JPWO2013176012A1

JPWO2013176012A1 - 容量制御弁

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Publication number: JPWO2013176012A1
Application number: JP2014516767A
Authority: JP
Inventors: 俊昭岩; 小川　義博; 義博小川; 康平福留; 研児森脇
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2016-01-12
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: EP2857681B1; WO2013176012A1; JP6091503B2; US10077849B2; US20180156349A1; EP2857681A4; US20150068628A1; EP2857681A1

Abstract

感圧ユニットのベローズ内に配置された内部スプリングを廃止すると共に、弁体及びベロ−ズの小径化を図り、小径化及び軽量化された容量制御弁を提供する。第３弁室３８内に配置されてその伸長により前記第１弁部４１を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体５０と、感圧体の伸縮方向の自由端に設けられて環状の座面を有するアダプタ５３と、第３弁室３８にて弁体４０と一体的に移動すると共にアダプタの座面との係合及び離脱により吸入側通路３４を開閉する環状の係合面を有する第３弁部４３と、弁体４０に対して第１弁部４１を閉弁させる方向に電磁駆動力を及ぼすソレノイド６０を備え、感圧体５０は、りん青銅より降伏応力の大きい材質による成形ベローズで形成され、成形ベローズは、りん青銅製のベローズより径が小さく、かつ、ストロークが大きく設定されていることを特徴としている。

Description

本発明は、作動流体の容量又は圧力を可変制御する容量制御弁に関し、特に、自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機等の吐出量を圧力負荷に応じて制御する容量制御弁に関する。

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ガスの吐出量を制御するものである。
この斜板の傾斜角度は、冷媒ガス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ガス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としては、図４に示すように、吐出室と制御室とを連通させる吐出側通路７３、７７、該吐出側通路の途中に形成された第１弁室８２、吸入室と制御室とを連通させる吸入側通路７１、７２、吸入側通路の途中に形成された第２弁室（作動室）８３、第１弁室８２内に配置されて吐出側通路７３、７７を開閉する第１弁部７６と第２弁室８３内に配置されて吸入側通路７１、７２を開閉する第２弁部７５とが一体的に往復動すると同時にお互いに逆向きに開閉動作を行うように形成された弁体８１、吸入側通路７１、７２の途中において制御室寄りに形成された第３弁室（容量室）８４、第３弁室内に配置されて伸長（膨張）する方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体（ベローズ）７８、感圧体の伸縮方向の自由端に設けられ環状の座面を有する弁座体（係合部）８０、第３弁室８４にて弁体８１と一体的に移動すると共に弁座体８０との係合及び離脱により吸入側通路を開閉し得る第３弁部（開弁連結部）７９、弁体８１に電磁駆動力を及ぼすソレノイドＳ等を備えたものが知られている（以下、「従来技術１」という。例えば、特許文献１参照。）。

そして、この容量制御弁７０では、容量制御時において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を調整できるようにしたものである。また、容量可変型圧縮機が停止状態において制御室圧力Ｐｃが上昇した場合には、第３弁部（開弁連結部）７９を弁座体（係合部）８０から離脱させて吸入側通路を開放し、吸入室と制御室とを連通させるような構成となっている。

このように構成された容量制御弁７０に於いて、配置されている弾発力発生の各ばね力と、流入する作動流体圧力により発生する釣り合い力の関係式は、図４に示す構成を基にして考えると、Ｐｃ（Ａｂ−Ａｒ１）＋Ｐｃ（Ａｒ１−Ａｓ）＋Ｐｄ（Ａｓ−Ａｒ２）＋Ｐｓ（Ａｒ２−Ａｒ１）＋Ｐｓ×Ａｒ１＝Ｆｂ＋Ｓ１−Ｆｓｏｌとなる。この関係式を整理すると、Ｐｃ（Ａｂ−Ａｓ）＋Ｐｄ（Ａｓ−Ａｒ２）＋Ｐｓ×Ａｒ２＝Ｆｂ＋Ｓ１−Ｆｓｏｌとなる。
そして、感圧体（ベローズ）７８の有効受圧面積Ａｂ、第１弁部７６のシール受圧面積Ａｓ、及び第２弁部７５の受圧面積Ａｒ２の各受圧面積の関係をＡｂ＝Ａｓ＝Ａｒ２とすると、上式はＰｓ×Ａｒ２＝Ｆｂ＋Ｓ１−Ｆｓｏｌとなる。
つまり、感圧体（ベローズ）７８の有効受圧面積Ａｂと、第１弁部７６のシール受圧面積Ａｓと、第２弁部７５の受圧面積Ａｒ２を同一又はほぼ同一にすると、容量制御弁１は、吸入側通路７１から流入する吸入圧力Ｐｓのみが弁体８１に作用することになり、制御精度が向上する。

尚、上述の式に於ける符号は下記の通りである。
Ａｂ・・・感圧体（ベローズ）７８の有効受圧面積、
Ａｒ１・・・第３弁部７９の受圧面積（断面積）、
Ａｓ・・・第１弁部７６のシール受圧面積、
Ａｒ２・・・第２弁部７５の受圧面積、
Ｆｂ・・・感圧体（ベローズ）（全体）の弾発（ばね）力、
Ｓ１・・・ばね（弾発）手段８５、
Ｆｓｏｌ・・・電磁コイルの電磁力、
Ｐｓ・・・吸入圧力、
Ｐｄ・・・吐出圧力、
Ｐｃ・・・制御圧力（クランク室圧力）。

このように、制御精度のよい容量制御弁を得るためには、感圧体７８の有効受圧面積Ａｂ、第１弁部７６のシール受圧面積Ａｓ、及び第２弁部７５の受圧面積Ａｒ２の各受圧面積の関係をＡｂ＝Ａｓ＝Ａｒ２する必要があり、容量制御弁の径は、感圧体７８の径または弁体８１の径により決められるといってよい。

ところで、従来技術１において、感圧体７８は、金属製のベローズ７８Ａの一端部を仕切調整部８６に密封に結合すると共に、他端を弁座体８０に結合し、ベローズ７８Ａ内にはコイルばね８７を内在している。このベローズ７８Ａは、加工性の良好さからりん青銅により製作されているが、バネ性の面からみると、りん青銅は材料自体の降伏応力が小さく、大きなストロークを確保することが出来ず、また、過大圧力の付加や高温使用条件下においてベローズ荷重低下といった特性の変化が起き易い傾向を有していることなどから、小径化やコイルばね８７の廃止を行うことができなかった。りん青銅で小径化を行う場合は、ベローズの板厚を増やし、且つ、長さを長くしなければストロークを確保できず、現行のベローズ全長より長い寸法を必要とすることが必要となり、成形性の悪化が生じると同時に、軸方向の全長を延ばす必要がある事から、コンプレッサーの外径寸法から飛び出してしまう事が考えられる。そのため、容量制御弁に求められる重要な特性である「最大流量（バルブ全開流量）」を確保するためには、弁体８１の径を大きくする必要があった。すなわち、ベローズ７８Ａをりん青銅により製作した場合、大きなストロークを確保することができないことから感圧体７８及び弁体８１の径を大きくする必要があり、また、特性の変化が起き易い傾向にあることからコイルばね８７を内在せざるを得ず、結果として、容量制御弁の径も大きいものとならざるを得なかった。

一方、感圧ユニットをソレノイドユニット内に配設した簡素な構造の制御弁を得るため、感圧ユニットは、ベローズの一端に強磁性材料で形成された可動端部を、ベローズの他端に強磁性材料で形成された固定端部を有し、ベローズの内部において、可動端部と固定端部が所定の隙間を隔てて対峙し、可動端部と固定端部がソレノイドユニットの磁気回路を形成する制御弁において、強磁性材料で形成された可動端部及び固定端部との接合性を考慮してベローズをステンレス系材料で形成することが提案されている（以下、「従来技術２」という。特許文献２参照。）。
しかし、従来技術２の発明は、感圧ユニットの内部にソレノイドユニットの磁気回路が形成されるため、感圧ユニットの構成部品がソレノイドユニットの構成部品を兼ねることができ、構造が簡素化されてコスト低減に寄与するとともに、制御弁の組立が容易となるという課題のもとになされているものであって、ベローズをステンレス系材料で形成するという発想も強磁性材料で形成された可動端部及び固定端部との接合性を考慮したものに過ぎず、容量制御弁の小径化を図るものではないため、コイルの外径を含め、容量制御弁の径は大きいものであった。

国際公開第２００７／１１９３８０号特開２０１１−１１７３９６号公報

本発明は、上記従来技術１及び２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、感圧ユニットのベローズ内に配置された内部スプリングを廃止すると共に、弁体及びベロ−ズの小径化を図り、小径化及び軽量化された容量制御弁を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため本発明の容量制御弁は、第１に、
流体を吐出する吐出室と流体の吐出量を制御する制御室とを連通させる吐出側通路と、
前記吐出側通路の途中に形成された第１弁室と、
流体を吸入する吸入室と前記制御室とを連通させる吸入側通路と、
前記吸入側通路の途中に形成された第２弁室と、
前記第１弁室にて前記吐出側通路を開閉する第１弁部及び前記第２弁室にて前記吸入側通路を開閉する第２弁部を一体的に有しその往復動によりお互いに逆向きの開閉動作を行う弁体と、
前記吸入側通路の途中において前記第２弁室よりも前記制御室寄りに形成された第３弁室と、
前記第３弁室内に配置されてその伸長により前記第１弁部を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体と、
前記感圧体の伸縮方向の自由端に設けられて環状の座面を有するアダプタと、
前記第３弁室にて前記弁体と一体的に移動すると共に前記アダプタの座面との係合及び離脱により前記吸入側通路を開閉する環状の係合面を有する第３弁部と、
前記弁体に対して前記第１弁部を閉弁させる方向に電磁駆動力を及ぼすソレノイドを備え、
前記感圧体は、りん青銅より降伏応力の大きい材質による成形ベローズで形成され、
前記成形ベローズは、りん青銅製のベローズより径が小さく、かつ、ストロークが大きく設定されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ベローズ及び弁体の径を小さくすることができ、弁体の応答性を向上することができると共に、バルブボデーの径を小さくすることができる。更に、ソレノイドを含む容量制御弁の径も小さくすることができ、容量制御弁の軽量化、省スペース化を図ることができる。ひいては、斜板式容量可変型圧縮機の小型化、軽量化、及び車両の軽量化にも貢献することができ、環境にやさしい製品を得ることが可能である。更に、ベローズの小径化は、アダプタの小径化をもたらすことから、これによるベローズの耐振性の向上、並びに、その他可動部品においても小径化による部品重量の低減に伴う耐振性の向上を得ることができることから、耐久性の向上にも寄与することが可能である。

また、本発明の容量制御弁は、第２に、第１の特徴において、前記感圧体は、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材で形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、バネ性が高く、降伏応力が高く、及び小径化に適した感圧体を得ることができる。

また、本発明の容量制御弁は、第３に、第１または第２の特徴において、前記成形ベローズの自由端に設けられたアダプタ及び固定端に設けられた仕切調整部材は非磁性体の材質で形成されることを特徴としている。
また、本発明の容量制御弁は、第４に、第３の特徴において、前記仕切調整部材は、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材で形成されることを特徴としている。
第３及び第４特徴によれば、感圧体を仕切調整部材を介してバルブボデーに圧入する際、滑り性が良化され、製造を容易に行うことができる。

また、本発明の容量制御弁は、第５に、第３または第４の特徴において、前記成形ベローズと前記アダプタ及び前記仕切調整部材とは電子ビーム溶接で固定され、成形ベローズ内は絶対真空状態に保持されることを特徴としている。
この特徴によれば、電子ビーム溶接の利点を生かして成形ベローズ内を絶対真空状態に保持できるため、吸入圧の絶対圧を感知することができるものであり、感知精度を向上させることができる。また、同じ非磁性体の材質で形成されたベローズ、仕切調整部材及びアダプタを電子ビーム溶接で固定するものであるから、溶接作業が容易であると共に溶接の信頼度を向上することができる。

本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）感圧体が、りん青銅より降伏応力の大きい材質による成形ベローズで形成され、
前記成形ベローズは、りん青銅製のベローズより径が小さく、かつ、ストロークが大きく設定されていることにより、ベローズ及び弁体の径を小さくすることができ、弁体の応答性を向上することができると共に、バルブボデーの径を小さくすることができる。更に、ソレノイドを含む容量制御弁の径も小さくすることができ、容量制御弁の軽量化、省スペース化を図ることができる。ひいては、斜板式容量可変型圧縮機の小型化、軽量化、及び車両の軽量化にも貢献することができ、環境にやさしい製品を得ることが可能である。更に、ベローズの小径化は、アダプタの小径化をもたらすことから、これによるベローズの耐振性の向上、並びに、その他可動部品においても小径化による部品重量の低減に伴う耐振性の向上を得ることができることから、耐久性の向上にも寄与することが可能である。

（２）感圧体が、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材で形成されることにより、バネ性が高く、降伏応力が高く、及び小径化に適した感圧体を得ることができる。

（３）成形ベローズの自由端に設けられたアダプタ及び固定端に設けられた仕切調整部材は非磁性体の材質で形成され、好ましくは、仕切調整部材は、オーステナイト系ステンレス材で形成されることにより、感圧体を仕切調整部材を介してバルブボデーに圧入する際、滑り性が良化され、製造を容易に行うことができる。

（４）成形ベローズと前記アダプタ及び前記仕切調整部材とは電子ビーム溶接で固定され、成形ベローズ内は絶対真空状態に保持されることにより、電子ビーム溶接の利点を生かして成形ベローズ内を絶対真空状態に保持できるため、吸入圧の絶対圧を感知することができるものであり、感知精度を向上させることができる。また、同じ非磁性体の材質で形成されたベローズ、仕切調整部材及びアダプタを電子ビーム溶接で固定するものであるから、溶接作業が容易であると共に溶接の信頼度を向上することができる。

本発明に係る容量制御弁を備えた斜板式容量可変型圧縮機を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る容量制御弁の全体を示す縦断面図である。容量制御弁の感圧体の部分の拡大図であって、（ａ）は本発明の実施形態に係る容量制御弁の場合を、（ｂ）は従来技術１の容量制御弁の場合を示したものである。従来技術１の容量制御弁の全体を示す縦断面図である。

本発明に係る容量制御弁を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。

斜板式容量可変型圧縮機Ｍは、図１に示すように、吐出室１１、制御室（クランク室とも称す）１２、吸入室１３、複数のシリンダ１４、シリンダ１４と吐出室１１とを連通させ吐出弁１１ａにより開閉されるポート１１ｂ、シリンダ１４と吸入室１３とを連通させ吸入弁１３ａにより開閉されるポート１３ｂ、外部の冷却回路に接続される吐出ポート１１ｃ及び吸入ポート１３ｃ、吐出室１１と制御室１２とを連通させる吐出側通路としての連通路１５、前述の吐出側通路としての役割及び制御室１２と吸入室１３とを連通させる吸入側通路としての役割を兼ねる連通路１６、吸入側通路としての連通路１７等を画定するケーシング１０、制御室（クランク室）１２内から外部に突出して回動自在に設けられた回転軸２０、回転軸２０と一体的に回転すると共に回転軸２０に対して傾斜角度を可変に連結された斜板２１、各々のシリンダ１４内に往復動自在に嵌合された複数のピストン２２、斜板２１と各々のピストン２２を連結する複数の連結部材２３、回転軸２０に取り付けられた被動プーリ２４、ケーシング１０に組み込まれた本発明の容量制御弁Ｖ等を備えている。
また、斜板式容量可変型圧縮機Ｍには、制御室（クランク室）１２と吸入室１３とを直接連通する連通路１８が設けられており、該連通路１８には固定オリフィス１９が設けられている。
さらに、この斜板式容量可変型圧縮機Ｍには、吐出ポート１１ｃ及び吸入ポート１３ｃに対して冷却回路が接続され、この冷却回路には、コンデンサ（凝縮器）２５、膨張弁２６、エバポレータ（蒸発器）２７が順次に配列して設けられている。

容量制御弁Ｖは、図２に示すように、金属材料又は樹脂材料により形成されたバルブボデー３０、バルブボデー３０内に往復動自在に配置された弁体４０、弁体４０を一方向に付勢する感圧体５０、バルブボデー３０に接続されて弁体４０に電磁駆動力を及ぼすソレノイド６０等を備えている。

ソレノイド６０は、バルブボデー３０に連結されるケーシング６２、一端部が閉じたスリーブ６３、ケーシング６２及びスリーブ６３の内側に配置された円筒状の固定鉄芯６４、固定鉄芯６４の内側において往復動自在にかつその先端が弁体４０に連結されて連通路４４を形成する駆動ロッド６５、駆動ロッド６５の他端側に固着された可動鉄芯６６、第１弁部４１を開弁させる方向に可動鉄芯６６を付勢するコイルスプリング６７、スリーブ６３の外側にボビンを介して巻回された励磁用のコイル６８等を備えている。

バルブボデー３０は、吐出側通路として機能する連通路３１、３２、３３、後述する弁体４０の連通路４４と共に吸入側通路として機能する連通路３３、３４、吐出側通路の途中に形成された第１弁室３５、吸入側通路の途中に形成された第２弁室３６、弁体４０をガイドするガイド通路３７、吐出側通路及び吸入側通路の制御室１２寄りに形成された第３弁室３８等を備えている。また、バルブボデー３０には、第３弁室３８を画定すると共にバルブボデー３０の一部を構成する仕切調整部材３９が圧入により取り付けられている。

すなわち、連通路３３及び第３弁室３８は、吐出側通路及び吸入側通路の一部を兼ねるように形成され、連通路３２は、第１弁室３５と第３弁室３８とを連通させると共に弁体４０を挿通させる（流体が流れる隙間を確保しつつ弁体４０を通す）弁孔を形成している。なお、連通路３１、３３、３４は、それぞれ周方向に放射状に配列して複数（例えば、９０度の間隔をおいて４個）形成されている。
そして、第１弁室３５において、連通路（弁孔）３２の縁部には、後述する弁体４０の第１弁部４１が着座する座面３５ａが形成され、又、第２弁室３６において、後述する固定鉄芯６４の端部には、後述する弁体４０の第２弁部４２が着座する座面３６ａが形成されている。

弁体４０は、略円筒状に形成されて一端側に第１弁部４１、他端側に第２弁部４２、第１弁部４１を挟んで第２弁部４２と反対側に後付けにより連結された第３弁部４３、その軸線方向において第２弁部４２から第３弁部４３まで貫通し吸入側通路として機能する連通路４４等を備えている。
第３弁部４３は、第１弁室３５から第３弁室３８に向かって縮径した状態から末広がり状に形成されて連通路（弁孔）３２を挿通すると共に、その外周縁において後述するアダプタ５３と対向する環状の係合面４３ａを備えている。

感圧体５０は、ベローズ５１、アダプタ５３及び仕切調整部材３９等を備えている。ベローズ５１は、その一端が仕切調整部材３９に固定され、その他端（自由端）にアダプタ５３を保持している。
アダプタ５３は、図３に示すように、第３弁部４３に先端が係合する断面が略コ字状をした中空円筒形部５３ａとベローズ５１内に膨出する膨出部５３ｃを有し、中空円筒形部５３ａの先端に第３弁部４３の係合面４３ａと対向して係合及び離脱する環状の座面５３ｂを備えている。
感圧体５０は、第３弁室３８内に配置されて、その伸長（膨張）により第１弁部４１を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲（第３弁室３８及び弁体４０の連通路４４内）の圧力増加に伴って収縮して第１弁部４１に及ぼす付勢力を弱めるように作動する。

図３は、容量制御弁の感圧体の部分の拡大図であって、（ａ）は本発明の実施形態に係る容量制御弁の場合を、（ｂ）は従来技術１の容量制御弁の場合を示したものである。
図３において、（ａ）に示す本発明の実施形態に係る容量制御弁Ｖにおける感圧体５０のベローズ５１は、りん青銅より降伏応力の大きい材質による成形ベローズ、例えば、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材による成形ベローズで形成され、該ベローズ５１は、（ｂ）に示す従来技術１のりん青銅製のベローズ７８Ａより径が小さく、かつ、ストロークが大きく設定されている。また、従来技術１の感圧体７８は、ベローズ７８Ａ内にはコイルばね８７を内在しているが、本発明の感圧体５０のベローズ５１内には内部スプリングなどの部材は設けられていない。更に、仕切調整部材３９のベローズ５１内に膨出する膨出部３９ａの端部とアダプタ５３のベローズ５１内に膨出する膨出部５３ｃの端部との間の間隙αは、従来技術１に比較して大きく設定されている。

ベローズ５１は、その一端（固定端）が仕切調整部材３９に固定され、その他端（自由端）にアダプタ５３を保持するものであり、仕切調整部材３９及びアダプタ５３は非磁性体の材質で形成されている。仕切調整部材３９は、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材で形成される。
ベローズ５１と仕切調整部材３９及びアダプタ５３とは電子ビーム溶接で固定され、成形ベローズ内は絶対真空状態に保持される。

りん青銅より降伏応力の大きい材質による本発明の実施形態に係る成形ベローズは、りん青銅のベローズと比較すると、バネ性が高いことから内部スプリングの廃止が可能であり、ベローズ５１の径Ｂ１を小さくすることができ、且つ、降伏応力自体も高いことから、ストロークを長く取ることが可能である。このため、弁体４０を小径化したとしてもストロークを大きく取ることで弁体４０の開口量を補うことができることから、弁体４０を小径化することができ、弁体４０の応答性を向上することができる。弁体４０の小径化が可能になると、バルブボデー３０の径Ｂ２を小さくすることができる。更に、ソレノイド６０を含む容量制御弁Ｖの径Ｂ３も小さくすることができ、容量制御弁の軽量化、省スペース化を図ることができる。この省スペース化は、斜板式容量可変型圧縮機Ｍの小型化、軽量化、及び車両の軽量化にも貢献するものであるから、環境にやさしい製品となることが可能である。

更に、ベローズ５１の小径化は、アダプタ５３の小径化をもたらすことから、これによるベローズ５１の耐振性の向上、並びに、その他可動部品においても小径化による部品重量の低減に伴う耐振性の向上を得ることができることから、耐久性の向上にも寄与することが可能である。

本発明の実施形態に係る容量制御弁Ｖを従来技術１の容量制御弁７０と比較すると、
ベローズの径Ｂ１／Ｂ１’＝５．９５／７．９＝０．７５
バルブボデーの径Ｂ２／Ｂ２’＝１４．９／１８．８＝０．７９
容量制御弁の径Ｂ３／Ｂ３’＝２１．７／２３．６＝０．９２
となり、大幅に小径化されていることがわかる。

また、通常、バルブボデー３０は真鍮製であるため、従来技術１の感圧体７８のようにりん青銅製である場合、両者の硬度が類似していることから、バルブボデー３０内に仕切調整部８６を圧入する際、滑り性がよくないのに対し、本発明の実施形態に係る容量制御弁Ｖにおける仕切調整部材３９及びアダプタ５３は、従来技術２のように強磁性材料ではなく、非磁性体の材質で形成することができるので、少なくとも仕切調整部材３９をオーステナイト系ステンレス材で形成した場合、仕切調整部材３９をバルブボデー３０に圧入する際、両者の硬度が異なり滑り性が良化され、製造し易い。

更に、本発明の実施形態に係る容量制御弁Ｖでは、ベローズ５１と仕切調整部材３９及びアダプタ５３とは電子ビーム溶接で固定され、その際、陰極を成形ベローズ内に配置することで、成形ベローズ内を絶対真空状態に保持できるため、吸入圧Ｐｓの絶対圧を感知することができるものであり、従来技術２のように単にベローズ内を負圧にするものと比較して、感知精度を向上させることができる。また、ベローズ５１と仕切調整部材３９及びアダプタ５３とを同じステンレス系材料で形成することができるため、電子ビーム溶接により安定して製作する事が可能であり、信頼度を向上することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明してきたが、具体的な構成は実施の形態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。

例えば、前記実施の形態では、感圧体について、りん青銅より降伏応力の大きい材質として、バネ性が高いこと、降伏応力が高く、小径化に適していることから、好ましい材料としてオーステナイト系ステンレス材を挙げているが、これに限らず、フェライト系ステンレス材でもよい。

また、例えば、前記実施の形態では、仕切調整部材及びアダプタについて、非磁性体の材質で形成されるとしているが、これに限らず、感圧体の材質がフェライト系ステンレス材である場合、これと同じであってもよい。

１０ケーシング
１１吐出室
１２制御室（クランク室）
１３吸入室
１４シリンダ
１５連通路
１６連通路
１７連通路
１８連通路
１９固定オリフィス
２０回転軸
２１斜板
２２ピストン
２３連結部材
２４被動プーリ
２５コンデンサ（凝縮器）
２６膨張弁
２７エバポレータ（蒸発器）
３０バルブボデー
３１、３２連通路（吐出側通路）
３３連通路（制御室側通路）
３４連通路（吸入側通路）
３５第１弁室
３５ａ座面
３６第２弁室
３６ａ座面
３７ガイド通路
３８第３弁室
３９仕切調整部材
４０弁体
４１第１弁部
４２第２弁部
４３第３弁部
４３ａ係合面
４４連通路
５０感圧体
５１ベローズ
５３アダプタ
５３ａ中空円筒形部
５３ｂ環状の座面
５３ｃ膨出部
６０ソレノイド
６２ケーシング
６３スリーブ
６４固定鉄芯
６５駆動ロッド
６６可動鉄芯
６７コイルスプリング
６８励磁用のコイル
Ｍ斜板式容量可変型圧縮機
Ｖ容量制御弁
Ｐｄ吐出圧力
Ｐｓ吸入圧力
Ｐｃ制御室圧力

Claims

流体を吐出する吐出室と流体の吐出量を制御する制御室とを連通させる吐出側通路と、
前記吐出側通路の途中に形成された第１弁室と、
流体を吸入する吸入室と前記制御室とを連通させる吸入側通路と、
前記吸入側通路の途中に形成された第２弁室と、
前記第１弁室にて前記吐出側通路を開閉する第１弁部及び前記第２弁室にて前記吸入側通路を開閉する第２弁部を一体的に有しその往復動によりお互いに逆向きの開閉動作を行う弁体と、
前記吸入側通路の途中において前記第２弁室よりも前記制御室寄りに形成された第３弁室と、
前記第３弁室内に配置されてその伸長により前記第１弁部を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体と、
前記感圧体の伸縮方向の自由端に設けられて環状の座面を有するアダプタと、
前記第３弁室にて前記弁体と一体的に移動すると共に前記アダプタの座面との係合及び離脱により前記吸入側通路を開閉する環状の係合面を有する第３弁部と、
前記弁体に対して前記第１弁部を閉弁させる方向に電磁駆動力を及ぼすソレノイドを備え、
前記感圧体は、りん青銅より降伏応力の大きい材質による成形ベローズで形成され、
前記成形ベローズは、りん青銅製のベローズより径が小さく、かつ、ストロークが大きく設定されていることを特徴とする容量制御弁。
前記感圧体は、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材で形成されることを特徴とする請求項１記載の容量制御弁。
前記成形ベローズの自由端に設けられたアダプタ及び固定端に設けられた仕切調整部材は非磁性体の材質で形成されることを特徴とする請求項１または２記載の容量制御弁。
前記仕切調整部材は、好ましくは、オーステナイト系ステンレス材で形成されることを特徴とする請求項３記載の容量制御弁。
前記成形ベローズと前記アダプタ及び前記仕切調整部材とは電子ビーム溶接で固定され、成形ベローズ内は絶対真空状態に保持されることを特徴とする請求項３または４記載の容量制御弁。