(57)【要約】【課題】簡易な構成で蒸発器の凍結等を自律的に防止できる可変容量圧縮機用制御弁を提供する。【解決手段】可変容量圧縮機用制御弁１によれば、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、吸入圧力Ｐｓが監視される。吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなると、感圧部材６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させて弁部を開きやすくする。その結果、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房が防止される。この容量制御は、感圧部材６が圧力室２５の吸入圧力Ｐｓを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材６がボディ５内に設けられているため、Ｐｄ−Ｐｓ弁とＰｓ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。【選択図】図１
2008025553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルの所定の２点間の差圧を設定差圧に保つように吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御して、可変容量圧縮機からの冷媒の吐出容量を変化させる可変容量圧縮機用制御弁において、
内部に冷媒通路が形成されたボディと、
前記吐出室と前記クランク室とを連通させる冷媒通路を形成する弁孔に接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、
前記弁体に軸線方向の力を伝達するためのシャフトと、
前記設定差圧に対応した閉弁方向のソレノイド力を前記シャフトに軸線方向に付与し、前記弁体を前記弁部の開閉方向に動作させるソレノイドと、
前記ボディと前記ソレノイドとにより囲まれた内部空間からなり、吸入室又は前記クランク室に連通していずれかの圧力を導入する圧力室と、
前記ボディ内に設けられ又は前記ボディに一体に設けられて前記圧力室の圧力を感知し、その圧力室の圧力が設定圧力よりも低くなったときに前記ソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる感圧部と、
を備えたことを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項２】
前記感圧部は、
前記圧力室内で変位可能に前記シャフトに支持されたハウジングと、
前記ハウジング内を密閉空間と前記圧力室に連通する空間とに仕切るように設けられ、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記シャフトから離れる方向に変形する可撓性部材と、
前記可撓性部材と前記ハウジングとの間に配設された弾性部材と、
前記可撓性部材の前記シャフトと反対側に接続されるとともに前記ハウジングの外部に延出する脚部を有し、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記可撓性部材の変形により前記脚部が前記ボディを直接又は間接的に押圧し、その反力によって前記弾性部材及び前記ハウジングを介して前記シャフトに前記ソレノイド力を低減させる方向の力を付与する反力伝達部材と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項３】
前記弁体は、前記ボディに設けられたガイド孔に摺動可能に挿通されて軸支された作動ロッドの一端部からなり、
前記感圧部のハウジングが、前記作動ロッドの他端部と前記シャフトとの間に介装されるように配置されたことを特徴とする請求項２に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項４】
前記圧力室内において前記作動ロッドを開弁方向に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項５】
前記ボディ内に位置調整可能に固定された有底筒状のストッパ部材が設けられ、
前記感圧部の脚部が、前記ストッパ部材の底部に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項６】
前記弁体は、前記感圧部のハウジングの一部から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項７】
前記弁体が前記シャフトの一端に一体に設けられており、
前記感圧部は、
前記ボディの一端部を封止するように固定されたハウジングと、
前記ハウジング内を密閉空間と前記圧力室に連通する空間とに仕切るように設けられ、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記シャフトに近接する方向に変形する可撓性部材と、
前記密閉空間に配設されて前記可撓性部材を前記シャフト側に付勢する弾性部材と、
前記可撓性部材の前記シャフト側に設けられるとともに前記ハウジングの外部に延出する伝達ロッドを有し、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに、前記可撓性部材の変形によって前記伝達ロッドが前記シャフトに前記ソレノイド力を低減させる方向の力を付与する低減力伝達部材と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項８】
前記弁孔は、吐出室と前記クランク室とを連通させる冷媒通路に進退可能に設けられた可動弁座形成部材の内部通路により形成され、
前記弁体は、前記ボディ内で軸線方向に動作する作動ロッドの一端部からなり、
前記感圧部は、
前記圧力室内で変位可能に前記シャフトに支持されたハウジングと、
前記ハウジング内を密閉空間と前記圧力室に連通する空間とに仕切るように設けられ、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記シャフトから離れる方向に変形する可撓性部材と、
前記可撓性部材と前記ハウジングとの間に配設された弾性部材と、
前記可撓性部材の前記シャフトと反対側に接続されるとともに前記ハウジングの外部に延出する脚部を有し、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記可撓性部材の変形により前記脚部が前記可動弁座形成部材を押圧し、その反力によって前記弾性部材及び前記ハウジングを介して前記シャフトに前記ソレノイド力を低減させる方向の力を付与する反力伝達部材と、
を備え、
前記感圧部のハウジングが、前記作動ロッドの他端部と前記シャフトとの間に介装されるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項９】
前記２点間の差圧は、前記吐出室の吐出圧力と前記吸入室の吸入圧力との差圧であり、
前記圧力室が前記吸入室に連通して前記吸入圧力を導入するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１０】
前記２点間の差圧は、前記吐出室の出口圧力と前記可変容量圧縮機の出口圧力との差圧であり、
前記圧力室が前記クランク室に連通してクランク圧力を導入するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１１】
前記感圧部が、ダイヤフラムを含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１２】
前記感圧部が、ベローズを含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１３】
可変容量圧縮機の吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御して、可変容量圧縮機の吐出容量を変化させる可変容量圧縮機用制御弁において、
内部に冷媒通路が形成されたボディと、
前記吐出室と前記クランク室とを連通させる冷媒通路を形成する弁孔に接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、
前記弁体に軸線方向の力を伝達するためのシャフトと、
前記シャフトに前記弁部の閉弁方向のソレノイド力を付与可能であり、前記弁体を前記弁部の開閉方向に動作させるソレノイドと、
前記可変容量圧縮機の吸入室又は前記クランク室に連通していずれかの圧力を導入する圧力室と、
前記ボディ内に設けられ又は前記ボディに一体に設けられて前記圧力室の圧力を感知し、その圧力室の圧力が設定圧力よりも低くなったときに前記ソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる感圧部と、
を備えたことを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１４】
前記感圧部は、
前記圧力室内で変位可能に前記シャフトに支持されたハウジングと、
前記ハウジング内を密閉空間と前記圧力室に連通する空間とに仕切るように設けられ、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記シャフトから離れる方向に変形する可撓性部材と、
前記可撓性部材と前記ハウジングとの間に配設された弾性部材と、
前記可撓性部材の前記シャフトと反対側に接続されるとともに前記ハウジングの外部に延出する脚部を有し、前記圧力室の圧力が前記設定圧力よりも低くなったときに前記可撓性部材の変形により前記脚部が前記ボディを直接又は間接的に押圧し、その反力によって前記弾性部材及び前記ハウジングを介して前記シャフトに前記ソレノイド力を低減させる方向の力を付与する反力伝達部材と、
を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１５】
前記弁部の他に、前記吐出室から前記可変容量圧縮機の冷媒出口へ流す冷媒流量を制御する他の弁部をさらに備え、
前記弁部は、前記他の弁部の前後差圧に基づいて前記吐出室から前記可変容量圧縮機のクランク室へ流す冷媒流量を制御して前記可変容量圧縮機の吐出容量を変化させることにより、前記他の弁部が流す冷媒流量を一定に制御し、
前記ソレノイドは、前記他の弁部が流す冷媒流量が設定流量になるように前記他の弁部を動作させること、
を特徴とする請求項１３記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１６】
前記可撓性部材は、ダイヤフラムからなり、
前記弾性部材は、前記ダイヤフラムに沿って配置された皿ばねからなること、
を特徴とする請求項１４に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１７】
前記皿ばねは、その中央部が前記反力伝達部材の側に突出した形状を有し、その周縁部を支点にして前記中央部の突出する向きが反転して変形可能なものであることを特徴とする請求項１６に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項１８】
前記ハウジングの内壁が、前記皿ばねが反転して変形したときの形状にほぼ沿う形状に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可変容量圧縮機用制御弁に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルを構成する可変容量圧縮機の吐出容量を制御するのに好適な可変容量圧縮機用制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置は、一般に、その冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する圧縮機、そのガス冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された液冷媒を断熱膨張させることで低温・低圧の冷媒にする膨張装置、その冷媒を蒸発させることにより車室内空気との熱交換を行う蒸発器等を備えている。蒸発器で蒸発された冷媒は、再び圧縮機へと戻され、冷凍サイクルを循環する。
【０００３】
この圧縮機は、車両の走行状態によって回転数が変化するエンジンを駆動源としているため、回転数制御を行うことができない。そこで、エンジンの回転数によらず適切な冷房能力を得るために、冷媒の吐出容量を可変できる可変容量圧縮機が用いられている。
【０００４】
このような可変容量圧縮機では、エンジンによって回転駆動される軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結されている。そして、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整するようにしている。この揺動板の角度は、密閉されたクランク室内に吐出冷媒の一部を導入し、ピストンの両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることによって連続的に変えられる。このクランク室内の圧力は、可変容量圧縮機の吐出室とクランク室との間、またはクランク室と吸入室との間に設けられた可変容量圧縮機用制御弁により制御される。
【０００５】
このような可変容量圧縮機用制御弁として、例えば吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）に応じてクランク室への冷媒の導入量を制御し、クランク室内の圧力（以下「クランク圧力」という）Ｐｃを制御するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
この可変容量圧縮機用制御弁は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように、吐出室とクランク室との間の通路を連通または閉塞させる弁部を開閉制御するものであり、内部の弁体に対して開閉方向の駆動力を発生させるソレノイドを備えている。上記設定差圧は、このソレノイドに供給する外部電流により変えられるようになっている。そして、冷媒容量が増大して差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも大きくなると、弁開度が大きくなってクランク圧力Ｐｃが上昇する。その結果、揺動板の傾斜角度ひいてはピストンのストロークが小さくなって吐出容量が小さくなり、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が小さくなって設定差圧に近づくように変化する。一方、冷媒容量が減少して差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも小さくなると、弁開度が小さくなってクランク圧力Ｐｃが低下する。その結果、揺動板の傾斜角度ひいてはピストンのストロークが大きくなって吐出容量が大きくなり、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が大きくなって設定差圧に近づくように変化する。
【０００７】
したがって、この設定差圧を調整することにより、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を所望の差圧に制御することができ、可変容量圧縮機からの冷媒の吐出容量を適切に調整することができるのである。
【０００８】
また、このような可変容量圧縮機用制御弁によれば、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧になるように弁開度が変化する自律的な制御が行われ、吐出圧力Ｐｄ自体の大きさに基づいた容量制御が行われるため、吐出容量を変化させるのにレスポンスが良いというメリットもある。
【特許文献１】特開２００１−１３２６５０号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のような冷凍サイクルにおいて可変容量圧縮機が起動されると、可変容量圧縮機用制御弁により吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）がほぼゼロの状態から設定差圧まで徐々に変化していくいわゆるソフトスタートが行われる。図２９は、従来の可変容量圧縮機の起動時からの吐出圧力及び吸入圧力の変化の様子を表す説明図である。同図において、横軸が起動時からの時間の経過ｔを表し、縦軸が吐出圧力Ｐｄ及び吸入圧力Ｐｓを表している。また、図中の一点鎖線は吐出圧力Ｐｄの変化を表し、実線は吸入圧力Ｐｓの変化を表している。
【００１０】
すなわち、可変容量圧縮機用制御弁のソレノイドが非通電のとき、つまり可変容量圧縮機の機能が実質的に停止している最小容量運転のときには、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）はほぼゼロの状態になっている。このとき、図示のように、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとがほぼ同じ圧力となる。
【００１１】
そして、ソレノイドに通電がされて可変容量圧縮機が起動されると、その通電量の調整により、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が徐々に大きくなって設定差圧に近づいていく制御が行われる。なお、この設定差圧は、可変容量圧縮機用制御弁の外部に設置された制御装置が種々の外部情報に基づいてソレノイドに供給する電流量を変化させることにより調整される。
【００１２】
しかしながら、冷房能力を高めるために、例えば同図に破線で示すように差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が大きくなって吸入圧力Ｐｓが低下しすぎると、これに比例する蒸発器の温度も低くなる。つまり、過剰冷房により蒸発器の凍結を招き、冷房能力が著しく低下するおそれがある。一方、上述のような差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧にする自律的な制御そのものは、吸入圧力Ｐｓを一定以上に保持するものではない。つまり、単に差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の設定差圧に制御しても、吸入圧力Ｐｓを所定値以上に設定する作用はなく、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が一定のまま吸入圧力Ｐｓが下がると、過剰冷房となることがあり得る。
【００１３】
そこで、通常は蒸発器の出口温度が検出され、制御装置にフィードバックされる。制御装置は、この蒸発器の出口温度が所定の基準値よりも低くなると、ソレノイドへの通電量を制御して設定差圧を小さくするなどして、吸入圧力Ｐｓが下がりすぎないように調整する。その結果、図中の一点鎖線および実線にてそれぞれ示すように吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓが変化して設定差圧に近づくように制御され、蒸発器の凍結が防止される。なお、同図の二点鎖線は、上記蒸発器の出口温度の基準値に対応する圧力値Ｐminを表している。
【００１４】
しかしながら、このように蒸発器の出口温度を常に監視してフィードバック制御を行うと、吸入圧力Ｐｓがその出口温度の基準値に対応した圧力値付近で比較的大きな変動を繰り返すことになる。このため、制御の安定性および応答性の観点からは、吸入圧力Ｐｓがその圧力値Ｐmin以上に保持される特性が自律的に得られるのが好ましい。
【００１５】
このような問題は、冷凍サイクルの所定の２点間の差圧を設定差圧に保つ制御方式をとる可変容量圧縮機用制御弁には同様に存在するといえる。例えば、可変容量圧縮機の吐出室出口の圧力（Ｐｄｈ）と可変容量圧縮機出口の圧力（Ｐｄｌ）との差圧が設定差圧になるようにして、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量が一定になるように制御する可変容量圧縮機用制御弁も同様の問題を有する。
【００１６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、自動車用空調装置の冷凍サイクルの２点間の差圧に基づいて容量制御を行う可変容量圧縮機用制御弁において、簡易な構成で蒸発器の凍結等を自律的に防止することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の可変容量圧縮機用制御弁は、冷凍サイクルの所定の２点間の差圧を設定差圧に保つように吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御して、可変容量圧縮機からの冷媒の吐出容量を変化させる。この可変容量圧縮機用制御弁は、内部に冷媒通路が形成されたボディと、吐出室とクランク室とを連通させる冷媒通路を形成する弁孔に接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、弁体に軸線方向の力を伝達するためのシャフトと、設定差圧に対応した閉弁方向のソレノイド力をシャフトに軸線方向に付与し、弁体を弁部の開閉方向に動作させるソレノイドと、ボディとソレノイドとにより囲まれた内部空間からなり、吸入室又はクランク室に連通していずれかの圧力を導入する圧力室と、ボディ内に又はボディに一体に設けられて圧力室の圧力を感知し、その圧力室の圧力が設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる感圧部とを備える。
【００１８】
ここで、「所定の２点間の差圧」は、例えば吐出室の吐出圧力と吸入室の吸入圧力との差圧であってもよい。その場合には、圧力室が吸入室に連通して吸入圧力を導入するように構成されていてもよい。あるいは、「所定の２点間の差圧」が、例えば吐出室の出口圧力と可変容量圧縮機の出口圧力との差圧であってもよい。その場合には、圧力室がクランク室に連通してクランク圧力を導入するように構成されていてもよい。
【００１９】
この態様によれば、２点間の差圧を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、圧力室の圧力が監視され、その圧力室の圧力が設定圧力よりも低くなると、感圧部がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。
【００２０】
すなわち、圧力室が吸入室に連通している場合には、感圧部は吸入圧力を感知する。吸入圧力は冷凍サイクルの蒸発器の出口温度にほぼ比例するため、その吸入圧力が低ければ蒸発器の出口温度が低いことになる。このように、吸入圧力が設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させる方向の力を付与することで弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【００２１】
また、圧力室がクランク室に連通している場合には、感圧部がクランク圧力を感知する。一般にクランク圧力と吸入圧力とは大きく変わらないため、そのクランク圧力が低ければ蒸発器の出口温度が低いことになる。このように、クランク圧力が設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【００２２】
この容量制御は、感圧部が圧力室の圧力を感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部がボディ内に設けられるか又はボディに一体に設けられているため、このような制御特性を有する可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【００２３】
また、本発明の別の態様も可変容量圧縮機用制御弁である。この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に導入する冷媒流量を制御して、可変容量圧縮機の吐出容量を変化させる。この可変容量圧縮機用制御弁は、内部に冷媒通路が形成されたボディと、吐出室とクランク室とを連通させる冷媒通路を形成する弁孔に接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、弁体に軸線方向の力を伝達するためのシャフトと、シャフトに弁部の閉弁方向のソレノイド力を付与可能であり、弁体を弁部の開閉方向に動作させるソレノイドと、可変容量圧縮機の吸入室又はクランク室に連通していずれかの圧力を導入する圧力室と、ボディ内に設けられ又はボディに一体に設けられて圧力室の圧力を感知し、その圧力室の圧力が設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる感圧部とを備える。
【００２４】
この態様においても、吸入圧力またはクランク圧力が設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させる方向の力を付与することで弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房が防止される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の可変容量圧縮機用制御弁によれば、簡易な構成で蒸発器の凍結等を自律的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【００２８】
可変容量圧縮機用制御弁１は、図示しない可変容量圧縮機の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御するいわゆるＰｄ−Ｐｓ弁として構成されている。
【００２９】
この可変容量圧縮機用制御弁１は、吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する弁本体２と、弁本体２の弁部の開度を調整してクランク室へ導入する冷媒流量を制御するソレノイド３とを接続部材４を介して一体に組み付けて構成される。
【００３０】
弁本体２は、段付円筒状のボディ５、ボディ５内に設けられた弁機構、弁機構の動作を左右する後述する感圧部材６等を備えている。
【００３１】
ボディ５の上部には、可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出圧力Ｐｄを受けるポート１１が設けられている。ポート１１は、ボディ５の側部に設けられたポート１３と内部で連通している。ポート１３は、可変容量圧縮機のクランク室に連通し、そのクランク室に制御されたクランク圧力Ｐｃを導出する。
【００３２】
ポート１１とポート１３とを連通する冷媒通路には、円筒状の弁座形成部材１４が圧入されており、その内部通路により弁孔１５が形成されている。また、弁座形成部材１４のクランク室側の端面により弁座１６が形成されている。
【００３３】
また、弁座１６にクランク室側から対向して、長尺状の作動ロッド１７の一端部からなる弁体１８が接離自在に配置されている。弁体１８は、ボディ５の中央に設けられたガイド孔１９に摺動可能に軸支されている。弁体１８は、弁孔１５の下流側でクランク室に連通する圧力室２１に配置され、その先端面の外周縁が弁座１６に着脱することにより弁孔１５を開閉する。
【００３４】
ボディ５の側部のポート１３から下方に離間した位置には、可変容量圧縮機の吸入室に連通して吸入圧力Ｐｓを受けるポート２２が形成され、ボディ５の下端中央に設けられた所定深さの開口孔２４に連通している。ボディ５とソレノイド３とにより囲まれたこの開口孔２４が位置する内部空間は、吸入圧力Ｐｓが導入される圧力室２５を形成する。吸入圧力Ｐｓは、ソレノイド３の内部にも導入される。圧力室２５には、吸入圧力Ｐｓを感圧して動作する感圧部としての感圧部材６が配置されている。感圧部材６とボディ５との間には、感圧部材６をソレノイド３側に付勢するスプリング２６が介装されている。この感圧部材６の詳細については後述する。
【００３５】
ボディ５は、段付円筒状の接続部材４を介してソレノイド３に接続されている。接続部材４の上端部は、ボディ５の開口孔２４に圧入されている。
【００３６】
一方、ソレノイド３は、ヨークとしても機能するケース３１と、ケース３１内に固定されたコア３２と、コア３２と軸線方向に対向配置されたプランジャ３３と、外部からの供給電流により磁気回路を生成する電磁コイル３４とを備えている。ケース３１は、その上端部が接続部材４の下端部に加締め接合されている。
【００３７】
コア３２は、その上端部が接続部材４の内周面に圧入されている。コア３２には、その中央を軸線方向に貫通する挿通孔３５が設けられており、ソレノイド力を弁体１８へ伝達するためのシャフト２０を挿通している。コア３２の上端部とシャフト２０との間には、所定のクリアランスが設けられているため、このクリアランスを介して圧力室２５内の吸入圧力Ｐｓがソレノイド３の内部にも導入されるようになっている。
【００３８】
コア３２には、また、下端が閉じた有底スリーブ３６が外挿されている。有底スリーブ３６内においては、プランジャ３３がコア３２の下方で軸線方向に進退可能に配置されている。有底スリーブ３６は、その上端部が接続部材４の下半部に圧入されている。また、有底スリーブ３６内の下端部には軸受部材３７が固定配設され、シャフト２０の下端部が摺動可能に軸支されている。
【００３９】
シャフト２０は、その下部に一段小径化された小径部３８が設けられており、この小径部３８の基端部近傍から下方にプランジャ３３が外挿されている。小径部３８の先端は、軸受部材３７に摺動可能に挿通されている。
【００４０】
プランジャ３３は、段付円筒状をなし、その上部中央に形成された段付円孔４２からシャフト２０が挿通されている。コア３２とプランジャ３３との間には、プランジャ３３をコア３２から離間させる方向に付勢するスプリング４６が介装されている。また、プランジャ３３と軸受部材３７との間には、プランジャ３３をコア３２に近接させる方向に付勢するスプリング４７が介装されている。これらスプリング４６および４７のばね荷重は、有底スリーブ３６の下面を外部から押圧して変形させ、軸受部材３７を変位させることにより調整することができる。
【００４１】
次に、感圧部材周辺の構成および動作について詳細に説明する。図２〜図５は、可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図であり、図１の上半部に対応する部分拡大断面図にあたる。図２は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも小さく、かつ吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときの状態を示している。図３は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも大きく、かつ吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときの状態を示している。図４は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御中において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さくなりつつある過渡期の状態を示している。さらに、図５は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御中において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さいときの状態を示している。
【００４２】
図２に示すように、感圧部材６は、作動ロッド１７とシャフト２０との間に介装されて弁部の開閉方向に変位可能に支持された中空のハウジング５１と、ハウジング内を密閉空間Ｓ１と開放空間Ｓ２とに仕切るように配設された可撓性部材としてのダイヤフラム５２と、密閉空間Ｓ１に配設された弾性部材としてのスプリング５３と、開放空間Ｓ２に収容されるとともに、ハウジング５１を貫通して上方に延びる３本の脚部５４を有する反力伝達部材５５とを備えている。開放空間Ｓ２は、圧力室２５に連通している。
【００４３】
ハウジング５１は、ともにステンレスからなる有蓋状の第１ハウジング５６および第２ハウジング５７からなり、これらの開口部を突き合わせてその外縁部に金属薄板からなるダイヤフラム５２の外縁部を挟むようにして組み付けられる。このハウジング５１は、第１ハウジング５６と第２ハウジング５７との間にダイヤフラム５２を挟んだ状態でその接合部に沿って外周溶接が施されることにより、容器状に形成されている。この溶接は真空雰囲気内で行われるため、密閉空間Ｓ１は真空状態となっているが、密閉空間Ｓ１内に大気等を満たすようにしてもよい。
【００４４】
第１ハウジング５６のダイヤフラム５２と反対側の底部中央はフラットに形成されており、作動ロッド１７の下端部（つまり弁体１８と反対側の端部）を下方から支持している。また、このフラットな部分には、作動ロッド１７を取り囲む３カ所に貫通孔６１が形成されており、反力伝達部材５５の３つの脚部５４のそれぞれを挿通して弁体１８側に突出させている。第１ハウジング５６の内部は、貫通孔６１を介して圧力室２５と連通しており、吸入圧力Ｐｓが導入される。したがって、ダイヤフラム５２は、この吸入圧力Ｐｓを感知して弁部の開閉方向に伸縮動作する。
【００４５】
一方、第２ハウジング５７のダイヤフラム５２と反対側の底部中央はプレス成形により凹状のシャフト連結部６２が形成されており、シャフト２０の上端部が遊嵌されている。このようにして、ハウジング５１は、作動ロッド１７とシャフト２０との間に挟まれるように介装され、弁部の開閉方向に変位可能に支持されている。
【００４６】
ダイヤフラム５２の第２ハウジング５７側の面には、ステンレスからなる円板状のディスク６３が溶接され、ディスク６３と第２ハウジング５７の底部との間に、設定荷重調整用のスプリング５３が介装されている。ダイヤフラム５２およびディスク６３の各中央部には、ディスク６３の芯決めを行うために互いに嵌合する凹凸形状が設けられている。
【００４７】
ダイヤフラム５２の第１ハウジング５６側の面の中央部には、ステンレスからなる円板状の反力伝達部材５５が溶接されている。この反力伝達部材５５の外周部の３カ所には、上方（つまりダイヤフラム５２と反対側）に延出して第１ハウジング５６の貫通孔６１から突出する脚部５４が設けられている。これらの脚部５４は、感圧部材６の動作により、ボディ５におけるシャフト２０に対向する面、つまり開口孔２４の底面６４に着脱可能になっている。また、第１ハウジング５６とボディ５との間には、感圧部材６を開弁方向に付勢するスプリング２６が介装されている。
【００４８】
ここでは、圧力室２５内の吸入圧力Ｐｓが所定の設定圧力Ｐsetよりも低くなるとダイヤフラム５２が弁体１８側に変形し、反力伝達部材５５の脚部５４が底面６４を押圧する。その結果、反力伝達部材５５に作用する反力が、ダイヤフラム５２、ディスク６３、スプリング５３および第２ハウジング５７を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用するようになっている。この設定圧力Ｐsetは、基本的にはスプリング５３のばね荷重によって予め調整され、蒸発器内の温度と吸入圧力Ｐｓとの関係から、蒸発器の凍結を防止できる圧力値として設定されている。
【００４９】
以上のような構成において、図１に示すように、弁体１８の有効受圧面積（つまり弁孔１５の断面積）Ａ、感圧部材６の有効受圧面積（つまりダイヤフラム５２の有効受圧面積）Ｂ、ソレノイド３によるソレノイド力Ｆｓ、感圧部材６のスプリング５３による力Ｆ１、スプリング２６，４６，４７による開弁方向の合力Ｆ２とすると、概ね下記式（１）および（２）のような力のつり合いの関係がある。
【００５０】
１）Ｐｓ＞Ｐsetのとき
Ａ（Ｐｄ−Ｐｓ）＝Ｆｓ−Ｆ２  ・・・（１）
２）Ｐｓ＜Ｐsetのとき
Ａ（Ｐｄ−Ｐｓ）＋Ｆ２−Ｆｓ−Ｂ・Ｐｓ＋Ｆ１＝０
ここで、Ｐｓ＝Ｐsetとなるように制御されるため、
Ｐset＝（Ａ・Ｐｄ＋Ｆ２＋Ｆ１−Ｆｓ）／（Ａ＋Ｂ）  ・・・（２）
すなわち、１）吸入圧力Ｐｓ＞設定圧力Ｐsetのときには、図２および図３のように脚部５４がボディ５の底面６４から離れている。このため、上記式（１）のように、可変容量圧縮機用制御弁１は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保持するいわゆるＰｄ−Ｐｓ弁として動作する。上記式（１）においてスプリングの合力Ｆ２は一定であるため、ソレノイド３に通電する電流値を変化させてソレノイド力Ｆｓを調整することにより、設定差圧を変化させることができる。図３は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも大きくなったことにより、弁部がやや開いた状態が示されている。
【００５１】
一方、２）吸入圧力Ｐｓ＜設定圧力Ｐsetのときには、図４および図５のように脚部５４がボディ５の底面６４に接触してこれを押圧する。図４は、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低下して図５の状態に到る過渡期の状態を示している。そして、図５に示されるように、脚部５４がボディ５を押すと、その反力がダイヤフラム５２、ディスク６３、スプリング５３および第２ハウジング５７を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。それにより、図示のように弁体１８が開弁方向に動作してクランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。すなわち、可変容量圧縮機用制御弁１は、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに保持するいわゆるＰｓ弁としても動作する。上記式（２）のように、可変容量圧縮機用制御弁１は、ソレノイド３に通電する電流値を変化させてソレノイド力Ｆｓを調整することにより、設定圧力Ｐsetを変化させることができる。
【００５２】
図６は、可変容量圧縮機の起動時からの吐出圧力及び吸入圧力の変化の様子を表す説明図である。同図において、横軸が起動時からの時間の経過ｔを表し、縦軸が吐出圧力Ｐｄ及び吸入圧力Ｐｓを表している。また、図中の一点鎖線は吐出圧力Ｐｄの変化を表し、実線は吸入圧力Ｐｓの変化を表している。
【００５３】
可変容量圧縮機用制御弁１のソレノイド３が非通電のとき、つまり可変容量圧縮機の機能が実質的に停止している最小容量運転のときには、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）はほぼゼロの状態になっている。このとき、図示のように、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとがほぼ同じ圧力となる。
【００５４】
そして、ソレノイド３に通電がされて可変容量圧縮機が起動されると、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が徐々に大きくなって設定差圧に近づいていく制御が行われる。このとき、冷房能力を高めるために、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が大きくなって吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetを下回ろうとすると、感圧部材６の動作によりソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。つまり、可変容量圧縮機用制御弁１は、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐset以上に保持するように自律的に動作する。このため、吸入圧力Ｐｓが低下しても、図中点線で表されるように大きく低下することはなく、設定圧力Ｐset付近に保持されるようになる。
【００５５】
以上のように、可変容量圧縮機用制御弁１は、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも高い通常時においては、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保持するＰｄ−Ｐｓ弁として機能し、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに保持するＰｓ感知弁として機能する。つまり、可変容量圧縮機用制御弁１は、基本的に差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を制御するＰｄ−Ｐｓ弁として機能する一方、吸入圧力Ｐｓが下がり過ぎるとＰｓ感知弁として機能し、過剰冷房を防止している。
【００５６】
次に、可変容量圧縮機用制御弁の全体の動作について説明する。  
図１に示した可変容量圧縮機用制御弁１において、スプリング２６およびスプリング４６による開弁方向のばね荷重は、スプリング４７による閉弁方向のばね荷重よりも大きく設定されている。このため、ソレノイド３が非通電のときには、吐出圧力Ｐｄにより弁体１８が弁座１６から離間して弁部が全開状態に保持される。このとき、可変容量圧縮機の吐出室からポート１１に導入された吐出圧力Ｐｄの高圧冷媒は、全開状態の弁部を通過し、ポート１３からクランク室へと流れることになる。したがって、クランク圧力Ｐｃが吐出圧力Ｐｄに近い圧力になるため、可変容量圧縮機は最小容量運転を行うことになる。
【００５７】
一方、自動車用空調装置の起動時または冷房負荷が最大のときには、ソレノイド３に供給される電流値は最大になり、プランジャ３３は、コア３２に最大の吸引力で吸引される。このとき、弁体１８を含む作動ロッド１７、感圧部材６、シャフト２０およびプランジャ３３が、一体になって閉弁方向に動作し、弁体１８が弁座１６に着座する。この閉弁動作によってクランク圧力Ｐｃが低下するため、可変容量圧縮機は最大容量運転を行うことになる。
【００５８】
ここで、ソレノイド３に供給される電流値が所定値に設定されているときには、弁体１８を含む作動ロッド１７、感圧部材６、シャフト２０およびプランジャ３３が一体動作する。このとき、弁体１８は、感圧部材６を開弁方向に付勢するスプリング２６のばね荷重と、プランジャ３３を開弁方向に付勢するスプリング４６のばね荷重と、プランジャ３３を閉弁方向に付勢するスプリング４７のばね荷重と、プランジャ３３を閉弁方向に付勢しているソレノイド３の荷重と、弁体１８が開弁方向に受圧する吐出圧力Ｐｄによる力と、弁体１８が閉弁方向に受圧する吸入圧力Ｐｓによる力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。
【００５９】
このバランスが取れた状態で、エンジンの回転数とともに可変容量圧縮機の回転数が上がって吐出容量が増えると、吐出圧力Ｐｄが上がって吸入圧力Ｐｓが下がる。その結果、その差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が大きくなって弁体１８に開弁方向の力が作用し、弁体１８は、さらにリフトして吐出室からクランク室へ流す冷媒の流量を増やす。これにより、クランク圧力Ｐｃが上昇し、可変容量圧縮機は、その吐出容量を減少させる方向に動作し、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧になるように制御される。エンジンの回転数が低下した場合には、その逆の動作が行われ、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧になるように制御される。
【００６０】
そして、以上のような可変容量圧縮機の動作による冷凍サイクルの運転の過程で吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、感圧部材６を構成する反力伝達部材５５の脚部５４がボディ５に着座し、その反力がシャフト２０に対してソレノイド力を低減させる方向に作用する。それにより、弁体１８への閉弁方向の力が低減されて弁部が開放される。この結果、クランク圧力Ｐｃが上昇して吐出容量を低減させる。その結果、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetに維持され、過剰冷房が防止される。
【００６１】
以上に説明したように、本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁１によれば、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、吸入圧力Ｐｓが監視され、その吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、感圧部材６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。吸入圧力Ｐｓは冷凍サイクルの蒸発器の出口温度にほぼ比例するため、その吸入圧力Ｐｓが低ければ蒸発器の出口温度が低いことになる。このように、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【００６２】
この容量制御は、感圧部材６が圧力室２５の吸入圧力Ｐｓを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材６がボディ５内に設けられているため、このようなＰｄ−Ｐｓ弁とＰｓ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【００６３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、弁体が感圧部材のハウジングの一部により構成されている点、感圧部材がクランク圧力Ｐｃを感知して動作する点などが第１の実施の形態と異なるが、第１の実施の形態で示した構成と共通する部分も多い。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図７は、第２の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図８は、図７の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【００６４】
図７に示すように、可変容量圧縮機用制御弁２０１は、図示しない可変容量圧縮機の吐出圧力Ｐｄとクランク圧力Ｐｃとの差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）を設定差圧に保つように、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御するＰｄ−Ｐｃ弁として構成されている。
【００６５】
この可変容量圧縮機用制御弁２０１は、吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する弁本体２０２と、弁本体２０２の弁部の開度を調整してクランク室へ導入する冷媒流量を制御するソレノイド３とを接続部材４を介して一体に組み付けて構成されている。
【００６６】
弁本体２０２のボディ２０５は、吸入圧力Ｐｓを導入するポートが設けられておらず、第１の実施の形態のボディ５よりもコンパクトに形成されている。ボディ２０５の上部には、吐出圧力Ｐｄを受けるポート１１が設けられており、ポート１１は、ボディ２０５の側部に設けられたポート１３と内部で連通している。ポート１１とポート１３とを連通する冷媒通路により弁孔１５が形成され、そのクランク室側の端面により弁座１６が形成されている。ポート１３は、ボディ２０５の下端中央に設けられた所定深さの開口孔２４に連通している。
【００６７】
ボディ２０５とソレノイド３とにより囲まれたこの開口孔２４が位置する内部空間は、クランク圧力Ｐｃが導入される圧力室２２５を形成する。クランク圧力Ｐｃは、ソレノイド３の内部にも導入される。圧力室２２５には、クランク圧力Ｐｃを感圧して動作する感圧部としての感圧部材２０６が配置されている。そして、この感圧部材２０６の上端中央部により、弁座１６にクランク室側から接離する弁体２１８が構成されている。感圧部材２０６とボディ５との間には、感圧部材２０６を開弁方向に付勢するスプリング２２６が介装されている。
【００６８】
図８に示すように、感圧部材２０６は、第１の実施の形態の感圧部材６とほぼ同様の構成を有するが、ハウジング２５１を構成する第１ハウジング２５６の上端中央部のフラットな部分が、弁座１６に着脱する弁体２１８を一体に構成している。
【００６９】
可変容量圧縮機用制御弁２０１においては、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも小さくなると、反力伝達部材５５の３つの脚部５４がボディ２０５の底面６４に接触してこれを押圧する。この脚部５４がボディ２０５を押す反力がダイヤフラム５２、ディスク６３、スプリング５３および第２ハウジング５７を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。それにより、弁体１８が開弁方向に動作してクランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。なお、この設定圧力は、基本的にはスプリング５３のばね荷重によって予め調整され、蒸発器内の温度と吸入圧力Ｐｓとの関係と、吸入圧力Ｐｓとクランク圧力Ｐｃの関係から、蒸発器の凍結を防止できる圧力値として設定されている。
【００７０】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁２０１によれば、吐出圧力Ｐｄとクランク圧力Ｐｃとの差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、クランク圧力Ｐｃが監視され、そのクランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなると、感圧部材２０６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【００７１】
この容量制御は、感圧部材２０６が圧力室２２５のクランク圧力Ｐｃを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材２０６がボディ２０５内に設けられているため、このようなＰｄ−Ｐｃ弁とＰｃ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【００７２】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、感圧部材がボディの内部ではなく端部に設けられている点で第１の実施の形態のものと大きく異なるが、第１の実施の形態で示した構成と共通する部分も多い。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図９は、第３の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図１０は、図９の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【００７３】
図９に示すように、可変容量圧縮機用制御弁３０１は、図示しない可変容量圧縮機の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように動作するＰｄ−Ｐｓ弁として構成されている。
【００７４】
可変容量圧縮機用制御弁３０１において、弁本体３０２のボディ３０５の側部には、上方から吐出室に連通するポート１１、クランク室に連通するポート１３、および吸入室に連通するポート２２が設けられている。ポート２２は、ボディ３０５の下端中央に設けられた所定深さの開口孔２４に連通している。ボディ３０５とソレノイド３とにより囲まれたこの開口孔２４が位置する内部空間が、吸入圧力Ｐｓが導入される圧力室３２５を形成する。
【００７５】
ポート１１とポート１３とを連通する冷媒通路には、円筒状の弁座形成部材３１４が圧入されており、その内部通路の下半部により弁孔１５が形成され、そのクランク室側の端面の内周縁により弁座１６が形成されている。弁座形成部材３１４には、これを軸線方向に貫通するガイド孔３１５が設けられており、後に詳述する伝達ロッド３１６を摺動可能に挿通している。
【００７６】
ボディ３０５には、その上端開口部を封止するように感圧部材３０６が設けられている。この感圧部材３０６は、第１の実施の形態の感圧部材３０６に類似し、その類似の構成を逆さまにしてボディ３０５に固定されている。また、ボディ３０５には、弁座形成部材３１４からやや離れた位置にて上下方向に延び、ボディ３０５の上端開口部と圧力室３２５とを連通させる連通路３１７が形成されている。
【００７７】
図１０に示すように、感圧部材３０６は、そのハウジング３５１を構成する第１ハウジング３５６の内部が連通路３１７を介して圧力室３２５に連通しており、吸入圧力Ｐｓが導入されるようになっている。ダイヤフラム５２の下面には、ディスク３５５および伝達ロッド３１６が順次に溶接されている。なお、本実施の形態において、ディスク３５５および伝達ロッド３１６が低減力伝達部材を構成する。
【００７８】
伝達ロッド３１６は、ガイド孔３１５に摺動可能に挿通されており、その下端がシャフト２０の上端近傍まで延びている。また、伝達ロッド３１６の軸線方向中央部には、半径方向に突出した係止部３２１が設けられており、伝達ロッド３１６が弁座形成部材３１４の内壁に係止されることによってその上死点が規定され、その軸線方向の動きが規制されるようになっている。弁座形成部材３１４の側部には、ポート１１と弁孔１５とを連通させる連通孔３２３が形成されている。
【００７９】
一方、シャフト２０の上端部により弁体３１８が一体に構成されている。シャフト２０は、ボディ３０５のポート１３とポート２２との間に形成されたガイド孔３２４に摺動可能に支持されており、弁体３１８がクランク室側から弁座１６に接離可能に配置されている。弁体３１８が弁座１６から離間した開弁時には、ポート１１から連通孔３２３を介して弁孔１５に導入された高圧の冷媒が、その弁孔１５と伝達ロッド３１６との間に形成された冷媒通路を通ってポート１３側へ導出される。
【００８０】
この可変容量圧縮機用制御弁３０１においては、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さくなると、スプリング５３の付勢力によってダイヤフラム５２が下方に変位し、その力がディスク３５５および伝達ロッド３１６を介してシャフト２０に伝達される。これにより、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用し、弁体３１８が開弁方向に動作する。その結果、クランク圧力Ｐｃが上昇し、可変容量圧縮機の吐出容量が低減されて吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【００８１】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁３０１によれば、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、吸入圧力Ｐｓが監視され、その吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなると、感圧部材３０６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力に対抗する力を付与して弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【００８２】
この容量制御は、感圧部材３０６が圧力室３２５の吸入圧力Ｐｓを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材３０６がボディ３０５の一端に設けられているため、このようなＰｄ−Ｐｓ弁とＰｓ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【００８３】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、弁座が可動弁座となっている点で第１の実施の形態のものと大きく異なるが、第１の実施の形態で示した構成と共通する部分も多い。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図１１は、第４の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図１２は、図１１の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【００８４】
図１１に示すように、可変容量圧縮機用制御弁４０１は、図示しない可変容量圧縮機の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように動作するＰｄ−Ｐｓ弁として構成されている。
【００８５】
可変容量圧縮機用制御弁４０１の弁本体４０２において、ポート１１、１３、２２は、第１の実施の形態と同様の配置構成となっている。ボディ４０５においてポート１１とポート１３とを連通する軸線方向の貫通孔４１１には、円筒状の可動弁座形成部材４１４が挿通されており、その内部通路により弁孔１５が形成され、そのクランク室側の端面の内周縁により弁座１６が形成されている。
【００８６】
一方、ボディ４０５の下端中央の開口孔２４にはポート２２が連通しており、吸入圧力Ｐｓが導入される圧力室２５が形成されている。この圧力室２５には、吸入圧力Ｐｓを感圧して動作する感圧部としての感圧部材４０６が配置されている。さらに、感圧部材４０６と可動弁座形成部材４１４との間には作動ロッド４１７が配置されている。作動ロッド４１７は、その上端面が弁孔１５よりもやや大きくなっており、その上端部により弁体４１８が形成されている。この弁体４１８は、作動ロッド４１７とともに軸線方向に動作し、弁座１６に着脱して弁孔１５を開閉する。
【００８７】
図１２に示すように、可動弁座形成部材４１４は、その上端部に半径方向外向きに突出したフランジ部４１５が設けられている。一方、ボディ４０５の上端開口部には、リング状のばね受け部材４１６が圧入されている。これらばね受け部材４１６とフランジ部４１５との間には、可動弁座形成部材４１４を下方に付勢するスプリング４１９が介装されているが、フランジ部４１５が、貫通孔４１１の上端開口部近傍に係止されることにより、可動弁座形成部材４１４の下死点が規定され、その軸線方向の動きが規制されている。
【００８８】
感圧部材４０６は、ダイヤフラム５２の開放空間Ｓ２側の面に溶接されたディスク４２１と、このディスク４２１に載置される反力伝達部材４２３を有している。反力伝達部材４２３は、円筒状の本体４２４の上下にそれぞれ３本の脚部を有している（同図には、上下それぞれ１本しか示されていない）。本体４２４は、ポート１３とポート２２とを連通する軸線方向のガイド孔４２５に摺動可能に挿通されている。本体４２４から下方に延びる脚部４２６は、第１ハウジング５６に設けられた３つの貫通孔６１をそれぞれ貫通し、ディスク４２１に下方から支持されている。一方、本体４２４から上方に延びる脚部４２７は、可動弁座形成部材４１４の下面に対向配置され、反力伝達部材４２３の上方への変位により、その可動弁座形成部材４１４の下面に着脱可能になっている。
【００８９】
この可変容量圧縮機用制御弁４０１においては、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さくなると、ダイヤフラム５２が上方に変位し、反力伝達部材４２３の上方の脚部４２７が可動弁座形成部材４１４の下面に接触してこれを押圧する。その結果、可動弁座形成部材４１４がやや上方に変位する。一方、その脚部４２７がボディ４０５を押す反力がダイヤフラム５２、ディスク６３、スプリング５３および第２ハウジング５７を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。それにより、弁体４１８が相対的に開弁方向に動作し、クランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減される。その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【００９０】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁４０１によれば、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、吸入圧力Ｐｓが監視され、その吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなると、感圧部材４０６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【００９１】
この容量制御は、感圧部材４０６が圧力室２５の吸入圧力Ｐｓを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材４０６がボディ４０５の内部に設けられているため、このようなＰｄ−Ｐｓ弁とＰｓ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【００９２】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、ステンレス等をプレス成形した部材によりボディが簡素に構成されている点で第１の実施の形態のものと大きく異なるが、第１の実施の形態で示した構成と共通する部分もある。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図１３は、第５の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【００９３】
可変容量圧縮機用制御弁５０１は、可変容量圧縮機５００の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御するＰｄ−Ｐｓ弁として構成されている。
【００９４】
この可変容量圧縮機用制御弁５０１は、吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する弁本体５０２と、弁本体５０２の弁部の開度を調整してクランク室へ導入する冷媒流量を制御するソレノイド５０３とを一体に組み付けて構成される。
【００９５】
弁本体５０２は、プレス成形により得られた有底円筒状のボディ５０５、ボディ５０５内に設けられた弁機構、および弁機構の動作を左右する感圧部材５０６等を備えている。
【００９６】
ボディ５０５内の下半部には、プレス成形により得られた有底円筒状のストッパ部材５１１がその底部を上にして圧入され、その上方の中央部には、円筒状のガイド部材５１２が圧入されている。さらに、ボディ５０５の上端開口部には、プレス成形により得られた有底円筒状の弁座形成部材５１３が圧入されている。
【００９７】
弁座形成部材５１３の底部中央には、可変容量圧縮機の吐出室とクランク室とを連通させる弁孔５０７が設けられており、そのクランク室側の端面の内周縁により弁座５０８が形成されている。また、ボディ５０５内のガイド部材５１２と弁座形成部材５１３との間隙によって冷媒通路が形成され、その冷媒通路に対応するボディ５０５の側部にポート１３が設けられている。ポート１１から導入された吐出圧力Ｐｄは弁部を通過することで減圧され、制御されたクランク圧力Ｐｃを生成する。このクランク圧力Ｐｃはポート１３を介してクランク室側に導出される。
【００９８】
また、弁座５０８にクランク室側から対向して、長尺状の作動ロッド５１７の一端部からなる弁体５１８が接離自在に配置されている。作動ロッド５１７は、ガイド部材５１２の中央に設けられたガイド孔５１９に摺動可能に軸支されている。
【００９９】
また、ボディ５０５およびストッパ部材５１１の各側部の対応する位置には、可変容量圧縮機の吸入室に連通して吸入圧力Ｐｓを受けるポート２２が形成されている。このポート２２は、ボディ５０５のガイド部材５１２の下方の領域からなる内部空間に連通している。ボディ５０５の下端中央には開口部５２１が設けられており、その内部空間とソレノイド５０３の内部とを連通させている。ボディ５０５とソレノイド５０３とにより囲まれたこの内部空間は、吸入圧力Ｐｓが導入される圧力室５２５を形成する。吸入圧力Ｐｓは、ソレノイド５０３の内部にも導入される。圧力室５２５には、吸入圧力Ｐｓを感圧して動作する感圧部としての感圧部材５０６が配置されているが、その詳細については後述する。
【０１００】
一方、ソレノイド５０３は、ヨークとしても機能するケース５３１と、ケース５３１内に固定されたコア５３２と、コア５３２と軸線方向に対向配置されたプランジャ５３３と、外部からの供給電流により磁気回路を生成する電磁コイル５３４とを備えている。弁本体５０２とソレノイド５０３とは、ボディ５０５の下端部とケース５３１の上端部とを突き合わせ、その接合部をコア５３２の上端部を加締めることにより固定することで連結されている。
【０１０１】
コア５３２には、その中央を軸線方向に貫通する挿通孔５３５が設けられており、ソレノイド力を弁体５１８へ伝達するためのシャフト５２０を挿通している。コア５３２の上端部とシャフト５２０との間には、所定のクリアランスが設けられているため、このクリアランスを介して圧力室５２５内の吸入圧力Ｐｓがソレノイド５０３の内部にも導入されるようになっている。
【０１０２】
コア５３２には、また、下端が閉じた有底スリーブ５３６が外挿されている。有底スリーブ５３６内においては、プランジャ５３３がコア５３２の下方で軸線方向に進退可能に配置されている。有底スリーブ５３６は、その下端部が縮管されており、その縮管部によってシャフト５２０の下端部を摺動可能に軸支している。
【０１０３】
プランジャ５３３は、段付円筒状をなし、シャフト５２０の下半部に圧入されている。コア５３２とプランジャ５３３との間には、プランジャ５３３をコア５３２から離間させる方向に付勢するスプリング５３７が介装されている。また、プランジャ５３３と有底スリーブ５３６との間には、プランジャ５３３をコア５３２に近接させる方向に付勢するスプリング５３８が介装されている。
【０１０４】
ケース５３１の下端開口部には、ソレノイド５０３の内部を下方から封止するように取っ手５４０が設けられている。取っ手５４０は、電磁コイル５３４につながる端子の一端を露出させるコネクタ部としても機能する。
【０１０５】
以上のように構成された可変容量圧縮機用制御弁５０１は、取り付け用のワッシャ５４５を介して可変容量圧縮機５００の所定の冷媒通路内に固定される。
【０１０６】
次に、感圧部材周辺の構成および動作について説明する。図１４及び図１５は、可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図であり、図１３の上半部に対応する部分拡大断面図にあたる。図１４は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御中において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときの状態を示している。図１５は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御中において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときの状態を示している。
【０１０７】
図１４に示すように、感圧部材５０６は、第１の実施の形態の感圧部材６とほぼ同様の構成を有するが、ハウジング５５１を構成する第１ハウジング５５６の構成が若干異なる。すなわち、第１ハウジング５５６のダイヤフラム５２と反対側の底部中央は、プレス成形により凹状のロッド連結部５５７が形成されており、作動ロッド５１７の下端部が遊嵌されている。そして、第１ハウジング５５６において作動ロッド５１７を取り囲む３カ所に貫通孔６１が形成されており、反力伝達部材５５５の３つの脚部５４のそれぞれを挿通して弁体５１８側に突出させている。
【０１０８】
反力伝達部材５５５は、ディスク６３とほぼ同じ大きさに形成されている。脚部５４は、感圧部材５０６の動作により、ボディ５０５におけるシャフト５２０に対向する面、つまりストッパ部材５１１の底部に着脱可能になっている。
【０１０９】
一方、作動ロッド５１７の下端部とガイド部材５１２との間には、弁体５１８を開弁方向に付勢する付勢部材としてのテーパ状のスプリング５６０が設けられている。
【０１１０】
以上の構成において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときには、図１４のように脚部５４がストッパ部材５１１から離れている。このため、可変容量圧縮機用制御弁５０１は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保持するいわゆるＰｄ−Ｐｓ弁として動作する。同図は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも大きくなったことにより、弁部がやや開いた状態が示されている。
【０１１１】
一方、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さいときには、図１５のように脚部５４がストッパ部材５１１に接触してこれを押圧する。この脚部５４がストッパ部材５１１を押す反力がダイヤフラム５２、ディスク６３、スプリング５３および第２ハウジング５７を介してシャフト５２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。それにより、図示のように弁体５１８が開弁方向に動作してクランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【０１１２】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁５０１によれば、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、吸入圧力Ｐｓが監視され、その吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなると、感圧部材５０６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【０１１３】
この容量制御は、感圧部材５０６が圧力室５２５の吸入圧力Ｐｓを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材５０６がボディ５０５の一端に設けられているため、このようなＰｄ−Ｐｓ弁とＰｓ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【０１１４】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、吐出される冷媒の流量を一定に制御する流量制御式の制御弁として構成されている点で第１の実施の形態のものと大きく異なるが、第１の実施の形態で示した構成と共通する部分もある。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図１６は、第６の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図１７は、図１６の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【０１１５】
図１６に示すように、可変容量圧縮機用制御弁６０１は、吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する弁本体６０２と、弁本体６０２の弁部の開度を調整してクランク室へ導入する冷媒流量を制御するソレノイド３とを一体に組み付けて構成されている。
【０１１６】
弁本体６０２のボディ６０５の側部には、上方から、可変容量圧縮機の出口に連通して吐出圧力Ｐｄｌを受けるポート６１１、可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出圧力Ｐｄｈを受けるポート６１２、可変容量圧縮機のクランク室に連通してクランク圧力Ｐｃを受けるポート６１３が設けられている。なお、可変容量圧縮機の吐出室と出口との間には、オリフィス等の減圧手段が設けられているため、通常の制御時においては、吐出圧力Ｐｄｈのほうが吐出圧力Ｐｄｌよりも高圧になる。
【０１１７】
また、ボディ６０５の上端開口部を封止するとともに、軸線方向に伸縮動作する感圧手段としてのベローズ６２０が設けられている。このベローズ６２０は、伝達ロッド６３０および感圧部材６４０を介してシャフト２０と一体動作可能に構成されている。
【０１１８】
ベローズ６２０は、伸縮可能な本体６２１の内部に圧力室６２２を有している。本体６２１の上端は、ボディ６０５の上端開口部に圧入された第１ストッパ６２３に固定され、下端は、第１ストッパ６２３に対して軸線方向に対向する第２ストッパ６２４により閉止されている。第１ストッパ６２３には、可変容量圧縮機の吐出室に連通する冷媒導入路６２５が設けられており、吐出圧力Ｐｄｈを本体６２１の内部の圧力室６２２に導入できるようになっている。一方、ボディ６０５内のベローズ６２０の外側は、ポート６１１に連通する圧力室６２６となっている。このため、ベローズ６２０は、吐出圧力Ｐｄｈと吐出圧力Ｐｄｌとの差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）を感知して軸線方向に伸縮動作する。
【０１１９】
また、第２ストッパ６２４の下面中央には、軸線方向に沿った所定深さの円溝６２７が設けられており、伝達ロッド６３０の上端部が挿通されるようになっている。
【０１２０】
図１７に示すように、伝達ロッド６３０は、ボディ６０５の中央に設けられた貫通孔６３１に摺動可能に挿通されている。伝達ロッド６３０の上端部は、圧力室６２６に配置されてベローズ６２０に連結している。一方、伝達ロッド６３０の下端部は、小径化してポート６１２とポート６１３とを連通する冷媒通路に配置され、感圧部材６４０に連結している。このポート６１２とポート６１３とを連通する冷媒通路により弁孔６３２が形成され、そのクランク室側（つまりポート６１３側）の端面の内周縁により弁座１６が形成されている。
【０１２１】
感圧部材６４０は、第１の実施の形態の感圧部材６とほぼ同様の構成を有するが、ハウジング６４１を構成する第１ハウジング６４２の上端面が、弁座１６に着脱する弁体６１８を構成している。伝達ロッド６３０の下端部は、この第１ハウジング６４２の上端面中央に設けられた凹部６４３に遊嵌されている。
【０１２２】
この可変容量圧縮機用制御弁６０１においては、吸入圧力Ｐｓが高くてクランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも高いときには、脚部５４がボディ６０５の底面５６４から離れている。このため、可変容量圧縮機用制御弁６０１は、感圧部材６４０が弁部の開度に影響を及ぼすことはなく、冷媒の吐出流量を一定に制御する流量制御式の制御弁として機能する。
【０１２３】
すなわち、冷媒の吐出流量が設定流量よりも増加すると、吐出圧力Ｐｄｈと吐出圧力Ｐｄｌとの差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が大きくなるため、ベローズ６２０が伸長して感圧部材６４０を押し下げ、弁体６１８を開弁方向に動作させる。その結果、クランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の能力を下げるため、吐出容量が低減する方向に移行する。一方、冷媒の吐出流量が設定流量よりも減少すると、吐出圧力Ｐｄｈと吐出圧力Ｐｄｌとの差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が小さくなるため、ベローズ６２０が縮小する。その結果、感圧部材６４０がソレノイド力等により押し上げられ、弁体６１８を閉弁方向に動作させる。その結果、クランク圧力Ｐｃが低下して可変容量圧縮機の能力を上げるため、吐出容量が増加する方向に移行する。このようにして、可変容量圧縮機用制御弁６０１は、差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が設定差圧になるようにして、冷媒の吐出流量が一定になるように制御する。なお、この設定差圧は、ソレノイド３に通電する電流値を変化させることにより調整できる。
【０１２４】
そして、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも小さくなると、反力伝達部材５５の３つの脚部５４がボディ６０５の底面５６４に接触してこれを押圧する。この脚部５４がボディ６０５を押す反力がダイヤフラム５２、スプリング５３および第２ハウジング５７を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減させる方向の力が作用する。それにより、弁体６１８が開弁方向に動作してクランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【０１２５】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁６０１によれば、差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）を設定差圧に保つことによる本来の流量制御が行われる一方で、クランク圧力Ｐｃが監視され、そのクランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなると、感圧部材６０６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止できる。
【０１２６】
この容量制御は、感圧部材６４０が圧力室２５のクランク圧力Ｐｃを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材６４０がボディ６０５内に設けられているため、このような流量制御弁とＰｃ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【０１２７】
［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、感圧部としての感圧部材をベローズにより構成した点を除けば第６の実施の形態のものとほぼ同様である。このため、上記第６の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図１８は、第７の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図１９は、図１８の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【０１２８】
可変容量圧縮機用制御弁７０１において、弁本体７０２の感圧部材７０６は、可撓性部材としてのベローズ７１１とこれを収容するケース７１２とを備える。ベローズ７１１は、軸線方向に伸縮可能な本体７２１の両端部をそれぞれ閉止する反力伝達部材７２２およびストッパ部材７２３を備える。本体７２１の内部は真空領域となっており、反力伝達部材７２２とストッパ部材７２３との間に、本体７２１を伸長方向に付勢するスプリング７２４が介装されている。ストッパ部材７２３の下面中央には、軸線方向に沿った所定深さの円溝７２５が設けられており、シャフト２０の上端部が遊嵌されるようになっている。
【０１２９】
図１９に示すように、ケース７１２は、有蓋円筒形状をなし、その下端部にストッパ部材７２３を圧入するようにしてベローズ７１１を収容している。ケース７１２の上端面中央には、ベローズ６２０との間に介装された作動ロッド７３０の下端部を遊嵌する凹部７３１が設けられている。また、ケース７１２の上端面の周縁部には、作動ロッド７３０を取り囲む３カ所に貫通孔６１が形成されており、反力伝達部材７２２の３つの脚部５４のそれぞれを挿通して上方に突出させている。なお、ケース７１２とストッパ部材７２３とを合わせてハウジングと捉えることもできる。
【０１３０】
作動ロッド７３０は、その下端部が弁孔６３２を貫通して感圧部材７０６に連結している。この伝達ロッド６３０の下端部には、クランク室側から弁座１６に対向する弁体７１８が一体に形成されている。
【０１３１】
この可変容量圧縮機用制御弁７０１においては、吸入圧力Ｐｓが高くてクランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも高いときには、脚部５４がボディ７０５の底面６４から離れている。このため、可変容量圧縮機用制御弁７０１は、感圧部材７０６が弁部の開度に影響を及ぼすことはなく、冷媒の吐出流量を一定に制御する流量制御式の制御弁として機能する。
【０１３２】
そして、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも小さくなると、反力伝達部材７２２の３つの脚部５４がボディ７０５の底面６４に接触してこれを押圧する。この脚部５４がボディ７０５を押す反力がベローズ７１１を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が付与される。それにより、弁体７１８が開弁方向に動作してクランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【０１３３】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁７０１によれば、差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）を設定差圧に保つことによる本来の流量制御が行われる一方で、クランク圧力Ｐｃが監視され、そのクランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなると、感圧部材７０６がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止できる。
【０１３４】
この容量制御は、感圧部材７０６が圧力室２５のクランク圧力Ｐｃを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材７０６がボディ７０５内に設けられているため、このような流量制御弁とＰｃ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【０１３５】
［第８の実施の形態］
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、ステンレス等をプレス成形して得たボディを有する点で第５の実施の形態で示した構成と共通するが、弁部の配置や感圧部材の構成等が異なる。このため、上記第５の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図２０は、第８の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図２１は、図２０の可変容量圧縮機用制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【０１３６】
図２０に示すように、可変容量圧縮機用制御弁８０１は、可変容量圧縮機の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御するＰｄ−Ｐｓ弁として構成されている。
【０１３７】
この可変容量圧縮機用制御弁８０１は、吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する弁本体８０２と、弁本体８０２の弁部の開度を調整してクランク室へ導入する冷媒流量を制御するソレノイド８０３とを一体に組み付けて構成される。
【０１３８】
弁本体８０２は、切削加工により得た円筒状の第１ボディ８０５、プレス成形により得た有底円筒状の第２ボディ８０６、第１ボディ８０５内に設けられた弁機構、および第２ボディ８０６内に設けられて弁機構の動作を左右する感圧部材８０７等を備えている。第１ボディ８０５の下端部には、半径方向外向きに延出するフランジ部８０８が設けられており、このフランジ部８０８に第２ボディ８０６の上端部が加締め接合されている。第２ボディ８０６の下端部は、ソレノイド８０３のコア８２５を介してケース５３１と加締め接合されている。
【０１３９】
第１ボディ８０５の側部にはポート１１が設けられ、上端開口部にはポート１３が設けられている。第１ボディ８０５の上半部には、段付円筒状の弁座形成部材８１０が圧入されており、この弁座形成部材８１０の下端開口端縁により弁座８１１が形成されている。弁座形成部材８１０の内部は弁孔８１２を形成し、その側部には内外を連通させる連通孔８１３が設けられている。一方、第１ボディ８０５の内部には、長尺状の作動ロッド８１５が配置されている。作動ロッド８１５の上端部は弁座形成部材８１０に摺動可能に支持され、下端部は感圧部材８０７に連結されている。作動ロッド８１５の中央部には弁体８１６が一体に形成されている。
【０１４０】
第２ボディ８０６の側部にはポート２２が設けられている。第２ボディ８０６内の上半部には、プレス成形により得られた有底円筒状のストッパ部材８１７がその底部を下にして圧入されている。ストッパ部材８１７の底部中央には開口部が設けられており、感圧部材８０７を挿通している。ストッパ部材８１７には、感圧部材８０７を構成する後述する反力伝達部材８１８の３つの脚部８１９が着脱する。
【０１４１】
図２１に示すように、弁座形成部材８１０は、その下半部が第１ボディ８０５内に圧入されており、上半部の外径が縮径されている。作動ロッド８１５は、その上端部が弁座形成部材８１０に摺動可能に支持されており、その上端部と弁体８１６との間には縮径部８２０が形成されている。弁体８１６は、この縮径部８２０により形成される段部の基端部に位置し、吐出室側から弁座８１１に接離自在に対向配置されている。このため、ポート１１から導入された冷媒は、縮径部８２０と弁座形成部材８１０との間に形成された冷媒通路および連通孔８１３を通ってポート１３側に導出される。このとき、ポート１１側から導入された吐出圧力Ｐｄは、その冷媒が弁体８１６および弁座８１１からなる弁部を通過することで減圧され、制御されたクランク圧力Ｐｃとなってポート１３を介してクランク室側に導入される。一方、作動ロッド８１５の下端部は、ダイヤフラム８２３を介して感圧部材８０７に連結されている。第１ボディ８０５の下端開口部にはリング状の固定部材８２４が加締め接合されており、ダイヤフラム８２３は、その外周縁がこれら第１ボディ８０５と固定部材８２４との間に挟まれるようにして固定されている。
【０１４２】
また、第１ボディ８０５の上端開口部には、プレス成形されたばね受け部材８２１が圧入されており、そのばね受け部材８２１と作動ロッド８１５の上端面との間には、弁体８１６を開弁方向に付勢するスプリング８２２が介装されている。
【０１４３】
感圧部材８０７は、作動ロッド８１５とシャフト２０との間に介装されて弁部の開閉方向に変位可能に支持された中空のハウジング８３０と、ハウジング８３０内を密閉空間Ｓ１と開放空間Ｓ２とに仕切るように配設された可撓性部材としてのダイヤフラム８３１と、密閉空間Ｓ１に配設された弾性部材としての皿ばね８３２と、開放空間Ｓ２に収容されるとともに、ハウジング８３０を貫通して上方に延びる３本の脚部８１９を有する反力伝達部材８１８とを備えている。開放空間Ｓ２は、第１ボディ８０５と第２ボディ８０６との間に形成されてポート２２につながる圧力室２５に連通している。
【０１４４】
ハウジング８３０は、いずれもステンレス等をプレス成形して得られた第１ハウジング８３３、第２ハウジング８３４および第３ハウジング８３５を接合して容器状に形成されている。すなわち、有蓋状の第１ハウジング８３３と皿状の第２ハウジング８３４とが、その開口部を突き合わせてその外縁部にポリイミドフィルムからなるダイヤフラム８３１の外縁部を挟むようにして組み付けられている。これら第１ハウジング８３３と第２ハウジング８３４との接合部には、ダイヤフラム８３１を挟んだ状態で外周溶接が施されている。第２ハウジング８３４の下端中央には真空引き用の孔部が形成されており、真空雰囲気内でその溶接が行われた後にボール部材８３６を溶接して封止されることで密閉空間Ｓ１が形成される。この密閉空間Ｓ１には、ダイヤフラム８３１に沿って中央部が上側にやや膨らんだ凸形状の皿ばね８３２が配置されている。このため、通常時においてはダイヤフラム８３１も皿ばね８３２に沿った凸形状になっている。なお、密閉空間Ｓ１内に大気等を満たすようにしてもよい。
【０１４５】
第１ハウジング８３３は、第２ハウジング８３４と反対側つまり上方に延出する円筒部８３７を有し、その上端部に第３ハウジング８３５が圧入により外挿されている。第３ハウジング８３５は、その中央部が縮径してボス状に突出し、作動ロッド８１５の下端部を圧入している。すなわち、作動ロッド８１５の下端部は小径化しており、その小径部がダイヤフラム８２３の中央を貫通して第３ハウジング８３５のボス部に圧入されている。ダイヤフラム８２３が作動ロッド８１５と第３ハウジング８３５との間に挟まれるようにして両者に密着しているため、ダイヤフラム８２３の上下で冷媒の漏洩が防止され、気密性が保持されている。このため、吐出圧力Ｐｄが圧力室２５に及ぶことはない。
【０１４６】
また、ダイヤフラム８３１の第１ハウジング８３３側の面には、ステンレスからなる円板状の反力伝達部材８１８が溶接されている。この反力伝達部材８１８の外周部の３カ所には、上方（つまりダイヤフラム８３１と反対側）に延出して第１ハウジング８３３の貫通孔８３８から突出する脚部８１９が設けられている。これらの脚部８１９は、感圧部材８０７の動作によってストッパ部材８１７の底面８３９に着脱可能になっている。また、
第１ハウジング８３３の円筒部８３７には、有底円筒状のばね受け部材８４１が圧入により内挿されている。そして、このばね受け部材８４１と反力伝達部材８１８との間には、反力伝達部材８１８を皿ばね８３２の荷重に対抗する方向に付勢するスプリング８４３が介装されている。このスプリング８４３は、皿ばね８３２のによる荷重を微調整するためのものであり、そのスプリング８４３の荷重は、ばね受け部材８４１の円筒部８３７への圧入量により調整される。第１ハウジング８３３と第３ハウジング８３５との間に形成された開放空間Ｓ２は、貫通孔８３８を介して圧力室２５と連通しており、吸入圧力Ｐｓが導入される。したがって、ダイヤフラム８３１は、この吸入圧力Ｐｓを感知して皿ばね８３２とともに弁部の開閉方向に変形する。皿ばね８３２は、吸入圧力Ｐｓが大きくなると、図示の状態からその周縁部を支点にして反転するように変形し（図２２参照）、第２ハウジング８３４の内壁にほぼ沿うようになる。言い換えれば、第２ハウジング８３４は、その内壁が皿ばね８３２が反転して変形したときの形状にほぼ沿う形状に形成されているため、コンパクトになっている。
【０１４７】
皿ばね８３２は、その中央部が反力伝達部材８１８の側に突出した形状を有するため、全体の大きさに対して受圧部がその中央部に偏り、実質的な受圧面積を小さくすることができる。このため、これに対抗するソレノイド力を小さくすることもでき、ソレノイド８０３のコンパクト化にも寄与し得る。一方、ダイヤフラム８３１の大きさはそのまま確保されているため、そのストロークを大きくとることができ、ダイヤフラム８３１のしなやかな動きを確保することができる。
【０１４８】
一方、ソレノイド８０３を構成するコア８２５の上端開口部には、シャフト２０の上端部を摺動可能に支持する軸受部材８５１が圧入されている。軸受部材８５１の上半部の内径は拡径されており、第２ハウジング８３４のボール部材８３６を収容可能になっている。シャフト２０は、その上端部がボール部材８３６を介して感圧部材８０７に連結し、下方からソレノイド力を伝達できるようになっている。
【０１４９】
ここでは、圧力室２５内の吸入圧力Ｐｓが所定の設定圧力Ｐsetよりも低くなると、ダイヤフラム８３１および皿ばね８３２が図示のように弁体８１６側に変形し、反力伝達部材８１８の脚部８１９が底面８３９を押圧する。その結果、反力伝達部材８１８に作用する反力が、ダイヤフラム８３１、皿ばね８３２および第２ハウジング８３４を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用するようになっている。この設定圧力Ｐsetは、基本的には皿ばね８３２およびスプリング８４３のばね荷重によって予め調整され、蒸発器内の温度と吸入圧力Ｐｓとの関係から、蒸発器の凍結を防止できる圧力値として設定されている。
【０１５０】
なお、図２０に示したように、本実施の形態のソレノイド８０３においては、プランジャ５３３がシャフト２０に圧入されており、プランジャ５３３と有底スリーブ５３６との間に第５の実施の形態で示したスプリング５３８は設けられていない。
【０１５１】
次に、感圧部材周辺の動作について説明する。図２２〜２４は、可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図であり、図２１に対応する。図２２は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりもやや大きく、かつ吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときの状態を示している。図２３は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも大きく、かつ吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときの状態を示している。図２４は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御中において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さくなりつつある過渡期の状態を示している。なお、既に説明した図２１は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御中において、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さいときの状態を示している。
【０１５２】
すなわち、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも大きいときには、図２２のように脚部８１９がストッパ部材８１７から離れている。このため、可変容量圧縮機用制御弁８０１は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保持するいわゆるＰｄ−Ｐｓ弁として動作する。そして、図２３は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧よりも大きくなったことにより、弁部が開いた状態が示されている。
【０１５３】
一方、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも小さくなると、図２４および図２１のように脚部８１９がストッパ部材８１７に接触してこれを押圧する。この脚部８１９がストッパ部材８１７を押す反力がダイヤフラム８３１、皿ばね８３２、および第２ハウジング８３４を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。それにより、図示のように弁体８１６が開弁方向に動作してクランク圧力Ｐｃが上昇して可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【０１５４】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁８０１によれば、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つ本来の容量制御が行われる一方で、吸入圧力Ｐｓが監視され、その吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなると、感圧部材８０７がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止することができる。
【０１５５】
この容量制御は、感圧部材８０７が圧力室２５の吸入圧力Ｐｓを感知することにより自律的に行われるため、蒸発器の凍結等を効果的に防止することができる。また、感圧部材８０７が第２ボディ８０６の内部に設けられているため、このようなＰｄ−Ｐｓ弁とＰｓ感知弁の制御特性を併せ持つ可変容量圧縮機用制御弁が簡易な構成で実現される。
【０１５６】
［第９の実施の形態］
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、第８の実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁を簡素化したような構成を有する。このため、上記第８の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図２５は、第９の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図２６は、図２５の可変容量圧縮機用制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【０１５７】
可変容量圧縮機用制御弁９０１においては、図２５に示すように、ポート１１とポート２２との間に図２１で示したダイヤフラム８２３は設けられていない。すなわち、第１ボディ９０５を軸線方向に貫通するガイド孔９２１に作動ロッド９１５が摺動可能に挿通されている。作動ロッド９１５には、弁体９１６が一体に形成されている。これら作動ロッド９１５とガイド孔９２１とのクリアランスが小さいため、冷媒がポート１１からポート２２へ漏れることが抑制されている。また、弁座形成部材９１０や感圧部材９０７のハウジング等が小さく構成されているため、可変容量圧縮機用制御弁９０１の全長がコンパクトに構成されている。
【０１５８】
すなわち、図２６に示すように、弁座形成部材９１０は、ステンレスをプレス成形して有底筒状に構成され、その底部中央に設けられた円孔により弁孔９１２が形成されている。また、その弁孔９１２の下部周端縁によって弁座９１１が形成されている。このため、弁孔９１２における冷媒通路が短くなり、これに対応する作動ロッド９１５の小径部９２０の長さも短くなっている。その結果、作動ロッド９１５の全長が短くなり、第１ボディ９０５が全体としてコンパクトになっている。
【０１５９】
また、感圧部材９０７は、図２１で示したような第３ハウジング８３５やスプリング８４３を有していない。すなわち、ハウジング９３０は、カップ状の第１ハウジング９３３と第２ハウジング８３４とを接合して構成されている。そのハウジング９３０の内部には、３つの脚部９１９を有する反力伝達部材９１８が設けられているが、皿ばね８３２の荷重を微調整するためのスプリングは設けられていない。このため、ハウジング９３０ひいては感圧部材９０７が全体としてコンパクトに構成されている。その結果、感圧部材９０７を収容する第２ボディ９０６が全体としてコンパクトになっている。
【０１６０】
反力伝達部材９１８の各脚部９１９は、第１ハウジング９３３の貫通孔８３８から外部に延出し、第１ボディ９０５の底面９３９に着脱する。この脚部９１９が第１ボディ９０５を押す反力がダイヤフラム８３１、皿ばね８３２、および第２ハウジング８３４を介してシャフト２０に伝達され、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用する。
【０１６１】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁９０１によれば、第８の実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁８０１と同様の作用効果を得ることができるとともに、コンパクト化の要請にも応えることができる。
【０１６２】
［第１０の実施の形態］
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、吐出される冷媒の流量を一定に制御する流量制御式の制御弁として構成されている点で第８の実施の形態のものと異なるが、ソレノイドの構成などに第８の実施の形態で示した構成と共通する部分もある。このため、上記第８の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図２７は、第１０の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。図２８は、図２７の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【０１６３】
図２７に示すように、可変容量圧縮機用制御弁１００１は、弁本体１００２とソレノイド１００３とを一体に組み付けて構成されている。弁本体１００２は、第１ボディ１００４と第２ボディ１００５とを圧入により接合し、その内部に第１弁部１００７および第２弁部１００８を収容して構成されている。第１弁部１００７は、吐出室からクランク室へ供給される冷媒の流量を制御する。一方、第２弁部１００８は、可変容量圧縮機の吐出室から冷媒出口へ高圧の冷媒が流れる冷媒通路の通路断面積を可変制御する。一方、ソレノイド１００３のコア１０１８の上端部が加締められることにより、接続部材１００９とケース５３１とが接合されている。そして、その接続部材１００９に第２ボディ１００５の下端部が圧入されることにより、弁本体１００２とソレノイド１００３とが組み付けられている。
【０１６４】
第１ボディ１００４の上端開口部には、図９等に示した第３の実施の形態の感圧部材３０６とほぼ同様の感圧部材１０１０が圧入されている。ここでは、感圧部材３０６の構成と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。感圧部材１０１０の第１ハウジング１０１１の側部には、クランク室に連通してクランク圧力Ｐｃを受けるポート１０１２が設けられている。また、第１ボディ１００４の側部には、吐出室に連通して吐出圧力Ｐｄｈ２を受けるポート１０１３が設けられている。そして、ポート１０１３とポート１０１２とを連通する冷媒通路に第１弁部１００７が設けられている。
【０１６５】
一方、第２ボディ１００５の側部には、上方から可変容量圧縮機の冷媒出口に連通して吐出圧力Ｐｄｌを受けるポート１０１４、吐出室に連通して吐出圧力Ｐｄｈを受けるポート１０１５が設けられている。そして、ポート１０１５とポート１０１４とを連通する冷媒通路に第２弁部１００８が設けられている。
【０１６６】
なお、この可変容量圧縮機用制御弁１００１は、吐出圧力Ｐｄｈを受けるポート１０１５および吐出圧力Ｐｄｈ２を受けるポート１０１３がいずれも吐出室に直接連通するように構成された可変容量圧縮機に適用することができる。しかし、好ましくはポート１０１５が吐出室に直接連通され、ポート１０１３が吐出室の下流側に設けられた油分離器の出口に連通するように構成された可変容量圧縮機に適用するのがよい。これにより、第１弁部１００７がクランク圧力Ｐｃを制御しながら、冷媒に多量に含まれる可変容量圧縮機用の潤滑油をクランク室に戻すことができる。
【０１６７】
第１ボディ１００４と第２ボディ１００５との間には、ダイヤフラム１０１６がその周縁部を挟まれるようにして固定されており、両者間を気密に保持している。このダイヤフラム１０１６には、その中央を貫通する作動ロッド１０１７が固定されているが、これについては後述する。
【０１６８】
一方、ソレノイド１００３のコア１０１８とプランジャ１０１９は、その軸線方向の対向面が相補形状のテーパ状に形成されており、両者が離間しても磁気ギャップを安定に保持できるようにしている。また、コア１０１８の上端開口部には、軸受部材１０２０が圧入されており、シャフト２０の上端部近傍を軸支している。
【０１６９】
図２８に示すように、第１ボディ１００４の軸線方向中央部には、内方に延出したフランジ部の内周面により弁孔１０２１が形成され、その下端開口端縁により第１弁座１０２２が形成されている。弁孔１０２１には上記作動ロッド１０１７が貫通している。この作動ロッド１０１７は段付円柱状をなし、その軸線方向中央よりやや下方でダイヤフラム１０１６を貫通している。ダイヤフラム１０１６は、その上下面が作動ロッド１０１７に外挿された一対のディスク１０２３に挟まれることにより、その有効受圧面積が規定されている。そして、両ディスク１０２３は、作動ロッド１０１７の段部とその作動ロッド１０１７に圧入された第１弁体１０２５とによって挟まれるように固定されている。言い換えれば、作動ロッド１０１７は、ダイヤフラム１０１６によって軸線方向に変位可能に支持されている。第１弁体１０２５は、第１弁座１０２２に吐出室側から対向して接離自在となっており、この第１弁座１０２２とともに第１弁部１００７を構成する。
【０１７０】
作動ロッド１０１７の上部には、ばね受け部材１０２６が圧入されている。このばね受け部材１０２６と第１ボディ１００４との間には、ばね受け部材１０２６を介して作動ロッド１０１７ひいては第１弁体１０２５を閉弁方向に付勢するスプリング１０２７が介装されている。作動ロッド１０１７の上端は、感圧部材１０１０のディスク３５５に着脱可能になっている。一方、作動ロッド１０１７の下端部は、第２ボディ１００５内に延出し、その先端には半径方向外向きにやや突出した係止部１０２８が形成されている。
【０１７１】
一方、第２ボディ１００５には、ダイヤフラム１０１６の受圧径とほぼ同じ内径を有する円筒状のガイド部材１０３１が圧入されている。このガイド部材１０３１の上端開口縁が第２弁座１０３２を構成する。また、第２ボディ１００５の内方には、段付円筒状の第２弁体１０３３と、これに圧入された有底段付円筒状のガイド１０３４が配置されている。第２弁体１０３３は、その上端部近傍のテーパ面で第２弁座１０３２に着脱する。ガイド１０３４は、その上端部が第２弁体１０３３の下端部に接合される一方、下方に向かって拡径しており、その下端部がガイド部材１０３１に摺接している。ガイド１０３４は、シャフト２０に下方から支持されている。ガイド１０３４のシャフト２０が当接している底部の近傍には連通孔１０３６が形成されている。また、第２弁体１０３３とガイド１０３４との間に形成された空間には、作動ロッド１０１７の係止部１０２８が第２弁体１０３３の底部を貫通して配置されている。したがって、第２弁体１０３３は、作動ロッド１０１７の移動によって係止部１０２８に引っ掛けられて作動ロッド１０１７とともに動作し得る。また、ガイド部材１０３１とガイド１０３４との間には、ガイド１０３４ひいては第２弁体１０３３を閉弁方向に付勢するスプリング１０３５が介装されている。
【０１７２】
なお、本実施の形態のソレノイド１００３においては、スプリング１０３５によってシャフト２０ひいてはプランジャ１０１９が下方に付勢されているため、コア１０１８とプランジャ１０１９との間にスプリングは設けられていない。
【０１７３】
この可変容量圧縮機用制御弁１００１によれば、ソレノイド１００３が非通電状態のとき、スプリング１０３５が第２弁体１０３３を下方に押し下げて第２弁部１００８を全閉状態にし、第２弁体１０３３が係止部１０２８を介して作動ロッド１０１７を下方へ引き下げて第１弁部１００７を全開状態にする。これにより、可変容量圧縮機は最小容量運転状態に移行する。このとき、第２弁体１０３３と作動ロッド１０１７の係止部１０２８が係止されるため、第２弁体１０３３およびガイド１０３４の中央に形成された冷媒通路は閉止されている。また、ガイド１０３４とガイド部材１０３１との間のクリアランスを介して吐出圧力Ｐｄｈの冷媒が漏れているため、ソレノイド１００３の内部は吐出圧力Ｐｄｈに近い圧力になっている。
【０１７４】
ソレノイド１００３が通電状態となると、シャフト２０がガイド１０３４を介して第２弁体１０３３を上方へ押し上げて第２弁部１００８を開弁する。このとき、第２弁体１０３３の押し上げに連動して作動ロッド１０１７もスプリング１０２７により押し上げられる。第１弁体１０２５が第１弁座１０２２に着座すると、第１弁部１００７が閉弁状態となる。これにより、可変容量圧縮機が最大容量運転状態に移行しようとする。このとき、作動ロッド１０１７が第２弁体１０３３から離れると、第２弁体１０３３およびガイド１０３４の中央に形成された冷媒通路が開放され、ソレノイド１００３の内部はポート１０１４と連通するため吐出圧力Ｐｄｌになる。
【０１７５】
ソレノイド１００３の通電制御時において、制御電流が所定値に維持されると、第２弁体１０３３は、その所定値に対応したソレノイド力とスプリング１０３５による付勢力とがバランスした位置に保持される。これにより、第２弁部１００８により形成される通路が所定断面積に設定される。このとき、第２弁部１００８を冷媒が流れることにより、その前後には所定の差圧（ΔＰ＝Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が生じる。
【０１７６】
そして、ダイヤフラム１０１６がその差圧ΔＰを感知して、第１弁体１０２５が第１弁座１０２２から所定量リフトして第１弁体１０２５を所定の開弁状態とする。このとき、第２弁部１００８を通過する冷媒の流量が増加して差圧ΔＰが大きくなると、ダイヤフラム１０１６がこれを感知して第２弁部１００８をさらに開弁させ、可変容量圧縮機を吐出容量が少なくなる方向に制御する。一方、冷媒の流量が減少して差圧ΔＰが小さくなると、ダイヤフラム１０１６がこれを感知して第２弁部１００８を閉弁方向に移行させ、可変容量圧縮機を吐出容量が多くなる方向に制御する。このようにして、可変容量圧縮機は、ソレノイド１００３に供給する制御電流に応じた流量で冷媒を吐出させるように制御される。
【０１７７】
また、可変容量圧縮機用制御弁１００１においては、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも小さくなると、スプリング５３の付勢力によってダイヤフラム５２が下方に変位し、その力がディスク３５５、作動ロッド１０１７およびガイド１０３４を介してシャフト２０に伝達される。これにより、ソレノイド力Ｆｓを低減する方向の力が作用し、第１弁体１０２５が開弁方向に動作する。その結果、クランク圧力Ｐｃが上昇し、可変容量圧縮機の吐出容量が低減されて吸入圧力Ｐｓが上昇する。
【０１７８】
本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁１００１によれば、本来の流量制御が行われる一方で、クランク圧力Ｐｃが監視され、そのクランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなると、感圧部材１０１０がソレノイド力を低減させる方向の力を発生させる。このように、吸入圧力Ｐｓが低減した結果、クランク圧力Ｐｃが設定圧力よりも低くなったときにソレノイド力を低減させて弁部を開きやすくすることにより、可変容量圧縮機の吐出容量が低減され、過剰冷房を防止できる。また、可変容量圧縮機用制御弁１００１は、感圧部材１０１０が第１ボディ１００４の一端に設けられているため、簡易な構成で実現される。
【０１７９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【０１８０】
例えば、上記実施の形態において、ダイヤフラム５２は、例えばベリリウム銅やステンレス鋼等の金属薄板から構成されるが、ポリイミド等の樹脂材からなるものでもよい。後者の場合には、例えばポリイミドフィルムを複数枚重ねて使用すると、耐破損性を高めることができる。
【０１８１】
なお、上記実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁は、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ−１３４ａ）など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、本発明の可変容量圧縮機用制御弁は、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルに凝縮器に代わってガスクーラなどの熱交換器が配置される。
【０１８２】
また、上記実施の形態では、弾性部材および付勢部材としてスプリングを用いた例を示したが、ゴム等その他の弾性力を有する部材により構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】第１の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図２】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図３】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図４】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図５】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図６】可変容量圧縮機の起動時からの吐出圧力及び吸入圧力の変化の様子を表す説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図８】図７の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図１０】図９の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図１２】図１１の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図１３】第５の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図１４】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図１５】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図１６】第６の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図１７】図１６の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図１８】第７の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図１９】図１８の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図２０】第８の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図２１】図２０の可変容量圧縮機用制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図２２】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図２３】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図２４】可変容量圧縮機用制御弁の動作を表す説明図である。
【図２５】第９の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図２６】図２５の可変容量圧縮機用制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図２７】第１０の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す断面図である。
【図２８】図２７の上半部に対応する部分拡大断面図である。
【図２９】従来の可変容量圧縮機の起動時からの吐出圧力及び吸入圧力の変化の様子を表す説明図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１  可変容量圧縮機用制御弁、  ２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２，７０２，８０２，９０２，１００２  弁本体、  ３，５０３，８０３，１００３  ソレノイド、  ５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５，７０５  ボディ、  ６，２０６，３０６，４０６，５０６，６４０，８０７，９０７  感圧部材、  １４，３１４，５１３  弁座形成部材、  ４１４  可動弁座形成部材、  １５，５０７，６３２  弁孔、  １６，５０８  弁座、  １７，４１７，５１７，７３０  作動ロッド、  １８、２１８，３１８，４１８，５１８，６１８，７１８  弁体、  ２０，５２０  シャフト、  ２１，６２２，６２６  圧力室、  ２５，２２５，３２５，５２５  圧力室、  ５１，２５１，３５１，５５１，６４１  ハウジング、  ５２  ダイヤフラム、  ５４，４２６，４２７，８１９，９１９  脚部、  ５５，４２３，５５５，７２２，８１８，９１８  反力伝達部材、  ３１６，６３０  伝達ロッド、  ５１１  ストッパ部材、  ５１２  ガイド部材、  ６２０，７１１  ベローズ、  Ｓ１  密閉空間、  Ｓ２  開放空間、８０５，９０５，１００４  第１ボディ、  ８０６，９０６，１００５  第２ボディ、  １００７  第１弁部、  １００８  第２弁部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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