(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密に形成された調圧室内で回転軸に対して傾斜角可変に設けられて前記回転軸の回転駆動により揺動運動をする揺動体と、前記揺動体に連結されて前記揺動体の揺動運動で前記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室からシリンダ内への吸入、圧縮およびシリンダから吐出室への吐出を行うピストンとを有する可変容量圧縮機において、
前記吸入室の圧力と前記吐出室の圧力との差圧の変化にもとづいて前記吐出室から前記調圧室へ通じる第１の冷媒流路および前記調圧室から前記吸入室へ通じる第２の冷媒流路を連通および閉塞するように、第１の冷媒流路および第２の冷媒流路を流れる冷媒を連動して流量制御するようにしたことを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項２】
前記第１の冷媒流路は前記吐出室から前記調圧室へ冷媒を導入する第１のオリフィスと並列に形成され、前記第２の冷媒流路は前記調圧室から前記吸入室へ冷媒を導入する第２のオリフィスと並列に形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機。
【請求項３】
運転容量最小で運転するとき、前記第１の冷媒流路は全開、前記第２の冷媒流路は全閉にされ、運転容量最大で運転するとき、前記第１の冷媒流路は全閉、前記第２の冷媒流路は全開にされることを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機。
【請求項４】
吸入室の圧力と吐出室の圧力との差圧を所定の差圧に保つように前記吐出室から調圧室に導入する冷媒量を制御して可変容量圧縮機から吐出される冷媒の容量を変化させる可変容量圧縮機用容量制御弁において、
前記吐出室と前記調圧室との間および前記調圧室と前記吸入室との間に設けられた冷媒通路をそれぞれ連動して連通および閉塞する第１および第２の弁体と、前記第１および第２の弁体に対して前記所定の差圧に対応したソレノイド力を与えるソレノイド部と、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項５】
前記第１の弁体と前記第２の弁体との間を流体的に隔離するホルダに軸線方向に進退自在に保持され前記第１および第２の弁体よりも受圧面積の小さな中央シャフトの両端に前記中央シャフトよりも細いシャフトを介して一方は前記第１の弁体が固着され、他方は前記第２の弁体が当接されていて、前記第１の弁体と前記中央シャフトとの間に前記吐出室の吐出圧力を受け、前記第２の弁体と前記中央シャフトとの間に前記吸入室の吸入圧力を受け、かつ前記第１の弁体の下流側および前記第２の弁体の上流側をそれぞれ２つの独立した通路によって前記調圧室へ連通させるよう構成されていることを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項６】
前記第１の弁体の側に前記ソレノイド部が配置され、前記第１の弁体にソレノイド力を与える前記ソレノイド部のシャフトが当接されていることを特徴とする請求項５記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項７】
前記第１の弁体と、前記中央シャフトと、前記中央シャフトの両端に配置されて前記中央シャフトよりも細いシャフトとが一体に形成され、前記第１の弁体の反対側に配置された前記細いシャフトの先端に前記第２の弁体が当接されていることを特徴とする請求項６記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項８】
前記第１および第２の弁体は、同一軸線上にて軸線方向に進退自在に互いに対向して配置されていてそれぞれ軸線方向外側に第１および第２のシャフトを介して前記第１および第２の弁体よりも受圧面積の小さい第１および第２のピストンがそれぞれ一体に形成され、前記第１の弁体と前記第２の弁体との間を流体的に隔離するホルダとこのホルダに軸線方向に摺動可能に保持されるとともに前記第１および第２の弁体により挾持されて前記第１および第２の弁体を軸線方向に連動させる伝達シャフトとを備え、前記第１の弁体と前記第１のピストンとの間に前記吐出室の吐出圧力を受け、前記第２の弁体と前記第２のピストンとの間に前記吸入室の吸入圧力を受け、かつ前記第１の弁体の下流側および前記第２の弁体の上流側をそれぞれ２つの独立した通路によって前記調圧室へ連通させるよう構成されていることを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項９】
前記第１のピストンの背圧室と前記第１の弁体の下流側との間に設けられて前記調圧室の圧力を導入する第１の連通孔と、前記第２のピストンの背圧室と前記第２の弁体の上流側との間に設けられて前記調圧室の圧力を導入する第２の連通孔とを備えていることを特徴とする請求項８記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１０】
前記第１の連通孔は一体に形成された前記第１の弁体、前記第１のシャフトおよび前記第１のピストンの軸線位置に設けられ、前記第２の連通孔は一体に形成された前記第２の弁体、前記第２のシャフトおよび前記第２のピストンの軸線位置に設けられ、前記第１および第２の弁体が前記伝達シャフトに当接している部分は前記第１および第２の連通孔に連通していることを特徴とする請求項９記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１１】
前記第１の連通孔は前記第１の弁体に対する弁座が形成されている第１のボディに設けられ、前記第２の連通孔は前記第２の弁体に対する弁座が形成されている第２のボディに設けられていることを特徴とする請求項９記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１２】
前記第２の弁体に対する弁座および前記第２のピストンを摺動自在に保持するシリンダを有するボディを、前記ソレノイド部の固定鉄芯と一体に形成したことを特徴とする請求項８記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１３】
前記第１および第２の弁体は、同一軸線上にて軸線方向に進退自在に互いに対向して配置されていてそれぞれ軸線方向外側に第１および第２のシャフトを介して前記第１および第２の弁体よりも受圧面積の小さい第１および第２のピストンがそれぞれ一体に形成され、前記第１の弁体と前記第１のピストンとの間に前記吐出室の吐出圧力を受け、前記第２の弁体と前記第２のピストンとの間に前記吸入室の吸入圧力を受け、前記第１および第２の弁体が当接している部分に前記調圧室の圧力を受けるよう構成されていることを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１４】
前記第１および第２のピストンの背圧室へそれぞれ前記調圧室の圧力を導入する第１および第２の連通孔を備えていることを特徴とする請求項１３記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１５】
前記第１の連通孔は一体に形成された前記第１の弁体、前記第１のシャフトおよび前記第１のピストンの軸線位置に設けられ、前記第２の連通孔は一体に形成された前記第２の弁体、前記第２のシャフトおよび前記第２のピストンの軸線位置に設けられ、前記第１および第２の弁体が当接している部分は前記第１および第２の連通孔に連通していることを特徴とする請求項１４記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１６】
前記第１の連通孔は前記第１の弁体に対する弁座が形成されている第１のボディに設けられ、前記第２の連通孔は前記第２の弁体に対する弁座が形成されている第２のボディに設けられていることを特徴とする請求項１５記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１７】
前記第２の弁体に対する弁座および前記第２のピストンを摺動自在に保持するシリンダを有するボディを、前記ソレノイド部の固定鉄芯と一体に形成したことを特徴とする請求項１５記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１８】
前記ソレノイド部に供給される制御電流がゼロの場合、前記調圧室と前記吸入室との間の前記第２の弁体が閉塞され、前記吐出室と前記調圧室との間の前記第１の弁体が最大開度に開放されて前記可変容量圧縮機の運転容量を最小に制御し、前記ソレノイド部に最大の制御電流が供給された場合、前記調圧室と前記吸入室との間の前記第２の弁体が最大開度に開放され、前記吐出室と前記調圧室との間の前記第１の弁体が閉塞されて前記可変容量圧縮機の運転容量を最大に制御することを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【請求項１９】
冷媒の臨界温度を越えた超臨界域で冷凍作用を行わせる冷凍サイクルに用いる可変容量圧縮機に適用したことを特徴とする請求項４記載の可変容量圧縮機用容量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可変容量圧縮機および可変容量圧縮機用容量制御弁に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルの中で冷媒ガスを圧縮する可変容量圧縮機およびこれに使用される可変容量圧縮機用容量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空調装置の冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる圧縮機は、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、冷媒の圧縮容量を変えることができる可変容量圧縮機が用いられている。
【０００３】
このような可変容量圧縮機においては、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ピストンが連結され、揺動板の角度を変えることによってピストンのストロークを変えることで冷媒の吐出量を変えるようにしている。
【０００４】
揺動板の角度は、密閉された調圧室内に圧縮された冷媒の一部を導入し、その導入する冷媒の圧力を変化させ、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って連続的に変えている。
【０００５】
たとえば特開２００１−１３２６５０号公報に記載の圧縮容量制御装置では、圧縮機の吐出口と調圧室との間または吐出口と吸入口との間に電磁制御弁を備えている。この電磁制御弁は、それらの前後差圧を所定値に保つように連通または閉塞させる制御をしており、差圧の所定値を電流値によって外部から設定することができるようになっている。これにより、エンジンの回転数が上昇したときには、調圧室に導入される圧力を増加させて圧縮できる容量を小さくし、回転数が低下したときには、調圧室に導入される圧力を減少させて圧縮できる容量を大きくするようにして圧縮機から吐出される冷媒の圧力を一定に保つようにしている。
【０００６】
ところで、自動車用空調装置の冷凍サイクルに使用されている冷媒としては、代替フロンＨＦＣ−１３４ａが一般的に用いられるが、近年、冷媒の臨界温度を越えた超臨界域で冷凍作用を行わせる、たとえば二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルが開発されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の圧縮容量制御装置の電磁制御弁では、可変容量圧縮機の運転容量を最小にしようとするとき、調圧室へ導入する冷媒量を最大にする必要があるが、そのとき弁の大きさが小さいと、導入される冷媒量が少ないため、最小運転への移行に時間がかかり制御性が悪化する場合があった。
【０００８】
また、導入される冷媒量を増やそうと弁の大きさを大きくすると、弁の受圧面積も大きくなるため、弁を制御するには大きなソレノイド力が必要になる。特に、冷媒に二酸化炭素を使用しているような冷凍サイクルでは、冷媒を超臨界域まで昇圧させるため、冷媒の吐出圧力が非常に高くなり、弁を制御するためのソレノイド力も大きくなって、巨大なソレノイドが必要になり、その結果、電磁制御弁の大型化を招き、コストアップに繋がるという問題点があった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、運転容量移行時の時間を短縮するとともに、冷媒量を増やすために弁の大きさを大きくしても大きなソレノイド力を必要としないで動作することができる可変容量圧縮機および可変容量圧縮機用容量制御弁を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、気密に形成された調圧室内で回転軸に対して傾斜角可変に設けられて前記回転軸の回転駆動により揺動運動をする揺動体と、前記揺動体に連結されて前記揺動体の揺動運動で前記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室からシリンダ内への吸入、圧縮およびシリンダから吐出室への吐出を行うピストンとを有する可変容量圧縮機において、前記吸入室の圧力と前記吐出室の圧力との差圧の変化にもとづいて前記吐出室から前記調圧室へ通じる第１の冷媒流路および前記調圧室から前記吸入室へ通じる第２の冷媒流路を連通および閉塞するように、第１の冷媒流路および第２の冷媒流路を流れる冷媒を連動して流量制御するようにしたことを特徴とする可変容量圧縮機が提供される。
【００１１】
このような可変容量圧縮機によれば、運転容量が最小の制御時は、第１の冷媒流路を最大に連通させ、これと連動して第２の冷媒流路を閉塞させ、運転容量が最大の制御時は、第１の冷媒流路を閉塞させ、これと連動して第２の冷媒流路を最大に連通させることができる。これにより、運転容量最小の制御時は、調圧室から吸入室への冷媒の導入が禁止されるとともに吐出室から調圧室へ最大流量の冷媒が導入され、運転容量最大の制御時は、吐出室から調圧室への冷媒の導入が禁止されるとともに調圧室から吸入室へ最大流量の冷媒が導入されることになるため、それぞれ運転容量を最小または最大に移行するときの時間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、吸入室の圧力と吐出室の圧力との差圧を所定の差圧に保つように前記吐出室から調圧室に導入する冷媒量を制御して可変容量圧縮機から吐出される冷媒の容量を変化させる可変容量圧縮機用容量制御弁において、前記吐出室と前記調圧室との間および前記調圧室と前記吸入室との間に設けられた冷媒通路をそれぞれ連動して連通および閉塞する第１および第２の弁体と、前記第１および第２の弁体に対して前記所定の差圧に対応したソレノイド力を与えるソレノイド部と、を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用容量制御弁が提供される。
【００１３】
このような容量制御弁によれば、可変容量圧縮機の運転容量最小の制御時は、調圧室と吸入室との間の第２の弁体を閉塞し、吐出室と調圧室との間の第１の弁体を最大開度に開放するようにし、運転容量最大の制御時は、調圧室と吸入室との間の第２の弁体を最大開度に開放し、吐出室と調圧室との間の第１の弁体を閉塞するように、第１および第２の弁体が連動して動作する。これにより、運転容量最小の制御時は、調圧室から吸入室への冷媒の導入が禁止されるとともに吐出室から調圧室へ最大流量の冷媒が導入され、運転容量最大の制御時は、吐出室から調圧室への冷媒の導入が禁止されるとともに調圧室から吸入室へ最大流量の冷媒が導入されることになるため、それぞれ運転容量を最小または最大に移行するときの時間を大幅に短縮することができる。
【００１４】
また、本発明では、前記第１の弁体と前記第２の弁体との間を流体的に隔離するホルダに軸線方向に進退自在に保持され前記第１および第２の弁体よりも受圧面積の小さな中央シャフトの両端に前記中央シャフトよりも細いシャフトを介して一方は前記第１の弁体が固着され、他方は前記第２の弁体が当接されていて、前記第１の弁体と前記中央シャフトとの間に前記吐出室の吐出圧力を受け、前記第２の弁体と前記中央シャフトとの間に前記吸入室の吸入圧力を受け、かつ前記第１の弁体の下流側および前記第２の弁体の上流側をそれぞれ２つの独立した通路によって前記調圧室へ連通させるよう構成してある。
【００１５】
これにより、第１および第２の弁体は、その両端側に調圧室の同じ圧力を受けることで調圧室の圧力の影響がキャンセルされ、また、第１および第２の弁体は、中央シャフトとの受圧面積の差と吐出圧力および吸入圧力との積で表される小さい力しか作用しない。したがって、運転容量移行時に流す冷媒量を増やすために弁の大きさを大きくしても、弁の大きさに関係なく、第１および第２の弁体と中央シャフトとの受圧面積の差を小さく調整することで受圧面積を小さくできるため、ソレノイド力は小さくて済み、ソレノイド部を小型化することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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は本発明による容量制御弁を適用した可変容量圧縮機の概略を示す断面図である。
【００１７】
可変容量圧縮機は、気密に形成された調圧室１を有し、中には回転自在に支持された回転軸２を有している。この回転軸２の一端は、図示しない軸封装置を介して調圧室１の外まで延びていて、クラッチおよびベルトを介してエンジンの出力軸から駆動力が伝達されるプーリ３が固定されている。回転軸２には、揺動板４が傾斜角可変に設けられている。回転軸２の軸線の回りには、複数（図示の例では１つ）のシリンダ５が配置されている。各シリンダ５には、揺動板４の回転運動を往復運動に変換するピストン６が配置されている。各シリンダ５は、それぞれ吸入用リリーフ弁７および吐出用リリーフ弁８を介して吸入室９および吐出室１０に接続されている。各シリンダ５の吸入室９は、互いに連通して１つの部屋になっており、冷凍サイクルの蒸発器に接続される。各シリンダ５の吐出室１０も、互いに連通して１つの部屋になっており、冷凍サイクルのガスクーラまたは凝縮器に接続される。
【００１８】
この可変容量圧縮機では、また、吐出室１０から調圧室１へ向かう冷媒流路の途中、および調圧室１および吸入室９へ連通させる冷媒流路に、２つの弁を備えた容量制御弁１１が設けられ、吐出室１０と調圧室１との間、および調圧室１と吸入室９との間には、オリフィス１２，１３が設けられている。なお、これらのオリフィス１２，１３は、可変容量圧縮機のボディの側に形成したが、容量制御弁１１の中に設けてもよい。
【００１９】
以上の構成の可変容量圧縮機において、エンジンの駆動力によって回転軸２が回転し、その回転軸２に設けられた揺動板４が回転すると、揺動板４に連結されたピストン６が往復運動し、これによって吸入室９の冷媒がシリンダ５に吸入され、シリンダ５内で圧縮され、圧縮された冷媒が吐出室１０へ吐出される。
【００２０】
このとき、通常運転のときは、容量制御弁１１は、吐出室１０の冷媒の吐出圧力Ｐｄを受けて、吸入室９の吸入圧力Ｐｓとの差圧が所定の差圧に保つように、調圧室１へ導入する冷媒量（このときの調圧室１の圧力をＰｃ１で示してある）と調圧室１から吸入室９へ導入される冷媒量（このときの調圧室１の圧力をＰｃ２で示してある）とを連動して制御する。これによって、調圧室１内の圧力Ｐｃ（＝Ｐｃ１＝Ｐｃ２）が所定値に保たれ、シリンダ５の容量が所定値に制御される。
【００２１】
また、最小運転に移行するとき、容量制御弁１１は、吐出室１０から調圧室１へ冷媒を導入する一方の弁を全開にし、調圧室１から吸入室９へ冷媒を導入する他方の弁を全閉にして、調圧室１の圧力Ｐｃ（＝Ｐｃ１）が上昇する時間を短縮する。なお、このとき、容量制御弁１１は、調圧室１から吸入室９への冷媒流路を完全に遮断するが、オリフィス１３を介して、微小の冷媒流量の流れはある。
【００２２】
最大運転のとき、容量制御弁１１は、吐出室１０から調圧室１へ冷媒を導入する一方の弁を全閉にし、調圧室１から吸入室９へ冷媒を導入する他方の弁を全開にして、調圧室１から吸入室９へ導出される冷媒量を最大にし、調圧室１の圧力Ｐｃ（＝Ｐｃ２）が低下する時間を短縮するように制御する。なお、このとき、容量制御弁１１は、吐出室１０から調圧室１への冷媒流路を完全に遮断するが、オリフィス１２を介して冷媒を調圧室１へ導入するようにしており、これによって冷媒に混入された潤滑オイルを調圧室１へ供給するようにしている。
【００２３】
次に、本発明による容量制御弁１１について詳細に説明する。
図２は第１の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
この容量制御弁１１は、２つの弁体２１，２２が連動するよう一体となって構成されている。すなわち、ボディ２３の中央開口部に嵌合されたホルダ２４によって軸線方向に進退自在に保持された中央シャフト２５と、この中央シャフト２５の両端に配置されてこれよりも細いシャフト２６，２７と、図の下方に配置された弁体２１とが一体に形成され、この一体に形成された図の上方の細いシャフト２７には、もう一方の弁体２２が当接されている。ホルダ２４に保持された中央シャフト２５は、弁体２１，２２の有効受圧面積より小さな受圧面積を有し、感圧部を構成している。この中央シャフト２５は、また、部分的に縮径されていて、そこには、たとえばポリテトラフルオロエチレン製のパッキン３０が填め込まれている。
【００２４】
弁体２１に対する弁座２８は、ホルダ２４を保持しているボディ２３の図の下方端によって構成されている。この弁座２８の弁孔の内径は、中央シャフト２５を保持する部分のホルダ２４の内径より若干大きく形成されている。
【００２５】
弁体２２に対する弁座２９は、ホルダ２４の図の上方端によって構成されている。この弁座２９の弁孔の内径は、中央シャフト２５を保持する部分のホルダ２４の内径より若干大きく形成されている。弁体２２は、また、ボディ２３の図の上方開口端部に嵌合されたばね受け部材３１との間に配置されたスプリング３２によって弁閉方向に付勢されている。
【００２６】
ボディ２３は、ボディ３３の上部開口部へ嵌合されている。このボディ３３の中央開口部には、ソレノイド部の固定鉄芯３４およびスリーブ３５のそれぞれの上端部が固定されている。固定鉄芯３４の中央開口部は、ソレノイド部のシャフト３６を軸線方向に摺動自在に保持するガイドを構成している。このシャフト３６の下端部は、スリーブ３５の下端部を閉止しているストッパ３７に設けられたガイド３８によって軸線方向に摺動自在に保持され、そのシャフト３６の下方部分には、ソレノイド部の可動鉄芯３９が嵌合されている。この可動鉄芯３９は、その上端がシャフト３６に嵌め込まれた止め輪４０によって当接されており、ガイド３８との間に配置されたスプリング４１によって図の上方へ付勢されている。そして、スリーブ３５の外周には、電磁コイル４２が配置されている。
【００２７】
ボディ２３は、細いシャフト２６を挿通している中央空間に連通する穴を有し、その穴は吐出室１０から吐出圧力Ｐｄを受けるポート４３を構成している。そのポート４３の外周には、ストレーナ４７が嵌め込まれている。また、ボディ２３は、細いシャフト２７を挿通している中央空間に連通する穴を有し、その穴は吸入室９から吸入圧力Ｐｓを受けるポート４４を構成している。ボディ３３は、弁体２１が配置された空間に連通する穴を有し、その穴は調圧室１に圧力Ｐｃ１を導入するポート４５を構成している。ばね受け部材３１は、弁体２２が配置された空間に連通する穴を有し、その穴は調圧室１から圧力Ｐｃ２を導入するポート４６を構成している。ボディ２３の先端部分には、ストレーナ４７ａ嵌め込まれている。
【００２８】
ポート４４を挟んでその上下位置のボディ２３には、Ｏリング４８，４９がそれぞれ周設され、ポート４５を挟んでその上下位置のボディ３３には、Ｏリング５０，５１がそれぞれ周設されている。
【００２９】
ここで、この容量制御弁１１の中の圧力関係について説明する。まず、吐出室１０からポート４３に受ける吐出圧力Ｐｄは、中央シャフト２５と弁体２１とに軸線方向逆向きにかかる。弁体２１の有効受圧面積をＡ、中央シャフト２５の有効受圧面積をＢとすると、弁体２１には図の下向きの方向にＰｄ・Ａの力が働き、中央シャフト２５には図の上向きの方向にＰｄ・Ｂの力が働く。弁体２１の有効受圧面積Ａおよび中央シャフト２５の有効受圧面積Ｂは、Ａ＞Ｂであるため、結局、弁体２１および中央シャフト２５には、図の下向き方向に開弁する力Ｐｄ（Ａ−Ｂ）が働く。この差（Ａ−Ｂ）が従来の弁体の有効受圧面積に相当するものであり、従来では、その有効受圧面積が冷媒を流す量を制限していた。しかし、本発明では、Ａという大きな有効受圧面積を有し、冷媒量を増やすことができるにも拘らず、その弁体２１に対して開弁方向に働く力は、Ｐｄ（Ａ−Ｂ）という小さな力となる。しかも、調圧室１における圧力Ｐｃ１，Ｐｃ２（Ｐｃ１＝Ｐｃ２）は、ポート４５，４６を介して弁体２１，２２の軸線方向両側からかかっているため、弁体２１に対する圧力Ｐｃによる影響はキャンセルされている。このように、弁体２１とは異なる受圧面積を持った中央シャフト２５を一体に設けることにより、弁サイズに関係なく、小さな受圧面積（Ａ−Ｂ）を持った弁を構成することができる。
【００３０】
同様に、弁体２２および中央シャフト２５についても、Ｐｓ（Ａ−Ｂ）の力が開弁する方向に働いており、一体となっている弁体２１，２２の軸線方向両側に調圧室１の圧力Ｐｃ１，Ｐｃ２（Ｐｃ１＝Ｐｃ２）がかかっているため、弁体２２に対する圧力Ｐｃによる影響はキャンセルされている。なお、弁体２２および中央シャフト２５の有効受圧面積の比は、弁体２１および中央シャフト２５の有効受圧面積の比と同じにしてある。したがって、これらの弁体２１，２２は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧を感じて動作する差圧弁を構成していることになる。
【００３１】
また、ポート４５における圧力Ｐｃ１は、固定鉄芯３４とシャフト３６とのクリアランスを介して、スリーブ３５と可動鉄芯３９との間の隙間、可動鉄芯３９とストッパ３７との間の隙間にも行っており、ソレノイド部の内部は圧力Ｐｃ１によって充満されている。
【００３２】
以上のように２つの連動する弁構造を持った容量制御弁１１において、ソレノイド部の電磁コイル４２に制御電流が供給されていないときには、図２に示したように、吐出圧力Ｐｄと調圧室１の圧力Ｐｃ１との間の弁体２１は全開、圧力Ｐｃ２と吸入圧力Ｐｓとの間の弁体２２は全閉になっており、スプリング３２とスプリング４１とのばね荷重のバランスでソレノイド部の可動鉄芯３９は固定鉄芯３４から離れている。したがって、調圧室１の圧力Ｐｃ１は吐出圧力Ｐｄに近い値になり、ピストン６の両面にかかる圧力差が最も小さくなって、揺動板４はピストン６のストロークが最も小さくなるような傾斜角になり、可変容量圧縮機は最小容量の運転になっている。
【００３３】
ソレノイド部の電磁コイル４２に最大の制御電流が供給されると、可動鉄芯３９が固定鉄芯３４に吸引されて図の上方へ移動し、吐出圧力Ｐｄと調圧室１の圧力Ｐｃ１との間の弁体２１は全閉、圧力Ｐｃ２と吸入圧力Ｐｓとの間の弁体２２は全開になる。すると、今まで、オリフィス１３を介して調圧室１の冷媒が吸入室９へ導入されていたのに加えて、調圧室１に連通されたポート４６から弁体２２とその弁座２９との間を通ってポート４４から冷媒が吸入室９へ導入される。調圧室１から吸入室９への導入量が多いので、その分、運転容量が最大に移行する速度を早くすることができるようになる。
【００３４】
ソレノイド部の電磁コイル４２に所定の制御電流が供給される通常の制御をしている場合は、その制御電流の大きさに応じて可動鉄芯３９が固定鉄芯３４に吸引されて図の上方へ移動する。これにより、弁体２２が閉じているときには、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧がある設定値より大きくなった場合にだけ、弁体２２が開く。つまり、通常の制御中、容量制御弁１１は差圧弁として動作する。
【００３５】
図３は本発明による別の容量制御弁を適用した可変容量圧縮機の概略を示す断面図である。この図３において、図１に示した構成要素と同じ要素には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３６】
この可変容量圧縮機では、吐出室１０から調圧室１へ向かう冷媒流路の途中、および調圧室１および吸入室９へ連通させる冷媒流路に、２つの弁を備えた容量制御弁６０が設けられ、吐出室１０と調圧室１との間、および調圧室１と吸入室９との間には、オリフィス１２，１３が設けられている。
【００３７】
以上の構成の可変容量圧縮機において、エンジンの駆動力によって回転軸２が回転し、その回転軸２に設けられた揺動板４が回転すると、揺動板４に連結されたピストン６が往復運動し、これによって吸入室９の冷媒がシリンダ５に吸入され、シリンダ５内で圧縮され、圧縮された冷媒が吐出室１０へ吐出される。
【００３８】
このとき、通常運転のときは、容量制御弁６０は、吐出室１０の冷媒の吐出圧力Ｐｄを受けて、吸入室９の吸入圧力Ｐｓとの差圧が所定の差圧に保つように、調圧室１へ導入する冷媒量（このときの調圧室１の圧力をＰｃ１で示してある）と調圧室１から吸入室９へ導入される冷媒量（このときの調圧室１の圧力をＰｃ２で示してある）とを連動して制御する。これによって、調圧室１内の圧力Ｐｃ（＝Ｐｃ１＝Ｐｃ２）が所定値に保たれ、シリンダ５の容量が所定値に制御される。
【００３９】
また、最小運転に移行するとき、容量制御弁６０は、吐出室１０から調圧室１へ冷媒を導入する一方の弁を全開にし、調圧室１から吸入室９へ冷媒を導入する他方の弁を全閉にして、調圧室１の圧力Ｐｃ（＝Ｐｃ１）が上昇する時間を短縮する。
【００４０】
最大運転のとき、容量制御弁６０は、吐出室１０から調圧室１へ冷媒を導入する一方の弁を全閉にし、調圧室１から吸入室９へ冷媒を導入する他方の弁を全開にして、調圧室１から吸入室９へ導出される冷媒量を最大にし、調圧室１の圧力Ｐｃ（＝Ｐｃ２）が低下する時間を短縮するように制御する。
【００４１】
次に、このような制御を行う容量制御弁６０について詳細に説明する。
図４は第２の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
この容量制御弁６０は、２つの弁体６１，６２が伝達シャフト６３を挟んで同一軸線上にて軸線方向に進退自在に対向配置されている。図の上方に配置された弁体６１は、感圧部を構成するピストン６４とこれらを接続するシャフト６５とが一体に形成され、軸線位置には連通孔６６が貫通して形成されている。図の下方に配置された弁体６２も同様に、感圧部を構成するピストン６７とこれらを接続するシャフト６８とが一体に形成され、軸線位置には連通孔６９が貫通して形成されている。弁体６１，６２が伝達シャフト６３に当接している端面は、段差が設けられていて、当接状態でもそれらの連通孔６６，６９とこれら弁体６１，６２が配置されている空間とが連通するようになっている。
【００４２】
弁体６１に対する弁座７０は、ピストン６４を軸線方向に摺動自在に保持するボディ７１の図の下方端によって構成されている。弁座７０の弁孔の内径は、ピストン６４を保持するシリンダの内径より若干大きく形成されている。弁体６１は、また、スプリング７２によって開弁方向に付勢されている。
【００４３】
ボディ７１は、ボディ７３の上部開口部へ嵌合されている。このボディ７３は、その上部開口部の下方に順次４段階に縮径された開口部が貫通して形成されている。最初に縮径された部分には、伝達シャフト６３を軸線方向に進退自在に保持するホルダ７４が嵌合され、次の段差部の開口縁部が弁体６２の弁座７５を構成している。次に縮径された部分はピストン６７を軸線方向に摺動自在に保持するシリンダを構成し、次に縮径された部分はソレノイド部のシャフト７６を軸線方向に摺動自在に保持するガイドを構成している。また、このボディ７３の下方部分は、ソレノイド部の固定鉄芯７８を構成している。
【００４４】
ボディ７３は、ボディ７９の上部開口部へ螺着されている。このボディ７９の下方開口部には、スリーブ８０の上端部が固定されており、そのスリーブ８０の下端部は、ストッパ８１によって閉止されている。このスリーブ８０内において、シャフト７６の下端部は、ストッパ８１に設けられたガイド８２によって軸線方向に摺動自在に保持され、そのシャフト７６の下方には、可動鉄芯８３が嵌合されている。この可動鉄芯８３は、その上端がシャフト７６に嵌め込まれた止め輪８４によって当接されており、ガイド８２との間に配置されたスプリング８５によって図の上方へ付勢されている。そして、スリーブ８０の外周には、電磁コイル８６が配置されている。
【００４５】
ボディ７１は、シャフト６５を挿通している中央空間に連通する穴を有し、その穴は吐出室１０から吐出圧力Ｐｄを受けるポート８７を構成している。このポート８７には、ストレーナ８８が嵌め込まれている。ボディ７３は、弁体６１のある空間に連通する穴を有し、その穴は調圧室１に圧力Ｐｃ１を導入するポート８９を構成している。また、ボディ７３は、弁体６２のある空間に連通する穴を有し、その穴は調圧室１から圧力Ｐｃ２を導入するポート９０を構成している。さらに、ボディ７３は、シャフト６８を挿通している中央空間に連通する穴を有し、この穴に連通するようボディ７９にも穴を有して、吸入圧力Ｐｓの吸入室９に連通するポート９１を構成している。
【００４６】
ポート８９を挟んでその上下位置のボディ７３には、Ｏリング９２，９３がそれぞれ周設され、ポート９１を挟んでその上下位置のボディ７９には、Ｏリング９４，９５がそれぞれ周設されている。また、ポート９１よりもソレノイド部の側におけるボディ７３とボディ７９との接触部分は、Ｏリング９６によってシールされている。
【００４７】
ここで、この容量制御弁６０の中の圧力関係について説明する。まず、吐出室１０からポート８７に受ける吐出圧力Ｐｄは、ピストン６４と弁体６１とに軸線方向逆向きにかかる。弁体６１の有効受圧面積をＡ、ピストン６４の有効受圧面積をＢとすると、弁体６１には図の下向きの方向にＰｄ・Ａの力が働き、ピストン６４には図の上向きの方向にＰｄ・Ｂの力が働く。弁体６１の有効受圧面積Ａおよびピストン６４の有効受圧面積Ｂは、Ａ＞Ｂであるため、結局、弁体６１およびピストン６４には、図の下向き方向に開弁する力Ｐｄ（Ａ−Ｂ）が働く。この差（Ａ−Ｂ）が従来の弁体の有効受圧面積に相当するものであり、従来では、その有効受圧面積が冷媒を流す量を制限していた。しかし、本発明では、Ａという大きな有効受圧面積を有し、冷媒量を増やすことができるにも拘らず、その弁体６１に対して開弁方向に働く力は、Ｐｄ（Ａ−Ｂ）という小さな力となる。しかも、ポート８９における圧力Ｐｃ１は、中央の連通孔６６を介してピストン６４の背圧室の面にもかかっているため、弁体６１に対する圧力Ｐｃ１による影響はキャンセルされている。このように、弁体６１とは異なる受圧面積を持ったピストン６４を一体に設けることにより、弁サイズに関係なく、小さな受圧面積の弁を構成することができる。
【００４８】
同様にして、弁体６２およびピストン６７についても、開弁する方向にＰｓ（Ａ−Ｂ）の力が働いており、ポート９０における圧力Ｐｃ２は、中央の連通孔６９を介してピストン６７の背圧室の面にもかかっているため、弁体６２に対する圧力Ｐｃ２による影響はキャンセルされている。なお、弁体６２およびピストン６７の有効受圧面積の比は、弁体６１およびピストン６４の有効受圧面積の比と同じにしてある。したがって、この対向配置の弁体６１，６２は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧を感じて動作する差圧弁を構成していることになる。
【００４９】
また、ポート９０における圧力Ｐｃ２は、連通孔６９を介してピストン６７の背圧室をなす空間、固定鉄芯７８とシャフト７６との間のクリアランス、固定鉄芯７８と可動鉄芯８３との間の空間、スリーブ８０と可動鉄芯８３との間の隙間、そして可動鉄芯８３とストッパ８１との間の隙間にも行っているため、Ｏリング９６よりもソレノイド部側の内部は、圧力Ｐｃ２（＝Ｐｃ）によって充満されている。
【００５０】
以上のように２つの連動する弁構造を持った容量制御弁６０において、ソレノイド部の電磁コイル８６に制御電流が供給されていないときには、図４に示したように、吐出圧力Ｐｄと調圧室１の圧力Ｐｃ１との間の弁体６１は全開、圧力Ｐｃ２と吸入圧力Ｐｓとの間の弁体６２は全閉になっており、スプリング７２とスプリング８５とのばね荷重のバランスでソレノイド部の可動鉄芯８３は固定鉄芯７８から離れている。したがって、調圧室１の圧力Ｐｃは吐出圧力Ｐｄに近い値になり、ピストン６の両面にかかる圧力差が最も小さくなって、揺動板４はピストン６のストロークが最も小さくなるような傾斜角になり、可変容量圧縮機は最小容量の運転になっている。
【００５１】
ソレノイド部の電磁コイル８６に最大の制御電流が供給されると、可動鉄芯８３が固定鉄芯７８に吸引されて図の上方へ移動し、吐出圧力Ｐｄと調圧室１の圧力Ｐｃ１との間の弁体６１は全閉、圧力Ｐｃ２と吸入圧力Ｐｓとの間の弁体６２は全開になる。すると、今まで、オリフィス１３を介して調圧室１の冷媒が吸入室９へ導入されていたのに加えて、調圧室１に連通されたポート９０から弁体６２とその弁座７５との間を通ってポート９１から冷媒が吸入室９へ導入される。調圧室１から吸入室９への導入量が多いので、その分、運転容量が最大に移行する速度を早くすることができるようになる。
【００５２】
ソレノイド部の電磁コイル８６に所定の制御電流が供給される通常の制御をしている場合は、その制御電流の大きさに応じて可動鉄芯８３が固定鉄芯７８に吸引されて図の上方の所定位置へ移動する。これにより、弁体６２が閉じているときには、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧がある設定値より大きくなった場合にだけ、弁体６２が開く。つまり、通常の制御中、容量制御弁６０は差圧弁として動作する。
【００５３】
図５は第３の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。この図５において、図４に示した構成要素と同じ要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
この第３の実施の形態に係る容量制御弁６０ａによれば、弁体６１，６２に対する圧力Ｐｃ１，Ｐｃ２の影響をキャンセルする構造を変更している。すなわち、弁体６１、ピストン６４およびシャフト６５を一体に形成した部材と、弁体６２、ピストン６７およびシャフト６８を一体に形成した部材は、それぞれ軸線位置に連通孔を設けないで中実のままとしてある。また、ボディ７１には、連通孔９７を設けて、ピストン６４の背圧室へ圧力Ｐｃ１を導くようにしてある。さらに、ボディ７３にも連通孔７７を設けて、ピストン６７の背圧室をなす空間と、Ｏリング９６よりもソレノイド部側の固定鉄芯７８とスリーブ８０との間の隙間とにそれぞれ開口するようにしてある。上記構成により、この容量制御弁６０ａは、第２の実施の形態に係る容量制御弁６０と同じように動作する。
【００５５】
図６は本発明によるさらに別の容量制御弁を適用した可変容量圧縮機の概略を示す断面図である。この図６において、図１および図３に示した構成要素と同じ要素には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５６】
この可変容量圧縮機では、吐出室１０から調圧室１へ向かう冷媒流路の途中、および調圧室１および吸入室９へそれぞれ連通させる冷媒流路に、２つの弁を備えた容量制御弁１００が設けられ、容量制御弁１００と調圧室１との間の冷媒流路は共通にしてある。
【００５７】
以上の構成の可変容量圧縮機において、エンジンの駆動力によって回転軸２が回転し、その回転軸２に設けられた揺動板４が回転すると、揺動板４に連結されたピストン６が往復運動し、これによって吸入室９の冷媒がシリンダ５に吸入され、シリンダ５内で圧縮され、圧縮された冷媒が吐出室１０へ吐出される。
【００５８】
このとき、通常運転のときは、容量制御弁１００は、吐出室１０の冷媒の吐出圧力Ｐｄを受けて、吸入室９の吸入圧力Ｐｓとの差圧が所定の差圧に保つように調圧室１へ導入する冷媒量と調圧室１へ導入される冷媒量の一部を吸入室９へバイパスする量とを制御する。これにより、調圧室１内の圧力Ｐｃが所定値に保たれ、シリンダ５の容量が所定値に制御される。その後、調圧室１の圧力Ｐｃは、オリフィス１３を介して吸入室９に戻される。
【００５９】
最小運転に移行するとき、容量制御弁１００は、吐出室１０から調圧室１へ冷媒を導入する一方の弁を全開にし、調圧室１から吸入室９へ冷媒を導入する他方の弁を全閉にして、調圧室１の圧力Ｐｃが上昇する時間を短縮する。
【００６０】
最大運転に移行するとき、容量制御弁１００は、吐出室１０から調圧室１へ冷媒を導入する一方の弁を全閉にし、調圧室１から吸入室９へ冷媒を導入する他方の弁を全開にして、調圧室１から吸入室９へ導出される冷媒量を最大にし、調圧室１の圧力Ｐｃが低下する時間を短縮するように制御する。
【００６１】
次に、このような制御を行う容量制御弁１００について詳細に説明する。
図７は第４の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
この容量制御弁１００は、２つの弁体１０１，１０２が同一軸線上にて軸線方向に進退自在に対向配置されている。図の上方に配置された弁体１０１は、感圧部を構成するピストン１０３とこれらを接続するシャフト１０４とが一体に形成され、軸線位置には連通孔１０５が貫通して形成されている。図の下方に配置された弁体１０２も同様に、感圧部を構成するピストン１０６とこれらを接続するシャフト１０７とが一体に形成され、軸線位置には連通孔１０８が貫通して形成されている。弁体１０１，１０２が互いに当接している端面は、段差が設けられていて、当接状態でもそれらの連通孔１０５，１０８とこれら弁体１０１，１０２が配置されている空間とが連通するようになっている。
【００６２】
弁体１０１に対する弁座１０９は、ピストン１０３を軸線方向に摺動自在に保持するボディ１１０の図の下方端によって構成されている。弁座１０９の弁孔の内径は、ピストン１０３を保持するシリンダの内径より若干大きく形成されている。弁体１０１は、これに嵌め込まれたＥ型止め輪１１１とボディ１１０との間に配置されたスプリング１１２によって開弁方向に付勢されている。
【００６３】
ボディ１１０は、ボディ１１３の上部開口部へ嵌合されている。このボディ１１３は、その上部開口部の下方に順次三段階に縮径された開口部が貫通して形成され、最初の段差部の開口縁部が弁体１０２の弁座１１４を構成している。次に縮径された部分はピストン１０６を軸線方向に摺動自在に保持するシリンダを構成し、次に縮径された部分はソレノイド部のシャフト１１５を軸線方向に摺動自在に保持するガイドを構成している。ボディ１１３は、また、その軸線と平行に、上部開口部から連通孔１１６が形成され、その連通孔１１６の下方端は側方から連通孔が穿設されて、シャフト１１５のガイドを構成する開口部および外周部と連通するようになっている。さらに、このボディ１１３の下方部分は、ソレノイド部の固定鉄芯１１７を構成している。
【００６４】
ボディ１１３は、ボディ１１８の上部開口部へ螺着されている。このボディ１１８の下方開口部には、スリーブ１１９の上端部が固定されており、そのスリーブ１１９の下端部は、ストッパ１２０によって閉止されている。このスリーブ１１９内において、シャフト１１５の下端部は、ストッパ１２０に設けられたガイド１２１によって軸線方向に摺動自在に保持され、そのシャフト１１５の下方には、可動鉄芯１２２が嵌合されている。この可動鉄芯１２２は、その上端がシャフト１１５に嵌め込まれた止め輪１２３によって当接されており、ガイド１２１との間に配置されたスプリング１２４によって図の上方へ付勢されている。そして、スリーブ１１９の外周には、電磁コイル１２５が配置されている。
【００６５】
ボディ１１０は、シャフト１０４を挿通している中央空間に連通する穴を有し、その穴は吐出室１０から吐出圧力Ｐｄを受けるポート１２６を構成している。このポート１２６には、ストレーナ１２７が嵌め込まれている。また、ボディ１１３は、その上部開口部に形成された中央空間に連通する穴を有し、その穴は調圧室１に圧力Ｐｃを導入するポート１２８を構成している。さらに、ボディ１１３は、シャフト１０７を挿通している中央空間に連通する穴を有し、この穴に連通するようボディ１１８にも穴を有して、吸入圧力Ｐｓの吸入室９に連通するポート１２９を構成している。
【００６６】
ポート１２６とポート１２８との間のボディ１１３には、Ｏリング１３０が周設され、ポート１２９を挟んでその上下位置のボディ１１８には、Ｏリング１３１，１３２がそれぞれ周設されている。また、ポート１２９よりソレノイド部の側におけるボディ１１３とボディ１１８との接触部分は、Ｏリング１３３によってシールされている。
【００６７】
ここで、この容量制御弁１００の中の圧力関係について説明する。まず、吐出室１０からポート１２６に受ける吐出圧力Ｐｄは、ピストン１０３と弁体１０１とに軸線方向逆向きにかかる。弁体１０１の有効受圧面積をＡ、ピストン１０３の有効受圧面積をＢとすると、弁体１０１には図の下向きの方向にＰｄ・Ａの力が働き、ピストン１０３には図の上向きの方向にＰｄ・Ｂの力が働く。弁体１０１の有効受圧面積Ａおよびピストン１０３の有効受圧面積Ｂは、Ａ＞Ｂであるため、結局、弁体１０１およびピストン１０３には、図の下向き方向に開弁する力Ｐｄ（Ａ−Ｂ）が働く。この差（Ａ−Ｂ）が従来の弁体の有効受圧面積に相当するものであり、従来では、その有効受圧面積が冷媒を流す量を制限していた。しかし、本発明では、Ａという大きな有効受圧面積を有し、冷媒量を増やすことができるにも拘らず、その弁体１０１に対して開弁方向に働く力は、Ｐｄ（Ａ−Ｂ）という小さな力となる。しかも、ポート１２８における圧力Ｐｃは、中央の連通孔１０５を介してピストン１０３の背圧室の面にもかかっているため、弁体１０１に対する圧力Ｐｃによる影響はキャンセルされている。このように、弁体１０１とは異なる受圧面積を持ったピストン１０３を一体に設けることにより、弁サイズに関係なく、小さな受圧面積の弁を構成することができる。
【００６８】
弁体１０２およびピストン１０６についても、開弁する方向にＰｓ（Ａ−Ｂ）の力が働いており、ポート１２８における圧力Ｐｃは、中央の連通孔１０８を介してピストン１０６の背圧室の面にもかかっているため、弁体１０２に対する圧力Ｐｃによる影響はキャンセルされている。なお、弁体１０２およびピストン１０６の有効受圧面積の比は、弁体１０１およびピストン１０３の有効受圧面積の比と同じにしてある。したがって、この対向配置の弁体１０１，１０２は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧を感じて動作する差圧弁を構成していることになる。
【００６９】
また、ポート１２８における圧力Ｐｃは、ボディ１１３に形成された連通孔１１６を介してスリーブ１１９と固定鉄芯１１７および可動鉄芯１２２との間の隙間、固定鉄芯１１７と可動鉄芯１２２との間の空間、可動鉄芯１２２とストッパ１２０との間の隙間にも行っており、ソレノイド部の内部は圧力Ｐｃによって充満されている。
【００７０】
以上のように２つの連動する弁構造を持った容量制御弁１００において、ソレノイド部の電磁コイル１２５に制御電流が供給されていないときには、図７に示したように、吐出圧力Ｐｄと調圧室１の圧力Ｐｃとの間の弁体１０１は全開、圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの間の弁体１０２は全閉になっており、スプリング１１２とスプリング１２４とのばね荷重のバランスでソレノイド部の可動鉄芯１２２は固定鉄芯１１７から離れている。したがって、調圧室１の圧力Ｐｃは吐出圧力Ｐｄに近い値になり、ピストン６の両面にかかる圧力差が最も小さくなって、揺動板４はピストン６のストロークが最も小さくなるような傾斜角になり、可変容量圧縮機は最小容量の運転になっている。
【００７１】
ソレノイド部の電磁コイル１２５に最大の制御電流が供給されると、可動鉄芯１２２が固定鉄芯１１７に吸引されて図の上方へ移動し、吐出圧力Ｐｄと調圧室１の圧力Ｐｃとの間の弁体１０１は全閉、圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの間の弁体１０２は全開になる。すると、今まで、オリフィス１３を介して調圧室１の冷媒が吸入室９へ導入されていたのに加えて、調圧室１に連通されたポート１２８から弁体１０２とその弁座１１４との間を通ってポート１２９から冷媒が吸入室９へ導入される。調圧室１から吸入室９への導入量が多いので、その分、運転容量が最大に移行する速度を早くすることができるようになる。
【００７２】
ソレノイド部の電磁コイル１２５に所定の制御電流が供給される通常の制御をしている場合は、その制御電流の大きさに応じて可動鉄芯１２２が固定鉄芯１１７に吸引されて図の上方の所定位置へ移動する。これにより、弁体１０２が閉じているときには、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧がある設定値より大きくなった場合にだけ、弁体１０２が開く。つまり、通常の制御中、この容量制御弁１００は差圧弁として動作する。
【００７３】
図８は第５の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。この図８において、図７に示した構成要素と同じ要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７４】
この第５の実施の形態に係る容量制御弁１００ａによれば、弁体１０１，１０２に対する圧力Ｐｃの影響をキャンセルする構造を変更している。すなわち、弁体１０１、ピストン１０３およびシャフト１０４を一体に形成した部材と、弁体１０２、ピストン１０６およびシャフト１０７を一体に形成した部材は、それぞれ軸線位置に連通孔を設けないで中実のままとしてある。また、ボディ１１０には、連通孔１３４を設けて、ピストン１０３の背圧室へ圧力Ｐｃを導くようにしてある。さらに、ボディ１１３に設けた連通孔１１６は、ピストン１０６の背圧室をなす空間と、Ｏリング１３３よりもソレノイド部側の固定鉄芯１１７とスリーブ１１９との間の隙間とにそれぞれ開口するようにしてある。上記構成により、この容量制御弁１００ａは、第４の実施の形態に係る容量制御弁１００と同じように動作する。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、吐出室と調圧室との間および調圧室と吸入室との間をそれぞれ連動して連通および閉塞する第１および第２の弁体と、これら第１および第２の弁体に対して所定の差圧に対応したソレノイド力を与えるソレノイド部とでなる構成にした。これにより、調圧室から吸入室への冷媒の導入が禁止されるとともに吐出室から調圧室へ最大流量の冷媒が導入される運転容量最小の制御と、吐出室から調圧室への冷媒の導入が禁止されるとともに調圧室から吸入室へ最大流量の冷媒が導入される運転容量最大の制御とが可能になり、運転容量移行時間を大幅に短縮することができる。
【００７６】
また、本発明では、第１および第２の弁体をこれよりも受圧面積が小さくて感圧部を構成する中央シャフトと一体に形成した。これにより、第１および第２の弁体の受圧面積は、実質的に中央シャフトの受圧面積との差にすることができ、したがって、運転容量移行時に流す冷媒量を増やすために弁の大きさを大きくしても、弁の大きさに関係なく、第１および第２の弁体と中央シャフトとの受圧面積の差を小さくすることで、第１および第２の弁体にかかる実質的な受圧面積を小さくできるため、第１および第２の弁体を制御するソレノイド力は小さくて済み、ソレノイド部を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による容量制御弁を適用した可変容量圧縮機の概略を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
【図３】本発明による別の容量制御弁を適用した可変容量圧縮機の概略を示す断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
【図５】第３の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
【図６】本発明によるさらに別の容量制御弁を適用した可変容量圧縮機の概略を示す断面図である。
【図７】第４の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
【図８】第５の実施の形態に係る容量制御弁を示す中央縦断面図である。
【符号の説明】
１  調圧室
２  回転軸
３  プーリ
４  揺動板
５  シリンダ
６  ピストン
７  吸入用リリーフ弁
８  吐出用リリーフ弁
９  吸入室
１０  吐出室
１１  容量制御弁
１２，１３  オリフィス
２１，２２  弁体
２３  ボディ
２４  ホルダ
２５  中央シャフト
２６，２７  細いシャフト
２８  弁座
２９  弁座
３０  パッキン
３１  ばね受け部材
３２  スプリング
３３  ボディ
３４  固定鉄芯
３５  スリーブ
３６  シャフト
３７  ストッパ
３８  ガイド
３９  可動鉄芯
４０  止め輪
４１  スプリング
４２  電磁コイル
４３，４４，４５，４６  ポート
４７，４７ａ  ストレーナ
４８，４９，５０，５１  Ｏリング
６０，６０ａ  容量制御弁
６１，６２  弁体
６３  伝達シャフト
６４  ピストン
６５  シャフト
６６  連通孔
６７  ピストン
６８  シャフト
６９  連通孔
７０  弁座
７１  ボディ
７２  スプリング
７３  ボディ
７４  ホルダ
７５  弁座
７６  シャフト
７７  連通孔
７８  固定鉄芯
７９  ボディ
８０  スリーブ
８１  ストッパ
８２  ガイド
８３  可動鉄芯
８４  止め輪
８５  スプリング
８６  電磁コイル
８７  ポート
８８  ストレーナ
８９，９０，９１  ポート
９２，９３，９４，９５，９６  Ｏリング
９７  連通孔
１００，１００ａ  容量制御弁
１０１，１０２  弁体
１０３  ピストン
１０４  シャフト
１０５  連通孔
１０６  ピストン
１０７  シャフト
１０８  連通孔
１０９  弁座
１１０  ボディ
１１１  Ｅ型止め輪
１１２  スプリング
１１３  ボディ
１１４  弁座
１１５  シャフト
１１６  連通孔
１１７  固定鉄芯
１１８  ボディ
１１９  スリーブ
１２０  ストッパ
１２１  ガイド
１２２  可動鉄芯
１２３  止め輪
１２４  スプリング
１２５  電磁コイル
１２６  ポート
１２７  ストレーナ
１２８，１２９  ポート
１３０，１３１，１３２，１３３  Ｏリング
１３４  連通孔
【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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【図７】
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【図８】
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