(57)【要約】【課題】  パルス幅変調（ＰＷＭ）によりプランジャに生じる微振動にて引き起こされる不都合を防ぐことにある。【解決手段】  パルス幅変調により通電制御される電磁コイルと、この電磁コイルから吸引力にて動かされるプランジャと、前記吸引力に対抗する調整ばねと、前記プランジャ前記調整ばねと対抗する力に変換するダイヤフラムとを備えて弁体の移動が制御される制御弁において、前記弁体と共に変位する部材にフリクシヨンを与えるために、前記プランジャの周囲にグリースを封入した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅変調により通電制御される電磁コイルからプランジャに対して発生する磁気的な吸引力と、
この吸引力に対抗する調整ばねのばね力と、
前記プランジャの反電磁コイル側に設けたダイヤフラムにより前記調整ばねのばね力に対抗する力との平衡関係から弁体の位置が定まる制御弁において、
前記弁体と共に変位する部材にフリクシヨンを与える手段を備えたことを特徴する制御弁。
【請求項２】
前記弁体は、２つの弁機能を持ち、一方がスプール型の弁体、他方がボール型の弁体により成ることを特徴する請求項１記載の制御弁。
【請求項３】
前記ダイヤフラムで囲まれる前記プランジャの周囲にグリースを封入して該ダイヤフラムの動きにフリクシヨンを与えるようにした請求項１記載の制御弁。
【請求項４】
前記プランジャの動きに対抗する調整ばねが装着されるプッシュロッドに傾斜したばね座を取付け、前記調整ばねにオフセット効果を持たせ、該プッシュロッドにフリクシヨンを与えるようにしたことを特徴する請求項１記載の制御弁。
【請求項５】
前記プランジャの動きに対抗する調整ばねが装着されるプッシュロッドにオーリングを設けて、該プッシュロッドにフリクシヨンを与えるようにしたことを特徴する請求項１記載の制御弁。
【請求項６】
前記弁体の動きに連動するロッドの側面に液体の圧力を加えて、該弁体にフリクシヨンを与えるようにしたことを特徴する請求項１又は２記載の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に自動車用空調装置の冷媒圧縮用の可変容量圧縮機に用いられる制御弁に関し、特にパルス幅変調制御方式の制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置に採用されている可変容量圧縮機は、クランク室内に傾斜角度可変に設けられた斜板が回転軸の回転によって揺動運動をし、その揺動運動によって複数のピストンが回転軸と平行な方向に往復動することにより冷媒の吸入、圧縮、吐出を行う。このとき、クランク室内の圧力を制御弁により変化させることにより、斜板の傾斜角度を変え、ピストンのストロークを変えて冷媒の吐出容量を可変とするようにしている。
【０００３】
このような、制御弁は、吐出室とクランク室とを連通させる冷媒通路と、クランク室と吸入室とを連通させる冷媒通路とに、それぞれ連動して動作する２つの第１及び第２弁体を配して、クランク室に入れる冷媒の流量とクランク室から抜き出す冷媒の流量とを伝達ロッドの移動量に比して制御するようにした制御弁が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−９９１３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御弁にあって、電磁コイルに発生する磁気的な吸引力は、パルス幅変調（ＰＷＭ）により制御されている例が多く、このパルス幅変調によって弁開度を制御している例では、パルス幅変調周波数が高い方が電力返還効率が良いために、ＰＷＭ周波数は４００ＨＺ程度に設定されている。
【０００５】
４００ＨＺのＰＷＭ周波数では、プランジャに徴振動（０．０３ｍｍ程）が生じることから、特にボール弁の第１の弁体が共振を起こしてしまい、目標とする開度より大きくなり、制御特性、特に吐出圧をクランク室内に導入する導入制御に問題が生じていた。
【０００６】
そこで、この発明は、ＰＷＭ周波数制御によるプランジャの微振動によって引き起こされる不都合を防ぐことにより制御弁の制御の安定化を図ることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、この発明に係る制御弁では、パルス幅変調により通電制御される電磁コイルからプランジャに対して発生する磁気的な吸引力と、この吸引力に対抗する調整ばねのばね力と、前記プランジャの反電磁コイル側に設けたダイヤフラムにより前記調整ばねのばね力に対抗する力との平衡関係から弁体の位置が定まる制御弁において、前記弁体と共に変位する部材にフリクシヨンを与える手段を備えたことにある（請求項１）。これにより、ＰＷＭ周波数の制御に発生する弁体の微振動が抑えられ、開度が所定量に保持される。ここで用いられる弁体は２つの弁機構を持ち、一方がスプール型の弁体、他方がボール型の弁体より成っている（請求項２）。
【０００８】
弁体と共に変位する部材にフリクシヨンを与える手段としては、第１に前記ダイヤフラムで囲まれる前記プランジャの周囲にグリースを封入したことにある（請求項３）。第２に前記プランジャの動きに対抗する調整ばねが装着されるプッシュロッドに傾斜したばね座を取付けたことにある（請求項４）。第３に前記プランジャの動きに対抗する調整ばねが装着されるプッシュロッドにオーリングを設けたことにある（請求項５）。第４に前記弁体の動きに連動するロッドの側面に液体の圧力を加えたことにある（請求項６）。
【０００９】
これらにより、第１の例ではプランジャはグリスの粘性にてフリクシヨンが与えられ、また、第２の例では傾斜したばね座により、プッシュロッドに装着された調整ばねにオフセット効果が持たされ、プッシュロッドに接触してフリクシヨンが与えられ、さらに、第３の例ではプッシュロッドにオーリングが設けられることからフリクシヨンが与えられ、さらにまた、第４の例では弁体の動きに連動するロッドの側面に圧力が加えられることからクリクシヨンが与えられる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、この発明によれば、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いる制御弁の弁体に発生する微振動が抑えられ、弁体の開度が所定量に保たれ、流量制御が安定することになる。即ち、プランジャの周囲に配されたオイルの粘性によりフリクシヨンが与えられるし、調整ばねの傾斜ばね座により、調整ばねがプッシュロッドに接触してクリクシヨンが与えられるし、プッシュロッドにオーリングが接触してフリクシヨンが与えられるし、弁体の動きに連動するロッドの側面に圧力が加えられてフリクシヨンが与えられることによる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施例と図面にもとづいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１乃至図３において、この発明の第１の実施例の制御弁１が示されている。この制御弁１は可変容量圧縮機のクランク室内の圧力制御のために用いられるもので、大別して機械的出力部２と弁部２１より成っている。この機械的出力部２はボディ３ａより延びて筒状に形成のケース３ｂの内側には、ボビン４に巻装の電磁コイル５が収納されている。
【００１３】
そして、このボビン４の中心の貫通孔に非磁性材のガイドパイプ６が設けられ、該ガイドパイプ６の内部で、図面上で上方に磁性材より成る吸引ロッド７が嵌着され、下方に下記するプランジャ９が上下動するプランジャ作動室１０が形成されている。
【００１４】
前記吸引ロッド７は、その軸方向に縦孔１１が形成され、該縦孔１１の下方は小径部で上方は大径部となり、大径部側に蓋１２が設けられて閉じられている。この縦孔１１内には、プッシュロッド１４が摺動自在に配され、その下端は下記するプランジャ９に当接され、その上端は前記縦孔１１の大径部に至り、調整ばね１６に当接されている。即ち、調整ばね１６はプッシュロッド１４に取付られたばね座１５と蓋１２に螺合する調整ねじ１７との間に介在されている。この調整ねじ１７を回動することで前記調整ばね１６のセット力を変化させることができる。
【００１５】
プランジャ９は、磁性材料で作られ、その下端に設けられたダイヤフラム１９により区切られたプランジャ作動室１０内に配され、上端を前記プッシュロッド１４に当接され、下端をダイヤフラム１９を介して下記する弁体２５に当接されている。即ち、プランジャ９は、プッシュロッド１４の調整ばね１６と前記した吸引ロッド９からの吸引力との平衡関係により、その位置が定められ、前記電磁コイル５の無通電時には、調整ばね１６のばね力により弁体２５を支える戻しばね２８に抗してプランジャ９は最も下方に変位されている。なお、前記プランジャ作動室１０内には、粘性の高い液体であるシリコングリースが封入されている。
【００１６】
弁部２１は、前記機械的出力部２のボディ３ａにダイヤフラム１９を介在して取付られているもので、弁ハウジング２２には、縦方向に縦孔２３が形成され、上方側は大径部２３ａとなり、該大径部２３ａに横方向に形成の連通孔２４を介して可変容量圧縮機の吸入圧が導かれている。
【００１７】
また、前記縦孔２３内に、スプール型の弁体２５が配され、該スプール型の弁体２５は、弁座２６と縦孔２３に対して摺動自在となっており、下方へ延びるロッド２５ｂが連結されている。このスプール型の弁体２５は、戻しばね２８により前記プランジャ９方向へ付勢され、その頭部２５ａが前記プランジャ９の下部に当接している。このスプール型の弁体２５の変位により弁座２６との関係からクランク室内に連通の連通孔３０を介して該クランク室内の圧力が前記大径部２３ａ内に抜ける制御が行われる。なお、前記電磁コイル５の無通電時には、スプール型の弁体２５は全閉状態となっている。
【００１８】
ボール型の弁体３１は、前記縦孔２３に接続し、クランク室との連通の連通孔３３と吐出室と連通の連通孔３４との間に設けられ、前記ロッド２７により押圧されて開く弁で、戻しばね３５により前記ロッド方向に押圧され、前記電磁コイル５の無通電時には、前記調整ばね１６のばね力により押されたロッド２７にて押圧され、弁座３６から離れて全開状態となっている。したがって、吐出圧がクランク室へ流入できる状態となっている。
【００１９】
上述の構成において、制御弁１の作動を説明すると、電磁コイル５は４００ＨＺのパルス幅変調（ＰＷＭ）により通電制御され、その電磁コイル５に発生する磁気的な吸引力に比例してプランジャ９を調整ばね１６に抗して所定量変位させている。
【００２０】
そのプランジャ９の変位量即ちスプール型の弁体２５のストロール量が０から最大まで移動すると、ロッド２５ｂが後退してまず全開状態のボール弁３１が徐々に絞られ、略中間位置で完全に閉じられる（図３のＰｄ−Ｐｃ線）。即ち、吐出圧のクランク室への供給が変化される。それから中間位置を過ぎると、全閉状態であったスプール型の弁体２５が開き始め徐々に拡大し、図３のＰｃ−Ｐｓ線のように制御され、クランク室内の圧力の流出が変化される。
【００２１】
このプランジャ９には、４００ＨＺの微振動（０．０３ｍｍ程）が生じるが、プランジャ９の周囲に封入のシリコングリースにより、フリクシヨンが与えられ、もって微振動が吸収されることになる。従って、前記スプール型の弁体２５に連結のロッド２７にて開閉制御されるボール型の弁体３１に微振動を伝えず、従来のように目標開度より大きくなるとの不都合を防いで、目標とする開度に設定ができるものである。
【実施例２】
【００２２】
図４において、この発明の第２の実施例が示されている。この例では、プッシュロッド１４にフリクシヨンを与えることでボール型の弁体３１に微振動を伝えなくしたものである。即ち、調整ばね１６のばね座１５に所定の傾斜（θ）を持たせて、該調整ばね１６にオフセット効果を与え、調整ばね１６をプッシュロッド１４に接触させることで行わせる。これによっても、プランジャ９に生じる微振動を吸収することができる。
【実施例３】
【００２３】
図５において、この発明の第３の実施例が示されている。この例では、前記例と同様にプッシュロッド１４にフリクシヨン与えることで、ボール型の弁体３１に微振動を伝えなくしたものである。即ち、プッシュロッド１４の一ヶ所又は２ヶ所にオーリング３８ａ，３８ｂを設けることで行わせる。これによっても、プランジャ９に生じる微振動を吸収することができる。
【実施例４】
【００２４】
図６において、この発明の第４の実施例が示されている。この例では、スプール型の弁体２５のロッド２５ｂにフリクシヨンを与えることで、ボール型の弁体３１に微振動を伝えなくしたものである。即ち、ロッド２５ｂに当たるように縦孔２３の側面に圧力供給孔４０を穿設し、この圧力供給孔４０を介して例えば吐出圧をロッド２５ｂの側面に圧力を加えることで行わせる。これによっても、プランジャ９に生じる微振動を吸収することができる。なお、前記第２から４までの実施例にあって、説明から外れた部分で前記第１の実施例と同一の部分は同一の番号を付して説明を省略した。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】同上の要部の拡大図である。
【図３】前記第１の実施例の弁体の動きと、開度の関係を示す特性線図である。
【図４】この発明の第２の実施例を示す要部拡大図である。
【図５】この発明の第３の実施例を示す要部拡大図である。
【図６】この発明の第４の実施例を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  制御弁
２  機械的出力部
５  電磁コイル
７  吸引ロッド
９  プランジャ
１０  プランジャ作動室
１１  縦孔
１４  プッシュロッド
１５  ばね座
１６  調整ばね
１９  ダイヤフラム
２１  弁部
２３  縦孔
２４  連通孔
２５  スプール型の弁体
２５ｂ  ロッド
３０  連通孔
３１  ボール型の弁体
３８ａ，３８ｂ  オーリング
４０  圧力供給孔
【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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