JP2002039059A - 電磁アクチュエータ、弁及び容量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同じ使用電力で推力を向上することができる
とともに、小型化を図ることができる電磁アクチュエー
タを提供する。 【解決手段】 制御弁49は、電磁アクチュエータ71は一
端に内側フランジ73ａが形成された筒状のケース73、コ
イル部材74、センタポスト75、プレート76、スリーブ77
及びプランジャ78を備えている。スリーブ77は非磁性材
で形成され、内径が内側フランジ73ａの内径と同じ有底
円筒状に形成されるとともに鍔部77ａが外側に屈曲形成
され、鍔部77ａにおいて内側フランジ73ａの内面に形成
された段差部に固着されている。コイル部材74はスリー
ブ77の外径と同じ内径の内筒部を備え、内筒部がスリー
ブ77に外嵌された状態で内側フランジ73とプレート76に
よって挟持された状態でケース73内に収容されている。
付勢バネ80はプランジャ室79においてプランジャ78とセ
ンタポスト75との間に介装されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁アクチュエ
ータ、弁及び可変容量圧縮機に装備される容量制御弁に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プランジャが往復動される電磁アクチュ
エータは、図４に示すように、電磁アクチュエータ１７
１は一端に内側フランジ１７３ａが形成された筒状のケ
ース１７３、コイル部材１７４、センタポスト１７５、
プレート１７６、スリーブ１７７及びプランジャ１７８
を備えている。ケース１７３、センタポスト１７５及び
プランジャ１７８は磁性材で形成され、スリーブ１７７
は非磁性材で形成されている。スリーブ１７７はその開
口側端部の外周面において、ケース１７３の内側フラン
ジ１７３ａの内周面にロー付けで固着されている。そし
て、プランジャ１７８は付勢バネ１８０によりセンタポ
スト１７５から離間する方向に付勢され、コイル部材１
７４に通電されるとセンタポスト１７５側に吸引力によ
り移動される。そして、プランジャ１７８にロッドや弁
体が連結されて使用される。

【０００３】また、一般に車両用空調装置に使用される
圧縮機として広く採用されている斜板式可変容量圧縮機
には、外部冷媒回路に設けられた蒸発器の出口圧力（又
はそれと相関する圧縮機の吸入圧Ｐｓ）を所定の目標値
（設定圧）に維持するように動作する容量制御機構が組
み込まれている。容量制御機構は、冷房負荷の大きさに
見合った冷媒吐出量となるように蒸発器の出口圧力（又
はそれと相関する吸入圧Ｐｓ）を制御指標として圧縮機
の吐出容量つまり斜板角度をフィードバック制御する。

【０００４】容量制御機構の典型例は、内部制御弁と呼
ばれる容量制御弁である。内部制御弁ではベローズやダ
イヤフラム等の感圧部材で蒸発器の出口圧力Ｐｓ’又は
吸入圧Ｐｓを感知し、感圧部材の変位動作を弁体の位置
決めに利用して弁開度調節を行うことにより、斜板室
（クランク室）の圧力（クランク圧Ｐｃ）を調節して斜
板角度を調整している。

【０００５】また、単一の設定圧しか持ち得ない単純な
内部制御弁では省動力を目的とした複雑な容量制御がで
きないため、外部からの電気信号によって弁開度を制御
可能な制御弁（外部制御弁）を容量制御弁として使用す
るものがある（例えば、特開平９−２６８９７３号公
報、特開２０００−１８４２０号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電磁アクチュエータの
推力はコイル部材１７４に通電された際に発生する磁界
の電磁力によって発生し、ケース１７３、プレート１７
６、プランジャ１７８及びセンタポスト１７５を通る磁
束の量が多いほど大きくなる。ところが、従来の電磁ア
クチュエータは、スリーブ１７７の一端がケース１７３
の内側フランジ１７３ａの内周面に固着されており、気
密性を確保するため、その固着部の軸方向の長さが数ｍ
ｍ以上必要となる。そして、スリーブ１７７が非磁性体
製のため磁束の通過の抵抗体となる。その結果、磁束が
センタポスト１７５からケース１７３へ進路を変える際
に、磁束の漏れが生じ易くなり、推力が低下する。内側
フランジ１７３ａの軸方向の長さを長くすれば磁束の漏
れが生じ難くなるが、電磁アクチュエータが大型化する
という問題がある。

【０００７】また、可変容量圧縮機に使用される容量制
御弁は、可変容量圧縮機の車両への搭載スペースをでき
るだけ小さくできるように、小型化が望まれている。そ
して、従来の電磁アクチュエータではセンタポスト１７
５のスリーブ１７７と対応する部分の断面積Ｓ１と、ケ
ース１７３のコイル部材１７４の外周面と対応する部分
の断面積Ｓ２との比が、ほぼＳ１：Ｓ２＝０．７：１と
なるように形成されているため、局部的な磁気飽和が発
生し、推力が低下するという問題があった。

【０００８】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は、同じ使用電力で推力を
向上することができるとともに、小型化を図ることがで
きる電磁アクチュエータ及び弁を提供することにある。
また、第２の目的は容量制御弁を大型化することなく、
容量制御の動作の応答性を向上させることができる容量
可変圧縮機の容量制御弁を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明では、内側フランジを
有する筒状の磁性材製のケースの内側にコイル部材が配
設され、前記コイル部材の内側に非磁性材製の筒状のス
リーブが配設され、前記スリーブの内側にセンタポスト
とプランジャとが配設された電磁アクチュエータにおい
て、前記センタポストは前記ケースの内側フランジの内
周面と接触する状態で配置され、前記スリーブは一端に
おいて外側に屈曲形成された鍔部が前記ケースの内側フ
ランジの内面に固着されている。

【００１０】この発明においては、開口端側が真っ直ぐ
に延びた構成の従来のスリーブを使用した場合と異な
り、ケースの内側フランジの内周面のほぼ全面がセンタ
ポストと接触する状態となる。その結果、磁束がセンタ
ポストからケースへ進路を変える際に、磁束の漏れが防
止された状態で行われる。従って、同じ供給電流（電
力）でプランジャに作用する吸引力（推力）が大きくな
る。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記センタポストの前記スリーブと
対応する部分の断面積と、前記ケースの前記コイル部材
の外周面と対応する部分の断面積との比がほぼ１：１に
形成されている。なお、比がほぼ１：１とは、断面積の
差が±１０％程度を意味する。

【００１２】従って、この発明では、従来の電磁アクチ
ュエータと異なり局部的な磁気飽和を減らすことがで
き、推力が向上する。請求項３に記載の発明では、請求
項１又は請求項２に記載の前記電磁アクチュエータによ
り駆動される弁体を備えている。従って、この発明で
は、同じ使用電力でも弁体の駆動が円滑に行われる。

【００１３】第２の目的を達成するため、請求項４に記
載の発明では、ハウジングに形成されたシリンダボア内
に往復動可能に収容されたピストンと、前記ハウジング
に区画形成されたクランク室と、前記クランク室内に収
容され、駆動軸の回転運動を前記ピストンの往復運動に
変換するため前記ピストンと作動連結されて傾角の変更
により前記ピストンのストロークを変更するカムプレー
トとを備え、前記クランク室内の圧力を制御することに
より前記カムプレートの傾角が制御される可変容量圧縮
機に装備される容量制御弁であって、開度を調節すべき
制御通路に弁孔を介して連通される弁室と、前記弁室に
収容され、前記弁孔を開閉する弁体と、前記弁体の一方
側に感圧ロッドを介して連結され、流体の圧力に応じて
前記弁孔の開度が変化する方向に前記弁体を付勢する感
圧部と、前記弁体の他方側に連結されるとともに電磁ア
クチュエータのプランジャにより駆動されるソレノイド
ロッドとを備え、該電磁アクチュエータとして請求項１
又は請求項２に記載の前記電磁アクチュエータが使用さ
れている。なお、カムプレートの傾角とは駆動軸に直交
する仮想平面とカムプレートとが成す角度を意味する。

【００１４】この発明の容量制御弁は、クランク室の圧
力を制御して吐出容量を変更する可変容量圧縮機に使用
される。弁体には弁室の圧力と、感圧部の圧力と、プラ
ンジャを介しての電磁力による圧力とが作用する。そし
て、それらのバランスにより制御通路の開度、即ち弁体
位置が決まる。電磁力はコイル部材へ供給される電流量
（電力）により制御される。電磁アクチュエータに請求
項１又は請求項２に記載のものが使用されているため、
容量制御弁の小型化が可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用空調装置に
用いられるクラッチレス可変容量圧縮機の容量制御弁に
具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明す
る。

【００１６】先ず、クラッチレス可変容量圧縮機の構成
について説明する。図２に示すように、フロントハウジ
ング１１はシリンダブロック１２の前端に接合固定され
ている。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１２
の後端に弁・ポート形成体１４を介して接合固定されて
いる。クランク室１５は、フロントハウジング１１とシ
リンダブロック１２とに囲まれて区画形成されている。
駆動軸１６は、クランク室１５を通るようにフロントハ
ウジング１１とシリンダブロック１２との間で回転可能
に架設支持されている。プーリ１７はフロントハウジン
グ１１に回転可能に支持されている。プーリ１７は駆動
軸１６に連結されており、その外周部に巻き掛けられた
ベルト１９を介して、外部駆動源としての車両のエンジ
ン２０に、電磁クラッチ等のクラッチ機構を介すること
なく直結されている。

【００１７】回転支持体（ラグプレート）２１は、クラ
ンク室１５において駆動軸１６に止着され、回転支持体
２１とフロントハウジング１１の内壁面との間にスラス
トベアリング２２が介在されている。カムプレートとし
ての斜板２３は、駆動軸１６に対してその軸線Ｌ方向へ
スライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒ
ンジ機構２４は回転支持体２１と斜板２３との間に介在
されている。斜板２３はヒンジ機構２４により、駆動軸
１６の軸線Ｌに対して傾動可能でかつ駆動軸１６と一体
的に回転可能となっている。斜板２３の半径中心部がシ
リンダブロック１２側に移動すると、斜板２３の傾角が
減少される。傾角減少バネ２６は、回転支持体２１と斜
板２３との間に介在されている。傾角減少バネ２６は、
斜板２３を傾角の減少方向に付勢する。斜板２３の最大
傾角は、回転支持体２１との当接により規定される。

【００１８】収容孔２７はシリンダブロック１２の中心
部において駆動軸１６の軸線Ｌ方向に貫設されている。
遮断体２８は有蓋円筒状をなし、収容孔２７にスライド
可能に収容されている。吸入通路開放バネ２９は、収容
孔２７の端面と遮断体２８との間に介在され、遮断体２
８を斜板２３側へ付勢している。

【００１９】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の内周面との間
に介在され、遮断体２８とともに駆動軸１６に対して軸
線Ｌ方向へスライド移動可能である。

【００２０】吸入圧領域を構成する吸入通路３２は、リ
ヤハウジング１３及び弁・ポート形成体１４の中心部に
形成されている。吸入通路３２は収容孔２７に連通され
ており、その弁・ポート形成体１４の前面の開口周囲に
は、位置決め面３３が形成されている。遮断面３４は遮
断体２８の先端面に形成され、遮断体２８の移動により
位置決め面３３に接離される。遮断面３４が位置決め面
３３に当接されることにより、両面３３，３４間のシー
ル作用で吸入通路３２と収容孔２７の内空間との連通が
遮断される。

【００２１】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。スラストベアリング３５は、吸
入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と遮
断体２８との間で挟持されている。そして、斜板２３が
遮断体２８側へ傾動するのに伴い、斜板２３の傾動がス
ラストベアリング３５を介して遮断体２８に伝達され
る。従って、遮断体２８が吸入通路開放バネ２９の付勢
力に抗して位置決め面３３側に移動され、遮断体２８は
遮断面３４を以て位置決め面３３に当接される。遮断面
３４が位置決め面３３に当接された状態にて、遮断体２
８を介して斜板２３のそれ以上の傾動が規制され、この
規制された状態にて斜板２３は、０°よりも僅かに大き
な最小傾角となる。

【００２２】シリンダボア１２ａはシリンダブロック１
２に貫設形成されている。片頭型のピストン３６はシリ
ンダボア１２ａに収容されている。ピストン３６は、シ
ュー３７を介して斜板２３の外周部に係留されており、
斜板２３の回転運動によりシリンダボア１２ａ内で前後
に往復運動される。

【００２３】吸入圧領域を構成する吸入室３８及び吐出
圧領域を構成する吐出室３９は、リヤハウジング１３に
それぞれ区画形成されている。吸入ポート４０、吸入弁
４１、吐出ポート４２及び吐出弁４３は、それぞれ弁・
ポート形成体１４に形成されている。そして、吸入室３
８の冷媒ガスは、ピストン３６の復動動作により吸入ポ
ート４０及び吸入弁４１を介してシリンダボア１２ａに
吸入される。シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガス
は、ピストン３６の往動動作により所定の圧力にまで圧
縮され、吐出ポート４２及び吐出弁４３を介して吐出室
３９へ吐出される。

【００２４】吸入室３８は、弁・ポート形成体１４に貫
設された通口４５を介して収容孔２７に連通されてい
る。そして、遮断体２８がその遮断面３４を以て位置決
め面３３に当接されると、通口４５は吸入通路３２から
遮断される。通路４６は駆動軸１６の軸芯に形成され、
通路４６を介してクランク室１５と遮断体２８の内空間
とが連通されている。放圧通口４７は遮断体２８の周面
に貫設され、放圧通口４７を介して遮断体２８の内空間
と収容孔２７の内空間とが連通されている。

【００２５】制御通路４８は、その上流側となる吐出室
３９と下流側となるクランク室１５とを連通する。制御
弁４９は制御通路４８上に介在されている。検圧通路５
０は吸入通路３２と制御弁４９との間に形成されてい
る。

【００２６】前記吸入室３８へ冷媒ガスを導入するため
の吸入通路３２と、吐出室３９から冷媒ガスを排出する
吐出フランジ５１とは、外部冷媒回路５２で接続されて
いる。外部冷媒回路５２は凝縮器５３、膨張弁５４及び
蒸発器５５を備えている。外部冷媒回路５２と前記構成
の可変容量圧縮機とで、車両空調装置の冷凍回路が構成
されている。

【００２７】制御コンピュータ５６は、例えば、車室温
度センサ５７から得られる車室温度、車室温度設定器５
８からの設定温度及び回転数センサ５９から得られる車
両のエンジン２０の回転数等の外部信号に基づいて、入
力電流値を駆動回路６０に指令する。駆動回路６０は、
指令された入力電流値を制御弁４９に対して出力する。

【００２８】次に、前記制御弁４９について詳細に説明
する。図１に示すように、制御弁４９は、ソレノイド部
としての電磁アクチュエータ７１とバルブ部としてのバ
ルブハウジング７２とを接合することで構成されてい
る。

【００２９】電磁アクチュエータ７１は一端に内側フラ
ンジ７３ａが形成された筒状のケース７３、コイル部材
７４、センタポスト７５、プレート７６、スリーブ７７
及びプランジャ７８を備えている。ケース７３、センタ
ポスト７５及びプランジャ７８は磁性材で形成され、ス
リーブ７７は非磁性材（この実施の形態ではステンレ
ス）で形成されている。

【００３０】スリーブ７７は内径が内側フランジ７３ａ
の内径と同じ有底円筒状に形成されるとともに、一端で
ある開口端において鍔部７７ａが外側に屈曲形成され、
鍔部７７ａにおいて内側フランジ７３ａの内面に形成さ
れた段差部に固着されている。コイル部材７４はスリー
ブ７７の外径と同じ内径の内筒部を備え、内筒部がスリ
ーブ７７に外嵌された状態で内側フランジ７３ａとプレ
ート７６によって挟持された状態でケース７３内に収容
されている。

【００３１】センタポスト７５は固定鉄心の役割を果た
すため、内側フランジ７３ａ側からスリーブ７７にその
中間位置まで挿通された状態でケース７３に固定され、
センタポストの先端面とスリーブ７７とによってプラン
ジャ室７９が区画形成されている。プランジャ室７９は
ほぼ半分がコイル部材７４に囲まれるように配設されて
いる。プランジャ７８はプランジャ室７９内にバルブハ
ウジング７２の軸線方向に往復動可能に収容され、コイ
ル部材７４への通電時にプランジャ７８がセンタポスト
７５側へ吸引されるようにそのほぼ半分がコイル部材７
４に囲まれた状態となっている。付勢バネ８０はプラン
ジャ室７９においてプランジャ７８とセンタポスト７５
との間に介装されている。付勢バネ８０の付勢力はプラ
ンジャ７８をセンタポスト７５から離間する方向（図１
における下方）に作用する。ケース７３はセンタポスト
７５のスリーブ７７と対応する部分の断面積Ｓ１と、ケ
ース７３のコイル部材７４の外周面と対応する部分の断
面積Ｓ２との比がほぼ１：１となるように形成されてい
る。

【００３２】バルブハウジング７２は、弁室８１、弁体
８２、感圧部８３及びソレノイドロッド８４を備えてい
る。弁室８１は、バルブハウジング７２と電磁アクチュ
エータ７１との間に区画形成されている。弁室８１は開
度を調節すべき制御通路４８に弁孔８５を介して連通さ
れている。弁体８２は弁室８１に収容され、弁孔８５を
開閉する。弁孔８５は、弁室８１において弁体８２と対
向するように開口されている。弁孔８５と対向する弁体
８２の端面８２ａは、平面状に形成されている。突部８
２ｂは弁体８２の端面８２ａに突設され、弁孔８５側に
小径となるテーパ状をなしている。弁孔８５は、バルブ
ハウジング７２の軸線方向に延びるように形成されてい
る。弁室８１は、弁室ポート８６及び制御通路４８の下
流側を介してクランク室１５に連通されている。

【００３３】感圧室８７は、バルブハウジング７２の先
端部に区画形成されている。前記検圧通路５０は感圧室
８７に接続されている。従って、感圧室８７は、検圧ポ
ート８８及び検圧通路５０を介して吸入通路３２に連通
されている。感圧部材としてのベローズ８９は感圧室８
７に収容されている。設定バネ９０はベローズ８９内に
配設されている。設定バネ９０は、ベローズ８９内部が
略真空に近い状態にあるので、大気圧によって縮められ
るのを防止して初期長さを設定するとともに、後述する
感圧ロッド９１を介して弁体８２に付勢力（荷重）を作
用させるためのものである。

【００３４】感圧ロッド９１のガイド孔９２は、感圧室
８７と弁室８１との間でバルブハウジング７２の区画壁
７２ａに貫設されている。ガイド孔９２は弁孔８５に連
続して形成されている。感圧ロッド９１は、ガイド孔９
２に摺動可能に挿通されるともに、その先端がベローズ
８９に嵌合されている。感圧ロッド９１は弁体８２に一
体形成され、ベローズ８９と弁体８２とを作動連結して
いる。感圧ロッド９１において弁体８２に連続する部分
は、弁孔８５における冷媒ガスの通路を確保するために
小径となっている（小径部９１ａ）。感圧ロッド９１の
断面積は弁孔８５の開口面積と等しくなるように形成さ
れている。前記感圧室８７、ベローズ８９、設定バネ９
０及び感圧ロッド９１等が感圧部８３を構成する。即
ち、感圧部８３は弁体８２の一方側に感圧ロッド９１を
介して連結され、流体の圧力に応じて弁孔８５の開度が
変化する方向に弁体８２を付勢する。

【００３５】ポート９３は、バルブハウジング７２の区
画壁７２ａにおいて弁室８１と感圧室８７との間に形成
されている。ポート９３は弁孔８５と直交されている。
ポート９３は、制御通路４８の上流側を介して吐出室３
９に連通されている。従って、前記弁室ポート８６、弁
室８１、弁孔８５及びポート９３は、制御通路４８の一
部を構成する。

【００３６】前記プランジャ室７９はセンタポスト７５
の中心に貫設されたガイド孔９４を介して弁室８１と連
通されている。ソレノイドロッド８４は弁体８２と一体
形成されており、ガイド孔９４に摺動可能に挿通されて
いる。ソレノイドロッド８４の弁体８２と反対側の端部
は、プランジャ７８に嵌合固定されている。従って、プ
ランジャ７８とソレノイドロッド８４とは一体に移動さ
れる。前記付勢バネ８０はソレノイドロッド８４を介し
て弁体８２を弁孔８５の開放方向に付勢している。即
ち、付勢バネ８０は強制開放バネとして機能する。

【００３７】ソレノイドロッド８４の周面とガイド孔９
４との間には隙間が設けられ、プランジャ室７９は弁室
８１と同じ圧力雰囲気、即ちクランク室圧Ｐｃ雰囲気と
なっている。プランジャ室７９において、プランジャ７
８を境とした図１における上方側の空間と下方側の空間
との間での冷媒ガスの流通は、プランジャ室７９の内壁
面とプランジャ７８の外周面との間隙を介して可能とな
っている。

【００３８】なお、前記バルブ部（バルブハウジング７
２）の構成は、弁体８２を駆動するソレノイドロッド８
４がプランジャ７８に直接連結されてプランジャ７８に
より駆動される点を除いて、基本的に本願出願人による
特開２０００−１８４２０号公報に記載の制御弁と同じ
である。

【００３９】次に、前記制御弁４９及び圧縮機の作用に
ついて説明する。エアコンスイッチがオン状態のもと、
車室温度センサ５７から得られる検出温度が車室温度設
定器５８の設定温度以上である場合には、制御コンピュ
ータ５６は電磁アクチュエータ７１の励磁を指令する。
すると、駆動回路６０を介してコイル部材７４に所定の
電流が供給され、ケース７３、プレート７６、プランジ
ャ７８及びセンタポスト７５を通る磁束の作用により、
センタポスト７５とプランジャ７８間には入力電流値に
応じた吸引力（電磁力）が生じる。この吸引力は、付勢
バネ８０の付勢力に抗し、弁孔８５の開度が減少する方
向の力として弁体８２に伝達される。

【００４０】一方この電磁アクチュエータ７１の励磁状
態においては、ベローズ８９が吸入通路３２から検圧通
路５０を介して感圧室８７に導入される吸入圧力の変動
に応じて変位する。そして、ベローズ８９は吸入圧力に
感応し、このベローズ８９の変位が感圧ロッド９１を介
して弁体８２に伝えられる。従って、制御弁４９は、電
磁アクチュエータ７１からの付勢力、設定バネ９０を含
めたベローズ８９からの付勢力及び付勢バネ８０の付勢
力とのバランスにより、弁孔８５の開度が決定される。

【００４１】スリーブ７７は非磁性体製のため磁束の通
過の抵抗体となる。しかし、スリーブ７７は開口端側の
鍔部７７ａにおいて内側フランジ７３ａに固着されてい
る。従って、開口端側が真っ直ぐに延びた構成の従来の
スリーブ７７と異なり、ケース７３の内側フランジ７３
ａの内周面のほぼ全面がセンタポスト７５と接触する状
態となる。その結果、磁束がセンタポスト７５からケー
ス７３へ進路を変える際に、磁束の漏れが発生し難くな
るとともに、同じ供給電流（電力）でプランジャ７８に
作用する吸引力（推力）が大きくなる。ケース７３、セ
ンタポスト７５の長さを従来と同じにし、スリーブ７７
の形状を変えた場合、推力が１割上昇した。

【００４２】また、センタポスト７５のスリーブ７７と
対応する部分の断面積Ｓ１と、ケース７３のコイル部材
７４の外周面と対応する部分の断面積Ｓ２との比がほぼ
１：１となるように形成されているため、従来の電磁ア
クチュエータと異なり局部的な磁気飽和を減らすことが
でき、推力が向上する。スリーブを真っ直ぐに形成した
もので、センタポストの断面積がケースの断面積のほぼ
７割のものと比較した場合に、推力がほぼ２割向上し
た。

【００４３】冷房負荷が大きい場合には、車室温度セン
サ５７によって検出された温度と車室温度設定器５８の
設定温度との差が大きくなる。制御コンピュータ５６
は、検出温度と設定室温とに基づいて設定吸入圧力を変
更するように入力電流値を制御する。制御コンピュータ
５６は、駆動回路６０に対して、検出温度が高いほど入
力電流値を大きくするように指令する。よって、センタ
ポスト７５とプランジャ７８との間の吸引力が強くなっ
て、弁体８２による弁孔８５の開度の設定値を小さくす
る方向への付勢力が増大する。そして、より低い吸入圧
力にて、弁体８２による弁孔８５の開閉が行われる。従
って、制御弁４９は、電流値が増大されることによっ
て、より低い吸入圧力を保持するように作動する。

【００４４】弁孔８５の開度が小さくなれば、吐出室３
９から制御通路４８を経由してクランク室１５へ流入す
る冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クランク室１
５の冷媒ガスは、通路４６、放圧通口４７、収容孔２７
及び通口４５を経由して吸入室３８へ流出している。こ
のため、クランク室１５の圧力が低下する。また、冷房
負荷が大きい状態では、吸入室３８の圧力も高くて、ク
ランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力との差
が小さくなる。このため、斜板２３の傾角が大きくな
る。

【００４５】制御通路４８における通過断面積が零、つ
まり弁体８２が端面８２ａを以って弁室８１の内壁面に
当接し、弁孔８５を完全に閉止した状態になると、吐出
室３９からクランク室１５への高圧冷媒ガスの供給は行
われなくなる。そして、クランク室１５の圧力は吸入室
３８の圧力とほぼ同一となり、斜板２３の傾角が最大と
なって吐出容量は最大となる。

【００４６】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例え
ば、車室温度センサ５７によって検出された温度と車室
温度設定器５８の設定温度との差は小さくなる。制御コ
ンピュータ５６は、駆動回路６０に対して、検出温度が
低いほど入力電流値を小さくするように指令する。この
ため、センタポスト７５とプランジャ７８との間の吸引
力が弱くなって、弁体８２による弁孔８５の開度の設定
値を小さくする方向への付勢力が減少する。そして、よ
り高い吸入圧力にて、弁孔８５の開閉が行われる。従っ
て、制御弁４９は、電流値が減少されることによって、
より高い吸入圧力を保持するように作動する。

【００４７】弁孔８５の開度が大きくなれば、吐出室３
９からクランク室１５へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室１５の圧力が上昇する。また、この冷房
負荷が小さい状態では、吸入室３８の圧力が低くて、ク
ランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力との差
が大きくなる。このため、斜板２３の傾角が小さくな
る。

【００４８】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
発器５５における温度がフロスト発生をもたらす温度に
近づくように低下してゆく。蒸発器温度センサからの検
出温度が設定温度以下になると、制御コンピュータ５６
は駆動回路６０に対して電磁アクチュエータ７１の消磁
を指令する。この設定温度は、蒸発器５５においてフロ
ストを発生しそうな状況を反映する。そして、コイル部
材７４への電流の供給が停止されて、電磁アクチュエー
タ７１が消磁され、センタポスト７５とプランジャ７８
との吸引力が消失する。

【００４９】このため、弁体８２は付勢バネ８０の付勢
力により下方に移動される。そして、弁体８２が弁孔８
５を最大に開いた開度位置に移行する。よって、吐出室
３９の高圧冷媒ガスが、制御通路４８を介してクランク
室１５へ多量に供給され、クランク室１５の圧力が高く
なる。このクランク室１５の圧力上昇によって、斜板２
３の傾角が最小傾角へ移行する。

【００５０】また、制御コンピュータ５６は、エアコン
スイッチのオフ信号に基づいて電磁アクチュエータ７１
の消磁を指令する。電磁アクチュエータ７１の消磁によ
っても、斜板２３の傾角が最小傾角へ移行する。

【００５１】斜板２３の傾角が最小になると、遮断体２
８が遮断面３４を以って位置決め面３３に当接し、吸入
通路３２が遮断される。この状態では、吸入通路３２に
おける通過断面積が零となり、外部冷媒回路５２から吸
入室３８への冷媒ガス流入が阻止される。この斜板２３
の最小傾角は、０°よりも僅かに大きくなるように設定
されている。従って、最小傾角状態においても、シリン
ダボア１２ａから吐出室３９への冷媒ガスの吐出は行わ
れている。シリンダボア１２ａから吐出室３９へ吐出さ
れた冷媒ガスは、制御通路４８を通ってクランク室１５
へ流入する。クランク室１５の冷媒ガスは、通路４６、
遮断体２８の内部、放圧通口４７、収容孔２７及び通口
４５を通って吸入室３８へ流入する。吸入室３８の冷媒
ガスは、シリンダボア１２ａへ吸入されて、再度吐出室
３９へ吐出される。

【００５２】即ち、最小傾角状態では、吐出圧領域であ
る吐出室３９、制御通路４８、クランク室１５、通路４
６、遮断体２８の内部、放圧通口４７、収容孔２７、通
口４５、吸入圧領域である吸入室３８、シリンダボア１
２ａを経由する循環通路が、圧縮機内部に形成されてい
る。そして、吐出室３９、クランク室１５及び吸入室３
８の間では圧力差が生じている。従って、冷媒ガスが前
記循環通路を循環し、冷媒ガスとともに流動する潤滑油
が圧縮機内の各摺動部分を潤滑する。

【００５３】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１）センタポスト７５がケース７３の内側フランジ７
３ａの内周面と接触する状態で配置され、スリーブ７７
は一端において外側に屈曲形成された鍔部７７ａが内側
フランジ７３ａの内面に固着されている。従って、磁束
がセンタポスト７５からケース７３へ進路を変える際
に、磁束の漏れが発生し難くなり、同じ供給電流（電
力）でプランジャ７８に作用する吸引力（推力）が大き
くなる。また、推力が同じ場合には、内側フランジ７３
ａの軸方向の長さを従来より短くでき、電磁アクチュエ
ータ７１の長さを短くでき小型化を図ることができる。

【００５４】（２）センタポスト７５のスリーブ７７と
対応する部分の断面積Ｓ１と、ケース７３のコイル部材
７４の外周面と対応する部分の断面積Ｓ２との比がほぼ
１：１に形成されているため、従来の電磁アクチュエー
タと異なり局部的な磁気飽和を減らすことができ、推力
が向上する。また、推力が同じであれば、使用電力を少
なくできる。

【００５５】（３）弁体８２が前記の推力の大きな電磁
アクチュエータ７１によってソレノイドロッド８４を介
して駆動される。従って、容量制御弁の小型化を図るこ
とができる。

【００５６】（４）弁室８１は、ソレノイドロッド８４
とセンタポスト７５との間の隙間を均圧通路とすること
で、プランジャ室７９に連通されている。従って、プラ
ンジャ室７９をクランク室１５に連通するための専用の
均圧通路を必要とせず、制御弁４９の製造コストを低減
できる。

【００５７】（５）感圧ロッド９１、弁体８２及びソレ
ノイドロッド８４が一体形成されているため、制御弁４
９の部品点数を低減できて、構成の簡素化を図り得る。 （６）テーパ状をなす突部８２ｂが、弁体８２の端面８
２ａに突設されているため、突部８２ｂは、弁体８２に
より弁孔８５が閉止された状態にて弁孔８５内に入り込
む。従って、弁孔８５を弁体８２により開閉する際、突
部８２ｂが徐々に弁孔８５の通過断面積を変化させる。
その結果、高圧の圧縮冷媒ガスのクランク室１５への供
給が、急激に開始されたり、停止されたりすることを防
止できる。よって、圧縮機の容量制御特性を安定化でき
る。

【００５８】（７）電磁アクチュエータ７１の消磁状態
において、弁体８２が付勢バネ８０により制御通路４８
の開放位置に配置されて、圧縮機の最小吐出容量状態が
確保される。従って、制御弁４９は、駆動軸１６が車両
のエンジン２０に常時作動連結され、冷房負荷のない状
態でも最小吐出容量での運転が継続されるクラッチレス
可変容量圧縮機の制御弁として好適である。

【００５９】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば次のように構成してもよい。 ○ ソレノイドロッド８４をプランジャ７８に嵌合固定
する構成に代えて、特開２０００−１８４２０号公報に
開示された制御弁のように、ソレノイドロッド８４がプ
ランジャ７８に当接する構成としてもよい。例えば、図
３（ａ）に示すように、弁室８１内に収容される弁体８
２にフランジ８２ｃを形成し、フランジ８２ｃと弁室８
１の内壁との間に強制開放バネ９６を介装し、プランジ
ャ７８とスリーブ７７の底壁との間に追従バネ９７を介
装する。強制開放バネ９６は弁体８２を開放側に付勢す
る。追従バネ９７はプランジャ７８をセンタポスト７５
側、即ちソレノイドロッド８４を介して弁体８２を閉鎖
側へ付勢する。強制開放バネ９６の付勢力は追従バネ９
７の付勢力より大きく設定されている。この場合ソレノ
イドロッド８４をプランジャ７８に嵌合固定する構成に
比較して組み付けが容易になる。

【００６０】○ センタポスト７５は必ずしもケース７
３に固着される必要はなく、センタポスト７５が弁の役
割を果たす構成としてもよい。例えば図３（ｂ）に示す
ように、弁室８１には、電磁アクチュエータ７１よりに
センタポスト７５のフランジ７５ａの外径と同じ大径部
８１ａが形成されている。感圧室８７と大径部８１ａと
は連通路９８によって連通されている。そして、センタ
ポスト７５はスリーブ７７に沿って摺動可能に装備さ
れ、連通路９８を開閉する弁体の役割を果たす。付勢バ
ネ９９は、弁室８１の底面とセンタポスト７５のフラン
ジ７５ａとの間に介在され、フランジ７５ａが連通路９
８を閉鎖する方向にセンタポスト７５を付勢する。付勢
バネ９９の付勢力は付勢バネ８０の付勢力より遙かに強
く設定されている。

【００６１】この制御弁４９はコイル部材７４への供給
電流量が所定の値に達するまでは、センタポスト７５が
連通路９８を閉鎖する位置に保持された状態で、弁体８
２が弁孔８５を閉鎖する方向に移動される。弁体８２が
閉鎖位置に配置された後、コイル部材７４への供給電流
が増大されてセンタポスト７５に作用する吸引力が付勢
バネ８０及び付勢バネ９９の付勢力の和を上回ると、セ
ンタポスト７５が連通路９８を開放する位置へ移動され
る。その結果、感圧室８７と弁室８１とが連通され、ク
ランク室１５が吸入室３８と連通状態になる。即ち、こ
の制御弁４９は弁体８２による弁孔８５の開度調整によ
り、吐出室３９の冷媒ガスのクランク室１５への供給量
の制御を行う所謂入れ側制御弁として機能し、弁体８２
が閉鎖位置に保持された後のセンタポスト７５の移動に
より、クランク室１５の冷媒ガスを吸入室３８への導出
を行う所謂抜き側制御弁として機能する。従って、入れ
側制御及び抜き側制御の一方のみにより吐出容量制御を
行う場合と比較して、容量制御性が向上する。

【００６２】○ センタポスト７５のスリーブ７７と対
応する部分の断面積Ｓ１と、ケース７３のコイル部材７
４の外周面と対応する部分の断面積Ｓ２との比をほぼ
１：１に形成する必要はない。

【００６３】○ 可変容量圧縮機の容量制御弁として感
圧部を備えずに単純にコイル部材７４への電流供給量に
より制御通路４８の開閉を行う制御弁に適用してもよ
い。 ○ 可変容量圧縮機の容量制御弁に限らず、圧縮機以外
の流体機械や流体回路に適用される制御弁に適用しても
よい。

【００６４】○ クラッチ付の可変容量圧縮機の制御弁
に適用してもよい。 ○ カムプレート（斜板２３）が駆動軸１６と一体回転
する構成に代えて、カムプレートが駆動軸に対して相対
回転可能に支承されて揺動するワッブルタイプの圧縮機
に適用してもよい。

【００６５】○ 弁体を駆動するための電磁アクチュエ
ータに限らず、ソレノイドロッドで弁体以外の他の駆動
部を駆動するための電磁アクチュエータに適用してもよ
い。前記各実施の形態から把握される請求項記載以外の
技術的思想について、以下に記載する。

【００６６】（１） 請求項４に記載の発明において、
前記感圧部は、流体の圧力に応じてその圧力が上昇する
と前記弁孔の開度が減少する方向に前記弁体を付勢す
る。 （２） 請求項４に記載の発明において、前記電磁アク
チュエータが消磁された状態では、前記制御通路を強制
的に開放する方向に前記弁体を付勢する付勢手段を備え
ている。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
３に記載の発明によれば、同じ使用電力で推力を向上す
ることができるとともに、小型化を図ることができる。

【００６８】また、請求項４に記載の発明によれば、容
量制御弁を大型化することなく、容量制御の動作の応答
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態の容量制御弁の断面図。

【図２】 可変容量圧縮機の断面図。

【図３】（ａ）は別の実施の形態の容量制御弁の断面
図、（ｂ）は別の実施の形態の容量制御弁の断面図。

【図４】 従来の電磁アクチュエータの断面図。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２
…同じくシリンダブロック、１３…同じくリヤハウジン
グ、１２ａ…シリンダボア、１５…クランク室、１６…
駆動軸、２３…カムプレートとしての斜板、３６…ピス
トン、４８…制御通路、４９…制御弁、７１…電磁アク
チュエータ、７３…ケース、７３ａ…内側フランジ、７
４…コイル部材、７５…センタポスト、７７…スリー
ブ、７７ａ…鍔部、７８…プランジャ、８１…弁室、８
２…弁体、８３…感圧部、８４…ソレノイドロッド、８
５…弁孔、９１…感圧ロッド。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 7/16 Ｆ０４Ｂ 27/08 Ｓ // Ｈ０２Ｋ 33/02 Ｈ０１Ｆ 7/16 Ｒ Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA10 AA13 AA27 BA19 BA28 CA01 CA02 CA03 DA25 EA33 3H076 AA06 BB32 BB38 CC12 CC20 CC41 CC84 CC85 CC91 3H106 DA05 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC09 DD03 EE22 EE34 GA01 GA13 KK23 5E048 AA08 AB01 AD03 AD04 BA01 5H633 BB07 GG02 GG04 GG09 HH16 HH24 JA02 JA06 JA10 JB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側フランジを有する筒状の磁性材製の
   ケースの内側にコイル部材が配設され、前記コイル部材
   の内側に非磁性材製の筒状のスリーブが配設され、前記
   スリーブの内側にセンタポストとプランジャとが配設さ
   れた電磁アクチュエータにおいて、前記センタポストは
   前記ケースの内側フランジの内周面と接触する状態で配
   置され、前記スリーブは一端において外側に屈曲形成さ
   れた鍔部が前記ケースの内側フランジの内面に固着され
   ている電磁アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記センタポストの前記スリーブと対応
   する部分の断面積と、前記ケースの前記コイル部材の外
   周面と対応する部分の断面積との比がほぼ１：１に形成
   されている請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の前記電磁
   アクチュエータにより駆動される弁体を備えている弁。
4. 【請求項４】 ハウジングに形成されたシリンダボア内
   に往復動可能に収容されたピストンと、前記ハウジング
   に区画形成されたクランク室と、前記クランク室内に収
   容され、駆動軸の回転運動を前記ピストンの往復運動に
   変換するため前記ピストンと作動連結されて傾角の変更
   により前記ピストンのストロークを変更するカムプレー
   トとを備え、前記クランク室内の圧力を制御することに
   より前記カムプレートの傾角が制御される可変容量圧縮
   機に装備される容量制御弁であって、 開度を調節すべき制御通路に弁孔を介して連通される弁
   室と、 前記弁室に収容され、前記弁孔を開閉する弁体と、 前記弁体の一方側に感圧ロッドを介して連結され、流体
   の圧力に応じて前記弁孔の開度が変化する方向に前記弁
   体を付勢する感圧部と、 前記弁体の他方側に連結されるとともに電磁アクチュエ
   ータのプランジャにより駆動されるソレノイドロッドと
   を備え、該電磁アクチュエータとして請求項１又は請求
   項２に記載の前記電磁アクチュエータが使用されている
   可変容量圧縮機の容量制御弁。