JPH01224581A - コンプレッサの容量制御用電磁弁及びその駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車用冷房装置に使用されるコンプレッサ、
の容量を制御するため冷媒ガス通路の開閉用に使用され
る電磁弁及びその帽■り御方法に関するものである。

（従来の技術） 従来この種の電磁弁としては、第２図に示す構成のもの
が知られている。この電磁弁においては、コンプレッサ
本体１内の冷媒ガス通路２の高圧側通路２ａと低圧側通
路２ｂとの間に弁室３が設けられるとともに、その弁室
３の底部に弁座４が形成され、該弁座４と対向する位置
に弁体５が接離可能に配置されている。コンプレッサ本
体１上にはケーシング６内にコア７やコイル８等が組付
けられた電磁石９が装置され、弁体５は電磁石９のプラ
ンジャ１０と一体的に構成されるとともに、コア７にば
ね１１を介して対向配置されている。

そして、常には第２図に実線で示すように弁体５がばね
１１の付勢力により弁座４に圧接されて冷媒ガス通路２
が閉成された状態にあり、電磁石９のコイル８に通電さ
れて磁力が発生した時には、同図に鎖線で示すようにプ
ランジャ１０がコア７に吸引されて弁体５が弁座４から
離間され、冷媒ガス通路２が開放されて冷媒ガスが高圧
側通路２ａから低圧側通路２ｂに流れるようになってい
る。

（発明が解決しようとする課題）− 前記従来の電磁弁はその作動時すなわちプランジャ間１
０をばね１１の付勢力に抗してコア７に吸引された状態
に保持するときには、コイル８への通電を継続する必要
がある。ところが、コイル８に対して大きな電流を流し
続けるとコイルが発熱し、起磁力が低下する。コイルの
発熱を防ぐためにはコイル線径を太くする必要があり、
コイルが大型化して電磁石全体が大きくなり、コンプレ
ッサをエンジンルーム内に組込むことが困難になるとい
う問題がある。

一方、磁気回路の一部例えばコアを永久磁石により形成
し、この磁力によりプランジャを吸引状態に保持する技
術は公知であるが、プランジャストロークが非常に小さ
い（０，３１１１１１程度）ので、非通電状態において
プランジャをコアから引離した状態に保持することが困
難となり、電磁弁に適用することは難しい。すなわち、
プランジャをコアから引離した状態に保持するためには
ばねを強くする必要が生じ、ばねを強くした場合にはプ
ランジャを吸引位置まで引付けるために必要なコイルの
起磁力を増大する必要があり、コイルが大型化する。又
、これを避けるため永久磁石の磁力を弱くすると、プラ
ンジャを吸引状態に保持する力が不充分となる。

本発明は前記の問題点に着目してなされたものであって
、その目的は電磁弁の作動時にコイルの発熱が問題とな
らずしかもコイルの小型化が可能となるコンプレッサの
容量制御用電磁弁及びその駆動制御方法を提供ケること
にある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため本発明の電磁弁においては、
冷媒ガス通路を開閉する弁体を駆動するプランジャ又は
コアの少なくとも一方を、残留磁気の値が大きな材料で
形成した。この材料としては例えば、炭素鋼の８４５Ｃ
の焼入れ焼戻し材、高速度鋼（０，８％Ｃ１１５％Ｃ０
，４，５％Ｃｒ等含有）、パイカロイ材（Ｆｅ、Ｃｒ、
Ｖ合金）が使用される。

又、前記電磁弁の駆動制御方法として、コイルに短時間
通電することによりプランジャをばねの付勢力に抗して
所定位置に移動させるとともに残留磁気により同位置に
保持し、コイルに前記と逆方向の電流を短時間流すこと
により残留磁気を消去してプランジャをばねの付勢力に
より元の位置に復帰させるようにした。

（作用） 本発明の電磁弁ではコイルに短時間通電するとコイルの
起磁力によりコア、プランジャが磁化されてコア、プラ
ンジャ間に吸引力が作用し、弁体がプランジャとともに
駆動される。コイルへの通電を遮断した後もプランジャ
又はコアの少なくとも一方に両者を吸引状態に保持する
残留磁気が存在し、弁体′は作動位置に保持される。コ
イルに前記とは逆方向の電流を短時間流すことによりコ
ア、プランジャの残留磁気が消去され、プランジャがば
ねの付勢力により元の位置に復帰され弁体もプランジャ
とともに元の位置に復帰する。

（実施例） 以下本発明を具体化した一実施例を第１〜４図に従って
説明する。電磁弁１２の機械的構成は従来の電磁弁と同
様な構成であるが、プランジャ１０の材料として残留磁
気の値が大きな材料例えば８４５Ｇ（炭素鋼）の焼入れ
焼戻し材、高速度１Ｍ（０，８％０１１５％Ｃ０，４，
５％Ｏｒ等含有）あるいはパイカロイ材（Ｆｅ　１Ｃｒ
　、、Ｖ合金）が使用されている。

電磁弁１２の駆動回路は第３図に示すように、電磁弁用
電源Ｅに対してホトカップラ１３８〜１３ｄが二対接続
され、端子Ａにはホトカップラ１３ａ、１３ｄが接続さ
れ、端子Ｂにはホトカップラ１３ｂ、１３ｃが接続され
ている。

次に前記のように構成された電磁弁１２の作用について
説明する。電磁弁１２のコイル８に電流が流れていない
状態では第１図（ａ　）に示すように、プランジャ１０
はばね１１の力により弁体５が弁座４に圧接される位置
に保持され、冷媒ガス通路２が閉塞された状態に保持さ
れる。この状態で電磁弁１２の駆動回路の端子Ａにパル
ス信号が入力されると、ホトカップラ１３ａ、１３ｄの
発光ダイオード１４８．１４ｄが発光してホトトランジ
スタ１５ａ、１５ｄがオンとなり、第３図に矢印Ｐで示
すようにホトトランジスタ１５ａ。

１５ｄを通るようにＮ磁片１２に対して正電流が流れる
。電磁弁１２に正の電流が流れるとコイル８に起磁力が
発生し、コア７及びプランジャ１０が磁化されてプラン
ジｔＰ１０はばね１１の力に抗してコアγ側へ移動し、
第１図＜ｂ　＞に示すように弁体５が弁座４から離間し
て冷媒ガス通路２の高圧側通路２ａと低圧側通路２ｂと
が連通状態となり、冷媒ガスが高圧側通路２ａから弁室
３及び弁座４を通って低圧側通路２ｂへと流れる。コイ
ル８に対する通電時間は第４図に示すように端子Δに加
えられるパルスの幅と等しいごく短時間であるが、プラ
ンジャ１０は残留磁気の値が大きな材料で形成されてい
るので、コイル８に電流が流れなくなった後もプランジ
ャ１０にはばね１１の付勢力に抗してプランジャ１０を
コア７に対して吸着状態に保持するに充分な残留磁気が
存在するため、第１図（Ｃ）に示すようにプランジャ１
０は同位置に保持され、冷媒ガス通路２は開放状態に保
持される。

゛この状態で端子Ｂにパルス電圧を加えると、ホトカッ
プラ１３ｂ、１３Ｃの発光ダイオード１４ｂ。

１４Ｃが発光してホトトランジスタ１５ｂ、１５Ｃがオ
ン状態となり、電磁弁１２には第３図に矢印Ｑで示すよ
うに前記とは逆方向に電流が流れる。

この時の電流の大きさは抵抗Ｒの作用により前記正方向
の電流より小さな値となる。電磁弁１２１なわらコイル
８に前記とは逆方向すなわち負の電流が流れると、第１
図（ｄ　）に示すようにコイル８にはプランジャ１０の
残留磁気を打消す方向への起磁力が生じ、プランジャ１
０の残留磁気が消失してプランジャ１０がばね１１の力
により弁体５が弁座４と当接する位置まで移動される。

これにより冷媒ガス通路２が閉塞される。弁体５を開放
位置に移動させるとともに同位置に保持するために必要
な電流を流す時間及びその状態を解除するための通電時
間はいずれも短いため、コイル８への通電時にコイル８
の発熱はほとんど生じない。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、プランジャ１０の材質が残留磁気を長時間にわ
たって所定の値に保持できないようなものの場合には、
第５図に示すように弁体５を開放位置に保持する期間の
途中においてコイル８に正方向の電流を周期的に流すよ
うにしてもよい。又、電磁弁の構成として通電時に閉塞
状態に保持され、非通電時に開放状態に保持される構成
のものを採用したり、電磁弁の駆動回路として第３図に
示した回路以外のものを使用してもよい。

さらには、プランジャ１０の代わりにコア７を残留磁気
の値が大きな材料で形成したり、コア７及びプランジャ
１０の両者を残留磁気の値が大きな材１’ｌで形成して
もよい。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば弁体を作動させる
プランジャをばねの力に抗して作動位置に保持する場合
に、コイルに対する通電時間が短時間でよいため通電時
の発熱がほとんど問題とならず、コイルを小型化でき電
磁弁全体をも小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）〜（ｄ　）は電磁弁の作用を示す概略図
、第２図は電磁弁の要部断面図、第３図は電磁弁の駆動
回路図、第４図はコイルへの通電電流、プランジャの残
留磁力、弁動作の関係を示す線図、第５図は同じく変更
例の縮図である。 冷媒ガス通路２、弁体５、コア７、コイル８、プランジ
ャ１０、ばね１１、電磁弁１２゜特許出願人　　　株式
会社　豊田自動織機製作新式　理　人　　　弁理士　　
恩１）博宣第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．冷媒ガス通路を開閉する弁体を駆動するプランジャ
   又はコアの少なくとも一方を、残留磁気の値が大きな材
   料で形成したコンプレッサの容量制御用電磁弁。
2. ２．冷媒ガス通路を開閉する弁体を駆動するプランジャ
   又はコアの少なくとも一方を、残留磁気の値が大きな材
   料で形成し、コイルに短時間通電することによりプラン
   ジャをばねの付勢力に抗して所定位置に移動させるとと
   もに残留磁気により同位置に保持し、コイルに前記と逆
   方向の電流を短時間流すことにより残留磁気を消去して
   プランジャをばねの付勢力により元の位置に復帰させる
   コンプレッサの容量制御用電磁弁の駆動制御方法。