JPH11201054A - 可変容量型圧縮機用制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出圧力の影響を少なくして、弁体が弁孔を
開き難い状況を回避可能な可変容量型圧縮機用制御弁を
提供すること。 【解決手段】 弁体ガイド孔９５は、弁室７３とソレノ
イド部７２のソレノイド室９１とを区画する固定鉄心９
２に貫設されている。弁体７４は円柱状をなし、弁体ガ
イド孔９５に摺動可能に挿通されている。弁体７４は一
方の端部が弁室７３に突出配置されており、その一方の
端面７４ａを以って弁孔７４に臨んで弁機能を奏する。
弁体７４は、他方の端部がソレノイド室９１に突出配置
されており、その他方の端面７４ｂは可動鉄心９３の先
端面に当接されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムに使用される可変容量型圧縮機の制御弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変容量型圧縮機としては、例え
ば、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に
構成されたものが知られている。クランク室の圧力調整
は、給気通路の途中に介在された容量制御弁の開度を変
更することによって、吐出圧領域からクランク室への高
圧の圧縮冷媒ガスの供給量が変更されて行われる。

【０００３】この従来の可変容量型圧縮機用制御弁とし
ては、例えば、特開平３−２３３８５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
は、バルブハウジング１０２に弁座１０３が形成されて
いる。弁体１０５は、弁座１０３の弁孔１０４に対して
接離可能に対向配置されている。弁体１０５は、感圧ロ
ッド１０６を介して低圧室１０７に収容されたベローズ
１０８に連結されている。ベローズ１０８は、低圧室１
０７に導入される吸入圧力に応じて伸縮される。弁体１
０５を収容する高圧室１０９は、上流側の給気通路を介
して吐出圧領域に連通されている。中圧室１１０は、バ
ルブハウジング１０２において弁座１０３と低圧室１０
７との間に区画形成され、給気通路の下流側を介してク
ランク室に連通されている。

【０００４】ソレノイド部１１１はバルブハウジング１
０２の下部に接合されている。ソレノイド部１１１は内
部に可動鉄心１１２を備え、可動鉄心１１２の上部外側
には固定鉄心１１３が装着されている。ソレノイド部１
１１のコイル１１４は、可動鉄心１１２と固定鉄心１１
３の外側に配置されている。可動鉄心１１２の上端はベ
ローズ１０８上端内側に固着されている。可動鉄心１１
２の下端とソレノイド部１１１の底部との間には、可動
鉄心１１２を常時上方に、つまり感圧ロッド１０６を介
して弁体１０５を開放する方向に付勢するバネ１１５が
介装されている。

【０００５】ソレノイド部１１１のコイル１１４には、
必要に応じて外部の制御装置から電流が供給される。こ
の電流の強弱に応じて両鉄心１１２、１１３間の吸引力
が変更され、可動鉄心１１２を上方へ付勢する付勢力、
つまり弁体１０５に作用する荷重が変更される。そし
て、弁体１０５に作用する開放方向の押圧力が調整され
て、低圧室１０７の圧力による弁体１０５の制御開始点
の調節が可能となっている。この状態で、吸入圧力が上
昇するとベローズ１０８が収縮し、感圧ロッド１０６を
介して弁体１０５が弁孔１０４を閉止する方向に移動さ
れる。逆に、吸入圧力が低下するとベローズ１０８が伸
長され、感圧ロッド１０６を介して弁体１０５が弁孔１
０４を開放する方向に移動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、弁体１０５
の端面には高圧である吐出圧力が作用されている。これ
に対して、弁体１０５の弁座１０３との当接側の面に
は、吐出圧力より低いクランク室の圧力が作用してい
る。

【０００７】さて、例えば、真夏の渋滞時等において
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、吐出圧力は非常に高い値
となるとともに、クランク室の圧力は、より低圧である
吸入圧力に近い値となる。このため、容量制御弁１０１
の弁体１０５は、吐出圧力とクランク室の圧力との大き
な差圧により、弁座１０３に強く押しつけられた状態と
なる。

【０００８】このように、高吐出圧力下では、給気通路
が開放され難くなる。ここで、何らかの要因、例えば、
冷房負荷の低下等により、圧縮機の吐出容量を減少すべ
く弁孔１０４の開度を増大するためには、前述した差圧
に打ち勝つ大きな付勢力を弁体１０５に作用させる必要
がある。このため、ソレノイド部１１１の励磁による可
動鉄心１１２と固定鉄心１１３との吸引力を大きくする
必要があって、ソレノイド部１１１を大型化せざるを得
ないという問題があった。大型のソレノイド部１１１は
消費電力が大きく、それを駆動する電源である車両バッ
テリ、ひいてはオルタネータの負担が増大される。

【０００９】本発明は上記従来技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的は、吐出圧力
の影響を少なくして、弁体が弁孔を開き難い状況を回避
可能な可変容量型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、吐出圧領域とクランク室
とを接続する給気通路の開度をソレノイド部の励磁・消
磁により調整し、クランク室に収容されたカムプレート
の傾角を変更することで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、給気通路上に形成
され、クランク室とは弁孔を介して連通された弁室と、
ソレノイド部において弁室に対して区画形成され、プラ
ンジャを収容するソレノイド室と、弁室とソレノイド室
とを区画する区画壁に貫設され、両室を連通する弁体ガ
イド孔と、弁体ガイド孔に摺動可能に挿通され、一方の
端面を以って弁室で弁孔に臨むとともに、他方の端面を
以ってソレノイド室でプランジャに当接された円柱状の
弁体と、ソレノイド部が消磁された状態では弁孔を強制
的に開放する方向に弁体を付勢する強制開放バネとを備
えた可変容量型圧縮機用制御弁である。

【００１１】この構成においては、弁体の一方の端面が
弁孔を閉止した状態において、弁体には可動方向両側に
受圧面（一方及び他方の端面）が存在せず、吐出圧力の
影響を受けることがない。また、強制開放バネにより、
ソレノイド部の消磁状態において、圧縮機の最小吐出容
量状態が確保される。

【００１２】請求項２の発明では、前記弁体において強
制開放バネの付勢力を受けるバネ座は、弁体と別体に構
成されている。この構成においては、弁体の形状が単純
となる。

【００１３】請求項３の発明では、前記弁体はプランジ
ャに固定されている。この構成においては、弁体を強制
開放バネにより直接付勢する構成を採る必要がなくな
る。

【００１４】請求項４の発明では、前記強制開放バネは
ソレノイド室に収容され、プランジャがバネ座を兼ねて
いる。この構成においては、弁体は専用のバネ座を必要
としない。言い換えれば、請求項３の発明の構成によ
り、プランジャを介して弁体を付勢する構成を採る自由
も生まれた。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をクラッチレス可
変容量型圧縮機の容量制御弁に具体化した第１及び第２
実施形態について説明する。なお、第２実施形態におい
ては、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

【００１６】（第１実施形態）先ず、クラッチレス可変
容量型圧縮機の構成について説明する。図３に示すよう
に、フロントハウジング１１はシリンダブロック１２の
前端に接合固定されている。リヤハウジング１３は、シ
リンダブロック１２の後端に弁形成体１４を介して接合
固定されている。クランク室１５は、フロントハウジン
グ１１とシリンダブロック１２とに囲まれて区画形成さ
れている。駆動軸１６は、クランク室１５を通るように
フロントハウジング１１とシリンダブロック１２との間
で回転可能に架設支持されている。プーリ１７はフロン
トハウジング１１に回転可能に支持されている。プーリ
１７は駆動軸１６に連結されており、その外周部に巻き
掛けられたベルト１９を介して外部駆動源としての車両
エンジン２０に、電磁クラッチ等のクラッチ機構を介す
ることなく直結されている。

【００１７】回転支持体２２は、クランク室１５におい
て駆動軸１６に止着されている。カムプレートとしての
斜板２３は、駆動軸１６に対してその軸線Ｌ方向へスラ
イド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒンジ
機構２４は回転支持体２２と斜板２３との間に介在され
ている。斜板２３はヒンジ機構２４により、駆動軸１６
の軸線Ｌ方向へ傾動可能でかつ駆動軸１６と一体的に回
転可能となっている。斜板２３の半径中心部がシリンダ
ブロック１２側に移動すると、斜板２３の傾角が減少さ
れる。傾角減少バネ２６は、回転支持体２２と斜板２３
との間に介在されている。傾角減少バネ２６は、斜板２
３を傾角の減少方向に付勢する。斜板２３の最大傾角
は、回転支持体２２との当接により規定される。

【００１８】図４に示すように、収容孔２７は、シリン
ダブロック１２の中心部において駆動軸１６の軸線Ｌ方
向に貫設されている。遮断体２８は筒状をなし、収容孔
２７にスライド可能に収容されている。吸入通路開放バ
ネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８との間に介在
され、遮断体２８を斜板２３側へ付勢している。

【００１９】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の内周面との間
に介在され、遮断体２８とともに駆動軸１６に対して軸
線Ｌ方向へスライド移動可能である。

【００２０】吸入圧領域を構成する吸入通路３２は、リ
ヤハウジング１３及び弁形成体１４の中心部に形成され
ている。吸入通路３２は収容孔２７に連通されており、
その弁形成体１４の前面に表れる開口周囲には、位置決
め面３３が形成されている。遮断面３４は遮断体２８の
先端面に形成され、遮断体２８の移動により位置決め面
３３に接離される。遮断面３４が位置決め面３３に当接
されることにより、両者間３３，３４のシール作用で吸
入通路３２と収容孔２７の内空間との連通が遮断され
る。

【００２１】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。スラストベアリング３５は、吸
入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と遮
断体２８との間で挟持されている。そして、斜板２３が
遮断体２８側へ傾動するのに伴い、斜板２３の傾動がス
ラストベアリング３５を介して遮断体２８に伝達され
る。従って、遮断体２８が吸入通路開放バネ２９の付勢
力に抗して位置決め面３３側に移動され、遮断体２８は
遮断面３４を以て位置決め面３３に当接される。遮断面
３４が位置決め面３３に当接された状態にて、斜板２３
のそれ以上の傾動が規制され、この規制された状態にて
斜板２３は、０°よりも僅かに大きな最小傾角となる。

【００２２】シリンダボア１２ａはシリンダブロック１
２に貫設形成され、片頭型のピストン３６はシリンダボ
ア１２ａに収容されている。ピストン３６は、シュー３
７を介して斜板２３の外周部に係留されており、斜板２
３の回転運動によりシリンダボア１２ａ内で前後往復運
動される。

【００２３】吸入室３８及び吐出圧領域を構成する吐出
室３９は、リヤハウジング１３にぞれぞれ区画形成され
ている。吸入ポート４０、吸入ポート４０を開閉する吸
入弁４１、吐出ポート４２、吐出ポート４２を開閉する
吐出弁４３は、それぞれ弁形成体１４に形成されてい
る。そして、吸入室３８の冷媒ガスは、ピストン３６の
復動動作により吸入ポート４０及び吸入弁４１を介して
シリンダボア１２ａに吸入される。シリンダボア１２ａ
に吸入された冷媒ガスは、ピストン３６の往動動作によ
り所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート４２及び吐出
弁４３を介して吐出室３９へ吐出される。

【００２４】吸入室３８は通口４５を介して収容孔２７
に連通されている。そして、遮断体２８がその遮断面３
４を以て位置決め面３３に当接されると、通口４５は吸
入通路３２から遮断される。通路４６は駆動軸１６の軸
芯に形成され、通路４６を介してクランク室２５と遮断
体２８の内空間とが連通されている。放圧通口４７は遮
断体２８の周面に貫設され、放圧通口４７を介して遮断
体２８の内空間と収容孔２７の内空間とが連通されてい
る。

【００２５】給気通路４８は吐出室３９とクランク室１
５とを連通する。容量制御弁４９は給気通路４８上に介
在されている。検圧通路５０は吸入通路３２と容量制御
弁４９との間に形成されている。

【００２６】前記吸入室３８へ冷媒ガスを導入するため
の吸入通路３２と、吐出室３９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。凝縮器５３、膨張弁５４及び蒸発器５５は外部冷
媒回路５２上に介在されている。蒸発器温度センサ５６
は蒸発器５５の近傍に設置されている。蒸発器温度セン
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。車両の車室
内の温度を設定するための車室温度設定器５８、車室温
度センサ５９及びエアコンスイッチ６０は制御コンピュ
ータ５７に接続されている。

【００２７】前記制御コンピュータ５７は、例えば、車
室温度設定器５８によって予め指定された室温、蒸発器
温度センサ５６から得られる検出温度、車室温度センサ
５９から得られる検出温度及びエアコンスイッチ６０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６１に指令する。駆動回路６１は、
指令された入力電流値を容量制御弁４９に対して出力す
る。その他の外部信号としては、図示しない外気温度セ
ンサやエンジン回転数センサ等からの信号があり、これ
ら車両の環境に応じて入力電流値は決定される。

【００２８】次に、前記容量制御弁４９について詳細に
説明する。図１に示すように、容量制御弁４９は、バル
ブハウジング７１とソレノイド部７２とを中央付近にお
いて接合して構成されている。弁室７３は、バルブハウ
ジング７１とソレノイド部７２との間に区画形成されて
いる。弁孔７５は、バルブハウジング７１の軸線方向に
延びるように形成されている。弁室７３は、弁室ポート
７７及び上流側の給気通路４８を介して吐出室３９に連
通されている。

【００２９】感圧室８４は、バルブハウジング７１の上
部に区画形成されている。前記検圧通路５０は感圧室８
４に接続されている。従って、感圧室８４は、検圧ポー
ト８６及び検圧通路５０を介して吸入通路３２に連通さ
れている。感圧部材としてのベローズ８７は感圧室８４
に収容されている。

【００３０】感圧ロッドガイド孔８８は、感圧室８４と
弁室７３との間において弁孔７５と連続して形成されて
いる。感圧ロッド８９は、感圧ロッドガイド孔８８に摺
動可能に挿通されるともに、その先端がベローズ８７に
嵌合されている。

【００３１】ポート９０は、バルブハウジング７１にお
いて弁室７３と感圧室８４との間に形成されている。ポ
ート９０は弁孔７５と直交されている。ポート９０は給
気通路４８を介してクランク室１５に連通されている。

【００３２】ソレノイド室９１はソレノイド部７２に形
成され、その上方開口部には弁室７３と区画すべく固定
鉄心９２が嵌合されている。プランジャとしての可動鉄
心９３は略有蓋円筒状をなし、ソレノイド室９１におい
てバルブハウジング７１の軸線方向に往復動可能に収容
されている。追従バネ９４は可動鉄心９３とソレノイド
室９１の底面との間に介装されている。弁体ガイド孔９
５は区画壁としての固定鉄心９２に形成され、ソレノイ
ド室９１と弁室７３とを連通する。

【００３３】前記ソレノイド室９１は、固定鉄心９２の
側面に形成された連通溝８１、バルブハウジング７１に
形成された連通孔８２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８３を介してポート９０に連通されている。つま
り、ソレノイド室９１は、弁孔７５と同じクランク室圧
力となっている。

【００３４】円筒状のコイル９７は、固定鉄心９２及び
可動鉄心９３の外側において両鉄心９２，９３を跨ぐよ
うに配置されている。コイル９７には、制御コンピュー
タ５７の指令に基づいて駆動回路６１から所定の電流が
供給されるようになっている。

【００３５】さて、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に
示すように、弁体７４は円柱状をなし、弁体ガイド孔９
５においてバルブハウジング７１の軸線方向に摺動可能
に挿通されている。弁体７４は一方の端部が弁室７３に
突出配置されており、その一方の端面７４ａを以って弁
孔７４に臨んでいる。前記感圧ロッド８９はベローズ８
７と弁体７４とを作動連結している。感圧ロッド８９に
おいて弁体７４に連続する部分は、弁孔７５における冷
媒ガスの通路を確保するために小径となっている。

【００３６】環状溝７４ｃは、弁室７４において弁体７
４の外周面に凹設されている。バネ座としてのサークリ
ップ８０は弁体７４と別体であって、弁室７４において
弁体７４の環状溝７４ｃに嵌合固定されている。環状溝
７４ｃは、サークリップ８０の内周部によって埋めら
れ、弁室７４において内端面が露出されることはない。
強制開放バネ７６は、サークリップ８０と弁室７３の内
壁面との間に介装され、弁体７４を弁孔７５の開放方向
に付勢している。前述した追従バネ９４の弾性力は、強
制開放バネ７６の弾性力より小さい。

【００３７】前記弁体７４は他方の端部がソレノイド室
９１に突出配置されており、その他方の端面７４ｂは強
制開放バネ７６及び追従バネ９４の付勢力によって可動
鉄心９３の先端面に当接されている。

【００３８】以上のように、前記弁体７４は、弁孔７５
を開閉する弁としての機能を備えるとともに、この弁と
可動鉄心９３とを作動連結するロッドとしての機能をも
備えている。言い換えれば、弁孔７５を開閉する弁と、
この弁と可動鉄心９３とを作動連結するロッドとを一体
とし、軸線方向に等外径（環状溝７４ｃ部分を除く）で
ある円柱状としたものが本実施形態の弁体７４である。

【００３９】次に、前記容量制御弁４９の動作について
説明する。エアコンスイッチ６０がオン状態のもと、車
室温度センサ５９から得られる検出温度が車室温度設定
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７２の励磁を指令する。すると、
駆動回路６１を介してコイル９７に所定の電流が供給さ
れ、両鉄心９２，９３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７６の付勢力に
抗し、弁孔７５の開度が減少する方向の力として弁体７
４に伝達される。

【００４０】一方、このソレノイド部７２の励磁状態に
おいては、ベローズ８７が吸入通路３２から検圧通路５
０を介して感圧室８４に導入される吸入圧力の変動に応
じて変位する。そして、ベローズ８７は吸入圧力に感応
し、このベローズ８７の変位が感圧ロッド８９を介して
弁体７４に伝えられる。従って、容量制御弁４９は、ソ
レノイド部７２からの付勢力、ベローズ８７からの付勢
力及び強制開放バネ７６の付勢力とのバランスにより、
弁孔７５の開度が決定される。

【００４１】冷房負荷が大きい場合には、例えば、車室
温度センサ５９によって検出された温度と車室温度設定
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６１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９２と可動鉄心９３との間の吸引
力が強くなって、弁体７４による弁孔７５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
り低い吸入圧力にて、弁体７４による弁孔７５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、より低い吸入圧力を保持するように
作動する。

【００４２】弁孔７５の開度が小さくなれば、吐出室３
９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１
５の冷媒ガスは、通路４６、放圧通口４７、収容孔２７
及び通口４５を経由して吸入室３８へ流出している。こ
のため、クランク室１５の圧力が低下する。また、冷房
負荷が大きい状態では、吸入室３８の圧力も高くて、ク
ランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力との差
が小さくなる。このため、斜板２３の傾角が大きくな
る。

【００４３】給気通路４８における通過断面積が零、つ
まり弁体７４が端面７４ａを以って弁室７３の内壁面に
当接し、弁孔７５を完全に閉止した状態になると、吐出
室３９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の圧力は吸入室
３８の圧力とほぼ同一となり、斜板２３の傾角が最大と
なって吐出容量は最大となる。

【００４４】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例え
ば、車室温度センサ５９によって検出された温度と車室
温度設定器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６１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９２と可動鉄心９３との間の吸引力が弱
くなって、弁体７４による弁孔７５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
吸入圧力にて、弁孔７５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
り高い吸入圧力を保持するように作動する。

【００４５】弁孔７５の開度が大きくなれば、吐出室３
９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の圧力が上昇する。また、この冷房
負荷が小さい状態では、吸入室３８の圧力が低くて、ク
ランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力との差
が大きくなる。このため、斜板２３の傾角が小さくな
る。

【００４６】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。蒸発器温度センサ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６１に対してソレノイド部７２の消磁を
指令する。この設定温度は、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９７
への電流の供給が停止されて、ソレノイド部７２が消磁
され、固定鉄心９２と可動鉄心９３との吸引力が消失す
る。

【００４７】このため、弁体７４は強制開放バネ７６の
付勢力により、可動鉄心９３を介して作用する追従バネ
９４の付勢力に抗して下方に移動される。そして、弁体
７４が弁孔７５を最大に開いた開度位置に移行する。よ
って、吐出室３９の高圧冷媒ガスが、給気通路４８を介
してクランク室１５へ多量に供給され、クランク室１５
の圧力が高くなる。このクランク室１５の圧力上昇によ
って、図４に示すように、斜板２３の傾角が最小傾角へ
移行する。

【００４８】また、エアコンスイッチ６０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７２の
消磁を指令し、この消磁によっても、斜板２３の傾角が
最小傾角へ移行する。

【００４９】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド部７２のコイル９７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にて給気通路４８の開閉が実行さ
れ、入力電流値が小さくなると高い吸入圧力にて給気通
路４８の開閉動作が行われる。圧縮機は、設定された吸
入圧力を維持するように斜板２３の傾角を変更して、そ
の吐出容量を変更する。

【００５０】つまり、容量制御弁４９は、入力電流値を
変えて吸入圧力の設定値を変更する役割、及び吸入圧力
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。

【００５１】斜板２３の傾角が最小になると、遮断体２
８が遮断面３４を以って位置決め面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３８への冷媒ガス流入が阻止される。この斜板２３
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２３に連動して
切り換え配置される。

【００５２】斜板２３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１２ａ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１２ａ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の冷媒ガスは、通路４６、遮断体２８の内部、放
圧通口４７、収容孔２７及び通口４５を通って吸入室３
８へ流入する。吸入室３８の冷媒ガスは、シリンダボア
１２ａへ吸入されて、再度吐出室３９へ吐出される。

【００５３】すなわち、最小傾角状態では、吐出領域で
ある吐出室３９、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３８、シリンダボア１
２ａを経由する循環通路が、圧縮機内部に形成されてい
る。そして、吐出室３９、クランク室１５及び吸入室３
８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分を潤滑する。

【００５４】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）弁体７４は軸線方向に等外径である円柱状をな
し、弁室７３とソレノイド室９１との間で弁体ガイド孔
９６を介して挿通配置されている。従って、弁体７４の
端面７４ａが弁孔７５を閉止した状態において、弁体７
４には可動方向両側に受圧面（端面７４ａ，７４ｂ）が
存在せず、吐出圧力の影響を受けることがない。また、
サークリップ８０は、弁体７４の可動方向前後において
受圧面積がほぼ等しい。このため、サークリップ８０を
介して弁体７４に作用する吐出圧力は、ほぼ完全にキャ
ンセルされる。

【００５５】その結果、弁孔７５が開き難い状況が回避
され、吸入圧力の変動により確実かつ正確な弁体７４の
開度制御を実行できるとともに、設定吸入圧力を設定す
る電磁力を小さくできる。従って、高吐出圧力条件下で
も、ソレノイド部７２を大型化することなく、確実に給
気通路４８を開放することができる。その結果、ソレノ
イド部７２を小型化することができて、圧縮機の省動力
化が可能である。

【００５６】（２）弁体７４は、強制開放バネ７６によ
って弁孔７５を開放する方向に付勢されている。このた
め、ソレノイド部７２の消磁状態において、圧縮機の最
小吐出容量状態が確保される。従って、上記容量制御弁
４９は、駆動軸１６が外部駆動源に常時作動連結され、
冷房負荷のない状態でも最小吐出容量での運転が継続さ
れる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。

【００５７】（３）前述した強制開放バネ７６の付勢力
は、弁体７４とは別体であるサークリップ８０により受
けられる。このように、バネ座（サークリップ８０）を
弁体７４と別部材により構成することで、弁体７４の形
状を単純にできて製作が容易となるし精度も出し易い。

【００５８】（４）円柱状である弁体７４の端面７４ａ
は平面状をなすため、弁体７４と弁孔７５との間になん
らかの原因で軸心のずれが生じても、端面７４ａと弁孔
７５との間のシール性を確実に維持することができる。

【００５９】（５）クランク室１５の圧力は、弁孔７５
に導入されるとともにソレノイド室９１にも導入されて
いる。つまり、弁孔７５とソレノイド室９１とが、同じ
圧力雰囲気となっている。従って、弁体７４の可動方向
両側において、弁体７４に作用するクランク室１５の圧
力が相殺され、クランク室１５の圧力が弁体７４に与え
る影響を軽減できる。その結果、クランク室１５の圧力
の高低にかかわらず、正確かつ確実に弁体７４の開閉動
作を行うことが可能となる。

【００６０】（６）弁体７４は可動鉄心９３に固定され
ていない。従って、可動鉄心９３が何らかの理由により
傾いたとしても、弁体７４が弁体ガイド孔９５に対して
抉られることがない。その結果、弁体７４の動作特性、
つまり、容量制御弁４９の制御特性が変化されず、容量
制御弁４９の信頼性が向上される。

【００６１】（第２実施形態）図５においては第２実施
形態を示す。本実施形態においては、弁体７４と可動鉄
心９３は当初別体に製作され、後にカシメ等により固定
することで一体化されている。バネ収容空間９１ａは、
ソレノイド室９１において弁体７４周りに形成されてい
る。強制開放バネ７６はバネ収容空間９１ａに収容さ
れ、ソレノイド室９１の内壁面とそれに対向される可動
鉄心９３の先端面との間に介在されている。つまり、本
実施形態においては可動鉄心９３がバネ座を兼ねてい
る。

【００６２】上記構成の本実施形態においては、可動鉄
心９３がバネ座を兼ねるため、弁体７４は上記第１実施
形態のように専用のサークリップ８０を必要としない。
従って、容量制御弁４９の構成部品点数を低減できる
し、サークリップ８０を固定するための環状溝７４ｃを
弁体７４に形成する必要がなく、弁体７４の形状をさら
に単純化できる。その結果、容量制御弁４９、ひいては
圧縮機を安価に提供し得る。

【００６３】言い換えれば、弁体７４を可動鉄心９３と
一体としたことで、弁体７４を強制開放バネ７６により
直接付勢する構成を採る必要がなくなり、前述したよう
に可動鉄心９３を介して弁体７４を付勢する構成を採る
自由も生まれた。

【００６４】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 ・クラッチ付きの可変容量型圧縮機の制御弁に具体化す
ること。 ・電磁弁機能のみを有する制御弁において具体化するこ
と。

【００６５】・上記実施形態の弁体７４を、弁機能部分
の円柱体とロッド機能部分の円柱体の、同軸上に配置さ
れた２つの円柱体により構成すること。 ・上記第１実施形態において、弁体７４の端面７４ｂを
曲面に形成すること。 このようにすれば、弁体７４の可動鉄心９３に対する当
たりが柔らかとなる。

【００６６】・上記第１実施形態において弁体７４は中
実であったが、これを変更し、弁体を弁孔７５側に有蓋
となる円筒体により構成すること。このようにすれば、
弁体を中空の分だけ軽量化できる。

【００６７】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）ソレノイド室９１はクランク室１５に接続されて
いる請求項１〜４のいずれかに記載の可変容量型圧縮機
用制御弁。

【００６８】このようにすれば、弁孔７５とソレノイド
室９１とが同じ圧力雰囲気となり、弁体７４の可動方向
両側において、弁体７４に作用するクランク室１５の圧
力が相殺され、その影響が低減される。

【００６９】（２）弁体７４はプランジャ９２に固定さ
れていない請求項１〜４のいずれかに記載の可変容量型
圧縮機用制御弁。 このようにすれば、プランジャ９２が何らかの理由によ
り傾いたとしても、弁体７４が弁体ガイド孔９５に対し
て抉られることがない。その結果、弁体７４の動作特
性、つまり、容量制御弁４９の制御特性が変化されず、
容量制御弁４９の信頼性が向上される。

【００７０】

【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、高
吐出圧力条件下でも、ソレノイド部を大型化することな
く、確実に給気通路を開放することができる。よって、
ソレノイド部を小型化することができて、圧縮機の省動
力化が可能である。

【００７１】請求項２の発明によれば、バネ座を弁体と
別体に構成することで、弁体の形状を単純にできて製作
が容易となるし精度も出し易い。請求項３の発明によれ
ば、弁体をプランジャに固定したことで、弁体を強制開
放バネにより直接付勢する構成を採る必要がなくなり、
請求項５の発明のようにプランジャを介して弁体を付勢
する構成を採る自由も生まれた。

【００７２】請求項４の発明によれば、プランジャがバ
ネ座を兼ねるため、弁体は専用のバネ座を必要とせず、
容量制御弁の構成部品点数を低減できて、ひいては圧縮
機を安価に提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 容量制御弁を示す断面図。

【図２】 （ａ）は図１において弁体の部分拡大図でサ
ークリップを一部破断して示す図、（ｂ）は弁体の横断
面図。

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

【図４】 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５】 別例の容量制御弁を示す断面図。

【図６】 従来の容量制御弁を示す断面図。

【符号の説明】

１５…クランク室、２３…カムプレートとしての斜板、
３９…吐出圧領域としての吐出室、４８…給気通路、４
９…容量制御弁、７２…ソレノイド部、７３…弁室、７
４…弁体、７４ａ…一方の端面、７４ｂ…他方の端面、
７５…弁孔、９１…ソレノイド室、９２…区画壁として
の固定鉄心、９３…プランジャとしての可動鉄心、９５
…弁体ガイド孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水藤 健 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 (72)発明者 森下 敦之 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 (72)発明者 上村 訓右 神奈川県藤沢市辻堂新町４丁目３番１号 エヌオーケー 株式会社内 (72)発明者 永吉 一明 神奈川県藤沢市辻堂新町４丁目３番１号 エヌオーケー 株式会社内 (72)発明者 平田 一朗 神奈川県藤沢市辻堂新町４丁目３番１号 エヌオーケー 株式会社内 (72)発明者 渡辺 孝樹 神奈川県藤沢市辻堂新町４丁目３番１号 エヌオーケー 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出圧領域とクランク室とを接続する給
   気通路の開度をソレノイド部の励磁・消磁により調整
   し、クランク室に収容されたカムプレートの傾角を変更
   することで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、 給気通路上に形成され、クランク室とは弁孔を介して連
   通された弁室と、 ソレノイド部において弁室に対して区画形成され、プラ
   ンジャを収容するソレノイド室と、 弁室とソレノイド室とを区画する区画壁に貫設され、両
   室を連通する弁体ガイド孔と、 弁体ガイド孔に摺動可能に挿通され、一方の端面を以っ
   て弁室で弁孔に臨むとともに、他方の端面を以ってソレ
   ノイド室でプランジャに当接された円柱状の弁体と、 ソレノイド部が消磁された状態では弁孔を強制的に開放
   する方向に弁体を付勢する強制開放バネとを備えた可変
   容量型圧縮機用制御弁。
2. 【請求項２】 前記弁体において強制開放バネの付勢力
   を受けるバネ座は、弁体と別体に構成された請求項１に
   記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
3. 【請求項３】 前記弁体はプランジャに固定された請求
   項１又は２に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
4. 【請求項４】 前記強制開放バネはソレノイド室に収容
   され、プランジャがバネ座を兼ねる請求項３に記載の可
   変容量型圧縮機用制御弁。