JP2000320464A - 容量可変型圧縮機用制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高吐出圧時の圧力損失を増加することなく、
低吐出圧時のクランク室圧低下の問題を解消し、制御弁
特性を圧縮機特性に合致させ、外気負荷に相関する容量
制御を行うこと。 【解決手段】 圧縮機の吸入ポートとクランク室とを連
通する連通路を開閉する主弁３９を弁ハウジング３１内
に設ける。主弁３９は閉弁方向へ付勢する圧縮コイルば
ね５２のばね力とダイヤフラム室４７に及ぼされる圧縮
機の吸入圧力による開弁方向への力との平衡関係で駆動
する。圧縮機の吐出圧力が閉弁方向に及ぼされ吐出圧力
が低い場合に圧縮機の吐出ポートよりクランク室へ流れ
る漏れ流量が増加する漏れ流量制御弁５３を弁ハウジン
グ３１内に設け、主弁３９と漏れ流量制御弁５３との間
に主弁３９を開弁方向に付勢する補正ばね５８を設け、
漏れ流量制御弁５３の閉弁方向移動に伴い補正ばね５８
のばね荷重を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、容量可変型圧縮
機用制御弁に関し、特に、車載空調装置などにて使用さ
れる斜板式容量可変型圧縮機のためのクランク室圧力抜
き式の容量制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】斜板式容量可変型圧縮機のための容量制
御弁として、特公平３−５３４７４号公報、実公平６−
１７０１０号公報、特開平８−１７７７３５号公報に示
されている容量制御弁が従来より知られている。

【０００３】この容量制御弁は、基本的には、斜板を内
蔵した圧縮機のクランク室の圧力の上昇に応じて吐出容
量を低減し、クランク室の圧力の低下に応じて吐出容量
を増大する容量可変型圧縮機において、圧縮機の吸入ポ
ートとクランク室とを連通する連通路を圧縮機の吸入圧
力に応動する弁体により開閉し、クランク室に対して圧
縮機の吸入圧力を供給することを制御する制御弁であ
り、更に、弁体に対して圧縮機の吐出圧力を開弁方向に
及ぼされることにより、あるいは、弁体を開弁方向に付
勢する補正ばねのばね荷重を吐出圧力の増加に応じて増
加させることにより、前記弁体の開閉動作点を吐出圧力
に応じて偏移させ、外気負荷（吐出圧力）に相関した容
量制御を行うよう構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の容量制御
弁は、いずれも、一様、所期の目的を達成するが、しか
し、最近の容量可変型圧縮機では、ピストン−シリンダ
部における吐出圧のクランク室に対して漏れ量が少なく
なっているため、吐出圧力が低い状態下では、クランク
室圧が上がりにくく、クランク室圧力抜き式の容量制御
弁として所要の制御特性が得られなくなり、制御弁特性
を圧縮機特性に合わせることが難しくなっている。

【０００５】クランク室に対する吐出圧の漏れ量を増加
すれば、上述のような低吐出圧時の問題は解消される
が、しかし、高吐出圧時の圧力損失が増加し、エネルギ
ロスが増え、省エルネギ化に反するものとなる。

【０００６】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、高吐出圧時の圧力損失を増加する
ことなく、低吐出圧時の問題を解消し、制御弁特性を圧
縮機特性に合致させ、外気負荷に相関する容量制御を行
うクランク室圧力抜き式の容量可変型圧縮機用制御弁を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るため、請求項１に記載の発明による容量可変型圧縮機
用制御弁は、圧縮機の吸入ポートとクランク室とを連通
する連通路を有する弁ハウジングと、前記弁ハウジング
内に設けられて前記連通路を開閉する主弁と、前記主弁
を閉弁方向へ付勢するばねと、前記圧縮機の吸入圧力を
及ぼされて前記主弁を開弁方向へ駆動する圧力応動装置
と、前記弁ハウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出
圧力を閉弁方向に及ぼされ、前記圧縮機の吐出圧力が低
い場合に前記圧縮機の吐出ポートよりクランク室へ流れ
る漏れ流量が増加する漏れ流量制御弁と、前記主弁と前
記漏れ流量制御弁との間に設けられて前記主弁を開弁方
向に付勢し、前記漏れ流量制御弁の閉弁方向への移動に
伴いばね荷重を増加する補正ばねとを有しているもので
ある。

【０００８】請求項２に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁は、前記漏れ流量制御弁が、前記弁ハウジ
ングに設けられた弁受け入れ孔に摺動可能に嵌合したス
ライド弁として構成されて当該漏れ流量制御弁の外周面
と前記弁受け入れ孔の内周面との間に漏れ通路を画定
し、該漏れ流量制御弁の開弁方向移動に応じて前記漏れ
通路の通路長が短くなることにより、開弁量に比例した
流量をもって前記圧縮機の前記吐出ポートより前記クラ
ンク室へ流れる漏れ流量を制御するものである。

【０００９】また、上述の如き目的を達成するため、請
求項３に記載の発明による容量可変型圧縮機用制御弁
は、圧縮機の吸入ポートとクランク室とを連通する連通
路を有する弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に設け
られて前記連通路を開閉する主弁と、前記主弁を閉弁方
向へ付勢するばねと、前記圧縮機の吸入圧力を及ぼされ
て前記主弁を開弁方向へ駆動する圧力応動装置と、前記
弁ハウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出圧力とク
ランク室圧力との差圧を前記主弁に開弁方向の圧力とし
て及ぼす補正付勢部材と、前記弁ハウジング内に設けら
れて前記圧縮機の吐出圧力を閉弁方向に及ぼされ、前記
圧縮機の吐出圧力が低い場合に前記圧縮機の吐出ポート
よりクランク室へ流れる漏れ流量が増加する漏れ流量制
御弁とを有しているものである。

【００１０】請求項４に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁は、前記漏れ流量制御弁が、開弁量に応じ
て実効開口面積を増加する可変オリフィス弁として構成
され、開弁量に比例した流量をもって前記圧縮機の前記
吐出ポートより前記クランク室へ流れる漏れ流量を制御
するものである。

【００１１】請求項５に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁は、前記漏れ流量制御弁が、前記圧縮機の
吐出圧力が所定値以下である場合に開弁するチェック弁
により構成されているものである。

【００１２】請求項１に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁では、圧縮機の吸入圧力に応動して主弁が
連通路を開閉することで、クランク室に対する圧縮機の
吸入圧力の供給を制御してクランク室圧を調整し、吐出
圧力の増加に応じて漏れ流量制御弁が閉弁方向へ移動す
ることにより補正ばねのばね荷重が吐出圧力の増加に応
じて増加し、主弁の開閉動作点が吐出圧力に応じて偏移
することで、外気負荷（吐出圧力）に相関した容量制御
を行い、しかも、吐出圧力が低いと、漏れ流量制御弁に
よって吐出ポートよりクランク室へ流れる漏れ流量を増
加してクランク室圧を高め、吐出圧力が低い時のクラン
ク室圧力抜き式の容量制御弁としての制御特性を確保す
る。

【００１３】請求項２に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁では、漏れ流量制御弁がスライド弁として
構成され、漏れ流量制御弁の開弁方向移動に応じて漏れ
通路の通路長が短くなり、漏れ流量制御弁の開弁量に比
例した流量をもって圧縮機の吐出ポートよりクランク室
へ流れる漏れ流量が制御され、吐出圧力に応じてクラン
ク室圧が調整される。

【００１４】請求項３に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁では、圧縮機の吸入圧力に応動して主弁が
連通路を開閉することで、クランク室に対する圧縮機の
吸入圧力の供給を制御してクランク室圧を調整し、吐出
圧力の増加に応じて補正付勢部材より主弁に与える開弁
力が増加し、主弁の開閉動作点が吐出圧力に応じて偏移
することで、外気負荷（吐出圧力）に相関した容量制御
を行い、しかも、吐出圧力が低いと、漏れ流量制御弁に
よって吐出ポートよりクランク室へ流れる漏れ流量を増
加してクランク室圧を高め、吐出圧力が低い時のクラン
ク室圧力抜き式の容量制御弁としての制御特性を確保す
る。

【００１５】請求項４に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁では、漏れ流量制御弁が可変オリフィス弁
として構成され、漏れ流量制御弁の開弁方向移動に応じ
て実効開口面積を増加し、漏れ流量制御弁の開弁量に比
例した流量をもって圧縮機の吐出ポートよりクランク室
へ流れる漏れ流量が制御され、吐出圧力に応じてクラン
ク室圧が調整される。

【００１６】請求項５に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁は、漏れ流量制御弁がチェック弁として構
成され、吐出圧力とクランク室圧力との差圧が所定値以
下である場合には漏れ流量制御弁が開弁し、クランク室
圧が調整される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】（実施の形態１）図１は本発明による制御
弁を組み込まれた容量可変型圧縮機を、図２は本発明に
よる容量制御弁の実施の形態１を各々示している。

【００１９】斜板式容量可変型圧縮機１は、圧縮機ハウ
ジング２により画定されたクランク室３と、各々一方の
ストロークエンド部にてクランク室３に連通している複
数個のシリンダ室４とを有している。シリンダ室４の各
々にはピストン５が軸線方向に摺動自在に嵌合してお
り、各ピストン５のクランク室３側にはピスントロッド
６の一端が連結されている。

【００２０】圧縮機ハウジング２は駆動軸７を回転可能
に支持しており、駆動軸７は、プーリ８に掛け渡された
図示されていない駆動ベルトにより図示されていないエ
ンジンと駆動連結され、エンジンによって回転駆動され
る。

【００２１】駆動軸７はクランク室３内においてウオブ
ル板（斜板）９を公知の連繋機構（図示省略）により取
付角度変更可能にトルク伝達関係にて連結されており、
ウオブル板９のシリンダ室３側の板面にはピスントロッ
ド６が軸力伝達可能に係合している。

【００２２】ウオブル板９が傾斜状態にて駆動軸７によ
り回転駆動されることにより、各シリンダ室４のピスト
ン５がウオブル板９の傾斜角に応じたストロークをもっ
て往復動し、その傾斜角がクランク室圧力Ｐｃと各シリ
ンダ室４の吸入圧力（圧縮機吸入圧力）Ｐｓとの差圧に
応じて自動調整される。

【００２３】この場合、圧縮機１は、クランク室圧力Ｐ
ｃの上昇に応じてウオブル板９の傾斜角が減少してピス
トン５のストロークが低減することにより吐出容量を低
減し、クランク室圧力Ｐｃの低下に応じてウオブル板９
の傾斜角が増大してピストン５のストロークが増大する
ことにより吐出容量を増大し、クランク室圧力Ｐｃが吸
入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になることによってフ
ルロード運転状態になる。

【００２４】各シリンダ室４には各々一方向弁による吸
入弁１２、吐出弁１３を有する吸入ポート１４と吐出ポ
ート１５とが形成されており、各シリンダ室４の吸入ポ
ート１４は吸入通路１６によって吸入接続ポート１７に
連通し、吐出ポート１５は吐出通路１８によって吐出接
続ポート１９に連通しており、吸入接続ポート１７と吐
出接続ポート１９とに、蒸発器２０、膨張弁２１、凝縮
器２２などを含む冷凍サイクル用循環管路が接続されて
いる。

【００２５】圧縮機ハウジング２には有底孔による制御
弁受入孔２３が形成されており、この制御弁受入孔２３
内にこの発明による制御弁３０が挿入固定されている。

【００２６】制御弁３０は、制御弁受入孔２３に挿入さ
れる円柱状の弁ハウジング３１を有している。

【００２７】弁ハウジング３１には、主弁室３２と、補
助弁室３３と、主弁室３２に開口した吸入圧導入ポート
３４と、補助弁室３３に開口したクランク室圧導入ポー
ト３５と、主弁室３２と補助弁室３３との間に形成され
た主弁ポート３６とが形成されている。

【００２８】主弁室３２にはボール保持体３７とボール
３８とによる主弁３９が上下動可能に設けられており、
主弁３９はボール３８によって主弁ポート３６を開閉
し、吸入圧導入ポート３４とクランク室圧導入ポート３
５との連通・遮断を行う。

【００２９】弁ハウジング３１の下端部は圧縮機ハウジ
ング２の制御弁受入孔２３の開口端側にあり、この下端
部には制御弁受入孔２３より外部に露呈する形態で圧力
応動装置としてのダイヤフラム装置４１が固定装着され
ている。

【００３０】ダイヤフラム装置４１は、弁ハウジング３
１の下端部にかしめ結合された皿状の上蓋４２と、ダイ
ヤフラム４３を挟んで上蓋４２と結合された皿状の下蓋
４４と、下蓋４４にかしめ結合された円筒状のばね箱４
５と、ばね箱４５にねじ係合した調整ねじ４６とを有し
ている。

【００３１】ダイヤフラム４３は、弁ハウジング３１側
にダイヤフラム室４７を、ばね箱４５側に密閉室４８を
各々画定しており、ダイヤフラム室４７側にて主弁３９
と接続されている。

【００３２】ダイヤフラム４３の密閉室４８側には当金
４９、ボール５０、ばね受け部材５１が順に設けられて
おり、ばね受け部材５１と調整ねじ４６との間には、ダ
イヤフラム４３を介して主弁３９を閉弁方向（上向き）
へ付勢する圧縮コイルばね５２が設けられている。

【００３３】ダイヤフラム室４７は弁ハウジング３１と
ボール保持体３７との間隙（図示省略）を介して主弁室
３２、吸入圧導入ポート３４と連通しており、吸入圧導
入ポート３４に導かれる吸入圧力Ｐｓを与えられる。

【００３４】補助弁室３３には漏れ流量制御弁５３が設
けられている。この漏れ流量制御弁５３は、補助弁室３
３がなす弁受け入れ孔に摺動可能に嵌合したスライド弁
として構成されており、弁ハウジング３１の上端部にか
しめ結合されたエンドキャップ５４に形成された吐出圧
導入ポート５５に導かれる吐出圧力Ｐｄは、漏れ流量制
御弁５３に閉弁方向（下向き）の力を及ぼし、クランク
室圧導入ポート３５に導かれるクランク圧力Ｐｃは、漏
れ流量制御弁５３に開弁方向（上向き）の力を及ぼす。
なお、エンドキャップ５４にはエアフィルタ５６が取り
付けられている。

【００３５】補助弁室３３には可動ばね受け部材５７が
摺動可能に設けられており、可動ばね受け部材５７と漏
れ流量制御弁５３との間に圧縮コイルばねによる補正ば
ね５８が挟まれている。補正ばね５８は、漏れ流量制御
弁５３を開弁方向に付勢すると共に、可動ばね受け部材
５７を介して主弁３９を開弁方向に付勢している。

【００３６】漏れ流量制御弁５３は、吐出圧力Ｐｄとク
ランク室圧力Ｐｃとの差圧ΔＰ（＝Ｐｄ−Ｐｃ）による
閉弁方向の力と補正ばね５８の開弁方向のばね力との平
衡関係により、図３（ａ）に示されているように、エン
ドキャップ５４に当接する最大開弁位置と、図３（ｃ）
に示されているように、補助弁室３３に形成された補助
弁座部５９に当接する閉弁位置との間に移動する。漏れ
流量制御弁５３は、弁外周面と補助弁室３３の内周面と
の間に漏れ通路６０を画定しており、開弁方向移動に応
じて漏れ通路６０の通路長Ｌが短くなることにより、開
弁量に比例した流量をもって吐出圧導入ポート５５より
クランク室圧導入ポート３５へ流れる漏れ流量を制御す
る。

【００３７】なお、クランク室圧力Ｐｃは略一定である
と見なすことができるから、漏れ流量制御弁５３は、専
ら吐出圧力Ｐｄに応動し、吐出圧力Ｐｄが低いほど、漏
れ流量を増大させる。

【００３８】上述の構成による制御弁３０は圧縮機ハウ
ジング２の制御弁受入孔２３に挿入固定され、吸入圧導
入ポート３４は吸入圧通路２４によって吸入ポート１４
に連通し、クランク室圧導入ポート３５はクランク室圧
通路２５によってクランク室３に連通し、吐出圧導入ポ
ート５５は吐出圧力通路２６によって吐出ポート１５に
連通している。なお、吸入圧通路２４、クランク室圧通
路２５、吐出圧通路２６は、各々圧縮機ハウジング２の
内部に形成されている内部圧力通路である。

【００３９】次に、上述の構成よりなる容量制御弁３０
の動作を説明する。

【００４０】圧縮機１の吸入圧力Ｐｓが、吸入ポート１
４より吸入圧通路２４を経て吸入圧導入ポート３４、主
弁室３２、ダイヤフラム室４７に入り、ダイヤフラム装
置４１が主弁３９を開弁方向に駆動する。

【００４１】補正ばね５８のばね圧を一定（無視）とす
ると、主弁３９は、ダイヤフラム４３に作用する吸入圧
力Ｐｓによる開弁力と圧縮コイルばね５２のばね力によ
る閉弁力との平衡関係により開閉駆動される。

【００４２】従って、吸入圧力Ｐｓが圧縮コイルばね５
２の設定圧により決まる制御弁設定圧（基準設定圧力Ｐ
ｓｓ）以下になると、圧縮コイルばね５２のばね力によ
って主弁３９が上方へ閉弁移動し、主弁ポート３６を閉
じる。

【００４３】これにより、クランク室３に対する吸入圧
力Ｐｓの供給が停止され、クランク室圧力Ｐｃが上昇
し、圧縮機１はアンロード運転状態になる。

【００４４】これに対し、吸入圧力Ｐｓが制御弁設定圧
（基準設定圧力Ｐｓｓ）以上になると、圧縮コイルばね
５２のばね力に抗してダイヤフラム４３が図にて下方へ
変位することで、主弁３９が下方へ開弁移動し、主弁ポ
ート３６を開く。

【００４５】これにより、クランク室３に対して吸入圧
力Ｐｓが供給され、クランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓ
と同じ圧力になり、圧縮機１はフルロード運転状態にな
る。

【００４６】上述のように、補正ばね５８のばね圧を一
定（無視）とすると、すなわち、高圧補正を行わない場
合には、圧縮機１は、図４にて破線により示されている
ように、吸入圧力Ｐｓが基準設定圧力Ｐｓｓで一定とな
る容量制御運転となる。

【００４７】つぎに、漏れ流量制御弁５３、補正ばね５
８を有する実際の容量制御弁３０の動作を説明する。

【００４８】（ａ）吐出圧力Ｐｄが低い時（Ｐｄ≦Ｐｄ
１） この時には、差圧ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷
重が補正ばね５８の初期荷重以下になり、漏れ流量制御
弁５３は、補正ばね５８のばね力によって、図３（ａ）
に示されているように、最大開弁位置に位置する。

【００４９】これにより、補正ばね５８が主弁３９に開
弁方向の力として及ぼすばね力は初期荷重により定めら
れた値を保ち、主弁３９の開閉動作圧は比較的高い一定
圧に保たれる（図４（ａ）の領域）。

【００５０】また、漏れ流量制御弁５３が最大開弁位置
に位置することにより、漏れ通路６０の通路長Ｌが最も
短くなり、吐出圧導入ポート５５よりクランク室圧導入
ポート３５へ流れる漏れ流量が最大となる。

【００５１】これにより、低吐出圧力時のクランク室圧
力Ｐｃが高められ、吐出圧力Ｐｄが低い時のクランク室
圧力抜き式の容量制御弁としての制御特性が確保され、
制御弁特性を圧縮機特性と合わせ易くなる。

【００５２】（ｂ）Ｐｄ１＜Ｐｄ＜Ｐｄ２の時 この時には、差圧ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷
重が補正ばね５８の初期荷重以上になり、漏れ流量制御
弁５３は、図３（ｂ）に示されているように、補正ばね
５８のばね力に抗して閉弁方向へ移動する。

【００５３】これにより、補正ばね５８が主弁３９に開
弁方向の力として及ぼすばね力が増加し、主弁３９の開
閉動作圧は吐出圧力Ｐｄの増大に伴い低下し（図４
（ｂ）の領域）、システム負荷特性に相関する吐出圧力
Ｐｄにより容量制御圧縮機の制御特性を合わすことがで
きる。

【００５４】また、漏れ流量制御弁５３が最大開弁位置
より閉弁方向へ移動することにより、その移動量に応じ
て漏れ通路６０の通路長Ｌが長くなり、吐出圧導入ポー
ト５５よりクランク室圧導入ポート３５へ流れる漏れ流
量が減少する。

【００５５】これにより、吐出圧力Ｐｄの増加に応じて
漏れ流量が低減してクランク室圧力Ｐｃが吐出圧力Ｐｄ
との兼ね合いで適正値に保たれ、この圧力領域でも制御
弁特性を圧縮機特性と合わせ易くなる。

【００５６】（ｃ）吐出圧力Ｐｄが高い時（Ｐｄ≧Ｐｄ
２） この時には、差圧ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷
重が補正ばね５８の初期荷重以上になり、漏れ流量制御
弁５３は、補正ばね５８のばね力に抗して、図３（ｃ）
に示されているように、補助弁座部５９に着座し、閉弁
する。

【００５７】これにより、補正ばね５８が主弁３９に開
弁方向の力として及ぼすばね力は最大値（定荷重）を保
ち、主弁３９の開閉動作圧は比較的低い一定圧に保たれ
る（図４（ｃ）の領域）。

【００５８】また、漏れ流量制御弁５３が閉弁位置に位
置することにより、漏れ通路６０における吐出圧導入ポ
ート５５よりクランク室圧導入ポート３５への漏れ流量
が最小になり、高吐出圧時の圧力損失が低減する。

【００５９】（実施の形態２）図５はこの本発明による
容量制御弁の実施の形態２を示している。なお、図５に
おいて、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同
一の符号を付けて、その説明を省略する。

【００６０】補助弁室３３には補正付勢部材６１が摺動
可能に嵌合している。補正付勢部材６１には、吐出圧導
入ポート５５に導かれる吐出圧力Ｐｄが下向きに及ぼさ
れ、クランク室圧導入ポート３５に導かれるクランク圧
力Ｐｃが上向きに及ぼされるので、補正付勢部材６１
は、吐出圧力Ｐｄとクランク室圧力Ｐｃとの差圧ΔＰ
（＝Ｐｄ−Ｐｃ）を主弁３９に開弁方向の力として及ぼ
す。

【００６１】補正付勢部材６１は、弁ハウジング３１に
固定された止め輪６２との間に設けられた圧縮コイルば
ね（バイアスばね）６３により主弁３９の側に付勢さ
れ、圧縮コイルばね６３のばね力と吐出圧力Ｐｄとクラ
ンク室圧力Ｐｃとの差圧ΔＰに応じて開弁方向の荷重を
主弁３９に与える。

【００６２】なお、この実施の形態でも、クランク室圧
力Ｐｃは略一定であると見なすことができるから、補正
付勢部材６１は、専ら吐出圧力Ｐｄに応動し、吐出圧力
Ｐｄにより発生する開弁方向の荷重を主弁３９に与え
る。

【００６３】補正付勢部材６１には漏れ流量制御弁６４
が組み込まれている。漏れ流量制御弁６４は、円錐状の
弁先端部６４ａを有し、開弁量（弁リフト量）に応じて
漏れ流量制御ポート６５の実効開口面積を増加する可変
オリフィス弁として構成されており、吐出圧導入ポート
５５に導かれる吐出圧力Ｐｄは漏れ流量制御弁６４に閉
弁方向（下向き）の力を及ぼし、クランク室圧導入ポー
ト３５に導かれるクランク圧力Ｐｃは、補正付勢部材６
１に形成された通路６１ａ、漏れ流量制御ポート６５を
介して、漏れ流量制御弁６４に開弁方向（上向き）の力
を及ぼす。

【００６４】漏れ流量制御弁６４は、開弁ばね６６によ
り開弁方向に付勢され、開弁ばね６６のばね力と吐出圧
力Ｐｄとクランク室圧力Ｐｃとの差圧ΔＰ（＝Ｐｄ−Ｐ
ｃ）による閉弁方向の荷重との平衡関係により、図６
（ａ）に示されているように、止め輪６２に当接する最
大開弁位置と、図６（ｃ）に示されているように、補正
付勢部材６１に形成された補助弁座部６７に当接する閉
弁位置との間で移動し、図７に示されているような特性
をもって差圧ΔＰの低減に応じて漏れ流量制御ポート６
５の実効開口面積を増大する。

【００６５】なお、この場合も、クランク室圧力Ｐｃは
略一定であると見なすことができるから、漏れ流量制御
弁６４は、専ら吐出圧力Ｐｄに応動し、吐出圧力Ｐｄの
低減に応じて漏れ流量制御ポート６５の実効開口面積を
増大する。

【００６６】次に、上述の構成よりなる容量制御弁３０
の動作を説明する。

【００６７】主弁３９には補正付勢部材６１により補正
圧として吐出圧Ｐｄとクランク室圧力Ｐｃとの差圧ΔＰ
（≒Ｐｄ−Ｐｃ）が作用し、補正付勢部材６１の断面積
をＡｈとすると、クランク室圧力Ｐｃは略一定であると
みなすことができるから、差圧ΔＰ（≒Ｐｄ−Ｐｃ）、
即ち、吐出圧力Ｐｄに相関する開弁力Ａｈ・Ｐｄが主弁
３９に付加される。

【００６８】これにより、吐出圧力Ｐｄに相関するＡｈ
・Ｐｄによる開弁力が主弁３９に作用するから、基準吐
出圧力Ｐｄｓにおけるバランス状態にて基準設定圧力Ｐ
ｓｓを圧縮コイルばね５２のばね力の調整により設定し
ておくと、吐出圧力Ｐｄの低下（吐出圧力Ｐｄ＜基準吐
出圧力Ｐｄｓ）により開弁に必要な吸入圧力Ｐｓが高く
なり、吐出圧力Ｐｄの上昇（吐出圧力Ｐｄ＞基準吐出圧
力Ｐｄｓ）により開弁に必要な吸入圧力Ｐｓが低くな
る。

【００６９】このことは下式により示される。 Ｐｓ＝Ｐｓｓ−Ａｈ（Ｐｄ−Ｐｄｓ）／Ａｄ

【００７０】これにより、図８に実線により示されてい
るように、吐出圧力Ｐｄの増加に比例して吸入圧力Ｐｓ
が低下する制御特性が得られ、システム負荷特性に相関
する吐出圧力Ｐｄにより容量制御圧縮機の制御特性を合
わすことができる。

【００７１】つぎに、漏れ流量制御弁６４の動作につい
て説明する。 （ａ）吐出圧力Ｐｄが低い時（Ｐｄ≦Ｐｄ１） この時には、差圧ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷
重が開弁ばね６６のばね荷重以下になり、漏れ流量制御
弁６４は、開弁ばね６６のばね力によって、図６（ａ）
に示されているように、最大開弁位置に位置する。

【００７２】これにより、漏れ流量制御ポート６５の実
効開口面積が最大になり、吐出圧導入ポート５５よりク
ランク室圧導入ポート３５へ流れる漏れ流量が最大とな
る。

【００７３】この結果、低吐出圧力時のクランク室圧力
Ｐｃが高められ、吐出圧力Ｐｄが低い時のクランク室圧
力抜き式の容量制御弁としての制御特性が確保され、制
御弁特性を圧縮機特性と合わせ易くなる。

【００７４】（ｂ）Ｐｄ１＜Ｐｄ＜Ｐｄ２の時 この時には、差圧ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷
重が開弁ばね６６のばね荷重以上になり、漏れ流量制御
弁６４は、図６（ｂ）に示されているように、補正はね
５８のばね力に抗して閉弁方向へ移動する。

【００７５】これにより、漏れ流量制御弁６４の閉弁移
動に応じて漏れ流量制御ポート６５の実効開口面積が減
少し、吐出圧導入ポート５５よりクランク室圧導入ポー
ト３５へ流れる漏れ流量が減少する。

【００７６】これにより、吐出圧力Ｐｄの増加に応じて
漏れ流量が低減してクランク室圧力Ｐｃが吐出圧力Ｐｄ
との兼ね合いで適正値に保たれ、この圧力領域でも制御
弁特性を圧縮機特性と合わせ易くなる。

【００７７】（ｃ）吐出圧力Ｐｄが高い時（Ｐｄ≧Ｐｄ
２） この時には、差圧ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷
重が開弁ばね６６のばね荷重以上になり、漏れ流量制御
弁６４は、開弁ばね６６のばね力に抗して、図６（ｃ）
に示されているように、補助弁座部６７に着座し、閉弁
する。

【００７８】これにより、漏れ流量制御ポート６５にお
いて、吐出圧導入ポート５５よりクランク室圧導入ポー
ト３５へ流れるの漏れ流量が最小になり、高吐出圧時の
圧力損失が低減する。

【００７９】（実施の形態３）図９はこの本発明による
容量制御弁の実施の形態３を示している。なお、図９に
おいて、図５に対応する部分は、図５に付した符号と同
一の符号を付けて、その説明を省略する。

【００８０】この実施の形態は、補正付勢部材６１に組
み込む漏れ流量制御弁６４を可変オリフィス弁から、図
１０に示されているようなオン・オフ的動作を行うチェ
ック弁に変更したものである。

【００８１】この実施の形態における補正付勢部材６１
による主弁３９の開閉特性補正は、実施の形態２のもの
と同じであり、これにより、図８に実線により示されて
いるものと同等に、吐出圧力Ｐｄの増加に比例して吸入
圧力Ｐｓが低下する制御特性が得られ、システム負荷特
性に相関する吐出圧力Ｐｄにより容量制御圧縮機の制御
特性を合わすことができる。

【００８２】吐出圧力Ｐｄが低い時には、差圧ΔＰ（Ｐ
ｄ−Ｐｃ）による閉弁方向荷重が開弁ばね６６のばね荷
重以下になり、漏れ流量制御弁６４は、開弁ばね６６の
ばね力によって、開弁する。

【００８３】これにより、漏れ流量制御ポート６５が開
き、吐出圧導入ポート５５よりクランク室圧導入ポート
３５へ流れる漏れ流量が最大となる。

【００８４】この結果、低吐出圧力時のクランク室圧力
Ｐｃが高められ、吐出圧力Ｐｄが低い時のクランク室圧
力抜き式の容量制御弁としての制御特性が確保され、制
御弁特性を圧縮機特性と合わせ易くなる。

【００８５】吐出圧力Ｐｄが高くなり、差圧ΔＰ（Ｐｄ
−Ｐｃ）による閉弁方向荷重が開弁ばね６６のばね荷重
以上になると、漏れ流量制御弁６４は、開弁ばね６６の
ばね力に抗して、補助弁座部６７に着座し、閉弁する。

【００８６】これにより、漏れ流量制御ポート６５にお
いて、吐出圧導入ポート５５よりクランク室圧導入ポー
ト３５へ流れるの漏れ流量が最小になり、高吐出圧時の
圧力損失が低減する。

【００８７】上述の何れの実施の形態においても、圧力
応動装置はダイヤフラム装置４１としたが、圧力応動装
置は、ダイヤフラム装置４１に限られることはなく、密
閉構造のベローズ等であってもよい。圧力応動装置を密
閉構造のベローズで構成した容量可変型圧縮機用制御弁
を実施の形態１に適用した実施の形態を実施の形態４と
して以下に説明する。

【００８８】（実施の形態４）図１１はこの本発明によ
る容量制御弁の実施の形態４を示している。なお、図１
１において、図２に対応する部分は、図２に付した符号
と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

【００８９】この実施の形態では、圧力応動装置として
密閉構造のベローズ７０が組み込まれている。ベローズ
７０は、弁ハウジング３１に固定されたベローズ収容ケ
ース６８内に配置されており、一方の端板７１を一体に
有する蛇腹状のベローズ本体７２と、ベローズ本体７２
の一端を閉じる端板７３とにより構成され、内部は真空
圧になっている。ベローズ本体７２内の端板７１側には
当金部材７５が設けられており、この当金部材７５と端
板７３との間には、端板７１と端板７３とが離間する方
向に付勢する、換言すると、ベローズ７０を伸張方向
（閉弁方向）に付勢する圧縮コイルばね７４が設けられ
ている。また、当金部材７５のストッパ面部７５ａと端
板７３のストッパ面部７３ａとの当接により、ベローズ
７０の最大収縮量が規定されている。

【００９０】ベローズ収容ケース６８には調整ねじ部材
６９がねじ係合しており、調整ねじ部材６９は、当該調
整ねじ部材６９の軸心部に配置されたボール７６と端板
７３の軸心部（ベローズ中心）に形成された球面状窪み
７３ｂとによる球面継手構造により、ベローズ７０の一
端を保持している。すなわち、ベローズ７０とベローズ
収容ケース６８とが調整ねじ部材６９を介して球面継手
構造によって球面接続されている。

【００９１】ベローズ７０の端板７１には主弁３９のボ
ール保持体３７が当接しており、ベローズ７０の伸縮が
主弁３９に直接伝えられようになっている。

【００９２】ベローズ収納ケース６８内は吸入圧導入ポ
ート３４と連通しており、ベローズ７０は、吸入圧導入
ポート３４よりベローズ収納ケース６８内に導入される
吸入圧力Ｐｓを開弁方向に及ぼされ、吸入圧力Ｐｓとベ
ローズ内圧との差圧に応じて伸縮する。

【００９３】また、主弁３９のボール保持体３７と弁ハ
ウジング３１との間には主弁３９を開弁方向に付勢する
弱い圧縮コイルばね７７が組み込まれている。

【００９４】漏れ流量制御弁５３、可動ばね受け部材５
７、補正ばね５８等の構成は、実施の形態１のものと同
等に構成されているから、実施の形態４において実施の
形態１と同等の作用、効果が得られる。

【００９５】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１に記載の発明による容量可変型圧縮機用制御弁によれ
ば、圧縮機の吸入ポートとクランク室とを連通する連通
路を有する弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に設け
られて前記連通路を開閉する主弁と、前記主弁を閉弁方
向へ付勢するばねと、前記圧縮機の吸入圧力を及ぼされ
て前記主弁を開弁方向へ駆動する圧力応動装置と、前記
弁ハウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出圧力を閉
弁方向に及ぼされ、前記圧縮機の吐出圧力が低い場合に
前記圧縮機の吐出ポートよりクランク室へ流れる漏れ流
量が増加する漏れ流量制御弁と、前記主弁と前記漏れ流
量制御弁との間に設けられて前記主弁を開弁方向に付勢
し、前記漏れ流量制御弁の閉弁方向への移動に伴いばね
荷重を増加する補正ばねとを有しているものとした。

【００９６】このため、圧縮機の吸入圧力に応動して主
弁が連通路を開閉することで、クランク室に対する圧縮
機の吸入圧力の供給を制御してクランク室圧を調整し、
吐出圧力の増加に応じて漏れ流量制御弁が閉弁方向へ移
動することにより補正ばねのばね荷重が吐出圧力の増加
に応じて増加し、主弁の開閉動作点が吐出圧力に応じて
偏移することで、外気負荷に相関した容量制御が行わ
れ、しかも、吐出圧力が低いと、漏れ流量制御弁によっ
て吐出ポートよりクランク室へ流れる漏れ流量が増加し
てクランク室圧が高められ、吐出圧力が低い時のクラン
ク室圧力抜き式の容量制御弁としての制御特性を確保さ
れ、制御弁特性を圧縮機特性に合わせ易くなる。

【００９７】請求項２に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁によれば、前記漏れ流量制御弁が、前記弁
ハウジングに設けられた弁受け入れ孔に摺動可能に嵌合
したスライド弁として構成されて当該漏れ流量制御弁の
外周面と前記弁受け入れ孔の内周面との間に漏れ通路を
画定し、該漏れ流量制御弁の開弁方向移動に応じて前記
漏れ通路の通路長が短くなることにより、開弁量に比例
した流量をもって前記圧縮機の前記吐出ポートより前記
クランク室へ流れる漏れ流量を制御するものとした。

【００９８】これにより、漏れ流量制御弁の開弁方向移
動に応じて漏れ通路の通路長が短くなり、漏れ流量制御
弁の開弁量に比例した流量をもって圧縮機の吐出ポート
よりクランク室へ流れる漏れ流量が制御され、吐出圧力
に応じてクランク室圧が調整され、制御弁特性を圧縮機
特性に合わせ易くなる。

【００９９】請求項３に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁によれば、圧縮機の吸入ポートとクランク
室とを連通する連通路を有する弁ハウジングと、前記弁
ハウジング内に設けられて前記連通路を開閉する主弁
と、前記主弁を閉弁方向へ付勢するばねと、前記圧縮機
の吸入圧力を及ぼされて前記主弁を開弁方向へ駆動する
圧力応動装置と、前記弁ハウジング内に設けられて前記
圧縮機の吐出圧力とクランク室圧力との差圧を前記主弁
に開弁方向の力として及ぼす補正付勢部材と、前記弁ハ
ウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出圧力を閉弁方
向に及ぼされ、前記圧縮機の吐出圧力が低い場合に前記
圧縮機の吐出ポートよりクランク室へ流れる漏れ流量を
増加する漏れ流量制御弁とを有しているものとした。

【０１００】これにより、圧縮機の吸入圧力に応動して
主弁が連通路を開閉することで、クランク室に対する圧
縮機の吸入圧力の供給を制御してクランク室圧を調整
し、吐出圧力の増加に応じて補正付勢部材より主弁に与
える開弁力が増加し、主弁の開閉動作点が吐出圧力に応
じて偏移することで、外気負荷に相関した容量制御を行
い、しかも、吐出圧力が低いと、漏れ流量制御弁によっ
て吐出ポートよりクランク室へ流れる漏れ流量が増加し
てクランク室圧が高められ、吐出圧力が低い時のクラン
ク室圧力抜き式の容量制御弁としての制御特性が確保さ
れ、制御弁特性を圧縮機特性に合わせ易くなる。

【０１０１】請求項４に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁によれぱ、前記漏れ流量制御弁が、開弁量
に応じて実効開口面積を増加する可変オリフィス弁とし
て構成され、開弁量に比例した流量をもって前記圧縮機
の前記吐出ポートより前記クランク室へ流れる漏れ流量
を制御するものとした。

【０１０２】これにより、漏れ流量制御弁の開弁方向移
動に応じて実効開口面積が増加し、漏れ流量制御弁の開
弁量に比例した流量をもって圧縮機の吐出ポートよりク
ランク室へ流れる漏れ流量が制御され、吐出圧力に応じ
てクランク室圧が調整され、制御弁特性を圧縮機特性に
合わせ易くなる。

【０１０３】請求項５に記載の発明による容量可変型圧
縮機用制御弁によれば、前記漏れ流量制御弁が、前記圧
縮機の吐出圧力が所定値以下である場合に開弁するチェ
ック弁により構成されているものとした。

【０１０４】これにより、吐出圧力とクランク室圧力と
の差圧が所定値以下である場合には漏れ流量制御弁が開
弁し、クランク室圧が調整され、吐出圧力に応じてクラ
ンク室圧が調整され、制御弁特性を圧縮機特性に合わせ
易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による制御弁を組み込まれた容量可変
型圧縮機の一つの実施の形態を示す断面図である。

【図２】この発明による容量可変型圧縮機用制御弁の実
施の形態１を示す断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態１の容量可変型圧
縮機用制御弁に組み込まれる漏れ流量制御弁の動作を示
す部分拡大図である。

【図４】この発明による容量可変型圧縮機用制御弁の吐
出圧力−吸入圧力特性を示すグラフである。

【図５】この発明による容量可変型圧縮機用制御弁の実
施の形態２を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態２の容量可変型圧
縮機用制御弁に組み込まれる漏れ流量制御弁の動作を示
す部分拡大図である。

【図７】実施の形態２の漏れ流量制御弁の差圧−開口面
積特性を示すグラフである。

【図８】この発明による容量可変型圧縮機用制御弁の吐
出圧力−吸入圧力特性を示すグラフである。

【図９】この発明による容量可変型圧縮機用制御弁の実
施の形態３を示す断面図である。

【図１０】実施の形態３の漏れ流量制御弁の差圧−開口
面積特性を示すグラフである。

【図１１】この発明による容量可変型圧縮機用制御弁の
実施の形態４を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 斜板式容量可変型圧縮機 ２ 圧縮機ハウジング ３ クランク室 ４ シリンダ室 ５ ピストン ７ 駆動軸 ９ ウオブル板 １４ 吸入ポート １５ 吐出ポート ２３ 制御弁受入孔 ２４ 吸入圧力通路 ２５ クランク室圧力通路 ２６ 吐出圧力通路 ３０ 制御弁 ３１ 弁ハウジング ３２ 主弁室 ３３ 補助弁室 ３４ 吸入圧導入ポート ３５ クランク室圧導入ポート ３６ 主弁ポート ３９ 主弁 ４１ ダイヤフラム装置 ４３ ダイヤフラム ４７ ダイヤフラム室 ５２ 圧縮コイルばね ５３ 漏れ流量制御弁 ５５ 吐出圧導入ポート ５８ 補正ばね ６０ 漏れ通路 ６１ 補正付勢部材 ６４ 漏れ流量制御弁 ６５ 漏れ流量制御ポート ６６ 開弁ばね ６８ ベローズ収容ケース ７０ ベローズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河原 一郎 埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作 所狭山事業所内 (72)発明者 太田 雅樹 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 水藤 健 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 園部 正法 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 樽谷 知二 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA13 AA27 BA19 BA28 CA01 CA02 CA03 DA25 EA33 3H076 AA06 BB32 CC16 CC20 CC41 CC83 CC92 CC93

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機の吸入ポートとクランク室とを連
   通する連通路を有する弁ハウジングと、 前記弁ハウジング内に設けられて前記連通路を開閉する
   主弁と、 前記主弁を閉弁方向へ付勢するばねと、 前記圧縮機の吸入圧力を及ぼされて前記主弁を開弁方向
   へ駆動する圧力応動装置と、 前記弁ハウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出圧力
   を閉弁方向に及ぼされ、前記圧縮機の吐出圧力が低い場
   合に前記圧縮機の吐出ポートよりクランク室へ流れる漏
   れ流量が増加する漏れ流量制御弁と、 前記主弁と前記漏れ流量制御弁との間に設けられて前記
   主弁を開弁方向に付勢し、前記漏れ流量制御弁の閉弁方
   向への移動に伴いばね荷重を増加する補正ばねと、 を有していることを特徴とする容量可変型圧縮機用制御
   弁。
2. 【請求項２】 前記漏れ流量制御弁は、前記弁ハウジン
   グに設けられた弁受け入れ孔に摺動可能に嵌合したスラ
   イド弁として構成されて当該漏れ流量制御弁の外周面と
   前記弁受け入れ孔の内周面との間に漏れ通路を画定し、
   該漏れ流量制御弁の開弁方向移動に応じて前記漏れ通路
   の通路長が短くなることにより、開弁量に比例した流量
   をもって前記圧縮機の前記吐出ポートより前記クランク
   室へ流れる漏れ流量を制御することを特徴とする請求項
   １に記載の容量可変型圧縮機用制御弁。
3. 【請求項３】 圧縮機の吸入ポートとクランク室とを連
   通する連通路を有する弁ハウジングと、 前記弁ハウジング内に設けられて前記連通路を開閉する
   主弁と、 前記主弁を閉弁方向へ付勢するばねと、 前記圧縮機の吸入圧力を及ぼされて前記主弁を開弁方向
   へ駆動する圧力応動装置と、 前記弁ハウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出圧力
   とクランク室圧力との差圧を前記主弁に開弁方向の力と
   して及ぼす補正付勢部材と、 前記弁ハウジング内に設けられて前記圧縮機の吐出圧力
   を閉弁方向に及ぼされ、前記圧縮機の吐出圧力が低い場
   合に前記圧縮機の吐出ポートよりクランク室へ流れる漏
   れ流量が増加する漏れ流量制御弁と、 を有していることを特徴とする容量可変型圧縮機用制御
   弁。
4. 【請求項４】 前記漏れ流量制御弁は、開弁量に応じて
   実効開口面積を増加する可変オリフィス弁として構成さ
   れ、開弁量に比例した流量をもって前記圧縮機の前記吐
   出ポートより前記クランク室へ流れる漏れ流量を制御す
   ることを特徴とする請求項３に記載の容量可変型圧縮機
   用制御弁。
5. 【請求項５】 前記漏れ流量制御弁は、前記圧縮機の吐
   出圧力が所定値以下である場合に開弁するチェック弁に
   より構成されていることを特徴とする請求項３に記載の
   容量可変型圧縮機用制御弁。