(57)【要約】【課題】クロスヘッドガイドとクランクケースとを組み付ける際の位置合わせを、ノックピンを用いることなく容易にする。【解決手段】クランクケース１には、クロスヘッドガイド１１に設けた円筒部３７が挿入される上下に長い長方形状の取付孔３５を設け、この取付孔３５の水平方向に互いに対向する内側面３９に、一対の円弧面３９ａを形成する。一対の円弧面３９ａは、取付孔３５の中心部を中心とした円の一部に対応してあり、該円の直径に対して円筒部３７の外径をほぼ同等か僅かに小さく設定している。すなわち、円筒部３７を取付孔３５に挿入したときに、円筒部３７が一対の円弧面３９ａに支持されて、クロスヘッドガイド１１をクランクケース１に位置決めした状態で取り付けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトを回転可能に収容するクランクケースと、ピストンを往復移動可能に収容するシリンダとの間に、前記クランクシャフトに連結されるコネクティングロッドと前記ピストンに連結されるピストンロッドとをクロスヘッドを介して互いに連結するクロスガイド機構を備えた往復動圧縮機において、前記クロスヘッドを前記ピストンの往復移動方向に移動可能に収容するクロスヘッドガイドに、該クロスヘッドガイドを前記クランクケースの取付孔に挿入して取り付ける円筒部を設け、前記クランクケースの取付孔は、前記円筒部の外周面の一部を支持する複数の凹状の円弧面を備えていることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
前記複数の円弧面は、前記取付孔の内周面における互いに対向する対向面に一対形成されていることを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機。
【請求項３】
前記取付孔を矩形状に形成し、この矩形状の取付孔における互いに対向する二辺に前記円弧面を設けたことを特徴とする請求項２に記載の往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトとピストンとの間にクロスガイド機構を備えた往復動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復動圧縮機におけるクロスガイド機構は、クランクシャフトに連結されるコネクティングロッドと、ピストンに連結されるピストンロッドとを、クロスヘッドを介して互いに連結している。このクロスヘッドは、クロスヘッドガイド内に、ピストンの往復移動方向と同方向に往復移動可能に収容支持されている（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２１０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クロスヘッドを移動可能に収容支持するクロスヘッドガイドは、クランクケースに取り付ける際に正確な位置決めが必要となるが、その位置決めに際しては、現状ではノックピンを使用している。このため、互いに組み付けるクロスヘッドガイド及びクランクケースには、位置精度を高めたノック孔の加工が必要となって、加工コストの上昇を招くとともに、組み付け時にはノック孔の位置合わせが必要であることから組み付け作業性の悪化を招いている。
【０００５】
そこで、本発明は、クロスヘッドガイドとクランクケースとを組み付ける際の位置合わせを、ノックピンを用いることなく容易にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、クランクシャフトを回転可能に収容するクランクケースと、ピストンを往復移動可能に収容するシリンダとの間に、前記クランクシャフトに連結されるコネクティングロッドと前記ピストンに連結されるピストンロッドとをクロスヘッドを介して互いに連結するクロスガイド機構を備えた往復動圧縮機において、前記クロスヘッドを前記ピストンの往復移動方向に移動可能に収容するクロスヘッドガイドに、該クロスヘッドガイドを前記クランクケースの取付孔に挿入して取り付ける円筒部を設け、前記クランクケースの取付孔は、前記円筒部の外周面の一部を支持する複数の凹状の円弧面を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クロスヘッドガイドをクランクケースに取り付ける際には、クロスヘッドガイドの円筒部をクランクケースの取付孔の内周面に形成してある複数の円弧面に支持させるだけで、これら両部品相互間の位置決めを容易かつ高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係わる往復動圧縮機におけるクランクケースの斜視図、（ｂ）は（ａ）のクランクケースに取り付けるクロスヘッドガイドの斜視図である。
【図２】図１のクランクケース及びクロスヘッドガイドを備える往復動圧縮機の一部を示す断面図である。
【図３】クランクケースの取付孔とクロスヘッドガイドの円筒部との位置関係を示す説明図である。
【図４】図１（ｂ）のクロスヘッドガイドの円筒部側から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図２は、水平対向形の往復動圧縮機Ａの一部を示しており、この往復動圧縮機Ａは、その左右方向中央部に配置してあるクランクケース１を中心として、機構的には左右ほぼ対称としているので、ここではその左側部分を主として図に示して説明する。
【００１１】
クランクケース１内には、図２中で紙面に直交する方向に延びるクランクシャフト３を回転可能に収容しており、該クランクシャフト３には外部の図示しないモータなどの駆動源から回転動力が付与される。
【００１２】
上記したクランクシャフト３には、左右一対のコネクティングロッド５の一端を回転可能に連結し、コネクティングロッド５の他端は、クロスガイド機構７におけるクロスヘッド９に回転可能に連結している。一方、クランクケース１の左右両側部にはクロスヘッドガイド１１を取り付け、このクロスヘッドガイド１１に形成してある上下のガイド部１１ａに、前記したクロスヘッド９を図２中で左右方向に移動可能に収容支持させてある。
【００１３】
なお、クロスヘッドガイド１１に形成してある上下のガイド部１１ａは、円筒形状のクロスヘッド９に対応して凹状の円弧面を備えている。
【００１４】
クロスヘッドガイド１１のクランクケース１と反対側には、中間ハウジング１３を介してシリンダ１５を設けており、このシリンダ１５内にピストン１７をクロスヘッド９の往復移動方向と同方向に往復移動可能に収容している。そして、このピストン１７とクロスヘッド９とを、ピストンロッド１９によって互いに連結している。また、シリンダ１５の図２中で上部にはガス入口２１を設ける一方、シリンダ１５の図２中で下部にはガス出口２３を設けている。
【００１５】
上記構成により、クランクシャフト３が回転することで、コネクティングロッド５を介してクロスヘッド９が往復移動し、これに伴ないピストン１７がピストンロッド１９を介してシリンダ１５内で往復移動する。ピストン１７の往復移動により、ガス入口２１からシリンダ１５内に導入したガスを圧縮してガス出口２３から外部に吐出させる。
【００１６】
なお、図２において、上記したガスのシリンダ１５内への流入及びシリンダ１５内から外部への流出の際に必要となるガス通路や弁機構などは省略している。
【００１７】
次に、上記した往復動圧縮機Ａにおけるクロスヘッドガイド１１のクランクケース１に対する取付構造について説明する。
【００１８】
クランクケース１は、図１（ａ）に示すように、全体としてほぼ立方体形状として上部が開放するケース本体２５を有し、このケース本体２５の上部開放側を覆うようにして板状のカバー部材２７（図２）を取り付けてある。また、図２に示すように、ケース本体２５の上部開放部内に配置した固定ブロック３１を、左右両側に配置したタイボルト２９により左右両側からケース本体２５に固定している。
【００１９】
上記したケース本体２５の図２中で紙面に直交する方向の両側には、図１（ａ）に示すように、クランクシャフト３を回転支持するほぼ半円弧形状の軸受部３３を形成している。この軸受部３３にクランクシャフト３を載置した状態で、その上部から図示しないベアリングキャップを被せるようにして取り付けることで、クランクシャフト３をケース本体２５に回転可能に支持させる。
【００２０】
なお、クランクシャフト３の軸方向に対応する側の図１（ａ）に示されている開口部についても、図示しないカバー部材によって覆うことになる。
【００２１】
そして、ケース本体２５のクロスヘッドガイド１１を取り付ける図２中で左右両側には、図１（ａ）に示すように、上下方向にやや長い長方形状の取付孔３５を設けている。一方、図１（ｂ）に示すように、クロスヘッドガイド１１のケース本体２５に対向する側には、上記取付孔３５に挿入する円筒部３７を設けている。
【００２２】
ここで、クロスヘッドガイド１１における円筒部３７の外径は、ケース本体２５における取付孔３５の上下方向の長さより小さく、かつ、取付孔３５の水平方向（図２中で紙面に直交する方向）の長さより大きく形成している。その際、取付孔３５の上記水平方向に互いに対向する二辺に対応する内側面３９の上下方向中央部には、凹状の円弧面３９ａを形成している。
【００２３】
この凹状の円弧面３９ａは、取付孔３５の中心部（長方形の取付孔３５の２本の対角線の交点に相当）を中心とした円の一部に対応しており、該円の直径に対して円筒部３７の外径をほぼ同等か僅かに小さく設定している。すなわち、円筒部３７を取付孔３５に挿入したときに、円筒部３７が互いに対向する位置にある一対の円弧面３９ａに支持されて、クロスヘッドガイド１１をクランクケース１（ケース本体２５）に位置決めした状態で取り付けることができる。クロスヘッドガイド１１をクランクケース１に位置決めした状態では、図３に示すように、円筒部３７の上下両端部は、取付孔３５の上下両内側面４１に対して離間している。
【００２４】
なお、上記したクロスヘッドガイド１１とクランクケース１との間の位置決めとは、ピストンロッド１９の軸方向と直交する方向の面（図２中で紙面に直交する面）と平行な方向の位置決めである。この方向の位置決めを行うことで、クランクシャフト３の回転運動を、コネクティングロッド５を介してクロスヘッド９の往復運動に効率よく変換して伝達することができる。すなわち、クロスヘッド９は、クロスヘッドガイド１１のガイド部１１ａに対して極めて抵抗が小さい状態で往復運動することになる。
【００２５】
また、クロスヘッドガイド１１には、円筒部３７の基端側に上下方向に僅かに長い長方形状の取付フランジ４３を設けてある。この取付フランジ４３は、円筒部３７を取付孔３５に挿入して位置決めした状態で、ケース本体２５の取付孔３５周囲の表面に図２のようにして当接する。そして、この当接状態で、取付フランジ４３に形成してある複数のボルト挿入孔４３ａからボルト４４を挿入し、該ボルト４４を対応するケース本体２５側のねじ孔２５ａにねじ込んで締結固定する。
【００２６】
以上より、クロスヘッドガイド１１をクランクケース１に取り付ける際には、クロスヘッドガイド１１の円筒部３７を、クランクケース１の取付孔３５の内周面に形成してある複数の円弧面３９ａに支持させるだけで、これら両部品相互間の位置決めを容易かつ高精度に行うことができる。
【００２７】
この際、本実施形態では両部品相互の位置決めを行うにあたり、ノックピンを使用していないので、位置精度を高めたノック孔の加工が不要となって、加工コストの上昇を抑制できる。また、組み付け時には、ノック孔の位置合わせが必要であって円筒部３７を取付孔３５に挿入するだけであることから、組み付け作業性も向上する。
【００２８】
また、本実施形態では、複数の円弧面３９ａは、取付孔３５の内周面における互いに対向する対向面である内側面３９に一対形成している。このため、この一対の内側面３９に円弧面３９ａを形成するだけで、ノックピンを使用することなく容易に位置決めすることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、クランクケース１の取付孔３５を矩形状に形成してあって、クロスヘッドガイド１１の円筒部３７のように円形に形成していない。すなわち、本実施形態では、取付孔３５を矩形に形成して、この矩形状の取付孔３５における互いに対向する二辺に円弧面３９ａを設けている。
【００３０】
このため、クランクケース１を鋳造成形する際の鋳型の製造が、取付孔３５を円形とした場合に比較して容易となって、クランクケース１の製造コストを抑えることができる。さらに、上記矩形とした取付孔３５に対応してクロスヘッドガイド１１側の取付フランジ４３も円形とする必要がなく、矩形にできるので、クロスヘッドガイド１１を鋳造成形する際の鋳型の製造が、クランクケース１と同様に円形とした場合に比較して容易となる。
【００３１】
ところで、本往復動圧縮機Ａは、クランクケース１内のクランクシャフト３とコネクティングロッド３との連結部周りを潤滑油によって潤滑している。この際、潤滑油はクランクシャフト３内の油路に外部から潤滑油を供給して上記した連結部周りに吐出するとともに、コネクティングロッド５内の油路を通して、コネクティングロッド５とクロスヘッド９との連結部周りやクロスヘッド９とクロスヘッドガイド１１との摺動部にも供給して潤滑を行っている。
【００３２】
ここで、クランクシャフト３とコネクティングロッド５との連結部周りを潤滑した後の潤滑油は、そのままクランクケース１内に落下する。一方、クロスヘッド９の周辺を潤滑した潤滑油については、図４に示すように、円筒部３７周囲の取付フランジ４３の下部側に２つの排油孔４３ｂを鋳抜き孔として形成してあり、この排油孔４３ｂを通してクランクケース１内に流出させる。
【００３３】
上記した排油孔４３ｂは、矩形とした取付フランジ４３の下部側の２つの角部にほぼ対応する位置に設定してあり、これによりクロスヘッドガイド１１をクランクケース１に取り付けた状態では、排油孔４３ｂは図３に示すようにクランクケース１の矩形状の取付孔３５に対応した位置となる。排油孔４３ｂを、円筒部３７より外側部分の取付孔３５に対応させるには、取付孔３５を上下に長い長方形とすることで容易となる。
【００３４】
このような構成とすることで、クロスヘッド９の周辺を潤滑してクロスヘッドガイド１１内の空間４５に流出した潤滑油は、該空間４５の下部に位置する排油孔４３ｂから、クランクケース１の取付孔３５を通してクランクケース１内に排出される。
【００３５】
この場合、クランクケース１側には潤滑油を排出するための専用の排油孔を形成する必要がなく、該排油孔は取付孔３５が兼用することになるので、クランクケース１の鋳造による製造をさらに簡素化することができる。
【００３６】
例えば、クランクケース１の矩形状とした取付孔３５に代えて、円筒部３７に対応する円形の取付孔とした場合には、クロスヘッドガイド１１とクランクケース１との位置決めはノックピンを使用することなく可能である。しかしながら、この場合には、クランクケース１側にも図４に示す排油孔４３ｂと同様な排油孔をさらに形成する必要があり、取付孔を円形として鋳造による製造が煩雑になる上、排油孔を形成することでさらに鋳造作業が煩雑となって製造コストのさらなる上昇を招く。
【００３７】
なお、上記した実施形態では、上下に長い長方形状とした取付孔３５の水平方向に対向する内側面３９に円弧面３９ａを一対形成しているが、取付孔３５を正方形状としてその上下両内側面４１に円弧面を形成することで、全部で４つの円弧面を設定してもよい。また、取付孔３５を水平方向に長い長方形として、この取付孔３５の上下両内側面４１にのみ一対の円弧面を形成してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ  往復動圧縮機
１  クランクケース
３  クランクシャフト
５  コネクティングロッド
７  クロスガイド機構
９  クロスヘッド
１１  クロスヘッドガイド
１５  シリンダ
１７  ピストン
１９  ピストンロッド
３５  クランクケースの取付孔
３７  クロスヘッドガイドの円筒部
３９  取付孔の互いに対向する内側面（取付孔の互いに対向する対向面）
３９ａ  取付孔の円弧面
【図１】
2012013041.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012013041.tif 000006