(57)【要約】【課題】  可動部材の構成が簡素化され、騒音や部品の磨耗が抑制された圧力制御弁を提供する。【解決手段】  バルブハウジングに形成された凹部と当該凹部を覆う感圧部材とにより形成された感圧室と、バルブハウジングに形成され感圧室に連通する弁孔と連通孔と、感圧室内で弁孔の周囲に形成され感圧部材に近接して対向する弁座と、感圧室圧力が感圧部材に印加する付勢力に対向する付勢力を感圧部材に印加する付勢手段とを備え、感圧室圧力の変化に応じて感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して弁孔を開閉することにより、弁孔と感圧室と連通孔とを含む流体通路を開閉制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブハウジングに形成された凹部と当該凹部を覆う感圧部材とにより形成された感圧室と、バルブハウジングに形成され感圧室に連通する弁孔と連通孔と、感圧室内で弁孔の周囲に形成され感圧部材に近接して対向する弁座と、感圧室圧力が感圧部材に印加する付勢力に対向する付勢力を感圧部材に印加する付勢手段とを備え、感圧室圧力の変化に応じて感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して弁孔を開閉することにより、弁孔と感圧室と連通孔とを含む流体通路を開閉制御することを特徴とする制御弁。
【請求項２】
感圧部材は金属ダイアフラムであることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
【請求項３】
金属ダイアフラムは弁座よりも高硬度の材料で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の制御弁。
【請求項４】
弁座は金属ダイアフラムへ向けて感圧室内に突出していることを特徴とする請求項２又は３に記載の制御弁。
【請求項５】
弁座と金属ダイアフラムとの間の隙間を調節する調節手段を備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の制御弁。
【請求項６】
付勢手段は介挿部材を介して金属ダイアフラムを弁座へ向けて付勢し、金属ダイアフラムの介挿部材との当接部は介挿部材に寄り添う形状に加圧成形されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の制御弁。
【請求項７】
付勢手段はソレノイドを有し、介挿部材は磁性材料から成るソレノイドの可動コア又は可動コアと連結したソレノイドロッドであることを特徴とする請求項６に記載の制御弁。
【請求項８】
感圧部材を間に挟んで感圧室に対向配置された第２感圧室と、感圧部材を除く第２感圧室囲壁に形成され第２感圧室に連通する第２連通孔とを備え、付勢手段は感圧室圧力と第２感圧室圧力との差圧が感圧部材に印加する付勢力に対向する付勢力を感圧部材に印加し、前記差圧の変化に応じて感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して弁孔を開閉することにより、弁孔と感圧室と連通孔とを含む流体通路を開閉制御することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁。
【請求項９】
傾角可変の斜板要素と斜板要素の回転に従動して往復動するピストンとを含む可変容量圧縮機であって、クランク室と吸入室との間の抽気通路と、当該抽気通路の途上に配設された請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁とを備え、弁孔はクランク室又は吸入室の一方に連通し、連通孔はクランク室又は吸入室の他方に連通し、クランク室圧力又は吸入室圧力の変化に応答して感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して前記抽気通路を開閉制御することにより、クランク室圧力が可変制御され、ピストンストロークが可変制御されることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項１０】
吐出室とクランク室との間の給気通路と、当該給気通路を開閉制御する第２制御弁とを備え、第２制御弁は、弁室と、弁室に連通する第２弁孔と、第２弁孔に連通する第２連通孔と、弁室に配設され第２弁孔を開閉する弁体と、当該弁体と請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の感圧部材との間に配設され、請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の弁孔に挿通されて一端が請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の感圧部材に当接し他端が弁体に当接する伝達ロッドとを有し、第２制御弁は請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の開閉動作と連動して動作し、請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁が開弁状態にある時には第２制御弁は閉弁状態にあり、請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁が閉弁状態にある時には第２制御弁は開弁状態にあることを特徴とする請求項９に記載の可変容量圧縮機。
【請求項１１】
弁体と伝達ロッドとは一体形成され、弁体と伝達ロッドとの一体形成体に形成された感圧室と弁室との間の連通路が請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の弁孔を形成し、伝達ロッドの感圧部材に対峙する一端が請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の弁座を形成し、請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁の連通孔は吸入室に連通し、第２制御弁の弁室はクランク室に連通し、第２連通孔は吐出室に連通することを特徴とする請求項１０に記載の可変容量圧縮機。
【請求項１２】
傾角可変の斜板要素と斜板要素の回転に従動して往復動するピストンとを含む可変容量圧縮機であって、クランク室と吐出室との間の給気通路と、当該給気通路の途上に配設された請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御弁とを備え、弁孔はクランク室に連通し、連通孔は吐出室に連通し、吐出室圧力の変化に応答して感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して前記連通路を開閉制御することにより、クランク室圧力が可変制御され、ピストンストロークが可変制御されることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項１３】
傾角可変の斜板要素と斜板要素の回転に従動して往復動するピストンとを含む可変容量圧縮機であって、クランク室と吐出室との間の給気通路と、当該給気通路の途上に配設された請求項８に記載の制御弁とを備え、弁孔はクランク室に連通し、連通孔は吐出室に連通し、第２連通孔は吸入室又はクランク室又は吐出室よりも下流側の吐出通路に連通し、吐出室圧力と吸入室圧力との差圧、又は吐出室圧力とクランク室圧力との差圧、又は吐出室圧力と吐出通路圧力との差圧に応答して感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して前記連通路を開閉制御することにより、クランク室圧力が可変制御され、ピストンストロークが可変制御されることを特徴とする可変容量圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御弁及び制御弁を備える可変容量圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バルブハウジングに形成された凹部と当該凹部を覆う感圧部材とにより形成された感圧室と、バルブハウジングに形成され感圧室に連通する弁孔と連通孔と、感圧室内で弁孔の周囲に形成された弁座と、弁座に対向して感圧室に配設され感圧部材に当接する弁体と、感圧室圧力が感圧部材に印加する付勢力に対向する付勢力を感圧部材に印加する付勢手段とを備え、感圧室圧力の変化に応じて感圧部材が変位し、感圧部材の変位に連動して弁体が移動し、弁座に当接、離間して弁孔を開閉することにより、弁孔と感圧室と連通孔とを含む流体通路を開閉制御する圧力制御弁が特許文献１に開示されている。
特許文献１の図２に示された制御弁においては、バネ２３４の付勢力を受けた弁体２３２が一方側からダイアフラム２３３に当接し、バネ２４０の付勢力を受けたストッパー２３９とロッド２３８とプランジャ２４１の連結体が他方側からダイアフラム２３３に当接して、一体の可動部材を形成している。ガイドリング２３５が弁体２３２を摺動可能に支持している。
【特許文献１】特開平４−１８３９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
可動部材が複数の部品で構成されると、複数箇所で可動部材を支持する必要を生じ、摺動抵抗が増加して可動部材のスムーズな動きが阻害される。特に感圧室内に支持部材があると、支持部材と可動部材との間の隙間に流体中の微小異物が入り込み、可動部材の運動が妨げられる場合を生ずる。可動部材が複数の部品で構成されると、可動部材の重量が増加し、弁座やストッパーに当接する際の衝撃力が増加し、騒音や部品の磨耗の増大を招く。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、可動部材の構成が簡素化され、騒音や部品の磨耗が抑制された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、バルブハウジングに形成された凹部と当該凹部を覆う感圧部材とにより形成された感圧室と、バルブハウジングに形成され感圧室に連通する弁孔と連通孔と、感圧室内で弁孔の周囲に形成され感圧部材に近接して対向する弁座と、感圧室圧力が感圧部材に印加する付勢力に対向する付勢力を感圧部材に印加する付勢手段とを備え、感圧室圧力の変化に応じて感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して弁孔を開閉することにより、弁孔と感圧室と連通孔とを含む流体通路を開閉制御することを特徴とする制御弁を提供する。
本発明に係る制御弁においては、感圧部材が弁体を形成することにより可動部材の構成が簡素化されている。この結果、可動部材の摺動抵抗が減少して可動部材の動きがスムーズになり、可動部材の重量が減少して騒音や部品の磨耗が減少している。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、感圧部材は金属ダイアフラムである。
金属ダイアフラムは、薄板なので弁座への着座性が良好であり、閉弁時のシール性向上に寄与する。
本発明の好ましい態様においては、金属ダイアフラムは弁座よりも高硬度の材料で形成されている。
弁座よりも高硬度の材料で形成された金属ダイアフラムは、弁座との接離の繰り返しによる磨耗が抑制され、制御弁の信頼性向上に寄与する。
本発明の好ましい態様においては、弁座は金属ダイアフラムへ向けて感圧室内に突出している。
弁座が金属ダイアフラムへ向けて感圧室内に突出することにより、金属ダイアフラムの弁座への着座性が向上する。
本発明の好ましい態様においては、制御弁は、弁座と金属ダイアフラムとの間の隙間を調節する調節手段を備える。
弁座と金属ダイアフラムとの間の隙間を調節する調節手段を配設することは、金属ダイアフラムのストロークを調節して適正化することを可能にし、制御弁の信頼性向上に寄与する。
本発明の好ましい態様においては、付勢手段は介挿部材を介して金属ダイアフラムを弁座へ向けて付勢し、金属ダイアフラムの介挿部材との当接部は介挿部材に寄り添う形状に加圧成形されている。
金属ダイアフラムの介挿部材との当接部を介挿部材に寄り添う形状に成形することは、ダイアフラムと介挿部材との密着性を向上させ、ダイアフラムの弁座への着座性を向上させて、閉弁時のシール性向上に寄与する。
本発明の好ましい態様においては、付勢手段はソレノイドを有し、介挿部材は磁性材料から成るソレノイドの可動コア又は可動コアと連結したソレノイドロッドである。
付勢手段がソレノイドを有する場合、介挿部材を可動コア又は可動コアと連結したソレノイドロッドとして兼用することは、可動部材の構成を簡素化し、生産性の向上に寄与する。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、制御弁は、感圧部材を間に挟んで感圧室に対向配置された第２感圧室と、感圧部材を除く第２感圧室囲壁に形成され第２感圧室に連通する第２連通孔とを備え、付勢手段は感圧室圧力と第２感圧室圧力との差圧が感圧部材に印加する付勢力に対向する付勢力を感圧部材に印加し、前記差圧の変化に応じて感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して弁孔を開閉することにより、弁孔と感圧室と連通孔とを含む流体通路を開閉制御する。
感圧部材を間に挟んで第２感圧室を感圧室に対向配置し、感圧室圧力と第２感圧室圧力との差圧の変化に応じて感圧部材を変位させ、弁孔を開閉させても良い。この場合でも、感圧部材が弁体を形成することにより可動部材の構成が簡素化され、可動部材の摺動抵抗が減少して可動部材の動きがスムーズになり、可動部材の重量が減少して騒音や部品の磨耗が減少する。
【０００７】
本発明においては、傾角可変の斜板要素と斜板要素の回転に従動して往復動するピストンとを含む可変容量圧縮機であって、クランク室と吸入室との間の抽気通路と、当該抽気通路の途上に配設された、第２感圧室を備える制御弁を除く上記何れかの制御弁とを備え、弁孔はクランク室又は吸入室の一方に連通し、連通孔はクランク室又は吸入室の他方に連通し、クランク室圧力又は吸入室圧力の変化に応答して感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して前記抽気通路を開閉制御することにより、クランク室圧力が可変制御され、ピストンストロークが可変制御されることを特徴とする可変容量圧縮機を提供する。
上記可変容量圧縮機においては、制御弁の作動によりクランク室圧力が調節され、斜板傾角が調節されて吐出容量が制御され、吸入室圧力又はクランク室圧力が所定値に制御される。上記可変容量圧縮機においては、制御弁がスムーズに作動して吐出容量制御がスムーズに行われ、制御弁作動時の騒音が減少し、制御弁の経時劣化が抑制される。
第２感圧室を備える制御弁を除く上記何れかの制御弁に、吐出室とクランク室との間の給気通路を開閉する第２の制御弁を付加し、第２感圧室を備える制御弁を除く上記何れかの制御弁による抽気通路の開閉と第２の制御弁による給気通路の開閉とを連動させて、クランク室圧力を調節しても良い。
【０００８】
本発明においては、傾角可変の斜板要素と斜板要素の回転に従動して往復動するピストンとを含む可変容量圧縮機であって、クランク室と吐出室との間の給気通路と、当該給気通路の途上に配設された、第２感圧室を備える上記制御弁とを備え、弁孔はクランク室に連通し、連通孔は吐出室に連通し、第２連通孔は吸入室又はクランク室又は吐出室よりも下流側の吐出通路に連通し、吐出室圧力と吸入室圧力との差圧、又は吐出室圧力とクランク室圧力との差圧、又は吐出室圧力と吐出通路圧力との差圧に応答して感圧部材が変位し、弁座に当接、離間して前記連通路を開閉制御することにより、クランク室圧力が可変制御され、ピストンストロークが可変制御されることを特徴とする可変容量圧縮機を提供する。
上記可変容量圧縮機においては、制御弁の作動によりクランク室圧力が調節され、斜板傾角が調節されて吐出容量が制御され、吐出室圧力と吸入室圧力との差圧、又は吐出室圧力とクランク室圧力との差圧、又は吐出室圧力と吐出通路圧力との差圧が所定値に制御される。上記可変容量圧縮機においては、制御弁がスムーズに作動して吐出容量制御がスムーズに行われ、制御弁作動時の騒音が減少し、制御弁の経時劣化が抑制される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る制御弁においては、感圧部材が弁体を形成することにより可動部材の構成が簡素化されている。この結果、可動部材の摺動抵抗が減少して可動部材の動きがスムーズになり、可動部材の重量が減少して騒音や部品の磨耗が減少している。
本発明に係る制御弁を備える可変容量圧縮機においては、制御弁がスムーズに作動して吐出容量制御がスムーズに行われ、制御弁作動時の騒音が減少し、制御弁の経時劣化が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に示すように、可変容量斜板式圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａを備えたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端に設けられたフロントハウジング１０２と、バルブプレート１０３を介してシリンダブロック１０１の他端に設けられたリアハウジング１０４とを備えている。
シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって画成されるクランク室１０５内を横断して、駆動軸１０６が配設されている。駆動軸１０６は斜板１０７に挿通されている。斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８と連結部１０９を介して結合し、駆動軸１０６により傾角可変に支持されている。ロータ１０８と斜板１０７との間に、斜板１０７を最小傾角へ向けて付勢するコイルバネ１１０が配設されている。斜板１０７を挟んでコイルバネ１１０の反対側に、最小傾角状態にある斜板１０７を傾角増大方向へ付勢するコイルバネ１１１が配設されている。
【００１２】
駆動軸１０６の一端はフロントハウジング１０２のボス部１０２ａを貫通してハウジング外まで延在しており、図示しない電磁クラッチを介して図示しない車両エンジンに連結している。駆動軸１０６とボス部１０２ａとの間に軸封装置１１２が配設されている。
駆動軸１０６は、ベアリング１１３、１１４、１１５、１１６によりラジアル方向及びスラスト方向に支持されている。
【００１３】
シリンダボア１０１ａ内に、ピストン１１７が配設され、ピストン１１７の一端部の窪み１１７ａ内に収容された一対のシュー１１８が斜板１０７の外周部を相対摺動可能に挟持している。駆動軸１０６の回転は、斜板１０７とシュー１１８とを介してピストン１１７の往復動に変換される。
【００１４】
リアハウジング１０４には、吸入室１１９と吐出室１２０とが形成されている。
吸入室１１９は、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ａと図示しない吸入弁とを介してシリンダボア１０１ａに連通し、吐出室１２０は図示しない吐出弁とバルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ｂとを介してシリンダボア１０１ａに連通している。吸入室１１９は吸入ポート１０４ａを介して図示しない車両空調装置の蒸発器に接続している。吐出室１２０は吐出ポート１０４ｂを介して図示しない車両空調装置の凝縮器に接続している。
フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、リアハウジング１０４は、協働して、駆動軸１０６、ロータ１０８、連結部１０９、斜板１０７、シュー１１８、ピストン１１７、シリンダボア１０１ａ、吸入弁、吐出弁等で形成される圧縮機構を収容するハウジングを形成している。
【００１５】
フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、リアハウジング１０４は図示しないガスケットを介して隣接し、複数の通しボルトを用いて一体に組付けられている。
【００１６】
リアハウジング１０４に制御弁２００が取り付けられている。制御弁２００は、クランク室１０５と吸入室１１９との間の抽気通路１２１の開度を調整し、ピストン１１７がガスを圧縮する際にクランク室１０５へ漏出するブローバイガスの吸入室１１９への流出量を制御する。抽気通路１２１は、クランク室１０５から、ベアリング１１５、１１６と駆動軸１０６との間の隙間と、シリンダブロック１０１に形成された空間１２２と、制御弁２００とを経由して、吸入室１１９に至る。
また、吐出室１２０とクランク室１０５との間の給気通路１２３には図示しない固定オリフィスを配設し、微小量の吐出ガスをクランク室１０５に導入して、ブローバイガスが不足する領域でのクランク室圧力上昇を補助している。
従って、制御弁２００によりクランク室圧力を変化させて、可変容量圧縮機１００の吐出容量を制御することができる。
【００１７】
制御弁２００の構成を詳述する。
図２に示すように、制御弁２００は、感圧アクチュエータ２０１を備えている。感圧アクチュエータ２０１は、ステンレス系材料の薄板で形成されたダイアフラム２１０と、ステンレス系材料で形成された環状プレート２１１と、開放端にフランジ２１２ａが形成された有底円筒状のスリーブ２１２とを有している。ダイアフラム２１０は、環状プレート２１１とフランジ２１２ａとで挟持されている。前記３部材の接合部は真空中で外周側から全周溶接されて密閉されている。ダイアフラム２１０とスリーブ２１２とにより形成された真空の空間内に、可動コア２１３と、所定隙間を介して可動コア２１３に対向配置した固定コア２１４と、可動コア２１３に固定されると共に固定コア２１４に挿通されたソレノイドロッド２１５と、一端がソレノイドロッド２１５に係合し、ソレノイドロッド２１５を介して可動コア２１３をダイアフラム２１０側へ付勢する感圧バネ２１６と、感圧バネ２１６の他端を支持するバネガイド２１７とが配設されている。可動コア２１３のダイアフラム２１０との当接面は円形の平坦面を形成している。前記当接面は、なだらかな曲面を介して、円筒外周面に接続している。ダイアフラム２１０の可動コア２１３との当接部は、可動コア２１３に寄り添う形状に加圧成形されている。感圧アクチュエータ２０１は更に、スリーブ２１２の径方向外方に配設されたモールドコイル２２０と、モールドコイル２２０を収容するソレノイドケース２２１と、スリーブ２１２の底壁近傍部とソレノイドケース２２１との間の環状隙間を塞ぐ環状プレート２２２とを有している。可動コア２１３、固定コア２１４、環状プレート２２２、ソレノイドケース２２１により磁気回路が形成される。モールドコイル２２０に通電することにより、ダイアフラムに当接している可動コア２１３に吸引力が作用するので、前記通電力を調整することにより、感圧バネ２１６に付勢された可動コア２１３がダイアフラム２１０に印加する付勢力を調整することができる。
【００１８】
感圧アクチュエータ２０１は、黄銅系材料で形成されたバルブハウジング２３０にかしめ固定されている。
バルブハウジング２３０に形成された凹部と当該凹部を覆うダイアフラム２１０とにより感圧室２３１が形成されている。感圧室２３１に連通する弁孔２３０ａと連通孔２３０ｂとがバルブハウジング２３０に形成されている。感圧室２３１内で弁孔２３０ａの周囲に且つバルブハウジング２３０と一体に形成された弁座２３０ｃが、ダイアフラム２１０へ向けて突出し、ダイアフラム２１０に近接して対向している。弁孔２３０ａはクランク室１０５に連通し、連通孔２３０ｂは吸入室１１９に連通している。
感圧室圧力は、ダイアフラム２１０を弁座２３０ｃから離隔させる付勢力をダイアフラム２１０に印加し、感圧バネ２１６は、感圧室圧力の付勢力に抗してダイアフラム２１０を弁座２３０ｃに接近させる付勢力を、ソレノイドロッド２１５と可動コア２１３とを介してダイアフラム２１０に印加する。モールドコイル２２０の電磁力は、感圧バネ２１６の付勢力に対抗する付勢力を可動コア２１３に印加することにより、結果的にダイアフラム２１０を弁座２３０ｃから離隔させる付勢力をダイアフラム２１０に印加する。
【００１９】
ダイアフラム２１０は吸入室圧力に応答して変位し、弁座２３０ｃに当接、離間して弁孔２３０ａを開閉制御し、クランク室１０５と吸入室１１９との間の抽気通路１２１を開閉制御してクランク室圧力を変化させ、可変容量圧縮機１００の吐出容量を制御して、吸入室圧力を所定値に制御する。モールドコイル２２０の電磁力を調整することにより、感圧バネ２１６がソレノイドロッド２１５と可動コア２１３とを介してダイアフラム２１０に印加する付勢力を調整し、吸入室圧力を可変制御することができる。
【００２０】
制御弁２００の作動を詳述する。
可変容量斜板式圧縮機１００が作動していない状態では、冷媒圧力はバランスしており、例えば外気温度が高ければ、吸入室圧力は著しく高くなっている。この状態では、ダイアフラム２１０は吸入室圧力を受けてバネガイド２１７側へ変位して弁座２３０ｃから離間し、抽気通路１２１は開放されている。可動コア２１３とソレノイドロッド２１５の連結体が図示しな位置決め部に当接して、ダイアフラム２１０の変位が規制されている。
上述の状態から可変容量斜板式圧縮機１００が起動すると、クランク室１０５内の冷媒ガスは抽気通路１２１を介して吸入室１１９に流出し、クランク室圧力が吸入室圧力と同等になる。この結果、斜板１０７の傾角が増加してピストンストロークが最大に維持される。
可変容量斜板式圧縮機１００の作動により吸入室圧力が徐々に低下すると、ダイアフラム２１０が弁座２３０ｃ側に変位し、吸入室圧力が所定値に達すると、ダイアフラム２１０が弁座２３０ｃに極めて接近するか当接し、クランク室１０５と吸入室１１９との連通が制限されてクランク室圧力が上昇し、斜板１０７の傾角が減少してピストンストロークが減少する。ピストンストロークの減少により吸入室圧力が上昇しようとするが、吸入室圧力が上昇すると、ダイアフラム２１０がバネガイド２１７側へ変位してクランク室１０５と吸入室１１９との連通が増大し、クランク室圧力が低下し、ピストンストロークの減少が止まって、ダイアフラム２１０の開度が所定開度に維持される。何らかの原因で吸入室圧力が低下すると、再びダイアフラム２１０が弁座２３０ｃ側へ変位し、クランク室１０５と吸入室１１９との連通が制限されてクランク室圧力が上昇し、斜板１０７の傾角が減少してピストンストロークが減少し、吸入室圧力が上昇する。
制御弁２００の上述の動作により、吸入室圧力を所定値に維持するようにピストンストローク、ひいては吐出容量が制御される。前記所定値は、モールドコイル２２０への通電量を調節することにより、可変調節可能である。
【００２１】
制御弁２００においては、感圧部材であるダイアフラム２１０が弁孔２３０ｃを開閉する弁体を形成することにより、可動部材の構成が簡素化されている。この結果、可動部材の摺動抵抗が減少して可動部材の動きがスムーズになり、可動部材の重量が減少して騒音や部品の磨耗が減少している。
ダイアフラム２１０は、薄板なので弁座２３０ｃへの着座性が良好であり、閉弁時のシール性が向上している。
黄銅系の材利で形成された弁座２３０ｃよりも高硬度のステンレス系材料でダイアフラム２１０を形成したので、弁座２３０ｃとの接離の繰り返しによるダイアフラム２１０の磨耗が抑制され、制御弁２００の信頼性が向上している。
弁座２３０ｃがダイアフラム２１０へ向けて感圧室２３１内に突出することにより、ダイアフラム２１０の弁座２３０ｃへの着座性が向上している。
ダイアフラム２１０の可動コア２１３との当接部を可動コア２１３に寄り添う形状に成形したので、ダイアフラム２１０と可動コア２１３との密着性が向上し、ダイアフラム２１０の弁座２３０ｃへの着座性が向上し、閉弁時のシール性が向上している。
感圧バネ２１６の付勢力をダイアフラム２１０に伝達する介挿部材が、電磁ソレノイドの可動コア２１３とソレノイドロッド２１５とを兼用しているので、可動部材の構成が簡素化され、生産性が向上している。
【００２２】
弁孔２３０ａを吸入室１１９に連通させ、連通孔２３０ｂをクランク室１０５に連通させても良い。クランク室圧力を所定値に制御することができる。
弁孔２３０ａをクランク室１０５に連通させ、連通孔２３０ｂを吐出室１２０に連通させても良い。吐出室圧力を所定値に制御することができる。
図３に示すように、バルブハウジング２３０とは別体の弁座形成体２４０をバルブハウジング２３０に圧入固定し、弁座形成体２４０の先端に弁座２４０ｃを形成しても良い。弁座形成体２４０の圧入量を調節することにより、弁座２４０ｃとダイアフラム２１０との間の隙間を調節し、ダイアフラム２１０のストロークを調節して適正化し、制御弁２００の信頼性を向上させることができる。
制御弁２００に代えて、図４に示すように、バルブハウジング２３０’に形成された凹部と当該凹部を覆うダイアフラム２１０’とにより形成された感圧室２３１’と、バルブハウジング２３０’に形成され感圧室２３１’に連通する弁孔２３０ａ’と連通孔２３０ｂ’と、弁孔２３０ａ’の周囲に形成された弁座２３０ｃ’と、介挿部材２１３’を介してダイアフラム２１０’を付勢する感圧バネ２１６’とを備え、ソレノイドを備えない機械式制御弁２００’を配設しても良い。
制御弁２００に加えて、クランク室１０５と吐出室１２０との間の給気通路を別途設け、当該給気通路上に図４に示す制御弁２００’を配設し、弁孔２３０ａ’をクランク室１０５に連通させ、連通孔２３０ｂ’を吐出室１２０に連通させ、制御弁２００’の動作を制御弁２００の動作に優先させて、吐出室圧力が所定値を超えないように可変容量圧縮機１００の吐出容量を制御しても良い。
【実施例２】
【００２３】
図５に示すように、給気通路１２３に配設された固定オリフィスに代えて、給気通路１２３を開閉制御する第２制御弁３００が制御弁２００に付加されている。第２制御弁３００は、制御弁２００のバルブハウジング２３０に形成された弁室２３０ｄと、弁室２３０ｄに連通する第２弁孔２３０ｅと、第２弁孔２３０ｅに連通する第２連通孔２３０ｆと、弁室２３０ｄに配設されバネ２４０の付勢力を受けて第２弁孔２３０ｅを開閉する弁体２４１と、弁体２４１と制御弁２００のダイアフラム２１０との間に配設され、制御弁２００の弁孔２３０ａに遊動可能に挿通されて一端がダイアフラム２１０部材に当接し他端が弁体２４１に当接する伝達ロッド２４２とを備えている。弁室２３０ｄは吐出室１２０に連通し、第２連通孔２３０ｆはクランク室１０５に連通している。第２制御弁３００は制御弁２００の開閉動作と連動して動作し、制御弁２００のダイアフラム２１０が弁座２３０ｃから離間して制御弁２００が開弁状態にある時には第２制御弁３００の弁体２４１が第２弁孔２３０ｅを塞いで第２制御弁３００は閉弁状態にあり、制御弁２００のダイアフラム２１０が弁座２３０ｃに当接して制御弁２００が閉弁状態にある時には第２制御弁３００の弁体２４１が第２弁孔２３０ｅを開いて第２制御弁３００は開弁状態にある。制御弁２００に制御弁３００を付加することにより、抽気通路１２１の開閉と給気通路１２３の開閉とを連動制御して、クランク室圧力を調整することができる。
尚、制御弁２００に第２制御弁３００を付加する場合には、抽気通路１２１に固定オリフィスを設ける。
【実施例３】
【００２４】
図６に示すように、給気通路１２３に配設された固定オリフィスに代えて、給気通路１２３を開閉制御する第２制御弁４００が制御弁２００に付加されている。第２制御弁４００は、制御弁２００のバルブハウジング２３０に形成された弁室２３０ｇと、弁室２３０ｇに連通する第２弁孔２３０ｈと、第２弁孔２３０ｈに連通する第２連通孔２３０ｉと、弁室２３０ｇに配設されバネ２５０の付勢力を受けて第２弁孔２３０ｈを開閉する弁体２５１と、弁体２５１と制御弁２００のダイアフラム２１０との間に配設され、第２弁孔２３０ｈに遊動可能に挿通され制御弁２００の弁孔２３０ａに相当する支持孔に摺動可能に挿通されて、一端がダイアフラム２１０に対峙し他端が弁体２５１に当接する伝達ロッド２５２とを有している。弁体２５１と伝達ロッド２５２とは一体形成されている。弁体２５１と伝達ロッド２５２との一体形成体に制御弁２００の感圧室２３１と弁室２３０ｇとの間の連通路２５３が形成されている。伝達ロッド２５２のダイアフラム２１０に対峙する一端が制御弁２００の弁座を形成し、連通路２５３がダイアフラム２１０によって開閉される制御弁２００の弁孔を形成している。
弁室２３０ｇひいては連通路２５３はクランク室１０５に連通し、第２連通孔２３０ｉは吐出室１２０に連通し、制御弁２００の連通孔２３０ｂは吸入室１１９に連通している。第２制御弁４００は制御弁２００の開閉動作と連動して動作し、制御弁２００のダイアフラム２１０が弁座から離間して制御弁２００が開弁状態にある時には第２制御弁４００の弁体２５１が第２弁孔２３０ｈを塞いで第２制御弁４００は閉弁状態にあり、制御弁２００のダイアフラム２１０が弁座に当接して制御弁２００が閉弁状態にある時には第２制御弁４００の弁体２５１が第２弁孔２３０ｈを開いて第２制御弁４００は開弁状態ある。制御弁２００に第２制御弁４００を付加することにより、抽気通路１２１の開閉と給気通路１２３の開閉とを連動制御して、クランク室圧力を調整することができる。
尚、制御弁２００に第２制御弁４００を付加する場合には、抽気通路１２１に固定オリフィスを設ける。
【実施例４】
【００２５】
図７に示すように、ソレノイドケース２２１に形成されダイアフラム２１０を間に挟んで感圧室２３１に対向配置された第２感圧室２３１”と、ソレノイドケース２２１に形成され第２感圧室２３１”に連通する第２連通孔２２１ａとを、制御弁２００に付加して、制御弁５００を形成しても良い。弁孔２３０ａをクランク室１０５に連通させ、連通孔２３０ｂを吐出室１２０に連通させ、第２連通孔２２１ａを吸入室１１９又はクランク室１０５又は吐出室１２０よりも下流側の吐出通路に連通させる。感圧室圧力と第２感圧室圧力との差圧がダイアフラム２１０に印加され、前記差圧の変化に応じてダイアフラム２１０が変位し、弁座２３０ｃに当接、離間して弁孔２３０ａを開閉することにより、吐出室１２０とクランク室１０５との間の給気通路が開閉制御されてクランク室圧力が調節され、斜板傾角が調節されて吐出容量が制御され、吐出室圧力と吸入室圧力との差圧、又は吐出室圧力とクランク室圧力との差圧、又は吐出室圧力と吐出通路圧力との差圧が所定値に制御される。
【００２６】
本発明は、可変容量圧縮機の容量制御弁のみならず流体通路を開閉制御する制御弁に広く適用可能である。
感圧アクチュエータ２０１の内部を大気圧としても良い。
可動コア２１３のダイアフラム２１０との当接部を平坦面としたが、曲面や円錐面としても良い。
弁座２３０ｃ、２３０ｃ’、２４０ｃは平面でも良く、曲面や円錐面としても良い。
感圧アクチュエータ２０１を移動させて、座２３０ｃとダイアフラム２１０との間の隙間を調節しても良い。
ダイアフラム２１０と弁座２３０ｃとの間に耐磨耗性被膜を介在させても良い。
本発明を揺動板式可変容量圧縮機に適用しても良く、モータで駆動される可変容量圧縮機に適用しても良い。
本発明は、現状のＲ１３４ａ冷媒を使用する可変容量圧縮機のみならずＣＯ２等の新冷媒を使用する可変容量圧縮機にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る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１に係る制御弁の断面図である。（ａ）は開弁状態を示し、（ｂ）は閉弁状態を示す。
【図３】本発明の実施例１に係る制御弁の変形例の部分断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る制御弁の変形例の断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係る制御弁の部分断面図である。（ａ）は第２制御弁の閉弁状態を示し、（ｂ）は第２制御弁の開弁状態を示す。
【図６】本発明の実施例３に係る制御弁の部分断面図である。（ａ）は第２制御弁の閉弁状態を示し、（ｂ）は第２制御弁の開弁状態を示す。
【図７】本発明の実施例４に係る制御弁の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１００  可変容量斜板式圧縮機
１１９  吸入室
１２０  吐出室
２００、５００  制御弁
３００、４００  第２制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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