專利名稱：容量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容量控制闊。尤其涉及可防止閥體在開閥時因閥口中流動 的工作流體的壓力而產(chǎn)生晃動的容量控制閥。
背景技術(shù)：
作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)，存在一種變?nèi)萘繅嚎s機用的容量控制閥。這種容 量控制閥是在開閥時根據(jù)流經(jīng)螺線管的電流將閥體打開至相對閥座的正確移 動位置同時對工作流體進行控制。但是，會產(chǎn)生該閥體因工作流體的壓力而晃 動的問題。因此，工作流體的控制不完全，存在變?nèi)萘繅嚎s機等的動作無法達到設(shè)定目標(biāo)的問題。圖4是屬于這種技術(shù)的容量控制閥的整體剖視圖(例如參照下面記載的專利文獻l)。該容量控制閥例如對空調(diào)機等的工作流體的壓力和容量進行控制。在這種空調(diào)機等使用了 C02工作流體的制冷劑循環(huán)中，通常， 使用壓力范圍與以往的制冷劑相比較是使用十倍以上的壓力。因此，會因工作 流體而引起各種問題。即，不限定于C02的工作流體，使用高壓工作流體時， 與以往的低壓工作流體相比，工作流體很難控制，因此會對設(shè)備的性能造成影 響。在圖4中，符號100是容量控制閥。容量控制閥100包括閥本體101和螺 線管部120。螺線管部120與閥本體101結(jié)合成一體。當(dāng)對螺線管部120施加 電流時，被軸承123引導(dǎo)的螺線管桿122根據(jù)該電流進行動作。此外，在閥本 體101上設(shè)置有軸向貫通的孔。在該孔內(nèi)可自由移動地配置有軸112。與軸112 相連的閥體102的滑動部可自由移動地與孔嵌合。該滑動部的尺寸為B。所述 閥體102的圖示上部側(cè)形成為高壓用閥體102A，而螺線管部120側(cè)形成為低壓 用閥體102B。該高壓用閥體102A和低壓用閥體102B的各直徑尺寸為D。在高 壓用闊體102A和低壓用閥體102B的前端的圓錐面上形成有第一閥面102C和 第二閥面102D。在閥本體101上設(shè)置有供吸入壓力Ps的流體流動的吸入口 106，可通過 設(shè)置在未圖示的通路中的吸入用溢流閥和孔口與未圖示的控制室(調(diào)壓室)連 通。在其圖示上部設(shè)置有可與控制室和第二閥室連通的第二控制口 105。該第 二控制口 105供控制壓力Pc2的流體流動。另外，在其圖示上部設(shè)置有可與第 一閥室107和控制室連通的第一控制口 104。該第一控制口 104供控制壓力Pel 的流體流動。第二閥室與吸入通路106通過旁通通路連通。在閥本體101上， 在與第一閥室107的輸出口 103連通的邊界的第一閥口周圍設(shè)置有第一閥座， 第一閥座與第一閥面102C分離、接合，對輸出口 103進行開閉。使輸出壓力 Pd的流體從輸出口 103流入第一閥室107側(cè)。在流通口的第二閥口周圍也設(shè)置 有第二閥座，第二閥座與第二閥面102D分離、接合來進行開閉，使第二閥室 與吸入口 106連通或遮斷。輸出口 103的直徑尺寸A與流通口的直徑尺寸C為 同一尺寸。在這樣構(gòu)成的容量控制閥100中，與閥體102的第一閥面102C和第二閥 面102D分離、接合的第一閥口和第二閥口的直徑尺寸為同一尺寸。因此，控 制流體Pel和控制流體Pc2對閥體102的作用力相互抵消。閥體102僅在吸入 壓力Ps和輸出壓力Pd下動作。當(dāng)輸出壓力Pd與吸入壓力Ps的壓力差大于由 流經(jīng)螺線管部120的電流的大小所決定的吸引力時，高壓用閥體102A開閥進 行容量控制。在這種閥體102的動作中，由于高壓用閥體102A的直徑尺寸D 大于輸出口 103的直徑尺寸A，因此當(dāng)輸出壓力Pd與吸入壓力Ps的壓力差減 小時，由壓力形成的閥體的保持力也減小，從而容易受到因輸出壓力Pd的流 體的脈動或紊流而產(chǎn)生的負(fù)載的影響，會引起閥體102軸向脈動現(xiàn)象的晃動。 若閥體102中出現(xiàn)這種晃動現(xiàn)象，則很難進行容量控制。而且，對螺線管部120 施加的電流的大小(強度)與閥體102進行開閉的動作速度會不成正比，因此 閥體102對輸出壓力Pd的流體的容量控制可能會變差。專利文獻h日本專利特開2003-328936號公報(圖2及圖3)發(fā)明的公開
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題鑒于上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，在閥體受到輸出壓力 作用而開閥時防止閥體產(chǎn)生晃動，并使輸出壓力的容量控制精確。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明是為了解決如上所述的技術(shù)問題而研發(fā)的，其技術(shù)方案如下構(gòu)成。 本發(fā)明的容量控制閥，通過調(diào)節(jié)輸出壓力流體的流動來對控制室的壓力或 容量進行控制，包括閥本體具有的閥室；與閥室連通、使輸出壓力的流體流 入的第一流體通路；在第一閥室與第一流體通路之間的閥口周圍具有的閥座； 與閥室連通、使輸出壓力的流體流出的第二流體通路；通過引導(dǎo)孔與閥室連通 的第二閥室；與第二閥室連通、可使吸入壓力的流體流入流出的第三流體通路； 具有配置在第一閥室內(nèi)與閥座分離、接合而使輸出壓力的流體流入的閥部并具 有可自由移動地與引導(dǎo)孔嵌合的軸部的閥體；以及具有與閥體連結(jié)的螺線管桿 并根據(jù)電流的大小使螺線管桿移動的螺線管，閥部與閥座的接合面內(nèi)的輸出壓 力的受壓面積大于軸部的受壓面積。 發(fā)明效果本發(fā)明的容量控制閥，包括與閥室連通、使輸出壓力的流體流入的第 一流體通路；在第一閥室與第一流體通路之間的閥口周圍具有的閥座；與閥室 連通、使輸出壓力的流體流出的第二流體通路；以及具有配置在第一閥室內(nèi)與 閥座分離、接合而使輸出壓力的流體流入的閥部并具有可自由移動地與引導(dǎo)孔 嵌合的軸部的閥體，使閥部與閥座的接合面內(nèi)的輸出壓力的受壓面積大于軸部 的受壓面積。為此，作用在閥體上的力為F = PdXB — PsXA+Pc (B—A),始 終朝著開閥的方向?qū)﹂y體產(chǎn)生作用，因而可防止閥體產(chǎn)生晃動現(xiàn)象。而且，由 于可加大輸出壓力的受壓面積，它能加大第一流體通路的流量，因此即使是小 型的容量控制閥，控制室也能具有優(yōu)良的控制能力。


圖1是第1實施例的容量控制閥的整體剖視圖。圖2是本發(fā)明第2實施例的容量控制閥的整體剖視圖。
圖3是圖1所示的容量控制閥的閥部周圍的放大剖視圖。圖4是與本發(fā)明類似的相關(guān)技術(shù)的容量控制閥的整體剖視圖。(符號說明) 1容量控制閥2閥門2A閥殼(閥本體)3第一閥室4第二閥室5第一流體通路6第二流體通路7第三流體通路8流入空間9閥座10引導(dǎo)孔10A連接面22閥體22A外周面22B閥部22C閥面30螺線管31可動吸引件32固定吸引件32A內(nèi)周面33線圈部36套筒37結(jié)合部38螺線管桿
具體實施方式
下面參照附圖對本發(fā)明實施形態(tài)的容量控制閥進行詳細(xì)說明。另外， 下面說明的各附圖是基于設(shè)計圖的正確的圖。圖1是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的容量控制閥的整體剖視圖。圖3是 表示圖1的閥部周圍的局部放大剖視圖。圖1中(并參照圖3)，符號1為容量控制閥。容量控制閥1包括閥門2和螺線管30。閥門2設(shè)置有形成 外形本體的閥殼(也稱作閥本體)2A。該閥殼2A在軸心設(shè)置有第一閥室3。 設(shè)置有使輸出壓力Pd的流體從外部流入該第一閥室3的第一流體通路5。 與第一閥室3的第一流體通路5連通的閥口的受壓面積(閥面與閥座接合 的密封面的受壓面積)為B。在設(shè)于該第一流體通路5上游(外部)的流入 空間8中設(shè)置過濾器，可將灰塵等除去。另外，在第一閥室3與第一流體 通路5的邊界上形成有閥座9。在第一閥室3上設(shè)置有使輸出壓力Pd的流體向未圖示的控制室流入的 第二流體通路6。經(jīng)由該第二流體通路6向控制室流動的流體為控制壓力 Pc。該第二流體通路6最好從第一閥室3的中心呈放射狀地設(shè)置有多個。 并且，還設(shè)置有經(jīng)由穿過第一閥室3軸心的引導(dǎo)孔IO連通的第二閥室4。 在第二閥室4上設(shè)置有可使吸入壓力Ps的流體流入或流出的第三流體通路 7。該第三流體通路7最好從第二閥室4的中心呈放射狀地設(shè)置有多個。該 閥殼2A的引導(dǎo)孔10也可作成比軸部的外周面22A的直徑尺寸稍大的直徑 尺寸，在與外周面22A之間設(shè)置通路13A，使流體可以通過。因此，在吸入 壓力Ps與控制壓力Pc的壓力差下， 一方的流體可經(jīng)由通路13A向另一方 流動。流體流動時，呈微小環(huán)狀的軸部周圍的通路13A可使流體在軸部的 外周面22A與引導(dǎo)孔IO之間均勻地流動，將軸部保持在軸心。配置在第一閱室3和第二閥室4內(nèi)的闊體22的軸部的受壓面積形成為 圖中A的截面積，并在軸部的端部設(shè)置有直徑C的閥部22B。該閥部22B 的前端形成為截頭圓錐狀，形成為與第一閥座9分離、接合的閥面22C。閥 體22的與閥部22B相反一側(cè)的端部形成為凹陷的圓錐狀，成為連接面IOA。 該連接面10A的受壓面積也是A。經(jīng)由該閥體22的軸部與引導(dǎo)孔IO之間的間隙狀通路13A，可使第一閥室3的輸出壓力Pd的流體流入第二閥室4中。 閥體22的軸部被引導(dǎo)孔10引導(dǎo)而移動，同時閥部22B與第一閥座9分離、 接合進行閥的開閉。而且，通過開閉閥可使輸出壓力Pd的流體從第一流體 通路5流入第一閥室3。在螺線管30上設(shè)置有結(jié)合部37，該結(jié)合部37設(shè)有可與閥殼2A的端 部嵌合的槽狀凹部。在該結(jié)合部37上固定有殼體35，在內(nèi)部配置有線圈部 33。在線圈部33的內(nèi)周部，套筒36的一端部嵌合在固定吸引件32與結(jié)合 部37之間，且另一端與殼體35的內(nèi)周面結(jié)合。另外，設(shè)置有可自由移動 地嵌合在套筒36的內(nèi)周面上的可動吸引件31。在該可動吸引件31上結(jié)合 有螺線管桿38的一端部。螺線管桿38的另一端面與閥體22的連接面10A 相連。與可動吸引件31對置的固定吸引件32嵌合在套筒36和結(jié)合部37 的內(nèi)部。固定吸引件32根據(jù)流經(jīng)線圈部33的電流的大小吸引可動吸引件31。 該固定吸引件32的內(nèi)周面32A與螺線管桿38空開間隙地嵌合。使吸入壓 力Ps的流體流入該固定吸引件32的內(nèi)周面32A與螺線管桿38之間的間隙 中，利用吸入壓力Ps使螺線管內(nèi)不存在由壓力引起的不平衡。固定吸引件 32的內(nèi)周面32A的圖示上部直徑大，配置有彈簧34。利用該彈簧34以彈 性狀態(tài)進行推壓，以使可動吸引件31常態(tài)時與固定吸引件32分離?？蓜?吸引件31與固定吸引件32 —起形成的吸引力和彈簧38的彈力通過對相反 的力進行加減，成為推壓螺線管38的力F。具有上述結(jié)構(gòu)的容量控制閥1將閥體22的連接面10A與螺線管桿38 的端部在接合狀態(tài)下連結(jié)。并根據(jù)流經(jīng)線圈部33的電流的大小將可動吸引 件31吸引在固定吸引件32上。另一方面，可動吸引件31被彈簧34朝著 與吸引力相反的方向彈性推壓。所述閥體22根據(jù)流經(jīng)線圈部33的電流的 大小，在可動吸引件31產(chǎn)生的吸引力和作為反力的彈力的設(shè)定力作用下與 閥座9分離、接合，對閥口進行開閉。當(dāng)流經(jīng)線圈部33的電流變小時，閥 體22脫離閥座9而打開閥口 。接著，輸出壓力Pd的流體從第一流體通路5 經(jīng)由第一閥室3流出到第二流體通路6中，成為控制壓力Pc的流體。此時，
由于軸部的受壓面積A比第一閥室3的閥口的受壓面積B小，因此由圖1 或圖3可以明確，閥體22以下列(數(shù)l)那樣的力關(guān)系進行動作。 (數(shù)1)F二PdXB —PsXA+Pc (B —A) 其中，F(xiàn)為關(guān)閉閥體的力，Pd為輸出壓力，Pc為控制壓力，Ps為吸入壓力，A為軸部的受壓面積，B為閥口的受壓面積， 另外，當(dāng)閥體22開閥時，輸出壓力Pd大于控制壓力Pc及吸入壓力Ps。而且，對于閥體22，來自螺線管30的力F與來自閥口的作用力相互 抵消。因此，在閥體22開閥時，可防止因工作流體而使閥體22引起晃動。 這是因為若像以往那樣將軸部的受壓面積A和閥口的受壓面積B作成相同 面積，則F2 = A (Pd — Ps)，閥體22會因輸出壓力Pd和吸入壓力Ps的壓 力變動而晃動。該閥口的受壓面積B最好是比軸部的受壓面積A大1% 20 %。該閥口的受壓面積B還要考慮到相對軸部受壓面積A的輸出壓力Pd的 大小和彈簧34的彈力大小來進行確定。圖2是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的容量控制閥1的整體剖視圖。圖2 中，與圖1的容量控制閥1的不同之處在于，在閥體22軸部的外周面22A 上設(shè)置有通過切去圓周面的一部分而形成的平面13B。從該外周面22A到平 面13B為止的尺寸為A — D。通過設(shè)置該平面13B，在平面13B與引導(dǎo)面10 之間形成通路13A。而且，將軸部的直徑和引導(dǎo)孔10的直徑作成具有可滑 動的微小尺寸差，利用引導(dǎo)孔13A來保持軸部的軸心。該通路13A通過使 第二流體通路6與第三流體通路7連通，能可靠地使流量流通。通過設(shè)置 該通路13A，軸部22在動作時被引導(dǎo)孔IO僅沿軸向引導(dǎo)，可防止徑向上的 搖動。因此，閥體22的閥面22C能與閥座可靠地關(guān)閉。
下面對將該容量控制閥1安裝在公知的變?nèi)萘繅嚎s機上的場合進行說 明。由于變?nèi)萘繅嚎s機為公知設(shè)備，因此未圖示。第一流體通路5的流入 空間8側(cè)與未圖示的變?nèi)萘繅嚎s機的輸出室連通。輸出室通過輸出用簧片 閥與缸體內(nèi)連通。另外，第二流體通路6通過連通路與控制室(調(diào)壓室)連通。第三流體通路7與吸入室連通。而且，在吸入室中可相對轉(zhuǎn)軸傾斜地安裝有斜板。該斜板與可自由往復(fù)地嵌合在各缸體內(nèi)的各活塞連結(jié)。利用容量控制閥1對輸出壓力Pd、吸入壓力Ps以及控制(調(diào)壓室)壓力Pc的壓力進行調(diào)節(jié)，使調(diào)壓室內(nèi)的壓力變化，使斜板的角度變化，從而使活 塞往復(fù)運動。通過該活塞的往復(fù)使缸體內(nèi)的容積變化。利用該容量變化， 變?nèi)萘繅嚎s機進行最大容量的運轉(zhuǎn)和最小容量的運轉(zhuǎn)。在該變?nèi)萘窟\轉(zhuǎn)中，當(dāng)閥體22出現(xiàn)晃動時，容量控制會變得不精確，但本發(fā)明可防止晃動，因 此變?nèi)萘繅嚎s機可進行正確的運轉(zhuǎn)。下面說明本發(fā)明實施形態(tài)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)和作用效果。 本發(fā)明第1發(fā)明的容量控制閥在閥體的軸部與引導(dǎo)孔之間具有與第一 閥室和第二閥室連通的流體通路。在該第1發(fā)明的容量控制閥中，流體利用通路13A可在第一閥室3(第 一流體通路5)與第二閥室4 (第三流體通路7)之間連通。因此，可消除 由作用在閥體22上的控制壓力Pc而引起不平衡的力，可僅使來自第一流 體通路5的輸出壓力Pd與來自第三流體通路7的吸入壓力Ps的差壓作用 在閥體22上。另外，吸入壓力Ps位于螺線管30的動作部側(cè)，可從螺線管 桿3 8與固定吸引件3 2的內(nèi)周面3 2 A之間的間隙向螺線管3 0的動作部內(nèi)供 給，因此在螺線管桿38動作時，利用吸入壓力Ps可防止受到無用的作用 力。在本發(fā)明第2發(fā)明的容量控制閥中，引導(dǎo)孔與軸部可自由滑動地嵌合 并進行引導(dǎo)，且通路由軸部的外周面切去的間隙而形成。在該第2發(fā)明的容量控制閥中，利用切去閥體22的軸部外周面22A而 形成的通路13A，除了缺口之外，使軸部與引導(dǎo)孔IO在接合狀態(tài)下滑動， 因此可利用引導(dǎo)孔10來引導(dǎo)軸部，防止軸心的搖動。為此，在閥體22動
作時，可消除作用在閥體上的導(dǎo)致不平衡的力，且閥部22B與閥座9可正 確地分離、接合而開閉閥。因此，可提高容量控制閥1的壓力控制及容量 控制的精度。工業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的容量控制閥適用于氣動機械、壓縮機等。尤其對 作為防止閥體的晃動從而使容量控制更加精確的容量控制閥是有用的。
權(quán)利要求
1.一種容量控制閥，通過調(diào)節(jié)輸出壓力流體的流動來對控制室的壓力或容量進行控制，其特征在于，包括閥本體具有的第一閥室；與所述第一閥室連通、使所述輸出壓力的流體流入的第一流體通路；在所述第一閥室與所述第一流體通路之間的閥口周圍具有的閥座；與所述第一閥室連通、使所述輸出壓力的流體流出的第二流體通路；通過引導(dǎo)孔與所述第一閥室連通的第二閥室；與所述第二閥室連通、使吸入壓力的流體流入或流出的第三流體通路；具有配置在所述第一閥室內(nèi)與所述閥座分離、接合而使所述輸出壓力的流體流入的閥部并具有可自由移動地與所述引導(dǎo)孔嵌合的軸部的閥體；以及具有與所述閥體連結(jié)的螺線管桿并根據(jù)被施加的電流的大小使螺線管桿移動的螺線管，所述閥部與所述閥座的接合面內(nèi)的所述輸出壓力的受壓面積大于所述軸部的受壓面積。
2. 如權(quán)利要求1所述的容量控制閥，其特征在于，在所述閥體的所述 軸部與所述引導(dǎo)孔之間具有與所述第一閥室和所述第二閥室連通的流體通 路。
3. 如權(quán)利要求2所述的容量控制閥，其特征在于，所述軸部的外周面 與所述引導(dǎo)孔可自由滑動地嵌合，且所述通路由將所述軸部的外周面切去 后形成的間隙形成。
全文摘要
本發(fā)明的容量控制閥，包括閥本體(2A)具有的第一閥室；與第一閥室連通、使輸出壓力(Pd)的流體流入的第一流體通路；在第一閥室與第一流體通路之間的閥口周圍具有的閥座；與第一閥室連通、使輸出壓力(Pd)的流體流出的第二流體通路；通過引導(dǎo)孔與第一閥室連通的第二閥室；與第二閥室連通、可使吸入壓力(Ps)的流體流入或流出的第三流體通路；具有配置在第一閥室內(nèi)與閥座分離、接合而使輸出壓力(Pd)的流體流入的閥部并具有可自由移動地與引導(dǎo)孔嵌合的軸部的閥體；以及具有與閥體的連接面連結(jié)的螺線管桿并根據(jù)電流的大小使螺線管桿移動的螺線管，閥部與閥座的接合面內(nèi)的輸出壓力(Pd)的受壓面積(B)大于軸部的受壓面積(A)。
文檔編號F04B27/14GK101155990SQ20068001132
公開日2008年4月2日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者上村訓(xùn)右, 巖俊昭, 長亮丞 申請人:伊格爾工業(yè)股份有限公司