JP2011021527A - 可変容量圧縮機用制御弁および電磁弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】可変容量圧縮機用制御弁等の電磁弁におけるソレノイドの背圧室に冷媒を導ける構造を、簡易かつ低コストに実現する。
【解決手段】本発明のある態様の制御弁1においては、プランジャ33とシャフト36がそれぞれ円筒状に形成されて同軸状に組み付けられるため、それらを軸線方向に貫通する内部通路が形成される。また、シャフト36の一側面にスリット38が形成されており、その全長にわたってその側部からの圧力の導入も可能となっている。このため、ボディ5とソレノイド3との間に形成された圧力室28の圧力が、プランジャ33の背圧室39に容易に導かれるようになる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のある態様の制御弁1においては、プランジャ33とシャフト36がそれぞれ円筒状に形成されて同軸状に組み付けられるため、それらを軸線方向に貫通する内部通路が形成される。また、シャフト36の一側面にスリット38が形成されており、その全長にわたってその側部からの圧力の導入も可能となっている。このため、ボディ5とソレノイド3との間に形成された圧力室28の圧力が、プランジャ33の背圧室39に容易に導かれるようになる。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動車用空調装置の冷凍サイクルを構成する可変容量圧縮機の吐出容量を制御するのに好適な制御弁に関する。
自動車用空調装置には、エンジンの回転数によらず一定の冷房能力が維持されるように、冷媒の吐出容量を可変できる可変容量圧縮機(単に「圧縮機」ともいう)が用いられるものがあり、その圧縮機の容量制御にソレノイド駆動の制御弁が用いられる。この圧縮機は、エンジンによって回転駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。揺動板の角度は、密閉されたクランク室に吐出冷媒の一部を導入してそのクランク室の圧力を変化させ、ピストンの両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることで連続的に変えられる。このクランク室の圧力は、圧縮機の吐出室とクランク室との間、またはクランク室と吸入室との間に設けられた可変容量圧縮機用制御弁(単に「制御弁」ともいう)により制御される(例えば特許文献1参照)。
このような制御弁は、弁本体とソレノイドとを組み付けて構成される。弁本体は、クランク室に導入される冷媒の流量を調整するために吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部を含んで構成される。ソレノイドは、弁本体に対して固定されるスリーブと、スリーブに対して内挿されるように固定されるコアと、スリーブに収容されてコアと軸線方向に対向配置されるプランジャと、プランジャおよびコアとともに磁気回路を形成する電磁コイルを含んで構成される。ソレノイドは、プランジャに連設されたシャフトを介して弁部に開閉方向の力を伝達し、弁開度を調整する。
ところで、このような制御弁においては一般に、ソレノイド力を弁部に円滑に伝達できるよう、プランジャに前後差圧が作用しない工夫がなされる。具体的には、コアとシャフトとの間隙およびスリーブとプランジャとの間隙を通してプランジャの背圧室にも冷媒を導入し、プランジャの前後の圧力バランスがとれる構造を実現している。しかしながら、背圧室に十分な冷媒を導くためにプランジャの外周面に凹溝を設けるなど特殊な加工を施す必要があり、コスト面から改善の余地があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、可変容量圧縮機用制御弁等の電磁弁におけるソレノイドの背圧室に冷媒を導ける構造を、簡易かつ低コストに実現することを目的とする。
本発明のある態様の可変容量圧縮機用制御弁は、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量、およびクランク室から吸入室に導出する冷媒流量の少なくとも一方を制御し、可変容量圧縮機の吐出容量を変化させる。この可変容量圧縮機用制御弁は、内部に冷媒通路が形成されたボディと、吐出室および吸入室の少なくとも一方とクランク室とを連通させる冷媒通路を形成する弁孔に接離するようにして弁部を開閉する弁体と、ボディに対して固定された有底筒状のスリーブと、スリーブの開口部側に挿通固定された筒状のコアと、スリーブの底部側に収容されてコアと軸線方向に対向配置されるプランジャと、スリーブの周囲に巻回されてプランジャおよびコアとともに磁気回路を形成する電磁コイルとを含み、通電量に応じた閉弁または開弁方向のソレノイド力を弁体に付与するソレノイドと、プランジャに固定されるとともにコアを貫通し、弁体に対してソレノイド力を伝達可能なシャフトと、を備える。
プランジャおよびシャフトがそれぞれ筒状に形成されて同軸状に固定され、ボディとソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力を、シャフトおよびプランジャの内部通路を介してプランジャのコアとは反対側に位置する背圧室に導くように構成されている。
ここで、プランジャとシャフトは段付筒状に一体成形されていてもよいし、それぞれが別体にて円筒状に形成されて軸線方向に組み付けられてもよい。
この態様によると、プランジャとシャフトがそれぞれ筒状に形成されて同軸状に設けられるため、それらを軸線方向に貫通する内部通路が形成される。このため、ボディとソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力が、プランジャの背圧室に容易に導かれるようになる。また、プランジャの外周面に通路を形成するための特殊な加工を施す必要がないため、簡易かつ低コストに実現することができる。
また、本発明の電磁弁は、作動流体の流量を制御する。この電磁弁は、内部に作動流体の流通路が形成されたボディと、流通路を形成する弁孔に接離するようにして弁部を開閉する弁体と、ボディに対して固定された有底筒状のスリーブと、スリーブの開口部側に設けられた筒状のコアと、スリーブの底部側に収容されてコアと軸線方向に対向配置されるプランジャと、スリーブの周囲に巻回されてプランジャおよびコアとともに磁気回路を形成する電磁コイルとを含み、通電量に応じた閉弁または開弁方向のソレノイド力を弁体に付与するソレノイドと、プランジャに固定されるとともにコアを貫通し、弁体に対してソレノイド力を伝達可能なシャフトと、を備える。プランジャおよびシャフトがそれぞれ筒状に形成されて同軸状に固定され、ボディとソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力を、シャフトおよびプランジャの内部通路を介してプランジャのコアとは反対側に位置する背圧室に導くように構成されている。
この態様においても、ボディとソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力が、プランジャとシャフトの内部通路を介してプランジャの背圧室に容易に導かれるようになる。また、プランジャの外周面に通路を形成するための特殊な加工を施す必要がないため、簡易かつ低コストに実現することができる。
また、本発明の電磁弁は、作動流体の流量を制御する。この電磁弁は、内部に作動流体の流通路が形成されたボディと、流通路を形成する弁孔に接離するようにして弁部を開閉する弁体と、ボディに対して固定された有底筒状のスリーブと、スリーブの開口部側に設けられた筒状のコアと、スリーブの底部側に収容されてコアと軸線方向に対向配置されるプランジャと、スリーブの周囲に巻回されてプランジャおよびコアとともに磁気回路を形成する電磁コイルとを含み、通電量に応じた閉弁または開弁方向のソレノイド力を弁体に付与するソレノイドと、プランジャに固定されるとともにコアを貫通し、弁体に対してソレノイド力を伝達可能なシャフトと、を備える。プランジャおよびシャフトがそれぞれ筒状に形成されて同軸状に固定され、ボディとソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力を、シャフトおよびプランジャの内部通路を介してプランジャのコアとは反対側に位置する背圧室に導くように構成されている。
この態様においても、ボディとソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力が、プランジャとシャフトの内部通路を介してプランジャの背圧室に容易に導かれるようになる。また、プランジャの外周面に通路を形成するための特殊な加工を施す必要がないため、簡易かつ低コストに実現することができる。
本発明によれば、可変容量圧縮機用制御弁等の電磁弁におけるソレノイドの背圧室に冷媒を導ける構造を、簡易かつ低コストに実現することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
本実施の形態の制御弁1は、自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置される図示しない可変容量圧縮機(単に「圧縮機」という)を制御する制御弁(電磁弁)として構成されている。この圧縮機は、冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する。そのガス冷媒は凝縮器(外部熱交換器)にて凝縮され、さらに膨張装置により断熱膨張されて低温・低圧の霧状の冷媒となる。この低温・低圧の冷媒が蒸発器にて蒸発し、その蒸発潜熱により車室内空気を冷却する。蒸発器で蒸発された冷媒は、再び圧縮機へと戻されて冷凍サイクルを循環する。圧縮機は、自動車のエンジンによって回転駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。制御弁1は、その圧縮機の吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御することで揺動板の角度、ひいてはその圧縮機の吐出容量を変化させる。
図1は、第1の実施の形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
本実施の形態の制御弁1は、自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置される図示しない可変容量圧縮機(単に「圧縮機」という)を制御する制御弁(電磁弁)として構成されている。この圧縮機は、冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する。そのガス冷媒は凝縮器(外部熱交換器)にて凝縮され、さらに膨張装置により断熱膨張されて低温・低圧の霧状の冷媒となる。この低温・低圧の冷媒が蒸発器にて蒸発し、その蒸発潜熱により車室内空気を冷却する。蒸発器で蒸発された冷媒は、再び圧縮機へと戻されて冷凍サイクルを循環する。圧縮機は、自動車のエンジンによって回転駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。制御弁1は、その圧縮機の吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御することで揺動板の角度、ひいてはその圧縮機の吐出容量を変化させる。
制御弁1は、圧縮機の吸入圧力Psを設定圧力に保つように、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御するいわゆるPs感知弁として構成されている。制御弁1は、吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する弁部を含む弁本体2と、その弁部の開度を調整してクランク室へ導入する冷媒流量を制御するソレノイド3とを一体に組み付けて構成される。弁本体2は、段付円筒状のボディ5、ボディ5の内部に設けられた弁部、ボディ5の内部に設けられて弁部を開閉するための駆動力を発生するパワーエレメント4(「感圧部」に該当する)等を備えている。ボディ5とソレノイド3とは接続部材6を介して接続固定されている。
ボディ5の側部には、圧縮機の吐出室に連通して吐出圧力Pdを受けるポート11(「吐出室連通ポート」に該当する)が設けられている。ポート11には、ボディ5の内部へのごみ等の侵入を抑制するためのフィルタ12が取り付けられている。ポート11は、ボディ5の上部に設けられたポート13(「クランク室連通ポート」に該当する)と内部で連通している。ポート13にも、ボディ5の内部へのごみ等の侵入を抑制するためのフィルタ14が取り付けられている。ポート13は、圧縮機のクランク室に連通し、主弁を経由した冷媒をクランク室へ向けて導出する一方、圧縮機の起動時にはクランク室から排出された冷媒を導入する。このとき導入された冷媒は、副弁を介して吸入室へ導出される。ボディ5の下端開口部は、ソレノイド3との間に形成された空間を介して圧縮機の吸入室に連通する。
ポート11とポート13とを連通する冷媒通路には、段付円筒状の弁形成部材15が軸線方向に変位可能に設けられ、その内部通路により弁孔16が形成されている。弁形成部材15は、弁孔16の下端開口部にて拡径されており、その拡径部の基端部により弁座17(主弁座)が形成されている。そして、弁座17にポート11側から接離可能に対向するように、弁体18(主弁体)が配設されている。弁体18は、段付円筒状の作動ロッド19の一部として形成されている。作動ロッド19は、ボディ5の内周面に沿って摺動しつつガイドされることで軸線方向に動作する。弁座17はテーパ面をなし、弁体18の先端外周縁部が弁座17に着脱することによって主弁(第1の弁部)を開閉し、吐出室からクランク室へ流れる冷媒流量を調整する。ボディ5におけるポート13のやや上方には弁座20(副弁座)が形成されている。一方、弁形成部材15の上端部には半径方向外向きに延出するフランジ部が設けられ、そのフランジ部により弁体21(副弁体)が形成されている。弁体21は、上方から弁座20に着脱して副弁(第2の弁部)を開閉し、クランク室から吸入室へリリーフする冷媒流量を調整する。
ボディ5の下端開口部は、その内径が下方に向かって拡径されており、円板状のストッパ23が圧入されている。ストッパ23の中央部には挿通孔24が設けられ、作動ロッド19の下端部が挿通されている。接続部材6は有底円筒状をなし、その上半部にボディ5の下端部が内挿されるように圧入され、底部にソレノイド3が接続されている。接続部材6の側部には、圧縮機の吸入室に連通して吸入圧力Psを受けるポート26(「吸入室連通ポート」に該当する)が形成されている。ボディ5、接続部材6およびソレノイド3により囲まれる内部空間は、吸入圧力Psが導入される圧力室28を形成する。圧力室28には、吸入圧力Psを感知して軸線方向に動作するパワーエレメント4(「感圧部」に該当する)が配置されている。
一方、ソレノイド3は、ヨークとしても機能する有底円筒状のケース30と、ケース30に対して固定された有底筒状のスリーブ31と、ケース30に固定されるとともにスリーブ31の開口部側である上半部に内挿された円筒状のコア32と、スリーブ31の底部側である下半部に収容されてコア32と軸線方向に対向配置された円筒状のプランジャ33と、外部からの供給電流により磁気回路を生成する電磁コイル34と、ケース30の下端開口部を封止するように設けられた端部部材35とを備えている。接続部材6の底部とケース30の底部とが突き合わされ、その底部中央を貫通するように挿通孔29が形成されている。そして、コア32の上端部がその挿通孔29に挿通されて外方に加締められることにより、接続部材6とケース30とを内方から挟み込むように連結固定している。
コア32の中央を軸線方向に貫通するように、円筒状のシャフト36が挿通されている。シャフト36は、その下端部がプランジャ33の上端部に同軸状に圧入されている。その結果、シャフト36とプランジャ33とが固定され、両者を軸線方向に貫通する内部通路37が形成されている。シャフト36は、その上端部がパワーエレメント4に連結されており、ソレノイド力をパワーエレメント4を介して作動ロッド19に伝達する。本実施の形態において、シャフト36は、長方形状のステンレス鋼板をプレス加工により管状に丸めて形成されており、その丸め方向の両端を接合することなく、所定幅の間隙を残した構成とされている。すなわち、シャフト36の一側面には全長にわたって軸線に平行なスリット38が形成されており、内外を連通させている。このため、圧力室28内の吸入圧力Psは、スリット38を介してシャフト36の内部に導入され、そのシャフト36およびプランジャ33の内部通路37を通ってプランジャ33の背圧室39に導かれる。なお、変形例においては、シャフト36の長手方向の一部に内外を連通させるスリットを形成し、そのスリットから圧力室28内の吸入圧力Psを導入するようにしてもよい。
スリーブ31は、非磁性材料からなり、その底部中央部が上方にやや凸となり、プランジャ33を下方から支持できるように構成されている。また、スリーブ31には円筒状のボビン41が外挿されており、そのボビン41に電磁コイル34が巻回されている。コア32の上端部外周面、スリーブ31の上端面、およびケース30の底部内面により囲まれた空間にはシールリング47が介装され、ソレノイド3の内外のシールを確保している。
ケース30の下端部は拡径され、半径方向外向きに突出した拡径部40となっており、その内方に円板状のカラー42が配設されている。カラー42は、その拡径部40の下端部が内方に加締められることによりケース30に固定されている。カラー42は、磁性材料からなり、ケース30とともに磁気回路を構成する。カラー42の底部中央には挿通孔43が設けられ、スリーブ31の下端部がその挿通孔43を介して露出している。ボビン41からは電磁コイル34につながる一対の接続端子44が延出し、それぞれカラー42および端部部材35を貫通して外部に引き出されている。同図には説明の便宜上、その一対の片方のみが表示されている。
端部部材35は、ケース30に内包されるソレノイド3内の構造物全体を下方から封止するように取り付けられている。端部部材35は、耐食性を有する樹脂材のモールド成形(本実施の形態では射出成形)により形成され、その樹脂材がケース30と電磁コイル34との間隙にも満たされている。このように樹脂材がケース30と電磁コイル34との間隙に樹脂材を満たすことで、電磁コイル34で発生した熱をケース30に伝達しやすくし、その放熱性能を高めている。なお、この樹脂モールドの具体的方法については後述する。端部部材35からは接続端子44の先端部が引き出されており、図示しない外部電源に接続される。なお、端部部材35を形成する樹脂材としては、例えばガラスを含有した66ナイロン等のように適度な硬さと弾性を有するものが好ましい。一定以上の取付精度を確保するために、ゴムよりも硬度の高いものであるのが好ましい。
端部部材35は、ケース30の下端開口部側から拡径部40を乗り越えるようにしてケース30の外周面に所定長さオーバラップするように延設されている。また上述のように、端部部材35がケース30の内方にも満たされ、ボビン41の上端部にまで延設されているため、端部部材35がケース30から脱落することが確実に防止されている。また、ケース30の下端部において端部部材35のオーバラップ部が形成されていることにより、ケース30の内部への冷媒の進入を抑制するシール構造が同時に実現されている。
ただし、本実施の形態ではそのシール作用をより確実なものとするために、端部部材35の上端開口部とケース30の側面との間に比較的小さなOリング48が介装されている。また、端部部材35の上方には、Oリング49がケース30に外挿されるように取り付けられている。Oリング49は、Oリング48よりも大きく、図示しない圧縮機のハウジングに設けられた取付孔に制御弁1が取り付けられた際に、その取付孔とケース30との間に介装されるように配置され、外部からハウジング内部への異物の侵入を規制する。なお、変形例においてはOリング48を省略してもよい。その場合、端部部材35の先端部にOリング48を嵌合収容する凹溝を設ける必要もない。
図2は、図1の上半部に対応する部分拡大断面図である。
ボディ5は、ステンレス鋼板をプレス成形して得られた複数の円筒状のボディ形成部材を順次嵌合し、軸線方向に連結することにより形成されている。すなわち、ボディ5は、ボディ形成部材51にボディ形成部材52を内挿させるように嵌合し、その2重管構造にさらにボディ形成部材53を嵌合して形成されている。ボディ形成部材51は、上方に向かって縮径する段付円筒状をなし、その大径部の下半部が接続部材6の上半部に内挿されるように圧入されている。ボディ形成部材51の中径部には内外を連通させる連通孔55が設けられている。
ボディ5は、ステンレス鋼板をプレス成形して得られた複数の円筒状のボディ形成部材を順次嵌合し、軸線方向に連結することにより形成されている。すなわち、ボディ5は、ボディ形成部材51にボディ形成部材52を内挿させるように嵌合し、その2重管構造にさらにボディ形成部材53を嵌合して形成されている。ボディ形成部材51は、上方に向かって縮径する段付円筒状をなし、その大径部の下半部が接続部材6の上半部に内挿されるように圧入されている。ボディ形成部材51の中径部には内外を連通させる連通孔55が設けられている。
ボディ形成部材52は、上方に向かって拡径する段付円筒状をなし、その中径部がボディ形成部材51の小径部に圧入され、大径部がボディ形成部材51の小径部とほぼ同じ外径を有する。ボディ形成部材52の小径部は、ストッパ23の挿通孔24の内径とほぼ同じ外径を有し、その先端部が挿通孔24を貫通して圧力室28に延出している。ボディ形成部材52の大径部の基端部上面に弁座20が形成されている。また、ボディ形成部材52の中径部において連通孔55に対応する位置には、内外を連通させて連通孔55と共にポート11を形成する連通孔56が設けられている。ボディ形成部材51とボディ形成部材52とストッパ23とにより囲まれる空間には、シール用のOリング61が介装されている。
ボディ形成部材52の中径部における大径部近傍には、内外を連通させる連通孔57が設けられている。ボディ形成部材53は、有底円筒状をなし、その底部がボディ形成部材52の上端開口部を覆うように圧入されている。ボディ形成部材53は、その下端開口部がボディ形成部材51の上端部にオーバラップする位置まで延設されており、その下端部の連通孔57に対応する位置には、内外を連通させて連通孔57と共にポート13を形成する連通孔58が設けられている。なお、本実施の形態においては、ボディ形成部材51およびボディ形成部材52が「第1ボディ」を構成し、ボディ形成部材53が「第2ボディ」を構成する。
ボディ形成部材51の小径部の下端面と、ボディ形成部材52の中径部の下部外周面と、Oリング61と、ボディ形成部材51の内周面とにより囲まれる空間にフィルタ12が配置されている。すなわち、ボディ形成部材51の小径部の下端面と、ボディ形成部材52の中径部の下部外周面と、Oリング61とにより溝状の嵌合部59が形成され、その嵌合部59に環状のフィルタ12が嵌着されている。そして、その嵌合部59を外方から覆うようにボディ形成部材51が配設されている。すなわち、フィルタ12は、ボディ形成部材51とボディ形成部材52とにより挟まれる空間に内外から係止可能に配置され、その脱落が確実に防止されている。フィルタ12は、長尺帯状の金属メッシュをその長手方向に丸めてその両端部を所定量オーバラップさせ、そのオーバラップ部にスポット溶接を施すことにより環状に形成されている。フィルタ12は、図示のように連通孔55,56よりも大きな幅を有するため、その一部が連通孔55の外方または連通孔56の内方に外れることもない。
一方、ボディ形成部材51の小径部の上端面と、ボディ形成部材52の中径部の上部外周面と、ボディ形成部材52の大径部の下端面と、ボディ形成部材53の下端部の内周面とにより囲まれる空間にフィルタ14が配置されている。すなわち、ボディ形成部材51の小径部の上端面と、ボディ形成部材52の中径部の上部外周面と、ボディ形成部材52の大径部の下端面とにより溝状の嵌合部60が形成され、その嵌合部60に環状のフィルタ14が嵌着されている。そして、その嵌合部60を外方から覆うようにボディ形成部材53が組み付けられている。すなわち、フィルタ14は、ボディ形成部材52とボディ形成部材53とにより挟まれる空間に内外から係止可能に配置され、その脱落が確実に防止されている。フィルタ14は、長尺帯状の金属メッシュをその長手方向に丸めてその両端部を所定量オーバラップさせ、そのオーバラップ部にスポット溶接を施すことにより環状に形成されている。フィルタ14は、図示のように連通孔57,58よりも大きな幅を有するため、その一部が連通孔57の内方または連通孔58の外方に外れることもない。
弁形成部材15は、それぞれステンレス鋼板をプレス成形して得られた円筒状の弁体形成部材63と弁座形成部材64とを端部にて接合し、軸線方向に連結することにより形成されている。弁体形成部材63は、その側部のポート13に対応する位置に内外を連通させる連通孔65が設けられ、上端部には半径方向外向きに延出するフランジ部が設けられている。そのフランジ部が弁体21を形成し、上方から弁座20に着脱して副弁を開閉する。また、弁体形成部材63は、その上半部がやや拡径されており、作動ロッド19の摺動部を形成している。一方、弁座形成部材64は、その上半部の内方に弁孔16を形成し、その上端部が弁体形成部材63の下端部に圧入されている。弁座形成部材64の下半部は拡径されており、その側部のポート11に対応する位置に内外を連通させる連通孔66が設けられている。弁座17は、その拡径部の基端部に形成されている。ボディ形成部材52の連通孔56と連通孔57との間には、リング状のストッパ67が内挿されるように圧入されており、ボディ形成部材52とストッパ67と弁座形成部材64とにより囲まれる空間にシール用のOリング68が配設されている。Oリング68は、ポート11から導入された高圧の冷媒が、弁形成部材15とボディ形成部材52との間隙を介してポート13側に流れるのを規制する。
作動ロッド19は、弁体形成部材71とガイド部材72とを軸線方向に連結することにより形成されている。弁体形成部材71は、ステンレス鋼材を切削加工して得られた円筒状をなし、その下半部がボディ形成部材52の小径部に形成されたガイド孔25に摺動可能に内挿されている。また、弁体形成部材71の側部には半径方向外向きに突出する複数の脚部73が設けられ、弁座形成部材64の下半部に摺動可能に支持されている。弁体18は、弁座形成部材64の上端部により形成され、弁座17に下方から着脱して主弁を開閉する。
ガイド部材72は、ステンレス鋼板をプレス成形して得られた段付円筒状をなし、その下端部が弁体形成部材71の上半部に内挿されるように圧入されている。弁体形成部材71の上半部の内径が拡径されており、ガイド部材72を連結したときにはその連結部の内径が等しくなるように構成されている。ガイド部材72は、弁座形成部材64を所定の間隙をもって貫通し、その上端部は2段階に拡径されている。1段目の拡径部は、弁体形成部材63によって軸線方向に摺動可能に支持され、その摺動部のやや上方の側部には内外を連通する連通孔74が設けられている。2段目の拡径部は、ボディ形成部材52の大径部によって軸線方向に摺動可能に支持されている。
ガイド部材72とボディ形成部材53との間には、作動ロッド19を主弁の開弁方向に付勢するスプリング75が介装されている。また、ガイド部材72と弁体形成部材63との間には、弁形成部材15を副弁の閉弁方向に付勢するスプリング76が介装されている。スプリング76の荷重はスプリング75の荷重よりも小さく設定されている。弁体形成部材63、ガイド部材72およびボディ形成部材53により囲まれる圧力室77は、作動ロッド19の内部通路78を介して圧力室28に連通している。つまり、圧力室77には、圧力室28と同様に吸入圧力Psが満たされる。
なお、変形例においては、ボディ形成部材52と弁体形成部材71との間にシール部材を設け、ポート11から導入された吐出冷媒が圧力室28へ漏れることを規制するようにしてもよい。例えば、ボディ形成部材52の小径部の基端部に薄膜シート状(リング状)のパッキンを設けてもよい。そのパッキンに前後差圧が作用したときにセルフシール作用によりその内周部が弁体形成部材71の摺動面に圧着するように構成してもよい。
パワーエレメント4は、作動ロッド19とシャフト36との間に介装されて弁部の開閉方向に変位可能に支持された中空のハウジング81と、ハウジング81内に密閉された基準圧力室Sを形成するように支持された感圧部材82と、感圧部材82の上端部に連結された反力伝達部材69とを備えている。ハウジング81は、ステンレス鋼板をプレス成形して得られた第1ハウジング84と第2ハウジング85とを接合して形成され、内部に感圧部材82および反力伝達部材69の収容空間を形成する。
第1ハウジング84は有底筒状をなし、その底部中央に下方に延出する3つの脚部86が設けられている(同図にはその1つのみ表示)。そして、その3つの脚部86に囲まれる空間にシャフト36の上端部を収容するようにしてシャフト36に連結されている。各脚部86は、第1ハウジング84の底部に切り込みを入れ、その切り込み部を下方に折り曲げることにより得られる。そのように脚部86を形成する結果、第1ハウジング84の底部には、内外を連通させる3つの連通孔87が形成される。第1ハウジング84の底部中央において3つの脚部86に囲まれる位置は、感圧部材82の下端中央を嵌合させるために凹形状に形成されている。第1ハウジング84の上半部側部には、内外を連通させるとともに反力伝達部材69の一部を露出させる複数の挿通孔88が設けられている。
第2ハウジング85は有底筒状をなし、その上端部に半径方向外向きに延設されたフランジ部の先端にて第1ハウジング84に接合(溶接)されている。第2ハウジング85は、感圧部材82の小径部に外挿されて摺動可能に支持される一方、その底部にて作動ロッド19を下方から支持している。第2ハウジング85の底部中央には、内外を連通させる連通孔89が設けられている。この連通孔89を介して作動ロッド19の内部通路78とハウジング81の収容空間が連通される。第2ハウジング85の上端外周縁において、複数の挿通孔88に対応する位置には、反力伝達部材69の一部を露出させる複数の挿通孔90がそれぞれ設けられている。
感圧部材82は、上下(弁部の開閉方向)に対向する一対のダイヤフラム91,92と、その一対のダイヤフラムのそれぞれに接合された一対のストッパ部材93,94と、その一対のストッパ部材の間に介装されたスプリング95を含んで構成される。ダイヤフラム91、92はともに薄膜状の金属ダイヤフラムをプレス成形して得られた有底筒状の本体を有し、その開口部を突き合わせるように接合されて基準圧力室Sを形成している。すなわち、各ダイヤフラムの開口端部において半径方向外向きに延出する外周縁部を互いに突き合わせ、その外周縁部を一対のリング部材96,97により挟んで封止した状態で外周溶接を施すことにより密閉された基準圧力室Sが形成されている。この溶接は真空雰囲気内で行われるため、基準圧力室Sは真空状態となっているが、基準圧力室S内に大気等を満たすようにしてもよい。一対のリング部材96,97は同じ外径を有し、第1ハウジング84の内周面に摺動しつつガイドされるガイド部材としても機能する。ダイヤフラム91の底部中央には上方に凸となる連結部が形成され、ダイヤフラム92の底部中央には下方に凸となる連結部が形成されている。
ストッパ部材93は段付円柱状をなし、その上面中央に突設された凸部98がダイヤフラム91の連結部に下方から嵌合されるように連結されている。ストッパ部材93の側部には半径方向外向きに延出するフランジ部45が設けられている。一方、ストッパ部材94も段付円柱状をなし、その下面中央に突設された凸部99がダイヤフラム92の連結部に上方から嵌合されるように連結されている。すなわち、第1ハウジング84の底部中央の凹形状とストッパ部材94の凸部99とによりダイヤフラム92の連結部が挟まれるように固定されている。ストッパ部材94の側部には半径方向外向きに延出するフランジ部46が設けられている。スプリング95は、フランジ部45とフランジ部46との間に介装され、ストッパ部材93とストッパ部材94とを互いに離間させる方向に付勢している。このため、感圧部材82は、圧力室28の吸入圧力Psと基準圧力室Sの基準圧力との差圧に応じて軸線方向(弁部の開閉方向)に伸長または収縮する。ただし、その差圧が大きくなっても感圧部材82が所定量収縮すると、ストッパ部材93とストッパ部材94の互いの先端面が当接して係止されるため、その収縮が規制される。
反力伝達部材69は、円板状をなし、その外周縁部からハウジング81を貫通して上方に延びる3つの脚部70を有する(同図には1つのみ表示)。反力伝達部材69の中央位置は、感圧部材82の上端中央を嵌合させるために凹形状に形成されている。すなわち、その凹形状とストッパ部材93の凸部98とによりダイヤフラム91の連結部が挟まれるように固定されている。反力伝達部材69と第2ハウジング85との間には、両者を離間する方向に付勢するスプリング79が介装されている。なお、感圧部材82の伸長により反力伝達部材69が第2ハウジング85の底部に当接状態となることもあるが、第2ハウジング85の底部が図示のように波うち形状となっているため、作動ロッド19の内部通路78とハウジング81の収容空間の連通状態は保持される。
このような構成において、圧力室28内の吸入圧力Psが所定の設定圧力Psetよりも低くなると感圧部材82が伸長方向に変形し、反力伝達部材69の脚部70がストッパ23の下面を押圧する。その結果、反力伝達部材69に作用する反力が、感圧部材82およびハウジング81を介してシャフト36に伝達され、ソレノイド3によるソレノイド力を低減する方向の力が作用するようになっている。この設定圧力Psetは、基本的にはスプリング95のばね荷重によって予め調整され、蒸発器内の温度と吸入圧力Psとの関係から、蒸発器の凍結を防止できる圧力値として設定されている。設定圧力Psetは、ソレノイド3への供給電流(設定電流)を変えることにより変化させることができる。
本実施の形態においては、主弁の有効受圧径A(弁孔16の開口端部の内径)と、ガイド孔25の内径Bと、ガイド部材72の弁体形成部材63との摺動部の外径C(=弁体形成部材63の拡径部の内径)とが実質的に等しく形成されている。したがって、作動ロッド19に作用する吐出圧力Pdによる力、クランク圧力Pcによる力、吸入圧力Psによる力はいずれもキャンセルされる。このため、圧縮機の制御状態においては、弁体18は、ソレノイド3による閉弁方向のソレノイド力、スプリング75による開弁方向の力、およびパワーエレメント4による開弁方向の反力に基づいて開閉動作することになる。一方、弁座形成部材64の下部摺動部の外径A2(=Oリング68の内径)が、主弁の有効受圧径Aよりも所定量小さく形成されている。したがって、ポート11から導入された吐出圧力Pdが弁座形成部材64ひいては弁形成部材15に対して副弁の閉弁方向に作用するようになる。このため、スプリング76の荷重が小さくても、制御弁1の定常制御状態において副弁の閉弁状態を保持することができる。ただし、有効受圧径Aと外径A2との差は、制御弁1の起動時(ソレノイド3に起動電流を供給したとき)において副弁のスムーズな開弁を阻害しない程度に設定されている。一方、弁形成部材15には、弁体形成部材63の部分においてクランク圧力Pcと吸入圧力Psとの差圧(Pc−Ps)が作用するが、その差圧(Pc−Ps)は通常の制御状態において支障がないほど小さい。このため、圧縮機の制御状態においてはスプリング76の付勢力によって弁体21が弁座20に着座した状態(副弁の閉弁状態)が保持される。なお、このように吐出圧力Pd等の利用して制御弁1の定常制御状態における副弁の閉弁状態を確保可能な構成においては、スプリング76を省略することも可能になる。
次に、制御弁の動作について説明する。
図3および図4は、制御弁の動作を表す図であり、図2に対応する。既に説明した図2は、制御弁の最大容量運転状態を示している。図3は、制御弁のブリード機能を動作させたときの状態を示している。図4は、比較的安定した制御状態を示している。以下においては、図1に基づき、適宜図2〜図4を参照しつつ説明する。
図3および図4は、制御弁の動作を表す図であり、図2に対応する。既に説明した図2は、制御弁の最大容量運転状態を示している。図3は、制御弁のブリード機能を動作させたときの状態を示している。図4は、比較的安定した制御状態を示している。以下においては、図1に基づき、適宜図2〜図4を参照しつつ説明する。
制御弁1において、ソレノイド3が非通電のとき、つまり自動車用空調装置が動作していないときには、コア32とプランジャ33との間に吸引力が作用しない。また、スプリング75が作動ロッド19およびパワーエレメント4を介してシャフト36を下方に付勢しているため、弁体18が弁座17から離間して主弁が全開状態となる。一方、スプリング76の付勢力により弁体21が弁座20に着座した状態が保持されるため、副弁は閉弁状態となっている。このとき、圧縮機の吐出室からポート11に導入された吐出圧力Pdの冷媒は、全開状態の主弁を通過し、ポート13からクランク室へと流れることになる。したがって、クランク圧力Pcが高くなり、圧縮機は最小容量運転を行うようになる。また、この場合には吸入圧力Psが比較的高いので、感圧部材82が収縮した状態となる。このとき、脚部70がストッパ23から離間した状態となるため、パワーエレメント4は作動ロッド19とシャフト36との間に介装されてはいるが、実質的に機能しない。
一方、自動車用空調装置の起動時など、ソレノイド3の電磁コイル34に最大の制御電流が供給されると、プランジャ33は、コア32に最大の吸引力で吸引される。このとき、図3に示すように、ソレノイド力がパワーエレメント4を介して作動ロッド19にそのまま伝達されて弁体18が弁座17に着座するが、ソレノイド力が大きいために主弁が閉じるだけでは留まらず、作動ロッド19が弁形成部材15を押圧しながらさらに上昇する。その結果、弁体21が弁座20から離間して副弁が開放される。このとき、感圧部材82はストッパ部材93とストッパ部材94とが当接する最小状態まで収縮し、パワーエレメント4はその上死点に変位する。
すなわち、ソレノイド3に起動電流を供給することで主弁を閉じてクランク室への吐出冷媒の導入を規制すると同時に弁形成部材15を変位させ、副弁を直ちに開いてクランク室内の冷媒を吸入室に速やかにリリーフさせる。本実施の形態では、圧縮機に形成された減圧通路(クランク室と吸入室とをつなぐオリフィス等)を介してもクランク室の減圧が行われるが、このように副弁を速やかに開弁させてその減圧応答性を最大限に高めることができ、圧縮機を速やかに起動させることができる。この状態から、ソレノイド3に供給する制御電流をやや低減すると、図2に示したように、主弁および副弁の双方が閉じた最大容量運転状態となる。
ここで、ソレノイド3に供給される電流値が所定値に設定された制御状態にあるときには、図4に示すように、弁体21が弁座20に着座して副弁を閉じた状態で、弁体18が弁体21とは別体にて動作して主弁を開閉する。このとき、弁体18は、スプリング75による開弁方向の力と、スプリング76による閉弁方向の力と、ソレノイド3による閉弁方向のソレノイド力と、吸入圧力Psにより動作するパワーエレメント4によるソレノイド力を低減する方向の力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。
そして、たとえば冷凍負荷が大きくなり吸入圧力Psが設定圧力Psetよりも高くなると、感圧部材82が縮小するため、パワーエレメント4ひいては弁体18が相対的に上方(閉弁方向)へ変位する。その結果、主弁の弁開度が小さくなり、圧縮機は吐出容量を増やすよう動作する。その結果、吸入圧力Psが低下する方向に変化する。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Psが設定圧力Psetよりも低くなると、感圧部材82が伸長する。その結果、反力伝達部材69の反力がシャフト36に対してソレノイド力を低減させる方向に作用する。この結果、弁体18への閉弁方向の力が低減されて主弁の弁開度が大きくなり、圧縮機は吐出容量を減らすよう動作する。その結果、吸入圧力Psが設定圧力Psetに維持され、過剰冷房が防止される。
図5は、制御弁の組み付け工程および取り付け工程の特徴的部分を概略的に示す図である。(A)および(B)は、その組み付け経過を表している。(C)は制御弁が圧縮機に取り付けられるときの状態を表している。
制御弁1の組み付けに際しては、まず同図(A)に示すように、ケース30の内方にスリーブ31に収容したコア32,プランジャ33およびシャフト36、電磁コイル34を巻回したボビン41、接続端子44、およびカラー42を含むソレノイド組立体を組み付ける。このとき、接続部材6も組み付けられる。その後、そのソレノイド組立体を図示しないモールド成形型に組み込み、樹脂材をモールド(射出成形)することにより、同図(B)に示すように端部部材35を一体成形する。そのモールドの過程でケース30と電磁コイル34との間隙にも樹脂材が満たされる。その後、同図(C)に示すように、弁本体2を接続部材6に組み付けることにより制御弁1が構成される。
制御弁1の組み付けに際しては、まず同図(A)に示すように、ケース30の内方にスリーブ31に収容したコア32,プランジャ33およびシャフト36、電磁コイル34を巻回したボビン41、接続端子44、およびカラー42を含むソレノイド組立体を組み付ける。このとき、接続部材6も組み付けられる。その後、そのソレノイド組立体を図示しないモールド成形型に組み込み、樹脂材をモールド(射出成形)することにより、同図(B)に示すように端部部材35を一体成形する。そのモールドの過程でケース30と電磁コイル34との間隙にも樹脂材が満たされる。その後、同図(C)に示すように、弁本体2を接続部材6に組み付けることにより制御弁1が構成される。
このように組み付けられた制御弁1は、同図(C)に示すように、圧縮機のハウジングに設けられた取付孔100に取り付けられる。このとき、制御弁1は、その弁本体2側から取付孔100に挿入され、図示しないワッシャなどによって固定される。ケース30と取付孔100との間にOリング49が介装されるため、外部雰囲気が取付孔100の内部に侵入することが効果的に防止または抑制される。
以上に説明したように、本実施の形態の制御弁1においては、プランジャ33とシャフト36がそれぞれ円筒状に形成されて同軸状に組み付けられるため、それらを軸線方向に貫通する内部通路が形成される。また、シャフト36の一側面にスリット38が形成されており、その全長にわたってその側部からの圧力の導入も可能となっている。このため、ボディ5とソレノイド3との間に形成された圧力室28の圧力が、プランジャ33の背圧室39に容易に導かれるようになる。また、プランジャ33の外周面に通路を形成するための特殊な加工を施す必要がないため、簡易かつ低コストに実現することができる。
また、制御弁1においては、作動ロッド19とシャフト36とが弾性部材などを介することなくハウジング81を介して剛に連結され、ソレノイド力がそのまま主弁の弁体18に伝達される。このため、ソレノイド3がオフからオンに切り替えられて起動電流が供給されたときに、主弁を速やかに閉じることができる。また、主弁の弁座17と副弁の弁体21が弁形成部材15に一体に形成され、弁形成部材15が可動弁座としても機能する。このため、主弁が閉じると同時に副弁が開くように動作するため、クランク室への冷媒の導入を規制すると同時にクランク室から冷媒を排出することができ、圧縮機を速やかに起動させることができる。また、作動ロッド19がソレノイド3により直接的に駆動されるため、仮にポート11を通過した異物がボディ形成部材52と弁体形成部材71との間隙に侵入したとしても、制御弁1の駆動時に作動ロッド19が大きく変位することにより、その異物を間隙から掻き出すことができる。このため、ボディ形成部材52と弁体形成部材71との間隙の入口にシール部材を配置しなくとも、異物の噛み込みの発生を防止または抑制することができる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る制御弁は、感圧部の位置が大きく異なるが、第1の実施の形態と共通する部分を多く有する。このため、第1の実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図6は、第2の実施の形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。図7は、図6の上半部に対応する部分拡大断面図である。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る制御弁は、感圧部の位置が大きく異なるが、第1の実施の形態と共通する部分を多く有する。このため、第1の実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図6は、第2の実施の形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。図7は、図6の上半部に対応する部分拡大断面図である。
図6に示すように、制御弁201は、弁本体202とソレノイド203とを一体に組み付けて構成される。制御弁201は、第1の実施の形態とは異なり、ボディ205がコア32に直接加締め接合されており、また、パワーエレメント204(「感圧部」に該当する)がボディ205の上端部に設けられている。
ソレノイド203においては、カラー242が有底円筒状をなし、ケース230の下端部が内挿されるように圧入されている。端部部材235は、ケース230の下端開口部側からカラー242の外周部にオーバラップするように延設されている。Oリング48は、カラー242の上端面の位置にて端部部材235とケース230とに挟まれるように設けられている。シャフト236は、作動ロッド219をその下方から直接支持している。
図7に示すように、ボディ205は、ボディ形成部材251の上半部にボディ形成部材52を内挿させるように嵌合して形成されている。ボディ形成部材251は、ステンレス鋼材の切削加工により得られた段付円筒状をなし、その軸線方向中央部の側部にポート11を有し、軸線方向下部の側部にポート26を有する。シャフト236は、ステンレス管材からなり、その上端面を弁体形成部材71の下端面に当接させるようにして作動ロッド219を下方から支持する。シャフト236の上端部には、内外を連通させる切り欠き237が設けられており、圧力室28の吸入圧力Psをその切り欠き237を介して内部に導入する。
パワーエレメント204は、ボディ形成部材52を封止するように圧入嵌合された中空のハウジング281と、ハウジング281内を密閉空間S1と開放空間S2とに仕切るように配設された金属製のダイヤフラム282とを含んで構成されている。ダイヤフラム282は、厚みの薄いステンレス鋼板を所定形状に成形して形成されている。なお、ダイヤフラム282の材質は、例えばベリリウム銅等のその他の金属であってもよい。また、本実施の形態では感圧部材としてダイヤフラムを用いる例を示したが、これに代わり、中央部が同様に作動ロッド219側に膨らむ皿ばね等を用いるようにしてもよい。
ハウジング281は、いずれもステンレス鋼板をプレス成形して得られた第1ハウジング284および第2ハウジング285からなる。第1ハウジング284は有底円筒状をなし、第2ハウジング285は円筒状をなす。ハウジング281は、両ハウジング間にダイヤフラム282を介装させつつ、これらの開口端部を突き合わせるようにして組み付けられる。具体的には、真空雰囲気において第1ハウジング284と第2ハウジング285とによりダイヤフラム282を挟むように組み付け保持して密閉空間S1を真空状態に保ち、その後、大気雰囲気下において外周溶接が施されている。
密閉空間S1には、ダイヤフラム282の上面に当接するばね受け部材291が配設され、第1ハウジング284とばね受け部材291の間にコイルスプリング295が介装されている。ばね受け部材291は、有底円筒状の本体の下面中央部にダイヤフラム282側に突出する凸部292が設けられ、その凸部292においてダイヤフラム282に当接している。ダイヤフラム282は、圧力室77に導入される吸入圧力Psの大きさに応じて軸線方向(弁部の開閉方向)に変位するが、ばね受け部材291の開口端部が第1ハウジング284の底部に係止されることによりその上死点が規定される。
一方、第2ハウジング285は、ボディ形成部材52の大径部に外挿されるように圧入され、ボディ形成部材52との間に圧力室77に連通する開放空間S2を形成する。開放空間S2には、ダイヤフラム282の下面に当接する円板状のディスク293が配設されている。作動ロッド219は、弁体形成部材71とガイド部材272とを連設して構成され、ガイド部材272とディスク293との間には、作動ロッド219を主弁の開弁方向に付勢するスプリング75が介装されている。また、ディスク293と弁体形成部材63との間には、弁形成部材15を副弁の閉弁方向に付勢するスプリング76が介装されている。ガイド部材272は、ディスク293に下方から当接してこれを支持可能に構成され、その上端部には内外を連通するスリット274が設けられている。
以上のように構成された制御弁201において、ソレノイド203が非通電のときにはソレノイド力が作用せず、スプリング75の付勢力により作動ロッド19が下方に変位し、弁体18が弁座17から離間して主弁が全開状態となる。一方、スプリング76の付勢力により弁体21が弁座20に着座した状態が保持されるため、副弁は閉弁状態となっている。このとき、圧縮機の吐出室からポート11に導入された吐出圧力Pdの冷媒は、全開状態の主弁を通過し、ポート13からクランク室へと流れることになる。したがって、クランク圧力Pcが高くなり、圧縮機は最小容量運転を行うようになる。
一方、自動車用空調装置の起動時など、ソレノイド203の電磁コイル34に最大の制御電流が供給されると、大きなソレノイド力がシャフト236を介して作動ロッド219にそのまま伝達される。その結果、弁体18が弁座17に着座して主弁を閉じるとともに作動ロッド19が弁形成部材15を押圧しながらさらに上昇し、弁体21が弁座20から離間して副弁が開放される。すなわち、ソレノイド203に起動電流を供給されると、主弁が閉じてクランク室への吐出冷媒の導入を規制すると同時に副弁が直ちに開いてクランク室内の冷媒を吸入室に速やかにリリーフさせる。その結果、圧縮機を速やかに起動させることができる。そして、ソレノイド203に供給される電流値が所定値に設定された制御状態にあるときには、副弁を閉じた状態で主弁が独立に開閉し、吸入圧力Psが設定圧力Psetに維持されるように動作する。
本実施の形態の制御弁201においても、プランジャ33とシャフト236がそれぞれ円筒状に形成されて同軸状に組み付けられるため、それらを軸線方向に貫通する内部通路が形成される。シャフト236の上端部には切り欠き237が形成され、圧力室28からの圧力の導入を容易にしており、その圧力がプランジャ33の背圧室39に容易に導かれる。プランジャ33の外周面に通路を形成するための特殊な加工を施す必要がないため、簡易かつ低コストに実現することができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
上記実施の形態においては、プランジャおよびシャフトの内部通路を介して作動流体を背圧室に導く構造を、圧縮機の容量制御を行ういわゆるPs感知弁に適用した例を示したが、適用対象となる制御弁の制御方式や制御対象はこれらに限られない。例えば、吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差圧(Pd−Ps)を設定差圧に保持するいわゆるPd−Ps弁に適用してもよい。さらに、車両用空調装置ではなく、燃料噴射弁等のように車両に搭載される他の装置において作動流体を制御する電磁弁に適用してもよい。あるいは、例えば給湯装置の注湯を制御する制御弁のように、車両以外の装置において作動流体を制御する電磁弁に適用してもよい。
1 制御弁、 2 弁本体、 3 ソレノイド、 4 パワーエレメント、 5 ボディ、 16 弁孔、 17 弁座、 18 弁体、 20 弁座、 21 弁体、 28 圧力室、 31 スリーブ、 32 コア、 33 プランジャ、 34 電磁コイル、 36 シャフト、 37 内部通路、 38 スリット、 39 背圧室、 201 制御弁、 202 弁本体、 203 ソレノイド、 204 パワーエレメント、 205 ボディ、 236 シャフト。
Claims (4)
- 吐出室からクランク室に導入する冷媒流量、およびクランク室から吸入室に導出する冷媒流量の少なくとも一方を制御し、可変容量圧縮機の吐出容量を変化させる可変容量圧縮機用制御弁において、
内部に冷媒通路が形成されたボディと、
前記吐出室および前記吸入室の少なくとも一方と前記クランク室とを連通させる冷媒通路を形成する弁孔に接離するようにして弁部を開閉する弁体と、
前記ボディに対して固定された有底筒状のスリーブと、前記スリーブの開口部側に挿通固定された筒状のコアと、前記スリーブの底部側に収容されて前記コアと軸線方向に対向配置されるプランジャと、前記スリーブの周囲に巻回されて前記プランジャおよび前記コアとともに磁気回路を形成する電磁コイルとを含み、通電量に応じた閉弁または開弁方向のソレノイド力を前記弁体に付与するソレノイドと、
前記プランジャに固定されるとともに前記コアを貫通し、前記弁体に対して前記ソレノイド力を伝達可能なシャフトと、
を備え、
前記プランジャおよび前記シャフトがそれぞれ筒状に形成されて同軸状に固定され、前記ボディと前記ソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力を、前記シャフトおよび前記プランジャの内部通路を介して前記プランジャの前記コアとは反対側に位置する背圧室に導くように構成されていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。 - 前記シャフトの側部には、内外を連通させる所定長さのスリットが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
- 前記シャフトは、板状部材をプレス加工により管状に丸めて形成され、その丸め方向の両端間により前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項2に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
- 作動流体の流量を制御する電磁弁において、
内部に作動流体の流通路が形成されたボディと、
前記流通路を形成する弁孔に接離するようにして弁部を開閉する弁体と、
前記ボディに対して固定された有底筒状のスリーブと、前記スリーブの開口部側に設けられた筒状のコアと、前記スリーブの底部側に収容されて前記コアと軸線方向に対向配置されるプランジャと、前記スリーブの周囲に巻回されて前記プランジャおよび前記コアとともに磁気回路を形成する電磁コイルとを含み、通電量に応じた閉弁または開弁方向のソレノイド力を前記弁体に付与するソレノイドと、
前記プランジャに固定されるとともに前記コアを貫通し、前記弁体に対して前記ソレノイド力を伝達可能なシャフトと、
を備え、
前記プランジャおよび前記シャフトがそれぞれ筒状に形成されて同軸状に固定され、前記ボディと前記ソレノイドとの間に形成された圧力室の圧力を、前記シャフトおよび前記プランジャの内部通路を介して前記プランジャの前記コアとは反対側に位置する背圧室に導くように構成されていることを特徴とする電磁弁。
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JP2009166659A JP2011021527A (ja) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | 可変容量圧縮機用制御弁および電磁弁 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000193122A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Fuji Koki Corp | 可変容量型圧縮機用制御弁 |
JP2006000885A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルミニウムアキュームレータの溶接構造および溶接方法ならびに熱交換器 |
JP2006052648A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Saginomiya Seisakusho Inc | 斜板式容量可変型圧縮機、その制御装置、および電磁制御弁 |
-
2009
- 2009-07-15 JP JP2009166659A patent/JP2011021527A/ja active Pending
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