JPH0749018Y2 - 空気圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、弁体を閉弁方向に付勢し、縮んだときには
密着しうる圧縮コイルバネを有する吸込弁が適用されて
いる往復動形の空気圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

第４図に示したものは、後述の吸込弁にリフト弁を使用
している従来の往復動形の空気圧縮機101であり、同図
を用いて従来技術を説明する。同図はこの空気圧縮機10
1が吸込状態にあるときを表したもので、このとき圧縮
室102内は負圧になり、この負圧の力により吸込弁103が
圧縮コイルバネ104の反発力に抗して下降され、吸込弁1
03の弁体103aがシリンダ105に形成された弁座105aから
離れることにより吸込ポート105bが開口され、吸気口10
5cから吸込ポート105bを介して外気が圧縮室102に流入
するとともに、この負圧及び圧縮コイルバネ109の力に
より吐出弁106が下降され、吐出ポート105dが閉塞され
る。次に、空気圧縮機101が吐出状態にあるときには、
圧縮室102の圧力が上昇し、この圧力と圧縮コイルバネ1
04の力により吸込弁103が上昇され、弁体103aと弁座105
aとが当接し、吸込ポート105bが閉塞されることにより
圧縮された空気が圧縮室102から吸込ポート105bへ吐出
するのを防止するとともに、この圧力により吐出弁106
が圧縮コイルバネ109に抗して上昇し、吐出ポート105d
が開口し、圧縮室102内の空気が吐出ポート105dから吐
出口105eを介して外部へ送られる。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来技術において、空気圧縮機101の圧縮コイルバ
ネ104は、吐出状態から吸込状態に変化したときの吸込
効率を高めるために、圧縮室102内の負荷に迅速に反応
し、吸入口105cから吸込ポート105bを介して圧縮室102
内へ直ちに空気を導入できるように、吸込弁103を支え
る程度の非常に軟らかい圧縮コイルバネを使用すること
が望まれる。しかし、このような圧縮コイルバネを使用
した場合、空気圧縮機101が吸込状態に変化し吸込弁103
が下降したとき、圧縮コイルバネ104は上述したように
非常に軟らかい圧縮コイルバネであるために、吸込弁10
3が下方に大きく移動して圧縮コイルバネ104は密着状態
となり、この密着状態が生じることにより圧縮コイルバ
ネ104は互いに密着しあう線材同士が摩耗し、この密着
状態が幾度も繰り返されるとついには圧縮コイルバネ10
4が破損してしまうという問題点が有った。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本考案では、ばね受け部材と
シリンダヘッドとの間に規制手段を設け、圧縮コイルバ
ネが密着状態にならないようにし、かつ圧縮コイルバネ
が縮み、規制手段がばね受け部材等に当接したときに生
じる騒音または規制手段やばね受け部材の損傷を防止す
るために、ばね受け部材とシリンダヘッドとの間に衝撃
吸収手段を設けた。

〔作用〕

上記構成により空気圧縮機が吐出状態から吸込状態に変
化したときには、吸込弁が弁座から離れ、吸入口から吸
込ポートを介して空気が圧縮室内へ流入する。このとき
圧縮コイルバネが密着状態にならないように規制手段が
圧縮コイルバネの縮みを規制する。そして、圧縮コイル
バネが密着状態にならないように前記規制手段が働いた
ときに発生する騒音及び衝撃を衝撃吸収手段が吸収す
る。

〔第一実施例〕

以下、第１図に基づき本考案になる空気圧縮機の一実施
例を説明する。

（構成） １は空気圧縮機であり、この空気圧縮機１は、例えば自
動車等に搭載される車高調整用のエアサスペンションの
全長を変化させるために用いられ、シリンダ2,ピストン
3,シリンダヘッド4,圧縮室５等より構成されている。ピ
ストン３はシリンダ２内に摺動自在に挿嵌され往復動し
うるものである。また、シリンダヘッド４には、後述の
吸込ポート4bへ外気を導入する吸気口4aと、後述の吸込
弁６の弁棒6aが通り外気を圧縮室５に導入するための吸
込ポート4bと、この吸込ポート4bの圧縮室５側の開口端
に弁座4cと、圧縮室５で圧縮された空気を外部へ導出す
る吐出ポート4d及び吐出口4gとが形成されている。4e,4
fはともに後述の吸込弁6,圧縮コイルバネ8,吐出弁９等
をシリンダヘッド４内に取りつけるためにこのシリンダ
ヘッド４に設けられた穴を塞ぐ部材で、ともにシリンダ
ヘッド４の一部分として構成されている。６は吸込弁
で、この吸込弁６を構成する弁棒6aが前述の吸込ポート
4bを貫通し、また弁棒6aの圧縮室５側の一端には前記吸
込弁６を構成する弁体6bが取りつけられており、この弁
体6bは、弁棒6aに取りつけられた金属又は合成樹脂製の
ばね受け７と、シリンダヘッド４との間に介装された圧
縮コイルバネ８により作動時以外は前記シリンダヘッド
４に形成された弁座4cに着座している。９が吐出弁で、
この吐出弁９の弁体9aは前記空気圧縮機１の圧縮室５内
の空気圧が外気圧より高い時に、この圧力差から生ずる
力により圧縮コイルバネ10の力に抗してシリンダヘッド
４から離れる。

11は規制部材で、シリンダヘッド４とばね受け７との間
に設けられ、圧縮コイルバネ８が密着状態になる前に後
述の弾性部材12に当接する軸方向寸法を有している。本
実施例においては上記規制部材11の材料には弾力をもた
ない金属や合成樹脂を使用している。弾性部材12は、前
記規制部材11とばね受け７とが当接する時に発生する騒
音及び衝撃を緩和するために設けられたもので、ばね受
け７の規制部材11と対向する位置に固着されている。本
実施例においては上記弾性部材12の材料にはゴムを使用
している。

（作用） このように構成された本実施例の空気圧縮機１の作用を
説明する。

イ）空気圧縮機１が吐出状態から吸込状態になった場
合。

圧縮室５内が負圧になり吸込弁６が圧縮コイルバネ８の
反発力に抗して下降することにより弁体6bが弁座4cから
離れ、これにより吸込ポート4bが開口し、外気が吸気口
4a及び吸込ポート4bを介して圧縮室５へ導入される。こ
こで上記吸込弁６の下降は規制部材11と弾性部材12とが
当接したときに停止する。また規制部材11がばね受け７
に当接したときに生ずる騒音及び衝撃は、この弾性部材
12により低減または緩和される。

またこれと同時に圧縮室５内が負圧であることにより吐
出弁９はシリンダヘッド４に当接するまで下降され、外
部と圧縮室５とを吐出口4gを介して連通する吐出ポート
4dを閉塞する。

ロ）空気圧縮機１が吸込状態から吐出状態になった場
合。

圧縮室５内の圧力が外気圧よりも高くなり、この圧縮室
５内の圧力と圧縮コイルバネ８の弾性力とにより弁体6b
が弁座4cに当接するまで上昇し、これにより規制部材11
と弾性部材12とが離れるとともに吸込ポート4bが閉塞
し、圧縮室５内で圧縮された空気がこの吸込ポート4bか
ら吸気口4aを介して外部へ漏れるのを防ぐ。

またこれと同時に圧縮室５の内圧が外気圧より高いため
にシリンダヘッド４に当接していた吐出弁９が上昇し、
外部と圧縮室５とを連通する吐出ポート4dが開口するこ
とにより、圧縮室５内の圧縮された空気が吐出ポート4d
及び吐出口4gを介して外部へ導出される。

なお、本実施例において、規制部材11はシリンダヘッド
４とは別体としたがシリンダヘッド４に一体成形しても
よく、また、上記とは逆に規制部材11をばね受け７に固
定し、弾性部材12をシリンダヘッド４に設けるようにし
てもよいということは言うまでもない。

〔第二実施例〕

次に、上記した第一実施例の変形例を第２図に基づき説
明する。

（構成） 第２図の空気圧縮機51は第１図に示された空気圧縮機１
と同一の構成である部分が数多く存在しているので、空
気圧縮機１と同一の構成には同一番号を付し説明を省略
する。第２図の空気圧縮機51には第１図の空気圧縮機１
の一部を構成する規制部材11及び弾性部材12の代わりに
規制手段及び衝撃吸収手段を兼ねる一部材のクッション
材52が設けられている。このクッション材52は、上記規
制部材11及び弾性部材12の軸方向寸法を合計した程度の
軸方向寸法を有し、また材質には、弾力を有しているゴ
ムを使用している。この弾力は、圧縮室５内が負圧であ
るときにこの負圧により吸込弁６に作用する力から圧縮
コイルバネ８が密着状態になる直前に発生するばね力を
減算して得られる力に相当している。

（作用） このように構成された本実施例の空気圧縮機51の作用を
説明する。

イ）空気圧縮機51が吐出状態から吸込状態になった場
合。

圧縮室５内が負圧になり吸込弁６が圧縮コイルバネ８の
反発力に抗して下降することにより弁体6bが弁座4cから
離れ、これにより吸込ポート4bが開口し、外気が吸気口
4a及び吸込ポート4bを介して圧縮室５へ導入される。こ
こで上記吸込弁６の下降はばね受け７がクッション材52
に当接したときに停止する。またクッション材52は弾力
を有しているので、ばね受け７が当接したとしてもその
衝撃及び騒音等は緩和または低減される。

またこれと同時に圧縮室５内が負圧であることにより吐
出弁９はシリンダヘッド４に当接するまで下降され、外
部と圧縮室５とを連通する吐出ポート4dを閉塞する。

ロ）空気圧縮機１が吸込状態から吐出状態になった場
合。

圧縮室５内の圧力が外気圧よりも高くなり、この圧縮室
５内の圧力と圧縮コイルバネ８の弾性力とにより弁体6b
が弁座4cに当接するまで上昇し、これによりクッション
材52とばね受け７とが離れるとともに吸込ポート4bが閉
塞し、圧縮室５内で圧縮された空気がこの吸込ポート4b
から外部へ漏れるのを防ぐ。

またこれと同時に圧縮室５の内圧が外圧より高いために
シリンダヘッド４に当接していた吐出弁９が上昇し、外
部と圧縮室５とを連通する吐出ポート4dが開口すること
により、圧縮室５内の圧縮された空気が吐出ポート4d及
び吐出口4gを介して外部へ導出される。

以上のように本実施例では規制手段と衝撃吸収手段とを
一体にして設けたので、第一実施例の空気圧縮機１より
も組み付けが容易であるという効果を奏する。

〔第三実施例〕

第３図は第二実施例の変形例を示したもので以下に第二
実施例と異なる点につき説明する。同図において、クッ
ション材52′の材質は前記クッション材52の材質と同じ
であるが、吸込弁６の最大ストローク量が違っている。
即ち、クッション材52は圧縮コイルバネ８が密着状態に
ならないように規制しているのに対して、クッション材
52′は更に吸込弁６の最大開口をも規制している。言い
換えれば、クッション材52′の軸方向寸法は、弁体6bと
弁座4cとの間の最大開口面積（クッション材52′がばね
受け７に当接したときに、弁体6bと弁座4cとの間に形成
される環状空気の面積）が吸気口4aの吸込断面積または
吸込ポート4bの環状となった吸込断面積（吸込ポート4b
の軸方向の断面積から弁棒6aの軸方向の面積を減算して
求められる環状の面積の値）のどちらか小さい方の面積
と大体同じになるように、弁体6bの軸方向移動を規制す
る長さに設定してある。

このようにすると、前記吸込弁６の最大ストローク量Ｓ
が規制されるので、前記圧縮コイルバネ８が密着状態に
なる前の無駄な縮みが規制され、圧縮コイルバネ８の無
駄な疲労を避けることができ、従ってこの圧縮コイルバ
ネ８の寿命を伸ばすことができる。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案なる空気圧縮機は、ばね受け部材と
シリンダヘッドとの間に規制手段を設け圧縮コイルバネ
が密着状態にならないようにしたため、この密着状態に
より生じる圧縮コイルバネの摩耗が無くなり、破損が防
止できるとともに、前記ばね受け部材と前記シリンダヘ
ッドの間に衝撃吸収手段を設けたため、前記規制部材が
ばね受け部材等に当接することにより発生する衝撃及び
騒音が緩和または低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案になる空気圧縮機の第一実施
例及び第二実施例の縦断面図、第３図は、上記第二実施
例の変形例であり、第２図Ａ部に相当する部分の拡大断
面図、第４図は従来の空気圧縮機の縦断面図である。 1,51,101……空気圧縮機 ２……シリンダ、3,107……ピストン 4,105……シリンダヘッド 4a,105c……吸気口、4b,105b……吸込ポート 4d,105d……吐出ポート、4g,105e……吐出口 5,102……圧縮室、6,103……吸込弁 6a……弁棒、6b,103a……弁体 7,108……ばね受け、8,104……圧縮コイルバネ 9,106……吐出弁、11……規制部材 12……弾性部材 52,52′…クッション材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダと、 このシリンダ内に往復動可能に配設されたピストンと、 前記シリンダの上端を閉成するようシリンダの端面に取
   りつけられたシリンダヘッドと、 前記シリンダと前記ピストンと前記シリンダヘッドとに
   より囲まれた圧縮室と、 前記シリンダヘッドに形成された吐出ポートと、 前記シリンダヘッド内に設けられ、前記圧縮室から圧縮
   された気体を導出すべく前記吐出ポートを開閉しうる吐
   出弁と、 前記シリンダヘッドに形成された吸込ポートと、 前記圧縮室内に設けられ、前記吸込ポートを開閉しうる
   弁体と、 一端が前記弁体に取りつけられ、前記吸込ポートを貫通
   して設けられた弁棒と、 前記弁棒の他端側に取りつけられたバネ受け部材と、 このバネ受け部材と前記シリンダヘッドとの間に前記弁
   棒の長さ方向に介装されて前記弁体を閉弁方向に付勢
   し、縮んだときには密着しうる圧縮コイルバネとを有す
   る空気圧縮機において、 前記バネ受け部材と前記シリンダヘッドの間に設けら
   れ、前記圧縮コイルバネが密着状態にならないように前
   記弁体及び弁棒の移動を規制する規制手段と、 前記圧縮コイルバネが縮み、前記規制手段が働いたとき
   発生する衝撃を吸収するために、前記バネ受け部材と前
   記シリンダヘッドとの間にこの衝撃を吸収する衝撃吸収
   手段とを設けたことを特徴とする空気圧縮機。