WO2020026699A1 - 可変容量圧縮機 - Google Patents

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WO2020026699A1
WO2020026699A1 PCT/JP2019/026802 JP2019026802W WO2020026699A1 WO 2020026699 A1 WO2020026699 A1 WO 2020026699A1 JP 2019026802 W JP2019026802 W JP 2019026802W WO 2020026699 A1 WO2020026699 A1 WO 2020026699A1
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WO
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chamber
valve
port
passage
control valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/026802
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石川 勉
順也 佐藤
Original Assignee
サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/12Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members

Definitions

  • the pressure in the control pressure chamber is adjusted by supplying the refrigerant in the discharge chamber to the control pressure chamber via the supply passage and discharging the refrigerant in the control pressure chamber to the suction chamber via the discharge passage.
  • a variable displacement compressor in which the displacement is controlled.
  • variable displacement compressor for example, a first control valve that is used in an air conditioner system for a vehicle and opens and closes a supply passage that communicates a discharge chamber and a control pressure chamber,
  • a variable displacement compressor including a second control valve that opens and closes a discharge passage communicating with the compressor is generally known.
  • variable displacement compressor described in Patent Document 1 has been proposed.
  • This variable displacement compressor includes a first control valve 33 for adjusting the opening degree of the supply passage, and a second control valve 34 for adjusting the opening degree of the discharge passage.
  • the valve element 55 of the second control valve 34 is disposed in the valve storage chamber 53, and the valve storage chamber 53 includes a small-diameter chamber 531 and a large-diameter chamber 532, and the valve seat forming ring 54 is connected to the small-diameter chamber 531. It is provided so as to contact a step with the diameter chamber 532.
  • the valve body 55 is fitted and fixed to the first valve portion 56 extending through the ring of the valve seat forming ring 54 and extending to the small diameter chamber 531 and to the first valve portion 56 within the large diameter chamber 532.
  • the second valve portion 57 is provided.
  • the second valve section 57 divides the valve storage chamber 53 into a back pressure chamber 60 and a discharge chamber 59.
  • a passage 52 communicating with the discharge chamber 132 via the first control valve 33 is opened at one end wall of the valve storage chamber 53 in the valve body moving direction.
  • a valve hole 61 communicating with the control pressure chamber 121 is opened in an end wall (bottom surface 591) on the other end side in the valve body moving direction in the valve housing chamber 53, and a suction chamber is formed in a peripheral surface of the discharge chamber 59.
  • a passage 62 communicating with 131 is open.
  • the discharge passage includes a valve hole 61, a discharge chamber 59, and a passage 62.
  • the first valve portion 56 is a valve hole which is a part of the discharge passage. 61 is configured to open to the maximum opening.
  • variable displacement compressor the opening degree of the supply passage is adjusted by the first control valve, and the compressed refrigerant is supplied from the discharge chamber to the control pressure chamber via the supply passage to discharge the refrigerant. Controlling capacity.
  • the variable displacement compressor it is necessary to reduce the discharge passage to a predetermined minimum opening by the second control valve.
  • the second cutout groove 564 is provided in the annular ridge 363 of the first valve portion 56 as a throttle portion of the discharge passage, or as a throttle portion of the discharge passage.
  • a gap 69 is provided between the distal end surface of the ridge 363 of the first valve portion 56 and the bottom surface 591 of the valve storage chamber 53 (discharge chamber 59).
  • a valve seat forming ring 54, a first valve portion 56, and a second valve portion 57 are separately formed. For this reason, when the second notch groove 564 is provided as the throttle portion, the first valve portion 56 is so positioned as to be in contact with the bottom surface 591 of the valve chamber 53 without fail.
  • the axial position of the two-valve portion 57 be adjusted with high accuracy.
  • the axial position of the second valve portion 57 with respect to the first valve portion 56 is highly accurate so that the gap 69 satisfies the predetermined minimum opening of the discharge passage.
  • the structure of the second control valve 34 is relatively complicated, the number of man-hours and management items must be increased, and there are problems in terms of cost and productivity.
  • the present invention simplifies the structure of the second control valve for adjusting the opening degree of the discharge passage for discharging the refrigerant in the control pressure chamber to the suction chamber in the variable displacement compressor, thereby reducing the cost and reducing the cost.
  • the purpose is to improve productivity.
  • the refrigerant in the discharge chamber is supplied to the control pressure chamber via a supply passage, and the refrigerant in the control pressure chamber is discharged to the suction chamber via a discharge passage, whereby the pressure in the control pressure chamber is reduced.
  • the variable displacement compressor in which the displacement is controlled by adjusting the pressure control includes a first control valve for controlling an opening degree of the supply passage, and a second control valve having a valve body housed in the housing chamber. The second control valve moves the valve body in the storage chamber according to a difference between a pressure in a downstream region of the supply passage closer to the control pressure chamber than the first control valve and a pressure in the control pressure chamber. Thereby, the opening degree of the discharge passage is adjusted.
  • the accommodation chamber has a large-diameter chamber, a small-diameter chamber, a first port, a second port, and a third port.
  • the small diameter chamber is connected to the large diameter chamber and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the large diameter chamber.
  • the first port opens at a first end of the large diameter chamber opposite to the small diameter chamber and communicates with the downstream region.
  • the second port opens at a second end of the small-diameter chamber opposite to the large-diameter chamber, communicates with the control pressure chamber, and forms a part of the discharge passage.
  • the third port opens to the inner peripheral surface of the small diameter chamber, communicates with the suction chamber, and forms a part of the discharge passage.
  • the valve body has a valve portion, a cylindrical entry portion, and a partition portion.
  • the valve portion is housed in the large-diameter chamber and comes into contact with and separates from an opening peripheral portion of the first port at the first end.
  • the entry section is inserted into the small-diameter chamber and can enter the second port.
  • the partition section is provided between the valve section and the entry section, and partitions the housing chamber into a first space on the first end side and a second space on the second end side.
  • the length from one end face of the valve body facing the first end to the entry end of the entry portion is shorter than the length from the first end to the second end of the storage chamber. Set to length. In a state where at least the entry tip in the entry portion has entered the second port, a narrow portion between the outer peripheral surface of the entry portion and the inner peripheral surface of the second port forms a throttle portion of the discharge passage. Have been.
  • the constricted portion of the discharge passage is formed between the outer peripheral surface of the entrance portion and the outer surface. Since it is formed by the gap between the inner peripheral surface of the two ports, it is not necessary to assemble it with a plurality of members, for example. Further, even if the valve body of the second control valve is an assembly of a plurality of members whose relative position in the axial direction needs to be adjusted, the gap does not depend on the positional accuracy in the axial direction. That is, since the gap is not affected by the accuracy of the assembling work, the narrow portion of the discharge passage can be easily set to a predetermined minimum opening degree by the gap. For this reason, the structure of the second control valve is greatly simplified as compared with the same type of valve used in the conventional variable displacement compressor, and the number of steps required for manufacturing the variable displacement compressor is reduced. The number of management items is reduced, thereby reducing costs and improving productivity.
  • FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a coil energization amount and a set pressure in the first control valve.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a second control valve of the variable displacement compressor, showing a state where the second control valve narrows a discharge passage to a minimum opening.
  • It is a sectional view of the 2nd control valve of the variable displacement compressor, and is a figure showing the state when the 2nd control valve opens the exhaust passage to the maximum opening.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state when the second control valve illustrated in FIG. 6 opens a discharge passage to a maximum opening degree.
  • variable displacement compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the variable displacement compressor according to the embodiment is configured as a clutchless compressor mainly applied to an air conditioner system (air conditioner system) for a vehicle.
  • FIG. 1 is a sectional view of a variable displacement compressor 100 according to one embodiment of the present invention.
  • the variable displacement compressor 100 includes a cylinder block 101 having a plurality of cylinder bores 101a formed therein, a front housing 102 provided at one end of the cylinder block 101, and a valve plate 103 provided at the other end of the cylinder block 101. And a cylinder head 104.
  • the cylinder block 101, the front housing 102, the valve plate 103, and the cylinder head 104 are fastened by a plurality of through bolts 105 to form a compressor housing. Further, a crank chamber 140 is formed by the cylinder block 101 and the front housing 102, and a drive shaft 110 rotatably supported by the compressor housing is provided so as to cross the crank chamber 140.
  • a center gasket 150 is disposed between the front housing 102 and the cylinder block 101, and between the cylinder block 101 and the cylinder head 104, in addition to the valve plate 103, A cylinder gasket 151, a suction valve forming plate 152, a discharge valve forming plate 153, and a head gasket 154 are arranged in this order from the cylinder block 101 side.
  • the cylinder gasket 151 and the suction valve forming plate 152 are disposed between the cylinder block 101 and the valve plate 103, and the discharge valve forming plate 153 and the head gasket 154 are disposed between the valve plate 103 and the cylinder head 104. I have.
  • a swash plate 111 is arranged around an intermediate portion of the drive shaft 110 in the axial direction.
  • the swash plate 111 is connected to a rotor 112 fixed to the drive shaft 110 via a link mechanism 120, and rotates together with the drive shaft 110. Further, the swash plate 111 is configured so that the angle (tilt angle of the swash plate 111) with respect to a plane orthogonal to the axis O of the drive shaft 110 can be changed.
  • the link mechanism 120 includes a first arm 112 a protruding from the rotor 112, a second arm 111 a protruding from the swash plate 111, and one end rotating with respect to the first arm 112 a via the first connection pin 122.
  • a link arm 121 rotatably connected to the second arm 111a via a second connection pin 123 at the other end.
  • the through hole 111b of the swash plate 111 through which the drive shaft 110 is inserted is formed in such a shape that the swash plate 111 can be tilted within the range of the maximum tilt angle and the minimum tilt angle.
  • a minimum tilt angle restricting portion that contacts the drive shaft 110 is formed in the through-hole 111b.
  • the swash plate 111 is formed so as to be in contact with the swash plate 111 and restrict further tilting. When the inclination angle of the swash plate 111 reaches the maximum inclination angle, the swash plate 111 comes into contact with the rotor 112 to restrict further inclination.
  • the drive shaft 110 includes an inclination reducing spring 114 for urging the swash plate 111 in a direction to decrease the inclination angle of the swash plate 111, and an inclination increasing spring 115 for urging the swash plate 111 in a direction to increase the inclination angle of the swash plate 111. And are attached.
  • the inclination decreasing spring 114 is disposed between the swash plate 111 and the rotor 112, and the inclination increasing spring 115 is mounted between the swash plate 111 and a spring support member 116 fixed to the drive shaft 110.
  • the urging force of the inclination increasing spring 115 is set to be larger than the urging force of the inclination decreasing spring 114, and the drive shaft 110 is rotating.
  • the swash plate 111 is positioned at an inclination angle at which the urging force of the inclination decreasing spring 114 and the urging force of the inclination increasing spring 115 balance.
  • One end (the left end in FIG. 1) of the drive shaft 110 extends to the outside of the front housing 102 through the inside of the protrusion 102 a of the front housing 102 which partially projects outside.
  • a power transmission device (not shown) is connected to the one end of the drive shaft 110.
  • a shaft sealing device 130 is provided between the drive shaft 110 and the protruding portion 102a, and the inside of the crank chamber 140 is shut off from the external space.
  • a connected body composed of the drive shaft 110 and the rotor 112 fixed to the drive shaft 110 is supported by bearings 131 and 132 in the radial direction, and is supported by the bearing 133 and the thrust plate 134 in the thrust direction.
  • the drive shaft 110 is configured to rotate in synchronization with the rotation of the power transmission device when power from an external drive source such as an engine of a vehicle is transmitted to the power transmission device.
  • the gap between the other end of the drive shaft 110, that is, the end on the thrust plate 134 side, and the thrust plate 134 is adjusted to a predetermined gap by the adjustment screw 135.
  • a piston 136 is arranged in each cylinder bore 101a.
  • An outer peripheral portion of the swash plate 111 and its vicinity are accommodated in an inner space formed in a protruding portion of the piston 136 protruding into the crank chamber 140, and the swash plate 111 is accommodated in the piston 136 via a pair of shoes 137. It is configured to work with.
  • the rotation of the swash plate 111 accompanying the rotation of the drive shaft 110 causes the piston 136 to reciprocate in the cylinder bore 101a.
  • the cylinder head 104 has a suction chamber 141 disposed in the center and a discharge chamber 142 surrounding the suction chamber 141 in a ring shape.
  • the suction chamber 141 and the cylinder bore 101a communicate with each other via a communication hole 103a provided in the valve plate 103 and a suction valve (not shown) formed in the suction valve forming plate 152.
  • the discharge chamber 142 and the cylinder bore 101a communicate with each other through a discharge valve (not shown) formed in the discharge valve forming plate 153 and a communication hole 103b provided in the valve plate 103.
  • a muffler is provided on the upper part of the cylinder block 101.
  • the muffler is formed by fastening the cover member 106 having the discharge port 106a formed thereon and the muffler forming wall 101b formed on the upper part of the cylinder block 101 with a bolt via a sealing member (not shown).
  • the discharge check valve 200 is disposed at a connection portion between the communication passage 144 and the muffler space 143.
  • the discharge check valve 200 operates in response to a pressure difference between the communication passage 144 (upstream side) and the muffler space 143 (downstream side), and closes the communication passage 144 when the pressure difference is smaller than a predetermined value. When the pressure difference is larger than the predetermined value, the communication passage 144 is opened.
  • the communication passage 144, the discharge check valve 200, the muffler space 143, and the discharge port 106a constitute a discharge passage of the variable displacement compressor 100, and the discharge chamber 142 is connected to the refrigerant circuit of the air conditioner system via the discharge passage (details). Is connected to the high pressure side of the refrigerant circuit).
  • the cylinder head 104 is provided with a communication passage 104a opening to the suction chamber 141 and a suction passage formed by a suction port (not shown).
  • the suction passage extends linearly from a radially outer side of the cylinder head 104 so as to cross a part of the discharge chamber 142.
  • the suction chamber 141 is connected to a refrigerant circuit of the air conditioner system (specifically, a part on the low pressure side of the refrigerant circuit) via the suction passage.
  • a supply passage through which the discharge chamber 142 communicates with the crank chamber 140 to supply the refrigerant (discharge refrigerant) in the discharge chamber 142 to the crank chamber 140 is connected to the variable displacement compressor 100 (mainly the cylinder block 101 and the cylinder head 104). 145 are formed.
  • the first control valve 300 is provided in the supply passage 145. In the present embodiment, the first control valve 300 is housed in a housing hole 104b formed in the cylinder head 104.
  • the first control valve 300 includes a pressure in the suction chamber 141 introduced through a communication passage 104c that connects the suction chamber 141 and the housing hole 104b, an electromagnetic force generated by a current flowing through a solenoid in response to an external signal, The opening degree of the supply passage 145 is adjusted in response to this, and thereby, the supply amount (pressure supply amount) of the refrigerant (discharge refrigerant) in the discharge chamber 142 to the crank chamber 140 is controlled.
  • variable displacement compressor 100 (mainly the cylinder block 101) is provided with a discharge passage 146 for communicating the crank chamber 140 with the suction chamber 141 and discharging the refrigerant in the crank chamber 140 to the suction chamber 141. .
  • the opening of the discharge passage 146 is adjusted by the second control valve 400.
  • a part of the discharge passage 146 (the second port 101e) forms a part of the supply passage 145.
  • the second control valve 400 is configured to open the discharge passage 146 to an opening larger than the minimum opening when the first control valve 300 closes to close the supply passage 145.
  • the second control valve 400 opens the discharge passage 146 to an opening larger than the minimum opening, the refrigerant in the crank chamber 140 is quickly discharged to the suction chamber 141 via the discharge passage 146.
  • the pressure in the crank chamber 140 becomes equal to the pressure in the suction chamber 141.
  • the inclination angle of the swash plate 111 becomes maximum, and the stroke of the piston 136 (that is, the discharge capacity of the variable displacement compressor 100) becomes maximum.
  • the second control valve 400 is configured to narrow the discharge passage 146 to the minimum opening when the first control valve 300 is opened to open the supply passage 145.
  • the second control valve 400 narrows the discharge passage 146 to the minimum opening, the discharge of the refrigerant in the crank chamber 140 to the suction chamber 141 is limited to a minimum, and the pressure in the crank chamber 140 tends to increase.
  • the inclination angle of the swash plate 111 decreases from the maximum. Therefore, the stroke of the piston 136 (the displacement of the variable displacement compressor 100) can be variably controlled according to the degree of opening of the supply passage 145 by the first control valve 300.
  • variable displacement compressor 100 supplies the refrigerant in the discharge chamber 142 to the crank chamber 140 via the supply passage 145 and discharges the refrigerant in the crank chamber 140 to the suction chamber 141 via the discharge passage 146.
  • the pressure in the crank chamber 140 is adjusted, whereby the discharge capacity is controlled. Therefore, in the present embodiment, the crank chamber 140 corresponds to the “control pressure chamber” of the present invention.
  • an area (interval area) between the first control valve 300 and the second control valve 400 in the supply passage 145 communicates with the suction chamber 141 via a throttle passage 104d described later. Further, lubricating oil is sealed inside the variable displacement compressor 100, and the oil inside the variable displacement compressor 100 is stirred by the rotation of the drive shaft 110 and the oil is moved by the movement of the refrigerant gas. Is lubricated.
  • the second control valve 400 in addition to the function of adjusting the opening degree of the discharge passage 146 described above, the second control valve 400 also controls the flow of the refrigerant from the crank chamber 140 in the supply passage 145 toward the first control valve 300. It is configured to have a function as a stop valve.
  • the second control valve 400 will be described focusing on the function as a check valve.
  • the second control valve 400 is provided at a position closer to the crank chamber 140 (downstream) than the first control valve 300 in the supply passage 145, and opens and closes the supply passage 145 in conjunction with opening and closing of the first control valve 300. Is configured. Specifically, when the first control valve 300 is opened to open the supply passage 145, the second control valve 400 opens the supply passage 145 to supply the refrigerant flowing from the discharge chamber 142 to the crank chamber 140. When the flow is permitted and the first control valve 300 is closed to close the supply passage 145, the supply passage 145 is closed and the refrigerant flow (backflow) from the crank chamber 140 toward the first control valve 300 is reduced. It is configured to block.
  • the first control valve 300 is configured to control the opening of the supply passage 145.
  • the second control valve 400 is configured to adjust the opening of the discharge passage 146. More specifically, when the first control valve 300 opens the supply passage 145, the second control valve 400 allows the flow of the refrigerant from the discharge chamber 142 to the crank chamber 140 and minimizes the opening degree of the discharge passage 146. When the first control valve 300 closes the supply passage 145, the flow of the refrigerant from the crank chamber 140 toward the first control valve 300 is blocked, and the discharge passage 146 is opened to an opening larger than the minimum opening. It is configured to be.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the first control valve 300.
  • three O-rings 300a to 300c are attached to the outer peripheral surface of the first control valve 300.
  • the three O-rings 300a to 300c allow the outer space of the first control valve 300 in the accommodation hole 104b to communicate with the discharge chamber 142 via the communication passage 104e formed in the cylinder head 104, and the supply passage 145 A first region that forms a part, a second region that communicates with the suction chamber 141 via the communication passage 104c, and a third region that is located on the bottom side of the housing hole 104b and forms a part of the supply passage 145.
  • the first control valve 300 includes a valve unit and a drive unit (solenoid) for opening and closing the valve unit.
  • the valve unit of the first control valve 300 has a cylindrical valve housing 301. Inside the valve housing 301, a first pressure-sensitive chamber 302, a valve chamber 303, and a second pressure-sensitive chamber 307 are formed in order from one end (lower end) side in the axial direction.
  • the first pressure-sensitive chamber 302 communicates with the third region in the housing hole 104b through a communication hole 301a formed in the outer peripheral surface of the valve housing 301, and forms a part of the supply passage 145.
  • the valve chamber 303 communicates with the discharge chamber 142 through a communication hole 301b formed in the outer peripheral surface of the valve housing 301, the first region in the accommodation hole 104b, and the communication passage 104e, and forms a part of the supply passage 145. I do.
  • the second pressure-sensitive chamber 307 communicates with the suction chamber 141 via a communication hole 301e formed on the outer peripheral surface of the valve housing 301, the second region in the housing hole 104b, and the communication passage 104c.
  • the first pressure-sensitive chamber 302 and the valve chamber 303 communicate with each other through a valve hole 301 c that forms a part of the supply passage 145, similarly to the first pressure-sensitive chamber 302 and the valve chamber 303. Is formed with a support hole 301d.
  • a bellows 305 is provided in the first pressure-sensitive chamber 302.
  • the bellows 305 is evacuated and has a built-in spring.
  • the bellows 305 is disposed so as to be displaceable in the axial direction of the valve housing 301, and has a function as pressure sensing means for receiving the pressure in the first pressure sensing chamber 302, that is, the pressure in the crank chamber 140.
  • valve body 304 One end of a cylindrical valve body 304 is accommodated in the valve chamber 303.
  • the valve element 304 has its outer peripheral surface slidably supported by the support hole 301 d and is movable in the axial direction of the valve housing 301.
  • the one end of the valve body 304 constitutes a valve unit that opens and closes the valve hole 301 c, and the other end of the valve body 304 projects into the second pressure-sensitive chamber 307, that is, the pressure in the second pressure-sensitive chamber 307, that is,
  • the pressure receiving portion that receives the pressure of the suction chamber 141 is configured.
  • a rod-shaped connecting portion 306 is formed so as to protrude.
  • An end (tip) of the connecting portion 306 is connected to the bellows 305 so as to be able to contact and separate therefrom, and has a function as a transmitting portion for transmitting the displacement of the bellows 305 to the valve body 304.
  • the drive unit of the first control valve 300 has a cylindrical solenoid housing 312.
  • the solenoid housing 312 is coaxially connected to the other end (upper end) of the valve housing 301.
  • a molded coil 314 in which an electromagnetic coil is covered with a resin is accommodated.
  • a fixed core 310 is housed inside the molded coil 314.
  • the fixed core 310 extends from the valve housing 301 to near the center of the molded coil 314.
  • the end of the solenoid housing 312 opposite to the valve housing 301 is closed by a bottomed tubular sleeve 313 provided so as to surround the fixed core 310.
  • the fixed core 310 has an insertion hole 310 a at the center, and one end of the insertion hole 310 a is open to the second pressure-sensitive chamber 307. Further, a cylindrical movable core 308 is accommodated between the fixed core 310 and the closed end of the sleeve 313.
  • a solenoid rod 309 is inserted into the insertion hole 310a with a gap.
  • One end (lower end) of the solenoid rod 309 is fixed to the other end of the valve 304, and the other end (upper end) of the solenoid rod 309 is fitted (press-fitted) into a through hole formed in the movable core 308.
  • the valve body 304, the solenoid rod 309, and the movable core 308 are integrated.
  • a forcible opening spring 311 that urges the movable core 308 away from the fixed core 310 (valve opening direction) is provided.
  • the movable core 308, the fixed core 310, and the solenoid housing 312 are formed of a magnetic material to form a magnetic circuit.
  • the sleeve 313 is formed of a non-magnetic material such as a stainless steel material.
  • the molded coil 314 is connected to a control device (not shown) provided outside the variable displacement compressor 100 via a signal line or the like.
  • a control device not shown
  • the mold coil 314 When the control current I is supplied from the control device, the mold coil 314 generates an electromagnetic force F (I).
  • the molded coil 314 When the molded coil 314 generates the electromagnetic force F (I), the movable core 308 is attracted toward the fixed core 310, and the valve 304 moves in the valve closing direction.
  • the valve body 304 of the first control valve 300 has, in addition to the electromagnetic force F (I) generated by the molded coil 314, the urging force f generated by the forcible opening spring 311 and the force generated by the pressure (discharge pressure Pd) of the valve chamber 303.
  • the balance of the force acting on the valve element 304 is represented by the following equation (1).
  • the following equation (2) is obtained.
  • “+” indicates the direction in which the valve element 304 closes the valve hole 301c (the valve closing direction of the valve element 304), and “ ⁇ ” indicates that the valve element 304 closes the valve hole 301c.
  • An opening direction (a valve opening direction of the valve body 304) is shown.
  • the bellows 305, the connection portion 306, and the connection body of the valve body 304 increase the discharge capacity.
  • the valve hole 301c that is, the supply is reduced.
  • the opening of the passage 145 is increased to increase the pressure in the crank chamber 140. That is, the first control valve 300 autonomously controls the opening degree of the supply passage 145 so that the pressure of the suction chamber 141 approaches the set pressure.
  • the control device controls the energization of the molded coil 314 by pulse width modulation (PWM control) at a predetermined frequency in the range of 400 Hz to 500 Hz, for example, so that the current flowing through the molded coil 314 becomes a desired value. Change the width (duty ratio).
  • PWM control pulse width modulation
  • the control device adjusts the amount of power to the mold coil 314 based on an air conditioning setting (set temperature or the like) in the air conditioner system or an external environment. .
  • the discharge capacity is controlled so that the pressure in the suction chamber 141 becomes equal to the set pressure corresponding to the amount of current.
  • the control device turns off energization to the mold coil 314.
  • the supply passage 145 is opened by the forcible opening spring 311, and the discharge capacity of the variable displacement compressor 100 is controlled to the minimum.
  • FIG. 4 shows a state in which the second control valve 400 narrows the discharge passage 146 to the minimum opening while the first control valve 300 is open.
  • FIG. 5 shows a state where the second control valve 400 opens the discharge passage 146 to the maximum opening when the first control valve 300 is closed.
  • the second control valve 400 includes a housing chamber 101d formed in the cylinder block 101, a valve body 401 housed in the housing chamber 101d, and a seal member 402.
  • the accommodation chamber 101 d is formed as a stepped, generally cylindrical hole that opens at an end surface (the mating surface with the cylinder head 104) of the cylinder block 101 on the cylinder head 104 side and extends parallel to the axis O of the drive shaft 110. I have.
  • the accommodation chamber 101d has a large-diameter chamber 101d1 on the opening side (the mating surface side) and a small-diameter chamber 101d3 on the bottom 101d2 side having a smaller diameter than the large-diameter chamber 101d1.
  • the accommodation chamber 101d has an inner diameter smaller than the inner diameter of the large-diameter chamber 101d1 that is connected to the large-diameter chamber 101d1 that is located on one side in the valve-element moving direction and the large-diameter chamber 101d1 that is located on the other side in the valve-element moving direction. Having a small diameter chamber 101d3.
  • the periphery of the opening of the storage chamber 101d on the end face of the cylinder block 101 is in contact with the cylinder gasket 151, and the opening of the storage chamber 101d is closed by the suction valve forming plate 152.
  • the bottom portion 101d2 of the storage chamber 101d is formed as an inclined surface, but is not limited thereto, and may be formed as a flat surface.
  • the valve element 401 has a pressure in a downstream region of the supply passage 145 closer to the crank chamber than the first control valve 300 (specifically, an inter-valve region between the first control valve 300 and the second control valve 400 in the supply passage 145). ) And the pressure in the crank chamber 140.
  • the valve body 401 is accommodated in the accommodation room 101d so as to be movable in the accommodation room 101d in a direction parallel to the axis O of the drive shaft 110. Therefore, the suction valve forming plate 152 constitutes a first end on one side in the valve body moving direction in the housing chamber 101d, and the bottom 101d2 of the housing chamber 101d on the other side in the valve body moving direction in the housing chamber 101d. It constitutes two ends.
  • the first end is an end (end wall) of the large-diameter chamber 101d1 opposite to the small-diameter chamber 101d3, and the second end is opposite to the large-diameter chamber 101d1 of the small-diameter chamber 101d3. (End wall).
  • the accommodation chamber 101d has a first port 152a, a second port 101e, and a third port 101f in addition to the large-diameter chamber 101d1 and the small-diameter chamber 101d3.
  • a first port 152a opened and closed by the valve element 401 is opened in the suction valve forming plate 152 (the first end).
  • the valve body 401 (a valve portion 401a to be described later) comes into contact with and separates from the opening peripheral portion 152b of the first port 152a in the suction valve forming plate 152. That is, the opening peripheral portion 152b is formed as a valve seat.
  • the first port 152a penetrates through the suction valve forming plate 152, the valve plate 103, the discharge valve forming plate 153, and the head gasket 154.
  • the first port 152a is formed in the housing hole 104b through a communication passage 104f formed in the cylinder head 104. It communicates with three regions.
  • the first port 152a opens at the first end (the suction valve forming plate 152) of the large-diameter chamber 101d1 opposite to the small-diameter chamber 101d3 and communicates with the downstream area of the supply passage 145.
  • the first port 152a communicates with the discharge chamber 142 via the communication passage 104f, the third region of the accommodation hole 104b, the first control valve 300, the first region of the accommodation hole 104b, and the communication passage 104e. .
  • One end of the second port 101e is open at the bottom 101d2 of the storage chamber 101d.
  • the other end of the second port 101e is open to the crank chamber 140.
  • the second port 101e is formed in the cylinder block 101 so as to communicate between the crank chamber 140 and the small diameter chamber 101d3 of the housing chamber 101d. That is, the second port 101e opens at the second end (the bottom 101d2 of the storage chamber 101d) on the opposite side of the small-diameter chamber 101d3 from the large-diameter chamber 101d1, and communicates with the crank chamber 140.
  • the second port 101e communicates with the small-diameter passage 101e1 which opens to the small-diameter chamber 101d3 and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the small-diameter chamber 101d3, and communicates between the crank chamber 140 and the small-diameter passage 101e1.
  • a large-diameter passage 101e2 having an inner diameter larger than the inner diameter.
  • One end of the third port 101f is opened on the inner peripheral surface of the small diameter chamber 101d3 of the accommodation chamber 101d.
  • the other end of the third port 101f opens at one end of the communication passage 103c.
  • the other end of the communication passage 103c opens to the suction chamber 141.
  • the communication passage 103c passes through the cylinder gasket 151, the suction valve forming plate 152, the valve plate 103, the discharge valve forming plate 153, and the head gasket 154. That is, the third port 101f opens on the inner peripheral surface of the small-diameter chamber 101d3 of the storage chamber 101d, and communicates with the suction chamber 141 via the communication passage 103c.
  • the valve element 401 has a valve portion 401a, an entry portion 401b, and a partition portion 401c.
  • the valve portion 401a is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided on one end side of the valve body 401 (on the suction valve forming plate 152 side, that is, on the first end side on one side in the valve body moving direction).
  • the entry portion 401b is provided on the other end side of the valve body 401 (on the bottom 101d2 side of the storage chamber 101d, that is, on the other side in the valve body movement direction on the second end side).
  • the partition part 401c is provided between the valve part 401a and the entrance part 401b.
  • the valve element 401 has an internal passage 401d formed inside the valve element 401.
  • the partition 401c is formed to have a larger diameter than the valve 401a and the entrance 401b.
  • the outer peripheral surface of the partition 401c is located near the inner peripheral surface of the accommodation room 101d.
  • the partitioning portion 401c is disposed together with the valve element 401 in the large-diameter chamber 101d1, and inside the housing chamber 101d, the first space 101d4 on the suction valve forming plate 152 side (the first end side) and the bottom 101d2 side (the first And the second space 101d5 (at the two ends).
  • the outer peripheral surface of the partition portion 401c also has a function as a guide (surface) when the valve body 401 moves in the accommodation room 101d.
  • the end surface 401c1 on the entrance portion 401b side of the partition portion 401c is formed, for example, as an inclined surface.
  • the valve portion 401a is housed in the large-diameter chamber 101d1 and comes into contact with and separates from the opening peripheral portion 152b of the first port 152a in the suction valve forming plate 152 (the first end). That is, the end face of the valve portion 401a as one end face 401a1 of the valve body 401 faces the first end of the storage chamber 101d.
  • the entry portion 401b is formed in a columnar shape, has an outer diameter that is inserted into the small-diameter chamber 101d3 and that can enter the second port 101e (specifically, the small-diameter passage 101e1).
  • the length L1 from one end surface 401a1 of the valve body 401 facing the suction valve forming plate 152 (the first end) to the entry front end 401b1 of the entry portion 401b is determined by the suction valve formation plate 152 of the accommodation chamber 101d.
  • the length is set to a predetermined length shorter than the length L2 from the first end to the bottom 101d2 (the second end).
  • the entry tip 401b1 of the entry portion 401b matches the position of the other end surface 401a2 of the valve element 401, and the length L1 is the total length of the valve element 401 in the moving direction.
  • the length L2 is the total length in the axial direction (moving direction of the valve body) in the storage chamber 101d.
  • the bottom 101d2 is formed as an inclined surface, and the length L2 is the length of the bottom 101d2 up to the opening edge of the second port 101e.
  • the valve body 401 can be formed of, for example, a metal or a resin material, but is preferably formed of a resin material for weight reduction.
  • a resin material a polyphenylene sulfide (PPS) resin, a nylon (polyamide) resin, or the like can be suitably selected as the resin material.
  • valve portion 401a the partition portion 401c, and the entry portion 401b are formed integrally.
  • the internal passage 401d has one end communicating with the first space 101d4 and the other end opening to the other end surface 401a2 of the valve body 401.
  • the internal passage 401d includes a first internal passage 401d1 extending in the valve body 401 in the axial direction, and a second internal passage 401d2 extending in the valve body 401 in a direction intersecting the axial direction. , Is formed.
  • One end of the first internal passage 401d1 opens at a position corresponding to the second port 101e on the end surface of the entry portion 401b as the other end surface 401a2 of the valve body 401, and the other end of the first internal passage 401d1 is closed.
  • the second internal passage 401d2 extends inside the valve body 401 so as to communicate the other end side region of the first internal passage 401d1 with the first space 101d4, and opens to the outer peripheral surface of the valve portion 401a.
  • the sealing member 402 is provided between an end surface 401c1 of the partitioning portion 401c on the side of the entrance portion 401b and a step portion 101d6 connecting the large-diameter chamber 101d1 and the small-diameter chamber 101d3 of the accommodation chamber 101d, and has, for example, elasticity. O-ring.
  • the step portion 101d6 of the accommodation room 101d is formed as an inclined surface.
  • one movement of the valve body 401 is regulated by the end surface (one end surface 401a1) of the valve portion 401a abutting on the opening peripheral portion 152b of the first port 152a, and the end surface of the partition portion 401c is restricted.
  • the movement of the other is regulated by the contact of the step 401c1 with the step 101d6 of the storage chamber 101d via the seal member 402.
  • the first port 152a is closed by the end surface (one end surface 401a1) of the valve portion 401a abutting on the opening peripheral portion 152b, and the first port 152a is closed by the end surface of the valve portion 401a being separated from the opening peripheral portion 152b. Be released.
  • the end face 401c1 of the partition 401c abuts on the step 101d6 of the storage chamber 101d via the sealing member 402, whereby the communication between the first space 101d4 and the second space 101d5 is interrupted, and the end face 401c1 of the partition 401c is removed.
  • the first space 101d4 and the second space 101d5 communicate with each other via a gap between the outer peripheral surface of the partition 401c and the inner peripheral surface of the large diameter chamber 101d1.
  • the length L1 from the one end face 401a1 of the valve body 401 to the entry tip 401b1 is such that the seal member 402 is sandwiched between the end face 401c1 of the partition 401c and the step 101d6 of the storage chamber 101d. At least the entry tip 401b1 of the entry section 401b is set so as to be located in the second port 101e.
  • the entry end 401b1 of the entry portion 401b is located in the second space 101d5 (that is, the second port 101e).
  • the end surface of the valve portion 401a is separated from the opening peripheral portion 152b of the first port 152a.
  • valve element 401 of the second control valve 400 when the first control valve 300 is opened, for example, during a capacity control operation, the valve element 401 of the second control valve 400 is configured such that the end surface of the valve portion 401 a is formed around the opening edge of the first port 152 a.
  • the end surface 401c1 of the partitioning portion 401c comes into contact with the step portion 101d6 via the sealing member 402, and the entry front end 401b1 of the entry portion 401b enters the second port 101e.
  • the communication between the second port 101e and the third port 101f via the second space 101d5 is reduced to the minimum opening degree, and the communication between the first space 101d4 and the second space 101d5 is reduced.
  • the discharge chamber 142 and the crank chamber 140 are connected to the communication passage 104e, the first region of the accommodation hole 104b, the first control valve 300, the third region of the accommodation hole 104b, the communication passage 104f, the first port 152a,
  • the first space 101d4, the internal passage 401d of the valve body 401, and a second passage 101e communicate with each other through a first passage.
  • the refrigerant in the discharge chamber 142 is supplied to the crank chamber 140 via the first passage. That is, the supply passage 145 is formed by the first passage.
  • discharge passage 146 Referring to FIG. 5, when the first control valve 300 is closed, for example, at the time of starting the air conditioner system, in the second control valve 400, the end face of the valve portion 401a of the valve body 401 is connected to the first port 152a. The end surface 401c1 of the partitioning portion 401c is separated from the stepped portion 101d6 while being in contact with the opening peripheral portion 152b, and the entry tip 401b1 of the entry portion 401b is located in the second space 101d5. Thus, in the second control valve 400, the first port 152a is closed, and the second port 101e and the third port 101f communicate with each other at the maximum opening through the second space 101d5.
  • crank chamber 140 and the suction chamber 141 communicate with each other through a second passage including the second port 101e, the second space 101d5, the third port 101f, and the communication passage 103c.
  • the refrigerant in the chamber 140 is discharged to the suction chamber 141. That is, the discharge passage 146 is formed by the second passage. Therefore, the second port 101e and the third port 101f each form a part of the discharge passage 146.
  • the second control valve 400 when the entry tip 401 b 1 of the entry portion 401 b enters the second port 101 e, the small-diameter passage 101 e 1 of the second port 101 e forming a part of the discharge passage 146. And a gap between the outer peripheral surface of the entry portion 401b and the inner peripheral surface of the second port 101e (small-diameter passage 101e1) forms a narrowed portion 146a of the discharge passage 146.
  • the gap between the outer peripheral surface of the entry portion 401b and the inner peripheral surface of the second port 101e causes the throttle portion of the discharge passage 146 to be narrowed. 146a is formed.
  • the inter-valve region between the first control valve 300 and the second control valve 400 in the supply passage 145 and the suction chamber 141 are communicated via the throttle passage 104d.
  • the throttle passage 104d is formed in the cylinder head 104, and is formed by a communication passage having a throttle portion that communicates the third region in the housing hole 104b with the suction chamber 141.
  • the first control valve 300 when the first control valve 300 is opened (that is, the first control valve 300 opens the supply passage 145), the refrigerant in the discharge chamber 142 flows downstream of the first control valve 300.
  • the pressure Px in the inter-valve region in the supply passage 145 increases.
  • the discharge passage 146 is narrowed to the minimum opening degree by the throttle portion 146a, while the first port 152a and the second port 101e communicate with each other via the first space 101d4 and the internal passage 401d, and the supply passage 145 is opened.
  • the second control valve 400 opens the supply passage 145 and narrows the discharge passage 146 to the minimum opening. In this manner, when the pressure Px in the inter-valve region is higher than the pressure Pc in the crank chamber 140, the valve body 401 separates the valve portion 401a from the opening peripheral portion 152b of the first port 152a as the first end.
  • the first port 152a is opened, and at least the entry tip 401b1 of the entry section 401b enters the second port 101e to form the throttle section 146a.
  • the valve element 401 allows the second port 101e and the third port 101f to communicate with each other via the throttle portion 146a and the second space 101d5 while the opening degree of the discharge passage 146 is minimized, and the first port 152a.
  • the second port 101e are communicated through the first space 101d4 and the internal passage 401d to open the supply passage 145.
  • the refrigerant in the discharge chamber 142 is supplied to the crank chamber 140 via the supply passage 145 (the first passage) in a state where the pressure in the crank chamber 140 tends to increase, and the pressure in the crank chamber 140 is reduced. It rises quickly.
  • the end face of the valve portion 401a contacts the opening peripheral portion 152b of the first port 152a to close the first port 152a.
  • the entry tip 401b1 of the entry portion 401b is located in the second space 101d5, and the second port 101e and the third port 101f communicate with each other via the second space 101d5.
  • the second control valve 400 closes the supply passage 145 and opens the discharge passage 146 to the maximum.
  • valve body 401a when the pressure Px in the inter-valve region is lower than the pressure Pc in the crank chamber 140, the valve body 401a is brought into contact with the opening peripheral edge 152b of the first port 152a as the first end.
  • the first port 152a contacts and closes the first port 152a, and the entry tip 401b1 of the entry section 401b withdraws from the second port.
  • the valve body 401 connects the second port 101e and the third port 101f with each other through the throttle portion 146a and the second space 101d5 and closes the supply passage 145 in a state where the opening degree of the discharge passage 146 is maximized. I do.
  • the second control valve 400 opens the supply passage 145 when the first control valve 300 is opened and minimizes the opening degree of the discharge passage 146, and closes the supply passage 145 when the first control valve 300 is closed. It is configured so as to close and maximize the opening of the discharge passage 146.
  • the second port 101 e forms a part of the discharge passage 146 and also forms a part of the supply passage 145. The refrigerant flows in the opposite direction when a part of 146 is formed.
  • the second control valve 400 “switches a part of the supply passage 145 to a part of the discharge passage 146 in which the flow direction of the refrigerant is opposite” or “changes a part of the supply passage 145 of the refrigerant in the discharge chamber 142. Switching from a state in which most of the refrigerant is supplied to the crank chamber 140 to a state in which the refrigerant in the crank chamber 140 is discharged to the suction chamber 141 "can also be used.
  • variable displacement compressor 100 When the engine of the vehicle is started in the above state and the drive shaft 110 of the variable displacement compressor 100 rotates, since the discharge check valve 200 closes the discharge passage, all of the refrigerant in the discharge chamber 142 is supplied to the supply passage 145. Is supplied to the crankcase 140 via the For this reason, the pressure in the crank chamber 140 rises, the inclination angle of the swash plate 111 becomes minimum, and the stroke of the piston 136 (discharge capacity of the variable displacement compressor 100) becomes minimum. At this time, the variable capacity compressor 100 is in a state of being operated in a non-operating state. The refrigerant in the discharge chamber 142 circulates through an internal circulation path formed by the discharge chamber 142, the supply passage 145, the discharge passage 146, the suction chamber 141, and the cylinder bore 101a.
  • the refrigerant in the crank chamber 140 immediately flows out (is discharged) into the suction chamber 141, and the pressure in the crank chamber 140 becomes equal to the pressure in the suction chamber 141.
  • the inclination angle of the swash plate 111 becomes maximum, and the stroke of the piston 136 (that is, the discharge capacity of the variable displacement compressor 100) becomes maximum.
  • the discharge check valve 200 is opened and the refrigerant circulates through the air conditioner system, and the air conditioner system is activated.
  • the variable capacity compressor 100 is also stopped for a long time, and a large amount of liquid refrigerant is accumulated in the crank chamber 140 or the like, the above-described operation is performed when the air-conditioning system is started.
  • the valve element 401 of the second control valve 400 opens the discharge passage 146 to the maximum opening degree, the discharge performance of the refrigerant in the crank chamber 140 is improved, and the effectiveness of the air conditioner is relatively quick.
  • the second control valve 400 minimizes the opening degree of the discharge passage 146 by the throttle portion 146a, so that the pressure in the crank chamber 140 is easily increased.
  • the air conditioner system is started with the air conditioner ON
  • the first control valve 300 closes the supply passage 145
  • the opening degree of the discharge passage 146 is maximized to quickly discharge the refrigerant in the crank chamber 140. (Quickly lowering the pressure in the crank chamber 140).
  • valve body 401 is housed in the housing chamber 101d, and the narrowed portion 146a of the discharge passage 146 becomes a gap between the outer circumferential surface of the entrance portion 401b and the inner circumferential surface of the second port 101e. Therefore, for example, there is no need to assemble with a plurality of members. Even if the valve body 401 of the second control valve 400 is an assembly of a plurality of members whose relative position in the axial direction (moving direction of the valve body 401) needs to be adjusted in the same manner as in the related art, the gap is still small. It does not depend on the position accuracy in the axial direction.
  • the narrow portion 146a of the discharge passage 146 can be easily set to a predetermined minimum opening degree of the discharge passage 146 by the gap. Since the constricted portion 146a of the discharge passage 146 is formed by a gap between the outer peripheral surface of the entrance portion 401b and the inner peripheral surface of the second port 101e, it is necessary to separately provide an orifice for reducing the opening degree of the discharge passage 146. Absent. As described above, the structure of the second control valve 400 is greatly simplified as compared with the same type of valve used in the conventional variable displacement compressor, and the man-hour for manufacturing the variable displacement compressor 100 is reduced. And management items are reduced, thereby reducing costs and improving productivity.
  • valve portion 401a, the partition portion 401c, and the entry portion 401b are formed integrally. That is, in the second control valve 400, the valve body 401 including the valve portion 401a, the partition portion 401c, and the entry portion 401b is integrally formed as one component. For this reason, assembling work for the valve element 401 as in the conventional valve element including a plurality of parts is not required.
  • the second control valve 400 is provided on the supply passage 145 to minimize the opening degree of the discharge passage 146 when the first control valve 300 opens, and the first control valve 300 It has a function as a check valve that prevents the flow (backflow) of the refrigerant from the crank chamber 140 toward the first control valve 300 when the valve is closed. Therefore, when the first control valve 300 is closed, there is no need to separately provide a check valve for preventing the backflow of the refrigerant from the crank chamber 140 toward the first control valve 300, and the valve layout is easy. .
  • the inter-valve region in the supply passage 145 and the suction chamber 141 are communicated via the throttle passage 104d. Therefore, for example, when the first control valve 300 is closed, the refrigerant in the inter-valve region in the supply passage 145 flows out into the suction chamber 141 via the throttle passage 104d, and the pressure Px in the inter-valve region Decreases rapidly. As a result, the valve element 401 of the second control valve 400 quickly moves in the direction to close the first port 152a, and more quickly closes the supply passage 145 and opens the discharge passage 146 to the maximum.
  • the second control valve 400 further has a seal member 402 provided between the end surface 401c1 of the partition 401c and the step 101d6 in the storage chamber 101d. For this reason, the airtightness between the end surface 401c1 of the partition 401c1 and the stepped portion 101d6 of the storage chamber 101d is increased, and the communication between the first space 101d4 and the second space 101d5 is reliably blocked.
  • valve body 401 of the second control valve 400 directly receives the pressure Px in the inter-valve region acting on the first space 101d4 and the pressure Pc of the crank chamber 140 acting on the second space 101d5, It moves in the accommodation chamber 101d more sensitively to a change in the pressure difference ⁇ P between the pressure Px in the region and the pressure Pc in the crank chamber 140. As a result, the pressure in the crank chamber 140 is adjusted more quickly and accurately.
  • FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views of the second control valve 400 according to the modification.
  • FIG. 6 shows a state where the second control valve 400 narrows the discharge passage 146 to the minimum opening. Shows a state when the second control valve 400 opens the discharge passage 146 to the maximum opening degree.
  • the valve body 401 further has an extending portion 401e extending from the entry tip 401b1 of the entry portion 401b and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the entry portion 401b.
  • the length L3 from one end surface 401a1 of the valve body 401 facing the suction valve forming plate 152 (the first end) to the tip of the extension portion 401e is equal to the suction valve.
  • the predetermined length is set to be longer than the length L2 from the forming plate 152 (the first end) to the bottom 101d2 (the second end).
  • the length L3 is the total length in the movement direction of the valve body 401
  • the tip of the extending portion 401e matches the position of the other end surface 401a2 of the valve body 401
  • the maximum opening degree of the discharge passage 146 is determined by the gap between the outer peripheral surface of the extension portion 401e and the inner peripheral surface of the second port 101e, and the maximum opening degree of the discharge passage 146 is determined by the outer diameter of the extension portion 401e and the first diameter.
  • the target opening is easily set by the inner diameter of the two ports 101e.
  • the extending portion 401e is formed in a tapered shape whose diameter is reduced as it is extended. Therefore, for example, as the valve element 401 moves in a direction to close from a state where the valve body 401 is maximally separated from the opening peripheral portion 152b of the first port 152a (FIG. 6), the opening degree of the discharge passage 146 becomes the minimum opening degree. From FIG. 6 to the maximum opening degree (FIG. 7), it smoothly changes at a rate corresponding to the inclination angle of the outer surface of the extending portion 401e. Therefore, the valve element 401 moves more smoothly.
  • the second control valve 400 is provided at a position closer to the crank chamber 140 (downstream side) than the first control valve 300 in the supply passage 145, and the first control valve 300 is opened and closed.
  • the supply passage 145 is configured to be opened and closed in conjunction with.
  • the second control valve 400 has a check valve function of preventing the flow (backflow) of the refrigerant from the crank chamber 140 toward the first control valve 300 when the first control valve 300 is closed.
  • the present invention is not limited to this, and may not have the function of the check valve.
  • the internal passage 401d in the second control valve 400 is not necessary, and the supply passage 145 is omitted from the drawing, for example, without passing through the second control valve 400, and And the crank chamber 140 are formed so as to penetrate the cylinder head 104, the cylinder block 101, and the like. Further, the supply passage 145 is not limited to this, but is omitted in the drawing.
  • the inside of the cylinder block 101 has one end opened to the inner peripheral surface of the first space 101d4 of the storage chamber 101d and the other end opened to the crank chamber 140. May be formed so as to pass through a passage in a cylinder block that extends.
  • the check valve is provided between the third region and the crank chamber 140 in the supply passage 145 at a portion penetrating the cylinder head 104, the cylinder block 101, or the like, or provided in the cylinder block passage. Just do it.
  • the second control valve 400 may not have the seal member 402. Also in this case, communication between the first space 101d4 and the second space 101d5 can be prevented or suppressed by the end surface 401c1 of the partitioning portion 401c abutting on the step portion 101d6 of the accommodation room 101d.
  • the sealing member 402 is not provided, the length L1 from the one end surface 401a1 of the valve body 401 to the entry tip 401b1 is set in a state where the end surface 401c1 of the partition 401c is in contact with the step portion 101d6 of the storage chamber 101d. It suffices that at least the entry tip 401b1 of the entry section 401b be set so as to be located in the second port 101e.
  • valve portion 401a, the partition portion 401c, and the entry portion 401b may be formed as separate components, respectively, and the valve body 401 may be an assembly of these components.
  • the suction valve forming plate 152 has the opening peripheral portion 152b of the first port 152a as a valve seat.
  • the cylinder gasket 151 and the valve plate 103 may have the valve seat.
  • the first control valve 300 is a control valve having a solenoid, but is not limited to this.
  • the first control valve 300 may be a mechanical control valve having no solenoid, or an electromagnetic valve having no pressure-sensitive member such as a bellows.
  • the present invention is not limited to a swash plate type variable displacement compressor, but is also applicable to, for example, a variable displacement compressor having a configuration in which the discharge capacity changes according to the pressure of a control pressure chamber other than the crank chamber.

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Abstract

【課題】可変容量圧縮機におけるクランク室の放圧用の第2制御弁の構造を簡素化する。 【解決手段】第2制御弁400は、供給通路145の第1制御弁300よりもクランク室140側の下流側領域の圧力とクランク室140の圧力との差に応じて排出通路146の開度を調整する。収容室101dは、前記下流側領域に連通する第1ポート152a、クランク室140に連通する第2ポート101e及び吸入室141に連通する第3ポート101fを有する。弁体401は、弁部401a、第2ポート101eに進入可能な進入部401b及び区画部401cを有する。弁体401の一端面401a1から進入部401bの進入先端401b1までの長さL1は収容室101d全体の長さL2より短い。進入先端401b1が第2ポート101e内に進入した状態で、進入部401bの外周面と第2ポート101eの内周面との間に排出通路146の絞り部146aが形成される。

Description

可変容量圧縮機
 本発明は、供給通路を介して吐出室内の冷媒を制御圧室に供給すると共に排出通路を介して前記制御圧室の冷媒を吸入室に排出することで、制御圧室の圧力が調整されて、吐出容量が制御される可変容量圧縮機に関する。
 この種の可変容量圧縮機として、例えば、車両用のエアコンシステム等に用いられ、吐出室と制御圧室とを連通する供給通路を開閉する第1制御弁と、前記制御圧室と吸入室とを連通する排出通路を開閉する第2制御弁とを備えた可変容量圧縮機が一般的に知られている。
 ところで、車両用のエアコンシステムにおいて、エアコンOFFで可変容量圧縮機が長時間停止した状態になると、圧縮機内に多量の液冷媒が溜まるおそれがある。このような状態では、エアコンONで圧縮機を起動しても、制御圧室内の液冷媒が抜けるまで、制御圧室の圧力が高いままである。そのため、吐出容量が増大せず、エアコンの効きが遅くなるという問題があった。
 このような問題に鑑み、特許文献1に記載された可変容量圧縮機が提案されている。この可変容量圧縮機は、供給通路の開度を調整する第1制御弁33と、排出通路の開度を調整する第2制御弁34とを備えている。この第2制御弁34の弁体55は弁収容室53内に配置されており、弁収容室53は小径室531と大径室532とからなり、弁座形成リング54が小径室531と大径室532との段差に当接するように設けられている。弁体55は、弁座形成リング54のリング内を貫通して小径室531に延出する第1弁部56と、大径室532内で第1弁部56に嵌合して固定された第2弁部57とにより構成されている。第2弁部57は、弁収容室53を背圧室60と排出室59とに区画している。弁収容室53における弁体移動方向の一方側の端壁には、第1制御弁33を介して吐出室132に連通する通路52が開口している。また、弁収容室53における弁体移動方向の他端側の端壁(底面591)には、制御圧室121に連通する弁孔61が開口し、排出室59の周面には、吸入室131に連通する通路62が開口している。排出通路は、弁孔61と排出室59と通路62とにより構成されている。そして、第2弁部57が弁収容室53における弁体移動方向の一方側の端壁に接して通路52を閉じているときに、第1弁部56が排出通路の一部である弁孔61を最大開度に開くように構成されている。これにより、可変容量圧縮機が長時間停止していた状態で、エアコンONで第1制御弁33が供給通路を閉じると、第2制御弁34(弁体55)の第1弁部56が排出通路を最大開度に開くので、制御圧室121の冷媒の排出性能が向上し、エアコンの効きが比較的に早くなりうる。
特開2011-185138号公報
 ここで、この種の可変容量圧縮機においては、第1制御弁により供給通路の開度を調整し、圧縮後の冷媒を吐出室から供給通路を経由して制御圧室へ供給することにより吐出容量を制御している。このような容量制御運転時に、前記可変容量圧縮機では、第2制御弁により排出通路を所定の最小開度に絞る必要がある。
 しかしながら、上述した第2制御弁34においては、排出通路の絞り部として、第2切欠き溝564が第1弁部56の環状の突条363に設けられ、又は、排出通路の絞り部として、容量制御運転時に、間隙69が第1弁部56の突条363の先端面と弁収容室53(排出室59)の底面591との間に設けられている。そして、第2制御弁34においては、弁座形成リング54、第1弁部56、及び、第2弁部57がそれぞれ別々に形成されている。このため、絞り部として第2切欠き溝564が設けられる場合には、第1弁部56の先端面が弁収容室53の底面591に確実に当接するように、第1弁部56に対する第2弁部57の軸線方向の位置が高精度に調整されている必要である。また、絞り部として間隙69が設けられる場合においては、間隙69が排出通路の前記所定の最小開度を満たすように、第1弁部56に対する第2弁部57の軸線方向の位置が高精度に調整されている必要がある。したがって、いずれの場合においても、第2制御弁34の構造が比較的複雑であり、工数や管理項目が多くならざるを得ず、コスト面及び生産性の面で課題を有していた。
 そこで、本発明は、可変容量圧縮機において、制御圧室の冷媒を吸入室に排出するための排出通路の開度を調整する第2制御弁の構造を簡素化し、これによって、コストの低減及び生産性の向上を図ることを目的とする。
 本発明の一側面によると、供給通路を介して吐出室内の冷媒を制御圧室に供給すると共に排出通路を介して前記制御圧室の冷媒を吸入室に排出することで前記制御圧室の圧力が調整されて吐出容量が制御される可変容量圧縮機は、前記供給通路の開度を制御する第1制御弁と、収容室内に収容された弁体を有する第2制御弁と、を含む。第2制御弁は、前記弁体が前記供給通路における前記第1制御弁よりも前記制御圧室側の下流側領域の圧力と前記制御圧室内の圧力との差に応じて前記収容室内で移動することによって、前記排出通路の開度を調整するように構成されている。前記収容室は、大径室と、小径室と、第1ポートと、第2ポートと、第3ポートとを有する。小径室は、前記大径室に接続し前記大径室の内径より小さい内径を有する。前記第1ポートは、前記大径室における前記小径室とは反対側の第1端部に開口し前記下流側領域に連通する。前記第2ポートは、前記小径室における前記大径室とは反対側の第2端部に開口し前記制御圧室に連通すると共に前記排出通路の一部を形成する。前記第3ポートは、前記小径室の内周面に開口し前記吸入室に連通すると共に前記排出通路の一部を形成する。前記弁体は、弁部と、円柱状の進入部と、区画部とを有する。前記弁部は、前記大径室内に収容されて前記第1端部における前記第1ポートの開口周縁部に接離する。前記進入部は、前記小径室内に挿入され前記第2ポート内に進入可能である。前記区画部は、前記弁部と前記進入部との間に設けられて前記収容室内を前記第1端部側の第1空間と前記第2端部側の第2空間とに区画する。そして、前記弁体における前記第1端部に対面する一端面から前記進入部の進入先端までの長さは、前記収容室の前記第1端部から前記第2端部までの長さより短い所定長さに設定されている。前記進入部における少なくとも前記進入先端が前記第2ポート内に進入した状態で、前記進入部の外周面と前記第2ポートの内周面との間の隙間により、前記排出通路の絞り部が形成されている。
 本発明の一側面による前記可変容量圧縮機における前記第2制御弁においては、前記弁体が前記収容室に収容されるだけで、前記排出通路の絞り部が前記進入部の外周面と前記第2ポートの内周面との間の隙間により形成されるため、例えば複数の部材により組み立てられる必要がない。また、仮に、第2制御弁の弁体が軸線方向の相対位置を調整必要な複数の部材による組立て体であっても、前記隙間は前記軸線方向の位置精度に依存しない。つまり、前記隙間は組立て作業の精度により影響されないため、前記隙間により、前記排出通路の絞り部を所定の最小開度に容易に設定することができる。このため、前記第2制御弁は、従来の可変容量圧縮機に用いられていた同種の弁に比べて、構造が大幅に簡素化されており、前記可変容量圧縮機を製造する際の工数や管理項目が減少し、コストの低減及び生産性の向上が図れる。
本発明の一実施形態に係る可変容量圧縮機の断面図である。 本実施形態に係る可変容量圧縮機の第1制御弁の断面図である。 前記第1制御弁におけるコイル通電量と設定圧力との関係を示す図である。 前記可変容量圧縮機の第2制御弁の断面図であると共に、第2制御弁が排出通路を最小開度に絞っているときの状態を示す図である。 前記可変容量圧縮機の第2制御弁の断面図であると共に、第2制御弁が排出通路を最大開度に開いているときの状態を示す図である。 前記第2制御弁の変形例を説明するための断面図であり、第2制御弁が排出通路を最小開度に絞っているときの状態を示す図である。 図6に示す第2制御弁が排出通路を最大開度に開いているときの状態を示す図である。
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態に係る可変容量圧縮機を説明する。実施形態に係る可変容量圧縮機は、主に車両用のエアコンシステム(エア・コンディショナー・システム)に適用されるクラッチレス圧縮機として構成されている。
 図1は、本発明の一実施形態に係る可変容量圧縮機100の断面図である。可変容量圧縮機100は、複数のシリンダボア101aが形成されたシリンダブロック101と、シリンダブロック101の一端に設けられたフロントハウジング102と、シリンダブロック101の他端にバルブプレート103を介して設けられたシリンダヘッド104と、を含む。
 そして、シリンダブロック101、フロントハウジング102、バルブプレート103及びシリンダヘッド104は、複数の通しボルト105によって締結されて圧縮機ハウジングを構成している。また、シリンダブロック101とフロントハウジング102とによってクランク室140が形成され、前記圧縮機ハウジングに回転自在に支持された駆動軸110がクランク室140内を横断するように設けられている。なお、図では省略しているが、フロントハウジング102とシリンダブロック101との間にはセンターガスケット150が配置され、シリンダブロック101とシリンダヘッド104との間には、バルブプレート103の他にも、シリンダガスケット151、吸入弁形成板152、吐出弁形成板153及びヘッドガスケット154がシリンダブロック101側から順に配置されている。シリンダガスケット151と吸入弁形成板152は、シリンダブロック101とバルブプレート103との間に配置され、吐出弁形成板153とヘッドガスケット154は、バルブプレート103とシリンダヘッド104との間に配置されている。
 駆動軸110の軸方向の中間部の周囲には、斜板111が配置されている。斜板111は、駆動軸110に固定されたロータ112にリンク機構120を介して連結され、駆動軸110と共に回転する。また、斜板111は、駆動軸110の軸線Oに直交する平面に対する角度(斜板111の傾角)が変更可能に構成されている。
 リンク機構120は、ロータ112から突設された第1アーム112aと、斜板111から突設された第2アーム111aと、一端側が第1連結ピン122を介して第1アーム112aに対して回動自在に連結され、他端側が第2連結ピン123を介して第2アーム111aに対して回動自在に連結されたリンクアーム121と、を含む。
 駆動軸110が挿通される斜板111の貫通孔111bは、斜板111が最大傾角と最小傾角の範囲で傾動可能な形状に形成されている。貫通孔111bには駆動軸110と当接する最小傾角規制部が形成されている。斜板111が駆動軸110に直交するときの斜板111の傾角を0°とした場合、貫通孔111bの前記最小傾角規制部は、斜板111の傾角がほぼ0°となると駆動軸110に当接し、斜板111のそれ以上の傾動を規制するように形成されている。斜板111は、その傾角が最大傾角となるとロータ112に当接してそれ以上の傾動が規制される。
 駆動軸110には、斜板111の傾角を減少させる方向に斜板111を付勢する傾角減少バネ114と、斜板111の傾角を増大させる方向に斜板111を付勢する傾角増大バネ115とが装着されている。傾角減少バネ114は、斜板111とロータ112との間に配置され、傾角増大バネ115は、斜板111と駆動軸110に固定されたバネ支持部材116との間に装着されている。
 ここで、斜板111の傾角が最小傾角であるとき、傾角増大バネ115の付勢力の方が傾角減少バネ114の付勢力よりも大きくなるように設定されており、駆動軸110が回転していないとき、斜板111は、傾角減少バネ114の付勢力と傾角増大バネ115の付勢力とがバランスする傾角に位置決めされる。
 駆動軸110の一端(図1における左端)は、外側に部分的に突出したフロントハウジング102の突出部102a内を貫通してフロントハウジング102の外側まで延在している。そして、駆動軸110の前記一端には、図示省略の動力伝達装置が連結される。駆動軸110と突出部102aとの間には軸封装置130が設けられており、クランク室140内は外部空間から遮断されている。
 駆動軸110と駆動軸110に固定されたロータ112とからなる連結体は、ラジアル方向においては軸受131、132で支持され、スラスト方向においては軸受133、スラストプレート134で支持されている。そして、駆動軸110は、車両のエンジン等の外部駆動源からの動力が前記動力伝達装置に伝達されることにより、前記動力伝達装置の回転と同期して回転するように構成されている。なお、駆動軸110の他端、すなわち、スラストプレート134側の端部と、スラストプレート134との隙間は、調整ネジ135によって所定の隙間に調整されている。
 各シリンダボア101a内には、ピストン136が配置されている。ピストン136のクランク室140内に突出する突出部に形成された内側空間には、斜板111の外周部及びその近傍が収容されており、斜板111は、一対のシュー137を介してピストン136と連動するように構成されている。そして、駆動軸110の回転に伴う斜板111の回転によってピストン136がシリンダボア101a内を往復動する。
 シリンダヘッド104には、中央部に配置された吸入室141と、吸入室141を環状に取り囲む吐出室142とが区画形成されている。吸入室141とシリンダボア101aとは、バルブプレート103に設けられた連通孔103a及び吸入弁形成板152に形成された吸入弁(図示省略)を介して連通している。吐出室142とシリンダボア101aとは、吐出弁形成板153に形成された吐出弁(図示省略)及びバルブプレート103に設けられた連通孔103bを介して連通している。
 シリンダブロック101の上部にはマフラが設けられている。マフラは、吐出ポート106aが形成された蓋部材106と、シリンダブロック101の上部に形成されたマフラ形成壁101bとが図示省略のシール部材を介してボルトにより締結されることによって形成されている。
 蓋部材106とマフラ形成壁101bで囲まれたマフラ空間143は、連通路144を介して吐出室142に連通しており、マフラ空間143内には、吐出逆止弁200が配置されている。吐出逆止弁200は、連通路144とマフラ空間143との接続部に配置されている。吐出逆止弁200は、連通路144(上流側)とマフラ空間143(下流側)との圧力差に応答して動作し、前記圧力差が所定値より小さい場合は連通路144を閉塞し、前記圧力差が所定値より大きい場合は連通路144を開放する。
 連通路144、吐出逆止弁200、マフラ空間143及び吐出ポート106aは、可変容量圧縮機100の吐出通路を構成し、吐出室142は、前記吐出通路を介して前記エアコンシステムの冷媒回路(詳しくは当該冷媒回路の高圧側の部位)に接続されている。
 シリンダヘッド104には、吸入室141に開口する連通路104aと図示省略の吸入ポートで構成される吸入通路が形成されている。前記吸入通路は、シリンダヘッド104の径方向外側から吐出室142の一部を横切るように直線状に延びている。そして、吸入室141は、前記吸入通路を介して前記エアコンシステムの冷媒回路(詳しくは当該冷媒回路の低圧側の部位)に接続されている。
 可変容量圧縮機100(主にシリンダブロック101及びシリンダヘッド104)には、吐出室142とクランク室140とを連通して吐出室142内の冷媒(吐出冷媒)をクランク室140に供給する供給通路145が形成されている。そして、この供給通路145には第1制御弁300が設けられている。本実施形態において、第1制御弁300は、シリンダヘッド104に形成された収容穴104bに収容されている。
 第1制御弁300は、吸入室141と収容穴104bとを連通する連通路104cを介して導入される吸入室141の圧力と、外部信号に応じてソレノイドに流れる電流により発生する電磁力と、に応答して供給通路145の開度を調整し、これにより、吐出室142内の冷媒(吐出冷媒)のクランク室140への供給量(圧力供給量)を制御するように構成されている。
 また、可変容量圧縮機100(主にシリンダブロック101)には、クランク室140と吸入室141とを連通してクランク室140内の冷媒を吸入室141に排出する排出通路146が設けられている。排出通路146の開度は、第2制御弁400によって調整される。本実施形態では、後述するように、排出通路146の一部(第2ポート101e)は、供給通路145の一部を構成する。
 第2制御弁400は、第1制御弁300が閉弁して供給通路145を閉鎖しているときに、排出通路146を最小開度より大きな開度に開放するように構成されている。第2制御弁400が排出通路146を最小開度より大きな開度に開放すると、クランク室140内の冷媒は排出通路146を介して速やかに吸入室141に排出される。その結果、クランク室140の圧力が吸入室141の圧力と同等となる。この場合、斜板111の傾角が最大となって、ピストン136のストローク(すなわち、可変容量圧縮機100の吐出容量)が最大となる。
 また、第2制御弁400は、第1制御弁300が開弁して供給通路145を開放しているときに、排出通路146を最小開度に絞るように構成されている。第2制御弁400が排出通路146を最小開度に絞ると、クランク室140内の冷媒が吸入室141に排出されることが最小に制限されてクランク室140の圧力が上昇し易くなる。そして、吐出室142内の冷媒がクランク室140に供給されることでクランク室140の圧力が上昇すると斜板111の傾角が最大から減少する。このため、第1制御弁300による供給通路145に開度に応じてピストン136のストローク(可変容量圧縮機100の吐出容量)が可変に制御され得る。
 このように、可変容量圧縮機100は、供給通路145を介して吐出室142内の冷媒をクランク室140に供給すると共に、排出通路146を介してクランク室140内の冷媒を吸入室141に排出することでクランク室140内の圧力が調整され、これによって、吐出容量が制御されるように構成されている。しがって、本実施形態においては、クランク室140が本発明の「制御圧室」に相当する。
 ここで、供給通路145における第1制御弁300と第2制御弁400との間の領域(弁間領域)は、後述する絞り通路104dを介して吸入室141に連通している。また、可変容量圧縮機100の内部には、潤滑用のオイルが封入されており、駆動軸110の回転に伴うオイルの撹拌や冷媒ガスの移動に伴うオイルの移動によって、可変容量圧縮機100内部が潤滑される。
 本実施形態では、第2制御弁400は、上述した排出通路146の開度を調整する機能に加えて、供給通路145におけるクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の流れを阻止する逆止弁としての機能を有するように構成されている。
 逆止弁としての機能に着目して、第2制御弁400を説明する。第2制御弁400は、供給通路145における第1制御弁300よりもクランク室140側(下流側)の位置に設けられ、第1制御弁300の開閉に連動して供給通路145を開閉するように構成されている。具体的には、第2制御弁400は、第1制御弁300が開弁して供給通路145を開放しているとき、供給通路145を開放して吐出室142からクランク室140に向かう冷媒の流れを許容し、第1制御弁300が閉弁して供給通路145を閉鎖しているとき、供給通路145を閉鎖してクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の流れ(逆流)を阻止するように構成されている。
 つまり、可変容量圧縮機100において、第1制御弁300は、供給通路145の開度を制御するように構成されている。そして、第2制御弁400は、排出通路146の開度を調整するように構成されている。詳しくは、第2制御弁400は、第1制御弁300が供給通路145を開放しているときには吐出室142からクランク室140への冷媒の流れを許容すると共に排出通路146の開度を最小開度に絞り、第1制御弁300が供給通路145を閉鎖しているときにはクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の流れを阻止する共に排出通路146を最小開度より大きな開度に開放するように構成されている。
 以下、第1制御弁300、第2制御弁400、供給通路145、排出通路146及び絞り通路104dについて詳細に説明する。
「第1制御弁300」
 図2は、第1制御弁300を示す断面図である。図2に示されるように、第1制御弁300の外周面には、3つのOリング300a~300cが取り付けられている。そして、これら3つのOリング300a~300cによって、収容穴104b内における第1制御弁300の外側空間が、シリンダヘッド104に形成された連通路104eを介して吐出室142に連通し供給通路145の一部を形成する第1領域と、連通路104cを介して吸入室141に連通する第2領域と、収容穴104bの底部側に位置し供給通路145の一部を形成する第3領域と、に区画されている。また、第1制御弁300は、弁ユニットと、弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニット(ソレノイド)と、を含む。
 第1制御弁300の前記弁ユニットは、円筒状の弁ハウジング301を有している。弁ハウジング301の内部には、その一端(下端)側から第1感圧室302、弁室303及び第2感圧室307が軸方向に順番に並んで形成されている。
 第1感圧室302は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301aを介して収容穴104b内の前記第3領域に連通し、供給通路145の一部を形成する。
 弁室303は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301b、収容穴104b内の前記第1領域及び連通路104eを介して吐出室142に連通し、供給通路145の一部を形成する。
 第2感圧室307は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301e、収容穴104b内の前記第2領域及び連通路104cを介して吸入室141に連通している。 
 第1感圧室302と弁室303とは、これらと同様に供給通路145の一部を形成する弁孔301cを介して連通しており、弁室303と第2感圧室307との間には、支持孔301dが形成されている。
 第1感圧室302内には、ベローズ305が配設されている。ベローズ305は、内部が真空にされると共にバネを内蔵している。ベローズ305は、弁ハウジング301の軸方向に変位可能に配置され、第1感圧室302内の圧力、すなわち、クランク室140内の圧力を受ける感圧手段としての機能を有する。
 弁室303内には、円柱状の弁体304の一端が収容されている。弁体304は、その外周面が支持孔301dに摺動支持されており、弁ハウジング301の軸線方向に移動可能である。弁体304の前記一端は、弁孔301cを開閉する弁部を構成し、弁体304の他端は、第2感圧室307内に突出して第2感圧室307内の圧力、すなわち、吸入室141の圧力を受ける受圧部を構成している。
 弁体304の前記一端の中央には、棒状の連結部306が突出形成されている。連結部306の端部(先端)はベローズ305に接離可能に連結されており、ベローズ305の変位を弁体304に伝達する伝達部としての機能を有する。
 第1制御弁300の前記駆動ユニットは、円筒状のソレノイドハウジング312を有する。ソレノイドハウジング312は、弁ハウジング301の他端(上端)に同軸に連結されている。ソレノイドハウジング312内には、電磁コイルを樹脂で覆ったモールドコイル314が収容されている。また、ソレノイドハウジング312内において、モールドコイル314の内側には、固定コア310が収容されている。固定コア310は、弁ハウジング301からモールドコイル314の中央付近まで延びている。弁ハウジング301とは反対側のソレノイドハウジング312の端部は、固定コア310を囲むように設けられた有底筒状のスリーブ313によって閉塞されている。
 固定コア310は、中央に挿通孔310aを有し、挿通孔310aの一端は、第2感圧室307に開口している。また、固定コア310とスリーブ313の閉塞端との間には、円筒状の可動コア308が収容されている。
 挿通孔310aには、ソレノイドロッド309が隙間を有して挿通されている。ソレノイドロッド309の一端(下端)は、弁体304の前記他端に固定されており、ソレノイドロッド309の他端(上端)は、可動コア308に形成された貫通孔に嵌合(圧入)されている。つまり、弁体304、ソレノイドロッド309及び可動コア308は一体化されている。また、固定コア310と可動コア308との間には、可動コア308を固定コア310から離れる方向(開弁方向)に付勢する強制開放バネ311が設けられている。
 可動コア308、固定コア310及びソレノイドハウジング312は、磁性材料で形成されて磁気回路を構成する。一方、スリーブ313は、ステンレス系材料などの非磁性材料で形成されている。
 モールドコイル314は、信号線等を介して、可変容量圧縮機100の外部に設けられた制御装置(図示せず)に接続されている。モールドコイル314は、前記制御装置から制御電流Iが供給されると、電磁力F(I)を発生する。モールドコイル314が電磁力F(I)を発生すると、可動コア308が固定コア310に向かって吸引されて、弁体304が閉弁方向に移動する。
 第1制御弁300の弁体304には、モールドコイル314による電磁力F(I)の他に、強制開放バネ311による付勢力f、弁室303の圧力(吐出圧力Pd)による力、第1感圧室302の圧力(クランク室圧力Pc)による力、第2感圧室307の圧力(吸入圧力Ps)による力及びベローズ305に内蔵するバネによる付勢力Fが作用する。
 ここで、ベローズ305の有効受圧面積Sb、弁体304により遮蔽する弁孔301cの面積であるシール面積Sv、弁体304の円筒外周面の断面積Srを、Sb=Sv=Srとしてあるので、弁体304に作用する力のつりあいは、下式(1)で示され、下式(1)を変形すると下式(2)となる。なお、式(1)、(2)において、「+」は弁体304が弁孔301cを閉じる方向(弁体304の閉弁方向)を示し、「-」は弁体304が弁孔301cを開く方向(弁体304の開弁方向)を示す。
 F(I)-f+Ps・Sb-F=0・・・(1)
 Ps=(F+f-F(I))/Sb・・・(2)
 ベローズ305、連結部306及び弁体304の連結体は、吸入室141の圧力が制御電流Iにより設定された設定圧力より高くなると、吐出容量を増大させるために、弁孔301c、すなわち、供給通路145の開度(通路断面積)を小さくしてクランク室140の圧力を低下させ、吸入室141の圧力が前記設定圧力を下回ると、吐出容量を減少するために、弁孔301c、すなわち、供給通路145の開度を大きくしてクランク室140の圧力を上昇させる。つまり、第1制御弁300は、吸入室141の圧力が設定圧力に近づくように供給通路145の開度を自律制御する。
 弁体304には、ソレノイドロッド309を介してモールドコイル314の電磁力が閉弁方向に作用するので、モールドコイル314への通電量が増加すると供給通路145の開度を小さくする方向(すなわち、閉弁方向)の力が増大し、図3に示されるように設定圧力が低下する方向に変化する。前記制御装置は、例えば400Hz~500Hzの範囲の所定の周波数でパルス幅変調(PWM制御)によりモールドコイル314への通電を制御し、モールドコイル314を流れる電流値が所望の値となるようにパルス幅(デューティ比)を変更する。
 前記エアコンシステムの作動時、つまり可変容量圧縮機100の作動状態では、前記制御装置は、前記エアコンシステムにおける空調設定(設定温度等)や外部環境に基づいてモールドコイル314への通電量を調整する。これにより、吸入室141の圧力が前記通電量に対応する設定圧力になるように吐出容量が制御される。一方、前記エアコンシステムの非作動時、つまり可変容量圧縮機100の非作動状態では、前記制御装置は、モールドコイル314への通電をOFFする。これにより、供給通路145が強制開放バネ311によって開放され、可変容量圧縮機100の吐出容量は最小の状態に制御される。
「第2制御弁400」
 図4及び図5は、第2制御弁400の構成を示す断面図である。図4は、第1制御弁300が開弁しているときに、第2制御弁400が排出通路146を最小開度に絞っているときの状態を示している。図5は、第1制御弁300が閉弁しているときに、第2制御弁400が排出通路146を最大開度に開いているときの状態を示している。
 第2制御弁400は、シリンダブロック101に形成された収容室101dと、収容室101dに収容された弁体401と、シール部材402とを含む。
 収容室101dは、シリンダブロック101のシリンダヘッド104側の端面(シリンダヘッド104との合わせ面)に開口すると共に駆動軸110の軸線Oに平行に延びる段付きの概ね円柱状の穴として形成されている。収容室101dは、開口側(前記合わせ面側)の大径室101d1と、大径室101d1よりも小径の底部101d2側の小径室101d3とを有している。つまり、収容室101dは、弁体移動方向の一方側に位置する大径室101d1と、弁体移動方向の他方側に位置し大径室101d1に接続し大径室101d1の内径より小さい内径を有する小径室101d3とを有している。シリンダブロック101の前記端面における収容室101dの開口の周囲は、シリンダガスケット151に当接しており、収容室101dの開口は、吸入弁形成板152によって閉鎖されている。本実施形態では、収容室101dの底部101d2は、傾斜面として形成されているが、これに限らず、平面として形成されてもよい。
 弁体401は、供給通路145における第1制御弁300よりもクランク室側の下流側領域の圧力(詳しくは供給通路145における第1制御弁300と第2制御弁400との間の弁間領域の圧力)とクランク室140内の圧力との差に応じて収容室101d内で移動するように構成されている。弁体401は、収容室101dに収容室101d内を駆動軸110の軸線Oに平行な方向に移動可能に収容されている。したがって、吸入弁形成板152は、収容室101dにおける弁体移動方向の一方側の第1端部を構成し、収容室101dの底部101d2は、収容室101dにおける弁体移動方向の他方側の第2端部を構成している。つまり、前記第1端部は、大径室101d1における小径室101d3とは反対側の端部(端壁)であり、前記第2端部は、小径室101d3における大径室101d1とは反対側の端部(端壁)である。
 収容室101dは、大径室101d1及び小径室101d3以外に、第1ポート152aと、第2ポート101eと、第3ポート101fとを有する。
 詳しくは、吸入弁形成板152(前記第1端部)には、弁体401によって開閉される第1ポート152aが開口している。弁体401(後述する弁部401a)は、吸入弁形成板152における第1ポート152aの開口周縁部152bに接離する。つまり、開口周縁部152bは弁座部として形成されている。第1ポート152aは、吸入弁形成板152、バルブプレート103、吐出弁形成板153及びヘッドガスケット154を貫通しており、シリンダヘッド104に形成された連通路104fを介して収容穴104bの前記第3領域に連通している。つまり、第1ポート152aは、大径室101d1における小径室101d3とは反対側の前記第1端部(吸入弁形成板152)に開口し供給通路145における下流側領域に連通する。そして、第1ポート152aは、連通路104f、収容穴104bの前記第3領域、第1制御弁300、収容穴104bの前記第1領域及び連通路104eを介して吐出室142に連通している。
 収容室101dの底部101d2には、第2ポート101eの一端が開口している。第2ポート101eの他端は、クランク室140に開口している。第2ポート101eは、クランク室140と収容室101dの小径室101d3との間を連通するようにシリンダブロック101に形成されている。つまり、第2ポート101eは、小径室101d3における大径室101d1とは反対側の前記第2端部(収容室101dの底部101d2)に開口し、クランク室140に連通する。第2ポート101eは、具体的には、小径室101d3に開口すると共に小径室101d3の内径より小さい内径を有する小径通路101e1と、クランク室140と小径通路101e1との間を連通すると共に小径通路101e1の内径より大きい内径を有する大径通路101e2とにより構成さている。
 収容室101dの小径室101d3の内周面には、第3ポート101fの一端が開口している。第3ポート101fの他端は連通路103cの一端に開口している。連通路103cの他端は、吸入室141に開口している。連通路103cは、シリンダガスケット151、吸入弁形成板152、バルブプレート103、吐出弁形成板153及びヘッドガスケット154を貫通している。つまり、第3ポート101fは、収容室101dの小径室101d3の内周面に開口し、連通路103cを介して吸入室141に連通する。
 弁体401は、弁部401aと、進入部401bと、区画部401cとを有する。弁部401aは、略円柱状に形成されており、弁体401の一端側(吸入弁形成板152側、つまり、弁体移動方向の一方側の前記第1端部側)に設けられる。進入部401bは、弁体401の他端側(収容室101dの底部101d2側、つまり、弁体移動方向の他方側の前記第2端部側)に設けられる。区画部401cは、弁部401aと進入部401bとの間に設けられる。また、本実施形態では、弁体401は、弁体401の内部に形成された内部通路401dを有する。
 区画部401cは、弁部401a及び進入部401bよりも大径に形成されている。区画部401cの外周面は、収容室101dの内周面の近傍に位置している。区画部401cは、大径室101d1内に弁体401と共に配置され、収容室101d内を吸入弁形成板152側(前記第1端部側)の第1空間101d4と、底部101d2側(前記第2端部側)の第2空間101d5とに区画している。また、区画部401cの前記外周面は、弁体401が収容室101d内を移動する際のガイド(面)としての機能も有する。区画部401cにおける進入部401b側の端面401c1は、例えば、傾斜面として形成されている。
 弁部401aは、大径室101d1内に収容されると共に吸入弁形成板152(前記第1端部)における第1ポート152aの開口周縁部152bに接離する。つまり、弁体401の一端面401a1としての弁部401aの端面は、収容室101dの前記第1端部に対面している。
 進入部401bは、円柱状に形成され、小径室101d3内に挿入されると共に第2ポート101e(詳しくは小径通路101e1)内に進入可能な外径を有している。
 また、弁体401における吸入弁形成板152(前記第1端部)に対面する一端面401a1から進入部401bの進入先端401b1までの長さL1は、収容室101dの吸入弁形成板152(前記第1端部)から底部101d2(前記第2端部)までの長さL2より短い所定長さに設定されている。本実施形態では、進入部401bの進入先端401b1は、弁体401の他端面401a2の位置と一致し、長さL1は弁体401の移動方向の全長である。また、長さL2は収容室101dにおける軸方向(弁体移動方向)についての全長である。本実施形態では、底部101d2は傾斜面として形成されており、長さL2は、底部101d2における第2ポート101eの開口周縁部までの長さである。 
 弁体401は、例えば金属や樹脂材料で形成され得るが、軽量化のために樹脂材料で形成されるのが好ましい。弁体401が樹脂材料で形成される場合、樹脂材料としてはポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂やナイロン(ポリアミド)系樹脂などが好適に選択され得る。
 本実施形態では、少なくとも弁部401a、区画部401c及び進入部401bは一体に形成されている。
 内部通路401dは、一端が第1空間101d4に連通すると共に他端が弁体401における他端面401a2に開口する。具体的には、内部通路401dは、弁体401の内部を軸方向に延伸する第1内部通路401d1と、弁体401の内部を前記軸方向と交差する方向に延伸する第2内部通路401d2と、で形成されている。第1内部通路401d1の一端は、弁体401の他端面401a2としての進入部401bの端面の第2ポート101eに対応する位置に開口し、第1内部通路401d1の他端は閉塞されている。第2内部通路401d2は、第1内部通路401d1の他端側領域と第1空間101d4とを連通するように弁体401内を延伸し弁部401aの外周面に開口している。
 シール部材402は、区画部401cにおける進入部401b側の端面401c1と収容室101dにおける大径室101d1と小径室101d3との間を接続する段差部101d6との間に設けられ、例えば、弾性を有したOリングである。収容室101dの段差部101d6は傾斜面として形成されている。弁体401が第1ポート152aを開く方向に移動すると、シール部材402は区画部401cの端面401c1と収容室101dの段差部101d6との間で押圧される。
 ここで、収容室101dにおいて、弁体401は、弁部401aの端面(一端面401a1)が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接することによって一方の移動が規制され、区画部401cの端面401c1がシール部材402を介して収容室101dの段差部101d6に当接することによって他方の移動が規制される。そして、弁部401aの端面(一端面401a1)が開口周縁部152bに当接することによって第1ポート152aが閉鎖され、弁部401aの端面が開口周縁部152bから離間することによって第1ポート152aが開放される。また、区画部401cの端面401c1がシール部材402を介して収容室101dの段差部101d6に当接することによって第1空間101d4と第2空間101d5との連通が遮断され、区画部401cの端面401c1が段差部101d6から離間する方向に移動することによって第1空間101d4と第2空間101d5とが区画部401cの外周面と大径室101d1の内周面との間の隙間を介して連通する。
 また、前述した弁体401の一端面401a1から進入先端401b1までの長さL1は、シール部材402が区画部401cの端面401c1と収容室101dの段差部101d6との間に挟まれた状態で、進入部401bにおける少なくとも進入先端401b1が第2ポート101e内に位置するように設定されている。
 弁体401は、弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接しているとき、進入部401bの進入先端401b1は第2空間101d5内に位置し(つまり、第2ポート101e内から退出し)、進入部401bの進入先端401b1が第2ポート101e内に進入しているとき、弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bから離間するように構成されている。
 弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接して第1ポート152aを閉鎖しているとき、進入部401bの進入先端401b1は第2空間101d5内に位置する。これにより、第2ポート101eと第3ポート101fとが第2空間101d5を介して最大開度で連通する(図5参照)。
 一方、進入部401bの進入先端401b1が第2ポート101e内に進入すると、第2空間101d5を介した第2ポート101eと第3ポート101fとの連通が最小開度に絞られる。このとき、弁部401aの端面は第1ポート152aの開口周縁部152bから離間して第1ポート152aを開放し、これにより、第1ポート152aと第2ポート101eとが内部通路401dを介して連通する(図4参照)。
「供給通路145」
 図4を参照すると、容量制御運転時等において、第1制御弁300が開弁しているとき、第2制御弁400の弁体401は、弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bから離間し、区画部401cの端面401c1がシール部材402を介して段差部101d6に当接し、進入部401bの進入先端401b1が第2ポート101e内に進入する。これにより、第2制御弁400においては、第2空間101d5を介した第2ポート101eと第3ポート101fとの連通が最小開度に絞られると共に、第1空間101d4と第2空間101d5との連通が遮断された状態で、第1ポート152aが開放されて第1ポート152aと第2ポート101eとが内部通路401dを介して連通する。このため、吐出室142とクランク室140とは、連通路104e、収容穴104bの前記第1領域、第1制御弁300、収容穴104bの前記第3領域、連通路104f、第1ポート152a、第1空間101d4、弁体401の内部通路401d、第2ポート101eからなる第1通路によって連通し、当該第1通路を介して吐出室142内の冷媒がクランク室140に供給される。つまり、前記第1通路によって供給通路145が形成される。
 そして、第2制御弁400において、弁体401の弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接すると、供給通路145の一部を形成する第1ポート152aが閉鎖されるため、供給通路145が閉鎖されることになる。
「排出通路146」
 図5を参照すると、前記エアコンシステムの起動時等において、第1制御弁300が閉弁しているとき、第2制御弁400では、弁体401の弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接し、区画部401cの端面401c1が段差部101d6から離間し、進入部401bの進入先端401b1は第2空間101d5内に位置する。これにより、第2制御弁400においては、第1ポート152aが閉鎖されると共に、第2ポート101eと第3ポート101fとが第2空間101d5を介して最大開度で連通する。このため、クランク室140と吸入室141とは、第2ポート101e、第2空間101d5、第3ポート101f、連通路103cからなる第2通路を介して連通し、当該第2通路を介してクランク室140内の冷媒が吸入室141に排出される。つまり、前記第2通路によって排出通路146が形成される。したがって、第2ポート101eと第3ポート101fは、それぞれ、排出通路146の一部を形成している。
 そして、図4に示すように、第2制御弁400において、進入部401bの進入先端401b1が第2ポート101e内に進入すると、排出通路146の一部を形成する第2ポート101eの小径通路101e1が絞られ、進入部401bの外周面と第2ポート101e(小径通路101e1)の内周面との間の隙間により、排出通路146の絞り部146aが形成されている。つまり、進入部401bにおける少なくとも進入先端401b1が第2ポート101e内に進入した状態で、進入部401bの外周面と第2ポート101eの内周面との間の隙間により、排出通路146の絞り部146aが形成されている。
「絞り通路104d」
 本実施形態において、供給通路145における第1制御弁300と第2制御弁400との間の弁間領域と吸入室141とは、絞り通路104dを介して連通されている。絞り通路104dは、図1に示されるように、シリンダヘッド104に形成され、収容穴104b内の前記第3領域と吸入室141とを連通する絞り部を有した連通路によって形成されている。
「第2制御弁400の動作」
 弁体401には、第1ポート152aを介して供給通路145における第1制御弁300と第2制御弁400との間の領域(弁間領域)の圧力Pxが作用すると共に、第2ポート101eを介してクランク室140の圧力Pcが作用する。そして、弁体401は、これらの圧力差ΔP(=Px-Pc)に応答して収容室101d内を移動する。
 容量制御運転時等において、第1制御弁300が開弁する(すなわち、第1制御弁300が供給通路145を開放する)と、吐出室142内の冷媒は第1制御弁300の下流側に供給されて、供給通路145における前記弁間領域の圧力Pxが上昇する。そして、圧力差ΔP(=Px-Pc)>0になると、図4に示されるように、弁体401の弁部401aの端面(一端面401a1)が第1ポート152aの開口周縁部152bから離間して第1ポート152aを開放すると共に、進入部401bの進入先端401b1が第2ポート101e内に進入する。これにより、排出通路146が絞り部146aにより最小開度に絞られる一方、第1ポート152aと第2ポート101eとが第1空間101d4及び内部通路401dを介して連通して供給通路145が開放される。つまり、第2制御弁400は、供給通路145を開放すると共に排出通路146を最小開度に絞る。このように、弁体401は、前記弁間領域の圧力Pxがクランク室140の圧力Pcよりも高いとき、弁部401aが前記第1端部としての第1ポート152aの開口周縁部152bから離間して第1ポート152aを開放すると共に、少なくとも進入部401bの進入先端401b1が第2ポート101e内に進入して絞り部146aを形成する。これによって、弁体401は、排出通路146の開度を最小とした状態で第2ポート101eと第3ポート101fとを絞り部146a及び第2空間101d5を介して連通すると共に、第1ポート152aと第2ポート101eとを第1空間101d4及び内部通路401dを介して連通させて供給通路145を開放する。
 したがって、クランク室140の圧力が上昇し易い状態で、吐出室142内の冷媒が供給通路145(前記第1通路)を介してクランク室140に供給されることになり、クランク室140の圧力が速やかに上昇する。
 一方、前記エアコンシステムの起動時等において、第1制御弁300が閉弁する(すなわち、第1制御弁300が供給通路145を閉鎖する)と、吐出室142内の冷媒が第1制御弁300の下流側に供給されず、また、供給通路145における前記弁間領域にある冷媒は、絞り通路104d(図1参照)を経由して吸入室141に流出する。このため、供給通路145における前記弁間領域の圧力Pxが速やかに低下する。そして、圧力差ΔP(=Px-Pc)<0になると、図5に示されるように、弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接して第1ポート152aを閉鎖する共に、進入部401bの進入先端401b1が第2空間101d5内に位置して第2ポート101eと第3ポート101fとが第2空間101d5を介して連通する。これにより、供給通路145が閉鎖される一方、第2ポート101eと第3ポート101fとが第2空間101d5を介して連通して排出通路146が最大開度で開放される。つまり、第2制御弁400は、供給通路145を閉鎖すると共に排出通路146を最大に開放する。このように、弁体401は、前記弁間領域の圧力Pxがクランク室140の圧力Pcよりも低いとき、弁部401aが前記第1端部としての第1ポート152aの開口周縁部152bに当接して第1ポート152aを閉鎖すると共に進入部401bの進入先端401b1が第2ポートから退出する。これによって、弁体401は、排出通路146の開度を最大とした状態で第2ポート101eと第3ポート101fとを絞り部146a及び第2空間101d5を介して連通すると共に供給通路145を閉鎖する。
 したがって、吐出室142内の冷媒のクランク室140への供給が停止された状態で、クランク室140内の冷媒が最大開度で開放された排出通路146を経由して吸入室141に排出されることになり、クランク室140内の圧力が速やかに低下する(吸入室141の圧力と同等になる)。なお、このとき、弁体401の弁部401aの端面が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接して第1ポート152aを閉鎖しているため、クランク室140内の冷媒が第1ポート152aを介して第1制御弁300に向かって流れる(逆流する)ことが阻止される。
 このように、第2制御弁400は、第1制御弁300が開弁すると供給通路145を開放すると共に排出通路146の開度を最小とし、第1制御弁300が閉弁すると供給通路145を閉鎖する共に排出通路146の開度を最大とするように構成されている。ここで、本実施形態では、第2ポート101eは、排出通路146の一部を形成すると共に供給通路145の一部をも形成しており、供給通路145の一部を形成する場合と排出通路146の一部を形成する場合とで冷媒が逆向きに流れることになる。したがって、第2制御弁400は、「供給通路145の一部を冷媒の流れ方向が逆の排出通路146の一部に切り替える」又は「供給通路145の一部を、吐出室142内の冷媒の大半をクランク室140に供給する状態からクランク室140内の冷媒を吸入室141に排出する状態に切り替える」ということもできる。
「可変容量圧縮機100の動作」
 まず、可変容量圧縮機100が停止している状態では、第1制御弁300のモールドコイル314への通電はOFFになっており、第1制御弁300は供給通路145を最大に開放する。第2制御弁400は、供給通路145を開放すると共に排出通路146の開度を最小としている。
 上記の状態で車両のエンジンが始動し、可変容量圧縮機100の駆動軸110が回転すると、吐出逆止弁200が吐出通路を閉じているので、吐出室142内の冷媒のすべてが供給通路145を経由してクランク室140に供給される。このため、クランク室140の圧力が上昇して斜板111の傾角は最小となり、ピストン136のストローク(可変容量圧縮機100の吐出容量)が最小となる。このとき、可変容量圧縮機100は非作動状態で運転されている状態となっている。なお、吐出室142内の冷媒は、吐出室142、供給通路145、排出通路146、吸入室141及びシリンダボア101aで形成される内部循環路を循環する。
 次いで、エアコンONで前記エアコンシステムを起動させると、第1制御弁300のモールドコイル314に電流が流れて第1制御弁300が供給通路145を閉鎖する。すると、吐出室142内の冷媒が第1制御弁300を通過して流れなくなり、また、供給通路145における第1制御弁300と第2制御弁400との間の弁間領域にある冷媒は、絞り通路104dを経由して吸入室141に流出する。これにより、前記弁間領域の圧力が低下して圧力差ΔP(=Px-Pc)<0となる。したがって、第2制御弁400は、供給通路145を閉鎖してクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の逆流を阻止すると共に、排出通路146を最大開度で開放する。
 このため、クランク室140内の冷媒が速やかに吸入室141に流出し(排出され)、クランク室140の圧力が吸入室141の圧力と同等となる。この結果、斜板111の傾角が最大となり、ピストン136のストローク(すなわち、可変容量圧縮機100の吐出容量)が最大となる。そして、吐出逆止弁200が開弁して前記エアコンシステムを冷媒が循環し、前記エアコンシステムが作動状態となる。また、仮に、車両のエンジンが長時間停止し、可変容量圧縮機100も長時間停止し、クランク室140等に多量の液冷媒が溜まっていたとしても、前記エアコンシステムの起動時において、前述したように、第2制御弁400の弁体401が排出通路146を最大開度に開くので、クランク室140の冷媒の排出性能が向上し、エアコンの効きが比較的に早くなる。
 その後、吸入室141の圧力がモールドコイル314に流れる電流によって設定された設定圧力まで低下すると、第1制御弁300の供給通路145を開放して吐出室142内の冷媒が第1制御弁300の下流側に供給される。すると、供給通路145における第1制御弁300と第2制御弁400との間の領域の圧力が上昇して圧力差ΔP(=Px-Pc)>0となる。したがって、第2制御弁400は、供給通路145を開放し、排出通路146を閉鎖する。すなわち、クランク室140内の圧力は上昇し易い状態でクランク室140に吐出室142内の冷媒が供給される。そして、吸入室141の圧力が前記設定圧力を維持するように、第1制御弁300の開度が調整されて吐出容量が可変制御される(吐出容量制御状態)となる。
 本実施形態において、第2制御弁400は、第1制御弁300が供給通路145を開放しているときには排出通路146の開度を絞り部146aにより最小にしてクランク室140の圧力が上昇し易くする一方、エアコンONで、前記エアコンシステムを起動させると、第1制御弁300が供給通路145を閉鎖しているときには排出通路146の開度を最大にしてクランク室140内の冷媒の速やかな排出(クランク室140の圧力の速やかな低下)を可能としている。したがって、可変容量圧縮機100が長時間停止し、クランク室140等に多量の液冷媒が溜まっていたとしても、前記エアコンシステムの起動時において、第1制御弁300が供給通路145を閉じると、第2制御弁400の弁体401が排出通路146を最大開度に開くので、クランク室140の冷媒の排出性能が向上し、エアコンの効きが比較的に早くなる。
 ここで、本実施形態において、弁体401が収容室101dに収容されるだけで、排出通路146の絞り部146aが進入部401bの外周面と第2ポート101eの内周面との間の隙間により形成されるため、例えば複数の部材により組み立てられる必要がない。また、仮に、第2制御弁400の弁体401が従来と同様に軸線方向(弁体401の移動方向)についての相対位置を調整必要な複数の部材による組立て体であっても、前記隙間は前記軸線方向の位置精度に依存しない。つまり、前記隙間は組立て作業の精度により影響されないため、前記隙間により、排出通路146の絞り部146aを排出通路146についての所定の最小開度に容易に設定することができる。排出通路146の絞り部146aが進入部401bの外周面と第2ポート101eの内周面との間の隙間により形成されるため、排出通路146の開度を絞るためのオリフィスを別に設ける必要がない。このように、第2制御弁400は、従来の可変容量圧縮機に用いられていた同種の弁に比べて、構造が大幅に簡素化されており、可変容量圧縮機100を製造する際の工数や管理項目が減少し、コストの低減及び生産性の向上が図れる。
 本実施形態において、少なくとも弁部401a、区画部401c及び進入部401bは一体に形成されている。つまり、第2制御弁400において、弁部401a、区画部401c及び進入部401bからなる弁体401は、一つの部品として一体形成されている。このため、弁体401について、複数の部品からなる従来の弁体のような組立て作業が不要となる。
 本実施形態おいて、第2制御弁400は、供給通路145上に設けられ、第1制御弁300が開弁したときに排出通路146の開度を最小にすると共に、第1制御弁300が閉弁したときにクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の流れ(逆流)を阻止する逆止弁としての機能を備えている。このため、第1制御弁300が閉弁したときにクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の逆流を阻止するための逆止弁を別に設ける必要がなく、弁のレイアウトが容易である。
 本実施形態おいて、供給通路145における前記弁間領域と吸入室141とは、絞り通路104dを介して連通されている。このため、例えば、第1制御弁300が閉弁した状態において、供給通路145における前記弁間領域にある冷媒が絞り通路104dを経由して吸入室141に流出し、前記弁間領域の圧力Pxが速やかに低下する。その結果、第2制御弁400の弁体401が速やかに第1ポート152aを閉鎖する方向に移動し、ひいては、より迅速に、供給通路145が閉鎖させると共に排出通路146が最大に開放される。
 本実施形態おいて、第2制御弁400は、区画部401cの端面401c1と収容室101dにおける段差部101d6との間に設けられるシール部材402を更に有している。このため、区画部401cの端面401c1と収容室101dの段差部101d6との間の気密性が高まり、第1空間101d4と第2空間101d5との間の連通の遮断が確実になされる。したがって、第2制御弁400の弁体401が第1空間101d4に作用する前記弁間領域の圧力Pxや第2空間101d5に作用するクランク室140の圧力Pcを直接的に受圧し、前記弁間領域の圧力Pxとクランク室140の圧力Pcとの差圧ΔPの変動に対してよりセンシティブに収容室101d内で移動する。その結果、クランク室140内の圧力がより迅速且つ精度よく調整される。
 次に、図6及び図7を参照して、第2制御弁400の変形例について説明する。図6及び図7は、変形例に係る第2制御弁400の断面図であり、図6は第2制御弁400が排出通路146を最小開度に絞っているときの状態を示し、図7は第2制御弁400が排出通路146を最大開度に開いているときの状態を示す。
 本変形例に係る第2制御弁400では、弁体401は、進入部401bの進入先端401b1から延伸し、進入部401bの外径より小さい外径を有する延伸部401eを、更に有する。そして、変形例に係る第2制御弁400では、弁体401における吸入弁形成板152(前記第1端部)に対面する一端面401a1から延伸部401eの先端までの長さL3は、吸入弁形成板152(前記第1端部)から底部101d2(前記第2端部)までの長さL2より長い所定長さに設定されている。つまり、本変形例では、長さL3が弁体401の移動方向についての全長であり、延伸部401eの先端が弁体401の他端面401a2の位置と一致し、且つ、L3>L2>L1の関係が成立している。したがって、弁体401の弁部401aの端面(一端面401a1)が第1ポート152aの開口周縁部152bに当接した状態でも、進入部401bの進入先端401b1は第2ポート101e内に位置する。このため、排出通路146の最大開度が延伸部401eの外周面と第2ポート101eの内周面との間の隙間により定まり、排出通路146の最大開度が延伸部401eの外径と第2ポート101eの内径とによって容易に目標の開度に設定される。
 また、本変形例では、延伸部401eは、延伸するにしたがって縮径するテーパ状に形成されている。したがって、例えば、弁体401が第1ポート152aの開口周縁部152bから最大に離間している状態(図6)からを閉鎖する方向に移動するにしたがって、排出通路146の開度が最小開度(図6)から最大開度(図7)に、延伸部401eの外面の傾斜角度に応じた割合で滑らかに変化する。このため、弁体401がより滑らかに移動することになる。
 なお、本実施形態及び上記変形例では、第2制御弁400は、供給通路145における第1制御弁300よりもクランク室140側(下流側)の位置に設けられ、第1制御弁300の開閉に連動して供給通路145を開閉するように構成されている。そして、第2制御弁400は、第1制御弁300が閉弁したときにクランク室140から第1制御弁300に向かう冷媒の流れ(逆流)を阻止する逆止弁の機能を有するものとしたが、これに限らず、前記逆止弁の機能を有さなくてもよい。この場合、第2制御弁400内の内部通路401dは必要なく、供給通路145は、図示を省略するが、例えば、第2制御弁400を経由せずに、収容穴104b内の前記第3領域とクランク室140との間をシリンダヘッド104やシリンダブロック101等を貫通するように形成される。また、これに限らず、供給通路145は、図示を省略するが、一端が収容室101dの第1空間101d4の内周面に開口し他端がクランク室140に開口するようにシリンダブロック101内を延伸するシリンダブロック内通路を経由するように形成されてもよい。これらの場合、前記逆止弁は、供給通路145における前記第3領域とクランク室140との間をシリンダヘッド104やシリンダブロック101等を貫通する部位に設け、又は、前記シリンダブロック内通路に設ければよい。
 また、第2制御弁400はシール部材402を有さなくてもよい。この場合でも、区画部401cの端面401c1が収容室101dの段差部101d6に当接することにより、第1空間101d4と第2空間101d5との間の連通を防止又は抑制することができる。そして、シール部材402を設けない場合には、弁体401の一端面401a1から進入先端401b1までの長さL1は、区画部401cの端面401c1が収容室101dの段差部101d6に当接した状態で、進入部401bにおける少なくとも進入先端401b1が第2ポート101e内に位置するように設定されていればよい。
 また、弁部401a、区画部401c及び進入部401bはそれぞれ別の部品として形成され、弁体401がこれらの部品の組立て体からなるものとしてもよい。
 また、吸入弁形成板152が弁座部としての第1ポート152aの開口周縁部152bを有しているが、例えばシリンダガスケット151やバルブプレート103が前記弁座部を有してもよい。
 また、第1制御弁300は、ソレノイドを有する制御弁であるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、第1制御弁300は、ソレノイドを有しない機械式制御弁であったり、ベローズ等の感圧部材を有さない電磁弁であったりしてもよい。また、本発明は、斜板式の可変容量圧縮機に限られず、例えばクランク室以外の制御圧室の圧力に応じて吐出容量が変化する構成の可変容量圧縮機にも適用可能である。
 以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
 100…可変容量圧縮機
 101d…収容室
 101d1…大径室
 101d3…小径室
 101d4…第1空間
 101d5…第2空間
 101d6…段差部
 101e…第2ポート
 101f…第3ポート
 140…クランク室(制御圧室)
 141…吸入室
 142…吐出室
 145…供給通路
 146…排出通路
 146a…絞り部
 152a…第1ポート
 152b…開口周縁部
 300…第1制御弁
 400…第2制御弁
 401…弁体
 401a…弁部
 401a1…一端面
 401a2…他端面
 401b…進入部
 401b1…進入先端
 401c…区画部
 401c1…区画部における進入部側の端面
 401d…内部通路
 401e…延伸部
 402…シール部材

Claims (7)

  1.  供給通路を介して吐出室内の冷媒を制御圧室に供給すると共に排出通路を介して前記制御圧室の冷媒を吸入室に排出することで前記制御圧室の圧力が調整されて吐出容量が制御される可変容量圧縮機であって、
     前記供給通路の開度を制御する第1制御弁と、
     収容室内に収容された弁体を有し、当該弁体が前記供給通路における前記第1制御弁よりも前記制御圧室側の下流側領域の圧力と前記制御圧室内の圧力との差に応じて前記収容室内で移動することによって、前記排出通路の開度を調整するように構成された第2制御弁と、
     を含み、
     前記収容室は、大径室と、前記大径室に接続し前記大径室の内径より小さい内径を有する小径室と、前記大径室における前記小径室とは反対側の第1端部に開口し前記下流側領域に連通する第1ポートと、前記小径室における前記大径室とは反対側の第2端部に開口し前記制御圧室に連通すると共に前記排出通路の一部を形成する第2ポートと、前記小径室の内周面に開口し前記吸入室に連通すると共に前記排出通路の一部を形成する第3ポートと、を有し、
     前記弁体は、前記大径室内に収容されて前記第1端部における前記第1ポートの開口周縁部に接離する弁部と、前記小径室内に挿入されて前記第2ポート内に進入可能な円柱状の進入部と、前記弁部と前記進入部との間に設けられて前記収容室内を前記第1端部側の第1空間と前記第2端部側の第2空間とに区画する区画部と、を有し、
     前記弁体における前記第1端部に対面する一端面から前記進入部の進入先端までの長さは、前記収容室の前記第1端部から前記第2端部までの長さより短い所定長さに設定され、
     前記進入部における少なくとも前記進入先端が前記第2ポート内に進入した状態で、前記進入部の外周面と前記第2ポートの内周面との間の隙間により、前記排出通路の絞り部が形成されている、可変容量圧縮機。
  2.  前記弁体は、前記進入部の前記進入先端から延伸し、前記進入部の外径より小さい外径を有する延伸部を、更に有し、
     前記弁体における前記第1端部に対面する一端面から前記延伸部の先端までの長さは、前記収容室の前記第1端部から前記第2端部までの長さより長い所定長さに設定されている、請求項1に記載の可変容量圧縮機。
  3.  前記延伸部は、延伸するにしたがって縮径するテーパ状に形成されている、請求項2に記載の可変容量圧縮機。
  4.  前記弁体は、一端が前記第1空間に連通すると共に他端が当該弁体における他端面に開口する内部通路を、更に有し、
     前記第1ポートは、前記供給通路の一部を形成し、
     前記第2ポートは、前記排出通路の一部を形成すると共に前記供給通路の一部をも形成し、
     前記弁体は、
     前記下流側領域における前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の領域である弁間領域の圧力が前記制御圧室の圧力よりも高いとき、前記弁部が前記第1端部から離間して前記第1ポートを開放すると共に少なくとも前記進入部の前記進入先端が前記第2ポート内に進入して前記絞り部を形成し、これによって、前記排出通路の開度を最小とした状態で前記第2ポートと前記第3ポートとを前記絞り部及び前記第2空間を介して連通すると共に前記第1ポートと前記第2ポートとを前記第1空間及び前記内部通路を介して連通させて前記供給通路を開放し、
     前記弁間領域の圧力が前記制御圧室の圧力よりも低いとき、前記弁部が前記第1端部に当接して前記第1ポートを閉鎖すると共に前記進入部の前記進入先端が前記第2ポートから退出し、これによって、前記排出通路の開度を最大とした状態で前記第2ポートと前記第3ポートとを前記絞り部及び前記第2空間を介して連通すると共に前記供給通路を閉鎖する、請求項1~3のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。
  5.  前記弁間領域と前記吸入室とは、絞り通路を介して連通されている、請求項4に記載の可変容量圧縮機。
  6.  前記第2制御弁は、前記区画部における進入部側の端面と前記収容室における前記大径室と前記小径室との間を接続する段差部との間に設けられるシール部材を、更に有する、請求項1~5のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。
  7.  少なくとも前記弁部、前記区画部及び前記進入部は一体に形成されている、請求項1~6のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。
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