(57)【要約】【課題】この発明は、可変容量圧縮機を安定して動作させることができ、可変容量圧縮機の能力を最大限に引き出すことができ、組み立てを容易にできる容量制御弁、およびその組み立て方法を提供することを課題とする。【解決手段】カークーラーの冷凍サイクルに組み込まれる可変容量圧縮機に取り付けられる容量制御弁１は、圧縮機の調圧室と吐出室を連絡した流路を開閉する弁体１２を有し、圧縮機の調圧室の圧力Ｐｃと吸入室の圧力Ｐｓとの間の差圧Ｐｄ−Ｐｓがしきい値を超えた場合、弁体１２を開いて調圧室を吐出室と同じ圧力まで加圧する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その圧力を調整することによって冷媒の圧縮容量を変化させる調圧室、冷凍サイクルの蒸発器から送り込まれる低温・低圧の冷媒を受け入れる吸入室、および上記冷凍サイクルの凝縮器へ高温・高圧の冷媒を送り出す吐出室を有する可変容量圧縮機に取り付けられる容量制御弁であって、
上記吐出室を上記調圧室に連通する流路に設けられた開口面積Ｓ１の弁座と、
この弁座の開口部を上記調圧室側から開閉する弁体と、
この弁体を一端に備え該弁体の開閉方向に沿って移動可能に延設された断面積Ｓ２の円柱形の可動ロッドと、
この可動ロッドの他端から上記弁体の開閉方向に沿って延設された上記Ｓ２より小さい断面積Ｓ３の差動ロッドと、
この差動ロッドの上記可動ロッドから離間した先端に上記開閉方向に沿って上記弁体を閉じる方向の押圧力を与える電磁アクチュエーターと、
上記吐出室に連通しているとともに上記可動ロッドの他端を配置した第１の圧力室と、
上記吸入室に連通しているとともに上記差動ロッドの上記先端を配置した第２の圧力室と、
上記電磁アクチュエーターがＯＦＦのとき上記弁体を開くように付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする容量制御弁。
【請求項２】
上記弁座が、Ｓ１＞Ｓ２−Ｓ３を満たす上記開口面積Ｓ１を有することを特徴とする請求項１に記載の容量制御弁。
【請求項３】
請求項１の容量制御弁を組み立てる方法であって、
一端に、上記差動ロッド、可動ロッド、および弁体を一体にした可動体を差し込むための第１スロットを有し、他端に上記電磁アクチュエーターの可動鉄心を差し込む第２スロットを有し、上記第１スロットに連通した上記第１の圧力室を穿設し、上記第１および第２スロットを連絡するように上記第２の圧力室を穿設した本体を用意する工程と、
上記可動鉄心を上記第２スロットに差し込む工程と、
上記可動鉄心の抜けを防止するように上記第２スロットを塞ぐ工程と、
上記可動体を、上記差動ロッド、可動ロッド、弁体の順に、上記第１スロットに差し込んで、上記差動ロッドの上記先端を上記可動鉄心の先端に当接させる工程と、
上記弁体に対向して上記第１スロットを塞ぐように上記弁座を取り付ける工程と、
を有することを特徴とする組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、カークーラーの冷凍サイクルの途中で冷媒ガスを圧縮する可変容量圧縮機に使用される容量制御弁、およびその組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容量制御弁として、例えば、自動車用空調装置の冷凍サイクルの途中で冷媒ガスを圧縮する可変容量圧縮機に取り付けられた容量制御弁が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に開示された可変容量圧縮機は、その圧力を調整することで揺動板の傾斜角度を制御する調圧室、冷凍サイクルの蒸発器から送り込まれる低温・低圧の冷媒を受け入れる吸入室、および高温・高圧の冷媒を凝縮器へ送り出す吐出室を有する。吸入室および吐出室は、それぞれ、揺動板の回転運動を往復運動に変えるピストンを収容配置したシリンダーに接続されている。
【０００４】
エンジンの駆動力により可変容量圧縮機の揺動板が回転されると、ピストンが往復運動して、蒸発器から送り込まれた低温・低圧の冷媒が吸入室を介してシリンダー内に流入し、加圧された高温・高圧の冷媒として吐出室を介して凝縮器へ流出される。可変容量圧縮機の能力（容量）、すなわちピストンのストロークは、揺動板の傾斜角度を大きくすると高く（長く）なり、傾斜角度を小さくすると低く（短く）なる。
【０００５】
この可変容量圧縮機は、自動車のエンジンによって駆動されるため、その回転数がエンジンの回転数に依存し、回転数を制御することができない。このため、エンジンの回転数が上がると圧縮機も高速運転され、回転数が下がると圧縮機も低速にされる。可変容量圧縮機の能力をエンジンの回転数によらずに所望する値に制御するため、可変容量圧縮機の容量（ピストンのストローク、すなわち揺動板の傾斜角度）をコントロールするための容量制御弁が必要となる。
【０００６】
特許文献１の容量制御弁は、調圧室と吸入室を連通した冷媒の流路を開閉する弁体、吸入室の圧力Ｐｓと吐出室の圧力Ｐｄとの間の差圧を感知する差圧感知部、および弁体を閉じるための差圧Ｐｄ−Ｐｓのしきい値を設定するソレノイド部を有する。
【０００７】
しかして、可変容量圧縮機が高速運転されて差圧感知部で感知した差圧Ｐｄ−Ｐｓがソレノイド部で設定したしきい値を超えて大きくなると、容量制御弁の弁体が閉じて調圧室が閉塞され、調圧室の圧力が上げられて揺動板の傾斜角度が小さくされる。これにより、ピストンのストロークが短くなって、可変容量圧縮機の容量が小さくなり、この圧縮機で加圧されて単位時間当りに送り出される冷媒の量が少なくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−４２０６２号公報（段落、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した特許文献１の容量制御弁は、通常の制御（差圧Ｐｄ−Ｐｓがしきい値を超えていない状態）をしているとき、弁体を所定の開度に保持しており、調圧室と吸入室を連通している。つまり、特許文献１の容量制御弁は、通常の制御をしているとき、調圧室が閉じられていない。
【００１０】
このため、冷凍サイクルに組み込まれた蒸発器から可変容量圧縮機に送り込まれる冷媒の圧力変動に応じて吸入室の圧力が変化すると、調圧室の圧力も変化し、通常の制御をしているときでも、可変容量圧縮機の動作が変動することになる。
【００１１】
また、通常の制御をしているとき、調圧室と吸入室が連通しているため、調圧室の圧力Ｐｃが吸入室の圧力Ｐｓと略同じ圧力となり、圧縮機本来の能力を十分に発揮することができなくなる。つまり、この種の可変容量圧縮機では、調圧室、吸入室、吐出室がそれぞれ気密に独立していることが望ましく、その能力を最大限に引き出すためには、Ｐｃ＞Ｐｓであることが望ましい。
【００１２】
さらに、上述した特許文献１の容量制御弁は、複雑な構造を有しているため、組み立てが困難である。
【００１３】
この発明の目的は、可変容量圧縮機を安定して動作させることができ、可変容量圧縮機の能力を最大限に引き出すことができ、組み立てを容易にできる容量制御弁、およびその組み立て方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の容量制御弁は、その圧力を調整することによって冷媒の圧縮容量を変化させる調圧室、冷凍サイクルの蒸発器から送り込まれる低温・低圧の冷媒を受け入れる吸入室、および上記冷凍サイクルの凝縮器へ高温・高圧の冷媒を送り出す吐出室を有する可変容量圧縮機に取り付けられるものであって、上記吐出室を上記調圧室に連通する流路に設けられた開口面積Ｓ１の弁座と、この弁座の開口部を上記調圧室側から開閉する弁体と、この弁体を一端に備え該弁体の開閉方向に沿って移動可能に延設された断面積Ｓ２の円柱形の可動ロッドと、この可動ロッドの他端から上記弁体の開閉方向に沿って延設された上記Ｓ２より小さい断面積Ｓ３の差動ロッドと、この差動ロッドの上記可動ロッドから離間した先端に上記開閉方向に沿って上記弁体を閉じる方向の押圧力を与える電磁アクチュエーターと、上記吐出室に連通しているとともに上記可動ロッドの他端を配置した第１の圧力室と、上記吸入室に連通しているとともに上記差動ロッドの上記先端を配置した第２の圧力室と、上記電磁アクチュエーターがＯＦＦのとき上記弁体を開くように付勢する付勢部材と、を有する。
【００１５】
上記発明によると、可変容量圧縮機の吐出室の圧力Ｐｄが電磁アクチュエーターで与えられるしきい値を超えない通常の制御をしているとき、調圧室と吐出室を開閉する弁体を閉じている。このため、通常の制御をしているときに、吐出室の圧力Ｐｄが変動しても、調圧室の圧力Ｐｃが変化することがなく、可変容量圧縮機の動作を安定させることができる。また、通常の制御をしているときに、調圧室が密閉されて圧力Ｐｃが変化しないので、可変容量圧縮機の本来の能力を十分に発揮することができる。
【００１６】
また、他の発明によると、上記弁座は、Ｓ１＞Ｓ２−Ｓ３を満たす上記開口面積Ｓ１を有することを特徴とする。これにより、可変容量圧縮機の吐出室の圧力Ｐｄが高くなった場合、弁座の開口部を介して弁体に作用する圧力（Ｐｄ×Ｓ１）の増加の割合を可動ロッドの他端に作用する逆向きの圧力（Ｐｄ×（Ｓ２−Ｓ３））の増加の割合より大きくすることができ、可動ロッドを弁体を開く方向に付勢することができる。
【００１７】
また、この発明の容量制御弁を組み立てる方法は、一端に、上記差動ロッド、可動ロッド、および弁体を一体にした可動体を差し込むための第１スロットを有し、他端に上記電磁アクチュエーターの可動鉄心を差し込む第２スロットを有し、上記第１スロットに連通した上記第１の圧力室を穿設し、上記第１および第２スロットを連絡するように上記第２の圧力室を穿設した本体を用意する工程と、上記可動鉄心を上記第２スロットに差し込む工程と、上記可動鉄心の抜けを防止するように上記第２スロットを塞ぐ工程と、上記可動体を、上記差動ロッド、可動ロッド、弁体の順に、上記第１スロットに差し込んで、上記差動ロッドの上記先端を上記可動鉄心の先端に当接させる工程と、上記弁体に対向して上記第１スロットを塞ぐように上記弁座を取り付ける工程と、を有する。
【００１８】
上記発明によると、容量制御弁の本体を製造する際、第１スロット、第２スロット、第１の圧力室、および第２の圧力室を、それぞれ、本体材料の外部から穿設することができ、製造を容易にできる。また、容量制御弁を組み立てる際にも、第２のスロットに電磁アクチュエーターの可動鉄心を差し込んでスロットを塞ぎ、第１のスロットに可動体を差し込んで弁座でスロットを塞ぐだけで簡単に組み立てることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の容量制御弁は、上記のような構成および作用を有しているので、可変容量圧縮機を安定して動作させることができ、可変容量圧縮機の能力を最大限に引き出すことができ、組み立てを容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る容量制御弁を備えた可変容量圧縮機を組み込んだ冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の容量制御弁を示す断面図である。
【図３】図３は、図２の容量制御弁の組み立て方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１は、この発明の実施の形態に係る容量制御弁１を備えた可変容量圧縮機１０を含むカークーラーの冷凍サイクル１００を示すブロック図である。ここでは、本発明をカークーラーの冷凍サイクルに適用した実施形態について説明するが、本発明は、これに限らず、他の熱交換サイクルにも適用可能である。なお、ここでは、説明を分かり易くするため、容量制御弁１を可変容量圧縮機１０と別体に図示したが、容量制御弁１は、可変容量圧縮機１０に組み込まれるのが一般的である。
【００２２】
本実施の形態の冷凍サイクル１００は、可変容量圧縮機１０（コンプレッサー）の他に、液体容器１０２（レシーバータンク）、膨張弁１０４（エキスパンションバルブ）、蒸発器１０６（エバポレーター）、および凝集器１０８（コンデンサー）を有する。
【００２３】
液体容器１０２は、冷凍サイクルを循環していない余分な冷媒を液体の状態で一時的に貯蔵する。冷媒は、冷凍サイクル１００を気体、液体、或いは両方が混ざった状態で流れる。冷凍サイクル１００を循環する冷媒の量は、エンジンの回転数や外気温度によって変動するため、この変動を吸収するための冷媒の一時貯蔵庫が必要となる。
【００２４】
膨張弁１０４は、蒸発器１０６内を低圧にするため、液体容器１０２で貯蔵した冷媒を高圧で小さな孔から噴射させて、低圧・低温の霧状の冷媒にする。これにより、蒸発器１０６では、冷媒を気化（蒸発）し易くなる。
【００２５】
蒸発器１０６は、膨張弁１０４を通して霧状にされた冷媒を図示しないパイプに流通させて、パイプの外側から熱を奪ってパイプ内を通る冷媒を急激に気化させる。この際、ファン１０７を用いてパイプの外側で空気を流通させることで、パイプによって熱を奪われた冷気を作ることができる。この冷気を車室内に送り込んで車室内を冷房する。
【００２６】
可変容量圧縮機１０は、蒸発器１０６から送り込まれた低温・低圧の冷媒ガスを図示しないエンジンの駆動力を利用して圧縮し、高温・高圧の冷媒ガスにして凝集器１０８へ送り出す。エンジンの駆動力は、プーリー１０１を介して可変容量圧縮機１０に伝達される。この可変容量圧縮機１０については、後で説明する。
【００２７】
凝集器１０８は、可変容量圧縮機１０から送り込まれた高温・高圧の冷媒ガスを冷やして液化する。このとき、凝集器１０８は、パイプを通して高温・高圧の冷媒ガスを流通させ、パイプの外側を通して空気を流通させてパイプを冷やす。つまり、ファン１０９を用いてパイプに空気をあてて、パイプ内を流れる冷媒を冷やす。凝集器１０８で冷やされた冷媒は、液体容器１０２に戻されて再利用に供される。
【００２８】
可変容量圧縮機１０として、一般に、斜板の回転運動をピストンの往復運動に変えて出力を取り出す斜板式のコンプレッサーが知られている。本実施の形態では、可変容量圧縮機１０として、この斜板式のコンプレッサーを用いた。この可変容量圧縮機１０は、プーリー１０１を介して伝達されるエンジンの駆動力によって図示しない斜板を回転し、この回転によって図示しないピストンを往復移動させ、図示しないシリンダーに蒸発器１０６からの低温・低圧の冷媒ガスを送り込んで圧縮し、シリンダーで圧縮した高温・高圧の冷媒ガスを凝集器１０８へ送り出すよう機能する。
【００２９】
この可変容量圧縮機１０の運転能力、すなわち容量を変える場合、この圧縮機１０の図示しない調圧室内における冷媒の圧力Ｐｃを変化させて、斜板の傾斜角度を変化させ、ピストンのストロークを変化させる。自動車のエンジンによって駆動される圧縮機は、回転数を制御することができないため、このように冷媒の流れを利用して容量を変えることで、冷媒の単位時間当りの圧縮量をコントロールする。
【００３０】
斜板式の容量可変のコンプレッサーについては、一般によく知られているため、ここでは、これ以上の詳細な説明は省略するが、具体的には、調圧室の圧力Ｐｃを高くすると、斜板の傾斜角度が小さくなってピストンのストロークが短くなり、エンジンの負荷となる可変容量圧縮機１０の負荷および容量が小さくなる。一方、調圧室の圧力Ｐｃを低くすると、斜板の傾斜角度が大きくなってピストンのストロークが長くなり、エンジンの負荷となる可変容量圧縮機１０の負荷および容量が大きくなる。
【００３１】
つまり、自動車の運転中、急な上り坂などでエンジンの回転数が上がって可変容量圧縮機１０の回転数が高くなった場合、エンジンの力を自動車の駆動力としてフルに使うため、可変容量圧縮機１０の負荷を軽くするとともに、必要以上にカークーラーが利き過ぎないようにするため、調圧室の圧力Ｐｃを高めて可変容量圧縮機１０の容量を小さくし、単位時間当りに圧縮する冷媒の量を少なくする。これにより、エンジンの回転数に関係なく、冷凍サイクルを循環する冷媒の量をコントロールでき、カークーラーを所望する温度で運転できるとともに、自動車の駆動力を低下させることがない。
【００３２】
この種の可変容量圧縮機１０は、一般に、調圧室の圧力Ｐｃを所望する圧力範囲に制御するための容量制御弁１を備えている。以下、本実施の形態の容量制御弁１について、図２を参照して説明する。なお、以下の説明では、可変容量圧縮機１０の図示しないピストンシリンダーに低圧・低温の冷媒ガスを送り込む図示しない吸入室の圧力をＰｓとし、シリンダーで圧縮された高温・高圧の冷媒ガスを送り出す吐出室の圧力をＰｄとする。
【００３３】
本実施の形態の容量制御弁１は、可変容量圧縮機１０に取り付けた状態で、可変容量圧縮機１０の調圧室と吐出室を連通する流路を有するとともに、この流路を開閉する弁体１２を有する。すなわち、この容量制御弁１は、吸入室の圧力Ｐｓと吐出室の圧力Ｐｄとの間の差圧Ｐｄ−Ｐｓが予め設定したしきい値を超えた場合に、吐出室を調圧室に連通するように弁体１２を開き、調圧室の圧力Ｐｃを吐出室の圧力Ｐｄに近付くように上昇させる。また、この容量制御弁１は、差圧Ｐｄ−Ｐｓがしきい値を超えない通常の制御をしているときには、弁体１２を閉じて調圧室の圧力Ｐｃを維持する。
【００３４】
図２に示すように、容量制御弁１は、略円柱形の金属材料によって形成された本体２を有する。本体２の外形は、その中心軸を横切る断面が、図中上方に向かって段々に小さくなっており、可変容量圧縮機１０側の図示しない取り付けスロットに対して、図中上端側を先頭にして挿入して取り付け可能となっている。
【００３５】
本体２の外周上には、容量制御弁１の後述する各圧力室間をシールするための複数本のＯリング３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄをそれぞれ取り付けるための複数本の円環状の取り付け溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが互いに軸方向に離間して設けられている。これらＯリング３ａ〜３ｄは、容量制御弁１を可変容量圧縮機１０の取り付けスロットに装着した状態で、スロットの図示しない内壁に密着し、容量制御弁１をスロット内に気密に装着することができる。
【００３６】
また、本体２の図中上端側には、後述する可動体１１を軸方向に挿通して取り付けるための第１スロット４が形成されており、本体２の図中下端側には、後述するソレノイド２１（電磁アクチュエーター）のプランジャー２２（可動鉄心）を軸方向に挿通して取り付けるための第２スロット５が形成されている。第１スロット４と第２スロット５は、それぞれ、本体２と同軸に形成されており、本体２の中央あたりで後述する圧力室４５を介して連通している。
【００３７】
これら第１および第２スロット４、５は、本体２をその軸方向両端から削ることでそれぞれ形成されるため、本体２の中心に向けて徐々に小径になる形状を有する。このため、例えば、第１スロット４に装着する可動体１１も、その挿通方向先端に向けて徐々に小径になる外形を有する。また、第２スロット５に装着するソレノイド２１のプランジャー２２も、その挿通方向先端（図中上方）に向けて徐々に小径になる外形を有する。
【００３８】
可動体１１は、第１スロット４の途中に取り付けられる後述する弁座３１の断面積Ｓ１の開口孔３１ａ（開口部）を開閉するための弁体１２、この弁体１２を一端に備えたＳ１より大きい断面積Ｓ２の円柱形の可動ロッド１３、およびこの可動ロッド１３の他端から一体に延びたＳ２より小さい断面積Ｓ３の差圧ロッド１４を有する。そして、最も断面積の小さい差圧ロッド１４から、可動ロッド１３、弁体１２の順に、第１スロット４に挿通されて、可動体１１が第１スロット４に装着される。
【００３９】
第１スロット４の図中上端、すなわち本体２の図中上端には、可変容量圧縮機１０の上述した吐出室に連通する比較的大径の円筒形の圧力室４１が形成されている。この圧力室４１は、容量制御弁１を可変容量圧縮機１０に取り付けた状態で、可変容量圧縮機１０の吐出室に連通するため、吐出室の圧力Ｐｄと同じ圧力になる。
【００４０】
この圧力室４１の図中下端には、第１スロット４に可動体１１を挿通配置した後、この可動体１１の弁体１２に対向するように、略円筒形の弁座３１を螺着するための弁座取り付けネジ孔４２が形成されている。このネジ孔４２の内側壁面には、弁座３１の外周面に形成されたネジ山に螺合するネジ溝が形成されている。また、このネジ孔４２の径は、圧力室６より小径にされている。
【００４１】
弁座３１は、冷媒ガスを流通させるための開口孔３１ａを有する。この開口孔３１ａの断面積は、上述したように、Ｓ１である。当然のことながら、この弁座３１の開口孔３１ａの径は、弁体１２の径より少なくとも小さい径に設計されている。
【００４２】
弁座取り付けネジ孔４２の図中下端、すなわち弁座３１の開口孔３１ａの図中下端は、容量制御弁１を可変容量圧縮機１０に取り付けた状態で、可変容量圧縮機１０の上述した調圧室に連通する圧力室４３に連通している。言い換えると、この圧力室４３は、弁座取り付けネジ孔４２の図中下端に連絡するように、本体２の外周面からその中心に向けて横方向に穿設されている。なお、この圧力室４３は、調圧室に連通するため、調圧室の圧力Ｐｃと同じ圧力になる。
【００４３】
すなわち、吐出室に連通した比較的大径の圧力室４１、弁座３１の開口孔３１ａ、および調圧室に連通した圧力室４３が、可変容量圧縮機１０の吐出室を調圧室に連絡する冷媒の流路として機能する。そして、可動体１１の弁体１２が、弁座３１の開口孔３１ａを調圧室側から開閉するよう、弁座３１の図中下端に対して軸方向に離接可能に設けられている。すなわち、弁体１２は、圧力室４３内で軸方向に移動可能に配置されている。
【００４４】
この圧力室４３の図中下方には、可動体１１の可動ロッド１３をスライド可能に挿通する円筒形の長孔４６が形成されている。この長孔４６の径は、作動ロッド１３の外径より僅かに大きい径に設計されている。つまり、弁体１２を開閉移動させるため作動ロッド１３が長孔４６に沿って軸方向にスライド可能になっている。
【００４５】
また、この長孔４６の図中下端は、可変容量圧縮機１０の吐出室に連通した圧力室４４（この発明の第１の圧力室として機能する）まで延びている。この圧力室４４も、上述した圧力室４３と同様に、本体２の外周面から中心に向けて横方向に穿設されており、軸方向に延びた連通路４７を介して、上述した比較的大径の圧力室４１に連通されている。この連通路４７は、圧力室４１の底から穿設される。なお、この圧力室４４には、栓体３２が圧入されて、圧力室４４の外周面側の開口部が閉塞されている。
【００４６】
この圧力室４４を介して、上述した作動ロッド１３のための長孔４６の図中下端は、差圧ロッド１４をスライド可能に挿通配置するための比較的細い長孔４８につながっている。この長孔４８も、差圧ロッド１４の径より僅かに大きな内径を有し、差圧ロッド１４を気密な状態でスライド可能に挿通配置している。
【００４７】
そして、この比較的細い長孔４８の図中下端は、可変容量圧縮機１０の上述した吸入室に連通した圧力室４５（この発明の第２の圧力室として機能する）に連通している。この圧力室４５も、上述した２つの圧力室４３、４４と同様に、本体２の外周面から中心に向けて横方向に穿設されている。この圧力室４５は、可変容量圧縮機１０の吸入室に連通するため、吸入室の圧力Ｐｓと同じ圧力にされる。
【００４８】
以上のように、第１スロット４は、比較的大径の圧力室４１、弁座取り付けネジ孔４２、作動ロッド１３を挿通するための長孔４６、および差圧ロッド１４を挿通するための長孔４８を軸方向につなげた形状を有する。なお、第１スロット４の図中下端は、圧力室４５を介して、第２スロット５に連通している。
【００４９】
第２スロット５に挿通配置するソレノイド２１のプランジャー２２は、上述したように圧力室４５に露出した差圧ロッド１４の先端を軸方向（図中上方）に押圧するプッシュバー２３を有する。つまり、プランジャー２２は、プッシュバー２３の先端が圧力室４５に露出するまで第２スロット５に挿通される。すなわち、この状態で、プッシュバー２３の先端２３ａは、差圧ロッド１４の先端に対し、離接可能に接触する。
【００５０】
そして、第２スロット５の図中下端には、プランジャー２２の抜けを防止するための円筒形のストッパー３３が圧入されて固定されている。ストッパー３３の内周壁にはネジ山が形成されており、押さえバネ３４の軸方向に沿った位置を調整（バネ圧を調整）するための調圧ネジ３５が螺着されている。なお、ストッパー３３の外周面に接触する第２スロット５の内周面には、ストッパー３３との間の隙間を密閉するためのＯリング３ｅを収容配置する円環状の溝２ｅが形成されている。
【００５１】
プランジャー２２の外側には、ソレノイドの固定鉄心２４が配置され、その外側に、コイル２５が配置されている。固定鉄心２４およびコイル２５は、本体２に埋設されている。なお、本実施の形態では、本体２が図中上下に分割されており、図中上方の第１スロット側のボディー２０ａが図中下方の第２スロット側のボディー２０ｂに接触する面２０ｃには、第２スロット５を気密にシールするためのＯリング３ｆを収用配置する円環状の溝２ｆが形成されている。
【００５２】
以下、図２および図３を参照して、上述した容量制御弁１の組み立て方法について説明する。図３には、容量制御弁１の組み立て方法を説明するためのフローチャートを示してある。  
まず、上述したように、第１スロット４、第２スロット５、および３つの圧力室４３、４４、４５を穿設した本体２を用意する（ステップ１）。
【００５３】
そして、第２スロット５に中間バネ３６を挿入してソレノイドのプランジャー２２を挿通する（ステップ２）。このとき、プランジャー２２のプッシュバー２３に予め中間バネ３６を図示のように装着して第２スロット５に挿入しても良い。中間バネ３６は、図中上端が第２スロット５の径を異ならせた肩部５ａに係合し、図中下端がプッシュバー２３の基端部に取り付けたストッパーリング３７に係合するよう、僅かに圧縮して取り付けられる。
【００５４】
これにより、ソレノイドをＯＦＦにしたとき、中間バネ３６が、後述する押圧バネ３８と協働して、プランジャー２２を図中下方に付勢し、プッシュバー２３による差圧ロッド１４の押圧を解除するよう機能する。つまり、中間バネ３６と押圧バネ３８は、この発明の付勢部材として機能する。
【００５５】
プランジャー２２を第２スロット５に挿通した後、プランジャー２２の抜けを防止するため、第２スロット５の図中下端側からストッパー３３が圧入され、第２スロット５が塞がれる（ステップ３）。このとき、第２スロット５の内周壁に設けた環状の溝２ｅにＯリング３ｅが取り付けられ、ストッパー３３が第２スロット５に対して気密に取り付けられる。さらに、押さえバネ３４を介してストッパー３３の内側に調圧ネジ３５が螺着される。そして、この調圧ネジ３５のねじ込み量を調整することで、プランジャー２２の軸方向に沿った位置が調整される。
【００５６】
一方、本体２の図中上端側から第１スロット４に可動体１１が挿入される（ステップ４）。このとき、可動体１１は、差圧ロッド１４、可動ロッド１３、弁体１２の順に第１スロット４に挿通され、差圧ロッド１４の先端がプランジャー２２のプッシュバー２３に当接する。
【００５７】
この後、第１スロット４の図中上端側から可動体１１の抜けを防止するため、弁座３１が第１スロット４に装着される（ステップ５）。このとき、可動体１１の作動ロッド１３の弁体１２に近い端部付近に押圧バネ３８を装着し、弁座３１を弁座取り付けネジ孔４２に螺着する。この状態で、押圧バネ３８の図中上端は、弁座３１の図中下端面に当接し、押圧バネ３８の図中下端は、作動ロッド１３に固定されたストッパーリング３９に当接する。つまり、押圧バネ３８は、ソレノイドをＯＦＦにしたとき、弁体１２を開く方向に付勢する。
【００５８】
次に、上述した容量制御弁１の機能について説明する。  
容量制御弁１は、可変容量圧縮機１０に取り付けられた状態で、圧縮機１０の調圧室に連通する圧力室４３、圧縮機１０の吸入室に連通する圧力室４５、および圧縮機１０の吐出室に連通する圧力室４１を有する。また、容量制御弁１は、連通路４７を介して圧力室４１に連通した圧力室４４を有する。
【００５９】
弁体１２には、圧力Ｐｄが第１スロット４と圧力室４４から互いにその力をキャンセルするように加わる。以下、その詳細について説明する。  
弁体１２には、図中下向きの力（弁体１２を開く方向の力）として、圧力室４１の圧力Ｐｄ×Ｓ１、押圧バネ３８による付勢力、および圧力室４４を介して差圧ロッド１４にかかる圧力Ｐｄ×Ｓ３が付与される。一方、弁体１２には、図中上向きの力（弁体１２を閉じる方向の力）として、圧力室４４を介して作動ロッド１３にかかる圧力Ｐｄ×（Ｓ２−Ｓ３）、圧力室４５を介して差圧ロッド１４にかかる圧力Ｐｓ×Ｓ３、およびソレノイド２１のプッシュバー２３から加えられる押圧力が付与される。なお、押圧バネ３８による付勢力は、圧力室４５を介して差圧ロッド１４にかかる圧力Ｐｓ×Ｓ３と略等しい力にする。
【００６０】
容量制御弁１は、自動車のエンジンを通常の回転速度で回転して可変容量圧縮機１０を通常動作させている場合には、弁体１２を閉じる状態にすべく、ソレノイド２１のコイル２５に所定の電流が流されている。言い換えると、ソレノイド２１のコイル２５に流す電流値を変えることで、弁体１２にかかる開閉方向の力のバランスを調整することができ、弁体１２の開閉を制御するためのしきい値を変更することができる。
【００６１】
一方、自動車のエンジンが高速回転されると、可変容量圧縮機１０も高速運転され、圧縮機１０の吸入室の圧力Ｐｓと吐出室の圧力Ｐｄとの間の差圧が大きくなる。この差圧Ｐｄ−Ｐｓがソレノイド２１によって与えられたしきい値を超えて大きくなると、弁体１２が開かれて吐出室が調圧室に連通され、調圧室の圧力Ｐｃが高くされて圧縮機１０の容量が小さくされる。
【００６２】
つまり、押圧バネ３８による付勢力は、圧力室４５を介して差圧ロッド１４にかかる圧力Ｐｓ×Ｓ３をキャンセルする力としており、吐出室と調圧室を連通する流路に設けた弁座３１の開口面積Ｓ１と、作動ロッド１３の断面積Ｓ２と、差圧ロッド１４の断面積Ｓ３と、をＳ１＞Ｓ２−Ｓ３を満たす大きさに設計することで、圧力Ｐｄが作動ロッド１３の両端に作用する力の比率が常に弁体１２を開く方向に作用することになり、差圧Ｐｄ−Ｐｓがしきい値を超えた時点で弁体１２が開くことになる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態の容量制御弁１によると、可変容量圧縮機１０を通常動作させている状態で、弁体１２を閉じているため、圧縮機１０の調圧室が密閉されて吐出室と連通することがない。このため、通常運転中、可変容量圧縮機１０を安定して動作させることができる。
【００６４】
また、本実施の形態の容量制御弁１によると、可変容量圧縮機１０の通常運転中、調圧室を密閉するため、圧縮機１０の能力を最大限に引き出すことができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態の組み立て方法によって容量制御弁１を組み立てることにより、容量制御弁１の組み立てを容易にでき、製造コストを抑えることができる。
【００６６】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明の容量制御弁は、例えば、カークーラーの冷凍サイクルに組み込まれる可変容量圧縮機に取り付けられる。
【符号の説明】
【００６８】
１…容量制御弁、２…本体、４…第１スロット、５…第２スロット、１０…可変容量圧縮機、１１…可動体、１２…弁体、１３…作動ロッド、１４…差圧ロッド、２１…ソレノイド、２２…プランジャー、２３…プッシュバー、２４…固定鉄心、２５…コイル、３１…弁座、３１ａ…開口孔、４１、４３、４４、４５…圧力室、４２…弁座取り付けネジ孔、１００…冷凍サイクル、１０２…液体容器、１０４…膨張弁、１０６…蒸発器、１０８…凝集器。
【図１】
2011163313.tif 000003
【図２】
2011163313.tif 000004
【図３】
2011163313.tif 000005