(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出圧領域とクランク室とを連通する給気通路、又はクランク室と吸入圧領域とを連通する抽気通路の少なくとも一方の開度を調節し、前記クランク室内のカムプレートの傾角を変更することによって、吐出容量を変更するようにした可変容量型圧縮機の制御弁であって、
前記通路を開閉する弁体と、
ソレノイドの励磁により前記弁体を付勢するソレノイド機構とを備え、
前記ソレノイド機構は、前記弁体に連結されるプランジャと、該プランジャを往復動可能に収容するとともにＳＵＳ材よりなる収容部と、前記ソレノイドを保持するヨークとを有し、
前記ヨークは、前記収容部と接合固定された後、ＳＵＳ材に黒染め反応しない苛性ソーダ溶液に酸化剤を混じたアルカリ系の黒染め溶液又はＳＵＳ材に黒染め反応しない硫酸を主成分とする酸系の黒染め溶液を使用して、黒染め処理を施されてなることを特徴とする可変容量型圧縮機の制御弁。
【請求項２】
前記黒染め処理が、高温黒染め処理であることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
【請求項３】
前記黒染め処理が、低温黒染め処理であることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の制御弁を備えた可変容量型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、防錆処理の施された制御弁及び該防錆処理の施された制御弁を備えた可変容量型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に可変容量型圧縮機では、給気通路を介して吐出圧領域よりクランク室内に供給される冷媒ガスの流入量と、クランク室から抽気通路を介して吸入圧領域に放出される冷媒ガスの放出量とのバランスによってクランク室の内圧(クランク圧)が決定される。かかるクランク圧の変更により、クランク圧とシリンダボア内の圧力との差圧が変更され、これにより斜板の傾斜角度及びシリンダストロークの量が調整されて、吐出容量が変更可能とされている。
【０００３】
この種の可変容量型圧縮機（以下、圧縮機という）として、例えば特開平９−２６８９７４号公報に開示されるようなものが知られている。この圧縮機は、吸入圧領域としての吸入室、吐出圧領域としての吐出室及びクランク室を有する。そして、吐出室とクランク室とを連通する給気通路と、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路を備え、前記給気通路には制御弁が介在されている。
【０００４】
前記制御弁は、バルブハウジングとヨークとが中央付近において接合されている。バルブハウジングの一端には、感圧室が区画形成されており、前記感圧室内にはベローズが備えられている。ベローズには感圧ロッドが嵌合されている。ベローズには吸入圧が作用しており、吸入圧が上昇するとき、即ち熱負荷が高くなるときはベローズが縮小する。ベローズの伸縮は感圧ロッドにより弁体に伝達される。バルブハウジングとヨークとの間には弁室が形成され、該弁室内に弁体が収容されている。弁体は弁室内に設けられた弁孔を開閉する。
【０００５】
前記ヨークはバルブハウジングと接合される第一のヨークと、該第一のヨークに接合される第二のヨークとによりなる。第一のヨークには、固定鉄芯が嵌合されている。さらに、第一のヨークには収容部が接合されている。第二のヨークと収容部との間にはソレノイドが保持されている。該収容部内には固定鉄芯が配置されているとともに、可動鉄芯が固定鉄芯に対して接離可能に収容されている。
【０００６】
ソレノイド機構のソレノイドには、必要に応じて外部の制御装置から電流が供給される。この電流の強弱に応じて両鉄芯間の吸引力が変更され、可動鉄芯を付勢する付勢力、つまり弁体に作用する荷重が変更される。そして、弁体に作用する閉止方向の押圧力が調整されて感圧室の圧力による弁体の制御開始点の調整が可能となっている。この状態で、吸入圧力が上昇するとベローズが収縮し、感圧ロッドを介して弁体が弁孔を閉止する方向に移動される。逆に、吸入圧力が低下するとベローズが伸長され、感圧ロッドを介して弁体が弁孔を開放する方向に移動される。
【０００７】
ところで、前記ヨークは、ＳＷＣＨ１２Ａ、Ｓ１２Ｃ等の鋼材より構成されている。圧縮機への組付後は、密閉性が確保されるため防錆の必要性は生じないが、部品加工から組付けまでの間は防錆が必要とされる。
【０００８】
また、ヨークには予め前記収容部がロー付けにより取付けられており、ロー付時の熱でヨークの油分が失われるため錆び易い部材である。
【０００９】
そこで、従来、防錆処理としてヨークには有色クロメート亜鉛めっきが施されていた。これは、亜鉛めっきの後に六価クロム溶液を用いたクロメート処理が行われるもので、外観と耐食性が良好な亜鉛めっきである。
【００１０】
ところが、前記ヨークに予め取付けられている前記収容部はＳＵＳ材によって構成されており、ＳＵＳ材へのめっき処理は、剥がれ易い性質を有する。このため制御弁の組付け後、剥がれためっきが収容部内で異物となり可動鉄芯の摺動を悪くする可能性があった。このため、めっき処理の前に収容部内面にめっき液が入らないように、例えばゴム状のマスキング部材で収容部に蓋が施されていた。これが、制御弁の製作の工数及びコストを増加させる原因であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記問題点に鑑みて、本発明の目的は、ヨークの防錆処理においてマスキングを不要とすることによって、防錆処理の簡易化及びコスト低減が可能な制御弁及び該制御弁を備えた可変容量型圧縮機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、吐出圧領域とクランク室とを連通する給気通路、又はクランク室と吸入圧領域とを連通する抽気通路の少なくとも一方の開度を調節し、前記クランク室内のカムプレートの傾角を変更することによって、吐出容量を変更するようにした可変容量型圧縮機の制御弁であって、前記通路を開閉する弁体と、ソレノイドの励磁により前記弁体を付勢するソレノイド機構とを備え、前記ソレノイド機構は、前記弁体に連結されるプランジャと、該プランジャを往復動可能に収容するとともにＳＵＳ材よりなる収容部と、前記ソレノイドを保持するヨークとを有し、前記ヨークは、前記収容部と接合固定された後、ＳＵＳ材に黒染め反応しない苛性ソーダ溶液に酸化剤を混じたアルカリ系の黒染め溶液又はＳＵＳ材に黒染め反応しない硫酸を主成分とする酸系の黒染め溶液を使用して、黒染め処理を施されてなることを要旨とする。
【００１３】
この発明によると、ＳＵＳ材よりなる収容部には黒染め反応することなくヨークのみに黒染め処理が施される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した車両用空調装置に備えられた可変容量型圧縮機(以下、圧縮機という)の制御弁を第一実施形態として図１及び図２を参照して説明する。
【００１５】
本圧縮機の基本構造自体は、従来から知られている各種構造を採用できるので、従来と同様の部分については説明を簡略化し、本発明の特徴である制御弁を中心に説明する。
【００１６】
まず、図１に示す圧縮機１は、シリンダブロック２と、その前端に固定されたフロントハウジング３と、同じくシリンダブロック２の後端に弁形成体１７を介して接合固定されたリアハウジング４とを備えている。シリンダブロック２及びフロントハウジング３、リアハウジング４によって圧縮機１のハウジングが構成されている。
【００１７】
シリンダブロック２とフロントハウジング３との間にはクランク室５が区画形成されている。クランク室５内にはラジアル軸受８、９を介してシリンダブロック２とフロントハウジング３に、駆動軸６が相対回転可能に架設支持されている。駆動軸６が大気側に突出する部分には軸封装置７が備えられている。以後、駆動軸６が大気側に突出し、図示しない外部駆動源と連結される側をフロント側と称し、その反対側をリア側と称する。
【００１８】
クランク室５において駆動軸６上には回転支持体１０が一体回転可能に固定されている。さらに、クランク室５内にはカムプレートとしての斜板１２が収容されている。斜板１２は駆動軸６にスライド移動可能、かつ傾動可能に支持されている。斜板１２は、ヒンジ機構１１を介した回転支持体１０との前記作動連結、及び駆動軸６との支持により、回転支持体１０及び駆動軸６と同期回転可能であるとともに、駆動軸６の回転中心軸線方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸６に対して傾動可能となっている。
【００１９】
シリンダブロック２内には複数のシリンダボア２ａが駆動軸６の軸心と平行に形成されている。各シリンダボア２ａにはピストン１４が往復動可能に収容されている。各ピストン１４は、斜板１２の外周部にシュー１３を介して係留されている。これにより、駆動軸６の回転にともなう斜板１２の回転運動がシュー１３を介してピストン１４の往復直線運動に変換されるようになっている。
【００２０】
リアハウジング４内の外周側に吐出室１５、内周側に吸入室１６が区画形成されている。これら吐出室１５及び吸入室１６と各シリンダボア２ａの間には、吸入弁１９、吐出弁２１等により構成される弁形成体１７が介在されている。
【００２１】
吸入室１６の冷媒ガスは、ピストン１４の復動動作、即ち図１において右から左への動作により、弁形成体１７に形成されている吸入ポート１８及び吸入弁１９を介してシリンダボア２ａに吸入される。シリンダボア２ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン１４の往動動作、即ち図１において左から右への動作により所定の圧力にまで圧縮され、弁形成体１７に形成されている吐出ポート２０及び吐出弁２１を介して吐出室１５へ吐出される。
【００２２】
さらに、弁形成体１７の中央部には吸入室１６とクランク室５とを連通する抽気通路２４が形成されている。シリンダブロック２及びリアハウジング４内には吐出室１５とクランク室５とを接続する給気通路２２が貫通されている。給気通路２２の途中には制御弁３０が介在されている。また、リアハウジング４内には吸入室１６と制御弁３０とを連通する連通路２３が連通されている。
【００２３】
吐出室１５、及び吸入室１６よりリア側のリアハウジング４内には制御弁３０が収納されている。クランク室５の内圧（クランク圧）を制御するためのクランク圧制御手段は、給気通路２２及び抽気通路２４、制御弁３０によって構成されている。
【００２４】
制御弁３０の開度を調整することで、給気通路２２を介しクランク室への高圧な冷媒ガスの流入量を制御し、前記冷媒ガスの流入量と抽気通路２４を介した冷媒ガスの流出量とのバランスによりクランク圧が決定される。クランク圧の変更に応じて、ピストン１４を介してのクランク圧とシリンダボア２ａ内の圧力との差が変更され、斜板１２の傾斜角度及びピストンストロークの量が変更され、これにより吐出容量が調節される。
【００２５】
次に、前記冷媒ガスの流入量を調整する制御弁３０の構成について説明する。図２に示すように、制御弁ハウジングとしてのバルブボディ３１の一端には、凹部が設けられており、該凹部と凹部を被うキャップ状の蓋体３３とにより感圧室３４が区画形成されている。感圧室３４内には感圧部材としてのベローズ３５が変位可能に収納されている。感圧室３４は感圧ポート３６及び連通路２３を介して吸入室１６と連通され、吸入圧が作用している。
【００２６】
バルブボディ３１内に制御弁３０の軸線方向に設けられた挿通孔３７には、感圧ロッド３８が挿通されて延在しており、一端をベローズ３５に嵌合されている。この感圧ロッド３８の他端には、弁体３９の一端が当接している。感圧ロッド３８において、弁体３９に当接する部分は、挿通孔３７における冷媒ガスの通路を確保するために小径となっている。前述した感圧室３４及びベローズ３５、感圧ロッド３８により、流体としての冷媒ガスの圧力をベローズ３５で感知して弁体３９を閉弁方向に駆動する感圧機構４０が構成されている。
【００２７】
ポート４２は、バルブボディ３１において、挿通孔３７と直交して形成されている。ポート４２は給気通路２２を介してクランク室１５に連通されている。バルブボディ３１において感圧室３４と反対側の他端には、略円筒状の固定鉄芯３２が圧入接合されている。
【００２８】
前記固定鉄芯３２と、バルブボディ３１とによって弁室４３が区画形成されている。弁室４３内及び固定鉄芯３２の軸線方向に設けられたガイド孔４４内に挿通されて弁体３９が延在している。さらに弁室４３内の挿通孔３７周辺部は、弁座４３ａとされている。弁体３９は、弁座４３ａをベローズ３５の伸縮に応じて開閉する。弁室４３には、制御弁３０の軸線方向と直交してポート４５が形成されている。ポート４５は、給気通路２２を介して吐出室１５に連通されている。弁体３９の他端には、プランジャとしての可動鉄芯４６が、かしめ接続されている。可動鉄芯４６と固定鉄芯３２の間にはバネ４７が介在されている。
【００２９】
一方、バルブボディ３１及び固定鉄芯３２の周囲には、ヨーク４８が圧入接合されている。ヨーク４８は略円筒状をなし、その円筒内側には大径部４８ａと小径部４８ｂとが設けられている。該小径部４８ｂにはＳＵＳ材よりなる有底円筒状の収容部４９が、バルブボディ３１及び固定鉄芯３２の圧入接合の前に予めロー付けにより取付けられている。これにより、前記固定鉄芯３２と可動鉄芯４６とを覆うように収容部４９が配置される。可動鉄芯４６は収容部４９内を収容部４９の軸線方向に摺動可能に収容されている。前記可動鉄芯４６に連動して弁体３９が駆動される。
【００３０】
収容部４９と大径部４８ａとの間に区画形成される円筒状の空間には固定鉄芯３２と可動鉄芯４６との間に電磁力を作用させるソレノイド５０が保持される。ソレノイド５０には、図示しない制御コンピュータからの指令に基づき所定の電流の通電及び非通電を制御されている。該ソレノイド５０と、磁路としてのヨーク４８と、該ヨーク４８に取付けられたＳＵＳ材よりなる収容部４９と、可動鉄芯４６と、固定鉄芯３２とによりソレノイド機構５１が構成されている。
【００３１】
次に、制御弁３０の動作について説明する。ソレノイド機構５１のソレノイド５０には必要に応じて外部の制御装置から電流が供給される。この電流の強弱に応じて両鉄芯３２、４６間の吸引力が変更され、可動鉄芯４６を付勢する付勢力、つまり弁体３９に作用する荷重が変更される。そして、弁体３９に作用する閉止方向の押圧力が調整されて感圧室３４の圧力による弁体３９の制御開始点の調整が可能となっている。この状態で、吸入圧力が上昇するとベローズ３５が収縮し、感圧ロッド３８を介して弁体３９が弁座４３ａを閉止する方向に移動される。逆に、吸入圧力が低下するとベローズ３５が伸長され、感圧ロッド３８を介して弁体３９が弁座４３ａを開放する方向に移動される。
【００３２】
引き続いて、本発明の特徴である、黒染め処理によるヨーク４８の防錆処理について説明する。黒染め処理に先立って、ヨーク４８にはＳＵＳ材よりなる収容部４９が前述のようにロー付けにより取付けられている。
【００３３】
まず、前工程として、ヨーク４８は７０℃の脱脂溶液に浸漬して脱脂、水洗される。そして浴温１４０℃の黒染め溶液に２０分間浸漬して乾燥される。
【００３４】
黒染め溶液の組成は多種あって大別すると酸系のものと、アルカリ系のものとがある。本実施形態で使用される黒染め溶液は、濃厚な苛性ソーダ溶液に酸化剤を混じたアルカリ系の溶液であり、ＳＵＳ材に対しては黒染め反応しない組成の溶液が使用される。
【００３５】
また、本実施例は黒染め溶液の浴温が１４０℃の高温黒染め処理である。一般に黒染め処理というと高温黒染め処理を指す。
【００３６】
黒染め処理により、収容部４９部分を除くヨーク４８にはＦｅ３Ｏ４（四三酸化鉄）の黒色の皮膜が生成される。さらに、後工程として、水洗及び湯洗の後、防錆油に浸漬し防錆処理が行われる。黒染め処理は、防錆油を塗り込めることにより、より高い防錆効果を得ることが可能となる。
【００３７】
本実施形態においては以下の効果がある。
【００３８】
（１）従来の有色クロメート亜鉛めっきに比べて安価である黒染め処理により防錆処理が施される。これにより制御弁３０及び圧縮機１の製作コストの低減が実現される。
【００３９】
（２）本実施例の黒染め処理溶液は、ＳＵＳ材よりなる収容部４９には黒染め反応しないため、収容部４９のマスキングを廃止できる。これによりマスキング冶具を不要とし、防錆処理の簡易化及びコスト低減が実現される。
【００４０】
（３）黒染め溶液には、クロメート処理で使用される六価クロムが含まれないため環境対策にも有効である。
【００４１】
（第二実施形態）
第一実施形態で示した高温の黒染め処理に代えて、本発明の第二実施形態として、黒染め処理を低温で行う。本実施形態では、黒染め溶液の浴温を常温とし、第一実施形態と同様の手順により黒染め処理が行われる。
【００４２】
本実施形態においては、以下の効果がある。
【００４３】
（１）常温による黒染め処理が可能となり、より簡易かつコスト低減が可能な防錆処理が実現される。
【００４４】
上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
【００４５】
○第一実施形態における黒染め溶液は、濃厚な苛性ソーダ溶液に酸化剤を混じたアルカリ系の溶液であるが、ＳＵＳ材に黒染め反応しない性質の黒染め溶液であれば、例えば硫酸等を主成分とする酸系の黒染め溶液であっても構わない。
【００４６】
【発明の効果】
この発明によると、従来の有色クロメート亜鉛めっきに比して、安価な材料を用いて簡単で低コストの防錆処理を行うことができる。また、本発明の黒染め処理はＳＵＳ材に対しては黒染め反応をしない種類の黒染め処理であるため、ヨークのみに黒染め処理が施される。これによりヨークに取付けられたＳＵＳ材よりなる収容部にはマスキングが不要とされ、防錆処理の工程の簡易化及びコスト減を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の可変容量型圧縮機の断面図である。
【図２】第一実施形態の制御弁の断面図である。
【符号の説明】
１  （可変容量型）圧縮機
５    クランク室
１２  カムプレートとしての斜板
１５  吐出圧領域としての吐出室
１６  吸入圧領域としての吸入室
２２  給気通路
２４  抽気通路
３０  制御弁
３９  弁体
４０  感圧機構
４６  プランジャとしての可動鉄芯
４８  ヨーク
４９  ＳＵＳ材よりなる収容部
５０  ソレノイド
５１  ソレノイド機構。
【図１】
0004506044.tif 000002
【図２】
0004506044.tif 000003