JP2005249057A

JP2005249057A - 電磁式制御弁および電磁式制御弁の製造方法

Info

Publication number: JP2005249057A
Application number: JP2004059498A
Authority: JP
Inventors: Fumimasa Okabe; 文聖岡部; Koichi Shimada; 浩一島田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】電磁石の大型化と消費電力の増大とを伴わずに、所望する制御弁の制御特性が得られる電磁式制御弁を提供する。
【解決手段】プランジャ３６と、円筒形状を有するコア３５と、コア３５内部に挿通されつつ、プランジャ３６と一体に形成された弁体２０とを内部に備えた円筒形状を有するソレノイドコイル３３が、ヨーク３１内に形成された収納室３２に設けられた電磁式制御弁に、収納室３２の底壁３７に形成されたコア固定部３８にコア３５の一端側端部４１を圧入し、固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機に供給される冷媒ガスの流量を調整する電磁式制御弁に関する。

この種の従来の電磁式制御弁としては、特許文献１に開示されたものがある。この電磁式制御弁は、斜板式可変容量圧縮機を構成しており、電磁式制御弁を制御し、圧縮機の冷媒吸入室に供給される冷媒量を制御することで、クラッチを付設することなく圧縮機の稼働を断・続制御するものである。
特開２００１−２２７４６０号公報

そして、従来の電磁式制御弁では、ヨークにスリーブを圧入したうえで、スリーブの中にコアが圧入されているために、スリーブがヨークとコアの間に介在する構造になっている。このため、ヨークとコアの接触面積が小さくなり、ヨークとコアの間の磁路が狭くなるために、磁束が漏れてしまい、弁を開閉するための磁力の低下を招いていたため、電磁石を大型化することで、十分な磁力を確保していた。

そこで、本発明は、磁路からの磁束の漏洩を軽減し、エネルギー効率を向上させることにより、電磁石の大型化と消費電力の増大とを伴わずに、所望する制御弁の制御特性が得られる電磁式制御弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、プランジャと、円筒形状を有するコアと、このコア内部に挿通されつつ、該プランジャと一体に形成された弁体とを内部に備えた円筒形状を有するソレノイドコイルが、ヨーク内に形成された収納室に設けられた電磁式制御弁であって、前記収納室の底壁に形成されたコア固定部に前記コアの一端側端部が圧入・固定されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の電磁式制御弁において、前記コアの一端側端面を前記コア固定部の底面に突き当てたことを特徴とする。

請求項３の発明は、ヨークの収納室にスリーブを挿入する工程と、スリーブの一端を該収納室の底壁に接合する工程と、前記収納室の底壁に形成されたコア固定部にコアの一端側端部を圧入する工程とを備えたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の電磁式制御弁の製造方法において、前記コアの一端側端面を前記コア固定部の底面に突き当てる工程を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、コア固定部にコアの一端側端部が圧入・固定されたことにより、ヨークとコア間に十分な断面積を有する磁路が形成され、発生する電磁力を増大することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、コアの一端側端面をコア固定部の底面に突き当てることで、コアの位置決めが容易になり、組立て作業性を改善することができる。

また、コアの一端側端面をコア固定部の底面に突き当てることでコアとヨークとの接触面積がさらに増えて、磁路が拡大され、発生する電磁力を増大することができる。

請求項３の発明によれば、コア固定部にコアの一端側端部が圧入・固定されたことにより、ヨークとコア間に十分な断面積を有する磁路が形成され、発生する電磁力を増大することができる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、コアの一端側端面をコア固定部の底面に突き当てることで、コアの位置決めが容易になり、組立て作業性を改善することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態にかかる電磁式制御弁の断面図、図２〜図７は本実施形態の電磁式制御弁のソレノイド部を組立てる様子を示す図で、図２はヨークにスリーブを組付ける様子を示した図、図３はヨークとスリーブを接合した様子を示した図、図４はスリーブにコアを挿入する様子を示した図、図５はスリーブにコアを挿入した様子を示した図、図６はヨークにコアを圧入する様子を示した図、図７はヨークにコアを圧入した様子を示した図である。

本実施形態の電磁式制御弁は、圧力制御弁１として、可変容量圧縮機（不図示）に組込まれている。この可変容量圧縮機は、車両のエンジンルームに配置されて、エンジンの駆動軸の回転力を利用して駆動し、車両用空調装置の冷却サイクルに介装されて、冷凍サイクルを循環する冷媒ガスを断熱圧縮するものである。また、この可変容量圧縮機には、吐出室とクランク室とを連通する給気通路と、吸入室とクランク室とを連通する抽気通路が設けられている。

そして、圧力制御弁１を操作することで、給気通路の開閉が行なわれ、クランク室に導入される冷媒ガスの量が調節され、クランク室内の圧力が制御される。これにより、クランク室内に配設された斜板の傾斜角度が変化し、圧縮機の吐出容量が制御される。

圧力制御弁１は、図１に示されるように、主に弁構成部１０とソレノイド部３０とから構成されている。

弁構成部１０には、給気通路の一部を構成する通路室１１と、通路室１１のクランク室側領域１２と吐出室側領域１３とを区分するとともに、両者を連通する弁孔１４が形成された弁座１５とが設けられている。また、通路室１１の吐出室側領域１３には、弁座１５に離間・当接することで弁孔１４を開閉する弁部１６が配置されている。

また、この弁構成部１０には、通路１７を通じてクランク室と連通接続される感圧室１８が設けられているとともに、この感圧室１８内のクランク室圧Ｐｃに感応して伸縮する「Ｐｃ感圧部」としてのベローズ１９が弁構成部１０の先端部に配置されている。

弁部１６は、弁構成部１０の軸方向中心部にスライド自在に配置された弁体２０の中間部に形成されて、弁体２０の一端（図１中下端）がベローズ１９の自由端（図１中上端）に連結されている。そのため、弁部１６に、弁体２０を介してベローズ１９の伸縮に伴う付勢力が加わる。また、この弁部１６には、開弁方向Ｙ（図１中上方）に向けて第１スプリング２１の付勢力ｆ１が付加されているとともに、閉弁方向Ｘ（図１中下方）に第２スプリング２２の付勢力ｆ２が付加されている。

ソレノイド部３０は、弁構成部１０の上端部に固定され、磁性体で形成されたヨーク３１と、このヨーク３１内に形成される円柱形状の収納室３２に配置される円筒形状のソレノイドコイル３３と、このソレノイドコイル３３の内側に接合され、非磁性体で形成された円筒形状のスリーブ３４と、磁性体で形成され、且つ収納室３２の底壁３７に形成されたコア固定部３８の底面３９に一端側端面４０が突き当たるように一端側端部４１を圧入し、固定された円筒形状のコア３５と、ヨーク３１の軸方向に沿ってスライド自在に配設されたプランジャ３６とから構成されている。また、プランジャ３６は、ヨークの下端部を貫通する弁体２０の他端（上端部２０ａ）と連結されている。

これにより、制御装置５０によりソレノイド部３０の通電制御を行うことで、ソレノイドコイル３３が励磁・消磁し、弁体２０がプランジャ３６とともにヨーク３１の軸方向に沿ってスライドする。なお、付勢力の大きさは、ソレノイドコイル３３に通電する電流値またはデューティー比を制御することで行われる。

ソレノイドコイル３３が通電されると、ヨーク３１、コア３５、プランジャ３６で形成される磁路に磁束ループ３０ａが発生することにより、電磁力によってプランジャ３６が吸引される。これにより、プランジャ３６とともに弁体２０がスライドし、弁部１６が開く。また、ソレノイドコイル３３への通電が遮断されると、磁束ループ３０ａが消滅する。これにより、プランジャ３６を吸引していた電磁力が消滅し、第２スプリング２２の付勢力ｆ２によってプランジャ３６とともに弁体２０がスライドし、弁部１６が閉じる。

次に、ソレノイド部３０の組立て手順を説明する。まず、図２に示されるように、ヨーク３１を組立台座７１に固定し、円柱形状のスリーブ取付治具７２をヨーク３１の中心軸に沿って収納室３２に固定する。

そして、図３に示されるように、スリーブ３４をスリーブ取付治具７２の外周に沿って円筒形状のスリーブ３４を収納室３２に挿入し、ヨーク底壁３７にスリーブ３４の一端を固定する。この固定手段としては、圧入の他に、溶接、およびロウ付けなどの方法があげられる。

次に、図４に示されるように、スリーブ取付治具７２を抜取り、図５に示されるように、コア３５をスリーブ３４の内側に挿入する。

さらに、挿入されたコア３５の上にコア取付治具７３を挿入し、プレス機械（不図示）などによって、組立台座７１に向かってコア取付治具７３に力を加える。これにより、ヨーク底壁３７に形成されたコア固定部３８の底面３９にコア３５の一端側端面４０が突き当たるまでコア固定部３８にコア３５の一端側端部４１が圧入される。

このあと、収納室３２にソレノイドコイル３３を挿入・固定し、ヨーク３１の開口部を塞ぎ、ソレノイドコイル３３の端子を制御装置５０に接続し、ソレノイド部３０の組立てが完了する。

したがって、上記構成により、コア固定部３８にコア３５の一端側端部４１が圧入・固定されたことにより、ヨーク３１とコア３５間に十分な断面積を有する磁路が形成され、発生する電磁力を増大することができる。

また、コア３５の一端側端面４０をコア固定部３８の底面３９に突き当てることで、コア３５の位置決めが容易になり、組立て作業性を改善することができる。

さらに、コア３５の一端側端面４０をコア固定部３８の底面３９に突き当てることでコア３５とヨーク３１との接触面積がさらに増え、磁路が拡大され、発生する電磁力を増大することができる。

本発明の一実施形態にかかる電磁式制御弁の断面図である。ヨークにスリーブを組付ける様子を示した図である。ヨークとスリーブを接合した様子を示した図である。スリーブにコアを挿入する様子を示した図である。スリーブにコアを挿入した様子を示した図である。ヨークにコアを圧入する様子を示した図である。ヨークにコアを圧入した様子を示した図である。

符号の説明

１…電磁式制御弁（圧力制御弁）
２０…弁体
３１…ヨーク
３２…収納室
３３…ソレノイドコイル
３４…スリーブ
３５…コア
３６…プランジャ
３７…底壁
３８…コア固定部
３９…底面
４０…一端側端面
４１…一端側端部

Claims

プランジャ（３６）と、円筒形状を有するコア（３５）と、このコア（３５）内部に挿通されつつ、該プランジャ（３６）と一体に形成された弁体（２０）とを内部に備えた円筒形状を有するソレノイドコイル（３３）が、ヨーク（３１）内に形成された収納室（３２）に設けられた電磁式制御弁であって、
前記収納室（３２）の底壁（３７）に形成されたコア固定部（３８）に前記コア（３５）の一端側端部（４１）が圧入・固定されたことを特徴とする電磁式制御弁。
請求項１記載の電磁式制御弁において、
前記コア（３５）の一端側端面（４０）を前記コア固定部（３８）の底面（３９）に突き当てたことを特徴とする電磁式制御弁。
ヨーク（３１）の収納室（３２）にスリーブ（３４）を挿入する工程と、
スリーブ（３４）の一端を該収納室（３２）の底壁（３７）に接合する工程と、
前記収納室（３２）の底壁（３７）に形成されたコア固定部（３８）にコア（３５）の一端側端部（４１）を圧入する工程とを備えたことを特徴とする電磁式制御弁の製造方法。
請求項３記載の電磁式制御弁の製造方法において、
前記コア（３５）の一端側端面（４０）を前記コア固定部（３８）の底面（３９）に突き当てる工程を備えたことを特徴とする電磁式制御弁の製造方法。