JPH074358A - バルブ装置を配備したバルブ・プレート - Google Patents

バルブ装置を配備したバルブ・プレート

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JPH074358A
JPH074358A JP10195993A JP10195993A JPH074358A JP H074358 A JPH074358 A JP H074358A JP 10195993 A JP10195993 A JP 10195993A JP 10195993 A JP10195993 A JP 10195993A JP H074358 A JPH074358 A JP H074358A
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guides
holes
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flapper
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Shawn A Leu
エイ リユウ シヨーン
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Thomas Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンプレッサへのガス取り入れ口およびガス
放出口のフラッパ・バルブ装置で、フラッパ・バルブが
曲がり過ぎないように制限する。 【構成】 バルブ・プレートに、ガス取り入れ口用およ
びガス放出口用バルブの台座を用意し、そこに、フラッ
パ・バルブとその止め装置を填め込む。このとき、台座
にはガイドがあり、そこに、フラッパ・バルブとその止
め装置のノッチが填まり込むようになっていてだれでも
組み立てることが出来る。さらに固定用のネジの頭がバ
ルブ・プレートからはみださないので、ピストンの上方
にクリアランスが必要でない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、バルブ装
置に関するもので、さらに特定すれば、ピストン式コン
プレッサのためのバルブ・プレートに装備されたフラッ
パ・バルブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】典型的には、バルブ・プレートは、コン
プレッサのシリンダ・ブロックに取り付けられ、シリン
ダへのガス取り入れ口と、シリンダからのガス放出口と
をもっている。ガス取り入れバルブは、バルブ・プレー
トの下側に装備され、一方、ガス放出バルブは、バルブ
・プレートの上部表面に装備される。
【０００３】典型的には、リード・バルブは、ガス取り
入れ口とガス放出口の開口を交互に制御し、それぞれの
通路には、独立したバルブが配備されている。リード・
バルブ自身は、一般的には、薄い、弾性体金属のはね板
でできており、片持ちばりの様式で、リベット、小さな
ねじ、あるいはそのほかの適切なクランプの方法で、所
定の場所に固定されている。
【０００４】リード・バルブ装置は、アメリカ合衆国特
許第4437490 号のものが知られており、それによると、
リード・バルブ装置には、二つの固定した部品で形成さ
れるベースがあり、その間に、リード・バルブの中間部
分がサンドイッチになっている。固定された部品一つ
は、ガス取り入れ口のための下方に向いた台座をもち、
固定された部品のもう一つは、ガス放出口のための上方
に向いた台座を持つ。この配置は、一個のリード・バル
ブを使用して、その一方の自由端がガス取り入れ用バル
ブの部品として機能し、もう一方の自由端がガス放出バ
ルブの部品として機能する。
【０００５】上記の配置のバルブに対する材料の要請
は、リード部品が二つのベース部品の間にサンドイッチ
になった、二つのバルブ・プレートを使用するので、厳
しいものとなる。リード部品が台座の中で自由に曲がる
ためには、ベース部品の二つの台座は、相補的な様式で
製作されなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、バルブ・フ
ラッパと、バルブ・プレートの台座に取り付けられたバ
ルブ・フラッパと同じ二次元の形状をもつバルブ止め装
置とを装備するバルブ・プレートを提供することによっ
て、バルブ・プレートの台座にあるフラッパ・バルブの
運動を制限する。
【０００７】
【課題を解決するための方法】バルブ止め装置は、フラ
ッパ・バルブが台座の外側まで動かないようにし、した
がって、例えば、フラッパ・バルブが、コンプレッサ・
シリンダのピストンに当たらないようにしている。ま
た、バルブ止め装置は、バルブの効率を上げ、フラッパ
・バルブにかかる応力歪みを和らげる。本発明によるバ
ルブ・プレートにある台座は、フラッパ・バルブの誤動
作防止装置を提供し、バルブ・プレートでの動作範囲に
制限をつける。これは、フラッパが、バルブ・プレート
に対して押し付けられる固有のカーブした曲面をもつこ
とによって実現される。
【０００８】台座にはガイドが設けられ、バルブ・プレ
ートで、台座の上にフラッパ・バルブとバルブ止め装置
を位置決めするためのよけいな固定装置が要らなくな
る。さらに、窪みとなったガス取り入れ口の台座は、ピ
ストン上部のネジ受け用窪みを必要とせず、また、バル
ブ・プレートと頭部の90。の位置関係を可能にする。
【０００９】さらに、ガス放出口の台座は、ガス取り入
れ口の台座によって作られるクリアランス容積の増加を
補償している。ガス放出口の台座は、バルブの運動およ
びシーリングに影響を及ぼさないで、頭部に消音／フィ
ルタ物質あるいはバッフルを付加出来るようになってい
る。
【００１０】
【実施例】図１は、一般的に10で表わせるピストン・タ
イプのコンプレッサを示す。コンプレッサ10には、その
上部に、マニフォールド22があり、そこにガス取り入れ
口12がついていて、圧縮される空気あるいはその他のガ
スがそこから取り入れられる。マニフォールド22にある
ガス放出口14は、そこから、コンプレッサ10によって圧
縮された空気あるいはその他のガスを放出する。
【００１１】空気の流れは、ガス放出口バルブ18とガス
取り入れ口バルブ20とで構成されるバルブ・プレート装
置16によって制御される。ここで、ガス放出口バルブ18
とガス取り入れ口バルブ20は、本発明によるフラッパ・
バルブである。マニフォールド22とバルブ・プレート16
は、複数のネジ26a および26b などの適切な固定方法に
よって、ブロック24に固定されている。
【００１２】ブロック24はピストンの上部構造で、バル
ブ・プレート16の下部表面16a につくられた円形の溝30
の内側に、シリンダ28の端部がしっかりと填め込まれて
支持される。下部表面16a は、バルブ・プレート16の、
マニフォールド22から離れる方向に向かった表面であ
る。図１は、さらに、コンプレッサ10の中で機能するロ
ッド34とピストン36を図示している。ピストン36は、シ
リンダ28の中で滑り運動するように装着されている。バ
ルブ・プレート16、シリンダ28およびピストン36が、ガ
スが圧縮される一般的に密閉された空間を形成する。ひ
とつのピストン・シリンダだけが図示されているけれど
も、もちろん、空気圧縮機にはいくつかのそのようなシ
リンダが装備されていることを想定している。ピストン
式コンプレッサ10の一般的な動作については、アメリカ
合衆国特許第4995795 号に記述されており、ここでは、
その記述が参考として引用されている。
【００１３】図２は、バルブ・プレート装置16の上部表
面16b の詳細を示す。バルブ・プレート16につくられた
穴40a と40b は、マニフォールド22からシリンダ28への
取り入れ空気の流れの通路となる。ガス取り入れ口バル
ブ20とその止め装置44は、バルブ・プレート16の反対側
に位置するので、穴40a と40b の下の点線で示されてい
る。穴42a と42b は、圧縮された空気がコンプレッ10か
らマニフォールド22に出て行く通路である。ガス放出口
バルブの止め装置46は、放出口バルブ18の上に固定され
ている。図から分かるように、バルブ18と20は、バルブ
・プレート上で、対照的に配置されている。
【００１４】ガス取り入れ口バルブ20とガス放出口バル
ブ18は、バルブ・プレート16と、それぞれに対応する入
り口台座44と放出口台座46との間にサンドイッチにはさ
まれて、ネジ50a と50b によって、バルブ・プレート16
に固定されている。バルブ・プレート16にある台座51a
と51b は、それぞれの部品、すなわち、ガス取り入れ口
バルブ20とガス放出口バルブ18、取り入れ口台座44と放
出口台座46、入り口用ネジ50a と放出口用ネジ50b が、
バルブ・プレート16の表面に、あるいはその下に配置さ
れるようにしている。このようにすると、運動するピス
トン36がフラッパ・バルブを叩くことなく、したがって
バルブ破損の危険性を少なくし、その使用耐久時間を増
すことになる。また、ピストン36の上部に、ネジをさけ
るためのクリアランスを設ける必要がない。バルブ18お
よび20、台座44および46の詳細は、それらが図示された
図と共に以下に示される。
【００１５】図３は、バルブ・プレート16の下部表面16
a を示し、そこではガス取り入れバルブ20とその止め装
置44が取り除かれ、台座51a が分かるようになってい
る。二つの穴40a と40b が、バルブ・プレート10を貫通
し、空気がコンプレッサ・シリンダに流れ込むようにな
っている。穴40a と40b は、台座51a にあり、それぞれ
がもちあがった縁部53a および53b によって取り囲ま
れ、閉じた状態の時には、フラッパ・バルブ20がこの縁
部にあたってシールする。二つの穴40a と40b との間に
は、バルブ装着部分55がある。さらに、図３に示される
ように、バルブ・プレート16の台座51a のバルブ装着部
分には、ガイド58と60およびネジきりをした装着用穴57
a がある。ガイド58と60は、台座51a の中でお互いに段
違いになっており、バルブ20およびその止め装置44のス
ロット52a 、52b 、54a および54b が、台座にあるガイ
ド58と60の上に直接はめこまれて、だれにでも出来る方
法で組み上げられるようになっている。
【００１６】また、図３のバルブ・プレート16の上に
は、貫通するガス放出用出口穴42a と42b があり、その
間にバルブ装着用のネジ穴57b がある。ガス放出口用バ
ルブの台座51b も、その構造が入り口バルブ用台座の構
造と同じで、穴の回りには持ち上がった縁部があり、ま
た段違いとなったガイドのあるバルブ装着部がある。ネ
ジ26が通される穴26a から26d もまた図示されている。
【００１７】図4aと4bは、入り口バルブ用止め装置44あ
るいは放出口バルブ用止め装置46を図示しており、それ
ぞれの構造は同じである。止め装置44と46は、バルブ18
または20と違って、固い材質、一般的には金属でつくら
れている。一つの実施例では、止め装置44は亜鉛合金ZA
-8でできている。止め装置44あるいは46は、バルブ18あ
るいは20が曲がることが出来る範囲を制限する。スロッ
ト52a と52b は、ガイド58および60と同じように、お互
いに段違いになっていて、図５A に示されるように、バ
ルブ18または20のスロット54a および54b と同じ位置に
配置されている。スロット52a と52b は、止め装置44あ
るいは46の中心装着部59にあり、装着部59は長方形の形
状で、その幅は、止め装置の端部の幅よりも広くなって
いる。装着部59には、ネジ50a あるいは50b のための中
央装着用穴50がある。
【００１８】図４B は、止め装置44あるいは46の側面図
を示し、その曲面となった底表面61は、バルブがバルブ
・プレートに装着された後に、フラッパ・バルブ18ある
いは20の曲がり具合を制限する。中央装着部分59は一定
の厚みで、底表面61は上部表面63に向かって徐々にカー
ブしており、したがって、止め装置44あるいは46はその
端部に行くにしたがって薄くなっている。望ましい実施
例では、上部表面63は平面である。スロット52a と52b
は、装着部59で、その厚みの途中まで切り込まれている
のがみえる。
【００１９】フラッパ・バルブ18あるいは20が図５A 、
５b に示されており、それらは同一のものである。フラ
ッパ・バルブ18あるいは20は、バルブ・プレート16の台
座51a あるいは51b におさまる形状で、ガイド58および
60を受け入れるスロット54aおよび54b がついている。
また、装着用ネジ50a あるいは50b のための穴50が中央
部についている。図５B に示されるように、バルブ・フ
ラッパ18あるいは20は、本来的に凹形をした表面65と本
来的に凸形をした表面67をもっている。スロット54a と
54b はお互いに段違いになっており、凹形の表面65が、
ガス取り入れ口の穴40とガス放出口の穴42の周りの縁部
53に押しつけられるようになっている。装置が組上げら
れる時には、スロット52a、52b、54a および54b はバルブ
・プレート16の台座にあるガイド58および60の上に配置
される。これらのスロット52a、52b、54a および54b のぞ
れぞれは中心線から反対方向にずらされているので、フ
ラッパ・バルブ18と20、および止め装置44と46を組上げ
るにさいして、だれが行っても間違いのない方法で組上
げられるようになっている。特にフラッパ・バルブと止
め装置は端と端をひっくり返して使用することが出来る
けれども、フラッパ・バルブ18あるいは20を裏返しにし
て組上げることが出来ないようになっている。
【００２０】望ましいフラッパ・バルブ18あるいは20
は、例えば、Sandvik #7 C27M02 ステンレスのスエーデ
ン製フラッパ・バルブ・スチール、U.H.B.ステンレス71
6 、その修正タイプ420 ステンレス・スプリング・スチ
ール、あるいは日立GIN-6 強化ステンレス・フラッパ・
バルブ・ストリップ・スチールなどである。例えば、フ
ラッパ・バルブは、0.004 インチの厚味で、スロット54
は、バルブの中心線から約0.05インチだけずれている。
【００２１】図６に示されるように、止め装置44あるい
は46は、窪み56をもち、この窪みの中に、ネジ50b の頭
が入り、したがって、ネジ50b は、バルブ・プレート16
の上部表面16b 、あるいはバルブ止め装置46の上部表面
の上にはみだすことがない。ガス取り入れ口バルブ20に
も同じ配置が適用され、したがって、ネジ50a の頭部
は、バルブ・プレート16の下部表面16a よりも下側にく
る。ガイド58と60は、スロット52a と52b で、バルブ・
プレート16の表面に行く途中まで伸びているのがみられ
る。
【００２２】図７は、台座の壁62a と 62bの間の空間51
b に入れられたガス放出口用止め装置46と放出口用バル
ブ18の断面図を示す。台座51b は、フラッパ・バルブ18
とバルブ止め装置46を受け入れ、したがって、それらは
バルブ・プレート16の表面以上に飛びでることはない。
台座の壁62a と62b は、フラッパ・バルブ16と止め装置
46の端部から離れていて、フラッパ・バルブ18が実戦で
示されるように開いている時には、空気がその間隙を通
過出来るようにしている。しかし、通常の状態では、カ
ーブしたフラッパ・バルブ18は、点線で示されるよう
に、縁部53に対して押し付けられるようにバイアスされ
ている。図６と同じように、ネジ56は、止め装置46に受
け入れられ、ネジ56の頭部は、バルブ・プレート16の上
部表面16bの下にくるようになっている。
【００２３】このように、フラッパ・バルブ18がピスト
ンを叩かないようになった、また、バルブのネジのため
にピストンの頭部に受け部を必要としない、そして、フ
ラッパ・バルブ18がある特定の向きになっている時にだ
け正しく組み立てられる、バルブ・プレート装置16が提
示され、それについて記述してきた。ガス取り入れ口用
バルブは凹部に置かれるので、ピストン頭部のクリアラ
ンスに対して特定の向きをとる必要がなく、したがっ
て、シリンダ28の上のバルブ・プレート装置16はどの向
きをとることも可能である。ガス放出口用バルブもまた
凹部に置かれているので、バルブの運動に干渉しないよ
うに、消音材あるいはバッフルを入れる空間を、マニフ
ォールド22に設けることが可能である。
【００２４】この種の技術に精通した人から、他の修正
や変更が示唆されるけれども、本発明の意図は、この技
術に関する本発明者の貢献の範囲に入るのが適切でもっ
ともなことであれば、そのようなすべての変更や修正
は、提出された本特許の範囲内に入れるものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のバルブ・プレートとバルブ装置を示す
ピストン・コンプレッサのシリンダの部分断面図であ
る。 図２は、本発明によるバルブ・プレートと、バルブ・プ
レートの台座に組み立てられたフラッパ・バルブおよび
バルブ止め装置の平面図で、裏側の面の様子が点線で示
された平面図である。 図３は、図２に示されたバルブ・プレートの平面正面図
である。 図４A と図４A は、本発明のバルブ止め装置の、それぞ
れ、底平面図と側面図である。 図５A と図５B は、本発明のフラッパ・バルブの、それ
ぞれ、平面図と側面図である。 図６は、ネジのためのクリアランスが必要でない、ガス
取り入れ口の台座の拡大断面図である。 図７は、本発明のバルブ・プレートの台座部分に組み立
てられた、フラッパ・バルブとバルブ止め装置の拡大断
面図である。
【符号の説明】
10コンプレッサ 12ガス取り入れ口 14ガス放出口 16バルブ・プレート 18ガス放出口バルブ 20ガス取り入れ口バルブ 22マニフォールド 24ブロック 26ネジ 28シリンダ 30円形の溝 34ロッド 36ピストン 40穴 42穴 44止め装置 44入り口台座 46放出口台座 50ネジ 51台座 52スロット 53縁部 54スロット 55バルブ装着部分 57装着用穴 58、60 ガイド 59中心装着部 61底表面 62台座の壁 63上部表面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のバルブ・プレートとバルブ装置を示
すピストン・コンプレッサのシリンダの部分断面図であ
る。
【図２】 本発明によるバルブ・プレートと、バルブ・
プレートの台座に組み立てられたフラッパ・バルブおよ
びバルブ止め装置の平面図で、裏側の面の様子が点線で
示された平面図である。
【図３】 図２に示されたバルブ・プレートの平面正面
図である。
【図４】 図（Ａ）、図（Ｂ）は、本発明のバルブ止め
装置の、それぞれ、底平面図と側面図である。
【図５】 図（Ａ）、図（Ｂ）は、本発明のフラッパ・
バルブの、それぞれ、平面図と側面図である。
【図６】 ネジのためのクリアランスが必要でない、ガ
ス取り入れ口の台座の拡大断面図である。
【図７】 本発明のバルブ・プレートの台座部分に組み
立てられた、フラッパ・バルブとバルブ止め装置の拡大
断面図である。
【符号の説明】 １０ コンプレッサ １２ ガス取り入れ口 １４ ガス放出口 １６ バルブ・プレート １８ ガス放出口バルブ ２０ ガス取り入れ口バルブ ２２ マニフォールド ２４ ブロック ２６ ネジ ２８ シリンダ ３０ 円形の溝 ３４ ロッド ３６ ピストン ４０ 穴 ４２ 穴 ４４ 止め装置 ４４ 入り口台座 ４６ 放出口台座 ５０ ネジ ５１ 台座 ５２ スロット ５３ 縁部 ５４ スロット ５５ バルブ装着部分 ５７ 装着用穴 ５８，６０ ガイド ５９ 中心装着部 ６１ 底表面 ６２ 台座の壁 ６３ 上部表面
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンプレッサの圧縮チェンバーへのガス取
    り入れ用の穴およびガス放出用の穴のためのフラッパ・
    バルブ装置で、前記バルブ装置は以下の部品で構成され
    るもの、すなわち、 前記圧縮チェンバーの壁を形成し、ガス入り口および出
    口用の穴が貫通しているバルブ・プレートで、前記バル
    ブ・プレートには、ある固定された位置に複数のガイド
    と一個の穴がある複数の凹部があり、少なくとも一個の
    凹部は前記圧縮チェンバーに面した内壁にあり、前記複
    数の凹部のもう一方は前記圧縮チェンバーと反対側の外
    壁についている、バルブ・プレートと、 複数の弾性体部品で、一個の弾性体部品は、前記複数の
    凹部のそれぞれに納められ、複数の弾性体部品のそれぞ
    れには、前記バルブ・プレートの前記穴に揃った穴と、
    前記複数のガイドの決まった位置に対応するノッチ部が
    ついている、弾性体部品と、 前記複数の弾性体部品のそれぞれの上に重ねられる複数
    の止め装置で、それぞれの止め装置には、前記弾性体部
    品のそれぞれの前記穴に対応する窪んだ穴があり、さら
    に、前記止め装置のそれぞれには、前記複数のガイドの
    決まった位置に対応するノッチ部がついている、止め装
    置と、 その頭部が、前記並んだ穴を貫通する固定装置とで構成
    されるバルブ装置。
  2. 【請求項２】前記ノッチ部分と前記ガイドが、前記穴を
    通る中心線からお互いに反対側に、等距離だけ離れてい
    ることを特徴とする、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記止め装置の前記窪みとなった穴のそれ
    ぞれは、前記固定装置の頭部が、前記それぞれに対応す
    る内壁あるいは外壁に、あるいはその下に固定されるよ
    うになっていることを特徴とする、請求項１記載の装
    置。
  4. 【請求項４】前記止め装置のそれぞれが、固い材質で出
    来ており、したがって、それぞれの前記弾性体部品の動
    きを制限するようにしていることを特徴とする、請求項
    １記載の装置
  5. 【請求項５】前記複数の部品のそれぞれが、前記台座部
    分に面した、本来的にカーブした表面をもつことを特徴
    とする、請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】ガス取り入れ口およびガス放出口のための
    フラッパ・バルブ装置を、コンプレッサのガス圧縮室に
    取り付ける方法で、 複数の台座と、決まった位置にある複数のガイドと、一
    個の穴のついたバルブ・プレートを用意するステップ
    と、 前記ガイドのついた複数の台座のそれぞれに、前記複数
    のガイドのある決まった位置に対応するノッチ部分と前
    記バルブ・プレートの穴に対応する位置にある穴をもつ
    弾性体部品をのせるステップと、 それぞれの弾性体部品の上に、前記複数のガイドのある
    決まった位置に対応するノッチ部分と前記バルブ・プレ
    ートの穴に対応する位置にある穴を持つ止め部品を差し
    込むステップと、 前記の一例になった穴のそれぞれを通る頭部をもつ固定
    装置を差し込むステップとから構成される、フラッパ・
    バルブ組み立て方法。
  7. 【請求項７】前記ガイドと前記ノッチ部分を、前記のそ
    れぞれの穴を通る中心線からお互いに反対側に等距離だ
    け離して置くステップを含むことを特徴とする、請求項
    ６記載の方法。
  8. 【請求項８】前記固定装置の頭部を、前記固定装置が貫
    通する前記バルブの対応する壁に、あるいは壁の中に固
    定するステップを含むことを特徴とする、請求項６記載
    の方法。
  9. 【請求項９】複数のガイドをもつ少なくとも一個の台座
    部分があるバルブ・プレートと、 前記複数のガイドに滑り込ませるために、前記複数のガ
    イドに対応する複数のノッチ部分がある弾性体部品と、 前記弾性体部品の上に乗せられる、前記複数のガイドに
    対応する複数のノッチ部分がある止め装置と、 から構成されるフラッパ・バルブ装置。
  10. 【請求項10】さらに、前記バルブ・プレート、前記弾性
    体部品および前記止め装置の穴を貫通して伸びる頭部を
    もつ固定装置を含む、請求項９記載のフラッパ・バルブ
    装置。
  11. 【請求項11】前記固定装置の前記頭部が、前記バルブ・
    プレートの外壁および内壁に、あるいはその中に固定さ
    れていることを特徴とする、請求項10記載の装置。
  12. 【請求項12】前記弾性体部品が、前記台座部分に向きあ
    った本来的にカーブした表面をもつことを特徴とする、
    請求項９記載の装置。
  13. 【請求項13】前記止め装置が、前記弾性体部品の曲がり
    を制限する役割を果たす固形部品である、請求項９記載
    の装置。
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