JP2870584B2 - コンプレッサの弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンプレッサの弁装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンプレッサの弁装置として、板
状の弁座プレートに吐出孔と吸引孔とをそれぞれ穿設
し、上記弁座プレートの表面側に可撓性を有する板状の
吐出弁体を、裏面側に可撓性を有する板状の吸引弁体を
それぞれ取付けたものが知られている。上記吐出弁体は
その一端が弁座プレートの表面に固定され、他端が上記
吐出孔の周囲に形成された吐出弁座に接離可能となって
おり、また吸入弁体はその一端が弁座プレートの裏面に
固定され、他端が上記吸入孔の周囲に形成された吸入弁
座に接離可能となっている。このようなコンプレッサの
吸入サイクルでは、吐出弁体は圧縮空気を蓄えるエアタ
ンク内の圧力により吐出弁座に圧接されて吐出孔を閉じ
ており、外部の空気は上記吸入孔から吸入弁体を押開い
てシリンダ内に吸入される。他方、コンプレッサの吐出
サイクルでは、吸入弁体はシリンダ内の圧力により吸入
弁座に圧接されて吸入孔を閉じるようになり、シリンダ
内の圧力が上記エアタンク内の圧力よりも大きくなると
該圧縮空気は上記吐出弁体を押開いて吐出孔からエアタ
ンク内に吐出される。ところで、板状の吐出弁体の弁座
プレート側表面が該弁座プレートの表面に接触するよう
に構成すると、両者間にごみなどが挟まった際に吐出弁
座への着座が不完全となる。そのため、従来、上記弁座
プレートの２カ所をその裏面側から表面側に向けてそれ
ぞれ押圧成形し、該弁座プレートの表面よりも突出した
膨出部と台座とを形成する。そして、一方の膨出部の中
央に上記吐出孔を穿設するとともに、該膨出部の表面に
上記吐出孔を囲繞する吐出弁座を形成し、また他方の台
座の表面に吐出弁体の一端を取付け、該吐出弁体の他端
を上記吐出弁座に着座させるようにしたものが提案され
ている（特開平７−２１７７５６号公報）。かかる構成
によれば、上記膨出部と台座との間に凹部が確保できる
ので、その凹部によって吐出弁体と弁座プレートの間に
ごみ等が挟まる虞を少なくすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記弁装置において
は、膨出部と台座とを押圧成形することによって両者間
に凹部を形成しているので、上記凹部を切削加工によっ
て形成する場合に比較してその製造コストを下げること
ができる。しかしながら、比較的厚肉の弁座プレートに
膨出部や台座を押圧成形するには高出力のプレス機が必
要であり、そのような高出力のプレス機は高価なため、
弁装置のコストアップにつながっていた。本発明はその
ような事情に鑑み、従来に比較して一層のコストダウン
を図ることができるコンプレッサの弁装置を提供するも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、相互
に重合した第１プレートと第２プレートとからなる弁座
プレートと、上記第１プレートと第２プレートとのそれ
ぞれに穿設して相互に連通させた吐出孔と、上記第１プ
レートと第２プレートとのそれぞれに穿設して相互に連
通させた吸入孔と、上記第１プレートと第２プレートと
のいずれか一方に形成されて上記吐出孔の開口部を囲む
吐出弁座と他方に形成されて上記吸入孔の開口部を囲む
吸入弁座と、一端が一方のプレートに取付けられ、他端
が上記吐出弁座に着座する吐出弁体と、一端が上記他方
のプレートに取付けられて、他端が上記吸入弁座に着座
する吐出弁体と、さらに、少なくともいずれか一方の弁
体の一端と他端との中間位置において、該弁体を取付け
たプレートに穿設した開口部分とこれを閉鎖する他方の
プレートとによって形成した凹部とを備えるものであ
る。

【０００５】

【作用】上述した構成によれば、弁座プレートは第１プ
レートと第２プレートとからなっているので、当然にそ
れらのプレートの肉厚を弁座プレート全体の肉厚よりも
薄くすることができる。そして一方のプレートに開口部
分を穿設し、かつこれを他方のプレートによって閉鎖し
て凹部を形成するようにしているので、吐出孔や吸入孔
とともに上記開口部分を打抜くプレス機は、弁座プレー
ト全体の厚さを打抜くことができるプレス機よりも低出
力のものでよく、したがって安価なプレス機を使用する
ことができるので、弁装置のコストダウンを図ることが
できる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、コンプレッサは圧縮空気を蓄えるエ
アタンク１と該エアタンク１に圧縮空気を給送する圧縮
機構２とを備えており、この圧縮機構２は上記エアタン
ク１の外部上方に設けたシリンダ３とこのシリンダ３内
のピストン４とを備えている。そして上記ピストン４は
従来周知のようにコンロッドおよびクランク軸を介して
モータ５に連動している。上記シリンダ３の上部には弁
装置６を構成する板状の弁座プレート７を取付けてあ
る。この弁座プレート７は、上方の第１プレート８と下
方の第２プレート９とから構成してあり、これら両プレ
ート８、９を重合させて接着剤等によって一体に接着し
てある。上記弁座プレート７には、第１プレート８に穿
設した吐出孔８ａと、第２プレート９に穿設した吐出孔
９ａとからなる吐出孔１１を形成してあり、この吐出孔
１１の上方開口部の周囲を吐出弁座１２としている。そ
して上記弁座プレート７を構成する第１プレート８の上
面に、可撓性を有する薄板状吐出弁体１３の一端をボル
ト１４によって固定してあり、この吐出弁体１３の他端
は、自己の弾性により通常は上記吐出弁座１２に着座し
て吐出孔１１を閉じている。

【０００７】また、上記吐出弁体１３の上部には該吐出
弁体１３に重合させてストッパ１５を設けている。この
ストッパ１５の一端は上記吐出弁体１３を固定するボル
ト１４によって該吐出弁体１３とともに弁座プレート７
に固定してあり、またその他端は、該ストッパ１５の長
さ方向ほぼ中央位置より弁座プレート７の上面に対して
所定の角度をもって上方に離隔させている。このとき、
上記吐出弁体１３およびストッパ１５の弁座プレート７
への取付け部分にはそれぞれスリット１３ａ、１５ａを
形成してあり（図４参照）、各スリット１３ａ、１５ａ
を弁座プレート７に植設固定した位置決めピン１６に係
合させることにより、上記ボルト１４を締付けた際に吐
出弁体１３とストッパ１５とが共回りしないようにして
いる。さらに、上記吐出弁座１２と、上記吐出弁体１３
の弁座プレート７への取付け位置すなわちボルト１４の
螺着位置との中間位置に、凹部１７を形成している。こ
の凹部１７は、第１プレート８に穿設した開口部分８ｂ
と、この開口部分８ｂを閉鎖する第２プレート９とによ
って構成してあり、吐出弁体１３と弁座プレート７との
間にごみ等が挟まって吐出弁体１３が吐出弁座１２に着
座できなくなる虞を少なくしている。上記吐出弁体１３
は、シリンダ３内の圧縮空気が吐出孔１１を介して上方
外部へ流通するのを許容する逆止弁を構成しており、そ
の際、吐出弁体１３が圧縮空気によって大きく上方に持
上げられるような場合には、該吐出弁体１３は上記スト
ッパ１５の下面に当接してその位置で停止されるように
なっている。

【０００８】次に、上記弁座プレート７には、上記第１
プレート８に穿設した吸入孔８ｃと第２プレート９に穿
設した吸入孔９ｃとからなる吸入孔１８を形成してあ
り、この吸入孔１８の下方開口部の周囲を吸入弁座１９
としている。そして上記第２プレート９の下面に、可撓
性を有する薄板状吸入弁体２０の一端を２つの固定ピン
２１によって固定してあり、この吸入弁体２０の他端
は、自己の弾性により通常は上記吸入弁座２１に着座し
て吸入孔１８を閉じている。したがって、上記吸入弁体
１９はシリンダ３内の圧力が外部よりも低下した際に大
気が吸入孔１８を介してシリンダ３内へ流通するのを許
容する逆止弁を構成している。なお、上記第１プレート
８の吸入孔８ｃの中央位置には、金属素材よりなる筒状
のディスタントピース２２を接着剤により一体に固定し
てある。このディスタントピース２２内には、後に詳述
するアンローダ機構３０のピストンロッド３１の下端部
を摺動自在に貫通させてあり、該ディスタントピース２
２によりピストンロッド３１の先端を案内させている。

【０００９】次に、上記弁座プレート７の上面にはシリ
ンダヘッド２３を載置してあり、該シリンダヘッド２３
は、上記シリンダ３に固定した弁座プレート７に図示し
ないボルトによって固定している。このシリンダヘッド
２３の内側は所定の形状の仕切り部２３ａによって吐出
室２４と吸入室２５とに区画してあり、吐出室２４に吐
出孔１１を、吸入室２５に吸入孔１８をそれぞれ連通さ
せている。そして上記吐出室２４はパイプ２６を介して
エアタンク１に連通させてあり、また吸入室２５はエア
フィルタ２７を介して大気に連通させている。なお図１
において、２８はリリーフ弁である。

【００１０】上述したアンローダ機構３０は、エアタン
ク１内の圧力が所定の圧力に達したときに吸入弁体２０
を押下げて吸入孔１８を開放させるもので、上記シリン
ダヘッド２３の上部に設けたシリンダ３２と、このシリ
ンダ３２内に設けたピストン３３とを備え、このピスト
ン３３に連結した上記ピストンロッド３１の下端部をデ
ィスタントピース２２内に摺動自在に貫通させている。
また上記シリンダ３２内にはピストン３３の上方に圧力
室３４を形成してあり、この圧力室３４は接続パイプ３
５を介して上記パイプ２６に連通している。さらに、上
記シリンダヘッド２３とピストン３３との間には該ピス
トン３３を上方に付勢するばね３６を弾装してあり、こ
のばね３６はエアタンク１内が所定の圧力に達するまで
はピストンロッド３１を吸入弁体２０から離隔させ、他
方、エアタンク１内が所定の圧力に達したらピストンロ
ッド３１を降下させて吸入弁体２０を押し開くことがで
きるようになっている。

【００１１】以上の構成において、モータ５が起動され
てピストン４が降下されると、空気はエアフィルタ２７
および吸入弁体２０を介してシリンダ３内に吸入され
る。この際には、吐出弁体１３はエアタンク１内の圧力
により吐出弁座１２に圧接されて該エアタンク１内から
シリンダ３へ圧縮空気が逆流するのを防止している。他
方、モータ５によりピストン４が上昇されると、シリン
ダ３内の空気が圧縮されて吐出弁体１３を押し開き、パ
イプ２６を介してエアタンク１内に吐出されそこに貯留
されるようになる。この際には吸入弁体２０はシリンダ
３内の圧力により吸入弁座１９に圧接されて該シリンダ
３内から外部に圧縮空気が流出するのを防止している。
そして上記エアタンク１内が所定の圧力に達すると、そ
の圧力はパイプ２６および接続パイプ３５を介して圧力
室３４内に導入されてピストン３３およびピストンロッ
ド３１を降下させるので、吸入弁体２０が押し開かれ
る。これにより吸入孔１８が開放されるので、ピストン
４の降下工程でシリンダ３内に空気が吸引されても、該
空気はピストン４の上昇工程において吸入孔１８からシ
リンダ３外部に排出されることになる。したがって、エ
アタンク１内に所定の圧力が蓄積されている間は、ピス
トン４およびモータ５は空運転されるようになる。ま
た、上記エアタンク１内の圧縮空気が消費されて内部圧
力が所定の圧力を下回ったら、上記ばね３６によりピス
トン３３およびピストンロッド３１が上昇されるので、
吸入弁体２０は自己の弾性により吸入弁座１９に着座し
て吸入孔１８を閉じる。これによってコンプレッサは、
圧縮空気を蓄圧することができる状態に復帰されること
になる。さらに本実施例によれば、吐出弁座１２と吐出
弁体１３が固定される取付け位置との中間部分に凹部１
７を形成しているので、その凹部１７によって吐出弁体
１３と弁座プレート７の間にごみ等が挟まる虞を少なく
することができる。

【００１２】次に、上記弁装置６の構成を製造方法に基
づいてより詳細に説明する。先ず、板状素材として、弁
座プレート７の半分の厚さを有し、かつ少なくとも一側
表面が予め鏡面状に平滑に成形された板状素材を選定す
る。このような板状素材は一般に市販されている。次
に、上記板状素材から、相互に隣接させた位置におい
て、第１プレート８と第２プレート９とをプレスにより
同時に打抜く。このとき、一側表面のみが鏡面状となっ
ている板状素材を使用した場合には、バリがその鏡面と
は反対側に突出するように打抜く。このプレスによる打
抜き時には、第１プレート８については、図２に示すよ
うに、上記吐出孔１１の上部を構成する吐出孔８ａと、
凹部１７を形成するための開口部分８ｂと、さらに吸入
孔１８の上部を構成する吸入孔８ｃとを同時に打抜く。
また、上記ボルト１４を螺着するための孔８ｄと、位置
決めピン１６を圧入するための孔８ｅと、弁座プレート
７をシリンダ３に取付けるための四隅の孔８ｆと、弁座
プレート７にシリンダヘッド２３を取付けるための孔８
ｇも同時に打抜いている。他方、第２プレート９につい
ては、図３に示すように、上記吐出孔１１の下部を構成
する吐出孔９ａと、吸入孔１８の下部を構成する吸入孔
９ｃとを打抜く。またこれと同時に、上記ボルト１４を
螺着するための孔９ｄと、弁座プレート７をシリンダ３
に取付けるための四隅の孔９ｆと、弁座プレート７にシ
リンダヘッド２３を取付けるための孔９ｇと、吸入弁体
２０を固定する固定ピン２１を圧入するための孔９ｈと
を打抜いている。つまり、第１プレート８と第２プレー
ト９とには、両者に共通に、吐出孔１１を構成する吐出
孔８ａ、９ａと、吸入孔１８を構成する吸入孔８ｃ、９
ｃと、ボルト１４を螺着するための孔８ｄ、９ｄと、弁
座プレート７をシリンダ３に取付けるための四隅の孔８
ｆ、９ｆと、弁座プレート７にシリンダヘッド２３を取
付けるための孔８ｇ、９ｇとを打抜いている。これに対
し、第１プレート８のみに、凹部１７を形成するための
開口部分８ｂと、位置決めピン１６を圧入するための孔
８ｅとを打抜いており、また第２プレート９のみに、固
定ピン２１を圧入するための孔９ｈを打抜いている。

【００１３】上記プレスにより第１プレート８と第２プ
レート９とを打抜いたら、次に、上記第１プレート８と
第２プレート９のそれぞれの裏面、すなわちプレスによ
るバリの突出面にショットピーニングを施し、これによ
りその突出面をおおむね平らに成形する。この後、上記
突出面を研削して上記バリを完全に削除する。さらに、
上記第１プレート８および第２プレート９のそれぞれの
表面についても、その表面にホーニング加工を施してそ
の表面を鏡面に仕上げ、さらに上記第１プレート８およ
び第２プレート９のそれぞれの裏面を接着剤によって一
体に接着して、弁座プレート７を構成する。この状態で
は、第１プレート８および第２プレート９のそれぞれの
表面が弁座プレート７の両側の表面となり、両表面はホ
ーニング加工により鏡面に仕上げられているので、吐出
弁座１２および吸入弁座１９の表面も鏡面に仕上げられ
ている。またこの状態では、吐出孔８ａと吐出孔９ａと
が重合して吐出孔１１が、吸入孔８ｃと吸入孔９ｃとが
重合して吸入孔１８がそれぞれ形成されており、さらに
開口部分８ｂとこの開口下部を塞ぐ第２プレート９とに
よって凹部１７が構成されている。また、各プレート
８、９に穿設した孔８ｄ、９ｄと、孔８ｆ、９ｆと、さ
らに孔８ｇ、９ｇとが相互に重合している。

【００１４】この後、上記ボルト１４の螺合用の孔８
ｄ、９ｄと、シリンダヘッド２３の取付け用の孔８ｇ、
９ｇとについては、タップ加工を施して雌ねじを螺設す
る。そして、弁座プレート７を構成する第２プレート９
については、孔９ｈに固定ピン２１を圧入して吸入弁体
２０を弁座プレート７に取付けるとともに（図５）、弁
座プレート７を構成する第１プレート８については、孔
８ｅに位置決めピン１６を圧入固定するとともに、吐出
弁体１３のスリット１３ａおよびストッパ１５のスリッ
ト１５ａを上記位置決めピン１６に係合させた状態で孔
８ｄ、９ｄにボルト１４を螺合して、上記吐出弁体１３
とストッパ１５とを弁座プレート７に取付ける（図
４）。また、吸入８ｃ孔の中央位置の円弧部分８ｃ’
（図２）に接着剤を予め塗った状態で、その位置に上記
ディスタントピース２２を第２プレート９に当接するま
で押し込んで接着する（図４）。

【００１５】なお、上記実施例では第１プレート８と第
２プレート９とを接着剤によって一体に接着している
が、これに限定されるものではなく、例えば液体パッキ
ンやシール部材等によって両者の間の気密を保ってもよ
い。この場合には、第１プレート８については予め吐出
弁体１３やストッパ１５等を取付けておき、第２プレー
ト９については吸入弁体２０を取付けておけばよい。ま
たコンプレッサの構成によって弁プレートの上下が逆と
なる場合には第２プレート９に凹部１７を形成すればよ
く、必要に応じては第１プレート８と第２プレート９と
の両方に凹部１７を形成しても良い。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、弁座プ
レートを第１プレートと第２プレートとから構成し、か
つ一方のプレートに開口部分を穿設するとともに、これ
を他方のプレートによって閉鎖して凹部を形成するよう
にしているので、切削加工により凹部を形成する場合
や、一枚の厚肉の弁座プレートの一部を膨出させる場合
に比較して、安価に製造することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、要部を断面した概略
構成図。

【図２】本発明の弁装置の製造工程における平面図。

【図３】本発明の弁装置の他の製造工程における平面
図。

【図４】本発明の弁装置の更に他の製造工程における平
面図。

【図５】本発明の弁装置の更に他の製造工程における平
面図。

【符号の説明】

６…弁装置 ７…弁座プレート ８…
第１プレート ８ａ…吐出孔 ８ｂ…開口部分 ８ｃ
…吸入孔 ９…第２プレート ９ａ…吐出孔 ９ｃ
…吸入孔 １１…吐出孔 １２…吐出弁座 １３
…吐出弁体 １８…吸入孔 １９…吸入弁座 ２０
…吸入弁体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に重合した第１プレートと第２プレ
   ートとからなる弁座プレートと、上記第１プレートと第
   ２プレートとのそれぞれに穿設して相互に連通させた吐
   出孔と、上記第１プレートと第２プレートとのそれぞれ
   に穿設して相互に連通させた吸入孔と、上記第１プレー
   トと第２プレートとのいずれか一方に形成されて上記吐
   出孔の開口部を囲む吐出弁座と他方に形成されて上記吸
   入孔の開口部を囲む吸入弁座と、一端が一方のプレート
   に取付けられ、他端が上記吐出弁座に着座する吐出弁体
   と、一端が上記他方のプレートに取付けられて、他端が
   上記吸入弁座に着座する吐出弁体と、さらに、少なくと
   もいずれか一方の弁体の一端と他端との中間位置におい
   て、該弁体を取付けたプレートに穿設した開口部分とこ
   れを閉鎖する他方のプレートとによって形成した凹部と
   を備えることを特徴とするコンプレッサの弁装置。
2. 【請求項２】 上記第１プレートと第２プレートとは、
   第１プレートが上方に、第２プレートが下方となるよう
   に配置され、また上記凹部を形成する開口部分は上方の
   第１プレートに形成されて第２プレートで閉鎖されてお
   り、さらに第１プレートに吐出弁体が、第２プレートに
   吸入弁体がそれぞれ取付けられていることを特徴とする
   請求項１に記載のコンプレッサの弁装置。