(57)【要約】【課題】長期に亘って、安定よく開閉動作を行うことができ、さらに必要に応じ、開弁度を簡単に調節しうるようにした吸排気装置における弁装置を提供する。【解決手段】通気孔１０の出口端に、基端を前記出口端の一側方に係止し、遊端を起伏させることにより、前記出口端を開閉しうるようにした片持式の帯状板弁７を設け、かつこの帯状板弁７における前記通気孔１０の軸線方向の外側に、基端を前記通気孔１０の出口端の側方に係止し、他端を通気孔１０の出口端より、その軸線方向に離間させた、剛質かつ帯状の片持式変形抑制板８を重合状態で設け、さらにこの変形抑制板８の遊端に相当する個所に、前記変形抑制板８の遊端を浮上支持する突出体５を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内でピストンを往復運動させることにより、シリンダに設けた通気孔より気体を出入させるようになっている吸排気装置において、
前記通気孔の出口端に、基端を前記出口端の一側方に係止し、遊端を起伏させることにより、前記出口端を開閉しうるようにした片持式の帯状板弁を設け、かつこの帯状板弁における前記通気孔の軸線方向の外側に、基端を前記通気孔の出口端の側方に係止し、他端を通気孔の出口端より、その軸線方向に離間させた、剛質かつ帯状の片持式変形抑制板を重合状態で設け、さらにこの変形抑制板の遊端に相当する個所に、前記変形抑制板の遊端を浮上支持する突出体を設けたことを特徴とする吸排気装置における弁装置。
【請求項２】
突出体は、シリンダと一体に形成されている請求項１に記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項３】
突出体は、シリンダに植設されたものである請求項１に記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項４】
突出体は、シリンダに螺じ込んで、交換可能としたものである請求項３に記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項５】
突出体における変形抑制板の基端の方向を向く側面は、上方へ行くに従って、変形抑制板の基端から遠去かる傾斜面となっている請求項１〜４のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項６】
突出体における変形抑制板の基端の方向を向く側面は、上方へ行くに従って、変形抑制板の基端から遠去かる複数の上向段部となっている請求項１〜４のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項７】
変形抑制板に多数の透孔を穿設してある請求項１〜６のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項８】
変形抑制板の内面にクッション性を付与してあることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項９】
変形抑制板の内面に、多数の凹凸を付与してあることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項１０】
突出体は、変形抑制板の遊端に設けられている請求項１に記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項１１】
吸排気装置は気体圧縮機である請求項１〜１０のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【請求項１２】
吸排気装置は気体減圧機である請求項１〜１０のいずれかに記載の吸排気装置における弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体圧縮機もしくは気体減圧機等の吸排気装置における気体の吐出孔や吸入孔等の通気孔の出口側に設けられる弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、図１０〜図１３を参照して、吸排気装置の一例としての一般的なリニア振動型の気体圧縮機について、簡単に説明する。
【０００３】
なお、この明細書において使用する用語、内面と外面、内周と外周、および内向と外向は、径方向に関して言い、その他の内外、すなわち、内方と外方、内側と外側、内側面と外側面、内端と外端等は、物体の中心部より軸線方向に関して言うものとする。
【０００４】
角筒状をなすハウジング２１の左右の端壁２２，２２の内側面には、それぞれ、内方を向くシリンダ２３が、同軸上に対向して固設されている。
【０００５】
各シリンダ２３の軸線方向の内端は、ハウジング２１より内向突設した環状仕切壁２４に、気密的に止着され、ハウジング２１と端壁２２とシリンダ２３と環状仕切壁２４との間には、導気室２５が形成されている。
【０００６】
ハウジング２１の軸線方向の中央部において、その上下面に設けた径方向の嵌孔２６，２６には、それぞれ磁性体ヨーク２７が嵌合固着されている。
【０００７】
磁性体ヨーク２７には、水平のコイル２８が外嵌され、磁性体ヨーク２７の内周面には、内向円弧状の永久磁石２９が固着されている。
【０００８】
それぞれシリンダ２２内に嵌合された左右のピストン３０，３０の中心部同士は、駆動軸３１をもって連結されている。ピストン３０の外周のリング溝３２には、ピストンリング３３が嵌合されている。
【０００９】
ピストンリング３３は、周知のように、また図１１に示すように、切欠きリングの端末同士が、相互に入り込んで結合するように、端末を、相補的な角型凹凸部３３ａ，３３ｂもしくは相互係合斜面としたものである。
【００１０】
駆動軸３１の長手方向の中央部には、前記永久磁石２９の内面に、僅小の間隙をもって位置する可動鉄心３４が固着されている。
【００１１】
各ピストン３０の中心より径方向の外方、一定半径の個所には、適数の軸線方向の吸入孔３５，３５があけられている。
【００１２】
各ピストン３０の外側面には、ピストン３０よりもやや小径の円形で、吸入孔３５，３５を閉塞したり開放したりしうる吸入板弁３６が当接され、吸入板弁３６の中心孔３６ａは、ピストン３０の外側面中心部に形成された円形の支持突起３０ａに嵌合されている。
【００１３】
吸入板弁３６は、その中心部へ外側より挿入した締付けねじ３７を、駆動軸３１の外端面に螺合することにより、ピストン３０の外側面に当接されている。
【００１４】
各シリンダ２３の外側端部付近の上面には、吐出孔３９があけられ、吐出孔３９の上面には、吐出板弁３８が設けられている。吐出板弁３８は、図１２および図１３に示すように、シリンダ２３の上面における吐出孔３９を含む部分において、シリンダ２３の上面に前後方へ突設したフランジ２３ａ，２３ａ上に、基端を止めねじ３８ａをもって止着した帯板状のものである。
【００１５】
前記環状仕切壁２４の外側方および内側方において、ハウジング２１には、それぞれ、出口孔４０および入口孔４１があけられている。
【００１６】
コイル２８に通電して、可動鉄心３４とともに駆動軸３１をリニアに振動させると、左右のピストン３０，３０は、一方が吸入行程、他方が吐出行程となるように往復運動する。
【００１７】
これに伴い、外気は、入口孔４１からハウジング２１内へ吸引された後、ピストン３０の吸入孔３５および吸入板弁３６，並びにシリンダ２３の吐出孔３９および吐出板弁３８を経て、導気室２５内へ流入し、出口孔４０より吐出される。
【００１８】
図１０に示すような従来の往復摺動型吸排装置においては、駆動軸３１の往復運動に伴い、入口孔４１よりハウジング２１内へ流入した外気は、ピストン３０における吸入孔３５を経て、吸入板弁３６の周辺部を外側方へ湾曲させて、ピストン３０の外側面より離間させて吸入孔３５を開き、吐出孔３９より吐出板弁３８を開いて、導気室２５内へ流入した後、出口孔４０より吐出される。
【００１９】
この際、片持ち式に支持されている吐出板弁３８は、止めねじ３８ａをもってシリンダ２３に止着されている基端部を中心として、外向きに傾斜もしくは湾曲することにより開くため、止めねじ３８ａの部分に、絶えず繰返し応力が作用し、この部分に負荷が集中して、作動時間の経過とともに、取付部が緩んだり、吐出板弁３８が裂断したりして、使用不能となることは避けられない。
【００２０】
また、吐出気体の圧力いかんによっては、吐出板弁３８が過度に開いて、その復帰閉弁のタイミングが不適切となったり、永久変形して密閉度が低下したりして、吐出気体が逆流したり漏洩したりし、性能を低下させることがある。
【００２１】
板状の突出弁におけるこのような課題を解決するため、吐出弁の開閉動作が、弁座面に対して、平行に近い動きをさせるようにした発明が、特許文献１に記載されている。
【００２２】
特許文献１に記載の発明は、吐出口の周縁を高く盛り上がらせるとともに、板状の吐出弁の先端が、その開閉に伴って傾斜するのを可及的に防止して、吐出口に対する当接を良好にするために、吐出弁の中間部に、その傾き角度を吸収するための折返し、もしくは湾曲状の吸収部を設けたものである。
【００２３】
そのため、特許文献１に記載の発明では、一定の撓み量を有する吐出弁を製造するのは容易ではなく、また使用に伴い、上記吸収部に繰返し応力が集中するので、その弾性もしくは剛性が変化し、開閉弁作用とそのタイミングおよび閉止力が不適正となることがある。
【００２４】
さらに、特許文献１に記載のものでは、吐出弁３の開閉に伴い、吐出弁３が弁抑え板９の下面に密着して、作動が不円滑となったり、作動のタイミングが不良となったりするおそれがある。
【特許文献１】特開昭５８−１３１４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、板状の弁自体は偏平のままで、折曲部や湾曲部等を全く有さず、従って、その製作が容易であるとともに、運転長期に亘っても、弁自体の性状が変化したり劣化したりすることはなく、長期に亘って、安定よく開閉動作を行うことができ、さらに必要に応じ、開弁度を簡単に調節しうるようにした吸排気装置における弁装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）シリンダ内でピストンを往復運動させることにより、シリンダに設けた通気孔より気体を出入させるようになっている吸排気装置において、前記通気孔の出口端に、基端を前記出口端の一側方に係止し、遊端を起伏させることにより、前記出口端を開閉しうるようにした片持式の帯状板弁を設け、かつこの帯状板弁における前記通気孔の軸線方向の外側に、基端を前記通気孔の出口端の側方に係止し、他端を通気孔の出口端より、その軸線方向に離間させた、剛質かつ帯状の片持式変形抑制板を重合状態で設け、さらにこの変形抑制板の遊端に相当する個所に、前記変形抑制板の遊端を浮上支持する突出体を設ける。
【００２７】
（２）上記（１）において、突出体は、シリンダと一体に形成されている。
【００２８】
（３）上記（１）において、突出体は、シリンダに植設されたものである。
【００２９】
（４）上記（３）において、突出体は、シリンダに螺じ込んで、交換可能としたものである。
【００３０】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかにおいて、突出体における変形抑制板の基端の方向を向く側面は、上方へ行くに従って、変形抑制板の基端から遠去かる傾斜面となっている。
【００３１】
（６）上記（１）〜（４）のいずれかにおいて、突出体における変形抑制板の基端の方向を向く側面は、上方へ行くに従って、変形抑制板の基端から遠去かる複数の上向段部となっている。
【００３２】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかにおいて、変形抑制板に多数の透孔を穿設してある。
【００３３】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかにおいて、変形抑制板の内面にクッション性を付与してある。
【００３４】
（９）上記（１）〜（８）のいずれかにおいて、変形抑制板の内面に、多数の凹凸を付与してある。
【００３５】
（10）上記（１）において、突出体は、変形抑制板の遊端に設けられている。
【００３６】
（11）上記（１）〜（10）のいずれかにおいて、吸排気装置は気体圧縮機である。
【００３７】
（12）上記（１）〜（10）のいずれかにおいて、吸排気装置は気体減圧機である。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１記載の発明：−変形抑制板の浮上度を所望に定めることができるので、吸排気に伴う帯状板弁の湾曲浮上度を一定限度内に保つことができ、使用が長期に及んでも、帯状板弁の固有の弾性復元力が低下したり、その取付部に無理な力が作用して、取付部が緩んだり、取付部において、帯状板弁が過度に変形して裂断したりするおそれはない。
【００３９】
請求項２記載の発明：−外向突出体は、シリンダを鋳製等する際に、同時に形成されるので、簡単に実施することができる。
【００４０】
請求項３記載の発明：−外向突出体は、シリンダの要所に穿設した嵌孔に嵌合することにより取付けられるので、シリンダの鋳製とその表面の切削仕上げを、容易かつ円滑に行うことができる。また帯状板弁に与えようとする開放度に応じて、高さの異なる外向突出体を、選択して取付けることができる。
【００４１】
請求項４記載の発明：−外向突出体の取付けを簡単に行うことができ、かつ必要に応じ、高さの異なる外向突出体を選択して取付けることができる。
【００４２】
請求項５記載の発明：−長さの異なる変形抑制板を取付けると、その遊端は、外向突出体の基端から遠去かる方向に上昇する傾斜面の異なる高さの個所に当接し、帯状板弁との間隔を変化させて、その開放度を調節することができる。
【００４３】
請求項６記載の発明：−前項と同様の効果が発揮され、かつ変形抑制板の遊端は、外向突出体の段部に、確実に当接係止するので、変形抑制板の長さに応じて、その浮上量を確実に定めることができる。
【００４４】
請求項７記載の発明：−板状弁体が開いた際、圧力気体の一部は、変形抑制板における多数の透孔内へ流れるので、板状弁体が変形抑制板に密着したり、閉弁位置への復帰が不円滑となったりすることはない。
【００４５】
請求項８記載の発明：−板状弁体が変形抑制板の内面に強く当たって、傷んだり、復帰のタイミングが不良となったり、騒音を発したりすることはない。
【００４６】
請求項９記載の発明：−板状弁体が変形抑制板の内面に密着して、その復帰のタイミングが不良となったりすることはなく、また騒音の発生も抑えられる。
【００４７】
請求項１０記載の発明：−突出体を異なる寸法のものと簡単に交換することにより、板状弁体の変形を所望に規制することができる。
【００４８】
請求項１１記載の発明：−長期に亘り、安定よく開閉弁動作をして、気体の吐出孔を適正に開閉させるようになっている気体圧縮機が提供される。
【００４９】
請求項１２記載の発明：−長期に亘り、安定よく開閉弁動作をして、気体の流入孔を適正に開閉させるようになっている気体減圧機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、特許請求の範囲の各請求項に記載の発明の実施形態を、シリンダにおける要部縦断側面図である図１〜図９を参照して説明する。
【００５１】
図１は、図１０〜図１３で示した気体圧縮機もしくは気体減圧機に適用した、請求項１記載の本発明の一実施形態を示し、図１０におけるＡ−Ａ線において、シリンダのみを縦断して示す拡大縦断面図である。
【００５２】
横向きのシリンダ１の上面要所には吐出孔２が穿設され、かつシリンダ１の上面における吐出孔２の前後方には、それぞれ水平のフランジ３，４が一体的に突設されている。
【００５３】
各フランジ３，４の上面適所には、それぞれ、上方を向く突出体５および突軸６が一体的に設けられている。突軸６には、吐出孔２の出口側を開閉しうる帯状板弁７の後端部である基部と、帯状板弁７に重合された剛質の帯状の変形抑制板８の後端部である基部が重合して固嵌され、抜止片９をもって抜止め保持されている。
【００５４】
変形抑制板８には、適数の通気孔１０があけられている。
【００５５】
変形抑制板８の下面には、図２に示すように、適宜のクッション性を有する緩衝層１１を形成してある。
【００５６】
また、変形抑制板８の下面に、図３に示すように、多数の線状もしくは点状その他の小突起１２を設けることもある。
【００５７】
変形抑制板８の遊端は、突出体５の上面に受支され、変形抑制板８の基端部以外は、帯状板弁７よりやや浮上状態にある。
【００５８】
図４は別の実施形態を示し、図１に示したものと同様の突出体１３は、シリンダ１とは別体であって、下部にねじ軸１３ａを有し、このねじ軸１３ａを、シリンダ１のフランジ３の要所に上方から穿設しためねじ孔１４に螺合することにより固定されている。
【００５９】
図５は、別の実施形態を示し、フランジ３の上面の突出体１５の変形抑制板８の基端側を向く側面を、上方へ行くに従って、上記基端側から遠去かる傾斜面１６としてある。
【００６０】
変形抑制板８を長さの長いものとすれば、図６に示すように、その遊端は傾斜面１６の上部に当接し、帯状板弁７よりの離間量は大となる。
【００６１】
図７は、別の実施形態を示し、フランジ３の上面の突出体１７の変形抑制板８の基端側を向く側面を、上方へ行くに従って、上記基端側から遠去かる複数の上向段部１８としてある。
【００６２】
変形抑制板８をより長いものとすれば、図８に示すように、その遊端は上向段部１８の上部に係止し、帯状板弁７との間隔は大となる。
【００６３】
図９は、さらに別の実施形態を示し、シリンダ１のフランジ３上における突出体を廃し、代わりに変形抑制板８の遊端に、ストップねじ１９を螺合貫挿してある。ストップねじ１９の螺合度により、変形抑制板８と帯状板弁７との間隔は変化する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図２】図１における変形抑制板の異なる例を示す縦断面図である。
【図３】図１における変形抑制板のさらに異なる例を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の異なる実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図５】本発明のさらに異なる実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図６】図５に示すものにおいて、変形抑制板を長寸のものとした場合を示す縦断面図である。
【図７】本発明のさらに異なる実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図８】図７に示すものにおいて、変形抑制板を長寸のものとした場合を示す縦断面図である。
【図９】シリンダにおける外向突出体を省略し、変形抑制板の遊端にストップねじを取付けたものを示す縦断側面図である。
【図１０】従来のリニア振動型気体圧縮機を例示する縦断正面図である。
【図１１】図１０におけるピストンリングの斜視図である。
【図１２】図１０におけるＡ−Ａ線縦断側面図である。
【図１３】図１０における要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  シリンダ
２  吐出孔
３，４  フランジ
５  突出体
６  突栓
７  帯状板弁
８  変形抑制板
９  抜止片
１０  通気孔
１１  緩衝層
１２  小突起
１３  突出体
１３ａ  ねじ軸
１４  めねじ孔
１５  突出体
１６  傾斜面
１７  突出体
１８  上向段部
１９  ストップねじ
２１  ハウジング
２２  端壁
２３  シリンダ
２３ａ  フランジ
２４  仕切壁
２５  導気室
２６  嵌孔
２７  磁性体ヨーク
２８  コイル
２９  永久磁石
３０  ピストン
３０ａ  支持突起
３１  駆動軸
３２  リング溝
３３  ピストンリング
３３ａ，３３ｂ  角型凹凸部
３４  可動鉄心
３５  吸入孔
３６  吸入板弁
３６ａ  中心孔
３７  締付けねじ
３８  吐出板弁
３８ａ  止めねじ
３９  吐出孔
４０  出口孔
４１  入口孔
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008088869.tif 000013
【図１２】
2008088869.tif 000014
【図１３】
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