(57)【要約】【課題】ピストン挙動を安定化し、ピストンのチャタリングによる異音を防止する、挙動安定化制御弁を提供する。【解決手段】高圧側の圧力を受ける弁体の受圧面積と、流体の通路内の圧力を受けるピストンの受圧面積の比を１：１とし、弁体が流体の通路を閉じているときに、弁体に圧力差によりかかる荷重Ｆ１と、弁体が流体の通路を開いたときに、第１ピストン２３に圧力差にかかる荷重Ｆ２の急変を防止することにより、弁体の挙動を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の通路を開閉する弁体と、弁体を移動させるピストンと、ピストンへ荷重を与える弾性体と、ピストンの運動方向を規制する規制手段からなり、前記ピストンにかかる圧力差及び弁体にかかる圧力差の少なくとも一方と、前記弾性体の荷重とでピストンの動きを制御する制御弁において、高圧側の圧力を受ける弁体の受圧面積と、流体の通路内の圧力を受けるピストンの受圧面積の比が１：１であることを特徴とする挙動安定化制御弁。
【請求項２】
請求項１記載の挙動安定化制御弁であって、弁体が球および球座からなることを特徴とする挙動安定化制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用空調装置等に供されるスライディングベーン式圧縮機に使用するベーン背圧付与装置の挙動安定化制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のようにスライディングベーン式圧縮機においては、ベーンとシリンダとロータと両サイドプレートで圧縮室を形成し、ロータの回転に伴って冷媒等を吸入し、圧縮・吐出する。その際、圧縮室を構成するため、ベーンの先端がシリンダ内壁に接するように摺動運動をする必要があり、ベーン背圧付与装置によりベーンに冷媒あるいは潤滑油による圧力を付与し、シリンダ内壁に押し付ける構成が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下図面を参照しながら、上述した従来のスライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置の一例について説明する。
【０００４】
図２及び図３は従来の差圧給油式のベーン背圧付与装置を有するスライディングベーン式圧縮機の具体構成を示すものである。
【０００５】
同図において、シリンダ１は、円筒内壁を有し、ロータ２は、その外周の一部がシリンダ１内壁と微小隙間を形成する。ベーンスロット３は、ロータ２に設けられ、複数のベーン４はベーンスロット３内に摺動自在に挿入されている。駆動軸５は、ロータ２と一体的に形成され、前部側板６および後部側板７に回転自在に軸支される。前記前部側板６および後部側板７は、それぞれシリンダ１の両端を閉塞して内部に作動室８を形成する。
【０００６】
吸入口９は、低圧側の作動室８に連通し、吐出口１０は、吐出弁１１を配し、高圧側の作動室８に連通する。高圧ケース１２は、高圧通路１３に連通する高圧室１４を形成し、下部に油溜り部１２ａを有して、高圧流体中の潤滑油を分離捕捉する。
【０００７】
１５はベーン背圧付与装置を示し、ベーン背圧付与装置本体１６は、後部側板７に配設され、絞り１９を経由し、高圧室１４下方の油溜り部１２ａの潤滑油を給油通路１８で、ロータ２に設けられたベーン背圧室１７に供給し、またベーン背圧付与装置本体１６は、高圧室１４上方の冷媒も給油通路１８でベーン背圧室１７に供給する。
【０００８】
給油通路１８途中に設けられた第１球座２０と第１球体２１で弁体を構成し、給油通路１８を連通、遮断する。第１ピストン室２２は、第１球座２０に第１球体２１と反対側で開口し、運動方向を規制し摺動自在に第１ピストン２３を配設する。第１ピストン２３は、第１球座２０側へ移動した際、第１球体２１を第１球座２０から遊離させ、給油通路を連通する。又、第１ピストン２３は、反対側へ移動した際、給油通路１８を遮断する。
【０００９】
第１圧力導入路２４は、第１ピストン２３の下方に位置する第１下部ピストン室２５と圧縮前（吸入圧力雰囲気）の作動室８とを連通する。弾性体２６は、第１ピストン２３に荷重を与え、逆止弁２７は、通路１８の途中に有り、ベーン背圧室１７から第一ピストン室２２への流体の逆流を防止する。
【００１０】
以上のように構成されたスライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置について、以下その動作について説明する。
【００１１】
エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸５およびロータ２が図３において矢印で示す時計方向に回転すると、これに伴い低圧流体（潤滑油を含む冷媒）が吸入口９より作動室８内に流入する。ロータ２の回転に伴い圧縮された高圧流体は吐出口１０より吐出弁１１を押し上げて高圧通路１３より高圧室１４に流入し、流体中の潤滑油の一部が高圧ケース１２内で分離補捉され、高圧ケース１２の油溜り部１２ａに溜る。その潤滑油は、ベーン背圧付与装置１５によりベーン背圧室１７へ供給され、ベーン４をシリンダ１の内周面に押し付け、作動室８を形成し圧縮動作を行なう。
【００１２】
動力伝達を受けてロータ２が回転し運転されると、高圧室１４の圧力は上昇し、第１ピストン室２２の圧力が上昇する。また、第１下部ピストン室２５は、圧縮前の圧縮室に開口している第１圧力導入路２４に連通しているため、第１ピストン２３の下部圧力は上部圧力より低くなり、第1ピストン２３にかかる圧力差が弾性体２６の荷重より大となった際に、第１ピストン２３は下方へ移動し、第１球体２１は、第１球座２０に着座し、連通路は遮断される。
【００１３】
その後、第１ピストン室２２内圧力と圧縮前の作動室に連通している第1下部ピストン室２５とは、ピストンとピストン室との隙間によって圧力が平衡化され、ほぼ同等となる。従って、ベーン背圧室１７圧力より低くなり、逆止弁２７が作動する。
【００１４】
以降、第１球体２１は、高圧室１４圧力と第１ピストン室２２内圧力の差圧力による荷重が弾性体２６の荷重より大きい間、着座した状態が継続する。
【００１５】
動力伝達が停止し、ロータ２の回転が止まると、第1球体２１にかかる高圧室１４の圧力が低下し、第１ピストン室２２との圧力差による荷重が低下する。その圧力差による荷重より、弾性体２６の荷重が大きくなった時点で、第１ピストン２３が上方に移動し、第１球体２１を押し上げ、第１球座２０から離れ、高圧室１４とベーン背圧室１７との給油通路１８が連通する。
【００１６】
しかしながら、上記構成は、第１球体２１と第1ピストン２３の動きが、弾性体２６の荷重と、第１球体２１にかかる差圧力または第1ピストン２３の上下にかかる差圧力のいずれか一方の差圧力により制御される構成である。そのため、圧縮機の停止時、高圧室１４の圧力が低下し、弾性体２６の荷重が第１球体２１にかかる差圧力の荷重より大きくなり、第1ピストン２３が第１球体２１を押し上げ、第１球座２０から離れ、弁体が開いた際に、第１球体２１に作用する圧力差が無くなると同時に第１ピストン室２２に高圧室１４の圧力が作用し、第1ピストン２３の下向きにかかる差圧力が弾性体２６の荷重より大となり、第1ピストン２３が下向きに動き、第１球体２１が第１球座２０に着座し、弁体が閉じることとなる。
【００１７】
その後、第１球体２１が第１球座２０に着座した直後に、ベーン背部に連通している第１ピストン室２２圧力と、作動室８と連通している第１下部ピストン室２５圧力は、ほぼ同等となり、第1ピストン２３にかかる圧力差による荷重はほぼ無くなり、弾性体２６の荷重が、第１球体２１にかかる高圧室１４内圧力による荷重より大きい場合は、第1ピストンが第１球体２１を押し上げる方向に移動し、第１球座２０から第１球体２１は離れ、弁体は開く事となる。
【００１８】
以上のように、高圧室１４の圧力が低下し、弾性体２６の荷重より小さくなり、第1ピストン２３を押し下げることが出来なくなるまで、ピストンの運動は繰り返す事となり、第1ピストン２３はチャタリング現象が発生する。これにより、第1ピストン２３が、ベーン背圧付与装置本体１６の一部と衝突し、その際に発する衝突音が、異音となって発生するという課題を有していた。
【特許文献１】特公平０７−４５８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、ピストンにかかる圧力差及び弁体にかかる圧力差の少なくとも一方と、弾性体の荷重のバランスの急変を防止することで、ピストン挙動を安定化し、ピストンのチャタリングによる異音を防止する挙動安定化制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために本発明は、弁体の高圧側の圧力を受ける受圧面積と流体の通路内の圧力を受けるピストンの受圧面積の比を１：１としたものである。
【００２１】
この弁体の高圧側の圧力を受ける受圧面積と流体の通路内の圧力を受けるピストンの受圧面積の比を１：１とすることによって、ピストンにかかる圧力差及び弁体にかかる圧力差の少なくとも一方と、弾性体の荷重のバランスの急変を防止することで、その結果、ピストンのチャタリングによる異音を防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、弁体の高圧側の圧力を受ける受圧面積と流体の通路内の圧力を受けるピストンの受圧面積の比を１：１とすることによって、弁体にかかる圧力差による荷重とピストンにかかる圧力差による荷重の急変を防止するもので、この構成によれば、弁体にかかる圧力差及びピストンにかかる圧力差の少なくとも一方と、弾性体の荷重のバランスの急変を防止することが出来、ピストンのチャタリングによる異音の発生を防止できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここで、圧縮機の構成については、従来例の構成と共通しているため、説明を省略し、ベーン背圧付与装置の構成について説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１において、ベーン背圧付与装置１５は、流体の通路を開閉する第1球体２１と第1球座２０とからなる弁体と、弁体を移動させる第1ピストン２３と、第1ピストン２３へ荷重を与える弾性体２６と、第1ピストン２３の運動方向を規制する規制手段である第1ピストン室２２からなり、第1ピストン２３にかかる圧力差と弁体にかかる圧力差と、弾性体２６の荷重で第1ピストン２３の動きを制御する制御弁を具備している。
【００２５】
そして、前記弁体の高圧側の圧力を受ける受圧面積と流体の通路の圧力を受ける第1ピストン２３の受圧面積の比が１：１となるよう構成されており、弁体が流体の通路を閉じているときに、弁体に圧力差によりかかる荷重Ｆ１と、弁体が流体の通路を開いたときに、第１ピストン２３に圧力差にかかる荷重Ｆ２の急変を防止する。これにより、弁体に圧力差によりかかる荷重Ｆ１と、弁体が流体の通路を開いたときに、第１ピストン２３に圧力差にかかる荷重Ｆ２と弾性体２６の荷重のバランスの急変を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態を示すベーン背圧付与装置の断面図
【図２】ベーン背圧付与装置を具備したロータリコンプレッサの縦断面図
【図３】同ロータリコンプレッサの横断面図
【符号の説明】
【００２７】
１  シリンダ
２  ロータ
３  ベーンスロット
４  ベーン
５  駆動軸
６  前部側板
７  後部側板
８  作動室
９  吸入口
１０  吐出口
１１  吐出弁
１２  高圧ケース
１３  高圧通路
１４  高圧室
１５  ベーン背圧付与装置
１６  ベーン背圧付与本体
１７  ベーン背圧室
１８  給油通路
１９  給油量を規制する通路
２０  第１球座
２１  第１球体
２２  第１ピストン室
２３  第１ピストン
２４  第１圧力導入路
２５  第一下部ピストン室
２６  弾性体
２７  逆止弁
Ｆ１  弁体に圧力差によりかかる荷重
Ｆ２  第１ピストン２３に圧力差によりかかる荷重
【図１】
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【図２】
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【図３】
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