JPH0932730A - 弁板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出弁の開閉に伴う振動、騒音を一層効果的
に低減できるようにするとともに、圧縮機等の装置の過
圧縮、体積効率の低下を防止可能な弁板装置を提供す
る。 【解決手段】 弁板３０の吐出弁２８閉時の吐出弁２８
への当接面３２を、吐出弁２８の弁板３０への取付部３
５側から吐出弁２８先端側に近づくにつれ徐々にシリン
ダ側に近づく方向に湾曲した傾斜凹部に形成するととも
に、リテーナ３１の吐出弁への当接面３３を、粗面３８
に形成した弁板装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば斜板式圧
縮機等のピストンを有する流体機器に用いられる弁板装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、圧縮機等に用いられる弁板装
置として、図５、図６に示すようなものが知られてい
る。図において、４０は本体ハウジングを示しており、
その中に形成されたシリンダ４１にピストン４２が挿入
されている。本体ハウジング４０の一端部にはシリンダ
ヘッド４３が設けられており、本体ハウジング４０とシ
リンダヘッド４３との間に弁板４４が設けられている。
弁板４４には、吐出室４５とシリンダ４１内を連通する
吐出孔４６と、吸入室４７とシリンダ４１とを連通する
吸入孔４８とが穿設されており、それぞれに対して、吐
出弁４９と吸入弁５０が設けられている。

【０００３】吐出弁４９は、たとえば図６に示すよう
に、取り付けボルト５１を介して弁板４４に取付けられ
ており、反取付側部分（つまり弁先端側部分）で吐出孔
４６を開閉するようになっている。吐出弁４９の開方向
へのリフト量を規制するリテーナ５２は、図に示すよう
な湾曲した形状に形成されている。

【０００４】上記のような装置においては、吸入孔４８
を介してシリンダ４１内に吸入された流体（たとえば、
冷媒）が、ピストン４２による圧縮動作によって加圧さ
れるが、シリンダ４１内の内圧が上昇すると、吐出弁４
９が開弁され、リテーナ５２の下面（吐出弁当接面）５
２ａに当接し、開方向へのリフト量が規制される。一方
シリンダ４１内の内圧が低下すると、吐出弁４９が弁板
４４の上面（吐出弁当接面）４４ａに当接し、吐出孔４
６が閉塞される。

【０００５】しかし、上記図５、図６に示したような弁
板装置においては、吐出弁４９の開閉時に、吐出弁当接
面４４ａ、５２ａへの衝突による衝撃力が加わり、それ
によって振動、騒音が大きくなるという問題がある。

【０００６】上記問題を解消すべく、たとえば弁板４４
の上面４４ａに粗面部を設け、吐出弁４９の開弁特性を
向上し、過圧縮を防止し、振動、騒音を低減する装置が
提案されている（特開平２−２１８８７５号公報）。し
かし、該提案においては、吐出弁４９が繰り返し弁板４
４の上面４４ａに当接するため、粗面部が次第に平滑化
され、当初の効果を長期間にわたり維持できないおそれ
がある。

【０００７】また、粗面部の平滑化を防止すべく、粗面
部の硬度を向上する提案（特開平３−２５３７７９号公
報）もなされているが、粗面部の硬度を向上するために
は、たとえば焼き入れ等の処理が必要になりコストアッ
プを招くおそれがある。

【０００８】また、上記提案においては、弁板４４の上
面４４ａ上に粗面部を形成することにより、吐出弁４９
は上面４４ａ上から離間し易くなり、開弁特性が向上す
るため過圧縮は防止できるものの、逆に体積効率の低下
を招くおそれがある。

【０００９】この問題を解消すべく、図７に示すような
弁板装置が先に本出願人により提案されている（特願平
６−２３８５６９号）。この提案装置においては、弁板
６１の吐出弁当接面６１ａが、リテーナ６２の湾曲側と
反対側に傾斜する面として形成されている。つまり、面
６１ａが吐出孔６４方向に傾斜しているので、閉弁時に
吐出弁６３が弁板６１の面６１ａに衝突する際の衝撃力
が緩和され、振動、騒音が低減できる。また、図６に示
すような装置に比べリテーナ６２の湾曲を小さく設定す
ることができるから、開弁時に吐出弁６３がリテーナ６
２に当接する際の衝撃力が緩和され、振動、騒音が低減
できるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
６−２３８５６９号記載の装置においては、弁板６１の
吐出弁当接面６１ａと吐出弁６３との当接に起因する振
動、騒音や過圧縮、体積効率の低下等に関しては改善さ
れてはいるが、吐出弁６３とリテーナ６２との当接に起
因する振動、騒音や過圧縮、体積効率の低下等を改善す
るには至っていない。すなわち、吐出弁６３とリテーナ
６２との当接面は、それぞれ平坦なままであるので各々
の面での保油性が低く衝撃力が大きい。このため、リテ
ーナ６２の湾曲を小さくしたことによる衝撃力の緩和だ
けでは十分に振動、騒音が低減できなくなるおそれがあ
る。

【００１１】かかる問題を解消すべく、さらに、面６１
ａの傾斜を大きくするとともにリテーナ６２の湾曲を小
さく設定すると、それに応じてリテーナ６２に開弁時に
当接する際の吐出弁６３の湾曲も小さくなる。このた
め、吐出弁６３が弁板６１方向へ復元しようとする反発
のエネルギーも小さくなり、結果的にすみやかな閉弁動
作が阻害されるおそれがある。とくに、低速回転時に
は、吐出弁６３の開閉動作が高速回転時に比べ遅くなる
ので、吐出弁６３がリテーナ６２に衝突する際の速度も
遅く吐出弁６３の運動エネルギーが小さくなるととも
に、吐出弁６３自身の振動も小さくなる。しかも、吐出
弁６３とリテーナ６２との当接面は、それぞれ平坦であ
るから吐出弁６３がリテーナ６２に張り付き易くなり体
積効率の低下を招くおそれがある。

【００１２】本発明の課題は、吐出弁の開閉に伴う振
動、騒音を一層効果的に低減できるようにするととも
に、圧縮機等の装置の過圧縮、体積効率の低下を防止可
能な弁板装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の弁板装置は、ピストンが往復動自在に挿入
されたシリンダの頂部に設けられ、吐出孔を有する弁板
と、該弁板上に取り付けられ、反取付側部分で前記吐出
孔を開閉する吐出弁と、該吐出弁上に設けられ、該吐出
弁の開方向へのリフト量を規制するリテーナとを備えた
弁板装置において、前記弁板の前記吐出弁閉時の吐出弁
への当接面を、吐出弁の弁板への取付部側から吐出弁先
端側に近づくにつれ徐々にシリンダ側に近づく方向に湾
曲した傾斜凹部に形成するとともに、前記リテーナの吐
出弁への当接面を、粗面に形成したものからなる。

【００１４】また、上記粗面の表面粗さは、上記吐出弁
のリテーナの当接面の表面粗さよりも粗いことが望まし
い。

【００１５】また、上記表面粗さは、とくに限定される
ものではないが、１０点平均粗さ（Ｒ_Z ）が１０〜５０
μｍの範囲にあることが望ましい。

【００１６】また、リテーナの吐出弁への当接面に、シ
ョットブラスティング（ショットピーニング）、ローレ
ット加工等を施すことにより容易に上記粗面を形成する
ことができる。

【００１７】上記のような弁板装置においては、リテー
ナの吐出弁への当接面が粗面に形成されているので、圧
縮機内を流通する流体に含まれる潤滑油は、上記当接面
上に効率よく保持される。したがって、開弁時に吐出弁
がリテーナに当接する際には、当接面上に保持される潤
滑油が緩衝材的な機能を果たし、開弁時の吐出弁のリテ
ーナへの衝突による衝撃力が大幅に緩和され、振動、騒
音が低減される。また、リテーナの吐出弁への当接面を
粗面に形成することにより、該当接面と吐出弁との面同
士の密着が防止され、圧縮機低速回転時においても、両
部材間の僅かな空隙（粗面により形成される空隙）に容
易に流体が流入でき、ピストンが吸入行程に移行する際
の、吐出弁のリテーナからの離間が容易になる。その結
果、迅速な閉弁動作を確保することができるので、閉弁
時の応答性が良くなって（応答遅れがなく）、体積効率
の低下を防止できる。

【００１８】さらに、弁板の吐出弁への当接面をシリン
ダ側に近づく方向に湾曲した傾斜凹部に形成することに
より、閉弁時、吐出弁が弁板に当接する際の衝撃力が大
幅に緩和され、振動、騒音を一層低減できる。

【００１９】また、上記粗面の表面粗さを、吐出弁のリ
テーナへの当接面の表面粗さよりも粗くすることによ
り、リテーナの吐出弁への当接面上に十分に潤滑油を保
持させることができるようになるとともに、吐出弁とリ
テーナとの面同士の好ましくない密着を確実に防止する
ことができるので、閉弁動作の遅れが解消され、一層効
果的に体積効率を向上することができる。

【００２０】さらに、弁板の吐出弁への当接面がシリン
ダ側に近づく方向に湾曲していることにより、吐出弁閉
状態では該弁自身に該弁を少し開く方向の復元力が作用
している状態になっており、したがって開弁方向には極
めて動作しやすい状態に保持されている。その結果、圧
縮行程終了時において吐出弁が開弁する際、該弁は所定
のタイミングで容易に開くことができ、開弁タイミング
の遅れが生じることはなく、過圧縮の防止も同時に達成
される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る弁板装置の
望ましい実施態様を、図面を参照して説明する。図１な
いし図３は、本発明の一実施態様に係る弁板装置を適用
した斜板式圧縮機、およびその弁板装置部分を示してい
る。なお、以下の実施態様においては、本発明に係る弁
板装置を圧縮機に適用したものを示しているが、これに
限定されるものではなく、往復動型のピストンを有する
流体機器の弁板装置として広く適用可能である。

【００２２】図１において、１は本体ハウジングを示し
ている。本体ハウジング１の両端は、フロントハウジン
グ２とシリンダヘッド３とで閉塞されており、その内部
にはクランク室４が形成されている。本体ハウジング１
とシリンダヘッド３との間には弁板３０が設けられてい
る。クランク室４の内部には、斜板５が配置されてい
る。斜板５の中央部には、駆動軸６が挿通されている。
駆動軸６は、ベアリング７により回転自在に支持されて
いる。

【００２３】斜板５の一面上には、ロータ８に向かって
延びる耳部９が設けられている。耳部９には長穴１０が
穿設されている。長穴１０にはピン部材１１が挿通さ
れ、斜板５の傾斜角が変化した際にも斜板５とロータ８
とが実質的に連結されるようになっている。また、ロー
タ８は、フロントハウジング２の内壁にスラスト軸受１
２を介してスラスト支持され、駆動軸６と一体的に回転
するようになっている。

【００２４】斜板５には、スラスト軸受１４を介して揺
動板１３が設けられている。スラスト軸受１４により斜
板５は揺動板１３に対して回転自在とされている。

【００２５】揺動板１３の外周部には、球面座１５が設
けられている。該球面座１５には、ピストンロッド１６
の一端のピボット１７ａが接続されている。一方、ピス
トンロッド１６の他端のピボット１７ｂには、シリンダ
１９内に往復動自在に挿入されたピストン１８が接合さ
れている。

【００２６】また、揺動板１３の外周近傍には、該揺動
板１３の回転を抑止する回転阻止機構２０が設けられて
いる。

【００２７】フロントハウジング２の端部には、クラッ
チ部２１が設けられている。そして、駆動軸６に伝達さ
れる駆動力は、クラッチ部２１のオン・オフにより、伝
達されたり、遮断されたりするようになっている。

【００２８】シリンダヘッド３の内部は、内壁２２によ
り吸入室２３と吐出室２４とに画成されている。また弁
板３０には、シリンダ１９に連通する吸入孔２５と吐出
孔２７とが穿設されている。そして吸入室２３は、吸入
弁２６を有する吸入孔２５を介してシリンダ１９内に連
通されている。また吐出室２４は、吐出弁２８を有する
吐出孔２７を介してシリンダ１９内に連通されている。

【００２９】図２にも示すように、吐出弁２８はボルト
３５ａにより、弁板３０上で取付部３５に固定されてお
り、反取付部側、つまり吐出弁２８の先端部側で吐出孔
２７を開閉するようになっている。吐出弁２８の上方に
は、同じくボルト３５ａを介して固定されたリテーナ３
１が設けられており、該リテーナ３１によって吐出弁２
８の開方向へのリフト量が所定量に規制されるようにな
っている。

【００３０】また、リテーナ３１の吐出弁２８への当接
面３３は粗面３８に形成されており、本実施態様におい
ては、粗面３８の表面粗さは１０点平均粗さ（Ｒ_Z ）が
１０〜５０μｍの範囲になるように設定されている。な
お、粗面３８は当接面３３に、ショットブラスティング
（ショットピーニング）、ローレット加工等を施すこと
により容易に形成することができる。

【００３１】また、本実施態様においては、粗面３８の
表面粗さは、吐出弁２８のリテーナ３１への当接面３９
の表面粗さより粗くなるように設定されている。

【００３２】弁板３０の吐出弁２８閉時の吐出弁２８へ
の当接面３２は、吐出弁２８の弁板３０への取付け部３
５側から吐出弁２８の先端側に近づくにつれて徐々にシ
リンダ１９側に近づく方向に湾曲した傾斜凹部に形成さ
れている。また、リテーナ３１の吐出弁２８への当接面
３３は、吐出弁２８の弁板３０への取付部３５側から吐
出弁２８の先端側に近づくにつれ徐々に弁板３０から離
れる方向に湾曲した上方湾曲面に形成されている。

【００３３】本実施態様に係る圧縮機においては、たと
えば駆動モータや自動車のエンジン等の駆動源（図示
略）からの回転駆動力が駆動軸６に伝達されると、該回
転駆動力はロータ８を介して斜板５に伝達され、斜板５
が所定の角度に傾斜した状態で回転される。斜板５は揺
動板１３に回転自在に設けられており、該揺動板１３は
回転阻止機構２０によって回転が抑止されるので、揺動
板１３は、傾斜した状態で回転される斜板５の回転に伴
って揺動される。そして、揺動板１３に接続されたピス
トン１８がシリンダ１９内を往復動される。シリンダ１
９内におけるピストン１８の往復動により、吸入孔２５
から吸入された流体が圧縮され、圧縮流体が吐出孔２７
から吐出されるようになっている。

【００３４】また、本実施態様に係る弁板装置において
は、リテーナ３１の吐出弁２８への当接面３３は粗面３
８に形成されているので、圧縮機内を流通する流体に含
まれる潤滑油は当接面３３上に効率よく保持される。し
たがって、開弁時に吐出弁２８の当接面３９がリテーナ
３１の当接面３３に当接する際には、粗面３８上に保持
された潤滑油が緩衝材的な機能を果たすので、吐出弁２
８がリテーナ３１に当接する際の衝撃力が大幅に緩和さ
れ、振動、騒音を低減できる。また、当接面３３を粗面
３８に形成することにより、両当接面３３、３９が面同
士で密着するようなことはなくなるので、両当接面３
３、３９の空隙に容易に流体が流入する。つまり、ピス
トン１８が、吸入行程に移行する際の吐出弁２８のリテ
ーナ３１の当接面３３からの離間が容易になるので、迅
速な閉弁動作が確保できる。したがって、圧縮機低速回
転時においても閉弁動作の遅れを確実に防止することが
でき、体積効率を向上できる。

【００３５】また、当接面３３の粗面３８の表面粗さ
は、当接面３９の表面粗さより粗くなっているので、当
接面３３上の潤滑油の保持効果を向上しつつ、両当接面
３３、３９同士の密着をより確実に防止することができ
る。したがって、一層効果的に体積効率を向上できる。

【００３６】また、弁板３０の吐出弁２８への当接面３
２は、傾斜凹部に形成されているので、閉弁時には吐出
弁２８はその取付部３５側からあたかもむちがしなうよ
うにして順次円滑に当接面３２に当接される。したがっ
て、衝突の際の衝撃力が一層大きく緩和され、振動、騒
音を低減できる。

【００３７】さらに、弁板３０の吐出弁２８への当接面
３２にシリンダ１９側に湾曲させた傾斜凹部を形成する
ことにより、吐出弁２８閉弁状態では該弁２８自身に開
弁方向への復元力が作用している。したがって、吐出弁
２８は開弁方向には動作し易い状態に保持されている。
その結果、圧縮行程終了時に、吐出弁２８が開弁する
際、該吐出弁２８は所定のタイミングで容易に開くこと
ができ、開弁タイミングの遅れが生じることはなく、過
圧縮の防止も同時に達成できる。

【００３８】なお、上記実施態様においては、リテーナ
３１の当接面３３の全面に粗面３８を形成したものを示
しているが、たとえば図４に示すように粗面３８は、当
接面３３の反取付部側にのみ形成してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の弁板装置
によるときは、過圧縮、体積効率の低下を確実に防止で
きるとともに、より一層効果的に振動、騒音を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る弁板装置を適用した
圧縮機の縦断面図である。

【図２】図１の圧縮機の弁板装置部の拡大断面図であ
る。

【図３】図１の圧縮機のリテーナの平面図である。

【図４】図３のリテーナとは別の態様のリテーナの平面
図である。

【図５】従来の弁板装置の断面図である。

【図６】図５の装置の拡大断面図である。

【図７】先に本出願人が提案した弁板装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体ハウジング ２ フロントハウジング ３ シリンダヘッド ４ クランク室 ５ 斜板 ６ 駆動軸 ７ ベアリング ８ ロータ ９ 耳部 １０ 長穴 １１ ピン部材 １２、１４ スラスト軸受 １３ 揺動板 １５ 球面座 １６ ピストンロッド １７ａ、１７ｂ ピボット １８ ピストン １９ シリンダ ２０ 回転阻止機構 ２１ クラッチ部 ２２ 内壁 ２３ 吸入室 ２４ 吐出室 ２５ 吸入孔 ２６ 吸入弁 ２７ 吐出孔 ２８ 吐出弁 ３０ 弁板 ３１ リテーナ ３２ 弁板の吐出弁への当接面 ３３ リテーナの吐出弁への当接面 ３５ 取付部 ３５ａ ボルト ３８ 粗面 ３９ 吐出弁のリテーナへの当接面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンが往復動自在に挿入されたシリ
   ンダの頂部に設けられ、吐出孔を有する弁板と、該弁板
   上に取り付けられ、反取付側部分で前記吐出孔を開閉す
   る吐出弁と、該吐出弁上に設けられ、該吐出弁の開方向
   へのリフト量を規制するリテーナとを備えた弁板装置に
   おいて、前記弁板の前記吐出弁閉時の吐出弁への当接面
   を、吐出弁の弁板への取付部側から吐出弁先端側に近づ
   くにつれ徐々にシリンダ側に近づく方向に湾曲した傾斜
   凹部に形成するとともに、前記リテーナの吐出弁への当
   接面を、粗面に形成したことを特徴とする弁板装置。
2. 【請求項２】 前記粗面の表面粗さが、前記吐出弁のリ
   テーナへの当接面の表面粗さよりも粗い、請求項１の弁
   板装置。