JP2002242828A - 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吐出容量の制御性や応答性
を向上させることができる制御弁を提供すること。 【解決手段】弁体部４６は、弁室４２内での位置に応じ
て給気通路２８の開度を調節する。感圧部材４８は、冷
媒循環回路に設定された二つの圧力監視点Ｐ１，Ｐ２の
差圧ΔＰｄに応じて変位し、この変位は同差圧ΔＰｄの
変動を打ち消す側に圧縮機の吐出容量が変更されるよう
に、弁体部４６の位置決めに反映される。電磁アクチュ
エータ５１は、弁体部４６に付与する力を変更すること
で、感圧部材４８による弁体部４６の位置決め動作の基
準となる設定差圧を変更可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用空調
装置に用いられる容量可変型圧縮機の吐出容量を制御す
るための制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両用空調装置の冷媒循環回路
（冷凍サイクル）は、凝縮器、減圧装置としての膨張
弁、蒸発器及び圧縮機を備えている。圧縮機は蒸発器か
らの冷媒ガスを吸入して圧縮し、その圧縮ガスを凝縮器
に向けて吐出する。蒸発器は冷媒循環回路を流れる冷媒
と車室内空気との熱交換を行う。熱負荷又は冷房負荷の
大きさに応じて、蒸発器周辺を通過する空気の熱量が蒸
発器内を流れる冷媒に伝達されるため、蒸発器の出口又
は下流側での冷媒ガス圧力は冷房負荷の大きさを反映す
る。

【０００３】車載用の圧縮機として広く採用されている
容量可変型斜板式圧縮機には、蒸発器の出口圧力（吸入
圧力という）を所定の目標値（設定吸入圧力という）に
維持すべく動作する容量制御機構が組み込まれている。
容量制御機構は、冷房負荷の大きさに見合った冷媒流量
となるように、吸入圧力を制御指標として圧縮機の吐出
容量つまり斜板角度をフィードバック制御する。

【０００４】前記容量制御機構の典型例は、内部制御弁
と呼ばれる容量制御弁である。内部制御弁ではベローズ
やダイヤフラム等の感圧部材で吸入圧力を感知し、感圧
部材の変位動作を弁体の位置決めに利用して弁開度調節
を行うことにより、斜板室（クランク室ともいう）の内
圧を調節して斜板角度を決めている。

【０００５】また、単一の設定吸入圧しか持ち得ない単
純な内部制御弁では細やかな空調制御要求に対応できな
いため、外部からの電気制御によって設定吸入圧力を変
更可能な設定吸入圧力可変型の制御弁も存在する。この
制御弁は例えば、前述の内部制御弁に対して電気的に付
勢力調節可能な電磁アクチュエータを付加し、内部制御
弁の設定吸入圧力を決めている感圧部材に作用する機械
的バネ力を外部制御によって増減変更することにより、
設定吸入圧力の変更を実現するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、吸入圧力の
絶対値を指標とする吐出容量制御においては、電気制御
によって設定吸入圧力を変更したからといって、直ちに
現実の吸入圧力が設定吸入圧力通りの圧力に達するとは
限らない。すなわち、設定吸入圧力の設定変更に対して
現実の吸入圧力が応答性よく追従するか否かは、蒸発器
での熱負荷状況に影響され易いからである。このため、
電気制御によって設定吸入圧力をきめ細かく逐次調節し
ているにもかかわらず、圧縮機の吐出容量変化が遅れが
ちになったり、吐出容量が連続的かつ滑らかに変化せず
急変するという事態が時として生じていた。

【０００７】本発明の目的は、容量可変型圧縮機の吐出
容量の制御性や応答性を向上させることができる制御弁
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、空調装置の冷媒循環回路を構成す
るとともに、制御室の圧力を調節することで吐出容量を
変更可能な容量可変型圧縮機に用いられる制御弁におい
て、バルブハウジング内に形成され、前記容量可変型圧
縮機の制御室と冷媒循環回路の吐出圧力領域とを連通す
る給気通路、又は制御室と冷媒循環回路の吸入圧力領域
とを連通する抽気通路の一部を構成する弁室と、前記弁
室内に変位可能に収容され、給気通路又は抽気通路の開
度を調節可能な弁体と、前記弁室内に収容され、弁体を
開放方向へ付勢する開放バネと、前記冷媒循環回路に設
定された二つの圧力監視点間の圧力差を検出可能であっ
て、この二つの圧力監視点間の圧力差の変動に基づいて
感圧部材が変位することで、同圧力差の変動を打ち消す
側に容量可変型圧縮機の吐出容量が変更されるように弁
体を動作させる感圧機構と、前記弁体に付与する力を外
部からの制御によって変更することで、感圧部材による
弁体の位置決め動作の基準となる設定差圧を変更可能な
設定差圧変更手段とを備えたことを特徴としている。

【０００９】この構成においては、容量可変型圧縮機の
吐出容量制御に影響を及ぼす圧力要因として、冷媒循環
回路に沿って設定された二つの圧力監視点間の差圧（二
点間差圧）を利用している。従って、設定差圧変更手段
によって決定された設定差圧に基づいて、この設定差圧
を維持するように弁体を動作させる感圧機構を採用する
ことで、容量可変型圧縮機の吐出容量を直接的に制御す
ることが可能となり、従来の吸入圧感応型制御弁が内在
していた欠点を克服することができる。つまり、蒸発器
での熱負荷状況にほとんど影響されることなく、外部制
御によって応答性及び制御性の高い容量可変型圧縮機の
吐出容量の増加減少制御を行い得る。

【００１０】また、例えば、設定差圧変更手段を電磁ア
クチュエータとし、同電磁アクチュエータのプランジャ
室内に、プランジャを介して弁体を開放方向に付勢する
バネを収容する場合（図７参照）と比較して、同バネを
直接受けなくともよいプランジャの形状の設定の自由度
が増す。従って、例えば、プランジャの形状を電磁力の
発生に関して最適に設定すれば、小型の電磁アクチュエ
ータでも大きな電磁力を生じさせることが可能となる。

【００１１】請求項２の発明は請求項１において、前記
弁体において開放バネを受ける弁体側バネ座は、同弁体
とは別部材によって構成されていることを特徴としてい
る。この構成においては、弁体側バネ座を弁体に一体形
成する場合と比較して、同弁体を単純な形状とすること
ができ、その製作が容易となる。

【００１２】請求項３の発明は請求項２において、前記
弁体側バネ座は、弁体に外嵌固定されたサークリップに
よって構成されていることを特徴としている。この構成
においては、弁体側バネ座の弁体に対する組み付けを簡
単に行い得る。

【００１３】請求項４の発明は請求項１〜３のいずれか
において、前記弁室において、開放バネを受けるハウジ
ング側バネ座の周囲には、同開放バネの端部を保持する
小径部が形成されていることを特徴としている。

【００１４】この構成においては、開放バネの端部が、
弁体側バネ座及びハウジング側バネ座から外れることを
防止できる。請求項５の発明は請求項１〜４のいずれか
において、前記弁室は給気通路の一部を構成し、同弁室
は弁体によって開度調節される弁孔を介して吐出圧力領
域に連通されていることを特徴としている。

【００１５】この構成においては、弁体に対して弁孔内
の吐出圧力が弁開方向に作用されることとなる。従っ
て、設定差圧変更手段は、この弁孔内の吐出圧力に対抗
して弁体を全閉状態とするには、強い力を弁体に作用さ
せなくてはならない。つまり、このような構成におい
て、例えばプランジャの形状の設定の自由度が増すこと
は、特に望ましいことである。

【００１６】請求項６の発明は請求項１〜５のいずれか
において、設定差圧変更手段の好適な態様を限定するも
のである。すなわち、前記設定差圧変更手段は電磁アク
チュエータよりなり、同電磁アクチュエータは、外部か
らの給電制御によって生じる電磁力を、プランジャ及び
作動ロッドを介して弁体に付与する構成である。

【００１７】請求項７の発明は請求項６において、前記
弁室と、前記電磁アクチュエータにおいてプランジャを
収容するプランジャ室とは、作動ロッドと同作動ロッド
が挿通されるセンタポストとの隙間を介して連通されて
いることを特徴としている。

【００１８】この構成においては、作動ロッドとセンタ
ポストとの間の隙間を通路として利用しており、弁室と
プランジャ室とを連通する専用の通路を必要としない。
請求項８の発明は請求項６又は７において、前記電磁ア
クチュエータは、外部からの給電によって、作動ロッド
が挿通されるセンタポストとプランジャとの間に弁閉方
向の電磁吸引力を生じさせる構成であることを特徴とし
ている。

【００１９】この構成においては、例えばプランジャ室
に開放バネを収容しようとすると、同開放バネはセンタ
ポストとプランジャとの間に介装されることとなる（図
７参照）。従って、センタポストとプランジャとの間の
磁路が狭くなってしまう。つまり、このような構成にお
いて、開放バネを弁室に配置することでプランジャの形
状の設定の自由度が増すことは、特に望ましいことであ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用空調装置に
おいて具体化した一実施形態について説明する。

【００２１】（容量可変型斜板式圧縮機）図１に示すよ
うに、容量可変型斜板式圧縮機（以下単に圧縮機とす
る）のハウジング１１内には、制御室としてのクランク
室１２が区画されている。同クランク室１２内には、駆
動軸１３が回転可能に配設されている。同駆動軸１３
は、車両の走行駆動源であるエンジンＥに動力伝達機構
ＰＴを介して作動連結され、同エンジンＥからの動力供
給によって回転駆動される。

【００２２】前記動力伝達機構ＰＴは、外部からの電気
制御によって動力の伝達／遮断を選択可能なクラッチ機
構（例えば電磁クラッチ）であってもよく、又は、その
ようなクラッチ機構を持たない常時伝達型のクラッチレ
ス機構（例えばベルト／プーリの組合せ）であってもよ
い。なお、本件では、クラッチレスタイプの動力伝達機
構ＰＴが採用されている。

【００２３】前記クランク室１２において駆動軸１３上
には、ラグプレート１４が一体回転可能に固定されてい
る。同クランク室１２内にはカムプレートとしての斜板
１５が収容されている。同斜板１５は、駆動軸１３にス
ライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒン
ジ機構１６は、ラグプレート１４と斜板１５との間に介
在されている。従って、斜板１５は、ヒンジ機構１６を
介することで、ラグプレート１４及び駆動軸１３と同期
回転可能であるとともに、駆動軸１３に対して傾動可能
となっている。

【００２４】前記ハウジング１１内には複数（図面には
一つのみ示す）のシリンダボア１１ａが形成されてお
り、各シリンダボア１１ａ内には片頭型のピストン１７
が往復動可能に収容されている。各ピストン１７は、シ
ュー１８を介して斜板１５の外周部に係留されている。
従って、駆動軸１３の回転にともなう斜板１５の回転運
動が、シュー１８を介してピストン１７の往復運動に変
換される。

【００２５】前記シリンダボア１１ａ内の後方（図面右
方）側には、ピストン１７と、ハウジング１１に内装さ
れた弁・ポート形成体１９とで囲まれて圧縮室２０が区
画されている。ハウジング１１の後方側の内部には、吸
入圧力領域としての吸入室２１、及び吐出圧力領域とし
ての吐出室２２がそれぞれ区画形成されている。

【００２６】そして、前記吸入室２１の冷媒ガスは、各
ピストン１７の上死点位置から下死点側への移動によ
り、弁・ポート形成体１９に形成された吸入ポート２３
及び吸入弁２４を介して圧縮室２０に吸入される。圧縮
室２０に吸入された冷媒ガスは、ピストン１７の下死点
位置から上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮
され、弁・ポート形成体１９に形成された吐出ポート２
５及び吐出弁２６を介して吐出室２２に吐出される。

【００２７】（圧縮機の容量制御構造）図１に示すよう
に、前記ハウジング１１内には抽気通路２７及び給気通
路２８が設けられている。抽気通路２７はクランク室１
２と吸入室２１とを連通する。給気通路２８は吐出室２
２とクランク室１２とを連通する。ハウジング１１にお
いて給気通路２８の途中には制御弁ＣＶが配設されてい
る。

【００２８】そして、前記制御弁ＣＶの開度を調節する
ことで、給気通路２８を介したクランク室１２への高圧
な吐出ガスの導入量と抽気通路２７を介したクランク室
１２からのガス導出量とのバランスが制御され、同クラ
ンク室１２の内圧が決定される。クランク室１２の内圧
変更に応じて、ピストン１７を介してのクランク室１２
の内圧と圧縮室２０の内圧との差が変更され、斜板１５
の傾斜角度が変更される結果、ピストン１７のストロー
クすなわち圧縮機の吐出容量が調節される。

【００２９】例えば、クランク室１２の内圧が低下され
ると斜板１５の傾斜角度が増大し、圧縮機の吐出容量が
増大される。逆に、クランク室１２の内圧が上昇される
と斜板１５の傾斜角度が減少し、圧縮機の吐出容量が減
少される。

【００３０】（冷媒循環回路）図１に示すように、車両
用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、上述し
た圧縮機と外部冷媒回路３０とから構成されている。外
部冷媒回路３０は、凝縮器３１、減圧装置としての膨張
弁３２及び蒸発器３３を備えている。冷媒としては二酸
化炭素が用いられている。

【００３１】第１圧力監視点Ｐ１は吐出室２２内に設定
されている。第２圧力監視点Ｐ２は、第１圧力監視点Ｐ
１から凝縮器３１側（下流側）へ所定距離だけ離れた冷
媒通路の途中に設定されている。第１圧力監視点Ｐ１と
制御弁ＣＶとは第１検圧通路３５を介して連通されてい
る。第２圧力監視点Ｐ２と制御弁ＣＶとは第２検圧通路
３６（図２参照）を介して連通されている。

【００３２】（制御弁）図２に示すように、前記制御弁
ＣＶのバルブハウジング４１内には、弁室４２、連通路
４３及び感圧室４４が区画されている。弁室４２及び連
通路４３内には、作動ロッド４５が軸方向（図面では垂
直方向）に移動可能に配設されている。連通路４３と感
圧室４４とは、同連通路４３に摺動可能に挿入された作
動ロッド４５の上端部によって遮断されている。弁室４
２は、給気通路２８の上流部を介して吐出室２２と連通
されている。連通路４３は、給気通路２８の下流部を介
してクランク室１２と連通されている。弁室４２及び連
通路４３は給気通路２８の一部を構成する。

【００３３】前記弁室４２内には、作動ロッド４５の中
間部に形成された円柱状の弁体部４６が配置されてい
る。弁室４２と連通路４３との境界に位置する段差は弁
座４７をなしており、連通路４３は一種の弁孔をなして
いる。そして、作動ロッド４５が図２の位置（最下動位
置）から弁体部４６が弁座４７に着座する最上動位置へ
上動すると、連通路４３が遮断される。つまり作動ロッ
ド４５の弁体部４６は、給気通路２８の開度を調節可能
な弁体として機能する。

【００３４】前記弁室４２内において弁体部４６の外周
面には、環状溝４６ａが形成されている。弁体側バネ座
としてのサークリップ６２は、弁体部４６の環状溝４６
ａに外嵌固定されている。弁室４２の内天面（連通路４
３の開口周囲）には、ハウジング側バネ座６３が形成さ
れている。同ハウジング側バネ座６３とサークリップ６
２との間には、コイルスプリングよりなる開放バネ６４
が介装されている。同開放バネ６４は、弁体部４６を連
通路４３の開放方向に付勢している。

【００３５】前記感圧室４４内には、ベローズよりなる
感圧部材４８が収容配置されている。同感圧部材４８の
上端部はバルブハウジング４１に固定されている。感圧
部材４８の下端（可動端）部には作動ロッド４５の上端
部が嵌入されている。感圧室４４内は、有底円筒状をな
す感圧部材４８によって、同感圧部材４８の内空間であ
る第１圧力室４９と、同感圧部材４８の外空間である第
２圧力室５０とに区画されている。第１圧力室４９内に
は、第１検圧通路３５を介して第１圧力監視点Ｐ１の圧
力ＰｄＨが導かれている。第２圧力室５０内には、第２
検圧通路３６を介して第２圧力監視点Ｐ２の圧力ＰｄＬ
が導かれている。前記感圧部材４８及び感圧室４４等が
感圧機構を構成している。

【００３６】前記バルブハウジング４１の下方側には、
設定差圧変更手段としての電磁アクチュエータ５１が備
えられている。同電磁アクチュエータ５１は、バルブハ
ウジング４１内の中心部に有底円筒状の収容筒５２を備
えている。同収容筒５２において上方側の開口には、円
柱状のセンタポスト（固定鉄心）５３が嵌入固定されて
いる。このセンタポスト５３の嵌入により、収容筒５２
内の最下部にはプランジャ室５４が区画されている。同
センタポスト５３は、弁室４２とプランジャ室５４との
間の区隔壁の役目もなしている。

【００３７】前記プランジャ室５４内には、有蓋円筒状
のプランジャ（可動鉄心）５６が、軸方向に移動可能に
収容されている。同プランジャ５６の移動は、収容筒５
２の内周面によって摺動案内される。センタポスト５３
の中心には軸方向に延びるガイド孔５７が貫通形成さ
れ、同ガイド孔５７内には、作動ロッド４５の下端側が
軸方向に移動可能に配置されている。作動ロッド４５の
下端は、プランジャ室５４内においてプランジャ５６に
嵌合固定されている。従って、プランジャ５６と作動ロ
ッド４５とは常時一体となって上下動する。

【００３８】前記弁室４２とプランジャ室５４とは、ガ
イド孔５７と作動ロッド４５との間の隙間（図面におい
ては誇張して描いてある）を介して連通され、同プラン
ジャ室５４は弁室４２と同じ吐出圧力の雰囲気となって
いる。このように、作動ロッド４５とガイド孔５７との
隙間を通路として利用することで、弁室４２とプランジ
ャ室５４とを連通する専用の通路を必要としない。な
お、詳述しないが、プランジャ室５４を弁室４２と同じ
圧力雰囲気とすることで、そうとはしない場合と比較し
て、制御弁ＣＶの動作特性（弁開度調節特性）が良好と
なることが判っている。

【００３９】前記収容筒５２の外周側には、センタポス
ト５３及びプランジャ５６を跨ぐ範囲にコイル６１が巻
回配置されている。このコイル６１には、外部情報検知
手段７２からの外部情報（エアコンスイッチのオン・オ
フ情報、車室温度情報及び設定温度情報等）に応じた制
御装置７０の指令に基づき、駆動回路７１から電力が供
給される。

【００４０】前記駆動回路７１からコイル６１への電力
供給により、この電力供給量に応じた大きさの電磁力
（電磁吸引力）が、プランジャ５６とセンタポスト５３
との間に発生し、この電磁力はプランジャ５６を介して
作動ロッド４５に伝達される。なお、同コイル６１への
通電制御は印加電圧を調整することでなされ、この印加
電圧の調整にはＰＷＭ（パルス幅変調）制御が採用され
ている。

【００４１】（制御弁の動作特性）前記制御弁ＣＶにお
いては、次のようにして作動ロッド４５（弁体部４６）
の配置位置つまり弁開度が決まる。

【００４２】まず、図２に示すように、コイル６１への
通電がない場合（デューティ比＝０％）は、作動ロッド
４５の配置には、感圧部材４８自身が有するバネ性（以
下ベローズバネ４８と呼ぶ）に基づく下向き付勢力、及
び開放バネ６４の下向き付勢力の作用が支配的となる。
従って、作動ロッド４５は最下動位置に配置され、弁体
部４６は連通路４３を全開とする。このため、クランク
室１２の内圧は、その時おかれた状況下において取り得
る最大値となり、このクランク室１２の内圧と圧縮室２
０の内圧とのピストン１７を介した差は大きくて、斜板
１５は傾斜角度を最小として圧縮機の吐出容量は最小と
なっている。

【００４３】次に、前記制御弁ＣＶにおいて、コイル６
１に対しデューティ比可変範囲の最小デューティ比（＞
０％）以上の通電がなされると、上向き（弁閉方向）の
電磁力が、ベローズバネ４８及び開放バネ６４による下
向き付勢力を凌駕し、作動ロッド４５が上動を開始す
る。この状態では、上向き電磁力が、ベローズバネ４８
及び開放バネ６４の下向き付勢力によって加勢された二
点間差圧ΔＰｄ（＝ＰｄＨ−ＰｄＬ）に基づく下向き押
圧力に対抗する。そして、これら上下付勢力が均衡する
位置に、作動ロッド４５の弁体部４６が弁座４７に対し
て位置決めされる。

【００４４】例えば、エンジンＥの回転速度が減少して
冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、下向きの二点間
差圧ΔＰｄに基づく力が減少してその時点での電磁力で
は作動ロッド４５に作用する上下付勢力の均衡が図れな
くなる。従って、作動ロッド４５（弁体部４６）が上動
して連通路４３の開度が減少し、クランク室１２の内圧
が低下傾向となる。このため、斜板１５が傾斜角度増大
方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は増大される。圧縮機
の吐出容量が増大すれば冷媒循環回路における冷媒流量
も増大し、二点間差圧ΔＰｄは増加する。

【００４５】逆に、エンジンＥの回転速度が増大して冷
媒循環回路の冷媒流量が増大すると、下向きの二点間差
圧ΔＰｄに基づく力が増大して、その時点での電磁力で
は作動ロッド４５に作用する上下付勢力の均衡が図れな
くなる。従って、作動ロッド４５（弁体部４６）が下動
して連通路４３の開度が増加し、クランク室１２の内圧
が増大傾向となる。このため、斜板１５が傾斜角度減少
方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は減少される。圧縮機
の吐出容量が減少すれば冷媒循環回路における冷媒流量
も減少し、二点間差圧ΔＰｄは減少する。

【００４６】また、例えば、コイル６１への通電デュー
ティ比を大きくして上向きの電磁力を大きくすると、そ
の時点での二点間差圧ΔＰｄに基づく力では上下付勢力
の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド４５（弁
体部４６）が上動して連通路４３の開度が減少し、圧縮
機の吐出容量が増大される。その結果、冷媒循環回路に
おける冷媒流量が増大し、二点間差圧ΔＰｄも増大す
る。

【００４７】逆に、コイル６１への通電デューティ比を
小さくして上向きの電磁力を小さくすれば、その時点で
の二点間差圧ΔＰｄに基づく力では上下付勢力の均衡が
図れなくなる。このため、作動ロッド４５（弁体部４
６）が下動して連通路４３の開度が増加し、圧縮機の吐
出容量が減少する。その結果、冷媒循環回路における冷
媒流量が減少し、二点間差圧ΔＰｄも減少する。

【００４８】つまり、前記制御弁ＣＶは、コイル６１へ
の通電デューティ比によって決定された二点間差圧ΔＰ
ｄの制御目標（設定差圧）を維持するように、この二点
間差圧ΔＰｄの変動に応じて内部自律的に作動ロッド４
５（弁体部４６）を位置決めする構成となっている。ま
た、この設定差圧は、コイル６１への通電デューティ比
を調節することで外部から変更可能となっている。

【００４９】本実施形態においては次のような効果を奏
する。 （１）蒸発器３３での熱負荷の大きさに影響される吸入
圧力そのものを制御弁ＣＶの弁開度制御における直接の
指標とすることなく、冷媒循環回路における二つの圧力
監視点Ｐ１，Ｐ２間の差圧ΔＰｄを直接の制御対象とし
て圧縮機の吐出容量のフィードバック制御を実現してい
る。このため、蒸発器３３での熱負荷状況にほとんど影
響されることなく、外部制御によって応答性及び制御性
の高い吐出容量の増加減少制御を行なうことができる。

【００５０】（２）図７においては比較例の制御弁ＣＶ
Ｈを示す。同制御弁ＣＶＨと本実施形態の制御弁ＣＶと
の大きな相違点は、開放バネ６４がプランジャ室５４に
収容配置され、プランジャ５６を介して弁体部４６を弁
開方向に付勢している点である。従って、プランジャ５
６の形状は、プランジャ室５４内への開放バネ６４の収
容を許容するために、有底円筒状をなしている。このた
め、同プランジャ５６においてセンタポスト５３との対
向中央部には、開放バネ６４を収容するための大きな空
間（凹部）ができ、両者５３，５６間の磁路が狭くなっ
ている。これは、電磁アクチュエータ５１の生じる電磁
力が弱くなることにつながる。

【００５１】しかし、本実施形態の制御弁ＣＶにおいて
は、開放バネ６４が弁室４２に収容配置されており、同
開放バネ６４を直接受けなくともよいプランジャ５６の
形状の設定の自由度が増す。従って、プランジャ５６の
形状を有蓋円筒状とすることができ、同プランジャ５６
とセンタポスト５３との間の磁路を広くすることができ
る。このため、コイル６１に対する給電量が同じの場
合、電磁アクチュエータ５１に生じる電磁力が比較例よ
りも強くなり、少ない電力で所望の設定差圧の設定を行
うことができる。

【００５２】なお、前記ベローズバネ４８に開放バネ６
４の役目を兼ねさせることも可能ではある。しかし、同
開放バネ６４の役目をなすために、感圧部材４８の動作
特性（二点間差圧ΔＰｄの変動に応じた伸縮特性）の好
適な設定が困難となる。このため、ベローズバネ４８に
よる開放バネ６４の兼用は好ましい態様とはいえない。

【００５３】（３）弁体側バネ座（サークリップ６２）
は、弁体部４６とは別部材によって構成されている。従
って、弁体側バネ座を弁体部４６に一体形成する場合
（この態様も本発明の趣旨を逸脱するものではない）と
比較して、同弁体部４６を単純な円柱状とすることがで
き、その製作が容易となる。

【００５４】（４）弁体側バネ座はサークリップ６２に
よって構成されており、その弁体部４６に対する組み付
けを簡単に行い得る。 （５）作動ロッド４５の上端部は、連通路４３に摺動可
能に支持されている。作動ロッド４５の下端部はそれに
嵌合固定されたプランジャ５６を介して、収容筒５２の
内周面によって摺動可能に支持されている。ガイド孔５
７と作動ロッド４５との間には隙間が形成されている。

【００５５】つまり、バルブハウジング４１において作
動ロッド４５及びプランジャ５６からなる一体物の支持
は、その最上端と最下端の離れた二箇所において行われ
ている。従って、作動ロッド４５の中間部をガイド孔５
７によって摺動可能に支持させる場合と比較して、前記
一体物の支持が安定して行われ、同一体物の傾きを防止
してバルブハウジング４１との間での摺動抵抗を軽減で
きる。よって、制御弁ＣＶの動作特性（弁開度調節特
性）においてヒステリシスな傾向の発現を抑制できる。

【００５６】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 ・図３に示すように、上記実施形態の制御弁ＣＶを変更
し、給気通路２８の下流部を介して弁室４２をクランク
室１２に連通させるとともに、給気通路２８の上流部を
介して連通路４３を吐出室２２に連通させること。この
ようにすれば、隣接する第２圧力室５０と連通路４３と
の間の圧力差を小さくすることができ、ひいては両者４
３，５０間での圧力漏れを抑制できて、精度の高い吐出
容量制御を行い得る。

【００５７】また、図３の態様においては、弁体部４６
に対して連通路４３内の吐出圧力が、電磁アクチュエー
タ５１からの電磁力と対抗する方向に作用される。従っ
て、電磁アクチュエータ５１が、この連通路４３内の吐
出圧力に対抗して弁体部４６を全閉状態とするには、上
記実施形態の態様（図２参照）よりも強い電磁力を弁体
部４６に作用させなくてはならない。つまり、このよう
な構成において、上記実施形態の効果（２）で述べたよ
うにプランジャ５６の形状の設定の自由度が増すこと
（電磁力が増すこと）は、特に望ましいことである。

【００５８】・図４に示すように、弁室４２においてハ
ウジング側弁座６３の周囲に小径部６５を設け、同小径
部６５の内径を開放バネ６４の外径程度とすること。こ
のようにすれば、開放バネ６４の上端部が小径部６５に
よって保持され、同開放バネ６４がバルブハウジング４
１の軸線と交差方向にずれ動くことを防止できる。従っ
て、開放バネ６４が、サークリップ６２及びハウジング
側バネ座６３から外れることを防止できる。特に開放バ
ネ６４の上端部がハウジング側バネ座６３から外れるの
を防止できることは、同端部が連通路４３と弁室４２と
の間でのガス流通の妨げになることつまり吐出容量制御
の妨げになることの防止につながる。

【００５９】・図５に示すように、図４の態様において
小径部６５の内周面をハウジング側バネ座６３側に小径
となるテーパ状とすること。このようにすれば、バルブ
ハウジング４１に対する開放バネ６４の組み込み時にお
いて、同開放バネ６４の上端部が小径部６５のテーパ面
によってハウジング側バネ座６３へ案内され、この組み
込み作業を容易に行い得る。

【００６０】・図６に示すように、開放バネ６４として
ハウジング側バネ座６３に向かって大径となる円錐バネ
を用いること。このようにすれば、弁室４２内を複雑な
形状（小径部６５）としなくとも開放バネ６４の安定性
が増し、図４の態様と同様な効果を奏することができ
る。

【００６１】・第１圧力監視点Ｐ１を、蒸発器３３と吸
入室２１とを含む両者間の吸入圧力領域に設定するとと
もに、第２圧力監視点Ｐ２を同じ吸入圧力領域において
第１圧力監視点Ｐ１の下流側に設定すること。

【００６２】・第１圧力監視点Ｐ１を、吐出室２２と凝
縮器３１とを含む両者間の吐出圧力領域に設定するとと
もに、第２圧力監視点Ｐ２を蒸発器３３と吸入室２１と
を含む両者間の吸入圧力領域に設定すること。

【００６３】・第１圧力監視点Ｐ１を、吐出室２２と凝
縮器３１とを含む両者間の吐出圧力領域に設定するとと
もに、第２圧力監視点Ｐ２をクランク室１２に設定する
こと。或いは、第２圧力監視点Ｐ２をクランク室１２に
設定するとともに、第1圧力監視点Ｐ１を、蒸発器３３
と吸入室２１とを含む両者間の吸入圧力領域に設定する
こと。つまり、圧力監視点Ｐ１，Ｐ２は、上記実施形態
のように、冷媒循環回路の主回路である冷凍サイクル
（外部冷媒回路３０（蒸発器３３）→吸入室２１→圧縮
室２０→吐出室２２→外部冷媒回路３０（凝縮器３
１））へ設定すること、さらに詳述すれば冷凍サイクル
の高圧領域及び／又は低圧領域に設定することに限定さ
れるものではなく、冷媒循環回路の副回路として位置付
けられる、容量制御用の冷媒回路（給気通路２８→クラ
ンク室１２→抽気通路２７）を構成する、中間圧力領域
としてのクランク室１２に設定しても良い。

【００６４】・制御弁ＣＶを、給気通路２８ではなく抽
気通路２７の開度調節によりクランク室１２の内圧を調
節する、所謂抜き側制御弁としても良い。 ・ワッブル式の容量可変型圧縮機の制御弁において具体
化すること。

【００６５】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記容量可変型圧縮機は斜板式であって、制御室
は斜板を収容するクランク室である請求項１〜８のいず
れかに記載の制御弁。

【００６６】（２）前記二つの圧力監視点において、一
方は冷媒循環回路の吐出圧力領域に設定されており、他
方は同じ吐出圧力領域において一方よりも下流側に設定
されている請求項１〜８又は前記（１）のいずれかに記
載の制御弁。

【００６７】（３）前記小径部の内周面は、ハウジング
側バネ座に向かって小径となるテーパ状に形成されてい
る請求項４に記載の制御弁。 （４）前記空調装置は車両用であって、容量可変型圧縮
機は車両の走行駆動源に動力伝達機構を介して作動連結
されており、同動力伝達機構はクラッチレスタイプであ
る請求項１〜８、前記（１）〜（３）のいずれかに記載
の制御弁。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、容
量可変型圧縮機の吐出容量の制御性や応答性を向上させ
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断面図。

【図２】 制御弁の断面図。

【図３】 別例の制御弁の断面図。

【図４】 別の別例の制御弁の要部拡大断面図。

【図５】 別の別例の制御弁の要部拡大断面図。

【図６】 別の別例の制御弁の要部拡大断面図。

【図７】 比較例の制御弁の断面図。

【符号の説明】

１２…制御室としてのクランク室、２１…吸入圧力領域
としての吸入室、２２…吐出圧力領域としての吐出室、
２７…抽気通路、２８…給気通路、４１…バルブハウジ
ング、４２…弁室、４６…弁体、４８…感圧機構を構成
する感圧部材、５１…設定差圧変更手段としての電磁ア
クチュエータ、６４…開放バネ、Ｐ１…第１圧力監視
点、Ｐ２…第２圧力監視点、ＣＶ…制御弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 和彦 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 橋本 友次 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 丹羽 正美 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 Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA27 BA02 BA13 CA02 CA03 CA13 CA29 DA25 DA43 DA47 EA13 EA33 EA38 EA42 3H076 AA06 BB32 CC05 CC12 CC20 CC84 CC85

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調装置の冷媒循環回路を構成するとと
   もに、制御室の圧力を調節することで吐出容量を変更可
   能な容量可変型圧縮機に用いられる制御弁において、 バルブハウジング内に形成され、前記容量可変型圧縮機
   の制御室と冷媒循環回路の吐出圧力領域とを連通する給
   気通路、又は制御室と冷媒循環回路の吸入圧力領域とを
   連通する抽気通路の一部を構成する弁室と、 前記弁室内に変位可能に収容され、給気通路又は抽気通
   路の開度を調節可能な弁体と、 前記弁室内に収容され、弁体を開放方向へ付勢する開放
   バネと、 前記冷媒循環回路に設定された二つの圧力監視点間の圧
   力差を検出可能であって、この二つの圧力監視点間の圧
   力差の変動に基づいて感圧部材が変位することで、同圧
   力差の変動を打ち消す側に容量可変型圧縮機の吐出容量
   が変更されるように弁体を動作させる感圧機構と、 前記弁体に付与する力を外部からの制御によって変更す
   ることで、感圧部材による弁体の位置決め動作の基準と
   なる設定差圧を変更可能な設定差圧変更手段とを備えた
   ことを特徴とする制御弁。
2. 【請求項２】 前記弁体において開放バネを受ける弁体
   側バネ座は、同弁体とは別部材によって構成されている
   請求項１に記載の制御弁。
3. 【請求項３】 前記弁体側バネ座は、弁体に外嵌固定さ
   れたサークリップによって構成されている請求項２に記
   載の制御弁。
4. 【請求項４】 前記弁室において、開放バネを受けるハ
   ウジング側バネ座の周囲には、同開放バネの端部を保持
   する小径部が形成されている請求項１〜３のいずれかに
   記載の制御弁。
5. 【請求項５】 前記弁室は給気通路の一部を構成し、同
   弁室は弁体によって開度調節される弁孔を介して吐出圧
   力領域に連通されている請求項１〜４のいずれかに記載
   の制御弁。
6. 【請求項６】 前記設定差圧変更手段は電磁アクチュエ
   ータよりなり、同電磁アクチュエータは、外部からの給
   電制御によって生じる電磁力を、プランジャ及び作動ロ
   ッドを介して弁体に付与する構成である請求項１〜５の
   いずれかに記載の制御弁。
7. 【請求項７】 前記弁室と、前記電磁アクチュエータに
   おいてプランジャを収容するプランジャ室とは、作動ロ
   ッドと同作動ロッドが挿通されるセンタポストとの隙間
   を介して連通されている請求項６に記載の制御弁。
8. 【請求項８】 前記電磁アクチュエータは、外部からの
   給電によって、作動ロッドが挿通されるセンタポストと
   プランジャとの間に弁閉方向の電磁吸引力を生じさせる
   構成である請求項６又は７に記載の制御弁。