JPWO2018139530A1

JPWO2018139530A1 - 往復動圧縮機

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Publication number: JPWO2018139530A1
Application number: JP2018564625A
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Inventors: 伊藤　　勉; 貴文丸田
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Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
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Filing date: 2018-01-25
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Abstract

筒状のシリンダ部（６）およびシリンダ部（６）の一側に設けられるシリンダヘッド部（７）を有するシリンダ（５）と、シリンダ部（６）の内周側に往復動可能に挿嵌され、シリンダ部（６）内を圧縮室（１０）と非圧縮室（１１）に区画するピストン（９）を有するピストン機構（８）とを備えている。この上で、シリンダヘッド部（７）には、シリンダ部（６）の軸方向でピストン（９）と対向する側に開口する有底穴状の弁体収納部（７Ｂ）が形成されている。また、弁体収納部（７Ｂ）には、弁体収納部（７Ｂ）内に挿入される吐出弁ユニット（１８）および吐出弁ユニット（１８）を弁体収納部（７Ｂ）内で保持し、弁体収納部（７Ｂ）と圧縮室（１０）とを連通する連通孔（２１Ｄ）を有する弁保持部材（２１）とが設けられている。

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載されたエアサスペンションに対し車高調整用の圧縮空気を給排するのに好適に用いられる往復動圧縮機に関する。

一般に、車高調整装置として車両に搭載されるエアサスペンションは、例えば積載重量の変化等に応じて車両高さ（車高）が変わるのを抑えると共に、運転者の好み等に応じて車高を適宜に調整することができる。この場合、エアサスペンションには、車載の空気圧縮機（エアコンプレッサ）から圧縮空気が給排されるものである。

そして、車載用の空気圧縮機は、電動モータによって往復動圧縮機が駆動されることにより、この往復動圧縮機からエアサスペンションに向けて圧縮空気を供給する。

往復動圧縮機は、筒状のシリンダ部およびシリンダ部の一側に一体的に形成されるシリンダヘッド部を有するシリンダと、シリンダ部の内周側に往復動可能に挿嵌され、シリンダ部内を一側室と他側室に区画するピストンを有するピストン機構とを備えている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２６６２６８号公報

特許文献１によるものでは、圧縮空気の吐出口をシリンダ部の上死点側に設けているから、ピストン機構が吐出口に干渉しないように、ピストントップクリアランスを小さくできない。このため、圧縮性能を向上することができないという問題がある。

本発明の目的は、ピストントップクリアランスを小さくすることにより、圧縮性能を向上できるようにした往復動圧縮機を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る往復動圧縮機は、筒状のシリンダ部および前記シリンダ部の一側に設けられるシリンダヘッド部を有するシリンダと、前記シリンダ部の内周側に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダ部内を一側室と他側室に区画するピストンを有するピストン機構と、を備えてなる往復動圧縮機であって、前記シリンダヘッド部には、前記シリンダ部の軸方向で前記ピストンと対向する側に開口する有底穴状の弁体収納部が形成され、前記弁体収納部には、前記弁体収納部内に挿入される弁体ユニットおよび前記弁体ユニットを前記弁体収納部内で保持し、前記弁体収納部と前記一側室とを連通する連通孔を有する保持機構と、が設けられたことにある。

本発明の好ましい態様によれば、ピストントップクリアランスを小さくすることができ、圧縮性能を向上することができる。

本発明の実施の形態による往復動空気圧縮機を示す縦断面図である。図１中のＡ部の周囲を拡大して示す縦断面図である。ピストン機構のピストン、固定ボルトおよび吸込弁をシリンダヘッド側から示す平面図である。吐出弁組立体を単体で拡大して示す斜視図である。吐出弁組立体を分解した状態で示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態による往復動圧縮機として揺動型の往復動空気圧縮機を例に挙げ、図１ないし図５に従って詳細に説明する。

図１において、揺動型の往復動空気圧縮機１は、後述のクランクケース２、クランク軸３、シリンダ５、ピストン機構８、吸込弁１５、吐出弁ユニット１８、弁保持部材２１を含んで構成されている。

クランクケース２は、例えばアルミニウムを含む合金材料からなる中空容器として形成されている。クランクケース２は、後述する電動モータ４の回転軸４Ａの軸線方向の前側が開口した筒部２Ａと、筒部２Ａの後側を縮径して設けられた軸受取付部２Ｂと、筒部２Ａの径方向に開口して設けられたシリンダ取付部２Ｃと、筒部２Ａの前側開口を閉塞して設けられた蓋体２Ｄとから構成されている。クランクケース２内は、クランク軸３を回転可能に収容するためのクランク室２Ｅとなっている。軸受取付部２Ｂの内周側には、電動モータ４の回転軸４Ａを回転可能に支持するための軸受２Ｆが取付けられている。また、シリンダ取付部２Ｃには、後述するシリンダ５のシリンダ部６が取付けられている。さらに、クランクケース２には、外部の空気（大気）を吸込むための吸込口（図示せず）が設けられている。

クランク軸３は、軸受取付部２Ｂ内の軸受２Ｆに支持された電動モータ４の回転軸４Ａの先端に一体回転するように連結されている。このクランク軸３は、電動モータ４と一緒に駆動装置を構成している。クランク軸３には、回転軸４Ａの回転中心から偏心した位置に支持ボルト３Ａが設けられている。これにより、クランク軸３は、電動モータ４によって回転駆動することにより、支持ボルト３Ａを周回動作させ、後述のピストン機構８を往復動させる。

シリンダ５は、クランクケース２の外周側に位置して筒部２Ａから径方向に延びて設けられている。シリンダ５は、例えばアルミニウムを含む合金材料を用いて円筒状に形成されている。即ち、シリンダ５は、筒状のシリンダ部６およびシリンダ部６の一側となる先端側に一体的に形成されるシリンダヘッド部７により構成されている。

シリンダ部６は、筒部２Ａの径方向に延びる円筒体からなり、筒部２Ａ側となる基端側（他側）がクランクケース２のシリンダ取付部２Ｃに挿嵌して取付けられている。シリンダ部６の内部には、後述するピストン機構８のピストン９が往復動可能に挿嵌されている。シリンダ部６の内周面６Ａは、ピストン機構８のピストンリング１４が摺接する摺接面をなしている。そして、シリンダ部６の先端側には、シリンダヘッド部７が一体的に設けられている。なお、本実施の形態ではシリンダ部６とシリンダヘッド部７とは一体的に設けられる例を示したが、別体で形成してもよい。しかし、別体で設ける場合には、シリンダ内の圧縮空気が外部に漏れることを防止するため、シール部材が必要になるため、一体的に形成したほうがより望ましい。

ここで、シリンダ部６の内周面６Ａには、前述した特許文献１のように、シリンダヘッド部７側となる先端側に圧縮空気の吐出口が設けられていない。このために、内周面６Ａは、シリンダヘッド部７の底面７Ａに達する位置までのピストン９の摺接面の全てが段差の無い円滑面となっている。この構成では、ピストン９をシリンダヘッド部７の底面７Ａに接近させた場合でも、ピストンリング１４が吐出口の段差によって摩耗することがない。従って、ピストン９の上死点位置を、シリンダヘッド部７の底面７Ａに接近した位置に設定することができる。

シリンダヘッド部７は、シリンダ部６の先端側を閉塞するようにシリンダ部６の先端側に一体的に設けられている。例えば、シリンダヘッド部７とシリンダ部６とは、単一の母材（金属の塊）に切削加工等を施すことによって一体化されている。これにより、シリンダ５では、シリンダ部６とシリンダヘッド部７との間からの空気漏れが発生することはない。

シリンダヘッド部７は、後述する圧縮室１０の最奥部に位置してピストン９と対面する円形の底面７Ａを有している。この底面７Ａの中央位置には、シリンダ部６の軸方向でピストン９と対向する側に開口する有底穴状の弁体収納部７Ｂが形成されている。さらに、シリンダヘッド部７には、弁体収納部７Ｂから径方向に延びて供給路７Ｃが設けられている。この供給路７Ｃは、圧縮室１０から吐出される圧縮空気が後述のエアドライヤ２３に向けて流通するものである。

シリンダヘッド部７の弁体収納部７Ｂは、後述の吐出弁組立体１７を収納するものである。具体的には、弁体収納部７Ｂ内には、弁体収納部７Ｂ内に挿入される吐出弁ユニット１８と、吐出弁ユニット１８を弁体収納部７Ｂ内で保持する弁保持部材２１とが設けられている。弁体収納部７Ｂは、シリンダ部６の内周面６Ａと同軸に延びる円筒面７Ｂ１と、この円筒面７Ｂ１の奥部を閉塞した底面部７Ｂ２と、円筒面７Ｂ１の奥部側を縮径して形成されためねじ部７Ｂ３とにより形成されている。

ピストン機構８は、シリンダ５のシリンダ部６内で往復動することにより、圧縮室１０内の圧縮空気をエアドライヤ２３側に吐出するものである。ピストン機構８は、後述のピストン９、ピストンロッド１２、ピストンリング１４、吸込弁１５、固定ボルト１６を含んで構成されている。

ピストン９は、シリンダ５のシリンダ部６の内周側に往復動可能に挿嵌されている。これにより、ピストン９は、シリンダ部６内を、シリンダヘッド部７側に位置する一側室としての圧縮室１０と、クランクケース２側に位置する他側室としての非圧縮室１１とに区画している。

ピストン９は、シリンダ部６の内径寸法よりも僅かに小さな直径寸法をもった円板体からなる本体部９Ａとリング押え９Ｂとを重ねることによって形成されている。ピストン９の中央位置には、本体部９Ａとリング押え９Ｂに亘るように軸方向に延びてねじ穴９Ｃが形成されている。また、ピストン９には、径方向の中間部に位置して円弧状の連通路９Ｄ（図３参照）が設けられている。この連通路９Ｄは、本体部９Ａとリング押え９Ｂを貫通することにより、圧縮室１０と非圧縮室１１とを連通している。ピストン９の本体部９Ａの外周側には、ピストンリング１４が外嵌状態で設けられ、ピストンリング１４は、リング押え９Ｂによってピストン９の外周側に固定されている。リング押え９Ｂの先端面（上面）は、後述する吸込弁１５を載置するための平坦な弁体当接面９Ｂ１となっている。

図１に示すように、ピストンロッド１２は、ピストン９の本体部９Ａと一体的に設けられ、ピストン９を駆動装置を構成するクランク軸３に接続するものである。ピストンロッド１２は、長さ方向の一端側が本体部９Ａの中央位置に一体的に接続され、シリンダ部６内をクランクケース２側に延びた他端側は、クランク軸３に接続されている。ピストンロッド１２の他端側は、円筒状の軸受支持部１２Ａとなり、この軸受支持部１２Ａは、軸受１３を介してクランク軸３の支持ボルト３Ａに回転可能に取付けられている。これにより、ピストンロッド１２は、電動モータ４によりクランク軸３が回転駆動されることにより、軸受支持部１２Ａを旋回動作させ、ピストン９をシリンダ部６内で揺動しつつ往復動させることができる。

ここで、シリンダ部６内に画成された圧縮室１０は、シリンダヘッド部７とピストン機構８のピストン９との間に位置して形成されている。即ち、圧縮室１０は、シリンダ部６、シリンダヘッド部７、ピストン９、弁保持部材２１によって囲まれ、ピストン９が図２に示す上死点に達したときの容積が最小となる。この状態での圧縮室１０の容積がピストントップクリアランスとなる。

ピストンリング１４は、ピストン９の周囲に設けられ、その外周側がシリンダ部６の内周面６Ａと摺接するものである。このピストンリング１４は、ピストン９とシリンダ部６との間をシールするものである。ピストンリング１４は、例えば耐摩耗性、自己潤滑性を有する樹脂材料からなる断面Ｌ字状のシール部材として形成されている。ピストンリング１４の内径側は、本体部９Ａとリング押え９Ｂとの間に挟まれて固定されている。

吸込弁１５は、圧縮室１０と非圧縮室１１とを連通するピストン９の連通路９Ｄに設けられている。吸込弁１５は、吸込行程時に連通路９Ｄを開弁し、圧縮行程時に連通路９Ｄを閉塞するものである。図３に示すように、吸込弁１５は、弾性（ばね性）を有する長円形状の薄板からなり、ピストン９の中央部に位置する取付部１５Ａと、取付部１５Ａの周囲に位置して連通路９Ｄを閉塞する弁部１５Ｂと、取付部１５Ａを挟んで弁部１５Ｂと反対側で取付部１５Ａと弁部１５Ｂとを接続した一対の弁ばね部１５Ｃとを含んで構成されている。

吸込弁１５は、取付部１５Ａをピストン９のねじ穴９Ｃに合せつつ、リング押え９Ｂの弁体当接面９Ｂ１に当接される。この状態で、吸込弁１５は、後述の固定ボルト１６によって固定されている。

固定ボルト１６は、吸込弁１５をピストン９に固定する固定部材を構成している。この固定ボルト１６は、例えば、ねじ部１６Ａと六角穴を有する頭部１６Ｂとからなる六角穴付きボルトとして形成されている。固定ボルト１６は、ねじ部１６Ａを取付部１５Ａに挿通しつつ、このねじ部１６Ａをねじ穴９Ｃに螺着する。これにより、固定ボルト１６は、吸込弁１５をリング押え９Ｂと一緒に本体部９Ａ側に固定することができる。ここで、図２に示すように、固定部材としての固定ボルト１６は、吸込弁１５をピストン９に固定したときに、一部となる頭部１６Ｂがピストン９からシリンダヘッド部７側に突出している。この場合、突出部分となる頭部１６Ｂに対面する後述の弁保持部材２１には、頭部１６Ｂを収納するボルト収納部２１Ｅを形成しているから、ピストン９をシリンダヘッド部７の底面７Ａに接近させることができ、ピストントップクリアランスを小さくすることができる。

次に、本発明の特徴部分となる吐出弁ユニット１８と弁保持部材２１とからなる吐出弁組立体１７の構成について説明する。

図４、図５に示すように、吐出弁組立体１７は、シリンダヘッド部７の弁体収納部７Ｂに設けられている。吐出弁組立体１７は、シリンダ部６側から弁体収納部７Ｂに取付けることができる。吐出弁組立体１７は、後述の吐出弁ユニット１８と弁保持部材２１とにより構成されている。ここで、吐出弁組立体１７は、各部の寸法、設定（例えば、通路の径寸法、ばね力等）が異なった複数種類を用意することにより、この複数種類を選択して取付けることで吐出性能等の設定を容易に変更することができる。

吐出弁組立体１７の一部をなす吐出弁ユニット１８は、シリンダヘッド部７の弁体収納部７Ｂ内に挿入される弁体ユニットを構成するものである。そして、吐出弁ユニット１８は、弁体１９とばね部材２０とにより吐出弁として形成されている。

弁体１９は、圧縮室１０から弁保持部材２１の連通孔２１Ｄを介して圧縮空気を吐出するときに開弁するものである。弁体１９は、弁保持部材２１の弁座となる底部２１Ｂに離着座する円板状の弁部１９Ａと、弁部１９Ａよりも小径に形成され、弁部１９Ａから軸方向に延びた円筒部１９Ｂとにより構成されている。弁体１９は、弁部１９Ａよりも円筒部１９Ｂを小径に形成したことにより、この弁部１９Ａと円筒部１９Ｂとの間に段部１９Ｃが形成されている。弁体１９は、弁保持部材２１によってシリンダ部６の軸方向に移動可能に保持されている。

ばね部材２０は、弁体１９を弁保持部材２１の底部２１Ｂに向けて付勢する付勢装置として形成されている。ばね部材２０は、例えば弁体１９の円筒部１９Ｂの外形寸法よりも大きく、弁保持部材２１の筒部２１Ａの内径寸法よりも小さい寸法をもった圧縮コイルばねとして形成されている。ばね部材２０は、弁体１９の段部１９Ｃと弁体収納部７Ｂの底面部７Ｂ２との間に配設されている。

弁保持部材２１は、保持機構を構成するもので、吐出弁ユニット１８の弁体１９とばね部材２０を弁体収納部７Ｂ内で保持するものである。弁保持部材２１は、弁体収納部７Ｂ内に挿入される筒部２１Ａと、筒部２１Ａのピストン９側を閉塞した底部２１Ｂとにより有底円筒状に形成されている。筒部２１Ａの外周側には、底部２１Ｂ側に位置して環状溝２１Ａ１が形成されている。この環状溝２１Ａ１には、弁体収納部７Ｂの円筒面７Ｂ１との間を気密にシールするためのＯリング２２が装着される。一方、環状溝２１Ａ１と軸方向の反対側となる筒部２１Ａの開口側には、弁体収納部７Ｂのめねじ部７Ｂ３に螺合するおねじ部２１Ａ２が形成されている。

弁保持部材２１の筒部２１Ａには、環状溝２１Ａ１とおねじ部２１Ａ２との間の中間位置を径方向に貫通することにより複数個の連通開口２１Ｃが形成されている。各連通開口２１Ｃは、弁体１９が開弁したときに、圧縮室１０とシリンダヘッド部７の供給路７Ｃとの間を後述の連通孔２１Ｄと共に連通させるものである。

弁保持部材２１の底部２１Ｂは、閉弁時に弁体１９が着座する弁座を構成している。また、底部２１Ｂの中央には、軸方向に貫通して吐出口をなす連通孔２１Ｄが設けられている。連通孔２１Ｄは、弁体収納部７Ｂと圧縮室１０とを連通するものである。ここで、底部２１Ｂの軸方向の寸法は、下面がシリンダヘッド部７の底面７Ａと同一面をなすように設定されている。

さらに、底部２１Ｂには、連通孔２１Ｄの圧縮室１０側を拡開することにより固定部材収納部としてのボルト収納部２１Ｅが形成されている。このボルト収納部２１Ｅは、ピストン９に固定ボルト１６を取付けたときに軸方向に突出した円柱状の頭部１６Ｂを収納するものである。この場合、図４、図５に示すように、ボルト収納部２１Ｅは、六角形状の有底穴として形成されている。これにより、弁保持部材２１は、ボルト収納部２１Ｅに六角形状の締付け工具（ソケットレンチ等）を係合させることにより、弁体収納部７Ｂに容易に螺着することができる。なお、ボルト収納部２１Ｅは、前述したピストントップクリアランスを小さくするために、頭部１６Ｂよりも僅かに大きな寸法に設定されている。

ここで、吐出弁組立体１７の組立手順および吐出弁組立体１７のシリンダヘッド部７への取付手順について、その一例を述べる。

吐出弁組立体１７を組立てる場合には、弁保持部材２１の環状溝２１Ａ１にＯリング２２を装着する。この状態で、弁保持部材２１の開口側から筒部２１Ａ内に弁体１９とばね部材２０を挿入することにより、吐出弁組立体１７を組立てることができる。

吐出弁組立体１７を組立てたら、この吐出弁組立体１７をシリンダヘッド部７に取付ける。この場合、吐出弁組立体１７は、シリンダ部６の開口側から差し入れ、弁保持部材２１をシリンダヘッド部７の弁体収納部７Ｂに挿入する。この状態で、弁保持部材２１のボルト収納部２１Ｅに係合させた締付け工具を締付け方向に回転させる。これにより、弁体収納部７Ｂのめねじ部７Ｂ３に筒部２１Ａのおねじ部２１Ａ２が螺合するから、吐出弁組立体１７をシリンダヘッド部７の弁体収納部７Ｂに取付けることができる。

図１に示すように、エアドライヤ２３は、シリンダ５に取付けられている。エアドライヤ２３は、密閉容器からなるドライヤケース２３Ａと、ドライヤケース２３Ａ内に収容されたシリカゲル等の乾燥剤からなる水分吸着剤２３Ｂとを含んで構成されている。ドライヤケース２３Ａは、シリンダ５の一部を利用して形成され、その内部は供給路７Ｃと連通している。そして、エアドライヤ２３は、往復動空気圧縮機１から複数のエアサスペンション（いずれも図示せず）に圧縮空気を供給するときに、乾燥状態の圧縮空気（乾燥エア）を給排するものである。

本実施の形態による往復動空気圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、電動モータ４の回転軸４Ａを回転駆動すると、この回転軸４Ａと一緒にクランク軸３が回転動作する。これにより、クランク軸３に接続されたピストン９は、シリンダ部６内を揺動しつつ往復動し、ピストン９がシリンダヘッド部７から離れる吸込行程と、ピストン９がシリンダヘッド部７に近づく吐出行程とを交互に繰り返す。この吸込行程では、クランクケース２の吸込口から非圧縮室１１に外気を吸込み、吐出行程では、圧縮室１０内の空気をピストン９で圧縮しつつ、吐出弁ユニット１８の弁体１９を開弁させて圧縮空気を吐出する。この吐出された圧縮空気は、エアドライヤ２３内を通過することで、十分に乾燥された乾燥エアとして各エアサスペンションに供給される。

かくして、本実施の形態によれば、シリンダヘッド部７には、シリンダ部６の軸方向でピストン９と対向する位置に開口する有底穴状の弁体収納部７Ｂが形成されている。この上で、弁体収納部７Ｂには、弁体収納部７Ｂ内に挿入される吐出弁ユニット１８および吐出弁ユニット１８を弁体収納部７Ｂ内で保持し、弁体収納部７Ｂと圧縮室１０とを連通する連通孔２１Ｄを有する弁保持部材２１とが設けられている。

従って、圧縮空気の吐出口、即ち、弁保持部材２１の連通孔２１Ｄは、シリンダヘッド部７の底面７Ａ側に設けているから、シリンダ部６の内周面６Ａは、シリンダヘッド部７の底面７Ａに達する位置までのピストン９の摺接面の全てが段差の無い円滑面として形成することができる。これにより、ピストン９の上死点位置を、シリンダヘッド部７の底面７Ａに接近した位置に設定することができる。この結果、ピストントップクリアランスを小さくすることができ、往復動空気圧縮機１の圧縮性能を向上することができる。

例えば、吐出弁ユニット１８、弁保持部材２１として、ばね部材２０のばね力、連通孔２１Ｄの直径寸法等が異なった複数種類を用意する。これにより、吐出弁ユニット１８と弁保持部材２１とを弁体収納部７Ｂ内に取付けるときに、複数種類の中から選択して取付けることで吐出性能等の設定を容易に変更することができる。

吐出弁ユニット１８は、弁体１９と、弁体１９を弁保持部材２１に向けて付勢するばね部材２０とによって構成している。これにより、吐出弁ユニット１８は、ばね部材２０によって弁体１９を弁保持部材２１に向けて付勢することができる。

また、弁体１９は、圧縮室１０から連通孔２１Ｄを介して圧縮流体を吐出するときに開弁する吐出弁として用いることができる。

ピストン機構８は、ピストン９と、ピストン９と一体的に設けられ、クランク軸３に接続されるピストンロッド１２と、ピストン９の周囲に設けられ、シリンダ部６と摺接するピストンリング１４と、非圧縮室１１と圧縮室１０とを連通する連通路９Ｄに設けられる吸込弁１５と、吸込弁１５をピストン９に固定し頭部１６Ｂがピストン９からシリンダヘッド部７側に突出する固定ボルト１６とにより構成されている。この上で、弁保持部材２１には、固定ボルト１６の頭部１６Ｂを収納するボルト収納部２１Ｅが形成されている。

従って、ボルト収納部２１Ｅは、固定ボルト１６の頭部１６Ｂを避けつつ、ピストントップクリアランスを小さく抑えることができる。これにより、往復動空気圧縮機１の圧縮性能を向上することができる。

さらに、シリンダ５は、シリンダ部６とシリンダヘッド部７とを一体形成している。しかも、吐出弁組立体１７は、シリンダ部６内から差し入れて取付ける構成としている。従って、圧縮室１０とエアドライヤ２３との間には、空気漏れを生じる部位が全く存在しない。これにより、圧縮室１０からエアドライヤ２３に全ての圧縮空気を供給することができる。

なお、実施の形態では、弁体ユニットを、圧縮室１０から連通孔２１Ｄを介して圧縮流体を吐出するときに開弁する吐出弁ユニット１８に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、外部から空気を吸込むときに開弁する吸込弁ユニットを弁体ユニットとして適用し、この吸込弁ユニットをシリンダヘッド部の弁体収納部に収納する構成としてもよい。

実施の形態では、保持機構をなす弁保持部材２１を、筒部２１Ａと底部２１Ｂとから有底円筒状に形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、シリンダヘッド部７の弁体収納部７Ｂに弁体１９とばね部材２０を移動可能に収納し、弁体収納部７Ｂの開口側だけを円板状に形成された保持機構で閉塞（保持）する構成としてもよい。

実施の形態では、ピストンとして、ピストン９とピストンロッド１２とが一体化された揺動型のピストン機構８を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばピストンに対してピストンロッドが回動可能にピン結合されたタイプの往復動圧縮機に適用してもよい。

実施の形態では、往復動圧縮機として車両に搭載する往復動空気圧縮機１を例に挙げて説明したが、車載用の往復動空気圧縮機１以外、例えば工場や建設現場で使用される往復動圧縮機に適用してもよい。

さらに、実施の形態では、１個のシリンダ５、ピストン機構８等を備えた１段圧縮の往復動空気圧縮機１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、シリンダ、ピストン等がそれぞれ２個設けられた２段圧縮、または３個以上設けられた往復動空気圧縮機に適用する構成としてもよい。

以上説明した実施形態に基づく往復動圧縮機として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

往復動圧縮機の第１の態様としては、筒状のシリンダ部および前記シリンダ部の一側に設けられるシリンダヘッド部を有するシリンダと、前記シリンダ部の内周側に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダ部内を一側室と他側室に区画するピストンを有するピストン機構と、を備えてなる往復動圧縮機であって、前記シリンダヘッド部には、前記シリンダ部の軸方向で前記ピストンと対向する側に開口する有底穴状の弁体収納部が形成され、前記弁体収納部には、前記弁体収納部内に挿入される弁体ユニットと、前記弁体ユニットを前記弁体収納部内で保持し、前記弁体収納部と前記一側室とを連通する連通孔を有する保持機構と、が設けられている。

第２の態様としては、第１の態様において、前記弁体ユニットは、弁体と、前記弁体を前記保持機構に向けて付勢する付勢手段と、からなる。

第３の態様としては、第２の態様において、前記弁体は、前記一側室から前記連通孔を介して圧縮流体を吐出するときに開弁する吐出弁である。

第４の態様としては、第１ないし３のいずれかの態様において、前記ピストン機構は、前記ピストンと、前記ピストンと一体的に設けられ、駆動装置に接続されるピストンロッドと、前記ピストンの周囲に設けられ、前記シリンダ部と摺接するピストンリングと、前記他側室と前記一側室とを連通する連通路に設けられる吸込弁と、前記吸込弁を前記ピストンに固定し一部が前記ピストンから前記シリンダヘッド部側に突出する固定部材と、を有し、前記保持機構には、前記固定部材の突出部分を収納する固定部材収納部が形成されている。

第５の態様としては、第１ないし４のいずれかの態様において、前記シリンダ部および前記シリンダヘッド部は一体的に形成されている。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

本願は、２０１７年１月２６日付出願の日本国特許出願第２０１７−０１２３０１号に基づく優先権を主張する。２０１７年１月２６日付出願の日本国特許出願第２０１７−０１２３０１号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

１往復動空気圧縮機（往復動圧縮機）２クランクケース３クランク軸（駆動装置）４電動モータ（駆動装置）５シリンダ６シリンダ部７シリンダヘッド部８ピストン機構９ピストン９Ｄ連通路１０圧縮室（一側室）１１非圧縮室（他側室）１２ピストンロッド１４ピストンリング１５吸込弁
１６固定ボルト（固定部材）１６Ｂ頭部（突出部分）１７吐出弁組立体１８吐出弁ユニット（弁体ユニット）１９弁体２０ばね部材（付勢装置）２１
弁保持部材（保持機構）２１Ｄ連通孔２１Ｅボルト収納部（固定部材収納部）

本発明の一実施形態に係る往復動圧縮機は、筒状のシリンダ部および前記シリンダ部の一側に設けられるシリンダヘッド部を有するシリンダと、前記シリンダ部の内周側に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダ部内を一側室と他側室に区画するピストンを有するピストン機構と、を備え、前記シリンダヘッド部には、前記シリンダ部の軸方向で前記ピストンと対向する側に開口する有底穴状の弁体収納部が形成されており、前記弁体収納部には、吐出弁組立体を収容し、該吐出弁組立体は、弁体ユニットと、該弁体ユニットを前記弁体収納部内で保持し、前記弁体収納部と前記一側室とを連通する連通孔を有する保持機構と、が設けられたことにある。

Claims

往復動圧縮機であって、該往復動圧縮機は、
筒状のシリンダ部および前記シリンダ部の一側に設けられるシリンダヘッド部を有するシリンダと、
前記シリンダ部の内周側に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダ部内を一側室と他側室に区画するピストンを有するピストン機構と、を備え、
前記シリンダヘッド部には、前記シリンダ部の軸方向で前記ピストンと対向する側に開口する有底穴状の弁体収納部が形成されており、
前記弁体収納部には、
前記弁体収納部内に挿入される弁体ユニットと、
前記弁体ユニットを前記弁体収納部内で保持し、前記弁体収納部と前記一側室とを連通する連通孔を有する保持機構と、
が設けられることを特徴とする往復動圧縮機。
請求項１に記載の往復動圧縮機において、
前記弁体ユニットは、弁体と、前記弁体を前記保持機構に向けて付勢する付勢装置と、を備えていることを特徴とする往復動圧縮機。
請求項２に記載の往復動圧縮機において、
前記弁体は、前記一側室から前記連通孔を介して圧縮流体を吐出するときに開弁する吐出弁であることを特徴とする往復動圧縮機。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の往復動圧縮機において、
前記ピストン機構は、前記ピストンと、前記ピストンと一体的に設けられ、駆動装置に接続されるピストンロッドと、前記ピストンの周囲に設けられ、前記シリンダ部と摺接するピストンリングと、前記他側室と前記一側室とを連通する連通路に設けられる吸込弁と、前記吸込弁を前記ピストンに固定し一部が前記ピストンから前記シリンダヘッド部側に突出する固定部材と、を有し、
前記保持機構には、前記固定部材の突出部分を収納する固定部材収納部が形成されることを特徴とする往復動圧縮機。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の往復動圧縮機において、
前記シリンダ部および前記シリンダヘッド部は一体的に形成されることを特徴とする往復動圧縮機。