(57)【要約】【課題】電磁コイルおよびプレートと一体に樹脂成形されたコネクタハウジングにおける防水性を改善した電磁制御弁を提供する。【解決手段】電磁制御弁のソレノイド部において、電磁コイル１４のボビン２７および磁気回路を構成するプレート１６をインサートした樹脂成形品であるコネクタハウジング２３において、プレート１６と電磁コイル１４のボビン２７とを離間した状態で配置し、プレート１６と電磁コイル１４のボビン２７との中間位置にＯリング２４を配置して、セット値調整用の調整窓２５から進入してきた水分をボビン２７の手前で阻止するようにした。【選択図】図２
2008151249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量を制御する弁部と、外部信号によって前記弁部における流量制御の設定を可変できるソレノイド部とを備え、前記ソレノイド部のコネクタハウジングが電磁コイルとこれを覆うように周設されたヨークの開口端にて前記電磁コイルの内側にあるコアとの間で磁気回路を構成するように配置されたプレートとをインサートして一体に樹脂成形されている電磁制御弁において、
前記プレートが前記電磁コイルのボビンと離間した状態で前記コネクタハウジングにインサートされ、前記プレートと前記ボビンとの中間位置にてプランジャおよび前記コアを収容しているスリーブと前記コネクタハウジングとの間の隙間をシールするシール部材が配置されていることを特徴とする電磁制御弁。
【請求項２】
前記コネクタハウジングは、前記スリーブの先端に対応する位置にセット値調整用の調整窓が開けられていることを特徴とする請求項１記載の電磁制御弁。
【請求項３】
前記スリーブが前記ボビンと前記プレートとの中間位置に段差部を有し、前記シール部材が前記段差部と前記プレートとによって挟持されていることを特徴とする請求項１記載の電磁制御弁。
【請求項４】
前記シール部材が、Ｏリングであることを特徴とする請求項１記載の電磁制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁制御弁に関し、特に自動車用空調装置の可変容量圧縮機を外部信号に基づいて制御する制御弁に適用して好適な電磁制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置の冷凍サイクルには、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を気液に分離する受液器、分離された液冷媒を膨張させる膨張装置、および膨張された冷媒を車室内の空気と熱交換することにより蒸発させて圧縮機へ戻す蒸発器を備えている。この冷凍サイクルの構成要素の中で、圧縮機および膨張装置については、自動車用空調装置が適切な冷房能力を得るために制御することができる要素であり、これには外部からの制御信号によって制御することができる電磁制御弁が使用されている場合がある（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、電磁制御弁の一例として、圧縮機の可変容量制御用に使用される制御弁について説明する。
図３は従来の電磁制御弁の構成例を示す可変容量圧縮機用制御弁の縦断面図、図４は図３の要部拡大断面図である。
【０００４】
可変容量圧縮機用制御弁は、図の上部に示した弁部１０１と、図の下部に示したソレノイド部１０２とを備えている。弁部１０１は、可変容量圧縮機の吐出室から吐出された吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入して、可変容量圧縮機のクランク室へ制御された圧力Ｐｃの冷媒を導出するもので、そのクランク室の圧力Ｐｃは、可変容量圧縮機の吸入室における吸入圧力Ｐｓを感圧部材のダイヤフラム１０３が感知して、その吸入圧力Ｐｓが一定の所定値に保たれるように制御される。
【０００５】
その吸入圧力Ｐｓの所定値は、ソレノイド部１０２によって設定される。このソレノイド部１０２は、弁部１０１の弁体が開閉する方向に配置されたプランジャ１０４およびコア１０５と、これらプランジャ１０４およびコア１０５の回りに配置されて外部信号によりコア１０５に対するプランジャ１０４の相対位置を可変することができる電磁コイル１０６と、この電磁コイル１０６を覆うように配置されてソレノイド部１０２のケースを構成するヨーク１０７とを備えている。さらに、ソレノイド部１０２は、ヨーク１０７の開口端には、コア１０５との間において磁気回路を形成するために環状に形成された金属製のプレート１０８が配置されている。このプレート１０８は、コネクタハウジング１０９に埋設する形でコネクタハウジング１０９と一体に形成されている。つまり、コネクタハウジング１０９は、一般に、電磁コイル１０６と一体に樹脂成形されるが、その際にプレート１０８をインサートすることで、コネクタハウジング１０９と一体に形成されている。すなわち、コネクタハウジング１０９は、たとえば、上が開放された筒状の下側成形型に、ボビンにコイルが巻回された電磁コイル１０６とプレート１０８とを順次落とし込み、その上に上側成形型を被せ、ゲートから樹脂を内部に射出することで形成されている。このようにして、プレート１０８およびコネクタハウジング１０９と一体になった電磁コイル１０６は、プレート１０８の外周部にてヨーク１０７の開口端をかしめ加工することでヨーク１０７の中に固定されている。
【０００６】
コネクタハウジング１０９は、また、この可変容量圧縮機用制御弁のセット値を調整するための調整窓１１０を有している。すなわち、この可変容量圧縮機用制御弁では、プランジャ１０４およびコア１０５がプランジャ１０４をコア１０５から離れる方向に付勢しているスプリング１１１とともに有底スリーブ１１２の中に収容されているが、そのスプリング１１１のばね荷重は、調整窓１１０を介して有底スリーブ１１２の底の部分を外部から内側に変形させることによって調整するようにしている。
【０００７】
もちろん、可変容量圧縮機用制御弁としては、そのセット値の調整をアジャストねじによって行うものも一般に知られているが、そのような可変容量圧縮機用制御弁においても、同じように調整窓１１０を介してアジャストねじを調整することで、可変容量圧縮機用制御弁のセット値の調整が行われている。
【０００８】
また、ソレノイド部１０２では、調整窓１１０を有しているので、これを介して電磁コイル１０６まで水分が侵入しないようにシール部材が設けられている。すなわち、有底スリーブ１１２とヨーク１０７との間の空間に電磁コイル１０６が挿入されるが、その電磁コイル１０６は、プレート１０８とコネクタハウジング１０９とが一体に形成されているので、その一体の組立体と有底スリーブ１１２との間にＯリング１１３を配置している。このＯリング１１３は、図４に拡大して示すように、有底スリーブ１１２の段差部とプレート１０８との間に配置され、これによって、調整窓１１０を介して浸入してきた水分が電磁コイル１０６まで行かないようにしている。
【特許文献１】特開２００４−３４９４３号公報（図８、図１２など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、電磁コイル１０６およびプレート１０８と一体となっているコネクタハウジング１０９は、その製造工程上、成形型の中で電磁コイル１０６のボビンにプレート１０８を載せた状態でインサート成形されているが、この電磁コイル１０６、プレート１０８およびコネクタハウジング１０９は、互いに接触しているだけでその接触している部分に防水機能はない。そのため、調整窓１１０を介して水分が入り込んだ場合、有底スリーブ１１２とコネクタハウジング１０９との間、さらには、有底スリーブ１１２とプレート１０８との間の隙間を通ってＯリング１１３まで水分が浸入してそれ以上中には侵入しないが、Ｏリング１１３より外側にて、コネクタハウジング１０９とプレート１０８との接触部分、プレート１０８と電磁コイル１０６のボビンとの接触部分、およびボビンとコネクタハウジング１０９との接触部分を水分が浸透してボビンの中まで入り込むことがあり、それがコイルに達すると、コイルが加水分解により腐ってしまい、絶縁不良になるおそれがあった。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電磁コイルおよびプレートと一体に樹脂成形されたコネクタハウジングにおける防水性を改善した電磁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】
【００１１】
本発明では、上記問題を解決するために、流量を制御する弁部と、外部信号によって前記弁部における流量制御の設定を可変できるソレノイド部とを備え、前記ソレノイド部のコネクタハウジングが電磁コイルとこれを覆うように周設されたヨークの開口端にて前記電磁コイルの内側にあるコアとの間で磁気回路を構成するように配置されたプレートとをインサートして一体に樹脂成形されている電磁制御弁において、前記プレートが前記電磁コイルのボビンと離間した状態で前記コネクタハウジングにインサートされ、前記プレートと前記ボビンとの中間位置にてプランジャおよび前記コアを収容しているスリーブと前記コネクタハウジングとの間の隙間をシールするシール部材が配置されていることを特徴とする電磁制御弁が提供される。
【００１２】
このような電磁制御弁によれば、コネクタハウジングをプレートが電磁コイルのボビンから浮かせた状態でインサート成形し、シール部材をプレートとボビンとの中間位置に配置した。これにより、内部に浸入する水分をボビンの手前でシール部材が確実に阻止することができ、コストをかけないで防水性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プレートが電磁コイルのボビンから浮かせた状態でインサート成形によりコネクタハウジングを樹脂成形し、プレートと電磁コイルのボビンとの中間位置でシール部材によるシールを行う構成にしたので、プランジャおよびコアを収容しているスリーブとコネクタハウジングとの間の隙間に水分が浸入しても、ボビンの手前で阻止され、コネクタハウジング内においても、プレートとボビンとが相互に接触している部分がないのでそこを伝って電磁コイル内に水分が浸入してしまう可能性もないことから、簡単な構造で電磁コイルの防水性能を向上させることができ、その結果、電磁制御弁の信頼性を向上させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、自動車用空調装置の可変容量圧縮機に装着してその吐出容量を制御する可変容量圧縮機用制御弁に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁を示す縦断面図、図２は実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部拡大断面図である。
可変容量圧縮機用制御弁は、可変容量圧縮機の吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部１と、可変容量圧縮機の吐出容量を外部からの制御信号によって設定することができるソレノイド部２とを備えている。図示の可変容量圧縮機用制御弁は、また、可変容量圧縮機の吸入室における吸入圧力Ｐｓを基にして弁部１を制御するものであって、その吸入圧力Ｐｓを感知するためのダイヤフラム３を備えている。
【００１６】
弁部１は、可変容量圧縮機の吐出室から吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入するポートと制御された圧力Ｐｃの冷媒を可変容量圧縮機のクランク室へ導出するポートとの間に形成された弁座４と、この弁座４の下流側にて閉弁方向に付勢された状態で配置された弁体５とを備えている。この弁体５は、弁部１の開閉方向に進退自在に保持されたシャフト６と一体に形成され、ダイヤフラム３が吸入圧力Ｐｓを感知することによる軸線方向の変位を弁体５に伝達するようにしている。
【００１７】
ソレノイド部２は、弁部１の開閉方向に配置された第１および第２プランジャ１１，１２と、コア１３と、第１プランジャ１１およびコア１３の回りに配置されて外部信号によりコア１３に対する第１プランジャ１１の相対位置を可変することができる電磁コイル１４と、この電磁コイル１４を覆うように配置されてソレノイド部２のケースを構成するヨーク１５と、このヨーク１５の開口端を磁気的に接続するように配置されたプレート１６とを備えている。第１プランジャ１１およびコア１３は、シャフト１７を介して第１プランジャ１１をコア１３から離れる方向に付勢するスプリング１８とともに有底スリーブ１９内に収容され、その開口端は第１プランジャ１１と第２プランジャ１２との間に配置されたダイヤフラム３によって封止されている。第２プランジャ１２は、シャフト６とダイヤフラム３との間にてスプリング２０によって開弁方向に付勢された状態でボディ２１内に配置されている。したがって、このソレノイド部２の磁気回路は、電磁コイル１４の内側ではボディ２１、第２プランジャ１２、第１プランジャ１１、コア１３およびプレート１６によって形成され、電磁コイル１４の外側ではボディ２１、ヨーク１５およびプレート１６によって形成されることになる。
【００１８】
有底スリーブ１９に周設される電磁コイル１４およびヨーク１５の開口端に配置されるプレート１６は、電磁コイル１４に給電するコネクタ２２のコネクタハウジング２３と一体に形成される。このとき、コネクタハウジング２３は、電磁コイル１４およびプレート１６をインサートした樹脂成形にて作られるが、その際にプレート１６を電磁コイル１４から離間した状態でインサート成形している。コネクタハウジング２３と一体になった電磁コイル１４は、プレート１６の外周部にてヨーク１５の開口端をかしめ加工することでヨーク１５の中に固定される。このとき、電磁コイル１４をヨーク１５の中に挿入するとき、図２に拡大して示すように、電磁コイル１４のボビン２７とプレート１６との中間位置に設けられた有底スリーブ１９の段差部にＯリング２４を配置している。このＯリング２４は、軸線方向には、有底スリーブ１９の段差部とプレート１６とによって圧縮され、半径方向には、有底スリーブ１９とコネクタハウジング２３によって圧縮されるようにして、有底スリーブ１９とプレート１６との間の隙間、コネクタハウジング２３およびプレート１６の接触面と有底スリーブ１９との間の隙間をシールするようにしている。
【００１９】
コネクタハウジング２３は、また、有底スリーブ１９の底部が露出されるように調整窓２５を有している。この可変容量圧縮機用制御弁では、セット値調整用のスプリング１８は、ダイヤフラム３と有底スリーブ１９とからなる真空容器内に収容されているので、セット値の調整は、有底スリーブ１９の底の部分を調整窓２５を介して外部から内側に押して変形させ、これによって底部に当接していてスプリング１８を受けているシャフト１７の軸受部材２６を弁部１の方向に移動させることによって調整される。
【００２０】
以上の構成の可変容量圧縮機用制御弁において、自動車用空調装置が停止しているときのように電磁コイル１４に電流が供給されていないときには、第２プランジャ１２がスプリング２０によってダイヤフラム３から離れる方向に付勢されており、全開状態になっている。これにより、可変容量圧縮機は、クランク室の圧力Ｐｃが吐出圧力Ｐｄに近い圧力まで上昇するので、最小吐出容量で運転されることになる。一方、自動車用空調装置が起動時のように、電磁コイル１４に最大の電流が供給されると、第１プランジャ１１と第２プランジャ１２とがダイヤフラム３を介して吸着され、さらに第１および第２プランジャ１１，１２がコア１３に吸引されることで、図１に示すように、閉弁方向に付勢されている弁体５が弁座４に着座して閉弁状態になる。これにより、可変容量圧縮機は、クランク室の圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに近い圧力まで減少するので、最大吐出容量で運転されるようになる。この最大吐出容量で運転されることにより、やがて吸入圧力Ｐｓが低下すると、電磁コイル１４に供給される電流が自動車用空調装置の所望の冷凍負荷に相当する値に設定される。これにより、可変容量圧縮機用制御弁は、ダイヤフラム３が吸入圧力Ｐｓを感知してこの吸入圧力Ｐｓが一定の値を保つように、吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する。
【００２１】
この実施の形態の特徴は、可変容量圧縮機用制御弁のソレノイド部２において、図２に示すように、コネクタハウジング２３が電磁コイル１４およびプレート１６をインサートした樹脂成形品であるが、その樹脂の中で電磁コイル１４のボビン２７とプレート１６とが互いに離間して配置されていることである。これは、射出成形機において、たとえば、上が開放された筒状の下側成形型の中に電磁コイル１４とプレート１６とを離間状態で配置し、その上に上側成形型を被せ、ゲートから樹脂を成形型の内部に射出することで得られる。
【００２２】
このように、プレート１６を電磁コイル１４のボビン２７から浮かせた状態でコネクタハウジング２３がインサート成形されているので、Ｏリング２４によるシールを実質的に完全なものにすることができる。すなわち、調整窓２５を介して水分が浸入してきたとしても、有底スリーブ１９とコネクタハウジング２３との間の隙間、有底スリーブ１９とプレート１６との間の隙間を通ってきた水分は、Ｏリング２４により阻止されて、それより先の電磁コイル１４まで進むことはできない。また、有底スリーブ１９とコネクタハウジング２３との間の隙間を通ってきた水分が、たとえ、コネクタハウジング２３とプレート１６との間の接触面を透過して浸入しても、Ｏリング２４により阻止されて、それより先に進むことはできない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部拡大断面図である。
【図３】従来の電磁制御弁の構成例を示す可変容量圧縮機用制御弁の縦断面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  弁部
２  ソレノイド部
３  ダイヤフラム
４  弁座
５  弁体
６  シャフト
１１  第１プランジャ
１２  第２プランジャ
１３  コア
１４  電磁コイル
１５  ヨーク
１６  プレート
１７  シャフト
１８  スプリング
１９  有底スリーブ
２０  スプリング
２１  ボディ
２２  コネクタ
２３  コネクタハウジング
２４  Ｏリング
２５  調整窓
２６  軸受部材
２７  ボビン
【図１】
2008151249.tif 000003
【図２】
2008151249.tif 000004
【図３】
2008151249.tif 000005
【図４】
2008151249.tif 000006