JP2000002180A - 容量可変型斜板式圧縮機、空調用冷房回路及び容量制御弁 - Google Patents

容量可変型斜板式圧縮機、空調用冷房回路及び容量制御弁

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Abstract

(57)【要約】 【課題】容量可変型斜板式圧縮機において、揺動斜板を
傾角0°の状態からでも確実に復帰可能として、斜板の
最小傾角を0°近傍に設定できるようにする。 【解決手段】斜板22は、ヒンジ機構23を介して駆動
軸6に対し傾動可能かつ同期回転可能に作動連結されて
いる。斜板22の最小傾角は、傾角0°(斜板が駆動軸
に対し直交する状態)近くに設定されている。駆動軸6
上には、斜板22を挟んで傾角減少バネ26と復帰バネ
27とが設けられている。傾角0°近傍から最大傾角に
向けての斜板22の復帰は、斜板22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復帰バネ
27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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、容量可変型斜板式
圧縮機に関し、特に空調システムOFF時における圧縮
機の動力消費を従来よりも低減できる容量可変型斜板式
圧縮機と、その圧縮機を用いた空調用冷房回路と、前記
圧縮機に用いる容量制御弁とに関する。
【0002】
【従来の技術】車輌用空調システムの冷房回路には、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、車輌エンジンから動力を得て駆動さ
れる。従来型の車輌用圧縮機は、電磁クラッチ機構を介
して駆動源たるエンジンと作動連結されており、冷房負
荷が生じたときのみ電磁クラッチによって圧縮機とエン
ジンとを接続し圧縮機に圧縮動作を行わせている。しか
しながら、圧縮機に電磁クラッチ機構を併設すると、全
体重量の増加、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。
【0003】これらの欠点を解消するため、電磁クラッ
チ機構を介在させることなく車輌用圧縮機とエンジンと
を直結して圧縮機に常時動力を伝達するいわゆるクラッ
チレス方式の車輌用圧縮機が提案されている。近年、ク
ラッチレス方式に適した圧縮機として容量可変型の斜板
式圧縮機が注目されている。容量可変型斜板式圧縮機
は、冷房負荷の変動に応じた圧縮能力(吐出容量)の自
律的又は他律的な可変調節性に優れており、エンジンか
ら動力を常に提供する設計を採用しても、エンジン動力
の合理的消費が可能と考えられたためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】確かに、冷房負荷が大
きく継続的な冷房運転が求められる限り、クラッチレス
タイプの容量可変型斜板式圧縮機には何の不都合もな
い。しかし、その反面、例えば搭乗者によって車輌空調
システムの作動スイッチがOFFされた場合のように、
外部からの指令によって冷房機能を停止したときに、ク
ラッチレス圧縮機によるエンジン動力の消費をいかに低
減するかが課題となる。というのも、従来の容量可変型
斜板式圧縮機には次のような事情があったからである。
【0005】一般に容量可変型斜板式圧縮機は、駆動軸
に対する斜板の角度(傾角)を制御することでピストン
ストロークを調節し、その圧縮能力(吐出容量)を調節
している。斜板の傾角制御は、特殊な容量制御弁を用い
てハウジング内に区画されたクランク室の内圧(Pc)
を制御することに依っている。具体的には、クランク室
内圧Pcを高めることで傾角が減少し吐出容量が低下す
るように構成されている。かかる構成において傾角増大
方向への斜板の揺動を実現するためには、クランク室内
圧Pcを低下させたときに斜板が最大傾角に向けて角度
復帰することが必須となるが、従来、斜板角度の復帰動
作を確保するためには最小傾角が0°近傍であってはな
らないという制約があった。即ち、斜板の最小傾角を0
°近傍に設定すると、圧縮動作が実質上行われなくなっ
て復帰に必要な圧縮反力が得られず、斜板角度の復帰が
非常に困難となり、本来の圧縮動作に入れないという不
具合がある。それ故、斜板の最小傾角を例えば+3°〜
+5°程度にとどめておき、最小傾角状態でも圧縮機の
吐出動作が僅かに維持されるようにして圧縮反力が斜板
の傾角増大に貢献する状況を確保する必要があった。こ
うすることで、容量制御弁によるクランク室内圧Pcの
低下に呼応した、傾角増大方向への斜板の復帰が達成さ
れる。
【0006】このため、従来の容量可変型斜板式圧縮機
をクラッチレス化して車輌用空調システムに組み込んだ
場合、空調システムの作動スイッチがOFFとされて斜
板の傾角が最小傾角に調節されたとしても、常に斜板に
圧縮反力が作用するように圧縮機は最小吐出容量での圧
縮動作を継続し、エンジンの動力を僅かづつでも消費し
てしまうという難点があった。このOFF時の動力消費
を低減するためには、最小容量運転時の斜板傾角を極力
小さくして圧縮反力を極力小さくする必要があるが、こ
の圧縮反力を小さくし過ぎると最小吐出容量(最小傾
角)からの復帰ができなくなる。最小吐出容量時の動力
消費を低減することと、圧縮反力による角度復帰を確保
することとは相反する要求であるため、両方の要求を満
足するためには、最小吐出容量(即ち最小傾角)を高精
度に調節する必要がある。それ故、従来の容量可変型斜
板式圧縮機は製造が難しく製造コストが高かった。
【0007】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、容量可変型斜板式圧縮機における
最小吐出容量(最小傾角)からの復帰能力を何ら損なう
ことなく、空調システムOFF時における圧縮機の動力
消費を極力低減できるとともに、製造の容易な容量可変
型斜板式圧縮機を提供することにある。又、そのような
圧縮機を用いた空調用冷房回路及び該圧縮機用の容量制
御弁を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、ハウジング内に区画形成された
シリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室と、前記
シリンダボアに往復動可能に収容されたピストンと、前
記クランク室内に回転可能に支持されると共に外部駆動
源から動力を伝達される駆動軸と、連結案内機構により
前記駆動軸に対し傾動可能且つ同期回転可能に作動連結
されるとともに前記駆動軸と同期回転するときには前記
ピストンを往復駆動するためのカムプレートとして機能
し得る斜板と、前記クランク室の内圧を制御することに
より前記斜板の傾角を制御して、前記ピストンの往復動
作に伴う前記シリンダボアから前記吐出室への吐出容量
を変化させるクランク圧制御機構とを備えた容量可変型
斜板式圧縮機において、前記斜板の最小傾角(θmi
n)は、吐出反力による角度復帰が確実に可能となる限
界角度(θB)未満に設定されており、且つ、前記限界
角度(θB)未満の傾角状態にある斜板を最大傾角(θ
max)に向けて付勢する復帰バネが設けられているこ
とを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機をその要旨とす
る(図1,2及び7参照)。
【0009】この斜板式圧縮機によれば、連結案内機構
によって作動連結された駆動軸及び斜板の同期回転時
に、クランク圧制御機構によって制御されるクランク室
内圧に応じて斜板の傾角が制御され、その傾角に応じて
圧縮機の吐出容量が変化する。これは、クランク室内圧
の変化に呼応して、クランク室内圧やシリンダボア内圧
等のガス圧に基づいて斜板に働く斜板角度を変更するモ
ーメントが増減することに起因する。即ち、シリンダボ
ア内圧によるモーメントは斜板の傾角増大方向に作用
し、クランク室内圧によるモーメントは傾角減少方向に
作用する。クランク室内圧が吸入圧と等しい場合は、シ
リンダボア内圧による傾角増大方向のモーメントが勝る
が、クランク室内圧が吸入圧より高くなるにつれて傾角
減少方向のモーメントが大きくなる。つまり、ガス圧に
基づいて斜板に作用するモーメントは斜板の傾角増大方
向から傾角減少方向まで広範囲に設定でき、それはクラ
ンク室内圧を調節することで自在に制御できる。それ
故、クランク圧制御機構によってクランク室内圧が大き
くなると、復帰バネの付勢作用等をしのぐ程に前記ガス
圧による傾角減少モーメントが増大し、斜板の傾角が最
小傾角又はその近傍に設定される。この場合、圧縮機の
吐出容量は最小化される。小傾角状態で回転する斜板に
は、復帰バネの付勢力に基づくモーメントを含む傾角増
大方向のモーメントが作用しており、この傾角増大モー
メントが前記ガス圧による傾角減少モーメントと均衡す
ることで、斜板の傾角が最小傾角又はその近傍に保持さ
れる。
【0010】前記限界角度(θB)未満の小傾角状態に
ある斜板の最大傾角に向けての復帰は、ガス圧による傾
角減少モーメントに対してバネ力による傾角増大モーメ
ントを相対的に大きくすることにより達成される。即
ち、角度復帰させる場合には、クランク圧制御機構によ
りクランク室内圧を低下させ、前記ガス圧による傾角減
少モーメントを低下させて、バネ力によるモーメントを
含む傾角増大モーメントの作用を前記ガス圧による傾角
減少モーメントの作用よりも大きくする。こうして、斜
板は、吐出反力による角度復帰が可能となる限界角度
(θB)未満の小傾角状態からでも最大傾角に向けて角
度復帰することができる。
【0011】請求項2の発明は、請求項1に記載の容量
可変型斜板式圧縮機において、前記斜板が前記駆動軸に
対して直交するときの斜板の傾角を0°とした場合、前
記斜板の最小傾角(θmin)は、0°又は該圧縮機の
運転に必要な動力が傾角0°の場合の必要動力とほぼ等
しくなる正もしくは負の角度に設定されていることを特
徴とする(図1,2及び8参照)。
【0012】請求項2の発明は、傾角が0°近傍の一定
範囲では、斜板を回転させるための圧縮機の動力消費は
傾角が0°の場合とほとんど変わらないという技術的知
見に基づいている(図8のグラフ参照)。斜板の傾角が
0°又はその近傍に設定されれば、斜板は、自己の回転
にもかかわらずピストンを往復駆動させるためのカムプ
レートとしての機能を実質上失い、結果として圧縮機の
吐出容量がゼロ又は極小状態となり、動力消費を低減可
能な最小値まで低減することができる。
【0013】請求項3の発明は、請求項1又は2に記載
の容量可変型斜板式圧縮機において、前記限界角度(θ
B)未満の傾角状態にある斜板が前記駆動軸と同期回転
するときには少なくとも、該斜板を最大傾角へ向かわせ
る回転運動のモーメントが発生するように斜板の慣性乗
積が設定されていることを特徴とする(図1,2及び9
参照)。
【0014】この構成によれば、斜板の慣性乗積の設定
の仕方如何で、斜板回転時の遠心力に起因して斜板に作
用する回転運動のモーメントを、斜板角度の復帰動作に
役立てることが可能となる。逆に、最小傾角に向かうモ
ーメントが発生するように斜板の慣性乗積が設定された
場合には、高速回転時での復帰動作が不能となることが
ある。請求項3の発明によれば、復帰バネとの協働によ
り、いかなる回転数にあっても容量復帰(斜板の角度復
帰)を確実に行うことが可能となる。
【0015】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機において、前記
復帰バネは、小傾角状態にある斜板を該圧縮機の最大吐
出容量の2%〜20%の吐出容量に対応した正の角度
(θx)に復帰させるまでの間は少なくとも、前記斜板
に付勢作用を及ぼすものであることを特徴とする。
【0016】復帰バネの作用により斜板の傾角を前記正
の角度(θx)にまで復帰させることができれば、圧縮
機の吐出動作時の圧縮反力がピストンに作用し、これが
傾角増大方向へのモーメントとして貢献するようにな
る。さすれば、復帰バネが斜板に付勢作用を及ぼさなく
とも、それ以後の角度復帰は確保される。
【0017】請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機において、前記
斜板を傾角減少方向に向けて付勢する傾角減少バネを更
に備えており、その傾角減少バネの付勢力及び前記復帰
バネの付勢力は、前記駆動軸及び斜板の回転停止時にお
いて前記シリンダボアとクランク室とが均圧化したとき
に、該圧縮機の最大吐出容量の2%〜20%の吐出容量
に対応した正の角度(θx)を示す位置に前記斜板を位
置決めするように設定されていることを特徴とする(図
1,2及び10参照)。
【0018】この構成によれば、駆動軸及び斜板の回転
停止時(外部駆動源から駆動軸への動力非伝達時)にお
いて、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが均圧化し
たときに、傾角減少バネの付勢力と復帰バネの付勢力と
のバランスにより、斜板の傾角が、最大吐出容量の2%
〜20%の吐出容量に対応した正の角度(θx)に設定
される。従って、駆動軸及び斜板の回転開始時には、そ
の開始直後から正の角度(θx)での運転を開始するこ
とができ、回転開始時の不必要な動力損失や液圧縮に伴
う騒音といった不都合を回避できる。
【0019】請求項6の発明は、請求項4又は5に記載
の容量可変型斜板式圧縮機において、前記圧縮機の最大
吐出容量の2%〜20%の吐出容量に対応した正の角度
(θx)は前記限界角度(θB)以上に設定されている
ことを特徴とする(図7参照)。
【0020】この構成によれば、駆動軸及び斜板の回転
開始直後から、圧縮機の吐出動作時の圧縮反力に基づく
傾角増大モーメントが働くため、吐出能力の迅速な立ち
上げが可能となる。
【0021】請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれ
か一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機において、前記
駆動軸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(図1及び2参照)。
【0022】このように本発明の斜板式圧縮機をクラッ
チレス化した場合には、空調システムOFF時において
吐出容量をゼロ又は最小とすることができ、無駄な動力
の消費を極力回避することができる。
【0023】請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれ
か一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機において、前記
クランク圧制御機構は、前記吐出室と前記クランク室と
をつなぐ給気通路と、前記給気通路の途中に設けられて
外部制御手段によって開度調節可能な容量制御弁とを備
えており、前記外部制御手段からの指令により前記容量
制御弁の弁開度を全開又は極大化することで前記斜板の
傾角を強制的に最小傾角(θmin)に設定可能となっ
ていることを特徴とする(後記第1実施形態・図3参
照)。
【0024】この構成によれば、クランク室の入れ側通
路である給気通路に設けられた容量制御弁の弁開度を、
外部制御手段からの指令(外部制御)により他律的に調
節して斜板の傾角を強制的に最小傾角(例えば0°近
傍)に設定することができる。それ故、外部の状況変化
に対応して圧縮機の吐出容量を迅速にほぼゼロの状態に
変更することができる。
【0025】請求項9の発明は、請求項8に記載の容量
可変型斜板式圧縮機において、前記クランク圧制御機構
は更に、前記クランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通
路と、その抽気通路の途中に設けられた絞りとを有して
いることを特徴とする。
【0026】この構成によれば、クランク室の抜き側通
路である抽気通路に絞りを設けることで、容量制御弁の
弁開度の増大時には、クランク室に対する冷媒ガスの給
気超過状態を容易に作り出すことができる。従って、吐
出容量を減少方向で制御する際の応答性を高めることが
できる。又、吐出容量を可変制御するために吐出室から
クランク室及び吸入室へと流れるガス量を少なくするこ
とができる。
【0027】請求項10の発明は、請求項1〜7のいず
れか一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機において、前
記クランク圧制御機構は、前記吐出室と前記クランク室
とをつなぐ給気通路と、前記クランク室と前記吸入室と
をつなぐ抽気通路と、前記給気通路及び抽気通路の少な
くとも一方に設けられて検知圧力の変化に応じて自律的
に開度調節可能な容量制御弁と、前記抽気通路に設けら
れて外部制御手段によって開度調節可能な開閉弁手段と
を備えており、前記外部制御手段からの指令により前記
開閉弁手段によって前記抽気通路を実質的に閉塞状態と
することで前記斜板の傾角を強制的に最小傾角(θmi
n)に設定可能となっていることを特徴とする(後記第
2〜6実施形態・図11〜24参照)。
【0028】この構成によれば、クランク室の抜き側通
路である抽気通路に設けられた開閉弁手段の状態を外部
制御手段からの指令(外部制御)により他律的に調節し
て抽気通路を実質的に閉塞状態とすることで、斜板の傾
角を強制的に最小傾角(例えば0°近傍)に設定するこ
とができる。それ故、外部の状況変化に対応して圧縮機
の吐出容量を迅速にほぼゼロの状態に変更することがで
きる。
【0029】なお、検知圧力としては、例えば圧縮機の
吸入室の内圧(吸入圧Ps)があげられる。又、前記
「抽気通路を実質的に閉塞状態とする」とは、クランク
室と吸入室との間の最低限度の連通を確保する場合(後
記第6実施形態参照)をも含むものである。
【0030】請求項11の発明は、請求項1〜7のいず
れか一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機において、前
記クランク圧制御機構は、前記吐出室と前記クランク室
とをつなぐ給気通路と、前記クランク室と前記吸入室と
をつなぐ抽気通路と、前記給気通路に設けられた入れ側
制御弁部、前記抽気通路に設けられた抜き側制御弁部及
び外部制御手段によって通電制御されるソレノイド部を
含み、検知圧力の変化に応じて前記入れ側及び抜き側制
御弁部を連動させながら両制御弁部の開度を自律的に調
節可能な容量制御弁とを備えており、前記外部制御手段
による前記ソレノイド部への通電制御に基づいて、当該
ソレノイド部を、当該容量制御弁の設定圧を変更するた
めの設定圧可変装置として機能させ得るのみならず、前
記抜き側制御弁部を選択的に閉弁状態にすると共にそれ
に同期して前記入れ側制御弁部を開弁状態にするための
開閉弁手段として機能させ、当該開閉弁手段によって前
記抽気通路を実質的に閉塞状態とすることで前記斜板の
傾角を強制的に最小傾角(θmin)に設定可能となっ
ていることを特徴とする(後記実施例5−3・図22及
び図23参照)。
【0031】この構成によれば、外部制御手段による通
電制御に基づいて、容量制御弁のソレノイド部は設定圧
可変装置及び開閉弁手段として機能する。そして、開閉
弁手段としてのソレノイド部の状態を外部制御手段から
の指令(外部制御)により他律的に制御することで、抜
き側通路たる抽気通路に設けられた抜き側制御弁部を選
択的に閉弁状態にすると共に、それに同期して入れ側通
路たる給気通路に設けられた入れ側制御弁部を開弁状態
にすることができる。こうして抽気通路を実質的に閉塞
状態とすることで斜板の傾角を強制的に最小傾角(例え
ば0°近傍)に設定することができ、それ故、外部の状
況変化に対応して圧縮機の吐出容量を迅速にほぼゼロの
状態に変更することができる。
【0032】請求項12の発明は、請求項1〜11のい
ずれか一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機及びそれに
繋がれた外部冷媒回路から構成される空調用冷房回路で
あって、前記圧縮機の内部又は前記外部冷媒回路の途中
には、前記圧縮機の吐出室と前記外部冷媒回路とを連通
させる吐出通路を選択的に開放又は閉塞する逆止弁機構
が設けられており、この逆止弁機構は、吐出室側圧力と
外部冷媒回路側圧力との差圧が所定の圧力未満である限
り、前記吐出通路を閉塞することを特徴とする空調用冷
房回路をその要旨とする(図4及び図5参照)。
【0033】この空調用冷房回路によれば、吐出室側圧
力と外部冷媒回路側圧力との差圧が所定の圧力未満であ
る限り、逆止弁機構によって吐出通路が閉塞される。従
って、圧縮機の運転が実質上停止されている場合(最小
吐出容量での運転時を含む)に、外部冷媒回路内を冷媒
が流動する事態を確実に阻止して空調用冷房回路の作動
を確実に停止することができる。又、前記吐出通路を完
全に閉塞することで、圧縮機の内部循環経路を確実に確
保して冷媒ガスと共に潤滑油の内部移動を確実に行わせ
ることが可能となる。
【0034】請求項13の発明は、傾動可能な斜板を収
容したクランク室の内圧を制御することで吐出容量を変
更可能な容量可変型斜板式圧縮機に用いられる容量制御
弁であって、前記圧縮機のクランク室と吸入室とを結ぶ
抽気通路の一部となる抜き側弁室及び弁孔、その弁孔を
区画する弁座、その弁座に着座可能な抜き側弁体、前記
吸入室の内圧に応じた付勢力でもって前記抜き側弁体を
前記弁座に着座させる方向に付勢可能な感圧部材、並び
に、その感圧部材とは別個独立に前記抜き側弁体を前記
弁座に着座させる方向に付勢する閉弁バネを有してなる
抜き側制御弁部と、前記圧縮機のクランク室と吐出室と
を結ぶ給気通路の一部となる入れ側弁室及び弁孔、該給
気通路の流通面積を変更すべく前記弁孔に接近離間可能
に設けられた入れ側弁体、並びに、その入れ側弁体を流
通面積拡大方向に付勢する強制開放バネを有してなる入
れ側制御弁部と、外部からの通電制御によって調節され
る電磁付勢力でもってプランジャを前記強制開放バネの
付勢方向と反対方向に電磁付勢可能なソレノイド部と、
前記抜き側弁体及び入れ側弁体の連動を担保しつつこれ
らと少なくとも前記プランジャとの作動連結を許容する
作動部材とを備え、前記ソレノイド部への通電制御に基
づいて当該容量制御弁の設定圧を変更可能であると共
に、前記プランジャの電磁付勢を実質的に解除すること
で抜き側制御弁部の閉弁状態と入れ側制御弁部の開弁状
態とを同時実現可能となっていることを特徴とする抜き
側制御及び入れ側制御連動型の容量制御弁をその要旨と
する(後記実施例5−3・図23参照)。
【0035】この構成によれば、作動部材を介して抜き
側弁体と入れ側弁体とは連動関係にあり、且つ、抽気通
路を介して抜き側弁室に及ぶ圧縮機吸入室の内圧(吸入
圧Ps)に感応する感圧部材が、相応の付勢力でもって
抜き側弁体を弁座に着座する方向に付勢する。このよう
に吸入圧Psの変化に応じて抜き側弁体及び入れ側弁体
が自律的に位置決めされることから、この容量制御弁は
基本的に、内部制御方式の抜き側制御及び入れ側制御連
動型の制御弁として機能する。ただし、作動部材を介し
て抜き側弁体及び入れ側弁体とプランジャとは作動連結
されるため、強制開放バネの付勢方向と反対方向に作用
するプランジャの電磁付勢力は、各制御弁部の閉開弁条
件に大きな影響を及ぼす。そして、そのプランジャの電
磁付勢力は外部からの通電制御によっていかようにも調
節される。このため、この容量制御弁はソレノイド部へ
の通電制御に基づき設定圧を変更可能な設定圧可変弁又
は外部制御弁としての性質をも併せ持つ。
【0036】上述のようにソレノイド部への通電制御に
基づいて、プランジャ、入れ側弁体及び抜き側弁体の特
定方向への電磁付勢が維持される限り、これらに対して
感圧部材が作動連結され、吸入圧Psを検知圧力とする
内部制御が抜き側制御弁部及び入れ側制御弁部において
実現される。これに対し、ソレノイド部への通電制御に
基づいてプランジャの電磁付勢が実質的に解除される
と、入れ側制御弁部では強制開放バネの付勢作用が優勢
となり、入れ側弁体が給気通路の流通面積を拡大する方
向に付勢される。他方、抜き側制御弁部では、プランジ
ャ電磁付勢の実質的解除によって抜き側弁体を弁座から
離間させる作用が弱まり、閉弁バネの付勢作用が相対的
に優勢となって、抜き側弁体が弁座に着座する。閉弁バ
ネは吸入圧Psに応じて付勢力を変化させる感圧部材と
は別個独立に抜き側弁体を付勢するので、吸入圧Psに
かかわりなく閉弁バネの作用によって抜き側弁体は弁座
に確実に着座し得る。このようにプランジャの電磁付勢
を実質的に解除することで、抜き側制御弁部の閉弁状態
と入れ側制御弁部の開弁状態とが同時に実現される。そ
れ故、容量可変型斜板式圧縮機のクランク室の圧力を迅
速かつ確実に上昇傾向に導き、圧縮機を最小容量運転状
態にすることができる。その後、外部からの通電制御に
よるプランジャの電磁付勢を再開すれば、設定圧可変状
態での入れ側及び抜き側連動の内部制御に復帰すること
ができる。
【0037】なお、前記「プランジャの電磁付勢が実質
的に解除される」とは、ソレノイド部への通電停止によ
って電磁付勢力が消失する場合のみならず、強制開放バ
ネ等の付勢力に凌駕されるほど電磁付勢力が小さくなる
場合をも含むものである。
【0038】請求項14の発明は、請求項13に記載の
容量制御弁において、前記感圧部材は、前記抜き側弁室
内に設けられると共に吸入圧の変化に応じて伸縮可能な
ベローズを含んでおり、当該ベローズの伸張時にはその
可動端が直接又は間接に前記抜き側弁体に接触してベロ
ーズと抜き側弁体との作動連結を維持する一方、前記プ
ランジャの電磁付勢が実質的に解除された状況の下での
吸入圧の過度な上昇によるベローズの収縮時にはその可
動端が前記抜き側弁体から遠ざかりベローズと抜き側弁
体との作動連結が絶たれることを特徴とする。
【0039】ベローズを含む感圧部材が上述のような伸
縮特性(又は付勢特性)を有する場合、プランジャの電
磁付勢が実質的に解除された状況の下で、高い外気温を
反映して吸入圧が過度に高くなったときに、ベローズの
可動端が抜き側弁体から遠ざかりベローズと抜き側弁体
との作動連結が絶たれることになる。この場合には、吸
入圧の変化に鋭敏に反応する感圧部材は、抜き側弁体及
び入れ側弁体のいずれにもいかなる影響も与え得ない。
従って、プランジャの電磁付勢が解除されることによっ
て実現されている抜き側制御弁部の閉弁状態(抜き側弁
体が弁座に着座した状態)と入れ側制御弁部の開弁状態
とを、感圧部材によって乱されること無く維持すること
ができる。
【0040】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を車輌用空調シス
テムに用いられる容量可変型斜板式圧縮機に具体化した
第1〜第6実施形態について説明する。なお、第1実施
形態において説明する容量可変型斜板式圧縮機における
クランク圧制御機構(容量制御弁を含む)以外の構成
は、第2〜第6実施形態においても共通する。第2〜第
6実施形態は、主としてクランク圧制御機構のその他の
類型を示すものである。
【0041】(第1実施形態) (圧縮機本体の基本構成)容量可変型斜板式圧縮機(ク
ラッチレスタイプ)の基本構成を図1及び図2を参照し
て説明する。斜板式圧縮機は、シリンダブロック1と、
そのシリンダブロック1の前端に接合されるフロントハ
ウジング2と、シリンダブロック1の後端に弁形成体3
を介して接合されるリヤハウジング4とを備えている。
シリンダブロック1、フロントハウジング2、弁形成体
3及びリヤハウジング4は、複数本の通しボルト16
(図4及び図5に一本のみ図示)により相互に接合固定
され、この斜板式圧縮機のハウジングを構成している。
シリンダブロック1とフロントハウジング2とに囲まれ
た領域には、クランク室5が区画されている。
【0042】駆動軸6は、クランク室5内においてフロ
ントハウジング2とシリンダブロック1のそれぞれに設
けられた前後一対のラジアル軸受け7,8によって回転
可能に支持されている。シリンダブロック1の中央に
は、コイルバネ9及びスラスト軸受け10が配設され、
駆動軸6の後端部は、コイルバネ9で前方に付勢された
スラスト軸受け10によって支持されている。又、フロ
ントハウジング2の前端円筒部には、ボールベアリング
11を介してプーリ12が回転可能に支持されている。
プーリ12は、フロントハウジング2から突出した駆動
軸16の前端部に連結されている。プーリ12の外周に
はベルト13が巻き掛けられており、このベルト13を
介して当該圧縮機は外部駆動源としての車輌エンジン1
4に、電磁クラッチ等のクラッチ機構を介することなく
作動連結されている。なお、このようにクラッチ機構を
介在させることなく外部駆動源から駆動軸6に直接的に
動力を伝達するタイプの圧縮機をクラッチレスタイプと
呼ぶ。
【0043】駆動軸6の前端部外周とフロントハウジン
グ2の内周壁との間には、軸封装置とてのリップシール
15が介在され、クランク室5の前方を封止している。
クランク室5において駆動軸6上には、回転支持体21
が固定されている。また、クランク室5内にはカムプレ
ートとしての斜板22が収容されている。斜板22の中
央部には挿通孔が貫設され、この挿通孔に駆動軸6が挿
通されている。更に斜板22は、連結案内機構としての
ヒンジ機構23を介して回転支持体21及び駆動軸6に
作動連結されている。斜板22は、駆動軸6を挟んで前
記ヒンジ機構23と反対側にカウンタウエイト部22a
を有している。
【0044】前記ヒンジ機構23は、回転支持体21の
リヤ面に突設された一対の支持アーム24(一つのみ図
示)と、斜板22のフロント面に突設された一対のガイ
ドピン25(一つのみ図示)とで構成される。各支持ア
ーム24はその先端部に形成された円筒状のガイド孔2
4aを有し、各ガイドピン25はその先端部に形成され
た球状部25aを有している。これら球状部25aは、
それぞれ対応する支持アーム24のガイド孔24a内に
挿入されている。ヒンジ機構23を構成する支持アーム
24とガイドピン25との連係、及び、斜板22の中央
挿通孔内での駆動軸6との接触により、斜板22は駆動
軸6と同期回転可能であると共に、駆動軸6の軸心(軸
線)L1に沿った方向へスライド可能な状態で駆動軸6
に対して傾動可能となっている。なお、この傾動の回動
中心を枢軸Aと呼ぶ。この枢軸Aは図1の紙面と直交す
る方向に延びており、駆動軸の軸心L1とはねじれの位
置で直角に交差する関係にある。又、枢軸Aは、駆動軸
6に沿った斜板22のスライド移動に伴ってその位置を
変更する。
【0045】図1及び図2に示すように、回転支持体2
1と斜板22との間において駆動軸6上には、傾角減少
バネとしてのコイルバネ26が設けられている。このコ
イルバネ26は斜板22をシリンダブロック1に接近す
る方向(即ち傾角減少方向)に付勢する。又、斜板22
よりも後方の駆動軸6上にはサークリップ27aが固着
され、そのサークリップ27aと斜板22との間には、
復帰バネとしてのコイルバネ27が設けられている。こ
のコイルバネ27は、駆動軸6に沿って前後に移動でき
るが、斜板22による押圧を受けるとそれに抗して該斜
板22をシリンダブロック1から離れる方向(即ち傾角
増大方向)に付勢する。又、サークリップ27aは、コ
イルバネ27がサークリップ27aの位置よりも後方へ
移動するのを規制する。
【0046】次に、斜板22の傾動範囲について説明す
る。図6に示すように、駆動軸6の軸心L1と直交し、
且つ枢軸Aを含む垂直平面をHとする。この平面Hと斜
板22とのなす角度が斜板角度(傾角)である。斜板2
2と平面Hが平行となるときが傾角0°である。傾角0
°では、斜板22はカムプレートとして機能しなくな
り、ピストンストロークがゼロとなり、圧縮機の吐出容
量もゼロとなる。
【0047】斜板22の上端がシリンダブロック1側に
傾倒する方向(図6において+θと示された方向)を正
の方向とし、それとは反対の方向(図6において−θと
示された方向)を負の方向とする。又、斜板22が傾動
可能な最大角度をθmaxとし、斜板22が傾動可能な
最小角度をθminとすると、斜板22の傾動可能範囲
はθmin〜θmaxである。
【0048】斜板角度θが正の方向に増大すると圧縮機
の吐出容量は増大し、傾角θが最大傾角θmaxのとき
に最大吐出容量(100%容量)となる。この最大傾角
θmaxは、図1に示すように、回転支持体21のリヤ
面に設けられた規制突部21aに斜板22のカウンタウ
エイト部22aが当接することで規制される。
【0049】他方、斜板22の最小傾角θminは次の
手法1又は2のいずれかによって規制される。 (手法1)斜板22を最大吐出容量状態(θmax)か
ら傾角減少方向に移動させると、斜板22はまず復帰バ
ネ27の一端に当接する。更に移動させると、サークリ
ップ27aと斜板22との間に挟まれた復帰バネ27は
収縮し、ついには復帰バネ27が縮みきって斜板22は
それ以上の傾角減少方向への移動が不能となる。これに
より、最小傾角θminが規制される。
【0050】(手法2)下死点位置のピストン29Bの
端面が弁形成体3に当接することで斜板22のそれ以上
の傾動が阻止される。これにより、最小傾角θminが
規制される。次に、最小傾角θminの設定値を図7及
び図8に基づいて説明する。
【0051】本件発明者らは、図8に示すように、斜板
22の傾角θが傾角0°を含む一定範囲R内にある限
り、斜板22を回転させるのに必要な動力Wは、傾角0
°の場合の必要動力とほとんど変わらないことを発見し
た。換言すれば、斜板22を必要最小な動力で駆動でき
る角度範囲Rが0°近傍に存在することを見出したので
ある。その角度範囲Rの上限値をθAとすれば、θA
は、従来の斜板式圧縮機において最小傾角とされていた
角度θCより小さく、且つ、吐出反力による角度復帰が
可能となる限界角度θB以下である。そして、前記最小
傾角θminは、空調システムOFF時の動力消費の低
減に支障を来たさないように、角度範囲R内の任意の値
に設定されている(図7参照)。結果として、各角度
は、θmin≦θA≦θB<θCの関係となっている。
【0052】最小傾角θminの値は、θA以下である
限り、極小の正の値、0°又は0°を超えた負の値のい
ずれに設定されてもよいが、第1〜第6実施形態では、
最小傾角θminはほぼ0°に設定されている。
【0053】なお、車輌エンジン14が停止して圧縮機
が完全に停止した状態では、傾角減少バネ26も復帰バ
ネ27も共に斜板22に当接する。このときの斜板角度
θxは、両バネ26,27の付勢力の釣り合いによって
決定される。第1〜第6実施形態では、その傾角θx
は、吐出反力による容量復帰が可能な限界角度θB(図
7参照)以上に設定されている。この傾角θxは、従来
の最小傾角θCと同等又はそれ以上であってもよい。
【0054】上記θmin、復帰バネ27、両バネ2
6,27の付勢力設定は、本発明の最も特徴的な部分で
ある。これらの技術的意義については後述の動作説明に
おいて更に詳細に述べる。
【0055】シリンダブロック1には、駆動軸6を取り
囲むように複数のシリンダボア1a(図1では二つだけ
図示するが当該圧縮機では7つを想定)が形成され、各
シリンダボア1aには片頭型のピストン29が往復動可
能に収容されている。各ピストン29の前端部(ピスト
ンの圧縮端面と反対側の端部)は、一対のシュー30を
介して斜板22の円盤状外周部に係留され、各ピストン
29と斜板22とはシュー30を介して作動連結されて
いる。このため、斜板22が0°以外の傾角で傾斜して
いる限り、駆動軸6と作動連結された斜板22の回転運
動がシュー30を介してピストン29の往復直線運動に
変換される。換言すれば、斜板22の傾角変化に応じて
ピストン29のストロークが変わり、圧縮機の吐出容量
が変化する。但し、前述のようなヒンジ機構23を採用
したため、斜板22の傾角変化にもかかわらず、各シリ
ンダボア1aでのピストン29の上死点位置はほぼ一定
となる。各ピストン29が上死点位置にあるときのボア
内トップクリアランスは、ゼロ近辺に維持される。
【0056】尚、斜板22が正の最大傾角(θmax)
にあるときに(図1参照)、この圧縮機の吐出能力が最
大となる。又、図1の上側のピストン29Aの位置が上
死点位置Tであり、図1の下側のピストン29Bの位置
が下死点位置である。前記ヒンジ機構23は上死点位置
T側に存在する。
【0057】リヤハウジング4には、吸入室31と、そ
の吸入室31を取り囲む略環状の吐出室32とが区画形
成されている。図1及び図4に示すように、吸入室31
は、リヤハウジング4に穿設された吸入通口43を介し
て外部冷媒回路50(後述)の下流側と接続されてい
る。なお、吸入室31および吸入通口43は、この圧縮
機における吸入圧領域を構成する。
【0058】更に弁形成体3には、各シリンダボア1a
に対応して、吸入ポート33、同吸入ポート33を開閉
する吸入弁34、吐出ポート35および同吐出ポート3
5を開閉する吐出弁36が形成されている。
【0059】外部冷媒回路50から吸入通口43を介し
て吸入室31に提供される冷媒ガス(吸入圧Ps)は、
ピストン29の吸入動作(上死点位置から下死点位置へ
の移動)に伴い、吸入ポート33及び吸入弁34を介し
てシリンダボア1aへ吸入される。シリンダボア1aに
吸入された冷媒ガスは、ピストン29の圧縮動作(下死
点位置から上死点位置への移動)に伴い、吐出ポート3
5及び吐出弁36を介して吐出室32へ吐出される。ピ
ストン29、斜板22及びヒンジ機構23を介して回転
支持体21に作用する冷媒ガス圧縮時の圧縮反力(F)
は、回転支持体21及びそのフロント側に設けられたス
ラストベアリング28を介してフロントハウジング2の
内壁に受け止められる。
【0060】図4及び図5に示すように、シリンダブロ
ック1の側壁部(図4では上部)には、吐出ケース90
が取着され、その内部空間は吐出マフラ91として区画
されている。吐出ケース90の上壁部には略L字状に屈
曲設定された吐出口92が設けられ、この吐出口92を
介して吐出マフラ91は外部冷媒回路50の上流側と接
続されている。なお、吐出マフラ91は、各シリンダボ
ア1aから吐出室32へ間欠的に吐出される圧縮冷媒ガ
スの吐出脈動に起因する騒音等を緩和する。
【0061】シリンダブロック1の側壁部内には、通し
ボルト16と平行に延びる弁孔93が形成されている。
この弁孔93の後端(図4では右端)は、弁形成体3に
穿設された吐出通口94を介して、リヤハウジング4の
吐出室32と連通している。又、シリンダブロック1に
は、弁孔93の略中央域と吐出マフラ91とを連通させ
る通孔95が形成されている。従って、吐出通口94、
弁孔93、通孔95、吐出マフラ91および吐出口92
は、吐出室32に吐出された圧縮冷媒ガス(吐出圧P
d)を外部冷媒回路50に導く吐出通路を構成する。
又、この吐出通路(91〜95)と吐出室32とは、こ
の圧縮機における吐出圧領域を構成する。
【0062】前記弁孔93内には、開閉弁体としてのス
プール弁96が前後摺動可能に配設されている。弁孔9
3に配置されたスプール弁96の内部は、シリンダブロ
ック1に形成された背圧通路98を介して吐出マフラ9
1と連通している。スプール弁96の後端面96aは、
吐出通口94を完全に閉塞できる程度の面積を有してい
る。
【0063】又、スプール弁96内にはバネ97が配設
され、このバネ97は、その一端を弁孔93の前端(図
4では左端)の弁孔底面に掛止してスプール弁96を弁
形成体3の方向に付勢している。このため、スプール弁
96は、弁孔93内において、バネ97及びスプール弁
背圧による右方向への付勢作用とスプール弁の後端面9
6aが受ける前記吐出通路の内圧(即ち吐出圧Pd)に
基づく左方向への押圧作用とが均衡する位置に配置され
る。
【0064】バネ97の付勢力は、吐出室32の内圧
(吐出圧Pd)と吐出マフラ91の内圧(Pm)との差
(Pd−Pm)が所定値ΔP(例:0.5kgf/cm
2 )未満では、スプール弁96が吐出通路(91〜9
5)を閉塞するように設定されている。前記差圧(Pd
−Pm)が所定値ΔP以上のときには、スプール弁96
が常に弁孔93の前半領域の開放位置(図4に示す位
置)に配置され、吐出通口94と通孔95とが弁孔93
の後半領域を介して相互に連通する。他方、前記差圧
(Pd−Pm)が所定値ΔP未満のときには、バネ97
による右方向への付勢作用が勝って、スプール弁96が
弁孔93の後半領域の閉塞位置(図5に示す位置)に配
置され、吐出通口94と通孔95との相互連通がスプー
ル弁96によって遮断されるようになっている。なお、
吐出通路(91〜95)を選択的に開放又は閉塞するス
プール弁96とその関連要素(93,97)は、逆止弁
機構を構成する。前記ΔPは逆止弁機構の開弁圧として
位置付けられる。
【0065】更に、この第1実施形態によれば、前記斜
板式圧縮機のシリンダブロック1及びリヤハウジング4
内には、図3に示すような吐出室32とクランク室5と
を接続する一連の給気通路38,39が設けられると共
に、クランク室5と吸入室31とを接続する抽気通路4
0が設けられている。抽気通路40の途中には固定絞り
41が設けられ、給気通路38,39の途中には容量制
御弁60が設けられている。又、リヤハウジング4に
は、前記給気通路38,39及び抽気通路40と干渉す
ることなく、検圧通路42が設けられている。検圧通路
42は、吸入圧領域を構成する吸入室31の内圧(吸入
圧Ps)を容量制御弁60の一部に作用させるための連
通路である。
【0066】なお、前記通路38,39,40及び4
2、固定絞り41、並びに、容量制御弁60は、吸入圧
力を目標値に制御するのに必要な斜板角度を得られるよ
うにクランク室5の内圧(クランク圧Pc)を制御する
ためのクランク圧制御機構を構成する。
【0067】(斜板に働くモーメント等)斜板22には
その回転運動(即ち遠心力)に起因するモーメントが働
く。図9に示すように、斜板22の傾角θが小さい場合
には回転運動のモーメントが傾角増大方向に作用し、傾
角θが大きい場合には回転運動のモーメントが傾角減少
方向に作用するように斜板22は設計されている。より
詳しくは、斜板22が傾角0°の近傍にある場合には、
斜板22の回転に伴って回転運動のモーメントが傾角増
大方向に作用する(もしくはゼロとなる)ように、斜板
22の形状、斜板22の重心Gの座標および斜板22の
質量m等が決められている。
【0068】なお、本件出願と同一出願人の先願である
特開平7−293429号公報(その公知先願に対応す
る外国出願として、米国特許第5573379号、ドイ
ツ特許公開第19514748号がある)には、斜板の
形状、斜板の重心Gの座標および斜板の質量等をうまく
選択して斜板の慣性乗積を適切に設定すれば、斜板回転
時に斜板に働く回転運動のモーメントを前述したように
設定することができる旨、詳細に述べられている。
【0069】斜板22の傾角決定に関与するモーメント
としては、前記回転運動のモーメントの他に、傾角減少
バネ26と復帰バネ27との付勢作用バランスに基づく
バネ力によるモーメントと、ガス圧によるモーメントと
があり、これら三者の関係に基づいて、斜板22の傾角
θが前記θminとθmaxとの間の任意の角度に決定
される。
【0070】前記ガス圧によるモーメントとは、圧縮工
程にあるシリンダボアのピストンに作用する圧縮反力
と、吸入工程にあるシリンダボアの内圧と、クランク室
の内圧Pcとの相互関係に基づいて発生するモーメント
である。このモーメントは、後述するように、容量制御
弁(60等)によるクランク圧Pcの制御によって調節
される。
【0071】前記回転運動のモーメントは、斜板22の
回転時の遠心力に起因するものであるため、斜板22の
停止時や低速回転時にはほとんど作用しない。前記バネ
力によるモーメントは、傾角減少バネ26と復帰バネ2
7との付勢作用バランスに基づいて作用するものであ
る。この圧縮機では、これら両バネ26,27の付勢力
は図10に示すような関係に設定されている。
【0072】図10において始動容量とは、完全停止し
た状態の圧縮機を始動するときの容量であり、最大吐出
容量の2%〜20%程度(好ましくは4%〜10%程
度)に設定されている。その始動容量に対応する斜板2
2の角度は前記θxである。図10から読み取れるよう
に、斜板の傾角θが前記θx以下の場合には、復帰バネ
27の作用が優勢となり、二つのバネ26,27の合力
は傾角増大方向に作用する。このとき、バネ力によるモ
ーメントも傾角増大方向に作用する。他方、斜板の傾角
θが前記θx〜θmaxの範囲にある場合には、二つの
バネ26,27の合力(及びバネ力によるモーメント)
は傾角減少方向に作用することになる。
【0073】(外部冷媒回路と外部制御系の概要)圧縮
機に組み込まれている容量制御弁60について説明する
前に、それと関係の深い外部冷媒回路50と外部制御系
の概要を説明する。
【0074】図4に示すように、圧縮機の吐出ケース9
0の吐出口92と、リヤハウジング4の吸入通口43と
は、外部冷媒回路50を介して接続されている。この外
部冷媒回路50は圧縮機とともに車輌用空調システムの
冷房回路を構成する。
【0075】外部冷媒回路50には、凝縮器51、膨張
弁52及び蒸発器53が設けられている。膨張弁52
は、凝縮器51と蒸発器53との間に介在される可変絞
り抵抗として機能する。そして、凝縮器51と蒸発器5
3との間に圧力差が存在し得るように作用し、且つ熱負
荷に見合った液冷媒を蒸発器53に供給する。この膨張
弁52の弁開度は、蒸発器53の出口側に設けられた感
温筒52aの温度検知および蒸発圧力(具体的には蒸発
器入口又は出口の圧力)に基づいてフィードバック制御
される。これにより、蒸発器53での冷媒の蒸発状態が
適度な過熱度を持つように外部冷媒回路50における冷
媒流量が調節される。
【0076】更に蒸発器53の近傍には、温度センサ5
4が設置されている。この温度センサ54は蒸発器53
の温度を検出し、この検出温度情報を制御コンピュータ
55に提供する。この制御コンピュータ55は、車輌用
空調システムの冷暖房に関する一切の制御を司ってい
る。温度センサ54の他に、制御コンピュータ55の入
力側には、車輌の室内温度を検出する室温センサ56
と、車輌の室内温度を設定するための室温設定器57
と、空調システム作動スイッチ58と、日射量を検知す
る日射量センサ56Aとが接続されている。他方、制御
コンピュータ55の出力側には、容量制御弁60のコイ
ル86(後述)への通電を制御する駆動回路59が接続
されている。
【0077】制御コンピュータ55は、温度センサ54
から得られる蒸発器温度、室温センサ56から得られる
車室内温度、日射量センサ56Aからの日射量情報、室
温設定器57によって予め設定された所望室温、及び、
空調システム作動スイッチ58からのON/OFF設定
状況等の外部情報に基づいてコイル86への適切な通電
量を演算する。そして、その演算した電流値の電流を駆
動回路59から容量制御弁60に供給させ、容量制御弁
60の設定圧(設定吸入圧)Psetを外部的に可変制
御する。
【0078】又、制御コンピュータ55は、図示しない
エンジン14の電子制御装置(ECU)とも接続されて
おり、当該ECUからエンジン14の起動・停止やエン
ジン回転数に関する情報を入力している。なお、制御コ
ンピュータ55及び駆動回路59は、第1〜第6実施形
態における外部制御手段を構成する。
【0079】(容量制御弁60の構成)次に、第1実施
形態におけるクランク圧制御機構を構成する容量制御弁
60の詳細を図3に基づいて説明する。
【0080】容量制御弁60は、バルブハウジング61
とソレノイド部62とを備え、両者は該制御弁60の中
央付近で相互に接合されている。バルブハウジング61
とソレノイド部62との間には弁室63が区画形成さ
れ、その弁室63内には弁体64が移動可能に収容され
ている。この弁室63は、その側壁部に形成された弁室
ポート67および上流側給気通路38を介して吐出室3
2に連通している。
【0081】弁室63の上部には弁孔66が開口形成さ
れている。この弁孔66は、バルブハウジング61の軸
線方向に延びている。又、弁室63よりも上のバルブハ
ウジング61には、ポート65が形成されている。この
ポート65は前記弁孔66と直交する方向に延びてい
る。そして、弁室63は、弁孔66、ポート65および
下流側給気通路39を介してクランク室5に連通されて
いる。
【0082】バルブハウジング61の上部には、感圧室
68が区画形成されている。この感圧室68は、その側
壁部に形成された圧導入ポート69および前記検圧通路
42を介して吸入室31に連通され、吸入圧Psを導入
可能となっている。感圧室68の内部にはベローズ70
が設けられ、そのベローズ70内にはベローズ70の可
動端(下端)を伸張方向に付勢する設定バネ70aが設
けられている。ベローズ70内は真空又は減圧状態とさ
れている。なお、ベローズ70及び設定バネ70aは感
圧部材を構成する。
【0083】感圧室68と弁室63との間においてバル
ブハウジング61の中心には、前記弁孔66と連続する
ガイド孔71が形成されている。このガイド孔71内に
は、感圧ロッド72が摺動可能に挿通されている。感圧
ロッド72の上端部はベローズ70の可動端に固着さ
れ、感圧ロッド72の下端部は弁体64の上端に固定さ
れている。なお、感圧ロッド72の弁体64側端部は、
弁孔66での冷媒ガス流通を確保するために弁孔66の
内径よりも小径となっている。このように、感圧ロッド
72を介して弁体64はベローズ70に作動連結されて
いる。なお、感圧室68、ベローズ70、設定バネ70
a及び感圧ロッド72は、吸入圧Psの変動を弁体64
に伝達する感圧機構を構成する。
【0084】容量制御弁60の下半部を占めるソレノイ
ド部62は、有底円筒状の収容筒75を備えている。収
容筒75の上部には固定鉄心76が嵌合され、この嵌合
により収容筒75内にソレノイド室77が区画される。
ソレノイド室77には、ほぼ有蓋円筒状をなすプランジ
ャとしての可動鉄心78が垂直方向に往復動可能に収容
されている。可動鉄心78と収容筒75の底面との間に
は、追従バネ79が介装されている。追従バネ79は、
可動鉄心78を上方向(固定鉄心76に接近する方向)
に付勢している。又、固定鉄心76の中心にはガイド孔
80が垂直に形成され、このガイド孔80内には、前記
弁体64と一体化されたソレノイドロッド81が摺動可
能に挿通されている。なお、感圧ロッド72、弁体64
及びソレノイドロッド81は一体となって作動部材を構
成する。
【0085】弁室63内には強制開放バネ74が設けら
れている。この強制開放バネ74は、弁体64及びソレ
ノイドロッド81を下方向(弁孔66を開放する方向)
に付勢する。尚、この強制開放バネ74の下向きの付勢
力は、前記追従バネ79の上向きの付勢力に比してかな
り大きく設定されており、電磁力がゼロもしくは小さい
間は、弁は強制開放バネ74によって常に開いた状態と
される。
【0086】ソレノイドロッド81の下端部(可動鉄心
78側の端部)は、前述のような強制開放バネ74と追
従バネ79との付勢バランスに基づいて可動鉄心78の
上面に当接される。こうして、可動鉄心78と弁体64
とがソレノイドロッド81を介して作動連結されてい
る。
【0087】ソレノイド室77は、固定鉄心76の側壁
部に形成された連通溝82、バルブハウジング61内に
貫通形成された連通孔83、及び、この制御弁60の装
着時にリヤハウジング4の壁部との間に形成される環状
の小室84を介して、前記ポート65に連通されてい
る。換言すれば、ソレノイド室77は、弁孔66と同じ
圧力環境下(即ちクランク圧Pc下)に置かれている。
又、有蓋円筒状の可動鉄心78には孔85が穿設され、
この孔85を介してソレノイド室77における可動鉄心
78の内外が均圧化されている。
【0088】更に、固定鉄心76及び可動鉄心78の周
囲には、これら鉄心76,78を跨ぐ範囲においてコイ
ル86が巻回されている。このコイル86には、制御コ
ンピュータ55の指令に基づいて駆動回路59から所定
の電流が供給される。そして、その供給電流に応じた大
きさの電磁力がコイル86によって生じ、その電磁力の
影響を受けて可動鉄心78が固定鉄心76に吸引され、
ソレノイドロッド81を上動させる。こうして、容量制
御弁60の設定圧Psetが外部的に可変制御される。
【0089】(圧縮機の通常運転時における容量可変動
作)次に、この圧縮機の通常運転時での容量可変に関す
る作用等を説明する。車輌エンジン14の駆動中で空調
システム作動スイッチ58がON状態の場合に、室温セ
ンサ56の検出した室温が室温設定器57の設定温度を
超えているものとする。この場合、制御コンピュータ5
5は、空調制御プログラムに定められた計算方式に従っ
てコイル86への通電量を演算し、その通電量でのコイ
ル励磁を駆動回路59に指令する。すると、駆動回路5
9によってコイル86に所定電流が供給され、両鉄心7
6,78間にはその供給電流値に応じた電磁吸引力が生
じる。この電磁吸引力により、強制開放バネ74の付勢
力に抗して、ソレノイドロッド81及び弁体64が上動
され、弁孔66の開度が減少する。ここで言う開度減少
には、弁体64によって弁孔66が完全に閉塞される場
合も含まれる。こうして強制開放バネ74の下向き付勢
力と、前記電磁吸引力及び追従バネ79による上向き付
勢力とが均衡する位置に弁体64が配置され、その配置
に応じて弁孔66の開度が調節される(設定圧Pset
の設定)。
【0090】更に、前述のようにコイル86が励磁され
弁孔66が所定の開度に調節された状態にあって、検圧
通路42を介して感圧室68に導入される吸入圧Psの
変動に応じてベローズ70が変位する。このベローズ7
0の変位は感圧ロッド72を介して弁体64に伝達され
る。その結果、コイル励磁に基づく弁孔66の開度が、
吸入圧Psに感応したベローズ70の影響を受けた弁体
64によって再調整(又は補正)される。
【0091】このように、容量制御弁60における弁孔
66の開度(以下単に「弁開度」と言う)は、駆動回路
59からの供給電流値によって調節される可動鉄心78
の上向き付勢力、追従バネ79の上向き付勢力、強制開
放バネ74の下向き付勢力および吸入圧Psの変動の影
響を受ける感圧機構の付勢力の四者のバランスにより最
終的に決定される。
【0092】さて、車輌エンジン14の駆動中且つ空調
システム作動スイッチ58がON状態のもとで、冷房負
荷が大きい場合には、例えば室温センサ56が検出した
車輌の室温が室温設定器57の設定温度よりも大きくな
る。この場合、制御コンピュータ55は、検出した室温
と設定温度とに基づいて、制御弁60の設定吸入圧Ps
etが小さくなるように駆動回路59を制御する。即
ち、検出室温が高いほど、制御コンピュータ55は駆動
回路59に対して供給電流値を大きくするように指令す
る。そして、固定鉄心76と可動鉄心78との電磁吸引
力を高め、弁体64によって弁開度を小さくする方向と
する。そして、吸入圧Psが低くても、弁孔66が弁体
64によって閉塞され易くする。別言すれば、冷房負荷
が大きくて(即ち室温が高め)吸入圧Psが高くなる場
合には、感圧機構の動作によって弁孔66が確実に閉塞
され(弁開度がゼロ)、それ故に斜板22の傾角が最大
傾角(θmax)に向かって迅速に増大するようにす
る。
【0093】弁孔66が閉塞された(又は弁開度が絞ら
れた)場合に斜板22の傾角が増大するのは次の理由に
よる。クランク室5は、給気通路38、容量制御弁60
及び給気通路39を介して吐出室32から高圧冷媒ガス
の供給を受ける一方、固定絞り41を有する抽気通路4
0を介して吸入室42に冷媒ガスを逃がしている。制御
弁60の弁開度が小さくなって冷媒ガスの供給量よりも
放出量の方が多くなると、クランク圧Pcが次第に低下
する。その結果、ピストン29の背圧が次第に低くな
り、ピストンをシリンダ方向に押す荷重、即ち斜板傾角
を減少させる方向の荷重が相対的に小さくなり、斜板2
2の傾角が増大する。
【0094】弁孔66が弁体64によって閉塞されて容
量制御弁60の弁開度がゼロになると、吐出室32から
クランク室5への高圧冷媒ガスの供給が停止する。する
と、クランク圧Pcは吸入圧Psにほぼ等しくなり、圧
縮反力によるガス圧のモーメントが相対的に大きくなっ
て、斜板22の傾角が最大となる。この最大傾角(θm
ax)においては各ピストン29のストロークも最大と
なり、圧縮機の吐出容量は最大となる。こうして、大き
な冷房負荷に対応すべく、車輌空調システムの冷房能力
が最大となる。
【0095】逆に、空調システム作動スイッチ58がO
N状態のもとで、冷房負荷が小さい場合には、例えば室
温センサ56が検出した室温と室温設定器57の設定温
度との差が小さくなる。この場合、制御コンピュータ5
5は、設定吸入圧Psetが大きくなるように駆動回路
59を制御する。即ち検出室温が低いほど、制御コンピ
ュータ55は駆動回路59に対して供給電流量を小さく
するように指令する。そして、固定鉄心76と可動鉄心
78との電磁吸引力を弱め、弁開度を大きくする方向と
する。そして、吸入力Psが少々高くても、弁孔66が
弁体64によって閉塞され難くする。別言すれば、冷房
負荷が小さくて(即ち室温が低め)吸入圧Psが低めの
場合には、感圧機構の動作にもかかわらず、弁孔66の
開放が確実に確保され、それ故に、斜板22の傾角が減
少方向に向かって迅速に減少するようにする。
【0096】弁開度が大きくなると斜板22の傾角が減
少するのは、弁開度の増大によってクランク室5からの
ガス放出量よりもガス供給量が増えることでクランク圧
Pcが次第に上昇することに由来する。クランク圧Pc
の上昇は、ピストン29の背圧を高める。その結果、ガ
ス圧による傾角減少方向のモーメントが大きくなり、斜
板22の傾角が減少する。
【0097】更に、熱負荷が低い場合、例えば車外の気
温の方が室温設定器57の設定温度より低い場合、斜板
22の傾角θは最終的に0°又はその近傍まで減少され
る。この場合、斜板22が回転するにもかかわらず各ピ
ストン29のストロークはほぼゼロとなり、結果として
圧縮機の吐出容量はほぼ0%となる。このとき、圧縮機
はエンジン14から動力伝達を受けるにもかかわらず、
実質的な仕事をしないので動力をほとんど消費しない。
【0098】(OFF運転状態での圧縮機の動作)次
に、第1実施形態における容量可変型斜板式圧縮機のO
FF運転時動作について各場面毎に説明する。
【0099】場面1:車輌エンジン14の駆動中に空調
システム作動スイッチ58がONからOFFに切り替え
られたとき 圧縮機が通常の吸入・圧縮動作をしているときに、空調
システム作動スイッチ58がOFFされると、制御コン
ピュータ55は、容量制御弁60への電流供給を停止す
る。すると、制御弁60は全開となり、吐出室32から
大量の冷媒ガスがクランク室5に流入し、クランク圧P
cが上昇する。この時のPcの昇圧度合いは、通常の可
変運転時よりもはるかに大きい。
【0100】クランク圧Pcの上昇に伴い、ガス圧によ
るモーメントが傾角減少方向に作用するようになり、吐
出容量が小さくなる。小吐出容量では、斜板慣性乗積に
よる回転運動のモーメントとバネ力によるモーメントが
傾角増大方向に作用するが、クランク圧Pcの上昇によ
る傾角減少方向のモーメントがこれらに勝っており、斜
板22の傾角θは最小傾角θmin付近まで減少し、吐
出容量はほぼゼロとなる。
【0101】吐出容量がほぼゼロとなると、吐出室32
からの制御弁60を経由してのクランク室5へのガス流
出もあるため、吐出室32の内圧は減少する。すると、
スプール弁96の前後差圧が前記所定値(弁開圧)ΔP
未満となり、逆止弁機構が閉じられ、外部冷媒回路50
の高圧側から吐出室32への高圧冷媒ガスの逆流も阻止
され、吐出室32の内圧は更に下降傾向を著しくする。
このとき、クランク圧Pcは、吸入室31及び吐出室3
2の各内圧、並びに、全開の制御弁60及び抽気側の固
定絞り41での流体抵抗によって決定される圧力とな
る。
【0102】上記のように吐出容量がゼロ、逆止弁機構
が閉、制御弁60が全開の状態が、数秒から数十秒続く
と、吐出室32の内圧と吸入室31の内圧との差圧が小
さくなる(0.1MPa以下程度)。この差圧の減少に
より、ガス圧が斜板に及ぼす傾角減少方向のモーメント
が減少し、斜板の回転運動とバネ力とによる傾角増大方
向のモーメントが相対的に大きくなる。すると、斜板傾
角は少しだけ増大し、圧縮機は冷媒ガスの吸入・圧縮動
作を開始する。すると再び吐出室32の内圧が上昇し、
ガス圧による傾角減少方向のモーメントが再び大きくな
り、傾角は再びやや減少する。空調システム作動スイッ
チ58のOFFによって斜板22の傾角は最小傾角θm
inに設定されるが、スイッチOFF直後には斜板22
は最小傾角θmin付近で微少な角度変動を繰り返した
後、ガス圧による傾角減少方向のモーメントと、回転運
動とバネ力とによる傾角増大方向のモーメントとがバラ
ンスする傾角θに、斜板22が安定する。この安定状態
での吐出室32と吸入室31との差圧よりも、逆止弁機
構の開弁圧ΔPは大きく設定されている。故に、制御弁
60の全開状態では、逆止弁機構は閉弁状態となり、外
部冷媒回路50において冷媒ガス循環のない冷房OFF
状態が実現される。
【0103】場面2:車輌エンジン14の駆動中に空調
システム作動スイッチ58がOFFからONに切り替え
られたとき 空調システム作動スイッチ58がONされると、制御コ
ンピュータ55は、駆動回路59に制御弁60への通電
を指令し、弁開度が小さく又は全閉とされる。すると、
抽気通路40を介したクランク室5からのガス流出が相
対的に多くなりクランク圧Pcが低下する。すると、ガ
ス圧による傾角減少方向のモーメントが小さくなり、回
転運動による傾角増大方向のモーメントとバネ力による
傾角増大方向のモーメントとの合成モーメントの方が勝
り、斜板傾角0°近辺から傾角増大方向への角度復帰が
実現する。
【0104】場面3:空調システム作動スイッチ58が
OFF状態で停止中の車輌エンジン14が起動されたと
き クラッチレス圧縮機が停止状態にあるときには、前述し
たように、斜板角度θは、傾角減少バネ26と復帰バネ
27との付勢力がバランスする角度θxとなっている。
この角度θxは0°近傍にはない。このため、エンジン
14の起動によって斜板22が回転すると、吸入・圧縮
動作が開始され、吐出室32の圧力が上昇する。
【0105】制御弁60が全開状態にあるので、吐出室
32からクランク室5へのガス供給が多くなり、クラン
ク圧Pcが相対的に高くなる。この結果、ガス圧による
モーメントが斜板の傾角減少方向に作用し、最終的には
前記場面1で説明したように、斜板の傾角は、ガス圧に
よる傾角減少方向のモーメントと、回転運動とバネ力と
による傾角増大方向のモーメントとがバランスする傾角
θに安定する。
【0106】以上説明したように、容量制御弁60は、
制御コンピュータ55等による外部制御を受けて設定吸
入圧Psetを可変設定する機能のみならず、感圧室6
8に作用する吸入圧Psの如何にかかわらず圧縮機に最
小容量運転(第1実施形態では吐出容量がほぼゼロの運
転)を強制する機能とを有している。そして、この容量
制御弁60により、外部冷媒回路50を含めた車輌空調
システムの冷房能力が適宜調節されるようになってい
る。
【0107】ところで、斜板22の傾角が0°近傍とな
ると、エンジン14からの動力を受けて駆動軸6及び斜
板22が回転していても、吐出室32の内圧たる吐出圧
Pdが低下し、前記差圧(Pd−Pm)が開弁圧ΔPを
下回るようになる。すると、吐出通路(91〜95)の
途中に設けられたスプール弁96が閉塞位置(図5)に
配置され、吐出室32と外部冷媒回路50との連通が完
全に遮断される。こうして、圧縮機がその吐出能力を極
力抑制したときにスプール弁96が閉塞位置に配置され
ることで、圧縮機内に潤滑油の内部循環経路が確実に確
保される。
【0108】斜板22がたとえ僅かでも傾角を有する限
り、吸入室31から各シリンダボア1aへのガス吸入お
よび各シリンダボア1aから吐出室32へのガス吐出は
僅かながらも持続する。吐出通路(91〜95)がスプ
ール弁96によって遮断された場合には、圧縮機内部に
は、吸入室31→シリンダボア1a→吐出室32→制御
弁60→クランク室5→吸入室31という冷媒ガスの内
部循環経路が確実に確保される。そして、僅かでも吐出
動作が行われる限り、その内部循環経路を冷媒ガスが循
環し、圧縮機内に予め収容された潤滑油が冷媒ガスと共
に圧縮機内を流動することになる。そして、その潤滑油
は圧縮機内の各摺動部を潤滑する。
【0109】(本件の斜板式圧縮機と従来型の斜板式圧
縮機との比較)従来型の斜板式圧縮機では、斜板の最小
傾角θCは、駆動軸に装着されたサークリップ等の規制
手段に斜板が直接当接することで規制される。そして、
その最小傾角θCの規制により最小吐出容量が決定され
ている。空調システムがスイッチOFF状態にあるとき
でも、その従来型圧縮機がクラッチレスタイプであれ
ば、最小傾角θCによって決まる最小吐出容量での吸入
・圧縮動作が継続し、この最小吐出容量がそのまま「O
FF時容量」ということになる。
【0110】これに対し、本発明の斜板式圧縮機では、
そのOFF時容量は、二つのバネ26,27の付勢力バ
ランスによるモーメント、吸入圧Ps、吐出圧Pd及び
クランク圧Pcがピストン29に及ぼすガス圧に基づく
モーメント、並びに、斜板の慣性乗積に基づく回転運動
のモーメントの三者のバランスによって決定される。こ
のOFF時容量と、機械的規制によって決定される最小
傾角θminに対応した最小吐出容量とは必ずしも一致
せず、通常、「最小吐出容量」<「OFF時容量」の関
係にある。この点が本件の特徴的な部分であり、これに
より種々の利点が生まれる。
【0111】例えば、最大吐出容量が120cc級の容
量可変型斜板式圧縮機では、OFF運転時の吐出容量を
約3cc以下とすることでOFF運転時動力をほぼ最小
とすることができる(吐出容量が約3ccとなる傾角が
図7,8の上限角度θA)。これに対し、圧縮反力によ
る確実な容量復帰を行うためには、3〜5cc以上の吐
出容量が必要となる(吐出容量が3〜5ccとなる傾角
が図7,8の限界角度θB)。容量復帰動作が確保され
ないと容量可変型圧縮機は実用にならないので、復帰バ
ネのない従来型の圧縮機では、OFF時容量(即ち最小
吐出容量)を3〜5cc以上とするために最小傾角θC
を復帰の限界角度θB以上とし、それ故、十分なOFF
時動力の低減ができなかった。又、従来型の圧縮機にお
いて、仮に最小吐出容量を3〜4ccの範囲に設定しよ
うとすると、1ccあたりのピストンストロークが約
0.2mmとなるため、0.2mm以下の公差でピスト
ンストロークを設定できるように非常に精密に最小傾角
θCを調整する必要がある。これは、僅かでもθCが大
きくなればOFF時動力の増大を招き、逆に僅かでもθ
Cが小さくなれば容量復帰動作が不確実となるためであ
る。
【0112】これに対し、本件の斜板式圧縮機によれ
ば、復帰バネ27を用いたことで、最小傾角θmin
を、圧縮反力による復帰が不確実になるほど小さな正の
角度から0°以下の負の角度領域までの広い角度範囲
(即ち図7,8におけるθB以下の領域、より好ましく
は角度範囲Rの領域)のいずれかの値に設定することが
できる。このため、OFF運転時には、従来復帰が不確
実とされていた極小容量での運転が可能となり、OFF
時の動力消費を従来よりも大幅に低減することができ
る。又、斜板の角度復帰が必要な場合には、制御弁60
の強制閉弁に呼応してクランク圧Pcを迅速に低下さ
せ、復帰バネ27等のバネ力による傾角増大モーメント
を相対的に大きくして傾角復帰を確実に達成することが
できる。又、本件の斜板式圧縮機によれば、従来の斜板
式圧縮機におけるような最小傾角設定の困難さからも開
放されることになる。
【0113】(効果):第1実施形態によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 車輌エンジン14の駆動中であって空調システム作
動スイッチ58のOFF時には、制御コンピュータ55
からの外部制御によって斜板22の傾角を最小傾角0°
の近傍に設定することができる。それ故、クラッチレス
方式であるために車輌エンジン14から圧縮機に常時動
力が伝達されているにもかかわらず、圧縮機での動力消
費は極力低減される。従って、図1等に示す斜板式圧縮
機を組み込んだ車輌用空調システムは、省エネルギー性
に優れる。
【0114】○ 第1実施形態の斜板式圧縮機では、冷
房動作の停止時における斜板22の傾角θが0°近傍と
なるにもかかわらず、復帰バネ27の配設および斜板2
2の慣性乗積の最適設定等により、冷房動作の再開時に
は斜板22の角度を傾角増大方向に確実に復帰させるこ
とができる。
【0115】○ 0°近傍からの角度復帰を、回転運動
のモーメントと復帰バネ27等のバネ力によるモーメン
トとの協働作用によるものとしたので、高回転時の吐出
圧と吸入圧との差圧が小さくなるという利点がある。本
発明とは異なり、仮に復帰バネ27を設けない圧縮機と
した場合、0°近傍からの角度復帰を主として回転運動
のモーメントに依存する設計を採用することも可能では
ある。しかし、その場合には、斜板22の回転速度がエ
ンジン14のアイドリング回転数相当の最低回転速度の
ときでも斜板の角度復帰が可能となるようにその慣性乗
積を大きめに設定する必要がある。このようにすると高
速回転時の前記差圧が大きくなり、動力の増大や逆止弁
開弁圧を高くしなければならないといった不都合が生じ
る。これに対し本発明によれば、かかる不都合は生じな
い。
【0116】○ 容量制御弁60は、制御コンピュータ
55からの外部制御によってソレノイド部62のコイル
86に対する供給電流値を調節することにより設定吸入
圧Psetを可変設定できる他、弁孔66の開度を強制
的に変更(全開又は全閉)できる。このため、空調シス
テムのON/OFF切り換えに対応した、斜板傾角の迅
速な設定変更の制御に極めて適している。
【0117】○ 空調システム作動スイッチ58がOF
Fされたときに、スプール弁96が閉塞位置(図5参
照)に配置されることで、外部冷媒回路50における冷
媒の移動を阻止して、空調システムの冷房動作を確実に
停止させることができる。
【0118】○ 空調システム作動スイッチ58がOF
Fされたときに、スプール弁96が閉塞位置(図5参
照)に配置されることで、圧縮機内部に冷媒ガス及び潤
滑油の内部循環経路が確実に確保される。このため、エ
ンジンが停止されない限り圧縮機内の各摺動部に潤滑油
が常時供給され、内部潤滑上の支障を生じない。又、潤
滑油が圧縮機から外部冷媒回路50の方に漏れ出すこと
を回避して、圧縮機が潤滑油不足に陥ることを極力回避
することができる。
【0119】(第2〜第6実施形態)次に、図1,2,
4及び5に示した斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量
可変型斜板式圧縮機に適用可能なクランク圧制御機構の
その他の類型を、第2〜第6実施形態として説明する。
なお、以下の各実施形態において、外部制御手段を構成
する制御コンピュータ55及び駆動回路59、外部冷房
回路50並びにこれらに関連する付随的構成要素につい
ては、前記第1実施形態と同じであるので詳述はしな
い。
【0120】(第2実施形態)この第2実施形態は、抽
気通路の途中に該通路を選択的に開閉可能な開閉弁手段
を付加することにより、容量可変型斜板式圧縮機が通常
運転から最小容量運転に迅速且つ確実に移行できるよう
にしたものである。
【0121】図11に示すように、第2実施形態のクラ
ンク圧制御機構は、吐出室32とクランク室5とを繋ぐ
給気通路38と、クランク室5と吸入室31とを繋ぐ抽
気通路40とを備えている。給気通路38には固定絞り
121が設けられており、この固定絞り121を介して
吐出室32からクランク室5への高圧冷媒ガスの供給が
確保される。又、抽気通路40には、開閉弁手段として
の電磁式の開閉弁120と容量制御弁100とが直列に
設けられている。電磁開閉弁120は、駆動回路59を
介して制御コンピュータ55により開閉制御される。
【0122】(容量制御弁100の説明):図11に示
す制御弁100は内部制御方式の抜き側制御弁である。
抜き側制御とは、抽気通路40の途中に設けた制御弁
(抜き側制御弁)の開度を制御してクランク室5から吸
入室31への冷媒ガスの放出量を調節し、もってクラン
ク圧Pcを必要な値に誘導して斜板傾角を調節する制御
方式をいう。図11の制御弁100は、筒体と蓋体とか
らなるバルブハウジング101を備え、そのバルブハウ
ジング内には感圧室102が区画形成されている。感圧
室102内にはベローズ103が配設されている。ベロ
ーズ103は、感圧室102の底に嵌合保持された固定
端103aと、その反対側の可動端103bとを有して
いる。ベローズの可動端103bには、制御弁の軸方向
に延びるピン体104が保持されている。このピン体1
04の下端(ベローズ内の端部)は、ベローズの収縮時
にベローズ内に配置されたストッパ105に当接し、そ
れ以上のベローズの収縮を規制する。ベローズ103内
は真空又は減圧状態にされると共に、ベローズ103内
にはそのベローズを伸張方向に付勢する設定バネ106
が配設されている。なお、ベローズ103及び設定バネ
106は感圧部材を構成する。
【0123】他方、蓋体とベローズの可動端103bと
の間には、ベローズ103を収縮方向に付勢する円錐型
のバネ109が配設されている。このバネ109は、設
定バネ106の付勢作用に対抗することで感圧室102
内にベローズ103を保持・位置決めする役割を担う。
【0124】ピン体104の上端(ベローズ外の端部)
には弁体107が支持され、この弁体107は、バルブ
ハウジング101を構成する蓋体に形成された凹部領域
(弁室108)内に配置されている。そして、弁体10
7は、ベローズ103の伸縮に呼応したピン体104の
移動に伴い、バルブハウジング101に形成されたポー
ト110と感圧室102との間の連通断面積(即ち制御
弁100の弁開度)を変化させる。ポート110は圧縮
機のクランク室5に連通し、感圧室102はバルブハウ
ジングに形成されたポート111を介して圧縮機の吸入
室31に連通している。こうして、ポート110、弁室
108、感圧室102及びポート111は、抽気通路4
0の一部を構成している。又、ポート111と吸入室3
1とを繋ぐ抽気通路40を介して感圧室102に吸入圧
Psが及んでいるため、該抽気通路40は感圧室102
に吸入圧Psを作用させるための検圧通路としても機能
する。
【0125】この内部制御弁100の弁開度は主とし
て、吸入圧Ps、並びに、ベローズ103、設定バネ1
06及びバネ109の付勢力のバランスによって決定さ
れる。そして、前記感圧室102内に設けられたベロー
ズ103、ピン体104、ストッパ105、設定バネ1
06及びバネ109は、この内部制御弁100の設定圧
Psetを決定すると共に吸入圧Psの変化に応じて前
記弁体107を作動させる感圧機構を構成する。
【0126】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50はこの第2実施形態に
おける車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0127】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は電磁開閉弁12
0を開状態にする。そして、抜き側制御弁100による
内部制御によってクランク圧Pcを適宜調節し、斜板角
度ひいては圧縮機の吐出容量を自律的に調節する(抜き
側内部制御による通常運転)。
【0128】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は電磁開閉弁120を閉状態とする。すると、抽気
通路40(及び制御弁100)を経由してのクランク室
5から吸入室31へのガス放出が完全に遮断され、クラ
ンク圧Pcが上昇する。その結果、斜板角度が最小傾角
(0°近傍)に設定され、圧縮機が最小容量運転状態に
移行してエンジン14の動力損失が最小に抑えられる。
なお、空調システム作動スイッチ58が再びONされた
場合には、電磁開閉弁120が開状態となり圧縮機は通
常運転状態に復帰する。
【0129】(効果):第2実施形態によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 抜き側制御弁100を備えた抽気通路40の途中に
外部からの制御によって開閉可能な電磁開閉弁120を
設け、前述のように電磁開閉弁120の開閉状態を切り
替え制御することで、圧縮機の運転状態を、典型的な抜
き側内部制御による通常運転状態と、クランク圧Pcの
強制上昇による最小容量運転状態との間で切り替えるこ
とができる。従って、このクランク圧制御機構は、図1
等に示す斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜
板式圧縮機に極めて適する。
【0130】○ クランク室5と抜き側制御弁100と
の間に設けた電磁開閉弁120を、空調システム作動ス
イッチ58のOFF時に閉じることとしたため、最小容
量運転時に、冷媒ガスと共に潤滑油がクランク室5から
流出して圧縮機の内部機構の潤滑が損なわれる事態を未
然に回避することができる。
【0131】(第3実施形態)この第3実施形態は、圧
縮機の吐出室とクランク室とを繋ぐ給気経路に並列な二
つの給気通路を用意すると共に、前記二つの給気通路の
一つと抽気通路とから構成される一連の給抽気通路上
に、二つの開閉弁又は一つの切替え弁からなる開閉弁手
段を配設したものである。そして、前述の開閉弁又は切
替え弁を適宜制御することで、給気通路のほぼ全開状態
と抽気通路の完全封止状態とを同時に達成し、容量可変
型斜板式圧縮機が通常運転から最小容量運転に迅速且つ
確実に移行できるようにしたものである。この第3実施
形態の着想に従う六つの実施例(実施例3−1〜3−
6)を以下に説明する。
【0132】(実施例3−1)図12に示す実施例3−
1のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを結ぶ二つの並列な給気通路
38,39と、クランク室5と吸入室31とを結ぶ抽気
通路40とを備えている。更に、一方の給気通路38の
途中には以下に説明するような容量制御弁130が設け
られ、他方の給気通路39の途中には該通路39を封止
可能な給気側開閉弁122が設けられている。また、抽
気通路40の途中には、該通路40を封止可能な抽気側
開閉弁123と固定絞り124とが直列に設けられてい
る。
【0133】給気通路39の途中に設けられた給気側開
閉弁122及び抽気通路40の途中に設けられた抽気側
開閉弁123は、それぞれ電磁式の開閉弁であり、これ
らは駆動回路59を介して制御コンピュータ55により
開閉制御される開閉弁手段を構成する。
【0134】(容量制御弁130の説明):図12に示
す制御弁130は、内部制御方式の入れ側制御弁であ
る。入れ側制御とは、給気通路の途中に設けた制御弁
(入れ側制御弁)の開度を制御して吐出室32からクラ
ンク室5への高圧冷媒ガスの導入量を調節し、もってク
ランク圧Pcを必要な値に誘導して斜板傾角を調節する
制御方式をいう。
【0135】図12の制御弁130はバルブハウジング
131を備え、そのバルブハウジング131の下端領域
には感圧室132が、バルブハウジング131の上端領
域には弁室133がそれぞれ区画されている。
【0136】感圧室132内にはダイヤフラム134が
設けられ、このダイヤフラム134によって感圧室13
2が上下二つの領域に区分されている。感圧室132の
下側領域内は真空又は減圧状態とされ、且つその下側領
域内には設定バネ135が配設され、その設定バネ13
5によりダイヤフラム134が上方向に付勢されてい
る。なお、ダイヤフラム134及び設定バネ135は感
圧部材を構成する。他方、感圧室132の上側領域は、
バルブハウジング131に形成された感圧ポート136
及び検圧通路144を介して圧縮機の吸入室31と連通
されており、当該上側領域には吸入圧Psが及んでい
る。
【0137】弁室133はバルブハウジング131に形
成された導入ポート137を介して吐出室32と連通す
ると共に、同じくバルブハウジング131に形成された
弁孔138及び導出ポート139を介してクランク室5
と連通可能となっている。即ち、導入ポート137、弁
室133、弁孔138及び導出ポート139は、給気通
路38の一部を構成している。
【0138】弁室133内には、弁体140と付勢バネ
141とが設けられている。弁体140は例えば球形状
をなし、前記弁孔138を構成する弁座142に離接可
能となっている。付勢バネ141は、弁体140を前記
弁座142に着座させて弁孔138を閉塞する方向に作
用する。
【0139】バルブハウジング131の中央には、制御
弁130の軸方向に延びる感圧ロッド143が該軸方向
に摺動可能に設けられている。この感圧ロッド143の
下端部は感圧室132の上側領域内に進入してダイヤフ
ラム134と作動連結関係を構築し、他方、感圧ロッド
143の上端部は弁室133内の弁体140に接触して
作動連結関係を構築している。こうして感圧ロッド14
3は、ダイヤフラム134と、付勢バネ141によって
バネ付勢された弁体140とによって軸方向に移動可能
に支持されている。
【0140】この内部制御弁130の弁開度(弁孔13
8における連通断面積)は主として、吸入圧Ps及び吐
出圧Pd、並びに、付勢バネ141、ダイヤフラム13
4及び設定バネ135の各付勢力のバランスによって決
定される。そして、付勢バネ141、感圧ロッド14
3、ダイヤフラム134及び設定バネ135は、この制
御弁130の設定圧Psetを決定すると共に吸入圧P
sの変化に応じて前記弁体140を作動させる感圧機構
を構成する。
【0141】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50は、この実施例3−1
における車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0142】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は給気側開閉弁1
22を閉状態とすると共に抽気側開閉弁123を開状態
にする。即ち、クランク室5からのガス放出を固定絞り
124で一定限度に規制する一方で、クランク室5への
ガス供給制御を入れ側内部制御弁130に委ねるという
典型的な入れ側内部制御の状態が作り上げられる。そし
て、その入れ側制御弁130による内部制御によってク
ランク圧Pcを調節し、斜板傾角ひいては圧縮機の吐出
容量を自律的に調節する。
【0143】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は給気側開閉弁122を開状態とすると共に抽気側
開閉弁123を閉状態にする。即ち、抽気通路40を介
したクランク室5からのガス放出を完全に遮断する一方
で、入れ側内部制御弁130の弁開度にかかわらず吐出
室32からクランク室5へのガス供給を強行するという
クランク圧Pcの強制上昇状態が作り上げられる。その
結果、斜板の角度が最小傾角(0°近傍)に設定され、
圧縮機が最小容量運転状態に移行してエンジン14の動
力損失が最小に抑えられる。なお、空調システム作動ス
イッチ58が再びONされた場合には、給気側開閉弁1
22が閉状態で抽気側開閉弁123が開状態となり、圧
縮機は通常運転状態に復帰する。
【0144】(効果):実施例3−1によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 入れ側制御弁130を途中に設けた給気通路38と
は別に(並列に)、給気側開閉弁122を有する給気通
路39を設けると共に、抽気通路40の途中に抽気側開
閉弁123を設け、前述のように二つの開閉弁122,
123の開閉状態を切り替え制御することで、圧縮機の
運転状態を、典型的な入れ側内部制御による通常運転状
態と、クランク圧Pcの強制上昇による最小容量運転状
態との間で切り替えることができる。従って、このクラ
ンク圧制御機構は、図1等に示す斜板傾角を0°近傍に
設定可能な容量可変型斜板式圧縮機に極めて適する。
【0145】○ 抽気通路40に設けた抽気側開閉弁1
23を、空調システム作動スイッチ58のOFF時に閉
じることとしたため、最小容量運転時に、冷媒ガスと共
に潤滑油がクランク室5から流出して圧縮機の内部機構
の潤滑が損なわれる事態を未然に回避することができ
る。
【0146】(実施例3−2)図13に示す実施例3−
2のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを結ぶ給気通路38と、途中
に開閉弁手段たる切替え弁としての三方向弁146を備
えた給抽気通路147とを備えている。なお、この実施
例3−2は、前記実施例3−1(図12)の二つの開閉
弁122,123に代えて三方向弁146を採用したも
のに相当する。
【0147】給気通路38には入れ側内部制御弁130
が設けられている。この制御弁130は前記実施例3−
1の制御弁130と同じものであり、その感圧室132
には検圧通路144を介して吸入室31の圧力(吸入圧
Ps)が及んでおり、吸入圧Psの変動に応じて該入れ
側制御弁130の弁開度が自律的に調節される。
【0148】給抽気通路147の途中の分岐点に設けら
れた三方向弁146は、クランク室5を吸入室31又は
吐出室32に選択的に接続する電磁切替え弁であり、駆
動回路59を介して制御コンピュータ55によりその接
続状態を切り替えられる。また、三方向弁146と吸入
室31とを結ぶ給抽気通路147の途中には、固定絞り
124が設けられている。この固定絞り124は、前記
実施例3−1の固定絞り124と同じものである。
【0149】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記実施例3−1と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50は、この実施例3−2
における車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0150】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は電磁切替え弁1
46を、クランク室5と吸入室31とを連通する第1の
切替え位置に配置する。この状態は、図12において給
気側開閉弁122を閉状態とし抽気側開閉弁123を開
状態にしたのと同じ状態である。即ち、クランク室5か
らのガス放出を固定絞り124で一定限度に規制する一
方で、クランク室5へのガス供給制御を入れ側内部制御
弁130に委ねるという典型的な入れ側内部制御の状態
が作り上げられる。そして、その入れ側制御弁130に
よる内部制御によってクランク圧Pcを調節し、斜板傾
角ひいては圧縮機の吐出容量を自律的に調節する。
【0151】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り替えられた場合、制御コンピュータ
55は電磁切替え弁146を、クランク室5と吐出室3
1とを連通する第2の切替え位置に配置する。この状態
は、給気側開閉弁122を開状態とし抽気側開閉弁12
3を閉状態にしたのと同じ状態である。即ち、給抽気通
路147を介したクランク室5からのガス放出を完全に
遮断する一方で、入れ側内部制御弁130の弁開度にか
かわらず吐出室32からクランク室5へのガス供給を強
行するというクランク圧Pcの強制上昇状態が作り上げ
られる。その結果、斜板の角度が最小傾角(0°近傍)
に設定され、圧縮機が最小容量運転状態に移行してエン
ジン14の動力損失が最小に抑えられる。
【0152】(効果):実施例3−2によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ クランク室5、吸入室31及び吐出室32の三者を
結ぶ給抽気通路147の分岐点に電磁切替え弁146を
配設し、この電磁切替え弁146の切替え状態を制御す
ることで、圧縮機の状態を、典型的な入れ側内部制御に
よる通常運転状態と、クランク圧Pcの強制上昇による
最小容量運転状態との間で切り替えることができる。従
って、このクランク圧制御機構は、図1等に示す斜板傾
角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板式圧縮機に極
めて適している。
【0153】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時に、給抽気通路147を介してのクランク室5と吸
入室31との連通を遮断することとしたため、最小容量
運転時に、冷媒ガスと共に潤滑油がクランク室5から流
出して圧縮機の内部機構の潤滑が損なわれる事態を未然
に回避することができる。
【0154】(実施例3−3)図14に示す実施例3−
3のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを結ぶ二つの並列な給気通路
38,39と、クランク室5と吸入室31とを結ぶ抽気
通路40とを備えている。更に、並列に設けられた二つ
の給気通路38,39のうち、一方の給気通路38には
固定絞り148が設けられ、他方の給気通路39には該
通路39を封止可能な給気側開閉弁149が設けられて
いる。又、抽気通路40には、該通路40を封止可能な
抽気側開閉弁150と抽気側(抜き側)内部制御弁10
0とが直列に設けられている。
【0155】図14に示す給気側開閉弁149及び抽気
側開閉弁150はそれぞれ電磁式の開閉弁であり、これ
らは駆動回路59を介して制御コンピュータ55により
開閉制御される開閉弁手段を構成する。
【0156】図14の抜き側内部制御弁100は図11
の内部制御弁100と同じものであり、その感圧室10
2には吸入室31の圧力(吸入圧Ps)が及んでおり、
吸入圧Psの変動に応じて該抜き側制御弁100の弁開
度が自律的に調節される。
【0157】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50は、この実施例3−3
における車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0158】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は給気側開閉弁1
49を閉状態とすると共に抽気側開閉弁150を開状態
とする。即ち、クランク室5へのガス供給を固定絞り1
48で一定限度に規制する一方で、クランク室5からの
ガス放出制御を抜き側内部制御弁100に委ねるという
典型的な抜き側内部制御の状態が作り上げられる。そし
て、その抜き側制御弁100による内部制御によってク
ランク圧Pcを調節し、斜板傾角ひいては圧縮機の吐出
容量を自律的に調節する。
【0159】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は給気側開閉弁149を開状態とすると共に抽気側
開閉弁150を閉状態とする。即ち、抽気通路40を介
したクランク室5からのガス放出を完全に遮断する一方
で、固定絞り148の存在にもかかわらず吐出室32か
らクランク室5へのガス供給を強行するというクランク
圧Pcの強制上昇状態が作り上げられる。その結果、斜
板の角度が最小傾角(0°近傍)に設定され、圧縮機が
最小容量運転状態に移行してエンジン14の動力損失が
最小に抑えられる。なお、空調システム作動スイッチ5
8が再びONされた場合には、給気側開閉弁149が閉
状態で抽気側開閉弁150が開状態となり、圧縮機は通
常運転状態に復帰する。
【0160】(効果):実施例3−3によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 固定絞り148を途中に設けた給気通路38とは別
個(並列)に給気通路39を設け、その給気通路39と
抽気通路40の途中にそれぞれ給気側及び抽気側開閉弁
149,150を設けた。そして、前述のように二つの
開閉弁149,150の開閉状態を切り換え制御するこ
とで、圧縮機の運転状態を、典型的な抜き側内部制御に
よる通常運転状態と、クランク圧Pcの強制上昇による
最小容量運転状態との間で切り替え可能とした。従っ
て、このクランク圧制御機構は、図1等に示す斜板傾角
を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板式圧縮機に極め
て適している。
【0161】○ 抽気通路40に設けた抽気側開閉弁1
50を、空調システム作動スイッチ58のOFF時に閉
じることとしたため、最小容量運転時に、冷媒ガスと共
に潤滑油がクランク室5から流出して圧縮機の内部機構
の潤滑が損なわれる事態を未然に回避することができ
る。
【0162】(実施例3−4)図15に示す実施例3−
4のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを結ぶ給気通路38と、途中
に開閉弁手段たる切替え弁としての三方向弁152を備
えた給抽気通路153とを備えている。なお、この実施
例3−4は、前記実施例3−3(図14)の二つの開閉
弁149,150に代えて三方向弁152を採用したも
のに相当する。
【0163】給気通路38には固定絞り148が設けら
れており、これは前記実施例3−3の固定絞り148と
同じものである。給抽気通路153には、三方向弁15
2と抜き側内部制御弁100とが直列に設けられてい
る。その抜き側内部制御弁100は、前記実施例3−3
(図14)の抜き側内部制御弁100と同じものであ
り、その感圧室102には吸入室31の圧力(吸入圧P
s)が及んでおり、吸入圧Psの変動に応じて該抜き側
制御弁100の弁開度が自律的に調節される。
【0164】給抽気通路153の途中の分岐点に設けら
れた三方向弁152は、クランク室5を吸入室31又は
吐出室32に選択的に接続する電磁切替え弁であり、駆
動回路59を介して制御コンピュータ55によりその接
続状態を切り替えられる。
【0165】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記実施例3−3と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50は、この実施例3−4
における車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0166】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は電磁切替え弁1
52を、クランク室5と吸入室31とを連通する第1の
切替え位置に配置する。この状態は、図14において給
気側開閉弁149を閉状態とし抽気側開閉弁150を開
状態にしたのと同じ状態である。即ち、クランク室5へ
のガス供給を固定絞り148で一定限度に規制する一方
で、クランク室5からのガス放出制御を抜き側内部制御
弁100に委ねるという典型的な抜き側内部制御の状態
が作り上げられる。そして、その抜き側制御弁100に
よる内部制御によってクランク圧Pcを調節し、斜板傾
角ひいては圧縮機の吐出容量を自律的に調節する。
【0167】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り替えられた場合、制御コンピュータ
55は電磁切替え弁152を、クランク室5と吐出室3
1とを連通する第2の切替え位置に配置する。この状態
は、図14において給気側開閉弁149を開状態とする
と共に抽気側開閉弁150を閉状態にしたのと同じ状態
である。即ち、給抽気通路153を介したクランク室5
からのガス放出を完全に遮断する一方で、固定絞り14
8の存在にもかかわらず吐出室32からクランク室5へ
のガス供給を強行するというクランク圧Pcの強制上昇
状態が作り上げられる。その結果、斜板の角度が最小傾
角(0°近傍)に設定され、圧縮機が最小容量運転状態
に移行してエンジン14の動力損失が最小に抑えられ
る。
【0168】(効果):実施例3−4によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ クランク室5、吸入室31及び吐出室32の三者を
結ぶ給抽気通路153の分岐点に電磁切替え弁152を
配設し、この電磁切替え弁152の切替え状態を制御す
ることで、圧縮機の状態を、典型的な抜き側内部制御に
よる通常運転状態と、クランク圧Pcの強制上昇による
最小容量運転状態との間で切り替えることができる。従
って、このクランク圧制御機構は、図1等に示す斜板傾
角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板式圧縮機に極
めて適している。
【0169】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時に、給抽気通路153を介してのクランク室5と吸
入室31との連通を遮断することとしたため、最小容量
運転時に、冷媒ガスと共に潤滑油がクランク室5から流
出して圧縮機の内部機構の潤滑が損なわれる事態を未然
に回避することができる。
【0170】(実施例3−5)図16に示す実施例3−
5のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを結ぶ二つの並列な給気通路
38,39と、クランク室5と吸入室31とを結ぶ抽気
通路40とを備えている。更に、給気通路38及び抽気
通路40の途中には、以下に説明する入れ側制御及び抜
き側制御連動型の容量制御弁160が介在されている。
ちなみに、この実施例3−5のクランク圧制御機構は、
実施例3−3(図14)のクランク圧制御機構における
固定絞り148を連動型制御弁160の入れ側制御弁部
で置き換えたものに相当する。
【0171】図16に示すように、給気通路39には該
通路39を封止可能な給気側開閉弁171が設けられ、
抽気通路40には該通路40を封止可能な抽気側開閉弁
172が設けられている。給気側開閉弁171及び抽気
側開閉弁172は、それぞれ電磁式の開閉弁であり、こ
れらは駆動回路59を介して制御コンピュータ55によ
り開閉制御される開閉弁手段を構成する。なお、抽気通
路40において抽気側開閉弁172は、制御弁160の
抜き側制御弁部と直列に設けられている。
【0172】(容量制御弁160の説明):図16に示
す制御弁160は、内部制御方式の入れ側制御及び抜き
側制御連動型の制御弁である。入れ側及び抜き側の連動
制御とは、給気通路38の途中に配設された入れ側制御
弁部の開度制御と、抽気通路40の途中に配設された抜
き側制御弁部の開度制御とを関連付けて行うことで、ク
ランク室5への冷媒ガス供給量とクランク室5からの冷
媒ガス放出量との優劣関係を調節し、もってクランク圧
Pcを必要な値に誘導して斜板傾角を調節する制御方式
をいう。
【0173】図16の制御弁160は、複数の部材から
構成されるバルブハウジング101を備え、そのバルブ
ハウジング101内の下部領域には感圧室102及び抜
き側弁室108が区画され、バルブハウジング101内
の上部領域には入れ側弁室161が区画されている。
【0174】感圧室102内にはベローズ103が配設
されている。ベローズ103は、感圧室102の底に嵌
合保持された固定端103aと、その反対側の可動端1
03bとを有している。ベローズの可動端103bに
は、制御弁の軸方向に延びるピン体104が保持されて
いる。このピン体104の下端(ベローズ内の端部)
は、ベローズの収縮時にベローズ内に配置されたストッ
パ105に当接し、それ以上のベローズの収縮を規制す
る。ベローズ103内は真空又は減圧状態にされ、ベロ
ーズ103内にはそのベローズを伸張方向に付勢する設
定バネ106が配設されている。尚、ベローズ103及
び設定バネ106は感圧部材を構成する。
【0175】他方、バルブハウジング101とベローズ
の可動端103bとの間には、ベローズ103を収縮方
向に付勢する円錐型のバネ109が配設されている。こ
のバネ109は、設定バネ106の付勢作用に対抗する
ことで感圧室102内にベローズ103を保持・位置決
めする役割を担う。
【0176】バルブハウジング101の中央領域には、
感圧ロッド162が制御弁の軸方向に摺動可能に設けら
れている。感圧ロッド162の下端部162aは、図1
1の弁体107とほぼ同形状に形成されている。そし
て、感圧ロッド下端部162aは、ピン体104の上端
(ベローズ外の端部)に支持されると共に、抜き側弁室
108内に配置されて抜き側弁体としての役割を果た
す。そして、感圧ロッド下端部(抜き側弁体)162a
は、ベローズ103の伸縮に呼応したピン体104の移
動に伴い、バルブハウジング101に形成されたポート
110と感圧室102との間の連通断面積(即ち抜き側
制御弁部の弁開度)を変化させる。
【0177】ポート110は圧縮機のクランク室5に連
通し、感圧室102はバルブハウジングに形成されたポ
ート111を介して圧縮機の吸入室31と連通してい
る。こうして、ポート110、抜き側弁室108、感圧
室102及びポート111は、クランク室5と吸入室3
1とを繋ぐ抽気通路40の一部を構成している。又、ポ
ート111と吸入室31とを繋ぐ抽気通路40を介して
感圧室102に吸入圧Psが及んでいるため、該抽気通
路40は感圧室102に吸入圧Psを作用させるための
検圧通路としての役目も担う。
【0178】このように、感圧室102内に配設された
ベローズ103、ピン体104、ストッパ105、設定
バネ106、バネ109及び感圧ロッド162は、この
制御弁160における抜き側制御弁部を構成し、抜き側
弁体(感圧ロッド下端部162a)の配置に応じて抜き
側制御弁部の開度(即ち抽気通路40の開度)が調節さ
れる。
【0179】入れ側弁室161を区画するバルブハウジ
ング101の内周域には、略環状の弁座部163(中央
が弁孔となる)が設けられている。その弁座部163を
境界として、入れ側弁室161は上部領域(吐出室側領
域)と下部領域(クランク室側領域)とに区分されてい
る。そして、バルブハウジング101には、入れ側弁室
161の上部領域を吐出室32に連通するポート166
と、入れ側弁室161の下部領域をクランク室5に連通
するポート167とが形成されている。こうして、ポー
ト166、入れ側弁室161及びポート167は、吐出
室32とクランク室5とを繋ぐ給気通路38の一部を構
成している。
【0180】入れ側弁室161の上部領域内には、入れ
側弁体164が軸方向に移動可能に収容されている。こ
の弁体164が弁座部163に着座することで前記上部
領域と下部領域との連通が遮断される。入れ側弁体16
4は、それとバルブハウジング101との間に介装され
たバネ165により弁座部163に着座する方向に付勢
されている。他方、感圧ロッド162の上端部162b
は弁座部163の弁孔を介して入れ側弁体164の底に
接しており、感圧ロッド162の上動により、バネ16
5の付勢力に抗して入れ側弁体164は弁座部163か
ら離間する方向に押し上げられる。
【0181】このように、入れ側弁室161内に配設さ
れた感圧ロッド162、弁座部163、入れ側弁体16
4及びバネ165は、この制御弁160における入れ側
制御弁部を構成し、弁体164の配置に応じて入れ側制
御弁部の開度(即ち給気通路38の開度)が調節され
る。
【0182】この制御弁160において、ベローズ10
3、ピン体104、ストッパ105、設定バネ106、
バネ109、感圧ロッド162及びバネ165は、この
制御弁160の設定圧Psetを決定すると共に吸入圧
Psの変化に応じて前記感圧ロッド162(抜き側弁体
でもある)及び入れ側弁体164を作動させる感圧機構
を構成する。このように、制御弁160の抜き側制御弁
部および入れ側制御弁部は、共通の感圧機構によって連
動する関係にある。
【0183】制御弁160の抜き側制御弁部および入れ
側制御弁部における各開度は、主に吸入圧Ps及び吐出
圧Pd、並びに、設定バネ106、バネ109及び16
5の各付勢力のバランスによって決定される。より具体
的には、概して吸入圧Psが高い場合には、感圧ロッド
162及びピン体104が下動して抜き側制御弁部の弁
開度が大きくなる一方で入れ側制御弁部の弁開度が小さ
くなる。この場合にはクランク室5へのガス供給よりも
クランク室5からのガス放出が優勢となり、クランク圧
Pcが低下して斜板傾角が増大傾向となる。他方、概し
て吸入圧Psが低い場合には、感圧ロッド162及びピ
ン体104が上動して抜き側制御弁部の弁開度が小さく
なる一方で入れ側制御弁部の弁開度が大きくなる。この
場合には、クランク室5からのガス放出よりもクランク
室5へのガス供給が優勢となり、クランク圧Pcが上昇
して斜板傾角が減少傾向となる。
【0184】なお、この制御弁160によれば、入れ側
弁体164及び感圧ロッド162を介して吐出圧Pdの
圧力付勢が感圧機構の設定バネ106に対抗し、その設
定バネ106の付勢力を減殺する。こうして、吐出圧P
dの大きさに応じて制御弁160の設定圧Psetを減
少補正するいわゆる高圧補正が実現されている。
【0185】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50は、この実施例3−5
における車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0186】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は給気側開閉弁1
71を閉状態とすると共に抽気側開閉弁172を開状態
とする。そして、クランク室5へのガス供給を制御弁1
60の入れ側制御弁部が介在した給気通路38経由で行
うと共に、クランク室5からのガス放出を制御弁160
の抜き側制御弁部が介在した抽気通路40経由で行う。
即ち、クランク室5へのガス供給制御もクランク室5か
らのガス放出制御も連動型内部制御弁160に委ねる状
態とする。そして、制御弁160による内部制御によ
り、クランク圧Pcを調節し、斜板傾角ひいては圧縮機
の吐出容量を自律的に調節する。
【0187】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は給気側開閉弁171を開状態とすると共に抽気側
開閉弁172を閉状態とする。即ち、抽気通路40を介
したクランク室5からのガス放出を完全に遮断する一方
で、制御弁160の入れ側制御弁部の開度にかかわらず
吐出室32からクランク室5へのガス供給を強行すると
いうクランク圧Pcの強制上昇状態が作り上げられる。
その結果、斜板の角度が最小傾角(0°近傍)に設定さ
れ、圧縮機が最小容量運転状態に移行してエンジン14
の動力損失が最小に抑えられる。なお、空調システム作
動スイッチ58が再びONされた場合には、給気側開閉
弁171が閉状態で抽気側開閉弁172が開状態とな
り、圧縮機は通常運転状態に復帰する。
【0188】(効果):実施例3−5によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 制御弁160の入れ側制御弁部を途中に介在させた
給気通路38とは別個(並列)に給気通路39を設け、
その給気通路39と抽気通路40の途中にそれぞれ給気
側及び抽気側開閉弁171,172を設けた。そして、
前述のように二つの開閉弁171,172の開閉状態を
切り替え制御することで、圧縮機の運転状態を、典型的
な入れ側及び抜き側連動制御による通常運転状態と、ク
ランク圧Pcの強制上昇による最小運転状態との間で切
り替え可能とした。従って、このクランク圧制御機構
は、図1等に示す斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量
可変型斜板式圧縮機に極めて適している。
【0189】○ 抽気通路40に設けた抽気側開閉弁1
72を、空調システム作動スイッチ58のOFF時に閉
じることとしたため、最小容量運転時に、冷媒ガスと共
に潤滑油がクランク室5から流出して圧縮機の内部機構
の潤滑が損なわれる事態を未然に回避することができ
る。
【0190】(実施例3−6)図17に示す実施例3−
6のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを結ぶ給気通路38と、途中
に開閉弁手段たる三方向弁152を備えた給抽気通路1
53と、容量制御弁160とを備えている。図17の容
量制御弁160は、実施例3−5(図16)で説明した
入れ側制御及び抜き側制御連動型の内部制御弁160と
同じものである。なお、この実施例3−6は、前記実施
例3−5の二つの開閉弁171,172に代えて三方向
弁152を採用したものに相当する。
【0191】給気通路38の途中には、制御弁160の
入れ側制御弁部が介在されている。又、給抽気通路15
3には、前記三方向弁152と制御弁160の抜き側制
御弁部とが直列に設けられている。制御弁160の感圧
室102には吸入室31の圧力(吸入圧Ps)が及んで
おり、吸入圧Psの変動に応じて入れ側及び抜き側の各
制御弁部の弁開度が自律的に調節される。
【0192】給抽気通路153の途中の分岐点に設けら
れた三方向弁152は、クランク室5を吸入室31又は
吐出室32に選択的に接続する電磁切替え弁であり、駆
動回路59を介して制御コンピュータ55によりその接
続状態を切り替えられる。
【0193】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記実施例3−5と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50は、この実施例3−6
における車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0194】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は電磁切替え弁1
52を、クランク室5と吸入室31とを連通する第1の
切替え位置に配置する。この状態は、図16において給
気側開閉弁171を閉状態とし抽気側開閉弁172を開
状態にしたのと同じ状態である。即ち、クランク室5へ
のガス供給制御もクランク室5からのガス放出制御も連
動型内部制御弁160に委ねる状態とする。そして、そ
の制御弁160による内部制御により、クランク圧Pc
を調節し、斜板傾角ひいては圧縮機の吐出容量を自律的
に調節する。
【0195】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り替えられた場合、制御コンピュータ
55は電磁切替え弁152を、クランク室5と吐出室3
1とを連通する第2の切替え位置に配置する。この状態
は、図16において給気側開閉弁171を開状態とし抽
気側開閉弁172を閉状態にしたのと同じ状態である。
即ち、給抽気通路153を介したクランク室5からのガ
ス放出を完全に遮断する一方で、制御弁160の入れ側
制御弁部の弁開度にかかわらず吐出室32からクランク
室5へのガス供給を強行するというクランク圧Pcの強
制上昇状態が作り上げられる。その結果、斜板角度が最
小傾角(0°近傍)に設定され、圧縮機が最小容量運転
状態に移行してエンジン14の動力損失が最小に抑えら
れる。
【0196】(効果):実施例3−6によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ クランク室5、吸入室31及び吐出室32の三者を
結ぶ給抽気通路153の分岐点に電磁切替え弁152を
配設し、この電磁切替え弁152の切替え状態を制御す
ることで、圧縮機の状態を、典型的な入れ側及び抜き側
連動制御による通常運転状態と、クランク圧Pcの強制
上昇による最小容量運転状態との間で切り替え可能とし
た。従って、このクランク圧制御機構は、図1等に示す
斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板式圧縮
機に極めて適している。
【0197】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時に、給抽気通路153を介してのクランク室5と吸
入室31との連通を遮断することとしたため、最小容量
運転時に、冷媒ガスと共に潤滑油がクランク室5から流
出して圧縮機の内部機構の潤滑が損なわれる事態を未然
に回避することができる。
【0198】(第4実施形態)この第4実施形態は、圧
縮機のクランク室と吸入室とを繋ぐ抽気通路に特殊な内
部制御弁を配設すると共に、その内部制御弁に抽気通路
の選択的封止機能を持たせたものである。そして、その
内部制御弁によって抽気通路に封止状態をもたらすこと
により、容量可変型斜板式圧縮機が通常運転から最小容
量運転に迅速且つ確実に移行できるようにしたものであ
る。この第4実施形態の着想に従う二つの実施例(実施
例4−1及び4−2)を以下に説明する。
【0199】(実施例4−1)図18に示す実施例4−
1のクランク圧制御機構は、吐出室32とクランク室5
とを繋ぐ給気通路38と、クランク室5と吸入室31と
を繋ぐ抽気通路40とを備えている。給気通路38には
固定絞り121が設けられ、これは図11の固定絞り1
21と同じものである。この固定絞り121を介して吐
出室32からクランク室5への高圧冷媒ガスの供給が確
保される。又、抽気通路40には、以下に説明するよう
な容量制御弁180が設けられている。ちなみに、この
実施例4−1の容量制御システムは、第2実施形態(図
11)の容量制御システムから開閉弁120を除去する
と共に制御弁100に代えて制御弁180を採用したも
のに相当する。(容量制御弁180の説明):図18に
示す制御弁180は、基本的に内部制御方式の抜き側制
御弁であり、図11の内部制御弁100の下部に電磁石
部を付加したものに相当する。
【0200】即ち、図11の内部制御弁100と同じ
く、制御弁180のバルブハウジング101内には感圧
室102と弁室(抜き側弁室)108とが区画され、こ
れらはバルブハウジング101に形成されたポート11
0及び111と共に抽気通路40の一部を構成する。
又、バルブハウジング101内には、ベローズ103、
ピン体104、ストッパ105、設定バネ106、弁体
107及びバネ109が設けられており、これらは、制
御弁180の設定圧Psetを決定すると共に吸入圧P
sの変化に応じて前記弁体107を作動させる感圧機構
を構成する。
【0201】制御弁180は更に、バルブハウジング1
01の下部に付加された電磁石部181を備えている。
電磁石部181は、バルブハウジング101の底部に接
合されたハウジング182と、そのハウジング182内
に軸方向に移動可能に保持されたプランジャ183とを
備えている。ハウジング182の少なくとも底部182
aは鉄で形成され、当該底部182aは固定鉄心として
の役割を担う。他方、プランジャ183は可動鉄心とし
ての役割を担う。そのプランジャ183の上端部は感圧
室102内に進入して前記ストッパ105と一体化して
おり、且つプランジャ183の上端部にはベローズ10
3の固定端103aが固着されている。従って、プラン
ジャ183はベローズ103及びストッパ105と共に
一体移動可能である。
【0202】電磁石部181は更に、ハウジング182
内において追従バネ184とコイル185とを備えてい
る。追従バネ184は、プランジャ183を上方向(感
圧室102の方向)に付勢する。コイル185は可動鉄
心たるプランジャ183を包囲するように設けられ、駆
動回路59を介して制御コンピュータ55により通電制
御される。コイル185への通電が行われると、電磁吸
引力が発生しプランジャ183が追従バネ184の付勢
力に抗して下動され、プランジャ183の下端部がハウ
ジング底部182aに接触する最下動位置にプランジャ
183が配置される。他方、コイル185への通電を停
止すると、電磁吸引力が消失しプランジャ183が追従
バネ184によって上動される。プランジャ183の上
動の過程でストッパ105がピン体104の下端に当接
し、それ以後はピン体104及び弁体107がプランジ
ャ183と共に上動する。そして、弁体107が弁室1
08の上壁に接触してプランジャ183が最上動位置に
配置されると、ピン体104、弁体107及びプランジ
ャ183のそれ以上の上動が規制され、ポート110が
閉塞される。このように、容量制御弁180は、外部制
御手段によって開度調節可能な開閉弁手段としての機能
を併せ持つ。
【0203】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50はこの実施例4−1に
おける車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0204】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は電磁石部181
のコイル185への通電を維持する。このとき、コイル
185に生じた電磁吸引力によりプランジャ183が追
従バネ184の付勢力に抗して下動され、最下動位置に
配置される。この状態では、制御弁180は、図11の
制御弁100と同じく、抜き側内部制御弁として機能す
る。即ち、制御弁180の弁開度が主として、吸入圧P
s、並びに、ベローズ103、設定バネ106及びバネ
109の各付勢力のバランスによって決定される。そし
て、抜き側制御弁180による内部制御によってクラン
ク圧Pcを適宜調節し、斜板角度ひいては圧縮機の吐出
容量を自律的に調節する(抜き側内部制御による通常運
転)。
【0205】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は電磁石部181のコイル185への通電を停止す
る。すると、コイル185の電磁吸引力が消失し、追従
バネ184の付勢力によってプランジャ183、ストッ
パ105、ピン体104及び弁体107が上動し、弁体
107が弁室108の上壁に接触してポート110を閉
塞する。即ち、制御弁180が閉弁状態(弁開度ゼロ)
となり、抽気通路40を経由してのクランク室5から吸
入室31へのガス放出が遮断される。その結果、クラン
ク圧Pcが上昇して斜板の角度が最小傾角(0°近傍)
に設定され、圧縮機が最小容量運転状態に移行してエン
ジン14の動力損失が最小に抑えられる。その後、空調
システム作動スイッチ58が再びONされた場合には、
電磁石部コイル185への通電が再開され、圧縮機は通
常運転状態に復帰する。
【0206】ところで、制御弁180の閉弁状態(即ち
弁体107が弁室108の上壁に接触してポート110
を閉塞する位置に配置された状態)では、追従バネ18
4の付勢力がプランジャ183、ストッパ105及びピ
ン体104を介して直接的に弁体107に伝達されてい
る。換言すれば、追従バネ184のバネ力を主とする閉
弁方向(上方向)の付勢力が弁体107に作用する。他
方、ポート110の閉塞位置に配置された弁体107の
上面にはクランク圧Pcが作用する一方で、弁体107
の下面には吸入圧Psが作用する。容量可変型斜板式圧
縮機では通常、Ps<Pcであるから、クランク圧と吸
入圧との差圧(Pc−Ps)に基づく開弁方向(下方
向)の付勢力が弁体107に作用する。追従バネ184
のバネ力が(Pc−Ps)差圧による付勢力に常に打ち
負かされるようでは、制御弁180を閉弁状態にするこ
とが不可能となるので、追従バネ184のバネ力は原則
として(Pc−Ps)差圧による付勢力を上回るように
設定される。
【0207】しかしながら、空調システム作動スイッチ
58がOFFされ、それに応答して制御弁180により
抽気通路40が閉じられると、クランク室5からの放圧
がほとんどなくなる。それ故、吐出圧Pdが相当高い状
態で空調システム作動スイッチ58がOFFされた場合
には、クランク圧Pcが短時間のうちにその高い吐出圧
Pd相当の圧力にまで上昇し、その結果として圧縮機の
軸封装置を損傷しクランク室5の気密性を損なう虞れが
ある。
【0208】この点、実施例4−1の制御弁180によ
れば、弁体107に働く(Pc−Ps)差圧が予め定め
られた最大許容値を超える場合には、当該(Pc−P
s)差圧による開弁方向の付勢力が追従バネ184によ
る閉弁方向の付勢力を上回るように、追従バネ184の
バネ力をやや抑え目に設定することが可能である。前記
(Pc−Ps)差圧の最大許容値は、圧縮機の軸封装置
の耐圧限界と、圧縮機の容量可変制御に必要な(Pc−
Ps)差圧の最大値とを考慮して適宜定め得る。従っ
て、追従バネ184のバネ力を前述のようにやや抑え目
に設定しておくことで、閉弁状態にある制御弁180を
一種のリリーフ弁として機能させることができる。それ
故、この場合には、抽気通路40の閉塞によって次第に
高まる傾向のクランク圧Pcが軸封装置の耐圧限界を超
えるレベルにまで過度に高まることが未然に防止され
る。
【0209】(効果):実施例4−1によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 給気通路38に固定絞り121を設けて吐出室32
からクランク室5に所定量の冷媒ガスを常時供給可能と
すると共に、抽気通路40に設けた抜き側制御弁180
を外部からの通電制御によって閉弁状態に設定可能なタ
イプとした。それ故、前述のように電磁石部コイル18
5への通電状態を制御することで、圧縮機の運転状態
を、典型的な抜き側内部制御による通常運転状態と、ク
ランク圧Pcの強制上昇による最小容量運転状態との間
で切り替えることができる。従って、このクランク圧制
御機構は、図1等に示す斜板傾角を0°近傍に設定可能
な容量可変型斜板式圧縮機に極めて適している。
【0210】○ 追従バネ184のバネ力を、弁体10
7に働く(Pc−Ps)差圧が予め定められた最大許容
値を超える場合には当該(Pc−Ps)差圧による開弁
方向の付勢力が追従バネ184による閉弁方向の付勢力
を上回るように設定することにより、閉弁状態の制御弁
180をクランク圧Pcが過度に高まるのを防止するた
めのリリーフ弁として機能させることができる。従っ
て、抽気通路40を閉塞して圧縮機を最小容量運転状態
にした後でも、クランク圧Pcが圧縮機に障害をもたら
すほど高まるという事態を未然に防止することができ
る。
【0211】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時には、抽気通路40途中の制御弁180を閉弁状態
にすることとしたため、最小容量運転時に、冷媒ガスと
共に潤滑油がクランク室5から流出して圧縮機の内部機
構の潤滑が損なわれる事態を未然に回避することができ
る。
【0212】(実施例4−2)図19に示す実施例4−
2のクランク圧制御機構は、吐出室32とクランク室5
とを繋ぐ給気通路38と、クランク室5と吸入室31と
を繋ぐ抽気通路40とを備えている。更に、給気通路3
8及び抽気通路40の途中には、以下に説明する入れ側
制御及び抜き側制御連動型の容量制御弁190が介在さ
れている。ちなみに、この実施例4−2のクランク圧制
御機構は、実施例4−1(図18)のクランク圧制御機
構における固定絞り121を連動型制御弁190の入れ
側制御弁部で置き換えたものに相当する。
【0213】(容量制御弁190の説明):図19に示
す制御弁190は、基本的に内部制御方式の入れ側制御
及び抜き側制御連動型の制御弁であり、図16の内部制
御弁160の下部に電磁石部を付加したものに相当す
る。
【0214】制御弁190は、図16の内部制御弁16
0と同じく、バルブハウジング101内の下部領域に区
画された感圧室102及び抜き側弁室108、並びに、
バルブハウジング101内の上部領域に区画された入れ
側弁室161を有している。感圧室102及び抜き側弁
室108は、バルブハウジング101に形成されたポー
ト110及び111と共に抽気通路40の一部を構成す
る。又、入れ側弁室161は、バルブハウジング101
に形成されたポート166及び167と共に給気通路3
8の一部を構成する。そして、バルブハウジング101
の中央領域には、感圧ロッド162が制御弁の軸方向に
摺動可能に設けられている。
【0215】感圧室102及び抜き側弁室108内に
は、ベローズ103、ピン体104、ストッパ105、
設定バネ106、バネ109及び感圧ロッド162の下
端部162a(抜き側弁体として機能する)が設けら
れ、これらによって制御弁190における抜き側制御弁
部が構成されている。この抜き側制御弁部の開度(即ち
抽気通路40の開度)は抜き側弁体162aの配置に応
じて調節される。他方、入れ側弁室161内には、感圧
ロッド162の上端部162b、弁座部163、入れ側
弁体164及びバネ165が設けられ、これらによって
制御弁190における入れ側制御弁部が構成されてい
る。この入れ側制御弁部の開度(即ち給気通路38の開
度)は入れ側弁体164の配置に応じて調節される。そ
して、ベローズ103、ピン体104、ストッパ10
5、設定バネ106、バネ109、感圧ロッド162及
びバネ165は、この制御弁190の設定圧Psetを
決定すると共に吸入圧Psの変化に応じて前記感圧ロッ
ド162(抜き側弁体でもある)及び入れ側弁体164
を作動させる感圧機構を構成する。このように、制御弁
190の抜き側制御弁部および入れ側制御弁部は、共通
の感圧機構によって連動する関係にある。
【0216】制御弁190は更に、バルブハウジング1
01の下部に付加された電磁石部191を備えている。
電磁石部191は、バルブハウジング101の底部に接
合されたハウジング192と、そのハウジング192内
に軸方向に移動可能に保持されたプランジャ193とを
備えている。ハウジング192の少なくとも底部192
aは鉄で形成され、当該底部192aは固定鉄心として
の役割を担う。他方、プランジャ193は可動鉄心とし
ての役割を担う。そのプランジャ193の上端部は感圧
室102内に進入して前記ストッパ105と一体化して
おり、且つプランジャ193の上端部にはベローズ10
3の固定端103aが固着されている。従って、プラン
ジャ193はベローズ103及びストッパ105と共に
一体移動可能である。
【0217】電磁石部191は更に、ハウジング192
内において追従バネ194とコイル195とを備えてい
る。追従バネ194は、プランジャ193を上方向(感
圧室102の方向)に付勢する。コイル195は可動鉄
心たるプランジャ193を包囲するように設けられ、駆
動回路59を介して制御コンピュータ55により通電制
御される。コイル195への通電が行われると、電磁吸
引力が発生しプランジャ193が追従バネ194の付勢
力に抗して下動され、プランジャ193の下端部がハウ
ジング底部192aに接触する最下動位置にプランジャ
193が配置される。他方、コイル195への通電を停
止すると、電磁吸引力が消失しプランジャ193が追従
バネ194によって上動される。プランジャ193の上
動の過程でストッパ105がピン体104の下端に当接
し、それ以後はピン体104及び感圧ロッド162がプ
ランジャ193と共に上動する。そして、抜き側弁体1
62aが抜き側弁室108の上壁に接触し、プランジャ
193が最上動位置に配置されると、ピン体104、感
圧ロッド162及びプランジャ193のそれ以上の上動
が規制される。このとき、抜き側制御弁部のポート11
0が実質的に閉塞されると共に、入れ側制御弁部の弁体
164が感圧ロッド上端部162bにより突き上げら
れ、入れ側制御弁部の開度が強制的に広げられる。この
ように、容量制御弁190は、外部制御手段によって開
度調節可能な開閉弁手段としての機能を併せ持つ。
【0218】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50はこの実施例4−2に
おける車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0219】(作用):空調システム作動スイッチ58
がONの場合、制御コンピュータ55は電磁石部191
のコイル195への通電を維持する。このとき、コイル
195に生じた電磁吸引力によりプランジャ193が追
従バネ194の付勢力に抗して下動され、最下動位置に
配置される。この状態では、制御弁190は、図16の
制御弁160と同じく、入れ側及び抜き側連動の内部制
御弁として機能する。即ち、制御弁160の抜き側制御
弁部および入れ側制御弁部における各開度は、主に吸入
圧Ps及び吐出圧Pd、並びに、設定バネ106、バネ
109及び165の各付勢力のバランスによって決定さ
れる。そして、この連動弁の内部制御によってクランク
圧Pcを適宜調節し、斜板角度ひいては圧縮機の吐出容
量を自律的に調節する(入れ側及び抜き側内部制御によ
る通常運転)。
【0220】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は電磁石部191のコイル195への通電を停止す
る。すると、コイル195の電磁吸引力が消失し、追従
バネ194の付勢力によってプランジャ193、ストッ
パ105、ピン体104及び感圧ロッド162が一体上
動し、感圧ロッド下端部162aが抜き側弁室108の
上壁に接触して上動が止まる。このようにプランジャ1
93が最上動位置に配置されると、制御弁190の抜き
側制御弁部が閉弁状態(弁開度ゼロ)となって抽気通路
40を経由してのクランク室5から吸入室31へのガス
放出が遮断されると共に、入れ側制御弁部の開度が強制
的に広げられ給気通路38を経由して吐出室32からク
ランク室5へ多量の冷媒ガスが供給される。その結果、
クランク圧Pcが上昇して斜板の角度が最小傾角(0°
近傍)に設定され、圧縮機が最小容量運転状態に移行し
てエンジン14の動力損失が最小に抑えられる。その
後、空調システム作動スイッチ58が再びONされた場
合には、電磁石部コイル195への通電が再開され、圧
縮機は通常運転状態に復帰する。
【0221】なお、前記実施例4−1の場合と同様、こ
の実施例4−2の制御弁190によれば、抜き側弁体と
しての感圧ロッド162に働く(Pc−Ps)差圧が予
め定められた最大許容値を超える場合には、当該(Pc
−Ps)差圧による開弁方向の付勢力が追従バネ194
による閉弁方向の付勢力を上回るように、追従バネ19
4のバネ力をやや抑え目に設定することが可能である。
前記(Pc−Ps)差圧の最大許容値は、圧縮機の軸封
装置の耐圧限界と、圧縮機の容量可変制御に必要な(P
c−Ps)差圧の最大値とを考慮して適宜定め得る。従
って、追従バネ194のバネ力を前述のようにやや抑え
目に設定しておくことで、閉弁状態にある制御弁190
の抜き側制御弁部を一種のリリーフ弁として機能させる
ことができる。それ故、この場合には、抽気通路40の
閉塞によって次第に高まる傾向のクランク圧Pcが軸封
装置の耐圧限界を超えるレベルにまで過度に高まること
が未然に防止される。
【0222】(効果):実施例4−2によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 給気通路38及び抽気通路40の途中に入れ側制御
及び抜き側制御連動型の制御弁190を介在させ、当該
制御弁190を、外部からの通電制御によって強制的に
その抜き側制御弁部を閉弁状態に且つ入れ側制御弁部を
開弁状態に設定可能なタイプとした。それ故、前述のよ
うに電磁石部コイル195への通電状態を制御すること
で、圧縮機の運転状態を、典型的な入れ側及び抜き側連
動の内部制御による通常運転状態と、クランク圧Pcの
強制上昇による最小容量運転状態との間で切り替えるこ
とができる。従って、このクランク圧制御機構は図1等
に示す斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板
式圧縮機に極めて適している。
【0223】○ 追従バネ194のバネ力を、抜き側弁
体162aに働く(Pc−Ps)差圧が予め定められた
最大許容値を超える場合には当該(Pc−Ps)差圧に
よる開弁方向の付勢力が追従バネ194による閉弁方向
の付勢力を上回るように設定することにより、抜き側制
御弁部が閉弁状態の制御弁190を、クランク圧Pcが
過度に高まるのを防止するためのリリーフ弁として機能
させることができる。従って、抽気通路40を閉塞して
圧縮機を最小容量運転状態にした後でも、クランク圧P
cが圧縮機に障害をもたらすほど高まるという事態を未
然に防止することができる。
【0224】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時には、抽気通路40途中の抜き側制御弁部を閉弁状
態にすることとしたため、最小容量運転時に、冷媒ガス
と共に潤滑油がクランク室5から流出して圧縮機の内部
機構の潤滑が損なわれる事態を未然に回避することがで
きる。
【0225】(第5実施形態)この第5実施形態は、圧
縮機のクランク室と吸入室とを繋ぐ抽気通路に設定圧可
変型の特殊な制御弁を配設すると共に、その制御弁に抽
気通路の選択的封止機能を持たせたものである。そし
て、その制御弁によって抽気通路に封止状態をもたらす
ことにより、容量可変型斜板式圧縮機が通常運転から最
小容量運転に迅速且つ確実に移行できるようにしたもの
である。この第5実施形態の着想に従う三つの実施例
(実施例5−1,5−2及び5−3)を以下に説明す
る。
【0226】(実施例5−1)図20に示す実施例5−
1のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを繋ぐ給気通路38と、クラ
ンク室5と吸入室31とを繋ぐ抽気通路40とを備えて
いる。給気通路38には固定絞り121が設けられ、こ
れは図11の固定絞り121と同じものである。この固
定絞り121を介して吐出室32からクランク室5への
高圧冷媒ガスの供給が確保される。又、抽気通路40に
は、以下に説明するような容量制御弁200が設けられ
ている。ちなみに、この実施例5−1のクランク圧制御
機構は、第2実施形態のクランク圧制御機構(図11)
から開閉弁120を除去すると共に制御弁100に代え
て制御弁200を採用したものに相当する。又、実施例
5−1は、実施例4−1(図18)における制御弁18
0を制御弁200で置換したものにも相当する。
【0227】(容量制御弁200の説明):図20に示
す制御弁200は、吸入圧Psの変化に応じて弁開度を
自律的に調節可能な点で内部制御方式の抜き側制御弁で
あり、外部からの制御によって設定圧Psetを変更可
能な点で外部制御方式の抜き側制御弁でもある。制御弁
200は、図11の内部制御弁100の下部に設定圧可
変装置を付加したものに相当する。
【0228】即ち、図11の内部制御弁100と同じ
く、制御弁200のバルブハウジング101内には感圧
室102と弁室(抜き側弁室)108とが区画され、こ
れらはバルブハウジング101に形成されたポート11
0及び111と共に抽気通路40の一部を構成する。
又、バルブハウジング101内には、ベローズ103、
ピン体104、ストッパ105、設定バネ106、弁体
107及びバネ109が設けられており、これらは当該
制御弁200の設定圧Psetを決定すると共に吸入圧
Psの変化に応じて前記弁体107を作動させる感圧機
構を構成する。
【0229】制御弁200は更に、バルブハウジング1
01の下部に付加された設定圧可変装置201を備えて
いる。設定圧可変装置201は、バルブハウジング10
1の下部に軸方向に移動可能に設けられた可動体202
と、往復動機構203と、モータ204とを備えてい
る。
【0230】可動体202の上部には、ベローズ103
の固定端103aを挟んでストッパ105が固着されて
おり、可動体202、ベローズ固定端103a及びスト
ッパ105は一体移動可能となっている。モータ204
は正逆回転可能なモータ(例えばステッピングモータ)
であり、駆動回路59を介して制御コンピュータ55に
より通電制御される。
【0231】往復動機構203は、可動体202とモー
タ204との間に介在して両者を作動連結している。往
復動機構203は例えばネジ機構によって構成されてお
り、モータ204の出力軸の正逆回転に伴い制御弁軸方
向(垂直方向)に往復移動する駆動軸203aを有して
いる。換言すれば、往復動機構203は、モータ204
の出力軸(図示略)の回転運動を駆動軸203aの直線
運動に変換する駆動変換機構である。往復動機構の駆動
軸203aの先端は可動体202に連結されており、そ
れ故、駆動軸203aの動きに応じて可動体202及び
ストッパ105も軸方向に往復移動する。
【0232】図20には、ストッパ105の一部(下
面)がバルブハウジング101に当接して可動体202
及びストッパ105がそれ以上下動することができない
最下動位置にある状態が示されている。この状態から可
動体202が上動されると、ストッパ105がバルブハ
ウジング101から離れてピン体104に接近する。可
動体202の上動の過程でストッパ105がピン体10
4の下端に当接すると、それ以後はピン体104及び弁
体107が可動体202とともに上動する。そして、弁
体107が弁室108の上壁に接触して可動体202が
最上動位置に配置されると、ピン体104、弁体107
及び可動体202のそれ以上の上動が規制され、ポート
110が閉塞される。モータ204の回転方向が反転す
れば、上記とは逆の過程を経て、可動体202が最上動
位置から最下動位置に向けて移動する。なお、この制御
弁200によれば、可動体202を最上動位置と最下動
位置との間の任意の位置に配置することで、制御弁20
0の設定圧Psetを変化させることができる。又、容
量制御弁200は、外部制御手段によって開度調節可能
な開閉弁手段としての機能を併せ持つ。
【0233】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50はこの実施例5−1に
おける車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0234】(作用):空調システム作動スイッチ58
がON状態では、制御コンピュータ55は、例えば温度
センサ54、室温センサ56、日射量センサ56A及び
室温設定器57からの入力情報に基づいてその時々に最
適な制御弁設定圧Psetを演算する。そして、制御弁
200がその演算された設定圧Psetとなるようにモ
ータ204への通電制御により可動体202を前記最上
動位置と最下動位置との間の任意の位置に配置する。こ
の状態の下、制御弁200は、図11の制御弁100と
同じく、抜き側内部制御弁として機能する。そして、抜
き側制御弁200による内部制御によってクランク圧P
cを適宜調節し、斜板角度ひいては圧縮機の吐出容量を
自律的に調節する(抜き側内部制御による通常運転)。
【0235】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は、設定圧Psetの演算結果にかかわらず、モー
タ204への通電制御によって可動体202、ストッパ
105、ピン体104及び弁体107を最上動位置に上
動させる。そして、弁体107でポート110を閉塞し
て制御弁200を閉弁状態(弁開度ゼロ)とし、抽気通
路40を経由してのクランク室5から吸入室31へのガ
ス放出を遮断する。その結果、クランク圧Pcが上昇し
て斜板角度が最小傾角(0°近傍)に設定され、圧縮機
が最小容量運転状態に移行してエンジン14の動力損失
が最小に抑えられる。
【0236】その後、空調システム作動スイッチ58が
再びONされると、モータ204への通電制御によって
可動体202が元の位置に戻され、演算された設定圧P
setでの抜き側内部制御が再開されて圧縮機は通常運
転状態に復帰する。
【0237】(効果):実施例5−1によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 給気通路38に固定絞り121を設けて吐出室32
からクランク室5に所定量の冷媒ガスを常時供給可能と
すると共に、抽気通路40に設けた抜き側制御方式の設
定圧可変弁に抽気通路の選択的封止機能を持たせた。即
ち、制御弁200を外部制御によって閉弁状態に設定可
能なタイプとした。それ故、前述のようにモータ204
への通電制御によって圧縮機の運転状態を、典型的な抜
き側内部制御による通常運転状態と、クランク圧Pcの
強制上昇による最小容量運転状態との間で切り替えるこ
とができる。従って、このクランク圧制御機構は、図1
等に示す斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜
板式圧縮機に極めて適している。
【0238】○ 設定圧可変装置201を備えた制御弁
200は、制御コンピュータ55及び駆動回路59との
組み合わせにより、設定圧可変機能と、圧縮機を最小容
量運転に導くための開閉弁機能とを併せ持つことができ
る。このため、この制御弁200を利用することで圧縮
機のクランク圧制御機構が簡素化される。
【0239】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時には、抽気通路40途中の制御弁200を閉弁状態
にすることとしたため、最小容量運転時に、冷媒ガスと
共に潤滑油がクランク室5から流出して圧縮機の内部機
構の潤滑が損なわれる事態を未然に回避することができ
る。
【0240】(実施例5−2)図21に示す実施例5−
2のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)の吐
出室32とクランク室5とを繋ぐ給気通路38と、クラ
ンク室5と吸入室31とを繋ぐ抽気通路40とを備えて
いる。更に、給気通路38及び抽気通路40の途中に
は、以下に説明する入れ側制御及び抜き側制御連動型の
容量制御弁210が介在されている。ちなみに、この実
施例5−2のクランク圧制御機構は、実施例5−1のク
ランク圧制御機構(図20)における固定絞り121を
連動型制御弁210の入れ側制御弁部で置き換えたもの
に相当する。又、実施例5−2は、実施例4−2(図1
9)における制御弁190を制御弁210で置換したも
のにも相当する。
【0241】(容量制御弁210の説明):図21に示
す制御弁210は、吸入圧Psの変化に応じて弁開度を
自律的に調節可能な点で内部制御方式の入れ側制御及び
抜き側制御連動型の制御弁であり、外部からの制御によ
って設定圧Psetを変更可能な点で外部制御方式の制
御弁でもある。制御弁210は、図16の内部制御弁1
60の下部に設定圧可変装置を付加したものに相当す
る。
【0242】即ち、制御弁210は、図16の内部制御
弁160と同じく、バルブハウジング101内の下部領
域に区画された感圧室102及び抜き側弁室108、並
びに、バルブハウジング101内の上部領域に区画され
た入れ側弁室161を有している。感圧室102及び抜
き側弁室108は、バルブハウジング101に形成され
たポート110及び111と共に抽気通路40の一部を
構成する。又、入れ側弁室161は、バルブハウジング
101に形成されたポート166及び167と共に給気
通路38の一部を構成する。そして、バルブハウジング
101の中央領域には、感圧ロッド162が制御弁の軸
方向に摺動可能に設けられている。
【0243】感圧室102及び抜き側弁室108内に
は、ベローズ103、ピン体104、ストッパ105、
設定バネ106、バネ109及び感圧ロッド162の下
端部162a(抜き側弁体として機能する)が設けら
れ、これらによって制御弁210における抜き側制御弁
部が構成されている。この抜き側制御弁部の開度(即ち
抽気通路40の開度)は抜き側弁体162aの配置に応
じて調節される。他方、入れ側弁室161内には、感圧
ロッド162の上端部162b、弁座部163、入れ側
弁体164及びバネ165が設けられ、これらによって
制御弁210における入れ側制御弁部が構成されてい
る。この入れ側制御弁部の開度(即ち給気通路38の開
度)は入れ側弁体164の配置に応じて調節される。そ
して、ベローズ103、ピン体104、ストッパ10
5、設定バネ106、バネ109、感圧ロッド162及
びバネ165は、この制御弁210の設定圧Psetを
決定すると共に吸入圧Psの変化に応じて前記感圧ロッ
ド162(抜き側弁体でもある)及び入れ側弁体164
を作動させる感圧機構を構成する。このように、制御弁
210の抜き側制御弁部および入れ側制御弁部は、共通
の感圧機構によって連動する関係にある。
【0244】制御弁210は更に、バルブハウジング1
01の下部に付加された設定圧可変装置211を備えて
いる。設定圧可変装置211は、バルブハウジング10
1の下部に軸方向に移動可能に設けられた可動体212
と、往復動機構213と、モータ214とを備えてい
る。
【0245】可動体212の上部には、ベローズ103
の固定端103aを挟んでストッパ105が固着されて
おり、可動体212、ベローズ固定端103a及びスト
ッパ105は一体移動可能となっている。往復動機構2
13及びモータ214はそれぞれ前記実施例5−1の往
復動機構203及びモータ204と同じものであるので
重複説明はしない。従って、駆動回路59を介しての制
御コンピュータ55による通電制御によってモータ21
4の出力軸は正逆回転し、それに伴い往復動機構213
の駆動軸213aが制御弁軸方向(垂直方向)に往復移
動する。駆動軸213aの先端は可動体212に連結さ
れているため、駆動軸213aの動きに応じて可動体2
12及びストッパ105も軸方向に往復移動する。
【0246】図21には、ストッパ105の一部(下
面)がバルブハウジング101に当接して可動体212
及びストッパ105がそれ以上下動することができない
最下動位置にある状態が示されている。この状態から可
動体212が上動されると、ストッパ105がバルブハ
ウジング101から離れてピン体104に接近する。可
動体212の上動の過程でストッパ105がピン体10
4の下端に当接すると、それ以後はピン体104及び感
圧ロッド162が可動体212と共に上動する。そし
て、ロッド下端部(抜き側弁体)162aが弁室108
の上壁に接触して可動体212が最上動位置に配置され
ると、ピン体104、感圧ロッド162及び可動体21
2のそれ以上の上動が規制され、ポート110が閉塞さ
れる。モータ214の回転方向が反転すれば、上記とは
逆の過程を経て、可動体212が最上動位置から最下動
位置に向けて移動する。なお、この制御弁210によれ
ば、可動体212を最上動位置と最下動位置との間の任
意の位置に配置することで、制御弁210の設定圧Ps
etを変化させることができる。又、容量制御弁210
は外部制御手段によって開度調節可能な開閉弁手段とし
ての機能を併せ持つ。
【0247】圧縮機の吐出室32と吸入室31とは、前
記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52及び蒸
発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ばれてお
り、該圧縮機と外部冷媒回路50はこの実施例5−2に
おける車輌用空調システムの冷房回路を構成する。
【0248】(作用):空調システム作動スイッチ58
がON状態では、制御コンピュータ55は、例えば温度
センサ54、室温センサ56、日射量センサ56A及び
室温設定器57からの入力情報に基づいてその時々に最
適な制御弁設定圧Psetを演算する。そして、制御弁
210がその演算された設定圧Psetとなるようにモ
ータ214への通電制御によって可動体212が前記最
上動位置と最下動位置との間の任意の位置に配置され
る。この状態の下、制御弁210は、図16の制御弁1
60と同じく、入れ側及び抜き側連動の内部制御弁とし
て機能する。そして、この連動型制御弁210による内
部制御によってクランク圧Pcを適宜調節し、斜板角度
ひいては圧縮機の吐出容量を自律的に調節する(入れ側
及び抜き側連動の内部制御による通常運転)。
【0249】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は、設定圧Psetの演算結果にかかわらず、モー
タ214への通電制御によって可動体212、ストッパ
105、ピン体104及び感圧ロッド162を最上動位
置に移動させる。このように可動体212等が最上動位
置に配置されると、抜き側弁体162aでポート110
が閉塞され制御弁210の抜き側制御弁部が閉弁状態
(弁開度ゼロ)となり、抽気通路40を経由してのクラ
ンク室5から吸入室31へのガス放出が遮断されると共
に、ロッド上端部162bによって入れ側弁体164が
押し上げられ入れ側制御弁部の開度が強制的に広げられ
給気通路38を経由して吐出室32からクランク室5へ
多量の冷媒ガスが供給される。その結果、クランク圧P
cが上昇して斜板角度が最小傾角(0°近傍)に設定さ
れ、圧縮機が最小容量運転状態に移行してエンジン14
の動力損失が最小に抑えられる。
【0250】その後、空調システム作動スイッチ58が
再びONされると、モータ214への通電制御によって
可動体212が元の位置に戻され、演算された設定圧P
setでの内部制御が再開されて圧縮機は通常運転状態
に復帰する。
【0251】(効果):実施例5−2によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 給気通路38及び抽気通路40の途中に入れ側制御
及び抜き側制御連動型で且つ設定圧可変型の制御弁21
0を介在させ、更に当該制御弁210に、給気通路の選
択的強制開放機能および抽気通路の選択的封止機能を持
たせた。即ち、制御弁210を、外部制御によって強制
的にその抜き側制御弁部を閉弁状態に且つ入れ側制御弁
部を開弁状態に設定可能なタイプとした。それ故、前述
のようにモータ214への通電制御によって圧縮機の運
転状態を、典型的な入れ側及び抜き側連動の内部制御に
よる通常運転状態と、クランク圧Pcの強制上昇による
最小容量運転状態との間で切り替えることができる。従
って、このクランク圧制御機構は、図1等に示す斜板傾
角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板式圧縮機に極
めて適している。
【0252】○ 設定圧可変装置211を備えた制御弁
210は、制御コンピュータ55及び駆動回路59との
組み合わせにより、設定圧可変機能と、圧縮機を最小容
量運転に導くための強制閉開弁機能とを併せ持つことが
できる。このため、制御弁210を利用することで圧縮
機のクランク圧制御機構が簡素化される。
【0253】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時には、抽気通路40途中の制御弁210の抜き側制
御弁部を閉弁状態にすることとしたため、最小容量運転
時に、冷媒ガスと共に潤滑油がクランク室5から流出し
て圧縮機の内部機構の潤滑が損なわれる事態を未然に回
避することができる。
【0254】(実施例5−3)図22及び図23に示す
実施例5−3のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等
参照)の吐出室32とクランク室5とを繋ぐ給気通路3
8と、クランク室5と吸入室31とを繋ぐ抽気通路40
とを備えている。更に、給気通路38及び抽気通路40
の途中には、以下に説明する入れ側制御及び抜き側制御
連動型の容量制御弁230が介在されている。ちなみ
に、この実施例5−3のクランク圧制御機構は、実施例
5−2のクランク圧制御機構(図21)における制御弁
210を制御弁230で置き換えたものに相当する。
【0255】なお、図22に示すように、圧縮機の吐出
室32と吸入室31とは、前記第1実施形態と同様、凝
縮器51、膨張弁52及び蒸発器53を備えた外部冷媒
回路50によって結ばれており、該圧縮機と外部冷媒回
路50はこの実施例5−3における車輌用空調システム
の冷房回路を構成する。
【0256】(容量制御弁230の説明):図22に示
す制御弁230は、吸入圧Psの変化に応じて弁開度を
自律的に調節可能な点で内部制御方式の入れ側制御及び
抜き側制御連動型の制御弁であり、外部からの制御によ
って設定圧Psetを変更可能な点で外部制御方式の制
御弁でもある。図23は、制御弁230の拡大断面図で
ある。図23と図3とを比較して分かるように、図3の
入れ側制御弁60の上半分を設計変更して連動弁とした
のが制御弁230である。
【0257】図23に示すように、制御弁230は、バ
ルブハウジング61とソレノイド部62とを備え、両者
は該制御弁230の中央付近で相互に接合されている。
ソレノイド部62は、制御弁230の設定圧可変装置と
しての役割を担っている。更にバルブハウジング61は
上半部と下半部とに分けられ、その上半部が抜き側制御
弁部となり、下半部が入れ側制御弁部となっている。
【0258】入れ側制御弁部を構成するバルブハウジン
グ61内には、入れ側弁室63が区画形成されている。
この弁室63は、その側壁部に形成された弁室ポート6
7および上流側の給気通路38を介して吐出室32に連
通している。弁室63の上部には該制御弁230の軸方
向に延びる弁孔66が形成され、更に弁室63よりも上
のバルブハウジング61には、前記弁孔66と直交する
ポート65が形成されている。ポート65は下流側の給
気通路38を介してクランク室5に連通する。こうし
て、弁室ポート67、入れ側弁室63、弁孔66及びポ
ート65は、給気通路38の一部を構成している。入れ
側弁室63内には、入れ側弁体64が垂直方向(制御弁
の軸方向)に移動可能に収容されている。換言すれば、
入れ側弁体64は、給気通路38の流通面積を変更すべ
く前記弁孔66に接近離間可能に設けられている。又、
弁室63内には強制開放バネ74が収容されている。こ
の強制開放バネ74は、入れ側制御弁部の弁開度(即ち
給気通路38の流通面積)を極力大きくすべく、弁体6
4が弁孔66から離間する方向(下方向)に弁体64を
付勢する。そして、入れ側弁体64は、弁室63内での
位置に応じて該制御弁230の入れ側制御弁部の弁開度
を調節する。
【0259】他方、抜き側制御弁部を構成するバルブハ
ウジング61内には、抜き側弁室231が区画形成され
ている。この弁室231は、その側壁部に形成されたポ
ート232および下流側の抽気通路40を介して吸入室
31に連通している。その下流側抽気通路40は検圧通
路としても機能し、該通路40を介して吸入圧Psが抜
き側弁室231内に及んでいる。弁室231の下部に
は、弁孔233を区画する弁座部234が設けられてい
る。弁孔233は該制御弁230の軸方向に延びてい
る。バルブハウジング61には弁孔233と直交するポ
ート235が形成されており、該ポート235は上流側
の抽気通路40を介してクランク室5に連通している。
こうして、ポート235、弁孔233、抜き側弁室23
1及びポート232は、抽気通路40の一部を構成して
いる。
【0260】抜き側弁室231内には、抜き側弁体23
6が垂直方向(制御弁の軸方向)に移動可能に収容され
ており、その移動に伴い弁体236は弁座部234に対
して着座可能(接離可能)となっている。弁体236は
好ましくは球形状をなしている。抜き側弁体236が弁
座部234に着座すると、該弁体236によって弁孔2
33が閉塞され、抽気通路40の連通が遮断される。
又、抜き側弁室231内には、閉弁バネ237が配設さ
れている。閉弁バネ237の一端(上端)はバルブハウ
ジング61の内周段部に掛止され、他端(下端)は弁体
236上の介装材238に掛止されている。そして、介
装材238を介在させた閉弁バネ237により、弁体2
36は弁座部234に着座する方向(弁孔233を閉塞
する方向)に常時付勢されている。
【0261】抜き側弁室231内には更にベローズ24
0が設けられている。バルブハウジング61の上部には
調節体(アジャスタ)239が螺着され、その調節体2
39にベローズ240の上端(固定端)が固着されてい
る。他方、ベローズ240の下端は可動端となってい
る。ベローズ240内は真空又は減圧状態にされると共
に、ベローズ240内には伸張バネ241が配設されて
いる。この伸張バネ241はベローズ240の可動端を
伸張方向に付勢する。なお、ベローズ240及び伸張バ
ネ241は感圧部材を構成する。
【0262】これに対し、抜き側弁室231内に及んで
いる吸入圧Psは、ベローズ240を収縮する方向に作
用する。このため、主として伸張バネ241と吸入圧P
sとの付勢バランスに応じてベローズ240の可動端
は、介装材238を介して弁体236を閉弁方向に押圧
するか、又は介装材238から離間して弁体236との
作動連結関係を絶つかする。抜き側弁体236は、弁室
231内での位置に応じて該制御弁230の抜き側制御
弁部の弁開度(即ち抽気通路40の開度)を調節する。
【0263】抜き側制御弁部と入れ側制御弁部との境界
域においてバルブハウジング61の中心にはガイド孔7
1が垂直に形成され、このガイド孔71内には感圧ロッ
ド72が摺動可能に挿通されている。感圧ロッド72の
下端部は、弁孔66を通って入れ側弁体64の上端に固
定されている。その感圧ロッド下端部の径は、弁孔66
での冷媒ガス流通を確保するために弁孔66の内径より
も小径となっている。他方、感圧ロッド72の上端部は
該ロッド72の動きに応じて抜き側弁体236の底に接
離可能となっている。
【0264】制御弁230の下部を占めるソレノイド部
62は、図3に示す制御弁60のソレノイド部62とほ
ぼ同じ構成を持つ。即ち、有底円筒状の収容筒75の上
部には固定鉄心76が嵌合され、この嵌合により収容筒
75内にはソレノイド室77が区画されている。ソレノ
イド室77には、プランジャとしての可動鉄心78が垂
直方向に往復動可能に収容されている。可動鉄心78は
略有蓋円筒状をなす。又、固定鉄心76の中心にはガイ
ド孔80が垂直に形成され、このガイド孔80内には、
ソレノイドロッド81が摺動可能に挿通されている。ソ
レノイドロッド81の上端は前記弁体64と一体化され
ている。このため、感圧ロッド72、入れ側弁体64及
びソレノイドロッド81は、一体化した一つの作動部材
(72,64,81)を構成する。
【0265】ソレノイドロッド81の下端部(可動鉄心
78側の端部)は可動鉄心78の上面に当接し、可動鉄
心78と収容筒75の底面との間には、追従バネ79が
介装されている。この追従バネ79は可動鉄心78を上
方向(固定鉄心76に接近する方向)に常時付勢する。
このため、可動鉄心78と弁体64とはソレノイドロッ
ド81を介して作動連結関係にある。故に、ロッド7
2、弁体64及びロッド81からなる作動部材は、少な
くとも追従バネ79によって上向き付勢された可動鉄心
78と、少なくとも閉弁バネ237によって下向き付勢
された抜き側弁体236との間において垂直方向に移動
可能に保持されている。そして、当該作動部材(72,
64,81)は、抜き側弁体236及び入れ側弁体64
の連動を担保しつつ、これらと少なくとも前記可動鉄心
(プランジャ)78との作動連結を許容する手段として
機能する。
【0266】ソレノイド室77は、固定鉄心76の側壁
部に形成された連通溝82、バルブハウジング61内に
貫通形成された連通孔83、及び、この制御弁230の
圧縮機への装着時にリヤハウジング4の壁部との間に形
成される環状の小室84を介して、前記ポート65に連
通されている。換言すれば、ソレノイド室77は、弁孔
66と同じ圧力環境下(即ちクランク圧Pc下)に置か
れている。又、有蓋円筒状の可動鉄心78には孔85が
穿設され、この孔85を介してソレノイド室77におけ
る可動鉄心78の内外が均圧化されている。
【0267】ソレノイド部62において固定鉄心76及
び可動鉄心78の周囲には、これら鉄心76,78を跨
ぐ範囲においてコイル86が巻回されている。このコイ
ル86には、制御コンピュータ55の指令に基づいて駆
動回路59から所定の電流が供給される。その供給電流
の大きさに応じて電磁力がコイル86に生じ、その電磁
力の影響を受けて可動鉄心78が固定鉄心76に吸引さ
れ、ソレノイドロッド81を上動させる上向きの電磁付
勢力が発生する。
【0268】なお、入れ側弁室63内の強制開放バネ7
4は前記作動部材(72,64,81)を下方向に付勢
するが、この強制開放バネ74の下向き付勢力は、前記
追従バネ79の上向き付勢力に比してかなり大きく設定
されている。このため、前記上向きの電磁付勢力がなけ
れば、強制開放バネ74によって作動部材(72,6
4,81)は最下動位置に配置され、感圧ロッド72に
よる抜き側弁体236の下からの突き上げもなくなる。
その結果、入れ側制御弁部が最大開度で開状態となる一
方で、閉弁バネ237の作用によって抜き側弁体236
が弁孔233を閉塞し抜き側制御弁部が閉弁状態とな
る。この意味で、容量制御弁230は、外部制御手段に
よって開度調節可能な開閉弁手段としての機能を併せ持
つ。
【0269】他方、コイル86への通電が行われソレノ
イド部62が上向きの電磁付勢力をもたらすと、作動部
材(72,64,81)の全体が持ち上げられ、該作動
部材と抜き側弁体236及びべローズ240との作動連
結関係が構築され、入れ側制御弁部と抜き側制御弁部の
間に連動関係が成立する。このとき、当該連動型制御弁
230の設定圧Psetは、バネ79,74,237及
び241の各々のバネ力と電磁付勢力との関係に基づい
て決定されるが、その電磁付勢力を外部的に調節するこ
とで制御弁230の設定圧Psetは外部的に可変制御
される。
【0270】なお、ベローズ240の可動端が介装材2
38に当接している限り、ベローズ240の伸縮が弁体
236及び作動部材(72,64,81)の位置決めに
影響を及ぼす。この意味で、ベローズ240、伸張バネ
241、介装材238、閉弁バネ237、弁体236及
び感圧ロッド72は、吸入圧Psの変動を抜き側弁体2
36及び入れ側弁体64に伝達し、吸入圧Psの変化に
応じて両弁体236,64を作動させる感圧機構を構成
する。このように一定条件の下で、制御弁230の抜き
側制御弁部と入れ側制御弁部とは共通の感圧機構によっ
て連動する。
【0271】(作用):空調システム作動スイッチ58
がON状態では、制御コンピュータ55は、例えば温度
センサ54、室温センサ56、日射量センサ56A及び
室温設定器57からの入力情報に基づいてその時々に最
適な制御弁設定圧Psetを演算し、制御弁230の設
定圧がその演算された設定圧Psetとなるようにコイ
ル68への通電量を制御する。こうして、前述の上向き
電磁付勢力が調節されて入れ側弁体64及び抜き側弁体
236が位置決めされる。
【0272】この状態では、抜き側弁体236および作
動部材(72,64,81)がベローズ240と作動連
結関係にあり、吸入圧Psの変化に対応したベローズ2
40の伸縮動作が両弁体64,236の位置決めに影響
を及ぼす。換言すれば、制御弁230は、外部制御によ
って設定圧Psetが変わり得るという状況の下で、吸
入圧Psに感応する入れ側及び抜き側連動の内部制御弁
として作動する。このように外部制御及び内部制御の協
働のもと、入れ側制御弁部および抜き側制御弁部の各々
の弁開度がきめ細かく調節される。こうしてクランク圧
Pcが調節され、斜板角度ひいては圧縮機の吐出容量が
自律的に調節される(入れ側及び抜き側の連動制御によ
る通常運転)。
【0273】なお、制御コンピュータ55が該制御弁2
30の設定圧Psetを演算するに際しては、前記第1
実施形態の制御弁60の場合と同様、冷房負荷の大きさ
が考慮される。即ち、冷房負荷が大きい場合、例えば室
温センサ56の検出室温が室温設定器57の設定温度よ
りも大きい場合には、制御コンピュータ55はコイル8
6への供給電流値を大きくし、前記上向き電磁付勢力を
高め、制御弁230の設定圧Psetを小さくする。こ
れにより、冷房負荷が大きく吸入圧Psも高くなる場合
には、ベローズ240を含む感圧機構の作用によって入
れ側制御弁部の弁開度が絞られ(弁開度ゼロとなる場合
も含む)且つ抜き側制御弁部の弁開度が拡大されるよう
にして、クランク圧Pcを低め誘導し、斜板角度が増大
し易くする。それとは逆に、冷房負荷が小さい場合、例
えば室温センサ56の検出室温と室温設定器57の設定
温度との差が小さい場合には、制御コンピュータ55は
コイル86への供給電流値を小さくし、前記上向き電磁
付勢力を弱め、制御弁230の設定圧Psetを大きく
する。これにより、冷房負荷が小さく吸入圧Psも低め
の場合には、ベローズ240を含む感圧機構の作用にも
かかわらず、入れ側制御弁部の弁開度が大きく保たれ且
つ抜き側制御弁部の弁開度が絞られる(弁開度ゼロとな
る場合も含む)ようにして、クランク圧Pcを高め誘導
し、斜板角度が減少し易くする。このように、制御コン
ピュータ55を用いた外部制御によって、制御弁230
の設定圧Psetは常にフィードバック制御される。
【0274】他方、空調システム作動スイッチ58がO
NからOFFに切り換えられた場合、制御コンピュータ
55は、設定圧Psetの演算結果にかかわらず、コイ
ル68への通電を停止する。すると、強制開放バネ74
の作用によって作動部材(72,64,81)の全体が
押し下げられ、入れ側制御弁部が最大開度で開状態とな
る一方、抜き側制御弁部が閉弁状態となる。その結果、
給気通路38を経由して吐出室32からクランク室5へ
多量の冷媒ガスが供給される一方で、抽気通路40を経
由してのクランク室5から吸入室31へのガス放出が遮
断される。こうしてクランク圧Pcが上昇して斜板角度
が最小傾角(0°近傍)に設定され、圧縮機が最小容量
運転状態に移行して、エンジン14の動力損失が最小に
抑えられる。
【0275】その後、空調システム作動スイッチ58が
再びONされると、コイル68への通電制御が再開さ
れ、設定圧Psetの可変制御及び感圧機構による内部
制御が行われて圧縮機は通常運転状態に復帰する。
【0276】(効果):実施例5−3によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 給気通路38及び抽気通路40の途中に入れ側制御
及び抜き側制御連動型で且つ設定圧可変型の制御弁23
0を介在させ、更に当該制御弁230に、給気通路の選
択的強制開放機能および抽気通路の選択的封止機能を持
たせた。即ち、制御弁230を、外部制御によって強制
的にその抜き側制御弁部を閉弁状態に且つ入れ側制御弁
部を開弁状態に設定可能なタイプとした。それ故、前述
のようにコイル86への通電制御に基づいて圧縮機の運
転状態を、典型的な入れ側及び抜き側の連動制御による
通常運転状態と、クランク圧Pcの強制上昇による最小
容量運転状態との間で切り替えることができる。従っ
て、このクランク圧制御機構は、図1等に示す斜板傾角
を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板式圧縮機に極め
て適している。
【0277】○ 設定圧可変装置としてのソレノイド部
62を備えた制御弁230は、制御コンピュータ55及
び駆動回路59との組み合わせにより、設定圧可変機能
と、圧縮機を最小容量運転に導くための強制閉開弁機能
とを併せ持つことができる。それ故、この制御弁230
を利用することで圧縮機のクランク圧制御機構が簡素化
される。
【0278】○ 空調システム作動スイッチ58のOF
F時には、抽気通路40途中の制御弁230の抜き側制
御弁部を閉弁状態にすることとしたため、最小容量運転
時に、冷媒ガスと共に潤滑油がクランク室5から流出し
て圧縮機の内部機構の潤滑が損なわれる事態を未然に回
避することができる。
【0279】○ 制御弁230は、抜き側弁体236を
閉弁バネ237で閉弁方向に常時付勢すると共に、ベロ
ーズ240の可動端が介装材238から離れることがで
きるように構成されている。このため、外気温が高くな
り、それに応じて外部冷媒回路50の飽和圧力ひいては
蒸発器53の出口圧力(吸入圧Psに相当)も高くなっ
て伸張バネ241の付勢力に抗してベローズ240が収
縮動作するときには、ベローズ240と抜き側弁体23
6との作動連結関係が絶たれる。それ故、空調システム
作動スイッチ58がOFFされてソレノイド部62への
通電が停止されているときに、外気温の高低にかかわら
ず、容量制御弁230の状態を、抜き側制御弁部が閉じ
られ且つ入れ側制御弁部が開かれた状態に確実に維持す
ることができる。
【0280】これに対し、仮にベローズ240が抜き側
弁体236及び作動部材(72,64,81)と常時作
動連結される構成であったとれば、外気温が高くなった
場合にそれに感応したベローズ240によって抜き側弁
体236が影響を受け、抜き側制御弁部を閉弁状態に維
持することが難しくなる。そうなれば、圧縮機の最小容
量運転を実現できなくなる虞が生ずる。この実施例5−
3の容量制御弁230によれば、かかる不都合は生じな
い。
【0281】○ 制御弁230の抜き側制御弁部が閉弁
状態にあるときでも、この抜き側制御弁部を、クランク
圧Pcが過度に高まるのを防止するためのリリーフ弁と
して機能させることが可能である。即ち、閉弁バネ23
7のバネ力を、抜き側弁体236に働く(Pc−Ps)
差圧が予め定められた最大許容値を超える場合には、当
該(Pc−Ps)差圧による開弁方向の付勢力が閉弁バ
ネ237による閉弁方向の付勢力を上回るように設定す
ることにより、リリーフ弁の機能を持たせることができ
る。この場合には、抽気通路40を閉塞して圧縮機を最
小容量運転状態にした後でも、クランク圧Pcが圧縮機
に障害をもたらすほど高まるという事態を未然に防止す
ることができる。
【0282】(第6実施形態)前記第2〜第5実施形態
(図11〜図23)のクランク圧制御機構では、空調シ
ステム作動スイッチ58をONからOFFに切り換えた
ときに、圧縮機のクランク室5と吸入室31とを繋ぐ抽
気通路(又は抽気経路)をほぼ完全に閉塞することでク
ランク圧Pcの上昇を促し圧縮機が最小容量運転状態に
速やかに移行できるようにしていた。
【0283】しかしながら、抽気通路を完全に閉じてし
まうと、クランク室5内にとどまる潤滑オイルの量が次
第に減少するという事態が生じ得る。この点について説
明すると、圧縮機が最小容量運転状態(斜板角度が0°
近傍)にあり抽気通路が閉塞状態で且つ給気通路が開放
状態の下では、吸入圧Ps、クランク圧Pcおよび吐出
圧Pdの間には、Ps<Pc=Pdの関係が生まれる。
即ち最小容量運転が継続すれば、クランク圧Pcは吸入
圧Psよりも常に高くなる。このことが災いしてクラン
ク室5内の潤滑オイルが、ピストン29とシリンダボア
1aとの間の僅かな隙間から、吸入行程にあるシリンダ
ボア1a内に進入し、更にそこから吐出ポート35を経
由して吐出室32に入り込み、吐出室32内に溜まって
しまう。このように抽気通路を完全に閉じた結果、潤滑
オイルがクランク室5から吐出室32に次第に逃れ出て
しまうという好ましからざる事態を招く。
【0284】かかる事態を防止すべく考案されたのが、
この第6実施形態である。図24に示すように、第6実
施形態のクランク圧制御機構は、圧縮機(図1等参照)
の吐出室32とクランク室5とを結ぶ給気通路38と、
クランク室5と吸入室31とを結ぶ二つの並列な抽気通
路251,252と、入れ側制御及び抜き側制御連動型
の容量制御弁260とを備えている。
【0285】連動型制御弁260は、入れ側制御弁部2
61と、抜き側制御弁部262と、吸入圧Psの変化に
対応して両制御弁部261,262を連動させて内部制
御を実現する感圧機構263とを備えている。入れ側制
御弁部261は給気通路38の途中に配設され、抜き側
制御弁部262は第1の抽気通路251の途中に配設さ
れている。制御弁260はまた、駆動回路59を介在さ
せた制御コンピュータ55によって外部制御される。そ
して、空調システム作動スイッチ58がONからOFF
に切り換えられたときには、入れ側制御弁部261は全
開状態となり、抜き側制御弁部262は全閉状態とな
る。従って、容量制御弁260は、外部制御手段によっ
て抽気通路の開度を調節可能な開閉弁手段としての機能
を併せ持つものである。
【0286】第6実施形態の連動型制御弁260として
使用可能なものとしては、例えば、図19の制御弁19
0、図21の制御弁210および図23の制御弁230
があげられる。
【0287】更に図24に示すように、給気通路38の
入口38aは、圧縮機の吐出室32の底(最も低い位
置)に接続されている。又、第1の抽気通路251に対
して並列に設けられた第2の抽気通路252には固定絞
り253が設けられている。この固定絞り253付き抽
気通路252により、抜き側制御弁部262の弁開度に
かかわらず、クランク室5から吸入室31への最低限の
連通が確保される。
【0288】なお、圧縮機の吐出室32と吸入室31と
は、前記第1実施形態と同様、凝縮器51、膨張弁52
及び蒸発器53を備えた外部冷媒回路50によって結ば
れており、該圧縮機と外部冷媒回路50はこの第6実施
形態における車輌用空調システムの冷房回路を構成す
る。
【0289】(効果):第6実施形態によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 ○ 図24の構成によれば、空調システム作動スイッチ
58のOFFによる圧縮機の最小容量運転時(抜き側制
御弁部262が閉塞状態)でも、固定絞り253付き抽
気通路252によってクランク室5と吸入室31との最
低限の連通が保証される。このため、吸入室31→シリ
ンダボア1a(ピストンの吸入動作による)→吐出室3
2(ピストンの吐出動作による)→給気通路38及び入
れ側制御弁部261(開放状態)→クランク室5→固定
絞り253付き抽気通路252→吸入室31という圧縮
機内部での冷媒ガスの内部循環が確保される。従って、
冷媒ガスに運ばれてクランク室5から流出するオイル量
とクランク室5に流入するオイル量とが均衡し、クラン
ク室5に存在する潤滑オイルの量が常に一定に保たれ
る。それ故、最小容量運転を継続したときにクランク室
5に存在する潤滑オイルの量が次第に減少するという不
都合な事態が未然に防止され、結果として、圧縮機の内
部機構の焼き付きを防止しその寿命を延ばすことができ
る。
【0290】○ 給気通路38の入口38aを吐出室3
2の底(最も低い位置)に接続したことで、吐出室32
の底に溜まりがちな潤滑オイルを、制御弁260経由で
クランク室5に効率的に戻すことができる。
【0291】○ 最小容量運転時においても圧縮機内の
冷媒ガスを前述のように内部循環させることができるた
め、クランク室5で生じた熱を冷媒ガスに吸収させ、吸
入室31等において放熱させることができる。このた
め、クランク室5の温度上昇を緩和することができる。
【0292】○ 給気通路38及び抽気通路251の途
中に入れ側制御及び抜き側制御連動型の制御弁260を
介在させ、当該制御弁260に、給気通路38の選択的
強制開放機能および抽気通路251の選択的封止機能を
持たせた。即ち、制御弁260を、外部制御によって強
制的にその抜き側制御弁部262を閉弁状態に且つ入れ
側制御弁部261を開弁状態に設定可能なタイプとし
た。それ故、制御コンピュータ55による外部制御に基
づいて圧縮機の運転状態を、典型的な入れ側及び抜き側
の連動制御による通常運転状態と、クランク圧Pcの強
制上昇による最小容量運転状態との間で切り替えること
ができる。従って、このクランク圧制御機構は、図1等
に示す斜板傾角を0°近傍に設定可能な容量可変型斜板
式圧縮機に極めて適している。
【0293】なお、図24では固定絞り253付きの第
2抽気通路252を設けたが、あえてこれら(252,
253)を設けること無く、空調システム作動スイッチ
58のOFFによる最小容量運転時に、連動弁260の
抜き側制御弁部262の弁開度が固定絞り253の絞り
断面積相当の開度となるように設定してもよい。その場
合でも同様の効果を得ることができる。
【0294】(その他の別例)本発明の実施形態を以下
のように変更してもよい。 ○ 前記各実施形態ではクラッチレス方式の斜板式圧縮
機の例を示したが、圧縮機と外部駆動源との間に電磁ク
ラッチ機構を介在させその電磁クラッチ機構によって外
部駆動源から圧縮機への動力伝達を選択的に行うように
した空調システムに本発明を適用してもよい。この場
合、電磁クラッチ機構の連結/遮断の操作回数を低減す
ることが可能となるという利点がある。
【0295】○ 復帰補助手段としての復帰バネ27
は、図1及び図2に示すようなコイルバネ27に限定さ
れるものではなく、リーフスプリングその他のバネ、あ
るいはバネ相当の付勢部材であってもよい。
【0296】○ 復帰バネ27が斜板22に対して付勢
作用を及ぼす範囲は、斜板22の全傾動範囲(θmin
〜θmax)にわたってもよい。 ○ 前記逆止弁機構(93,96及び97)は圧縮機の
ハウジングに設けられたが、その逆止弁機構を外部冷媒
回路50の上流側部分に設けてもよい。
【0297】○ 前記第3実施形態の実施例3−1(図
12)において、抽気通路40に設けられた抽気側開閉
弁123が省略されてもよい。この場合、抽気通路40
には固定絞り124のみが設けられることになるが、実
施例3−1とほぼ同様の効果を得ることができる。な
お、抽気通路40が完全に閉塞されない構成となるの
で、前記第6実施形態で説明したのと同様の効果を得る
こともできる。
【0298】○ 第1〜第6実施形態で示した外部冷媒
回路50において、凝縮器51と、減圧装置としての膨
張弁52との間にレシーバ(受液器)が介在されてもよ
い。レシーバは、カーエアコンにおける必要冷媒量の変
動に対応するために余分な冷媒を貯留しておくと共に、
凝縮器51の出口側での気液分離を行って常に液冷媒の
みを膨張弁52に送り出すためのものである。
【0299】○ 第1〜第6実施形態で示した外部冷媒
回路50は減圧装置としての膨張弁52を採用した回路
であるが、この膨張弁使用の回路に代えて、凝縮器、減
圧装置としての固定オリフィス、蒸発器及びアキュムレ
ータタンクからなる外部冷媒回路が採用されてもよい。
アキュムレータタンクは、前記レシーバに代わって余分
な冷媒を貯留しておくと共に、前記膨張弁52に代わっ
て蒸発器出口における過熱度(スーパーヒート)を管理
する役目を担う。
【0300】○ この明細書で言う「斜板式圧縮機」と
は、斜板たるスワッシュプレートを備えた圧縮機のみな
らずワッブル型の圧縮機をも含むものであり、傾斜した
カムプレートによってピストンを往復動させる方式の圧
縮機のすべてを意味するものである。
【0301】次に、前記各実施形態及び別例から把握で
きる、前記請求項に記載した発明以外の技術的思想イ〜
ヘを、それらの効果と共に以下に記載する。 (思想イ:第2実施形態・図11参照)請求項1〜7の
いずれか一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機におい
て、前記クランク圧制御機構は、前記吐出室と前記クラ
ンク室とをつなぐ絞り(121) 付きの給気通路と、前記ク
ランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路と、前記抽気
通路に設けられて検知圧力としての吸入圧の変化に応じ
て自律的に開度調節可能な容量制御弁(100) と、前記抽
気通路に設けられて外部制御手段によって開度調節可能
な開閉弁手段(120) とを備えており、前記外部制御手段
からの指令により前記開閉弁手段によって前記抽気通路
を実質的に閉塞状態とすることで前記斜板の傾角を強制
的に最小傾角(θmin)に設定可能となっているこ
と。
【0302】この構成によれば、斜板傾角を0°近傍に
設定可能な容量可変型斜板式圧縮機の運転状態を通常運
転状態と最小容量運転状態との間で迅速且つ確実に切り
替えることができる。
【0303】(思想ロ:第3実施形態・図12〜17参
照)請求項1〜7のいずれか一項に記載の容量可変型斜
板式圧縮機において、前記クランク圧制御機構は、前記
吐出室と前記クランク室とをつなぐ二つの並列な給気通
路と、前記クランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路
と、前記給気通路及び抽気通路の少なくとも一方に設け
られて検知圧力としての吸入圧の変化に応じて自律的に
開度調節可能な容量制御弁(130,100,160) と、前記二つ
の給気通路の一つと前記抽気通路とから構成される一連
の給抽気通路に設けられて外部制御手段によって開度調
節可能な開閉弁手段(二つの開閉弁又は一つの切替え弁
によって構成される)とを備えており、前記外部制御手
段からの指令により前記開閉弁手段によって前記抽気通
路を実質的に閉塞状態とすることで前記斜板の傾角を強
制的に最小傾角(θmin)に設定可能となっているこ
と。
【0304】この構成によれば、斜板傾角を0°近傍に
設定可能な容量可変型斜板式圧縮機の運転状態を通常運
転状態と最小容量運転状態との間で迅速且つ確実に切り
替えることができる。
【0305】(思想ハ:第4実施形態・図18及び19
参照)請求項1〜7のいずれか一項に記載の容量可変型
斜板式圧縮機において、前記クランク圧制御機構は、前
記吐出室と前記クランク室とをつなぐ給気通路と、前記
クランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路と、少なく
とも前記抽気通路に設けられて検知圧力としての吸入圧
の変化に応じて自律的に開度調節可能な容量制御弁(18
0,190) とを備えており、前記容量制御弁は、外部から
の制御により当該制御弁を選択的に閉弁状態に設定可能
な電磁石部(181,191) を備えることで、外部制御手段に
よって開度調節可能な開閉弁手段としての機能を併せ持
ち、前記外部制御手段からの指令により前記容量制御弁
(開閉弁手段)によって前記抽気通路を実質的に閉塞状
態とすることで前記斜板の傾角を強制的に最小傾角(θ
min)に設定可能となっていること。
【0306】この構成によれば、斜板傾角を0°近傍に
設定可能な容量可変型斜板式圧縮機の運転状態を通常運
転状態と最小容量運転状態との間で迅速且つ確実に切り
替えることができる。
【0307】(思想ニ:第5実施形態・図20〜23参
照)請求項1〜7のいずれか一項に記載の容量可変型斜
板式圧縮機において、前記クランク圧制御機構は、前記
吐出室と前記クランク室とをつなぐ給気通路と、前記ク
ランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路と、少なくと
も前記抽気通路に設けられて検知圧力としての吸入圧の
変化に応じて自律的に開度調節可能な容量制御弁(200,2
10,230) とを備えており、前記容量制御弁は、外部から
の制御により当該制御弁の設定圧(Pset)を変更可能な設
定圧可変装置(201,211,62)を備えることで外部制御手段
によって開度調節可能な開閉弁手段としての機能を併せ
持ち、前記外部制御手段からの指令により前記容量制御
弁(開閉弁手段)によって前記抽気通路を実質的に閉塞
状態とすることで前記斜板の傾角を強制的に最小傾角
(θmin)に設定可能となっていること。
【0308】この構成によれば、斜板傾角を0°近傍に
設定可能な容量可変型斜板式圧縮機の運転状態を通常運
転状態と最小容量運転状態との間で迅速且つ確実に切り
替えることができる。
【0309】(思想ホ:第6実施形態・図24参照)請
求項1〜7のいずれか一項に記載の容量可変型斜板式圧
縮機において、前記クランク圧制御機構は、前記吐出室
と前記クランク室とをつなぐ給気通路(38)と、前記クラ
ンク室と前記吸入室とをつなぐ少なくとも一つの抽気通
路(251) と、前記給気通路及び抽気通路に設けられて検
知圧力としての吸入圧の変化に応じて自律的に開度調節
可能な入れ側制御及び抜き側制御連動型の容量制御弁(2
60) とを備えており、前記容量制御弁は、外部制御手段
によって前記抽気通路の開度を調節可能な開閉弁手段と
しての機能を併せ持っており、前記外部制御手段からの
指令により該容量制御弁(開閉弁手段)によって前記抽
気通路を絞ること又は閉塞することで、前記斜板の傾角
を強制的に最小傾角(θmin)に設定すると共に最小
容量運転を行う圧縮機内での冷媒ガスの内部循環を維持
可能とすることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
【0310】この構成によれば、圧縮機が最小容量運転
を行う場合でも、圧縮機内における冷媒ガスの継続的な
内部循環を確保して、圧縮機の内部機構の潤滑を維持す
ると共に内部機構の過熱を未然防止することができる。
【0311】(思想ヘ:第6実施形態・図24参照)前
記「思想ホ」において、前記クランク圧制御機構は、前
記抽気通路(251) に対して並列に設けられた第2の抽気
通路(252) を備えており、その第2の抽気通路(252) に
は絞り(253) が設けられていること。
【0312】この構成によれば、外部制御手段の指令に
よって容量制御弁(260) が第1抽気通路(251) を完全に
閉塞した場合でも、絞り付きの第2抽気通路(252) によ
り、クランク室と吸入室との間で最低限の連通が確保さ
れる。このため、圧縮機の最小容量運転を維持しつつも
冷媒ガスの内部循環を維持することが可能となる。
【0313】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜11に
記載の容量可変型斜板式圧縮機によれば、復帰バネの採
用によって、吐出反力による角度復帰が可能な限界角度
未満の小傾角状態からでも斜板の復帰動作が確保され
る。このため、斜板式圧縮機における最小吐出容量から
の復帰能力を損なうことなく、空調システムのOFF時
における圧縮機の動力消費を極力低減することができ
る。又、従来の容量可変型斜板式圧縮機とは異なり、最
小傾角設定の困難さがなく、製造の容易な容量可変型斜
板式圧縮機とすることができる。特に、本件の容量可変
型斜板式圧縮機をクラッチレス方式で車輌用空調システ
ムに組み込んだ場合には、外部駆動源から斜板への動力
伝達にもかかわらず、外部駆動源の動力を無駄に消費す
る事態を回避することができ、従来のクラッチレス方式
よりも経済性を更に高めることができるという効果を奏
する。
【0314】請求項12に記載の空調用冷房回路によれ
ば、逆止弁機構の配設により、空調システムのOFF時
に、外部冷媒回路内を冷媒が流動する事態を確実に阻止
して空調用冷房回路の作動を確実に停止することができ
る。又、圧縮機の吐出室と外部冷媒回路とを連通させる
吐出通路を逆止弁機構で完全に閉塞することで、圧縮機
内に内部循環経路を確保して冷媒ガスと共に潤滑油の内
部移動を確実に行わせることが可能となる。
【0315】請求項13及び14に記載の容量制御弁に
よれば、通常時には入れ側制御及び抜き側制御連動型の
設定圧可変弁として機能させることができると共に、ソ
レノイド部への通電制御に基づきプランジャの電磁付勢
を解除することで抜き側制御弁部の閉弁状態と入れ側制
御弁部の開弁状態とを同時実現することができる。従っ
て、この容量制御弁は、請求項1〜11に記載したよう
なクランク室の内圧変化に応じて吐出容量を変化させる
容量可変型斜板式圧縮機用の制御弁として極めて優れた
適性を持つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】斜板が最大傾角状態にあるときの斜板式圧縮機
の断面図。
【図2】斜板の傾角が減少した状態の斜板式圧縮機の断
面図。
【図3】第1実施形態におけるクランク圧制御機構の概
要とそこで用いる容量制御弁の断面を示す図。
【図4】図1の斜板式圧縮機における吐出通路等を示す
要部断面図。
【図5】図4の吐出通路の閉塞状態を示す要部断面図。
【図6】斜板の傾動範囲を説明するための部分断面図。
【図7】斜板角度と圧縮機の吐出容量との関係を概念的
に示すグラフ。
【図8】斜板角度と圧縮機の駆動動力との関係を概念的
に示すグラフ。
【図9】斜板の回転運動モーメントの特性を示すグラ
フ。
【図10】傾角決定に関与する二つのバネの合力の作用
と吐出容量との関係を示すグラフ。
【図11】第2実施形態におけるクランク圧制御機構の
概要とそこで用いる容量制御弁の断面を示す図。
【図12】第3実施形態の実施例3−1におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図13】第3実施形態の実施例3−2におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図14】第3実施形態の実施例3−3におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図15】第3実施形態の実施例3−4におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図16】第3実施形態の実施例3−5におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図17】第3実施形態の実施例3−6におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図18】第4実施形態の実施例4−1におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図19】第4実施形態の実施例4−2におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図20】第5実施形態の実施例5−1におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図21】第5実施形態の実施例5−2におけるクラン
ク圧制御機構の概要とそこで用いる容量制御弁の断面を
示す図。
【図22】第5実施形態の実施例5−3におけるクラン
ク圧制御機構の概要を示す図。
【図23】前記実施例5−3で用いる容量制御弁の断面
図。
【図24】第6実施形態におけるクランク圧制御機構の
概要を示す図。
【符号の説明】
1…シリンダブロック、1a…シリンダボア、2…フロ
ントハウジング、3…弁形成体、4…リヤハウジング
(1,2,3及び4は圧縮機のハウジングを構成す
る)、5…クランク室、6…駆動軸、14…車輌エンジ
ン(外部駆動源)、22…斜板(カムプレート)、23
…ヒンジ機構(連結案内機構)、26…傾角減少バネ、
27…復帰バネ、29…ピストン、31…吸入室、32
…吐出室、38,39…給気通路、40…抽気通路、4
1…絞り、42…検圧通路、60…容量制御弁(38〜
42及び60はクランク圧制御機構を構成する)、50
…外部冷媒回路、55…制御コンピュータ、59…駆動
回路(55,59は外部制御手段を構成する)、62…
ソレノイド部、63…入れ側弁室、64…入れ側弁体、
66…弁孔、72…感圧ロッド、74…強制開放バネ、
78…可動鉄心(プランジャ)、81…ソレノイドロッ
ド(64,72及び81は作動部材を構成する)、91
…吐出マフラ、92…吐出口、93…弁孔、94…吐出
通口、95…通孔(91〜95は吐出通路を構成す
る)、96…スプール弁、97…バネ(93,96及び
97は逆止弁機構を構成する)、100,130,16
0,180,190,200,210,230,260
…容量制御弁、120,123,146,150,15
2,172,180,190,200,210,23
0,260…開閉弁手段、231…抜き側弁室、233
…弁孔、234…弁座部、236…抜き側弁体、237
…閉弁バネ、240…ベローズ、241…伸張バネ(2
40及び241は感圧部材を構成する)、Pc…クラン
ク室内圧、Pd…吐出圧、Ps…吸入圧、Pset…設
定圧。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング内に区画形成されたシリンダ
    ボア、クランク室、吸入室及び吐出室と、 前記シリンダボアに往復動可能に収容されたピストン
    と、 前記クランク室内に回転可能に支持されると共に外部駆
    動源から動力を伝達される駆動軸と、 連結案内機構により前記駆動軸に対し傾動可能且つ同期
    回転可能に作動連結されるとともに前記駆動軸と同期回
    転するときには前記ピストンを往復駆動するためのカム
    プレートとして機能し得る斜板と、 前記クランク室の内圧を制御することにより前記斜板の
    傾角を制御して、前記ピストンの往復動作に伴う前記シ
    リンダボアから前記吐出室への吐出容量を変化させるク
    ランク圧制御機構とを備えた容量可変型斜板式圧縮機に
    おいて、 前記斜板の最小傾角(θmin)は、吐出反力による角
    度復帰が確実に可能となる限界角度(θB)未満に設定
    されており、且つ、前記限界角度(θB)未満の傾角状
    態にある斜板を最大傾角(θmax)に向けて付勢する
    復帰バネが設けられていることを特徴とする容量可変型
    斜板式圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記斜板が前記駆動軸に対して直交する
    ときの斜板の傾角を0°とした場合、前記斜板の最小傾
    角(θmin)は0°又は該圧縮機の運転に必要な動力
    が傾角0°の場合の必要動力とほぼ等しくなる正もしく
    は負の角度に設定されていることを特徴とする請求項1
    に記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記限界角度(θB)未満の傾角状態に
    ある斜板が前記駆動軸と同期回転するときには少なくと
    も、該斜板を最大傾角へ向かわせる回転運動のモーメン
    トが発生するように斜板の慣性乗積が設定されているこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の容量可変型斜板
    式圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記復帰バネは、小傾角状態にある斜板
    を該圧縮機の最大吐出容量の2%〜20%の吐出容量に
    対応した正の角度(θx)に復帰させるまでの間は少な
    くとも、前記斜板に付勢作用を及ぼすものであることを
    特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の容量可
    変型斜板式圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記斜板を傾角減少方向に向けて付勢す
    る傾角減少バネを更に備えており、その傾角減少バネの
    付勢力及び前記復帰バネの付勢力は、前記駆動軸及び斜
    板の回転停止時において前記シリンダボアとクランク室
    とが均圧化したときに、該圧縮機の最大吐出容量の2%
    〜20%の吐出容量に対応した正の角度(θx)を示す
    位置に前記斜板を位置決めするように設定されているこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の容
    量可変型斜板式圧縮機。
  6. 【請求項6】 前記圧縮機の最大吐出容量の2%〜20
    %の吐出容量に対応した正の角度(θx)は前記限界角
    度(θB)以上に設定されていることを特徴とする請求
    項4又は5に記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  7. 【請求項7】 前記駆動軸は、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1
    〜6のいずれか一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  8. 【請求項8】 前記クランク圧制御機構は、 前記吐出室と前記クランク室とをつなぐ給気通路と、 前記給気通路の途中に設けられて外部制御手段によって
    開度調節可能な容量制御弁とを備えており、 前記外部制御手段からの指令により前記容量制御弁の開
    度を全開又は極大化することで前記斜板の傾角を強制的
    に最小傾角(θmin)に設定可能となっていることを
    特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の容量可
    変型斜板式圧縮機。
  9. 【請求項9】 前記クランク圧制御機構は更に、前記ク
    ランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路と、その抽気
    通路の途中に設けられた絞りとを有している請求項8に
    記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  10. 【請求項10】 前記クランク圧制御機構は、 前記吐出室と前記クランク室とをつなぐ給気通路と、 前記クランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路と、 前記給気通路及び抽気通路の少なくとも一方に設けられ
    て検知圧力の変化に応じて自律的に開度調節可能な容量
    制御弁と、 前記抽気通路に設けられて外部制御手段によって開度調
    節可能な開閉弁手段とを備えており、 前記外部制御手段からの指令により前記開閉弁手段によ
    って前記抽気通路を実質的に閉塞状態とすることで前記
    斜板の傾角を強制的に最小傾角(θmin)に設定可能
    となっていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか
    一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  11. 【請求項11】 前記クランク圧制御機構は、 前記吐出室と前記クランク室とをつなぐ給気通路と、 前記クランク室と前記吸入室とをつなぐ抽気通路と、 前記給気通路に設けられた入れ側制御弁部、前記抽気通
    路に設けられた抜き側制御弁部及び外部制御手段によっ
    て通電制御されるソレノイド部を含み、検知圧力の変化
    に応じて前記入れ側及び抜き側制御弁部を連動させなが
    ら両制御弁部の開度を自律的に調節可能な容量制御弁と
    を備えており、 前記外部制御手段による前記ソレノイド部への通電制御
    に基づいて、当該ソレノイド部を、当該容量制御弁の設
    定圧を変更するための設定圧可変装置として機能させ得
    るのみならず、前記抜き側制御弁部を選択的に閉弁状態
    にすると共にそれに同期して前記入れ側制御弁部を開弁
    状態にするための開閉弁手段として機能させ、当該開閉
    弁手段によって前記抽気通路を実質的に閉塞状態とする
    ことで前記斜板の傾角を強制的に最小傾角(θmin)
    に設定可能となっていることを特徴とする請求項1〜7
    のいずれか一項に記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか一項に記載
    の容量可変型斜板式圧縮機及びそれに繋がれた外部冷媒
    回路から構成される空調用冷房回路であって、前記圧縮
    機の内部又は前記外部冷媒回路の途中には、前記圧縮機
    の吐出室と前記外部冷媒回路とを連通させる吐出通路を
    選択的に開放又は閉塞する逆止弁機構が設けられてお
    り、この逆止弁機構は、吐出室側圧力と外部冷媒回路側
    圧力との差圧が所定の圧力未満である限り、前記吐出通
    路を閉塞することを特徴とする空調用冷房回路。
  13. 【請求項13】 傾動可能な斜板を収容したクランク室
    の内圧を制御することで吐出容量を変更可能な容量可変
    型斜板式圧縮機に用いられる容量制御弁であって、 前記圧縮機のクランク室と吸入室とを結ぶ抽気通路の一
    部となる抜き側弁室及び弁孔、その弁孔を区画する弁
    座、その弁座に着座可能な抜き側弁体、前記吸入室の内
    圧に応じた付勢力でもって前記抜き側弁体を前記弁座に
    着座させる方向に付勢可能な感圧部材、並びに、その感
    圧部材とは別個独立に前記抜き側弁体を前記弁座に着座
    させる方向に付勢する閉弁バネを有してなる抜き側制御
    弁部と、前記圧縮機のクランク室と吐出室とを結ぶ給気
    通路の一部となる入れ側弁室及び弁孔、該給気通路の流
    通面積を変更すべく前記弁孔に接近離間可能に設けられ
    た入れ側弁体、並びに、その入れ側弁体を流通面積拡大
    方向に付勢する強制開放バネを有してなる入れ側制御弁
    部と、 外部からの通電制御によって調節される電磁付勢力でも
    ってプランジャを前記強制開放バネの付勢方向と反対方
    向に電磁付勢可能なソレノイド部と、 前記抜き側弁体及び入れ側弁体の連動を担保しつつ、こ
    れらと少なくとも前記プランジャとの作動連結を許容す
    る作動部材とを備え、 前記ソレノイド部への通電制御に基づいて当該容量制御
    弁の設定圧を変更可能であると共に、前記プランジャの
    電磁付勢を実質的に解除することで抜き側制御弁部の閉
    弁状態と入れ側制御弁部の開弁状態とを同時実現可能と
    なっていることを特徴とする抜き側制御及び入れ側制御
    連動型の容量制御弁。
  14. 【請求項14】 前記感圧部材は、前記抜き側弁室内に
    設けられると共に吸入圧の変化に応じて伸縮可能なベロ
    ーズを含んでおり、当該ベローズの伸張時にはその可動
    端が直接又は間接に前記抜き側弁体に接触してベローズ
    と抜き側弁体との作動連結を維持する一方、前記プラン
    ジャの電磁付勢が実質的に解除された状況の下での吸入
    圧の過度な上昇によるベローズの収縮時にはその可動端
    が前記抜き側弁体から遠ざかりベローズと抜き側弁体と
    の作動連結が絶たれることを特徴とする請求項13に記
    載の容量制御弁。
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