JPH10176659A - 可変容量圧縮機用制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャの収容体内に導入された冷媒ガス
に含まれるオイルにより、プランジャの端面がそれに近
接対向する収容体の対向面に密着して、弁体の開閉動作
に支障を来たすおそれを低減可能な可変容量圧縮機用制
御弁を提供する。 【解決手段】 弁孔６６を介して給気通路に接続される
弁室６３を備える。弁室６３内には弁孔６６を開閉する
弁体６４を収容する。弁体６４にはソレノイドロッド８
１を介してソレノイド部６２を連結する。ソレノイド部
６２にはソレノイドロッド８１に当接するプランジャ７
８を往復動可能に配設する。プランジャ７８の少なくと
もソレノイドロッド８１と反対側の端面と、その端面に
近接して対向する対向面７５ａとの間には、冷媒ガスの
流通路８７を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両空調
装置に使用される可変容量圧縮機の制御弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、可変容量圧縮機としては、例えば
吐出領域と制御圧室との間に給気通路が形成され、その
給気通路の途中に容量制御弁が配設されたものが知られ
ている。この可変容量圧縮機においては、容量制御弁の
開度を調整することにより、吐出圧領域から制御圧室を
兼ねるクランク室への高圧の圧縮冷媒ガスの供給量が変
更されて、クランク室内の圧力が昇降される。そして、
このクランク室内の圧力の昇降に基づいて、クランク室
内の圧力とシリンダボア内の圧力との差とが変更され
る。そして、この差に応じてカムプレートの傾角が変更
されて、吐出容量が調整されるようになっている。

【０００３】従来のこの種の可変容量圧縮機に使用され
る容量制御弁としては、例えば次のような構成のものが
知られている。すなわち、バルブハウジング内に弁室が
形成され、この弁室が弁孔を介して給気通路に接続され
るようになっている。弁室内には、弁孔を開閉するため
の弁体が収容されている。バルブハウジングにはソレノ
イド部が連接され、そのソレノイド部のプランジャがソ
レノイドロッドを介して弁体に作動連結されている。そ
して、ソレノイド部のコイルに対する入力電流値を調整
することにより、弁体による弁孔の開度の設定値が変更
されて、給気通路のガス供給量が変更されるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
可変容量圧縮機用制御弁においては、ソレノイドロッド
を挿通支持するソレノイドロッドガイドと、ソレノイド
ロッドの外周面とのわずかな間隙を通して、弁室からプ
ランジャの収容体内に冷媒ガスが導入される。この冷媒
ガスとともに、オイルが収容体内に導入される。

【０００５】特に、前記収容体内と制御圧室または吐出
領域との間に別途ガス通路を設けて、収容体内に冷媒ガ
スを積極的に導入して、弁体の両端に作用する圧力をバ
ランスさせるように構成することもある。このような場
合には、収容体内に導入されるオイルの量も多くなる。

【０００６】これらの可変容量圧縮機用制御弁において
は、収容体内に導びかれたオイルがプランジャの外面及
びその近接対向面に付着し、プランジャの端面がそれに
近接対向する収容体の対向面に密着して、弁体の開閉動
作に支障を来たすおそれがあるという問題があった。

【０００７】すなわち、ソレノイド部の消磁状態におい
て、プランジャのソレノイドロッドと反対側の端面が対
向面に密着すると、ソレノイド部が励磁されたときに、
プランジャが固定鉄心に対し迅速に吸引作動されないこ
とがある。このような場合には、弁体による弁孔の開閉
がスムーズに行われなくなる。また、ソレノイド部の励
磁状態において、プランジャのソレノイドロッド側の端
面が対向面に密着すると、ソレノイド部が消磁されたと
きに、プランジャが迅速に復帰作動されないことがあ
る。

【０００８】特に、前記のようにコイルに対する入力電
流値を調整することにより、弁体による弁孔の弁開度の
設定値を変更するようにした可変容量圧縮機用制御弁に
おいては、プランジャの動作を入力電流値の微小変化に
正確に追従させることが要求される。このように構成し
た場合において、プランジャの端面と、その端面に近接
対向する対向面とが、オイルにより密着されると、入力
電流値の微小変化にプランジャが追従せず、所望の設定
値に変更できなくなるおそれがあるという問題があっ
た。

【０００９】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、プランジャの収容体内に導入されたオイ
ルにより、プランジャの端面がそれに近接対向する収容
体の対向面に密着して、弁体の開閉動作に支障を来たす
おそれを低減可能な可変容量圧縮機用制御弁を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、吐出領域と制御圧室と
を連通する給気通路を開閉して、吐出容量を変更するよ
うにした可変容量圧縮機の制御弁において、弁孔を介し
て前記給気通路に接続される弁室と、その弁室内に収容
され、前記弁孔を開閉する弁体と、前記弁体にソレノイ
ドロッドを介して連結されたソレノイド部とを備え、前
記ソレノイド部には、ソレノイドロッドに当接するプラ
ンジャを往復動可能に配設し、そのプランジャの少なく
ともソレノイドロッドと反対側の端面と、その端面に近
接して対向する対向面との間には、冷媒ガスの流通路を
形成したものである。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の可変容量圧縮機用制御弁において、前記冷媒ガスの
流通路は、プランジャの端面及びその端面に近接して対
向する対向面の少なくとも一方に形成されたスリットに
よりなるものである。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の可変容量圧縮機用制御弁において、前記ソ
レノイド部のコイルに対する入力電流値を変更すること
により、弁体による弁孔の開度の設定値を変更するよう
にしたものである。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁において、
前記プランジャを収容する収容体とプランジャの外周面
との間には、前記流通路に連通する隙間を形成したもの
である。

【００１４】従って、請求項１に記載の可変容量圧縮機
用制御弁では、ソレノイド部の消磁状態において、プラ
ンジャのソレノイドロッドと反対側の端面が、流通路を
介して収容体の対向面と隔てられた状態にある。このた
め、プランジャの収容体内に冷媒ガスが導入されて、そ
の冷媒ガスに含まれるオイルがプランジャの外面及びそ
の近接対向面に付着しても、プランジャの端面が、その
全面にわたって収容体の対向面に密着することがない。

【００１５】そして、ソレノイド部が励磁されたときに
は、プランジャの収容体内の冷媒ガスが、プランジャの
ソレノイドロッドと反対側の端面に位置する流通路内に
も流通される。このため、ソレノイド部の励磁に伴っ
て、プランジャが迅速に吸引作動され、弁体による弁孔
の開度の開閉動作が正確に行われる。

【００１６】請求項２に記載の可変容量圧縮機用制御弁
においては、冷媒ガスの流通路がプランジャの端面及び
その端面に近接して対向する対向面の少なくとも一方に
に形成されたスリットからなっている。このため、流通
路の構造が簡単であるとともに、その加工を容易に行う
ことができる。

【００１７】請求項３に記載の可変容量圧縮機用制御弁
においては、ソレノイド部のコイルに対する入力電流値
を調整して、弁体による弁孔の開度の設定値を変更する
際に、プランジャを入力電流値の微小変化に追従させる
ことができる。そして、弁開度の設定値を正確に変更す
ることができる。

【００１８】請求項４に記載の可変容量圧縮機用制御弁
においては、プランジャを収容する収容体とプランジャ
の外周面との間に隙間が形成されている。このため、プ
ランジャの外周面と収容体の内周面との間の摩擦抵抗の
影響を低減することができるとともに、冷媒ガスを隙間
を介して流通路内に容易に流通させることができる。そ
して、プランジャの作動を安定させることができ、弁体
の開閉動作を正確かつスムーズに行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下に、この発明をクラッチレス可
変容量圧縮機の容量制御弁に具体化した第１の実施形態
について、図１〜図５に基づいて説明する。

【００２０】まず、クラッチレス可変容量圧縮機の構成
について説明する。図３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。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、制御圧室を兼ねるクランク室１５が形成さ
れているとともに、駆動シャフト１６が回転可能に架設
支持されている。

【００２１】前記駆動シャフト１６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。

【００２２】前記駆動シャフト１６の前端部とフロント
ハウジング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
洩れを抑制する。

【００２３】前記駆動シャフト１６には、クランク室１
５内において、回転支持体２１が止着されているととも
に、カムプレートをなす斜板２２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２
３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。

【００２４】そして、前記斜板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。

【００２５】図３〜図５に示すように、前記シリンダブ
ロック１１の中心部には、収容孔２７が駆動シャフト１
６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２８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２７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２２側へ付勢している。

【００２６】前記遮断体２８の筒内には、駆動シャフト
１６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
り付けられたサークリップ３１によって、遮断体２８の
筒内から抜け止めされている。駆動シャフト１６の後端
部は、ラジアルベアリング３０にスライド可能に嵌入さ
れ、その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。

【００２７】前記リヤハウジング１３の中心部には、吸
入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
１６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
動が規制される。

【００２８】前記斜板２２と遮断体２８との間の駆動シ
ャフト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のバネ力によ
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。

【００２９】斜板２２が遮断体２８側へ移動するのに伴
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のバネ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。

【００３０】図３に示すように、前記シリンダブロック
１１に貫設された複数のシリンダボア１１ａ内には、片
頭型のピストン３５が収容されている。斜板２２の回転
運動は、シュー３６を介してピストン３５の前後往復揺
動に変換され、これによって、ピストン３５がシリンダ
ボア１１ａ内で前後動される。

【００３１】前記リヤハウジング１３内には、吸入領域
を構成する吸入室３７及び吐出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、これら
の吸入ポート３９及び吐出ポート４０と対応するよう
に、吸入弁４１及び吐出弁４２が形成されている。ここ
で、ピストン３５が上死点位置から下死点位置に向かう
復動動作により、吸入室３７内の冷媒ガスは、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、ピストン３５が下死点位置から上死点位置に向か
う往動動作により、所定の圧力に達するまで圧縮され
る。そして、この圧縮冷媒ガスが、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。この
際、吐出弁４２は、リテーナ４３に当接して開度規制さ
れる。

【００３２】前記回転支持体２１とフロントハウジング
１２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。

【００３３】図３〜図５に示すように、前記吸入室３７
は、通口４５を介して収容孔２７に連通している。遮断
体２８が位置決め面３３に当接するとき、吸入通路３２
の前端が閉じられて、通口４５が吸入通路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４６
ｂは遮断体２８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２８の筒内と収容孔２７とを連通している。

【００３４】前記吐出室３８とクランク室１５とは、給
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、その容量制御弁４９内に吸入圧力Ｐ
ｓを導くための検圧通路５０が形成されている。

【００３５】前記吸入室３７へ冷媒ガスを導入するため
の入口となる吸入通路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５
３、膨張弁５４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５６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。

【００３６】そして、前記制御コンピュータ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のコイル８６に対して出力する。その他の
外部信号としては、例えば室外温度センサ、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。

【００３７】次に、この実施形態の可変容量圧縮機用制
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〜図３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とを中央付近にお
いて接合して構成されている。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と対向するように、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６１の軸線方
向に延びるように形成されている。弁体６４と弁室６３
の内壁面との間には、強制開放バネ６５が介装され、弁
体６４を弁孔６６の開放方向に付勢している。また、こ
の弁室６３は、弁室ポート６７、及び前記給気通路４８
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。

【００３８】前記バルブハウジング６１の上部には、感
圧室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、ベローズ７０が収容されている。
感圧室６８と弁室６３との間には、前記弁孔６６と連続
する感圧ロッドガイド７１が形成されている。感圧ロッ
ド７２は、感圧ロッドガイド７１内に摺動可能に挿通さ
れ、前記ベローズ７０と弁体６４とを作動連結してい
る。つまり、これら感圧室６８、ベローズ７０、感圧ロ
ッドガイド７１、及び感圧ロッド７２により、吸入圧力
Ｐｓの変動を弁体６４に伝達する感圧機構が構成されて
いる。また、この感圧ロッド７２の弁体６４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にな
っている。

【００３９】前記バルブハウジング６１には、弁室６３
と感圧室６８との間において、前記弁孔６６と直交する
ように、ポート７４が形成されている。ポート７４は、
給気通路４８を介してクランク室１５に連通されてい
る。

【００４０】前記ソレノイド部６２は、収容体としての
有底円筒状の収容筒７５を備えている。収容筒７５の上
方開口部には固定鉄心７６が嵌合され、この固定鉄心７
６により収容筒７５内にソレノイド室７７が区画されて
いる。ソレノイド室７７には、ほぼ有蓋円筒状をなすプ
ランジャとしての可動鉄心７８が往復動可能に収容され
ている。可動鉄心７８と収容筒７５の底面との間には、
追従バネ７９が介装されている。なお、この追従バネ７
９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。

【００４１】前記固定鉄心７６には、ソレノイド室７７
と前記弁室６３とを連通するソレノイドロッドガイド８
０が形成されている。ソレノイドロッド８１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
８０内に摺動可能に挿通されている。また、ソレノイド
ロッド８１の可動鉄心７８側の端部は、前記強制開放バ
ネ６５及び追従バネ７９の付勢力によって可動鉄心７８
に当接されている。そして、前記可動鉄心７８と弁体６
４とが、ソレノイドロッド８１を介して作動連結されて
いる。

【００４２】前記ソレノイド室７７は、固定鉄心７６の
側面に形成された連通溝８２、バルブハウジング６１に
形成された連通孔８３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８４を介して前記ポート７４に連通されている。つ
まり、ソレノイド室７７内は、ソレノイドロッド８１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、前記可動鉄心７８には、孔８５
が設けられており、可動鉄心７８の両側の冷媒ガスの流
通が可能になっている。

【００４３】前記固定鉄心７６及び可動鉄心７８の外側
には、両鉄心７６、７８を跨ぐように円筒状のコイル８
６が配置されている。このコイル８６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。

【００４４】図１及び図２に示すように、前記ソレノイ
ド部６２における可動鉄心７８のソレノイドロッド８１
と反対側の端面には、複数のスリット８７が放射方向に
形成されている。そして、このスリット８７により、可
動鉄心７８の端面とそれに近接して対向する対向面とし
ての収容筒７５の対向底壁７５ａとの間に、冷媒ガスの
流通路が形成されている。

【００４５】なお、可動鉄心７８のソレノイドロッド８
１の端面と、その端面に近接して対向する固定鉄心７６
の対向面との間には、両鉄心７６、７８がそれらの間の
吸引力が最大となって最も近接した状態でも、それらが
離間状態を保つだけの間隙８９が形成されている。

【００４６】また、前記可動鉄心７８の外径が、収容筒
７５の内径よりも所定寸法だけ小さくなるように形成さ
れている。これにより、可動鉄心７８の外周面と収容筒
７５の内周面との間には、全周に亘って所定の隙間８８
が形成されている。そして、この隙間８８が可動鉄心７
８の端面に形成されたスリット８７の外端に連通するよ
うになっている。

【００４７】次に、前記のように構成されたクラッチレ
ス可変容量圧縮機の容量制御弁４９の動作について説明
する。さて、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はソレノイド部６２の励磁を指令する。する
と、コイル８６に駆動回路６０を介して所定の電流が供
給され、図３及び図４に示すように、両鉄心７６、７８
間には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、弁孔６６の開
度が減少する方向の力とし、ソレノイドロッド８１を介
して弁体６４に伝達される。

【００４８】一方、このソレノイド部６２の励磁状態に
おいては、ベローズ７０が吸入通路３２から検圧通路５
０を介して導入される吸入圧力Ｐｓの変動に応じて変位
する。そして、ベローズ７０は吸入圧力Ｐｓに感応し、
このベローズ７０の変位が感圧ロッド７２を介して弁体
６４に伝えられる。従って、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とのバランスにより、弁孔６６の開
度が決定される。

【００４９】冷房負荷が大きい場合には、例えば室温セ
ンサ５８ａによって検出された温度と室温設定器５８の
設定温度との差が大きくなる。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。すなわち、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。よっ
て、固定鉄心７６と可動鉄心７８との間の吸引力が強く
なって、弁体６４による弁孔６６の開度の設定値を小さ
くする方向へ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って、
より低い吸入圧力Ｐｓを保持するように作動する。

【００５０】弁体６４の弁開度が小さくなれば、吐出室
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内の圧力も高くて、クラ
ンク室１５内の圧力Ｐｃとシリンダボア１１ａ内の圧力
との差が小さくなる。このため、斜板２２の傾角が大き
くなる。

【００５１】給気通路４８における通過断面積が零、つ
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くなる。そして、クラン
ク室１５内の圧力Ｐｃは、吸入室３７内の圧力Ｐｓとほ
ぼ同一になり、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２２との当接によって規制され、吐出容量は最大と
なる。

【００５２】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例えば
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くなる。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７６と可動鉄心７８との間の吸引力が弱くなって、
弁体６４による弁孔６６の開度の設定値を小さくする方
向への付勢力が減少する。そして、より高い吸入圧力Ｐ
ｓ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って、より高い
吸入圧力Ｐｓを保持するように作動する。

【００５３】弁体６４の弁開度が大きくなれば、吐出室
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
圧力が低くて、クランク室１５内の圧力Ｐｃとシリンダ
ボア１１ａ内の圧力との差が大きくなる。このため、斜
板２２の傾角が小さくなる。

【００５４】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
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部６２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、コイル８６への電
流の供給が停止されて、ソレノイド部６２が消磁され、
固定鉄心７６と可動鉄心７８との吸引力が消失する。

【００５５】このため、図５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７８及
びソレノイドロッド８１を介して作用する追従バネ７９
の付勢力に抗して図において下方に移動される。そし
て、弁体６４が弁孔６６を最大に開いた開度位置に移行
する。よって、吐出室３８内の高圧冷媒ガスが、給気通
路４８を介してクランク室１５内へ多量に供給され、ク
ランク室１５内の圧力Ｐｃが高くなる。このクランク室
１５内の圧力上昇によって、斜板２２の傾角が最小傾角
へ移行する。

【００５６】また、空調装置作動スイッチ５９のオフ信
号に基づいて、制御コンピュータ５７はソレノイド部６
２の消磁を指令し、この消磁によっても、斜板２２の傾
角が最小傾角へ移行する。

【００５７】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド部６２のコイル８６に対する入力電流値
の大小に応じて変わる。すなわち、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を維持するよ
うに、斜板２２の傾角を変更して、その吐出容量を変更
する。

【００５８】つまり、容量制御弁４９は、入力電流値を
変えて吸入圧力Ｐｓ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。

【００５９】図５に示すように、斜板２２の傾角が最小
になると、遮断体２８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。

【００６０】斜板２２の最小傾角は０°ではないため、
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。

【００６１】すなわち、最小傾角状態では、吐出領域で
ある吐出室３８、給気通路４８、クランク室１５、通路
４６、遮断体２８の内部、放圧通口４７、収容孔２７、
通口４５、吸入領域である吸入室３７、シリンダボア１
１ａ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３
７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。

【００６２】空調装置作動スイッチ５９がオン状態にあ
って、斜板２２が最小傾角位置にある状態で、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５８
ａ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、ソレノイド部６２の励磁を指令する。ソレ
ノイド部６２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、放圧通口４７及
び通口４５を介した吸入室３７への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
５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５の最小
傾角状態から増大する。

【００６３】この遮断体２８の離間に伴い、吸入通路３
２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可変容量圧縮機
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。

【００６４】外部駆動源をなす車両エンジンが停止すれ
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のコイル８６への通電も停止され
る。このため、ソレノイド部６２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のバネ力によ
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。

【００６５】さて、この実施形態の容量制御弁４９で
は、可動鉄心７８のソレノイドロッド８１と反対側の端
面に複数のスリット８７が形成されている。コイル８６
が消磁され、可動鉄心７８が対向底壁７５ａ側に近接配
置された状態で、可動鉄心７８の端面と収容筒７５の対
向底壁７５ａとの間に、このスリット８７により冷媒ガ
スの流通路が形成されている。つまり、ソレノイド部６
２の消磁状態においても、可動鉄心７８の端面の一部
が、スリット８７よりなる流通路を介して、収容筒７５
の対向底壁７５ａから隔てられた状態にある。従って、
連通路８３及び連通溝８２を介して、ソレノイド室７７
内に冷媒ガスとともに導入されるオイルが可動鉄心７８
の外面とその近接対向面とに付着しても、可動鉄心７８
の端面が収容筒７５の対向底壁７５ａに全面にわたって
密着することはない。

【００６６】そして、ソレノイド部６２のコイル８６に
所定の電流が入力されて、その入力電流値に応じてソレ
ノイド部６２が励磁されたときには、ソレノイド室７７
内に導入される冷媒ガスが、可動鉄心７８のソレノイド
ロッド８１と反対側の端面に形成されたスリット８７内
にも流通される。このため、ソレノイド部６２の励磁に
伴って、可動鉄心８７が入力電流値に応じた吸引力で迅
速に吸引作動され、弁体６４が弁孔６６の開度を減少す
る方向へ正確に作動されて、その弁孔６６の開度が所望
の設定値に変更される。

【００６７】また、この実施形態の容量制御弁４９で
は、可動鉄心７８の外周面と収容筒７５の内周面との間
に、各スリット８７の外端に連通する隙間８８が形成さ
れている。このため、可動鉄心７８の外周面と収容筒７
５の内周面との間の摩擦抵抗の影響をなくすことができ
るとともに、隙間８８を介してスリット８７内の流通路
に冷媒ガスが容易に取り込まれる。従って、ソレノイド
部６２の励消磁に伴い、可動鉄心７８が安定状態で作動
されて、弁体６４の開閉動作が正確に行われる。

【００６８】以上のように構成された第１の実施形態に
よれば、以下の効果を奏する。 （ａ） この第１の実施形態の可変容量圧縮機用制御弁
では、ソレノイド部６２における可動鉄心７８の少なく
ともソレノイドロッド８１と反対側の端面と、その端面
に近接して対向する収容体７５の対向底壁７５ａとの間
に、冷媒ガスの流通路が形成されている。このため、可
動鉄心７８を収容する収容筒７５内に冷媒ガスとともに
オイルが導入されて、可動鉄心７８の端面と対向底壁７
５ａとに付着しても、可動鉄心７８の端面が収容体７５
の対向底壁７５ａに全面にわたって密着することが抑制
される。従って、弁体６４の開閉動作に支障を来たすお
それを低減することができる。

【００６９】（ｂ） この第１の実施形態の可変容量圧
縮機用制御弁においては、冷媒ガスの流通路が可動鉄心
７８の端面に形成されたスリット８７からなっている。
このため、流通路の構造が簡単であるとともに、その加
工を容易に行うことができる。

【００７０】（ｃ） この第１の実施形態の可変容量圧
縮機用制御弁においては、ソレノイド部６２のコイル８
６に対する入力電流値を調整することにより、弁体６４
による弁孔６６の開度の設定値を変更するようになって
いる。このため、可動鉄心７８を入力電流値の微小変化
に伴う磁力変化に追従させることができて、弁孔６６の
開度の設定値を正確に変更することができる。

【００７１】（ｄ） この第１の実施形態の可変容量圧
縮機用制御弁においては、可動鉄心７８を収容する収容
筒７５と可動鉄心７８の外周面との間に隙間８８が形成
されている。このため、可動鉄心７８の外周面と収容筒
７５の内周面との間の摩擦抵抗の影響を打ち消すことが
できるとともに、隙間８８を介して流通路８７内に冷媒
ガスが容易に取り込まれる。従って、可動鉄心７８の作
動を安定させることができ、弁体６４の開閉動作を正確
かつスムーズに行うことができる。

【００７２】（第２の実施形態）次に、この発明の第２
の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００７３】さて、この第２実施形態においては、図６
及び図７に示すように、感圧室６８に近接してバルブハ
ウジング６１に弁室ポート６７が形成され、複数の連通
孔９０を介して弁室６３に連通されている。そして、こ
の弁室ポート６７は、給気通路４８を介して吐出室３８
に接続されている。また、弁室ポート６７と弁室６３と
の間において、バルブハウジング６１にはポート７４が
形成され、弁孔６６に連通されている。そして、このポ
ート７４は、給気通路４８を介してクランク室１５に接
続されている。

【００７４】さらに、可動鉄心７８を収容する収容筒７
５は、両端を開放した円筒状に形成されている。この収
容筒７５の外端にはプラグ９１が嵌着され、その先端の
小径突部９１ａが可動鉄心７８内に相対移動可能に嵌挿
されている。そして、このプラグ９１の外周の段差部９
１ｂに複数のスリット８７が形成され、このスリット８
７により、可動鉄心７８の端面とプラグ９１の段差部９
１ｂとの間に冷媒ガスの流通路が形成されている。

【００７５】さて、この第２の実施形態の容量制御弁４
９においては、ソレノイドロッドガイド８０の内周面と
ソレノイドガイド８１の外周面との間のわずかな間隙を
通して、弁室６３から収容筒７５内に冷媒ガスが流入す
る。そして、その冷媒ガスに含まれるオイルが、可動鉄
心７８の外面及びプラグ９１の外周段差部９１ｂにも付
着する。ところが、前述のように、可動鉄心７８の端面
とプラグ９１の外周段差部９１ｂとの間に、スリット８
７による冷媒ガスの流通路が形成されている。このた
め、可動鉄心７８の端面が、プラグ９１の段差部９１ｂ
に全面にわたって密着することが抑制される。従って、
この第２の実施形態においても、前述した第１の実施形
態と同様に、弁体６４の開閉動作に支障を来たすおそれ
を低減することができる。

【００７６】なお、実施の形態は、前記に限定されるも
のではなく、以下のように変更してもよい。 （１） 前記各実施形態の容量制御弁４９において、ス
リット８７を可動鉄心７８のソレノイドロッド８１側の
端面に形成して、可動鉄心７８の端面と固定鉄心７６の
近接対向面との間に冷媒ガスの流通路を形成すること。

【００７７】（２） 前記各実施形態の容量制御弁４９
において、スリット８７を可動鉄心７８のソレノイドロ
ッド８１側の端面と、その端面に近接対向する固定鉄心
７６の対向面との少なくとも一方に形成して、可動鉄心
７８の端面と固定鉄心７６の対向面との間に冷媒ガスの
流通路を形成すること。

【００７８】ところで、例えば容量制御弁４９の小型化
要求等により、可動鉄心７８が固定鉄心７６に近接配置
されたときの両鉄心７６、７８間の間隙８９が可及的に
縮小される場合がある。ここで、前記（１）項及び
（２）項のように構成すれば、その両鉄心７６、７８
が、その対向面上に付着したオイルにより密着されるの
が抑制される。従って、コイル８６への入力電流の微小
変化により、両鉄心７６、７８間の吸引力がわずかに弱
められたときにおいて、スムーズかつ正確な弁開度の設
定値の変更が可能となる。

【００７９】（３） 前記各実施形態の容量制御弁４９
において、感圧室６８、ベローズ７０、感圧ロッドガイ
ド７１及び感圧ロッド７２よりなる感圧機構を省略し、
ソレノイド部６２のコイル８６への入力電流値の変更の
みによって、弁体６４が弁孔６６を開閉するようにする
こと。

【００８０】このように構成した場合、可動鉄心７８
と、その端面に対向する対向底壁７５ａとが、オイルに
より全面にわたって密着されることがなく、小さな吸引
力で可動鉄心７８を作動させることができる。従って、
コイル８６を小型化することができて、制御弁全体を小
型化することができる。また、コイル８６への入力電流
値を小さくすることができて、制御弁の省動力化を図る
ことができる。

【００８１】（４） 前記第１の実施形態の容量制御弁
４９において、可動鉄心７８の端面のスリット８７と連
通するように、可動鉄心７８の外周面に軸線方向へ延び
る複数の凹溝を形成し、この凹溝により、可動鉄心７８
の外周面と収容筒７５の内周面との間に隙間８８を形成
すること。

【００８２】このように構成した場合、可動鉄心７８の
外周面と収容筒７５の内周面との間に前記凹溝を介して
オイルが供給されて、可動鉄心７８の外周面と収容筒７
５の内周面との間の摺動抵抗が低減される。従って、可
動鉄心７８の作動をスムーズにすることができる。

【００８３】（５） 前記各実施形態の容量制御弁４９
を、クラッチ付き可変容量圧縮機の制御弁に適用するこ
と。このように構成した場合、例えば空調装置作動スイ
ッチ５９がオフ状態のときのみクラッチを切り、空調装
置作動スイッチ５９がオン状態のときにはクラッチレス
可変容量圧縮機と同様の動作を行うようにすれば、クラ
ッチの断続回数を激減することができ、走行フィーリン
グを向上できる。

【００８４】（６） 前記第１の実施形態の容量制御弁
４９において、スリット８７を収容筒７５の対向底壁７
５ａに形成すること。 （７） 前記第２の実施形態の容量制御弁４９におい
て、スリット８７を可動鉄心７８のソレノイドロッド８
１と反対側の端面に形成すること。

【００８５】（８） 前記各実施形態の容量制御弁４９
において、ポート７４に上流側の給気通路４８を介して
吐出室３８を接続して、弁孔６６内に吐出圧力Ｐｄを導
入するとともに、弁室ポート６７に下流側の給気通路４
８を介してクランク室１５を接続して、弁室６３内にク
ランク室圧力Ｐｃを導入すること。

【００８６】（９） 前記各実施形態の容量制御弁４９
を、制御圧室をクランク室１５とは独立して設け、その
制御圧室の圧力を変更することにより斜板２２を収容す
るクランク室１５内の圧力Ｐｃとシリンダボア１１ａ内
の圧力とのピストン３５を介した差を変更し、その差に
応じて斜板２２の傾角を変更する可変容量圧縮機の制御
弁に適用すること。この場合、給気通路４８は、その一
端を制御圧室に開口させる。

【００８７】前記（６）項〜（９）項のように変更して
構成しても、前述した各実施形態とほぼ同様の作用効果
を発揮させることができる。

【００８８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
以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、プランジャの収容体内に導入された冷媒ガスに含
まれるオイルがプランジャの外面及びその近接対向面に
付着しても、プランジャの端面がそれに近接して対向す
る収容体の対向面に密着するのが抑制される。従って、
弁体の開閉動作に支障を来たすおそれを低減することが
できる。

【００８９】請求項２に記載の発明によれば、流通路の
構造が簡単であるとともに、その加工を容易に行うこと
ができる。請求項３に記載の発明によれば、ソレノイド
部のコイルに対する入力電流値の微小変化に追従して、
弁体による弁孔の開度の設定値を正確に変更することが
できる。

【００９０】請求項４に記載の発明によれば、プランジ
ャの外周面と収容体の内周面との間の摩擦抵抗を低減さ
せることができるとともに、隙間を介して流通路内へ冷
媒ガスを容易に流通させることができる。従って、プラ
ンジャの作動を安定させて、弁体の開閉動作を正確かつ
スムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の可変容量圧縮機用制御弁を
示す断面図。

【図２】 図１の２−２線における断面図。

【図３】 図１の制御弁をクラッチレス可変容量圧縮機
に装着した状態を示す断面図。

【図４】 図３の斜板が最大傾角位置にある状態を示す
要部拡大断面図。

【図５】 図３の斜板が最小傾角位置にある状態を示す
要部拡大断面図。

【図６】 第２の実施形態の可変容量圧縮機用制御弁を
示す断面図。

【図７】 図６の制御弁の閉止状態を示す断面図。

【符号の説明】

１５…制御圧室を兼ねるクランク室、３８…吐出領域を
構成する吐出室、４８…給気通路、４９…容量制御弁、
６２…ソレノイド部、６３…弁室、６４…弁体、６６…
弁孔、７５…収容体としての収容筒、７５ａ…対向面と
しての対向底壁、７８…プランジャとしての可動鉄心、
８１…ソレノイドロッド、８６…コイル、８７…流通路
を形成するスリット、８８…隙間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沼 哲彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出領域と制御圧室とを連通する給気通
   路を開閉して、吐出容量を変更するようにした可変容量
   圧縮機の制御弁において、 弁孔を介して前記給気通路に接続される弁室と、 その弁室内に収容され、前記弁孔を開閉する弁体と、 前記弁体にソレノイドロッドを介して連結されたソレノ
   イド部とを備え、 前記ソレノイド部には、ソレノイドロッドに当接するプ
   ランジャを往復動可能に配設し、 そのプランジャの少なくともソレノイドロッドと反対側
   の端面と、その端面に近接して対向する対向面との間に
   は、冷媒ガスの流通路を形成した可変容量圧縮機用制御
   弁。
2. 【請求項２】 前記冷媒ガスの流通路は、プランジャの
   端面及びその端面に近接して対向する対向面の少なくと
   も一方に形成されたスリットによりなる請求項１に記載
   の可変容量圧縮機用制御弁。
3. 【請求項３】 前記ソレノイド部のコイルに対する入力
   電流値を変更することにより、弁体による弁孔の開度の
   設定値を変更するようにした請求項１または２に記載の
   可変容量圧縮機用制御弁。
4. 【請求項４】 前記プランジャを収容する収容体とプラ
   ンジャの外周面との間には、前記流通路に連通する隙間
   を形成した請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量圧
   縮機用制御弁。