CN102472261A - 可变容量压缩机用控制阀 - Google Patents

Abstract

在本发明一个方案的控制阀(1)中，活动杆(19)和轴体(36)并不介由弹性部件等而是介由执行元件(4)的壳体(81)刚性连结，螺线管力直接传递到主阀的阀体(18)。因此，当向螺线管(3)供给启动电流时，能够迅速地关闭主阀。此外，主阀的阀座(17)和副阀的阀体(21)一体地形成于阀形成部件(15)，阀形成部件(15)也作为可动阀座发挥作用，因此，能够在关闭该主阀的同时打开副阀。

Description

可变容量压缩机用控制阀

技术领域

本发明涉及适于对构成汽车用空调装置的制冷循环的可变容量压缩机的排出容量进行控制的控制阀。

背景技术

汽车用空调装置一般具有：将在其制冷循环中流动的冷媒压缩并形成高温·高压的气体冷媒后将其排出的压缩机；使该气体冷媒凝缩的凝缩器；通过使所凝缩的液体冷媒隔热膨胀来形成低温·低压的冷媒的膨胀装置；通过使该冷媒蒸发来进行与车室内空气的热交换的蒸发器等。通过蒸发器被蒸发的冷媒再次返回到压缩机，进行制冷循环。

作为该压缩机，使用可变容量压缩机(也简称为“压缩机”)，其可以改变冷媒的排出容量，使得能够不依赖于发动机的转速地维持一定的冷却能力。该压缩机是在装配于被发动机旋转驱动的旋转轴的摇动板上连结压缩用的活塞，通过使摇动板的角度变化，改变活塞的冲程，来调整冷媒的排出量的。通过向密闭的曲轴箱内导入排出冷媒的一部分，并使施加于活塞两面的压力的平衡发生变化，来连续地改变摇动板的角度。该曲轴箱内的压力(以下称为“曲柄压力”)Pc通过设于压缩机的排出室和曲轴箱之间或曲轴箱与吸入室之间的可变容量压缩机用控制阀(也简称为“控制阀”)来控制。

作为这样的控制阀，例如有的是根据吸入压力Ps来调整向曲轴箱的冷媒导入量，由此，控制曲柄压力Pc(例如参照专利文献1)。该控制阀具有：感应吸入压力Ps并变位的感压部；接受感压部的驱动力而控制从排出室通向曲轴箱的通道的开闭的阀部；能够通过外部电流而改变感压部的设定值的螺线管。这样的控制阀使阀部开闭，以使得吸入压力Ps保持为由外部电流设定的设定压力。一般，吸入压力Ps与蒸发器出口的冷媒温度成比例，因此通过将该设定压力保持在预定值以上，能够防止蒸发器的冻结等。此外，当车辆的发动机负荷较大时，通过关闭螺线管而使阀部成为全开状态，通过提高曲柄压力Pc，使摇动板相对于旋转轴几乎呈直角，能够使压缩机以最小容量运转。

〔现有技术文献〕

〔专利文献〕

专利文献1：日本特开2008-45526号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

这样的控制阀在其定常控制状态下如上所述进行稳定的控制，使得吸入压力Ps成为设定压力，但是，为了使车辆搭乘者感到空调装置好用，特别需要提高压缩机启动时的响应性。即，希望在控制阀的螺线管从关闭到打开时能够使压缩机迅速启动。

本发明是鉴于上述课题完成的，其目的是提供一种能够实现可变容量压缩机的迅速启动的所谓Ps感应式的控制阀。

本发明的一个方案是一种通过控制从排出室导入曲轴箱的冷媒的流量而使可变容量压缩机的排出容量变化的可变容量压缩机用控制阀，该可变容量压缩机将从所述吸入室导入的冷媒压缩后从所述排出室排出。该可变容量压缩机用控制阀包括：主体，设有与吸入室连通的吸入室连通口、与排出室连通的排出室连通口、以及与曲轴箱连通的曲轴箱连通口；阀形成部件，形成使排出室连通口与曲轴箱连通口连通的主通道，并被设置成能相对于主体变位；主阀座，设于阀形成部件的主通道，与阀形成部件一体地变位；主阀体，与主阀座接触/分离来开闭主阀；副阀座，设于在主体内使曲轴箱连通口与吸入室连通口连通的副通道；副阀体，以与主阀座一体地变位的方式设于阀形成部件，与副阀座接触/分离来开闭副阀；以及螺线管，根据供给电流来对主阀体赋予主阀的闭阀方向的螺线管力，在被供给启动电流时，能够赋予在使主阀体坐落于主阀座的同时使阀形成部件开始变位而使副阀开阀的螺线管力。

根据该方案，螺线管力直接被传达到主阀体，因此，在螺线管从关闭切换为开启并被供给启动电流时，能够迅速关闭主阀。此外，由于主阀座和副阀体被一体地形成于阀形成部件，故在被供给该启动电流，主阀体坐落于主阀座的同时，阀形成部件乃至副阀体开始变位。即，以在主阀关闭的同时副阀开启的方式工作，因此，能够在限制向曲轴箱导入冷媒的同时从曲轴箱排出冷媒，能够迅速地使可变容量压缩机启动。

〔发明效果〕

通过本发明，能够提供一种所谓的Ps感应式控制阀，其能够实现可变容量压缩机的迅速启动。

附图说明

图1是表示第1实施方式的控制阀的构成的剖面图。

图2是与图1的上半部对应的部分放大剖面图。

图3是表示控制阀的工作的图。

图4是表示控制阀的工作的图。

图5是示意地表示控制阀的组装工序及装配工序的特征部分的图。

图6是表示第2实施方式的控制阀的构成的剖面图。

图7是与图6的上半部对应的部分放大剖面图。

图8是第3实施方式的控制阀的上半部的部分放大剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在以下的说明中，为了方便起见，有时以图示的状态为基准将各构造的位置关系用上下来表达。

(第1实施方式)

图1是表示第1实施方式的控制阀的构成的剖面图。

本实施方式的控制阀1被构成为对汽车用空调装置的制冷循环中所设置的未作图示的可变容量压缩机(简称为“压缩机”)进行控制的控制阀(电磁阀)。该压缩机将在制冷循环中流动的冷媒压缩并形成高温·高压的气体冷媒后将其排出；该气体冷媒通过凝缩器(外部热交换器)凝缩，进而通过膨胀装置隔热膨胀，形成低温·低压的雾状冷媒。该低温·低压的冷媒在蒸发器中蒸发，通过该蒸发潜热而对车室内的空气进行冷却。在蒸发器中蒸发后的冷媒再次返回到压缩机，进行制冷循环。压缩机在装配于被汽车的发动机旋转驱动的旋转轴的摇动板上连结压缩用的活塞，通过使摇动板的角度变化，改变活塞的冲程，由此调整冷媒的排出量。控制阀1通过控制从该压缩机的排出室向曲轴箱导入的冷媒流量，来使摇动板的角度、进而使该压缩机的排出容量变化。

控制阀1被构成为控制从排出室向曲轴箱导入的冷媒流量的所谓Ps感应阀，以使得压缩机的吸入压力Ps保持为设定压力。控制阀1是将阀本体2和螺线管3一体组装而构成的，该阀本体包含对用于将排出冷媒的一部分导入曲轴箱的冷媒通道进行开闭的阀部，螺线管3调整该阀部的开度来控制向曲轴箱导入的冷媒流量。阀本体2具有：阶梯圆筒状的主体5；设于主体5内部的阀部、设于主体5的内部并产生用于开闭阀部的驱动力的执行元件(Power element)4(相当于“感压部”)等。主体5和螺线管3介由连接部件6连接固定。

在主体5的侧部设有与压缩机的排出室连通而接受排出压力Pd的开口11(相当于“排出室连通口”)。在开口11装配有用于抑制垃圾等侵入主体5的内部的过滤器12。开口11与设于主体5上部的开口13(相当于“曲轴箱连通口”)在内部连通。在开口13也装配有用于抑制垃圾等侵入主体5的内部的过滤器14。开口13与压缩机的曲轴箱连通并向曲轴箱导出经过主阀的冷媒，另一方面，在压缩机启动时导入从曲轴箱排出的冷媒。此时导入的冷媒介由副阀向吸入室导出。主体5的下端开口部介由与螺线管3之间所形成的空间而与压缩机的吸入室连通。

在连通开口11和开口13的冷媒通道中设有可沿轴线方向变位的阶梯圆筒状的阀形成部件15，由其内部通道形成阀孔16。阀形成部件15在阀孔16的下端开口部扩径，由该扩径部的基端部形成阀座17(主阀座)。并且，以自开口11侧与阀座17可接触/分离地对置的方式配置阀体18(主阀体)。阀体18形成为阶梯圆筒状的活动杆19的一部分。活动杆19沿主体5的内周面滑动并被引导地在轴线方向上工作。阀座17形成锥面，通过阀体18的顶端外周缘部与阀座17接触/分离来开闭主阀(第1阀部)，调整从排出室流向曲轴箱的冷媒流量。在主体5的开口13的稍上方形成阀座20(副阀座)。另一方面，在阀形成部件15的上端部设置向半径方向外侧延伸的法兰部，通过该法兰部形成阀体21(副阀体)。阀体21从上方与阀座20接触/分离来开闭副阀(第2阀部)，调整从曲轴箱向吸入室释放的冷媒流量。

主体5的下端开口部的内径向下方扩径，圆板状的阻挡件23压入其中。在阻挡件23的中央部设置插通孔24，活动杆19的下段部被插通其中。连接部件6形成有底圆筒状，主体5的下端部以内插的方式压入其上半部，螺线管3连接于其底部。在连接部件6的侧部形成有与压缩机的吸入室连通而接受吸入压力Ps的开口26(相当于“吸入室连通口”)。由主体5、连接部件6以及螺线管3围成的内部空间形成导入吸入压力Ps的压力室28。在压力室28内配置有感应吸入压力Ps而在轴线方向上动作的执行元件4(相当于“感压部”)。

另一方面，螺线管3具有：也作为磁轭发挥作用的有底圆筒状的箱体30；相对于箱体30固定的有底筒状的衬套31；圆筒状的芯体32，其被固定于箱体30，并被内插入作为衬套31的开口部侧的上半部；圆筒状的柱塞33，其被收容于作为衬套31的底部侧的下半部，并与芯体32在轴线方向相对配置；通过来自外部的供给电流而生成磁路的电磁线圈34；以封闭箱体30的下端开口部的方式设置的端部部件35。连接部件6的底部与箱体30的底部对接，形成贯穿其底部中央的插通孔29。而且，芯体32的上端部插通于该插通孔29并向外铆接，由此，以从内侧夹固的方式将连接部件6和箱体30连结固定。

圆筒状的轴体36以沿轴线方向贯穿芯体32中央的方式插通。轴体36的下端部被同轴地压入柱塞33的上端部。结果，轴体36和柱塞33被固定并形成沿轴线方向贯穿二者的内部通道37。轴体36的上端部与执行元件4连结，介由执行元件4将螺线管力传递给活动杆19。在本实施方式中，轴体36是通过压力加工将长方形的不锈钢板卷成管状而形成的，其卷曲方向的两端无需接合而是构成为留有预定宽度的间隙。即，在轴体36的一侧面遍及全长地形成有平行于轴线的缝隙38，使内外连通。因此，压力室28内的吸入压力Ps介由缝隙38被导入轴体36的内部，通过该轴体36和柱塞33的内部通道37而被导向柱塞33的背压室39。再者，在变形例中，也可以在轴体36的长度方向的一部分形成连通内外的缝隙，从该缝隙导入压力室28内的吸入压力Ps。

衬套31由非磁性材料构成，其底部中央部向上方略凸出，能够从下方支承柱塞33。此外，衬套31被外插有圆筒状的绕线管41，在该绕线管41缠绕电磁线圈34。密封环47被夹装于由芯体32的上端部外周面、衬套31的上端面以及箱体30的底部内面围成的空间内，确保螺线管3的内外密封。

对箱体30的下端部进行扩径，形成向半径方向外侧突出的扩径部40，在其内侧配置有圆板状的套圈42。套圈42通过使该扩径部40的下端部向内铆接而被固定于箱体30。套圈42由磁性材料构成，与箱体30一同构成磁路。套圈42的底部中央设有插通孔43，衬套31的下端部介由该插通孔43露出。与电磁线圈34相连的一对连接端子44从绕线管41延伸出来，分别贯穿套圈42及端部部件35地向外部引出。为了说明的方便，该图中仅表示该一对中的一方。

端部部件35被装配成从下方封闭内包于箱体30的螺线管3内的构造物整体。端部部件35通过具有耐蚀性的树脂材料的铸型成形(在本实施方式中为注射模塑成形)来形成，该树脂材料也充满箱体30和电磁线圈34的间隙。通过像这样在箱体30和电磁线圈34的间隙充满树脂材料，易于将电磁线圈34产生的热传递到箱体30，提高其散热性能。该树脂铸型的具体方法将在后面叙述。连接端子44的顶端部从端部部件35引出，与未作图示的外部电源相连接。作为形成端部部件35的树脂材料，优选例如含有玻璃的66尼龙等具有适当硬度和弹性的材料。为了确保一定值以上的装配精度，优选比橡胶硬度高的材料。

端部部件35从箱体30的下端开口部侧超过扩径部40地延伸设置于箱体30的外周面，并重叠预定长度。此外，如上所述，端部部件35也充满箱体30的内侧，一直延伸到绕线管41的上端部，因此，能切实地防止端部部件35从箱体30脱落。此外，在箱体30的下端部形成端部部件35的重叠部，由此，同时实现抑制向箱体30的内部进入冷媒的密封构造。

不过，为了进一步确保本实施方式中的该密封作用，将较小的O形环48夹装于端部部件35的上端开口和箱体30的侧面之间。此外，在端部部件35的上方，以外插至箱体30的方式装配O形环49。O形环49比O形环48大，在向设于未作图示的压缩机的壳体上的装配孔装配控制阀1时，O形环49以夹装的方式配置于该装配孔与箱体30之间，限制从外部向壳体内部侵入异物。再者，在变形例中也可省略O形环48。该情况下，无需在端部部件35的顶端部设置嵌合收容O形环48的凹槽。

图2是与图1上半部对应的部分放大剖面图。

通过依次嵌合并沿轴线方向连结通过对不锈钢板进行冲压成形而获得的多个圆筒状的主体形成部件，来形成主体5。即，以向主体形成部件51内插主体形成部件52的方式进行嵌合，并进一步向该2重管构造嵌合主体形成部件53，由此形成主体5。主体形成部件51形成向上方缩径的阶梯圆筒状，其大径部的下半部以内插的方式被压入连接部件6的上半部。在主体形成部件51的中径部设有使内外连通的连通孔55。

主体形成部件52形成向上方扩径的阶梯圆筒状，其中径部被压入到主体形成部件51的小径部，大径部具有与主体形成部件51的小径部基本相同的外径。主体形成部件52的小径部具有与阻挡件23的插通孔24的内径基本相同的外径，其顶端部贯穿插通孔24向压力室28延伸。在主体形成部件52的大径部的基端部的上面形成阀座20。此外，在主体形成部件52的中径部的与连通孔55相对应的位置上设有使内外连通且与连通孔55共同形成开口11的连通孔56。密封用的O形环61夹装于由主体形成部件51、主体形成部件52及阻挡件23围成的空间内。

在主体形成部件52的中径部中的大径部附近设有使内外连通的连通孔57。主体形成部件53形成有底圆筒状，其底部以覆盖主体形成部件52的上端开口部的方式被压入。主体形成部件53的下端开口部延伸至与主体形成部件51的上端部重叠的位置，在其下端部的与连通孔57相对应的位置设有使内外连通且与连通孔57共同形成开口13的连通孔58。在本实施方式中，主体形成部件51和主体形成部件52构成“第1主体”，主体形成部件53构成“第2主体”。

过滤器12配置于由主体形成部件51的小径部的下端面、主体形成部件52的中径部的下部外周面、O形环61、以及主体形成部件51的内周面围成的空间内。即，由主体形成部件51的小径部的下端面、主体形成部件52的中径部的下部外周面及O形环61形成槽状的嵌合部59，在该嵌合部59嵌装环状的过滤器12。然后，以从外侧覆盖该嵌合部59的方式配置主体形成部件51。即，过滤器12被可从内外卡止地配置于由主体形成部件51和主体形成部件52相夹的空间内，切实地防止其脱落。将长带状的金属网状物沿其长度方向卷曲，使其两端部重叠预定的量，并对该重叠部施以点焊，由此形成环状的过滤器12。过滤器12具有如图所示大于连通孔55、56的宽度，因此，其一部分不会向连通孔55的外侧或连通孔56的内侧偏离。

另一方面，过滤器14配置于由主体形成部件51的小径部的上端面、主体形成部件52的中径部的上部外周面、主体形成部件52的大径部的下端面、及主体形成部件53的下端部的内周面围成的空间内。即，由主体形成部件51的小径部的上端面、主体形成部件52的中径部的上部外周面和主体形成部件52的大径部的下端面形成槽状的嵌合部60，在该嵌合部60嵌装环状的过滤器14。然后，以从外侧覆盖该嵌合部60的方式装配主体形成部件53。即，过滤器14被可从内外卡止地配置于由主体形成部件52和主体形成部件53夹着的空间内，切实地防止其脱落。将长带状的金属网状物沿其长度方向卷曲，使其两端部重叠预定的量，并对该重叠部施以点焊，由此形成环状的过滤器14。过滤器14具有如图所示大于连通孔57、58的宽度，因此，其一部分不会向连通孔57的内侧或连通孔58的外侧偏离。

使分别对不锈钢板进行冲压成形而获得的圆筒状的阀体形成部件63和阀座形成部件64在端部接合并沿轴线方向连结，由此形成阀形成部件15。在阀体形成部件63的侧部的与开口13对应的位置设置使内外连通的连通孔65，在阀体形成部件63的上端部设有向半径方向外侧延伸的法兰部。该法兰部形成阀体21，从上方与阀座20接触/分离来开闭副阀。此外，稍微对阀体形成部件63的上半部进行扩径，形成活动杆19的滑动部。另一方面，阀座形成部件64的上半部的内侧形成阀孔16，其上端部被压入到阀体形成部件63的下端部。对阀座形成部件64的下半部进行扩径，在其侧部的与开口11相对应的位置设有使内外连通的连通孔66。阀座17形成于该扩径部的基端部。在主体形成部件52的连通孔56和连通孔57之间以内插的方式压入有环状的阻挡件67，在由主体形成部件52、阻挡件67和阀座形成部件64围成的空间内配置密封用的O形环68。O形环68限制从开口11导入的高压冷媒介由阀形成部件15和主体形成部件52的间隙而流向开口13侧。

通过在轴线方向上连结阀体形成部件71和引导部件72，形成活动杆19。阀体形成部件71为对不锈钢材进行切削加工而获得的圆筒状，其下半部可滑动地内插到形成于主体形成部件52的小径部的引导孔25中。此外，在阀体形成部件71的侧部设置向半径方向外侧突出的多个脚部73，该脚部73被可滑动地支承于阀座形成部件64的下半部。阀体18由阀座形成部件64的上端部形成，从下方与阀座17接触/分离来开闭主阀。

引导部件72为对不锈钢板进行冲压成形而获得的阶梯圆筒状，其下端部以内插的方式被压入阀体形成部件71的上半部内。对阀体形成部件71的上半部的内径进行扩径，并构成为在连结引导部件72时该连结部的内径相等。引导部件72以预定的间隙贯穿阀座形成部件64，其上端部被扩径成两阶。第一阶的扩径部被阀体形成部件63可沿轴线方向滑动地支承，其滑动部的稍上方的侧部设有连通内外的连通孔74。第二阶的扩径部被主体形成部件52的大径部被可沿轴线方向滑动地支承。

对活动杆19向主阀的开阀方向施力的弹簧75被夹装于引导部件72和主体形成部件53之间。此外，对阀形成部件15向副阀的闭阀方向施力的弹簧76被夹装于引导部件72和阀形成部件63之间。将弹簧76的荷重设定为小于弹簧75的荷重。由阀体形成部件63、引导部件72及主体形成部件53围成的压力室77介由活动杆19的内部通道78而与压力室28连通。即，压力室77与压力室28一样满足吸入压力Ps。

再者，在变形例中，也可在主体形成部件52和阀体形成部件71之间设置密封部件，以限制从开口11导入的排出冷媒向压力室28泄漏。例如，也可在主体形成部件52的小径部的基端部设置薄膜片状(环状)的衬垫。可以构成为在前后压差作用于该衬垫时，其内周部通过自密封作用而压接于阀体形成部件71的滑动面。

执行元件4具有：中空的壳体81，其夹装于活动杆19和轴体36之间，并被可沿阀部的开闭方向变位地支承；感压部件82，其以在壳体81内形成密闭的基准压力室S的方式被支承；以及连结于感压部件82的上端部的反力传递部件69。使对不锈钢板进行冲压成形而获得的第1壳体84和第2壳体85接合来形成壳体81，在内部形成感压部件82及反力传递部件69的收容空间。

第1壳体84形成有底筒状，在其底部中央设有向下方延伸的三个脚部86(该图中只示出其中一个)。而且，将轴体36的上端部收容于由该三个脚部86围成的空间内，并与轴体36连结。在第1壳体84的底部形成切口并向下方将该切口部折曲，由此得到各脚部86。这样形成脚部86的结果是：在第1壳体84的底部形成使内外连通的三个连通孔87。在第1壳体84的底部中央的由三个脚部86包围的位置形成凹状，以嵌合感压部件82的下端中央。在第1壳体84的上半部的侧部设有使内外连通、并使反力传递部件69的一部分露出的多个插通孔88。

第2壳体85形成有底筒状，在其上端部沿半径方向外侧延伸设置的法兰部的顶端与第1壳体84接合(焊接)。第2壳体85外插于感压部件82的小径部并被可滑动地支承，另一方面，在其底部，从下方对活动杆19进行支承。在第2壳体85的底部中央设有使内外连通的连通孔89。活动杆19的内部通道78和壳体81的收容空间介由该连通孔89连通。在第2壳体85的上端外周缘，在与多个插通孔88相对应的位置分别设有使反力传递部件69的一部分露出的多个插通孔90。

感压部件82的构成包括：上下(阀部的开闭方向)对置的一对隔膜(diaphragm)91、92；分别与该一对隔膜接合的一对阻挡部件93、94；夹装于该一对阻挡部件之间的弹簧95。隔膜91、92均具有对薄膜状金属隔膜进行冲压成形而获得的有底筒状的主体，使其开口部以彼此对接的方式接合，形成基准压力室S。即，在各隔膜的开口端部使向半径方向外侧延伸的外周缘部彼此对接，并在用一对环形部件96、97夹持该外周缘部而形成封闭的状态下施以外周焊接，由此形成密闭的基准压力室S。该焊接在真空环境下进行，因此，基准压力室S成为真空状态，但也可使基准压力室S内充满大气等。一对环形部件96、97具有相同的外径，也作为在第1壳体84的内周面被引导地滑动的引导部件来发挥作用。在隔膜91的底部中央形成向上方凸起的连结部，在隔膜92的底部中央形成向下方凸起的连结部。

阻挡部件93形成阶梯圆柱状，突设于其上面中央的凸部98以自下方嵌合的方式连结于隔膜91的连结部。阻挡部件93的侧部设有向半径方向外侧延伸的法兰部45。另一方面，阻挡部件94也形成阶梯圆柱状，突设于其下面中央的凸部99以自上方嵌合的方式连结于隔膜92的连结部。即，隔膜92的连结部以被第1壳体84的底部中央的凹状和阻挡部件94的凸部99夹持的方式固定。在阻挡部件94的侧部设置向半径方向外侧延伸的法兰部46。弹簧95被夹装于法兰部45与法兰部46之间，对阻挡部件93和阻挡部件94向彼此分离的方向施力。因此，感压部件82根据压力室28的吸入压力Ps和基准压力室S的基准压力的压差，在轴线方向上(阀部的开闭方向)伸长或收缩。但是，即使该压差变大，当感压部件82收缩预定量后，阻挡部件93和阻挡部件94彼此的顶端面将抵接而卡止，因此，该收缩被限制。

反力传递部件69形成圆板状，具有自其外周缘部贯穿壳体81而向上方延伸的三个脚部70(该图中仅示出一个)。反力传递部件69的中央位置被形成为凹状，以嵌合感压部件82的上端中央。即，隔膜91的连结部以被该凹状和阻挡部件93的凸部98夹持的方式固定。在反力传递部件69和第2壳体85之间夹装对二者向分离方向施力的弹簧79。有时因感压部件82的伸长而成为反力传递部件69抵接于第2壳体85的底部的状态，但因为第2壳体85的底部为如图所示的波浪形，所以活动杆19的内部通道78与壳体81的收容空间的连通状态得到保持。

在这样的构成中，当压力室28内的吸入压力Ps低于预定的设定压力Pset时，感压部件82向伸长方向变形，反力传递部件69的脚部70推压阻挡件23的下面。结果，作用于反力传递部件69的反力介由感压部件82及壳体81传递到轴体36，使由螺线管3产生的螺线管力降低的方向的力发挥作用。该设定压力Pset基本上通过弹簧95的弹簧荷重预先调整，根据蒸发器内的温度与吸入压力Ps的关系，被设定为能够防止蒸发器冻结的压力值。设定压力Pset可以通过改变向螺线管3的供给电流(设定电流)而改变。

在本实施方式中，主阀的有效受压径A(阀孔16的开口端部的内径)、引导孔25的内径B、引导部件72的与阀体形成部件63的滑动部的外径C(＝阀体形成部件63的扩径部的内径)实质上相同。因此，由作用于活动杆19的排出压力Pd产生的力、由曲柄压力Pc产生的力、以及由吸入压力Ps产生的力均被抵消。所以，在压缩机的控制状态下，阀体18基于由螺线管3产生的闭阀方向的螺线管力、由弹簧75产生的开阀方向的力、以及由执行元件4产生的开阀方向的反力而进行开闭动作。另一方面，阀座形成部件64的下部滑动部的外径A2(＝O形环68的内径)形成为比主阀的有效受压径A小预定量。因此，从开口11导入的排出压力Pd向副阀的关闭方向作用于阀座形成部件64，进而作用于阀形成部件15。所以，即使弹簧76的荷重小，也能够在控制阀1的定常控制状态下保持副阀的闭阀状态。但是，有效受压径A与外径A2的差被设定为在控制阀1启动时(向螺线管3供给启动电流时)不阻碍副阀的顺利开阀的程度。另一方面，曲柄压力Pc与吸入压力Ps的压差(Pc-Ps)在阀体形成部件63的部分作用于阀形成部件15，但该压差(Pc-Ps)小到在通常的控制状态下不产生障碍。因此，在压缩机的控制状态下，阀体21因弹簧76的施加力而保持坐落于阀座20的状态(副阀的闭阀状态)。当然，在像这样利用排出压力Pd等能够确保在控制阀1的定常控制状态下的副阀的闭阀状态的构成中，也可以省略弹簧76。

接下来，对控制阀的工作进行说明。

图3及图4是表示控制阀的工作的图，与图2相对应。已经说明的图2表示控制阀的最大容量运转状态。图3表示使控制阀的放气功能工作时的状态。图4表示比较稳定的控制状态。以下，基于图1并适当参照图2～4进行说明。

在控制阀1中，当螺线管3未通电时、即汽车用空调装置未工作时，芯体32和柱塞33之间不作用吸引力。此外，弹簧75介由活动杆19及执行元件4而对轴体36向下方施力，因此，阀体18从阀座17分离，主阀成为全开状态。另一方面，阀体21坐落于阀座20的状态通过弹簧76的施加力而得到保持，因此，副阀成为闭阀状态。这时，从压缩机的排出室导入到开口11的排出压力Pd的冷媒通过全开状态的主阀，从开口13向曲轴箱流动。因此，曲柄压力Pc变高，压缩机进行最小容量运转。此外，在这种情况下，吸入压力Ps较高，所以，感压部件82成为收缩状态。这时，脚部70成为与阻挡件23分离的状态，因此，虽然执行元件4被夹装于活动杆19和轴体36之间，但实质上并不发挥作用。

另一方面，在汽车用空调装置启动时等螺线管3的电磁线圈34被供给最大的控制电流时，柱塞33被以最大的吸引力吸引到芯体32。此时，如图3所示，螺线管力介由执行元件4被直接传递到活动杆19，阀体18坐落于阀座17，但因为螺线管力大，不仅是主阀关闭，活动杆19还推压着阀形成部件15而进一步上升。结果，阀体21从阀座20分离，副阀被开放。这时，感压部件82收缩至阻挡部件93与阻挡部件94相抵接的最小状态，执行元件4变位到其上止点。

即，通过向螺线管3供给启动电流来关闭主阀，限制排出冷媒向曲轴箱的导入，同时使阀形成部件15变位，立即打开副阀，迅速将曲轴箱内的冷媒释放到吸入室。在本实施方式中，也介由形成于压缩机的减压通道(连接曲轴箱和吸入室的孔等)来进行曲轴箱的减压，这样能够迅速地使副阀开阀，将其减压响应性提高到最大限度，能够使压缩机迅速地启动。当从该状态稍稍降低供给螺线管3的控制电流时，如图2所示，成为主阀及副阀双者关闭的最大容量运转状态。

这里，在处于供给螺线管3的电流值被设定为预定值的控制状态时，如图4所示，在阀体21坐落于阀座20而关闭副阀的状态下，阀体18与阀体21分开工作，对主阀进行开闭。这时，阀体18停止于由弹簧75产生的开阀方向的力、由弹簧76产生的闭阀方向的力、由螺线管3产生的闭阀方向的螺线管力、由基于吸入压力Ps而工作的执行元件4产生的降低螺线管力的方向的力达到平衡的阀提升位置。

而且，例如当制冷负荷变大，吸入压力Ps高于设定压力Pset时，感压部件82缩小，因此，执行元件4乃至阀体18相对地向上方(闭阀方向)变位。结果，主阀的阀开度变小，压缩机以增加排出容量的方式工作。结果，吸入压力Ps向降低的方向变化。相反，当制冷负荷变小，吸入压力Ps低于设定压力Pset时，感压部件82伸长。结果，反力传递部件69的反力向使螺线管力降低的方向作用于轴体36。结果，向阀体18的闭阀方向的力被降低，主阀的阀开度变大，压缩机以减少排出容量的方式工作。结果，吸入压力Ps被维持在设定压力Pset，防止过度制冷。

图5是示意地表示控制阀的组装工序及装配工序的特征部分的图。(A)及(B)表示其组装过程。(C)表示控制阀装配于压缩机时的状态。

在组装控制阀1时，首先如图5的(A)所示，在箱体30的内侧组装包含收容于衬套31的芯体32、柱塞33、以及轴体36、缠绕电磁线圈34的绕线管41、连接端子44及套圈42的螺线管组装体。此时，也组装连接部件6。之后，将该螺线管组装体装入未作图示的铸型成形模具中，铸造(注射模塑成形)树脂材料，由此，如图5的(B)所示那样一体地形成端部部件35。该铸型过程中，在箱体30与电磁线圈34的间隙里也充满树脂材料。之后，如图5的(C)所示那样，通过将阀主体2组装于连接部件6而构成控制阀1。

这样组装的控制阀1如图5的(C)所示那样被装配于设于压缩机的壳体上的装配孔100。此时，控制阀1从其阀主体2侧插入装配孔100，通过未作图示的垫片等固定。O形环49夹装于箱体30和装配孔100之间，有效地防止或抑制外部环境侵入装配孔100的内部。

如以上说明的那样，在本实施方式的控制阀1中，活动杆19和轴体36并不介由弹性部件等，而是介由壳体81刚性连结，螺线管力被直接传递到主阀的阀体18。因此，当螺线管3被从关闭切换到开启，并被供给启动电流时，能够迅速地关闭主阀。此外，主阀的阀座17和副阀的阀体21一体地形成于阀形成部件15，阀形成部件15也作为可动阀座发挥作用。因此，以主阀关闭的同时副阀打开的方式工作，所以能够在限制冷媒导入曲轴箱的同时从曲轴箱排出冷媒，并能够迅速地启动压缩机。此外，活动杆19被螺线管3直接驱动，因此，假设即使通过了开口11的异物侵入了主体形成部件52和阀体形成部件71的间隙，通过在控制阀1驱动时活动杆19大幅度变位，能够将该异物从间隙刮出。所以，即使在主体形成部件52和阀体形成部件71的间隙的入口不配置密封部件，也能够防止或抑制异物卷入的发生。

(第2实施方式)

接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式的控制阀的感压部的位置有很大不同，但也具有很多与第1实施方式共通的部分。因此，对与第1实施方式同样的构成部分赋予相同标号等，并适当省略其说明。图6是表示第2实施方式的控制阀的构成的剖面图。图7是与图6的上半部对应的部分放大剖面图。

如图6所示，控制阀201是一体地组装阀主体202和螺线管203而构成的。控制阀201与第1实施方式不同，主体205与芯体32直接铆接接合，此外，执行元件204(相当于“感压部”)设置于主体205的上端部。

在螺线管203中，套圈242形成为有底圆筒状，箱体230的下端部以内插的方式被压入。端部部件235自箱体230的下端开口部侧以与套圈242的外周部重叠的方式延伸设置。O形环48以被端部部件235和箱体230夹持的方式设置于套圈242的上端面的位置。轴体236从活动杆219的下方直接对其进行支承。

如图7所示，主体205以使主体形成部件52内插的形式嵌合地形成于主体形成部件251的上半部。主体形成部件251形成为由不锈钢材的切削加工而获得的阶梯圆筒状，其轴线方向中央部的侧部具有开口11，轴线方向下部的侧部具有开口26。轴体236由不锈钢材构成，使其上端面与阀体形成部件71的下端面抵接，来从下方支承活动杆219。在轴体236的上端部设有使内外连通的切口237，介由该切口237向内部导入压力室28的吸入压力Ps。

执行元件204的构成包括：被以封闭主体形成部件52的方式压入嵌合的中空的壳体281；以将壳体281分割成密闭空间S1和开放空间S2的方式配置的金属制的隔膜282。将厚度薄的不锈钢板加工成预定形状来形成隔膜282。当然，隔膜282的材质也可以是例如铍铜等其他金属。此外，在本实施方式中示出使用隔膜作为感压部件的例子，但取而代之地，也可以使用中央部同样向活动杆219侧鼓起的碟簧等。

壳体281由均通过对不锈钢板进行冲压成形而获得的第1壳体284和第2壳体285构成。第1壳体284形成为有底圆筒状，第2壳体285形成圆筒状。在两壳体之间夹装隔膜282，使这些壳体的开口端部对接，由此组装壳体281。具体而言，在真空环境下，由第1壳体284和第2壳体285以夹持的方式组装并保持隔膜282，使密闭空间S1保持真空状态，之后，在大气环境下施以外周焊接。

在密闭空间S1内配置与隔膜282的上面抵接的弹簧支架部件291，在第1壳体284和弹簧支架部件291之间夹装螺旋弹簧295。弹簧支架部件291在其有底圆筒状的主体的下面中央部设置向隔膜282侧突出的凸部292，在该凸部292处与隔膜282抵接。隔膜282根据导入到压力室77的吸入压力Ps的大小而在轴线方向(阀部的开闭方向)上变位，弹簧支架部件291的开口端部被卡止于第1壳体284的底部，由此，规定其上止点。

另一方面，第2壳体285以外插的方式被压入主体形成部件52的大径部压入，在与主体形成部件52之间形成与压力室77连通的开放空间S2。在开放空间S2配置与隔膜282的下面抵接的圆板状的盘293。活动杆219被构成为连结设置阀体形成部件71和引导部件272，在引导部件272和盘293之间夹装对活动杆219向主阀的开阀方向施力的弹簧75。此外，在盘293与阀体形成部件63之间夹装对阀形成部件15向副阀的闭阀方向施力的弹簧76。引导部件272被构成为从下方抵接于盘293，并能对此盘进行支承，在引导部件272的上端部设有连通内外的缝隙274。

在这样构成的控制阀201中，螺线管203未通电时，螺线管力不作用，活动杆19因弹簧75的施加力而向下方变位，阀体18从阀座17分离，主阀成为全开状态。另一方面，通过弹簧76的施加力，阀体21坐落于阀座20的状态得到保持，因此副阀成为闭阀状态。此时，从压缩机的排出室导入到开口11的排出压力Pd的冷媒通过全开状态的主阀，从开口13流向曲轴箱。因此，曲柄压力Pc变高，压缩机进行最小容量运转。

另一方面，在汽车用空调装置启动时等螺线管203的电磁线圈34被供给最大的控制电流时，大的螺线管力介由轴体236被直接传递到活动杆219。结果，阀体18坐落于阀座17而关闭主阀，并且活动杆19推压着阀形成部件15地进一步上升，阀体21从阀座20分离，副阀开放。即，当向螺线管203供给启动电流时，主阀关闭而限制排出冷媒向曲轴箱的导入，同时副阀立即打开，迅速将曲轴箱内的冷媒释放到吸入室。结果，能够迅速地启动压缩机。而且，在处于供给螺线管203的电流值被设定为预定值的控制状态时，在关闭副阀的状态下，主阀独立进行开闭，进行动作使得吸入压力Ps被维持为设定压力Pset。

(第3实施方式)

接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式的控制阀在感压部间接地感应吸入压力Ps这一点上与第2实施方式有很大的不同，但在其他部分有很多共通的构成。因此，对与第2实施方式相同的构成部分赋予相同标号等，并适当省略其说明。图8是第3实施方式的控制阀的上半部的部分放大剖面图。

控制阀301是将阀主体302和螺线管303一体组装而构成的。在控制阀301中，执行元件304(相当于“感压部”)设置于主体305的上端。主体305形成为阶梯圆筒状，通过将其上端开口部向内侧铆接来固定执行元件304。在主体305的侧部，从其上端侧起依次设有开口13、开口11、开口26。在开口11嵌装有过滤器12。螺线管303的芯体332的上端部被扩径，并向箱体330的上方延伸。主体305的下端部被压入芯体332的上端开口部，相对于螺线管303被固定。与螺线管303的柱塞接合的轴体336与第2实施方式不同，被形成为实心柱状。

向主体305内插圆筒状的阀形成部件315，进而向其内侧内插有底圆筒状的活动杆319。在主体305的下部设置以划分压力室77和压力室28的方式向半径方向内侧延伸预定量的引导部325，在该引导部325的内侧形成引导孔25。在引导部325的上端开口端缘突出设置锥状的阀座20。此外，在引导部325的阀座20周围设有上下贯穿该引导部325、能使压力室28和压力室77连通的连通孔365。

阀形成部件315被可在主体305的内周面滑动地配置于引导部325的上方。阀形成部件315的下端开口端缘构成阀体21，与阀座20接触/分离来开闭副阀。在与阀形成部件315的开口11对应的位置设置连通孔66，在该连通孔66的内侧形成由锥面构成的阀座17。在阀形成部件315和执行元件304之间夹装对阀形成部件315向下方(副阀的闭阀方向)施力的弹簧76。阀形成部件315在其轴线方向中央部具有可滑动地对活动杆319进行引导的引导孔320。引导孔320与引导部325具有实质上相同的内径。

活动杆319形成有底阶梯圆筒状，其侧部的上下设有连通内外的连通孔374、375。连通孔374可以连通压力室77和内部通道78，连通孔375可以连通内部通道78和连通孔365。在活动杆319和执行元件304之间夹装对活动杆319向下方(主阀的开阀方向)施力的弹簧75。使轴体336的上端面与活动杆319的下端面抵接，从下方支持活动杆319。

执行元件304具有由有底圆筒状的第1壳体384和环状的第2壳体385构成的壳体381。隔膜382和耐磨损片383以重叠的方式夹装于第1壳体384和第2壳体385之间。耐磨损片383由特氟龙(注册商标)等氟化树脂构成的薄膜片或聚酰亚胺膜等构成，抑制隔膜382的磨损，延长其寿命。在隔膜382的下面配置阶梯柱状的盘397，活动杆319从下方支承该盘。弹簧76夹装于第2壳体385和阀形成部件315之间。此外，弹簧75夹装于盘397和活动杆319之间。

在如上构成的控制阀301中，阀孔16的内径(有效直径)A、引导孔320及25的内径(有效直径)B、以及隔膜382的有效受压直径D被形成为实质相同。因此，由作用于包含活动杆319、盘397、隔膜382的结合体的排出压力Pd所产生的力及由曲柄压力Pc产生的力均被抵消。所以，虽然曲柄压力Pc直接作用于隔膜382，但隔膜382实质上是对吸入压力Ps进行感应来工作的。

即，在螺线管303未通电时，螺线管力不作用，活动杆319通过弹簧75的施加力而向下方变位，阀体18从阀座17分离，主阀成为全开状态。另一方面，阀体21坐落于阀座20的状态因弹簧76的施加力而得到保持，因此，副阀成为闭阀状态。这时，从压缩机的排出室导入开口11的排出压力Pd的冷媒通过全开状态的主阀，从开口13流向曲轴箱。因此，曲柄压力Pc变高，压缩机进行最小容量运转。

另一方面，在汽车用空调装置启动时等螺线管303的电磁线圈34被供给最大的控制电流时，大的螺线管力介由轴体336直接传递到活动杆319。结果，阀体18坐落于阀座17而关闭主阀，并且活动杆319推压着阀形成部件315地进一步上升，阀体21与阀座20分离，副阀开放。即，当向螺线管303供给启动电流时，主阀关闭而限制排出冷媒向曲轴箱的导入，同时，副阀立即打开，迅速地使曲轴箱内的冷媒释放到吸入室。结果，能够使压缩机迅速地启动。而且，在处于供给螺线管203的电流值被设定为预定值的控制状态时，在关闭副阀的状态下，主阀独立进行开闭，进行动作使得吸入压力Ps维持为设定压力Pset。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该特定的实施方式，在本发明的技术思想范围内可以有多种变形，这一点是不言而喻的。

〔标号说明〕

1控制阀，2阀主体，3螺线管，4执行元件，5主体，11开口，12过滤器，13开口，14过滤器，15阀形成部件，16阀孔，17阀座，18阀体，19活动杆，20阀座，21阀体，25引导孔，26开口，28压力室，35端部部件，36轴体，39背压室，51、52、53主体形成部件，63阀体形成部件，64阀座形成部件，69反力传递部件，70脚部，71阀体形成部件，76弹簧，81壳体，82感压部件，91、92隔膜，93、94阻挡部件，95弹簧，96环形部件，201控制阀，202阀主体，203螺线管，204执行元件，205主体，219活动杆，235端部部件，236轴体，251主体形成部件，301控制阀，302阀主体，303螺线管，304执行元件，305主体，315阀形成部件，319活动杆，336轴体，S 基准压力室，S1密闭空间，S2开放空间。

Claims (5)

1.一种通过控制从排出室导入曲轴箱的冷媒的流量而使可变容量压缩机的排出容量变化的可变容量压缩机用控制阀，该可变容量压缩机将从所述吸入室导入的冷媒压缩后从所述排出室排出，本可变容量压缩机用控制阀的特征在于，包括：

主体，设有与所述吸入室连通的吸入室连通口、与所述排出室连通的排出室连通口、以及与所述曲轴箱连通的曲轴箱连通口；

阀形成部件，形成使所述排出室连通口与所述曲轴箱连通口连通的主通道，并被设置成能相对于所述主体变位；

主阀座，设于所述阀形成部件的主通道，与所述阀形成部件一体地变位；

主阀体，与所述主阀座接触/分离来开闭主阀；

副阀座，设于在所述主体内使所述曲轴箱连通口与所述吸入室连通口连通的副通道；

副阀体，以与所述主阀座一体地变位的方式设于所述阀形成部件，与所述副阀座接触/分离来开闭副阀；以及

螺线管，根据供给电流来对所述主阀体赋予所述主阀的闭阀方向的螺线管力，在被供给启动电流时，能够赋予在使所述主阀体坐落于所述主阀座的同时使所述阀形成部件开始变位而使所述副阀开阀的螺线管力。

2.根据权利要求1所述的可变容量压缩机用控制阀，其特征在于，还包括：

压力室，与所述吸入室连通开口连通；

感压部，感应所述压力室的压力，当该压力室的压力低于设定压力时产生与螺线管力对抗的力；

轴体，连结于所述螺线管，能在轴线方向上传递螺线管力；以及

中空的活动杆，被设置成能与所述主阀体一体地变位，能将由所述感压部产生的力传递给所述主阀体；

所述活动杆的内部通道构成所述副通道。

3.根据权利要求2所述的可变容量压缩机用控制阀，其特征在于，

所述压力室被形成在所述主体和所述螺线管之间；

所述感压部包括：

壳体，在所述压力室内被夹于所述活动杆和所述轴体之间，并被可变位地支承；

挠性部件，以在所述壳体内形成密闭的基准压力室的方式被支承，根据所述压力室的压力而在所述轴体的轴线方向上变位；

反力传递部件，具有连接于所述挠性部件的与所述轴体相反侧、并向所述壳体的外部延伸的脚部，在所述压力室的压力低于所述设定压力时，通过所述挠性部件的变形，所述脚部直接或间接地推压所述主体，通过其反力而对所述轴体赋予对抗所述螺线管力的力。

4.根据权利要求3所述的可变容量压缩机用控制阀，其特征在于，

在所述主体的所述排出室连通口与所述吸入室连通口之间，具有在所述活动杆的轴线方向上可滑动地支承该活动杆的引导孔；

所述活动杆和所述轴体介由所述壳体刚性连结。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的可变容量压缩机用控制阀，其特征在于，

设定所述主阀的有效受压直径，使得从所述排出室连通口导入的排出压力向所述副阀的闭阀方向作用于所述阀形成部件。

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