JP3911443B2

JP3911443B2 - 制御弁

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Publication number: JP3911443B2
Application number: JP2002152070A
Authority: JP
Inventors: 孝行坂井; 悟岡田
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2022-05-27
Also published as: JP2003343434A; US6974311B2; US20030219344A1; FR2840033A1; DE10323573A1; KR100529732B1; KR20030091798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両空調装置に使用される可変容量型圧縮機の容量を制御するための制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒回路に用いられる一般的な可変容量型圧縮機は、クランク室と、クランク室内に設けられた傾動可能な斜板と、斜板によって往復移動させられるピストンとを備えている。クランク室内の圧力（クランク圧力）に応じて斜板の傾角が変化する。ピストンは斜板の傾角に応じたストロークで移動する。ピストンのストロークに応じて圧縮機の容量が変化する。
【０００３】
前記クランク圧力を調節するため、上記圧縮機には制御弁が備えられている。この制御弁は、例えば、圧縮機の吐出室を前記クランク室に接続するガス供給通路の途中に設けられる。制御弁は、冷媒回路中に設けられたエバポレータから圧縮機に吸入される冷媒ガスの圧力（吸入圧力）に応じて、吐出室からガス供給通路を通じてクランク室に供給される冷媒ガスの量を調節する。
【０００４】
制御弁は、吸入圧力を感知しその圧力に応じて変位する感圧機構と、該感圧機構の変位により弁孔の開度を変更しガス供給通路を流れる冷媒ガスの量を調節する弁機構と、吸入圧力に応じた弁孔の開度をコイルの励磁により調節するソレノイド部とを備える。一般的な制御弁は、弁機構が中央に配置され、該弁機構の一端に感圧機構、他端にソレノイド部が配置されている。
【０００５】
これに対し、特開平１１−２１８０７８号公報や特開２０００−１２０９１２号公報に開示されている制御弁は、ソレノイド部が中央に配置され、そのソレノイド部の一端に感圧機構、他端に弁機構が配置されている。この構成の制御弁によれば、ソレノイド部を圧縮機のハウジング内に収めることができ、エバポレータから圧縮機に吸入される比較的低温の冷媒ガスをソレノイド部の周辺に導くことが可能となるため、コイルの励磁により高温となるソレノイド部が冷却される。その結果、コイルの発熱に基づく、コイルの励磁力の低下が抑制され、ソレノイド部の小型化、ひいては制御弁の小型化が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の公報の制御弁において、感圧機構を構成する部材としてベローズが用いられている。ベローズの加工コストは比較的高価なため、ベローズは制御弁の製造コストを低下させるのを妨げていた。そのため、ベローズよりも加工コストが安価なダイアフラムを用いる制御弁が検討されている。ダイアフラムを用いる場合、吸入圧力に応じてダイアフラムがたわみ、そのたわみが弁孔を開閉する弁体に伝達される。このダイアフラムのたわみ量と吸入圧力との関係は比例関係でないため、制御弁の動作特性を所望の特性とするためには、弁孔に対するダイアフラムの固定位置を高精度に設定する必要がある。
【０００７】
ところが、ソレノイド部を中央に配置した制御弁では、ダイアフラムと弁孔との距離が長くなり、それらの間に介在する部品の点数も多くなる。その結果、各部品の寸法誤差や組付誤差により、ダイアフラムの固定位置が所望の位置からずれ、制御弁の制御精度が低下するといった問題があった。
本発明の目的は、低コストで製造でき、かつ圧縮機の容量を高精度で制御することができる制御弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、可変容量型圧縮機のための制御弁であって、前記制御弁は、ソレノイド部と、該ソレノイド部の一端に配置される感圧機構と、該ソレノイド部の他端に配置される弁機構とを備え、前記圧縮機における吐出圧領域とクランク室とを連通するガス供給通路の途中に設けられ、前記クランク室内の圧力を調整して前記圧縮機の容量を制御するものであり、前記ソレノイド部は、筒体と該筒体の外周に配置されるコイルとを有し、前記感圧機構は、前記圧縮機の吸入圧領域の吸入圧力が導入される感圧室と、該感圧室内の吸入圧力に応じて変位するダイアフラムとを有し、前記弁機構は、前記ガス供給通路の一部を構成する弁孔と、前記ダイアフラムの変位に応じて該弁孔を開放または閉鎖する弁体とを有し、前記筒体における前記感圧機構側の端部によって前記ダイアフラムを支持した。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の制御弁において、前記筒体における前記感圧機構側の端部に前記ダイアフラムを支持するためのフランジを形成した。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の制御弁において、前記筒体は、前記ソレノイド部の全長に亘って設けられ、該筒体における前記感圧機構の反対側の端部が前記弁機構に固定される。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御弁において、前記筒体の弁機構側に挿入され、前記弁体に連結されたプランジャと、前記筒体の前記感圧機構側に挿入固定され、前記コイルの励磁により前記プランジャを吸引する吸引子と、前記ダイアフラムに当接し該ダイアフラムの変位を前記プランジャを介して弁体に伝達する感圧シャフトとを備え、前記感圧シャフトには、前記吸引子の端部に係合して該感圧シャフトの動きを規制するストッパを形成した。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の制御弁において、前記プランジャ及び吸引子の周面に軸方向に延びる縦溝を形成し、それらの縦溝を通じて前記感圧室に前記吸入圧力を導くようにした。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項１または２に記載の制御弁において、前記筒体内に配置され前記コイルの励磁により前記弁孔を閉鎖する方向へ前記弁体を付勢するプランジャと、前記ダイアフラムに当接し該ダイアフラムの変位を前記プランジャを介して前記弁体に伝達する感圧シャフトと、前記プランジャと感圧シャフトとの間に設けられたスプリングとを備え、前記スプリングは、前記コイルの非通電時に前記プランジャとともに前記弁体を押して前記弁孔を開放する。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、請求項１または２に記載の制御弁において、前記感圧機構は、前記ダイアフラムを一方向に付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢力を調整するためのアジャスタとをさらに備える。
【００１５】
請求項８に記載の発明では、請求項１または２に記載の制御弁において、前記筒体内には前記コイルの励磁により移動するプランジャが配置され、前記弁体は、該プランジャに連結されたロッドの先端に設けられ、前記ロッドに装着され、前記ソレノイド部における筒体内部と、前記弁機構における弁孔とを仕切るための環状のパッキンを備えた。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について図１を用いて説明する。
図１に示す制御弁１は、冷媒回路に組み込まれた可変容量型圧縮機２に装着される。なお、可変容量型圧縮機２の詳細な構成は特に図示しないが、該圧縮機２は、吸入圧力Ｐｓに晒される吸入室（吸入圧領域）３と、吐出圧力Ｐｄに晒される吐出室（吐出圧領域）４と、クランク圧力Ｐｃに晒されるクランク室５とを備えている。クランク室５内には、傾動可能な斜板が設けられている。圧縮機２の駆動軸が回転すると、ピストンが斜板によって往復移動させられる。ピストンは、冷媒回路中に設けられたエバポレータから吸入室３に導入された冷媒ガスを、シリンダボア内に吸入する。ピストンはさらに、冷媒ガスをシリンダボア内で圧縮して、圧縮された冷媒ガスを吐出室４に吐出する。そして、吐出室４内の圧縮冷媒ガスは、冷媒回路に送り出される。
【００１７】
また、圧縮機２は、吐出室４をクランク室５に接続するガス供給通路６を備えている。前記制御弁１は、ガス供給通路６の途中に設けられている。制御弁１は、吸入室３から検圧通路７を通じて導入される吸入圧力Ｐｓに応じて、吐出室４からガス供給通路６を通じてクランク室５に供給される冷媒ガスの量を調節する。
【００１８】
制御弁１は、感圧機構１１、ソレノイド部１２、及び弁機構１３を備えている。制御弁１において、中央にソレノイド部１２が配置されており、そのソレノイド部の一端（図１の上方）に感圧機構１１、他端（図１の下方）に弁機構１３が配置されている。
【００１９】
ソレノイド部１２は、筒体としてのプランジャチューブ１５と、コイル１６と、鉄製のソレノイドカバー１７と、固定鉄心すなわち吸引子１８と、可動鉄心すなわちプランジャ１９とを含む。
【００２０】
プランジャチューブ１５は、ソレノイド部１２の全長に亘って形成されている。プランジャチューブ１５には、その上方に吸引子１８が挿入固定され、該吸引子１８の下方にプランジャ１９が移動可能に収納されている。吸引子１８の外側面には、係合溝１８ａが形成されている。プランジャチューブ１５には、内側に突出する係合突部１５ａが形成されている。その係合突部１５ａは、かしめ加工にて形成される。吸引子１８をプランジャチューブ１５に対して軸方向に位置決めした状態で係合溝１８ａと対応するプランジャチューブ１５の外面をかしめることにより、係合溝１８ａに係合する係合突部１５ａが形成される。その結果、吸引子１８がプランジャチューブ１５に固定される。
【００２１】
吸引子１８の中央部には上下（プランジャチューブ１５の軸方向）に貫通する貫通孔１８ｂが形成されている。その貫通孔１８ｂに感圧シャフト２１が挿入されており、感圧シャフト２１は貫通孔１８ｂに沿って摺動する。プランジャ１９上端における中央には、感圧シャフト２１の下部及びスプリング２２を収納する収納孔１９ａが形成されている。同収納孔１９ａは、吸引子１８の貫通孔１８ｂとほぼ同じ径を有する。感圧シャフト２１の下部は、感圧シャフト２１の上部の径よりも小さい径を有する小径部であり、該小径部の周りにスプリング２２が設けられている。そして、感圧シャフト２１の小径部がスプリング２２とともにプランジャ１９の収納孔１９ａに収納されている。スプリング２２は、プランジャ１９を吸引子１８から離間させる方向に付勢する。なお、感圧シャフト２１の小径部は、プランジャ１９に固定されておらず、スプリング２２が伸びて感圧シャフト２１の小径部の長さよりも長くなる場合には、感圧シャフト２１はプランジャ１９から離れる。
【００２２】
プランジャチューブ１５の外周には、コイル１６が配置されている。コイル１６には、励磁電流を供給するための給電線２３が接続されている。ソレノイドカバー１７は、有底円筒形状をなし、その底部中央に形成された孔１７ａからプランジャチューブ１５の下端部を突出させた状態でコイル１６を覆っている。
【００２３】
次に、弁機構１３について説明する。
弁機構１３のバルブハウジング３１の下部には弁室３２が設けられている。バルブハウジング３１は、弁室３２に連通するクランク圧導入ポート３３と、弁室３２の天面３２ａに開口する弁孔３４と、該弁孔３４に連通する吐出圧導入ポート３５とを有する。吐出圧導入ポート３５の入口には、ストレーナ３６が装着されている。
【００２４】
弁室３２は、クランク圧導入ポート３３及びガス供給通路６の下流部を通じてクランク室５に接続されている。従って、クランク圧力Ｐｃがクランク圧導入ポート３３を介して弁室３２に導入される。弁孔３４は、吐出圧導入ポート３５及びガス供給通路６の上流部を通じて吐出室４に接続されている。従って、吐出圧力Ｐｄが、吐出圧導入ポート３５を介して弁孔３４に導入される。弁室３２、弁孔３４及び導入ポート３３，３５は、ガス供給通路６の一部を形成するようにバルブハウジング３１内に設けられた内部通路である。
【００２５】
弁室３２内には弁体３８が収容されている。この弁体３８はロッド３９の先端に設けられている。スプリング４０は弁室３２内に配置され、弁体３８を弁孔３４に向かって付勢する。弁室３２内には、スプリング４０を受けるスプリング受け４１が設けられている。スプリング受け４１は、バルブハウジング３１の軸方向に沿って延びる筒部４１ａを有する。筒部４１ａはスプリング４０の内側に配置され、同筒部４１ａによりスプリング４０の傾斜が抑制される。弁体３８の下面には、円柱状の嵌合凸部３８ａが形成され、前記スプリング４０の上端が嵌合凸部３８ａに嵌合されている。スプリング受け４１の筒部４１ａに弁体３８の嵌合凸部３８ａが当接することで、弁体３８の下方への動きが規制される。
【００２６】
バルブハウジング３１の上端には、嵌合凹部４３が形成され、該嵌合凹部４３には、前記ソレノイドカバー１７の底部から突出したプランジャチューブ１５の下端部が嵌め込まれている。ソレノイドカバー１７の底部には、バルブハウジング３１の上端部を挟み込んで固定する固定部４４が設けられている。この固定部４４は、かしめ加工によりその先端部が内側に折り曲げられて形成される。
【００２７】
また、プランジャチューブ１５の下端部には、切り欠き１５ｂが形成されている。バルブハウジング３１は、その切り欠き１５ｂを介してプランジャチューブ１５内に連通する吸入圧導入ポート４５を有する。
【００２８】
プランジャ１９の外周面には、軸方向に沿って延びる縦溝１９ｂが形成されている。さらに、吸引子１８の外周面には、軸方向に沿って延びる縦溝１８ｃが形成されている。プランジャチューブ１５内における吸引子１８の上方に形成されている感圧室４６は、吸引子１８の縦溝１８ｃ及びプランジャ１９の縦溝１９ｂを通じて吸入圧導入ポート４５に接続されている。また、吸入圧導入ポート４５は、検圧通路７を通じて吸入室３に接続されている。従って、吸入圧力Ｐｓが、吸入圧導入ポート４５、プランジャ１９の縦溝１９ｂ及び吸引子１８の縦溝１８ｃを介して感圧室４６に導入される。
【００２９】
また、バルブハウジング３１の中央には、同ハウジング３１の軸方向に沿って延びるロッド孔４８が形成されている。ロッド孔４８は、プランジャチューブ１５の内部空間に連通する大径部４８ａと、該大径部４８ａの下方に位置し弁孔３４に連通する小径部４８ｂとを有する。
【００３０】
ロッド３９は、大径部３９ａ及び小径部３９ｂを備え、バルブハウジング３１に対して軸方向に移動可能なように、ロッド孔４８及び弁孔３４に挿通されている。ロッド３９における大径部３９ａの上端は、プランジャ１９に形成された嵌合孔１９ｃに挿入され、大径部３９ａの下端は、ロッド孔４８に挿通される。ロッド３９の大径部３９ａの径は、ロッド孔４８の小径部４８ｂの径とほぼ同じ、或いは若干小さい。ロッド３９の小径部３９ｂは、大径部３９ａの下端から下方へ向かって延び、弁孔３４に挿通されている。この小径部３９ｂの下端に前記弁体３８が設けられている。プランジャ１９、ロッド３９及び弁体３８は一体に移動する。
【００３１】
また、ロッド孔４８の小径部４８ｂにおける上端のコーナ部４９には、すり鉢状の傾斜面が形成されている。傾斜面は、ロッド孔４８から弁孔３４に向かうに従って、次第に小径となる。ロッド孔４８の大径部４８ａには、ほぼ円筒状をなすブッシュ５１が圧入されている。ブッシュ５１は、ロッド３９の大径部３９ａの通過を許容する挿通孔を有する。また、ブッシュ５１は、前記小径部４８ｂの傾斜面に対向するテーパ面を有している。
【００３２】
小径部４８ｂの傾斜面とブッシュ５１のテーパ面との間には、ドーナツ板状の環状シール板（パッキン）５２が挟持固定されている。このシール板５２は、ロッド３９の大径部３９ａの通過を許容する挿通孔を有する。シール板５２は、弾性を有する樹脂材よりなり、制御弁１に取り付けられる前はほぼ平板状をなす。小径部４８ｂにおける傾斜面とブッシュ５１のテーパ面とによってシール板５２が挟持されたとき、シール板５２は傾斜面及びテーパ面に沿ってテーパ状に撓められる。ロッド３９が制御弁１に組み付けられた状態では、シール板５２の内周縁は、該シール板５２の弾性力によって、ロッド３９の大径部３９ａに密着する。この環状シール板５２により、吸入圧力Ｐｓが導入されるプランジャチューブ１５内部と、吐出圧力Ｐｄが導入される弁孔３４との間が仕切られる。
【００３３】
次に、感圧機構１１について説明する。
感圧機構１１は、感圧部材すなわちダイアフラム５５と、円筒状のケース５６と、該ケース５６内に固定されるアジャスタ５７と、ダイアフラム５５上に配置される当金５８と、アジャスタ５７と当金５８との間に配置され該当金５８をダイアフラム５５に向けて付勢する調節スプリング５９とを含む。ダイアフラム５５は、例えば樹脂材料或いは金属材料よりなる。
【００３４】
ケース５６は下方に向けて開口し、そのケース５６における下端にはフランジ５６ａが一体形成されている。一方、前記ソレノイド部１２のプランジャチューブ１５の上端にも、フランジ１５ｃが一体形成されている。ケース５６のフランジ５６ａとプランジャチューブ１５のフランジ１５ｃとの間にダイアフラム５５が保持される。ケース５６のフランジ５６ａとプランジャチューブ１５のフランジ１５ｃとは、ダイアフラム５５を狭持した状態で、両フランジ５６ａ，１５ｃの外周を溶接（例えば、プラズマ溶接、レーザー溶接、又はビーム溶接）によって封止することで一体化されている。
【００３５】
また、ソレノイドカバー１７内におけるコイル１６の上方にはヨーク６１が配置されている。ヨーク６１の上面にはプランジャチューブ１５のフランジ１５ｃが支持される。また、ヨーク６１の上面には、ソレノイドカバー１７の開口を塞ぐようにホルダ６２が載置されている。そして、フランジ１５ｃ，５６ａをヨーク６１とホルダ６２とにより挟んでソレノイドカバー１７の上端をかしめることによって、感圧機構１１がソレノイド部１２に固定される。
【００３６】
感圧機構１１において、該ダイアフラム５５とケース５６は調節室６３を区画する。調節室６３は所定の基準圧力（好ましくはほぼ真空）に維持される。ケース５６は天孔６４すなわち圧力設定孔を有する。天孔６４は封体６５により塞がれる。天孔６４は円形であることが好ましく、封体６５は球状であることが好ましい。
【００３７】
調節室６３内には、前記アジャスタ５７と当金５８と調節スプリング５９とが配置されている。アジャスタ５７の外側面には係合溝５７ａが形成され、ケース５６には、その内側に突出する係合突部５６ｂが形成されている。ケース５６の係合突部５６ｂは、かしめ加工にて形成され、同係合突部５６ｂにアジャスタ５７の係合溝５７ａが係合することにより、アジャスタ５７がケース５６に固定される。アジャスタ５７の中心には上下に貫通する貫通孔５７ｂが形成されている。
【００３８】
また、アジャスタ５７の下面には円柱状の嵌合凸部５７ｃが形成されている。当金５８の上面にも、円柱状の嵌合凸部５８ａが形成されている。調節スプリング５９の上端は、アジャスタ５７に対して位置決めされるように、アジャスタ５７の嵌合凸部５７ｃに嵌合される。調節スプリング５９の下端も同様に、当金５８に対して位置決めされるように、当金５８の嵌合凸部５８ａに嵌合される。
【００３９】
ケース５６におけるアジャスタ５７の軸方向位置により、調節スプリング５９がダイアフラム５５を付勢する力（付勢力）が変更され、制御弁１の特性が調整される。具体的には、感圧機構１１の製造時において、天孔６４から工具を挿入してアジャスタ５７の位置を調整した後、ケース５６をかしめる。このかしめ加工によりケース５６が内側に突出することで係合突部５６ｂが形成され、同係合突部５６ｂがアジャスタ５７の係合溝５７ａに係合される。これにより、調節スプリング５９の長さすなわち付勢力が調整され、制御弁１が所望の特性になるよう調整される。
【００４０】
アジャスタ５７の固定後、感圧機構１１は所定の基準圧力雰囲気下に配置される。例えば、感圧機構１１は基準圧力の圧力室内に配置される。天孔６４及び貫通孔５７ｂを介して、調節室６３の圧力は圧力室の圧力とスムースに平衡化され、調節室６３の圧力が基準圧力に設定される。この状態で、封体６５により天孔６４を塞ぐ。封体６５をケース５６に溶接することにより、調節室６３は密閉される。
【００４１】
また、ダイアフラム５５の下面には、前記感圧シャフト２１の上端が当接している。ダイアフラム５５の下側の感圧室４６には、前述したように吸入圧力Ｐｓが作用する。吸入圧力Ｐｓが比較的高いとき、ダイアフラム５５は調節スプリング５９の付勢力に抗して上方に変位する。逆に、吸入圧力Ｐｓが比較的低いとき、ダイアフラム５５は調節スプリング５９の付勢力及び圧力差により下方に変位する。つまり、ダイアフラム５５は吸入圧力Ｐｓの大きさに応じてたわむ。
【００４２】
ダイアフラム５５の変位は、感圧シャフト２１を介してプランジャ１９に伝えられ、さらに、該プランジャ１９に挿入されたロッド３９先端の弁体３８に伝えられる。従って、ダイアフラム５５のたわみ量は制御弁１の開弁圧力に関連する。また、ダイアフラム５５の反発力はそのたわみ量に対して直線的ではなく曲線的に変化する。そのため、本実施形態では、アジャスタ５７によりダイアフラム５５の初期たわみ量が厳密に調整されている。
【００４３】
さらに、感圧シャフト２１は、その径方向に突出するストッパ２１ｂを備える。該ストッパ２１ｂが吸引子１８の上部に当接することにより、感圧シャフト２１の下方への動きが規制される。
【００４４】
次に、制御弁１の動作について説明する。
給電線２３から励磁電流が供給されコイル１６が励磁されると、そのコイル１６は、磁気回路部材すなわち吸引子１８、プランジャ１９、ソレノイドカバー１７、及びヨーク６１に磁気回路を形成させる。このとき、励磁電流（具体的には、０．２Ａ〜０．７Ａ程度）の大きさに応じた吸引力が吸引子１８とプランジャ１９との間に生じる。プランジャ１９は、スプリング２２の付勢力に抗して吸引子１８に吸引され、ロッド３９を介して弁体３８を上方に押し上げる。コイル１６が励磁された状態では、常にプランジャ１９が感圧シャフト２１に当接している。この状態では、プランジャ１９と感圧シャフト２１とが一体的に移動する。
【００４５】
一方、ダイアフラム５５は感圧室４６に導入される吸入圧力Ｐｓの変動に応じて変位する。ダイアフラム５５の変位は感圧シャフト２１、プランジャ１９、ロッド３９を介して弁体３８に伝えられる。従って、制御弁１の開度（弁孔３４の開度）は、ソレノイド部１２における吸引子１８及びプランジャ１９間に生じる吸引力と、感圧機構１１におけるダイアフラム５５の変位に基づく付勢力とにより決定される。
【００４６】
冷媒回路にかかる冷房負荷に基づいて、コイル１６に供給される励磁電流が増大すると、吸引子１８とプランジャ１９との間の吸引力が大きくなる。そのため、弁孔３４の開度を小さくさせる力が増し、より低い吸入圧力Ｐｓにて弁体３８が開放または閉鎖される。言い換えると、励磁電流が比較的大きいとき、より低い吸入圧力Ｐｓを保持するように制御弁１は作動する。
【００４７】
弁体３８の弁開度の低下にともない、吐出室４からガス供給通路６を経由してクランク室５へ流入する冷媒ガスの量が減少し、クランク圧力Ｐｃは低下する。それに応じてクランク室５における斜板の傾角が大きくなる。
【００４８】
弁体３８が弁孔３４を完全に閉鎖したとき、ガス供給通路６は閉じられる。従って、吐出室４の高圧冷媒ガスはクランク室５へ供給されず、クランク圧力Ｐｃは、吸入圧力Ｐｓと略同一になり、クランク室５における斜板の傾角は最大となる。この場合、圧縮機２の吐出容量は最大となる。
【００４９】
逆に、コイル１６に供給される励磁電流が減少すると、吸引子１８とプランジャ１９との間の吸引力が弱くなる。そのため、弁体３８の開度を小さくさせる力は減少し、より高い吸入圧力Ｐｓにて弁体３８が開放又は閉鎖される。言い換えると、制御弁１は、電流値が減少されることにより、より高い吸入圧力Ｐｓを保持するように作動する。
【００５０】
弁体３８の弁開度が大きくなれば、吐出室４からクランク室５へ流入する冷媒ガス量が多くなり、クランク圧力Ｐｃが上昇する。それに応じてクランク室５における斜板の傾角が小さくなる。
【００５１】
また、コイル１６への励磁電流の供給が停止されたとき、吸引子１８とプランジャ１９との間の吸引力が消失し、弁体３８は弁孔３４が最大に開かれる位置まで移動する。このため、吐出室４内の高圧冷媒ガスがガス供給通路６を介してクランク室５へ多量に供給され、クランク圧力Ｐｃが上昇する。クランク圧力Ｐｃの上昇に伴い、斜板の傾角は最小傾角に移行する。
【００５２】
このように、制御弁１はコイル１６の励磁電流に従って動作する。言い換えると、制御弁１は励磁電流に応じて吸入圧力Ｐｓの設定値を変更する。励磁電流値が大きいとき、比較的低い吸入圧力Ｐｓにて弁孔３４は開放され、励磁電流値が比較的小さいとき、比較的高い吸入圧力Ｐｓにて弁孔３４は開放される。圧縮機２は設定された吸入圧力Ｐｓを維持すべく吐出容量を変更する。
【００５３】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
制御弁１は従来のベローズに比べて安価に製造されるダイアフラム５５を有する。従って、制御弁１の製造コストを低減できる。
【００５４】
ソレノイド部１２の一部を構成するプランジャチューブ１５の端部にフランジ１５ｃを形成し、そのフランジ１５ｃにてダイアフラム５５を支持するようにした。この場合、ダイアフラム５５を支持するための支持部材を別に設けその支持部材をソレノイド部１２に固定するものと比較して、弁孔３４に対するダイアフラム５５の固定位置の誤差を抑制することができる。つまり、支持部材の寸法誤差や組付誤差がなく、ダイアフラム５５と弁孔３４（弁室３２の天面３２ａ）との間の距離Ｄを高精度で設定できる。
【００５５】
制御弁１では、プランジャチューブ１５は、ソレノイド部１２の全長に亘って設けられ、該プランジャチューブ１５における感圧機構１１の反対側の端部（下端部）が弁機構１３のバルブハウジング３１に固定されている。このようにすれば、ダイアフラム５５と弁孔３４との間の距離Ｄは、プランジャチューブ１５とバルブハウジング３１との寸法により決定される。よって、誤差を生じさせる部品点数が少なく、弁孔３４に対するダイアフラム５５の固定位置の誤差をより低減することができる。
【００５６】
感圧シャフト２１には、吸引子１８の端部に当接して該感圧シャフト２１の下方への動きを規制するストッパ２１ｂが形成されている。従って、該ダイアフラム５５が必要以上に下方に変位することが防止され、ダイアフラム５５の耐久性を確保できる。
【００５７】
吸引子１８及びプランジャ１９の周面に縦溝１８ｃ，１９ｂが形成され、それら縦溝１８ｃ，１９ｂを通じて、ダイアフラム５５下方の感圧室４６に吸入圧力Ｐｓを導くことができる。またこの場合、比較的低温の冷媒ガスがソレノイド部１２の全体を軸方向に沿って通過するので冷却効果が高い。
【００５８】
感圧シャフト２１とプランジャ１９との間にスプリング２２を設け、コイル１６の非通電時（消磁時）には、該スプリング２２がプランジャ１９を介して弁体３８を押して弁孔３４を開放するようにした。このようにすれば、吸入圧力Ｐｓが高く、ダイアフラム５５が調節スプリング５９の付勢力に抗して上方に変位しているときにコイル１６の通電が遮断された場合、該スプリング２２が伸びてプランジャ１９を押し下げる。またこのとき、スプリング２２が伸びることで、感圧シャフト２１はプランジャ１９から離れるがダイアフラム５５から離れることが防止される。つまり、感圧シャフト２１はダイアフラム５５に常に当接している。そのため、感圧シャフト２１がダイアフラム５５に対して当接したり離間したりすることによるダイアフラム５５の疲労が防止され、ダイアフラム５５の耐久性を向上することができる。
【００５９】
感圧機構１１は、アジャスタ５７を有し、そのアジャスタ５７の軸方向位置によって調節スプリング５９の付勢力が調整され、制御弁１の特性を調整できる。ロッド３９に環状シール板５２を装着し、吸入圧力Ｐｓが導入されるプランジャチューブ１５内部と、吐出圧力Ｐｄが導入される弁孔３４とを仕切るようにした。このロッド３９は、基端部がプランジャ１９に挿入されているので、ロッド３９は、プランジャ１９と環状シール板５２との２カ所で支持される。これにより、バルブハウジング３１におけるロッド３９（弁対３８）の移動がスムーズに行われる。
【００６０】
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
図１とは逆に、弁室３２がガス供給通路６の上流部を通じて吐出室４に接続され、弁孔３４がガス供給通路６の下流部を通じてクランク室５に接続されてもよい。
【００６１】
吸引子１８の外周面に軸方向に沿って延びる縦溝１８ｃを形成するものであったがこれに限定されるものではない。吸引子１８と感圧シャフト２１の間に軸方向に沿って延びる縦溝を形成してもよい。具体的には、例えば感圧シャフト２１の周面に縦溝を形成したり、吸引子１８の内周面に縦溝を形成したりする。このようにしても、感圧室４６に吸入圧力Ｐｓを導くことができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、制御弁を低コストで製造でき、かつ圧縮機を高精度で制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における制御弁の断面図。
【符号の説明】
１…制御弁、２…可容量型圧縮機、３…吸入圧領域としての吸入室、４…吐出圧領域としての吐出室、５…クランク室、６…ガス供給通路、１１…感圧機構、１２…ソレノイド部、１３…弁機構、１５…筒体としてのプランジャチューブ、１５ｃ…フランジ、１６…コイル、１８…吸引子、１８ｃ…縦溝、１９…プランジャ、１９ｂ…縦溝、２１…感圧シャフト、２１ｂ…ストッパ、２２…スプリング、３２…弁室、３４…弁孔、３８…弁体、３９…ロッド、４６…感圧室、５２…パッキンとしての環状シール板、５５…ダイアフラム、５７…アジャスタ、５９…付勢部材としての調節スプリング。

Claims

可変容量型圧縮機のための制御弁であって、前記制御弁は、ソレノイド部と、該ソレノイド部の一端に配置される感圧機構と、該ソレノイド部の他端に配置される弁機構とを備え、前記圧縮機における吐出圧領域とクランク室とを連通するガス供給通路の途中に設けられ、前記クランク室内の圧力を調整して前記圧縮機の容量を制御するものであり、
前記ソレノイド部は、筒体と該筒体の外周に配置されるコイルとを有し、
前記感圧機構は、前記圧縮機の吸入圧領域の吸入圧力が導入される感圧室と、該感圧室内の吸入圧力に応じて変位するダイアフラムとを有し、
前記弁機構は、前記ガス供給通路の一部を構成する弁孔と、前記ダイアフラムの変位に応じて該弁孔を開放または閉鎖する弁体とを有し、
前記筒体における前記感圧機構側の端部によって前記ダイアフラムを支持したことを特徴とする制御弁。
前記筒体における前記感圧機構側の端部に前記ダイアフラムを支持するためのフランジを形成したことを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
前記筒体は、前記ソレノイド部の全長に亘って設けられ、該筒体における前記感圧機構の反対側の端部が前記弁機構に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の制御弁。
前記筒体の弁機構側に挿入され、前記弁体に連結されたプランジャと、
前記筒体の前記感圧機構側に挿入固定され、前記コイルの励磁により前記プランジャを吸引する吸引子と、
前記ダイアフラムに当接し該ダイアフラムの変位を前記プランジャを介して弁体に伝達する感圧シャフトと
を備え、前記感圧シャフトには、前記吸引子の端部に係合して該感圧シャフトの動きを規制するストッパを形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御弁。
前記プランジャ及び吸引子の周面に軸方向に延びる縦溝を形成し、それらの縦溝を通じて前記感圧室に前記吸入圧力を導くようにしたことを特徴とする請求項４に記載の制御弁。
前記筒体内に配置され前記コイルの励磁により前記弁孔を閉鎖する方向へ前記弁体を付勢するプランジャと、
前記ダイアフラムに当接し該ダイアフラムの変位を前記プランジャを介して前記弁体に伝達する感圧シャフトと、
前記プランジャと感圧シャフトとの間に設けられたスプリングと
を備え、前記スプリングは、前記コイルの非通電時に前記プランジャとともに前記弁体を押して前記弁孔を開放することを特徴とする請求項１または２に記載の制御弁。
前記感圧機構は、前記ダイアフラムを一方向に付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢力を調整するためのアジャスタとをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の制御弁。
前記筒体内には前記コイルの励磁により移動するプランジャが配置され、前記弁体は、該プランジャに連結されたロッドの先端に設けられ、
前記ロッドに装着され、前記ソレノイド部における筒体内部と、前記弁機構における弁孔とを仕切るための環状のパッキンを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の制御弁。