(57)【要約】【課題】給気通路を強制的に開弁して吐出容量を減少させる方向へ自律的に制御する構成を安価に製造することができ、かつ給気通路を確実に開弁して吐出容量を減少させることができる容量可変型圧縮機の制御弁を提供すること。【解決手段】制御弁ＣＶ１の弁室４２には、弁室４２内に設けられた弁座４９に接離することで給気通路３３を開閉する弁体部４８が設けられるとともに、感圧室４５には、吸入室２６の圧力変動に基づいて変位することで弁室４２内での弁体部４８の位置決めに関与する吸入圧感圧部材５０が設けられている。吸入圧感圧部材５０は弁体部４８に作動連結されている。弁体部付勢板６０は吸入圧感圧部材５０と感圧室４５の内面との間に配設されている。弁体部付勢板６０は、所定温度に達すると自身の変形によって弁体部４８を弁座４９から離間する方向へ強制的に移動させる。【選択図】図３
2009275548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置の冷媒循環回路を構成し、カムプレートを収容するクランク室の圧力を制御することで吐出容量を変更可能な容量可変型圧縮機に用いられ、該容量可変型圧縮機の吐出圧領域と前記クランク室とを繋ぐ給気通路の開度を調節することで前記吐出容量を変更可能とする容量可変型圧縮機の制御弁であって、
前記給気通路の一部を構成すべくバルブハウジング内に区画された弁室には、該弁室内に設けられた弁座に接離することで前記給気通路を開閉する弁体部が設けられるとともに、前記バルブハウジング内に区画された感圧室には、吸入圧領域の圧力変動に基づいて変位することで前記弁室内での弁体部の位置決めに関与する吸入圧感圧部材が設けられ、
さらに、所定温度に達すると自身の変形によって前記弁体部を前記弁座から離間する方向へ強制的に移動させる弁体部移動手段が前記制御弁において吸入圧雰囲気となる領域に設けられていることを特徴とする容量可変型圧縮機の制御弁。
【請求項２】
前記吸入圧感圧部材は前記弁体部に作動連結されており、前記弁体部移動手段は前記吸入圧雰囲気となる領域としての前記感圧室内において、前記吸入圧感圧部材と前記感圧室の内面との間に配設され、該弁体部移動手段は吸入圧感圧部材を介して弁体部を移動させる請求項１に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
【請求項３】
前記弁体部移動手段は、所定温度に達すると変形するバイメタルスプリングよりなる請求項２に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
【請求項４】
前記バルブハウジング内には、前記吸入圧雰囲気となる領域としての作動室が区画されるとともに該作動室は前記吸入圧領域の圧力変動を前記吸入圧感圧部材に作用させる開放通路に連通しており、前記作動室内には前記弁体部を備える弁体部形成体が配設されるとともに該弁体部形成体には弁体部移動手段支持体が取着され、前記作動室内には一端が前記作動室の内面に当接支持されるとともに、他端が前記弁体部移動手段支持体に当接支持された弁体部移動手段が配設されている請求項１に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
【請求項５】
前記弁体部移動手段は、所定温度に達すると伸張する形状記憶合金よりなる弁体部移動バネによって形成され、該弁体部移動バネの伸張により前記弁体部形成体を介して前記弁体部を移動させる請求項４に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
【請求項６】
前記弁体部移動手段は、所定温度に達すると変形するバイメタルスプリングよりなる請求項４に記載の容量可変型圧縮機の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出圧領域とクランク室とを繋ぐ給気通路の開度を調節することで吐出容量を変更可能とする容量可変型圧縮の制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用空調装置の冷媒循環回路に用いられる容量可変型圧縮機（以下、単に圧縮機と記載する）は、その吐出容量を変更可能とするための制御弁を有している。
例えば、特許文献１の圧縮機において、制御弁（特許文献１では圧力調整手段と記載）は、吸入室内の圧力に応じて吐出容量を調整するようになっている。この制御弁は、吐出室から高圧冷媒を導入する高圧室、吸入室から低圧冷媒を導入する低圧室、及び高圧室の高圧冷媒と低圧室の低圧冷媒とを混合する混合室を備える。高圧室と混合室とは高圧側連通路によって連通され、この高圧側連通路は高圧側制御弁によりその開口面積が制御される。また、低圧室と混合室とは低圧側連通路により連通され、この低圧側連通路は低圧側制御弁によって開口面積が制御される。高圧側制御弁と低圧側制御弁は接続棒によって連結されており、また、両制御弁は連結棒を介してベローズの伸縮が伝えられるようになっている。
【０００３】
また、特許文献１の制御弁は、圧縮機が異常状態で運転された際には、吐出容量を減少させて圧縮機を保護するための形状変化手段を備えている。すなわち、高圧側連通路には形状変化手段としてのスプリングが配設され、このスプリングは高圧側制御弁を、高圧側連通路を開放させる方向に付勢する。また、スプリングは形状記憶合金によって形成され、所定温度以上になると急激に伸張するように設定されている。なお、特許文献１には、スプリングの他に、形状変化手段として接続棒の途中に、所定温度で急激に膨張する形状記憶合金製のジョイントを用いた例、及び高圧側制御弁を、所定温度以下の場合には密な渦巻き状をなすが、所定温度を超えると粗な渦巻き状となるものとした例が開示されている。
【０００４】
そして、特許文献１の圧縮機において、冷媒循環回路を循環する冷媒流量が減少すると、吐出側の冷媒温度が異常に高くなる。すると、高圧室側に配設された形状変化手段（スプリング、ジョイント、高圧側制御弁）も高温となり、所定温度以上になると形状変化手段の形状変化によって高圧側連通路の開口面積が増大される。高圧側制御弁には低圧側制御弁が連結されているため、高圧側連通路の開口面積の増大と同時に、低圧側連通路の開口面積が減少される。その結果、混合室内には高圧冷媒が導入されるとともに、圧縮機は吐出容量が減少する方向へ制御され、圧縮機が低負荷状態となることにより圧縮機が保護されるようになっている。
【特許文献１】特開昭６２−９１６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１において、形状変化手段はいずれも吐出側の高温の冷媒温度を検知して制御弁を強制的に切り換える。このため、形状変化手段としては、高温に耐え得る材料を使用する必要があり、制御弁の製作コストが高価になってしまう。また、特許文献１における形状変化手段は、吐出側の冷媒温度（吐出室側流体温度）を検知する部位に配設されている。このため、形状変化手段は、直接あるいは高圧側制御弁を介して高圧側連通路を閉じる方向へ高圧室の圧力を常時受ける構成となっている。
【０００６】
したがって、形状変化手段が所定温度以上となった際に、形状変化手段が高圧側連通路の開口面積を増大させるべく形状変化するためには、高圧室から受ける圧力を上回る付勢力を形状変化手段が発揮できる必要があり、ますます制御弁の製作コストが高価になってしまう。さらに、高圧室の圧力が非常に高圧となる状態では、形状変化手段が高圧側連通路を十分に開口できず、圧縮機の吐出容量を十分に減少させることができない虞もある。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、給気通路を強制的に開弁して吐出容量を減少させる方向へ自律的に制御する構成を安価に製造することができ、かつ給気通路を確実に開弁して吐出容量を減少させることができる容量可変型圧縮機の制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、空調装置の冷媒循環回路を構成し、カムプレートを収容するクランク室の圧力を制御することで吐出容量を変更可能な容量可変型圧縮機に用いられ、該容量可変型圧縮機の吐出圧領域と前記クランク室とを繋ぐ給気通路の開度を調節することで前記吐出容量を変更可能とする容量可変型圧縮機の制御弁であって、前記給気通路の一部を構成すべくバルブハウジング内に区画された弁室には、該弁室内に設けられた弁座に接離することで前記給気通路を開閉する弁体部が設けられるとともに、前記バルブハウジング内に区画された感圧室には、吸入圧領域の圧力変動に基づいて変位することで前記弁室内での弁体部の位置決めに関与する吸入圧感圧部材が設けられ、さらに、所定温度に達すると自身の変形によって前記弁体部を前記弁座から離間する方向へ強制的に移動させる弁体部移動手段が前記制御弁において吸入圧雰囲気となる領域に設けられている。
【０００９】
これによれば、容量可変型圧縮機の運転中に吸入圧雰囲気となる領域の冷媒ガスの温度が上昇し、弁体部移動手段が所定温度に達すると弁体部移動手段が変形する。そして、弁体部移動手段の変形によって弁体部を弁座から離間する方向に移動させて給気通路を強制的に開弁させることができる。すると、高圧の冷媒ガスが吐出圧領域からクランク室に導入され、クランク室の圧力が上昇し、容量可変型圧縮機は吐出容量が減少する方向へ制御される。よって、容量可変型圧縮機を低負荷状態とすることができる。
【００１０】
このような制御弁において、弁体部移動手段は、制御弁における吸入圧雰囲気となる領域に配設されている。この吸入圧雰囲気となる領域に導入される冷媒ガスは、制御弁において吐出圧雰囲気となる領域に導入される冷媒ガスに比して低温になっている。このため、弁体部移動手段を、高温に耐え得る材料で製造する必要がなく、弁体部移動手段を安価に製造することができる。よって、圧縮機の給気通路を強制的に開弁して吐出容量を減少させる方向へ自律的に制御する制御弁を安価に製造することができる。
【００１１】
また、弁体部移動手段は、制御弁における吸入圧雰囲気となる領域に配設され、この吸入圧雰囲気となる領域に導入される圧力は、制御弁において吐出圧雰囲気となる領域に導入される圧力に比して低くなっている。このため、導入された圧力に抗して弁体部移動手段が変形するために必要な力は、弁体部移動手段が吐出圧雰囲気となる領域に配設される場合に比して小さくて済む。したがって、弁体部移動手段を、変形する力の大きい材料で製造する必要がなく、弁体部移動手段を安価に製造することができる。さらに、吸入圧雰囲気となる領域に導入される圧力は、吐出圧雰囲気となる領域に導入される圧力に比して低くなっているため、弁体部移動手段は確実に変形して給気通路を開弁させることができる。
【００１２】
また、前記吸入圧感圧部材は前記弁体部に作動連結されており、前記弁体部移動手段は前記吸入圧雰囲気となる領域としての前記感圧室内において、前記吸入圧感圧部材と前記感圧室の内面との間に配設され、該弁体部移動手段は吸入圧感圧部材を介して弁体部を移動させるものでもよい。
【００１３】
これによれば、制御弁に弁体部移動手段を設けるための加工をバルブハウジングに行う必要がない。よって、圧縮機の給気通路を強制的に開弁して吐出容量を減少させる方向へ自律的に制御する構成を、容易かつ安価に製造することができる。
【００１４】
また、前記弁体部移動手段は、所定温度に達すると変形するバイメタルスプリングよりなるものでもよい。これによれば、バイメタルスプリングの急激に変化する特性（ジャンピング特性）を利用して、弁体部を弁座から急速に離間させることができる。
【００１５】
また、前記バルブハウジング内には、前記吸入圧雰囲気となる領域としての作動室が区画されるとともに該作動室は前記吸入圧領域の圧力変動を前記吸入圧感圧部材に作用させる開放通路に連通しており、前記作動室内には前記弁体部を備える弁体部形成体が配設されるとともに該弁体部形成体には弁体部移動手段支持体が取着され、前記作動室内には一端が前記作動室の内面に当接支持されるとともに、他端が前記弁体部移動手段支持体に当接支持された弁体部移動手段が配設されていてもよい。
【００１６】
これによれば、給気通路を開閉させる弁体部を備える弁体部形成体に、弁体部移動手段支持体を装着し、この弁体部移動手段支持体と作動室の内面との間に弁体部移動手段を配設した。このため、弁体部移動手段の変形により弁体部移動手段支持体を介して弁体部形成体（弁体部）を直接移動させることができる。よって、弁体部移動手段によって、弁体部を速やかに移動させることができ、吐出容量を減少させる制御を速やか、かつ確実に行うことができる。
【００１７】
また、前記弁体部移動手段は、所定温度に達すると伸張する形状記憶合金よりなる弁体部移動バネによって形成され、該弁体部移動バネの伸張により前記弁体部形成体を介して前記弁体部を移動させるものでもよい。これによれば、弁体部移動バネの材質を形状記憶合金に変更するだけで、吸入圧雰囲気となる領域の冷媒ガスの温度が所定温度に達したときには、弁体部移動バネの伸張により弁体部を弁座から離間する方向に移動させ、給気通路を強制的に開弁させることができ、結果としての容量可変型圧縮機の吐出容量を減少させることができる。したがって、製造コストを大きく膨らませることなく、本発明の課題を解決することができる。
【００１８】
また、前記弁体部移動手段は、所定温度に達すると変形するバイメタルスプリングよりなるものでもよい。これによれば、バイメタルスプリングの急激に変化する特性（ジャンピング特性）を利用して、弁体部を弁座から急速に離間させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、給気通路を強制的に開弁して吐出容量を減少させる方向へ自律的に制御する構成を安価に製造することができ、かつ給気通路を確実に開弁して吐出容量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の制御弁を、車両用空調装置の冷媒循環回路に用いられる容量可変型圧縮機（以下、単に圧縮機と記載する）が備える設定吸入圧可変型の制御弁に具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。なお、以下の説明において圧縮機の「前」及び「後」は、図１に示す矢印Ｙ１の方向を前後方向とし、圧縮機及び制御弁の「上」及び「下」は、図１に示す矢印Ｙ２の方向を上下方向とする。
【００２１】
図１に示すように、圧縮機１０のハウジングは、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の前端に接合固定されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に弁・ポート形成体１３を介して接合固定されたリヤハウジング１４とから構成されている。ハウジング内において、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、クランク室１５が区画形成されるとともに、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、クランク室１５を挿通するようにして回転軸１６が回転可能に支持されている。
【００２２】
回転軸１６は、その前側がラジアル軸受け２０によって回転可能に支持されるとともに、後側がラジアル軸受け２１によって回転可能に支持されている。回転軸１６には、外部駆動源である車両のエンジンＥが、クラッチレス機構よりなる動力伝達機構ＰＴを介して作動連結されている。そして、エンジンＥの稼動時においては、回転軸１６はエンジンＥから回転駆動力を得て常時回転される。回転軸１６の前側における周面と、この周面に対向するフロントハウジング１２の内周面との間には、回転軸１６に沿ったクランク室１５から圧縮機１０外への冷媒ガスの洩れを阻止する軸封装置３９が設けられている。
【００２３】
クランク室１５内において、回転軸１６にはロータ１７が一体回転可能に固定されるとともに、実質的に円盤状をなすカムプレートとしての斜板１８が収容されている。斜板１８の中央部には回転軸１６が挿通され、斜板１８は回転軸１６に、一体回転可能でかつ傾動可能に支持されている。ロータ１７と斜板１８との間にはヒンジ機構１９が介在されるとともに、ロータ１７の回転力はヒンジ機構１９を介して斜板１８に伝達される。
【００２４】
シリンダブロック１１において、回転軸１６の周りには、複数のシリンダボア２２が等角度間隔で前後方向に貫通形成されるとともに、各シリンダボア２２内にはそれぞれピストン２３が前後方向へ移動可能に収容されている。シリンダボア２２の前後開口は、弁・ポート形成体１３の前端面及びピストン２３によって閉塞されるとともに、各シリンダボア２２内それぞれにはピストン２３の前後方向への移動に応じて容積変化する圧縮室２４が区画されている。各ピストン２３は、一対のシュー２５を介して斜板１８の外周部に係留されている。したがって、回転軸１６の回転によって斜板１８が回転すると、斜板１８の揺動によって、ピストン２３が前後方向に往復直線運動される。
【００２５】
ハウジング内において、弁・ポート形成体１３とリヤハウジング１４との間には、吸入圧領域としての吸入室２６（吸入圧Ｐｓ）、及び吐出圧領域としての吐出室２７（吐出圧Ｐｄ）がそれぞれ区画形成されている。弁・ポート形成体１３には、圧縮室２４と吸入室２６との間に位置するように、吸入ポート２８及び吸入弁２９がそれぞれ形成されている。弁・ポート形成体１３には、圧縮室２４と吐出室２７との間に位置するように、吐出ポート３０及び吐出弁３１がそれぞれ形成されている。
【００２６】
車両用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、上述した圧縮機１０と外部冷媒回路３５とを備えている。外部冷媒回路３５は例えば、ガスクーラ３７、膨張弁３８及び蒸発器３６を備えている。そして、蒸発器３６側から圧縮機１０の吸入室２６に導入された冷媒ガスは、各ピストン２３の上死点位置から下死点位置側への移動により、吸入ポート２８及び吸入弁２９を介して圧縮室２４に吸入される。圧縮室２４に吸入された冷媒ガスは、ピストン２３の下死点位置から上死点位置側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート３０及び吐出弁３１を介して吐出室２７に吐出される。吐出室２７に吐出された冷媒ガスは、外部冷媒回路３５のガスクーラ３７側へと導出され、ガスクーラ３７で冷却された後、膨張弁３８で減圧されて蒸発器３６へと送られ、蒸発器３６での蒸発に供される。また、冷媒循環回路を循環する冷媒には潤滑油が含まれ、冷媒ガスとともに圧縮機１０に戻った潤滑油は、クランク室１５内において、ピストン２３とシュー２５との間、ラジアル軸受け２０、ラジアル軸受け２１等を潤滑するとともに、軸封装置３９を冷却する。
【００２７】
圧縮機１０のハウジング内には、抽気通路３２及び給気通路３３並びに制御弁ＣＶ１が設けられている。抽気通路３２はクランク室１５と吸入室２６とを接続するとともに、給気通路３３は吐出室２７とクランク室１５とを接続する。給気通路３３の途中には制御弁ＣＶ１が配設されている。そして、制御弁ＣＶ１における弁開度の調節によって給気通路３３の開度を調節することで、給気通路３３を介した吐出室２７からクランク室１５への高圧な吐出ガスの導入量と、抽気通路３２を介したクランク室１５から吸入室２６へのガス導出量とのバランスが制御され、クランク室１５の圧力（クランク圧Ｐｃ）が決定される。クランク室１５のクランク圧Ｐｃの変更に応じてクランク圧Ｐｃと圧縮室２４の圧力との差が変更され、斜板１８の傾斜角度が変更される結果、ピストン２３のストローク、すなわち圧縮機１０の吐出容量が調節される。
【００２８】
例えば、制御弁ＣＶ１の弁開度が減少し、給気通路３３の開度が減少すると、クランク圧Ｐｃが低下される。したがって、斜板１８の傾斜角度が増大してピストン２３のストロークが増大し、圧縮機１０の吐出容量が増大される。逆に、制御弁ＣＶ１の弁開度が増大し、給気通路３３の開度が増大すると、クランク圧Ｐｃが上昇される。したがって、斜板１８の傾斜角度が減少してピストン２３のストロークが減少し、圧縮機１０の吐出容量が減少される。
【００２９】
次に、制御弁ＣＶ１の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、制御弁ＣＶ１の外郭は、上側のバルブハウジング４１と下側の電磁アクチュエータ部５２とから構成されている。バルブハウジング４１は、キャップ４１ａと、バルブハウジング４１の主な外郭を構成するハウジング本体４１ｂとから構成されている。制御弁ＣＶ１のバルブハウジング４１内には、下側から上側に向けて弁室４２、弁室４２に連通する連通路４３、連通路４３に連通する挿入孔４４、及び挿入孔４４に連通する感圧室４５が区画形成されている。弁室４２、連通路４３、及び挿入孔４４はハウジング本体４１ｂ内に区画形成され、感圧室４５は、キャップ４１ａとハウジング本体４１ｂとの間に区画形成されている。
【００３０】
連通路４３は給気通路３３の上流部を介して吐出室２７（吐出圧Ｐｄ）に連通されるとともに、弁室４２は給気通路３３の下流部を介してクランク室１５（クランク圧Ｐｃ）に連通されている。このため、弁室４２及び連通路４３は、給気通路３３の一部を構成している。また、感圧室４５は、リヤハウジング１４に形成された感圧通路４６（図１参照）を介して吸入室２６（吸入圧Ｐｓ）に連通されている。したがって、感圧室４５には、感圧通路４６を介して吸入室２６の圧力（吸入圧Ｐｓ）が導入され、感圧室４５内は吸入圧雰囲気の領域となっている。
【００３１】
バルブハウジング４１の弁室４２及び連通路４３内にはバルブロッド４７がバルブハウジング４１の軸方向（上下方向）へ移動可能に配設されるとともに、このバルブロッド４７の上側が挿入孔４４内に挿入されている。そして、挿入孔４４内に挿入されたバルブロッド４７によって、連通路４３と感圧室４５との間が遮蔽され、吸入圧雰囲気の感圧室４５が吐出圧雰囲気の連通路４３から遮断されている。バルブロッド４７には、弁体部４８が弁室４２内に位置するように形成されるとともに、この弁体部４８の上端と接離可能に対応するように、弁室４２と連通路４３との境界部には弁座４９が設けられている。そして、バルブロッド４７が自身の軸方向に移動されることにより、弁体部４８が弁座４９に対して接離するとともに、弁体部４８による連通路４３の弁開度が変更されて、連通路４３、すなわち給気通路３３の開度が調整されるようになっている。
【００３２】
バルブハウジング４１において、キャップ４１ａの上端には、収容凹所４１１ａが凹設されている。収容凹所４１１ａは、円穴状をなすとともに中心軸Ｎがバルブロッド４７の中心軸Ｌと同軸上に位置するように形成されている。感圧室４５内において、キャップ４１ａの収容凹所４１１ａ内には円柱状をなす座金５９が上下方向へ摺動可能に配設されるとともに、座金５９の中心軸Ｍは収容凹所４１１ａの中心軸Ｎ及びバルブロッド４７の中心軸Ｌと同軸上に位置している。
【００３３】
また、感圧室４５内には、べローズよりなる吸入圧感圧部材５０が配設されている。吸入圧感圧部材５０は、その上端部（一端部）が座金５９に固定されるとともに、下端部（他端部）が支持板６４に固定されている。なお、支持板６４は、感圧室４５内まで延在されたバルブロッド４７の上端部に固定されている。また、支持板６４は、支持板付勢用バネ６５によって吸入圧感圧部材５０を介して座金５９をキャップ４１ａに押し付ける方向に付勢している。
【００３４】
吸入圧感圧部材５０内には感圧部材付勢用バネ５１が配設されるとともに、感圧部材付勢用バネ５１により吸入圧感圧部材５０が伸張方向に向かって付勢されている。この吸入圧感圧部材５０には、支持板６４及びバルブロッド４７を介して弁体部４８が作動連結されている。このため、吸入圧感圧部材５０が吸入室２６の圧力変動に基づいて変位することで、弁室４２内での弁体部４８の位置が決定され、吸入圧感圧部材５０は弁室４２内での弁体部４８の位置決めに関与している。
【００３５】
次に、制御弁ＣＶ１が備える電磁アクチュエータ部５２について説明する。電磁アクチュエータ部５２のケーシング５３の中心には、有底円筒状の収容筒５４が配設されている。収容筒５４内の上部には円筒状の固定鉄心５５が嵌着され、この固定鉄心５５内にバルブロッド４７の下側が移動可能に挿通されている。収容筒５４内の下部には、可動鉄心５６が、固定鉄心５５に対して接離可能に収容されている。可動鉄心５６には、バルブロッド４７の下端部が嵌入されるとともに、可動鉄心５６とバルブロッド４７は一体移動可能になっている。
【００３６】
可動鉄心５６において、バルブロッド４７の下側一部の周面に対向する内周面には、収容凹部５６ａが凹設されるとともに、このバルブロッド４７の下側一部の周面と、収容凹部５６ａの周面との間には、弁体部４８（バルブロッド４７）を、弁座４９から離間する方向（開弁方向）へ可動鉄心５６を付勢する開弁用バネ５７が収容されている。開弁用バネ５７は、上端が固定鉄心５５の下端面に当接するとともに、下端が可動鉄心５６の内底面に当接している。
【００３７】
固定鉄心５５及び可動鉄心５６間を跨ぐように、収容筒５４の外周にはコイル５８が巻回配置されている。このコイル５８には、制御弁ＣＶ１の外部となるエアコンＥＣＵ（図示せず）からの通電制御により駆動電流が供給される。コイル５８への通電制御は、コイル５８への印加電圧を調整することで行われる。本実施形態において印加電圧の調整には、デューティ比制御が採用されている。
【００３８】
上記構成の制御弁ＣＶ１において、キャップ４１ａにおける収容凹所４１１ａの内面と、この内面に対向する座金５９の上端面との間、すなわち、制御弁ＣＶ１における吸入圧雰囲気となる領域（感圧室４５内）には、弁体部移動手段としての弁体部付勢板６０が配設されている。弁体部付勢板６０はバイメタルスプリングよりなり、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせてなるものであり、温度の変化によって曲がり方が変化する性質を有する。本実施形態の弁体部付勢板６０は、所定温度（例えば、８０℃±５℃）で急激に曲げ変形する特性（ジャンピング特性）を有し、所定温度より低い温度で原形状に急激に復帰するものである。なお、所定温度とは、圧縮機１０の熱における安全性が担保される上限温度より若干低い温度であり、圧縮機１０の通常運転時に吸入室２６に吸入される冷媒ガスより遙かに高い温度のことである。
【００３９】
弁体部付勢板６０は円環状をなし、その外径は座金５９の上端面の直径及び収容凹所４１１ａの直径より僅かに小さくなっている。制御弁ＣＶ１において、吸入圧感圧部材５０の収縮によって弁座４９に弁体部４８が着座した状態において、収容凹所４１１ａの内面と座金５９の上端面との間隙は、弁体部付勢板６０の厚みより若干大きくなっている。弁体部付勢板６０の曲げ変形する力（弁体部付勢板６０の付勢力）は、吸入圧感圧部材５０を伸縮させる力（感圧部材付勢用バネ５１の付勢力）より小さく、かつ、支持板付勢用バネ６５の付勢力より大きくなっている。また、弁体部付勢板６０の曲げ変形する力（弁体部付勢板６０の付勢力）は、吸入圧感圧部材５０を介して受ける圧力（感圧室４５に導入される冷媒ガスの圧力）より大きくなっており、弁体部付勢板６０は感圧室４５に導入される冷媒ガスに抗して変形可能になっている。
【００４０】
そして、上記構成の制御弁ＣＶ１において、弁体部付勢板６０を急激に曲げ変形させる所定温度未満にあり、かつ電磁アクチュエータ部５２が非通電状態（コイル５８への通電がない場合、以下、オフ状態とする）には、弁体部４８（バルブロッド４７）の配置には、感圧部材付勢用バネ５１及び開弁用バネ５７の付勢力の作用が支配的となる。そして、このオフ状態では、バルブロッド４７の弁体部４８は弁座４９から離間して連通路４３は開状態となる。
【００４１】
また、制御弁ＣＶ１において、弁体部付勢板６０を急激に曲げ変形させる所定温度未満にあり、かつコイル５８に対し通電がなされると（オン状態）、上向きの電磁付勢力が可動鉄心５６に作用し、感圧部材付勢用バネ５１及び開弁用バネ５７の下向き付勢力を凌駕し、バルブロッド４７が上動を開始する。そして、連通路４３の弁開度が小さくなり、圧縮機１０の吐出容量が増大するのに伴い吸入圧Ｐｓは低下するため、吸入圧感圧部材５０が伸張する。この吸入圧感圧部材５０の伸張による下向き付勢力、及び開弁用バネ５７の下向き付勢力と、上向きの電磁付勢力とが対向すると、上向きと下向きの付勢力のバランスにより弁体部４８（バルブロッド４７）の位置決めがなされ、連通路４３の弁開度が決定される。したがって、制御弁ＣＶ１は、電磁付勢力により吸入圧Ｐｓの制御目標（設定吸入圧）が決定されることになる。
【００４２】
さて、圧縮機１０の運転中に、何らかの理由により圧縮機１０の温度が異常上昇し、吸入圧領域（吸入室２６）内の冷媒ガスの温度が上昇していき、感圧室４５に導入される冷媒ガスの温度も上昇したとする。感圧室４５に導入された冷媒ガスの温度上昇に伴い、弁体部付勢板６０の温度も上昇していくと弁体部付勢板６０は徐々に曲げ変形していく。そして、冷媒ガスの温度、すなわち、弁体部付勢板６０の温度が所定温度に達すると、弁体部付勢板６０はジャンピング特性によって急激に曲げ変形する。すると、図３に示すように、曲げ変形した弁体部付勢板６０によって座金５９の上端面が押圧される。
【００４３】
このとき、座金５９の上端側は収容凹所４１１ａ内に収容されているため、座金５９は収容凹所４１１ａの内面に沿って移動する。すると、座金５９に固定された吸入圧感圧部材５０も下方へ押圧され、吸入圧感圧部材５０に支持板６４を介して固定されたバルブロッド４７は押し下げられる。その結果、制御弁ＣＶ１の自律的な制御により、バルブロッド４７は、弁体部４８が弁座４９から離間する位置へ移動（下動）し、該弁体部４８が弁座４９から離間して連通路４３（給気通路３３）が強制的に開放される（開弁される）。すると、給気通路３３を介して高圧の冷媒ガスが吐出室２７からクランク室１５に導入され、クランク圧Ｐｃが上昇し、斜板１８の傾斜角度が減少して圧縮機１０の吐出容量が減少される。よって、圧縮機１０の吐出容量が減少するため、圧縮機１０が低負荷状態となり、圧縮機１０の温度上昇が抑えられる。  
【００４４】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）制御弁ＣＶ１における吸入圧雰囲気となる領域（感圧室４５内）に、所定温度に達すると曲げ変形する弁体部付勢板６０を配設した。そして、圧縮機１０の運転中に圧縮機１０の温度が異常上昇すると、感圧室４５内に導入される冷媒ガスの温度が上昇する。この温度上昇に伴い、弁体部付勢板６０の温度が所定温度に達すると、弁体部付勢板６０の曲げ変形により吸入圧感圧部材５０を介して弁体部４８を弁座４９から離間する方向へ移動させ、給気通路３３を強制的に開弁させることができる。したがって、圧縮機１０が吐出容量を増大させるように制御弁ＣＶ１が制御されていても、冷媒ガスの温度を基に給気通路３３を強制的に開弁させるように制御弁ＣＶ１を自律的に制御させて吐出容量を減少させることができる。その結果、圧縮機１０を低負荷状態にすることができ、高負荷状態によって引き起こされる貧潤滑に拍車が掛かって不具合（異常摩耗やロック等）が発生してしまうことを防止することができる。
【００４５】
そして、弁体部付勢板６０は、吐出圧雰囲気の領域に比して低温な吸入圧雰囲気の領域（感圧室４５内）に配設されている。したがって、弁体部付勢板６０を高温状況下に曝す必要が無く、高温に耐え得る材料で製造する必要もないため、弁体部付勢板６０を安価に製造することができる。すなわち、圧縮機１０を保護するために、給気通路３３を強制的に開弁して吐出容量を減少させるための制御弁を安価に提供することができる。また、弁体部付勢板６０が配設された感圧室４５は、吐出圧雰囲気の領域に比して低圧になっているため、弁体部付勢板６０が圧力に抗して変形するために必要な力は、弁体部付勢板６０が吐出圧雰囲気となる領域に配設される場合に比して小さくできる。したがって、弁体部付勢板６０を、変形する力の大きい材料で製造する必要がなく弁体部付勢板６０を安価に製造することができる。さらに、弁体部付勢板６０が配設された感圧室４５は、吐出圧雰囲気の領域に比して低圧になっているため、弁体部付勢板６０を確実に変形させることができ、給気通路３３を開弁させることができる。
【００４６】
（２）弁体部付勢板６０は、円環状のバイメタルスプリングによって形成されている。よって、弁体部付勢板６０にジャンピング特性を確実に発揮させることができる。その結果として、所定温度に達した弁体部付勢板６０の曲げ変形によって、弁体部４８を弁座４９から離れる方向へ急速に移動させることができる。
【００４７】
（３）圧縮機１０が吐出容量を増大させる方向に制御が働くときとは、吸入圧領域（吸入室２６）の吸入圧Ｐｓが上昇したときである。よって、圧縮機１０に、制御弁ＣＶ１とは別の制御弁を追加し、制御弁ＣＶ１によって圧縮機１０の吐出容量を増大させても、追加した制御弁が吸入圧Ｐｓの上昇を感知してクランク室１５へ高圧の冷媒ガスを供給させて吐出容量を減少させることも可能である。しかし、制御弁を追加することは圧縮機１０の体格を大型化することに繋がり、好ましくない。本実施形態では、制御弁ＣＶ１における感圧室４５に弁体部付勢板６０を配設するだけで圧縮機１０の吐出容量を減少させることができる。よって、制御弁を追加することなく、すなわち、圧縮機１０の体格を大型化することなく吐出容量を減少させることができる。
【００４８】
（４）感圧室４５を形成するキャップ４１ａには収容凹所４１１ａが形成されるとともに収容凹所４１１ａはその中心軸Ｎの延びる方向へ真っ直ぐに延びる円穴状をなしている。そして、収容凹所４１１ａ内に収容された座金５９との間に弁体部付勢板６０が配設され、収容凹所４１１ａの中心軸Ｎ、座金５９の中心軸Ｍ、及びバルブロッド４７の中心軸Ｌは同軸上に位置している。このため、弁体部付勢板６０の変形により座金５９が押圧されたとき、座金５９は収容凹所４１１ａの内面によって、座金５９の中心軸Ｍがバルブロッド４７の中心軸Ｌに沿うように移動させることができる。したがって、弁体部付勢板６０によってバルブロッド４７を真っ直ぐに移動させ、連通路４３を速やか、かつ円滑に開放させることができる。
【００４９】
（５）弁体部付勢板６０は、吸入圧感圧部材５０が固定された座金５９と、この座金５９に対向する感圧室４５（キャップ４１ａ）の内面との間に配設される。すなわち、弁体部付勢板６０は、吸入圧に依存して弁体部４８を位置決めする設定吸入圧可変型の制御弁ＣＶ１に必ず設けられる部品の間に配設されている。よって、圧縮機１０の給気通路３３を強制的に開弁して吐出容量を減少させる方向へ自律的に制御する構成を、容易かつ安価に製造することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の制御弁を、車両用空調装置の冷媒循環回路に用いられる容量可変型圧縮機が備える制御弁に具体化した第２の実施形態を図４にしたがって説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成については、同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００５１】
図４（ａ）に示すように、第２の実施形態の制御弁ＣＶ２のバルブハウジング７１は、キャップ７１ａと、バルブハウジング７１の主な外郭を構成するハウジング本体７１ｂとから構成されている。制御弁ＣＶ２のバルブハウジング７１内には、その上側から下側へ順に、感圧室７２、感圧室７２に連通する弁孔７３、弁孔７３に連通する弁室７４、弁室７４と連通する案内孔７５ａ及び案内孔７５ａに連通する作動室７５が区画形成されている。また、弁室７４において、この弁室７４と弁孔７３との境界に位置する段差は弁座７３ａをなしている。さらに、作動室７５において、案内孔７５ａと作動室７５の内面との境界に位置する段差は、支持段差７５ｂをなしている。
【００５２】
弁室７４は給気通路３３の上流部を介して吐出室２７に連通されるとともに、感圧室７２は給気通路３３の下流部を介してクランク室１５に連通されている。また、作動室７５は感圧通路４６を介して吸入室２６に連通されている。したがって、作動室７５には、感圧通路４６を介して吸入室２６の圧力（吸入圧Ｐｓ）が導入され、作動室７５内は吸入圧雰囲気の領域となっている。
【００５３】
バルブハウジング７１内において、弁室７４及び作動室７５内には、バルブロッド７７に一体化された弁体部形成体７８がバルブハウジング７１の軸方向（上下方向）へ移動可能に配設されている。この弁体部形成体７８の上端には弁体部７８ａが形成されている。そして、バルブロッド７７が自身の軸方向に移動されることにより、弁体部７８ａが弁座７３ａに対して接離するとともに、弁体部７８ａによる弁孔７３の弁開度が変更されて、給気通路３３の開度が調整されるようになっている。
【００５４】
感圧室７２内には、ベローズよりなる吸入圧感圧部材８０が配設されている。吸入圧感圧部材８０はその上端部（一端部）がキャップ７１ａに固定されるとともに、下端部（他端部）が支持板８１に固定されている。吸入圧感圧部材８０内には感圧部材付勢用バネ８６が配設されるとともに、感圧部材付勢用バネ８６により吸入圧感圧部材８０が伸張方向に向かって付勢されている。この吸入圧感圧部材８０は、吸入室２６の圧力変動に基づいて変位することで弁室７４内での弁体部７８ａの位置決めに関与する。また、支持板８１は、弁体部７８ａに一体化された開弁連結部８２に連結されており、バルブロッド７７の移動によって弁体部７８ａが急速開弁するとき、開弁連結部８２は支持板８１から離脱するように構成されている。
【００５５】
支持板８１と開弁連結部８２の間には開放室８３が形成されている。また、弁体部形成体７８、開弁連結部８２、及びバルブロッド７７内には開放通路８４が形成されている。この開放通路８４は、開放室８３と作動室７５とを連通しており、開放通路８４によって開放室８３内へ吸入圧Ｐｓの冷媒ガスを流通可能としている。すなわち、作動室７５に導入された吸入圧Ｐｓは、開放通路８４を介して吸入圧感圧部材８０に作用するようになっており、作動室７５に導入された吸入圧Ｐｓが吸入圧感圧部材８０を変位させるようになっている。また、制御弁ＣＶ２において、バルブハウジング７１の下側には、第１の実施形態の制御弁ＣＶ１と同様の構成の電磁アクチュエータ部５２が設けられている（図示せず）。
【００５６】
第２の実施形態の制御弁ＣＶ２において、作動室７５内に位置する弁体部形成体７８の上側外周面には、弁体部移動手段支持体としての円環状をなす付勢板支持板８９が装着されるとともに、付勢板支持板８９は弁体部形成体７８の径方向に沿って外方へ延設されている。そして、付勢板支持板８９と、作動室７５の支持段差７５ｂとの間、すなわち吸入圧雰囲気となる領域としての作動室７５には弁体部移動手段としての弁体部付勢板９０が配設されている。この弁体部付勢板９０は第１の実施形態の弁体部付勢板６０と同一の構成となっている。そして、弁体部付勢板９０は、内周端が付勢板支持板８９の上面に当接支持され、外周端が支持段差７５ｂに当接支持されている。
【００５７】
上記構成の制御弁ＣＶ２において、弁体部付勢板９０を急激に曲げ変形させる所定温度未満にあり、かつ電磁アクチュエータ部５２が非通電状態（コイル５８への通電がない場合、以下、オフ状態とする）には、弁体部７８ａ（バルブロッド７７）の配置には、感圧部材付勢用バネ８６及び開弁用バネ５７の付勢力の作用が支配的となる。そして、このオフ状態では、弁体部７８ａは弁座７３ａから離間して弁孔７３は開状態となる。
【００５８】
また、制御弁ＣＶ２において、弁体部付勢板９０を急激に曲げ変形させる所定温度未満にあり、かつコイル５８に対し通電がなされると（オン状態）、上向きの電磁付勢力が可動鉄心５６に作用し、感圧部材付勢用バネ８６及び開弁用バネ５７の下向き付勢力を凌駕し、バルブロッド７７を介して弁体部形成体７８（弁体部７８ａ）が上動を開始する。そして、弁孔７３の弁開度が小さくなり、圧縮機１０の吐出容量が増大するのに伴い吸入圧Ｐｓは低下するため、吸入圧感圧部材８０が伸張する。この吸入圧感圧部材８０の伸張による下向き付勢力、及び開弁用バネ５７の下向き付勢力と、上向きの電磁付勢力とが対向すると、上向きと下向きの付勢力のバランスにより弁体部７８ａ（バルブロッド７７）の位置決めがなされ、弁孔７３の弁開度が決定される。したがって、制御弁ＣＶ２は、電磁付勢力により吸入圧Ｐｓの制御目標（設定吸入圧）が決定されることになる。
【００５９】
なお、図示しないが、圧縮機１０及び外部冷媒回路３５を備えた冷媒循環回路において、圧縮機１０及び外部冷媒回路３５における高圧領域（例えば、吐出室２７の下流側）に吐出圧力検知部を備えている。この吐出圧力検知部は、圧縮機１０の吐出圧力が所定値に達すると、圧縮機１０の吐出容量を下げる制御を行い、この制御によって圧縮機１０が保護されるようになっている。
【００６０】
さて、例えば、夏の渋滞時のように、冷房を必要とするため圧縮機１０が吐出容量を増大させた高負荷状態にある一方で、冷媒の熱交換が不十分となる状況では冷媒循環回路内の圧力が異常上昇する。このとき、吐出圧力検知部の制御によって圧縮機１０の吐出容量が減少させられる。しかし、吐出容量が減少されることで吸入圧Ｐｓが異常上昇してしまうとともに、冷媒循環量の減少によって冷媒循環回路からの潤滑油の戻り量が減少してしまう。
【００６１】
また、吐出圧力検知部の制御が行われると、制御弁ＣＶ２においては、吸入圧Ｐｓの異常上昇により、感圧室７２内の吸入圧感圧部材８０が収縮を開始し、吸入圧感圧部材８０の収縮に応じて弁体部７８ａが弁座７３ａに着座する方向へ移動して弁孔７３の弁開度が小さくなる。すると、給気通路３３の開度が小さくなり、制御弁ＣＶ２により圧縮機１０の吐出容量が増大する。よって、圧縮機１０においては、吐出圧力検知部による吐出容量を減少させる方向への制御と、制御弁ＣＶ２よる吐出容量を増大させる方向への制御とが同時に発生することとなる。
【００６２】
このとき、圧縮機１０は高負荷状態にあり、かつ吸入圧Ｐｓが異常上昇しているため、吸入圧領域（吸入室２６）内の冷媒ガスの温度が上昇していき、作動室７５に導入される冷媒ガスの温度も上昇していく。作動室７５に導入された冷媒ガスの温度上昇に伴い、弁体部付勢板９０の温度も上昇していくと弁体部付勢板９０は徐々に曲げ変形していく。そして、冷媒ガスの温度、すなわち、弁体部付勢板９０の温度が所定温度に達すると、弁体部付勢板９０はジャンピング特性によって急激に曲げ変形する。
【００６３】
すると、図４（ｂ）に示すように、曲げ変形した弁体部付勢板９０によって付勢板支持板８９の上面が押圧されるとともに付勢板支持板８９が装着された弁体部形成体７８も下方へ押圧される。その結果、制御弁ＣＶ２の自律的な制御により、弁体部７８ａが弁座７３ａから離間する位置へ移動（下動）し、弁孔７３（給気通路３３）が強制的に開放される（開弁される）。すると、給気通路３３を介して高圧の冷媒ガスが吐出室２７からクランク室１５に導入され、クランク圧Ｐｃが上昇し、斜板１８の傾斜角度が減少して圧縮機１０の吐出容量が減少される。よって、吐出容量を減少させるため、圧縮機１０が低負荷状態となり、圧縮機１０の温度上昇が抑えられる。
【００６４】
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）〜（３）と同様の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（６）弁孔７３を開閉させる弁体部７８ａを備えた弁体部形成体７８に付勢板支持板８９を装着し、この付勢板支持板８９と作動室７５の支持段差７５ｂとの間に弁体部付勢板９０を配設した。このため、吸入圧感圧部材８０（感圧部材付勢用バネ８６）を介して弁体部７８ａを移動させる場合に比して、弁体部７８ａを移動させるために必要な弁体部付勢板９０の変形力（付勢力）を小さくすることができる。したがって、弁体部付勢板９０の変形により弁体部７８ａを直接移動させることができ、吐出容量を減少させる制御を速やか、かつ確実に行うことができる。
【００６５】
（７）圧縮機１０が高負荷状態にある一方で、冷媒の熱交換が不十分であり冷媒循環回路内の圧力が異常上昇した状況では吐出圧力検知部によって吐出容量を減少させる方向への制御が行われ、さらに、吐出圧力検知部の制御によって吸入圧が上昇すると、制御弁ＣＶ２によって吐出容量を増大させる方向への制御が行われることとなる。このとき、吸入圧に依存して弁体部を位置決めする設定吸入圧可変型の制御弁では、相反する制御が行われることによって吐出容量を十分に減少させることができない虞がある。しかし、本実施形態の制御弁ＣＶ２によれば、相反する制御が行われる中で、冷媒ガスの温度に基づいて弁体部付勢板９０を変形させることによって給気通路３３を確実に開弁させることができるため、吐出容量を減少させることができる。
【００６６】
なお、各実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図５（ａ）に示すように、第２の実施形態の制御弁ＣＶ２において、付勢板支持板８９を弁体部形成体７８の下側外周面に装着するとともに、付勢板支持板８９の上面と作動室７５における支持段差７５ｂとの間に、弁体部移動手段としての弁体部移動バネ９５を配設してもよい。この弁体部移動バネ９５は、所定温度（例えば、８０℃±５℃）で急激に伸張し、所定温度より低い温度で原形状に復帰する特性を有する。そして、このように構成すると、制御弁ＣＶ２の温度が上昇し、弁体部移動バネ９５の温度が所定温度に達すると、図５（ｂ）に示すように、弁体部移動バネ９５は伸張し、付勢板支持板８９を介して弁体部形成体７８（弁体部７８ａ）を弁座７３ａから離間する方向へ移動（下動）させる。その結果、弁孔７３（給気通路３３）が強制的に開弁され、圧縮機１０の吐出容量を減少させることができる。
【００６７】
○  各実施形態の制御弁は、車両用以外の空調装置に用いられる容量可変型圧縮機に設けられてもよい。
○  容量可変型圧縮機はカムプレートとして斜板１８を採用した斜板式でなく、カムプレートとしてワッブルプレートを採用したワッブル式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】制御弁を備えた容量可変型圧縮機を示す縦断面図。
【図２】制御弁を示す断面図。
【図３】弁体部付勢板の変形により弁体部が弁座から離間した状態を示す断面図。
【図４】（ａ）は第２の実施形態の制御弁を示す部分断面図、（ｂ）は弁体部付勢板の変形により弁体部が弁座から離間した状態を示す部分断面図。
【図５】（ａ）は弁体部移動手段としての弁体部移動バネを示す部分断面図、（ｂ）は弁体部移動バネが伸張した状態を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００６９】
ＣＶ１，ＣＶ２…制御弁、１０…容量可変型圧縮機、１５…クランク室、１８…カムプレートとしての斜板、２６…吸入圧領域としての吸入室、２７…吐出圧領域としての吐出室、３３…給気通路、４１，７１…バルブハウジング、４２，７４…弁室、４５，７２…感圧室、４８，７８ａ…弁体部、４９，７３ａ…弁座、５０，８０…吸入圧感圧部材、６０，９０…弁体部移動手段としての弁体部付勢板、７５…作動室、７８…弁体部形成体、８４…開放通路、８９…弁体部移動手段支持体としての付勢板支持板、９５…弁体部移動手段としての弁体部移動バネ。
【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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