(57)【要約】【課題】制御弁の部品個体間のばらつきによらず、安定した特性が得られるようにする。【解決手段】設定圧力調整工程においては、弁部を制御状態に対応する設定開度に調整する一方、その状態で吸入圧力Ｐｓを模擬的に生成してダイアフラム３２に作用させる。その間、孔３９を介してアッパーハウジング３６内の真空引きを行って圧力調整を行う。そして、その模擬的な吸入圧力Ｐｓが設定圧力となったタイミングで封体４０をアッパーハウジング３６に溶接して孔３９を封止し、密閉空間の基準圧力を設定する。【選択図】図２
2009024552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準圧力が満たされる密閉空間と被感知圧力が導入される開放空間とを仕切るように感圧部材を配置して構成された感圧部と、前記被感知圧力を感知した前記感圧部材の変位により開度が調整される弁部とを備えた制御弁における感圧部の特性調整方法であって、
前記被感知圧力を設定圧力に調整した状態で前記感圧部材の変位量が設定変位量となる設定状態になるように、前記密閉空間を形成するハウジングに設けた連通孔を介して前記ハウジング内の基準圧力を調整する圧力調整工程と、
前記設定状態となったときに前記連通孔を封止して前記密閉空間を形成し、その基準圧力を保持する圧力設定工程と、
を備えたことを特徴とする感圧部の特性調整方法。
【請求項２】
前記圧力調整工程は、前記ハウジング内を所定の真空度に真空引きすることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項３】
前記圧力設定工程は、前記ハウジングに封体を溶接して前記連通孔を封止することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項４】
前記制御弁が、前記被感知圧力として可変容量圧縮機の吸入圧力を感知し、その吸入圧力が前記設定圧力に保持されるように、前記可変容量圧縮機の吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御してその吐出容量を変化させる可変容量圧縮機用制御弁として構成されるものであることを特徴とする請求項１に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項５】
前記制御弁は、
内部に冷媒通路が形成されたボディと、
前記吐出室と前記クランク室とを連通させる冷媒通路に設けられた弁座に接離するように配置されて前記弁部を開閉する弁体と、
前記感圧部材の変位による軸線方向の力を前記弁体に伝達する作動ロッドと、
を備えたものであることを特徴とする請求項４に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項６】
前記圧力調整工程は、前記弁部の上流側に模擬的な吐出圧力を供給し、その吐出圧力を減圧して生成した模擬的な吸入圧力を前記開放空間に供給するとともに、前記吸入圧力にかかる流体の一部を大気に開放することにより行われることを特徴とする請求項５に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項７】
前記圧力調整工程は、前記制御弁において前記設定状態となるときに実際に前記感圧部材に作用する圧力を模擬した調整圧力を前記開放空間に供給することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項８】
前記圧力調整工程は、前記制御弁において前記設定状態となるときに実際に前記感圧部材に作用する圧力を前記開放空間に供給するとともに、前記感圧部材に伝達される荷重を負荷することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の感圧部の特性調整方法。
【請求項９】
基準圧力が満たされる密閉空間と被感知圧力が導入される開放空間とを仕切るように感圧部材を配置して構成された感圧部と、前記被感知圧力を感知した前記感圧部材の変位により開度が調整される弁部とを備えた制御弁であって、
前記被感知圧力を設定圧力に調整した状態で前記感圧部材の変位量が設定変位量となる設定状態になるように、前記密閉空間を形成するハウジングに設けた連通孔を介して前記ハウジング内の基準圧力を調整し、前記設定状態となったときに前記連通孔を封止して前記密閉空間が形成されたことを特徴とする制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御弁の特性調整方法に関し、特に所定の圧力を感知して弁部を開閉制御する感圧部を備えた制御弁におけるその感圧部の特性調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置の冷凍サイクルには、エンジンの回転数によらず一定の冷房能力が維持されるように、冷媒の吐出容量を可変できる可変容量圧縮機（単に「圧縮機」ともいう）が用いられている。この圧縮機は、エンジンによって回転駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。揺動板の角度は、密閉されたクランク室内に吐出冷媒の一部を導入し、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で連続的に変えられる。クランク室内の圧力（以下「クランク圧力」という）Ｐｃは、例えば圧縮機の吐出室とクランク室との間に設けられた可変容量圧縮機用制御弁（単に「制御弁」ともいう）により制御される。
【０００３】
このような制御弁には、例えば圧縮機の吸入室の吸入圧力Ｐｓが一定に保たれるように吐出冷媒の導入量を調整してクランク圧力Ｐｃを制御するものがある。吸入圧力Ｐｓは蒸発器の出口温度に比例するため、これを一定以上に保持することにより蒸発器内での冷媒の凍結防止等を図るものである。
【０００４】
このような制御弁には、また、その吸入圧力Ｐｓの目標値である設定圧力を外部から供給する電流値によって設定する外部可変制御方式のものと、その設定圧力を機械的構造により予め設定する内部可変制御方式のものがある。いずれの制御弁も、吸入圧力Ｐｓを感知する感圧部と、感知された吸入圧力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を備えている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
感圧部は、ベローズやダイアフラム等の可撓性を有する感圧部材を含んで構成される。吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低下すると、感圧部材がこれを感知して変形し、弁部を開弁方向に動作させる。その結果、クランク圧力Ｐｃが上昇して揺動板の角度が小さくなり、圧縮機は吐出容量が小さくなる運転状態へ移行する。これに伴って吸入圧力Ｐｓも上昇し、蒸発器の過度な温度低下が防止される。
【０００６】
ところで、このような制御弁の感圧部は、導入される吸入圧力Ｐｓの高さを感知するために基準圧力に保持された圧力室を備えている。具体的には、例えば薄膜状のダイアフラムによりケース内を仕切り、その一方の側に基準圧力に保持される密閉空間を形成するとともに他方の側に吸入圧力Ｐｓを導入するための開放空間を形成する。感圧部の動作が大気圧の影響を受けないように、一般にその密閉空間は真空状態とされる。この感圧部ひいては制御弁の製造工程においては一般に、制御弁のボディとケースとの間、あるいはケースを構成する下蓋と上蓋との間にダイアフラムを挾持させ、その挟持部に沿ったケースの外周縁部を溶接する。ケースの密閉空間側には真空引き用の孔が設けられ、荷重調整用のスプリングが収容される。そして、真空引き用の装置のチャンバ内にケースを配置して真空引きを行い、密閉空間を所定の真空状態にした後に封体を溶接して孔を閉塞する。
【特許文献１】特開２００４−５２７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、感圧部には荷重調整用のスプリングが設けられ、これにより設定圧力が調整される。また、一般にはボディの感圧部と反対側にもスプリングおよびその荷重調整機構を設け、制御弁の完成後にその機構を調整して設定圧力の微調整を行ったりする。
【０００８】
しかしながら、このようにして設計通りに感圧部を組み立てるのみでは、部品個体間の寸法や特性のばらつきの影響を受け、感圧部の特性ひいては制御弁としての弁開度特性（吸入圧力Ｐｓに対する弁リフト特性など）のばらつきも大きくなる。その特性を適正値に収めるために、上述した荷重調整機構による微調整を行ったりもするが、そのばらつきによっては調整範囲が大きくなり、作業コストが嵩むといった問題もあった。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、制御弁の部品個体間のばらつきによらず、感圧部の安定した特性が得られ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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、基準圧力が満たされる密閉空間と被感知圧力が導入される開放空間とを仕切るように感圧部材を配置して構成された感圧部と、被感知圧力を感知した感圧部材の変位により開度が調整される弁部とを備えた制御弁における感圧部の特性調整方法に関する。この調整方法は、被感知圧力を設定圧力に調整した状態で感圧部材の変位量が設定変位量となる設定状態になるように、密閉空間を形成するハウジングに設けた連通孔を介してハウジング内の基準圧力を調整する圧力調整工程と、設定状態となったときに連通孔を封止して密閉空間を形成し、その基準圧力を保持する圧力設定工程と、を備える。
【００１１】
ここで、「基準圧力が満たされる密閉空間」は真空状態とされてもよいし、所定のガスが満たされてもよい。基準圧力そのものはほぼ一定に保持されるため、感圧部材は、実質的に被感知圧力に基づいて弁部の開閉方向に変位する。制御弁においては、この感圧部材の変位による駆動力が弁部に伝達されてその開度が変化する。ここでいう「感圧部の特性」は、被感知圧力と感圧部材の変位量（ストローク）との関係をいう。この特性は、制御弁が構成されたときに、その弁部を構成する弁体のストローク（またはリフト量）と被感知圧力との関係に反映される。「設定変位量」は、制御弁の制御状態（例えば弁部が寸開の状態）を想定したときの感圧部材の変位量とすることができる。「設定圧力」は、被感知圧力として一定に保持すべき圧力値として設定することができる。あるいは、「設定圧力」として、その一定に保持すべき圧力値に対し、制御弁の機械的構造から感圧部材に伝達される伝達荷重を圧力値に換算したものを加えた圧力として設定することもできる。
【００１２】
この態様によれば、感圧部材の変位量が設定変位量になり、かつ被感知圧力が設定圧力となった状態で密閉空間の基準圧力が設定される。したがって、このような調整を経た制御弁は、感圧部材の変位量が設定変位量となっているときに被感知圧力が設定圧力となる特性を有することになる。つまり、部品個体間のばらつきによらず、安定した特性を得ることができる。
【００１３】
本発明の別の態様は、基準圧力が満たされる密閉空間と被感知圧力が導入される開放空間とを仕切るように感圧部材を配置して構成された感圧部と、被感知圧力を感知した感圧部材の変位により開度が調整される弁部とを備えた制御弁である。この制御弁は、被感知圧力を設定圧力に調整した状態で感圧部材の変位量が設定変位量となる設定状態になるように、密閉空間を形成するハウジングに設けた連通孔を介してハウジング内の基準圧力を調整し、設定状態となったときに連通孔を封止して密閉空間が形成される。
【００１４】
ここで、「基準圧力が満たされる密閉空間」、「設定変位量」、「設定圧力」の用語の意義については上述のとおりである。この態様の制御弁も、感圧部材の変位量が設定変位量値となっているときに被感知圧力が設定圧力となる特性を有し、部品個体間のばらつきによらず、安定した特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御弁の部品個体間のばらつきによらず、感圧部の安定した特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。なお、以下の説明においては、便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は、第１実施の形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
制御弁１は、図示しない可変容量圧縮機（以下、単に「圧縮機」という）の吸入圧力Ｐｓを設定圧力に保つように、圧縮機の吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御する内部可変制御方式の弁として構成されている。制御弁１は、弁機構を収容した弁本体２と、その弁機構を動作させるパワーエレメント４（「感圧部」に該当する）とを一体に組み付けて構成されている。
【００１８】
弁本体２は、下端部の内径が拡径された段付円筒状のボディ１０を備える。ボディ１０には、その下端側から、吐出室に連通して吐出圧力Ｐｄを導入するポート１２、クランク室に連通してクランク圧力を導出するポート１４、吸入室に連通して吸入圧力Ｐｓを受けるポート１６が設けられている。ボディ１０内のポート１２とポート１４とを連通する冷媒通路には弁座１８が一体に形成されている。ポート１２側の拡管部には、ボール状の弁体２０が弁座１８に着脱可能に配設されている。ボディ１０には、長尺状の作動ロッド２４が軸線方向に進退自在に保持されている。作動ロッド２４は、ボディ１０の軸線方向中央に形成されたガイド孔２６に摺動可能に挿通され、その一端側がパワーエレメント４に支持され、他端側が弁体２０に当接している。パワーエレメント４の軸線方向の駆動力は、作動ロッド２４を介して弁体２０に伝達される。
【００１９】
ボディ１０の下端開口部には、ダイアフラム３２の設定荷重を微調整するための有底筒状のアジャストねじ２７が螺合されている。アジャストねじ２７と弁体２０との間には、弁体２０を閉弁方向に付勢するスプリング２２が介装されている。アジャストねじ２７のボディ１０への螺入量を調整することにより、スプリング２２の荷重調整ひいては設定圧力の微調整が可能となっている。アジャストねじ２７の底部の数カ所には、冷媒通路として機能する複数の孔が形成されている。さらに、ボディ１０の下端開口部を覆うようにストレーナ２９が嵌着され、ボディ１０内への異物の侵入が防止されている。
【００２０】
パワーエレメント４は、中空のハウジング３０と、ハウジング３０内を密閉空間Ｓ１と開放空間Ｓ２とに仕切るように配設されたダイアフラム３２と、密閉空間Ｓ１に配設されたスプリング３４とを含んで構成されている。開放空間Ｓ２は、ボディ１０の上端部に形成された冷媒通路２８を介してポート１６に連通している。
【００２１】
ハウジング３０は、ともにステンレスからなる有蓋状のアッパーハウジング３６および段付円筒状のロアハウジング３８からなり、これらの開口部を突き合わせてその外縁部にステンレス等の金属薄板からなるダイアフラム３２の外縁部を挟むようにして組み付けられる。ハウジング３０は、アッパーハウジング３６とロアハウジング３８との間にダイアフラム３２を挟んだ状態でその接合部の外周に沿ってＴＩＧ溶接等が施されることにより、容器状に形成されている。密閉空間Ｓ１は、真空雰囲気内でアッパーハウジング３６の上面中央に設けられた孔３９をボール状の封体４０にて封止することにより真空状態に保たれる。封体４０は、例えばステンレス等から構成される。
【００２２】
アッパーハウジング３６の上端面には下方に窪んだ凹部４１が形成されており、その凹部４１の中央に孔３９が形成されている。封体４０は、孔３９の開口縁に沿ってスポット溶接されているが、図示のように凹部４１に収容されており、パワーエレメント４から外部に突出しないようになっている。これにより、封体４０が制御弁１の外部周辺部材に干渉したり衝突して破損したりするのが防止されている。凹部４１は、上方に拡径する態様のテーパ面を有するとともにその底面部が封体４０に比べて幾分広く構成されており、溶接部ｗ１の上方からの目視確認が容易となっている。
【００２３】
ロアハウジング３８の先端内周面には、ボディ１０の先端部に形成された雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成されている。そして、ロアハウジング３８の下半部がボディ１０の上端部に螺合されることにより、パワーエレメント４が弁本体２に固定されるように構成されている。
【００２４】
ダイアフラム３２のアッパーハウジング３６側の面には円板状のディスク４２が接合され、ロアハウジング３８側の面にも円板状のディスク４４が接合されている。両ディスクはともにステンレスからなり、溶接によってダイアフラム３２に固定されている。ディスク４２は、その外周縁部に上方に延出するストッパ部４６が設けられている。このストッパ部４６がアッパーハウジング３６の段部４８に係止されるとにより、ダイアフラム３２の上死点位置（上方への変位量）が規制される。アッパーハウジング３６の上底外縁部とディスク４２との間には、ディスク４２を開弁方向（下方）に付勢するスプリング３４が介装されている。
【００２５】
一方、ディスク４４は、その下面中央に設けられた凹部に作動ロッド２４の上端部を当接させて支持している。これにより、ダイアフラム３２が弾性変形すると、作動ロッド２４が軸線方向に駆動される。ディスク４４の外周縁部には、下方に延出するストッパ部５０が設けられている。このストッパ部５０がロアハウジング３８の段部５２に係止されるとにより、ダイアフラム３２の下死点位置（下方への変位量）が規制される。ストッパ部５０の一部には内外を連通させる連通孔５４が形成されており、ストッパ部５０が下死点位置に保持されても、その連通孔５４を介して吸入圧力Ｐｓをダイアフラム３２の下面に作用させることが可能となっている。
【００２６】
上述のように、パワーエレメント４の構成部材であるアッパーハウジング３６、ロアハウジング３８、ディスク４２，４４、ダイアフラム３２、スプリング３４、封体４０をいずれもステンレスにて構成することで腐食防止性の向上が図られている。また、このように各構成部材を鉄（Ｆｅ）やニッケル（Ｎｉ）等を含む鉄系金属材料にて構成することで、リサイクル性の向上も図られている。
【００２７】
弁本体２とパワーエレメント４は、それぞれ別個に組み立てられた後、図示のように螺着固定される。その後、パワーエレメント４内の基準圧力を調整するための後述する真空引き処理が行われる。このように構成された制御弁１は、その外周部に周設された複数の溝に配置されたＯリングを介して圧縮機に組み付けられる。この圧縮機は、車両用空調装置の冷凍サイクルを構成する。その冷凍サイクルには、さらに圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮して冷却する凝縮器（「外部熱交換器」に該当する）、凝縮された冷媒を断熱膨張させる膨張装置、および膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器が設けられるが、その詳細については説明を省略する。
【００２８】
次に、制御弁の基本的動作について説明する。
制御弁１においては、パワーエレメント４が圧縮機の吸入圧力Ｐｓを感知して弁体２０を弁部の開閉方向に駆動する。すなわち、ダイアフラム３２が吸入圧力Ｐｓを受けて変位し、その軸線方向の駆動力を作動ロッド２４を介して弁体２０に伝達する。ダイアフラム３２の変位量によって弁体２０の弁座１８からのリフト量、つまり弁開度が決まる。
【００２９】
吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも低いときには、スプリング３４の荷重が相対的に大きくなりダイアフラム３２が下方に変位するため、開弁状態となる。なお、上述のように、ストッパ部５０が段部５２に係止されることによりダイアフラム３２の下方への変位が規制されるため、弁部が必要以上に開弁することはない。このとき、ポート１２を介して導入された吐出圧力Ｐｄが弁部を介して制御されたクランク圧力Ｐｃとなり、クランク室へ導出される。これによりクランク室内の圧力が上昇するため、圧縮機が最小容量運転側へ移行する。その結果、吸入圧力Ｐｓが上昇して設定圧力に近づくように変化する。
【００３０】
一方、吸入圧力Ｐｓが設定圧力よりも高いときには、ダイアフラム３２に負荷される閉弁方向の圧力が相対的に大きくなるため、ダイアフラム３２が閉弁方向に変位する。ここでは、ダイアフラム３２が図示のようにほぼフラットになったときに、弁体２０が弁座１８に着座して閉弁状態となるように構成されている。なお、上述のように、ストッパ部４６が段部４８に係止されることによりダイアフラム３２の上方への変位が規制されるため、作動ロッド２４がディスク４４から脱落することもない。このとき、弁部を介してクランク室へ導出される冷媒が少なくなるため、クランク室内の圧力が低下する。その結果、圧縮機が最大容量運転側へ移行し、吸入圧力Ｐｓが低下して設定圧力に近づくように変化する。このような弁体２０の動作により、吸入圧力Ｐｓが設定圧力に保持される。
【００３１】
次に、制御弁の設定圧力調整方法について説明する。
図２は、設定圧力の調整に際して用いられる真空引き装置の概略構成を表す図である。  本実施の形態では、封体４０を接合する前にパワーエレメント４を弁本体２に組み付け、アッパーハウジング３６の内部に対して真空引き処理を実行した後、封体４０を接合して密閉空間Ｓ１を形成する。この真空引き処理に際して図示の真空引き装置１００が用いられる。
【００３２】
真空引き装置１００は、制御弁１がセットされるチャンバを構成するケーシング１０２、真空ポンプ１０４、封体４０をアッパーハウジング３６に溶接するための溶接装置、吐出圧力Ｐｄを生成して供給する圧力供給装置１０８、圧力供給または排出用の複数の配管、各圧力を検出する複数の圧力センサを含んで構成される。
【００３３】
ケーシング１０２は、パワーエレメント４の部分を収容する第１ケーシング１１１と、弁本体２の部分を収容する第２ケーシング１１２からなる。両ケーシングは互いに近接または離間可能となっている。制御弁１をケーシング１０２にセットする際には、例えばパワーエレメント４が組み付けられた弁本体２を第２ケーシング１１２に収容した後、両ケーシングを近接させてパワーエレメント４側を第１ケーシング１１１に収容する。図示のように、制御弁１の外周部の数カ所にはシール用のＯリング１１４，１１５，１１６，１１７が周設されており、ケーシング１０２内の各圧力室間等の流体の漏れを防止している。
【００３４】
第１ケーシング１１１には、真空引き用のポート１２０が設けられており、真空ポンプ１０４から延びる配管１２１が接続されている。真空ポンプ１０４の駆動により第１ケーシング１１１のチャンバ内を真空状態にすることができ、開口状態にある孔３９を介してアッパーハウジング３６の内部をも真空状態にすることができる。また、第１ケーシング１１１には、孔３９に対向するように溶接装置の電極１０６が気密に挿通されており、真空引き完了時の所定のタイミングで封体４０をアッパーハウジング３６にスポット溶接できるようになっている。なお、真空引きの完了の有無については、配管１２１に設置された圧力センサ１２２によりポート１２０の出口圧力Ｐｐを検出することにより行える。
【００３５】
第２ケーシング１１２には、弁本体２が設置されるチャンバ内外を連通させるポート１２５，１２６，１２７が設けられている。ポート１２５は、一方でポート１６に連通し、他方で外部配管１３１に接続している。ポート１２６は、一方でポート１４に連通し、他方で外部配管１３２に接続している。外部配管１３１は、一方でオリフィス１３５を介して大気に開放され、他方でオリフィス１３６を介して外部配管１３２に接続されている。さらに、ポート１２７は、一方でポート１２に連通し、他方で圧力供給装置１０８から延びる配管１３３に接続している。
【００３６】
真空引き装置１００において、圧力供給装置１０８にて模擬的に生成された吐出圧力Ｐｄは、ポート１２７を介してチャンバ内に導入される。ここでは、吐出圧力Ｐｄが予め定める設定値となるように調整される。吐出圧力Ｐｄがその設定値に保持されているか否かは配管１３３に設けられた圧力センサ１４１の検出値により判定される。その吐出圧力Ｐｄは、さらにポート１２を介して弁本体２に導入され、その弁部を介して制御されたクランク圧力Ｐｃとなる。このクランク圧力Ｐｃは、外部配管１３２へ導出され、オリフィス１３６を経由することで模擬的に吸入圧力Ｐｓを生成する。この吸入圧力Ｐｓは、外部配管１３１およびポート１２５を介してチャンバ内に導入され、さらにポート１６を介して制御弁１の開放空間Ｓ２へ供給される。上述したオリフィス１３５は、外部配管１３１を通る吸入圧力Ｐｓを一定以上に保持する役割を担う。ここでは、この吸入圧力Ｐｓを予め定める設定圧力に維持し、そのときの弁開度（つまり、弁体２０のストローク）を調整する。吸入圧力Ｐｓが設定圧力に保持されているか否かは外部配管１３１に設けられた圧力センサ１４２の検出値により判定される。
【００３７】
図３は、本実施の形態の設定圧力調整工程により実現される圧力特性を表す図である。図４は、比較例として設定圧力調整工程を経ない場合の圧力特性を表す図である。各図において横軸は吸入圧力Ｐｓを表し、縦軸は弁体２０のストロークΔＳ（ダイアフラム３２のストロークでもある）を表している。
【００３８】
各図に示されるように、吸入圧力Ｐｓが小さいときにはダイアフラム３２が開弁方向に変位して弁体２０のストロークΔＳ（弁座１８からのリフト量）を大きくする。一方、吸入圧力Ｐｓが大きいときにはダイアフラム３２が閉弁方向に変位して弁体２０のストロークΔＳを小さくする。図示のように、吸入圧力ＰｓとストロークΔＳとはほぼ比例関係を有する。ただし、各ストッパ部によってダイアフラム３２の変位量が規制されているため、ストロークΔＳの変化量は制限される。ここで、制御弁１の特性を一定に保持するためには、吸入圧力ＰｓとストロークΔＳとの関係が一定に保持される必要がある。
【００３９】
そこで、図３に示す本実施の形態では、上述した真空引き工程において、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetとしたときに、設定ストロークΔＳsetとなったタイミングで封体４０をアッパーハウジング３６にスポット溶接する。ここでは、圧縮機において一定に保持しようとする吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetとして設定される。また、設定ストロークΔＳsetとして、制御弁１の制御状態において弁体２０が寸開状態となるときのストロークが設定される。ここでは、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに調整したときに弁体２０のストロークΔＳ（ダイアフラム３２のストロークΔＳ）が設定ストロークΔＳsetとなるように、予め装置構成が設定されている。すなわち、オリフィス１３５，１３６は、オリフィス１３６の下流側の圧力が設定圧力Ｐsetとなったときに、弁開度（つまり弁体２０の弁座１８からのリフト量）が設定ストロークΔＳsetに対応する開度になるよう、それぞれの開口面積が設定されている。つまり、圧力供給装置１０８からの流体の供給が開始された後、開放空間Ｓ２の圧力が設定圧力Ｐsetとなったとき、必然的にダイアフラム３２のストロークΔＳが設定ストロークΔＳsetになる。したがって、作業者は、圧力センサ１４２の検出値が設定圧力Ｐsetとなったときに、そのストロークΔＳが設定ストロークΔＳsetになったと判定する。
【００４０】
このような圧力調整を行った制御弁１は、常に図３に示す圧力特性を維持することができる。つまり、大量生産しても、各制御弁１が部品個体間の寸法や特性のばらつきの影響を受けることなく、常に同様の圧力特性を得ることができる。一方、上記圧力調整を行わずに製造された制御弁は、図４に示すように、圧力特性においてある程度のばらつきΔＰｓを有する。図中実線にて示すように狙い通りの特性が得られる場合もあれば、図中破線にて示すように特性がばらつくこともある。したがって、本実施の形態の設定圧力調整工程を経て製造された制御弁１は、設定通りの安定した感圧部の特性を得ることができる。
【００４１】
以上に説明したように、本実施の形態の設定圧力調整工程においては、弁部を制御状態に対応する設定開度（設定ストロークΔＳset）に調整する一方、その状態で吸入圧力Ｐｓを模擬的に生成してダイアフラム３２に作用させる。その間、孔３９を介してアッパーハウジング３６内の真空引きを行って圧力調整を行う。そして、その模擬的な吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetとなったタイミングで封体４０をアッパーハウジング３６に溶接して孔３９を封止し、密閉空間Ｓ１の基準圧力が設定される。したがって、このような調整を経た制御弁１は、弁部の設定開度に対して吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetとなる特性を有することになる。つまり、部品個体間のばらつきによらず、安定した感圧部の特性ひいては弁開度特性を得ることができる。また、それにより、制御弁１の完成後にその特性の微調整が不要となるか、少なくとも調整範囲を小さくすることができる。その結果、アジャストねじ２７による微調整の作業負担を軽減できる。場合によってはその調整作業をなくし、アジャストねじ２７そのものを省略することも可能になる。また、このようにアジャストねじ２７による微調整が少なくなれば、スプリング２２による弁体２０への押し付け荷重を均一にすることができる。このため、閉弁時の弁漏れなどを防止でき、弁部の機能をより安定化させることもできる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、制御弁をほぼ組み立てた状態で感圧部の特性を調整するのではなく、感圧部単体でその特性を調整する点で第１の実施の形態と異なる。以下の説明においては、第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図５は、第２の実施の形態に係る真空引き装置の概略構成を表す図である。
【００４３】
本実施の形態では、パワーエレメント４を弁本体２に組み付ける前に、そのパワーエレメント４の単体について特性調整のための真空引き処理を実行する。この真空引き処理に際して図示の真空引き装置２００が用いられる。
【００４４】
真空引き装置２００のケーシング２０２には、図１に示した弁本体２は収容されず、パワーエレメント４のロアハウジング３８側のみが収容される。パワーエレメント４をケーシング２０２にセットする際には、例えばパワーエレメント４を第２ケーシング２１２に収容した後、第１ケーシング１１１を近接させて各チャンバを形成する。
【００４５】
第２ケーシング２１２には、チャンバ内外を連通させるポート２２５が設けられている。ポート２２５は、一方でチャンバ内に連通し、他方で圧力供給装置１０８から延びる配管２３２に接続している。
【００４６】
真空引き装置２００において、圧力供給装置１０８にて生成された調整圧力Ｐｈは、ポート２２５を介してチャンバ内に導入される。この調整圧力Ｐｈは、実際に制御弁１を作動させたときにダイアフラム３２のロアハウジング３８側に負荷される荷重を模擬するよう、予め定められた設定値となるように調整される。すなわち、図１にも示されるように、ダイアフラム３２のロアハウジング３８側には、直接受圧する吸入圧力Ｐｓによる荷重のみならず、作動ロッド２４により伝達される弁本体２側からの伝達荷重も負荷される。この伝達荷重には、吐出圧力Ｐｄやクランク圧力Ｐｃによる荷重、スプリング２２による荷重が含まれる。ここでは、その伝達荷重Ｆおよびダイアフラム３２の有効受圧面積Ａを用いて、調整圧力Ｐｈを下記式（１）のように設定する。
【００４７】
Ｐｈ＝Ｐｓ＋Ｆ／Ａ  ・・・（１）
調整圧力Ｐｈがその設定値に保持されているか否かについては、配管２３２に設けられた圧力センサ２４１の検出値により判定される。
【００４８】
この真空引き工程において、調整圧力Ｐｈが設定値、つまり吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetになった場合を想定した値となったときに、ダイアフラム３２の変位が設定ストロークΔＳsetとなったタイミングで封体４０をアッパーハウジング３６にスポット溶接する。ここで、設定圧力Ｐsetおよび設定ストロークΔＳsetについては、第１の実施の形態で説明したとおりである。ただし、ここではパワーエレメント４単体での特性調整を行っているため、設定ストロークΔＳsetは、制御弁１が所定の制御状態となっているときを想定した場合のダイアフラム３２のストロークということになる。
【００４９】
この設定ストロークΔＳsetとなっているか否かについては、第２ケーシング２１２内に設けられたストロークセンサ２５０の検出値に基づいて判定される。このストロークセンサ２５０は、例えば圧電素子等を含んで構成され、ダイアフラム３２の変位がディスク４４を介してその先端部に伝えられる。このとき、ストロークセンサ２５０は、ダイアフラム３２の変位量に応じた信号を出力する。
【００５０】
このようにして得られたパワーエレメント４を弁本体２に組み付けることにより、図１に示した制御弁１が得られる。このようにして得られた制御弁１によっても、図３に示した良好な感圧部の特性ひいては弁開度特性を得ることができる。
【００５１】
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、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００５２】
上記第２の実施の形態では、ダイアフラム３２が直接受圧する吸入圧力Ｐｓのみならず、作動ロッド２４を介して伝達される伝達荷重Ｆを換算した圧力（Ｆ／Ａ）を合わせた調整圧力Ｐｈをダイアフラム３２に付与する例を示した。変形例においては、伝達荷重Ｆを別途ダイアフラム５２に負荷するようにしてもよい。すなわち、例えば図５に示したストロークセンサ２５０に並設されるように、ダイアフラム３２のロアハウジング３８側の面に伝達荷重Ｆを負荷する装置を配置してもよい。あるいは、ストロークセンサ２５０のセンシング機能とそのような荷重負荷機能とを併せ持つ装置を配設するようにしてもよい。このとき、圧力供給装置１０８からは吸入圧力Ｐｓのみが供給される。作業者は、この吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに調整するとともに、ダイアフラム３２に伝達荷重Ｆが負荷された状態で、ダイアフラム３２のストロークΔＳが設定ストロークΔＳsetとなったタイミングで封体４０をアッパーハウジング３６にスポット溶接すればよい。
【００５３】
上記実施の形態では、密閉空間Ｓ１を真空状態にして基準圧力を設定する例を示した。変形例においては、特定のガスを満たして基準圧力を設定するようにしてもよい。
【００５４】
上記実施の形態では、可変容量圧縮機の吸入圧力Ｐｓに基づき、機械的構造に基づいて自律的に弁開度を調整して容量制御を行う内部可変制御方式の制御弁について説明した。変形例においては、ソレノイド等のアクチュエータを用いて弁開度を電気的に制御し、吸入圧力Ｐｓの設定圧力をアクチュエータに供給する電流量を外部から制御して可変にする外部可変制御方式の制御弁に上述した設定圧力調整工程を適用することもできる。また、吸入圧力Ｐｓではなく、クランク圧力Ｐｃその他の圧力を感圧部にて感圧し、これを設定圧力に保持するものでもよい。さらに、可変容量圧縮機用制御弁である必要はなく、予め定める被感知圧力を感知した感圧部材の変位により開度が調整される弁部とを備えた制御弁であれば、上述した設定圧力調整工程を適用することが可能である。
【００５５】
上記実施の形態では、制御弁１の完成後にダイアフラム３２に作用させる設定荷重を微調整可能なアジャストねじ２７を設けたが、設定圧力調整工程において所望の感圧部の特性が得られることを想定し、そのアジャストねじ２７等による調整機構を省略してもよい。
【００５６】
上記実施の形態では述べなかったが、図１に示す溶接部ｗ１にフッ素系やアクリル系などの樹脂コーティングを施したり腐食防止剤を塗布するようにしてもよい。これにより、パワーエレメント４の寿命を延ばすことが可能になる。あるいは、アッパーハウジング３６の凹部４１にナイロン等からなる樹脂部品を挿入したり、その凹部４１を同樹脂部材にて埋めるなどしてもよい。同様に、パワーエレメント４の外周溶接部ｗ２にも同様の樹脂コーティングを施したり、腐食防止剤を塗布するようにしてもよい。また、制御弁１の取付対象となる装置の部分、例えば圧縮機のハウジングがアルミニウム等の異種金属で形成されている場合、制御弁１の外周溶接部ｗ２の外周に沿って樹脂部品を配設することで、いわゆる電位差腐食を防止することもできる。特に溶接部は耐腐食性に劣ると考えられるためであるが、溶接部以外の異種金属当接部に樹脂部品を配設したり、樹脂コーティングを施してもよい。
【００５７】
上記実施の形態の可変容量圧縮機は、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ−１３４ａ）など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルにおいて凝縮器に代わってガスクーラなどの外部熱交換器を配置してよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施の形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
【図２】設定圧力の調整に際して用いられる真空引き装置の概略構成を表す図である。
【図３】実施の形態の設定圧力調整工程により実現される圧力特性を表す図である。
【図４】比較例として設定圧力調整工程を経ない場合の圧力特性を表す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る真空引き装置の概略構成を表す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  制御弁、  ２  弁本体、  ４  パワーエレメント、  １０  ボディ、  １８  弁座、  ２０  弁体、  ２４  作動ロッド、  ２６  ガイド孔、  ２７  アジャストねじ、  ２８  冷媒通路、  ３０  ハウジング、  ３２  ダイアフラム、  ３４  スプリング、  ３６  アッパーハウジング、  ３８  ロアハウジング、  ３９  孔、  ４０  封体、  ４１  凹部、  ４２  ディスク、  ４４  ディスク、  １００  真空引き装置、  １０２  ケーシング、  １０４  真空ポンプ、  １０６  電極、  １０８  圧力供給装置、  １２２  圧力センサ、  １３５  オリフィス、  １３６  オリフィス、  １４１  圧力センサ、  １４２  圧力センサ、  ２００  真空引き装置、  ２５０  ストロークセンサ、  Ｓ１  密閉空間、  Ｓ２  開放空間、  ｗ１  溶接部、  ｗ２  外周溶接部。
【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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