本發(fā)明涉及適于控制可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的排放容量的控制閥。

背景技術(shù)：
汽車(chē)用空調(diào)裝置一般包括壓縮在汽車(chē)用空調(diào)裝置的制冷循環(huán)中流動(dòng)的冷媒而使其成為高溫高壓的氣體冷媒并排出的壓縮機(jī)、使該氣體冷媒凝縮的冷凝器、通過(guò)使被凝縮后的液態(tài)冷媒絕熱膨脹而使其成為低溫低壓的冷媒的膨脹裝置、以及通過(guò)使該冷媒蒸發(fā)來(lái)進(jìn)行與車(chē)室內(nèi)空氣的熱交換的蒸發(fā)器等。在蒸發(fā)器中蒸發(fā)后的冷媒再次返回壓縮機(jī)，在制冷循環(huán)中循環(huán)。作為該壓縮機(jī)，已使用能夠改變冷媒的排放容量、使得不受引擎的轉(zhuǎn)速影響地保持恒定的制冷能力的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)（也簡(jiǎn)單稱(chēng)作“壓縮機(jī)”）。該壓縮機(jī)的壓縮用的活塞連結(jié)于由引擎旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸所安裝的搖板，通過(guò)改變搖板的角度來(lái)改變活塞的行程（stroke），由此調(diào)整冷媒的排出量。通過(guò)向密閉的曲軸箱內(nèi)導(dǎo)入排出冷媒的一部分，改變施加在活塞的兩面的壓力的平衡而使搖板的角度連續(xù)變化。該曲軸箱內(nèi)的壓力（以下稱(chēng)作“曲軸壓力”）Pc由設(shè)于壓縮機(jī)的排出室與曲軸箱之間或曲軸箱與吸入室之間的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)用控制閥（也簡(jiǎn)單稱(chēng)作“控制閥”）來(lái)控制。作為這樣的控制閥，例如存在根據(jù)吸入壓力Ps而調(diào)整向曲軸箱的冷媒導(dǎo)入量，由此控制曲軸壓力Pc的控制閥（例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。該控制閥包括：壓敏部，例如感測(cè)吸入壓力Ps來(lái)變位；閥部，受壓敏部的驅(qū)動(dòng)力而對(duì)從排出室通向曲軸箱的通道進(jìn)行開(kāi)閉控制；以及電磁元件，能夠通過(guò)外部電流來(lái)改變壓敏部的設(shè)定值。這樣的控制閥開(kāi)閉閥部，使得吸入壓力Ps被保持為由外部電流設(shè)定的設(shè)定壓力。一般地，吸入壓力Ps與蒸發(fā)器出口的冷媒溫度成正比，故通過(guò)將該設(shè)定壓力設(shè)定在預(yù)定值以上，能夠防止蒸發(fā)器的凍結(jié)等。此外，在車(chē)輛的引擎負(fù)荷較大時(shí)，使電磁元件關(guān)閉，由此使閥部成為全開(kāi)狀態(tài)，增加曲軸壓力Pc、使搖板與旋轉(zhuǎn)軸幾乎形成直角，由此能夠使壓縮機(jī)以最小容量來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸壓力Pc的準(zhǔn)確控制，這樣的控制閥多數(shù)在閥部以外的地方設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，以使得冷媒不會(huì)從高壓側(cè)向低壓側(cè)漏泄。例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的結(jié)構(gòu)中，在閥芯被與桿一體地設(shè)置地工作時(shí)，將連通于排出室的排出室連通口和連通于吸入室的吸入室連通口連接的引導(dǎo)孔成為桿的滑動(dòng)部，并且該桿的外周面上設(shè)有O環(huán)。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠防止從排出室連通口導(dǎo)入的高壓冷媒漏泄到連通于吸入室連通口的低壓的壓力室中?！苍谙燃夹g(shù)文獻(xiàn)〕〔專(zhuān)利文獻(xiàn)〕〔專(zhuān)利文獻(xiàn)1〕日本特開(kāi)2011－43102號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
〔發(fā)明所要解決的課題〕在這樣的結(jié)構(gòu)中，O環(huán)嵌裝于桿或引導(dǎo)孔上所形成的凹槽中。但是，若該凹槽前后處的桿與引導(dǎo)孔的余隙較大，則O環(huán)因前后差壓而變得容易向低壓側(cè)變形，會(huì)使桿的滑動(dòng)阻力增加。另一方面，若桿和引導(dǎo)孔的余隙較小，則有可能冷媒所包含的金屬粉等雜質(zhì)容易嚙入兩者的間隙，引起閥芯的工作不良。本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而研發(fā)的，其主要目的在于在可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)用控制閥中既確?；瑒?dòng)部的密封性，又維持閥芯的順滑的工作?！灿糜诮鉀Q課題的手段〕為解決上述課題，本發(fā)明一個(gè)方案的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)用控制閥是控制從排出室向曲軸箱導(dǎo)入的冷媒流量，改變可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的排出容量的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)用控制閥，包括：主體，設(shè)有連通于排出室的排出壓力室、連通于曲軸箱的曲軸壓力室、連接排出壓力室和曲軸壓力室的閥孔、以及與閥孔同軸地形成的引導(dǎo)孔；工作桿，被可滑動(dòng)地支承于引導(dǎo)孔，并設(shè)有接觸/分離于閥孔來(lái)開(kāi)閉閥部的閥芯；電磁元件，介由工作桿使閥部的開(kāi)閉方向的電磁元件力作用于閥芯；以及密封收容部，形成于工作桿與引導(dǎo)孔之間，用于收容限制從高壓側(cè)向低壓側(cè)的冷媒漏泄的密封構(gòu)件。在工作桿與引導(dǎo)孔之間，比密封收容部靠高壓側(cè)的余隙被構(gòu)成得大于比密封收容部靠低壓側(cè)的余隙。通過(guò)該方案，密封構(gòu)件因其前后差壓而被向封閉低壓側(cè)的余隙的方向擠壓。其結(jié)果，能夠?qū)⒐ぷ鳁U的滑動(dòng)部的密封性保持得良好。此外，低壓側(cè)的余隙相對(duì)較小，故也不會(huì)產(chǎn)生密封構(gòu)件夾于低壓側(cè)的余隙而使滑動(dòng)阻力過(guò)大這樣的問(wèn)題。另一方面，高壓側(cè)的余隙相對(duì)較大，故即使雜質(zhì)從高壓側(cè)侵入進(jìn)來(lái)，也能夠防止或抑制該雜質(zhì)的嚙入。其結(jié)果，能夠保持工作桿、進(jìn)而保持閥芯的順滑的工作?！舶l(fā)明效果〕通過(guò)本發(fā)明，能夠在可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)用控制閥中既確?；瑒?dòng)部的密封性，又維持閥芯的順滑的工作。附圖說(shuō)明圖1是表示第1實(shí)施方式的控制閥的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是與圖1的上半部對(duì)應(yīng)的部分放大剖面圖。圖3是表示閥部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示滑動(dòng)部的密封結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示隔膜的支承結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示控制閥的動(dòng)作過(guò)程的圖。圖7是表示控制閥的動(dòng)作過(guò)程的圖。圖8是第2實(shí)施方式的控制閥的上半部的部分放大剖面圖。圖9是表示滑動(dòng)部的密封結(jié)構(gòu)的圖。圖10是表示控制閥的動(dòng)作過(guò)程的圖。具體實(shí)施方式以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，在以下的說(shuō)明中，為了方便，有時(shí)以圖示的狀態(tài)為基準(zhǔn)，將各結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系表達(dá)為上和下。［第1實(shí)施方式］圖1是表示第1實(shí)施方式的控制閥的結(jié)構(gòu)的剖面圖。本實(shí)施方式的控制閥1是作為控制汽車(chē)用空調(diào)裝置的制冷循環(huán)中所設(shè)的未圖示的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)（簡(jiǎn)單稱(chēng)作“壓縮機(jī)”）的控制閥而構(gòu)成的。該壓縮機(jī)壓縮在制冷循環(huán)中流動(dòng)的冷媒，使其成為高溫高壓的氣體冷媒并排出。該氣體冷媒在冷凝器（外部熱交換器）中凝縮，進(jìn)而通過(guò)膨脹裝置被絕熱膨脹，成為低溫低壓的霧狀的冷媒。該低溫低壓的冷媒在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，通過(guò)其蒸發(fā)潛熱來(lái)冷卻車(chē)室內(nèi)的空氣。在蒸發(fā)器中蒸發(fā)后的冷媒再次返回壓縮機(jī)，在制冷循環(huán)中循環(huán)。壓縮機(jī)具備被連結(jié)了壓縮用的活塞的搖板，通過(guò)改變?cè)摀u板的角度、改變活塞的行程，來(lái)調(diào)整冷媒的容量?？刂崎y1通過(guò)控制從該壓縮機(jī)的排出室導(dǎo)入到曲軸箱中的冷媒流量來(lái)改變搖板的角度。關(guān)于冷媒，例如使用氟利昂替代物（HFO－1234yf）等，但也可以使用如二氧化碳那樣工作壓力較高的冷媒。此時(shí)，可以在制冷循環(huán)中配置氣體冷卻器等外部熱交換器來(lái)替代冷凝器。控制閥1在連通壓縮機(jī)的排出室和曲軸箱的冷媒通道具有閥部，是作為控制從排出室導(dǎo)入到曲軸箱中的冷媒流量的電磁閥來(lái)構(gòu)成的。曲軸箱與吸入室之間設(shè)有用于使曲軸箱內(nèi)的冷媒漏泄到吸入室中的孔（orifice）等，但省略對(duì)它們的圖示和詳細(xì)說(shuō)明?？刂崎y1是作為所謂的Ps感測(cè)閥而構(gòu)成的，控制從排出室導(dǎo)入到曲軸箱中的冷媒流量，以使壓縮機(jī)的吸入壓力Ps保持為設(shè)定壓力。閥主體2和電磁元件3一體地組裝而構(gòu)成控制閥1。閥主體2包括階梯圓筒狀的主體10、以及設(shè)于主體10內(nèi)部的閥部等。在主體10，從其上端側(cè)起設(shè)有口12（作為“曲軸箱連通口”而發(fā)揮作用）、口14（作為“排出室連通口”而發(fā)揮作用）、口16（作為“吸入室連通口”而發(fā)揮作用）。設(shè)有口14的內(nèi)部空間形成被導(dǎo)入排出壓力Pd的排出壓力室18。設(shè)有口12的內(nèi)部空間形成被導(dǎo)出曲軸壓力Pc的曲軸壓力室20。設(shè)有口16的內(nèi)部空間形成被導(dǎo)入吸入壓力Ps的吸入壓力室22（相當(dāng)于“壓力感測(cè)室”）。在口14的周?chē)O(shè)有濾器（strainer）24。濾器24具備抑制排出冷媒所包含的金屬粉等雜質(zhì)流入排出壓力室18的過(guò)濾器。此外，在口12的周?chē)O(shè)有濾器26。濾器26具備抑制曲軸箱的冷媒所包含的雜質(zhì)流入曲軸壓力室20的過(guò)濾器。在主體10，在軸線(xiàn)方向上同軸地設(shè)有連通排出壓力室18和曲軸壓力室20的第1引導(dǎo)孔28、連通排出壓力室18和吸入壓力室22的第2引導(dǎo)孔30、以及形成于第1引導(dǎo)孔28與第2引導(dǎo)孔30之間的閥孔32。在閥孔32的排出壓力室18側(cè)的開(kāi)口端部，閥座34被一體地形成于主體10。并且，在軸線(xiàn)方向上貫穿主體10地配設(shè)有長(zhǎng)條狀的工作桿36。工作桿36呈階梯圓柱狀，其一端側(cè)被可滑動(dòng)地支承于第1引導(dǎo)孔28，另一端側(cè)被可滑動(dòng)地支承于第2引導(dǎo)孔30。即，工作桿36在其一端部和另一端部處被主體10兩點(diǎn)支承著。在工作桿36的軸線(xiàn)方向中央部一體地設(shè)有閥芯38。閥芯38從排出壓力室18側(cè)接觸/分離于閥座34，來(lái)開(kāi)閉閥部。工作桿36在其上半部形成有內(nèi)部通道40，在該內(nèi)部通道40的下端部設(shè)有連通內(nèi)外的連通孔42。從口14導(dǎo)入而通過(guò)閥部后的冷媒介由連通孔42而被導(dǎo)向內(nèi)部通道40，被導(dǎo)出到曲軸壓力室20。此外，關(guān)于工作桿36及其外圍結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況會(huì)在后面敘述。在主體10的上端開(kāi)口部螺裝有彈簧支架構(gòu)件44，向閉閥方向?qū)﹂y芯38賦予勢(shì)能的彈簧46（作為“賦予勢(shì)能構(gòu)件”發(fā)揮作用）裝于該彈簧支架構(gòu)件44與工作桿36之間。彈簧46的負(fù)荷可通過(guò)彈簧支架構(gòu)件44向主體10的螺入量來(lái)調(diào)整。閥主體2和電磁元件3介由由磁性材料構(gòu)成的筒狀的連接構(gòu)件48而連接。即，主體10的下端部被壓入連接構(gòu)件48的上端部，電磁元件3的殼50的上端部被壓入連接構(gòu)件48的下端部。并且，在主體10的下端側(cè)部設(shè)有口16，在閥主體2和電磁元件3所包圍的空間中形成有吸入壓力室22。另一方面，電磁元件3包括以下結(jié)構(gòu)：殼50，作為磁軛而發(fā)揮作用；模壓線(xiàn)圈（moldedcoil）52，配設(shè)于殼50內(nèi)；有底圓筒狀的套筒54（作為“外殼”發(fā)揮作用），插于模壓線(xiàn)圈52內(nèi)；芯56，固定于套筒54內(nèi)；以及柱塞58，與芯56在軸線(xiàn)方向上相對(duì)配置。模壓線(xiàn)圈52包括圓筒狀的線(xiàn)圈骨架60、以及纏繞于線(xiàn)圈骨架60的電磁線(xiàn)圈62。在模壓線(xiàn)圈52的下端部，模壓有由磁性材料構(gòu)成的環(huán)狀的板64。該板64與殼50共同形成磁回路。殼50的下端部被鉚接地固定模壓線(xiàn)圈52、上端部被鉚接地固定于連接構(gòu)件48。此外，在本實(shí)施方式中，主體10及殼50形成控制閥1整體的主體。柱塞58由夾著薄膜狀的隔膜65地被分割開(kāi)的2個(gè)柱塞構(gòu)成，其中一個(gè)第1柱塞66配置于模壓線(xiàn)圈52的內(nèi)部，另一個(gè)第2柱塞68配置于由主體10和連接構(gòu)件48圍成的空間。隔膜65密封套筒54的上端開(kāi)口部，在套筒54內(nèi)形成基準(zhǔn)壓力室。在本實(shí)施方式中，該基準(zhǔn)壓力室被定為真空狀態(tài)，但例如也可以使其充滿(mǎn)空氣。隔膜65是具有撓性的壓敏構(gòu)件，重疊多張聚酰亞胺薄膜而構(gòu)成。此外，在變形例中，可以采用金屬隔膜來(lái)作為隔膜65。在第2柱塞68的上面中央處形成有凹部70，在其中央的扁平面以可接觸/分離的方式支承工作桿36的下端面。此外，在第2柱塞68的上端部設(shè)有沿半徑方向向外延伸的法蘭盤(pán)部72，并使該法蘭盤(pán)部72的下面與連接構(gòu)件48的上面對(duì)應(yīng)。由此，在電磁元件3通電時(shí)使在法蘭盤(pán)部72與連接構(gòu)件48之間產(chǎn)生軸線(xiàn)方向的吸引力，使得閥芯38能夠向閉閥方向迅速移動(dòng)。被裝于第2柱塞68與連接構(gòu)件48內(nèi)形成的階差部之間的彈簧74（相當(dāng)于“賦予勢(shì)能構(gòu)件”）向上方對(duì)第2柱塞68賦予勢(shì)能。該彈簧74具有比向閉閥方向?qū)﹂y芯38賦予勢(shì)能的彈簧46大的彈簧力。在第2柱塞68的下方，配置有在套筒54中收容第1柱塞66、芯56及彈簧75，并用隔膜65密封開(kāi)口部的組件。即，在套筒54的上端開(kāi)口部設(shè)有沿半徑方向向外延伸的法蘭盤(pán)部76，在與該法蘭盤(pán)部76之間夾著隔膜65的外周邊緣部地接合（外周焊接）有圓環(huán)狀的板78。前述組件在像這樣被組裝了隔膜65的狀態(tài)下，將其上端部插入連接構(gòu)件48的下端開(kāi)口部，并從下方壓入環(huán)狀構(gòu)件80，由此，相對(duì)于連接構(gòu)件48、進(jìn)而相對(duì)于主體10被固定。密封用的O環(huán)82裝于連接構(gòu)件48的下端面與板78之間。在套筒54的外側(cè)，配置有模壓線(xiàn)圈52、由磁性材料構(gòu)成的殼50。套筒54呈有底圓筒形狀，焊接由非磁性體構(gòu)成的上半部84和由磁性體構(gòu)成的下半部86而構(gòu)成。在該套筒54中，其下半部86側(cè)被壓入芯56，第1柱塞66以可在軸線(xiàn)方向上自由進(jìn)退的方式配置于其上半部84側(cè)。第1柱塞66被壓入從芯56的中心沿軸線(xiàn)方向延伸的軸88的一端。軸88被定位為其一端部的軸線(xiàn)方向位置同與第1柱塞66中的套筒54的滑動(dòng)部67的軸線(xiàn)方向位置重疊。軸88的另一端被配置于芯56中的軸承構(gòu)件90支承?？郗h(huán)92嵌合于軸88的中途處，其設(shè)有被該扣環(huán)92限制向上方的移動(dòng)的彈簧支架94。介由軸88向遠(yuǎn)離芯56的方向?qū)Φ?柱塞66賦予勢(shì)能的彈簧75被裝于彈簧支架94與軸承構(gòu)件90之間。該彈簧75的負(fù)荷能夠通過(guò)在電磁元件3的組裝階段從外部按壓套筒54的底部來(lái)使其變形、改變軸承構(gòu)件90的軸線(xiàn)方向的位置來(lái)調(diào)整。在殼50的下端開(kāi)口部，從下方密封電磁元件3的內(nèi)部地設(shè)有手柄96。手柄96還作為使連接于電磁線(xiàn)圈62的端子98的一端露出的連接部而發(fā)揮作用。端子98連接于未圖示的外部電源。此外，為防止來(lái)自外部的雜質(zhì)的侵入，手柄96與殼50之間配設(shè)有密封用的O環(huán)99。接下來(lái)，詳細(xì)說(shuō)明控制閥1的主要部分的詳細(xì)情況。圖2是與圖1的上半部對(duì)應(yīng)的部分放大剖面圖。圖3是表示閥部的詳細(xì)情況的的圖、表示圖2的A部放大圖。（A）表示閥部的閉閥狀態(tài)，（B）表示閥部的開(kāi)閥狀態(tài)。圖4是表示滑動(dòng)部的密封結(jié)構(gòu)的圖。（A）表示圖2的B部放大圖，（B）表示圖2的C部放大圖。圖5是表示隔膜的支承結(jié)構(gòu)的圖，表示圖2的D部放大圖。如圖2所示那樣，工作桿36呈階梯圓柱狀，從其上部向下部具有大徑部100、中徑部102、以及小徑部104。并且，大徑部100被可滑動(dòng)地支承于第1引導(dǎo)孔28，小徑部104被可滑動(dòng)地支承于第2引導(dǎo)孔30。中徑部102貫穿閥孔32。此外，連通孔42形成于中徑部102，形成連通該中徑部102和大徑部100的內(nèi)部的內(nèi)部通道40。閥芯38與大徑部100的下部被一體成形。即，工作桿36通過(guò)其上下的2點(diǎn)支承而被穩(wěn)定地支承。此外，將閥芯38設(shè)于其2點(diǎn)的支承部的中間部，故防止或抑制閥芯38相對(duì)于閥孔32的軸線(xiàn)傾斜，使閥部的開(kāi)閥特性產(chǎn)生遲滯的可能性極小。此外，能夠防止或抑制因閥芯的傾斜而發(fā)生的閥部處的冷媒漏泄。其結(jié)果，能夠良好的地維持閥部的開(kāi)閥特性。連通第1引導(dǎo)孔28、閥孔32和第2引導(dǎo)孔30的通道與工作桿36的形狀對(duì)應(yīng)地形成為內(nèi)徑向下方階段性變小的階梯圓孔狀。在閥孔32的上端開(kāi)口部形成有向上方擴(kuò)徑的錐面，閥座34形成于該錐面上。在閥孔32與第2引導(dǎo)孔30之間也形成有向上方擴(kuò)徑的錐面。如圖3所示那樣，在閥孔32的開(kāi)口端部，設(shè)有作為閥座34發(fā)揮作用的第1錐面106，此外，在該第1錐面106的上方且半徑方向外側(cè)，連設(shè)有第2錐面108。第1錐面106相對(duì)于軸線(xiàn)方向具有第1傾角θ1。第2錐面108相對(duì)于軸線(xiàn)方向具有比第1傾角θ1大的第2傾角θ2（θ2＞θ1）。在本實(shí)施方式中，將第1傾角θ1設(shè)定為了45度、第2傾角θ2設(shè)定為了60度，但只要將第1傾角θ1和第2傾角θ2定為鋭...