JP4082814B2 - Control valve for variable displacement compressor - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の空調装置に使用される可変容量型圧縮機用の制御弁に係り、特に、必要に応じて吐出圧領域からクランク室内における冷媒ガスの供給を制御する可変容量型圧縮機用制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からシリンダ、ピストン、斜板等を備えた可変容量型圧縮機は、例えば、自動車用の空気調和装置の冷媒ガスを圧縮して吐出するために用いられており、該可変容量型圧縮機は、吐出圧領域とクランク室とを連通する冷媒ガス通路を備え、前記クランク室内の圧力を調整することにより、斜板の傾斜角度を変更して、吐出容量を変更するように構成されたものが知られている。クランク室内の圧力調整は、冷媒ガス通路の途中に設けられた制御弁の開度調整により、前記吐出圧領域から前記クランク室に高圧の圧縮冷媒ガスを供給することで行われる。
【０００３】
このような制御弁としては、例えば、図８及び図９に示すような可変容量型圧縮機用の制御弁１００′（以下「制御弁」という。）がある（特開平９−２６８９７４号公報参照）。該制御弁１００′は、可変容量型圧縮機２００のリヤハウジング２１０側に設けられるものであって、可変容量型圧縮機２００のシリンダブロック２２０に連接されているフロントハウジング２３０内のクランク室２３１の圧力調整を行うものである。
【０００４】
クランク室２３１内部には、斜板２４０が駆動シャフト２５０の軸線方向にスライド、かつ斜動可能に支持され、斜板２４０のガイドピン２４１が回転支持体２５１の支持アーム２５２にスライド自在に支持される。
また、斜板２４０は、該斜板２４０の一対のシュー２４２を介してシリンダボア２２１内に摺動自在に配設されるピストン２６０に連結されている。
【０００５】
シリンダボア２２１内の吸入圧力Ｐｓとクランク室２３１内のクランク室圧力Ｐｃとの差に応じて、前記斜板２４０は、矢印方向に回動し、傾斜角度を変更する。該傾斜角度に基づいてピストン２６０のシリンダボア２２１内における前後動のストローク幅が決定される。そして、斜板２４０の矢印方向の回動に伴って、斜板２４０の中腹部に当接する遮断体２７０が収容孔２２２内を前後動する。
【０００６】
リヤハウジング２１０には、吸入圧領域を構成する吸入室２１１ａ，２１１ｂ及び吐出圧領域を構成する吐出室２１２ａ，２１２ｂが区画形成され、前記斜板２４０の回転に基づいてピストン２６０が前後動することによって、吸入室２１１ａ内の冷媒ガスが、吸入ポート２１３からシリンダボア２２１内に吸入され、所定の圧力に圧縮された後、吐出ポート２１４から吐出室２１２ａに吐出される。
【０００７】
さらに、リヤハウジング２１０の中心部分に形成される吸入通路２１５は、前記収容孔２２２に連通するとともに、通孔２１６を介して前記吸入室２１１ｂに連通する。ここで、斜板２４０が遮断体２７０側に移動すると、該遮断体２７０は、前記吸入通路２１５側に移動し、通孔２１６を閉鎖する。
【０００８】
吸入通路２１５と制御弁１００′の上部側は、制御弁１００′内に吸入圧力Ｐｓを導く検圧通路２１７によって連通され、また、吐出室２１２ｂとクランク室２３１は、制御弁１００′の給気通路２１８，２１９を介して連通され、該給気通路２１８，２１９は、制御弁１００′の弁体１０６′によって開閉される。
【０００９】
吐出室２１２ｂの吐出圧力Ｐｄは、給気通路２１８を介して弁室ポート１１３′に、クランク室内圧力Ｐｃは、弁孔ポート１１４′を通って給気通路２１９に導かれ、吸入圧力Ｐｓは、検圧通路２１７を介して吸入圧導入ポート１１５′に導かれる。
【００１０】
空調装置の作動スイッチ２８０がオンの場合、例えば、室内センサ２８１の検出温度が室温設定器２８２の設定温度以上であるときには、制御コンピュータ２８３は制御弁１００′のソレノイド１０１′の励磁を指令し、駆動回路２８４を介して所定の電流がソレノイド１０１′に供給され、該ソレノイド１０１′の吸引力及びばね１０３′の付勢力によって、可動鉄心１０２′が固定鉄心１０４′側に引き寄せられる。
【００１１】
可動鉄心１０２′の移動に伴い、ソレノイドロッド１０５′に取り付けられている弁体１０６′は、強制開放ばね１０７′の付勢力に抗しつつ弁孔１０８′の開度を減少する側に移動する。この移動に伴い、弁体１０６′と一体の感圧ロッド１０９′も上昇し、感圧ロッド受け部１１０′を介して、接離自在に連結されているベローズ１１１′が押し付けられる。
【００１２】
該ベローズ１１１′は、検圧通路２１７を介して感圧部１１２′内に導入される吸入圧力Ｐｓの変動に応じて変位するものであり、前記感圧ロッド１０９′に対して負荷を与える。すなわち、制御弁１００′は、前記ソレノイド１０１′による吸引力、前記ベローズ１１１′の付勢力及び前記強制開放ばね１０７′の付勢力等とのバランスによって、弁体１０６′による弁孔１０８′の弁開度を決定する。
【００１３】
室内センサ２８１の検出温度と室温設定器２８２の設定温度との差が上述のように大きい（冷房負荷が大きい）ときには、電流値の増加によって可動鉄心１０２′が固定鉄心１０４′により吸引され、弁体１０６′の弁孔１０８′の開度を減少させる力が増し、制御弁１００′は、より低い吸入圧力Ｐｓを保持するように作動し、この圧力にて前記弁体１０６′の開閉が行われる。
【００１４】
弁開度が小さくなると、吐出室２１２ｂから給気通路２１８，２１９を介してクランク室２３１に流れる冷媒ガス量が少なくなり、同時にクランク室２３１のガスは吸入室２１１ａ，２１１ｂに流出するので、クランク室内圧力Ｐｃが低くなる。そして、冷房負荷が大きいときには、前記シリンダボア２２１内の吸入圧力Ｐｓが高く、該吸入圧力Ｐｓと前記クランク室内圧力Ｐｃとに差を生じ、前記斜板２４０の傾斜角度が大きくなることで、前記遮断体２７０が前記吸入通路２１５側から離れて通路２１６を開くものである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の制御弁１００′では、図８及び図９に示したように、制御弁１００′の弁室ポート１１３′に前記給気通路２１８を介して吐出圧力Ｐｄが導かれるようになっている。該吐出圧力Ｐｄは高圧であり、しかも吐出圧力Ｐｄをもたらす冷媒ガスは、前記ピストン２６０の前後動作により所定の圧力に達するまで圧縮されることで高熱を放つため、該高熱により前記制御弁１００′自体が高温となり、前記弁体１０６′による前記弁孔１０８′の開閉精度が低下してしまうという問題がある。
【００１６】
また、前記ソレノイド１０１′によるソレノイドロッド１０５′の吸引力の作用点と前記ベローズ１１１′による付勢力の作用点とが離れた状態にあるため、閉弁時における前記ソレノイドロッド１０５′の移動時に該ソレノイドロッド１０５′にガタ付きが生じるおそれがあり、弁開閉精度を向上させる上で妨げとなっている。
【００１７】
これを解決するために、本出願人は特願平１０−２５０１５６号において、ソレノイドロッドの下側にベローズを備え、前記ソレノイドロッドの吸引力の作用点と前記ベローズの付勢力の作用点とを近付ける技術を提案しているが、低圧の吸入圧力Ｐｓが前記ベローズ側に冷媒だまりとして留まり易くなるために、制御弁本体の下端部とプランジャの上端面との面接触による貼り付き等の該プランジャの動きの阻害要因、及び冷媒のダンパー作用による前記プランジャ及びステムの動きの阻害要因等については、格別の配慮がなされたものではなかった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、制御弁のプランジャ及びステムの動きをスムーズに行って、弁開閉精度を向上させる可変容量型圧縮機用制御弁を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、中央部に配置したソレノイド励磁部と、該ソレノイド励磁部の上側に配置した制御弁本体と、下側に配置した感圧部と、を備えた可変容量型圧縮機用制御弁において、前記ソレノイド励磁部は、ソレノイドと、該ソレノイドの励磁によって上下方向に移動するプランジャと、該プランジャに前記感圧部の動きを伝達するステムとを備え、前記プランジャは、該プランジャにより開閉作動する弁体の下端と前記制御弁本体の下端に接触する上端面を有する上部と、前記ステムの上部をその下端面から挿通する主部とを有するとともに、前記上端面は、前記制御弁本体との接触面積を少なくするべく、前記プランジャの主部の断面積よりも小なる表面積に形成すること、前記プランジャの内部には、該プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔を形成すること、又は該長手軸に交差する方向に他の冷媒抜き孔を形成することを特徴としている。
【００１９】
そして、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁における好ましい具体的な態様は、前記プランジャの内部は、該プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔及び該長手軸に交差する方向に他の冷媒抜き孔を形成し、前記プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔は、前記長手軸の交差方向の冷媒抜き孔と連通していること、前記プランジャの長手軸方向に貫通していること、又は前記長手軸の交差方向の冷媒抜き孔と同径の孔であることを特徴としている。
【００２０】
さらに、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁における好ましい他の具体的な態様は、前記プランジャは、前記主部の側面にスリットを備えていることを特徴としている。
さらにまた、前記ステムは、内部に該ステムの長手軸方向の冷媒抜き孔を備え、該ステムの長手軸方向の冷媒抜き孔は、前記ステムの長手軸方向に貫通していること、又は前記ステムは、側面にスリットを備えていることを特徴としている。
【００２１】
前記の如く構成された本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、プランジャ又はステムの内部に、プランジャの長手軸方向及び該長手軸に交差する方向に冷媒抜き孔を備える構成としたことによって、プランジャの下方に貯まった冷媒をプランジャ室の上部に移動させることができ、弁の開閉精度を向上させることができる。
また、プランジャ又はステムの側面にスリットを備える構成とすることと相俟って、弁体動作の不具合をを防ぐことができ、弁の開閉精度をさらに向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態について説明する。 図１及び図２は、本実施形態の制御弁１００を備えた可変容量型圧縮機１を示しており、図１は、該可変容量型圧縮機１の吐出通路が開いた状態を示す縦断面図、図２は、吐出通路が閉じた状態を示す縦断面図である。
可変容量型圧縮機１のシリンダブロック２の一端面には、バルブプレート２ａを介してリヤハウジング３が、他端面には、フロントハウジング４がそれぞれ固定される。シリンダブロック２には、シャフト（回転軸）５を中心に周方向の所定間隔おきに複数のシリンダボア６が配設される。該シリンダボア６内には、それぞれピストン７が摺動可能に収容される。
【００２３】
フロントハウジング４内には、クランク室８が形成され、該クランク室８内には、斜板１０が収納される。該斜板１０の摺動面１０ａには、コネクティングロッド１１の球体状の一端部１１ａを相対転動可能に支持するシュー５０がリテーナ５３で保持される。リテーナ５３は、ラジアル軸受５５を介して斜板１０のボス部１０ｂに装着され、斜板１０に対して相対回転可能である。ラジアル軸受５５は、ねじ４５で固定されたストッパ５４によってボス部１０ｂに抜け止めされている。コネクティングロッド１１の他端部１１ｂはピストン７に固定されている。
【００２４】
シュー５０は、コネクティングロッド１１の一端部１１ａの先端面を相対転動可能に支持するシュー本体５１と、コネクティングロッド１１の一端部１１ａの後端面を相対転動可能に支持するワッシャ５２とで構成されている。
リヤハウジング３には、吐出室１２と吸入室１３とが形成される。該吸入室１３は、吐出室１２を包囲するように配置されている。前記リヤハウジング３には、エバポレータ（図示省略）の出口に通じる吸入口（図示省略）が設けられている。 図１は、吐出通路３９が開いた状態を示し、図２は該吐出通路３９が閉じた状態を示している。前記吐出室１２と吐出口１ａとを連通する吐出通路３９の途中には、スプール弁（吐出制御弁）３１が設けられており、吐出通路３９は、リヤハウジング３に形成された通路３９ａと、バルブプレート２ａに形成された通路３９ｂとで構成され、該通路３９ｂは、シリンダブロック２に形成された吐出口１ａに通じている。
【００２５】
有底筒状のスプール弁３１内には、ばね（付勢部材）３２が収容され、前記リヤハウジング３にキャップ５９で固定されたストッパ５６には、ばね３２の一端が当接し、該ばね３２の他端は、スプール弁３１の底面に当接している。該スプール弁３１の内部空間３３は、通路３４を介してクランク室８に連通している。
【００２６】
前記スプール弁３１の一方（上側）には、ばね３２の付勢力とクランク室８の圧力が閉弁方向（弁開度が小さくなる方向）に作用する。一方、前記スプール弁３１の開弁時には吐出口１ａと吐出室１２は、吐出通路３９を介して連通しているため（図１参照）、このときのスプール弁３１の他方（下側）には、吐出口１ａの圧力及び吐出室１２の圧力が開弁方向（弁開度が大きくなる方向）に作用する。但し、クランク室８と吐出口１ａの圧力差が所定値以下になったときには、スプール弁３１が閉弁方向に移動して吐出通路３９を遮断し、スプール弁３１の下側には、吐出室１２の圧力だけが開弁方向に作用する。すなわち、スプール弁３１の下側には、吐出口１ａの圧力が作用しなくなる。
【００２７】
吐出室１２とクランク室８とは、第二の通路５７を介して連通する。該通路５７の途中には、詳細を後述する本実施形態の制御弁１００が圧縮機１の中心位置よりも下側に設けられている。第二の通路５７は、熱負荷が大きいときには、制御弁１００のソレノイド１３１Ａの通電により弁体１３２が着座することによって遮断され、熱負荷が小さいときには、ソレノイド１３１Ａへの通電停止により弁体１３２が弁座１２５ａから離れることによって解放される。前記制御弁１００の作動はコンピュータ（図示省略）によって制御される。
【００２８】
前記吸入室１３とクランク室８とは、第一の通路５８を介して連通する。該通路５８は、バルブプレート２ａに形成されたオリフィス（第二のオリフィス）５８ａと、シリンダブロック２に形成された通路５８ｂと、シャフト５に固定されたリング（環状体）９に形成された孔５８ｃとで構成される。吸入室１３とクランク室８とは第三の通路６０を介して連通している。該通路６０は、フロントハウジング４に形成された通路６０ａと、フロント側軸受収容空間６０ｂと、シャフト５に形成された通路６０ｃと、シリンダブロック２に形成されたリヤ側軸受収容空間６０ｄと、シリンダブロック２の通路５８ｂと、バルブプレート２ａのオリフィス５８ａとで構成される。よって、前記シリンダブロック２の通路５８ｂと前記バルブプレート２ａのオリフィス５８ａは、第一の通路５８の一部を構成するとともに、第三の通路６０の一部をも構成する。
【００２９】
前記通路６０ｃのリヤ側端部の内周面には、雌ねじ６１が形成され、該雌ねじ６１には、スクリュー６２がねじ込まれている。該スクリュー６２には、オリフィス（第一のオリフィス）６２ａが形成され、該オリフィス６２ａの通路面積は、前記第一の通路５８の一部を構成するバルブプレート２ａにおける第二のオリフィス５８ａの通路面積よりも小さい。したがって、斜板１０のボス部１０ｂがリング９の孔５８ｃをほぼ塞ぎ、第一の通路５８の通路断面積が大幅に減少した場合にのみ、第三の通路６０を通じてクランク室８の冷媒が吸入室１３に導かれる。
【００３０】
前記バルブプレート２ａには、圧縮室８２と吐出室１２とを連通させる吐出ポート１６と、圧縮室８２と吸入室１３とを連通させる吸入ポート１５とが、それぞれ周方向に所定間隔おきに設けられている。吐出ポート１６は、吐出弁１７により開閉され、該吐出弁１７は、バルブプレート２ａのリヤハウジング側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９、ナット２０により固定される。一方、吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉され、該吸入弁２１は、バルブプレート２ａとシリンダブロック２との間に配設される。
【００３１】
シャフト５のリヤ側端部は、シリンダブロック２のリヤ側軸受収納空間６０ｄに収納されたラジアル軸受（リヤ側軸受）２４及びスラスト軸受（リヤ側軸受）２５によって回転可能に支持され、シャフト５のフロント側端部は、フロントハウジング４のフロント側軸受収容空間６０ｂに収容されたラジアル軸受（フロント側軸受）２６によって回転可能に支持される。フロント側の軸受収納空間６０ｂには、ラジアル軸受２６の他にシャフトシール４６が収容されている。
【００３２】
シリンダブロック２の中央部には、雌ねじ１ｂが設けられ、この雌ねじ１ｂには、アジャストナット８３が螺合する。該アジャストナット８３を締め込むことによって、スラスト軸受２５を介してシャフト５にプレロードを与える。また、シャフト５のフロント側端部にはプーリ（図示省略）が固定される。
【００３３】
シャフト５には、該シャフト５の回転を斜板１０に伝達するスラストフランジ４０が固定され、該スラストフランジ４０は、スラスト軸受３３を介してフロントハウジング４の内壁面に支持されている。スラストフランジ４０と斜板１０とは、ヒンジ機構４１を介して連結され、斜板１０は、シャフト５と直角な仮想面に対して傾斜可能である。斜板１０は、シャフト５に摺動かつ傾斜可能に装着されている。
【００３４】
ヒンジ機構４１は、斜板１０のフロント面１０ｃに設けられたブラケット１０ｅと、該ブラケット１０ｅに設けられた直線状ガイド溝１０ｆと、スラストフランジ４０の斜板側側面４０ａに螺合されたロッド４３とで、構成されている。ガイド溝１０ｆの長手軸は、斜板１０のフロント面１０ｃに対して所定角度傾いている。ロッド４３の球状部４３ａは、前記ガイド溝１０ｆに相対摺動可能に嵌合している。
【００３５】
次に、本実施形態の可変容量型圧縮機用制御弁（以下「制御弁」という。）１００について詳細に説明する。図３は、制御弁１００を可変容量型圧縮機１に組み込んだ状態を示す縦断面図、図４は、図３の制御弁の詳細を示す縦断面図である。
図３に示す制御弁１００は、図１及び図２の可変容量型圧縮機１のリヤハウジング３側に設けられ、該リヤハウジング３の空間８４，８５内に、Ｏリング１２１ａ，１２１ｂ，１３１ｂを介して気密性を保った状態で配設される。
【００３６】
図４に示すように、制御弁１００は、制御弁本体１２０と、ソレノイド励磁部１３０と、感圧部１４５とで形成されており、前記ソレノイド励磁部１３０は、中央部に配置され、該ソレノイド励磁部１３０の両側には、前記制御弁本体１２０と前記感圧部１４５とが配置されている。
前記ソレノイド励磁部１３０は、その外周にソレノイドハウジング１３１を備え、該ソレノイドハウジング１３１の内部には、ソレノイド１３１Ａと、該ソレノイド１３１Ａの励磁によって上下方向に移動するプランジャ１３３と、吸引子１４１とを備え、前記プランジャ１３３を配置したプランジャ室１３０ａは、前記制御弁本体１２０に備えられた吸入冷媒ポート１２９と連通している。
【００３７】
前記感圧部１４５は、ソレノイドハウジング１３１の下側に配置され、その内部に感圧室１４５ａを備え、該感圧室１４５ａは、ステム１３８等を介して前記プランジャ１３３を作動するベローズ１４６とばね１５９とを配設している。
前記制御弁本体１２０は、弁室１２３を備え、該弁室１２３内には前記プランジャ１３３によって開閉作動する弁体１３２が配置されており、弁室１２３には、高圧の吐出圧力Ｐｄの冷媒ガスが、通路８１、吐出冷媒ポート１２６を介して導かれている。弁室１２３の底面には、クランク室冷媒ポート１２８に連通する弁孔１２５が穿設されているとともに、弁室１２３の上部の空間はストッパ１２４により閉鎖されている。該ストッパ１２４は、その中心部に、弁孔１２５と対向して該弁孔１２５と等しい断面積の有底縦孔の圧力室１５１が穿設されており、該有底縦孔の圧力室１５１は、ばね収納室１５１ａとしても形成され、その底部には弁体１３２を弁室１２３の底面側に付勢する閉弁ばね１２７が配置されている。
【００３８】
前記弁体１３２は、上部１３２ａ、拡大弁体部１３２ｂ、細径部１３２ｃ及び下部１３２ｄからなる棒状体で、上部１３２ａと下部１３２ｄとが前記弁孔１２５と等しい断面積とされており、前記上部１３２ａが圧力室１５１を有するストッパ１２４に嵌合支持され、前記拡大弁体部１３２ｂが弁室１２３内に配置され、前記細径部１３２ｃが前記弁孔内においてクランク室（クランク室圧力Ｐｃ）に連通するクランク室冷媒ポート１２８と対向し、前記下部１３２ｄは制御弁本体１２０に嵌合支持し、その端部が吸入圧力Ｐｓの冷媒ガスが導かれるプランジャ室１３０ａに挿入されて前記プランジャ１３３に接触している。該プランジャ１３３が上下動することで、前記弁体１３２が上下動し、該弁体１３２の拡大弁体部１３２ｂが、弁孔１２５の上面の弁座１２５ａとの間の間隙を調整する。
【００３９】
そして、プランジャ室１３０ａに導かれた低温の吸入圧力Ｐｓは、後述する感圧部１４５内に導かれるとともに、前記リヤハウジング３とソレノイドハウジング１３１間の吸入圧力導入空間８５にも導かれる（図３）。該吸入圧力導入空間８５は、ソレノイドハウジング１３１の側部に設けられる突部１３１ａのＯリング１３１ｂを介して密閉されており、前記吸入室１３側からの低温の冷媒ガスによってソレノイドハウジング１３１の側面全体の冷却を図っている。
【００４０】
ソレノイドハウジング１３１内部には、図４に示すように、前記弁体１３２を接触固定するプランジャ１３３が配設され、該プランジャ１３３は、前記制御弁本体１２０の端部にＯリング１３４ａを介して密接状態に接するパイプ１３６に摺動自在に支持されている。プランジャ１３３の下端部に形成される収容孔１３７には、ステム１３８の上部１３８Ａが挿通固定されるとともに、前記ステム１３８の下部１３８Ｂは、吸引子１４１の上端部収容孔１４２側から下端部収容孔１４３側に突き出す状態で、吸引子１４１に対し摺動自在に支持されている。前記プランジャ１３３と前記吸引子１４１の上端部収容孔１４２との間には、プランジャ１３３を吸引子１４１側から離す方向に付勢する開弁ばね１４４が設けられている。
【００４１】
また、ステム１３８の下部１３８Ｂには、感圧室１４５ａ内に配設されるベローズ１４６内部の一対のストッパ１４７，１４８のうち、ストッパ１４７側が接離自在に装着され、該ストッパ１４７のフランジ１４９と前記吸引子１４１側の下端部収容孔１４３との間には、ストッパ１４７を吸引子１４１側から離す方向に付勢するばね１５０が設けられている。
【００４２】
感圧室１４５ａ内の吸入圧力Ｐｓが高くなり、ベローズ１４６の収縮により一対のストッパ１４７，１４８同士が当接することにより、ベローズ１４６の変位位置が規制され、この最大変位量は、前記ステム１３８の下部１３８Ｂとベローズ１４６のストッパ１４７との最大嵌合量よりも小さくなるように設定される。なお、前記ソレノイド１３１Ａには、制御コンピュータ（図示省略）によって制御される励磁電流を供給できるコード１５８が接続されている（図３）。
【００４３】
図５は、前記プランジャ１３３の詳細を示したものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
プランジャ１３３は、上部たる頭部１３３Ａと、主部たる胴部１３３Ｂとからなり、前記上部１３３Ａは前記制御弁本体１２０の端部と向かい合い、前記主部１３３Ｂは前記パイプ１３６内を摺動している。なお、前記主部１３３Ｂの下端部１３３Ｃは前記ステム１３８の上部１３８Ａを挿通している。
【００４４】
前記上部たる頭部１３３Ａは、前記主部１３３Ｂよりも小径の略円柱形をしており、制御弁本体１２０の下端部に接するとともに、弁体１３２の下部１３２ｄと接する上端面１３３Ａａを有し（図４）、該上端面１３３Ａａはその中央にプランジャの長手軸（Ｚ軸）方向に伸びる冷媒抜き孔１３３ｄを備えている。また、前記上部１３３Ａの側面には、プランジャの長手軸（Ｚ軸）と交差して半径方向に伸びる冷媒抜き孔１３３ｃを備え、該半径方向冷媒抜き孔１３３ｃと前記長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｄは、プランジャ上部１３３Ａにおいて連通する構造とされている。前記冷媒抜き孔１３３ｄの径は、前記冷媒抜き孔１３３ｃの径の約半分程度の小径のものである。
【００４５】
前記主部たる胴部１３３Ｂは、略円柱形をなし、その外側面にはプランジャの長手軸（Ｚ軸）方向と平行に伸びる一本のスリット１３３ａを有するとともに、主部１３３Ｂの内部にはプランジャの長手軸（Ｚ軸）方向に伸びる冷媒抜き孔１３３ｂを備え、該長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｂと前記半径方向冷媒抜き孔１３３ｃは、プランジャ上部１３３Ａにおいて連通する構造とされている。前記冷媒抜き孔１３３ｂと前記冷媒抜き孔１３３ｃの径は同一径のものである。よって、前記冷媒抜き孔１３３ｄの径は、前記冷媒抜き孔１３３ｂ及び前記冷媒抜き孔１３３ｃの径よりも小径となっている。
【００４６】
前記主部たる胴部１３３Ｂの下端部１３３Ｃは、プランジャ下端面１３３Ｃａに向けて先細りになる形状をなし、その内部には前記収容孔１３７を有している。該収容孔１３７は前記冷媒抜き孔１３３ｂと連通している。したがって、プランジャ１３３の上端面１３３Ａａと下端面１３３Ｃａとの間は、前記長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｂ、１３３ｄによって貫通されている。
図６は、前記ステム１３８の詳細を示したものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【００４７】
ステム１３８は、上述のように、収容孔１３７に挿通される上部たる頭部１３８Ａと、下部たる胴部１３８Ｂとからなり、前記上部１３８Ａは、略円筒形であり、ステムの長手軸（Ｚ軸）方向に伸びる空洞部としての冷媒抜き孔１３８ｂを形成している。前記下部１３８Ｂは、前記上部１３８Ａよりも小径の略円筒形をなし、ステムの長手軸（Ｚ軸）方向に伸びる空洞部は、前記冷媒抜き孔１３８ｂと同様に、冷媒抜き孔１３８ｃとして形成されている。また、ステム１３８は、外側面にステムの長手軸（Ｚ軸）方向と平行に伸びるスリット１３８ａを有しており、ステム１３８の外周面と収容孔１３７及び吸引子１４１の内周面との貼り付きを防止している。
【００４８】
図７は、本実施形態の他のステムの斜視図であり、該ステム１４０も上部たる頭部１４０Ａ及び下部たる胴部１４０Ｂとからなるが、該部分に各々平坦部１４０ａ，１４０ｂを有することによって、断面略半月状の形状をしており、ステム１４０の外周面が収容孔１３７及び吸引子１４１の内周面の全周にわたって接触させないようにして、ステム１４０の貼り付きを防止している。
【００４９】
上述のプランジャ１３３及びステム１３８，１４０の構成により、制御弁本体１２０の下端部との貼り付きが少なくなるとともに、プランジャ１３３が圧縮機１の中心位置よりも下にある場合において、プランジャ１３３下方のベローズ１４６側に低圧の吸入圧力Ｐｓを有する冷媒ガスが導入されて、プランジャ１３３の下側が冷媒だまりとなっても、該貯まった冷媒が移動し易くなることにより、プランジャ及びステムの動作が遅れてしまう等の現象を防ぐことができる。
【００５０】
次に、本実施形態の可変容量型圧縮機１と制御弁１００との作動について説明する。
車載エンジンの回転動力は、ベルト（図示省略）を介してプーリ（図示省略）から前記シャフト５に常時伝達され、シャフト５の回転力は、スラストフランジ４０、ヒンジ機構４１を経て斜板１０に伝達され、該斜板１０を回転させる。
【００５１】
斜板１０の回転によりシュー５０が斜板１０の摺動面１０ａ上を相対回転し、ピストン７の直線往復運動に変換され、その結果シリンダボア６内の圧縮室８２の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行われ、斜板１０の傾斜角度に応じた容量の冷媒ガスが吐出される。
【００５２】
まず、熱負荷が大きくなる場合には、吐出室１２からクランク室８に冷媒ガスの流入が阻止され、クランク室８の圧力は低く、圧縮行程中のピストン７のリヤ面に生じる力は小さくなり、ピストン７のリヤ面に生じる力の総和が、ピストン７のフロント面（トップ面）に生じる力の総和を下回ることによって、斜板１０の傾斜角度が大きくなる。
【００５３】
ここで、吐出室１２の圧力が高くなって、吐出室１２とクランク室８との圧力差が所定値以上になり、スプール弁３１の下側に作用する吐出室１２の冷媒ガスの圧力が、スプール弁３１の上側に作用するクランク室８の冷媒ガスの圧力とばね３２の付勢力の合力に打ち勝つ場合には、スプール弁３１が開弁方向に移動して吐出通路３９が開き（図１）、吐出室１２の冷媒ガスが、吐出口１ａからコンデンサ８８に流出する。なお、斜板１０の傾斜角度が最小から最大になるときには、斜板１０のボス部１０ｂがリング９の孔５８ｃから離れ、第一の通路５８が全開になり、クランク室８の冷媒ガスが第一の通路５８を介して吸入室に流れるため、クランク室８の圧力低下が起こる。また、第一の通路５８の通路面積が最大になると、第三の通路６０から吸入室１３には冷媒ガスがほとんど流れない。
【００５４】
このように、熱負荷が大きくなり、制御弁１００のソレノイド１３１Ａが励磁される場合には、プランジャ１３３が、吸引子１４１側に引き込まれ、プランジャ１３３に接触されている弁体１３２が弁孔１２５を閉じる方向に移動し、クランク室８の流入は阻止される。一方、低温の冷媒ガスは、吸入室１３に連通する通路８０側から制御弁本体１２０の吸入冷媒ポート１２９及びプランジャ室１３０ａを介して感圧部１４５に導かれ、感圧部１４５のベローズ１４６は、吸入室１３の吸入圧力Ｐｓである前記冷媒ガスの圧力に基づいて変位し、該変位が前記ステム１３８、前記プランジャ１３３を介して前記弁体１３２に伝達される。すなわち、前記弁体１３２の前記弁孔１２５に対する開度位置は、前記ソレノイド１３１Ａによる吸引力と、前記ベローズ１４６の付勢力と、前記閉弁ばね１２７及び開弁ばね１４４の付勢力とによって決定される。
【００５５】
そして、前記感圧室１４５ａ内の圧力（吸入圧力Ｐｓ）が高くなると、前記ベローズ１４６が収縮し、これが前記ソレノイド１３１Ａによる前記プランジャ１３３の吸引方向と一致するため、ベローズ１４６の変位に前記弁体１３２の移動が追従し、前記弁孔１２５の開度が減少する。これにより、吐出室１２から弁室１２３内に導かれる高圧の冷媒ガスの量は減少（クランク室圧力Ｐｃが低下）し、斜板１０の傾斜角度が増加する（図１）。また、前記感圧室１４５ａ内の圧力が低くなると、前記ベローズ１４６は、ばね１５９とベローズ１４６自身の復元力により伸長し、弁体１３２が弁孔１２５の開度を増加する方向に移動して、弁室１２３内に導かれる高圧の冷媒ガスの量が増大（クランク室圧力Ｐｃが増加）し、図１の状態における斜板１０の傾斜角度は減少する。
【００５６】
これに対し、熱負荷が小さくなる場合には、高圧の冷媒ガスが吐出室１２からクランク室８に流出し、該クランク室８の圧力が高くなる。そして、圧縮行程中のピストン７のリヤ面に生じる力が大きくなり、ピストン７のリヤ面に生じる力の総和が、ピストン７のフロント面に生じる力の総和を上回ることによって斜板１０の傾斜角度が小さくなる。
【００５７】
ここで、前記吐出室１２とクランク室８との圧力差が所定値以下になり、スプール弁３１の上側に作用するクランク室８の圧力とばね３２の付勢力との合力が、スプール弁３１の下側に作用する吐出室１２の冷媒ガスの圧力に打ち勝つ場合には、スプール弁３１が閉弁方向に移動して吐出通路３９を遮断し（図２）、吐出口１ａからコンデンサ８８への冷媒ガスの流出が阻止される。なお、斜板１０の傾斜角度が最大から最小となるときには、斜板１０のボス部１０ｂがリング９の孔５８ｃをほぼ塞ぎ、第一の通路５８の通路断面積を大幅に減少させるが、クランク室８内の冷媒ガスは第三の通路６０を通じて吸入室１３に流れるため、クランク室８内の過度の圧力上昇は抑制され、圧縮機１内における冷媒ガスの循環が可能になる。すなわち、この場合に冷媒ガスは、吸入室１３、圧縮室８２、吐出室１２、第二の通路５７、クランク室８及び第三の通路６０を経て再び吸入室１３に戻る。本実施形態では、吐出制御弁としてのスプール弁３１の一方に、クランク室８の圧力を作用させ、スプール弁３１の他方に吐出室１２の圧力を作用させる構造を採用し、スプール弁３１として閉弁方向に付勢する比較的小さなばね力を有するばね３２を用いており、熱負荷が小さくなって吐出室１２の圧力が次第に低下したときには最小ピストンストローク（極低負荷）になり、斜板１０が第一の通路５８の通路面積を減少させるまで、スプール弁３１は開いた状態に保たれる。
【００５８】
このように、熱負荷が小さくなり、前記ソレノイド１３１Ａが消磁される場合には、プランジャ１３３に対する吸引が消失され、前記開弁ばね１４４の付勢力により、前記プランジャ１３３が前記吸引子１４１側から離れる方向に移動し、弁体１３２が、制御弁本体１２０の弁孔１２５を開放する方向に移動し、クランク室８への流入が促進される。
【００５９】
ここで、前記感圧部１４５内の圧力が上昇すると、前記ベローズ１４６が収縮し、弁体１３２の開度が減少するが、前記ステム１３８の下部１３８Ｂは、前記ベローズ１４６のストッパ１４７に対して接離自在に装着されているため、前記ベローズ１４６の変位が弁体１３２に対して影響を与えることはない。
【００６０】
以上のように本実施形態の制御弁１００は、中央部に、ソレノイド１３１Ａの励磁によって上下方向に移動するプランジャ１３３を備えたソレノイド励磁部１３０と、該ソレノイド励磁部１３０の下側にステム１３８等を介してプランジャ１３３と連動するベローズ１４６を配設した感圧部１４５と、前記ソレノイドハウジング１３１の上側にプランジャ１３３と連動する弁体１３２等を配設した弁室１２３を有する制御弁本体１２０とによって形成されているため、感圧室１４５ａとソレノイド１３１Ａとが接近配設され、ソレノイド１３１Ａの吸引による作用点とベローズ１４６による作用点とが近づき、作動杆を構成する弁体１３２及びステム１３８の閉弁方向への移動時におけるガタ付きを必要最小限に抑えることができる。
ここで、プランジャ１３３の上部たる頭部１３３Ａの上端面１３３Ａａと制御弁本体１２０の下端部との貼り付き荷重の実験の測定値を表１に示す。
【００６１】
【表１】

【００６２】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３は、冷媒抜き孔を備えていないものであり、Ｎｏ．４，Ｎｏ．５は、プランジャ１３３の内部に、該プランジャの長手軸（Ｚ軸）方向の冷媒抜き孔１３３ｄを備え、該長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｄと前記半径方向冷媒抜き孔１３３ｃ若しくは前記長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｂとを連通させたものである。該表１は、雰囲気温度２０℃において、プランジャ１３３の上部１３３Ａの上端面１３３Ａａの直径φを変化させて、オイルを張った平板にプランジャの上端面を貼り付け、引き離しに要する引張り荷重を測定し、この値からプランジャの自重を引くことによって、プランジャの吸引方向の引き離しに要する抵抗値たる貼り付き荷重（単位：ｇ）を求めたものである。
プランジャ上端面１３３Ａａの直径φを約１／２にすることによって前記抵抗値は約１／１３０に低減できることが判る（Ｎｏ．１，Ｎｏ．３）。
特にＮｏ．５については、引き離しに要する前記抵抗値は約０になり、この構成によって、弁体１３２の閉弁時にも、プランジャ上端面１３３Ａａと弁体１３２の下部１３２ｄとの間に冷媒が貯まらなくなり、確実な閉弁動作等を達成できることが判る。
【００６３】
よって、プランジャ１３３の上部たる頭部１３３Ａの径を主部たる胴部１３３Ｂに対して小さくすることで、プランジャ１３３の上端面１３３Ａａと制御弁本体１２０の下端部との接触面積を減らすことができ（図４参照）、プランジャ１３３と制御弁本体１２０との貼り付きをなくし、弁体１３２をスムーズに動かすことができる。
また、前記長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｂ、１３３ｄを設けることで弁体１３２の閉弁時にも、プランジャ上端面１３３Ａａと弁体１３２の下部１３２ｄとの間に冷媒が貯まらなくなり、前記半径方向冷媒抜き孔１３３ｃを設けることにより冷媒をプランジャ室１３０ａ内で無理なく移動させることができる。
【００６４】
したがって、プランジャ１３３の内部には、前記長手軸方向の冷媒抜き孔１３３ｂ、１３３ｄ及びこれと交差する半径方向の冷媒抜き孔１３３ｃを備え、前記長手軸方向冷媒抜き孔１３３ｂと同一径の前記半径方向冷媒抜き孔１３３ｃとが連通する構成にすることによって、弁体１３２の閉弁時にも、プランジャ上端面１３３Ａａと弁体１３２の下部１３２ｄとの間に冷媒が貯まらなくなるとともに、プランジャ１３３の下方に貯まった冷媒をプランジャ室１３０ａの上部に無理なく移動させることができるので、プランジャ１３３の動作に遅れが生じること等を防ぐことができる。
また、オイルのダンパー効果及びパイプ１３６の内周面とプランジャ１３３の外周面との間における粘性摺動抵抗の実験の測定値を表２に示す。
【００６５】
【表２】

【００６６】
Ｎｏ．１は、プランジャ１３３の主部たる胴部１３３Ｂの側面に、プランジャの長手軸方向と平行に伸びる一本のスリット１３３ａを有するものであり、Ｎｏ．２は、前記スリットを二本にしたものであり、Ｎｏ．３は、前記スリットを一本にするとともに、プランジャ１３３内に前記冷媒抜き孔１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄを備えたものである。該表２は、雰囲気温度２０℃において、オイルを入れたパイプ内にプランジャ１３３を挿入し、プランジャ１３３の上下方向の移動に要する引張り荷重又は圧縮荷重を測定し、この値からプランジャの自重を引く又は加えることによって、プランジャ１３３の移動に要する抵抗値たる摺動抵抗（単位：ｇ）を求めたものである。
【００６７】
Ｎｏ．２における弁体１３２の開弁方向（プランジャ１３３を引張り上げる方向）に要する力は、Ｎｏ．１に比べて、スリットを増やすことにより引張力で約１／２に低減できることが判る。
Ｎｏ．３における弁体１３２の開弁方向（プランジャ１３３を引張り上げる方向）、及び閉弁方向（プランジャ１３３を圧縮して下げる方向）に要する力は、Ｎｏ．１に比べて、それぞれ引張力で約１／６０、圧縮力で約１／１０に低減できることが判る。
【００６８】
よって、プランジャ１３３の主部たる胴部１３３Ｂの側面にスリット１３３ａを備える構成とすると、パイプ１３６の内周面とプランジャ１３３の外周面の全周にわたる圧力のバランスを崩すことができ、プランジャ１３３の貼り付き防止し、弁体１３２をスムーズに動かすことができる。
さらに、プランジャ１３３の内部に、冷媒抜き孔１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄを備える構成によって、貯まった冷媒をプランジャ室１３０ａの上部に無理なく移動させることができ、プランジャ１３３の動作に遅れが生じること等を防ぐことができる。
【００６９】
また、ステム１３８の内部には冷媒抜き孔１３８ｂ、１３８ｃを備え、該冷媒抜き孔１３８ｂ、１３８ｃが、前記ステム１３８の長手軸方向に貫通する構成にすることによって、ステム１３８の下方に貯まった冷媒をプランジャ１３３の冷媒抜き孔１３３ｂ、１３３ｃを介してプランジャ室１３０ａの上部に移動させ易くなり、ステム１３８の動作に遅れが生じること等を防ぐことができる。
【００７０】
さらに、ステム１３８の側面にスリット１３８ａを備えること等により、ステムの断面を切り欠いた環状にし、ステム１３８の外周面とプランジャ１３３及び吸引子１４１の内周面との貼り付きを防止して、プランジャ１３３、さらに弁体１３２をスムーズに動かすことができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、冷媒ガスに基づく弁体の作動の悪影響をなくして弁孔の開閉精度を向上させることができる。
【００７２】
また、弁孔の開閉精度の向上によって、圧縮機のクラッチレス運転の維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の制御弁を備えた可変容量圧縮機の吐出通路が開いた状態を示す縦断面図。
【図２】図１の可変容量圧縮機の吐出通路が閉じた状態を示す縦断面図。
【図３】図１の可変容量型圧縮機用の制御弁の拡大縦断面図。
【図４】図３の可変容量型圧縮機用の制御弁の詳細を示す縦断面図。
【図５】（ａ）は、図３の可変容量型圧縮機用の制御弁のプランジャの斜視図、（ｂ）は、前記プランジャの縦断面図。
【図６】（ａ）は、図３の可変容量型圧縮機用の制御弁のステムの斜視図、（ｂ）は、前記ステムの縦断面図。
【図７】本実施形態の他のステムの斜視図。
【図８】従来の制御弁を備えた可変容量型圧縮機を示す縦断面図。
【図９】図８の可変容量型圧縮機用制御弁の詳細を示す縦断面図。
【符号の説明】
１ 可変容量型圧縮機
１００ 可変容量型圧縮機用制御弁
１２０ 制御弁本体
１３０ ソレノイド励磁部
１３１Ａ ソレノイド
１３２ 弁体
１３３ プランジャ
１３３Ａ プランジャ上部
１３３Ａａ プランジャ上端面
１３３Ｂ プランジャ主部
１３３Ｃａ プランジャ下端面
１３３ａ プランジャ側面スリット
１３３ｂ プランジャ長手軸方向冷媒抜き孔
１３３ｃ プランジャ長手軸の交差方向冷媒抜き孔
１３３ｄ プランジャ長手軸方向冷媒抜き孔
１３８ ステム
１３８ａ ステム側面スリット
１３８ｂ ステム長手軸方向の冷媒抜き孔
１３８ｃ ステム長手軸方向の冷媒抜き孔
１４５ 感圧部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control valve for a variable displacement compressor used in an air conditioner such as a vehicle, and more particularly to a variable displacement compressor that controls the supply of refrigerant gas in a crank chamber from a discharge pressure region as necessary. The present invention relates to a control valve.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a variable displacement compressor including a cylinder, a piston, a swash plate, and the like has been used, for example, for compressing and discharging refrigerant gas in an air conditioner for automobiles. A refrigerant gas passage that communicates the discharge pressure region and the crank chamber, and is configured to change the discharge capacity by changing the inclination angle of the swash plate by adjusting the pressure in the crank chamber. Are known. The pressure in the crank chamber is adjusted by supplying high-pressure compressed refrigerant gas from the discharge pressure region to the crank chamber by adjusting the opening of a control valve provided in the middle of the refrigerant gas passage.
[0003]
As such a control valve, for example, there is a control valve 100 ′ (hereinafter referred to as “control valve”) for a variable displacement compressor as shown in FIGS. 8 and 9 (refer to Japanese Patent Laid-Open No. 9-268974). ). The control valve 100 ′ is provided on the rear housing 210 side of the variable displacement compressor 200, and is connected to the cylinder block 220 of the variable displacement compressor 200 in the crank chamber 231 in the front housing 230. The pressure is adjusted.
[0004]
Inside the crank chamber 231, the swash plate 240 is slidably supported in the axial direction of the drive shaft 250 and supported so as to be able to tilt, and the guide pin 241 of the swash plate 240 is slidably supported by the support arm 252 of the rotary support 251. The
The swash plate 240 is connected to a piston 260 slidably disposed in the cylinder bore 221 via a pair of shoes 242 of the swash plate 240.
[0005]
In accordance with the difference between the suction pressure Ps in the cylinder bore 221 and the crank chamber pressure Pc in the crank chamber 231, the swash plate 240 rotates in the direction of the arrow and changes the tilt angle. The stroke width of the longitudinal movement of the piston 260 in the cylinder bore 221 is determined based on the inclination angle. Then, with the rotation of the swash plate 240 in the direction of the arrow, the blocking body 270 that contacts the middle part of the swash plate 240 moves back and forth in the accommodation hole 222.
[0006]
In the rear housing 210, suction chambers 211a and 211b constituting a suction pressure region and discharge chambers 212a and 212b constituting a discharge pressure region are defined, and the piston 260 moves back and forth based on the rotation of the swash plate 240. Thus, the refrigerant gas in the suction chamber 211a is sucked into the cylinder bore 221 from the suction port 213, compressed to a predetermined pressure, and then discharged from the discharge port 214 to the discharge chamber 212a.
[0007]
Further, a suction passage 215 formed in the central portion of the rear housing 210 communicates with the accommodation hole 222 and communicates with the suction chamber 211b through the through hole 216. Here, when the swash plate 240 moves to the blocking body 270 side, the blocking body 270 moves to the suction passage 215 side and closes the through hole 216.
[0008]
The suction passage 215 and the upper side of the control valve 100 ′ are communicated with each other by a pressure detection passage 217 that guides the suction pressure Ps into the control valve 100 ′, and the discharge chamber 212 b and the crank chamber 231 are supplied to the control valve 100 ′. The communication passages 218 and 219 communicate with each other, and the supply passages 218 and 219 are opened and closed by the valve body 106 'of the control valve 100'.
[0009]
The discharge pressure Pd of the discharge chamber 212b is guided to the valve chamber port 113 ′ via the air supply passage 218, the crank chamber pressure Pc is guided to the air supply passage 219 via the valve hole port 114 ′, and the suction pressure Ps is The pressure is introduced to the suction pressure introduction port 115 ′ through the pressure detection passage 217.
[0010]
When the operation switch 280 of the air conditioner is on, for example, when the detected temperature of the indoor sensor 281 is equal to or higher than the set temperature of the room temperature setter 282, the control computer 283 commands the excitation of the solenoid 101 'of the control valve 100', A predetermined current is supplied to the solenoid 101 ′ via the drive circuit 284, and the movable iron core 102 ′ is drawn toward the fixed iron core 104 ′ by the attractive force of the solenoid 101 ′ and the urging force of the spring 103 ′.
[0011]
Along with the movement of the movable iron core 102 ', the valve body 106' attached to the solenoid rod 105 'moves to the side where the opening of the valve hole 108' decreases while resisting the urging force of the forced opening spring 107 '. . Along with this movement, the pressure sensitive rod 109 ′ integrated with the valve body 106 ′ also rises, and the bellows 111 ′ that is detachably connected is pressed through the pressure sensitive rod receiving portion 110 ′.
[0012]
The bellows 111 ′ is displaced according to the fluctuation of the suction pressure Ps introduced into the pressure sensing part 112 ′ via the pressure detection passage 217 and applies a load to the pressure sensing rod 109 ′. That is, the control valve 100 ′ is a valve of the valve hole 108 ′ by the valve body 106 ′ by a balance between the suction force by the solenoid 101 ′, the urging force of the bellows 111 ′, the urging force of the forced release spring 107 ′, and the like. Determine the opening.
[0013]
When the difference between the detected temperature of the indoor sensor 281 and the set temperature of the room temperature setter 282 is large as described above (the cooling load is large), the movable iron core 102 'is attracted by the fixed iron core 104' due to the increase in the current value, and the valve The force that decreases the opening of the valve hole 108 'of the body 106' increases, and the control valve 100 'operates to maintain a lower suction pressure Ps, and the valve body 106' is opened and closed by this pressure. Is called.
[0014]
When the valve opening decreases, the amount of refrigerant gas flowing from the discharge chamber 212b to the crank chamber 231 via the air supply passages 218 and 219 decreases, and at the same time, the gas in the crank chamber 231 flows out to the suction chambers 211a and 211b. The indoor pressure Pc is lowered. When the cooling load is large, the suction pressure Ps in the cylinder bore 221 is high, a difference occurs between the suction pressure Ps and the crank chamber pressure Pc, and the inclination angle of the swash plate 240 is increased, so that the shut-off is performed. The body 270 opens the passage 216 away from the suction passage 215 side.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional control valve 100 ′, as shown in FIGS. 8 and 9, the discharge pressure Pd is guided to the valve chamber port 113 ′ of the control valve 100 ′ via the air supply passage 218. It has become. The discharge pressure Pd is high, and the refrigerant gas that causes the discharge pressure Pd is compressed until it reaches a predetermined pressure by the back-and-forth operation of the piston 260, thereby releasing high heat. There is a problem that the temperature of the valve body 108 ′ itself becomes high and the accuracy of opening and closing the valve hole 108 ′ is lowered.
[0016]
In addition, since the point of action of the attracting force of the solenoid rod 105 ′ by the solenoid 101 ′ and the point of action of the urging force by the bellows 111 ′ are separated, the solenoid rod 105 ′ is moved when the valve is closed. There is a possibility that the solenoid rod 105 'may be loose, which is an obstacle to improving the valve opening / closing accuracy.
[0017]
In order to solve this problem, the present applicant, in Japanese Patent Application No. 10-250156, has a bellows on the lower side of the solenoid rod, and the action point of the attraction force of the solenoid rod and the action point of the biasing force of the bellows. In order to make the low-pressure suction pressure Ps stay as a refrigerant pool on the bellows side, the plunger such as sticking due to surface contact between the lower end portion of the control valve body and the upper end surface of the plunger is proposed. No particular consideration has been given to the factors that inhibit the movement of the plunger and the factors that inhibit the movement of the plunger and stem due to the damper action of the refrigerant.
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to provide variable displacement compression that smoothly moves the plunger and stem of the control valve to improve valve opening and closing accuracy. It is to provide a machine control valve.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention is provided with a solenoid exciting part arranged at the center, a control valve main body arranged above the solenoid exciting part, and a lower side. In the control valve for a variable displacement compressor provided with a pressure sensing part, the solenoid exciting part includes a solenoid, a plunger that moves up and down by the excitation of the solenoid, and the movement of the pressure sensing part to the plunger. A stem for transmitting, and the plunger is inserted into the upper end of the stem from the lower end surface, and an upper portion having a lower end of the valve body that opens and closes by the plunger and an upper end surface that contacts the lower end of the control valve body. The upper end surface is formed to have a surface area smaller than the cross-sectional area of the main portion of the plunger so as to reduce the contact area with the control valve body. Inside the Nja, it is characterized by forming a forming a longitudinal axis direction of the refrigerant vent holes of the plunger, or the long other refrigerant vent holes in a direction intersecting the hand shaft.
[0019]
In a preferred specific aspect of the control valve for a variable displacement compressor according to the present invention, the inside of the plunger includes a refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the plunger and another refrigerant in a direction intersecting the longitudinal axis. Forming a vent hole, and the refrigerant vent hole in the longitudinal direction of the plunger communicates with the refrigerant vent hole in the direction intersecting the longitudinal axis, penetrates in the longitudinal axis direction of the plunger, or It is characterized by being a hole having the same diameter as the refrigerant vent hole in the direction intersecting the longitudinal axis.
[0020]
Furthermore, another preferable specific aspect of the control valve for a variable displacement compressor according to the present invention is characterized in that the plunger includes a slit on a side surface of the main portion.
Furthermore, the stem has a refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the stem inside, and the refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the stem penetrates in the longitudinal axis direction of the stem, or the stem Is characterized by having a slit on the side surface.
[0021]
The control valve for a variable displacement compressor according to the present invention configured as described above has a configuration in which a refrigerant vent is provided in the plunger or stem in the longitudinal axis direction of the plunger and in the direction intersecting the longitudinal axis. Thus, the refrigerant stored under the plunger can be moved to the upper part of the plunger chamber, and the opening / closing accuracy of the valve can be improved.
Further, in combination with the configuration in which the side surface of the plunger or the stem is provided with a slit, it is possible to prevent the malfunction of the valve body operation and to further improve the valve opening / closing accuracy.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a variable displacement compressor 1 provided with a control valve 100 of the present embodiment, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state where a discharge passage of the variable displacement compressor 1 is opened. FIG. 2 and FIG. 2 are longitudinal sectional views showing a state where the discharge passage is closed.
A rear housing 3 is fixed to one end face of the cylinder block 2 of the variable capacity compressor 1 via a valve plate 2a, and a front housing 4 is fixed to the other end face. The cylinder block 2 is provided with a plurality of cylinder bores 6 at predetermined intervals in the circumferential direction around a shaft (rotating shaft) 5. Each piston 7 is slidably accommodated in the cylinder bore 6.
[0023]
A crank chamber 8 is formed in the front housing 4, and a swash plate 10 is accommodated in the crank chamber 8. On the sliding surface 10 a of the swash plate 10, a shoe 50 that supports the spherical one end portion 11 a of the connecting rod 11 so as to be capable of relative rolling is held by a retainer 53. The retainer 53 is attached to the boss portion 10 b of the swash plate 10 via the radial bearing 55 and is rotatable relative to the swash plate 10. The radial bearing 55 is secured to the boss portion 10b by a stopper 54 fixed with a screw 45. The other end 11 b of the connecting rod 11 is fixed to the piston 7.
[0024]
The shoe 50 includes a shoe main body 51 that supports the front end surface of the one end portion 11a of the connecting rod 11 so as to allow relative rolling, and a washer 52 that supports the rear end surface of the one end portion 11a of the connecting rod 11 so as to allow relative rolling. Has been.
A discharge chamber 12 and a suction chamber 13 are formed in the rear housing 3. The suction chamber 13 is disposed so as to surround the discharge chamber 12. The rear housing 3 is provided with a suction port (not shown) that leads to an outlet of an evaporator (not shown). FIG. 1 shows a state in which the discharge passage 39 is opened, and FIG. 2 shows a state in which the discharge passage 39 is closed. A spool valve (discharge control valve) 31 is provided in the middle of the discharge passage 39 that connects the discharge chamber 12 and the discharge port 1a. The discharge passage 39 includes a passage 39a formed in the rear housing 3, The passage 39b is formed in the valve plate 2a, and the passage 39b communicates with the discharge port 1a formed in the cylinder block 2.
[0025]
A spring (biasing member) 32 is accommodated in the bottomed cylindrical spool valve 31, and one end of the spring 32 comes into contact with a stopper 56 fixed to the rear housing 3 with a cap 59. The other end is in contact with the bottom surface of the spool valve 31. An internal space 33 of the spool valve 31 communicates with the crank chamber 8 via a passage 34.
[0026]
On one side (upper side) of the spool valve 31, the biasing force of the spring 32 and the pressure of the crank chamber 8 act in the valve closing direction (the direction in which the valve opening decreases). On the other hand, when the spool valve 31 is opened, the discharge port 1a and the discharge chamber 12 communicate with each other via the discharge passage 39 (see FIG. 1). The pressure of the discharge port 1a and the pressure of the discharge chamber 12 act in the valve opening direction (the direction in which the valve opening increases). However, when the pressure difference between the crank chamber 8 and the discharge port 1a becomes a predetermined value or less, the spool valve 31 moves in the valve closing direction to block the discharge passage 39, and the discharge chamber 39 is located below the spool valve 31. Only 12 pressures act in the valve opening direction. That is, the pressure of the discharge port 1a does not act on the lower side of the spool valve 31.
[0027]
The discharge chamber 12 and the crank chamber 8 communicate with each other via the second passage 57. In the middle of the passage 57, a control valve 100 of the present embodiment, which will be described in detail later, is provided below the center position of the compressor 1. When the heat load is large, the second passage 57 is blocked by the valve element 132 being seated by energization of the solenoid 131A of the control valve 100, and when the heat load is small, the valve element 132 is blocked by energization of the solenoid 131A. It is released by leaving the valve seat 125a. The operation of the control valve 100 is controlled by a computer (not shown).
[0028]
The suction chamber 13 and the crank chamber 8 communicate with each other through a first passage 58. The passage 58 includes an orifice (second orifice) 58 a formed in the valve plate 2 a, a passage 58 b formed in the cylinder block 2, and a hole formed in a ring (annular body) 9 fixed to the shaft 5. 58c. The suction chamber 13 and the crank chamber 8 communicate with each other via a third passage 60. The passage 60 includes a passage 60a formed in the front housing 4, a front-side bearing housing space 60b, a passage 60c formed in the shaft 5, a rear-side bearing housing space 60d formed in the cylinder block 2, and a cylinder. It is comprised by the channel | path 58b of the block 2, and the orifice 58a of the valve plate 2a. Therefore, the passage 58b of the cylinder block 2 and the orifice 58a of the valve plate 2a constitute part of the first passage 58 and part of the third passage 60.
[0029]
A female screw 61 is formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the passage 60c, and a screw 62 is screwed into the female screw 61. An orifice (first orifice) 62 a is formed in the screw 62, and the passage area of the orifice 62 a is the passage area of the second orifice 58 a in the valve plate 2 a constituting a part of the first passage 58. Smaller than. Accordingly, the refrigerant in the crank chamber 8 is sucked through the third passage 60 only when the boss portion 10b of the swash plate 10 substantially closes the hole 58c of the ring 9 and the passage sectional area of the first passage 58 is greatly reduced. Guided to chamber 13.
[0030]
The valve plate 2a is provided with a discharge port 16 for communicating the compression chamber 82 and the discharge chamber 12, and a suction port 15 for communicating the compression chamber 82 and the suction chamber 13, respectively, at predetermined intervals in the circumferential direction. ing. The discharge port 16 is opened and closed by a discharge valve 17, and the discharge valve 17 is fixed to a rear housing side end surface of the valve plate 2a by a bolt 19 and a nut 20 together with a valve presser 18. On the other hand, the suction port 15 is opened and closed by a suction valve 21, and the suction valve 21 is disposed between the valve plate 2 a and the cylinder block 2.
[0031]
The rear side end portion of the shaft 5 is rotatably supported by a radial bearing (rear side bearing) 24 and a thrust bearing (rear side bearing) 25 housed in the rear side bearing housing space 60 d of the cylinder block 2. The front side end is rotatably supported by a radial bearing (front side bearing) 26 accommodated in the front side bearing accommodation space 60b of the front housing 4. In addition to the radial bearing 26, a shaft seal 46 is accommodated in the bearing housing space 60b on the front side.
[0032]
A female screw 1b is provided at the center of the cylinder block 2, and an adjusting nut 83 is screwed into the female screw 1b. By tightening the adjustment nut 83, a preload is applied to the shaft 5 via the thrust bearing 25. A pulley (not shown) is fixed to the front side end of the shaft 5.
[0033]
A thrust flange 40 for transmitting the rotation of the shaft 5 to the swash plate 10 is fixed to the shaft 5, and the thrust flange 40 is supported on the inner wall surface of the front housing 4 via a thrust bearing 33. The thrust flange 40 and the swash plate 10 are connected via a hinge mechanism 41, and the swash plate 10 can be inclined with respect to a virtual plane perpendicular to the shaft 5. The swash plate 10 is attached to the shaft 5 so as to be slidable and tiltable.
[0034]
The hinge mechanism 41 includes a bracket 10e provided on the front surface 10c of the swash plate 10, a linear guide groove 10f provided on the bracket 10e, and a rod 43 screwed to the swash plate side surface 40a of the thrust flange 40. And is composed of. The longitudinal axis of the guide groove 10 f is inclined at a predetermined angle with respect to the front surface 10 c of the swash plate 10. The spherical portion 43a of the rod 43 is fitted in the guide groove 10f so as to be relatively slidable.
[0035]
Next, the variable displacement compressor control valve (hereinafter referred to as “control valve”) 100 of the present embodiment will be described in detail. 3 is a longitudinal sectional view showing a state in which the control valve 100 is incorporated in the variable displacement compressor 1, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing details of the control valve in FIG.
A control valve 100 shown in FIG. 3 is provided on the rear housing 3 side of the variable displacement compressor 1 of FIGS. 1 and 2, and O-rings 121 a, 121 b, 131 b are provided in spaces 84, 85 of the rear housing 3. It is arrange | positioned in the state which maintained airtightness.
[0036]
As shown in FIG. 4, the control valve 100 is formed of a control valve main body 120, a solenoid exciting part 130, and a pressure sensing part 145, and the solenoid exciting part 130 is disposed at the center, and the solenoid The control valve main body 120 and the pressure sensitive part 145 are arranged on both sides of the exciting part 130.
The solenoid exciting unit 130 includes a solenoid housing 131 on the outer periphery thereof. The solenoid housing 131 includes a solenoid 131A, a plunger 133 that moves up and down by the excitation of the solenoid 131A, and an attractor 141. The plunger chamber 130 a in which the plunger 133 is disposed communicates with a suction refrigerant port 129 provided in the control valve main body 120.
[0037]
The pressure-sensitive portion 145 is disposed below the solenoid housing 131 and includes a pressure-sensitive chamber 145a. The pressure-sensitive chamber 145a includes a bellows 146 that operates the plunger 133 via a stem 138 and the like, and a spring. 159.
The control valve main body 120 includes a valve chamber 123, and a valve body 132 that is opened and closed by the plunger 133 is disposed in the valve chamber 123. The valve chamber 123 has a refrigerant gas having a high discharge pressure Pd. Is guided through the passage 81 and the discharge refrigerant port 126. A valve hole 125 communicating with the crank chamber refrigerant port 128 is formed in the bottom surface of the valve chamber 123, and a space above the valve chamber 123 is closed by a stopper 124. The stopper 124 has a bottomed vertical hole pressure chamber 151 having a cross-sectional area equal to the valve hole 125 facing the valve hole 125 at the center thereof, and the bottomed vertical hole pressure chamber 151. Is also formed as a spring storage chamber 151 a, and a valve closing spring 127 that urges the valve body 132 toward the bottom surface of the valve chamber 123 is disposed at the bottom thereof.
[0038]
The valve body 132 is a rod-shaped body composed of an upper part 132a, an enlarged valve body part 132b, a small diameter part 132c, and a lower part 132d. The upper part 132a and the lower part 132d have the same cross-sectional area as the valve hole 125. 132a is fitted and supported by a stopper 124 having a pressure chamber 151, the enlarged valve body portion 132b is disposed in the valve chamber 123, and the small diameter portion 132c is formed in the crank chamber (crank chamber pressure Pc) in the valve hole. Opposing to the communicating crank chamber refrigerant port 128, the lower portion 132d is fitted and supported by the control valve main body 120, and an end thereof is inserted into the plunger chamber 130a into which the refrigerant gas of the suction pressure Ps is guided to contact the plunger 133. is doing. When the plunger 133 moves up and down, the valve body 132 moves up and down, and the enlarged valve body portion 132b of the valve body 132 adjusts a gap between the valve seat 125a on the upper surface of the valve hole 125.
[0039]
Then, the low-temperature suction pressure Ps guided to the plunger chamber 130a is guided into a pressure sensing portion 145 described later, and is also guided to a suction pressure introduction space 85 between the rear housing 3 and the solenoid housing 131 (FIG. 3). ). The suction pressure introduction space 85 is sealed through an O-ring 131b of a protrusion 131a provided on the side of the solenoid housing 131, and the entire side surface of the solenoid housing 131 is cooled by a low-temperature refrigerant gas from the suction chamber 13 side. The cooling is aimed at.
[0040]
As shown in FIG. 4, a plunger 133 that contacts and fixes the valve element 132 is disposed inside the solenoid housing 131, and the plunger 133 is in close contact with the end of the control valve body 120 via an O-ring 134a. It is slidably supported by a pipe 136 in contact with the state. The upper portion 138A of the stem 138 is inserted and fixed in the accommodation hole 137 formed in the lower end portion of the plunger 133, and the lower portion 138B of the stem 138 is inserted into the lower end portion accommodation hole from the upper end accommodation hole 142 side of the suction element 141. It is slidably supported with respect to the suction element 141 in a state of protruding toward the 143 side. A valve opening spring 144 is provided between the plunger 133 and the upper end accommodation hole 142 of the suction element 141 to bias the plunger 133 in a direction away from the suction element 141 side.
[0041]
Further, the stopper 147 side of the pair of stoppers 147 and 148 in the bellows 146 disposed in the pressure sensing chamber 145a is detachably attached to the lower portion 138B of the stem 138, and the flange 149 of the stopper 147 is connected to the flange 149. A spring 150 is provided between the lower end receiving hole 143 on the suction element 141 side and biases the stopper 147 away from the suction element 141 side.
[0042]
The suction pressure Ps in the pressure sensing chamber 145a is increased and the pair of stoppers 147 and 148 are brought into contact with each other due to the contraction of the bellows 146, whereby the displacement position of the bellows 146 is regulated. It is set to be smaller than the maximum fitting amount between the lower portion 138B and the stopper 147 of the bellows 146. The solenoid 131A is connected to a cord 158 that can supply an exciting current controlled by a control computer (not shown) (FIG. 3).
[0043]
5A and 5B show details of the plunger 133, where FIG. 5A is a perspective view and FIG. 5B is a longitudinal sectional view.
The plunger 133 includes a head portion 133A that is an upper portion and a trunk portion 133B that is a main portion. The upper portion 133A faces an end portion of the control valve body 120, and the main portion 133B slides in the pipe 136. Yes. The lower end portion 133C of the main portion 133B passes through the upper portion 138A of the stem 138.
[0044]
The upper part 133A, which is the upper part, has a substantially cylindrical shape smaller in diameter than the main part 133B, and has an upper end surface 133Aa that contacts the lower end part of the control valve main body 120 and contacts the lower part 132d of the valve body 132 ( 4), the upper end surface 133Aa includes a refrigerant vent hole 133d extending in the longitudinal axis (Z-axis) direction of the plunger at the center thereof. The side surface of the upper portion 133A is provided with a refrigerant vent hole 133c extending in the radial direction so as to intersect with the longitudinal axis (Z axis) of the plunger. The radial refrigerant vent hole 133c and the longitudinal axial refrigerant vent hole 133d are The plunger upper portion 133A communicates with the upper portion 133A. The diameter of the refrigerant vent hole 133d is a small diameter of about half the diameter of the refrigerant vent hole 133c.
[0045]
The trunk portion 133B, which is the main portion, has a substantially cylindrical shape, and has an outer surface having a single slit 133a extending in parallel to the longitudinal axis (Z-axis) direction of the plunger, and a plunger inside the main portion 133B. A refrigerant vent hole 133b extending in the longitudinal axis (Z-axis) direction is provided, and the longitudinal-direction refrigerant vent hole 133b and the radial-direction refrigerant vent hole 133c are configured to communicate with each other at the plunger upper portion 133A. The refrigerant vent hole 133b and the refrigerant vent hole 133c have the same diameter. Therefore, the diameter of the refrigerant vent hole 133d is smaller than the diameters of the refrigerant vent hole 133b and the refrigerant vent hole 133c.
[0046]
The lower end portion 133C of the trunk portion 133B as the main portion has a shape that tapers toward the plunger lower end surface 133Ca, and has the accommodation hole 137 therein. The accommodation hole 137 communicates with the refrigerant vent hole 133b. Therefore, the upper end surface 133Aa and the lower end surface 133Ca of the plunger 133 are penetrated by the longitudinal-direction refrigerant outlet holes 133b and 133d.
6A and 6B show details of the stem 138, wherein FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a longitudinal sectional view.
[0047]
As described above, the stem 138 includes a head portion 138A that is an upper portion inserted through the accommodation hole 137 and a body portion 138B that is a lower portion. The upper portion 138A has a substantially cylindrical shape, and the longitudinal axis (Z-axis) of the stem. The refrigerant vent hole 138b is formed as a hollow portion extending in the) direction. The lower portion 138B has a substantially cylindrical shape with a smaller diameter than the upper portion 138A, and the cavity extending in the longitudinal axis (Z-axis) direction of the stem is formed as a refrigerant vent hole 138c, similar to the refrigerant vent hole 138b. Yes. In addition, the stem 138 has a slit 138a extending in parallel to the longitudinal axis (Z-axis) direction of the stem on the outer surface, and is bonded to the outer peripheral surface of the stem 138 and the inner peripheral surface of the receiving hole 137 and the suction element 141. Prevents sticking.
[0048]
FIG. 7 is a perspective view of another stem of the present embodiment, and the stem 140 also includes a head portion 140A as an upper portion and a trunk portion 140B as a lower portion, and the portions have flat portions 140a and 140b respectively. The stem 140 has a substantially semicircular shape, and the stem 140 is prevented from sticking so that the outer peripheral surface of the stem 140 does not contact the entire circumference of the inner peripheral surface of the accommodation hole 137 and the suction element 141.
[0049]
With the configuration of the plunger 133 and the stems 138 and 140 described above, sticking to the lower end portion of the control valve main body 120 is reduced, and when the plunger 133 is below the center position of the compressor 1, Even if a refrigerant gas having a low suction pressure Ps is introduced to the bellows 146 side and the lower side of the plunger 133 becomes a refrigerant pool, the stored refrigerant becomes easy to move, so that the operation of the plunger and the stem is delayed. It is possible to prevent such a phenomenon.
[0050]
Next, the operation of the variable displacement compressor 1 and the control valve 100 of this embodiment will be described.
The rotational power of the in-vehicle engine is always transmitted from the pulley (not shown) to the shaft 5 via a belt (not shown), and the rotational force of the shaft 5 is transmitted to the swash plate 10 via the thrust flange 40 and the hinge mechanism 41. The swash plate 10 is rotated.
[0051]
As the swash plate 10 rotates, the shoe 50 rotates relative to the sliding surface 10a of the swash plate 10 and is converted into a linear reciprocating motion of the piston 7. As a result, the volume of the compression chamber 82 in the cylinder bore 6 changes. The refrigerant gas is sequentially sucked, compressed, and discharged by the change, and the refrigerant gas having a capacity corresponding to the inclination angle of the swash plate 10 is discharged.
[0052]
First, when the heat load increases, the refrigerant gas is prevented from flowing from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8, the pressure in the crank chamber 8 is low, and the force generated on the rear surface of the piston 7 during the compression stroke is reduced. When the total force generated on the rear surface of the piston 7 is lower than the total force generated on the front surface (top surface) of the piston 7, the inclination angle of the swash plate 10 is increased.
[0053]
Here, the pressure in the discharge chamber 12 is increased, the pressure difference between the discharge chamber 12 and the crank chamber 8 becomes a predetermined value or more, and the pressure of the refrigerant gas in the discharge chamber 12 acting on the lower side of the spool valve 31 is When the combined force of the refrigerant gas pressure in the crank chamber 8 acting on the upper side of the spool valve 31 and the urging force of the spring 32 is overcome, the spool valve 31 moves in the valve opening direction and the discharge passage 39 opens (FIG. 1). The refrigerant gas in the discharge chamber 12 flows out from the discharge port 1a to the condenser 88. When the inclination angle of the swash plate 10 is from minimum to maximum, the boss portion 10b of the swash plate 10 is separated from the hole 58c of the ring 9, the first passage 58 is fully opened, and the refrigerant gas in the crank chamber 8 is Since the air flows into the suction chamber via the one passage 58, a pressure drop in the crank chamber 8 occurs. Further, when the passage area of the first passage 58 is maximized, the refrigerant gas hardly flows from the third passage 60 to the suction chamber 13.
[0054]
In this way, when the thermal load increases and the solenoid 131A of the control valve 100 is excited, the plunger 133 is drawn to the attractor 141 side, and the valve body 132 that is in contact with the plunger 133 has the valve hole 125. Is moved in the closing direction, and the inflow of the crank chamber 8 is prevented. On the other hand, the low-temperature refrigerant gas is introduced from the side of the passage 80 communicating with the suction chamber 13 to the pressure-sensitive portion 145 through the suction refrigerant port 129 of the control valve main body 120 and the plunger chamber 130a, and the bellows 146 of the pressure-sensitive portion 145 is The displacement is based on the pressure of the refrigerant gas, which is the suction pressure Ps of the suction chamber 13, and the displacement is transmitted to the valve body 132 through the stem 138 and the plunger 133. That is, the opening position of the valve body 132 with respect to the valve hole 125 is determined by the attractive force of the solenoid 131A, the urging force of the bellows 146, and the urging force of the valve closing spring 127 and the valve opening spring 144. The
[0055]
When the pressure in the pressure sensing chamber 145a (suction pressure Ps) increases, the bellows 146 contracts, which coincides with the direction in which the plunger 133 is sucked by the solenoid 131A. The movement of 132 follows, and the opening degree of the valve hole 125 decreases. As a result, the amount of high-pressure refrigerant gas introduced from the discharge chamber 12 into the valve chamber 123 decreases (the crank chamber pressure Pc decreases), and the inclination angle of the swash plate 10 increases (FIG. 1). Further, when the pressure in the pressure sensing chamber 145a is lowered, the bellows 146 is extended by the restoring force of the spring 159 and the bellows 146 itself, and the valve element 132 moves in a direction to increase the opening degree of the valve hole 125. The amount of high-pressure refrigerant gas introduced into the valve chamber 123 increases (the crank chamber pressure Pc increases), and the inclination angle of the swash plate 10 in the state of FIG. 1 decreases.
[0056]
On the other hand, when the heat load is reduced, the high-pressure refrigerant gas flows out from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8, and the pressure in the crank chamber 8 increases. Then, the force generated on the rear surface of the piston 7 during the compression stroke is increased, and the sum of the forces generated on the rear surface of the piston 7 exceeds the sum of the forces generated on the front surface of the piston 7, whereby the inclination angle of the swash plate 10 is increased. Becomes smaller.
[0057]
Here, the pressure difference between the discharge chamber 12 and the crank chamber 8 becomes a predetermined value or less, and the resultant force of the pressure of the crank chamber 8 acting on the upper side of the spool valve 31 and the urging force of the spring 32 is When the pressure of the refrigerant gas in the discharge chamber 12 acting on the lower side is overcome, the spool valve 31 moves in the valve closing direction to block the discharge passage 39 (FIG. 2), and the refrigerant from the discharge port 1a to the condenser 88 Gas outflow is blocked. When the inclination angle of the swash plate 10 is minimum to maximum, the boss portion 10b of the swash plate 10 substantially closes the hole 58c of the ring 9, and the passage sectional area of the first passage 58 is greatly reduced. Since the refrigerant gas in the chamber 8 flows to the suction chamber 13 through the third passage 60, an excessive pressure rise in the crank chamber 8 is suppressed, and the refrigerant gas can be circulated in the compressor 1. That is, in this case, the refrigerant gas returns to the suction chamber 13 again through the suction chamber 13, the compression chamber 82, the discharge chamber 12, the second passage 57, the crank chamber 8, and the third passage 60. In the present embodiment, a structure is adopted in which the pressure of the crank chamber 8 is applied to one of the spool valves 31 as a discharge control valve and the pressure of the discharge chamber 12 is applied to the other of the spool valves 31, and the spool valve 31 is closed. A spring 32 having a relatively small spring force biased in the valve direction is used. When the thermal load is reduced and the pressure in the discharge chamber 12 gradually decreases, the minimum piston stroke (extremely low load) is obtained. The spool valve 31 is kept open until the passage area of the first passage 58 is reduced.
[0058]
Thus, when the thermal load is reduced and the solenoid 131A is demagnetized, the suction to the plunger 133 disappears, and the plunger 133 moves away from the attractor 141 side by the biasing force of the valve opening spring 144. The valve body 132 moves in a direction to open the valve hole 125 of the control valve main body 120, and the inflow into the crank chamber 8 is promoted.
[0059]
Here, when the pressure in the pressure-sensitive portion 145 increases, the bellows 146 contracts and the opening of the valve body 132 decreases, but the lower portion 138B of the stem 138 is in contact with the stopper 147 of the bellows 146. Since it is detachably attached, the displacement of the bellows 146 does not affect the valve body 132.
[0060]
As described above, the control valve 100 of the present embodiment includes the solenoid exciting unit 130 provided with the plunger 133 that moves in the vertical direction by the excitation of the solenoid 131A at the center, and the stem 138 and the like below the solenoid exciting unit 130. A control valve body 120 having a pressure chamber 145 having a bellows 146 interlocked with the plunger 133 via a valve chamber 123 and a valve chamber 123 having a valve body 132 interlocking with the plunger 133 disposed on the solenoid housing 131. Therefore, the pressure sensitive chamber 145a and the solenoid 131A are disposed close to each other, the point of action by the suction of the solenoid 131A and the point of action by the bellows 146 approach each other, and the valve body 132 and the stem 138 constituting the operating rod The backlash at the time of movement in the valve closing direction can be minimized.
Here, Table 1 shows measured values of an experiment of sticking load between the upper end surface 133Aa of the head 133A which is the upper portion of the plunger 133 and the lower end portion of the control valve main body 120.
[0061]
[Table 1]

[0062]
No. 1-No. No. 3 does not have a refrigerant vent hole. 4, no. 5 includes a plunger 133d in the longitudinal axis (Z-axis) direction of the plunger 133 inside the plunger 133, and the longitudinal-direction refrigerant vent hole 133d and the radial-direction refrigerant vent hole 133c or the longitudinal-axis direction refrigerant vent. The holes 133b are communicated with each other. Table 1 shows the measurement of the tensile load required for pulling off by changing the diameter φ of the upper end surface 133Aa of the upper portion 133A of the plunger 133 at an atmospheric temperature of 20 ° C. By subtracting the plunger's own weight from this value, the sticking load (unit: g), which is the resistance value required for pulling away the plunger in the suction direction, is obtained.
It can be seen that the resistance value can be reduced to about 1/130 by reducing the diameter φ of the plunger upper end surface 133Aa to about 1/2 (No. 1, No. 3).
In particular, no. 5, the resistance value required for the separation is about 0, and this configuration ensures that the refrigerant does not accumulate between the plunger upper end surface 133Aa and the lower portion 132d of the valve body 132 even when the valve body 132 is closed. It can be seen that a good valve closing operation can be achieved.
[0063]
Therefore, the contact area between the upper end surface 133Aa of the plunger 133 and the lower end portion of the control valve main body 120 can be reduced by reducing the diameter of the head portion 133A that is the upper portion of the plunger 133 relative to the trunk portion 133B that is the main portion. (See FIG. 4), the sticking between the plunger 133 and the control valve main body 120 is eliminated, and the valve body 132 can be moved smoothly.
Further, by providing the longitudinal-direction refrigerant vent holes 133b and 133d, even when the valve element 132 is closed, no refrigerant is stored between the plunger upper end surface 133Aa and the lower part 132d of the valve element 132, and the radial direction refrigerant vent. By providing the hole 133c, the refrigerant can be moved without difficulty in the plunger chamber 130a.
[0064]
Accordingly, the plunger 133 is provided with the longitudinal refrigerant outlet holes 133b and 133d and the radial refrigerant outlet hole 133c intersecting with the longitudinal axial refrigerant outlet holes 133b and 133d, and the radial direction having the same diameter as the longitudinal axial refrigerant outlet hole 133b. With the configuration in which the refrigerant vent hole 133c communicates, the refrigerant is not stored between the plunger upper end surface 133Aa and the lower portion 132d of the valve body 132 even when the valve body 132 is closed, and is stored below the plunger 133. Since the refrigerant can be moved to the upper part of the plunger chamber 130a without difficulty, the operation of the plunger 133 can be prevented from being delayed.
Table 2 shows measured values of the oil damper effect and the viscous sliding resistance between the inner peripheral surface of the pipe 136 and the outer peripheral surface of the plunger 133.
[0065]
[Table 2]

[0066]
No. No. 1 has one slit 133a extending in parallel with the longitudinal axis direction of the plunger on the side surface of the trunk portion 133B which is the main portion of the plunger 133. No. 2 has two slits. Reference numeral 3 denotes a single slit, and the refrigerant 133 has the refrigerant vent holes 133b, 133c, and 133d. Table 2 shows that the plunger 133 is inserted into a pipe filled with oil at an atmospheric temperature of 20 ° C., and the tensile load or the compressive load required for the vertical movement of the plunger 133 is measured, and the weight of the plunger is subtracted from this value. Or, by adding, the sliding resistance (unit: g), which is the resistance value required for the movement of the plunger 133, is obtained.
[0067]
No. The force required in the valve opening direction of the valve element 132 in 2 (the direction in which the plunger 133 is pulled up) is It can be seen that the tension can be reduced to about ½ by increasing the number of slits compared to 1.
No. The force required in the valve opening direction (the direction in which the plunger 133 is pulled up) and the valve closing direction (the direction in which the plunger 133 is compressed and lowered) in FIG. Compared to 1, it can be seen that the tensile force can be reduced to about 1/60 and the compressive force to about 1/10.
[0068]
Therefore, when the side surface of the body 133B, which is the main part of the plunger 133, is provided with the slit 133a, the balance of the pressure over the entire circumference of the inner peripheral surface of the pipe 136 and the outer peripheral surface of the plunger 133 can be broken. The sticking can be prevented and the valve body 132 can be moved smoothly.
Furthermore, the structure provided with the refrigerant vent holes 133b, 133c, 133d inside the plunger 133 allows the accumulated refrigerant to be moved to the upper part of the plunger chamber 130a without difficulty, causing a delay in the operation of the plunger 133, etc. Can be prevented.
[0069]
The stem 138 is provided with refrigerant vent holes 138b and 138c, and the refrigerant vent holes 138b and 138c penetrate in the longitudinal axis direction of the stem 138 so that the refrigerant stored under the stem 138 is stored. Can be easily moved to the upper portion of the plunger chamber 130a via the refrigerant vent holes 133b and 133c of the plunger 133, and a delay in the operation of the stem 138 can be prevented.
[0070]
Furthermore, by providing a slit 138a on the side surface of the stem 138, the stem is cut into a ring shape, and the outer peripheral surface of the stem 138 is prevented from sticking to the inner peripheral surfaces of the plunger 133 and the suction element 141. The plunger 133 and the valve body 132 can be moved smoothly.
[0071]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the variable displacement compressor control valve according to the present invention can improve the opening / closing accuracy of the valve hole without adversely affecting the operation of the valve body based on the refrigerant gas.
[0072]
In addition, the improvement of the opening and closing accuracy of the valve hole can maintain the clutchless operation of the compressor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which a discharge passage of a variable capacity compressor provided with a control valve according to an embodiment of the present invention is opened.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where a discharge passage of the variable capacity compressor of FIG. 1 is closed.
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a control valve for the variable displacement compressor of FIG. 1;
4 is a longitudinal sectional view showing details of a control valve for the variable displacement compressor of FIG. 3;
5A is a perspective view of a plunger of a control valve for the variable displacement compressor of FIG. 3, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view of the plunger.
6A is a perspective view of a stem of a control valve for the variable displacement compressor of FIG. 3, and FIG. 6B is a longitudinal sectional view of the stem.
FIG. 7 is a perspective view of another stem of the present embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a variable displacement compressor provided with a conventional control valve.
9 is a longitudinal sectional view showing details of the control valve for the variable displacement compressor of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable capacity compressor 100 Control valve 120 for variable capacity compressors Control valve main body 130 Solenoid excitation part 131A Solenoid 132 Valve body 133 Plunger 133A Plunger upper part 133Aa Plunger upper part 133B Plunger main part 133Ca Plunger lower part 133a Plunger side slit 133b Plunger longitudinal direction refrigerant vent hole 133c Plunger longitudinal axis cross direction refrigerant vent hole 133d Plunger longitudinal axis direction refrigerant vent hole 138 Stem 138a Stem side slit 138b Stem longitudinal axis direction refrigerant vent hole 138c Stem longitudinal axis refrigerant vent hole 145 Pressure sensitive part

Claims (10)

中央部に配置したソレノイド励磁部と、該ソレノイド励磁部の上側に配置した制御弁本体と、下側に配置した感圧部と、を備えた可変容量型圧縮機用制御弁において、
前記ソレノイド励磁部は、ソレノイドと、該ソレノイドの励磁によって上下方向に移動するプランジャと、該プランジャに前記感圧部の動きを伝達するステムとを備え、
前記プランジャは、該プランジャにより開閉作動する弁体の下端と前記制御弁本体の下端に接触する上端面を有する上部と、前記ステムの上部をその下端面から挿通する主部とを有するとともに、前記上端面は、前記制御弁本体との接触面積を少なくするべく、前記プランジャの主部の断面積よりも小なる表面積に形成することを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。In a control valve for a variable displacement compressor, comprising a solenoid exciting part arranged in the central part, a control valve main body arranged above the solenoid exciting part, and a pressure sensing part arranged on the lower side,
The solenoid excitation unit includes a solenoid, a plunger that moves up and down by excitation of the solenoid, and a stem that transmits the movement of the pressure sensing unit to the plunger.
The plunger includes an upper portion having a lower end of a valve body that is opened and closed by the plunger, an upper end surface that is in contact with a lower end of the control valve body, and a main portion that is inserted through the upper portion of the stem from the lower end surface. The control valve for a variable displacement compressor, wherein the upper end surface has a surface area smaller than a cross-sectional area of the main part of the plunger so as to reduce a contact area with the control valve body. 中央部に配置したソレノイド励磁部と、該ソレノイド励磁部の上側に配置した制御弁本体と、下側に配置した感圧部と、を備えた可変容量型圧縮機用制御弁において、
前記ソレノイド励磁部は、ソレノイドと、該ソレノイドの励磁によって上下方向に移動するプランジャと、該プランジャに前記感圧部の動きを伝達するステムとを備え、
前記プランジャは、該プランジャにより開閉作動する弁体の下端と前記制御弁本体の下端に接触する上端面を有する上部と、前記ステムの上部をその下端面から挿通する主部とを有するとともに、前記プランジャの内部には、該プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔を形成することを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。In a control valve for a variable displacement compressor, comprising a solenoid exciting part arranged in the central part, a control valve main body arranged above the solenoid exciting part, and a pressure sensing part arranged on the lower side,
The solenoid excitation unit includes a solenoid, a plunger that moves up and down by excitation of the solenoid, and a stem that transmits the movement of the pressure sensing unit to the plunger.
The plunger includes an upper portion having a lower end of a valve body that is opened and closed by the plunger, an upper end surface that is in contact with a lower end of the control valve body, and a main portion that is inserted through the upper portion of the stem from the lower end surface. A control valve for a variable capacity compressor, wherein a refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the plunger is formed inside the plunger. 中央部に配置したソレノイド励磁部と、該ソレノイド励磁部の上側に配置した制御弁本体と、下側に配置した感圧部と、を備えた可変容量型圧縮機用制御弁において、
前記ソレノイド励磁部は、ソレノイドと、該ソレノイドの励磁によって上下方向に移動するプランジャと、該プランジャに前記感圧部の動きを伝達するステムとを備え、
前記プランジャは、該プランジャにより開閉作動する弁体の下端と前記制御弁本体の下端に接触する上端面を有する上部と、前記ステムの上部をその下端面から挿通する主部とを有するとともに、前記プランジャの内部には、該プランジャの長手軸に交差する方向に冷媒抜き孔を形成することを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。In a control valve for a variable displacement compressor, comprising a solenoid exciting part arranged in the central part, a control valve main body arranged above the solenoid exciting part, and a pressure sensing part arranged on the lower side,
The solenoid excitation unit includes a solenoid, a plunger that moves up and down by excitation of the solenoid, and a stem that transmits the movement of the pressure sensing unit to the plunger.
The plunger includes an upper portion having a lower end of a valve body that is opened and closed by the plunger, an upper end surface that is in contact with a lower end of the control valve body, and a main portion that is inserted through the upper portion of the stem from the lower end surface. A control valve for a variable capacity compressor, wherein a refrigerant vent hole is formed inside the plunger in a direction crossing the longitudinal axis of the plunger. 前記プランジャの内部は、該プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔及び該長手軸に交差する方向に他の冷媒抜き孔を形成することを特徴とする請求項１記載の可変容量型圧縮機用制御弁。2. The control for a variable capacity compressor according to claim 1, wherein the inside of the plunger is formed with a refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the plunger and another refrigerant vent hole in a direction crossing the longitudinal axis. valve. 前記プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔は、前記長手軸の交差方向の他の冷媒抜き孔と連通していることを特徴とする請求項４記載の可変容量型圧縮機用制御弁。The control valve for a variable capacity compressor according to claim 4, wherein the refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the plunger communicates with another refrigerant vent hole in a direction intersecting the longitudinal axis. 前記プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔は、前記プランジャの長手軸方向に貫通していることを特徴とする請求項２又は５記載の可変容量型圧縮機用制御弁。6. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 2, wherein the refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the plunger penetrates in the longitudinal axis direction of the plunger. 前記プランジャの長手軸方向の冷媒抜き孔は、前記長手軸の交差方向の冷媒抜き孔と同径の孔であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。The variable capacity type according to any one of claims 4 to 6, wherein the refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the plunger is a hole having the same diameter as the refrigerant vent hole in the direction intersecting the longitudinal axis. Control valve for compressor. 前記プランジャは、前記主部の側面にスリットを備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。The control valve for a variable displacement compressor according to any one of claims 1 to 7, wherein the plunger includes a slit on a side surface of the main portion. 前記ステムは、内部に該ステムの長手軸方向の冷媒抜き孔を備え、該ステムの長手軸方向の冷媒抜き孔は、前記ステムの長手軸方向に貫通していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。2. The stem includes a refrigerant vent hole in a longitudinal axis direction of the stem, and the refrigerant vent hole in the longitudinal axis direction of the stem penetrates in a longitudinal axis direction of the stem. A control valve for a variable displacement compressor according to any one of claims 1 to 8. 前記ステムは、側面にスリットを備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。The control valve for a variable displacement compressor according to any one of claims 1 to 9, wherein the stem includes a slit on a side surface.

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