JPH1162825A - 可変容量型圧縮機用制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロッドとロッドガイド孔との間で流体固着現
象が発生することのない可変容量型圧縮機用制御弁を提
供すること。 【解決手段】 感圧ロッド８９は感圧ロッドガイド孔８
８に挿通され、ベローズ８７と弁体７４とを作動連結し
ている。ソレノイドロッド９６はソレノイドロッドガイ
ド孔９５に挿通され、可動鉄心９３と弁体７４とを作動
連結している。テーパ面８９ｂ，９６ｂはロッド８９，
９６の外周面に形成され、対向するロッドガイド孔８
８，９５の内周面８８ａ，９５ａとの間隙を、低圧側
（８４，９１）よりも高圧側（７３，９０）を大きくし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムに使用される可変容量型圧縮機の制御弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の可変容量型圧縮機としては、例
えば、吐出圧領域とクランク室とを接続する制御通路を
備え、クランク室の圧力を調節することによりカムプレ
ートの傾角を変更して、吐出容量を制御する構成のもの
が知られている。

【０００３】この従来の可変容量型圧縮機用の制御弁と
して、例えば、特開平４−１１９２７１号公報に開示さ
れたものが存在する。すなわち、図７に示すように、弁
室１０１はバルブハウジング１０２の先端側に区画形成
されている。弁室１０１は、上流側の制御通路１０３を
介して吐出圧領域に接続されるとともに、バルブハウジ
ング１０２の軸線方向に形成された弁孔１０４、弁孔１
０４に直交されるポート１０５及び下流側の制御通路１
０３を介してクランク室に接続されている。弁孔１０４
を開閉するための弁体１０６は、弁室１０１に収容され
ている。

【０００４】感圧室１０７は弁室１０１に隣接して形成
され、吸入圧領域に接続されている。感圧部材１０８は
感圧室１０７に収容されている。感圧ロッドガイド孔１
０９は、弁室１０１と感圧室１０７とを区画するバルブ
ハウジング１０２の区画壁１０２ａに対し、弁孔１０４
に連続して貫設され、両室１０１，１０７を接続してい
る。感圧ロッド１１０は感圧ロッドガイド孔１０９に摺
動可能に挿通され、感圧部材１０８と弁体１０６とを作
動連結する。従って、吸入冷媒ガスの圧力に感応する感
圧部材１０８の変位が、感圧ロッド１１０を介して弁体
１０６に伝達される。

【０００５】ソレノイド部１１１はバルブハウジング１
０２の基端側に接合され、感圧部材１０８を介して弁体
１０６に作動連結されている。ソレノイド部１１１は、
その励磁・消磁により固定鉄心１１２と可動鉄心１１３
との間の吸引力を変更し、弁体１０６に作用させる荷重
を変更する。従って、制御通路１０３の開度は、ソレノ
イド部１１１からの付勢力、感圧部材１０８からの付勢
力等のバランスにより決定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、感圧ロッド１
１０及び感圧ロッドガイド孔１０９は、滑らかな摺動性
を確保しつつ、高圧側であるポート１０５側と低圧側で
ある感圧室１０７側との間でのガス漏れを抑え得るよ
う、細心の注意を払って加工される。しかし、微少な加
工誤差は不可避であり、感圧ロッド１１０の円筒外面と
感圧ロッドガイド孔１０９の円筒内面との間隙の大きさ
には、ポート１０５側と感圧室１０７側とで差が生じ
る。特に、この間隙にポート１０５側が小となる差が生
じると、ポート１０５と感圧室１０７との圧力差から、
感圧ロッド１１０の円筒外面を感圧ロッドガイド孔１０
９の円筒内面に押し付ける方向の横力が生じることがあ
り、感圧ロッド１１０と感圧ロッドガイド孔１０９との
摺動抵抗が大きくなっていた（流体固着現象）。

【０００７】近年、制御弁は、圧縮機の小型化を達成す
るためにソレノイド部１１１を小型化する傾向にあり、
それに応じて感圧部材１０８を小型化し、小さな力のバ
ランスで弁体１０６を動作させるようになっている。従
って、制御弁は、前述した流体固着現象にともなう、感
圧ロッド１１０と感圧ロッドガイド孔１０９との摺動抵
抗の増大による影響を受け易い。その結果、大型の感圧
部材１０８を用いた場合にはほとんど無視できるこの摺
動抵抗までがヒステリシスの要因となり、容量制御性が
大きく低下する問題が生じていた。

【０００８】本発明は上記従来技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的は、ロッドと
ロッドガイド孔との間で流体固着現象が発生することの
ない可変容量型圧縮機用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】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、制御通路を開閉する弁体と、弁
体を開閉駆動するための駆動部と、弁体側と駆動部側と
を区画する区画壁に貫設され、弁体側と駆動部側とを接
続するロッドガイド孔と、ロッドガイド孔に摺動可能に
挿通され、弁体と駆動部とを作動連結するロッドとを備
え、ロッドの外周面或いはロッドガイド孔の内周面の少
なくとも一方をテーパ面とすることで、ロッドの外周面
とロッドガイド孔の内周面との間隙が、弁体側或いは駆
動部側の何れか高圧側に向かって広がるように構成した
可変容量型圧縮機用制御弁である。

【００１０】この構成においては、何らかの理由によ
り、ロッドの軸線がロッドガイド孔の軸線に対して偏心
した場合でも、ロッドには偏心方向とは逆方向に横力が
生じ、ロッドガイド孔に対する軸線の偏心は自己復帰に
より修正される。

【００１１】請求項２の発明では、前記テーパ面は、ロ
ッドの軸線方向に複数が形成されている。この構成にお
いては、ロッドの外周面とロッドガイド孔の内周面との
間の通過断面積が軸線方向に複雑に変化され、ラビリン
スシール的な作用を奏する。従って、高圧側と低圧側と
の間での圧力の漏れが効果的に防止される。

【００１２】請求項３の発明では、前記ロッドの外周面
を弁体側或いは駆動部側の何れか高圧側に向かって小径
となるテーパ面としたものである。この構成において
は、例えば、ロッドガイド孔を区画壁に貫設し、さら
に、狭いロッドガイド孔に工具を挿入して、その内周面
をテーパ面に修正加工するような面倒がない。

【００１３】請求項４の発明では、制御通路を開閉する
弁体と、弁体を開閉駆動するための駆動部と、弁体側と
駆動部側とを区画する区画壁に貫設され、弁体側と駆動
部側とを接続するロッドガイド孔と、ロッドガイド孔に
摺動可能に挿通され、弁体と駆動部とを作動連結するロ
ッドとを備え、ロッドの外周面或いはロッドガイド孔の
内周面の少なくとも一方において、その周方向に環状溝
を形成した可変容量型圧縮機用制御弁である。

【００１４】この構成においては、ロッドの外周面とロ
ッドガイド孔の内周面との間隙においてその周方向の圧
力が、環状溝により均一化される。従って、ロッドとロ
ッド挿通孔との間で流体固着現象が発生することはな
い。

【００１５】請求項５の発明では、前記駆動部は感圧機
構を備え、感圧機構は吸入圧領域又は制御圧室に検圧通
路を介して接続される感圧室と、感圧室に配設された感
圧部材とを備え、前記ロッドは感圧ロッドであって感圧
部材と弁体とを作動連結するものである。

【００１６】この構成においては、感圧室に導入される
吸入圧領域又は制御圧室の圧力により感圧部材が変位さ
れ、この変位が感圧ロッドを介して弁体に伝達される。
請求項６の発明では、前記駆動部はソレノイド部を備
え、ソレノイド部は励磁・消磁によってプランジャ室に
収容されたプランジャを動作させ、前記ロッドはソレノ
イドロッドであってプランジャと弁体とを作動連結する
ものである。

【００１７】この構成においては、ソレノイド部の励磁
・消磁によりプランジャが変位され、その変位がソレノ
イドロッドを介して弁体に伝達される。請求項７の発明
では、前記駆動部は感圧機構及びソレノイド部の両方を
備えたものである。

【００１８】この構成においては、感圧機構からの付勢
力とソレノイド部からの付勢力とのバランスにより、弁
体による制御通路の開度が決定される。請求項８の発明
では、前記制御通路は吐出圧領域と制御圧室とを接続す
るものである。

【００１９】この構成においては、吐出冷媒ガスの制御
圧室への導入量を調節することにより吐出容量が制御さ
れ、制御弁内には高圧な吐出冷媒ガスが取り廻されてい
る。従って、ロッドとロッドガイド孔との間で生じる流
体固着現象は、制御圧室からの冷媒ガスの排出量を調節
して圧縮機の吐出容量を制御する構成の制御弁よりも、
ロッドのロッドガイド孔に対する押し付けの度合いを大
きくする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をクラッチレス可
変容量型圧縮機の容量制御弁に具体化した第１及び第２
実施形態、及び別のタイプの可変容量型圧縮機の容量制
御弁に具体化した第３実施形態について説明する。な
お、第２及び第３実施形態においては、第１実施形態と
の相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材には同
じ番号を付して説明を省略する。

【００２１】（第１実施形態）先ず、クラッチレス可変
容量型圧縮機の構成について説明する。図２に示すよう
に、フロントハウジング１１はシリンダブロック１２の
前端に接合固定されている。リヤハウジング１３は、シ
リンダブロック１２の後端に弁形成体１４を介して接合
固定されている。制御圧室としてのクランク室１５は、
フロントハウジング１１とシリンダブロック１２とに囲
まれて区画形成されている。駆動軸１６は、クランク室
１５を通るようにフロントハウジング１１とシリンダブ
ロック１２との間で回転可能に架設支持されている。プ
ーリ１７はフロントハウジング１１に回転可能に支持さ
れている。プーリ１７は駆動軸１６に連結されており、
その外周部に巻き掛けられたベルト１９を介して外部駆
動源としての車両エンジン２０に、電磁クラッチ等のク
ラッチ機構を介することなく直結されている。

【００２２】回転支持体２２は、クランク室１５におい
て駆動軸１６に止着されている。カムプレートとしての
斜板２３は、駆動軸１６に対してその軸線Ｌ方向へスラ
イド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒンジ
機構２４は回転支持体２２と斜板２３との間に介在され
ている。斜板２３はヒンジ機構２４により、駆動軸１６
の軸線Ｌ方向へ傾動可能でかつ駆動軸１６と一体的に回
転可能となっている。斜板２３の半径中心部がシリンダ
ブロック１２側に移動すると、斜板２３の傾角が減少さ
れる。傾角減少バネ２６は、回転支持体２２と斜板２３
との間に介在されている。傾角減少バネ２６は、斜板２
３を傾角の減少方向に付勢する。斜板２３の最大傾角
は、回転支持体２２との当接により規定される。

【００２３】図３に示すように、収容孔２７は、シリン
ダブロック１２の中心部において駆動軸１６の軸線Ｌ方
向に貫設されている。遮断体２８は筒状をなし、収容孔
２７にスライド可能に収容されている。吸入通路開放バ
ネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８との間に介在
され、遮断体２８を斜板２３側へ付勢している。

【００２４】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の内周面との間
に介在され、遮断体２８とともに駆動軸１６に対して軸
線Ｌ方向へスライド移動可能である。

【００２５】吸入圧領域を構成する吸入通路３２は、リ
ヤハウジング１３及び弁形成体１４の中心部に形成され
ている。吸入通路３２は収容孔２７に連通されており、
その弁形成体１４の前面に表れる開口周囲には、位置決
め面３３が形成されている。遮断面３４は遮断体２８の
先端面に形成され、遮断体２８の移動により位置決め面
３３に接離される。遮断面３４が位置決め面３３に当接
されることにより、両者間３３，３４のシール作用で吸
入通路３２と収容孔２７の内空間との連通が遮断され
る。

【００２６】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。スラストベアリング３５は、吸
入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と遮
断体２８との間で挟持されている。そして、斜板２３が
遮断体２８側へ傾動するのに伴い、斜板２３の傾動がス
ラストベアリング３５を介して遮断体２８に伝達され
る。従って、遮断体２８が吸入通路開放バネ２９の付勢
力に抗して位置決め面３３側に移動され、遮断体２８は
遮断面３４を以て位置決め面３３に当接される。遮断面
３４が位置決め面３３に当接された状態にて、斜板２３
のそれ以上の傾動が規制され、この規制された状態にて
斜板２３は、０°よりも僅かに大きな最小傾角となる。

【００２７】シリンダボア１２ａはシリンダブロック１
２に貫設形成され、片頭型のピストン３６はシリンダボ
ア１２ａに収容されている。ピストン３６は、シュー３
７を介して斜板２３の外周部に係留されており、斜板２
３の回転運動によりシリンダボア１２ａ内で前後往復運
動される。

【００２８】吸入圧領域を構成する吸入室３８及び吐出
圧領域を構成する吐出室３９は、リヤハウジング１３に
ぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート４０、吸入ポ
ート４０を開閉する吸入弁４１、吐出ポート４２、吐出
ポート４２を開閉する吐出弁４３は、それぞれ弁形成体
１４に形成されている。そして、吸入室３８の冷媒ガス
は、ピストン３６の復動動作により吸入ポート４０及び
吸入弁４１を介してシリンダボア１２ａに吸入される。
シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン
３６の往動動作により所定の圧力にまで圧縮され、吐出
ポート４２及び吐出弁４３を介して吐出室３９へ吐出さ
れる。

【００２９】吸入室３８は、弁形成体１４に貫設された
通口４５を介して収容孔２７に連通されている。そし
て、遮断体２８がその遮断面３４を以て位置決め面３３
に当接されると、通口４５は吸入通路３２から遮断され
る。通路４６は駆動軸１６の軸芯に形成され、通路４６
を介してクランク室２５と遮断体２８の内空間とが連通
されている。放圧通口４７は遮断体２８の周面に貫設さ
れ、放圧通口４７を介して遮断体２８の内空間と収容孔
２７の内空間とが連通されている。

【００３０】制御通路４８は吐出室３９とクランク室１
５とを連通する。容量制御弁４９は制御通路４８上に介
在されている。検圧通路５０は吸入通路３２と容量制御
弁４９との間に形成されている。

【００３１】前記吸入室３８へ冷媒ガスを導入するため
の吸入通路３２と、吐出室３９から冷媒ガスを排出する
吐出フランジ５１とは、外部冷媒回路５２で接続されて
いる。凝縮器５３、膨張弁５４及び蒸発器５５は外部冷
媒回路５２上に介在されている。蒸発器温度センサ５６
は蒸発器５５の近傍に設置されている。蒸発器温度セン
サ５６は蒸発器５５における温度を検出し、この検出温
度情報が制御コンピュータ５７に送られる。車両の車室
内の温度を設定するための車室温度設定器５８、車室温
度センサ５９及びエアコンスイッチ６０は制御コンピュ
ータ５７に接続されている。

【００３２】前記制御コンピュータ５７は、例えば、車
室温度設定器５８によって予め指定された室温、蒸発器
温度センサ５６から得られる検出温度、車室温度センサ
５９から得られる検出温度及びエアコンスイッチ６０か
らのオンあるいはオフ信号等の外部信号に基づいて、入
力電流値を駆動回路６１に指令する。駆動回路６１は、
指令された入力電流値を容量制御弁４９に対して出力す
る。その他の外部信号としては、図示しない外気温度セ
ンサやエンジン回転数センサ等からの信号があり、これ
ら車両の環境に応じて入力電流値は決定される。

【００３３】次に、前記容量制御弁４９について詳細に
説明する。図１〜図３に示すように、容量制御弁４９
は、バルブハウジング７１とソレノイド部７２とを中央
付近において接合して構成されている。弁室７３は、バ
ルブハウジング７１とソレノイド部７２との間に区画形
成されている。弁室７３は、弁室ポート７７及び上流側
の制御通路４８を介して吐出室３９に接続されている。
弁体７４は弁室７３に収容されている。弁孔７５は、弁
室７３において弁体７４と対向するように開口されてい
る。弁孔７５は、バルブハウジング７１の軸線方向に延
びるように形成されている。強制開放バネ７６は、弁体
７４と弁室７３の内壁面との間に介装され、弁体７４を
弁孔７５の開放方向に付勢している。

【００３４】感圧室８４は、バルブハウジング７１の先
端部に区画形成されている。前記検圧通路５０は感圧室
８４に接続されている。従って、感圧室８４は、検圧ポ
ート８６及び検圧通路５０を介して吸入通路３２に連通
されている。感圧部材としてのベローズ８７は感圧室８
４に収容されている。

【００３５】感圧ロッドガイド孔８８は、感圧室８４と
弁室７３とを区画するバルブハウジング７１の区画壁７
１ａに貫設され、感圧室８４と弁室７３とを接続する。
感圧ロッドガイド孔８８は弁孔７５に連続して形成され
ている。感圧ロッド８９は、感圧ロッドガイド孔８８に
摺動可能に挿通されるともに、その先端がベローズ８７
に嵌合されている。感圧ロッド８９は弁体７４に一体形
成され、ベローズ８７と弁体７４とを作動連結してい
る。感圧ロッド８９において弁体７４に連続する部分
は、弁孔７５における冷媒ガスの通路を確保するために
小径となっている。

【００３６】ポート９０は、バルブハウジング７１の区
画壁７１ａにおいて弁室７３と感圧室８４との間に形成
されている。ポート９０は弁孔７５と直交されている。
ポート９０は、下流側の制御通路４８を介してクランク
室１５に連通されている。つまり、前記弁室ポート７
７、弁室７３、弁孔７５及びポート９０は、制御通路４
８の一部を構成する。

【００３７】プランジャ室９１はソレノイド部７２に形
成され、その上方開口部には弁室７３と区画すべく固定
鉄心９２が嵌合されている。プランジャとしての可動鉄
心９３は略有蓋円筒状をなし、プランジャ室９１におい
てバルブハウジング７１の軸線方向に往復動可能に収容
されている。追従バネ９４は可動鉄心９３とプランジャ
室９１の底面との間に介装されている。

【００３８】ソレノイドロッドガイド孔９５は区画壁と
しての固定鉄心９２に形成され、プランジャ室９１と弁
室７３とを接続する。ソレノイドロッド９６は弁体７４
と一体形成されており、ソレノイドロッドガイド孔９５
に摺動可能に挿通されている。ソレノイドロッド９６の
可動鉄心９３側の端部は、強制開放バネ７６及び追従バ
ネ９４の付勢力によって可動鉄心９３に当接されてい
る。従って、可動鉄心９３と弁体７４は、ソレノイドロ
ッド９６を介して作動連結されている。

【００３９】前記プランジャ室９１は、固定鉄心９２の
側面に形成された連通溝８１、バルブハウジング７１に
形成された連通孔８２及び容量制御弁４９の装着状態に
おいてリヤハウジング１３の内壁面との間に形成される
小室８３を介してポート９０に連通されている。つま
り、プランジャ室９１は、ポート９０と同じクランク室
圧力となっている。

【００４０】円筒状のコイル９７は、固定鉄心９２及び
可動鉄心９３の外側において両鉄心９２，９３を跨ぐよ
うに配置されている。コイル９７には、制御コンピュー
タ５７の指令に基づいて駆動回路６１から所定の電流が
供給されるようになっている。

【００４１】さて、図１中の拡大円Ａ中に示すように、
前記感圧ロッド８９の外周面において、感圧ロッドガイ
ド孔８８の円筒面である内周面８８ａに対向する部分
は、円筒面であるシール面８９ａと、シール面８９ａに
対してポート９０側（弁体側）で連続し、ポート９０側
に向かって小径となるテーパ面８９ｂとにより構成され
ている。従って、感圧ロッド８９のテーパ面８９ｂにお
いて感圧ロッドガイド孔８８の内周面８８ａとの間隙
は、ポート９０側が感圧室８４側（駆動部側）より大き
くなっている。

【００４２】同じく拡大円Ｂ中に示すように、前記ソレ
ノイドロッド９６の外周面においてソレノイドロッドガ
イド孔９５の円筒面である内周面９５ａに対向する部分
は、円筒面であるシール面９６ａと、シール面９６に対
して弁室７３側（弁体側）で連続し、弁室７３側に向か
って小径となるテーパ面９６ｂとにより構成されてい
る。従って、ソレノイドロッド９６のテーパ面９６ｂに
おいてソレノイドロッドガイド孔９５の内周面９５ａと
の間隙は、弁室７３側がプランジャ室９１側（駆動部
側）より大きくなっている。

【００４３】前記感圧ロッド８９及びソレノイドロッド
９６のテーパ面８９ｂ，９６ｂは、加工誤差も含めてポ
ート９０側及び弁室７３側が小径となるように加工され
ている。つまり、ロッド８９，９６の外周面を、ガイド
孔８８，９５の内周面８８ａ，９５ａとの間隙が高圧側
に大きくなるよう意識して加工したことが、本実施形態
の特徴点である。なお、拡大円Ａ，Ｂ中においては理解
を容易とするため、テーパ面８９ｂ，９６ｂの傾斜を誇
張して描いてあるが、実際には大径側と小径側との径差
は数μｍ〜数十μｍ程度である。

【００４４】次に、前記容量制御弁４９の動作について
説明する。エアコンスイッチ６０がオン状態のもと、車
室温度センサ５９から得られる検出温度が車室温度設定
器５８の設定温度以上である場合には、制御コンピュー
タ５７はソレノイド部７２の励磁を指令する。すると、
駆動回路６１を介してコイル９７に所定の電流が供給さ
れ、両鉄心９２，９３間には入力電流値に応じた吸引力
が生じる。この吸引力は、強制開放バネ７６の付勢力に
抗し、弁孔７５の開度が減少する方向の力として弁体７
４に伝達される。

【００４５】一方、このソレノイド部７２の励磁状態に
おいては、ベローズ８７が吸入通路３２から検圧通路５
０を介して感圧室８４に導入される吸入圧力の変動に応
じて変位する。そして、ベローズ８７は吸入圧力に感応
し、このベローズ８７の変位が感圧ロッド８９を介して
弁体７４に伝えられる。従って、容量制御弁４９は、ソ
レノイド部７２からの付勢力、ベローズ８７からの付勢
力及び強制開放バネ７６の付勢力とのバランスにより、
弁孔７５の開度が決定される。

【００４６】冷房負荷が大きい場合には、例えば、車室
温度センサ５９によって検出された温度と車室温度設定
器５８の設定温度との差が大きくなる。制御コンピュー
タ５７は、検出温度と設定室温とに基づいて設定吸入圧
力を変更するように入力電流値を制御する。すなわち、
制御コンピュータ５７は、駆動回路６１に対して、検出
温度が高いほど入力電流値を大きくするように指令す
る。よって、固定鉄心９２と可動鉄心９３との間の吸引
力が強くなって、弁体７４による弁孔７５の開度の設定
値を小さくする方向への付勢力が増大する。そして、よ
り低い吸入圧力にて、弁体７４による弁孔７５の開閉が
行われる。従って、容量制御弁４９は、電流値が増大さ
れることによって、より低い吸入圧力を保持するように
作動する。

【００４７】弁孔７５の開度が小さくなれば、吐出室３
９から制御通路４８を経由してクランク室１５へ流入す
る冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クランク室１
５の冷媒ガスは、通路４６、放圧通口４７、収容孔２７
及び通口４５を経由して吸入室３８へ流出している。こ
のため、クランク室１５の圧力が低下する。また、冷房
負荷が大きい状態では、吸入室３８の圧力も高くて、ク
ランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力との差
が小さくなる。このため、斜板２３の傾角が大きくな
る。

【００４８】制御通路４８における通過断面積が零、つ
まり弁体７４が端面７４ａを以って弁室７３の内壁面に
当接し、弁孔７５を完全に閉止した状態になると、吐出
室３９からクランク室１５への高圧冷媒ガスの供給は行
われなくなる。そして、クランク室１５の圧力は吸入室
３８の圧力とほぼ同一となり、斜板２３の傾角が最大と
なって吐出容量は最大となる。

【００４９】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例え
ば、車室温度センサ５９によって検出された温度と車室
温度設定器５８の設定温度との差は小さくなる。制御コ
ンピュータ５７は、駆動回路６１に対して、検出温度が
低いほど入力電流値を小さくするように指令する。この
ため、固定鉄心９２と可動鉄心９３との間の吸引力が弱
くなって、弁体７４による弁孔７５の開度の設定値を小
さくする方向への付勢力が減少する。そして、より高い
吸入圧力にて、弁孔７５の開閉が行われる。従って、容
量制御弁４９は、電流値が減少されることによって、よ
り高い吸入圧力を保持するように作動する。

【００５０】弁孔７５の開度が大きくなれば、吐出室３
９からクランク室１５へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室１５の圧力が上昇する。また、この冷房
負荷が小さい状態では、吸入室３８の圧力が低くて、ク
ランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力との差
が大きくなる。このため、斜板２３の傾角が小さくな
る。

【００５１】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
発器５５における温度がフロスト発生をもたらす温度に
近づくように低下してゆく。蒸発器温度センサ５６から
の検出温度が設定温度以下になると、制御コンピュータ
５７は駆動回路６１に対してソレノイド部７２の消磁を
指令する。この設定温度は、蒸発器５５においてフロス
トを発生しそうな状況を反映する。そして、コイル９７
への電流の供給が停止されて、ソレノイド部７２が消磁
され、固定鉄心９２と可動鉄心９３との吸引力が消失す
る。

【００５２】このため、弁体７４は強制開放バネ７６の
付勢力により、可動鉄心９３を介して作用する追従バネ
９４の付勢力に抗して下方に移動される。そして、弁体
７４が弁孔７５を最大に開いた開度位置に移行する。よ
って、吐出室３９の高圧冷媒ガスが、制御通路４８を介
してクランク室１５へ多量に供給され、クランク室１５
の圧力が高くなる。このクランク室１５の圧力上昇によ
って、図３に示すように、斜板２３の傾角が最小傾角へ
移行する。

【００５３】また、エアコンスイッチ６０のオフ信号に
基づいて、制御コンピュータ５７はソレノイド部７２の
消磁を指令し、この消磁によっても、斜板２３の傾角が
最小傾角へ移行する。

【００５４】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド部７２のコイル９７に対する入力電流値
の大小に応じて変わる。すなわち、入力電流値が大きく
なると低い吸入圧力にて制御通路４８の開閉が実行さ
れ、入力電流値が小さくなると高い吸入圧力にて制御通
路４８の開閉動作が行われる。圧縮機は、設定された吸
入圧力を維持するように斜板２３の傾角を変更して、そ
の吐出容量を変更する。

【００５５】つまり、容量制御弁４９は、入力電流値を
変えて吸入圧力の設定値を変更する役割、及び吸入圧力
に関係なく最小容量運転を行う役割を担っている。この
ような容量制御弁４９を具備することにより、圧縮機は
冷凍回路の冷凍能力を変更する役割を担っている。

【００５６】斜板２３の傾角が最小になると、遮断体２
８が遮断面３４を以って位置決め面３３に当接し、吸入
通路３２が遮断される。この状態では、吸入通路３２に
おける通過断面積が零となり、外部冷媒回路５２から吸
入室３８への冷媒ガス流入が阻止される。この斜板２３
の最小傾角は、０°よりも僅かに大きくなるように設定
されている。この最小傾角状態は、遮断体２８が吸入通
路３２と収容孔２７との連通を遮断する閉位置に配置さ
れたときにもたらされる。遮断体２８は、前記閉位置と
この位置から離間した開位置とへ、斜板２３の傾動に連
動して切り換え配置される。

【００５７】斜板２３の最小傾角は０°ではないため、
最小傾角状態においても、シリンダボア１２ａから吐出
室３８への冷媒ガスの吐出は行われている。シリンダボ
ア１２ａから吐出室３８へ吐出された冷媒ガスは、制御
通路４８を通ってクランク室１５へ流入する。クランク
室１５の冷媒ガスは、通路４６、遮断体２８の内部、放
圧通口４７、収容孔２７及び通口４５を通って吸入室３
８へ流入する。吸入室３８の冷媒ガスは、シリンダボア
１２ａへ吸入されて、再度吐出室３９へ吐出される。

【００５８】すなわち、最小傾角状態では、吐出圧領域
である吐出室３９、制御通路４８、クランク室１５、通
路４６、遮断体２８の内部、放圧通口４７、収容孔２
７、通口４５、吸入圧領域である吸入室３８、シリンダ
ボア１２ａを経由する循環通路が、圧縮機内部に形成さ
れている。そして、吐出室３９、クランク室１５及び吸
入室３８の間では、圧力差が生じている。従って、冷媒
ガスが前記循環通路を循環し、冷媒ガスとともに流動す
る潤滑油が圧縮機内の各摺動部分を潤滑する。

【００５９】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）感圧ロッド８９の外周面（８９ａ，８９ｂ）と感
圧ロッドガイド孔８８の内周面８８ａとの間隙は、高圧
側であるポート９０側が低圧側である感圧室８４側より
大きくなっている。従って、流体固着現象が感圧ロッド
８９と感圧ロッドガイド孔８８との間で発生されること
を防止でき、容量制御弁４９のヒステリシスを小さくで
きて容量制御性の低下を防止できる。その結果、ソレノ
イド部７２を小型化でき、圧縮機の小型化に貢献され
る。

【００６０】つまり、図４に示すように、何らかの理由
により、感圧ロッド８９の軸線が感圧ロッドガイド孔８
８の軸線に対して偏心した場合、感圧ロッド８９の外周
面（８９ａ，８９ｂ）と感圧ロッドガイド孔８８の内周
面８８ａとの間隙が狭まった図面右側の圧力分布は、テ
ーパ面８９ｂを介してシール面８９ａ付近に至ると急激
に降下される。一方、感圧ロッド８９の外周面（８９
ａ，８９ｂ）と感圧ロッドガイド孔８８の内周面８８ａ
との間隙が広がった図面左側の圧力分布は、テーパ面８
９ｂからシール面８９の全体にかけて緩やかに降下され
る。従って、感圧ロッド８９には偏心方向とは逆方向に
横力が生じ、感圧ロッドガイド孔８８に対する軸線の偏
心は、自己復帰により修正されることになる。

【００６１】（２）ソレノイドロッド９６の外周面（９
６ａ，９６ｂ）とソレノイドロッドガイド孔９６の内周
面９６ａとの間隙は、高圧側である弁室７３側が低圧側
であるプランジャ室９１側より大きくなっている。従っ
て、前記（１）と同様な作用・効果を奏する。

【００６２】（３）ロッド８９，９６の外周面側がテー
パ面８９ｂ，９６ｂに加工されている。従って、例え
ば、ロッドガイド孔８８，９５を区画壁７１ａ，９２に
貫設し、さらに、狭いロッドガイド孔８８，９５に工具
を挿入して、その内周面をテーパ面に修正加工するよう
な面倒がない。

【００６３】（４）上記圧縮機は、吐出冷媒ガスのクラ
ンク室１５への導入量を調節することにより吐出容量を
制御する構成あり、容量制御弁４９の弁室７３には高圧
な吐出冷媒ガスが導入されている。従って、ソレノイド
ロッド９６とソレノイドロッドガイド孔９５との間で生
じる流体固着現象は、クランク室１５からの冷媒ガスの
排出量を調節する構成の圧縮機よりも、ソレノイドロッ
ド９６のソレノイドロッドガイド孔９６に対する押し付
けの度合いを大きくする。このような圧縮機の容量制御
弁４９に具体化した本実施形態においては、その効果を
奏するのに特に有効となる。

【００６４】（第２実施形態）図５においては第２実施
形態を示す。本実施形態において感圧ロッド８９及びソ
レノイドロッド９６は、テーパ面８９ｂ，９６ｂを軸線
方向に複数備えている。従って、各テーパ面８９ｂ，９
６ｂにおいてロッドガイド孔８８，９５の内周面８８
ａ，９５ａとの間隙は、高圧側（７３，９０）が低圧側
（８４，９１）より大きくなっている。

【００６５】本実施形態においても上記第１実施形態と
同様な作用・効果を奏する他、ロッド８９，９６のテー
パ面８９ｂ，９６ｂとロッドガイド孔８８，９５の内周
面８８ａ，９５ａとの間の通過断面積が軸線方向に複雑
に変化され、ラビリンスシール的な作用を奏する。従っ
て、高圧側（７３，９０）と低圧側（８４，９１）との
間での冷媒ガスの漏れを防止するのに効果的であり、容
量制御弁４９の容量制御性がさらに向上される。

【００６６】（第３実施形態）図６においては第３実施
形態を示す。本実施形態の容量制御弁９８は、図示しな
いが、上記第１及び第２実施形態の可変容量型圧縮機と
は別のタイプの可変容量型圧縮機に用いられるものであ
る。容量制御弁９８は感圧弁としての機能のみを備え、
感圧部材にはダイヤフラム９９が用いられている。

【００６７】さて、拡大円Ｃ中に示すように、感圧ロッ
ド１００は円柱状をなし、弁体７４とダイヤフラム９９
とを作動連結する。環状溝１００ｂは、感圧ロッド挿通
孔８８に対向する感圧ロッド１００の外周面１００ａに
おいてその周方向に形成され、複数が軸線方向に所定間
隔で配置されている。

【００６８】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）感圧ロッド１００の外周面１００ａと感圧ロッド
ガイド孔８８の内周面８８ａとの間隙において、環状溝
１００ｂにより周方向の圧力が均一化する。その結果、
感圧ロッド１００の軸線が感圧ロッドガイド孔８８の軸
線に対して偏心したとしても、感圧ロッド１００と感圧
ロッドガイド孔８８との間で流体固着現象が発生するこ
とはない。本実施形態においても上記第１実施形態の効
果（１）と同様な効果を奏する。

【００６９】（２）環状溝１００ｂは感圧ロッド１００
の外周面１００ａ側に形成されている。従って、例え
ば、感圧ロッドガイド孔８８を区画壁７１ａに貫設し、
さらに、狭い感圧ロッドガイド孔８８に工具を挿入し
て、その内周面８８ａに環状溝を形成するような面倒が
ない。

【００７０】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 ○上記第１及び第２実施形態においてテーパ面を、ロッ
ド８９，９６側でなくロッドガイド孔８８，９５側に形
成することで、ロッド８９，９６の外周面とロッドガイ
ド孔８８，９５の内周面との間隙を、高圧側が低圧側よ
り広くなるように構成すること。この場合、テーパ面は
高圧側に向かって大径となる。

【００７１】○同じく、テーパ面をロッド８９，９６側
及びロッドガイド孔８８，９５側の両方に形成すること
で、ロッド８９，９６の外周面とロッドガイド孔８８，
９５の内周面との間隙を、高圧側が低圧側より広くなる
ように構成すること。

【００７２】○上記第３実施形態において環状溝を、感
圧ロッド１００の外周面１００ａではなく、感圧ロッド
ガイド孔８８の内周面８８ａに形成すること。 ○同じく、環状溝を感圧ロッド１００の外周面１００ａ
及び感圧ロッドガイド孔８８の内周面８８ａに形成する
こと。

【００７３】○電磁弁機能（７２）のみを備えた制御弁
において具体化すること。 上記実施形態から把握できる技術的思想について記載す
ると、環状溝９９ｂはロッド１００の外周面１００ａに
形成されている請求項４〜８のいずれかに記載の可変容
量型圧縮機用制御弁。

【００７４】このようにすれば、環状溝１００ｂの形成
が容易となる。

【００７５】

【発明の効果】上記構成の請求項１及び４〜８の発明に
よれば、ロッドとロッドガイド孔との間で流体固着現象
が発生されることを防止でき、制御弁のヒステリシスを
小さくできて容量制御性の低下を防止できる。

【００７６】請求項２の発明によれば、ロッドの外周面
とロッドガイド孔の内周面との間隙がラビリンスシール
的な作用を奏し、高圧側と低圧側との間での冷媒ガスの
漏れを効果的に防止できる。

【００７７】請求項３の発明によれば、例えば、ロッド
ガイド孔を区画壁に貫設し、さらに、狭いロッドガイド
孔に工具を挿入して、その内周面をテーパ面に修正加工
するような面倒がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 容量制御弁の縦断面図。

【図２】 クラッチレス可変容量型圧縮機の縦断面図。

【図３】 圧縮機の最小吐出容量状態を示す要部拡大断
面図。

【図４】 作用を説明する模式図。

【図５】 第２実施形態を示す要部拡大断面図。

【図６】 第３実施形態を示す容量制御弁の縦断面図。

【図７】 従来の容量制御弁を示す縦断面図。

【符号の説明】

１５…制御圧室としてのクランク室、３２…吸入圧領域
としての吸入通路、３９…吐出圧領域としての吐出室、
４８…制御通路、４９…容量制御弁、７１ａ…区画壁、
７２…駆動部を構成するソレノイド部、７４…弁体、８
４…駆動部を構成する感圧室、８７…同じくベローズ、
８８…感圧ロッドガイド、８８ａ…内周面、８９…感圧
ロッド、８９ｂ…テーパ面、９２…区画壁としての固定
鉄心、９５…ソレノイドロッドガイド孔、９５ａ…内周
面、９６…ソレノイドロッド、９６ｂ…テーパ面。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入圧領域又は吐出圧領域と制御圧室と
   を接続する制御通路の開度を調節することで、吐出容量
   を変更するようにした可変容量型圧縮機の制御弁におい
   て、 制御通路を開閉する弁体と、 弁体を開閉駆動するための駆動部と、 弁体側と駆動部側とを区画する区画壁に貫設され、弁体
   側と駆動部側とを接続するロッドガイド孔と、 ロッドガイド孔に摺動可能に挿通され、弁体と駆動部と
   を作動連結するロッドとを備え、 ロッドの外周面或いはロッドガイド孔の内周面の少なく
   とも一方をテーパ面とすることで、ロッドの外周面とロ
   ッドガイド孔の内周面との間隙が、弁体側或いは駆動部
   側の何れか高圧側に向かって広がるように構成した可変
   容量型圧縮機用制御弁。
2. 【請求項２】 前記テーパ面は、ロッドの軸線方向に複
   数が形成されている請求項１に記載の可変容量型圧縮機
   用制御弁。
3. 【請求項３】 前記ロッドの外周面を弁体側或いは駆動
   部側の何れか高圧側に向かって小径となるテーパ面とし
   た請求項１又は２に記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
4. 【請求項４】 吸入圧領域又は吐出圧領域と制御圧室と
   を接続する制御通路の開度を調節することで、吐出容量
   を変更するようにした可変容量型圧縮機の制御弁におい
   て、 制御通路を開閉する弁体と、 弁体を開閉駆動するための駆動部と、 弁体側と駆動部側とを区画する区画壁に貫設され、弁体
   側と駆動部側とを接続するロッドガイド孔と、 ロッドガイド孔に摺動可能に挿通され、弁体と駆動部と
   を作動連結するロッドとを備え、 ロッドの外周面或いはロッドガイド孔の内周面の少なく
   とも一方において、その周方向に環状溝を形成した可変
   容量型圧縮機用制御弁。
5. 【請求項５】 前記駆動部は感圧機構を備え、感圧機構
   は吸入圧領域又は制御圧室に検圧通路を介して接続され
   る感圧室と、感圧室に配設された感圧部材とを備え、前
   記ロッドは感圧ロッドであって感圧部材と弁体とを作動
   連結する請求項１〜４のいずれかに記載の可変容量型圧
   縮機用制御弁。
6. 【請求項６】 前記駆動部はソレノイド部を備え、ソレ
   ノイド部は励磁・消磁によってプランジャ室に収容され
   たプランジャを動作させ、前記ロッドはソレノイドロッ
   ドであってプランジャと弁体とを作動連結する請求項１
   〜５のいずれかに記載の可変容量型圧縮機用制御弁。
7. 【請求項７】 前記駆動部は感圧機構及びソレノイド部
   の両方を備えた請求項６に記載の可変容量型圧縮機用制
   御弁。
8. 【請求項８】 前記制御通路は吐出圧領域と制御圧室と
   を接続する請求項１〜７のいずれかに記載の可変容量型
   圧縮機。