CN100379983C - 变量压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变量压缩机，在从排出室朝向曲轴室的通路上配置容量控制阀，在从曲轴室朝向吸入室的通路上设置固定节流孔部，对容量控制阀进行开闭控制而调整曲轴室的压力，控制活塞行程的压缩机中，容量控制阀包括：感知吸入室或曲轴室的压力的感压部件；具备与其动作相对应地开闭的阀部的阀体；配置该阀部，曲轴室的压力作用于其中的阀室；在阀体的周围配设的隔壁；由该隔壁与阀室隔开，吸入室的压力作用于其中的压力室；设置在阀体的另一端侧的螺线管部；在隔壁部上形成非接触结构的流路，减少滑动部的数量，降低了滑动阻力。

Description

变量压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于车辆用空调装置等中的变量压缩机，特别是涉及以容量控制阀部的顺畅而获得可靠性高的动作，并且可简化作为压缩机整体的加工的变量压缩机。

背景技术

作为设置在车辆用空调装置等冷冻回路上的变量压缩机，公知的有例如特开平11-107929号公报中所公开的压缩机。在这种变量压缩机中，为了控制其排出容量，重要的是确定吸入室压力相对于电磁致动器的通电量的控制点，并且设置有在不通电的状态下强制地将变量压缩机维持在最小容量的容量控制阀。

这种容量控制阀具有图4所示的结构，包括以下部件：阀壳111，配设在阀壳111内、使内部为真空、并配置了弹簧112a的作为感知吸入室或曲轴室的压力的感压部件的波纹管112，承受波纹管112的下端、可移动地支承在阀壳111上的导向器113，对导向器113向上方施力的弹簧114，调整波纹管112的伸缩量、构成阀壳111的一部分的调整螺钉115，抵接在波纹管112的上端、可移动地支承在阀壳111上的传递杆116，抵接在传递杆116的另一端上、与波纹管112的伸缩相对应地开闭变量压缩机的排出室和曲轴室之间的通路117的阀体118，以及产生经由在阀壳111内滑动的阀芯119和在固定铁心121a内滑动的传递杆120对该阀体118向闭阀方向施力的电磁力的电磁线圈121。

而且，与阀体118的抵接在阀座上的抵接面118a相反一侧的面118b构成为由导压路122承受曲轴室的压力。阀体118的抵接面118a一侧的曲轴室压力受压面积和与其相反一侧的面118b的曲轴室压力受压面积设定得相同。而且，阀体118的侧面支承成可在阀壳111上移动，并且侧面118c和阀壳111的内周面之间的间隙设定得非常小，在该部分阀体118实际上在轴向上滑动。

在上述这样的变量压缩机的容量控制阀机构中，通过控制阀体118在轴向上移动，能够控制曲轴室的压力，从而能够控制排出容量，但控制该阀体118在轴向上移动的机构在传递杆116和阀壳111之间、阀体118的侧面118c和阀壳111之间、传递杆120和固定铁心121a之间、阀芯119和壳体110之间共计存在4个滑动部。因此，在控制阀体118在轴向上移动时，由于在各自的滑动部上产生滑动阻力，所以若这些滑动阻力大，则有可能使阀体118的动作恶化。而且，由于在同轴方向上排列4个滑动部，所以存在难以将各自的滑动部无轴向偏离地高精度保持成规定的位置关系的情况，这也有可能使滑动阻力增大。若因这样的滑动阻力而阀体118的动作恶化，这有可能阻碍变量压缩机的顺畅的排出容量控制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种降低随着容量控制阀的移动产生的滑动阻力，可进行顺畅的排出容量控制的变量压缩机。

另外，本发明的目的还在于提供下述的结构，除了上述滑动阻力的降低结构之外，可将形成在以往的压力缸体一侧或者其附近上、从曲轴室连通到吸入室的压力释放通路的途中设置的固定节流孔部形成在容量控制阀内，从而简化加工，特别是压力缸体一侧的加工。

为了达到上述目的，本发明所涉及的变量压缩机具备排出室、吸入室、以及曲轴室，在可从上述排出室连通到上述曲轴室的排出压力供应通路的途中配置容量控制阀，在从上述曲轴室连通到上述吸入室的压力释放通路的途中设置固定节流孔部，对上述容量控制阀进行开闭控制，调整曲轴室的压力，从而控制活塞行程，其特征是，上述容量控制阀包括：感压部件，感知上述吸入室的压力或曲轴室的压力而伸缩；阀体，具备一端抵接在该感压部件上，与该感压部件的伸缩相对应地开闭上述排出压力供应通路上形成的阀孔的阀部；阀室，上述阀体上的阀部配置其内，上述曲轴室的压力作用于其中；隔壁，在上述阀体的轴向途中配设在阀体的周围；压力室，由上述隔壁与上述阀室隔开，上述吸入室的压力作用于其中；螺线管部，设置在上述阀体的另一端侧，可通过电磁力的增减控制上述阀部的开度；在上述隔壁配设部上设置形成从上述阀室朝向上述压力室的流路，并构成不对上述阀体的轴向的动作产生滑动阻力的非接触结构的间隙，上述间隙形成上述固定节流孔部。

即，废除存在于该隔壁部分上的以往的滑动部，制成非接触的间隙结构，是一种主动地将该间隙作为从上述阀室朝向上述压力室的流路加以利用的结构。因此，能够可靠地至少减少1个前述的以往存在4个的滑动部。

在这种变量压缩机中，可将上述间隙作为上述固定节流孔部形成，因此，将固定节流孔部形成在容量控制阀内，而不必形成在其他的场所。

而且，作为上述隔壁，可以是固定在上述容量控制阀的阀壳一侧，上述间隙形成在该隔壁的内周面和上述阀体的外周面之间的结构。或者，可以是隔壁固定在上述阀体上，上述间隙形成在该隔壁的外周面和上述容量控制阀的阀壳的内周面之间的结构。

另外，作为上述螺线管部，优选地采用以下的结构，即具有用于产生电磁力而被激励的电磁线圈，通过该电磁线圈的激励而产生磁力的固定铁心，以及通过该固定铁心的磁力而向固定铁心一侧吸附、移动的阀芯，在这种结构中上述阀体的另一端固定在阀芯上，该阀芯被保持成可在阀体的轴向上滑动，并且在上述固定铁心和上述阀体之间形成构成不对阀体的轴向的动作产生滑动阻力的非接触结构的间隙。因此，前述的固定铁心内和阀芯部上分别存在的滑动部仅成为阀芯的滑动部。从而在这种结构中，以往存在4个的滑动部成为共计2个，即在到阀芯为止所包含的阀体的轴向延伸设置的部分上，成为两端部中的两个滑动部位(2点支承)，根据支承机构的原理也确保了阀体的顺畅移动动作。

在本发明所涉及的变量压缩机中，在隔壁部上形成非接触的间隙结构，防止了在该部分产生滑动阻力，并且由于在螺线管部一侧也可降低滑动部的数量，所以能够大幅度降低随着阀体的动作产生的滑动阻力，可使阀体顺畅地动作，稳定地进行顺利的排出容量控制。

而且，由于将隔壁部上的间隙作为固定节流孔部形成，所以不必在压缩机的其他场所设置固定节流孔部，从而能够简化压力缸体和其周边部的加工，实现作为整体的成本降低。

附图说明

图1为本发明第1实施方式所涉及的变量压缩机的纵向剖视图。

图2为图1的变量压缩机的容量控制阀部的放大纵向剖视图。

图3为本发明第2实施方式所涉及的变量压缩机的容量控制阀部的纵向剖视图。

图4为现有的变量压缩机的容量控制阀部的纵向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式加以说明。

图1表示本发明第1实施方式所涉及变量压缩机，图2表示其容量控制阀部。首先，对图1中所示的变量压缩机的整体结构加以说明。

图1中，变量压缩机50包括具备多个压力缸内径51a的压力缸体51，设置在压力缸体51的一端上的前端盖52，以及经由阀片装置54设置在压力缸体51上的后端盖53。设置有横断由压力缸体51和前端盖52形成的曲轴室55内、作为驱动轴的压缩机主轴56，在其中央部的周围配置有斜盘57。斜盘57经由连结部59与固定在压缩机主轴56上的转子58连结。

压缩机主轴56的一端贯穿于向前端盖52的外侧突出的凸缘部52a内而延伸到外侧，在凸缘部52a的周围经由轴承60设置有电磁离合器70。电磁离合器70具备设置在凸缘部52a周围的转子71，收放在转子71内的电磁铁装置72，以及设置在转子71的外侧一端面上的离合器板73。压缩机主轴56的一端经由螺栓等固定部件74与离合器板73连结。在压缩机主轴56和凸缘部52a之间插入有密封部件52b，将内部和外部隔断。而且，压缩机主轴56的另一端位于压力缸体51内，由支承部件78支承另一端。另外，符号75、76和77表示轴承。

压力缸内径51a内滑动自如地插入有活塞62，在活塞62的内侧一端的凹陷部62a内收放有斜盘57的外周部的周围，经由一对滑履63，活塞62和斜盘57相互联动，斜盘57的旋转运动转换成活塞62的往返运动。

在后端盖53上与吸入室65分开地形成有排出室64，吸入室65可经由设置在阀片装置54上的吸入口81和未图示的吸入阀与压力缸内径51a连通，排出室64可经由设置在阀板装置54上的排出口82和未图示的排出阀与压力缸内径51a连通。曲轴室55经由压缩机主轴56和轴承77的间隙与在压缩机主轴56的轴端延长部上形成的气室84连通。

在这种变量压缩机50后端盖53的后壁凹陷部内设置有容量控制阀1。该容量控制阀1用于控制变量压缩机50的排出容量(压缩容量、即活塞62的行程)。容量控制阀1配置在可从排出室64连通到曲轴室55的排出压力供应通路途中之上，该排出压力供应通路的一部分由朝向气室84的通路66和朝向排出室64的通路68形成。而且，设置有从曲轴室55连通到吸入室65的压力释放通路，其一部分由通路67形成。

如图2所示，容量控制阀1具备：阀壳2；作为感压部件的波纹管6，配设在阀壳2内形成的感压室3内，内部为真空，内外配置了弹簧4、5而感知吸入压力；调整部件8，调整波纹管6的伸缩量，构成阀壳2的一部分，设置了与朝向吸入室65的通路67连通的孔7；阀体9的传递杆部10，一端抵接在波纹管6的图中上端、可滑动地支承在阀壳2上；阀部11，一体地形成在阀体9的传递杆部10的图中上部，与波纹管6的伸缩相对应地开闭连通变量压缩机50的排出室64和曲轴室55的通路68、66；配置了阀部11的阀室12；隔壁15，阀体9另一端侧的传递杆部13以不产生滑动阻力的非接触结构的间隙14插入，固定在阀壳2上；压力室17，在其间与阀室12的相反一侧隔出隔壁15，经由通路16与感压室3一侧(吸入压力一侧)连通；螺线管部23，具备固定铁心19，阀芯21，和电磁线圈22，通过电磁力的调整而使由电磁线圈22的激励而得的电磁力产生的固定铁心19的磁力增减，通过固定铁心19的磁力控制阀体相对于阀芯21在轴向上的吸附力，与阀芯21一起控制阀体9的移动，阀体9的传递杆部13的延长部以不产生滑动阻力的非接触结构的间隙19插入固定铁心19中，阀芯21由弹簧20向离开固定铁心19的方向依附、固定在阀体9的另一端上，电磁线圈22被激励而产生电磁力。阀芯21和固定铁心19收放在壳体24内设置的筒状部件25内，固定铁心19是固定安装的，但阀芯21支承成可在阀体轴向上滑动。在上述隔壁15的部分上形成的、隔壁15的内周面和阀体9的外周面之间的间隙14形成固定节流孔部。

曲轴室55的压力作用在阀室12中，吸入室65的压力作用在波纹管6中，而且，吸入室65的压力也经由感压室3、通路16作用在压力室17中。而且，阀体9的阀部11在从排出室64连通曲轴室55(阀室12)的排出压力供应通路的途中对该通路进行开闭控制。另外，隔壁15部分的间隙14形成从曲轴室55(阀室12)连通到吸入室65一侧(压力室17一侧)的压力释放通路途中设置的固定节流孔部。另外，作用在阀体9的传递杆部10上的排出压力由于在图中上下对大致相同的面积进行作用而相互抵消，其结果是排出压力几乎不作用在阀体9的轴向上。因此，阀体9实际上是与电磁力和作用在波纹管6中的吸入室压力相对应地进行开闭控制的。

在具备上述结构的容量控制阀1的变量压缩机50中，当电磁线圈21中流过规定的电流时，电磁力作用在阀芯21和固定铁心19的对向面上，将阀芯21向固定铁心19一侧吸引的力(闭阀方向的力)起作用。当该电磁力超过某一值时，阀部11闭阀，排出室64和曲轴室55的连通被隔断。因此，排出室64的气体不被导入曲轴室55，产生从曲轴室55经由固定节流孔部(间隙14部分)朝向吸入室65的气体流。该固定节流孔部由于具有使压缩气体时产生的溢流气体向吸入室65一侧流动所充分必要的口径，所以曲轴室55的压力降低，与吸入室65的压力相同，压缩机维持在最大容量，吸入室65的压力逐渐降低。

当吸入室压力降低到规定值时，由于波纹管6伸长，阀体9向打开的方向动作，所以排出室64的气体被导入曲轴室55一侧，排出容量因曲轴室55和吸入室65的压力差的增加而减少。因此，当吸入室65的压力上升时，由于波纹管6收缩，阀体9向关闭的方向动作，所以曲轴室55的压力降低，排出容量因曲轴室55和吸入室65的压力差的减小而增加。这样一来，在电磁力为一定的情况下，阀体9的开度被调整成吸入室压力为规定值，排出容量受到控制。

在上述的容量控制结构中，由于将阀体9的隔壁15插入部分上形成的间隙14作为流路，所以增大了该部分的余隙，阀体9和隔壁15很容易制成非接触的结构，在该部分上不产生滑动阻力。而且，在本实施方式中，由于在阀体9的传递杆部13和固定铁心19之间也形成有不产生滑动阻力的非接触结构的间隙18，所以在该部分上也不产生滑动阻力。因此，阀体9通过下端一侧的阀壳2和传递杆部10的滑动部以及固定在上端一侧的阀体9上的阀芯21和筒状部件25的滑动部、共计2个部位的滑动部而可移动地得到支承。作为该滑动部的个数，与以往存在共计4个部位的滑动部的情况相比大幅度地减少，控制阀体9移动时的滑动阻力大幅度降低，确保了阀体9顺畅的动作，阀部11的开闭动作良好地随着电磁力或者吸入压力的变化而高精度地进行。因此，可进行更顺畅、稳定的可靠性高的排出容量控制。而且，由于阀体9成为实际上以上下两点支承的形态，所以进行滑动的杆状物的支承形态也成为稳定的形态。

而且，由于将隔壁15的内周面和阀体9的外周面之间的间隙14作为固定节流孔部，所以不必在压缩机的其他场所设置固定节流孔部，与以往结构相比，特别是可简化压力缸体和其周边部的加工，作为压缩机主体其加工也简化，能够实现成本降低。

图3表示本发明第2实施方式所涉及的变量压缩机的容量控制阀31。在本实施方式中，隔出阀室12和压力室17的隔壁32例如通过压入固定在阀体9上，在该隔壁32的外周面和容量控制阀31的阀壳32的内周面之间形成从阀室17朝向压力室17的流路，形成构成相对于阀体9的轴向动作不产生滑动阻力的非接触结构的间隙34。该间隙34形成固定节流孔部。而且，收放有波纹管6的感压室3连通到朝向曲轴室55连通的通路66上，以使波纹管6感知曲轴压力。阀室12经由通路35连通到感压室3上，因此，曲轴室压力被导入阀室12中。压力室17经由通路36连通到朝向吸入室65连通的通路67上，隔壁32的压力室17一侧的面由吸入室一侧的压力的受压面构成。在该压力室17和曲轴室侧压力导入的阀室12之间配置有作为压力释放通路的途中设置的固定节流孔部的间隙34。由于其他的结构与图2中所示的结构实质上相同，所以在图3中赋予与图2中相同的附图标记而省略其说明。

在这样构成的容量控制阀31中，波纹管6感知曲轴压力，但增大与阀体9一体动作的隔壁32的吸入压力受压面积，实际上与吸入压力相对应地进行伸缩动作，因而能够控制阀体9在轴向上移动，可与图2中所示的容量控制阀1同样地进行控制。

而且，在该容量控制阀31中，阀体9也是通过下端一侧的阀壳33和传递杆部10的滑动部以及上端一侧的阀体9上固定的阀芯21和筒状部件25的滑动部、共计2个部位的滑动部可移动地得到支承，该滑动部的个数与以往相比大幅度地减少，滑动阻力大幅度降低，确保了阀体9顺畅的动作，可进行更顺畅、稳定的可靠性高的排出容量控制。

而且，由于将隔壁32的外周面和阀壳33的内周面之间的间隙34作为固定节流孔部，所以不必在压缩机的其他场所设置固定节流孔部，与以往结构相比，特别是可简化压力缸体和其周边部的加工，作为压缩机主体其加工也简化，能够实现成本降低。

工业上的可应用性

根据本发明，可提供一种用于车辆用空调装置中的合适的变量压缩机，特别是提供一种以容量控制阀部的顺畅而获得可靠性高的动作，并且作为压缩机整体的加工可简单化的变量压缩机。

Claims (4)

1.一种变量压缩机，具备排出室、吸入室、以及曲轴室，在可从上述排出室连通到上述曲轴室的排出压力供应通路的途中配置容量控制阀，在从上述曲轴室连通到上述吸入室的压力释放通路的途中设置固定节流孔部，对上述容量控制阀进行开闭控制，调整曲轴室的压力，从而控制活塞行程，其特征是，上述容量控制阀包括：感压部件，感知上述吸入室的压力或曲轴室的压力而伸缩；阀体，具备一端抵接在该感压部件上，与该感压部件的伸缩相对应地开闭上述排出压力供应通路上形成的阀孔的阀部；阀室，上述阀体上的阀部配置其内，上述曲轴室的压力作用于其中；隔壁，在上述阀体的轴向途中配设在阀体的周围；压力室，由上述隔壁与上述阀室隔开，上述吸入室的压力作用于其中；螺线管部，设置在上述阀体的另一端侧，可通过电磁力的增减控制上述阀部的开度；在上述隔壁配设部上设置形成从上述阀室朝向上述压力室的流路，并构成不对上述阀体的轴向的动作产生滑动阻力的非接触结构的间隙，上述间隙形成上述固定节流孔部。

2.如权利要求1所述的变量压缩机，其特征是，上述隔壁固定在上述容量控制阀的阀壳一侧，上述间隙形成在该隔壁的内周面和上述阀体的外周面之间。

3.如权利要求1所述的变量压缩机，其特征是，上述隔壁固定在上述阀体上，上述间隙形成在该隔壁的外周面和上述容量控制阀的阀壳的内周面之间。

4.如权利要求1所述的变量压缩机，其特征是，上述螺线管部具有用于产生电磁力而被激励的电磁线圈，通过该电磁线圈的激励而产生磁力的固定铁心，以及通过该固定铁心的磁力而向固定铁心一侧吸附、移动的阀芯，上述阀体的另一端固定在阀芯上，该阀芯被保持成可在阀体的轴向上滑动，并且在上述固定铁心和上述阀体之间形成构成不对阀体的轴向的动作产生滑动阻力的非接触结构的间隙。

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