JPH09209960A - 弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造の簡略化により、弁シール機構部分の加
工性を向上し、弁の小型化を容易にする。 【解決手段】 弁室２の底壁に流体流入口１０を設け、
この流体流入口１０周辺の弁室２底面に、流入口１０と
弁室２とを連通する連通口８を有するドーナツ板状の弾
性シート６を装着固定する。そして、この弾性シート６
の弁室２側の面部を弁座７とするとともに、前記弁室２
内に弁体３を上下動可能に、かつ、前記弁座との間に弁
シール機構を形成するようにバネ等により前記弁座７側
へ押圧して収納する。また、弁シール機構を構成する凸
状部３ａまたは７ａを設ける場合は、弁体３の底面また
は弁座７に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用圧
縮機に使用されるリリーフ弁、閉鎖弁、逆止弁等の弁に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用圧縮機等に使用される弁と
しては、例えば図３に示すようなリリーフ弁が知られて
いる。図３に示されるように、このリリーフ弁の弁本体
５１は、６角ボルト頭状の部分５１ａとねじ部５１ｂと
から構成されている。ねじ部５１ｂは、ガスケット６３
を介し、圧縮機の高圧チャンバ６２を形成するハウジン
グ６１にねじ止めされる。そして、このねじ止めによ
り、リリーフ弁がハウジング６１に固定されている。

【０００３】一方、弁本体５１内部には弁室５２が形成
され、弁室５２の底面内側には環状凸状部５７ａからな
る弁座５７が形成されている。この弁座５７は流入口６
０を介し高圧チャンバ６２に連通している。また、弁室
５２の内部には、底面にゴム製円盤状シート５６を装着
した弁体５３と、この弁体５３を常時弁座５７の方へ押
圧するためのバネ５５とが収納されている。なお、バネ
５５は、弁本体５１に嵌着されたディスク５４により支
持されており、そのバネ力は、定常時において、高圧チ
ャンバ６２のガス圧に抗して弁体５３を弁座５７へ押圧
する程度に設定されている。従って、弁体５３の底面に
装着されたゴム製円盤状の弾性シート５６が、弁座５７
の凸状部５７ａに押圧され、機密性が保持される。従来
の弁の弁シール機構は以上の如く構成されている。

【０００４】この様な構成において、圧縮機運転中、高
圧チャンバ６２のガス圧が上昇し、所定値以上になった
場合は、流入口６０からのガス圧がバネ５５の押圧力に
打ち勝ち、弁体５３を上方へ押し上げる。この結果、弁
室５２及びディスク５４に設けた逃がし孔５９を介し高
圧チャンバ６２を大気に開放し、高圧チャンバ６２の異
常圧力上昇を防止している。

【０００５】また一方、最近のリリーフ弁は、車両用圧
縮機の小形化の要求に伴い小形化が進んでいる。例え
ば、弁座５７の凸状部５７ａは、その高さが１ｍｍ以
下、また、巾が約０．５ｍｍと、非常に小さくなってき
ている．このため、弁座部の加工、例えば表面粗さ等に
関し、高い精度が要求される様になってきた。

【０００６】しかし、上記の如く従来の弁は、弁座５７
が弁室５２底面の内側にあるため、深い円筒状の穴の底
部での加工を必要としていた。このため、作業性が悪
く、加工精度の確保において問題が多かった。また、弁
体５３の底面に円盤状の弾性シート５６を装着固定する
ため、弁体５３の底面部に浅い円形凹部を加工し、この
凹部に弾性シート５６を圧入接着するという繁雑な工程
を必要としていた。

【０００７】この発明は、この様な従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、簡略な構造であって、且つ、加工性の良い
弁シール機構を備えた弁を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、弁本体内部に弁室を形
成し、この弁室の底壁に流体の流入口を設け、この流入
口周辺の弁室底面に、前記流入口と前記弁室とを連通す
るための連通口を有するドーナツ板状の弾性シートを装
着固定し、この弾性シートの弁室側の面部を弁座とする
とともに、前記弁室内に前記弁体を上下動可能に、か
つ、前記弁座との間に弁シール機構を形成するようにバ
ネ圧等により前記弁座側へ押圧して収納したものであ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の弁において、前記弁体の底面に環状の凸状部を形成
し、この凸状部を前記弁座との接合部としたものであ
る。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の弁において、前記弁座に環状の凸状部を形成し、こ
の凸状部を前記弁体との接合部としたものである。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずかに記載の弁において、前記弾性シートの連通口
を前記流入口より大きくし、弾性シートが前記連通口に
はみ出さないようにしたものである。

【００１２】従って、上記の様に構成された弁では、弁
本体の内部に形成された弁室内において、精密仕上げを
要する弁座を加工する必要がない。特に請求項１に記載
の弁においては、弾性シートを弁室底面に装着すること
により、流入口から弁室にかけての通路中に弁座ができ
る、更に、弁体底面に弾性シート取り付け用の繁雑な工
程の加工が不要となるので、弁座加工の容易性と相俟っ
て作業性が極めて良好となる。

【００１３】請求項２に記載の弁においては、弁体の底
面に精密仕上げを要する凸状部を形成したので、弁体を
単体で加工するときにこの凸状部を加工できる。従っ
て、作業性が向上し、加工精度の確保が容易となる。

【００１４】請求項３に記載の弁においては、弾性シー
トを成型する場合、同時に凸状部を一体成形すればよ
く、加工作業の簡略化が図れる。

【００１５】請求項４に記載の弁においては、流体が流
入口から弁室に入る際、流体の動圧が弾性シートに加わ
ることがなく、弾性シートの変形、剥離などが生じな
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下この発明の第１実施形態を図
１に基づき説明する。この第１実施形態は、この発明を
車両用圧縮機に使用するリリーフ弁に具体化したもので
ある。

【００１７】図１に示すように、弁本体１は６角ボルト
頭状の部分１ａとねじ部１ｂとからなり、その内部には
略円柱状の空洞を設け、この空洞を弁室２としている。
弁室２の底壁には、流体としての冷媒の流入口１０が設
けられている。また、弁室２の底面内側にはドーナツ板
状の弾性シート６が弁室に対し圧入、接着、焼き付け等
の手段により固定されている。この弾性シート６の中央
の孔は、流入口１０と弁室２とを連絡する連通口８とし
て機能する。この流入口１０及び前記連通口８はそれぞ
れ円形の通孔であって、連通口８の方を大径としてい
る。また、弾性シート６の材料としては、シール用のゴ
ム製品、より具体的には、冷媒に対し膨潤しにくい材
料、例えば水素添加ニトリルブタジエンを用いている。
そして、この弾性シート６の弁室２側の面部を弁座７と
している。

【００１８】弁体３は、弁座７上方の弁室２内に、弁室
の側壁との間に空隙２ａを残す状態で収納され、ディス
ク４に支えられたバネ５の押圧力により常時弁座７側に
押圧されている。また、弁体３の底面部には、凸状部３
ａが形成され、この凸状部３ａを弁体３と弁座７との接
合部としてこの弁のシール機構を形成している。前記デ
ィスク４は、皿状構造のもので複数の小径のガス逃がし
孔９を有しており、弁室２上方の開口部にかしめ止めさ
れている。

【００１９】上記のように構成されたリリーフ弁は、車
両用圧縮機の高圧部ハウジング１１に対しガスケット１
３を介してねじ止めされている。このガスケット１３は
適宜Ｏリング等の他のシール部材に変更してもよい。従
って、弁体３に対しては、バネ５の押圧力に対抗するよ
うに高圧チャンバ１２内のガス圧が作用するが、通常の
運転状態では弁体３と弁座７との気密シールが維持さ
れ、所定値に高圧ガスの圧力が上昇した場合に、バネ５
の押圧力に抗して弁体３が上方に押し上げられるよう
に、バネ５のバネ力を設定している。

【００２０】次に、上記のように構成れたリリーフ弁の
動作について説明する。上記リリーフ弁を使用した車両
用圧縮機において、外気温度の上昇等により冷房負荷が
過大となり、高圧ガスの圧力が上昇し所定値に達する
と、高圧ガスによる弁体３押し上げ力がバネ５の押圧力
に打ち勝ち、弁体３を上方に押し上げ、弁を開く。弁が
開かれると高圧チャンバ１２内の高圧ガスが流入口１
０、空隙２ａ、弁室２を介し、逃がし孔９から大気に流
出し、高圧チャンバ１２内の圧力が低減され、ガス圧力
の異常上昇による危険が回避される。そして、高圧チャ
ンバ１２内の圧力が低下すると、再びバネ５の押圧力が
高圧チャンバ１２内のガス圧に打ち勝ち、弁は閉じられ
る。

【００２１】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、以下のような優れた効果を奏する。 （ａ）圧縮機の運転時に、高圧チャンバ１２内の圧力が
所定値に達するとリリーフ弁の弁体３がバネ５の押圧力
に抗して上方に移動され、流入口１０から逃がし穴９に
至る弁本体１内の通路が開かれ、高圧チャンバ１２内の
高圧ガスが外部に放出される。従って、圧縮機内部の圧
力が異常に高くなる危険性が回避される。

【００２２】（ｂ）弁座７は、弁室２の底面に固着した
ドーナツ板状の弾性シート６の弁室２側の面部に形成さ
れるので、従来のように、円筒状穴として形成された弁
室内の底面において高精度の加工を施す必要がなく、加
工性が著しく向上し、弁の小型化が容易となる。

【００２３】（ｃ）弁座７を上記のようにドーナツ板状
の弾性シート６上に形成すると共に、凸状部３ａを弁体
３の底面に形成したので、弁における弁開閉機能に重要
であって、且つ、精密仕上げを要する凸状部の加工を、
弁体３の単体加工時に加工することができ、作業性の向
上と相俟って高精度の仕上げが確保され、シール機能の
向上を図ることができる。

【００２４】（ｄ）弾性シート６の固定は、円柱状の穴
として構成された弁室２の底面に圧入、接着、焼き付け
等の方法で固定されるので、従来の様に格別に弾性シー
ト収納部を形成する必要がなく、弁の構造が簡略化され
る。

【００２５】（ｅ）ドーナツ板状の弾性シート６の連通
口８の径を、弁本体の流体の流入口１０の径より大きく
したので、この弁の作動時、弾性シート６は流入口１０
から放出される流動ガスの動圧の影響を受けない。従っ
て、弾性シート６の剥離、変形が生じにくい。

【００２６】（ｆ）ドーナツ板状の弾性シート６を水素
添加ニトリルブタジエンで構成したので、冷媒による膨
潤劣化が少なく、弾性シート６の耐久性が良い。

【００２７】次に、この発明の第２の実施形態を図２に
従って説明する。この第２の実施形態においては、図２
に示すように、弁体３の底面はフラットに構成し、一
方、弾性シート６の弁室側の面部、即ち弁座７の連通口
８周縁に凸状部７ａを構成し、この凸状部７ａの頂部を
弁体３との接合部としている。

【００２８】以上のように構成した第２の実施形態によ
れば、弁シール機構として重要な凸状部７ａが、ゴム製
等の弾性シート６の成形時に一体成形可能となり、作業
性が著しく向上する。

【００２９】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することも可能である。 （１）この発明を車両用圧縮機以外の用途向けリリーフ
弁に具体化すること。 （２）この発明をリリーフ弁以外の弁、例えば閉鎖弁や
逆止弁に具体化すること。 （３）この発明をねじ込み固定型の弁として説明した
が、流入口に配管を接続するタイプとして具体化するこ
と。 （４）弾性シートを他のシール用材料に変更すること。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明によれば、弁室内における精密加工が不要となり、作
業性が向上し、弁の小型化に対応し易い。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、精密仕上
げを要する弁シール機構の凸状部を弁体底面側に設けた
ので、加工精度の確保が容易となる。

【００３２】請求項３に記載の発明によれば、弁シール
機構に重要な凸状部を弾性シートに設けたので、弾性シ
ートの成形時に一体成形可能となり、加工作業の簡略化
が行える。

【００３３】請求項４に記載の発明によれば、高圧ガス
解放時に、弾性シートが流体の動圧の影響を受けないの
で、この弾性シートは剥離、変形等の悪影響を受けな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の弁を示す断面図。

【図２】 第２の実施形態の弁を示す部分断面図。

【図３】 従来の弁を示す断面図。

【符号の説明】

１…弁本体、２…弁室、３…弁体、３ａ…凸状部、４…
ディスク、５…バネ、６…弾性シート、７…弁座、７ａ
…凸状部、８…連通口、９…逃がし孔、１０…流入口、
１１…圧縮機ハウジング、１２…高圧チャンバ、１３…
ガスケット。

フロントページの続き (72)発明者 平野 有香 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体内部に弁室を形成し、この弁室の
   底壁に流体の流入口を設け、この流入口周辺の弁室底面
   に、前記流入口と前記弁室とを連通するための連通口を
   有するドーナツ板状の弾性シートを装着固定し、この弾
   性シートの弁室側の面部を弁座とするとともに、前記弁
   室内に弁体を上下動可能に、かつ、前記弁座との間に弁
   シール機構を形成するようにバネ圧等により前記弁座側
   へ押圧して収納したことを特徴とする弁。
2. 【請求項２】 前記弁体底面に環状の凸状部を形成し、
   この凸状部を前記弁座との接合部としたことを特徴とす
   る請求項１に記載の弁。
3. 【請求項３】 前記弁座に環状の凸状部を形成し、この
   凸状部を前記弁体との接合部としたことを特徴とする請
   求項１に記載の弁。
4. 【請求項４】 前記弾性シートの連通口を前記流入口よ
   り大きくし、弾性シートが前記連通口にはみ出さないよ
   うにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の弁。