(57)【要約】      （修正有）【課題】流体に混入する異物による弁体の動作不良を抑制できる圧縮機用制御弁を提供する。【解決手段】圧縮機用制御弁５０は、弁ハウジングと、弁ハウジングに設けられた弁収容孔５１Ｈと、弁収容孔５１Ｈ内で往復動可能な弁体８０と、感圧室７３内の圧力に応じて弁体８０を往復動させる感圧機構７３とを備える。弁ハウジングには、弁座７９と、制御通路において弁座７９より上流側に位置する上流側空間７２と、制御通路において弁座７９より下流側に位置する下流側空間７８とが形成される。弁体８０は、弁座７９に着座可能な弁部８１と、弁収容孔５１Ｈの内周面７０Ｓと摺接して感圧室７３と上流側空間７２との間を区画する略円柱状の区画部８３と、弁部８１と区画部８３とを連結する連結部８２とを有する。区画部８３の連結部８２側の第１端面８３Ｅには、外縁８３Ａ側から中心側に向けて凹むように円環状の第１溝９１が形成される。【選択図】図８
2017014928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧室及び低圧室を有するとともに、制御通路を介して前記高圧室又は前記低圧室と連通する制御圧室を有する圧縮機本体に用いられ、前記制御通路の開度を調節することにより前記圧縮機本体の吐出容量を制御する圧縮機用制御弁において、
弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに設けられた弁収容孔と、
前記弁収容孔の中心域を含んで延在し、前記弁収容孔内で往復動可能な弁体と、
前記低圧室と連通する感圧室を内部に有し、前記感圧室内の圧力に応じて前記弁体を往復動させる感圧機構とを備え、
前記弁ハウジングには、前記弁体が着座可能な弁座と、
前記制御通路において前記弁座より上流側に位置する上流側空間と、
前記制御通路において前記弁座より下流側に位置する下流側空間と、が形成され、
前記弁体は、前記弁座に着座可能な弁部と、
前記弁収容孔の内周面と摺接して前記感圧室と前記上流側空間との間を区画する略円柱状の区画部と、
前記弁部と前記区画部とを連結する連結部と、を有し、
前記区画部の前記連結部側の第１端面は、外縁側から中心側へ向けて凹むように形成されていることを特徴とする圧縮機用制御弁。
【請求項２】
前記弁収容孔は、円筒状をなして軸心方向に延び、
前記弁部、前記連結部及び前記区画部は、円柱状をなして前記軸心方向に往復動可能であり、
前記連結部は、前記区画部よりも小径であり、
前記第１端面には、前記軸心を中心として前記感圧室に接近するように凹む円環状の第１溝が形成されている請求項１記載の圧縮機用制御弁。
【請求項３】
前記第１溝は、前記第１端面の前記外縁から縮径しつつ、前記感圧室に接近する第１逆テーパ面を含んでいる請求項２記載の圧縮機用制御弁。
【請求項４】
前記弁体は、前記連結部とは反対側で前記区画部と一体をなして前記感圧室内に突出するとともに、前記弁収容孔内に進入可能な感圧ロッド部を有し、
前記区画部の前記感圧ロッド部側の第２端面は、外縁側から中心側へ向けて凹むように形成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の圧縮機用制御弁。
【請求項５】
前記弁収容孔は、円筒状をなして軸心方向に延び、
前記弁部、前記連結部、前記区画部及び前記感圧ロッド部は、円柱状をなして前記軸心方向に往復動可能であり、
前記感圧ロッド部は、前記区画部よりも小径であり、
前記第２端面には、前記軸心を中心として前記感圧室から離間するように凹む円環状の第２溝が形成されている請求項４記載の圧縮機用制御弁。
【請求項６】
前記第２溝は、前記第２端面の前記外縁から縮径しつつ、前記感圧室から離間する第２逆テーパ面を含んでいる請求項５記載の圧縮機用制御弁。
【請求項７】
前記圧縮機本体は、吸入室、吐出室、クランク室及びシリンダボアが形成された本体ハウジングと、前記クランク室内に回転可能に支持された駆動軸と、前記クランク室内で前記駆動軸に一体回転可能に支持されているとともに傾斜角度が変更可能に支持された斜板と、前記シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記斜板によって前記シリンダボア内を往復動するピストンとを備え、前記圧縮機用制御弁とともに容量可変型斜板式圧縮機を構成し、
前記高圧室は、前記吐出室であり、
前記低圧室は、前記吸入室であり、
前記制御圧室は、前記制御通路を介して前記吐出室と連通する前記クランク室である請求項１乃至６のいずれか１項記載の圧縮機用制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機用制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているような従来の圧縮機用制御弁は、図１１に図示するように、クランク室と吐出室とを連通する給気通路９４０の開度を調節することにより、クランク室の圧力を制御し、圧縮機の吐出容量を制御する。この圧縮機用制御弁では、弁ハウジング９５０Ｃに設けられ、給気通路９４０を開閉する弁体９８０と、入力電流値に応じて弁体９８０への付与荷重を変更するソレノイドと、吸入室に連通する感圧室９７３の圧力に応じて弁体９８０の付与荷重を変更する感圧機構とを備えている。
【０００３】
弁体９８０は、弁ハウジング９５０Ｃに形成された弁座９７９に対して接離可能な弁部９８１と、感圧機構に連結されるとともに弁ハウジング９５０Ｃの内周面９７０Ｓと摺接して、感圧室と給気通路９４０との間を区画する区画部９８３と、弁部９８１と区画部９８３とを連結する連結部９８２とを有している。連結部９８２は、弁部９８１及び区画部９８３より小径である。
【０００４】
連結部９８２と接続する区画部９８３の端面９８３Ｅには、テーパ面９９１Ａが形成されている。弁ハウジング９５０Ｃの内周面９７０Ｓとテーパ面９９１Ａとの間には、感圧室９７３に近づくにつれて狭くなる断面くさび形状の空間Ａ９０１が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３９０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の圧縮機用制御弁では、弁部９８１が弁座９７９から離座し、流体が給気通路９４０内を流れる際、断面くさび形状の空間Ａ９０１内に流体の澱みが生じ易く、流体に混入する異物Ｐ１がその空間Ａ９０１に溜まり易い。そして、この状態で、弁部９８１が弁座９７９に着座した後、弁部９８１が弁座９７９から離座すると、断面くさび形状の空間Ａ９０１に溜まった異物Ｐ１が弁ハウジング９５０Ｃの内周面９７０Ｓと、区画部９８３の端面９８３Ｅとの間に噛み込まれ、弁体９８０の動作不良が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、流体に混入する異物による弁体の動作不良を抑制できる圧縮機用制御弁を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の圧縮機用制御弁は、高圧室及び低圧室を有するとともに、制御通路を介して前記高圧室又は前記低圧室と連通する制御圧室を有する圧縮機本体に用いられ、前記制御通路の開度を調節することにより前記圧縮機本体の吐出容量を制御する圧縮機用制御弁において、
弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに設けられた弁収容孔と、
前記弁収容孔の中心域を含んで延在し、前記弁収容孔内で往復動可能な弁体と、
前記低圧室と連通する感圧室を内部に有し、前記感圧室内の圧力に応じて前記弁体を往復動させる感圧機構とを備え、
前記弁ハウジングには、前記弁体が着座可能な弁座と、
前記制御通路において前記弁座より上流側に位置する上流側空間と、
前記制御通路において前記弁座より下流側に位置する下流側空間と、が形成され、
前記弁体は、前記弁座に着座可能な弁部と、
前記弁収容孔の内周面と摺接して前記感圧室と前記上流側空間との間を区画する略円柱状の区画部と、
前記弁部と前記区画部とを連結する連結部と、を有し、
前記区画部の前記連結部側の第１端面は、外縁側から中心側へ向けて凹むように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の圧縮機用制御弁では、区画部の連結部側の第１端面が外縁側から中心側へ向けて凹むように形成されていることにより、区画部の第１端縁は、弁収容孔の内周面に対してスクレーパ形状となる。このため、弁部が弁座から離座する際、区画部の第１端縁が弁収容孔の内周面から異物を剥ぎ取り、その異物が第１端面に案内されて、第１端面の凹みに捕集される。その結果、異物が弁収容孔の内周面と区画部の第１端縁との間に噛み込まれ難い。
【００１０】
したがって、本発明の圧縮機用制御弁では、流体に混入する異物による弁体の動作不良を抑制できる。また、流体から異物を除去するためのフィルタが圧縮機本体に設けられている場合、そのフィルタのメッシュサイズを大きくできるので、フィルタによる圧力損失を低減できる。
【００１１】
弁収容孔は、円筒状をなして軸心方向に延びていることが望ましい。弁部、連結部及び区画部は、円柱状をなして軸心方向に往復動可能であることが望ましい。連結部は、区画部よりも小径であることが望ましい。そして、第１端面には、軸心を中心として感圧室に接近するように凹む円環状の第１溝が形成されていることが望ましい。この構成によれば、弁収容孔及び弁体を形成し易く、また、第１端面に第１溝を形成し易い。
【００１２】
第１溝は、第１端面の外縁から縮径しつつ、感圧室に接近する第１逆テーパ面を含んでいることが望ましい。この構成によれば、区画部における第１端縁のスクレーパ形状が第１逆テーパ面によって一層明確になるので、その第１端縁が弁収容孔の内周面から異物を剥ぎ取る作用を確実に発揮できる。
【００１３】
弁体は、連結部とは反対側で区画部と一体をなして感圧室内に突出するとともに、弁収容孔内に進入可能な感圧ロッド部を有していることが望ましい。そして、区画部の感圧ロッド部側の第２端面は、外縁側から中心側へ向けて凹むように形成されていることが望ましい。
【００１４】
この場合、区画部の感圧ロッド部側の第２端面が外縁側から中心側に向けて凹むように形成されていることにより、区画部の第２端縁は、弁収容孔の内周面に対してスクレーパ形状となる。このため、弁部が弁座に着座する際、区画部の第２端縁が弁収容孔の内周面から異物を剥ぎ取り、その異物が第２端面に案内されて、第２端面の凹みに補集される。その結果、異物が弁収容孔の内周面と区画部の第２端縁との間にも噛み込まれ難い。
【００１５】
弁収容孔は、円筒状をなして軸心方向に延びていることが望ましい。弁部、連結部、区画部及び感圧ロッド部は、円柱状をなして軸心方向に往復動可能であることが望ましい。感圧ロッド部は、区画部よりも小径であることが望ましい。そして、第２端面には、軸心を中心として感圧室から離間するように凹む円環状の第２溝が形成されていることが望ましい。この構成によれば、弁収容孔及び弁体を形成し易く、また、第２端面に第２溝を形成し易い。
【００１６】
第２溝は、第２端面の外縁から縮径しつつ、感圧室から離間する第２逆テーパ面を含んでいることが望ましい。この構成によれば、区画部における第２端縁のスクレーパ形状が第２逆テーパ面によって一層明確になるので、その第２端縁が弁収容孔の内周面から異物を剥ぎ取る作用を確実に発揮できる。
【００１７】
圧縮機本体は、吸入室、吐出室、クランク室及びシリンダボアが形成された本体ハウジングと、クランク室内に回転可能に支持された駆動軸と、クランク室内で駆動軸に一体回転可能に支持されているとともに傾斜角度が変更可能に支持された斜板と、シリンダボア内に圧縮室を形成し、斜板によってシリンダボア内を往復動するピストンとを備え、圧縮機用制御弁とともに容量可変型斜板式圧縮機を構成していることが望ましい。そして、高圧室は、吐出室であり、低圧室は、吸入室であり、制御圧室は、制御通路を介して吐出室と連通するクランク室であることが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、圧縮機用制御弁は、感圧機構に駆動された弁体が往復動してクランク室と吐出室とを連通する制御通路の開度を調節する。これにより、圧縮機本体では、高圧の吐出室から、上流側空間及び下流側空間を経由してクランク室に適宜流体が流れて、クランク室内の圧力が変化し、斜板の傾斜角度が変更される。その結果、容量可変型斜板式圧縮機の吐出容量が変更される。
【００１９】
ここで、この圧縮機用制御弁では、容量可変型斜板式圧縮機の稼動時、弁部が弁座に着座した状態で、高圧の吐出室と連通する上流側空間と、低圧の吸入室と連通する感圧室との圧力差により、区画部の第１端縁に異物が溜まるおそれがあるが、上述した第１端面の凹みの作用により、その異物が弁収容孔の内周面と区画部の第１端縁との間に噛み込まれ難い。
【００２０】
また、この圧縮機用制御弁では、容量可変型斜板式圧縮機が空調装置等に組み付けられる際の真空引き作業時、区画部の第２端縁に異物が溜まるおそれがあるが、上述した第２反面の凹みの作用により、その異物が弁収容孔の内周面と区画部の第２端縁との間にも噛み込まれ難い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の圧縮機用制御弁は、流体に混入する異物による弁体の動作不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施例１の圧縮機用制御弁が用いられる容量可変型斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】図２は、実施例１の圧縮機用制御弁の断面図である。
【図３】図３は、実施例１の圧縮機用制御弁の部分断面図である。
【図４】図４は、実施例１の圧縮機用制御弁に係り、第１溝の周辺を示す要部拡大断面図である。
【図５】図５は、実施例１の圧縮機用制御弁に係り、弁体における第１溝の周辺を示す部分斜視図である。
【図６】図６は、実施例１の圧縮機用制御弁に係り、弁体及び第１溝の作用を説明する要部拡大断面図である。
【図７】図７は、実施例１の圧縮機用制御弁に係り、弁体及び第１溝の作用を説明する要部拡大断面図である。
【図８】図８は、実施例１の圧縮機用制御弁に係り、弁体及び第１溝の作用を説明する要部拡大断面図である。
【図９】図９は、実施例２の圧縮機用制御弁に係り、弁体及び第２溝の作用を説明する要部拡大断面図である。
【図１０】図１０は、実施例２の圧縮機用制御弁に係り、弁体及び第２溝の作用を説明する要部拡大断面図である。
【図１１】図１１は、従来の圧縮機用制御弁の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１及び図２に示すように、実施例１の容量制御弁５０は、本発明の圧縮機用制御弁の具体的態様の一例である。図１に示すように、容量制御弁５０は、冷媒を圧縮する圧縮機本体１０に用いられて、圧縮機本体１０とともに容量可変型斜板式圧縮機（以下、「圧縮機」という。）を構成している。
【００２５】
圧縮機本体１０では、シリンダブロック１に複数個のシリンダボア１Ａが等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。シリンダブロック１は、前方に位置するフロントハウジング３と後方に位置するリヤハウジング５とに挟持され、この状態で複数本のボルト７によって締結されている。シリンダブロック１とフロントハウジング３とによって内部にクランク室９が形成されている。リヤハウジング５には、吸入室５Ａと吐出室５Ｂとが形成されている。吸入室５Ａには、圧縮機本体１０の外部から低圧の冷媒が流入し、吐出室５Ｂには、圧縮後の高圧の冷媒が排出される。クランク室９は、本発明の「制御圧室」の一例である。吐出室５Ｂは、本発明の「高圧室」の一例である。吸入室５Ａは、本発明の「低圧室」の一例である。
【００２６】
フロントハウジング３には、軸孔３Ａが形成されている。シリンダブロック１には、軸孔１Ｂが形成されている。軸孔３Ａ、１Ｂには、軸封装置９Ａ及びラジアル軸受９Ｂ、９Ｃを介して駆動軸１１が回転可能に支承されている。駆動軸１１には図示しないプーリ又は電磁クラッチが設けられており、プーリ又は電磁クラッチのプーリには車両のエンジン又はモータによって駆動される図示しないベルトが巻き掛けられている。
【００２７】
クランク室９内では、駆動軸１１にラグプレート１３が圧入されている。ラグプレート１３とフロントハウジング３との間には，スラスト軸受１５が設けられている。また、駆動軸１１には、斜板１７が挿通されている。ラグプレート１３と斜板１７とは、斜板１７を傾角変動可能に支持するリンク機構１９によって接続されている。
【００２８】
各シリンダボア１Ａ内には、ピストン２１が往復動可能に収納されている。シリンダブロック１とリヤハウジング５との間には、弁ユニット２３が設けられている。弁ユニット２３は、吸入弁板２５、弁板２７、吐出弁板２９及びリテーナ板３１からなる。弁板２７には、吐出ポート２３Ｂ及び吸入ポート２３Ａが貫設されている。シリンダブロック１、フロントハウジング３、リヤハウジング５及び弁ユニット２３は、本発明の「本体ハウジング」の一例である。
【００２９】
吸入弁板２５には、弾性変形によって吸入ポート２３Ａを開閉可能な吸入リード部２５Ａが形成されている。吐出弁板２９には、弾性変形によって吐出ポート２３Ｂを開閉可能な吐出リード部２９Ｂが形成されている。
【００３０】
斜板１７と各ピストン２１との間には、前後で対をなすシュー３３Ａ、３３Ｂが設けられている。各対のシュー３３Ａ、３３Ｂによって、斜板１７の揺動運動が各ピストン２１の往復動に変換される。シリンダボア１Ａ、ピストン２１及び弁ユニット２３によって、各圧縮室２４が形成されている。
【００３１】
クランク室９と吸入室５Ａとは、抽気通路４０Ｄによって連通している。クランク室９と吐出室５Ｂとは、給気通路４０によって連通している。給気通路４０は、本発明の「制御通路」の一例である。
【００３２】
リヤハウジング５には、容量制御弁５０が設けられている。容量制御弁５０と吸入室５Ａとは、検知通路４０Ｃによって接続されている。容量制御弁５０は、以下に説明するように、給気通路４０の開度を調節することにより、吐出室５Ｂから高圧の冷媒を適宜クランク室９に供給し、圧縮機本体１０を制御する。
【００３３】
より詳しくは、図２〜図４に示すように、容量制御弁５０は、弁ハウジング５０Ｃを備えている。弁ハウジング５０Ｃは、弁ハウジング本体５１及び先端カバー５２を含んで構成されている。
【００３４】
弁ハウジング本体５１には、後述する弁体８０を収容する弁収容孔５１Ｈが形成されている。弁収容孔５１Ｈは、弁孔７０を含んでいる。また、弁収容孔５１Ｈは、弁孔７０よりも基端５０Ｒ側で内周面７１Ｓに囲まれた空間である弁室７１を含んでいる。さらに、弁収容孔５１Ｈは、弁孔７０よりも先端５０Ｔ側に位置する感圧室７３を含んでいる。
【００３５】
弁孔７０は、円筒状をなして軸心Ｘ１方向に延びている。ここで、軸心Ｘ１方向の一端側は弁ハウジング本体５１の基端５１Ｒ側であり、軸心Ｘ１方向の他端側は弁ハウジング本体５１の先端５１Ｔ側である。また、図２〜図１０の各図における紙面右側が弁ハウジング本体５１の基端５１Ｒ側であり、紙面左側が弁ハウジング本体５１の先端５１Ｔ側である。
【００３６】
弁ハウジング本体５１において、弁孔７０の基端５１Ｒ側の開口縁を囲む円環状の平坦面は、弁座７９とされている。
【００３７】
図２〜図４に示すように、弁ハウジング本体５１における弁座７９よりも基端５１Ｒ側には、弁孔７０よりも大径の円筒状の内周面７１Ｓに区画された弁室７１と、内周面７１Ｓから軸心Ｘ１の径外方向に延びる制御孔７１Ａとによって下流側空間７８が形成されている。下流側空間７８は、給気通路４０において弁座７９より下流側に位置する区間の一部を構成しており、クランク室９に連通する。
【００３８】
弁ハウジング本体５１における弁座７９よりも先端５１Ｔ側には、上流側空間７２が形成されている。上流側空間７２は、弁孔７０の円筒状の内周面７０Ｓと、内周面７０Ｓから軸心Ｘ１の径外方向に延びる導入孔７２Ａとによって区画されている。上流側空間７２は、給気通路４０において弁座７９より上流側に位置する区間の一部を構成しており、吐出室５Ｂの圧力である吐出圧力Ｐｄが導入される。
【００３９】
図２及び図３に示すように、弁ハウジング本体５１における弁孔７０よりも先端５１Ｔ側には、感圧室７３が形成されている。感圧室７３は、先端５１Ｔ側から弁孔７０に連通し、弁孔７０よりも大径の段付円筒状をなして軸心Ｘ１方向に延びている。
【００４０】
先端カバー５２は、弁ハウジング本体５１の先端５１Ｔに固定されて、感圧室７３を覆っている。先端カバー５２には、内部が真空とされたベローズ５４が取り付けられている。ベローズ５４及び感圧室７３は、本発明の「感圧機構」の一例である。ベローズ５４は、軸心Ｘ１方向に伸縮可能に感圧室７３内に収納されている。ベローズ５４の座金５４Ａには、軸心Ｘ１方向に延びるロッド６１の先端が固定されている。
【００４１】
ベローズ５４と弁ハウジング本体５１との間には、ベローズ５４を縮めるように付勢するばね５５が設けられている。先端カバー５２には、複数の感圧孔５２Ａが貫設されている。感圧孔５２Ａは、図１に示す検知通路４０Ｃと連通している。このため、感圧室７３内には、検知通路４０Ｃ及び感圧孔５２Ａを経由して、吸入室５Ａの圧力である吸入圧力Ｐｓが導入される。
【００４２】
図２に示すように、弁ハウジング本体５１の基端５１Ｒには、固定鉄心５６、ガイド５７及び連結部材５８が固定されている。ガイド５７内には、軸心Ｘ１方向に移動可能に可動鉄心５９が設けられている。固定鉄心５６と可動鉄心５９との間には、制御ばね６０が設けられている。固定鉄心５６には、軸孔５６Ａが形成されている。可動鉄心５９には、軸孔５９Ａが形成されている。可動鉄心５９の軸孔５９Ａには、軸心Ｘ１方向に延びるロッド６１の後端が圧入されている。ロッド６１は、固定鉄心５６の軸孔５６Ａに摺動可能に挿通されている。
【００４３】
ガイド５７の周りには制御コイル６５が固定されている。また、制御コイル６５には、軸心Ｘ１方向における弁ハウジング本体５１とは反対側からコネクタ６２が固定されている。制御コイル６５の周りとコネクタ６２の一部の周りとは、コイルカバー６３によって覆われている。コネクタ６２と制御コイル６５とは、図示しないリード線によって接続されている。固定鉄心５６、ガイド５７、可動鉄心５９、制御ばね６０及び制御コイル６５によって、ソレノイド６９が構成されている。
【００４４】
ベローズ５４及びソレノイド６９は、ロッド６１を軸心Ｘ１方向に往復動させる。ロッド６１のうちの弁ハウジング本体５１内で軸心Ｘ１方向に延びる先端側には、弁体８０が設けられている。弁体８０は、ベローズ５４及びソレノイド６９に駆動されることによって、弁ハウジング本体５１の弁収容孔５１Ｈ内で、基端５１Ｒ側から先端５１Ｔ側まで往復動可能となっている。
【００４５】
図２〜図８に示すように、弁体８０は、それぞれ円柱状をなして軸心Ｘ１方向に延びる弁部８１、連結部８２、区画部８３及び感圧ロッド部８４を有している。弁部８１、連結部８２、区画部８３及び感圧ロッド部８４は、基端５１Ｒ側から先端５１Ｔ側に向かってこの順序で一体をなしている。
【００４６】
図２〜図４等に示すように、弁部８１は、弁室７１内に設けられている。弁部８１は、ロッド６１における固定鉄心５６の軸孔５６Ａに挿通される部分と同径である。弁部８１の先端５１Ｔ側の端面は、軸心Ｘ１を中心とする円環状の平坦面とされている。弁部８１は、弁体８０が弁ハウジング本体５１内で先端５１Ｔ側に移動することにより、図７に示すように、弁座７９に着座する。その一方、弁部８１は、弁体８０が弁ハウジング本体５１内で基端５１Ｒ側に移動することにより、図２〜図４、図６及び図８に示すように、弁座７９から離座する。
【００４７】
図３〜図５等に示すように、連結部８２は、弁部８１よりも小径である。連結部８２の基端５１Ｒ側は、弁部８１に接続している。また、連結部８２は、弁孔７０及び区画部８３よりも小径である。連結部８２の先端５１Ｔ側は、弁孔７０内に進入し、導入孔７２Ａを越える位置まで延びている。連結部８２は、弁体８０の往復動により弁孔７０内を移動する。連結部８２の外周面８２Ｓと弁孔７０の内周面７０Ｓとの間には、連通路８７が形成されている。連通路８７は、円筒状をなして軸心Ｘ１方向に延びて、上流側空間７２の一部を構成している。
【００４８】
区画部８３は、弁孔７０内に設けられている。区画部８３において、連結部８２側に位置する第１端面８３Ｅと、第１端面８３Ｅの外縁である第１端縁８３Ａとは、導入孔７２Ａよりも先端５１Ｔ側に位置している。また、区画部８３において、感圧ロッド部８４側に位置する第２端面８３Ｆと、第２端面８３Ｆの外縁である第２端縁８３Ｂとは、感圧室７３内に位置している。第２端面８３Ｆは、第２端縁８３Ｂから縮径しつつ、感圧室７３に接近するテーパ面とされている。
【００４９】
区画部８３の外径は、弁孔７０の内径よりも僅かに小さくされており、区画部８３の外周面８３Ｓと弁孔７０の内周面７０Ｓとの間に僅かな隙間が確保されている。区画部８３の外周面８３Ｓには、複数本のオイルシール溝８３Ｄが凹設されている。区画部８３は、弁体８０の往復動により弁孔７０内を移動する。この際、区画部８３は、冷媒に含まれる潤滑油を外周面８３Ｓと内周面７０Ｓとの間に介在させつつ内周面７０Ｓと摺接して、上流側空間７２と感圧室７３との間を封止する。
【００５０】
第１端面８３Ｅのほぼ全域には、第１溝９１Ａが形成されている。第１溝９１は、それぞれ軸心Ｘ１を中心とする第１円筒面９１Ｂ及び第１逆テーパ面９１Ａを含む円環状の溝である。第１円筒面９１Ｂは、連結部８２の外周面８２Ｓと同径の円筒面であり、先端５１Ｔ側に向かって延びている。第１逆テーパ面９１Ａは、区画部８３の円環状の第１端縁８３Ａから先端５１Ｔ側に向かうにつれて縮径し、第１円筒面９１Ｂと接続している。
【００５１】
つまり、第１溝９１は、区画部８３の基端５１Ｒ側の第１端縁８３Ａから、中心域に位置する軸心Ｘ１に接近するにつれて、先端５１Ｔ側に向かうように凹んでいる。そして、第１溝９１により、区画部８３の第１端縁８３Ａは、弁孔７０の内周面７０Ｓに対してスクレーパ形状となっている。
【００５２】
感圧ロッド部８４は、感圧室７３内に設けられている。感圧ロッド部８４は、区画部８３の第２端面８３Ｆに接続し、先端５１Ｔ側に向かって円柱状に延びて、その先端がベローズ５４の座金５４Ａに固定されている。
【００５３】
図示は省略するが、圧縮機の吐出室５Ｂには逆止弁を介して凝縮器が接続され、凝縮器は膨張弁に接続され、膨張弁は蒸発器に接続され、蒸発器が圧縮機の吸入室５Ａに接続されている。これら圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器は、車両に搭載されて車室内の空調を行う空調装置を構成している。
【００５４】
以上のように構成された圧縮機では、駆動軸１１が回転駆動されることにより、ラグプレート１３及び斜板１７が駆動軸１１と同期回転し、斜板１７の傾斜角度に応じたストロークで各ピストン２１が各シリンダボア１Ａ内を往復動する。このため、吸入室５Ａ内の冷媒は、各圧縮室２４に吸入されて圧縮され、吐出室５Ｂに吐出される。
【００５５】
この間、図示しない制御部が予め設定された車室温度、蒸発器温度センサから得られる検出温度、及び車室温度センサから得られる検出温度等の外部信号に基づいて、ソレノイド６９の制御コイル６５を駆動するための入力電流値を適宜設定する。そして、容量制御弁５０では、ソレノイド６９が入力電流値に応じて弁体８０への付与荷重を変更し、ベローズ５３が感圧室７３に導入される吸入圧力Ｐｓに応じて弁体８０への付与荷重を変更し、それらの付与荷重の総合力によって弁体８０を動作させる。こうして、容量制御弁５０は、弁部８１と弁座７９とが軸心Ｘ１方向に離間する距離、すなわち、給気通路４０の開度を調整して、圧縮機本体１０の吐出容量を制御する。容量制御弁５０の制御の具体例を以下に説明する。
【００５６】
すなわち、図示しない制御部からの冷房要求に応じた入力電流値に従って、ソレノイド６９の制御コイル６５が励磁された状態では、可動鉄心５９が固定鉄心５６に接近するように付勢される。この状態で熱負荷が小さく、吸入圧力Ｐｓが設定圧力より低ければ、図２に示すベローズ５４が伸長する。このため、図６に示すように、弁体８０が基端５１Ｒ側に移動し、弁部８１が弁座７９から離座し、上流側空間７２と下流側空間７８とが連通した給気通路４０によって、吐出室５Ｂとクランク室９とが連通する。このため、高圧である吐出室５Ｂの冷媒がクランク室９に導入され、クランク圧力Ｐｃが高くなる。このため、斜板１７の傾斜角度が小さくなり、各ピストン２１のストロークが短くなり、駆動軸１１の１回転当たりの吐出容量が小さくなる。
【００５７】
また、制御コイル６５が励磁された状態において、熱負荷が大きく、吸入圧力Ｐｓが設定圧力より高ければ、ベローズ５４が縮小する。このため、図７に示すように、弁体８０が先端５１Ｔ側に移動し、弁部８１が弁座７９に着座し、上流側空間７２と下流側空間７８とが連通しなくなる。このため、給気通路４０が遮断され、吐出室５Ｂとクランク室９とが連通しなくなる。このため、高圧である吐出室５Ｂの冷媒がクランク室９に導入されなくなる。この一方で、クランク室９の冷媒は、抽気通路４０Ｄを経由して吸入室５Ａへ流出しており、クランク圧力Ｐｃが徐々に低くなる。このため、斜板１７の傾斜角度が大きくなり、各ピストン２１のストロークが長くなり、駆動軸１１の１回転当たりの吐出容量が大きくなる。こうして、この圧縮機では、熱負荷に応じた吐出容量で運転が継続されることとなる。
【００５８】
＜作用効果＞
空調装置を構成する圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を循環する冷媒には、異物が混入するおそれがある。そして、この容量制御弁５０では、図６に示すように、弁体８０が基端５１Ｒ側に移動し、弁部８１が弁座７９から離座し、吐出室５Ｂとクランク室９とが連通すると、冷媒に混入する異物Ｐ１が上流側空間７２及び下流側空間７８を通過する。この際、弁体８０の連結部８２と区画部８３との間、特に、区画部８３の第１端縁８３Ａ周辺に澱みが生じ易く、その澱みに異物Ｐ１が溜まるおそれがある。
【００５９】
次に、図７に示すように、弁体８０が先端５１Ｔ側に移動し、弁部８１が弁座７９に着座し、上流側空間７２と下流側空間７８とが連通しなくなると、上流側空間７２に導入される吐出圧力Ｐｄと、感圧室７３に導入される吸入圧力Ｐｓとの差圧Ｐｄ−Ｐｓが区画部８３の第１端縁８３Ａ周辺に作用し、異物Ｐ１が第１端縁８３Ａ周辺にさらに溜まり易くなる。
【００６０】
ここで、この容量制御弁５０では、図５〜図７等に示すように、区画部８３の第１端面８３Ｅのほぼ全域に形成された第１溝９１により、区画部８３の第１端縁８３Ａは、弁孔７０の内周面７０Ｓに対してスクレーパ形状となっている。特に、第１溝９１が第１逆テーパ面９１Ａを含んでいることにより、区画部８３における第１端縁８３Ａのスクレーパ形状が一層明確になっている。
【００６１】
このため、図７に示す状態にある弁体８０が次に、図８に示すように、基端５１Ｒ側に移動し、弁部８１が弁座７９から離座し、吐出室５Ｂとクランク室９とが連通すると、区画部８３のスクレーパ形状の第１端縁８３Ａが弁孔７０の内周面７０Ｓから異物Ｐ１を剥ぎ取るとともに、異物Ｐ１が第１逆テーパ面９１Ａに案内されて中心域に向かって移動し、異物Ｐ１が第１溝９１の中心域付近に捕集される。その結果、異物Ｐ１が弁孔７０の内周面７０Ｓと、区画部８３の第１端縁８３Ａ及び外周面８３Ｓとの間に噛み込まれ難い。
【００６２】
したがって、実施例１の容量制御弁５０では、冷媒に混入する異物Ｐ１による弁体８０の動作不良を抑制できる。また、冷媒から異物Ｐ１を除去するためのフィルタが圧縮機本体１０に設けられている場合、そのフィルタのメッシュサイズを大きくできるので、フィルタによる圧力損失を低減できる。
【００６３】
また、この容量制御弁５０では、図５等に示すように、第１溝９１は、区画部８３の円環状の第１端縁８３Ａから軸心Ｘ１に接近するにつれて先端５１Ｔ側に向かうように凹む円環状の溝である。このため、旋盤加工等により、第１端面８３Ｅに第１溝９１を形成し易い。
【００６４】
（実施例２）
図９及び図１０に示すように、実施例２の容量制御弁では、区画部８３の第２端面８３Ｆと、第２端縁８３Ｂとが弁孔７０内に位置しており、感圧ロッド部８４が弁孔７０内に進入可能となるように変更されている。そして、区画部８３の第２端面８３Ｆの形状が変更され、第２端面８３Ｆのほぼ全域に第２溝９２が形成されている。実施例２のその他の構成は、実施例１と同様である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【００６５】
第２溝９２は、それぞれ軸心Ｘ１を中心とする第２円筒面９２Ｂ及び第２逆テーパ面９２Ａを含む円環状の溝である。第２円筒面９２Ｂは、感圧ロッド部８４の外周面８４Ｓと同径の円筒面であり、基端５１Ｒ側に向かって延びている。第２逆テーパ面９２Ａは、区画部８３の円環状の第２端縁８３Ｂから基端５１Ｒ側に向かうにつれて縮径し、第２円筒面９２Ｂと接続している。
【００６６】
つまり、第２溝９２は、区画部８３の先端５１Ｔ側の第２端縁８３Ｂから、中心域に位置する軸心Ｘ１に接近するにつれて、基端５１Ｒ側に向かうように凹んでいる。そして、第２溝９２により、区画部８３の第２端縁８３Ｂは、弁孔７０の内周面７０に対してスクレーパ形状となっている。
【００６７】
このような構成である実施例２の容量制御弁では、圧縮機が空調装置等に組み付けられて冷媒が空調装置内に充填される前の真空引き作業時、図９に示すように、弁体８０が基端５１Ｒ側に移動し、弁部８１が弁座７９から離座した状態とされて、上流側空間７２、下流側空間７８及び感圧室５３も真空引きされる。この際、空調装置を構成する圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器の製造工程において生じた異物が排出される空気に混入するおそれがある。そして、排出される空気に混入する異物Ｐ２が感圧室７３に到達し、区画部８３の第２端縁８３Ｂ周辺に溜まるおそれがある。
【００６８】
ここで、この容量制御弁では、区画部８３の第２端面８３Ｆのほぼ全域に形成された第２溝９２により、区画部８３の第２端縁８３Ｂは、弁孔７０の内周面７０Ｓに対してスクレーパ形状となっている。特に、第２溝９２が第２逆テーパ面９２Ａを含んでいることにより、区画部８３における第２端縁８３Ｂのスクレーパ形状が一層明確になっている。
【００６９】
このため、図９に示す状態にある弁体８０が次に、図１０に示すように、先端５１Ｔ側に移動し、弁部８１が弁座７９に着座する際、区画部８３のスクレーパ形状の第２端縁８３Ｂが弁孔７０の内周面７０Ｓから異物Ｐ２を剥ぎ取るとともに、異物Ｐ２が第２逆テーパ面９２Ａに案内されて中心域に向かって移動し、異物Ｐ２が第２溝９２の中心域付近に捕集される。その結果、実施例２の容量制御弁では、異物Ｐ２が弁孔７０の内周面７０Ｓと、区画部８３の第２端縁８３Ｂ及び外周面８３Ｓとの間に噛み込まれ難いので、弁体８０の動作不良を確実に抑制できる。
【００７０】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７１】
例えば、上記実施例１、２では、制御圧室をクランク室とし、高圧室を吐出室とし、低圧室を吸入室とした圧縮機本体を採用し、圧縮機用制御弁がクランク室と吐出室とを連通する給気通路の開度を調節したが、この構成には限定されない。例えば、圧縮機用制御弁は、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路の開度を調節してもよい。また、圧縮機用制御弁は、給気通路及び抽気通路の開度を調節するものであってもよい。
【００７２】
また、斜板室内にアクチュエータを備え、アクチュエータ内のシリンダ室を制御圧室とし、高圧室を吐出室とし、低圧室を吸入室とした圧縮機本体に本発明の圧縮機用制御弁を採用することも可能である。
【００７３】
また、弁収容孔、弁体、連通路及び第１、２溝等の形状も、実施例１、２には制限されない。例えば、弁体の連結部が区画部と同径であり、連通路が連結部の外周面に凹設され、軸心方向に延びて上流側空間と弁座とを連通する溝であってもよい。この場合、第１溝は、実施例１に係る第１溝９１のような円環状の溝にはならず、溝状の連通路の端部から凹む凹部となる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は空調装置や流体機械等を構成する圧縮機に利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
５０…圧縮機用制御弁（容量制御弁）
５Ｂ…高圧室（吐出室）
５Ａ…低圧室（吸入室）
９…制御圧室（クランク室）
４０…制御通路（給気通路）
１０…圧縮機本体
５０Ｃ…弁ハウジング
５１Ｈ…弁収容孔
７０…弁孔
８０…弁体
７３…感圧室
５４、７３…感圧機構（５４…ベローズ、７３…感圧室）
７９…弁座
７２…上流側空間
７８…下流側空間
８１…弁部
７０Ｓ…弁収容孔の内周面（弁孔の内周面）
８３…区画部
８２…連結部
８３Ｅ…第１端面
８３Ａ…第１端面の外縁（第１端縁）
Ｘ１…軸心
９１…第１溝
９１Ａ…第１逆テーパ面
８４…感圧ロッド部
８３Ｆ…第２端面
８３Ｂ…第２端面の外縁（第２端縁）
９２…第２溝
９２Ａ…第２逆テーパ面
１Ａ…シリンダボア
１、３、５、２３…本体ハウジング（１…シリンダブロック、３…フロントハウジング、５…リヤハウジング、２３…弁ユニット）
１１…駆動軸
１７…斜板
２４…圧縮室
２１…ピストン
【図１】
2017014928.tif 000003
【図２】
2017014928.tif 000004
【図３】
2017014928.tif 000005
【図４】
2017014928.tif 000006
【図５】
2017014928.tif 000007
【図６】
2017014928.tif 000008
【図７】
2017014928.tif 000009
【図８】
2017014928.tif 000010
【図９】
2017014928.tif 000011
【図１０】
2017014928.tif 000012
【図１１】
2017014928.tif 000013