JP3957379B2

JP3957379B2 - 弁板装置

Info

Publication number: JP3957379B2
Application number: JP33166497A
Authority: JP
Inventors: 浩狩野
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2017-12-02
Also published as: JPH11166480A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとを有する圧縮機に用いられる弁板装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の弁板装置には、吸入室及び吐出室を有するシリンダヘッドと、シリンダボアを有するシリンダブロックとの間に介在し、前記吸入室と前記シリンダボアとを連通する吸入孔、及び前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔を有する弁板と、該弁板の前記シリンダブロックに対向する面に配置され、前記吸入孔を開閉する吸入弁と、前記弁板の前記シリンダヘッドに対向する面に配置され、前記吐出孔を開閉する吐出弁とを含む弁板装置が存在する。
【０００３】
この弁板装置は、シリンダボア内に摺動自在に挿入されたピストンが吸入行程及び吐出行程にある時に、ガスが逆流しないようにするためのものである。更に具体的に説明すると、ピストンが吸入行程にある時に、吸入弁が弁板の吸入孔を開き、吐出弁が弁板の吐出孔を閉じ、ピストンが吐出行程にある時に、吸入弁が弁板の吸入孔を閉じ、吐出弁が弁板の吐出孔を開くことにより、ガスの逆流を防いでいる。
【０００４】
従来の一般的な弁板装置の場合、弁板は、平坦であり、凹凸が無い。一方、圧縮機によって吸入・圧縮されるガスには、圧縮機を潤滑するための潤滑油が霧状に含まれている。このガスに含まれる霧状の潤滑油は、弁板に触れると、その一部が油膜と成って弁板に付着する。この弁板に付着した潤滑油は、弁板と吐出弁との間に入り込み、その表面張力、粘着力等により吐出弁を開き難くする。この結果、吐出弁の開くタイミングが遅くなって過圧縮が生じ、吐出弁が激しくバルブリテーナを叩くので、騒音、振動が発生した。
【０００５】
この不都合を解消するために、実開平４−１４７３号に開示される弁板装置が考案された。この弁板装置は、弁板上の吐出孔の出口周囲における吐出弁との対向領域上に吐出弁に対する非接触領域を設けると共に、吐出孔の出口面積と、この出口周囲における吐出弁の接触面積との割合を１５〜５５％とし、この接触領域上の面粗度を１０〜２０μｍＲｚとしたことを特徴とするものである。この弁板装置では、弁板の表面に研磨加工或いはローレット加工を施して、弁板の表面に微細な凹凸を形成して、弁板の表面に粗面を形成するように成っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、過圧縮を防止した従来の弁板装置では、弁板の表面に微細な凹凸を形成して弁板に粗面を作り、この粗面によって潤滑油により吐出弁が弁板に密着しないように成っていた。しかしながら、この弁板に形成された微細な凸部は、圧縮機を運転して行くうちに、吐出弁によって次第に潰され、粗面が徐々に平坦面に成って行き、これと共に、吐出弁が弁板に密着することを防止する効果が次第に弱く成ると言う問題があった。
【０００７】
それ故に、本発明の課題は、潤滑油の密着力により吐出弁が開き難く成ることによって生じる過圧縮を防止する効果に経時的な変化が無く、確実に過圧縮を防止することが可能な弁板装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によれば、吸入室及び吐出室を有するシリンダヘッドと、シリンダボアを有するシリンダブロックとの間に介在する弁板装置であって、前記吸入室と前記シリンダボアとを連通する吸入孔、及び前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔を有する弁板と、該弁板の前記シリンダブロックに対向する面に配置され、前記吸入孔を開閉する吸入弁と、前記弁板の前記シリンダヘッドに対向する面に配置され、前記吐出孔を開閉する吐出弁とを含む弁板装置において、前記吐出弁と接触する前記弁板の部分の少なくとも一部に、前記吐出弁によって覆われるガス充填凹部が形成され、更に、前記弁板に、前記ガス充填凹部と前記シリンダボアとを連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする弁板装置が得られる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、前記吐出孔の周囲に前記吐出弁と接触する環状弁座面が残るように、前記ガス充填凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の弁板装置が得られる。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、前記吐出孔の周囲に前記吐出弁と接触する環状弁座面が残るように、前記吐出孔の周囲に環状溝が形成され、該環状溝は、前記ガス充填凹部から独立していることを特徴とする請求項１記載の弁板装置が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態による弁板装置を用いた斜板式圧縮機の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２は図１に示す斜板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【００１２】
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態による弁板装置を、これを備えた斜板式圧縮機と共に説明する。
【００１３】
この斜板式圧縮機１は、ハウジング３と、シリンダブロック４と、駆動軸５と、斜板６と、揺動板７と、ピストン８と、弁板装置９とを含んで構成されている。
【００１４】
ハウジング３は、ハウジング本体３１と、フロントハウジング３２と、シリンダヘッド３３とで構成されている。このハウジング本体３１は、略円筒状であり、その一端は開口し、その他端部にシリンダブロック４を一体に有している。フロントハウジング３２は、略漏斗状であり、この中心部内には、軸シール部材１０及びラジアルニードルベアリング１１が備えられている。また、フロントハウジング３２のシリンダブロック４に対向する面には、スラストベアリング１２が設けられている。このフロントハウジング３２は、ハウジング本体３１の一端部を閉塞している。これにより、ハウジング本体３１のフロントハウジング３２からシリンダブロック４に掛けての部分に、クランク室３１ａが構成されている。シリンダヘッド３３は、吸入室３３ａと、吐出室３３ｂとを有している。このシリンダヘッド３３は、弁板装置９を介在させて、ボルト３４によってシリンダブロック４に固定されている。
【００１５】
シリンダブロック４は、上述のように、ハウジング本体３１に一体に形成されており、また、その中心部に中心孔４１が形成され、更に、この中心孔４１を取り囲むように、等間隔にシリンダボア４２が形成されている。中心孔４１には、フィックスドギア１３が備えられている。このフィックスドギア１３は、軸部１３１と、傘歯車部１３２とから成る。軸部１３１は、その軸方向で移動自在に中心孔４１内に挿入され、また、キー１４によって回転を阻止されている。また、軸部１３１は、バネ収容孔１３１ａを有し、このバネ収容孔１３１ａ内には、コイルスプリング１５が配置されている。このコイルスプリング１５は、フィックスドギア１３を揺動板７の方へ付勢している。傘歯車部１３２は、軸部１３１の一端に連設されている。
【００１６】
駆動軸５は、ラジアルニードルベアリング１１を介してフロントハウジング３２によって回転自在に支持されており、その一端部は、フロントハウジング３２を通じてハウジング３の外部へと突出しており、他端部は、クランク室３１ａ内に突出している。駆動軸５とフロントハウジング３２との間は、軸シール部材１０によってシールされている。
【００１７】
斜板６は、駆動軸５のクランク室３１ａ内に突出した部分に固定されており、駆動軸５と共に回転する。この斜板６のスラスト方向の力は、スラストベアリング１２を介してフロントハウジング３２によって受け止められる。
【００１８】
揺動板７は、スラストベアリング１６を介在させて、斜板６に回転自在に取り付けられている。揺動板７は、傘歯車部７１を有しており、この傘歯車部７１は、ボール１７を介在させて、フィックスドギア１３の傘歯車部１３２に噛み合わされている。これにより、揺動板７の回転（自転）が阻止されている。この結果、揺動板７は、斜板６の回転運動により、揺動運動を行うように成る。
【００１９】
ピストン８は、シリンダボア４２内に摺動自在に挿入されている。このピストン８は、ロッド１８によって揺動板７に連結されている。これにより、揺動板７が揺動運動を行うと、ピストン８は、シリンダボア４２内で往復直線運動を行い、この結果、ガスの吸入・圧縮が行われる。
【００２０】
弁板装置９は、弁板９１と、吸入弁９２と、吐出弁９３と、バルブリテーナ９４とを含んで構成されている。
【００２１】
弁板９１は、円板状であり、各シリンダボア４２に対応させて形成された吸入孔９１ａ及び吐出孔９１ｂを有している。吸入孔９１ａは、吸入室３３ａとシリンダボア４２とを連通している。吐出孔９１ｂは、シリンダボア４２と吐出室３３ｂとを連通している。
【００２２】
吸入弁９２は、弁板９１のシリンダブロック４に対向する面に配置されている。この吸入弁９２は、円板状の固定部９２ａと、各吸入孔９１ａに対応させて、固定部９２ａから放射状に延びた舌片状のリード部９２ｂとを有している。リード部９２ｂは、吸入孔９１ａを開閉する部分である。また、このリード部９２ｂには、吐出孔９１ｂを塞がないようにするための孔９２ｃが形成されている。
【００２３】
吐出弁９３は、弁板９１のシリンダヘッド３３に対向する面に配置されている。この吐出弁９３は、円板状の固定部９３ａと、各吐出孔９１ｂに対応させて、固定部９３ａから放射状に延びた舌片状のリード部９３ｂとを有している。リード部９３ｂは、吐出孔９１ｂを開閉する部分である。
【００２４】
バルブリテーナ９４は、吐出弁９３を介在させて、弁板９１に固定され、吐出弁９３のリード部９３ｂのリフト量を制限している。
【００２５】
上述の吸入弁９２、吐出弁９３、及びバルブリテーナ９４は、ボルト９５、ナット９６、及びワッシャ９７によって、弁板９１に一体的に固定されている。
【００２６】
上述の弁板９１の部分の内で、吐出弁９３のリード部９３ｂと接触する部分の一部に、ガス充填凹部９１ｃが形成されている。このガス充填凹部９１ｃは、リード部９３ｂが吐出孔９１ｂを塞いでいる時に、このリード部９３ｂによって覆われるように成っている。また、このガス充填凹部９１ｃは、吐出孔９１ｂの周囲に環状弁座９１ｄが残るように形成されている。この環状弁座９１ｄとリード部９３ｂとが密着することにより、吐出孔９１ｂを塞ぐように成っている。弁板９１には、更に、連通孔９１ｅが形成されている。この連通孔９１ｅは、シリンダボア４２とガス充填凹部９１ｃとを連通するものである。また、この連通孔９１ｅを塞がないようにするために、吸入弁９２には、孔９２ｄが形成されている。
【００２７】
以上のように、弁板９１には、ガス充填凹部９１ｃが形成されているので、吐出弁９３のリード部９３ｂは、実際には環状弁座９１ｄの部分だけにしか接触しないので、潤滑油の密着力により吐出弁９３が弁板９１に張り付き難い。また、ガス充填凹部９１ｃは、連通孔９１ｅを通じてシリンダボア４２に連通しているので、ピストン８が吐出行程にある時、シリンダボア４２内のガスが連通孔９１ｅによってガス充填凹部９１ｃに供給されるように成っている。従って、吐出行程の時には、ガス充填凹部９１ｃ内のガスの圧力が背圧として吐出弁９３のリード部９３ｂに掛かるので、この作用によっても吐出弁９３が弁板９１に張り付き難く成っている。以上の結果、潤滑油の密着力により吐出弁９３が開き難く成ることによって生じる過圧縮が確実に防止される。
【００２８】
図３は本発明の第２の実施形態による弁板装置を用いた圧縮機の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態の弁板装置は、第１の実施形態と略同構成であるので、構成の同じ部分については、第１の実施形態と同じ参照番号を付してその説明を省略し、構成の異なる部分についてのみ説明する。
【００２９】
本実施形態の弁板装置も第１の実施形態と同様に斜板式圧縮機に用いられているものである。本実施形態の場合、ガス充填凹部９１ｃは、弁板９１の中央部側と吐出孔９１ｂとの間に形成されており、吐出孔９１ｂを取り囲んでいない。このガス充填凹部９１ｃとは別に、吐出孔９１ｂの周囲には、吐出弁９３と接触する環状弁座面９１ｆが残るように、環状溝９１ｇが形成されている。ガス充填凹部９１ｃと環状溝９１ｇとは、互いに独立しており、連通していない。また、この環状溝９１ｇは、吐出弁９３によって、完全には塞がれないように成っている。本実施形態の作用効果は、第１の実施形態と同様のものである。
【００３０】
尚、上述の実施形態の弁板装置は、斜板式圧縮機用のものであるが、これに限らず、スクロール型圧縮機等、シリンダブロックとシリンダヘッドとを有する圧縮機一般に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の弁板装置は、潤滑油の密着力により吐出弁が開き難く成ることによって生じる過圧縮を確実に防止することができ、しかも、その効果が、圧縮機の運転時間の経過と共に低下するようなことは無く、常に安定した効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による弁板装置を用いた斜板式圧縮機の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１に示す斜板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による弁板装置を用いた圧縮機の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１斜板式圧縮機
３ハウジング
３１ハウジング本体
３２フロントハウジング
３３シリンダヘッド
３３ａ吸入室
３３ｂ吐出室
４シリンダブロック
４２シリンダボア
５駆動軸
６斜板
７揺動板
８ピストン
９弁板装置
９１弁板
９１ａ吸入孔
９１ｂ吐出孔
９１ｃガス充填凹部
９１ｄ環状弁座面
９１ｅ連通孔
９１ｆ環状弁座面
９１ｇ環状溝
９２吸入弁
９２ａ固定部
９２ｂリード部
９２ｃ孔
９２ｄ孔
９３吐出弁
９３ａ固定部
９３ｂリード部
９４バルブリテーナ
９５ボルト
９６ナット
９７ワッシャ

Claims

吸入室及び吐出室を有するシリンダヘッドと、シリンダボアを有するシリンダブロックとの間に介在する弁板装置であって、前記吸入室と前記シリンダボアとを連通する吸入孔、及び前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔を有する弁板と、該弁板の前記シリンダブロックに対向する面に配置され、前記吸入孔を開閉する吸入弁と、前記弁板の前記シリンダヘッドに対向する面に配置され、前記吐出孔を開閉する吐出弁とを含む弁板装置において、
前記吐出弁と接触する前記弁板の部分の少なくとも一部に、前記吐出弁によって覆われるガス充填凹部が形成され、更に、前記弁板に、前記ガス充填凹部と前記シリンダボアとを連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする弁板装置。
前記吐出孔の周囲に前記吐出弁と接触する環状弁座面が残るように、前記ガス充填凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の弁板装置。
前記吐出孔の周囲に前記吐出弁と接触する環状弁座面が残るように、前記吐出孔の周囲に環状溝が形成され、該環状溝は、前記ガス充填凹部から独立していることを特徴とする請求項１記載の弁板装置。