CN109416132B - 可变容量型压缩机用控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可变容量型压缩机用控制阀，能够实现构件个数的削减及伴随于此的成本降低以及控制性的稳定化。在作为感压随动部件的波纹管装置(40)与副阀芯(17)之间夹有推杆(46)，在副阀芯(17)与推杆(46)之间插装有向该副阀芯(17)与该推杆(46)分离的方向施力的柱塞弹簧(施力部件)(47)，以对副阀芯(17)向将阀内释放通路(16)关闭的方向施力并且经由推杆(46)而将波纹管装置(40)保持在感压室(45)内。

Description

可变容量型压缩机用控制阀
技术领域
本发明涉及一种在汽车空调等中使用的可变容量型压缩机用控制阀。
背景技术
以往，使用如图10中简单图示的斜板式可变容量型压缩机作为汽车空调用压缩机。该斜板式可变容量型压缩机100具有：由车载发动机驱动旋转的旋转轴101、安装于该旋转轴101的斜板102、配设有该斜板102的曲轴室104、通过所述斜板102而进行往复运动的活塞105、用于将由该活塞105压缩后的制冷剂排出的排出室106、用于吸入制冷剂的吸入室107、用于将曲轴室104的压力Pc向吸入室107释放的机内释放通路(固定节流孔)108等。
另一方面，排出压力Pd从压缩机100的排出室106导入上述可变容量型压缩机中使用的控制阀1’，并且该控制阀1’根据压缩机100的吸入压力Ps对该排出压力Pd进行调压，从而控制曲轴室104的压力Pc，作为基本结构，控制阀1’具有：阀主体，该阀主体具有设置有阀口的阀室及与压缩机100的吸入室107连通的Ps导入口，在所述阀口的上游侧设置有与压缩机100的排出室106连通的Pd导入口，并且在所述阀口的下游侧设置有与所述压缩机100的曲轴室104连通的Pc导出口；阀芯(阀杆)，该阀芯用于对所述阀口进行开闭；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该阀芯沿阀口开闭方向(上下方向)移动的柱塞；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机100经由所述Ps导入口而导入该感压室；以及感压随动部件，该感压随动部件根据该感压室的压力而沿阀口开闭方向对所述阀芯施力，由所述阀芯和所述阀口构成图10中符号11’所示的阀部(例如参照下述专利文献1等)。
在这样的结构的控制阀1’中，当电磁式致动器的由线圈、定子及吸引元件等构成的电磁铁部被通电时，柱塞由吸引元件拉动，伴随于此，阀芯通过闭阀弹簧的作用力而以追随柱塞的方式向闭阀方向移动。另一方面，从压缩机100经由Ps导入口而导入的吸入压力Ps从出入室经由在柱塞与配设于其外周的引导管之间形成的间隙等而向感压室导入，感压随动部件(例如波纹管装置)根据感压室的压力(吸入压力Ps)而伸缩位移(当吸入压力Ps高时收缩，当吸入压力Ps低时拉伸)，该位移(作用力)向阀芯传递，由此，阀芯的阀芯部相对于阀口升降而调整阀部11’的阀开度。即，阀开度由电磁铁部对柱塞的吸引力、感压随动部件的伸缩位移所产生的作用力(伸缩力)、柱塞弹簧(开阀弹簧)及闭阀弹簧的作用力确定，根据该阀开度来控制曲轴室104的压力Pc(以下，有时称为曲轴室压力Pc或简称为压力Pc)。
另外，相对于上述可变容量型压缩机，例如也已经提出有如图11A、图11B所简单图示的改良型的斜板式可变容量型压缩机，其以在压缩机起动时缩短排出容量增大所需要的时间、在通常控制时抑制或减少压缩机的运转效率降低等为目的。
在该改良型的斜板式可变容量型压缩机200中，以主阀芯和副阀芯构成其所使用的控制阀中的阀芯(阀杆)，在该主阀芯内设置阀内释放通路16’，且该控制阀2’基本上具备：阀主体，该阀主体具有设置有阀口的阀室及与压缩机200的吸入室107连通的Ps出入口，在所述阀口的上游侧设置有与压缩机200的排出室106连通的Pd导入口，并且在所述阀口的下游侧设置有与所述压缩机200的曲轴室104连通的Pc出入口；主阀芯，该主阀芯用于对所述阀口进行开闭；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该主阀芯沿阀口开闭方向移动的柱塞；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机200经由所述Ps出入口而导入该感压室；以及感压随动部件，该感压随动部件根据该感压室的压力而沿阀口开闭方向对所述主阀芯施力，用于将所述曲轴室104的压力Pc经由所述Ps出入口向所述压缩机200的吸入室107释放的阀内释放通路16’设置于所述主阀芯内，并且，控制阀2’设置有对该阀内释放通路16’进行开闭的副阀芯，在所述柱塞通过所述电磁式致动器的吸引力而从最下降位置向上方连续地移动时，所述副阀芯与所述柱塞一起保持着将所述阀内释放通路16’关闭的状态向上方移动，并且主阀芯以追随该副阀芯的方式向上方移动，在通过所述主阀芯关闭所述阀口后，若进一步使所述柱塞向上方移动，则所述副阀芯打开所述阀内释放通路16’，由所述主阀芯和所述阀口构成在图11A、图11B中符号11’所示的主阀部，由所述副阀芯和所述阀内释放通路构成符号12’所示的副阀部(例如参照下述专利文献2等)。
在该结构的控制阀2’中，在通常控制时(Pd→Pc控制时)，若电磁式致动器的由线圈、定子及吸引元件等构成的电磁铁部被通电，则柱塞由吸引元件拉动，伴随于此，副阀芯与柱塞一体地向上方移动，并且，追随该运动，主阀芯通过闭阀弹簧的作用力而向闭阀方向移动。另一方面，从压缩机200经由Ps出入口而被导入的吸入压力Ps从出入室经由柱塞的横孔等而被导入感压室，感压随动部件(例如波纹管装置)根据感压室的压力(吸入压力Ps)而伸缩位移(当吸入压力Ps高时收缩，当吸入压力Ps低时拉伸)，该位移(作用力)向主阀芯传递，由此，主阀芯的主阀芯部相对于阀口升降而调整主阀部11’的阀开度。即，阀开度由电磁铁部对柱塞的吸引力、感压随动部件的伸缩位移所产生的作用力(伸缩力)、柱塞弹簧(开阀弹簧)及闭阀弹簧的作用力、作用于主阀芯的开阀方向的力和闭阀方向的力确定，根据该阀开度来控制曲轴室104的压力Pc。在该情况下，主阀芯通过闭阀弹簧的作用力而一直被向上施力，并且副阀芯通过开阀弹簧的作用力而一直被向下施力，因此，副阀部12’成为闭阀状态，阀内释放通路16’在主阀芯内被切断，不会有曲轴室压力Pc通过阀内释放通路16’而向吸入室107释放的情况。
相对于此，在压缩机起动时，电磁铁部被通电，柱塞由吸引元件拉动，副阀芯与该柱塞一起向上方移动，并且，追随该上方移动，主阀芯通过闭阀弹簧的作用力而向闭阀方向移动，在阀口由主阀芯的主阀芯部关闭后，使柱塞进一步向上方移动，由此，副阀芯将阀内释放通路16’打开，曲轴室压力Pc通过机内释放通路108和阀内释放通路16’这两个通路而向吸入室107释放(详细内容参照下述专利文献2等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-185285号公报
专利文献2：日本特开2013-130126号公报
但是，在上述专利文献2所记载的可变容量型压缩机用控制阀2’中，在构成感压随动部件(波纹管装置)的下止动件与吸引元件之间，压缩装配有对该感压随动部件进行保持的压缩螺旋弹簧，在吸引元件与副阀芯(柱塞)之间压缩装配有柱塞弹簧(开阀弹簧)，该柱塞弹簧(开阀弹簧)由对副阀芯及柱塞进行保持的压缩螺旋弹簧构成，为了对所述感压随动部件和副阀芯及柱塞进行保持，需要使用两个弹簧。另外，两个压缩螺旋弹簧的合计的弹簧长度必然变长，例如难以确保设置用于抑制副阀芯(传递波纹管载荷和柱塞吸引力的部件)的倾斜的引导件的空间，可能会导致控制性降低。
发明内容
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供一种可变容量型压缩机用控制阀，能够实现构件个数的削减及伴随于此的成本降低以及控制性的稳定化。
用于解决课题的手段
为了达成所述目的，本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的特征在于，基本上具备：阀主体，该阀主体具有设置有阀口的阀室及与压缩机的吸入室连通的Ps出入口，在所述阀口的上游侧设置有与压缩机的排出室连通的Pd导入口，并且在所述阀口的下游侧设置有与所述压缩机的曲轴室连通的Pc出入口；主阀芯，该主阀芯用于对所述阀口进行开闭；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该主阀芯沿阀口开闭方向移动的柱塞及吸引元件；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机经由所述Ps出入口而导入该感压室；以及感压随动部件，该感压随动部件根据该感压室的压力而沿阀口开闭方向对所述主阀芯施力，用于将所述曲轴室的压力Pc经由所述Ps出入口向所述压缩机的吸入室释放的阀内释放通路设置于所述主阀芯内，并且，所述可变容量型压缩机用控制阀设置有对该阀内释放通路进行开闭的副阀芯，在所述柱塞通过所述电磁式致动器的吸引力而从最下降位置向上方移动时，所述副阀芯与所述柱塞一起维持将所述阀内释放通路关闭的状态而向上方移动，并且所述主阀芯以追随所述副阀芯的方式向上方移动，在所述阀口由所述主阀芯关闭后，如果使所述柱塞进一步向上方移动，则所述副阀芯与所述柱塞一起向上方移动而使得所述副阀芯将所述阀内释放通路打开，在所述感压随动部件与所述副阀芯之间夹有推杆，在所述副阀芯与所述推杆之间插装有向该副阀芯与该推杆分离的方向施力的施力部件，以对所述副阀芯向将所述阀内释放通路关闭的方向施力并且经由所述推杆而将所述感压随动部件保持在所述感压室内。
在优选的方案中，所述推杆滑动自如地内插于插通孔，该插通孔设置于在所述感压随动部件与所述副阀芯之间配设的所述电磁式致动器的所述吸引元件。
在更优选的方案中，所述施力部件插装于台阶部与所述副阀芯之间，该台阶部形成于所述推杆中的在所述插通孔滑动的部分的所述副阀芯侧。
在更优选的方案中，所述施力部件由圆筒状的压缩螺旋弹簧构成。
在另一优选的方案中，所述推杆及所述施力部件内插于在所述副阀芯或者所述柱塞设置的凹孔。
在其他优选的方案中，所述推杆的下端部嵌入于在所述副阀芯或者所述柱塞设置的嵌插孔。
在另一优选的方案中，所述副阀芯固定于所述柱塞。
在更优选的方案中，所述柱塞具有筒状的形状，所述副阀芯内插固定于该柱塞。
在其他优选的方案中，所述副阀芯与所述柱塞由不同的部件构成。
在其他优选的方案中，所述副阀芯与所述柱塞一体成形。
在另一优选的方案中，所述副阀芯由与所述柱塞材质相同或者材质不同的磁性材料构成，或者由非磁性材料构成。
在另一优选的方案中，所述吸引元件的下表面相对于水平面的投影面积与所述副阀芯及/或所述柱塞的上表面相对于水平面的投影面积相同。
发明效果
根据本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀，在感压随动部件与副阀芯之间夹有推杆，在副阀芯与推杆之间插装有向该副阀芯与该推杆分离的方向施力的施力部件，以对副阀芯向将阀内释放通路关闭的方向施力并且经由推杆而将感压随动部件保持在感压室内。即，能够利用插装于副阀芯与推杆之间的一个施力部件来保持感压随动部件和副阀芯(柱塞)，因此能够削减构件个数/制造成本，并且能够缩短施力部件的长度(例如，弹簧长度)而使控制性稳定。
另外，所述推杆滑动自如地内插于插通孔，该插通孔设置于在感压随动部件与副阀芯之间配设的电磁式致动器的吸引元件，因而所述推杆由吸引元件引导，因此通过这样也能够使控制性稳定。
另外，所述施力部件插装于台阶部与副阀芯之间，该台阶部形成于所述推杆中的在插通孔滑动的部分的副阀芯侧，因此能够实现该控制阀的外径的小型化。
另外，所述吸引元件的下表面(与柱塞侧相对的相对面)相对于水平面的投影面积(与磁路面积对应的面积)与所述副阀芯及/或所述柱塞的上表面(与吸引元件侧相对的相对面)相对于水平面的投影面积(与磁路面积对应的面积)相同，因此能够不增大体积地确保电磁式致动器的吸引力，因此能够实现进一步的小型化(尤其是，电磁式致动器的线圈部分的小型化)。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第一实施方式的主阀为开、副阀为闭的状态(通常控制时)的纵剖视图。
图2是表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第一实施方式的主阀为闭、副阀为闭的状态(压缩机起动过渡时)的纵剖视图。
图3是表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第一实施方式的主阀为闭、副阀为开的状态(压缩机起动时)的纵剖视图。
图4A是表示在本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第一实施方式中使用的柱塞及副阀芯的主视图。
图4B是表示在本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第一实施方式中使用的柱塞及副阀芯的右视图。
图4C是图4B的俯视图。
图4D是图4B的仰视图。
图4E是沿着图4B的U-U向视线的剖视图。
图5是表示图4A～图4E所示的柱塞及副阀芯的变形例的剖视图，是与图4E同样的图。
图6是表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式的主阀为开、副阀为闭的状态(通常控制时)的纵剖视图。
图7是表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式的主阀为闭、副阀为闭的状态(压缩机起动过渡时)的纵剖视图。
图8是表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式的主阀为闭、副阀为开的状态(压缩机起动时)的纵剖视图。
图9A是表示在本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式中使用的带副阀芯的柱塞的主视图。
图9B是表示在本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式中使用的带副阀芯的柱塞的俯视图。
图9C是表示在本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式中使用的带副阀芯的柱塞的仰视图。
图9D是表示在本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式中使用的带副阀芯的柱塞的左视图。
图9E是沿着图9D的V-V向视线的剖视图。
图9F是沿着图9A的W-W向视线的剖视图。
图10是表示第一以往例中的压缩机与控制阀之间的制冷剂压力流通状况的图。
图11A是表示第二以往例中的压缩机与控制阀之间的制冷剂压力流通状况的图，是表示通常控制时的图。
图11B是表示第二以往例中的压缩机与控制阀之间的制冷剂压力流通状况的图，是表示压缩机起动时的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
图1～图3是分别表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第一实施方式的纵剖视图，图1表示主阀为开、副阀为闭的状态(通常控制时)，图2表示主阀为闭、副阀为闭的状态(压缩机起动过渡时)，图3表示主阀为闭、副阀为开的状态(压缩机起动时)。
此外，在本说明书中，上下、左右、前后等的表示位置、方向的记述是为了避免说明变得繁琐而按照附图方便起见标注的，不限于指代实际组装于压缩机的状态下的位置、方向。
另外，在各图中，为了容易理解发明或谋求作图上的方便，形成于部件间的间隙、部件间的间隔距离等有时描绘得比各构成部件的尺寸大或小。
[控制阀的结构]
图示实施方式的控制阀1具备设置有阀口22的阀主体20、具有用于对阀口22进行开闭的主阀芯15的阀芯10、用于使该阀芯10(主阀芯15)沿阀口开闭方向(上下方向)移动的电磁式致动器30以及作为感压随动部件的波纹管装置40。
电磁式致动器30具备线圈架38、外装于该线圈架38的通电励磁用的线圈32、配设于线圈32的内周侧的定子33及吸引元件34、上端部通过焊接而与定子33及吸引元件34的下端部外周(台阶部)接合的引导管35、在吸引元件34的下方沿上下方向滑动自如地配设于引导管35的内周侧的有底圆筒状的柱塞37、外插于所述线圈32的圆筒状的壳体60、经由安装板39而安装于壳体60的上侧的连接头31及配设于壳体60的下端部与引导管35的下端部之间并用于将它们固定于阀主体20的上部的保持架29。在本例中，在圆筒状的定子33的下部内周一体成形有圆筒状的吸引元件34，该吸引元件34在其中央(沿着轴线O)形成有直径比该定子33的内径小的插通孔34a。另外，在连接头31的外周(形成的环状的安装槽)安装有作为密封件的O形环31A。在此，将电磁式致动器30中的由除了柱塞37之外的线圈32、定子33及吸引元件34等构成的部分称作电磁铁部30A。
另外，在所述定子33的上部，通过压入等而固定结合有短圆柱状的固定子65，在定子33的内周侧的所述固定子65与吸引元件34之间形成有导入有压缩机100的吸入压力Ps的感压室45，在该感压室45配设有作为感压随动部件的波纹管装置40，该波纹管装置40由波纹管41、倒凸字状的上止动件42、倒凹字状的下止动件43及压缩螺旋弹簧44构成。此外，在波纹管装置40的下侧，沿着轴线O配设有作为推力传递部件的台阶杆状的推杆46。该推杆46从上侧起具有上部小径部46d、中间体部(滑动部)46c、下部小径部46b，所述推杆46的上部小径部(与副阀芯17侧相反的一侧的端部)46d嵌插支承于下止动件43的凹部内，所述推杆46的中间体部46c滑动自如地内插于吸引元件34的插通孔34a。另外，所述推杆46的下部小径部46b内插于后述的剖面凹状的副阀芯17的凹孔17b，其下端部46a嵌入于在凹孔17b的底部中央形成的嵌插孔17c。
在柱塞37，通过压入等而内插固定有剖面凹状的副阀芯17，该副阀芯17具有与所述吸引元件34的插通孔34a直径大致相同的纵向长的凹孔17b。对于该副阀芯17，其上端部与柱塞37的上端部对齐(换言之，其上端部被定位于柱塞37的上端部内周)，其下端部以与柱塞37的底部具有间隙的状态(以具有主阀芯15的凸缘状卡定部15k被配置为能够稍微上下移动的间隙的状态，在之后详细叙述)内嵌于所述柱塞37。在副阀芯17的凹孔17b的底部中央形成有凹状的嵌插孔17c，该嵌插孔17c供所述推杆46(的下部小径部46b)的下端部46a嵌插。
另外，在形成于推杆46的下部小径部46b与中间体部46c之间的台阶部(向下的环状的台阶面)与副阀芯17的凹孔17b的底部(中的嵌插孔17c周围的向上的面)(柱塞37)之间，以外插于所述推杆46的下部小径部46b的方式压缩装配有柱塞弹簧(开阀弹簧)47，该柱塞弹簧(开阀弹簧)47由对副阀芯17及柱塞37向下方(开阀方向)施力的圆筒状的压缩螺旋弹簧构成，在通过该柱塞弹簧47使副阀芯17被向下方施力的状态下，该副阀芯17与柱塞37一起上下移动。通过该柱塞弹簧47(的压缩力)，副阀芯17被向关闭后述的阀内释放通路16的方向施力，并且，所述波纹管装置40经由推杆46而被保持在感压室45内。
此外，参照图4A～图4E可知，在柱塞37的底部，在其中央(轴线O上)形成有直径比柱塞37的内径小的中央孔37b，并且，在从中央稍微偏心的位置，以一部分与所述中央孔37b重叠的方式形成有直径与所述柱塞37的内径大致相同(换言之，直径比中央孔37b大)的插入孔37c。该插入孔37c穿设至与柱塞37的内部空间连通的深度(上下方向深度)。所述插入孔37c的孔径(柱塞37的内径、副阀芯17的外径)被设得比后述的主阀芯15的凸缘状卡定部15k稍大，并且，所述中央孔37b的孔径被设得比主阀芯15的上部小径部15f稍大且比凸缘状卡定部15k稍小，柱塞37的底部上表面中的所述中央孔37b的外周部分被设为用于与主阀芯15的凸缘状卡定部15k卡挂的内凸缘状卡挂部37k。另外，柱塞37的底部(的上表面)与副阀芯17的下端部(平坦面)的(上下方向上的)间隔被设得比主阀芯15的凸缘状卡定部15k的高度稍大，柱塞37的底部的厚度(上下方向上的高度)被设得比主阀芯15的上部小径部15f的高度稍小，从而主阀芯15相对于柱塞37能够上下移动(详细情况后述)。
另外，在本例中，在柱塞37的外周的规定位置形成有D形切割面37d，在柱塞37(的D形切割面37d)的外周与引导管35之间形成有间隙36。此外，也可以取代D形切割面37d而形成一个或多个纵槽，从而在柱塞37的外周与引导管35之间形成间隙36。
阀芯10由沿纵向排列(沿着轴线O方向)配置的台阶轴状的主阀芯15和前述的副阀芯17构成。
配置于下侧的主阀芯15由非磁性材料制造，从下开始依次包括主阀芯部15a、中间小径部15d、较长的嵌插部15e、上部小径部15f及凸缘状卡定部15k，在其内部中央以沿纵向贯通的方式设置有贯通释放孔16A，该贯通释放孔16A构成阀内释放通路16的一部分。该贯通释放孔16A的上端部(倒立圆锥台面部)成为与副阀芯17的下端部(副阀芯部)17a接触分离的副阀密封部23。
主阀芯15的上部小径部15f松地内嵌于所述中央孔37b，主阀芯15的凸缘状卡定部15k被设得比所述中央孔37b直径大(并且比柱塞37的内径小)，在柱塞37相对于主阀芯15向上方移动时，通过由所述中央孔37b的外周部分构成的内凸缘状卡挂部37k而将凸缘状卡定部15k钩挂并防脱卡定。
另外，如前所述，副阀芯17在所述主阀芯15的上侧内插固定于所述柱塞37，其外径(＝柱塞37的内径)比所述主阀芯15的凸缘状卡定部15k的外径大，其下端部(平坦面)成为与贯通释放孔16A的上端缘部即副阀密封部23接触分离而对阀内释放通路16进行开闭的副阀芯部17a。在此，以副阀密封部23和副阀芯部17a构成副阀部12。
该副阀芯17可以利用与由磁性材料构成的柱塞37材质相同的磁性材料构成，另外，也可以利用与柱塞37材质不同的磁性材料构成，但如果利用与柱塞37材质不同的，换言之，具有不同的磁性力的磁性材料构成，则能够适当地调整电磁式致动器30的吸引力的特性。另外，该副阀芯17也可以利用非磁性材料构成。
另外，在此，所述副阀芯17由一个部件(一个构件)构成，但也可以组装多个部件而构成。
在所述阀芯10(主阀芯15及副阀芯17)与柱塞37的组装时，例如，可以通过压入等而将副阀芯17固定于柱塞37(的内侧的规定位置)，将预先组装于阀主体20(的引导孔19)的主阀芯15的凸缘状卡定部15k及上部小径部15f从下方插入柱塞37的插入孔37c，使该主阀芯15相对于柱塞37横向移动而将主阀芯15的上部小径部15f嵌插到在柱塞37的底部中央设置的中央孔37b，从而在副阀芯17的下侧配置主阀芯15(的凸缘状卡定部15k)。
另一方面，所述阀主体20是分割为在上部中央设置有嵌合用的凹孔20C的主体部件20A和通过压入等而内插固定于所述凹孔20C的支承部件20B的二分割结构。
支承部件20B例如由不锈钢(SUS)等硬度较高的材料制造，在嵌插于所述凹孔20C的嵌插部24的上侧突出设置有用于规定柱塞37的最下降位置的凸状的止动部24A。另外，所述嵌插部24由台阶形成，在上侧大径部24a的下侧设置有与该上侧大径部24a相比上下方向长度长的下侧小径部24b，在该下侧小径部24b的下端，以朝向外侧突出的方式设置有凸缘状抵接部24c，该凸缘状抵接部24c抵接于主体部件20A的凹孔20C与收容孔18之间的台阶部(台阶面)。在支承部件20B的中央部，以沿纵向贯通的方式形成有引导孔19，所述主阀芯15的嵌插部15e滑动自如地嵌插于该引导孔19，该引导孔19的下端部成为由所述主阀芯15的主阀芯部15a开闭的阀口22(阀密封部)。在此，以主阀芯部15a和阀口22构成主阀部11。如上所述，支承部件20B由不锈钢等高硬度的材料制造，因此其比重也高。
主体部件20A例如由铝、黄铜或树脂等与不锈钢等相比比重较低的材料(即，硬度较低的材料)制造，在支承部件20B(的嵌插部24)内插于主体部件20A的凹孔20C的状态下，在所述止动部24A的外周形成压缩机100的吸入压力Ps的出入室28，并且在该出入室28的外周侧形成有多个Ps出入口27。被从该Ps出入口27导入到出入室28的吸入压力Ps经由形成于柱塞37的外周与引导管35之间的间隙36(在本例中为由D形切割面37d形成的间隙)等而被导入所述感压室45。
另外，主体部件20A中的凹孔20C也由台阶形成，由供所述支承部件20B的上侧大径部24a嵌插的上侧大径孔20Ca和供所述下侧小径部24b嵌插的下侧小径孔20Cb构成，在上侧大径部24a的外周与上侧大径孔20Ca的内周抵接(换言之，上侧大径部24a嵌合(内接)于上侧大径孔20Ca)且下侧小径部24b的外周与下侧小径孔20Cb的内周之间具有些许间隙的姿态下，支承部件20B内插固定于主体部件20A的凹孔20C。另外，在下侧小径孔20Cb的底部中央连接设置有对主阀芯15的主阀芯部15a进行收容的带台阶的收容孔18。在设置于收容孔18的内周的台阶部与设置于主阀芯15的主阀芯部15a的下部外周的台阶部(台阶面)15g之间，压缩装配有由圆锥状的压缩螺旋弹簧构成的闭阀弹簧50，通过该闭阀弹簧50的作用力而将主阀芯15(的嵌插部15e与上部小径部15f的台阶部)向柱塞37(的底部)按压。
另外，收容孔18内(所述支承部件20B的阀口22的下侧部分)成为阀室21，在所述凹孔20C中的下侧小径孔20Cb，开口有多个与压缩机100的排出室106连通的Pd导入口25，在该Pd导入口25的外周安装有环状的过滤部件25A，在所述嵌插部24中的下侧小径部24b设置有与所述Pd导入口25连通的多个横孔25s。
另外，在主体部件20A的下端部，通过卡合/压入等而固定有作为过滤器发挥功能的盖状部件48，比该盖状部件48靠上侧且比收容孔18靠下侧处成为与压缩机100的曲轴室104连通的Pc出入室(出入口)26。该Pc出入室(出入口)26经由阀室21→阀口22与主阀芯部15a之间的间隙→引导孔19的下部与中间小径部15d之间的间隙→下侧小径部24b的横孔25s→下侧小径部24b与下侧小径孔20Cb之间的间隙而与所述Pd导入口25连通。
另外，在本实施方式中，利用形成于主阀芯15的贯通释放孔16A、设置于柱塞37内的中央孔37b及插入孔37c、出入室28等构成阀内释放通路16，该阀内释放通路16用于将曲轴室104的压力Pc经由Ps出入口27向压缩机100的吸入室107释放，副阀芯17的副阀芯部17a通过与主阀芯15的贯通释放孔16A的上端缘部即副阀密封部23接触分离而将所述阀内释放通路16开闭。
在此，在本实施方式的控制阀1中，如图1所示，在柱塞37、主阀芯15及副阀芯17处于最下降位置的状态(柱塞37的最下端面与止动部24A抵接，主阀部11全开，副阀部12全闭)下，主阀芯15的主阀芯部15a与阀口22(阀密封部)之间的上下方向上的间隔距离被设为第一升起量Lv，柱塞37的内凸缘状卡挂部37k与主阀芯15的凸缘状卡定部15k的间隔距离被设为规定量La，所述柱塞37的最大升起量(第二升起量)Lp(柱塞37的从最下降位置到最上升位置的升起量)成为第一升起量Lv+规定量La。
[控制阀的动作]
接着，对上述结构的控制阀1的动作进行概略说明。
在通常控制时(Pd→Pc控制时)，柱塞37(及副阀芯17)的升起量最大被设为比所述第一升起量Lv稍多的程度，在压缩机起动时(Pc→Ps控制时)，柱塞37(及副阀芯17)的升起量被设为所述第二升起量Lp。
即，在通常控制时(Pd→Pc控制时)，若由线圈32、定子33及吸引元件34等构成的电磁铁部30A被通电励磁，则柱塞37及副阀芯17一起由吸引元件34(向上方)拉动，追随该运动，主阀芯15通过闭阀弹簧50的作用力而向上方(闭阀方向)移动。另一方面，从压缩机100导入到Ps出入口27的吸入压力Ps从出入室28经由柱塞37的外周与引导管35之间的间隙36等而向感压室45导入，波纹管装置40(内部为真空压力)根据感压室45的压力(吸入压力Ps)而伸缩位移(当吸入压力Ps高时收缩，当吸入压力Ps低时拉伸)，该位移经由推杆46、副阀芯17等而传递到主阀芯15，由此，阀开度(阀口22与主阀芯部15a的间隔距离)被调整，根据该阀开度，曲轴室104的压力Pc被调整。伴随于此，压缩机100的斜板102的倾斜角度及活塞105的行程被调整，从而使排出容量增减。
在该情况下，主阀芯15通过闭阀弹簧50的作用力而一直被向上施力，并且副阀芯17通过开阀弹簧47的作用力而一直被向下施力因此，副阀芯部17a成为被按压于副阀密封部23的状态(副阀部12闭阀)，从而阀内释放通路16在主阀芯15内被切断。因此，不会使曲轴室压力Pc通过阀内释放通路16而释放到吸入室107。
相对于此，在压缩机起动时，电磁铁部30A被通电励磁，从而柱塞37及副阀芯17一起由吸引元件34(向上方)拉动，主阀芯15追随该上方移动而向上方移动，在由主阀芯15的主阀芯部15a将阀口22关闭后，柱塞37及副阀芯17进一步向上方移动，由此，副阀芯17将阀内释放通路16打开，曲轴室104的压力Pc通过机内释放通路108和阀内释放通路16这两个通路而被释放到吸入室107。
详细而言，到柱塞37(及副阀芯17)的上方移动量达到第一升起量Lv为止，主阀芯15通过闭阀弹簧50的作用力而以追随柱塞37及副阀芯17的上方移动的方式向闭阀方向移动，当所述上方移动量达到所述第一升起量Lv时，阀口22由主阀芯15的主阀芯部15a关闭(图2所示的状态)，柱塞37及副阀芯17从该主阀部11的闭阀状态起进一步向上方移动所述规定量La的程度(图3所示的状态)。换言之，在柱塞37及副阀芯17的上方移动量达到所述第一升起量Lv后，副阀芯17与柱塞37一起被向吸引元件34侧拉动到柱塞37的内凸缘状卡挂部37k与主阀芯15的凸缘状卡定部15k卡定为止的规定量La的程度(第一升起量Lv+规定量La＝第二升起量Lp)。在该情况下，主阀芯15保持闭阀状态不动，因此副阀芯17的副阀芯部17a从副阀密封部23上升规定量La的程度，由此阀内释放通路16被打开。当柱塞37的内凸缘状卡挂部37k与主阀芯15的凸缘状卡定部15k卡定时，即使电磁铁部30A产生吸引力，柱塞37及副阀芯17也不会被进一步提拉。
此外，在上述实施方式中，副阀芯17以副阀芯17的上端部与柱塞37的上端部对齐的状态内插固定于柱塞37，但例如图5所示，也可以通过将副阀芯17的上端部的位置相对于柱塞37的上端部的位置变更来调整电磁式致动器30的吸引力的特性。
这样，在本实施方式的可变容量型压缩机用控制阀1中，在作为感压随动部件的波纹管装置40与副阀芯17之间夹有推杆46，在副阀芯17与推杆46之间插装有向该副阀芯17与该推杆46分离的方向施力的柱塞弹簧(施力部件)47，以对副阀芯17向将阀内释放通路16关闭的方向施力并且经由推杆46而将波纹管装置40保持在感压室45内。即，能够利用插装于副阀芯17与推杆46之间的一个施力部件来保持波纹管装置40和副阀芯17(柱塞37)，因此能够削减构件个数/制造成本，并且能够缩短柱塞弹簧47的长度而使控制性稳定。
另外，所述推杆46(的中间体部46c)滑动自如地内插于插通孔34a，该插通孔34a设置于在波纹管装置40与副阀芯17之间配设的电磁式致动器30的吸引元件34，因而所述推杆46由吸引元件34引导，因此通过这样也能够使控制性稳定。
另外，所述柱塞弹簧47插装于台阶部与副阀芯17之间，该台阶部形成于所述推杆46中的在插通孔34a滑动的部分(中间体部46c)的副阀芯17侧，因此能够实现该控制阀1的外径的小型化。
另外，所述吸引元件34的下表面(插通孔34a以外的部分)(与柱塞37侧相对的相对面)相对于水平面的投影面积(与磁路面积对应的面积)与所述副阀芯17及所述柱塞37的上表面(具体而言，将副阀芯17的上表面和柱塞37的上表面合并而得到的面)(与吸引元件34侧相对的相对面)相对于水平面的投影面积(与磁路面积对应的面积)大致相同，因此能够不增大体积地确保电磁式致动器30的吸引力，因此能够实现进一步的小型化(尤其是，电磁式致动器30的线圈32部分的小型化)。
<第二实施方式>
图6～图8是分别表示本发明所涉及的可变容量型压缩机用控制阀的第二实施方式的纵剖视图，图6表示主阀为开、副阀为闭的状态(通常控制时)，图7表示主阀为闭、副阀为闭的状态(压缩机起动过渡时)，图8表示主阀为闭、副阀为开的状态(压缩机起动时)。
本第二实施方式的控制阀2相对于上述第一实施方式中的控制阀1，基本上仅有柱塞37及副阀芯17的结构不同。因此，对于具有与第一实施方式相同的功能的结构附加相同的符号并省略其详细的说明，以下，仅对所述的不同点进行详细说明。
在上述第一实施方式的控制阀1中，柱塞37和副阀芯17由不同的部件(不同的构件)构成，但在本实施方式的控制阀2中，柱塞37与副阀芯17一体地成形(以下，概括为带副阀芯的柱塞37A)。即，在此，副阀芯17由与柱塞37材质相同的磁性材料制造。
另外，参照图9A～图9F可知，在本例中，在带副阀芯的柱塞37A的下部形成有与上述第一实施方式相同的中央孔37b，并且形成有从该中央孔37b朝向外周直线状延伸的与所述中央孔37b的孔径大致同宽度的狭缝37s，在所述中央孔37b及狭缝37s的上侧，以与中央孔37b及狭缝37s重叠的方式(朝向横向地)形成有在俯视下呈大致半圆形的切口37t。
所述切口37t的(上下方向上的)高度比主阀芯15的凸缘状卡定部15k的高度稍大，所述狭缝37s及中央孔37b的(上下方向上的)高度比主阀芯15的上部小径部15f的高度稍小，主阀芯15相对于柱塞37能够上下移动。另外，考虑到装配性等，所述狭缝37s的(横向上的)宽度比主阀芯15的上部小径部15f的外径稍大并且比主阀芯15的凸缘状卡定部15k的外径小。
在阀芯10(主阀芯15)与带副阀芯的柱塞37A的组装时，例如，可以以将预先组装于阀主体20(的引导孔19)的主阀芯15的凸缘状卡定部15k及上部小径部15f分别插入带副阀芯的柱塞37A的切口37t及狭缝37s的方式使该主阀芯15相对于带副阀芯的柱塞37A横向移动，从而将上部小径部15f嵌插于在带副阀芯的柱塞37A的下部中央设置的中央孔37b。
在该结构的本第二实施方式的控制阀2中，能够得到与上述第一实施方式的控制阀1相同的作用效果，并且由于柱塞37和副阀芯17构成为一个构件(一体成形品)， 因此能够进一步削减构件个数、制造成本。
符号说明
1 可变容量型压缩机用控制阀(第一实施方式)
2 可变容量型压缩机用控制阀(第二实施方式)
10 阀芯
11 主阀部
12 副阀部
15 主阀芯
15a 主阀芯部
15k 凸缘状卡定部
16 阀内释放通路
17 副阀芯
17a 副阀芯部
17b 凹孔
17c 嵌插孔
18 收容孔
19 引导孔
20 阀主体
20A 主体部件
20B 支承部件
20C 凹孔
21 阀室
22 阀口
23 副阀密封部
24 嵌插部
24A 止动部
25 Pd导入口
26 Pc出入口
27 Ps出入口
28 出入室
30 电磁式致动器
30A 电磁铁部
32 线圈
33 定子
34 吸引元件
34a 插通孔
35 引导管
37 柱塞
37A 带副阀芯的柱塞(第二实施方式)
37b 中央孔
37c 插入孔
37k 内凸缘状卡挂部
37s 狭缝(第二实施方式)
37t 切口(第二实施方式)
40 波纹管装置(感压随动部件)
45 感压室
46 推杆
46a 推杆的下端部
46b 下部小径部
46c 中间体部
46d 上部小径部
47 柱塞弹簧(压缩螺旋弹簧)(施力部件)
50 闭阀弹簧
Lv 第一升起量
La 规定量
Lp 第二升起量

Claims (10)

1.一种可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，具备：
阀主体，该阀主体具有设置有阀口的阀室及与压缩机的吸入室连通的Ps出入口，在所述阀口的上游侧设置有与压缩机的排出室连通的Pd导入口，并且在所述阀口的下游侧设置有与所述压缩机的曲轴室连通的Pc出入口；主阀芯，该主阀芯用于对所述阀口进行开闭；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该主阀芯沿阀口开闭方向移动的柱塞及吸引元件；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机经由所述Ps出入口而导入该感压室；以及感压随动部件，该感压随动部件根据该感压室的压力而沿阀口开闭方向对所述主阀芯施力，用于将所述曲轴室的压力Pc经由所述Ps出入口向所述压缩机的吸入室释放的阀内释放通路设置于所述主阀芯内，并且所述可变容量型压缩机用控制阀设置有对该阀内释放通路进行开闭的副阀芯，
在所述柱塞通过所述电磁式致动器的吸引力而从最下降位置向上方移动时，所述副阀芯与所述柱塞一起维持将所述阀内释放通路关闭的状态而向上方移动，并且所述主阀芯以追随所述副阀芯的方式向上方移动，在所述阀口由所述主阀芯关闭后，如果使所述柱塞进一步向上方移动，则所述副阀芯与所述柱塞一起向上方移动而使得所述副阀芯将所述阀内释放通路打开，
在所述感压随动部件与所述副阀芯之间夹有推杆，在所述副阀芯与所述推杆之间插装有向该副阀芯与该推杆分离的方向施力的施力部件，以对所述副阀芯向将所述阀内释放通路关闭的方向施力，并且经由所述推杆而将所述感压随动部件保持在所述感压室内，
所述推杆滑动自如地内插于插通孔，该插通孔设置于在所述感压随动部件与所述副阀芯之间配设的所述电磁式致动器的所述吸引元件，
所述施力部件插装于台阶部与所述副阀芯之间，该台阶部形成于所述推杆中的在所述插通孔滑动的部分的所述副阀芯侧。
2.根据权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述施力部件由圆筒状的压缩螺旋弹簧构成。
3.根据权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述推杆及所述施力部件内插于在所述副阀芯或者所述柱塞设置的凹孔。
4.根据权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述推杆的下端部嵌入于在所述副阀芯或者所述柱塞设置的嵌插孔。
5.根据权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述副阀芯固定于所述柱塞。
6.根据权利要求5所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述柱塞具有筒状的形状，所述副阀芯内插固定于该柱塞。
7.根据权利要求5所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述副阀芯与所述柱塞由不同的部件构成。
8.根据权利要求5所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述副阀芯与所述柱塞一体成形。
9.根据权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述副阀芯由与所述柱塞材质相同或者材质不同的磁性材料构成，或者由非磁性材料构成。
10.根据权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述吸引元件的下表面相对于水平面的投影面积与所述副阀芯及/或所述柱塞的上表面相对于水平面的投影面积相同。
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