JPH07332241A

JPH07332241A - 圧縮機

Info

Publication number: JPH07332241A
Application number: JP7142281A
Authority: JP
Inventors: Nelik I Dreiman; アイ．ドリーマンネリック
Original assignee: Tecumseh Products Co
Current assignee: Tecumseh Products Co
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1995-12-22
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JP2826281B2; CA2149707C; FR2721071A1; BR9502698A; FR2721071B1; CA2149707A1; US5476371A

Abstract

(57)【要約】【構成】密閉ハウジング（１２）内に取り付けられた
圧縮機機構（４４）を含む圧縮機集合体（１０）が開示
されている。シリンダブロック（４６）が、吸気弁集合
体（１１３）を備えた往復動ピストン（９６、９８）を
設けている。ピストンには、深い半トーラス形環状凹部
（１１４）を備えたヘッド（１１８）が設けられてお
り、同様な形状の一体型吸気弁（１２４）がそれに着座
するように設けられている。弁の慣性及び衝撃力を減少
させるため、複数の半径方向に延出したフィンガ（１３
０）を備えた締付けボルト（１２０）を含む保持機構
（１２０、１２２）が用いられている。フィンガは片持
ち式ビームばねとして機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密閉形圧縮機、特に吸
気弁集合体（assembly）を内蔵した往復運動ピストンを
備えている圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に密閉形圧縮機は、内部に圧縮機
機構を取り付けた密閉ハウジングを有している。圧縮機
機構には、冷媒ガスを圧縮してから吐き出す圧縮室を形
成しているクランクケースまたはシリンダブロックを設
けることができる。

【０００３】従来の圧縮構造の問題点は、ピストンが上
部死点位置にある時に必ず一定容積がシリンダ内に残る
ことである。ピストンの往復運動中、この容積のガスが
圧縮及び再膨張を繰り返す。再膨張容積によって、圧縮
機のエネルギ効率の損失が生じる。

【０００４】ピストン内弁構造を用いた従来の圧縮機、
例えば米国特許第２，１１７，６０１号及び第４，８３
４，６３２号に開示されているものでは、吸気弁がピス
トンヘッドの上表面に隣接して取り付けられて、ピスト
ンの上表面と弁保持部材（valve retainer）とによって
形成された空間内を軸方向に往復運動することができ
る。同じ限定空間内に配置された別のスペーサ洗浄液が
弁の移動を案内し、弁の上昇可能量を定める。重なった
ねじ頭または洗浄液が、リング形弁の移動を止めると同
時に、スペーサ洗浄液をねじ頭とピストンヘッド上表面
との間に締付ける。スペーサ洗浄液が弁よりもわずかに
厚いことから、弁はねじ頭の下方で限定軸方向移動する
ことができる。

【０００５】従来のピストン内弁構造では吸気弁がピス
トン上部の表面の上方に位置するため、弁及びその案内
及び保持部材を収容する空間が弁板内に設けられてい
た。これによって、すきま容積が大きくなり、弁装置の
組み立てが複雑となり、圧縮機の製造コストが増加す
る。

【０００６】ガスの動的力はリング弁の周辺部分に加え
られるの対して、弁の中央部分付近に円形保持部材が配
置されているため、その中心に作用する力が局在化し
て、弁の分極慣性モーメントが大幅に増加する。弁が保
持部材に衝突する時、比較的大きい応力が保持部材に加
わり、そのため、中心部分に集中した力及び／または部
品の衝突の繰り返しによる摩耗の蓄積によって破損する
可能性がある。

【０００７】鋼製のリング形弁を用いることが従来の圧
縮機では一般的である。そのような弁用鋼の、曲げの繰
り返しによって生じる応力（曲げ応力）及び弁が弁座／
ストッパと衝突することによって生じる衝撃応力に耐え
る能力は、従来形弁用鋼の重要な特性の１つである。様
々な研究からわかっているように、減衰特性が高い弁素
材ほど、誘導応力ピークを効果的に吸収し、弁の破損が
少なくなり、そのような衝撃によって発生する騒音が小
さくなる。

【０００８】さらに、従来の吸気弁のガス通路には、通
常は単一の外側ガス通路が設けられているだけであっ
た。弁を単一の外側ガス通路に制限することによって、
絞りが発生し、圧縮機の効率が低下する。

【０００９】米国特許第４，９５５，７９６号及び第
５，１０６，２７８号にプラスチック弁ディスクが示さ
れている。このプラスチック弁は、ピストンの上部に配
置されているガス通路を開閉できる大きさの限定軸方向
浮動移動を行うことができるように、ピストンの上部に
取り付けられていた。プラスチック弁のそのような構造
では、弁の曲げ応力がある程度減少するが、保持手段が
中央に配置されていることによる集中衝撃応力源が依然
として存在する。

【００１０】そのようなプラスチック弁ディスクの別の
問題点は、弁の中央部分にブリッジカバーを用いて、ね
じ及びプラスチック溶接によってディスク本体に取り付
けていることである。プラスチック材の過度のたわみ自
体が問題になることに注意されたい。縁部で懸架された
薄板はガス圧の変化の影響を受けてねじれまたはひずみ
を生じる傾向があるため、プラスチックの中央ブリッジ
部材には何らかの補強が必要である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有効
弁流れ面積を増加させ、圧力降下及びシリンダのすきま
容積を最小にする改良形ガス通路構造を備えた信頼性の
高い吸気弁装置を提供することである。本発明はまた、
乱流の形成を抑え、弁装置によって発生する騒音を軽減
し、製造が低コストである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の圧縮機は、ハウ
ジングと、内孔を備えた前記ハウジング内に配置されて
いるシリンダブロックと、排気口を形成した前記内孔の
上方に取り付けられたシリンダヘッド集合体と、前記シ
リンダヘッド集合体に前記排気口の上方で取り付けられ
た排気弁と、前記内孔内に配置されてその内部を往復運
動し、半トーラス形環状凹部を設けた前表面、後表面及
び前記後表面から前記前表面まで貫設されたほぼ吸気圧
力にある吸気口を備えているピストンと、前記ピストン
を前記内孔内で往復運動させる駆動機構と、前記ピスト
ンに前記吸気口及び前記前表面の上方で摺動可能に取り
付けられた吸気弁とを有しており、前記吸気弁には上表
面及び下表面が設けられ、前記下表面がトロイダル形状
であることによって、吸気弁の開放中に前記下表面は吸
気圧力を直ちに完全に受けるようにしたことを特徴と
し、有効弁流れ面積を増加させ、圧力降下及びシリンダ
の再膨張容積を最小にした吸気弁集合体を提供すること
によって、従来形圧縮機に伴った上記問題点を解決して
いる。

【００１３】

【作用】一般的に、本発明はシリンダブロック内を往復
運動するピストンを備えている。ピストンに吸気弁及び
ピストンの集合体が取り付けられている。ピストンに設
けられたヘッドに深い半トーラス形環状凹部が形成さ
れ、その底部に設けられた複数の開口でピストンの前部
及び後部が吸気口を介して流体連通できるようになって
いる。

【００１４】半トーラス凹部の内表面によって形成され
た弁中空内の隆起中央部分に、特殊な形状のヘッドを備
えた細長いねじ付き締付けボルト等の保持手段をはめ込
む中央開口が設けられている。締付けボルトの特殊な形
状のヘッドは吸気弁保持部材として利用される。締付け
ボルトの平坦なヘッドはボルトの一体部分であって、複
数のフィンガがそれから半径方向に延出している。

【００１５】環状凹部の側壁が、半トーラス形弁の弁座
を形成している。ピストン内部に面する一体型の吸気弁
の湾曲表面は、ピストンヘッドの環状凹部と同じ構造寸
法になっている。開放中、一体型弁は最終開放位置にお
いて締付けボルトフィンガの自由端部と衝突する。その
時、締付けボルトのフィンガの各々が片持ち式ビームば
ねとして働く。弁が保持部材に衝突する時に発生する衝
撃力は、従来技術の場合のように中央部分ではなく、弁
の平坦な開放部分に沿って分散される。

【００１６】本発明の往復運動圧縮機の利点は、新しい
吸気弁集合体が、弁及びピストンの集合体のばね中央保
持部材手段を非局在化するため、弁部材に対する局部応
力を抑え、弁寿命を長くすることができることである。

【００１７】本発明の往復運動圧縮機の別の利点は、保
持手段の延出フィンガが、構造的に強い片持梁を形成し
ており、これによって弁保持部材の寿命を長くすること
ができることである。これらの延出フィンガを形成する
ことによって、弁開放中の衝撃力を分散させる安定構造
が得られる。

【００１８】本発明の往復運動圧縮機のさらに別の利点
は、新しい一体型吸気弁は開放時に直ちにその後表面積
全体が露出することである。弁開放時に吸気圧力を受け
る面積を最大にすることによって、弁開放中の弁加速度
が高くなる。弁加速度が高くなれば、圧縮機の性能が向
上する。

【００１９】本発明は、一例では、内孔を備えたシリン
ダブロックを内部に配置した密閉ハウジングを設けた往
復運動圧縮機を提供している。排気口を形成したシリン
ダヘッド集合体がシリンダ内孔の上方に取り付けられ、
排気弁がシリンダヘッド集合体に排気口の上方で取り付
けられている。ピストンが、内孔内に往復運動可能に配
置されており、環状凹部を設けた前表面、後表面、及び
後部から前部までそれに貫設された吸気口を備えてい
る。吸気口はほぼ吸気圧力にある。冷媒を圧縮するため
ピストンを内孔内で往復運動させる駆動機構が設けられ
ている。吸気弁がピストンにピストン前表面の吸気口の
上方で摺動可能に取り付けられている。吸気弁には上表
面及び下表面が設けられ、下表面がトロイダル形状であ
って、弁の開放中に下表面が吸気圧力を直ちに完全に受
けるようにしている。

【００２０】本発明の一例では、ピストンの前表面に
は、吸気弁を密着させる半トーラス形環状凹部が設けら
れている。半トーラス形環状凹部はピストンの吸気口に
連通している。

【００２１】本発明は、別の実施例では、内孔を形成し
たシリンダブロックを共にハウジング内に設けた圧縮機
を提供している。取り付け形排気弁を備えた排気口を形
成したシリンダヘッド集合体が、シリンダ内孔の上方に
取り付けられている。往復運動ピストンが内孔内に配置
され、ピストンを往復運動させる駆動手段に取り付けら
れている。ピストンは、前表面及び後表面を備え、それ
に吸気口が貫設されている。吸気口はほぼ吸気圧力にあ
る。少なくとも１つの半径方向フィンガを備えた締付け
ボルトがピストンに取り付けられており、吸気弁が締付
けボルト上を開閉位置へ摺動して、それが閉鎖位置にあ
る時に吸気口を密閉できるようにしている。吸気弁が開
放位置にある時、締付けボルトの半径方向フィンガが上
表面に接触して、半径方向フィンガが吸気弁に加わる開
放応力を軽減できるようにしている。本発明の一例で
は、吸気弁の上表面に凹部を設けて、吸気弁が完全開放
位置にある時、半径方向フィンガがその凹部にはまるよ
うにしている。

【００２２】

【実施例】本発明の上記及び他の目的及び特徴、及びそ
れを得る方法は、添付の図面を参照した以下の詳細な説
明から明らかになるであろう。

【００２３】図面を通して、同一の符号は同一部品を示
している。ここに示すものは本発明の好適な実施例であ
って、本発明の範囲を制限するものではない。

【００２４】本発明の図示の、特に図１の実施例では、
圧縮機１０にハウジング１２が設けられている。ハウジ
ングには、上部分１４と下部分１８とが設けられてい
る。２つのハウジング部分は、溶接またはろう付けによ
って互いに密閉接合されている。取り付けフランジ２０
が下部分１８に溶接されて、圧縮機を垂直に直立した位
置に取り付けることができるようにしている。密閉ハウ
ジング１２内には、ステータ２４及びロータ２６を備え
た電気モータ２２が配置されている。ステータ２４に巻
線２８が設けられている。ロータ２６に設けられた中央
開口３０にクランクシャフト３２が締まりばめされてい
る。圧縮機を電源に接続するため、端子クラスタ（図示
せず）がハウジング１２の下部分１８に設けられてい
る。

【００２５】圧縮機集合体１０はさらに、下部分１８内
に油溜め３６を設けている。遠心油引上管４０が、クラ
ンクシャフト３２の端部の座ぐり孔４２に圧入されてい
る。油引上管４０は従来形構造であって、垂直パドル
（図示せず）を内蔵している。

【００２６】図１の実施例ではまた、ハウジング１２内
にスコッチヨーク圧縮機機構４４が封入されている。基
本的なスコッチヨーク圧縮機の構造の全体説明は、引例
として本説明に含まれる米国特許第４，８３８，７６９
号に記載されている。

【００２７】圧縮機機構４４は、モータステータ２４と
ロータ２６との間に環状の空気間隙５０が生じるように
モータステータ２４を取り付ける複数の取り付けラグ４
８を備えたクランクケースまたはシリンダブロック４６
を有している。クランクケース４６にはさらに、ハウジ
ングの中央部分１６の環状張出し部５４内で軸方向に支
持された外周取付けフランジ５２が設けられている。ク
ランクケース４６の下部分及び取付けフランジ５２によ
って、ハウジング１２の内部が、圧縮機機構４４を取付
けた上部室とモータ２２を配置した下部室とに分割され
ている。潤滑油を戻し、また、ハウジング内部全体の排
気圧力を均一化することができるようにハウジング１２
の上端部及び下端部間を連通させるため、通路２３６が
フランジ５２に貫設されている。

【００２８】好適な実施例に示されているように、圧縮
機機構４４は往復運動ピストンスコッチヨーク圧縮機の
形式である。すなわち、クランクケース４６に４つのシ
リンダが半径方向に配置されており、そのうちの２つが
図１にシリンダ５６及びシリンダ５８で示されている。
半径方向に配置された４つのシリンダは、クランクケー
ス４６の内側円筒壁６２によって形成された中央吸気中
空６０に開放して、それと連通している。比較的大きい
パイロット孔６４がクランクケース４６の上表面６６に
設けられている。クランクシャフトを含む様々な圧縮機
構成部品はパイロット孔６４から組み付けられる。かご
形軸受６８等の上部カバーがクランクケース４６の上表
面に、軸受６８を貫通して上表面６６にねじ込まれた複
数のボルト７０で取り付けられている。軸受６８をクラ
ンクケース４６に組み付けた時、Ｏリングシール７２が
吸気中空６０をハウジング１２の内側で形成された排気
圧力空間から隔離している。

【００２９】クランクシャフト３２がクランクケース４
６内に回転可能に軸支されており、吸気中空６０を貫通
している。クランクシャフト３２には、釣合おもり部分
９０と偏心部分９２とがクランクシャフト３２の回転中
心軸線に対して互いに対向する位置で互いに釣り合うよ
うに設けられている。クランクシャフト３２及びロータ
２６の重さは、クランクケース４６のスラスト面９３で
支持されている。

【００３０】偏心部分９２は、クランクケース４６内の
半径方向に配置された４つのシリンダに対応してその内
部で作動するように配置されている複数の往復運動ピス
トン集合体にスコッチヨーク機構９４によって作動連結
されている。図１に示されているように、圧縮機集合体
１０内で作動可能な半径方向に配置された４つのピスト
ン集合体を代表するピストン集合体９６及び９８は、そ
れぞれシリンダ内孔５６及び５８に対応している。

【００３１】スコッチヨーク機構９４は、偏心部分９２
を軸支する円筒形内孔１０２を含むスライドブロック１
００を有している。スコッチヨーク機構９４にはさらに
１対のヨーク部材１０４及び１０６が設けられており、
これらはスライドブロック１００と協動して、偏心部分
９２の軌道運動を半径方向に配置された４つのピストン
集合体の往復運動に変換する。例えば、図１に示されて
いるヨーク部材１０６は本発明のピストン集合体９６及
び９８に連結されており、このため、ピストン集合体９
６が下方死点位置にある時、ピストン集合体９８が上方
死点位置にある。

【００３２】釣合おもり１９０が偏心取付けボルト１９
２によってシャフト３２の上部に取付けられている。釣
合おもり１９０を貫通している押出加工孔１９４が、ク
ランクシャフト３２の上部に開口して油溜め３６から汲
み上げられた油の出口となっている軸方向油通路１７４
に整合している。

【００３３】再び本発明のピストン集合体９６及び９８
について説明すると、各ピストン集合体は、シリンダ内
孔内を往復運動して内部の冷媒ガスを圧縮するピストン
部材１０８を有している。ピストン部材１０８の外壁に
環状のピストンリング１１０が設けられている。ピスト
ン部材１０８を前表面１１８から後表面１１９まで貫通
した吸気口１１２によって、吸気中空６０内の吸気ガス
がピストン１０８の圧縮側のシリンダ５６へ流入するこ
とができる。

【００３４】各ピストン集合体に吸気弁集合体１１３が
対応しており、それについて図２に示されているピスト
ン集合体９６に関連させながら説明する。

【００３５】ピストン部材１０８の前表面１１８には、
吸気口１１２に連通している深い半トーラス形環状凹部
１１４が設けられている。半トーラス形環状凹部１１４
の内表面によって形成された隆起中央円錐部分１１５
に、細長いねじ付き締付けボルト１２０をはめ込む中央
開口１１６が設けられている。締付けボルト１２０に
は、弁保持部材として機能する特殊形状のヘッド１２２
が設けられている。

【００３６】半トーラス形環状凹部１１４の湾曲側壁
が、一体型半トーラス形弁１２４の弁座を形成してい
る。貫通開口１２７が弁１２４の中央に設けられてい
る。図４にわかりやすく示されているように、弁１２４
の湾曲表面１２６がピストン１０８に面しており、好ま
しくは環状半トーラス形凹部１１４と同じ構造寸法であ
る。弁１２４の反対側には、ピストン部材１０８の圧縮
行程中にピストンの前表面１１８とほぼ同一平面となる
ほぼ平坦なリング表面１２８が設けられている。吸気弁
１２４の湾曲表面１２６は、弁の開放時にほぼ直ちに差
圧を受ける。圧力を受ける弁表面の湾曲形状は、吸気口
１１２を覆う同一寸法の従来の弁のいずれの平坦表面よ
りも面積が大きくなる。このような配慮によって、吸気
弁有効面積が冷媒の流れを最大限に受けて、弁を上昇さ
せ、弁の開放を加速し、これは圧縮機の性能にとって好
ましいことである。

【００３７】図４に示されているように、湾曲表面１２
６は弓形断面であり、やはり弓形断面の半トーラス形環
状凹部１１４の受け座表面に面している。弁における圧
力降下を最小限に抑えるため、口及び弁の入口及び出口
縁部に丸みを付けると共に上記のように通路を形成する
ことによって、ガスが急激に旋回することなく滑らかに
流れる状態が形成される。これによって、弁の開放中に
ガスは開口１２７及び湾曲表面１２６の外周の周囲の両
方を流れることができる。弁のばたつきが減少する一方
で、圧縮機の効率が向上する。弁のばたつきが、圧縮機
内の間欠的なガタガタという騒音の発生機構である。ま
た、半トーラス形環状凹部１１４は、弁１２４の焼き付
きまたはジャムを防止するためほぼ円錐台の形状の弁ガ
イドとして機能する。

【００３８】圧縮機の作動中に吸気弁１２４が軸方向に
変位する時、その軸方向変位量は、締付けボルト１２０
の平坦なヘッド１２２によって形成された弁保持部材に
よって定められる。図５及び６に示されているように、
特殊形状のヘッド１２２は平坦であってボルト１２０の
一体部分であり、複数のフィンガ１３０がそれから半径
方向に延出している。特殊形状のヘッド１２２はさら
に、締付けボルト１２０をねじ１３４でヨーク部材１０
４または１０６にねじ付けることができるように、六角
キー用の取り付け位置となるドライブ孔１３２を設けて
いる。

【００３９】弁１２４の平坦なリング表面１２８に凹部
１３６が設けられている。ピストンの組み付け中に、各
フィンガ１３０の端部分が平坦なリング表面１２８に形
成された対応の凹部１３６にはまる。開放中に、弁１２
４は最終開放位置でフィンガ１３０の自由端部に衝突す
る。各フィンガ１３０はこの時、締付けられた自由端部
が境界状態になり、自由端部に負荷が加えられた片持ち
式ビームばねとして機能する。

【００４０】公知のように、片持ち式ビーム形のばねの
形状及び寸法は無限に変化させることができる。ほとん
どの可変断面ビームは、ほぼ三角形、台形、放物線、テ
ーパの４形式のうちの１つである。本実施例では、衝撃
力は、円１２４が弁保持部材、すなわち特殊形状のヘッ
ド１２２と衝突する時に発生し、弁の平坦なリング部分
１２８に沿って分散して、保持フィンガ１３０の自由端
部に加えられるため、従来技術のように中央に局在すな
わち集中した力が弁１２４及び保持部材１２２に影響を
与えることはない。フィンガ１３０が半径方向に延出し
ていることによって、保持部材１２２のばね及び衝撃吸
収特性が向上し、慣性モーメントが減少して、衝突部材
の応力を最小に抑えることができる。これらの要素を組
み合わせることによって、弁装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【００４１】上表面１２３を備えた締付けボルトヘッド
１２２は、円錐形弁ガイド１１５の上平坦部分上に、ボ
ルトヘッドの上表面１２３とピストン１１８の上表面と
が同一平面になるようにして取り付けられる。好ましく
は、締付けボルトヘッドの厚さを約０．０４５インチと
し、そのフィンガを弁１２４の円形凹部１３６の底部か
ら上方に０．０６５インチの位置に配置する。この変位
量（０．０６５インチ）が、弁１２４の弁揚程すきまで
ある。吸気弁１２４は、好ましくは広い温度範囲、例え
ば−４０゜Ｆ〜５００゜Ｆ、及び衝撃誘発応力に耐える
ことができる高性能ポリマー材から形成される。好適な
ポリマーとして、引っ張り強さが約３２×１０³ＰＳＩ
で、衝撃強さが高く、吸水率が低いデュポン（Dupont）
社から入手できるベスペル（Vespel）、アイ・シー・ア
イ（ＩＣＩ）社製のビクトレックス（Victrex）、アモ
コ（Amoco）社製のカデル（Kadel）がある。これらのポ
リマーはまた、約２６０ＰＳＩで５５０゜Ｆ以上の高い
加熱ひずみ温度において２．５×１０⁶ＰＳＩ以上の高
いたわみ率を備えていることが好ましい。

【００４２】露出弁１２６の表面が湾曲形状であること
で、弁１２４の開放が増加及び加速されるため、圧縮機
の効率が向上する。ピストン部材１０８の隆起中央部分
１１５は、弁１２４の往復運動を案内し、凹状表面を備
えた円錐台として形成されてピストン１０８と一体化し
ている。円錐部分１１５がそのような形状であることに
よって、弁１２６にどのようなずれ、傾斜または他の位
置の狂いが生じた場合でも、弁１２６の焼き付きまたは
ジャムが防止される。

【００４３】シリンダヘッド集合体１６０は、排気弁１
４２用の弁保持部材として機能する多数のウェブ部分１
６２を設けたシリンダヘッド１３４を含んでいる。ヘッ
ド集合体１６０はまた、排気弁集合体１３８を取り付け
る中央ハブ部分１６４を形成している。

【００４４】作用を説明すると、ピストン集合体９６が
シリンダ内孔５６内を往復運動する。ピストン集合体９
６がその圧縮行程で下死点位置から上死点位置へ移動す
る時、ガイド部材１１５及びボルト１２０に沿って摺動
する吸気弁１２４が、吸気口１１２をその慣性によって
開閉する。ピストン集合体９６がシリンダヘッド集合体
１６０の方へ移動すると、シリンダ内孔５６内の冷媒ガ
スが圧縮されて、排気弁集合体１３８を通り、排気弁１
４２を通過して、圧縮機ハウジング１２内の排気圧力空
間７４内へ押し出される。

【００４５】ピストン部材１０８が上死点位置に達する
と、半径方向フィンガ１３０がほぼ完全に凹部１３６に
はまって、平坦な前表面部分を形成することから、再膨
張容積が減少する。これは、ピストンが下方死点の方へ
移動し始める時に発生する。半径方向フィンガ１３０は
片持ち式ビームとして機能して、慣性力を弁１２４の表
面全体に拡散させる。この時、湾曲表面１２６が半トー
ラス形環状凹部１１４と共に、弁開放の加速を助ける。
冷媒は、形成された非常に滑らかなガス移動経路に沿っ
て半径方向外向き及び内向きの両方で弁１２４を通過す
る。冷媒の圧力降下を生じやすい急激、または鋭角の旋
回が発生しない。

【００４６】ピストン部材１０８は、下死点位置まで進
んでから方向を逆転し、吸気弁１２４はガイド部材１１
５及びボルト１２０上を前進し続けて、吸気口１１２を
密閉することができる。ここで吸気行程が完了し、再び
圧縮行程が始まる。

【００４７】上記弁装置がスコッチヨーク圧縮機以外の
形式の圧縮機にも適用可能であることは明らかである。
この新規な弁装置は、単式または複式往復運動ピストン
圧縮機に使用することもできる。本発明は、これらの圧
縮機において再膨張を減少させ、吸気弁のタイミングを
改善することができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の往復運動圧縮機によれば、新し
い吸気弁集合体が、弁及びピストンの集合体のばね中央
保持部材手段を非局在化するため、弁部材に対する局部
応力を抑え、弁寿命を長くすることができることであ
る。また、保持手段の延出フィンガが、構造的に強い片
持梁を形成しており、これによって弁保持部材の寿命を
長くすることができることである。これらの延出フィン
ガを形成することによって、弁開放中の衝撃力を分散さ
せる安定構造が得られる。

【００４９】また、本発明によれば、新しい一体型吸気
弁は開放時に直ちにその後表面積全体が露出することに
より、弁開放時に吸気圧力を受ける面積を最大にするの
で、弁開放中の弁加速度が高くなり、よって、圧縮機の
性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み込んだ圧縮機の長手方向断面図で
ある。

【図２】図１のピストン集合体の拡大部分断面図であ
る。

【図３】本発明の吸気弁の上面図である。

【図４】図３の４−４線に沿った図３の吸気弁の、矢印
の方向に見た断面図である。

【図５】本発明の締付けボルトの立面図である。

【図６】図５の締付けボルトのヘッドの上面図である。

【符号の説明】

１０圧縮機、１２圧縮機ハウジング、３２駆動機構、４４圧縮機機構、４６シリンダブロック、５６、５８内孔、９６、９８ピストン、１１２吸気口、１１４半トーラス形環状凹部、１１８ピストン前表面、１２０締付けボルト、１２４吸気弁、１２６吸気弁下表面、１２８吸気弁上表面、１３０フィンガ、１３６凹部、１４２排気弁、１６０シリンダヘッド集合体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング（１２）と、内孔（５６、５
８）を備えた前記ハウジング内に配置されているシリン
ダブロック（４６）と、排気口を形成した前記内孔の上
方に取り付けられたシリンダヘッド集合体（１６０）
と、前記シリンダヘッド集合体に前記排気口の上方で取
り付けられた排気弁（１４２）と、前記内孔内に配置さ
れてその内部を往復運動し、半トーラス形環状凹部（１
１４）を設けた前表面（１１８）、後表面（１１９）及
び前記後表面から前記前表面まで貫設されたほぼ吸気圧
力にある吸気口（１１２）を備えているピストン（９
６、９８）と、前記ピストンを前記内孔内で往復運動さ
せる駆動機構（３２）と、前記ピストンに前記吸気口及
び前記前表面の上方で摺動可能に取り付けられた吸気弁
（１２４）とを有しており、前記吸気弁には上表面（１
２８）及び下表面（１２６）が設けられ、前記下表面が
トロイダル形状であることによって、吸気弁の開放中に
前記下表面は吸気圧力を直ちに完全に受けるようにした
ことを特徴とする圧縮機（１０）。
【請求項２】前記ピストンの前表面の凹部には、前記
吸気弁（１２４）を密着させる半トーラス形環状凹部
（１１４）が設けられており、前記半トーラス形環状凹
部（１１４）は前記吸気口（１１２）に連通しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】前記半トーラス形環状凹部（１１４）は
複数の開口（１１２）を介して前記吸気口に連通してい
ることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】前記吸気弁（１２４）はポリマー材で形
成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１項に記載の圧縮機。
【請求項５】前記ピストン（９６、９８）は、前記前
表面（１１８）に隆起中央部分（１１５）を設けてお
り、前記隆起中央部分が前記吸気弁（１２４）と係合す
ることによって、前記隆起中央部分が前記吸気弁の焼き
付き及びジャムを防止するようにしたことを特徴とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】前記吸気弁（１２４）は締付けボルト
（１２０）で前記ピストン（９６、９８）に摺動可能に
取り付けられており、前記締付けボルトには、前記吸気
弁の開放時に前記上表面（１２８）と接触する半径方向
フィンガ（１３０）が設けられていることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項７】前記吸気弁（１２４）は、前記上表面
（１２８）に凹部（１３６）を設けており、前記吸気弁
の開放時に前記フィンガ（１３０）が前記凹部にはまる
ようにしたことを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】前記フィンガ（１３０）は、前記吸気弁
（１２４）との接触中、開放力の焦点を前記吸気弁の中
心から外れた位置に置くことを特徴とする請求項６また
は７に記載の圧縮機。
【請求項９】前記締付けボルト（１２０）には複数の
前記フィンガ（１３０）が設けられていることを特徴と
する請求項６〜８のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１０】前記締付けボルト（１２０）には複数
の前記フィンガ（１３０）が設けられており、前記吸気
弁（１２４）には複数の凹部（１３６）が設けられてお
り、前記フィンガの各々がそれぞれ対応の凹部にはまる
ようにしたことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１
項に記載の圧縮機。