WO2022044880A1 - 弁 - Google Patents

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WO2022044880A1
WO2022044880A1 PCT/JP2021/030007 JP2021030007W WO2022044880A1 WO 2022044880 A1 WO2022044880 A1 WO 2022044880A1 JP 2021030007 W JP2021030007 W JP 2021030007W WO 2022044880 A1 WO2022044880 A1 WO 2022044880A1
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WO
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valve
pressure
valve seat
port
movable body
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/030007
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English (en)
French (fr)
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敏智 神崎
渉 高橋
真弘 葉山
康平 福留
啓吾 白藤
Original Assignee
イーグル工業株式会社
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Publication date
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Priority to US18/022,465 priority patent/US20230313789A1/en
Priority to EP21861308.1A priority patent/EP4202265A1/en
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    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B27/08—Multi-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
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
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    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/246—Combination of a sliding valve and a lift valve
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Definitions

  • the present invention relates to a valve that variably controls the working fluid, for example, a capacity control valve that controls the discharge amount of a variable capacity compressor used in an automobile air conditioning system according to pressure.
  • variable capacity compressor used in air conditioning systems such as automobiles is equipped with a rotating shaft, a swash plate, a piston for compression, and the like.
  • the rotating shaft is rotationally driven by the engine
  • the swash plate is variably connected to the swash plate at an inclination angle
  • the piston is connected to the swash plate.
  • the variable capacity compressor controls the discharge amount of the fluid by changing the stroke amount of the piston by changing the inclination angle of the swash plate.
  • the tilt angle of this swash plate is determined by the suction pressure Ps of the suction chamber that sucks the fluid, the discharge pressure Pd of the discharge chamber that discharges the fluid pressurized by the piston, using the capacity control valve that is driven to open and close by electromagnetic force. While using the control pressure Pc of the control chamber accommodating the swash plate, the pressure in the control chamber can be continuously changed by appropriately controlling the pressure.
  • the capacity control valve is energized and controlled by the control computer, and the valve body is moved in the axial direction by the electromagnetic force generated by the solenoid.
  • the valve provided between the discharge port through which the discharge fluid of the discharge pressure Pd passes and the control port through which the control fluid of the control pressure Pc passes is opened and closed, and the control pressure Pc in the control chamber of the variable capacity compressor is adjusted. Normal control is performed.
  • the pressure in the control chamber of the variable capacitance compressor is appropriately controlled, and the stroke amount of the piston is changed by continuously changing the tilt angle of the swash plate with respect to the rotation axis.
  • the amount of fluid discharged to the discharge chamber is controlled so that the air conditioning system has the target cooling capacity.
  • some capacity control valves open and close the poppet valve provided between the control port and the suction port to control the flow rate of the fluid flowing from the control port to the suction port (see Patent Document 1).
  • Such a capacity control valve controls the control chamber of the variable capacity compressor by utilizing the pressure difference between the control pressure Pc of the primary pressure and the suction pressure Ps of the secondary pressure lower than the control pressure Pc.
  • the pressure Pc is controlled.
  • the control chamber of the variable capacity compressor is communicated with the discharge chamber of the variable capacity compressor via an orifice, and is controlled by constantly supplying a high pressure discharge pressure Pd to the control chamber through the orifice. The pressure Pc is adjusted.
  • a capacity control valve as in Patent Document 1 has a poppet valve structure, and when the valve is closed, a force in the direction opposite to the driving force of the solenoid acting on the valve body from the fluid in the flow path as the valve opening becomes narrower. Will increase. Especially when the pressure of the fluid is high, the valve body receives a strong force from the fluid, and the solenoid is required to have a driving force corresponding to this state.
  • the present invention has been made focusing on such a problem, and an object of the present invention is to provide a valve that can be closed with a small driving force.
  • valve of the present invention is used.
  • the valve seat on which the valve body sits and It is a valve equipped with
  • the valve seat includes a first valve seat and a second valve seat that is arranged on the inner diameter side of the first valve seat and moves in a direction close to the valve body by a differential pressure between a primary pressure and a secondary pressure. ing.
  • the second valve seat is moved in the direction close to the valve body by the differential pressure between the primary pressure and the secondary pressure, so that the valve diameter at the time of closing the valve can be reduced.
  • the drag force received from the primary pressure of the valve body becomes small, and the valve body can be closed with a small driving force.
  • the movable body on which the second valve seat is formed may have a pressure receiving surface that always receives a secondary pressure. According to this, since the differential pressure can always be applied to the movable body, the responsiveness to the differential pressure can be enhanced.
  • the movable body may be urged in a direction away from the valve body by the urging means. According to this, when the differential pressure acting on the movable body is small, the movable body can be surely separated from the valve body.
  • a fluid having a primary pressure and a fluid having a secondary pressure may be able to flow in the space facing the pressure receiving surface. According to this, since the primary pressure is also supplied to the space facing the pressure receiving surface that receives the secondary pressure, the differential pressure acting on the movable body can be adjusted according to the primary pressure, and the response of the movable body can be adjusted. It can enhance the sex.
  • the urging means may be arranged in the space. According to this, the movable body and the valve body can be operated independently, and the responsiveness of the movable body can be enhanced.
  • the movable body has a closing portion that closes a second primary pressure port capable of flowing a fluid of the primary pressure in the space when the valve body is seated on the second valve seat. You may. According to this, it is possible to prevent fluid leakage from the primary pressure side to the secondary pressure side when the valve is closed.
  • the second primary pressure port may be a tapered nozzle whose flow path cross-sectional area decreases toward the downstream side. According to this, when the fluid passing through the second primary pressure port is a subsonic flow, the fluid passing through the second primary pressure port from the primary pressure side has an increased flow velocity and is supplied to the space. Since the pressure of the fluid is reduced, the differential pressure acting on the movable body is adjusted to be large. This makes it easier to bring the movable body closer to the valve body.
  • the second primary pressure port may be a divergent nozzle whose flow path cross-sectional area increases toward the downstream side. According to this, when the fluid passing through the second primary pressure port is a supersonic flow, the fluid passing through the second primary pressure port from the primary pressure side has an increased flow velocity and is supplied to the space. Since the pressure of the fluid is reduced, the differential pressure acting on the movable body is adjusted to be large. This makes it easier to bring the movable body closer to the valve body.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the CS valve body is further moved from the state of FIG. 4 in the energized state of the capacity control valve of the first embodiment, the CS valve body is seated on the first valve seat, and the CS valve is closed. .. It is sectional drawing which shows the state that the CS valve was opened in the non-energized state of the capacity control valve of Example 2 which concerns on this invention.
  • the capacity control valve according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the left and right sides when viewed from the front side of FIG. 1 will be described as the left and right sides of the capacitance control valve.
  • the left side of the paper surface on which the valve housing 10 is arranged will be described as the left side of the capacity control valve
  • the right side of the paper surface on which the solenoid 80 as a drive source is arranged will be described as the right side of the capacity control valve.
  • the capacity control valve of the present invention is incorporated in a variable capacity compressor (not shown) used in an air conditioning system such as an automobile to variably control the pressure of a working fluid (hereinafter, simply referred to as "fluid") which is a refrigerant. By doing so, the discharge amount of the variable capacity compressor is controlled and the air conditioning system is adjusted to reach the target cooling capacity.
  • a working fluid hereinafter, simply referred to as "fluid"
  • variable capacity compressor is equipped with a rotating shaft, a swash plate, and a plurality of pistons.
  • the rotating shaft is rotationally driven by an engine (not shown) installed outside the casing.
  • the swash plate is tiltably connected to the rotating shaft by a hinge mechanism in the control chamber.
  • a plurality of pistons are connected to a swash plate and fitted in a reciprocating manner in each cylinder.
  • the variable capacity compressor uses a capacity control valve V1 that is driven to open and close by electromagnetic force, and has a suction pressure Ps in the suction chamber that sucks the fluid, a discharge pressure Pd in the discharge chamber that discharges the fluid pressurized by the piston, and so on. While using the control pressure Pc of the control chamber containing the swash plate, the stroke amount of the piston is changed by continuously changing the tilt angle of the swash plate by appropriately controlling the pressure in the control chamber to change the fluid. The discharge amount is controlled.
  • the capacitance control valve V1 of the first embodiment incorporated in the variable capacitance compressor adjusts the current energized in the coil 86 constituting the solenoid 80, and adjusts the current to be applied to the coil 86, and the CS valve 50 in the capacitance control valve V1.
  • the control pressure Pc in the control chamber is variably controlled by controlling the fluid flowing out from the control chamber on the primary pressure side to the suction chamber on the secondary pressure side.
  • the discharge fluid of the discharge pressure Pd in the discharge chamber is constantly supplied to the control chamber via the fixed orifice 9, and the control pressure Pc in the control chamber can be increased by closing the CS valve 50 in the capacity control valve V1. It has become like.
  • the CS valve 50 has a poppet valve structure composed of a CS valve body 51 as a valve body, a first valve seat 10a, and a second valve seat 40a.
  • the first valve seat 10a is formed on the annular convex portion 10b protruding toward the inner diameter side from the inner peripheral surface of the valve housing 10.
  • the second valve seat 40a is formed at the right end in the axial direction of the movable body 40 that moves in the axial direction due to the differential pressure on the inner diameter side of the first valve seat 10a.
  • the CS valve 50 opens and closes when the contact portion 51a formed at the left end of the CS valve body 51 in the axial direction is axially brought into contact with the first valve seat 10a or the second valve seat 40a.
  • the first valve seat 10a and the second valve seat 40a are the valve seats of the present invention.
  • the capacitance control valve V1 is mainly composed of a valve housing 10, a CS valve body 51, a movable body 40, and a solenoid 80.
  • the valve housing 10 is made of a metal material.
  • the CS valve body 51 and the movable body 40 are respectively arranged in the valve housing 10 so as to be reciprocating in the axial direction.
  • the solenoid 80 is connected to the valve housing 10 and exerts a driving force on the CS valve body 51.
  • the CS valve body 51 is made of a metal material or a resin material. Further, the CS valve body 51 is composed of a large diameter portion 51b which is a columnar body having a constant cross section and a small diameter portion 51c extending from the inner diameter side of the right end of the large diameter portion 51b in the axial direction to the right in the axial direction. It also serves as a rod that is arranged through the coil 86 of the solenoid 80.
  • An abutting portion 51a is formed on the axially left end surface of the CS valve body 51, that is, on the axially left end surface of the large diameter portion 51b.
  • the contact portion 51a bulges toward the first valve seat 10a and the second valve seat 40a and is formed in a curved cross-sectional shape.
  • the curved surface shape of the contact portion 51a is formed by a part of a spherical surface having a constant radius of curvature.
  • the contact portion 51a may not be formed by a part of a spherical surface having a constant radius of curvature as long as it has a shape that allows it to be seated on the first valve seat 10a and the second valve seat 40a, and is further curved. It doesn't have to be.
  • the solenoid 80 is mainly composed of a casing 81, a center post 82, a CS valve body 51, a movable iron core 84, a coil spring 85 as a spring, and a coil 86 for excitation. It is configured.
  • the casing 81 has an opening 81a that opens to the left in the axial direction.
  • the center post 82 has a substantially cylindrical shape, is inserted from the left side in the axial direction with respect to the opening 81a of the casing 81, and is arranged between the inner diameter side of the casing 81 and the inner diameter side of the valve housing 10.
  • the CS valve body 51 is inserted through the center post 82 and can reciprocate in the axial direction, and its left end portion in the axial direction is arranged in the valve housing 10.
  • the movable iron core 84 is adapted so that the right end portion in the axial direction of the CS valve body 51 is inserted and fixed.
  • the coil spring 85 is provided between the center post 82 and the movable iron core 84, and urges the movable iron core 84 to the right in the axial direction, which is the valve opening direction of the CS valve 50.
  • the coil spring 85 is wound around the outside of the center post 82 via a bobbin.
  • the valve housing 10 is formed with an annular convex portion 10b protruding from the inner peripheral surface toward the inner diameter side at a substantially central portion in the axial direction.
  • a first valve seat 10a having an inclined cross section is formed on the annular convex portion 10b.
  • the first valve seat 10a is continuous from the annular side surface on the right side in the axial direction to the inner diameter side, and the diameter is gradually reduced to the left in the axial direction. That is, the first valve seat 10a is composed of a tapered surface in which an inclined surface having a linear cross section extends in the circumferential direction.
  • valve housing 10 is formed with a Ps port 11 as a secondary pressure port.
  • the Ps port 11 penetrates in the radial direction on the right side in the axial direction from the annular convex portion 10b and communicates with the suction chamber of the variable capacity compressor.
  • the valve housing 10 is formed with a second Pc port 12 as a second primary pressure port.
  • the second Pc port 12 penetrates in the radial direction on the left side in the axial direction from the annular convex portion 10b and communicates with the control chamber of the variable capacity compressor.
  • the second Pc port 12 has a tapered nozzle shape in which the cross-sectional area of the flow path decreases toward the downstream side (dA ⁇ 0).
  • valve chamber 20 is formed on the right side in the axial direction with respect to the annular convex portion 10b.
  • the contact portion 51a of the CS valve body 51 is arranged so as to be able to reciprocate in the axial direction.
  • the Ps port 11 extends from the outer peripheral surface of the valve housing 10 in the inner diameter direction and communicates with the valve chamber 20.
  • the movable body 40 is composed of a base portion 40c, a flange portion 40d, and an extension portion 40e as a closing portion, and has a double cylindrical shape with a flange.
  • the base 40c has a cylindrical shape with a through hole 40b penetrating in the axial direction.
  • the flange portion 40d extends from the outer peripheral surface of the left end portion in the axial direction of the base portion 40c toward the outer diameter side to form an annular plate shape.
  • the extending portion 40e extends axially to the right from the outer diameter portion of the flange portion 40d and has a cylindrical shape.
  • the base portion 40c is inserted into the inner diameter side of the annular convex portion 10b of the valve housing 10, and its outer peripheral surface is slidable with the inner peripheral surface of the annular convex portion 10b.
  • a second valve seat 40a having an inclined cross section is formed at the right end portion in the axial direction of the base portion 40c.
  • the second valve seat 40a is connected to the annular flat surface 40f and the flat surface 40f from the inner diameter side from the outer diameter side to the inner diameter side, and the diameter is gradually reduced toward the left in the axial direction. That is, the second valve seat 40a is composed of a tapered surface in which an inclined surface having a linear cross section extends in the circumferential direction.
  • the outer peripheral surface of the flange portion 40d and the extension portion 40e is slidable with the inner peripheral surface of the recess 10c of the valve housing 10.
  • the outer peripheral surface of the flange portion 40d and the extending portion 40e and the inner peripheral surface of the concave portion 10c, and the outer peripheral surface of the base portion 40c and the inner peripheral surface of the annular convex portion 10b are slightly separated in the radial direction. By doing so, a minute gap is formed. As described above, since the minute gap is formed, the movable body 40 can smoothly move relative to the valve housing 10 in the axial direction. Further, the outer peripheral surfaces of the flange portion 40d and the extending portion 40e are formed with an inner peripheral surface of the recess 10c and a sealing portion by a clearance seal.
  • the movable body 40 is urged in a direction away from the CS valve body 51, that is, to the left in the axial direction by a coil spring 42 as an urging means arranged in the space 30.
  • the coil spring 42 is internally fitted along the extending portion 40e of the movable body 40, and its axial right end abuts on the bottom surface of the concave portion 10c, that is, the axially left side surface of the annular convex portion 10b. ing.
  • the left end of the coil spring 42 in the axial direction is in contact with the inner side surface 40h on the right side in the axial direction of the flange portion 40d of the movable body 40.
  • the coil spring 42 is a compression spring.
  • the inner side surface 40h on the right side in the axial direction of the flange portion 40d facing the space 30 and the right end surface 40g in the axial direction of the extending portion 40e constitute a pressure receiving surface that always receives secondary pressure.
  • the movable body 40 is urged to the left in the axial direction by the urging force of the coil spring 42.
  • the axial left end surface 40k of the movable body 40 abuts on the axially right side surface of the stopper 41 to restrict the movement of the movable body 40 to the left in the axial direction (FIGS. 2 and 3). reference).
  • the axially right end portion of the base portion 40c is arranged on the inner diameter side of the annular convex portion 10b.
  • the through hole 41a of the stopper 41, the through hole 40b of the movable body 40, the valve chamber 20, and the Ps port 11 communicate the control chamber and the suction chamber of the variable capacity compressor.
  • the first Pc-Ps flow path (see the solid arrow in FIG. 2) is formed.
  • a continuous passage 10e is formed by a groove extending in the axial direction.
  • the communication passage 10e communicates between the space 30 and the valve chamber 20. That is, the fluid of the primary pressure can flow through the space 30 through the second Pc port 12, and the fluid of the secondary pressure can flow through the communication passage 10e.
  • the second Pc-that communicates the control chamber and the suction chamber of the variable capacity compressor by the second Pc port 12, the space 30, the communication passage 10e, the valve chamber 20, and the Ps port 11.
  • a Ps flow path (see the solid arrow in FIG. 2) is formed.
  • the second Pc port 12 is formed in a tapered nozzle shape in which the flow path cross-sectional area tends to decrease (dA ⁇ 0) toward the downstream side. Further, the cross-sectional area of the flow path of the second Pc port 12 continuously decreases toward the downstream side.
  • the opening / closing mechanism of the CS valve 50 will be described. As shown in FIG. 2, in the non-energized state of the capacitance control valve V1, the CS valve body 51 is pressed to the right in the axial direction by the urging force of the coil spring 85 (see FIG. 1), and the CS valve 50 is fully opened. It has become.
  • the movable body 40 when the differential pressure between the primary pressure and the secondary pressure acting on the movable body 40 in the axial direction is small, the movable body 40 is separated from the CS valve body 51 by the coil spring 42. It receives an urging force (shown by a white arrow in FIGS. 2 and 3) and moves to the left in the axial direction. Further, the movable body 40 is restricted from moving when the left end surface 40k in the axial direction comes into contact with the stopper 41.
  • the primary pressure mainly acts on the axial left end surface 40k of the movable body 40, and the axial right end surface 40g and the base portion of the flange portion 40d on the axial right inner side surface 40h and the extension portion 40e.
  • a pressure mainly between the primary pressure and the secondary pressure acts on the second valve seat 40a and the flat surface 40f at the right end in the axial direction of 40c.
  • the axial right end surface 40g of the extending portion 40e of the movable body 40 is arranged on the left side in the axial direction with respect to the opening on the space 30 side of the second Pc port 12, so that the second Pc port 12 is fully opened. ..
  • the second Pc port 12 is closed by a sealing portion by a clearance seal between the outer peripheral surface of the extending portion 40e of the movable body 40 and the inner peripheral surface of the recess 10c at the right end portion in the axial direction.
  • the inner diameter side of the first valve seat 10a is The flat surface 40f at the right end of the base 40c in the axial direction is arranged at an axial position that is substantially flush with the side surface of the annular convex portion 10b on the right side in the axial direction.
  • the second valve seat 40a is arranged on the inner diameter side of the first valve seat 10a and is formed to have a smaller diameter, so that the contact portion 51a of the CS valve body 51 is seated on the first valve seat 10a.
  • the pressure receiving area A2 in the state where the contact portion 51a of the CS valve body 51 is seated on the second valve seat 40a can be made smaller (A1> A2) than the pressure receiving area A1 (see FIG. 5). can. That is, the second valve seat 40a has a small valve diameter, and the drag force received from the primary pressure in the through hole 40b of the movable body 40 acting to the right in the axial direction with respect to the contact portion 51a of the CS valve body 51. The size becomes smaller, and the CS valve 50 can be closed with a small driving force of the solenoid 80.
  • the movable body 40 is pressed to the left in the axial direction, and the axial right end surface 40 g of the extending portion 40e is separated from the bottom surface of the recess 10c of the valve housing 10 to the left in the axial direction.
  • the axial right end surface 40g of the extending portion 40e is arranged on the right side in the axial direction with respect to the opening on the space 30 side of the second Pc port 12, so that the second Pc port 12 is maintained in a closed state and fluid leakage occurs. Is prevented.
  • the movable body 40 is movable because the inner side surface 40h on the right side in the axial direction of the flange portion 40d facing the space 30 and the right end surface 40g in the axial direction of the extending portion 40e are constantly receiving secondary pressure. Since the differential pressure between the primary pressure and the secondary pressure can always be applied to the body 40, the responsiveness to the differential pressure can be enhanced.
  • the movable body 40 is urged by the coil spring 42 in a direction away from the CS valve body 51, the movable body 40 is reliably moved from the CS valve body 51 when the differential pressure acting on the movable body 40 is small. Can be separated.
  • the space 30 can flow through the fluid of the primary pressure and the fluid of the secondary pressure, the secondary pressure supplied to the space 30 from the valve chamber 20 on the secondary pressure side through the communication passage 10e.
  • the primary pressure is supplied through the second Pc port 12. Therefore, the differential pressure acting on the movable body 40 can be adjusted according to the primary pressure, and the responsiveness of the movable body 40 can be enhanced.
  • the movable body 40 can be moved smoothly.
  • the second Pc port 12 is a tapered nozzle whose flow path cross-sectional area decreases toward the downstream side, and when the fluid passing through the second Pc port 12 is a subsonic flow, the second Pc port 12 is from the primary pressure side. Since the flow velocity of the fluid passing through the moving body 40 increases and the pressure of the fluid supplied to the space 30 decreases, the differential pressure acting on the movable body 40 is adjusted to be large. As a result, the movable body 40 can be easily brought close to the CS valve body 51.
  • the coil spring 42 is arranged in the space 30, and the movable body 40 and the CS valve body 51 can be operated independently, so that the responsiveness of the movable body 40 can be enhanced.
  • the capacity control valve V1 is easy to assemble because it has a structure in which the movable body 40 and the coil spring 42 are inserted into the recess 10c from the left end in the axial direction of the valve housing 10 and then the stopper 41 is press-fitted and fixed.
  • the valve housing 110 is formed with a Pc port 112 as a second primary pressure port.
  • the Pc port 112 has a divergent nozzle shape in which the cross-sectional area of the flow path increases toward the downstream side (dA> 0).
  • the flat surface 40f at the right end in the axial direction of the base 40c is the annular convex portion 10b on the inner diameter side of the first valve seat 10a.
  • the mode in which the movable body 40 is arranged at an axial position that is substantially flush with the side surface on the right side in the axial direction has been described, but the present invention is not limited to this, and the first valve seat is in a state where the movable body 40 is moved to the right in the axial direction. It suffices as long as the contact portion 51a of the CS valve body 51 can be seated on the second valve seat 40a before 10a.
  • the second Pc ports 12 and 112 that communicate with the primary compression side and the space 30 are formed in a tapered nozzle shape or a divergent nozzle shape in which the cross-sectional area of the flow path continuously increases or decreases.
  • the present invention is not limited to this, and the cross-sectional area of the flow path may be gradually increased or decreased.
  • the Pc port communicating the primary pressure side and the space 30 may have a constant flow path cross-sectional area.
  • the fluid of the primary pressure does not have to be able to flow in the space 30.
  • the continuous passage 10e is not limited to the groove, and may be formed by a through hole penetrating the annular convex portion 10b in the axial direction.
  • the CS valve body 51 does not have to have the contact portion 51a formed in a curved cross-sectional shape, and is formed in a stepped shape capable of contacting the first valve seat 10a and the second valve seat 40a, respectively. May be good.
  • tapered surfaces constituting the first valve seat 10a and the second valve seat 40a are not limited to linear ones, but may be arcuate.
  • the capacitance control valves V1 and V2 of the first and second embodiments have been described by taking the CS valve 50 as an example, but the present invention is not limited to this, and the Pd port as the primary pressure port and the Pc port as the secondary pressure port are used. It may be a DC valve that opens and closes the flow path between the two.

Abstract

小さい駆動力で閉弁することができる弁を提供する。　１次圧ポート４１ａおよび２次圧ポート１１が形成されたバルブハウジング１０と、ソレノイド８０により駆動される弁体５１と、弁体５１が着座する弁座と、弁体５１を開弁方向に付勢するスプリング８５と、を備える弁Ｖ１であって、弁座は、第１弁座１０ａと、第１弁座１０ａの内径側に配置され１次圧と２次圧の差圧によって弁体５１に近接する方向に移動する第２弁座４０ａとを備えている。

Description

弁
　本発明は、作動流体を可変制御する弁に関し、例えば、自動車の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機の吐出量を圧力に応じて制御する容量制御弁に関する。
　自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機は、回転軸、斜板、圧縮用のピストン等を備えている。回転軸はエンジンにより回転駆動され、斜板は回転軸に対して傾斜角度を可変に連結され、ピストンは斜板に連結されている。容量可変型圧縮機は、斜板の傾斜角度を変化させることにより、ピストンのストローク量を変化させて流体の吐出量を制御するものである。この斜板の傾斜角度は、電磁力により開閉駆動される容量制御弁を用いて、流体を吸入する吸入室の吸入圧力Ｐｓ、ピストンにより加圧された流体を吐出する吐出室の吐出圧力Ｐｄ、斜板を収容した制御室の制御圧力Ｐｃを利用しつつ、制御室内の圧力を適宜制御することで連続的に変化させ得るようになっている。
　容量可変型圧縮機の連続駆動時において、容量制御弁は、制御コンピュータにより通電制御され、ソレノイドで発生する電磁力により弁体を軸方向に移動させている。これにより、吐出圧力Ｐｄの吐出流体が通過する吐出ポートと制御圧力Ｐｃの制御流体が通過する制御ポートとの間に設けられる弁が開閉され容量可変型圧縮機の制御室の制御圧力Ｐｃを調整する通常制御が行なわれる。
　容量制御弁の通常制御時においては、容量可変型圧縮機における制御室の圧力が適宜制御されており、回転軸に対する斜板の傾斜角度を連続的に変化させることにより、ピストンのストローク量を変化させて吐出室に対する流体の吐出量を制御し、空調システムが目標の冷却能力となるように調整している。
　また、容量制御弁には、制御ポートと吸入ポートとの間に設けられるポペット弁を開閉して制御ポートから吸入ポートに流れる流体の流量を制御するものもある（特許文献１参照）。このような容量制御弁は、１次圧力の制御圧力Ｐｃと該制御圧力Ｐｃよりも圧力が低い２次圧力の吸入圧力Ｐｓとの圧力差を利用して容量可変型圧縮機の制御室の制御圧力Ｐｃを制御している。尚、容量可変型圧縮機の制御室は、オリフィスを介して容量可変型圧縮機の吐出室と連通されており、高圧の吐出圧力Ｐｄがオリフィスを通って制御室に常時供給されることにより制御圧力Ｐｃが調整されている。
特開２０１５－０７５０５４号公報（第８頁～第１０頁、第２図）
　特許文献１のような容量制御弁においては、ポペット弁構造であって、閉塞時には、弁開度が狭くなるにつれ流路内の流体から弁体に作用するソレノイドの駆動力とは反対方向の力は増加する。特に流体の圧力が高い状態であれば、弁体が流体から受ける力が強く、ソレノイドにはこの状態に対応する駆動力が求められていた。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、小さい駆動力で閉弁することができる弁を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の弁は、
　１次圧ポートおよび２次圧ポートが形成されたバルブハウジングと、
　駆動源により駆動される弁体と、
　前記弁体が着座する弁座と、
　を備える弁であって、
　前記弁座は、第１弁座と、前記第１弁座の内径側に配置され１次圧と２次圧の差圧によって前記弁体に近接する方向に移動する第２弁座とを備えている。
　これによれば、１次圧と２次圧の差圧によって第２弁座は弁体に近接する方向に移動されることにより、閉弁時における弁口径を小さくすることができる。これにより、弁体は１次圧から受ける抗力が小さくなり、小さい駆動力で閉弁することができる。
　前記第２弁座が形成される可動体は、常に２次圧を受ける受圧面を有していてもよい。
　これによれば、可動体に差圧を常に作用させることができるため、差圧に対する応答性を高めることができる。
　前記可動体は、付勢手段により前記弁体から離間する方向に付勢されていてもよい。
　これによれば、可動体に作用する差圧が小さいとき、可動体を弁体から確実に離間させることができる。
　前記受圧面が面する空間には、１次圧の流体と２次圧の流体が流通可能となっていてもよい。
　これによれば、２次圧を受ける受圧面が面する空間に１次圧も供給されるため、可動体に作用する差圧を１次圧に応じて調整することができ、可動体の応答性を高めることができる。
　前記付勢手段は、前記空間に配置されていてもよい。
　これによれば、可動体と弁体を独立して動作させることができ、可動体の応答性を高めることができる。
　前記可動体は、前記第２弁座に前記弁体が着座される閉弁時に、前記空間に１次圧の流体を流通可能な第２の１次圧ポートを閉塞する閉塞部を有していてもよい。
　これによれば、閉弁時における１次圧側から２次圧側への流体漏れを防止することができる。
　前記第２の１次圧ポートは、流路断面積が下流側に行くにしたがって減少する先細ノズルであってもよい。
　これによれば、第２の１次圧ポートを通過する流体が亜音速流れであるとき、１次圧側から第２の１次圧ポートを通過する流体は、流速が上昇し、空間に供給される流体の圧力が低下するため、可動体に作用する差圧が大きくなるように調整される。これにより、可動体を弁体に近接させやすくすることができる。
　前記第２の１次圧ポートは、流路断面積が下流側に行くにしたがって増加する末広ノズルであってもよい。
　これによれば、第２の１次圧ポートを通過する流体が超音速流れであるとき、１次圧側から第２の１次圧ポートを通過する流体は、流速が上昇し、空間に供給される流体の圧力が低下するため、可動体に作用する差圧が大きくなるように調整される。これにより、可動体を弁体に近接させやすくすることができる。
本発明に係る実施例１の容量制御弁の非通電状態において、ＣＳ弁が開放された様子を示す断面図である。 図１の拡大断面図である。 実施例１の容量制御弁の通電状態（最大通電時）において、第１弁座にＣＳ弁体が着座されてＣＳ弁が閉塞された様子を示す拡大断面図である。 実施例１の容量制御弁の通電状態において、差圧により移動した可動体の第２弁座にＣＳ弁体が着座されてＣＳ弁が閉塞された様子を示す拡大断面図である。 実施例１の容量制御弁の通電状態において、図４の状態からＣＳ弁体がさらに移動し第１弁座にＣＳ弁体が着座されてＣＳ弁が閉塞された様子を示す拡大断面図である。 本発明に係る実施例２の容量制御弁の非通電状態において、ＣＳ弁が開放された様子を示す断面図である。
　本発明に係る弁を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。なお、実施例は容量制御弁を例にして説明するが、その他の用途にも適用可能である。
　実施例１に係る容量制御弁につき、図１から図５を参照して説明する。以下、図１の正面側から見て左右側を容量制御弁の左右側として説明する。詳しくは、バルブハウジング１０が配置される紙面左側を容量制御弁の左側、駆動源であるソレノイド８０が配置される紙面右側を容量制御弁の右側として説明する。
　本発明の容量制御弁は、自動車等の空調システムに用いられる図示しない容量可変型圧縮機に組み込まれ、冷媒である作動流体（以下、単に「流体」と表記する。）の圧力を可変制御することにより、容量可変型圧縮機の吐出量を制御し空調システムを目標の冷却能力となるように調整している。
　先ず、容量可変型圧縮機について説明する。容量可変型圧縮機は、吐出室と、吸入室と、制御室と、複数のシリンダと、を備えるケーシングを有している。尚、容量可変型圧縮機には、吐出室と制御室とを直接連通する連通路が設けられており、この連通路には吐出室と制御室との圧力を平衡調整させるための固定オリフィス９が設けられている（図１参照）。
　また、容量可変型圧縮機は、回転軸と、斜板と、複数のピストンと、を備えている。回転軸は、ケーシングの外部に設置される図示しないエンジンにより回転駆動されている。斜板は、制御室内において回転軸に対してヒンジ機構により傾斜可能に連結されている。複数のピストンは、斜板に連結され各々のシリンダ内において往復動自在に嵌合されている。容量可変型圧縮機は、電磁力により開閉駆動される容量制御弁Ｖ１を用いて、流体を吸入する吸入室の吸入圧力Ｐｓ、ピストンにより加圧された流体を吐出する吐出室の吐出圧力Ｐｄ、斜板を収容した制御室の制御圧力Ｐｃを利用しつつ、制御室内の圧力を適宜制御することで斜板の傾斜角度を連続的に変化させることにより、ピストンのストローク量を変化させて流体の吐出量を制御している。
　図１に示されるように、容量可変型圧縮機に組み込まれる本実施例１の容量制御弁Ｖ１は、ソレノイド８０を構成するコイル８６に通電する電流を調整し、容量制御弁Ｖ１におけるＣＳ弁５０の開閉制御を行うことにより、１次圧側である制御室から２次圧側である吸入室に流出する流体を制御することで制御室内の制御圧力Ｐｃを可変制御している。尚、吐出室の吐出圧力Ｐｄの吐出流体が固定オリフィス９を介して制御室に常時供給されており、容量制御弁Ｖ１におけるＣＳ弁５０を閉塞させることにより制御室内の制御圧力Ｐｃを上昇させられるようになっている。
　本実施例１の容量制御弁Ｖ１において、ＣＳ弁５０は、弁体としてのＣＳ弁体５１と、第１弁座１０ａと、第２弁座４０ａとにより構成されているポペット弁構造である。第１弁座１０ａは、バルブハウジング１０の内周面から内径側に突出する環状凸部１０ｂに形成されている。第２弁座４０ａは、第１弁座１０ａよりも内径側において差圧により軸方向に移動する可動体４０の軸方向右端に形成されている。ＣＳ弁体５１の軸方向左端に形成される当接部５１ａが第１弁座１０ａまたは第２弁座４０ａに軸方向に接離することで、ＣＳ弁５０は開閉するようになっている。第１弁座１０ａおよび第２弁座４０ａは本発明の弁座である。
　次いで、容量制御弁Ｖ１の構造について説明する。図１に示されるように、容量制御弁Ｖ１は、バルブハウジング１０と、ＣＳ弁体５１と、可動体４０と、ソレノイド８０と、から主に構成されている。バルブハウジング１０は、金属材料により形成されている。ＣＳ弁体５１とおよび可動体４０は、バルブハウジング１０内にそれぞれ軸方向に往復動自在に配置されている。ソレノイド８０は、バルブハウジング１０に接続されＣＳ弁体５１に駆動力を及ぼしている。
　図１に示されるように、ＣＳ弁体５１は、金属材料または樹脂材料により形成されている。また、ＣＳ弁体５１は、断面一定の柱状体である大径部５１ｂと、大径部５１ｂの軸方向右端の内径側から軸方向右方に延出する小径部５１ｃと、から構成されており、ソレノイド８０のコイル８６に対して貫通配置されるロッドを兼ねている。
　ＣＳ弁体５１の軸方向左側の端面、すなわち大径部５１ｂの軸方向左側の端面には、当接部５１ａが形成されている。当接部５１ａは、第１弁座１０ａおよび第２弁座４０ａに向けて膨出しており断面曲面形状に形成されている。詳しくは、当接部５１ａの曲面形状は、一定の曲率半径を持つ球面の一部により形成されている。尚、当接部５１ａは、第１弁座１０ａおよび第２弁座４０ａに着座可能な形状であれば、一定の曲率半径を持つ球面の一部により形成されていなくてもよく、さらに曲面でなくともよい。
　図１に示されるように、ソレノイド８０は、ケーシング８１と、センタポスト８２と、ＣＳ弁体５１と、可動鉄心８４と、スプリングとしてのコイルスプリング８５と、励磁用のコイル８６と、から主に構成されている。ケーシング８１は、軸方向左方に開放する開口部８１ａを有している。センタポスト８２は、略円筒形状をなしており、ケーシング８１の開口部８１ａに対して軸方向左方から挿入されケーシング８１の内径側とバルブハウジング１０の内径側との間に配置されている。ＣＳ弁体５１は、センタポスト８２に挿通され軸方向に往復動自在、かつその軸方向左端部がバルブハウジング１０内に配置されている。可動鉄心８４は、ＣＳ弁体５１の軸方向右端部が挿嵌・固定されるようになっている。コイルスプリング８５は、センタポスト８２と可動鉄心８４との間に設けられ可動鉄心８４をＣＳ弁５０の開弁方向である軸方向右方に付勢している。コイルスプリング８５は、センタポスト８２の外側にボビンを介して巻き付けられている。
　図１に示されるように、バルブハウジング１０には、軸方向略中央部において内周面から内径側に突出する環状凸部１０ｂが形成されている。該環状凸部１０ｂには、断面傾斜形状の第１弁座１０ａが形成されている。第１弁座１０ａは、軸方向右側の環状の側面から内径側に連なり軸方向左方へ漸次縮径している。すなわち、第１弁座１０ａは断面直線状の傾斜面が周方向に延びるテーパ面により構成されている。
　また、バルブハウジング１０には、２次圧ポートとしてのＰｓポート１１が形成されている。Ｐｓポート１１は、環状凸部１０ｂよりも軸方向右側において径方向に貫通し容量可変型圧縮機の吸入室と連通している。また、バルブハウジング１０には、第２の１次圧ポートとしての第２Ｐｃポート１２が形成されている。第２Ｐｃポート１２は、環状凸部１０ｂよりも軸方向左側において径方向に貫通し容量可変型圧縮機の制御室と連通している。第２Ｐｃポート１２は、流路断面積が下流側へ行くにしたがって減少する（ｄＡ＜０）先細ノズル形状を成している。
　また、バルブハウジング１０の軸方向左側には、凹部１０ｃが形成されている。凹部１０ｃには、フランジ付き円筒状の可動体４０が軸方向左方から挿入されるようになっている。尚、バルブハウジング１０の軸方向左端部には、凹部１０ｃの軸方向左側の縁に形成される環状の段部１０ｄに断面矩形状のストッパ４１が圧入固定されており、ストッパ４１を軸方向に貫通する貫通孔４１ａにより容量可変型圧縮機の制御室と連通する１次圧ポートとしての第１Ｐｃポートが形成される。
　バルブハウジング１０の内部には、環状凸部１０ｂよりも軸方向右側に弁室２０が形成されている。弁室２０内には、ＣＳ弁体５１の当接部５１ａが軸方向に往復動自在に配置される。また、Ｐｓポート１１は、バルブハウジング１０の外周面から内径方向に延びて弁室２０と連通している。
　また、バルブハウジング１０の内部には、環状凸部１０ｂよりも軸方向左側に形成される凹部１０ｃに可動体４０が挿入されることにより、環状の空間３０が形成される。また、第２Ｐｃポート１２は、バルブハウジング１０の外周面から内径方向に延びて空間３０と連通している。
　ここで、可動体４０について説明する。図２に示されるように、可動体４０は、基部４０ｃと、フランジ部４０ｄと、閉塞部としての延出部４０ｅと、から構成されフランジ付き二重円筒状を成している。基部４０ｃは、軸方向に貫通する貫通孔４０ｂが形成され円筒状を成している。フランジ部４０ｄは、基部４０ｃの軸方向左端部の外周面から外径側に延び円環板状を成している。延出部４０ｅは、フランジ部４０ｄの外径部から軸方向右方に延び円筒状を成している。
　基部４０ｃは、バルブハウジング１０の環状凸部１０ｂの内径側に挿通されており、その外周面が環状凸部１０ｂの内周面と摺動可能となっている。また、基部４０ｃの軸方向右端部には、断面傾斜形状の第２弁座４０ａが形成されている。第２弁座４０ａは、外径側から内径側に、環状の平坦面４０ｆと平坦面４０ｆに内径側から連なり軸方向左方へ向けて漸次縮径している。すなわち、第２弁座４０ａは断面直線状の傾斜面が周方向に延びるテーパ面により構成されている。
　フランジ部４０ｄおよび延出部４０ｅは、その外周面がバルブハウジング１０の凹部１０ｃの内周面と摺動可能となっている。尚、フランジ部４０ｄおよび延出部４０ｅの外周面と凹部１０ｃの内周面との間、および基部４０ｃの外周面と環状凸部１０ｂの内周面との間は、径方向に僅かに離間することにより微小な隙間が形成されている。このように、微小な隙間が形成されているので可動体４０は、バルブハウジング１０に対して軸方向に円滑に相対移動可能となっている。また、フランジ部４０ｄおよび延出部４０ｅの外周面は、凹部１０ｃの内周面とクリアランスシールによる密封部が形成されている。
　また、可動体４０は、空間３０内に配置される付勢手段としてのコイルスプリング４２により、ＣＳ弁体５１から離間する方向、すなわち軸方向左方に付勢されている。詳しくは、コイルスプリング４２は、可動体４０の延出部４０ｅに沿って内嵌されており、その軸方向右端は、凹部１０ｃの底面、すなわち環状凸部１０ｂの軸方向左側の側面に当接している。また、コイルスプリング４２の軸方向左端は、可動体４０のフランジ部４０ｄの軸方向右側の内側面４０ｈに当接している。なお、コイルスプリング４２は圧縮バネである。
　尚、可動体４０において、空間３０に面するフランジ部４０ｄの軸方向右側の内側面４０ｈと延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇは、常に２次圧を受ける受圧面を構成している。
　また、可動体４０は、コイルスプリング４２の付勢力により軸方向左方に付勢されている。可動体４０の軸方向左端面４０ｋはストッパ４１の軸方向右側の側面に当接することにより、可動体４０の軸方向左方への移動が規制されるようになっている（図２および図３参照）。このとき、基部４０ｃの軸方向右端部は、環状凸部１０ｂの内径側に配置されている。
　このように、バルブハウジング１０の内部には、ストッパ４１の貫通孔４１ａ、可動体４０の貫通孔４０ｂ、弁室２０、Ｐｓポート１１により、容量可変型圧縮機の制御室と吸入室とを連通する第１Ｐｃ－Ｐｓ流路（図２の実線矢印参照）が形成されている。
　また、バルブハウジング１０の環状凸部１０ｂの内周面には、軸方向に延びる溝により連通路１０ｅが形成されている。また、連通路１０ｅにより、空間３０と弁室２０との間が連通されている。すなわち、空間３０には、第２Ｐｃポート１２により１次圧の流体が流通可能であるとともに、連通路１０ｅにより２次圧の流体が流通可能となっている。これにより、バルブハウジング１０の内部には、第２Ｐｃポート１２、空間３０、連通路１０ｅ、弁室２０、Ｐｓポート１１により、容量可変型圧縮機の制御室と吸入室とを連通する第２Ｐｃ－Ｐｓ流路（図２の実線矢印参照）が形成されている。
　尚、本実施例１において、第２Ｐｃポート１２は、流路断面積が下流側へ行くにしたがって減少傾向（ｄＡ＜０）となる先細ノズル形状に形成されている。また、第２Ｐｃポート１２の流路断面積は、下流側へ行くにしたがって連続的に減少している。
　ここで、第２Ｐｃポート１２を通過する流体の流速と圧力の変化について説明する。等エントロピー流れにおける面積変化の影響について、断面積・圧力の関係式を下記に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　　　ｐ：圧力
　　　γ：比熱比
　　　Ｍ：マッハ数
　　　Ａ：面積
　この断面積・圧力の関係式に基づき、第２Ｐｃポート１２を通過する流体が亜音速流れ（Ｍ＜１）であるとき、第２Ｐｃポート１２を通過する流体は、流速が上昇する。また、流体の圧力が低下する。そのため、第２Ｐｃポート１２から流入する空間３０内の流体の圧力Ｐｃ’は、ストッパ４１の貫通孔４１ａ内の制御流体の制御圧力Ｐｃよりも小さくなる（Ｐｃ’＜Ｐｃ）。
　次いで、ＣＳ弁５０の開閉機構について説明する。図２に示されるように、容量制御弁Ｖ１の非通電状態においては、ＣＳ弁体５１がコイルスプリング８５（図１参照）の付勢力により軸方向右方へと押圧されＣＳ弁５０は全開となっている。
　また、図３に示されるように、容量制御弁Ｖ１の通電状態（最大通電状態）においては、ソレノイド８０の駆動力によりＣＳ弁体５１がコイルスプリング８５（図１参照）の付勢力により軸方向左方へと移動し、第１弁座１０ａにＣＳ弁体５１の当接部５１ａが着座することにより、ＣＳ弁５０が閉塞される。
　図２および図３に示されるように、可動体４０に軸方向に作用する１次圧と２次圧の差圧が小さい状態では、可動体４０は、コイルスプリング４２によりＣＳ弁体５１から離間する方向に付勢力（図２および図３において白矢印で図示）を受け軸方向左方に移動する。また、可動体４０は、軸方向左端面４０ｋがストッパ４１に当接することで移動が規制されるようになっている。詳しくは、可動体４０の軸方向左端面４０ｋには、主に１次圧が作用しており、フランジ部４０ｄの軸方向右側の内側面４０ｈと延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇと基部４０ｃの軸方向右端における第２弁座４０ａおよび平坦面４０ｆとには、主に１次圧と２次圧の間の圧力が作用している。このとき、可動体４０の延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇは、第２Ｐｃポート１２の空間３０側の開口よりも軸方向左側に配置されることにより、第２Ｐｃポート１２が全開されている。
　一方で、可動体４０に軸方向に作用する差圧が大きい状態（例えば１次圧が高い状態）で、差圧より可動体４０に作用する力がコイルスプリング４２の付勢力を上回ると、コイルスプリング４２が縮むようになっている。また、可動体４０がＣＳ弁体５１に近接する方向である軸方向右方に移動し、延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇがバルブハウジング１０の凹部１０ｃの底面に当接して移動が規制される（図４参照）。このとき、可動体４０の延出部４０ｅの軸方向右端部における外周面と凹部１０ｃの内周面とのクリアランスシールによる密封部により、第２Ｐｃポート１２が閉塞されている。
　このように、可動体４０は、可動体４０に軸方向に作用する差圧とコイルスプリング４２の付勢力とのバランスにより軸方向に移動するようになっている。すなわち、可動体４０は、ソレノイド８０の駆動力により移動するＣＳ弁体５１とは独立して動作する。
　また、図４に示されるように、可動体４０の延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇがバルブハウジング１０の凹部１０ｃの底面に当接した状態では、第１弁座１０ａの内径側において、基部４０ｃの軸方向右端における平坦面４０ｆが環状凸部１０ｂの軸方向右側の側面と径方向に略面一に揃う軸方向位置に配置される。これにより、容量制御弁Ｖ１の通電状態において閉弁させる際には、ＣＳ弁体５１の当接部５１ａは、第１弁座１０ａに着座するために必要なストローク（図３参照）よりも小さいストロークで第２弁座４０ａに着座しＣＳ弁５０を閉弁することができる。
　さらに、第２弁座４０ａは、第１弁座１０ａよりも内径側に配置され小径に形成されていることにより、第１弁座１０ａにＣＳ弁体５１の当接部５１ａが着座した状態における受圧面積Ａ１（図５参照）と比べて、第２弁座４０ａにＣＳ弁体５１の当接部５１ａが着座した状態における受圧面積Ａ２（図４参照）を小さく（Ａ１＞Ａ２）することができる。すなわち、第２弁座４０ａは、その弁口径が小さく、ＣＳ弁体５１の当接部５１ａに対して軸方向右方に作用する可動体４０の貫通孔４０ｂ内の１次圧から受ける抗力が小さくなり、ソレノイド８０の小さい駆動力でＣＳ弁５０を閉弁することができる。
　また、図４に示される状態から、ＣＳ弁体５１をさらに軸方向左方に移動させ、第１弁座１０ａにＣＳ弁体５１の当接部５１ａが着座されるまでの間、ＣＳ弁体５１が可動体４０の貫通孔４０ｂ内の１次圧から受ける抗力は、上述した小さい受圧面積Ａ２に基づくこととなるため、ＣＳ弁５０の閉弁に必要なソレノイド８０の駆動力を小さくすることができる。尚、図５に示される状態では、第１弁座１０ａにＣＳ弁体５１の当接部５１ａが着座されることにより、可動体４０に軸方向に作用する差圧の変化により可動体４０が軸方向左方に移動した場合でもＣＳ弁５０の閉弁を維持することができる。
　このとき、ＣＳ弁体５１の移動に伴い可動体４０が軸方向左方に押圧され、延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇがバルブハウジング１０の凹部１０ｃの底面から軸方向左方に離間するが、延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇは第２Ｐｃポート１２の空間３０側の開口よりも軸方向右側に配置されることにより、第２Ｐｃポート１２が閉塞された状態が維持され、流体漏れが防止されている。
　また、可動体４０は、空間３０に面するフランジ部４０ｄの軸方向右側の内側面４０ｈと延出部４０ｅの軸方向右端面４０ｇが常に２次圧を受ける受圧面となっているため、可動体４０に１次圧と２次圧の差圧を常に作用させることができることから、差圧に対する応答性を高めることができる。
　また、可動体４０は、コイルスプリング４２によりＣＳ弁体５１から離間する方向に付勢されているため、可動体４０に作用する差圧が小さいとき、可動体４０をＣＳ弁体５１から確実に離間させることができる。
　また、空間３０には、１次圧の流体と２次圧の流体に流通可能となっているため、空間３０には連通路１０ｅを通して２次圧側である弁室２０から供給される２次圧に加えて、第２Ｐｃポート１２を通して１次圧が供給される。このため、可動体４０に作用する差圧を１次圧に応じて調整することができ、可動体４０の応答性を高めることができる。
　また、空間３０と弁室２０との間に連通路１０ｅが形成されることにより、可動体４０が軸方向右方に移動する際に連通路１０ｅを通して空間３０内から弁室２０へ流体を移動させることができるため、可動体４０をスムーズに移動させることができる。
　また、第２Ｐｃポート１２は、流路断面積が下流側に行くにしたがって減少する先細ノズルであり、第２Ｐｃポート１２を通過する流体が亜音速流れであるとき、１次圧側から第２Ｐｃポート１２を通過する流体は、流速が上昇し、空間３０に供給される流体の圧力が低下するため、可動体４０に作用する差圧が大きくなるように調整される。これにより、可動体４０をＣＳ弁体５１に近接させやすくすることができる。
　また、コイルスプリング４２は、空間３０に配置されており、可動体４０とＣＳ弁体５１を独立して動作させることができ、可動体４０の応答性を高めることができる。
　また、図２に示されるように、非通電状態において、差圧が小さい状態ではＣＳ弁５０と第２Ｐｃポート１２を共に全開とすることにより、第１Ｐｃ－Ｐｓ流路および第２Ｐｃ－Ｐｓ流路の両方を通して流体の流量を増加させることができる。
　また、容量制御弁Ｖ１は、バルブハウジング１０の軸方向左端から凹部１０ｃに可動体４０、コイルスプリング４２を挿入した後、ストッパ４１を圧入して固定する構造であるため、組み立てが簡単である。
　実施例２に係る容量制御弁につき、図６を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　図６に示されるように、本実施例２の容量制御弁Ｖ２において、バルブハウジング１１０には、第２の１次圧ポートとしてのＰｃポート１１２が形成されている。Ｐｃポート１１２は、流路断面積が下流側へ行くにしたがって増加する（ｄＡ＞０）末広ノズル形状を成している。
　前記実施例１における断面積・圧力の関係式に基づき、Ｐｃポート１１２を通過する流体が超音速流れ（Ｍ＞１）であるとき、Ｐｃポート１１２を通過する流体は、流速が上昇し、圧力が低下する。そのため、Ｐｃポート１１２から流入する空間３０内の流体の圧力Ｐｃ’は、ストッパ４１の貫通孔４１ａ内の制御流体の制御圧力Ｐｃよりも小さくなる（Ｐｃ’＜Ｐｃ）。これにより、可動体４０に作用する差圧が大きくなるように調整され、可動体４０をＣＳ弁体５１に近接させやすくすることができる。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
　例えば、前記実施例１，２では、可動体４０が軸方向右方に移動した状態で、第１弁座１０ａの内径側において、基部４０ｃの軸方向右端における平坦面４０ｆが環状凸部１０ｂの軸方向右側の側面と径方向に略面一に揃う軸方向位置に配置される態様について説明したが、これに限らず、可動体４０が軸方向右方に移動した状態で、第１弁座１０ａよりも先に第２弁座４０ａにＣＳ弁体５１の当接部５１ａが着座できるものであればよい。
　また、前記実施例１，２では、１次圧側と空間３０を連通する第２Ｐｃポート１２，１１２は、流路断面積が連続的に増加・減少する先細ノズル形状や末広ノズル形状に形成される態様について説明したが、これに限らず、流路断面積が段階的に増加・減少するものであってもよい。また、１次圧側と空間３０を連通するＰｃポートは、流路断面積が一定であってもよい。
　また、空間３０には１次圧の流体が流通可能となっていなくてもよい。
　また、連通路１０ｅは、溝に限らず、環状凸部１０ｂを軸方向に貫通する貫通孔により形成されていてもよい。
　また、ＣＳ弁体５１は、当接部５１ａが断面曲面形状に形成されていなくてもよく、例えば第１弁座１０ａおよび第２弁座４０ａとそれぞれ当接可能な段状に形成されていてもよい。
　また、第１弁座１０ａおよび第２弁座４０ａを構成するテーパ面は、直線状のものに限らず円弧状であってもよい。
　また、前記実施例１，２の容量制御弁Ｖ１，Ｖ２は、ＣＳ弁５０を例に説明したが、これに限らず、１次圧ポートとしてのＰｄポートと２次圧ポートとしてのＰｃポートとの間の流路を開閉するＤＣ弁であってもよい。
９　　　　　　　　　固定オリフィス
１０　　　　　　　　バルブハウジング
１０ａ　　　　　　　第１弁座（弁座）
１０ｂ　　　　　　　環状凸部
１０ｃ　　　　　　　凹部
１０ｄ　　　　　　　段部
１０ｅ　　　　　　　連通路
１１　　　　　　　　Ｐｓポート（２次圧ポート）
１２　　　　　　　　第２Ｐｃポート（第２の１次圧ポート）
２０　　　　　　　　弁室
３０　　　　　　　　空間
４０　　　　　　　　可動体
４０ａ　　　　　　　第２弁座（弁座）
４０ｂ　　　　　　　貫通孔
４０ｃ　　　　　　　基部
４０ｄ　　　　　　　フランジ部
４０ｅ　　　　　　　延出部（閉塞部）
４０ｆ　　　　　　　平坦面
４０ｇ　　　　　　　軸方向右端面（常に２次圧を受ける受圧面）
４０ｈ　　　　　　　側面（常に２次圧を受ける受圧面）
４０ｋ　　　　　　　軸方向左端面
４１　　　　　　　　ストッパ
４１ａ　　　　　　　貫通孔（１次圧ポート、第１Ｐｃポート）
４２　　　　　　　　コイルスプリング（付勢手段）
５０　　　　　　　　ＣＳ弁
５１　　　　　　　　ＣＳ弁体（弁体）
５１ａ　　　　　　　当接部
８０　　　　　　　　ソレノイド
８５　　　　　　　　コイルスプリング（スプリング）
１１０　　　　　　　バルブハウジング
１１２　　　　　　　第２Ｐｃポート（第２の１次圧ポート）
Ｖ１，Ｖ２　　　　　容量制御弁（弁）

Claims (8)

  1. 　１次圧ポートおよび２次圧ポートが形成されたバルブハウジングと、
    　駆動源により駆動される弁体と、
    　前記弁体が着座する弁座と、
    　を備える弁であって、
    　前記弁座は、第１弁座と、前記第１弁座の内径側に配置され１次圧と２次圧の差圧によって前記弁体に近接する方向に移動する第２弁座とを備えている弁。
  2. 　前記第２弁座が形成される可動体は、常に２次圧を受ける受圧面を有している請求項１に記載の弁。
  3. 　前記可動体は、付勢手段により前記弁体から離間する方向に付勢されている請求項２に記載の弁。
  4. 　前記受圧面が面する空間には、１次圧の流体と２次圧の流体が流通可能となっている請求項２または３に記載の弁。
  5. 　前記付勢手段は、前記空間に配置されている請求項４に記載の弁。
  6. 　前記可動体は、前記第２弁座に前記弁体が着座される閉弁時に、前記空間に１次圧の流体を流通可能な第２の１次圧ポートを閉塞する閉塞部を有している請求項４または５に記載の弁。
  7. 　前記第２の１次圧ポートは、流路断面積が下流側に行くにしたがって減少する先細ノズルである請求項６に記載の弁。
  8. 　前記第２の１次圧ポートは、流路断面積が下流側に行くにしたがって増加する末広ノズルである請求項６に記載の弁。
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