(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを嵌挿したシリンダの端面にバルブシートを介してヘッドを取り付けることにより、ピストンの往復運動にともなってシリンダ内からバルブシートに取り付けた吐出弁を経て吐出されたエアを前記ヘッドに設けた吐出口に導く吐出室を形成したエアコンプレッサにおいて、前記吐出室の周壁に設けた周部冷却通路と吐出室の頂壁に設けた頂部冷却通路を備え、該頂部冷却通路の両端をそれぞれ前記周部冷却通路に接続し、頂部冷却通路の一端と周部冷却通路との接続孔の近傍に冷却水の供給口を設けるとともに、頂部冷却通路の他端近傍における吐出弁との対向位置に冷却水の排出口を設けたことを特徴とするエアコンプレッサ。
【請求項２】
バルブシートに設けた弁口を覆う弁板と、該弁板をバルブシートに接離自在に保持するガイドと、前記弁板をバルブシートに着座付勢する板バネと、該板バネの上方に配設保持されて板バネの最大変形量を規制して弁板の最大リフト量を制限するストッパを備え、前記頂部冷却通路を形成したヘッドの頂壁の内面をストッパとの対向位置においてバルブシート側に突出させてその先端面をストッパの上面に当接保持させたことを特徴とする請求項１に記載のエアコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアコンプレッサに係り、特に、吐出空気に対する冷却性能に優れたエアコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種車両のエアブレーキ装置等に使用されるエアコンプレッサの従来例としては、例えば図５に示したように、ピストン１を嵌挿したシリンダ２の端面にバルブシート３を介してヘッド４を取り付け、ピストン１の往復運動にともなってシリンダ２内からバルブシート３に取り付けた吐出弁５を経て吐出された空気を前記ヘッド４に設けた吐出口６に導く吐出室７を形成したものがある。
【０００３】
このような従来のエアコンプレッサにおいては、同図に示したように吐出室７の周壁８に冷却通路９を設け、図示しないラジエータで冷却されたエンジン冷却水の一部を冷却通路９に通流させることにより、吐出室７の周壁８との接触においてエアを冷却するようにしていた。
【０００４】
また、エアに対する冷却効果をより高くするために、大容量のエアコンプレッサにおいては例えば図６に示したようにヘッド４の頂壁１０に冷却通路１１を設けてエアとの接触面積を大きくするようにしたものもあるが、必ずしも十分な冷却性能を得るものではないために、エア消費量の増大にともなってエアコンプレッサの容量をより大きくするために何らかの対策が要請されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、コストアップの増加を抑制しつつエアの冷却性能をより高くすることができるエアコンプレッサを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、ピストンを嵌挿したシリンダの端面にバルブシートを介してヘッドを取り付けることにより、ピストンの往復運動にともなってシリンダ内からバルブシートに取り付けた吐出弁を経て吐出されたエアを前記ヘッドに設けた吐出口に導く吐出室を形成したエアコンプレッサにおいて、前記吐出室の周壁に設けた周部冷却通路と吐出室の頂壁に設けた頂部冷却通路を備え、該頂部冷却通路の両端をそれぞれ前記周部冷却通路に接続している。そして、頂部冷却通路の一端と周部冷却通路との接続孔の近傍に冷却水の供給口を設けるとともに、頂部冷却通路の他端近傍における吐出弁との対向位置に冷却水の排出口を設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、バルブシートに設けた弁口を覆う弁板と、該弁板をバルブシートに接離自在に保持するガイドと、前記弁板をバルブシートに着座付勢する板バネと、該板バネの上方に配設保持されて板バネの最大変形量を規制して弁板の最大リフト量を制限するストッパを備えている。そして、前記頂部冷却通路を形成したヘッドの頂壁の内面をストッパとの対向位置においてバルブシート側に突出させてその先端面をストッパの上面に当接保持させたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るエアコンプレッサの一実施形態を示す要部の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。なお、図５および図６に示した従来例と同一機能を有する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０００９】
これらの図において、ピストン１を嵌挿したシリンダ２の端面にバルブシート３を介してヘッド４を取り付けて吐出室７を形成することにより、ピストン１の往復運動にともなってシリンダ２内から吐出弁５を経て吐出されたエアを前記ヘッド４に設けた吐出口６に導くようにしている。
【００１０】
上記ヘッド４が形成する吐出室７の周壁８に周部冷却通路９を設ける一方、ヘッド４の頂壁１０に頂部冷却通路１１を設けている。また、頂部冷却通路１１の両端をそれぞれ接続孔１２、１３を介して周部冷却通路９に接続している。
【００１１】
一方、前記バルブシート３には、図３に示したように吐出弁５で開閉される弁孔１４を取り囲むＵ字状の冷却通路１５を設け、この冷却通路１５の一端に冷却水の流入口１６を設けている。そして、頂部冷却通路１１の一端を周部冷却通路９に接続する接続孔１２の近傍と前記冷却通路１５の終端を接続する連絡孔１７をバルブシート３に設けるとともに、頂部冷却通路１１の他端近傍における吐出弁５との対向位置に冷却水の排出口１８を設けたうえで、前記流入口１６および排出口１８をエンジン冷却水の循環系に接続することにより、図示しないラジエータで冷却されたエンジン冷却水の一部をバルブシート３の冷却通路１５に供給し、この冷却通路１５から連絡孔１７および接続孔１２を介して周部冷却通路９および頂部冷却通路１１に通流させたのちに、排出口１８からエンジン冷却系に戻してバルブシート３およびヘッド４を冷却するようにしている。１９は吐出室７に隣接してヘッド４に形成した吸入室、２０はＯ−リングである。
【００１２】
上記のような構成になるエアコンプレッサにおいて、ピストン１の上昇にともなって圧縮されて温度上昇したエアは、弁孔１４から吐出弁５を経て吐出室７に吐出され、この吐出室７の周壁８および頂壁１０との接触により冷却された後に吐出口６から図示しないエアタンクなどに供給される。
【００１３】
ここに本実施形態においては、バルブシート３側からヘッド４側に冷却水を供給する連絡孔１７を頂部冷却通路１１の一端を周部冷却通路９に接続する接続孔１２の近傍に設けている。従って、流入口１６から供給されてバルブシート３を冷却した冷却水は、連絡孔１７から周部冷却通路９および頂部冷却通路１１にそれぞれ所定の配分で的確に供給される。
【００１４】
また、周部冷却通路９を通って吐出室７の周壁８を冷却した冷却水は、接続孔１３から頂部冷却通路１１の他端に流入し、他方の接続孔１２から流入して吐出室７の頂壁１０を冷却した冷却水と合流して吐出弁５との対向位置近傍に設けた排出口１８からエンジン冷却系に戻されるために、この排出口１８の近傍の冷却水量が多くなる。
【００１５】
従って、頂壁１０における吐出弁５との対向部分が、吐出弁５から伝達される熱および弁孔１４から流出した高温のエアによって激しく加熱されるが、この対向部分に排出口１８を設けて吐出弁５との対向部分を流れる冷却水の流量を多くしているために、吐出弁５との対向部分に懸念される局部的な温度上昇が回避されることになり、エアを効率よく冷却することができる。
【００１６】
なお、上記実施形態ではバルブシート３に設けた流入口１６から冷却通路１５および連絡孔１７を介して周部冷却通路９および頂部冷却通路１１に冷却水を供給するようにしているが、ヘッド４側に冷却水の供給口を設けてもよく、必要に応じて図２に示したように周部冷却通路９の途中部分から頂部冷却通路１１の中間部に至る補助的な接続孔１２ａを付加して頂部冷却通路１１内の温度勾配を小さくすることもできる。
【００１７】
図４は本発明に係るエアコンプレッサの他の実施形態を示すヘッドおよびバルブシートの断面図である。本実施形態においては、バルブシートに設けた弁口１４を覆う吐出弁５を、バルブシート３の上面に接離自在に重合させた弁板５ａと、前記弁板５ａをバルブシート３に着座付勢する板バネ５ｂと、該板バネ５ｂの上方に配設保持されて板バネ５ｂの最大変形量を規制して弁板５ａの最大リフト量を制限するストッパ５ｃで構成し、バルブシート３に植設したガイドピン５ｄに弁板５ａ、板バネ５ｂおよびストッパ５ｃの両端に形成したガイド孔（図示省略）をそれぞれ挿通保持させている。
【００１８】
また、前記頂部冷却通路１１を形成したヘッド４の頂壁１０に設けた凸部２１の先端面（突出端面）をストッパ５ｃの上面に当接保持させることにより、ガイドピン５ｄに対して弁板５ａ、板バネ５ｂおよびストッパ５ｃを抜け止め保持させつつ、ストッパ５ｃとヘッド３（凸部２１）を熱的に結合している。２２はバルブシート３とヘッド４の間に挟み込んだガスケットである。なお、凸部２１の内側を空洞にして頂部冷却通路１１に連通させることにより、ストッパ５ｃに当接保持させた凸部２１の熱容量を大きくしてストッパ５ｃに対する冷却能力を大きくしている。
【００１９】
従って本実施形態によれば、弁板５ａ、板バネ５ｂおよびストッパ５ｃをガイドピン５ｄにセットしてヘッド４を組み付ければ吐出弁５の取り付けを完了することができるために、吐出弁５のコストを低減することができるものであり、しかも、ヘッド３の凸部２１との当接によってストッパ５ｃの変形が阻止されるために、ストッパ５ｃの板厚を小さくすることができる。さらに本実施形態においては、高温のエアで加熱された吐出弁５の熱がストッパ５ｃを介して凸部２１に伝達されて頂部冷却通路１１を流れる冷却水で冷却されるために、吐出弁５の冷却性能をより高くすることができる利点がある。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように請求項１に係る発明においては、吐出室の頂壁に設けた頂部冷却通路の両端を、吐出室の周壁に設けた周部冷却通路にそれぞれ接続し、頂部冷却通路の一端と周部冷却通路との接続孔の近傍に冷却水の供給口を設けて供給口から供給された冷却水は周部冷却通路および頂部冷却通路にそれぞれ所定の配分で的確に供給して吐出室内面全域での均一な冷却作用を行なわせつつ、頂部冷却通路の他端近傍における吐出弁との対向位置に冷却水の排出口を設けて吐出弁との対向部分を流れる冷却水の流量を多くしているために、吐出弁との対向部分に懸念される局部的な温度上昇が回避されることになり、エアを効率よく冷却することができる。
【００２１】
また、請求項２に係る発明においては、ヘッドの頂壁の一部を利用して吐出弁を保持させるようにしているために吐出弁のコストを低減することができるものであり、しかも、ヘッドの凸部との当接によってストッパの変形を阻止することができるために、ストッパの板厚を小さくすることができるとともに、高温のエアで加熱されたストッパの熱を凸部に伝達して冷却することができるために、吐出弁の冷却性能をより高くすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエアコンプレッサの一実施形態を示す要部の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明に係るエアコンプレッサの他の実施形態を示すヘッドおよびバルブシートの断面図である。
【図５】エアコンプレッサの従来例を示す要部の平面図である。
【図６】エアコンプレッサの他の従来例を示す要部の平面図である。
【符号の説明】
１    シリンダ
２    ピストン
３    バルブシート
４    ヘッド
５    吐出弁
５ａ    弁板
５ｂ    板バネ
５ｃ    ストッパ
５ｄ    ガイドピン
６    吐出口
７    吐出室
８    周壁
９    周部冷却通路
１０    頂壁
１１    頂部冷却通路
１２、１３    接続孔
１４    弁孔
１５    冷却通路
１６    冷却水の流入口
１７    連絡孔
１８    排出口
１９    吸入室
２０    Ｏ−リング
２１    凸部
２２    ガスケット
【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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