特許 7515996 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】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】容量制御弁

(51)【国際特許分類】

   F04B 27/18 20060101AFI20240708BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20240708BHJP

【ＦＩ】

F04B27/18 B

F04B27/18 A

F16K31/06 305L

F16K31/06 305M

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022527015

(86)(22)【出願日】2021-05-24

(86)【国際出願番号】 JP2021019528

(87)【国際公開番号】W WO2021241477

(87)【国際公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-11-20

(31)【優先権主張番号】P 2020090664

(32)【優先日】2020-05-25

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100206911

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】栗原 大千

(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】特開２０１５－３４５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６７９１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第１８３５１７７（ＥＰ，Ａ２）

(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7】

前記バルブハウジングには、前記スライド弁体の開方向への移動を規制するストッパが設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の容量制御弁。

【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、前記感圧室内において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、
前記スライド弁体は、前記感圧室を前記吐出ポート側のＰｄ側空間と前記制御ポート側のＰｃ側空間に区画するものであり、該スライド弁体にはこれら２つの空間を連通するＰｄ－Ｐｃ流路が形成されている。
これによれば、スライド弁体により感圧室を吐出ポートと連通するＰｄ側空間と、制御ポートと連通するＰｃ側空間とに区画し、通電状態で主弁を制御する際においては、主弁の開放により吐出ポートから制御ポートへ流れる流体の流れをスライド弁体に形成される開口・切欠等のＰｄ－Ｐｃ流路を通して供給可能とするとともに、当該流体の力を利用してスライド弁体を制御ポート側にスライドさせて感圧弁部材の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。一方、起動時に主弁が閉じた際においては、容量制御弁の外部から制御ポートを通して感圧室のＰｃ側空間に高圧の流体が流れ込むことによってＰｄ側空間とＰｃ側空間との間に生じる差圧を利用してスライド弁体を吐出ポート側にスライドさせて感圧弁部材の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。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】

前記スライド弁体は、前記感圧弁部材の外周面に沿って摺動してもよい。
これによれば、感圧弁部材に沿って摺動するため、貫通孔を確実に閉塞することができる。

【0011】

前記Ｐｄ－Ｐｃ流路は、前記スライド弁体を軸方向に貫通する連通孔により形成されていてもよい。
これによれば、連通孔の数や大きさに応じてスライド弁体のＰｄ－Ｐｃ流路を通した流体の抜け量を調整しやすくなり、スライド弁体の動作精度を高めることができる。

【0012】

前記Ｐｄ－Ｐｃ流路は、周方向に複数等配されていてもよい。
これによれば、スライド弁体が流体による力をバランスよく受けることができるため、スライド弁体を安定して動作させることができる。

【0013】

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フランジ部との間には、突起が設けられていてもよい。
これによれば、スライド弁体により感圧弁部材の貫通孔が閉塞された状態において、突起によりスライド弁体の側面と感圧弁部材のフランジ部の側面とが面同士で当接することが防止されるため、スライド弁体を感圧弁部材から離間させやすくなり、スライド弁体の応答性を高めることができる。

【0014】

前記スライド弁体には、前記フランジ部に向けて突出する突起が設けられていてもよい。
これによれば、スライド弁体により感圧弁部材の貫通孔が閉塞された状態において、Ｐｃ側空間に向く側面による受圧面積を大きく確保することができるため、スライド弁体を差圧により開方向に動作させやすい。

【0015】

前記バルブハウジングには、前記スライド弁体の開方向への移動を規制するストッパが設けられていてもよい。
これによれば、ストッパによりスライド弁体の移動量を規定することができるため、スライド弁体の制御性が高い。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る実施例１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１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】図２の拡大断面図である。

【図4】実施例１の容量制御弁および容量可変型圧縮機の起動時（通電状態）において、主弁の閉塞直後の様子、すなわち起動前の位置からスライド弁体と感圧弁部材が共に感圧体側に移動した様子を示す拡大断面図である。

【図5】実施例１の容量制御弁および容量可変型圧縮機の起動時（通電状態）において、図４の状態からスライド弁体がソレノイド側に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6】実施例１のスライド弁体の構造を示す側面図である。

【図7】実施例１のスライド弁体の変形例の構造を示す側面図である。

【図8】本発明に係る実施例２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拡大断面図である。

【図9】本発明に係る実施例３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拡大断面図である。

【図10】本発明に係る実施例４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拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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1】

【0018】

実施例１に係る容量制御弁につき、図１から図６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。

【0019】

本発明の容量制御弁Ｖ１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。

【0020】

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。

【0021】

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Ｖ１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Ｖ１の図示を省略している。

【0022】

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。

【0023】

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Ｖ１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Ｖ１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。

【0024】

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の軸方向左側の端面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の軸方向左側の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の軸方向左側の端面に形成される感圧弁座５２ａと構成されており、アダプタ７０の軸方向右側の端面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。

【0025】

次いで、容量制御弁Ｖ１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Ｖ１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の開閉により感圧弁部材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。

【0026】

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。

【0027】

ケーシング８１には、軸方向左側の内径側に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。

【0028】

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の軸方向左側の内径側に軸方向右方に凹む凹部８２ｅが形成されている。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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の軸方向左側の端面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。

【0032】

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。

【0033】

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の軸方向左側の端面は、仕切調整部材１１に固定されている。

【0034】

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の軸方向右側の端面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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

図２～図５に示されるように、感圧弁部材５２は、金属材料または樹脂材料により形成され、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の軸方向右側の端面７０ａと接離する感圧弁座５２ａが形成されるフランジ部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。

【0039】

図２～図５に示されるように、スライド弁体９０は、感圧弁部材５２とは別の部材により形成され、感圧弁部材５２の基部５２ｂに外嵌され、軸方向に所定の厚み寸法Ｌ１（図３参照）を有する環状形状に構成されている。尚、スライド弁体９０の厚み寸法Ｌ１は、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの径Ｒ１（図３参照）よりも大きく（Ｌ１＞Ｒ１）構成されている。

【0040】

また、図６に示されるように、スライド弁体９０は、その中央に感圧弁部材５２の基部５２ｂが挿通される貫通孔９０ａが形成されるとともに、外径部には軸方向に貫通するＰｄ－Ｐｃ流路としての連通孔９０ｂが周方向に複数等配されている。尚、本実施例においては、スライド弁体９０には、同一径の連通孔９０ｂが周方向に８等配されているが、これに限らず、連通孔９０ｂの径、数、配置については自由に構成されてよい。

【0041】

また、図２～図５に示されるように、スライド弁体９０は、その内径が感圧弁部材５２の基部５２ｂにおける外径よりも大きく構成されており、スライド弁体９０の貫通孔９０ａにおける内周面（以下、単に「スライド弁体９０の内周面」と表記する。）が感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面５２ｇと摺動可能となっている。これにより、スライド弁体９０の軸方向への往復移動が感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面５２ｇによってガイドされ、スライド弁体９０の傾きが抑制される。また、スライド弁体９０によって感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを確実に閉塞することが可能となっている。

【0042】

また、スライド弁体９０は、その外径が感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃにおける外径よりも大きく構成されており、スライド弁体９０の外周面９０ｅは、バルブハウジング１０の内周面１０ｄと近接配置されている。詳しくは、スライド弁体９０の外周面９０ｅとバルブハウジング１０の内周面１０ｄ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、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。スライド弁体９０の外周面９０ｅとバルブハウジング１０の内周面１０ｄとの間に形成される微小な隙間は、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５２ｇとの間に形成される微小な隙間よりも大きく形成されている。尚、連通孔９０ｂは、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃよりも外径側の位置に形成されている。

【0043】

また、スライド弁体９０は、感圧室４０をスライド弁体９０の軸方向右側においてＰｄポート１２と連通するＰｄ側空間Ｓ１と、スライド弁体９０の軸方向左側においてＰｃポート１４と連通するＰｃ側空間Ｓ２とに区画しており、Ｐｄ側空間Ｓ１とＰｃ側空間Ｓ２とは、連通孔９０ｂにより連通されている。尚、Ｐｄ側空間Ｓ１とＰｃ側空間Ｓ２との間において、流体は主に連通孔９０ｂを通して移動し、スライド弁体９０の外周面９０ｅとバルブハウジング１０の内周面１０ｄとの間に形成される微小な隙間における流体の抜け量は、後述するスライド弁体９０の往復動作に影響を与えない程度の微量なものとなっている。

【0044】

また、スライド弁体９０の軸方向左側の側面９０ｃ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～図４参照）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に当接している。これにより、スライド弁体９０による感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの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】

また、スライド弁体９０の軸方向左側の側面９０ｃ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の閉塞時において、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃよりも外径側がＰｃ側空間Ｓ２に露出している。一方、スライド弁体９０の軸方向右側の側面９０ｄは、スライド弁体９０の移動に係らず内径側から外径側に亘って全面がＰｄ側空間Ｓ１に露出している。

【0046】

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。

【0047】

次いで、容量制御弁Ｖ１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。

【0048】

先ず、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Ｖ１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、主弁５０の開放によりＰｄポート１２から流入された流体はスライド弁体９０の連通孔９０ｂを通ってＰｃポート１４へ流れる（図３において実線矢印で図示）。この流体の力をスライド弁体９０の軸方向右側の側面９０ｄ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は軸方向左方へ移動し、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞される（図３参照）。

【0049】

このとき、スライド弁体９０には、軸方向左方に向けて主弁５０の開放によって生じる連通孔９０ｂを通過する流体の流れによる力（Ｆ_ｆ）に加えて、スライド弁体９０の軸方向右側の側面９０ｄにより形成される受圧面に基づき感圧室４０のＰｄ側空間Ｓ１内の流体の圧力による力（Ｆ_Ｐ１）が作用し、軸方向右方に向けてスライド弁体９０の軸方向左側の側面９０ｃの外径側により形成される受圧面に基づき感圧室４０のＰｃ側空間Ｓ２内の流体の圧力による力（Ｆ_Ｐ２）が作用している。すなわち、左向きを正として、スライド弁体９０には、力Ｆ_ｓｖ＝Ｆ_ｆ＋Ｆ_Ｐ１－Ｆ_Ｐ２が作用している。

【0050】

詳しくは、本実施例において、Ｐｄ側空間Ｓ１に流入する流体は、主弁５０の開放によってＰｄポート１２から供給される吐出流体であり、Ｐｃ側空間Ｓ２にＰｃポート１４から供給される制御流体よりも圧力が高く、かつＰｃ側空間Ｓ２の流体の圧力が作用するスライド弁体９０の軸方向左側の側面９０ｃよりも、Ｐｄ側空間Ｓ１の流体の圧力が作用するスライド弁体９０の軸方向右側の側面９０ｄの受圧面が大きく構成される。

【0051】

すなわち、スライド弁体９０に対して軸方向右方に作用する流体の圧力による力（Ｆ_{Ｐ ２}）よりもスライド弁体９０に対して軸方向左方に作用する流体の圧力による力（Ｆ_Ｐ１）の方が大きくなり（Ｆ_Ｐ１＞Ｆ_Ｐ２）、軸方向左方に向けて作用する流体の流れによる力（Ｐ_ｆ）との合力（Ｆ_ｆ＋Ｆ_Ｐ１）により感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの閉塞状態を確実に維持できるようになっている。

【0052】

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を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。

【0053】

次に、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の軸方向右側の端面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。

【0054】

容量制御弁Ｖ１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の軸方向左側の端面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および図３参照）。このとき、スライド弁体９０は、前述した主弁５０の開放による流体の力により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。

【0055】

容量可変型圧縮機Ｍを起動するとともに、容量制御弁Ｖ１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の軸方向左側の端面５１ａが主弁座１０ａに着座し、主弁５０が閉塞される（図４参照）。

【0056】

尚、図４に示されるように、主弁５０の閉塞直後においては、スライド弁体９０には、軸方向左方に向けて作用する流体の流れによる力（Ｐ_ｆ）は作用しないものの、スライド弁体９０は、起動前の位置（図３参照）から主副弁体５１の軸方向左側の端面５１ａが主弁座１０ａに着座する位置まで感圧弁部材５２と共に軸方向左方へ移動し、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの閉塞状態が維持されている。尚、スライド弁体９０が感圧弁部材５２の移動に僅かに遅れても、スライド弁体９０は慣性により移動し、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの側面５２ｅに押し付けられることとなる。

【0057】

また、容量可変型圧縮機Ｍの起動直後においては、制御室４の制御圧力Ｐｃが高くなることがあり、この場合には、感圧室４０のＰｃ側空間Ｓ２にＰｃポート１４から高い制御圧力Ｐｃの制御流体が流入する。

【0058】

これにより、一時的にスライド弁体９０に対して軸方向右方に作用する流体の圧力による力（Ｆ_Ｐ２）が、スライド弁体９０に対して軸方向左方に作用する流体の圧力による力（Ｆ_Ｐ１’）よりも大きくなり（Ｆ_Ｐ１’＜Ｆ_Ｐ２）、スライド弁体９０の軸方向両側の側面９０ｃ，９０ｄに対して作用する差圧によりスライド弁体９０に軸方向右方へ移動させる力（図５において白矢印で図示）が作用し、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが開放される（図５参照）。このように、主弁５０の閉塞直後にスライド弁体９０により感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞されていても、容量可変型圧縮機Ｍの起動によりＰｄ側空間Ｓ１とＰｃ側空間Ｓ２との間に生じる差圧によりスライド弁体９０を軸方向右方へ移動させ、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを確実に開放することができる。

【0059】

また、スライド弁体９０の軸方向右方への移動に伴いＰｄ側空間Ｓ１内の流体が圧縮される。これにより、Ｐｄ側空間Ｓ１の圧力が高まっていき、Ｐｄ側空間Ｓ１の圧力とＰｃ側空間Ｓ２の圧力が均衡した位置でスライド弁体９０は停止する。尚、主弁５０が閉塞されている間は、Ｐｄ側空間Ｓ１の圧力とＰｃ側空間Ｓ２の圧力が均衡しスライド弁体９０が停止した状態が維持されるが、主弁５０が開放され、Ｐｄポート１２から吐出流体がＰｄ側空間Ｓ１に流入すると、Ｐｄ側空間Ｓ１の圧力とＰｃ側空間Ｓ２の圧力との均衡が崩れてスライド弁体９０が軸方向左方へ移動し、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞される。

【0060】

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５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。

【0061】

以上説明したように、スライド弁体９０により感圧室４０をＰｄポート１２と連通するＰｄ側空間Ｓ１と、Ｐｃポート１４と連通するＰｃ側空間Ｓ２とに区画し、容量制御弁Ｖ１の通常制御時には、主弁５０の開放によりＰｄポート１２からＰｃポート１４へ流れる流体の流れをスライド弁体９０に形成される連通孔９０ｂを通して供給可能とするとともに、当該流体の力を利用してスライド弁体９０を軸方向左方に移動させて感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを閉塞し、起動時に主弁５０が閉じた際において制御室４の制御圧力Ｐｃが高くなった場合には、容量可変型圧縮機Ｍの制御室４からＰｃポート１４を通して感圧室４０のＰｃ側空間Ｓ２に高圧の流体が流れ込むことにより、Ｐｄ側空間Ｓ１とＰｃ側空間Ｓ２との間に生じる差圧を利用してスライド弁体９０を軸方向右方に移動させて感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放することにより、容量可変型圧縮機Ｍの運転効率を高めることができる。

【0062】

また、スライド弁体９０は、感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面５２ｇに沿って摺動することにより、スライド弁体９０によって感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを確実に閉塞することができる。

【0063】

また、スライド弁体９０と感圧弁部材５２の基部５２ｂは、別の材料により形成されていることが好ましく、摩擦抵抗が低減され、スライド弁体９０が円滑に摺動できるようになっている。

【0064】

また、スライド弁体９０には、Ｐｄポート１２とＰｃポート１４とを連通するＰｄ－Ｐｃ流路としての連通孔９０ｂが形成されており、当該連通孔９０ｂの数や大きさに応じて流体の抜け量を調整しやすくなり、スライド弁体９０の動作精度を高めることができる。

【0065】

また、連通孔９０ｂは、周方向に複数等配されており、スライド弁体９０軸方向両側の側面９０ｃ，９０ｄが流体による力をバランスよく受けることができるため、スライド弁体９０を安定して動作させることができる。

【0066】

尚、Ｐｄポート１２とＰｃポート１４とを連通するＰｄ－Ｐｃ流路としては、図７の変形例に示されるように、スライド弁体１９０を円環の外径部に切り欠き１９０ｂが形成された形状とすることにより、スライド弁体１９０の外周面とバルブハウジング１０の内周面１０ｄ（図７の二点鎖線を参照）とによりＰｄ－Ｐｃ流路が形成されるものであってもよい。また、切り欠き１９０ｂの形状、数、配置は自由に構成されてよい。さらに尚、この変形例における切り欠きの構成は以降の各実施例２，３，４のスライド弁体にも適用可能である。

【0067】

また、スライド弁体９０は、厚み寸法Ｌ１が感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄの径Ｒ１よりも大きく（Ｌ１＞Ｒ１）構成され（図３参照）、感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの側面５２ｅに軸方向左側の側面９０ｃ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Ｖ１は、外乱に強く、制御精度に優れる。

【0068】

また、スライド弁体９０は、起動時においてＰｄ側空間Ｓ１とＰｃ側空間Ｓ２との間に生じる差圧により軸方向右方へ移動させることができるため、感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄを開放するために別途スプリング等の付勢手段を設ける必要がなく、容量制御弁Ｖ１の部品点数を少なくすることができる。

【0069】

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。

【実施例2】

【0070】

実施例２に係る容量制御弁につき、図８を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

【0071】

図８に示されるように、本実施例２の容量制御弁Ｖ２において、スライド弁体２９０は、軸方向左側の側面２９０ｃの内径部から軸方向左方に突出する環状の突起２９０ｅが一体に設けられている。尚、突起２９０ｅは環状に形成されるものに限らず、周方向に複数等配されていてもよい。また、突起２９０ｅは、スライド弁体２９０とは別体の部材が側面２９０ｃに対して固定されていてもよい。

【0072】

これによれば、スライド弁体２９０により感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞された状態において、突起２９０ｅの先端面が感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの側面５２ｅに当接することにより、スライド弁体２９０の軸方向左側の側面２９０ｃと感圧弁部材５２のフランジ部５２ｃの側面５２ｅとが面同士で当接することが防止されるため、スライド弁体２９０を感圧弁部材５２から離間させやすくなり、スライド弁体２９０の応答性を高めることができる。

【0073】

また、スライド弁体２９０の内径側に突起２９０ｅが設けられることにより、スライド弁体２９０により感圧弁部材５２の貫通孔５２ｄが閉塞された状態において、Ｐｃ側空間Ｓ２に露出する側面２９０ｃによる受圧面積を内径側まで大きく確保することができるため、スライド弁体２９０をＰｄ側空間Ｓ１とＰｃ側空間Ｓ２との間に生じる差圧を利用して開方向に動作させやすい。

【実施例3】

【0074】

実施例３に係る容量制御弁につき、図９を参照して説明する。尚、前記実施例１，２と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

【0075】

図９に示されるように、本実施例３の容量制御弁Ｖ３において、感圧弁部材３５２は、フランジ部３５２ｃの軸方向右側の側面３５２ｅの外径部から軸方向右方に突出する環状の突起３５２ｆが一体に設けられている。尚、突起３５２ｆは環状に形成されるものに限らず、周方向に複数等配されていてもよい。また、突起３５２ｆは、感圧弁部材３５２とは別体の部材がフランジ部３５２ｃの側面３５２ｅに固定されていてもよい。

【0076】

これによれば、スライド弁体９０により感圧弁部材３５２の貫通孔５２ｄが閉塞された状態において、突起３５２ｆの先端面がスライド弁体９０の軸方向左側の側面９０ｃに当接することにより、スライド弁体９０の軸方向左側の側面９０ｃと感圧弁部材３５２のフランジ部３５２ｃの側面３５２ｅとが面同士で当接することが防止されるため、スライド弁体９０を感圧弁部材３５２から離間させやすくなり、スライド弁体９０の応答性を高めることができる。

【実施例4】

【0077】

実施例４に係る容量制御弁につき、図１０を参照して説明する。尚、前記実施例１，２，３と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

【0078】

図１０に示されるように、本実施例４の容量制御弁Ｖ４において、感圧室４０におけるバルブハウジング１０の内周面１０ｄには、スライド弁体９０の軸方向右側にスライド弁体９０の開方向、すなわち軸方向右方への移動を規制する環状のストッパ４００が固定されている。尚、ストッパ４００は環状に形成されるものに限らず、周方向に複数等配されていてもよい。また、ストッパは、感圧弁部材５２の基部５２ｂの外周面５２ｇに固定されていてもよい。

【0079】

これによれば、ストッパ４００によりスライド弁体９０の開弁時における軸方向右方への移動量を規定することができるため、スライド弁体９０の制御性が高い。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

また、前記実施例では、スライド弁体の厚み寸法Ｌ１は、感圧弁部材の貫通孔の径Ｒ１よりも大きく（Ｌ１＞Ｒ１）構成されるものとして説明したが、これに限らず、スライド弁体の厚み寸法Ｌ１と感圧弁部材の貫通孔の径Ｒ１との大きさの関係は、Ｌ１＝Ｒ１であってよく、さらにＬ１＜Ｒ１であってもよい。すわなち、感圧弁部材の貫通孔の閉塞は、スライド弁体により貫通孔が完全に閉じるものでなくてもよい。

【0083】

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。

【0084】

また、スライド弁体は、周方向に複数に分割されていてもよい。

【0085】

また、前記実施例では、スライド弁体の内周面が感圧弁部材の基部の外周面と摺動するものとして説明したが、これに限らず、スライド弁体の外周面がバルブハウジング１０の内周面１０ｄと摺動するものであってもよい。尚、この場合、スライド弁体の外周面とバルブハウジング１０の内周面１０ｄとの間に形成される微小な隙間は、スライド弁体の内周面と感圧弁部材の基部の外周面との間に形成される微小な隙間よりも小さく形成されることが好ましい。さらに尚、スライド弁体は、バルブハウジングとは異なる材料により形成されることが好ましい。

【0086】

また、感圧弁部材は、基部とフランジ部とが別体に形成されていてもよい。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

また、容量制御弁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の軸方向左方への移動量を調整し、スライド弁体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】

【0092】

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
５２ 感圧弁部材
５２ａ 感圧弁座
５２ｂ 基部
５２ｃ フランジ部
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 軸方向右側の端面
８０ ソレノイド
９０ スライド弁体
９０ａ 貫通孔
９０ｂ 連通孔（Ｐｄ－Ｐｃ流路）
９０ｃ 側面
９０ｄ 側面
１９０ スライド弁体
１９０ｂ 切り欠き（Ｐｄ－Ｐｃ流路）
２９０ スライド弁体
２９０ｅ 突起
３５２ 感圧弁部材
３５２ｆ 突起
４００ ストッパ
Ｍ 容量可変型圧縮機
Ｓ１ Ｐｄ側空間
Ｓ２ Ｐｃ側空間
Ｖ１～Ｖ４ 容量制御弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】