JPH09268974A - 可変容量型圧縮機用制御弁 - Google Patents
可変容量型圧縮機用制御弁Info
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Abstract
位置に保持することができる可変容量型圧縮機用制御弁
を提供する。 【解決手段】 弁体64の一方側には、ソレノイドロッ
ド82を介してソレノイド部62内の可動鉄心79を連
結する。弁体64の他方側には、感圧ロッド74を接続
し、その感圧ロッド74の端部を感圧室68内の感圧部
70の感圧ロッド受け部71に摺接可能に嵌入する。そ
して、弁体64と感圧部70とを接離可能に連結する。
また、ソレノイド部62の消磁により弁体64を強制的
に開放する強制開放手段65を設ける。感圧部70の給
気通路48の開度が減少する方向の最大変位距離を、感
圧ロッド72と感圧ロッド受け部71の最大嵌合距離よ
り小さくなるように構成する。
Description
置に使用される可変容量型圧縮機の容量制御弁に関する
ものである。特に、必要に応じて吐出圧領域からクラン
ク室内への冷媒ガスの供給を制御する可変容量型圧縮機
用制御弁に係わるものである。
吐出圧領域とクランク室とを連通する給気通路を備え、
そのクランク室内の圧力を調整することにより、カムプ
レートの傾角を変更して、吐出容量を変更するよう構成
されたものが知られている。前記クランク室内の圧力調
整は、前記給気通路の途中に設けられた容量制御弁の開
閉することによって、吐出圧領域からクランク室へ高圧
の圧縮冷媒ガスを供給して行われる。
ては、例えば特開平6−346845号公報に開示され
ている。図6に示すように、この従来構成の容量制御弁
101は、ソレノイド部102とバルブハウジング10
3とが中央付近において、接合されている。ソレノイド
部102の内部には、ソレノイド104が収容されてい
る。そのソレノイド104の内側には、その下部に固定
鉄心105が装着されているとともに、可動鉄心106
が固定鉄心105に対して接離可能に収容されている。
両鉄心105、106間には、強制開放バネ107が介
在されている。
8には、弁体109が収容されている。バルブハウジン
グ103には、吐出圧導入ポート110、吸入圧導入ポ
ート111及び制御ポート112が設けられている。吐
出圧導入ポート110は圧縮機の吐出圧領域に、吸入圧
導入ポート111は圧縮機の吸入圧領域に、制御ポート
112は圧縮機のクランク室に、それぞれ連通される。
前記弁体109は、復帰バネ113の作用により弁孔1
14を閉塞する方向に付勢されている。前記吐出圧導入
ポート110、弁室108、弁孔109及び制御ポート
112により、前記吸気通路の一部が構成される。
Psが導入される感圧室115には、吸入圧力Psの変
動に応じて伸縮するベローズ116が、前記可動鉄心1
06に固着した状態で収容されている。ベローズ116
の上端には、感圧ロッド117が止着されており、その
先端が弁体109に当接している。この感圧ロッド11
7を介してベローズ116の伸縮が弁体109に伝達さ
れ、弁体109が弁孔114を開閉する。つまり、感圧
室115内の吸入圧力Psの変動に応じて、弁体109
が吐出圧領域とクランク室との間の給気通路を開閉す
る。
ピュータの励消磁制御を受ける。この制御コンピュータ
には、例えば空調装置作動スイッチのオン・オフ、エン
ジン回転数、外部冷媒回路の蒸発器の温度、設定温度、
車室内温度等の情報が入力される。そして、制御コンピ
ュータは、これらの情報に基づいてソレノイド104に
対して励消磁を指令する。
心106が開放強制バネ107の付勢作用に抗して固定
鉄心105に吸着される。そして、この吸着による可動
鉄心106の移動が、ベローズ116及び感圧ロッド1
17を介して弁体109に伝えられ、弁体109が弁孔
114に近づいた状態となる。ここで、吸入圧力Psが
高い(冷房負荷が大きい)場合には、ベローズ116が
縮められて、弁体109の弁開度が小さくなる。逆に、
吸入圧力Psが低い(冷房負荷が小さい)場合には、ベ
ローズ116が伸ばされて、弁体109の弁開度が大き
くなる。
心106と固定鉄心105との間の吸引力が消失し、可
動鉄心106が強制開放バネ107の付勢作用によって
固定鉄心105から離間する。そして、可動鉄心106
の移動が、ベローズ116及び感圧ロッド117を介し
て弁体109に伝えられ、弁体109が最大開度位置に
移行するものとなっている。
構成においては、強制開放バネ107及び復帰バネ11
3の付勢力により、弁体109とベローズ116とが感
圧ロッド117を介して常時接合された状態となってい
る。つまり、弁体109と感圧ロッド117との間、あ
るいは、感圧ロッド117とベローズ116との間が離
間することなく、常に一体的に動作することになる。
ない時等においては、圧縮機に接続された外部冷媒回路
の凝縮器における熱交換容量が著しく低下する。この状
態で、圧縮機が最大吐出容量運転されていると、前記吐
出圧力Pdは非常に高い値となる。このような状態で
は、前記感圧室115にも非常に高い吸入圧力Psが作
用して、ベローズ116が縮められる。ここで、例えば
使用者の要望により空調装置作動スイッチがオフされ、
前記制御コンピュータがソレノイド104を消磁し、圧
縮機の吐出容量を最小にしようとする場合等によって、
高吸入圧力Ps下において前記弁体109の最大開度位
置での保持が要求されることがある。ところが、前述の
ように弁体109とベローズ116とが常時一体的に作
動連結されていると、ベローズ116の縮退変位がその
まま弁体109に伝達される。このため、弁体109の
最大開度位置での保持が困難になるという問題があっ
た。
る問題点に着目してなされたものである。その目的は、
高い吸入圧力Ps下においても、弁体を最大開度位置に
保持することができる可変容量型圧縮機用制御弁を提供
することにある。
に、請求項1に記載の発明では、吐出圧領域とクランク
室とを連通する給気通路の開度を調整し、前記クランク
室内のカムプレートの傾角を変更することによって、吐
出容量を変更するようにした可変容量型圧縮機の制御弁
であって、前記給気通路を開閉する弁体と、前記弁体の
一方側に感圧ロッドを介して作動連結されるとともに、
吸入圧領域に連通された感圧室に収容され、吸入圧領域
の圧力が上昇すると前記給気通路の開度が減少する方向
に前記弁体を付勢する感圧部と、前記弁体の他方側にソ
レノイドロッドを介して作動連結され、ソレノイドが励
磁されると弁体に前記給気通路の開度を減少する方向へ
の荷重を付与するソレノイド部と、前記ソレノイドの消
磁により前記給気通路を強制的に開放する方向に弁体を
付勢する強制開放手段とを備え、前記ソレノイドが消磁
された状態で、前記弁体と前記感圧部とを接離可能に連
結したものである。
載の可変容量型圧縮機用制御弁において、前記感圧部に
は、前記感圧ロッドの1つの端部が摺接可能に嵌入され
る感圧ロッド受け部を設けたものである。
は2に記載の可変容量型圧縮機用制御弁において、前記
感圧部は吸入圧力の変動に対応して変位され、その感圧
部にはその最大変位量を規制する規制手段を設けたもの
である。
は3に記載の可変容量型圧縮機用制御弁において、前記
感圧部の最大変位距離が、前記感圧ロッドと感圧ロッド
受け部との最大嵌合距離よりも小さくなるように構成し
たものである。
のいずれかに記載の可変容量型圧縮機用制御弁におい
て、前記ソレノイド部はソレノイドへの入力信号値の変
化に応じて前記弁体に付与する荷重を変更し、前記感圧
部の設定吸入圧力を変更可能なように構成したものであ
る。
のいずれかに記載の可変容量型圧縮機用制御弁におい
て、駆動シャフトが外部駆動源に常時作動連結されたク
ラッチレス可変容量型圧縮機に接続されるものである。
機用制御弁においては、ソレノイドの励磁によって弁体
に荷重を作用するソレノイド部と、吸入圧力の変動に応
じて弁体を付勢する感圧部とが2本のロッド及び弁体を
介して対向するように配置されている。また、弁体は、
強制開放手段により前記ソレノイドの消磁状態において
給気通路を強制的に開放する方向に付勢されているとと
もに、感圧部と接離可能に構成されている。
が励磁された状態では、弁体に給気通路の開度を減少す
る方向への付勢力が作用する。この状態において、弁体
には、吸入圧力Psの変動に基づく感圧部の変位が感圧
ロッドを介して伝えられる。そして、弁体の開度位置
は、ソレノイドと、感圧部の変位と、強制開放手段とに
よる付勢力のバランスにより決定される。ここで、感圧
室内が高吸入圧力Ps条件下では、感圧部は給気通路の
開度が減少する方向に変位する。この場合、感圧部の変
位に弁体が追従する状態となって、吸入通路の開度が減
少される。一方、感圧室内が低吸入圧力Ps条件下で
は、感圧部は給気通路の開度が増大する方向に変位す
る。この場合、感圧部の変位に弁体が追従する状態とな
って、給気通路の開度が増大される。
イドが消磁された状態では、ソレノイドによる弁体への
付勢力が消失するとともに、強制開放手段により弁体が
給気通路を開放する方向に付勢される。この状態で、感
圧室内が高吸入圧力Ps条件下となると、感圧部は給気
通路の開度が減少する方向に変位する。この場合、前記
強制開放手段により弁体に作用する付勢力の方向と感圧
部の変位の方向とは、互いに離間する方向となる。ここ
で、弁体と感圧部とが接離可能に連結されているため、
弁体と感圧部とが離間されて、弁体への感圧部の変位の
伝達が遮断される。そして、弁体が高い吸入圧力Psの
影響を受けることなく、最大開度位置に配置される。
制御弁においては、弁体に連結された感圧ロッドの1つ
の端部が感圧部に設けられた感圧ロッド受け部内に摺接
可能に嵌入されている。そして、感圧部には、その最大
変位位置を規制する規制手段が形成されている。しか
も、感圧部の最大変位距離が感圧ロッドと感圧ロッド受
け部との最大嵌合距離よりも小さくなるように構成され
ている。このため、感圧ロッドが感圧ロッド受け部から
離脱することがない。そして、感圧ロッドと感圧ロッド
受け部との摺接がスムーズに案内されるとともに、弁体
と感圧部との接離及び作動連結が安定したものとなる。
弁においては、ソレノイドに入力される信号値に変化に
応じて、弁体に作用される荷重が変更される。この荷重
の変更に伴って弁体を介して感圧部に作用される押圧力
が調整されて、感圧部が変位可能な感圧室内の設定吸入
圧力Psの値が変更される。
時作動連結されたクラッチレス可変容量型圧縮機は、冷
房負荷が存在しない状態においても、最小吐出容量状態
での運転が継続される。この発明の可変容量型圧縮機用
制御弁は、前述のように、高吸入圧力Ps条件下におい
ても、必要に応じて弁体を最大開度位置に保持すること
ができる。このため、高吸入圧力Ps条件下において
も、圧縮機の最小吐出容量状態での運転を確保すること
ができる。従って、前記のように構成された制御弁は、
請求項6に記載のクラッチレス可変容量型圧縮機の容量
制御弁として好適である。
変容量型圧縮機の容量制御弁に具体化した一実施形態に
ついて図1〜図4に基づいて説明する。
成について説明する。図2に示すように、シリンダブロ
ック11の前端には、フロントハウジング12が接合さ
れている。シリンダブロック11の後端には、リヤハウ
ジング13がバルブプレート14を介して接合固定され
ている。クランク室15を形成するフロントハウジング
12とシリンダブロック11との間には、駆動シャフト
16が回転可能に架設支持されている。駆動シャフト1
6の前端は、クランク室15から外部へ突出しており、
この突出端部にはプーリ17が止着されている。プーリ
17は、ベルト18を介して車両エンジン(図示略)に
常時作動連結されている。プーリ17は、アンギュラベ
アリング19を介してフロントハウジング12に支持さ
れている。フロントハウジング12は、プーリ17に作
用するアキシャル方向の荷重及びラジアル方向の荷重の
両方をアンギュラベアリング19を介して受け止める。
ジング12との間には、リップシール20が介在されて
いる。リップシール20はクランク室15内の圧力洩れ
を防止する。
止着されているとともに、カムプレートとしての斜板2
2が駆動シャフト16の軸線方向へスライド可能かつ傾
動可能に支持されている。斜板22には、先端部が球状
をなす一対のガイドピン23が止着されている。前記回
転支持体21には、支持アーム24が突設されており、
その支持アーム24には一対のガイド孔25が形成され
ている。ガイドピン23は、ガイド孔25にスライド可
能に嵌入されている。支持アーム24と一対のガイドピ
ン23との連係により、斜板22が駆動シャフト16の
軸線方向へ傾動可能かつ駆動シャフト16と一体的に回
転可能となっている。斜板22の傾動は、ガイド孔25
とガイドピン23とのスライドガイド関係、駆動シャフ
ト16のスライド支持作用により案内される。斜板22
の半径中心部がシリンダブロック11側へ移動すると、
斜板22の傾角が減少する。回転支持体21と斜板22
との間には、傾角減少バネ26が介在されている。傾角
減少バネ26は、斜板22の傾角を減少する方向へ斜板
22を付勢する。また、回転支持体21の後面には、斜
板22の最大傾角を規制するための傾角規制突部21a
が形成されている。
ク11の中心部には、収容孔27が駆動シャフト16の
軸線方向に貫設されている。収容孔27内には、筒状の
遮断体28がスライド可能に収容されている。遮断体2
8は、大径部28aと小径部28bとからなっている。
その大径部28aと小径部28bとの段差と、収容孔2
7の端面との間には、吸入通路開放バネ29が介在され
ている。吸入通路開放バネ29は、遮断体28を斜板2
2側へ付勢している。
の後端部が挿入されている。大径部28aの内周面に
は、ラジアルベアリング30がスライド可能に嵌入支持
されている。ラジアルベアリング30は、大径部28a
の内周面に取りつけられたサークリップ31によって遮
断体28の筒内からの抜けを阻止されている。駆動シャ
フト16の後端部は、ラジアルベアリング30及び遮断
体28を介して収容孔27の周面で支持される。
領域を構成する吸入通路32が形成されている。吸入通
路32は、遮断体28の移動経路となる駆動シャフト1
6の延長線上にある。吸入通路32は収容孔27に連通
しており、収容孔27側の吸入通路32の開口の周囲に
は位置決め面33が形成されている。位置決め面33
は、バルブプレート14上である。遮断体28の小径部
28bの先端面は、位置決め面33に当接可能である。
小径部28bの先端面が位置決め面33に当接すること
により、遮断体28が斜板22から離間する方向への移
動を規制される。
ト16上には、スラストベアリング34が駆動シャフト
16上をスライド可能に支持されている。スラストベア
リング34は、吸入通路開放バネ29の付勢力によって
常に斜板22と遮断体28の大径部28aの端面との間
に挟み込まれている。
い、斜板22の傾動がスラストベアリング34を介して
遮断体28に伝達される。この傾動伝達により遮断体2
8が、吸入通路開放バネ29の付勢力に抗して位置決め
面33側へ移動し、遮断体28が位置決め面33に当接
する。斜板22の回転は、スラストベアリング34の存
在によって遮断体28への伝達を阻止される。
ダボア11a内には、片頭ピストン35が収容されてい
る。斜板22の回転運動は、一対のシュー36を介して
片頭ピストン35の前後往復揺動に変換され、片頭ピス
トン35がシリンダボア11a内を前後動する。
構成する吸入室37及び吐出圧領域を構成する吐出室3
8が区画形成されている。バルブプレート14上には、
吸入ポート39及び吐出ポート40が形成され、その吸
入ポート39及び吐出ポート40にそれぞれ対応するよ
うに吸入弁41及び吐出弁42が形成されている。吸入
室37内の冷媒ガスは、片頭ピストン35の復動動作に
より吸入ポート39から吸入弁41を押し退けてシリン
ダボア11a内へ流入する。シリンダボア11a内へ流
入した冷媒ガスは、片頭ピストン35の往動動作によ
り、所定の圧力に達するまで圧縮された後、吐出ポート
40から吐出弁42を押し退けて吐出室38へ吐出され
る。吐出弁42は、リテーナ43に当接して開度規制さ
れる。
との間には、スラストベアリング44が介在されてい
る。スラストベアリング44は、シリンダボア11aか
ら片頭ピストン35、シュー36、斜板22及びガイド
ピン23を介して回転支持体21に作用する圧縮反力を
受け止める。
7に連通している。遮断体28が位置決め面33に当接
すると、通口45は吸入通路32から遮断される。駆動
シャフト16内には、通路46が形成されている。通路
46の入口46aはリップシール20付近でクランク室
15に開口しており、通路46の出口46bは遮断体2
8の筒内に開口している。遮断体28の周面には、放圧
通口47が貫設されている。放圧通口47は、遮断体2
8の筒内と収容孔27とを連通している。
気通路48で接続されている。給気通路48の途中に
は、その給気通路48を開閉するための容量制御弁49
が設けられている。また、前記吸入通路32と容量制御
弁49との間には、その制御弁49内に吸入圧力Psを
導くための検圧通路50が形成されている。
る吸入通路32と、吐出室38から冷媒ガスを排出する
吐出フランジ51とは、外部冷媒回路52で接続されて
いる。外部冷媒回路52上には、凝縮器53、膨張弁5
4及び蒸発器55が介在されている。蒸発器55の近傍
には、温度センサ56が設置されている。温度センサ5
6は、蒸発器55における温度を検出し、この検出温度
情報が制御コンピュータ57に送られる。また、制御コ
ンピュータ57には、車両の車室内の温度を指定するた
めの室温設定器58、室温センサ58a及び空調装置作
動スイッチ59等が接続されている。制御コンピュータ
57は、例えば室温設定器58によって予め指定された
室温、温度センサ56から得られる検出温度、室温セン
サ58aから得られる検出温度、及び、空調装置作動ス
イッチ59からのオンあるいはオフ信号等の外部信号に
基づいて入力電流値を駆動回路60に指令する。駆動回
路60は、指令された入力電流値を後述する容量制御弁
49のソレノイド部62のソレノイド87に対して出力
する。 外部信号としては、その他室外温度センサ、エ
ンジン回転数等からの信号があり、車両の環境に応じて
入力電流値は決定される。
制御弁としての容量制御弁49について、詳細に説明す
る。図1及び図2に示すように、容量制御弁49は、バ
ルブハウジング61とソレノイド部62とが中央付近に
おいて接合されている。バルブハウジング61とソレノ
イド部62との間には弁室63が区画形成され、その弁
室63内に弁体64が収容されている。弁室63には、
弁体64の端面64aに対向位置において、弁孔66が
開口されている。この弁孔66は、バルブハウジング6
1の軸線方向に延びるように形成されている。また、弁
体64の段差部64bと弁室63の内壁面との間には、
強制開放手段を構成する強制開放バネ65が介装され、
弁体64は弁孔66を開放する方向に付勢されている。
この弁室63は、弁室ポート67、及び前記給気通路4
8を介してリヤハウジング13内の吐出室38に連通さ
れている。
68が区画形成されている。この感圧室68は、吸入圧
力導入ポート69及び前記検圧通路50を介してリヤハ
ウジング13の吸入通路32に連通されている。感圧室
68の内部には、感圧部を構成するベローズ70が収容
されている。ベローズ70には、その下端面に有蓋円筒
状の感圧ロッド受け部71が固着されているとともに、
その内部に規制手段を構成する一対のストッパ72が対
向配置されている。このストッパ72同士が当接するこ
とによって、ベローズ70の給気通路48の開度を減少
する方向、つまり図において上方向への最大変位距離が
規制される。
68と前記弁室63との間において、前記弁孔66と連
続する感圧ロッドガイド73が形成されている。感圧ロ
ッド74は、その大径部74aが感圧ロッドガイド73
内に摺動可能に挿通されるいる。この感圧ロッド74の
一端は前記弁体64に固着されるとともに、他端は前記
ベローズ70の感圧ロッド受け部71内に摺接可能に嵌
入されている。そして、この感圧ロッド74により、前
記ベローズ70と弁体64とが、接離可能に作動連結さ
れる。ここで、感圧ロッド74と感圧ロッド受け部71
との嵌合距離は、前記の給気通路48の開度を減少する
方向へのベローズ70の最大変位距離よりも大きくなる
ように形成されている。また、感圧ロッド74の弁体6
4側部分は、弁孔66内の冷媒ガスの通路を確保するた
めに小径部74bとなっている。
圧室68との間において、前記弁孔66と直交するよう
に、ポート75が形成されている。ポート75は、給気
通路48を介してクランク室15に連通されている。つ
まり、弁室ポート67、弁室63、弁孔66及びポート
75は、前記給気通路48の一部を構成している。
開口部には固定鉄心77が嵌合され、この固定鉄心77
によりソレノイド室78が区画される。ソレノイド室7
8には、略有蓋円筒状をなす可動鉄心79が往復動可能
に収容されている。可動鉄心79と収容室76の底面と
の間には、追従バネ80が介装されている。なお、この
追従バネ80は、前記強制開放バネ65よりも弾性係数
が小さいものとなっている。固定鉄心77には、ソレノ
イド室78と前記弁室63とを連通するソレノイドロッ
ドガイド81が形成されている。ソレノイドロッド82
は、前記弁体64と一体形成されており、ソレノイドロ
ッドガイド81内に摺動可能に挿通されている。ソレノ
イドロッド82の可動鉄心79側端は、前記強制開放バ
ネ65及び追従バネ80の付勢力によって可動鉄心79
に当接される。そして、前記可動鉄心79と弁体64と
が、ソレノイドロッド82を介して作動連結される。
側面に形成された連通溝83、バルブハウジング61に
形成された連通孔84及び容量制御弁49の装着状態に
おいてリヤハウジング13の内壁面との間に形成される
小室85を介して前記ポート75に連通されている。つ
まり、ソレノイド室78内は、ソレノイドロッド82及
び弁体64を介して対向する弁孔66内と同じ圧力環境
下、ここではともにクランク室圧力Pcとなるように構
成されている。また、可動鉄心79には、孔86が設け
られており、可動鉄心79の両側の冷媒ガスの流通が可
能になっている。
には、両鉄心77、79を跨ぐように円筒状のソレノイ
ド87が配置されている。このソレノイド87には前記
制御コンピュータ57の指令に基づいて駆動回路60か
ら所定の電流が供給されるようになっている。
ス可変容量型圧縮機の容量制御弁49の作用について説
明する。空調装置作動スイッチ59がオン状態のもと
で、室温センサ58aから得られる検出温度が室温設定
器58の設定温度以上である場合には、制御コンピュー
タ57はソレノイド87の励磁を指令する。そして、ソ
レノイド87に駆動回路60を介して所定の電流が供給
され、図2及び図3に示すように、両鉄心77、79間
に入力電流値に応じた吸引力が生じる。この吸引力は、
強制開放バネ65の付勢力に抗して、弁開度が減少する
方向の力としてソレノイドロッド82を介して弁体64
に伝達される。一方、ベローズ70は、吸入通路32か
ら検圧通路50を介して感圧室68に導入される吸入圧
力Psの変動に応じて変位する。そして、ソレノイド8
7の励磁状態においては、ベローズ70は吸入圧力Ps
に感応し、ベローズ70の変位が感圧ロッド74を介し
て弁体64に伝えられる。そして、容量制御弁49は、
ソレノイド部62からの付勢力、ベローズ70からの付
勢力及び強制開放バネ65の付勢力のバランスにより、
弁開度が決定される。
ンサ58aによって検出された温度と室温設定器58の
設定温度との差が大きい。制御コンピュータ57は、検
出温度と設定室温とに基づいて設定吸入圧力を変更する
ように入力電流値を制御する。制御コンピュータ57
は、駆動回路60に対して、検出温度が高いほど入力電
流値を大きくするように指令する。従って、固定鉄心7
7と可動鉄心79との間の吸引力が強く、弁体64の弁
開度が小さくなる方向の付勢力が増大する。そして、よ
り低い吸入圧力Psにて、弁体64の開閉が行われる。
従って、容量制御弁49は、電流値が増大されることに
より、より低い吸入圧力Psを保持するように作動す
る。
38から給気通路48を経由してクランク室15へ流入
する冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クランク室
15内の冷媒ガスは、通路46及び放圧通口47を経由
して吸入室37へ流出している。このため、クランク室
15内の圧力Pcが低下する。また、冷房負荷が大きい
状態では、シリンダボア11a内の吸入圧力Psも高
く、クランク室15内の圧力Pcとシリンダボア11a
内の吸入圧力Psとの差が小さくなる。そして、斜板2
2の傾角が大きくなる。
まり容量制御弁49の弁体64が弁孔66を完全に閉止
した状態になると、吐出室38からクランク室15への
高圧冷媒ガスの供給は行われない。そして、クランク室
15内の圧力Pcは、吸入室37内の圧力Psと略同一
になり、斜板22の傾角は最大となる。斜板22の最大
傾角は、回転支持体21の傾角規制突部21aと斜板2
2との当接によって規制され、吐出容量は最大となる。
室温センサ58aによって検出された温度と室温設定器
58の設定温度との差は小さい。制御コンピュータ57
は、駆動回路60に対して、検出温度が低いほど入力電
流値を小さくするように指令する。このため、固定鉄心
77と可動鉄心79との間の吸引力が弱く、弁体64の
弁開度が小さくなる方向の付勢力が減少する。そして、
より高い吸入圧力Psにて、弁体64の開閉が行われ
る。従って、容量制御弁49は、電流値が減少されるこ
とにより、より高い吸入圧力Psを保持するように作動
する。
38からクランク室15へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室15内の圧力Pcが上昇する。また、こ
の冷房負荷が小さい状態では、シリンダボア11a内の
吸入圧力Psが低く、クランク室15内の圧力Pcとシ
リンダボア11a内の吸入圧力Psとの差が大きくな
る。そして、斜板22の傾角が小さくなる。
発器55における温度がフロスト発生をもたらす温度に
近づくように低下してゆく。温度センサ56からの検出
温度が設定温度以下になると、制御コンピュータ57は
駆動回路60に対してソレノイド87の消磁を指令す
る。前記設定温度は、蒸発器55においてフロストを発
生しそうな状況を反映する。そして、ソレノイド87へ
の電流の供給が停止されて、ソレノイド87が消磁さ
れ、固定鉄心77と可動鉄心79との吸引力が消失す
る。このため、図4に示すように、弁体64は、強制開
放バネ65の付勢力により、可動鉄心79及びソレノイ
ドロッド82を介して作用する追従バネ80の付勢力に
抗して下方に移動される。そして、弁体64が弁孔66
を最大に開いた弁開度位置に移行する。このため、吐出
室38内の高圧冷媒ガスが多量に給気通路48を介して
クランク室15へ供給され、クランク室15内の圧力P
cが高くなる。クランク室15内の圧力上昇により、斜
板22の傾角が最小傾角へ移行する。
号に基づいて、制御コンピュータ57はソレノイド87
の消磁を指令し、この消磁により斜板22の傾角が最小
傾角へ移行する。
は、ソレノイド部62のソレノイド87に対する入力電
流値の大小に応じて変わる。入力電流値が大きくなると
低い吸入圧力Psにて開閉が実行され、入力電流値が小
さくなると高い吸入圧力Psにて開閉動作が行われる。
圧縮機は、設定された吸入圧力Psを維持すべく、斜板
22の傾角を変更し、その吐出容量を変更する。つま
り、容量制御弁49は、入力電流値を変えて吸入圧力P
sの設定値を変更する役割、及び、吸入圧力Psに関係
なく最小容量運転を行う役割を担っている。このような
容量制御弁49を具備することにより、圧縮機は冷凍回
路の冷凍能力を変更する役割を担っている。
吸入通路32の通過断面積を徐々に減少してゆく。この
緩慢な通過断面積変化による絞り作用が、吸入通路32
から吸入室37への冷媒ガス流入量を徐々に減少させ
る。このため、吸入室37からシリンダボア11a内へ
吸入される冷媒ガス量も徐々に減少してゆき、吐出容量
が徐々に減少してゆく。従って、吐出圧力Psが徐々に
減少してゆき、圧縮機における負荷トルクが短時間で大
きく変動することはない。その結果、最大吐出容量から
最小吐出容量に到る間のクラッチレス圧縮機における負
荷トルクの変動が緩慢になり、負荷トルクの変動による
衝撃が緩和される。
8が位置決め面33に当接し、吸入通路32が遮断され
る。この状態では、吸入通路32における通過断面積が
零となり、外部冷媒回路52から吸入室37への冷媒ガ
ス流入が阻止される。この斜板22の最小傾角は、0°
よりも僅かに大きくなるように設定されている。この最
小傾角状態は、遮断体28が吸入通路32と収容孔27
との連通を遮断する閉位置に配置されたときにもたらさ
れる。遮断体28は、前記閉位置とこの位置から離間し
た開位置とへ斜板22に連動して切り換え配置される。
最小傾角状態においても、シリンダボア11aから吐出
室38への冷媒ガスの吐出は行われている。シリンダボ
ア11aから吐出室38へ吐出された冷媒ガスは、給気
通路48を通ってクランク室15へ流入する。クランク
室15内の冷媒ガスは、通路46及び放圧通口47より
なる放圧通路を通って吸入室37へ流入する。吸入室3
7内の冷媒ガスは、シリンダボア11a内へ吸入され
て、再度吐出室38へ吐出される。即ち、最小傾角状態
では、吐出圧領域である吐出室38、給気通路48、ク
ランク室15、通路46、放圧通口47、収容孔27、
吸入圧領域である吸入室37、シリンダボア11aを経
由する循環通路が圧縮機内に形成されている。そして、
吐出室38、クランク室15及び吸入室37の間では、
圧力差が生じている。従って、冷媒ガスが前記循環通路
を循環し、冷媒ガスとともに流動する潤滑油が圧縮機内
の各摺動部を潤滑する。
って、斜板22が最小傾角位置にある状態において、車
室内の温度が上昇して冷房負荷が増大すると、室温セン
サ58aによって検出された温度が室温設定器58の設
定温度を越える。制御コンピュータ57は、この検出温
度変移に基づいて、ソレノイド87の励磁を指令する。
ソレノイド87の励磁により、給気通路48が閉じら
れ、クランク室15の圧力Pcが通路46及び放圧通口
47を介した放圧に基づいて減圧してゆく。この減圧に
より、吸入通路開放バネ29が図4の縮小状態から伸長
する。そして、遮断体28が、位置決め面33から離間
し、斜板22の傾角が図4の最小傾角状態から増大す
る。遮断体28の離間に伴い、吸入通路32における通
過断面積が緩慢に増大してゆき、吸入通路32から吸入
室37への冷媒ガス流入量は徐々に増えていく。従っ
て、吸入室37からシリンダボア11a内へ吸入される
冷媒ガス量も徐々に増大してゆき、吐出容量が徐々に増
大してゆく。そのため、吐出圧力Pdが徐々に増大して
ゆき、圧縮機における負荷トルクが短時間で大きく変動
することはない。その結果、最小吐出容量から最大吐出
容量に到る間のクラッチレス圧縮機における負荷トルク
の変動が緩慢になり、負荷トルクの変動による衝撃が緩
和される。
ば、圧縮機の運転も停止、つまり斜板22の回転も停止
し、容量制御弁49のソレノイド87への通電も停止さ
れる。このため、ソレノイド87が消磁されて、給気通
路48が開放され、斜板22の傾角は最小となる。圧縮
機の運転停止状態が続けば、圧縮機内の圧力が均一化す
るが、斜板22の傾角は傾角減少バネ26の付勢力によ
って小さい傾角に保持される。従って、車両エンジンの
起動によって圧縮機の運転が開始されると、斜板22
は、負荷トルクの最も少ない最小傾角状態から回転開始
し、圧縮機の起動時のショックもほとんどない。
弁体64と一体化された感圧ロッド74が、ベローズ7
0の感圧ロッド受け部71に摺接可能に嵌入されてい
る。そして、弁体64とベローズ70とが接離可能なも
のとなっている。ここで、図3に示すように、前記ソレ
ノイド87が励磁された状態では、前述のようにソレノ
イドロッド82を介して弁体64に給気通路48の開度
を減少する方向への付勢力が作用する。この状態におい
て、弁体64には、吸入圧力Psの変動に基づくベロー
ズ70の変位が感圧ロッド74を介して伝えられる。そ
して、弁体64の開度位置は、ソレノイド部62と、ベ
ローズ70の変位と、強制開放バネ65と、追従バネ8
0とによる付勢力のバランスにより決定される。
件下となると、ベローズ70は給気通路48の開度が減
少する方向に変位する。この場合、前記ソレノイド部6
2による付勢力の方向とベローズ70による付勢力の方
向とが一致し、ベローズ70の変位に弁体64が追従す
る状態となって、弁孔66の開度が減少される。そし
て、吐出室38からクランク室15への高圧の冷媒ガス
の供給量が減少されて、斜板22の傾角が増大される。
下では、ベローズ70は給気通路48の開度が増大する
方向に変位する。そして、ベローズ70による付勢力
が、前記弁体64を弁孔66の開度が増大する方向に移
動される。そして、吐出室38からクランク室15への
高圧の冷媒ガスの供給量が増大されて、斜板22の傾角
が減少される。
レノイド87が消磁された状態では、ソレノイド部62
による弁体64への付勢力が消失するとともに、強制開
放バネ65により弁体64が給気通路48を開放する方
向に付勢される。この状態で、図5に示すように、感圧
室68内が高吸入圧力Ps条件下となると、ベローズ7
0は給気通路48の開度が減少する方向に変位する。こ
の場合、前記強制開放バネ65により弁体64に作用す
る付勢力の方向とベローズ70の変位の方向とは、互い
に離間する方向となる。ここで、感圧ロッド74とベロ
ーズ70とが接離可能に連結されているため、感圧ロッ
ド74とベローズ70とが離間されて、弁体64へのベ
ローズ70の変位の伝達が遮断される。そして、弁体6
4が高い吸入圧力Psの影響を受けることなく、最大開
度位置に配置される。
トッパ72が対向配置されている。高吸入圧力Ps条件
下では、ベローズ70が縮められ、そして、一対のスト
ッパ72同士が当接することによって、ベローズ70の
最大変位位置が規制される。しかも、ベローズ70の最
大変位距離が、感圧ロッド74と感圧ロッド受け部71
との最大嵌合距離よりも小さくなるように構成されてい
る。このため、感圧ロッド74が、感圧ロッド受け部7
1から離脱することがない。
れば、以下の効果を奏する。 (a) 弁体64とベローズ70とが、感圧ロッド74
を介して接離可能に連結されている。このため、ソレノ
イド87が消磁された状態で、感圧室68内が高吸入圧
力Ps条件下となると、感圧ロッド74とベローズ70
とが離間され、ベローズ70のみが単独で変位する。そ
して、弁体64へのベローズ70の変位の伝達が遮断さ
れて、弁体64が高い吸入圧力Psの影響を受けること
なく、強制開放バネ65の付勢力により最大開度位置に
配置される。従って、高吸入圧Ps条件下で最小吐出容
量運転が必要な場合において、弁体64の開度が不用意
に減少されることなく、圧縮機の最小吐出容量運転が確
保される。
感圧ロッド74と感圧ロッド受け部71との最大嵌合距
離よりも小さくなるように構成されている。このため、
感圧ロッド74が、感圧ロッド受け部71から離脱する
ことがない。従って、感圧ロッド74と感圧ロッド受け
部71との摺接がスムーズなものとなるとともに、弁体
64とベローズ70との接離及び作動連結が安定したも
のとなる。
おいては、ソレノイド87に対する入力電流値の変化に
応じて、弁体64に作用される荷重が変更される。この
荷重の変更に伴って弁体64を介して、ベローズ70に
作用される押圧力が調整される。従って、ベローズ70
が変位可能な感圧室68内の設定吸入圧力の値を変更す
ることができる。そして、圧縮機の冷房負荷に応じた効
率的な運転が可能となる。
常時作動連結されたクラッチレス可変容量型圧縮機は、
冷房負荷が存在しない状態においても、最小吐出容量状
態での運転が継続される。ここで、この実施形態の容量
制御弁49は、前述のように、高吸入圧力Ps条件下に
おいても、圧縮機の最小吐出容量状態での運転を確保す
ることができる。従って、この実施形態の容量制御弁4
9は、クラッチレス可変容量型圧縮機の容量制御弁とし
て好適である。
化することもできる。 (1) ポート75に上流側の給気通路48を介して吐
出室38を接続するとともに、弁室ポート67に下流側
の給気通路48を介してクランク室15を接続するこ
と。
えて、ダイアフラムを採用し、そのダイアフラムの一側
面に感圧ロッド受け部71を設け、その感圧ロッド受け
部71に感圧ロッド74を摺接可能に嵌入して、弁体6
4と感圧部とを接離可能に構成すること。
件下で、ソレノイド87が消磁されているときに、不用
意に弁体64の弁開度が減少されることがなく、最小吐
出容量状態が確保される。
下の優れた効果を奏する。請求項1に記載の発明によれ
ば、弁体と感圧部とが接離可能に連結されている。この
ため、ソレノイドが消磁された状態でかつ高吸入圧力P
s条件下では、弁体と感圧部とが離間されて、弁体への
感圧部の変位の伝達が遮断される。そして、弁体が高い
吸入圧力Psの影響を受けることなく、最大開度位置に
配置される。従って、高吸入圧Ps条件下で最小吐出容
量運転が必要な場合においても、弁体の開度が不用意に
減少されることなく、圧縮機の最小吐出容量運転が確保
される。
ロッドが感圧ロッド受け部から離脱することがない。従
って、感圧ロッドと感圧ロッド受け部との摺接がスムー
ズに案内されるとともに、弁体と感圧部との接離及び作
動連結が安定したものとなる。
変位可能な感圧室内の設定吸入圧力の値を変更すること
ができる。そして、圧縮機の冷房負荷に応じた効率的な
運転が可能となる。
うに構成された可変容量型圧縮機用制御弁は、駆動シャ
フトが外部駆動源に常時作動連結されたクラッチレス可
変容量型圧縮機の容量制御弁として好適である。
示す断面図。
機に装着した状態を示す断面図。
断面図。
断面図。
た状態を示す要部拡大断面図。
図。
32…吸入圧領域を構成する吸入通路、37…吸入圧領
域を構成する吸入室、38…吐出圧領域を構成する吐出
室、48…給気通路、62…ソレノイド部、64…弁
体、65…強制開放手段としての強制開放バネ、68…
感圧室、70…感圧部を構成するベローズ、71…感圧
ロッド受け部、72…規制手段としてのストッパ、74
…感圧ロッド、82…ソレノイドロッド、87…ソレノ
イド。
Claims (6)
- 【請求項1】 吐出圧領域とクランク室とを連通する給
気通路の開度を調整し、前記クランク室内のカムプレー
トの傾角を変更することによって、吐出容量を変更する
ようにした可変容量型圧縮機の制御弁であって、 前記給気通路を開閉する弁体と、 前記弁体の一方側に感圧ロッドを介して作動連結される
とともに、吸入圧領域に連通された感圧室に収容され、
吸入圧領域の圧力が上昇すると前記給気通路の開度が減
少する方向に前記弁体を付勢する感圧部と、 前記弁体の他方側にソレノイドロッドを介して作動連結
され、ソレノイドが励磁されると弁体に前記給気通路の
開度を減少する方向への荷重を付与するソレノイド部
と、 前記ソレノイドの消磁により前記給気通路を強制的に開
放する方向に弁体を付勢する強制開放手段とを備え、 前記弁体と前記感圧部とを接離可能に連結した可変容量
型圧縮機用制御弁。 - 【請求項2】 前記感圧部には、前記感圧ロッドの1つ
の端部が摺接可能に嵌入される感圧ロッド受け部を設け
た請求項1に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。 - 【請求項3】 前記感圧部は吸入圧力の変動に対応して
変位され、その感圧部にはその最大変位量を規制する規
制手段を設けた請求項1または2に記載の可変容量型圧
縮機用制御弁。 - 【請求項4】 前記感圧部の最大変位距離が、前記感圧
ロッドと感圧ロッド受け部との最大嵌合距離よりも小さ
くなるように構成した請求項2また3に記載の可変容量
型圧縮機用制御弁。 - 【請求項5】 前記ソレノイド部はソレノイドへの入力
信号値の変化に応じて前記弁体に付与する荷重を変更
し、前記感圧部の設定吸入圧力を変更可能なように構成
した請求項1〜4のいずれかに記載の可変容量型圧縮機
用制御弁。 - 【請求項6】 駆動シャフトが外部駆動源に常時作動連
結されたクラッチレス可変容量型圧縮機に接続される請
求項1〜5のいずれかに記載の可変容量型圧縮機用制御
弁。
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