專利名稱：容量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)工作流體的容量或壓力進(jìn)行可變控制的容量控制閥，特別是涉及根據(jù)壓力負(fù)載來控制在汽車等的空調(diào)系統(tǒng)中使用的容量可變型壓縮機(jī)等的排出量的容量控制閥。
背景技術(shù)：
在汽車等的空調(diào)系統(tǒng)中使用的斜板式容量可變型壓縮機(jī)具有:由發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸； 以使傾斜角度可變的方式與旋轉(zhuǎn)軸連接的斜板；以及與斜板連接的壓縮用的活塞等，斜板式容量可變型壓縮機(jī)通過使斜板的傾斜角度變化，來使活塞的行程變化從而控制制冷氣體的排出量。利用吸入制冷氣體的吸入室的吸入壓力、排出通過活塞加壓后的制冷氣體的排出室的排出壓力、收納斜板的控制室(曲軸室)的控制室壓力，并且使用由電磁力驅(qū)動(dòng)而開閉的容量控制閥，來適當(dāng)控制控制室內(nèi)的壓力，調(diào)整作用于活塞兩面的壓力的平衡狀態(tài)，由此能夠使該斜板的傾斜角度連續(xù)變化。作為這樣的容量控制閥，公知有這樣的容量控制閥(以下，稱為“現(xiàn)有技術(shù)I”。例如，參照專利文獻(xiàn)I。):如圖6所示，該容量控制閥具備:排出側(cè)通路73、77，其使排出室和控制室連通；第一閥室82，其形成在排出側(cè)通路的中途；吸入側(cè)通路71、72，其使吸入室和控制室連通；第二閥室(工作室)83，其形成在吸入側(cè)通路的中途；閥芯81，其形成為，第一閥部76和第二閥部75在一體地進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)的同時(shí)彼此向相反方向進(jìn)行開閉動(dòng)作，第一閥部76配置在第一閥室82內(nèi)并開閉排出側(cè)通路73、77，第二閥部75配置在第二閥室83內(nèi)并開閉吸入側(cè)通路71、72 ;第三閥室(容量室)84，其形成在吸入側(cè)通路71、72的中途的靠控制室處；感壓體(波紋管)78，其配置在第三閥室內(nèi)，朝伸長(zhǎng)(膨脹)的方向提供作用力，并伴隨周圍的壓力增加而收縮；閥座體(卡合部)80，其設(shè)在感壓體的伸縮方向的自由端，具有環(huán)狀的座面；第三閥部(開閥連接部)79，其在第三閥室84與閥芯81 —體地移動(dòng)，并通過與閥座體80的卡合和脫離而能夠開閉吸入側(cè)通路；以及向閥芯81提供電磁驅(qū)動(dòng)力的螺線管S等。并且，在該容量控制閥70中，即使在容量控制時(shí)在容量可變型壓縮機(jī)內(nèi)不設(shè)置離合機(jī)構(gòu)，在需要變更控制室壓力的情況下，使排出室和控制室連通也能夠調(diào)整控制室內(nèi)的壓力(控制室壓力)Pc。并且，采用這樣的結(jié)構(gòu):在容量可變型壓縮機(jī)處在停止?fàn)顟B(tài)下控制室壓力Pc上升的情況下，使第三閥部(開閥連接部)79從閥座體(卡合部)80脫離從而開放吸入側(cè)通路，使吸入室和控制室連通。不過，在停止斜板式容量可變型壓縮機(jī)并長(zhǎng)時(shí)間放置后想要起動(dòng)的情況下，液體制冷劑(制冷氣體在放置中冷卻而液化得到的物質(zhì))積存在控制室(曲軸室)內(nèi)，因而只要不排出該液體制冷劑，就不能壓縮制冷氣體來確保設(shè)定的排出量。為了在剛起動(dòng)后進(jìn)行期望的容量控制，需要盡可能迅速地排出控制室(曲軸室)的液體制冷劑。在現(xiàn)有技術(shù)I的容量控制閥70中，首先，當(dāng)在螺線管S斷開、且第二閥部75封閉了連通路(吸入側(cè)通路)71,72的狀態(tài)下將容量可變型壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間放置在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，容量可變型壓縮機(jī)的控制室(曲軸室)內(nèi)處于積存有液體制冷劑的狀態(tài)。在容量可變型壓縮機(jī)的停止時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，容量可變型壓縮機(jī)的內(nèi)部為均壓，控制室壓力Pc處于遠(yuǎn)比容量可變型壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)的控制室壓力Pc和吸入壓力Ps高的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，當(dāng)接通螺線管S且閥芯81開始起動(dòng)時(shí)，第一閥部76朝閉閥方向移動(dòng)，同時(shí)第二閥部75朝開閥方向移動(dòng)，并且容量可變型壓縮機(jī)的控制室的液體制冷劑被排出。然后，控制室壓力Pc使感壓體78收縮，使第三閥部79從閥座體80脫離而使其開閥。此時(shí)，由于處于第二閥部75開閥并開放了連通路(吸入側(cè)通路)72,71的狀態(tài)，因而控制室內(nèi)的液體制冷劑從連通路(吸入側(cè)通路)74、72、71被排出到容量可變型壓縮機(jī)的吸入室。然后，當(dāng)控制室壓力Pc為預(yù)定水平以下時(shí)，感壓體78彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，閥座體80與第三閥部79卡合而閉閥，從而封閉連通路(吸入側(cè)通路)74、72、71。圖7是用于說明圖6中的第三閥部79的流路面積的主要因素的圖，示出了將圖6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的狀態(tài)。如圖7所 示，在現(xiàn)有技術(shù)I中，對(duì)于第三閥部79的流路面積，第三閥部密封直徑D、閥座體錐形角度Θ、第三閥部球半徑r以及第三閥部行程st為主要因素。因此，參照?qǐng)D8對(duì)第三閥部密封直徑D進(jìn)行研究的話，在波紋管有效面積A和第三閥部密封面積B為A>B的情況下，第三閥部79的力的平衡滿足:(A — B) Pc + BPs — Fb = O — Pc = (Fb — BPs) / (A — B),當(dāng)控制室壓力Pc在上述值以上時(shí)，第三閥部79開閥，并變?yōu)椴豢煽刂?，因此為了不依賴于控制室壓力Pc而必須將波紋管有效直徑和第三閥部79的密封直徑D設(shè)定為相同，其結(jié)果是，密封直徑D由于來自波紋管有效直徑的制約而不能進(jìn)行變更。接著，參照?qǐng)D9對(duì)第三閥部79的行程st進(jìn)行研究的話，關(guān)于第三閥部79產(chǎn)生行程的情況下的力的平衡，根據(jù)k.st = (A — B) Pc + BPs — Fb,在 A = B 的情況下，st = (BPs — Fb) / k。在該式子中波紋管的彈力Fb為:Fb = (A — C) Pc + CPs + (Fsol — Fsprl),C:第一閥部76的密封面積，F(xiàn)sol:螺線管推力，F(xiàn)sprl:安裝于螺線管的螺旋彈簧的開閥彈力，波紋管的彈力Fb由控制室壓力Pc、吸入室壓力Ps以及螺線管特性決定，因此可以想到不變更這些控制閥特性就不能變更第三閥部79的行程st。由于這些情況，以往，第三閥部79的流路面積的改善專注于將第三閥部79的半徑r和閥座體80的錐形角度Θ最優(yōu)化，雖然可比不是能夠使第三閥部79開閥的結(jié)構(gòu)的以往的容量控制閥(僅經(jīng)由使控制室和吸入室直接連通的固定節(jié)流孔進(jìn)行排出的容量控制閥)更快地排出液體制冷劑，但是其排出能力存在極限。因此，如圖10所示，由本申請(qǐng)人提出了在第三閥部79的側(cè)面設(shè)置輔助連通路85的容量控制閥(以下，稱為“現(xiàn)有技術(shù)2”。例如，參照專利文獻(xiàn)2。)。現(xiàn)有技術(shù)2的容量控制閥雖然能夠加快排出液體制冷劑，但是在運(yùn)轉(zhuǎn)中，始終處于控制室(曲軸室)和吸入室連通的狀態(tài)，因而發(fā)生從控制室(曲軸室)向吸入室的流動(dòng)，存在在容量可變型壓縮機(jī)的控制時(shí)對(duì)斜板的控制速度產(chǎn)生不良影響的問題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:國際公開第2006 / 090760號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)2:國際公開第2007 / 119380號(hào)小冊(cè)子
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)I和2具有的問題而完成的，本發(fā)明的目的是提供一種容量控制閥，其不必使容量控制閥的控制閥特性變化就能夠增大容量可變型壓縮機(jī)的起動(dòng)時(shí)的控制室的液體制冷劑的排出功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)通?？刂茣r(shí)(最大容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之間)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的斜板的控制速度的提高。用于解決課題的技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的容量控制閥的第一特征在于，該容量控制閥具有:排出側(cè)通路，其使排出流體的排出室和控制流體的排出量的控制室連通；
·
第一閥室，其形成在所述排出側(cè)通路的中途；吸入側(cè)通路，其使吸入流體的吸入室和所述控制室連通；第二閥室，其形成在所述吸入側(cè)通路的中途；閥芯，其一體地具有第一閥部和第二閥部，通過該閥芯的往復(fù)移動(dòng)而進(jìn)行相互反向的開閉動(dòng)作，所述第一閥部在所述第一閥室開閉所述排出側(cè)通路，所述第二閥部在所述第二閥室開閉所述吸入側(cè)通路；第三閥室，其在所述吸入側(cè)通路的中途形成于比所述第二閥室更靠所述控制室處；感壓體，其配置在所述第三閥室內(nèi)，該感壓體通過其伸長(zhǎng)而朝使所述第一閥部打開的方向提供作用力，并伴隨周圍的壓力增加而收縮；接合器，其設(shè)在所述感壓體的伸縮方向的自由端并具有環(huán)狀的座面；液體制冷劑排出用閥芯，其以能夠移動(dòng)的方式設(shè)置在接合器內(nèi)；第三閥部，其在所述第三閥室中與所述閥芯一體地移動(dòng)，并具有環(huán)狀的卡合面，所述卡合面通過與所述接合器的座面以及液體制冷劑排出用閥芯的卡合和脫離來開閉所述吸入側(cè)通路；以及螺線管，其朝使所述第一閥部閉閥的方向?qū)λ鲩y芯提供電磁驅(qū)動(dòng)力，在所述接合器與第三閥部之間設(shè)有向開閥方向作用的施力構(gòu)件。根據(jù)第一特征，能夠提供一種容量控制閥，其不必使容量控制閥的控制閥特性變化就能夠增大接合器和第三閥部之間的開口面積，并且維持開閥狀態(tài)直到吸入壓力進(jìn)一步降低，且能夠增大容量可變型壓縮機(jī)的起動(dòng)時(shí)的控制室的液體制冷劑的排出功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)通常控制時(shí)(最大容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之間)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的斜板的控制速度的提高。另外，本發(fā)明的容量控制閥的第二特征在于，在第一特征中，施力構(gòu)件由線圈彈簧構(gòu)成。根據(jù)第二特征，容易進(jìn)行施力構(gòu)件的制造及作用力的設(shè)定，并且，通過增大線圈的間隔，也不會(huì)阻礙液體制冷劑的流動(dòng)。另外，本發(fā)明的容量控制閥的第三特征在于，在第一或第二特征中，施力構(gòu)件配置于所述接合器的內(nèi)周側(cè)。根據(jù)第三特征，能夠高效地利用接合器的內(nèi)部空間，能夠緊湊地形成接合器及第
三閥部。另外，本發(fā)明的容量控制閥的第四特征在于，在第一或第二特征中，施力構(gòu)件配置于所述接合器的外周側(cè)。根據(jù)第四特征，能夠容易地進(jìn)行施力構(gòu)件的安裝及更換作業(yè)。發(fā)明效果本發(fā)明取得以下的優(yōu)良效果。(I)由于在接合器與第三閥部之間設(shè)有向開閥方向作用的施力構(gòu)件，因而能夠提供這樣的容量控制閥:其不必使容量控制閥的控制閥特性變化就能夠增大接合器和第三閥部之間的開口面積，并且維持開閥狀態(tài)直到吸入壓力進(jìn)一步降低，且能夠增大容量可變型壓縮機(jī)的起動(dòng)時(shí)的控制室的液體制冷劑的排出功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)通?？刂茣r(shí)(最大容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之間)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的斜板的控制速度的提高。(2)由于施力構(gòu)件由線圈彈簧構(gòu)成，因而容易進(jìn)行施力構(gòu)件的制造及作用力的設(shè)定，并且，通過增大線圈的間隔也不會(huì)阻礙液體制冷劑的流動(dòng)。
`
(3)由于施力構(gòu)件配置于所述接合器的內(nèi)周側(cè)，因而能夠高效地利用接合器的內(nèi)部空間，能夠緊湊地形成接合器及第三閥部。(4)由于施力構(gòu)件配置于所述接合器的外周側(cè)，因而能夠容易地進(jìn)行施力構(gòu)件的安裝及更換作業(yè)。
圖1是示出具備本發(fā)明涉及的容量控制閥的斜板式容量可變型壓縮機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出本發(fā)明涉及的容量控制閥的實(shí)施方式I的正面剖視圖。圖3是將實(shí)施方式I的容量控制閥的主要部分放大并向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°的主要部分放大剖視圖，是說明第三閥部產(chǎn)生行程的情況下的力的平衡的圖。圖4是說明實(shí)施方式I的容量控制閥的第三閥部的開口狀態(tài)的說明圖。圖5是示出本發(fā)明涉及的容量控制閥的實(shí)施方式2的正面剖視圖。圖6是示出現(xiàn)有技術(shù)I的容量控制閥的正面剖視圖。圖7是用于說明現(xiàn)有技術(shù)I中的第三閥部的流路面積的主要因素的圖，示出了將圖6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的狀態(tài)。圖8是說明現(xiàn)有技術(shù)I中的第三閥部的密封直徑的圖。圖9是說明現(xiàn)有技術(shù)I中的第三閥部的行程的圖。圖10是示出現(xiàn)有技術(shù)2的容量控制閥的主要部分剖視圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明涉及的容量控制閥的方式，然而本發(fā)明不受其限定解釋，只要不脫離本發(fā)明的范圍，就能根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)施加各種變更、修正、改進(jìn)。[實(shí)施方式I]如圖1所示，該斜板式容量可變型壓縮機(jī)M具備:殼體10，該殼體10內(nèi)劃分形成有排出室11、控制室(也稱為曲軸室)12、吸入室13、多個(gè)氣缸14、使氣缸14和排出室11連通且由排出閥Ila開閉的端口 lib、使氣缸14和吸入室13連通且由吸入閥13a開閉的端口 13b、與外部的冷卻回路連接的排出端口 Ilc和吸入端口 13c、作為使排出室11和控制室12連通的排出側(cè)通路的連通路15、兼有作為所述排出側(cè)通路的作用和作為使控制室12和吸入室13連通的吸入側(cè)通路的作用的連通路16、以及作為吸入側(cè)通路的連通路17等；旋轉(zhuǎn)軸20，其從控制室(曲軸室)12內(nèi)向外部突出且以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式設(shè)置；斜板21，其與旋轉(zhuǎn)軸20 —體地旋轉(zhuǎn)且以使傾斜角度可變的方式與旋轉(zhuǎn)軸20連接；多個(gè)活塞22，它們以往復(fù)移動(dòng)自如的方式嵌合在各個(gè)氣缸14內(nèi)；多個(gè)連接部件23，它們連接斜板21和各個(gè)活塞22 ;從動(dòng)帶輪24，其安裝在旋轉(zhuǎn)軸20上；以及裝入于殼體10的本發(fā)明的容量控制閥V等。并且，在斜板式容量可變型壓縮機(jī)M設(shè)有使控制室(曲軸室)12和吸入室13直接連通的連通路18，在該連通路18設(shè)有固定節(jié)流孔19。而且，在該斜板式容量可變型壓縮機(jī)M，相對(duì)于排出端口 Ilc和吸入端口 13c連接冷卻回路，在該冷卻回路依次排列設(shè)有冷凝器(condenser) 25、膨脹閥26、蒸發(fā)器(evaporator) 27。如圖2所示，容量控制閥V具備:閥體30，其由金屬材料或樹脂材料形成；閥芯40，其以往復(fù)移動(dòng)自如的方式配置在閥體30內(nèi)；感壓體50，其對(duì)閥芯40向一個(gè)方向施力；以及與閥體30連接并對(duì)閥芯40提供電磁驅(qū)動(dòng)力的螺線管60等。螺線管60具備:與閥體30連接的殼體62 ;—端部封閉的套筒63 ;圓筒狀的固定鐵芯64，其配置在殼體62和套筒63的內(nèi)側(cè)；驅(qū)動(dòng)桿65，其在固定鐵芯64的內(nèi)側(cè)往復(fù)移動(dòng)自如，且其末端與閥芯40連接而形成連通路44 ;可動(dòng)鐵芯66，其固定在驅(qū)動(dòng)桿65的另一端側(cè)；螺旋彈簧67，其朝使第I閥部41打開的方向?qū)蓜?dòng)鐵芯66施力；以及經(jīng)由線圈骨架卷繞在套筒63的外側(cè)的勵(lì)磁用的線圈68等。閥體30具備:連通路31、32、33，其作為排出側(cè)通路發(fā)揮功能；連通路33、34，其與后述的閥芯40的連通路44 一起作為吸入側(cè)通路發(fā)揮功能；第一閥室35，其形成在排出側(cè)通路的中途；第二閥室36，其形成在吸入側(cè)通路的中途；引導(dǎo)通路37，其引導(dǎo)閥芯40 ;以及形成在排出側(cè)通路和吸入側(cè)通路的靠控制室12處的第三閥室38等。并且，在閥體30通過螺合而安裝有封閉部件39，封閉部件39劃分形成第三閥室38并構(gòu)成閥體30的一部分。S卩，連通路33和第三閥室38形成為兼作排出側(cè)通路和吸入側(cè)通路的一部分，連通路32形成使第一閥室35和第三閥室38連通并供閥芯40貫穿插入(在確保流體流動(dòng)的間隙的同時(shí)供閥芯40通過)的閥孔。另外，連通路31、33、34分別在周向上呈放射狀排列形成有多個(gè)(例如，隔開90度的間隔形成有4個(gè))。并且，在第一閥室35中，在連通路(閥孔)32的緣部形成有供后述的閥芯40的第一閥部41落座的座 面35a，并且，在第二閥室36中，在后述的固定鐵芯64的端部形成有供后述的閥芯40的第二閥部42落座的座面36a。閥芯40形成為大致圓筒狀，在一端側(cè)具有第一閥部41，在另一端側(cè)具有第二閥部42，夾著第一閥部41在第二閥部42的相反側(cè)還具有通過后安裝而連接的第三閥部43，閥芯40還具有在其軸線方向從第二閥部42貫通到第三閥部43并作為吸入側(cè)通路發(fā)揮功能的連通路44等。第三閥部43形成為自第一閥室35向第三閥室38從縮徑的狀態(tài)逐漸擴(kuò)展的形狀且貫穿插入于連通路(閥孔)32，并且第三閥部43在外周緣具有與后述的接合器(adapter)53對(duì)置的環(huán)狀的卡合面43a (也參照?qǐng)D3)。這里，如圖3所示，第三閥部43的與接合器53卡合的卡合面43a形成向外的凸?fàn)畈⑿纬蔀榫哂星拾霃絉的球面狀，并且，作為后述施力構(gòu)件48的安裝面的端面47形成為平面狀。在圖2中，感壓體50具有波紋管51和接合器53等。波紋管51的一端固定在封閉部件39，波紋管51在其另一端(自由端)保持接合器53。如圖3所示，接合器53具有:末端與第三閥部43卡合且截面呈大致-字狀的中空?qǐng)A筒形部53a ;和向波紋管51內(nèi)鼓出的鼓出部53c，在中空?qǐng)A筒形部53a的末端具有與第三閥部43的卡合面43a對(duì)置而卡合和脫離的環(huán)狀的座面53b。并且，中空?qǐng)A筒形部53a的座面53b形成為錐面狀。另外，中空?qǐng)A筒形部53a的基部?jī)?nèi)表面53d形成為大致平面狀。感壓體50配置在第三閥室38內(nèi)，并以如下方式工作:通過其伸長(zhǎng)(膨脹)朝使第一閥部41開閥的方向提供作用力，并伴隨周圍(第三閥室38和閥芯40的連通路44內(nèi))的壓力增加而收縮以減弱提供給第一閥部41的作用力。 圖3是將本實(shí)施方式I的容量控制閥的主要部分放大的主要部分放大剖視圖，是說明第三閥部產(chǎn)生行程的情況下的力的平衡的圖。在第三閥部43的端面47和接合器53的中空?qǐng)A筒形部53a的基部?jī)?nèi)表面53d之間設(shè)有施力構(gòu)件48，該施力構(gòu)件48向使第三閥部43及接合器53開閥的方向作用。施力構(gòu)件48由螺旋彈簧等彈性構(gòu)件構(gòu)成，沿圓周方向等間隔地配置有多個(gè)。在該情況下，螺旋彈簧位于液體制冷劑的排出流路中，因此線圈的間距期望設(shè)定為較大?，F(xiàn)在，對(duì)第三閥部43產(chǎn)生行程的情況下的力的平衡進(jìn)行考察，設(shè)St為基于行程的移位，k為波紋管51的彈性常數(shù)，k.st = (A — B) Pc + BPs + Fspr2 — Fb,A:波紋管有效面積，B:第三閥部密封面積，Pc:控制室壓力，Ps:吸入壓力，F(xiàn)spr2:施力構(gòu)件的開閥彈力，F(xiàn)b:波紋管彈力。在A = B的情況下，st = (BPs + Fspr2 — Fb) / k,與不設(shè)置施力構(gòu)件48的情況進(jìn)行比較，在相同的Ps下第三閥部43的行程st變大，即，能夠使第三閥部的開口面積增大與設(shè)置施力構(gòu)件48相應(yīng)的量。
這里，對(duì)波紋管51的彈力Fb進(jìn)行研究的話，F(xiàn)b — (A — C) Pc — CPs — (Fsol — Fsprl) — Fspr2 + Fspr2 = O,Fb = (A - C) Pc + CPs + (Fsol — Fsprl),C:第一閥部41的密封面積，F(xiàn)sol:螺線管推力，F(xiàn)sprl:安裝于螺線管的螺旋彈簧的開閥彈力，可以確認(rèn)到，即使在第三閥部43設(shè)置施力構(gòu)件48也不會(huì)造成使波紋管51的彈力變化。即，即使在第三閥部43設(shè)置施力構(gòu)件48，也不會(huì)對(duì)Pc、Ps等的控制特性及Fsol —Fsprl的螺線管特性帶來影響，因此能夠使以往所認(rèn)為的不變更控制閥特性及螺線管特性就不能變更第三閥部79的行程st的想法煥然一新。在上述結(jié)構(gòu)中，在線圈68未通電的狀態(tài)下，閥芯40借助感壓體50和螺旋彈簧67的作用力向圖2中的上側(cè)移動(dòng)，第一閥部41從座面35a離開從而開放連通路(排出側(cè)通路)31、32，同時(shí)，第二閥部42落座于座面36a從而封閉連通路(吸入側(cè)通路)34、44。當(dāng)在封閉了連通路(吸入側(cè)通路)34、44的狀態(tài)下將容量可變型壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間放置在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，容量可變型壓縮機(jī)的控制室(曲軸室)12內(nèi)處于積存有液體制冷劑的狀態(tài)，容量可變型壓縮機(jī)的內(nèi)部為均壓，控制室壓力Pc處于遠(yuǎn)比容量可變型壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)的控制室壓力Pc和吸入壓力Ps高的狀態(tài)。另一方面，當(dāng)對(duì)線圈68通電到預(yù)定電流值(I)以上時(shí)，借助與感壓體50和螺旋彈簧67的作用力反向進(jìn)行作用的螺線管60的電磁驅(qū)動(dòng)力(作用力)，閥芯40向圖2中的下側(cè)移動(dòng)，第一閥部41落座于座面35a從而封閉連通路(排出側(cè)通路)31、32，同時(shí)，第二閥部42從座面36a離開從而開放連通路(吸入側(cè)通路)34、44。在剛起動(dòng)之后，控制室內(nèi)的液體制冷劑被排出，但由于控制室壓力Pc在預(yù)定水平以上，因而波紋管51收縮，接合器53從第三閥部43脫離而處于開放吸入側(cè)通路(33、44、34)的狀態(tài)，積存在控制室12內(nèi)的液體制冷劑等經(jīng)由連通路(吸入側(cè)通路)33、44、34被排出到吸入室13。此時(shí)，液體制冷劑等的排出通路的大小為固定節(jié)流孔19的開口面積Si加上第三閥部43的卡合面43a與接合器53的座面53b之間的開口面積s2得到的大小，與現(xiàn)有技術(shù)I相比，由于開口面積s2增大了與施力構(gòu)件48的開閥力相應(yīng)的量，因此能夠充分確保排出通路面積。
圖4是說明第三閥部的開口狀態(tài)的說明圖。在圖4中，橫軸表示吸入壓力Ps，縱軸表示第三閥部的開口面積，Ps控制范圍MAX的左側(cè)是通常運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。當(dāng)控制室的液體制冷劑等被排出且控制室壓力Pc成為預(yù)定水平以下時(shí)，吸入壓力Ps也降低，波紋管51伸長(zhǎng)，第3閥部43落座于接合器53的座面53b。在該情況下，在本發(fā)明中，與現(xiàn)有技術(shù)I相比，通過在第三閥部43設(shè)置施力構(gòu)件48，能夠?qū)⒌谌y部43的閉閥延遲與Fspr2 / B相應(yīng)的時(shí)間，從而能夠長(zhǎng)時(shí)間保持液體制冷劑的排出時(shí)間。而且，施力構(gòu)件48的彈力設(shè)定為，在比通?？刂茀^(qū)域高出安全幅度α的壓力下進(jìn)行第三閥部的閉閥，不必?fù)?dān)心通常控制時(shí)的控制速度會(huì)變慢。另外，如上所述，第三閥部43的開口面積s2比現(xiàn)有技術(shù)I增大了與Fspr2的開閥力相應(yīng)的量。
接下來，對(duì)具有該容量控制閥V的斜板式容量可變型壓縮機(jī)M應(yīng)用于汽車的空調(diào)系統(tǒng)的情況下的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸20借助發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)帶(未圖示)和從動(dòng)帶輪24旋轉(zhuǎn)時(shí)，斜板21與旋轉(zhuǎn)軸20 —體地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)斜板21旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞22以與斜板21的傾斜角度對(duì)應(yīng)的行程在氣缸14內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，從吸入室13被吸入到氣缸14內(nèi)的制冷氣體由活塞22壓縮并排出到排出室11。然后，所排出的制冷氣體從冷凝器25經(jīng)由膨脹閥26被提供給蒸發(fā)器27，在進(jìn)行冷凍循環(huán)的同時(shí)回到吸入室13。這里，制冷氣體的排出量是由活塞22的行程來決定的，活塞22的行程是由根據(jù)控制室12內(nèi)的壓力(控制室壓力Pc)進(jìn)行控制的斜板21的傾斜角度來決定的。在活塞22壓縮時(shí)，來自活塞22和氣缸14之間的間隙的竄氣始終流入控制室12，欲使控制室12的壓力Pc上升。然而，由于設(shè)有固定節(jié)流孔19，因而即使當(dāng)連通路(吸入側(cè)通路)33、44、34關(guān)閉時(shí)，也能從控制室12對(duì)吸入室進(jìn)行一定量的放壓，從而能夠適當(dāng)?shù)鼐S持控制室12內(nèi)的壓力。首先，當(dāng)螺線管60斷開、在第二閥部42封閉了連通路(吸入側(cè)通路)34、44的狀態(tài)下將容量可變型壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間放置在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，控制室12內(nèi)處于積存有液體制冷劑的狀態(tài)，容量可變型壓縮機(jī)的內(nèi)部為均壓，控制室壓力Pc處于遠(yuǎn)比容量可變型壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)的控制室壓力Pc和吸入壓力Ps高的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，當(dāng)螺線管60接通且閥芯40開始起動(dòng)時(shí)，第一閥部41朝閉閥方向移動(dòng)，同時(shí)第二閥部42朝開閥方向移動(dòng)。在剛起動(dòng)之后，控制室內(nèi)的液體制冷劑被排出，但由于控制室壓力Pc在預(yù)定水平以上，因而波紋管51收縮，接合器53從第三閥部43脫離，并且液體制冷劑排出用閥芯48也開閥，從而處于開放吸入側(cè)通路的狀態(tài)，積存在控制室12內(nèi)的液體制冷劑等經(jīng)由連通路(吸入側(cè)通路)44、34被排出到吸入室13。在液體制冷劑排出過程中，吸入壓力Ps和控制室壓力Pc也下降。然后，當(dāng)控制室12內(nèi)的液體制冷劑的排出結(jié)束、控制室壓力Pc成為預(yù)定水平以下時(shí)，感壓體50彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，接合器53與第三閥部43卡合而閉閥。在該排出過程中，由于在第三閥部設(shè)有施力構(gòu)件48，因而第三閥部43的開口面積增大，并且，由于推遲了閉閥的時(shí)間，所以能充分地進(jìn)行液體制冷劑的排出。然后，在最大排出量的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，以預(yù)定電流值(I)對(duì)螺線管60 (線圈68)通電，可動(dòng)鐵芯66和驅(qū)動(dòng)桿65克服感壓體50和螺旋彈簧67的作用力，閥芯40移動(dòng)到處于以下狀態(tài)的位置:第一閥部41落座于座面35a而封閉連通路(排出側(cè)通路)31、32，第二閥部42從座面36a離開而開放連通路(吸入側(cè)通路)34、44。并且，在通?？刂茣r(shí)(最大容量運(yùn)轉(zhuǎn)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)之間)，適當(dāng)控制向螺線管60(線圈67)的通電大小而使電磁驅(qū)動(dòng)力(作用力)變化。即，利用電磁驅(qū)動(dòng)力適當(dāng)調(diào)整閥芯40的位置，來控制第一閥部41的開閥量和第二閥部42的開閥量，以便成為期望的排出量。在該狀態(tài)下，第三閥部43處于閉閥狀態(tài)。并且，在最小容量的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，使螺線管60 (線圈68)不通電，可動(dòng)鐵芯66和驅(qū)動(dòng)桿65借助螺旋彈簧67的 作用力而后退并停止在休止位置，并且閥芯40移動(dòng)到處于以下狀態(tài)的位置:第一閥部41從座面35a離開而開放連通路(排出側(cè)通路)31、32，第二閥部42落座于座面36a而封閉連通路(吸入側(cè)通路)34、44。由此，排出流體(排出壓力Pd)經(jīng)連通路(排出側(cè)通路)31、32、33被提供給控制室12內(nèi)。然后，斜板21的傾斜角度被控制成變?yōu)樽钚?，從而使活?2的行程最小。其結(jié)果是，制冷氣體的排出量為最小。在該狀態(tài)下，第三閥部43處于閉閥狀態(tài)。
如上所述，在通常控制時(shí)，能夠?qū)⑦B通路(33、44、34)的開口面積減小到與固定節(jié)流孔的面積大致相同的面積，并且，在最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能夠切斷連通路(33、44、34)，因而能夠增大在通常控制時(shí)和最小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的斜板的控制速度。
[實(shí)施方式2]
圖5是示出本發(fā)明的容量控制閥的實(shí)施方式2的正面剖視圖。
另外,在圖5中，與圖2相同的標(biāo)號(hào)表不相同的部件,并省略了詳細(xì)的說明。
在本實(shí)施方式2中，在第三閥部43的比端面47靠近螺線管60的外側(cè)面，遍及整周設(shè)有凸緣45，并且，在接合器53中，在中空?qǐng)A筒部53a的基部外側(cè)面遍及整周地設(shè)有凸緣54。施力構(gòu)件48以沿著接合器53的中空?qǐng)A筒形部53a的外周的方式安裝于第三閥部43的凸緣45和接合器53的凸緣54之間，并向使第三閥部43及接合器53開閥的方向作用。
施力構(gòu)件48由螺旋彈簧等彈性構(gòu)件構(gòu)成，并沿圓周方向等間隔地配置多個(gè)。在該情況下，由于螺旋彈簧位于液體制冷劑的排出流路，所以期望將線圈的間隔設(shè)定為較大。
標(biāo)號(hào)說明
10:殼體；
11:排出室；
12:控制室(曲軸室)；
13:吸入室；
14:氣缸；
15:連通路；
16:連通路；
17:連通路；
18:連通路；
19:固定節(jié)流孔；
20:旋轉(zhuǎn)軸；
21:斜板；
22:活塞；
23:連接部件；
24:從動(dòng)帶輪；
25:冷凝器(condenser)；
26:膨脹閥；
27:蒸發(fā)器(evaporator)；
30:閥體；
31、32:連通路(排出側(cè)通路)；
33:連通路(控制室側(cè)通路)；
34:連通路(吸入側(cè)通路)；
35:第一閥室；
35a:座面；
36:第二閥室；
36a:座面；
37:引導(dǎo)通路；
38:第三閥室；
39:封閉部件；
40:閥芯；
41:第一閥部；
42:第二閥部；
43:第三閥部；
43a:卡合面；
44:連通路；
45:凸緣；
47:第三閥部的端面；
48..施力部件；
50:感壓體；
51:波紋管；
53:接合器；
53a:中空?qǐng)A筒形部；
53b:座面；
53c:基底部；
54:凸緣；
60:螺線管；
62:殼體；
63:套筒；
64:固定鐵芯；
65:驅(qū)動(dòng)桿；
66:可動(dòng)鐵芯；
67:螺旋彈黃；
68:勵(lì)磁用的線圈；
M:斜板式容量可變型壓縮機(jī)；
V:容量控制閥；
Pd:排出壓力；
Ps:吸入壓力；
Pc:控制室壓力；
A:波紋管有效面積；
B:第三閥部密封面積；
C:第一閥部密封面積；
Fb: 波紋管彈力；
Fsol:螺線管推力；
Fsprl:安裝于螺線管的螺旋彈簧的開閥彈力；
Fspr2:設(shè)于第·三閥部的施力構(gòu)件的開閥彈力。
權(quán)利要求
1.一種容量控制閥，其特征在于，該容量控制閥具有: 排出側(cè)通路，其使排出流體的排出室和控制流體的排出量的控制室連通； 第一閥室，其形成在所述排出側(cè)通路的中途； 吸入側(cè)通路，其使吸入流體的吸入室和所述控制室連通； 第二閥室，其形成在所述吸入側(cè)通路的中途； 閥芯，其一體地具有第一閥部和第二閥部，通過閥芯的往復(fù)移動(dòng)而進(jìn)行相互反向的開閉動(dòng)作，所述第一閥部在所述第一閥室開閉所述排出側(cè)通路，所述第二閥部在所述第二閥室開閉所述吸入側(cè)通路； 第三閥室，其在所述吸入側(cè)通路的中途形成于比所述第二閥室更靠所述控制室處；感壓體，其配置在所述第三閥室內(nèi)，該感壓體通過其伸長(zhǎng)而朝使所述第一閥部打開的方向提供作用力，并伴隨周圍的壓力增加而收縮； 接合器，其設(shè)在所述感壓體的伸縮方向的自由端并具有環(huán)狀的座面； 第三閥部，其在所述第三閥室中與所述閥芯一體地移動(dòng)，并具有環(huán)狀的卡合面，所述卡合面通過與所述接合器的座面的卡合和脫離來開閉所述吸入側(cè)通路；以及螺線管，其朝使所述第一閥部閉閥的方向?qū)λ鲩y芯提供電磁驅(qū)動(dòng)力， 在所述接合器與第三閥部之間設(shè)有向開閥方向作用的施力構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容量控制閥，其特征在于， 施力構(gòu)件由線圈彈簧構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容量控制閥，其特征在于， 施力構(gòu)件配置于所述接合器的內(nèi)周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容量控制閥，其特征在于， 施力構(gòu)件配置于所述接合器的外周側(cè)。
全文摘要
提供一種容量控制閥，其不必使控制閥特性變化就能夠增大容量可變型壓縮機(jī)的起動(dòng)時(shí)的控制室的液體制冷劑的排出功能。其特征在于，在接合器和第三閥部之間設(shè)有向開閥方向作用的施力構(gòu)件，所述接合器設(shè)在所述感壓體的伸縮方向的自由端并具有環(huán)狀的座面，所述第三閥部通過與所述接合器的座面的卡合和脫離而開閉所述吸入側(cè)通路。
文檔編號(hào)F04B27/14GK103237986SQ20118005790
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者二口雅行, 福留康平, 森脅研兒, 葉山真弘, 神崎敏智, 長(zhǎng)亮丞 申請(qǐng)人:伊格爾工業(yè)股份有限公司