WO2018003254A1 - 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 Download PDF

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plunger
valve body
compressor
chamber
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義之 久米
恒 浅野
駿 坂本
伊東　雅晴
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株式会社不二工機
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    • F04B2027/1827—Valve-controlled fluid connection between crankcase and discharge chamber

Definitions

  • the present invention relates to a control valve for a variable displacement compressor used in a car air conditioner or the like.
  • the swash plate type variable displacement compressor 100 includes a rotary shaft 101 that is driven to rotate by an in-vehicle engine, a swash plate 102 attached to the rotary shaft 101, a crank chamber 104 in which the swash plate 102 is disposed, and the swash plate.
  • the piston 105 reciprocated by the piston 102, the discharge chamber 106 for discharging the refrigerant compressed by the piston 105, the suction chamber 107 for sucking the refrigerant, and the pressure Pc of the crank chamber 104 for releasing the pressure Pc to the suction chamber 107
  • An in-flight escape passage (fixed orifice) 108 and the like are provided.
  • the control valve 1 ′ used in the variable displacement compressor is supplied with the discharge pressure Pd from the discharge chamber 106 of the compressor 100 and adjusts the discharge pressure Pd according to the suction pressure Ps of the compressor 100.
  • the pressure Pc of the crank chamber 104 is controlled.
  • the valve chamber has a valve chamber provided with a valve port and a Ps introduction port communicating with the suction chamber 107 of the compressor 100.
  • a valve main body provided with a Pd introduction port communicating with the discharge chamber 106 of the compressor 100 upstream from the port and with a Pc outlet opening communicating with the crank chamber 104 of the compressor 100 downstream of the valve port.
  • An electromagnetic actuator having a valve body (valve rod) for opening and closing the valve opening, a plunger for moving the valve body in the valve opening / closing direction (vertical direction), and the compressor 10
  • a pressure sensing chamber into which the suction pressure Ps is introduced through the Ps introduction port, and a pressure sensitive responsive member that urges the valve body in the valve opening / closing direction in accordance with the pressure in the pressure sensing chamber.
  • the valve body and the valve port constitute a valve portion denoted by reference numeral 11 ′ in FIG. 6 (see, for example, Patent Document 1 below).
  • the solenoid portion including the coil, the stator, and the attractor of the electromagnetic actuator when the solenoid portion including the coil, the stator, and the attractor of the electromagnetic actuator is energized, the plunger is attracted to the attractor, and the valve body is closed accordingly. The urging force of the spring is moved in the valve closing direction so as to follow the plunger.
  • the suction pressure Ps introduced from the compressor 100 through the Ps introduction port enters the pressure sensitive chamber through a gap formed between the plunger and the guide pipe disposed on the outer periphery thereof.
  • the pressure-responsive member for example, a bellows device
  • suction pressure Ps contraction pressure
  • the displacement biasing force
  • the valve body portion of the valve body moves up and down with respect to the valve port
  • the valve opening degree of the valve portion 11 ′ is adjusted. That is, the valve opening degree is determined by the attraction force of the plunger by the solenoid part, the urging force (extension / contraction force) due to the expansion / contraction displacement of the pressure-sensitive response member, and the urging force by the plunger spring (valve opening spring) and the valve closing spring.
  • the pressure Pc in the crank chamber 104 (hereinafter sometimes referred to as the crank chamber pressure Pc or simply the pressure Pc) is controlled in accordance with the valve opening.
  • variable capacity compressor for example, the time required for the discharge capacity to be increased at the time of starting the compressor is shortened, and the reduction in the operation efficiency of the compressor at the time of normal control is suppressed or reduced.
  • an improved swash plate type variable displacement compressor as illustrated in FIGS. 7A and 7B has been proposed.
  • a valve body (valve rod) in a control valve used therefor is composed of a main valve body and a sub-valve body, and an in-valve escape passage 16 'is formed in the main valve body.
  • the control valve 2 ′ basically has a valve chamber provided with a valve port and a Ps inlet / outlet communicating with the suction chamber 107 of the compressor 200, upstream of the valve port.
  • a valve main body provided with a Pd introduction port communicating with the discharge chamber 106 of the compressor 200 and provided with a Pc inlet / outlet communicating with the crank chamber 104 of the compressor 200 on the downstream side of the valve port;
  • a suction valve Ps is introduced from the compressor 200 through the Ps inlet / outlet.
  • the main valve body for opening and closing the valve the electromagnetic actuator having a plunger for moving the main valve body in the valve opening / closing direction, and the compressor 200
  • the pressure sensitive chamber and the pressure in the pressure sensitive chamber A pressure-sensitive response member that urges the main valve body in the valve opening / closing direction, and for releasing the pressure Pc of the crank chamber 104 to the suction chamber 107 of the compressor 200 via the Ps inlet / outlet.
  • An in-valve relief passage 16 ' is provided in the main valve body, and a sub-valve body for opening and closing the in-valve escape passage 16' is provided, and the plunger is moved upward from the lowest position by the suction force of the electromagnetic actuator.
  • the sub-valve element moves together with the plunger while moving the valve relief passage 16 'upward, and the main valve body follows the sub-valve body.
  • the valve port is closed by the main valve body after being moved upward, when the plunger is further moved upward, the sub-valve body opens the in-valve escape passage 16 '.
  • the main valve body and the valve port constitute a main valve portion denoted by reference numeral 11 'in FIGS. 7A and 7B, and the sub-valve body and the valve escape passage are denoted by reference numeral 12'. (See, for example, Patent Document 2 below).
  • control valve 2 ′ having such a configuration, during normal control (Pd ⁇ Pc control), when a solenoid portion including a coil, a stator, and an attractor of an electromagnetic actuator is energized, the plunger is attracted to the attractor. Accordingly, the sub-valve element moves upward in unison with the plunger, and the main valve element is moved in the valve-closing direction by the urging force of the valve-closing spring following this movement.
  • the suction pressure Ps introduced from the compressor 200 through the Ps inlet / outlet is introduced from the inlet / outlet chamber into the pressure sensitive chamber through the side hole of the plunger, and the pressure sensitive reaction member (for example, the bellows device) is pressure sensitive.
  • Expansion and contraction displacement (contraction when suction pressure Ps is high and expansion when suction pressure Ps is low) according to the pressure in the chamber (suction pressure Ps), and the displacement (biasing force) is transmitted to the main valve body.
  • the main valve body portion of the main valve body is raised and lowered to adjust the valve opening degree of the main valve portion 11 ′.
  • the valve opening includes the plunger suction force by the solenoid part, the biasing force (extension force) due to the expansion / contraction displacement of the pressure sensitive member, the biasing force due to the plunger spring (valve opening spring) and the valve closing spring, and the main valve It is determined by the force in the valve opening direction and the force in the valve closing direction acting on the body, and the pressure Pc in the crank chamber 104 is controlled according to the valve opening degree.
  • the main valve body is always urged upward by the urging force of the valve closing spring, and the sub valve body is always urged downward by the urging force of the valve opening spring. Is closed, the in-valve escape passage 16 ′ is blocked in the main valve body, and the crank chamber pressure Pc is not released to the suction chamber 107 through the in-valve escape passage 16 ′.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable capacity compressor capable of improving the attractive force of an electromagnetic actuator and reducing the size associated therewith with a simple configuration. It is to provide a control valve.
  • a control valve for a variable displacement compressor basically has a valve chamber provided with a valve port and a Ps inlet / outlet communicating with a suction chamber of the compressor, A valve body provided with a Pd introduction port communicating with the discharge chamber of the compressor upstream from the valve port, and provided with a Pc inlet / outlet communicating with the crank chamber of the compressor downstream from the valve port; A main valve body for opening and closing the valve port, an electromagnetic actuator having a plunger and an attractor for moving the main valve body in the valve port opening and closing direction, and a suction pressure Ps from the compressor is the Ps inlet / outlet port A pressure sensing chamber introduced through the pressure sensing chamber, and a pressure sensing responsive member that urges the main valve body in the valve opening / closing direction according to the pressure in the pressure sensing chamber, and the pressure Pc of the crank chamber is In-valve escape to escape to the compressor suction chamber via the Ps inlet / outlet A passage is provided in the main valve chamber
  • the magnetic body is formed of a cylindrical member.
  • the plunger has a cylindrical shape, and the magnetic body is inserted and fixed to the plunger.
  • the magnetic body is press-fitted into the plunger and fixed.
  • the magnetic body is used as the auxiliary valve body.
  • the projected area of the lower surface of the attractor on the horizontal plane and the projected area of the magnetic body and the upper surface of the plunger on the horizontal plane are the same.
  • the plunger is fitted and fixed with one or a plurality of magnetic bodies made of a magnetic material of the same material or different material from the plunger. Therefore, the area of the magnetic path can be ensured and the attractive force of the electromagnetic actuator can be increased, so that it is possible to reduce the size (particularly, the coil portion of the electromagnetic actuator).
  • the projected area (area corresponding to the magnetic path area) of the lower surface of the attractor to the horizontal plane (opposed surface on the plunger side) and the projected area of the magnetic body and the upper surface of the plunger (opposed surface on the attractor side) to the horizontal plane (The area corresponding to the magnetic path area) is the same, and this can also increase the attractive force of the electromagnetic actuator without increasing the physique.
  • the size of the coil portion of the actuator can be reduced.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal cross-sectional view which shows the state (at the time of compressor start transition) of the main valve of the embodiment of the control valve for variable displacement type compressors which concerns on this invention: closed and a subvalve.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal cross-sectional view which shows the main valve of one Embodiment of the control valve for variable displacement compressors which concerns on this invention: closed, subvalve: open state (at the time of compressor starting).
  • FIG. 4B is a top view of FIG. 4B.
  • FIG. 4B is a bottom view of FIG. 4B.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line U-U in FIG. 4B.
  • 4D is a cross-sectional view showing a modified example of the plunger and the auxiliary valve body shown in FIGS. 4A to 4E, and is a view similar to FIG. 4E.
  • circulation condition between the compressor and control valve in a 1st prior art example It is a figure which shows the refrigerant
  • FIG. 1 to 3 are longitudinal sectional views showing one embodiment of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a state where a main valve is open and a sub valve is closed (during normal control).
  • FIG. 2 shows the main valve: closed, the subvalve: closed (when the compressor starts up), and
  • FIG. 3 shows the main valve: closed, and the subvalve: open (when the compressor starts).
  • the gap formed between the members, the separation distance between the members, etc. are larger than the dimensions of each constituent member for easy understanding of the invention and for convenience of drawing. Or it may be drawn small.
  • the control valve 1 of the illustrated embodiment includes a valve body 20 provided with a valve port 22, a valve body 10 having a main valve body 15 for opening and closing the valve port 22, and the valve body 10 (main valve body 15). Is provided with an electromagnetic actuator 30 for moving the valve opening / closing direction (vertical direction) and a bellows device 40 as a pressure-sensitive response member.
  • the electromagnetic actuator 30 includes a bobbin 38, a coil 32 for energizing energization provided on the bobbin 38, a stator 33 and an attractor 34 disposed on the inner peripheral side of the coil 32, and lower ends of the stator 33 and the attractor 34.
  • a guide pipe 35 whose upper end is joined to the outer periphery (step part) by welding, and a bottomed cylindrical plunger disposed below the suction element 34 and slidably in the vertical direction on the inner peripheral side of the guide pipe 35 37, a cylindrical housing 60 extrapolated to the coil 32, a connector head 31 attached to the upper side of the housing 60 via an attachment plate 39, and a lower end portion of the housing 60 and a lower end portion of the guide pipe 35 And a holder 29 for fixing them to the upper part of the valve body 20.
  • a cylindrical suction element 34 in which an insertion hole 34a having a diameter smaller than the inner diameter of the stator 33 is formed in the center (along the axis O) is formed integrally with the lower inner periphery of the cylindrical stator 33.
  • an O-ring 31 ⁇ / b> A as a sealing material is mounted on the outer periphery of the connector head 31 (annular mounting groove formed therein).
  • solenoid part 30A the part which consists of the coil 32, the stator 33, the attractor 34, etc. except the plunger 37 among the electromagnetic actuators 30 is called solenoid part 30A.
  • a short cylindrical stator 65 is fixed to the upper portion of the stator 33 by press fitting or the like, and between the stator 65 and the suction element 34 on the inner peripheral side of the stator 33, the compressor 100.
  • a pressure-sensitive chamber 45 into which the suction pressure Ps is introduced is formed.
  • a bellows device 40 including a compression coil spring 44 is disposed.
  • a stepped rod-like push rod 46 as a thrust transmission member is disposed along the axis O below the bellows device 40.
  • the push rod 46 has an upper small-diameter portion 46d, an intermediate body portion (sliding portion) 46c, and a lower small-diameter portion 46b from the upper side, and an upper small-diameter portion (secondary portion) of the push rod 46 in the recess of the lower stopper 43. 46d is inserted and supported, and an intermediate body portion 46c of the push rod 46 is slidably inserted in the insertion hole 34a of the suction element 34.
  • the lower small diameter portion 46b of the push rod 46 is inserted into a concave hole 17b of the sub-valve body 17 having a concave cross section which will be described later, and a lower end portion 46a thereof is an insertion hole formed at the center of the bottom portion of the concave hole 17b. 17c.
  • a sub-valve element 17 having a concave cross section having a vertically long concave hole 17b having substantially the same diameter as the insertion hole 34a of the suction element 34 is fixed by insertion or the like.
  • the upper end of the sub-valve body 17 is aligned with the upper end of the plunger 37 (in other words, the upper end is positioned on the inner periphery of the upper end of the plunger 37), and the lower end of the sub-valve body 17 is spaced from the bottom of the plunger 37.
  • the hook-like locking portion 15k of the main valve body 15 is fitted in the plunger 37 in a state where there is a gap in which the main valve body 15 can be moved up and down slightly).
  • a concave insertion hole 17c into which the lower end portion 46a of the push rod 46 (the lower small diameter portion 46b) is inserted is formed in the center of the bottom portion of the concave hole 17b of the sub valve body 17.
  • a stepped portion (downward annular terrace surface) formed between the upper small-diameter portion 46d of the push rod 46 and the intermediate body portion 46c and the bottom of the concave hole 17b of the subvalve body 17 (around the fitting insertion hole 17c)
  • the auxiliary valve body 17 and the plunger 37 are urged downward (in the valve opening direction) so as to be externally inserted into the lower small diameter portion 46b of the push rod 46.
  • a plunger spring (valve opening spring) 47 formed of a cylindrical compression coil spring is retracted, and the sub-valve body 17 and the plunger 37 are in a state where the sub-valve body 17 is biased downward by the plunger spring 47. Move up and down together.
  • a center hole 37b having a smaller diameter than the inner diameter of the plunger 37 is formed at the center (on the axis O) at the bottom of the plunger 37, and slightly from the center.
  • An insertion hole 37c having substantially the same diameter as the inner diameter of the plunger 37 (in other words, larger in diameter than the central hole 37b) is formed at an eccentric position so as to partially overlap the central hole 37b.
  • the insertion hole 37 c is drilled to a depth (depth in the vertical direction) communicating with the internal space of the plunger 37.
  • the hole diameter of the insertion hole 37c (the inner diameter of the plunger 37, the outer diameter of the sub-valve element 17) is slightly larger than the flange-shaped locking portion 15k of the main valve element 15 described later, and the center hole 37b
  • the hole diameter is slightly larger than the upper small diameter portion 15 f of the main valve body 15 and slightly smaller than the hook-shaped locking portion 15 k, and the outer peripheral portion of the central hole 37 b on the bottom upper surface of the plunger 37 is An inner hook-shaped hooking portion 37k for hooking the hook-shaped locking portion 15k is used.
  • the distance (in the vertical direction) between the bottom portion (upper surface) of the plunger 37 and the lower end portion (flat surface) of the sub-valve body 17 is slightly larger than the height of the hook-shaped locking portion 15k of the main valve body 15.
  • the thickness (vertical height) of the bottom portion of the plunger 37 is slightly larger than the height of the upper small diameter portion 15 f of the main valve body 15, and the main valve body 15 can move up and down with respect to the plunger 37. (Details will be described later).
  • a D-cut surface 37 d is formed at a predetermined position on the outer periphery of the plunger 37, and a gap 36 is formed between the outer periphery of the plunger 37 (the D-cut surface 37 d) and the guide pipe 35.
  • the D-cut surface 37d one or a plurality of vertical grooves may be formed, and the gap 36 may be formed between the outer periphery of the plunger 37 and the guide pipe 35.
  • the valve body 10 is composed of a stepped shaft-shaped main valve body 15 arranged in the vertical direction (along the axis O direction) and the sub-valve body 17 described above.
  • the main valve body 15 disposed on the lower side is made of a non-magnetic material, and in order from the bottom, the main valve body portion 15a, the intermediate small diameter portion 15d, the relatively long fitting insertion portion 15e, the upper small diameter portion 15f, and the bowl shape
  • the locking portion 15k is formed, and a through relief hole 16A constituting a part of the in-valve escape passage 16 is provided in the center of the inside so as to penetrate in the vertical direction.
  • the upper end portion (inverted truncated cone surface portion) of the through escape hole 16A serves as a sub-valve seat portion 23 to which the lower end portion (sub-valve body portion) 17a of the sub-valve body 17 contacts and separates.
  • the upper small-diameter portion 15f of the main valve body 15 is loosely fitted in the central hole 37b, and the hook-shaped locking portion 15k of the main valve body 15 has a larger diameter than the central hole 37b (and a smaller diameter than the inner diameter of the plunger 37).
  • the hook-like locking part 15 k is hooked by the inner hook-like hooking part 37 k formed by the outer peripheral part of the central hole 37 b and comes off. It is designed to be locked and locked.
  • the outer diameter of the hook-shaped locking portion 15k is made larger, and the lower end portion (flat surface) thereof is brought into contact with and separated from the auxiliary valve seat portion 23 which is the upper end edge portion of the through escape hole 16A to open and close the in-valve escape passage 16 It is set as the subvalve body part 17a to do.
  • the auxiliary valve seat part 23 is comprised by the auxiliary valve seat part 23 and the auxiliary valve body part 17a.
  • the sub-valve element 17 may be made of the same magnetic material as that of the plunger 37 made of a magnetic material, or may be made of a magnetic material made of a different material from the plunger 37. In other words, if it is made of a magnetic material having a different magnetic force, the characteristics of the attractive force of the electromagnetic actuator 30 can be appropriately adjusted.
  • the sub-valve element 17 is constituted by one member (one part), but may be constituted by assembling a plurality of members.
  • the sub-valve body 17 is fixed to the plunger 37 (a predetermined position inside the plunger 37) by press-fitting or the like, 20 is inserted into the insertion hole 37c of the plunger 37 from below, and the main valve body 15 is inserted into the plunger 37.
  • the upper small-diameter portion 15f of the main valve body 15 is inserted into a central hole 37b provided in the center of the bottom portion of the plunger 37, and the main valve body 15 (the hook-shaped locking portion thereof) is placed below the sub-valve body 17. 15k) may be arranged.
  • valve main body 20 has a two-part configuration of a main body member 20A provided with a concave hole 20C for fitting in the upper center and a support member 20B that is inserted and fixed into the concave hole 20C by press fitting or the like. Yes.
  • the support member 20B is made of a relatively hard material such as stainless steel (SUS), for example, and is a convex for defining the lowest position of the plunger 37 on the upper side of the insertion portion 24 to be inserted into the concave hole 20C.
  • 24A-shaped stopper part 24A is protrudingly provided.
  • the fitting insertion portion 24 is formed with a step, and a lower small diameter portion 24b whose vertical length is longer than the upper large diameter portion 24a is provided below the upper large diameter portion 24a.
  • a flange-shaped contact portion 24c that is brought into contact with a step portion (step surface) between the recessed hole 20C of the main body member 20A and the accommodation hole 18 and projects outward. It has been.
  • a guide hole 19 into which the insertion portion 15e of the main valve body 15 is slidably inserted so as to penetrate in the vertical direction is formed in the center portion of the support member 20B.
  • the valve port 22 (valve seat portion) is opened and closed by the main valve body portion 15a of the main valve body 15.
  • the main valve part 11 is comprised by the main valve body part 15a and the valve port 22.
  • FIG. As described above, since the support member 20B is made of a high-hardness material such as stainless steel, its specific gravity is also high.
  • the main body member 20A is made of a material having a relatively low specific gravity (ie, a material having a relatively low hardness) compared to, for example, aluminum, brass, or stainless steel such as resin, and the support member 20B is inserted into the recessed hole 20C of the main body member 20A.
  • an inlet / outlet chamber 28 for the suction pressure Ps of the compressor 100 is formed on the outer periphery of the stopper portion 24A, and a plurality of inlet / outlet chambers 28 are provided on the outer peripheral side of the inlet / outlet chamber 28. Ps inlet / outlet 27 is formed.
  • the suction pressure Ps introduced into the inlet / outlet chamber 28 from the Ps inlet / outlet 27 is a gap 36 formed between the outer periphery of the plunger 37 and the guide pipe 35 (in this example, a gap formed by the D-cut surface 37d). Etc., and is introduced into the pressure sensitive chamber 45.
  • the concave hole 20C in the main body member 20A is also formed with a step, and the upper large-diameter hole 20Ca into which the upper large-diameter portion 24a of the support member 20B is inserted and the lower small-diameter hole into which the lower small-diameter portion 24b is inserted.
  • 20Cb, and the outer periphery of the upper large-diameter portion 24a and the inner periphery of the upper large-diameter hole 20Ca abut (in other words, the upper large-diameter portion 24a is fitted (inscribed) into the upper large-diameter hole 20Ca.
  • the support member 20B is inserted and fixed in the recessed hole 20C of the main body member 20A in a posture having a slight gap between the outer periphery of the lower small diameter portion 24b and the inner periphery of the lower small diameter hole 20Cb.
  • a stepped accommodation hole 18 for accommodating the main valve body portion 15a of the main valve body 15 is continuously provided at the bottom center of the lower small diameter hole 20Cb.
  • a conical compression coil spring is used between the stepped portion provided in the inner periphery of the receiving hole 18 and the stepped portion (step surface) 15g provided in the lower outer periphery of the main valve body portion 15a of the main valve body 15.
  • the valve closing spring 50 is contracted, and the urging force of the valve closing spring 50 presses the main valve body 15 (the stepped portion between the fitting insertion portion 15e and the upper small diameter portion 15f) against the plunger 37 (the bottom thereof).
  • the inside of the accommodation hole 18 (the lower part from the valve port 22 of the support member 20B) serves as a valve chamber 21, and communicates with the lower small-diameter hole 20Cb of the concave hole 20C to the discharge chamber 106 of the compressor 100.
  • a plurality of Pd introduction ports 25 are opened, and a ring-shaped filter member 25A is externally provided on the outer periphery of the Pd introduction port 25.
  • the lower small diameter portion 24b of the fitting insertion portion 24 communicates with the Pd introduction port 25.
  • a plurality of lateral holes 25s are provided.
  • a lid-like member 48 functioning as a filter is fixed to the lower end portion of the main body member 20A by engagement, press-fitting or the like, and the upper side of the lid-like member 48 and the lower side of the housing hole 18 is the compressor 100.
  • a Pc entrance / exit chamber (entrance / exit) 26 communicates with the crank chamber 104.
  • This Pc entrance / exit chamber (entrance / exit) 26 is composed of a clearance between the valve chamber 21 ⁇ the valve port 22 and the main valve body 15a ⁇ a clearance between the lower portion of the guide hole 19 and the intermediate small diameter portion 15d ⁇ a lower small diameter portion.
  • the horizontal hole 25s of 24b is communicated with the Pd inlet 25 through a gap between the lower small diameter portion 24b and the lower small diameter hole 20Cb.
  • the pressure Pc of the crank chamber 104 is input to Ps through the through relief hole 16A formed in the main valve body 15, the central hole 37b and the insertion hole 37c provided in the plunger 37, the inlet / outlet chamber 28, and the like.
  • An in-valve escape passage 16 is formed to escape to the suction chamber 107 of the compressor 100 via the outlet 27, and the sub-valve body 17 is connected to the sub-valve seat portion 23 which is the upper edge of the through-hole 16 A of the main valve body 15. When the sub-valve body portion 17a contacts and separates, the in-valve escape passage 16 is opened and closed.
  • the plunger 37, the main valve body 15, and the sub-valve body 17 are in the lowest lowered position (the lowermost end surface of the plunger 37 is the stopper portion. 24A, the main valve part 11 is fully open, and the sub-valve part 12 is fully closed).
  • the second lift amount Lp (the lift amount from the lowest position of the plunger 37 to the highest position) is the first lift amount Lv + the predetermined amount La.
  • the lift amount of the plunger 37 (and the subvalve body 17) is set to be a little greater than the first lift amount Lv at the maximum, and when the compressor is started (Pc ⁇ Ps control) In this case, the lift amount of the plunger 37 (and the auxiliary valve body 17) is set to the second lift amount Lp.
  • the device 40 (inside the vacuum pressure) expands and contracts (contracts when the suction pressure Ps is high and expands when the suction pressure Ps is low) according to the pressure of the pressure sensing chamber 45 (suction pressure Ps). 17 is transmitted to the main valve body 15, thereby adjusting the valve opening (separation distance between the valve port 22 and the main valve body 15 a), and according to the valve opening, The pressure Pc is adjusted. Accordingly, the inclination angle of the swash plate 102 of the compressor 100 and the stroke of the piston 105 are adjusted, and the discharge capacity is increased or decreased.
  • the main valve body 15 is always urged upward by the urging force of the valve closing spring 50, and the sub valve body 17 is always urged downward by the urging force of the valve opening spring 47.
  • the valve body portion 17 a is pressed against the sub valve seat portion 23 (the sub valve portion 12 is closed), and the valve relief passage 16 is blocked in the main valve body 15. Therefore, the crank chamber pressure Pc is not released to the suction chamber 107 through the in-valve escape passage 16.
  • the solenoid portion 30A is energized and energized, and the plunger 37 and the sub-valve body 17 are drawn together (upward) to the attractor 34, and the main valve body 15 follows this upward movement. Is moved upward and the valve port 22 is closed by the main valve body portion 15a of the main valve body 15, and then the plunger 37 and the sub-valve body 17 are further moved upward, whereby the sub-valve body 17 Is opened in the valve relief passage 16, and the pressure Pc in the crank chamber 104 is released to the suction chamber 107 through the two passages of the in-machine escape passage 108 and the valve relief passage 16.
  • the main valve body 15 is moved by the biasing force of the valve-closing spring 50.
  • the valve port 22 is closed by the main valve body portion 15a of the main valve body 15 (see FIG. 2), the plunger 37 and the sub-valve element 17 are further moved upward by the predetermined amount La from the closed state of the main valve portion 11 (the state shown in FIG. 3).
  • the inner hook-shaped hooking portion 37k of the plunger 37 becomes the hook-shaped locking portion 15k of the main valve body 15.
  • the sub-valve body portion 17a of the sub-valve body 17 is lifted by a predetermined amount La from the sub-valve seat portion 23, and thereby the in-valve escape passage. 16 is opened.
  • the auxiliary valve body 17 is inserted and fixed to the plunger 37 with the upper end portion of the auxiliary valve body 17 aligned with the upper end portion of the plunger 37.
  • the attractive force characteristics of the electromagnetic actuator 30 can be adjusted.
  • the plunger 37 is provided with the sub-valve body 17 that is a magnetic body made of a magnetic material of the same material as or different from that of the plunger 37 (see FIG. In the example shown, it is composed of one member, but it may be composed of a plurality of members) and is fixed by fitting, so that the magnetic path area can be secured and the attractive force of the electromagnetic actuator 30 can be increased. Therefore, downsizing (particularly downsizing of the coil 32 portion of the electromagnetic actuator 30) can be achieved.
  • the projected area (area corresponding to the magnetic path area) of the lower surface (portion other than the insertion hole 34a) of the attractor 34 (opposite surface on the side of the plunger 37) with respect to the horizontal plane, the subvalve element 17 which is the magnetic body, and the The projected area (area corresponding to the magnetic path area) of the upper surface of the plunger 37 (specifically, the combined surface of the upper surface of the sub-valve body 17 and the upper surface of the plunger 37) (opposite surface on the side of the attractor 34). Therefore, it is possible to increase the attractive force of the electromagnetic actuator 30 without increasing the physique, thereby further reducing the size (particularly, the coil 32 portion of the electromagnetic actuator 30). Downsizing).
  • Control valve 10 for variable capacity type compressors Valve body 11 Main valve part 12 Sub valve part 15 Main valve body 15a Main valve body part 15k Saddle-shaped latching

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Abstract

簡単な構成でもって、電磁式アクチュエータの吸引力向上、及びそれに伴う小型化を図ることのできる可変容量型圧縮機用制御弁を提供する。主弁体１５を弁口開閉方向に移動させるためのプランジャ３７に、該プランジャ３７と同材質もしくは異材質の磁性材で構成される磁性体である副弁体１７が嵌合されて固定されている。

Description

可変容量型圧縮機用制御弁
　本発明は、カーエアコン等に使用される可変容量型圧縮機用制御弁に関する。
　従来より、カーエアコン用圧縮機として、図６に簡略図示されている如くの斜板式可変容量型圧縮機が使用されている。この斜板式可変容量型圧縮機１００は、車載エンジンに回転駆動される回転軸１０１、この回転軸１０１に取り付けられた斜板１０２、この斜板１０２が配在されたクランク室１０４、前記斜板１０２により往復運動せしめられるピストン１０５、このピストン１０５により圧縮された冷媒を吐出するための吐出室１０６、冷媒を吸入するための吸入室１０７、クランク室１０４の圧力Ｐｃを吸入室１０７へ逃がすための機内逃がし通路（固定オリフィス）１０８等を有している。
　一方、上記可変容量型圧縮機に用いられる制御弁１’は、圧縮機１００の吐出室１０６から吐出圧力Ｐｄが導入されるとともに、その吐出圧力Ｐｄを圧縮機１００の吸入圧力Ｐｓに応じて調圧することによりクランク室１０４の圧力Ｐｃを制御するようになっており、基本構成として、弁口が設けられた弁室及び圧縮機１００の吸入室１０７に連通するＰｓ導入口を有し、前記弁口より上流側に圧縮機１００の吐出室１０６に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機１００のクランク室１０４に連通するＰｃ導出口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉するための弁体（弁棒）と、該弁体を弁口開閉方向（上下方向）に移動させるためのプランジャを有する電磁式アクチュエータと、前記圧縮機１００から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ導入口を介して導入される感圧室と、該感圧室の圧力に応じて前記弁体を弁口開閉方向に付勢する感圧応動部材と、を備えており、前記弁体と前記弁口とで図６において符号１１’で示される弁部が構成される（例えば下記特許文献１等を参照）。
　このような構成の制御弁１’においては、電磁式アクチュエータのコイル、ステータ及び吸引子等からなるソレノイド部が通電されると、吸引子にプランジャが引き寄せられ、これに伴い、弁体が閉弁ばねの付勢力により、プランジャに追従するように閉弁方向に移動せしめられる。一方、圧縮機１００からＰｓ導入口を介して導入された吸入圧力Ｐｓは、入出室からプランジャとその外周に配在された案内パイプとの間に形成される隙間等を介して感圧室に導入され、感圧応動部材（例えばベローズ装置）は感圧室の圧力（吸入圧力Ｐｓ）に応じて伸縮変位（吸入圧力Ｐｓが高いと収縮、低いと伸張）し、該変位（付勢力）が弁体に伝達され、それによって、弁口に対して弁体の弁体部が昇降して弁部１１’の弁開度が調整される。すなわち、弁開度は、ソレノイド部によるプランジャの吸引力と、感圧応動部材の伸縮変位による付勢力（伸縮力）と、プランジャばね（開弁ばね）及び閉弁ばねによる付勢力とによって決定され、その弁開度に応じて、クランク室１０４の圧力Ｐｃ（以下、クランク室圧力Ｐｃあるいは単に圧力Ｐｃと呼ぶことがある）が制御される。
　また、上記可変容量型圧縮機に対し、例えば、圧縮機起動時において吐出容量が大きくなるまでに要する時間を短縮すること、通常制御時において圧縮機の運転効率が低下することを抑制ないし低減すること等を目的とした、図７Ａ、Ｂに簡略図示される如くの改良型の斜板式可変容量型圧縮機も既に提案されている。
　この改良型の斜板式可変容量型圧縮機２００は、それに用いられる制御弁における弁体（弁棒）を主弁体と副弁体とで構成し、その主弁体内に弁内逃がし通路１６’を設けたもので、その制御弁２’は、基本的に、弁口が設けられた弁室及び圧縮機２００の吸入室１０７に連通するＰｓ入出口を有し、前記弁口より上流側に圧縮機２００の吐出室１０６に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機２００のクランク室１０４に連通するＰｃ入出口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉するための主弁体と、該主弁体を弁口開閉方向に移動させるためのプランジャを有する電磁式アクチュエータと、前記圧縮機２００から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ入出口を介して導入される感圧室と、該感圧室の圧力に応じて前記主弁体を弁口開閉方向に付勢する感圧応動部材と、を備え、前記クランク室１０４の圧力Ｐｃを前記Ｐｓ入出口を介して前記圧縮機２００の吸入室１０７に逃がすための弁内逃がし通路１６’が前記主弁体内に設けられるとともに、該弁内逃がし通路１６’を開閉する副弁体が設けられ、前記電磁式アクチュエータの吸引力により前記プランジャが最下降位置から上方向に連続的に移動せしめられるとき、前記プランジャと一緒に前記副弁体が前記弁内逃がし通路１６’を閉じたまま上方向に移動するとともに、該副弁体に追従するように主弁体が上方向に移動せしめられ、前記主弁体により前記弁口が閉じられた後、さらに前記プランジャが上方向に移動せしめられると、前記副弁体が前記弁内逃がし通路１６’を開くようにされており、前記主弁体と前記弁口とで図７Ａ、Ｂにおいて符号１１’で示される主弁部が構成され、前記副弁体と前記弁内逃がし通路とで符号１２’で示される副弁部が構成される（例えば下記特許文献２等を参照）。
　かかる構成の制御弁２’においては、通常制御時（Ｐｄ→Ｐｃ制御時）には、電磁式アクチュエータのコイル、ステータ及び吸引子等からなるソレノイド部が通電されると、吸引子にプランジャが引き寄せられ、これに伴い、プランジャと一体に副弁体が上方向に移動するとともに、この動きに追従して、主弁体が閉弁ばねの付勢力により閉弁方向に移動せしめられる。一方、圧縮機２００からＰｓ入出口を介して導入された吸入圧力Ｐｓは、入出室からプランジャの横孔等を介して感圧室に導入され、感圧応動部材（例えばベローズ装置）は感圧室の圧力（吸入圧力Ｐｓ）に応じて伸縮変位（吸入圧力Ｐｓが高いと収縮、低いと伸張）し、該変位（付勢力）が主弁体に伝達され、それによって、弁口に対して主弁体の主弁体部が昇降して主弁部１１’の弁開度が調整される。すなわち、弁開度は、ソレノイド部によるプランジャの吸引力と、感圧応動部材の伸縮変位による付勢力（伸縮力）と、プランジャばね（開弁ばね）及び閉弁ばねによる付勢力と、主弁体に作用する開弁方向の力と閉弁方向の力とによって決定され、その弁開度に応じて、クランク室１０４の圧力Ｐｃが制御される。この場合、主弁体は閉弁ばねの付勢力により常に上向きに付勢されているとともに、副弁体は開弁ばねの付勢力により常に下向きに付勢されているので、副弁部１２’が閉弁となり、弁内逃がし通路１６’は主弁体内で遮断され、弁内逃がし通路１６’を通じてクランク室圧力Ｐｃが吸入室１０７に逃がされることはない。
　それに対し、圧縮機起動時には、ソレノイド部が通電されて、吸引子にプランジャが引き寄せられ、このプランジャと一緒に副弁体が上方向に移動するとともに、この上方向移動に追従して、主弁体が閉弁ばねの付勢力により閉弁方向に移動せしめられ、主弁体の主弁体部により弁口が閉じられた後、さらにプランジャが上方向に移動せしめられ、これによって副弁体が弁内逃がし通路１６’を開くようにされ、クランク室圧力Ｐｃが機内逃がし通路１０８と弁内逃がし通路１６’の二つの通路を通じて吸入室１０７に逃がされることになる（詳細は、下記特許文献２等を参照されたい）。
特開２０１０－１８５２８５号公報 特開２０１３－１３０１２６号公報
　ところで、上記特許文献２に所載の可変容量型圧縮機用制御弁２’においては、小型化を目的とした各種開発が進められているが、起動性を向上させるために、弁内逃がし通路の通路径（穴径）を大きくして流量を確保しようとすると、その弁内逃がし通路を開閉する副弁体の外径が大きくなり、副弁体に外挿される円筒状のプランジャの内径が大きくなり、吸引子と対向するプランジャの上端部（面）の面積（磁路面積）が必然的に小さくなり、電磁式アクチュエータの吸引力が低下してしまうため、小型化（特に、電磁式アクチュエータのコイル部分の小型化）が難しいといった問題があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成でもって、電磁式アクチュエータの吸引力向上、及びそれに伴う小型化を図ることの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。
　前記の目的を達成すべく、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、基本的に、弁口が設けられた弁室及び圧縮機の吸入室に連通するＰｓ入出口を有し、前記弁口より上流側に圧縮機の吐出室に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機のクランク室に連通するＰｃ入出口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉するための主弁体と、該主弁体を弁口開閉方向に移動させるためのプランジャ及び吸引子を有する電磁式アクチュエータと、前記圧縮機から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ入出口を介して導入される感圧室と、該感圧室の圧力に応じて前記主弁体を弁口開閉方向に付勢する感圧応動部材と、を備え、前記クランク室の圧力Ｐｃを前記Ｐｓ入出口を介して前記圧縮機の吸入室に逃がすための弁内逃がし通路が前記主弁体内に設けられるとともに、該弁内逃がし通路を開閉する副弁体が設けられ、前記電磁式アクチュエータの吸引力を高めるべく、前記プランジャに、該プランジャと同材質もしくは異材質の磁性材で構成される一つもしくは複数の磁性体が嵌合されて固定されていることを特徴としている。
　好ましい態様では、前記磁性体は、円筒状部材で構成される。
　更に好ましい態様では、前記プランジャは筒状を有し、該プランジャに前記磁性体が内挿固定される。
　更に好ましい態様では、前記磁性体は、前記プランジャに圧入されて固定される。
　他の好ましい態様では、前記磁性体は、前記副弁体として利用されるようにされる。
　別の好ましい態様では、前記吸引子の下面の水平面に対する投影面積と前記磁性体及び前記プランジャの上面の水平面に対する投影面積とが同じとされる。
　本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁によれば、前記プランジャに、該プランジャと同材質もしくは異材質の磁性材で構成される一つもしくは複数の磁性体が嵌合されて固定されているので、磁路面積を確保でき、電磁式アクチュエータの吸引力を高めることができるため、小型化（特に、電磁式アクチュエータのコイル部分の小型化）を図ることが可能となる。
　また、前記吸引子の下面の水平面（プランジャ側の対向面）に対する投影面積（磁路面積に対応する面積）と前記磁性体及び前記プランジャの上面（吸引子側の対向面）の水平面に対する投影面積（磁路面積に対応する面積）とが同じとされているので、これによっても、体格を大きくすることなく、電磁式アクチュエータの吸引力を高めることができるため、更なる小型化（特に、電磁式アクチュエータのコイル部分の小型化）を図ることが可能となる。
本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態の主弁：開、副弁：閉の状態（通常制御時）を示す縦断面図。 本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態の主弁：閉、副弁：閉の状態（圧縮機起動移行時）を示す縦断面図。 本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態の主弁：閉、副弁：開の状態（圧縮機起動時）を示す縦断面図。 本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態に用いられるプランジャ及び副弁体を示す正面図。 本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態に用いられるプランジャ及び副弁体を示す右側面図。 図４Ｂの上面図。 図４Ｂの下面図。 図４ＢのＵ－Ｕ矢視線に従う断面図。 図４Ａ～Ｅに示されるプランジャ及び副弁体の変形例を示す断面図であり、図４Ｅと同様の図。 第１の従来例における圧縮機と制御弁との間の冷媒圧力流通状況を示す図。 第２の従来例における圧縮機と制御弁との間の冷媒圧力流通状況を示す図であり、通常制御時を示す図。 第２の従来例における圧縮機と制御弁との間の冷媒圧力流通状況を示す図であり、圧縮機起動時を示す図。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　図１～図３は、それぞれ本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態を示す縦断面図であり、図１は主弁：開、副弁：閉の状態（通常制御時）、図２は主弁：閉、副弁：閉の状態（圧縮機起動移行時）、図３は主弁：閉、副弁：開の状態（圧縮機起動時）を示している。
　なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際に圧縮機に組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。
　また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。
［制御弁の構成］
　図示実施形態の制御弁１は、弁口２２が設けられた弁本体２０と、弁口２２を開閉するための主弁体１５を有する弁体１０と、該弁体１０（主弁体１５）を弁口開閉方向（上下方向）に移動させるための電磁式アクチュエータ３０と、感圧応動部材としてのベローズ装置４０とを備えている。
　電磁式アクチュエータ３０は、ボビン３８、該ボビン３８に外装された通電励磁用のコイル３２、コイル３２の内周側に配在されたステータ３３及び吸引子３４、ステータ３３及び吸引子３４の下端部外周（段差部）にその上端部が溶接により接合された案内パイプ３５、吸引子３４の下方で案内パイプ３５の内周側に上下方向に摺動自在に配在された有底円筒状のプランジャ３７、前記コイル３２に外挿される円筒状のハウジング６０、取付板３９を介してハウジング６０の上側に取り付けられたコネクタヘッド３１、及び、ハウジング６０の下端部と案内パイプ３５の下端部との間に配在されてそれらを弁本体２０の上部に固定するためのホルダ２９を備えている。本例においては、円筒状のステータ３３の下部内周に、該ステータ３３の内径より小径の挿通穴３４ａがその中央に（軸線Ｏに沿って）形成された円筒状の吸引子３４が一体成形されている。また、コネクタヘッド３１の外周（に形成された環状の装着溝）に、シール材としてのＯリング３１Ａが装着されている。ここでは、電磁式アクチュエータ３０のうちの、プランジャ３７を除いた、コイル３２、ステータ３３、及び吸引子３４等からなる部分をソレノイド部３０Ａと称する。
　また、前記ステータ３３の上部には、短円柱状の固定子６５が圧入等により固着せしめられ、ステータ３３の内周側における前記固定子６５と吸引子３４との間には、圧縮機１００の吸入圧力Ｐｓが導入される感圧室４５が形成され、この感圧室４５には感圧応動部材としての、ベローズ４１、逆凸字状の上ストッパ４２、逆凹字状の下ストッパ４３、及び圧縮コイルばね４４からなるベローズ装置４０が配在されている。さらに、ベローズ装置４０の下側には、推力伝達部材としての段付き棒状のプッシュロッド４６が軸線Ｏに沿って配在されている。このプッシュロッド４６は、上側から、上部小径部４６ｄ、中間胴部（摺動部）４６ｃ、下部小径部４６ｂを有し、下ストッパ４３の凹部内には前記プッシュロッド４６の上部小径部（副弁体１７側とは反対側の端部）４６ｄが嵌挿されて支持され、吸引子３４の挿通穴３４ａに前記プッシュロッド４６の中間胴部４６ｃが摺動自在に内挿されている。また、前記プッシュロッド４６の下部小径部４６ｂは、後述する断面凹状の副弁体１７の凹穴１７ｂに内挿され、その下端部４６ａが、凹穴１７ｂの底部中央に形成された嵌挿穴１７ｃに嵌め込まれている。
　プランジャ３７には、前記吸引子３４の挿通穴３４ａと略同径の縦長の凹穴１７ｂを有する断面凹状の副弁体１７が圧入等により内挿固定されている。この副弁体１７は、その上端部がプランジャ３７の上端部と位置合わせされ（言い換えれば、その上端部がプランジャ３７の上端部内周に位置決めされ）、その下端部がプランジャ３７の底部と隙間を持った状態で（後で詳述するが、主弁体１５の鍔状係止部１５ｋが若干の上下動可能に配置される隙間を持った状態で）、前記プランジャ３７に内嵌されている。副弁体１７の凹穴１７ｂの底部中央には、前記プッシュロッド４６（の下部小径部４６ｂ）の下端部４６ａが嵌挿される凹状の嵌挿穴１７ｃが形成されている。
　また、プッシュロッド４６の上部小径部４６ｄと中間胴部４６ｃとの間に形成される段差部（下向きの環状の段丘面）と副弁体１７の凹穴１７ｂの底部（における嵌挿穴１７ｃ周りの上向きの面）（プランジャ３７）との間には、前記プッシュロッド４６の下部小径部４６ｂに外挿されるようにして、副弁体１７及びプランジャ３７を下方（開弁方向）に付勢する円筒状の圧縮コイルばねからなるプランジャばね（開弁ばね）４７が縮装されており、当該プランジャばね４７により副弁体１７が下方に付勢された状態で当該副弁体１７とプランジャ３７とが一緒に上下動するようになっている。このプランジャばね４７（の圧縮力）により、副弁体１７が後述する弁内逃がし通路１６を閉じる方向に付勢されるとともに、プッシュロッド４６を介して前記ベローズ装置４０が感圧室４５内で保持されている。
　さらに、図４Ａ～Ｅを参照すればよく分かるように、プランジャ３７の底部には、その中央（軸線Ｏ上）に、プランジャ３７の内径より小径の中央穴３７ｂが形成されるとともに、中央からやや偏心した位置に、一部が前記中央穴３７ｂに重なるようにして、前記プランジャ３７の内径とほぼ同径（言い換えれば、中央穴３７ｂより大径）の挿入穴３７ｃが形成されている。この挿入穴３７ｃは、プランジャ３７の内部空間と連通する深さ（上下方向深さ）まで穿設されている。前記挿入穴３７ｃの穴径（プランジャ３７の内径、副弁体１７の外径）は、後述する主弁体１５の鍔状係止部１５ｋより若干大径とされるとともに、前記中央穴３７ｂの穴径は、主弁体１５の上部小径部１５ｆより若干大径かつ鍔状係止部１５ｋより若干小径とされ、プランジャ３７の底部上面における前記中央穴３７ｂの外周部分が、主弁体１５の鍔状係止部１５ｋを掛止するための内鍔状掛止部３７ｋとされている。また、プランジャ３７の底部（の上面）と副弁体１７の下端部（平坦面）との（上下方向の）間隔は、主弁体１５の鍔状係止部１５ｋの高さより若干大きくされており、プランジャ３７の底部の厚み（上下方向の高さ）は、主弁体１５の上部小径部１５ｆの高さより若干大きくされており、主弁体１５は、プランジャ３７に対して上下動可能となっている（詳細は後述）。
　また、本例では、プランジャ３７の外周の所定位置に、Ｄカット面３７ｄが形成されており、プランジャ３７（のＤカット面３７ｄ）の外周と案内パイプ３５との間に隙間３６が形成されている。なお、Ｄカット面３７ｄに代えて、１つもしくは複数の縦溝を形成して、プランジャ３７の外周と案内パイプ３５との間に隙間３６を形成しても良い。
　弁体１０は、縦方向に並んで（軸線Ｏ方向に沿って）配置された段付き軸状の主弁体１５と前述の副弁体１７とからなっている。
　下側に配置された主弁体１５は、非磁性材で作製され、下から順に、主弁体部１５ａ、中間小径部１５ｄ、比較的長い嵌挿部１５ｅ、上部小径部１５ｆ、及び鍔状係止部１５ｋからなっており、その内部中央には縦方向に貫通するように弁内逃がし通路１６の一部を構成する貫通逃がし孔１６Ａが設けられている。この貫通逃がし孔１６Ａの上端部（逆立円錐台面部）が、副弁体１７の下端部（副弁体部）１７ａが接離する副弁シート部２３となっている。
　主弁体１５の上部小径部１５ｆは、前記中央穴３７ｂに緩く内嵌され、主弁体１５の鍔状係止部１５ｋは前記中央穴３７ｂより大径（かつプランジャ３７の内径より小径）とされており、プランジャ３７が主弁体１５に対して上方向に移動せしめられるとき、前記中央穴３７ｂの外周部分からなる内鍔状掛止部３７ｋにより鍔状係止部１５ｋが引っ掛けられて抜け止め係止されるようになっている。
　また、副弁体１７は、前述のように、前記主弁体１５の上側で前記プランジャ３７に内挿固定されており、その外径（＝プランジャ３７の内径）は、前記主弁体１５の鍔状係止部１５ｋの外径より大きくされており、その下端部（平坦面）が、貫通逃がし孔１６Ａの上端縁部である副弁シート部２３に接離して弁内逃がし通路１６を開閉する副弁体部１７ａとされている。ここでは、副弁シート部２３と副弁体部１７ａとで副弁部１２が構成される。
　この副弁体１７は、磁性材からなるプランジャ３７と同材質の磁性材で構成しても良いし、また、プランジャ３７と異材質の磁性材で構成しても良いが、プランジャ３７と異材質の、換言すれば、異なる磁性力を有する磁性材で構成すれば、電磁式アクチュエータ３０の吸引力の特性を適宜に調整できる。
　また、ここでは、前記副弁体１７は、一部材（一部品）で構成されているが、複数の部材を組み付けて構成しても良い。
　前記弁体１０（主弁体１５及び副弁体１７）とプランジャ３７との組み付けに際しては、例えば、副弁体１７をプランジャ３７（の内側の所定位置）に圧入等により固定し、予め弁本体２０（の案内孔１９）に組み付けた主弁体１５の鍔状係止部１５ｋ及び上部小径部１５ｆをプランジャ３７の挿入穴３７ｃに下から挿入し、当該主弁体１５をプランジャ３７に対して横移動させ、プランジャ３７の底部中央に設けられた中央穴３７ｂに主弁体１５の上部小径部１５ｆを嵌挿して、副弁体１７の下側に主弁体１５（の鍔状係止部１５ｋ）を配置すればよい。
　一方、前記弁本体２０は、上部中央に嵌合用の凹穴２０Ｃが設けられた本体部材２０Ａと、前記凹穴２０Ｃに圧入等により内挿固定される支持部材２０Ｂとの二分割構成とされている。
　支持部材２０Ｂは、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の比較的硬度の高い材料から作製され、前記凹穴２０Ｃに嵌挿される嵌挿部２４の上側に、プランジャ３７の最下降位置を規定するための凸状のストッパ部２４Ａが突設されている。また、前記嵌挿部２４は段付きで形成されており、上側大径部２４ａの下側に、該上側大径部２４ａより上下方向長さが長い下側小径部２４ｂが設けられ、その下側小径部２４ｂの下端に、本体部材２０Ａの凹穴２０Ｃと収容穴１８との間の段差部（段丘面）に当接せしめられる鍔状当接部２４ｃが外側に向けて張り出すように設けられている。支持部材２０Ｂの中央部には、縦方向に貫通するように前記主弁体１５の嵌挿部１５ｅが摺動自在に嵌挿される案内孔１９が形成され、この案内孔１９の下端部が前記主弁体１５の主弁体部１５ａにより開閉される弁口２２（弁シート部）となっている。ここでは、主弁体部１５ａと弁口２２とで主弁部１１が構成される。上述のように、支持部材２０Ｂは、ステンレス等の高硬度の材料で作製されているので、その比重も高い。
　本体部材２０Ａは、例えばアルミニウムや真鍮、あるいは樹脂等のステンレス等と比べると比較的比重の低い材料（すなわち、比較的硬度の低い材料）から作製され、本体部材２０Ａの凹穴２０Ｃに支持部材２０Ｂ（の嵌挿部２４）が内挿された状態で、前記ストッパ部２４Ａの外周には、圧縮機１００の吸入圧力Ｐｓの入出室２８が形成されるとともに、その入出室２８の外周側に複数個のＰｓ入出口２７が形成されている。このＰｓ入出口２７から入出室２８に導入された吸入圧力Ｐｓは、プランジャ３７の外周と案内パイプ３５との間に形成される隙間３６（本例では、Ｄカット面３７ｄにより形成される隙間）等を介して前記感圧室４５に導入される。
　また、本体部材２０Ａにおける凹穴２０Ｃも段付きで形成され、前記支持部材２０Ｂの上側大径部２４ａが嵌挿される上側大径穴２０Ｃａと前記下側小径部２４ｂが嵌挿される下側小径穴２０Ｃｂとで構成され、上側大径部２４ａの外周と上側大径穴２０Ｃａの内周とが当接し（言い換えれば、上側大径穴２０Ｃａに上側大径部２４ａが嵌合（内接）せしめられ）、下側小径部２４ｂの外周と下側小径穴２０Ｃｂの内周との間に若干の隙間を有する姿勢で、本体部材２０Ａの凹穴２０Ｃに支持部材２０Ｂが内挿固定されている。また、下側小径穴２０Ｃｂの底部中央には、主弁体１５の主弁体部１５ａを収容する段付きの収容穴１８が連設されている。収容穴１８の内周に設けられた段差部と主弁体１５の主弁体部１５ａの下部外周に設けられた段差部（段丘面）１５ｇとの間には、円錐状の圧縮コイルばねからなる閉弁ばね５０が縮装され、この閉弁ばね５０の付勢力により主弁体１５（の嵌挿部１５ｅと上部小径部１５ｆとの段差部）がプランジャ３７（の底部）に押し付けられる。
　また、収容穴１８内（前記支持部材２０Ｂの弁口２２より下側部分）が弁室２１となっており、前記凹穴２０Ｃにおける下側小径穴２０Ｃｂに、圧縮機１００の吐出室１０６に連通するＰｄ導入口２５が複数個開口せしめられ、そのＰｄ導入口２５の外周にリング状のフィルタ部材２５Ａが外装され、前記嵌挿部２４における下側小径部２４ｂに、前記Ｐｄ導入口２５に連通する複数個の横孔２５ｓが設けられている。
　また、本体部材２０Ａの下端部には、フィルタとして機能する蓋状部材４８が係合・圧入等により固定されており、この蓋状部材４８より上側で収容穴１８より下側が、圧縮機１００のクランク室１０４に連通するＰｃ入出室（入出口）２６となっている。このＰｃ入出室（入出口）２６は、弁室２１→弁口２２と主弁体部１５ａとの間の隙間→案内孔１９の下部と中間小径部１５ｄとの間の隙間→下側小径部２４ｂの横孔２５ｓ→下側小径部２４ｂと下側小径穴２０Ｃｂとの間の隙間を介して前記Ｐｄ導入口２５に連通する。
　また、本実施形態では、主弁体１５に形成された貫通逃がし孔１６Ａ、プランジャ３７内に設けられた中央穴３７ｂ及び挿入穴３７ｃ、入出室２８などで、クランク室１０４の圧力ＰｃをＰｓ入出口２７を介して圧縮機１００の吸入室１０７に逃がすための弁内逃がし通路１６が構成され、主弁体１５の貫通逃がし孔１６Ａの上端縁部である副弁シート部２３に副弁体１７の副弁体部１７ａが接離することにより、前記弁内逃がし通路１６が開閉されるようになっている。
　ここで、本実施形態の制御弁１では、図１に示される如くに、プランジャ３７、主弁体１５、及び副弁体１７が最下降位置にある状態（プランジャ３７の最下端面がストッパ部２４Ａに当接、主弁部１１は全開、副弁部１２は全閉）において、主弁体１５の主弁体部１５ａと弁口２２（弁シート部）との間の上下方向の離隔距離が第１リフト量Ｌｖとされ、プランジャ３７の内鍔状掛止部３７ｋと主弁体１５の鍔状係止部１５ｋとの離隔距離は所定量Ｌａとされ、前記プランジャ３７の最大リフト量（第２リフト量）Ｌｐ（プランジャ３７の最下降位置から最上昇位置までのリフト量）は、第１リフト量Ｌｖ＋所定量Ｌａとなっている。
［制御弁の動作］
　次に、上記構成とされた制御弁１の動作を概説する。
　通常制御時（Ｐｄ→Ｐｃ制御時）には、プランジャ３７（及び副弁体１７）のリフト量は、最大でも前記第１リフト量Ｌｖ強とされ、圧縮機起動時（Ｐｃ→Ｐｓ制御時）には、プランジャ３７（及び副弁体１７）のリフト量は、前記第２リフト量Ｌｐとされる。
　すなわち、通常制御時（Ｐｄ→Ｐｃ制御時）には、コイル３２、ステータ３３及び吸引子３４等からなるソレノイド部３０Ａが通電励磁されると、吸引子３４にプランジャ３７及び副弁体１７が共に（上方向に）引き寄せられ、この動きに追従して、閉弁ばね５０の付勢力により主弁体１５が上方（閉弁方向）に移動せしめられる。一方、圧縮機１００からＰｓ入出口２７に導入された吸入圧力Ｐｓは、入出室２８からプランジャ３７の外周と案内パイプ３５との間の隙間３６等を介して感圧室４５に導入され、ベローズ装置４０（内部は真空圧）は感圧室４５の圧力（吸入圧力Ｐｓ）に応じて伸縮変位（吸入圧力Ｐｓが高いと収縮、低いと伸張）し、該変位がプッシュロッド４６や副弁体１７等を介して主弁体１５に伝達され、それによって、弁開度（弁口２２と主弁体部１５ａとの離隔距離）が調整され、その弁開度に応じて、クランク室１０４の圧力Ｐｃが調整される。これに伴い、圧縮機１００の斜板１０２の傾斜角度及びピストン１０５のストロークが調整されて、吐出容量が増減される。
　この場合、主弁体１５は閉弁ばね５０の付勢力により常に上向きに付勢されているとともに、副弁体１７は開弁ばね４７の付勢力により常に下向きに付勢されているので、副弁体部１７ａは副弁シート部２３に押し付けられた状態（副弁部１２が閉弁）となり、弁内逃がし通路１６は主弁体１５内で遮断されている。そのため、弁内逃がし通路１６を通じてクランク室圧力Ｐｃが吸入室１０７に逃がされることはない。
　それに対し、圧縮機起動時には、ソレノイド部３０Ａが通電励磁されて、吸引子３４にプランジャ３７及び副弁体１７が共に（上方向に）引き寄せられ、この上方向移動に追従して主弁体１５が上方向に移動せしめられ、主弁体１５の主弁体部１５ａにより弁口２２が閉じられた後、さらにプランジャ３７及び副弁体１７が上方向に移動せしめられ、これによって副弁体１７が弁内逃がし通路１６を開くようにされ、クランク室１０４の圧力Ｐｃが機内逃がし通路１０８と弁内逃がし通路１６の二つの通路を通じて吸入室１０７に逃がされる。
　詳細には、プランジャ３７（及び副弁体１７）の上方向移動量が第１リフト量Ｌｖに達するまでは、主弁体１５が閉弁ばね５０の付勢力によりプランジャ３７及び副弁体１７の上方向移動に追従するように閉弁方向に移動し、前記上方向移動量が前記第１リフト量Ｌｖに達すると、主弁体１５の主弁体部１５ａにより弁口２２が閉じられ（図２に示す状態）、この主弁部１１の閉弁状態からさらにプランジャ３７及び副弁体１７が前記所定量Ｌａ分上方向に移動せしめられる（図３に示す状態）。言い換えれば、プランジャ３７及び副弁体１７の上方向移動量が前記第１リフト量Ｌｖに達した後、プランジャ３７の内鍔状掛止部３７ｋが主弁体１５の鍔状係止部１５ｋに係止されるまでの所定量Ｌａ分だけ副弁体１７がプランジャ３７と共に吸引子３４側に引き寄せられる（第１リフト量Ｌｖ＋所定量Ｌａ＝第２リフト量Ｌｐ）。この場合、主弁体１５は閉弁状態のまま不動であるので、副弁体１７の副弁体部１７ａは、副弁シート部２３から所定量Ｌａ分リフトせしめられ、これによって弁内逃がし通路１６が開かれる。プランジャ３７の内鍔状掛止部３７ｋが主弁体１５の鍔状係止部１５ｋに係止されると、ソレノイド部３０Ａが吸引力を発生しても、プランジャ３７及び副弁体１７はそれ以上引き上げられない。
　なお、上記実施形態では、副弁体１７の上端部がプランジャ３７の上端部と位置合わせされた状態で副弁体１７がプランジャ３７に内挿固定されているが、例えば図５に示される如くに、副弁体１７の上端部の位置をプランジャ３７の上端部の位置に対して変更することにより、電磁式アクチュエータ３０の吸引力の特性を調整することもできる。
　このように、本実施形態の可変容量型圧縮機用制御弁１では、前記プランジャ３７に、該プランジャ３７と同材質もしくは異材質の磁性材で構成される磁性体である副弁体１７（図示例では、一部材で構成されているが、複数の部材から構成しても良い）が嵌合されて固定されているので、磁路面積を確保でき、電磁式アクチュエータ３０の吸引力を高めることができるため、小型化（特に、電磁式アクチュエータ３０のコイル３２部分の小型化）を図ることが可能となる。
　また、前記吸引子３４の下面（挿通穴３４ａ以外の部分）（プランジャ３７側の対向面）の水平面に対する投影面積（磁路面積に対応する面積）と前記磁性体である副弁体１７及び前記プランジャ３７の上面（具体的には、副弁体１７の上面とプランジャ３７の上面とを合わせた面）（吸引子３４側の対向面）の水平面に対する投影面積（磁路面積に対応する面積）とがほぼ同じとされているので、これによっても、体格を大きくすることなく、電磁式アクチュエータ３０の吸引力を高めることができるため、更なる小型化（特に、電磁式アクチュエータ３０のコイル３２部分の小型化）を図ることが可能となる。
１　　　可変容量型圧縮機用制御弁
１０　　弁体
１１　　主弁部
１２　　副弁部
１５　　主弁体
１５ａ　主弁体部
１５ｋ　鍔状係止部
１６　　弁内逃がし通路
１７　　副弁体
１７ａ　副弁体部
１７ｂ　凹穴
１７ｃ　嵌挿穴
１８　　収容穴
１９　　案内孔
２０　　弁本体
２０Ａ　本体部材
２０Ｂ　支持部材
２０Ｃ　凹穴
２１　　弁室
２２　　弁口
２３　　副弁シート部
２４　　嵌挿部
２４Ａ　ストッパ部
２５　　Ｐｄ導入口
２６　　Ｐｃ入出口
２７　　Ｐｓ入出口
２８　　入出室
３０　　電磁式アクチュエータ
３０Ａ　ソレノイド部
３２　　コイル
３３　　ステータ
３４　　吸引子
３４ａ　挿通穴
３５　　案内パイプ
３７　　プランジャ
３７ｂ　中央穴
３７ｃ　挿入穴
３７ｋ　内鍔状掛止部
４０　　ベローズ装置（感圧応動部材）
４５　　感圧室
４６　　プッシュロッド
４６ａ　プッシュロッドの下端部
４６ｂ　下部小径部
４６ｃ　中間胴部
４６ｄ　上部小径部
４７　　プランジャばね（圧縮コイルばね）
５０　　閉弁ばね
Ｌｖ　　第１リフト量
Ｌａ　　所定量
Ｌｐ　　第２リフト量

Claims (6)

  1. 　弁口が設けられた弁室及び圧縮機の吸入室に連通するＰｓ入出口を有し、前記弁口より上流側に圧縮機の吐出室に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機のクランク室に連通するＰｃ入出口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉するための主弁体と、該主弁体を弁口開閉方向に移動させるためのプランジャ及び吸引子を有する電磁式アクチュエータと、前記圧縮機から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ入出口を介して導入される感圧室と、該感圧室の圧力に応じて前記主弁体を弁口開閉方向に付勢する感圧応動部材と、を備え、前記クランク室の圧力Ｐｃを前記Ｐｓ入出口を介して前記圧縮機の吸入室に逃がすための弁内逃がし通路が前記主弁体内に設けられるとともに、該弁内逃がし通路を開閉する副弁体が設けられ、
    　前記電磁式アクチュエータの吸引力を高めるべく、前記プランジャに、該プランジャと同材質もしくは異材質の磁性材で構成される一つもしくは複数の磁性体が嵌合されて固定されていることを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。
  2. 　前記磁性体は、円筒状部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
  3. 　前記プランジャは筒状を有し、該プランジャに前記磁性体が内挿固定されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
  4. 　前記磁性体は、前記プランジャに圧入されて固定されていることを特徴とする請求項３に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
  5. 　前記磁性体は、前記副弁体として利用されるようにされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
  6. 　前記吸引子の下面の水平面に対する投影面積と前記磁性体及び前記プランジャの上面の水平面に対する投影面積とが同じとされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
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