感圧制御弁
【課題】マグネットクラッチ等を用いることなく、圧縮機を確実に最小容量のアンロード運転にして、しかも容量可変型圧縮機を小型に構成する。
【解決手段】ベローズ収容室１３内に感圧用ベローズ１６を配置する。感圧用ベローズ１６に弁体９を当接させ、弁体９の開閉動作を行う。プランジャばね３６の付勢力を、開弁ばね１５の付勢力より強く設定する。電磁コイル装置３０への非通電時に、プランジャばね３６の付勢力によりプランジャ３５を介して感圧用ベローズ１６を弁体９に当接させた状態とする。ベローズ収容室１３内の吸入圧力Ｐｓの変化に対して、感圧用ベローズ１６を弁体９側を固定点として伸縮させてプランジャ３５を自由移動させて、弁体９が変位しないようにし、アンロード運転を維持する。または、電磁コイル装置への通電時に感圧用ベローズの弁体側を固定点としてアンロード運転を維持する。
【解決手段】ベローズ収容室１３内に感圧用ベローズ１６を配置する。感圧用ベローズ１６に弁体９を当接させ、弁体９の開閉動作を行う。プランジャばね３６の付勢力を、開弁ばね１５の付勢力より強く設定する。電磁コイル装置３０への非通電時に、プランジャばね３６の付勢力によりプランジャ３５を介して感圧用ベローズ１６を弁体９に当接させた状態とする。ベローズ収容室１３内の吸入圧力Ｐｓの変化に対して、感圧用ベローズ１６を弁体９側を固定点として伸縮させてプランジャ３５を自由移動させて、弁体９が変位しないようにし、アンロード運転を維持する。または、電磁コイル装置への通電時に感圧用ベローズの弁体側を固定点としてアンロード運転を維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用空調装置などの冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる容量可変型圧縮機の感圧制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機は、エンジンにベルトで直結されているので回転数制御を行うことができない。そこで、エンジンの回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るために、圧縮機の容量（吐出量）を変えることのできる容量可変型圧縮機が用いられている。
【０００３】
そのような容量可変型圧縮機においては、一般に、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設けられた揺動板が回転軸の回転運動によって駆動されて揺動運動をし、その揺動板の揺動運動により往復動するピストンが吸入圧力をシリンダ内に吸入して圧縮した後、吐出し、クランク室内の圧力を変化させることにより、揺動板の傾斜角度を変化させ、往復動するピストンの移動量を可変することによって、冷媒の吐出量を変化させるようになっている。
【０００４】
このような容量可変型圧縮機の容量を可変制御する制御弁として、例えば特開２００１−１９３６４０号公報（特許文献１）、特開２００１−２０８５７号公報（特許文献２）及び特開平１１−２８０６５８号公報（特許文献３）に開示されたものがある。これらの制御弁は、圧縮機の吸入圧力Ｐｓに応じた感圧用ベローズの伸縮作用により、弁の開閉状態を変化させて、圧縮機の容量制御を行うものであるが、特許文献１のものは外部制御弁であり、特許文献２及び３のものは、自力式制御弁であり、また、圧縮機の吐出圧力Ｐｄに応じて制御弁が弁開する吸入圧力Ｐｓを変化させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９３６４０号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８５７号公報
【特許文献３】特開平１１−２８０６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の制御弁は、ソレノイド装置を非通電とすることにより、閉弁ばねにより吸入圧力とクランク室圧力との間を全閉状態として圧縮機をアンロード運転（エアコンＯＦＦ）とすることができる。しかしながら、この特許文献１のものは、容量制御を行う時に、ソレノイド装置を通電とし、このソレノイド装置へ印加する電流の量を制御する外部制御弁である。すなわち、この特許文献１のものは、その構造上、ボール弁体がソレノイド装置のプランジャ側に固定されており、ソレノイド装置の吸引力（開弁方向の駆動力）とベローズによる閉弁方向の駆動力との平衡関係によって容量制御を行うため、ソレノイド装置の制御が複雑になる。
【０００７】
これに対して、引用文献２及び３の制御弁は自力式制御弁であり、簡単な構成で容量制御を行うことができる。しかしながら、圧縮機を強制的にアンロード運転（エアコンＯＦＦ）にすることができない。なお、アンロード運転となるのは吸入圧力Ｐｓが調整ねじによって設定した設定圧力以下となった時（閉弁時）である。このため、エアコンのＯＮ／ＯＦＦには圧縮機の駆動部分にマグネットクラッチ等を別設する必要があり、そのための装置コストがかかっていた。
【０００８】
本発明は、圧縮機の容量制御を自力式制御で行うとともに、マグネットクラッチ等を用いることなく、圧縮機を確実に最小容量のアンロード運転にすることができる感圧制御弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結されたプランジャと、電磁コイルへの通電または非通電により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを前記閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段とを有する電磁駆動部と、を備え、前記閉弁付勢手段の付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定され、前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせない時には、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせた時には、前記閉弁付勢手段により前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に結合されたプランジャと、該プランジャを前記閉弁方向に付勢するプランジャばねと、電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、を備え、前記プランジャばねの付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子に吸引し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにしたことを特徴とする。なお、電磁コイル、吸引子、プランジャ及びプランジャばねが請求項１の「電磁駆動部」に対応し、プランジャばねが請求項１の「閉弁付勢手段」に対応する。
【００１１】
請求項３の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結ガイドを介して結合されたプランジャと、該プランジャを前記開弁方向付勢するプランジャばねと、電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、を備え、前記吸引子による吸引力が前記開弁ばねと前記プランジャばねとの合成付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャの前記連結ガイドは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを前記吸引子から離れた位置に固定し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャの連結ガイド側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子側に吸引し、前記プランジャの連結ガイドを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにしたことを特徴とする。なお、電磁コイル、吸引子、プランジャ、連結ガイド及びプランジャばねが請求項１の「電磁駆動部」に対応し、電磁コイルによる吸引子、プランジャ間の吸引力が請求項１の「閉弁付勢手段」に対応する。
【００１２】
請求項４の感圧制御弁は、請求項２または３に記載の感圧制御弁であって、前記感圧用ベローズの有効径と前記弁体が開閉する前記弁ポートの径が等しく設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の感圧制御弁は、請求項２に記載の感圧制御弁であって、前記吸引子が一端にガイド部を有し、前記吸引子の前記ガイド部に端部が螺合され、前記吸引子と前記プランジャとを貫通して前記感圧用ベローズに当接可能なロッド部を有する調整ねじを備え、前記調整ねじの前記ガイド部に対するねじ込み量を調整して、前記感圧用ベローズの圧縮量を調整可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の感圧制御弁によれば、電磁駆動部の閉弁付勢手段を働かせることにより、感圧用ベローズが押圧されて、弁部材により、弁ポートが全閉状態となる。そして、ベローズ収容室内に導入される圧縮機の吸入圧力が変化しても、感圧用ベローズが弁部材側を固定点として伸縮し、プランジャが自由移動するだけとなるので、弁部材は変位することがなく、全閉状態を維持することができ、圧縮機を確実にアンロード運転とすることができる。したがって、圧縮機（エアコン）のＯＮ／ＯＦＦのためのマグネットクラッチ等を用いる必要がないため、圧縮機を安価かつ小型に構成することができる。
【００１５】
請求項２の感圧制御弁によれば、電磁コイルを非通電とすることにより、プランジャばねの付勢力により感圧用ベローズが押圧されて、弁部材により、弁ポートが全閉状態となる。そして、ベローズ収容室内に導入される圧縮機の吸入圧力が変化しても、感圧用ベローズが弁部材側を固定点として伸縮し、プランジャが自由移動するだけとなるので、弁部材は変位することがなく、全閉状態を維持することができ、圧縮機を確実にアンロード運転とすることができる。したがって、圧縮機（エアコン）のＯＮ／ＯＦＦのためのマグネットクラッチ等を用いる必要がないため、圧縮機を安価かつ小型に構成することができる。
【００１６】
請求項３の感圧制御弁によれば、電磁コイルを通電とすることにより、吸引子、プランジャ間の吸引力により感圧用ベローズが押圧されて、弁部材により、弁ポートが全閉状態となる。そして、ベローズ収容室内に導入される圧縮機の吸入圧力が変化しても、感圧用ベローズが弁部材側を固定点として伸縮し、プランジャが自由移動するだけとなるので、弁部材は変位することがなく、全閉状態を維持することができ、圧縮機を確実にアンロード運転とすることができる。したがって、圧縮機（エアコン）のＯＮ／ＯＦＦのためのマグネットクラッチ等を用いる必要がないため、圧縮機を安価かつ小型に構成することができる。
【００１７】
請求項４の感圧制御弁によれば、請求項２または３の効果に加えて、感圧用ベローズ及び弁体に加わるクランク室圧力による力がキャンセルされ、弁体の下面に受ける吸入圧力により、弁体は開閉する。したがって、吸入圧力の変化に正確に追従する。
【００１８】
請求項５の感圧制御弁によれば、請求項２の効果に加えて、調整ねじのガイド部に対するねじ込み量を調整して、感圧用ベローズの圧縮量を調整可能にしたので、電磁駆動部の通電時の吸引力のばらつきが小さくなるので、電磁駆動部のパワーを落とすことができ、省電力化が図れる。また、部品点数が削減され、低コスト化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の感圧制御弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図２は同感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図、図３は同感圧制御弁の通電時の縦断面図、図４は同感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の断面図である。図１及び図２は圧縮機のアンロード運転時、図３は圧縮機の容量制御運転時、図４は圧縮機のフルロード運転時に対応する。
【００２１】
この第１実施形態の感圧制御弁は、弁ハウジング本体１と弁ハウジング本体１の上部にかしめ結合されたベローズケース２とによる弁ハウジング３を有している。弁ハウジング本体１のベローズケース２側には弁室４が形成され、この弁室４の底部から下端側には円筒形の弁ポート５が形成されている。また、弁ハウジング本体１には、弁室４を径方向に貫通して圧縮機の吸入圧力Ｐｓが導入される「出口ポート」としての吸入圧力側ポート６と、弁ポート５を径方向に貫通して圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが導入される「入口ポート」としてのクランク室側ポート７が形成されている。さらに、弁ハウジング本体１の下端側には弁ポート５まで貫通して圧縮機の吐出圧力Ｐｄが導入される本体ガイド孔８が形成されている。
【００２２】
弁室４内には「弁部材」としてのボール状の弁体９が設けられている。弁体９の下には圧力導入管９ａが溶接等により接合されており、この圧力導入管９ａは本体ガイド孔８内に摺動可能に挿通されている。これにより、弁体９は、図にて上下に変位することにより、弁ポート５の開口部周囲の弁座１０に対して着座、離間して弁ポート５を開閉し、弁リフトに応じてクランク室側ポート７より弁ポート５を経て吸入圧力側ポート６へ流れる流体の流量を定量的に制御（可変制御）する。また、弁ポート５内の圧力導入管９ａの周囲には、弁体９を開弁方向（上方）へ付勢する開弁ばね１５が設けられている。
【００２３】
弁ハウジング３は弁ハウジング本体１とベローズケース２とでベローズ収容室１３を画定しており、ベローズ収容室１３には感圧用ベローズ１６が配置されている。感圧用ベローズ１６は、下側端部１７と、ベローズ本体１８と、ストッパ当金２２と、ベローズカバー２０と、調整ばね２１とで構成されている。下側端部１７とベローズ本体１８は一体に成形されており、ベローズ本体１８はベローズカバー２０と気密に溶接されて、その内部に真空気密室１９が画定されている。また、ストッパ当金２２とベローズカバー２０との間に調整ばね２１が圧縮状態で配設されている。そして、弁体９が開弁ばね１５の付勢力により感圧用ベローズ１６の下側端部１７に当接している。
【００２４】
ベローズケース２の上部には、電磁コイル装置３０のプランジャケース３１が気密に固定され、さらにプランジャケース３１の上部には、ガイド３２が気密に固定されている。ガイド３２内には調整ねじ３３がその上端部をガイド３２に螺合されて配設されている。そして、プランジャケース３１内には、調整ねじ３３の下端に当接するように吸引子３４が配設されている。プランジャケース３１の内部にはプランジャ３５が配設されており、このプランジャ３５と吸引子３４との間にはプランジャばね３６が圧縮して配設されている。感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０の中心にはストレートな円筒状の保持部２０ａが形成されており、この保持部２０ａ内にプランジャ３５の端部の円柱状のボス部３５Ａが嵌め込まれている。
【００２５】
また、プランジャ３５には吸引子３４側の隙間とベローズ収容室１３とを連通させる連通路３７が形成されており、吸引子３４側の隙間とベローズ収容室１３とを均圧させている。これによりプランジャ３５は差圧の影響を受けずにスムーズにプランジャケース３１内を摺動可能となっている。プランジャケース３１の外周部には電磁コイル３８が設けられており、電磁コイル３８の励磁により、吸引子３４の下端面がプランジャ３５に対する磁気吸引面となる。
【００２６】
以上の構成により、電磁コイル装置３０が非通電時（非励磁時）には、図１に示すように、プランジャ３５がプランジャばね３６のばね力により吸引子３４から離間し、このプランジャばね３６のばね力で感圧用ベローズ１６と弁体９が下端に位置し、弁体９が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管９ａと本体ガイド孔８間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。
【００２７】
ここで、プランジャばね３６のばね力Ｆ、開弁ばね１５のばね力ｆは、Ｆ＞ｆの関係となるように設定されている。また、圧力導入管９ａの中空部より弁体９の下面に吐出圧力Ｐｄが導入され、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧による押圧力により、弁体９は開弁方向に付勢される。弁体９の下面の受圧面積をＡとすると、この押圧力はＡ×（Ｐｄ−Ｐｓ）である。したがって、前記弁ポート５の弁ポート有効面積をＢ、前記弁ポートに作用するクランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓの最大差圧をΔＰｍとした時、プランジャばね
３６のばね力ＦをＦ＞（ｆ＋Ｂ×ΔＰｍ＋Ａ×（Ｐｄ−Ｐｓ））となるようなばねを選択
すれば、最大吐出圧力Ｐｄ、最大クランク室圧力Ｐｃと、最小吸入圧力Ｐｓの仕様範囲内において、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁の非通電時のアンロード運転がより確実に保障される。
【００２８】
そして、プランジャばね３６のばね力が開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、下側端部１７が弁体９に当接した状態、すなわち弁体９の全閉状態を維持して、感圧用ベローズ１６の伸縮とプランジャ３５の変位が生じるだけである。例えば、吸入圧力Ｐｓが高くなっても、図２に示すようにベローズカバー２０がストッパ当金２２に当接した最収縮状態まで、プランジャ３５が吸引子３４から離間する方向に変位するだけである。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体９側（弁部材側）を固定点として伸縮する。これにより、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を非通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００２９】
一方、電磁コイル装置３０が通電時（励磁時）には、図３に示すように、プランジャ３５がプランジャばね３６のばね力に抗して吸引子３４に吸着する。この状態で、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として収縮する。これにより、弁体９が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。さらに吸入圧力Ｐｓが高くなり、感圧用ベローズ１６がさらに収縮すると、図４に示すように弁体９が弁ポート５を全開とする。したがって、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００３０】
以上の第１実施形態では、プランジャ３５と感圧用ベローズ１６を機械的に分離して互いに当接するだけの構成とし、プランジャばね３６と開弁ばね１５とにより、プランジャ３５と感圧用ベローズ１６とを互いに当接する方向に付勢するようにしている。これにより、感圧用ベローズ１６はプランジャ３５と一体に変位する。しかし、感圧用ベローズとプランジャとを機械的に固着するようにしてもよい。
【００３１】
図５及び図６は上記のような構成の第２実施形態の感圧制御弁の縦断面図であり、図５は非通電時、図６は通電時を示す。この図５及び図６において、前記第１実施形態と同じ要素には図１乃至図４と同符号を付記してある。なお、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであるのでその詳細な説明は省略する。
【００３２】
この第２実施形態では、プランジャ３５の下端の円柱状のボス部３５Ｂには感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０が固定されている。すなわち、ベローズカバー２０の中心にはボス部３５Ｂが嵌め込まれる略円筒状の保持部２０ｂを、ボス部３５Ｂの周囲の凹部３５ａの位置でかしめることにより、プランジャ３５と感圧用ベローズ１６とが機械的にかしめ結合されている。これにより、プランジャ３５とベローズカバー２０は一体に移動する。
【００３３】
また、この第２実施形態では、弁ハウジング本体１には、弁ポート５のベローズ収容室１３側に大径弁ポート５ａが形成されている。そして、この大径弁ポート５ａを開閉する「弁部材」としての弁体１２が設けられている。弁体１２は円盤状の形状であり、その中央のボス部１２Ａには感圧用ベローズ１６のストッパ当金２２が固定されている。すなわち、ストッパ当金２２の中心にはボス部１２Ａが嵌め込まれ、ボス部１２Ａの周囲の凹部１２ａの位置でかしめることにより、弁体１２と感圧用ベローズ１６とが機械的にかしめ結合されている。これにより、弁体１２とストッパ当金２２は一体に移動する。なお、この第２実施形態の感圧用ベローズ１６は、ベローズ本体１８とストッパ当金２２は溶接により接合したものである。
【００３４】
この第２実施形態では、吸入圧力側ポート６は弁ハウジング本体１の下部に形成され、クランク室側ポート７は、ベローズケース２に形成されている。弁ハウジング本体１の下端側の軸孔１１ａには、圧力導入管１１が固着されており、この圧力導入管１１の上部は、弁体１２のボス部１２Ａに形成されたガイド孔１２ｂ内に摺動可能に挿通されている。これにより、弁体１２は、図にて上下に変位することにより、大径弁ポート５ａの開口部周囲の弁座１０に対して着座、離間して大径弁ポート５ａを開閉し、弁リフトに応じてクランク室側ポート７より弁ポート５を経て吸入圧力側ポート６へ流れる流体の流量を定量的に制御（可変制御）する。
【００３５】
電磁コイル装置３０が非通電時（非励磁時）には、図５に示すように、プランジャばね３６のばね力で感圧用ベローズ１６と弁体１２が下端に位置し、弁体１２が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管１１と弁体１２のガイド孔１２ｂ間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。また、第１実施形態と同様にプランジャばね３６のばね力が開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、弁体１２の全閉状態が維持される。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体１２側（弁部材側）を固定点として伸縮し、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を非通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００３６】
一方、電磁コイル装置３０が通電時（励磁時）には、図６に示すように、プランジャ３５が吸引子３４に吸着した状態となり、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として収縮する。これにより、弁体１２が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。なお、吸入圧力Ｐｓが高くなって弁体１２が大径弁ポート５ａを全開とすると、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００３７】
この第２実施形態では、感圧用ベローズ１６の有効径φＤｂと、大径弁ポート５ａの径φＤが等しく設定されている。これにより、感圧用ベローズ１６及び弁体１２に加わるクランク室圧力Ｐｃによる力はキャンセルされ、弁体１２の下面に受ける吸入圧力Ｐｓにより、弁体１２は開閉する。したがって、吸入圧力Ｐｓの変化に正確に追従する。
【００３８】
図７は第３実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図、図８は同感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図、図９は同感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図１０は同感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の断面図である。図７及び図８は圧縮機のアンロード運転時、図９は圧縮機の容量制御運転時、図１０は圧縮機のフルロード運転時に対応する。この第３実施形態の図７乃至図１０において、前記第１実施形態と同じ要素には図１乃至図４と同符号を付記してあり、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであり、重複する説明は省略する。
【００３９】
この第３実施形態の感圧制御弁では、第１実施形態と同様に、ベローズカバー２０の中心にストレートな円筒状の保持部２０ｃが形成されており、この保持部２０ｃ内に後述の連結ガイド５５の端部の円柱状のボス部５５Ａが嵌め込まれている。
【００４０】
ベローズケース２の上部は略円柱形状の吸引子５１として形成されている。この吸引子５１には、電磁コイル装置５０のプランジャケース５２が気密に固定されている。プランジャケース５２の内部にはプランジャ５３が配設されており、このプランジャ５３と吸引子５１との間にはプランジャばね５４が圧縮して配設されている。吸引子５１の中心には貫通穴５１ａが形成されており、この貫通孔５１ａ内には棒状の連結ガイド５５が、前記貫通穴５１ａに接触しないように隙間を設け挿通されている。この連結ガイド５５の上端はプランジャ５３に固着されており、下端の円柱状のボス部５５Ａは前記のように感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０に嵌め込まれている。
【００４１】
また、プランジャ５３には吸引子５１側の隙間と、プランジャ５３の端部とプランジャケース５２の空間とを連通させる連通路５３ａが形成されており、プランジャ５３は差圧の影響を受けずにスムーズにプランジャケース５２内を摺動可能となっている。プランジャケース５２の外周部には電磁コイル５６が設けられており、電磁コイル５６の励磁により、吸引子５１の上面がプランジャ５３に対する磁気吸引面となる。なお、図９に示すように、電磁コイル５６の非通電時に、吸引子５１とプランジャ５３との隙間の寸法Ｌ１は、ベローズカバー２０とストッパ当金２２との隙間の寸法Ｌ２より大きく設定されている。また、吸引子５１による吸引力は、開弁ばね１５とプランジャばね５４との合成ばね力より大きく設定されている。
【００４２】
以上の構成により、電磁コイル装置５０が通電時（励磁時）には、図７に示すように、プランジャ５３がプランジャばね５４のばね力に抗して吸引子５１側に吸引され、感圧用ベローズ１６と弁体９が下端に位置し、弁体９が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管９ａと本体ガイド孔８間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。そして、吸引子５１、プランジャ５３間の吸引力が、開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、弁体９の全閉状態を維持して、感圧用ベローズ１６の伸縮とプランジャ５３（及び連結ガイド５５）の変位が生じるだけである。例えば、図８に示すように、ベローズカバー２０がストッパ当金２２に当接した最収縮状態では、プランジャ５３が吸引子５１から離間する方向に変位するだけである。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体９側を固定点として伸縮する。これにより、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００４３】
一方、電磁コイル装置５０が非通電時（非励磁時）には、図９に示すように、プランジャばね５４のばね力によりプランジャ５３が吸引子５１から離間し、プランジャケース５２の内側端部に当接する。この状態で、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、連結ガイド５５のボス部５５Ａ側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、前記同様にボス部５５Ａ側を固定点として収縮する。これにより、弁体９が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。さらに吸入圧力Ｐｓが高くなり、感圧用ベローズ１６がさらに収縮すると、図１０に示すように弁体９が弁ポート５を全開とする。したがって、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００４４】
図１１は第４実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図、図１２は同感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。図１１は圧縮機のアンロード運転時、図１２は圧縮機の容量制御運転時に対応する。この第４実施形態の図１１及び図１２において、前記第２実施形態及び第３実施形態と同じ要素には図５及び図７と同符号を付記してあり、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであり、重複する説明は省略する。
【００４５】
この第４実施形態は第２実施形態と第３実施形態の構造を組み合わせたものであり、プランジャ５３に固着された連結ガイド５５とベローズカバー２０、弁体１２とストッパ当金２２とが、それぞれ機械的にかしめ結合されている。また、電磁コイル５６の非通電時に、吸引子５１とプランジャ５３との隙間の寸法Ｌ１は、ベローズカバー２０とストッパ当金２２との隙間の寸法Ｌ２より大きく設定されている。なお、感圧用ベローズ１６の有効径と大径弁ポート５ａの径が等しく設定されており、感圧用ベローズ１６及び弁体１２に加わるクランク室圧力Ｐｃによる力はキャンセルされ、弁体１２の下面に受ける吸入圧力Ｐｓにより、弁体１２は開閉する。
【００４６】
電磁コイル装置５０が通電時（励磁時）には、図１１に示すように、プランジャ５３が吸引子５１側に吸引されて弁体１２が下端に位置し、弁体１２が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管１１と弁体１２のガイド孔１２ｂ間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。そして、吸引子５１、プランジャ５３間の吸引力が、開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、弁体１２の全閉状態を維持して、感圧用ベローズ１６の伸縮とプランジャ５３（及び連結ガイド５５）の変位が生じるだけである。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体１２側を固定点として伸縮する。これにより、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００４７】
一方、電磁コイル装置５０が非通電時（非励磁時）には、図１２に示すように、プランジャばね５４のばね力によりプランジャ５３がプランジャケース５２の内側端部に当接する。この状態で、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、連結ガイド５５のボス部５５Ａ側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、前記同様にボス部５５Ａ側を固定点として収縮する。これにより、弁体１２が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。さらに吸入圧力Ｐｓが高くなり、感圧用ベローズ１６がさらに収縮すると、弁体１２が大径弁ポート５ａを全開とし、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００４８】
図１３は第５実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図１４は同感圧制御弁の通電時の縦断面図である。図１３は圧縮機のアンロード運転時、図１４は圧縮機の容量制御運転時に対応する。この第５実施形態の図１３及び図１４において、前記第１実施形態と同じ要素には図１及び図３と同符号を付記してあり、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであり、重複する説明は省略する。
【００４９】
この第５実施形態は第１実施形態の構成において、容量制御運転時の当該感圧制御弁におけるＰｓ圧力の設定機構を改良したものである。第１実施形態におけるガイド３２と吸引子３４を一体にした構造の吸引子３４′を備えている。この吸引子３４′は上部にガイド部３４ａ′を有しており、このガイド部３４ａ′の下部においてプランジャケース３１の上部に気密に固定されている。吸引子３４′内には調整ねじ３３′がその上端部をガイド部３４ａ′に螺合されて配設されている。調整ねじ３３′は、感圧用ベローズ１６側に延びるロッド部３３ａ′を有し、このロッド部３３ａ′は、吸引子３４′の中心の貫通孔３４ｂ′及びプランジャ３５の中心の貫通孔３５ｂを通して、感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０内まで延びている。
【００５０】
この第５実施形態においても、電磁コイル装置３０が非通電時（非励磁時）には、図１３に示すように、プランジャ３５がプランジャばね３６のばね力により吸引子３４′から離間する。そして、感圧用ベローズ１６と弁体９が下端に位置して、弁体９が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管９ａと本体ガイド孔８間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。また、電磁コイル装置３０が通電時（励磁時）には、図１４に示すように、プランジャ３５が吸引子３４′に吸着した状態となり、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として収縮する。これにより、弁体９が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。なお、吸入圧力Ｐｓが高くなって弁体９が弁ポート５を全開とすると、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００５１】
ここで、第１実施形態では、ガイド３２に調整ねじ３３をねじ込み、吸引子３４を介してプランジャ３５で感圧用ベローズ１６を圧縮させ、規定のＰｓ圧力で当該感圧制御弁が弁開するように、感圧用ベローズ１６の圧縮量（荷重）を調整するようにしている。この場合、調整ねじ３３のねじ込み量により、ガイド３２と吸引子３４との間の隙間寸法が変わるので、通電時のコイル吸引力にばらつきが生じ、その分だけ電磁コイル装置３０のパワーに余裕を持たせる必要がある。
【００５２】
これに対して、第５実施形態では、当該当該感圧制御弁のＰｓ圧力、すなわち感圧用ベローズ１６の圧縮量（荷重）の調整を、調整ねじ３３′を吸引子３４′にねじ込み、調整ねじ３３′のガイド部３４ａ′に対するねじ込み量を調整して、ロッド部３３ａ′の先端でベローズカバー２０を直接圧縮させて行う。図１４に示すように、この調整時には、プランジャ３５の全長をＬ３、吸引子３４′の下端からベローズカバー２０のプランジャ当接面までの寸法をＬ４とすると、Ｌ３≦Ｌ４の関係になるように、プランジャ３５、調整ねじ３３′の寸法、及び、感圧用ベローズ１６の荷重（ベローズ本体１８及び調整ばね２１の荷重）を設定する。アンロード運転時（非通電時）は、プランジャばね３６のばね力により、プランジャ３５を介して、感圧用ベローズ１６を閉弁方向に付勢し、弁ポート５を全閉させる。
【００５３】
したがって、この第５実施形態によれば、通電時の吸引力のばらつきが小さくなるので、電磁コイル装置３０のパワーを落とすことができ、省電力化が可能となる。また、部品点数が削減され、低コスト化も可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 弁ハウジング本体
２ ベローズケース
３ 弁ハウジング
５ 弁ポート
６ 吸入圧力側ポート（出口ポート）
７ クランク室側ポート（入口ポート）
９，１２ 弁体（弁部材）
１０ 弁座
１３ ベローズ収容室
１５ 開弁ばね
１６ 感圧用ベローズ
３０，５０ 電磁コイル装置
３４，３４′，５１ 吸引子
３５，５３ プランジャ
３６，５４ プランジャばね
３１，５２ プランジャケース
５５ 連結ガイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用空調装置などの冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる容量可変型圧縮機の感圧制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機は、エンジンにベルトで直結されているので回転数制御を行うことができない。そこで、エンジンの回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るために、圧縮機の容量（吐出量）を変えることのできる容量可変型圧縮機が用いられている。
【０００３】
そのような容量可変型圧縮機においては、一般に、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設けられた揺動板が回転軸の回転運動によって駆動されて揺動運動をし、その揺動板の揺動運動により往復動するピストンが吸入圧力をシリンダ内に吸入して圧縮した後、吐出し、クランク室内の圧力を変化させることにより、揺動板の傾斜角度を変化させ、往復動するピストンの移動量を可変することによって、冷媒の吐出量を変化させるようになっている。
【０００４】
このような容量可変型圧縮機の容量を可変制御する制御弁として、例えば特開２００１−１９３６４０号公報（特許文献１）、特開２００１−２０８５７号公報（特許文献２）及び特開平１１−２８０６５８号公報（特許文献３）に開示されたものがある。これらの制御弁は、圧縮機の吸入圧力Ｐｓに応じた感圧用ベローズの伸縮作用により、弁の開閉状態を変化させて、圧縮機の容量制御を行うものであるが、特許文献１のものは外部制御弁であり、特許文献２及び３のものは、自力式制御弁であり、また、圧縮機の吐出圧力Ｐｄに応じて制御弁が弁開する吸入圧力Ｐｓを変化させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９３６４０号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８５７号公報
【特許文献３】特開平１１−２８０６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の制御弁は、ソレノイド装置を非通電とすることにより、閉弁ばねにより吸入圧力とクランク室圧力との間を全閉状態として圧縮機をアンロード運転（エアコンＯＦＦ）とすることができる。しかしながら、この特許文献１のものは、容量制御を行う時に、ソレノイド装置を通電とし、このソレノイド装置へ印加する電流の量を制御する外部制御弁である。すなわち、この特許文献１のものは、その構造上、ボール弁体がソレノイド装置のプランジャ側に固定されており、ソレノイド装置の吸引力（開弁方向の駆動力）とベローズによる閉弁方向の駆動力との平衡関係によって容量制御を行うため、ソレノイド装置の制御が複雑になる。
【０００７】
これに対して、引用文献２及び３の制御弁は自力式制御弁であり、簡単な構成で容量制御を行うことができる。しかしながら、圧縮機を強制的にアンロード運転（エアコンＯＦＦ）にすることができない。なお、アンロード運転となるのは吸入圧力Ｐｓが調整ねじによって設定した設定圧力以下となった時（閉弁時）である。このため、エアコンのＯＮ／ＯＦＦには圧縮機の駆動部分にマグネットクラッチ等を別設する必要があり、そのための装置コストがかかっていた。
【０００８】
本発明は、圧縮機の容量制御を自力式制御で行うとともに、マグネットクラッチ等を用いることなく、圧縮機を確実に最小容量のアンロード運転にすることができる感圧制御弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結されたプランジャと、電磁コイルへの通電または非通電により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを前記閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段とを有する電磁駆動部と、を備え、前記閉弁付勢手段の付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定され、前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせない時には、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせた時には、前記閉弁付勢手段により前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に結合されたプランジャと、該プランジャを前記閉弁方向に付勢するプランジャばねと、電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、を備え、前記プランジャばねの付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子に吸引し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにしたことを特徴とする。なお、電磁コイル、吸引子、プランジャ及びプランジャばねが請求項１の「電磁駆動部」に対応し、プランジャばねが請求項１の「閉弁付勢手段」に対応する。
【００１１】
請求項３の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結ガイドを介して結合されたプランジャと、該プランジャを前記開弁方向付勢するプランジャばねと、電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、を備え、前記吸引子による吸引力が前記開弁ばねと前記プランジャばねとの合成付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャの前記連結ガイドは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを前記吸引子から離れた位置に固定し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャの連結ガイド側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子側に吸引し、前記プランジャの連結ガイドを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにしたことを特徴とする。なお、電磁コイル、吸引子、プランジャ、連結ガイド及びプランジャばねが請求項１の「電磁駆動部」に対応し、電磁コイルによる吸引子、プランジャ間の吸引力が請求項１の「閉弁付勢手段」に対応する。
【００１２】
請求項４の感圧制御弁は、請求項２または３に記載の感圧制御弁であって、前記感圧用ベローズの有効径と前記弁体が開閉する前記弁ポートの径が等しく設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の感圧制御弁は、請求項２に記載の感圧制御弁であって、前記吸引子が一端にガイド部を有し、前記吸引子の前記ガイド部に端部が螺合され、前記吸引子と前記プランジャとを貫通して前記感圧用ベローズに当接可能なロッド部を有する調整ねじを備え、前記調整ねじの前記ガイド部に対するねじ込み量を調整して、前記感圧用ベローズの圧縮量を調整可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の感圧制御弁によれば、電磁駆動部の閉弁付勢手段を働かせることにより、感圧用ベローズが押圧されて、弁部材により、弁ポートが全閉状態となる。そして、ベローズ収容室内に導入される圧縮機の吸入圧力が変化しても、感圧用ベローズが弁部材側を固定点として伸縮し、プランジャが自由移動するだけとなるので、弁部材は変位することがなく、全閉状態を維持することができ、圧縮機を確実にアンロード運転とすることができる。したがって、圧縮機（エアコン）のＯＮ／ＯＦＦのためのマグネットクラッチ等を用いる必要がないため、圧縮機を安価かつ小型に構成することができる。
【００１５】
請求項２の感圧制御弁によれば、電磁コイルを非通電とすることにより、プランジャばねの付勢力により感圧用ベローズが押圧されて、弁部材により、弁ポートが全閉状態となる。そして、ベローズ収容室内に導入される圧縮機の吸入圧力が変化しても、感圧用ベローズが弁部材側を固定点として伸縮し、プランジャが自由移動するだけとなるので、弁部材は変位することがなく、全閉状態を維持することができ、圧縮機を確実にアンロード運転とすることができる。したがって、圧縮機（エアコン）のＯＮ／ＯＦＦのためのマグネットクラッチ等を用いる必要がないため、圧縮機を安価かつ小型に構成することができる。
【００１６】
請求項３の感圧制御弁によれば、電磁コイルを通電とすることにより、吸引子、プランジャ間の吸引力により感圧用ベローズが押圧されて、弁部材により、弁ポートが全閉状態となる。そして、ベローズ収容室内に導入される圧縮機の吸入圧力が変化しても、感圧用ベローズが弁部材側を固定点として伸縮し、プランジャが自由移動するだけとなるので、弁部材は変位することがなく、全閉状態を維持することができ、圧縮機を確実にアンロード運転とすることができる。したがって、圧縮機（エアコン）のＯＮ／ＯＦＦのためのマグネットクラッチ等を用いる必要がないため、圧縮機を安価かつ小型に構成することができる。
【００１７】
請求項４の感圧制御弁によれば、請求項２または３の効果に加えて、感圧用ベローズ及び弁体に加わるクランク室圧力による力がキャンセルされ、弁体の下面に受ける吸入圧力により、弁体は開閉する。したがって、吸入圧力の変化に正確に追従する。
【００１８】
請求項５の感圧制御弁によれば、請求項２の効果に加えて、調整ねじのガイド部に対するねじ込み量を調整して、感圧用ベローズの圧縮量を調整可能にしたので、電磁駆動部の通電時の吸引力のばらつきが小さくなるので、電磁駆動部のパワーを落とすことができ、省電力化が図れる。また、部品点数が削減され、低コスト化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の感圧制御弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図２は同感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図、図３は同感圧制御弁の通電時の縦断面図、図４は同感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の断面図である。図１及び図２は圧縮機のアンロード運転時、図３は圧縮機の容量制御運転時、図４は圧縮機のフルロード運転時に対応する。
【００２１】
この第１実施形態の感圧制御弁は、弁ハウジング本体１と弁ハウジング本体１の上部にかしめ結合されたベローズケース２とによる弁ハウジング３を有している。弁ハウジング本体１のベローズケース２側には弁室４が形成され、この弁室４の底部から下端側には円筒形の弁ポート５が形成されている。また、弁ハウジング本体１には、弁室４を径方向に貫通して圧縮機の吸入圧力Ｐｓが導入される「出口ポート」としての吸入圧力側ポート６と、弁ポート５を径方向に貫通して圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが導入される「入口ポート」としてのクランク室側ポート７が形成されている。さらに、弁ハウジング本体１の下端側には弁ポート５まで貫通して圧縮機の吐出圧力Ｐｄが導入される本体ガイド孔８が形成されている。
【００２２】
弁室４内には「弁部材」としてのボール状の弁体９が設けられている。弁体９の下には圧力導入管９ａが溶接等により接合されており、この圧力導入管９ａは本体ガイド孔８内に摺動可能に挿通されている。これにより、弁体９は、図にて上下に変位することにより、弁ポート５の開口部周囲の弁座１０に対して着座、離間して弁ポート５を開閉し、弁リフトに応じてクランク室側ポート７より弁ポート５を経て吸入圧力側ポート６へ流れる流体の流量を定量的に制御（可変制御）する。また、弁ポート５内の圧力導入管９ａの周囲には、弁体９を開弁方向（上方）へ付勢する開弁ばね１５が設けられている。
【００２３】
弁ハウジング３は弁ハウジング本体１とベローズケース２とでベローズ収容室１３を画定しており、ベローズ収容室１３には感圧用ベローズ１６が配置されている。感圧用ベローズ１６は、下側端部１７と、ベローズ本体１８と、ストッパ当金２２と、ベローズカバー２０と、調整ばね２１とで構成されている。下側端部１７とベローズ本体１８は一体に成形されており、ベローズ本体１８はベローズカバー２０と気密に溶接されて、その内部に真空気密室１９が画定されている。また、ストッパ当金２２とベローズカバー２０との間に調整ばね２１が圧縮状態で配設されている。そして、弁体９が開弁ばね１５の付勢力により感圧用ベローズ１６の下側端部１７に当接している。
【００２４】
ベローズケース２の上部には、電磁コイル装置３０のプランジャケース３１が気密に固定され、さらにプランジャケース３１の上部には、ガイド３２が気密に固定されている。ガイド３２内には調整ねじ３３がその上端部をガイド３２に螺合されて配設されている。そして、プランジャケース３１内には、調整ねじ３３の下端に当接するように吸引子３４が配設されている。プランジャケース３１の内部にはプランジャ３５が配設されており、このプランジャ３５と吸引子３４との間にはプランジャばね３６が圧縮して配設されている。感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０の中心にはストレートな円筒状の保持部２０ａが形成されており、この保持部２０ａ内にプランジャ３５の端部の円柱状のボス部３５Ａが嵌め込まれている。
【００２５】
また、プランジャ３５には吸引子３４側の隙間とベローズ収容室１３とを連通させる連通路３７が形成されており、吸引子３４側の隙間とベローズ収容室１３とを均圧させている。これによりプランジャ３５は差圧の影響を受けずにスムーズにプランジャケース３１内を摺動可能となっている。プランジャケース３１の外周部には電磁コイル３８が設けられており、電磁コイル３８の励磁により、吸引子３４の下端面がプランジャ３５に対する磁気吸引面となる。
【００２６】
以上の構成により、電磁コイル装置３０が非通電時（非励磁時）には、図１に示すように、プランジャ３５がプランジャばね３６のばね力により吸引子３４から離間し、このプランジャばね３６のばね力で感圧用ベローズ１６と弁体９が下端に位置し、弁体９が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管９ａと本体ガイド孔８間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。
【００２７】
ここで、プランジャばね３６のばね力Ｆ、開弁ばね１５のばね力ｆは、Ｆ＞ｆの関係となるように設定されている。また、圧力導入管９ａの中空部より弁体９の下面に吐出圧力Ｐｄが導入され、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧による押圧力により、弁体９は開弁方向に付勢される。弁体９の下面の受圧面積をＡとすると、この押圧力はＡ×（Ｐｄ−Ｐｓ）である。したがって、前記弁ポート５の弁ポート有効面積をＢ、前記弁ポートに作用するクランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓの最大差圧をΔＰｍとした時、プランジャばね
３６のばね力ＦをＦ＞（ｆ＋Ｂ×ΔＰｍ＋Ａ×（Ｐｄ−Ｐｓ））となるようなばねを選択
すれば、最大吐出圧力Ｐｄ、最大クランク室圧力Ｐｃと、最小吸入圧力Ｐｓの仕様範囲内において、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁の非通電時のアンロード運転がより確実に保障される。
【００２８】
そして、プランジャばね３６のばね力が開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、下側端部１７が弁体９に当接した状態、すなわち弁体９の全閉状態を維持して、感圧用ベローズ１６の伸縮とプランジャ３５の変位が生じるだけである。例えば、吸入圧力Ｐｓが高くなっても、図２に示すようにベローズカバー２０がストッパ当金２２に当接した最収縮状態まで、プランジャ３５が吸引子３４から離間する方向に変位するだけである。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体９側（弁部材側）を固定点として伸縮する。これにより、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を非通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００２９】
一方、電磁コイル装置３０が通電時（励磁時）には、図３に示すように、プランジャ３５がプランジャばね３６のばね力に抗して吸引子３４に吸着する。この状態で、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として収縮する。これにより、弁体９が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。さらに吸入圧力Ｐｓが高くなり、感圧用ベローズ１６がさらに収縮すると、図４に示すように弁体９が弁ポート５を全開とする。したがって、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００３０】
以上の第１実施形態では、プランジャ３５と感圧用ベローズ１６を機械的に分離して互いに当接するだけの構成とし、プランジャばね３６と開弁ばね１５とにより、プランジャ３５と感圧用ベローズ１６とを互いに当接する方向に付勢するようにしている。これにより、感圧用ベローズ１６はプランジャ３５と一体に変位する。しかし、感圧用ベローズとプランジャとを機械的に固着するようにしてもよい。
【００３１】
図５及び図６は上記のような構成の第２実施形態の感圧制御弁の縦断面図であり、図５は非通電時、図６は通電時を示す。この図５及び図６において、前記第１実施形態と同じ要素には図１乃至図４と同符号を付記してある。なお、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであるのでその詳細な説明は省略する。
【００３２】
この第２実施形態では、プランジャ３５の下端の円柱状のボス部３５Ｂには感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０が固定されている。すなわち、ベローズカバー２０の中心にはボス部３５Ｂが嵌め込まれる略円筒状の保持部２０ｂを、ボス部３５Ｂの周囲の凹部３５ａの位置でかしめることにより、プランジャ３５と感圧用ベローズ１６とが機械的にかしめ結合されている。これにより、プランジャ３５とベローズカバー２０は一体に移動する。
【００３３】
また、この第２実施形態では、弁ハウジング本体１には、弁ポート５のベローズ収容室１３側に大径弁ポート５ａが形成されている。そして、この大径弁ポート５ａを開閉する「弁部材」としての弁体１２が設けられている。弁体１２は円盤状の形状であり、その中央のボス部１２Ａには感圧用ベローズ１６のストッパ当金２２が固定されている。すなわち、ストッパ当金２２の中心にはボス部１２Ａが嵌め込まれ、ボス部１２Ａの周囲の凹部１２ａの位置でかしめることにより、弁体１２と感圧用ベローズ１６とが機械的にかしめ結合されている。これにより、弁体１２とストッパ当金２２は一体に移動する。なお、この第２実施形態の感圧用ベローズ１６は、ベローズ本体１８とストッパ当金２２は溶接により接合したものである。
【００３４】
この第２実施形態では、吸入圧力側ポート６は弁ハウジング本体１の下部に形成され、クランク室側ポート７は、ベローズケース２に形成されている。弁ハウジング本体１の下端側の軸孔１１ａには、圧力導入管１１が固着されており、この圧力導入管１１の上部は、弁体１２のボス部１２Ａに形成されたガイド孔１２ｂ内に摺動可能に挿通されている。これにより、弁体１２は、図にて上下に変位することにより、大径弁ポート５ａの開口部周囲の弁座１０に対して着座、離間して大径弁ポート５ａを開閉し、弁リフトに応じてクランク室側ポート７より弁ポート５を経て吸入圧力側ポート６へ流れる流体の流量を定量的に制御（可変制御）する。
【００３５】
電磁コイル装置３０が非通電時（非励磁時）には、図５に示すように、プランジャばね３６のばね力で感圧用ベローズ１６と弁体１２が下端に位置し、弁体１２が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管１１と弁体１２のガイド孔１２ｂ間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。また、第１実施形態と同様にプランジャばね３６のばね力が開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、弁体１２の全閉状態が維持される。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体１２側（弁部材側）を固定点として伸縮し、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を非通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００３６】
一方、電磁コイル装置３０が通電時（励磁時）には、図６に示すように、プランジャ３５が吸引子３４に吸着した状態となり、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として収縮する。これにより、弁体１２が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。なお、吸入圧力Ｐｓが高くなって弁体１２が大径弁ポート５ａを全開とすると、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００３７】
この第２実施形態では、感圧用ベローズ１６の有効径φＤｂと、大径弁ポート５ａの径φＤが等しく設定されている。これにより、感圧用ベローズ１６及び弁体１２に加わるクランク室圧力Ｐｃによる力はキャンセルされ、弁体１２の下面に受ける吸入圧力Ｐｓにより、弁体１２は開閉する。したがって、吸入圧力Ｐｓの変化に正確に追従する。
【００３８】
図７は第３実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図、図８は同感圧制御弁の通電時のベローズ最収縮状態の縦断面図、図９は同感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図１０は同感圧制御弁の非通電時のベローズ最収縮状態の断面図である。図７及び図８は圧縮機のアンロード運転時、図９は圧縮機の容量制御運転時、図１０は圧縮機のフルロード運転時に対応する。この第３実施形態の図７乃至図１０において、前記第１実施形態と同じ要素には図１乃至図４と同符号を付記してあり、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであり、重複する説明は省略する。
【００３９】
この第３実施形態の感圧制御弁では、第１実施形態と同様に、ベローズカバー２０の中心にストレートな円筒状の保持部２０ｃが形成されており、この保持部２０ｃ内に後述の連結ガイド５５の端部の円柱状のボス部５５Ａが嵌め込まれている。
【００４０】
ベローズケース２の上部は略円柱形状の吸引子５１として形成されている。この吸引子５１には、電磁コイル装置５０のプランジャケース５２が気密に固定されている。プランジャケース５２の内部にはプランジャ５３が配設されており、このプランジャ５３と吸引子５１との間にはプランジャばね５４が圧縮して配設されている。吸引子５１の中心には貫通穴５１ａが形成されており、この貫通孔５１ａ内には棒状の連結ガイド５５が、前記貫通穴５１ａに接触しないように隙間を設け挿通されている。この連結ガイド５５の上端はプランジャ５３に固着されており、下端の円柱状のボス部５５Ａは前記のように感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０に嵌め込まれている。
【００４１】
また、プランジャ５３には吸引子５１側の隙間と、プランジャ５３の端部とプランジャケース５２の空間とを連通させる連通路５３ａが形成されており、プランジャ５３は差圧の影響を受けずにスムーズにプランジャケース５２内を摺動可能となっている。プランジャケース５２の外周部には電磁コイル５６が設けられており、電磁コイル５６の励磁により、吸引子５１の上面がプランジャ５３に対する磁気吸引面となる。なお、図９に示すように、電磁コイル５６の非通電時に、吸引子５１とプランジャ５３との隙間の寸法Ｌ１は、ベローズカバー２０とストッパ当金２２との隙間の寸法Ｌ２より大きく設定されている。また、吸引子５１による吸引力は、開弁ばね１５とプランジャばね５４との合成ばね力より大きく設定されている。
【００４２】
以上の構成により、電磁コイル装置５０が通電時（励磁時）には、図７に示すように、プランジャ５３がプランジャばね５４のばね力に抗して吸引子５１側に吸引され、感圧用ベローズ１６と弁体９が下端に位置し、弁体９が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管９ａと本体ガイド孔８間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。そして、吸引子５１、プランジャ５３間の吸引力が、開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、弁体９の全閉状態を維持して、感圧用ベローズ１６の伸縮とプランジャ５３（及び連結ガイド５５）の変位が生じるだけである。例えば、図８に示すように、ベローズカバー２０がストッパ当金２２に当接した最収縮状態では、プランジャ５３が吸引子５１から離間する方向に変位するだけである。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体９側を固定点として伸縮する。これにより、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００４３】
一方、電磁コイル装置５０が非通電時（非励磁時）には、図９に示すように、プランジャばね５４のばね力によりプランジャ５３が吸引子５１から離間し、プランジャケース５２の内側端部に当接する。この状態で、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、連結ガイド５５のボス部５５Ａ側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、前記同様にボス部５５Ａ側を固定点として収縮する。これにより、弁体９が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。さらに吸入圧力Ｐｓが高くなり、感圧用ベローズ１６がさらに収縮すると、図１０に示すように弁体９が弁ポート５を全開とする。したがって、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００４４】
図１１は第４実施形態の感圧制御弁の通電時の縦断面図、図１２は同感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。図１１は圧縮機のアンロード運転時、図１２は圧縮機の容量制御運転時に対応する。この第４実施形態の図１１及び図１２において、前記第２実施形態及び第３実施形態と同じ要素には図５及び図７と同符号を付記してあり、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであり、重複する説明は省略する。
【００４５】
この第４実施形態は第２実施形態と第３実施形態の構造を組み合わせたものであり、プランジャ５３に固着された連結ガイド５５とベローズカバー２０、弁体１２とストッパ当金２２とが、それぞれ機械的にかしめ結合されている。また、電磁コイル５６の非通電時に、吸引子５１とプランジャ５３との隙間の寸法Ｌ１は、ベローズカバー２０とストッパ当金２２との隙間の寸法Ｌ２より大きく設定されている。なお、感圧用ベローズ１６の有効径と大径弁ポート５ａの径が等しく設定されており、感圧用ベローズ１６及び弁体１２に加わるクランク室圧力Ｐｃによる力はキャンセルされ、弁体１２の下面に受ける吸入圧力Ｐｓにより、弁体１２は開閉する。
【００４６】
電磁コイル装置５０が通電時（励磁時）には、図１１に示すように、プランジャ５３が吸引子５１側に吸引されて弁体１２が下端に位置し、弁体１２が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管１１と弁体１２のガイド孔１２ｂ間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。そして、吸引子５１、プランジャ５３間の吸引力が、開弁ばね１５のばね力より大きく設定されているので、吸入圧力Ｐｓに変化が生じても、弁体１２の全閉状態を維持して、感圧用ベローズ１６の伸縮とプランジャ５３（及び連結ガイド５５）の変位が生じるだけである。すなわち、感圧用ベローズ１６は弁体１２側を固定点として伸縮する。これにより、感圧制御弁は全閉状態を保持できるから、感圧制御弁を通電状態にすることで圧縮機のアンロード運転の状態が確実に維持される。
【００４７】
一方、電磁コイル装置５０が非通電時（非励磁時）には、図１２に示すように、プランジャばね５４のばね力によりプランジャ５３がプランジャケース５２の内側端部に当接する。この状態で、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、連結ガイド５５のボス部５５Ａ側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、前記同様にボス部５５Ａ側を固定点として収縮する。これにより、弁体１２が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。さらに吸入圧力Ｐｓが高くなり、感圧用ベローズ１６がさらに収縮すると、弁体１２が大径弁ポート５ａを全開とし、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００４８】
図１３は第５実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図１４は同感圧制御弁の通電時の縦断面図である。図１３は圧縮機のアンロード運転時、図１４は圧縮機の容量制御運転時に対応する。この第５実施形態の図１３及び図１４において、前記第１実施形態と同じ要素には図１及び図３と同符号を付記してあり、その要素の構造、作用効果は前述のとおりであり、重複する説明は省略する。
【００４９】
この第５実施形態は第１実施形態の構成において、容量制御運転時の当該感圧制御弁におけるＰｓ圧力の設定機構を改良したものである。第１実施形態におけるガイド３２と吸引子３４を一体にした構造の吸引子３４′を備えている。この吸引子３４′は上部にガイド部３４ａ′を有しており、このガイド部３４ａ′の下部においてプランジャケース３１の上部に気密に固定されている。吸引子３４′内には調整ねじ３３′がその上端部をガイド部３４ａ′に螺合されて配設されている。調整ねじ３３′は、感圧用ベローズ１６側に延びるロッド部３３ａ′を有し、このロッド部３３ａ′は、吸引子３４′の中心の貫通孔３４ｂ′及びプランジャ３５の中心の貫通孔３５ｂを通して、感圧用ベローズ１６のベローズカバー２０内まで延びている。
【００５０】
この第５実施形態においても、電磁コイル装置３０が非通電時（非励磁時）には、図１３に示すように、プランジャ３５がプランジャばね３６のばね力により吸引子３４′から離間する。そして、感圧用ベローズ１６と弁体９が下端に位置して、弁体９が弁座１０に着座し、全閉状態となる。したがって、吸入圧力側ポート６に対するクランク室圧力Ｐｃの供給が停止され、前記圧力導入管９ａと本体ガイド孔８間の隙間から流入する吐出圧力Ｐｄにより、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機はアンロード運転状態になる。また、電磁コイル装置３０が通電時（励磁時）には、図１４に示すように、プランジャ３５が吸引子３４′に吸着した状態となり、ベローズ収容室１３の内圧（吸入圧力Ｐｓ）が低くなると、感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として伸長し、逆に吸入圧力Ｐｓが高くなると感圧用ベローズ１６は、プランジャ３５側を固定点として収縮する。これにより、弁体９が変位し、圧縮機は容量制御運転となる。なお、吸入圧力Ｐｓが高くなって弁体９が弁ポート５を全開とすると、圧縮機のクランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓに実質的に等しい圧力になり、フルロード運転となる。
【００５１】
ここで、第１実施形態では、ガイド３２に調整ねじ３３をねじ込み、吸引子３４を介してプランジャ３５で感圧用ベローズ１６を圧縮させ、規定のＰｓ圧力で当該感圧制御弁が弁開するように、感圧用ベローズ１６の圧縮量（荷重）を調整するようにしている。この場合、調整ねじ３３のねじ込み量により、ガイド３２と吸引子３４との間の隙間寸法が変わるので、通電時のコイル吸引力にばらつきが生じ、その分だけ電磁コイル装置３０のパワーに余裕を持たせる必要がある。
【００５２】
これに対して、第５実施形態では、当該当該感圧制御弁のＰｓ圧力、すなわち感圧用ベローズ１６の圧縮量（荷重）の調整を、調整ねじ３３′を吸引子３４′にねじ込み、調整ねじ３３′のガイド部３４ａ′に対するねじ込み量を調整して、ロッド部３３ａ′の先端でベローズカバー２０を直接圧縮させて行う。図１４に示すように、この調整時には、プランジャ３５の全長をＬ３、吸引子３４′の下端からベローズカバー２０のプランジャ当接面までの寸法をＬ４とすると、Ｌ３≦Ｌ４の関係になるように、プランジャ３５、調整ねじ３３′の寸法、及び、感圧用ベローズ１６の荷重（ベローズ本体１８及び調整ばね２１の荷重）を設定する。アンロード運転時（非通電時）は、プランジャばね３６のばね力により、プランジャ３５を介して、感圧用ベローズ１６を閉弁方向に付勢し、弁ポート５を全閉させる。
【００５３】
したがって、この第５実施形態によれば、通電時の吸引力のばらつきが小さくなるので、電磁コイル装置３０のパワーを落とすことができ、省電力化が可能となる。また、部品点数が削減され、低コスト化も可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 弁ハウジング本体
２ ベローズケース
３ 弁ハウジング
５ 弁ポート
６ 吸入圧力側ポート（出口ポート）
７ クランク室側ポート（入口ポート）
９，１２ 弁体（弁部材）
１０ 弁座
１３ ベローズ収容室
１５ 開弁ばね
１６ 感圧用ベローズ
３０，５０ 電磁コイル装置
３４，３４′，５１ 吸引子
３５，５３ プランジャ
３６，５４ プランジャばね
３１，５２ プランジャケース
５５ 連結ガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、
前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、
前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、
前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結されたプランジャと、電磁コイルへの通電または非通電により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを前記閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段とを有する電磁駆動部と、
を備え、
前記閉弁付勢手段の付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定され、
前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせない時には、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、
前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせた時には、前記閉弁付勢手段により前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにした
ことを特徴とする感圧制御弁。
【請求項２】
ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、
前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、
前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、
前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に結合されたプランジャと、
該プランジャを前記閉弁方向に付勢するプランジャばねと、
電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、
を備え、
前記プランジャばねの付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、
前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子に吸引し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、
前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにした
ことを特徴とする感圧制御弁。
【請求項３】
ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、
前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、
前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、
前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結ガイドを介して結合されたプランジャと、
該プランジャを前記開弁方向に付勢するプランジャばねと、
電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、
を備え、
前記吸引子による吸引力が前記開弁ばねと前記プランジャばねとの合成付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャの前記連結ガイドは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、
前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを前記吸引子から離れた位置に固定し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャの連結ガイド側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、
前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子側に吸引し、前記プランジャの連結ガイドを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにした
ことを特徴とする感圧制御弁。
【請求項４】
前記感圧用ベローズの有効径と前記弁体が開閉する前記弁ポートの径が等しく設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の感圧制御弁。
【請求項５】
前記吸引子が一端にガイド部を有し、前記吸引子の前記ガイド部に端部が螺合され、前記吸引子と前記プランジャとを貫通して前記感圧用ベローズに当接可能なロッド部を有する調整ねじを備え、
前記調整ねじの前記ガイド部に対するねじ込み量を調整して、前記感圧用ベローズの圧縮量を調整可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の感圧制御弁。
【請求項１】
ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、
前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、
前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、
前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結されたプランジャと、電磁コイルへの通電または非通電により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを前記閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段とを有する電磁駆動部と、
を備え、
前記閉弁付勢手段の付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定され、
前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせない時には、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、
前記電磁駆動部の前記閉弁付勢手段を働かせた時には、前記閉弁付勢手段により前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにした
ことを特徴とする感圧制御弁。
【請求項２】
ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、
前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、
前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、
前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に結合されたプランジャと、
該プランジャを前記閉弁方向に付勢するプランジャばねと、
電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、
を備え、
前記プランジャばねの付勢力が前記開弁ばねの付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、
前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子に吸引し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャ側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、
前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにした
ことを特徴とする感圧制御弁。
【請求項３】
ベローズ収容室内に配置された感圧用ベローズと、
前記感圧用ベローズの一端と当接し、前記感圧用ベローズを介して閉弁方向に変位されるとともに、弁リフト量に応じて入口ポートと出口ポートとの間に形成された弁ポートの開度を可変設定する弁部材と、
前記弁部材を開弁方向に付勢する開弁ばねと、
前記感圧用ベローズの前記弁部材とは他方の側に連結ガイドを介して結合されたプランジャと、
該プランジャを前記開弁方向に付勢するプランジャばねと、
電磁コイルへの通電により前記プランジャばねの付勢力に抗して前記プランジャを吸引する吸引子と、
を備え、
前記吸引子による吸引力が前記開弁ばねと前記プランジャばねとの合成付勢力より強く設定されるとともに、前記プランジャの前記連結ガイドは前記閉弁方向への移動時に前記感圧用ベローズとの結合部で該感圧用ベローズのみに当接するよう構成され、
前記電磁コイルへの非通電時に、前記プランジャばねの付勢力により前記プランジャを前記吸引子から離れた位置に固定し、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記プランジャの連結ガイド側を固定点として伸縮させ、前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御し、
前記電磁コイルへの通電時に、前記プランジャを前記吸引子側に吸引し、前記プランジャの連結ガイドを介して前記感圧用ベローズを押圧して前記弁ポートを全閉状態とするとともに、前記ベローズ収容室内の圧力の変化に対して、前記感圧用ベローズを前記弁部材側を固定点として伸縮させ、該感圧用ベローズの伸縮に連動して前記プランジャを自由移動させるようにした
ことを特徴とする感圧制御弁。
【請求項４】
前記感圧用ベローズの有効径と前記弁体が開閉する前記弁ポートの径が等しく設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の感圧制御弁。
【請求項５】
前記吸引子が一端にガイド部を有し、前記吸引子の前記ガイド部に端部が螺合され、前記吸引子と前記プランジャとを貫通して前記感圧用ベローズに当接可能なロッド部を有する調整ねじを備え、
前記調整ねじの前記ガイド部に対するねじ込み量を調整して、前記感圧用ベローズの圧縮量を調整可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の感圧制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１５２０７（Ｐ２０１３−１５２０７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９７８１（Ｐ２０１１−１４９７８１）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００１４３９４９）株式会社鷺宮製作所 (253)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００１４３９４９）株式会社鷺宮製作所 (253)
【Ｆターム（参考）】
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