KR100276036B1

KR100276036B1 - 가변용량 압축기용 제어밸브

Info

Publication number: KR100276036B1
Application number: KR1019970068665A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 가와구치; 켄 스이토우; 마사노리 소노베; 테츠히코 후카누마
Original assignee: 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2001-03-02
Also published as: CN1108451C; DE69728361D1; EP0848164A2; JP3585148B2; JPH10176659A; US6062823A; CN1189581A; EP0848164B1; KR19980064124A; EP0848164A3; TW428675U; DE69728361T2

Abstract

본 발명은 가변용량 압축기를 위한 제어밸브에 관한 것이다. 압축기는 토출실(38)을 크랭크실(15)에 접속하는 급기 통로(48)를 구비한다. 제어밸브(49)는 급기 통로(48)의 도중에 설치된 밸브 구멍(66) 및 밸브실(63)을 구비한다. 밸브체(64)는 밸브실(63) 내에 배치되어 있다. 솔레노이드(62)는 플런저(78)와, 이 플런저(78)를 수용하기 위한 수용실(77)을 가진다. 밸브체(75a)와 크랭크실(78) 사이에는 플런저(78)의 이동을 밸브체(75a)에 전달하기 위한 로드(81)가 배치되어 있다. 솔레노이드(62)가 소자될 때, 플런저(78)의 하단면이 수용실(77)의 내부 밑벽에 접촉한다. 플런저(78)의 하단면에는 복수의 홈(87)이 형성되어 있다. 이 홈(87)은 플런저(78)의 하단면이 수용실(77)의 내부 밑벽(75a)에 밀착하는 것을 억제하기 위해, 플런저(78)의 하단면과 수용실(77)의 내부 밑벽(75a) 사이에 가스 통로를 형성한다.

Description

가변용량 압축기용 제어 밸브

본 발명은, 예를 들면, 차량 공조 장치에 사용되는 가변용량 압축기의 제어 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 가변용량 압축기에서는 예를 들면, 토출실과 크랭크실을 접속하는 급기통로 도중에 용량 제어 밸브가 설치되어 있다. 용량 제어 밸브에 의해 급기 통로의 개방량을 조정함으로써, 토출실에서 크랭크실로의 고압 냉매 가스의 공급량이 변경되어, 크랭크실내의 압력이 조정된다. 그리고, 이 크랭크실내의 압력에 따라, 크랭크실내의 압력과 실린더 보어내의 압력차가 변경된다. 그리고, 이 차에 따라 경사판의 경사각이 변경되어 토출 용량이 조정되도록 되어 있다.

상기 용량 제어 밸브로서, 예를 들면, 다음과 같은 구성의 것이 알려져 있다. 즉, 용량 제어 밸브의 하우징은 밸브실을 갖는다. 밸브실은 밸브 구멍을 거쳐 급기 통로의 도중에 접속되어 있다. 즉, 밸브실 및 밸브 구멍은 흡기 통로의 일부를 구성하고 있다. 밸브실내에는 밸브 구멍을 개폐하기 위한 밸브체가 수용되어 있다. 하우징에는 솔레노이드가 연결되어 있다. 그 솔레노이드는 고정 코어(철심)와 그 고정 코어에 대하여 접근 및 후퇴 이동이 가능한 플런저를 갖는다. 플런저는 로드를 거쳐 밸브체를 작동시키도록 연결되어 있다. 솔레노이드의 코일에 공급된 전류의 값에 따라 흡인력이 고정 코어와 플런저 사이에 생긴다. 따라서, 코일에 공급되는 전류의 값을 조정함으로써, 밸브체에 의한 밸브 구멍의 개방량이 변경되어, 급기 통로를 통과하는 냉매 가스의 양이 변경된다.

상기 밸브체와 플런저를 연결하는 로드는 제어 밸브에 마련된 가이드 구멍에 삽입되어 지지되어 있다. 플런저는 솔레노이드에 마련된 수용실에 이동가능하게 수용되어 있다. 따라서, 밸브실내의 냉매 가스가 로드와 가이드 구멍 사이의 작은 틈을 통하여 수용실로 세는 일이 있다. 냉매 가스중에는 미스트(mist) 형상의 윤활 오일이 함유되어 있으므로, 냉매 가스와 함께 오일도 수용실내로 도입된다.

수용실내에 냉매 가스를 적극적으로 도입하기 위해, 상기 수용실이 가스 통로를 거쳐 크랭크실 또는 토출실에 접속되는 일이 있다. 이와 같이 하면, 밸브체의 이동 방향에서 양측에 작용하는 냉매 가스의 압력이 같게 되어, 밸브체가 냉매 가스의 압력의 영향을 받지 않고 안전하게 동작한다. 이 구성이 채용된 경우에는 수용실내로 도입되는 오일의 양이 많게 된다.

수용실내의 오일은 수용실의 내면 및 플런저의 외면에 부착한다. 그 오일은 플런저를 이 플런저에 대향하는 수용실의 내면에 밀착시켜 밸브체의 동작에 지장을 준다. 구체적으로, 예를 들면, 솔레노이드의 소자(消磁)상태에서 플런저의 단면이 수용실의 내면에 밀착하고 있으면, 솔레노이드가 여자되었을 때에 플런저가 고정코어에 대하여 신속히 흡인되지 않는 일이 있다. 이와 같은 경우에는 밸브체가 부드럽게 작동되지 않는다.

특히, 코일에 공급되는 전류의 값을 조정함으로써, 밸브체에 의한 밸브 구멍의 개방량을 변경하도록 한 제어 밸브에 있어서는 플런저의 동작을 공급 전류값의 미소 변화에 정확히 추종시키는 것이 요구된다. 따라서, 이와 같은 제어 밸브에서는 플런저가 이 플런저와 대향하는 면에 오일에 의해 밀착하면, 공급 전류값의 미소 변화에 플런저가 정확히 추종하여 동작하지 않고, 밸브 구멍의 개방량을 정확히 조정할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 밸브체를 작동시키기 위한 플런저가 원활하게 동작할 수 있는 가변용량 압축기용 제어 밸브를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 크랭크실내에 마련된 구동 플레이트의 경사각을 조정함에 따라, 토출 용량을 제어하는 가변용량 압축기를 위한 제어밸브를 제공하고 있다. 압축기는 구동 플레이트에 연결되어 작동시키며 또한 실린더 보어내에 배치된 피스톤을 구비한다. 그 피스톤은 흡입실에서 실린더 보어내로 공급된 가스를 압축함과 동시에, 그 압축 가스를 실린더 보어에서 토출실로 토출한다. 구동 플레이트의 경사각은 크랭크실내의 압력과 실린더 보어내의 압력차에 따라 변화한다. 압축기는 또 크랭크실내의 압력과 실린더 보어내의 압력차를 조정하기 위한 조정 수단을 구비한다. 그 조정 수단은 압력 조정용 가스를 통과시키기 위한 가스 통로와, 그 가스 통로를 흐르는 가스의 양을 조정하기 위한 상기 제어밸브를 포함한다. 그 제어 밸브의 하우징은 상기 가스 통로 도중에 마련된 밸브구멍 및 밸브실을 갖는다. 밸브 구멍은 밸브실에 접속된 개구를 갖는다. 밸브체는 상기 밸브 구멍의 개방량을 조정하기 위해, 상기 개구에 대향하도록 상기 밸브실내에 이동가능하게 배치되어 있다. 상기 밸브체를 동작시키기 위한 솔레노이드는 고정된 코어, 그 코어에 접근 및 후퇴 이동이 가능하게 대향 배치된 플런저, 및 플런저를 수용하기 위한 수용실을 갖는다. 솔레노이드에 공급된 전류의 값에 따른 흡인력이 코어와 플런저 사이에 생긴다. 상기 코어와 플런저 사이에 생기는 흡인력에 의해 상기 밸브체를 작동시키기 위해, 플런저와 밸브체 사이에는 로드가 마련되어 있다. 플런저는 로드에 접촉하는 제 1 단면과 그 제 1 단면과 반대인 제 2 단면을 갖는다. 상기 수용실은 상기 제 2 단면과 대향하는 내단면을 갖는다. 상기 플런저의 제 2 단면이 수용실의 내단면에 밀착하는 것을 억제하기 위해, 제 2 단면과 수용실의 내단면 사이에는 가스 유통로가 마련되어 있다.

제1도는 본 발명을 구체화한 제 1 실시 형태에 있어서의 제어 밸브를 도시한 단면도.

제2도는 제1도의 2-2선의 단면도.

제3도는 제1도의 제어 밸브를 가변용량 압축기에 장착한 상태를 도시한 단면도.

제4도는 경사판이 최대 경사각 위치에 있을 때의 압축기의 주요부를 도시한 확대단면도.

제5도는 경사판이 최소 경사각 위치에 있을 때의 압축기의 주요부를 도시한 확대단면도.

제6도는 제 2 실시 형태에 있어서의 제어 밸브를 도시한 단면도.

제7도는 제6도의 제어 밸브의 폐쇄 상태를 도시한 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 실린더 블록 12 : 전방 하우징

13 : 후방 하우징 14 : 밸브 플레이트

15 : 크랭크실 16 : 구동 샤프트

22 : 경사판

이하, 본 발명을 구체화한 가변용량 압축기의 용량 제어 밸브의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 5에 따라 설명한다.

먼저, 가변 용량 압축기의 구성에 대하여 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(11)의 전단에는 전방 하우징(12)이 접합되어 있다. 실린더 블록(11)의 후단에는 후방 하우징(13)이 밸브 플레이트(14)를 거쳐 접합되어 있다. 크랭크실(15)은 실린더 블록(11)의 전면측에서, 전방 하우징(12)의 내부에 형성되어 있다.

구동 샤프트(16)는 전방 하우징(12) 및 실린더 블록(11)에 회전가능하게 지지되어 있다. 구동 샤프트(16)의 전단은 크랭크실(15)에서 외부로 돌출하고 있고, 이 돌출부에는 풀리(17)가 부착되어 있다. 풀리(17)는 밸트(18)를 거쳐 외부 구동원(이 실시 형태에서는 차량 엔진 E)에 직접 결합되어 있다. 즉, 이 실시 형태의 압축기는 구동 샤프트(16)와 외부 구동원 사이에 클러치가 존재하지 않는 클러치 리스 타입의 가변용량 압축기이다. 풀리(17)는 앵귤러 베어링(19)을 거쳐 전방 하우징(12)에 지지되어 있다. 전방 하우징(12)은 풀리(17)에 작용하는 스러스트 방향의 하중 및 래디얼 방향의 하중 모두를 앵귤러 베어링(19)을 거쳐 막아낸다.

구동 샤프트(16)의 전단 외주와 전방 하우징(12) 사이에는 립실(20)이 개재되어 있다. 립실(20)은 크랭크실(15)내의 냉매 가스의 누설을 방지한다.

대략 원판 형상을 이루는 경사판(22)은 크랭크실(15)내에서 구동 샤프트(16)에 이 샤프트(16)의 축선 방향으로 슬라이드 가능하게 또한 경사 이동 가능하게 지지되어 있다. 선단에 가이드구를 갖는 한쌍의 가이드 핀(23)은 경사판(22)에 고정되어 있다. 회전체(21)는 크랭크실(15)내에서 구동 샤프트(16)에 일체로 회전가능하게 고정되어 있다. 회전체(21)는 경사판(22)측을 향하여 돌출하는 지지 암(24)을 갖는다. 지지 암(24)에는 한쌍의 가이드 구멍(25)이 형성되어 있다. 가이드 핀(23)은 각각 가이드 구멍(25)에 슬라이드 가능하게 끼워져 있다. 지지 암(24)과 가이드 핀(23)의 걸어맞춤에 의해, 경사판(22)이 구동 샤프트(16)와 일체적으로 회전된다. 또한,지지 암(24)과 가이드 핀(23)의 걸어맞춤에 의해, 구동 샤프트(16)의 축선 방향을 따라 경사판(22)의 이동 및 경사판(22)의 경사 이동이 안내된다. 경사판(22)이 실린더 블록(11)측(후방)으로 향하여 이동함에 따라, 경사판(22)의 경사각이 감소한다.

코일 스프링(26)은 회전체(21)와 경사판(22) 사이에 배치되어 있다. 이 스프링(26)은 경사판(22)을 후방(경사판(22)의 경사각이 감소하는 방향)으로 향하여 밀어붙이고 있다. 돌기부(21a)는 회전체(21)의 후면에 형성되어 있다. 경사판(22)은 돌기부(21a)에 접촉함으로써, 미리 정해진 최대 경사각을 넘어서 경사하도록 규제된다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(11)의 중심부에는 수용 구멍(27)이 구동 샤프트(16)의 축선 방향을 따라 연장하도록 마련되어 있다. 수용 구멍(27)내에는 한쪽 끝이 폐쇄된 원통 형상의 차단체(28)가 구동 샤프트(16)의 축선 방향을 따라 슬라이드 가능하게 수용되어 있다. 차단체(28)는 큰 지름부(28a)와 작은 지름부(28b)를 갖는다. 코일 스프링(29)은 큰 지름부(28a)와 작은 지름부(28b) 사이의 계단과 수용 구멍(27)의 내면 사이에 배치되어 있다. 이 스프링(29)은 차단체(28)를 경사판(22)을 향하여 밀어붙이고 있다.

구동 샤프트(16)의 후단부는 차단체(28)내에 삽입되어 있다. 큰 지름부(28a)의 내주면에는 래디얼 베어링(30)이 스냅링(31)에 의해 고정되어 있다. 래디얼 베어링(30)은 구동 샤프트(16)에 대하여 슬라이드 가능하다. 구동 샤프트(16)의 후단부는 래디얼 베어링(30) 및 차단체(28)를 거쳐 수용 구멍(27)의 내주면에 의해 지지된다.

흡입 통로(32)는 구동 샤프트(16)의 축선을 따라 연장하도록, 후방 하우징(13) 및 밸브 플레이트(14)의 중심에 형성되어 있다. 흡입 통로(32)의 내단은 수용 구멍(27)에 연통하고 있다. 위치결정면(33)은 흡입 통로(32)의 내단의 개구 주위에서 밸브 플레이트(14)상에 형성되어 있다. 차단체(28)의 후단면은 위치결정면(33)에 접촉할 수 있다. 차단체(28)의 후단면이 위치결정면(33)에 접촉함으로써, 차단체(28)의 후방(회전체(21)에서 멀어지는 방향)으로의 이동이 규제됨과 동시에 흡입 통로(32)가 수용 구멍(27)에서 차단된다.

스러스트 베어링(34)은 경사판(22)과 차단체(28) 사이에서, 구동 샤프트(16)상에 그의 축선 방향으로 이동가능하게 지지되어 있다. 스러스트 베어링(34)은 코일 스프링(29)의 가압력에 의해 항상 경사판(22)과 차단체(28) 사이에 끼워넣어져 있다. 스러스트 베어링(34)은 경사판(22)의 회전이 차단체(28)에 전달되는 것을 저지한다.

경사판(22)은 그의 경사각이 작아짐에 따라 후방으로 이동한다. 경사판(22)은 후방으로의 이동에 따라, 스러스트 베어링(34)을 거쳐 차단체(28)를 후방으로 누른다. 이 때문에, 차단체(28)는 코일 스프링(29)의 가압력에 저항하여 위치결정면(33)을 향하여 이동한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 경사판(22)의 경사각이 최소에 도달하였을때, 차단체(28)의 후단면이 위치결정면(33)에 접촉하여, 차단체(28)가 흡입 통로(32)와 수용 구멍(27)의 연통을 차단하는 폐쇄 위치에 배치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 실린더 보어(11a)는 구동 샤프트(16)의 축선 주위에 위치하도록 실린더 블록(11)을 관통하며 형성되어 있다. 편두형 피스톤(35)은 각 실린더 보어(11a)내에 각각 수용되어 있다. 각 피스톤(35)은 한쌍의 슈(36)를 거쳐 경사판(22)에 연결되어 작동한다. 구동 샤프트(16)의 회전은 회전체(21)를 거쳐 경사판(22)으로 전달된다. 경사판(22)의 회전 운동은 슈(36)를 거쳐 피스톤(35)의 실린더 보어(11a)내에서의 왕복 운동으로 변환된다.

고리형상 흡입실(37)은 후방 하우징(13)내의 중앙부에 형성되어 있다. 흡입실(37)은 연통구(45)를 거쳐 수용 구멍(27)에 연통하고 있다. 고리 형상 토출실(38)은 흡입실(37)의 주위에서 후방 하우징(13)내에 형성되어 있다. 흡입 포트(39) 및 토출 포트(40)는 각 실린더 보어(11a)에 각각 대응하도록 밸브 플레이트(14)상에 형성되어 있다. 흡입 밸브(41)는 각 흡입 포트(39)에 각각 대응하도록 밸브 플레이트(14)상에 형성되어 있다. 토출 밸브(42)는 토출 포트(40)에 각각 대응하도록 밸브 플레이트(14)상에 형성되어 있다.

각 피스톤(35)이 실린더 보어(11a)내를 상사점에서 하사점으로 향하여 이동할 때, 흡입실(37)내의 냉매 가스가 흡입 포트(39)에서 흡입 밸브(41)를 밀어 내어 각 실린더 보어(11a)내로 유입한다. 각 피스톤(35)이 실린더 보어(11a)내를 하사점에서 상사점을 향하여 이동할 때, 각 실린더 보어(11a)내에서 압축된 냉매 가스가 토출 포트(40)에서 토출 밸브(42)를 밀어내어 토출실(38)로 토출된다. 토출 밸브(42)는 밸브 플레이트(14)상의 리테이너(43)에 접촉함으로써, 그의 열림 정도가 규제된다.

회전체(21)와 전방 하우징(12) 사이에는 스러스트 베어링(44)이 배치되어 있다. 스러스트 베어링(44)은 피스톤(35) 및 경사판(22) 등을 거쳐 회전체(21)에 작용하는 압축 반력을 받는다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 방압통로(46)는 구동 샤프트(16)내에 형성되어 있다. 방압 통로(46)는 립실(20) 근방에서 크랭크실(15)내로 개방된 입구(46a)와, 차단체(28)의 내부로 개방된 출구(46b)를 갖고 있다. 방압 구멍(47)은 차단체(28)의 후단부의 주위면에 형성되어 있다. 방압 구멍(47)은 차단체(28)의 내부와 수용 구멍(27)을 연통하고 있다.

급기 통로(48)는 토출실(38)과 크랭크실(15)을 접속하기 위해, 후방 하우징(13)과, 밸브 플레이트(14) 및 실린더 블록(11)에 형성되어 있다. 용량 제어 밸브(49)는 급기 통로(48)의 도중에 위치하도록 후방 하우징(13)에 장착되어 있다. 도입 통로(50)는 제어 밸브(49)내에 흡입압력 Ps를 도입하기 위해, 흡입 통로(32)와 제어 밸브(49) 사이에서 후방 하우징(13)에 형성되어 있다.

배출구(51)는 토출실(38)과 연통하도록 실린더 블록(11)에 형성되어 있다. 외부 냉매 회로(52)는 배출구(51)와 흡입 통로(32)를 접속하고 있다. 외부 냉매 회로(52) 상에는 응축기(53), 팽창 밸브(54) 및 증발기(55)가 마련되어 있다. 증발기(55) 근방에는 온도 센서(56)가 배치되어 있다. 온도 센서(56)는 증발기(55)의 온도를 검출하여 그 검출한 온도에 따라 신호를 제어 컴퓨터(57)로 출력한다. 이 컴퓨터(57)에는 공조 장치 작동 스위치(59), 실온 설정기(58) 및 온도 센서(58a) 등이 접속되어 있다. 탑승자는 원하는 실온, 즉, 목표 온도를 설정기(58)에 의해 설정한다.

컴퓨터(57)는, 예를 들면, 실온 설정기(58)에 의해 미리 설정된 온도, 온도 센서(56)에서 얻어지는 검출 온도, 실온 센서(58a)에서 얻어지는 검출 온도, 및 작동 스위치(59)의 온/오프 상태 등의 각종 조건에 따라, 제어 밸브(49)에 부여해야할 전류값을 구동 회로(60)에 지령한다. 구동 회로(60)는 지령된 값의 전류를 후술하는 제어 밸브(49)의 솔레노이드(62)의 코일(86)에 대하여 출력한다. 제어 밸브(49)에 부여해야 할 전류값을 결정하기 위한 조건은 차 실외의 온도나 엔진 E의 회전 속도 등, 상술한 조건 이외의 조건을 포함하여도 좋다.

다음에, 상술한 제어 밸브(49)의 구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 제어 밸브(49)는 서로 접합된 하우징(61) 및 솔레노이드(62)를 갖고 있다. 밸브실(63)은 하우징(61)과 솔레노이드(62) 사이에 형성되어 있다. 이 밸브실(63)은 제 1 포트(67) 및 급기 통로(48)를 거쳐 토출실(38)에 접속되어 있다. 밸브체(64)는 밸브실(63)내에 배치되어 있다. 밸브구멍(66)은 하우징(61)의 축선 방향을 따라 연장하도록, 또한 밸브실(63)의 내단면으로 개방하도록 하우징(61)에 형성되어 있다. 밸브 구멍(66)의 개구는 밸브체(64)와 대향하고 있다. 제 1 코일 스프링(65)은 밸브 구멍(66)을 개방하는 방향으로 밸브체(64)를 가압하도록, 밸브체(64)와 밸브실(63) 내단면 사이에 개재되어 있다.

감압실(68)은 하우징(61)내의 상부에 형성되어 있다. 이 감압실(68)은 제 2 포트(69) 및 상기 도입 경로(50)를 거쳐 흡입 통로(32)에 접속되어 있다. 감압실(68)의 내부에는 벨로즈(bellows)(70)가 배치되어 있다. 벨로즈(70)는 흡입 통로(32)에서 도입 경로(50)를 거쳐 감압실(68)내로 도입되는 흡입 압력 Ps를 감지하기 위한 감압 부재를 구성하고 있다. 제 1 가이드 구멍(71)은 감압실(68)과 밸브구멍(66) 사이에서, 밸브 구멍(66)과 동일 축선상에 위치하도록 하우징(61)에 형성되어 있다. 벨로즈(70)와 밸브체(64)를 연결하는 제 1 로드(72)는 제 1 가이드 구멍(71)에 그의 축선 방향을 따라 슬라이드 가능하게 삽입되어 있다. 제 1 로드(72)는 밸브 구멍(66)을 통과하는 부분이 작은 지름으로 되어 있다. 이것은 제 1 로드(72)와 밸브 구멍(66) 사이에 냉매 가스의 통로를 허용하기 위한 틈을 확보한다.

제 3 포트(74)는 밸브실(63)과 감압실(68) 사이에서, 밸브 구멍(66)과 직교하는 방향으로 연장하도록, 하우징(61)에 형성되어 있다. 밸브 구멍(66)은 제 3 포트(74) 및 급기 통로(48)를 거쳐 크랭크실(15)에 접속되어 있다.

상기 솔레노이드(62)는 상단이 재방된 원통형 수용통(75)을 구비하고 있다. 고정 코어(76)는 수용통(75)의 개구를 막도록 그의 개구에 끼워맞춰 고정되어 있다. 고정 코어(76)를 수용통(75)의 개구에 끼워맞추는 것에 의해, 구획된 수용실(77)이 수용통(75)내에 형성된다. 일단이 폐쇄된 원통형을 이루는 철제 플런저(78)는 수용실(77)내에 왕복 운동가능하게 수용되어 있다. 플런저(78)와 수용통(75)의 내부 바닥면 사이에는 제 2 코일 스프링(79)이 배치되어 있다. 이 제 2 코일 스프링(79)의 가압력은 상기 제 1 코일 스프링(65)의 가압력 보다도 작다.

제 2 가이드 구멍(80)은 수용실(77)과 밸브실(63) 사이에서, 고정 코어(76)에 형성되어 있다. 밸브체(64)의 하단에 일체로 형성된 제 2 로드(81)는 제 2 가이드 구멍(80)에 그의 축선 방향을 따라 슬라이드 가능하게 삽입되어 있다. 제 2 로드(81)는 상기 밸브 구멍(66)의 단면적과 거의 같은 단면적을 가진다. 제 1 스프링(65)은 밸브체(64)를 아래쪽을 향하여 누른다. 제 2 스프링(79)은 플런저(78)를 위쪽으로 향하여 누르고 있다. 따라서, 제 2 로드(81)의 선단은 항상 플런저(78)에 접촉한다. 즉, 밸브체(64)는 제 2 로드(81)를 거쳐 플런저(78)와 일체로 이동한다.

소실(84)은 제어 밸브(49)를 후방 하우징(13)에 장착하였을 때에 제 3 포트(74)와 대응하는 위치에서, 제어 밸브(49)의 하우징(61)의 외주면과 후방 하우징(13) 내벽 사이에 형성된다. 이 소실(84)은 제 3 포트(74)를 거쳐 밸브 구멍(66)과 연통하고 있다. 연통 홈(82)은 수용실(77)과 연통하도록 고정 코어(76)의 측면에 형성되어 있다. 연통 구멍(83)은 연통 홈(82)과 소실(84)을 접속하기 위해, 하우징(61)에 형성되어 있다. 따라서, 수용실(77)은 연통 홈(62), 연통 구멍(83), 소실(84) 및 제 3 포트(74)를 거쳐 밸브 구멍(66)에 접속된다. 이 때문에, 수용실(77)내의 압력은 밸브 구멍(66)내의 압력(크랭크실내 압력 Pc)과 같게 된다. 관통구멍(85)은 플런처(78)의 내측 공간과 외측 공간을 접속하기 위해 플런저(78)에 형성되어 있다.

원통형 코일(86)은 고정 코어(76) 및 플런저(78)의 주위에 배치되어 있다. 이 코일(86)은 상기 제어 컴퓨터(57)의 지령에 따라, 구동 회로(60)에서 소정의 전류가 공급되도록 되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 플런저(78)의 하단면에는 복수의 홈(87)이 방사 방향으로 연장하도록 형성되어 있다. 이들 홈(87)은 플런저(78)의 하단면과 그의 하단면에 대향하는 수용통(75)의 내부 밑벽(75a) 사이에 냉매 가스의 통과를 허용하는 통로를 형성한다.

플런저(78)가 고정 코어(76)에 흡인되어 이 고정 코어(76)에 가장 가까이 온경우에도, 플런저(78)의 상단면과 그의 하단면에 대향하는 고정 코어(76)의 하단면과의 사이에는 틈(89)이 확보된다. 따라서, 플런저(78)는 고정 코어(76)에 밀착하는 일이 없다.

플런저(78)의 외경은 수용통(75)의 내경보다도 작다. 이 때문에, 플런저(78)의 외주면과 수용통(75)의 내주면 사이에는 모든 둘레에 걸쳐 틈(88)이 형성된다. 이 틈(88)은 플런저(78)의 하단면에 형성된 홈(87)에 연통하고 있다.

다음에 상기와 같이 구성된 압축기의 동작에 대하여 설명한다.

작동 스위치(59)가 "온(on)"된 상태에서, 실온 센서(58a)에 의해 검출된 차량 실내의 온도가 실온 설정기(58)에 의해 설정된 값 이상인 경우에는 컴퓨터(57)가 솔레노이드(62)의 여자를 구동 회로(60)에 지령한다. 그러면, 소정값의 전류가 구동 회로(60)를 거쳐 코일(86)에 공급된다. 이것은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 공급 전류값에 따른 흡인력을 고정 코어(76)와 플런저(78) 사이에 발생시킨다. 이 흡인력은 제 2로드(81)를 거쳐 밸브체(64)에 전달된다. 따라서, 밸브체(64)는 제 1 스프링(65)의 가압력에 저항하여, 밸브 구멍(66)을 패쇄하는 방향으로 눌려진다. 한편, 벨로즈(70)는 흡입 통로(32)에서 도입 통로(50)를 거쳐 감압실(68)내로 도입되는 흡입 압력 Ps의 변동에 따라 변위한다. 이 벨로즈(70)의 변위는 제 1 로드(72)를 거쳐 밸브체(64)에 전달된다. 벨로즈(70)는 흡입 압력 Ps가 높은 만큼, 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 폐쇄 방향으로 이동시키도록 수축된다.

따라서, 밸브체(64)에 의한 밸브 구멍(66)의 개방량은 밸브체(64)에 작용하는 복수의 힘의 밸런스, 구체적으로, 솔레노이드(62)로부터의 가압력, 벨로즈(70)로 부터의 가압력, 제 1 스프링(65)의 가압력 및 제 2 스프링(79)의 가압력의 밸런스에 따라 결정된다.

냉방 부하가 큰 경우에는 예를 들면, 실온 센서(58a)에 의해 검출된 온도와 실온 설정기(58)에 의해 설정된 온도차가 크고, 더욱이 흡입 압력 Ps가 높다. 컴퓨터(57)는 검출 온도와 설정 온도와의 차가 큰 만큼, 제어 밸브(49)의 코일(86)에 공급되는 전류값을 크게 하도록, 구동 회로(60)에 대하여 지령한다. 따라서, 고정코어(76)와 플런저(78) 사이의 흡인력이 강하게 되어, 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 폐쇄 방향으로 미는 힘이 증대한다. 따라서, 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 폐쇄 방향으로 이동시키는 데에 필요하게 되는 흡입압력 Ps가 낮은 값으로 설정된다. 이 때문에, 밸브체(64)는 보다 낮은 흡입 압력 Ps에 따라 밸브 구멍(66)의 개방량을 조정하도록 작동한다. 즉, 제어 밸브(49)는 공급되는 전류값의 증대에 따라, 보다 낮은 흡입 압력 Ps(목표 흡입압에 상당함)를 유지하도록 작동한다.

밸브체(64)에 의한 밸브 구멍(66)의 개방량이 작아지면, 토출실(38)에서 급기 통로(48)를 경유하여 크랭크실(15)로 공급되는 냉매 가스의 양이 작아진다. 한편, 크랭크실(15)내의 냉매 가스는 방압 통로(46) 및 방압 구멍(47)을 경유하여 흡입실(37)로 유입한다. 이 때문에, 크랭크실(15)내의 압력 Pc가 저하한다. 또한, 냉방 부하가 큰 상태에서는 흡입압력 Ps가 높으므로, 실린더 보어(11a)내의 압력도 높게 된다. 따라서, 크랭크실(15)내의 압력 Pc와 실린더 보어(11a)내의 압력차가 작아지고, 경사판(22)의 경사각이 크게 되어, 압축기가 큰 토출 용량으로 운전된다.

제어 밸브(49)의 밸브체(64)가 밸브 구멍(66)을 완전히 폐쇄하면, 급기 통로(48)가 닫혀서, 토출실(38)에서 크랭크실(15)로의 고압 냉매 가스의 공급이 실행되지 않는다. 따라서, 크랭크실(15)내의 압력 Pc는 흡입실(37)내의 낮은 압력 Ps와 대략 동일하게 된다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 경사판(22)의 경사각이 최대로 되어, 압축기가 최대 토출 용량으로 운전된다. 경사판(22)은 회전체(21)의 돌기부(21a)에 접촉함으로써, 미리 정해진 최대 경사각을 넘어 경사하지 않도록 규제된다.

반대로, 냉방 부하가 작은 경우, 예를 들면, 실온 센서(58a)에 의해 검출된 온도와 실온 설정기(58)에 의해 설정된 온도의 차가 적고, 더욱이 흡입압력 Ps가 낮다. 컴퓨터(57)는 검출 온도와 설정 온도의 차가 작은 만큼, 제어 밸브(49)의 코일(86)에 공급되는 전류값을 작게 하도록 구동 회로(60)에 대하여 지령한다. 따라서, 고정 코어(76)와 플런저(78) 사이의 흡인력이 약하게 되어, 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 폐쇄 방향으로 누르는 힘이 감소한다. 따라서, 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 폐쇄 방향으로 이동시키는 데에 필요로 하는 흡인력 Ps가 높은 값으로 설정된다. 이 때문에, 밸브체(64)는 보다 높은 흡입 압력 Ps에 따라 밸브 구멍(66)의 개방량을 조정하도록 동작한다. 즉, 제어 밸브(49)는 공급되는 전류값의 감소에 따라, 보다 높은 흡입 압력 Ps(목표 흡입압에 상당함)를 유지하도록 동작한다.

밸브체(64)에 의한 밸브 구멍(66)의 개방량이 크게 되면, 토출실(38)에서 크랭크실(15)로 공급되는 냉매 가스의 양이 많아지고, 크랭크실(15)내의 압력 Pc가 상승한다. 또한, 냉방 부하가 작은 상태에서는 흡입 압력 Ps가 낮으므로, 실린더 보어(11a)내의 압력도 낮게 된다. 따라서, 크랭크실(15)내의 압력 Pc와 실린더 보어(11a)내의 압력의 차가 크게 되고, 경사판(22)의 경사각이 작게 되어, 압축기가 작은 토출 용량으로 운전된다.

냉방 부하가 없는 상태로 가까워지면, 외부 냉매 회로(52)에서 증발기(55)의 온도가 서리를 발생하기 시작하는 온도에 가깝게 저하되어 간다. 온도 센서(56)에 의해 검출 온도가 서리를 발생하기 시작하는 온도 이하로 되면, 컴퓨터(57)는 구동 회로(60)에 대하여 솔레노이드(62)의 소자를 지령한다. 그러면, 코일(86)로의 전류 공급이 정지되어, 고정 코어(76)와 플런저(78) 사이에 흡인력이 생기지 않게 된다. 이 때문에, 도 5에 도시한 바와 갚이, 밸브체(64)는 제 1 스프링(65)의 가압력에 의해, 플런저(78) 및 제 2 로드(81)를 거쳐 작용하는 제 2 스프링(79)의 가압력에 저항하여, 밸브 구멍(66)을 개방하는 방향으로 이동된다. 그 결과, 플런저(78)가 수용통(75)의 내부 밑벽(75a)에 접촉함과 동시에, 밸브체(64)에 의한 밸브 구멍(66)의 개방량이 최대로 된다. 따라서, 토출실(38)에서 크랭크실(15)로 공급되는 냉매 가스의 양이 더욱 많게 되어, 크랭크실(15)내의 압력 Pc가 더욱 상승한다. 이 때문에, 경사판(22)의 경사각이 최소로 되어, 압축기가 최소 토출 용량으로 운전된다.

작동 스위치(59)가 "오프(off)" 되면, 컴퓨터(57)는 솔레노이드(62)의 소자를 구동 회로(60)에 지령한다. 이 때문에, 경사판(22)의 경사각이 최소로 된다.

이상과 같이, 제어 밸브(49)의 밸브체(64)는 코일(86)에 공급되는 전류값이 큰 만큼, 낮은 흡입 압력 Ps에 따라 밸브 구멍(66)의 개방량을 조정하도록 동작하고, 코일(86)에 공급되는 전류값이 작은 만큼, 높은 흡입 압력 Ps에 따라 밸브 구멍(66)의 개방량을 조정하도록 동작한다. 그리고, 압축기는 흡입 압력 Ps를 목표값으로 유지하도록, 경사판(22)의 경사각을 제어하여, 토출 용량을 조정한다. 따라서, 제어 밸브(49)는 공급되는 전류값에 따라 흡입 압력 Ps의 목표값을 변경하는 역할과 흡입 압력 Ps에 관계없이 압축기에 최소 용량 운전을 실행시키는 역할을 담당하고 있다. 이와 같은, 제어 밸브(49)를 구비하는 압축기는 공조 장치의 냉방 능력을 변경하는 역할을 담당하고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 경사판(22)의 경사각이 최소로 되면, 차단체(28)가 위치결정면(33)에 접촉한다. 차단체(28)가 위치결정면(33)에 접촉하면, 경사판(22)이 최소 경사각으로 규제됨과 동시에, 흡입 통로(32)가 흡입실(37)에서 차단된다. 따라서, 냉매 가스가 외부 냉매 회로(52)에서 흡입실(37)로 유입하지 않게 되어, 외부 냉매 회로(52)와 압축기를 순환하는 냉매 가스의 순환이 정지된다.

경사판(22)의 최소 경사각은 0도 보다도 조금 크다. 또한, 경사판(22)이 구동 샤프트(16)의 축선과 직교하는 평면상에 배치되었을 때의 각도를 0도로 한다. 이 때문에, 경사판(22)의 경사각이 최소로 되어도, 냉매 가스는 실린더 보어(11a)에서 토출실(38)로 토출되어, 압축기가 최소 토출 용량으로 운전된다. 실린더 보어(11a)에서 토출실(38)로 토출된 냉매 가스는 급기 통로(48)를 통하여 크랭크실(15)로 유입한다. 크랭크실(15)내의 냉매 가스는 방압 통로(46), 방압 구멍(47) 및 흡입실(37)을 거쳐, 다시 실린더 보어(11a)내로 흡입된다. 즉, 경사판(22)의 경사각이 최소인 상태에서는 냉매 가스가 토출실(38), 급기 통로(48), 크랭크실(15), 방압 통로(46), 방압 구멍(47), 흡입실(37) 및 실린더 보어(11a)를 순환하는 압축기내의 순환통로를 순환한다. 이 순환에 따라, 냉매 가스에 포함된 윤활유가 압축기내의 각부를 윤활한다.

작동 스위치(59)가 "온"으로 된 상태에서 또한 경사판(22)이 최소 경사각으로 유지된 상태에서, 차량 실내의 온도 상승에 따라 냉방 부하가 증대하면, 실온센서(58a)에 의해 검출된 온도가 실온 설정기(58)에 의해 설정된 온도보다 높게 된다. 컴퓨터(57)는 이 검출 온도의 상승에 따라, 솔레노이드(62)의 여자를 구동 회로(60)에 대하여 지령한다. 솔레노이드(62)가 여자되면, 급기통로(48)가 닫혀서, 토출실(38)내의 냉매 가스가 크랭크실(15)로 공급되지 않는다. 크랭크실(15)내의 냉매 가스는 방압 통로(46) 및 방압 구멍(47)을 거쳐 흡입실(37)로 유출한다. 그 때문에, 크랭크실(15)내의 압력 Pc가 차츰 저하하여 경사판(22)이 최소 경사각에서 최대 경사각으로 이동한다.

경사판(22)의 경사각이 증대함에 따라, 차단체(28)가 스프링(29)의 가압력에 의해 위치결정면(33)에서 서서히 멀어진다. 이것에 따라 흡입 통로(32)에서 흡입실(37)에 이르는 동안 가스 유로의 단면적이 서서히 커지게 되고, 이것은 흡입통로(32)에서 흡입실(37)로 유입되는 냉매가스의 양을 서서히 증대시킨다. 그 때문에, 흡입실(37)에서 실린더 보어(11a)내로 흡입되는 냉매가스의 양도 서서히 증대하고, 토출 용량이 서서히 증대한다. 따라서, 토출 압력 Pd가 서서히 증대하고, 압축기의 구동에 필요한 토크도 서서히 크게 된다. 따라서, 토출 용량이 최소에서 최대로 될 때에 토크가 단시간에 크게 변동하지 않고, 토크 변동에 따르는 충격이 완화된다.

엔진 E가 정지하면 압축기의 운전도 정지하고(즉, 경사판(22)의 회전도 정지함), 제어 밸브(49)의 코일(86)로의 전류 공급도 정지된다. 이 때문에, 솔레노이드(62)가 소자되어, 급기 통로(48)가 개방된다. 따라서, 경사판(22)의 경사각이 최소로 된다. 압축기의 운전 정지 상태가 계속되면, 압축기내의 압력이 균일화되지만, 경사판(22)이 스프링(26)의 가압력에 의해 최소 각도로 유지된다. 따라서, 엔진 E 의 기동에 따르는 압축기의 운전이 개시되었을 때, 경사판(22)은 부하 토크가 가장 작은 최소 경사각의 상태에서부터 회전을 개시한다. 이것은 압축기의 기동시 쇼크를 억제한다.

급기 통로(48)내의 냉매 가스는 소실(84), 연통로(83) 및 연통 구멍(82)을 거쳐 수용실(77)내로 도입된다. 냉매 가스에는 오일이 함유되어 있으므로, 냉매 가스와 함께 오일도 수용실(77)내로 도입된다. 이 오일은 플런저(78)의 외면 및 수용실(77)의 내면에 부착한다. 따라서, 코일(86)의 소자에 따라 플런저(78)가 수용통(75)의 내부 밑벽(75a)에 접촉하면, 플런저(78)의 하단면이 오일에 의해 내부 밑벽(75a)에 밀착한다.

그러나, 이 실시형태의 제어 밸브(49)에서는 플런저(78)의 하단면에 복수의 홈(87)이 형성되어 있다. 코일(86)의 소자에 따라 플런저(78)가 수용통(75)의 내부 밑벽(75a)에 접촉한 상태에서 홈(87)은 플런저(78)의 하단면과 수용통(75)의 내부 밑벽(75a) 사이에 냉매 가스의 유통을 허용하는 통로를 형성한다. 즉, 솔레노이드(62)의 소자 상태에서도 홈(87)의 존재에 의해, 플런저(78)의 하단면의 일부가 수용통(75)의 내부 밑벽(75a)에서 이격된 상태로 된다. 따라서, 오일이 수용실(77)내에 존재하여도, 플런저(78)의 하단면이 수용통(75)의 내부 밑벽(75a)에 전면에 걸쳐 밀착하지 않고, 그 밀착력은 매우 작다.

이 때문에, 코일(86)에 소정값의 전류가 공급되었을 때에는 플런저(87)가 공급 전류의 값에 따른 흡인력으로 고정 코어(76)에 대하여 신속히 흡인되고, 그 결과, 밸브체(64)가 플런저(87)에 의해 부드럽게 동작된다. 더욱이, 플런저(78)의 하단면의 홈(87)내에 도입된 냉매 가스는 고정 코어(76)를 향하는 플런저(87)의 이동을 보조한다. 따라서, 코일(86)에 대한 공급 전류값이 작게 되어도, 또는 공급 전류값의 변화가 미소하여도, 그 공급 전류값에 따라 플런저(87)가 정확히 작동되고, 밸브 구멍(66)의 개방량이 밸브체(64)에 의해 정확히 조정된다.

상기 홈(87)은 플런저(78)의 하단면에 방사상으로 연장하도록 형성하는 정도가 알맞고, 그 구조가 간단하고 또한 가공이 용이하다.

플런저(78)의 외주면과 수용통(75)의 내주면 사이에는 홈(87)의 외단에 연통하는 틈(88)이 형성되어 있다. 이 때문에, 플런저(78)의 외주면과 수용통(75) 내주면 사이에 마찰 저항이 생기지 않음과 동시에, 틈(88)을 거쳐 홈(87)내에 냉매가스가 용이하게 도입된다. 따라서, 코일(86)로의 공급 전류값의 변화에 따라, 플런저(78)가 부드럽게 또한 안전하게 동작되고, 밸브체(64)의 개폐 동작이 정확히 실행된다.

밸브체(64)를 수용하기 위한 밸브실(63) 내에는 급기 통로(48) 및 제 1 포트(67)를 거쳐서 토출실(38)의 압력 Pd가 도입된다. 따라서, 밸브체(64)는 고압의 토출 압력 Pd의 분위기에 배치된다. 상기 제 2 로드(81)의 단면적은 밸브체(64)에 대향하는 밸브 구멍(66)의 단면적과 거의 대등하다. 따라서, 제 2 로드(81)가 접속된 부분 및 밸브 구멍(66)과 대향하는 부분을 제거하여 고안하면, 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 폐쇄방향으로 밀어붙이는 토출 압력 Pd에 기초한 힘이 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 개방 방향으로 밀어붙이는 토출 압력 Pd에 기초한 힘과 같아지게 된다. 이 때문에, 밸브체(64)에 작용하는 토출 압력 Pd가 거의 상쇄된다.

크랭크실(15) 내의 압력 Pc는 급기 통로(48) 및 제 3 포트(74)를 거쳐서 밸브 구멍(66) 내로 도입된다. 이 밸브 구멍(66) 내의 압력 Pc는 소실(84)과, 연통 구멍(83) 및 연통홈(82)을 거쳐서 수용실(77) 내에 도입된다. 따라서, 밸브 구멍(66) 내의 압력과 수용실(77) 내의 압력이 같아지게 된다. 밸브체(64)는 밸브 구멍(66) 내의 압력 Pc에 의해서 밸브 구멍(66)의 개방방향으로 밀어붙이게 된다. 한편, 밸브체(64)는 제 2 로드(81)의 선단면에 작용하는 수용실(77) 내의 압력 Pc에 의해서 밸브 구멍(66)의 폐쇄방향으로 밀어붙이게 된다. 따라서, 밸브체(64)에 작용하는 크랭크실 압력 Pc가 거의 상쇄된다.

이상과 같이, 밸브체(64)에 작용하는 토출 압력 Pd 및 크랭크실 압력 Pc가 상쇄된다. 이 때문에, 토출 압력 Pd 및 크랭크실 압력 Pc를 극복해서 밸브체(64)를 이동시키기 위해, 고정코어(76)와 플런저(78) 사이의 흡인력이 커져야 할 필요가 없다. 다시 말해서, 코일(86)에 대한 공급 전류값이 작아도, 또는 공급 전류값의 변화가 미소해도 토출 압력 Pd 및 크랭크실 압력 Pc에 영향을 받지 않고, 밸브 구멍(66)의 개방량이 밸브체(64)에 의해서 확실하고 매우 정밀하게 제어된다.

다음은, 본 발명의 제 2 실시형태를 상기 제 1 실시형태와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

제 2 실시형태에 있어서는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 포트(67)가 감압실(68)에 근접한 위치에서 밸브 하우징(61)에 형성되어 있다. 이 제 1 포트(67)는 복수의 연통 구멍(90)을 거쳐서 밸브실(63)에 접속되어 있다. 이 제 1 포트(67)는 급기 통로(48)를 거쳐서 토출실(38)에 접속되어 있다. 제 3 포트(74)는 제 1 포트(67)와 밸브실(63) 사이에서, 밸브 하우징(61)에 형성되어 있다. 이 제 3 포트(74)는 밸브 구멍(66)에 접속됨과 동시에, 급기 통로(48)를 거쳐서 크랭크실(15)에 접속되어 있다.

플런저(78)를 수용하는 수용통(75)은 양단이 개방된 원통형을 이루고 있다. 이 수용통(75)의 하단에는 플러그(91)가 부착되어 있다. 플러그(91) 상단의 작은 지름부(91a)는 플런저(78)내에 상대이동 가능하게 수용되어 있다. 플러그(91)의 작은 지름부(91a)와 큰 지름부 사이의 계단부(91b)에는 복수의 홈(87)이 형성되어 있다. 이들 홈(87)은 플런저(78)의 하단면과 플러그(91)의 계단부(91b) 사이에 냉매 가스를 통과시키는 통로를 형성한다.

본 실시형태의 제어 밸브(49)에서는 제 2 가이드 구멍(80)의 내주면과 제 2 로드(81)의 외주면 사이의 작은 틈을 통하여, 밸브실(63)에서 수용통(75)내로 냉매가스가 유입한다. 이 냉매 가스에 포함된 오일은 플런저(78)의 외면 및 플러그(91)의 계단부(91b) 등에 부착한다. 그러나, 플러그(91)의 계단부(91b)에 형성된 홈(87)의 존재에 의해, 플런저(78)의 단면이 플러그의 계단부(91b)에 전면에 걸쳐 밀착하는 일이 없다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서도, 상술한 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 밸브체(64)의 부드러운 동작이 확보된다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다음과 같은 형태로 구체화되어도 좋다.

상기 제 1 및 제 2 실시 형태의 제어 밸브(49)에서, 홈(87)이 플런저(78)의 상단면 및 그 상단면에 대향하는 고정 코어(76)의 하단면중 적어도 한쪽에 형성되어도 좋다. 제어 밸브(49)를 매우 소형으로 하기 위해서는 플런저(78)가 고정 코어(76)에 가장 가까운 때의 플런저(78)와 고정 코어(76) 사이의 틈(89)을 작게 하면 좋다. 이 경우, 홈(87)은 플런저(78)의 상단면과 고정 코어(76)의 하단면 사이에 냉매 가스의 유통을 허용하는 통로를 형성한다. 따라서, 플런저(78)의 상단면이 오일의 존재에 의해 고정 코어(76)의 하단면에 전면에 걸쳐 밀착하는 일이 없다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태와 마찬가지로, 공급 전류값의 미소 변화에 플런저(87)가 정확히 추종하여 동작되고, 밸브 구멍(66)의 개방량이 밸브체(64)에 의해 정확히 조정된다.

상기 제 1 및 제 2 실시 형태의 제어 밸브(49)에서, 감압실(68), 벨로즈(70), 제 1 가이드 구멍(71) 및 제 1 로드(72)로 이루어진 감압기구를 생략하고, 솔레노이드(62)의 코일(86)로의 공급 전류값의 변경만에 의해, 밸브체(64)에 의한 밸브 구멍(66)의 개방량을 조정하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 작은 흡인력으로 플런저(78)를 작동시킬 수 있다. 따라서, 코일(86)을 소형화할 수 있어, 제어 밸브 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 코일(86)로의 공급 전류값을 작게 할 수 있어, 전력을 줄일 수 있다.

상기 제 1 실시 형태의 용량 제어 밸브(49)에서, 플런저(78)의 하단면의 홈(87)과 연통하도록, 플런저(78)의 외주면에 복수의 축선 방향 홈을 형성하여도 좋다. 이 축선 방향 홈은 플런저(78)의 외주면과 수용통(75)의 내주면 사이에 틈(88)을 형성한다. 이와 같이 구성한 경우, 플런저(78)의 외주면과 수용통(75)의 내주면 사이에 상기 축선 방향 홈을 거쳐 오일이 공급되어, 플런저(78)와 수용통(75) 사이의 슬라이드 저항이 저감된다. 따라서, 플런저(78)가 부드럽게 이동한다.

본 발명의 제어 밸브(49)는 구동 샤프트(16)가 클러치를 거쳐 외부 구동원 E에 연결된 가변 용량 압축기에 적용하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 예를 들면 공조 장치 작동 스위치(59)가 "오프" 되었을 때에만 클러치를 단절하고, 공조 장치 작동 스위치(59)가 "온" 되었을 때에는 클러치를 연결하여, 도 1의 클러치리스 타입의 가변 용량 압축기와 마찬가지 동작을 실행하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 클러치의 단속 동작의 횟수를 대폭적으로 저감할 수 있고, 차량의 승차감이 향상된다.

상기 제 1 실시 형태의 제어 밸브(49)에 있어서, 홈(87)이 수용통(75)의 내부 밑벽(75a)에 형성하여도 좋다.

상기 제 2 실시 형태의 제어 밸브(49)에 있어서, 홈(87)이 플런저(78)의 하단면에 형성하여도 좋다.

상기 제 1 및 제 2 실시 형태의 제어 밸브(49)에 있어서, 제 3 포트(74)에 급기 통로(48)를 거쳐 토출실(38)을 접속하여, 밸브 구멍(66)내에 토출 압력 Pd를 도입하도록 하여도 좋다. 그것에 따라, 제 1 포트(67)에 급기 통로(48)를 거쳐 크랭크실(15)을 접속하여 밸브실(63)내에 크랭크실 압력 Pc를 도입하도록 하여도 좋다.

도 1에 도시한 압축기에서는 크랭크실(15)내의 압력을 조정함에 따라, 토출용량이 제어되었다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 실린더 보어(11a)내의 압력을 조정하기 위해, 외부 냉매 회로(52)에서 흡입실(37)로의 냉매 가스의 공급량을 조정함에 따라 토출 용량이 제어되어도 좋다.

Claims

압축기는 구동 플레이트(22)에 작동 가능하게 연결되고 또한 실린더 보어(11a) 내에 배치된 피스톤(35)을 구비하며, 이 피스톤(35)은 흡입실(37)로부터 실린더 보어(11a) 내로 공급된 가스를 압축함과 동시에 그 압축 가스를 실린더 보어(11a)에서 토출실(38)로 토출하고, 상기 구동 플레이트(22)의 경사각은 크랭크실(15) 내의 압력과 실린더 보어(11a) 내의 압력의 차이에 따라 변화하고, 압축기는 또한 크랭크실(15) 내의 압력과 실린더 보어(11a) 내의 압력과의 차이를 조정하기위한 조정수단(48,49)을 구비하고, 그 조정수단은 압력조정용의 가스를 통과시키기 위한 가스통로(48)와, 그 가스통로(48)를 흐르는 가스량을 조정하기 위한 상기 제어 밸브(49)를 포함하고, 제어밸브(49)는 하우징(61)과, 이 하우징(61)은 상기 가스통로(48)의 중간에 설치된 밸브 구멍(66) 및 밸브실(63)을 구비하고, 밸브 구멍(66)은 밸브실(63)에 접속된 개구를 구비하며, 상기 밸브 구멍(66)의 개방량을 조정하기 위해, 상기 개구에 대향하도록 상기 밸브실(63) 내에서 이동가능하게 배치된 밸브체(64)와, 상기 밸브체(64)를 작동시키기 위한 솔레노이드(62)와, 이 솔레노이드(62)는 고정된 코어(76), 이 코어(76)에 접근 및 분리가능하게 대향하게 배치된 플런저(78), 및 플런저(78)를 수용하기 위한 수용실(77)을 구비하고, 솔레노이드(62)에 공급된 전류의 값에 따라 흡인력이 코어(76)와 플런저(78) 사이에 발생하며, 상기 코어(76)와 플런저(78) 사이에 발생하는 흡인력에 의해서 상기 밸브체(64)를 작동시키기 위해, 플런저(78)와 밸브체(64) 사이에 배치된 로드(81)를 구비하는, 크랭크실(15)에 설치된 구동 플레이트(22)의 경사각을 조정함에 따라서 토출 용량을 제어하는 가변용량 압축기용 제어밸브에 있어서, 상기 플런저(78)는 로드(81)에 접촉하는 제 1 단면과 이 제 1 단면에 반대되는 제 2 단면을 구비하고, 상기 수용실(77)은 상기 제 2 단면과 대향하는 내단면(75a)을 구비하고, 플런저(78)의 제 2 단면이 수용실(77)의 내단면(75a)에 밀착하는 것을 억제하기 위해, 제 2 단면과 수용실(77)의 내단면(75a) 사이에 가스 유통로(87)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항에 있어서, 상기 유통로는 상기 플런저(78)의 제 2 단면 및 수용실(77)의 내단면(75a) 중에 적어도 한편에 형성된 홈(87)을 포함하는 가변용량 압축기용 제어 밸브.
제2항에 있어서, 상기 홈(87)은 플런저(78)의 제 2 단면에 형성되어 있는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제2항에 있어서, 상기 홈(87)은 플런저(78)의 축선을 중심으로 하여 방사방향으로 연장되는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 플런저(78)는 그 이동방향에 따라서 연장되는 외면을 구비하고, 상기 수용실(77)은 그 외면을 포위하는 내면을 구비하고, 외면과 내면 사이에는 상기 유통로(87)에 연통하는 틈새(88)가 형성되어 있는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어(76)는 상기 밸브실(63)과 수용실(77) 사이에 배치되고, 또 상기 로드(81)를 슬라이드 가능하게 지지하기 위한 가이드 구멍(80)을 구비하는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용실(77)은 가스 통로(48)에 접속하기 위한 통로(82,83,84)를 구비하는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 통로는 토출실(38)을 크랭크실(15)에 접속하는 급기 통로(48)를 포함하고, 상기 제어밸브(49)는 크랭크실(15) 내의 압력을 조정하기 위해, 토출실(38)에서 급기 통로(48)를 거쳐서 크랭크실(15)로 공급되는 가스량을 조정하기 위해 급기 통로(48)의 도중에 설치되어 있는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제8항에 있어서, 상기 밸브실(63)은 급기 통로(48)를 통해서 토출실(38)에 접속되고, 상기 밸브 구멍(66)은 급기 통로(48)를 통해서 크랭크실(15)에 접속되어 있는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제9항에 있어서, 상기 수용실(77)을 밸브 구멍(66)에 접속하기 위한 통로(82,83,84)를 구비하는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 플런저(78)는 상기 흡인력에 의거하여, 로드(81)를 통해서 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 개구를 향하도록 가압하는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제11항에 있어서, 밸브체(64)가 밸브 구멍(66)의 개구를 폐쇄할 때, 플런저(78)가 코어(76)에 밀착하지 않도록 플런저(78)와 코어(76) 사이에 틈새가 확보되는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제11항에 있어서, 상기 밸브체(64)를 밸브 구멍(66)의 개구에서 분리되는 방향으로 가압하는 가압수단(65)을 구비하고, 솔레노이드(62)가 소자될 때 가압수단(65)은 밸브체(64) 및 로드(81)를 통해서 플런저(78)를 수용실(77)의 내단면(75a)에 접촉시키며, 밸브체(64)에서 밸브 구멍(66)을 최대로 개방시키는 가변용량 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 압축기에 공급되는 가스 압력을 감지하는 감압부재(70)를 구비하고, 이 감압 부재(70)는 압축기에 공급되는 가스 압력에 따라서 상기 밸브체(64)를 이동시키는 가변용량 압축기용 제어밸브.