JP5697975B2 - 逆止弁及びこれを用いた可変容量型圧縮機 - Google Patents

Description

この発明は、圧縮機の吐出通路に設けられた逆止弁とこの逆止弁を用いた可変容量型圧縮機に関する。

車両用のエアコンディショナ（以下、エアコンという）で用いられるクラッチを有さないクラッチレス圧縮機は、エンジンからの動力が常時伝達されているので、エアコンの停止時においてもエンジン回転に伴い回転し続け、僅かな吐出容量で圧縮動作を継続している。このため、この僅かな吐出容量で圧縮された冷媒がエアコンの停止時に外部サイクルへ供給されるとエバポレータが凍結する不都合がある。

そこで、クラッチレス圧縮機においては、圧縮機の吐出通路に所定の開弁圧を有する逆止弁を設けると共にエアコン停止時において圧縮機内部に循環経路を形成し（例えば、入口制御の場合であれば、給気通路上に配された圧力制御弁を開放し）、冷媒ガスを内部循環させるようにしている。

ところで、吐出通路に配される一般的な逆止弁は、弁体と、この弁体を軸方向に摺動可能に保持すると共に前記弁体によって開閉される弁孔が底部に形成されたケースと、前記弁体を前記底部に対して所定の荷重で押圧付勢するバネとを備えているが、弁体の開弁圧が小さく設定されていると、高速回転時においては冷媒ガスの内部循環が十分に行われる前に逆止弁が開放し、外部サイクルに冷媒が流出する不都合が生じる。逆に、開弁圧が大きく設定されていると、エアコン稼動時における低速回転時（低流量時）においては、逆止弁前後の圧力差が小さくなるので、バネ力によって逆止弁が閉じてしまう不都合がある。このようなエアコン稼動時において給気通路は開放されておらず、吐出室に圧力がこもり、このこもった圧力が開弁圧を越えた時点で逆止弁が開弁し、内部圧力が一気に開放されて再び閉弁するといった開閉動作を繰り返し、所謂チャタリングが発生する。このため、非常に大きな吐出脈動が発生し、不快な脈動音の発生や吐出配管の信頼性の低下を招くという不都合があった。

そこで、本出願人は、エアコン稼動時の低流量時に生じる上述したチャタリングを抑えるために、圧縮機の吐出通路に、閉弁圧を開弁圧よりも小さく設定した逆止弁を配設し、一旦開いた逆止弁を閉じにくくすることで上記チャタリングの発生を防止するようにした圧縮機を先に提案している（特許文献１参照）。

ここで用いられる逆止弁は、有底筒状のケースと、このケースの深さ方向に沿って内部を摺動する弁体と、この弁体をケースの底部に向かって付勢するバネとを備え、ケースに、底部に形成されたシート面と、このシート面の中央に形成された弁孔と、底部に連設されると共に弁体の先端部と深さ方向で所定長嵌合するオーバーラップ部と、このオーバーラップ部に連設されると共に弁体を深さ方向に沿って案内する円筒部とを設け、ケースの内部において弁体により開閉されるガス通路を形成するようにしたものである。

このような構成によれば、エアコン停止時に圧縮機が高速回転した場合においても、逆止弁が開かないように開弁圧を高く設定しておけば、冷媒ガスの内部循環が確保され、圧縮機の摺動部分の潤滑及び冷却を十分に行うことが可能となる。また、閉弁圧は開弁圧よりも低く設定されているので、エアコン稼動時の低流量時においても、一旦開いた逆止弁を閉じにくくすることが可能となり、弁体が開閉を繰り返すチャタリングの発生を抑えることが期待できる。

しかしながら、このような構成においては、逆止弁の上流側の圧力脈動や突発的な圧力変動によって一旦弁体の動作が乱れると、この弁体の動作の乱れが起点となって、チャタリングやハンチングを引き起こす場合があることが確認されている。

このような圧力変動による弁体の挙動の乱れを抑える手法としては、例えば特許文献２で示されるように、吐出室に隣接すると共に吐出通路に連通する収納室に冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁を設け、この逆止弁を、弁座部材と、この弁座部材に嵌着されたケースと、ケース内で軸方向に摺動可能に設けられた弁体と、ケース内で弁体を弁座部材に付勢するバネとから構成し、弁座部材に吐出室と連通する流路を貫設し、この流路の流路口周りに座面を形成し、ケースの周壁に吐出通路と連通する連通口を開口し、弁体に、座面に着座するシール面と、このシール面と直交する外周面とを設け、弁体の背面に弁体の振動を吸収可能とするダンパ室を設けた構成が知られている。
このような構成によれば、突発的な圧力変動があっても、弁体の背面に設けたダンパ室により、弁体の急激な動きが緩和され、弁体の挙動の乱れによるチャタリングやハンチングを抑えることが可能となる。

ＷＯ０２／０６１２８０ Ａ１ 特開２０００−３４６２４１号公報

しかしながら、上述した構成においては、弁体が座面から離反すると、冷媒ガスがケースの周面に形成された連通口を介してケースの周囲に流出し、その後、吐出通路から流出する構成となっているため、ケースの周囲に冷媒ガスの流路を確保する必要があり、逆止弁の設置箇所をコンパクトに形成することができない不都合がある。
このため、ガス通路がケースの内側に形成される特許文献１で示す逆止弁に、ケースの周囲に冷媒ガスを流出させる特許文献２で示す構成を、そのまま採用することはできない。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、ケースの内側にガス通路が形成される逆止弁において、弁体の急激な動きを緩和することで、弁体の挙動の乱れによるチャタリングやハンチングを抑えることが可能な逆止弁とこれを用いた可変容量型圧縮機を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、本発明に係る逆止弁は、圧縮機の吐出室に吐出された作動流体を圧縮機外へ送出する吐出通路に設けられ、閉弁圧が開弁圧よりも小さく設定された逆止弁であって、底部に弁孔が形成された有底筒状のケースと、 このケースの深さ方向に沿って前記ケース内を移動可能であり、前記弁孔を開閉する弁体と、前記弁体を前記底部に対して付勢するバネと、前記弁体の動きを制限すると共に連通部が形成されたストッパとを備え、前記弁体と前記ケースの内周面との間に前記弁孔から前記連通部にかけてガス通路を形成し、前記弁体に摺動可能に嵌合する区画部材により前記弁体と前記ストッパとの間にダンパ室を形成し、前記区画部材は、前記ストッパと別体に形成された有底の筒状部材で構成され、前記ケースの軸心に対する前記弁体のずれや傾きを許容しつつ、前記バネにより前記ストッパの座面部に当接した状態が保持されることを特徴としている。

したがって、弁体とケースの内周面との間にケースの底部に形成された弁孔からストッパに形成された連通部にかけてケースの内部にガス通路が形成される構成において、ケース内の弁体とストッパとの間には、弁体に摺動可能に嵌合する区画部材によってダンパ室が形成されているので、このダンパ室により弁体の急激な動きを緩和することが可能となる。

ここで、バネは、ダンパ室に収容する構成とすれば、ケース内部のガス通路にバネを配置する必要がなくなるので、バネによる通路抵抗の増大を抑えることが可能となる。

また、区画部材は、ストッパと別体に形成された有底の筒状部材で構成されているので、弁体とストッパとの芯出しが不要となり、弁体が僅かに傾いた場合でもその誤差を吸収することが可能となる。

より具体的な構成としては、前記弁体は、前記弁孔を開閉する弁頭部と、この弁頭部に続いて形成され、背面に凹部が形成された胴部と、この胴部の外周面から突設して前記ケースの内周面を摺接するガイド羽根部とを備え、前記区画部材（筒状部材）の開口側を前記胴部の凹部に摺動可能に内嵌させることで前記ダンパ室を形成する構成としてもよい。

なお、記弁体は、前記弁孔を開閉する弁頭部と、この弁頭部に続いて形成され、背面に凹部が形成された胴部とを備え、前記区画部材（筒状部材）の開口側を前記凹部を覆うように前記胴部に摺動可能に外嵌させることで前記ダンパ室を形成する構成とすることも可能である。このような構成においては、ガイド羽根部が不要となるので、弁体とケースの内周面との間に形成されるガス通路を大きく確保することができ、また、通路抵抗の増大を防ぐことが可能となる。

また、ダンパ室は、区画部材としての筒状部材や、ストッパ又は弁体に形成されたオリフィス孔を介して前記ガス通路に連通させるようにしてもよいが、弁体とこれに摺動自在に嵌合する区画部材（筒状部材）との摺接部分のクリアランスを介して前記ガス通路に連通させるようにしてもよい。

また、閉弁圧が開弁圧よりも小さく設定された逆止弁としては、底部にシート面を有すると共に前記シート面に弁孔が形成された有底筒状のケースと、このケースに摺動可能に保持され、前記シート面に当接することで前記弁孔を閉鎖する弁体と、前記弁体を前記シート面に対して付勢するバネとを備え、前記ケースは、前記底部に連設すると共に前記弁体の先端部と前記軸方向で所定長嵌合するオーバーラップ部を有して構成するとよい。

以上の逆止弁を備えた可変容量型圧縮機としては、クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、前記シャフトの回転に同期して回転すると共に、シャフトに対して傾斜可能に設けられた斜板と、前記斜板の周縁に係留され、前記斜板の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復摺動するピストンと、前記ピストンの往復摺動により前記シリンダボアに選択的に連通する吸入室および吐出室とを有し、前記斜板の傾斜角を変更することで吐出容量を制御するようにしている斜板式であっても、これ以外の形式の圧縮機であってもよい。

以上述べたように、この発明によれば、吐出通路に設けられて、閉弁圧が開弁圧よりも小さく設定された逆止弁を、底部に弁孔が形成された有底筒状のケースと、このケースの深さ方向に沿ってケース内を移動可能であり、弁孔を開閉する弁体と、弁体を底部に対して付勢するバネと、弁体の動きを制限すると共に連通部が形成されたストッパとを備え、弁体とケースの内周面との間に弁孔から連通部にかけてガス通路を形成し、弁体に摺動可能に嵌合する区画部材により弁体とストッパとの間にダンパ室を形成するようにしたので、弁体とケースの内周面との間にガス通路が形成される逆止弁において、ダンパ室により弁体の急激な動きを緩和することが可能となり、弁体の挙動の乱れによるチャタリングやハンチングを抑えることが可能となる。

ここで、バネをダンパ室に収容する構成とすることで、ケース内部のガス通路にバネを配置する必要がなくなるので、バネによる通路抵抗の増大を抑えることが可能となる。
また、区画部材をストッパと別体に形成された有底の筒状部材で構成したので、弁体とストッパとの芯出しが不要となり、弁体が僅かに傾いた場合でもその誤差を吸収することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態にかかる可変容量型クラッチレス圧縮機のピストンストロークが大きい場合の運転状態を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態にかかる可変容量型クラッチレス圧縮機のピストンストロークが小さい場合の運転状態を示す断面図である。 図３は、図１に示す可変容量型クラッチレス圧縮機の逆止弁の第１の実施例を示す断面図であり、（ａ）は弁体が全閉状態を示し、（ｂ）は弁体の全開状態を示す。 図４は、図３に示す逆止弁の分解斜視図である。 図５は、図１に示す可変容量型クラッチレス圧縮機の逆止弁の第２の実施例を示す断面図であり、（ａ）は弁体が全閉状態を示し、（ｂ）は弁体の全開状態を示す。 図６は、図５に示す逆止弁の分解斜視図である。 図７は、図１に示す可変容量型クラッチレス圧縮機の逆止弁の第３の実施例を示す断面図であり、（ａ）は弁体が全閉状態を示し、（ｂ）は弁体の全開状態を示す。 図８は、図７に示す逆止弁の分解斜視図である。

以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

図１及び図２において、可変容量型クラッチレス圧縮機の一例として斜板式圧縮機が示されている。この圧縮機は、シリンダブロック１と、このシリンダブロック１のリア側（図中、右側）にバルブプレート２を介して組み付けられたリアヘッド３と、シリンダブロック１のフロント側（図中、左側）を閉塞するように組み付けられてクランク室４を画成するフロントヘッド５とを有して構成されているもので、これらフロントヘッド５、シリンダブロック１、バルブプレート２、及び、リアヘッド３は、締結ボルト６により軸方向に締結され、圧縮機のハウジングを構成している。

フロントヘッド５とシリンダブロック１とによって画設されるクランク室４には、一端がフロントヘッド５から突出する駆動軸７が貫通している。この駆動軸７のフロントヘッド５から突出した部分には、ボルト８によって軸方向に取り付けられた中継部材９を介してフロントヘッド５のボス部５ａに回転自在に外嵌される駆動プーリ１０が連結され、車両のエンジンから図示しない駆動ベルトを介して回転動力が伝達されるようになっている。また、この駆動軸７の一端側は、フロントヘッド５との間に設けられたシール部材１１を介してフロントヘッド５との間が気密よく封じられると共にラジアル軸受１２にて回転自在に支持されており、駆動軸７の他端側は、シリンダブロック１の凹部１３に収容されたラジアル軸受１４にて回転自在に支持されている。

シリンダブロック１には、前記ラジアル軸受１４が収容される凹部１３と、この凹部１３を中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア１５とが形成されており、それぞれのシリンダボア１５には、中空の片頭ピストン１６が往復摺動可能に挿入されている。

前記駆動軸７には、クランク室４において、該駆動軸７と一体に回転するスラストフランジ１７が固装されている。このスラストフランジ１７は、フロントヘッド５の内面に対してスラスト軸受１８を介して回転自在に支持されており、このスラストフランジ１７には、リンク部材１９を介して斜板２０が連結されている。

斜板２０は、駆動軸７上に摺動自在に設けられたヒンジボール２１を中心に傾動可能に設けられているもので、リンク部材１９を介してスラストフランジ１７の回転に同期して一体に回転するようになっている。そして、斜板２０には、その周縁部分に一対のシュー２２を介して片頭ピストン１６の係合部１６ａが係留されている。

したがって、駆動軸７が回転すると、これに伴って斜板２０が回転し、この斜板２０の回転運動がシュー２２を介して片頭ピストン１６の往復直線運動に変換され、シリンダボア１５内において片頭ピストン１６とバルブプレート２との間に形成された圧縮室２３の容積が変更されるようになっている。

前記バルブプレート２には、それぞれのシリンダボア１５に対応して吸入孔３１と吐出孔３２とが形成され、また、リアヘッド３には、圧縮室２３に供給する作動流体を収容する吸入室３３と、圧縮室２３から吐出した作動流体を収容する吐出室３４とが画設されている。吸入室３３は、リアヘッド３の中央部分に形成されており、蒸発器の出口側に通じる図示しない吸入口に連通すると共に吸入弁３５によって開閉されるバルブプレート２の吸入孔３１を介して圧縮室２３に連通可能となっている。また、吐出室３４は、吸入室３３の周囲に形成されており、吐出弁３６によって開閉されるバルブプレート２の吐出孔３２を介して圧縮室２３に連通可能になっていると共に、バルブプレート２及びシリンダブロック１に形成された通路２ａ，１ａを介してシリンダブロック１の周縁部に形成された吐出空間３７に連通している。この吐出空間３７は、シリンダブロック１に取り付けられたカバー３８によって閉塞され、このカバー３８には、吐出口３８ａ及び弁収容孔３８ｂが形成されている。また、吐出空間３７には、吐出脈動を減衰させるバッフルプレート３９が収容されている。上述した通路１ａ，２ａ、吐出空間３７、弁収容孔３８ｂ、及び吐出口３８ａにより圧縮室２３から吐出室３４に吐出された冷媒ガスを圧縮機外へ送り出す吐出通路４５が構成されている。

この圧縮機の吐出容量は、ピストン１６のストロークによって決定され、このストロークは、駆動軸７と垂直な面に対する斜板２０の傾斜角度によって決定される。即ち、ピストン１６の前面にかかる圧力、即ち圧縮室２３の圧力（シリンダボア内の圧力）と、ピストン１６の背面にかかる圧力、即ちクランク室４の圧力（クランク室圧）との差圧、及び、ピストンストロークを小さくする方向にヒンジボール２１を付勢するデストロークスプリング２８の付勢力とがバランスするところで斜板２０の傾きが設定され、これによりピストンストロークが決定されて吐出容量が決定されるようになっている。

これにより、クランク室４の圧力が低くなれば、圧縮室２３とクランク室４との差圧が大きくなるので、斜板２０の傾斜角度を大きくする方向にモーメントが働く。このため、図１に示されるように、斜板２０の傾斜角度が大きくなると、デストロークスプリング２８からの付勢力に抗してヒンジボール２１がスラストフランジ側へ移動し、ピストン１６のストローク量が大きくなって吐出容量が大きくなる。逆に、クランク室４の圧力が高くなれば、圧縮室２３とクランク室４との差圧が小さくなるので、斜板２０の傾斜角度を小さくする方向にモーメントが働く。このため、図２に示されるように、斜板２０の傾斜角度が小さくなると、ヒンジボール２１がスラストフランジ１７から遠ざかる方向に移動し、ピストン１６のストローク量が小さくなって吐出容量が小さくなる。

そして、本構成例においては、シリンダブロック１、バルブプレート２、及びリアヘッド３に亘って形成された通路１ｂ，２ｂ，３ｂによって吐出室３４とクランク室４とを連通する給気通路４０が形成され、また、シリンダブロック１及びバルブプレート２に形成された通路１ｃ，２ｃ及びシャフト７に形成された通路７ｃやラジアル軸受１４の隙間などを介してクランク室４と吸入室３３とを連通する抽気通路４１が形成されている。また、給気通路４０上に圧力制御弁４２が設けられ、この圧力制御弁４２により吐出室３４からクランク室４へ流入する冷媒流量を調節することで、クランク室４の圧力を制御するようにしている。

ここで、圧力制御弁４２は、リアヘッド３に形成された装着孔４３に挿着され、弁部４２ａ、ソレノイド４２ｂ、及びベローズ４２ｃを有している。ベローズ４２ｃは、吸入圧力が低下した時に伸長し、給気通路４０を開く方向へ弁部４２ａを移動させる。ソレノイド４２ｂは、図示しないコントロールユニットから供給される電流が増加したときに給気通路４０を閉じる方向へ弁部４２ａを付勢する。そして、給気通路４０の開度又は開時間を外部から供給される通電量を調節することで、吸入圧力が目標値となるようクランク室圧を制御すると共に、通電を停止（ｏｆｆ）して給気通路４０を全開とし、クランク室圧を高めて吐出容量を最小にするなどの制御を行う。

したがって、通電を停止した状態においては、圧縮室２３、吐出孔３２、吐出室３４、給気通路４０、クランク室４、抽気通路４１、吸入室３３により、圧縮機内に内部循環経路が構成され、この内部循環経路により、斜板２０の傾斜角度が最小又は最小付近にあるときに冷媒ガスを圧縮機内に循環させ、圧縮機内部の摺動部分を潤滑及び冷却するようにしている。

また、前記吐出通路４５の弁収容孔３８ｂには、逆止弁５０が収容されている。この逆止弁５０は、図３及び図４に示されるように、有底筒状のケース５１と、このケース内に収容される弁体５２と、この弁体５２を付勢するコイル状のバネ５３と、弁体の動きを規制するストッパ５４と、前記弁体５２に摺動可能に嵌合して弁体５２と共にダンパ室５５を構成する区画部材５６とを有して構成されている（第1の実施例）。

ケース５１は、底部５１ａと、この底部５１ａに続いて形成されたオーバーラップ部５１ｂと、このオーバーラップ部５１ｂに続いて形成されたガイド部５１ｃと、このガイド部５１ｃに続いて延設された円筒部５１ｄとを有して構成されている。底部５１ａには、弁体の先端部が当接するシート面５７と、このシート面５７の中央部に形成された弁孔５８とを有している。オーバーラップ部５１ｂは、底部５１ａに対して略垂直に立設され、弁体５２の先端部とケース５１の深さ方向で所定長の嵌合状態を可能としている。

ガイド部５１ｃは、シート面５７から離れるにつれて広がるように形成されており、弁体５２の先端部との間で冷媒ガスの流れを絞るテーパ面５９を有している。円筒部５１ｄは、ガイド部５１ｃの最も径が広がった部分からケースの軸方向に延設されており、弁体５２をケース５１の深さ方向（軸方向）に沿った移動を許容するようになっている。
また、ケースの解放端近傍の内壁には、後述するストッパ５４を係止させる係止凹部６０が全周に亘って環状に形成されている。

これに対して、弁体５２は、ケース５１内に収容され、ケース５１の深さ方向（軸方向）に摺動自在となっている。この弁体５２は、その先端部に形成された弁頭部５２ａと、この弁頭部に続いて形成され、背面にバネ５３を収容する凹部６１が形成された筒状の胴部５２ｂと、この胴部５２ｂの外周面から突設されたガイド羽根部５２ｃとを有している。弁頭部５２ａには、軸方向に突出する凸部５２a1とこの凸部５２a1の周囲に形成された段差部５２a2とが形成されている。この凸部５２a1は、ケース５１のシート面５７と当接可能なシート面６２を有し、ケース５１のシート面５７に接触したり離隔したりすることで、弁孔５８を開閉するようにしている。ガイド羽根部５２ｃは、胴部の外周面に等間隔に複数設けられ（この例では、９０度間隔に４つ設けられ）、ケース５１の円筒部５１ｄの内周面を軸方向に摺接することで弁体５２をケース５１の軸方向にスムーズに案内する。また、隣り合うガイド羽根部間は、弁孔５８からケース５１内に流入した冷媒ガスを弁体５２の下流側へ流通させる通路部５２ｄとなっている。

ストッパ５４は、この例では、アルミや合成樹脂等によって形成された薄板状の部材を菊座状に形成したもので、円盤状の座面部５４ａとこの座面部５４ａから放射状に等間隔に延設されて同方向（弁体と反対側）に折り曲げられた可撓性を有する複数の爪部５４ｂ（この例では、６０度間隔に６つ設けられている）とを有して構成され、ケース５１の解放端部に座面部５４ａの側から押し込んで爪部５４ｂを弾性変形させ、爪部５４ｂの先端をケース５１の内壁の解放端近傍に形成された前記係止凹部６０に引っ掛けるように係止させてケース５１に固定させるようにしている。したがって、ストッパ５４をケース５１に固定した状態においては、隣り合う爪部５４ｂ間の隙間によってストッパ５４の前後を連通させる連通部５４ｃが形成され、前記弁体５２と前記ケース５１の内周面との間には、弁体５２が開いた状態（弁体５２の弁頭部５２ａがオーバーラップ部５１ｂから外れるようにリフトした状態）においてケース５１の弁孔５８からストッパ５４の連通部５４ｃにかけて吐出ガスを流通させるガス通路６５が形成される。

区画部材５６は、ストッパ５４の座面部５４ａに一体に成型されているもので、バネ５３の径よりも大きい内径を有する円筒状の筒状部材として形成され、軸方向の寸法が弁体５２に形成された凹部６１の軸方向の寸法に略等しいかそれよりも短く形成されている。この区画部材５６の外径は、弁体５２の凹部６１の内径よりも僅かに小さく形成されており、この例では、区画部材（筒状部材）５６の外周面と弁体５２の凹部６１の内周面とのクリアランスが０．１ｍｍ程度に設定され、区画部材５６を弁体５２の凹部６１に摺動自在に内嵌することでダンパ室５５が形成されている。

前記バネ５３は、このダンパ室５５に軸方向で圧縮された状態で収容されているもので、弁体５２の弁頭部５２ａとストッパ５４の座面部５４ａとの間に弾装されており、弁体５２の凸部５２a1をケース５１のシート面５７に所定のセット荷重で押圧するように調整されている。

以上の構成において、次に、逆止弁５０の動作を説明する。尚、弁孔５８の直径をａ１、その面積をＡ１とし、弁体５２の弁頭部５２ａに形成された凸部５２a1のシート面６２の直径をａ２、その面積をＡ２とし、弁体５２の弁頭部５２ａの直径をａ３、その面積をＡ３とする。
閉弁時においては、弁体５２の凸部５２a1のシート面６２がケース５１のシート面５７に当接し、弁孔５８を塞いでいる凸部５２a1の部分には吐出室側の圧力である吐出室側吐出圧力（Ｐｄｃ）が作用している。また、ケース５１のシート面５７と弁体５２の段差部５２a2との間には、空間６３が形成され、この空間６３に弁体５２とケース５１のオーバーラップ部５１ｂとのクリアランスを介して弁体下流側の外部サイクル側の圧力である外部サイクル側吐出圧力（Ｐｄｓ）が入り、段差部（面積Ａ３−Ａ２）５２a2に外部サイクル側吐出圧力（Ｐｄｓ）が作用する。また、シート面５７のうち、弁孔５８よりも外側の部分（面積Ａ２−Ａ１）には、吐出室側吐出圧力（Ｐｄｃ）から外部サイクル側吐出圧力（Ｐｄｓ）にかけて圧力勾配があるので、ほぼ（Ｐｄｓ＋Ｐｄｃ）／２の圧力が作用する。これに対して、弁体５２の上面（面積Ａ３）には，外部サイクル側吐出圧力（Ｐｄｓ）が作用しており、この外部サイクル側吐出圧力（Ｐｄｓ）はバネ５３のバネ荷重Ｆ0 とともに弁体５２を閉方向へ押圧している。よって、逆止弁５０は、
Ａ１×Ｐdc＋（Ａ２−Ａ１)(Ｐdc＋Ｐds)/２＋（Ａ３−Ａ２）Ｐds＞Ａ３×Ｐds＋Ｆ0
となる条件にて開弁される。

そして、開弁直後においては、弁体５２がシート面５７から離反し、弁孔５８が開いた状態にあるが、弁体５２の先端部（弁頭部５２ａ）がオーバーラップ部５１ｂから外れていないため、弁孔５８から流入された冷媒はオーバーラップ部５１ｂにおける弁体５２とケース５１とのクリアランスを介してシステム側へ流れるだけであり、逆止弁５０は実質的に開いていない状態にある。この状態においては、吐出室側吐出圧力（Ｐｄｃ）が凸部５２a1及び段差部５２a2に作用し、吐出室側吐出圧力（Ｐｄｃ）の作用する面積が広がるので、開弁力は強くなり、バネ５３のバネ荷重に打ち勝って弁体５２は全開方向へ移動する。

図３（ｂ）は全開状態を示すもので、弁体５２の先端部がオーバーラップ部５１ｂから外れ、吐出室側の冷媒ガスが逆止弁５０のガス通路６５を介して外部サイクル側へ吐出される。バネ定数Ｋは圧力荷重に比べて小さく設定してあるので、通常運転時においては、逆止弁５０はこの全開状態まで開口するようになっている。

低流量時においては、弁体５２の前後の圧力差（Ｐｄｃ−Ｐｄｓ）が小さく、バネ５３のバネ荷重に抗して弁体５２を全開状態に維持できなくなることがある。このとき、ガイド部５１ｃは、末広がりのテーパ面を有しているので、弁体５２のリフト量が小さくなってくると、弁体５２の先端部とガイド部５１ｃとの間の通路が絞られ、弁体５２の前後の圧力差が大きくなる。このため、この圧力差によって弁体５２はガイド部５１ｃよりも下方へ移動することができなくなり、所定量以上のリフト量に維持されようとする。

ところが、上述のようにダンパ室５５が形成されていない場合には、吐出室側に圧力脈動や、突発的な圧力変動が生じると、弁体５２のリフト量を維持することができなくなり、弁体５２の先端部がガイド部５１ｃよりも下方へ移動し、弁体５２がシート面５７に着座して前述したチャタリングを起こす不都合が生じる。

これに対して、上述のように、弁体５２とストッパ５４との間にダンパ室５５を形成することで、圧力脈動や、突発的な圧力変動があった場合でも、弁体５２の急激な動きを緩和することが可能となる。
また、上述の構成においては、ダンパ室５５にバネ５３が配置されているので、ケース５１と弁体５２との間に形成されるガス通路６５にバネ５３を配置する必要がなくなり、バネ５３により通路抵抗が大きくなる不都合を回避することも可能となる。
さらに、区画部材５６がストッパ５４に一体に形成された筒状部材として構成されているので、部品点数の増加を抑えることが可能となり、また、ケース５１への組み付けも簡易に行うことも可能となる。

以上の構成においては、弁体５２の動きをガイドするために弁体５２の胴部５２ｂから外側へガイド羽根部５２ｃを突設し、また、ストッパ５４に一体に形成された区画部材（筒状部材）５６を弁体５２の凹部６１に摺動自在に内嵌させることでダンパ室５５を形成した例を示したが、図５及び図６に示されるように、弁体５２のガイド羽根部を無くして弁体５２の胴部５２ｂの外周面を滑らかに形成し、区画部材５６をストッパ５４と一体に形成された筒状部材で構成し、この区画部材５６を弁体５２の胴部５２ｂに摺動自在に外嵌することで、区画部材５６の内側と弁体５２の凹部６１とで囲まれた空間に、バネ５３を圧縮した状態で収容するダンパ室５５を形成するようにしてもよい（第2の実施例）。

尚、この例で示すストッパ５４は、前記構成例のように菊座状に形成されているものではなく、合成樹脂などで構成された円柱状の本体部５４ｄとこの本体部５４ｄから放射方向に突設された突出部５４ｅとを有して構成され、隣り合う突出部５４ｅ間にストッパ５４の前後を連通させる連通部５４ｆが形成されている。そして、このストッパ５４をケース５１の開口部から圧入することでケース５１に固定し、周縁に形成されている連通部５４ｆを弁体５２とケース５１との間に形成されるガス通路６５の一部としている。

このような構成によれば、前記第1の実施例の効果に加えて、弁体５２の胴部５２ｂが区画部材（筒状部材）５６に摺動自在に内嵌されているので、弁体５２にガイド羽根部を設けなくても弁体５２の軸方向への動きが区画部材５６よって案内されることとなり、区画部材５６の周囲にガス通路６５を大きく確保することが可能となり、また、障害物がないことに加え、弁孔５８から入って弁頭部を回り込んで下流側へ流れる冷媒ガスもシンメトリック（対照的）にケース内部を流れてストッパ５４の連通部５４ｆから吐出されるので、通路抵抗を小さくすることが可能となる。

以上までの構成においては、区画部材（筒状部材）５６がストッパ５４に一体に形成された例を示したが、図７，８に示されるように、区画部材５６を、アルミ等の金属や合成樹脂等で形成された有底筒状の円筒部材で構成し、ストッパ５４と別体で構成するようにしてもよい（第３の実施例）。

この区画部材（円筒部材）５６は、内側に収容されるバネ５３によってストッパ５４の座面部５４ａに当接した状態が保持されるようになっており、開口部分がバネ５３の径よりも大きい内径寸法に形成され、且つ、弁体５２の凹部６１の内径よりも僅かに小さい外径寸法に形成されているもので、開口側を弁体５２の凹部６１に摺動可能に挿入させて、ストッパ５４と弁体５２との間にバネ５３を収容したダンパ室５５を形成するようにしている。
尚、他の構成は、第1の実施例と同様であるので、同一箇所の同一符号を付して説明を省略する。

このような構成によれば、第1の実施例に示される作用効果に加え、弁体５２と区画部材（筒状部材）５６との間に形成されるクリアランスに起因して弁体５２がケース５１の軸心からずれ、また、傾いた場合でも、区画部材５６はストッパ５４と別体に形成されているので、そのようなずれや傾きを吸収することが可能となる。このため、弁体５２とストッパ５４との厳格な芯出しが不要となり、逆止弁５０の厳格な組み付け精度が不要となる。

４ クランク室
７ シャフト
１５ シリンダボア
１６ ピストン
２０ 斜板
２３ 圧縮室
３３ 吸入室
３４ 吐出室
４５ 吐出通路
５０ 逆止弁
５１ ケース
５１ａ 底部
５１ｂ オーバーラップ部
５２ 弁体
５２ａ 弁頭部
５２ｂ 胴部
５２ｃ ガイド羽根部
５３ バネ
５４ ストッパ
５４ｃ、５４ｆ 連通部
５５ ダンパ室
５６ 区画部材
５８ 弁孔
６１ 凹部
６５ ガス通路

Claims (4)

1. 圧縮機の吐出室に吐出された作動流体を圧縮機外へ送出する吐出通路に設けられ、閉弁圧が開弁圧よりも小さく設定された逆止弁であって、
   底部に弁孔が形成された有底筒状のケースと、
   このケースの深さ方向に沿って前記ケース内を移動可能であり、前記弁孔を開閉する弁体と、
   前記弁体を前記底部に対して付勢するバネと、
   前記弁体の動きを制限すると共に連通部が形成されたストッパとを備え、
   前記弁体と前記ケースの内周面との間に前記弁孔から前記連通部にかけてガス通路を形成し、
   前記弁体に摺動可能に嵌合する区画部材により前記弁体と前記ストッパとの間にダンパ室を形成し、
   前記区画部材は、前記ストッパと別体に形成された有底の筒状部材で構成され、前記ケースの軸心に対する前記弁体のずれや傾きを許容しつつ、前記バネにより前記ストッパの座面部に当接した状態が保持されることを特徴とする逆止弁。
2. 前記バネは、前記ダンパ室に収容されることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
3. 前記弁体は、前記弁孔を開閉する弁頭部と、この弁頭部に続いて形成され、
   背面に凹部が形成された胴部と、この胴部の外周面から突設して前記ケースの内周面を摺接するガイド羽根部とを備え、
   前記区画部材の開口側を前記胴部の凹部に摺動可能に内嵌させることで前記ダンパ室を形成したことを特徴とする請求項２記載の逆止弁。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の逆止弁を用いた可変容量型圧縮機であって、クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、前記シャフトの回転に同期して回転すると共に、シャフトに対して傾斜可能に設けられた斜板と、前記斜板の周縁に係留され、前記斜板の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復摺動するピストンと、前記ピストンの往復摺動により前記シリンダボアに選択的に連通する吸入室および吐出室とを有し、前記斜板の傾斜角を変更することで吐出容量を可変制御するよう斜板式であることを特徴とする可変容量型圧縮機。

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