JP2005256770A - 可変容量圧縮機用制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 可変容量圧縮機の吸入圧力が高圧の場合においても、ベローズの伸縮状態にかかわらず弁部を全開状態にして最小運転状態を保持可能な制御弁を提供する。
【解決手段】 可変容量圧縮機用制御弁１においては、感圧室Ｓの感圧ピストン１６とコア２２との間にベローズ３０を配置し、さらに感圧ピストン１６とベローズ３０との間にプランジャ２１に固定された押圧力伝達部材９０を介装した。そして、押圧力伝達部材９０とベローズ３０との間に、押圧力伝達部材９０を弁部１０側に付勢するスプリング６３を配置した。このため、吸入圧力Ｐｓが高くてベローズ３０が縮小しても、スプリング６３によって押圧力伝達部材９０が弁部１０側に付勢された状態が保持されるため、感圧ピストン１６を介して弁体１５が押し上げられ、弁部１０を全開状態にして最小運転状態を保持することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は可変容量圧縮機用制御弁に関し、特に自動車用空調装置の可変容量圧縮機にて冷媒の吐出容量を制御するのに好適な可変容量圧縮機用制御弁に関する。

自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機は、走行状態によって回転数が変化するエンジンを駆動源としているので回転数制御を行うことができない。そこで、一般的には、エンジンの回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るために、冷媒の吐出容量を可変することのできる可変容量圧縮機が用いられている。

可変容量圧縮機は、一般に、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設けられた揺動板が回転軸の回転運動によって駆動されて揺動運動をし、その揺動板の揺動運動により回転軸と平行な方向に往復運動するピストンが吸入室の冷媒をシリンダ内に吸入して圧縮した後、吐出室に吐出する。このとき、クランク室内の圧力を変化させることにより、揺動板の傾斜角度を変化させることができ、これによってピストンのストロークが変化され、冷媒の吐出量が変化させられる。このクランク室内の圧力を変化させるよう制御するのが、可変容量圧縮機用制御弁である。

このような圧縮機の吐出容量を可変制御するための可変容量圧縮機用制御弁は、一般に、吐出室から吐出された吐出圧力Ｐｄの冷媒の一部を気密に形成されたクランク室に導入するようにし、その導入量を制御することによってクランク室内の圧力Ｐｃを制御し、その導入量の制御は、例えば吸入室の吸入圧力Ｐｓに応じて行うようにしている。つまり、可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感じて、その吸入圧力Ｐｓが一定に保たれるように吐出室からクランク室に導入される吐出圧力Ｐｄの冷媒の流量を制御している。

このため、可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感知する感圧部と、その感圧部が感知した吸入圧力Ｐｓに応じて吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部とを備えている。さらに、可変容量動作に入るときの吸入圧力Ｐｓの値を外部から自由に設定することができるようにした可変容量圧縮機用制御弁では、感圧部の設定値を外部電流によって可変できるソレノイドを備えている。

ところで、外部制御が可能な従来の可変容量圧縮機用制御弁の中には、エンジンと揺動板が設けられた回転軸との間にエンジンに駆動力を伝達したり遮断したりする電磁クラッチを用いないで、エンジンと回転軸とを直結した、いわゆるクラッチレス可変容量圧縮機を制御するための制御弁がある（例えば特許文献１）。

この制御弁は、吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部と、弁部の弁体と一体的に接続され、吸入圧力Ｐｓが低くなるにつれて弁部を開き方向に作用させる感圧部としてのベローズと、ベローズを可動鉄心に固着した状態で弁部を閉じ方向に作用させるような電磁力を発生させるソレノイドとを、この順序で配置した構成を有している。このため、ソレノイドが通電されていないときには、基本的に弁部は全開状態になっていて、クランク室内の圧力Ｐｃを吐出圧力Ｐｄに近い圧力に維持することができ、これによって揺動板が回転軸に対してほぼ直角になり、可変容量圧縮機を最小容量で運転させることができる。このことは、エンジンと回転軸とが直結されていても、実質的に吐出容量をゼロに近くすることができるので、電磁クラッチを排除することができるのである。
特開平６−３４６８４５号公報

しかしながら、上述した従来の可変容量圧縮機用制御弁においては、ベローズの伸縮動作がそのまま弁体に伝達されるため、外気温が高いときなど、特に冷凍負荷が大きく吸入圧力Ｐｓが高くなる場合には、ベローズの縮小によって弁体が閉弁方向に動作し、ソレノイドが非通電であっても弁部を全開状態にできないといった問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、可変容量圧縮機の吸入圧力が高圧の場合においても、ベローズの伸縮状態にかかわらず弁部を全開状態にして最小運転状態を保持可能な制御弁を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、可変容量圧縮機に装着され、そのクランク室の圧力を制御することにより冷媒の吐出容量を変化させるための可変容量圧縮機用制御弁において、内部に冷媒通路が形成されたボディと、前記可変容量圧縮機の吐出冷媒の一部を前記クランク室へ流入させる際の冷媒流量を調整するために前記ボディ内に形成された弁座に接離する弁体と、前記ボディに摺動可能に軸支される一方、前記弁体を軸線方向に支持するシャフトとを備えた弁部と、前記ボディに対して固定されたコアと、前記ボディ内で進退可能なプランジャと、外部からの供給電流により前記プランジャ及び前記コアを含む磁気回路を生成する電磁コイルとからなるソレノイドと、前記ボディ内の前記弁部と前記ソレノイドとの間に形成された感圧室に配置され、前記可変容量圧縮機の吸入圧力を感知して伸縮し、前記シャフトを前記弁部の開弁方向に付勢可能なベローズと、前記プランジャに固定されるとともに前記ベローズに当接可能に構成され、前記ソレノイドの通電時に、前記プランジャに負荷される吸引力に応じて前記ベローズを縮小させる側への力を伝達可能な押圧力伝達部材と、前記ベローズの伸縮状態にかかわらず前記押圧力伝達部材を介して前記シャフトを前記弁部の開弁方向に付勢可能な付勢手段と、を備えたことを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁が提供される。

尚、ここでいう「ボディ」は、可変容量圧縮機用制御弁全体のボディを意味する。すなわち、いわゆる当業者においては、弁部を収容するケースをボディと称し、これに接続されるソレノイドのケースとは別の構成として扱うこともあるが、ここでは、弁部のケースとソレノイドのケースの双方を含みうる上位の概念として表現している。また、「弁体」と「シャフト」とは一体に形成されていてもよいが、互いに別体で構成され、両者を接続方向に付勢する弾性体等の付勢手段により一体的に動作可能に構成してもよい。

このような可変容量圧縮機用制御弁は、弁体が接続されたシャフトとボディに固定されたコアとの間に吸入圧力を感知するベローズを配置し、このベローズによる付勢力をシャフトを介して弁体に伝達できるように構成されている。また、プランジャに固定された押圧力伝達部材を介してソレノイドの吸引力をベローズに付与してこれを縮小することにより、弁体をベローズとは独立して動作させることができるようにも構成されている。

すなわち、ソレノイドの非通電時にはプランジャに吸引力が作用しないため、吸入圧力が低圧のときにはベローズが伸長して弁部と一体化し、その弁部を開弁させる。また、吸入圧力が高圧のときにはベローズが縮小するが、付勢手段が押圧力伝達部材を介してシャフトを弁部の開弁方向に付勢しているため、弁体はベローズとは独立して動作可能となる。

一方、ソレノイドの通電時には、プランジャに吸引力が作用して押圧力伝達部材を介してベローズを強制的に縮小させることができるため、シャフトが閉弁方向に動作可能となり、弁部を閉弁又は所定の開弁状態に保持することができる。

本発明の可変容量圧縮機用制御弁によれば、ソレノイドの非通電時には、ベローズの伸縮動作とは独立して押圧力伝達部材を介してシャフトに開弁方向の付勢力が付与される。その結果、吸入圧力が高圧のときにおいても、ソレノイドへの通電を停止させることで弁部を全開状態にし、最小運転状態を保持することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を表す断面図であり、図２はその可変容量圧縮機用制御弁を構成するベローズ周辺の構成を表す拡大図である。

図１に示すように、可変容量圧縮機用制御弁１は、可変容量圧縮機（図示せず）の吐出冷媒の一部をそのクランク室へ流入させるための冷媒流路を開閉する弁部１０と、弁部１０の開弁量を調整して通過する冷媒流量を制御するためのソレノイド２０とを一体に組み付けて構成されている。弁部１０とソレノイド２０との間には、弁部１０を開閉制御するためのベローズ３０が介装されている。

弁部１０は、そのボディ１１の側部開口部が可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出圧力Ｐｄを受けるポート５１を構成し、そのポート５１の周りには、ストレーナ１２が周着されている。このポート５１は、ボディ１１の上部に開口されたポート５２と内部で連通している。ポート５２にはストレーナ１３が冠着されており、このポート５２は可変容量圧縮機のクランク室に連通し、そのクランク室に制御された圧力Ｐｃを導出する。

ポート５１とポート５２とを連通する冷媒通路には、弁座１４がボディ１１と一体に形成されている。この弁座１４の圧力Ｐｃを導出する側から対向して弁体１５が軸線方向に接離自在に配置されている。この弁体１５は、弁孔を介して図の下方へ延びており、ボディ１１に軸線方向に進退自在に保持された感圧ピストン１６（シャフト）と一体に形成されている。弁体１５と感圧ピストン１６とを結合している細径部には、吐出室からの吐出圧力Ｐｄが導入される。感圧ピストン１６の外径は、弁座１４を構成する弁孔の内径と同じにして、弁体１５の受圧面積と感圧ピストン１６の受圧面積とを同じにしている。これにより、吐出圧力Ｐｄが弁体１５を図の上方へ作用する力を、感圧ピストン１６を図の下方へ作用する力によってキャンセルし、弁部１０の制御が高圧の吐出圧力Ｐｄの影響を受けないようにしている。

弁体１５は、スプリング６１（第１の弾性体）によって閉弁方向に付勢されており、そのスプリング６１は、ポート５２内に螺着されたアジャストネジ１７によって荷重が調整されている。

さらに、ボディ１１の図の下方には、可変容量圧縮機の吸入室に連通して吸入圧力Ｐｓを受けるポート５３が形成されている。このポート５３は、弁部１０とソレノイド２０との間に形成された感圧室Ｓにつながっている。

一方、ソレノイド２０は、弁部１０の弁体１５が開閉する方向に配置されたプランジャ２１及びコア２２と、外部からの供給電流によりプランジャ２１及びコア２２を含む磁気回路を生成する電磁コイル２３と、この電磁コイル２３を覆うように配置されてソレノイド２０のケースを構成するヨーク２４とを備えている。

ヨーク２４は、円筒状の本体を有し、その一端にボディ１１の下端部が圧入されて固定され、その他端側には、外部からの供給電流を受けるコネクタのためのハウジング７０が取り付けられている。また、ヨーク２４の一端近傍には、半径方向内側に延出してプランジャ２１との対向面を形成するプランジャ対向部２５が設けられている。このプランジャ対向部２５は、弁部１０と離れるにつれて半径方向内向きに横断面が大きくなるテーパ形状を有する。

電磁コイル２３は、円筒状のボビン２６に巻回されており、そのボビン２６を貫通するようにコア２２が設けられている。電磁コイル２３の外側はヨーク２４によって囲繞されている。

ハウジング７０は、ボビン２６の外周を保護する部分と、コア２２の端部を収容する部分と、コネクタ部分とを樹脂で一体に形成されている。さらに、ハウジング７０には、金属からなるリング状のプレート２７がインサートされている。このプレート２７の内径は、ボビン２６の内径よりもやや小さくなっており、コア２２の部分を圧入嵌合している。ハウジング７０とヨーク２４とは、ヨーク２４の他端を加締め加工することにより締結されている。

また、ボビン２６の弁部１０側の端部には、非磁性体によって形成されたカラー４１が取り付けられている。このカラー４１は、筒状の本体の一端に半径方向外側に延出したフランジ部を有し、その筒状部分がボビン２６の端部に形成された嵌合溝に圧入されており、フランジ部がヨーク２４のプランジャ対向部２５とボビン２６との間に挟まれるように配置されている。ヨーク２４とハウジング７０との間の気密は、プランジャ対向部２５に形成された溝とフランジ部との間に介装されたパッキン４２により保持されている。

コア２２は、感圧ピストン１６及びベローズ３０と共通の軸線を有する円柱状の本体を有し、その弁部１０側の先端面にベローズ３０の一端を収容するための収容溝８１が形成され、さらに、この収容溝８１近傍の側面に軸方向に所定間隔で隣接して所定深さのガイド用溝８２及びシール用溝８３が周設されている。ガイド用溝８２には、例えばポリテトラフルオロエチレン等の摩擦抵抗の小さい樹脂からなるＣ形状のガイド部材４３がその外周面を外方にやや突出させた態様で嵌着され、シール用溝８３には、カラー４１の内周面との間で気密を保持するためのＯリング４４が嵌着されている。コア２２は、ボビン２６に挿入された後に、そのプレート２７における圧入位置を調整することによってその軸方向の位置が設定される。すなわち、ハウジング７０には、ボビン２６の内部に連通する同軸状の貫通穴７１が設けられている。コア２２を圧入する際には、コア２２をボビン２６にハウジング７０とは反対側から挿入して、プレート２７に対して設定位置よりもややハウジング７０側に圧入し、その後、貫通穴７１を介して所定の工具により弁部１０側に押圧して微調整し、設定位置に固定するようにしている。貫通穴７１は、この微調整がなされた後、ゴムブッシュ７２が圧入されて閉塞される。

図２に示すように、プランジャ２１は、コア２２のベローズ３０側の端部に同軸状に外挿される円筒状の本体を有し、その本体には軸線方向のほぼ中央で一旦半径方向外向きに延出し、その外径が先端に向かって小径化するテーパ部２１ａが形成されている。このテーパ部２１ａは、ヨーク２４のプランジャ対向部２５と相補形状となっている。

このように、プランジャ２１のテーパ部２１ａとヨーク２４のプランジャ対向部２５との対向面をテーパ形状にして傾斜させることにより、磁気回路に本来の吸引方向である軸線方向とは直角な半径方向の成分が発生するいわゆる磁気漏れの現象が発生するため、テーパ部２１ａとプランジャ対向部２５とが接近したときの吸引力は小さくなる。しかし、逆にテーパ部２１ａとプランジャ対向部２５とが離れた状態においては、これらの離間距離が同じでも、プランジャ２１とヨーク２４との軸線方向の最短距離は短くなるため、磁気ギャップを実質的に小さくすることができる。この結果、これらテーパ部２１ａとプランジャ対向部２５との対向面間に働く吸引力は、平行平面間に働く吸引力よりも高くすることができる。その結果、プランジャ２１とヨーク２４との距離が離れているときに両者の間に働く吸引力をさらに向上させることができる。

また、プランジャ２１のテーパ部２１ａとは反対側には、プランジャ２１に負荷される吸引力をベローズ３０に伝えるための有蓋円筒状の押圧力伝達部材９０が接続されている。すなわち、この押圧力伝達部材９０は、ベローズ３０を取り囲むように配置される円筒状の本体９１を有し、その本体９１の一端側が拡管してプランジャ２１に所定量圧入されて固定されている。この本体９１の拡管部の外径はボディ１１の下端開口部の内径よりもやや大きくなっており、その拡管部の基端側の段部がボディ１１の下端１１ａ（係止部）に係止されることにより、押圧力伝達部材９０の弁部１０側への動作が規制されるようになっている。また、本体９１の他端側は縮管して端壁９２を有し、その端壁９２の中央には感圧ピストン１６の端部を挿通可能な挿通孔９３が形成されている。この端壁９２の挿通孔９３近傍の部分は、後述するように、感圧ピストン１６の段部に形成されるベローズ３０側への対向面１６ａに当接可能な当接面と、ベローズ３０の感圧ピストン１６側への対向面３０ａに当接可能な押圧面を形成する。さらに、押圧力伝達部材９０の本体９１の中央部には、内外を連通させて内部に吸入圧力Ｐｓを導入するための複数の連通孔９４が設けられている。

ベローズ３０は、伸縮可能な本体３１の内部に真空領域を形成し、その軸方向の両端部をそれぞれ閉止するとともに本体３１の内部で対向配置されたストッパ３２，３３が設けられている。このうち、弁部１０側に設けられたストッパ３２の外側先端面には、軸線に沿った所定深さの円溝３４が設けられている。この円溝３４は感圧ピストン１６の先端の外径とほぼ等しい内径を有し、その先端を挿通できるようになっている。ベローズ３０は、この円溝３４に挿通された感圧ピストン１６の先端部をガイドにして伸縮することができる。

一方、弁部１０とは反対側に設けられたストッパ３３は、その外側先端部が上述したコア２２の収容溝８１に嵌合して載置されるように構成されている。ベローズ３０の内部には、これを伸長方向に付勢するスプリング６２が設けられており、吸入圧力Ｐｓが小さいときにはベローズ３０を伸長させることができるようになっている。尚、ベローズ３０に縮小方向の力が負荷されても、一定以上縮小すると両ストッパ３２，３３が当接してそれ以上縮まないように規制される。

また、ストッパ３２には半径方向外向きに延出するフランジ部３５が設けられ、このフランジ部３５と押圧力伝達部材９０の端壁９２との間には、押圧力伝達部材９０を弁部１０側に付勢するスプリング６３（第２の弾性体）が介装されている。このスプリング６３は、上述したスプリング６１よりも大きく、スプリング６２よりも小さなバネ力を有している。従って、ソレノイド２０への通電がないときには、図示のように、押圧力伝達部材９０の拡管部がボディ１１の下端１１ａに当接するまで感圧ピストン１６を押し上げ、弁体１５をその全開位置に維持させることができる。

尚、上述のように押圧力伝達部材９０がボディ１１の下端に係止される構成であるため、ソレノイド２０内におけるコア２２の圧入量（位置）を調節することによってスプリング６２の荷重の設定値を変えることができ（アジャスト手段）、プランジャ２１に対する押圧力伝達部材９０の圧入量（位置）を調節することによってスプリング６３の荷重の設定値を変えることができる（第２のアジャスト手段）。

以上の構成において、弁部１０のボディ１１，ソレノイド２０のヨーク２４，及びハウジング７０によって可変容量圧縮機用制御弁１全体のボディが形成されている。そして、プランジャ２１，コア２２，プレート２７，ヨーク２４等によって電磁コイル２３を取り囲むソレノイド２０の磁気回路が構成される。つまり、ソレノイド２０への通電時には、プランジャ２１の動作方向（軸線方向）に対向したプランジャ２１とヨーク２４との対向面を介して磁気回路が形成される。このとき、プランジャ２１とコア２２との対向面が軸線方向に平行になっているため、プランジャ２１の動作時においてコア２２とプランジャ２１との間の吸引力の変化はほとんどなく、プランジャ２１の軸線方向の動作に影響を及ぼすことがない。

次に、可変容量圧縮機用制御弁１の動作について説明する。図３〜図５は、可変容量圧縮機用制御弁１の主要部の動作を表す説明図である。
この可変容量圧縮機用制御弁１の図３の状態は、ソレノイド２０が通電されておらず、吸入圧力Ｐｓが高い場合の状態、すなわち、空調装置が動作していないときの状態を示している。吸入圧力Ｐｓが高いので、ベローズ３０が縮小状態となっている。このとき、プランジャ２１には吸引力が作用しないため、押圧力伝達部材９０は、スプリング６３によってベローズ３０から離れるよう図の上方へ付勢されており、感圧ピストン１６を介して弁体１５をその全開位置に付勢している。従って、この状態で、可変容量圧縮機の回転軸がエンジンによって回転駆動されていても、可変容量圧縮機は吐出容量が最小の状態で運転されることになる。

ここで、自動車用空調装置が起動されたときのように、ソレノイド２０の電磁コイル２３に最大の制御電流が供給されると、図４に示すように、プランジャ２１に吸引力が作用して押圧力伝達部材９０が下方へ動作するため、感圧ピストン１６への下方からの付勢力が解除される。これに伴って、弁体１５がスプリング６１により押し下げられて弁座１４に着座され、弁部１０は全閉になる。これにより、吐出室からクランク室への通路は遮断されるので、可変容量圧縮機は、速やかに最大容量の運転に移行するようになる。

さらに可変容量圧縮機が最大容量の運転を続けて、感圧室Ｓの吸入圧力Ｐｓが十分に低くなると、図５に示すように、ベローズ３０がその吸入圧力Ｐｓを感知して伸長し、図の上方へ変位しようとする。このとき、ソレノイド２０の電磁コイル２３に供給される制御電流を空調の設定温度に応じて小さくすると、感圧ピストン１６，押圧力伝達部材９０及びベローズ３０が一体となって、吸入圧力Ｐｓとスプリング６１，６２，６３の荷重とソレノイド２０の吸引力とがバランスした位置まで図の上方へ移動する。これにより、弁体１５が押し上げられ、弁座１４から離れて所定の開度に設定される。従って、吐出圧力Ｐｄの冷媒が開度に応じた流量に制御されてクランク室に導入され、可変容量圧縮機は、制御電流に対応した容量の運転に移行するようになる。

このとき、ソレノイド２０の電磁コイル２３に供給される制御電流が一定の場合、ベローズ３０は吸入圧力Ｐｓを感知して弁部１０の開度を制御する。例えば冷凍負荷が大きくなって、吸入圧力Ｐｓが高くなった場合は、ベローズ３０は縮小して図の下方へ変位するので、弁体１５も下方へ移動して弁部１０の開度が小さくなり、可変容量圧縮機は、吐出容量を増やすよう動作する。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Ｐｓが低くなった場合は、ベローズ３０は伸長して図の上方へ変位して弁部１０の開度を大きくするので、可変容量圧縮機は、吐出容量を減らすよう動作する。このようにして、可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Ｐｓが一定になるよう可変容量圧縮機の吐出容量を制御する。

以上に説明したように、可変容量圧縮機用制御弁１においては、感圧室Ｓの感圧ピストン１６とコア２２との間にベローズ３０を配置し、さらに感圧ピストン１６とベローズ３０との間にプランジャ２１に固定された押圧力伝達部材９０を介装した。そして、押圧力伝達部材９０とベローズ３０との間に、押圧力伝達部材９０を弁部１０側に付勢するスプリング６３を配置した。

このため、吸入圧力Ｐｓが低いときには、ベローズ３０が伸長して押圧力伝達部材９０を介して感圧ピストン１６に連結された状態になるため、弁部１０がベローズ３０と一体的に動作することができる。一方、吸入圧力Ｐｓが高いときには、ベローズ３０が縮小するが、スプリング６３によって押圧力伝達部材９０が弁部１０側に付勢された状態が保持されるため、弁部１０はベローズ３０と独立して動作できる。つまり、ソレノイド２０が非通電の状態であれば、吸入圧力Ｐｓの高圧時においても押圧力伝達部材９０及び感圧ピストン１６を介して弁体１５が押し上げられ、弁部１０を全開状態にして最小運転状態を保持することができる。

また、コア２２と押圧力伝達部材９０を軸線に沿って配置して両者の間にベローズ３０を挟むようにするとともに、押圧力伝達部材９０をボディ１１の下端１１ａにて係止する構成とし、コア２２の軸線方向の圧入位置を調整することによって、ベローズ３０のスプリング６２のバネ力を調整するようにした。このため、可変容量圧縮機用制御弁１におけるベローズ３０の伸長時の弾性力（セット値）の調整については、押圧用のシャフトやネジ機構といったその調整専用の機構を別途設ける必要が無く、低コストに実現することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。

例えば、上記実施の形態においては、図１に示したように、コア２２の先端部にガイド用溝８２を設けて摩擦抵抗の小さい断面正方形状のガイド部材４３を配置し、プランジャ２１がスムーズに摺動できるようにしたが、これ以外の構成をとることもできる。

例えば、図６にその変形例を示すように、コア２２２の先端部に浅い溝２８２を周設し、この溝２８２に例えばポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂材等からなる摩擦抵抗の小さい円筒状のスリーブ２４３（耐磨耗手段）を配置するようにしてもよい。

このような構成により、その耐磨耗手段の厚みを小さくし、その部分におけるコア２２とプランジャ２１との間の磁気ギャップを小さくすることができる。
尚、上述したガイド部材４３及びスリーブ２４３は、コア２２，２２２側ではなく、プランジャ２１側に溝を設けるなどして取り付けてもよい。

或いは、図７に別の変形例を示すように、プランジャ３２１の内周面にボールベアリング構造を適用し、プランジャ３２１がコア３２２の先端部のフラットな外周面を滑動できるように構成してもよい。

具体的には、いわゆるファインブランキング加工等により、半径方向内向きに軸線方向に傾斜するテーパ状のリング状部材を形成した後、このリング状部材の内周面に周方向に所定間隔で軸線方向に延びる細溝３２３を形成し、この細溝３２３にボール３２４を設置することで構成することができる。同図には明示されてないが、その細溝３２３は、その軸線方向の端部が加締められるなどして、ボール３２４の脱落を防止できるようになっている。

このような構成により、プランジャ３２１ひいては押圧力伝達部材９０を滑らかに動作させることができるとともに、プランジャ３２１及びコア３２２の磨耗を防止又は抑制してその寿命を長くすることができる。尚、この変形例においても、プランジャ３２１に対する押圧力伝達部材９０の圧入量（位置）を調節することによってスプリング６３の荷重の設定値を変えることができる。

また、上記実施の形態においては、押圧力伝達部材９０として図２に示した構成例を示したが、感圧ピストン１６とベローズ３０のそれぞれをプランジャ２１の動作に基づいて押圧できる構成であれば、図示以外のものを採用することもできる。また、押圧力伝達部材９０がプランジャ２１に一体成形されたものでもよい。

また、上記実施の形態においては、感圧ピストン１６の先端部をベローズ３０のストッパ３２の円溝３４に挿通する構成を示したが、逆に感圧ピストン１６側に溝を設け、ベローズ３０の先端をその溝に挿通するような構成としてもよい。或いは、感圧ピストン１６とベローズ３０とを嵌合させずに、押圧力伝達部材９０を介して単に端面を当接させるように構成してもよい。さらに、押圧力伝達部材９０の端壁９２に挿通孔９３を設けることなく、感圧ピストン１６とベローズ３０との間に押圧力伝達部材９０の端壁を介装させるように構成することもできる。

さらに、上記各実施の形態では、弁体１５と感圧ピストン１６とを一体成形した例を示したが、例えば弁体をボール弁体のようなもので構成し、これを感圧ピストン１６に代わるシャフトで支持可能に構成してもよい。

実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。 可変容量圧縮機用制御弁を構成するベローズ周辺の構成を表す拡大図である。 可変容量圧縮機用制御弁の主要部の動作を表す説明図である。 可変容量圧縮機用制御弁の主要部の動作を表す説明図である。 可変容量圧縮機用制御弁の主要部の動作を表す説明図である。 変形例に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。 変形例に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 可変容量圧縮機用制御弁
１０ 弁部
１４ 弁座
１５ 弁体
１６ 感圧ピストン
２０ ソレノイド
２１，３２１ プランジャ
２２，２２２，３２２ コア
２３ 電磁コイル
２４ ヨーク
２５ プランジャ対向部
２６ ボビン
２７ プレート
３０ ベローズ
５１，５２，５３ ポート
６１，６２，６３ スプリング
７０ ハウジング
８１ 収容溝
９０ 押圧力伝達部材
９１ 本体
９２ 端壁
９３ 挿通孔
９４ 連通孔
２４３ スリーブ
３２４ ボール
Ｓ 感圧室

Claims (10)

1. 可変容量圧縮機に装着され、そのクランク室の圧力を制御することにより冷媒の吐出容量を変化させるための可変容量圧縮機用制御弁において、
   内部に冷媒通路が形成されたボディと、
   前記可変容量圧縮機の吐出冷媒の一部を前記クランク室へ流入させる際の冷媒流量を調整するために前記ボディ内に形成された弁座に接離する弁体と、前記ボディに摺動可能に軸支される一方、前記弁体を軸線方向に支持するシャフトとを備えた弁部と、
   前記ボディに対して固定されたコアと、前記ボディ内で進退可能なプランジャと、外部からの供給電流により前記プランジャ及び前記コアを含む磁気回路を生成する電磁コイルとからなるソレノイドと、
   前記ボディ内の前記弁部と前記ソレノイドとの間に形成された感圧室に配置され、前記可変容量圧縮機の吸入圧力を感知して伸縮し、前記シャフトを前記弁部の開弁方向に付勢可能なベローズと、
   前記プランジャに固定されるとともに前記ベローズに当接可能に構成され、前記ソレノイドの通電時に、前記プランジャに負荷される吸引力に応じて前記ベローズを縮小させる側への力を伝達可能な押圧力伝達部材と、
   前記ベローズの伸縮状態にかかわらず前記押圧力伝達部材を介して前記シャフトを前記弁部の開弁方向に付勢可能な付勢手段と、
   を備えたことを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。
2. 前記付勢手段として、
   前記弁体を閉弁方向に付勢する第１の弾性体と、
   前記押圧力伝達部材と前記ベローズとの間に配置されて前記押圧力伝達部材を前記弁部の開弁方向に付勢する、前記第１の弾性体よりも大きな弾性力を有する第２の弾性体と、
   を備え、
   前記ソレノイドの通電時には、前記プランジャの動作により、前記押圧力伝達部材が前記第２の弾性体の付勢力に抗して前記ベローズを縮小させる方向に動作することを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機用制御弁。
3. 前記押圧力伝達部材は、
   前記プランジャに固定され、前記ベローズを取り囲むように配置される本体と、
   前記ベローズの前記シャフト側への対向面に当接可能な押圧面と、
   前記シャフトの前記ベローズ側への対向面に当接可能な当接面と、
   を有し、
   前記ソレノイドの通電時に、前記押圧面を介して前記ベローズを前記弁部とは反対側に付勢するように動作することを特徴とする請求項２記載の可変容量圧縮機用制御弁。
4. 前記ボディに、前記押圧力伝達部材の前記弁体側への移動を所定位置で係止する係止部が設けられる一方、
   前記押圧力伝達部材が前記係止部に係止された状態における前記ベローズの弾性力の基準値を設定するために、前記ベローズを前記シャフトとは反対側で支持しつつ、その位置調整を行うアジャスト手段が設けられたことを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機用制御弁。
5. 前記ベローズは、前記コアの軸線方向の一端面にて支持され、
   前記アジャスト手段は、前記ボディに対する前記コアの軸線方向の位置を調整することにより、前記弾性力の基準値を設定するようにされたことを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用制御弁。
6. 前記プランジャと前記押圧力伝達部材との固定位置を調整して、前記ソレノイドの通電時における前記押圧面の軸線方向の位置を設定可能な第２のアジャスト手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機用制御弁。
7. 前記ソレノイドは、
   前記シャフト及び前記ベローズと共通の軸線を有する柱状の前記コアと、
   前記コアを取り囲むように配置された前記電磁コイルと、
   前記電磁コイルをさらに取り囲んで前記磁気回路の一部を構成するヨークと、
   前記コアの前記ベローズ側の端部に同軸状に外挿されて軸線方向に相対変位可能に構成されるとともに、前記ヨークとの間に軸線方向の対向面を有する筒状の前記プランジャと、
   を備え、
   前記プランジャと前記ヨークとの間に前記軸線方向の吸引力が発生するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機用制御弁。
8. 前記コア又は前記プランジャの一方に耐磨耗手段が周設され、前記プランジャは、前記耐磨耗手段を介して前記コアに対して滑動するように構成されたことを特徴とする請求項７記載の可変容量圧縮機用制御弁。
9. 前記耐磨耗手段が、ボールベアリングからなることを特徴とする請求項８記載の可変容量圧縮機用制御弁。
10. 前記プランジャ及び前記ヨークの前記対向面が、それぞれ相補形状のテーパ状に形成されたことを特徴とする請求項７記載の可変容量圧縮機用制御弁。
    

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