WO2019097841A1 - クラッチ付き斜板式可変容量圧縮機の容量制御弁 - Google Patents

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WO2019097841A1
WO2019097841A1 PCT/JP2018/035243 JP2018035243W WO2019097841A1 WO 2019097841 A1 WO2019097841 A1 WO 2019097841A1 JP 2018035243 W JP2018035243 W JP 2018035243W WO 2019097841 A1 WO2019097841 A1 WO 2019097841A1
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WO
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valve
chamber
discharge
communication space
pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/035243
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村　慎二
田口　幸彦
Original Assignee
サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block

Definitions

  • the present invention relates to a displacement control valve of a swash plate type variable displacement compressor with a clutch used in an air conditioner system (air conditioner system) for vehicles.
  • a swash plate type variable displacement compressor used for an air conditioning system for vehicles etc. is provided with a displacement control valve for adjusting the pressure of the control pressure chamber.
  • a displacement control valve of this type for example, a control valve for a variable displacement compressor (hereinafter referred to simply as “control valve”) described in Patent Document 1 is known.
  • the control valve 1 described in Patent Document 1 has a valve chamber 21 in which a valve port (valve hole) 22 is provided, and for introducing a refrigerant of discharge pressure Pd of the compressor upstream of the valve port 22.
  • a valve body (valve housing) 20 provided with a discharge pressure refrigerant inlet 25 and provided with a refrigerant outlet 26 communicating with a crank chamber (control pressure chamber) of the compressor on the downstream side of the valve port 22;
  • An electromagnetic actuator (solenoid) 30 for driving the valve in the valve opening and closing direction, and a pressure sensitive reaction member 40 for driving the valve rod 15 in the valve opening and closing direction in response to the suction pressure Ps of the compressor.
  • a suction pressure refrigerant introduction chamber 23 into which the suction pressure Ps of the compressor is introduced.
  • a through hole 51 for guiding the refrigerant pressure Pc at the refrigerant outlet 26 to the suction pressure refrigerant introduction chamber 23 is formed so as to penetrate the valve rod 15 longitudinally, and the upper end opening of the through hole 51 is opened and closed by elevating movement of the plunger 37. It has become so.
  • the valve port (valve hole) 22 forms a part of a supply passage for supplying the refrigerant in the discharge chamber of the compressor to the crank chamber (control pressure chamber) of the compressor, and the through hole 51 A part of a discharge passage for discharging the refrigerant in the crank chamber (control pressure chamber) to a suction chamber of the compressor is formed.
  • a valve closing spring 47 that biases the valve rod 15 in the valve opening direction via the plunger 37 between the suction element 34 of the electromagnetic actuator 30 and the plunger 37.
  • the control valve 1 described in Patent Document 1 opens the valve port (valve hole) 22, that is, the supply passage, when the energization of (the coil 32 of) the electromagnetic actuator (solenoid) 30 is turned off.
  • the upper end opening of the through hole 51, that is, the discharge passage is closed.
  • a swash plate type variable displacement compressor a swash plate type variable displacement compression with a clutch in which a rotational drive force from a motor (such as an engine) of a vehicle is transmitted to a drive shaft via an electromagnetic clutch (hereinafter simply referred to as "clutch").
  • a clutchless swash plate type variable displacement compressor in which a rotational driving force from a motor of a vehicle is directly transmitted without passing through a clutch.
  • the drive shaft is constantly driven to rotate by the motor while the motor of the vehicle is operating.
  • the air conditioning system when the air conditioning system is off (that is, the energization of the solenoid is off), it is necessary to minimize the discharge capacity by minimizing the inclination angle of the swash plate in order to reduce the load on the motor.
  • the refrigerant in the discharge chamber is supplied to the crank chamber (control pressure chamber) to raise the pressure in the crank chamber (control pressure chamber), thereby making the inclination angle of the swash plate minimum. Therefore, in the clutchless swash plate type variable displacement compressor, as in the control valve described in Patent Document 1, the supply passage is opened and the discharge passage is closed when the solenoid is deenergized. Control valves are often used.
  • the clutch is turned on (engaged) by turning on the air conditioning system, whereby the drive shaft is rotationally driven by the motor of the vehicle. Further, in the swash plate type variable displacement compressor with a clutch, the clutch is turned off (released) and stopped by turning off the air conditioning system (energization of the solenoid is also turned off).
  • a displacement control valve having a configuration like the control valve described in Patent Document 1 is used for such a swash plate type variable displacement compressor with a clutch, the discharge when the swash plate type variable displacement compressor with a clutch is stopped.
  • an object of this invention is to provide the displacement control valve which can be used suitably especially for a swash plate type
  • a suction chamber into which a refrigerant is introduced, a compression unit that compresses the refrigerant introduced into the suction chamber, a discharge chamber into which the refrigerant compressed by the compression unit is discharged, and a control pressure chamber
  • the refrigerant in the discharge chamber is supplied to the control pressure chamber through the supply passage, or the refrigerant in the control pressure chamber is discharged through the discharge passage to the suction chamber.
  • a displacement control valve is provided for use with a clutched swash plate variable displacement compressor configured such that the pressure is adjusted, thereby changing the tilt angle of the swash plate to change the displacement.
  • the volume control valve includes an in-valve supply passage which forms a part of the supply passage and which has a throttle portion, an in-valve discharge passage which forms a part of the discharge passage, a solenoid portion, and the suction chamber.
  • an in-valve supply passage which forms a part of the supply passage and which has a throttle portion
  • an in-valve discharge passage which forms a part of the discharge passage
  • a solenoid portion which forms a part of the discharge passage
  • the suction chamber When the pressure is higher than the set pressure corresponding to the energization amount of the solenoid unit, the opening degree of the in-valve discharge passage is increased, and when the pressure in the suction chamber is lower than the set pressure,
  • the in-valve supply passage is biased by urging the first valve portion to decrease the opening degree and the in-valve supply passage, and pressing the in-valve discharge passage by the first valve portion closing the in-valve discharge passage.
  • a second valve portion that opens.
  • a suction chamber into which a refrigerant is introduced, a compression unit that compresses the refrigerant introduced into the suction chamber, a discharge chamber into which the refrigerant compressed by the compression unit is discharged, and a control pressure chamber
  • the refrigerant in the discharge chamber is supplied to the control pressure chamber through the supply passage, or the refrigerant in the control pressure chamber is discharged through the discharge passage to the suction chamber.
  • a displacement control valve is provided for use with a clutched swash plate variable displacement compressor configured such that the pressure is adjusted, thereby changing the tilt angle of the swash plate to change the displacement.
  • the volume control valve includes an in-valve supply passage which forms a part of the supply passage and which has a throttle portion, an in-valve discharge passage which forms a part of the discharge passage, a solenoid portion, and the suction chamber.
  • an in-valve supply passage which forms a part of the supply passage and which has a throttle portion
  • an in-valve discharge passage which forms a part of the discharge passage
  • a solenoid portion which forms a part of the discharge passage
  • the suction chamber When the pressure is higher than the set pressure corresponding to the energization amount of the solenoid unit, the opening degree of the in-valve discharge passage is increased, and when the pressure in the suction chamber is lower than the set pressure,
  • the in-valve supply passage is biased by urging the first valve portion to decrease the opening degree and the in-valve supply passage, and pressing the in-valve discharge passage by the first valve portion closing the in-valve discharge passage.
  • a second valve portion that opens.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a swash plate type variable displacement compressor with a clutch to which a displacement control valve according to an embodiment of the present invention is applied. It is sectional drawing which shows the structure of the said volume control valve typically. It is a figure for demonstrating control operation of the discharge capacity of said variable displacement compressor by said capacity control valve. It is a figure for demonstrating control operation of the discharge capacity of said variable displacement compressor by said capacity control valve. It is a figure for demonstrating control operation of the discharge capacity of said variable displacement compressor by said capacity control valve.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a swash plate type variable displacement compressor (hereinafter simply referred to as “variable displacement compressor”) to which a displacement control valve according to one embodiment of the present invention is applied.
  • This variable displacement compressor is used in an air conditioner system for a vehicle. 1 shows the installation state of the variable displacement compressor, the upper side in FIG. 1 is the upper side in the vertical direction, and the lower side in FIG. 1 is the lower side in the vertical direction. Further, in FIG. 1, the clutch is omitted. As shown in FIG.
  • the variable displacement compressor 100 includes a cylinder block 101 in which a plurality of cylinder bores 101 a are formed, a front housing 102 provided on one end side of the cylinder block 101, and the other end side of the cylinder block 101. And a cylinder head 104 provided via a valve plate 103.
  • the cylinder block 101, the front housing 102, the valve plate 103 and the cylinder head 104 are fastened by a plurality of through bolts 131 to constitute a compressor housing.
  • a center gasket is disposed between the front housing 102 and the cylinder block 101, and a cylinder other than the valve plate 103 is disposed between the cylinder block 101 and the cylinder head 104.
  • a gasket, a suction valve forming plate, a discharge valve forming plate and a head gasket are disposed.
  • a control pressure chamber 105 is formed by the cylinder block 101 and the front housing 102 inside the compressor housing.
  • the variable displacement compressor 100 is also provided with a drive shaft 106 extending through the control pressure chamber 105.
  • the drive shaft 106 is rotatably supported by the compressor housing. One end (left end in FIG. 1) of the drive shaft 106 extends through the boss portion 102 a of the front housing 102 to the outside of the front housing 102. Further, the one end of the drive shaft 106 is connected to an external drive source (not shown) via a clutch and a power transmission device (both not shown).
  • the external drive source is an engine or an electric motor of the vehicle.
  • a swash plate 107 is accommodated in the control pressure chamber 105.
  • a through hole 107 a is formed at the center of the swash plate 107, and the drive shaft 106 is inserted into the through hole 107 a of the swash plate 107.
  • the through hole 107 a is formed in a shape that allows the swash plate 107 to incline on the drive shaft 106.
  • the swash plate 107 is connected to a rotor 108 fixed to the drive shaft 106 via a connecting portion 109.
  • the connection unit 109 is a link mechanism, a hinge mechanism, or the like.
  • the swash plate 107 is integrally rotated with the drive shaft 106 (and the rotor 108) by the support of the drive shaft 106 through the through hole 107a and the connection with the rotor 108 through the connecting portion 109, and the axis of the drive shaft 106.
  • the angle (hereinafter referred to as "tilt angle") with respect to the plane orthogonal to the angle .alpha.
  • a tilt angle reducing spring 110 is disposed which biases the swash plate 107 to the minimum tilt angle (a state substantially orthogonal to the axis of the drive shaft 106).
  • the inclination angle of the swash plate 107 is the minimum inclination angle.
  • an inclination increasing spring may be disposed on the opposite side of the swash plate 107 to the inclination reducing spring 110 to bias the swash plate 107 in the direction of increasing the inclination.
  • the swash plate 107 is positioned at a balance inclination angle (> the above-mentioned minimum inclination angle) in which the biasing force of the tilting angle reducing spring 110 and the biasing force of the tilting angle increase spring are balanced. .
  • the coupling body of the drive shaft 106 and the rotor 108 is supported by bearings 112 and 113 in the radial direction, and supported by the bearing 114 and the thrust plate 115 in the thrust direction.
  • the clearance between the other end of the drive shaft 106, that is, the end on the thrust plate 115 side, and the thrust plate 115 is adjusted to a predetermined clearance by the adjustment member 116.
  • a piston 117 is disposed in each cylinder bore 101a.
  • a predetermined range on the outer peripheral portion side of the swash plate 107 is accommodated in the recess 117 a of the projecting portion projecting into the control pressure chamber 105 of the piston 117 via the pair of shoes 118.
  • a suction chamber 119 and a discharge chamber 120 are formed in the cylinder head 104.
  • the suction chamber 119 is connected to the low pressure side of a refrigerant circuit (not shown) of the air conditioning system via a suction port 104a. Further, the suction chamber 119 communicates with the cylinder bore 101a through a communication hole 103a formed in the valve plate 103 and a suction valve (not shown) formed in the suction valve forming plate (not shown).
  • the discharge chamber 120 is connected to the high pressure side of the refrigerant circuit of the air conditioning system via a discharge port (not shown). Further, the discharge chamber 120 communicates with the cylinder bore 101a through a discharge valve (not shown) formed in the discharge valve forming plate (not shown) and a communication hole 103b provided in the valve plate 103.
  • the refrigerant on the low pressure side of the refrigerant circuit of the air conditioning system is led to the suction chamber 119 via the suction port 104a.
  • the refrigerant introduced into the suction chamber 119 is sucked into the cylinder bore 101 a by the reciprocating motion of the piston 117 accompanying the rotation of the drive shaft 106, compressed and discharged into the discharge chamber 120.
  • the cylinder bore 101 a and the piston 117 constitute a compression unit that compresses the refrigerant introduced to the suction chamber 119.
  • coolant discharged to the discharge chamber 120 is guide
  • the supply passage 150 and the first discharge passage 160 are opened and closed by a displacement control valve 200 attached to the cylinder head 104.
  • the displacement control valve 200 closes the supply passage 150 and the first discharge passage 160, adjusts the opening degree of the first discharge passage 160 in a state where the supply passage 150 is closed, and It is possible to open the supply passage 150 with the discharge passage 160 closed.
  • the displacement control valve 200, the supply passage 150, and the first discharge passage 160 will be described later.
  • the control pressure chamber 105 and the suction chamber 119 are a gap between the drive shaft 106 and the bearing 113, a gap between the drive shaft 106 and the thrust plate 115, and a gap between the drive shaft 106 and the adjustment member 116.
  • the space communicates with a space 101 b formed in the cylinder block 101 and a second discharge passage 170 formed by a fixed throttle (orifice) 103 c formed in the valve plate 103. Therefore, when the displacement control valve 200 closes the first discharge passage 160, the refrigerant in the control pressure chamber 105 is discharged to the suction chamber 119 only through the second discharge passage 170, and the displacement control valve 200 is closed. When the first discharge passage 160 is opened, the refrigerant in the control pressure chamber 105 is discharged to the suction chamber 119 via the first discharge passage 160 and the second discharge passage 170.
  • the opening degree of the first discharge passage 160 When the opening degree of the first discharge passage 160 is small, the pressure of the control pressure chamber 105 is increased by the blowby gas leaking from the gap between the piston 117 and the cylinder bore 101a. On the other hand, when the opening degree of the first discharge passage 160 is increased, the amount of refrigerant discharged from the control pressure chamber 105 to the suction chamber 119 is larger than that of the blowby gas, and the pressure of the control pressure chamber 105 is decreased. Further, when the volume control valve 200 opens the supply passage 150, the pressure of the control pressure chamber 105 is increased mainly by the refrigerant supplied from the discharge chamber 120 to the control pressure chamber 105 via the supply passage.
  • the pressure difference between the front and back of each piston 117 that is, the pressure difference between the compression chamber in the cylinder bore 101a and the control pressure chamber 105 changes.
  • the tilt angle of 107 also changes.
  • the stroke amount of the piston 117 changes, and the displacement of the variable displacement compressor 100 changes.
  • the pressure of the control pressure chamber 105 is increased, the inclination angle of the swash plate 107 is decreased, the stroke amount of the piston 117 is decreased, and the discharge displacement of the variable displacement compressor 100 is decreased.
  • the displacement control valve 200 adjusts the opening degree of the first discharge passage 160 to adjust the amount of refrigerant discharged from the control pressure chamber 105 to the suction chamber 119 or opens the supply passage 150 to discharge the discharge chamber.
  • the pressure in the control pressure chamber 105 is adjusted (changed) by supplying the refrigerant in the control pressure chamber 105 to the control pressure chamber 105, whereby the displacement of the variable displacement compressor 100 is controlled by changing the inclination angle of the swash plate 107.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the displacement control valve 200.
  • the displacement control valve 200 has a valve housing 210.
  • a suction chamber communication space 211 communicating with the suction chamber 119, a control pressure chamber communication space 212 communicating with the control pressure chamber 105, and a discharge chamber communication space 213 communicating with the discharge chamber 120 are formed in the valve housing 210. .
  • the suction chamber communication space 211 is located on the uppermost side in the vertical direction of the three communication spaces 211, 212, 213 when the displacement control valve 200 is attached to the cylinder head 104.
  • the suction chamber communication space 211 is in communication with the suction chamber 119 via the first communication hole 214 formed in the valve housing 210 and the first communication passage 104 b formed in the cylinder head 104.
  • the control pressure chamber communication space 212 is located at the lowermost side in the vertical direction of the three communication spaces 211, 212 and 213 when the displacement control valve 200 is attached to the cylinder head 104.
  • the control pressure chamber communication space 212 is controlled via the second communication hole 215 formed in the valve housing 210, the second communication passage 104c formed in the cylinder head 104, and the third communication passage 101c formed in the cylinder block 101. It is in communication with the pressure chamber 105.
  • the discharge chamber communication space 213 is located between the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212.
  • the discharge chamber communication space 213 is in communication with the discharge chamber 120 via the third communication hole 216 formed in the valve housing 210 and the fourth communication passage 104 d formed in the cylinder head 104.
  • the suction chamber communication space 211 and the discharge chamber communication space 213 are partitioned by the partition wall 217, and the control pressure chamber communication space 212 and the discharge chamber communication space 213 are partitioned by the partition wall 218.
  • an insertion hole 219 is formed between the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212, and between the control pressure chamber communication space 212 and the discharge chamber communication space 213.
  • the valve hole 220 is formed.
  • the insertion hole 219 is disposed substantially at the center of the cross section of the valve housing 210. An upper end of the insertion hole 219 opens to the suction chamber communication space 211 and extends linearly, and a lower end opens to the control pressure chamber communication space 212.
  • the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212 communicate with each other through the insertion hole 219. Further, the insertion hole 219 is separated from the discharge chamber communication space 213.
  • the valve hole 220 penetrates a dividing wall 218 which divides the control pressure chamber communication space 212 and the discharge chamber communication space 213 in the radial direction outward of the insertion hole 219. That is, the control pressure chamber communication space 212 and the discharge chamber communication space 213 communicate with each other through the valve hole 220.
  • the suction chamber communication space 211 and the discharge chamber communication space 213 do not communicate with each other. That is, the discharge chamber communication space 213 is sealed from the suction chamber communication space 211.
  • the above-described supply passage 150 for communicating the discharge chamber 120 with the control pressure chamber 105 and supplying the refrigerant in the discharge chamber 120 to the control pressure chamber 105 is formed by the three communication passage 101 c.
  • a supply passage in the volume control valve 200 which forms a part of the supply passage 150 by the third communication hole 216, the discharge chamber communication space 213, the valve hole 220, the control pressure chamber communication space 212 and the second communication hole 215
  • the “in-valve supply passage” 250 is formed.
  • the valve hole 220 is formed to have a relatively small opening area so as to function as a throttling portion that limits the amount of refrigerant flowing through the in-valve supply passage 250 (that is, the supply passage 150).
  • the rod member 221 is inserted in the insertion hole 219 so as to be movable in the axial direction (vertical direction).
  • the upper end of the rod member 221 protrudes into the suction chamber communication space 211, and the lower end of the rod member 221 protrudes into the control pressure chamber communication space 212.
  • an in-rod passage 221a penetrating in the axial direction is formed.
  • the control pressure chamber communication space 212 accommodates the valve hole 220, that is, the valve body 222 for opening and closing the in-valve supply passage 250 (supply passage 150).
  • the valve body 222 is integrally formed or fixed to the lower end portion of the rod member 221. The valve body 222 moves up and down in the control pressure chamber communication space 212 as the rod member 221 moves up and down in the insertion hole 219.
  • a first biasing spring (biasing member) 231 which biases the valve body 222 in the direction of closing the valve hole 220 (valve closing direction) is accommodated. Then, when the valve body 222 abuts (seats) the valve seat 218a formed on the surface on the control pressure chamber communication space 212 side of the partition wall 218 with the movement of the rod member 221, the valve hole 220 is closed and the valve The inner supply passage 250 (supply passage 150) is closed. On the other hand, when the valve body 222 separates from the valve seat 218a (disengagement) with the movement of the rod member 221, the valve hole 220 is opened and the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is opened.
  • the valve body 222 closes the valve hole 220, the communication between the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212 via the gap between the outer peripheral surface of the rod member 221 and the inner peripheral surface of the insertion hole 219 Is also blocked. However, the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212 communicate with each other via the in-rod passage 221 a of the rod member 221.
  • the above-described first discharge passage 160 for communicating the control pressure chamber 105 with the suction chamber 119 and discharging the refrigerant in the control pressure chamber 105 to the suction chamber 119 is formed by the communication hole 214 and the first communication passage 104b.
  • the second communication hole 215, the control pressure chamber communication space 212, the in-rod passage 221a of the rod member 221, the suction chamber communication space 211, and the first communication hole 214 make up a part of the first discharge passage 160.
  • a discharge passage (hereinafter referred to as “in-valve discharge passage”) 260 in the valve 200 is formed.
  • a bellows (pressure-sensitive member) 223 that senses the pressure of the suction chamber 119 and expands and contracts is accommodated.
  • the bellows 223 is disposed substantially at the center of the cross section of the valve housing 210.
  • the upper end portion of the bellows 223 is fixed to the valve housing 210, and a second biasing spring 232 for biasing the bellows 223 in the extension direction is accommodated in the bellows 223.
  • a rod-shaped connecting member 224 configured to be capable of coming into and coming out of contact with the rod member 221 is attached.
  • the connecting member 224 is formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter as the rod member 221, and an upper end (a base end) thereof is fixed to the lower end of the bellows 223.
  • the connecting member 224 moves in the vertical direction according to the expansion and contraction of the bellows 223, and the lower end portion (tip end portion) thereof is configured to be in contact with and separated from the upper end portion of the rod member 221.
  • an outward projecting portion 224a which protrudes outward from the outer peripheral surface is formed.
  • the connecting member 224 is disposed between the surface on the suction chamber communication space 211 side of the partition wall 217 that divides the suction chamber communication space 211 and the discharge chamber communication space 213, and the lower surface of the outward protrusion 224a.
  • a biasing spring 233 biases the rod member 221 in a direction away from the rod member 221 (in other words, in a direction in which the bellows 223 is contracted).
  • valve body 222 when the valve body 222 is separated from the valve seat 218a and the valve hole 220 is opened, that is, when the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is opened, the bellows 223 is contracted to connect When the member 224 moves upward, the rod member 221 moves upward in the insertion hole 219 by the biasing force of the first biasing spring 231. Then, when the valve body 222 abuts on the valve seat 218a with the movement of the rod member 221, the valve hole 220 is closed and the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is closed.
  • connection member 224 has a function as a valve body for opening and closing the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160), and the connection member 224 and the rod member 221 perform expansion and contraction of the bellows 223 as the valve body 222.
  • a fixed iron core 225, a movable iron core 226 and a coil 227 are further accommodated in the suction chamber communication space 211.
  • the stationary core 225 is fixed to the valve housing 210.
  • the fixed core 225 is formed in a cylindrical shape, and accommodates the bellows 223 inside.
  • the fixed iron core 225 is formed with an annular inward protruding portion 225 a that protrudes inward from the inner peripheral surface below the bellows 223.
  • a predetermined portion on the upper end side (base end side) of the outward protruding portion 224 a of the connecting member 224 is axially movably inserted in the inner circumferential surface of the inward protruding portion 225 a of the fixed core 225.
  • the movable core 226 is formed in a cylindrical shape having a diameter smaller than that of the fixed core 225.
  • the movable core 226 is vertically movably held below the inward protrusion 225 a of the fixed core 225.
  • the movable core 226 is disposed such that the upper end thereof faces the lower surface of the inward protrusion 225 a of the fixed core 225.
  • the upper end of the movable core 226 abuts on the lower surface of the inward projection 225 a of the fixed core 225 so that the upper limit position is restricted, and the lower end abuts on a not-shown restriction formed on the valve housing 210.
  • the lower limit position is thereby regulated.
  • the movable iron core 226 is formed with a pressing portion 226a which abuts on the peripheral edge portion of the lower surface of the outward projecting portion 224a of the connection member 224 when the movable iron core 226 moves upward and presses the connection member 224 upward. It is done.
  • the pressing portion 226 a annularly protrudes inward from the inner circumferential surface in the vicinity of the lower end portion of the movable core 226.
  • the coil 227 is covered with resin and disposed around the outer periphery of the fixed core 225 and the movable core 226.
  • an electromagnetic force of a magnitude corresponding to the amount of energization of the coil 227 is generated between the fixed core 225 and the movable core 226, and the generated electromagnetic force causes the movable core 226 to move toward the fixed core 225. And move upwards. That is, the fixed iron core 225, the movable iron core 226, and the coil 227 constitute a solenoid unit 270.
  • the pressing portion 226a of the movable core 226 abuts on the peripheral portion of the lower surface of the outward projecting portion 224a of the connecting member 224 to move the connecting member 224 upward. Press to. Thereby, the bellows 223 is biased in the contraction direction via the connection member 224. That is, the biasing force in the contraction direction corresponding to the amount of current supplied to the coil 227 is applied to the bellows 223.
  • the biasing force of the second and third biasing springs 232 and 233 is the upper end of the rod member 221 of the lower end portion of the connection member 224 when the energization of the coil 227 of the solenoid unit 270 is turned off. It sets so that it may space apart from the part, ie, the in-valve discharge passage 260 (1st discharge passage 160) may be open
  • the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is configured to be closed.
  • the electromagnetic force (biasing force in the contraction direction) according to the amount of current supplied to the coil 227 acts (applies) on the bellows 223 to cause the bellows 223 to switch the pressure from the extension operation to the contraction operation (operation The turning point is changed.
  • the solenoid section 270 is configured to change the operation switching point of the bellows 223 in accordance with the amount of energization of the coil 227.
  • the solenoid unit 270 is configured to change the operation switching point of the bellows 223 higher as the amount of energization of the coil 227 decreases.
  • the clutch is OFF (released), and the variable displacement compressor 100 is stopped.
  • the pressure of the control pressure chamber 105 is equal to the pressure of the suction chamber 119, and the inclination angle of the swash plate 107 is the minimum inclination angle (or the balance inclination angle).
  • the coil 227 of the solenoid section 270 is deenergized, and the lower end of the connecting member 224 is separated from the upper end of the rod member 221, as shown in FIG. That is, the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160) is open.
  • valve body 222 is in contact with the valve seat 218 a by the biasing force of the first biasing spring 231, and the valve hole 220 is closed. That is, the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is closed.
  • the clutch is turned on (engaged) to rotate the drive shaft 106 of the variable displacement compressor 100.
  • each piston 117 reciprocates in the corresponding cylinder bore 101 a to generate the blowby gas, and the generated blowby gas is discharged from the control pressure chamber 105 through the first discharge passage 160 and the second discharge passage 170. It flows to 119.
  • the refrigerant (gas refrigerant, liquid refrigerant) remaining in the control pressure chamber 105 is also discharged to the suction chamber 119 via the first discharge passage 160 and the second discharge passage 170.
  • the tilt angle of the swash plate 107 is increased to be the maximum tilt angle, and the stroke amount of the piston 117 (that is, the discharge capacity of the variable displacement compressor 100) is It will be the largest.
  • the energization of the coil 227 of the solenoid section 270 is turned on as necessary.
  • the energization amount of the coil 227 is set based on the air conditioning setting in the air conditioner system, the external environment, and the like.
  • an electromagnetic force biasing force in the contraction direction
  • the operation switching point corresponds to the set pressure (of the suction chamber 119) corresponding to the amount of energization of the coil 227 described later.
  • FIG. 3 shows the displacement control valve 200 in a state where the coil 227 is energized.
  • the pressing portion 226a of the movable iron core 226 abuts on the peripheral portion of the lower surface of the outward projecting portion 224a of the connecting member 224 to press the connecting member 224,
  • the electromagnetic force corresponding to the amount of current flow acts to make the bellows 223 in the reference state.
  • the displacement control valve 200 adjusts the opening degree of the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160) so that the pressure in the suction chamber 119 becomes the set pressure corresponding to the amount of current supplied to the coil 227.
  • the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is opened, whereby the pressure of the control pressure chamber 105 is adjusted (changed) to control the discharge capacity of the variable displacement compressor 100.
  • the pressure in the suction chamber 119 is lower than the set pressure
  • the displacement control valve 200 the bellows 223 extends more than the reference state and the rod member 221 at the lower end portion of the connecting member 224 The amount of separation from the upper end decreases. That is, the displacement control valve 200 reduces the opening degree of the in-valve discharge passage 260 (the first discharge passage 160).
  • the reduction of the distance from the upper end of the rod member 221 at the lower end of the connecting member 224 includes the contact of the lower end of the connecting member 224 with the upper end of the rod member 221, Reducing the opening degree of the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160) includes closing the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160). Further, the larger the difference between the set pressure and the pressure in the suction chamber 119, the smaller the degree of opening of the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160). Thus, the amount of refrigerant discharged from the control pressure chamber 105 to the suction chamber 119 via the first discharge passage 160 is limited.
  • the pressure of the control pressure chamber 105 is increased by the blow-by gas, and the inclination angle of the swash plate 107 is reduced, so that the displacement of the variable displacement compressor 100 is reduced.
  • the pressure in the suction chamber 119 is higher than the set pressure, in the displacement control valve 200, as shown in FIG. 4, the bellows 223 contracts more than the reference state and the lower end portion of the connecting member 224 is The distance from the upper end of the rod member 221 increases. That is, the displacement control valve 200 increases the opening degree of the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160).
  • the increase in the distance from the upper end of the rod member 221 at the lower end of the connecting member 224 includes the separation of the lower end of the connecting member 224 from the upper end of the rod member 221,
  • Increasing the degree of opening of the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160) includes opening the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160).
  • the larger the difference between the pressure in the suction chamber 119 and the set pressure the larger the degree of opening of the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160).
  • the amount of refrigerant discharged from the control pressure chamber 105 to the suction chamber 119 via the first discharge passage increases.
  • the pressure of the control pressure chamber 105 is reduced, the inclination angle of the swash plate 107 is increased, and the displacement of the variable displacement compressor 100 is increased.
  • the rotational speed of the drive shaft 106 sharply increases due to rapid acceleration of the vehicle, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit increases, the evaporation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit decreases, and suction of the variable displacement compressor 100
  • the pressure decreases and the pressure in the suction chamber 119 also decreases significantly.
  • the displacement control valve 200 when the pressure in the suction chamber 119 is significantly reduced, in other words, when the amount of decrease in pressure in the suction chamber 119 is larger than a predetermined value, in the displacement control valve 200, as shown in FIG.
  • the amount of extension of the bellows 223 increases, and the lower end of the connecting member 224 abuts against the upper end of the rod member 221 and the connecting member 224 presses the rod member 221 downward (in the valve opening direction).
  • the valve hole 220 When the body 222 is separated from the valve seat 218a, the valve hole 220 is opened. That is, the displacement control valve 200 closes the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160) and opens the in-valve supply passage 250 (supply passage 150).
  • the refrigerant in the discharge chamber 120 is supplied to the control pressure chamber 105 through the supply passage 150 in a state where the amount of refrigerant discharged from the control pressure chamber 105 to the suction chamber 119 via the first discharge passage 160 is limited. Supplied. For this reason, the pressure of the control pressure chamber 105 is rapidly increased, the inclination angle of the swash plate 107 is decreased, and the displacement of the variable displacement compressor 100 is decreased.
  • the valve hole 220 is formed to function as a throttling portion of the in-valve supply passage 250 (supply passage 150), and the opening area of the valve hole 220 is relatively large. It is getting smaller.
  • the in-valve supply passage 250 supply passage 150
  • the in-valve discharge passage 260 first exhaust passage 160
  • the inside of the discharge chamber 120 supplied via the supply passage 150 is The pressure of the control pressure chamber 105 can be rapidly raised by the Further, since the opening area of the valve hole 220 is relatively small, the influence of the pressure difference between the discharge chamber 120 and the control pressure chamber 105 on the operation characteristics of the valve body 222 is suppressed. Thereafter, when the air conditioning system is turned from ON to OFF, the clutch is turned off (released), the variable displacement compressor 100 is stopped, and the coil 227 of the solenoid section 270 is turned off.
  • the pressure of the suction chamber 119 when the variable displacement compressor 100 is stopped is equal to or higher than the operation switching point of the bellows 223 when the energization of the coil 227 is off, ie, the set pressure of the suction chamber 119 when the energization is off. If so, the volume control valve 200 opens the in-valve discharge passage 260 (first discharge passage 160) and closes the in-valve supply passage 250 (supply passage 150). Further, even if the pressure in the suction chamber 119 when the variable displacement compressor 100 is stopped is lower than the set pressure in the suction chamber 119 when the power is off, if the difference is somewhat smaller, the displacement control valve 200 is This does not occur until the inner supply passage 250 (supply passage 150) is opened.
  • the refrigerant in the discharge chamber 120 may flow into the control pressure chamber 105, or the refrigerant (high-pressure refrigerant) in the refrigerant circuit of the air conditioner system may flow into the control pressure chamber 105 via the discharge chamber 120. Instead, the refrigerant is prevented from being stored in the control pressure chamber 105.
  • the displacement control valve 200 Close the discharge passage 160) and open the in-valve supply passage 250 (supply passage 150).
  • the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) is provided with a valve hole 220 which functions as a throttle.
  • the volume control valve 200 closes the in-valve supply passage 250 (supply passage 150) when the pressure in the suction chamber 119 becomes equal to or higher than the set pressure of the suction chamber 119 at the time of deenergization thereafter. For this reason, the refrigerant in the discharge chamber 120 or the refrigerant (high-pressure refrigerant) of the refrigerant circuit of the air conditioner system only slightly flows into the control pressure chamber 105. Therefore, even in this case, the storage of the refrigerant in the control pressure chamber 105 is suppressed.
  • the displacement control valve 200 forms a part of the supply passage 150 of the variable displacement compressor 100 and also includes an in-valve supply passage 250 having a valve hole (a throttling portion) 220;
  • an in-valve supply passage 250 having a valve hole (a throttling portion) 220;
  • the displacement control valve 200 is axially movably inserted through an insertion hole 219 formed between the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212, and the inside thereof And a rod member 221 having an in-rod passage 221a penetrating in the axial direction, and is disposed in the control pressure chamber communication space 212 and integrally formed or fixed to the lower end of the rod member 221. And a first biasing spring 231 for biasing the valve body 222 in a direction to close the valve hole 220, and a suction chamber communication space 211.
  • a bellows (pressure-sensitive member) 223 which senses and expands by sensing pressure, and an upper end (proximal end) are fixed to the bellows 223, and a lower end (distal end) corresponds to the upper end of the rod member 221 according to the expansion and contraction of the bellows 223.
  • valve hole 220 forms the in-valve supply passage 250 together with the discharge chamber communication space 213 and the control pressure chamber communication space 212 and also forms the throttling portion of the in-valve supply passage 250.
  • the reference numeral 221 a forms an in-valve discharge passage 260 together with the suction chamber communication space 211 and the control pressure chamber communication space 212. Further, when the lower end portion (tip end portion) of the connecting member 224 abuts on the upper end portion of the rod member 221, (the upper end opening of) the in-rod passage 221a of the rod member 221 is closed and the in-valve discharge passage 260 is closed. Be done.
  • the bellows 223 contracts and the distance between the lower end of the connecting member 224 and the upper end of the rod member 221 is large.
  • the opening degree of the in-valve discharge passage 260 is increased, and when the pressure in the suction chamber 119 is lower than the set pressure, the bellows 223 is extended and the lower end portion of the connecting member 224 and the upper end of the rod member 221 The opening degree of the in-valve discharge passage 260 is reduced by decreasing the amount of separation from the portion.
  • the lower end portion of the connecting member 224 abuts against the other end portion of the rod member 221 and the connecting member 224 presses the rod member 221, whereby the connecting member 224 discharges the in-valve discharge passage 260.
  • the valve body 222 is configured to open the valve hole 220 and open the in-valve supply passage 250. For this reason, when the air conditioning system is turned off (clutch off, power off) and the variable displacement compressor 100 is stopped, the pressure in the suction chamber 119 is significantly lower than the set pressure at power off of the solenoid section 270. The in-valve supply passage 250 is opened.
  • the variable displacement compressor 100 when the variable displacement compressor 100 is stopped, the refrigerant in the discharge chamber 120 and the refrigerant in the refrigerant circuit of the air conditioner system hardly flow into the control pressure chamber 105, and the refrigerant is stored in the control pressure chamber 105. Is prevented.
  • the in-valve supply passage 250 is opened when the variable displacement compressor 100 is stopped, the in-valve supply passage 250 is provided with the valve hole 220 as the throttling portion.
  • the refrigerant or the refrigerant in the refrigerant circuit of the air conditioner system only slightly flows into the control pressure chamber 105, and the storage of the refrigerant in the control pressure chamber 105 is suppressed.
  • the discharge chamber communication space 213 is sealed from the suction chamber communication space 211. Therefore, when the valve body 222 closes the valve hole 220 and closes the in-valve supply passage 250 (supply passage 150), the refrigerant in the discharge chamber communication space 213 is controlled via the suction chamber communication space 211. It flows into the pressure chamber communication space 212, and as a result, the storage of the refrigerant in the control pressure chamber 105 is also prevented.
  • the insertion hole 219 through which the rod member 221 is slidably inserted is formed at a position different from the valve hole 220 partially forming in the supply passage, and the discharge chamber communication space 213 And are divided.
  • the insertion hole 219 is provided substantially at the center of the cross section of the valve housing 210, and one end is open to the suction chamber communication space 211 and extends linearly, and the other end is open to the control pressure chamber communication space 212 doing.
  • the valve hole 220 is provided outside the insertion hole 219, that is, radially outward of the insertion hole 219, and penetrates a dividing wall 218 that divides the control pressure chamber communication space 212 and the discharge chamber communication space 213. .
  • the refrigerant flowing from the discharge chamber 120 into the discharge chamber communication space 213 does not flow in the gap between the outer peripheral surface of the rod member 221 and the inner peripheral surface of the insertion hole 219, and minute foreign substances contained in the refrigerant There is no risk of being caught in the gap. Therefore, the operation failure of the rod member 221 and the valve body 222 caused by the minute foreign matter contained in the refrigerant is prevented, and the stable operation of the valve body 222 is secured.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that further modifications and changes are possible based on the technical idea of the present invention.
  • variable displacement compressor 101a: cylinder bore (compression unit), 105: control pressure chamber, 107: swash plate, 117: piston (compression unit), 119: suction chamber, 120: discharge chamber, 150: supply passage, 160 ... 1st discharge passage, 170 ... 2nd discharge passage, 200 ... capacity control valve, 210 ... valve housing, 211 ... suction chamber communication space, 212 ... control pressure chamber communication space, 213 ... discharge chamber communication space, 217, 218 ...

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Abstract

特にクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機に好適に使用され得る容量制御弁を提供する。容量制御弁２００は、吐出室１２０内の冷媒を制御圧室１０５に供給するための供給通路の一部を形成すると共に絞り部（弁孔２２０）を有した弁内供給通路２５０と、制御圧室１０５内の冷媒を吸入室１１９に排出するための排出通路の一部を形成する弁内排出通路２６０と、ソレノイド部２７０と、吸入室１１９の圧力がソレノイド部２７０の通電量に対応する設定圧力よりも高い場合に弁内排出通路２６０の開度を大きくし、吸入室１１９の圧力が前記設定圧力よりも低い場合に弁内排出通路２６０の開度を小さくする連結部材２２４と、弁内供給通路２５０を閉鎖する方向に付勢され、弁内排出通路２６０を閉鎖した連結部材２２４に押圧されることによって弁内供給通路２５０を開放する弁体２２２と、を含む。

Description

クラッチ付き斜板式可変容量圧縮機の容量制御弁
　本発明は、車両用のエアコンシステム（エア・コンディショナー・システム）などに使用されるクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機の容量制御弁に関する。
　車両用のエアコンシステムなどに使用される斜板式可変容量圧縮機は、一般に、制御圧室の圧力を調整する容量制御弁を備えている。この種の容量制御弁としては、例えば、特許文献１に記載された可変容量型圧縮機用制御弁（以下単に「制御弁」という）が知られている。
　特許文献１に記載された制御弁１は、弁口（弁孔）２２が設けられた弁室２１を有し、弁口２２より上流側に圧縮機の吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入するための吐出圧冷媒入口２５が設けられるとともに、弁口２２より下流側に前記圧縮機のクランク室（制御圧室）に連通する冷媒出口２６が設けられた弁本体（バルブハウジング）２０と、弁棒１５を弁口開閉方向に駆動するための電磁式アクチュエータ（ソレノイド）３０と、前記圧縮機の吸入圧力Ｐｓに応動して弁棒１５を弁口開閉方向に駆動する感圧応動部材４０と、を備えている。電磁式アクチュエータ３０のプランジャ３７と弁本体２０との間には、前記圧縮機の吸入圧力Ｐｓが導入される吸入圧冷媒導入室２３が形成されている。また、弁棒１５を縦貫するように冷媒出口２６における冷媒圧力Ｐｃを吸入圧冷媒導入室２３に導く貫通孔５１が形成されており、貫通孔５１の上端開口がプランジャ３７の昇降移動によって開閉されるようになっている。ここで、弁口（弁孔）２２は、前記圧縮機の吐出室内の冷媒を前記圧縮機の前記クランク室（制御圧室）に供給する供給通路の一部を形成し、貫通孔５１は、前記クランク室（制御圧室）内の冷媒を前記圧縮機の吸入室に排出する排出通路の一部を形成している。さらに、特許文献１に記載された制御弁１において、電磁アクチュエータ３０の吸引子３４とプランジャ３７との間には、プランジャ３７を介して弁棒１５を開弁方向に付勢する閉弁ばね４７が設けられている。
　そして、特許文献１に記載された制御弁１は、電磁アクチュエータ（ソレノイド）３０（のコイル３２）の通電がＯＦＦされているときには、弁口（弁孔）２２、すなわち、前記供給通路を開放し、貫通孔５１の前記上端開口、すなわち、前記排出通路を閉鎖するように構成されている。
特開２００６−２９１９３３号公報
　ところで、斜板式可変容量圧縮機としては、車両の原動機（エンジンなど）からの回転駆動力が電磁クラッチ（以下単に「クラッチ」という）を介して駆動軸に伝達されるクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機と、車両の原動機からの回転駆動力がクラッチを介さずに直接伝達されるクラッチレス斜板式可変容量圧縮機とが存在する。
　クラッチレス斜板式可変容量圧縮機は、車両の原動機が稼働しているあいだ、原動機によって駆動軸が常時回転駆動される。したがって、前記エアコンシステムがＯＦＦ（すなわち、前記ソレノイドの通電がＯＦＦ）のときは、原動機に対する負荷を軽減するため、斜板の傾角を最小傾角にして吐出容量を最小化する必要がある。具体的には、吐出室内の冷媒をクランク室（制御圧室）に供給してクランク室（制御圧室）の圧力を上昇させることによって斜板の傾角を最小傾角にする。このため、クラッチレス斜板式可変容量圧縮機においては、特許文献１に記載された制御弁のように、前記ソレノイドの通電がＯＦＦされているときに前記供給通路を開放し、前記排出通路を閉鎖する構成の制御弁が使用される場合が多い。
　一方、クラッチ付き斜板式可変容量圧縮機は、前記エアコンシステムがＯＮされることによってクラッチがＯＮ（締結）され、これにより、車両の原動機によって駆動軸が回転駆動される。また、クラッチ付き斜板式可変容量圧縮機は、前記エアコンシステムがＯＦＦされることによってクラッチがＯＦＦ（解放）されて停止する（前記ソレノイドの通電もＯＦＦされる）。このようなクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機に、特許文献１に記載された制御弁のような構成の容量制御弁を用いると、クラッチ付き斜板式可変容量圧縮機が停止するときに、前記吐出室内の冷媒や前記エアコンシステムの冷媒回路の冷媒（高圧側の冷媒）がクランク室（制御圧室）に流入して貯留され、その結果、前記エアコンシステムがＯＮされたときのクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機の立ち上がり（斜板の傾角変化など）が遅れてしまうおそれがある。
　そこで、本発明は、特にクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機に好適に使用され得る容量制御弁を提供することを目的とする。
　本発明の一側面によると、冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、制御圧室と、を含み、供給通路を介して前記吐出室内の冷媒が前記制御圧室に供給され又は排出通路を介して前記制御圧室の冷媒が前記吸入室に排出されることで前記制御圧室の圧力が調整され、これによって、斜板の傾角が変更されて吐出容量が変更されるように構成されたクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機に用いられる容量制御弁が提供される。前記容量制御弁は、前記供給通路の一部を形成すると共に絞り部を有した弁内供給通路と、前記排出通路の一部を形成する弁内排出通路と、ソレノイド部と、前記吸入室の圧力が前記ソレノイド部の通電量に対応する設定圧力よりも高い場合に前記弁内排出通路の開度を大きくし、前記吸入室の圧力が前記設定圧力よりも低い場合に前記弁内排出通路の開度を小さくする第１弁部と、前記弁内供給通路を閉鎖する方向に付勢され、前記弁内排出通路を閉鎖した前記第１弁部に押圧されることによって前記弁内供給通路を開放する第２弁部と、を含む。
　本発明の一側面によると、冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、制御圧室と、を含み、供給通路を介して前記吐出室内の冷媒が前記制御圧室に供給され又は排出通路を介して前記制御圧室の冷媒が前記吸入室に排出されることで前記制御圧室の圧力が調整され、これによって、斜板の傾角が変更されて吐出容量が変更されるように構成されたクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機に用いられる容量制御弁が提供される。前記容量制御弁は、前記供給通路の一部を形成すると共に絞り部を有した弁内供給通路と、前記排出通路の一部を形成する弁内排出通路と、ソレノイド部と、前記吸入室の圧力が前記ソレノイド部の通電量に対応する設定圧力よりも高い場合に前記弁内排出通路の開度を大きくし、前記吸入室の圧力が前記設定圧力よりも低い場合に前記弁内排出通路の開度を小さくする第１弁部と、前記弁内供給通路を閉鎖する方向に付勢され、前記弁内排出通路を閉鎖した前記第１弁部に押圧されることによって前記弁内供給通路を開放する第２弁部と、を含む。
本発明の一実施形態に係る容量制御弁が適用されたクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機の概略構成を示す断面図である。 前記容量制御弁の構成を模式的に示す断面図である。 前記容量制御弁による前記可変容量圧縮機の吐出容量の制御動作を説明するための図である。 前記容量制御弁による前記可変容量圧縮機の吐出容量の制御動作を説明するための図である。 前記容量制御弁による前記可変容量圧縮機の吐出容量の制御動作を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る容量制御弁が適用されたクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機（以下単に「可変容量圧縮機」という）の概略構成を示す断面図である。この可変容量圧縮機は、車両用のエアコンシステムに使用される。なお、図１は、可変容量圧縮機の設置状態を示しており、図１における上側が鉛直方向の上側であり、図１における下側が鉛直方向の下側である。また、図１においては、クラッチが省略されている。
　図１に示されるように、可変容量圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａが形成されたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端側に設けられたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端側にバルブプレート１０３を介して設けられたシリンダヘッド１０４と、を含む。そして、シリンダブロック１０１、フロントハウジング１０２、バルブプレート１０３及びシリンダヘッド１０４は、複数の通しボルト１３１によって締結されて圧縮機ハウジングを構成している。
　なお、図では省略しているが、フロントハウジング１０２とシリンダブロック１０１との間にはセンターガスケットが配置され、シリンダブロック１０１とシリンダヘッド１０４との間には、バルブプレート１０３の他にも、シリンダガスケット、吸入弁形成板、吐出弁形成板及びヘッドガスケットが配置されている。
　前記圧縮機ハウジングの内部には、シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって制御圧室１０５が形成されている。また、可変容量圧縮機１００には、制御圧室１０５を貫通して延びる駆動軸１０６が設けられている。駆動軸１０６は、前記圧縮機ハウジングに回転自在に支持されている。
　駆動軸１０６の一端（図１における左端）は、フロントハウジング１０２のボス部１０２ａを貫通してフロントハウジング１０２の外側まで延在している。また、駆動軸１０６の前記一端は、クラッチ及び動力伝達装置（いずれも図示省略）を介して外部駆動源（図示省略）に連結されている。前記外部駆動源は、前記車両のエンジンや電動モータなどである。そして、前記クラッチが締結（ＯＮ）されて前記外部駆動源からの回転駆動力が駆動軸１０６に伝達されることによって駆動軸１０６が回転する。
　制御圧室１０５内には、斜板１０７が収容されている。斜板１０７の中央には貫通孔１０７ａが形成されており、駆動軸１０６は、斜板１０７の貫通孔１０７ａに挿通されている。貫通孔１０７ａは、駆動軸１０６上で斜板１０７が傾斜することを許容する形状に形成されている。また、斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８に連結部１０９を介して連結されている。連結部１０９は、リンク機構やヒンジ機構などである。
　斜板１０７は、貫通孔１０７ａを介した駆動軸１０６の支持と連結部１０９を介したロータ１０８との連結とによって、駆動軸１０６（及びロータ１０８）と一体に回転すると共に駆動軸１０６の軸線に直交する平面に対する角度（以下「傾角」という）が変更可能になっている。
　斜板１０７とロータ１０８との間には、斜板１０７を最小傾角（駆動軸１０６の軸線にほぼ直交する状態）に向けて付勢する傾角減少バネ１１０が配置されており、駆動軸１０６が回転していないとき、斜板１０７の傾角は前記最小傾角となる。なお、図示は省略するが、斜板１０７を挟んで傾角減少バネ１１０とは反対側に、斜板１０７の傾角を増大する方向に付勢する傾角増大バネが配置されてもよい。この場合、駆動軸１０６が回転していないとき、斜板１０７は、傾角減少バネ１１０の付勢力と前記傾角増大バネの付勢力とがバランスされたバランス傾角（＞前記最小傾角）に位置決めされる。
　駆動軸１０６とロータ１０８との連結体は、ラジアル方向においては軸受１１２、１１３で支持され、スラスト方向においては軸受１１４、スラストプレート１１５で支持されている。駆動軸１０６の他端、すなわち、スラストプレート１１５側の端部と、スラストプレート１１５との隙間は、調整部材１１６によって所定の隙間に調整されている。
　各シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１１７が配置されている。ピストン１１７の制御圧室１０５内に突出する突出部のくぼみ１１７ａには、一対のシュー１１８を介して斜板１０７の外周部側の所定範囲が収容されている。そして、駆動軸１０６の回転は、斜板１０７及びシュー１１８を介してピストン１１７の往復運動に変換される。なお、ピストン１１７のストローク量は、斜板１０７の前記傾角に応じて変化する。
　シリンダヘッド１０４には、吸入室１１９と吐出室１２０とが形成されている。吸入室１１９は、吸入ポート１０４ａを介して前記エアコンシステムの冷媒回路（図示省略）の低圧側に接続されている。また、吸入室１１９は、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ａ及び前記吸入弁形成板（図示省略）に形成された吸入弁（図示省略）を介してシリンダボア１０１ａに連通している。吐出室１２０は、図示省略の吐出ポートを介して前記エアコンシステムの前記冷媒回路の高圧側に接続されている。また、吐出室１２０は、前記吐出弁形成板（図示省略）に形成された吐出弁（図示省略）及びバルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ｂを介してシリンダボア１０１ａに連通している。
　前記エアコンシステムの前記冷媒回路の低圧側の冷媒は、吸入ポート１０４ａを介して吸入室１１９に導かれる。吸入室１１９に導かれた冷媒は、駆動軸１０６の回転に伴うピストン１１７の往復運動によってシリンダボア１０１ａ内に吸入され、圧縮されて吐出室１２０に吐出される。すなわち、本実施形態においては、シリンダボア１０１ａ及びピストン１１７によって、吸入室１１９に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部が構成されている。そして、吐出室１２０に吐出された冷媒は、前記吐出ポートを介して前記エアコンシステムの前記冷媒回路の高圧側へと導かれる。
　可変容量圧縮機１００には、吐出室１２０と制御圧室１０５とを連通させて吐出室１２０内の冷媒を制御圧室１０５に供給するための供給通路１５０と、制御圧室１０５と吸入室１１９とを連通させて制御圧室１０５内の冷媒を吸入室１１９に排出するための第１排出通路１６０と、が設けられている。供給通路１５０及び第１排出通路１６０はシリンダヘッド１０４に取り付けられた容量制御弁２００によって開閉される。本実施形態において、容量制御弁２００は、供給通路１５０及び第１排出通路１６０を閉鎖すること、供給通路１５０を閉鎖した状態で第１排出通路１６０の開度を調整すること、及び、第１排出通路１６０を閉鎖した状態で供給通路１５０を開放すること、が可能に構成されている。なお、容量制御弁２００、供給通路１５０及び第１排出通路１６０については後述する。
　また、可変容量圧縮機１００において、制御圧室１０５と吸入室１１９とは、駆動軸１０６と軸受１１３との隙間、駆動軸１０６とスラストプレート１１５との隙間、駆動軸１０６と調整部材１１６との隙間、シリンダブロック１０１に形成された空間１０１ｂ、及び、バルブプレート１０３に形成された固定絞り（オリフィス）１０３ｃで形成される第２排出通路１７０を介して連通している。
　したがって、容量制御弁２００が第１排出通路１６０を閉鎖している場合、制御圧室１０５内の冷媒は、第２排出通路１７０のみを介して吸入室１１９に排出され、容量制御弁２００が第１排出通路１６０を開放している場合、制御圧室１０５内の冷媒は、第１排出通路１６０及び第２排出通路１７０を介して吸入室１１９に排出される。
　第１排出通路１６０の開度が小さい場合、ピストン１１７とシリンダボア１０１ａとの隙間から漏れ出るブローバイガスによって制御圧室１０５の圧力が上昇する。一方、第１排出通路１６０の開度が大きくなると、前記ブローバイガスよりも制御圧室１０５から吸入室１１９に排出される冷媒の量が多くなって制御圧室１０５の圧力が低下する。
　また、容量制御弁２００が供給通路１５０を開放した場合、制御圧室１０５の圧力は、主に前記供給通路を介して吐出室１２０から制御圧室１０５に供給される冷媒によって上昇する。
　そして、制御圧室１０５の圧力が上昇又は低下すると、各ピストン１１７の前後の圧力差、すなわち、シリンダボア１０１ａ内の圧縮室と制御圧室１０５との圧力差が変化し、これに伴って斜板１０７の前記傾角も変化する。その結果、ピストン１１７のストローク量が変化して可変容量圧縮機１００の吐出容量が変化する。例えば、制御圧室１０５の圧力が上昇すると、斜板１０７の前記傾角が小さくなり、ピストン１１７のストローク量が減少して可変容量圧縮機１００の吐出容量が減少する。また、制御圧室１０５の圧力が低下すると、斜板１０７の前記傾角が大きくなり、ピストン１１７のストローク量が増加して可変容量圧縮機１００の吐出容量が増加する。
　このように、容量制御弁２００は、第１排出通路１６０の開度を調整して制御圧室１０５から吸入室１１９に排出される冷媒の量を調整し又は供給通路１５０を開放して吐出室１２０内の冷媒を制御圧室１０５に供給することによって制御圧室１０５の圧力を調整（変更）し、これによって、斜板１０７の前記傾角を変更して可変容量圧縮機１００の吐出容量を制御するように構成されている。
　なお、本実施形態においては、制御圧室１０５内の冷媒を吸入室１１９に排出するための排出通路として第１排出通路１６０及び第２排出通路１７０が形成されているが、第２排出通路１７０を省略することも可能である。
　図２は、容量制御弁２００の構成を模式的に示す断面図である。
　図２に示されるように、容量制御弁２００は、バルブハウジング２１０を有している。バルブハウジング２１０の内部には、吸入室１１９に連通する吸入室連通空間２１１、制御圧室１０５に連通する制御圧室連通空間２１２及び吐出室１２０に連通する吐出室連通空間２１３が形成されている。
　吸入室連通空間２１１は、容量制御弁２００がシリンダヘッド１０４に取り付けられたとき、三つの連通空間２１１、２１２、２１３のうちの鉛直方向の最も上側に位置する。吸入室連通空間２１１は、バルブハウジング２１０に形成された第１連通孔２１４及びシリンダヘッド１０４に形成された第１連通路１０４ｂを介して吸入室１１９に連通している。
　制御圧室連通空間２１２は、容量制御弁２００がシリンダヘッド１０４に取り付けられたとき、三つの連通空間２１１、２１２、２１３のうちの鉛直方向の最も下側に位置する。制御圧室連通空間２１２は、バルブハウジング２１０に形成された第２連通孔２１５、シリンダヘッド１０４に形成された第２連通路１０４ｃ及びシリンダブロック１０１に形成された第３連通路１０１ｃを介して制御圧室１０５に連通している。
　吐出室連通空間２１３は、吸入室連通空間２１１と制御圧室連通空間２１２との間に位置している。吐出室連通空間２１３は、バルブハウジング２１０に形成された第３連通孔２１６と、シリンダヘッド１０４に形成された第４連通路１０４ｄを介して吐出室１２０に連通している。
　吸入室連通空間２１１と吐出室連通空間２１３とは、区画壁２１７によって区画されており、制御圧室連通空間２１２と吐出室連通空間２１３とは、区画壁２１８によって区画されている。
　また、バルブハウジング２１０内において、吸入室連通空間２１１と制御圧室連通空間２１２との間には挿通孔２１９が形成されており、制御圧室連通空間２１２と吐出室連通空間２１３との間には弁孔２２０が形成されている。
　挿通孔２１９は、バルブハウジング２１０の横断面のほぼ中央に配置されている。挿通孔２１９は、上端が吸入室連通空間２１１に開口すると共に直線状に延びて下端が制御圧室連通空間２１２に開口している。すなわち、吸入室連通空間２１１と制御圧室連通空間２１２とは、挿通孔２１９を介して連通している。また、挿通孔２１９は、吐出室連通空間２１３とは区画されている。
　弁孔２２０は、挿通孔２１９の径方向外方において、制御圧室連通空間２１２と吐出室連通空間２１３とを区画する区画壁２１８を貫通している。すなわち、制御圧室連通空間２１２と吐出室連通空間２１３とは、弁孔２２０を介して連通している。
　なお、吸入室連通空間２１１と吐出室連通空間２１３とは互いに連通していない。すなわち、吐出室連通空間２１３は、吸入室連通空間２１１に対して密閉構造とされている。
　そして、本実施形態においては、第４連通路１０４ｄ、第３連通孔２１６、吐出室連通空間２１３、弁孔２２０、制御圧室連通空間２１２、第２連通孔２１５、第２連通路１０４ｃ及び第３連通路１０１ｃによって、吐出室１２０と制御圧室１０５とを連通させて吐出室１２０内の冷媒を制御圧室１０５に供給するための上述の供給通路１５０が形成されている。
　また、第３連通孔２１６、吐出室連通空間２１３、弁孔２２０、制御圧室連通空間２１２及び第２連通孔２１５によって、供給通路１５０の一部を形成する容量制御弁２００内の供給通路（以下「弁内供給通路」という）２５０が形成されている。
　さらに、本実施形態において、弁孔２２０は、弁内供給通路２５０（すなわち、供給通路１５０）を流れる冷媒の量を制限する絞り部として機能するように、開口面積が比較的小さく形成されている。
　挿通孔２１９には、ロッド部材２２１が軸方向（上下方向）に移動自在に挿通されている。ロッド部材２２１の上端部は、吸入室連通空間２１１内に突出しており、ロッド部材２２１の下端部は、制御圧室連通空間２１２内に突出している。また、ロッド部材２２１の内部には、軸方向に貫通するロッド内通路２２１ａが形成されている。ロッド内通路２２１ａの一端はロッド部材２２１の前記上端部（すなわち、吸入室連通空間２１１内）に開口し、ロッド内通路２２１ａの他端はロッド部材２２１の前記下端部（すなわち、制御圧室連通空間２１２内）に開口している。
　制御圧室連通空間２１２には、弁孔２２０、すなわち、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を開閉する弁体２２２が収容されている。本実施形態において、弁体２２２は、ロッド部材２２１の前記下端部に一体的に形成され又は固定されている。弁体２２２は、ロッド部材２２１が挿通孔２１９内を上下方向に移動することによって制御圧室連通空間２１２内を上下に移動する。また、制御圧室連通空間２１２には、弁孔２２０を閉鎖する方向（閉弁方向）に弁体２２２を付勢する第１付勢バネ（付勢部材）２３１が収容されている。
　そして、ロッド部材２２１の移動に伴って弁体２２２が区画壁２１８の制御圧室連通空間２１２側の面に形成された弁座２１８ａに当接（着座）すると、弁孔２２０が閉鎖されて弁内供給通路２５０（供給通路１５０）が閉鎖される。一方、ロッド部材２２１の移動に伴って弁体２２２が弁座２１８ａから離間（離座）すると、弁孔２２０が開放されて弁内供給通路２５０（供給通路１５０）が開放される。
　ここで、弁体２２２が弁孔２２０を閉鎖したとき、ロッド部材２２１の外周面と挿通孔２１９の内周面との隙間を介した吸入室連通空間２１１と制御圧室連通空間２１２との連通も遮断される。但し、吸入室連通空間２１１と制御圧室連通空間２１２とは、ロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａを介して連通している。
　そして、本実施形態においては、第３連通路１０１ｃ、第２連通路１０４ｃ、第２連通孔２１５、制御圧室連通空間２１２、ロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａ、吸入室連通空間２１１、第１連通孔２１４及び第１連通路１０４ｂによって、制御圧室１０５と吸入室１１９とを連通させて制御圧室１０５内の冷媒を吸入室１１９に排出するための上述の第１排出通路１６０が形成されている。
　また、第２連通孔２１５、制御圧室連通空間２１２、ロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａ、吸入室連通空間２１１及び第１連通孔２１４によって、第１排出通路１６０の一部を形成する容量制御弁２００内の排出通路（以下「弁内排出通路」という）２６０が形成されている。
　吸入室連通空間２１１には、吸入室１１９の圧力を感知して伸縮するベローズ（感圧部材）２２３が収容されている。ベローズ２２３は、バルブハウジング２１０の横断面のほぼ中央に配置されている。ベローズ２２３の上端部は、バルブハウジング２１０に固定されており、ベローズ２２３の内部には、ベローズ２２３を伸長方向に付勢する第２付勢バネ２３２が収容されている。また、ベローズ２２３の下端部には、ロッド部材２２１に対して接離可能に構成されたロッド状の連結部材２２４が取り付けられている。
　連結部材２２４は、ロッド部材２２１とほぼ同径の円柱状に形成されており、その上端部（基端部）がベローズ２２３の前記下端部に固定されている。連結部材２２４は、ベローズ２２３の伸縮に応じて上下方向に移動し、その下端部（先端部）がロッド部材２２１の前記上端部に接離するように構成されている。
　また、連結部材２２４の軸方向の中間部には、外周面から外方に突出した外方突出部２２４ａが形成されている。連結部材２２４は、吸入室連通空間２１１と吐出室連通空間２１３とを区画する区画壁２１７の吸入室連通空間２１１側の面と、外方突出部２２４ａの下面と、の間に配置された第３付勢バネ２３３によって、ロッド部材２２１から離れる方向（換言すれば、ベローズ２２３を収縮させる方向）に付勢されている。
　そして、連結部材２２４の前記下端部がロッド部材２２１の前記上端部から離間してロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａが開放されているとき、すなわち、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）が開放されているときに、ベローズ２２３が伸長して連結部材２２４が下方に移動して連結部材２２４の前記下端部（先端部）がロッド部材２２１の前記上端部に当接すると、ロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａが閉鎖されて弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）が閉鎖される。この状態からベローズ２２３がさらに伸長すると、ロッド部材２２１が連結部材２２４によって押圧されて挿通孔２１９内を下方に移動し、弁体２２２が弁座２１８ａから離間して弁孔２２０が開放されて弁内供給通路２５０（供給通路１５０）が開放される。
　一方、弁体２２２が弁座２１８ａから離間して弁孔２２０が開放されているとき、すなわち、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）が開放されているときに、ベローズ２２３が収縮して連結部材２２４が上方に移動すると、ロッド部材２２１は、第１付勢バネ２３１の付勢力によって挿通孔２１９内を上方に移動する。そして、ロッド部材２２１の移動に伴い弁体２２２が弁座２１８ａに当接すると、弁孔２２０が閉鎖されて弁内供給通路２５０（供給通路１５０）が閉鎖される。この状態からベローズ２２３がさらに収縮すると、連結部材２２４の前記下端部がロッド部材２２１の前記上端部から離間してロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａが開放され、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）が開放される。
　つまり、連結部材２２４は、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）を開閉する弁体としての機能を有しており、連結部材２２４及びロッド部材２２１は、ベローズ２２３の伸縮を弁体２２２に伝達する機能を有している。また、連結部材２２４の前記下端部（先端部）がロッド部材２２１の前記上端部から離れるほど、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度は大きくなる。
　吸入室連通空間２１１には、さらに固定鉄心２２５、可動鉄心２２６及びコイル２２７が収容されている。
　固定鉄心２２５は、バルブハウジング２１０に固定されている。固定鉄心２２５は、円筒状に形成されており、内部にベローズ２２３を収容している。固定鉄心２２５には、ベローズ２２３の下方においてその内周面から内方に突出する環状の内方突出部２２５ａが形成されている。そして、連結部材２２４の外方突出部２２４ａよりも前記上端側（基端側）の所定部位は、固定鉄心２２５の内方突出部２２５ａの内周面に軸方向に移動自在に挿通されている。
　可動鉄心２２６は、固定鉄心２２５よりも小径の円筒状に形成されている。可動鉄心２２６は、固定鉄心２２５の内方突出部２２５ａの下方において、上下方向に移動可能に保持されている。可動鉄心２２６は、その上端部が固定鉄心２２５の内方突出部２２５ａの下面に対向するように配置されている。可動鉄心２２６は、前記上端部が固定鉄心２２５の内方突出部２２５ａの前記下面に当接することによって上限位置が規制され、下端部がバルブハウジング２１０に形成された図示省略の規制部に当接することによって下限位置が規制されている。また、可動鉄心２２６には、可動鉄心２２６が上方に移動したときに連結部材２２４の外方突出部２２４ａの前記下面の周縁部に当接して連結部材２２４を上方に押圧する押圧部２２６ａが形成されている。本実施形態において、押圧部２２６ａは、可動鉄心２２６の前記下端部近傍において内周面から内方に環状に突出している。
　コイル２２７は、樹脂で覆われており、固定鉄心２２５及び可動鉄心２２６の外側周囲に配置されている。コイル２２７が通電されると、固定鉄心２２５と可動鉄心２２６との間にコイル２２７の通電量に応じた大きさの電磁力が発生し、発生した電磁力によって可動鉄心２２６が固定鉄心２２５に向かって上方に移動する。すなわち、固定鉄心２２５、可動鉄心２２６及びコイル２２７によってソレノイド部２７０が構成されている。
　そして、コイル２２７が通電されて可動鉄心２２６が上方に移動すると、可動鉄心２２６の押圧部２２６ａが連結部材２２４の外方突出部２２４ａの前記下面の前記周縁部に当接して連結部材２２４を上方に押圧する。これにより、ベローズ２２３は、連結部材２２４を介して収縮方向に付勢される。すなわち、ベローズ２２３には、コイル２２７の通電量に応じた収縮方向の付勢力が付与される。
　本実施形態において、第２、第３付勢バネ２３２、２３３の付勢力は、ソレノイド部２７０のコイル２２７の通電がＯＦＦされているとき、連結部材２２４の前記下端部のロッド部材２２１の前記上端部から離間するように、すなわち、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）が開放されるように設定されている。
　また、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）が開放されているとき、弁体２２２は、第１付勢バネ２３１の付勢力によって弁座２１８ａに当接し、弁孔２２０を閉鎖して弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を閉鎖するように構成されている。
　さらに、コイル２２７の通電量に応じた電磁力（収縮方向の付勢力）がベローズ２２３に作用する（付与される）ことによって、ベローズ２２３が伸長動作から収縮動作に切り替わる吸入室１１９の圧力（動作転換点）が変更される。つまり、ソレノイド部２７０は、コイル２２７の通電量に応じてベローズ２２３の前記動作転換点を変更するように構成されている。具体的には、ソレノイド部２７０は、コイル２２７の通電量が小さいほどベローズ２２３の前記動作転換点を高く変更するように構成されている。
　次に、図２~図５を参照して容量制御弁２００による可変容量圧縮機１００の吐出容量の制御動作について説明する。
　まず、前記エアコンシステムがＯＦＦのとき、前記クラッチはＯＦＦ（解放）されており、可変容量圧縮機１００は停止している。このとき、制御圧室１０５の圧力は、吸入室１１９の圧力と同等であり、斜板１０７の前記傾角は、前記最小傾角（又は前記バランス傾角）となっている。容量制御弁２００においては、ソレノイド部２７０のコイル２２７の通電がＯＦＦされており、図２に示されるように、連結部材２２４の前記下端部はロッド部材２２１の前記上端部から離間している。すなわち、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）は開放されている。また、弁体２２２は、第１付勢バネ２３１の付勢力によって弁座２１８ａに当接して弁孔２２０が閉鎖されている。すなわち、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）は閉鎖されている。
　前記エアコンシステムがＯＮされると、前記クラッチがＯＮ（締結）されて可変容量圧縮機１００の駆動軸１０６が回転する。すると、各ピストン１１７が対応するシリンダボア１０１ａ内を往復運動して前記ブローバイガスが発生し、発生した前記ブローバイガスが制御圧室１０５から第１排出通路１６０及び第２排出通路１７０を介して吸入室１１９へと流れる。このとき、制御圧室１０５内に残留する冷媒（ガス冷媒、液冷媒）も第１排出通路１６０及び第２排出通路１７０を介して吸入室１１９に排出される。また、各ピストン１１７の圧縮反力が斜板１０７に作用することによって斜板１０７の前記傾角が増加して最大傾角となり、ピストン１１７のストローク量（すなわち、可変容量圧縮機１００の吐出容量）が最大となる。
　前記クラッチがＯＮされてから所定時間が経過すると、必要に応じて、ソレノイド部２７０のコイル２２７の通電がＯＮされる。コイル２２７の通電量は、前記エアコンシステムにおける空調設定や外部環境などに基づいて設定される。コイル２２７の通電がＯＮされるとコイル２２７の通電量に応じた電磁力（収縮方向の付勢力）がベローズ２２３に作用してベローズ２２３の前記動作転換点が変更（決定）される。ここで、前記動作転換点は、後述するコイル２２７の通電量に対応する（吸入室１１９の）設定圧力に相当する。
　図３は、コイル２２７の通電がＯＮされた状態の容量制御弁２００を示している。コイル２２７の通電がＯＮされると、可動鉄心２２６の押圧部２２６ａが連結部材２２４の外方突出部２２４ａの前記下面の前記周縁部に当接して連結部材２２４を押圧し、ベローズ２２３にコイル２２７の通電量に応じた電磁力が作用してベローズ２２３が基準状態となる。そして、容量制御弁２００は、吸入室１１９の圧力がコイル２２７の通電量に対応する設定圧力になるように弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度を調整すると共に、必要に応じて弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を開放し、これによって、制御圧室１０５の圧力を調整（変更）して可変容量圧縮機１００の吐出容量を制御する。
　具体的には、吸入室１１９の圧力が前記設定圧力よりも低い場合、容量制御弁２００においては、ベローズ２２３が前記基準状態よりも伸長して連結部材２２４の前記下端部のロッド部材２２１の前記上端部からの離間量が小さくなる。すなわち、容量制御弁２００は、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度を小さくする。なお、連結部材２２４の前記下端部のロッド部材２２１の前記上端部からの前記離間量が小さくなることは、連結部材２２４の前記下端部がロッド部材２２１の前記上端部に当接することを含み、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度を小さくすることは、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）を閉鎖することを含む。また、前記設定圧力と吸入室１１９の圧力との差が大きいほど、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度は小さくなる。
　これにより、制御圧室１０５から第１排出通路１６０を介して吸入室１１９に排出される冷媒の量が制限される。そして、制御圧室１０５の圧力が前記ブローバイガスによって上昇し、斜板１０７の前記傾角が減少して可変容量圧縮機１００の吐出容量が減少する。
　一方、吸入室１１９の圧力が前記設定圧力よりも高い場合、容量制御弁２００においては、図４に示されるように、ベローズ２２３が前記基準状態よりも収縮して連結部材２２４の前記下端部のロッド部材２２１の前記上端部からの前記離間量が大きくなる。すなわち、容量制御弁２００は、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度を大きくする。なお、連結部材２２４の前記下端部のロッド部材２２１の前記上端部からの前記離間量が大きくなることは、連結部材２２４の前記下端部がロッド部材２２１の前記上端部から離間することを含み、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度を大きくすることは、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）を開放することを含む。また、吸入室１１９の圧力と前記設定圧力との差が大きいほど、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）の開度は大きくなる。
　これにより、制御圧室１０５から前記第１排出通路を介して吸入室１１９に排出される冷媒の量が多くなる。このため、制御圧室１０５の圧力が低下し、斜板１０７の前記傾角が増加して可変容量圧縮機１００の吐出容量が増加する。
　また、例えば前記車両の急加速によって駆動軸１０６の回転数が急激に上昇すると、前記冷媒回路における冷媒循環量が増加し前記冷媒回路における冷媒の蒸発温度が低下し、可変容量圧縮機１００の吸入圧が低下して吸入室１１９の圧力も大幅に低下する。このように吸入室１１９の圧力が大幅に低下した場合、換言すれば、吸入室１１９の圧力の低下量が所定値よりも大きい場合、容量制御弁２００においては、図５に示されるように、ベローズ２２３の伸長量が大きくなり、連結部材２２４の前記下端部がロッド部材２２１の前記上端部に当接すると共に連結部材２２４がロッド部材２２１を下方（開弁方向）に押圧し、これによって、弁体２２２が弁座２１８ａから離間して弁孔２２０が開放される。すなわち、容量制御弁２００は、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）を閉鎖すると共に弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を開放する。
　これにより、制御圧室１０５から第１排出通路１６０を介して吸入室１１９に排出される冷媒の量が制限された状態で吐出室１２０内の冷媒が供給通路１５０を介して制御圧室１０５に供給される。このため、制御圧室１０５の圧力が速やかに上昇し、斜板１０７の前記傾角が減少して可変容量圧縮機１００の吐出容量が減少する。
　ここで、本実施形態において、弁孔２２０は、上述のように、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）の絞り部として機能するように形成されており、弁孔２２０の開口面積が比較的小さくなっている。しかし、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）が開放されたときには、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）が閉鎖されているため、供給通路１５０を介して供給される吐出室１２０内の冷媒によって制御圧室１０５の圧力は速やかに上昇し得る。また、弁孔２２０の開口面積が比較的小さいため、吐出室１２０と制御圧室１０５との圧力差による弁体２２２の作動特性への影響は抑制される。
　その後、前記エアコンシステムがＯＮからＯＦＦになると、前記クラッチがＯＦＦ（解放）されて可変容量圧縮機１００が停止すると共にソレノイド部２７０のコイル２２７の通電がＯＦＦされる。
　可変容量圧縮機１００が停止したときの吸入室１１９の圧力が、コイル２２７の通電がＯＦＦされているときのベローズ２２３の前記動作転換点、すなわち、通電ＯＦＦ時の吸入室１１９の設定圧力以上であれば、容量制御弁２００は、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）を開放すると共に弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を閉鎖する。また、可変容量圧縮機１００が停止したときの吸入室１１９の圧力が電ＯＦＦ時の吸入室１１９の設定圧力よりも低い場合であってもその差がある程度小さければ、容量制御弁２００は、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を開放するまでには至らない。したがって、吐出室１２０内の冷媒が制御圧室１０５に流入したり、前記エアコンシステムの冷媒回路の冷媒（高圧側の冷媒）が吐出室１２０を介して制御圧室１０５に流入したりすることがなく、制御圧室１０５に冷媒が貯留することが防止される。
　一方、可変容量圧縮機１００が停止したときの吸入室１１９の圧力が、通電ＯＦＦ時の吸入室１１９の設定圧力よりも大幅に低い場合、容量制御弁２００は、弁内排出通路２６０（第１排出通路１６０）を閉鎖すると共に弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を開放する。しかし、弁内供給通路２５０（供給通路１５０）には、絞り部として機能する弁孔２２０が設けられている。また、容量制御弁２００は、その後に吸入室１１９の圧力が通電ＯＦＦ時の吸入室１１９の設定圧力以上になると弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を閉鎖する。このため、吐出室１２０内の冷媒又は記エアコンシステムの冷媒回路の冷媒（高圧側の冷媒）が僅かに制御圧室１０５に流入するだけである。したがって、この場合であっても制御圧室１０５に冷媒が貯留することが抑制される。
　本実施形態に係る容量制御弁２００は、可変容量圧縮機１００の供給通路１５０の一部を形成すると共に弁孔（絞り部）２２０を有した弁内供給通路２５０と、可変容量圧縮機１００の第１排出通路１６０の一部を形成する弁内排出通路２６０と、ソレノイド部２７０と、吸入室１１９の圧力がソレノイド部２７０（のコイル２２７）の通電量に対応する設定圧力よりも高い場合には弁内排出通路２６０の開度を大きくし、吸入室１１９の圧力が前記設定圧力よりも低い場合には弁内排出通路２６０の開度を小さくする連結部材（第１弁部）２２４と、第１付勢バネ（付勢部材）２３１によって弁孔２２０を閉鎖する方向に付勢され、弁内排出通路２６０を閉鎖した連結部材２２４に押圧されることよって弁内供給通路２５０を開放する弁体（第２弁部）２２２と、を含む。
　具体的には、本実施形態に係る容量制御弁２００は、吸入室連通空間２１１と制御圧室連通空間２１２との間に形成された挿通孔２１９に軸方向に移動自在に挿通され、その内部に軸方向に貫通するロッド内通路２２１ａが形成されたロッド部材２２１と、制御圧室連通空間２１２に配置されると共にロッド部材２２１の前記下端部に一体的に形成され又は固定され、弁孔２２０を開閉する弁体（第２弁部）２２２と、弁孔２２０を閉鎖する方向に弁体２２２を付勢する第１付勢バネ２３１と、吸入室連通空間２１１に配置され、吸入室１１９の圧力を感知して伸縮するベローズ（感圧部材）２２３と、上端部（基端部）がベローズ２２３に固定され、ベローズ２２３の伸縮に応じて下端部（先端部）がロッド部材２２１の前記上端部に接離する連結部材（第１弁部）２２４と、コイル２２７の通電量に応じた付勢力をベローズ２２３に付与することによって吸入室１１９の前記設定圧力を変更するソレノイド部２７０と、を有する。ここで、弁孔２２０は、吐出室連通空間２１３及び制御圧室連通空間２１２と共に弁内供給通路２５０を形成すると共に弁内供給通路２５０の前記絞り部を形成し、ロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａは、吸入室連通空間２１１及び制御圧室連通空間２１２と共に弁内排出通路２６０を形成する。また、連結部材２２４の前記下端部（先端部）がロッド部材２２１の前記上端部に当接することによってロッド部材２２１のロッド内通路２２１ａ（の上端開口）が閉鎖されて弁内排出通路２６０が閉鎖される。そして、容量制御弁２００は、吸入室１１９の圧力が前記設定圧力よりも高い場合にはベローズ２２３が収縮して連結部材２２４の前記下端部とロッド部材２２１の前記上端部との離間量が大きくなることによって弁内排出通路２６０の開度を大きくし、吸入室１１９の圧力が前記設定圧力よりも低い場合にはベローズ２２３が伸長して連結部材２２４の前記下端部とロッド部材２２１の前記上端部との離間量が小さくなることによって弁内排出通路２６０の開度を小さくするように構成されている。また、容量制御弁２００は、連結部材２２４の前記下端部がロッド部材２２１の前記他端部に当接して連結部材２２４がロッド部材２２１を押圧することによって、連結部材２２４が弁内排出通路２６０を閉鎖する共に弁体２２２が弁孔２２０を開放して弁内供給通路２５０を開放するように構成されている。
　このため、前記エアコンシステムがＯＦＦ（クラッチＯＦＦ、通電ＯＦＦ）されて可変容量圧縮機１００が停止したとき、ソレノイド部２７０の通電ＯＦＦ時の前記設定圧力よりも吸入室１１９の圧力が大幅に低い場合にのみ弁内供給通路２５０が開放される。このため、可変容量圧縮機１００が停止したときに吐出室１２０内の冷媒や前記エアコンシステムの冷媒回路の冷媒が制御圧室１０５に流入することはほとんどなく、制御圧室１０５に冷媒が貯留されることが防止される。また、可変容量圧縮機１００が停止したときに弁内供給通路２５０が開放されたとしても、弁内供給通路２５０には前記絞り部としての弁孔２２０が設けられているので、吐出室１２０内の冷媒又は前記エアコンシステムの冷媒回路の冷媒が僅かに制御圧室１０５に流入するだけであり、制御圧室１０５に冷媒が貯留することが抑制される。したがって、前記エアコンシステムがＯＮされたときの可変容量圧縮機１００の立ち上がり（斜板１０７の傾角変化など）の遅れが防止される。
　また、容量制御弁２００において、吐出室連通空間２１３は、吸入室連通空間２１１に対して密閉構造とされている。このため、弁体２２２が弁孔２２０を閉鎖して弁内供給通路２５０（供給通路１５０）を閉鎖しているときに、吐出室連通空間２１３内の冷媒が吸入室連通空間２１１を介して制御圧室連通空間２１２へと流れてしまい、その結果、制御圧室１０５内に冷媒が貯留されてしまうことも防止される。
　また、容量制御弁２００において、ロッド部材２２１が摺動自在に挿通される挿通孔２１９は、前記供給通路に一部を形成する弁孔２２０と異なる位置に形成され、かつ、吐出室連通空間２１３とは区画されている。具体的には、挿通孔２１９は、バルブハウジング２１０の横断面のほぼ中央に設けられ、一端が吸入室連通空間２１１に開口すると共に直線状に延びて他端が制御圧室連通空間２１２に開口している。弁孔２２０は、挿通孔２１９よりも外側、すなわち、挿通孔２１９の径方向外方に設けられ、制御圧室連通空間２１２と吐出室連通空間２１３とを区画する区画壁２１８を貫通している。
　このため、吐出室１２０から吐出室連通空間２１３に流入した冷媒がロッド部材２２１の外周面と挿通孔２１９の内周面との隙間を流れることがなく、当該冷媒に含まれた微小な異物が前記隙間に挟まってしまうことがない。したがって、前記冷媒に含まれる微小な異物に起因するロッド部材２２１及び弁体２２２の動作不良が防止され、弁体２２２の安定した動作が確保される。
　なお、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。
　１００…可変容量圧縮機、１０１ａ…シリンダボア（圧縮部）、１０５…制御圧室、１０７…斜板、１１７…ピストン（圧縮部）、１１９…吸入室、１２０…吐出室、１５０…供給通路、１６０…第１排出通路、１７０…第２排出通路、２００…容量制御弁、２１０…バルブハウジング、２１１…吸入室連通空間、２１２…制御圧室連通空間、２１３…吐出室連通空間、２１７，２１８…区画壁、２１９…挿通孔、２２０…弁孔（絞り部）、２２１…ロッド部材、２２１ａ…ロッド内通路、２２２…弁体（第２弁部）、２２３…ベローズ（感圧部材）、２２４…連結部材（第１弁部）、２５０…弁内供給通路、２６０…弁内排出通路、２７０…ソレノイド部、３２１…連結ロッド、３２１ｂ…ロッド内通路

Claims (8)

  1. 　冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、制御圧室と、を含み、供給通路を介して前記吐出室内の冷媒が前記制御圧室に供給され又は排出通路を介して前記制御圧室の冷媒が前記吸入室に排出されることで前記制御圧室の圧力が調整され、これによって、斜板の傾角が変更されて吐出容量が変更されるように構成されたクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機に用いられる容量制御弁であって、
    　前記供給通路の一部を形成すると共に絞り部を有した弁内供給通路と、
    　前記排出通路の一部を形成する弁内排出通路と、
    　ソレノイド部と、
    　前記吸入室の圧力が前記ソレノイド部の通電量に対応する設定圧力よりも高い場合に前記弁内排出通路の開度を大きくし、前記吸入室の圧力が前記設定圧力よりも低い場合に前記弁内排出通路の開度を小さくする第１弁部と、
    　前記弁内供給通路を閉鎖する方向に付勢され、前記弁内排出通路を閉鎖した前記第１弁部に押圧されることによって前記弁内供給通路を開放する第２弁部と、
    　を含む、容量制御弁。
  2. 　前記ソレノイド部の前記通電量が小さいほど前記設定圧力が高くなるように構成されている、請求項１に記載の容量制御弁。
  3. 　内部に、前記吸入室に連通する吸入室連通空間と、前記制御圧室に連通する制御圧室連通空間と、前記吐出室に連通すると共に前記吸入室連通空間と前記制御圧室連通空間との間に配置された吐出室連通空間と、前記吸入室連通空間と前記制御圧室連通空間との間に形成された挿通孔と、前記制御圧室連通空間と前記吐出室連通空間との間に形成された弁孔と、を有するバルブハウジングと、
    　前記挿通孔に軸方向に移動自在に挿通され、内部に軸方向に貫通するロッド内通路が形成されたロッド部材と、
    　前記制御圧室連通空間に配置されると共に前記ロッド部材の一端部に一体的に形成又は固定され、前記弁孔を開閉する弁体と、
    　前記弁孔を閉鎖する方向に前記弁体を付勢する付勢部材と、
    　前記吸入室連通空間に配置され、前記吸入室の圧力を感知して伸縮する感圧部材と、
    　前記感圧部材に固定され、前記感圧部材に伸縮に応じて前記ロッド部材の他端部に接離する連結部材と、
    　を含み、
    　前記ソレノイド部は、通電量に応じた付勢力を前記感圧部材に付与することによって前記吸入室の前記設定圧力を変更し、
    　前記弁孔は、前記吐出室連通空間及び前記制御圧室連通空間と共に前記弁内供給通路を形成すると共に前記弁内供給通路の前記絞り部を形成し、
    　前記ロッド内通路は、前記吸入室連通空間及び前記制御圧室連通空間と共に前記弁内排出通路を形成し、
    　前記吸入室の圧力が前記設定圧力よりも高い場合には前記感圧部材が収縮して前記第１弁部としての前記連結部材と前記ロッド部材の前記他端部との離間量が大きくなることによって前記弁内排出通路の開度を大きくし、前記吸入室の圧力が前記設定圧力よりも低い場合には前記感圧部材が伸長して前記連結部材と前記ロッド部材の前記他端部との離間量が小さくなることによって前記弁内排出通路の開度を小さくし、
    　前記連結部材が前記ロッド部材の前記他端部に当接して前記ロッド部材を押圧することによって、前記連結部材が前記弁内排出通路を閉鎖する共に前記第２弁部としての前記弁体が前記弁孔を開放することによって前記弁内供給通路を開放する、
    　請求項１又は２に記載の容量制御弁。
  4. 　前記吐出室連通空間は、前記吸入室連通空間に対して密閉構造とされている、請求項３に記載の容量制御弁。
  5. 　前記挿通孔は、前記弁孔とは異なる位置に形成され、かつ、前記吐出室連通空間とは区画されている、請求項３又は４に記載の容量制御弁。
  6. 　前記挿通孔は、前記バルブハウジングの横断面のほぼ中央に設けられ、
    　前記弁孔は、前記挿通孔よりも外側に設けられている、
    　請求項５に記載の容量制御弁。
  7. 　前記挿通孔は、一端が前記吸入室連通空間に開口すると共に直線状に延びて他端が前記制御圧室連通空間に開口しており、
    　前記弁孔は、前記挿通孔の径方向外方において、前記制御圧室連通空間と前記吐出室連通空間とを区画する区画壁を貫通している、
    　請求項５又は６に記載の容量制御弁。
  8. 　冷媒が導かれる吸入室と、前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、制御圧室と、を含み、供給通路を介して前記吐出室内の冷媒が前記制御圧室に供給され又は排出通路を介して前記制御圧室の冷媒が前記吸入室に排出されることで前記制御圧室の圧力が調整され、これによって、斜板の傾角が変更されて吐出容量が変更されるように構成されたクラッチ付き斜板式可変容量圧縮機であって、
    　請求項１~７のいずれか一つに記載の容量制御弁を備えた、クラッチ付き斜板式可変容量圧縮機。
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