JP2000257552A - 可変容量圧縮機における制御弁の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量圧縮機における製造コストの高騰や
容量制御性の低下をもたらさず、組付性に優れた制御弁
の取付構造を提供する。 【解決手段】 取付孔３２の各段面部５７，６７，７
４，９１の間に、それぞれ取付孔３２の奥側に向かって
（制御弁３３の挿入方向に沿って）縮径する２つのテー
パ面９３ａ，９３ｂが接合された段付部９２を形成す
る。各段付部９２の奥側の第１テーパ面９３ａは、その
入口側の第２テーパ面９３ｂよりも、前記挿入方向に対
する傾斜を小さくする。また、前記第１テーパ面９３ａ
は、その入口側の内径が、そのすぐ奥の各段面部５７，
６７，７４上に配置される各Ｏリング６１，７０，７７
の自由状態での外径よりもわずかに大きくなるように形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
装置に使用される可変容量圧縮機において、その吐出容
量を制御するための制御弁の取付構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の可変容量圧縮機（以下、単に
「圧縮機」という。）としては、例えば次のような構成
が知られている。すなわち、ハウジングの内部にクラン
ク室が区画形成され、駆動軸がクランク室を横切るよう
にして前記ハウジングに回転可能に支持されている。前
記クランク室内において、回転支持体を介して前記駆動
軸に斜板が一体回転可能かつ傾動可能に支持されてい
る。その斜板の外周部には、複数のピストンが係留され
ている。前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロ
ックには、前記駆動軸を取り囲むように所定間隔おきで
シリンダボアが形成されている。そのシリンダボア内に
は、前記各ピストンの頭部が往復動可能に挿入されてい
る。

【０００３】そして、前記駆動軸が、例えば車両のエン
ジン等の外部駆動源からベルト等を介して伝達された駆
動力により回転駆動されると、前記回転支持体を介して
前記斜板が回転され、その斜板の回転運動はピストンの
往復運動に変換される。これにより、前記シリンダボア
への冷媒ガスの吸入、吸入冷媒ガスの圧縮、及び圧縮さ
れた冷媒ガスのシリンダボアからの吐出の一連の圧縮サ
イクルが繰り返されるようになっている。

【０００４】前記圧縮機では、制御弁を有する給気通路
を介して、前記圧縮された冷媒ガスが一時的に滞留する
吐出圧領域と前記クランク室とが接続されている。前記
制御弁は、前記圧縮機のハウジングの一部を構成するリ
ヤハウジングに形成された取付孔に取り付けられてい
る。この制御弁は、前記給気通路における開口面積を変
更し、前記クランク室への高圧の吐出冷媒ガスの供給量
を調節する役割を担っている。この吐出冷媒ガスの供給
量の調節により、前記クランク室内の圧力が変更され、
前記ピストンを介したクランク室の圧力とシリンダボア
の圧力との差が変更される。この差の変更に伴って、前
記斜板の傾斜角が変更され、前記ピストンのストロー
ク、つまり吐出容量が調節されるようになっている。

【０００５】図７に示すように、この種の制御弁２００
としては、前記給気通路２０１を開閉する弁体２０２
と、入力電流値に応じて弁体２０２への付与荷重を変更
する電磁駆動部２０３と、前記圧縮機の吸入圧領域の圧
力に応じて弁体２０２への付与荷重を変更する感圧機構
２０５とを備えたものが知られている。この制御弁にお
いては、前記感圧機構２０５からの付与荷重と電磁駆動
部２０３からの付与荷重との総合力によって前記弁体２
０２を動作させ、前記給気通路２０１の開口面積が決定
される。

【０００６】この制御弁２００には、そのバルブハウジ
ング２０６の内部に前記弁体２０２を収容するための弁
室２０７、前記感圧機構２０５を収容するための感圧室
２０８等の気室が区画形成されている。また、前記バル
ブハウジング２０６には複数の段部２０９ａ〜２０９ｃ
が形成されており、第１段部２０９ａには前記感圧室２
０８に連通する感圧孔２１０が、第２段部２０９ｂには
前記弁体２０２により弁室２０７に断続可能に連通する
弁孔２１１が、第３段部２０９ｃには前記弁室２０７に
連通する給気孔２１２が、それぞれ開口されている。

【０００７】各段部２０９ａ〜２０９ｃは、制御弁２０
０が前記圧縮機の取付孔２１３に取り付けられた状態で
Ｏリング２１４により気密状態で区画されるようになっ
ている。これは、前記感圧孔２１０、弁孔２１１及び給
気孔２１２には、それぞれ異なる圧力が導かれるためで
ある。

【０００８】図５（ｂ）及び図７に示すように、前記取
付孔２１３には、Ｏリング２１４の保持部２１５に対応
するように、取付孔２１３の奥側に向かって縮径するテ
ーパ面２１６が形成されている。そして、制御弁の取付
時において、前記Ｏリング２１４が前記テーパ面２１６
上を通過することにより、所定量圧縮されるようになっ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記圧縮機
は、前記車両のエンジンルーム内の前記エンジンの近傍
に搭載される。このエンジンルーム内における圧縮機の
搭載スペースは限られており、圧縮機に対する小型化、
特にハウジング２１７の径方向における外周からの突出
部分の削減要求が高まっている。

【００１０】ここで、前記従来構成の圧縮機において
は、その制御弁２００が電磁駆動部２０３及び感圧機構
２０５を有しているためにその軸方向に長く、図３に二
点鎖線で示すように、前記制御弁２００はその基端部が
圧縮機のハウジング２１７の外周から突出した状態で取
り付けられている。その突出部分が大きい場合には、前
記制御弁２００が車両エンジンあるいは他のエンジン補
機と干渉して、圧縮機の車両への搭載性が低下するとい
う問題があった。

【００１１】この問題への対応策としては、例えば前記
制御弁２００の軸方向における全長の短縮が考えられ
る。この場合、前記電磁駆動部２０３及び感圧機構２０
５は制御弁２００内の弁体２０２に対して所定の付与荷
重を作用させるため、それらにおける軸方向への長さの
短縮には限界がある。すなわち、これらの電磁駆動部２
０３及び感圧機構２０５を、その軸方向に大きく短縮す
ると、前記の所定の付与荷重が不足気味になり、前記弁
体２０２による前記給気通路２０１の開口面積の調整能
力が低下するおそれがある。そして、圧縮機における吐
出容量制御の安定性が損なわれるおそれを生じる。

【００１２】このため、前記バルブハウジング２０６の
両者の中間部において、その軸方向における長さの短縮
を行う必要がある。この場合、前記第２段部２０９ｂ及
び第３段部２０９ｃの幅が短くなり、それらを区画する
Ｏリング２１４の間隔及び前記各段部２０９ａ〜２０９
ｃにそれぞれ開口された感圧孔２１０、弁孔２１１及び
給気孔２１２の間隔も短くなる。これに伴って、前記取
付孔２１３内の前記テーパ面２１６の間隔も短くなる。
これにより、前記取付孔２１３の内周面において、前記
感圧孔２１０、弁孔２１１及び給気孔２１２に対向する
ように開口する検圧通路２１８及び給気通路２０１の加
工精度の要求がかなり厳しくなる。従って、圧縮機の製
造コストが高騰するという問題があった。

【００１３】また、前記給気通路２０１及び検圧通路２
１８において、過剰な圧損を抑制するために、それぞれ
所定の開口面積を確保する必要があるような場合には、
それらの一部が前記テーパ面２１６上に及ぶことにな
る。このように、前記テーパ面２１６上に前記検圧通路
２１８あるいは給気通路２０１の一部が開口されている
と、Ｏリング２１４がそのテーパ面２１６上を圧縮され
つつ通過する際に、そのＯリング２１４が損傷され、圧
力もれ等が起こりやすくなる。そして、圧縮機における
容量制御が不安定になるという問題があった。

【００１４】また、このようなＯリング２１４の損傷の
おそれを回避するために、前記テーパ面２１６の傾斜を
大きくすれば、前記のような前記テーパ面２１６上に前
記検圧通路２１８及び給気通路２０１の一部が開口され
るという問題は解消することができる。しかしながら、
前記Ｏリング２１４が急激に圧縮されるため、前記制御
弁２００の挿入時における抵抗が著しく増大し、前記制
御弁２００の圧縮機に対する組付性が低下する。この場
合にも、圧縮機の製造コストが高騰するという問題があ
った。

【００１５】本発明は、このよう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。その目的とし
ては、圧縮機における製造コストの高騰や容量制御性の
低下をもたらすことがなく、制御弁の取り付けが容易な
可変容量圧縮機における制御弁の取付構造を提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、可変容量圧縮機における制御弁の取付構造に係る本
願請求項１に記載の発明は、外観上複数の段部を有し、
その複数の段部のうち少なくとも１つの段部には内部に
区画された気室に連通する孔が開口され、可変容量圧縮
機の取付孔内に取り付けられた状態で前記各段部がシー
ル部材を介して区画されるようにした可変容量圧縮機に
おける制御弁の取付構造において、前記取付孔は前記制
御弁のシール部材保持部に対応するように形成された複
数の段付部を有し、その各段付部を前記制御弁の挿入方
向において入口側から奥側に向かって縮径する傾斜面に
形成し、その傾斜面における前記制御弁の単位移動量あ
たりの縮径量を、その傾斜面の入口側が前記奥側よりも
大きくなるように形成したことを要旨とするものであ
る。

【００１７】この本願請求項１に記載の発明では、制御
弁の挿入方向において、傾斜面の奥側は小さい傾斜を有
したまま、その傾斜面の入口側の傾斜を大きくすること
ができる。そして、この傾斜面の奥側の部分でシール部
材を圧縮することにより、制御弁の挿入時における抵抗
の増大を回避することができる。この一方で、前記傾斜
面の入口側の傾斜を大きくすることで、その傾斜面を単
一の小さな傾斜で形成する場合に比べて傾斜面全体の幅
を小さくすることができる。このため、制御弁の軸方向
長さの短縮に対応しつつ、圧縮機の取付孔における検圧
通路及び給気通路の開口スペースを十分に確保すること
ができる。

【００１８】また、本願請求項２に記載の発明は、前記
請求項１に記載の発明において、前記傾斜面を複数のテ
ーパ面で構成したことを要旨とするものである。このた
め、本願請求項２に記載の発明においては、簡素な構成
で前記請求項１に記載の発明の作用を実現できる。

【００１９】また、本願請求項３に記載の発明は、前記
請求項２に記載の発明において、前記各テーパ面を所定
の接合曲面を介して接合したことを要旨とするものであ
る。このため、本願請求項３に記載の発明においては、
前記請求項１または請求項２に記載の発明の作用に加え
て、制御弁の挿入時における抵抗の増大及びシール部材
の損傷のおそれを一層効果的に回避できる。

【００２０】また、本願請求項４に記載の発明は、前記
請求項２または請求項３に記載の発明において、前記テ
ーパ面のうちで最奥側のテーパ面を、その入口側の内径
を前記シール部材の自由状態における外径よりもわずか
に大きくなるように形成するとともに、その奥側の内径
を前記シール部材の自由状態における外径よりも小さく
なるように形成したことを要旨とするものである。

【００２１】このため、本願請求項４に記載の発明にお
いては、前記請求項２または請求項３に記載の発明の作
用に加えて、入口側のテーパ面はシール部材を圧縮する
ことなくガイドとしての役割を果たす。そして、最奥側
のテーパ面は、確実にシール部材を圧縮する役割を果た
す。これにより、シール部材が制御弁のシール部材保持
部に案内された状態で確実に圧縮される。

【００２２】また、本願請求項５に記載の発明は、前記
請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明に
おいて、前記各段付部に連続する段面部に、前記可変容
量圧縮機内に区画された複数の圧力室に連通する連通路
を開口したことを要旨とするものである。

【００２３】このため、本願請求項５に記載の発明にお
いては、前記請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に
記載の発明の作用に加えて、圧縮機内に区画された複数
の圧力室に連通する連通路の一部が取付孔の傾斜面に開
口することがない。

【００２４】また、本願請求項６に記載の発明は、前記
請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明に
おいて、前記段付部の傾斜面と前記各段付部に連続する
段面部の内周面とを所定の連続曲面を介して連続させた
ことを要旨とするものである。

【００２５】このため、本願請求項６に記載の発明にお
いては、前記請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に
記載の発明の作用に加えて、制御弁の挿入時における抵
抗を一層低減することができる。

【００２６】また、本願請求項７に記載の発明は、外観
上複数の段部を有し、その複数の段部のうち少なくとも
１つの段部には内部に区画された気室に連通する孔が開
口され、可変容量圧縮機の取付孔内に取り付けられた状
態で前記各段部がシール部材を介して区画されるように
した可変容量圧縮機における制御弁の取付構造におい
て、前記取付孔は前記制御弁のシール部材保持部に対応
するように形成された複数の段付部を有し、その各段付
部を前記制御弁の挿入方向において入口側から奥側に向
かって曲率の異なる曲面を形成したことを要旨とするも
のである。

【００２７】この本願請求項７に記載の発明では、前記
曲面を入口側から奥側に向かって徐々に曲率の大きくな
るように形成することで、制御弁の挿入時の抵抗の増大
を回避しつつ、前記段付部における制御弁の挿入方向に
対する傾斜を入口側ほど大きくすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を片頭ピストンタ
イプの斜板式可変容量圧縮機における制御弁の取付構造
に具体化した一実施形態について図１〜図５に基づいて
説明する。

【００２９】まず、前記可変容量圧縮機（以下、単に
「圧縮機」という。）の概略構成について説明する。図
２に示すように、フロントハウジング１１は、シリンダ
ブロック１２の前端に接合固定されている。リヤハウジ
ング１３は、シリンダブロック１２の後端にバルブプレ
ート１４を介して接合固定されている。これらのフロン
トハウジング１１、シリンダブロック１２及びリヤハウ
ジング１３により、圧縮機のハウジングが構成されてい
る。

【００３０】前記フロントハウジング１１と前記シリン
ダブロック１２とに囲まれるように、圧力室としてのク
ランク室１５が区画形成されている。駆動軸１６は、ク
ランク室１５を横切るようにフロントハウジング１１と
シリンダブロック１２との間で回転可能に架設支持され
ている。この駆動軸１６は、その前端側が図示しないプ
ーリ、ベルト等を介して車両エンジン等の外部駆動源に
接続されており、この車両エンジンからの駆動力により
回転されるようになっている。

【００３１】また、駆動軸１６には、クランク室１５内
において、ラグプレート１７が固定されるとともに、カ
ムプレートをなす斜板１８がスライド移動可能に挿嵌さ
れている。この斜板１８は、ヒンジ機構１９を介して前
記ラグプレート１７に一体回転可能に連結されている。
このヒンジ機構１９及び前記斜板１８と駆動軸１６との
挿嵌関係により、前記斜板１８が駆動軸１６に対してそ
の軸線方向へ傾動しつつスライド移動可能になってい
る。

【００３２】すなわち、図２において二点鎖線で示すよ
うに、斜板１８の半径中心部がシリンダブロック１２側
にスライド移動すると、斜板１８の傾斜角が減少され
る。一方、図２において実線で示すように、斜板１８の
半径中心部がラグプレート１７側にスライド移動する
と、斜板１８の傾斜角が増大される。

【００３３】前記シリンダブロック１２には、その駆動
軸１６の軸線周りの同一円周上に所定間隔をおいて、複
数（例えば６個）のシリンダボア１２ａが形成されてい
る。各シリンダボア１２ａには、片頭型のピストン２０
の頭部２０ａが往復動可能に収容されている。そのピス
トン２０の首部２０ｂ側は、シュー２１を介して前記斜
板１８の外周部に係留されている。これにより、前記駆
動軸１６の回転運動が、前記ラグプレート１７、ヒンジ
機構１９、斜板１８及びシュー２１を介して、ピストン
２０の頭部２０ａのシリンダボア１２ａ内における前後
往復運動に変換される。

【００３４】前記リヤハウジング１３には、吸入圧領域
を構成する圧力室としての吸入室２４と吐出圧領域を構
成する圧力室としての吐出室２５とが区画形成されてい
る。前記バルブプレート１４には、前記各シリンダボア
１２ａに対応するように、吸入ポート２６、吸入弁２
７、吐出ポート２８及び吐出弁２９が形成されている。
前記吸入ポート２６は前記吸入室２４と各シリンダボア
１２ａとを連通し、前記吸入弁２７はこの吸入ポート２
６を開閉する。前記吐出ポート２８は前記吐出室２５と
各シリンダボア１２ａとを連通し、前記吐出弁２９はこ
の吐出ポート２８を開閉する。

【００３５】ここで、前記駆動軸１６が図示しない外部
駆動源により回転駆動され、ピストン２０が上死点側か
ら下死点側へ移動されると、吸入室２４内の冷媒ガスが
吸入弁２７を押し退けて吸入ポート２６を介してシリン
ダボア１２ａに吸入される。シリンダボア１２ａに吸入
された冷媒ガスは、ピストン２０の下死点側から上死点
側への移動により所定の圧力に達するまで圧縮される。
この圧縮された冷媒ガスは、吐出弁２９を押し退けて、
吐出ポート２８を介して吐出室２５へ吐出される。

【００３６】前記クランク室１５と吸入室２４とは、抽
気通路３０により連通されている。前記吐出室２５とク
ランク室１５とは、連通路としての給気通路３１により
連通されている。図２及び図３に示すように、この給気
通路３１の途中には、前記リヤハウジング１３の後端部
に穿設された取付孔３２内において制御弁３３が取り付
けられている。

【００３７】前記吸入室２４と吐出室２５とは、外部冷
媒回路３４で接続されている。この外部冷媒回路３４
は、凝縮器３５、膨張弁３６及び蒸発器３７を備えてい
る。そして、外部冷媒回路３４と前記構成の圧縮機と
で、冷凍回路が構成されている。蒸発器温度センサ３８
は、前記蒸発器３７の近傍に設置され、その蒸発器３７
における温度を検出し、この検出温度情報を制御コンピ
ュータ３９に出力する。この制御コンピュータ３９に
は、例えば車両の車室内の温度を設定するための車室温
度設定器４０及び車室温度センサ４１が接続されてい
る。

【００３８】前記制御コンピュータ３９は、例えば車室
温度設定器４０によって予め設定された室温、蒸発器温
度センサ３８から得られる検出温度、及び車室温度セン
サ４１から得られる検出温度等の外部信号に基づいて、
入力電流値を駆動回路４２に指令する。駆動回路４２
は、指令された入力電流値を後述する制御弁３３のコイ
ル８６に対して出力する。

【００３９】次に、前記制御弁３３について、説明す
る。図１に示すように、制御弁３３は、電磁駆動部５１
とバルブハウジング５２とが中央部で接合されてなって
いる。前記バルブハウジング５２の内部の先端側には、
気室としての感圧室５３が区画形成されている。この感
圧室５３内には、ベローズ５４が収容されている。バル
ブハウジング５２の感圧室５３に対応する部分の外周面
には、段部としての第１段部５５が形成されている。そ
の第１段部５５には、前記感圧室５３に連通する孔とし
ての感圧孔５６が開口されている。その第１段部５５に
対向する前記リヤハウジング１３における取付孔３２の
内周面３２ａは、段面部としての第１段面部５７となっ
ている。そして、この第１段面部５７上の感圧孔５６と
対向する位置には、前記吸入室２４に連通する連通路と
しての検圧通路５８が開口されている。

【００４０】前記バルブハウジング５２の外周面におい
て、前記第１段部５５に連続するように段部としての第
２段部５９が形成されている。この第２段部５９の先端
側には環状溝状のシール部材保持部としての第１Ｏリン
グ保持部６０が形成され、この第１Ｏリング保持部６０
にはシール部材としての第１Ｏリング６１が保持されて
いる。この第１Ｏリング６１により、前記第１段部５５
及びそれに対向する第１段面部５７との間の空間が気密
状態に区画されている。そして、前記吸入室２４内の吸
入圧力Ｐｓが、前記検圧通路５８及び感圧孔５６を介し
て、感圧室５３内に導かれるようになっている。

【００４１】また、前記バルブハウジング５２の内部の
前記電磁駆動部５１側には、気室としての弁室６４が区
画形成され、その内部には前記給気通路３１の開口面積
を調整するための弁体６５が収容されている。また、こ
の弁室６４に連通する孔としての弁孔６６は、その一方
が弁室６４の弁体６５と対向する位置に、他方が前記第
２段部５９上にそれぞれ開口されている。

【００４２】前記第２段部５９に対向する前記リヤハウ
ジング１３における取付孔３２の内周面３２ａは、段面
部としての第２段面部６７となっている。この第２段面
部６７上の弁孔６６と対向する位置には、前記吐出室２
５に連通する上流側給気通路３１ａが開口されている。

【００４３】前記バルブハウジング５２の外周面におい
て、前記第２段部５９に連続するように段部としての第
３段部６８が形成されている。この第３段部６８の先端
側には環状溝状のシール部材保持部としての第２Ｏリン
グ保持部６９が形成され、この第２Ｏリング保持部６９
にはシール部材としての第２Ｏリング７０が保持されて
いる。この第２Ｏリング７０及び前記第１Ｏリング６１
により、前記第２段部５９及びそれに対向する第２段面
部６７との間の空間が気密状態に区画されている。そし
て、前記吐出室２５内の吐出圧力Ｐｄが、前記上流側給
気通路３１ａを介して、弁孔６６内に導かれるようにな
っている。

【００４４】前記第３段部６８はバルブハウジング５２
の外周面の弁室６４に対応する部分であり、その第３段
部６８には前記弁室６４に連通する孔としての給気孔７
３が開口されている。その第３段部６８に対向する前記
リヤハウジング１３における取付孔３２の内周面３２ａ
は、段面部としての第３段面部７４となっている。この
第３段面部７４上の給気孔７３と対向する位置には、前
記クランク室１５に連通する下流側給気通路３１ｂが開
口されている。

【００４５】前記バルブハウジング５２の外周面におい
て、前記第３段部６８に連続するように段部としての第
４段部７５が形成されている。この第４段部７５の先端
側には環状溝状のシール部材保持部としての第３Ｏリン
グ保持部７６が形成され、この第３Ｏリング保持部７６
にはシール部材としての第３Ｏリング７７が保持されて
いる。この第３Ｏリング７７及び前記第２Ｏリング７０
により、前記第３段部６８及びそれに対向する第３段面
部７４との間の空間が気密状態に区画されている。そし
て、前記クランク室１５内のクランク室圧力Ｐｃが、前
記下流側給気通路３１ｂ及び給気孔７３を介して、弁室
６４内に導かれるようになっている。このように、前記
弁室６４及び弁孔６６は、前記給気通路３１の一部を構
成している。

【００４６】前記弁体６５には感圧ロッド８０が一体形
成され、この感圧ロッド８０を介して前記ベローズ５４
と弁体６５とが作動連結されている。すなわち、前記ベ
ローズ５４が前記吸入圧力Ｐｓの変動に応じて伸縮し、
前記感圧ロッド８０を介して前記吸入圧力Ｐｓの変動に
応じた付勢力が弁体６５に伝達される。

【００４７】前記弁体６５と、その弁体６５に対向する
弁室６４の内壁面との間には強制開放バネ８１が配置さ
れている。この強制開放バネ８１により、前記ベローズ
５４及び電磁駆動部５１の非作動状態において、前記弁
体６５が前記弁孔６６を開放するようになっている。

【００４８】前記電磁駆動部５１は、前記バルブハウジ
ング５２の第４段部７５に連続するように接合されてい
る。この電磁駆動部５１の内部において、前記弁室６４
に対して前記感圧室５３とは反対側に、プランジャ室８
２が区画形成されている。このプランジャ室８２の上方
開口部には固定鉄心８３が嵌合され、プランジャ室８２
の内部には可動鉄心８４が前記固定鉄心８３と対向する
ように収容されている。その可動鉄心８４とプランジャ
室８２の底面との間には追従バネ８５が配置され、この
追従バネ８５により可動鉄心８４が前記弁室６４側に付
勢されている。そして、前記固定鉄心８３と前記可動鉄
心８４の外側には、両鉄心８３，８４を跨ぐようにコイ
ル８６が配置されている。このコイル８６には前記駆動
回路４２が接続されており、その駆動回路４２からの入
力電流値に応じた電磁力が発生するようになっている。

【００４９】前記弁体６５には、前記感圧ロッド８１と
は反対側において電磁駆動ロッド８７が一体形成されて
いる。この電磁駆動ロッド８７の可動鉄心８４側の端部
は、前記強制開放バネ８１及び追従バネ８５の付勢力に
よって可動鉄心８４に当接されている。これにより、可
動鉄心８４と弁体６５とが、電磁駆動ロッド８７を介し
て作動連結され、前記コイル８６で発生された電磁力に
応じた付勢力が前記弁体６５に伝達されるようになって
いる。

【００５０】次に、上記構成の圧縮機の吐出容量の変更
動作について説明する。車室温度センサ４１から得られ
る検出温度が車室温度設定器４０の設定温度以上である
場合には、制御コンピュータ３９は駆動回路４２に指令
して制御弁３３のコイル８６に所定の電流を供給する。
コイル８６に対する電流の供給が開始されると、両鉄心
８３，８４間には入力電流値に応じた吸引力（電磁力）
が発生する。この吸引力は、強制開放バネ８１の付勢力
に抗し、弁孔６６に接近する方向、つまり給気通路３１
の開口面積が減少する方向の荷重として弁体６５に伝達
される。

【００５１】一方、ベローズ５４は、検圧通路５８を介
して感圧室５３に導入される吸入圧力Ｐｓの変動に応じ
て伸縮する。このベローズ５４の伸縮に応じて、感圧ロ
ッド８０を介して弁体６５に伝達される荷重が変化す
る。

【００５２】すなわち、前記吸入圧力Ｐｓが高くなる
と、前記ベローズ５４が縮められ、前記弁体６５には弁
孔６６に接近する方向、つまり給気通路３１の開口面積
が減少する方向の荷重が伝達される。一方、前記吸入圧
力Ｐｓが低くなると、前記ベローズ５４が伸ばされ、前
記弁体６５には弁孔６６に離間する方向、つまり給気通
路３１の開口面積が増大する方向の荷重が伝達される。
そして、制御弁３３は、両鉄心８３，８４間の吸引力に
基づく付与荷重及びベローズ５４の伸縮に基づく付与荷
重の他、前記強制開放バネ８１及び追従バネ８５に基づ
く付勢力等の総合力により弁体６５を動作させ、給気通
路３１の開口面積を決定する。

【００５３】制御弁３３内における給気通路３１の開口
面積が小さくなれば、吐出室２５から給気通路３１を経
由してクランク室１５へ供給される冷媒ガス量が少なく
なる。クランク室１５の冷媒ガスは、抽気通路３０を介
して、常に所定量が吸入室２４へ流出しているため、ク
ランク室１５内のクランク室圧力Ｐｃが低下する。従っ
て、前記クランク室圧力Ｐｃとシリンダボア１２ａ内の
圧力とのピストン２０を介した差が小さくなり、斜板１
８の傾斜角が大きくなる。その結果、ピストン２０のス
トロークが大きくなって吐出容量が増大する。

【００５４】一方、制御弁３３内における給気通路３１
の開口面積が大きくなれば、吐出室２５からクランク室
１５へ供給される冷媒ガス量が多くなり、クランク室１
５のクランク室圧力Ｐｃが上昇する。このため、前記ク
ランク室圧力Ｐｃとシリンダボア１２ａの圧力とのピス
トン２０を介した差が大きくなり、斜板１８の傾斜角が
小さくなる。その結果、ピストン２０のストロークが小
さくなって吐出容量が減少する。

【００５５】さて、車室内における冷房要求が大きい場
合には、例えば、車室温度センサ４１によって検出され
た検出温度と車室温度設定器４０による設定温度との差
が大きくなる。制御コンピュータ３９は、駆動回路４２
に対して、前記検出温度と前記設定温度との差が大きい
ほど、制御弁３３のコイル８６への入力電流値を大きく
するように指令する。これにより、固定鉄心８３と可動
鉄心８４との間の吸引力が大きくなって、制御弁３３内
における給気通路３１の開口面積を小さくする方向の弁
体６５への付与荷重が増大する。

【００５６】従って、制御弁３３は、より低い吸入圧力
Ｐｓを目標（設定吸入圧）としてベローズ５４により弁
体６５を動作させ、弁孔６６の開閉を行う。言い換える
と、制御弁３３は、コイル８６への入力電流値が増大さ
れることによって、より低い吸入圧力Ｐｓを保持するよ
うに圧縮機の吐出容量を調節する。

【００５７】逆に、車室内における冷房要求が小さい場
合には、例えば、車室温度センサ４１によって検出され
た検出温度と車室温度設定器４０による設定温度との差
は小さくなる。制御コンピュータ３９は、駆動回路４２
に対して、前記検出温度と前記設定温度との差が小さい
ほど、制御弁３３のコイル８６への入力電流値を小さく
するように指令する。これにより、固定鉄心８３と可動
鉄心８４との間の吸引力が小さくなって、制御弁３３内
における給気通路３１の開口面積を小さくする方向の弁
体６５への付与荷重が減少する。

【００５８】従って、制御弁３３は、より高い吸入圧力
Ｐｓを設定吸入圧としてベローズ５４により弁体６５を
動作させ、弁孔６６の開閉を行う。言い換えると、制御
弁３３は、コイル８６への入力電流値が減少されること
によって、より高い吸入圧力Ｐｓを保持するように圧縮
機の吐出容量を調節する。

【００５９】以上のように、制御弁３３においてベロー
ズ５４による給気通路３１の開閉動作は、コイル８６に
対する入力電流値の大小に応じて変化する。このような
制御弁３３を具備することにより、圧縮機は冷凍回路に
おいて冷凍能力を変更する役割を担っている。

【００６０】次に、本実施形態の特徴点について説明す
る。図１、図４及び図５（ａ）に示すように、前記取付
孔３２の内周面３２ａにおいて、前記各段面部５７，６
７，７４の間、及び前記第３段面部７４と前記制御弁３
３の電磁駆動部５１の外周面に対向する段面部としての
第４段面部９１との間には、それぞれ段付部９２が形成
されている。この段付部９２は、取付孔３２の奥側に向
かって縮径する２つのテーパ面９３ａ，９３ｂが接合さ
れたものとなっている。

【００６１】各段付部９２の奥側に位置する第１テーパ
面９３ａは、所定の曲率の連続曲面９４を介して連続さ
れる各段面部５７，６７，７５の延長面に対してなす角
θが、おおよそ１５〜３５度、好ましくは２０〜３０度
となるように形成されている。また、この第１テーパ面
９３ａは、その入口側の開口断面の内径が、その第１テ
ーパ面９３ａに連続する各段面部５７，６７，７４上に
配置される各Ｏリング６１，７０，７７の自由状態での
外径よりもわずかに大きくなるように形成されている。

【００６２】各段付部９２の入口側に位置する第２テー
パ面９３ｂは、所定の曲率の接合曲面９５を介して前記
第１テーパ面９３ａに接合されている。この第２テーパ
面９３ｂは、前記第１テーパ面９３ａの延長面に対して
なす角αが、おおよそ１０〜２５度、好ましくは１５〜
２０度となるように形成されている。

【００６３】すなわち、この第２テーパ面９３ｂは、そ
の前記各段面部５７，６７，７４の延長面に対する傾斜
が、前記第１テーパ面９３ａよりも大きくなるように形
成されている。また、この第２テーパ面９３ｂは、所定
の曲率の連続曲面９６を介して、入口側の各段面部６
７，７４，９１に連続されている。

【００６４】上記のように圧縮機の取付孔３２を構成し
たため、制御弁３３の取り付け時において、前記各Ｏリ
ング６１，７０，７７は、前記第２テーパ面９３ｂ上を
通過する際に、制御弁３３の各Ｏリング保持部６０，６
９，７６内に確実に収まるようにガイドされる。そし
て、前記各Ｏリング６１，７０，７７は、前記第１テー
パ面９３ａ上を通過する際に所定量圧縮され、制御弁３
３の各Ｏリング保持部６０，６９，７６と対向する取付
孔３２の各段面部６７，７４，９１との間に確実に保持
される。これにより、制御弁３３の各段部５５，５９，
６８と対向する取付孔３２の各段面部５７，６７，７４
との間の各空間がそれぞれ気密状態で区画される。

【００６５】しかも、前記検圧通路５８及び給気通路３
１は、いずれもその一部が前記各テーパ面９３ａ，９３
ｂにかかることなく、各段面部５７，６７，７４のみに
開口されている。このため、前記Ｏリング６１，７０，
７７が、圧縮された状態で前記各通路３１，５８上を通
過することがなく、損傷を受けるおそれがほとんどな
い。

【００６６】従って、本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 （イ） 本実施形態の圧縮機の取付孔３２では、制御弁
３３の各Ｏリング保持部６０，６９，７６に対応するよ
うに、各段付部９２が形成されている。その各段付部９
２は、前記制御弁３３の取付時におけるその挿入方向に
おいて入口側から奥側に向かって縮径する２つのテーパ
面９３ａ，９３ｂで形成されている。そして、入口側の
第２テーパ面９３ｂにおける前記挿入方向に対する傾斜
が奥側の第１テーパ面９３ａよりも大きくなるように形
成されている。

【００６７】すなわち、制御弁３３の挿入方向におい
て、奥側の第１テーパ面９３ａは小さい傾斜を保ったま
まであり、入口側の第２テーパ面９３ｂは大きな傾斜と
なっている。従って、この傾斜の小さな第１テーパ面で
Ｏリング６１，７０，７７を圧縮することにより、制御
弁３３の挿入時における抵抗の増大を回避することがで
きる。従って、制御弁３３を容易に取り付けることがで
き、圧縮機における製造コストの高騰をもたらすことが
ない。

【００６８】この一方で、図５（ａ）に示すように、入
口側の第２テーパ面９３ｂの傾斜を大きくすることで、
図５（ｂ）に示す前記従来構成のように、取付孔２１３
のテーパ面２１６を単一の小さな傾斜で形成する場合に
比べて、各段付部９２の幅を小さくすることができる。
このため、図３に示すように、各段付部９２の幅が小さ
くなった分、制御弁３３の軸方向の長さを短縮すること
で、制御弁３３のリヤハウジング１３の外周からの突出
を抑制することができる。従って、圧縮機の小型化の要
求に対応することができる。

【００６９】しかも、各Ｏリング６１，７０，７７の間
の間隔が短くなるにも関わらず、取付孔３２の各段面部
５７，６７，７４における検圧通路５８及び給気通路３
１の開口スペースを十分に確保することができる。この
ため、給気通路３１等の加工精度の要求が増大すること
がないため、圧縮機における製造コストの高騰をもたら
すことがない。

【００７０】また、前記給気通路３１の一部が各段付部
９２に開口するのを容易に回避することができる。この
ため、各Ｏリング６１，７０，７７の損傷のおそれを回
避することができて、給気通路３１や検圧通路５８から
の圧力漏れの発生を抑制することができる。従って、圧
縮機における安定した容量制御性を確保することができ
る。

【００７１】（ロ） 本実施形態の圧縮機の取付孔３２
では、各段付部９２が２つのテーパ面９３ａ，９３ｂで
構成されている。このように極めて簡素な構成でもっ
て、前記（イ）に記載の効果を実現できる。しかも、こ
の取付孔３２は、例えばその内周面３２ａの形状に対応
した１本のバイトを用いて中ぐり加工することで容易に
行うことができる。

【００７２】（ハ） 本実施形態の圧縮機の取付孔３２
では、各テーパ面９３ａ，９３ｂが所定の接合曲面９５
を介して接合されている。このため、各テーパ面９３
ａ，９３ｂが滑らかに接続され、制御弁３３の挿入時に
おける抵抗の増大及び各Ｏリング６１，７０，７７の損
傷のおそれを一層効果的に回避することができる。

【００７３】従って、圧縮機において、さらなる製造コ
ストの削減及び容量制御性の安定化を図ることができ
る。 （ニ） 本実施形態の圧縮機の取付孔３２では、各段付
部９２の奥側の各第１テーパ面９３ａにおいて、その入
口側の内径が各Ｏリング６１，７０，７７の自由状態に
おける外径よりもわずかに大きくなるように形成されて
いる。また、その第１テーパ面９３ａの奥側の内径が、
前記自由状態における外径よりも小さくなるように形成
されている。

【００７４】このため、入口側の第２テーパ面９３ｂ
は、各Ｏリング６１，７０，７７を圧縮することがな
く、単なるガイドとしての役割を果たす。そして、奥側
の第１テーパ面９３ｂは、確実に各Ｏリング６１，７
０，７７をそれぞれ圧縮する役割を果たす。これによ
り、各Ｏリング６１，７０，７７が制御弁３３の各Ｏリ
ング保持部６０，６９，７６に確実に収容される。

【００７５】従って、感圧室５３に連通する感圧孔５
６、弁孔６６、及び弁室６４に連通する給気孔７３がそ
れぞれ開口された制御弁３３の各段部５５，５９，６８
間の気密性が確保される。これにより、検圧通路５８及
び給気通路３１における圧力漏れが生じるおそれを抑制
できて、圧縮機の安定した容量制御性を確保することが
できる。

【００７６】（ホ） 本実施形態の圧縮機の取付孔３２
では、前記各段面部５７，６７，７４のみに、吸入室２
４に連通する検圧通路５８、クランク室１５に連通する
下流側給気通路３１ｂ、吐出室２５に連通する上流側給
気通路３１ａがそれぞれ開口されている。

【００７７】このため、前記各通路５８，３１ｂ，３１
ａの一部が、各段付部９２に開口することがなく、各Ｏ
リング６１，７０，７７の損傷を一層確実に回避するこ
とができる。

【００７８】（ヘ） 本実施形態の圧縮機の取付孔３２
では、各テーパ面９３ａ，９３ｂと各段面部５７，６
７，７４，９１とが所定の連続曲面９４，９６を介して
連続されている。

【００７９】このため、制御弁３３の挿入時における抵
抗を一層低減することができ、制御弁３３の組付性の向
上を図ることができる。 （変更例）なお、前記本発明の実施形態は、以下のよう
に変更してもよい。

【００８０】○ 前記実施形態では、取付孔３２の段付
部９２を２つのテーパ面９３ａ，９３ｂで構成した。こ
れに対して、図６に示すように、段付部１０１を、例え
ば取付孔３２の入口側から奥側に向かって徐々に曲率の
大きくなるような楕円を導線とする傾斜面としての楕円
曲面１０２で構成してもよい。この他、段付部１０１を
前記徐々に曲率の大きくなるような曲線、例えば放物
線、インボリュート曲線、渦巻き線、双曲線の一方等を
導線とする曲面で構成してもよい。

【００８１】このようにした場合、前記段付部１０１の
奥側における制御弁３３の挿入時の抵抗の増大を回避し
つつ、前記段付部１０１の制御弁３３の挿入方向に対す
る傾斜を入口側ほど大きくすることができる。このた
め、前記段付部１０１の幅をさらに短くすることがで
き、制御弁３３における軸方向長さの一層の短縮を図る
ことができる。

【００８２】従って、リヤハウジング１３の外周部にお
ける制御弁３３の突出を、さらに抑制することができる
という効果が得られる。 ○ 前記実施形態では、取付孔３２の段付部９２を２つ
のテーパ面９３ａ、９３ｂにより構成したが、前記段付
部９２を３つ以上のテーパ面を、制御弁３３の挿入方向
に対する傾斜が小さくなるように順に接合して構成して
もよい。

【００８３】このようにしても、前記変更例とほぼ同様
の効果が得られる。 ○ 前記実施形態では、本発明を、吸入圧力Ｐｓの変動
と圧縮機外部からの信号との両方に基づいて圧縮機の吐
出容量を制御する制御弁３３の取付構造に具体化した。
これに対して、本発明は、吸入圧力Ｐｓの変動と圧縮機
外部からの信号とのいずれか一方に基づいて圧縮機の吐
出容量を制御する制御弁の取付構造に具体化してもよ
い。

【００８４】○ 前記実施形態では、本発明を吐出室２
５からクランク室１５への冷媒ガスの供給量を変更する
ための制御弁の取付構造に具体化したが、本発明はクラ
ンク室１５から吸入室２４への冷媒ガスの放出量を変更
するための制御弁の取付構造に具体化してもよい。

【００８５】○ 前記実施形態では、本発明を片頭ピス
トンタイプの斜板式可変容量圧縮機における制御弁の取
付構造に具体化したが、両頭ピストンタイプの斜板式可
変容量圧縮機、ワブル式可変容量圧縮機等における制御
弁の取付構造に具体化してもよい。

【００８６】これらのようにしても、前記実施形態とほ
ぼ同様の効果が得られる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述したように、本願請求項１に記
載の発明によれば、制御弁の挿入時における抵抗の増
大、給気通路等の加工精度要求の増大、及び、シール部
材の損傷のおそれを回避することができる。従って、圧
縮機における製造コストの高騰や容量制御性の低下をも
たらすことなく、制御弁を容易に取り付けることができ
る。

【００８８】また、本願請求項２に記載の発明によれ
ば、簡素な構成で前記請求項１に記載の発明の効果を実
現できる。また、本願請求項３に記載の発明によれば、
前記請求項２に記載の発明の効果に加えて、制御弁の挿
入時における抵抗の増大及びシール部材の損傷のおそれ
を効果的に回避することができる。従って、圧縮機にお
いて、さらなる製造コストの削減及びや容量制御性の安
定化を図ることができる。

【００８９】また、本願請求項４に記載の発明によれ
ば、前記請求項２または請求項３に記載の発明の効果に
加えて、シール部材が制御弁のシール部材保持部に案内
された状態で圧縮される。従って、各段部間の気密性が
確保されて、安定した圧縮機の容量制御性を確保するこ
とができる。

【００９０】また、本願請求項５に記載の発明によれ
ば、前記請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載
の発明の効果に加えて、シール部材の損傷を一層確実に
回避することができる。

【００９１】また、本願請求項６に記載の発明によれ
ば、前記請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載
の発明の効果に加えて、制御弁の挿入時における抵抗を
一層低減することができ、制御弁の組付性の向上を図る
ことができる。

【００９２】また、本願請求項７に記載の発明によれ
ば、段付部を入口側から奥側に向かって徐々に曲率の大
きくなるような曲面に形成することで、制御弁の挿入時
の抵抗の増大を回避しつつ、その段付部の幅の短縮を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の制御弁の取付構造の一実施形態を示
す断面図。

【図２】 図１の制御弁の取付構造を備えた可変容量圧
縮機の全体を示す断面図。

【図３】 図２の可変容量圧縮機をリヤハウジング側か
ら見た側面図。

【図４】 図１の段付部及びその周辺を拡大して示す部
分断面図。

【図５】 （ａ）は図１の要部を拡大して示す部分断面
図、（ｂ）は従来の制御弁の取付構造における要部を拡
大して示す部分断面図。

【図６】 本発明の制御弁の取付構造における一変更例
の要部を拡大して示す部分断面図。

【図７】 従来の制御弁の取付構造を示す断面図。

【符号の説明】

１５…圧力室としてのクランク室、２４…圧力室として
の吸入室、２５…圧力室としての吐出室、３１ａ…連通
路としての上流側給気通路、３１ｂ…連通路としての下
流側給気通路、３２…取付孔、３３…制御弁、５３…気
室としての感圧室、５５…段部としての第１段部、５６
…気室に連通する孔としての感圧孔、５７…段面部とし
ての第１段面部、５８…連通路としての検圧通路、５９
…段部としての第２段部、６０…シール部材保持部とし
ての第１Ｏリング保持部、６１…シール部材としての第
１Ｏリング、６４…気室としての弁室、６６…気室に連
通する孔としての弁孔、６７…段面部としての第２段面
部、６８…段部としての第３段部、６９…シール部材保
持部としての第２Ｏリング保持部、７０…シール部材と
しての第２Ｏリング、７３…気室に連通する孔としての
給気孔、７４…段面部としての第３段面部、７５…段部
としての第４段部、７６…シール部材保持部としての第
３Ｏリング保持部、７７…シール部材としての第３Ｏリ
ング、９１…段面部としての第４段面部、９２，１０１
…段付部、９３ａ…最奥側のテーパ面としての第１テー
パ面、９３ｂ…テーパ面としての第２テーパ面、９４，
９６…連続曲面、９５…接合曲面、１０２…傾斜面とし
ての楕円曲面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 熊沢 伸吾 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB10 BB40 BB50 CC41 CC46 CC81 CC92 CC93 CC99

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外観上複数の段部を有し、その複数の段
   部のうち少なくとも１つの段部には内部に区画された気
   室に連通する孔が開口され、可変容量圧縮機の取付孔内
   に取り付けられた状態で前記各段部がシール部材を介し
   て区画されるようにした可変容量圧縮機における制御弁
   の取付構造において、 前記取付孔は前記制御弁のシール部材保持部に対応する
   ように形成された複数の段付部を有し、その各段付部を
   前記制御弁の挿入方向において入口側から奥側に向かっ
   て縮径する傾斜面に形成し、その傾斜面における前記制
   御弁の単位移動量あたりの縮径量を、その傾斜面の入口
   側が前記奥側よりも大きくなるように形成した可変容量
   圧縮機における制御弁の取付構造。
2. 【請求項２】 前記傾斜面を複数のテーパ面で構成した
   請求項１に記載の可変容量圧縮機における制御弁の取付
   構造。
3. 【請求項３】 前記各テーパ面を所定の接合曲面を介し
   て接合した請求項２に記載の可変容量圧縮機における制
   御弁の取付構造。
4. 【請求項４】 前記テーパ面のうちで最奥側のテーパ面
   を、その入口側の内径を前記シール部材の自由状態にお
   ける外径よりもわずかに大きくなるように形成するとと
   もに、その奥側の内径を前記シール部材の自由状態にお
   ける外径よりも小さくなるように形成した請求項２また
   は請求項３に記載の可変容量圧縮機における制御弁の取
   付構造。
5. 【請求項５】 前記各段付部に連続する段面部に、前記
   可変容量圧縮機内に区画された複数の圧力室に連通する
   連通路を開口した請求項１〜請求項４のうちいずれか一
   項に記載の可変容量圧縮機における制御弁の取付構造。
6. 【請求項６】 前記段付部の傾斜面と前記各段付部に連
   続する段面部の内周面とを所定の連続曲面を介して連続
   させた請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の
   可変容量圧縮機における制御弁の取付構造。
7. 【請求項７】 外観上複数の段部を有し、その複数の段
   部のうち少なくとも１つの段部には内部に区画された気
   室に連通する孔が開口され、可変容量圧縮機の取付孔内
   に取り付けられた状態で前記各段部がシール部材を介し
   て区画されるようにした可変容量圧縮機における制御弁
   の取付構造において、 前記取付孔は前記制御弁のシール部材保持部に対応する
   ように形成された複数の段付部を有し、その各段付部を
   前記制御弁の挿入方向において入口側から奥側に向かっ
   て曲率の異なる曲面を形成した可変容量圧縮機における
   制御弁の取付構造。