JP5048874B1 - 可変容量圧縮機の電子制御バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置などに用いられる可変容量圧縮機において、エアコンの稼動初期に最大可変容量を使用して迅速な冷房が行われる可変容量圧縮機の電子制御バルブを提供する。
【解決手段】本発明による可変容量圧縮機の電子制御バルブは、バルブロッドの構造、プランジャー側との動作関係、及び流路形状を改善することにより、エアコンの稼動初期にクランク室の圧力をドローバックしてエアコンの作動と共に最大可変容量を確保する新たな可変容量制御方式を使用することで、エアコンの作動初期のウォーミングアップ時間を短縮でき、特にプランジャー部材の構造及び周辺部品との配置関係を単純化して部品数の低減による全体サイズを縮小させる一方、非磁性体材質のプランジャーシートなどを採用してコストダウンすると共に耐久性及び機能性の向上が図れることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は可変容量圧縮機の電子制御バルブに関するものであって、より詳しくは、車両用空調装置などに用いられる可変容量圧縮機において、エアコンの稼動初期に最大可変容量を使用して迅速な冷房が行われる可変容量圧縮機の電子制御バルブに関する。

通常、車両用空調装置の冷房回路は、コンデンサ、膨張バルブ、蒸発器、及び圧縮機を含み、この時、圧縮機は蒸発器から吸入した冷媒ガスを圧縮し、この圧縮ガスをコンデンサ側に吐出する役割をする。
また、前記蒸発器は、冷房回路を流れる冷媒と車室内空気との熱交換を行う役割をする。
一般的に、熱負荷または冷房負荷の大きさに応じて蒸発器の周辺を通過する空気の熱量が蒸発器を流れる冷媒に伝達されるため、蒸発器の出口または下流側の冷媒ガス圧力は冷房負荷の大きさを反映する。

このような冷房回路に用いられる圧縮機は、走行状態に応じて回転数が変化するエンジンの動力を用いるため、回転数の調節による吐出容量の制御が不可能である。従って、近来、エンジンの回転数に関わらず、適切な冷房能力を得るためには、冷媒の吐出容量を可変させる可変容量圧縮機が多く適用されている。
このような可変容量圧縮機は、冷媒吐出量を調節するために圧力調節バルブを設けるが、圧力調節バルブとしては機械的な力により駆動される機械式圧力調節バルブと電気的な力により駆動される電子式圧力調節バルブがある。

最近、電子式圧力調節バルブが主に使用されており、これを電子制御バルブ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ；ＥＣＶ）という。
通常、可変容量圧縮機は、電子制御バルブの制御により斜板の傾きが変化し、斜板の傾きにより圧縮機の冷媒吐出量が決定される。
このような電子制御バルブは、一般的に、吐出室から吐出された吐出圧力（Ｐｄ）の冷媒一部をクランク室に導入し、その導入量を制御することによりクランク室内部の圧力（Ｐｃ）を制御する方式である。
このような電子制御バルブは、最近、エアコン稼動条件に応じて、すなわち冷房負荷が大きい時と冷房負荷が小さい時にクランク室の圧力を可変させて容量を制御する方式が提示されている。

例えば、エアコンの稼動初期から十分な冷房効果を得るために、エアコンの電源をＯＮした時、クランク室の与圧を迅速にドローバック（Ｄｒａｗ−ｂａｃｋ）して斜板の角度を最大角に設定することにより、すなわちエアコンの作動と共に最大可変容量を使用して迅速に冷房が行われるようにすることにより、エアコンの作動初期におけるウォーミングアップ時間を短縮することができる。
具体的には、エアコンの電源をＯＮした時、暖かい空気が出る時間を低減する機能を有する電子制御バルブが提示されている。

例えば、特許文献１では、「可変容量圧縮機のコントロールバルブ」が開示されている。
前記可変容量圧縮機のコントロールバルブは、冷房負荷が大きい場合は、バルブを閉鎖し、プランジャーを上昇させてクランク室と吸入室の流路を開放し、クランク室の圧力をドローバックして斜板角度を大きくすることにより、エアコンの作動初期におけるウォーミングアップ時間を短縮する方式を適用している。
また、冷房負荷が小さい場合は、バルブを開放し、プランジャーを下降させてクランク室と吸入室の流路を閉鎖すると共に従来のコントロールバルブと同じ機能を行う。

しかし、前記可変容量圧縮機のコントロールバルブは次のような問題点がある。
第１に、バルブロッドと連携して動作するため、流路を開放及び閉鎖するプランジャー部材の部品数が多く、シートやウォッシャーなどの周辺部品数が全般的に多いため全体サイズが大きくなり、構造も複雑であり、２つのプランジャー部材が動作するため、騒音と振動が大きいという問題がある。
第２に、２つに分離されているプランジャー部材が磁性体からなり、磁力により作動するため、熱処理などの加工数が多いだけでなく、加工が非常に難しいなど、製作性や製作費用の側面で不利であり、熱が多く発生するため、機能性や耐久性の低下を招く問題がある。

ヨーロッパ公開特許ＥＰ １ ６５０ ４３５ Ａ１

本発明は、このような点を考慮してなされたものであって、バルブロッドの構造、プランジャー側との動作関係、及び流路形状を改善することにより、エアコンの稼動初期にクランク室の圧力をドローバックしてエアコンの作動と共に最大可変容量を確保する新たな可変容量制御方式を使用することで、エアコンの作動初期のウォーミングアップ時間を短縮でき、特にプランジャー部材の構造及び周辺部品との配置関係を単純化して部品数の低減による全体サイズを縮小させる一方、非磁性体材質のプランジャーシート、プランジャーリング、プランジャーピンなどを採用してコストダウンすると共に耐久性及び機能性の向上が図れる可変容量圧縮機の電子制御バルブを提供することにその目的がある。

前記目的を達成するために、本発明による可変容量圧縮機の電子制御バルブの一例は、内側にコイルを有するハウジングと、吐出室側及びクランク室測にそれぞれ連結される通路、及び吸入室測通路をもってハウジングの下部に結合されるバルブボディーと、前記ハウジングの上端部軸線に沿って形成されてダイヤフラムの待機側を形成する待機部と、前記待機部の真下側に位置され、下部に形成される減圧部の吸入圧力により動作するダイヤフラムアセンブリーと、前記ダイヤフラムアセンブリーの真下側に位置され、ダイヤフラムアセンブリーに接触して共に動くことが可能なプッシュロッドと、前記プッシュロッドの下端部にその中心がスライド可能に結合されると共に、コイルの内側に同心円状に配置されて電子力により上下動してバルブボディーの上端に接触及び分離されることにより、吸入室測通路とクランク室測通路を開放及び閉鎖するプランジャーと、前記プランジャーの下端部に結合され、プランジャーと共に上下動してバルブボディーの吐出室側及びクランク室測通路を開閉し、その中心軸線に沿って通る流路及び半径方向に沿って通る出口によりクランク室測の圧力を吸入室測に流れるようにするバルブロッドと、を含むことを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明による可変容量圧縮機の電子制御バルブの他の例は、内側にコイルを有するハウジングと、吐出室側及びクランク室測にそれぞれ連結される通路、及び吸入室測通路をもってハウジングの下部に結合されるバルブボディーと、前記ハウジングの上端部軸線に沿って形成されてダイヤフラムの待機側を形成する待機部と、前記待機部の真下側に位置され、下部に形成される減圧部の吸入圧力により動作するダイヤフラムアセンブリーと、前記ダイヤフラムアセンブリーの真下側に位置され、ダイヤフラムアセンブリーに接触して共に動くことが可能であり、プランジャーの中心軸線を貫通して結合され、プランジャー１８と共に動作可能であり、バルブボディーの内側に位置される下端部のバルブシートを用いてバルブボディーの吐出室側及びクランク室測通路を開閉するプッシュロッドと、前記プッシュロッドにその中心が結合されると共にコイルの内側に同心円状に配置されて電子力により上下動するプランジャーと、前記バルブボディーの内部に設置され、プランジャーの下端に接触して共に動いてクランク室測の圧力を吸入室測に流れるようにするリリーフバルブ、例えば、プランジャー側にその上端が接触可能となると共にバルブボディーに形成され、クランク室測通路と吸入室測通路を連通するバイパス流路を開閉するバルブ本体と、前記バルブ本体を上方に弾支するバルブバネと、で構成されるリリーフバルブと、を含むことを特徴とする。

本発明による可変容量圧縮機の電子制御バルブは、次のような長所がある。
第１に、エアコンの作動初期に最大可変容量を確保できるため、エアコンの作動初期におけるウォーミングアップ時間を短縮することができる。
第２に、プランジャーが単一部品で形成されているため、部品数を減らすことができ、またプランジャーの周辺にバネやバネシートなどの部品を除去できるため、プランジャーの周辺構造も単純化して整理できるなど、電子制御バルブの全体サイズを縮小して構造を単純化でき、騒音と振動の低減効果を図ることができる。
第３に、プランジャーシート、プランジャーリング、プランジャーピンなどが非磁性体材質からなるため、加工が容易で、製作費用が安く、特に、発熱量を低減して耐久性及び機能性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す分解斜視図である。 本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す結合斜視図である。 本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第２実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第３実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第４実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第５実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第５実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第５実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第６実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第６実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第６実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第７実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第７実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第７実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第８実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。 本発明の第８実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。 本発明の第８実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明による電子制御バルブは、一部の構成と作動を除いた基本的な構成と作動が本出願人の登録特許の１０−０９４７６４２号に開示されている「コントロールバルブ」とほぼ同様であるので、重複している構成と作動に対しては簡単に説明する。

図１から図３は、本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す斜視図と断面図である。
図１から図３に示すように、前記電子制御バルブは、エアコンの稼動と共に最大可変容量を使用して迅速な冷房が行われるようにする方式、すなわちエアコンの作動初期におけるウォーミングアップ時間を短縮できる方式であり、プランジャーを含む周辺構造の単純化、部品数の最小化、製品サイズの縮小を可能とする構造である。

前記電子制御バルブには、下端部のハウジングボディー３１を有する円筒形のハウジング１１が設けられ、前記ハウジング１１の内側には、電子力を発生させてプランジャー１８を作動させるコイル１０が同心円状に結合され、コイル１０はボビン３２によりその内側が囲まれている。
また、コイル１０は、外部に電気的に接続してコントローラ（図示せず）の制御により作動される。

前記ハウジング１１の下部には、吐出室及びクランク室との間の流体流れ通路を提供するバルブボディー１３が設けられるが、バルブボディー１３は、ハウジング１１のハウジングボディー３１の下端部に結合されて支持される。
前記バルブボディー１３は３つの通路を備えているが、例えば吐出室側及びクランク室測にそれぞれ連結される２つの通路１２ａ，１２ｂと、減圧部１５に吸入圧力（Ｐｓ）を提供するか、吸入室測にクランク室の圧力が抜け出る通路となる１つの通路１２ｃと、を備えており、各通路により吐出室とクランク室との間の流体連絡が可能となり、また冷媒負荷による吸入圧力の作用や、クランク室の与圧排出が可能となる。

また、前記減圧部１５は、ダイヤフラムアセンブリー１６の下側に形成され、流路３３ａ，３３ｂによりバルブボディー１３の通路１２ｃ側に通るようになる。

そして、前記ハウジング１１の上端部内側には、バネ調節装置３４が属している待機部１４が設けられるが、待機部１４は、バネ調節装置３４の孔により形成される。
また、通常のダイヤフラム材質からなり、伸縮可能な膜部材を含むダイヤフラムアセンブリー１６が設けられるが、ダイヤフラムアセンブリー１６は、膜部材により上部コア３５と下部コア３６との間に挟まれるように設置され、このように設置されるダイヤフラムアセンブリー１６の上方には待機部１４が形成されると共に下方には減圧部１５が形成される。

従って、基本的にダイヤフラムアセンブリー１６は、減圧部１５に作用する圧力により動作し、プランジャー１８と共に通路１２ａ，１２ｂを開閉する役割を行う。
また、前記ダイヤフラムアセンブリー１６の真下側に位置され、前記ダイヤフラムアセンブリー１６に接触して共に動くことができるように設置されるプッシュロッド１７が形成されるが、プッシュロッド１７は、ハウジング１１の中心軸線に沿って長く下方に延びてプランジャー１８の軸線を貫通し、その上端側にスライド可能に組み合わされる。
特に、本発明では、単一構成により最小限の大きさを有し、通路を開閉するバルブ体の役割を効果的に行うプランジャー１８を提供する。
前記プランジャー１８は、コイル１０の内側に同心円状に配置され、プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合され、コイル１０の電子力により上下動してバルブボディー１３の２つの通路１２ｂ，１２ｃの間を開放及び閉鎖する。

勿論、前記プランジャー１８は、ダイヤフラムアセンブリー１６側に連動してプッシュロッド１７及び後述するバルブロッド２１と共にバルブボディー１３の通路１２ａ，１２ｂを開閉して流量を調節する役割も行うことができる。
このようなプランジャー１８は、プッシュロッド１７の周りに装着されているリターンバネ３７により下方に弾支され、これによって電子力が作用しない状況ではバネ力により下方に位置してバルブボディー１３の上端側に常に接する状態（通路閉鎖状態）を維持することになる。

例えば、前記プランジャー１８が上方に移動すると、プランジャーの下端がバルブボディー１３の上端から離れて吸入室測通路１２ｃとクランク室測通路１２ｂが開放された状態となり、逆に、下方に戻すと、プランジャーの下端がバルブボディー１３の上端に接して吸入室測通路１２ｃとクランク室測通路１２ｂが閉鎖された状態となる。
また、前記プランジャー１８に連動してバルブボディー１３の吐出室側及びクランク室測通路１２ａ，１２ｂを開閉するバルブロッド２１が設けられる。

前記バルブロッド２１は、プランジャー１８の下端部に結合されて支持され、バルブボディー１３の軸線に沿って下部に延びて配置され、下端部のバルブシート２８を用いて両側通路１２ａ，１２ｂの間を開閉する。
特に、前記バルブロッド２１には、下端から貫通されてその中心軸線に沿って通っている流路１９が形成され、流路１９から半径方向に沿って貫通されてバルブボディー１３の上端部位、すなわちプランジャー１８とバルブロッド２１との間の結合部位の周辺に形成される空間部３８に通る出口２０が形成される。

従って、プランジャーが上昇する時、バルブロッド２１の流路１９と出口２０を介してクランク室測の圧力が吸入室測に流れるようになる。
そして、前記プランジャー１８とバルブロッド２１は、様々な方式により相互嵌合されるように結合される。

一例として、前記プランジャー１８に形成されている突起部２２がバルブロッド２１の内径に嵌合されるように結合されてもよい。
この時、前記突起部２２は、バルブロッド２１の内径にスライド可能に嵌合され、すなわち緩い嵌合構造により嵌合されるが、この場合、バルブロッド２１は、下部のバネ２３により弾支されてプランジャー１８と共に動作することになる。

他の例として、図５に示すように、前記プランジャー１８の下端部には突起部２２が形成され、突起部２２がバルブロッド２１のロード側内径に一体的に結束され、すなわち締まりばめ構造により結合され、それによって、プランジャー１８と共に動作することになる。この構造ではバネを排除でき、シート圧入及び調整工程を省略できる利点がある。
また他の例として、図６に示すように、前記プランジャー１８の下端部には溝部２４が形成され、溝部２４内にバルブロッド２１の外径が嵌合されるように結合されてもよい。
この時、前記バルブロッド２１の外径は、プランジャー１８の溝部２４にスライド可能に嵌合され、すなわち緩い嵌合構造により結合されるが、バルブロッド２１は、下部のバネ２３により弾支されてプランジャー１８と共に動作することになる。
また他の例として、図７に示すように、前記プランジャー１８の溝部２４内にバルブロッド２１の外径が嵌合されるように結合されが、ロード側外径は溝部２４に一体的に結束され、すなわち締まりばめ構造により結合されてプランジャー１８と共に動作することになる。
この場合にもバネを排除でき、シート圧入及び調整工程を削除できる利点がある。

このように構成される電子制御バルブの作動状態を説明する。
図４ａ及び４ｂは、本発明の第１実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。

図４ａは、冷房負荷があまり大きくない場合、すなわち過負荷がかからず、正常にエアコンを稼動する場合の状態を示す。
例えば、プランジャー１８及びバルブロッド２１は下降状態を維持し、プランジャー１８の下端部はバルブボディー１３の上端に接して吸入室測とクランク室測との間の通路を閉鎖すると共にバルブロッド２１のバルブシート２８は開放状態を維持するため、吐出室から吐出された吐出圧力（Ｐｄ）の冷媒一部がクランク室に導入されてクランク室内部の圧力（Ｐｃ）が制御される。
このように吐出圧力（Ｐｄ）がクランク室に導入されてクランク室内部の圧力（Ｐｃ）が吸入室測の圧力（Ｐｓ）よりも大きくなるため、斜板の傾きが小さくなり（斜板が立てられる）、結局、エアコンの容量はエアコンの運転状況に応じて適切に決定される。

図４ｂは、エアコンの稼動初期、すなわちエアコンの電源ＯＮの状態を示す。
エアコンの電源をＯＮすると、コントローラ（図示せず）の制御によりコイル１０に電流最大値が供給されてプランジャー１８が上昇し、これと共にバルブロッド２１のバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖されて吐出圧力（Ｐｄ）のクランク室測への導入が遮断される。

次に、クランク室測と吸入室側が開放されることにより、クランク室測内部圧力（Ｐｃ）がバルブロッド２１の流路１９→出口２０→空間部３８→プランジャーとバルブボディーとの間の隙間→吸入室測の通路１２ｃを介して抜け出るようになり、これによって斜板の傾きが大きくなって（斜板が横たわる）最大可変容量を確保でき、結局、エアコンを作動すると共に最大可変容量でエアコンの性能を発揮できるため、迅速な冷房が得られる。
勿論、エアコンの稼動後、一定時間が経過して室内がすがすがしくなると、コントローラの制御によりコイル１０側に供給された電流がますます減少して遮断されることで、電子制御バルブは正常な稼動状態、例えば図４ａのような状態に転換される。

図８は、本発明の第５実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。
図８には２つの部品を組み合わせて形成されるプランジャーを示す。
前記プランジャー１８は、上部のプランジャー本体１８ａと下部のプランジャーシート１８ｂと、で構成され、前記プランジャー本体１８ａとプランジャーシート１８ｂは上下当接状態で共に動くようになる。
前記プランジャー本体１８ａは、その中心軸線の孔を介してプッシュロッド１７の下端部にスライド可能に結合され、コイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動する。

また、前記プランジャーシート１８ｂは、その上端がプランジャー本体１８ａの下端に接するようになり、内側にプランジャーバネ２５ａを収容し、このプランジャーバネ２５ａにより下方に弾支されてバルブボディー１３の上端に接触及び分離が可能になる。
この時、前記プランジャーシート１８ｂの底面中心部位、すなわちバルブロッド２１が貫通する孔の周縁部位は、バルブロッド２１の外周縁に装着されているシール部材２６により係止されるが、このようなシール部材２６との係止作用によりプランジャー１８がバルブロッド２１と共に上下動するようになる。
前記プランジャーシート１８ｂは、アルミニウムなどの非磁性体材質からなるため、製作費用を低減でき、発熱量が少なくて性能に影響を及ぼす問題を排除することができる。

図９ａ及び９ｂは本発明の第５実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。
図９ａ及び９ｂに示すように、前記電子制御バルブの作動は、第１実施例から第４実施例による電子制御バルブの作動とほぼ同様である。ただし、プランジャーの組合せ形態が異なってプランジャーの作動方式に差が生じ、これについて説明する。

例えば、エアコンの電源をＯＮした時、プランジャー本体１８ａ及びバルブロッド２１が上昇し、バルブロッド２１の上昇によりそのシール部材２６がプランジャーシート１８ｂを引き上げるようになる。
これによって、バルブロッド２１のバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖され、吐出圧力（Ｐｄ）のクランク室測への導入が遮断される。
そして、クランク室測の内部圧力（Ｐｃ）がバルブロッド２１の流路１９→出口２０→空間部３８→プランジャーシートとバルブボディーと間の隙間→吸入室測の通路１２ｃを介して抜け出るようになり、斜板の傾きが大きくなって最大可変容量を確保することができる。

図１０は、本発明の第６実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。
図１０には３つの部品を組み合わせて形成されるプランジャーを示す。
前記プランジャー１８は、電子力により上昇するプランジャー本体１８ａ、クランク室測通路１２ｂと吸入室測通路１２ｃを開放及び閉鎖するプランジャーリング１８ｃ、及びこれを動かすプランジャーピン１８ｄで構成される。
前記プランジャー本体１８ａは、プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合され、コイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動する。
前記プランジャーリング１８ｃは、プランジャー本体１８ａの下端との間に設置されるプランジャーバネ２５ｂにより常に下方に弾支され、バネ力を用いてバルブボディー１３の上端と接触可能となると共に上昇時にバルブボディー１３の上端から分離可能となる。

また、前記プランジャーピン１８ｄはプランジャー本体１８ａとバルブロッド２１を連結する部材であって、その上端部がプランジャー本体１８ａの下端部の孔内に嵌合されて一体に結合され、その下端部がバルブロッド２１の上端部の内径に嵌合されてスライド可能な構造に結合される。
特に、前記プランジャーピン１８ｄの下端部の周りには係止顎２７が突出形成されているが、係止顎２７は、プランジャーピンの上昇時、プランジャーリング１８ｃにかけられて上部に上げる機能を行う。
前記プランジャーリング１８ｃ及びプランジャーピン１８ｄはアルミニウムなどの非磁性体材質からなる。

図１１ａ及び１１ｂは、本発明の第６実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。
図１１ａ及び１１ｂに示すように、前記電子制御バルブの作動は、第１実施例から第４実施例による電子制御バルブの作動とほぼ同様である。ただし、プランジャーの組合せ形態が異なってプランジャーの作動方式に差が生じ、これについて説明する。
例えば、エアコンの電源をＯＮした時、プランジャー本体１８ａ及びプランジャーピン１８ｄが上昇すると、バネ２３の復原力によりバルブロッド２１が上昇するようになり、そのバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖される。

次に、プランジャー本体１８ａとプランジャーピン１８ｄの上昇によりプランジャーピン１８ｄの係止顎２７がプランジャーリング１８ｃを引き上げる。
結局、バルブロッド２１のバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖されて吐出圧力（Ｐｄ）のクランク室測への導入が遮断され、クランク室測内部圧力（Ｐｃ）がバルブロッド２１の流路１９→出口２０→空間部３８→プランジャーリングとバルブボディーと間の隙間→吸入室測の通路１２ｃを介して抜け出るようになり、斜板の傾きが大きくなって最大可変容量を確保することができる。

図１２は本発明の第７実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。
図１２に示すように、前記電子制御バルブは、第１実施例から第６実施例による電子制御バルブとその基本形態はほぼ同様であり、プッシュロッド１７、プランジャー１８、及びリリーフバルブ２９を新しい組合せ形態として含む。
前記プッシュロッド１７は、ダイヤフラムアセンブリー１６の真下側から下方に長く延び、プランジャー１８の中心軸線を貫通してプランジャー１８に結合される。
すなわち、前記プッシュロッド１７とプランジャー１８は、ロードボディの外径に装着されているスナップリング部材により一体的に結合され、このように結合された状態で共に動作することになる。

また、前記プッシュロッド１７は、その上端がダイヤフラムアセンブリー１６に接触して共に動くことが可能となり、下方に長く延びる下端部分はバルブボディー１３の内側に位置され、その下端部のバルブシート２８を用いてバルブボディー１３の吐出室側及びクランク室測通路１２ａ，１２ｂを開閉することになる。
また、前記プランジャー１８は、コイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動することができ、その中心軸線の孔を介してプッシュロッド１７に結合され、共に動作することになる。

特に、前記バルブボディー１３の内部には、クランク室測通路１２ｂと吸入室測通路１２ｃを開放及び閉鎖するリリーフバルブ２９が設置されるが、リリーフバルブ２９は、プランジャー１８の下端に接触して共に動いてクランク室測の圧力を吸入室測に流れるようにするか、遮断する。
このために、前記リリーフバルブ２９は、バルブ本体２９ａとバルブバネ２９ｂで構成されるが、バルブ本体２９ａは、バルブボディー１３に形成されているバイパス流路３０内に設置され、この流路を開閉するようになり、前記バルブバネ２９ｂはバイパス流路３０内に設置され、バルブ本体２９ａを常に上方に弾支する。
前記バイパス流路３０は、クランク室測通路１２ｂと吸入室測通路１２ｃを連通する流路を意味する。

図１３ａ及び１３ｂは、本発明の第７実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。
図１３ａに示すように、冷房負荷があまり大きくなく、エアコンが正常に稼動している状況では、バネ力によりプランジャー１８及びプッシュロッド１７が下降した状態を維持するようになり、これによってプランジャー１８の下端部はリリーフバルブ２９の上端を押圧するため、リリーフバルブ２９によりバイパス流路３０が遮断され、吸入室測とクランク室測との間の通路が閉鎖される。
そして、前記プッシュロッド１７のバルブシート２８は、開放状態を維持するため、吐出室から吐出された吐出圧力（Ｐｄ）の冷媒一部がクランク室に導入され、これによってクランク室内部の圧力（Ｐｃ）が制御される。

図１３ｂに示すように、エアコンの電源をＯＮすると、コントローラ（図示せず）の制御によりコイル１０に電流最大値が供給されてプランジャー１８が上昇し、これと共にプッシュロッド１７のバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖されて吐出圧力（Ｐｄ）のクランク室測への導入が遮断される。
このようにプランジャー１８が上昇することにより、リリーフバルブ２９のバルブ本体２９ａも上昇してバイパス流路３０が開放され、これによってクランク室測内部圧力（Ｐｃ）がバイパス流路３０を経由した後、吸入室測の通路１２ｃを介して抜け出る。
従って、斜板の傾きが大きくなって最大可変容量を確保でき、結局、エアコンの作動と共に最大可変容量によりエアコンの性能を発揮できるため、迅速な冷房が得られる。

図１４は本発明の第８実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブを示す断面図である。
図１４は、前期第６実施例のように３つの部品を組み合わせて形成されるプランジャー１８を示しているが、特に後述するプランジャーピン１８ｄとプランジャーブッシュ１８ｅとの間のスライドされる接触面積を広げてＰｃ−Ｐｓ間のリーク発生を抑制する構造を示す。

このために、前記プランジャー１８は、電子力により上昇するプランジャー本体１８ａ、クランク室測通路１２ｂ、吸入室測通路１２ｃを開放及び閉鎖するプランジャーブッシュ１８ｅ、及びこれを動かすプランジャーピン１８ｄで構成される。
前記プランジャー本体１８ａは、プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合され、コイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動する。
そして、前記プランジャーブッシュ１８ｅは、ハウジングボディー３１の下端との間に設置されるプランジャーバネ２５ｃにより常に下方に弾支されるように設置され、プランジャーバネ２５ｃの力によりバルブボディー１３の上端に接触可能になると共に、プランジャーピン１８ｄによる上昇時、バルブボディー１３の上端から分離可能になる。

前記プランジャー本体１８ａを弾支するプランジャーバネ２５ｃは、プランジャーとコアが当接する場合に振動騒音が発生することがあるが、プランジャーバネ２５ｃの取付荷重及びバネ定数の調節により上部に作用するソレノイドの力を打ち負かすことにより、振動騒音発生の可能性を排除できる一方、平常時には下部にプランジャーブッシュ１８ｅを支持して流路が常時作動区間範囲以上（最大電流以下）になるまで閉鎖されるようにする。

また、前記プランジャーバネ２５ｃは、ハウジングボディー３１に支持されるように設置されるため、外部電流可変による設定吸入圧力（Ｐｓ）区間の規制とは関係がない。
特に、前記プランジャーブッシュ１８ｅは、下端フランジ部分を有する円筒形のブッシュのように形成され、これによって、その内側に組み立てられるプランジャーピン１８ｄにスライドされる接触面積を広く確保でき、Ｐｃ−Ｐｓ間のリーク発生を抑制できる効果が得られる。

また、前記プランジャーピン１８ｄは、プランジャー本体１８ａとバルブロッド２１を連結する部材であって、その上端部はプランジャー本体１８ａの下端部の孔内に嵌合されて一体に結合され、その下端部はバルブロッド２１の上端部の内径に嵌合されてスライド構造に結合される。
そして、前記プランジャーピン１８ｄの下端部の周りには係止顎２７が突出形成されており、係止顎２７はプランジャーピンの上昇時、プランジャーブッシュ１８ｅにかけられて上部に上げる機能を行う。

前記プランジャーブッシュ１８ｅ及びプランジャーピン１８ｄは非磁性体材質からなる。
特に、前記プランジャーピン１８ｄの係止顎２７の上面とプランジャーブッシュ１８ｅの底面との間のギャップ（Ｇ１）は、バルブロッド２１のバルブシート２８の上面とバルブボディー１３のクランク室測通路１２ｂの天井面との間のギャップ（Ｇ２）よりも広い間隔を有する。
従って、作動時のバルブロッド２１がＰｄとＰｃの間を閉鎖した状態で、わずかな時間差をおいてプランジャーブッシュ１８ｅが引き上げられてＰｃとＰｓの間が開放された状態になる。

すなわち、常時作動区間範囲（最大電流以下範囲）内ではバルブロッド２１が上昇してＰｄとＰｃの間を閉鎖し、このような過程が行われる途中はプランジャーピン１８ｄのみ上昇し、プランジャーブッシュ１８ｅには接触されないようにするが、常時作動区間範囲を超えると、プランジャーピン１８ｄとプランジャーブッシュ１８ｅが接触してＰｃとＰｓの間が開放される。

図１５ａ及び１５ｂは本発明の第８実施例による可変容量圧縮機の電子制御バルブの作動状態を示す断面図である。
図１５ａ及び１５ｂに示すように、前記電子制御バルブの作動は第１実施例から第４実施例による電子制御バルブの作動とほぼ同様である。ただし、プランジャーの組合せ形態が異なってプランジャーの作動方式に差が生じ、これについて説明する。
例えば、エアコンの電源をＯＮした時、プランジャー本体１８ａとプランジャーピン１８ｄが上昇すると、これと共にバネ２３の復原力によりバルブロッド２１が上昇してそのバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖される。

次に、プランジャー本体１８ａとプランジャーピン１８ｄの上昇によりプランジャーピン１８ｄの係止顎２７がプランジャーブッシュ１８ｅを引き上げる。
結局、バルブロッド２１のバルブシート２８により吐出室側通路１２ａとクランク室測通路１２ｂとの間が閉鎖されて吐出圧力（Ｐｄ）のクランク室測への導入が遮断され、クランク室測内部圧力（Ｐｃ）がバルブロッド２１の流路１９→出口２０→プランジャーシートとバルブボディーと間の隙間→吸入室測の通路１２ｃを介して抜け出るようになり、斜板の傾きが大きくなって最大可変容量を確保することができる。

以上、本発明による特定の好ましい実施例に対して説明した。しかし、本発明が上述した実施例により限定されることはなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨から外れることなく、多様に変更実施することができる。

１０ コイル
１１ ハウジング
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 通路
１３ バルブボディー
１４ 待機部
１５ 減圧部
１６ ダイヤフラムアセンブリー
１７ プッシュロッド
１８ プランジャー
１９ 流路
２０ 出口
２１ バルブロッド
２２ 突起部
２３ バネ
２４ 溝部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ プランジャーバネ
２６ シール部材
２７ 係止顎
２８ バルブシート
２９ リリーフバルブ
３０ バイパス流路
３１ ハウジングボディー
３２ ボビン
３３ａ，３３ｂ 流路
３４ バネ調節装置
３５ 上部コア
３６ 下部コア
３７ リターンバネ
３８ 空間部

Claims (12)

1. 内側にコイル１０を有するハウジング１１と、
   吐出室側及びクランク室測にそれぞれ連結される通路１２ａ，１２ｂ、及び吸入室測通路１２ｃをもってハウジング１１の下部に結合されるバルブボディー１３と、
   前記ハウジング１１の上端部軸線に沿って形成されてダイヤフラムの待機側を形成する待機部１４と、
   前記待機部１４の真下側に位置され、下部に形成される減圧部１５の吸入圧力により動作するダイヤフラムアセンブリー１６と、
   前記ダイヤフラムアセンブリー１６の真下側に位置され、ダイヤフラムアセンブリー１６に接触して共に動くことが可能なプッシュロッド１７と、
   前記プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合されると共に、コイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動してバルブボディー１３の上端に接触及び分離されることにより、吸入室測通路１２ｃとクランク室測通路１２ｂを開放及び閉鎖するプランジャー１８と、
   前記プランジャー１８の下端部に結合され、プランジャー１８と共に上下動してバルブボディー１３の吐出室側及びクランク室測通路１２ａ，１２ｂを開閉し、その中心軸線に沿って通る流路１９及び半径方向に沿って通る出口２０によりクランク室測の圧力を吸入室測に流れるようにするバルブロッド２１と、を含むことを特徴とする可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
2. 前記プランジャー１８とバルブロッド２１は、プランジャー側突起部２２がロード側内径に嵌合されるように結合され、突起部２２はロード側内径にスライド可能に嵌合されると同時にバルブロッド２１は下部のバネ２３により弾支されてプランジャー１８と共に動作することを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
3. 前記プランジャー１８とバルブロッド２１は、プランジャー側突起部２２がロード側内径に嵌合されるように結合され、突起部２２はロード側内径に一体的に結束されてプランジャー１８と共に動作することを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
4. 前記プランジャー１８とバルブロッド２１は、プランジャー側溝部２４にロード側外径が嵌合されるように結合され、ロード側外径は溝部２４にスライド可能に嵌合されると同時にバルブロッド２１は下部のバネ２３により弾支されてプランジャー１８と共に動作することを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
5. 前記プランジャー１８とバルブロッド２１は、プランジャー側溝部２４にロード側外径が嵌合されるように結合され、ロード側外径は溝部２４に一体的に結束されてプランジャー１８と共に動作することを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
6. 前記プランジャー１８は、プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合されると共にコイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動するプランジャー本体１８ａと、前記プランジャー本体１８ａの下端に接すると共にその内側のプランジャーバネ２５ａにより弾支されてバルブボディー１３の上端に接触及び分離可能であり、バルブロッド２１のシール部材２６との係止作用により上下動するプランジャーシート１８ｂと、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
7. 前記プランジャーシート１８ｂは、非磁性体材質からなることを特徴とする請求項６に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
8. 前記プランジャー１８は、プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合されると共にコイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動するプランジャー本体１８ａと、前記プランジャー本体１８ａの下端との間に設置されるプランジャーバネ２５ｂにより弾支されると共にバルブボディー１３の上端に接触及び分離可能なプランジャーリング１８ｃと、前記プランジャー本体１８ａの下端部に上端結合されると共にその下端部はバルブロッド２１にスライド可能な構造に結合され、下端部の係止顎２７を用いてプランジャーリング１８ｃを上部に動かすプランジャーピン１８ｄと、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
9. 前記プランジャーリング１８ｃ及びプランジャーピン１８ｄは非磁性体材質からなることを特徴とする請求項８に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
10. 内側にコイル１０を有するハウジング１１と、
    吐出室側及びクランク室測にそれぞれ連結される通路１２ａ，１２ｂ、及び吸入室測通路１２ｃをもってハウジング１１の下部に結合されるバルブボディー１３と、
    前記ハウジング１１の上端部軸線に沿って形成されてダイヤフラムの待機側を形成する待機部１４と、
    前記待機部１４の真下側に位置され、下部に形成される減圧部１５の吸入圧力により動作するダイヤフラムアセンブリー１６と、
    前記ダイヤフラムアセンブリー１６の真下側に位置され、ダイヤフラムアセンブリー１６に接触して共に動くことが可能であり、プランジャー１８の中心軸線を貫通して結合され、プランジャー１８と共に動作可能であり、バルブボディー１３の内側に位置される下端部のバルブシート２８を用いてバルブボディー１３の吐出室側及びクランク室測通路１２ａ，１２ｂを開閉するプッシュロッド１７と、
    前記プッシュロッド１７にその中心が結合されると共にコイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動するプランジャー１８と、
    前記バルブボディー１３の内部に設置され、プランジャー１８の下端に接触して共に動いてクランク室測の圧力を吸入室測に流れるようにするリリーフバルブ２９と、を含むことを特徴とする可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
11. 前記リリーフバルブ２９は、その上端がプランジャー１８側に接触可能となると共にバルブボディー１３に形成され、クランク室測通路１２ｂと吸入室測通路１２ｃを連通するバイパス流路３０を開閉するバルブ本体２９ａと、前記バルブ本体２９ａを上方に弾支するバルブバネ２９ｂと、で構成されることを特徴とする請求項１０に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。
12. 前記プランジャー１８は、プッシュロッド１７の下端部にその中心がスライド可能に結合されると共にコイル１０の内側に同心円状に配置されて電子力により上下動するプランジャー本体１８ａと、ハウジングボディー３１の下端との間に設置されるプランジャーバネ２５ｃにより弾支されると共にバルブボディー１３の上端に接触及び分離可能なプランジャーブッシュ１８ｅと、前記プランジャー本体１８ａの下端部に上端が結合されると共にその下端部はバルブロッド２１にスライド可能な構造に結合され、下端部の係止顎２７を用いてプランジャーブッシュ１８ｅを上部に動かすプランジャーピン１８ｄと、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の電子制御バルブ。

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