特許 7504989 容量制御弁

(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】

(24)【登録日】2024-06-14

(45)【発行日】2024-06-24

(54)【発明の名称】容量制御弁

(51)【国際特許分類】

   F04B 27/18 20060101AFI20240617BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

F04B27/18 B

F04B27/18 A

F16K31/06 305L

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022517008

(86)(22)【出願日】2021-04-15

(86)【国際出願番号】 JP2021015598

(87)【国際公開番号】W WO2021215345

(87)【国際公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-10-19

(31)【優先権主張番号】P 2020076940

(32)【優先日】2020-04-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】栗原 大千

(72)【発明者】

【氏名】橋口 明広

(72)【発明者】

【氏名】福留 康平

(72)【発明者】

【氏名】白藤 啓吾

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０４３１８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１６７９１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１３１４８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ２７／１８

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吐出圧力の吐出流体が通過する吐出ポート、吸入圧力の吸入流体が通過する吸入ポートおよび制御圧力の制御流体が通過する制御ポートが形成されたバルブハウジングと、
ソレノイドにより駆動される弁体、および前記吐出ポートと前記制御ポートとの間に設けられ前記弁体が接触可能な主弁座により構成される主弁と、
感圧室に配置される感圧体と、
前記弁体から前記感圧室に延び前記感圧体と共に感圧弁を構成する感圧弁部材とを備え、
前記弁体と前記感圧弁部材とに中間連通路が形成されており、前記感圧弁の開閉により前記制御ポートと前記吸入ポートとを前記中間連通路により連通させることが可能な容量制御弁であって、
前記感圧弁部材には、前記中間連通路に連通する貫通孔が形成されているとともに、前記感圧弁部材に対して相対的にスライドし前記貫通孔を開閉するスライド弁体が設けられ、
前記スライド弁体の外径側には、前記スライド弁体を開方向に付勢する付勢手段が設けられている容量制御弁。

【請求項2】

前記付勢手段は、前記スライド弁体と、前記感圧弁部材の前記貫通孔よりも先端側に形成される支持部との間に配置されている請求項１に記載の容量制御弁。

【請求項3】

前記付勢手段は、前記感圧室に露出した状態で配置されている請求項１または２に記載の容量制御弁。

【請求項4】

前記スライド弁体は、内周面が面一に形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の容量制御弁。

【請求項5】

前記スライド弁体には、前記主弁側に向く受け面が形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の容量制御弁。

【請求項6】

前記受け面は、前記弁体の往復移動方向に対して傾斜している請求項５に記載の容量制御弁。

【請求項7】

前記スライド弁体は、前記貫通孔を閉塞した状態でストローク可能に配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の容量制御弁。

【請求項8】

前記弁体と前記感圧弁部材とは別体であって、前記弁体には、前記スライド弁体の前記主弁側への移動を規制するストッパ部が形成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の容量制御弁。

【請求項9】

前記貫通孔は、前記感圧弁部材に複数形成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の容量制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作動流体の容量を可変制御する容量制御弁に関し、例えば、自動車の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機の吐出量を圧力に応じて制御する容量制御弁に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機は、エンジンにより回転駆動される回転軸、回転軸に対して傾斜角度を可変に連結された斜板、斜板に連結された圧縮用のピストン等を備え、斜板の傾斜角度を変化させることにより、ピストンのストローク量を変化させて流体の吐出量を制御するものである。この斜板の傾斜角度は、電磁力により開閉駆動される容量制御弁を用いて、流体を吸入する吸入室の吸入圧力Ｐｓ、ピストンにより加圧された流体を吐出する吐出室の吐出圧力Ｐｄ、斜板を収容した制御室の制御圧力Ｐｃを利用しつつ、制御室内の圧力を適宜制御することで連続的に変化させ得るようになっている。

【0003】

容量可変型圧縮機の連続駆動時において、容量制御弁は、制御コンピュータにより通電制御され、ソレノイドで発生する電磁力により弁体を軸方向に移動させ、吐出圧力Ｐｄの吐出流体が通過する吐出ポートと制御圧力Ｐｃの制御流体が通過する制御ポートとの間に設けられる主弁を開閉して容量可変型圧縮機の制御室の制御圧力Ｐｃを調整する通常制御を行っている。

【0004】

容量制御弁の通常制御時においては、容量可変型圧縮機における制御室の圧力が適宜制御されており、回転軸に対する斜板の傾斜角度を連続的に変化させることにより、ピストンのストローク量を変化させて吐出室に対する流体の吐出量を制御し、空調システムが目標の冷却能力となるように調整している。また、容量可変型圧縮機を最大容量で駆動する場合には、容量制御弁の主弁を閉塞して制御室の圧力を低くすることで、斜板の傾斜角度を最大とするようになっている。

【0005】

また、容量制御弁の制御ポートと吸入ポートとの間を連通させる補助連通路を形成し、起動時に容量可変型圧縮機の制御室の冷媒を制御ポート、補助連通路、吸入ポートを通して容量可変型圧縮機の吸入室へ排出するようにして、起動時に制御室の圧力を迅速に低下させることで、容量可変型圧縮機の応答性を向上させるものも知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５１６７１２１号公報（第７頁、第２図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１にあっては、起動時に流体排出機能に優れるものの、容量可変型圧縮機の連続駆動時において、補助連通路が連通しており制御ポートから吸入ポートに冷媒が流れ込むことから、冷媒循環量が多く、容量可変型圧縮機の運転効率が下がってしまう虞があった。

【0008】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、起動時の流体排出機能を有しつつ運転効率が良い容量制御弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するために、本発明の容量制御弁は、
吐出圧力の吐出流体が通過する吐出ポート、吸入圧力の吸入流体が通過する吸入ポートおよび制御圧力の制御流体が通過する制御ポートが形成されたバルブハウジングと、
ソレノイドにより駆動される弁体、および前記吐出ポートと前記制御ポートとの間に設けられ前記弁体が接触可能な主弁座により構成される主弁と、
感圧室に配置される感圧体と、
前記弁体から前記感圧室に延び前記感圧体と共に感圧弁を構成する感圧弁部材とを備え、
前記弁体と前記感圧弁部材とに中間連通路が形成されており、前記感圧弁の開閉により前記制御ポートと前記吸入ポートとを前記中間連通路により連通させることが可能な容量制御弁であって、
前記感圧弁部材には、前記中間連通路に連通する貫通孔が形成されているとともに、前記感圧弁部材に対して相対的にスライドし前記貫通孔を開閉するスライド弁体が設けられ、
前記スライド弁体の外径側には、前記スライド弁体を開方向に付勢する付勢手段が設けられている。
これによれば、起動時および最大通電状態で主弁が閉じた際においてスライド弁体を付勢手段の付勢力により確実にスライドさせて貫通孔を開放し制御ポートと吸入ポートを連通させることにより、制御圧力を素早く下げることができる。一方、通電状態で主弁を制御する際においてスライド弁体を主弁の開放により流れる流体によりスライドさせて貫通孔を閉塞し制御ポートと吸入ポートを遮断させることにより、制御ポートから吸入ポートへの流体の流れ込みを防ぐことができる。このようにして、容量可変型圧縮機の起動時の液冷媒の排出および運転効率を高めることができる。

【0010】

前記付勢手段は、前記スライド弁体と、前記感圧弁部材の前記貫通孔よりも先端側に形成される支持部との間に配置されていてもよい。
これによれば、付勢手段と感圧弁部材の貫通孔を径方向に重なる位置に配置できるため、スライド弁体と感圧弁部材の軸方向長さをそれぞれ短くすることができ、容量制御弁をコンパクトに構成することができる。

【0011】

前記付勢手段は、前記感圧室に露出した状態で配置されていてもよい。
これによれば、付勢手段に対してスライド弁体よる貫通孔の開閉に伴う流体の圧力による影響が作用し難いため、付勢手段の応答性が良い。

【0012】

前記スライド弁体は、内周面が面一に形成されていてもよい。
これによれば、感圧弁部材に対するスライド弁体の摺動性を高めることができるとともに、スライド弁体の内周面と感圧弁部材の外周面との間の微小隙間を通って中間連通路に漏れる流体の量を少なくすることができるため、容量可変型圧縮機の運転効率をより高めることができる。

【0013】

前記スライド弁体には、前記主弁側に向く受け面が形成されていてもよい。
これによれば、スライド弁体が主弁の開放により流れる流体により作動しやすい。

【0014】

前記受け面は、前記弁体の往復移動方向に対して傾斜していてもよい。
これによれば、主弁の開放により吐出ポートから制御ポートに向かって流体が流れやすい。

【0015】

前記スライド弁体は、前記貫通孔を閉塞した状態でストローク可能に配置されていてもよい。
これによれば、スライド弁体が所定距離以上スライドするまで貫通孔は閉塞した状態であるから、振動等の外乱によってスライド弁体が僅かにスライドしても貫通孔は閉塞した状態を維持することができる。このように容量制御弁は外乱に強く制御精度に優れる。

【0016】

前記弁体と前記感圧弁部材とは別体であって、前記弁体には、前記スライド弁体の前記主弁側への移動を規制するストッパ部が形成されていてもよい。
これによれば、簡素な構造でスライド弁体のスライドを規制できる。

【0017】

前記貫通孔は、前記感圧弁部材に複数形成されていてもよい。
これによれば、広い流路断面積を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る実施例の容量制御弁が組み込まれる斜板式容量可変型圧縮機を示す概略構成図である。

【図2】実施例の容量制御弁の非通電状態において主弁が開放され、スライド弁体により感圧弁部材の貫通孔が閉塞された様子を示す断面図である。

【図3】実施例の容量制御弁の非通電状態において主弁が開放され、スライド弁体により感圧弁部材の貫通孔が閉塞された様子を示す図２の拡大断面図である。

【図4】実施例の容量制御弁の通電状態において主弁が閉塞され、スライド弁体が移動して感圧弁部材の貫通孔が開放された様子を示す拡大断面図である。

【図5】実施例の容量制御弁の変形例を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明に係る容量制御弁を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例】

【0020】

実施例に係る容量制御弁につき、図１から図４を参照して説明する。以下、図２の正面側から見て左右側を容量制御弁の左右側として説明する。詳しくは、感圧体６０が配置される紙面左側を容量制御弁の左側、ソレノイド８０が配置される紙面右側を容量制御弁の右側として説明する。

【0021】

本発明の容量制御弁Ｖは、自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機Ｍに組み込まれ、冷媒である作動流体（以下、単に「流体」と表記する。）の圧力を可変制御することにより、容量可変型圧縮機Ｍの吐出量を制御し空調システムを目標の冷却能力となるように調整している。

【0022】

先ず、容量可変型圧縮機Ｍについて説明する。図１に示されるように、容量可変型圧縮機Ｍは、吐出室２と、吸入室３と、制御室４と、複数のシリンダ４ａと、を備えるケーシング１を有している。尚、容量可変型圧縮機Ｍには、制御室４と吸入室３とを直接連通する図示しない連通路が設けられており、この連通路には吸入室３と制御室４との圧力を平衡調整させるための固定オリフィスが設けられている。

【0023】

また、容量可変型圧縮機Ｍは、ケーシング１の外部に設置される図示しないエンジンにより回転駆動される回転軸５と、制御室４内において回転軸５に対してヒンジ機構８により傾斜可能に連結される斜板６と、斜板６に連結され各々のシリンダ４ａ内において往復動自在に嵌合された複数のピストン７と、を備え、電磁力により開閉駆動される容量制御弁Ｖを用いて、流体を吸入する吸入室３の吸入圧力Ｐｓ、ピストン７により加圧された流体を吐出する吐出室２の吐出圧力Ｐｄ、斜板６を収容した制御室４の制御圧力Ｐｃを利用しつつ、制御室４内の圧力を適宜制御することで斜板６の傾斜角度を連続的に変化させることにより、ピストン７のストローク量を変化させて流体の吐出量を制御している。尚、説明の便宜上、図１においては、容量可変型圧縮機Ｍに組み込まれる容量制御弁Ｖの図示を省略している。

【0024】

具体的には、制御室４内の制御圧力Ｐｃが高圧であるほど、回転軸５に対する斜板６の傾斜角度は小さくなりピストン７のストローク量が減少するが、一定以上の圧力となると、回転軸５に対して斜板６が略垂直状態、すなわち垂直よりわずかに傾斜した状態となる。このとき、ピストン７のストローク量は最小となり、ピストン７によるシリンダ４ａ内の流体に対する加圧が最小となることで、吐出室２への流体の吐出量が減少し、空調システムの冷却能力は最小となる。一方で、制御室４内の制御圧力Ｐｃが低圧であるほど、回転軸５に対する斜板６の傾斜角度は大きくなりピストン７のストローク量が増加するが、一定以下の圧力となると、回転軸５に対して斜板６が最大傾斜角度となる。このとき、ピストン７のストローク量は最大となり、ピストン７によるシリンダ４ａ内の流体に対する加圧が最大となることで、吐出室２への流体の吐出量が増加し、空調システムの冷却能力は最大となる。

【0025】

図２に示されるように、容量可変型圧縮機Ｍに組み込まれる容量制御弁Ｖは、ソレノイド８０を構成するコイル８６に通電する電流を調整し、容量制御弁Ｖにおける主弁５０、副弁５４の開閉制御を行うとともに、吸入圧力Ｐｓにより感圧弁５３の開閉制御を行い、制御室４内に流入する、または制御室４から流出する流体を制御することで制御室４内の制御圧力Ｐｃを可変制御している。

【0026】

本実施例において、主弁５０は、弁体としての主副弁体５１とバルブハウジング１０の内周面から内径側に突出する断面視等脚台形状の環状凸部１０ｃに形成された主弁座１０ａとにより構成されており、主副弁体５１の軸方向左端５１ａが主弁座１０ａに接離することで、主弁５０が開閉するようになっている。副弁５４は、主副弁体５１と固定鉄心８２の開口端面、すなわち固定鉄心８２の軸方向左端面に形成される副弁座８２ａとにより構成されており、主副弁体５１の軸方向右側の段部５１ｂが副弁座８２ａに接離することで、副弁５４が開閉するようになっている。感圧弁５３は、感圧体６０のアダプタ７０と感圧弁部材５２の軸方向左端に形成される感圧弁座５２ａと構成されており、アダプタ７０の軸方向右端７０ａは感圧弁座５２ａに接離することで、感圧弁５３が開閉するようになっている。

【0027】

次いで、容量制御弁Ｖの構造について説明する。図２に示されるように、容量制御弁Ｖは、金属材料または樹脂材料により形成されたバルブハウジング１０と、バルブハウジング１０内に軸方向に往復動自在に配置された主副弁体５１、感圧弁部材５２と、吸入圧力Ｐｓに応じて主副弁体５１、感圧弁部材５２に軸方向右方への付勢力を付与する感圧体６０と、バルブハウジング１０に接続され主副弁体５１、感圧弁部材５２に駆動力を及ぼすソレノイド８０と、主弁５０の開放によって生じる流体の流れにより感圧弁部材５２に対して相対的に軸方向に往復動自在に設けられるスライド弁体９０と、から主に構成されている。スライド弁体９０は、その往復移動により吸入圧力Ｐｓとなる副弁室３０と制御圧力Ｐｃとなる感圧室４０との間の流路を開閉するので、感圧弁部材５２と共に制御室４の制御圧力Ｐｃを後述する感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄおよび中間連通路５５を通して吸入室３に迅速にリリースするＣＳ弁を構成しているともいえる。

【0028】

図２に示されるように、ソレノイド８０は、軸方向左方に開放する開口部８１ａを有するケーシング８１と、ケーシング８１の開口部８１ａに対して軸方向左方から挿入されケーシング８１の内径側に固定される略円筒形状の固定鉄心８２と、固定鉄心８２の内径側において軸方向に往復動自在、かつその軸方向左端部が主副弁体５１と接続固定される駆動ロッド８３と、駆動ロッド８３の軸方向右端部に固着される可動鉄心８４と、固定鉄心８２と可動鉄心８４との間に設けられ可動鉄心８４を軸方向右方に付勢するコイルスプリング８５と、固定鉄心８２の外側にボビンを介して巻き付けられた励磁用のコイル８６と、から主に構成されている。

【0029】

ケーシング８１には、軸方向左端の内径側が軸方向右方に凹む凹部８１ｂが形成されており、この凹部８１ｂに対してバルブハウジング１０の軸方向右端部が略密封状に挿嵌・固定されている。

【0030】

固定鉄心８２は、鉄やケイ素鋼等の磁性材料である剛体から形成され、軸方向に延び駆動ロッド８３が挿通される挿通孔８２ｃが形成される円筒部８２ｂと、円筒部８２ｂの軸方向左端部の外周面から外径方向に延びる環状のフランジ部８２ｄとを備え、円筒部８２ｂの軸方向左端の内径側が軸方向右方に凹む凹部８２ｅが形成されている。

【0031】

図２に示されるように、バルブハウジング１０には、容量可変型圧縮機Ｍの吐出室２と連通する吐出ポートとしてのＰｄポート１２と、容量可変型圧縮機Ｍの吸入室３と連通する吸入ポートとしてのＰｓポート１３と、容量可変型圧縮機Ｍの制御室４と連通する制御ポートとしてのＰｃポート１４と、が形成されている。

【0032】

バルブハウジング１０は、その軸方向左端部に仕切調整部材１１が略密封状に圧入されることにより有底略円筒形状を成している。尚、仕切調整部材１１は、バルブハウジング１０の軸方向における設置位置を調整することで、感圧体６０の付勢力を調整できるようになっている。

【0033】

バルブハウジング１０の内部には、Ｐｄポート１２と連通され主副弁体５１の軸方向左端５１ａ側が配置される主弁室２０と、Ｐｓポート１３と連通され主副弁体５１の背圧側、すなわち主副弁体５１の軸方向右側の段部５１ｂが配置される副弁室３０と、Ｐｃポート１４と連通され感圧弁部材５２、スライド弁体９０および感圧体６０が配置される感圧室４０と、が形成されている。

【0034】

また、バルブハウジング１０の内部には、主副弁体５１およびこの主副弁体５１に挿嵌・固定された感圧弁部材５２が軸方向に往復動自在に配置され、バルブハウジング１０の内周面には、軸方向右端部に主副弁体５１の外周面が略密封状態で摺接可能な小径のガイド孔１０ｂが形成されている。さらに、バルブハウジング１０の内部において、主弁室２０と副弁室３０は、主副弁体５１の外周面とガイド孔１０ｂの内周面により仕切られている。尚、ガイド孔１０ｂの内周面と主副弁体５１の外周面との間は、径方向に僅かに離間することにより微小な隙間が形成されており、主副弁体５１は、バルブハウジング１０に対して軸方向に円滑に相対移動可能となっている。

【0035】

図２に示されるように、感圧体６０は、コイルスプリング６２が内蔵されるベローズコア６１と、ベローズコア６１の軸方向右端部に設けられるアダプタ７０と、から主に構成され、ベローズコア６１の軸方向左端は、仕切調整部材１１に固定されている。

【0036】

また、感圧体６０は、感圧室４０内に配置されており、コイルスプリング６２とベローズコア６１によりアダプタ７０を軸方向右方に移動させる付勢力によりアダプタ７０の軸方向右端７０ａを感圧弁部材５２の感圧弁座５２ａに着座させるようになっている。また、アダプタ７０は、中間連通路５５における吸入圧力Ｐｓに応じて軸方向左方への力が付与されるようになっている。

【0037】

図２に示されるように、主副弁体５１は、略円筒形状に構成され、その軸方向左端部には、フランジ付き円筒形状かつ側面視略砲台形状に構成される別体の感圧弁部材５２が略密封状に挿嵌・固定されるとともに、その軸方向右端部には、駆動ロッド８３が略密封状に挿嵌・固定されており、これらは共に軸方向に移動可能となっている。

【0038】

また、主副弁体５１の外周面に形成される環状の溝のラビリンス効果により、主弁室２０から副弁室３０への流体の漏れを抑制することができるため、吐出室２からＰｄポート１２を介して主弁室２０に供給される吐出流体の吐出圧力Ｐｄが維持されている。

【0039】

また、主副弁体５１および感圧弁部材５２の内部には、中空孔が接続されることにより軸方向に亘って貫通する中間連通路５５が形成されている。尚、中間連通路５５は、主副弁体５１の軸方向右端部において径方向に貫通する複数の貫通孔５１ｃを介して副弁室３０と連通している。

【0040】

図２～図４に示されるように、感圧弁部材５２は、その軸方向右端部が主副弁体５１と略密封状に挿嵌・固定されスライド弁体９０が外嵌される円筒形状の基部５２ｂと、基部５２ｂの軸方向左端部の外周面から外径方向に延びアダプタ７０の軸方向右端７０ａと接離する感圧弁座５２ａが形成される支持部としてのフランジ部５２ｃと、を有するフランジ付き円筒形状かつ側面視略砲台形状に構成されている。尚、基部５２ｂの軸方向左端部には、径方向に貫通し中間連通路５５と連通する複数の貫通孔５２ｄが設けられる。

【0041】

図２～図４に示されるように、スライド弁体９０は、感圧弁部材５２の基部５２ｂに外嵌される円筒形状の基部９０ａと、基部９０ａの軸方向略中央部の外周面から外径方向に延びるフランジ部９０ｂと、を有するフランジ付き円筒形状に構成され、スライド弁体９０の外径側に設けられる付勢手段としてのコイルスプリング９１により軸方向右方へ向けて付勢されている。

【0042】

フランジ部９０ｂの軸方向右側の側面は、主弁５０が形成される軸方向右方を向き、主副弁体５１およびスライド弁体９０の往復移動方向に対して傾斜する受け面９０ｃとなっている。尚、受け面９０ｃは側面視直線状の傾斜を例に説明しているが、これに限らず、例えば側面視曲線状であってもよい。

【0043】

また、スライド弁体９０は、その内側、すなわち基部９０ａの内周面が面一に形成されている。尚、基部９０ａの内周面と感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面との間は、径方向に僅かに離間することにより微小な隙間が形成されており、スライド弁体９０は、感圧弁部材５２に対して軸方向に円滑に相対移動可能となっている。

【0044】

また、スライド弁体９０の軸方向右端、すなわち基部９０ａの軸方向右端には、スライド弁体９０が軸方向右方に移動する感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの開放時（図４参照）において、主副弁体５１の軸方向左端の内径側に形成されるストッパ部５１ｄと当接する端面部９０ｄが形成されている。また、スライド弁体９０の軸方向左端、すなわち基部９０ａの軸方向左端には、スライド弁体９０が軸方向左方に移動する感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの閉塞時（図２および図３参照）において、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの軸方向右側の側面５２ｅに当接可能な端面部９０ｅが形成されている。これにより、スライド弁体９０の基部９０ａの軸方向左端部による感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの開放時および閉塞時におけるスライド弁体９０の軸方向位置が決められている。

【0045】

尚、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄは、フランジ部５２ｃの軸方向右側の側面５２ｅよりも軸方向右側に形成されており、スライド弁体９０の基部９０ａの軸方向左端に形成される端面部９０ｅが感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの側面５２ｅに当接した状態から貫通孔５２ｄの軸方向左側の開口端の軸方向位置に移動するまでの間、スライド弁体９０の基部９０ａの軸方向左端部が貫通孔５２ｄに径方向に重畳し貫通孔５２ｄが閉塞された状態が維持されるようになっている。

【0046】

図２～図４に示されるように、コイルスプリング９１の軸方向左端は、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの軸方向右側の側面５２ｅに当接し、コイルスプリング９１の軸方向右端は、感圧弁部材５２の基部５２ｂに外嵌されるスライド弁体９０のフランジ部９０ｂの軸方向左側の側面９０ｆに当接しており、スライド弁体９０を主副弁体５１のストッパ部５１ｄへ向けて軸方向右方に付勢している。

【0047】

尚、コイルスプリング９１は圧縮バネであり、その内周はスライド弁体９０の基部９０ａの外周面とは径方向に僅かに離間している。尚、コイルスプリング９１は、その内周がスライド弁体９０の基部９０ａの外周面にガイドされてもよい。

【0048】

次いで、容量制御弁Ｖの動作、主にスライド弁体９０による感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの開閉機構の動作について起動時、通常制御時の順に説明する。

【0049】

先ず、起動時について説明する。容量可変型圧縮機Ｍを使用せずに長時間放置した後には、吐出圧力Ｐｄ、制御圧力Ｐｃ、吸入圧力Ｐｓは略均衡している。尚、説明の便宜上、図示を省略するが、容量可変型圧縮機Ｍが停止状態で長時間放置されることにより制御室４で高圧となった流体が液化することがあるが、このとき、中間連通路５５内における高い吸入圧力Ｐｓにより、感圧体６０が収縮してアダプタ７０の軸方向右端７０ａを感圧弁部材５２の感圧弁座５２ａから離間させるように作動することにより、感圧弁５３を開放させる。このように、例えば、起動時において吸入圧力Ｐｓが高い場合には、感圧弁５３を開放させることにより、制御室４の液冷媒を中間連通路５５を介して吸入室３に短時間で排出できるようになっている。

【0050】

容量制御弁Ｖは、非通電状態において、可動鉄心８４がソレノイド８０を構成するコイルスプリング８５の付勢力や感圧体６０を構成するコイルスプリング６２とベローズコア６１の付勢力により軸方向右方へと押圧されることで、駆動ロッド８３、主副弁体５１、感圧弁部材５２が軸方向右方へ移動し、主副弁体５１の軸方向右側の段部５１ｂが固定鉄心８２の副弁座８２ａに着座し副弁５４が閉塞されるとともに、主副弁体５１の軸方向左端５１ａがバルブハウジング１０の内周面に形成された主弁座１０ａから離間し、主弁５０が開放されている（図２参照）。このとき、スライド弁体９０は、軸方向左方に位置し、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄは閉塞されている。

【0051】

容量可変型圧縮機Ｍを起動するとともに容量制御弁Ｖを通電状態とすることで、ソレノイド８０に電流が印加されることにより発生する電磁力により可動鉄心８４が固定鉄心８２へ向けて軸方向左側に引き寄せられ、可動鉄心８４に固定された駆動ロッド８３、主副弁体５１、感圧弁部材５２が軸方向左方へ共に移動し、感圧体６０が軸方向左方に押圧されて収縮することにより、主副弁体５１の軸方向右側の段部５１ｂが副弁座８２ａから離間して副弁５４が開放されるとともに、主副弁体５１の軸方向左端５１ａが主弁座１０ａに着座し、主弁５０が閉塞される（図４参照）。このとき、スライド弁体９０は、コイルスプリング９１の付勢力によって確実に軸方向右方に移動し、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄは開放される。

【0052】

このように、起動時において、スライド弁体９０が感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放しているときには、貫通孔５２ｄを介して感圧室４０は中間連通路５５と連通して流体が流れるようになっている（図４において実線矢印で図示）。すなわち、スライド弁体９０が感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放させることにより、制御室４、Ｐｃポート１４、感圧室４０、貫通孔５２ｄ、中間連通路５５、副弁室３０、Ｐｓポート１３、吸入室３の順に流体を排出するための流路が形成されるため、制御室４の液化した流体を短時間で排出して起動時の応答性を高めることができる。また、スライド弁体９０は、起動時において、例えば前述したように吸入圧力Ｐｓにより感圧弁５３が開放しない場合であっても、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放させることにより、制御室４から中間連通路５５を介して吸入室３に流体を排出するための流路を形成することができる。

【0053】

次に、通常制御時について説明する。通常制御時においては、容量制御弁Ｖのデューティ制御により、主弁５０の開度や開放時間を調整してＰｄポート１２からＰｃポート１４への流体の流量を制御している。このとき、スライド弁体９０は、主弁５０の開放によって生じるＰｄポート１２からＰｃポート１４への流体の流れ（図３において実線矢印で図示）を受け面９０ｃで受けることにより、スライド弁体９０に軸方向左方へ移動させる力（図３において白矢印で図示）が作用し、スライド弁体９０はコイルスプリング９１の付勢力に抗し軸方向左方へ移動し、基部９０ａの軸方向左端部により感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞される（図３参照）。

【0054】

このように、通常制御時において、スライド弁体９０が感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞しているときには、制御室４、Ｐｃポート１４、感圧室４０、貫通孔５２ｄ、中間連通路５５、副弁室３０、Ｐｓポート１３、吸入室３への流路が形成されないため、制御室４から吸入室３への冷媒流出量が減少することにより、容量可変型圧縮機Ｍの運転効率を高めることができる。

【0055】

また、容量可変型圧縮機Ｍを最大容量で駆動する場合には、容量制御弁Ｖを最大デューティの通電状態とすることにより、主弁５０が閉塞され、スライド弁体９０を軸方向右方へ移動させて感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放しＰｃポート１４とＰｓポート１３とを連通させることができるため、制御圧力Ｐｃを素早く低下させることができる。そのため、制御室４のシリンダ４ａ内におけるピストン７を速やかに可変でき、最大容量の状態を維持して運転効率を高めることができる。

【0056】

このように、容量制御弁Ｖの通常制御時には、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを閉塞し、起動時および最大容量運転時には、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放するようにスライド弁体９０を移動させることにより、容量可変型圧縮機Ｍの運転効率を高めることができる。

【0057】

また、コイルスプリング９１は、スライド弁体９０のフランジ部９０ｂの軸方向左側の側面９０ｆと、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄよりも先端側、すなわち軸方向左側に形成されるフランジ部５２ｃの軸方向右側の側面５２ｅとの間に配置されており、コイルスプリング９１と感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを径方向に重なる位置に配置できるため、スライド弁体９０と感圧弁部材５２の軸方向長さをそれぞれ短くすることができ、容量制御弁Ｖをコンパクトに構成することができる。

【0058】

具体的には、例えば、図５に示される容量制御弁Ｖの変形例のように、スライド弁体１９０のフランジ部１９０ｂにおける軸方向長さと、感圧弁部材１５２の貫通孔１５２ｄよりも軸方向右側の基部１５２ｂにおける軸方向長さをそれぞれ前記実施例よりも短くすることができ、これに伴いバルブハウジング１１０の軸方向長さを短くすることができるため、容量制御弁Ｖをコンパクトに構成することができる。

【0059】

また、コイルスプリング９１は、感圧室４０に露出した状態で配置されており、コイルスプリング９１に対してスライド弁体９０の往復移動による感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの開閉に伴う流体の圧力による影響が作用し難いため、コイルスプリング９１の応答性が良い。

【0060】

また、スライド弁体９０は、内周面が面一に形成されており、詳しくは、内径が軸方向に亘って一定の円筒状に形成されており、感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面に対して軸方向に長い範囲で摺動することにより、感圧弁部材５２に対するスライド弁体９０の摺動性を高めることができる。さらに、スライド弁体９０の内周面と感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面との間の微小隙間の径方向寸法が略一定に形成されることにより、該微小隙間を通って中間連通路５５に僅かに漏れる流体の量をより少なくすることができるため、容量可変型圧縮機Ｍの運転効率をより高めることができる。

【0061】

また、スライド弁体９０は、内周面が面一に形成されることにより、スライド弁体９０の内周面と感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面との間の微小隙間に進入した流体の圧力が軸方向に作用することがないため、微小隙間と感圧室４０との間に差圧が生じる場合であっても、差圧の影響を抑制してスライド弁体９０の動作をスムーズにすることができる。

【0062】

また、スライド弁体９０の外周面が感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面と軸方向に亘って摺動可能であるため、軸方向に長い微小隙間を通って中間連通路５５に僅かに漏れる流体の動きを安定させることができ、特にコイルスプリング９１の付勢力によるスライド弁体９０による貫通孔５２ｄの開放動作に影響を与え難い。

【0063】

また、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄは、径方向の厚みが薄い基部５２ｂを軸方向に貫通するように形成されることにより、貫通孔５２ｄの径方向長さが短くなるため、感圧室４０から貫通孔５２ｄを通して中間連通路５５に流体が流入しやすくなり、容量可変型圧縮機Ｍの応答性を高めることができる。

【0064】

また、スライド弁体９０の受け面９０ｃは、主弁５０が形成される軸方向右方を向いているため、容量制御弁Ｖの非通電状態において、主弁５０の開放により生じるＰｄポート１２からＰｃポート１４への流体の流れを受けてスライド弁体９０に軸方向左方へ移動させる力が作用しやすくなっており、スライド弁体９０が作動しやすい。

【0065】

また、スライド弁体９０の受け面９０ｃは、主副弁体５１およびスライド弁体９０の往復移動方向に対して傾斜しているため、容量制御弁Ｖの非通電状態において、主弁５０の開放によりＰｄポート１２からＰｃポート１４への流体の流れを生じさせやすい。

【0066】

さらに、バルブハウジング１０内において、スライド弁体９０は、基部９０ａの軸方向右端部およびフランジ部９０ｂの軸方向右側の受け面９０ｃにより構成される外周面が、主弁５０を構成する主弁座１０ａが形成される環状凸部１０ｃの内周面に沿って近接するように配置されることにより、主弁室２０と感圧室４０との間に比較的幅狭の流路が形成されるため、主弁５０の開放によりＰｄポート１２からＰｃポート１４への流体の流れをより生じさせやすい。

【0067】

また、スライド弁体９０の受け面９０ｃの背面側、すなわちフランジ部９０ｂの軸方向左側には、スライド弁体９０を軸方向右方に向けて付勢するコイルスプリング９１が配置されているため、簡素な構造でスライド弁体９０を軸方向に往復移動させることができる。

【0068】

また、スライド弁体９０は、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの側面５２ｅに軸方向左側の端面部９０ｅを当接させた状態から軸方向右方に所定距離以上スライドするまで基部９０ａの軸方向左端部により感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞された状態を維持することができるため、振動等の外乱によってスライド弁体９０が僅かにスライドしても感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞された状態に維持される。そのため、容量制御弁Ｖは、外乱に強く、制御精度に優れる。

【0069】

また、主副弁体５１と感圧弁部材５２とは別体であって、主副弁体５１には、スライド弁体９０の軸方向右側への移動を規制するストッパ部５１ｄが形成されているため、簡素な構造でスライド弁体９０の軸方向の移動を規制することができる。

【0070】

また、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄは、複数形成されているため、Ｐｃポート１４から吸入室３へ流体を排出するための流路断面積を広く確保することができる。また、複数の貫通孔５２ｄは周方向に等配されているため、スライド弁体９０のストロークを短くすることができる。

【0071】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0072】

例えば、前記実施例では、スライド弁体は、感圧弁部材に対して相対的に軸方向に往復動するものとして説明したが、これに限らず、例えば感圧弁部材に対して回転摺動しながら相対的に軸方向に往復動するものであってもよい。

【0073】

また、前記実施例では、主副弁体と感圧弁部材とを別体で構成する例について説明したが、両者は一体に形成されていてもよい。

【0074】

また、スライド弁体の受け面は、主副弁体およびスライド弁体の往復移動方向に対して直交するように形成されていてもよい。

【0075】

また、スライド弁体は、内周面が面一に形成されていなくてもよい。

【0076】

また、スライド弁体は、アダプタ７０により往復移動をガイドされてもよい。

【0077】

また、スライド弁体は、基部とフランジ部とが別体に形成されていてもよい。

【0078】

また、感圧弁部材は、基部と支持部としてのフランジ部とが別体に形成されていてもよい。

【0079】

また、容量可変型圧縮機Ｍの制御室４と吸入室３とを直接連通する連通路および固定オリフィスは設けなくてもよい。

【0080】

また、副弁５４は設けなくともよく、主副弁体５１の軸方向右側の段部５１ｂは、軸方向の荷重を受ける支持部材として機能すればよく、必ずしも密閉機能は必要ではない。

【0081】

また、感圧室４０はソレノイド８０が設けられる主弁室２０の軸方向右側に設けられるとともに副弁室３０は主弁室２０の軸方向左側に設けられていてもよい。

【0082】

また、コイルスプリング９１は、圧縮バネに限らず、引張バネでもよく、コイル形状以外のバネであってもよい。

【0083】

また、コイルスプリング９１は、感圧室４０に面していなくてもよい。

【0084】

また、感圧体６０は、内部にコイルスプリングを使用しないものであってもよい。

【0085】

また、容量制御弁Ｖのデューティ制御により、主弁５０の開度や開放時間を調整してＰｄポート１２からＰｃポート１４への流体の流量を制御してスライド弁体９０の軸方向左方への移動量を調整し、スライド弁体９０の基部９０ａの軸方向左端部によって感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの開度調整を行うようにしてもよい。これによれば、Ｐｃポート１４からＰｓポート１３へ流れる流体の流量を調整することができる。

【符号の説明】

【0086】

１ ケーシング
２ 吐出室
３ 吸入室
４ 制御室
１０ バルブハウジング
１０ａ 主弁座
１０ｃ 環状凸部
１１ 仕切調整部材
１２ Ｐｄポート（吐出ポート）
１３ Ｐｓポート（吸入ポート）
１４ Ｐｃポート（制御ポート）
２０ 主弁室
３０ 副弁室
４０ 感圧室
５０ 主弁
５１ 主副弁体（弁体）
５１ｃ 貫通孔
５１ｄ ストッパ部
５２ 感圧弁部材
５２ａ 感圧弁座
５２ｂ 基部
５２ｃ フランジ部（支持部）
５２ｄ 貫通孔
５２ｅ 側面
５３ 感圧弁
５４ 副弁
５５ 中間連通路
６０ 感圧体
７０ アダプタ
７０ａ 軸方向右端
８０ ソレノイド
９０ スライド弁体
９０ａ 基部
９０ｂ フランジ部
９０ｃ 受け面
９０ｄ 端面部
９０ｅ 端面部
９０ｆ 側面
９１ コイルスプリング（付勢手段）
１１０ バルブハウジング
１５２ 感圧弁部材
１５２ｂ 基部
１５２ｄ 貫通孔
１９０ スライド弁体
１９０ｂ フランジ部
Ｍ 容量可変型圧縮機
Ｖ 容量制御弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】