往復(fù)式壓縮的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種往復(fù)式壓縮機(jī)。該往復(fù)式壓縮機(jī)能夠減小施加于唇形環(huán)的應(yīng)力并提高唇形環(huán)的壽命。本發(fā)明的往復(fù)式壓縮機(jī)的特征在于，包括：活塞，其在氣缸內(nèi)通過(guò)一邊擺動(dòng)一邊往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮空氣；和密封部件，其安裝在形成于上述活塞的槽，并且將上述氣缸與上述活塞之間密封，其中上述密封部件具有嵌入在上述活塞的槽中的底面部和設(shè)置于上述活塞的徑向外側(cè)的側(cè)面部，在上述側(cè)面部設(shè)置彎曲部，使前端側(cè)的與上述活塞的間隙減小。
【專(zhuān)利說(shuō)明】往復(fù)式壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及往復(fù)式壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為本【技術(shù)領(lǐng)域】的【背景技術(shù)】，存在專(zhuān)利文獻(xiàn)I。專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載了一種多級(jí)壓縮機(jī)，該多級(jí)壓縮機(jī)具有鎖緊活塞，其設(shè)置有使上部密封部比下部密封部更容易發(fā)生彈性形變的唇形環(huán)(lip ring)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-12603號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)I的唇形環(huán)中，由于上部密封部容易發(fā)生彈性形變，因此，上部密封部過(guò)度形變而使彎曲部的應(yīng)力增加。進(jìn)而，上部密封部與活塞之間的間隙變大，因此，當(dāng)活塞相對(duì)于氣缸傾斜時(shí)，唇形環(huán)被向氣缸的壁面施壓，導(dǎo)致彎曲部的應(yīng)力進(jìn)一步增加。因此，無(wú)法提聞唇形環(huán)的壽命。
[0008]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減小施加于唇形環(huán)的應(yīng)力并且提高唇形環(huán)的壽命的往復(fù)式壓縮機(jī)。
[0009]用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0010]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于，包括:活塞，其在氣缸內(nèi)通過(guò)一邊擺動(dòng)一邊往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮空氣；和密封部件，其安裝在形成于上述活塞的槽，并且將上述氣缸與上述活塞之間密封，其中上述密封部件具有嵌入在上述活塞的槽中的底面部和設(shè)置于上述活塞的徑向外側(cè)的側(cè)面部，在上述側(cè)面部設(shè)置彎曲部，使前端側(cè)的與上述活塞的間隙變小。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能減小施加于唇形環(huán)的應(yīng)力并且提高唇形環(huán)的壽命的往復(fù)式壓縮機(jī)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的往復(fù)式壓縮機(jī)主體的截面圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的活塞和氣缸的截面圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的唇形環(huán)的截面圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的比較例I的唇形環(huán)的截面圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的比較例I的擺動(dòng)時(shí)的唇形環(huán)的截面圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的比較例2的擺動(dòng)時(shí)的唇形環(huán)的截面圖。[0019]圖7是本發(fā)明的比較例2的擺動(dòng)時(shí)的唇形環(huán)的截面圖。
[0020]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例2的唇形環(huán)的截面圖。
[0021]圖9是本發(fā)明的實(shí)施例3的唇形環(huán)的截面圖。
[0022]圖10是本發(fā)明的實(shí)施例3的唇形環(huán)的截面圖。
[0023]附圖標(biāo)記
[0024]I 曲軸箱
[0025]2 曲軸室
[0026]3 電動(dòng)機(jī)
[0027]7 氣缸
[0028]16 活塞
[0029]22 唇形環(huán)
[0030]22A 底面部
[0031]22B 側(cè)面部
[0032]22B1 前端部
[0033]22B2 底端部
[0034]22B3 彎曲部
[0035]Rl 曲面部
[0036]R2 曲面部
【具體實(shí)施方式】
[0037]實(shí)施例1
[0038]以下，利用圖1至圖3說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1的往復(fù)式壓縮機(jī)。
[0039]圖1是本實(shí)施例的往復(fù)式壓縮機(jī)的主體的截面圖。
[0040]往復(fù)式壓縮機(jī)的曲軸箱I在內(nèi)部劃分形成曲軸室2，大致由軸線為水平方向的圓筒盒部IA和設(shè)置于該圓筒盒部IA的上側(cè)的氣缸安裝座IB等構(gòu)成。另外，在曲軸箱1，曲軸5以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被支承于曲軸室2內(nèi)，在曲軸5，一體地設(shè)置有平衡配重6。曲軸5與電動(dòng)機(jī)3的輸出軸4連接，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0041]圓筒狀的氣缸7安裝在曲軸箱I的氣缸安裝座IB上。氣缸7的內(nèi)周面7A構(gòu)成后述的唇形環(huán)22的滑動(dòng)面。另外，在氣缸7的前端側(cè)，搭載有汽缸蓋8，在該汽缸蓋8內(nèi)，劃分形成有排出壓縮空氣的排出室10。
[0042]活塞桿14的底端側(cè)經(jīng)由軸承15以能夠旋轉(zhuǎn)的方式與曲軸5連結(jié)。當(dāng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)，曲軸5進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置于活塞桿14的前端部的活塞16，如圖2所示，在氣缸7內(nèi)擺動(dòng)并往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，活塞16在氣缸7內(nèi)與閥座板11之間劃分形成壓縮室
17。而且,活塞16由活塞主體18、保持器(retainer) 19、環(huán)安裝槽21等構(gòu)成。
[0043]活塞主體18在下表面中央一體地安裝有活塞桿14的前端部。設(shè)置于活塞主體18的上側(cè)的保持器19以將唇形環(huán)22夾持于活塞主體18的方式可裝卸地安裝。
[0044]設(shè)置于活塞主體18的外周測(cè)的唇形環(huán)22是對(duì)活塞16與氣缸7之間進(jìn)行密封的密封部件，并且能夠防止壓縮室17內(nèi)的空氣(壓力)泄漏。另外，唇形環(huán)22例如由具有耐磨損性、自潤(rùn)滑性的樹(shù)脂材料形成，并且形成為截面呈L字形的密封部件。[0045]利用圖3對(duì)本實(shí)施例的唇形環(huán)22進(jìn)行說(shuō)明。其中，圖3 (a)是表示未施加壓力的狀況下的唇形環(huán)22的截面的圖，圖3(b)是表示施加有壓力并且活塞16傾斜的狀態(tài)下的唇形環(huán)22的截面的圖。唇形環(huán)22形成為平坦的圓環(huán)狀板，并且由嵌入活塞16的槽中的底面部22A和設(shè)置于活塞16的徑向外側(cè)的側(cè)面部22B構(gòu)成。側(cè)面部22B通過(guò)向作為壓縮室17側(cè)的上側(cè)擴(kuò)大(擴(kuò)展)，與氣缸7的內(nèi)周面7A滑動(dòng)接觸，對(duì)氣缸7與活塞16之間進(jìn)行密封。
[0046]在本實(shí)施例中，唇形環(huán)22的側(cè)面部22B由位于前端側(cè)(上端側(cè))的前端部22B1、位于底端側(cè)(下端側(cè))并且從底面部22A向活塞16的徑向外側(cè)延伸與前端部22B1連接的底端部22B2、設(shè)置于前端部22B1與底端部22B2之間的彎曲部22B3形成。唇形環(huán)的側(cè)面部22B多階段地彎曲(平面的情況下角度改變，曲面的情況下切線的角度非連續(xù)變化)。
[0047]前端部22B1與活塞16的軸線所成的角度Θ I小于底端部22B2與活塞16的軸線所成的角度Θ2。也就是說(shuō)，側(cè)面部22B中，通過(guò)設(shè)置彎曲部22B3，前端側(cè)的與活塞16的間隙(與未設(shè)置彎曲部22B的情況相比)變小。由此，能夠減小活塞16發(fā)生傾斜而對(duì)氣缸7的內(nèi)周面7A施壓時(shí)的唇形環(huán)22的形變，并且能夠減小施加于唇形環(huán)22的應(yīng)力。圖3 (b)中以顏色的深淺程度表示施加于唇形環(huán)22的應(yīng)力，但與后述的圖5相比較可知，在被認(rèn)為應(yīng)力發(fā)生集中的應(yīng)力集中部，幾乎沒(méi)有顏色較深的部分，應(yīng)力減小。
[0048]另一方面，底端部22B2，通過(guò)增大與活塞16的軸線所成的角度Θ 2，使角度靠近活塞16的徑向，能夠使前端部22B1的與氣缸的內(nèi)周面7A接觸的部分的位置遠(yuǎn)離活塞16。由此，如圖3 (b)所示，能夠使唇形環(huán)22與氣缸7的內(nèi)周面7A接觸的位置和活塞16的間隙S擴(kuò)大，能夠防止氣缸7的內(nèi)周面7A與活塞16接觸。
[0049]底端部22B2與活塞16的軸線形成的角度Θ 2大于擺動(dòng)角Θ (活塞16相對(duì)于氣缸7最為傾斜時(shí)活塞16的軸線與氣缸的內(nèi)周面7A所成的角度)。由此，當(dāng)活塞16相對(duì)于氣缸7最為傾斜時(shí)，也能夠使底端部22B2朝向活塞16的徑向外側(cè)延伸，能夠使唇形環(huán)22與氣缸7的內(nèi)周面7A接觸的位置處于外側(cè)。由此能夠充分確保唇形環(huán)22與氣缸7的內(nèi)周面7A接觸的位置和活塞16的間隙S，在活塞16相對(duì)于氣缸7最為傾斜時(shí)，也能夠防止氣缸7的內(nèi)周面7A與活塞16接觸。
[0050]如圖3 (a)所示，未對(duì)唇形環(huán)22施加壓力的狀態(tài)下，使唇形環(huán)22的下端(底面)不從活塞16伸出。由此，在對(duì)唇形環(huán)22施加壓力的狀態(tài)下，唇形環(huán)22的下端(底面)向活塞16的外側(cè)伸出的量減少。由此，能夠抑制活塞16伸進(jìn)唇形環(huán)22的下端(底面)所致的應(yīng)力。
[0051]圖4、5是對(duì)本實(shí)施例的比較例I的唇形環(huán)22的截面圖。在本比較例中，在唇形環(huán)22的側(cè)面部22B未設(shè)置彎曲的部分，而是使側(cè)面部22B形成為曲率相同的曲面狀。由于側(cè)面部22B形成為曲率相同的曲面狀，如圖5所示，活塞16擺動(dòng)時(shí)的形變?cè)龃螅┘佑诘酌娌?2A和側(cè)面部22B的應(yīng)力增大。圖5中，以顏色的深淺程度表示施加于唇形環(huán)22的應(yīng)力,但與圖3 (b)相比可知，在應(yīng)力集中部中顏色較深的的部分?jǐn)U大,應(yīng)力集中在底面部22A與側(cè)面部22B之間。
[0052]圖6、7表示對(duì)本實(shí)施例的比較例2的唇形環(huán)22的截面圖。在本比較例中，唇形環(huán)22形成為L(zhǎng)字型。由于側(cè)面部22A (22B)形成為平面狀，因此與比較例I相比，活塞16擺動(dòng)時(shí)的形變減小，施加于底面部22A和側(cè)面部22B的應(yīng)力減小。
[0053]圖6中，為了防止氣缸7的內(nèi)周面7A與活塞16接觸，充分確保唇形環(huán)22與氣缸7的內(nèi)周面7A接觸的位置與活塞16的間隙S。此時(shí)，未對(duì)唇形環(huán)22施加壓力的狀態(tài)下，唇形環(huán)22的下端(底面)從活塞16伸出。因此，在對(duì)唇形環(huán)22施加壓力的狀態(tài)下，唇形環(huán)22的下端(底面)向活塞16的外側(cè)伸出的量增多。由此，無(wú)法減小活塞16伸進(jìn)唇形環(huán)22的下端(底面)而施加于底面部22A的應(yīng)力。
[0054]圖7中，為了抑制活塞16伸進(jìn)唇形環(huán)22的下端(底面)所致的應(yīng)力，在未對(duì)唇形環(huán)22施加壓力的狀態(tài)下，使唇形環(huán)22的下端(底面)不從活塞16伸出。此時(shí)，無(wú)法充分確保唇形環(huán)22與氣缸7的內(nèi)周面7A接觸的位置與活塞16的間隙S。
[0055]此處，通過(guò)加粗唇形環(huán)22的側(cè)面部22B的前端側(cè)，能夠減小施加于唇形環(huán)22的應(yīng)力，防止氣缸7的內(nèi)周面7A與活塞16接觸。然而，當(dāng)加粗唇形環(huán)的側(cè)面部22B的前端側(cè)時(shí)，唇形環(huán)22的側(cè)面部22B的前端側(cè)的剛性過(guò)于升高，因此難以擴(kuò)大(擴(kuò)展)，無(wú)法提高密封性。
[0056]綜上，根據(jù)本實(shí)施例，由前端部22B1、底端部22B2、彎曲部22B3形成唇形環(huán)22的側(cè)面部22B，在側(cè)面部22B的前端側(cè)，使得與活塞16的間隙變小，由此，能夠減小施加于唇形環(huán)22的應(yīng)力。另外，能夠擴(kuò)大唇形環(huán)22與氣缸7的內(nèi)周面7A接觸的位置與活塞16的間隙S，能夠防止氣缸7的內(nèi)周面7A與活塞16接觸。另外，唇形環(huán)22的側(cè)面部22B的前端側(cè)的剛性不會(huì)過(guò)高，因此能夠保持充分的密封性。由此，能夠提高唇形環(huán)22的壽命，能夠提供長(zhǎng)期可靠性高的往復(fù)式壓縮機(jī)。
[0057]實(shí)施例2
[0058]利用圖8說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的往復(fù)式壓縮機(jī)。對(duì)與實(shí)施例1相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0059]在本實(shí)施例中，特征在于唇形環(huán)22的側(cè)面部22B中，前端部22B多階段地彎曲。前端部22B與活塞16的軸線所成的角度，如圖8所示，Θ1< Θ2，前端部22Β中，前端側(cè)小于底端側(cè)。另外，與實(shí)施例1同樣，前端部22Β1與活塞16的軸線所成的角度Θ 1、Θ 2小于底端部22Β2與活塞16的軸線所成的角度Θ 3。
[0060]如本實(shí)施例這樣，通過(guò)使前端部22Β多階段地彎曲，能夠使前端部22Β的前端側(cè)，角度更加靠近活塞16的軸線的方向，在側(cè)面部22Β的前端側(cè)，能夠使唇形環(huán)22與活塞16的間隙不會(huì)過(guò)于增大。由此，與實(shí)施例1比較，能夠進(jìn)一步減小施加于唇形環(huán)22的應(yīng)力。另夕卜，與實(shí)施例1相比較，能夠?qū)?cè)面部22Β的與氣缸7的內(nèi)周面7Α接觸的位置設(shè)置于更外偵牝因此能夠更加可靠地防止氣缸7的內(nèi)周面7Α與活塞16接觸。
[0061 ] 圖8中，前端部22Β兩階段地彎曲，但不限于此，也可以三階段地、四階段地彎曲。但是，如果彎曲部過(guò)多，前端部22Β的剛性就會(huì)降低，無(wú)法提高唇形環(huán)22的壽命，因此優(yōu)選為二至四階段。
[0062]實(shí)施例3
[0063]利用圖9、圖10說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3的往復(fù)式壓縮機(jī)。對(duì)與實(shí)施例1、2相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0064]在本實(shí)施例中，特征在于唇形環(huán)22的底面部22k與側(cè)面部22B之間的內(nèi)周面形成為曲面狀。如圖9所示，在唇形環(huán)22的底面部22A與側(cè)面部22B之間的內(nèi)周面設(shè)置曲面部Rl，由此能夠使容易發(fā)生應(yīng)力集中的唇形環(huán)22的底面部22k與側(cè)面部22B之間的內(nèi)周面的應(yīng)力與實(shí)施例1相比進(jìn)一步減小。
[0065]另外，如圖10所示，在唇形環(huán)22的側(cè)面部22B的彎曲部22B3的內(nèi)周面設(shè)置曲面部R2，形成為曲面狀，由此能夠使容易發(fā)生應(yīng)力集中的彎曲部22B3的內(nèi)周面的應(yīng)力與實(shí)施例I相比也進(jìn)一步減小。
[0066]至此說(shuō)明的實(shí)施例都僅僅是表示實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)具體化的例子，不能據(jù)此對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍進(jìn)行限定性的解釋。換言之，本發(fā)明能夠不脫離其技術(shù)思想或其主要特征地以各種方式實(shí)施。另外，也可以通過(guò)組合實(shí)施例1?3來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于，包括: 活塞，其在氣缸內(nèi)通過(guò)一邊擺動(dòng)一邊往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮空氣；和密封部件，其安裝在形成于所述活塞的槽，并且將所述氣缸與所述活塞之間密封，其中所述密封部件具有嵌入在所述活塞的槽中的底面部和設(shè)置于所述活塞的徑向外側(cè)的側(cè)面部， 在所述側(cè)面部設(shè)置彎曲部，使前端側(cè)的與所述活塞的間隙變小。
2.如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述側(cè)面部的底端側(cè)與所述活塞的軸線所成的角度大于所述活塞的擺動(dòng)角。
3.如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述密封部件的底面不從所述活塞的槽向外側(cè)伸出。
4.如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述側(cè)面部多階段地彎曲。
5.如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述密封部件的彎曲的部分的內(nèi)側(cè)側(cè)面形成為曲面狀。
6.如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述側(cè)面部與所述底面部之間的內(nèi)側(cè)側(cè)面形成為曲面狀。
7.一種往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于，包括: 活塞，其在氣缸內(nèi)通過(guò)一邊擺動(dòng)一邊往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮空氣；和密封部件，其安裝在形成于所述活塞的槽，并且將所述氣缸與所述活塞之間密封，其中所述密封部件具有嵌入在所述活塞的槽中的底面部和設(shè)置于所述活塞的徑向外側(cè)的側(cè)面部， 所述側(cè)面部多階段地彎曲，所述側(cè)面部的前端側(cè)與所述活塞的軸線所成的角度小于底端側(cè)與所述活塞的軸線所成的角度。
8.如權(quán)利要求7所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述側(cè)面部的底端側(cè)與所述活塞的軸線所成的角度大于所述活塞的擺動(dòng)角。
9.如權(quán)利要求7所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述密封部件的底面不從所述活塞的槽向外側(cè)伸出。
10.如權(quán)利要求7所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述側(cè)面部的彎曲的部分的內(nèi)側(cè)側(cè)面形成為曲面狀。
11.如權(quán)利要求7所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其特征在于: 所述側(cè)面部與所述底面部之間的內(nèi)側(cè)側(cè)面形成為曲面狀。
【文檔編號(hào)】F04B53/02GK103573611SQ201310308684
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】原島壽和, 巖野公宣, 貞方康輔 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)