JP7094642B2

JP7094642B2 - 容量制御弁及び容量制御弁の制御方法

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Publication number: JP7094642B2
Application number: JP2019554201A
Authority: JP
Inventors: 真弘葉山; 英樹東堂園
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2022-07-04
Anticipated expiration: 2038-11-12
Also published as: US20230097864A1; CN114687984A; EP3712433A4; US11542931B2; JPWO2019098149A1; WO2019098149A1; EP3712433B1; CN111279076B; CN111279076A; US11795928B2; KR102336134B1; KR20200057064A; EP3712433A1; US20200370545A1

Description

本発明は、容量可変型圧縮機の流量又は圧力を制御するために使用される容量制御弁及び容量制御弁の制御方法に関する。

容量可変型圧縮機として、たとえば自動車等の空調システムに用いられる斜板式容量可変型圧縮機は、エンジンの回転力により回転駆動される回転軸、回転軸に対して傾斜角度を可変に連結された斜板、斜板に連結された圧縮用のピストン等を備え、斜板の傾斜角度を変化させることにより、ピストンのストロークを変化させて冷媒の吐出量を制御するものである。

この斜板の傾斜角度は、冷媒を吸入する吸入室の吸入圧力、ピストンにより加圧した冷媒を吐出する吐出室の吐出圧力、斜板を収容した制御室（クランク室）の制御室圧力を利用しつつ、電磁力により開閉駆動される容量制御弁を用いて、制御室内の圧力を適宜制御し、ピストンの両面に作用する圧力のバランス状態を調整することで連続的に変化させ得るようになっている。

このような容量制御弁の例を図７に示す。容量制御弁１６０は、圧縮機の吐出室と第２連通路１７３を介して連通する第２弁室１８２、吸入室と第１連通路１７１を介して連通する第１弁室１８３、制御室と第３連通路１７４を介して連通する第３弁室１８４を有するバルブ部１７０と、第３弁室内に配置されて周囲の圧力によって伸縮するとともに伸縮方向の自由端に設けられた弁座体１８０を有する感圧体１７８と、第２弁室１８２と第３弁室１８４を連通する弁孔１７７を開閉する第２弁部１７６、第１連通路１７１と流通溝１７２を開閉する第１弁部１７５、及び第３弁室１８４にて弁座体１８０との係合及び離脱により第３弁室１８４と流通溝１７２を開閉する第３弁部１７９を有する弁体１８１と、弁体１８１に電磁駆動力を及ぼすソレノイド部１９０等を備えている。

そして、この容量制御弁１６０では、容量可変型圧縮機にクラッチ機構を設けなくても、制御室圧力を変更する必要が生じた場合には、吐出室と制御室とを連通させて制御室内の圧力（制御室圧力）Ｐｃ、吸入圧力Ｐｓ（吸入圧力）を制御できるようにしたものである（以下、「従来技術」という。例えば、特許文献１参照。）。

特許第５１６７１２１号公報

従来技術において、斜板式容量可変型圧縮機を長時間停止させた場合、制御室（クランク室）には液冷媒（放置中に冷却されて冷媒が液化したもの）が溜まるため、この状態で圧縮機を起動しても設定とおりの吐出量を確保することができない。このため、起動直後から所望の容量制御を行うには、制御室（クランク室）の液冷媒をできるだけ素早く排出させる必要がある。

そこで、図８に示すように、従来の容量制御弁１６０においては起動時に制御室（クランク室）の液冷媒をできるだけ素早く排出させるために液冷媒排出機能を備えている。すなわち、容量可変型圧縮機を停止して、長時間放置した後に起動させようとした場合に、制御室（クランク室）に溜まった高圧の液冷媒が、第３連通路１７４から第３弁室１８４へ流入する。すると、感圧体（ベローズ）１７８は収縮して第３弁部１７９と弁座体１８０との間が開弁して、第３弁室１８４から補助連通路１８５、連通路１８６及び流通溝１７２を通じて、液冷媒を制御室（クランク室）から吸入室を介して吐出室に排出して急速に気化させ、短時間で冷房運転状態とすることができるようになっている。

しかしながら、上記の従来技術では、液冷媒排出過程の初期においては、制御室の圧力も高いため第３弁部１７９の開度も大きく液冷媒を効率良く排出できる。しかし、液冷媒の排出が進み制御室の圧力が低下するにつれて第３弁部の開度が小さくなるため、液冷媒の排出に時間を要してしまうという問題があった。

また、従来、液冷媒排出運転時においては、いかに短時間で液冷媒の排出を完了する点にのみ着目されていたため、液冷媒排出運転時においてエンジン負荷を低減させる制御は行われていなかった。しかし、エンジン負荷が高いときに液冷媒排出運転を行うと、エンジン負荷がさらに高まり、自動車全体のエネルギー効率を低下させてしまうという問題もあった。

本発明は、上記従来技術の有する問題点を解決するためになされたものであって、バルブ部の弁開度に応じて容量可変型圧縮機の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、吸入室の圧力に関わらず液冷媒を効率良く排出して短時間で冷房運転に移行でき、また、液冷媒排出運転において圧縮機の駆動力を低下させることができる容量制御弁及び容量制御弁の制御方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の容量制御弁は
バルブ部の弁開度に応じて容量可変型圧縮機の流量又は圧力を制御する容量制御弁であって、
第１圧力の流体を通す第１連通路、前記第１連通路に隣接配置され第２圧力の流体を通す第２連通路、第３圧力の流体を通す第３連通路、及び、前記第２連通路と前記第３連通路とを連通する弁孔に配設される主弁座を有するバルブ本体と、
前記第３連通路側の前記バルブ本体内に配置され周囲の圧力に応動して伸縮する感圧体と、
前記第１連通路と前記第３連通路とを連通する中間連通路、前記主弁座と離接し前記弁孔を開閉する主弁部、及び、前記感圧体と離接して前記中間連通路を開閉する補助弁部を有する弁体と、
ロッドを駆動するソレノイドと、
前記主弁部の閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、
前記主弁部の開弁方向に付勢する第２付勢部材と、を備え、
前記ロッドは前記弁体に対し相対移動して前記感圧体を押圧することを特徴とする。
この特徴により、ロッドを弁体に対し相対移動させて感圧体を押圧して補助弁部を強制的に開弁できるので、液冷媒排出開始から液冷媒排出完了まで補助弁部の開度を全開状態に保つことができ、液冷媒を効率良く排出できる。

本発明の容量制御弁は、
前記第２付勢部材の付勢力は前記第１付勢部材の付勢力より大きいことを特徴とする。
この特徴によれば、弁体に感圧体の付勢力が作用しない状態であっても、第２付勢部材の付勢力によって主弁部を開弁させることができ、主弁部と補助弁部をあらゆる組合わせで開閉させることができる。

本発明の容量制御弁は、
前記第１付勢部材は前記ソレノイドと前記弁体との間に配設されることを特徴とする。
この特徴によれば、第１付勢部材はソレノイドと弁体との間に配設されることにより、弁体を主弁部の閉弁方向に確実に付勢することができる。

本発明の容量制御弁は、
前記第２付勢部材は前記感圧体と前記ロッドとの間に配設されることを特徴とする。
この特徴によれば、第２付勢部材は感圧体とロッドとの間に配設されることにより、弁体を主弁部の開弁方向に確実に付勢することができる。

本発明の容量制御弁は、
前記ソレノイドは、前記ロッドに接続されるプランジャ、前記プランジャと前記バルブ本体の間に配置されるコア、及び電磁コイルをさらに備え、
前記第２付勢部材は前記プランジャと前記コアとの間に配設されることを特徴とする。
この特徴によれば、プランジャとコアとの間に配設されることにより、ソレノイドＯＦＦ時に弁体を主弁部の開弁方向に確実に付勢することができる。

本発明の容量制御弁は、
前記ロッドは前記弁体と離接する係止部を備えることを特徴とする。
この特徴によれば、ロッドに備えられる係止部が弁体と接触して一体に移動して主弁部を開閉するとともに、係止部が弁体と離間してロッドと弁体は相対移動して感圧体を押圧して補助弁部を押圧することができ、１つのロッドが異なる弁を開閉することができる。

本発明の容量制御弁は、
ロッドは前記感圧体を押圧する押圧部を備えることを特徴とする。
この特徴によれば、ロッドの押圧部により感圧体は確実に押圧され吸入室の圧力に関わらず液冷媒を効率良く排出でき、短時間で冷房運転状態とすることができる。

本発明の容量制御弁は、
前記第１圧力は前記容量可変型圧縮機の吸入圧力、前記第２圧力は前記容量可変型圧縮機の吐出圧力、前記第３圧力は前記容量可変型圧縮機のクランク室の圧力であり、また、
前記第１圧力は前記容量可変型圧縮機のクランク室の圧力、前記第２圧力は前記容量可変型圧縮機の吐出圧力、前記第３圧力は前記容量可変型圧縮機の吸入圧力であることを特徴とする。
この特徴によれば、様々な容量可変型圧縮機に対応することができる。

上記課題を解決するために、本発明の容量制御弁の制御方法は、
前記補助弁部が開状態のときに、前記主弁部を閉状態から開状態にすることを特徴とする。
この特徴によれば、液冷媒排出時に弁体に感圧体の付勢力が作用しない状態で主弁部を開弁させ、吐出室から制御室への流量を増加させて圧縮機の負荷を低減させることができる。

本発明の実施例１に係る容量制御弁を示す正面断面図であり、第３弁室が低圧の状態でソレノイドがＯＮ状態、主弁を開状態、補助弁を閉状態にしたときの容量制御弁の制御状態を示す。本発明の実施例１に係る容量制御弁を示すバルブ本体、弁体及びソレノイドの一部の拡大図で、第３弁室が高圧の状態でソレノイドがＯＮ状態、主弁を閉状態、補助弁を開状態にしたの液冷媒排出状態を示す。本発明の実施例１に係る容量制御弁を示すバルブ本体、弁体及びソレノイドの一部の拡大図で、第３弁室が高圧の状態でソレノイドがＯＦＦ状態、補助弁部を開状態のまま、主弁を開状態にしたときの状態を示す。本発明の実施例２に係る容量制御弁を示す正面断面図であり、第３弁室が低圧の状態でソレノイドがＯＮ状態、主弁を開状態、補助弁を閉状態にしたときの容量制御弁の制御状態を示す。本発明の実施例２に係る容量制御弁を示すバルブ本体、弁体及びソレノイドの一部の拡大図で、第３弁室が高圧の状態でソレノイドがＯＮ状態、主弁を閉状態、補助弁を開状態にしたの液冷媒排出状態を示す。本発明の実施例２に係る容量制御弁を示すバルブ本体、弁体及びソレノイドの一部の拡大図で、第３弁室が高圧の状態でソレノイドがＯＦＦ状態、補助弁部を開状態のまま、主弁を開状態にしたときの状態を示す。従来の容量制御弁示す正面断面図である。従来の容量制御弁で、液冷媒排出時の容量制御弁の状態を示す。

以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的な位置などは、特に明示的な記載がない限り、それらのみに限定する趣旨のものではない。

図１ないし図３を参照して、本発明の実施例１に係る容量制御弁について説明する。図１において、１は容量制御弁である。容量制御弁１は、バルブ本体１０、弁体２０、感圧体２４及びソレノイド３０から主に構成される。

以下、図１及び図２を参照して容量制御弁１を構成するそれぞれの構成について説明する。バルブ本体１０は、真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属又は合成樹脂材等で構成される。バルブ本体１０は軸方向へ貫通する貫通孔を有する中空円筒状の部材で、貫通孔の区画には第１弁室１４、第１弁室１４に隣接する第２弁室１５、第２弁室１５に隣接する第３弁室１６が連続して配設される。

第２弁室１５には第２連通路１２が連設される。この第２連通路１２は、容量可変型圧縮機の吐出室内（図示省略）に連通して吐出圧力Ｐｄ（本発明に係る第２圧力）の流体が容量制御弁１の開閉によって第２弁室１５から第３弁室１６に流入できるように構成される。

第３弁室１６には第３連通路１３が連設される。第３連通路１３には、容量可変型圧縮機の制御室（図示省略）と連通しており、容量制御弁１の開閉によって第２弁室１５から第３弁室１６へ流入した吐出圧力Ｐｄの流体を容量可変型圧縮機の制御室（クランク室）へ流出させたり、第３弁室１６へ流入した制御室圧力Ｐｃ（本発明に係る第３圧力）の流体を後述する中間連通路２９を介して第１弁室１４を経て容量可変型圧縮機の吸入室へ流出させる。

さらに、第１弁室１４には第１連通路１１が連設される。この第１連通路１１は、容量可変型圧縮機の吸入室からの吸入圧力Ｐｓ（本発明に係る第１圧力）の流体を後述する中間連通路２９を介して感圧体２４に導いて、圧縮機の吸入圧力を設定値に制御する。

第１弁室１４と第２弁室１５との間にはこれらの室の径より小径の孔部１８が連続して形成され、この孔部１８は後述するラビリンス２１ｆと摺動して、第１弁室１４と第２弁室１５との間をシールするシール部を形成する。また、第２弁室１５と第３弁室１６との間にはこれらの室の径より小径の弁孔１７が連設され、第２弁室１５側の弁孔１７の周りには主弁座１５ａが形成される。この主弁座１５ａは後述する主弁部２１ｃと離接して第２弁室１５と第３弁室１６との連通を開閉制御する。

第３弁室１６内には感圧体２４が配設される。この感圧体２４は、金属製のベローズ２４ａの一端部が仕切調整部２４ｆに密封状に結合される。このベローズ２４ａは、リン青銅、ステンレス等により製作するが、そのばね定数は所定の値に設計されている。感圧体２４の内部空間は真空又は空気が内在している。そして、この感圧体２４のベローズ２４ａの有効受圧面積に対し、圧力が作用して感圧体２４を伸縮作動させるように構成されている。感圧体２４の自由端部側にはヘッド部２４ｃが配設され、該ヘッド部２４ｃには補助弁座２４ｄが形成される。この補助弁座２４ｄは後述する補助弁部２３ｄと接触、離間して、第３弁室１６と中間連通路２９との連通を開閉制御する。

また、感圧体２４のヘッド部２４ｃには後述するソレノイド３０のロッド３６により押圧されるフランジ部２４ｈが形成される。感圧体２４はロッド３６により直接押圧されることによって伸縮し、補助弁部２３ｄは開閉される。後述するように、感圧体２４は、中間連通路２９を介して感圧体２４に導かれた吸入圧力Ｐｓに応じて伸縮するとともに、ロッド３６の押圧力によって伸縮する。

感圧体２４の仕切調整部２４ｆは、バルブ本体１０の第３弁室１６を塞ぐように密封嵌着、固定される。なお、仕切調整部２４ｆはねじ込みにして止めねじ（図示省略）により固定すれば、ベローズ２４ａ内に並列に配置した圧縮ばね又はベローズ２４ａのばね力を軸方向へ移動調整できるようになる。

なお、第１連通路１１、第２連通路１２、第３連通路１３は、バルブ本体１０の周面に各々、例えば、２等配から６等配に貫通している。さらに、バルブ本体１０の外周面にはＯリング用の取付溝が軸方向に離間して３カ所に設けられる。そして、この各取付溝には、バルブ本体１０と、バルブ本体１０と嵌合するケーシングの装着孔（図示省略）との間をシールするＯリング４７、４８、４９が取り付けられ、第１連通路１１、第２連通路１２、第３連通路１３の各流路は独立した流路として構成される。

つぎに弁体２０について説明する。弁体２０は中空円筒状の部材からなる主弁体２１及びアダプタ２３から主に構成される。最初に主弁体２１について説明する。主弁体２１は中空の円筒部材で、その外周部の軸方向の略中央部にはラビリンス２１ｆが形成される。ラビリンス２１ｆは第１弁室１４側と第２弁室１５側との間に形成された孔部１８と摺動して第１弁室１４と第２弁室１５とをシールするシール部を形成する。これにより、第１弁室１４と第２弁室１５とは独立した弁室として構成される。

主弁体２１は、ラビリンス２１ｆを挟んで第１弁室１４側と第２弁室１５側に配置される。第２弁室１５に配置される主弁体２１の端部には主弁部２１ｃが形成され、主弁部２１ｃは主弁座１５ａと離接して第２弁室１５と第３弁室１６とを連通する弁孔１７を開閉制御する。主弁部２１ｃと主弁座１５ａが主弁２７を構成する。また、第１弁室１４に配置される主弁体２１の端部には遮断弁部２１ａが形成される。遮断弁部２１ａは後述するソレノイド３０がＯＦＦのときコア３２の端部３２ｃと接触して、中間連通路２９と第１弁室１４との連通を遮断する。遮断弁部２１ａとコア３２の端部３２ｃが遮断弁２６を構成する。弁体２０の遮断弁部２１ａと主弁部２１ｃは互いに逆向きに開閉動作を行うように形成されている。

つぎに、弁体２０を構成するアダプタ２３について説明する。アダプタ２３は中空の円筒部材で大径に形成された大径部２３ｃと、大径部２３ｃより小径に形成される筒部２３ｅとから主に構成される。筒部２３ｅは主弁体２１の主弁部２１ｃ側の開放端部と嵌合され弁体２０が構成される。これにより主弁体２１とアダプタ２３の内部、すなわち弁体２０の内部には軸方向に貫通する中間連通路２９が形成される。また、アダプタ２３の大径部２３ｃには補助弁部２３ｄが形成され、補助弁部２３ｄは感圧体２４のヘッド部２４ｃに形成された補助弁座２４ｄと接触、離間して、第３弁室１６と中間連通路２９との連通を開閉する。補助弁部２３ｄと補助弁座２４ｄが補助弁２８を構成する。

つぎに、ソレノイド３０について説明する。ソレノイド３０は、ロッド３６、プランジャケース３８、電磁コイル３１、センターポスト３２ａとベース部材３２ｂとからなるコア３２、プランジャ３５、プレート３４及びソレノイドケース３３を備える。プランジャケース３８は一方が開放された有底状の中空円筒部材である。プランジャ３５は、プランジャケース３８とプランジャケース３８の内部に配置されるセンターポスト３２ａとの間でプランジャケース３８に対して軸方向に移動自在に配置される。コア３２はバルブ本体１０と嵌合され、プランジャ３５とバルブ本体１０との間に配置される。ロッド３６はコア３２のセンターポスト３２ａ及びバルブ本体１０内に配置される弁体２０を貫通して配置され、ロッド３６はコア３２のセンターポスト３２ａの貫通孔３２ｅ及び弁体２０の中間連通路２９と隙間を有し、コア３２及び弁体２０に対し相対移動できるようになっている。そして、ロッド３６の一方の端部３６ｅはプランジャ３５に接続され、他方の端部の押圧部３６ｄは感圧体２４のヘッド部２４ｃのフランジ部２４ｈに接触している。これにより、コア３２とプランジャ３５との間に発生する電磁力によってロッド３６が駆動され、ロッド３６は感圧体２４を直接押圧して感圧体２４を伸縮させることができる。

また、コア３２のベース部材３２ｂの内周部にはプランジャケース３８の開放端部が密封状に固定され、ベース部材３２ｂの外周部にはソレノイドケース３３が密封状に固定される。そして、電磁コイル３１はプランジャケース３８、コア３２のベース部材３２ｂ及びソレノイドケース３３によって囲まれる空間に配置され、冷媒と接触することがないので絶縁抵抗の低下を防止することができる。

つぎに、弁体２０の一部を構成するスペーサ４１について説明する。スペーサ４１は円筒状の部材で、基部４１ｅと基部４１ｅから軸方向に延設される鍔部４１ｃを有し、弁体２０の内径部に嵌合固定される。鍔部４１ｃは、弁体２０の内径部において遮断弁部２１ａと主弁部２１ｃとの間に形成された段付部２１ｂに接触して配置され、段付部２１ｂとスペーサ４１との間に空隙が形成される。この空隙にはロッド３６に固定された止め輪４２（本発明に係る係止部）が配置される。また、スペーサ４１には冷媒が流通する流通孔４１ｄが形成されている。

ロッド３６に固定された止め輪４２が弁体２０に固定されたスペーサ４１の基部４１ｅの主弁部側端面４１ｂに接触することによって、ソレノイド３０のロッド３６の駆動力は弁体２０に対し主弁部２１ｃの開弁方向の力として作用する。逆に、ロッド３６に固定された止め輪４２が弁体２０の段付部２１ｂに接触することによって、ソレノイド３０の駆動力は弁体２０に対し主弁部２１ｃの閉弁方向の力として作用する。

つぎに、止め輪４２を挟んで配設されるスプリング４３（本発明に係る第１付勢部材）とスプリング４４（本発明に係る第２付勢部材）について説明する。スプリング４３はコア３２と弁体２０のスペーサ４１との間に配設される。具体的には、スプリング４３の一端がコア３２に接触し、他端が弁体２０に設けられたスペーサ４１の基部４１ｅの遮断弁部側端面４１ａに接触する。これにより、スプリング４３の付勢力は、弁体２０に対し主弁部２１ｃの閉弁方向に作用する。

一方、スプリング４４は、感圧体２４とロッド３６との間に配設される。具体的には、スプリング４４の一端が、ロッド３６の押圧部３６ｄと止め輪４２との間のロッド３６上に形成された段付部３６ｆに接触し、他端が感圧体２４のヘッド部２４ｃのフランジ部２４ｈに接触する。これにより、スプリング４４の付勢力は、止め輪４２及びスペーサ４１を介して弁体２０に対し主弁部２１ｃの開弁方向に作用する。また、スプリング４４のバネ定数はスプリング４３のバネ定数よりも大きく設定され、スプリング４４の付勢力はスプリング４３の付勢力よりも大きくなっている。

以上説明した構成を有する容量制御弁１の動作を説明する。なお、第３弁室１６から中間連通路２９を通り第１弁室１４へ至る流路を、以下「Ｐｃ－Ｐｓ流路」と記す。また、第２弁室１５から弁孔１７を通り第３弁室１６へ至る流路を、以下「Ｐｄ－Ｐｃ流路」と記す。

最初にロッド３６の停止状態、ロッドの動作中、さらにロッドが停止するときの各弁の動作について説明する。まず、ソレノイド３０の非通電状態においては、感圧体２４の付勢力とスプリング４４の付勢力の合力がスプリング４３の付勢力を上回るので、ロッド３６はスプリング４３側に押し上げられ、止め輪４２がスペーサ４１に接触して、弁体２０は主弁部２１ｃの開弁方向に移動し、主弁部２１ｃが全開し、遮断弁部２１ａがコア３２の端部３２ｃに接触して遮断弁部２１ａは全閉となる（図３参照）。

つぎに、ソレノイド３０の非通電状態から通電を開始すると、ロッド３６は進み方向（ロッド３６がコア３２の端部３２ｃから外側へ飛び出す方向）に徐々に駆動される。このとき、スペーサ４１はスプリング４３によって下方向に押圧され、ロッド３６に固定された止め輪４２と弁体２０に固定されたスペーサ４１は接触した状態で移動し、ロッド３６と弁体２０は一体で移動する。これにより、遮断弁部２１ａは全閉状態から開弁し、主弁部２１ｃは全開状態から徐々に絞られる（図１参照）。

さらにロッド３６を進み方向に駆動すると、遮断弁部２１ａは全開状態となり、主弁部２１ｃは主弁座１５ａと接触して全閉状態となり弁体２０の動きは停止する。この状態からさらにロッド３６を進み方向に駆動すると、止め輪４２はスペーサ４１から離間して、ロッド３６が主弁体２１に対し相対移動し、ロッド３６の押圧部３６ｄが感圧体２４のフランジ部２４ｈを押圧して感圧体２４を収縮させ、補助弁部２３ｄを強制的に開弁させることができる（図２参照）。補助弁部２３ｄが開弁後、さらにロッド３６を進み方向に駆動すると、止め輪４２は弁体２０の段付部２１ｂに接触することによってロッド３６は停止する。

つぎに容量制御弁１の制御状態について図１に基づいて説明する。制御状態は、補助弁部２３ｄが閉状態で、主弁部２１ｃはソレノイド３０により所定の開度にセットされることによって、容量可変型圧縮機の吸入室の圧力が設定値Ｐｓｅｔになるように制御される状態である。この状態で、容量可変型圧縮機の吸入室から第１連通路１１を通り第１弁室１４へ流入した吸入圧力Ｐｓの流体は中間連通路２９を通り感圧体２４に作用する。主弁部２１ｃはスプリング４３による閉弁方向の力と、スプリング４４の開弁方向の力と、ソレノイド３０による力と、吸入圧力Ｐｓに応じて伸縮する感圧体２４の付勢力とが釣り合った位置で停止する。しかし、吸入圧力Ｐｓは外乱等により変動する場合がある。たとえば、吸入室の圧力Ｐｓが設定値Ｐｓｅｔより高くなると、感圧体２４が縮み、主弁部２１ｃ開度が小さくなる。これにより、Ｐｄ－Ｐｃ流路が絞られるので、吐出室からクランク室へ流れ込む吐出圧力Ｐｄの冷媒量が減少してクランク室の圧力が低下する結果、圧縮機の斜板の傾斜角度が大きくなり、圧縮機の吐出容量が増加し、吐出圧力を低下させる。逆に、吸入室の圧力Ｐｓが設定値Ｐｓｅｔより低くなると、感圧体２４が伸び、主弁部２１ｃ開度が大きくなる。これにより、Ｐｄ－Ｐｃ流路が拡がるので、吐出室からクランク室へ流れ込む吐出圧力Ｐｄの冷媒量が増加してクランク室の圧力が上昇する結果、圧縮機の斜板の傾斜角度が小さくなり、圧縮機は吐出容量を減少させ、吐出圧力を上昇させる。このように容量制御弁１によって、容量可変型圧縮機の吸入室の圧力を設定値Ｐｓｅｔになるように制御することができる。

つぎに、容量制御弁１の液冷媒排出状態について図２に基づいて説明する。圧縮機を長時間停止後にクランク室に液冷媒（放置中に冷却されて冷媒が液化したもの）が溜まるため、圧縮機を起動してから所定の吐出圧、吐出流量を確保するため、できるだけ早く液冷媒を排出する必要がある。液冷媒排出時においては、クランク室に連通する第３弁室１６の圧力は高圧となるとともに吸入圧力Ｐｓも高圧となる。これにより、感圧体２４は縮むとともに、弁体２０はスプリング４３によって下方に押圧されるので、主弁部２１ｃは閉弁状態、補助弁部２３ｄは開弁状態となる。この状態でも、Ｐｃ－Ｐｓ流路を通って液冷媒をクランク室から吸入室へ排出することができる。しかし、液冷媒排出の排出が進むにつれて第３弁室１６の圧力及び吸入圧力Ｐｓが徐々に低下するので補助弁部２３ｄの開度が徐々に小さくなり、液冷媒の排出を完了するまでの時間が長くなってしまう。そこで、ソレノイド３０を進み方向に駆動してロッド３６によって感圧体２４を押圧して、補助弁部２３ｄを強制的に全開状態にする。これにより、補助弁部２３ｄは全開状態を保つので、液冷媒排出開始から液冷媒排出完了まで補助弁部２３ｄの開度は変化することなくクランク室からＰｃ－Ｐｓ流路を経由して吸入室へ液冷媒を短時間で排出することができる。

また、従来の液冷媒排出運転時においては、エンジンの負荷に関係なく、いかに短時間で液冷媒の排出を完了する点にのみ着目されていた。しかし、液冷媒排出時においてもエンジン出力が高い場合には負荷圧縮機の負荷を低減させたい場合がある。また、液冷媒排出時には補助弁部２３ｄが開弁状態となるため、感圧体２４から弁体２０に付勢力が作用しないため、弁体２０を迅速に駆動させることが困難であるという問題もある。本発明に係る容量制御弁１は、液冷媒排出時においても弁体２０を容易に駆動できるようになっている。

以下、液冷媒排出時において、エンジン負荷を低減させるときの容量制御弁１の動作を図３に基づいて説明する。液冷媒排出時においてエンジン負荷を低減させる場合には、ソレノイド３０をＯＦＦして、コア３２とプランジャ３５との間の磁気吸引力Ｆｓｏｌがゼロとする。このとき、弁体２０に作用する上向きの圧力と下向きの圧力はバランスするよう設定されているので、弁体２０に作用する主な力は、スプリング４４とスプリング４３の付勢力となる。ここで、スプリング４４の付勢力はスプリング４３の付勢力よりも大きくなるように設定されているため、スプリング４４の付勢力によってロッド３６は押し上げられ、止め輪４２がスペーサ４１に接触して弁体２０が駆動され、主弁部２１ｃが全開となる。主弁部２１ｃが全開となると、圧縮機の吐出室からＰｄ－Ｐｃ流路を通りクランク室へ流れる冷媒量が増加し、クランク室内の圧力Ｐｃが高くなり、圧縮機は最小容量で運転されるようになる。このように、液冷媒排出時のように補助弁部２３ｄが開弁状態で、感圧体２４から弁体２０に力が作用しない状態であっても、主弁部２１ｃを全閉状態から全開状態とすることにより圧縮機の負荷を低減でき、延いては液冷媒排出時においもエンジン負荷を低減させることができる。

また、容量制御弁１により圧縮機の吸入室の圧力を設定値Ｐｓｅｔになるように制御する運転状態において、エンジンの負荷を低減させたい場合にも、上記と同じくソレノイド３０を非通電状態とすることにより、主弁部２１ｃを全開状態にしてエンジンの負荷を低減させることができる。

このように、主弁部２１ｃが全開状態から全閉状態になるまでの間においてロッド３６は弁体２０と一体に移動し、主弁部２１ｃが全閉後においてロッド３６は弁体２０に対し相対移動して感圧体２４を押圧して補助弁部２３ｄを開弁させることができる。すなわち、１つのロッド３６が異なる主弁部２１ｃ、補助弁部２３ｄを開閉できる。また、スプリング４４のバネ定数はスプリング４３のバネ定数よりも大きく設定され、スプリング４４の付勢力はスプリング４３の付勢力よりも大きくなっているので、主弁部２１ｃと補助弁部２３ｄの開閉状態をあらゆる組合せで開閉できる。すなわち、主弁部２１ｃ開に対し補助弁部２３ｄ開、主弁部２１ｃ開に対し補助弁部２３ｄ閉、主弁部２１ｃ閉に対し補助弁部２３ｄ開、主弁部２１ｃ閉に対し補助弁部２３ｄ閉とすることができる。

図４ないし図６を参照して、本発明の実施例２に係る容量制御弁について説明する。図４において、１００は容量制御弁である。容量制御弁１００は、バルブ本体１１０、弁体１２０、感圧体１２４及びソレノイド１３０から主に構成される。

図４及び図５を参照して容量制御弁１００を構成するそれぞれの構成について説明する。容量制御弁１００は、バルブ本体１１０、弁体１２０、感圧体１２４及びソレノイド１３０から主に構成される。

バルブ本体１１０は、真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属又は合成樹脂材等で構成される。バルブ本体１１０は軸方向へ貫通する貫通孔を有する中空円筒状の部材で、貫通孔の区画には第１弁室１１４、第１弁室１１４に隣接する第２弁室１１５、第２弁室１１５に隣接する第３弁室１１６が連続して配設される。

第２弁室１１５には第２連通路１１２が連設される。この第２連通路１１２は、容量可変型圧縮機の吐出室内（図示省略）に連通して吐出圧力Ｐｄの流体が容量制御弁１００の開閉によって第２弁室１１５から第３弁室１１６に流入できるように構成される。

第３弁室１１６には第３連通路１１３が連設される。第３連通路１１３には、容量可変型圧縮機の制御室（図示省略）と連通しており、容量制御弁１００の開閉によって第２弁室１１５から第３弁室１１６へ流入した吐出圧力Ｐｄの流体を容量可変型圧縮機の制御室（クランク室）へ流出させたり、第３弁室１１６へ流入した制御室圧力Ｐｃの流体を後述する中間連通路１２９を介して第１弁室１１４を経て容量可変型圧縮機の吸入室へ流出させる。

さらに、第１弁室１１４には第１連通路１１１が連設される。この第１連通路１１１には、容量可変型圧縮機の吸入室からの吸入圧力Ｐｓの流体を後述する中間連通路１２９を介して感圧体１２４に導いて、圧縮機の吸入圧力を設定値に制御する。

第１弁室１１４と第２弁室１１５との間にはこれらの室の径より小径の孔部１１８が連続して形成され、この孔部１１８は後述するラビリンス１２１ｆと摺動して、第１弁室１１４と第２弁室１１５との間をシールするシール部を形成する。また、第２弁室１１５と第３弁室１１６との間にはこれらの室の径より小径の弁孔１１７が連設され、第２弁室１１５側の弁孔１１７の周りには主弁座１１５ａが形成される。この主弁座１１５ａは後述する主弁部１２１ｃと離接して第２弁室１１５と第３弁室１１６との連通を開閉制御する。

第３弁室１１６内には感圧体１２４が配設される。この感圧体１２４は、金属製のベローズ１２４ａの一端部が仕切調整部１２４ｆに密封状に結合される。このベローズ１２４ａは、リン青銅、ステンレス等により製作するが、そのばね定数は所定の値に設計されている。感圧体１２４の内部空間は真空又は空気が内在している。そして、この感圧体１２４のベローズ１２４ａの有効受圧面積に対し、圧力が作用して感圧体１２４を伸縮作動させるように構成されている。感圧体１２４の自由端部側にはヘッド部１２４ｃが配設され、該ヘッド部１２４ｃには補助弁座１２４ｄが形成される。この補助弁座１２４ｄは後述する補助弁部１２３ｄと接触、離間して、第３弁室１１６と中間連通路１２９との連通を開閉制御する。

また、感圧体１２４のヘッド部１２４ｃは後述するソレノイド１３０のロッド１３６により押圧されることによって伸縮し、補助弁部１２３ｄは開閉される。後述するように、感圧体１２４は、中間連通路１２９を介して感圧体１２４に導かれた吸入圧力Ｐｓに応じて伸縮するとともに、ロッド１３６の押圧力によって伸縮する。

感圧体１２４の仕切調整部１２４ｆは、バルブ本体１１０の第３弁室１１６を塞ぐように密封嵌着、固定される。なお、仕切調整部１２４ｆはねじ込みにして止めねじ（図示省略）により固定すれば、ベローズ１２４ａ内に並列に配置した圧縮ばね又はベローズ１２４ａのばね力を軸方向へ移動調整できるようになる。

なお、第１連通路１１１、第２連通路１１２、第３連通路１１３は、バルブ本体１１０の周面に各々、例えば、２等配から６等配に貫通している。さらに、バルブ本体１１０の外周面にはＯリング用の取付溝が軸方向に離間して３カ所に設けられる。そして、この各取付溝には、バルブ本体１１０と、バルブ本体１１０と嵌合するケーシングの装着孔（図示省略）との間をシールするＯリング１４７、１４８、１４９が取り付けられ、第１連通路１１１、第２連通路１１２、第３連通路１１３の各流路は独立した流路として構成される。

つぎに弁体１２０について説明する。弁体１２０は中空円筒状の部材からなる主弁体１２１及びアダプタ１２３とから主に構成される。最初に主弁体１２１について説明する。主弁体１２１は中空の円筒部材で、その外周部の軸方向の略中央部にはラビリンス１２１ｆが形成される。ラビリンス１２１ｆは第１弁室１１４側と第２弁室１１５側との間に形成された孔部１１８と摺動して第１弁室１１４と第２弁室１１５とをシールするシール部を形成する。これにより、第１弁室１１４と第２弁室１１５とは独立した弁室として構成される。

主弁体１２１は、ラビリンス１２１ｆを挟んで第１弁室１１４側と第２弁室１１５側に配置される。第２弁室１１５に配置される主弁体１２１の端部には主弁部１２１ｃが形成され、主弁部１２１ｃは主弁座１１５ａと離接して第２弁室１１５と第３弁室１１６とを連通する弁孔１１７を開閉制御する。主弁部１２１ｃと主弁座１１５ａが主弁１２７を構成する。また、第１弁室１１４に配置される主弁体１２１の端部には遮断弁部１２１ａが形成される。遮断弁部１２１ａは後述するソレノイド１３０がＯＦＦのときコア１３２の端部１３２ｃと接触して、中間連通路１２９と第１弁室１１４との連通を遮断する。遮断弁部１２１ａとコア１３２の端部１３２ｃが遮断弁１２６を構成する。遮断弁部１２１ａと主弁部１２１ｃは互いに逆向きに開閉動作を行うように形成されている。

つぎに、弁体１２０を構成するアダプタ１２３について説明する。アダプタ１２３は中空の円筒部材で大径に形成された大径部１２３ｃと、大径部１２３ｃより小径に形成される筒部１２３ｅとから主に構成される。筒部１２３ｅは主弁体１２１の主弁部１２１ｃ側の開放端部と嵌合され弁体１２０が構成される。これにより主弁体１２１とアダプタ１２３の内部、すなわち弁体１２０の内部には軸方向に貫通する中間連通路１２９が形成される。また、大径部２３ｃの先端部には補助弁部１２３ｄが形成され、補助弁部１２３ｄは感圧体１２４の補助弁座１２４ｄと接触、離間して、第３弁室１１６と中間連通路１２９との連通を開閉する。補助弁部１２３ｄと補助弁座１２４ｄが補助弁１２８を構成する。

つぎに、ソレノイド１３０について説明する。ソレノイド１３０は、ロッド１３６、プランジャケース１３８、電磁コイル１３１、センターポスト１３２ａとベース部材１３２ｂとからなるコア１３２、プランジャ１３５、プレート３４及びソレノイドケース１３３を備える。プランジャケース１３８は一方が開放された有底状の中空円筒部材である。プランジャ１３５は、プランジャケース１３８とプランジャケース１３８の内部に配置されるセンターポスト１３２ａとの間でプランジャケース１３８に対して軸方向に移動自在に配置される。コア１３２はバルブ本体１１０と嵌合され、プランジャ１３５とバルブ本体１１０との間に配置される。ロッド１３６はコア１３２のセンターポスト１３２ａ及びバルブ本体１１０内に配置される弁体１２０を貫通して配置され、ロッド１３６はコア１３２のセンターポスト１３２ａの貫通孔１３２ｅ及び弁体１２０の中間連通路１２９と隙間を有し、コア１３２及び弁体１２０に対し相対移動できるようになっている。そして、ロッド１３６の一方の端部１３６ｅはプランジャ１３５に接続され、他方の端部の押圧部１３６ｄは感圧体１２４のヘッド部１２４ｃに接触している。これにより、コア１３２とプランジャ１３５との間に発生する電磁力によってロッド１３６が駆動され、ロッド１３６は感圧体１２４を直接押圧して感圧体１２４を伸縮させることができる。

コア１３２とプランジャ１３５との間には、プランジャ１３５をコア１３２から離間するように付勢するスプリング１３７（本発明係る第２付勢部材）が配置されている。これにより、スプリング１３７の付勢力は、弁体１２０の主弁部１２１ｃを開弁させる方向に作用する。

また、コア１３２のベース部材１３２ｂの内周部にはプランジャケース１３８の開放端部が密封状に固定され、ベース部材１３２ｂの外周部にはソレノイドケース１３３が密封状に固定される。そして、電磁コイル１３１はプランジャケース１３８、コア１３２のベース部材１３２ｂ及びソレノイドケース１３３によって囲まれる空間に配置され、冷媒と接触することがないので絶縁抵抗の低下を防止することができる。

つぎに、ロッド１３６の一部を構成する止め輪１４２（本発明に係る係止部）について説明する。止め輪１４２には第３弁室１１６と中間連通路１２９との間の連通を妨げないように連通路が形成されている。ロッド１３６に嵌合固定されている。止め輪１４２は円板状の部材で、アダプタ１２３と感圧体１２４のヘッド部１２４ｃの間に位置するようにロッド１３６に嵌合固定されている。止め輪１４２は止め輪１４２は弁体１２０のアダプタ１２３に接触することによって、ソレノイド３０のロッド１３６の駆動力は弁体１２０に対し主弁部１２１ｃの開弁方向の力として作用する。逆に、ロッド１３６に固定された止め輪１４２が感圧体１２４のヘッド部１２４ｃに接触することによって、ソレノイド１３０のロッド１３６の駆動力は感圧体１２４を直接押圧して感圧体１２４を伸縮させる。

ここで、感圧体１２４のヘッド部１２４ｃの中央部には凸部１２４ｈ、また補助弁座１２４ｄに対向する感圧体１２４の仕切調整部１２４ｆの中央部にも凸部（図示せず）が形成されている。そして、ロッド１３６に固定された止め輪１４２が感圧体１２４のヘッド部１２４ｃに接触することによって感圧体１２４が圧縮され、感圧体１２４が所定量縮むと凸部１２４ｈと仕切調整部１２４ｆの凸部とが接触して感圧体１２４の変形が規制されるとともに、ロッド１３６の移動も規制される。

つぎに、スプリング１４３（本発明に係る第１付勢部材）について説明する。スプリング１４３はソレノイド１３０と弁体１２０との間に配設される。具体的にはスプリング１４３は一端がコア１３２に接触し、他端が弁体１２０の遮断弁部１２１ａとラビリンス１２１ｆとの間に形成された段付き部１２１ｂに接触する。これにより、スプリング４３の付勢力は、弁体１２０の主弁部１２１ｃを閉弁させる方向に作用する。

なお、コア１３２とプランジャ１３５との間に設けられたスプリング１３７（第２付勢部材）のバネ定数はスプリング１４３（第１付勢部材）のバネ定数よりも大きく設定され、スプリング１３７の付勢力はスプリング１４３の付勢力よりも大きくなっている。

以上説明した構成を有する容量制御弁１００のロッド１３６の動きと各弁部の動きについて動作を説明する。なお、第３弁室１１６から中間連通路１２９を通り第１弁室１１４へ至る流路を、以下「Ｐｃ－Ｐｓ流路」と記す。また、第２弁室１１５から弁孔１１７を通り第３弁室１１６へ至る流路を、以下「Ｐｄ－Ｐｃ流路」と記す。

最初にロッド１３６の停止状態、ロッド１３６の動作中、さらにロッド１３６が停止するときの各弁の動作について図６を参照して説明する。まず、ソレノイド１３０の非通電状態においては、感圧体１２４の付勢力とスプリング１３７（図４）の付勢力の合力がスプリング１４３の付勢力を上回るので、ロッド１３６は上方に押し上げられ、止め輪１４２とアダプタ１２３が接触して、アダプタ１２３が押圧されて主弁部１２１ｃが全開し、遮断弁部１２１ａがコア１３２の端部１３２ｃに接触して遮断弁部１２１ａは全閉となる。

つぎに、ソレノイド１３０の非通電状態から通電を開始すると、ロッド１３６を進み方向（ロッド１３６がコア１３２の端部１３２ｃから外側へ飛び出す方向）に徐々に駆動される。このとき、弁体１２０はスプリング１４３によって下方に押圧され、ロッド１３６に固定された止め輪１４２と弁体１２０のアダプタ１２３は接触した状態で移動し、ロッド１３６と弁体１２０も一体で移動する。これにより、遮断弁部１２１ａは全閉状態から開弁し、主弁部１２１ｃの開度は徐々に絞られる（図４参照）。

さらにロッド１３６を進み方向に駆動すると、図５に示すように遮断弁部１２１ａは全開状態となり、主弁部１２１ｃは主弁座１１５ａと接触して全閉状態となり、主弁体１２１の動きは停止する。この状態からロッド１３６をさらに進み方向に駆動すると、ロッド１３６は主弁体１２１に対して相対移動し止め輪１４２はアダプタ１２３から離間する。さらにロッド１３６が駆動されると、ロッド３６の止め輪１４２は感圧体１２４のヘッド部１２４ｃに接触し、該ヘッド部１２４ｃを押圧して感圧体１２４を収縮させ、補助弁部１２３ｄを強制的に開弁させることができる。そして、感圧体１２４が所定量縮むと凸部１２４ｈと仕切調整部１２４ｆの凸部（図示せず）とが接触して感圧体１２４の変形が規制されるとともに、ロッド１３６の移動も停止する（図５参照）。なお、止め輪１４２によって感圧体１２４のヘッド部１２４ｃを押圧して感圧体１２４を収縮させるのに換えて、ロッド１３６の押圧部１３６ｄによって感圧体１２４のヘッド部１２４ｃを押圧して感圧体１２４を収縮させ、補助弁部１２３ｄを強制的に開弁させるようにしてもよい。

つぎに容量制御弁１の制御状態について図４に基づいて説明する。制御状態は、補助弁部１２３ｄが閉状態で、主弁部１２１ｃはソレノイド１３０により所定の開度にセットされることによって、容量可変型圧縮機の吸入室の圧力が設定値Ｐｓｅｔになるように制御される状態である。この状態で、容量可変型圧縮機の吸入室から第１連通路１１１を通り第１弁室１１４へ流れた吸入圧力Ｐｓの流体は中間連通路１２９を通り感圧体１２４に作用する。その結果、主弁部１２１ｃはスプリング１４３による閉弁方向の力と、スプリング１３７の開弁方向の力と、ソレノイド１３０による力と、吸入圧力Ｐｓに応じて伸縮する感圧体１２４による力とが釣り合った位置で停止する。しかし、吸入室の圧力Ｐｓが外乱などにより設定値Ｐｓｅｔより高くなる場合がある。たとえば、吸入室の圧力Ｐｓが外乱などにより設定値Ｐｓｅｔより高くなると、感圧体１２４が縮み、主弁部１２１ｃ開度が小さくなる。これにより、Ｐｄ－Ｐｃ流路が絞られるので、吐出室からクランク室へ流れ込む吐出圧力Ｐｄの冷媒量が減少してクランク室の圧力が低下する結果、圧縮機の斜板の傾斜角度が大きくなり、圧縮機の吐出容量が増加し、吐出圧力を低下させる。逆に、吸入室の圧力Ｐｓが設定値Ｐｓｅｔより低くなると、感圧体１２４が伸び、主弁部１２１ｃ開度が大きくなる。これにより、Ｐｄ－Ｐｃ流路か大きくなるので、吐出室からクランク室へ流れ込む吐出圧力Ｐｄの冷媒量が増加してクランク室の圧力が上昇する結果、圧縮機の斜板の傾斜角度が小さくなり、吐出容量を減少させ、吐出圧力を上昇させる。このように容量制御弁１００によって、容量可変型圧縮機の吸入室の圧力を設定値Ｐｓｅｔになるように制御することができる。

つぎに、圧縮機を長時間停止後にクランク室に液冷媒（放置中に冷却されて冷媒が液化したもの）が溜まった場合に、液冷媒を排出するときの容量制御弁１００の動作について図５に基づいて説明する。液冷媒排出時においては、クランク室に連通する第３弁室１１６の圧力は高圧になるとともに、吸入圧力Ｐｓも高圧となるため、感圧体１２４は高圧の吸入圧力Ｐｓによって縮んで補助弁部１２３ｄが開弁状態となる。ソレノイド１３０は進み方向に駆動され主弁部１２１ｃは全閉状態、ロッド３６の止め輪１４２が感圧体１２４を押圧して、補助弁部１２３ｄを強制的に開弁させ、補助弁部１２３ｄは全開状態となる。感圧体１２４はロッド１３６によって押圧されて補助弁部１２３ｄは全開状態を保つので、液冷媒排出開始から液冷媒排出完了まで補助弁部１２３ｄの開度は変化することなく全開状態に保つことができるので、クランク室からＰｃ－Ｐｓ流路を経由して吸入室へ液冷媒を短時間で排出することができる。これに対し、ソレノイド１３０のロッド１３６によって感圧体１２４を押圧して補助弁部１２３ｄを強制的に開弁させない場合には、液冷媒排出の排出が進むにつれて第３弁室１１６の圧力及び吸入圧力Ｐｓが低下するため、補助弁部１２３ｄの開度が徐々に小さくなり、液冷媒の排出を完了するまでの時間が長くなるため、短時間で設定とおりの吐出量を確保することができない。

また、従来の液冷媒排出運転時においては、いかに短時間で液冷媒の排出を完了する点にのみ着目されていたため、液冷媒排出運転の途中においてエンジン負荷を低減させる制御は行われていなかった。また、一方で液冷媒排出時には補助弁部１２３ｄが開弁状態となるため、感圧体１２４から弁体１２０に付勢力が作用しないため、弁体１２０を迅速に駆動することが困難であるという事情もあった。本発明に係る容量制御弁１００は、液冷媒排出時においても弁体１２０を容易に駆動できるようになっている。

液冷媒排出時において、エンジン負荷を低減させるときの容量制御弁１００の動作を図６に基づいて説明する。液冷媒排出時においてエンジン負荷を低減させる場合には、ソレノイド１３０がＯＦＦして、コア１３２とプランジャ１３５との間の磁気吸引力Ｆｓｏｌがゼロとする。このとき弁体１２０に作用する上向きの圧力と下向きの圧力はバランスするよう設定されているので、弁体１２０に作用する主な力は、スプリング１３７とスプリング１４３の付勢力であり、しかもスプリング１３７の付勢力はスプリング１４３の付勢力よりも大きくなるように設定されている。このため、スプリング１３７の付勢力によってロッド１３６は押し上げられ、止め輪１４２がアダプタ１２３に接触して弁体１２０が駆動され、主弁部１２１ｃが全開となる。主弁部１２１ｃが全開となると、圧縮機の吐出室からＰｄ－Ｐｃ流路を通りクランク室へ流れる冷媒量が増加し、クランク室内の圧力Ｐｃが高くなり、圧縮機は最小容量で運転されるようになる。このように、液冷媒排出時のように補助弁部１２３ｄが開弁状態で、感圧体１２４から弁体１２０に力が作用しない状態であっても、主弁部１２１ｃを全閉状態から全開状態とすることにより圧縮機の負荷を低減でき、延いては液冷媒排出時においもエンジン負荷を低減させることができる。

また、容量制御弁１００により圧縮機の吸入室の圧力を設定値Ｐｓｅｔになるように制御状態において、エンジンの負荷を低減させたい場合にも、上記と同じくソレノイド１３０を非通電状態とすることにより、主弁部１２１ｃを全開状態として圧縮機の吐出室からＰｄ－Ｐｃ流路を通りクランク室へ流れるＰｄ圧の冷媒量を増加させ、圧縮機を最小容量で運転してエンジンの負荷を低減させる運転を行うことができる。

このように、主弁部１２１ｃが全開状態から全閉状態になるまでの間においてロッド１３６は弁体１２０と一体に移動し、主弁部１２１ｃが全閉後においてロッド１３６は弁体１２０に対し相対移動して感圧体１２４を押圧して補助弁部１２３ｄを開弁させることができる。すなわち、１つのロッド１３６が異なる主弁部１２１ｃ、補助弁部１２３ｄを開閉できる。また、スプリング１３７のバネ定数はスプリング１４３のバネ定数よりも大きく設定され、スプリング１３７の付勢力はスプリング１４３の付勢力よりも大きくなっているので、主弁部１２１ｃと補助弁部１２３ｄの開閉状態をあらゆる状態で開閉できる。すなわち、主弁部１２１ｃ開に対し補助弁部１２３ｄ開、主弁部１２１ｃ開に対し補助弁部１２３ｄ閉、主弁部１２１ｃ閉に対し補助弁部１２３ｄ開、主弁部１２１ｃ閉に対し補助弁部１２３ｄ閉とすることができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

たとえば、実施例に２において、スプリング１４３は第１弁室１１４において主弁体１２１の外周側に配置したが、これに限らない。たとえば、第１弁室１１４において主弁体１２１の内周側に配置して、一端がコア１３２に接触し、他端が弁体１２０に接触するようにしてもよい。

また、上記実施例において、第１弁室１４（１１４）の第１圧力は容量可変型圧縮機の吸入圧力Ｐｓ、第２弁室１５（１１５）の第２圧力は容量可変型圧縮機の吐出圧力Ｐｄ、第３弁室１６（１１６）の第３圧力は容量可変型圧縮機のクランク室の圧力Ｐｃとしたが、これに限らず、第１弁室１４（１１４）の第１圧力は容量可変型圧縮機のクランク室の圧力Ｐｃ、第２弁室１５（１１５）の第２圧力は容量可変型圧縮機の吐出圧力Ｐｄ、第３弁室１６（１１６）の第３圧力は容量可変型圧縮機の吸入圧力Ｐｓとして、様々な容量可変型圧縮機に対応させることができる。

１容量制御弁
１０バルブ本体
１１第１連通路
１２第２連通路
１３第３連通路
１４第１弁室
１５第２弁室
１５ａ主弁座
１６第３弁室
１７弁孔
２０弁体
２１主弁体
２１ａ遮断弁部
２１ｃ主弁部
２３アダプタ
２３ｄ補助弁部
２４感圧体
２４ａベローズ
２４ｄ補助弁座
２７主弁
２８補助弁
２９中間連通路
３０ソレノイド部
３１電磁コイル
３２コア
３３ソレノイドケース
３５プランジャ
３６ロッド
３８プランジャケース
４１スペーサ
４２止め輪（係止部）
４３スプリング（第１付勢部材）
４４スプリング（第２付勢部材）
１００容量制御弁
１１０バルブ本体
１１１第１連通路
１１２第２連通路
１１３第３連通路
１１４第１弁室
１１５第２弁室
１１５ａ主弁座
１１６第３弁室
１１７弁孔
１２０弁体
１２１主弁体
１２１ａ遮断弁部
１２１ｃ主弁部
１２３アダプタ
１２３ｄ補助弁部
１２４感圧体
１２４ａベローズ
１２４ｄ補助弁座
１２７主弁
１２８補助弁
１２９中間連通路
１３０ソレノイド
１３１電磁コイル
１３２コア
１３３ソレノイドケース
１３５プランジャ
１３６ロッド
１３７スプリング（第２付勢部材）
１３８プランジャケース
１４２止め輪（係止部材）
１４３スプリング（第１付勢部材）
Ｆｓｏｌ磁気吸引力
Ｐｓ吸入圧力（第１圧力）（第３圧力）
Ｐｄ吐出圧力
Ｐｃ制御室圧力（第３圧力）（第１圧力）
Ｐｓｅｔ吸入圧力設定値

Claims

バルブ部の弁開度に応じて容量可変型圧縮機の流量又は圧力を制御する容量制御弁であって、
第１圧力の流体を通す第１連通路、前記第１連通路に隣接配置され第２圧力の流体を通す第２連通路、第３圧力の流体を通す第３連通路、及び、前記第２連通路と前記第３連通路とを連通する弁孔に配設される主弁座を有するバルブ本体と、
前記第３連通路側の前記バルブ本体内に配置され周囲の圧力に応動して伸縮する感圧体と、
前記第１連通路と前記第３連通路とを連通する中間連通路、前記主弁座と離接し前記弁孔を開閉する主弁部、及び、前記感圧体と離接して前記中間連通路を開閉する補助弁部を有する弁体と、
ロッドを駆動するソレノイドと、
前記主弁部の閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、
前記主弁部の開弁方向に付勢する第２付勢部材と、を備え、
前記ロッドは前記弁体に対し相対移動して前記感圧体を押圧し、
前記ロッドは係止部を有しており、前記係止部は、前記弁体に設けられた第１接触部と第２接触部との間に配置され、
前記係止部は、前記第１接触部を押圧することで前記主弁部を閉弁方向に作用させ、且つ当該係止部は、前記第２接触部を押圧することで前記主弁部を開弁方向に作用させることを特徴とする容量制御弁。
バルブ部の弁開度に応じて容量可変型圧縮機の流量又は圧力を制御する容量制御弁であって、
第１圧力の流体を通す第１連通路、前記第１連通路に隣接配置され第２圧力の流体を通す第２連通路、第３圧力の流体を通す第３連通路、及び、前記第２連通路と前記第３連通路とを連通する弁孔に配設される主弁座を有するバルブ本体と、
前記第３連通路側の前記バルブ本体内に配置され周囲の圧力に応動して伸縮する感圧体と、
前記第１連通路と前記第３連通路とを連通する中間連通路、前記主弁座と離接し前記弁孔を開閉する主弁部、及び、前記感圧体と離接して前記中間連通路を開閉する補助弁部を有する弁体と、
ロッドを駆動するソレノイドと、
前記主弁部の閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、
前記主弁部の開弁方向に付勢する第２付勢部材と、を備え、
前記ロッドは係止部を有しており、前記係止部は、前記弁体と前記感圧体との間に配置され、
前記ロッドは前記弁体に対し相対移動し、前記係止部は、前記弁体を押圧することで前記主弁部を開弁方向に作用させ、且つ当該係止部は、前記感圧体を押圧することで前記補助弁部を開弁方向に作用させることを特徴とする容量制御弁。
前記第２付勢部材の付勢力は前記第１付勢部材の付勢力より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の容量制御弁。
前記第１付勢部材は前記ソレノイドと前記弁体との間に配設されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の容量制御弁。
前記第２付勢部材は前記感圧体と前記ロッドとの間に配設されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の容量制御弁。
前記ソレノイドは、前記ロッドに接続されるプランジャ、前記プランジャと前記バルブ本体の間に配置されるコア、及び電磁コイルをさらに備え、
前記第２付勢部材は前記プランジャと前記コアとの間に配設されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の容量制御弁。
前記ロッドは前記感圧体を押圧する押圧部を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の容量制御弁。
前記第１圧力は前記容量可変型圧縮機の吸入圧力、前記第２圧力は前記容量可変型圧縮機の吐出圧力、前記第３圧力は前記容量可変型圧縮機のクランク室の圧力であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の容量制御弁。
前記第１圧力は前記容量可変型圧縮機のクランク室の圧力、前記第２圧力は前記容量可変型圧縮機の吐出圧力、前記第３圧力は前記容量可変型圧縮機の吸入圧力であることを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の容量制御弁。
請求項１ないし９のいずれかに記載の容量制御弁を使用して、
前記補助弁部が開状態のときに、前記主弁部を閉状態から開状態にすることを特徴とする容量制御弁の制御方法。