(57)【要約】【課題】弁体に作用する冷媒ガス圧力による悪影響をなくして弁開閉精度を向上させる。【解決手段】弁部１２０とソレノイド励磁部１６０とを備えた可変容量型圧縮機用制御弁１００である。弁部は、弁室１２３を形成する弁本体１２１と、ソレノイド励磁部を構成する吸引子１６７及びプランジャ１６８により開閉作動される棒状の主弁体１２２とを備える。弁室には流入ポート１２６が形成され、且つ、弁室には主弁座孔１３３が形成される。主弁座孔に連通して流出ポート１２８が形成される。プランジャを主弁体側に弾圧するバネ１７２を吸引子内のバネ室１６７ａに設ける。バネを僅かに圧縮させるバネ圧縮バネ１７７を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁部とソレノイド励磁部とを備え、前記弁部は、弁室が形成された弁本体と、前記ソレノイド励磁部を構成する吸引子及びプランジャにより開閉作動される棒状の主弁体と、を備え、
前記弁本体には上記弁室と連通する流入ポートが形成され、且つ、前記弁室に形成された主弁座孔に連通して流出ポートが形成され、
上記プランジャを主弁体側に弾圧するバネ及び該バネを僅かに圧縮させるバネ圧縮バネを、上記吸引子内に形成されたバネ室内に配置させたことを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。
【請求項２】
上記プランジャと上記バネとの間に押棒を配置し、該押棒はバネ受けを介してバネ圧を受けるように構成すると共に、前記バネ圧縮バネは、バネ受けとバネ室の壁面との間に配置させたことを特徴とする請求項１記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の空調装置に使用される可変容量型圧縮機用制御弁に係り、特に、必要に応じて吐出圧領域からクランク室内への冷媒ガスの供給を制御する可変容量型圧縮機用制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばシリンダ、ピストン、斜板等を備えた可変容量型圧縮機は、自動車用の空気調和装置の冷媒ガスを圧縮して吐出するために用いられており、上記可変容量型圧縮機は、吐出圧領域とクランク室とを連通する冷媒ガス通路を備え、前記クランク室内の圧力を調整することにより、斜板の傾斜角度を変更して、吐出容量を変更するように構成されたものが知られている。クランク室内の圧力調整は、冷媒ガス通路の途中に設けられた制御弁の開度調整により、前記吐出圧領域から前記クランク室に高圧の圧縮冷媒ガスを供給することで行われる。
【０００３】
かかる制御弁の開度調整は、電磁力による吸引力と制御バネの荷重のバランスによって行われるが、従来の制御弁は上記制御バネの初期たわみについては考慮されていなかったため、バネ圧を弁の開閉動作に正確に作用させることができないおそれがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、可変容量型圧縮機用制御弁において、制御バネのバネ圧を弁の開閉動作に正確に作用させて、制御弁の弁開閉精度を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明は、上記課題を達成するために、
請求項１記載の可変容量型圧縮機用制御弁は、弁部とソレノイド励磁部とを備え、前記弁部は、弁室が形成された弁本体と、前記ソレノイド励磁部を構成する吸引子及びプランジャにより開閉作動される棒状の主弁体と、を備え、前記弁本体には上記弁室と連通する流入ポートが形成され、且つ、前記弁室に形成された主弁座孔に連通して流出ポートが形成され、上記プランジャを主弁体側に弾圧するバネ及び該バネを僅かに圧縮させるバネ圧縮バネを、上記吸引子内に形成されたバネ室内に配置させたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２記載の可変容量型圧縮機用制御弁は、請求項１記載の可変容量型圧縮機用制御弁において、上記プランジャと上記バネとの間に押棒を配置し、該押棒はバネ受けを介してバネ圧を受けるように構成すると共に、前記バネ圧縮バネは、バネ受けとバネ室の壁面との間に配置させたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本実施形態の可変容量型圧縮機用制御弁（以下、単に「制御弁」という。）１００について詳細に説明する。図１は制御弁の縦断面図である。
【０００８】
図１に示すように、制御弁１００は、弁部１２０と、ソレノイド励磁部１６０とで形成されており、前記ソレノイド励磁部１６０は、弁部１２０の下部に配置されている。
前記弁部１２０は、全体として円柱状に形成され、その下端部にはフランジ部１２１ｅが形成され、該フランジ部１２１ｅには、後述のソレノイド励磁部１６０がカシメ固定される。弁部１２０の外周部には、Ｏリング１２１ａ用の２本の溝が形成される。また、その軸芯部の上部孔１２９には主弁座体１３０がネジ止めによりＯリング１２１ｂを介して装着され、該主弁座体１３０の下部と弁本体１２１との間には弁室１２３が形成される。
また、該弁室１２３内にはプランジャ１６８（後述）によって開閉作動する主弁体１２２が配置されている。また、弁室１２３には高圧の冷媒ガスが流入ポート１２６を介して導かれ、弁室１２３の上底面は、主弁座体１３０に形成された主弁座孔１３３に連通している。そして、この主弁座孔１３３は流出ポート１２８に連通している。
【０００９】
また、弁本体１２１の軸芯部の下部には棒状の主弁体１２２が上下に摺動可能に装着され、その上端部の弁先１２２ｂが弁受け部１３１に対して離接可能に設けられ、その中間部にはバネ受部１２２ａが設けられ、更に、その下端部には突部１８２との当接部１２２ｃが形成される。また、上記バネ受部１２２ａと弁本体１２１側のバネ受け部１３２との間には主弁体支持バネ１３５が配置される。この主弁体支持バネ１３５は、主弁体１２２を下方、即ち、弁部１２０の主弁座孔１３３を開方向に付勢している。そして、主弁座孔１３３を開閉する弁本体１２１の上下動はソレノイド励磁部１６０によって作動される。
【００１０】
次に、ソレノイド励磁部１６０について説明する。ソレノイド励磁部１６０は、そのソレノイドハウジング１６２内に収納され、前述のように、ソレノイドハウジング１６２の上部のハウジング取付部１６２ａに形成されたカシメ部により弁本体１２１下部のフランジ部１２１ｅにＯリング１２１ｃを介してカシメ固定される。そして、弁本体１２１下部と、ハウジング取付部１６２ａの上部との間に空間が形成され、この空間はプランジャ室１８０を形成しており、均圧孔１２１ｄを介して流出ポート１２８側と連通し、低圧側の流体（例えば、圧縮機のクランク室冷媒Ｐｃ）が導入される。なお、符号１６４はコイルであり、ボビン１６５に捲回されている。また、符号１７６はソレノイドハウジング１６２の下部を支持するプレート、符号１９０はリード線である。
【００１１】
また、前記ソレノイドハウジング１６２の内部の上方には、円筒状のスリーブ１６１が設けられると共に、その下部には吸引子１６７が一体的に固定される。該吸引子１６７は全体として筒状に形成され、スリーブ１６１と同一外径で、その上部の押棒孔１６８ｂには押棒１６９が上下動可能に挿通されている。
また、押棒１６９の下端部で吸引子１６７筒内のバネ室１６７ａには押棒側バネ受け１６９ａが配置され、吸引子１６７の下部筒内にはドライバ部１７５が形成された調整ねじ１７０が上下調節自在に螺合されており、該調整ねじ１７０の上部に形成された突出部１７０ａには調整側バネ受け１７１が配置されている。そして、上記押棒側バネ受け１６９ａと調整側バネ受け１７１との間にバネ１７２が介装されている。
該バネ１７２は、押棒１６９を介してプランジャ１６８と一体の突部１８２を上方に付勢している。また、プランジャ１６８には該プランジャ１６８の下方空間と上方のプランジャ室１８０を連通させる上下方向の均圧孔１６８ａが穿設されている。
前記押棒１６９の上端部はフランジ形状に形成されており、そのフランジ部１６９ｂが上記プランジャ１６８の下端部に当接又は固定されて連結され、上記プランジャ１６８はスリーブ１６１に案内されて上下動可能に設けられている。なお、符号１６９ｃはフランジ部１６９ｂに形成された連通孔でプランジャ１６８の中心軸部に形成された孔に低圧冷媒が流入するようになっている。
【００１２】
また、押棒側バネ受け１６９ａとバネ室１６７ａの上底部との間には、押棒１６９と同軸状に、バネ圧縮バネ１７７が上記バネ１７２を僅かに圧縮するように縮装されている。このバネ圧縮バネ１７７の配置により、圧縮力（本発明の場合は、電磁力によるプランジャ１６８の下動力）に対するバネ１７２の縮み長さ、特に、初期縮み長さが正確になる。また、プランジャ１６８の上部には一体として突部１８２が形成され、プランジャ１６８の上下動にしたがって突部１８２が上下動するように構成されている。なお、符号１７３，１７４はシール用のＯ−リングである。
【００１３】
上記構成において、本実施の形態の制御弁を使用した、例えば、冷凍サイクル中の圧縮機において、熱負荷が大きいときには、制御弁１００のソレノイド励磁部１６０への非通電により、主弁体１２２が主弁座孔１３３に着座して閉状態となることによって遮断される。また、熱負荷が小さいときには、ソレノイド励磁部１６０への通電により主弁体１２２が主弁座体１３０から離れて開状態となることによって解放される。前記制御弁１００の作動はコンピュータ（図示省略）によって制御される。
【００１４】
即ち、熱負荷が大きく、制御弁１００のコイル１６４が励磁されないと、プランジャ１６８が、吸引子１６７側の引き込み作用を受けず、プランジャ１６８に当接している主弁体１２２が主弁座孔１３３を閉状態に保持し、流入ポート１２６の高圧冷媒は流出ポート１２８に流出することが阻止される。
【００１５】
また、熱負荷が小さくなり、前記コイル１６４が磁化されると、プランジャ１６８に対する吸引力が生じ、主弁体支持バネ１３５の付勢力と共に、前記プランジャ１６８が前記吸引子１６７側に近づく方向（下方）に移動し、主弁体１２２が、弁本体１２１の弁孔１２５を開放する方向に移動し、冷媒の流出（制御弁１００内の冷媒の移動）が促進される。
【００１６】
以上のように本実施形態の制御弁１００は、熱負荷の大小に応じてコイル１６４により吸引子１６７を磁化させ、主弁座孔１３３を開閉させるが、制御弁の開閉動作において、冷媒圧或いは冷媒圧差の影響をなくし、制御弁の開閉動作は、ソレノイド励磁部の電磁力で行い、例えば、圧縮機のおける吸込圧力（Ｐｓ）、クランク室圧力（Ｐｃ）及び吐出圧力（Ｐｄ）は、制御弁の制御コンピュータによるソレノイド部における電磁制御（開閉制御）にパラメーターとして反映させることで弁の開閉動作を正確に行わせることができる。
また、バネ圧縮バネ１７７の作用により、磁力に対するバネ１７２の伸縮長さが正確となるために、弁部１２０の開閉を正確に行わせ、冷凍サイクルにおける冷媒容量を正確にコントロールすることができる。
【００１７】
また、本実施形態では、主弁体１２２に対して上下から流出側の冷媒圧力を均等に作用させることで圧力バランスを保つことができ、同じ電流値に対して主弁座孔１３３の開度を同じに制御することができる。
【００１８】
なお、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は電磁リニア制御弁としても、使用が可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、棒状体の弁体の上下両端に冷媒ガスの吸入圧力を作用させてバランスした構成としたので、冷媒ガスの圧力変化に基く弁体の作動の悪影響をなくして弁体の開閉精度を向上させることができる。
また、バネ圧縮バネの作用により、磁力に対するバネの伸縮長さが正確となるために、弁部の開閉精度を正確に行わせ、可変容量型圧縮機の作動を正確にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の可変容量型圧縮機用制御弁を示す縦断面図。
【符号の説明】
１００・・（可変容量型圧縮機用）制御弁
１２０・・弁部　　　　１２１・・弁本体
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ・・Ｏリング　　１２１ｄ・・均圧孔
１２１ｅ・・フランジ部
１２２・・主弁体　　　１２２ａ・・バネ受部　　　１２２ｂ・・弁先
１２２ｃ・・当接部　　１２３・・・弁室　　　　　１２５・・・弁孔
１２６・・流入ポート　１２８・・流出ポート　　　１２９・・・上部孔
１３０・・主弁座体　　１３１・・弁受け部　１３２・・バネ受け部
１３３・・主弁座孔　　１３５・・主弁体支持バネ
１６０・・ソレノイド励磁部　　　　　１６１・・スリーブ
１６２・・ソレノイドハウジング　　　１６２ａ・・ハウジング取付部
１６４・・コイル　１６５・・ボビン　１６７・・吸引子　１６７ａ・・バネ室
１６８・・プランジャ　１６８ａ・・均圧孔　　　　１６８ｂ・・押棒孔
１６９・・押棒　　１６９ａ・・押棒側バネ受け　　１６９ｂ・・フランジ部
１６９ｃ・・連通孔　　　１７０・・調整ねじ　　　１７０ａ・・突出部
１７１・・調整側バネ受け　　　１７２・・バネ
１７３，１７４・・Ｏ−リング　１７５・・ドライバ部　　１７６・・プレート
１７７・・バネ圧縮バネ　　　　１８０・・プランジャ室　１８２・・突部
１９０・・リード線
【図１】
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