JP2001132632A - 容量可変型圧縮機の制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容量可変型圧縮機の制御弁を構成する抜き側弁
体に作用する（Ｐｃ−Ｐｓ）差圧がＰｃ／Ｐｓゲインの
低下要因となることを根本的に解消する。 【解決手段】抜き側弁部Ｖ１は、抽気通路２７の一部を
構成する通路室５３を有し、その通路室５３をクランク
室側領域と吸入室側領域とに区分する境界位置には弁座
５５が存在する。通路室のクランク室側領域には、抜き
側弁体６１とベローズ（感圧部材）６０とが配設されて
いる。ベローズ６０は弁体６１を弁座５５に着座させる
方向に付勢可能で且つクランク圧Ｐｃに感応して変位可
能である。弁体６１が弁座５５に着座するときのシール
面積と、ベローズ６０の有効面積とは近似又は一致する
ように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容量可変型圧縮機
の制御弁に関する。特に、作動ロッドを介しての抜き側
弁部と入れ側弁部との連係した開度調節動作に基づきク
ランク室の内圧を制御して圧縮機の吐出容量を調節する
容量可変型圧縮機の制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌用空調装置に用いられる容量可変型
斜板式圧縮機では一般に、圧縮機に組み込まれた容量制
御弁の自律的又は他律的な弁開度調節動作に基づいてク
ランク室へのガス導入量とクランク室からのガス放出量
とのバランスを制御し、もってクランク室の内圧（クラ
ンク圧Ｐｃ）を適宜変更することにより斜板の傾角を制
御して吐出容量を調節している。従来の制御弁の多く
は、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器（エバ
ポレータ）の出口圧力、つまり圧縮機が吸入する冷媒ガ
スの圧力（吸入圧Ｐｓ）が、熱負荷の変動にもかかわら
ず目標圧（設定吸入圧Ｐｓｅｔ）をほぼ維持する結果と
なるように圧縮機の吐出容量をフィードバック制御すべ
く構成されている。

【０００３】例えば特開平６−２６４５４号公報は、圧
縮機のクランク室と吸入圧領域とを結ぶ抽気通路の途中
に設けられた設定吸入圧可変型の抜き側制御弁を開示す
る。この抜き側制御弁のバルブハウジング内には、ハウ
ジング内抽気通路を構成する感圧室兼用の弁室が区画さ
れ、その弁室内には、ベローズ（感圧部材）とその可動
端に取着された弁体とが配設されている。弁室には吸入
圧Ｐｓが導かれ、吸入圧Ｐｓの変化に応じたベローズの
変位動作に基づいて弁体が弁座に対し位置決めされる。
つまり当該制御弁は、外部制御によって設定圧を変更さ
れない限り、検知吸入圧Ｐｓを指標として内部自律的に
弁開度を調節する。更にその制御弁は、連結棒及び前記
弁体を介して前記ベローズに作動連結可能な電磁アクチ
ュエータを備えている。検知吸入圧Ｐｓとの関係で自律
的な弁開度調節動作の基準となる設定吸入圧Ｐｓｅｔ
は、電磁アクチュエータが発生する電磁付勢力（ベロー
ズの弾力に対抗する向き）の大きさを制御することで変
更可能である。

【０００４】図７のグラフは、この種の抜き側制御弁を
用いて圧縮機の吐出容量制御を行った場合における吸入
圧Ｐｓとクランク圧Ｐｃとの相関関係（又はＰｃ／Ｐｓ
の変化特性）をコンピュータシミュレーションした結果
を示す。図７には７つのケースの特性線φ１〜φ７が描
かれているが、これらは、弁座の中心に設けられた弁孔
の口径のみを異ならせて他の条件を同じにした場合を示
す。即ち、特性線φ１のケースが七つの中で最も弁孔口
径が小さく、特性線φ７のケースが七つの中で最も弁孔
口径が大きい。又、φ付き数字が大きくなるにつれて弁
孔口径が大きくなっている。いずれの特性線も、グラフ
枠の対角線（Ｐｃ＝Ｐｓの一次直線）を漸近線とする右
上がりの曲線部分と、その右上がり部分と連続する右下
がりの曲線部分とからなり、両曲線部分のつなぎ目に底
（極小点）を持つ。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮機用制
御弁の応答特性を評価する一つの指標として、Ｐｃ／Ｐ
ｓゲインというものが提唱されている。Ｐｃ／Ｐｓゲイ
ンとは、制御入力値（即ち制御原因）たるＰｓの変化量
ΔＰｓに対する制御出力値（即ち制御結果）たるＰｃの
変化量ΔＰｃの比（ΔＰｃ／ΔＰｓ）の絶対値として定
義されるスカラー量である。図７に基づいて解析学的に
説明すれば、特性線φ１〜φ７の各々の右下がり曲線部
分での微分値（ｄＰｃ／ｄＰｓ）つまり接線の傾きが、
このゲイン（ΔＰｃ／ΔＰｓ）に相当する。

【０００６】一般にゲインが高いほど制御弁は応答性に
優れ、そのような制御弁を組み込んだ圧縮機は熱負荷の
変化に対応した容量調節の迅速性及び的確性に優れたも
のとなる。ゲインの高い制御システムを採用すれば、実
際の空調制御において、吸入圧Ｐｓが設定吸入圧Ｐｓｅ
ｔ付近に迅速に収束し且つ吸入圧Ｐｓの経時的揺らぎが
極めて小さいという理想状態が実現される。これに対
し、制御システムのゲインが低いと、吸入圧Ｐｓはいつ
までも設定吸入圧Ｐｓｅｔを中心として上下に大きく揺
らぎ、いわゆるハンチング状態に陥ってしまう。この点
を具体的に説明すると、例えば熱負荷の低下に起因して
吸入圧Ｐｓが低下しつつある場合でも、低ゲインだとな
かなかクランク圧Ｐｃが上昇してこないという事態に陥
る。Ｐｃ昇圧が遅いということは圧縮機の容量低下が迅
速に進まないということであり、吐出容量を下げたいに
もかかわらず大容量での運転が維持される結果、吸入圧
Ｐｓの低下傾向に即座に歯止めがかからず一種のオーバ
ーシュートを招いてしまう。熱負荷の増大に起因して吸
入圧Ｐｓが上昇しつつある場合も同様に、Ｐｓのオーバ
ーシュートは避け難い。故にゲインが低いと、吸入圧Ｐ
ｓがハンチングを起こしてしまうのである。特に、圧縮
機の斜板の回転速度が比較的低いときに、吸入圧Ｐｓの
ハンチングが起き易い。

【０００７】制御弁のゲインを高くするための基本的な
考え方は、吸入圧変化ΔＰｓに呼応して弁体が変位する
際に、変位前後で弁孔を通過するガス流量の差ΔＱを大
きくすることである。端的に言えば、弁体が弁座から離
れたときにガス流量が一挙に増大するような弁構造を採
用することである。それを実現するのに二つの考え方が
ある。

【０００８】第１の考え方は、吸入圧変化ΔＰｓに対す
る弁体のリフト量（移動量）の増大を図ること、つまり
は僅かなＰｓの変化でも大きなストロークで伸縮するよ
うなベローズを採用することである。弁体のリフト量が
大きければ、弁体と弁座との離間長の増大程度に応じて
ガスの通過断面積が増し、弁体の変位前後でのガス流量
差ΔＱも拡大する。しかしながら、僅かなＰｓの変化で
伸縮量の大きいベローズは一般に大型であり、制御弁に
組み込むのが困難になる。又、設定圧可変型の容量制御
弁では、ベローズの大型化に伴って電磁アクチュエータ
も大型のものを採用せざるを得なくなり、商品化に際し
て不利である。このため、特段の事情がない限り、第１
の考え方は採用し得ない。

【０００９】第２の考え方は、弁体と接離する弁座の周
縁長を大きくすること、つまりは弁座が区画している弁
孔の口径面積（即ち弁体によるシール面積）の拡大を図
ることである。弁孔の口径面積が大きければ、吸入圧変
化ΔＰｓに呼応した弁体の移動量又はリフト量が僅かで
あっても、弁体の周囲でのガス通過面積の増大が著し
く、弁体の変位前後でのガス流量差ΔＱも拡大する。

【００１０】しかしながら、図７のグラフから分かるよ
うに物事はさほど単純ではなく、現実はむしろ弁孔口径
が大きいほど、特性線の右下がり部分の傾きが小さい、
つまりゲインが低くなる傾向にある。他方、弁孔口径が
非常に小さいもの（例えばケースφ１）は確かに急峻な
右下がり部分を有するが、その分、極小点付近の一部Ｐ
ｓ範囲では曲線の傾きが緩やかでゲインが低くなってし
まっている。グラフを見る限り、弁孔口径を極度に大き
くすることも極度に小さくすることも、広いＰｓ範囲で
の安定的なゲイン向上にはつながらない。結局のとこ
ろ、可能な限り広範な想定Ｐｓ範囲および想定Ｐｃ範囲
において安定的にゲインを高く保つためには、ケースφ
３又はφ４あたりの弁孔口径を妥協的に選択せざるを得
ないのが実状である。

【００１１】従来の抜き側制御弁において、弁孔口径を
大きくすることで却ってゲインを低下させることになっ
た主たる原因は、弁体の前後に作用するクランク圧Ｐｃ
と吸入圧Ｐｓとの差圧に基づく力が働く向きにあるもの
と考えられる。つまり、弁室内に設けられた弁体は、主
として吸入圧Ｐｓに感応するベローズの伸縮動作に追従
する形で位置決めされるが、その他に弁室内での弁体の
配置に影響を与える要因として弁体の前後差圧がある。
弁孔の口径面積（つまり弁体の実質的な受圧面積）をＳ
とすると、その前後差圧に基づく力は（Ｐｃ−Ｐｓ）×
Ｓで表され、その力の向きは弁体を弁座から離間させる
向きである。即ち前記弁孔の口径面積が大きくなるほ
ど、弁体の位置決めに関与する力学的要因に占める（Ｐ
ｃ−Ｐｓ）差圧の影響が相対的に増すばかりか、その差
圧の影響で弁体は益々弁座に着座し難くなる。故に、吸
入圧Ｐｓが低下傾向にあって本来ならば弁体が弁座に即
座に着座すべき場合でも、弁孔の口径面積が大きく設定
されていると（Ｐｃ−Ｐｓ）差圧の影響が少なからず及
んで抜き側制御弁の全閉状態がなかなか実現しない。そ
の結果クランク圧Ｐｃの昇圧が遅くなり、Ｐｃ／Ｐｓゲ
インが低下する。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
ものである。

【００１２】本発明の目的は、抜き側弁部を構成する抜
き側弁体に作用する（Ｐｃ−Ｐｓ）差圧が前記Ｐｃ／Ｐ
ｓゲインの低下要因となることを根本的に解消すること
ができると共に、抜き側弁部と入れ側弁部との連係を可
能とする構成の採用とも相俟って、クランク圧Ｐｃの可
変制御性が格段に優れた容量可変型圧縮機の制御弁を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、バル
ブハウジングと、容量可変型圧縮機のクランク室と吸入
室とを繋ぐべく前記バルブハウジング内を経由して設定
された抽気通路の開度を調節可能な抜き側弁部と、前記
圧縮機の吐出室とクランク室とを繋ぐべく前記バルブハ
ウジング内を経由して設定された給気通路の開度を調節
可能な入れ側弁部と、前記バルブハウジング内で軸方向
に移動可能な作動ロッドとを備え、前記作動ロッドを介
しての抜き側弁部及び入れ側弁部の連係した開度調節動
作に基づきクランク室の内圧を制御して圧縮機の吐出容
量を調節する容量可変型圧縮機の制御弁において、前記
抜き側弁部は、前記抽気通路の一部を構成する通路室
と、前記通路室をクランク室側領域と吸入室側領域とに
区分する境界位置に設けられた弁座と、前記通路室のク
ランク室側領域に配設されて前記弁座に接離可能な抜き
側弁体と、前記通路室のクランク室側領域に配設されて
前記抜き側弁体を弁座に着座させる方向に付勢可能であ
り且つクランク室内圧に感応して変位可能な感圧部材と
を備えており、前記抜き側弁体が前記弁座に着座すると
きの当該弁体によるシール面積と、前記感圧部材の有効
面積とが近似又は一致するように設定されていることを
特徴とする。

【００１４】この構成によれば、バルブハウジング内で
の作動ロッドの軸方向配置に応じて抜き側弁部と入れ側
弁部との連係を図りながらクランク室の内圧（クランク
圧Ｐｃ）を最適化して圧縮機の吐出容量を調節すること
ができる。更に、抜き側弁部における通路室内での抜き
側弁体の配置は少なくとも、クランク圧Ｐｃに感応する
感圧部材に影響される。感圧部材はそれ自体が持つ付勢
力（ｆ１とする）によって抜き側弁体を弁座に着座させ
る方向に付勢する一方、感圧部材に作用するクランク圧
Ｐｃは抜き側弁体を弁座から離間させる方向に感圧部材
を変位させるべく働く。その力は感圧部材の有効面積を
ＡとするとＰｃ・Ａで表される。他方、抜き側弁体は、
クランク室側領域のクランク圧Ｐｃによって着座方向に
押圧される一方で、吸入室側領域の吸入圧Ｐｓによって
弁座から離間させる方向に押圧される。抜き側弁体が弁
座に着座するときの当該弁体によるシール面積をＢと
し、弁体を弁座に着座させる方向を正方向として抜き側
弁体に働く力を式にまとめると、ｆ１−Ｐｃ・Ａ＋Ｐｃ
・Ｂ−Ｐｓ・Ｂ＝０となり、これを整理すると、ｆ１＝
Ｐｓ・Ｂ＋Ｐｃ（Ａ−Ｂ）となる。本発明では、弁体に
よるシール面積Ｂと、感圧部材の有効面積Ａとが近似又
は一致するように設定されるため、前記式のＰｃ（Ａ−
Ｂ）項はゼロ又は無視できるほどに小さいと考えてよ
い。すると結局、抜き側弁体に作用する力の関係式は、
ｆ１＝Ｐｓ・Ｂとなり、Ｐｃは全く含まれない。即ちこ
の構成によれば、一見クランク圧Ｐｃが抜き側弁体に作
用しているようで、実際にはクランク圧Ｐｃは抜き側弁
体の位置決めに一切関与しない。そして上記の計算結果
からこの制御弁が抜き側制御弁として機能したときの弁
開度調節動作によって最終的に実現される吸入圧（設定
吸入圧）は、Ｐｓ＝ｆ１／Ｂとなる。このように本発明
によれば、クランク圧Ｐｃの影響を弁開度決定の力学関
係から完全に排除できると共に吸入圧Ｐｓのみで弁開度
を決定できる、つまり（Ｐｃ−Ｐｓ）差圧が抜き側弁体
の位置決めに影響を及ぼす余地がない。このため、抜き
側弁体による弁座でのシール面積を拡大するような設計
を採用したとしても、抜き側弁体の前後差圧に起因して
Ｐｃ／Ｐｓゲインが低下することはあり得ず、制御弁に
よるクランク圧Ｐｃの制御性が格段に向上する。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１に記載の容量
可変型圧縮機の制御弁において、前記作動ロッドの先端
部は、前記通路室の吸入室側領域に配置されており、前
記制御弁は更に、外部からの電気制御によって調節可能
な付勢力でもって前記抜き側弁体を弁座から離す方向に
作動ロッドを付勢可能なソレノイド部を備えることを特
徴とする。

【００１６】この構成によれば、ソレノイド部が発生す
るところの電気制御により調節可能な付勢力（Ｆ）は前
記感圧部材の付勢力（ｆ１）と真っ向から対抗し、その
付勢力ｆ１を見掛け上減殺する。つまり、構成上制御弁
にソレノイド部が加わることで抜き側弁体の位置決めに
関する力学関係式がＰｓ＝（ｆ１−Ｆ）／Ｂとなり、ソ
レノイド部の付勢力Ｆの調節次第で最終的に実現される
吸入圧（設定吸入圧）を変更することが可能となる。故
に、この構成によれば、抜き側弁部における設定吸入圧
を外部から変更可能な設定吸入圧可変型の制御弁が実現
される。

【００１７】請求項３の発明は、請求項２に記載の容量
可変型圧縮機の制御弁において、前記入れ側弁部によっ
て給気通路が開放されると共に前記抜き側弁部において
は前記抜き側弁体が弁座に着座することで該弁体と弁座
との間を経由する抽気通路が閉塞状態にあるときに、前
記抜き側弁部には、抜き側弁体内に形成された内部通路
を経由してクランク室から吸入室へのガス流通を許容す
る内部循環経路が確保されることを特徴とする。

【００１８】この構成によれば、抜き側弁体が弁座に着
座することで該弁体と弁座との間を経由する抽気通路が
閉塞状態にあるとき、即ち抜き側弁部が実質的に抽気通
路を開度ゼロの状態に制御しているときでも、抜き側弁
部の抜き側弁体内に形成された内部通路を経由して、圧
縮機内でのガスの内部循環を許容する経路が確保され
る。このため、抽気通路の閉塞によりクランク圧が上昇
し圧縮機の吐出容量が最小化したときでも、内部循環す
るガスによって潤滑オイルのミスト化及び搬送が維持さ
れ圧縮機の焼付き等が回避され得る。

【００１９】請求項４の発明は、請求項３に記載の容量
可変型圧縮機の制御弁において、前記バルブハウジング
には、前記通路室の吸入室側領域において前記作動ロッ
ドの先端部が進入離脱可能な中間ポートが形成されてお
り、前記内部循環経路は、前記抜き側弁体の内部通路
と、前記作動ロッド先端部の前記中間ポートへの進入に
より作動ロッド先端部の外周面と中間ポートの内周面と
の間に作り出されるサイドクリアランスとによって構成
されることを特徴とする。

【００２０】これは、抜き側弁部が実質的に抽気通路を
開度ゼロの状態にする際の内部循環経路の好ましい態様
を限定したものである。この構成によれば、何らかの理
由で抜き側弁体が作動ロッド先端部から大きく離れたと
しても、作動ロッド先端部が中間ポート内に常駐する限
り、作動ロッド先端部の外周面と中間ポートの内周面と
の間に作り出されるサイドクリアランスが維持される。
従って、このサイドクリアランスによって内部循環時に
おけるガス流量をほぼ一定に規制することが可能とな
る。なお、前記サイドクリアランスが内部循環経路を流
れるガス流量を規定するための絞りとして機能すること
は好ましい。

【００２１】請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれ
か一項に記載の容量可変型圧縮機の制御弁において、前
記抜き側弁部内に作動ロッドの先端部が配置され、前記
ソレノイド部内に作動ロッドの基端部が配置され、更に
前記抜き側弁部と前記ソレノイド部との間に入れ側弁部
が配置されており、前記入れ側弁部には、入れ側弁部内
を軸方向に縦断する作動ロッドを収容すると共に前記給
気通路の一部を構成するロッド挿通路が設けられ、前記
作動ロッドには、その軸方向変位に応じて前記ロッド挿
通路を開放又は閉塞可能な入れ側弁体が設けられ、前記
ソレノイド部への電気制御に基づく作動ロッドの軸方向
変位に起因して前記ロッド挿通路が実質的に開閉制御さ
れることを特徴とする。

【００２２】これは、作動ロッドを介して抜き側弁部と
入れ側弁部とを連係させる際の入れ側弁部及び作動ロッ
ドの好ましい態様を限定したものである。本構成によれ
ば、抜き側弁部と入れ側弁部のいずれか一方を選択的に
弁開度調節状態（実質的な作動状態）におき、他方を実
質的な休止状態とするような連係を図ることが容易にな
る。

【００２３】請求項６の発明は、請求項５に記載の容量
可変型圧縮機の制御弁において、前記ソレノイド部への
通電時には、作動ロッドの入れ側弁体がロッド挿通路を
実質的に閉状態にすると共に作動ロッドが抜き側弁部に
作動連結され、当該抜き側弁部が、前記ソレノイド部へ
の通電量に応じて変化する作動ロッドの付勢力に基づい
て設定吸入圧を変更可能な設定吸入圧可変型の抜き側制
御弁として機能することを特徴とする。

【００２４】請求項６及び７は、外部から電気制御され
るソレノイド部と、抜き側弁部及び入れ側弁部との好ま
しい関係について言及したものである。請求項６で言及
するソレノイド部への通電時には、当該制御弁は設定吸
入圧可変型の抜き側制御弁として機能する。

【００２５】請求項７の発明は、請求項６に記載の容量
可変型圧縮機の制御弁において、前記ソレノイド部への
非通電時には、前記作動ロッドを初期位置に戻すことで
前記入れ側弁部のロッド挿通路を開状態に導くと共に、
作動ロッドと抜き側弁部との作動連結を解除することで
前記抜き側弁体と弁座との間を経由する抽気通路を閉状
態に導くための初期化手段を更に備えていることを特徴
とする。

【００２６】この構成によれば、ソレノイド部への非通
電状況下では初期化手段の自発的作用によって、給気通
路（ロッド挿通路）が開状態となり抽気通路（抜き側弁
体と弁座との間）が閉状態となってクランク圧が上昇す
る状況が作られる。つまり圧縮機の吐出容量が最小化さ
れる結果、圧縮機の負荷トルクをゼロ又は最小にする状
況が、ソレノイド部への通電停止に同期して出現する。
従って、容量可変型圧縮機の安全性（非常事態に対する
安全化対応能力）が高まる等のメリットが生ずる。

【００２７】請求項８の発明は請求項２〜７のいずれか
一項に記載の容量可変型圧縮機の制御弁において、前記
作動ロッドの先端部とは反対側の端部を収容する領域に
は前記クランク室の内圧が導かれ、更に前記抜き側弁体
によるシール面積（Ｂ）は、前記感圧部材の有効面積
（Ａ）と前記作動ロッドの反対側端部における有効受圧
面積（Ｓ１）との和に一致するように設定されているこ
とを特徴とする。又、請求項９の発明は、請求項２〜７
のいずれか一項に記載の容量可変型圧縮機の制御弁にお
いて、前記作動ロッドの先端部とは反対側の端部を収容
する領域には前記吸入室の圧力が導かれ、且つ前記抜き
側弁体によるシール面積（Ｂ）は前記感圧部材の有効面
積（Ａ）に一致するように設定されていることを特徴と
する。

【００２８】請求項８及び９は本発明の最も好ましい態
様を限定したものであり、その技術的意義は後記「発明
の実施の形態」の説明で明らかとなる。尚、請求項８
は、請求項１における「抜き側弁体によるシール面積と
感圧部材の有効面積とを近似させる」の一文における近
似幅の一例を示すものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明をクラッチレスタイプの容
量可変型斜板式圧縮機に組み込まれる容量制御弁に具体
化した一実施形態を図面を参照して説明する。

【００３０】（圧縮機本体の概要）：図１に示すよう
に、斜板式圧縮機は、シリンダブロック１と、その前端
に接合された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を介して接合されたリヤハウジ
ング４とを備えている。これら１，２，３及び４は、複
数の通しボルト（図示略）により相互に接合固定され、
圧縮機のハウジングを構成する。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。クランク室５内には駆動軸６が、
ハウジング内に設けられた複数のラジアル軸受け６ａ，
６ｂ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の中央に確保された凹部内にはコイルバネ７及び
後側スラスト軸受け８が配設されている。他方、クラン
ク室５において駆動軸６上には回転支持体１１が一体回
転可能に固定され、この回転支持体１１とフロントハウ
ジング２の内壁面との間には前側スラスト軸受け９が配
設されている。駆動軸６は、バネ７で前方付勢された後
側軸受け８と前側軸受け９とによってスラスト方向に支
持されている。

【００３１】フロントハウジング２の前端円筒部上に
は、ベアリング３１を介してプーリ３２が回転可能に支
持されている。プーリ３２はボルト３３によって駆動軸
６の前端部に固着され、駆動軸６に一体化されている。
プーリ３２は動力伝達ベルト３４を介して外部駆動源と
しての車輌エンジンＥに作動連結されている。従って、
エンジンＥの駆動中は常時、プーリ３２及び駆動軸６は
一体回転される。

【００３２】クランク室５内にはカムプレートたる斜板
１２が収容されている。斜板１２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。こ
の斜板１２は、連結案内機構としてのヒンジ機構１３を
介して回転支持体１１及び駆動軸６に作動連結されてい
る。ヒンジ機構１３は、回転支持体１１のリヤ面から突
設されたガイド孔付きの支持アーム１４と、斜板１２の
フロント面から突設された球状頭部付きのガイドピン１
５とで構成されている。そして、ヒンジ機構１３を構成
する支持アーム１４とガイドピン１５との連係および斜
板１２の中央挿通孔内での駆動軸６との接触により、斜
板１２は駆動軸６と同期回転可能であると共に、駆動軸
６の軸方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸６に対
して傾動可能となっている。

【００３３】回転支持体１１と斜板１２との間には傾角
減少バネ１６（好ましくは駆動軸６に巻装されたコイル
バネ）が設けられている。この傾角減少バネ１６は斜板
１２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。斜板１２よりも後方の駆動軸６上
には後退規制部１７（好ましくはサークリップ）が設け
られている。この後退規制部１７はそれ以上の斜板１２
の後退を規制することで斜板１２の最小傾角θｍｉｎ
（例えば３〜５°）を規制する。他方、斜板１２の最大
傾角θｍａｘは、斜板１２のカウンタウェイト部１２ａ
が回転支持体１１の規制部１１ａに当接することで規制
される。

【００３４】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（一つのみ図示）が
形成され、各シリンダボア１ａには片頭型のピストン１
８が往復動可能に収容されている。各ピストン１８の端
部は一対のシュー１９を介して斜板１２の外周部に係留
され、これによりピストン１８と斜板１２とは作動連結
されている。更に、弁形成体３とリヤハウジング４との
間には、圧縮機の中心域に位置する吸入室２１と、それ
を取り囲む吐出室２２とが区画されている。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２３及
び同ポート２３を開閉する吸入弁２４並びに吐出ポート
２５及び同ポート２５を開閉する吐出弁２６が設けられ
ている。吸入ポート２３を介して吸入室２１と各シリン
ダボア１ａとが連通され、吐出ポート２５を介して各シ
リンダボア１ａと吐出室２２とが連通される。

【００３５】図１の斜板式圧縮機では、エンジンＥから
の動力供給により駆動軸６が回転されると、それに伴い
所定角度θに傾斜した斜板１２が回転する。すると、各
ピストン１８が斜板の傾角θに対応したストロークで往
復動され、各シリンダボア１ａでは、吸入室２１（吸入
圧Ｐｓの領域）からの冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出室２
２（吐出圧Ｐｄの領域）への圧縮冷媒ガスの吐出が順次
繰り返される。

【００３６】斜板１２の傾角θは、斜板回転時の遠心力
に起因する回転運動のモーメント、傾角減少バネ１６の
付勢作用に起因するバネ力によるモーメント、ピストン
１８の往復慣性力によるモーメント、ガス圧によるモー
メント等の各種モーメントの相互バランスに基づいて決
定される。ガス圧によるモーメントとは、シリンダボア
内圧と、ピストン背圧にあたるクランク室５の内圧（ク
ランク圧Ｐｃ）との相互関係に基づいて発生するモーメ
ントであり、クランク圧Ｐｃに応じて傾角減少方向にも
傾角増大方向にも作用する。図１の圧縮機では、後述す
る容量制御弁５０を用いてクランク圧Ｐｃを調節し前記
ガス圧によるモーメントを適宜変更することにより、斜
板１２の傾角θを前記最小傾角θｍｉｎと最大傾角θｍ
ａｘとの間の任意の角度に設定することができるように
なっている。なお、斜板の傾角θとは、駆動軸６に直交
する仮想平面と斜板１２とがなす角度をいう。このよう
にクランク圧Ｐｃの制御に基づいて斜板１２の傾角が決
定され、その傾角に応じて各ピストン１８のストローク
即ち圧縮機の吐出容量が可変調節される。

【００３７】斜板の傾角制御に関与するクランク圧Ｐｃ
を制御するためのクランク圧制御機構は、圧縮機ハウジ
ング内に設けられた各種の通路２７，２８と、抜き側弁
部Ｖ１、入れ側弁部Ｖ２及びソレノイド部Ｖ３からなる
容量制御弁５０とによって構成される。即ち、圧縮機ハ
ウジングには、クランク室５と吸入室２１とを接続する
抽気通路２７およびクランク室５と吐出室２２とを接続
する給気通路２８が設けられている（但し、抽気通路２
７及び給気通路２８は制御弁５０近傍とクランク室５と
の間において共通化可能）。抽気通路２７の途中には制
御弁５０の抜き側弁部Ｖ１が設けられ、給気通路２８の
途中には制御弁５０の入れ側弁部Ｖ２が設けられてい
る。

【００３８】圧縮機の吐出室２２と吸入室２１とは外部
冷媒回路４０を介して接続されている。この外部冷媒回
路４０は該圧縮機とともに車輌用空調装置の冷房回路を
構成する。外部冷媒回路４０には例えば、凝縮器（コン
デンサ）４１、温度式の膨張弁４２及び蒸発器（エバポ
レータ）４３が設けられている。膨張弁４２の開度は蒸
発器４３の出口側に設けられた感温筒４２ａの検知温度
および蒸発圧力に基づいてフィードバック制御され、膨
張弁４２は熱負荷に見合った液冷媒を蒸発器４３に供給
して外部冷媒回路４０における冷媒流量を調節する。な
お、図１に示すように、圧縮機ハウジングにおいて吐出
室２２と凝縮器４１との間には、逆止弁機構３５が設け
られている。逆止弁機構３５は、第一義的には凝縮器４
１から吐出室２２への高圧冷媒の逆流を阻止するための
ものであるが、吐出圧Ｐｄが最小傾角θｍｉｎでの吐出
容量に対応する程度の比較的低めの圧力の場合には、閉
状態を維持して吐出冷媒ガスが圧縮機の内部を循環する
ように仕向ける働きもする。

【００３９】（圧縮機の電子制御構成）：図２に示すよ
うに、蒸発器４３の近傍には温度センサ４４が設置され
ている。この温度センサ４４は蒸発器４３の温度を検出
し、その蒸発器温度情報を制御コンピュータＣに提供す
る。この制御コンピュータＣは車輌用空調装置の冷暖房
に関する一切の制御を司る。制御コンピュータＣの入力
側には、温度センサ４４の他に、車輌の室内温度を検出
する室温センサ４５、車輌の室内温度を設定するための
室温設定器４６、空調装置作動スイッチ４７およびエン
ジンＥの電子制御装置（ＥＣＵ）が接続されている。他
方、制御コンピュータＣの出力側には、制御弁５０のソ
レノイド部Ｖ３への通電を制御する駆動回路４８が接続
されている。制御コンピュータＣは、温度センサ４４か
ら得られる蒸発器温度、室温センサ４５から得られる車
室内温度、室温設定器４６によって設定された所望室
温、空調装置作動スイッチ４７のＯＮ／ＯＦＦ設定状況
およびＥＣＵからのエンジンＥの起動・停止やエンジン
回転数に関する情報等の外部情報に基づいて、ソレノイ
ド部Ｖ３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３８からソレノイド部Ｖ
３に供給し、入れ側弁部Ｖ２の開度や抜き側弁部Ｖ１で
の設定吸入圧Ｐｓｅｔを外部制御する。

【００４０】（容量制御弁）：図２に示すように容量制
御弁５０は、その上部を占める抜き側弁部Ｖ１と、中間
部を占める入れ側弁部Ｖ２と、下部を占めるソレノイド
部Ｖ３とを備えている。抜き側弁部Ｖ１は、クランク室
５と吸入室２１とを繋ぐ抽気通路２７の開度（絞り量）
を任意調整可能である。入れ側弁部Ｖ２は、吐出室２２
とクランク室５とを繋ぐ給気通路２８を主として開閉制
御する。ソレノイド部Ｖ３は、制御弁５０内に配設され
た作動ロッド８０を外部からの通電制御に基づいて変位
制御するための電磁アクチュエータである。ソレノイド
部Ｖ３によって制御される作動ロッド８０を介して、抜
き側弁部Ｖ１と入れ側弁部Ｖ２とは、一方が実質的に閉
じた状態にあるときに他方が全開状態又は任意開度に調
節されるという具合に連係する。このため、かかる連係
関係を有する抜き側弁部Ｖ１と入れ側弁部Ｖ２とを併設
した制御弁は、「三方弁型制御弁」と呼ばれる。

【００４１】容量制御弁５０のバルブハウジング５１
は、抜き側弁部Ｖ１及び入れ側弁部Ｖ２の主な外郭を構
成する上半部本体５１ａと、ソレノイド部Ｖ３の主な外
郭を構成する下半部本体５１ｂとから構成されている。
バルブハウジングの上半部本体５１ａの中心にはその軸
方向（図２の垂直方向）に延びるロッド挿通路５２が形
成され、そのロッド挿通路５２内には作動ロッド８０が
軸方向に移動可能に配設されている。

【００４２】図２〜図５に示すように、作動ロッド８０
は、先端部８１、第１連結部８２、隔絶部８３、第２連
結部８４、入れ側弁体としての弁体部８５および第３連
結部（又は基端部）８６からなる棒状部材である。いず
れの部位８１〜８６も横断面円形状であるが、部位によ
って径が異なる。即ち、作動ロッドの先端部８１、隔絶
部８３、弁体部８５及び第３連結部８６はいずれも外径
ｄ１（軸直交断面積Ｓ１）で等しい。先端部８１と隔絶
部８３とを連結する第１連結部８２及び隔絶部８３と弁
体部８５とを連結する第２連結部８４は共に、前記ｄ１
よりも小さい外径ｄ２（軸直交断面積Ｓ２）を有する。
なお、弁体部８５の外径については、前記ｄ１よりもご
く僅か（Δｄ１）だけ意図的に小さくする設計（つまり
弁体部８５の外径がｄ１−Δｄ１）も採り得る。作動ロ
ッド８０の各部の技術的意義については後述の説明で明
らかとなる。

【００４３】前記ロッド挿通路５２は、作動ロッドの第
１連結部８２、隔絶部８３、第２連結部８４及び弁体部
８５が配置され得る領域にわたって延びており、その内
径は前記隔絶部８３の外径ｄ１に等しい。つまり、ロッ
ド挿通路５２内に配置された隔絶部８３により、ロッド
挿通路５２は抜き側弁部Ｖ１側に位置する上部領域と、
入れ側弁部Ｖ２側に位置する下部領域とに区分される。
そして、隔絶部８３は前記上下両領域を圧力的に隔絶し
ており、ロッド挿通路５２の上部領域と下部領域とが隔
絶部８３に沿って連通することはない。

【００４４】図３は図２の抜き側弁部Ｖ１を拡大して示
す。バルブハウジングの上半部本体５１ａの上部には調
節体（アジャスタ）５４が螺着され、その結果、上半部
本体５１ａ内には、通路室としての感圧室兼用の抜き側
弁室５３が区画形成されている。弁室５３内には抜き側
弁体６１が配設されている。弁室５３の下部を区画する
バルブハウジングの内周壁はすり鉢形状をなし、そのす
り鉢の傾斜面は、抜き側弁体６１が着座する弁座５５を
提供する。図３に示すように弁体６１が弁座５５に着座
するとき、両者の線接触部ＬＣは環状周縁をなす。そし
て、弁体６１と弁座５５との環状線接触部ＬＣを境界と
して、抜き側弁室５３は、上部領域（クランク室側領
域）５３ａと下部領域（吸入室側領域）５３ｂとに区分
することができる。

【００４５】図３及び図４に示すように、弁室５３の底
部中央には、弁室５３とロッド挿通路５２の上部領域と
を連通させる中間ポート５６が形成されている。この中
間ポート５６は、ロッド挿通路５２の上端とみなすこと
もできるが、作動ロッドの先端部８１と協働して絞り
（通過断面積の小さい通路）を構成するという特別な役
目をも担うポートである。即ち、中間ポート５６の内径
は、前記作動ロッドの先端部８１の外径ｄ１（＝ロッド
挿通路５２の内径）よりも僅か（Δｄ２）に大きく設定
されている（即ちｄ１＋Δｄ２）。このため、主として
弁室５３内に常駐する作動ロッドの先端部８１は、作動
ロッド８０の垂直移動に応じて中間ポート５６に進入離
脱可能となっている。そして、図３に示すように先端部
８１が中間ポート５６に進入しているときには、両者間
に僅かな隙間（Δｄ２、図示せず、サイドクリアランス
と呼ぶ）が確保され、これが後ほど説明するような絞り
として機能する。

【００４６】図２及び図３に示すように、抜き側弁室５
３を区画するバルブハウジングの周壁には、複数の導入
ポート５７が設けられている。各導入ポート５７及び抽
気通路の上流部２７ａを介して、抜き側弁室５３はクラ
ンク室５に連通されている。抽気通路の上流部２７ａ及
び導入ポート５７は、クランク圧Ｐｃを弁室の上部領域
５３ａに導くための検圧通路でもある。又、ロッド挿通
路５２の上部領域を取り囲むバルブハウジングの周壁に
は、半径方向に延びる複数の導出ポート５８が設けられ
ている。各導出ポート５８及び抽気通路の下流部２７ｂ
を介して、吸入室２１はロッド挿通路５２の上部領域及
び中間ポート５６に連通されている。故に、中間ポート
５６が全開状態にあるとき（図４参照）には明らかに、
弁室の下部領域５３ｂには吸入圧Ｐｓが及ぶ。このよう
に、導入ポート５７、抜き側弁室５３（上部領域及び下
部領域）、中間ポート５６、ロッド挿通路５２の上部領
域並びに導出ポート５８は、抜き側弁部Ｖ１内において
クランク室５と吸入室２１とを結ぶ抽気通路２７の一部
を構成している。

【００４７】図３に示すように、弁室の上部領域５３ａ
には、クランク圧Ｐｃに感応して伸縮変位可能な感圧部
材としてのベローズ６０が配設されている。ベローズ６
０の上端部は調節体５４に固定され、当該上端部が固定
端となり下端部が可動端となっている。ベローズ６０の
内部空間は真空又は減圧状態にされると共に、その内部
には伸張バネ６０ａが配設されている。伸張バネ６０ａ
は、調節体５４を支座としてベローズ６０の下端部（可
動端）を伸張方向（下方向）に付勢する。そして、ベロ
ーズ６０の可動端は前記抜き側弁体６１に一体化されて
いる。当該可動端が抜き側弁体６１となっていると理解
してもよい。抜き側弁体６１が弁座５５に着座すること
で前記抽気通路２７の連通が遮断される。

【００４８】抜き側弁体６１には、中間ポート５６に向
かって開口する凹部６３が形成されており、該凹部６３
には、作動ロッドの先端部８１が相対摺動自在に遊嵌さ
れている。凹部６３は、作動ロッド先端部８１の先端面
（天頂面）と対向する底面６４と、作動ロッド先端部８
１の外周面と対向する内周側面６５とを有している。凹
部の底面６４は、作動ロッド８０の配置に応じてその先
端部８１の先端面による面接触を受ける。凹部の内周側
面６５は、作動ロッド先端部８１の外周面と部分的に摺
接して相互にガイドし合う関係にあるが、凹部６３の内
径は、作動ロッド先端部８１の外径ｄ１よりも少し（Δ
ｄ３）だけ大きく設定されている（即ちｄ１＋Δｄ
３）。つまり、作動ロッド先端部８１の外周面と凹部の
内側周面との間には隙間（Δｄ３）が確保されている。
但し、その隙間（Δｄ３）は、作動ロッド先端部８１が
中間ポート５６に進入してできる前記隙間（Δｄ２）よ
りも明らかに大きい（Δｄ２＜Δｄ３）。

【００４９】更に抜き側弁体６１には、内部通路６６が
形成されている。この内部通路６６は、弁体６１内を主
に径方向に貫通して弁体６１の側面に開口すると共に、
弁体６１の中心域で垂直方向にも延びて前記凹部の底面
６４に開口している。この内部通路６６は、抜き側弁室
の上部領域５３ａと凹部６３内とを連通させるものであ
るが、凹部の底面６４が作動ロッド先端部８１の先端面
による当接を受けている場合には前記連通が遮断される
構造となっている。即ち、抜き側弁体６１が弁座５５に
着座することで弁体と弁座との隙間を経由しての弁室の
上部領域５３ａと下部領域５３ｂとの連通が遮断された
場合でも、作動ロッド先端部８１によって内部通路６６
の前記底面側開口が閉塞されない限り、弁体内経路（即
ち内部通路６６並びに凹部の底面６４及び内周側面６５
に沿った経路）を経由して、弁室の上部領域５３ａと下
部領域５３ｂとの連通が確保される。後ほど説明するよ
うに、この弁体内経路は、弁体と弁座との間を経由する
本来の抽気通路と併存するものではなく、両者は選択的
に開放される。

【００５０】図２及び図４に示すように、入れ側弁部Ｖ
２は、ロッド挿通路５２の下部領域の他に、バルブハウ
ジングの上半部本体５１ａ内に区画形成された入れ側弁
室７０を備えている。入れ側弁室７０はロッド挿通路５
２の直下に配置されて該ロッド挿通路の下部領域と連通
可能となっている。入れ側弁室７０の内径はロッド挿通
路５２の内径ｄ１よりも明らかに大きい。入れ側弁室７
０の底壁は後記固定鉄心７２の上端面によって提供され
る。ロッド挿通路５２の下部領域を取り囲むバルブハウ
ジングの周壁には、半径方向に延びる複数の導入ポート
６７が設けられている。ロッド挿通路５２の下部領域
は、各導入ポート６７及び給気通路の上流部２８ａを介
して吐出室２２と連通する。又、入れ側弁室７０を取り
囲むバルブハウジングの周壁には、半径方向に延びる複
数の導出ポート６８が設けられている。各導出ポート６
８は、抽気通路の下流部２８ｂを介して入れ側弁室７０
をクランク室５に連通させる。即ち、導入ポート６７、
ロッド挿通路５２の下部領域、入れ側弁室７０及び導出
ポート６８は、入れ側弁部Ｖ２内において吐出室２２と
クランク室５とを連通させる給気通路２８の一部を構成
する。又、入れ側弁室７０には、導出ポート６８を介し
てクランク圧Ｐｃが及んでいる。

【００５１】図２に示すように、入れ側弁室７０内には
作動ロッド８０の弁体部８５が配置される。作動ロッド
８０が図２の状態から上動されると、図４に示すように
弁体部８５がロッド挿通路５２の下部領域に進入し該挿
通路５２を塞ぐ。故に、作動ロッドの弁体部８５は、ロ
ッド挿通路５２の下部領域を選択的に開放・閉塞するこ
とで給気通路２８を実質的に開閉可能な入れ側弁体とし
て機能する。この入れ側弁部Ｖ２では明確に弁座となる
べきものは特段必要なく、ロッド挿通路５２の下部領域
が弁体部８５によって閉塞される弁孔の役目を果たす。

【００５２】弁体部８５の外径とロッド挿通路５２の内
径とを一致させる設計の場合には、この入れ側弁部Ｖ２
は完全な開閉弁として機能する。他方、前述のように弁
体部８５の外径をロッド挿通路５２の内径よりも若干小
さくし、（ｄ１−Δｄ１）とする設計もあり得る。この
場合には、図４のように弁体部８５がロッド挿通路５２
の下部領域に進入しても、厳密に言えばロッド挿通路５
２は完全には閉じていない。しかし、進入前のロッド挿
通路５２の連通断面積に比して進入後の連通断面積は大
きく絞られるため、その進入動作によって入れ側弁部Ｖ
２が実質的に閉じられると理解してよい。そして、その
進入時には、ロッド挿通路５２の内径と弁体部８５の外
径との差Δｄ１に相当する絞りがロッド挿通路５２の下
部領域（つまり給気通路２８の途中）に出現することに
なる。この入れ側弁部Ｖ２に出現した絞りは、抜き側弁
部Ｖ１が実質的な作動状態にあるときにおいて、いわゆ
るブローバイガスの不足を補うための補助給気通路とし
て機能し得る。ちなみに、ブローバイガスとは、ピスト
ン１８の圧縮動作に伴いピストン１８の周囲からクラン
ク室５に漏洩してくる冷媒ガスを指し、旧来より抜き側
制御におけるクランク圧Ｐｃの昇圧要素として有効利用
されている。一般的にブローバイガスの供給は不安定な
ため、抜き側弁部Ｖ１の作動時（即ち入れ側弁部Ｖ２の
実質的な閉弁時）に、入れ側弁部Ｖ２がブローバイガス
の不足を補うための補助給気通路として働くことは極め
て好ましい。

【００５３】図２に示すように、ソレノイド部Ｖ３は、
有底円筒状の収容筒７１を備えている。収容筒７１の上
部には固定鉄心７２が嵌合され、この嵌合により収容筒
７１内にはソレノイド室７３が区画されている。ソレノ
イド室７３には、プランジャとしての可動鉄心７４が垂
直方向に移動可能に収容されている。固定鉄心７２の中
心には、作動ロッド８０の第３連結部８６が垂直方向に
移動可能に配置されている。第３連結部８６の上端は弁
体部８５となっている。第３連結部８６の下端は、ソレ
ノイド室７３内にあって可動鉄心７４の中心に貫設され
た孔に嵌合されると共にかしめにより嵌着固定されてい
る。従って、可動鉄心７４と作動ロッド８０とは一体と
なって上下動する。なお、固定鉄心７２の中心に形成さ
れたロッド挿通路の内周面と、作動ロッドの第３連結部
８６の外周面との間には僅かに隙間（図示略）が確保さ
れており、この隙間を介して入れ側弁室７０とソレノイ
ド室７３とは連通している。従って、本実施形態では、
ソレノイド室７３にもクランク圧Ｐｃが及んでいる。

【００５４】固定鉄心７２と可動鉄心７４との間には、
戻しバネ７５が配設されている。戻しバネ７５は、可動
鉄心７４を固定鉄心７２から離間させる方向に作用して
可動鉄心７４及び作動ロッド８０を下方に付勢するた
め、可動鉄心７４及び作動ロッド８０を図２に示す最下
動位置（非通電時の初期位置）に戻すための初期化手段
として機能する。

【００５５】固定鉄心７２及び可動鉄心７４の周囲に
は、これら鉄心７２，７４を跨ぐ範囲においてコイル７
６が巻回されている。このコイル７６には制御コンピュ
ータＣの指令に基づき駆動回路４８から所定の電流が供
給され、コイル７６はその供給電流量Ｉに応じた大きさ
の電磁力を発生する。その電磁力によって可動鉄心７４
が固定鉄心７２に向かって吸引され作動ロッド８０が上
動する。それ故、制御弁５０内での作動ロッド８０の相
対配置はコイル７６への通電量Ｉに影響される。コイル
７６への通電がない場合には、戻しバネ７５の作用によ
り作動ロッド８０は図２の最下動位置（初期位置）に配
置される。このとき作動ロッド８０は、その先端部８１
が抜き側弁体凹部の底面６４から離れて抜き側弁体６１
との作動連結関係を解除すると共に、弁体部８５がロッ
ド挿通路５２の下部領域から離脱した状態となる（図２
及び図３参照）。つまり、抜き側弁部Ｖ１は抜き側弁体
６１が弁座５５に着座した閉状態に陥る一方、入れ側弁
部Ｖ２は全開状態となる。

【００５６】他方、コイル７６に対して通電制御範囲の
最小電流値の通電があれば、それに基づいて発生する電
磁付勢力（上向き）が戻しバネ７５の下向き付勢力を凌
駕し、作動ロッド８０は、その弁体部８５がロッド挿通
路５２の下部領域に進入すると共に、先端部８１が抜き
側弁体凹部の底面６４に当接して抜き側弁体６１を今ま
さに押し上げんとする位置まで上動される。このとき、
入れ側弁部Ｖ２は完全閉状態（又は実質的な閉状態）に
陥る。又、作動ロッドの先端部８１が抜き側弁体６１に
当接することで、ベローズ６０（バネ６０ａを含む）、
抜き側弁体６１、作動ロッド８０及びソレノイド部Ｖ３
間に作動連結関係が構築される。そして、その作動連結
機構を構成している各要素の力学的相互関係に基づい
て、抜き側弁室５３内での抜き側弁体６１の配置（つま
り弁体６１と弁座５５との離間長）が決まり、それに応
じて抜き側弁部Ｖ１の開度が決定される。つまり、ソレ
ノイド部Ｖ３によって調節される電磁付勢力は、感圧室
兼用の弁室５３内に設けられた感圧機構全体（６０，６
０ａ）のバネ力に対向して抜き側弁部Ｖ１の設定吸入圧
Ｐｓｅｔを変化させる。換言すれば、コイル７６への通
電時には、抜き側弁部Ｖ１は、外部からの通電量制御に
基づいて設定吸入圧Ｐｓｅｔを変更可能な設定圧可変型
の抜き側制御弁として機能する。

【００５７】（制御弁の力学モデルと各部位の好ましい
寸法関係）：本件の容量制御弁５０が、従来公知の制御
弁と異なり抜き側弁部Ｖ１での感圧室兼用の弁室５３に
クランク圧Ｐｃを導入する構成にもかかわらず各部位の
寸法関係を工夫することにより、吸入圧Ｐｓに感応して
弁開度調節動作が可能な設定吸入圧可変型の制御弁とな
り得ることを、図５を参照して説明する。図５は、コイ
ル７６への通電により抜き側弁体６１と作動ロッド８０
とが作動連結状態となり本件の制御弁５０が主として抜
き側制御弁として機能するときの状況を示す。この図に
は、作動ロッド８０及び二つの弁体（６１，８５）に作
用するガス圧並びに機械的及び電気的付勢力が模式的に
示されている。

【００５８】図５では、ベローズ６０と伸張バネ６０ａ
とを併せたベローズ全体の下向き付勢力をｆ１、戻しバ
ネ７５の下向き付勢力をｆ２、コイル通電時における作
動ロッド８０の上向き電磁付勢力をＦで表している。
又、ベローズ６０の有効面積をＡとし、抜き側弁体６１
が弁座５５に着座するときの弁体による実質的なシール
面積をＢとしている。更に、作動ロッド８０の下端部に
固着された可動鉄心７４の上下面に作用する圧力Ｐｃの
相殺状況を勘案すると、圧力Ｐｃに関する限り、ソレノ
イド室７３内にある作動ロッド下端部の有効受圧面積
は、作動ロッドの第３連結部（基端部）８６の軸直交断
面積Ｓ１に等しいと考えてよい。

【００５９】すると図５に示すように、抜き側弁体６１
にはベローズの機械的な付勢力ｆ１が下向きに作用す
る。ベローズ６０の可動端が弁体６１の上面に固着され
ているため、クランク圧Ｐｃに関する抜き側弁体６１の
実質的な受圧面積は、シール面積Ｂからベローズ有効面
積Ａを控除した分となる。故に、抜き側弁体６１には、
クランク圧Ｐｃが抜き側弁体６１を閉弁方向に押す力Ｐ
ｃ（Ｂ−Ａ）と、吸入圧Ｐｓが抜き側弁体６１を開弁方
向に押す力Ｐｓ（Ｂ−Ｓ２）とが作用する。作動ロッド
の隔絶部８３には、その上下差圧に基づいて作動ロッド
８０を押し上げようとする力（Ｐｄ−Ｐｓ）×（Ｓ１−
Ｓ２）が作用する。作動ロッドの弁体部８５には、その
上面に作用する吐出圧に基づいて作動ロッド８０を押し
下げようとする力Ｐｄ（Ｓ１−Ｓ２）が作用する。作動
ロッド８０の下端部には、ソレノイド室７３に及んでい
るクランク圧に基づいて作動ロッドを押し上げようとす
る力Ｐｃ・Ｓ１が作用する。更に作動ロッド８０には、
バネ力ｆ２によって減殺された上向きの電磁付勢力Ｆが
作用する。図５に示した各種の力のバランスに基づいて
作動ロッド８０の配置（つまりは抜き側弁部Ｖ１の開
度）が決定される。下向きをプラス方向、上向きをマイ
ナス方向としてこれらの力を等式にまとめると、次の数
１式に示す関係が成立し、更にそれを整理すると数２式
が得られる。

【００６０】

【数１】

【００６１】

【数２】 前記数１式から数２式に整理する過程で、＋Ｐｓ・Ｓ２
項と、−Ｐｓ・Ｓ２項とが相殺された。このことは、第
１連結部８２の周囲に及んでいる吸入圧Ｐｓが作動ロッ
ド８０に及ぼす影響は、第１連結部８２の断面積Ｓ２に
依存しないことを意味する。又、前記整理過程で、−Ｐ
ｄ（Ｓ１−Ｓ２）項と、＋Ｐｄ（Ｓ１−Ｓ２）項とが相
殺された。このことは、第２連結部８４の周囲に及んで
いる吐出圧Ｐｄが作動ロッドに及ぼす影響は、隔絶部及
び弁体部の断面積Ｓ１並びに第２連結部８４の断面積Ｓ
２にかかわらず常にキャンセルされることを意味する。
かかる次第で数２式には、断面積Ｓ２及び吐出圧Ｐｄは
含まれていない。

【００６２】この制御弁５０において、Ａ≒Ｂ、且つ、
Ｓ１＜Ｂ（最も好ましくはＡ＋Ｓ１＝Ｂ）の面積条件を
満たすように、ベローズ６０の有効面積Ａと、弁体６１
によるシール面積Ｂと、作動ロッド下端部の有効受圧面
積Ｓ１とを設定することで、数２式中のＰｃ（Ｂ−Ａ−
Ｓ１）項は、ゼロ又は無視してよい程度に小さなものと
なる。故にこの面積条件に従えば数２式から数３式が導
かれる。

【００６３】

【数３】 数３式において、ｆ１，ｆ２，Ａ，Ｂ及びＳ１は機械設
計の段階で予め定められる定数値とみなし得る一方で、
電磁付勢力Ｆはコイル７６への通電量Ｉの関数である。
そして、数３式から吸入圧Ｐｓはこれらパラメータのみ
によって一義的に規定でき、クランク圧Ｐｃには一切依
存しない物理量となる。つまり、該制御弁が抜き側制御
弁として機能するときの設定吸入圧Ｐｓｅｔはコイルへ
の通電量Ｉに応じて可変設定でき、該制御弁を外部制御
による設定吸入圧可変型の吸入圧感応の制御弁として機
能させることができる。なお、数３式から分かるよう
に、この制御弁では、コイルへの通電を停止した場合
（つまりＦ＝０）に、設定吸入圧が最大となり、コイル
への通電量を増すに連れて設定吸入圧が低下する。この
意味で、制御弁のソレノイド部Ｖ３と制御コンピュータ
Ｃは制御弁の設定吸入圧Ｐｓｅｔを外部的に設定変更す
る手段と位置づけられる。

【００６４】（作用）：容量可変型圧縮機の制御時の基
本動作について説明する。まず、車輌エンジンＥが停止
された状況では、制御弁５０のコイル７６への通電はな
い。そのとき、図２及び図３に示すように、抜き側弁体
６１と作動ロッド８０とは作動連結状態になく、抜き側
弁体６１は、主としてベローズの付勢力ｆ１によって弁
座５５に着座させられ抜き側弁部Ｖ１は全閉状態とされ
る。又、戻しバネ７５の下向き付勢力ｆ２によって作動
ロッド８０は最下動位置（初期位置）に配置され、入れ
側弁部Ｖ２は全開状態とされる。圧縮機の運転停止状態
が長時間続いた場合には、圧縮機の各室５，２１，２２
の圧力が均一化し、斜板１２は傾角減少バネ１６の付勢
作用によって最小傾角に保持される。

【００６５】エンジンＥが駆動されると、クラッチレス
圧縮機は必然的に運転を開始する。但し、空調装置作動
スイッチ４７がＯＦＦされたままではコイル７６への通
電はなく、制御弁はＶ１全閉且つＶ２全開の状態を維持
し、斜板１２の傾角もほぼ最小に維持されて圧縮機は最
小容量での吐出動作を行う。起動後に圧縮機が最小吐出
容量で運転されてもしばらくの間は、吐出室２２での吐
出圧Ｐｄは逆止弁機構３５を押し開くまでに高まらな
い。このため、各シリンダボア１ａから吐出室２２に吐
き出された冷媒ガスは逃げ場を求めて、給気通路の上流
部２８ａ、全開状態の入れ側弁部Ｖ２および給気通路の
下流部２８ｂを経由してクランク室５に流れ込む。この
制御弁５０では、クランク室５に流れ込んだガスは、抽
気通路の上流部２７ａ、抜き側弁部Ｖ１および抽気通路
の下流部２７ｂを経由して吸入室２１に戻されるのであ
るが、このときの抜き側弁部Ｖ１内でのガス流通経路に
特徴がみられる。

【００６６】つまり、コイル７６の非通電時には、ベロ
ーズの付勢力ｆ１によって抜き側弁体６１が弁座５５に
着座させられ、弁体６１と弁座５５との間の本来の抽気
通路は閉ざされる。その代わりに、作動ロッド先端部８
１の先端面が弁内凹部の底面６４から離間し、抜き側弁
室の上部領域５３ａと下部領域５３ｂとの間には、弁体
６１の内部通路６６、底面６４及び内周側面６５に沿っ
た隙間（Δｄ３）を経由する別の連通経路が確保され
る。又、コイル７６の非通電時には、作動ロッド先端部
８１が中間ポート５６に進入して両者間にサイドクリア
ランス（Δｄ２）が確保され、このサイドクリアランス
を介して抜き側弁室の下部領域５３ｂと導出ポート５８
との連通が確保される。即ち、コイル７６の非通電時
（抜き側弁部Ｖ１が自律的な開度調節動作を行わないと
き）には少なくとも、抜き側弁体の内部通路６６〜サイ
ドクリアランスを経由する新たなガス流通経路が確保さ
れる。このため、空調装置作動スイッチ４７のＯＦＦ状
況下、圧縮機が最小吐出容量で常時運転される場合で
も、圧縮機内には、吸入室２１→シリンダボア１ａ→吐
出室２２→２８ａ→入れ側弁部Ｖ２（全開）→２８ｂ→
クランク室５→２７ａ→抜き側弁部Ｖ１（内部通路６６
〜サイドクリアランス経由）→２７ｂ→吸入室２１とい
う冷媒ガスの内部循環経路が確保され、この経路に沿っ
て冷媒ガスが内部循環する。

【００６７】なお、隙間Δｄ３よりもサイドクリアラン
スΔｄ２の方が小さいため、内部通路６６〜サイドクリ
アランスを経由する連通経路は、前記Δｄ２に相当する
固定絞り付きの通路とみなし得る。故に前記内部循環経
路の冷媒ガス流量は、固定絞り的なサイドクリアランス
Δｄ２によって規制される。このため、何かの理由でク
ランク圧Ｐｃが上昇し弁体６１が不意に上動することが
仮にあったとしても、コイル７６への非通電が維持され
る限り作動ロッドの先端部８１は中間ポート５６内に保
持され、サイドクリアランスΔｄ２が固定絞りとして維
持される。

【００６８】クラッチレス圧縮機において、上述のよう
な冷媒ガスの内部循環は極めて重要な意義を持つ。とい
うのも、圧縮機のクランク室等には摺動部材間の潤滑を
図るための潤滑オイルを入れているが、その潤滑オイル
を常に摺動部位に供給するためには、ガスの流れを利用
してオイルをミスト化すると共にガス流に乗せてオイル
を搬送する必要があるからである。かかるガス流が圧縮
機内に存在しない場合には、摺動部位からオイルが流れ
落ちて部材の焼付き等の不具合を生ずるおそれがある。
この点、本実施形態の圧縮機ではそのような不具合は生
じない。

【００６９】さて、エンジンＥの駆動中に空調装置作動
スイッチ４７がＯＮされると、制御コンピュータＣは、
制御弁のコイル７６への通電を開始する。コイル７６へ
の電力供給によって電磁付勢力Ｆが発生すると、作動ロ
ッド８０が戻しバネ７５の下向き付勢力ｆ２に抗して上
動し、入れ側弁部Ｖ２が実質閉状態に陥ると共に、抜き
側弁部Ｖ１がソレノイド部Ｖ３に作動連結された状態で
弁開度調節可能になる（図４参照）。抜き側弁部Ｖ１の
開度（つまり弁室５３内での抜き側弁体６１の配置）
は、前記数３式にあらわれた種々のパラメータの相互バ
ランスによって決まる。そして、抜き側弁部Ｖ１は、作
動ロッド８０の電磁付勢力Ｆが外部からの通電制御によ
って可変である点を除けば、吸入圧Ｐｓに感応して自律
的に開度調節を行う通常の内部制御弁として機能する。

【００７０】冷房負荷が大きい場合：冷房負荷が大きく
なるにつれ、蒸発器４３の出口側圧力（即ち吸入圧Ｐ
ｓ）が次第に大きくなり、例えば室温センサ４５の検出
室温と室温設定器４６の設定温度との差が大きくなる。
このとき、増大傾向の冷房負荷に見合う圧縮機の吐出能
力を確保するため、制御コンピュータＣは、検出室温と
設定室温とに基づいて設定圧Ｐｓｅｔを変更すべくコイ
ル７６への供給電流値を制御する。具体的には、検出室
温が高いほど供給電流値を大きくし、電磁付勢力Ｆを増
大させる。このことは制御弁５０の設定吸入圧Ｐｓｅｔ
を低めに誘導（又は再設定）することを意味する。従っ
て、コイル７６への供給電流値の増大により、抜き側弁
部Ｖ１は現状よりも更に低い吸入圧Ｐｓを実現すべく弁
開度が大きくなる。すると、クランク室５から放出され
る冷媒ガス量が多くなる。他方、入れ側弁部Ｖ２は実質
閉状態にあるため、クランク室５からのガス放出量が超
過となりクランク圧Ｐｃが低下する。加えて、冷房負荷
が大きい状態ではシリンダボア１ａに吸入されるガス圧
つまり吸入圧Ｐｓも相対的に高く、シリンダボア１ａの
内圧とクランク圧Ｐｃとの差が小さくなる。故に、斜板
１２の傾角が大きくなって吐出容量が増大する。

【００７１】冷房負荷が小さい場合：冷房負荷が小さく
なるにつれ、蒸発器４３の出口側圧力（即ちＰｓ）が次
第に小さくなり、例えば室温センサ４５の検出温度と室
温設定器４６の設定温度との差も小さくなる。このと
き、圧縮機の吐出能力を減少傾向の冷房負荷に見合った
ものとするため、制御コンピュータＣは設定吸入圧Ｐｓ
ｅｔを変更すべくコイル７６への供給電流値を制御す
る。具体的には、検出室温が低いほど供給電流値を小さ
くし、電磁付勢力Ｆを減少させる。このことは制御弁５
０の設定吸入圧Ｐｓｅｔを高めに誘導（又は再設定）す
ることを意味する。すると、抜き側弁部Ｖ１は設定吸入
圧Ｐｓｅｔ相当の吸入圧Ｐｓを実現すべく弁開度が小さ
くなる。すると、クランク室５からのガス放出量が、シ
リンダボア１ａからのブローバイガス量（又はそのブロ
ーバイガス量と前記補助給気通路を経由してのクランク
室５への補助供給量との和）を下回り、クランク圧Ｐｃ
が上昇傾向となる。加えて、冷房負荷が小さい状態では
シリンダボア１ａに吸入されるガス圧（吸入圧Ｐｓ）も
相対的に低く、シリンダボア１ａの内圧とクランク圧Ｐ
ｃとの差が大きくなる。故に、斜板１２の傾角が小さく
なって吐出容量が低下する。

【００７２】ちなみに、コイル７６への通電時において
も、圧縮機内での冷媒ガスの内部循環は確保される。但
しその場合には、圧縮機の吐出容量がある程度大きくな
っていること、及び、入れ側弁部Ｖ２が実質閉状態にあ
ることから、ブローバイガスが重要な役目を果たし、主
として次のような内部循環経路となる。即ち、吸入室２
１→シリンダボア１ａ→クランク室５（ブローバイ）→
２７ａ→抜き側弁部Ｖ１（弁体６１と弁座５５間経由）
→２７ｂ→吸入室２１という経路である。又、圧縮動作
に伴ってシリンダボア１ａから吐出室２２に吐き出され
た冷媒ガスは、外部冷媒回路４０を経由して吸入室２１
に戻ってくる。従って、圧縮機内部の全領域においてガ
ス流が存在し、潤滑オイルのミスト化及び搬送が確保さ
れる。

【００７３】更に制御コンピュータＣは、例えば、空調
装置作動スイッチ４７がＯＦＦされた場合、ＥＣＵから
の情報及び指令に基づいて加速カットモードに入る場
合、蒸発器４３の温度がフロスト発生温度に近づいた場
合等に、コイル７６への通電を停止する。通電停止によ
ってソレノイド部Ｖ３の電磁付勢力Ｆが消失すると、作
動ロッド８０が戻しバネ７５の作用により即座に最下動
位置（初期位置）に配置され、抜き側弁部Ｖ１が実質閉
状態になると共に入れ側弁部Ｖ２が全開状態となる。そ
の結果、吐出室２２から多量の高圧冷媒ガスが給気通路
２８を介してクランク室５に導入されてクランク圧Ｐｃ
が高くなり、即座に斜板１２が最小傾角状態となって圧
縮機の吐出能力が最小化される。尚、不意にエンジンＥ
がストールして空調装置への電力供給が遮断された場合
も、これと同様の動作となる。

【００７４】次の表１は、以上説明した制御弁５０の動
作特性をまとめたものである。

【００７５】

【表１】 （効果）：本実施形態によれば、以下の効果を得ること
ができる。

【００７６】〇 単一の制御弁５０に抜き側弁部Ｖ１と
入れ側弁部Ｖ２とを併設すると共に作動ロッド８０を介
して両弁部Ｖ１，Ｖ２の連係を図ることにより、状況に
応じて当該制御弁を抜き側制御弁又は入れ側制御弁とし
て選択的に機能させることができる。従って、単独の抜
き側制御弁又は単独の入れ側制御弁が有する欠点を補っ
て、それぞれの長所のみを効果的に発揮することができ
る。

【００７７】〇 抜き側弁部Ｖ１における感圧室兼用の
弁室５３内に感圧部材としてのベローズ６０を配設し且
つその配設領域にクランク圧Ｐｃを導入すると共に、ベ
ローズ６０の有効面積Ａと抜き側弁体６１によるシール
面積Ｂとを近似設定することにより、制御弁５０を、前
記数３式に従う制御特性を有する設定吸入圧可変型の吸
入圧感応の制御弁とすることができる。即ち、作動ロッ
ド８０には吐出圧Ｐｄやクランク圧Ｐｃが見掛け上作用
するにもかかわらず、作動ロッド８０と抜き側弁体６１
との作動連結時には、抜き側弁体６１は、ＰｄやＰｃの
影響を受けることなくＰｓに基づいて自律的に位置制御
されて適切な弁開度を実現する。また、外部からの通電
制御により電磁付勢力Ｆを適宜調節することで、抜き側
弁体６１による自律的な弁開度調節動作の最終目標値と
なる設定吸入圧Ｐｓｅｔを高精度に設定及び変更するこ
とができる。

【００７８】かかる制御弁により容量制御される圧縮機
を車輌用空調装置の冷房回路に組み込めば、蒸発器４３
での冷房負荷の変動に応じて圧縮機の吐出容量が適宜最
適化され、吸入室２１の内圧（吸入圧Ｐｓ）にほぼ等し
い蒸発器４３の出口圧力を所望の圧力値（即ち設定吸入
圧Ｐｓｅｔ）付近に安定維持して、車室内温度を常に所
望温度付近に維持することが可能となる。

【００７９】〇 抜き側弁部Ｖ１におけるベローズ６０
の配設領域にクランク圧Ｐｃを導入すると共に、ベロー
ズ６０の有効面積Ａと抜き側弁体６１によるシール面積
Ｂとを近似設定することにより、抜き側弁体６１がその
上下差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）やクランク圧Ｐｃの絶対値に影
響されることなく、吸入圧Ｐｓのみに感応して動作する
構造となる（前記数３式参照）。このため、抜き側弁体
６１によるシール面積Ｂを拡大する設計を採用しても何
の支障も生じない。つまり抜き側弁体６１は、（Ｐｃ−
Ｐｓ）差圧やクランク圧Ｐｃの大小にかかわりなく吸入
圧Ｐｓに感応して動作するため、吸入圧変化ΔＰｓに抜
き側弁体６１が敏感に反応し僅かに垂直変位するだけ
で、弁体６１と弁座５５との間を通過するガス流量が大
きく変化するようになる。このような特性のため、制御
弁５０の抜き側弁部Ｖ１は、Ｐｃ／Ｐｓゲインが格段に
高まる。それ故、この制御弁５０を組み込んだ圧縮機
は、熱負荷（又は冷房負荷）の変化に対応した容量調節
の迅速性及び的確性に優れたものとなり、従来技術にみ
られたような吸入圧Ｐｓのハンチング現象を抑制又は回
避することが可能となる。

【００８０】〇 ソレノイド部Ｖ３の不活性時（コイル
７６への非通電時）において、抜き側弁部Ｖ１が実質的
な閉状態にある結果、圧縮機が最小吐出容量で運転され
る場合でも、抜き側弁体６１の内部を経由する冷媒ガス
の内部循環経路が確立され、圧縮機内でのガス流通によ
る各摺動部位のオイル潤滑が確保される。このため、本
件の制御弁５０は、外部駆動源が停止しない限り必然的
に連続運転を強いられるクラッチレス圧縮機用として極
めて優れた適性を持つ。

【００８１】〇 制御弁５０の入れ側弁部Ｖ２におい
て、前述のように作動ロッドの弁体部８５の外径をロッ
ド挿通路５２の内径よりも小さくし（ｄ１−Δｄ１）と
する設計を採用した場合には、コイル７６の通電時にお
いて、弁体部８５の外周面とロッド挿通路５２の内周面
との間の間隙（周面クリアランス）を補助給気通路とし
て機能させることができる。従って、圧縮機の吐出容量
が比較的小さくブローバイガスが不足がちになるときで
も、前記補助給気通路を経由してクランク室５に供給さ
れるガスによってブローバイガスの不足分を補い、抜き
側制御時におけるクランク圧Ｐｃの昇圧性を向上させる
ことができる（一般的な抜き側制御方式の欠点を克
服）。

【００８２】（別例）上記実施形態を以下のように変更
してもよい。 〇 図２〜図５の制御弁では、ソレノイド室７３に入れ
側弁室７０と同じクランク圧Ｐｃを導いていたことから
前記数１式および数２式のような関係が成立すると共
に、数２式から数３式を導く過程で、Ａ≒Ｂ、且つ、Ｓ
１＜Ｂ（又はＡ＋Ｓ１＝Ｂ）の面積条件を必要とした。
これに対し、前記制御弁においてソレノイド室７３に導
入する圧力をクランク圧Ｐｃではなく吸入圧Ｐｓとする
ことで、より簡素で且つ制約の少ない面積条件でもっ
て、Ｐｃに依拠しない設定吸入圧可変型の制御弁を構成
することができる。図６はそのような制御弁の概要を示
す。図６の制御弁の構成から、次の数４式（前記数１式
に対応する）が成立し、更にそれを整理すると数５式
（前記数２式に対応する）が得られる。

【００８３】

【数４】

【００８４】

【数５】 前記数４式から数５式に整理する過程で、Ｐｄ，Ｓ１及
びＳ２が好都合にも完全消去された。つまり図６の制御
弁の動作は、吐出圧Ｐｄやロッド各部の断面積Ｓ１及び
Ｓ２に全く左右されない。更にこの制御弁において、Ａ
＝Ｂの面積条件を満たすように、ベローズ６０の有効面
積Ａと、弁体６１によるシール面積Ｂとを設定すること
で、数５式中のＰｃ（Ｂ−Ａ）項はゼロとなる。故にこ
の面積条件に従えば数５式から数６式（前記数３式に対
応する）が導かれる。

【００８５】

【数６】 数６式において、ｆ１，ｆ２及びＢは機械設計の段階で
予め定められる定数値とみなし得る一方、電磁付勢力Ｆ
はコイルへの通電量Ｉの関数である。従って、図６の制
御弁についても、図５の制御弁と同様、外部制御による
設定吸入圧可変型の吸入圧感応の制御弁として機能す
る。尚、図６のようにソレノイド室７３に吸入圧Ｐｓを
もたらして作動ロッド８０の下端部にＰｓを作用させる
構成にすれば、面積条件がＡ＝Ｂという簡素なものとな
るのみならず、シール面積Ｂとロッド端部の有効受圧面
積Ｓ１との大小関係に関する付帯条件が必要なくなると
いう点で制約が少ない。この別例において、ＢとＳ１と
の大小関係に関する付帯条件が存在しないのは、数６式
の右辺の分母がＢのみで表現され、Ｂは必ず正の値をと
ることによる。なお、図６の制御弁が図２〜図５の制御
弁と同様の作用及び効果を奏することは言うまでもな
い。

【００８６】○ 図２〜図５及び図６に示す各制御弁の
抜き側弁部Ｖ１において、ベローズ６０に代えてダイア
フラムを感圧部材として採用してもよい。 〇 本発明をワッブル形式の斜板式圧縮機に適用しても
よい。

【００８７】（前記請求項に記載した以外の技術的思想
の要点） （イ）請求項１〜９において、前記感圧部材はベローズ
又はダイヤフラムであること、又は、（ロ）請求項１〜
９において、前記容量可変型圧縮機はクラッチレス圧縮
機であること。

【００８８】なお、「クラッチレス圧縮機」とは、電磁
クラッチのような他律的クラッチ手段を介在させること
なく外部駆動源（例えば車輌エンジン）からの動力を駆
動軸に直接伝達する方式の圧縮機をいう。

【００８９】

【発明の効果】以上詳述したように各請求項に記載の制
御弁によれば、抜き側弁部を構成する抜き側弁体に作用
する差圧（クランク圧Ｐｃと吸入圧Ｐｓとの差圧）が、
Ｐｃ／Ｐｓゲインの低下要因となることを根本的に解消
することができるのみならず、抜き側弁部と入れ側弁部
との連係を可能とする構成の採用とも相俟ってクランク
圧Ｐｃの制御性を向上させて圧縮機の吐出容量の可変制
御性を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】容量可変型斜板式圧縮機の一例を示す断面図。

【図２】三方弁型の容量制御弁の全体断面図。

【図３】前記制御弁の抜き側弁部付近の拡大断面図。

【図４】前記制御弁の抜き側弁部及び入れ側弁部の断面
図。

【図５】前記制御弁の各主要部分の寸法と力学関係を示
す概略図。

【図６】別例たる制御弁の各主要部分の寸法と力学関係
を示す概略図。

【図７】従来技術におけるＰｃ／Ｐｓ特性を表すグラ
フ。

【符号の説明】

５…クランク室、２１…吸入室、２２…吐出室、２７…
抽気通路、２８…給気通路、５０…容量制御弁、５１…
バルブハウジング、５２…ロッド挿通路、５３，５３
ａ，５３ｂ…感圧室兼用の抜き側弁室（通路室）、５５
…弁座、５６…中間ポート、６０…ベローズ（感圧部
材）、６１…抜き側弁体、６６…内部通路、７３…ソレ
ノイド室（作動ロッドの先端部と反対側の端部を収容す
る領域）、７５…戻しバネ（初期化手段）、８０…作動
ロッド、８１…先端部、８５…弁体部（入れ側弁体）、
８６…第３連結部（基端部）、Ａ…ベローズの有効面
積、Ｂ…抜き側弁体によるシール面積、Ｅ…車輌エンジ
ン（外部駆動源）、Ｐｃ…クランク室の内圧（クランク
圧）、Ｐｄ…吐出圧、Ｐｓ…吸入圧、Ｖ１…抜き側弁
部、Ｖ２…入れ側弁部、Ｖ３…ソレノイド部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 太田 雅樹 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 松原 亮 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 渡辺 孝樹 神奈川県藤沢市辻堂新町４丁目３番１号 エヌオーケー株式会社内 Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA27 BA12 BA37 CA05 CA07 CA24 CA26 DA15 DA42 DA47 EA13 EA16 EA22 EA33 EA38 EA42 3H076 AA06 BB10 BB33 BB38 BB43 BB50 CC44 CC84 CC85 CC92 CC93 CC99 3H106 DA02 DA12 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DC17 DD09 EE07 KK23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブハウジングと、容量可変型圧縮機
   のクランク室と吸入室とを繋ぐべく前記バルブハウジン
   グ内を経由して設定された抽気通路の開度を調節可能な
   抜き側弁部と、前記圧縮機の吐出室とクランク室とを繋
   ぐべく前記バルブハウジング内を経由して設定された給
   気通路の開度を調節可能な入れ側弁部と、前記バルブハ
   ウジング内で軸方向に移動可能な作動ロッドとを備え、
   前記作動ロッドを介しての抜き側弁部及び入れ側弁部の
   連係した開度調節動作に基づきクランク室の内圧を制御
   して圧縮機の吐出容量を調節する容量可変型圧縮機の制
   御弁において、 前記抜き側弁部は、 前記抽気通路の一部を構成する通路室と、 前記通路室をクランク室側領域と吸入室側領域とに区分
   する境界位置に設けられた弁座と、 前記通路室のクランク室側領域に配設されて前記弁座に
   接離可能な抜き側弁体と、 前記通路室のクランク室側領域に配設されて前記抜き側
   弁体を弁座に着座させる方向に付勢可能であり且つクラ
   ンク室内圧に感応して変位可能な感圧部材とを備えてお
   り、 前記抜き側弁体が前記弁座に着座するときの当該弁体に
   よるシール面積と、前記感圧部材の有効面積とが近似又
   は一致するように設定されていることを特徴とする容量
   可変型圧縮機の制御弁。
2. 【請求項２】 前記作動ロッドの先端部は、前記通路室
   の吸入室側領域に配置されており、 前記制御弁は更に、外部からの電気制御によって調節可
   能な付勢力でもって前記抜き側弁体を弁座から離す方向
   に作動ロッドを付勢可能なソレノイド部を備えることを
   特徴とする請求項１に記載の容量可変型圧縮機の制御
   弁。
3. 【請求項３】 前記入れ側弁部によって給気通路が開放
   されると共に前記抜き側弁部においては前記抜き側弁体
   が弁座に着座することで該弁体と弁座との間を経由する
   抽気通路が閉塞状態にあるときに、前記抜き側弁部に
   は、抜き側弁体内に形成された内部通路を経由してクラ
   ンク室から吸入室へのガス流通を許容する内部循環経路
   が確保されることを特徴とする請求項２に記載の容量可
   変型圧縮機の制御弁。
4. 【請求項４】 前記バルブハウジングには、前記通路室
   の吸入室側領域において前記作動ロッドの先端部が進入
   離脱可能な中間ポートが形成されており、 前記内部循環経路は、前記抜き側弁体の内部通路と、前
   記作動ロッド先端部の前記中間ポートへの進入により作
   動ロッド先端部の外周面と中間ポートの内周面との間に
   作り出されるサイドクリアランスとによって構成される
   ことを特徴とする請求項３に記載の容量可変型圧縮機の
   制御弁。
5. 【請求項５】 前記抜き側弁部内に作動ロッドの先端部
   が配置され、前記ソレノイド部内に作動ロッドの基端部
   が配置され、更に前記抜き側弁部と前記ソレノイド部と
   の間に入れ側弁部が配置されており、 前記入れ側弁部には、入れ側弁部内を軸方向に縦断する
   作動ロッドを収容すると共に前記給気通路の一部を構成
   するロッド挿通路が設けられ、 前記作動ロッドには、その軸方向変位に応じて前記ロッ
   ド挿通路を開放又は閉塞可能な入れ側弁体が設けられ、 前記ソレノイド部への電気制御に基づく作動ロッドの軸
   方向変位に起因して前記ロッド挿通路が実質的に開閉制
   御されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項
   に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
6. 【請求項６】 前記ソレノイド部への通電時には、作動
   ロッドの入れ側弁体がロッド挿通路を実質的に閉状態に
   すると共に作動ロッドが抜き側弁部に作動連結され、当
   該抜き側弁部が、前記ソレノイド部への通電量に応じて
   変化する作動ロッドの付勢力に基づいて設定吸入圧を変
   更可能な設定吸入圧可変型の抜き側制御弁として機能す
   ることを特徴とする請求項５に記載の容量可変型圧縮機
   の制御弁。
7. 【請求項７】 前記ソレノイド部への非通電時には、前
   記作動ロッドを初期位置に戻すことで前記入れ側弁部の
   ロッド挿通路を開状態に導くと共に、作動ロッドと抜き
   側弁部との作動連結を解除することで前記抜き側弁体と
   弁座との間を経由する抽気通路を閉状態に導くための初
   期化手段を更に備えていることを特徴とする請求項６に
   記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
8. 【請求項８】 前記作動ロッドの先端部とは反対側の端
   部を収容する領域には前記クランク室の内圧が導かれ、
   更に前記抜き側弁体によるシール面積（Ｂ）は、前記感
   圧部材の有効面積（Ａ）と前記作動ロッドの反対側端部
   における有効受圧面積（Ｓ１）との和に一致するように
   設定されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれ
   か一項に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
9. 【請求項９】 前記作動ロッドの先端部とは反対側の端
   部を収容する領域には前記吸入室の圧力が導かれ、且つ
   前記抜き側弁体によるシール面積（Ｂ）は、前記感圧部
   材の有効面積（Ａ）に一致するように設定されているこ
   とを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の容
   量可変型圧縮機の制御弁。