JP2000346217A

JP2000346217A - 逆止弁

Info

Publication number: JP2000346217A
Application number: JP11160051A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Minami; 和彦南; Takeshi Imanishi; 岳史今西; Kazuya Kimura; 一哉木村; Atsushi Morishita; 敦之森下
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-15
Also published as: EP1059446A3; EP1059446A2; CN1276494A; BR0002588A; KR20010006784A

Abstract

(57)【要約】【課題】開弁後にハンチング現象を生じ難い逆止弁を提
供し、ひいては圧縮機、冷房回路及び車輛の異音、振動
及び圧力損失を低減可能とする。【解決手段】弁座部材７０とケース７１と弁体とばねと
からなる逆止弁３３である。ケース７１の連通口７１ｂ
は、座面から他方向へ向かって延在する直線部分を有さ
ず、軸方向に対して対称であり、座面側を頂角とする二
等辺三角形状である。これにより、連通口７１ｂの開口
面積が座面から他方向へ向かう弁体のリフト長に対して
比例関係未満となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は逆止弁に関する。こ
の逆止弁は容量可変型圧縮機を備えた冷房回路やその圧
縮機自体に用いて好適であり、特にその圧縮機がクラッ
チレス方式で外部駆動源と作動連結されている場合、実
質的に０％の吐出容量を実現可能なものである場合に用
いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車輌用空調システムに用いられ
る冷房回路には、冷媒ガスを圧縮するための圧縮機が組
み込まれている。かかる圧縮機は、通常、外部駆動源と
しての車輌のエンジンに電磁クラッチを介して作動連結
されており、冷房負荷が生じたときのみその電磁クラッ
チによってエンジンと接続され、圧縮動作を行うように
なっている。しかし、こうして圧縮機に電磁クラッチを
併設すると、全体の重量の増加、製造コストの増加、更
には電磁クラッチを作動させるための電力消費が避けら
れないという欠点がある。このため、近年、電磁クラッ
チを介在させることなく外部駆動源に直結し、外部駆動
源の駆動中に常時駆動するいわゆるクラッチレス方式の
容量可変型斜板式圧縮機が提案されている（特開平１０
−２０５４４６号公報）。

【０００３】同公報記載の圧縮機では、外部駆動源と直
結される駆動軸に対して傾動可能な斜板が０％ではない
吐出容量をもたらすようにその最小傾角が維持されるよ
うになっている。このため、この圧縮機では、電磁クラ
ッチを介さずに作動連結することで重量軽減等を実現し
つつ、その外部駆動源の動力消費を極めて低減すること
ができる。

【０００４】また、この圧縮機では、図１６に示すよう
に、吐出室９１と、この吐出室９１に隣接する収納室９
２と、収納室９２を冷房回路の図示しない凝縮器に連通
させる吐出通路９３とがハウジング９０に形成されてお
り、収納室９２内に冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁９
４がＯリング９５及びサークリップ９６とともに設けら
れている。より詳細に言えば、この逆止弁９４は、図１
７及び図１８に示すように、弁座部材８１と、この弁座
部材８１に嵌着されたケース８２と、ケース８２内で軸
方向に摺動可能に設けられた弁体８３と、ケース８２内
で弁体８３を弁座部材８１の方向に付勢するばね８４と
からなる。

【０００５】弁座部材８１には吐出室９１と連通する流
路８１ａが貫設されており、ケース８２の内部に開く流
路８１ａの流路口周りには座面８１ｂが形成されてい
る。また、座面８１ｂ周りの外周面には環状の凹部８１
ｃが凹設されている。ケース８２の開口端内面には凹部
８１ｃに外周側から嵌着される凸部８２ａが形成され、
座面８１ｂより軸方向側の周壁には連通口８２ｂが開口
されている。

【０００６】弁体８３は、一方向に摺動して座面８１ｂ
に着座し、他方向に摺動して座面８１ｂから離座するシ
ール面８３ａと、このシール面８３ａと直交する外周面
８３ｂとを有している。この逆止弁９４では、図１７に
示すように、外部駆動源が停止されることで圧縮機が停
止されれば、凝縮器側の高圧の冷媒ガスが連通口８２ｂ
から弁体８３を一方向に押圧し、ばね８４の付勢力も手
伝って弁体８３を一方向に摺動させる。このため、シー
ル面８３ａが弁座部材８１の座面８１ｂに着座し、流路
８１ａと連通口８２ｂとが連通しなくなる。このため、
凝縮器側の高圧の冷媒ガスは吐出室９１内に逆流しなく
なる。

【０００７】他方、図１８に示すように、圧縮機の運転
中は、吐出室９１内の高圧の冷媒ガスが流路８１ｂから
弁体８３を他方向に押圧し、ばね８４の付勢力に打ち勝
って弁体８３を他方向に摺動させる。このため、シール
面８３ａが弁座部材８１の座面８１ｂから離座し、流路
８１ａと連通口８２ｂとが連通する。このため、吐出室
９１内の高圧の冷媒ガスが凝縮器に吐出されることとな
る。

【０００８】こうして、かかる逆止弁９４を備えた圧縮
機では、停止中の冷媒ガスの逆流を防止することができ
るため、圧縮機内への液冷媒の貯留を防止するととも
に、圧縮機内の過度の圧力上昇や温度上昇を防止し、圧
縮機の耐久性を高めることができる。また、吐出室９１
から図示しないクランク室に流路が形成された圧縮機に
あっては、停止中におけるクランク室の圧力上昇を抑制
できることから、始動時における斜板の傾角増大、容量
復帰が迅速となり、ひいては迅速な冷房効果を発揮する
ことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、発明者らの試
験結果によれば、上記逆止弁９４では、連通口８２ｂが
座面８１ｂから他方向へ向かって延在する直線部分であ
る辺をもつ四角形に形成されていたため、弁体８３が座
面８１ｂから離座して流路８１ａと連通口８２ｂとが連
通し始める開弁の後、ハンチング現象が発生しやすく、
これに伴って圧力損失を生じやすいことが明らかとなっ
た。

【００１０】すなわち、流路８１ａ内の圧力をＰ１、流
路口とシール面８３ａとの間の圧力をＰ２、連通口８２
ｂの外の圧力をＰ３とすると、上記逆止弁９４はＰ１と
Ｐ３との差圧により開弁する。かかる差圧により、図１
９（Ａ）に示すように、弁体８３が座面８１ｂから比較
的僅かなリフト長ｈ１だけリフトした時点で、流路８１
ａ内の冷媒ガス等の流体は既に比較的大量に流れ出てし
まう。また、図１９（Ｂ）に示すように、弁体８３が座
面８１ｂからより大きなリフト長ｈ２だけリフトした時
点では、流路８１ａ内の冷媒ガス等の流体はさらに大量
に流れ出てしまう。つまり、これらの際、連通口８２ｂ
は弁体８３の外周面８３ｂとの間で大きな開口面積を有
してしまうことから、流路口とシール面８３ａとの間の
流体が過剰に流れ過ぎ、Ｐ２が極端に低くなって弁体８
３を閉じる方向に引き寄せてしまう。こうして、弁体８
３はリフト長がさほど大きくない時点でふらふらするこ
ととなる（ハンチング現象）。かかるハンチング現象は
逆止弁９４自体の異音や振動という不具合を発生させ
る。

【００１１】また、こうして逆止弁９４でハンチング現
象が生じると、その逆止弁９４はハンチング現象に反し
てより大きなリフト長を得るためにより大きな差圧を必
要とし、これによって逆止弁９４自体の圧力損失も生じ
てしまう。特に、逆止弁９４が冷房回路における圧縮機
の凝縮器側又は圧縮機の吐出室９１の下流側に設けられ
る場合には、Ｐ１もＰ３も共に高く、これによりＰ２の
低下の影響も受けやすくなることから、このハンチング
現象が生じやすく、異音、振動及び圧力損失が冷房回路
の大きな不具合となり、ひいては冷房回路を搭載する車
輛の大きな欠点となる。

【００１２】また、クラッチレス方式で外部駆動源と作
動連結される圧縮機には、上記作用効果からかかる逆止
弁９４の装備が好ましい一方、この逆止弁９４により異
音等の不具合が生じるようであれば、その作用効果も減
殺されてしまう。本発明は、上記従来の実情に鑑みてな
されたものであって、開弁後にハンチング現象を生じ難
い逆止弁を提供し、ひいては圧縮機及び冷房回路の異
音、振動及び圧力損失を低減可能とし、さらにはこれら
に基づく車輛の欠点解消を解決すべき課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の逆止弁は、内部
に開口する流路口をもつ流路と、該流路口周りに形成さ
れた座面と、該座面より軸方向側の周壁に開口された連
通口とを有する弁ハウジングと、該弁ハウジング内で軸
方向に摺動可能に設けられ、一方向に摺動して該座面に
着座し、他方向に摺動して該座面から離座するシール面
と、該シール面と直交する外周面とを有する弁体と、該
弁体を該一方向に付勢する付勢部材と、からなる逆止弁
において、前記連通口は、その開口面積が前記座面から
前記他方向へ向かう前記弁体のリフト長に対して比例関
係未満になるように形成されていることを特徴とする。

【００１４】本発明の逆止弁では、開口面積がリフト長
に対して比例関係未満になるように連通口が形成されて
いるため、リフト長が小さい時点では流路内の流体が従
来程大量に流れ出ない。このため、流路口とシール面と
の間の圧力は極端に低くならず、弁体を閉じる方向に引
き寄せ難いことから、ハンチング現象を生じ難い。この
ため、逆止弁自体において、異音や振動を生じ難く、大
きな差圧を必要とせずに大きなリフト長が得られること
から圧力損失も小さい。

【００１５】かかる作用効果は連通口が座面から他方向
へ向かって延在する直線部分を有さないことにより実現
可能である。連通口は軸方向に対して対称であることが
好ましい。こうであれば、流体が軸方向に対して均一に
連通口から流れ出るため、組付ける圧縮機等の品質のば
らつきを防止することができる。

【００１６】実用的な連通口は座面側を頂角とする三角
形状である。本発明の逆止弁は、凝縮器と、この凝縮器
に連通される吐出室を有する容量可変型圧縮機とを備え
た冷房回路に用いられる場合に効果が大きい。特に、逆
止弁の連通口が凝縮器に連通される方が効果が大きい。
本発明の逆止弁を容量可変型圧縮機に組み込むことが好
ましい。冷房回路の配管の途中に逆止弁を設けるとすれ
ば、その逆止弁の上流側の配管中で再膨張する冷媒ガス
が圧縮機内に逆流するのに対し、圧縮機内に逆止弁を組
み込めばそのようなことがなくなるからである。

【００１７】本発明の逆止弁は、容量可変型圧縮機がク
ラッチレス方式で外部駆動源と作動連結される場合に有
効である。圧縮機内への液冷媒の貯留を防止するととも
に、圧縮機内の過度の圧力上昇や温度上昇を防止し、圧
縮機の耐久性を高めることができるとともに、始動時に
おける斜板の傾角増大、容量復帰が迅速となり、ひいて
は迅速な冷房効果を発揮することができるからである。

【００１８】特に、容量可変型圧縮機は実質的に０％の
吐出容量を実現可能なものである場合に有効である。こ
こで、実質的に０％の吐出容量を実現可能な圧縮機と
は、特願平１０−１０１４４９号のように、斜板の最小
傾角が吐出反力による角度復帰を確実に可能とする臨界
角度未満に設定されてなるものである。本発明の逆止弁
に係る弁ハウジングは、流路が形成された弁座部材と、
流路口を内部に開口させるべくこの弁座部材に嵌着さ
れ、連通口が形成されたケースとからなることが好まし
い。こうして別部材で弁ハウジングを構成すれば、逆止
弁を容易に製造でき、製造コストの低廉化を実現可能で
ある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の逆止弁を車輌用空
調システムに用いられる容量可変型斜板式圧縮機に組み
込んだ実施形態を図面を参照しつつ説明する。この圧縮
機では、図１に示すように、複数個のシリンダボア１ａ
と軸孔１ｂとマフラ室１ｃと吸入室１ｄとが形成された
シリンダブロック１の前端にカップ状のフロントハウジ
ング２が接合され、シリンダブロック１の後端には吸入
弁３、弁板４、吐出弁５及びリテーナ６を挟持してリア
ハウジング７が接合されている。シリンダブロック１、
フロントハウジング２及びリアハウジング７はアルミ系
金属製である。

【００２０】フロントハウジング２にも軸孔２ａが形成
され、シリンダブロック１の前端とフロントハウジング
２とで形成されるクランク室８内には、軸孔２ａに軸封
装置９及びラジアル軸受１０を介し、かつ軸孔１ｂにラ
ジアル軸受１１を介して駆動軸１２が回転可能に支承さ
れている。クランク室８内では、フロントハウジング２
との間にスラスト軸受１３を介して駆動軸１２にラグプ
レート１４が固定されている。ラグプレート１４には後
方に向かって一対のアーム１５が突設されており、各ア
ーム１５には円筒状の内面をもつガイド孔１５ａが貫設
されている。また、駆動軸１２は斜板１６の貫通孔１６
ａを挿通しており、斜板１６とラグプレート１４との間
にはばね１７が設けられている。斜板１６の前端には各
アーム１５に向かって一対のガイドピン１６ｂが突設さ
れており、各ガイドピン１６ｂの先端にはガイド孔１５
ａ内を摺動しつつ回動可能な球状の外面をもつガイド部
１６ｃが設けられている。また、斜板１６の前後周縁に
はそれぞれ対をなすシュー１８を介して中空状のピスト
ン１９が設けられており、各ピストン１９は各シリンダ
ボア１ａ内に収容されている。

【００２１】フロントハウジング２から前方に突出した
駆動軸１２にはボス２０がスプライン嵌合されており、
ボス２０はキー２１によりプーリ２２と固定されてい
る。このプーリ２２は、駆動軸１２との間でボルト２３
により固定されているとともにフロントハウジング２と
の間で玉軸受２４により支承されている。プーリ２２に
はエンジンＥＧと接続されたベルト２４が巻きかけられ
ている。

【００２２】駆動軸１２の斜板１６よりやや後方にはサ
ークリップ２５によりばね２６が設けられている。斜板
１６の最小傾角は吐出反力による角度復帰を確実に可能
とする臨界角度未満に設定されており、最小傾角から最
大傾角に向けての斜板１６の復帰は、この斜板１６の回
転に伴って傾角増大方向に作用する回転運動のモーメン
トとばね２６の付勢力に基づくモーメントとの協働によ
って確保されるようになっている。シリンダブロック１
の軸孔１ｂ内では駆動軸１２の後端にスラスト軸受２７
及び座金２８が設けられ、座金２８と吸入弁３との間に
はばね２９が設けられている。

【００２３】リアハウジング７の内側にはシリンダブロ
ック１の吸入室１ｄと図示しない吸入通路により連通す
る吸入室７ａが形成され、この吸入室７ａはリテーナ
６、吐出弁５及び弁板４に貫設された吸入ポート３０に
より各シリンダボア１ａと連通している。吸入室１ｄは
冷房回路の蒸発器ＥＶに配管により接続され、蒸発器Ｅ
Ｖは配管により膨張弁Ｖを介して凝縮器ＣＯに接続され
ている。また、リアハウジング７の外側には吐出室７ｂ
が形成されている。吐出室７ｂの後方には収納室７ｃが
形成され、収納室７ｃとシリンダブロック１のマフラ室
１ｃとはリテーナ６、吐出弁５、弁板４及び吸入弁３を
貫通する吐出通路７ｄにより連通されている。マフラ室
１ｃは冷房回路の凝縮器ＣＯに配管により接続されてい
る。吐出室７ｂは弁板４及び吸入弁３に貫設された吐出
ポート３１により各シリンダボア１ａと連通している。
また、リアハウジング７には制御弁３２が収納され、収
納室７ｃには逆止弁３３が収納されている。

【００２４】制御弁３２では、図２に示すように、弁ハ
ウジング４１の一端にカバー４２が固定され、カバー４
２の一端は蓋部材４３により閉塞されている。弁ハウジ
ング４１、カバー４２及び蓋部材４３内には感圧室４４
が形成され、感圧室４４内にはベローズ４５が軸方向に
伸縮可能に収納されている。弁ハウジング４１の他端に
は固定部材４６を介してソレノイド４７が固定されてい
る。ソレノイド４７の内部では、固定鉄心４８が弁ハウ
ジング４１の他端に固定されているとともに、固定鉄心
４８の他端側でソレノイド４７の内面等に固定された収
容筒４９内に可動鉄心５１が摺動可能に設けられてい
る。可動鉄心５１は他端側にばね室５１ａを有してお
り、ばね室５１ａ内には可動鉄心５１を一端側に付勢す
るばね５０が設けられている。

【００２５】弁ハウジング４１及び固定鉄心４８には軸
方向に延在する軸孔５２が貫設されており、軸孔５２は
弁ハウジング４１の他端側と固定鉄心４８との間におい
て弁室５３と連通している。感圧室４４内でベローズ４
５の他端側と固定部材５４により固定されたロッド５５
はこの軸孔５２内を摺動可能になされており、ロッド５
５の中間には弁室５３内に位置する弁体５５ａが固定さ
れている。弁体５５ａと弁室５３の一端側との間にはば
ね５６が設けられている。ロッド５５の他端は可動鉄心
５１の一端側と当接されている。

【００２６】また、カバー４２には開口４２ａが形成さ
れ、これにより感圧室４４とリアハウジング７の吸入室
７ａとが検圧通路５７により連通されている。さらに、
弁ハウジング４１には、弁室５３よりベローズ４５側の
軸孔５２に連通するポート４１ａと、弁室５３に連通す
るポート４１ｂとが形成されている。弁室５３よりベロ
ーズ４５側の軸孔５２とクランク室８とはポート４１ａ
を介した給気通路５８により連通されている。また、弁
ハウジング４１、固定鉄心４８及び可動鉄心５１は給気
通路５８を可動鉄心５１内のばね室５１ａと連通させる
相殺通路５９を有している。他方、弁室５３とリアハウ
ジング７の吐出室７ｂとは、ポート４１ｂを介した給気
通路６０により連通されている。そして、ソレノイド４
７のコイルは駆動回路６１を介して制御コンピュータ６
２に接続されている。なお、６３、６４は制御弁３２を
リアハウジング７内に気密に収納するためのＯリングで
ある。

【００２７】逆止弁３３は、図３及び図４に示すよう
に、吐出室７ｂに隣接する収納室７ｃ内に圧入されてい
る。収納室７ｃは、図３に示すように、奥に向かって先
細りのテーパ面７ｘを有し、テーパ面７ｘの奥は外周が
単純な円筒面７ｙに形成されている。逆止弁３３は、図
４に示すように、弁座部材７０と、この弁座部材７０に
嵌着され、収納室７ｃの底面との間に間隙を有するケー
ス７１と、ケース７１内で軸方向に摺動可能に設けられ
た弁体７２と、ケース７１内で弁体７２を弁座部材７０
の方向に付勢する付勢部材としてのばね７３とからな
る。弁座部材７０は真ちゅう製であり、ケース７１及び
弁体７２はナイロン４６の射出成形品であり、ばね７３
はばね鋼からなる。こうして弁座部材７０とケース７１
とを別部材としているため、逆止弁３３を容易に製造で
き、製造コストの低廉化を実現している。

【００２８】弁座部材７０は、外面に軸方向に延在して
収納室７ｃの円筒面７ｙと所定の締め代をもつ円筒面７
０ｙが形成された本体部７０ａと、この本体部７０ａの
軸方向の一端側で一体に形成され、本体部７０ａ側に収
納室７ｃのテーパ面７ｘと整合するテーパ面７０ｘをも
つ位置決め部７０ｂと、本体部７０ａの軸方向の他端側
で小径にされつつ一体に形成された小径部７０ｄと、小
径部７０ｄの軸方向の他端側でさらに小径にされつつ一
体に形成された座部７０ｅとからなる。

【００２９】この弁座部材７０には吐出室７ｂと連通す
る流路７０ｆが貫設されている。位置決め部７０ｂは本
体部７０ａ側に外広がりのテーパ面７０ｘを有してい
る。小径部７０ｄは外周面に被着部としての環状の凹部
７０ｃをもつ。座部７０ｅには流路７０ｆの内部に開く
流路口周りで座面７０ｇが形成されている。また、座部
７０ｅは、小径部７０ｄよりさらに小径にされているこ
とにより、座面７０ｇ周りで弁体７２のシール面７２ａ
の外縁と離反する凹部７０ｈとされている。

【００３０】ケース７１は流路７０ｆの流路口を内部に
開口させており、その開口端内面には凹部７０ｃに外周
側から嵌着される軸対称をなす一対の凸部７１ａが形成
されている。これら凸部７１ａが嵌着部である。ケース
７１の開口端外面には、図５にも示すように、各凸部７
１ａの外方にのみ位置し、収納室７ｃの内壁と当接する
扇状をなす一対のフランジ７１ｇが形成されている。各
フランジ７１ｇの肉厚は、図４に示すように、各凸部７
１ａの肉厚を含んでおり、各フランジ７１ｇの外側面は
弁座部材７０の本体部７０ａの外周面と面一である。か
かるフランジ７１ｇが抜け止め手段及び拡径防止手段で
ある。

【００３１】また、座面７０ｇより軸方向側のケース７
１の周壁には連通口７１ｂが開口されている。連通口７
１ｂは、座面７０ｇから軸方向に沿って延在する直線部
分を有さず、軸方向に対して対称であるとともに、座面
７０ｇ側を頂角７１ｃとしつつ他方側をその対辺７１ｄ
とする二等辺三角形状である。かかる連通口７１ｂは設
計も容易であり、実用的である。こうして、連通口７１
ｂは、その開口面積が座面７０ｇから他方向へ向かう弁
体７２のリフト長に対して比例関係未満になるように形
成されている。また、ケース７１の頂面内部にはボス部
７１ｅが突設され、ケース７１の頂面には、図５に示す
ように、溝７１ｈが径方向に凹設されている。なお、７
１ｉは射出成形時のゲート跡である。

【００３２】弁体７２は、図４及び図６に示すように、
略コップ形状に形成されており、一方向に摺動して座面
７０ｇに着座し、他方向に摺動して座面７０ｇから離座
するシール面７２ａをその底面として有している。図１
０に示すように、ケース７１の連通口７１ｂの頂角７１
ｃは、この弁体７２のシール面７２ａが弁座部材７０の
座面７０ｇに着座したときにシール面７２ａと一致す
る。他方、ケース７１の連通口７１ｂの対辺７１ｄは、
弁体７２のシール面７２ａが弁座部材７０の座面７０ｇ
に着座したときに弁体７２のシール面７２ａと直交する
周壁の上面より弁座部材７０側に位置する。つまり、弁
体７２の外周面７２ｆはシール面７２ａの着座時に連通
口７１ｂより他方側まで存在している。ケース７１の内
周面と弁体７２の外周面７２ｆとの間隙は数十〜二百μ
ｍである。そして、ケース７１の頂面の溝７１ｈ内に
は、図５に示すように、ボス部７１ｅを回避して抜き穴
７１ｆが貫設されている。こうして、図１０に示すよう
に、ケース７１内は弁体７２の背後にダンパ室７１ｊが
形成されている。ばね７３は、この弁体７２の周壁の内
面とケース７１のボス部７１ｅの外面との間で振動しな
いように保持される。また、図４に示すように、弁体７
２の周壁の外周面７２ｆのほぼ軸方向中央域には、離座
時に連通口７１ｂと連通する環状の溝７２ｂが凹設され
ている。この溝７２ｂが簡易に製造できる案内手段及び
案内路である。

【００３３】かかる弁体７２は、以下のようにして製造
される。まず、図７に示すように、コア部７５ａを有す
る第１型７５と、コア部７５ａの外周側に位置し、軸方
向に延在する合わせ面ＰＬで互いに離れる方向に型開き
可能な第１割型７６及び第２割型７７と、コア部７５ａ
の頂面側に位置する第２型７８とからなる金型を用意す
る。ここで、第１割型７６及び第２割型７７としては、
金型により形成されるキャビティＣ側に合わせ面ＰＬに
直交するとともに軸方向に延在する平坦面７６ａ、７７
ａをもつものを採用する。また、第２型７８は型閉め時
に第１割型７６及び第２割型７７内に位置しつつコア部
７５ａより遠ざかる軸方向に型開き可能になされてい
る。そして、キャビティＣ内に溶融樹脂を射出し、型開
きにより弁体７２を得る。得られた弁体７２は、他に用
意した弁座部材７０、ケース７１及びばね７３とともに
組み付けられ、逆止弁３３となる。

【００３４】ここで、弁体７２の周壁の外周面７２ｆに
は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、互いに対向し
つつ軸方向に延在する対をなす平坦面７２ｃが形成され
る。かかる平坦面７２ｃにより把持が容易になり、誤組
付けを防止することができる。また、かかる平坦面７２
ｃは、図８に示すように、弁体７２の製造時に周壁に残
存し得る金型の合わせ面ＰＬにより生じる径外方向に突
出するバリ７２ｄをその円周内に確実に収納し、バリ７
２ｄがケース７１の内面に引っかかることによる悪影響
を防止することもできる。また、図９に示すように、弁
体７２の製造時にシール面７２ａに残存し得る金型の合
わせ面ＰＬにより生じる軸方向に突出するバリ７２ｄ
は、図１０に示すように、弁座部材７０の凹部７０ｈ内
に確実に収納し、バリ７２ｄが座面７０ｇに引っかかる
ことによる悪影響を防止する。かかる弁座部材７０の凹
部７０ｈは、座面７０ｇが弁体７２のシール面７２ａと
当接する面積を小さくすることができるため、弁体７２
の離座性を向上させることもできる。

【００３５】さらに、弁体７２の周壁の上面には、図６
（Ｂ）に示すように、径方向に延在する溝７２ｅが凹設
されている。弁体７２を逆に組付けた場合には、かかる
溝７２ｅにより、逆止弁３３の性能が発揮されず、検査
において誤組付けを発見することができる。以上のよう
に構成された圧縮機では、図１に示すように、エンジン
ＥＧが駆動されている間、ベルト２４でプーリ２２が回
転し、駆動軸１２が駆動される。これにより、斜板１６
が揺動運動し、ピストン１９がシリンダボア１ａ内を往
復動する。このため、冷房回路の蒸発器ＥＶの冷媒ガス
が圧縮機の吸入室７ａ内に吸入され、シリンダボア１ａ
内で圧縮された後、吐出室７ｂ内に吐出される。吐出室
７ｂ内の冷媒ガスは逆止弁３３及びマフラ室１ｃを経て
凝縮器ＣＯに吐出される。

【００３６】この間、図２に示す制御弁３２は、制御コ
ンピュータ６２による調整の下、感圧室４４内における
ベローズ４５の設定圧力と吸入室７ａより検圧通路５７
で導かれる吸入圧力Ｐｓとのバランスにより、吐出室７
ｂ内の吐出圧力Ｐｄの冷媒ガスを給気通路６０、ポート
４１ｂ、軸孔５２、ポート４１ａ及び給気通路５８によ
りクランク室８に供給する。このため、クランク室圧力
Ｐｃが加減され、これによりピストン１９に作用する背
圧が変化するため、斜板１６の傾角が変化し、実質的に
０％から１００％まで吐出容量を変化させることができ
る。

【００３７】また、逆止弁３３では、図１１に示すよう
に、吐出室７ｂ内の高圧の冷媒ガスが流路７０ｆから弁
体７２を他方向に押圧し、ばね７３の付勢力に打ち勝っ
て弁体７２を他方向に摺動させる。このため、シール面
７２ａが弁座部材７０の座面７０ｇから離座し、流路７
０ｆと連通口７１ｂとが連通する。このため、吐出室７
ｂ内の高圧の冷媒ガスがマフラ室１ｃを介して凝縮器Ｃ
Ｏに吐出されることとなる。

【００３８】そして、流路７０ｆ内の圧力をＰ１、流路
口とシール面７０ｇとの間の圧力をＰ２、連通口７１ｂ
の外の圧力をＰ３とすると、これらの間、逆止弁３３は
Ｐ１とＰ３との差圧により開弁する。かかる差圧によ
り、図１２（Ａ）に示すように、弁体７２が座面７０ｇ
から比較的僅かなリフト長ｈ１だけリフトした時点で
は、流路７０ｆ内の冷媒ガスは比較的少量だけ流れ出
る。また、図１２（Ｂ）に示すように、弁体７２が座面
７０ｇからより大きなリフト長ｈ２だけリフトすると、
流路７０ｆ内の冷媒ガスはやや大量に流れ出る。

【００３９】発明者らは、図１６に示す四角形の連通口
８２ｂをもつ逆止弁９４と、この実施形態の逆止弁３３
とについて、開口面積の比と流量の比とを比較評価した
ところ、図１３が得られた。図１３より、これらの際、
従来の逆止弁９４では連通口８２ｂの開口面積がリフト
長に対して比例関係であるのに対し、実施形態の逆止弁
３３では連通口７１ｂの開口面積がリフト長に対して比
例関係未満であることがわかる。

【００４０】また、発明者らは、図１６に示す四角形の
連通口８２ｂをもつ逆止弁９４と、この実施形態の逆止
弁３３とについて、差圧と流量との関係を評価した。結
果を図１４に示す。なお、両逆止弁９４、３３はＳ点の
差圧により開弁し始める。図１４より、従来の逆止弁９
４を用いた比較形態の圧縮機では、リフト長が小さい時
点で流路８１ａ内の冷媒ガスが大量に流れ、これにより
ハンチング現象を生じているのに対し、実施形態の圧縮
機では、リフト長が小さい時点で流路７０ｆ内の冷媒ガ
スが従来程大量に流れ出ないことから、ハンチング現象
を生じないことがわかる。これは、実施形態の逆止弁３
３では、流路口とシール面７０ｇとの間の圧力Ｐ２が極
端に低くならず、弁体７２を閉じる方向に引き寄せ難い
からである。かかる作用効果は連通口７１ｂが座面７０
ｇから他方向へ向かって延在する直線部分を有さないか
らである。

【００４１】このため、実施形態の逆止弁３３は、それ
自体、圧縮機及び冷房回路全体にとっても、異音や振動
を生じ難く、大きな差圧を必要とせずに大きなリフト長
が得られることから圧力損失も小さいことがわかる。ま
た、これらに基づく車輛の欠点を解消できることがわか
る。また、実施形態の逆止弁３３では、連通口７１ｂが
軸方向に対して対称であるため、冷媒ガスが軸方向に対
して均一に連通口７１ｂから流れ出るため、組付ける圧
縮機の品質のばらつきを防止することもできる。

【００４２】また、エンジンＥＧが駆動されている間で
も、冷房が不要な場合、制御弁３２では、制御コンピュ
ータ６２の指令に基づき、駆動回路６１からソレノイド
４７への電流供給が停止される。このため、弁体５５ａ
がばね５６に付勢され、制御弁３２の弁開度が最大とな
り、吐出室７ｂ内の高圧の冷媒ガスが給気通路６０、５
８を介してクランク室８に導入される。このため、クラ
ンク室８内の圧力が上昇し、斜板１６は最小容量となる
まで傾角が変更され、ピストン１９のストロークが減少
する。こうしてピストンボア１ａからの吐出流量が減少
することにより、逆止弁３３は流路７０ｆと連通口７１
ｂとの連通を断つ。このように冷房不要時には、逆止弁
３３により圧縮機からの冷媒ガスの吐出が抑制され、圧
縮機は０容量付近の最小容量にて運転される。

【００４３】他方、エンジンＥＧが停止されれば、駆動
軸１２は停止し、制御弁３２も働かない。そして、逆止
弁３３では、図１０に示すように、凝縮器ＣＯ側の高圧
の冷媒ガスが連通口７１ｂから弁体７２を一方向に押圧
し、ばね７３の付勢力も手伝って弁体７２を一方向に摺
動させる。このため、シール面７２ａが弁座部材７０の
座面７０ｇに着座し、流路７０ｆと連通口７１ｂとが連
通しなくなる。このため、凝縮器ＣＯ側の高圧の冷媒ガ
スは吐出室７ｂ内に逆流しなくなる。

【００４４】こうして、かかる逆止弁３３を備えた圧縮
機では、停止中の冷媒ガスの逆流を防止することができ
るため、圧縮機内への液冷媒の貯留を防止するととも
に、圧縮機内の過度の圧力上昇や温度上昇を防止し、圧
縮機の耐久性を高めることができる。そして、再度エン
ジンＥＧが始動されれば、駆動軸１２が駆動され、制御
弁３２が働く。また、逆止弁３３は、図１１に示すよう
に、吐出室７ｂ内の高圧の冷媒ガスを凝縮器ＣＯに吐出
する。

【００４５】こうして、停止中は、吐出室７ｂ内だけの
冷媒ガスが給気通路６０、５８、ポート４１ｂ、４１ａ
及び軸孔５２によりクランク室８に供給され、逆流して
くる冷媒ガスをクランク室８にまで至らしめないため、
クランク室８の圧力上昇を抑制でき、始動時における斜
板１６の傾角増大、容量復帰が迅速となり、ひいては迅
速な冷房効果を発揮することができる。

【００４６】したがって、実施形態の逆止弁３３は、開
弁後にハンチング現象を生じ難く、ひいては圧縮機及び
冷房回路の異音、振動及び圧力損失を低減することがで
きる。また、これらに基づく車輛の欠点を解消すること
ができる。本発明の逆止弁は、上記実施形態のものに限
定されることはなく、その連通口にしても、例えば図１
５（Ａ）〜（Ｃ）に示す連通口７１ｘ〜７１ｚの変形が
可能である。なお、各図において、Ｌは弁体のリフト方
向である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係り、容量可変型斜板式圧縮機の全
体縦断面図である。

【図２】実施形態に係り、容量可変型斜板式圧縮機の一
部をなす制御弁の縦断面図である。

【図３】実施形態に係り、容量可変型斜板式圧縮機の一
部をなす逆止弁の正面図である。

【図４】実施形態に係り、逆止弁の分解正面図である。

【図５】実施形態に係り、逆止弁のケースの平面図であ
る。

【図６】実施形態に係り、図（Ａ）は逆止弁の弁体の底
面図、図（Ｂ）は逆止弁の弁体の上面図である。

【図７】実施形態に係り、逆止弁の弁体を製造するため
の金型の断面図である。

【図８】実施形態に係り、逆止弁の弁体の拡大底面図で
ある。

【図９】実施形態に係り、逆止弁の弁体の一部拡大側面
図である。

【図１０】実施形態に係り、逆止弁の拡大縦断面図であ
る。

【図１１】実施形態に係り、逆止弁の拡大縦断面図であ
る。

【図１２】実施形態に係り、逆止弁の一部拡大側面図で
ある。

【図１３】評価に係り、開口面積の比と流量の比との関
係を示すグラフである。

【図１４】評価に係り、差圧と流量との関係を示すグラ
フである。

【図１５】変形形態の逆止弁における連通口の側面図で
ある。

【図１６】従来形態に係り、圧縮機の一部をなす逆止弁
の正面図である。

【図１７】従来形態に係り、逆止弁の拡大縦断面図であ
る。

【図１８】従来形態に係り、逆止弁の拡大縦断面図であ
る。

【図１９】従来形態に係り、逆止弁の一部拡大側面図で
ある。

【符号の説明】

３３…逆止弁７０、７１…弁ハウジング（７０…弁座部材、７１…ケ
ース）７０ｆ…流路７０ｇ…座面７１ｂ…連通口７２…弁体７２ａ…シール面７２ｆ…外周面７３…付勢部材（ばね）ｈ１、ｈ２…リフト長ＣＯ…凝縮器ＥＧ…外部駆動源（エンジン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村一哉愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者森下敦之愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内Ｆターム(参考） 3H052 AA01 BA11 BA25 BA26 BA33 BA35 CA03 CA17 CB20 CC07 CC14 DA03 EA11 3H058 AA02 BB11 BB29 BB34 BB35 CA02 CA06 CA22 CB16 CC04 CC05 CC17 CD05 EE13 EE17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に開口する流路口をもつ流路と、該流
路口周りに形成された座面と、該座面より軸方向側の周
壁に開口された連通口とを有する弁ハウジングと、該弁ハウジング内で軸方向に摺動可能に設けられ、一方
向に摺動して該座面に着座し、他方向に摺動して該座面
から離座するシール面と、該シール面と直交する外周面
とを有する弁体と、該弁体を該一方向に付勢する付勢部材と、からなる逆止
弁において、前記連通口は、その開口面積が前記座面から前記他方向
へ向かう前記弁体のリフト長に対して比例関係未満にな
るように形成されていることを特徴とする逆止弁。
【請求項２】連通口は座面から他方向へ向かって延在す
る直線部分を有さないことを特徴とする請求項１記載の
逆止弁。
【請求項３】連通口は軸方向に対して対称であることを
特徴とする請求項２記載の逆止弁。
【請求項４】連通口は座面側を頂角とする三角形状であ
ることを特徴とする請求項３記載の逆止弁。
【請求項５】凝縮器と、該凝縮器に連通される吐出室を
有する容量可変型圧縮機とを備えた冷房回路に用いら
れ、連通口が該凝縮器に連通されることを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の逆止弁。
【請求項６】容量可変型圧縮機に組み込まれていること
を特徴とする請求項５記載の逆止弁。
【請求項７】容量可変型圧縮機はクラッチレス方式で外
部駆動源と作動連結されていることを特徴とする請求項
５又は６記載の逆止弁。
【請求項８】容量可変型圧縮機は実質的に０％の吐出容
量を実現可能なものであることを特徴とする請求項７記
載の逆止弁。
【請求項９】弁ハウジングは、流路が形成された弁座部
材と、流路口を内部に開口させるべく該弁座部材に嵌着
され、連通口が形成されたケースとからなることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の
逆止弁。