JP6368897B2 - 制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、対象装置を流れる流体の流れを制御するのに好適な制御弁に関する。

作動流体を用いて制御を行う装置には、その作動流体の流れを制御する制御弁が用いられる。例えば、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。この圧縮機の容量制御には一般に、ソレノイド駆動の制御弁が用いられる（例えば特許文献１参照）。

この圧縮機は、エンジンによって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内に吐出冷媒の一部を導入し、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。圧縮機のハウジングにはその冷媒通路に通じる取付孔が設けられ、制御弁がその取付孔に先端側（ソレノイドとは反対側）から挿入されるように取り付けられる。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、圧縮機の吐出容量を変化させる。

特開２００１−３４９２７８号公報

ところで、このような圧縮機の取付孔は、複数の冷媒通路間をシールするために、その奥方から開口側に向かって段階的に拡径される形状を有する。制御弁は、その取付孔と相補形状となるように基本的に挿入方向先端側から後端側に向かって段階的に外径が大きくなる形状を有する。これは、その段差部分を利用したシール構造を設けることにより、取付孔と制御弁の間隙を介した冷媒の外部漏れを防止するとともに、制御弁において冷媒を導入出させる複数のポート間のシール性を確保するものである。このようなシール構造を実現するために、制御弁には、ボディの外周におけるポート間にＯリング等のシール部材が設けられる。すなわち、ボディの外周面には環状の凹部が周設され、その凹部にＯリングが嵌着される。

しかしながら、このような構成を採用する場合、その凹部の形成を確保するようボディ外径を大きくしなければならない。あるいは、ボディを小さくするために凹部形成部位以外の部分を小径にするよう加工しなければならない。すなわち、ボディは通常、金属素材を成形して得られるところ、この凹部を設けることが、金属素材の材料コストや加工コストが嵩む要因となっていた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御弁の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することにある。

本発明のある態様は、弁本体とソレノイドとを軸線方向に組み付けて構成され、対象装置を流れる流体の流れを制御するためにその対象装置に形成された取付孔に弁本体側から収容される制御弁である。弁本体は、流体が導入される第１ポートと、流体が導出される第２ポートとを有し、第１ポートと第２ポートとをつなぐ内部通路に弁部が設けられたボディと、ボディの外周面に少なくとも第１ポートを覆うように取り付けられ、第１ポートへの異物の侵入を規制するフィルタ部材と、を備える。フィルタ部材は、ボディに外挿されるように組み付けられ、外周面に嵌合用の凹部が周設された筒状の樹脂製フレームと、フレームに一体に設けられ、異物の通過を規制する金属又は樹脂製のメッシュと、フレームの凹部に嵌着され、弁本体が対象装置の取付孔に収容された際にシール機能を発揮するシールリングと、を含む。

この態様によると、フィルタ部材の外周面に凹部が設けられ、その凹部にシールリングが嵌着される。このようにフィルタ部材をシール構造に利用することにより、ボディの素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができる。その凹部のためにボディの削り代を大きくする必要もない。樹脂材の射出成形等によりフレームの形成と同時に凹部を形成することもでき、それにより樹脂材の歩留まりを良好に保つこともできる。その結果、制御弁の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

本発明によれば、制御弁の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

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。 制御弁の動作を表す図である。 制御弁の動作を表す図である。 制御弁が圧縮機に取り付けられた状態を表す部分断面図である。 フィルタ部材の具体的構成を表す図である。 フィルタ部材の取付工程を概略的に表す図である。 第２実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。 第３実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。 第４実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。 第５実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。 第６実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。 第７実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。

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対象装置としての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の内部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には、その上端側からポート１２，１４，１６が設けられている。ポート１２は「吸入室連通ポート」として機能し、圧縮機の吸入室に連通する。ポート１４は「クランク室連通ポート」として機能し、圧縮機のクランク室に連通する。ポート１６は「吐出室連通ポート」として機能し、圧縮機の吐出室に連通する。また、ポート１６は「第１ポート」として機能し、ポート１４は「第２ポート」として機能する。ボディ５の上端開口部を閉じるように端部材１３が固定されている。ボディ５の下端部はソレノイド３の上端部に連結されている。

ボディ５内には、ポート１６とポート１４とを連通させる内部通路である主通路と、ポート１４とポート１２とを連通させる内部通路であ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る。すなわち、制御弁１は、一端側からパワーエレメント６、副弁、主弁、ソレノイド３が順に配置される構成を有する。主通路には主弁孔２０と主弁座２２が設けられる。副通路には副弁孔３２と副弁座３４が設けられる。

ポート１２は、ボディ５の上部に区画された作動室２３と吸入室とを連通させる。パワーエレメント６は、作動室２３に配置されている。ポート１６は、吐出室から吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入する。ポート１６と主弁孔２０との間には主弁室２４が設けられ、主弁が配置されている。ポート１４は、圧縮機の定常動作時に主弁を経由してクランク圧力Ｐｃとなっ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クランク圧力Ｐｃの冷媒を導入する。ポート１４と主弁孔２０との間には副弁室２６が設けられ、副弁が配置されている。ポート１２は、圧縮機の定常動作時に吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入する一方、圧縮機の起動時には副弁を経由して吸入圧力Ｐｓとなった冷媒を吸入室へ向けて導出する。

すなわち、主弁の開弁時には、ポート１６が吐出室からの冷媒を導入するための「導入ポート」として機能するとともに、ポート１４がクランク室へ向けて冷媒を導出するための「導出ポート」として機能する。一方、副弁の開弁時には、ポート１４がクランク室からの冷媒を導入するための「導入ポート」として機能するとともに、ポート１２が吸入室へ向けて冷媒を導出するための「導出ポート」として機能する。ポート１４は、主弁および副弁の開閉状態に応じて冷媒を導入又は導出する「導入出ポート」として機能する。

ボディ５には、ポート１４およびポート１６の双方を外側から覆うように円筒状のフィルタ部材１５（「異物侵入規制部材」として機能する）が取り付けられている。フィルタ部材１５は、ボディ５の内部への異物の侵入を抑制するためのメッシュを含み、主弁の開弁時にはポート１６への異物の侵入を規制し、副弁の開弁時にはポート１４への異物の侵入を規制する。フィルタ部材１５およびその周辺の構造については後に詳述する。

主弁室２４と副弁室２６との間に主弁孔２０が設けられ、その下端開口端部に主弁座２２が形成されている。ポート１４と作動室２３との間にはガイド孔２５が設けられている。ボディ５の下部（主弁室２４の主弁孔２０とは反対側）にはガイド孔２７が設けられている。ガイド孔２７には、円筒状の主弁体３０が摺動可能に挿通されている。

主弁体３０の上半部が縮径し、主弁孔２０を貫通しつつ内外を区画する区画部３３となっている。主弁体３０の中間部に形成された段部が、主弁座２２に着脱して主弁を開閉する弁形成部３５となっている。主弁体３０が主弁室２４側から主弁座２２に着脱することにより主弁を開閉し、吐出室からクランク室へ流れる冷媒流量を調整する。区画部３３の上部が上方に向かってテーパ状に拡径し、その上端開口部に副弁座３４が構成されている。副弁座３４は、主弁体３０と共に変位する可動弁座として機能する。

一方、ガイド孔２５には、有底円筒状の副弁体３６が摺動可能に挿通されている。副弁体３６の内部通路が副弁孔３２となっている。この内部通路は、副弁の開弁により副弁室２６と作動室２３とを連通させる。副弁体３６と副弁座３４とは軸線方向に対向配置されている。副弁体３６が副弁室２６にて副弁座３４に着脱することにより副弁を開閉する。

また、ボディ５の軸線に沿って長尺状の作動ロッド３８が設けられている。作動ロッド３８の上端部は、副弁体３６を貫通てパワーエレメント６と作動連結可能に接続される。作動ロッド３８の下端部は、ソレノイド３の後述するプランジャ５０に作動連結可能に接続されている。作動ロッド３８の上半部は、段階的に縮径しつつ主弁体３０を貫通し、その上部にて副弁体３６を下方から支持する。

作動ロッド３８の軸線方向中間部にはリング状のばね受け４０が挿通され、支持されている。主弁体３０とばね受け４０との間には、主弁体３０を主弁の閉弁方向に付勢するスプリング４２（「付勢部材」として機能する）が介装されている。一方、パワーエレメント６と副弁体３６との間には、副弁体３６を副弁の閉弁方向に付勢するとともに、主弁体３０を主弁の開弁方向に付勢可能なスプリング４４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。

パワーエレメント６は、吸入圧力Ｐｓを感知して変位するベローズ４５を含み、そのベローズ４５の変位によりソレノイド力に対抗する力を発生させる。この対抗力は、副弁体３６を介して主弁体３０にも伝達される。副弁体３６が副弁座３４に着座して副弁を閉じることにより、クランク室から吸入室への冷媒のリリーフが遮断される。また、副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁を開くことにより、クランク室から吸入室への冷媒のリリーフが許容される。

一方、ソレノイド３は、段付円筒状のコア４６と、コア４６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４８と、スリーブ４８に収容されてコア４６と軸線方向に対向配置された段付円筒状のプランジャ５０と、コア４６およびスリーブ４８に外挿された円筒状のボビン５２と、ボビン５２に巻回され、通電により磁気回路を生成する電磁コイル５４と、電磁コイル５４を外方から覆うように設けられる円筒状のケース５６と、ケース５６の下端開口部を封止するように設けられた端部材５８と、ボビン５２の下方にて端部材５８に埋設された磁性材料からなるカラー６０を備える。なお、コア４６、ケース５６およびカラー６０がヨークを構成する。また、ボディ５、端部材１３、コア４６、ケース５６および端部材５８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４６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４６と主弁体３０との間には圧力室２８が形成されている。一方、コア４６の中央を軸線方向に貫通するように、作動ロッド３８が挿通されている。圧力室２８に導入される吸入圧力Ｐｓは、作動ロッド３８とコア４６との間隙により形成される連通路６２を通ってスリーブ４８の内部にも導かれる。

スプリング４４は、コア４６とプランジャ５０とを両者を互いに離間させる方向に付勢するオフばねとしても機能する。作動ロッド３８は、副弁体３６およびプランジャ５０のそれぞれに対して同軸状に接続されているものの、固定されてはいない。すなわち、作動ロッド３８は、その上部が副弁体３６に遊嵌され、下端部がプランジャ５０に遊嵌されている。副弁体３６とパワーエレメント６との間にスプリング４４（オフばね）を設けているため、作動ロッド３８を副弁体３６およびプランジャ５０のそれぞれに対して圧入等により固定しなくても問題ないからである。むしろ、そのような圧入固定をなくすことにより、副弁体３６、作動ロッド３８およびプランジャ５０の各部品加工性およびそれらの組立性を向上させることができる。なお、変形例においては、作動ロッド３８を副弁体３６およびプランジャ５０の少なくとも一方に対して圧入等により固定してもよい。

作動ロッド３８は、プランジャ５０により下方から支持され、主弁体３０、副弁体３６およびパワーエレメント６と作動連結可能に構成されている。作動ロッド３８は、コア４６とプランジャ５０との吸引力であるソレノイド力を、主弁体３０および副弁体３６に適宜伝達する。一方、作動ロッド３８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主弁体３０に作用し、主弁の開度を適切に制御する。圧縮機の起動時には、ソレノイド力の大きさに応じて作動ロッド３８がスプリング４４の付勢力に抗してボディ５に対して相対変位し、主弁を閉じた後に副弁体３６を押し上げて副弁を開弁させる。また、主弁の制御中であっても、吸入圧力Ｐｓが相当高まると、作動ロッド３８がベローズ４５の付勢力に抗してボディ５に対して相対変位し、主弁を閉じた後に副弁体３６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。

スリーブ４８は非磁性材料からなる。プランジャ５０の側面には軸線に平行な複数の連通溝６６が設けられ、プランジャ５０の下部には内外を連通する連通孔６８が設けられている。このような構成により、図示のようにプランジャ５０が下死点に位置しても、吸入圧力Ｐｓがプランジャ５０とスリーブ４８との間隙を通って背圧室７０に導かれる。

ボビン５２からは電磁コイル５４につながる一対の接続端子７２が延出し、それぞれ端部材５８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５８は、ケース５６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５８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５６と電磁コイル５４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５６と電磁コイル５４との間隙に樹脂材を満たすことで、電磁コイル５４で発生した熱をケース５６に伝達しやすくし、その放熱性能を高めている。端部材５８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。
主弁体３０のガイド孔２７との摺動面には、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７４が設けられている。ばね受け４０は、作動ロッド３８の段部７８（「第１係合部」として機能する）により下方から支持され、圧力室２８内に配置されている。

主弁体３０の下半部は内径が拡径されており、スプリング４２がその拡径部に収容されるように配置されている。このような構成により、スプリング４２と主弁体３０との当接ポイントが、ガイド孔２７における摺動部の中央よりも主弁室２４側に位置するため、主弁体３０がいわゆるやじろべいのような態様でスプリング４２に安定に支持される。その結果、主弁体３０が開閉駆動されるときのぐらつきによるヒステリシスの発生を防止又は抑制することができる。

副弁体３６は、その中央を軸線方向に貫通する挿通孔４３を有する。作動ロッド３８の上部は、その挿通孔４３を貫通してパワーエレメント６まで延在している。副弁体３６は、作動ロッド３８の上側の段部７９（「第２係合部」として機能する）により下方から支持されている。副弁体３６における挿通孔４３の周囲には、主弁体３０の内部通路３７と作動室２３とを連通させるための複数の内部通路３９が形成されている。内部通路３９は、挿通孔４３と平行に延在し、副弁体３６を貫通している。なお、作動ロッド３８は、副弁体３６が副弁座３４に着座した図示の状態においては、ばね受け４０の上面が主弁体３０の下面から少なくとも所定間隔Ｌをあけて離間するように、段部７８，７９の位置が設定されている。所定間隔Ｌは、いわゆる「遊び」として機能する。

ソレノイド力を大きくすると、作動ロッド３８を主弁体３０に対して相対変位させて副弁体３６を押し上げることもできる。それにより、副弁体３６と副弁座３４とを離間させて副弁を開くことができる。また、ばね受け４０と主弁体３０とを係合（当接）させた状態でソレノイド力を主弁体３０に直接的に伝達することができ、主弁体３０を主弁の閉弁方向に大きな力で押圧することができる。この構成は、主弁体３０とガイド孔２７との摺動部への異物の噛み込みにより主弁体３０がロックした場合に、それを解除するロック解除機構として機能する。

主弁室２４は、ボディ５と同軸状に設けられ、主弁孔２０よりも大径の圧力室として構成される。このため、主弁とポート１６との間には比較的大きな空間が形成され、主弁を開弁させたときに主通路を流れる冷媒の流量を十分に確保することができる。同様に、副弁室２６もボディ５と同軸状に設けられ、主弁孔２０よりも大径の圧力室として構成される。このため、副弁とポート１４との間にも比較的大きな空間が形成される。そして図示のように、主弁体３０の上端と副弁体３６の下端との着脱部が、副弁室２６の中央部に位置するように設定されている。つまり、副弁座３４が常に副弁室２６に位置するよう主弁体３０の可動範囲が設定され、副弁室２６にて副弁が開閉されるようになる。このため、副弁を開弁させたときに副通路を流れる冷媒の流量を十分に確保することができる。つまり、ブリード機能を効果的に発揮することができる。

パワーエレメント６は、ベローズ４５の上端開口部を第１ストッパ８２により閉止し、下端開口部を第２ストッパ８４により閉止して構成されている。ベローズ４５は「感圧部材」として機能し、第１ストッパ８２および第２ストッパ８４は、それぞれ「ベース部材」として機能する。第１ストッパ８２は、端部材１３と一体成形されている。第２ストッパ８４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、その下端開口部に半径方向外向きに延出するフランジ部８６を有する。ベローズ４５は、蛇腹状の本体の上端部が端部材１３の下面に気密に溶接され、その本体の下端開口部がフランジ部８６の上面に気密に溶接されている。ベローズ４５の内部は密閉された基準圧力室Ｓとなっており、ベローズ４５の内方には、端部材１３とフランジ部８６との間に、ベローズ４５を伸長方向に付勢するスプリング８８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。

端部材１３は、パワーエレメント６の固定端となっている。端部材１３のボディ５への圧入量を調整することにより、パワーエレメント６の設定荷重（スプリング８８の設定荷重）を調整できるようにされている。なお、第１ストッパ８２の中央部がベローズ４５の内方に向けて下方に延在し、第２ストッパ８４の中央部がベローズ４５の内方に向けて上方に延在し、それらがベローズ４５の軸芯を形成している。作動ロッド３８の上端部が第２ストッパ８４に嵌合している。ベローズ４５は、作動室２３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（主弁および副弁の開閉方向）に伸長または収縮する。ベローズ４５の変位に応じて主弁体３０に開弁方向の駆動力が付与される。その差圧が大きくなっても、ベローズ４５が所定量収縮すると、第２ストッパ８４が第１ストッパ８２に当接して係止されるため、その収縮は規制される。

本実施形態においては、ベローズ４５の有効受圧径Ａと、主弁体３０の主弁における有効受圧径Ｂ（シール部径）と、主弁体３０の摺動部径Ｃ（シール部径）と、副弁体３６の摺動部径Ｄ（シール部径）とが等しく設定されている。このため、主弁体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、主弁体３０と副弁体３６との結合体に作用する吐出圧力Ｐｄ，クランク圧力Ｐｃおよび吸入圧力Ｐｓの影響がキャンセルされる。その結果、主弁の制御状態において、主弁体３０は、パワーエレメント６が作動室２３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。

本実施形態ではこのように、径Ｂ，Ｃ，Ｄを等しくするとともに、弁体（主弁体３０および副弁体３６）の内部通路を上下に貫通させることで、弁体に作用する圧力（Ｐｄ，Ｐｃ，Ｐｓ）の影響をキャンセルすることができる。つまり、副弁体３６，主弁体３０，作動ロッド３８およびプランジャ５０の結合体の前後（図では上下）の圧力を同じ圧力（吸入圧力Ｐｓ）とすることができ、それにより圧力キャンセルが実現される。これにより、ベローズ４５の径に依存することなく各弁体の径を設定することもでき、設計自由度が高い。このため、変形例においては、径Ｂ，Ｃ，Ｄを等しくする一方、有効受圧径Ａをこれらと異ならせてもよい。すなわち、ベローズ４５の有効受圧径Ａを、径Ｂ，Ｃ，Ｄより小さくしてもよいし、径Ｂ，Ｃ，Ｄより大きくしてもよい。

ボディ５の外面には、ポート１２とポート１４とを上下に隔離する隔壁９０が半径方向外向きに突設されている。隔壁９０の外径は、フィルタ部材１５の内径よりも大きく、かつフィルタ部材１５の外径よりも小さい。フィルタ部材１５は、ボディ５に外挿されるように嵌着されるが、隔壁９０の下面とコア４６（ヨーク）の上面との間に挟持されることで、ボディ５に対する位置決めがなされるとともに、そのガタつきが防止されている。

フィルタ部材１５の軸線方向中間部の外周面には、環状溝９２（「嵌合用の凹部」，「第１凹部」として機能する）が周設されている。そして、シール用のＯリング９４（「第１のシールリング」として機能する）が環状溝９２に嵌着されている。また、隔壁９０の外周面にも環状溝９６が周設され、シール用のＯリング９８（「第２のシールリング」として機能する）が嵌着されている。さらに、コア４６の上端近傍の側面にも環状溝１００が周設され、シール用のＯリング１０２（「第３のシールリング」として機能する）が嵌着されている。これらのＯリング９４，９８，１０２は、制御弁１が圧縮機の取付孔に取り付けられた際に冷媒の漏洩を規制するが、その詳細については後述する。

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る。既に説明した図２は、制御弁の最小容量運転状態を示している。図３は、制御弁の起動時等に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。以下では図１に基づき、適宜図２〜図４を参照しつつ説明する。

図２に示すように、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４６とプランジャ５０との間に吸引力が作用しない。一方、スプリング４４の付勢力が副弁体３６を介して主弁体３０に伝達される。その結果、主弁体３０が主弁座２２から離間して主弁が全開状態となる。このとき、パワーエレメント６は実質的に機能しない。副弁は閉弁状態を維持する。

一方、図３に示すように、自動車用空調装置の起動時にソレノイド３の電磁コイル５４に起動電流が供給されると、吸入圧力Ｐｓがその供給電流値により定まる開弁圧力（「副弁開弁圧力」ともいう）よりも高ければ、副弁が開弁する。すなわち、ソレノイド力がスプリング４２の付勢力に打ち勝ち、副弁体３６が一体的に押し上げられる。その結果、副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁が開かれ、ブリード機能が有効に発揮される。この動作過程で主弁体３０がスプリング４２の付勢力により押し上げられ、主弁座２２に着座する。その結果、主弁は閉弁状態となる。すなわち、主弁が閉じてクランク室への吐出冷媒の導入を規制した後、副弁が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。なお、「副弁開弁圧力」については、車両がおかれる環境下に応じて後述する設定圧力Ｐsetが変化されると、それに応じて変化する。

ソレノイド３に供給される電流値が主弁の制御電流値範囲にあるときには、吸入圧力Ｐｓが供給電流値により設定された設定圧力Ｐsetとなるよう主弁の開度が自律的に調整される。この主弁の制御状態においては図４に示すように、副弁体３６が副弁座３４に着座し、副弁は閉弁状態を維持する。一方、吸入圧力Ｐｓが比較的低いためにベローズ４５が伸長し、主弁体３０が動作して主弁の開度を調整する。このとき、主弁体３０は、スプリング４４による開弁方向の力と、スプリング４２による閉弁方向の力と、閉弁方向のソレノイド力と、吸入圧力Ｐｓに応じたパワーエレメント６による開弁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、例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４５が縮小するため、主弁体３０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４５が伸長する。その結果、パワーエレメント６が主弁体３０を開弁方向に付勢し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。なお、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも相当高くなると、その吸入圧力Ｐｓの高さによっては主弁が閉弁し、副弁が開くことも想定される。ただし、主弁が閉じた後に副弁が開くまでに圧力範囲（不感帯）があるため、主弁と副弁が不安定に開閉する等の事態は防止される。

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４６とプランジャ５０との間に吸引力が作用しなくなるため、スプリング４４の付勢力により主弁体３０が主弁座２２から離間し、主弁が全開状態となる。このとき、副弁体３６は副弁座３４に着座しているため、副弁は閉弁状態となる。それにより、圧縮機の吐出室からポート１６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１４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、制御弁の異物侵入規制構造およびシール構造について詳細に説明する。
図５は、制御弁が圧縮機に取り付けられた状態を表す部分断面図である。図６は、フィルタ部材の具体的構成を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は縦断面図である。図７は、フィルタ部材の取付工程を概略的に表す図である。

図５に示すように、圧縮機のハウジング１１０には、制御弁１を取り付けるための取付孔１１２が設けられている。ハウジング１１０には、吸入室に連通する連通路１１４、クランク室に連通する連通路１１６、吐出室に連通する連通路１１８が形成され、それぞれ取付孔１１２に開口している。取付孔１１２は、その奥方から開口端に向けて複数段に拡径されており、奥方の段から連通路１１４，１１６，１１８が順に開口している。

制御弁１は、取付孔１１２にその先端側から挿通され、その後端部がワッシャ１０４を介して取付孔１１２に固定されている。ポート１２は連通路１１４に対向し、ポート１４は連通路１１６に対向し、ポート１６は連通路１１８に対向するように配置される。制御弁１の外周面には上述したＯリング９８，９４，１０２が嵌着されており、これらのＯリングにより各連通路間、各ポート間、および取付孔１１２の内外のシール性が確保されている。すなわち、Ｏリング９８により連通路１１４と連通路１１６との間のシール性が確保され、またポート１２とポート１４との間のシール性が確保されている。Ｏリング９４により連通路１１６と連通路１１８との間のシール性が確保され、またポート１４とポート１６との間のシール性が確保されている。端部材５８の側面にもＯリング１０６が嵌着されており、Ｏリング１０２，１０６により取付孔１１２の内外のシール性が確保されている。

そして図示のように、フィルタ部材１５は、連通路１１６に連通する圧力室と、連通路１１８に連通する圧力室とを跨ぐように配置される。フィルタ部材１５は、クランク室から導入される冷媒に異物が含まれる場合にその異物がポート１４に侵入するのを規制する。フィルタ部材１５は、また、吐出室から導入される冷媒に異物が含まれる場合にその異物がポート１６に侵入するのを規制する。

図６（Ａ）に示すように、フィルタ部材１５は、側面に複数の開口部を有する段付円筒状のフレーム１２０と、このフレーム１２０の内周部に一体に設けられた円筒状のメッシュ１２１，１２２を含んで構成される。フレーム１２０の軸線方向中央部の外周面には、上述したＯリング９４が嵌着されている。

図６（Ｂ）にも示すように、フレーム１２０は樹脂材からなり、上半部よりも下半部のほうがやや小径となるように形成されている。すなわち、フレーム１２０は、軸線方向中央に設けられた隔壁部１２４と、隔壁部１２４の上方に連設された第１保持部１２６と、隔壁部１２４の下方に連設された第２保持部１２８とを有する。第１保持部１２６の側部には４つの開口部１３０が等間隔にて設けられている。言い換えれば、第１保持部１２６の上端部が円環状につながった環状部１３２となっており、その環状部１３２と隔壁部１２４とが４つの支柱１３４により接続されている。これらの支柱１３４は、フィルタ部材１５の中心に対して９０度おきに設けられている。同様に、第２保持部１２８の側部には４つの開口部１３６が等間隔にて設けられている。言い換えれば、第２保持部１２８の下端部が円環状につながった環状部１３８となっており、その環状部１３８と隔壁部１２４とが４つの支柱１４０により接続されている。これらの支柱１４０は、フィルタ部材１５の中心に対して９０度おきに設けられている。

メッシュ１２１，１２２は、それぞれ帯状の樹脂製メッシュを円筒状に丸めて形成され、所定の金型を用いた樹脂材のインサート成形によりフレーム１２０と一体に形成される。図示のように、メッシュ１２１は、第１保持部１２６の内周面近傍に埋設される形で安定に保持されつつ、４つの開口部１３０を覆うように設けられている。メッシュ１２２は、第２保持部１２８の内周面近傍に埋設される形で安定に保持されつつ、４つの開口部１３６を覆うように設けられている。図示のように、フレーム１２０の内周面がメッシュ１２１，１２２のやや内側に位置するように構成することで、メッシュ１２１，１２２がボディ５の外周面に直接当接しないようにされている。

フレーム１２０における隔壁部１２４の内周部１４２（より詳細には、その内周部において軸線方向にメッシュ１２１，１２２の間に位置する部分）は、その内径がボディ５における装着面の外径よりもやや小さくされている。また、フレーム１２０の下端開口部１４４がやや縮径され、その内径がボディ５における装着面の外径よりもやや小さくされている。これらは、フィルタ部材１５がボディ５に取り付けられる際の圧入代を構成する。このように、フィルタ部材１５の軸線方向中間部に位置する内周部１４２がボディ５の外周面に圧入されることで、ボディ５とフィルタ部材１５との間隙を介したポート１６とポート１４との間の冷媒の流通が遮断される。

図２に示されるように、ボディ５は隔壁９０において外径が最大となるが、フィルタ部材１５の外径はそれよりも大きい。弁本体２の外径は、Ｏリング９４の位置において最大となり、その上下に向かって小さくなるように構成されている。すなわち、弁本体２において最大径のＯリング９４が設けられる部分の半径方向の肉厚がフィルタ部材１５により補われることで、ボディ５の金属部分を小さく抑えている。

図７に示すように、制御弁１の組立工程において、フィルタ部材１５は、ボディ５がソレノイド３に取り付けられる前にボディ５に取り付けられる。すなわち、弁本体２およびソレノイド３がそれぞれ個別に組み立てられた後、両者が組み付けられる。概略的には、ボディ５に対してパワーエレメント６，副弁体３６，主弁体３０，Ｏリング９８等を組み付けたものに対し、Ｏリング９４が取り付けられたフィルタ部材１５を下方（ボディ５のソレノイド３との連結部側）から組み付ける。上述したボディ５とフィルタ部材１５との寸法関係があるため、フィルタ部材１５をボディ５の規定位置に安定に固定（圧入）することができる。このようにフィルタ部材１５が組み付けられた弁本体２の下端部をコア４６の上端部に圧入することにより、図１に示した制御弁１が得られる。なお、このように制御弁１が組み立てられた状態では、既に述べたように、フィルタ部材１５が隔壁９０とコア４６とに挟まれる態様で安定に支持される。

以上に説明したように、本実施形態では、フィルタ部材１５の外周面に環状溝９２が設けられ、その環状溝９２にＯリング９４が嵌着される。このようにフィルタ部材１５をシール構造の一部に利用することにより、ボディ５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができる。また、その環状溝９２のためにボディ５の削り代を大きくする必要もない。さらに、本実施形態では樹脂材の射出成形によりフレーム１２０の形成と同時に環状溝９２を形成するため、樹脂材の歩留まりを良好に保つこともできる。その結果、制御弁１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。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。

本実施形態の制御弁２０１においては、フィルタ部材およびその周辺の構造が第１実施形態とは異なる。制御弁２０１は、弁本体２０２とソレノイド３とを一体に組み付けて構成される。本実施形態では、隔壁２９０がボディ２０５の軸線方向に長く形成されており、その隔壁２９０においてポート１４が開口している。

フィルタ部材２１５は、ポート１６のみを外側から覆うようにボディ２０５に取り付けられる。すなわち、フィルタ部材２１５は、第１実施形態のフィルタ部材１５において、ポート１４を覆う部分を除いたような構造を有する。フィルタ部材２１５は、フレーム２２０に対してメッシュ１２２を一体に設けて構成される。フレーム２２０は、隔壁２９０とコア４６（ヨーク）とに挟持される態様で安定に支持される。

本実施形態においても、フィルタ部材２１５の外周面に環状溝９２が設けられ、その環状溝９２にＯリング９４が嵌着される。このため、第１実施形態と同様に、ボディ２０５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができる。その結果、制御弁２０１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

なお、本実施形態では、副弁の開弁時にポート１４への異物の侵入を規制するフィルタ部材を設けていない。これは、クランク室から流れる冷媒には吐出室から流れる冷媒と比較して問題となるような異物が含まれる可能性が低いため、クランク室連通ポートに対するフィルタ部材の設置を省略するものである。このような場合であっても、吐出室連通ポートに設置するフィルタ部材に対して上述したシール構造を適用することができる。

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。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。

本実施形態の制御弁３０１においては、フィルタ部材およびその周辺の構造が第１実施形態とは異なる。制御弁３０１は、弁本体３０２とソレノイド３０３とを一体に組み付けて構成される。本実施形態では、ポート１６と大気との間をシールするＯリング１０２がフィルタ部材３１５に嵌着されている。フィルタ部材３１５は、フレーム３２０に対してメッシュ１２１，１２２を一体に設けて構成される。

フレーム３２０の外径は下端部３１８において最大となり、その下端部３１８に環状溝１００（「第３凹部」として機能する）が周設され、Ｏリング１０２（第３のシールリング）が嵌着されている。すなわち、フレーム３２０は、この下端部３１８を有する分、第１実施形態のフレーム１２０と比較して軸線方向に長くされている。逆に、コア３４６（ヨーク）は、Ｏリング１０２の装着部を有しない分、第１実施形態のコア４６と比較して軸線方向に短くされている。

また、Ｏリング９４の内方に位置するボディ３０５の外周面には小幅の環状溝３１０が周設され、Ｏリング３１２が嵌着されている。Ｏリング３１２は、フィルタ部材３１５の中間部３１７とボディ３０５との間隙を介した冷媒の流通を遮断し、ポート１６とポート１４との間のシール性を確保する「第４のシールリング（シール部材）」として機能する。さらに、Ｏリング１０２の内方に位置するボディ３０５の外周面には小幅の環状溝３０６が周設され、Ｏリング３０８が嵌着されている。Ｏリング３０８は、フィルタ部材３１５の下端部３１８とボディ３０５との間隙を介した冷媒の流通を遮断し、ポート１６と圧力室２８との間のシール性を確保する「第５のシールリング（シール部材）」として機能する。フィルタ部材３１５の中間部３１７および下端部３１８は、ボディ３０５に対して圧入されていない。

本実施形態では、フィルタ部材３１５の外周面に環状溝９２，１００が設けられ、それらにＯリング９４，１０２が嵌着される。このため、ボディ３０５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができ、さらに磁性部材からなるコア３４６を小さくすることもできる。その結果、制御弁３０１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。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。

本実施形態の制御弁４０１においては、フィルタ部材、パワーエレメントおよびそれらの周辺の構造が第１実施形態とは異なる。制御弁４０１は、弁本体４０２とソレノイド４０３とを一体に組み付けて構成される。本実施形態では、ポート１２とポート１４との間をシールするＯリング９８がフィルタ部材４１５に嵌着されている。フィルタ部材４１５は、フレーム４２０に対してメッシュ４２１，１２２を一体に設けて構成される。

フレーム４２０は、隔壁部１２４の上方にある第１保持部４２６が軸線方向に長くされており、その先端部４２７に環状溝９６（「第２凹部」として機能する）が周設され、Ｏリング９８が嵌着されている。それにより、ボディ４０５に形成された隔壁４９０は、第１実施形態の隔壁９０よりも外径が小さくされている。フレーム４２０は、隔壁４９０とコア４４６（ヨーク）とに挟持される態様で安定に支持される。

ボディ４０５は、第１ボディ４０７と第２ボディ４０８とを軸線方向に組み付けて構成される。第２ボディ４０８は、円筒状をなし、第１ボディ４０７の上端開口部に同軸状に圧入されている。フィルタ部材４１５は、第１ボディ４０７の外周面に取り付けられる。ポート１２は、第２ボディ４０８に設けられている。ポート１２の内方には作動室２３が形成され、パワーエレメント４０６が収容されている。第２ボディ４０８の上端部には端部材４１３が圧入されている。

パワーエレメント４０６は、第１ストッパ８２、第２ストッパ８４、ベローズ４４５およびスプリング８８を有する。第１ストッパ８２は、端部材４１３と一体成形されておらず、ベローズ４４５の内部に収容されている。第１ストッパ８２は、その上端部に半径方向外向きに延出するフランジ部８３を有し、そのフランジ部８３がベローズ４４５の底部に当接している。ベローズ４４５は、蛇腹状の本体の上端部が閉止され、下端開口部が第２ストッパ８４のフランジ部８６に固定されている。フランジ部８３とフランジ部８６との間にスプリング８８が介装されている。ベローズ４４５は、フランジ部８６とは反対側端部が端部材４１３に当接して支持されている。端部材４１３の中央には、そのベローズ４４５の端部中央に嵌合する嵌合孔４１６が設けられている。

本実施形態では、フィルタ部材４１５の外周面に環状溝９２，９６が設けられ、それらにＯリング９４，９８が嵌着される。このため、ボディ４０５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができる。特に隔壁４９０の外径を小さくできるため、第１実施形態と比較してさらに材料コストの低減を図ることが可能となる。その結果、制御弁４０１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

［第５実施形態］
図１１は、第５実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。以下では第３実施形態との相異点を中心に説明する。同図において第３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。

本実施形態の制御弁３０１においては、フィルタ部材およびその周辺の構造が第３実施形態と異なる。制御弁５０１は、弁本体５０２とソレノイド３０３とを一体に組み付けて構成される。本実施形態では、ポート１２とポート１４との間をシールするＯリング９８と、ポート１６と大気との間をシールするＯリング１０２が、ともにフィルタ部材５１５に嵌着されている。フィルタ部材５１５は、フレーム５２０に対してメッシュ１２１，１２２を一体に設けて構成される。

フレーム５２０は、隔壁部１２４の上方にある第１保持部５２６が軸線方向に長くされており、その先端部５２７に環状溝９６が周設され、Ｏリング９８が嵌着されている。それにより、ボディ５０５に形成された隔壁５９０は、第１実施形態の隔壁９０よりも外径が小さくされている。フレーム５２０は、隔壁５９０とコア３４６とに挟持される態様で安定に支持される。

本実施形態では、フィルタ部材５１５の外周面に環状溝９２，９６，１００（それぞれ「第１凹部」，「第２凹部」，「第３凹部」として機能する）が設けられ、それらにＯリング９４，９８，１０２が嵌着される。このため、ボディ５０５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができ、さらに磁性部材からなるコア３４６を小さくすることもできる。その結果、制御弁５０１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

［第６実施形態］
図１２は、第６実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。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。

本実施形態の制御弁６０１においては、フィルタ部材およびその周辺の構造が第１実施形態と若干異なる。制御弁６０１は、弁本体６０２とソレノイド３とを一体に組み付けて構成される。フィルタ部材６１５は、フレーム６２０に対してメッシュ１２１，１２２を一体に設けて構成され、ボディ６０５の外周面に組み付けられる。

フレーム６２０は、隔壁部６２４の上方に第１保持部１２６を有し、下方に第２保持部１２８を有する。第２保持部１２８の下面には、環状の突起６２８が設けられている。また、隔壁部６２４の内周面には、上方に向かってやや大径化するテーパ面６２５が設けられている。一方、ボディ６０５における隔壁部６２４に対応する位置には、下方に向けて小径化されることで形成された段差形状によるエッジ６１０が設けられている。

このような構成により、ボディ６０５とソレノイド３とをフィルタ部材６１５を挟むように組み付けたときには、突起６２８の先端が潰れることによりフレーム６２０とコア４６とが密着する。それにより、フィルタ部材６１５のガタつきが効果的に防止される。また、エッジ６１０がテーパ面６２５に食い込むことにより、フレーム６２０とボディ６０５とが密着する。それにより、ボディ６０５とフィルタ部材６１５との間隙を介したポート１４とポート１６との間の冷媒の流通が遮断される。

本実施形態においても、フィルタ部材２１５の外周面に環状溝９２が設けられ、その環状溝９２にＯリング９４が嵌着される。このため、第１実施形態と同様に、ボディ６０５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができる。その結果、制御弁６０１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。

［第７実施形態］
図１３は、第７実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。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。

本実施形態の制御弁７０１においては、フィルタ部材およびその周辺の構造が第１実施形態と異なる。制御弁７０１は、弁本体７０２とソレノイド７０３とを一体に組み付けて構成される。副弁体７３６は、作動ロッド３８の上端部に圧入されている。副弁体７３６の圧入位置は、作動ロッド３８の上側の段部７９により規制されている。副弁体７３６とパワーエレメント６との間にスプリングは設けられておらず、コア７４６とプランジャ５０との間にスプリング４４が介装されている（図示略）。

フィルタ部材７１５は、フレーム７２０に対してメッシュ７２２を一体に設けて構成され、ボディ７０５の外周面に組み付けられる。メッシュ７２２は、一枚の樹脂メッシュからなり、フレーム７２０に対してインサート成形されている。フレーム７２０の軸線方向中央部が半径方向内向きにやや膨出した膨出部７２４となっており、その膨出部７２４がボディ７０５の外周面におけるポート１４とポート１６との間の位置に圧入されている。それにより、ボディ７０５とフィルタ部材７１５との間隙を介したポート１４とポート１６との間の冷媒の流通が遮断される。

本実施形態においても、フィルタ部材７１５の外周面に環状溝９２が設けられ、その環状溝９２にＯリング９４が嵌着される。このため、第１実施形態と同様に、ボディ７０５の素材となる金属材料として外径の小さなものを用いることができる。その結果、制御弁７０１の外周部に設けられるシール構造を低コストに実現することができる。また、メッシュ７２２が一枚であるため、フィルタ部材７１５の成形が容易となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定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。

上記第１実施形態では、図２，図６等に示したように、フィルタ部材の軸線方向中間部（内周部１４２）をボディに圧入することでその圧入部にシール機能をもたせる構成を例示した。変形例においては、フィルタ部材の軸線方向中間とボディとの間にシールリングを介装することによりシール機能をもたせるようにしてもよい。

上記実施形態では、フィルタ部材のメッシュを樹脂メッシュとしたが、金属メッシュにて構成してもよい。その場合もフレームを射出成形する際に金属メッシュをインサート成形するとよい。

上記実施形態では、可変容量圧縮機の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いわゆる入れ制御の制御弁を示したが、変形例においては、クランク室から吸入室へ導出する冷媒の流量を調整するいわゆる抜き制御の制御弁として構成してもよい。その場合、クランク室連通ポートを覆うように上記実施形態のフィルタ部材を配置する。

上記実施形態では、制御弁として、吸入圧力Ｐｓが満たされる作動室２３にパワーエレメント６を配置し、吸入圧力Ｐｓを直接感知して動作するいわゆるＰｓ感知弁を例示した。変形例においては、クランク圧力Ｐｃが満たされる容量室にパワーエレメントを配置する一方、クランク圧力Ｐｃをキャンセルする構造を採用することで、実質的に吸入圧力Ｐｓを感知して動作するＰｓ感知弁として構成してもよい。

上記実施形態では、パワーエレメント６を構成する感圧部材としてベローズ４５を採用する例を示したが、ダイヤフラムを採用してもよい。その場合、その感圧部材として必要な動作ストロークを確保するために、複数のダイヤフラムを軸線方向に連結する構成としてもよい。

上記実施形態では、スプリング４２，４４，８８等に関し、付勢部材としてスプリング（コイルスプリング）を例示したが、ゴムや樹脂等の弾性材料、あるいは板ばね等の弾性機構を採用してもよいことは言うまでもない。

上記実施形態では、ベローズ４５の内部の基準圧力室Ｓを真空状態としたが、大気を満たしたり、基準となる所定のガスを満たすなどしてもよい。あるいは、吐出圧力Ｐｄ、クランク圧力Ｐｃ、および吸入圧力Ｐｓのいずれかを満たすようにしてもよい。そして、パワーエレメントが適宜ベローズの内外の圧力差を感知して作動する構成としてもよい。また、上記実施形態では、主弁体が直接受ける圧力Ｐｄ，Ｐｃ，Ｐｓをキャンセルする構成としたが、これらの少なくともいずれかの圧力をキャンセルしない構成としてもよい。

上記実施形態では、圧縮機のハウジングと制御弁との間をシールするシールリングとして、断面円形のＯリング９４，９８，１０２を採用する例を示した。変形例においては、これらＯリング９４，９８，１０２の少なくともいずれかに代えて、断面非円形のシールリング（パッキンなど）を採用してもよい。

上記実施形態では、ボディの一端側（ソレノイドと反対側）から順に吸入室連通ポート、クランク室連通ポート、吐出室連通ポートが設けられ、吐出室連通ポートがソレノイドに近接配置される構成を例示した。変形例においては、それ以外のポート配置構成を採用してもよい。例えば、クランク室連通ポートがソレノイドに近接配置される構成としてもよいし、吸入室連通ポートがソレノイドに近接配置される構成としてもよい。

上記実施形態では、主弁と副弁を有し、その副弁によりブリード機能を発揮する制御弁を例示した。変形例においては、主弁のみを有し、ブリード機能を有しない制御弁に対して上記フィルタ部材およびそのシール構造を適用してもよい。

上記実施形態の制御弁は、ハウジング内部を流れる流体の流れを制御する必要がある対象装置であれば圧縮機に限らず適用できることは言うまでもない。上記実施形態の構成は、流体の導入ポートと導出ポートとを有する制御弁であれば適用可能であることはもちろんである。すなわち、上記実施形態では、上述したフィルタ部材を利用したシール構造を特定の制御弁、つまり可変容量圧縮機を制御対象とする制御弁に適用した。変形例においては、可変容量圧縮機以外を対象装置として組み込まれる制御弁に適用してもよい。例えば湯水を制御する弁、油圧を制御する弁などに適用してもよい。

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、 １２，１４ ポート、 １５ フィルタ部材、 １６ ポート、 ２０ 主弁孔、 ２２ 主弁座、 ２３ 作動室、 ２４ 主弁室、 ２５ ガイド孔、 ２６ 副弁室、 ２７ ガイド孔、 ２８ 圧力室、 ３０ 主弁体、 ３２ 副弁孔、 ３４ 副弁座、 ３６ 副弁体、 ３８ 作動ロッド、 ４２，４４ スプリング、 ４６ コア、 ５０ プランジャ、 ９０ 隔壁、 ９２ 環状溝、 ９４ Ｏリング、 ９６ 環状溝、 ９８ Ｏリング、 １００ 環状溝、 １０２，１０６ Ｏリング、 １１０ ハウジング、 １１２ 取付孔、 １１４，１１６，１１８ 連通路、 １２０ フレーム、 １２１，１２２ メッシュ、 １２４ 隔壁部、 １２６ 第１保持部、 １２８ 第２保持部、 ２０１ 制御弁、 ２０２ 弁本体、 ２０５ ボディ、 ２１５ フィルタ部材、 ２２０ フレーム、 ２９０ 隔壁、 ３０１ 制御弁、 ３０２ 弁本体、 ３０３ ソレノイド、 ３０５ ボディ、 ３０６ 環状溝、 ３０８ Ｏリング、 ３１５ フィルタ部材、 ３２０ フレーム、 ３４６ コア、 ４０１ 制御弁、 ４０２ 弁本体、 ４０３ ソレノイド、 ４０５ ボディ、 ４１５ フィルタ部材、 ４２０ フレーム、 ４２１ メッシュ、 ４４６ コア、 ４９０ 隔壁、 ５０１ 制御弁、 ５０２ 弁本体、 ５０５ ボディ、 ５１５ フィルタ部材、 ５２０ フレーム、 ６０１ 制御弁、 ６０２ 弁本体、 ６０５ ボディ、 ６１０ エッジ、 ６１５ フィルタ部材、 ６２０ フレーム、 ６２５ テーパ面、 ６２８ 突起、 ７０１ 制御弁、 ７０２ 弁本体、 ７０３ ソレノイド、 ７０５ ボディ、 ７１５ フィルタ部材、 ７２０ フレーム、 ７２２ メッシュ、 ７３６ 副弁体、 ７４６ コア。

Claims (9)

1. 弁本体とソレノイドとを軸線方向に組み付けて構成され、対象装置を流れる流体の流れを制御するためにその対象装置に形成された取付孔に前記弁本体側から収容される制御弁であって、
   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、
   前記弁本体は、
   流体が導入される第１ポートと、流体が導出される第２ポートとを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとをつなぐ内部通路に弁部が設けられたボディと、
   前記ボディの外周面に少なくとも前記第１ポートを覆うように取り付けられ、前記第１ポートへの異物の侵入を規制するフィルタ部材と、
   を備え、
   前記フィルタ部材は、
   前記ボディに外挿されるように組み付けられ、外周面に凹部が周設された筒状の樹脂製フレームと、
   前記フレームに一体に設けられ、異物の通過を規制する金属又は樹脂製のメッシュと、
   前記フレームの凹部に嵌着され、前記弁本体が前記対象装置の取付孔に収容された際にシール機能を発揮するシールリングと、
   を含み、
   前記ボディは、前記第１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、前記第２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、前記内部通路として前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとを連通させる主通路と、前記クランク室連通ポートと前記吸入室連通ポートとを連通させる副通路と、を有し、
   前記弁部として前記主通路を開閉する主弁が設けられ、
   前記副通路を開閉する副弁が設けられ、
   前記主弁の開弁時には、前記吐出室連通ポートが前記吐出室からの冷媒を導入するための導入ポートとして機能するとともに、前記クランク室連通ポートが前記クランク室へ向けて冷媒を導出するための導出ポートとして機能し、
   前記副弁の開弁時には、前記クランク室連通ポートが前記クランク室からの冷媒を導入するための導入ポートとして機能するとともに、前記吸入室連通ポートが前記吸入室へ向けて冷媒を導出するための導出ポートとして機能し、
   前記フィルタ部材は、前記吐出室連通ポートおよび前記クランク室連通ポートの双方を覆うように前記ボディに取り付けられ、前記主弁の開弁時には前記吐出室連通ポートへの異物の侵入を規制する一方、前記副弁の開弁時には前記クランク室連通ポートへの異物の侵入を規制し、
   前記フレームの外側における前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間の冷媒の流通が、前記シールリングにより遮断されることを特徴とする制御弁。
2. 前記フィルタ部材は、前記ボディと前記ソレノイドとが組み付けられる前に、前記ボディに前記ソレノイドとの連結部側から外挿されるようにして前記ボディに組み付けられることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
3. 前記フィルタ部材は、一枚のメッシュにより前記吐出室連通ポートおよび前記クランク室連通ポートの双方を覆うように構成され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. 前記ボディにおいて前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間に位置する外周面に、前記フィルタ部材の軸線方向中間部が圧入されることにより、前記ボディと前記フィルタ部材との間隙を介した前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間の冷媒の流通が遮断され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. 前記ボディにおいて前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間に位置する外周面と、前記フィルタ部材の軸線方向中間部との間にシール部材が介装されることにより、前記ボディと前記フィルタ部材との間隙を介した前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間の冷媒の流通が遮断され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。
6. 前記フレームの外周面に、前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間に位置する前記凹部としての第１凹部と、前記クランク室連通ポートと前記吸入室連通ポートとの間に位置する第２凹部とが周設され、
   前記第２凹部に嵌着され、前記弁本体が前記対象装置の取付孔に収容された際にシール機能を発揮する第２のシールリングをさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の制御弁。
7. 前記フレームの外周面に、前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間に位置する前記凹部としての第１凹部と、前記第１凹部よりも前記ソレノイドの近傍に位置する第３凹部とが周設され、
   前記第３凹部に嵌着され、前記弁本体が前記対象装置の取付孔に収容された際にシール機能を発揮する第３のシールリングをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の制御弁。
8. 弁本体とソレノイドとを軸線方向に組み付けて構成され、対象装置を流れる流体の流れを制御するためにその対象装置に形成された取付孔に前記弁本体側から収容される制御弁であって、
   前記弁本体は、
   流体が導入される第１ポートと、流体が導出される第２ポートとを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとをつなぐ内部通路に弁部が設けられたボディと、
   前記ボディの外周面に少なくとも前記第１ポートを覆うように取り付けられ、前記第１ポートへの異物の侵入を規制するフィルタ部材と、
   を備え、
   前記フィルタ部材は、
   前記ボディに外挿されるように組み付けられ、外周面に凹部が周設された筒状の樹脂製フレームと、
   前記フレームに一体に設けられ、異物の通過を規制する金属又は樹脂製のメッシュと、
   前記フレームの凹部に嵌着され、前記弁本体が前記対象装置の取付孔に収容された際にシール機能を発揮するシールリングと、
   を含み、
   前記ボディの外周面に前記フレームの内径よりも大きい外径を有する隔壁が突設され、
   前記フィルタ部材は、前記ソレノイドのヨークと前記隔壁との間に前記フレームが挟持されることにより、その軸線方向への動きが規制されていることを特徴とする制御弁。
9. 弁本体とソレノイドとを軸線方向に組み付けて構成され、対象装置を流れる流体の流れを制御するためにその対象装置に形成された取付孔に前記弁本体側から収容される制御弁であって、
   前記弁本体は、
   流体が導入される第１ポートと、流体が導出される第２ポートとを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとをつなぐ内部通路に弁部が設けられたボディと、
   前記ボディの外周面に少なくとも前記第１ポートを覆うように取り付けられ、前記第１ポートへの異物の侵入を規制するフィルタ部材と、
   を備え、
   前記フィルタ部材は、
   前記ボディに外挿されるように組み付けられ、外周面に凹部が周設された筒状の樹脂製フレームと、
   前記フレームに一体に設けられ、異物の通過を規制する金属又は樹脂製のメッシュと、
   前記フレームの凹部に嵌着され、前記弁本体が前記対象装置の取付孔に収容された際にシール機能を発揮するシールリングと、
   を含み、
   前記ボディにおいて前記第１ポートと前記第２ポートとの間に位置する外周面に、段差形状によるエッジが設けられ、そのエッジが前記フィルタ部材の内周面に食い込むことにより、前記ボディと前記フィルタ部材との間隙を介した前記第１ポートと前記第２ポートとの間の冷媒の流通が遮断されることを特徴とする制御弁。

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