【手続補正書】
【提出日】平成17年1月20日(2005.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
バルブハウジングに設けられた弁孔の弁開度を制御し、前記弁孔を流れる制御流体を制御室に導入して前記制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁であって、前記バルブハウジングの一端側に設けられて第２連通路と連通する容量室と、前記容量室と弁孔を介して連通すると共に第１連通路と連通可能で弁座を有する弁室と、前記弁室に連通すると共に検出連通路と連通する作動室と、前記作動室に移動自在に配置されて背面に前記検出連通路からの吸入圧力が作用可能な受圧面積を有する作動ロッドと、前記作動ロッドと一体であると共に前記弁室に移動自在に配置されて端面に前記弁座と開閉自在な弁部面を有する弁体と、前記弁体と一体で前記弁孔と間隙通路を介して嵌合する連結ロッドと、前記連結ロッドと連結すると共に前記容量室内に配置されて前記容量室内の作動流体圧力に感圧する有効受圧面積を有して前記有効受圧面積に受けた圧力により前記弁体を閉弁する方向へ付勢し且つ固有のばね力により前記弁体を開弁する方向へ付勢する感圧装置とを備え、前記感圧装置の有効受圧面積と、前記弁体の弁部面の弁座と接触するシール受圧面積と、前記作動ロッド又は前記弁体の受圧面積とを同一又はほぼ等しい面積に構成されていることを特徴とする容量制御弁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記弁体には前記弁部面を前記弁座に押圧する弾発手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項４に記載の容量制御弁。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ハウジング２２０には、Ｐｓ用吸入孔と、Ｐｄ用吐出孔と、Ｐｃ用クランク室流入孔とが形成されており、Ｐｄ用吐出孔と弁孔２０８とは連結路２０９により連通している。そして、弁孔２０８が開閉すると、弁孔２０８とＰｃ用クランク室流入孔と連通して流体は図示省略のクランク室へと流入する。この弁体２０１の開閉は、容量制御弁２００の図示上端に設けられた電磁コイル装置２０２の発生荷重に応じて感圧素子２１０の設定流入圧（Ｐｓ設定値）を変更して設定し、弁体２０１の開度に応じて容量可変型圧縮機のクランク室に導入する吐出圧力Ｐｄの導入量を制御し、クランク室のクランク圧力Ｐｃを調整して容量可変型圧縮機の容量制御を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
又、感圧素子２１０と固定鉄心２０５との間の連結ロッドは、中間ロッド２０７、弁体ロッド２０１Ａ、プランジャロッド２０４Ａとにより連結されて作動するように構成されている。この連結された各ロッドは、ロッドの連結部が作動中に磨耗すると弁体２０１の弁開度に影響する。又、感圧素子２１０と弁体２０１との連結ロッドの作動特性は、各ロッドが接触するのみで接続されているので、この接触した摩耗等の接続により悪影響を受ける。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものであって、その技術的解決手段は以下のように構成されている。請求項１に係わる本発明の容量制御弁は、バルブハウジングに設けられた弁孔の弁開度を制御し前記弁孔を流れる制御圧力の流体を制御室に供給して前記制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁であって、前記バルブハウジングの一端側に設けられて前記制御室と連通可能な第２連通路に連通する容量室と、前記容量室と弁孔を介して連通すると共に制御圧力流体用の第１連通路と連通可能な弁座を有する弁室と、前記弁室に連通すると共に吸入圧力流体用の検出連通路と連通する作動室と、前記作動室の摺動面に密封移動自在に配置されて他端に前記検出連通路からの吸入圧力が作用する受圧面積を有する作動ロッドと、前記作動ロッドと一体で前記弁室に移動自在に配置されて端面に前記弁座と開閉可能な弁部面を有する弁体と、前記弁体と一体で前記弁孔と間隙通路を有して嵌合する連結ロッドと、前記連結ロッドと連結し前記容量室内に配置されて前記容量室内の作動流体圧力に感圧する有効受圧面積を有して前記有効受圧面積に受けた圧力により前記弁体を閉弁する方向へ付勢すると共に固有のばね力により前記弁体を開弁する方向へ付勢する感圧装置とを備え、前記感圧装置の有効受圧面積と、前記弁体の弁部面と弁座との接触シール面積と、前記作動ロッドの受圧面積とを同一又はほぼ等しい面積に構成されているものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この請求項１に係わる本発明の容量制御弁では、感圧装置と弁体と作動ロッドとを含む流体の各受圧面積の作動機構に働く力の釣り合い式は、Ｐｃ（Ａｂ−Ａｒ１）−Ｐｃ（Ａｓ−Ａｒ１）＋Ｐｄ（Ａｓ−Ａｒ２）＋Ｐｓ×Ａｒ２＝Ｆｂ−Ｓ１となる。この式を書き換えるとＰｃ（Ａｂ−Ａｓ）＋Ｐｄ（Ａｓ−Ａｒ２）＋Ｐｓ×Ａｒ２＝Ｆｂ−Ｓ１になる。但し、この式に於て、Ｓ１を０にできるので、弾発手段を設けなくとも良い。そして、感圧装置の有効受圧面積Ａｂと、弁部面の弁座６Ａとの接触するシール受圧面積Ａｓと、作動ロッドの受圧面積Ａｒ２を同一又はほぼ等しい受圧面積に構成すると（Ａｂ＝Ａｓ＝Ａｒ２）、上式は、Ｐｓ×Ａｒ２＝Ｆｂとなって、制御流体圧力Ｐｄと制御室圧力Ｐｃは弁孔を介して各受圧面に作用しても、この作用力が相殺してキャンセルされるから、弁体に作用させる力は０となる。このような弁体を含む各受圧面の作動機構に働く力の釣り合い関係で、容量制御弁は、吸入圧力Ｐｓが弁体の背面の有効受圧面積に作用し、閉弁時には制御圧力Ｐｄが弁体を作動させない外周面にのみ作用する構成である。このため閉弁時には、設定された吸入圧力Ｐｓによる作動ロッドの作用力と、感圧装置自体が持つばね定数の付勢力Ｆｂとの関数となる。開弁時のみに吐出圧力Ｐｄが弁体に関与する構成となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図１は、本発明に係わる容量制御弁の断面図である。図１、図２又は図３に於いて、１は容量制御弁である。容量制御弁１には、外形を形成するバルブハウジング２が設けられている。このバルブハウジング２は、内部に機能が付与された貫通孔を形成する第１バルブハウジング２Ａと、この第１バルブハウジング２Ａの一端部に一体に嵌合された第２バルブハウジング２Ｂとから構成されている。このバルブハウジング２は鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属、合成樹脂材等で製作されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第１バルブハウジング２Ａには、貫通孔の一端に仕切調整部３が結合していると共に、貫通孔の他端を密封に仕切る第２バルブハウジング２Ｂが嵌着している。この第２バルブハウジング２Ｂは、感圧ロッド２０を組み立てるために第１バルブハウジング２Ａから分離しているものであって、図１に示す形状でなくとも良い。例えば、作動室７をめくら栓で密閉すれば、更に容量制御弁１全体を小形に形成できる。更に、この小型化は、弁体２１と作動ロッド２３とを同径（Ａｒ２）にできるが故に、感圧ロッド２０全体を単純な構成できる。そして、バルブハウジング２を更に小型化にする結果となる。又、仕切調整部３は第１バルブハウジング２Ａの容量室４に対して密封に嵌着固定されているが、密封にねじ込んでばね定数に合わせて軸方向へ移動調整できるようにしても良い。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
更に、容量室４には流入した制御圧力Ｐｄの流体を図示省略の制御室へ流出させる第２連通路９が形成されている。尚、第１連通路８、第２連通路９、検出連通路１０は、バルブハウジング２の周面に２等配又は４等配に貫通している。又、逆に、必要に応じて第２連通路９から第１連通路８へ制御流体を導入することもできる。この通路を配置換えできる技術は、感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂと、弁体２１のシール受圧面積Ａｓと、弁体２１の背面又は作動ロッド２３の背面の受圧面積Ａｒ２をほぼ同一に構成されているので、この感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂと、弁体２１のシール受圧面積Ａｓとに作用する制御圧力Ｐｄ及び制御室圧力Ｐｃが相殺されてキャンセルできる為である。しかも、このように通路の配置を変更しても本発明としての同様な種々の効果を奏するものである。このために、容量可変型圧縮機等の空気機械の取り付け箇所に問題があるときに、問題なく取り付けられる利点がある。更に又、バルブハウジング２の外周面は４段面に形成されており、この４段面の外周面にはＯリング用の取付溝４０が３カ所に設けられている。そして、各取付溝４０には、バルブハウジング２とバルブハウジング２を嵌合する仮想線で示すケーシングの装着孔との間をシールするＯリング４１が取り付けられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
容量室４内には感圧装置２２が設けられている。この感圧装置２２は、金属製のベローズ２２Ａの１端部を仕切調整部３に密封に結合すると共に、他端をフランジ部２２Ｂに密封結合している。このベローズ２２Ａはリン青銅等により製作されているが、そのばね定数は所定の値に設計されている。又、ベローズ２２Ａのばね力が弱い場合には、図示省略のコイルばねを内在してベローズ２２Ａのばね力を付勢しても良い。この感圧装置２２は、容量室４内で感圧装置２２の固有のばね定数と制御圧力Ｐｄ又は制御室圧力Ｐｃとの相関関係で伸縮するように設計されている。感圧装置２２の内部空間は真空又は空気が内在している。そして、このベローズ２２Ａの有効受圧面積Ａｂに対し、制御圧力Ｐｄ又は制御室圧力Ｐｃが作用して感圧装置２２を収縮作動させるように構成されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
又、作動ロッド２３の背面には、ばね手段２４が設けられている。ばね手段２４は、第２バルブハウジング２Ｂに着座して作動ロッド２３を感圧装置２２の方向へ押圧している。このばね手段２４は、感圧装置２２のばね力と対応して設計されている。このばね手段２４のばね力は感圧装置２２のばね力より小さな値に設計されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この容量制御弁１に於いて、配置されている押圧力発生の各ばね定数と流入する作動流体圧力により発生する釣り合い力の関係式は、図１に示す構成を基にして考えると、Ｐｃ（Ａｂ−Ａｒ１）−Ｐｃ（Ａｓ−Ａｒ１）＋Ｐｄ（Ａｓ−Ａｒ２）＋Ｐｓ×Ａｒ２＝Ｆｂ−Ｓ１となる。この関係式を整理すると、Ｐｃ（Ａｂ−Ａｓ）＋Ｐｄ（Ａｓ−Ａｒ２）＋Ｐｓ×Ａｒ２＝Ｆｂ−Ｓ１となる。但し、この式に於て、Ｓ１を０としても機能するので、弾発手段２４を設けなくとも良い。そして、感圧装置２２と感圧ロッド２０の各受圧面積との関係をＡｂ＝Ａｓ＝Ａｒ２とすると、上式はＰｓ×Ａｒ２＝Ｆｂとなる。つまり、感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂと、弁部面２１Ａのシール受圧面積Ａｓと、弁体２１又は作動ロッド２３の受圧面積Ａｒ２とを同一にすると、容量制御弁１は、検出連通路１０から流入する吸入圧力Ｐｓのみにより作動を制御することが可能になる。尚、上述の式に於ける符号は下記の通りである。
Ａｂ・・・感圧装置２２の有効受圧面積
Ａｓ・・・弁体２１のシール受圧面積
Ａｒ１・・・連結ロッド２０Ｂの受圧面積（断面積）
Ａｒ２・・・弁体２１又は作動ロッド２３の受圧面積
Ｆｂ・・・感圧装置の固有ばね定数
Ｓ１・・・ばね手段２４のばね定数
Ｐｓ・・・吸入圧力
Ｐｄ・・・吐出圧力（制御圧力）
Ｐｓ・・・クランク室圧力（制御室圧力）
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図４は、容量制御弁１に検出連通路１０から吸入圧力Ｐｓが作用しない場合の弁体２１の全開を示す開弁状態である。この場合は、図１と図３も含めて参照する。各図に於いて、制御圧力Ｐｄが第１連通孔８から弁孔５を通過して容量室４に流入し、感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂに作用しながら第２連通路９から図示省略の制御室へ流出して制御圧力Ｐｄにより制御室内の制御室圧力Ｐｃを制御する。このときの容量制御弁１の作用は、感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂに作用する流体圧力による力と弁部面２１Ａのシール受圧面積Ａｓに作用する流体圧力による力が相殺してキャンセルされる。そして、作動室７の設定された吸入圧力Ｐｓにより弁孔５を流れる制御流量を正確に制御される。つまり、この容量制御弁１は吸入圧力Ｐｓによる制御であり、感圧装置２２と弁体２１に作用する力が相殺される構成であるために、吸入圧力Ｐｓにより作動ロッド２３が押圧されて弁体２１の弁部面２１Ａと弁座６Ａとの弁開閉度が制御される。そして、容量制御弁１は、吸入圧力Ｐｓにより制御圧力Ｐｄ流体の容量が制御されるから、この制御された制御流体により高圧から低圧まで制御室の微小な流量制御が可能となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図５は、容量制御弁１の作動ロッド２３に吸入圧力Ｐｓが作用して弁体２１の開度を中間状態にした位置を示すものである。尚、図１及び図３も含めて参照する。この図５の状態でも前述の全開状態と同様に感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂと弁部面２１Ａのシール受圧面積Ａｓとに作用する力は同一であるから、互いに相殺されて吸入圧力Ｐｓにより弁体２１の弁開度を微小に制御することが可能になる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図６は、容量制御弁１の作動ロッド２３に吸入圧力Ｐｓが最大に作用して弁体２１の開度が閉弁状態の位置を示すものである。この場合には、図１と図３も含めて参照する。図６に於いて、吸入圧力Ｐｓが作用する力（Ｐｓ×Ａｒ２）とばね手段２４の力Ｓ１が対抗する感圧装置２２の力Ｆｂより大きくなる場合であり、この合計の力が作動ロッド２３に作用して弁体２１を弁座６Ａに接合させて閉弁するものである。この状態では、弁体２１は弁座６Ａに密接合すると共に、第１連通路８から導入される制御圧力Ｐｄの流体は弁体２１の外周面に作用しているから、制御圧力Ｐｄの流体が高圧であっても弁体２１は変動することがない。その結果、制御圧力Ｐｄの流体を確実に閉弁することが可能になる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
この容量制御弁１の主要な構成は、バルブハウジング２と感圧ロッド２０と感圧装置２２とから形成されている。このバルブハウジング２は、第１バルブハウジング２Ａの一端部に、図１に示すように、第２バルブハウジング２Ｂを嵌着するのみで結合することが可能になる。この結合は、この他に、第２バルブハウジング２Ｂの外周から止めねじを介して止める方法又は互いのねじ部を螺合して結合することができる。この結合する嵌合面間は、図示省略のＯリングを介して結合すれば両者間の結合面を確実にシールすることが可能になる。従って、バルブハウジング２の組立は極めて簡単に一体化することが可能になる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
又、連結ロッド２０Ｂ、弁体２１及び作動ロッド２３を含む感圧ロッド２０を感圧装置２２と図２に示すように螺合して結合するか、又は感圧ロッド２０の他端に溝を設け、この溝に図示省略のスナップリングを嵌め込んでフランジ部２２Ｂを感圧ロッド２０から離脱しないように結合するか、更には、感圧ロッド２０をフランジ部２２Ｂに圧入嵌着するかして、簡単に感圧ロッド２０と感圧装置２２とを結合することが可能になる。このために、感圧ロッド２０の一体化も極めて容易である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
リアハウジング５３の図示右側の凸部には図示省略された空室が設けられており、この空室に容量制御弁１が配置されている。尚、図７では容量可変型圧縮機５０からこの容量制御弁１を外部に取り出して分かりやすく図示しているものである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
以下、容量制御弁１の作動の一例を説明する。今、吐出圧力（制御圧力）Ｐｄが一定の場合、吸入圧力Ｐｓが制御点（設定吸入圧Ｐｓ１）より低下すると、感圧装置２２の有効受圧面積Ａｂと弁部面２１Ａのシール受圧面積Ａｓと作動ロッド２３の受圧面積Ａｒ２とが同一に構成されているから、１番大きく設定されている感圧装置２２に設けられたベローズ２２Ａ等の自己ばね定数に応じて弁体２１を弁座６Ａから開弁する。この容量制御弁１の開弁状態は、図４に示す状態になる。そして、弁体２１が開弁すると、容量室４と弁室６とは弁孔５を介して連通する。この開弁作動により吐出室６４の吐出圧力Ｐｄの流体は第１連通路８に流入する。この第１連通路８から弁室６に流入した吐出圧力Ｐｄの流体は、弁孔５から容量室４に流入して第２連通路９に流れて制御室であるクランク室５５に流入する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
又、閉弁時には、吸入圧力による作動ロッドの作用力と、感圧装置自体が持つばね定数の付勢力と、弁体を閉弁する弾発手段との関数となるために、開弁時のみに制御圧力が弁体に関与して制御する優れた効果を奏する。又、通常多用される設定低吸入圧力時の作動に於けるヒステリシスを減少し、容量制御弁の制御特性に対して悪影響を防止することが可能になる。特に、電磁吸引力を用いる場合には、このヒステリシスが増大するが、電磁コイル部のない本発明の容量制御弁に於いてはヒステリシスを防止すると共に、吸入圧力による設定値の制御域を拡大することが可能になる。そして、吸入圧力により容量制御弁を正確に制御することが可能になる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１ 容量制御弁
２ バルブハウジング
２Ａ 第１バルブハウジング
２Ｂ 第２バルブハウジング
３ 仕切調整部
４ 容量室
５ 弁孔
６ 弁室
６Ａ 弁座
７ 作動室
７Ａ 内径面
８ 第１連通路
９ 第２連通路
１０ 検出連通路
２０ 感圧ロッド
２０Ｂ 連結ロッド
２１ 弁体
２１Ａ 弁部面
２２ 感圧装置
２２Ａ ベローズ
２２Ｂ フランジ部
２３ 作動ロッド
２４ ばね手段
Ｐｓ 吸入圧力
Ｐｄ 吐出圧力（制御圧力）
ＰＣ クランク室圧力（制御室圧力）
Ａｂ 感圧装置の有効受圧面積
Ａｓ 弁部面のシール受圧面積
Ａｒ２ 作動ロッドの受圧面積
Ｓ１ ばね手段の力
Ｆｂ 感圧装置のばね力
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2003228423.tif 000001
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2003228423.tif 000002