JPH0727049A - 可変容量圧縮機の外部切換式容量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁ソレノイドにより吸入圧力の設定値を二
段階に変更可能な外部切換式の容量制御弁において、吸
入圧力の二段階の設定値をそれぞれ精度良く調整する。 【構成】 弁ケーシング３３内に吐出室１２と容量制御
室１５とを連通する給気通路２１及び容量制御室１５と
吸入室１１を連通する抽気通路２２を開閉する弁体３４
を収容する。この弁体３４の下方に該弁体３４を給気通
路２１を開放する方向へ付勢する第１付勢バネ３６を配
置する。又、前記弁体３４の上方には吸入室１１内の圧
力Ｐｓを感知して前記弁体３４を動作するベロース４０
を設ける。さらに該ベローズ４０には電磁ソレノイド４
４の可動鉄心４８の作動ロッド４８ａを接触する。固定
鉄心４７と可動鉄心４８の間には弁体３４を抽気通路２
２を開放する方向へ付勢する第２付勢バネ５０を介在
し、このバネ５０の付勢力を第２アジャストボルト４９
により調整可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば車両空装置に使
用される可変容量圧縮機の外部切換式容量制御弁に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、可変容量圧縮機は吸入室と吐出室
を備え、容量制御室内の圧力調整により容量制御機構を
動作して、吐出容量を制御するように構成されている。
前記容量制御室内の圧力調整は、圧縮機の吸入圧力の変
動を利用して行う内部切換式容量制御弁によって行われ
る。容量制御特性を向上するため、前記容量制御弁に対
し外部切換信号によっても吐出容量を制御するようにし
た外部切換式容量制御弁が使用されている。

【０００３】上記外部切換式容量制御弁として、図６に
示すようなものが使用されている。この制御弁は、可変
容量圧縮機の吸入室１１、吐出室１２及び容量制御室１
５のうち、吐出室１２から容量制御室１５へ高圧の冷媒
ガスを供給する給気通路２１の途中に弁ケーシング３３
に収容された球状弁体３４を配置して、給気通路２１の
弁孔２１ａを開閉可能である。又、前記容量制御室１５
の冷媒ガスを吸入室１１へ排出する抽気通路２２の途中
には前記球状弁体３４が該抽気通路２２の弁孔２２ａを
開閉するように配置されている。前記弁体３４は弁ケー
シング３３の下端部に螺合したホルダー３５内に収容し
たコイル状の第１付勢バネ３６によって、前記給気通路
２１を開放し、かつ抽気通路２２を閉鎖する方向に付勢
されている。この第１付勢バネ３６はホルダー３５に螺
合したアジャストボルト３７により付勢力が調整可能で
ある。なお、３８は給気通路２１の弁体３４上流側に設
けたストレーナである。

【０００４】一方、弁ケーシング３３の上部には収容室
３３ａが形成され、該室には取付部材３９を介してベロ
ーズ４０が収容されている。又、該ベローズ４０の下端
取付板４０ａには第１作動ロッド４１が連結され、該ロ
ッド４１の先端が前記弁体３４に当接されている。さら
に、前記収容室３３ａとベローズ４０の外表面との間に
形成された感圧室４２はパイロット通路４３を介して吸
入室１１と連通されている。そして、車室内の冷房負荷
が増大して吸入室１１の圧力Ｐｓが増大すると、パイロ
ット通路４３を通して前記感圧室４２に作用し、ベロー
ズ４０が圧縮されて、第１作動ロッド４１が上方へ移動
され弁体３４が給気通路２１の開度を増大し、かつ抽気
通路２２の開度を減少する方向に移動される。このため
容量制御室１５内の圧力Ｐｃが吐出室１２の高圧の冷媒
ガスの供給により増大し、容量制御機構１４が吐出容量
を増大するように作動される。反対に、車室内の冷房負
荷が減少して吸入室１１の圧力Ｐｓが減少すると、前述
した容量制御動作と逆の動作が行われ、圧縮機の吐出容
量が減少する。

【０００５】前記取付部材３９の上面には電磁ソレノイ
ド４４が取付板４５を介して取り付けられ、そのハウジ
ング４６の中心部には固定鉄心４７が嵌合固定されてい
る。固定鉄心４７の上部には可動鉄心４８が上下動可能
に収容されている。又、前記可動鉄心４８はハウジング
４６の上部に固定したバネ受け５２により支持された第
２付勢バネ５０により下方、つまり前記弁体３４を抽気
通路２２を開放する方向に付勢されている。前記可動鉄
心４８の下端部には前記固定鉄心４７の中心孔を貫通し
て前記ベローズ４０の内頂面に位置する取付板４０ａに
当接される第２作動ロッド５３が連結されている。

【０００６】そして、車室内の冷房負荷が大きくて、外
部切換信号がオフ状態にあり、ソレノイドコイル５１が
消磁された状態では、可動鉄心４８の吸引力、つまり弁
体３４を下方へ押動して給気通路２１を閉鎖する方向へ
付勢する力はない。このため第１付勢バネ３６により弁
体３４が給気通路２１を開放する位置に保持され、容量
制御室１５内の圧力Ｐｃが高く、圧縮機は大容量運転状
態に保持される。反対に、車室内の冷房負荷が小さくな
り外部切換信号がオンされて、ソレノイドコイル５１に
通電されると、可動鉄心４８が固定鉄心４７に吸引され
る。このため第２作動ロッド５３が可動鉄心４８の吸引
力により第１作動ロッド４１を押動するので、弁体３４
が給気通路２１を閉鎖し、かつ抽気通路２２を開放する
方向に強く付勢される。従って、容量制御室１５内の圧
力Ｐｃが開放されて、圧縮機の吐出容量が減少する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した外部切換式容
量制御弁のコイル５１が非通電状態においては、弁体３
４の付勢力の調整を前記アジャストボルト３７により行
うことができ、従って、大容量運転状態における吸入圧
力Ｐｓの設定値の調整を図５に示すように精度良く行う
ことができる。ところが、コイル５１の通電状態では可
動鉄心４８の吸引力が固定鉄心４７と可動鉄心４８との
隙間Ｇ及びコイル５１への電流値により変動するので、
容量制御弁毎に小容量運転状態における吸入圧力Ｐｓの
設定値のバラツキが図５にハッチングで示すように大き
くなるという問題があった。

【０００８】この発明の目的は上記従来の技術に存する
問題点を解消して、外部切換手段により吸入圧力の設定
値を二段階に変更可能な外部切換式容量制御弁におい
て、吸入圧力の二段階の設定値をそれぞれ精度良く調整
することができる可変容量圧縮機の外部切換式容量制御
弁を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、吸入室と吐出室を備え、容量制御室内の圧
力調整により容量制御機構を動作して、吐出容量を制御
するように構成した可変容量圧縮機の外部切換式容量制
御弁を、前記吐出室側と前記容量制御室を連通する給気
通路及び該容量制御室と前記吸入室側を連通する抽気通
路に設けた二つの弁孔を開閉する弁体と、前記弁体を常
には給気通路を開放し、かつ抽気通路を閉鎖する方向へ
付勢する第１付勢手段と、前記第１付勢手段の付勢力を
調整する第１調節手段と、前記吸入室側の圧力を感知し
て該吸入圧力の変動により前記弁体による前記給気通路
及び抽気通路の開度を調整する感圧調整機構と、前記弁
体を常には抽気通路を開放し、かつ給気通路を閉鎖する
方向へ付勢する第２付勢手段と、前記第２付勢手段の付
勢力を調整する第２調節手段と、外部切換信号により作
動されて、前記第２付勢手段の弁体への付勢力を無効化
する位置と、同付勢力を前記弁体に付与する位置との間
で切り換える外部切換手段とにより構成している。

【００１０】

【作用】この発明の上記手段をとったことにより、次の
ように作用する。車室内の冷房負荷が高い状態では、外
部切換信号により外部切換手段が第２付勢部材を無効化
する位置に切り換え保持され、弁体は第１付勢部材の付
勢力により給気通路を開放し、かつ抽気通路を閉鎖する
方向へ付勢され、可変容量圧縮機は最大容量状態で運転
される。又、弁体は感圧調整機構の付勢力、弁体自身が
受ける通路内の圧力及び第１付勢部材等の外力によりバ
ランスする位置に制御される。すなわち、冷房負荷に比
例する吸入室内の圧力変動により感圧調整機構が動作さ
れて、弁体が給気通路及び抽気通路の開度を調整するの
で、容量制御機構により圧縮機の吐出容量が大容量運転
状態で冷房負荷に応じて調整される。

【００１１】この発明では第１調整手段を操作すること
により、第１付勢手段による弁体への付勢力、つまり給
気通路を開放し、抽気通路を閉鎖するための付勢力が調
整され、このため大容量運転状態での吸入圧力の設定値
が精度良く調整される。

【００１２】一方、車室内の冷房負荷が低下すると、外
部切換信号により容量制御弁の外部切換手段が第２付勢
部材の付勢力を弁体に作用させる位置に切り換えられ
る。このため弁体は給気通路を閉鎖し、かつ抽気通路を
開放する位置に付勢され、容量制御室内のガスが抽気通
路を通して吸入室側に排出され、容量制御機構により圧
縮機の吐出容量が小容量運転に切り換えられる。弁体は
第１及び第２の付勢部材の付勢力、感圧調整機構及び弁
体自身に作用する圧力等がバランスする位置に位置調整
され、圧縮機は小容量運転状態でも冷房負荷に比例する
吸入圧力の変動に応じて吐出容量が調整される。

【００１３】この発明では第２調整手段を操作すること
により、第２付勢部材による弁体への付勢力、つまり抽
気通路を開放し、給気通路を閉鎖するための付勢力が調
整され、小容量運転状態での吸入圧力の設定値が精度良
く調整される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を可変容量型斜板式圧縮機の容
量制御弁に具体化した１実施例を図１〜４図に従って説
明する。

【００１５】図３に示すように可変容量斜板式圧縮機を
構成するシリンダブロック１の内部中央には斜板室２が
形成され、前後両端面にはフロントハウジング３及びリ
ヤハウジング４が接合固定されている。シリンダブロッ
ク１には斜板室２のフロント側及びリヤ側の対向する位
置に複数組のシリンダボア５，５が形成され、両シリン
ダボア５，５内には両頭ピストン６が往復動可能に収容
されている。シリンダブロック１には回転軸７がシリン
ダボア５，５と平行に延びるようにベアリングにより回
転可能に支持されている。

【００１６】前記回転軸７には斜板９が装着されてい
る。この斜板９はシュー１０を介して前記ピストン６に
係留され、斜板９の回転に伴ってピストンが前後へ往復
摺動されるようになっている。

【００１７】前後両ハウジング３，４内には吸入室１
１，１１及び吐出室１２，１２が形成され、各吐出室１
２，１２は図示しない吐出口を介して外部冷却回路に連
結されている。両吸入室１１，１１は吸入通路１３を介
して斜板室２に連通されている。

【００１８】前記斜板９は回転軸７に対し容量調整機構
１４により傾斜角度を変更可能に装着され、ピストン６
のストロークを調整して圧縮機の吐出容量を調整可能と
なっている。リヤハウジング４内には容量制御室１５が
形成され、該容量制御室１５内には摺動制御体１６が前
後方向の往復動可能に収容されている。この摺動制御体
１６は容量制御室１５内の制御圧力Ｐｃが高くなると、
前記容量調整機構１４により斜板９の傾斜角を増大する
方向に作動し、該圧力が低くなると、容量調整機構１４
により斜板９の傾斜角が減少する方向に作動する。すな
わち、容量制御室１５内の圧力が変動すると、容量調整
機構１４が動作されて、斜板９の傾斜角が変更され、ピ
ストン６のストロークが変更されて、圧縮機の吐出容量
が調整される。

【００１９】以上の可変容量斜板式圧縮機の詳細な構成
は例えば特開平３−１９４１７１号公報に詳述されてい
る。次に、前記圧縮機のリヤ側の吐出室１２と容量制御
室１５を連通する給気通路２１及び容量制御室１５と斜
板室２を連通する抽気通路２２の分岐部に介装されたこ
の発明の外部切換式容量制御弁２３の構成を以下に説明
する。

【００２０】この容量制御弁２３において前述した従来
の容量制御弁の構成部品と同様の機能を有する部材につ
いては、同一の符号を付して構成の説明を省略し、異な
る構成につてい説明する。

【００２１】図１に示すように外部切換手段としての電
磁ソレノイド４４の固定鉄心４７はハウジング４６の中
央上部に嵌入固定されている。この固定鉄心４７と感圧
調整手段を構成する前記ベローズ４０の取付板４０ａと
の間には、可動鉄心４８が上下方向の往復動可能に収容
されている。この可動鉄心４８の下部に一体形成した第
２作動ロッド４８ａは前記ベローズ４０の取付板４０ａ
に接触されている。又、固定鉄心４７の中心部に螺合し
た第２調整手段としての第２アジャストボルト４９と可
動鉄心４８との間には、第２付勢バネ５０が介在され、
可動鉄心４８を下方、つまり弁体３４を給気通路２１を
閉鎖し、かつ抽気通路２２を開放する方向に付勢してい
る。この第２付勢バネ５０の付勢力は前記第２アジャス
トボルト４９により調整可能である。なお、この実施例
では前記アジャストボルト３７が第１調整手段としての
第１アジャストボルトとなる。

【００２２】次に、前記のように構成された可変容量型
斜板式圧縮機の容量制御弁についてその作用を説明す
る。さて、圧縮機の回転軸７が回転されると、斜板９は
回転軸７と一体的に回転するとともに揺動運動し、シュ
ー１０を介して両頭ピストン６がシリンダボア５，５内
を往復動する。冷媒ガスは両頭ピストン６の往復動に伴
って吸入口から斜板室２へ入り、吸入通路１３及び吸入
室１１をそれぞれ経て圧縮室へ吸入され、圧縮された後
に吐出室１２，１２へ吐出される。

【００２３】車室内の冷房負荷が高い場合には、外部切
換信号により電磁ソレノイド４４がオンされて、容量制
御弁２３の可動鉄心４８が図２に示すように第２付勢バ
ネ５０を無効化する位置に切換保持される。このため、
弁体３４は給気通路２１を開放し、かつ抽気通路２２を
閉鎖する位置に切り換え保持され、吐出室１２から給気
通路２１を通して高圧の冷媒ガスが制御圧室１５に供給
され、傾斜角調整機構１４により斜板９の傾斜角が増大
され、圧縮機が最大容量状態で運転される。又、この大
容量運転状態で弁体３４はベローズ４０のバネ力、感圧
室４２内の吸入圧力Ｐｓ、弁体３４自身が受ける通路２
１，２２内の圧力及び第１付勢バネ３６等の外力により
バランスする位置に制御される。すなわち、冷房負荷に
比例する吸入圧力Ｐｓの変動によりベローズ４０が動作
されて、弁体３４が給気通路２１及び抽気通路２２の開
度を調整するので、容量制御機構１４により圧縮機の吐
出容量が冷房負荷に応じて調整される。

【００２４】又、電磁ソレノイド４４のオン状態におい
て、第１アジャストボルト３７を操作することにより、
第１付勢バネ３６による弁体３４の給気通路２１を開放
し、かつ抽気通路２２を閉鎖するための付勢力が調整さ
れ、このため大容量運転状態での吸入圧力Ｐｓの設定値
が固定鉄心４７と可動鉄心４８との隙間Ｇ及びコイル５
１に流れる電流値と無関係に図４に示すように精度良く
調整される。

【００２５】一方、車室内の冷房負荷が低下すると、外
部切換信号により容量制御弁２３の電磁ソレノイド４４
がオフされて、可動鉄心４８は図１に示すように第２付
勢バネ５０の付勢力を該可動鉄心４８を介して弁体３４
に作用させる位置に切り換えられる。このため弁体３４
は給気通路２１を閉鎖し、かつ抽気通路２２を開放する
位置に付勢され、容量制御室１５内のガスが抽気通路２
２を通して吸入側に排出され、容量制御機構１４により
圧縮機の吐出容量が小容量運転に切り換えられる。

【００２６】又、弁体３４は第１及び第２の付勢バネ３
６，５０の付勢力、ベローズ４０及び弁体３４自身に作
用する圧力等がバランスする位置に位置調整され、圧縮
機は小容量運転状態でも冷房負荷に比例する吸入圧力Ｐ
ｓの変動に応じて吐出容量が調整される。

【００２７】さらに、電磁ソレノイド４４のオフ状態で
は、第２付勢バネ５０の付勢力が第２アジャストボルト
４９により調整可能であるため、小容量運転状態での吸
入圧力Ｐｓの設定値の調整を前記隙間Ｇと無関係に図４
に示すように精度良く行うことができる。

【００２８】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、次のように具体化することができる。 （１）前記実施例では両頭ピストン式可変容量斜板式圧
縮機に具体化したが、揺動斜板式（ワッブル式）可変容
量圧縮機に具体化すること。この圧縮機の場合には、ピ
ストンの背面に作用するクランク室の圧力と、前面に作
用する圧縮室内の圧力との差圧によりピストンを介して
揺動斜板に作用する回動モーメントが変化して該揺動斜
板の傾斜角が変更されて、吐出容量が調整される。従っ
て、クランク室を制御圧室１５として前記容量制御弁２
３を適用すれば良い。

【００２９】（２）前記実施例では球状の弁体３４を使
用したが、これに代えてスプール弁を使用すること。 （３）前記実施例では感圧調整手段としてベローズ４０
を使用したが、これに代えてダイヤフラムを使用するこ
と。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は電磁ソ
レノイドにより吸入圧力の設定値を二段階に変更可能な
外部切換式の容量制御弁において、吸入圧力の二段階の
設定値をそれぞれ精度良く調整することができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した可変容量型斜板式圧縮機
の容量制御弁を示す電磁ソレノイドのオフ状態を示す縦
断面図である。

【図２】同じく容量制御弁の電磁ソレノイドのオン状態
を示す縦断面図である。

【図３】可変容量型斜板式圧縮機の縦断面図である。

【図４】この発明の容量制御弁を使用した圧縮機の吐出
圧力と吸入圧力との関係を示すグラフである。

【図５】従来の容量制御弁を使用した圧縮機の吐出圧力
と吸入圧力との関係を示すグラフである。

【図６】従来の容量制御弁の断面図である。

【符号の説明】

１１…吸入室、１２…吐出室、１４…容量制御機構、１
５…容量制御室、２１…給気通路、２２…抽気通路、２
３…外部切換式容量制御弁、３３…弁ケーシング、２１
ａ，２２ａ…弁孔、３４…弁体、３６…第１付勢手段と
しての第１付勢バネ、３７…第１調節手段としての第１
アジャストボルト、４０…感圧調整機構を構成するベロ
ーズ、４４…外部切換手段としての電磁ソレノイド、４
７…固定鉄心、４８…可動鉄心、４８ａ…第２作動ロッ
ド、４９…第２調節手段としての第２アジャストボル
ト、５０…第２付勢手段としての第２付勢バネ、Ｐｓ…
吸入圧力、Ｐｄ…吐出圧力、Ｐｃ…制御圧力。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺西 敏博 埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作 所狭山事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入室と吐出室を備え、容量制御室内の
   圧力調整により容量制御機構を動作して、吐出容量を制
   御するように構成した可変容量圧縮機の外部切換式容量
   制御弁を、 前記吐出室側と前記容量制御室を連通する給気通路及び
   該容量制御室と前記吸入室側を連通する抽気通路に設け
   た二つの弁孔を開閉する弁体と、 前記弁体を常には給気通路を開放し、かつ抽気通路を閉
   鎖する方向へ付勢する第１付勢手段と、 前記第１付勢手段の付勢力を調整する第１調節手段と、 前記吸入室側の圧力を感知して該吸入圧力の変動により
   前記弁体による前記給気通路及び抽気通路の開度を調整
   する感圧調整機構と、 前記弁体を常には抽気通路を開放し、かつ給気通路を閉
   鎖する方向へ付勢する第２付勢手段と、 前記第２付勢手段の付勢力を調整する第２調節手段と、 外部切換信号により作動されて、前記第２付勢手段の弁
   体への付勢力を無効化する位置と、同付勢力を前記弁体
   に付与する位置との間で切り換える外部切換手段とによ
   り構成した可変容量圧縮機の外部切換式容量制御弁。