JP2009079530A - Capacity control valve and variable capacity compressor using the same - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacity control valve capable of remarkably enlarging an inlet pressure control range, and a variable capacity compressor using the same. <P>SOLUTION: This capacity control valve comprises a valve element for opening and closing a communication path for making at least either of a suction chamber and a discharge chamber of a variable capacity compressor communicate with a crank chamber, a bellows assembly 305 for controlling to open and close the valve element according to the pressure of the suction chamber or the crank chamber by being coupled to the valve element, and a solenoid for applying an electromagnetic force to the valve element. The bellows assembly 305 comprises a bellows 305a and a compression coil spring 305e arranged at the periphery of the bellows 305a so as to energize the bellows 305a in a direction for stretching the bellows 305a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両エアコンシステムに使用される可変容量圧縮機の容量制御弁に関する。   The present invention relates to a capacity control valve for a variable capacity compressor used in a vehicle air conditioner system.

例えば車両エアコンシステムに用いられる往復動型の可変容量圧縮機は、ハウジングを備え、ハウジングの内部には吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されている。クランク室内を延びる駆動軸には斜板が傾動可能に連結され、斜板を含む変換機構は、駆動軸の回転をシリンダボア内に配置されたピストンの往復運動に変換する。ピストンの往復運動は、吸入室からシリンダボア内への作動流体の吸入、吸入した作動流体の圧縮及び圧縮された作動流体の吐出室への吐出工程を実行する。   For example, a reciprocating variable displacement compressor used in a vehicle air conditioner system includes a housing, and a discharge chamber, a suction chamber, a crank chamber, and a cylinder bore are defined in the housing. A swash plate is tiltably connected to a drive shaft extending in the crank chamber, and a conversion mechanism including the swash plate converts the rotation of the drive shaft into a reciprocating motion of a piston disposed in the cylinder bore. The reciprocating motion of the piston performs the steps of sucking the working fluid from the suction chamber into the cylinder bore, compressing the sucked working fluid, and discharging the compressed working fluid into the discharge chamber.

ピストンのストローク長、即ち圧縮機の吐出容量は、クランク室の圧力(制御圧力)を変化させることにより可変となる。吐出容量を制御するために、吐出室とクランク室とを連通する給気通路には容量制御弁が配置されるとともに、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路には絞りが配置されている。
容量制御弁は、例えば特許文献1に記載されているように、吸入室の圧力を受圧する感圧部材としてベローズを備え、ソレノイドによる弁体への付勢の他に、該ベローズによって受圧した吸入室の圧力に応じて弁体が付勢されて、吐出室からクランク室への作動流体の流入量を調整することで、吸入圧力を所定値に維持するように圧縮機の吐出容量をフィードバック制御する。
特開平11−107929号公報
The stroke length of the piston, that is, the discharge capacity of the compressor is variable by changing the pressure (control pressure) in the crank chamber. In order to control the discharge capacity, a capacity control valve is disposed in the air supply passage that communicates the discharge chamber and the crank chamber, and a throttle is disposed in the bleed passage that communicates the crank chamber and the suction chamber. .
As described in Patent Document 1, for example, the capacity control valve includes a bellows as a pressure-sensitive member that receives the pressure of the suction chamber, and in addition to urging the valve body by a solenoid, the suction received by the bellows The valve body is energized according to the chamber pressure, and the discharge volume of the compressor is feedback controlled so that the suction pressure is maintained at a predetermined value by adjusting the flow rate of the working fluid from the discharge chamber to the crank chamber. To do.
JP-A-11-107929

上記のように吸入圧力を制御対象とする吐出容量制御方法は、空調制御に適した制御方法であり広く採用されている。この吸入圧力制御において、例えば吐出容量を低減させるには、制御対象となる吸入圧力設定を高い値に変更すればよい。このような場合に、例えば熱負荷が大きく、かつ圧縮機の回転速度が低いと十分に吐出容量を低減できず、更には実際の吸入圧力が吸入圧力制御範囲を超えてしまうと、全く制御不能となるといった問題点がある。   As described above, the discharge capacity control method that controls the suction pressure is a control method suitable for air-conditioning control, and is widely adopted. In this suction pressure control, for example, in order to reduce the discharge capacity, the suction pressure setting to be controlled may be changed to a high value. In such a case, for example, if the heat load is large and the rotational speed of the compressor is low, the discharge capacity cannot be reduced sufficiently, and if the actual suction pressure exceeds the suction pressure control range, control is completely impossible. There is a problem that becomes.

現在実用化されているR134を冷媒とする可変容量圧縮機における吸入圧力制御では、例えば特許文献1の図2に示すような制御特性(ソレノイドの電流と吸入圧力との関係)である。この制御特性の容量制御弁では、吸入圧力制御範囲の上限が0.3〜0.4MPaGの範囲にあるので、熱負荷が大きい場合でも吐出容量制御を可能とするには大幅に吸入圧力制御範囲を拡大する必要がある。   The suction pressure control in the variable capacity compressor using R134 as a refrigerant that is currently in practical use has control characteristics (relationship between solenoid current and suction pressure) as shown in FIG. In the capacity control valve having this control characteristic, the upper limit of the suction pressure control range is in the range of 0.3 to 0.4 MPaG. Need to expand.

吸入圧力制御範囲を拡大する方法として、ソレノイドにより発生する電磁力を大きくすればよいが、大幅に制御範囲を拡大するためにはソレノイドの大型化が避けられず、実用的ではない。
また、吸入圧力制御範囲を拡大する別の方法としては、吸入圧力を感知するベローズの感圧面積(有効面積)を小さく設定することが考えられる。しかしながら、ベローズを挟んで吸入圧力と対抗するベローズの内部の基準圧力は真空または大気圧となっており内部にバネを配置する必要があり、またベローズの伸縮量を規制するストッパを設ける必要があることからも、ベローズの小型化には限界があった。
As a method of expanding the suction pressure control range, the electromagnetic force generated by the solenoid may be increased. However, in order to greatly expand the control range, the solenoid is inevitably increased in size and is not practical.
As another method for expanding the suction pressure control range, it is conceivable to set the pressure sensitive area (effective area) of the bellows for sensing the suction pressure small. However, the reference pressure inside the bellows that opposes the suction pressure across the bellows is vacuum or atmospheric pressure, and it is necessary to place a spring inside, and it is necessary to provide a stopper that regulates the amount of expansion and contraction of the bellows Therefore, there was a limit to downsizing the bellows.

また、感圧部材としてベローズの代わりにダイアフラムを使用することも考えられるが、ダイアフラムの感圧面積を小さく設定すると、ダイアフラムの寿命の関係からダイアフラムの変位量、つまり弁ストロークも小さくしなければならず、ダイアフラムを使用しても小型化には限界があった。
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、その目的の一つは、吸入圧力制御範囲を大幅に拡大できる容量制御弁及びこれを用いた可変容量圧縮機を提供することにある。
It is also conceivable to use a diaphragm instead of the bellows as a pressure-sensitive member. However, if the diaphragm pressure-sensitive area is set small, the displacement of the diaphragm, that is, the valve stroke must also be reduced due to the life of the diaphragm. Even if a diaphragm was used, there was a limit to downsizing.
The present invention has been made based on the above-described circumstances, and one of its purposes is to provide a capacity control valve capable of greatly expanding the suction pressure control range and a variable capacity compressor using the same.

上記の目的を達成するべく、本発明によれば、内部に吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構とを備え、前記クランク室の圧力を変化させることにより前記ピストンのストロークを調整して前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に排出する可変容量圧縮機に用いられる容量制御弁であって、前記吸入室及び前記吐出室の少なくともいずれか一方と前記クランク室とを連通する連通路を開閉する弁体と、前記弁体と連結することにより前記吸入室または前記クランク室の圧力に応じて前記弁体を開閉制御する感圧装置と、前記弁体または前記感圧装置に電磁力を作用させるソレノイドとを備え、前記感圧装置は、ベローズと、前記ベローズの周囲に配置され前記ベローズを伸長する方向に付勢する圧縮コイルバネとを備えたことを特徴とする容量制御弁が提供される(請求項1)。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a discharge chamber, a suction chamber, a crank chamber, and a cylinder bore are defined in the interior, a piston disposed in the cylinder bore, and rotatable in the housing. And a conversion mechanism including a variable swash plate element for converting rotation of the drive shaft into reciprocating motion of the piston, and changing the pressure in the crank chamber to change the stroke of the piston. Is a capacity control valve used in a variable capacity compressor that compresses the refrigerant sucked from the suction chamber into the cylinder bore and discharges it to the discharge chamber, and is at least one of the suction chamber and the discharge chamber A valve body that opens and closes a communication passage that communicates one side with the crank chamber, and a valve body that is connected to the valve body to respond to the pressure in the suction chamber or the crank chamber. A pressure-sensitive device that controls the opening and closing of the valve body, and a solenoid that applies an electromagnetic force to the valve body or the pressure-sensitive device. The pressure-sensitive device is disposed around the bellows and the bellows. A displacement control valve is provided, comprising a compression coil spring that urges in a direction in which the valve is extended.

好ましくは、前記ベローズの両端部に、前記ベローズの外径より大径の端部部材を配置し、前記圧縮コイルバネの両端を前記端部部材に挟持させる(請求項2)。
好ましくは、前記端部部材に、前記圧縮コイルバネを位置決めするガイド部を形成する(請求項3)。
好ましくは、前記ベローズの両端部を挟持する前記端部部材のうち少なくとも一方を、前記ベローズの端部を封止する封止部材とする(請求項4)。
Preferably, end members having a diameter larger than the outer diameter of the bellows are disposed at both ends of the bellows, and both ends of the compression coil spring are sandwiched between the end members.
Preferably, a guide portion for positioning the compression coil spring is formed on the end member.
Preferably, at least one of the end members sandwiching both ends of the bellows is a sealing member that seals the end of the bellows (Claim 4).

好ましくは、前記ベローズの両端部を挟持する前記端部部材のうち一方を、弁ハウジングに前記感圧装置を位置決めする位置決め部材とする(請求項5)。
好ましくは、前記弁体は、前記吐出室と前記クランク室とを連通する連通路に配置された弁孔を開閉し、前記感圧装置を前記弁孔の下流側の前記連通路途上に配置し、前記弁体が弁孔を閉じたときに規定される前記クランク室の圧力が作用する前記弁体のシール面積を、前記ベローズの有効面積と同一または近接して設定する(請求項6)。
Preferably, one of the end members sandwiching both end portions of the bellows is a positioning member for positioning the pressure sensitive device in a valve housing.
Preferably, the valve body opens and closes a valve hole disposed in a communication passage communicating the discharge chamber and the crank chamber, and the pressure sensing device is disposed in the communication passage on the downstream side of the valve hole. The sealing area of the valve body on which the pressure of the crank chamber defined when the valve body closes the valve hole is set equal to or close to the effective area of the bellows (Claim 6).

好ましくは、内部に吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構と、請求項1〜5のいずれかに記載の容量制御弁とを備え、前記クランク室の圧力を変化させることにより前記ピストンのストロークを調整して前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に排出することを特徴とする可変容量圧縮機が提供される(請求項7)。   Preferably, a housing having a discharge chamber, a suction chamber, a crank chamber, and a cylinder bore defined therein, a piston disposed in the cylinder bore, a drive shaft rotatably supported in the housing, and the drive shaft And a capacity control valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressure in the crank chamber is changed. A variable displacement compressor is provided in which the stroke of the piston is adjusted to compress the refrigerant sucked into the cylinder bore from the suction chamber and discharge the refrigerant into the discharge chamber (Claim 7).

本発明の請求項1の容量制御弁では、ベローズを伸長する方向に付勢する圧縮コイルバネがベローズの内部ではなく周囲に配置されるので、ベローズの有効面積を小さく設定でき、吸入圧力制御範囲を大幅に拡大することができる。
また、圧縮コイルバネの付勢力の作用する位置が外周側に移動し、ベローズの倒れが軽減され、ベローズの軸方向の収縮、伸長動作が安定して行える。さらに圧縮コイルバネの設計自由度を大きくすることができる。
In the capacity control valve according to the first aspect of the present invention, the compression coil spring for urging the bellows in the extending direction is arranged not in the bellows but in the periphery, so that the effective area of the bellows can be set small and the suction pressure control range can be set. It can be greatly enlarged.
In addition, the position where the urging force of the compression coil spring acts moves to the outer peripheral side, the falling of the bellows is reduced, and the bellows can be stably contracted and extended in the axial direction. Furthermore, the design freedom of the compression coil spring can be increased.

請求項2の容量制御弁では、ベローズの周囲に配置した圧縮コイルバネをベローズ組立体として一体化でき、容量制御弁の組立作業性を確保することができる。
請求項3の容量制御弁では、ガイド部により圧縮コイルバネの位置ずれがなくなり、ベローズの収縮、伸長動作の安定化を図ることができる。また、圧縮コイルばねの装着を容易にすることができる。
In the capacity control valve of the second aspect, the compression coil spring arranged around the bellows can be integrated as a bellows assembly, and assembly workability of the capacity control valve can be ensured.
In the capacity control valve according to the third aspect, the displacement of the compression coil spring is eliminated by the guide portion, and the contraction and extension operations of the bellows can be stabilized. In addition, the compression coil spring can be easily attached.

請求項4の容量制御弁では、ベローズの両端部を挟持する端部部材の少なくとも一方とベローズの端部を封止する封止部材とが兼用されるので、部品点数を低減でき、構造の簡略化を図ることができる。
請求項5の容量制御弁では、ベローズの両端部を挟持する端部部材のうち一方と弁ハウジングに感圧装置を位置決めする位置決め部材とが兼用されるので、部品点数を低減でき、構造の簡略化を図ることができる。
In the capacity control valve according to the fourth aspect, since at least one of the end members sandwiching the both ends of the bellows and the sealing member for sealing the end of the bellows are combined, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified. Can be achieved.
In the capacity control valve according to the fifth aspect, since one of the end members sandwiching the both end portions of the bellows and the positioning member for positioning the pressure sensitive device on the valve housing are combined, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified. Can be achieved.

請求項6の容量制御弁では、ベローズの有効面積を小さく設定することに伴って、弁体のシール面積も小さくなるので、弁体の開弁によって吐出室のガスが過大にクランク室に流入することが抑制されて、容量制御弁の流量調整が安定化する。
請求項7の可変容量圧縮機では、斜板の最小傾角で規定される最小ピストンストロークを非常に小さく設定でき容量制御範囲が大きく拡大可能であるので、容量制御弁による吸入圧力制御範囲の拡大による容量制御範囲の拡大効果を十分に発揮することができる。
In the capacity control valve according to the sixth aspect, as the effective area of the bellows is set to be small, the sealing area of the valve body is also reduced, so that the gas in the discharge chamber excessively flows into the crank chamber by opening the valve body. As a result, the flow rate adjustment of the capacity control valve is stabilized.
In the variable displacement compressor according to the seventh aspect, the minimum piston stroke defined by the minimum inclination angle of the swash plate can be set very small, and the capacity control range can be greatly expanded. Therefore, by the expansion of the suction pressure control range by the capacity control valve The expansion effect of the capacity control range can be sufficiently exhibited.

図1は、車両用空調システムの冷凍サイクルの概略構成を可変容量圧縮機の縦断面とともに示す図である。
図1に示すように、車両用空調システムの冷凍サイクル10は、作動流体としての冷媒(例えばR134a)が循環する循環路12を備える。循環路12には、冷媒の流動方向で順番に、可変容量圧縮機(以下、単に圧縮機100という)、放熱器(凝縮器)14、膨張器(膨張弁)16及び蒸発器18が介挿されている。圧縮機100は、冷媒の吸入工程、吸入した冷媒の圧縮工程及び圧縮した冷媒の吐出工程からなる一連のプロセスを行い、循環路12に冷媒を循環させる。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle of a vehicle air conditioning system together with a longitudinal section of a variable capacity compressor.
As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle 10 of the vehicle air conditioning system includes a circulation path 12 through which a refrigerant (for example, R134a) as a working fluid circulates. In the circulation path 12, a variable capacity compressor (hereinafter simply referred to as a compressor 100), a radiator (condenser) 14, an expander (expansion valve) 16, and an evaporator 18 are inserted in order in the refrigerant flow direction. Has been. The compressor 100 performs a series of processes including a refrigerant suction process, a suction refrigerant compression process, and a compressed refrigerant discharge process to circulate the refrigerant in the circulation path 12.

蒸発器18は、車両用空調システムの空気回路の一部をも構成しており、蒸発器18を通過する空気流は、蒸発器18内の冷媒によって気化熱を奪われて冷却される。
圧縮機100は、斜板式の可変容量圧縮機であり、複数のシリンダボア101aを備えたシリンダーブロック101と、シリンダーブロック101の一端に連結されたフロントハウジング102と、シリンダーブロック101の他端にバルブプレート103を介して連結されたリアハウジング104とを備えている。
The evaporator 18 also constitutes a part of the air circuit of the vehicle air conditioning system, and the air flow that passes through the evaporator 18 is cooled by removing the heat of vaporization by the refrigerant in the evaporator 18.
The compressor 100 is a swash plate type variable displacement compressor, and includes a cylinder block 101 having a plurality of cylinder bores 101a, a front housing 102 connected to one end of the cylinder block 101, and a valve plate at the other end of the cylinder block 101. And a rear housing 104 connected to each other through 103.

シリンダーブロック101とフロントハウジング102とによってクランク室105が規定され、クランク室105内を縦断して駆動軸106が延びている。駆動軸106は、クランク室105内に配置された環状の斜板107を貫通し、斜板107は、駆動軸106に固定されたロータ108と連結部109を介してヒンジ結合されている。従って、斜板107は、駆動軸106に沿って移動しながら傾動可能である。   A crank chamber 105 is defined by the cylinder block 101 and the front housing 102, and the drive shaft 106 extends vertically through the crank chamber 105. The drive shaft 106 passes through an annular swash plate 107 disposed in the crank chamber 105, and the swash plate 107 is hinged to a rotor 108 fixed to the drive shaft 106 via a connecting portion 109. Accordingly, the swash plate 107 can tilt while moving along the drive shaft 106.

ロータ108と斜板107との間には、駆動軸106の周囲に、斜板107を最小傾角に向けて付勢するコイルばね110が装着される一方、斜板107を挟んでコイルばね110の反対側、即ち斜板107とシリンダーブロック101との間には、駆動軸106の周囲に、斜板107を最大傾角に向けて付勢するコイルばね111が装着されている。
駆動軸106は、フロントハウジング102の外側に突出したボス部102a内を貫通して、その先端が外側まで延在している。駆動軸106とボス部102aとの間には、軸封装置112が挿入されており、フロントハウジング102の内部と外部とを遮断している。駆動軸106はラジアル方向及びスラスト方向にベアリング113、114、115、116によって回転自在に支持されている。駆動軸106は、ボス部102aから突出した先端にエンジン等の外部駆動源から駆動力が伝達されて、回転駆動される。
Between the rotor 108 and the swash plate 107, a coil spring 110 that urges the swash plate 107 toward the minimum inclination angle is mounted around the drive shaft 106, while the coil spring 110 is sandwiched between the rotor 108 and the swash plate 107. On the opposite side, that is, between the swash plate 107 and the cylinder block 101, a coil spring 111 that biases the swash plate 107 toward the maximum inclination angle is mounted around the drive shaft 106.
The drive shaft 106 passes through the boss portion 102a protruding to the outside of the front housing 102, and its tip extends to the outside. A shaft seal device 112 is inserted between the drive shaft 106 and the boss portion 102a to block the inside and the outside of the front housing 102 from each other. The drive shaft 106 is rotatably supported by bearings 113, 114, 115, and 116 in the radial direction and the thrust direction. The drive shaft 106 is rotationally driven by a driving force transmitted from an external drive source such as an engine to the tip protruding from the boss portion 102a.

シリンダボア101a内にはピストン117が配置され、ピストン117には、クランク室105内に突出したテール部が一体に形成されている。テール部に形成された凹所117a内には一対のシュー118が配置され、シュー118は斜板107の外周部に対し挟み込むように摺接している。従って、シュー118を介して、ピストン117と斜板107とは互いに連動し、駆動軸106の回転によりピストン117がシリンダボア101a内を往復動する。   A piston 117 is disposed in the cylinder bore 101a, and a tail portion protruding into the crank chamber 105 is formed integrally with the piston 117. A pair of shoes 118 is disposed in a recess 117a formed in the tail portion, and the shoes 118 are in sliding contact with the outer peripheral portion of the swash plate 107 so as to be sandwiched therebetween. Therefore, the piston 117 and the swash plate 107 are interlocked with each other via the shoe 118, and the piston 117 reciprocates in the cylinder bore 101a by the rotation of the drive shaft 106.

リアハウジング104には、吸入室119及び吐出室120が区画形成され、吸入室119は、バルブプレート103に設けられた吸入孔103aを介してシリンダボア101aと連通可能である。吐出室120は、バルブプレート103に設けられた吐出孔103bを介してシリンダボア101aと連通している。なお、吸入孔103a及び吐出孔103bは、図示しない吸入弁及び吐出弁によってそれぞれ開閉される。   A suction chamber 119 and a discharge chamber 120 are defined in the rear housing 104, and the suction chamber 119 can communicate with the cylinder bore 101 a through a suction hole 103 a provided in the valve plate 103. The discharge chamber 120 communicates with the cylinder bore 101a through a discharge hole 103b provided in the valve plate 103. The suction hole 103a and the discharge hole 103b are opened and closed by a suction valve and a discharge valve (not shown), respectively.

シリンダーブロック101の外側にはマフラ121が設けられている。マフラ121を構成するマフラケーシング122は、シリンダーブロック101に一体に形成されたマフラベース101bに図示しないシール部材を介して接合されている。マフラケーシング122及びマフラベース101bはマフラ空間123を規定し、マフラ空間123は、リアハウジング104、バルブプレート103及びマフラベース101bを貫通する吐出通路124を介して吐出室120と連通している。   A muffler 121 is provided outside the cylinder block 101. A muffler casing 122 constituting the muffler 121 is joined to a muffler base 101b formed integrally with the cylinder block 101 via a seal member (not shown). The muffler casing 122 and the muffler base 101b define a muffler space 123. The muffler space 123 communicates with the discharge chamber 120 via a discharge passage 124 that passes through the rear housing 104, the valve plate 103, and the muffler base 101b.

マフラケーシング122には吐出ポート122aが形成されるとともに、マフラ空間123には吐出通路124と吐出ポート122aとの間を遮るように逆止弁200が配置されている。具体的には、逆止弁200は、吐出通路124側の圧力とマフラ空間123側の圧力との圧力差に応じて開閉し、この圧力差が所定値より小さい場合閉作動する一方、所定値より大きい場合は開作動する。   A discharge port 122a is formed in the muffler casing 122, and a check valve 200 is disposed in the muffler space 123 so as to block between the discharge passage 124 and the discharge port 122a. Specifically, the check valve 200 opens and closes according to the pressure difference between the pressure on the discharge passage 124 side and the pressure on the muffler space 123 side, and closes when the pressure difference is smaller than a predetermined value. If larger, open.

吐出室120は、吐出通路124、マフラ空間123及び吐出ポート122aを介して循環路12の往路部分と連通可能であり、この連通は逆止弁200によって断続される。一方、吸入室119は、リアハウジング104に設けられた吸入ポート104aを介して循環路12の復路部分と連通している。
リアハウジング104には、容量制御弁300が接続されており、容量制御弁300は給気通路125(連通路)に介挿されている。給気通路125は、吐出室120とクランク室105との間を連通するように、その一部はリアハウジング104からバルブプレート103を経てシリンダーブロック101にまで亘っている。
The discharge chamber 120 can communicate with the forward portion of the circulation path 12 through the discharge passage 124, the muffler space 123, and the discharge port 122 a, and this communication is interrupted by the check valve 200. On the other hand, the suction chamber 119 communicates with the return path portion of the circulation path 12 via a suction port 104 a provided in the rear housing 104.
A capacity control valve 300 is connected to the rear housing 104, and the capacity control valve 300 is inserted in an air supply passage 125 (communication passage). A part of the air supply passage 125 extends from the rear housing 104 to the cylinder block 101 through the valve plate 103 so as to communicate between the discharge chamber 120 and the crank chamber 105.

一方、吸入室119は、クランク室105と抽気通路127を介して連通している。抽気通路127は、駆動軸106とベアリング115、116との隙間、空間128及びバルブプレート103に形成された固定オリフィス103cからなる。
また、吸入室119は、リアハウジング104に形成された感圧通路126を通じて、給気通路125とは独立して容量制御弁300に接続されている。
On the other hand, the suction chamber 119 communicates with the crank chamber 105 via the extraction passage 127. The extraction passage 127 includes a clearance between the drive shaft 106 and the bearings 115 and 116, a space 128, and a fixed orifice 103 c formed in the valve plate 103.
The suction chamber 119 is connected to the capacity control valve 300 independently of the air supply passage 125 through a pressure sensitive passage 126 formed in the rear housing 104.

図2は、本発明の第1実施形態に係る容量制御弁300の構造を示す断面図である。
図2に示すように、容量制御弁300は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニットとから構成されている。弁ユニットは、円筒状の弁ハウジング301を有し、内部に第1感圧室302、弁室303及び第2感圧室307が軸方向に順番に並んで形成されている。第1感圧室302は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301a及び給気通路125の下流側部分を介してクランク室105と連通している。第2感圧室307は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301e及び感圧通路126を介して吸入室119と連通している。弁室303は弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301b及び給気通路125の上流側部分を介して吐出室120と連通している。第1感圧室302と弁室303とは、弁孔301cを介して連通可能となっている。弁室303と第2感圧室307との間には、支持孔301dが形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the capacity control valve 300 according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the capacity control valve 300 includes a valve unit and a drive unit that opens and closes the valve unit. The valve unit includes a cylindrical valve housing 301, in which a first pressure sensing chamber 302, a valve chamber 303, and a second pressure sensing chamber 307 are formed in order in the axial direction. The first pressure sensing chamber 302 communicates with the crank chamber 105 through a communication hole 301 a formed in the outer peripheral surface of the valve housing 301 and a downstream portion of the air supply passage 125. The second pressure sensing chamber 307 communicates with the suction chamber 119 via a communication hole 301 e formed on the outer peripheral surface of the valve housing 301 and a pressure sensing passage 126. The valve chamber 303 communicates with the discharge chamber 120 via a communication hole 301 b formed in the outer peripheral surface of the valve housing 301 and an upstream portion of the air supply passage 125. The first pressure sensing chamber 302 and the valve chamber 303 can communicate with each other through a valve hole 301c. A support hole 301 d is formed between the valve chamber 303 and the second pressure sensing chamber 307.

第1感圧室302内には、ベローズ組立体305が配設されている。ベローズ組立体305は、弁ハウジング301の軸方向に変位可能に配置され、第1感圧室302内、即ちクランク室105内の圧力を受圧する感圧装置としての機能を有する。
弁室303内には、円柱状の弁体304が収容されている。弁体304は、外周面が支持孔301dの内周面に密接しつつ支持孔301d内を摺動可能であって、弁ハウジング301の軸線方向に移動可能である。弁体304の一端は弁孔301cを開閉可能であるとともに、他端は第2感圧室307内に突出している。
A bellows assembly 305 is disposed in the first pressure sensing chamber 302. The bellows assembly 305 is disposed so as to be displaceable in the axial direction of the valve housing 301, and has a function as a pressure sensing device that receives the pressure in the first pressure sensing chamber 302, that is, the crank chamber 105.
A cylindrical valve body 304 is accommodated in the valve chamber 303. The valve body 304 can slide in the support hole 301 d while the outer peripheral surface is in close contact with the inner peripheral surface of the support hole 301 d, and can move in the axial direction of the valve housing 301. One end of the valve body 304 can open and close the valve hole 301 c, and the other end protrudes into the second pressure sensing chamber 307.

弁体304の一端には、棒状の連結部306の一端が固定されている。連結部306は、他端がベローズ組立体305に当接可能に配置されており、ベローズ組立体305の変位を弁体304に伝達する機能を有する。
駆動ユニットは円筒状のソレノイドハウジング312を有し、ソレノイドハウジング312は弁ハウジング301の他端に同軸的に連結されている。ソレノイドハウジング312内には、ソレノイド314が収容されている。またソレノイドハウジング312内には、同心上に円筒状の固定コア310が収容され、固定コア310は、弁ハウジング301からソレノイド314の中央まで延びている。弁ハウジング301とは反対側の固定コア310の端部は筒状のスリーブ313によって囲まれて閉塞している。
One end of a rod-shaped connecting portion 306 is fixed to one end of the valve body 304. The other end of the connecting portion 306 is disposed so as to be able to contact the bellows assembly 305, and has a function of transmitting the displacement of the bellows assembly 305 to the valve body 304.
The drive unit has a cylindrical solenoid housing 312 that is coaxially connected to the other end of the valve housing 301. A solenoid 314 is accommodated in the solenoid housing 312. A concentric cylindrical fixed core 310 is accommodated in the solenoid housing 312, and the fixed core 310 extends from the valve housing 301 to the center of the solenoid 314. The end of the fixed core 310 on the side opposite to the valve housing 301 is surrounded and closed by a cylindrical sleeve 313.

固定コア310は、中央に挿通孔310aを有し、挿通孔310aの一端は第2感圧室307に開口している。また、固定コア310とスリーブ313の閉塞端との間には、円筒状の可動コア308が収容されている。
挿通孔310aには、ソレノイドロッド309が挿通され、ソレノイドロッド309の一端が弁体304に同軸的に圧入固定されている。ソレノイドロッド309の他端部は、可動コア308に形成された貫通孔に嵌合され、ソレノイドロッド309と可動コア308とは一体化されている。また、固定コア310と可動コア308との間には、可動コア308を固定コア310から離れる方向(開弁方向)に付勢する強制解放バネ311が備えられている。
The fixed core 310 has an insertion hole 310 a in the center, and one end of the insertion hole 310 a opens into the second pressure sensing chamber 307. A cylindrical movable core 308 is accommodated between the fixed core 310 and the closed end of the sleeve 313.
A solenoid rod 309 is inserted into the insertion hole 310a, and one end of the solenoid rod 309 is press-fitted and fixed coaxially to the valve body 304. The other end of the solenoid rod 309 is fitted into a through-hole formed in the movable core 308, and the solenoid rod 309 and the movable core 308 are integrated. A forced release spring 311 is provided between the fixed core 310 and the movable core 308 to urge the movable core 308 in a direction away from the fixed core 310 (valve opening direction).

可動コア308、固定コア310及びソレノイドハウジング312は磁性材料で形成され、磁気回路を構成する。スリーブ313は非磁性材料のステンレス系材料で形成されている。
ソレノイド314には、圧縮機100の外部に設けられた制御装置400が接続され、制御装置400から制御電流Iが供給されると、ソレノイド314は電磁力F(I)を発生する。ソレノイド314の電磁力F(I)は、可動コア308を固定コア310に向けて吸引し、弁体304に対して閉弁方向に作用する。
The movable core 308, the fixed core 310, and the solenoid housing 312 are formed of a magnetic material and constitute a magnetic circuit. The sleeve 313 is made of a non-magnetic stainless steel material.
A control device 400 provided outside the compressor 100 is connected to the solenoid 314. When the control current I is supplied from the control device 400, the solenoid 314 generates an electromagnetic force F (I). The electromagnetic force F (I) of the solenoid 314 attracts the movable core 308 toward the fixed core 310 and acts on the valve body 304 in the valve closing direction.

図3は、ベローズ組立体305の構造図である。
図3に示すように、ベローズ組立体305は、ベローズ305aと、ベローズ305aの一端側を封止してベローズ305aに溶接固定された端部部材305bと、ベローズ305aの他端側を封止してベローズ305aに溶接固定された封止部材305cと、封止部材305cにかしめ固定された端部部材305dと、ベローズ305aの外周において端部部材305bと端部部材305dとの間に配置された圧縮コイルバネ305eとから構成される。
FIG. 3 is a structural diagram of the bellows assembly 305.
As shown in FIG. 3, the bellows assembly 305 seals the bellows 305a, an end member 305b sealed at one end of the bellows 305a and welded to the bellows 305a, and the other end of the bellows 305a. The sealing member 305c welded to the bellows 305a, the end member 305d caulked to the sealing member 305c, and the end member 305b and the end member 305d on the outer periphery of the bellows 305a. And a compression coil spring 305e.

端部部材305b及び封止部材305cとベローズ305aとの溶接は真空中で行われ、したがってベローズ305aの内部は真空に保持されている。端部部材305b、封止部材305c、ベローズ305aは同系統の材料、例えば銅系材料で形成されている。
封止部材305cと端部部材305dとのかしめ部は、封止部材305c側に凹部が形成され、その凹部に端部部材305dの一部が塑性変形して入り込んで抜け止めとして機能している。
The welding of the end member 305b and the sealing member 305c and the bellows 305a is performed in a vacuum, and thus the inside of the bellows 305a is held in a vacuum. The end member 305b, the sealing member 305c, and the bellows 305a are formed of the same material, for example, a copper-based material.
The caulking portion between the sealing member 305c and the end member 305d has a recess formed on the sealing member 305c side, and a part of the end member 305d is plastically deformed into the recess to function as a retaining member. .

端部部材305bの一端側305b1は弁ハウジング301の端部の孔に圧入固定され、この圧入量を調整することによりベローズ組立体305が位置決めされる。また端部部材305bの他端305b2と封止部材305cの先端305c1とは、互いに当接することにより、ベローズ305aの過剰な収縮を規制するストッパ部を構成している。
圧縮コイルバネ305eの両端は、端部部材305b及び端部部材305dに夫々形成されたガイド部305b3、305d1に位置決めされ、ベローズ305aの外周部に接触することなく、ベローズ305aとほぼ同軸に配置されている。また、封止部材305cには、連結部306を受けるガイド部305c2が形成されている。
One end side 305b1 of the end member 305b is press-fitted and fixed in the hole at the end of the valve housing 301, and the bellows assembly 305 is positioned by adjusting the press-fitting amount. Further, the other end 305b2 of the end member 305b and the tip 305c1 of the sealing member 305c constitute a stopper portion that restricts excessive contraction of the bellows 305a by contacting each other.
Both ends of the compression coil spring 305e are positioned by guide portions 305b3 and 305d1 formed on the end member 305b and the end member 305d, respectively, and are arranged substantially coaxially with the bellows 305a without contacting the outer periphery of the bellows 305a. Yes. The sealing member 305c is formed with a guide portion 305c2 that receives the connecting portion 306.

本実施形態では、特に圧縮コイルバネ305eをベローズ305aの外側に配置している。このため、圧縮コイルバネ305eをベローズ305aの内部に配置する従来技術と比較して、圧縮コイルバネ305eの付勢力の作用する位置が外周側に移動し、ベローズ305aの倒れが低減され、ベローズ305aの収縮、伸長動作が安定して行われる。また、圧縮コイルバネ305eをベローズ305aの内部に配置する場合と比べ、スペース上の制約が減少され、圧縮コイルバネ305eの設計自由度が大きくなる。   In the present embodiment, in particular, the compression coil spring 305e is disposed outside the bellows 305a. For this reason, compared with the prior art in which the compression coil spring 305e is disposed inside the bellows 305a, the position where the urging force acts on the compression coil spring 305e moves to the outer peripheral side, the collapse of the bellows 305a is reduced, and the bellows 305a contracts. The decompression operation is performed stably. In addition, as compared with the case where the compression coil spring 305e is disposed inside the bellows 305a, space constraints are reduced, and the design freedom of the compression coil spring 305e is increased.

以下、容量制御弁300の制御特性について述べる。
容量制御弁300の弁体304に作用する力は、ソレノイド314による電磁力F(I)の他に、強制解放バネ311による付勢力fs、弁室303の圧力(吐出圧力Pd)による力、第1感圧室302の圧力(クランク圧力Pc)による力、第2感圧室307の圧力(吸入圧力Ps)による力及び圧縮コイルバネ305eによる付勢力Fbである。これらの関係は、ベローズ305aの有効受圧面積をSb、弁体304により遮蔽する弁孔301cの面積であるシール面積Sv、弁体304の円筒外周面の断面積Srとすると、式(1)で示される。なお、式(1)において、+が弁体304の閉弁方向、−が開弁方向を示す。
Hereinafter, control characteristics of the displacement control valve 300 will be described.
The force acting on the valve body 304 of the capacity control valve 300 includes, in addition to the electromagnetic force F (I) generated by the solenoid 314, the urging force fs generated by the forced release spring 311, the force generated by the pressure in the valve chamber 303 (discharge pressure Pd), These are the force due to the pressure in the first pressure sensing chamber 302 (crank pressure Pc), the force due to the pressure in the second pressure sensing chamber 307 (suction pressure Ps), and the biasing force Fb due to the compression coil spring 305e. When the effective pressure receiving area of the bellows 305a is Sb, the seal area Sv that is the area of the valve hole 301c shielded by the valve body 304, and the cross-sectional area Sr of the cylindrical outer peripheral surface of the valve body 304, Indicated. In equation (1), + indicates the valve closing direction of the valve body 304, and-indicates the valve opening direction.

Figure 2009079530
Figure 2009079530

本実施形態では、Sb=Sv=Srの関係が成立するように構成されている。更に、電磁力F(I)は、制御電流Iに略比例するように設計されており、F(I)=AIとおくと(Aは係数)、式(1)は以下の式(2)となる。そして、この式(2)を変形して、吸入圧力Psを求めると、以下の式(3)となる。   In the present embodiment, the relationship of Sb = Sv = Sr is established. Further, the electromagnetic force F (I) is designed to be substantially proportional to the control current I. When F (I) = AI (A is a coefficient), the equation (1) is expressed by the following equation (2): It becomes. Then, when the expression (2) is modified to obtain the suction pressure Ps, the following expression (3) is obtained.

Figure 2009079530
Figure 2009079530

したがって、式(3)に示すように、吸入圧力Psは、制御電流Iにより一義的に決まり、制御電流Iが増大すると吸入圧力Psが低下する制御特性となっている。
図4は、制御電流Iと吸入圧力Psとの関係を示すグラフである。
図4には、本実施形態では、例えば制御電流Iaである場合には吸入圧力Psaとなることが示されている。前述のようにベローズ305aの内側空間には圧縮コイルバネ305eが無いため、ベローズ305aの小型化(小径化)が可能となる。これによって、ベローズ有効面積Sbを小さく設定できる。したがって、図4に示すように、制御電流Iの最大値Imax、最小値Iminで規定される制御電流範囲における吸入圧力Psの制御範囲(最小値PsL〜最大値PsH’)を、ベローズ305aの内側空間には圧縮コイルバネ305eを配置した従来の容量制御弁での吸入圧力Psの制御範囲(最小値PsL〜最大値PsH)と比較して拡大することができる。
Therefore, as shown in Expression (3), the suction pressure Ps is uniquely determined by the control current I, and has a control characteristic in which the suction pressure Ps decreases as the control current I increases.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the control current I and the suction pressure Ps.
FIG. 4 shows that in the present embodiment, for example, when the control current Ia is used, the suction pressure Psa is obtained. As described above, since there is no compression coil spring 305e in the inner space of the bellows 305a, the bellows 305a can be reduced in size (smaller diameter). Thereby, the bellows effective area Sb can be set small. Therefore, as shown in FIG. 4, the control range (minimum value PsL to maximum value PsH ′) of the suction pressure Ps in the control current range defined by the maximum value Imax and the minimum value Imin of the control current I is set to the inside of the bellows 305a. The space can be expanded in comparison with the control range (minimum value PsL to maximum value PsH) of the suction pressure Ps in the conventional capacity control valve in which the compression coil spring 305e is disposed.

また、ベローズ305aの有効面積Sbと弁体シール面積Svを同等に設定する構造としているため、ベローズ有効面積Sbを小さく設定することに伴い、弁体シール面積Sv(弁孔面積)も小さくなる。これにより、弁体304の開弁によって吐出室120のガスが過大にクランク室105に流れ込むことが抑制されて、容量制御弁300の流量調整が安定化する。   Further, since the effective area Sb of the bellows 305a and the valve body seal area Sv are set to be equal to each other, the valve body seal area Sv (valve hole area) also decreases as the bellows effective area Sb is set smaller. As a result, the gas in the discharge chamber 120 is prevented from flowing excessively into the crank chamber 105 by opening the valve body 304, and the flow rate adjustment of the capacity control valve 300 is stabilized.

次に、容量制御弁300を用いた圧縮機100の制御動作について説明する。
例えば、ソレノイド314の制御電流Iを最大値Imaxとして可変容量圧縮機100を起動させると、起動直後は吸入圧力Psが所定値Psimaxより高く、ベローズ305が収縮して連結部306から離間し、ソレノイド314の電磁力に付勢されて弁体304が弁座に当接して弁孔301cを閉じる。
Next, the control operation of the compressor 100 using the capacity control valve 300 will be described.
For example, when the variable capacity compressor 100 is started with the control current I of the solenoid 314 set to the maximum value Imax, the suction pressure Ps is higher than the predetermined value Psimax immediately after the start, and the bellows 305 contracts and separates from the connecting portion 306, and the solenoid Energized by the electromagnetic force 314, the valve body 304 comes into contact with the valve seat and closes the valve hole 301c.

これにより、吐出ガス(冷媒)がクランク室105に導入されず、ピストン117が吸入冷媒を圧縮する際に発生するブローバイガスのみが抽気通路127を介してクランク室105から吸入室119に流れる。固定オリフィス103cの流路面積は、ブローバイガスを吸入室119に流すのに必要な最小流路面積に設定されており、クランク室105内のガスが速やかに吸入室119に排出され、この結果クランク圧力Pcが素早く低下して吸入圧力Psと略同等となり、斜板107の傾角が増大して圧縮機100は最大容量に維持される。   Accordingly, the discharge gas (refrigerant) is not introduced into the crank chamber 105, and only blow-by gas generated when the piston 117 compresses the suction refrigerant flows from the crank chamber 105 to the suction chamber 119 via the extraction passage 127. The flow passage area of the fixed orifice 103c is set to the minimum flow passage area necessary for flowing blow-by gas to the suction chamber 119, and the gas in the crank chamber 105 is quickly discharged to the suction chamber 119. The pressure Pc quickly decreases and becomes substantially equal to the suction pressure Ps, the inclination angle of the swash plate 107 increases, and the compressor 100 is maintained at the maximum capacity.

圧縮機100が最大容量運転されて吸入圧力Psが徐々に低下し、容量制御弁300で設定された所定値Psimaxまで低下すると、ベローズ305が伸張して連結部306と連結し、弁体304を移動させて弁孔301cを開く。したがって、吐出室120とクランク室105とが給気通路125を介して連通し、吐出ガスがクランク室105に導入される。クランク室105から吸入室119への流出量は固定オリフィス103cで制限されているので、吐出ガスのクランク室105への流入によってクランク圧力Pcが上昇する。そして、クランク圧力Pcと吸入圧力Psとの圧力差が所定値ΔPまで増加すると斜板107の傾角が減少して吐出容量が減少する。   When the compressor 100 is operated at the maximum capacity and the suction pressure Ps gradually decreases to a predetermined value Psimax set by the capacity control valve 300, the bellows 305 expands and connects to the connecting portion 306, and the valve body 304 is The valve hole 301c is opened by moving. Therefore, the discharge chamber 120 and the crank chamber 105 communicate with each other via the air supply passage 125, and the discharge gas is introduced into the crank chamber 105. Since the amount of outflow from the crank chamber 105 to the suction chamber 119 is limited by the fixed orifice 103c, the crank pressure Pc rises due to the inflow of the discharge gas into the crank chamber 105. When the pressure difference between the crank pressure Pc and the suction pressure Ps increases to a predetermined value ΔP, the inclination angle of the swash plate 107 decreases and the discharge capacity decreases.

吐出容量が減少して吸入圧力Psが上昇すると、ベローズ組立体305が収縮して弁体304が弁孔301cを閉じる方向に移動するため、クランク室105に導入される吐出ガス量が減少してクランク圧力Pcが低下する。そして、クランク圧力Pcと吸入圧力Psとの圧力差が所定値ΔPまで減少すると斜板107の傾斜角が増加して吐出容量が増加する。このような動作により、所定の吸入圧力Psaを維持するように弁体304の開度が調整されて吐出容量が制御される。   When the discharge capacity decreases and the suction pressure Ps increases, the bellows assembly 305 contracts and the valve body 304 moves in a direction to close the valve hole 301c, so that the amount of discharge gas introduced into the crank chamber 105 decreases. The crank pressure Pc decreases. When the pressure difference between the crank pressure Pc and the suction pressure Ps decreases to a predetermined value ΔP, the inclination angle of the swash plate 107 increases and the discharge capacity increases. By such an operation, the opening degree of the valve body 304 is adjusted so as to maintain the predetermined suction pressure Psa, and the discharge capacity is controlled.

次に、図5を用いて、本発明の第2実施形態を説明する。
図5は、第2実施形態に係るベローズ組立体405の構造図である。なお、第1実施形態のべローズ組立体305と同一の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
第2実施形態のベローズ組立体405は、第1実施形態のベローズ組立体305とストッパ部の構造が異なっている。詳しくは、第1実施形態の端部部材305dに相当する端部部材405dの外周端部が圧縮コイルバネ305eを覆うように端部部材405bに向かって円筒状に延びている。そして、その先端405d1が端部部材405bに当接することで、ベローズ305aの過剰な収縮を規制するストッパ部を構成している。これに伴い、封止部材405c及び端部部材405bをベローズ305a内に延ばす必要がなく、ベローズ305aの内径を更に小さくすることができる。したがって、ベローズ305aの有効面積Sbを更に小さく設定でき、吸入圧力Psの制御範囲を更に拡大することができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a structural diagram of a bellows assembly 405 according to the second embodiment. In addition, about the structure same as the bellows assembly 305 of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The bellows assembly 405 of the second embodiment is different from the bellows assembly 305 of the first embodiment in the structure of the stopper portion. Specifically, the outer peripheral end portion of the end member 405d corresponding to the end member 305d of the first embodiment extends in a cylindrical shape toward the end member 405b so as to cover the compression coil spring 305e. And the front-end | tip 405d1 contact | abuts to the edge part member 405b, and the stopper part which regulates the excessive shrinkage | contraction of the bellows 305a is comprised. Accordingly, it is not necessary to extend the sealing member 405c and the end member 405b into the bellows 305a, and the inner diameter of the bellows 305a can be further reduced. Therefore, the effective area Sb of the bellows 305a can be set smaller, and the control range of the suction pressure Ps can be further expanded.

また、端部部材405bには、ベローズ305a内の空間を外部と連通させる連通孔406が設けられている。このような構造とすることで、ベローズ305a内を真空にする必要がなく、ベローズ組立体405の製造性を格段に向上させることができる。このようにベローズ305a内を大気圧とすると、真空にした場合と比較して開弁方向に大気圧の力が作用するため、付勢力Fbを小さく設定して補正する。   The end member 405b is provided with a communication hole 406 that allows the space in the bellows 305a to communicate with the outside. With such a structure, the inside of the bellows 305a need not be evacuated, and the manufacturability of the bellows assembly 405 can be significantly improved. As described above, when the pressure inside the bellows 305a is set to atmospheric pressure, the force of atmospheric pressure acts in the valve opening direction as compared with the case where a vacuum is applied. Therefore, the biasing force Fb is set to be small and corrected.

なお、本発明は上述した第1実施形態に限定されることはなく、種々変形が可能である。
例えば、上記の実施形態において、端部部材305d、405dと封止部材305c、405cとの固定を、圧入、溶接またはねじ嵌合で行ってもよく、あるいは、端部部材305d、405dと封止部材305c、405cとを一体成形としてもよい。また、ガイド部305b3、305d1を溝形状にしてもよい。連結部306が当接するガイド部305c2、405c2を封止部材305c、405cとは別体の高硬度な部材で形成してもよい。
In addition, this invention is not limited to 1st Embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.
For example, in the above embodiment, the end members 305d and 405d and the sealing members 305c and 405c may be fixed by press-fitting, welding, or screw fitting, or the end members 305d and 405d are sealed. The members 305c and 405c may be integrally formed. Further, the guide portions 305b3 and 305d1 may have a groove shape. The guide portions 305c2 and 405c2 with which the connecting portion 306 abuts may be formed of a high hardness member that is separate from the sealing members 305c and 405c.

また、本発明は、ベローズ305aの外側に圧縮コイルバネ305eを配置した吸入圧力Psまたはクランク圧力Pcに応答して動作する全ての構造の容量制御弁が該当し、例えば、吸入圧力Psを感知するベローズを備えた容量制御弁、抽気通路127を開閉する容量制御弁、制御電流Iが増大すると制御吸入圧力が上昇する容量制御弁、吐出圧力Pdの影響を受ける吸入圧力制御特性を有する容量制御弁、あるいは強制解放バネ311の無い容量制御弁にも本発明を適用できる。   In addition, the present invention corresponds to a capacity control valve of any structure that operates in response to the suction pressure Ps or the crank pressure Pc in which the compression coil spring 305e is disposed outside the bellows 305a. A capacity control valve that opens and closes the bleed passage 127, a capacity control valve that increases the control suction pressure when the control current I increases, a capacity control valve that has a suction pressure control characteristic affected by the discharge pressure Pd, Alternatively, the present invention can be applied to a capacity control valve without the forced release spring 311.

圧縮機100としては、電磁クラッチを装着した可変容量圧縮機、クラッチレス可変容量圧縮機、揺動板式可変容量圧縮機を使用してもよい。あるいはモータにより駆動される可変容量圧縮機、抽気通路127の絞り要素として流量可変絞りや弁体で開閉制御する絞りを備えた可変容量圧縮機にも本発明を適用できる。
また、冷媒としては、R134aに限定されず、二酸化炭素やその他の新冷媒を使用してもよい。
As the compressor 100, a variable capacity compressor equipped with an electromagnetic clutch, a clutchless variable capacity compressor, or a swing plate type variable capacity compressor may be used. Alternatively, the present invention can be applied to a variable capacity compressor driven by a motor and a variable capacity compressor provided with a variable flow rate throttle or a throttle that is controlled to open and close by a valve body as a throttle element of the extraction passage 127.
Moreover, as a refrigerant | coolant, it is not limited to R134a, You may use a carbon dioxide and another new refrigerant | coolant.

車両用空調システムの冷凍サイクルの概略構成を可変容量圧縮機の縦断面とともに示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the refrigerating cycle of a vehicle air conditioning system with the longitudinal cross-section of a variable capacity compressor. 第1実施形態の容量制御弁の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the capacity | capacitance control valve of 1st Embodiment. 第1実施形態のベローズ組立体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bellows assembly of 1st Embodiment. 第1実施形態での制御電流と吸入圧力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the control current and suction pressure in 1st Embodiment. 第2実施形態のベローズ組立体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bellows assembly of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 圧縮機
300 容量制御弁
304 弁体
305 ベローズ組立体
305a ベローズ
314 ソレノイド
305e 圧縮コイルバネ
305b、305d、405b、405d 端部部材
305d1、305b3 ガイド部
305c 封止部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Compressor 300 Capacity control valve 304 Valve body 305 Bellows assembly 305a Bellows 314 Solenoid 305e Compression coil spring 305b, 305d, 405b, 405d End member 305d1, 305b3 Guide part 305c Sealing member

Claims (7)

内部に吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構とを備え、前記クランク室の圧力を変化させることにより前記ピストンのストロークを調整して前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に排出する可変容量圧縮機に用いられる容量制御弁であって、
前記吸入室及び前記吐出室の少なくともいずれか一方と前記クランク室とを連通する連通路を開閉する弁体と、前記弁体と連結することにより前記吸入室または前記クランク室の圧力に応じて前記弁体を開閉制御する感圧装置と、前記弁体または前記感圧装置に電磁力を作用させるソレノイドとを備え、
前記感圧装置は、ベローズと、前記ベローズの周囲に配置され前記ベローズを伸長する方向に付勢する圧縮コイルバネとを備えたことを特徴とする容量制御弁。
A housing in which a discharge chamber, a suction chamber, a crank chamber and a cylinder bore are defined, a piston disposed in the cylinder bore, a drive shaft rotatably supported in the housing, and rotation of the drive shaft And a conversion mechanism including a variable swash plate element that converts the reciprocating motion of the piston, and the stroke of the piston is adjusted by changing the pressure of the crank chamber, and the cylinder bore is sucked from the suction chamber. A capacity control valve used in a variable capacity compressor that compresses and discharges refrigerant into the discharge chamber,
A valve body that opens and closes a communication passage that communicates at least one of the suction chamber and the discharge chamber with the crank chamber, and the valve body is connected to the valve body according to the pressure in the suction chamber or the crank chamber. A pressure-sensitive device that controls opening and closing of the valve body, and a solenoid that applies an electromagnetic force to the valve body or the pressure-sensitive device,
The pressure-sensitive device includes a bellows and a compression coil spring that is disposed around the bellows and biases the bellows in a direction in which the bellows extends.
前記ベローズの両端部に、前記ベローズの外径より大径の端部部材が配置され、前記圧縮コイルバネの両端は前記端部部材に挟持されていることを特徴とする請求項1に記載の容量制御弁。   2. The capacity according to claim 1, wherein end members having a diameter larger than an outer diameter of the bellows are disposed at both ends of the bellows, and both ends of the compression coil spring are sandwiched between the end members. Control valve. 前記端部部材に、前記圧縮コイルバネを位置決めするガイド部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の容量制御弁。   The capacity control valve according to claim 2, wherein a guide portion for positioning the compression coil spring is formed on the end member. 前記ベローズの両端部を挟持する前記端部部材のうち少なくとも一方は、前記ベローズの端部を封止する封止部材であることを特徴とする請求項2または3に記載の容量制御弁。   4. The capacity control valve according to claim 2, wherein at least one of the end members sandwiching both ends of the bellows is a sealing member that seals the end of the bellows. 前記ベローズの両端部を挟持する前記端部部材のうち一方は、弁ハウジングに前記感圧装置を位置決めする位置決め部材であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の容量制御弁。   5. The capacity control valve according to claim 2, wherein one of the end members sandwiching both ends of the bellows is a positioning member that positions the pressure-sensitive device in a valve housing. . 前記弁体は、前記吐出室と前記クランク室とを連通する連通路に配置された弁孔を開閉し、前記感圧装置は前記弁孔の下流側の前記連通路途上に配置され、前記弁体が弁孔を閉じたときに規定される前記クランク室の圧力が作用する前記弁体のシール面積は、前記ベローズの有効面積と同一または近接して設定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の容量制御弁。   The valve body opens and closes a valve hole disposed in a communication passage communicating the discharge chamber and the crank chamber, and the pressure sensitive device is disposed in the communication passage on the downstream side of the valve hole, The seal area of the valve body on which the pressure of the crank chamber, which is defined when the body closes the valve hole, is set equal to or close to the effective area of the bellows. The capacity control valve according to any one of 1 to 5. 内部に吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構と、請求項1〜6のいずれかに記載の容量制御弁とを備え、前記クランク室の圧力を変化させることにより前記ピストンのストロークを調整して前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に排出することを特徴とする可変容量圧縮機。   A housing having a discharge chamber, a suction chamber, a crank chamber, and a cylinder bore defined therein, a piston disposed in the cylinder bore, a drive shaft rotatably supported in the housing, and rotation of the drive shaft A conversion mechanism including a variable swash plate element that converts the piston into reciprocating motion, and a capacity control valve according to any one of claims 1 to 6, wherein the piston is changed by changing the pressure in the crank chamber. The variable capacity compressor is characterized in that the refrigerant sucked from the suction chamber into the cylinder bore is compressed and discharged into the discharge chamber.
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