(57)【要約】【課題】ソレノイド駆動の制御弁において、所望の磁気ギャップを精度良く、かつ簡易に設定できるようにする。【解決手段】可変容量圧縮機用制御弁の組み立て工程の最終段階において、設定すべき磁気ギャップに対応したエアギャップが得られるように、ボディ１１のボディ３０への圧入量を設定するようにした。その結果、このボディ１１のボディ３０への圧入という作業だけで所望のエアギャップ、ひいては磁気ギャップが得られることになる。つまり、このような可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法によれば、所望の磁気ギャップを直接調整することができる。このため、所望の磁気ギャップを精度良く、かつ簡易に設定することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイド力を受けて開閉される弁部を有する制御弁の磁気ギャップを調整することにより、前記ソレノイドの吸引力特性を設定するための制御弁の特性調整構造において、
前記弁部を収容する第１ボディと、前記第１ボディ内に設けられた弁座に接離して前記弁部を開閉する弁体と、前記第１ボディに摺動可能に挿通されて一端側に前記弁体を支持するシャフトとを含む第１アセンブリと、
前記ソレノイドを構成する第２ボディと、前記第２ボディに対して固定されたコアと、前記コアに軸線方向に対向するとともに前記コアと反対側に前記シャフトの他端を支持する支持面を有し、前記ソレノイド力を前記弁体に伝達するプランジャとを含む第２アセンブリと、
を組み付けて構成され、
前記第１ボディを前記第２ボディへ組み付けるときの相対位置を調整することにより、前記磁気ギャップが調整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】
前記第１ボディの前記第２ボディへの圧入量を調整することにより、前記磁気ギャップが調整されたことを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項３】
前記第１ボディに設定した第１基準面と、前記第２ボディに設定した第２基準面との距離が、前記第１基準面と閉弁状態における前記シャフトの他端との第１距離から、前記第２基準面と前記ソレノイドの通電時における前記プランジャの前記支持面との第２距離を差し引いた長さに対して、設定すべき前記磁気ギャップに対応したエアギャップを加えた距離となるように、前記第１ボディの前記第２ボディへの圧入量が調整されたことを特徴とする請求項２記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項４】
前記制御弁が、前記弁部を開閉制御することにより上流側から導入された流体の流量を調整して下流側に導出する流体制御弁であることを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項５】
前記流体制御弁が、可変容量圧縮機のクランク室内の圧力を制御することにより、前記可変容量圧縮機による冷媒の吐出容量を変化させる可変容量圧縮機用制御弁であることを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項６】
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、前記シャフト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、
前記第１プランジャと前記第２プランジャとの間に、吸入室の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手段とが配置され、
前記第２距離は、前記ソレノイドへの通電により前記第１プランジャと前記第２プランジャとを前記感圧部材を介して一体化した状態で測定されたものであること、
を特徴とする請求項５記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項７】
前記第１ボディに前記弁体を閉弁方向に付勢する別の付勢手段が設けられ、
前記第１距離は、前記別の付勢手段の付勢力によって前記弁体が前記弁座に着座されることにより、前記シャフトが前記第１ボディから最も突出した状態で測定されたものであること、
を特徴とする請求項６記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項８】
前記第１プランジャと前記第２プランジャとの間に、前記第２ボディを構成するとともに、前記感圧部材を前記ソレノイドに対して固定するための筒状の磁性部材が配置され、
前記第２プランジャは、前記磁性部材に所定の空間を空けて内挿される小径部と、前記小径部よりも半径方向外向きに延出するとともに、前記磁性部材との間に軸線方向に対向する対向面を形成する大径部とを有し、前記ソレノイドへの通電時には、前記対向面を介して磁気回路が形成されるように構成され、
前記第２基準面が、前記磁性部材に設定されていること、
を特徴とする請求項７記載の可変容量圧縮機用制御弁。
【請求項９】
ソレノイド力を受けて開閉される弁部を有する制御弁の磁気ギャップを調整することにより、前記ソレノイドの吸引力特性を設定するための可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法において、
前記弁部を収容する第１ボディと、前記第１ボディ内に設けられた弁座に接離して前記弁部を開閉する弁体と、前記第１ボディに摺動可能に挿通されて一端側に前記弁体を支持するシャフトとを含む第１アセンブリを形成する第１アセンブリ形成ステップと、
前記ソレノイドを構成する第２ボディと、前記第２ボディに対して固定されたコアと、前記コアに軸線方向に対向するとともに前記コアと反対側に前記シャフトの他端を支持する支持面を有し、前記ソレノイド力を前記弁体に伝達するプランジャとを含む第２アセンブリを形成する第２アセンブリ形成ステップと、
前記第１ボディに設定した第１基準面と、閉弁状態における前記シャフトの他端との第１距離を測定する第１距離測定ステップと、
前記第２ボディに設定した第２基準面と、前記ソレノイドの通電時における前記プランジャの前記支持面との第２距離を測定する第２距離測定ステップと、
前記第１基準面と前記第２基準面との距離が、前記第１距離から前記第２距離を差し引いた長さに対して、設定すべき磁気ギャップに対応したエアギャップを加えた距離となるように、前記第１ボディを前記第２ボディに組み付ける組み付けステップと、
からなることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法。
【請求項１０】
前記組み付けステップは、前記第１ボディを前記第２ボディに圧入して行われることを特徴とする請求項９記載の可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法。
【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可変容量圧縮機にて冷媒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】
自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機は、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ので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制約されることなく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。
【０００３】
可変容量圧縮機は、一般に、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設けられた揺動板が回転軸の回転運動によって駆動されて揺動運動をする。そして、その揺動板の揺動運動により回転軸と平行な方向に往復運動するピストンが、吸入室の冷媒をシリンダ内に吸入して圧縮した後、吐出室に吐出する。このとき、クランク室内の圧力を変化させることにより、揺動板の傾斜角度を変化させることができ、これによってピストンのストロークが変化され、冷媒の吐出量が変化させられる。可変容量圧縮機用制御弁は、このクランク室内の圧力を変化させるように制御する。
【０００４】
この可変容量圧縮機用制御弁は、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ってクランク室内の圧力Ｐｃを制御する。つまり、このような可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感じて、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。
【０００５】
このため、可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感知する感圧部と、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制御する弁部とを備えている。さらに、可変容量圧縮機用制御弁は、可変容量動作に入るときの吸入圧力Ｐｓの値を外部から自由に設定することができるように、感圧部の設定値を外部電流によって可変できるソレノイドを備えている。
【０００６】
ところで、外部制御が可能な従来の可変容量圧縮機用制御弁の中には、エンジンと揺動板が設けられた回転軸との間にエンジンに駆動力を伝達したり遮断したりする電磁クラッチを用いないで、エンジンと回転軸とを直結した、いわゆるクラッチレス可変容量圧縮機を制御するものがある。
【０００７】
この可変容量圧縮機用制御弁は、吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部と、その弁部を閉じ方向に作用させるような電磁力を発生させるソレノイドと、大気圧と比較して吸入圧力Ｐｓが低くなるにつれて弁部を開き方向に作用させる感圧部とを備えている。このため、ソレノイドが通電されていないときには、弁部は全開状態になっており、クランク室内の圧力Ｐｃを吐出圧力Ｐｄに近い圧力に維持することができ、これによって揺動板が回転軸に対してほぼ直角になり、可変容量圧縮機を最小容量で運転させることができる。エンジンと回転軸とが直結されていても、実質的に吐出容量をゼロに近くすることができるので、電磁クラッチを排除することができるのである。
【０００８】
そして近年、このような可変容量圧縮機用制御弁として、ソレノイドを圧力室外に配置することにより、ソレノイドの部分についての耐圧を考慮しなくてもよいものが提案されている。これは、ソレノイドのプランジャを第１プランジャと第２プランジャの２つに分割してそれらの間に吸入圧力を感知する感圧部材を配置し、分割された第２プランジャでクランク室の圧力を制御する弁部の開度制御を行うようにしたものである（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
図４は、従来の可変容量圧縮機用制御弁の構成例を表す断面図である。
この可変容量圧縮機用制御弁は、弁部１１０とソレノイド１２０を収容したボディを有し、そのボディ内に、ソレノイド１２０を構成するコア１２１，第１プランジャ１２２，第２プランジャ１２３が直列に配置されている。そのボディにおける弁部１１０とソレノイド１２０との間には、磁性体からなるホルダ１３１が設けられ、このホルダ１３１の中には、第２プランジャ１２３が軸線方向に進退自在に配置されている。
【００１０】
第２プランジャ１２３の上端部とホルダ１３１の上端面との間には、スプリング１６１が介挿されている。第２プランジャ１２３の上端面中央には、弁部１１０を軸線方向に支持するシャフト１１３の下端部が当接している。スプリング１６１は、弁部１１０の弁体１１１を閉弁方向に付勢しているスプリング１６２よりも大きなバネ力を有するようにしている。したがって、ソレノイド１２０への通電がないときには、シャフト１１３の先端の弁体１１１がボディの内部に形成された弁座１１５から離間して、弁部１１０はその全開状態に位置する。
【００１１】
第２プランジャ１２３の下方には、感圧部を構成するダイヤフラム等の感圧部材１５１が配置されている。この感圧部材１５１は、その外周縁部がホルダ１３１とボディの一部を構成するソレノイド１２０のケース１４１とによって挾持されている。これにより、この感圧部材１５１によって仕切られた部分までが可変容量圧縮機用制御弁の圧力室を構成し、これよりも下方部分に大気圧がかかるようになっている。
【００１２】
ケース１４１内には、電磁コイル１４２が配置され、その内側にはスリーブ１４３が配置されている。このスリーブ１４３の下方部分には、コア１２１が挿入されている。コア１２１は、ボディに一体成形されて磁気回路を形成する磁性体からなるプレート１５２に圧入されて固定されている。コア１２１と感圧部材１５１との間には、第１プランジャ１２２がスリーブ１４３内を軸線方向に進退自在に配置されている。第１プランジャ１２２とコア１２１との間には、非磁性のワッシャ１５３が配置されている。この第１プランジャ１２２は、軸線位置に配置されたシャフト１１３の上端部が挿通されて接続されており、そのシャフト１１３の下端部は、ボディ内に設けられた軸受部材１３５によって支持されている。軸受部材１３５とシャフト１１３に周設されたフランジ部１２７との間には、スプリング１６３が配置され、第１プランジャ１２２を感圧部材１５１の方へ付勢している。
【００１３】
ソレノイド１２０の分割された第１プランジャ１２２と第２プランジャ１２３は、非通電時では互いに離間されており、通電時には互いに吸引されて１つのプランジャとして振舞う。このため、ソレノイド１２０に通電したときには、第１プランジャ１２２と第２プランジャ１２３とが吸着して一体となったプランジャにより制御が行われることになる。
【特許文献１】特開２００４−２７８５１１号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、このような可変容量圧縮機用制御弁では、ソレノイド１２０による吸引力、各スプリングによる付勢力及び冷媒圧力によって弁部１１０の開度が制御されるため、その吸引力特性が非常に重要である。そして、所望の吸引力特性を設定するために、可変容量圧縮機用制御弁の組み付け時にいわゆる磁気ギャップが調整される。
【００１５】
この磁気ギャップは、弁部１１０の閉弁時（詳細には開弁直前又は閉弁直後）において磁気通路を遮断する隙間の長さであり、上述の構成では閉弁時においてコア１２１とシャフト１１３との間に形成される空間の間隔（以下「エアギャップ」という）とワッシャ１５３の厚みとの合計がこれに該当する。図５は、従来の磁気ギャップの調整工程を表す説明図である。
【００１６】
この磁気ギャップの調整は、可変容量圧縮機用制御弁を上下に分割してそれぞれの磁気ギャップ形成要素の位置調整を行い、後にこれらを組み付けることによって行われる。すなわち、図示のように、ホルダ１３１までが組み付けられた上半部のアセンブリに対し、ピンなどの工具１７０を用いて弁体１１１をスプリング１６１の荷重に抗して閉弁方向に押圧し、弁座１１５に着座させる。このとき、その押圧力がシャフト１１３を介して第２プランジャ１２３に伝達され、第２プランジャ１２３が下死点に変位する。このときの第２プランジャ１２３の下面のホルダ１３１の下面からの突出量Ｌ１１を測定しておく。
【００１７】
一方、下半部のアセンブリについては、ソレノイド１２０のケース１４１の上端部に基準面を設定する。そして、コア１２１の上方に第１プランジャ１２２を配置した状態で、その第１プランジャ１２２を下方に押圧していき、コア１２１をプレート１５２に対して圧入していくことにより、コア１２１の位置を調整する。このとき、第１プランジャ１２２の上面位置の基準面に対する後退量Ｌ２２が、下記式（１）の関係を満たすように圧入量を調整する。
【００１８】
Ｌ１２−Ｌ１１＝ＡＧ＋ｔ  ・・・（１）
ＡＧ：エアギャップの設定値
ｔ：感圧部材１５１の厚み
そして、このように調整がなされた後、感圧部材１５１を介装させた状態で上半部のアセンブリと下半部のアセンブリとを組み付け、ケース１４１の上端部を内方に加締めることにより両者を固定する。
【００１９】
しかしながら、このように可変容量圧縮機用制御弁の上半部と下半部とに分けてギャップを設定すると、両者の組み付け時の嵌め合い誤差などによって所望のエアギャップが得られないことがある。すなわち、ホルダ１３１とケース１４１の基準面を高精度に突き合わせることが困難であるため、エアギャップに誤差が生じ易い。その結果、所望の磁気ギャップ、ひいては吸引力特性が得られ難いといった問題がある。
【００２０】
なお、このような問題は、上述のようなプランジャ分割型の可変容量圧縮機用制御弁に限らず、プランジャが１つの可変容量圧縮機用制御弁において磁気ギャップを設定する際にも発生し得る。また、可変容量圧縮機用制御弁に限らず、ソレノイド駆動で弁部の開閉制御を行う制御弁であれば発生し得るものである。
【００２１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ソレノイド駆動の制御弁において、所望の磁気ギャップを精度良く、かつ簡易に設定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】
【００２２】
本発明では上記問題を解決するために、ソレノイド力を受けて開閉される弁部を有する制御弁の磁気ギャップを調整することにより、前記ソレノイドの吸引力特性を設定するための制御弁の特性調整構造において、前記弁部を収容する第１ボディと、前記第１ボディ内に設けられた弁座に接離して前記弁部を開閉する弁体と、前記第１ボディに摺動可能に挿通されて一端側に前記弁体を支持するシャフトとを含む第１アセンブリと、前記ソレノイドを構成する第２ボディと、前記第２ボディに対して固定されたコアと、前記コアに軸線方向に対向するとともに前記コアと反対側に前記シャフトの他端を支持する支持面を有し、前記ソレノイド力を前記弁体に伝達するプランジャとを含む第２アセンブリと、を組み付けて構成され、前記第１ボディを前記第２ボディへ組み付けるときの相対位置を調整することにより、前記磁気ギャップが調整されたことを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁が提供される。
【００２３】
このような制御弁の特性調整構造によれば、第１アセンブリと第２アセンブリとを組み付ける際に、第１ボディと第２ボディとの相対位置を調整することにより磁気ギャップを直接調整することができる。
【００２４】
また、本発明では、ソレノイド力を受けて開閉される弁部を有する制御弁の磁気ギャップを調整することにより、前記ソレノイドの吸引力特性を設定するための制御弁の特性調整方法において、前記弁部を収容する第１ボディと、前記第１ボディ内に設けられた弁座に接離して前記弁部を開閉する弁体と、前記第１ボディに摺動可能に挿通されて一端側に前記弁体を支持するシャフトとを含む第１アセンブリを形成する第１アセンブリ形成ステップと、前記ソレノイドを構成する第２ボディと、前記第２ボディに対して固定されたコアと、前記コアに軸線方向に対向するとともに前記コアと反対側に前記シャフトの他端を支持する支持面を有し、前記ソレノイド力を前記弁体に伝達するプランジャとを含む第２アセンブリを形成する第２アセンブリ形成ステップと、前記第１ボディに設定した第１基準面と、閉弁状態における前記シャフトの他端との第１距離を測定する第１距離測定ステップと、前記第２ボディに設定した第２基準面と、前記ソレノイドの通電時における前記プランジャの前記支持面との第２距離を測定する第２距離測定ステップと、前記第１基準面と前記第２基準面との距離が、前記第１距離から前記第２距離を差し引いた長さに対して、設定すべき磁気ギャップに対応したエアギャップを加えた距離となるように、前記第１ボディを前記第２ボディに組み付ける組み付けステップと、からなることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法が提供される。
【００２５】
ここで、閉弁状態における第１ボディの第１基準面とシャフトの他端との距離が第１距離であり、ソレノイドの通電時における第２ボディの第２基準面と、シャフトの他端を支持するプランジャの支持面との距離が第２距離である。したがって、仮に第１基準面と第２基準面との距離が第１距離から第２距離を差し引いた長さになるように第１ボディを第２ボディへ組み付けると、ソレノイドに通電された閉弁時におけるエアギャップがゼロになる。ここでは、第１基準面と第２基準面との距離が第１距離から第２距離を差し引いた長さに対して、設定すべき磁気ギャップに対応したエアギャップを加えた距離となるように第１ボディを第２ボディに組み付けるようにしたため、ソレノイドに通電された閉弁時においてそのエアギャップが得られることになる。
【００２６】
つまり、このような可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法によれば、第１アセンブリと第２アセンブリとの組み付けの際の第１ボディと第２ボディとの相対位置を調整することで、磁気ギャップを直接調整することができる。
【００２７】
なお、第１ボディと第２ボディとの相対位置の調整は、例えば第１ボディの第２ボディへの圧入量を調整することにより行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の可変容量圧縮機用制御弁によれば、第１ボディと第２ボディとの組み付け時の相対位置を調整することで、磁気ギャップを直接調整することができるため、所望の磁気ギャップを精度良く、かつ簡易に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
図１は、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。なお、以下の説明では便宜上、図示の状態を基準に上下と表現することがある。
【００３０】
この可変容量圧縮機用制御弁は、図示しない可変容量圧縮機の吐出冷媒の一部をそのクランク室へ流入させるための冷媒流路を開閉する弁本体１と、その弁本体１の開弁量を調整して弁部を通過する冷媒流量を制御するためのソレノイド２とを一体に組み付けて構成される。ソレノイド２の下端には、内部に通電用の接続端子が配置された把手３が設けられている。
【００３１】
弁本体１は、そのボディ１１の側部に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１２が設けられ、その周りにはストレーナ１３が周着されている。ポート１２は、ボディ１１の上部に開口されたポート１４と内部で連通している。ポート１４は、可変容量圧縮機のクランク室に連通してクランク室に制御された圧力（クランク圧力）Ｐｃを導出する。
【００３２】
ポート１２とポート１４とを連通する冷媒通路には、弁座１５がボディ１１と一体に形成されている。この弁座１５のクランク圧力Ｐｃを導出する側から対向して弁体１６が軸線方向に接離自在に配置されている。この弁体１６は、弁孔１７に挿通された細径部１８を介してシャフト１９と一体に形成されている。シャフト１９は、ボディ１１の軸線に沿って弁孔１７に対向するように形成されたガイド孔２０に挿通され、軸線方向に進退自在に保持されている。この細径部１８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。シャフト１９の外径は、弁孔１７の内径とほぼ同じにして、弁体１６の受圧面積とシャフト１９の受圧面積とを同じにしている。これにより、吐出圧力Ｐｄが弁体１６を上方へ作用する力を、シャフト１９を下方へ作用する力によってほぼキャンセルし、弁部の制御が高圧の吐出圧力Ｐｄの影響を受け難くしている。
【００３３】
また、シャフト１９の上端部は、閉弁状態においてガイド孔２０の開口端部からやや突出するように構成され、シャフト１９の軸線方向の中間部には、ガイド孔２０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。この段差部は、シャフト１９の中間部に設けられた縮径部２３からなるが、ガイド孔２０側に凹部を設けて形成することもできる。
【００３４】
このようなシャフト１９の構成により、仮に異物がストレーナ１３を通過してポート１２から導入されても、大きな異物は、ガイド孔２０の開口端部付近に溜まる。そして、弁部の開弁時にシャフト１９がストロークすると、外部に押し出されて弁孔１７を通って下流側へと送出される。一方、小さな異物がガイド孔２０に流入しても、その段差部に保留されるか、下流側の摺動部を通過してガイド孔２０の外部に排出される。
【００３５】
弁体１６は、スプリング２４（「別の付勢手段」に該当する）によって閉弁方向に付勢されており、そのスプリング２４は、ポート１４内に螺着されたアジャストネジ２５によって荷重が調整されている。
【００３６】
さらに、ボディ１１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２６が形成されている。
ボディ１１の下端部は、ソレノイド２の一部を構成する筒状の磁性部材からなるボディ３０に圧入によって固定されている。ボディ３０には、ソレノイド２の分割したプランジャ３１の一方である第２プランジャ３２が配置されている。第２プランジャ３２は、さらに、ボディ３０内に形成された段差部との間に配置されたスプリング３６（「付勢手段」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３６は、弁体１６を閉弁方向に付勢しているスプリング２４よりも大きなばね力を有している。
【００３７】
第２プランジャ３２の下方には、ポリイミドフィルムを１枚又は複数枚重ねて構成されたダイヤフラム３７と、ソレノイド２の残りの構成要素とが配置されている。すなわち、第２プランジャ３２の下方には、真空容器をなす有底スリーブ３８の中にソレノイド２の分割したプランジャの他方である第１プランジャ３９、コア４０及びスプリング５０が収容され、有底スリーブ３８の開口部をダイヤフラム３７で封止したアセンブリが配置されている。有底スリーブ３８の外側には、電磁コイル４２と、磁気回路を形成するためのヨークを成す磁性材料のケース４３が配置されている。
【００３８】
有底スリーブ３８は、上端に半径方向外向きに延出するフランジ部を有する有底円筒形状をなし、非磁性体からなる上半部４４と磁性体からなる下半部４５とを溶接することにより構成されている。この有底スリーブ３８の中には、その下半部４５側にコア４０が圧入により固定され、その上半部４４側に第１プランジャ３９が軸線方向に進退自在に配置されている。
【００３９】
第１プランジャ３９は、コア４０の中心を軸線方向に延びるシャフト４６の一端に圧入により固定されており、シャフト４６の他端は、コア４０の中に摺動可能に配置された軸受部４７によって支持されている。シャフト４６の途中には、止輪４８が嵌合され、その止輪４８によって図の上方への移動が規制されるようにばね受け４９が設けられており、そのばね受け４９と軸受部４７との間にスプリング５０が配置されている。このスプリング５０により、第１プランジャ３９は、コア４０から離れる方向へシャフト４６を介して付勢されている。
【００４０】
なお、スプリング５０は、軸受部４７の軸線方向の位置を外部から調節することによって、荷重を変えることができる。具体的には、この可変容量圧縮機用制御弁が組み立てられて最終的な調整を行うときに、有底スリーブ３８の底部を押して内側に変形させていき、これによって底部に当接している軸受部４７の軸線方向の位置を変えてスプリング５０の荷重を調節するようにしており、それにより、この可変容量圧縮機用制御弁のセット値を調整している。また、第１プランジャ３９とコア４０との間には、非磁性のワッシャ６１が配置されている。
【００４１】
第２プランジャ３２は、断面Ｔ字状に形成されており、その上面中央に所定幅及び深さの円形の凹部３３が設けられている。そして、この凹部３３の底面がシャフト１９の下端を支持する支持面を構成している。シャフト１９の下端部は、凹部３３との間に所定の遊び（隙間）を形成しつつ収容されている。これにより、仮に第２プランジャ３２が横揺れしたとしても、その振動がシャフト１９に直接伝わらないようにしている。
【００４２】
また、第２プランジャ３２とボディ１１との当接部が相補形状に形成され、弁部の全開時における第２プランジャ３２の横振動が防止されている。すなわち、ボディ１１の下端中央部が下方に向けて突出しており、その下端部に先端に向けて小径化するテーパ面が形成されている。
【００４３】
一方、第２プランジャ３２は、そのボディ３０に挿通された小径部の上端に連設されて半径方向外向きに延出するフランジ状の大径部３５を有し、その上端中央には、凹部３３から大径部３５にかけて上方に向って拡径化するテーパ面が形成されている。両テーパ面のテーパの傾きがほぼ一致しており、相補形状を実現している。これにより、図示のように、弁部の全開時に第２プランジャ３２が上死点位置に変位したときには、第２プランジャ３２は、ボディ１１に対して軸線方向に当接して係止される。このとき、その当接部であるテーパ面が第２プランジャ３２の軸線に対して傾斜しているため、第２プランジャ３２がボディ１１に当接したときには、その動作が軸線に直角な横方向にも規制される。このため、可変容量圧縮機用制御弁に横揺れが生じたときに、第２プランジャ３２がボディ１１に対して横方向に動作するのを防止することができる。
【００４４】
なお、第２プランジャ３２の側部には、凹部３３の内外を連通させる連通孔３４が形成されており、ポート２６から導入された吸入圧力Ｐｓがダイヤフラム３７に良好に伝達されるようになっている。また、第２プランジャ３２の大径部３５の下側の面は、ボディ３０の上側の面と対向している。これにより、ソレノイド２の通電開始時に、大径部３５とボディ３０との対向面の間で軸線方向の吸引力を発生させて、弁体１６が閉弁方向へ迅速に移動するのを助けている。
【００４５】
次に、本実施の形態における可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法について説明する。図２は、可変容量圧縮機用制御弁における磁気ギャップの調整工程を表す説明図である。
【００４６】
この可変容量圧縮機用制御弁の組み立て工程の最終段階では、ソレノイド２の吸引力特性を左右する磁気ギャップの調整が行われる。
この調整に入る前に、可変容量圧縮機用制御弁は、図示のように弁本体１側の第１アセンブリ５１とソレノイド２側の第２アセンブリ５２とに分けて予め組み立てられている。すなわち、第１アセンブリ５１には、ボディ１１（「第１ボディ」に該当する）、弁体１６、及びシャフト１９等が含まれる。第２アセンブリ５２には、ボディ３０（「第２ボディ」に該当する）、コア４０、プランジャ３１等が含まれる。
【００４７】
そして、第１アセンブリ５１について、ボディ１１の上端面（「第１基準面」に該当する）と、その反対側でボディ１１から突出したシャフト１９の他端との距離Ｌ１（「第１距離」に該当する）を測定しておく。このとき、弁体１６がスプリング２４によって付勢されて閉弁状態となっているため、シャフト１９は、ボディ１１の下端中央から最も突出した状態となっている。また、第２アセンブリ５２について、ソレノイド２に通電した状態で、ボディ３０の上部で半径方向外向きに突出したフランジ部の上面（「第２基準面」に該当する）と、第２プランジャ３２におけるシャフト１９の支持面との距離Ｌ２（「第２距離」に該当する）を測定しておく。このとき、ソレノイド２が通電状態であるため、第１プランジャ３９と第２プランジャ３２とがダイヤフラム３７を介して一体化し、さらにその一体化したプランジャ３１がワッシャ６１を挟んだ状態でコア４０と一体化している。
【００４８】
そして、ボディ１１をボディ３０に圧入していく。このとき、上述したボディ１１の上端面とボディ３０のフランジ部の上面との距離Ｌ３が、下記式（２）の条件を満たしたところでその圧入を止める。このため、図１に示されるように、ボディ１１は、ボディ３０の対向面に対してやや浮いた状態になり得る。
【００４９】
Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２＋ＡＧ  ・・・（２）
ＡＧ：エアギャップの設定値
ここで、エアギャップＡＧは、ソレノイド２による所望の吸引力特性が得られるように算出した磁気ギャップからワッシャ６１の厚みを差し引いた値として設定される。
【００５０】
このようにして、磁気ギャップの調整が完了するとともに可変容量圧縮機用制御弁の組み立てが完了する。
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。図３は、可変容量圧縮機用制御弁の閉弁状態を表す断面図である。
【００５１】
図１に示したように、可変容量圧縮機用制御弁は、ソレノイド２が通電されていなくて吸入圧力Ｐｓが高い場合の状態、つまり自動車用空調装置が動作していないときには、吐出容量が最小の状態で運転される。
【００５２】
すなわち、この場合には吸入圧力Ｐｓが高いので、ダイヤフラム３７に当接した第１プランジャ３９は、スプリング５０の荷重に抗して下方へ変位する。一方、第２プランジャ３２は、スプリング３６によって第１プランジャ３９から離れるよう上方へ付勢され、シャフト１９を介して弁体１６をその全開位置に付勢する。したがって、可変容量圧縮機の回転軸がエンジンによって回転駆動されていても、可変容量圧縮機は吐出容量が最小の状態で運転されることになる。
【００５３】
ここで、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２の電磁コイル４２に最大の制御電流が供給されると、図３に示されるように、第１プランジャ３９がダイヤフラム３７を介してスプリング３６の付勢力に抗して第２プランジャ３２を吸引する。第２プランジャ３２は、吸引されてダイヤフラム３７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２４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、速やかに最大容量の運転に移行するようになる。
【００５４】
可変容量圧縮機が最大容量の運転を続けて、吸入室の吸入圧力Ｐｓが十分に低くなると、ダイヤフラム３７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２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３２及び第１プランジャ３９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２４，３６，５０の荷重とソレノイド２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３２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。
【００５５】
ソレノイド２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３７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がシャフト１９，第２プランジャ３２，ダイヤフラム３７及び第１プランジャ３９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は、吸入圧力Ｐｓがソレノイド２によって設定された値になるよう可変容量圧縮機の吐出容量を制御する。
【００５６】
以上に説明したように、本実施の形態においては、可変容量圧縮機用制御弁の組み立て工程の最終段階において、設定すべき磁気ギャップに対応したエアギャップが得られるように、ボディ１１のボディ３０への圧入量を設定するようにした。その結果、このボディ１１のボディ３０への圧入という作業だけで所望のエアギャップ、ひいては磁気ギャップが得られることになる。つまり、このような可変容量圧縮機用制御弁の特性調整方法によれば、所望の磁気ギャップを直接調整することができる。また、ダイヤフラム３７の厚みを考慮する必要もない。このため、所望の磁気ギャップを精度良く、かつ簡易に設定することができる。
【００５７】
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、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。
【００５８】
例えば、上記実施の形態では、磁気ギャップの調整工程において、ボディ１１の上端面を第１基準面に設定し、ボディ３０のフランジ部の上面を第２基準面に設定した例を示したが、ボディ１１及びボディ３０のそれぞれの他の箇所を基準面に設定してもよい。また、ボディ３０ではなく、例えばソレノイド２のケース４３（ソレノイド２のボディを形成する）など、第２アセンブリ５２の他の箇所を基準面に設定してもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、ボディ１１をボディ３０に圧入する構成について示したが、圧入ではなく、ねじ接合や溶接などの他の組み付け手段によってボディ１１をボディ３０に組み付けるようにしてもよい。その場合には、第１基準面と第２基準面との距離が、第１距離から第２距離を差し引いた長さに対して、設定すべき磁気ギャップに対応したエアギャップを加えた距離となるように、ボディ１１をボディ３０に組み付けることになる。
【００６０】
また、上記実施の形態では、本発明の特性調整方法を、プランジャ３１が第１プランジャ３９と第２プランジャ３２とに分割されたタイプの可変容量圧縮機用制御弁に適用した例を示したが、プランジャが分割されていないタイプの可変容量圧縮機用制御弁にも同様に適用することができる。その場合にも、プランジャにおいてシャフトの弁体と反対側の端部を支持する支持面の位置が基準となる。さらに、本発明の特性調整方法は、可変容量圧縮機用制御弁に限らず、ソレノイド駆動で弁部を開閉制御することにより上流側から導入された流体の流量を調整して下流側に導出する流体制御弁、さらにはソレノイド駆動で弁部の開閉制御を行う制御弁であれば適用することが可能である。
【００６１】
さらに、上記実施の形態では、感圧部材としてダイヤフラムを採用した構成を示したが、ベローズその他の感圧部材を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】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における磁気ギャップの調整工程を表す説明図である。
【図３】可変容量圧縮機用制御弁の閉弁状態を表す断面図である。
【図４】従来の可変容量圧縮機用制御弁の構成例を表す断面図である。
【図５】従来の磁気ギャップの調整工程を表す説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  弁本体
２  ソレノイド
１１，３０  ボディ
１５  弁座
１６  弁体
１９  シャフト
２０  ガイド孔
２４，３６，５０  スプリング
３１  プランジャ
３２  第２プランジャ
３５  大径部
３７  ダイヤフラム
３９  第１プランジャ
４０  コア
５１  第１アセンブリ
５２  第２アセンブリ
６１  ワッシャ
【図１】
2007278138.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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