(57)【要約】【課題】冷媒流による影響を抑制できると共に組立が容易な可変容量圧縮機の制御弁を提供する。【解決手段】可変容量圧縮機の制御弁において、弁孔３１７を開閉する弁部３２１を有する弁体３２０と、弁孔３１７を介して冷媒が流入する第１感圧室に収容された感圧装置３４０とは連結部３５０によって分離可能に連結されている。連結部３５０は、弁体３２０と一体に設けられた第１連結部３５１と、感圧装置３４０と一体に設けられて第１連結部３５１に接離する第２連結部３５２とを有する。第１連結部３５１は、弁孔３１７よりも小径に形成されていると共に弁体３２０側から第２連結部３５２側に向かうに従って拡径する第１テーパ面部３５１ｂを有し、第２連結部３５２は、第１連結部３５１の第１テーパ面部３５１ｂを延長して形成される仮想テーパ面Ｓの内側に位置している。【選択図】図４
2019031934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮前の冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、内部圧力に応じて前記圧縮部の状態を変化させて吐出容量を変化させる制御圧室と、前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に供給する供給通路とを含む可変容量圧縮機に用いられ、前記吐出室内の冷媒の前記制御圧室への供給量を制御するように構成された、可変容量圧縮機の制御弁であって、
第１ポートを介して前記制御圧室に連通すると共に前記供給通路の一部を形成する第１感圧室と、第２ポートを介して前記吐出室に連通すると共に前記供給通路の一部を形成する弁室と、第３ポートを介して前記吸入室に連通する第２感圧室と、前記第１感圧室と前記弁室とを連通すると共に前記供給通路の一部を形成する弁孔と、前記弁孔の前記弁室側の開口の周縁に形成された弁座部と、を有するバルブハウジングと、
前記弁室に配置されて前記弁座部に接離して前記弁孔を開閉する弁部と、前記第２感圧室に配置されて前記吸入室の圧力を受ける受圧部と、を有する弁体と、
コイルが通電されると電磁力を発生し、発生した電磁力によって、ソレノイドロッドを介して前記弁体を閉弁方向に付勢するソレノイド部と、
前記コイルが通電されていないときに、前記弁部が前記弁孔を最大に開放するように前記弁体を付勢する付勢部材と、
前記第１感圧室に収容され、前記弁体に連結されると前記吸入室の圧力に応答して動作すると共に前記弁体を開弁方向に付勢する感圧装置と、
前記弁部と前記感圧装置との間に配置され、前記弁体と前記感圧装置とを分離可能に連結する連結部と、
を含み、
前記連結部は、前記弁体に一体的に設けられた第１連結部と、前記感圧装置と一体に設けられて前記第１連結部に接離する第２連結部と、を有し、
前記第１連結部は、前記弁孔よりも小径に形成されていると共に前記弁体側から前記第２連結部側に向かうに従って拡径する第１テーパ面部を有し、
前記第２連結部は、前記第１連結部の前記第１テーパ面部を延長して形成される仮想テーパ面の内側に位置している、
可変容量圧縮機の制御弁。
【請求項２】
前記第１連結部は、前記弁体に一体形成されている、請求項１に記載の可変容量圧縮機の制御弁。
【請求項３】
前記第２連結部は、前記第１連結部側から前記感圧装置側に向かうに従って拡径する第２テーパ面部を有する、請求項１又は２に記載の可変容量圧縮機の制御弁。
【請求項４】
前記第１連結部の前記第１テーパ面部よりも前記第２連結部側の部分と、前記第２連結部の前記第２テーパ面部よりも前記第１連結部側の部分とが同径に形成されている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変容量圧縮機の制御弁。
【請求項５】
圧縮前の冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、内部圧力に応じて前記圧縮部の状態を変化させて吐出容量を変化させる制御圧室と、前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に供給する供給通路と、前記供給通路に配置された請求項１〜４のいずれか一つ記載に記載の可変容量圧縮機の制御弁と、を含む、可変容量圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量圧縮機に用いられる制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御弁の一例として特許文献１に記載された容量制御弁が知られている。特許文献１に記載された容量制御弁ＣＶは、作動室３７へ導入された吸入圧力Ｐｓと、ソレノイド部５９の電磁力と、感圧部材（ベローズ）４１と付勢ばね５０の付勢力とに基づいて弁体３０を移動させて弁孔３５を開閉するように構成されている。なお、弁体３０は、弁室３６に収容され、感圧部材４１は、容量室３４に収容され、弁孔３５は、弁室３６と容量室３４との間に形成されている。
【０００３】
容量制御弁ＣＶにおいて、弁体３０と感圧部材４１とは、弁体３０と一体移動する第１連結部材４６と、感圧部材４１と一体移動する第２連結部材４２とを介して接離可能に連結されている。第１連結部材４６は、弁孔３５と対向する位置に配置され、弁体３０側から感圧部材４１側に向かうに従って拡径する円錐状をなし、容量室３４に流入した冷媒ガスを容量室３４と制御圧室Ｃとを連通する第２連通路３９へ案内するガイド部４６ｂを有している。また、ガイド部４６ｂの周面Ｈ上を通過し、かつ、ガイド部４６ｂの軸方向に沿って小径側から大径側へ延びる仮想線Ｐよりも内側の領域に第２連結部材４２及び感圧部材４１が位置しているとともに、第２連結部材４２には仮想線Ｐに対して平行に延びるテーパ面Ｔが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
容量制御弁ＣＶにおいて、吐出室１３ｂ内の冷媒が第１連通路３８を介して弁室３６に流入し、その後、弁孔３５を介して容量室３４に流入する。容量室３４に流入した冷媒流は、第１連結部材４６のガイド部４６ｂに衝突する。このとき、ガイド部４６ｂが受ける冷媒流による力（動圧）は、弁体３０を閉弁方向に移動させる力となる。このような冷媒流による力は、冷媒の密度と流速の二乗とに比例する。このため、冷媒の密度や流速が大きく変化すると弁体３０に作用する力が大きく変化し、その結果、容量制御弁ＣＶの作動特性がばらついてしまうという問題があった。
【０００６】
また、通常、容量制御弁ＣＶに流入する冷媒はガス冷媒であるが、過渡的に前記冷媒が液冷媒となる場合もある。このような場合、液冷媒の密度はガス冷媒の密度に比べて著しく大きいので、冷媒（液冷媒）がガイド部４６ｂに衝突することによって、容量制御弁ＣＶの作動に大きな影響を及ぼすおそれがあった。例えば、容量制御弁ＣＶにおいて、コイル６７の通電がＯＦＦされているとき、弁体３０は付勢ばね６６の付勢力のみで最大開度に保持されることになる。しかし、付勢ばね６６の付勢力は比較的小さいので、特に容量制御弁ＣＶに液冷媒が流入した場合、弁体３０が最大開度に保持されずに閉弁方向に移動してしまうおそれがあった。
【０００７】
さらに、第１連結部材４６は、弁孔３５よりも外径が大きいので、弁体３０を一体に有する駆動ロッド３１がバルブハウジング３３に収容された後に、容量室３４側から駆動ロッド３１の端部に圧入固定される必要があり、組立が面倒である。
【０００８】
そこで、本発明は、冷媒流による影響を抑制できると共に組立が容易な可変容量圧縮機の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】
【０００９】
本発明の一側面によると、圧縮前の冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、内部圧力に応じて前記圧縮部の状態を変化させて吐出容量を変化させる制御圧室と、前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に供給する供給通路とを含む可変容量圧縮機に用いられ、前記吐出室内の冷媒の前記制御圧室への供給量を制御するように構成された制御弁が提供される。前記制御弁は、第１ポートを介して前記制御圧室に連通すると共に前記供給通路の一部を形成する第１感圧室と、第２ポートを介して前記吐出室に連通すると共に前記供給通路の一部を形成する弁室と、第３ポートを介して前記吸入室に連通する第２感圧室と、前記第１感圧室と前記弁室とを連通すると共に前記供給通路の一部を形成する弁孔と、前記弁孔の前記弁室側の開口の周縁に形成された弁座部と、を有するバルブハウジングと、前記弁室に配置されて前記弁座部に接離して前記弁孔を開閉する弁部と、前記第２感圧室に配置されて前記吸入室の圧力を受ける受圧部と、を有する弁体と、コイルが通電されると電磁力を発生し、発生した電磁力によって、ソレノイドロッドを介して前記弁体を閉弁方向に付勢するソレノイド部と、前記コイルが通電されていないときに、前記弁部が前記弁孔を最大に開放するように前記弁体を付勢する付勢部材と、前記第１感圧室に収容され、前記弁体に連結されると前記吸入室の圧力に応答して動作すると共に前記弁体を開弁方向に付勢する感圧装置と、前記弁部と前記感圧装置との間に配置され、前記弁体と前記感圧装置とを分離可能に連結する連結部と、を含む。前記連結部は、前記弁体に一体的に設けられた第１連結部と、前記感圧装置と一体に設けられて前記第１連結部に接離する第２連結部と、を有している。そして、前記第１連結部は、前記弁孔よりも小径に形成されていると共に前記弁体側から前記第２連結部側に向かうに従って拡径する第１テーパ面部を有し、前記第２連結部は、前記第１連結部の前記第１テーパ面部を延長して形成される仮想テーパ面の内側に位置している。
【発明の効果】
【００１０】
前記制御弁においては、前記吐出室内の冷媒が前記第２ポートから前記弁室に流入し、その後、前記弁孔を通過して前記第１感圧室に流入する。ここで、前記弁体と一体に設けられた前記第１連結部は、前記弁孔よりも小径に形成されていると共に前記弁体側から前記第２連結部に向かうに従って拡径する第１テーパ面部を有しており、前記第２連結部は、前記第１連結部の前記第１テーパ面部を延長して形成される仮想テーパ面の内側に位置している。このため、前記第１連結部は、前記弁室から前記弁孔を通過して前記第１感圧室に流入する冷媒流を受ける面が小さく、従来に比べて、前記冷媒流によって生じる、前記弁体を閉弁方向に移動させる力が大幅に低減される。また、前記第１感圧室に流入した冷媒が前記第２連結部に直接衝突することも抑制される。この結果、前記第１感圧室に流入する冷媒流量が大きく変化した場合であっても、前記弁体が安定して保持されて前記弁孔の開度が維持され得る。特に、前記コイルの通電がＯＦＦされて前記弁部が前記弁孔を最大に開放しているとき、前記弁部が前記弁孔を最大に開放している状態が前記付勢部材によって安定して保持され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る制御弁が適用された可変容量圧縮機の概略構成を示す断面図である。
【図２】前記制御弁の断面図である。
【図３】主に前記制御弁における弁体、感圧装置及び連結部を示す拡大図である。
【図４】主に前記連結部（第１連結部及び第２連結部）を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された斜板式の可変容量圧縮機の概略構成を示す断面図である。この可変容量圧縮機は、主に車両用のエアコンシステムに適用されるクラッチレス圧縮機として構成されている。
【００１３】
可変容量圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａが形成されたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端側に設けられたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端側にバルブプレート１０３を介して設けられたシリンダヘッド１０４と、を含む。そして、シリンダブロック１０１、フロントハウジング１０２、バルブプレート１０３及びシリンダヘッド１０４は、複数の通しボルト１０５によって締結されて圧縮機ハウジングを構成している。
【００１４】
また、シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによってクランク室１４０が形成され、クランク室１４０内を横断するように駆動軸１１０が設けられている。駆動軸１１０は、前記圧縮機ハウジングに回転自在に支持されている。なお、図では省略しているが、フロントハウジング１０２とシリンダブロック１０１との間にはセンターガスケットが配置され、シリンダブロック１０１とシリンダヘッド１０４との間には、バルブプレート１０３の他にも、シリンダガスケット、吸入弁形成板、吐出弁形成板及びヘッドガスケットが配置されている。
【００１５】
駆動軸１１０の軸方向の中間部の周囲には、斜板１１１が配置されている。斜板１１１は、駆動軸１１０に固定されたロータ１１２にリンク機構１２０を介して連結され、駆動軸１１０と共に回転する。また、斜板１１１は、駆動軸１１０の軸線Ｏに直交する平面に対する角度（以下「傾角」という）が変更可能に構成されている。
【００１６】
リンク機構１２０は、ロータ１１２から突設された第１アーム１１２ａと、斜板１１１から突設された第２アーム１１１ａと、一端側が第１連結ピン１２２を介して第１アーム１１２ａに対して回動自在に連結され、他端側が第２連結ピン１２３を介して第２アーム１１１ａに対して回動自在に連結されたリンクアーム１２１と、を含む。
【００１７】
駆動軸１１０が挿通される斜板１１１の貫通孔１１１ｂは、斜板１１１が最大傾角と最小傾角の範囲で傾動可能な形状に形成されている。貫通孔１１１ｂには駆動軸１１０と当接する最小傾角規制部が形成されている。斜板１１１が駆動軸１１０の軸線Ｏに直交するときの斜板１１１の傾角（最小傾角）を０°とした場合、貫通孔１１１ｂの前記最小傾角規制部は、斜板１１１の傾角がほぼ０°となると駆動軸１１０に当接し、斜板１１１のそれ以上の傾動を規制するように形成されている。また、斜板１１１は、その傾角が最大傾角となるとロータ１１２に当接してそれ以上の傾動が規制される。
【００１８】
駆動軸１１０には、斜板１１１の傾角を減少させる方向に斜板１１１を付勢する傾角減少バネ１１４と、斜板１１１の傾角を増大させる方向に斜板１１１を付勢する傾角増大バネ１１５とが装着されている。傾角減少バネ１１４は、斜板１１１とロータ１１２との間に配置され、傾角増大バネ１１５は、斜板１１１と駆動軸１１０に固定されたバネ支持部材１１６との間に装着されている。
【００１９】
ここで、斜板１１１の傾角が前記最小傾角であるとき、傾角増大バネ１１５の付勢力の方が傾角減少バネ１１４の付勢力よりも大きくなるように設定されており、駆動軸１１０が回転していないとき、斜板１１１は、傾角減少バネ１１４の付勢力と傾角増大バネ１１５の付勢力とがバランスする傾角に位置決めされる。
【００２０】
駆動軸１１０の一端（図１における左端）は、フロントハウジング１０２のボス部１０２ａ内を貫通してフロントハウジング１０２の外側まで延在している。そして、駆動軸１１０の前記一端に図示省略の動力伝達装置が連結されている。駆動軸１１０とボス部１０２ａとの間には軸封装置１３０が設けられており、軸封装置１３０によってクランク室１４０内は外部から遮断されている。
【００２１】
駆動軸１１０とロータ１１２の連結体は、ラジアル方向においては軸受１３１、１３２で支持され、スラスト方向においては軸受１３３、スラストプレート１３４で支持されている。そして、駆動軸１１０（及びロータ１１２）は、外部駆動源からの動力が前記動力伝達装置に伝達されることにより、前記動力伝達装置の回転と同期して回転するように構成されている。なお、駆動軸１１０の他端、すなわち、スラストプレート１３４側の端部と、スラストプレート１３４との隙間は、調整ネジ１３５によって所定の隙間に調整されている。
【００２２】
各シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１３６が配置されている。ピストン１３６のクランク室１４０内に突出する突出部の内側空間には、一対のシュー１３７を介して、斜板１１１の外周部及びその近傍が収容され、これにより、斜板１１１は、ピストン１３６と連動する。そして、駆動軸１１０の回転に伴う斜板１１１の回転によってピストン１３６がシリンダボア１０１ａ内を往復動する。また、ピストン１３６のストローク量は、斜板１１１の傾角に応じて変化する。
【００２３】
シリンダヘッド１０４には、ほぼ中央に吸入室１４１が形成されると共に、吸入室１４１を環状に取り囲むように吐出室１４２が形成されている。吸入室１４１は、バルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ａ及び前記吸入弁形成板（図示省略）に形成された吸入弁（図示省略）を介してシリンダボア１０１ａに連通している。吐出室１４２は、前記吐出弁形成板（図示省略）に形成された吐出弁（図示省略）及びバルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ｂを介してシリンダボア１０１ａに連通している。
【００２４】
吸入室１４１は、吸入通路１０４ａを介して図示省略の前記エアコンシステムの冷媒回路の低圧側に接続されている。
【００２５】
シリンダブロック１０１の上部には、冷媒の圧力脈動による騒音・振動を低減するために、マフラ１６０が設けられている。マフラ１６０は、シリンダブロック１０１の上部に区画形成されたマフラ形成壁１０１ｂと、マフラ形成壁１０１ｂに図示省略のシール部材を介して締結された蓋部材１０６とによって形成されている。マフラ１６０内のマフラ空間１４３には、逆止弁２００が配置されている。
【００２６】
逆止弁２００は、吐出室１４２とマフラ空間１４３とを連通する連通路１４４のマフラ空間１４３側の端部に配置されている。逆止弁２００は、連通路１４４（上流側）とマフラ空間１４３（下流側）との圧力差に応答して動作する。具体的には、逆止弁２００は、前記圧力差が所定値より小さい場合には連通路１４４を遮断し、前記圧力差が前記所定値より大きい場合には連通路１４４を開放するように構成されている。
【００２７】
吐出室１４２は、連通路１４４、逆止弁２００、マフラ空間１４３及び吐出ポート１０６ａで構成される吐出通路を介して、前記エアコンシステムの前記冷媒回路の高圧側に接続されている。また、前記エアコンシステムの前記冷媒回路の高圧側から吐出室１４２に向かう冷媒ガスの逆流が逆止弁２００によって抑制される。
【００２８】
前記エアコンシステムの前記冷媒回路の低圧側の冷媒（圧縮前の冷媒）は、吸入通路１０４ａを介して吸入室１４１に導かれる。吸入室１４１に導かれた冷媒は、ピストン１３６の往復運動によってシリンダボア１０１ａ内に吸入され、圧縮されて吐出室１４２に吐出される。すなわち、本実施形態においては、シリンダボア１０１ａ及びピストン１３６によって吸入室１４１内の冷媒を圧縮する圧縮部が構成されている。そして、前記圧縮部で圧縮されて吐出室１４２に吐出された冷媒（以下「吐出冷媒」という）は、前記吐出通路を介して前記エアコンシステムの前記冷媒回路の高圧側へと導かれる。
【００２９】
シリンダヘッド１０４には、さらに制御弁３００が設けられている。制御弁３００は、シリンダヘッド１０４に形成された弁収容室（図示省略）に配置されている。
【００３０】
制御弁３００は、吐出室１４２内の冷媒（吐出冷媒）をクランク室１４０に供給する供給通路１４５に配置されている。制御弁３００は、供給通路１４５の一部を形成する内部通路を有し、前記内部通路の開度（通路断面積）を調整し、これによって、前記吐出冷媒のクランク室１４０への供給量（圧力供給量）を制御するように構成されている。なお、制御弁３００については後述する。
【００３１】
また、クランク室１４０は、シリンダブロック１０１に形成された連通路１０１ｃ及び空間部１０１ｄと、バルブプレート１０３に形成された固定絞り１０３ｃとで構成される排出通路を介して吸入室１４１に連通しており、クランク室１４０内の冷媒は、前記排出通路を介して吸入室１４１へと流れるようになっている。
【００３２】
したがって、制御弁３００が前記吐出冷媒のクランク室１４０への供給量を制御することによってクランク室１４０の圧力を変化させる（調整する）ことができ、これにより、斜板１１１の傾角、つまり、ピストン１３６のストローク量を変化させて可変容量圧縮機１００の吐出容量を変化させることができる。
【００３３】
具体的には、クランク室１４０の圧力を変化させることによって、各ピストン１３６の前後の圧力差、換言すると、ピストン１３６を挟むシリンダボア１０１ａ内の圧縮室とクランク室１４０との圧力差を利用して斜板１１１の傾角を変化させることができ、その結果、ピストン１３６のストローク量が変化して可変容量圧縮機１００の吐出容量が変化する。例えば、クランク室１４０の圧力を低下させると、斜板１１１の傾角が大きくなってピストン１３６のストローク量が増加し、これによって、可変容量圧縮機１００の吐出容量が増加するようになっている。
【００３４】
つまり、可変容量圧縮機１００において、クランク室１４０は、内部圧力に応じて前記圧縮部の状態（具体的にはピストン１３６のストローク量）を変化させ、これによって、可変容量圧縮機１００の吐出容量を変化させる機能を有している。したがって、本実施形態においてはクランク室１４０が本発明の「制御圧室」に相当する。そして、制御弁３００は、主にクランク室１４０の圧力を調整するために用いられる。
【００３５】
次に、制御弁３００の構成を説明する。図２は、制御弁３００の断面図である。図２に示されるように、制御弁３００は、バルブハウジング３１０と、弁体３２０と、ソレノイドハウジング３３０と、固定鉄心３３１と、可動鉄心３３２と、付勢部材３３３と、収容部材３３４と、ソレノイドロッド３３５と、コイル組立体３３６と、感圧装置３４０と、連結部３５０とを含む。
【００３６】
また、制御弁３００の外周面には、３つのＯリング３００ａ〜３００ｃが取り付けられている。そして、３つのＯリング３００ａ〜３００ｃによって前記弁収容室の内部が外部空間から遮断されると共に、前記弁収容室内における制御弁３００の外側空間が、クランク室１４０に連通する（クランク室１４０の圧力Ｐｃが作用する）第１領域と、吐出室１４２に連通する（吐出室１４２の圧力Ｐｄが作用する）第２領域と、吸入室１４１に連通する（吸入室１４１の圧力Ｐｓが作用する）第３領域とに区画されている。
【００３７】
バルブハウジング３１０には、図２における下側から上側に向かって順に、第１ポート３１１及び前記第１領域を介してクランク室１４０に連通する第１感圧室３１２と、第２ポート３１３及び前記第２領域を介して吐出室１４２に連通する弁室３１４と、第３ポート３１５及び前記第３領域を介して吸入室１４１に連通する第２感圧室３１６と、が形成されている。また、バルブハウジング３１０には、同軸上に配置された弁孔３１７及び挿通孔３１８が形成されている。弁孔３１７は、一端が第１感圧室３１２に開口すると共に他端が弁室３１４に開口して第１感圧室３１２と弁室３１４とを連通している。挿通孔３１８は、一端が弁室３１４に開口すると共に他端が第２感圧室３１６に開口して弁室３１４と第２感圧室３１６とを連通している。さらに、弁孔３１７の弁室３１４側の開口の周縁には、後述する弁体３２０の弁部３２１が接離する（すなわち、着座及び離座する）弁座部３１９が形成されている。
【００３８】
図３は、主に弁体３２０、感圧装置３４０及び連結部３５０を示す拡大図である。図３に示されるように、弁体３２０は、弁室３１４に配置されて弁座部３１９から離座及び弁座部３１９に着座することによって弁孔３１７を開閉する弁部３２１と、挿通孔３１８に挿通支持された軸部３２２と、第２感圧室３１６に配置されて第２感圧室３１６の圧力、すなわち、吸入室１４１の圧力Ｐｓを受ける受圧部３２３とを有する。また、弁体３２０の内部には、連通路３２４が軸方向に貫通して形成されている。
【００３９】
図２に戻って、ソレノイドハウジング３３０は、円筒状の周壁部３３０ａと、周壁部３３０ａの一端を閉塞する端壁部３３０ｂとを含む。端壁部３３０ｂには、嵌合穴が形成されており、この嵌合穴にバルブハウジング３１０の第２感圧室３１６側の端部３１０ａが圧入嵌合されている。
【００４０】
固定鉄心３３１は、小径軸部３３１ａと、小径軸部３３１ａよりも大径の大径軸部３３１ｂとを有する。また、固定鉄心３３１の内部には、挿通孔３３１ｃが軸方向に貫通して形成されている。小径軸部３３１ａは、ソレノイドハウジング３３０に収容されており、大径軸部３３１ｂは、バルブハウジング３１０の端部３１０ａに形成された嵌合穴に圧入嵌合されている。
【００４１】
可動鉄心３３２は、固定鉄心３３１の小径軸部３３１ａの端面との間に所定の隙間を有して配置されている。なお、ソレノイドハウジング３３０、固定鉄心３３１及び可動鉄心３３２は、磁性材料で形成されている。
【００４２】
付勢部材３３３は、固定鉄心３３１と可動鉄心３３２との間に配置され、可動鉄心３３２を固定鉄心３３１から離れる方向に付勢する。本実施形態においては、圧縮コイルバネが付勢部材３３３として用いられている。
【００４３】
収容部材３３４は、非磁性材料で有底円筒状に形成されており、固定鉄心３３１の小径軸部３３１ａ、可動鉄心３３２及び付勢部材３３３を収容する。可動鉄心３３２は、収容部材３３４の内周面に沿って摺動自在に収容されており、収容部材３３４内において、固定鉄心３３１に接近する方向及び固定鉄心３３１から離間する方向に移動可能である。
【００４４】
ソレノイドロッド３３５は、固定鉄心３３１に形成された挿通孔３３１ｃに隙間を有して挿通されている。ソレノイドロッド３３５は、弁体３２０と可動鉄心３３２とを連結している。具体的には、ソレノイドロッド３３５の一端は、弁体３２０の受圧部３２３側に連結され、ソレノイドロッド３３５の他端は、可動鉄心３３２に圧入固定されている。
【００４５】
コイル組立体３３６は、ソレノイドコイル（以下単に「コイル」という）３３６ａと、磁性材料で形成された閉塞部材３３６ｂとを含む。コイル３３６ａは、樹脂で覆われており、収容部材３３４の周囲に配置されている。閉塞部材３３６ｂは、ソレノイドハウジング３３０の周壁部３３０ａの開口端（すなわち、端壁部３３０ｂとは反対側の端部）を閉塞する。閉塞部材３３６ｂは、収容部材３３４の外側で可動鉄心３３２を囲むように形成された円筒部を有しており、樹脂によってコイル３３６ａと一体化されている。
【００４６】
そして、コイル３３６ａが通電されると、ソレノイドハウジング３３０、固定鉄心３３１、可動鉄心３３２及びコイル組立体３３６の閉塞部材３３６ｂによって磁気回路が形成され、付勢部材３３３の付勢力に抗して可動鉄心３３２を固定鉄心３３１に向かって移動させる電磁力が発生する。そして、発生した電磁力によって可動鉄心３３２が移動すると、弁体３２０は、ソレノイドロッド３３５を介して、弁部３２１が弁孔３１７を閉じる方向（閉弁方向）に付勢される。したがって、本実施形態においては、ソレノイドハウジング３３０、固定鉄心３３１、可動鉄心３３２、コイル３３６ａ及び閉塞部材３３６ｂによって本発明の「ソレノイド部」が構成される。
【００４７】
一方、コイル３３６ａの通電がＯＦＦされると、付勢部材３３３の付勢力によって可動鉄心３３２が固定鉄心３３１から離れる方向に移動し、弁体３２０は、弁部３２１が弁孔３１７を最大に開放した状態に保持される。このとき、弁体３２０の受圧部３２３側の端面が固定鉄心３３１の大径軸部３３１ｂの端面に当接し、これにより、弁体３２０に形成された連通路３２４が閉鎖される。
【００４８】
感圧装置３４０は、第１感圧室３１２に収容されている。図３に示されるように、感圧装置３４０は、蛇腹状のベローズ３４１と、ベローズ３４１の一端を閉塞する第１端部部材３４２と、ベローズ３４１の他端を閉塞する第２端部部材３４３と、ベローズ３４１内に配置されてベローズ３４１を伸長させる方向に付勢する付勢部材（圧縮コイルバネ）３４４と、を有する。また、本実施形態において、第１端部部材３４２及び第２端部部材３４３のそれぞれは、ベローズ３４１の収縮を規制するストッパ部をベローズ３４１内に有している。
【００４９】
連結部３５０は、弁体３２０の弁部３２１と感圧装置３４０との間に配置されており、弁体３２０と感圧装置３４０とを分離可能に連結する。図２、図３に示されるように、連結部３５０は、弁体３２０と一体に設けられた第１連結部３５１と、感圧装置３４０と一体に設けられて第１連結部３５１に接離する第２連結部３５２とを有する。
【００５０】
本実施形態において、第１連結部３５１は、弁体３２０に一体形成されている。すなわち、弁体３２０と第１連結部３５１とが一つの部材として形成されている同様に、第２連結部３５２は、感圧装置３４０の第１端部部材３４２に一体形成されている。
【００５１】
また、本実施形態において、コイル３３６ａの通電がＯＦＦされているとき、弁体３２０は付勢部材３３３によって弁部３２１が弁孔３１７を最大に開放した状態に保持され、ベローズ３４１は第１感圧室３１２の圧力によって収縮方向に押圧されるので、連結部３５０は、第１連結部３５１と第２連結部３５２とが離間するように構成されている。
【００５２】
図４は、主に連結部３５０（第１連結部３５１及び第２連結部３５２）を示す拡大図である。本実施形態において、第１連結部３５１は、弁孔３１７よりも小径に形成されている。すなわち、第１連結部３５１は、その外径（最大外径）が弁孔３１７の内径よりも小さく形成されている。
【００５３】
図４に示されるように、第１連結部３５１は、弁体３２０側から第２連結部３５２（感圧装置３４０）側に向かって順に、小外径部３５１ａ、第１テーパ面部３５１ｂ及び大外径部３５１ｃを有している。小外径部３５１ａは、弁体３２０の弁部３２１側の端部から延びて弁孔３１７に挿通されている。大外径部３５２ｃは、小外径部３５１ａよりも大径であり且つ弁孔３１７よりも小径に形成されている。第１テーパ面部３５１ｂは、小外径部３５１ａ（すなわち、弁体３２０側）から大外径部３５１ｃ（すなわち、第２連結部３５２側）に向かうに従って拡径するように形成されている。また、第１連結部３５１の内部には、弁体３２０に形成された連通路３２４に連通する連通路３５１ｄが軸方向に貫通形成されており、弁体３２０に形成された連通路３２４と第１連結部３５１に形成された連通路３５１ｄとで第２感圧室３１６から第１感圧室３１２まで延びる一つの連通路が形成される。
【００５４】
第２連結部３５２は、第１連結部３５１の第１テーパ面部３５１ｂを延長して形成される仮想テーパ面Ｓの内側に位置している。すなわち、第２連結部３５２は、その外周面が仮想テーパ面Ｓよりも外側に突出しないように形成されている。本実施形態において、第２連結部３５２は、第１連結部３５１（弁体３２０）側から感圧装置３４０側に向かって順に、有底の円筒部３５２ａと、第２テーパ面部３５２ｂとを有している。
【００５５】
円筒部３５２ａは、第１連結部３５１の大外径部３５１ｃと同径（厳密に同径である必要はなく、概ね同径であればよい）に形成されており、円筒部３５２ａの開口端面が、第１連結部３５１の第２連結部３５２側の端部が接離する接離部を形成している。そして、第１連結部３５１の第２連結部３５２側の前記端部が前記接離部に当接しているとき、円筒部３５２ａの内側空間は、弁体３２０に形成された連通路３２４及び第１連結部３５１に形成された連通路３５１ｄを介して第２感圧室３１６に連通する。
【００５６】
第２テーパ面部３５２ｂは、円筒部３５２ａ（すなわち、第１連結部３５１側）から感圧装置３４０側に向かうに従って拡径するように形成されている。なお、感圧装置３４０も仮想テーパ面Ｓの内側に位置している。
【００５７】
第１連結部３５１と第２連結部３５２とが当接しているとき、すなわち、連結部３５０によって弁体３２０と感圧装置３４０とが連結されているときには、感圧装置３４０のベローズ３４１は、第２感圧室３１６の圧力、すなわち、吸入室１４１の圧力Ｐｓに応答して伸縮する。具体的には、ベローズ３４１は、吸入室１４１の圧力Ｐｓの低下に伴って伸長する。そして、ベローズ３４１が伸長すると、弁体３２０は、連結部３５０を介して弁部３２１が弁孔３１７を開く方向（開弁方向）に付勢される。すなわち、感圧装置３４０は、吸入室１４１の圧力Ｐｓに応答して動作すると共に弁体３２０を開弁方向に付勢する付勢力を発生するように構成されており、連結部３５０は、感圧装置３４０の発生した前記開弁方向の付勢力を弁体３２０の伝達するように構成されている。
【００５８】
制御弁３００において、弁体３２０の弁部３２１が弁孔３１７を開くと、前記吐出冷媒が第２ポート３１３から弁室３１４に流入し、次いで、弁孔３１７を通過して第１感圧室３１２に流入し、次いで、第１ポート３１１から流出する。したがって、本実施形態においては、第２ポート３１３、弁室３１４、弁孔３１７、第１感圧室３１２及び第１ポート３１１によって供給通路１４５の一部を形成する、制御弁３００の前記内部通路が構成される。換言すれば、弁室３１４、弁孔３１７及び第１感圧室３１２は、それぞれ供給通路１４５の一部を形成している。
【００５９】
次に、制御弁３００の動作を簡単に説明する。
【００６０】
コイル３３６ａへの通電がＯＦＦされると、弁体３２０は付勢部材３３３の付勢力によって弁部３２１が弁孔３１７を最大に開放した状態となり、第１連結部３５１と第２連結部３５２とは離間する。このため、コイル３３６ａへの通電がＯＦＦされているとき、弁体３２０は、付勢部材３３３の付勢力のみによってその状態が保持される。
【００６１】
一方、コイル３３６ａが通電されて第１連結部３５１と第２連結部３５２とが当接したとき、すなわち、弁体３２０と感圧装置３４０とが連結されたとき、弁体３２０は、吸入室１４１の圧力Ｐｓに応じた感圧装置３４０の付勢力とコイル３３６ａの通電によって発生する前記電磁力と基づいて、さらに言えば、吸入室１４１の圧力Ｐｓとコイル３３６ａの通電量とに基づいて移動して弁孔３１７を開閉する。これにより、制御弁３００によって可変容量圧縮機１００の容量が制御される（制御弁３００による容量制御）。なお、コイル３３６ａの通電量は、空調設定（車室設定温度）や外部環境などに基づいて、例えば前記エアコンシステムの制御装置（図示省略）によって設定される。
【００６２】
そして、制御弁３００は、吸入室１４１の圧力Ｐｓがコイル３３６ａの通電量に対応する所定圧力よりも高くなると、弁孔３１７の開度を小さくして前記吐出冷媒のクランク室１４０への供給量を減少させる。これにより、クランク室１４０の圧力Ｐｃが低下し、斜板１１１の傾角が大きくなって可変容量圧縮機１００の吐出容量が増加する。一方、制御弁３００は、吸入室１４１の圧力Ｐｓが前記所定圧力よりも低くなると、弁孔３１７の開度を大きくして前記吐出冷媒のクランク室１４０への供給量を増加させる。これにより、クランク室１４０の圧力Ｐｃが上昇し、斜板１１１の傾角が小さくなって可変容量圧縮機１００の吐出容量が減少する。
【００６３】
本実施形態に係る制御弁３００によれば、以下のような効果が得られる。
【００６４】
弁体３２０と感圧装置３４０とを分離可能に連結する連結部３５０は、弁体３２０に一体に設けられた第１連結部３５１と、感圧装置３４０に一体に設けられて第１連結部３５１に接離する第２連結部３５２とを含み、第１連結部３５１は、弁孔３１７よりも小径に形成されている。このため、弁室３１４から弁孔３１７を通過して第１感圧室３１２に流入する冷媒流を受ける第１連結部３５１の面が小さく、従来に比べて、前記冷媒流によって生じる、弁体３２０を閉弁方向に移動させる力が大幅に低減される。したがって、冷媒流量が大きく変化した場合であっても弁孔３１７の開度が安定して維持され得る。
【００６５】
特に、本実施形態においては、コイル３３６ａの通電がＯＦＦされて弁部３２１が弁孔３１７を最大に開放したときに第１連結部３５１と第２連結部３５２とが離間するため、付勢部材３３３の付勢力のみによって弁体３２０の位置を保持する必要がある。この点に関し、本実施形態においては、上述のように、前記冷媒流によって生じる、弁体３２０を閉弁方向に移動させる力が大幅に低減されているので、過渡的に液冷媒が流れた場合であっても、付勢部材３３３の付勢力によって弁体３２０を弁部３２１が弁孔３１７を最大に開放した状態に安定して保持することが可能である。換言すれば、付勢部材３３３の付勢力は、供給通路１４５を液冷媒が流れたときに弁孔３１７を最大に開放した状態に弁体３２０を保持できるように設定される必要があるところ、本実施形態によれば、付勢部材３３３の付勢力を抑制でき、付勢部材３３３に関する制約などが低減される。
【００６６】
第１連結部３５１は、弁体３２０側から第２連結部３５２側に向かうに従って拡径する第１テーパ面部３５１ｂを有している。このため、前記冷媒流によって生じる、弁体３２０を閉弁方向に移動させる力が大幅に低減されると共に、弁室３１４から弁孔３１７を通過して第１感圧室３１２に流入した冷媒が第１テーパ面部３５１ｂに沿ってスムーズに流れて圧力損失なども抑制される。
【００６７】
第２連結部３５２は、第１連結部３５１の第１テーパ面部３５１ｂを延長して形成される仮想テーパ面Ｓの内側に位置している。このため、第１感圧室３１２に流入した冷媒が第２連結部３５２に直接衝突することが抑制され、吸入室１４１の圧力Ｐｓ及びコイル３３６ａの通電量に基づく弁体３２０による弁孔３１７の開閉動作が安定して行われる。なお、この点は、感圧装置３４０についても同様である。
【００６８】
第２連結部３５２は、第１連結部３５１側から感圧装置３４０側に向かうに従って拡径する第２テーパ面部３５２ｂを有している。このため、第１感圧室３１２に流入した冷媒が第２連結部３５２に衝突した場合であっても、冷媒が第２テーパ面部３５２ｂに沿ってスムーズに流れ、第２連結部３５２を移動させる力が抑制される。これにより、第２連結部３５２が振動したり、制御弁３００による容量制御中に第１連結部３５１と第２連結部３５２とが離間したりすることが防止される。
【００６９】
第１連結部３５１の第１テーパ面部３５１ｂよりも第２連結部３５２側の部分である大外径部３５１ｃと、第２連結部３５２の第２テーパ面部３５２ｂよりも第１連結部３５１側の部分である円筒部３５２ａとが同径に形成されている。このため、仮想テーパ面Ｓと第２連結部３５２の第２テーパ面部３５２ｂとの間に所定の距離が確保され、第２連結部３５２が第１感圧室３１２に流入した冷媒から受ける影響がさらに抑制される。
【００７０】
なお、本発明は、上述の実施形態及び変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７１】
１００…可変容量圧縮機、１０１ａ…シリンダボア（圧縮部）、１３６…ピストン（圧縮部）、１４０…クランク室（制御圧室）、１４１…吸入室、１４２…吐出室、１４５…供給通路、３００…制御弁、３１０…バルブハウジング、３１１…第１ポート、３１２…第１感圧室、３１３…第２ポート、３１４…弁室、３１５…第３ポート、３１６…第２感圧室、３１７…弁孔、３１９…弁座部、３２０…弁体、３２１…弁部、３３０…ソレノイドハウジング、３３１…固定鉄心、３３２…可動鉄心、３３３…付勢部材、３３５…ソレノイドロッド、３３６ａ…コイル、３４０…感圧装置、３５０…連結部、３５１…第１連結部、３５１ａ…小外径部、３５１ｂ…第１テーパ面部、３５１ｃ…大外径部、３５２…第２連結部、３５２ａ…円筒部、３５２ｂ…第２テーパ面部、Ｓ…仮想テーパ面
【図１】
2019031934.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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