(57)【要約】【課題】弁部の高圧依存を抑えてソレノイドひいては可変容量圧縮機用制御弁のコンパクト化を実現可能にする。【解決手段】可変容量圧縮機用制御弁においては、コイニング加工等の塑性加工によって弁孔１４の開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２よりも小さくしたことにより、弁部が高圧依存となるのを抑制できる。このため、可変容量圧縮機用制御弁の制御状態において吐出圧力Ｐｄによる力とバランスするソレノイド力を小さくできる。【選択図】図２
2008267203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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前記クランク室側から接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、
吸入室の吸入圧力を感知して動作し、その吸入圧力が設定圧力よりも低くなると前記弁体に開弁方向の力を作用させる感圧部と、
前記設定圧力に応じた閉弁方向のソレノイド力を前記弁体に作用させるソレノイドと、
を備え、
前記ボディの一端側から前記クランク室のクランク圧力が導入されるクランク圧力室、前記吐出室の吐出圧力が導入される吐出圧力室、前記吸入圧力が導入される吸入圧力室が設けられるとともに、前記吐出圧力室と前記クランク圧力室との間に前記弁孔が設けられる一方、前記吐出圧力室と前記吸入圧力室との間に前記弁孔と軸線方向に対向するガイド孔が設けられ、
前記ソレノイド力を前記弁体に伝達可能な作動ロッドが前記ガイド孔に摺動可能に挿通され、その作動ロッドの一端部が前記弁孔を貫通し、その先端に前記弁体が設けられ、
前記弁体が着脱する前記弁孔の開口端部の内径が、前記ガイド孔に挿通される前記作動ロッドの外径よりも小さく構成されたことを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項２】
前記弁体が前記作動ロッドに一体に形成され、
前記弁孔の開口端部が前記弁体を押し付けて塑性加工されることにより弁座が形成され、それにより前記弁孔の開口端部の内径が前記作動ロッドの外径よりも小さくな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３】
前記弁孔の開口端部が前記弁体を用いてコイニング加工されることにより前記弁座が形成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】
前記ソレノイドが、前記ボディに対して固定されたコアと、前記作動ロッドの他端側を支持しつつ前記弁体に駆動力を伝達するプランジャと、通電により前記プランジャ及び前記コアを含む磁気回路を生成する電磁コイルとを含んで構成され、
前記プランジャが、前記コアに対向する第１プランジャと、前記作動ロッドの他端部を支持する第２プランジャとを、軸線方向に直列に配置して構成され、
第１プランジャと第２プランジャとの間に、前記感圧部として前記吸入圧力を感知する感圧部材と、前記第２プランジャを開弁方向に付勢する付勢部材とが配置され、
前記ソレノイドの通電時には、第１プランジャと第２プランジャとが前記感圧部材を介して一体となって動作し、前記ソレノイドへの非通電時には、第２プランジャが前記付勢部材の付勢力により第１プランジャから離れるように動作すること、
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】
前記弁孔の開口端部の内径が前記ガイド孔に挿通された前記作動ロッドの外径よりも所定量小さく構成されることにより、前記吐出圧力が変化しても前記吸入圧力が実質的に一定となる制御特性を有す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。
【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可変容量圧縮機が用いられている。
【０００４】
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。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り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（以下、単に「制御弁」ともいう）により制御される。
【０００５】
この制御弁は、一般に、吐出室から吐出された吐出圧力Ｐｄの冷媒の一部を気密に形成されたクランク室に導入する。そして、例えば吸入室の吸入圧力Ｐｓに応じてその導入量を制御することにより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。このような制御弁は、いわゆるＰｓ感知弁とも呼ばれ、その吸入圧力Ｐｓが一定に保たれるように吐出室からクランク室に導入される冷媒の流量を制御する。
【０００６】
この制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感知する感圧部、その感圧部が感知した吸入圧力Ｐｓに応じて吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉する弁部、可変容量動作に入るときの吸入圧力Ｐｓの値（設定圧力）を外部電流によって変更できるソレノイドを備えている。吸入圧力Ｐｓは蒸発器の出口温度に比例するため、これを一定以上に保持することにより蒸発器内での冷媒の凍結を防止できる。
【０００７】
ところで、このような制御弁には、高圧で圧力変動の大きな吐出圧力Ｐｄの影響を小さくし、吸入圧力Ｐｓによってクランク室内の圧力Ｐｃを正確に制御できるように構成されたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
この制御弁の弁部は、吐出室に連通するポートとクランク室に連通するポートとの間に形成された冷媒通路に弁座を有し、その弁座に対してクランク室に連通するポートの側から接離自在に弁体が配置されている。さらに、その弁体には弁孔を貫通する感圧ピストンが一体に形成されている。この感圧ピストンは、弁孔の内径とほぼ同じ外径を有し、弁体が開弁方向に吐出圧力Ｐｄを受ける受圧面積と感圧ピストンが閉弁方向に吐出圧力Ｐｄを受ける受圧面積とがほぼ等しくされている。これにより、弁体に開弁方向に作用する力と感圧ピストンに閉弁方向に作用する力とが実質的にキャンセルされる。弁体には、吸入圧力Ｐｓを受圧する感圧部の動きが伝達される。したがって、この制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感知してその値が設定圧力になるように吐出室からクランク室へ流れる冷媒の流量を制御する。その設定圧力は、感圧部を付勢するソレノイドによって設定される。
【特許文献１】特開２００５−６１２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような制御弁は、上述のように弁体が感圧ピストンに一体に形成される一方、その弁体が弁孔の開口端部に形成された弁座に着脱可能に構成されている。このため、これを制御弁のボディに組み込む際には、これを感圧ピストンの側から弁孔を介してボディに挿入する必要がある。そのため、弁孔の内径は、ほぼ同じとはいえ、必然的に感圧ピストンの外径よりもやや大きくなる。その結果、依然として吐出圧力Ｐｄが弁体に開弁方向に作用し、弁部が高圧依存となりやすく、制御弁の制御状態においてはその吐出圧力Ｐｄによる力とバランスできるだけのソレノイド力が必要となる。つまり、それだけソレノイドの電磁コイルを大きくしなければならなくなる。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、弁部の高圧依存を抑えてソレノイドひいては制御弁のコンパクト化を実現可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明のある態様の可変容量圧縮機用制御弁は、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クランク室側から接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、吸入室の吸入圧力を感知して動作し、その吸入圧力が設定圧力よりも低くなると弁体に開弁方向の力を作用させる感圧部と、設定圧力に応じた閉弁方向のソレノイド力を弁体に作用させるソレノイドと、を備える。
【００１２】
そして、ボディの一端側からクランク室のクランク圧力が導入されるクランク圧力室、吐出室の吐出圧力が導入される吐出圧力室、吸入圧力が導入される吸入圧力室が設けられるとともに、吐出圧力室とクランク圧力室との間に弁孔が設けられる一方、吐出圧力室と吸入圧力室との間に弁孔と軸線方向に対向するガイド孔が設けられている。さらに、ソレノイド力を弁体に伝達可能な作動ロッドがガイド孔に摺動可能に挿通され、その作動ロッドの一端部が弁孔を貫通し、その先端に弁体が設けられている。そして、弁体が着脱する弁孔の開口端部の内径が、ガイド孔に挿通される作動ロッドの外径よりも小さく構成されている。
【００１３】
この態様では、感圧部は、吸入圧力がソレノイドにより設定された設定圧力となるように動作する。作動ロッドの一端には弁体が一体に設けられるが、弁孔の開口端部の内径が作動ロッドの外径よりも小さく構成されるため、ボディに組み付ける際には、作動ロッドと弁体とを弁孔に対して互いに反対側から挿入して接合してもよい。あるいは、弁孔を作動ロッドよりも大きく形成しておき、作動ロッドをボディに組み付ける際に弁体により弁孔の開口端部を押圧変形させて小径化するようにしてもよい。例えばコイニング加工を施してもよい。
【００１４】
この態様によれば、弁孔の開口端部の内径がガイド孔に挿通される作動ロッドの外径よりも小さく構成されている。その結果、弁体における吐出圧力の受圧面積が小さくなり、吐出圧力が弁体に閉弁方向に作用する。このため、弁部が高圧依存となるのを抑制でき、制御弁の制御状態において吐出圧力による力とバランスするソレノイド力を小さくできる。その結果、ソレノイドひいては制御弁のコンパクト化が実現可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弁部の高圧依存が抑制され、ソレノイドひいては制御弁のコンパクト化が実現可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
［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。  可変容量圧縮機用制御弁１は、図示しない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に組み込まれる。この冷凍サイクルは、冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する可変容量圧縮機、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る。冷媒には例えば代替フロン（ＨＦＣ−１３４ａ）などが使用されるが、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いてもよい。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外部熱交換器を配置してよい。可変容量圧縮機用制御弁１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冷媒通路に弁部を配置して、その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入れ制御の制御弁として構成されている。クランク室と吸入室との間にはクランク室内の冷媒を吸入室へ漏洩させるためのオリフィス等も設けられているが、これらの図示および詳細な説明については省略する。
【００１８】
可変容量圧縮機用制御弁１は、内部に弁部を備えた弁本体２と、その弁本体２に一体に組み付けられて弁部を開閉させるソレノイド３とを含んで構成される。
【００１９】
弁本体２は、内部に冷媒通路が形成された段付円筒状のボディ１０を備える。ボディ１０の側部には、図示しない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。すなわち、ポート１１が設けられた内部空間は、吐出圧力Ｐｄが導入される吐出圧力室６１を形成している。ポート１１は、ボディ１０の上部に開口されたポート１２と内部で連通している。ポート１２は、可変容量圧縮機のクランク室に連通し、弁部を介して制御された圧力（「クランク圧力」という）Ｐｃを導出する。すなわち、ポート１２が設けられた内部空間は、クランク圧力Ｐｃが導入されるクランク圧力室６２を形成している。ボディ１０のポート１１の周囲には、ゴミ等の流入を抑制するためのストレーナ１３が設けられている。
【００２０】
ポート１１とポート１２とを連通する冷媒通路には弁孔１４が設けられている。弁孔１４のポート１２側の開口端部には、弁座１５がボディ１０に一体に形成されている。また、その弁座１５にクランク室側から対向するように弁体１６が配設されている。さらに、ボディ１０の軸線に沿って弁孔１４に対向するようにガイド孔１７が形成され、そのガイド孔１７に長尺状の作動ロッド１８が摺動可能に挿通されている。作動ロッド１８の先端には、縮径部１９を介して弁体１６が一体に形成されている。本実施の形態においては、弁体１６および作動ロッド１８は、ボディ１０よりも硬い金属材料から構成されている。ボディ１０は例えば真鍮などにより構成されてもよく、弁体１６および作動ロッド１８はステンレスなどにより構成されていてもよい。弁体１６は、作動ロッド１８に連動してその軸線方向に沿って弁座１５に接離自在に動作する。縮径部１９が配置された冷媒通路には、吐出室からの吐出圧力Ｐｄが導入される。本実施の形態では、弁座１５が位置する弁孔１４の開口端部の内径を、ガイド孔１７に挿通される作動ロッド１８の外径よりやや小さくしているが、この弁部の詳細な構成については後述する。
【００２１】
また、作動ロッド１８の軸線方向の中間部には、ガイド孔１７との間に摺動部のクリアランスよりも大きな間隙を形成するための段差部が形成されている。この段差部により、摺動部のゴミ詰まりが防止されている。
【００２２】
ボディ１０の上端開口部にはばね受け部材２１が螺着されており、そのばね受け部材２１と弁体１６との間には、弁体１６を閉弁方向に付勢する付勢手段としてのスプリング２２が介装されている。スプリング２２の荷重は、ばね受け部材２１のボディ１０への螺入量により調整可能となっている。
【００２３】
ボディ１０の下方には、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２３が形成されている。すなわち、ポート２３が設けられた内部空間は、吸入圧力Ｐｓが導入される吸入圧力室６３を形成している。
【００２４】
弁本体２とソレノイド３とは、磁性材料からなる筒状の接続部材２５を介して接続されている。すなわち、ボディ１０の下端部が接続部材２５の上端部に圧入され、ソレノイド３のケース３０の上端部が接続部材２５の下端部に圧入されている。
【００２５】
ソレノイド３は、ヨークとしても機能するケース３０と、ケース３０内に配設されたモールドコイル３１と、モールドコイル３１内に挿通された有底スリーブ３２と、有底スリーブ３２内に固定されたコア３３と、コア３３と軸線方向に対向配置されたプランジャ３４とを含んで構成されている。モールドコイル３１は、円筒状のボビン４１と、ボビン４１に巻回された電磁コイル４２とを含んで構成されている。モールドコイル３１の下端部には、磁性材料からなるリング状のプレート４９がモールドされている。このプレート４９は、ケース３０とともに磁気回路を形成する。ケース３０は、その下端部が加締められてモールドコイル３１を固定し、その上端部が加締められて接続部材２５に固定されている。
【００２６】
プランジャ３４は、ダイヤフラム５０を挟んで分割された２つのプランジャからなり、その一方である第１プランジャ５１がモールドコイル３１の内部に配置され、他方の第２プランジャ５２がボディ１０と接続部材２５とにより囲まれる空間に配置されている。ダイヤフラム５０は、感圧部を構成する可撓性を有する感圧部材であり、ポリイミドフィルムを複数枚重ねて構成されている。
【００２７】
第２プランジャ５２の上面中央に設けられた凹部３６には、作動ロッド１８の下端部が所定の遊びを形成しつつ収容されている。また、第２プランジャ５２の側部には、その凹部３６の内外を連通させる連通孔３７が形成されている。第２プランジャ５２の上端開口部には、半径方向外向きに延びるフランジ部３８が設けられており、そのフランジ部３８の下面を接続部材２５の上面と対応させるようにしている。これにより、ソレノイド３の通電時にフランジ部３８と接続部材２５との間に軸線方向の吸引力を発生させ、弁体１６が閉弁方向に迅速に移動できるようにしている。
【００２８】
第２プランジャ５２は、接続部材２５内に形成された段差部との間に介装されたスプリング５５（「付勢部材」に該当する）によって上方へ付勢されている。このスプリング５５は、弁体１６を閉弁方向に付勢するスプリング２２よりも大きなばね力を有する。
【００２９】
第２プランジャ５２の下方には、有底スリーブ３２の中に第１プランジャ５１、コア３３及びスプリング５６を収容して、その開口部をダイヤフラム５０で封止したアセンブリが配置されている。有底スリーブ３２の外側には、モールドコイル３１、磁性材料からなるケース３０が配置されている。
【００３０】
有底スリーブ３２は、有底円筒形状をなし、非磁性体からなる上半部４５と磁性体からなる下半部４６とを溶接して構成されている。この有底スリーブ３２の中には、その下半部４６側にコア３３が圧入され、その上半部４５側に第１プランジャ５１が軸線方向に進退自在に配置されている。
【００３１】
第１プランジャ５１は、コア３３の中心を軸線方向に延びるシャフト５７の一端に圧入されている。シャフト５７の他端は、コア３３の中に配置された軸受部材５８によって支持されている。シャフト５７の途中には止輪５９が嵌合され、その止輪５９によって上方への移動が規制されるようにばね受け６０が設けられている。ばね受け６０と軸受部材５８との間には、第１プランジャ５１をシャフト５７を介してコア３３から離れる方向へ付勢するスプリング５６が介装されている。このスプリング５６の荷重は、例えば有底スリーブ３２の底部を外部から押して変形させ、軸受部材５８の軸線方向の位置を変えることによって調整することができる。
【００３２】
ケース３０の下端開口部には、ソレノイド３の内部を下方から封止するように取っ手３９が設けられている。取っ手３９は、電磁コイル４２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。この端子は、図示しない外部電源に接続される。
【００３３】
図２は、図１のＡ部拡大断面図である。図３は、図２のＢ部拡大断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は弁部の形成過程を表している。
【００３４】
図２に示すように、本実施の形態の弁部は、弁孔１４の開口端部が塑性加工により部分的に縮径されており、その開口端部の内径Ｄ１が作動ロッド１８の外径Ｄ２（ガイド孔１７の内径にほぼ等しい）よりもやや小さくなるように構成されている（Ｄ１＜Ｄ２）。具体的には、作動ロッド１８に一体成形された弁体１６を弁孔１４の開口端部に押圧してその開口端部を内方に塑性変形させるコイニング加工が行われ、それにより弁座１５が成形されるとともに、弁孔１４の開口端部の内径が作動ロッド１８の外径よりも小さくなるようにされる。
【００３５】
すなわち、作動ロッド１８をボディ１０に組み込む際には、その下端側から弁孔１４を介してガイド孔１７に挿入する。弁孔１４は、予め切削加工により作動ロッド１８の外径よりもやや大きく形成されている。図３（Ａ）に示すように、弁体１６の下端外周縁近傍にはテーパ面７２が形成されており、このテーパ面７２を弁孔１４の開口端部に押し付けてプレス装置等により荷重を加える。すると、同図（Ｂ）に示すように、弁孔１４の開口端部にテーパ面７２の形状に沿った弁座１５が形成されるとともに、半径方向内向きに突出するコイニング部７１が形成される。その結果、同図（Ｃ）に示すようにプレス荷重を解除した後には、弁体１６が弁座１５に着座したときの気密性が高まるとともに、弁孔１４の開口端部の内径Ｄ１が作動ロッド１８の外径Ｄ２よりも小さくなる。その結果、弁体１６における吐出圧力Ｐｄの受圧面積が小さくなり、吐出圧力Ｐｄが弁体１６に閉弁方向に作用する。このため、弁部が高圧依存となるのを抑制できる。
【００３６】
次に、本実施の形態の可変容量圧縮機用制御弁の動作について説明する。  
可変容量圧縮機用制御弁１において、ソレノイド３が非通電のとき、つまり自動車用空調装置が動作していないときには、コア３３とプランジャ３４との間に吸引力が作用しない。また、吸入圧力Ｐｓが高いため、ダイヤフラム５０に当接した第１プランジャ５１は、スプリング５６の荷重に抗して下方へ変位し、第１プランジャ５１をコア３３へ当接させる。一方、第２プランジャ５２は、スプリング５５によって第１プランジャ５１から離れるよう上方へ付勢されているため、作動ロッド１８を介して弁体１６をその全開位置に付勢する。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の冷媒は、全開状態の弁部を通過し、ポート１２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。
【００３７】
一方、自動車用空調装置が起動されたときのように、ソレノイド３の電磁コイル４２に最大の制御電流が供給されると、第１プランジャ５１がダイヤフラム５０を介してスプリング５５の付勢力に抗して第２プランジャ５２を吸引する。第２プランジャ５２は、吸引されてダイヤフラム５０に当接されることにより下方へ移動し、これに伴って、弁体１６がスプリング２２により押し下げられて弁座１５に着座し、弁部は全閉状態になる。これにより、吐出室からクランク室への通路は遮断されるので、可変容量圧縮機は、速やかに最大容量運転に移行するようになる。
【００３８】
こうして吸入室の吸入圧力Ｐｓが十分に低くなると、ダイヤフラム５０がその吸入圧力Ｐｓを感知して上方へ変位しようとする。このとき、ソレノイド３の電磁コイル４２に供給される制御電流を空調の設定温度に応じて小さくすると、第２プランジャ５２及び第１プランジャ５１は吸着状態のまま一体となって、吸入圧力Ｐｓとスプリング２２，５５，５６の荷重とソレノイド３の吸引力とがバランスした位置まで上方へ移動する。これにより、弁体１６が第２プランジャ５２により押し上げられ、弁座１５から離れて所定の開度に設定される。したがって、吐出圧力Ｐｄの冷媒が開度に応じた流量に制御されてクランク室に導入され、可変容量圧縮機は、制御電流に対応した容量の運転に移行するようになる。
【００３９】
ソレノイド３の電磁コイル４２に供給される制御電流が一定の場合、ダイヤフラム５０が吸入圧力Ｐｓを感知して弁開度を制御する。例えば冷凍負荷が大きくなって吸入圧力Ｐｓが高くなった場合には、弁体１６が作動ロッド１８，第２プランジャ５２，ダイヤフラム５０及び第１プランジャ５１と一体となって下方へ変位するので、弁開度が小さくなり、可変容量圧縮機は、吐出容量を増やすよう動作する。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Ｐｓが低くなった場合は、弁体１６が上方へ変位して弁開度を大きくするので、可変容量圧縮機は、吐出容量を減らすよう動作する。このようにして、可変容量圧縮機用制御弁１は、吸入圧力Ｐｓがソレノイド３によって設定された設定圧力になるよう可変容量圧縮機の吐出容量を制御する。
【００４０】
図４は、可変容量圧縮機用制御弁の制御特性を概略的に表す図である。同図は、容量制御状態における吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの関係を表しており、横軸が吐出圧力Ｐｄ、縦軸が吸入圧力Ｐｓをそれぞれ示している。同図の実線が本実施の形態の制御特性を表し、破線および一点鎖線はその比較例を表している。
【００４１】
本実施の形態では、上述のように弁孔１４の開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２よりも所定量小さくしたため（Ｄ１＜Ｄ２）、吐出圧力Ｐｄが変化しても吸入圧力Ｐｓが実質的に一定となる制御特性が得られる。これは、吐出圧力Ｐｄが高くなるにつれて弁体１６に閉弁方向の力が大きく作用するため、吸入圧力Ｐｓの上昇が抑制されるためと考えられる。一方、一点鎖線にて示したように、開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２と等しくすると（Ｄ１＝Ｄ２）、吐出圧力Ｐｄが高まるにつれて弁部を介して制御されたクランク圧力Ｐｃが高まるため、それに伴って吸入圧力Ｐｓも上昇しやすくなる。さらに、破線にて示したように、開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２より大きくすると（Ｄ１＞Ｄ２）、吐出圧力Ｐｄが高まるにつれてクランク圧力Ｐｃが高まる程度も大きくなるため、それに伴って吸入圧力Ｐｓもさらに上昇しやすくなる。
【００４２】
すなわち、本実施の形態においては、弁孔１４の開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２よりも所定量小さくすることで、図示のように吸入圧力Ｐｓが実質的に一定となる制御特性が得られるようにしている。言い換えれば、吸入圧力Ｐｓが実質的に一定となる制御特性が得られるように、作動ロッド１８の外径Ｄ２に対する開口端部の内径Ｄ１の大きさを設定している。なお、弁孔１４の開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２よりもどの程度小さくするかは、例えばスプリング２２等による荷重の影響も考慮して適宜設定する。
【００４３】
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においては、弁部のコイニング加工によって弁孔１４の開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２よりも小さくしたことにより、弁部が高圧依存となるのを抑制できる。このため、可変容量圧縮機用制御弁１の制御状態において吐出圧力Ｐｄによる力とバランスするソレノイド力を小さくできる。その結果、ソレノイド３ひいては可変容量圧縮機用制御弁１のコンパクト化が実現可能となる。また、弁座１５を成形するコイニング加工を利用してその開口端部の大きさを調整することができるため、作業効率が良いという利点もある。
【００４４】
さらに、その開口端部の内径Ｄ１を作動ロッド１８の外径Ｄ２よりも小さくする程度を、吐出圧力Ｐｄが変化しても吸入圧力Ｐｓが実質的に一定となるように調整したため、安定した制御特性を得ることができる。つまり、吸入圧力Ｐｓは蒸発器の出口温度に比例するため、その値は制御上一定に保持されるのが好ましいが、本実施の形態によればそれを実現することができる。
【００４５】
［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、弁部の構成が若干異なる以外は第１の実施の形態とほぼ同様である。このため、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。
【００４６】
図５は、第２の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の弁部周辺の部分拡大図であり、図２に対応する。図６は、弁部の組み付け工程の一部を表す説明図である。同図（Ａ）は、作動ロッドに弁体を組み付ける前の状態を表し、同図（Ｂ）は、作動ロッドに弁体を組み付けた後の状態を表している。
【００４７】
図５に示すように、本実施の形態においては、弁孔２１４の内径Ｄ２１が切削加工の段階で作動ロッド２１８の外径Ｄ２（ガイド孔１７の内径にほぼ等しい）よりも小さく形成されており（Ｄ２１＜Ｄ２）、第１の実施の形態のような塑性加工は行われていない。弁座２１５は、弁孔２１４の開口端部の上端面により構成されている。弁体２１６と作動ロッド２１８とは一体成形されておらず、互いに別体で形成されたものが後に接合される。
【００４８】
すなわち、図６（Ａ）に示すように、作動ロッド２１８における縮径部１９の上端面中央には上方に向けて突出する嵌合凸部２２１が形成され、弁体２１６の下端面中央には嵌合凹部２２２が形成されている。そして、作動ロッド２１８をボディ２１０に組み込む際には、これをボディ２１０の下方からガイド孔１７に挿入し、その嵌合凸部２２１を弁孔２１４から上方に露出させる。この嵌合凸部２２１に上方から挿入した弁体２１６の嵌合凹部２２２を圧入し、作動ロッド２１８と弁体２１６とを一体に接合する。
【００４９】
このような構成においても、弁体２１６が接離する弁孔２１４の内径Ｄ２１を作動ロッド２１８の外径Ｄ２よりも小さくでき、弁部が高圧依存となるのを抑制できる。したがって、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。また、弁体２１６と作動ロッド２１８を弁孔２１４に対してそれぞれ上下から挿入するようにしたため、弁孔２１４を切削加工の段階で小さく、しかも精度良く形成できるといった利点もある。
【００５０】
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。
【００５１】
例えば、第１の実施の形態では、弁孔の開口端部の内径を作動ロッドの外径よりも小さくするために、その開口端部を弁体で押圧して変形させるコイニング加工を施す例を示したが、例えば別部材を用いて弁孔の開口端部を塑性変形させるなど、他の形式の塑性加工を施して弁孔を小径化してもよい。
【００５２】
各実施の形態においては、ソレノイド３としてプランジャ分割型のものを例示したが、例えば特許文献１に示された可変容量圧縮機用制御弁のように単一のプランジャからなるソレノイドを採用してもよい。その場合、例えばソレノイドのシャフトと作動ロッドとを一体に構成してもよい。
【００５３】
各実施の形態においては、感圧部材としてのダイヤフラム５０をポリイミドフィルムを複数枚重ねて構成したが、例えば他の樹脂材、あるいはベリリウム銅やステンレス鋼等の金属薄板から構成してもよい。あるいは、感圧部材をベローズその他の可撓性を有する部材により構成してもよい。
【００５４】
なお、各実施の形態においては、弁孔の開口端部の内径を作動ロッドの外径よりも小さくしたが、吐出圧力Ｐｄのキャンセルの効果を発揮させるために、両者の径は大きく異ならないようにするのがより好ましい。この点については、上述した吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの関係を表す制御特性を考慮して適切な径の差を設定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】図２のＢ部拡大断面図である。
【図４】可変容量圧縮機用制御弁の制御特性を表す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の弁部周辺の部分拡大図である。
【図６】弁部の組み付け工程の一部を表す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  可変容量圧縮機用制御弁、  ２  弁本体、  ３  ソレノイド、  １０  ボディ、  １１  ポート、  １２  ポート、  １４  弁孔、  １５  弁座、  １６  弁体、  １７  ガイド孔、  １８  作動ロッド、  １９  縮径部、  ２２  スプリング、  ２３  ポート、  ２５  接続部材、  ３３  コア、  ３４  プランジャ、  ４２  電磁コイル、  ５０  ダイヤフラム、  ５１  第１プランジャ、  ５２  第２プランジャ、  ５５  スプリング、  ５６  スプリング、  ５７  シャフト、  ６１  吐出圧力室、  ６２  クランク圧力室、  ６３  吸入圧力室、  ７１  コイニング部、  ７２  テーパ面、  ２１０  ボディ、  ２１４  弁孔、  ２１５  弁座、  ２１６  弁体、  ２１８  作動ロッド。
【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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