JP6216950B2 - 可変容量圧縮機用制御弁および制御弁 - Google Patents

Description

本発明は制御弁に関し、特に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。

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。

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。

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。

このような制御弁には、吐出室とクランク室とを連通させる主通路に主弁を設ける一方、クランク室と吸入室とを連通させる副通路に副弁を設け、それらの弁を単一のソレノイドにより駆動するものがある（例えば特許文献１参照）。この制御弁によれば、空調装置の定常運転時には副弁を閉じた状態で主弁の開度が調整される。それにより、上述のようにクランク圧力Ｐｃを制御し、圧縮機の吐出容量を制御することができる。一方、空調装置の起動時には主弁を閉じた状態で副弁が開かれ、それによりクランク圧力Ｐｃを速やかに低下させることで、圧縮機を比較的速やかに最大容量運転状態へ移行させることができる。また、単一のソレノイドにより複数の弁を開閉させる構成としたため、制御弁全体をコンパクトに構成することができる。

このような制御弁は、単一のソレノイドにより主弁と副弁とを駆動する関係上、主弁体と副弁体とを同一軸線上に設け、その軸線に沿って配設された作動ロッドを介して各弁体にソレノイド力を伝達する機構を有する。制御弁のボディには主弁孔が設けられ、主弁体に副弁孔が設けられる。すなわち、副通路が主弁体を貫通するように設けられる。そして、主弁孔の開口端部に設けられた主弁座に対して主弁体が着脱することにより主弁が開閉され、副弁孔の開口端部に設けられた副弁座に対して副弁体が着脱することにより副弁が開閉される。ただし、圧縮機の定常運転時は副弁体が副弁座に押しつけられ、副弁の閉弁状態が維持される。圧縮機の起動時にはソレノイド力を最大にし、主弁体を主弁座に着座させた状態でさらに副弁体を開弁方向に付勢することにより副弁を開くことができる。

特開２００８−２４０５８０号公報

ところで近年、車両メーカにおいて圧縮機をより早く起動させたいという要望がある。空調性能をより速やかに発揮させることで更なる快適性を追求し、車両の販売促進につなげるものである。そのためには、副弁開時の冷媒流量を大きくしなければならない。しかしながら、上述の制御弁は副弁孔を主弁体に形成するため、副弁の大きさは主弁の大きさによる制約をうけることになり、所望の流量を得るのは容易ではない。すなわち、副弁孔を主弁孔よりも大きくすることは物理的に不可能である。そこで、副弁体の副弁座からのリフト量を大きく設定することも考えられるが、副弁体のストロークを大きくすることは制御弁全体を大きくすることになり、コスト的に不利となる。また、そのようにストロークを大きくしたとしても、副弁孔の大きさが変わらなければ、流量を顕著に増大させることはできない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、主弁と副弁とを単一のソレノイドにより駆動する制御弁において、副弁開時に大きな流量を得ることができるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の可変容量圧縮機用制御弁は、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、吐出室とクランク室とを連通させる主通路と、クランク室と吸入室とを連通させる副通路とが形成されたボディと、主通路に設けられた主弁座と、主弁座に着脱して主弁を開閉する主弁体と、副通路に設けられた副弁座と、副弁座に着脱して副弁を開閉する副弁体と、所定の被感知圧力を受圧し、その被感知圧力の大きさに応じた主弁の開弁方向の駆動力を発生する感圧部と、供給される電流量に応じた主弁の閉弁方向の駆動力を発生するソレノイドと、を備える。ボディの一端側から感圧部、主弁、副弁、ソレノイドの順に配列され、ソレノイドの駆動力を用いて副弁を強制的に開弁させるための強制開弁機構をさらに備える。

このような制御弁は、可変容量圧縮機の取付穴に挿入されて組み付けられるため、その挿入容易性を考慮し、基本的に挿入方向後端側から先端側に向かって外径が小さくなる構造を有する。すなわち、ソレノイド側から感圧部側に向かって外径が小さくなるところ、この態様では、ボディの一端側から感圧部、主弁、副弁、ソレノイドの順に配列し、副弁をボディの外径が大きくなるソレノイドに近い側に設けている。これにより、副弁を比較的大きなスペースに配置することができる。すなわち、この態様によれば、主弁とは独立して副弁を大きくすることができ、副弁開時に大きな流量を得ることが可能になる。

本発明の別の態様もまた、制御弁である。この制御弁は、作動流体を導入又は導出する導入出ポート、作動流体を導入する導入ポート、作動流体を導出する導出ポートが設けられたボディと、導入ポートと導入出ポートとを連通させる主通路に設けられた主弁と、導入出ポートと導出ポートとを連通させる副通路に設けられた副弁と、所定の被感知圧力を受圧し、その被感知圧力の大きさに応じた主弁の開弁方向の駆動力を発生する感圧部と、供給される電流量に応じた主弁の閉弁方向の駆動力を発生するソレノイドと、を備える。ボディの一端側から感圧部、主弁、副弁、ソレノイドの順に配列され、ソレノイドの駆動力を用いて副弁を強制的に開弁させるための強制開弁機構をさらに備える。

この態様によれば、ボディの一端側から感圧部、主弁、副弁、ソレノイドの順に配列し、副弁をボディの外径が大きくなるソレノイドに近い側に設けている。このため、この態様の制御弁を感圧部側から設置対象に挿入するものとして構成する場合、ボディにおいて比較的大きなスペースを形成できる部分に副弁を配置することができる。すなわち、この態様によれば、主弁とは独立して副弁を大きくすることができ、副弁開時に大きな流量を得ることが可能になる。

本発明によれば、主弁と副弁とを単一のソレノイドにより駆動する制御弁において、副弁開時に大きな流量を得ることが可能になる。

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１の上半部に対応する部分拡大断面図である。 制御弁の動作を表す図である。 制御弁の動作を表す図である。 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。 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。 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。

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。

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。

ボディ５には、その上端側からポート１２，１４，１６，１８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１４，１６，１８はボディ５の側部に設けられている。ポート１２，１８は吸入室に連通する「吸入室連通ポート」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の外周面には、ポート１２を形成するための複数の連通溝１５が設けられている。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１４とポート１６とを連通させる主通路と、ポート１６とポート１８とを連通させる副通路とが形成されている。主通路には小口径の主弁が設けられ、副通路には大口径の副弁が設けられている。副弁は主弁よりも下方、つまり主弁よりもソレノイド３に近い側に同軸状に配置されている。すなわち、制御弁１は図示のように、一端側からパワーエレメント６、主弁、副弁、ソレノイド３が順に配置される構成を有する。主通路には主弁孔２０と主弁座２２が設けられている。副通路には副弁孔３２と副弁座３４が設けられている。

ポート１２は、ボディ５の上部に区画された圧力室２３と吸入室とを連通させ、圧力室２３に吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入する。パワーエレメント６は、圧力室２３に配置されている。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１６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１８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。

主弁孔２０と副弁孔３２とは同軸状に形成され、主弁孔２０と副弁孔３２との間の圧力室２４がポート１６と連通している。ポート１４と圧力室２３との間にはガイド孔２５（「第１ガイド孔」として機能する）が設けられている。ポート１４とポート１６との間にはガイド孔２６（「第２ガイド孔」として機能する）が設けられている。ポート１６とポート１８との間にはガイド孔２７（「第３ガイド孔」として機能する）が設けられている。これらのガイド孔には、段付円筒状の副弁体３６が摺動可能に挿通されている。すなわち、副弁体３６は、ボディによる３点支持がなされている。ソレノイド３の上面に副弁座３４が形成されている。副弁体３６が副弁座３４に着脱して副弁を開閉する。

副弁体３６の上部の縮径部に主弁孔２０が設けられ、その下端開口部に主弁座２２が形成されている。一方、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は、その上半部が副弁体３６に挿通され、下半部がソレノイド３に挿通されている。作動ロッド３８は、その上端部が副弁体３６の上端部に摺動可能に支持され、その先端部にてパワーエレメント６と作動連結可能に接続される。作動ロッド３８の下端部は、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。また、作動ロッド３８の中間部が拡径され、主弁体３０を形成している。主弁体３０は、圧力室２４にて主弁座２２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。作動ロッド３８は、主弁体３０および副弁体３６に対してソレノイド力を直接伝達する。

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、圧力室２４とポート１８との連通状態が遮断され、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、圧力室２４とポート１８とが連通し、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。副弁体３６の上部および中間部には、それぞれ内外を連通する連通孔３５，３７が設けられている。連通孔３５はポート１４と主弁孔２０とを連通させ、連通孔３７はポート１６と圧力室２４とを連通させる。

副弁体３６とボディ５との間には、副弁体３６を副弁の閉弁方向に付勢するスプリング４４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。パワーエレメント６は、吸入圧力Ｐｓ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、作動ロッド３８を介して主弁体３０にも伝達される。

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。

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と副弁体３６との間に圧力室２４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。

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、主弁体３０又は副弁体３６に適宜伝達する。一方、作動ロッド３８には、パワーエレメント６の伸縮作動による駆動力（「感圧駆動力」ともいう）がソレノイド力と対抗するように負荷される。すなわち、主弁の制御状態においては、ソレノイド力と感圧駆動力とにより調整された力が主弁体３０に作用し、主弁の開度を適切に制御する。主弁の閉時には、ソレノイド力の大きさに応じて作動ロッド３８がボディ５に対して相対変位し、副弁体３６を押し上げて副弁を開弁させる。それによりブリード機能を発揮させる。

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、軸線に平行な連通溝が形成されている。圧力室２４のクランク圧力Ｐｃ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。

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。

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、クランク圧力Ｐｃ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。

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。

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、外径が上方に向かって段階的に小さくなる段付円筒状をなし、その内方に形成されたガイド孔２７にて副弁体３６の下半部を摺動可能に支持している。第２ボディ８２は、段付円筒状をなし、その下半部が第１ボディ８１の上半部に内挿されるように固定されている。ボディ５は、第１ボディ８１と第２ボディ８２との連結により、ソレノイド３の側からパワーエレメント６の側に向けて外径が小さくなるように構成され、図示しない圧縮機の取付穴への挿入容易性が高められている。

第２ボディ８２の下方側部には、内外を連通する連通孔８３が設けられている。第１ボディ８１と第２ボディ８２とのオーバラップ部にポート１４が形成されている。パワーエレメント６は、第２ボディ８２の上半部に収容されるように設けられている。第２ボディ８２の下半部の内径がやや縮径されることによりガイド孔２５，２６が形成されている。ガイド孔２６の摺動面には、シール用のＯリング２８（「シール部材」として機能する）が設けられている。これにより、ポート１４から導入された高圧の冷媒が、副弁体３６とガイド孔２６との間隙を通ってポート１６へ漏洩することが防止されている。

主弁体３０の上面９０は、主弁座２２に着脱して主弁を開閉する「着脱部」として機能するとともに、主弁座２２に着座した状態で副弁体３６を上方（副弁の開弁方向）に押圧する「係合部」としても機能する。一方、副弁体３６の中間部の上面９２は、第２ボディ８２の下面に係止されることで副弁体３６の上方への変位が規制される「係止部」として機能する。作動ロッド３８の上端部９４は、副弁体３６の上端部に摺動可能に挿通され、圧力室２３を他の圧力室から隔離する隔壁としても機能している。

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（図１参照）の付勢力により作動ロッド３８が押し下げられる。その結果、図示のように、主弁体３０が主弁座２２から離間し、主弁が全開状態となる。副弁体３６は、スプリング４４の付勢力により副弁の閉弁状態を維持するが、副弁体３６が副弁座３４に着座することによりその下方への変位が規制されている。本実施形態では、副弁の閉弁状態において上面９２が第２ボディ８２の下面から所定間隔Ｌ１をあけて離間するように副弁体３６の形状および大きさが設定されている。

パワーエレメント６は、ベローズ４５の上端開口部を第１ストッパ８４（「ベース部材」に該当する）により閉止し、下端開口部を第２ストッパ８６（「ベース部材」に該当する）により閉止して構成されている。第１ストッパ８４は段付円柱状をなし、ベローズ４５の内方にて軸線方向に延在する。第２ストッパ８６は円板状をなし、その上面中央部が第１ストッパ８４の下端面と対向配置される。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、第１ストッパ８４と第２ストッパ８６との間に、ベローズ４５を伸長方向に付勢するスプリング８８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。第１ストッパ８４は、端部部材１３と一体成形されている。したがって、第１ストッパ８４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、圧力室２３の吸入圧力Ｐｓ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、第２ストッパ８６が第１ストッパ８４に当接して係止されるため、その収縮は規制される。

以上の構成において、主弁体３０と主弁座２２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。

本実施形態においては、副弁体３６の副弁における有効受圧径Ａ（シール部径）と、副弁体３６のガイド孔２７との摺動部の有効受圧径Ｂ（シール部径）とが等しく設定されている。このため、副弁体３６に作用するクランク圧力Ｐｃの影響の大部分がキャンセルされる。また、副弁体３６のガイド孔２５との摺動部の有効受圧径Ｃ（シール部径）と、副弁体３６のガイド孔２６との摺動部の有効受圧径Ｄ（シール部径）とが等しく設定されている。このため、副弁体３６に作用する吐出圧力Ｐｄの影響はキャンセルされる。

すなわち、副弁体３６を大きく形成した部分については、クランク圧力Ｐｃの影響がキャンセルされる。一方、副弁体３６の上半部である小径部には、クランク圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が副弁の開弁方向に作用するが、この差圧は比較的小さいため、スプリング４４による副弁の閉弁方向の付勢力よりも大きくはならない。その結果、副弁体３６を大きく構成したにもかかわらず、圧縮機の制御時には副弁の閉弁状態を安定に保持することができ、圧縮機の起動時にはソレノイド３の起動により副弁を速やかに開弁させることができる。言い換えれば、副弁体３６を大きく形成する部分についてクランク圧力Ｐｃの影響をキャンセルするため、この部分の大きさを変更しても、差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）により副弁体３６が受ける荷重は大きくならない。このため、副弁体３６の大きさを自由に設定することが可能となる。また、主弁体３０の主弁における有効受圧径Ｅ（シール部径）と、主弁体３０の摺動部の有効受圧径Ｆ（シール部径）とが等しく設定されている。これにより、主弁体３０に作用する吐出圧力Ｐｄの影響がキャンセルされ、主弁の制御時に主弁体３０の挙動を安定に保つことができる。

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、圧力室２３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４４，４７，８８のばね荷重およびベローズ４５の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。

一方、制御弁１の起動時においては、ソレノイド３への通電により作動ロッド３８を副弁体３６に対して相対変位させることにより、主弁体３０を主弁座２２に着座させて主弁を閉じ、その主弁体３０を介して副弁体３６に開弁方向の駆動力を与えることができる。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。すなわち、制御弁１は、ソレノイド３の駆動力を用いて副弁を強制的に開弁させるための「強制開弁機構」を有する。なお、この構成は、副弁体３６とガイド孔２５，２６，２７との摺動部への異物の噛み込みにより副弁体３６がロックした場合に、それを解除するロック解除機構（連動機構、押圧機構）としても機能する。

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。

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４７の付勢力により作動ロッド３８が押し下げられ、主弁体３０が主弁座２２から離間して主弁が全開状態となる。一方、スプリング４４の付勢力により副弁体３６が副弁座３４に着座した状態を保ち、副弁は閉弁状態を保持する。

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、図３に示すように、ソレノイド力により作動ロッド３８が上方に駆動され、主弁が閉じられ、副弁が開かれる。すなわち、まず作動ロッド３８が副弁体３６に対して相対変位することにより、主弁体３０が主弁座２２に着座して主弁を閉じる。続いて、主弁体３０を主弁座２２に着座させたまま、作動ロッド３８がボディ５に対してさらに相対変位することにより、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、副弁体３６の上面９２がボディ５に係止されることにより、副弁体３６のリフト量（つまり副弁の開度）は規制される。なお、起動時は通常、吸入圧力Ｐｓ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。

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ともに副弁が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。なお、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。

なお、このような制御弁１の起動時に、仮に副弁体３６の摺動部への異物の噛み込みにより副弁体３６が開弁方向にロックしていたとしても、ソレノイド力により副弁体３６を押圧することによりそのロックを解除させることができる。また、仮に副弁体３６の摺動部への異物の噛み込みにより副弁体３６が閉弁方向にロックしたとしても、制御弁１の起動により吸入圧力Ｐｓが低下し、ベローズ４５が伸長すると、第２ストッパ８６が副弁体３６の上端面に当接してこれを下方に押圧することによりそのロックを解除させることができる。

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が比較的低いためにベローズ４５が伸長し、作動ロッド３８と作動連結される。これにより、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４７による開弁方向の力と、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。なお、主弁の制御状態においては、スプリング４４の付勢力により副弁体３６が副弁座３４に着座した状態を保つため、副弁の閉弁状態が維持される。

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。

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、スプリング４７の付勢力により主弁体３０が主弁座２２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。圧縮機の吐出室からポート１６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１４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。

以上に説明したように、本実施形態では、副弁座３４が主弁体３０に形成されるのではなく、ボディ５の一部に形成される。このため、主弁体３０の大きさに関わりなく、副弁孔３２および副弁体３６の大きさを設定することができる。すなわち、主弁の大きさに関わりなく副弁の大きさを設定することができる。特に、副弁体３６をパワーエレメント６よりもソレノイド３に近い側、つまりボディ５の外径が大きくなる側に設けることにより、副弁体３６を十分に大きくすることができたため、副弁開時に大きな流量が得られ、ブリード機能を高めることができるようになる。また、副弁体３６に主弁座２２を一体に設けたことで、部品点数を削減することができる。さらに、主弁座２２（弁座形成部）と副弁体３６が一体となることで、主弁が閉じた後に主弁座２２が動くと同時に、その主弁座２２と一体である副弁体３６が動いて副弁が開くため、主弁の閉じるタイミングと副弁の開くタイミングとを個別に調整する必要がなくなり、部品の選定や調整部位が削減でき、組み立て性が飛躍的に向上する。

［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。

制御弁２０１は、弁本体２０２におけるボディ２０５と副弁体２３６の構成が、第１実施形態とは異なっている。なお、本実施形態においても、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。ボディ２０５は、第１ボディ８１と第２ボディ２８２からなる。第２ボディ２８２のガイド孔２５は、作動ロッド３８の上端部９４を摺動可能に支持する。作動ロッド３８における主弁体３０の下方には、ばね受け部材２４０が設けられている。副弁体２３６とばね受け部材２４０との間には、副弁体２３６を副弁の開弁方向に付勢するスプリング２４２（「付勢部材」として機能する）が介装されている。なお、本実施形態では、図１に示されたスプリング４７は設けられていない。

副弁体２３６は、ガイド孔２６とガイド孔２７とにより２点支持がなされている。副弁体２３６のガイド孔２７との対向面には、シール用のＯリング２２８（「シール部材」として機能する）が設けられている。これにより、ポート１６から導入された冷媒が、副弁体２３６とガイド孔２７との間隙を通ってポート１８へ漏洩することが防止されている。

本実施形態においても、主弁体３０の主弁における有効受圧径Ｅ（シール部径）と、作動ロッド３８の摺動部の有効受圧径Ｆ（シール部径）とが等しく設定されている。これにより、主弁体３０に作用する吐出圧力Ｐｄの影響がキャンセルされ、主弁の制御が安定化される。また、本実施形態では、第１実施形態のように作動ロッド３８とプランジャ５０とを固定していないが、スプリング２４２の反力により作動ロッド３８がプランジャ５０の側に付勢されるため、作動ロッド３８とプランジャ５０との当接状態を常に維持することができる。言い換えれば、作動ロッド３８をプランジャ５０に圧入する必要のない構成とされている。

［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、主弁座が別途設けた弁座形成部材に形成されている点が第１実施形態と異なる。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。

制御弁３０１は、弁本体３０２のボディ３０５が、第１ボディ８１と第２ボディ３８２からなる。なお、本実施形態においても、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。第２ボディ３８２の上部には、圧力室２３を区画するための円板状の区画部材３８０が圧入されている。そして、区画部材３８０を貫通するようにガイド孔２５が形成されている。ガイド孔２５は、作動ロッド３８の上端部９４を摺動可能に支持する。作動ロッド３８における主弁体３３０の下方には、一対のリング状の係止部材３４０，３４２が、軸線方向に所定間隔をあけて嵌着されている。

ガイド孔２６には、円筒状の弁座形成部材３５０が摺動可能に挿通されている。弁座形成部材３５０は、その上端部に半径方向外向きに延出する係止部３５２を有する。係止部３５２と区画部材３８０との間には、弁座形成部材３５０を下方に付勢するスプリング３４４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。そして、弁座形成部材３５０の内方に主弁孔２０が形成され、その下端開口部に主弁座２２が形成されている。

副弁体３３６は、有底円筒状をなし、その底部が係止部材３４０と係止部材３４２との間に支持されるように構成されている。副弁体３３６の底部には、冷媒を流通させるための複数の連通孔３３７が設けられている。本実施形態においても、主弁体３３０の主弁における有効受圧径Ｅ（シール部径）と、作動ロッド３８の摺動部の有効受圧径Ｆ（シール部径）とが等しく設定されている。これにより、主弁体３３０に作用する吐出圧力Ｐｄの影響がキャンセルされ、主弁の制御が安定化される。

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図示のように、副弁体３３６は、スプリング４４の付勢力により副弁の閉弁状態を維持する。弁座形成部材３５０は、係止部３５２が第２ボディ３８２に係止された状態を維持する。また、スプリング４７（図１参照）により作動ロッド３８が下方へ押し下げられるため、主弁体３３０が主弁座２２から離間し、主弁が全開状態となる。本実施形態では、このような状態において、主弁体３３０の主弁座２２からのリフト量Ｌ２と、副弁体３３６の底部下面と係止部材３４２との間隔Ｌ３とが等しくなるように設定されている。

制御弁３０１の安定した制御状態においては、主弁体３３０は、ソレノイド力により押し上げられ、その主弁座２２からのリフト量が基本的にＬ２よりも小さくなる。主弁体３３０がリフトした状態においては係止部材３４２が副弁体３３６と係合しないため、副弁が開かれることはない。主弁体３３０は、圧力室２３の吸入圧力Ｐｓが所定の設定圧力Ｐsetとなるように自律的に動作する。

一方、制御弁１の起動時においては、ソレノイド３への通電により作動ロッド３８を副弁体３３６に対して相対変位させることにより、主弁体３３０を主弁座２２に着座させて主弁を閉じ、その主弁体３３０を介して副弁体３３６に開弁方向の駆動力を与えることができる。それにより、副弁体３３６を副弁座３４からリフトさせて副弁を開くことができる。すなわち、制御弁３０１も、ソレノイド３の駆動力を用いて副弁を強制的に開弁させるための「強制開弁機構」を有する。なお、この構成は、副弁体３３６とガイド孔２６，２７との摺動部への異物の噛み込みにより副弁体３６がロックした場合に、それを解除するロック解除機構（連動機構、押圧機構）としても機能する。

［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１実施形態と異なる。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。

制御弁４０１は、弁本体４０２のボディ４０５が、第１ボディ４８１と第２ボディ４８２とを組み付けて構成されている。なお、本実施形態においても、ボディ４０５、コア４６、ケース５６および端部部材５８が制御弁４０１全体のボディを形成している。第２ボディ４８２の内方に主弁が設けられ、第１ボディ４８１と第２ボディ４８２との間に副弁が設けられている。第２ボディ４８２は、その下半部が第１ボディ４８１の上半部に内挿されるように固定されている。第１ボディ４８１と第２ボディ４８２とのオーバラップ部の上半部側に、ポート１４が形成されている。一方、第１ボディ４８１と第２ボディ４８２とのオーバラップ部の下半部側にはポート１６が形成されている。

主弁体４３０は、段付円筒状をなし、第２ボディ４８２の中央部に設けられたガイド孔２５と、下端部に設けられたガイド孔４２６とにより、軸線方向に摺動可能に支持されている。第２ボディ４８２におけるガイド孔２５とガイド孔４２６との間に主弁孔２０が形成され、その下端開口部に主弁座２２が形成されている。主弁体４３０の軸線方向中間部の外径が縮径されており、その縮径部の下側基端部により、主弁座２２に着脱して主弁を開閉する着脱部が構成されている。主弁体４３０のガイド孔２５との対向面には、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４９５が設けられている。圧力室２３は、主弁体４３０の上方に形成されている。

一方、第１ボディ４８１における第２ボディ４８２の下方に副弁孔３２が形成され、その上端開口部に副弁座３４が形成されている。副弁体４３６は、有底円筒状をなし、第２ボディ４８２の下端部に摺動可能に外挿されている。副弁体４３６の底部中央には貫通孔４４１が設けられ、副弁体４３６および主弁体４３０を貫通するように、作動ロッド３８が設けられている。作動ロッド３８の中間部には係止部材４９８が固定されており、その上面が係合部４９６を形成している。作動ロッド３８が上方に動作して、係止部材４９８が副弁体４３６の下面に係合すると、副弁体４３６に上向き（副弁の開弁方向）の力が伝達される。作動ロッド３８の上端部にも係止部材４９９が固定されている。作動ロッド３８が下方に動作して、係止部材４９９が主弁体４３０の上面に係合すると、主弁体４３０に下向き（主弁の開弁方向）の力が伝達される。

副弁体４３６は、主弁体４３０の下面と係合部４９６との間に挟まれるように配置されている。主弁体４３０と副弁体４３６との間には、互いを離間する方向に付勢するスプリング４４４（「付勢部材」として機能する）が設けられている。副弁体４３６とコア４６との間には、吸入圧力Ｐｓが満たされる圧力室４２８が形成される。圧力室４２８は、ポート１８と連通する。副弁体４３６の底部の周縁近傍には、複数の連通孔４３５が設けられている。第２ボディ４８２と主弁体４３０と副弁体４３６とにより囲まれた空間は、圧力室４９０を形成する。圧力室４２８の吸入圧力Ｐｓは、連通孔４３５を介して圧力室４９０にも導入される。

本実施形態では、主弁の全開時（副弁の閉弁時）において、作動ロッド３８の係合部４９６と副弁体４３６とが所定間隔Ｌ１をあけて離間するように、係合部４９６の位置が設定されている。本実施形態では、所定間隔Ｌ１を、主弁全開時における主弁体４３０の主弁座２２からのリフト量に一致させている。これにより、主弁の制御状態において副弁が開弁されることが防止されている。また、主弁閉時での副弁体４３６と主弁体４３０との距離が、副弁の全開ストロークとなる。

また、本実施形態では、主弁体４３０の主弁における有効受圧径Ｅ（シール部径）と、主弁体４３０の上側摺動部の有効受圧径Ｆ（シール部径）とが等しく設定されている。このため、主弁体４３０に作用する吐出圧力Ｐｄの影響はキャンセルされる。一方、主弁体４３０の下側摺動部の有効受圧径Ｇ（シール部径）が、上側摺動部の有効受圧径Ｆ（シール部径）よりも大きく設定されていることから、主弁体４３０には、その径の差分（Ｇ−Ｆ）に対応する開弁方向の差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用するようになる。また、副弁体４３６には、副弁体４３６の副弁における有効受圧径Ａ（シール部径）と、副弁体４３６の摺動部の有効受圧径Ｂ（シール部径）との径の差分（Ａ−Ｂ）に対応する閉弁方向の差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用するようになる。

制御弁４０１の安定した制御状態においては、主弁体４３０は、スプリング４４４による閉弁方向の力と、ソレノイド３による閉弁方向の力と、パワーエレメント６による開弁方向の力と、スプリング４７による開弁方向の力とがつり合うようにその弁リフト位置が制御される。主弁体４３０は、圧力室２３の吸入圧力Ｐｓが所定の設定圧力Ｐsetとなるように自律的に動作する。このとき、スプリング４４４の反力により副弁体４３６が閉弁方向に付勢されるため、副弁が開かれることはない。

一方、制御弁４０１の起動時においては、ソレノイド３への通電により作動ロッド３８を副弁体４３６に対して相対変位させることにより、係止部材４９８が副弁体４３６に係合してこれを押し上げる。それにより、副弁体４３６を副弁座３４からリフトさせて副弁を開くことができる。すなわち、制御弁４０１も、ソレノイド３の駆動力を用いて副弁を強制的に開弁させるための「強制開弁機構」を有する。なお、この構成は、主弁体４３０や副弁体４３６の摺動部への異物の噛み込みにより各弁体がロックした場合に、それを解除するロック解除機構（連動機構、押圧機構）としても機能する。

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。

上記各実施形態では、制御弁として、被感知圧力として吸入圧力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１２をクランク室に連通させるようにする。

上記実施形態では、パワーエレメント６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。

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１４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、主弁を経由した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。

上記実施形態では、スプリング４４，４７，２４２，３４４，４４４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。

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。また、例えば他の形態の三方弁など、共用のボディに主弁と副弁とが設けられ、単一のソレノイドにより駆動される複合弁であれば、上記実施形態の構成を適用することができる。

上記実施形態では、ベローズ４５の内部の基準圧力室Ｓを真空状態としたが、大気を満たしたり、基準となる所定のガスを満たすなどしてもよい。あるいは、吐出圧力Ｐｄ、クランク圧力Ｐｃ、および吸入圧力Ｐｓのいずれかを満たすようにしてもよい。そして、パワーエレメント６が適宜ベローズの内外の圧力差を感知して作動する構成としてもよい。また、上記実施形態では、主弁体について吐出圧力Ｐｄをキャンセルする構成としたが、主弁体が受ける圧力をキャンセルしていない構成としてもよい。

上記実施形態では、パワーエレメント６を副弁体３６と当接可能とし、仮に副弁体３６がロックしても、パワーエレメント６の駆動力によりこれを解除できる構成とした。変形例においては、例えば図６に示したように弁座形成部材が副弁体と別体の構成である場合に、パワーエレメント６を弁座形成部材と当接可能とし、仮に弁座形成部材がロックしても、パワーエレメント６の駆動力によりこれを解除できる構成としてもよい。

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。

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、 １２，１４，１６，１８ ポート、 ２０ 主弁孔、 ２２ 主弁座、 ２５，２６，２７ ガイド孔、 ２８ Ｏリング、 ３０ 主弁体、 ３２ 副弁孔、 ３４ 副弁座、 ３６ 副弁体、 ３８ 作動ロッド、 ４５ ベローズ、 ２０１ 制御弁、 ２０２ 弁本体、 ２０５ ボディ、 ２２８ Ｏリング、 ２３６ 副弁体、 ３０１ 制御弁、 ３０２ 弁本体、 ３０５ ボディ、 ３３０ 主弁体、 ３３６ 副弁体、 ３４０，３４２ 係止部材、 ３５０ 弁座形成部材、 ４０１ 制御弁、 ４０２ 弁本体、 ４０５ ボディ、 ４２６ ガイド孔、 ４３０ 主弁体、 ４３６ 副弁体、 ４９６ 係合部。

Claims (9)

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、
   前記吐出室と前記クランク室とを連通させる主通路と、前記クランク室と前記吸入室とを連通させる副通路とが形成されたボディと、
   前記主通路に設けられた主弁座と、
   前記主弁座に着脱して主弁を開閉する主弁体と、
   前記副通路に設けられた副弁座と、
   前記副弁座に着脱して副弁を開閉する副弁体と、
   所定の被感知圧力として前記吸入室の圧力又は前記クランク室の圧力を受圧し、その被感知圧力の大きさに応じた前記主弁の開弁方向の駆動力を発生する感圧部と、
   供給される電流量に応じた前記主弁の閉弁方向の駆動力を発生するソレノイドと、
   を備え、
   前記感圧部は、前記被感知圧力が前記ソレノイドへの供給電流値に対応した設定圧力となるよう前記主弁体に駆動力を付与し、
   前記ボディの一端側から前記感圧部、前記主弁、前記副弁、前記ソレノイドの順に配列され、
   前記ソレノイドの駆動力を用いて前記副弁を強制的に開弁させるための強制開弁機構をさらに備え、
   前記感圧部と前記ソレノイドとの間に配置され、前記感圧部および前記ソレノイドの各駆動力を前記主弁および前記副弁に伝達するための作動ロッドをさらに備え、
   前記強制開弁機構は、前記作動ロッドを作動させることにより前記主弁の閉弁後に前記副弁を開弁させる機構であることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。
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、
   前記吐出室と前記クランク室とを連通させる主通路と、前記クランク室と前記吸入室とを連通させる副通路とが形成されたボディと、
   前記主通路に設けられた主弁座と、
   前記主弁座に着脱して主弁を開閉する主弁体と、
   前記副通路において前記ボディの一部に設けられた副弁座と、
   前記副弁座に着脱して副弁を開閉する副弁体と、
   所定の被感知圧力を受圧し、その被感知圧力の大きさに応じた前記主弁の開弁方向の駆動力を発生する感圧部と、
   供給される電流量に応じた前記主弁の閉弁方向の駆動力を発生するソレノイドと、
   前記感圧部と前記ソレノイドとの間に配置され、前記感圧部および前記ソレノイドの各駆動力を前記主弁および前記副弁に伝達するための作動ロッドと、
   前記ソレノイドの駆動力を用いて前記副弁を強制的に開弁させるための強制開弁機構と、
   前記主弁座が一体に設けられ、前記ボディに摺動可能に支持された弁座形成部と、
   を備え、
   前記ボディの一端側から前記感圧部、前記主弁、前記副弁、前記ソレノイドの順に配列され、
   前記主弁体が、前記作動ロッドと一体で移動自在に設けられ、
   前記強制開弁機構は、前記作動ロッドを作動させることにより、前記主弁体を前記主弁座に着座させ、その主弁体を介して前記弁座形成部を押圧して変位させることにより、前記副弁体を前記副弁座から離間させ、前記副弁を開弁させることを特徴とする制御弁。
3. 前記弁座形成部が前記副弁体に一体に設けられ、
   前記強制開弁機構は、前記作動ロッドを作動させることにより、前記主弁体を介して前記副弁体を押圧することにより前記副弁体を前記副弁座から離間させ、前記副弁を開弁させることを特徴とする請求項２に記載の制御弁。
4. 前記ボディは、前記副弁体を摺動可能に支持するガイド孔を含み、
   前記副弁体の前記副弁におけるシール部径と、前記副弁体の前記ガイド孔との摺動部のシール部径とを等しく設定することにより、前記副弁体に作用する前記クランク室のクランク圧力又は前記吸入室の吸入圧力の影響の少なくとも一部をキャンセルすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制御弁。
5. 前記感圧部と前記ソレノイドとの間に配置され、前記感圧部および前記ソレノイドの各駆動力を前記主弁および前記副弁に伝達するための作動ロッドを備え、
   前記作動ロッドが、前記ボディ又は前記副弁体に摺動可能に支持され、
   前記主弁体の前記主弁におけるシール部径と、前記作動ロッドの摺動部のシール部径とを等しく設定することにより、前記主弁体に作用する前記吐出室の吐出圧力の影響をキャンセルすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の制御弁。
6. 前記主弁座が一体に設けられ、前記ボディに摺動可能に支持された弁座形成部を備え、
   前記ボディは、前記吐出室に連通する吐出室連通ポートと、前記クランク室に連通するクランク室連通ポートと、前記吐出室連通ポートと前記クランク室連通ポートとの間に形成された他のガイド孔とを含み、
   前記副弁体または前記弁座形成部は、前記他のガイド孔に摺動可能に支持され、
   前記副弁体または前記弁座形成部と前記他のガイド孔との間に冷媒の漏洩を規制するシール部材が設けられていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の制御弁。
7. 前記主弁座が一体に設けられ、前記ボディに摺動可能に支持された弁座形成部を備え、
   前記感圧部が、前記主弁体、前記副弁体、および前記弁座形成部の少なくともいずれかの端面に当接可能となるように設けられていることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の制御弁。
8. 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、
   前記吐出室と前記クランク室とを連通させる主通路と、前記クランク室と前記吸入室とを連通させる副通路とが形成されたボディと、
   前記主通路において前記ボディの一部に設けられた主弁座と、
   前記主弁座に着脱して主弁を開閉する主弁体と、
   所定の被感知圧力を受圧し、その被感知圧力の大きさに応じた前記主弁の開弁方向の駆動力を発生する感圧部と、
   前記副通路において前記ボディの前記主弁座に対して前記感圧部とは反対側に設けられた副弁座と、
   前記副弁座に着脱して副弁を開閉する副弁体と、
   供給される電流量に応じた前記主弁の閉弁方向の駆動力を発生するソレノイドと、
   前記感圧部と前記ソレノイドとの間に配置され、前記感圧部および前記ソレノイドの各駆動力を前記主弁および前記副弁に伝達するための作動ロッドと、
   前記ソレノイドの駆動力を用いて前記副弁を強制的に開弁させるための強制開弁機構と、
   を備え、
   前記ボディの一端側から前記感圧部、前記主弁、前記副弁、前記ソレノイドの順に配列され、
   前記作動ロッドは、前記副弁体に係合することにより、前記ソレノイドの駆動力を直接伝達可能な係合部を有し、
   前記強制開弁機構は、前記主弁の閉弁後にも前記作動ロッドを前記主弁体に対して相対変位させることにより、前記係合部を介して前記副弁体を押圧して前記副弁座から離間させ、前記副弁を開弁させることを特徴とする制御弁。
9. 前記主弁体が、前記ボディに摺動可能に支持され、
   前記主弁体の前記主弁におけるシール部径と、前記主弁体の摺動部のシール部径とを等しく設定することにより、前記主弁体に作用する前記吐出室の吐出圧力の影響をキャンセルすることを特徴とする請求項８に記載の制御弁。

Images