可変容量型圧縮機における容量制御弁
【課題】可変容量型圧縮機の起動直後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間の短縮化を図る。
【解決手段】バルブ組み立て体４４には第１弁体５２、第２弁体５９及び第３弁体５３が設けられている。バルブ組み立て体４４を構成する主弁形成体４９には軸内通路４９１が形成されており、軸内通路４９１には駆動ロッド３９の嵌合部６４が圧入されている。嵌合部６４の外周面６５は、一対の円周面６５１と、一対の平坦面６５２，６５３とからなる。軸内通路４９１を形成する通路形成内周面４９２は円周面であり、通路形成内周面４９２と平坦面６５２，６５３との間には隙間通路６７，６８が形成されている。第１弁体５２の底部には凹み空間部６６が形成されている。隙間通路６７，６８は、凹み空間部６６と軸内通路４９１とに連通している。
【解決手段】バルブ組み立て体４４には第１弁体５２、第２弁体５９及び第３弁体５３が設けられている。バルブ組み立て体４４を構成する主弁形成体４９には軸内通路４９１が形成されており、軸内通路４９１には駆動ロッド３９の嵌合部６４が圧入されている。嵌合部６４の外周面６５は、一対の円周面６５１と、一対の平坦面６５２，６５３とからなる。軸内通路４９１を形成する通路形成内周面４９２は円周面であり、通路形成内周面４９２と平坦面６５２，６５３との間には隙間通路６７，６８が形成されている。第１弁体５２の底部には凹み空間部６６が形成されている。隙間通路６７，６８は、凹み空間部６６と軸内通路４９１とに連通している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出圧領域の冷媒を制御圧室に供給すると共に、前記制御圧室の冷媒を吸入圧領域に排出して前記制御圧室内の調圧を行い、前記制御圧室内の調圧によって吐出容量を制御する可変容量型圧縮機における容量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
傾角可変の斜板を収容する制御圧室を備えた可変容量型圧縮機においては、制御圧室の圧力が高くなると斜板の傾角が小さくなり、制御圧室の圧力が低くなると斜板の傾角が大きくなる。斜板の傾角が小さくなると、ピストンのストロークが小さくなって吐出容量が小さくなり、斜板の傾角が大きくなると、ピストンのストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。特許文献１には、吐出圧領域から制御圧室へ供給される冷媒の流量を制御すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ排出される冷媒の流量を制御する容量制御弁が開示されている。
【０００３】
可変容量型圧縮機を長時間にわたって停止しておくと、冷媒が液状化して制御圧室に溜まる。制御圧室に液状の冷媒が溜まった状態で可変容量型圧縮機を起動したとすると、容量制御弁の外部に設けた排出通路の通路断面積を固定した状態で小さくしてある場合には、制御圧室内の液冷媒が吸入圧領域へ速やかに排出されず、制御圧室内の液冷媒の気化によって制御圧室の圧力が過大になってしまう。そのため、可変容量型圧縮機の起動後において吐出容量が大きくなるまでに時間が掛かり過ぎることになる。
【０００４】
特許文献１に開示される容量制御弁は、ベローズと、電磁ソレノイドと、電磁ソレノイドによって駆動される弁体とを備えている。弁体には開弁連結部が結合されており、開弁連結部に接離可能な係合部がベローズに結合されている。弁体内には吸入室（吸入圧領域）に通じる開放通路が形成されており、開放通路内の圧力（吸入圧）は、ベローズに結合された係合部に作用するようになっている。又、ベローズの外部に形成された容量室は、制御圧室に連通しており、且つ弁体に設けられた弁部によって開閉される弁孔を介して吐出室（吐出圧領域）に連通可能である。
【０００５】
制御圧室に液状の冷媒が溜まった状態で可変容量型圧縮機を起動したような場合には、液状の冷媒が容量室に流入してベローズを縮小させ、ベローズに結合された係合部が開弁連結部から離れる。そのため、制御圧室内の液冷媒を吸入圧領域へ排出することが可能であり、可変容量型圧縮機の起動後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮することができる。
【特許文献１】特開２００６−３４２７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御圧室内の冷媒を吸入圧領域へ排出するための開放通路の末端通路は、駆動ロッドの軸線に沿って内部を通る直線状の軸通路に対して直交すると共に、駆動ロッドの外周面に開口している。末端通路は、直線状の通路であり、直線状の軸通路と直線状の末端通路とを駆動ロッドの内部で直交させる構成は、流路抵抗を大きくし、液冷媒の速やかな排出に関して好ましくない。
【０００７】
本発明は、可変容量型圧縮機の起動直後において、液排出を速やかに排出することで吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮できる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】
【０００８】
本発明は、電磁ソレノイドによって駆動される駆動力伝達体と、制御圧室に連通する感圧室と、前記感圧室内に配設される感圧体を有する感圧手段と、前記感圧室に連通可能に前記駆動力伝達体に設けられた内部通路と、吸入圧領域と前記内部通路との間における通路断面積を調整する第１弁体と、前記感圧体に接離可能であって、前記内部通路と前記感圧室との間における通路断面積を調整する第２弁体と、前記感圧室と吐出圧領域との間における通路断面積を調整する第３弁体とを備え、前記第１弁体、第２弁体及び第３弁体は、前記駆動力伝達体に設けられている可変容量型圧縮機における容量制御弁を対象とし、請求項１の発明は、前記第１弁体は、弁座面に接離する環状シール部を有し、前記駆動力伝達体は、駆動ロッドと、軸内通路を有し、且つ前記第１弁体を形成する弁形成体とを備え、前記駆動ロッドは、前記軸内通路に嵌入されていると共に、前記駆動ロッドの外周面と前記軸内通路の通路形成内周面との間に隙間通路を形成するように前記弁形成体に連結されており、前記内部通路は、前記環状シール部の環内に設けられた凹み空間部と、前記軸内通路と、前記隙間通路とを備え、前記隙間通路は、前記凹み空間部に直接連通していることを特徴とする。
【０００９】
第１弁体が開位置にあるときには、制御圧室の冷媒が軸内通路を通って吸入圧領域へ流れる。制御圧室から軸内通路を通って吸入圧領域へ流れる冷媒は、駆動ロッドの周面に沿った隙間通路から凹み空間部へ流出する。隙間通路と凹み空間部とを直接連通させた構成、及び通路断面積の拡大に寄与する凹み空間部の存在は、軸内通路から吸入圧領域に至る通路の流路抵抗の低減に寄与する。そのため、制御圧室内の液冷媒は、吸入圧領域へ速やかに排出される。
【００１０】
好適な例では、前記駆動ロッドは、前記軸内通路に圧入されている。
駆動ロッドを軸内通路に圧入する構成は、隙間通路を形成する上で簡便な連結構成である。
【００１１】
好適な例では、前記通路形成内周面は、円周面であり、前記駆動ロッドの外周面は、円周面と、該円周面と同径の仮想円周面よりも内側に控える控え面とからなり、前記隙間通路は、前記通路形成内周面と前記控え面との間に形成されている。
【００１２】
駆動ロッドの外周面に控え面を設けた構成は、隙間通路を形成する上で簡便である。
好適な例では、前記控え面は、平坦面である。
平坦な控え面は、形成容易である。
【００１３】
好適な例では、前記隙間通路は、一対設けられている。
隙間通路を一対設ける構成は、適度の大きさの通路断面積を確保しつつ、駆動ロッドと弁形成体との連結を強固にする上で、好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の容量制御弁は、可変容量型圧縮機の起動直後において液排出を速やかに排出することで吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、クラッチレスの可変容量型圧縮機に本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１１の前端にはフロントハウジング１２が連結されている。シリンダブロック１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して連結されている。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、クラッチレスの可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。
【００１６】
制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロック１１とには回転軸１８がラジアルベアリング１９，２０を介して回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、外部駆動源である車両エンジンＥから駆動力を得る。
【００１７】
回転軸１８には回転支持体２１が止着されていると共に、斜板２２が回転軸１８の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。回転支持体２１に形成されたガイド孔２１１には斜板２２に設けられたガイドピン２３がスライド可能に嵌入されている。斜板２２は、ガイド孔２１１とガイドピン２３との連係により回転軸１８の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２２の傾動は、ガイド孔２１１とガイドピン２３とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。
【００１８】
斜板２２の径中心部が回転支持体２１側へ移動すると、斜板２２の傾角が増大する。斜板２２の最大傾角は、回転支持体２１と斜板２２との当接によって規制される。図１に実線で示す斜板２２は、最大傾角状態にあり、鎖線で示す斜板２２は、最小傾角状態にある。斜板２２の最小傾角は、０°よりも僅かに大きくしてある。
【００１９】
シリンダブロック１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２４が収容されている。斜板２２の回転運動は、シュー２５を介してピストン２４の前後往復運動に変換され、ピストン２４がシリンダボア１１１内を往復動する。
【００２０】
リヤハウジング１３内には吸入室１３１及び吐出室１３２が区画形成されている。制御圧室１２１は、放出通路６３を介して吸入室１３１に連通している。バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート１４１が形成されている。バルブプレート１４及び弁形成プレート１５には吐出ポート１４２が形成されている。弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。吸入圧領域である吸入室１３１内の冷媒は、ピストン２４の復動動作（図１において右側から左側への移動）により吸入ポート１４１から吸入弁１５１を押し退けてシリンダボア１１１内へ流入する。シリンダボア１１１内へ流入したガス状の冷媒は、ピストン２４の往動動作（図１において左側から右側への移動）により吐出ポート１４２から吐出弁１６１を押し退けて吐出圧領域である吐出室１３２へ吐出される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。
【００２１】
吸入室１３１へ冷媒を導入する吸入通路２６と、吐出室１３２から冷媒を排出する吐出通路２７とは、外部冷媒回路２８で接続されている。外部冷媒回路２８上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器２９、膨張弁３０、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器３１が介在されている。膨張弁３０は、熱交換器３１の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する。
【００２２】
吐出通路２７上には逆止弁３２が介在されている。逆止弁３２が開状態にあるときには、吐出室１３２内の冷媒が外部冷媒回路２８へ流出可能であり、逆止弁３２が閉状態にあるときには、吐出室１３２内の冷媒が外部冷媒回路２８へ流出することはない。
【００２３】
リヤハウジング１３には電磁式の容量制御弁３３が組み付けられている。
図２に示すように、容量制御弁３３の電磁ソレノイド３４を構成する固定鉄心３５は、コイル３６への電流供給による励磁に基づいて可動鉄心３７を引き付ける。固定鉄心３５と可動鉄心３７との間には付勢ばね３８が介在されている。可動鉄心３７は、付勢ばね３８のばね力によって固定鉄心３５から遠ざかる方向へ付勢されている。電磁ソレノイド３４は、制御コンピュータＣ（図１に図示）の電流供給制御（本実施形態ではデューティ比制御）を受ける。可動鉄心３７には駆動ロッド３９が止着されている。
【００２４】
容量制御弁３３を構成する筒形状のバルブハウジング４０内には隔壁４１が一体形成されている。隔壁４１は、バルブハウジング４０内を弁収容室４２と感圧室４３とに区画している。駆動ロッド３９の先端側の嵌合部６４は、弁収容室４２内に突出しており、バルブハウジング４０には蓋５４が感圧室４３を閉鎖するように嵌入して固定されている。弁収容室４２にはバルブ組み立て体４４が駆動ロッド３９に連結して固定された状態で配設されており、感圧室４３には感圧機構４５が配設されている。弁収容室４２は、通路４７を介して吸入室１３１に連通しており、感圧室４３は、通路４８を介して制御圧室１２１に連通している。
【００２５】
隔壁４１には嵌入孔４１１が弁収容室４２側から凹設されており、隔壁４１には弁孔４１２が感圧室４３側から嵌入孔４１１の底に達するように形成されている。嵌入孔４１１の横断面の形状は、円形であり、弁孔４１２の横断面の形状は、円形である。
【００２６】
弁孔４１２は、感圧室４３に連通しており、嵌入孔４１１は、通路４６を介して吐出室１３２に連通可能である。バルブ組み立て体４４は、嵌入孔４１１に嵌入された主弁形成体４９と、嵌入孔４１１内で主弁形成体４９に嵌合して固定された円筒形状の副弁形成体５０とから構成されている。
【００２７】
主弁形成体４９内には軸内通路４９１が駆動ロッド３９の移動方向に貫設されており、主弁形成体４９の下端部には凹み空間部６６が軸内通路４９１に連通するように凹み形成されている。軸内通路４９１を形成する壁面は、円周面形状の通路形成内周面４９２である。軸内通路４９１には駆動ロッド３９の先端側の嵌合部６４が圧入して固定されている。副弁形成体５０内には軸内通路５０１が軸内通路４９１に連通するように駆動ロッド３９の移動方向に貫設されている。軸内通路５０１は、感圧室４３に連通可能である。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、駆動ロッド３９の嵌合部６４の外周面６５は、一対の円周面６５１と一対の平坦面６５２，６５３とからなる。一対の円周面６５１は、同心円上にある。平坦面６５２，６５３は、円周面６５１を一部とする同径の仮想円周面６５４〔図３（ｃ）に図示〕よりも内側に控える控え面である。円周面６５１は、通路形成内周面４９２に面接合している。軸内通路４９１を形成する通路形成内周面４９２と平坦面６５２，６５３との間には一対の隙間通路６７，６８が形成されている。隙間通路６７，６８は、軸内通路４９１に連通すると共に、凹み空間部６６の底に直接連通している。
【００２９】
駆動ロッド３９及びバルブ組み立て体４４は、電磁ソレノイド３４の電磁力によって駆動される駆動力伝達体５１を構成する。駆動力伝達体５１が駆動される方向（駆動力伝達体５１の駆動方向）は、弁収容室４２側から感圧室４３側へ向かう方向である。軸内通路５０１，４９１、隙間通路６７，６８及び凹み空間部６６は、感圧室４３に連通可能に駆動力伝達体５１内に設けられた内部通路を構成する。
【００３０】
主弁形成体４９において弁収容室４２内に配置されている端部（凹み空間部６６を包囲する環状壁）には、固定鉄心３５に形成された弁座面３５１に接離する第１弁体５２が形成されている。第１弁体５２の下面には弁座面３５１に面接触可能な環状の環状シール部５２１が形成されており、凹み空間部６６は、環状シール部５２１の環内にある。第１弁体５２の環状シール部５２１が弁座面３５１から離間した開位置にあるときには、凹み空間部６６と弁収容室４２とが連通する。第１弁体５２の環状シール部５２１が弁座面３５１に接した閉位置にあるときには、凹み空間部６６と弁収容室４２との連通が遮断される。つまり、第１弁体５２は、吸入室１３１に通じる弁収容室４２と前記内部通路との間における通路断面積を調整するように駆動力伝達体５１に設けられている。
【００３１】
主弁形成体４９における嵌入孔４１１内に配置される端部には、嵌入孔４１１の底に形成された弁座面４１３に接離する第３弁体５３が形成されている。第３弁体５３が弁座面４１３から離間した開位置にあるときには、吐出室１３２に通じる通路４６と弁孔４１２とが連通する。第３弁体５３が弁座面４１３に接した閉位置にあるときには、通路４６と弁孔４１２との連通が遮断される。つまり、第３弁体５３は、吐出室１３２に通じる通路４６と弁孔４１２との間における通路断面積を調整するように駆動力伝達体５１に設けられている。通路４６、嵌入孔４１１、弁孔４１２、感圧室４３及び通路４８は、吐出室１３２内の冷媒を制御圧室１２１へ供給するための供給通路を構成する。
【００３２】
感圧機構４５は、ベローズ５５と、ベローズ５５に結合された板形状の受圧体５６と、ベローズ５５を伸長させる方向に近づける方向に付勢する付勢ばね５７とを備えている。ベローズ５５内の室５８は真空となっているため、軸内通路５０１，４９１内の圧力（吸入圧）は、ベローズ５５を押し縮める方向に作用している。蓋５４に設けられたストッパ５４１と受圧体５６に設けられたストッパ５６１とは、接離可能である。ストッパ５４１とストッパ５６１とは、伸縮するベローズ５５の最短長を規定する。
【００３３】
感圧機構４５、感圧室４３及び室５８は、軸内通路５０１，４９１内の圧力（吸入圧）に応じて駆動力伝達体５１の移動方向における位置を規制される受圧体５６を備えた感圧手段を構成する。ベローズ５５及び受圧体５６は、感圧室４３内の圧力によって駆動力伝達体５１の駆動方向へ付勢される感圧体を構成する。
【００３４】
副弁形成体５０は、主弁形成体４９の軸内通路４９１に嵌入される小径部５０２と、小径部５０２よりも大径の大径部５９とからなり、大径部５９には受圧体５６に接離する第２弁体５９が形成されている。第２弁体５９は、前記内部通路と感圧室４３との間における通路断面積を調整するように駆動力伝達体５１に設けられている。通路４８、感圧室４３、軸内通路５０１，４９１、隙間通路６７，６８、凹み空間部６６、弁収容室４２及び通路４７は、制御圧室１２１内の冷媒を吸入室１３１へ排出するための排出通路を構成する。
【００３５】
容量制御弁３３の電磁ソレノイド３４に対して電流供給制御（デューティ比制御）を行なう制御コンピュータＣは、空調装置作動スイッチ６０のＯＮによって電磁ソレノイド３４に電流を供給し、空調装置作動スイッチ６０のＯＦＦによって電流供給を停止する。制御コンピュータＣには室温設定器６１及び室温検出器６２が信号接続されている。空調装置作動スイッチ６０がＯＮ状態にある場合、制御コンピュータＣは、室温設定器６１によって設定された目標室温と、室温検出器６２によって検出された検出室温との温度差に基づいて、電磁ソレノイド３４に対する電流供給を制御する。
【００３６】
車両エンジンＥが作動している状態において、可変容量型圧縮機が最小容量で運転された状態〔電磁ソレノイド３４に対する電流供給停止（デューティ比零）である状態〕では、図４に示すように、第１弁体５２が付勢ばね５７のばね力によって弁座面３５１に接する閉位置に配置されると共に、第３弁体５３が弁座面４１３から離間した開位置に配置される。第１弁体５２が閉位置にあるときには第３弁体５３が開位置にあるという第１配置状態に駆動力伝達体５１が配置された状態では、吐出室１３２の冷媒が制御圧室１２１へ送られ、図１に鎖線で示すように斜板２２の傾角が最小となる。斜板傾角が最小状態における吐出圧が低いために逆止弁３２が閉じ、外部冷媒回路２８における冷媒循環が停止する。この冷媒循環停止状態は、冷房運転停止状態である。
【００３７】
空調装置作動スイッチ６０をＯＮして可変容量型圧縮機１０を起動したときには、デューティ比１００％の制御が行われる。この制御状態は、可変容量型圧縮機１０を起動時から所定時間（例えば数分）継続される。
【００３８】
この制御状態では、図２に示すように、第３弁体５３が付勢ばね５７のばね力に抗して弁座面４１３に接する閉位置に配置されると共に、第１弁体５２が弁座面３５１から離間した開位置に配置される。従って、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ流入することはない。
【００３９】
可変容量型圧縮機１０の運転停止状態が長く続いた場合、制御圧室１２１内には液冷媒が溜まることがあり、制御圧室１２１内に溜まった液冷媒が感圧室４３に流入して感圧室４３内に液冷媒が充満すると、ベローズ５５が感圧室４３内の液圧により付勢ばね５７のばね力に抗して縮小する。その結果、図３（ａ）に示すように受圧体５６が第２弁体５９から離れ、制御圧室１２１内の液冷媒は、感圧室４３、軸内通路５０１，４９１、隙間通路６７，６８、凹み空間部６６、弁収容室４２及び通路４７を経由して吸入室１３１へ排出される。又、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ流入することはないため、制御圧室１２１内の圧力（制御圧）が低減して斜板２２の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行する。つまり、起動後に斜板２２の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行するという復帰動作が液冷媒の存在によって妨げられることはなく、斜板２２の傾角は、最小傾角から最大傾角へ迅速に移行する。
【００４０】
斜板２２の傾角が最小傾角から増大すると吐出圧が増大し、吐出通路２７における逆止弁３２の上流側の圧力が上昇する。従って、斜板２２の傾角が最小傾角よりも大きいときには逆止弁３２が開き、吐出室１３２内の冷媒が外部冷媒回路２８へ流出する。つまり、外部冷媒回路２８における冷媒循環が行われ、冷房運転が行われる。
【００４１】
デューティ比１００％の制御が所定時間経過すると、前記目標室温と前記検出室温との温度差に基づいたデューティ比制御（可変容量制御）が行われる。図５は、０＜（デューティ比）＜１００％の状態にある一例を示す。この状態では、第１弁体５２が弁座面３５１から離間した開位置に配置されると共に、第３弁体５３が弁座面４１３から離間した開位置に配置される。第１弁体５２及び第３弁体５３がいずれも開位置にあるという第２配置状態に駆動力伝達体５１が配置された状態では、吐出室１３２の冷媒が弁孔４１２、感圧室４３及び通路４８を経由して制御圧室１２１へ送られる。又、制御圧室１２１内の冷媒は、放出通路６３を介して吸入室１３１へ流出しており、吸入室１３１の圧力（吸入圧）は、弁収容室４２に波及している。
【００４２】
弁収容室４２に波及している吸入室１３１の圧力（吸入圧）は、第３弁体５３を弁座面４１３に近づける方向にバルブ組み立て体４４を付勢している。吸入圧が上昇すると、第３弁体５３が弁座面４１３に接近し、吐出室１３２から制御圧室１２１への冷媒流量が減り、制御圧室１２１内の制御圧が低減する。これにより、斜板２２の傾角が増大して吐出容量が増え、吸入圧が低下する。吸入圧が低下すると、第３弁体５３が弁座面４１３から遠ざかり、吐出室１３２から制御圧室１２１への冷媒流量が増え、制御圧室１２１内の制御圧が増大する。これにより、斜板２２の傾角が低減して吐出容量が減り、吸入圧が高まる。吸入圧は、電磁ソレノイド３４に対するデューティ比によって設定される設定吸入圧となるように制御される。
【００４３】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）第１弁体５２が開位置にあるときには、制御圧室１２１の冷媒が軸内通路４９１，５０１を通って吸入室１３１へ流れる。制御圧室１２１から軸内通路４９１，５０１を通って吸入室１３１へ流れる冷媒は、駆動ロッド３９の一部である嵌合部６４の外周面６５の一部である平坦面６５２，６５３に沿った隙間通路６７，６８から凹み空間部６６へ流出する。嵌合部６４を包囲する環状の凹み空間部６６は、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の断面積の拡大に寄与しており、隙間通路６７，６８と凹み空間部６６とは、直接連通されている。つまり、一対の隙間通路６７，６８及び凹み空間部６６は、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の流路抵抗の低減に寄与する。そのため、制御圧室１２１内の液冷媒は、吸入室１３１へ速やかに排出され、起動後に斜板２２の傾角が最小傾角から最大傾角へ迅速に移行する。
【００４４】
（２）駆動ロッド３９の一部である嵌合部６４を軸内通路４９１に圧入すれば、隙間通路６７，６８が形成される。嵌合部６４を軸内通路に圧入する構成では、嵌合部６４の外周面６５に平坦面６５２，６５３を形成しておくことによって隙間通路６７，６８を簡単に形成することができる。駆動ロッド３９を軸内通路４９１に圧入する構成は、隙間通路６７，６８を形成する上で簡便な連結構成である。
【００４５】
（３）隙間通路６７，６８は、嵌合部６４の外周面６５に平坦面６５２，６５３を設けることによって形成される。嵌合部６４の外周面６５に平坦面６５２，６５３を設けた構成は、隙間通路６７，６８を形成する上で簡便であり、平坦面６５２，６５３の形成も容易である。
【００４６】
（４）車両に搭載される可変容量型圧縮機１０に用いられる容量制御弁３３のコンパクト化の要求は厳しく、これに応じて駆動ロッド３９の径の小径化も望まれる。そのため、径を大きくできない駆動ロッド３９と主弁形成体４９とを強固に連結するには、嵌合部６４の円周面６５１の周長をできるだけ長くすることが望ましい。又、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の流路抵抗を減らす上では、隙間通路６７，６８の通路断面積をできるだけ大きくすることが望ましい。隙間通路６７，６８を一対設ける構成は、隙間通路における適度の大きさの通路断面積を確保しつつ、駆動ロッド３９と主弁形成体４９との連結を強固にする上で、好ましい。
【００４７】
次に、図６（ａ），（ｂ）の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いられている。
図６（ａ）に示すように、凹み空間部６６Ａを形成する壁面６６１は、駆動ロッド３９側から主弁形成体４９側に向かうにつれて径が小さくなるテーパ周面に形成されている。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、嵌合部６４の外周面６５Ａは、一対の円周面６５１と、一対の凹面６５５（本実施形態では円周面）とからなる。
テーパ周面形状の壁面６６１と軸内通路４９１の通路形成内周面４９２とは、鈍角に交差するため、テーパ周面形状の壁面６６１は、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の流路抵抗の低減に寄与する。円周面６５１と凹面６５５との間の隙間通路６７Ａ，６８Ｂにおける通路断面積は、第１の実施形態の隙間通路６７，６８に比べて、大きく、凹面６５５は、駆動ロッド３９と主弁形成体４９との連結を強固にしつつ、隙間通路における流路抵抗を低減の確保に寄与する。
【００４９】
次に、図７（ａ），（ｂ）の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いられている。
図７（ｂ）に示すように、嵌合部６４Ｂの外周面６５Ｂは、円周面であり、軸内通路４９１を形成する通路形成内周面４９２の下部には一対の凹面４９３が形成されている。凹面４９３と外周面６５Ｂとの間には隙間通路６７Ｂ，６８Ｂが形成されており、隙間通路６７Ｂ，６８Ｂは、軸内通路４９１と凹み空間部６６とに連通している。
【００５０】
第３の実施形態では、第１の実施形態における（１），（２）項と同様の効果が得られる。
次に、図８（ａ），（ｂ）の第４の実施形態を説明する。第１，３の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いられている。
【００５１】
第４の実施形態は、第１の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせたものである。平坦面６５２，６５３と凹面４９３との間に形成される隙間通路６７Ｃ，６８Ｃにおける通路断面積は、第１〜第３の実施形態における隙間通路のいずれよりも大きくなる。
【００５２】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○ダイヤフラムを有する感圧体を備えた感圧手段を用いてもよい。
○ピストン型の可動壁を感圧体とする感圧手段を用いてもよい。
【００５３】
○クラッチを介して駆動力を得る可変容量型圧縮機に本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕前記隙間通路は、前記軸内通路を形成する通路形成内周面上に形成された凹面と、前記駆動ロッドの外周面との間に形成されている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施形態を示す可変容量型圧縮機全体の側断面図。
【図２】容量制御弁の断面図。
【図３】（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図。（ｃ）は、部分断面図。
【図４】容量制御弁の部分断面図。
【図５】容量制御弁の部分断面図。
【図６】第２の実施形態を示し（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】第３の実施形態を示し（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】第４の実施形態を示し（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図８（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１０…可変容量型圧縮機。１２１…制御圧室。１３１…吸入圧領域としての吸入室。１３２…吐出圧領域としての吐出室。３３…容量制御弁。３４…電磁ソレノイド。３５１…弁座面。３９…駆動ロッド。４３…感圧手段を構成する感圧室。４５…感圧手段を構成する感圧機構。４９…弁形成体としての主弁形成体。４９１，５０１…内部通路を構成する軸内通路。４９２…通路形成内周面。５１…駆動力伝達体。５２…第１弁体。５２１…環状シール部。５３…第３弁体。５５…感圧体を構成するベローズ。５６…感圧体を構成する受圧体。５８…感圧手段を構成する室。５９…第２弁体。６５，６５Ａ…外周面。６５１…円周面。６５２，６５３…控え面としての平坦面。６５４…仮想円周面。６６…凹み空間部。６７，６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６８，６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ…隙間通路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出圧領域の冷媒を制御圧室に供給すると共に、前記制御圧室の冷媒を吸入圧領域に排出して前記制御圧室内の調圧を行い、前記制御圧室内の調圧によって吐出容量を制御する可変容量型圧縮機における容量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
傾角可変の斜板を収容する制御圧室を備えた可変容量型圧縮機においては、制御圧室の圧力が高くなると斜板の傾角が小さくなり、制御圧室の圧力が低くなると斜板の傾角が大きくなる。斜板の傾角が小さくなると、ピストンのストロークが小さくなって吐出容量が小さくなり、斜板の傾角が大きくなると、ピストンのストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。特許文献１には、吐出圧領域から制御圧室へ供給される冷媒の流量を制御すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ排出される冷媒の流量を制御する容量制御弁が開示されている。
【０００３】
可変容量型圧縮機を長時間にわたって停止しておくと、冷媒が液状化して制御圧室に溜まる。制御圧室に液状の冷媒が溜まった状態で可変容量型圧縮機を起動したとすると、容量制御弁の外部に設けた排出通路の通路断面積を固定した状態で小さくしてある場合には、制御圧室内の液冷媒が吸入圧領域へ速やかに排出されず、制御圧室内の液冷媒の気化によって制御圧室の圧力が過大になってしまう。そのため、可変容量型圧縮機の起動後において吐出容量が大きくなるまでに時間が掛かり過ぎることになる。
【０００４】
特許文献１に開示される容量制御弁は、ベローズと、電磁ソレノイドと、電磁ソレノイドによって駆動される弁体とを備えている。弁体には開弁連結部が結合されており、開弁連結部に接離可能な係合部がベローズに結合されている。弁体内には吸入室（吸入圧領域）に通じる開放通路が形成されており、開放通路内の圧力（吸入圧）は、ベローズに結合された係合部に作用するようになっている。又、ベローズの外部に形成された容量室は、制御圧室に連通しており、且つ弁体に設けられた弁部によって開閉される弁孔を介して吐出室（吐出圧領域）に連通可能である。
【０００５】
制御圧室に液状の冷媒が溜まった状態で可変容量型圧縮機を起動したような場合には、液状の冷媒が容量室に流入してベローズを縮小させ、ベローズに結合された係合部が開弁連結部から離れる。そのため、制御圧室内の液冷媒を吸入圧領域へ排出することが可能であり、可変容量型圧縮機の起動後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮することができる。
【特許文献１】特開２００６−３４２７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御圧室内の冷媒を吸入圧領域へ排出するための開放通路の末端通路は、駆動ロッドの軸線に沿って内部を通る直線状の軸通路に対して直交すると共に、駆動ロッドの外周面に開口している。末端通路は、直線状の通路であり、直線状の軸通路と直線状の末端通路とを駆動ロッドの内部で直交させる構成は、流路抵抗を大きくし、液冷媒の速やかな排出に関して好ましくない。
【０００７】
本発明は、可変容量型圧縮機の起動直後において、液排出を速やかに排出することで吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮できる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】
【０００８】
本発明は、電磁ソレノイドによって駆動される駆動力伝達体と、制御圧室に連通する感圧室と、前記感圧室内に配設される感圧体を有する感圧手段と、前記感圧室に連通可能に前記駆動力伝達体に設けられた内部通路と、吸入圧領域と前記内部通路との間における通路断面積を調整する第１弁体と、前記感圧体に接離可能であって、前記内部通路と前記感圧室との間における通路断面積を調整する第２弁体と、前記感圧室と吐出圧領域との間における通路断面積を調整する第３弁体とを備え、前記第１弁体、第２弁体及び第３弁体は、前記駆動力伝達体に設けられている可変容量型圧縮機における容量制御弁を対象とし、請求項１の発明は、前記第１弁体は、弁座面に接離する環状シール部を有し、前記駆動力伝達体は、駆動ロッドと、軸内通路を有し、且つ前記第１弁体を形成する弁形成体とを備え、前記駆動ロッドは、前記軸内通路に嵌入されていると共に、前記駆動ロッドの外周面と前記軸内通路の通路形成内周面との間に隙間通路を形成するように前記弁形成体に連結されており、前記内部通路は、前記環状シール部の環内に設けられた凹み空間部と、前記軸内通路と、前記隙間通路とを備え、前記隙間通路は、前記凹み空間部に直接連通していることを特徴とする。
【０００９】
第１弁体が開位置にあるときには、制御圧室の冷媒が軸内通路を通って吸入圧領域へ流れる。制御圧室から軸内通路を通って吸入圧領域へ流れる冷媒は、駆動ロッドの周面に沿った隙間通路から凹み空間部へ流出する。隙間通路と凹み空間部とを直接連通させた構成、及び通路断面積の拡大に寄与する凹み空間部の存在は、軸内通路から吸入圧領域に至る通路の流路抵抗の低減に寄与する。そのため、制御圧室内の液冷媒は、吸入圧領域へ速やかに排出される。
【００１０】
好適な例では、前記駆動ロッドは、前記軸内通路に圧入されている。
駆動ロッドを軸内通路に圧入する構成は、隙間通路を形成する上で簡便な連結構成である。
【００１１】
好適な例では、前記通路形成内周面は、円周面であり、前記駆動ロッドの外周面は、円周面と、該円周面と同径の仮想円周面よりも内側に控える控え面とからなり、前記隙間通路は、前記通路形成内周面と前記控え面との間に形成されている。
【００１２】
駆動ロッドの外周面に控え面を設けた構成は、隙間通路を形成する上で簡便である。
好適な例では、前記控え面は、平坦面である。
平坦な控え面は、形成容易である。
【００１３】
好適な例では、前記隙間通路は、一対設けられている。
隙間通路を一対設ける構成は、適度の大きさの通路断面積を確保しつつ、駆動ロッドと弁形成体との連結を強固にする上で、好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の容量制御弁は、可変容量型圧縮機の起動直後において液排出を速やかに排出することで吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、クラッチレスの可変容量型圧縮機に本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１１の前端にはフロントハウジング１２が連結されている。シリンダブロック１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して連結されている。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、クラッチレスの可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。
【００１６】
制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロック１１とには回転軸１８がラジアルベアリング１９，２０を介して回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、外部駆動源である車両エンジンＥから駆動力を得る。
【００１７】
回転軸１８には回転支持体２１が止着されていると共に、斜板２２が回転軸１８の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。回転支持体２１に形成されたガイド孔２１１には斜板２２に設けられたガイドピン２３がスライド可能に嵌入されている。斜板２２は、ガイド孔２１１とガイドピン２３との連係により回転軸１８の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２２の傾動は、ガイド孔２１１とガイドピン２３とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。
【００１８】
斜板２２の径中心部が回転支持体２１側へ移動すると、斜板２２の傾角が増大する。斜板２２の最大傾角は、回転支持体２１と斜板２２との当接によって規制される。図１に実線で示す斜板２２は、最大傾角状態にあり、鎖線で示す斜板２２は、最小傾角状態にある。斜板２２の最小傾角は、０°よりも僅かに大きくしてある。
【００１９】
シリンダブロック１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２４が収容されている。斜板２２の回転運動は、シュー２５を介してピストン２４の前後往復運動に変換され、ピストン２４がシリンダボア１１１内を往復動する。
【００２０】
リヤハウジング１３内には吸入室１３１及び吐出室１３２が区画形成されている。制御圧室１２１は、放出通路６３を介して吸入室１３１に連通している。バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート１４１が形成されている。バルブプレート１４及び弁形成プレート１５には吐出ポート１４２が形成されている。弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。吸入圧領域である吸入室１３１内の冷媒は、ピストン２４の復動動作（図１において右側から左側への移動）により吸入ポート１４１から吸入弁１５１を押し退けてシリンダボア１１１内へ流入する。シリンダボア１１１内へ流入したガス状の冷媒は、ピストン２４の往動動作（図１において左側から右側への移動）により吐出ポート１４２から吐出弁１６１を押し退けて吐出圧領域である吐出室１３２へ吐出される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。
【００２１】
吸入室１３１へ冷媒を導入する吸入通路２６と、吐出室１３２から冷媒を排出する吐出通路２７とは、外部冷媒回路２８で接続されている。外部冷媒回路２８上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器２９、膨張弁３０、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器３１が介在されている。膨張弁３０は、熱交換器３１の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する。
【００２２】
吐出通路２７上には逆止弁３２が介在されている。逆止弁３２が開状態にあるときには、吐出室１３２内の冷媒が外部冷媒回路２８へ流出可能であり、逆止弁３２が閉状態にあるときには、吐出室１３２内の冷媒が外部冷媒回路２８へ流出することはない。
【００２３】
リヤハウジング１３には電磁式の容量制御弁３３が組み付けられている。
図２に示すように、容量制御弁３３の電磁ソレノイド３４を構成する固定鉄心３５は、コイル３６への電流供給による励磁に基づいて可動鉄心３７を引き付ける。固定鉄心３５と可動鉄心３７との間には付勢ばね３８が介在されている。可動鉄心３７は、付勢ばね３８のばね力によって固定鉄心３５から遠ざかる方向へ付勢されている。電磁ソレノイド３４は、制御コンピュータＣ（図１に図示）の電流供給制御（本実施形態ではデューティ比制御）を受ける。可動鉄心３７には駆動ロッド３９が止着されている。
【００２４】
容量制御弁３３を構成する筒形状のバルブハウジング４０内には隔壁４１が一体形成されている。隔壁４１は、バルブハウジング４０内を弁収容室４２と感圧室４３とに区画している。駆動ロッド３９の先端側の嵌合部６４は、弁収容室４２内に突出しており、バルブハウジング４０には蓋５４が感圧室４３を閉鎖するように嵌入して固定されている。弁収容室４２にはバルブ組み立て体４４が駆動ロッド３９に連結して固定された状態で配設されており、感圧室４３には感圧機構４５が配設されている。弁収容室４２は、通路４７を介して吸入室１３１に連通しており、感圧室４３は、通路４８を介して制御圧室１２１に連通している。
【００２５】
隔壁４１には嵌入孔４１１が弁収容室４２側から凹設されており、隔壁４１には弁孔４１２が感圧室４３側から嵌入孔４１１の底に達するように形成されている。嵌入孔４１１の横断面の形状は、円形であり、弁孔４１２の横断面の形状は、円形である。
【００２６】
弁孔４１２は、感圧室４３に連通しており、嵌入孔４１１は、通路４６を介して吐出室１３２に連通可能である。バルブ組み立て体４４は、嵌入孔４１１に嵌入された主弁形成体４９と、嵌入孔４１１内で主弁形成体４９に嵌合して固定された円筒形状の副弁形成体５０とから構成されている。
【００２７】
主弁形成体４９内には軸内通路４９１が駆動ロッド３９の移動方向に貫設されており、主弁形成体４９の下端部には凹み空間部６６が軸内通路４９１に連通するように凹み形成されている。軸内通路４９１を形成する壁面は、円周面形状の通路形成内周面４９２である。軸内通路４９１には駆動ロッド３９の先端側の嵌合部６４が圧入して固定されている。副弁形成体５０内には軸内通路５０１が軸内通路４９１に連通するように駆動ロッド３９の移動方向に貫設されている。軸内通路５０１は、感圧室４３に連通可能である。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、駆動ロッド３９の嵌合部６４の外周面６５は、一対の円周面６５１と一対の平坦面６５２，６５３とからなる。一対の円周面６５１は、同心円上にある。平坦面６５２，６５３は、円周面６５１を一部とする同径の仮想円周面６５４〔図３（ｃ）に図示〕よりも内側に控える控え面である。円周面６５１は、通路形成内周面４９２に面接合している。軸内通路４９１を形成する通路形成内周面４９２と平坦面６５２，６５３との間には一対の隙間通路６７，６８が形成されている。隙間通路６７，６８は、軸内通路４９１に連通すると共に、凹み空間部６６の底に直接連通している。
【００２９】
駆動ロッド３９及びバルブ組み立て体４４は、電磁ソレノイド３４の電磁力によって駆動される駆動力伝達体５１を構成する。駆動力伝達体５１が駆動される方向（駆動力伝達体５１の駆動方向）は、弁収容室４２側から感圧室４３側へ向かう方向である。軸内通路５０１，４９１、隙間通路６７，６８及び凹み空間部６６は、感圧室４３に連通可能に駆動力伝達体５１内に設けられた内部通路を構成する。
【００３０】
主弁形成体４９において弁収容室４２内に配置されている端部（凹み空間部６６を包囲する環状壁）には、固定鉄心３５に形成された弁座面３５１に接離する第１弁体５２が形成されている。第１弁体５２の下面には弁座面３５１に面接触可能な環状の環状シール部５２１が形成されており、凹み空間部６６は、環状シール部５２１の環内にある。第１弁体５２の環状シール部５２１が弁座面３５１から離間した開位置にあるときには、凹み空間部６６と弁収容室４２とが連通する。第１弁体５２の環状シール部５２１が弁座面３５１に接した閉位置にあるときには、凹み空間部６６と弁収容室４２との連通が遮断される。つまり、第１弁体５２は、吸入室１３１に通じる弁収容室４２と前記内部通路との間における通路断面積を調整するように駆動力伝達体５１に設けられている。
【００３１】
主弁形成体４９における嵌入孔４１１内に配置される端部には、嵌入孔４１１の底に形成された弁座面４１３に接離する第３弁体５３が形成されている。第３弁体５３が弁座面４１３から離間した開位置にあるときには、吐出室１３２に通じる通路４６と弁孔４１２とが連通する。第３弁体５３が弁座面４１３に接した閉位置にあるときには、通路４６と弁孔４１２との連通が遮断される。つまり、第３弁体５３は、吐出室１３２に通じる通路４６と弁孔４１２との間における通路断面積を調整するように駆動力伝達体５１に設けられている。通路４６、嵌入孔４１１、弁孔４１２、感圧室４３及び通路４８は、吐出室１３２内の冷媒を制御圧室１２１へ供給するための供給通路を構成する。
【００３２】
感圧機構４５は、ベローズ５５と、ベローズ５５に結合された板形状の受圧体５６と、ベローズ５５を伸長させる方向に近づける方向に付勢する付勢ばね５７とを備えている。ベローズ５５内の室５８は真空となっているため、軸内通路５０１，４９１内の圧力（吸入圧）は、ベローズ５５を押し縮める方向に作用している。蓋５４に設けられたストッパ５４１と受圧体５６に設けられたストッパ５６１とは、接離可能である。ストッパ５４１とストッパ５６１とは、伸縮するベローズ５５の最短長を規定する。
【００３３】
感圧機構４５、感圧室４３及び室５８は、軸内通路５０１，４９１内の圧力（吸入圧）に応じて駆動力伝達体５１の移動方向における位置を規制される受圧体５６を備えた感圧手段を構成する。ベローズ５５及び受圧体５６は、感圧室４３内の圧力によって駆動力伝達体５１の駆動方向へ付勢される感圧体を構成する。
【００３４】
副弁形成体５０は、主弁形成体４９の軸内通路４９１に嵌入される小径部５０２と、小径部５０２よりも大径の大径部５９とからなり、大径部５９には受圧体５６に接離する第２弁体５９が形成されている。第２弁体５９は、前記内部通路と感圧室４３との間における通路断面積を調整するように駆動力伝達体５１に設けられている。通路４８、感圧室４３、軸内通路５０１，４９１、隙間通路６７，６８、凹み空間部６６、弁収容室４２及び通路４７は、制御圧室１２１内の冷媒を吸入室１３１へ排出するための排出通路を構成する。
【００３５】
容量制御弁３３の電磁ソレノイド３４に対して電流供給制御（デューティ比制御）を行なう制御コンピュータＣは、空調装置作動スイッチ６０のＯＮによって電磁ソレノイド３４に電流を供給し、空調装置作動スイッチ６０のＯＦＦによって電流供給を停止する。制御コンピュータＣには室温設定器６１及び室温検出器６２が信号接続されている。空調装置作動スイッチ６０がＯＮ状態にある場合、制御コンピュータＣは、室温設定器６１によって設定された目標室温と、室温検出器６２によって検出された検出室温との温度差に基づいて、電磁ソレノイド３４に対する電流供給を制御する。
【００３６】
車両エンジンＥが作動している状態において、可変容量型圧縮機が最小容量で運転された状態〔電磁ソレノイド３４に対する電流供給停止（デューティ比零）である状態〕では、図４に示すように、第１弁体５２が付勢ばね５７のばね力によって弁座面３５１に接する閉位置に配置されると共に、第３弁体５３が弁座面４１３から離間した開位置に配置される。第１弁体５２が閉位置にあるときには第３弁体５３が開位置にあるという第１配置状態に駆動力伝達体５１が配置された状態では、吐出室１３２の冷媒が制御圧室１２１へ送られ、図１に鎖線で示すように斜板２２の傾角が最小となる。斜板傾角が最小状態における吐出圧が低いために逆止弁３２が閉じ、外部冷媒回路２８における冷媒循環が停止する。この冷媒循環停止状態は、冷房運転停止状態である。
【００３７】
空調装置作動スイッチ６０をＯＮして可変容量型圧縮機１０を起動したときには、デューティ比１００％の制御が行われる。この制御状態は、可変容量型圧縮機１０を起動時から所定時間（例えば数分）継続される。
【００３８】
この制御状態では、図２に示すように、第３弁体５３が付勢ばね５７のばね力に抗して弁座面４１３に接する閉位置に配置されると共に、第１弁体５２が弁座面３５１から離間した開位置に配置される。従って、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ流入することはない。
【００３９】
可変容量型圧縮機１０の運転停止状態が長く続いた場合、制御圧室１２１内には液冷媒が溜まることがあり、制御圧室１２１内に溜まった液冷媒が感圧室４３に流入して感圧室４３内に液冷媒が充満すると、ベローズ５５が感圧室４３内の液圧により付勢ばね５７のばね力に抗して縮小する。その結果、図３（ａ）に示すように受圧体５６が第２弁体５９から離れ、制御圧室１２１内の液冷媒は、感圧室４３、軸内通路５０１，４９１、隙間通路６７，６８、凹み空間部６６、弁収容室４２及び通路４７を経由して吸入室１３１へ排出される。又、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ流入することはないため、制御圧室１２１内の圧力（制御圧）が低減して斜板２２の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行する。つまり、起動後に斜板２２の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行するという復帰動作が液冷媒の存在によって妨げられることはなく、斜板２２の傾角は、最小傾角から最大傾角へ迅速に移行する。
【００４０】
斜板２２の傾角が最小傾角から増大すると吐出圧が増大し、吐出通路２７における逆止弁３２の上流側の圧力が上昇する。従って、斜板２２の傾角が最小傾角よりも大きいときには逆止弁３２が開き、吐出室１３２内の冷媒が外部冷媒回路２８へ流出する。つまり、外部冷媒回路２８における冷媒循環が行われ、冷房運転が行われる。
【００４１】
デューティ比１００％の制御が所定時間経過すると、前記目標室温と前記検出室温との温度差に基づいたデューティ比制御（可変容量制御）が行われる。図５は、０＜（デューティ比）＜１００％の状態にある一例を示す。この状態では、第１弁体５２が弁座面３５１から離間した開位置に配置されると共に、第３弁体５３が弁座面４１３から離間した開位置に配置される。第１弁体５２及び第３弁体５３がいずれも開位置にあるという第２配置状態に駆動力伝達体５１が配置された状態では、吐出室１３２の冷媒が弁孔４１２、感圧室４３及び通路４８を経由して制御圧室１２１へ送られる。又、制御圧室１２１内の冷媒は、放出通路６３を介して吸入室１３１へ流出しており、吸入室１３１の圧力（吸入圧）は、弁収容室４２に波及している。
【００４２】
弁収容室４２に波及している吸入室１３１の圧力（吸入圧）は、第３弁体５３を弁座面４１３に近づける方向にバルブ組み立て体４４を付勢している。吸入圧が上昇すると、第３弁体５３が弁座面４１３に接近し、吐出室１３２から制御圧室１２１への冷媒流量が減り、制御圧室１２１内の制御圧が低減する。これにより、斜板２２の傾角が増大して吐出容量が増え、吸入圧が低下する。吸入圧が低下すると、第３弁体５３が弁座面４１３から遠ざかり、吐出室１３２から制御圧室１２１への冷媒流量が増え、制御圧室１２１内の制御圧が増大する。これにより、斜板２２の傾角が低減して吐出容量が減り、吸入圧が高まる。吸入圧は、電磁ソレノイド３４に対するデューティ比によって設定される設定吸入圧となるように制御される。
【００４３】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）第１弁体５２が開位置にあるときには、制御圧室１２１の冷媒が軸内通路４９１，５０１を通って吸入室１３１へ流れる。制御圧室１２１から軸内通路４９１，５０１を通って吸入室１３１へ流れる冷媒は、駆動ロッド３９の一部である嵌合部６４の外周面６５の一部である平坦面６５２，６５３に沿った隙間通路６７，６８から凹み空間部６６へ流出する。嵌合部６４を包囲する環状の凹み空間部６６は、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の断面積の拡大に寄与しており、隙間通路６７，６８と凹み空間部６６とは、直接連通されている。つまり、一対の隙間通路６７，６８及び凹み空間部６６は、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の流路抵抗の低減に寄与する。そのため、制御圧室１２１内の液冷媒は、吸入室１３１へ速やかに排出され、起動後に斜板２２の傾角が最小傾角から最大傾角へ迅速に移行する。
【００４４】
（２）駆動ロッド３９の一部である嵌合部６４を軸内通路４９１に圧入すれば、隙間通路６７，６８が形成される。嵌合部６４を軸内通路に圧入する構成では、嵌合部６４の外周面６５に平坦面６５２，６５３を形成しておくことによって隙間通路６７，６８を簡単に形成することができる。駆動ロッド３９を軸内通路４９１に圧入する構成は、隙間通路６７，６８を形成する上で簡便な連結構成である。
【００４５】
（３）隙間通路６７，６８は、嵌合部６４の外周面６５に平坦面６５２，６５３を設けることによって形成される。嵌合部６４の外周面６５に平坦面６５２，６５３を設けた構成は、隙間通路６７，６８を形成する上で簡便であり、平坦面６５２，６５３の形成も容易である。
【００４６】
（４）車両に搭載される可変容量型圧縮機１０に用いられる容量制御弁３３のコンパクト化の要求は厳しく、これに応じて駆動ロッド３９の径の小径化も望まれる。そのため、径を大きくできない駆動ロッド３９と主弁形成体４９とを強固に連結するには、嵌合部６４の円周面６５１の周長をできるだけ長くすることが望ましい。又、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の流路抵抗を減らす上では、隙間通路６７，６８の通路断面積をできるだけ大きくすることが望ましい。隙間通路６７，６８を一対設ける構成は、隙間通路における適度の大きさの通路断面積を確保しつつ、駆動ロッド３９と主弁形成体４９との連結を強固にする上で、好ましい。
【００４７】
次に、図６（ａ），（ｂ）の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いられている。
図６（ａ）に示すように、凹み空間部６６Ａを形成する壁面６６１は、駆動ロッド３９側から主弁形成体４９側に向かうにつれて径が小さくなるテーパ周面に形成されている。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、嵌合部６４の外周面６５Ａは、一対の円周面６５１と、一対の凹面６５５（本実施形態では円周面）とからなる。
テーパ周面形状の壁面６６１と軸内通路４９１の通路形成内周面４９２とは、鈍角に交差するため、テーパ周面形状の壁面６６１は、軸内通路４９１から吸入室１３１に至る通路の流路抵抗の低減に寄与する。円周面６５１と凹面６５５との間の隙間通路６７Ａ，６８Ｂにおける通路断面積は、第１の実施形態の隙間通路６７，６８に比べて、大きく、凹面６５５は、駆動ロッド３９と主弁形成体４９との連結を強固にしつつ、隙間通路における流路抵抗を低減の確保に寄与する。
【００４９】
次に、図７（ａ），（ｂ）の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いられている。
図７（ｂ）に示すように、嵌合部６４Ｂの外周面６５Ｂは、円周面であり、軸内通路４９１を形成する通路形成内周面４９２の下部には一対の凹面４９３が形成されている。凹面４９３と外周面６５Ｂとの間には隙間通路６７Ｂ，６８Ｂが形成されており、隙間通路６７Ｂ，６８Ｂは、軸内通路４９１と凹み空間部６６とに連通している。
【００５０】
第３の実施形態では、第１の実施形態における（１），（２）項と同様の効果が得られる。
次に、図８（ａ），（ｂ）の第４の実施形態を説明する。第１，３の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いられている。
【００５１】
第４の実施形態は、第１の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせたものである。平坦面６５２，６５３と凹面４９３との間に形成される隙間通路６７Ｃ，６８Ｃにおける通路断面積は、第１〜第３の実施形態における隙間通路のいずれよりも大きくなる。
【００５２】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○ダイヤフラムを有する感圧体を備えた感圧手段を用いてもよい。
○ピストン型の可動壁を感圧体とする感圧手段を用いてもよい。
【００５３】
○クラッチを介して駆動力を得る可変容量型圧縮機に本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕前記隙間通路は、前記軸内通路を形成する通路形成内周面上に形成された凹面と、前記駆動ロッドの外周面との間に形成されている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施形態を示す可変容量型圧縮機全体の側断面図。
【図２】容量制御弁の断面図。
【図３】（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図。（ｃ）は、部分断面図。
【図４】容量制御弁の部分断面図。
【図５】容量制御弁の部分断面図。
【図６】第２の実施形態を示し（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】第３の実施形態を示し（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】第４の実施形態を示し（ａ）は、容量制御弁の部分断面図。（ｂ）は、図８（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１０…可変容量型圧縮機。１２１…制御圧室。１３１…吸入圧領域としての吸入室。１３２…吐出圧領域としての吐出室。３３…容量制御弁。３４…電磁ソレノイド。３５１…弁座面。３９…駆動ロッド。４３…感圧手段を構成する感圧室。４５…感圧手段を構成する感圧機構。４９…弁形成体としての主弁形成体。４９１，５０１…内部通路を構成する軸内通路。４９２…通路形成内周面。５１…駆動力伝達体。５２…第１弁体。５２１…環状シール部。５３…第３弁体。５５…感圧体を構成するベローズ。５６…感圧体を構成する受圧体。５８…感圧手段を構成する室。５９…第２弁体。６５，６５Ａ…外周面。６５１…円周面。６５２，６５３…控え面としての平坦面。６５４…仮想円周面。６６…凹み空間部。６７，６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６８，６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ…隙間通路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁ソレノイドによって駆動される駆動力伝達体と、制御圧室に連通する感圧室と、前記感圧室内に配設される感圧体を有する感圧手段と、前記感圧室に連通可能に前記駆動力伝達体に設けられた内部通路と、吸入圧領域と前記内部通路との間における通路断面積を調整する第１弁体と、前記感圧体に接離可能であって、前記内部通路と前記感圧室との間における通路断面積を調整する第２弁体と、前記感圧室と吐出圧領域との間における通路断面積を調整する第３弁体とを備え、前記第１弁体、第２弁体及び第３弁体は、前記駆動力伝達体に設けられている可変容量型圧縮機における容量制御弁において、
前記第１弁体は、弁座面に接離する環状シール部を有し、前記駆動力伝達体は、駆動ロッドと、軸内通路を有し、且つ前記第１弁体を形成する弁形成体とを備え、前記駆動ロッドは、前記軸内通路に嵌入されていると共に、前記駆動ロッドの外周面と前記軸内通路の通路形成内周面との間に隙間通路を形成するように前記弁形成体に連結されており、前記内部通路は、前記環状シール部の環内に設けられた凹み空間部と、前記軸内通路と、前記隙間通路とを備え、前記隙間通路は、前記凹み空間部に直接連通している可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項２】
前記駆動ロッドは、前記軸内通路に圧入されている請求項１に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項３】
前記通路形成内周面は、円周面であり、前記駆動ロッドの外周面は、円周面と、該円周面と同径の仮想円周面よりも内側に控える控え面とからなり、前記隙間通路は、前記通路形成内周面と前記控え面との間に形成されている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項４】
前記控え面は、平坦面である請求項３に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項５】
前記隙間通路は、一対設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項１】
電磁ソレノイドによって駆動される駆動力伝達体と、制御圧室に連通する感圧室と、前記感圧室内に配設される感圧体を有する感圧手段と、前記感圧室に連通可能に前記駆動力伝達体に設けられた内部通路と、吸入圧領域と前記内部通路との間における通路断面積を調整する第１弁体と、前記感圧体に接離可能であって、前記内部通路と前記感圧室との間における通路断面積を調整する第２弁体と、前記感圧室と吐出圧領域との間における通路断面積を調整する第３弁体とを備え、前記第１弁体、第２弁体及び第３弁体は、前記駆動力伝達体に設けられている可変容量型圧縮機における容量制御弁において、
前記第１弁体は、弁座面に接離する環状シール部を有し、前記駆動力伝達体は、駆動ロッドと、軸内通路を有し、且つ前記第１弁体を形成する弁形成体とを備え、前記駆動ロッドは、前記軸内通路に嵌入されていると共に、前記駆動ロッドの外周面と前記軸内通路の通路形成内周面との間に隙間通路を形成するように前記弁形成体に連結されており、前記内部通路は、前記環状シール部の環内に設けられた凹み空間部と、前記軸内通路と、前記隙間通路とを備え、前記隙間通路は、前記凹み空間部に直接連通している可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項２】
前記駆動ロッドは、前記軸内通路に圧入されている請求項１に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項３】
前記通路形成内周面は、円周面であり、前記駆動ロッドの外周面は、円周面と、該円周面と同径の仮想円周面よりも内側に控える控え面とからなり、前記隙間通路は、前記通路形成内周面と前記控え面との間に形成されている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項４】
前記控え面は、平坦面である請求項３に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【請求項５】
前記隙間通路は、一対設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１０３０７４（Ｐ２００９−１０３０７４Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７６５１４（Ｐ２００７−２７６５１４）
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（０００１０１８７９）イーグル工業株式会社 (119)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（０００１０１８７９）イーグル工業株式会社 (119)
【Ｆターム（参考）】
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