JP2015124880A - 制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】流体に含まれる異物の摺動部への侵入を効果的に抑制可能な制御弁を提供する。【解決手段】弁孔１８とガイド孔２６とが、弁室２４を介して軸線方向に連通する。ボディには、弁室２４に冷媒を導入するポート１４が側方に開口するように形成され、弁孔１８を通過した冷媒を導出するためのポートが形成される。弁体３３は、弁孔１８に接離して弁部を開閉する。弁駆動体３０は、弁体３３が一体に設けられ、ガイド孔２６に摺動可能に支持される。ソレノイドは、弁駆動体３０に対して弁部の開閉方向の駆動力を付与する。弁駆動体３０において弁室２４に位置する部分の外周面には、ポート１４から侵入した異物Ｗを受け止めるための凹部１１０が設けられる。凹部１１０の弁孔１８側に対面する壁面１１４が、ポート１４よりもガイド孔２６側に位置する。弁室２４の弁孔１８側に対面する壁面１１８が、凹部１１０よりもガイド孔２６側に位置する。【選択図】図３

Description

本発明は、流体の流れを制御する制御弁に関する。

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、蒸発器等を冷媒循環通路に配置して構成される。この冷媒循環通路の切り替えや冷媒流量の調整等のために、種々の制御弁が設けられている。このような制御弁として、冷媒の導入ポートがボディの側部に設けられるものがある（例えば特許文献１参照）。

このような制御弁は、ボディに摺動可能に支持されるシャフトを有し、そのシャフトの一端に弁体が設けられる。シャフトはボディに一体に設けられたアクチュエータにより軸線方向に駆動され、弁体を弁部の開閉方向に作動させる。開弁時にはシャフトの側方に向けて冷媒が導入され、その冷媒のほとんどはシャフトの外周に沿って一方向に導かれて弁孔を通過する。

しかし、その冷媒の一部は他方向にあるシャフトとボディとの摺動部にも流入するため、それによりシャフトの円滑な摺動が妨げられる可能性がある。すなわち、このような空調装置においては、圧縮機の吐出冷媒に金属粉などの異物が含まれることがある。圧縮機のピストン周辺の摩耗等で発生するものである。この異物が制御弁の摺動部に流入すると、その異物の噛み込みによりシャフトの摺動ひいては弁体の円滑な作動が妨げられる可能性がある。そこで、特許文献１に記載の構成では、シャフトとボディとの摺動部にラビリンス構造を設け、その摺動部への冷媒の流入を抑制する手法がとられている。

特開平１１−２８７３５４号公報

しかしながら、このようなラビリンス構造は、シャフトとボディとの摺動部における冷媒の流れを抑制できるものの、その摺動部入口への異物の流入そのものを規制するには必ずしも十分ではなかった。なお、このような問題は自動車用空調装置に限らず、制御弁を搭載する装置においては同様に発生しうる。

本発明の目的は、流体に含まれる異物の摺動部への侵入を効果的に抑制可能な制御弁を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御弁は、弁孔とガイド孔とが中間圧力室を介して軸線方向に連通するように形成され、中間圧力室に流体を導入するための導入ポートが側方に開口するように形成され、弁孔を通過した流体を導出するための導出ポートが形成されたボディと、弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、弁体が一体に設けられ、ガイド孔に摺動可能に支持された弁駆動体と、弁駆動体に対して弁部の開閉方向の駆動力を付与可能なアクチュエータと、を備える。弁駆動体において中間圧力室に位置する部分の外周面に、導入ポートから侵入した異物を受け止めるための段差部を有する。段差部の弁孔側に対面する一端側の壁面が、導入ポートよりもガイド孔側に位置し、中間圧力室の弁孔側に対面する一端側の壁面が、段差部よりもガイド孔側に位置する。

この態様によると、導入ポートを介して導入された流体に異物が含まれていたとしても、その異物のほとんどは弁孔に直接導かれるか、又は弁駆動体の段差部によって一旦受け止められた後に弁孔に導かれる。すなわち、弁駆動体の外周面に段差部を設けたことにより、異物が弁駆動体とガイド孔との摺動部に直接導かれることが抑制される。これは、異物がある程度の質量をもつために導入ポートから弁駆動体の外周面に向かって直進し易いことに着目し、段差部でこれをキャッチして減速させるものである。このようにして減速された異物が、弁孔側に吸引されて排出されるようにするものである。しかも、この態様によれば、段差部の一端側の壁面が導入ポートよりもガイド孔側に位置し、さらに中間圧力室の一端側の壁面が段差部よりもガイド孔側に位置する。このため、導入ポートから直進せずにガイド孔側に逸れた異物もその段差部によりキャッチすることができ、上述のように弁孔側に排出することができる。その結果、流体に含まれる異物の摺動部への侵入を効果的に抑制することが可能となる。

本発明によれば、流体に含まれる異物の摺動部への侵入を効果的に抑制可能な制御弁を提供することができる。

第１実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 図１の上半部に対応する部分拡大断面図である。 異物排出促進構造およびその作用効果を表す図である。 変形例に係る制御弁の異物排出促進構造を表す部分拡大断面図である。 変形例に係る制御弁の異物排出促進構造を表す部分拡大断面図である。 変形例に係る制御弁の異物排出促進構造を表す部分拡大断面図である。 変形例に係る制御弁の異物排出促進構造を表す部分拡大断面図である。 第２実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 異物排出促進構造を表す図であり、図８のＩ部拡大図である。

以下、本発明の実施形態を、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実施形態］
図１は、第１実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
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）の吐出容量を制御する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を有し、その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ている。その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、冷媒の吐出量が調整される。制御弁１は、その圧縮機の吐出室からクランク室へ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（「被感知圧力」に該当する）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、弁本体２とソレノイド３とを一体に組み付けて構成される。弁本体２は、圧縮機の運転時に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主弁と、圧縮機の起動時にクランク室の冷媒を吸入室へ逃がすいわゆるブリード弁として機能する副弁とを含む。ソレノイド３は、主弁を開閉方向に駆動してその開度を調整し、クランク室へ導入する冷媒流量を制御する。弁本体２は、段付円筒状のボディ５、ボディ５内に設けられた主弁および副弁、主弁の開度を調整するためにソレノイド力に対抗する力を発生するパワーエレメント６等を備えている。パワーエレメント６は、「感圧部」として機能する。

ボディ５の上端開口部にはポート１２が設けられ、側部にはポート１４が設けられている。ボディ５の下端開口部は、ソレノイド３のコア４２（後述する）に設けられたポート１６に連通する。ポート１２はクランク室に連通する「クランク室連通ポート」として機能し、ポート１４は吐出室に連通する「吐出室連通ポート」として機能し、ポート１６は吸入室に連通する「吸入室連通ポート」として機能する。また、ボディ５内には、ポート１２とポート１４とを連通させる主通路と、ポート１２とポート１６とを連通させる副通路とが形成されている。主通路には主弁が設けられ、副通路には副弁が設けられている。主通路を構成するボディ５の一部には弁孔１８（主弁孔）が設けられ、その下端開口部のテーパ面に弁座２０（主弁座）が形成されている。

ポート１４は、吐出室から吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入する「導入ポート」として機能する。ポート１２は、圧縮機の定常動作時に主弁を経由したクランク圧力Ｐｃの冷媒をクランク室へ向けて導出する「導出ポート」として機能する一方、圧縮機の起動時にはクランク室から排出されたクランク圧力Ｐｃの冷媒を導入する「導入ポート」として機能する。このとき導入された冷媒は、副弁に導かれる。すなわち、ポート１２は、クランク圧力Ｐｃの冷媒を導入または導出する「導入出ポート」として機能する。ポート１６は、圧縮機の定常動作時に吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入する「導入ポート」として機能する一方、圧縮機の起動時には副弁を経由した吸入圧力Ｐｓの冷媒を吸入室へ向けて導出する「導出ポート」として機能する。すなわち、ポート１６は、吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入または導出する「導入出ポート」として機能する。

ボディ５の上端部の隔壁の中央には取付孔２２が軸線方向に設けられ、その取付孔２２の周囲には、複数の連通孔２３が設けられている。取付孔２２には、段付円柱状の支持部材２７がその上端を支持されるように圧入されている。支持部材２７は、ボディ５の内方で軸線方向下方に延在し、パワーエレメント６の上端部を上方から支持している。連通孔２３は、ポート１２と弁孔１８とを連通させる。

弁孔１８のポート１２とは反対側には弁室２４（「中間圧力室」として機能する）が設けられている。弁室２４は、環状の空間からなり、ポート１４と半径方向に連通している。弁室２４の弁孔１８とは反対側には、弁孔１８と同軸状にガイド孔２６が形成されている。ガイド孔２６の弁室２４とは反対側には作動室２８が形成され、ポート１６と連通している。

ポート１４には環状のストレーナ１５が取り付けられている。ストレーナ１５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を含む。一方、ポート１２には有底円筒状のストレーナ１３が取り付けられている。ストレーナ１３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を含む。

ボディ５には、段付円筒状の弁駆動体３０が設けられている。弁駆動体３０は、軸線方向に延びる内部通路３５を有する。この内部通路３５は、弁孔１８および取付孔２２を介してポート１２と連通する。弁駆動体３０は、段付円筒状の第１部材３１と、有底段付円筒状の第２部材３２とを軸線方向に接合して構成される。第１部材３１は、その上部が縮径され、下部が第２部材３２の上部に圧入されている。第１部材３１の先端部には弁体３３（主弁体）が一体に設けられている。弁体３３は、弁座２０に着脱して主弁を開閉し、吐出室からクランク室へ流れる冷媒流量を調整する。なお、本実施形態では、弁体３３が弁座２０に着座または離脱して主弁を開閉する構成を採用しているが、主弁体が主弁孔に挿抜されるスプール弁の態様を採用してもよい。

第２部材３２は、下半部が縮径され、その底部に複数の円孔からなる弁孔３４（副弁孔）が設けられている。第２部材３２における弁孔３４の周囲に弁座３６（副弁座）が形成されている。弁駆動体３０の内方には、パワーエレメント６と弁体３８（副弁体）とが上下に同軸状に配設されている。弁体３８は有底円筒状をなし、弁座３６に着脱して副弁を開閉し、クランク室から吸入室への冷媒のリリーフを許容又は遮断する。パワーエレメント６は、ベローズ８を含み、そのベローズ８の変位によりソレノイド力に対抗する力を弁体３８を介して弁駆動体３０ひいては弁体３３に付与する。

弁体３８とパワーエレメント６との間には、両者を離間させる方向に付勢するスプリング３９（「付勢部材」として機能する）が介装されている。また、弁駆動体３０とソレノイド３（コア４２）との間には、弁駆動体３０を主弁の閉弁方向に付勢するスプリング４０（「付勢部材」として機能する）が介装されている。

一方、ソレノイド３は、段付円筒状のコア４２と、コア４２の下端開口部を封止するように組み付けられた有底円筒状のスリーブ４４と、スリーブ４４に収容されてコア４２と軸線方向に対向配置された円筒状のプランジャ４６と、コア４２およびスリーブ４４に外挿された円筒状のボビン４８と、ボビン４８に巻回され、通電により磁気回路を生成する電磁コイル５０と、電磁コイル５０を外方から覆うように設けられ、ヨークとしても機能する円筒状のケース５２と、ケース５２の下端開口部を封止するように設けられた端部材５４とを備える。なお、本実施形態においては、ボディ５、コア４２、ケース５２および端部材５４が制御弁１全体のボディを形成している。

弁本体２とソレノイド３とは、ボディ５の下端部がコア４２の上端開口部に圧入されることにより固定されている。コア４２は、その上半部が拡径されており、ボディ５との間に吸入圧力Ｐｓを満たすための作動室２８を形成する。ポート１６は、コア４２とボディ５との接合部近傍に設けられている。一方、コア４２の中央を軸線方向に貫通するように、長尺状の作動ロッド５８が挿通されている。

作動ロッド５８の下端部がプランジャ４６の上半部に遊嵌され、作動ロッド５８とプランジャ４６とが同軸状に接続されている。プランジャ４６とスリーブ４４との間には、スプリング６４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。スプリング６４がプランジャ４６を上方に向けて付勢することにより、プランジャ４６と作動ロッド５８とが一体に保持されている。

作動ロッド５８には、リング状の係合部材５９（「係合部」として機能する）が嵌着されている。作動ロッド５８は、係合部材５９を介して弁駆動体３０と作動連結可能であり、弁体３８を介してパワーエレメント６と作動連結可能とされている。作動ロッド５８は、コア４２とプランジャ４６との吸引力であるソレノイド力を、係合部材５９を介して弁駆動体３０ひいては弁体３３に適宜伝達する。

一方、作動ロッド５８には、パワーエレメント６の伸縮作動による駆動力（「感圧駆動力」ともいう）が弁体３８を介して伝達され、ソレノイド力と対抗するように負荷される。すなわち、主弁の制御状態においては、ソレノイド力と感圧駆動力とにより調整された力が弁体３３に作用し、主弁の開度を適切に制御する。主弁の閉時には、ソレノイド力の大きさに応じて作動ロッド５８が弁駆動体３０に対して相対変位し、弁体３８を押し上げて副弁を開弁させる。それによりブリード機能を発揮させる。

コア４２の上端部にはリング状の軸支部材６０が圧入されており、作動ロッド５８は、その軸支部材６０によって軸線方向に摺動可能に支持されている。軸支部材６０の外周面の所定箇所には、軸線に平行な連通溝が形成されている。このため、主弁の制御時には、作動室２８の吸入圧力Ｐｓが、その連通溝、作動ロッド５８とコア４２との間隙により形成される連通路６２を通ってスリーブ４４の内部にも導かれる。

連通路６２は、スリーブ４４内をオイルダンパ室とするためのオリフィスとして機能する。すなわち、本実施形態では、制御弁１の製造工程において、圧縮機の潤滑用として冷媒に含まれるオイルと同種のオイルを予めスリーブ４４内に入れておく。本実施形態では、軸支部材６０に設けられた連通溝が、スリーブ４４へのオイルの出入りに対して抵抗となる絞り通路として機能する。このような構成により、スリーブ４４をオイルダンパ室として機能させることができ、そのスリーブ４４に配置されたプランジャ４６の微小振動などが抑制される。その結果、そのような微小振動による騒音の発生が防止または抑制される。なお、変形例においては、連通路６２が、スリーブ４４へのオイルの出入りに対して抵抗となる絞り通路として機能するようにしてもよい。すなわち、軸支部材６０に設けられた連通溝および連通路６２の少なくとも一方が、絞り通路として機能するようにすればよい。なお、スプリング３９は、弁体３８および作動ロッド５８を介してプランジャ４６をコア４２から離間させる方向に付勢するオフばねとして機能する。

スリーブ４４は非磁性材料からなる。プランジャ４６の側面には軸線に平行な複数の連通溝が設けられ、プランジャ４６の下端面には半径方向に延びて内外を連通する複数の連通溝が設けられている（いずれも同図には表れていない）。このような構成により、吸入圧力Ｐｓ又はクランク圧力Ｐｃがプランジャ４６とスリーブ４４との間隙を通って背圧室７０にも導かれるようになっている。

ボビン４８からは電磁コイル５０につながる一対の接続端子７２が延出し、それぞれ端部材５４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。端部材５４は、ケース５２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。端部材５４は、耐食性を有する樹脂材のモールド成形（射出成形）により形成され、その樹脂材がケース５２と電磁コイル５０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５２と電磁コイル５０との間隙に樹脂材を満たすことで、電磁コイル５０で発生した熱をケース５２に伝達しやすくし、その放熱性能を高めている。端部材５４からは接続端子７２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。

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の軸線方向中間部には、弁孔１８とガイド孔２６とが同軸状に設けられている。支持部材２７は、ボディ５の上端部に片持ち状に支持される態様で軸線方向下方に延在する。ボディ５の内径は、作動室２８の位置で拡径されている。ボディ５の下部はやや縮径してガイド孔７４を形成する。

弁駆動体３０の第１部材３１は、ガイド孔２６に摺動可能に支持され、その上端部が弁体３３を構成する。第１部材３１の摺動面には、冷媒の流通を抑制するための複数の環状溝からなるラビリンスシール８４が設けられている。第１部材３１の下部の外周面には、摺動部８６が環状に突設されている。第１部材３１は、その摺動部８６を介してガイド孔７４に摺動可能に支持されている。すなわち、弁駆動体３０は、その一端側がガイド孔２６に摺動可能に支持され、他端側がガイド孔７４に摺動可能に支持される態様で、ボディ５により２点支持されている。なお、弁駆動体３０、弁体３８およびパワーエレメント６を合わせたユニットとしての重心が、その２点の支持部の間に位置するように構成されている。

コア４２の上面中央部には円ボス状の弁座８８が突設されており、第２部材３２の下端部がその弁座８８着脱することにより、弁駆動体３０の下端部を介した内外の連通状態が遮断又は開放される。すなわち、弁駆動体３０の下端部とコア４２の上端面とにより「遮断弁部」が構成される。第２部材３２の底部は、作動ロッド５８と適宜係合連結可能な「被係合部」として機能する。作動ロッド５８は、第２部材３２の底部中央に設けられた挿通孔および弁体３８を貫通し、その上端部がパワーエレメント６を軸線方向にガイドしている。

弁体３８は、パワーエレメント６と作動ロッド５８との間に配設されている。弁体３８は有底円筒状をなし、その底部中央に挿通孔９１が形成され、挿通孔９１の周囲には冷媒を通過させるための複数の連通孔９３が形成されている。弁体３８の上端部は、パワーエレメント６の下面に着脱し、弁駆動体３０の内部通路３５と弁体３８の内部通路３７との連通状態を遮断又は許容する。すなわち、弁体３８の上端部とパワーエレメント６の下面とにより「開閉弁部」が構成される。

挿通孔９１には、作動ロッド５８の上端部が相対変位可能に挿通される。ソレノイド３がオンにされた主弁の制御状態においては、作動ロッド５８の上部に設けられた係合部９４（「第１係合部」として機能する）が弁体３８の下面に係合する。また、スプリング３９，４０の付勢力により、弁駆動体３０と弁体３８とが互いに当接する方向に付勢される。それにより、作動ロッド５８、弁体３８および弁駆動体３０が一体に変位することができる。

パワーエレメント６は、一対のベース部材９７，９８およびベローズ８を含んで構成される。ベース部材９７，９８は、金属材をプレス成形して有底円筒状に構成されており、その開口端部に半径方向外向きに延出するフランジ部１００を有する。ベローズ８は、蛇腹状の本体の上端開口部がベース部材９７のフランジ部１００に気密に溶接され、下端開口部がベース部材９８のフランジ部１００に気密に溶接されている。それにより、ベース部材９８の上下端が閉止されている。ベース部材９７，９８は、それぞれの本体がベローズ８の内方に延在し、互いの底部が近接配置されている。

ベース部材９７の本体には、支持部材２７の下端部が圧入されている。一方、ベース部材９８の本体には、作動ロッド５８の上端部が遊嵌されている。すなわち、作動ロッド５８の係合部９４よりも上部が縮径されており、その縮径部９９が挿通孔９１を貫通してベース部材９８に部分的に挿通される。ただし、作動ロッド５８の挿入量は、その縮径部９９の基端である係合部９４が弁体３８の下面に係止されることにより規制される。なお、縮径部９９の横断面はＤ形断面とされており、ベース部材９８の内方の圧力を逃がせるように構成されている。作動ロッド５８は、係合部９４が弁体３８に係止された状態でパワーエレメント６と一体に変位可能となっている。また、図示のように弁駆動体３０と弁体３８とが互いに押しつけられた状態においては、作動ロッド５８が弁体３８を介して弁駆動体３０と一体に変位可能となる。

ベローズ８の内部は密閉された基準圧力室Ｓとなっている。ベース部材９７とベース部材９８との間には、ベローズ８を伸長方向に付勢するスプリング１０４が介装されている。基準圧力室Ｓは、本実施形態では真空状態とされている。ベローズ８は、弁駆動体３０の内部のクランク圧力Ｐｃ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ベローズ８が所定量収縮すると、ベース部材９７とベース部材９８とが当接して係止されるため、その収縮は規制される。

なお、弁体３８は、作動ロッド５８の上端部を軸芯としてパワーエレメント６と作動ロッド５８との間に支持されるが、パワーエレメント６および作動ロッド５８のいずれにも固定されてはいない。

作動ロッド５８における係合部９４のやや下方には凹溝が周設され、リング状の係合部材５９（「第２係合部」として機能する）が嵌着されている。このため、副弁の開弁後に作動ロッド５８を弁駆動体３０に対してさらに相対変位させると、係合部材５９が弁駆動体３０（第２部材３２）の底部と係合する。それにより、ソレノイド力を弁駆動体３０に直接伝達することができ、弁駆動体３０を主弁の閉弁方向に押圧することができる。この構成は、万が一、弁駆動体３０とガイド孔２６との摺動部や、弁駆動体３０とガイド孔７４との摺動部への異物の噛み込みにより弁駆動体３０がロックした場合に、それを解除するロック解除機構（連動機構、押圧機構）として機能する。

以上の構成において、弁体３３と弁座２０とにより主弁が構成され、その主弁の開度によって吐出室からクランク室へ導入される冷媒流量が調整される。また、弁体３８と弁座３６とにより副弁が構成され、その副弁の開閉によりクランク室から吸入室への冷媒の導出が許容または遮断される。すなわち、制御弁１は、主弁と副弁のいずれか一方を開弁させることにより冷媒の流れを切り替える三方弁としても機能する。

本実施形態においては、弁駆動体３０の主弁における有効受圧径Ａ（シール部径）、弁駆動体３０の摺動部における有効受圧径Ｂ（シール部径）、ベローズ８の有効受圧径Ｃ、弁体３８の副弁における有効受圧径Ｄ（シール部径）、弁駆動体３０の遮断弁部における有効受圧径Ｅ（シール部径）、および弁体３８の開閉弁部における有効受圧径Ｆ（シール部径）が等しく設定されている。このため、弁駆動体３０とパワーエレメント６とが作動連結した状態においては、弁体３３に作用する吐出圧力Ｐｄおよびクランク圧力Ｐｃの影響がキャンセルされる。パワーエレメント６は、その有効受圧面積に吸入圧力Ｐｓのみを受けることになる。その結果、主弁の制御状態において、弁体３３は、作動室２８にて受ける吸入圧力Ｐｓに基づいて開閉動作することになる。つまり、制御弁１は、いわゆるＰｓ感知弁として機能する。

本実施形態では、スプリング３９，６４の付勢力により、作動ロッド５８の係合部９４と弁体３８とが常に当接する状態が維持される。一方、ソレノイド３がオフにされた副弁の閉弁状態において、作動ロッド５８の係合部材５９と弁駆動体３０の底面との間隔が所定値Ｌとなるように機構の形状および大きさが設定されている。制御弁１の起動時においては、ソレノイド３への通電により主弁の閉弁方向かつ副弁の開弁方向のソレノイド力を弁体３８に伝達することができる。これにより、弁体３３を弁座２０に着座させて主弁を閉じ、さらに弁体３８を弁座３６からリフトさせて副弁を開くことができる。すなわち、制御弁１は、ソレノイド３の駆動力を用いて副弁を強制的に開弁させるための「強制開弁機構」を有する。

以上のような構成において、制御弁１の安定した制御状態においては、作動室２８内の吸入圧力Ｐｓが所定の設定圧力Ｐsetとなるよう主弁が自律的に動作する。この設定圧力Ｐsetは、基本的にはスプリング３９，４０，６４，１０４のばね荷重およびベローズ８の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。本実施形態では、制御弁１の組み付けが概ね完了した状態で支持部材２７の圧入量を再調整することで、スプリングの設定荷重を微調整することができ、設定圧力Ｐsetを正確に調整することができる。

次に、制御弁１の動作について説明する。
制御弁１においてソレノイド３が非通電のとき、つまり空調装置が動作していないときには、コア４２とプランジャ４６との間に吸引力が作用しない。このため、スプリング３９の付勢力により弁体３８が下方に変位し、弁駆動体３０を下方に押圧する。その結果、弁体３３が弁座２０から離間して主弁が全開状態となる。このとき、弁体３８が弁座３６に着座して副弁が閉弁状態となり、弁駆動体３０の下端部が弁座８８に着座して遮断弁部が閉弁状態となる。このため、圧縮機の吐出室からポート１４に導入された冷媒は、全開状態の主弁を通過し、ポート１２からクランク室へと流れることになる。一方、クランク圧力Ｐｃのリリーフは遮断される。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。このとき、パワーエレメント６は実質的に機能しない。

一方、スプリング３９の付勢力により弁体３８がパワーエレメント６から離間し、弁体３８の内部通路３７が開放される。すなわち、遮断弁部が閉じられた状態で開閉弁部が開かれる。その結果、弁駆動体３０の内部通路３５および弁体３８の内部通路３７にクランク圧力Ｐｃが満たされ、弁駆動体３０および弁体３８に作用する冷媒圧力の影響がキャンセルされる。各弁体に差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用しないため、次にソレノイド３へ通電したときには弁駆動体３０ひいては弁体３３を小さなソレノイド力で閉弁方向に駆動することができる。

一方、空調装置の起動時など、ソレノイド３に制御電流が供給されると、ソレノイド力により作動ロッド５８が駆動される。このソレノイド力は、作動ロッド５８および弁体３８を介して弁駆動体３０ひいては弁体３３にも伝達される。その結果、弁体３３が弁座２０に着座して主弁を閉じ、その主弁の閉弁とともに弁体３８が弁座３６から離間して副弁を開弁させる。ただし、係合部材５９が弁駆動体３０に係止されることにより作動ロッド５８の変位が規制されるため、弁体３８のリフト量（つまり副弁の開度）は、上記所定値Ｌに一致する。なお、起動時は通常、吸入圧力Ｐｓおよびクランク圧力Ｐｃが比較的高いため、ベローズ８が縮小状態を維持し、副弁の開弁状態が維持される。

すなわち、ソレノイド３に起動電流が供給されると、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。また、例えば車両が低温環境下におかれた場合のように、吸入圧力Ｐｓが低く、ベローズ８が伸長した状態においても、ソレノイド３に大きな電流を供給することで副弁を開弁させることができ、圧縮機を速やかに起動させることができる。

そして、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、吸入圧力Ｐｓおよびクランク圧力Ｐｃが比較的低いためにベローズ８が伸長し、弁体３８が弁座３６に着座して副弁を閉弁させる。一方、そのように副弁が閉じられた状態で弁体３３が動作して主弁の開度を調整する。このとき、弁体３３は、スプリング３９，６４，１０４による開弁方向の力と、スプリング４０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に応じて動作するパワーエレメント６によるソレノイド力に対抗する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、ベローズ８が縮小するため、弁体３３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、ベローズ８が伸長する。その結果、パワーエレメント６による付勢力がソレノイド力に対抗する方向に作用する。この結果、弁体３３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に維持される。

このような定常制御が行われている間にエンジンの負荷が大きくなり、空調装置への負荷を低減させたい場合、制御弁１においてソレノイド３がオンからオフに切り替えられる。そうすると、コア４２とプランジャ４６との間に吸引力が作用しなくなるため、ベローズ８が伸長し、スプリング３９の付勢力により弁体３３が弁座２０から離間し、主弁が全開状態となる。このとき、弁体３８は弁座３６に着座しているため、副弁は閉弁状態となる。このとき、圧縮機の吐出室からポート１４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１２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。

次に、本実施形態における異物排出促進構造について説明する。
本実施形態では、ポート１４から導入された冷媒に異物が含まれる場合に、その異物が弁駆動体３０とガイド孔２６との間隙に侵入することを効果的に抑制するとともに、その異物を主通路に沿って排出可能な異物排出促進構造が設けられる。以下、その詳細について説明する。図３は、異物排出促進構造およびその作用効果を表す図である。（Ａ）は図２のＧ部拡大図である。（Ｂ）は本実施形態の異物排出促進効果を示し、（Ｃ）は比較例の異物排出構造およびその作用を示す。なお、図３（Ａ）においては便宜上、ポート１４と弁室２４との境界を破線にて示している。

図３（Ａ）に示すように、本実施形態では、弁室２４に位置する弁駆動体３０の外周面に所定深さの凹部１１０が周設されている。この凹部１１０は、ポート１４から侵入した異物を受け止めるための「段差部」として機能する。凹部１１０は、弁駆動体３０の軸線に平行な底面１１２を有する。底面１１２の一端側（ガイド孔２６側）の壁面１１４は、底面１１２に対して直角をなし、底面１１２の他端側（弁孔１８側）の壁面１１６は、底面１１２に対して鈍角（約１５０度）をなすように形成されている。壁面１１４は、弁孔１８側に対面し、ポート１４よりもガイド孔２６側に位置する。壁面１１６は、弁孔１８側に向けて外径が徐々に大きくなるテーパ面とされている。

一方、弁座２０は、弁孔１８側に向けて徐々に内径が小さくなるテーパ面とされており、弁体３３の周縁部が線接触態様で着座して主弁（弁部）を閉じる。壁面１１６のテーパ面に沿う仮想の延長線（二点鎖線参照）が、弁体３３の着脱部からずれるように、テーパ面の角度および位置が設定されている。すなわち、図示のように、壁面１１６の延長線と弁座２０との交点ａが、弁座２０における弁体３３の着脱点ｂとずれるように構成されている。これにより、壁面１１６に沿って流れる異物が、弁体３３の着脱部に直接衝突し難くなっている。

また、弁室２４の一端側（ガイド孔２６側）の壁面１１８が、凹部１１０よりもガイド孔２６側に位置するように構成されている。すなわち、凹部１１０の壁面１１４が、弁室２４の壁面１１８とポート１４との間に位置するように構成されている。これにより、ポート１４から侵入した異物を凹部１１０によりキャッチし易くしている。すなわち、ポート１４から異物が侵入する場合、その異物は、ある程度の質量を有するため、ポート１４に沿ってほぼ直進すると考えられる。この直進してきた異物を凹部１１０により受け止め、壁面１１４により堰き止めることで、弁駆動体３０とガイド孔２６との間隙に向かい難くするものである。特に、壁面１１４をポート１４よりもガイド孔２６側に位置させることで凹部１１０をガイド孔２６寄りに構成し、異物が直進方向から逸れても凹部１１０にてキャッチできるようにされている。また、壁面１１８を壁面１１４よりもガイド孔２６側に位置させることで凹部１１０とガイド孔２６との距離を確保し、異物が弁駆動体３０とガイド孔２６との間隙に到達し難い構成とされている。

このような構成により、図３（Ｂ）に示すように、ポート１４から侵入した異物Ｗのほとんどは、主通路に沿って弁孔１８に直接導かれるか（点線参照）、凹部１１０に当たった後、その底面１１２に沿って弁孔１８に導かれるか（一点鎖線参照）、あるいは凹部１１０にキャッチされた後に弁孔１８に導かれるようになる（二点鎖線参照）。すなわち、弁駆動体３０の外周面に凹部１１０を設けたことにより、異物Ｗが弁駆動体３０とガイド孔２６との摺動部に直接導かれることが抑制される。凹部１１０にキャッチされた異物Ｗは、主弁（弁部）の前後差圧による吸引力によって弁孔１８側に排出されるようになる。

これに対し、図３（Ｃ）に示す比較例では、弁駆動体１３０に異物Ｗをキャッチする段差部が設けられていないため、ポート１４から侵入した異物Ｗの一部が弁駆動体１３０とガイド孔２６との摺動部に導かれ易くなる。その結果、異物Ｗがその摺動部に噛み込んで弁駆動体１３０ひいては弁体３３の円滑な作動を阻害し易くなる。言い換えれば、本実施形態によれば、このような問題を解決することが可能となる。

なお、弁室２４の壁面１１８が、凹部１１０よりもガイド孔２６側に位置することにより、ソレノイド力によって異物を排除し易い構成となっている。すなわち、仮に弁駆動体３０とガイド孔２６との摺動部に異物Ｗが介在したとしても、ソレノイド３に通電することで（又はソレノイド３への通電量を増加させることで）、作動ロッド５８がガイド孔２６に対して異物Ｗを排出する方向に作動する。このため、万が一、異物Ｗによるロックが生じた場合には、ソレノイド力をロック解除に有効に利用することができる。

（変形例）
図４〜図７は、変形例に係る制御弁の異物排出促進構造を表す部分拡大断面図である。各変形例の制御弁は、弁駆動体に形成される段差部の構成が上記実施形態と異なる。このため、以下では上記実施形態との相異点を中心に説明する。なお、各図において上記実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。各図においては便宜上、ポートと弁室との境界を破線にて示している。

図４（Ａ）に示す変形例においては、弁駆動体２３０において、凹部２１０の弁孔１８側の壁面２１６がテーパ面ではなく、底面１１２に対して直角をなす。このような構成であっても、ポート１４から侵入した異物が凹部２１０によってキャッチされて減速され、弁孔１８側に排出される。このため、異物の排出促進効果を得ることができる。ただし、上記実施形態のようにテーパ面とされるほうが、その排出促進効果が高いことは言うまでもない。

図４（Ｂ）に示す変形例においては、弁駆動体３３０の先端部に設けられた段差部３１０が弁孔１８側の壁面を有しておらず、一端側（ガイド孔２６側）の壁面１１８のみが設けられている。このような構成であっても、ポート１４から侵入した異物のうちガイド孔２６側へ向かうものを壁面１１８により堰き止めることができ、底面３１２に沿って弁孔１８側へ導くことができる。このため、異物の排出促進効果を得ることができる。ただし、この構成では、弁駆動体３３０の弁部における有効受圧径と、弁駆動体３３０の摺動部における有効受圧径との間に差ができてしまう。このため、圧力キャンセル機能が重視される場合には上記実施形態の構成のほうが好ましい。

図５（Ａ）に示す変形例においては、弁駆動体４３０において、弁孔１８側の壁面１１６とガイド孔２６側の壁面１１４とが直接接続されたような断面レの字状の凹部４１０が形成されている。このような構成であっても、ポート１４から侵入した異物が凹部４１０によってキャッチされて減速され、壁面１１６のテーパ面によって弁孔１８側に導かれる。このため、異物の排出促進効果を得ることができる。ただし、凹部４１０の容積が小さいため、異物をキャッチできる容量が小さい。このため、冷媒に含まれる異物の量が多く見込まれる場合には、上記実施形態の構成のほうが好ましい。

図５（Ｂ）に示す変形例においては、弁駆動体５３０に形成される凹部５１０が、図５（Ａ）の凹部４１０を軸線方向に反転させたような形状を有する。すなわち、弁孔１８側の壁面５１６が軸線に対して直角をなし、ガイド孔２６側の壁面５１４がテーパ面となっている。このような構成であっても、ポート１４から侵入した異物が凹部５１０によってキャッチされて減速され、主弁の前後差圧により弁孔１８側に導かれる。このため、異物の排出促進効果を得ることができる。ただし、壁面５１４のテーパ面が異物をガイド孔２６側に導き易い形状となっているため、図５（Ａ）の凹部４１０よりも排出促進機能が劣ると考えられる。

図６（Ａ）に示す変形例においては、弁駆動体６３０において、凹部６１０のガイド孔２６側の壁面６１４が底面１１２に対して直角ではなく、やや鋭角をなす。壁面６１４は、全体としてポート１４よりもガイド孔２６側に位置するが、その先端がポート１４の開口端のほぼ延長上に位置している。このような構成であっても、ポート１４から侵入した異物が凹部６１０によってキャッチされて減速され、壁面１１６のテーパ面に沿って弁孔１８側に排出される。

また、弁室６２４のポート１４よりもガイド孔２６側に位置する部分が小径化され、その小径部６２５の内周面と弁駆動体６３０の外周面との間隙が小さくされている。弁室６２４の一端側（ガイド孔２６側）の壁面６１８が、凹部６１０よりもガイド孔２６側に位置するが、その面積は小さい。これにより、ポート１４に沿って侵入する異物がその間隙を越えて凹部６１０に導かれ易くし、弁駆動体６３０とガイド孔２６との摺動部に導かれ難くしている。このような構成により、全体として異物の排出促進効果が高められるようにしている。

図６（Ｂ）に示す変形例においては、ポート７１４の内方を段差形状としている。すなわち、ポート７１４の内方にその下半部を遮断するように隔壁７１５を設けることで、ポート７１４に導入された冷媒の流れを上方、つまり弁孔１８側に向けるようにしている。このような構成により、異物を弁孔１８へ直接導くことが容易となる。

図７に示す変形例では、弁駆動体８３０の段差部が２つの部材を組み付けることにより形成されている。なお、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＨ部拡大図である。すなわち、図７（Ａ）に示すように、弁駆動体８３０を構成する第１部材８３１が、段付円筒状の本体８３２の上端部に円筒状の弁形成部材８３４を圧入することにより構成されている。弁形成部材８３４は、その下半部が本体８３２の上端部に内挿されるように組み付けられている。

図７（Ｂ）に示すように、本体８３２と弁形成部材８３４とにより、凹部８１０の一端側（ガイド孔２６側）に、軸線方向上方（弁孔１８側）に開口する凹部８２０が形成されるようになり、異物を捕捉し易い構造となっている。この構造は、図６に示す構造と近似するが、２つの部材で構成することにより加工がより容易となっている。すなわち、図６に示したように壁面６１４を底面１１２に対して鋭角とする加工を行う場合、特殊な形状の工具を使用する必要がある。この点、図７に示したように本体８３２と弁形成部材８３４とを別々に加工して組み付ける構造であれば、通常の工具を用いて加工することができるといったメリットがある。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

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。弁本体２０２は、段付円筒状のボディ２０５、ボディ２０５の内部に設けられた弁部等を備えている。ボディ２０５には、その上端側からポート１２（クランク室連通ポート）、ポート１４（吐出室連通ポート）、ポート１６（吸入室連通ポート）が設けられている。

ボディ２０５の軸線に沿って、弁孔１８とガイド孔２２６とが同軸状に設けられている。弁孔１８の上端開口端部に弁座２０（主弁座）が形成されている。そして、ボディ２０５を軸線方向に貫通するように長尺状の弁駆動体２５０が配設されている。

弁駆動体２５０は、段付円柱状をなし、ガイド孔２２６に摺動可能に支持され、その上端部が弁孔１８を貫通し、その先端部に弁体３３（主弁体）が一体に設けられている。弁体３３は、ポート１２側から弁座２０に着脱して主弁（弁部）を開閉する。弁駆動体２５０には、軸線方向に貫通する内部通路３５が設けられている。弁駆動体２５０の下端部が弁体３８（副弁体）を形成している。

ボディ２０５の上端開口部にはばね受け２３４が螺着されており、そのばね受け２３４と弁駆動体２５０との間には、弁体３３を主弁の閉弁方向に付勢するスプリング２３６（「付勢部材」として機能する）が介装されている。スプリング２３６の荷重は、ばね受け２３４のボディ２０５への螺入量により調整可能となっている。

弁本体２０２とソレノイド２０３とは、磁性材料からなる筒状の接続部材２３８を介して接続されている。すなわち、ボディ２０５の下端部が接続部材２３８の上端部に圧入され、ソレノイド２０３のケース５２の上端部が接続部材２３８の下端部に圧入されている。そして、ボディ２０５の下端側部にポート１６が設けられ、弁本体２０２とソレノイド２０３とに囲まれる空間に作動室２８が形成されている。

一方、ソレノイド２０３は、ケース５２と、ケース５２内に挿通された円筒状のスリーブ２４４と、スリーブ２４４の下端部に固定されたコア２４２と、コア２４２と軸線方向に対向配置されたプランジャ２４６と、ボビン４８と、電磁コイル５０と、ケース５２の下端開口部を封止するように設けられた端部材２５４とを備える。なお、本実施形態においては、ボディ２０５、コア２４２、ケース５２および端部材２５４が制御弁２０１全体のボディを形成している。

プランジャ２４６は、薄膜状のダイヤフラム２６５を挟んで分割された２つのプランジャからなり、その一方である第１プランジャ２６６がスリーブ２４４の内部に配置され、他方の第２プランジャ２６８がボディ２０５と接続部材２３８とにより囲まれる空間に配置されている。ダイヤフラム２６５は、スリーブ２４４の上端開口部を封止し、スリーブ２４４の内方に基準圧力室を形成する。本実施形態において、この基準圧力室には大気が満たされるが、真空状態としてもよい。ダイヤフラム２６５は、可撓性を有する感圧部材であり、ポリイミドフィルムを複数枚重ねて構成されている。ダイヤフラム２６５は、基準圧力室とは反対側面にて吸入圧力Ｐｓを感知し、その外周縁部を支点として変位することにより、プランジャ２４６に対して開弁方向または閉弁方向の駆動力を付与する。なお、変形例においては、ダイヤフラム２６５として金属ダイヤフラムを採用してもよい。

第２プランジャ２６８の上面中央には凹部２７０が形成され、その中央のフラットな面に弁駆動体２５０の下端面が接離可能に支持されている。すなわち、第２プランジャ２６８の上面中央が弁座３６（副弁座）を形成しており、弁体３８が弁座３６に着脱して副弁を開閉する。第２プランジャ２６８の側部には、凹部２７０の内外を連通させる連通孔２７１が設けられている。

また、第２プランジャ２６８の上端部には、半径方向外向きに延びるフランジ部２７２が設けられており、そのフランジ部２７２の下面を接続部材２３８の上面と対応させるようにしている。これにより、ソレノイド２０３の通電時にフランジ部２７２と接続部材２３８との間に軸線方向の吸引力を発生させ、弁体３８が閉弁方向に迅速に移動できるようにしている。第２プランジャ２６８は、接続部材２３８内に形成された段差部との間に介装されたスプリング２７４（「付勢部材」に該当する）によって上方へ付勢されている。このスプリング２７４は、弁体３８を付勢するスプリング２３６よりも大きなばね力を有する。

スリーブ２４４の上端開口部には半径方向外向きに延出するフランジ部２７６が設けられ、接続部材２３８とフランジ部２７６との間にダイヤフラム２６５の外周縁部を挟むようにしてダイヤフラム２６５を固定している。接続部材２３８の下端部には、ダイヤフラム２６５およびフランジ部２７６を間に挟むようにして環状のプレート２７８が圧入されている。すなわち、スリーブ２４４は、プレート２７８の圧入により接続部材２３８ひいてはボディ２０５に対して固定されている。接続部材２３８の下端面とダイヤフラム２６５との間にはシール用のＯリング２８０が介装されている。

スリーブ２４４とコア２４２とは、圧入および加締めにより軸線方向に接合されている。スリーブ２４４の内方には、第１プランジャ２６６が軸線方向に進退自在に配置されている。第１プランジャ２６６は、コア２４２の中心を軸線方向に延びるシャフト２５８の一端に圧入されている。シャフト２５８は、その一端部の軸線方向位置が第１プランジャ２６６におけるスリーブ２４４との摺動部２６７の軸線方向位置と重なるように位置決めされている。

シャフト２５８の他端は、コア２４２の下端部に螺合された軸受部材２９０によって支持されている。シャフト２５８の途中には止輪２９２が嵌合され、その止輪２９２によって上方への移動が規制されるようにばね受け２９４が設けられている。ばね受け２９４と軸受部材２９０との間には、第１プランジャ２６６をシャフト２５８を介してコア２４２から離れる方向へ付勢するスプリング２７５が介装されている。このスプリング２７５の荷重は、軸受部材２９０のコア２４２への螺入量を変えることによって調整することができる。

次に、制御弁２０１の動作について説明する。
制御弁２０１において、ソレノイド２０３が非通電のときには、コア２４２とプランジャ２４６との間に吸引力が作用しない。また、吸入圧力Ｐｓが高いため、ダイヤフラム２６５に当接した第１プランジャ２６６は、スプリング２７５の荷重に抗して下方へ変位する。一方、第２プランジャ２６８は、スプリング２７４によって第１プランジャ２６６から離れるよう上方へ付勢されているため、弁駆動体２５０を介して弁体３３をその全開位置に付勢する。このとき、弁駆動体２５０と第２プランジャ２６８との当接状態、つまり副弁の閉弁状態は維持される。圧縮機の吐出室からポート１４に導入された吐出圧力Ｐｄの冷媒は、全開状態の弁部を通過し、ポート１２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が上昇し、圧縮機は最小容量運転を行う。

一方、自動車用空調装置が起動されたときのように、ソレノイド２０３に制御電流が供給されると、第１プランジャ２６６がダイヤフラム２６５を介してスプリング２７４の付勢力に抗して第２プランジャ２６８を吸引する。このため、第２プランジャ２６８がダイヤフラム２６５に当接して下方へ移動し、これに伴って、弁体３３がスプリング２３６により押し下げられて弁座２０に着座し、主弁が閉弁状態となる。このとき、弁駆動体２５０が、第２プランジャ２６８から離間した状態となる。すなわち、副弁が開弁してブリード機能が発揮される。

こうして吸入室の吸入圧力Ｐｓが十分に低くなると、ダイヤフラム２６５がその吸入圧力Ｐｓを感知して上方へ変位し、第２プランジャ２６８が弁駆動体２５０に当接する。このとき、ソレノイド２０３に供給される制御電流を空調の設定温度に応じて小さくすると、第２プランジャ２６８および第１プランジャ２６６は吸着状態のまま一体となって、吸入圧力Ｐｓによる力と、スプリング２３６，２７４，２７５の合力と、ソレノイド２０３の吸引力とがバランスする位置まで上方へ移動する。これにより、弁体３３が第２プランジャ２６８により押し上げられ、弁座２０から離れて所定の開度に設定される。したがって、吐出圧力Ｐｄの冷媒が開度に応じた流量に制御されてクランク室に導入され、圧縮機は、制御電流に対応した容量の運転に移行するようになる。

ソレノイド３の電磁コイル５０に供給される制御電流が一定の場合、ダイヤフラム２６５が吸入圧力Ｐｓを感知して弁開度を制御する。例えば冷凍負荷が大きくなって吸入圧力Ｐｓが高くなった場合には、弁体３８が弁駆動体２５０，第２プランジャ２６８，ダイヤフラム２６５及び第１プランジャ２６６と一体となって下方へ変位するので、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が低下して設定圧力に近づくようになる。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Ｐｓが低くなった場合は、弁体３８が上方へ変位して弁開度を大きくするので、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が上昇して設定圧力に近づくようになる。このようにして、制御弁２０１は、吸入圧力Ｐｓがソレノイド２０３によって設定された設定圧力Ｐsetになるよう圧縮機の吐出容量を制御する。

次に、本実施形態における異物排出促進構造について説明する。
図９は、異物排出促進構造を表す図であり、図８のＩ部拡大図である。本実施形態においても、弁駆動体２５０の外周面に段差部９１０が設けられている。この段差部９１０は、弁駆動体２５０の上部の縮径部を構成する。本実施形態では弁体３３が弁孔１８に対してポート１４の反対側に配置されるため、段差部９１０は、弁室ではなく、ポート１４と弁孔１８との間の中間圧力室９２４に設けられる。

中間圧力室９２４の一端側（ガイド孔２６側）の壁面９１８が、段差部９１０よりもガイド孔２６側に位置するように構成されている。すなわち、段差部９１０の壁面１１４が、中間圧力室９２４の壁面９１８とポート１４との間に位置するように構成されている。これにより、ポート１４から侵入した異物を段差部９１０によりキャッチし、弁孔１８への排出を促進している。壁面１１４の外周端縁はエッジ形状となっており、異物が侵入し難い構成とされている。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は特定の実施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。

上記実施形態では、弁駆動体の外周の一部を小径にすることにより段差部を形成する例を示した。変形例においては、弁駆動体の外周に一部に半径方向外向きに突出する凸部を設け、その弁駆動体の凸部よりも弁孔側の外周面と、凸部の弁孔側の壁面とにより形成ｓれる段差部により異物をキャッチできる構成としてもよい。

上記実施形態では、弁駆動体として中空構造の駆動体を例示した。変形例においては、弁駆動体を中実構造としてもよい。例えば、ブリード機能とは無関係の中実のシャフトを弁駆動体として、その外周面に段差部（凹部）を設けるようにしてもよい。ブリード機能を有しない制御弁に対して上記異物排出促進構造を適用してもよい。

上記実施形態では、ソレノイドをアクチュエータとする電磁弁に異物排出促進構造を適用する例を示した。変形例においては、ステッピングモータ等の電動機をアクチュエータとする制御弁に対して同様の異物排出促進構造を適用してもよい。また、上記実施形態では、可変容量圧縮機用制御弁に異物排出促進構造を適用する例を示した。変形例においては、冷凍サイクルに設けられる他の制御弁に適用してもよい。あるいは、冷凍サイクルに限らず、流体の流れを制御する他の制御弁に適用してもよい。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

１ 制御弁、 ２ 弁本体、 ３ ソレノイド、 ５ ボディ、 ６ パワーエレメント、 ８ ベローズ、 １２，１４，１６ ポート、 １８ 弁孔、 ２０ 弁座、 ２４ 弁室、 ２６ ガイド孔、 ２８ 作動室、 ３０ 弁駆動体、 ３３ 弁体、 ３４ 弁孔、 ３５ 内部通路、 ３６ 弁座、 ３７ 内部通路、 ３８ 弁体、 ５８ 作動ロッド、 ９４ 係合部、 １１０ 凹部、 １１２ 底面、 １１４，１１６，１１８ 壁面、 １３０ 弁駆動体、 ２０１ 制御弁、 ２０２ 弁本体、 ２０３ ソレノイド、 ２０５ ボディ、 ２１０ 凹部、 ２１６ 壁面、 ２２６ ガイド孔、 ２３０，２５０ 弁駆動体、 ２６５ ダイヤフラム、 ３１０ 段差部、 ３１２ 底面、 ３１６ 壁面、 ３３０ 弁駆動体、 ４１０ 凹部、 ４３０ 弁駆動体、 ５１０ 凹部、 ５１４ 壁面、 ５３０ 弁駆動体、 ６１０ 凹部、 ６１４，６１８ 壁面、 ６２４ 弁室、 ６２５ 小径部、 ６３０ 弁駆動体、 ７１４ ポート、 ７１５ 隔壁、 ８１０，８２０ 凹部、 ８３０ 弁駆動体、 ９１０ 段差部、 ９１８ 壁面、 ９２４ 中間圧力室。

Claims (8)

1. 弁孔とガイド孔とが中間圧力室を介して軸線方向に連通するように形成され、前記中間圧力室に流体を導入するための導入ポートが側方に開口するように形成され、前記弁孔を通過した流体を導出するための導出ポートが形成されたボディと、
   前記弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、
   前記弁体が一体に設けられ、前記ガイド孔に摺動可能に支持された弁駆動体と、
   前記弁駆動体に対して前記弁部の開閉方向の駆動力を付与可能なアクチュエータと、
   を備え、
   前記弁駆動体において前記中間圧力室に位置する部分の外周面に、前記導入ポートから侵入した異物を受け止めるための段差部を有し、
   前記段差部の前記弁孔側に対面する一端側の壁面が、前記導入ポートよりも前記ガイド孔側に位置し、
   前記中間圧力室の前記弁孔側に対面する一端側の壁面が、前記段差部よりも前記ガイド孔側に位置することを特徴とする制御弁。
2. 前記中間圧力室が前記弁体を収容する弁室として構成され、
   前記弁体が、前記弁室側から前記弁孔に接離するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
3. 前記段差部が、前記弁駆動体において前記ガイド孔との摺動部よりも小径に形成された部分からなることを特徴とする請求項１または２に記載の制御弁。
4. 前記段差部が前記弁駆動体の外周面に周設された凹部からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制御弁。
5. 前記段差部の前記ガイド孔側に対面する他端側の壁面が、前記弁孔側に向けて徐々に大径化するテーパ面とされていることを特徴とする請求項４に記載の制御弁。
6. 前記弁体が、前記弁孔の開口端部に設けられた弁座に着脱して前記弁部を開閉し、
   前記テーパ面に沿う仮想の延長線が前記弁体と前記弁座との着脱部からずれるように、前記テーパ面が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の制御弁。
7. 前記弁座が、前記弁孔側に向けて徐々に内径が小径化するテーパ面とされ、
   前記段差部のテーパ面に沿う仮想の延長線が前記弁座のテーパ面と交わるように、前記段差部のテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の制御弁。
8. 吸入室に導入される冷媒を圧縮して吐出室から吐出する可変容量圧縮機の吐出容量を、前記吐出室からクランク室に導入する冷媒の流量を調整することにより変化させる可変容量圧縮機用制御弁として構成され、
   前記ボディは、前記導入ポートとして前記吐出室に連通する吐出室連通ポートと、前記導出ポートとして前記クランク室に連通するクランク室連通ポートと、前記吸入室に連通する吸入室連通ポートとを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の制御弁。

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