活塞往复运动机构、泵、压缩机及真空泵制造技术

一种活塞往复运动机构，将以在表示配置于缸体(1)内的活塞(2)的移动方向的直线上具有轴心的方式配置的转子(5)的旋转运动转变成所述直线上的往复运动，而使所述活塞(2)在所述缸体(1)内进行往复运动，其特征在于，具有：滚动件(3a)、(3b)，配置于所述转子(5)的侧面；收纳部(2a)，形成于所述活塞(2)的所述转子(5)侧，并收纳所述转子(5)；凸轮槽(2c)，以在所述收纳部(2a)的与所述转子(5)相向的内周面上具有在沿所述直线方向来回移动的同时进行环绕的波形形状的方式形成，并收纳所述滚动件(3a)、(3b)，通过如下的方式而使所述活塞(2)在所述直线上进行往复运动：随着所述转子(5)的旋转而同所述滚动件(3a)、(3b)发生滚动接触，并从所述滚动件(3a)、(3b)受力而仿照所述波形形状来回移动。

Reciprocating movement mechanism, pumps, compressors and vacuum pumps

\u4e00\u79cd\u6d3b\u585e\u5f80\u590d\u8fd0\u52a8\u673a\u6784\uff0c\u5c06\u4ee5\u5728\u8868\u793a\u914d\u7f6e\u4e8e\u7f38\u4f53(1)\u5185\u7684\u6d3b\u585e(2)\u7684\u79fb\u52a8\u65b9\u5411\u7684\u76f4\u7ebf\u4e0a\u5177\u6709\u8f74\u5fc3\u7684\u65b9\u5f0f\u914d\u7f6e\u7684\u8f6c\u5b50(5)\u7684\u65cb\u8f6c\u8fd0\u52a8\u8f6c\u53d8\u6210\u6240\u8ff0\u76f4\u7ebf\u4e0a\u7684\u5f80\u590d\u8fd0\u52a8\uff0c\u800c\u4f7f\u6240\u8ff0\u6d3b\u585e(2)\u5728\u6240\u8ff0\u7f38\u4f53(1)\u5185\u8fdb\u884c\u5f80\u590d\u8fd0\u52a8\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\uff0c\u5177\u6709\uff1a\u6eda\u52a8\u4ef6(3a)\u3001(3b)\uff0c\u914d\u7f6e\u4e8e\u6240\u8ff0\u8f6c\u5b50(5)\u7684\u4fa7\u9762\uff1b\u6536\u7eb3\u90e8(2a)\uff0c\u5f62\u6210\u4e8e\u6240\u8ff0\u6d3b\u585e(2)\u7684\u6240\u8ff0\u8f6c\u5b50(5)\u4fa7\uff0c\u5e76\u6536\u7eb3\u6240\u8ff0\u8f6c\u5b50(5)\uff1b\u51f8\u8f6e\u69fd(2c)\uff0c\u4ee5\u5728\u6240\u8ff0\u6536\u7eb3\u90e8(2a)\u7684\u4e0e\u6240\u8ff0\u8f6c\u5b50(5)\u76f8\u5411\u7684\u5185\u5468\u9762\u4e0a\u5177\u6709\u5728\u6cbf\u6240\u8ff0\u76f4\u7ebf\u65b9\u5411\u6765\u56de\u79fb\u52a8\u7684\u540c\u65f6\u8fdb\u884c\u73af\u7ed5\u7684\u6ce2\u5f62\u5f62\u72b6\u7684\u65b9\u5f0f\u5f62\u6210\uff0c\u5e76\u6536\u7eb3\u6240\u8ff0\u6eda\u52a8\u4ef6(3a)\u3001(3b)\uff0c\u901a\u8fc7\u5982\u4e0b\u7684\u65b9\u5f0f\u800c\u4f7f\u6240\u8ff0\u6d3b\u585e(2)\u5728\u6240\u8ff0\u76f4\u7ebf\u4e0a\u8fdb\u884c\u5f80\u590d\u8fd0\u52a8\uff1a\u968f\u7740 The rotor (5) rotates and has rolling contact with the rolling element (3a) and (3b), and moves back and forth from the said wave shape (3a) and (3b) force according to the waveform shape.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活塞往复运动机构、泵、压缩机及真空泵
本专利技术涉及活塞往复运动机构及使用该活塞往复运动机构的泵、压缩机、真空泵。
技术介绍
近年发展起来的自主式机器人、自主式搬运设备、可穿戴设备等所搭载的泵、压缩机等由电池驱动。因此，为了使用有限的能量而发挥最大的功能，需要尽可能地使其轻量、低耗电、小型。因此，提出了如下的活塞往复运动机构，即，将电动机的旋转运动转换成往复运动，并且不使用曲柄及配重。专利文献1公开了如下的流体吸入排出装置，即，在缸体内移动的活塞的外周上形成具有在缸体的往复方向上来回移动的波形形状的凸轮槽，在缸体的内壁设置供放入凸轮槽的凸部，使与活塞卡合的转子旋转，利用凸轮槽照着波形形状对凸部施加的力的反作用，而使活塞在缸体内进行往复运动。专利文献2也公开了同样的技术。但是，在专利文献1、2中，由于需要使活塞旋转，因而，相应地也会对使转子旋转的电动机造成负载，电动机的节电化及小型化困难。另外，由于活塞不仅进行往复运动而且还进行旋转运动，故而，会相应地加快因与缸体之间的摩擦引起的磨损，缸体内的气密性容易被破坏。专利文献3公开了如下的结构，即，在将配置于缸体内的活塞贯通的转子的外周形成复合圆筒槽凸轮，在活塞的内周安装与复合圆筒槽凸轮卡合的从动片，从动片因转子的旋转而从复合圆筒槽凸轮受力，由此，使活塞进行往复运动。专利文献4公开了如下的动力传递机构，即，具有：固定轨，与配置于缸体内的活塞的移动方向平行地配置；滚动轴，与活塞连接并且沿着上述固定轨滑动；内腔槽凸轮，同轴配置于活塞的移动方向上，具有在活塞的移动方向上来回移动的波形形状，与处于滚动轴两端的滚动件发生滚动接触；滚动件因内腔槽凸轮的旋转而受到随着内腔槽凸轮的旋转产生的力，活塞及滚动轴在固定轨的滑动方向上进行往复运动。当形成专利文献3、4的结构时，由于活塞不旋转，因而，对电动机造成的负载相应地减轻，在某种程度上可实现电动机的节电化及小型化。另外，由于活塞不旋转，因而不会发生像专利文献1、2那样的活塞的加速磨损。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2009－52540号公报专利文献2：特开平8－144948号公报专利文献3：特开2000－170655号公报专利文献4：特表2008－520878号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在专利文献3的结构中，需要在活塞上安装从动片，故而，活塞的轻量化有限，同时，受到来自活塞的负载的电动机的节电化及小型化也有限。另外，在专利文献4的结构中，在活塞的外部配置有使活塞进行往复运动的机构，故而，机构本身的小型化及轻量化困难。因此，本专利技术着眼于上述问题，其目的在于，提供一种将使活塞进行往复运动的机构小型化及轻量化、并且减少来自活塞的负载，由此，可实现安装于机构上的电动机的节电化及小型化的活塞往复运动机构、及使用该活塞往复运动机构的泵、压缩机、真空泵。用于解决课题的技术方案为了实现上述目的，在第一方面，本实施方式的活塞往复运动机构将以在表示配置于缸体内的活塞的移动方向的直线上具有轴心的方式配置的转子的旋转运动转变成所述直线上的往复运动，而使所述活塞在所述缸体内进行往复运动，其特征在于，具有：滚动件，配置于所述转子的侧面；收纳部，形成于所述活塞的所述转子侧，并收纳所述转子；凸轮槽，以在所述收纳部的与所述转子相向的内周面上具有在沿所述直线方向来回移动的同时进行环绕的波形形状的方式形成，并收纳所述滚动件，通过如下的方式而使所述活塞在所述直线上进行往复运动：随着所述转子的旋转而同所述滚动件发生滚动接触，并从所述滚动件受力而仿照所述波形形状来回移动。通过上述结构，使活塞进行往复运动的机构配置于活塞内部，因而，能够将机构整体小型化及轻量化。另外，活塞仅进行往复运动而不进行旋转运动，并且活塞因收纳部和凸轮槽而轻量化，因而，能够减轻对使转子旋转的电动机造成的负载。另外，滚动件与凸轮槽滚动接触，因而，能够减小凸轮槽与滚动件之间的摩擦。因此，能够有效地进行使转子旋转的电动机的节电化及小型化。在第二方面，其特征在于，所述滚动件具有轴承构造。通过上述结构，能够进一步减轻凸轮槽与滚动件之间的摩擦。由此，能够进一步减轻使转子旋转的电动机从活塞受到的负载。因此，能够进一步将使转子旋转的电动机节电化及小型化。在第三方面，其特征在于，在所述内周面上配置有导入槽，该导入槽从所述收纳部的开口部向所述收纳部的深度方向延伸而与所述凸轮槽连通，并且能够从所述开口部侧收纳所述滚动件，所述导入槽连通于所述凸轮槽的使所述活塞向压缩所述缸体内的空气的方向移动的部分。通过上述结构，容易将滚动件收纳于凸轮槽，并且滚动件不会进入凸轮槽与导入槽的连通部分，因而，即使是活塞在往复运动中，滚动件也不会脱离凸轮槽，能够使活塞可靠地进行往复运动。在第四方面，其特征在于，所述滚动件以隔着所述转子的旋转轴的方式安装有一对，所述凸轮槽每经过所述内周面的半周，会来回移动一个周期。通过上述结构，能够通过凸轮槽使一对滚动件同步地来回移动。另外，就活塞而言，在俯视时呈中心对称的两个部位从滚动件受力，因而，能够对活塞均匀地施加因往复运动引起的力，能够使活塞的往复运动稳定化。根据本专利技术的泵，其特征在于，在上述的活塞往复运动机构的所述缸体上安装有吸入阀和排出阀。通过上述结构，形成如下的泵，即，能够将机构整体小型化、轻量化，并且实现安装于机构上的电动机的节电化及小型化。根据本专利技术的压缩机，在上述的活塞往复运动机构的所述缸体上安装有吸入阀和排出阀，其特征在于，所述凸轮槽的使所述活塞向将所述缸体内的空气排出的方向移动的部分的倾斜度比所述凸轮槽的使所述活塞向将空气吸引到所述缸体内的方向移动的部分的倾斜度和缓。通过上述结构，形成如下的压缩机，即，能够将机构整体小型化、轻量化，并且实现安装于机构上的电动机的节电化及小型化。另外，能够将排出空气时对活塞施加的力设为比活塞返回时施加于活塞上的力大，因而，构成能够以强力将缸体内的空气排出的压缩机。根据本专利技术的真空泵，在上述的活塞往复运动机构的所述缸体上安装有吸入阀和排出阀，其特征在于，所述凸轮槽的使所述活塞向将空气吸引到所述缸体内的方向移动的部分的倾斜度比所述凸轮槽的使所述活塞向将所述缸体内的空气排出的方向移动的部分的倾斜度和缓。通过上述结构，形成如下的真空泵，即，能够将机构整体小型化、轻量化，并且实现安装于机构上的电动机的节电化及小型化。另外，能够将活塞返回时施加于活塞上的力设为比活塞送出时施加于活塞上的力大，因而，构成能够以强力将空气吸引到缸体内的真空泵。专利技术效果根据本专利技术的活塞往复运动机构，使活塞进行往复运动的机构配置于活塞内部，因而，能够将机构整体小型化及轻量化。另外，活塞仅进行往复运动而不进行旋转运动，并且活塞因收纳部和凸轮槽而轻量化，因而，能够减轻对使转子旋转的电动机造成的负载。另外，滚动件与凸轮槽滚动接触，因而，能够减小凸轮槽与滚动件之间的摩擦。因此，能够有效地进行使转子旋转的电动机的节电化及小型化。附图说明图1是具备本实施方式的活塞往复运动机构的泵的一实施例，是活塞位于下止点时的正面的剖面图，且一并表示A向视图；图2是具备本实施方式的活塞往复运动机构的泵的一实施例，是活塞位于上止点时的正面的剖面图；图3是本实施方式的活塞往复运动机构的活塞的剖面图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞往复运动机构，将以在表示配置于缸体内的活塞的移动方向的直线上具有轴心的方式配置的转子的旋转运动转变成所述直线上的往复运动，而使所述活塞在所述缸体内进行往复运动，其特征在于，具有：滚动件，配置于所述转子的侧面；收纳部，形成于所述活塞的所述转子侧，并收纳所述转子；凸轮槽，以在所述收纳部的与所述转子相向的内周面上具有在沿所述直线方向来回移动的同时进行环绕的波形形状的方式形成，并收纳所述滚动件，通过如下的方式而使所述活塞在所述直线上进行往复运动：随着所述转子的旋转而同所述滚动件发生滚动接触，并从所述滚动件受力而仿照所述波形形状来回移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 JP 2015-1279501.一种活塞往复运动机构，将以在表示配置于缸体内的活塞的移动方向的直线上具有轴心的方式配置的转子的旋转运动转变成所述直线上的往复运动，而使所述活塞在所述缸体内进行往复运动，其特征在于，具有：滚动件，配置于所述转子的侧面；收纳部，形成于所述活塞的所述转子侧，并收纳所述转子；凸轮槽，以在所述收纳部的与所述转子相向的内周面上具有在沿所述直线方向来回移动的同时进行环绕的波形形状的方式形成，并收纳所述滚动件，通过如下的方式而使所述活塞在所述直线上进行往复运动：随着所述转子的旋转而同所述滚动件发生滚动接触，并从所述滚动件受力而仿照所述波形形状来回移动。2.如权利要求1所述的活塞往复运动机构，其特征在于，所述滚动件具有轴承构造。3.如权利要求1或2所述的活塞往复运动机构，其特征在于，在所述内周面上配置有导入槽，该导入槽从所述收纳部的开口部向所述收纳部的深度方向延伸而与所述凸轮槽连通，并且能够从...

【专利技术属性】
技术研发人员：乡田元宏，
申请(专利权)人：株式会社乡田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP