(57)【要約】【課題】弁体の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えた上で、弁体と案内孔との間に形成されるクリアランス部に異物が溜まらないようにでき、もって、動作安定性、制御性の低下を招くことなく、異物に起因する弁ロック、弁体置き去り等の作動不良を生じ難くできる可変容量型圧縮機用制御弁を提供する。【解決手段】主弁体１０における摺動部１０ｃ及び案内孔１９のそれぞれに、Ｐｄ導入口２５側からＰｓ入出口２７側までその全長にわたって連続的に螺旋溝１０ｓ、１９ｓが設けられるとともに、主弁体１０の全閉から全開までのストローク全域で、摺動部１０ｃに設けられた螺旋溝（摺動部側溝）１０ｓと案内孔１９に設けられた螺旋溝（案内孔側溝）１９ｓとが常時交差（連通）している。【選択図】図２
2020169573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体部を有する弁体と、
前記弁体が摺動自在に嵌挿される案内孔、前記弁体部が接離する弁口が設けられた弁室、及び圧縮機の吸入室に連通するＰｓ入出口を有し、前記弁口より上流側に前記圧縮機の吐出室に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機のクランク室に連通するＰｃ入出口が設けられた弁本体と、
前記弁体を弁口開閉方向に移動させるための電磁式アクチュエータと、
前記圧縮機から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ入出口を介して導入される感圧室と、
前記感圧室の圧力に応じて前記弁体を弁口開閉方向に付勢する感圧応動部材と、を備え、
前記弁体における摺動部及び前記案内孔のそれぞれに、前記Ｐｄ導入口側から前記Ｐｓ入出口側までその全長にわたって連続的に少なくとも１本の溝が設けられるとともに、前記弁体の全閉から全開までのストローク全域で、前記摺動部に設けられた少なくとも１本の摺動部側溝と前記案内孔に設けられた少なくとも１本の案内孔側溝とが常時交差していることを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項２】
前記摺動部側溝又は前記案内孔側溝の少なくとも一方は、１回転以上の螺旋溝を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項３】
前記螺旋溝は、前記Ｐｄ導入口側のピッチが前記Ｐｓ入出口側のピッチよりも小さくされていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項４】
前記摺動部側溝及び前記案内孔側溝のそれぞれは、１回転以上の螺旋溝を含んで構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項５】
前記摺動部側溝を構成する螺旋溝と前記案内孔側溝を構成する螺旋溝とは逆向きに形成されていることを特徴とする請求項４に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項６】
前記摺動部側溝を構成する螺旋溝と前記案内孔側溝を構成する螺旋溝とは異なるピッチで形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項７】
前記溝により形成される空間による流体通過面積は、前記主弁体における摺動部と前記案内孔との間に形成される空間による流体通過面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーエアコン等に使用される可変容量型圧縮機用制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カーエアコン等に使用される可変容量型圧縮機用制御弁は、圧縮機の吐出室から吐出圧力Ｐｄが導入されるとともに、その吐出圧力Ｐｄを圧縮機の吸入圧力Ｐｓに応じて調圧することによりクランク室の圧力Ｐｃを制御するようになっており、通常、下記特許文献１、２等にも見られるように、弁口が設けられた弁室及び圧縮機の吸入室に連通するＰｓ入出口を有し、前記弁口より上流側に圧縮機の吐出室に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に圧縮機のクランク室に連通するＰｃ入出口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉するための弁体と、該弁体を弁口開閉方向に移動させるためのプランジャを有する電磁式アクチュエータと、前記圧縮機から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ入出口を介して導入される感圧室と、該感圧室の圧力に応じて前記弁体を弁口開閉方向に付勢するベローズ装置等の感圧応動部材と、を備えている。
【０００３】
また、かかる制御弁においては、弁口を開閉する弁体は、弁本体に設けられた案内孔に摺動自在に嵌挿されており、弁体（の外周面）と案内孔（の内壁面）との間に形成される摺動面間隙（クリアランス部）に異物（加工組立時から残っている切削研磨屑、研磨材、摺動摩擦による摩耗分、外部からの塵埃等）が詰まって弁体が動きにくくなる、弁ロック、弁体置き去り等の作動不良を回避するため、各種方策が既に採られている。
【０００４】
以下、上記の如くの構成を有する制御弁の従来例を図１２、図１３を参照しながら簡単に説明する（下記特許文献１、２も参照）。
【０００５】
図示従来例の制御弁１’は、弁口２２が設けられた弁本体２０と、弁口２２を開閉するための主弁体１０と、該主弁体１０を弁口開閉方向（上下方向）に移動させるための電磁式アクチュエータ３０と、感圧応動部材としてのベローズ装置４０とを備えている。
【０００６】
電磁式アクチュエータ３０は、ボビン３８、該ボビン３８に外装された通電励磁用のコイル３２、コイル３２の内周側に配在されたステータ３３及び吸引子３４、ステータ３３及び吸引子３４の下端部外周（段差部）にその上端部が溶接により接合された案内パイプ３５、吸引子３４の下方で案内パイプ３５の内周側に上下方向に摺動自在に配在された有底円筒状のプランジャ３７、前記コイル３２に外挿される円筒状のハウジング３０ｃ、取付板３９を介してハウジング３０ｃの上側に取り付けられたコネクタヘッド３１、及び、ハウジング３０ｃの下端部と案内パイプ３５の下端部との間に配在されてそれらを弁本体２０（の本体部材２０Ａ）の上部に固定するためのホルダ２９を備えている。
【０００７】
前記ステータ３３の上部には、内周上部に雌ねじ部が形成された鍔状部付き円筒状の保持部材３０ｄが設けられ、この保持部材３０ｄに、外周上部に雄ねじ部が形成され、外周下部（の環状溝）にシール材としてのＯリング３０ｓが装着された六角穴付きの調節ねじ３０ｅが内挿されて螺合せしめられている。
【０００８】
また、前記ステータ３３の内周側において前記保持部材３０ｄ及び調節ねじ３０ｅからなる調節部材３０ｆと吸引子３４との間には、圧縮機の吸入圧力Ｐｓが導入される感圧室４５が形成され、この感圧室４５には感圧応動部材としての、ベローズ４１、下向き凸字状の上ストッパ４２、下向き凹字状の下ストッパ４３、及び圧縮コイルばね４４からなるベローズ装置４０が配在されている。さらに、ベローズ装置４０の下側には、推力伝達部材としての段付き棒状のプッシュロッド４６が軸線Ｏに沿って配在されている。このプッシュロッド４６の略中央は大径（大径部４６ｂ）とされ、下ストッパ４３の凹部内には前記プッシュロッド４６の上端部４６ｄが嵌挿されて支持され、吸引子３４の挿通穴に前記プッシュロッド４６の上部及び大径部４６ｂが（若干の隙間３４ａを持って）内挿されている。また、前記プッシュロッド４６の下部は、後述する断面凹状の内装部材１７の凹穴１７ｂに内挿され、その下端部４６ａが、凹穴１７ｂの底部中央に形成された嵌挿穴１７ｃに嵌め込まれている。
【０００９】
プランジャ３７には、縦長の凹穴１７ｂを有する断面凹状の内装部材１７が圧入等により内挿固定されている。この内装部材１７は、その上端部がプランジャ３７の上端部と位置合わせされ、その下端部がプランジャ３７の底部と隙間を持った状態で、前記プランジャ３７に内嵌されている。
【００１０】
また、プッシュロッド４６とプランジャ３７に内嵌された内装部材１７との間には、圧縮コイルばねからなるプランジャばね（開弁ばね）４７が縮装されている。このプランジャばね４７（の圧縮力）により、内装部材１７を介してプランジャ３７が下方（開弁方向）に付勢されるとともに、プッシュロッド４６を介して前記ベローズ装置４０が感圧室４５内で保持されている。
【００１１】
また、プランジャ３７の底部には、その外周から中央（軸線Ｏ上）まで直線状に延びるスリット３７ｓが形成されるとともに、プランジャ３７の側部における前記スリット３７ｓに対応する部分には、前記スリット３７ｓより幅広の切欠き３７ｔが設けられている。後述するように、主弁体１０は、プランジャ３７に対して上下動可能となっており、前記プランジャ３７の底部上面における前記スリット３７ｓの外周部分が、主弁体１０の上部に形成された鍔状係止部１０ｋを掛止するための内鍔状掛止部３７ｋとなっている。
【００１２】
さらに、前記プランジャ３７の下面には、前記スリット３７ｓに対応する部分が切り欠かれた平面視で略Ｃ字状の筒状脚部３７ａが（下向きに）突設されており、この筒状脚部３７ａの下端部に、後述する副弁体１５の上部に形成された鍔状係止部１５ｊを掛止するための外鍔状掛止部３７ｊが（外向きに）突設されている。
【００１３】
また、プランジャ３７の外周の所定位置に、Ｄカット面３７ｄが形成されており、プランジャ３７の外周と案内パイプ３５との間に隙間３６が形成されている。
【００１４】
主弁体１０は、軸線Ｏに沿って配置された段付き軸状の中実部材から形成され、下から順に、主弁体部１０ａ、下部小径部１０ｂ、上下方向に長い摺動部１０ｃ、上部小径部１０ｄ、及び鍔状係止部１０ｋからなっており、摺動部１０ｃは、弁本体２０（のシート部材２０Ｂ）に設けられた案内孔１９に摺動自在に嵌挿される。摺動部１０ｃの下部外周には、環状溝１０Ａが上下二段で設けられている。この環状溝１０Ａに、制御弁１’内を流れる冷媒に含まれるオイル（圧縮機等を潤滑させるためのオイル）が溜まることにより、例えば摺動性や液密状態の確保・向上を図ることができる。
【００１５】
主弁体１０の上部小径部１０ｄ及び鍔状係止部１０ｋはそれぞれ、前記スリット３７ｓ及び前記プランジャ３７の内側における内装部材１７より下側に緩く内嵌される。主弁体１０は、プランジャ３７が主弁体１０に対して上方向に移動せしめられるとき、前記プランジャ３７の底部に設けられた内鍔状掛止部３７ｋにより鍔状係止部１０ｋが引っ掛けられて抜け止め係止されるようになっている。
【００１６】
一方、弁本体２０は、上部中央に嵌合用の凹穴２０Ｃが設けられるとともに下部中央に前記凹穴２０Ｃに連なる若干小径の収容穴１８が設けられた段付き円筒状の本体部材２０Ａと、前記凹穴２０Ｃに圧入等により内挿固定される円筒状のシート部材２０Ｂとの二分割構成とされている。
【００１７】
シート部材２０Ｂは、前記凹穴２０Ｃに嵌挿される嵌挿部２４の上側に、プランジャ３７の最下降位置を規定するためのストッパ部２４Ａが突設されている。シート部材２０Ｂ（の嵌挿部２４）の下端部は、本体部材２０Ａの凹穴２０Ｃと収容穴１８との間の段差部（段丘部）に当接せしめられている。また、シート部材２０Ｂの中央部には、縦方向に貫通するように（つまり、軸線Ｏに沿って）前記主弁体１０の摺動部１０ｃが摺動自在に嵌挿される案内孔１９が形成され、この案内孔１９の下端部が前記主弁体１０の主弁体部１０ａにより開閉される弁口２２（弁シート部）となっており、主弁体部１０ａと弁口２２とで主弁部１１が構成される。
【００１８】
本体部材２０Ａは、凹穴２０Ｃにシート部材２０Ｂ（の嵌挿部２４）が内挿された状態で、前記ストッパ部２４Ａの外周に、圧縮機の吸入圧力ＰｓのＰｓ入出室２８が形成されるとともに、そのＰｓ入出室２８の外周側に複数個のＰｓ入出口２７が形成されている。このＰｓ入出口２７からＰｓ入出室２８に導入された吸入圧力Ｐｓは、プランジャ３７の外周と案内パイプ３５との間に形成される隙間３６、プッシュロッド４６の外周と吸引子３４との間に形成される隙間３４ａ等を介して前記感圧室４５に導入される。
【００１９】
また、本体部材２０Ａの凹穴２０Ｃの底部中央には、主弁体１０の主弁体部１０ａを収容する前記収容穴１８が連設されている。収容穴１８の底部外周角部と主弁体１０の主弁体部１０ａの下部外周に設けられた段差部（段丘部）１０ｅとの間には、円錐状の圧縮コイルばねからなる閉弁ばね５０が縮装され、この閉弁ばね５０の付勢力により主弁体１０がプランジャ３７（の底部）に押し付けられる。
【００２０】
また、収容穴１８内（シート部材２０Ｂの弁口２２より下側部分）が、弁室２１となっており、前記凹穴２０Ｃの下部に、圧縮機の吐出室に連通するＰｄ導入口２５が複数個開口せしめられ、そのＰｄ導入口２５の外周に、リング状のフィルタ部材２５Ａが配在され、前記嵌挿部２４の下部に、前記Ｐｄ導入口２５に連通するとともに前記案内孔１９に連なる複数個の横孔２５ｓが設けられている。
【００２１】
また、本体部材２０Ａの下端部には、フィルタとして機能する蓋状部材４８が係合・圧入等により固定されており、この蓋状部材４８より上側で収容穴１８より下側が、圧縮機のクランク室に連通するＰｃ入出室（入出口）２６となっている。このＰｃ入出室（入出口）２６は、弁室２１→弁口２２と主弁体部１０ａとの間の隙間→案内孔１９の下部と下部小径部１０ｂとの間の隙間→嵌挿部２４の横孔２５ｓを介して前記Ｐｄ導入口２５に連通する。
【００２２】
さらに、前記弁本体２０における本体部材２０Ａとシート部材２０Ｂとの間には、前記弁本体２０におけるシート部材２０Ｂの嵌挿部２４の外周に形成され、下端が弁室２１（及びＰｃ入出室２６）に開放する縦溝１６ｂと、本体部材２０Ａの上部内周に形成され、前記縦溝１６ｂに連なる環状凹部１６ａとによって、Ｐｃ入出室２６とＰｓ入出室２８とを連通する弁本体内連通路１６Ａが形成されている。この弁本体内連通路１６Ａは、弁内逃がし通路１６の一部を構成するとともに、この弁本体内連通路１６Ａの上端部（環状凹部１６ａの上端部）が、後述する副弁体１５の下端部（副弁体部）１５ａが接離する副弁シート部２３となっている。
【００２３】
一方、前記シート部材２０Ｂにおけるストッパ部２４Ａの外周には、前記弁内逃がし通路１６（弁本体内連通路１６Ａ）を開閉するための筒状の副弁体１５が上下方向に摺動自在に配在されている。
【００２４】
前記副弁体１５の下端部は、前記弁本体内連通路１６Ａの上端縁部である副弁シート部２３に接離して前記弁内逃がし通路１６を開閉する副弁体部１５ａとなっており、副弁シート部２３と副弁体部１５ａとで副弁部１２が構成される。
【００２５】
また、前記副弁体１５の下端部と弁本体２０（の本体部材２０Ａ）の上端部との間に、副弁体１５を下方（弁内逃がし通路１６（弁本体内連通路１６Ａ）を閉じる閉弁方向）に付勢する逆立円錐状の圧縮コイルばねからなる閉弁ばね５１が縮装されている。
【００２６】
また、前記副弁体１５の上端開口には、当該副弁体１５をプランジャ３７と連動して移動させるための鍔状係止部１５ｊが内向きに突設されている。この鍔状係止部１５ｊは、プランジャ３７の筒状脚部３７ａ側へ向けて突出しており、副弁体１５は、プランジャ３７が副弁体１５に対して上方向に移動せしめられるとき、前記プランジャ３７（の筒状脚部３７ａ）に設けられた外鍔状掛止部３７ｊにより前記鍔状係止部１５ｊが引っ掛けられて掛止されるようになっている。
【００２７】
前記のように、図示例では、Ｐｃ入出室２６、弁室２１、前記弁本体２０に設けられた弁本体内連通路１６Ａ、Ｐｓ入出室２８などで、クランク室の圧力ＰｃをＰｓ入出口２７を介して圧縮機の吸入室に逃がすための弁内逃がし通路１６が構成され、弁本体内連通路１６Ａの上端縁部である副弁シート部２３に副弁体１５の副弁体部（下端部）１５ａが離接することにより、前記弁内逃がし通路１６が開閉されるようになっている。
【００２８】
なお、例えば主弁体１０を縦方向に貫通する貫通孔などで前記弁内逃がし通路１６を構成し、プランジャ３７に内挿した内装部材（副弁体）で当該弁内逃がし通路１６を開閉するようにしたもの等も既に公知である（特許文献１、２の第２実施形態等参照）。
【００２９】
このような構成の制御弁１’においては、コイル３２、ステータ３３及び吸引子３４等からなるソレノイド部３０Ａが通電されると、吸引子３４にプランジャ３７が引き寄せられ、この動きに追従して、閉弁ばね５０の付勢力により主弁体１０が上方（閉弁方向）に移動せしめられる。一方、圧縮機からＰｓ入出口２７に導入された吸入圧力Ｐｓは、Ｐｓ入出室２８からプランジャ３７とその外周に配在された案内パイプ３５との間の隙間３６等を介して感圧室４５に導入される。ベローズ装置４０（内部は真空圧）は感圧室４５の圧力（吸入圧力Ｐｓ）に応じて伸縮変位（吸入圧力Ｐｓが高いと収縮、低いと伸張）し、該変位がプッシュロッド４６や内装部材１７、プランジャ３７を介して主弁体１０に伝達され、それによって、弁口２２に対して主弁体１０が昇降して弁開度（弁口２２と主弁体部１０ａとの離隔距離）が調整され、その弁開度に応じて、クランク室の圧力Ｐｃが調整される。
【００３０】
また、電磁式アクチュエータ３０の吸引力によりプランジャ３７が最下降位置から上方向に連続的に移動せしめられるとき、閉弁ばね５１の付勢力により副弁体１５が弁内逃がし通路１６を閉じたまま、閉弁ばね５０の付勢力により前記プランジャ３７と一緒に主弁体１０が上方向に移動せしめられる。この主弁体１０により弁口２２が閉じられた後、さらにプランジャ３７が上方向に移動せしめられと、主弁体１０が弁口２２を閉じたまま（閉弁状態で不動のまま）、閉弁ばね５１の付勢力に抗して前記プランジャ３７と一緒に副弁体１５が上方向に移動せしめられ、副弁体１５が弁内逃がし通路１６を開くようにされ、クランク室の圧力Ｐｃが弁内逃がし通路１６を通じて吸入室に逃がされる。
【００３１】
このように、図示例の制御弁１’においては、圧縮機起動時に、クランク室の圧力Ｐｃは弁内逃がし通路１６を通じて吸入室に逃がされることになるため、圧縮機起動時において吐出容量が大きくなるまでに要する時間を大幅に短縮することができる。また、通常制御時（Ｐｄ→Ｐｃ制御時）には、弁内逃がし通路１６は副弁体１５により閉じられているため、圧縮機の運転効率が低下することはない。
【００３２】
また、上記制御弁１’では、図１３に拡大図示されているように、弁本体２０（のシート部材２０Ｂ）に設けられた案内孔１９に主弁体１０における摺動部１０ｃが摺動自在に嵌挿されており、案内孔１９には、縦溝等からなる溝（案内孔側溝）１９ｇが形成されている。また、摺動部１０ｃの下部には、従来より公知の２本の異物捕捉用の環状溝１０Ａが形成されるとともに、その環状溝１０Ａの上側に、ローレット加工等による溝（主弁体側溝）１０ｇが形成されている。
【００３３】
かかる制御弁１’では、案内孔１９の上側が低圧（Ｐｓ）側、案内孔１９の下側が高圧（Ｐｄ）側となり、Ｐｄ導入口２５側（高圧側）から摺動部１０ｃ（の外周面）と案内孔１９（の内壁面）との間に形成される摺動面間隙（クリアランス部）に流入した異物（加工組立時から残っている切削研磨屑、研磨材、摺動摩擦による摩耗分、外部からの塵埃等）は、摺動部１０ｃに形成された溝１０ｇや案内孔１９に形成された溝１９ｇを通ってＰｓ入出口２７側（低圧側）に排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開２０１９−０３９３７６号公報
【特許文献２】特開２０１９−０３９３７７号公報
【特許文献３】特許第４０３１９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
しかし、図１２及び図１３に例示した上記特許文献１、２に所載の如くの制御弁１’では、例えば摺動部１０ｃにおける環状溝１０Ａの下側は案内孔１９に常時摺接せしめられているので、依然として、当該クリアランス部に異物が詰まるおそれがある。
【００３６】
また、例えば上記特許文献３においても、上記特許文献１、２と同様の異物排出溝として、ロッド（主弁体）の外周面または／およびロッドガイド孔（案内孔）の内周面に、ロッド長手方向における一部または全域にわたって延びる螺旋溝を設けたものが提案されている。かかる提案技術によれば、ロッドの長手方向に沿って高圧側から低圧側に向けて侵入してきた微細な異物の侵入経路が、その途中のいずれかの部位で螺旋溝と交差することになり、ガスの流れに伴って運ばれてきた微細な異物は、螺旋溝内に落ちた後に、螺旋溝内を流れるガス流によって排出されことになる。
【００３７】
しかし、上記特許文献３に所載の如くの制御弁においては、異物排出溝（螺旋溝）の配置構成が明確でなく、例えばクリアランス部において異物排出溝（螺旋溝）以外の部分に侵入して溜まった異物を如何にしてＰｓ入出口側に確実に排出し得るかは明らかではない。
【００３８】
また、上記特許文献３に所載の如くの制御弁においては、異物排出溝（螺旋溝）による異物排出性不足を補うため、ロッドの外周面とロッドガイド孔の内周面との間隙を、ロッド長手方向における一部または全域にわたって、高圧（Ｐｄ）側よりも低圧（Ｐｓ）側の方を大きく形成している。そのため、弁体が傾きやすくなって、弁漏れやヒステリシスが発生する懸念がある。
【００３９】
また、かかる制御弁では、案内孔の上下で差圧が生じる（例えば、案内孔の上側が低圧（Ｐｓ）側、案内孔の下側が高圧（Ｐｄ）側となる）ので、冷媒が高圧（Ｐｄ）側から前記クリアランス部（摺動面間隙）を介して低圧（Ｐｓ）側に漏れる現象がある。このような漏れ（Ｐｄ−Ｐｓ漏れと称する）は性能低下を招くので、できるだけ抑えることが要求される。したがって、Ｐｄ−Ｐｓ漏れを抑える観点から、前記クリアランス部を小さくすることが要求され、さらに、摺動部１０ｃや案内孔１９（の軸線方向長さ）を長くすることが望まれる。
【００４０】
そのため、上記特許文献３に所載の如くにクリアランス部を大きくとることは難しく、また、摺動部１０ｃや案内孔１９（の軸線方向長さ）を長くすると、前述した如くにクリアランス部（特に、異物排出用溝（螺旋溝）以外の部分）に一旦異物が侵入すると抜け難くなってそこに詰まり、弁ロック、弁体置き去り等の作動不良が発生しやすくなる。
【００４１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、弁体の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えた上で、弁体と案内孔との間に形成されるクリアランス部に異物が溜まらないようにでき、もって、動作安定性、制御性の低下を招くことなく、異物に起因する弁ロック、弁体置き去り等の作動不良を生じ難くできる可変容量型圧縮機用制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、基本的に、弁体部を有する弁体と、前記弁体が摺動自在に嵌挿される案内孔、前記弁体部が接離する弁口が設けられた弁室、及び圧縮機の吸入室に連通するＰｓ入出口を有し、前記弁口より上流側に前記圧縮機の吐出室に連通するＰｄ導入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機のクランク室に連通するＰｃ入出口が設けられた弁本体と、前記弁体を弁口開閉方向に移動させるための電磁式アクチュエータと、前記圧縮機から吸入圧力Ｐｓが前記Ｐｓ入出口を介して導入される感圧室と、前記感圧室の圧力に応じて前記弁体を弁口開閉方向に付勢する感圧応動部材と、を備え、前記弁体における摺動部及び前記案内孔のそれぞれに、前記Ｐｄ導入口側から前記Ｐｓ入出口側までその全長にわたって連続的に少なくとも１本の溝が設けられるとともに、前記弁体の全閉から全開までのストローク全域で、前記摺動部に設けられた少なくとも１本の摺動部側溝と前記案内孔に設けられた少なくとも１本の案内孔側溝とが常時交差していることを特徴としている。
【００４３】
好ましい態様では、前記摺動部側溝又は前記案内孔側溝の少なくとも一方は、１回転以上の螺旋溝を含んで構成される。
【００４４】
更に好ましい態様では、前記螺旋溝は、前記Ｐｄ導入口側のピッチが前記Ｐｓ入出口側のピッチよりも小さくされる。
【００４５】
更に好ましい態様では、前記摺動部側溝及び前記案内孔側溝のそれぞれは、１回転以上の螺旋溝を含んで構成される。
【００４６】
更に好ましい態様では、前記摺動部側溝を構成する螺旋溝と前記案内孔側溝を構成する螺旋溝とは逆向きに形成される。
【００４７】
更に好ましい態様では、前記摺動部側溝を構成する螺旋溝と前記案内孔側溝を構成する螺旋溝とは異なるピッチで形成される。
【００４８】
他の好ましい態様では、前記溝により形成される空間による流体通過面積は、前記主弁体における摺動部と前記案内孔との間に形成される空間による流体通過面積よりも大きくされる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明に係る制御弁では、弁体の全閉から全開までのストローク全域で、摺動部に設けられた少なくとも１本の摺動部側溝と案内孔に設けられた少なくとも１本の案内孔側溝とが常時交差するので、例えば、摺動部と案内孔との間に形成されるクリアランス部、特にその溝以外の部分に異物が侵入した場合でも、弁体が弁口開閉方向に移動する際に、異物は摺動部における摺動部側溝もしくは案内孔における案内孔側溝に確実に入り込むことになり、その後、摺動部側溝もしくは案内孔側溝あるいはその双方を通じて低圧（Ｐｓ）側に排出されるようになる。
【００５０】
この場合、摺動部と案内孔との間に形成されるクリアランス部には異物が詰まりにくくなり、当該クリアランス部を小さくでき、さらに、摺動部や案内孔（の軸線方向長さ）を長くできるので、弁体の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えることができる。
【００５１】
また、摺動部における摺動部側溝や案内孔における案内孔側溝を１回転以上の螺旋溝を含んで構成することにより、摺動部と案内孔との間に形成されるクリアランス部に侵入した異物を摺動部側溝（を構成する螺旋溝）と案内孔側溝（を構成する螺旋溝）の相互間で往来させやすくなり、排出性を向上させることができる。また、この螺旋溝を流体（冷媒用オイル）が通過することによって弁体は（外周側から）中心側（軸線側）に押されて調心される（すなわち、案内孔に弁体が均等に配置されるようになる）ので、これによっても、弁体の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えることができる。
【００５２】
また、通常、弁本体における案内孔は、真鍮等の金属材料をドリル等の回転切削工具を用いて切削する削孔加工によって形成される。一方、弁体は、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料をフライス等の回転切削工具を用いて所定形状に切削する削り出し加工によって成形される。そのため、前記のように案内孔における案内孔側溝や摺動部における摺動部側溝を螺旋溝を含んで構成する場合、案内孔の形成や弁体の成形と同時に螺旋溝を形成できるため、例えば案内孔（の内壁面）や弁体（の外周面）に軸線方向に連続的に延びる縦溝等を形成する場合と比べて、加工性が良くなる。
【００５３】
さらに、摺動部と案内孔との間に形成されるクリアランス部に侵入した異物は、入口側である高圧（Ｐｄ）側に溜まりやすいので、Ｐｄ導入口側（入口側）のピッチをＰｓ入出口側（出口側）のピッチよりも小さくし、入口側である高圧（Ｐｄ）側で異物が溜まる容積を多くすることにより、排出経路が短くて済む。
【００５４】
したがって、本発明に係る制御弁では、弁体における摺動部及び案内孔のそれぞれに、Ｐｄ導入口側からＰｓ入出口側までその全長にわたって連続的に少なくとも１本の溝（螺旋溝等）が設けられるとともに、弁体の全閉から全開までのストローク全域で、摺動部に設けられた少なくとも１本の摺動部側溝と案内孔に設けられた少なくとも１本の案内孔側溝とが常時交差しているので、弁体の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えた上で、摺動部と案内孔との間に形成されるクリアランス部に異物が溜まらないようにでき、その結果、動作安定性、制御性の低下を招くことなく、異物に起因する弁ロック、弁体置き去り等の作動不良を生じ難くできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１を示す全体縦断面図。
【図２】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１の、主弁体の全開状態を示す主要部拡大縦断面図。
【図３】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１の、主弁体の全閉状態を示す主要部拡大縦断面図。
【図４】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１の、主弁体及び弁本体のシート部材を示す主要部拡大縦断面斜視図。
【図５】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１の主要部拡大横断面図。
【図６】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態２の、主弁体の全開状態を示す主要部拡大縦断面図。
【図７】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態２の、主弁体の全閉状態を示す主要部拡大縦断面図。
【図８】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態２の、主弁体及び弁本体のシート部材を示す主要部拡大縦断面斜視図。
【図９】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態３の、主弁体の全開状態を示す主要部拡大縦断面図。
【図１０】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態３の、主弁体の全閉状態を示す主要部拡大縦断面図。
【図１１】本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態３の、主弁体及び弁本体のシート部材を示す主要部拡大縦断面斜視図。
【図１２】従来の可変容量型圧縮機用制御弁の一例を示す全体縦断面図。
【図１３】図１２に示される制御弁の主要部拡大縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１を示す全体縦断面図である。また、図２〜図５、図６〜図８、図９〜図１１は、それぞれ本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態１、２、３の主要部拡大図である。各実施形態１、２、３の全体構成（電磁式アクチュエータ３０、ベローズ装置４０、弁内逃がし通路１６を開閉する副弁体１５等の構成）（図１参照）は、図１２、図１３を用いて前述した従来の制御弁１’と基本的には同じであるので、対応部分には同一の符号を付して重複説明を省略し、以下においては、従来の制御弁１’と相違する部分、すなわち、本発明の特徴部分を各実施形態毎に説明する。
【００５８】
なお、各実施形態１、２、３の詳細な全体構成及び動作説明は、前記特許文献１、２（副弁体有り）あるいは前記特許文献３（副弁体無し）に詳述されており、これらの開示を参照して引用することにより本明細書における開示に代える。
【００５９】
なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際に圧縮機に組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。
【００６０】
また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。
【００６１】
［実施形態１］
図１〜図５に示される実施形態１の制御弁１では、弁本体２０（のシート部材２０Ｂ）に設けられた案内孔１９に、弁口２２を開閉する主弁体部（弁体部）１０ａを有する主弁体（弁体）１０における摺動部１０ｃが摺動自在に嵌挿されており、弁本体２０（のシート部材２０Ｂ）に設けられた案内孔１９の内壁面、及び、案内孔１９に摺動自在に嵌挿された主弁体１０の中間部に位置する摺動部１０ｃの外周面のそれぞれに、螺旋溝１９ｓ、１０ｓが形成されている。螺旋溝１９ｓは、案内孔１９の内壁面の下部（Ｐｄ導入口２５の上側）から上端までの（上下方向の）全長にわたって（すなわち、Ｐｄ導入口２５側（高圧側）からＰｓ入出口２７側（低圧側）までその全長にわたって）連続的に（一続きに）形成されている。また、螺旋溝１０ｓは、摺動部１０ｃの外周面の下端から上端までの（上下方向の）全長にわたって（すなわち、Ｐｄ導入口２５側（高圧側）からＰｓ入出口２７側（低圧側）までその全長にわたって）連続的に（一続きに）形成されている。
【００６２】
より詳しくは、螺旋溝１９ｓは、案内孔１９の内壁面に、上から下に向かって時計回りに約１７°の傾き（傾斜角）で約５回転分（約５巻分）形成されている。一方、螺旋溝１０ｓは、摺動部１０ｃの外周面に、上から下に向かって反時計回りに約１７°の傾き（傾斜角）で約６．５回転分（約６．５巻分）形成されている。
【００６３】
つまり、本実施形態１では、案内孔１９（の内壁面）に形成された螺旋溝１９ｓと摺動部１０ｃ（の外周面）に形成された螺旋溝１０ｓとは、同幅及び同ピッチ（同じ傾き）、かつ、互いに逆向き（逆回り）に形成されており、これによって、主弁体１０の全閉（最上昇位置、図３参照）から全開（最下降位置、図２参照）までのストローク全域で常時交差（図示例では、複数箇所で交差）している。
【００６４】
また、本実施形態１では、摺動部１０ｃ（の外周面）と案内孔１９（の内壁面）との間に形成されたクリアランス部に侵入した異物が螺旋溝１０ｓまたは螺旋溝１９ｓに流れやすくするため、図５に示される如くに、螺旋溝１０ｓにより形成される流体（冷媒）通過空間の断面積Ｓａと螺旋溝１９ｓにより形成される流体（冷媒）通過空間の断面積Ｓｂの各々は、摺動部１０ｃと案内孔１９との間に形成される円環状の流体（冷媒）通過空間（つまり、クリアランス部）の断面積Ｓｃよりも大きくなるように、螺旋溝１０ｓ、螺旋溝１９ｓ、及び摺動部１０ｃと案内孔１９との間のクリアランス部の形状寸法が決められている。ここで、断面積Ｓａ、断面積Ｓｂは、それぞれの螺旋溝１０ｓ、１９ｓにおける溝の長手方向と垂直な断面における面積であり、断面積Ｓｃは、上下方向（軸線Ｏ方向）に垂直な断面における面積である。換言すれば、断面積Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃは、それぞれの空間における流体（冷媒）が通過する方向と直行する方向における断面における面積（すなわち、流体通過面積）である。なお、図５においては、螺旋溝１０ｓ、１９ｓはその長手方向に対して斜めに切断されており、摺動部１０ｃ及び案内孔１９の周方向に長い断面形状として図示されていることを付言する。
【００６５】
なお、螺旋溝１０ｓ、１９ｓの断面積を大きくし過ぎると、クリアランス部の大きさを決めるためのＰｄ−Ｐｓ漏れが大きくなり、性能低下を招くので、螺旋溝１０ｓ、１９ｓの断面積と回転数（巻数）によって、螺旋溝１０ｓ、１９ｓ内を流体（冷媒）が通過する経路を長くすることで、上記Ｐｄ−Ｐｓ漏れを適正に設定することが望ましい。
【００６６】
かかる構成のもとでは、案内孔１９の上側が低圧（Ｐｓ）側、案内孔１９の下側が高圧（Ｐｄ）側となり、Ｐｄ導入口２５側（高圧側）から摺動部１０ｃ（の外周面）と案内孔１９（の内壁面）との間に形成されるクリアランス部に流入した異物は、摺動部１０ｃにおける螺旋溝１０ｓや案内孔１９における螺旋溝１９ｓを通ってＰｓ入出口２７側（低圧側）に排出される。例えば、前記クリアランス部における螺旋溝１０ｓ、１９ｓ以外の部分に異物が侵入した場合でも、主弁体１０の全閉から全開までのストローク全域で螺旋溝１０ｓ、１９ｓ同士が常時交差するようにされるので、主弁体１０が上下方向（弁口開閉方向）に移動する際に、異物は摺動部１０ｃにおける螺旋溝１０ｓもしくは案内孔１９における螺旋溝１９ｓに確実に入り込むことになり、その後、螺旋溝１０ｓもしくは螺旋溝１９ｓあるいはその双方を通じてＰｓ入出口２７側（低圧側）に排出される。
【００６７】
このように、本実施形態の制御弁１では、主弁体１０の全閉から全開までのストローク全域で、摺動部１０ｃに設けられた螺旋溝（摺動部側溝）１０ｓと案内孔１９に設けられた螺旋溝（案内孔側溝）１９ｓとが常時交差（連通）するので、例えば、摺動部１０ｃ（の外周面）と案内孔１９（の内壁面）との間に形成されるクリアランス部、特にその溝以外の部分に異物が侵入した場合でも、主弁体１０が弁口開閉方向に移動する際に、異物は摺動部１０ｃにおける螺旋溝１０ｓもしくは案内孔１９における螺旋溝１９ｓに確実に入り込むことになり、その後、螺旋溝１０ｓもしくは螺旋溝１９ｓあるいはその双方を通じて低圧（Ｐｓ）側に排出されるようになる。
【００６８】
この場合、摺動部１０ｃ（の外周面）と案内孔１９（の内壁面）との間に形成されるクリアランス部には異物が詰まりにくくなり、当該クリアランス部を小さくでき、さらに、摺動部１０ｃや案内孔１９（の軸線Ｏ方向長さ）を長くできるので、主弁体１０の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えることができる。
【００６９】
また、摺動部１０ｃや案内孔１９に１回転以上の螺旋溝１０ｓ、１９ｓを形成することにより、摺動部１０ｃ（の外周面）と案内孔１９（の内壁面）との間に形成されるクリアランス部に侵入した異物を螺旋溝１０ｓと螺旋溝１９ｓの相互間で往来させやすくなり、排出性を向上させることができる。また、この螺旋溝１０ｓ、１９ｓを流体（冷媒用オイル）が通過することによって主弁体１０は（外周側から）中心側（軸線Ｏ側）に押されて調心される（すなわち、案内孔１９に主弁体１０が均等に配置されるようになる）ので、これによっても、主弁体１０の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えることができる。
【００７０】
また、通常、弁本体２０（のシート部材２０Ｂ）における案内孔１９は、真鍮等の金属材料をドリル等の回転切削工具を用いて切削する削孔加工によって形成される。一方、主弁体１０は、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料をフライス等の回転切削工具を用いて所定形状に切削する削り出し加工によって成形される。そのため、前記のように案内孔１９や摺動部１０ｃに螺旋溝１９ｓ、１０ｓを形成する場合、案内孔１９の形成や主弁体１０の成形と同時に螺旋溝１９ｓ、１０ｓを形成できるため、例えば案内孔（の内壁面）や弁体（の外周面）に軸線方向に連続的に延びる縦溝等を形成する場合と比べて、加工性が良くなる。
【００７１】
したがって、本実施形態の制御弁１では、主弁体１０における摺動部１０ｃ及び案内孔１９のそれぞれに、Ｐｄ導入口２５側からＰｓ入出口２７側までその全長にわたって連続的に螺旋溝１０ｓ、１９ｓが設けられるとともに、主弁体１０の全閉から全開までのストローク全域で、摺動部１０ｃに設けられた螺旋溝（摺動部側溝）１０ｓと案内孔１９に設けられた螺旋溝（案内孔側溝）１９ｓとが常時交差（連通）しているので、主弁体１０の傾き及びＰｄ−Ｐｓ漏れを抑えた上で、摺動部１０ｃと案内孔１９との間に形成されるクリアランス部に異物が溜まらないようにでき、その結果、動作安定性、制御性の低下を招くことなく、異物に起因する弁ロック、弁体置き去り等の作動不良を生じ難くできる。
【００７２】
［実施形態２］
図６〜図８に示される実施形態２の制御弁２では、実施形態１と同様に、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面のそれぞれに、螺旋溝１９ｓ、１０ｓが形成されているが、螺旋溝１９ｓは、案内孔１９の内壁面に、上から下に向かって反時計回りに約１７°の傾き（傾斜角）で約５回転分（約５巻分）形成されている。一方、螺旋溝１０ｓは、摺動部１０ｃの外周面に、上から下に向かって反時計回りに約２４°の傾き（傾斜角）で約４．５回転分（約４．５巻分）形成されている。
【００７３】
つまり、本実施形態２では、案内孔１９（の内壁面）に形成された螺旋溝１９ｓと摺動部１０ｃ（の外周面）に形成された螺旋溝１０ｓとは、同幅及び同じ向き（同じ回転方向）であるが、異なるピッチ（異なる傾き）で形成されており、これによって、主弁体１０の全閉（最上昇位置、図７参照）から全開（最下降位置、図６参照）までのストローク全域で常時交差（図示例では、複数箇所で交差）している。
【００７４】
このような構成とされた本実施形態の制御弁２においても、実施形態１と略同様の作用効果が得られる。また、摺動部１０ｃにおける螺旋溝１０ｓと案内孔１９における螺旋溝１９ｓとが同じ向き（同じ回転方向）で形成されるので、両者が比較的小さな角度で交差することになる。したがって、螺旋溝１０ｓと螺旋溝１９ｓとが重複する領域長が長くなり、両者間における異物の往来機会が増加し、よりスムーズな異物排出が期待できる。
【００７５】
［実施形態３］
図９〜図１１に示される実施形態３の制御弁３では、実施形態２と同等に、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面のそれぞれに、螺旋溝１９ｓ、１０ｓが形成されているが、螺旋溝１９ｓは、案内孔１９の内壁面に、上から下に向かって反時計回りに約１７°の傾き（傾斜角）で約５回転分（約５巻分）形成されている。一方、螺旋溝１０ｓは、摺動部１０ｃの外周面に、上から下に向かって反時計回りに、かつ、下端側（Ｐｄ導入口２５側であって流体（冷媒）の入口側）のピッチが上端側（Ｐｓ入出口２７側であって流体（冷媒）の出口側）のピッチよりも小さくなるように形成されている。より詳細には、螺旋溝１０ｓは、摺動部１０ｃの外周面において上側から２／３程度の部分では約２０°の傾き（傾斜角）で形成され、摺動部１０ｃの外周面において下側から１／３程度の部分では下端に行くに従ってピッチ（傾き）が（約２０°から）次第に小さくなるように形成されている。
【００７６】
つまり、本実施形態３では、実施形態２と同等に、案内孔１９（の内壁面）に形成された螺旋溝１９ｓと摺動部１０ｃ（の外周面）に形成された螺旋溝１０ｓとは、同幅及び同じ向き（同じ回転方向）であるが、異なるピッチ（異なる傾き）で形成されることに加えて、螺旋溝１０ｓは、下端のピッチが上端のピッチよりも小さくされており、これによって、主弁体１０の全閉（最上昇位置、図１０参照）から全開（最下降位置、図９参照）までのストローク全域で常時交差（図示例では、複数箇所で交差）している。
【００７７】
なお、ここでは、摺動部１０ｃの外周面に形成された螺旋溝１０ｓのピッチを（上端側と下端側とで）変化させたが、案内孔１９の内壁面に形成された螺旋溝１９ｓのピッチを（上端側（Ｐｓ入出口２７側であって流体の出口側）と下端側（Ｐｄ導入口２５側であって流体の入口側）とで）変化させてもよい。
【００７８】
このような構成とされた本実施形態の制御弁３においても、実施形態１、２と略同様の作用効果が得られる。また、主弁体１０と案内孔１９との間に形成されるクリアランス部に侵入した異物は、入口側である高圧（Ｐｄ）側に溜まりやすいので、Ｐｄ導入口２７側（入口側）のピッチをＰｓ入出口２５側（出口側）のピッチよりも小さくし、入口側である高圧（Ｐｄ）側で異物が溜まる容積を多くすることにより、排出経路が短くて済む。
【００７９】
なお、上述した実施形態では、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面に螺旋溝１９ｓ、１０ｓがそれぞれ１本ずつ形成されているが、複数本の螺旋溝１９ｓ、１０ｓを形成してもよいことは当然である。例えば、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面に複数本の螺旋溝１９ｓ、１０ｓを形成する場合、螺旋溝１９ｓ、１０ｓ同士を常時交差させやすくなる。
【００８０】
また、上述した実施形態では、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面の双方に、螺旋溝１９ｓ、１０ｓを形成しているが、Ｐｄ導入口２５側（高圧側）からＰｓ入出口２７側（低圧側）までその全長にわたって連続的に延びる溝であれば、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面の一方もしくは双方に、螺旋溝以外の溝（縦溝等）を採用してもよい。また、案内孔１９の内壁面及び摺動部１０ｃの外周面に設けられた溝（螺旋溝１９ｓ、１０ｓ）の一部を、螺旋溝以外の溝（縦溝、横溝等）で構成してもよい。例えば、かかる溝（の全体もしくは一部）として螺旋溝に代えて縦溝を採用する場合、溝長さ（排出経路）を比較的短くすることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１      可変容量型圧縮機用制御弁（実施形態１）
２      可変容量型圧縮機用制御弁（実施形態２）
３      可変容量型圧縮機用制御弁（実施形態３）
１０    主弁体（弁体）
１０ａ  主弁体部（弁体部）
１０ｂ  下部小径部
１０ｃ  摺動部
１０ｄ  上部小径部
１０ｋ  鍔状係止部
１０ｓ  螺旋溝（摺動部側溝）
１１    主弁部
１２    副弁部
１５    副弁体
１５ａ  副弁体部
１６    弁内逃がし通路
１９    案内孔
１９ｓ  螺旋溝（案内孔側溝）
２０    弁本体
２１    弁室
２２    弁口
２３    副弁シート部
２５    Ｐｄ導入口
２５ｓ  横孔
２６    Ｐｃ入出室（入出口）
２７    Ｐｓ入出口
２８    Ｐｓ入出室
３０    電磁式アクチュエータ
３０Ａ  ソレノイド部
４０    ベローズ装置（感圧応動部材）
４５    感圧室
【図１】
2020169573.tif 000003
【図２】
2020169573.tif 000004
【図３】
2020169573.tif 000005
【図４】
2020169573.tif 000006
【図５】
2020169573.tif 000007
【図６】
2020169573.tif 000008
【図７】
2020169573.tif 000009
【図８】
2020169573.tif 000010
【図９】
2020169573.tif 000011
【図１０】
2020169573.tif 000012
【図１１】
2020169573.tif 000013
【図１２】
2020169573.tif 000014
【図１３】
2020169573.tif 000015