(57)【要約】【課題】  吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、吐出室とクランク室との間の連通路を開放した時に、クランク室から吸入室へのガスの流出を阻止できる容量制御弁を提供する。【解決手段】  吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、前記連通路の一部を形成する第１通路と、クランク室と吸入室との間の連通路の一部を形成する第２通路と、弁体とを備え、弁体は、第１通路を開放する時は第２通路を閉鎖し、第１通路を閉鎖する時は第２通路を開放する。【選択図】  図２
2006242002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、前記連通路の一部を形成する第１通路と、クランク室と吸入室との間の連通路の一部を形成する第２通路と、弁体とを備え、弁体は、第１通路を開放する時は第２通路を閉鎖し、第１通路を閉鎖する時は第２通路を開放することを特徴とする容量制御弁。
【請求項２】
弁体の、第２通路が形成する弁孔に対峙する端面は、当該弁孔に対して突出する回転対称面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の容量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量圧縮機の容量制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁が特許文献１等に開示されている。
上記容量制御弁を備える可変容量斜板式圧縮機には、クランク室と吸入室とを連通させるオリフィス通路が形成されており、容量制御弁が吐出室とクランク室との間の連通路を閉鎖した時に、クランク室内のガスがオリフィス通路を通って吸入室へ流出し、クランク室の内圧が低下して斜板傾角が増加し、圧縮機の吐出容量が増加するように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−１３２６５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１等に開示された、従来の容量制御弁を備える可変容量斜板式圧縮機には、容量制御弁が吐出室とクランク室との間の連通路を開放して、吐出室内の高圧ガスをクランク室へ流入させ、クランク室の内圧を上昇させ斜板傾角を減少させて、圧縮機の吐出容量を減少させる際に、クランク室に流入した高圧ガスの一部がオリフィス通路を通って吸入室へ流出し、クランク室内圧の迅速な上昇と圧縮機吐出容量の迅速な減少が妨げられるという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、吐出室とクランク室との間の連通路を開放した時に、クランク室から吸入室へのガスの流出を阻止できる容量制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、前記連通路の一部を形成する第１通路と、クランク室と吸入室との間の連通路の一部を形成する第２通路と、弁体とを備え、弁体は、第１通路を開放する時は第２通路を閉鎖し、第１通路を閉鎖する時は第２通路を開放することを特徴とする容量制御弁を提供する。
本発明に係る容量制御弁は、吐出室とクランク室との間の連通路の一部を形成する第１通路と、クランク室と吸入室との間の連通路の一部を形成する第２通路とを備えており、第１通路を開放する際には第２通路を閉鎖するので、従来配設されていたクランク室と吸入室との間のオリフィス通路を廃止しておけば、容量制御弁が吐出室とクランク室との間の連通路を開放した時に、クランク室から吸入室へのガスの流出を阻止できる。一方、吐出室とクランク室との間の連通路を閉鎖する際には、第２通路を開放するので、クランク室から吸入室へのガスの流出には支障を来さず、圧縮機の吐出容量の増加には支障を来さない。
【０００５】
弁体の、第２通路が形成する弁孔に対峙する端面を、当該弁孔に対して突出する回転対称面とすることにより、第１通路を開放して第２通路を閉鎖する際に、確実に第２通路を閉鎖することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、吐出室とクランク室との間の連通路を開放した時に、クランク室から吸入室へのガスの流出を阻止できる容量制御弁が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例に係る容量制御弁を説明する。
図１、２に示すように、可変容量型斜板式圧縮機Ａは、主軸１０と、主軸１０に固定されたローター１１と、傾角可変に主軸１０に支持された斜板１２とを備えている。斜板１２は、斜板１２の傾角変動を許容するリンク機構１３を介してローター１１に連結され、ローター１１ひいては主軸１０に同期して回転する。
斜板１２の周縁部に摺接する一対のシュー１４を介してピストン１５が斜板１２に係留されている。ピストン１５は、シリンダブロック１６に形成されたシリンダボア１６ａに挿入されている。
周方向に互いに間隔を隔てて、複数のピストン１５が配設されている。
【０００８】
主軸１０、ローター１１、斜板１２を収容するクランク室１７を、シリンダブロック１６と協働して形成する皿状のフロントハウジング１８が配設されている。主軸１０は、フロントハウジング１８を貫通して外部へ延びている。主軸１０のフロントハウジング貫通部を密封する軸封部材１９が配設されている。
主軸１０の先端部に固定されたプーリー２０が図示しないベルトを介して、図示しない車両エンジンに連結されている。
【０００９】
吸入室２１と吐出室２２とを形成するシリンダヘッド２３が配設されている。吸入室２１は図示しない吸入ポートを介して、車載空調装置の図示しない蒸発器に接続している。吐出室２２は図示しない吐出ポートを介して、車載空調装置の図示しない凝縮器に接続している。
シリンダブロック１６とシリンダヘッド２３との間にシリンダボア１６ａに連通する吸入口と吐出口とが形成された弁板２４が配設されている。弁板２４に吐出弁と吸入弁とが装着されている。
容量制御弁を備える従来の可変容量斜板式圧縮機が備えていたクランク室１７と吸入室２１との間のオリフィス通路は、本実施例に係る可変容量斜板式圧縮機は備えていない。
【００１０】
フロントハウジング１８、シリンダブロック１６、弁板２４、シリンダヘッド２３は、主軸１０を中心とする円周に沿って互いに間隔を隔てて配設された複数の通しボルト２５により一体に締結されている
【００１１】
吐出室２２に隣接してシリンダヘッド２３に形成された凹部２６に、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量を制御する容量制御弁Ｂが嵌合固定されている。
図１、図２に示すように、容量制御弁Ｂは、弁部１００と、弁部１００に連結された電磁アクチュエータ１１０とを備えている。
【００１２】
弁部１００は、円筒状の弁ハウジング１０１を有している。弁ハウジング１０１に緊密に外嵌合する３個のＯリングにより、弁ハウジング１０１の周囲に、３個の閉鎖空間２７ａ、２７ｂ、２７ｃが形成されている。
閉鎖空間２７ａは、シリンダヘッド２３に形成された連通路２３ａを介して吐出室２２に連通している。閉鎖空間２７ｂはシリンダヘッド２３に形成された連通路２３ｂとシリンダブロック１６に形成された連通路１６ｂとを介してクランク室１７に連通している。閉鎖空間２７ｃはシリンダヘッド２３に形成された連通路２３ｃを介して吸入室２１に連通している。
【００１３】
弁ハウジング１０１の一端に、閉鎖空間２７ａひいては吐出室２２に常時連通する弁孔１０２が形成されている。
弁孔１０２に隣接して、弁孔１０２に連通可能な弁室１０３が弁ハウジング１０１内に形成されている。弁室１０３は、弁ハウジング１０１に形成された連通孔１０４を介して、閉鎖空間２７ｂひいてはクランク室１７に連通している。
弁孔１０２に接近離隔して弁孔１０２を開閉する弁体１０５が弁室１０３内に配設されている。
弁体１０５に一端が固定されたロッド１０６が、弁ハウジング１０１に形成されたロッド支持孔１０７を通って、電磁アクチュエータ１１０へ向けて延びている。
弁ハウジング１０１に形成された連通孔１０８が、ロッド支持孔１０７と閉鎖空間２７ｃとに連通している。
ロッド支持孔１０７の、連通孔１０８と弁室１０３との間で延在する部位の周壁とロッド１０６との間に、所定幅の環状隙間Ｓが形成されている。弁体１０５の、環状隙間Ｓが形成する弁孔に対峙する端面１０５ａは、前記弁孔に対して突出する円錐面や球面等の回転対称面を形成している。弁体１０５は弁孔１０２に離隔接近して弁孔１０２を開放閉鎖する際に、環状隙間Ｓが形成する弁孔に接近離隔して当該弁孔を閉鎖開放する
【００１４】
電磁アクチュエータ１１０は、ケース１１１を備えている。ケース１１１内に、固定鉄心１１２と、固定鉄心１１２の一端に一端を対峙させて配設された可動鉄心１１３と、可動鉄心１１３を固定鉄心１１２から離間する方向へ付勢する図示しない開放バネと、固定鉄心１１２と可動鉄心１１３とを取り囲む電磁コイル１１４とが配設されている。
一端が弁体１０５に固定されたロッド１０６は、固定鉄心１１２に形成されたロッド挿通孔を通って、可動鉄心１１３に連結されている。
固定鉄心１１２に形成されたロッド挿通孔と可動鉄心１１３の収容空間とは、ロッド支持孔１０７を介して連通路１０８に連通しており、連通路１０８と同圧になっている。
【００１５】
容量制御弁Ｂの作動を説明する。
可変容量斜板式圧縮機Ａの容量制御運転時には、通電により電磁コイル１１４を励磁する。開放バネの付勢力に抗して可動鉄心１１３が固定鉄心１１２側へ移動し、弁体１０５が、弁孔１０２を閉鎖すると共に環状隙間Ｓが形成する弁孔を開放する。この結果、連通路２３ａ、閉鎖空間２７ａ、弁孔１０２、弁室１０３、連通孔１０４、閉鎖空間２７ｂ、連通路２３ｂ、連通路１６ｂにより形成される吐出室２２とクランク室１７との間の連通路が閉鎖され、連通路１６ｂ、連通路２３ｂ、閉鎖空間２７ｂ、連通孔１０４、弁室１０３、ロッド支持孔１０７の連通孔１０８と弁室１０３との間で延在する部位、連通孔１０８、閉鎖空間２７ｃ、連通２３ｃにより形成されるクランク室１７と吸入室２１との間の連通路が開放される。
吐出室２２内の高圧冷媒ガスはクランク室１７に供給されず、クランク１７内の冷媒ガスは吸入室２１へ流出する。クランク室圧力が低下し、斜板傾角が増加し、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量が増加する。
クランク室内圧は吸入圧Ｐｓと略同一になり、弁室１０３と可動鉄心１１３の収容空間の内圧は吸入圧Ｐｓになる。従って、弁体１０５には、吐出圧Ｐｄによる付勢力と開放バネによる付勢とが弁体１０５を開弁方向へ付勢する力として働き、吸入圧Ｐｓによる付勢力と電磁コイル１１４の電磁力ｆとが弁体１０５を閉弁方向へ付勢する力として働く。
【００１６】
容量制御運転時に、吐出圧Ｐｄと吸入圧Ｐｓの差圧が所定値を超え、弁体１０５に働く吐出圧Ｐｄによる付勢力と開放バネによる付勢との和と吸入圧Ｐｓによる付勢力との差が電磁力ｆを超えると、弁体１０５は弁孔１０２を開放し、環状隙間Ｓが形成する弁孔を閉鎖する。弁体１０５の、環状隙間Ｓが形成する弁孔に対峙する端面１０５ａは、当該弁孔に対して突出する円錐面や球面等の回転対称面を形成しているので、弁体１０５は確実に前記弁孔を閉鎖する。
吐出室２２とクランク室１７との間の連通路が開放されて吐出室２２内の高圧ガスがクランク室１７へ流入する一方、クランク室１７と吸入室２１との間の連通路が閉鎖されてクランク室１７から吸入室２１へのガスの流出が阻止される。クランク室１７の内室が上昇し、斜板１２の傾角が減少して可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量が減少する。この結果、吐出圧Ｐｄと吸入圧Ｐｓの差圧が減少し、弁体１０５に働く吐出圧Ｐｄによる付勢力と開放バネによる付勢との和と吸入圧Ｐｓによる付勢力との差が減少する。
【００１７】
弁体１０５に働く吐出圧Ｐｄによる付勢力と開放バネによる付勢との和と吸入圧Ｐｓによる付勢力との差が電磁力ｆ未満になると、弁体１０５は弁孔１０２を閉鎖し、環状隙間Ｓが形成する弁孔を開放する。吐出室２２内の高圧ガスのクランク室１７への流入が停止し、クランク室１７内のガスが吸入室２１へ流出する。環状隙間Ｓを適正値に設定しておけば、クランク室１７から吸入室２１へのガスの流出は迅速に行なわれる。クランク室１７の内圧が低下し、斜板１２の傾角が増加して可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量が増加する。
【００１８】
弁体１０５による弁孔１０２の開閉と、環状隙間Ｓが形成する弁孔の閉開とが繰り返され、斜板傾角の増減が繰り返されることにより、弁体１０５に働く吐出圧Ｐｄによる付勢力と開放バネによる付勢との和と吸入圧Ｐｓによる付勢力との差が電磁力ｆと釣り合う状態が維持され、吐出圧Ｐｄと吸入圧Ｐｓの差圧が電磁力ｆにより決定される所定値に維持される。
【００１９】
電磁コイル１１４を消磁すると、開放バネの付勢力により可動鉄心１１３が固定鉄心１１２から離間する方向へ側へ移動し、弁体１０５は弁孔１０２を開放し、環状隙間Ｓが形成する弁孔を閉鎖する。クランク室圧力が上昇し、斜板傾角が減少し、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量は最小容量まで減少する。
【００２０】
本実施例に係る容量制御弁Ｂは、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出室２２とクランク室１７との間の連通路の一部を形成する第１通路、具体的には弁孔１０２と弁室１０３と連通孔１０４とを備えており、またクランク室１７と吸入室２１との間の連通路の一部を形成する第２通路、具体的には連通孔１０４と弁室１０３とロッド支持孔１０７の連通孔１０８と弁室１０３との間で延在する部位と連通孔１０８とを備えており、第１通路を開放する際には第２通路を閉鎖するので、また、可変容量斜板式圧縮機Ａには、従来配設されていたクランク室と吸入室との間のオリフィス通路は形成されていないので、容量制御弁Ｂが吐出室２２とクランク室１７との間の連通路を開放した時に、クランク室１７から吸入室２１へのガスの流出を阻止できる。従って、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量を迅速に減少させることができる。一方、第１通路を閉鎖して吐出室２２とクランク室１７との間の連通路を閉鎖する際には、第２通路を開放するので、クランク室１７から吸入室２１へのガスの流出には支障を来さず、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量の増加には支障を来さない。
【００２１】
弁体１０５の、前記第２通路の一部である環状隙間Ｓが形成する弁孔に対峙する端面１０５ａは、当該弁孔に対して突出する円錐面や球面等の回転対称面を形成しているので、弁体１０５は、吐出室２２とクランク室１７との間の連通路を開放する際に、前記弁孔を確実に閉鎖して、クランク室１７と吸入室２１との間の連通路を確実に閉鎖することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、吐出圧と吸入圧との差圧に応じて吐出室とクランク室との間の連通路を開閉して可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る容量制御弁を備える可変容量斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る容量制御弁の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ  可変容量斜板式圧縮機
Ｂ、Ｃ  容量制御弁
１７  クランク室
２１  吸入室
２２  吐出室
２６  凹部
１００  弁部
１０２  弁孔
１０５  弁体
１２０  電磁アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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