JPH11159452A

JPH11159452A - 往復動型圧縮機

Info

Publication number: JPH11159452A
Application number: JP15361998A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sugimoto; 正則杉本; Michinobu Setoyama; 道伸瀬戸山; Shingo Miyake; 信吾三宅; Kazunari Komatsu; 一成小松
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-06-15
Anticipated expiration: 2018-05-18
Also published as: JP4064530B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アンロードピストンが吸込弁の弁体に衝突す
るときの衝撃を緩和し、アンロードピストン、吸込弁の
耐久性と寿命を向上させる。【解決手段】アンロード機構３１を、シリンダヘッド
７側の取付筒部１０、アンロードブッシュ２０、アンロ
ードピストン３２等から構成する。また、アンロードピ
ストン３２を、自己潤滑性の樹脂材料によって、ピスト
ン本体３２Ａ、押圧部３２Ｂ、受圧部３２Ｃ、Ｏリング
取付溝３２Ｄから形成する。そして、無負荷運転すると
きに、アンロードピストン３２が底部側に向けて摺動
し、押圧部３２Ｂが吸込弁の弁板１５に強く衝突した場
合でも、衝撃力を緩和し、弁板１５の破損を防止し、衝
突音を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気圧縮機
として好適に用いられる往復動型圧縮機に関し、特に、
負荷運転と無負荷運転の制御を行うアンロード機構を有
した往復動型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、往復動型圧縮機は、シリンダ
と、該シリンダ内に往復動可能に設けられたピストン
と、前記シリンダ上に搭載され、内部に吸込室と吐出室
とが形成されたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドの
下面側に取付けられ、該シリンダヘッドの吸込室を前記
シリンダ内に対して連通，遮断する弁体を有する吸込弁
と、前記シリンダヘッドに設けられ、無負荷運転時に該
吸込弁を強制的に開弁するアンロード機構とを備えてい
る。

【０００３】また、前記アンロード機構は、底部側に前
記吸込室と連通する挿通孔が形成された有底筒状のアン
ロードシリンダと、基端側が該アンロードシリンダ内に
摺動可能に挿嵌され、先端側が該アンロードシリンダの
挿通孔から前記吸込室内に突出したアンロードピストン
とから構成している。

【０００４】そして、圧縮機の起動と同時に負荷運転を
行って、吸込工程で吸込弁を開弁し、圧縮工程で吐出弁
を開弁させることは電動モータ等の駆動源に大きな負荷
がかかる。このため、アンロード機構は、吸込弁を強制
的に開弁し、往復動型圧縮機の無負荷運転を行うもので
ある。

【０００５】そこで、従来技術による往復動型圧縮機と
して、空気圧縮機を例に挙げ、図６ないし図８に基づい
て説明する。

【０００６】１は例えば鉄、アルミニウム等の金属材料
によって略円筒状に形成されたシリンダを示し、該シリ
ンダ１の上端部１Ａには後述の弁座板３およびシリンダ
ヘッド７がボルト等（図示せず）により固着されてい
る。また、シリンダ１の上端部１Ａには後述する吸込弁
１３の弁開度を規制する段部２が形成されている。

【０００７】３はシリンダ１の上端部１Ａ上に設けられ
た弁座板で、該弁座板３は略矩形状の平板として形成さ
れ、後述するピストン１１との間でシリンダ１内に圧縮
室４を画成している。また、弁座板３には、圧縮室４に
連通するように吸込孔５と吐出孔６とが形成されてい
る。

【０００８】７はシリンダ１上に弁座板３を挟んで搭載
されたシリンダヘッドを示し、該シリンダヘッド７は、
例えば鉄、アルミニウム等の金属材料によって形成され
ている。また、シリンダヘッド７には弁座板３との間で
シリンダヘッド７内に吸込室８と吐出室９とを画成する
隔壁７Ａが形成されている。また、シリンダヘッド７に
は吸込ポート７Ｂと吐出ポート（図示せず）とが形成さ
れ、吸込ポート７Ｂは吸込室８を経由して吸込孔５と連
通し、吐出ポートは吐出室９を経由して吐出孔６と連通
している。

【０００９】１０はシリンダヘッド７の吸込室８に位置
して後述のアンロード機構１９が取付けられる取付筒部
で、該取付筒部１０は有底筒状に、かつ一体的に形成さ
れ、該取付筒部１０の底部側には、吸込孔５の上方に位
置して吸込室８と連通した挿通孔１０Ａが穿設されてい
る。なお、取付筒部１０は、シリンダヘッド７と別部材
によって形成し、該シリンダヘッド７にねじ止め、溶接
等の手段で固着する構成としてもよい。

【００１０】１１はシリンダ１内に摺動可能に挿嵌され
たピストンで、該ピストン１１は連接棒１２を用いてク
ランク軸（図示せず）に連結され、このクランク軸を電
動モータ等の駆動源で回転させることによってシリンダ
１内を往復動する。

【００１１】１３は吸込孔５を開，閉すべく弁座板３の
下面側（圧縮室４側）に取付けられた吸込弁を示し、該
吸込弁１３は基端側がボルト１４等で弁座板３の下面に
固着され先端側が自由端となった弁板１５からなり、該
弁板１５はばね性を有する薄板によって形成されてい
る。

【００１２】１６は吐出孔６を開，閉すべく弁座板３の
上面側（吐出室９側）に取付けられた吐出弁で、該吐出
弁１６は基端側がボルト１７等で弁座板３に固着された
長尺な弁板１８からなり、該弁板１８の先端側は自由端
となって吐出孔６の周囲まで延びている。

【００１３】１９は吸込孔５の上方に位置してシリンダ
ヘッド７の取付筒部１０に取付けられたアンロード機構
を示し、該アンロード機構１９は、後述のアンロードブ
ッシュ２０、アンロードピストン２１および保持ばね２
５等から構成され、その作動時にはアンロードピストン
２１の押圧部２１Ｂが吸込弁１３の弁板１５を押動し、
該吸込弁１３を強制的に開弁状態に保持することによっ
て圧縮機を無負荷運転させる。

【００１４】２０は取付筒部１０の上側開口部を施蓋す
るアンロードブッシュで、該アンロードブッシュ２０
は、取付筒部１０と共にアンロードシリンダを形成する
筒部２０Ａと、該筒部２０Ａの上側に形成された蓋部２
０Ｂとから構成されている。また、蓋部２０Ｂの中央部
には、後述のエア室２３に連通した接続ポート２０Ｃが
形成され、該接続ポート２０Ｃには例えばエア導管（図
示せず）等が接続される。

【００１５】また、このエア導管は外部のエアタンク等
に電磁弁（いずれも図示せず）等を介在させて接続され
ている。そして、エアタンク内が規定圧力に達したと
き、アンロード機構１９はこの電磁弁を開弁し、エアタ
ンク内のエア圧（圧縮空気）がエア導管を通してエア室
２３内に供給することにより、無負荷運転を行う。

【００１６】２１は吸込弁１３の弁板１５を押動するア
ンロードピストンを示し、該アンロードピストン２１
は、図８に示すように、例えば、真鍮、鉄、ステンレス
等の金属材料によって軸方向に伸長した棒状体として形
成されている。ここで、アンロードピストン２１は、取
付筒部１０の挿通孔１０Ａを挿通して吸込室８内へ突出
するピストン本体２１Ａと、該ピストン本体２１Ａの先
端側に位置して軸方向に延びる小径な押圧部２１Ｂと、
ピストン本体２１Ａの基端側に位置しアンロードブッシ
ュ２０の筒部２０Ａ内に摺動可能に挿嵌された受圧部２
１Ｃと、該受圧部２１Ｃの外周側に形成されたＯリング
取付溝２１Ｄとから構成されている。

【００１７】また、前記アンロードピストン２１の外周
には、自己潤滑性の樹脂材料、例えば、カーボンを混練
したフェノール樹脂、四弗化樹脂等からなる潤滑膜２２
が被覆されている。

【００１８】ここで、前記アンロードピストン２１の受
圧部２１Ｃは、筒部２０Ａ内で蓋部２０Ｂとの間にエア
室２３を画成している。また、受圧部２１Ｃの外周側に
形成されたＯリング取付溝２１Ｄ内にはＯリング２４が
装着されている。さらに、該Ｏリング２４にはモリブデ
ン系の耐熱グリースが添着され、このグリースにより、
受圧部２１Ｃと筒部２０Ａとの間をシールしている。

【００１９】２５はアンロード機構１９の停止時にアン
ロードピストン２１を停止側位置に保持するための保持
ばねで、該保持ばね２５はピストン本体２１Ａの周囲に
配設され、上端側が受圧部２１Ｃの下面に当接し、下端
側が取付筒部１０内の底部側に当接している。

【００２０】このように構成される従来技術の空気圧縮
機では、電動モータ等の駆動源（図示せず）によってク
ランク軸が回転駆動されると、ピストン１１がシリンダ
１内で往復動し、圧縮室４を拡縮させる。

【００２１】そして、圧縮機の負荷運転時には、ピスト
ン１１がシリンダ１内で下向きに摺動する吸込行程で圧
縮室４が吸込室８および吐出室９よりも低圧となるか
ら、吸込弁１３が開弁し吐出弁１６が閉弁することによ
り、外部の空気が吸込ポート７Ｂから吸込室８を経由し
て圧縮室４内に吸込まれる。

【００２２】また、ピストン１１がシリンダ１内で上向
きに摺動する吐出行程では、圧縮室４が吸込室８および
吐出室９よりも高圧となるから、吸込弁１３が閉弁し吐
出弁１６が開弁することにより、圧縮室４内で圧縮され
た空気が吐出室９を経由して吐出ポートから圧縮空気と
して吐出され、外部のエアタンク等に貯留される。

【００２３】この場合、アンロード機構１９は、圧縮機
を負荷運転させるために電磁弁は閉弁しているから、ア
ンロードピストン２１が保持ばね２５によりエア室２３
側へと上向きに押動され、ピストン本体２１Ａの押圧部
２１Ｂは吸込弁１３の弁板１５から離間した状態に保持
される。これにより、吸込弁１３の弁板１５はピストン
１１が吸込行程と吐出行程とを繰返すのに応じて弁座板
３に対して離，着座を行う。

【００２４】これに対し、圧縮機を無負荷運転させると
きには、電磁弁等を開弁させることにより、アンロード
機構１９のエア室２３内に前記エアタンク等からエア圧
が供給される。これにより、アンロードピストン２１
は、図７のように、保持ばね２５に抗して下向きに摺動
し、先端の押圧部２１Ｂが吸込弁１３の弁板１５を下向
きに押動し、該吸込弁１３を強制的に開弁状態に保持す
る。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による往復動型圧縮機では、アンロード機構１９
のアンロードピストン２１全体が金属材料によって形成
されているため、次のような問題があった。

【００２６】第１に、アンロードピストン２１全体が金
属材料により形成されていると、その質量が大きくなる
ため、アンロード機構１９が無負荷運転を開始するとき
には、アンロードピストン２１の押圧部２１Ｂが吸込弁
１３の弁板１５に勢いよく衝突する。この結果、両者が
衝突するときの衝撃力が大きくなり、アンロードピスト
ン２１の押圧部２１Ｂ、弁板１５等を破損してしまう虞
れがあった。

【００２７】第２に、無負荷運転の開始時には、アンロ
ードピストン２１の押圧部２１Ｂが大きな慣性力をもっ
て吸込弁１３の弁板１５に衝突すると、両者の衝突音が
発生し易くなり、特に重量の金属材料からなるアンロー
ドピストン２１が金属製の弁板１５に勢いよく衝突した
ときには、騒音レベルが大きくなり易い。

【００２８】第３に、アンロードピストン２１は金属材
料によって形成されているため、予め熱膨張を考えた太
さに形成され、ピストン本体２１Ａと挿通孔１０Ａとの
間のクリアランスも大きく設定されている。このため、
アンロードピストン２１の取付ガタが大きくなり、この
取付ガタによって、ピストン本体２１Ａと挿通孔１０Ａ
は早期摩耗していまい、アンロード機構１９の寿命が短
くなってしまう。

【００２９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、アンロードピストンが吸込弁に衝突する
ときの衝撃を緩和し、これらの耐久性を高めると共に、
アンロードピストンが摺動する部分の偏摩耗を低減でき
るようにした往復動型圧縮機を提供することを目的とし
ている。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する往復動型圧縮機は、シリンダ
と、該シリンダ内に往復動可能に設けられたピストン
と、前記シリンダ上に搭載され、内部に吸込室と吐出室
とが形成されたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドの
下面側に取付けられ、該シリンダヘッドの吸込室を前記
シリンダ内に対して連通，遮断する弁体を有する吸込弁
と、前記シリンダヘッドに設けられ、無負荷運転時に該
吸込弁を強制的に開弁するアンロード機構とを備え、該
アンロード機構を、底部側に前記吸込室と連通する挿通
孔が形成された有底筒状のアンロードシリンダと、基端
側が該アンロードシリンダ内に摺動可能に挿嵌され、先
端側が該アンロードシリンダの挿通孔から前記吸込室内
に突出したアンロードピストンとから構成している。

【００３１】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記アンロードピストンは、軸方向に伸
長した棒状体からなり、前記挿通孔内を挿通して吸込室
内に突出したピストン本体と、該ピストン本体の先端側
に位置して無負荷運転時に前記吸込弁を押圧する押圧部
と、前記ピストン本体の基端側に位置して前記アンロー
ドシリンダ内に摺動可能に挿嵌された受圧部とから構成
し、該アンロードピストンのうち少なくとも前記ピスト
ン本体を樹脂材料で形成したことにある。

【００３２】このように構成することにより、アンロー
ドピストン全体を軽量化でき、無負荷運転を開始したと
きには、アンロードシリンダ内を摺動するアンロードピ
ストンの慣性力を低減できる。これにより、アンロード
ピストンの押圧部で吸込弁の弁体を下側に押動するとき
でも、この押圧部が吸込弁と衝突するときの衝撃力を緩
和することができ、両者が当接するときの衝突音も低減
できる。

【００３３】さらに、ピストン本体を樹脂材料により形
成したから、該ピストン本体とアンロードシリンダの挿
通孔との間のクリアンランスは、熱膨張を考慮した大き
さに予め設定する必要はなく、摺動時においてもピスト
ン本体のみが摩耗することにより、シリンダヘッドの挿
通孔の摩耗を低減できる。

【００３４】また、請求項２の発明のように、前記アン
ロードピストンを、少なくともピストン本体を自己潤滑
性の樹脂材料によって形成することにより、アンロード
ピストンのピストン本体と挿通孔との間の摺動性を高め
ることができ、偏摩耗を低減できる。

【００３５】さらに、請求項３の発明の発明のように、
前記アンロードピストンを、少なくともピストン本体を
繊維強化樹脂材料によって形成することにある。

【００３６】これにより、例えばガラス繊維で強化した
樹脂材料等を用いてアンロードピストンを軽量で高強度
に形成することができる。

【００３７】また、請求項４の発明のように、前記アン
ロードピストンを、ピストン本体を樹脂材料によって形
成し、受圧部を金属により形成することができる。

【００３８】さらに、請求項５の発明のように、前記ア
ンロードピストンを、ピストン本体を樹脂材料によって
形成し、押圧部を金属により形成することができる。

【００３９】また、請求項６の発明のように、アンロー
ドピストンにフェノール樹脂を用いることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１ないし図５の添付図面に基づいて、詳細に説明する。

【００４１】ここで、図１と図２は本発明による第１の
実施の形態を示している。なお、実施の形態では従来技
術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省
略するものとする。

【００４２】３１は本発明の実施の形態によるアンロー
ド機構を示し、該アンロード機構３１は、吸込孔５の上
方に位置してシリンダヘッド７の取付筒部１０に取付け
られ、該アンロード機構３１は、アンロードブッシュ２
０、後述するアンロードピストン３２および保持ばね３
５等から構成され、その作動時にはアンロードピストン
３２の押圧部３２Ｂが吸込弁１３の弁板１５を下側に押
動し、該吸込弁１３を強制的に開弁状態に保持すること
によって圧縮機を無負荷運転させる。

【００４３】３２は本発明の実施の形態に適用されるア
ンロードピストンを示し、該アンロードピストン３２
は、図２に示すように、その全体が自己潤滑性の樹脂材
料、例えば、カーボンを混練した熱硬化性のフェノール
樹脂、四弗化樹脂等によって形成されている。

【００４４】ここで、前記アンロードピストン３２は、
取付筒部１０の挿通孔１０Ａを挿通して吸込室８内へ突
出するピストン本体３２Ａと、該ピストン本体３２Ａの
先端側に位置して軸方向に延びる小径な押圧部３２Ｂ
と、前記ピストン本体３２Ａの基端側に位置しアンロー
ドブッシュ２０の筒部２０Ａ内に摺動可能に挿嵌された
受圧部３２Ｃと、該受圧部３２Ｃの外周側に形成された
Ｏリング取付溝３２Ｄとから構成されている。

【００４５】また、前記アンロードピストン３２の受圧
部３２Ｃは、筒部２０Ａ内で蓋部２０Ｂとの間にエア室
３３を画成している。また、受圧部３２Ｃの外周側に形
成されたＯリング取付溝３２Ｄ内にはＯリング３４が装
着されている。さらに、該Ｏリング３４にはモリブデン
系の耐熱グリースが添着され、このグリースにより、受
圧部３２Ｃと筒部２０Ａとの間をシールしている。

【００４６】３５はアンロード機構３１の停止時にアン
ロードピストン３２を停止側位置に保持するための保持
ばねで、該保持ばね３５はピストン本体３２Ａの周囲に
配設され、上端側が受圧部３２Ｃに当接し、下端側が取
付筒部１０の底部側に当接している。そして、保持ばね
３５はこの状態でアンロードピストン３２をエア室３３
側に向けて常時付勢している。

【００４７】実施の形態による空気圧縮機は上述の如き
構成をするもので、その基本的動作については従来技術
によるものと格別差異はない。

【００４８】然るに、本発明による実施の形態によれ
ば、アンロードピストン３２を自己潤滑性の樹脂材料に
よって形成したから、該アンロードピストン３２の重量
を例えば従来技術のアンロードピストン２１の１／３程
度に軽量化でき、アンロードピストン３２が変位すると
きに生じる慣性力を確実に低減させることができる。

【００４９】これにより、アンロード機構３１が無負荷
運転を開始するときには、アンロードピストン３２の押
圧部３２Ｂが、下側に位置した吸込弁１３の弁板１５に
勢いよく衝突したとしても、樹脂材料によって形成され
た重量の軽いアンロードピストン３２が衝突することに
なり、衝突時の衝撃力を低減し、弁板１５の破損を防止
することができる。

【００５０】また、アンロードピストン３２の押圧部３
２Ｂも樹脂材料により形成しているから、無負荷運転を
開始してアンロードピストン３２の押圧部３２Ｂが吸込
弁１３の弁板１５に衝突するとき、発生する衝突音を低
減できる。

【００５１】さらに、アンロードピストン３２は、自己
潤滑性の樹脂材料によって形成されているから、ピスト
ン本体３２Ａと挿通孔１０Ａとのクリアランス、ピスト
ン本体３２Ａと筒部２０Ａとの間のクリアランスを、予
め狭く設定して取付ガタを小さくしたとしても、アンロ
ードピストン３２の材料は自己潤滑性を備えているか
ら、該アンロードピストン３２はアンロードシリンダに
対して円滑に摺動させ、摺動部分の偏摩耗を低減でき
る。

【００５２】しかも、アンロードピストン３２が熱膨張
してピストン本体３２Ａと挿通孔１０Ａとの間のクリア
ランスが狭くなり、ピストン本体３２Ａが挿通孔１０Ａ
に接触したとしても、アンロードピストン３２の摺動時
には、樹脂材料で形成されたピストン本体３２Ａが摩耗
するだけですむ。これにより、アンロードピストン３２
は、挿通孔１０Ａが摩耗するのを防止することができ
る。

【００５３】一方、アンロードピストン３２の受圧部３
２Ｃとアンロードブッシュ２０の筒部２０Ａとの間のク
リアランスに関し、アンロードピストン３２が熱膨張
し、このクリアランスが狭くなったとしても、樹脂で形
成された受圧部３２Ｃが摩耗するだけですむ。これによ
り、アンロードピストン３２は、アンロードブッシュ２
０の筒部２０Ａが摩耗するのを防止することができる。

【００５４】さらに、前述したように、アンロードピス
トン３２が挿通孔１０Ａ、筒部２０Ａに対して片寄った
偏摩耗を起こしたとしても、アンロードピストン３２は
低廉安価な樹脂材料で製造することが可能であるから、
交換して使用することもでき、アンロード機構３１の寿
命を延ばし、空気圧縮機の信頼性を高めることができ
る。

【００５５】また、アンロードピストン３２を樹脂材料
によって形成することにより、その表面に防錆処理等を
施す必要がなくなり、従来技術の潤滑膜２２等も省略で
きると共に、アンロードピストン３２を形成するときの
工数、コスト等を低減させることができる。

【００５６】かくして、アンロードピストン３２は、全
体を自己潤滑性の樹脂材料によって形成したから、アン
ロード機構３１の作動時にアンロードピストン３２の押
圧部３２Ｂが吸込弁１３の弁板１５に強く衝突するとき
の衝撃力を低減でき、吸込弁１３が破損するのを確実に
抑えると共に、押圧部３２Ｂが弁板１５に衝突するとき
の衝突音を低減することができる。これにより、これら
アンロードピストン３２と吸込弁１３の耐久性と寿命を
大幅に向上し、空気圧縮機の圧縮性能等を長期間に亘っ
て良好に保持することができる。

【００５７】次に、図３は本発明による第２の実施の形
態を示し、本実施の形態による往復動型圧縮機の特徴
は、アンロードピストン４１のピストン本体４１Ａ、押
圧部４１Ｂおよび受圧部４１Ｃを繊維強化樹脂材料によ
って形成したことにある。

【００５８】ここで、この繊維強化樹脂材料は、例えば
カーボンを混練したフェノール樹脂、四弗化樹脂等の自
己潤滑性を有する樹脂材料に対して、ガラス繊維等の短
繊維を混入することにより形成した高強度の樹脂材料
（ＦＲＰ）等によって構成されている。

【００５９】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができ、アンロードピストン４１の重量を従
来技術の１／３程度に軽量化できると共に、その押圧部
４１Ｂが弁板１５に衝突するときの衝撃力、衝突音を確
実に低減させることができる。

【００６０】そして、特に本実施の形態では、繊維強化
樹脂材料を用いることにより、軽量なアンロードピスト
ン４１に対して高い強度と耐摩耗性とを与えることがで
き、例えばアンロードピストン４１と取付筒部１０等と
の摺動面に潤滑油等を塗布することなく、これらの耐久
性、寿命を向上させることができる。

【００６１】次に、図４は本発明による第３の実施の形
態を示し、本実施の形態による往復動型圧縮機の特徴
は、アンロードピストン５１を、ピストン本体５２Ａと
押圧部５２Ｂを自己潤滑性の樹脂材料で形成したピスト
ン部材５２と、受圧部５３ＡとＯリング取付溝５３Ｂを
金属材料で形成した受圧部材５３とから構成したことに
ある。ここで、ピストン部材５２と受圧部材５３とは、
例えばインサート成形、圧入、ねじ止め等の手段によっ
て一体化されている。

【００６２】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
受圧部５３Ａの強度をより高めることができ、圧縮機が
無負荷運転から通常の負荷運転に切換わる毎に、アンロ
ードピストン５１の受圧部５３Ａが保持ばね３５の付勢
力によりアンロードブッシュ２０の蓋部２０Ｂに衝突を
繰返して破損するのを確実に防止することができる。

【００６３】また、例えばピストン部材５２と受圧部材
５３とをねじ止め等によって着脱可能に一体化すること
により、アンロードピストン５１を交換する場合には、
ピストン部材５２のみを交換すればよくなり、受圧部材
５３等の材料を節約することができる。なお、アンロー
ドピストン５１の先端側は、図４中の点線で示すよう
に、押圧部５２Ｂ′を截頭円錐状に形成してもよい。

【００６４】次に、図５は本発明による第４の実施の形
態を示し、本実施の形態による往復動型圧縮機の特徴
は、アンロードピストン６１を、ピストン本体６２Ａと
受圧部６２Ｂを自己潤滑性の樹脂材料で形成したピスト
ン部材６２と、例えばインサート成形等の手段を用いて
該ピストン部材６２の先端側に一体化された金属製の押
圧部６３とから構成したことにある。

【００６５】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
押圧部６３のみを金属材料で形成することにより、アン
ロードピストン６１の軽量化を図りつつ押圧部６３の強
度をより向上でき、押圧部６３が弁板１５と衝突したと
きに破損するのを確実に防止することができる。

【００６６】なお、前記第３および第４の実施の形態で
は、アンロードピストン５１，６１のピストン本体５２
Ａ，６２Ａ等を自己潤滑性を有する樹脂材料によって構
成したが、本発明はこれに限らず、ピストン本体５２
Ａ，６２Ａ等を第２の実施の形態のアンロードピストン
４１と同様にＦＲＰ等の繊維強化樹脂材料によって形成
する構成としてもよい。

【００６７】また、前記各実施の形態では、往復動型圧
縮機として空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明
はこれに限らず、例えば空気以外の気体を圧縮する圧縮
機等にも広く適用できる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、ピストン本体、押圧部および受圧部からな
るアンロードピストンのうち、少なくとも前記ピストン
本体を樹脂材料で形成したから、アンロードピストン全
体の軽量化を図ることができ、その摺動時に生じる慣性
力を確実に低減させることができる。これにより、無負
荷運転を開始したときには、アンロードピストンの押圧
部が吸込弁の弁体に強く衝突するときでも、このときの
衝撃力を緩和することができ、衝突するときの衝突音も
小さく抑えることができる。

【００６９】さらに、ピストン本体を樹脂材料により形
成したから、該ピストン本体とアンロードシリンダの挿
通孔との間のクリアンランスは、熱膨張を考慮した大き
さに予め設定する必要はなく、摺動時においてもピスト
ン本体のみを摩耗させることにより、シリンダヘッドの
挿通孔の摩耗を防止することができる。これにより、吸
込弁が破損するのを確実に防止でき、往復動型圧縮機の
耐久性と寿命を高めることができる。

【００７０】また、請求項２に記載の発明によれば、ア
ンロードピストンのうち少なくともピストン本体を自己
潤滑性の樹脂材料によって形成したから、アンロードピ
ストンがアンロードシリンダ内で摺動するときの潤滑性
を高めることができ、アンロードピストンを円滑に動作
させることができると共に、これらの摺動部の偏摩耗を
低減できる。

【００７１】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
アンロードピストンのうち少なくともピストン本体を繊
維強化樹脂材料によって形成したから、アンロードピス
トン全体の軽量化を図りつつ、アンロードピストンに対
して高い強度と耐摩耗性とを与えることができ、その耐
久性、寿命を向上させることができる。

【００７２】また、請求項４に記載の発明によれば、ア
ンロードピストンを、ピストン本体を自己潤滑性の樹脂
材料によって形成し、受圧部を金属で形成したから、受
圧部の強度をより高めることができ、往復動圧縮機が無
負荷運転から通常の負荷運転に切換わる毎に、アンロー
ドピストンの受圧部がアンロードシリンダ側に衝突を繰
返して破損するのを確実に防止することができる。

【００７３】さらに、請求項５に記載の発明によれば、
アンロードピストンのピストン本体を樹脂材料によって
形成し、押圧部を金属で形成したから、アンロードピス
トンの軽量化を図りつつ押圧部の強度をより向上でき、
押圧部が弁板と衝突したときに破損するのを確実に防止
することができる。

【００７４】また、請求項６に記載の発明によれば、ア
ンロードピストンに用いる樹脂材料をフェノール樹脂に
より構成したから、アンロードピストンの重量を従来技
術に対して軽量化でき、その押圧部が弁板に衝突すると
きの衝撃力、衝突音を確実に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による空気圧縮機の
アンロード機構等を示す縦断面図である。

【図２】図１に示すアンロードピストンの縦断面図であ
る。

【図３】第２の実施の形態による空気圧縮機のアンロー
ドピストンを示す縦断面図である。

【図４】第３の実施の形態による空気圧縮機のアンロー
ドピストンを示す縦断面図である。

【図５】第４の実施の形態による空気圧縮機のアンロー
ドピストンを示す縦断面図である。

【図６】従来技術による空気圧縮機を示す縦断面図であ
る。

【図７】従来技術による空気圧縮機のアンロード機構等
を示す縦断面図である。

【図８】図７に示すアンロードピストンの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１シリンダ７シリンダヘッド８吸込室１０取付筒部１０Ａ挿通孔１１ピストン１３吸込弁１５弁板２０アンロードブッシュ３１アンロード機構３２，４１，５１，６１アンロードピストン３２Ａ，４１Ａ，５２Ａ，６２Ａピストン本体３２Ｂ，４１Ｂ，５２Ｂ，５２Ｂ′，６３押圧部３２Ｃ，４１Ｃ，５３Ａ，６２Ｂ受圧部３２Ｄ，５３ＢＯリング取付溝５２，６２ピストン部材５３受圧部材

フロントページの続き (72)発明者小松一成神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダと、該シリンダ内に往復動可能
に設けられたピストンと、前記シリンダ上に搭載され、
内部に吸込室と吐出室とが形成されたシリンダヘッド
と、該シリンダヘッドの下面側に取付けられ、該シリン
ダヘッドの吸込室を前記シリンダ内に対して連通，遮断
する弁体を有する吸込弁と、前記シリンダヘッドに設け
られ、無負荷運転時に該吸込弁を強制的に開弁するアン
ロード機構とを備え、該アンロード機構を、底部側に前
記吸込室と連通する挿通孔が形成された有底筒状のアン
ロードシリンダと、基端側が該アンロードシリンダ内に
摺動可能に挿嵌され、先端側が該アンロードシリンダの
挿通孔から前記吸込室内に突出したアンロードピストン
とから構成してなる往復動型圧縮機において、前記アンロードピストンは、軸方向に伸長した棒状体か
らなり、前記挿通孔内を挿通して吸込室内に突出したピ
ストン本体と、該ピストン本体の先端側に位置して無負
荷運転時に前記吸込弁を押圧する押圧部と、前記ピスト
ン本体の基端側に位置して前記アンロードシリンダ内に
摺動可能に挿嵌された受圧部とから構成し、該アンロー
ドピストンのうち少なくとも前記ピストン本体を樹脂材
料で形成したことを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項２】前記アンロードピストンは、少なくとも
ピストン本体を自己潤滑性の樹脂材料によって形成して
なる請求項１に記載の往復動型圧縮機。
【請求項３】前記アンロードピストンは、少なくとも
ピストン本体を繊維強化樹脂材料によって形成してなる
請求項１に記載の往復動型圧縮機。
【請求項４】前記アンロードピストンは、ピストン本
体を樹脂材料によって形成し、受圧部を金属により形成
してなる請求項１，２または３に記載の往復動型圧縮
機。
【請求項５】前記アンロードピストンは、ピストン本
体を樹脂材料によって形成し、押圧部を金属により形成
してなる請求項１，２または３に記載の往復動型圧縮
機。
【請求項６】前記アンロードピストンに用いる樹脂材
料はフェノール樹脂である請求項１，２，３，４または
５に記載の往復動型圧縮機。