特許 6064131 可変容量圧縮機用制御弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6064131

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】可変容量圧縮機用制御弁

(51)【国際特許分類】

   F04B 27/18 20060101AFI20170116BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   F04B27/18 A

   F16K31/06 305V

   F16K31/06 305L

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-229923(P2012-229923)

(22)【出願日】2012年10月17日

(65)【公開番号】特開2014-80927(P2014-80927A)

(43)【公開日】2014年5月8日

【審査請求日】2015年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000133652

【氏名又は名称】株式会社テージーケー

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】特許業務法人インターブレイン

(74)【代理人】

【識別番号】100120536

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 卓哉

(72)【発明者】

【氏名】利根川 正明

【審査官】 鈴木 貴雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２４０５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９１５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６４１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１１９３８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−５４６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−７３９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６６８８８５３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００３−３２２０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０７７４３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ２７／１４ − ２７／１８

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸入室に導入される冷媒を圧縮して吐出室から吐出する可変容量圧縮機の吐出容量を、前記吐出室からクランク室に導入する冷媒、および前記クランク室から前記吸入室へ導出する冷媒の少なくとも一方の流量又は圧力を調整することにより変化させる可変容量圧縮機用制御弁において、
一端側から前記クランク室に連通する容量室、前記吐出室に連通する弁室、被感知圧力が導入される作動室が形成されたボディと、
前記ボディに摺動可能に支持され、一端側にて前記容量室内のクランク圧力を受圧する一方、他端側にて前記作動室内の被感知圧力を受圧し、前記弁室と前記容量室との間に設けられた弁座に着脱して弁部を開閉する弁体と、
前記容量室内のクランク圧力を感圧し、そのクランク圧力に応じて前記弁体を開弁方向に付勢する感圧部と、
を備え、
前記弁室に対して前記容量室とは反対側に、前記容量室のクランク圧力が導入される圧力室が形成され、
前記弁体には前記圧力室にてクランク圧力を受圧する作動面が設けられ、
前記弁体の有効受圧面積が、前記感圧部の有効受圧面積よりも大きくされ、
前記弁体の有効受圧面積が、前記感圧部の有効受圧面積と前記作動面の受圧面積とを合わせた面積と同一又はほぼ等しい面積に構成されていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項2】

吸入室に導入される冷媒を圧縮して吐出室から吐出する可変容量圧縮機の吐出容量を、前記吐出室からクランク室に導入する冷媒、および前記クランク室から前記吸入室へ導出する冷媒の少なくとも一方の流量又は圧力を調整することにより変化させる可変容量圧縮機用制御弁において、
一端側から前記クランク室に連通する容量室、前記吐出室に連通する弁室、被感知圧力が導入される作動室が形成されたボディと、
前記ボディに摺動可能に支持され、一端側にて前記容量室内のクランク圧力を受圧する一方、他端側にて前記作動室内の被感知圧力を受圧し、前記弁室と前記容量室との間に設けられた弁座に着脱して弁部を開閉する弁体と、
前記容量室内のクランク圧力を感圧し、そのクランク圧力に応じて前記弁体を開弁方向に付勢する感圧部と、
を備え、
前記弁室に対して前記容量室とは反対側に、前記容量室のクランク圧力が導入される圧力室が形成され、
前記弁体には前記圧力室にてクランク圧力を受圧する作動面が設けられ、
前記弁体の有効受圧面積が、前記感圧部の有効受圧面積よりも小さくされ、
前記弁体の有効受圧面積が、前記感圧部の有効受圧面積から前記作動面の受圧面積を差し引いた面積と同一又はほぼ等しい面積に構成されていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項3】

前記弁体において前記作動室内の被感知圧力を受圧する感圧面の有効受圧面積が、前記感圧部の有効受圧面積と同一又はほぼ等しい面積に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項4】

前記圧力室と前記弁室との間に、前記作動室と連通可能な他の圧力室が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項5】

前記弁体として、前記弁室と前記容量室とを連通させる主通路に設けられた主弁座に着脱して主弁を開閉する一方、前記容量室と前記作動室とを連通させる内部通路が形成された主弁体と、
前記内部通路の端部又は内部に設けられた副弁座に着脱して副弁を開閉する副弁体と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項6】

供給される電流量に応じた大きさのソレノイド力を発生させるソレノイドと、
前記ソレノイドに連結され、前記弁体に対して直接又は間接的に閉弁方向のソレノイド力を伝達可能な作動ロッドと、
をさらに備え、
前記作動ロッドは、前記副弁体に対して前記副弁の開弁方向のソレノイド力を伝達可能に構成され、
前記ソレノイドがオフにされることによる前記主弁の全開時に、前記内部通路と前記作動室との連通を遮断する遮断弁部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項7】

前記副弁体に前記容量室と前記内部通路とを連通させる連通路が形成され、
前記ソレノイドがオンにされた制御状態においては前記連通路を遮断し、前記ソレノイドがオフにされた非制御状態においては前記連通路を開放する開閉弁部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項8】

前記副弁体が前記主弁体と前記感圧部との間に設けられるとともに、前記副弁体と前記感圧部とが接離可能に構成され、
前記副弁体と前記感圧部との少なくとも一方の当接面がＲ形状となるように構成されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【請求項9】

供給される電流量に応じた大きさのソレノイド力を発生させるソレノイドと、
前記ソレノイドに連結され、前記弁体に対して直接又は間接的に閉弁方向のソレノイド力を伝達可能な作動ロッドと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可変容量圧縮機の吐出容量を制御するのに好適な制御弁に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用空調装置は、一般に、その冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する圧縮機、そのガス冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された液冷媒を断熱膨張させることで低温・低圧の冷媒にする膨張装置、その冷媒を蒸発させることにより車室内空気との熱交換を行う蒸発器等を備えている。蒸発器で蒸発された冷媒は、再び圧縮機へと戻され、冷凍サイクルを循環する。

【0003】

この圧縮機としては、エンジンの回転数によらず一定の冷房能力が維持されるように、冷媒の吐出容量を可変できる可変容量圧縮機（単に「圧縮機」ともいう）が用いられている。この圧縮機は、エンジンによって回転駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。揺動板の角度は、密閉されたクランク室内に吐出冷媒の一部を導入し、ピストンの両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることで連続的に変えられる。このクランク室内の圧力（以下「クランク圧力」という）Ｐｃは、圧縮機の吐出室とクランク室との間に設けられた可変容量圧縮機用制御弁（単に「制御弁」ともいう）により制御される。

【0004】

このような制御弁は、駆動部としてのソレノイドに外部から電流を供給することで、その弁開度が調整される。空調装置の起動時などその空調機能を速やかに発揮させる必要があるときには、例えばソレノイドに最大電流を流すことで弁部を閉弁状態とし、クランク圧力Ｐｃを低くして揺動板を回転軸に対して大きく傾けることで、圧縮機を最大容量で運転させることができる。車両のエンジン負荷が大きいときにはソレノイドをオフにすることで弁部を全開状態とし、クランク圧力Ｐｃを高くして揺動板を回転軸に対してほぼ直角にすることで、圧縮機を最小容量で運転させることができる。

【0005】

このような制御弁として、例えば吸入圧力Ｐｓに応じてクランク室への冷媒の導入量を調整することにより、クランク圧力Ｐｃを制御するものがある（例えば特許文献１参照）。この制御弁は、吸入圧力Ｐｓを感知して変位する感圧部と、感圧部の駆動力を受けて吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部と、感圧部による駆動力の設定値を外部電流によって可変できるソレノイドとを備える。この制御弁は、吸入圧力Ｐｓが外部電流により設定された設定圧力に保持されるように弁部を開閉する。一般に、吸入圧力Ｐｓは蒸発器出口の冷媒温度に比例するため、その設定圧力を所定値以上に保持することにより、蒸発器の凍結等を防止できる。特に、引用文献１に記載の制御弁は、ボディのソレノイドとは反対側の端部に感圧部が設けられるため、感圧部材を弁体とソレノイドとの間に配置する必要がなく、制御弁を簡易な構成で実現できるといったメリットがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２４０５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、このような制御弁においては構成上、感知すべき吸入圧力Ｐｓを感圧部から離れたポートから導入することになるため、吸入圧力Ｐｓを感圧部材で直接受圧することが難しい。そこで、弁体および感圧部材の受圧バランスを工夫し、それらに作用するクランク圧力Ｐｃの影響をキャンセルすることで、感圧部が実質的に吸入圧力Ｐｓを感知して動作する構成が採用されている。すなわち、弁体と感圧部とが対向配置されるとともにクランク圧力Ｐｃが導入される容量室において、弁体の有効受圧面積と感圧部材の有効受圧面積とを等しくすることにより、クランク圧力Ｐｃの影響をキャンセルしている。

【0008】

しかしながら、このような構成では、感圧部材に合わせて弁体の大きさを設定する、あるいは逆に弁体に合わせて感圧部材の大きさを設定しなければならず、弁部および感圧部の設計自由度に制約がかかるといった問題があった。

【0009】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、感圧部を備える可変容量圧縮機用制御弁において、弁部および感圧部の設計自由度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、吸入室に導入される冷媒を圧縮して吐出室から吐出する可変容量圧縮機の吐出容量を、吐出室からクランク室に導入する冷媒、およびクランク室から吸入室へ導出する冷媒の少なくとも一方の流量又は圧力を調整することにより変化させる可変容量圧縮機用制御弁において、一端側からクランク室に連通する容量室、吐出室に連通する弁室、被感知圧力が導入される作動室が形成されたボディと、ボディに摺動可能に支持され、一端側にて容量室内のクランク圧力を受圧する一方、他端側にて作動室内の被感知圧力を受圧し、弁室と容量室との間に設けられた弁座に着脱して弁部を開閉する弁体と、容量室内のクランク圧力を感圧し、そのクランク圧力に応じて弁体を開弁方向に付勢する感圧部と、を備える。弁室に対して容量室とは反対側に、容量室のクランク圧力が導入される圧力室が形成され、弁体には圧力室にてクランク圧力を受圧する作動面が設けられている。

【0011】

この態様によると、弁体は一端側で容量室内のクランク圧力を受圧し、他端側で作動室内の被感知圧力を受圧するところ、弁室に対して容量室とは反対側に形成された圧力室においても作動面にてクランク圧力を受圧する。このため、弁体を所望の大きさに形成したとしても、それに応じて作動面の大きさ、形状、受圧の方向などを調整することで、感圧部との受圧バランスを調整することが可能となる。その結果、弁部および感圧部の設計自由度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、感圧部を備える可変容量圧縮機用制御弁において、弁部および感圧部の設計自由度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。

【図2】図１の上半部に対応する部分拡大断面図である。

【図3】制御弁の動作を表す図である。

【図4】制御弁の動作を表す図である。

【図5】第２実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。

【図6】第３実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。

【図7】第４実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。

【図8】第５実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
制御弁１は、自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置される図示しない可変容量圧縮機（単に「圧縮機」という）の吐出容量を制御する電磁弁として構成されている。この圧縮機は、冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する。そのガス冷媒は凝縮器（外部熱交換器）にて凝縮され、さらに膨張装置により断熱膨張されて低温・低圧の霧状の冷媒となる。この低温・低圧の冷媒が蒸発器にて蒸発し、その蒸発潜熱により車室内空気を冷却する。蒸発器で蒸発された冷媒は、再び圧縮機へと戻されて冷凍サイクルを循環する。圧縮機は、自動車のエンジンによって回転駆動される回転軸を有し、その回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結されている。その揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより、冷媒の吐出量が調整される。制御弁１は、その圧縮機の吐出室からクランク室へ導入する冷媒流量を制御することで揺動板の角度、ひいてはその圧縮機の吐出容量を変化させる。

【0015】

制御弁１は、圧縮機の吸入圧力Ｐｓ（「被感知圧力」に該当する）を設定圧力に保つように、吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御するいわゆるＰｓ感知弁として構成されている。制御弁１は、弁本体２とソレノイド３とを一体に組み付けて構成される。弁本体２は、圧縮機の運転時に吐出冷媒の一部をクランク室へ導入するための冷媒通路を開閉する主弁と、圧縮機の起動時にクランク室の冷媒を吸入室へ逃がすいわゆるブリード弁として機能する副弁とを含む。ソレノイド３は、主弁を開閉方向に駆動してその開度を調整し、クランク室へ導入する冷媒流量を制御する。弁本体２は、段付円筒状のボディ５、ボディ５内に設けられた主弁および副弁、主弁の開度を調整するためにソレノイド力に対抗する力を発生するパワーエレメント６等を備えている。パワーエレメント６は、「感圧部」として機能する。

【0016】

制御弁１には、その上端側からポート１２，１４，１６が設けられている。このうち、ポート１２はボディ５の上端開口部に設けられ、ポート１４はボディ５の側部に設けられている。ポート１６は、ソレノイド３から上方に延出するコア４６の延出部に設けられている。ポート１２はクランク室に連通する「クランク室連通ポート」として機能し、ポート１４は吐出室に連通する「吐出室連通ポート」として機能し、ポート１６は吸入室に連通する「吸入室連通ポート」として機能する。ボディ５の上端開口部には端部部材１３が固定されている。端部部材１３の外周面に設けられた複数の連通溝１５を介して冷媒が導入又は導出される。ボディ５の下端部はソレノイド３の上端部に連結されている。ボディ５内には、ポート１２とポート１４とを連通させる主通路と、ポート１２とポート１６とを連通させる副通路とが形成されている。主通路には主弁が設けられ、副通路には副弁が設けられている。主通路には主弁孔１８が設けられ、その下端開口端縁のテーパ面に主弁座２０が形成されている。

【0017】

ポート１４は、吐出室から吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入する。ポート１２は、圧縮機の定常動作時に主弁を経由したクランク圧力Ｐｃの冷媒をクランク室へ向けて導出する一方、圧縮機の起動時にはクランク室から排出されたクランク圧力Ｐｃの冷媒を導入する。このとき導入された冷媒は、副弁に導かれる。ポート１２と主弁孔１８との間には、クランク圧力Ｐｃが満たされる容量室２２が形成される。パワーエレメント６は、容量室２２に配置される。ポート１６は、圧縮機の定常動作時に吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入する一方、圧縮機の起動時には副弁を経由した吸入圧力Ｐｓの冷媒を吸入室へ向けて導出する。ポート１４には環状のストレーナ１７が取り付けられている。ストレーナ１７は、ボディ５の内部への異物の侵入を抑制するためのフィルタを含む。一方、ポート１２には有底円筒状のストレーナ１１が取り付けられている。ストレーナ１１は、ボディ５の内部への異物の侵入を抑制するためのフィルタを含む。

【0018】

主弁孔１８の容量室２２とは反対側には弁室２６が設けられ、ポート１４と連通している。弁室２６の主弁孔１８とは反対側には、主弁孔１８と同軸状にガイド孔２４が形成されている。ガイド孔２４の弁室２６とは反対側には作動室２８が形成され、ポート１６と連通している。ガイド孔２４には、段付円筒状の主弁体３０が摺動可能に挿通されている。主弁体３０は、弁室２６側から主弁座２０に着脱することにより主弁を開閉し、吐出室からクランク室へ流れる冷媒流量を調整する。一方、主弁体３０には副弁孔３２が設けられ、その副弁孔３２の上端開口部に副弁座３４が形成されている。主弁体３０の下部は作動室２８に延在している。容量室２２には、段付円柱状の副弁体３６が配設されている。副弁体３６は、主弁体３０と軸線方向に対向配置され、副弁座３４に着脱することにより副弁を開閉する。

【0019】

また、ボディ５の軸線に沿って長尺状の作動ロッド３８が設けられている。作動ロッド３８の上端部は副弁体３６を介してパワーエレメント６と作動連結可能に接続され、下端部はソレノイド３の後述するプランジャ５０に接続されている。作動ロッド３８の上半部は主弁体３０内に挿通され、その先端部にて副弁体３６を下方から支持する。主弁体３０とソレノイド３との間には、主弁体３０を主弁の閉弁方向に付勢するスプリング４２（「付勢部材」として機能する）が介装されている。一方、ボディ５の上半部にはばね受け部材２５が圧入されており、ばね受け部材２５と副弁体３６との間には、副弁体３６を副弁の閉弁方向に付勢するとともに、主弁体３０を主弁の開弁方向に付勢可能なスプリング４４（「付勢部材として機能する）が介装されている。

【0020】

一方、パワーエレメント６は、クランク圧力Ｐｃを感知して変位するベローズ４５（「感圧部材」として機能する）を含み、そのベローズ４５の変位によりソレノイド力に対抗する力を発生させる。この対抗力は、副弁体３６を介して主弁体３０にも伝達される。副弁体３６が副弁座３４に着座して副弁を閉じることにより、クランク室から吸入室への冷媒のリリーフが遮断される。また、副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁を開くことにより、クランク室から吸入室への冷媒のリリーフが許容される。

【0021】

一方、ソレノイド３は、段付円筒状のコア４６と、コア４６の下端開口部を封止するように組み付けられた有底円筒状のスリーブ４８と、スリーブ４８に収容されてコア４６と軸線方向に対向配置された円筒状のプランジャ５０と、コア４６およびスリーブ４８に外挿された円筒状のボビン５２と、ボビン５２に巻回され、通電により磁気回路を生成する電磁コイル５４と、電磁コイル５４を外方から覆うように設けられ、ヨークとしても機能する円筒状のケース５６と、ケース５６の下端開口部を封止するように設けられた端部部材５８とを備える。なお、本実施形態においては、ボディ５、コア４６、ケース５６および端部部材５８が制御弁１全体のボディを形成している。プランジャ５０とコア４６との間には、プランジャ５０をコア４６から離間する方向に付勢するスプリング４７（「付勢部材」として機能する）が介装されている。

【0022】

弁本体２とソレノイド３とは、ボディ５の下端部がコア４６の上端開口部に圧入されることにより固定されている。コア４６は、その上半部が拡径されて上方に延出し、その延出部の側部にポート１６が設けられている。コア４６とボディ５との間には、吸入圧力Ｐｓを満たすための作動室２８が形成されている。一方、コア４６の中央を軸線方向に貫通するように、作動ロッド３８が挿通されている。作動ロッド３８の下端部がプランジャ５０の上半部に圧入され、作動ロッド３８とプランジャ５０とが同軸状に接続されている。

【0023】

作動ロッド３８は、プランジャ５０により下方から支持され、主弁体３０、副弁体３６およびパワーエレメント６と作動連結可能に構成されている。作動ロッド３８は、コア４６とプランジャ５０との吸引力であるソレノイド力を、一方で副弁体３６に直接伝達し、他方で副弁体３６を介して主弁体３０に伝達する。また、作動ロッド３８には、パワーエレメント６の伸縮動作による駆動力が副弁体３６を介して伝達される。作動ロッド３８は、そのパワーエレメント６の駆動力をソレノイド力に対抗する力としてプランジャ５０に伝達する。

【0024】

コア４６の上端部にはリング状の軸支部材６０が圧入されており、作動ロッド３８は、その軸支部材６０によって軸線方向に摺動可能に支持されている。軸支部材６０の外周面の所定箇所には、軸線に平行な図示しない連通溝が形成されている。ポート１６から導入出される吸入圧力Ｐｓは、その連通溝、作動ロッド３８とコア４６との間隙により形成される連通路６２を通ってスリーブ４８の内部にも導かれる。

【0025】

連通路６２は、スリーブ４８内をオイルダンパ室とするためのオリフィスとして機能する。すなわち、本実施形態では、制御弁１の製造工程において、圧縮機の潤滑用として冷媒に含まれるオイルと同種のオイルを予めスリーブ４８内に入れておく。本実施形態では、軸支部材６０に設けられた連通溝が、スリーブ４８へのオイルの出入りに対して抵抗となる絞り通路として機能する。このような構成により、スリーブ４８をオイルダンパ室として機能させることができ、そのスリーブ４８に配置されたプランジャ５０の微小振動などが抑制される。その結果、そのような微小振動による騒音の発生が防止または抑制される。なお、変形例においては、連通路６２が、スリーブ４８へのオイルの出入りに対して抵抗となる絞り通路として機能するようにしてもよい。すなわち、軸支部材６０に設けられた連通溝および連通路６２の少なくとも一方が、絞り通路として機能するようにすればよい。なお、スプリング４７が、コア４６とプランジャ５０とを両者を互いに離間させる方向に付勢するオフばねとして機能する。本実施形態では、スプリング４４のばね荷重が、スプリング４２のばね荷重よりも大きくなるように設定されている。

【0026】

スリーブ４８は非磁性材料からなる。プランジャ５０の側面には軸線に平行な複数の連通溝６６が設けられ、プランジャ５０の下端面には半径方向に延びて内外を連通する複数の連通溝６８が設けられている。このような構成により、図示のようにプランジャ５０が下死点に位置しても、吸入圧力Ｐｓがプランジャ５０とスリーブ４８との間隙を通って背圧室７０に導かれるようになっている。

【0027】

ボビン５２からは電磁コイル５４につながる一対の接続端子７２が延出し、それぞれ端部部材５８を貫通して外部に引き出されている。同図には説明の便宜上、その一対の片方のみが表示されている。端部部材５８は、ケース５６に内包されるソレノイド３内の構造物全体を下方から封止するように取り付けられている。端部部材５８は、耐食性を有する樹脂材のモールド成形（射出成形）により形成され、その樹脂材がケース５６と電磁コイル５４との間隙にも満たされている。このように樹脂材がケース５６と電磁コイル５４との間隙に樹脂材を満たすことで、電磁コイル５４で発生した熱をケース５６に伝達しやすくし、その放熱性能を高めている。端部部材５８からは接続端子７２の先端部が引き出されており、図示しない外部電源に接続される。

【0028】

図２は、図１の上半部に対応する部分拡大断面図である。
ボディ５は、第１ボディ８１と第２ボディ８２とを組み付けて構成されている。第１ボディ８１は、段付円筒状をなし、その内方に形成されたガイド孔２４にて主弁体３０の上半部を摺動可能に支持している。第２ボディ８２は、有底円筒状をなし、第１ボディ８１の下半部に外挿されるように圧入されている。第２ボディ８２の底部には、主弁体３０の下部を摺動可能に挿通する挿通孔８４が設けられている。すなわち、主弁体３０は、その上半部がガイド孔２４に支持され、下部が挿通孔８４に支持される態様で軸線方向に安定に動作する。

【0029】

主弁体３０は、下半部の外径がやや縮径された段付円筒状をなし、その縮径部８５が挿通孔８４を貫通している。主弁体３０の内方には、容量室２２と作動室２８とを連通させる内部通路３５が形成されている。一方、第１ボディ８１は、その下部に内径がやや拡径された拡径部８６を有する。この第１ボディ８１の拡径部８６と、主弁体３０の縮径部８５と第２ボディ８２とに囲まれる空間により圧力室８８が形成される。すなわち、圧力室８８は、弁室２６に対して容量室２２とは反対側に設けられ、第２ボディ８２により作動室２８と区画されている。一方、第１ボディ８１には、容量室２２と圧力室８８とを連通させる連通路８９が形成されている。その結果、圧力室８８には常に、クランク圧力Ｐｃが満たされるようになる。主弁体３０における縮径部８５の基端部にはテーパ状の段差が形成され、そのテーパ面が作動面８７を構成する。この作動面８７は、圧力室８８にてクランク圧力Ｐｃを受圧し、弁体（主弁体３０，副弁体３６）とパワーエレメント６との受圧バランスを調整可能な機構を構成する。

【0030】

主弁体３０のガイド孔２４との摺動面には、冷媒の流通を抑制するための複数の環状溝からなるラビリンスシール９０が設けられている。主弁体３０の軸線方向中間部には隔壁９２が設けられている。隔壁９２は、その下面にて作動ロッド３８と適宜係合連結可能な「被係合部」として機能する。作動ロッド３８は、上方に向かって段階的に縮径する段付円柱状をなし、隔壁９２の中央に設けられた挿通孔を貫通する。作動ロッド３８の上端部には、その縮径部の段差により係合部９４が構成される。隔壁９２の挿通孔の周囲には、冷媒を通過させるための複数の貫通孔９５が形成されている。また、縮径部８５の下端開口部がコア４６の上端面に着脱することにより、内部通路３５と作動室２８との連通状態が遮断又は開放される。すなわち、主弁体３０の下端開口部とコア４６の上端面とにより、内部通路３５を開閉する「遮断弁部」が構成される。

【0031】

副弁体３６には、主弁体３０の内部通路３５と容量室２２とを連通させるためのＴ字状の連通路３９が形成されている。副弁体３６の側面の複数箇所と下面に連通路３９の開口部が設けられている。副弁体３６は、その下端面中央が平坦に形成され、作動ロッド３８が下方から着脱可能に作動連結される。作動ロッド３８が副弁体３６と連結されると、その作動ロッド３８の上端面が副弁体３６の下端面中央に当接して連通路３９の開口端を閉止する。すなわち、作動ロッド３８の上端面と副弁体３６の下端面とにより、連通路３９を開閉する「開閉弁部」が構成される。なお、作動ロッド３８は、副弁体３６が副弁座３４に着座した状態においては、係合部９４が隔壁９２から少なくとも所定間隔Ｌをあけて離間するように各段差の位置が設定されている。この所定間隔Ｌは、いわゆる「遊び」として機能する（図４参照）。

【0032】

スプリング４２は、隔壁９２と軸支部材６０との間に介装されている。ソレノイド力を大きくすると、作動ロッド３８を主弁体３０に対して相対変位させ、それにより副弁体３６を副弁座３４からリフトさせて副弁を開くことができる。また、係合部９４と隔壁９２とを係合（当接）させた状態でソレノイド力を主弁体３０に直接伝達することができ、スプリング４２の付勢力よりも大きな力で主弁体３０を主弁の閉弁方向に押圧することができる。この構成は、主弁体３０とガイド孔２４との摺動部への異物の噛み込みにより主弁体３０がロックした場合に、それを解除するロック解除機構として機能する。なお、本実施形態では、作動ロッド３８の係合部９４が隔壁９２（被係合部）に面接触してこれを押圧する構成としたが、係合部９４と被係合部との当接状態は面接触に限らず、線接触でも点接触でもよく、両者の係合によりソレノイド力が主弁体３０に直接伝達できればよい。

【0033】

パワーエレメント６は、有底円筒状のベローズ４５の上端開口部をストッパ７４（「ベース部材」に該当する）により閉止して構成されている。ストッパ７４は、端部部材１３と一体成形されている。したがって、ストッパ７４は、ボディ５に対して固定された状態となる。ベローズ４５は、その底面にて副弁体３６の上端面に着脱可能に当接する。ベローズ４５の内部は密閉された基準圧力室Ｓとなっており、その底部とストッパ７４との間に、ベローズ４５を伸長方向に付勢するスプリング７８が介装されている。基準圧力室Ｓは、本実施形態では真空状態とされている。

【0034】

スプリング７８がベローズ４５の底部とストッパ７４とを互いに離間させる方向に付勢するため、ベローズ４５は、容量室２２のクランク圧力Ｐｃと基準圧力室Ｓの基準圧力との差圧に応じて軸線方向（主弁および副弁の開閉方向）に伸長または収縮する。ただし、その差圧が大きくなってもベローズ４５が所定量収縮すると、その底面がストッパ７４の下面に当接して係止されるため、その収縮は規制される。

【0035】

以上の構成において、主弁体３０と主弁座２０とにより主弁が構成され、その主弁の開度によって吐出室からクランク室へ導入される冷媒流量が調整される。また、副弁体３６と副弁座３４とにより副弁が構成され、その副弁の開閉によりクランク室から吸入室への冷媒の導出が許容または遮断される。すなわち、制御弁１は、主弁と副弁のいずれか一方を開弁させることにより冷媒の流れを切り替える三方弁としても機能する。

【0036】

本実施形態においては、ベローズ４５の有効受圧径Ａと、主弁体３０の縮径部８５（挿通孔８４との摺動部）の有効受圧径Ｄとが等しく設定されている。また、主弁体３０の主弁における有効受圧径Ｂと、主弁体３０の本体（ガイド孔２４との摺動部）の有効受圧径Ｃとが等しく設定されている。すなわち、本実施形態では、弁体（主弁体３０と副弁体３６とを一体とみたときの弁体）の有効受圧面積が、ベローズ４５の有効受圧面積よりも大きくされている。このため、容量室２２にて弁体に作用するクランク圧力Ｐｃの影響を完全にキャンセルすることはできない。

【0037】

そこで、弁室２６の容量室２２とは反対側に圧力室８８を設け、主弁体３０の作動面８７にクランク圧力Ｐｃを受圧させる構成とし、ベローズ４５の有効受圧面積と作動面８７の受圧面積とを合わせた面積と弁体の有効受圧面積とが同一となるように構成することで、弁体に作用するクランク圧力Ｐｃの影響をキャンセルしている。このような構成により、主弁体３０，副弁体３６およびパワーエレメント６が作動連結した状態においては、主弁体３０に作用する吐出圧力Ｐｄおよびクランク圧力Ｐｃの影響が実質的にキャンセルされる。その結果、主弁の制御状態において、主弁体３０は、その主弁体３０が作動室２８にて受圧し、副弁体３６が内部通路３５にて受圧する吸入圧力Ｐｓに基づいて開閉動作することになる。つまり、制御弁１は、いわゆるＰｓ感知弁として機能する。なお、弁体（主弁体３０，副弁体３６）において作動室２８の吸入圧力Ｐｓを受圧する受圧面が「感圧面」として機能する。

【0038】

このような構成において、制御弁１の安定した制御状態においては、作動室２８の吸入圧力Ｐｓが所定の設定圧力Ｐsetとなるよう主弁が自律的に動作する。この設定圧力Ｐsetは、基本的にはスプリング４２，４４，４７，７８のばね荷重によって予め調整され、蒸発器内の温度と吸入圧力Ｐｓとの関係から、蒸発器の凍結を防止できる圧力値として設定される。設定圧力Ｐsetは、ソレノイド３への供給電流（設定電流）を変えることにより変化させることができる。本実施形態では、制御弁１の組み付けが概ね完了した状態で端部部材１３の圧入量を再調整することで、スプリングの設定荷重を微調整することができ、設定圧力Ｐsetを正確に調整することができる。

【0039】

次に、制御弁の動作について説明する。
図３および図４は、制御弁の動作を表す図であり、図２に対応する。既に説明した図２は、制御弁の最小容量運転状態を示している。図３は、制御弁のブリード機能を動作させたときの状態を示している。図４は、比較的安定した制御状態を示している。以下においては、図１に基づき、適宜図２〜図４を参照しつつ説明する。

【0040】

制御弁１においてソレノイド３が非通電のとき、つまり自動車用空調装置が動作していないときには、コア４６とプランジャ５０との間に吸引力が作用しない。一方、吸入圧力Ｐｓおよびクランク圧力Ｐｃは比較的高い状態にある。このため、図２に示すように、ベローズ４５が縮小し、パワーエレメント６は実質的に機能しない。また、スプリング４４の付勢力が副弁体３６を介して主弁体３０に伝達され、主弁体３０が主弁座２０から離間して主弁が全開状態となる。このとき、スプリング４４の付勢力により副弁体３６が副弁座３４に着座し、副弁は閉弁状態となるが、主弁体３０の下端開口部がコア４６に着座するため、遮断弁部は閉弁状態となる。

【0041】

一方、スプリング４７の付勢力によりプランジャ５０が下方に変位するため、作動ロッド３８もこれと一体に変位する。この結果、副弁体３６の連通路３９が開放される。すなわち、遮断弁部が閉じられた状態で開閉弁部が開かれる。その結果、主弁体３０の内部通路３５にクランク圧力Ｐｃが満たされ、主弁体３０および副弁体３６に作用するクランク圧力Ｐｃの影響がキャンセルされる。これにより、弁体には差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用しないため、次にソレノイド３へ通電したときには主弁体３０を小さなソレノイド力で閉弁方向に駆動することができる。

【0042】

一方、自動車用空調装置の起動時など、ソレノイド３の電磁コイル５４に制御電流が供給されると、ソレノイド力により作動ロッド３８が駆動される。このソレノイド力は、作動ロッド３８および副弁体３６を介して主弁体３０にも伝達される。その結果、図３に示すように、主弁体３０が主弁座２０に着座して主弁を閉じ、その主弁の閉弁とともに副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁を開弁させる。ただし、係合部９４が隔壁９２に係止されることにより作動ロッド３８の変位が規制されるため、副弁体３６のリフト量（つまり副弁の開度）は、図２に示した所定間隔Ｌに一致する。なお、起動時は通常、吸入圧力Ｐｓおよびクランク圧力Ｐｃが比較的高いため、ベローズ４５が縮小状態を維持し、副弁の開弁状態が維持される。

【0043】

すなわち、ソレノイド３に起動電流が供給されると、主弁が閉じてクランク室への吐出冷媒の導入を規制すると同時に副弁が直ちに開いてクランク室内の冷媒を吸入室に速やかにリリーフさせる。その結果、圧縮機を速やかに起動させることができる。また、例えば車両が低温環境下におかれた場合のように、吸入圧力Ｐｓが低く、ベローズ４５が伸長した状態においても、ソレノイド３に大きな電流を供給することで副弁を開弁させることができ、圧縮機を速やかに起動させることができる。

【0044】

そして、ソレノイド３に供給される電流値が所定値に設定された制御状態にあるときには、図４に示すように、吸入圧力Ｐｓおよびクランク圧力Ｐｃが比較的低いためにベローズ４５が伸長し、副弁体３６が副弁座３４に着座して副弁を閉弁させる。一方、そのように副弁が閉じられた状態で主弁体３０が動作して主弁の開度を調整する。このとき、主弁体３０は、スプリング４４，４７による開弁方向の力と、スプリング４２による閉弁方向の力と、ソレノイド３による閉弁方向のソレノイド力と、吸入圧力Ｐｓに応じて動作するパワーエレメント６によるソレノイド力に対抗する力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。

【0045】

そして、たとえば冷凍負荷が大きくなり吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも高くなると、ベローズ４５が縮小するため、主弁体３０が相対的に上方（閉弁方向）へ変位する。その結果、主弁の弁開度が小さくなり、圧縮機は吐出容量を増やすよう動作する。その結果、吸入圧力Ｐｓが低下する方向に変化する。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、ベローズ４５が伸長する。その結果、パワーエレメント６による付勢力がソレノイド力に対抗する方向に作用する。この結果、主弁体３０への閉弁方向の力が低減されて主弁の弁開度が大きくなり、圧縮機は吐出容量を減らすよう動作する。その結果、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetに維持される。

【0046】

このような定常制御が行われている間にエンジンの負荷が大きくなり、空調装置への負荷を低減させたい場合、制御弁１においてソレノイド３がオンからオフに切り替えられる。そうすると、コア４６とプランジャ５０との間に吸引力が作用しなくなるため、ベローズ４５が伸長し、スプリング４４の付勢力により主弁体３０が主弁座２０から離間し、主弁が全開状態となる。このとき、副弁体３６は副弁座３４に着座しているため、副弁は閉弁状態となる。このとき、圧縮機の吐出室からポート１４に導入された吐出圧力Ｐｄの冷媒は、全開状態の主弁を通過し、ポート１２からクランク室へと流れることになる。したがって、クランク圧力Ｐｃが高くなり、圧縮機は最小容量運転を行うようになる。

【0047】

以上に説明したように、本実施形態では、弁体（主弁体３０，副弁体３６）が一端側で容量室２２のクランク圧力を受圧し、他端側で作動室２８の吸入圧力Ｐｓを受圧するところ、弁室２６の容量室２２とは反対側に圧力室８８を設け、主弁体３０の作動面８７に受圧させる構成とした。そして、ベローズ４５の有効受圧面積と作動面８７の受圧面積とを合わせた面積と弁体の有効受圧面積とが同一となるように構成することで、弁体に作用するクランク圧力Ｐｃの影響をキャンセルしている。このような構成により、本実施形態のように弁体をベローズ４５と比較して大きく構成する必要がある場合にも、主弁の制御状態においては吐出圧力Ｐｄおよびクランク圧力Ｐｃの影響が実質的にキャンセルされ、Ｐｓ感知弁として有効に機能させることができる。すなわち、弁体を所望の大きさに形成したとしても、それに応じて作動面８７の受圧面積を調整することで、パワーエレメント６との受圧バランスを調整することが可能となる。その結果、弁部と感圧部の設計自由度を向上させることができる。

【0048】

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。本実施形態の制御弁は、弁本体の構成が第１実施形態と若干異なる。このため、以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

【0049】

制御弁２０１は、弁本体２０２における圧力室８８と弁室２６との間に、作動室２８と連通可能な中間室２２０（「他の圧力室」に該当する）が設けられている。すなわち、主弁体２３０の隔壁９２近傍の側部には、内外を連通する連通孔２２２が設けられている。一方、ボディ２０５の内周面における連通孔２２２との対向部、つまりガイド孔２２４の軸線方向の中間部には、凹溝２２６が周設されている。そして、凹溝２２６と主弁体２３０との間に中間室２２０が形成されている。本実施形態においては、ボディ２０５、コア４６、ケース５６および端部部材５８が制御弁２０１全体のボディを形成している。なお、本実施形態では凹溝２２６をガイド孔２２４側に設けているが、主弁体２３０側に設けるようにしてもよい。

【0050】

このような構成により、中間室２２０は、主弁体２３０の内部通路３５に連通する。主弁の制御状態においては、主弁体２３０の下端開口部（遮断弁部）が開放されるため、中間室２２０が作動室２８ひいてはポート１６に連通するようになる。このため、ポート１４から導入される高圧の吐出冷媒がガイド孔２２４に漏洩しようとしても、これを中間室２２０に導き、作動室２８側へ排出することができる。すなわち、その漏洩冷媒が圧力室８８に侵入してクランク圧力Ｐｃに影響を及ぼすことを防止でき、上述したクランク圧力Ｐｃのキャンセル機能を良好に保つことができる。また、吐出室からクランク室への漏洩部を主弁の弁部のみとすることができるため、最大容量運転の維持や制御状態における吸入圧力Ｐｓの設定圧力Ｐsetからのずれを小さくすることができる。その結果、主弁の安定した制御状態を維持することができる。

【0051】

［第３実施形態］
図６は、第３実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。本実施形態の制御弁は、弁本体の構成が第２実施形態と異なる。このため、以下では第２実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第２実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

【0052】

制御弁３０１は、弁本体３０２における主弁体３３０の受圧態様が第２実施形態とは異なる。ボディ３０５の拡径部８６には、ガイド孔２２４とは別に主弁体３３０を摺動可能に支持するガイド孔３８４が設けられている。一方、主弁体３３０は、その下端部の外径が拡径され、その拡径部３８５の基端部に作動面８７が設けられている。そして、ボディ３０５の拡径部８６と、主弁体３３０の本体と、主弁体３３０の拡径部３８５とに囲まれる空間により圧力室８８が形成される。すなわち、主弁体３３０における作動面８７の受圧方向は、第２実施形態とは逆となり、主弁の開弁方向となる。ボディ３０５には、容量室２２と圧力室８８とを連通させる連通路８９が形成されている。ボディ３０５の下部には、連通路８９の成形の際に形成された開口部を閉止する有底円筒状の閉止部材３０７が嵌着されている。本実施形態においては、ボディ３０５、コア４６、ケース５６および端部部材５８が制御弁３０１全体のボディを形成している。

【0053】

副弁体３３６は、連通路３９の中間部に弁座３３７を有する。作動ロッド３３８は、その上端部が副弁体３３６に挿通され、弁座３３７に着脱して開閉弁部を開閉する。パワーエレメント３０６は、ベローズ４５の底部が円板状のストッパ３０８により封止されている。ストッパ３０８の底面は平坦面となっているが、副弁体３３６の上端面はＲ形状とされている。このため、副弁体３３６がパワーエレメント３０６に対して作動連結する際には、副弁体３３６とストッパ３０８とがほぼ点接触となる。このため、仮に副弁体３３６とパワーエレメント３０６の一方に横荷重が生じても、その横荷重が他方に作用し難くなり、弁体の挙動が安定に保持される。なお、本実施形態ではパワーエレメント３０６と副弁体３３６との当接部において、パワーエレメント３０６側を平坦面とし、副弁体３３６側を曲面（Ｒ形状）としたが、逆に、副弁体３３６側を平坦面とし、パワーエレメント３０６側を曲面としてもよい。あるいは、副弁体３３６側とパワーエレメント３０６側との双方を曲面としてもよい。本実施形態においては、ボディ３０５、コア４６、ケース５６および端部部材５８が制御弁３０１全体のボディを形成している。

【0054】

本実施形態においては、ベローズ４５の有効受圧径Ａと、主弁体３３０の拡径部３８５（ガイド孔３８４との摺動部）の有効受圧径Ｄとが等しく設定されている。また、主弁体３３０の主弁における有効受圧径Ｂと、主弁体３３０の本体（ガイド孔２２４との摺動部）の有効受圧径Ｃとが等しく設定されている。すなわち、本実施形態では、弁体（主弁体３３０と副弁体３３６とを一体とみたときの弁体）の有効受圧面積が、ベローズ４５の有効受圧面積よりも小さくされている。このため、容量室２２にて弁体に作用するクランク圧力Ｐｃの影響を完全にキャンセルすることはできない。

【0055】

そこで、ベローズ４５の有効受圧面積から作動面８７の受圧面積を差し引いた面積と弁体の有効受圧面積とが同一となるように構成することで、弁体に作用するクランク圧力Ｐｃの影響をキャンセルしている。このような構成により、主弁体３３０，副弁体３３６およびパワーエレメント３０６が作動連結した状態においては、主弁体３３０に作用する吐出圧力Ｐｄおよびクランク圧力Ｐｃの影響が実質的にキャンセルされる。その結果、主弁の制御状態において、主弁体３３０は、作動室２８にて受ける吸入圧力Ｐｓに基づいて開閉動作することになる。つまり、制御弁３０１は、いわゆるＰｓ感知弁として機能する。

【0056】

［第４実施形態］
図７は、第４実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。本実施形態の制御弁は、弁本体の構成が第３実施形態と異なる。このため、以下では第３実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第３実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

【0057】

制御弁４０１は、弁本体４０２における副弁の構成が第３実施形態とは異なる。副弁体４３６は、段付円柱状の本体の側面に複数の脚部４３８が等間隔で周設されている。副弁体４３６は、それらの脚部４３８を介してボディ３０５に摺動可能に支持されている。ただし、ボディ３０５に設けられた係止部１９により、副弁体４３６の下方への変位が規制される。一方、副弁体４３６とボディ３０５との間には、隣接する脚部４３８の間隙により容量室２２と主弁孔１８とを連通させる連通路４３９が形成される。

【0058】

一方、作動ロッド３８の中間部には止輪４１０が嵌合され、その止輪４１０と隔壁９２との間にスプリング４２が介装されている。また、作動ロッド３８の上端部には円筒状の係止部材４１２が圧入されている。このため、係合部９４と係止部材４１２とにより隔壁９２の相対的な移動範囲が規制されることになる。同図には、隔壁９２が係止部材４１２に当接し、主弁体３３０が作動ロッド３８に対して相対的に上死点に位置した状態が示されている。

【0059】

このような構成により、ソレノイド３が非通電のときには、スプリング４７の付勢力により作動ロッド３８が押し下げられるが、その際、係止部材４１２が隔壁９２に当接して主弁体３３０を開弁方向に付勢する。その結果、図示のように、主弁が全開状態となるとともに遮断弁部が閉弁状態となる。なお、このとき遮断弁部が確実に閉弁するように、本実施形態においてはソレノイド３がオフとなっても、プランジャ５０の下面とスリーブ４８の底面との間に間隙が形成されるような寸法構成とされている。

【0060】

また、このときスプリング４４の付勢力により副弁体４３６が下方に付勢されるが、脚部４３８が係止部１９に係止されることでその変位が規制されるため、副弁体４３６が主弁体３３０から離間して副弁が開放される。その結果、クランク圧力Ｐｃが連通路４３９を介して主弁体３３０の内部通路３５に導入される。これにより、主弁体３３０および副弁体３３６に作用するクランク圧力Ｐｃの影響がキャンセルされる。これにより、弁体には差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用しないため、次にソレノイド３へ通電したときには主弁体３０を小さなソレノイド力で閉弁方向に駆動することができる。

【0061】

また、仮に主弁体３３０とガイド孔２２４との摺動部への異物の噛み込みにより主弁体３３０がロックした場合には、ソレノイド力を大きくすることで、スプリング４２の付勢力に抗して作動ロッド３８を主弁体３３０に対して相対変位させることができる。それにより、係合部９４と隔壁９２とが係合（当接）したときにはソレノイド力を主弁体３３０に直接伝達することができ、スプリング４２の付勢力よりも大きな力で主弁体３３０を主弁の閉弁方向に押圧することができる。それにより、作動ロッド３８のロックを解除することができる。

【0062】

［第５実施形態］
図８は、第５実施形態に係る制御弁の上半部に対応する部分拡大断面図である。本実施形態の制御弁は、弁本体の構成が第２実施形態と異なる。このため、以下では第２実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第２実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

【0063】

制御弁５０１は、弁本体５０２における主弁および副弁の構成が第２施形態とは異なる。主弁体５３０は、その縮径部８５の長さがやや短くされる一方、スプリング４２により閉弁方向に付勢されているため、全開状態となってもその下端開口部はコア４６に着座しない。すなわち、本実施形態においては遮断弁部は構成されない。一方、副弁体５３６は、段付円筒状をなし、作動ロッド３８の上端部に圧入固定されている。このため、副弁体５３６を副弁の閉弁方向に直接付勢するスプリングは設けられていない。副弁体５３６には連通路は設けられていない。作動ロッド３８の中間部には止輪４１０が嵌合され、その止輪４１０と隔壁９２との間にスプリング４２が介装されている。

【0064】

このような構成により、主弁の制御状態においては第２実施形態と同様に、クランク圧力Ｐｃの影響がキャンセルされるものの、主弁の全開時において弁体（主弁体５３０，副弁体５３６）に差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用することになる。このため、ソレノイド３の起動時には、その差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）による力に抗して弁体を駆動しなければならない。しかし、ソレノイド３の起動前は通常、クランク圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの圧力差がない場合がほとんどであるため、実質的に問題となることは少ないと考えられる。一方、このように構成することで、スプリングの数を削減でき、また副弁体を比較的簡素に構成することができる。また、制御弁の全長を小さくできるといったメリットもある。

【0065】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。

【0066】

上記各実施形態では、制御弁として、吸入圧力Ｐｓを感知して動作するいわゆるＰｓ感知弁を示したが、クランク圧力Ｐｃを感知して動作するいわゆるＰｃ感知弁として構成してもよい。その場合、ポート１６をクランク室に連通させるようにする。

【0067】

上記実施形態では、パワーエレメント６，３０６を構成する感圧部材としてベローズ４５を採用する例を示したが、ダイヤフラムを採用してもよい。その場合、その感圧部材として必要な動作ストロークを確保するために、複数のダイヤフラムを軸線方向に連結する構成としてもよい。

【0068】

上記各実施形態では、クランク室に連通するクランク室連通ポート（導入出ポート）として、単一のポート１２を設ける例を示した。変形例においては、クランク室連通ポートを、容量室２２の冷媒をクランク室へ導出する第１ポート（導出ポート）と、クランク室の冷媒を容量室２２へ導入する第２ポート（導入ポート）とに分けて構成してもよい。

【0069】

上記実施形態では、スプリング４２，４４，４７，７８等に関し、付勢部材としてスプリング（コイルスプリング）を例示したが、ゴムや樹脂等の弾性材料、あるいは板ばね等の弾性機構を採用してもよいことは言うまでもない。

【0070】

上記実施形態では、可変容量圧縮機の吐出室からクランク室に導入する冷媒の流量又は圧力を調整するいわゆる入れ制御の制御弁を示したが、変形例においては、クランク室から前記吸入室へ導出する冷媒の流量又は圧力を調整するいわゆる抜き制御の制御弁として構成してもよい。

【0071】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0072】

１ 制御弁、 ２ 弁本体、 ３ ソレノイド、 ５ ボディ、 ６ パワーエレメント、 ２０ 主弁座、 ２２ 容量室、 ２６ 弁室、 ２８ 作動室、 ３０ 主弁体、 ３４ 副弁座、 ３６ 副弁体、 ３８ 作動ロッド、 ４５ ベローズ、 ８７ 作動面、 ８８ 圧力室、 ９２ 隔壁、 ９４ 係合部、 ２０１ 制御弁、 ２０２ 弁本体、 ２０５ ボディ、 ２２０ 中間室、 ２３０ 主弁体、 ３０１ 制御弁、 ３０２ 弁本体、 ３０５ ボディ、 ３０６ パワーエレメント、 ３３０ 主弁体、 ３３６ 副弁体、 ３３７ 弁座、 ３３８ 作動ロッド、 ４０１ 制御弁、 ４０２ 弁本体、 ４３６ 副弁体、 ５０１ 制御弁、 ５３０ 主弁体、 ５３６ 副弁体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】