JP2006144580A - 可変容量型圧縮機用の容量制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁孔の形成や弁孔を開閉する弁体を備えた往復体の製作が、従来よりも容易な可変容量型圧縮機用の容量制御弁の提供にある。
【解決手段】吐出圧領域に連通する第１ポートと制御圧室１６に連通する第２ポートを連絡する第１通路と、第２ポートと吸入圧領域に連通する第３ポートを連絡する第２通路と、第１通路に設けた第１弁孔５５と、第２通路に設けた第２弁孔５７と、第１弁孔５５を開閉する第１弁体及び第２弁孔５７を開閉する第２弁体を設けた往復体と、第１通路に設けられ、第１弁孔５５の開弁及び第２の弁孔５７の閉弁を行なう方向に往復体を移動させる感圧機構６７と、第１弁孔５５の閉弁及び第２弁孔５７の開弁を行なう方向に往復体を付勢するソレノイド７１を備え、往復体は第１弁孔５５又は第２弁孔５７に支持される第１軸部材８１と、ソレノイド７１の付勢を受けて第１軸部材８１に対して付勢する第２軸部材８２を有する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、例えば、車両空調装置に用いられる可変容量型圧縮機に適用され、前記圧縮機の吐出容量を可変制御する可変容量型圧縮機用の容量制御弁に関する。

一般的に、車両用空調装置等に用いられる圧縮機として、吐出容量を可変制御することができる可変容量型圧縮機（以下、単に「圧縮機」と呼ぶ）が知られている。
この種の圧縮機においては、駆動軸に対して傾斜可能な斜板が制御圧室に収容されている。
斜板は、制御圧室の圧力が高くなるにつれて駆動軸の軸線に対して直角に近づき（斜板の傾斜角度が小さくなる）、一方、制御圧室の圧力が低くなる場合には、駆動軸の軸線に近づくように（斜板の傾斜角度が大きくなる）斜板が傾斜する。
圧縮機が備えるピストンのストロークは、斜板の傾斜状態に応じて変化する。
例えば、制御圧室の圧力が高く斜板の傾斜が小さい場合には、ピストンのストロークは小さく、逆に、制御圧室の圧力が低く斜板の傾斜が大きい場合には、ピストンのストロークは大きい。
従って、ピストンのストロークが小さくなると吐出容量は少なくなり、またストロークが大きくなると吐出容量も大きくなる。

図７には圧縮機用の容量制御弁１００が示されている。
この容量制御弁１００は、吐出室から制御圧室へ供給する冷媒量と、制御圧室から吸入室へ導出する冷媒量を制御するための三方弁タイプの容量制御弁である。
この容量制御弁１００は、バルブハウジング１０１内に感圧室１０２、交流室１０３、排出室１０４が形成されている。
感圧室１０２と交流室１０３との間の隔壁１０１ａに第１弁孔１０５が形成され、交流室１０３と排出室１０４を隔絶する隔絶部材１０６には第２弁孔１０７が形成されている。
バルブハウジング１０１において感圧室１０２から一番離れた部位には、ソレノイド１０８が備えられている。
ソレノイド１０８は、バルブハウジング１０１に対して固定される固定鉄芯１０９と、固定鉄芯１０９に対して移動する可動鉄芯１１０と、電磁コイル１１１を備えている。
固定鉄芯１０９には挿通孔１０９ａが形成されており、挿通孔１０９ａには第１弁孔１０５及び第２弁孔１０７を貫く往復体としての軸部材１１２が挿通されている。
そして軸部材１１２の端部は可動鉄芯１１０に固定され、別の端部は感圧室１０２に達して感圧室１０２内の感圧機構１１５に接続されている。
軸部材１１２は第１弁孔１０５を閉じる第１弁体１１３と第２弁孔１０７を閉じる第２弁体１１４を備えている。
これらの弁体１１３、１１４は、基本的には第１弁体１１３が第１弁孔１０５を開くとき、第２弁体１１４が第２弁孔１０７を閉じ、第１弁孔１０５を閉じるとき、第２弁孔１０７を開くようにする弁体であるが、第１弁孔１０５と第２弁孔１０７が同時に閉じられる状態も存在する。
従って、軸部材１１２は固定鉄芯１０９の挿通孔１０９ａと第１弁孔１０５と第２弁孔１０７の３箇所で支持されることもある。

また、関連する技術として、特許文献１及び特許文献２には同種の容量制御弁が示されている。
特開平１１−２８０６６０号公報（第３−４頁、図１） 特開平１１−６２８４２号公報（第３−５頁、図１−図２）

容量制御弁では各弁孔と各弁体の精度が良くない場合、弁孔と弁体との間に間隙が生じ、吐出室等の吐出圧領域の冷媒が吸入室等の吸入圧領域に流出し、圧縮機の性能を低下させるおそれがある。
このため、従来の容量制御弁では支持される箇所は高精度に形成される必要があり、各弁孔間における同軸度や弁体間における同軸度が高精度に要求される。
ところが、三方弁タイプの容量制御弁では、往復体がバルブハウジングに対して３箇所以上で支持されることが回避できないという問題がある。
往復体が３箇所以上で支持されることは、往復体の同軸度を高い精度で実現することを難しくする。
このことは、軸部材の製作や弁孔の形成の容易化に対する大きな隘路となっている。
特に、当接する箇所が面接触を含む場合には、精度の高い同軸度を実現することはさらに困難となる。
また、特許文献１及び特許文献２には、上記の問題を解決する手段は具体的に開示されていない。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、弁孔の形成や弁孔を開閉する弁体を備えた往復体の製作が従来よりも容易な可変容量型圧縮機用の容量制御弁の提供にある。

上記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、吐出圧領域に連通する第１ポートと制御圧室に連通する第２ポートを連絡する第１通路と、前記第２ポートと吸入圧領域に連通する第３ポートを連絡する第２通路と、前記第１通路に設けた第１弁孔と、前記第２通路に設けた第２弁孔と、前記第１弁孔を開閉する第１弁体及び前記第２弁孔を開閉する第２弁体を設けた往復体と、前記第１通路に設けられ、前記吐出圧領域の圧力に応じて前記第１弁孔の開放及び前記第２弁孔の閉鎖を行なう方向に前記往復体を移動させる感圧機構と、前記第１弁孔の閉鎖及び前記第２弁孔の開放を行なう方向に前記往復体を付勢するソレノイドを備え、前記往復体は少なくとも前記第１弁孔、前記第２弁孔及び前記ソレノイドに支持されている可変容量型圧縮機用の容量制御弁であって、前記往復体は、前記第１弁体及び前記第２弁体を備える第１軸部材と、前記ソレノイドの付勢を受けて前記第１軸部材に対して付勢する第２軸部材を有し、該第１軸部材及び第２軸部材は２箇所以内で支持されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１弁孔を開閉する第１弁体及び前記第２弁孔を開閉する第２弁体を設けた往復体は第１軸部材と第２軸部材を有するが、前記第１弁体及び前記第２弁体を備える第１軸部材は第１弁孔及び前記第２弁孔にのみ接触する。
つまり、往復体としては分割されており、第１軸部及び第２軸部材が２箇所以内で支持されることになる。
第２軸部材とは別に第１軸部材の精度を考慮すればよいから、弁孔及び弁体の精度を高くすることが容易となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の可変容量圧縮機用の容量制御弁において、前記第１軸部材と前記第２軸部材との当接箇所は前記第２通路に含まれることを特徴とすることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、第１ポートと第２ポートの差圧、あるいは第１ポートと第３ポートの差圧により第１軸部材を常に第２軸部材へ付勢させることができるから、容量制御弁としての機能を維持することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の可変容量圧縮機用の容量制御弁において、前記第１ポートと前記ソレノイドが互いに最も離れた位置に設けられることを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、第２軸部材の第１軸部材に対する付勢力に対抗するように、吐出領域圧の第１ポートにより第１軸部材に対して第２軸部材側への付勢力を確実に得ることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の可変容量型圧縮機用の容量制御弁において、前記第１ポート、前記第２ポート、前記第３ポートが順番に配置されたことを特徴とする。

請求項４記載の発明よれば、第１ポートと第３ポートの間に第２ポートが配置されるから、第１ポートと第２ポートを連通する第１通路と、第２ポートと第３ポートを連通する第２通路とを、比較的容易に構成することができる。

この発明によれば、弁孔の形成や弁孔を開閉する弁体を備えた往復体の製作が、従来よりも容易な可変容量型圧縮機用の容量制御弁を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る可変容量型圧縮機用の容量制御弁（以下、単に「容量制御弁」と呼ぶ）を図１〜図３に基づいて説明する。
まず、実施形態に係る可変容量型圧縮機（以下、単に「圧縮機」と呼ぶ）の概要について説明する。
図１に示す圧縮機１０には、圧縮機１０の外殻であるハウジング１１が形成されているが、このハウジング１１は、複数のシリンダボア１２ａが形成されたシリンダブロック１２と、そのシリンダブロック１２の前部側に接合されるフロントハウジング１３と、シリンダブロック１２の後部側に接合されるリヤハウジング１４とから構成されている。
そして、フロントハウジング１３からリヤハウジング１４まで通される通しボルト１５の前後方向の締め付けにより、フロントハウジング１３、シリンダブロック１２及びリヤハウジング１４が一体的に固定され、ハウジング１１が形成される。

フロントハウジング１３には、制御圧室１６が後部側をシリンダブロック１２により閉鎖した状態にて形成されている。
そして、回転自在の駆動軸１７がその制御圧室１６を中央付近を貫通するように備えられており、この駆動軸１７はフロントハウジング１３に設けられるラジアル軸受１８と、シリンダブロック１２に設けられる別のラジアル軸受１９により支持されている。
この駆動軸１７の前部を支持するラジアル軸受１８の前方に、駆動軸１７の周面に亘って摺接する軸封機構２０が備えられている。
この軸封機構２０はリップシール部材等を有し、制御圧室１６内の冷媒がフロントハウジング１３と駆動軸１７の間から漏れ出すことを防止するものとなっている。

この実施形態における駆動軸１７の前端には、図示しない動力伝達機構を介して外部駆動源に連結されており、動力伝達機構は外部からの電気制御により動力の伝達又は遮断を選択することができる電磁クラッチ等のクラッチ機構としている。
なお、動力伝達機構はクラッチ機構に限らず、動力を常に伝達することが可能なベルトとプーリーとの組み合わせによるクラッチレス機構を採用してもよい。

前記制御圧室１６における駆動軸１７には、ラグプレート２１が一体回転可能に固着されている。
ラグプレート２１の後方における駆動軸１７には、容量変更機構２２を構成する斜板２３が、駆動軸１７の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。
斜板２３とラグプレート２１との間にはヒンジ機構２４が介在され、このヒンジ機構２４を介して斜板２３がラグプレート２１および駆動軸１７に対して、同期回転可能及び傾動可能に連結されている。

駆動軸１７におけるラグプレート２１と斜板２３との間にはコイルスプリング２５が巻装されているほか、コイルスプリング２５の押圧により後方へ付勢される摺動自在の筒状体２６が駆動軸１７に嵌挿されている。
斜板２３は、コイルスプリング２５の付勢力を受けた筒状体２６により常に後方、すなわち、斜板２３の傾斜角度が減少する方向へ向けて押圧される。
なお、斜板２３の傾斜角度とは、ここでは駆動軸１７と直交する面と斜板２２の面により成す角度を意味している。
斜板２３の前部にはストッパ部２３ａが突設され、図１に示すように、このストッパ部２３ａがラグプレート２１に当接することにより、斜板２３の最大傾斜位置が規制されるようになっている。斜板２３の後方における駆動軸１７には止め輪２７が取り付けられ、この止め輪２７の前方においてコイルスプリング２８が駆動軸１７に巻装されている。
このコイルスプリング２８の前部に当接することにより斜板２３の最小傾斜位置が規制されるようになっている。

前記シリンダブロック１２の各シリンダボア１２ａには、片頭型のピストン２９が夫々往復移動可能に収容され、これらのピストン２９の首部がシュー３０を介して斜板２３の外周に係留されている。
そして、駆動軸１７の回転に伴って斜板２３が回転運動されるとき、シュー３０を介して各ピストン２９が往復移動される。
一方、図１に示されるように、リヤハウジング１４の前部側とシリンダブロック１２の後部側は接合されているが、両者１４、１２との間には弁板３２と、弁体形成板３３、３４と、リテーナ３５が介装されている。
リヤハウジング１４は、シリンダブロック１２に接合される後部側のハウジングであるが、このリヤハウジング１４内の中心側には、吸入室３８が形成されており、吸入室３８は弁板３２に設けられる吸入ポート３６によりシリンダボア１２ａ内の圧縮室３１と連通されている。
また、リヤハウジング１４の外周側には、吐出室３９が形成されており、この吐出室３９と吸入室３８は隔壁１４ａにより隔絶されている。

弁板３２はシリンダボア１２ａにおいてピストン２９とともに圧縮室３１を形成するためのものであるが、リヤハウジング１４側の吸入室１４ａと連通する吸入ポート３６と、吐出室１４ｂと連通する吐出ポート３７を有している。
弁体形成板３３は、圧縮室３１及び吸入通路３８との間に介在される吸入弁（図示せず）を形成する吸入弁形成板であり、一方、弁体形成板３４は、吐出ポート３７及び吐出室３９との間に介在されるリード式の吐出弁３４ａを形成する吐出弁形成板である。
また、リテーナ３５は吐出弁３４ａの最大開度を規制するためのものである。

ところで、吸入室３８の冷媒はピストン２９の上死点位置から下死点位置への移動により、吸入ポート３６を及び吸入弁を介して圧縮室３１内に吸入されることになる。
圧縮室３１内に吸入された冷媒はピストン２９の下死点位置から上死点位置への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート３７及び吐出弁３４ａを介して吐出室３９へ吐出される。
斜板２３の傾斜角度は、斜板２３の遠心力に起因する回転運動のモーメント、ピストン２９の往復慣性力によるモーメント、冷媒の圧力によるモーメント等の各モーメントとの相互バランスに基づき決定される。
冷媒の圧力によるモーメントとは圧縮室３１内の圧力と、ピストン２９の背面に作用する制御圧室１６内の圧力との相関に基づいて発生するモーメントであり、制御圧室１６の圧力変動に応じて傾斜角度の増大方向又は減少方向に作用する。

次に、外部冷媒回路について説明する。
吸入室３８はリヤハウジング１４に形成された吸入通路４０を介して外部冷媒回路４２と接続されており、外部冷媒回路４２からの冷媒は吸入通路４０を通過して吸入室３８へ供給することができる。
この実施形態では、吸入室３８及び吸入通路４０は吸入圧領域に含まれる。
また、吐出室３９はリヤハウジング１４に形成された吐出通路４１を介して外部冷媒回路４２と接続されており、吐出室３９の冷媒を吐出通路４１を介して外部冷媒回路４２へ供給することができる。
外部冷媒回路４２は、冷媒から熱を奪う熱交換器４３と、膨張弁４４と、熱を冷媒に移す熱交換器４５を含む。
膨張弁４４は、熱交換機４５の出口側の冷媒温度の変動に対応して冷媒流量を制御する温度感知式自動膨張弁である。
外部冷媒回路４２において、吐出通路４１より下流側であって熱交換器４３よりも上流には、絞り４６が設けられている。
この実施形態では、説明の便宜上、吐出通路４１と絞り４６の間を吐出側上流回路４２ａ、絞り４６と熱交換器４３の間を吐出側下流回路４２ｂとする。
この実施形態では、吐出室３９と、吐出側上流回路４２ａと、吐出側下流回路４２ｂはいずれも吐出圧領域に含まれる。

この実施形態の圧縮機１０では、次に説明する容量制御弁５０を用いて制御圧室１６内の圧力を調節し、冷媒の圧力によるモーメントを適宜変更することで、斜板２３の傾斜角度を最小傾斜角度から最大傾斜角度との間の任意の角度に設定することを可能としている。

図１に示されるように、リヤハウジング１４内には三方弁タイプの容量制御弁５０が備えられている。
容量制御弁５０は図２に示されるように、主に、略筒状であって複数の室を持つバルブハウジング５１と、バルブハウジング５１に接続されるソレノイド７１と、第１弁体及び第２弁体を有する第１軸部材８１と、ソレノイド７１により付勢される第２軸部材８２と、第１軸部材８１を移動させる感圧機構６７を有する。

〔バルブハウジングについて〕
バルブハウジング５１内には、バルブハウジング５１の一方の端部側から、感圧室５２と、交流室５３と、排出室５４と３つの室が形成されている。
感圧室５２と交流室５３との間には第１弁孔５５が形成された隔壁５１ａが形成され、隔壁５１ａにより両室５２、５３は隔絶されている。
交流室５３と排出室５４との間には、第２弁孔５７が形成された隔絶部材５６が設置されており、隔絶部材５６により両室５３、５４は隔絶されている。
第１弁孔５５と第２弁孔５７は互いに同軸線に位置し、この実施形態では両弁孔５５、５７の径は同じとなっている。

バルブハウジング５１には、感圧室５２と吐出側下流回路４２ｂを連通する第１ポートとしての第１感圧室ポート５８と、交流室５３と制御圧室１６を連通する第２ポートとしての交流室ポート６０と、排出室５４と吸入室３８を連通する排出室ポート６１が形成されている。
さらに、感圧室５２の端部は第２感圧室ポート５９を有する端壁部材６２が取り付けられ、第２感圧室ポート５９は吐出側上流回路４２ａと感圧室５２を連通する。
バルブハウジング５１内には、第１感圧室ポート５８から第１弁孔５５を通じて交流室ポート６０に至る第１通路としての給気用通路と、交流室ポート６０から第２弁孔５７を通じて排出室ポート５４に至る第２通路としての抽気用通路が設定される。
第１感圧室ポート５８は通路６３を介して吐出側下流回路４２ｂと連通され、第２感圧室ポート５９は通路６４を介して吐出側上流回路４２ａと連通されている。
交流室ポート６０は通路６５を介して制御圧室１６と連通され、排出室ポート６１は通路６６を介して吸入室３８と連通されている。
因みに、吐出室３９と吐出側上流回路４２ａにおける冷媒の圧力が高く、吐出側下流回路４２ｂ、制御圧室１６、吸入室３８の順に冷媒の圧力が低くなる。ただし、最大容量運転時では制御圧室１６との圧力は等しくなっている。

〔感圧機構について〕
感圧室５２は感圧機構６７を収容する。
感圧機構６７は、感圧室５２を低圧室５２ａと高圧室５２ｂに区画形成するベローズ６８を備えている。
ベローズ６８の固定端は端壁部材６２に固定されており、ベローズ６８内は第２感圧室ポート５９と連通する高圧室５２ｂが形成されている。
ベローズ６８外は第１感圧室ポート５８と連通する低圧室５２ａが形成される。
ベローズ６８の可動端には可動部材６９が取り付けられ、可動部材６９と隔壁５１ａとの間には付勢部材としてコイルスプリング７０が介装されている。
コイルスプリング７０はベローズ６８が収縮する方向への付勢力を可動部材６９に付与する。
また、高圧室５２ｂと低圧室５２ａとの差圧はベローズ６８を伸長する方向への力を可動部材６９に付与する。
従って、可動部材６９はコイルスプリング７０の付勢力を越える力を生じる差圧が存在するときにベローズ６８を伸長させようとする力が生じる。

〔ソレノイドについて〕
排出室５４側となるバルブハウジング５１の端部、すなわち、他方の端部にはソレノイド７１が接続されている。
ソレノイド７１は排出室５４を臨む固定鉄芯７２を有し、固定鉄芯７２はバルブハウジング５１の他方の端部を封止している。
ソレノイド７１は固定鉄芯７２に対向する可動鉄芯７３と、固定鉄芯７２と可動鉄芯７３の回りを覆うように設けた電磁コイル７４を有している。
固定鉄芯７２は中心には第１弁孔５５及び第２弁孔５７の径よりも大きな径をする挿通孔７２ａが形成され、挿通孔７２ａの軸芯は両弁孔５５、５７の同軸線上に位置する。
固定鉄芯７２は電磁コイル７４へ対する電流供給による励磁により可動鉄芯７３を引き付ける。
ソレノイド７１は、制御部７５によるデューティ比に基づく電流供給制御（デューティ制御）を受ける。

〔第１軸部材及び第２軸部材について〕
次に、第１軸部材８１及び第２軸部材８２について説明する。
この実施形態では、互いに独立する第１軸部材８１及び第２軸部材８２により往復体が構成される。
第１軸部材８１は軸状の部材であり、交流室５３を含む第１弁孔５５と第２弁孔５７の間に配置され、バルブハウジング５１に対して摺動する。
第１軸部材８１の中間は、第１弁孔５５及び第２弁孔５７の径に対応する大径軸部８１ａが形成されている。
そして、大径軸部８１ａの両側に大径軸部８１ａの径よりも小径の小径軸部８１ｂが形成されており、さらに、大径軸部８１ａから小径軸部８１ｂへ向けて縮径するテーパ部８１ｃ、８１ｄが夫々形成されている。

ここでは、感圧室５２側のテーパ部を第１テーパ部８１ｃとし、他方のテーパ部を第２テーパ部８１ｄと表記する。
第１テーパ部８１ｃと大径軸部８１ａは、第１弁孔５５に出入りして第１弁孔５５を開閉する第１弁体に相当し、また、第２テーパ部８１ｄと大径軸部８１ａは、第２弁孔５７に出入りして第２弁孔５７を開閉する第２弁体に相当する。
基本的に、第１テーパ部８１ｃが第１弁孔５５を閉じるとき、第２テーパ部８１ｄは第２弁孔５７を開き、逆に、第１テーパ部８１ｃが第１弁孔５５を開くとき、第２テーパ部８１ｄは第２弁孔５７を閉じる関係にある。
但し、第１弁孔５５と第２弁孔５７が大径軸部８１ａの端部により同時に閉じられる状態が存在する。
従って、交流室５３における第１弁孔５５と第２弁孔５７との間の距離よりも、大径軸部８１ａの長さが僅かに大きく設定されている。
第１軸部材８１における第１弁孔５５側の端部は可動部材６９の外側面に当接し、第２弁孔５７側の端部は次に説明する第２軸部材８２の端面に排出室５４において当接する。

第２軸部材８２は軸状の部材であって、第１軸部材８１の径よりも大きな径が設定されている。
第２軸部材８２は固定鉄芯７２の挿通孔７２ａに挿通されて排出室５４を臨み、第２軸部材８２の一方の端部は第１軸部材８１の端部に当接し、他方の端部は可動鉄芯７３と接続されている。
このため、第２軸部材８２は電磁コイル７４の励磁による可動鉄芯７３の固定鉄芯７２側への移動に伴い、第１軸部材８１へ移動することができる。
排出室５４における第２軸部材８２にはバネ受体８３が固定されており、バネ受体８３と隔絶部材５６の間となるようにコイルスプリング８４が第２軸部材８２に備えられている。
このコイルスプリング８４は、可動鉄芯７３が電磁コイル７４の励磁による力を受けない場合に、第２軸部材８２をソレノイド７１側へ移動させることができる。
つまり、コイルスプリング８４はバネ受体８３を介して可動鉄芯７３を固定鉄芯７２から遠ざかる方向への付勢力を第２軸部材８２に付与する。

ところで、ソレノイド７１に対する電流供給制御は図１に示す制御部７５が行う。
具体的には、空調装置を作動させるスイッチ７６の操作により行なうが、スイッチ７６のオンによりソレノイド７１への電流を供給を行い、スイッチ７１のオフにより電流の供給を停止する。
制御部７５には室温設定器７７と室温センサ７８が電気的に接続されている。
室温設定器７７は目標室温を予め設定しておくことができる設定器であり、室温センサ７８は室温を検出するセンサである。
制御部７５は、空調装置が運転されている場合に、設定された目標室温と検出室温との温度差によりソレノイド７１に対する電流供給をする。

次に、この実施形態に係る容量制御弁５０の作動について図３に基づき説明する。
図３（ａ）は、空調装置のスイッチ７６がオンの状態であって、室温設定器７７において設定された目標室温と、室温センサ７８により検出された検出室温との温度差に応じた電流供給制御（デューティー比制御）が行なわれている状態を示している。
図３（ａ）は可動鉄芯７３が固定鉄芯７２に対して最も近づいた状態にある。
このとき、第２軸部材８２は、第１軸部材８１における第２テーパ部８１ｄを第２弁孔５７から離して交流室５３に位置させているほか、第１軸部材８１における第１テーパ部８１ｃを完全に第１弁孔５５へ入り込ませている。
従って、第１弁孔５５は第１弁体により閉じられ、第２弁孔５７は完全に開放された状態にある。
そして、吸入室３８の圧力は制御圧室１６内の圧力と等しくなっている。

この状態では、制御圧室１６内の冷媒は、交流室ポート６０から交流室５３、第２弁孔５７、排出室５４、排出室ポート６１へ至る抽気用通路（第２通路）を経て、吸入領域の一部である吸入室３８へ流出する。
また、このときの感圧室５２には吐出領域の冷媒が存在するが、第１弁孔５５は第１テーパ部８１ｃを含む大径軸部８１ａにより塞がれており、感圧室５２の冷媒が交流室５３に流入することはない。
つまり、制御圧室１６の冷媒が吸入室３８（吸入圧領域）へ流出することにより、制御圧室１６内の圧力が低下する。
制御圧室１６の圧力の低下は斜板２３の傾斜角度を最大となるように増大させ、圧縮機１０は最大容量運転を行なう。
この状態では第１軸部材８１は、その大径軸部８１ａが第１弁孔５５にのみ支持される状態となる。

図３（ｂ）は、圧縮機を低容量運転する状態を示している。
このとき、第２軸部材８２はコイルスプリング８４の付勢力を受け、可動鉄芯７３と固定鉄芯７２は最も離れることから、第１軸部材８１は第２軸部材８２による付勢力から解放される。
感圧室５２の圧力は、交流室５３及び排出室５４の圧力よりも大きいことから、第１軸部材８１は第１弁孔５５から第２弁孔５７へ向けて移動される。
つまり、可動鉄芯７３が固定鉄芯７２から離れる際には、第１軸部材８１も第２軸部材８２と同時に移動することになる。
換言すると、第１軸部材８１と第２軸部材８２は、移動の方向に関わらず常に一体的に移動する。
そして、第１軸部材８１の第２テーパ部８１ｄが第２弁孔５７に完全に入り込むと、第１テーパ部８１ｃが第１弁孔５５から完全に抜け出す。
従って、感圧室５２における低圧室５２ａの冷媒が第１弁孔５５を通じて交流室５３へ流出し、さらに交流室ポート６０及び通路６５を通じて制御圧室１６へ冷媒が供給される。
つまり、吐出下流回路４２ｂの冷媒が第１感圧室ポート５８と交流室ポート６０を結ぶ給気用通路を通じて制御圧室１６へ供給される。
高圧の冷媒が制御圧室１６へ供給されることにより、斜板２３の傾斜角度は最小となり、圧縮機は最小容量運転を行なう。
この状態では第１軸部材８１は、その大径軸部８１ａが第２弁孔５７にのみ支持される状態となる。

ところで、図３（ａ）の状態において、圧縮機１０の回転数が上昇すると、吐出側上流回路４２ａと、吐出側下流回路４２ｂにおける冷媒の流量が増大して、吐出側上流回路４２ａと吐出側下流回路４２ｂとの差圧が増大する。
吐出側上流回路４２ａと吐出側下流回路４２ｂとの差圧が増大すると感圧機構６７のベローズ６８が伸長する。
可動部材６９はベローズ６８の伸長により差圧の増大に応じて第１軸部材８１を第１弁孔５５から第２弁孔５７へ移動させる。
第１軸部材８１の第１テーパ部８１ｃが第１弁孔５５から抜け出すとともに、第２弁孔５７に第２テーパ部８１ｄを含む大径軸部８１が入り込む。
このため、感圧室５２から交流室５３へ冷媒が流出し、交流室５３の冷媒が制御圧室１６へ供給される。
つまり、吐出側下流回路４２ｂの冷媒が容量制御弁５０を通じて制御圧室１６へ供給されることになるから、制御圧室１６の圧力が上昇し、斜板２３の傾斜角度が減少し吐出容量が低下する。
なお、第１軸部材８１が第１弁孔５５から第２弁孔５７へ移動するとき、厳密には一時的に大径軸部８１ａが第１弁孔５５と第２弁孔５７を閉じる状態が存在する。
これは、第１弁体が第１弁孔５５を閉じるとともに第２弁体が第２弁体５７を閉じることを意味する。

他方、図３（ｂ）の状態において、圧縮機の回転数が低下すると、吐出側上流回路４２ａと、吐出側下流回路４２ｂにおける冷媒の流量が減少して、吐出側上流回路４２ａと吐出側下流回路４２ｂとの差圧が小さくなる。
吐出側上流回路４２ａと吐出側下流回路４２ｂとの差圧が小さくなると感圧機構６７のベローズ６８が収縮する。
可動部材６９はベローズ６８の収縮により差圧の増大に応じて第１軸部材８１を第２弁孔５７から第１弁孔５５へ移動させる。
第１軸部材８１の第２テーパ部８１ｄが第２弁孔５７から抜け出すとともに、第１弁孔５５に第１テーパ部８１ｃを含む大径軸部８１が入り込む。
このため、交流室５３から排出室５４へ冷媒が流出し、交流室５３の冷媒が吸入室３８へ供給される。
つまり、制御圧室１６の冷媒が容量制御弁５０を通じて吸入室３８へ供給されることになるから、制御圧室１６の圧力が低下し、斜板２３の傾斜角度が大きくなり圧縮機１０の吐出容量が増大する。

第１軸部材８１による第１弁孔５５及び第２弁孔５７の開閉は、ソレノイド７１の励磁力、コイルスプリング７０、８４の付勢力、感圧機構６７の付勢力等のバランスにより決定される。
ここでは弁孔５５、５７が完全に開閉された場合について説明したが、第１軸部材８１を移動させることにより、例えば第１弁孔５５に対する第１テーパ部８１ｃの位置を調整して、第１弁孔５５の開度を連続的に調整することができ、第２弁孔と第２テーパ部８１ｄについても同様である。
これにより、最大容量運転から最小容量運転の中間となる圧縮機１０の運転（中容量運転）が可能となる。

この実施形態に係る容量制御弁５０によれば以下の効果を奏する。
（１）第１軸部材８１は第１弁孔５５及び第２弁孔５７の少なくとも一方に支持され、第２軸部材８２は固定鉄芯７２の挿通孔７２ａを介して固定鉄芯７２に支持される。つまり、第１軸部材８１は３箇所以上で支持されることはない。このため、第１軸部材８１の製作及び各弁孔５５、５７の形成時には、両者の精度を互いに考慮して製作すればよい。また、第２軸部材８２は固定鉄芯７２に支持されるだけであるから、第２軸部材８２と固定鉄芯７２における挿通孔７２ａは両者の精度を互いに考慮して製作すればよい。つまり、第１軸部材８１と第２軸部材８２の精度は夫々別に考慮すればよい。このことは両者８１、８２の軸度を厳密に一致させる必要がなく、製作時において過度な加工精度は要求されない。
（２）第１軸部材８１と第２軸部材８２の当接箇所は、他室と比較して最も圧力の低い排出室５４内に位置するから、第１軸部材８１を第２軸部材８２と一体的に移動させることが比較的容易である。例えば、最も高い感圧室５２と次に高い交流室５３との差圧を利用することにより、第１軸部材８１を第１弁孔５５から第２弁孔５７へ向けて移動させることができる。感圧室５２と排出室５４の差圧を利用することもできる。なお、第２弁孔５７から第１弁孔５５への第１軸部材８１の移動は第２軸部材８２の付勢により行なわれる。

（３）第１感圧室ポート５８と連通する感圧室５２とソレノイド７１が互いに最も離れた位置に設けられているから、第２軸部材８２の第１軸部材８１に対する付勢力に対抗するように、吐出領域圧の第１感圧室ポート５８により第１軸部材８１に対して第２軸部材８２側への付勢力を確実に得ることができる。
（４）バルブハウジング５１に対し、第１感圧室ポート５８と連通する感圧室５２と、交流室ポート６０と連通する交流室５３と、排出室ポート６１と連通する排出室５４が順番に設けられているから、感圧室５２と排出室５４との間に交流室５３が配置されることになり、第１感圧室ポート５８と交流室ポート６０を連通する第１通路と、交流室ポート６０と排出室ポート６１を連通する第２通路とを比較的容易に構成することができる。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態に係る容量制御弁について図４及び図５に基づき説明する。
この実施形態の容量制御弁９０は、第１の実施形態に係る容量制御弁５０と一部共通する。
従って、第１の実施形態と共通又は類似する要素については符号を共通して用い、第１の実施形態の説明を援用する。

図４に示される容量制御弁９０の往復体は、先の実施形態と同様に、互い独立する第１軸部材９１と第２軸部材９２とから構成される。
第１軸部材９１は第１弁体及び第２弁体が形成されている。
第１軸部材９１は大径軸部９１ａと、大径軸部９１ａの両側（第２軸部材９２側と感圧室５２側）の中径軸部９１ｂ、９１ｃと、中径軸部９１ｂの感圧室５２側の小径軸部９１ｄを有している。
小径軸部９１ｄと中径軸部９１ｂとの間には縮径する第１テーパ部９１ｅが形成されている。
第１テーパ部９１ｅ及び中径軸部９１ｂは第１弁体として第１弁孔５５に出入りすることができる。
つまり、中径軸部９１ｂが第１弁孔５５に入り込むことにより第１弁孔５５は閉弁される。

大径軸部９１ａと中径軸部９１ｂとの間には縮径する第２テーパ部９１ｆが形成されている。
第２テーパ部９１ｆと大径軸部９１ａにより第２弁孔５７に対する第２弁体が構成されている。
この実施形態では、感圧室５２と交流室５３を隔絶する隔壁５１ｂが形成され、隔壁５１ｂに第２弁孔５７が形成されている。
第２弁孔５７は、大径軸部９１ａが第２弁孔５７に入り込むことにより閉弁される。
第２弁体５７の大径軸部９１ａの径は、第１弁体の中径軸部９１ｂの径よりも大きく設定されており、つまり、第２弁孔５７の径は第１弁孔５５の径より大きくしている。
第１弁孔５５の径は、第１弁体の中径軸部９１ｂとほぼ同径と言え、同様に、第２弁孔５７の径も第２弁体の大径軸部９１ａとほぼ同径と言える。

この実施形態では固定鉄芯７２が排出室９３を臨まない構造となっている。
つまり、交流室５３とソレノイド７１との間に２つの空間が形成されている。
交流室５３側の空間が排出室９３であり、ソレノイド７１側の空間は通路９５を介して交流室５３と連通される連通室９４である。
排出室５３と連通室９４とはバルブハウジング５１の別の隔壁５１ｃに隔絶されている。
隔壁５１ｃは挿通孔９６が形成され、第２軸部材９２の端部は挿通孔９６に挿通される。
第２軸部材９２におけるバネ受体９７と隔壁５１ｃの間となるように、第２軸部材９２にコイルスプリング８４が備えられる。
交流室５３と排出室９３は第２弁孔５７により連通される。
なお、第１弁孔５５、第２弁孔５７、挿通孔９６は同軸に設定されている。

交流室５３の圧力により第１弁孔５５から第２弁孔５７へ向けた荷重が第１軸部材９１に働くが、連通室９４が交流室５３と連通されない場合（例えば、連通室９４が大気圧にある状態）、この荷重が第１軸部材９１を過度に移動させるおそれがある。
交流室５３と連通する連通室９４を設け、連通室９４を交流室５３の圧力とすれば、第第１軸部材９１における交流室５３の圧力により第１弁孔５５から第２弁孔５７へ向けた荷重を第２軸部材９２を介して相殺することが可能となる。
なお、前述した各弁体の径を異なるように設定した理由は、荷重は圧力と断面積に比例するから、この荷重を相殺するため必要な断面積を各弁体において得るためである。
このようにして、交流室５３の圧力に基づく第１弁孔及び第２弁孔の開度制御の不具合を排除することができる。

この実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１軸部材９１における第１弁孔５５側の端部は可動部材６９の外側面に当接し、第２弁孔５７側の端部は第２軸部材９２の端面に排出室９３において当接する。
この実施形態に係る容量制御弁では、第１軸部材９１は第１弁孔５５及び第２弁孔５７の少なくとも一方により支持される。
一方、第２軸部材９２は固定鉄芯７２の挿通孔７２ａと隔壁５１ｃの挿通孔９６の２箇所にて支持される。
なお、この実施形態の容量制御弁では図５（ａ）、（ｂ）に示すように往復体としての第１軸部材９１と第２軸部材９２が動作される。
図５（ａ）は最大容量運転を示し、図５（ｂ）は最小容量運転を示すが、第１軸部材９１及び第２軸部材９２の動作は、第１の実施形態における第１軸部材８１及び第２軸部材８２とほぼ同じである。
この実施形態の容量制御弁は先の実施形態の容量制御弁とほぼ同等の効果を有する。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の第１、第３の実施形態では、吐出圧領域の吐出側上流回路と吐出側下流回路の差圧に基づく感圧機構を有した容量制御弁（流量差圧感圧タイプ）としたが、例えば、吐出圧領域と吸入領域との差圧に基づく感圧機構を有する容量制御制御弁（ＤＳ差圧タイプ）、あるいは、吐出圧領域と制御圧領域との差圧に基づく感圧機構を有する容量制御弁（ＤＣ差圧タイプ）に本発明を適用することも可能である。この場合、感圧室、交流室、排出室の配置に応じて、冷媒の通路又は必要な室を容量制御弁に付加することが好ましい。
○ 上記の第１の実施形態では、互いに当接する第１軸部材と第２軸部材の当接端を夫々平面としたが、例えば、図６に示す第１軸部材８１と第２軸部材８２としてもよい（便宜上、符号は一部共通とする）。図６に示す第２軸部材８２の端部（第１軸部材８１側）には、テーパ面を有するすり鉢状凹部８２ａが設けられている。第１軸部材８１の端部（第２軸部材８２側）は、すり鉢状凹部８２ａに対して挿入可能な半球状に形成されている。このため、第２軸部材８２が第１軸部材８１を付勢するとき、第１軸部材８１の半球状の端部はすり鉢状凹部８２ａの中心へ案内される。つまり、第２軸部材８２のすり鉢状凹部８２ａと第１軸部材８１の半球状の端部は、両軸部材８１、８２の同軸状態を図る調芯効果を奏する。なお、両軸部材８１、８２の端部は、両軸部材８１、８２の調芯を実現できる構成であれば、すり鉢状凹部８２ａや半球状の端部に限定されず、また、第２の実施形態の第１軸部材９１と第２軸部材９２に適用してもよい。
○ 上記の第１の実施形態では、第１軸部材における第２テーパ部側の小径軸部と第２軸部材の端部が当接し、この当接箇所が排出室に位置するとしたが、例えば、第２テーパ部と小径軸部との間を第１軸部材と第２軸部材の当接箇所とし、小径軸部を第２軸部材の一部とするようにしてよい。また、第２の実施形態でも第２テーパ部と中径軸部との間を第１軸部材の当接箇所とし、中径軸部を第２軸部材の一部とするようにしてもよい。少なくとも、第１軸部材と第２軸部材の当接箇所が交流室からソレノイド側（排出室又は連通室）の範囲に常に位置すればよい。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、各テーパ部が弁体の一部を構成したが、テーパ部に限定する趣旨ではなく、例えば、スプールタイプの弁体としてもよい。

第１の実施形態に係る圧縮機の概要を示す断面図である。 第１の実施形態に係る容量制御弁の縦断面図である。 第１の実施形態に係る容量制御弁の作動を説明する要部断面図である。 第２の実施形態に係る容量制御弁の縦断面図である。 第２の実施形態に係る容量制御弁の作動を説明する要部断面図である。 第１実施形態の変形例に係る第１軸部材と第２軸部材との当接箇所を示す要部断面図である。 従来の容量制御弁の概要を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 圧縮機
１６ 制御圧室
２３ 斜板
３１ 圧縮室
３８ 吸入室
３９ 吐出室
４０ 吸入通路
４１ 吐出通路
４２ 外部冷媒回路
５０、９０、１００ 容量制御弁
５２、１０２ 感圧室
５３、１０３ 交流室
５４、９３、１０４ 排出室
５５、１０５ 第１弁孔
５７、１０７ 第２弁孔
６７、１１５ 感圧機構
７１、１０８ ソレノイド
８１、９１ 第１軸部材
８１ｃ、９１ｅ 第１テーパ部
８１ｄ、９１ｆ 第２テーパ部
８２、９２ 第２軸部材
８２ａ すり鉢状凹部
９４ 連通室
９５ 通路

Claims (4)

1. 吐出圧領域に連通する第１ポートと制御圧室に連通する第２ポートを連絡する第１通路と、前記第２ポートと吸入圧領域に連通する第３ポートを連絡する第２通路と、前記第１通路に設けた第１弁孔と、前記第２通路に設けた第２弁孔と、前記第１弁孔を開閉する第１弁体及び前記第２弁孔を開閉する第２弁体を設けた往復体と、前記第１通路に設けられ、前記吐出圧領域の圧力に応じて前記第１弁孔の開放及び前記第２弁孔の閉鎖を行なう方向に前記往復体を移動させる感圧機構と、前記第１弁孔の閉鎖及び前記第２弁孔の開放を行なう方向に前記往復体を付勢するソレノイドを備え、前記往復体は少なくとも前記第１弁孔、前記第２弁孔及び前記ソレノイドに支持されている可変容量型圧縮機用の容量制御弁であって、
   前記往復体は、前記第１弁体及び前記第２弁体を備える第１軸部材と、前記ソレノイドの付勢を受けて前記第１軸部材に対して付勢する第２軸部材を有し、該第１軸部材及び第２軸部材は２箇所以内で支持されていることを特徴とする可変容量型圧縮機用の容量制御弁。
2. 前記第１軸部材と前記第２軸部材との当接箇所は前記第２通路に含まれることを特徴とする請求項１記載の可変容量型圧縮機用の容量制御弁。
3. 前記第１ポートと前記ソレノイドが互いに最も離れた位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の可変容量型圧縮機用の容量制御弁。
4. 前記第１ポート、前記第２ポート、前記第３ポートが順番に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の可変容量型圧縮機用の容量制御弁。

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