JPH10318414A - 電磁式制御弁 - Google Patents

電磁式制御弁

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JPH10318414A
JPH10318414A JP9129912A JP12991297A JPH10318414A JP H10318414 A JPH10318414 A JP H10318414A JP 9129912 A JP9129912 A JP 9129912A JP 12991297 A JP12991297 A JP 12991297A JP H10318414 A JPH10318414 A JP H10318414A
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Japan
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plunger
electromagnetic
center
guide
coil
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JP9129912A
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English (en)
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Masahiro Kawaguchi
真広 川口
Takeshi Mizufuji
健 水藤
Hiroyuki Nagai
宏幸 永井
Masanori Sonobe
正法 園部
Tomoo Okada
伴雄 岡田
Ichiro Ogawara
一郎 大河原
Tadaaki Ikeda
忠顕 池田
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Toyota Industries Corp
Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁アクチエータ部におけるヒステリシスを
小さくすると共に磁力のロスを少なくすることによって
電磁式制御弁の制御安定性を向上させる。 【解決手段】 電磁式制御弁において、プランジャが吸
引部の中心を移動するように、コイルガイドの中心に
設けた穴にガイドピンの一端を圧入固定すると共に、ガ
イドピンに沿ってプランジャを移動させるべくプランジ
ャの中心にガイド穴を設けること、プランジャの中心
に設けた穴に連結棒の一端を圧入固定すると共に固定吸
引子の中心に連結棒ガイドするガイド部を設けること、
又は、プランジャの中心に設けた穴に連結棒を圧入固
定すると共に、コイルガイドの中央凹陥部に面するコイ
ルガイド下端に連結棒をガイドする第１のガイド部を設
けるか、もしくは、さらに、固定吸引子の中央凹陥部に
面する固定吸引子の下端に連結棒をガイドする第２のガ
イド部を設けること、によって、電磁式制御弁の制御安
定性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量コンプレ
ッサの電磁式制御弁、特に、車両の冷房装置に使用され
る可変容量コンプレッサの電磁式制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、車両起動時のエンジンへの
負荷を軽減し、弁全体を小型化することができ、しか
も、弁特性を容易に変化させることができる、車両の冷
房装置に用いられる可変容量コンプレッサの電磁式制御
弁を先に開発した（特願平８−１０９７９７号）。
【０００３】図４は、かかる電磁式制御弁が使用される
容量可変コンプレッサにおける容量制御機構を示す概略
図である。
【０００４】コンプレッサ２０には、その取付凹部４０
に容量制御用の電磁式制御弁１−５が固着されている。
コンプレッサ２０のクランクケース２１に連続するヘッ
ド部４１内には、複数個のシリンダ２５が設けられ、各
シリンダ２５内には、ピストン２６が摺動自在に設けら
れている。クランクケース２１からヘッド部４１にかけ
た部分には、駆動軸２７が回動自在に設けられている。
この駆動軸２７は、外端に設けたプーリ３４を介してベ
ルト３５によりエンジン（図示せず）によって駆動され
る。
【０００５】駆動軸２７には、公知の如くに角度可変ウ
オブル斜板２９が設けられており、ウオブル斜板２９
は、ピストン桿２４によりピストン２６に連結されてい
る。駆動軸２７によりウオブル斜板２９が傾斜状態にお
いて回動することにより、ピストン桿２４ないしピスト
ン２６が往復動作し、クランクケース２１内の制御室圧
力Ｐｃとシリンダ２５内の吸入側圧力Ｐｓとの差圧に応
じてウオブル斜板２９の取付角度が自動的に調整され、
そして、ウオブル斜板２９の角度変化によりピストン２
６のストローク量が変化する。
【０００６】各シリンダ２５には、吸入口Ｓと吐出口Ｄ
とが設けられ、シリンダ２５には、通路ｄ、ｓを介して
冷凍サイクルを構成する凝縮器３１と、蒸発器３２と、
膨張弁３３とが接続される。電磁式制御弁１−５は、ク
ランクケース２１内の制御室Ｃと冷媒通路３６を介して
連通すると共に吸入口Ｓと冷媒通路３７を介して連通
し、さらに冷媒通路３８を介して吐出口Ｄと連通してい
る。
【０００７】図５は、従来の電磁式制御弁の無通電時の
状態を示す断面図である。
【０００８】この電磁式制御弁１−５は、（イ）固定吸
引子としての上本体７と、弁本体１７とで構成される弁
室１８内に配置され、コンプレッサ２０のクランク室Ｃ
に通じるＰｃ圧力導入口１７ｈとの間の通路における弁
口１７ｋに形成された弁座１７ｄに接離する弁体８ａ
と、（ロ）弁本体１７の前記Ｐｃ圧力導入口１７ｈを挟
んで弁室１８の反対側に形成され、コンプレッサ２０の
吐出側配管３８に連通する、Ｐｄ圧力導入口１７ｉと、
（ハ）Ｐｄ圧力導入口１７ｉとＰｃ圧力導入口１７ｈと
の間を連通する弁ガイド１７ｅと、（ニ）弁体８ａと一
体に形成され、弁ガイド１７ｅの中を上下方向に移動可
能な弁軸８ｂと、（ホ）弁体８ａを開弁方向に付勢する
付勢手段９と、（ヘ）上本体７の上方に位置し、電磁コ
イル１５の吸引力により上下方向に移動可能であって、
上本体７の貫通口７ｂの中を上下方向に移動可能な連結
棒６を介して前記弁体８ａを閉弁方向に付勢するプラン
ジャ５と、（ト）弁本体１７に穿設され、弁室１８と、
Ｐｄ圧力導入口１７ｉとの間を連通する均圧穴１７ｑ
と、（チ）弁本体１７の前記Ｐｄ圧力導入口１７ｉの下
方に形成され、コンプレッサ２０の吸入側Ｓに連通する
空間１７ｇに配置された圧力応動体（ベローズ）１１
と、（リ）前記Ｐｄ圧力導入口１７ｉ内において前記弁
軸８ｂの下面と上端部において点接触し、圧力応動体１
１と下端部において接触すると共に、前記Ｐｄ圧力導入
口１７ｉと前記空間１７ｇとの間を連通するガイド穴１
７ｊ中を移動可能な補正ピン１０と、を有している。
【０００９】圧力応動体１１は、ピストンシリンダ２５
の吸入圧力Ｐｓにより、コンプレッサー２０の吐出側か
らクランクケース２１内に連通する冷媒通路（吐出圧力
供給通路）３８に設けた弁体８ａの開度を制御するもの
である。
【００１０】外函２、コイルガイド３、プランジャ５、
連結棒６、固定吸引子（上本体）７、電磁コイル１５及
びプランジャチューブ１６が、全体として、電磁アクチ
ュエータを構成しており、この電磁アクチュエータが電
磁コイルに供給する電流値により弁体の開度を制御する
ものとなっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような電磁式制御
弁においては、必要とするコイル吸引力特性を得るため
に、プランジャと固定吸引子との対向面は、それぞれ、
頂角が等しい円錐面と軸に垂直な平面とから形成されて
いるので、プランジャが固定吸引子の吸引部の中心より
ずれると、円錐面吸引部に働く水平方向の吸引力は、プ
ランジャと固定吸引子との距離が近い所では大きく、遠
い所では小さくなって、アンバランスとなり、このアン
バランスにより、プランジャは、さらに中心よりずれ、
水平方向の吸引力によりプランジャチューブに押しつけ
られた状態で移動することとなり、その結果、生じた摺
動抵抗がヒステリシスとして現れ、弁の制御安定性を低
下させる、という問題があった。
【００１２】また、プランジャとコイルガイドとの間の
磁力ロスが大きいので、必要とするコイル吸引力を得る
ためには、コイルを大きくしなければならない、という
問題があった。
【００１３】本発明は、かかる問題を解決することを目
的としている。即ち、本発明は、電磁アクチエータ部に
おけるヒステリシスを小さくすると共に磁力のロスを少
なくすることによって電磁式制御弁の制御安定性を向上
させることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本第１発明、即ち、請求
項１記載の発明は、電磁コイルの電磁力により固定吸引
子に対して移動可能なプランジャを備え、プランジャの
移動により弁体の開度を変更する電磁式制御弁におい
て、プランジャが吸引部の中心を移動するように、コイ
ルガイドの中心に設けた穴にガイドピンの一端を圧入固
定すると共に、ガイドピンに沿ってプランジャを移動さ
せるべくプランジャの中心にガイド穴を設けたことを特
徴としている。
【００１５】本第２発明、即ち、請求項２記載の発明
は、電磁コイルの電磁力により固定吸引子に対して移動
可能なプランジャを備え、プランジャの移動を連結棒を
介して弁体に伝達し、弁体の開度を変更する電磁式制御
弁において、プランジャが吸引部の中心を移動するよう
に、プランジャの中心に設けた穴に連結棒の一端を圧入
固定すると共に固定吸引子の中心に連結棒をガイドする
ガイド部を設けたことを特徴としている。
【００１６】本第３発明、即ち、請求項３記載の発明
は、電磁コイルの電磁力により固定吸引子に対して移動
可能なプランジャを備え、プランジャの移動を連結棒を
介して弁体に伝達し、弁体の開度を変更する電磁式制御
弁において、プランジャが吸引部の中心を移動するよう
に、プランジャの中心に設けた穴に連結棒を圧入固定す
ると共に、コイルガイドの中央凹陥部に面するコイルガ
イド下端に連結棒をガイドする第１のガイド部を設けた
ことを特徴としている。
【００１７】本第４発明、即ち、請求項４記載の発明
は、第３発明の電磁式制御弁において、ガイド部を固定
吸引子の中央凹陥部に面する固定吸引子下端に連結棒を
ガイドする摩擦抵抗の小さい第２のガイド部を設けたこ
とを特徴としている。
【００１８】本第５発明、即ち、請求項５記載の発明
は、第１、２、３又は４発明の電磁式制御弁において、
磁性材料よりなるコイルカバーを、その上端が外函に接
触し、その下端がプランジャの横に位置するように、電
磁コイルの内側に設けたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本第１発明の一実施形態
を示す電磁式制御弁の断面説明図であり、図２は、本第
２発明の一実施形態を示す電磁式制御弁の断面説明図で
あり、そして、図３は、本第３発明及び第４発明の一実
施形態を示す電磁式制御弁の断面説明図である。
【００２０】（実施の形態１）電磁式制御弁が使用され
る容量可変コンプレッサにおける容量制御機構は、前述
のとおり、図５に示されている。図１は、かかる容量制
御機構に取り付けられる電磁式制御弁１−１示してい
る。
【００２１】この電磁式制御弁１−１には、ピストンシ
リンダ２５の吸入圧力Ｐｓによりコンプレッサー２０の
吐出側からクランクケース２１内に連通する吐出圧力供
給通路３８に弁体８０の開度を制御する圧力応動体（ベ
ローズ）１２と、電磁コイルに供給する電流値により前
記弁体の開度を制御する電磁アクチュエータ、即ち、外
函２、コイルガイド３、プランジャ５、連結棒６、固定
吸引子７、電磁コイル１５及びプランジャチューブ１６
より構成される電磁アクチュエータと、が設けられてい
る。
【００２２】そして、電磁式制御弁１−１には、プラン
ジャ５がプランジャチューブ１６に接触しないクリアラ
ンスを保って吸引部７０の中心を移動するように、コイ
ルガイド３の中心に設けた穴３ｂにガイドピン６０の一
端を圧入固定すると共に、ガイドピン６０に沿ってプラ
ンジャ５を移動させるべくプランジャ５の中心にガイド
穴５ａが設けられている。プランジャ５とプランジャチ
ューブ１６との間には、それらが接触しないように０．
２ｍｍ程度のクリアランスが設けられる（以下の、実施
の形態においても同様とする。）。
【００２３】ガイドピン６０は、コイルガイド３の中心
に設けた穴３ｂによってその一端が固定されるので、プ
ランジャ５は、ガイドピン６０にそってガイド穴５ａに
よってガイドされることとなる。その結果、プランジャ
５は、プランジャチューブ１６に接触することなく吸引
部７０の中心を移動する。
【００２４】（実施の形態２）図２は、上記容量制御機
構に取り付けられる電磁式制御弁１−２を示している。
この電磁式制御弁１−２には、上記実施形態の１と同様
に圧力応動体（ベローズ）１２と電磁アクチュエータと
が設けられている。プランジャ５がプランジャチューブ
１６に接触しないクリアランスを保って吸引部７０の中
心を移動するように、プランジャ５の中心に設けた穴５
ｂに連結棒６の一端を圧入固定する。プランジャ５は、
その穴５ｂによって連結棒６の一端に固定され、固定吸
引子の中心に設けたガイド部である穴７ｂによって連結
棒６を介してガイドされることとなる。
【００２５】（実施の形態３）図３は、上記容量制御機
構に取り付けられる電磁式制御弁１−３を示している。
上記実施形態の１と同様に圧力応動体（ベローズ）１２
と電磁アクチュエータとが設けられている。プランジャ
５がプランジャチーブ１６に接触しないクリアランスを
保って吸引部７０の中心を移動するように、プランジャ
５の中心に設けた穴５ｂに連結棒６の一端を圧入固定す
る。コイルガイド５０の中央凹陥部３ａに面するコイル
ガイド下端に摩擦抵抗の小さいポリ四フッ化エチレン
（テフロン）のガイド部（第１のガイド部）９０−１を
設け、さらに、固定吸引子７の中央凹陥部７ａに面する
固定吸引子７の下端に摩擦抵抗の小さいポリ四フッ化エ
チレン（テフロン）のガイド部（第２のガイド部）９０
−２を設ける。
【００２６】プランジャ５は、その穴５ｂによって連結
棒６に固定され、連結棒６を介して第１のガイド部９０
−１及び第２のガイド部９０−２によってガイドされる
こととなる。
【００２７】その結果、プランジャ５は、ガイド部９０
−１、９０−２に沿って移動するするので、円錐面吸引
部に発生する水平方向の吸引力のアンバランスも小さく
なり、しかも、プランジャ５がプランジャチューブ１６
に接触することもないので、摺動抵抗がなくなり、さら
に、ポリ四フッ化エチレン（テフロン）のガイド部を用
いることにとって連結棒の上下摺動抵抗も小さくなるの
で、電磁アクチュエータ部におけるヒステリシスは、従
来品と比べて約１／４となる。
【００２８】（実施の形態の４）図１〜３に示すよう
に、上記実施形態１〜３に示された構成に加えて、磁性
材料よりなるコイルカバー５０を、その上端が外函２に
接触し、その下端がプランジャ５の横に位置するよう
に、電磁コイル１５の内側に設ける。
【００２９】このコイルカバー５０を設けることによっ
て、プランジャ５との間で磁力の受け渡しが行われるの
で、磁力のロスが小さくなり、コイルの大きさは等し
く、コイルカバー無しの場合に比べて、コイル吸引力は
約２倍となる。この結果、その分だけ電磁コイルを小型
化することが出来る。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、電磁コイルの小型化が
可能となり、コストの低減化、取付省スペース化及び軽
量化がはかれる。また、電磁アクチュエータ部における
ヒステリシスを減少させることができ、電磁式制御弁の
制御安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本第１発明の一実施形態を示す電磁式制御弁の
断面説明図である。
【図２】本第２発明の一実施形態を示す電磁式制御弁の
断面説明図である。
【図３】本第３発明及び第４発明の一実施形態を示す電
磁式制御弁の断面説明図である。
【図４】従来の電磁式制御弁が使用される容量可変コン
プレッサにおける容量制御機構を示す概略図である。
【図５】従来の電磁式制御弁の無通電時の状態を示す断
面図である。
【符号の説明】
１−１、１−２、１−３ 電磁式制御弁 ２ 外函 ３ コイルガイド ３ａ コイルガイドの中央凹陥部 ３ｂ コイルガイドの中心に設けた穴 ５ プランジャ ５ａ プランジャの中心に設けたガイド穴 ５ｂ プランジャの中心に設けた穴 ６ 連結棒 ７ 固定吸引子 ７ａ 固定吸引子の中央凹陥部 １２ 圧力応動体（ベローズ） １５ 電磁コイル １６ プランジャチューブ ２０ コンプレッサー ２１ クランクケース ２５ ピストンシリンダ ５０ コイルカバー ６０ ガイドピン ７０ 吸引部 ８０ 弁体 ９０−１、９０−２ ガイド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 宏幸 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 岡田 伴雄 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 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 池田 忠顕 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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電磁コイルの電磁力により固定吸引子に
    対して移動可能なプランジャを備え、プランジャの移動
    により弁体の開度を変更する電磁式制御弁において、プ
    ランジャが吸引部の中心を移動するように、コイルガイ
    ドの中心に設けた穴にガイドピンの一端を圧入固定する
    と共に、ガイドピンに沿ってプランジャを移動させるべ
    くプランジャの中心にガイド穴を設けたことを特徴とす
    る電磁式制御弁。
  2. 【請求項２】 電磁コイルの電磁力により固定吸引子に
    対して移動可能なプランジャを備え、プランジャの移動
    を連結棒を介して弁体に伝達し、弁体の開度を変更する
    電磁式制御弁において、プランジャが吸引部の中心を移
    動するように、プランジャの中心に設けた穴に連結棒の
    一端を圧入固定すると共に固定吸引子の中心に連結棒を
    ガイドするガイド部を設けたことを特徴とする電磁式制
    御弁。
  3. 【請求項３】 電磁コイルの電磁力により固定吸引子に
    対して移動可能なプランジャを備え、プランジャの移動
    を連結棒を介して弁体に伝達し、弁体の開度を変更する
    電磁式制御弁において、プランジャが吸引部の中心を移
    動するように、プランジャの中心に設けた穴に連結棒を
    圧入固定すると共に、コイルガイドの中央凹陥部に面す
    るコイルガイド下端に連結棒をガイドする第１のガイド
    部を設けたことを特徴とする電磁式制御弁。
  4. 【請求項４】 固定吸引子の中央凹陥部に面する固定吸
    引子の下端に連結棒をガイドする第２のガイド部を設け
    たことを特徴とする請求項３記載の電磁式制御弁。
  5. 【請求項５】 磁性材料よりなるコイルカバーを、その
    上端が外函に接触し、その下端がプランジャの横に位置
    するように、電磁コイルの内側に設けたことを特徴とす
    る請求項１、２、３又は４記載の電磁式制御弁。
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