JPH0511226B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、往復動型圧縮機の弁装置に係り、詳
しくはリード弁と弁板との衝接によつて発生する
騒音の低減化を図つた弁装置の改良に関する。

［従来の技術］ 一般に往復動型圧縮機では、ピストンを嵌挿し
たシリンダブロツクのボア開口端とシリンダヘツ
ドとの間に、吸入孔及び吐出孔を貫設した弁板が
介装され、該弁板の両平面のうちブロツク側に位
置する平面には吸入リード弁が、また、同ヘツド
側に位置する平面には吐出リード弁が締着または
共締めされて、それぞれ上記吸入孔及び吐出孔の
開口端を弾性的に揺動開閉するように構成されて
いる。そして吐出リード弁は同じく弁板に締着ま
たは共締めされた弁押えによつてその開度が規制
され、吸入リード弁は例えば上記ボアの開口端付
近に刻設された切欠溝によつて同様にその開度が
規制されている。

しかして上述した圧縮機の弁装置においては、
ピストンの進動に伴つてボア内で圧縮されたガス
は、吐出孔から吐出リード弁を押し開いて吐出室
に吐出される。このとき強い圧力で押し開かれた
吐出リード弁は、上記弁開度を規制する弁押えと
衝突し、この反発力により反転した該リード弁は
再びガス圧力によつて反転衝突するという反転を
繰返して弁押えとともに振動を生起する。一方、
ピストンの退動に伴つて吸入行程に移行すると、
吐出リード弁のもつ弾性復元力及びボア内の負圧
に基づく吸引力に加えて、吐出室内の高圧ガスが
背圧として作用するため、吐出リード弁は瞬時に
して弁板に激突する。従つてこの衝突によつても
たらされる衝撃、振動の影響は、上記開弁時のそ
れに比し一層強烈である。そして吐出リード弁並
びにこれと衝突を繰返す弁押え、弁板ともすべて
金属材料からなる弁装置では、上記衝突エネルギ
ーと振動エネルギーが騒音発生の大きな素因とな
るものである。

しかも圧縮機の回転数が例えば9000rpmにも及
ぶと、吐出リード弁は急速反転のためその先端部
分がやや俯伏状に変形せられたまま弁板に衝突す
ることとなり、高温の吐出雰囲気による剛性の低
下と相俟つて該先端縁に局部的な疲労破壊を生じ
易い。

［発明が解決しようとする問題点］ 勿論かかる従来弁装置の欠点解決を命題とした
考案も既に散見されており、例えば実開昭51−
147304号公報には弁押えの両面に弾性コートを施
し、騒音の低減とガスケツトの兼用省略化を図つ
たものが示されており、また実開昭51−22108号
公報には弁と対向する吐出孔（吸入孔）の周縁に
弁板面より少許突出するようにＯリングを埋設し
た緩衝手段が開示されている。

ここに前者の考案は吐出リード弁と弁押えとの
間に生じる衝撃を吸収緩和するものであるが、も
ともと小質量の弁押えゆえにその振動エネルギー
も至つて小さく、これが弁板との結合間隙などに
よつてさらに減衰されるので、弁板を介して実質
的に圧縮機主体へと伝播される振動は騒音発生の
面でそれほど大きなウエイトを占めるものではな
く、従つて該弾性コートによつて十分吸収され
る。これに対し吐出リード弁と弁板とのとくに強
烈な衝撃によつて生じる振動は、比較的質量の大
きい弁板から直接圧縮機主体へと伝播されるた
め、騒音発生上かなりの影響度をもつものであ
る。

上記後者の考案は吐出孔の周縁にＯリングを埋
設してかかる弁板との衝撃振動を緩和させるべく
構成した点で、一応の評価に値するものではある
が、このようなＯリングの埋設は以下に述べる異
質の欠点が潜在する。

すなわち第６図に示すように、吐出リード弁Ｖ
が吸引作用によつて閉止する際、該弁Ｖは弁板Ｐ
上に埋設されたＯリングのＡ部に衝接して一旦跳
躍したのち、鎖線で示すように同Ｂ部に衝接する
こととなるため、この間に吐出ガスがボア内に逆
流して圧縮効率を低下させるばかりでなく、同弁
ＶのＣ部に引張り応力が集中して同部の疲労劣化
を促進する。

本発明が解決すべき主たる技術課題は簡潔な手
段に基づく発生騒音の低減化であり、副次的には
リード弁の応力緩和を図ることである。

［問題点を解決するための手段］ 上記課題解決のため本第１発明は、弁板の少な
くとも吐出リード弁と対向する一方の平面表層部
を、同弁板主体部と分離した少なくとも１層の金
属薄板によつて形成するという技術手段を講じて
いる。

上記金属薄板は厚さ0.1〜0.7mm、より好ましく
は0.1〜0.3mmの鋼板製とすることができ、同一厚
さ又は異なる厚さのものを選択的に組合わせてこ
れを２層状に構成することもできる。なお、吸入
リード弁と対向する弁板の他方の平面表層部をも
同様に該金属薄板によつて形成すれば、騒音の低
減に一層効果的である。

本第２発明は、上記金属薄板の背面にさらに緩
衝薄膜を介装させるという構成を採用している。
該緩衝薄膜は金属薄板の背面に合成ゴム又は合成
樹脂を焼付又は接着により被着させるものである
が、該緩衝薄膜の被着はこれを金属薄板と接する
上記弁板主体部上に施すようにしてもよい。該緩
衝薄膜の膜厚は約30〜300μm、より好ましくは65
〜120μmである。

［実施例］ 第１図は本第１発明に係る実施例弁装置を備え
た斜板式圧縮機の要部を示すもので、シリンダブ
ロツク１０のボア１２開口端とシリンダヘツド１
４との間には、各々ボア１２に連通する吸入孔１
６及び吐出孔１８が貫設された弁板２０が介装さ
れ、該弁板２０の両平面のうちシリンダブロツク
１０側に位置する平面には吸入リード弁２２が、
また、同シリンダヘツド１４側に位置する平面に
は吐出リード弁２４が共締めされて、それぞれ上
記吸入孔１６及び吐出孔１８の開口端を弾性的に
揺動開閉するようになされている。そして吐出リ
ード弁２４は同じく弁板２０と共締めされた弁押
え２６によつてその開度が規制され、吸入リード
弁２２は上記ボア１２の開口端付近に刻設された
切欠溝２８によつて同様にその開度が規制されて
いる。

しかして弁板２０の両平面表層部は同弁板主体
部２０ａと分離した金属薄板２０ｂによつて形成
されており、該金属薄板２０ｂには厚さ0.3mmの
鋼板が使用されている。

このような構成によれば、吐出（吸入）リード
弁２４の閉止衝撃によつて該金属薄板２０ｂは瞬
間的に激しく振動するものの、質量の小さい金属
薄板２０ｂの振動は急速に散逸し、しかも上記弁
板主体部２０ａとの間に介在する微小な空隙が振
動の伝達を妨げるため、比較的質量の大きい弁板
主体部２０ａの振動はきわめて小さくなる。従つ
て弁板２０から実質的に圧縮機主体へと伝播され
る振動エネルギー、すなわち騒音の発生は着実に
低減される。

ちなみに本実施例弁装置を備えた圧縮機の騒音
レベルを騒音指示計により計測した結果によれ
ば、全回転域において弁板単体形の従来装置を備
えた圧縮機に比べ約2dBの低減効果を記録した。
なお、上記弁板主体部２０ａと金属薄板２０ｂと
の相対的な厚さの選択によつて、弁板２０の固有
振動数を車両と共振しやすい振動数域からずらす
ことが可能であり、これにより共鳴音を巧みに回
避することができる。

第２図は本第１発明に係る他の実施例弁装置を
備えた圧縮機の要部を示すもので、本実施例の特
徴は弁板２０の両平面表層部を形成する金属薄板
２０ｂを２層状に構成した点にあり、金属薄板２
０ｂには１層部及び２層部とも厚さ0.15mmの鋼板
が使用されている。

このような構成によれば、積層された金属薄板
２０ｂ相互間の微小空隙によつて伝達される振動
エネルギーはさらに減衰されるので、騒音指示計
による計測結果においても、上記従来弁装置を備
えた圧縮機に比し約3dBの低減効果を記録した。

第３図は本第２発明に係る実施例弁装置を備え
た圧縮機の要部を示すものであつて、本第２発明
の特徴は弁板２０の平面表層部を形成する金属薄
板２０ｂの背面に図中太線で示す緩衝薄膜３０を
被着した点にある。該緩衝薄膜３０は金属薄板２
０ｂの素材表面にニトリルゴムラテツクスをロー
ラコータによつて塗布し、加熱処理によつてこれ
を加硫接着したものであり、その膜厚は100μmに
調整されている。

このような構成によれば、吐出リード弁２４と
の衝撃によつて生じた振動は、一旦質量の小さい
金属薄板２０ｂによつて減衰しやすい高周波振動
に置き換えられ、これが同金属薄板２０ｂの背面
に被着された緩衝薄膜３０によりさらに巧みに減
衰されるので、とくに騒音レベルが高く問題にな
りがちな800〜1500Hzの振動数域における騒音レ
ベルが著しく低減される。

第４図及び第５図は4500回転における騒音スペ
クトラムを示すものであつて、第４図は本実施例
弁装置を備えた圧縮機によるものであり、第５図
は上記従来の弁装置を備えた圧縮機によるもので
ある。同図の比較から明らかなように、本実施例
弁装置を備えた圧縮機では全振動数域で8dB、
800〜1500Hzの振動数域では実に11dBの低減効果
を示している。

一方、かかる本実施例弁装置の使用により、衝
突エネルギーに基づく吐出リード弁２４の応力が
大きく緩和されるため、従来9000rpm（50h連続運
転）の耐久試験でその先端縁に欠損若しくは亀裂
を生じていた吐出リード弁２４が13000rpmまで
の試験においても何ら異常が認められず、耐久性
の面での著しい向上が実証された。なお、該緩衝
薄膜３０の被着はこれを金属薄板２０ｂの背面と
接する弁板主体部２０ａ上に施すようにしてもよ
く、また、同様の構成を吸入リード弁２２と対向
する弁板２０の他方の平面表層部にも適用すれ
ば、騒音の低減に一層有効である。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明弁装置は弁
板の少なくとも吐出リード弁と対向する一方の平
面表層部を、同弁板主体部と分離した少なくとも
１層の金属薄板によつて形成したものであるか
ら、弁板に対する吐出リード弁の衝撃エネルギー
は、質量の小さい金属薄板によつて減衰しやすい
高周波振動に置き換えられ、さらに弁板主体部と
の間に介在する微小空隙によつて有効に減衰され
るので、弁板から実質的に圧縮機主体へ伝播され
る振動すなわち騒音の発生は格段と低減される。

また、該金属薄板の背面に緩衝薄膜を介装させ
たものでは、該緩衝薄膜の制振作用によつて騒音
低減効果が一層助長されるばかりでなく、吐出リ
ード弁の応力緩和に寄与して同弁の耐久性を大幅
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１発明に係る実施例弁装置を備え
た圧縮機の要部断面図、第２図は同じく他の実施
例弁装置を備えた圧縮機の要部断面図、第３図は
本第２発明に係る実施例弁装置を備えた圧縮機の
要部断面図、第４図は本第２発明に係る弁装置を
備えた圧縮機の騒音スペクトラムを示すグラフ、
第５図は従来弁装置を備えた圧縮機の同様グラ
フ、第６図は従来弁装置の一例を示す説明図であ
る。 １０……シリンダブロツク、１２……ボア、１
４……シリンダヘツド、１６……吸入孔、１８…
…吐出孔、２０……弁板、２０ａ……弁板主体
部、２０ｂ……金属薄板、２２……吸入リード
弁、２４……吐出リード弁、２６……弁押え、３
０……緩衝薄膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸入孔及び吐出孔を有する弁板と、該弁板の
   両平面に締着されて上記吸入孔及び吐出孔の各開
   口端を弾性的に揺動開閉する吸入及び吐出リード
   弁を備えた弁装置において、上記弁板の少なくと
   も上記吐出リード弁と対向する一方の平面表層部
   を、同弁板主体部と分離した少なくとも１層の金
   属薄板によつて形成したことを特徴とする圧縮機
   の弁装置。 ２ 吸入孔及び吐出孔を有する弁板と、該弁板の
   両平面に締着されて上記吸入孔及び吐出孔の各開
   口端を弾性的に揺動開閉する吸入及び吐出リード
   弁を備えた弁装置において、上記弁板の少なくと
   も上記吐出リード弁と対向する一方の平面表層部
   を、同弁板主体部と分離した少なくとも１層の金
   属薄板によつて形成するとともに、該金属薄板の
   背面に緩衝薄膜を介装したことを特徴とする圧縮
   機の弁装置。