(57)【要約】  往復動型圧縮機（１）の吐出バルブ（１９）は、吐出側バルブ板（３４）の両側の端部（３４ａ、３４ｂ）が、長さ方向にのみ僅かにスライド可能な状態で厚さ方向の両側から把持されている。吐出側バルブ板（３４）の端部（３４ａ、３４ｂ）の間の板本体部（３４ｃ）が厚さ方向に撓み可能である。両側の端部（３４ａ、３４ｂ）が反対方向にスライドすることで、バルブの開閉動作が行われる。バルブ板の高次振動を効果的に抑制して騒音の発生を確実に低減可能な往復動型圧縮機のバルブ機構を実現できる。
2013102995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動型圧縮機のシリンダ本体とシリンダヘッドの間に組み込まれた吸入バルブおよび吐出バルブを備えたバルブ機構において、
前記吸入バルブおよび前記吐出バルブのそれぞれは、
可撓性の金属素材からなる長方形のバルブ板と、
前記バルブ板に対して、当該バルブ板の厚さ方向の一方の側から対峙するバルブ座面を備えたバルブ座板と、
前記バルブ座面に開口し、前記バルブ板が前記厚さ方向に撓むことで開閉するバルブ孔と、
前記バルブ座板の前記バルブ座面に、前記バルブ板を挟み、積層した積層板と、
を有し、
前記バルブ板における長さ方向の両側の板端部のうちの少なくとも一方は、前記長さ方向にのみスライド可能な状態で、前記バルブ座板と前記積層板の間に把持されており、
前記バルブ板における両側の前記板端部の間の板本体部は、前記板端部がスライドすることで、前記厚さ方向に撓み可能であることを特徴とする往復動型圧縮機のバルブ機構。
【請求項２】
前記バルブ座板および前記積層板のうちの少なくとも一方の部材は、金属部材または非金属部材であり、
前記金属部材および前記非金属部材は、前記バルブ板とは異なる弾性特性を備えている請求項１に記載の往復動型圧縮機のバルブ機構。
【請求項３】
前記積層板は、前記バルブ板の前記板本体部に対して、前記厚さ方向の他方の側から対峙するバルブ受け面を備えたバルブ受け板であり、
前記バルブ受け面は、前記バルブ板の前記板本体部の撓み形状に沿うように、前記長さ方向の中央が最深部となる凹曲面形状である請求項１または２に記載の往復動型圧縮機のバルブ機構。
【請求項４】
前記吸入バルブの前記バルブ受け板および前記吐出バルブの前記バルブ座板は、一枚のバルブ組付け板からなり、
前記バルブ組付け板は、前記シリンダ本体と前記シリンダヘッドの間に挟まれた状態で保持されており、
前記吸入バルブは、前記バルブ組付け板における前記シリンダヘッドの側のヘッド側表面に形成した吸入側の前記バルブ受け面に、吸入側の前記バルブ板を挟み、吸入側の前記バルブ座板を積層することで構成され、
前記吐出バルブは、前記バルブ組付け板の前記ヘッド側表面に形成した吐出側の前記バルブ座面に、吐出側の前記バルブ板を挟み、吐出側の前記バルブ受け板を積層することで構成され、
吸入側および吐出側の前記バルブ板のそれぞれは、その両側の前記板端部が、前記バルブ座面と前記バルブ受け面の両側の端面部分との間に、スライド可能な状態で把持されている請求項３に記載の往復動型圧縮機のバルブ機構。
【請求項５】
前記バルブ組付け板の前記ヘッド側表面に形成した吸入側凹部および吐出側凹部を有し、
前記吸入側凹部内に、吸入側の前記バルブ板および吸入側の前記バルブ座板が積層配置され、前記吸入側凹部の底部には、吸入側の前記バルブ受け面と、吸入ガスを前記シリンダ本体内の圧縮室に導く吸入側の連通口とが形成され、
前記吐出側凹部内に、吐出側の前記バルブ板および吐出側の前記バルブ受け板が積層配置され、前記吐出側凹部の底部には、吐出側の前記バルブ座面と吐出側の前記バルブ孔とが形成され、前記吐出側凹部の内周側面と吐出側の前記バルブ受け板との間には、圧縮ガスを前記シリンダヘッドに形成した圧縮ガス吐出路に導く吐出側の連通口が形成されている請求項４に記載の往復動型圧縮機のバルブ機構。
【請求項６】
前記シリンダ本体と前記シリンダヘッドの間に、積層状態で挟まれた第１バルブ組付け板および第２バルブ組付け板を有し、
前記第１バルブ組付け板は、前記吸入バルブの前記バルブ座板および前記吐出バルブのバルブ受け板として機能し、
前記第２バルブ組付け板は、前記第１バルブ組付け板における前記シリンダ本体の側の表面に積層され、前記吐出バルブのバルブ座板として機能し、
前記吸入バルブは、前記第１バルブ組付け板における前記第２バルブ組付け板の側の表面に形成した吸入側の前記バルブ座面に、吸入側の前記バルブ板を積層することで構成され、
前記吐出バルブは、前記第２バルブ組付け板における前記第１バルブ組付け板の側の表面に形成した吐出側の前記バルブ座面に、吐出側の前記バルブ板を積層し、吐出側の前記バルブ板に対峙する前記第１バルブ組付け板の部位に吐出側の前記バルブ受け面を形成することによって構成され、
吸入側および吐出側の前記バルブ板のそれぞれは、その両側の前記板端部が、前記第１、第２バルブ組付け板の間に、スライド可能な状態で把持されている請求項３に記載の往復動型圧縮機のバルブ機構。
【請求項７】
前記吐出バルブにおける吐出側の前記第１バルブ組付け板の吐出側の前記バルブ受け面の隣接位置には、前記シリンダヘッドに形成した圧縮ガス通路に連通する吐出側の連通口が開口しており、
前記吸入バルブにおける吸入側の前記バルブ板に対峙している前記第２バルブ組付け板の部位には、前記シリンダ本体内の圧縮室に連通する吸入側の連通口が開口している請求項６に記載の往復動型圧縮機のバルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ板の開閉動作に起因する振動、騒音を抑制できるようにした往復動型圧縮機のバルブ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復動型圧縮機では、各気筒においてピストンの往復運動に連動して吸入バルブと吐出バルブが交互に開閉して、ガスの吸入動作、圧縮動作および圧縮ガスの吐出動作が繰り返される。吸入バルブおよび吐出バルブは金属製であり、これらが金属製のバルブ座に繰り返し当たるので、運転時の振動、騒音が大きく、バルブ機構の寿命も短い。特に、小型で中圧から高圧まで圧縮できる往復動型圧縮機として、振動、騒音の低い高性能の圧縮機が望まれている。このためには、バルブ動作に起因する振動、騒音を低減することが望ましい。【０００３】
一般に小型の往復動型圧縮機では、吸入バルブ、吐出バルブのバルブ板としてフラッパーバルブが使用されている。フラッパーバルブにはバネ鋼が使用される。フラッパーバルブの厚さは０．０８ｍｍ〜０．１５ｍｍが一般的である。往復動型圧縮機の仕様（回転数、圧力、空気量、脈動）によっては、薄いフラッパーバルブが高次の振動を起こし、騒音の増加、性能の低下（空気量の低下、動力の上昇等）を引き起こすことがある。【０００４】
特許文献１に開示の往復動型圧縮機のバルブ組立体においては、薄い金属板からなるリードバルブプレートから切り起こした長方形のリードバルブを用いている。リードバルブの先端部（その長さ方向の自由端）は、薄い金属板からなるストッパープレートから切り起こした長方形のストッパによって押え付けられている。ストッパープレートは、円弧状に撓めた状態に配置され、その凹曲面によってリードバルブの変位が規制される。リードバルブは、その長さ方向の中心位置よりも先端部に片寄った部位で、吐出孔を開閉する。これにより、リードバルブの開閉時の変位量を少なくしている。この構成により、リードバルブの開閉に伴う衝撃および騒音の低減と、その開閉動作の円滑化を図っている（当該特許文献１の段落００２９〜００３３、図７、図８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４０１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
往復動型圧縮機のフラッパーバルブ機構では、吸入孔、吐出孔が形成されている金属製のバルブ座と、金属板からなるバルブ受け板の間に、薄い金属板からなるフラッパーバルブが配置される。バルブ開閉動作においては、フラッパーバルブは繰り返しバルブ座およびバルブ受け板に当たる。このため、金属板同士の衝突によって振動、騒音が発生し、特許文献１に記載の構造を採用した場合においても十分な制振効果、騒音抑制効果を得ることができない場合がある。また、特許文献１のリードバルブ組立体では、リードバルブが切り起こされたバルブプレート、ストッパが切り起こされたストッパープレートがシリンダヘッドに積層配置されている。このため、リードバルブ、ストッパで発生した振動騒音が、これらのプレートを介して圧縮機ケースの側に伝わり易く、バルブ開閉動作に起因する振動、騒音を十分に低減できない場合がある。【０００７】
本発明の課題は、バルブ開閉動作に起因して発生する高次振動、騒音を低減可能な往復動型圧縮機のバルブ機構を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、往復動型圧縮機のシリンダ本体とシリンダヘッドの間に組み込まれた吸入バルブおよび吐出バルブを備えたバルブ機構において、
前記吸入バルブおよび前記吐出バルブのそれぞれは、
可撓性の金属素材からなる長方形のバルブ板と、
前記バルブ板に対して、当該バルブ板の厚さ方向の一方の側から対峙するバルブ座面を備えたバルブ座板と、
前記バルブ座面に開口し、前記バルブ板が前記厚さ方向に撓むことで開閉するバルブ孔と、
前記バルブ座板に、前記バルブ板を挟み、積層した積層板と、
を有し、
前記バルブ板における長さ方向の両側の板端部のうちの少なくとも一方は、前記長さ方向にスライド可能な状態で、前記バルブ座板と前記積層板の間に把持されており、
前記バルブ板における両側の前記板端部の間の板本体部は、前記板端部がスライドすることで、前記厚さ方向に撓み可能であることを特徴としている。【０００９】
本発明のバルブ機構において、長方形のバルブ板における両側の板端部の一方、あるいは双方が、長さ方向にのみスライド可能である。板端部がスライドすると、バルブ板の板本体部がバルブ開閉方向に変位する。片持ち状態のバルブ板のようにバルブ板の自由端が振動する場合に比べて、バルブ板に異常な高次振動が発生することを抑制できる。バルブ板の異常な高次振動を抑制できるので、バルブ板がバルブ座面、バルブ受け面に衝突する際に高次の騒音が発生せず、バルブ動作音を静かにすることができる。【００１０】
また、バルブ板は、その両側の板端部のみが、バルブ座板と積層板の間に把持されている。バルブ座板と積層板の間に積層された板材からバルブ板が切り起こされている場合には、この板材とバルブ座板および積層板との間の接触面積が大きい。よって、バルブ板の開閉に伴う振動が、板材からバルブ座板、積層板を介して他の部材に伝達しやすい。本発明では、バルブ板の板端部のみがバルブ座板と積層板に接触しているだけなので、バルブ板の開閉に伴う振動が、バルブ座板、積層板を介して他の部材に伝達しにくい。よって、バルブ板の振動に伴う騒音の発生を抑制できる。【００１１】
ここで、前記バルブ座板および前記積層板のうちの少なくとも一方の部材は、金属部材または非金属部材であり、前記金属部材および前記非金属部材は、前記バルブ板とは異なる弾性特性を備えていることが望ましい。このように弾性特性の異なる部材がバルブ板に接していると、バルブ板からの振動が外部に伝わりにくい。よって、バルブ開閉時の振動、騒音を抑制できる。【００１２】
次に、前記積層板を、前記バルブ板の前記板本体部に対して、前記厚さ方向の他方の側から対峙するバルブ受け面を備えたバルブ受け板とすることができる。この場合には、前記バルブ受け面を、前記バルブ板の前記板本体部の撓み形状に沿うように、前記長さ方向の中央が最深部となる凹曲面形状にすることが望ましい。【００１３】
変位したバルブ板の板本体部の全体がバルブ受け面に当たる。よって、部分的にバルブ板がバルブ受け面に当たる場合に比べて、バルブ板が開方向に変位してバルブ受け面に衝突する際の衝撃力、衝撃音を緩和できる。【００１４】
本発明のバルブ機構において、次の構成を採用することができる。すなわち、
前記吸入バルブの前記バルブ受け板および前記吐出バルブの前記バルブ座板は、一枚のバルブ組付け板からなり、
前記バルブ組付け板は、前記シリンダ本体と前記シリンダヘッドの間に挟まれた状態で保持されており、
前記吸入バルブは、前記バルブ組付け板における前記シリンダヘッドの側のヘッド側表面に形成した吸入側の前記バルブ受け面に、吸入側の前記バルブ板を挟み、吸入側の前記バルブ孔を備えた吸入側の前記バルブ座板を積層することで構成され、
前記吐出バルブは、前記バルブ組付け板の前記ヘッド側表面に形成した吐出側の前記バルブ孔を備えた吐出側の前記バルブ座面に、吐出側の前記バルブ板を挟み、吐出側の前記バルブ受け板を積層することで構成され、
吸入側および吐出側の前記バルブ板のそれぞれは、その両側の前記板端部が、前記バルブ座面と前記バルブ受け面の両側の端面部分との間に、スライド可能な状態で把持されている。【００１５】
この構成のバルブ機構の偏平化を図るためには、次のように構成することが望ましい。すなわち、
前記バルブ組付け板の前記ヘッド側表面に、長方形の吸入側凹部および吐出側凹部が形成され、
前記吸入側凹部内に、吸入側の前記バルブ板および吸入側の前記バルブ座板が積層配置され、前記吸入側凹部の底部には、吸入側の前記バルブ受け面と吸入ガスを前記シリンダ本体内の圧縮室に導く吸入側の連通口が形成され、
前記吐出側凹部内に、吐出側の前記バルブ板および吐出側の前記バルブ受け板が積層配置され、前記吐出側凹部の底部には、吐出側の前記バルブ座面と吐出側の前記バルブ孔が形成され、前記吐出側凹部の内周側面と吐出側の前記バルブ受け板の間には、圧縮ガスを前記シリンダヘッドに形成した圧縮ガス吐出路に導く吐出側の連通口が形成されている。【００１６】
次に、本発明の往復動型圧縮機のバルブ機構は、その偏平化および部品点数の削減を図るために次の構成を備えていることが望ましい。すなわち、
前記シリンダ本体と前記シリンダヘッドの間に、積層状態で挟まれた第１バルブ組付け板および第２バルブ組付け板を有し、
前記第１バルブ組付け板は、前記吸入バルブの前記バルブ座板および前記吐出バルブのバルブ受け板として機能し、
前記第２バルブ組付け板は、前記第１バルブ組付け板における前記シリンダ本体の側の表面に積層され、前記吐出バルブのバルブ座板として機能し、
前記吸入バルブは、前記第１バルブ組付け板における前記第２バルブ組付け板の側の表面に形成した吸入側の前記バルブ孔を備えた吸入側の前記バルブ座面に、吸入側の前記バルブ板を積層することで構成され、
前記吐出バルブは、前記第２バルブ組付け板における前記第１バルブ組付け板の側の表面に形成した吐出側の前記バルブ座面に、吐出側の前記バルブ板を積層し、吐出側の前記バルブ板に対峙する前記第１バルブ組付け板の部位に、吐出側の前記バルブ受け面を形成することによって構成され、
吸入側および吐出側のそれぞれの前記バルブ板は、その両側の前記板端部が、前記第１、第２バルブ組付け板の間に、スライド可能な状態で把持されている。【００１７】
この場合、前記吐出バルブにおける前記第１バルブ組付け板の吐出側の前記バルブ受け面の隣接位置に、前記シリンダヘッドに形成した圧縮ガス通路に連通する吐出側の連通口を設け、前記吸入バルブにおける吸入側の前記バルブ板に対峙している前記第２バルブ組付け板の部位に、前記シリンダ本体内の圧縮室に連通する吸入側の連通口を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した往復動型圧縮機の一例を示す外観斜視図である。
【図２】バルブ機構が組み込まれている気筒の部位を切断して示す部分斜視図である。
【図３】吐出バルブが組み込まれている気筒の部位を切断して示す部分斜視図である。
【図４】吸入バルブが組み込まれている気筒の部位を切断して示す部分斜視図である。
【図５】バルブ機構が組み込まれている気筒の部位を示す分解斜視図である。
【図６】図５の場合とは異なる方向から見た場合の分解斜視図である。
【図７】図１の往復動型圧縮機に適用可能な別の構成の吐出バルブが組み込まれている気筒の部位を切断して示す部分斜視図である。
【図８】図１の往復動型圧縮機に適用可能なバルブ機構が組み込まれた気筒の部位を切断した状態で示す部分斜視図である。
【図９】吐出バルブが組み込まれた気筒の部位を切断した状態で示す部分斜視図である。
【図１０】吸入バルブが組み込まれた気筒の部位を切断した状態で示す部分斜視図である。
【図１１】バルブ機構が組み込まれている気筒の部位を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１とは異なる方向から見た場合の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した往復動型圧縮機の実施の形態を説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
図１を参照して、本発明を適用可能な往復動型圧縮機の全体構成を説明する。図示の往復動型圧縮機１は４気筒二段圧縮機であり、モータ２の前端に４気筒の圧縮機本体部３を同軸に取り付けた構成となっている。圧縮機本体部３には、その中心軸線１ａの周りに、放射状に同一形状の４基の第１気筒４（１）〜第４気筒４（４）が９０°の等角度間隔で配置されている。これら第１気筒４（１）〜第４気筒４（４）の間には、同一形状の４本の集合管継手５（１）〜５（４）が中心軸線１ａを中心として９０°の等角度間隔で配置されている。
【００２１】
対角位置にある一対の集合管継手５（１）、５（３）は正面を向く状態に配置され、他方の対角位置にある一対の集合管継手５（２）、５（４）は背面を向く状態に配置されている。集合管継手５（１）の吸入口６から吸入されたガス、例えば空気は、第１、第２気筒４（１）、４（２）に供給されて圧縮される。圧縮後の空気は、集合管継手５（２）、５（４）を通って第３、第４気筒４（３）、４（４）にそれぞれ供給されて再度圧縮される。このようにして二段圧縮された後に得られた圧縮空気は、集合管継手５（３）の吐出口７から吐出され、所定の圧縮空気供給先（図示せず）に向けて送り出される。
【００２２】
図２は第１気筒４（１）における吐出バルブおよび吸入バルブが組み込まれている部分を切断して示す部分斜視図であり、図３は図２に直交する面で切断した吐出バルブの部分を示す部分斜視図であり、図４は図２に直交する面で切断した吸入バルブの部分を示す部分斜視図である。なお、各気筒４（１）〜４（４）の構造は同一であるので、以下の説明においては第１気筒４（１）〜第４気筒４（４）を総称して気筒４と呼ぶものとする。
【００２３】
これらの図を参照して説明すると、気筒４は、シリンダ本体１１と、この先端開口を封鎖する状態に取り付けられているシリンダヘッド１２を備えている。シリンダ本体１１の先端開口とシリンダヘッド１２の間には、吸入口６（図１参照）あるいは前段側の気筒から圧縮空気が供給される空気吸入路１３、および、当該気筒４で圧縮された後の圧縮空気を後段側の気筒あるいは吐出口７（図１参照）に送り出す圧縮空気吐出路１４が配置されている。また、空気吸入路１３とシリンダ本体１１内の圧縮室１５の間を連通している吸入孔１６を開閉する吸入バルブ１７、および、圧縮室１５と圧縮空気吐出路１４の間を連通している吐出孔１８を開閉する吐出バルブ１９が組み込まれている。
【００２４】
図５は気筒４の吸入バルブ１７および吐出バルブ１９が組み込まれている部分を気筒先端側から見た場合の分解斜視図であり、図６は図５の場合とは反対側から見た場合の分解斜視図である。
【００２５】
これらの図も参照して説明すると、シリンダ本体１１の先端開口には、双方のバルブ１７、１９を組み付けるためのバルブ組付け板２１を挟んだ状態で、シリンダヘッド１２が不図示の締結ボルトによって締結固定されている。シリンダヘッド１２とバルブ組付け板２１の間は、それらの間に配置したシールリング２２によって、シールされている。バルブ組付け板２１とシリンダ本体１１の先端面１１ａの間は、それらの間に配置したＯリング２３によって、シールされている。
【００２６】
シリンダヘッド１２の内側表面１２ａ（バルブ組付け板２１の側の面）には、その中央部分において仕切り部１２ｂによって左右に仕切られた吸入側凹部１２ｃおよび吐出側凹部１２ｄが形成されている。仕切り部１２ｂとバルブ組付け板２１の間も、シールリング２２の仕切り部分２２ａによって、シールされている。吸入側凹部１２ｃによって空気吸入路１３が形成され、吐出側凹部１２ｄによって圧縮空気吐出路１４が形成されている。
【００２７】
（吸入バルブ）
図４、図５および図６を参照して説明すると、吸入バルブ１７は、バルブ組付け板２１、吸入側バルブ板２４（フラッパーバルブ）、シールリング２５および吸入側バルブ座２６から構成される。バルブ組付け板２１の上面２１ａ（シリンダヘッド１２の側の面）には、空気吸入路１３に対峙する表面部分に、長円形の吸入側凹部２１ｂが形成されている。
【００２８】
吸入側凹部２１ｂの底側は一回り小さな凹部となっており、凹部内周側面には一定幅の長円形の段面２１ｃが形成されている。吸入側バルブ板２４は吸入側凹部２１ｂの底に積層配置され、その上側から、シールリング２５が、長円形の段面２１ｃに積層配置され、その上側から、長円形輪郭の板状の吸入側バルブ座２６が積層配置されている。吸入側バルブ座２６は、その厚さ方向の下半部分が一回り小さな長円形となっており、凹部内周側面と相補的な外周側面を備えている。その下向きの一定幅の長円形の段面２６ａが、シールリング２５を挟み、凹部側の段面２１ｃに乗った状態になる。
【００２９】
吸入側バルブ座２６の下面（吸入側バルブ板２４の側の面）は平坦な長円形の吸入側バルブ座面２６ｇとなっており、その長さ方向の中央に、バルブ孔である吸入孔１６が形成されている。また、その長さ方向の両側の端部には、それらの幅方向の中央において長手方向に延びるシールリング装着溝２６ｂ、２６ｃが形成されている。シールリング２２には、これらのシールリング装着溝２６ｂ、２６ｃに装着されるシール部分２２ｂ、２２ｃが形成されている。これらのシールリング装着溝２６ｂ、２６ｃに対峙するシリンダヘッド１２の吸入側凹部１２ｃの部位には、図６から分かるように、これらよりも一回り大きな寸法の一対の押え部１２ｅ、１２ｆが形成されている。バルブ組付け板２１の吸入側凹部２１ｂにおける長手方向の両端部にもシールリング装着溝２１ｄ、２１ｅが形成されており、これらの外側の端が、バルブ組付け板２１の上面２１ａの外周部分に沿って形成されているリング状のシールリング装着部２１ｆに繋がっている。
【００３０】
バルブ組付け板２１の吸入側凹部２１ｂの底面は、その長さ方向の中央部分が最も深くなる凹曲面によって規定される吸入側バルブ受け面２１ｇとなっている。吸入側バルブ受け面２１ｇの長さ方向の中央部分には、その幅方向の両側の部位に、バルブ組付け板２１を介して圧縮室１５に連通している連通路２１ｈ、２１ｉが形成されている。
【００３１】
また、吸入側バルブ板２４は薄いバネ鋼から形成されているが、バルブ組付け板２１および吸入側バルブ座２６は、当該バネ鋼とは弾性特性の異なる金属材料、あるいは、非金属素材から形成されている。例えば、非金属材料として、ＰＥＥＫ、ＰＰＳなどのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。バルブ組付け板２１、吸入側バルブ座２６の一方を金属素材から形成し、他方を非金属素材から形成することも可能である。
【００３２】
非金属素材としては、ゴム系の高弾性材料、プラスチック材料、セラミック材料などを用いることができるが、エンジニアリングプラスチックを用いることが望ましい。特に、耐熱温度の高いスーパーエンジニアリングプラスチックを用いることが望ましい。例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）などを用いることが望ましい。
【００３３】
バルブ組付け板２１の吸入側凹部２１ｂに、吸入側バルブ板２４、シールリング２５、吸入側バルブ座２６をこの順序で積層し、シリンダヘッド１２を装着すると、図４に示す構成の吸入バルブ１７が構成される。すなわち、バルブ組付け板２１の吸入側バルブ受け面２１ｇと吸入側バルブ座２６の吸入側バルブ座面２６ｇとの間に、平板状の長方形輪郭の吸入側バルブ板２４が挟み込まれ、当該吸入側バルブ板２４によって吸入孔１６が封鎖される。吸入側バルブ板２４は、その長さ方向の両側の端部２４ａ、２４ｂが吸入側バルブ受け面２１ｇと吸入側バルブ座面２６ｇの間に所定の力で挟まれ、その長さ方向には微小にスライド可能な状態とされる。また、吸入側バルブ板２４における端部２４ａ、２４ｂを除いた板本体部２４ｃ、すなわち、その長さ方向の中央部分は、凹曲面形状の吸入側バルブ受け面２１ｇの長さ方向の中央部分に対して、所定の間隔で対峙している。よって、端部２４ａ、２４ｂがスライドすることで、板本体部２４ｃは、吸入側バルブ受け面２１ｇに当るまで撓むことが可能である。
【００３４】
（吐出バルブ）
次に、図３、図５および図６を参照して説明すると、吐出バルブ１９は、バルブ組付け板２１、吐出側バルブ板３４および吐出側バルブ受け板３６を備えている。バルブ組付け板２１の上面２１ａには、圧縮空気吐出路１４に対峙する表面部分に長円形の吐出側凹部３１ｂが形成されている。
【００３５】
吐出側凹部３１ｂは吐出側バルブ板３４、吐出側バルブ受け板３６よりも広幅となっている。吐出側凹部３１ｂの底面は平坦な吐出側バルブ座面３１ｇとなっており、この吐出側バルブ座面３１ｇの中央には吐出孔１８（バルブ孔）が形成されている。吐出側バルブ板３４は吐出側凹部３１ｂの底面の吐出側バルブ座面３１ｇに積層配置され、その上側から同一輪郭形状の板状の吐出側バルブ受け板３６が積層配置されている。
【００３６】
吐出側バルブ受け板３６には、その長さ方向の両側の端部の中央に、長さ方向に延びるシールリング装着溝３６ｂ、３６ｃが形成されている。シールリング２２には、これらのシールリング装着溝３６ｂ、３６ｃに装着されるシール部分３２ｂ、３２ｃが形成されている。また、これらのシールリング装着溝３６ｂ、３６ｃに対峙するシリンダヘッド１２の吐出側凹部１２ｄの部位には、図６から分かるように、これらよりも一回り大きな寸法の一対の押え部４２ｅ、４２ｆが形成されている。バルブ組付け板２１の吐出側凹部３１ｂにおける長さ方向の両端部にもシールリング装着溝３１ｄ、３１ｅが形成されており、これらの外側の端が、バルブ組付け板２１の上面２１ａの外周部分に沿って形成されているリング状のシールリング装着部２１ｆに繋がっている。
【００３７】
ここで、図３、図６から分かるように、吐出側バルブ受け板３６の下面（吐出側バルブ板３４の側の面）は、その長さ方向の中央部分が最も深くなる凹曲面によって規定される吐出側バルブ受け面３６ａとなっている。なお、吐出側凹部３１ｂにおける吐出側バルブ受け板３６の幅方向の両側の部位は、圧縮空気吐出路１４に連通している連通路３１ｈ、３１ｉが形成されている。
【００３８】
また、吐出側バルブ板３４は薄いバネ鋼から形成されているが、吐出側バルブ受け板３６は、当該バネ鋼とは弾性特性の異なる金属材料あるいは非金属材料から形成されている。例えば、非金属材料としては、ＰＥＥＫ、ＰＰＳなどのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。先に述べたようにバルブ組付け板２１もエンジニアリングプラスチックから形成されている。なお、バルブ組付け板２１、吐出側バルブ受け板３６の一方を金属素材から形成し、他方を非金属素材から形成することも可能である。
【００３９】
バルブ組付け板２１の吐出側凹部３１ｂの吐出側バルブ座面３１ｇに、吐出側バルブ板３４、吐出側バルブ受け板３６をこの順序で積層し、シリンダヘッド１２を装着すると、図３に示す構成の吐出バルブ１９が構成される。すなわち、バルブ組付け板２１と吐出側バルブ受け板３６の間に、平板状の長方形輪郭の吐出側バルブ板３４が挟み込まれ、当該吐出側バルブ板３４によって吐出孔１８が封鎖される。吐出側バルブ板３４は、その長手方向の両側の端部３４ａ、３４ｂが、吐出側バルブ座面３１ｇと吐出側バルブ受け面３６ａの両側の平坦面部分との間に、所定の力で挟まれており、その長さ方向に微小にスライド可能である。また、吐出側バルブ板３４の端部３４ａ、３４ｂを除く板本体部３４ｃ（長手方向の中央部分）は吐出側バルブ受け板３６の凹曲面状の吐出側バルブ受け面３６ａに対して所定の間隔で対峙している。よって、板本体部３４ｃは、両側の端部３４ａ、３４ｂがスライドすることで、吐出側バルブ受け面３６ａに当るまで撓むことが可能である。
【００４０】
気筒４の空気吸入行程においては、圧縮室１５の体積が増加して負圧状態になり、これにより、吸入側バルブ板２４が圧縮室側に撓んで吸入孔１６が開く。吐出側バルブ板３４は平坦な吐出側バルブ座面３１ｇに当接し吐出孔１８を封鎖した状態を維持する。吸入側バルブ板２４は、その長さ方向の両側の端部２４ａ、２４ｂが中央側にスライドし、その板本体部２４ｃが撓み、吸入側バルブ受け面２１ｇに当り、その撓み状態が規制される。圧縮行程では吸入側バルブ板２４が平坦な状態に戻り、平坦な吸入側バルブ座面２６ｇに当接し、吸入孔１６が閉じる。これに対して、吐出側バルブ板３４が吐出側バルブ受け面３６ａの側に撓んで吐出孔１８が開く。吐出側バルブ板３４は、その長手方向の両側の端部３４ａ、３４ｂが中央側に移動し、その中央部分の板本体部３４ｃが撓み、吐出側バルブ受け面３６ａに当り、その撓み状態が規制される。
【００４１】
双方のバルブ板２４、３４は、弾性特性の異なる金属製あるいは非金属製（例えば、エンジニアリングプラスチック製）のバルブ組付け板２１と、同じく弾性特性の異なる金属製あるいは非金属製のバルブ座２６、バルブ受け板３６の間に挟まれており、これらとの衝突による衝撃が緩和される。また、双方のバルブ板２４、３４は、両側の端部２４ａ、２４ｂ、３４ａ、３４ｂが長手方向にスライドすることで、撓み動作を行う。よって、片持ち状態で自由端の側が自由に撓むフラッパーバルブの場合とは異なり、高次の振動の発生が抑制される。よって、バルブ板２４、３４の開閉動作に起因して発生する振動、騒音を大幅に抑制することができる。
【００４２】
［実施の形態２］
図７は、本発明を適用した別の構成の吐出バルブを備えた気筒を切断して示す部分斜視図である。この図に示す吐出バルブ５９は、シリンダヘッド１２とシリンダ本体１１の間に挟まれた状態で締結固定されているバルブ組付け板６１を備えている。バルブ組付け板６１のシリンダヘッド側の上面６１ａには長方形の一定厚さの弾性板７１が積層固定されており、この長手方向の中央部および対応するバルブ組付け板６１の部位には、圧縮室１５と圧縮空気吐出路１４の間を連通するための吐出孔１８が貫通している。弾性板７１の上側の面は平坦な吐出側バルブ座面７１ａとなっている。この吐出側バルブ座面７１ａには、同一輪郭の吐出側バルブ板６４が積層され、この上には同一輪郭の板状の吐出側バルブ受け板６６が積層されている。
【００４３】
吐出側バルブ受け板６６は、吐出孔１８に対峙する長手方向の中央部分が吐出側バルブ板６４から最も離れるように湾曲している。これにより、吐出側バルブ板６４に対峙する側の下面が、凹曲面から規定される吐出側バルブ受け面６６ａとなっている。
【００４４】
バルブ組付け板６１の上面６１ａに積層された弾性板７１の吐出側バルブ座面７１ａに、吐出側バルブ板６４および吐出側バルブ受け板６６が積層され、この状態で、これらの部材７１、６４、６６は、それらの長手方向の両側の端部において、座金７２を介して、締結ボルト７３によってバルブ組付け板６１の側に固定されている。ここで、吐出側バルブ板６４の両側の端部６４ａ、６４ｂは、その長さ方向に微小にスライド可能な状態で、弾性板７１と吐出側バルブ受け板６６の間に挟まれている。吐出側バルブ板６４における端部６４ａ、６４ｂの間の板本体部６４ｃ（その長手方向の中央部分）は、凹曲面によって規定されている吐出側バルブ受け面６６ａに当接するまで撓むことが可能となっている。例えば、吐出側バルブ板６４の両側の端部６４ａ、６４ｂのうちの一方あるいは双方を、その長さ方向に微小にスライド可能な状態で保持しておけばよい。
【００４５】
また、弾性板７１は非金属材料からなり、吐出側バルブ板６４とは異なる弾性特性のものである。同様に、吐出側バルブ受け板６６は、吐出側バルブ板６４とは弾性特性の異なる非金属材料あるいは金属材料からなる部材である。例えば、非金属材料として、ＰＥＥＫ、ＰＰＳなどのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。
【００４６】
この構成の吐出バルブ５９を用いた場合においても、吐出側バルブ板６４の開閉動作におけるバルブ組付け板６１、吐出側バルブ受け板６６との衝撃力が緩和される。また、吐出側バルブ板６４の両側の端部６４ａ、６４ｂは、長手方向にのみ僅かにスライド可能である。これらの端部のスライドにより、その板本体部６４ｃが撓み動作を行う。よって、片持ち状態で自由端の側が自由に撓む場合とは異なり、高次の振動の発生が抑制される。よって、開閉動作に起因して発生する振動、騒音を大幅に抑制することができる。
【００４７】
なお、吸入バルブも同様に構成することができる。この場合には、バルブ組付け板６１の上面６１ａに、凹曲面によって規定される吸入側バルブ受け面を形成し、この上に吸入側バルブ板、弾性板および吸入側バルブ座からなる複合部材をこの順序で積層し、これらの長手方向の両端部を締結ボルトによって固定する。また、吸入側バルブ板をその長手方向に微小移動可能にしておき、その長手方向の中央部分が吸入側バルブ受け面に当接する位置まで撓むことができるようにしておけばよい。
【００４８】
［実施の形態３］
図８〜図１２には本発明を適用したバルブ機構の更に別の例を示す。バルブ機構は、図１に示す実施の形態１の往復動型圧縮機１における各気筒４に組み込むことができる。したがって、実施の形態１における各部に対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【００４９】
図８は気筒４におけるバルブ機構（吸入バルブ、吐出バルブ）が組み込まれている部分を切断して示す部分斜視図であり、図９は図８に直交する面で切断した吐出バルブの部分を示す部分斜視図であり、図１０は図８に直交する面で切断した吸入バルブの部分を示す部分斜視図である。図１１は気筒４のバルブ機構（吸入バルブ、吐出バルブ）が組み込まれている部分を気筒先端側から見た場合の分解斜視図であり、図１２は図１１の場合とは反対側から見た場合の分解斜視図である。
【００５０】
これらの図を参照して説明すると、気筒４のシリンダ本体１１の先端開口には、吸入バルブ１１７および吐出バルブ１１９が組み込まれた第１バルブ組付け板１２０と第２バルブ組付け板１２１を挟んだ状態で、シリンダヘッド１２が不図示の締結ボルトによって締結固定されている。シリンダヘッド１２と第１バルブ組付け板１２０の間は、それらの間に配置したシールリング１２２によってシールされており、第２バルブ組付け板１２１とシリンダ本体１１の先端面１１ａの間は、それらの間に配置したＯリング（図示せず）によってシールされている。
【００５１】
シリンダヘッド１２の内側表面１２ａ（第１バルブ組付け板１２０の側の面）には中央部分において仕切り部１２ｂによって左右に仕切られた吸入側凹部１２ｃおよび吐出側凹部１２ｄが形成されており、仕切り部１２ｂと第１バルブ組付け板１２０の間もシールリング１２２の仕切り部分１２２ａによってシールされている。吸入側凹部１２ｃによって空気吸入路１３が形成され、吐出側凹部１２ｄによって圧縮空気吐出路１４が形成されている。
【００５２】
吸入バルブ１１７は、第１バルブ組付け板１２０における第２バルブ組付け板１２１の側の表面１２０ａに形成した吸入側バルブ座面１２６ｇに開口している吸入孔１１６を覆う状態に、吸入側バルブ板１２４を積層することで構成される。吸入側バルブ板１２４に対峙する第２バルブ組付け板１２１の部位には、シリンダ本体１１内の圧縮室１５に連通する連通口１２１ｉが形成されている。連通口１２１ｉは矩形の開口であり、その幅は吸入側バルブ板１２４よりも広く、その長さは吸入側バルブ板１２４よりも短い。
【００５３】
第２バルブ組付け板１２１における第１バルブ組付け板１２０の側の表面１２１ａには、連通口１２１ｉの長辺方向の両側の縁部分に、吸入側バルブ板１２４の両側の端部１２４ａ、１２４ｂが積層される平坦な支持面１２１ｂ、１２１ｃが形成されている。これらの支持面１２１ｂ、１２１ｃに対峙する第１バルブ組付け板１２０の側の部位は平坦な吸入側バルブ座面１２６ｇであり、これらの間に、吸入側バルブ板１２４の両側の端部１２４ａ、１２４ｂが把持されている。
【００５４】
第２バルブ組付け板１２１の支持面１２１ｂ、１２１ｃには、ピン孔１５１、１５２が形成されており、これに対応する第１バルブ組付け板１２０の部位にもピン孔１５３、１５４が形成されている。これらのピン孔に嵌め込まれた状態で、２本のピン１５５、１５６が第１、第２バルブ組付け板１２０、１２１の間に保持されている。これらのピン１５５、１５６によって、吸入側バルブ板１２４は幅方向に移動しないように位置決めされた状態で配置されている。
【００５５】
ピン１５５、１５６の間隔は吸入側バルブ板１２４における両端縁に形成したピン溝１２４ｄ、１２４ｅの間隔よりも僅かに広い。したがって、吸入側バルブ板１２４は、その長辺方向にのみ僅かにスライド可能な状態で、第１、第２バルブ組付け板１２０、１２１の間に把持されている。吸入側バルブ板１２４の両側の端部１２４ａ、１２４ｂの間の板本体部１２４ｃは、矩形の連通口１２１ｉに対峙しているので、厚さ方向に撓み可能である。よって、空気吸入動作においては、吸入側バルブ板１２４の両側の端部１２４ａ、１２４ｂが内側にスライドすることで、板本体部１２４ｃが吸入孔１１６から離れる方向に撓み、吸入バルブ１１７が開くことになる。
【００５６】
次に、吐出バルブ１１９は次のように構成されている。第２バルブ組付け板１２１における第１バルブ組付け板１２０の側の表面１２１ａには、平坦な吐出側バルブ座面１３１ｇが形成されており、ここに、吐出孔１１８が形成されている。吐出側バルブ座面１３１ｇには、吐出孔１１８を覆い隠す状態に、吐出側バルブ板１３４が積層されている。第１バルブ組付け板１２０には、吐出側バルブ板１３４に対峙する部位に、長方形の吐出側バルブ受け面１３６ｇが形成されている。吐出側バルブ受け面１３６ｇは、その長辺方向の中央部分が最深部となる凹曲面形状をしている。吐出側バルブ受け面１３６ｇの幅方向の両側には、シリンダヘッド１２の連通路１２ｄに連通する連通路１３１ｈ、１３１ｉが形成されている。
【００５７】
吐出側バルブ受け面１３６ｇの長辺方向の両端部分には、平坦なバルブ支持面１３６ａ、１３６ｂが形成されている。これらのバルブ支持面１３６ａ、１３６ｂと、これらに対応する第１バルブ組付け板１２０の平坦な吐出側バルブ座面１３１ｇとの間に、吐出側バルブ板１３４の両側の端部１３４ａ、１３４ｂが把持されている。また、吐出側バルブ板１３４も、第１、第２バルブ組付け板１２０、１２１の間に保持されている２本のピン１６１、１６２によって幅方向には移動しないように保持され、長さ方向には僅かにスライド可能となっている。吐出側バルブ板１３４の両側の端部１３４ａ、１３４ｂの間の板本体部１３４ｃは、凹曲面状の吐出側バルブ受け面１３６ｇの側に撓み可能である。
【００５８】
よって、空気圧縮動作においては、吐出側バルブ板１３４の両側の端部１３４ａ、１３４ｂが内側にスライドすることで、板本体部１３４ｃが吐出孔１１８から離れる方向に撓み、吐出バルブ１１９が開くことになる。板本体部１３４ｃは吐出側バルブ受け面１３６ｇに当接することで、その撓み量が制限される。
【００５９】
なお、第１バルブ組付け板１２０、第２バルブ組付け板１２１のうちの少なくとも一方は、吸入側バルブ板１２４、吐出側バルブ板１３４とは異なる弾性特性を備えた金属材料あるいは非金属材料から構成することができる。
【図１】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2013102995.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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