(57)【要約】【課題】間欠的に空気を吐出し又は吸引する際に弁体の共振を有効に抑える。【解決手段】間欠的に流体を吐出又は吸入する開口部３を備え、該開口部３には薄板状の弁体６を開閉可能に設け、この弁体６の一端を固定するとともに、開口部３の外部には上記弁体６の開き作動を規制する弁受け７を設けた弁装置において、上記開口部３の外縁又は弁受けに、上記弁体６が共振したときに弁体の表面に弾性的に接触する共振押え１０、１４を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に流体を吐出又は吸入する開口部に薄板状の弁体を開閉可能に設け、この弁体の一端を上記開口部の近傍に固定した弁装置において、
上記開口部の近傍に、上記弁体が共振したときに弁体の表面に弾性的に接触する共振押えを設けた
ことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記共振押えに代えて、吐出又は吸入された流体が上記弁体の固定側と反対側の端部から集中して吐出又は吸入されるようにした
ことを特徴とする、請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
上記開口部を上記弁体の固定側と反対側の片寄り位置に配置したことを特徴とする、請求項２に記載の弁装置。
【請求項４】
上記開口部を、上流側の端部よりも下流側の端部を、上記弁体の固定側と反対側に向けて傾斜させたことを特徴とする、請求項２に記載の弁装置。
【請求項５】
上記開口部を、上記弁体の固定側が上流側に、固定側と反対側の端部が下流側に向くように傾斜させたことを特徴とする、請求項２に記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間欠的に空気を吐出し又は吸引する吐出口を備え、該吐出口には薄板状の弁体を開閉可能に設け、この弁体の一端を固定するとともに、吐出口の外部には上記弁体の開き作動を規制する弁受けを設けた弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、往復動空気圧縮機等のように、空気を圧縮する圧縮ピストンを摺動自在に収容するシリンダの上端を閉鎖するシリンダカバーに吐出口と吸入口とを設け、吐出口と吸入口には薄板状の弁を設け、弁と吸入弁の開き側には吐出弁の開きを規制する弁受けを設けた構成の弁装置においては、吐出弁は圧縮ピストンがシリンダ内の空気を圧縮する往動時には開き作動して圧縮空気を吐出させ、圧縮ピストンが元の位置に復帰する復動時には閉じ作動してエアの逆流を阻止し、吸入弁はその逆に作動するように構成されている。したがって、吐出弁と吸入弁は、開閉作動する毎に弁受けと吐出口と吸入口の縁とに当たるので、音が発生する（特許文献１参照）。
【０００３】
なお、空気の吐出と吸引は、見る位置が変わるだけの違いにすぎないから、間欠的に空気を吸引する場合も全く同じである。
【特許文献１】特開昭５８−６５３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような音はそれほど大きくない。問題は共振によって発生する騒音である。つまり、間欠的に空気を吐出し又は吸入する弁装置では、弁体はシリンダ内で圧縮された圧縮空気の圧力によって押し上げられて開き作動するが、圧縮空気が吐出口又は吸入口を速い速度で流れると、その部分の圧力は低下するから、弁体は閉じ方向に力を受ける。このように弁体が開放する力とエアの流れにより弁体を閉じようとする力のバランス状態が正負に変動するときに共振が発生しやすい状態となる。共振時の騒音は非常に大きく、弁体が破損する原因にもなる。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、間欠的に空気を吐出し又は吸引する際に弁体の共振を有効に抑えることができる弁装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、間欠的に流体を吐出又は吸入する開口部に薄板状の弁体を開閉可能に設け、この弁体の一端を上記開口部の近傍に固定した弁装置において、上記開口部の近傍に、上記弁体が共振したときに弁体の表面に弾性的に接触する共振押えを設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記共振押えに代えて、吐出又は吸入された流体が上記弁体の固定側と反対側の端部から集中して吐出されるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２において、上記開口部を上記弁体の固定側と反対側の片寄り位置に配置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項２において、上記開口部を、上流側の端部よりも下流側の端部を、上記弁体の固定側と反対側に向けて傾斜させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項２において、上記開口部を、上記弁体の固定側が上流側に、固定側と反対側の端部が下流側に向くように傾斜させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、開口部の弁受けに、上記弁体が共振したときに弁体の表面に弾性的に接触する共振押えを設けたから、開口部を流体が間欠的に通るときに開口部の正負の圧力によって開閉作動するが、このときは流体の強い圧力によって上記共振押えは弾性に抗して後退し、弁体は大きく開き作動し、圧縮空気は吐出口を速い速度で流れる。ところが、圧縮空気の流れの速い部分の圧力は低下するから、弁体は閉じ方向に力を受ける。そして、弁体が開放する圧力と流体の流れによる減圧で弁体を閉じようとする力のバランス状態が正負に変動して弁体が共振し始めると、共振押えが弁体の外面に弾性的に接触する。これが共振に対する抵抗となり、共振は効果的に抑えられる。
【００１２】
請求項２〜５に係る発明によれば、吐出された空気が上記弁体の固定側と反対側の先端部から集中して吐出されるから、弁体の開閉作動時に先端側にのみ圧力が加わる、弁体の振幅が小さい、開閉に要する時間が十分に短い等の理由により弁体が共振しにくい状態が作り出されるから、その共振を良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は空気の往復動圧縮機の一部の平面図であり、図２は図１のＡ―Ａ線上の断面図を示す。同図において符号１はシリンダを示す。このシリンダ１内には空気を圧縮する圧縮ピストン２が摺動自在に収容され、圧縮ピストン２がシリンダ１内を往動する毎にシリンダ１内の空気が圧縮されて吐出口３（開口部）から吐出され、復動するときに吸入口４（開口部）から新しい空気がシリンダ１内に吸入されるように構成されている。
【００１４】
シリンダ１の上端はシリンダカバー５によって閉鎖されている。シリンダカバー５には上記吐出口３が設けられている。そして、吐出口３には薄板状の吐出弁（弁体）６が設けられている。吐出弁６の一側の端部６ａは固定され、他側が上記吐出口３を開閉するようになっている。吐出弁６の上部には弁受け７が設けられている。弁受け７は吐出弁６が開きすぎないように規制するためのものである。
【００１５】
上記構成により、圧縮ピストン２が往動するときは、シリンダ１内の空気が圧縮され、その圧力によって吐出弁６が開き作動して吐出口３が開放され、シリンダ１内の圧縮空気は吐出されてエアタンク等に供給される。逆に、圧縮ピストン２が復動するときは、シリンダ１内の空気が負圧になるから、吐出弁６はその弾性によって閉じ作動し吐出口３を閉鎖する。
【００１６】
なお、吸入口４にも、同様に、吸入弁（弁体）８と弁受け（図示せず）が設けられている。吸入弁８は、吐出弁６とは逆に、圧縮ピストン２が復動するときに吸入口４を開放して外部の空気をシリンダ１内に吸入し、圧縮ピストン２が往動するときは吸入口４を閉鎖するようになっている。
【００１７】
次に、吐出口３には共振押え構造が設けられている。すなわち、図３に詳しく示すように、弁受け７には共振押え１０が設けられている。この共振押え１０の先端は、バネ１１によって上記吐出弁６が共振するときの共振域Ｐにまで達するようにバネ付勢されている。
【００１８】
上記構成によれば、往復動圧縮機の運転時に、吐出弁６はシリンダ１内外の正負の圧力によって開閉作動する。このとき、吐出弁６が開き作動するときはシリンダ１内で圧縮された圧縮空気の強い圧力によって押し上げられるから、吐出弁６に当った上記共振押え１０はバネ１１に抗して後退する。吐出弁６は大きく開き作動するので、圧縮空気は吐出口３を速い速度で流れて吐出される。その後、吐出弁６はシリンダ１への新しい空気の吸入に応じて、弾性により閉じ作動する。したがって、共振押え１０は吐出口３の開閉作動の障害になることはない。
【００１９】
ところで、吐出弁６が開いて吐出口３を速い速度で流れるとき、圧縮空気の流れの速い部分の圧力は低下するから、吐出弁６は閉じ方向に力を受ける。そして、吐出弁６が開放する圧力と圧縮空気の流れによる減圧で吐出弁６を閉じようとする力のバランス状態が正負に激しく変動すると吐出弁６が共振し始める。しかし、共振押え１０が固有弾性により共振域に突出するので、吐出弁６の表面に弾性的に接触する。共振の振れの力はそれほど強くはないから、共振押え１０の弾性が共振に対する抵抗となり、共振の振幅がだんだん小さくなるので、効果的に共振を抑制することができる。
【００２０】
なお、共振押えは吐出弁６の吐出側に設けられる構成に限定されない。吐出弁６のシリンダ側に設けてもよい。すなわち、図４、図５には、共振押え１４が吐出口３のシリンダ側に、吐出弁６が共振したときに吐出弁６の表面に弾性的に接触するように設けられている。また、シリンダカバー５の吐出口３の近傍に凹部１３が形成され、ここに共振押え１４が固定されている。共振押え１４はバネ板から構成され、先端１４ａが吐出口３の下流側に突出して吐出弁６を開放するように付勢している。
【００２１】
上記構成によっても、通常は吐出弁６が吐出口３を開閉するように大きく作動する。そして、吐出弁６が開放する圧力と圧縮空気の流れによる減圧で吐出弁６を閉じようとする力のバランス状態が正負に激しく変動して共振し始めると、共振押え１４が固有弾性により共振域に突出するので、吐出弁６の裏面に弾性的に接触する。共振の振れの力はそれほど強くはないから、共振押え１４の弾性が共振の振幅をだんだん小さくして共振を強制的に抑制する。
【００２２】
次に、共振押え構造は、共振を強制的に抑えるのではなく、吐出された空気が上記吐出弁６の固定側と反対側の先端部６ｂから集中して吐出されるようにしてもよい。このように、圧縮空気が先端部６ｂから集中的に流れるようにして吐出弁６が開閉しやすく、また大きく開くことがない等の原因により、共振が発生しにくくなることが実験的にわかっている。
【００２３】
圧縮空気を集中的に流れるようにする一つの手段として、図６（ａ）（ｂ）のように、吐出口３を吐出弁６の固定側と反対の先端部６ｂ側に片寄せ配置すればよい。吐出弁６の吐出口３に対応する部位６ｃは幅広になっているが、吐出口３の中心は幅広部分６ｃの中心よりもαだけ先端部６ｂ側に寄った位置に配置されている。
【００２４】
上記構成によれば、シリンダ１からの圧縮空気の流れは吐出弁６の先端部６ｂ側に集中するので、吐出弁６に加わる圧力も先端６側に集中し、吐出弁６は大きく開かない。したがって、閉じ作動するときもすぐに閉じてしまう。このように、吐出弁６の開閉作動時に吐出弁６の先端側にのみ圧力が加わる、吐出弁６の振幅が小さい、開閉に要する時間が十分に短い等の理由により吐出弁６が共振しにくい状態が作り出されるから、吐出弁６の共振を良好に防止することができる。
【００２５】
また、図７（ａ）（ｂ）のように、吐出口３の上流側の端部１５よりも下流側の端部１６を、上記吐出弁６の固定側と反対の先端部６ｂ側に向けて傾斜させるようにしてもよい。これによっても、シリンダ１からの圧縮空気の流れは吐出弁６の先端部６ｂ側に集中するので、共振を良好に防止することができる。
【００２６】
さらに、図８（ａ）（ｂ）のように、吐出弁６の固定側の端部６ａが上流側に、固定側と反対側の先端部６ｂが下流側に向くように傾斜させる構成にしてもよい。この場合も、シリンダ１からの圧縮空気の流れは吐出弁６の先端部６ｂ側に集中するので、共振を良好に抑えることができる。
【００２７】
なお、上述の例は吐出口３と吐出弁６に関するものであるが、吸入口４の吸入弁の共振押え構造も、吐出弁の場合と同様の要領で構成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】往復動圧縮機の一部の平面図
【図２】図１のＡ―Ａ線上の断面図
【図３】図２の要部の拡大図
【図４】共振押えの他の例を示す断面図
【図５】図4の要部の拡大断面図
【図６】（ａ）（ｂ）は共振を防止するための他の例を示す平面図及びＢ−Ｂ線上の断面図
【図７】（ａ）（ｂ）は共振を防止するための他の例を示す平面図及びＣ−Ｃ線上の断面図
【図８】（ａ）（ｂ）は共振を防止するためのさらに他の例を示す平面図及びＤ−Ｄ線上の断面図
【符号の説明】
【００２９】
３    吐出口
６    吐出弁
１０、１４  共振押え
【図１】
2008256065.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008256065.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008256065.tif 000007
【図６】
2008256065.tif 000008
【図７】
2008256065.tif 000009
【図８】
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