CN109715943B - 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，小型并能够将曲轴室压力(Pc)、吸入压力(Ps)等压差影响抑制得较低。在阀主体(20)内设有阀内释放通路(16)，该阀内释放通路用于将曲轴室(104)的压力(Pc)经由Ps出入口(27)向压缩机(100)的吸入室(107)释放，并且设有副阀芯(15)，该副阀芯通过柱塞(37)的移动开闭阀内释放通路(16)。

Description

可变容量型压缩机用控制阀
技术领域
本发明涉及用于汽车空调等的可变容量型压缩机用控制阀，尤其地，涉及不降低压缩机的运转效率就能够在压缩机启动时迅速增大排出容量的可变容量型压缩机用控制阀。
背景技术
以往，作为汽车空调用压缩机，使用图10A、10B所简略图示的那样的斜板式可变容量型压缩机。该斜板式可变容量型压缩机100具有被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、配置有该斜板102的曲轴室104、利用所述斜板102进行往复运动的活塞105、用于排出被该活塞105压缩后的制冷剂的排出室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，用于上述可变容量型压缩机的控制阀1’从压缩机100的排出室106导入排出压力Pd，并且通过根据压缩机100的吸入压力Ps对该排出压力Pd进行调压来控制曲轴室104的压力Pc，作为基本结构，具备：阀主体，该阀主体具有设有阀口的阀室和与压缩机100的吸入室107连通的Ps出入口，在所述阀口的上游侧设有与压缩机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有与所述压缩机100的曲轴室104连通的Pc出入口；主阀芯，该主阀芯用于开闭所述阀口；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该主阀芯在阀口开闭方向上移动的柱塞；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机100经由所述Ps出入口导入该感压室；以及感压随动部件，该感压随动部件根据该感压室的压力沿阀口开闭方向对所述主阀芯施力，在所述阀主体内设有阀内释放通路16’，该阀内释放通路16’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100的吸入室107释放，并且控制阀1’设有副阀芯，该副阀芯开闭该阀内释放通路16’，当通过所述电磁式致动器的吸引力使所述柱塞从最下降位置向上方连续地移动时，所述副阀芯保持关闭所述阀内释放通路16’的状态与所述柱塞一起向上方移动，并且使主阀芯以追随该副阀芯的方式向上方移动，在所述阀口被所述主阀芯关闭后，当进一步使所述柱塞向上方移动时，所述副阀芯打开所述阀内释放通路16’，在图10A、10B中用符号11’表示的主阀部由所述主阀芯和所述阀口构成，用符号12’表示的副阀部由所述副阀芯和所述阀内释放通路构成(例如参照下述专利文献1等)。
在这样的结构的控制阀1’中，在通常控制时(Pd→Pc控制时)，当使由电磁式致动器的线圈、定子以及吸引元件等构成的螺线管部通电时，柱塞被向吸引元件吸引，随之，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向闭阀方向移动。另一方面，从压缩机100经由Ps出入口导入的吸入压力Ps从出入室经由柱塞的横孔等导入感压室，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)产生伸缩变位(当吸入压力Ps较高时收缩、较低时伸长)，该变位(作用力)被传递到主阀芯，由此，主阀芯的主阀芯部相对于阀口升降，从而调整主阀部11’的阀开度。即，阀开度由以下因素确定：由螺线管部产生的柱塞的吸引力；由感压随动部件的伸缩变位产生的作用力(伸缩力)；由柱塞弹簧(开阀弹簧)和闭阀弹簧产生的作用力；以及作用于主阀芯的开阀方向的力和闭阀方向的力，根据该阀开度，控制曲轴室104的压力Pc(以下，有时称为曲轴室压力Pc或者仅称为压力Pc)。在这种情况下，主阀芯因闭阀弹簧的作用力始终被向上施力，并且副阀芯因开阀弹簧的作用力始终被向下施力，因此副阀部12’闭阀，阀内释放通路16’在主阀芯内被阻断，不存在曲轴室压力Pc通过阀内释放通路16’向吸入室107释放的情况。
与此相对，在压缩机启动时，螺线管部被通电，柱塞被向吸引元件吸引，副阀芯与该柱塞一起向上方移动，追随该上方移动，主阀芯因闭阀弹簧的作用力向闭阀方向移动，在阀口被主阀芯的主阀芯部关闭后，柱塞进一步向上方移动，由此副阀芯打开阀内释放通路16’。
这样一来，在上述以往的控制阀1’中，在压缩机启动时，由于曲轴室压力Pc经由机内释放通路108和阀内释放通路16’这两个通路向吸入室107释放，因此能够缩短直到排出容量变大所需要的时间。并且，在通常控制时(Pd→Pc控制时)，由于阀内释放通路16’被副阀芯关闭，因此不存在降低压缩机100的运转效率的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-130126号公报
发明要解决的课题
并且，在上述那样的可变容量型压缩机用控制阀1’中，在主阀芯内设有用于将曲轴室104的压力Pc向压缩机100的吸入室107释放的阀内释放通路16’，因此，当为了实现提高启动性而使所述阀内释放通路16’的通路直径(即，主阀芯的内径)变大时，主阀芯的外径也随之变大，其结果，控制阀1’自身的体形变大，并且有可能容易受到主阀芯(的上下)的曲轴室压力Pc、吸入压力Ps等的压差影响。
发明内容
本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种可变容量型压缩机用控制阀，小型并能够将曲轴室压力Pc、吸入压力Ps等的压差影响抑制得较低。
用于解决课题的手段
为了达到所述目的，本发明的可变容量型压缩机用控制阀基本上具备：阀主体，该阀主体具有设有阀口的阀室和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，该主阀芯用于开闭所述阀口；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该主阀芯在阀口开闭方向上移动的柱塞；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机经由所述Ps出入口导入该感压室；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，在所述阀主体内设有阀内释放通路，该阀内释放通路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，并且所述可变容量型压缩机用控制阀设有副阀芯，该副阀芯通过所述柱塞的移动开闭所述阀内释放通路，当通过所述电磁式致动器的吸引力使所述柱塞从最下降位置向上方连续地移动时，所述副阀芯保持关闭所述阀内释放通路的状态，所述主阀芯与所述柱塞一起向上方移动，在所述阀口被所述主阀芯关闭后，当进一步使所述柱塞向上方移动时，所述主阀芯保持关闭所述阀口的状态，所述副阀芯与所述柱塞一起向上方移动，从而打开所述阀内释放通路。
在其他优选的方式中，所述阀内释放通路构成为包括阀主体内连通路，该阀主体内连通路将所述阀主体内的与所述Pc出入口相连的Pc出入室和所述阀主体内的与所述Ps出入口相连的Ps出入室连通。
在进一步优选的方式中，所述阀主体具有筒状的主体部件以及内插固定于该主体部件的座部件，在所述主体部件中的所述座部件的一端侧形成有所述Pc出入室，在所述主体部件中的所述座部件的另一端侧形成有所述Ps出入室，所述阀主体内连通路配设于所述主体部件与所述座部件之间。
在进一步优选的方式中，所述阀主体内连通路由形成于所述主体部件的内周或者所述座部件的外周的纵槽构成。
在进一步优选的方式中，所述副阀芯移动自如地配置于所述Ps出入室。
在进一步优选的方式中，在所述座部件设有向所述Ps出入室侧突出的突出部，在该突出部的外周滑动自如地配置有所述副阀芯。
在进一步优选的方式中，所述副阀芯具有：筒状部，该筒状部滑动自如地外插于所述突出部且与所述阀主体内连通路的端边缘部接触/分离；以及凸缘状卡定部，该凸缘状卡定部为了与所述柱塞一起移动而钩挂于所述柱塞。
在进一步优选的方式中，所述凸缘状卡定部设于所述筒状部的与一端部相反的一侧的另一端部，所述一端部与所述阀主体内连通路的端边缘部接触/分离。
在进一步优选的方式中，所述凸缘状卡定部从所述筒状部的所述另一端部向内侧设置。
在其他优选的方式中，所述突出部为用于规定所述柱塞的最下降位置を的止动部。
在进一步优选的方式中，在所述柱塞设有外凸缘状钩挂部，该外凸缘状钩挂部与所述止动部对接并且用于钩挂所述副阀芯的所述凸缘状卡定部。
在进一步优选的方式中，通过使所述副阀芯相对于所述柱塞从横向移动，使所述副阀芯的所述凸缘状卡定部与所述柱塞的所述外凸缘状钩挂部卡合。
在进一步优选的方式中，在所述柱塞设有狭缝，该狭缝用于将所述主阀芯从横向插入该柱塞而使该主阀芯与该柱塞卡合。
在其他优选的方式中，配设有施力部件，该施力部件对所述副阀芯向闭阀方向施力。
发明的效果
根据本发明，在阀主体内设有阀内释放通路，该阀内释放通路用于将曲轴室的压力Pc经由Ps出入口向压缩机的吸入室释放，并且控制阀设有副阀芯，该副阀芯通过柱塞的移动开闭阀内释放通路，因此与例如在主阀芯内设有阀内释放通路的以往的控制阀相比，能够减小主阀芯的外径。因此，能够使控制阀自身小型化，并且能够将曲轴室压力Pc、吸入压力Ps等的压差影响抑制得较低。
附图说明
图1是表示本发明的可变容量型压缩机用控制阀的一实施方式的主阀：开，副阀：闭的状态(通常控制时)的纵剖视图。
图2是表示本发明的可变容量型压缩机用控制阀的一实施方式的主阀：闭，副阀：闭的状态(压缩机启动移动时(之一))的纵剖视图。
图3是表示本发明的可变容量型压缩机用控制阀的一实施方式的主阀：闭，副阀：闭的状态(压缩机启动移动时(之二))的纵剖视图。
图4是表示本发明的可变容量型压缩机用控制阀的一实施方式的主阀：闭，副阀：开的状态(压缩机启动时)的纵剖视图。
图5是沿图1的A-A向视线的剖视图。
图6是本发明的可变容量型压缩机用控制阀的主要部分的分解立体图。
图7A是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的柱塞的主视图。
图7B是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的柱塞的左视图。
图7C是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的柱塞的仰视图。
图7D是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的柱塞，沿图7B的U-U向视线的剖视图。
图8A是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的副阀芯的主视图。
图8B是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的副阀芯的左视图。
图8C是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的副阀芯的俯视图。
图8D是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的副阀芯的仰视图。
图8E是表示用于本发明的可变容量型压缩机用控制阀的副阀芯，沿图8B的V-V向视线的剖视图。
图9是表示本发明的可变容量型压缩机用控制阀的柱塞提升量与阀口开口面积和阀内释放通路的通路开口面积的关系的图。
图10A是表示现有例中的压缩机与控制阀之间的制冷剂压力流通情况的图，是表示通常控制时的图。
图10B是表示现有例中的压缩机与控制阀之间的制冷剂压力流通情况的图，是表示压缩机启动时的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
图1～图4分别是表示本发明的可变容量型压缩机用控制阀的一实施方式的纵剖视图，图1表示主阀：开，副阀：闭的状态(通常控制时)，图2和图3表示主阀：闭，副阀：闭的状态(压缩机启动移动时)，图4表示主阀：闭，副阀：开的状态(压缩机启动时)。并且，图5是沿图1的A-A向视线的剖视图，图6是本发明的可变容量型压缩机用控制阀的主要部分的分解立体图。另外，在图6中表示柱塞相对于图1～图4绕着轴线(中心线)旋转180°的状态。
另外，在本说明书中，为了避免说明变得繁琐，表示上下、左右、前后等位置、方向的描述是根据附图方便起见地标注的，不限定为指实际上被组装到压缩机的状态下的位置、方向。
并且，在各图中，为了使发明容易理解，或者，为了便于绘图，存在形成于部件之间的间隙、部件之间的分隔距离等被描绘为比各结构部件的尺寸大或者小的情况。
图示实施方式的控制阀1基本上具备：设有阀口22的阀主体20；用于开闭阀口22的主阀芯10；用于使该主阀芯10在阀口开闭方向(上下方向)上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：绕线架38；通电励磁用的线圈32，该线圈32外装于该绕线架38；定子33和吸引元件34，该定子33和吸引元件34配置于线圈32的内周侧；引导管35，该引导管35的上端部通过焊接与定子33和吸引元件34的下端部外周(台阶部)接合；截面为凹状的柱塞37，该柱塞37在吸引元件34的下方沿上下方向滑动自如地配置于引导管35的内周侧；圆筒状的壳体60，该壳体60外插于所述线圈32；连接头31，该连接头31经由安装板39安装于壳体60的上侧；以及保持架29，该保持架29配置于壳体60的下端部与引导管35的下端部之间并用于将壳体60和引导管35固定于阀主体20的上部。在本例中，在圆筒状的定子33的下部内周一体地形成有圆筒状的吸引元件34，在该吸引元件34的中央(沿着轴线O)形成有内径比该定子33的内径小的插通孔34a。并且，在连接头31的外周(形成的环形的安装槽)安装有作为密封部件的O形圈31A。此处，将电磁式致动器30中的、除了柱塞37以外的由线圈32、定子33、以及吸引元件34等构成的部分称为螺线管部30A。
在所述定子33的上部通过压入等固定有短圆柱状的固定元件65，在定子33的内周侧的所述固定元件65与吸引元件34之间形成有感压室45，压缩机100的吸入压力Ps导入该感压室45，在该感压室45配置有由波纹管41、倒凸字状的上止动件42、倒凹字状的下止动件43、以及压缩螺旋弹簧44构成并作为感压随动部件的波纹管装置40。此外，在波纹管装置40的下侧沿着轴线O配置有作为推力传递部件的带台阶的棒状的推杆46。该推杆46从上侧开始具有上部小径部46d、中间主体部46c、以及在轴线O方向(上下方向)上较长的下部小径部46b，所述推杆46的上部小径部46d嵌插并支承于下止动件43的凹部内，所述推杆46的中间主体部46c滑动自如地内插于吸引元件34的插通孔34a。并且，所述推杆46的下部小径部46b内插于截面为凹状的柱塞37的凹孔37b(此处，是直径与所述吸引元件34的插通孔34a的直径大致相同的纵长的凹孔)，其下端部46a嵌入于在凹孔37b的底部中央形成的凹状的嵌插孔37c。
在形成于推杆46的下部小径部46b和中间主体部46c之间的台阶部(朝下的环形的阶梯面)与柱塞37的凹孔37b的底部(中的嵌插孔37c周围的朝上的面)之间，以外插于所述推杆46的下部小径部46b的方式压缩安装有由圆筒状的压缩螺旋弹簧构成的柱塞弹簧(开阀弹簧)47。通过该柱塞弹簧47(的压缩力)，柱塞37被朝下(开阀方向)施力，并且所述波纹管装置40经由推杆46保持在感压室45内。
并且，只要参照图6和图7A～7D就可知，在柱塞37的下部(从下端部向上方离开规定距离的部分)(朝向横向地)形成有切口37t，该切口37t延伸到该柱塞37的中央(轴线O上)附近且俯视观察时为大致半圆形，且在该切口37t的下侧(即，切口37t与柱塞37的下端部之间的部分)形成有狭缝37s，该狭缝37s直线状地从该柱塞37的下端边缘部延伸到中央。所述切口37t的(上下方向的)高度比主阀芯10的凸缘状卡定部10k的高度稍大，所述狭缝37s的(上下方向的)高度比主阀芯10的上部小径部10d的高度稍小，主阀芯10能够相对于柱塞37上下移动(在后面进行详述)。并且，考虑组装性等，使所述狭缝37s的(横向的)宽度比主阀芯10的上部小径部10d的外径稍大，并且比主阀芯10的凸缘状卡定部10k的外径小，所述狭缝37s的外周部分(的朝上的面)为用于钩挂主阀芯10的凸缘状卡定部10k的内凸缘状钩挂部37k。
此外，在所述柱塞37的下表面(朝下地)突出设置有筒状脚部37a，该筒状脚部37a中与所述狭缝37s对应的部分被切除(具体地，宽度比主阀芯10的中间嵌插部10c的外径宽的部分被切除)且俯视观察时为大致C字形。该筒状脚部37a(具有一些间隙地)外插于主阀芯10的中间嵌插部10c(的上端部分)，并且在该筒状脚部37a的下端部(朝外地)突出设置有用于钩挂后述的副阀芯15的凸缘状卡定部15j的外凸缘状钩挂部37j。
并且，在本例中，在柱塞37的外周的规定位置(图示例中为形成有切口37t和狭缝37s的部分)形成有D切削面37d，从而在柱塞37(的D切削面37d)的外周与引导管35之间形成有间隙36。同样地，在推杆46的中间主体部46c的外周的规定位置形成有D切削面46e，从而在推杆46(的D切削面46e)的外周与吸引元件34之间形成有间隙58。另外，也可以代替柱塞37的D切削面37d、推杆46的D切削面46e，形成一个或者多个纵槽，从而在柱塞37的外周与引导管35之间、推杆46的外周与吸引元件34之间形成间隙。
主阀芯10例如由金属制成，且由沿着轴线O配置的带台阶轴状的实心部件形成。该主阀芯10从下依次由直径较大的主阀芯部10a、下部小径部10b、在上下方向上较长的中间嵌插部10c、上部小径部10d、以及凸缘状卡定部10k构成，并且在中间嵌插部10c的下部外周(设为上下两节的环形槽)夹装有两节作为密封部件的O形圈10A。
像所述的那样，主阀芯10的中间嵌插部10c(的上端部分)内插于在柱塞37的下表面设置的筒状脚部37a，上部小径部10d有间隙地内嵌于所述狭缝37s，凸缘状卡定部10k有间隙地内嵌于所述切口37t。所述凸缘状卡定部10k的直径比所述狭缝37s的宽度大，当柱塞37相对于主阀芯10向上方移动时，由所述狭缝37s的外周部分构成的内凸缘状钩挂部37k被钩在凸缘状卡定部10k而防脱卡定。并且，所述中间嵌插部10c的直径也比所述狭缝37s的宽度大，所述柱塞37的下表面中的所述狭缝37s的外周部分与主阀芯10中的中间嵌插部10c和上部小径部10d之间的台阶部对接。
另一方面，阀主体20为由以下两部分构成的二分割结构：带台阶的圆筒状的主体部件20A，在该主体部件20A的上部中央设有嵌合用的凹孔20C，并且在该主体部件20A的下部中央设有收容孔18，该收容孔与所述凹孔20C相连且直径比凹孔20C小；以及圆筒状的座部件20B，该座部件20B通过压入等内插固定于所述凹孔20C。
座部件20B由例如不锈钢(SUS)等硬度较高的材料制作，在嵌插于所述凹孔20C的嵌插部24的上侧(换言之，以从嵌插部24向Ps出入室28侧突出的方式)突出设置有止动部(突出部)24A，该止动部24A用于规定柱塞37的最下降位置。座部件20B(的嵌插部24)的下端部与主体部件20A的凹孔20C和收容孔18之间的台阶部(阶梯部)抵接。并且，在座部件20B的中央部以在纵向上贯通的方式(即，沿着轴线O)形成有引导孔19，所述主阀芯10的中间嵌插部10c滑动自如地嵌插于该引导孔19，该引导孔19的下端部为通过所述主阀芯10的主阀芯部10a进行开闭的阀口22(阀座部)。此处，主阀部11由主阀芯部10a和阀口22构成。
并且，所述座部件20B(以及后述的副阀芯15的筒状部15b)(的外径)比所述柱塞37的外径小。
主体部件20A由例如铝、黄铜、或者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)制作，在主体部件20A的凹孔20C内插有座部件20B(的嵌插部24)的状态下，在所述止动部24A的外周(换言之，主体部件20A中的座部件20B的上端侧)形成有压缩机100的吸入压力Ps的Ps出入室28，并且在该Ps出入室28的外周侧形成有多个(图示例中为两个)Ps出入口27。从该Ps出入口27导入到Ps出入室28的吸入压力Ps经由狭缝37s、切口37t、间隙36(本例中为利用D切削面37d形成的间隙)和间隙58(本例中为利用D切削面46e形成的间隙)导入所述感压室45，狭缝37s及切口37t形成于柱塞37的底部，所述间隙36形成于柱塞37的外周与引导管35之间，所述间隙58形成于推杆46的外周与吸引元件34之间。
并且，在主体部件20A的凹孔20C的底部中央相连设置有所述收容孔18，该收容孔18用于收容主阀芯10的主阀芯部10a，且直径比引导孔19和主阀芯部10a的直径大。在收容孔18的底部外周角部与设于主阀芯10的主阀芯部10a的下部外周的台阶部(阶梯部)10g之间压缩安装有由圆锥状的压缩螺旋弹簧构成的闭阀弹簧50，利用该闭阀弹簧50的作用力将主阀芯10(的中间嵌插部10c与上部小径部10d之间的台阶部)向柱塞37(的下表面)按压。此处，所述收容孔18内(座部件20B的阀口22的下侧部分)为阀室21。
在所述凹孔20C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的外周配置有环状的过滤部件25A，并且在内插于所述凹孔20C的座部件20B的嵌插部24(尤其地，内插有主阀芯10的中间嵌插部10c的部分的下侧的部分)设有多个横孔25s，该横孔25s与所述Pd导入口25连通且与所述引导孔19相连。在图示例中，Pd导入口25和横孔25s等角度间隔地各设有四个(尤其地，参照图5)。
并且，在主体部件20A的下端部通过卡合、压入等固定有作为过滤器发挥作用的盖状部件48，该盖状部件48的上侧且收容孔18的下侧(换言之，主体部件20A中的座部件20B的下端侧)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依次经由阀室21、阀口22与主阀芯部10a之间的间隙、引导孔19的下部与下部小径部10b之间的间隙、嵌插部24的横孔25s与所述Pd导入口25连通。
此外，在本实施方式中，在所述阀主体20中的主体部件20A与座部件20B之间设有阀主体内连通路16A，该阀主体内连通路16A将Pc出入室26和Ps出入室28连通。
详细而言，只要参照图5就可知，在所述阀主体20中的主体部件20A的内周，更详细地，在内插有座部件20B的嵌插部24的凹孔20C和与该凹孔20C相连的收容孔18的上端部分的周壁(在周向)形成有多个纵槽，该纵槽在俯视观察时为大致半圆形，并且其下端向阀室21(和Pc出入室26)开口、上端向Ps出入室28开口，通过该多个(在上下方向上延伸的)纵槽形成有将Pc出入室26和Ps出入室28连通的阀主体内连通路16A。在图示例中，各纵槽(阀主体内连通路16A)以位于相邻的Pd导入口25的中间的方式等角度间隔地设有四个。该阀主体内连通路16A构成阀内释放通路16的一部分，并且该阀主体内连通路16A的上端部为供副阀芯15的下端部(副阀芯部)15a接触/分离的副阀座部23(在后面进行详述)。
另一方面，在所述座部件20B中的向Ps出入室28侧突出的止动部24A的外周沿上下方向滑动自如地配置有副阀芯15，该副阀芯15用于开闭所述阀内释放通路16(阀主体内连通路16A)。
所述副阀芯15由例如金属制作，具有筒状部15b，该筒状部15b滑动自如地外插于所述止动部24A，且直径与止动部24A(的外径)大致相同，该筒状部15b的下端部为副阀芯部15a，该副阀芯部15a与所述阀主体内连通路16A的上端边缘部即副阀座部23接触/分离从而开闭所述阀内释放通路16。此处，副阀部12由副阀座部23和副阀芯部15a构成。
并且，在所述筒状部15a的下端部(向外地)突出设置有凸缘状的下侧弹簧支承部15c，在阀主体20(的主体部件20A)的上端部(内周)突出设置有凸缘状的上侧弹簧支承部20c，在下侧弹簧支承部15c与上侧弹簧支承部20c之间压缩安装有闭阀弹簧(施力部件)51，该闭阀弹簧51由将副阀芯15向下方(关闭阀内释放通路16(阀主体内连通路16A)的闭阀方向)施力的倒立圆锥状的压缩螺旋弹簧构成。
所述副阀芯15(的筒状部15b)的上端位于从所述止动部24A(的上端)向上规定尺寸的位置，只要参照图6和图8A～8E就可知，在该副阀芯15(的筒状部15b)的上端开口(与副阀芯部15a相反的一侧的上端部)向内突出设置有凸缘状卡定部15j，该凸缘状卡定部15j用于使该副阀芯15与柱塞37联动地移动。此处，在所述上端开口的略多于半周的部分设有所述凸缘状卡定部15j。该凸缘状卡定部15j从所述筒状部15b的上端开口向外插于主阀芯10的中间嵌插部10c的柱塞37的筒状脚部37a侧突出，当柱塞37相对于副阀芯15向上方移动时，所述凸缘状卡定部15j被钩挂在所述柱塞37(的筒状脚部37a)的外凸缘状钩挂部37j。
在本实施方式中，像所述的那样，阀内释放通路16由Pc出入室26、阀室21、设于所述阀主体20的阀主体内连通路16A、Ps出入室28等构成，用于经由Ps出入口27将曲轴室104的压力Pc向压缩机100的吸入室107释放，通过使副阀芯15的副阀芯部(下端部)15a接触/分离阀主体内连通路16A的上端边缘部即副阀座部23来使所述阀内释放通路16开闭。
另外，在组装所述主阀芯10、副阀芯15、以及柱塞37时，例如，在预先将主阀芯10(从下侧)组装到阀主体20的引导孔19并且将副阀芯15(从上侧)组装到止动部24A后，只要以如下方式使柱塞37相对于该主阀芯10和副阀芯15横向移动，将主阀芯10的凸缘状卡定部10k和上部小径部10d嵌插于柱塞37的切口37t和狭缝37s的里侧(即，柱塞37的中心轴线O上)即可：所述主阀芯10的凸缘状卡定部10k和上部小径部10d分别插入于柱塞37的切口37t和狭缝37s，并且主阀芯10的中间嵌插部10c从俯视观察时为大致C字形的筒状脚部37a的开放部分配置于该筒状脚部37a的内侧，所述筒状脚部37a经由副阀芯15的上端的开放部分(未设有凸缘状卡定部15j的部分)配置于所述副阀芯15的筒状部15b的上端和凸缘状卡定部15j的内侧。另外，在图6以外的各图中，表示为了使柱塞37的外凸缘状钩挂部37j与副阀芯15的凸缘状卡定部15j可靠地卡合，使柱塞37相对于主阀芯10和副阀芯15横向移动后，使该柱塞37绕着轴线O旋转大致180°的状态。
此处，在本实施方式的控制阀1中，像图1所示的那样，在柱塞37、主阀芯10、以及副阀芯15位于最下降位置的状态下(柱塞37的最下端面(即，柱塞37的筒状脚部37a的外凸缘状钩挂部37j的下端面)与止动部24A(的上表面)抵接，主阀部11全开，副阀部12全闭)，主阀芯10的主阀芯部10a与阀口22(阀座部)之间的上下方向的分隔距离为第一提升量La，柱塞37的外凸缘状钩挂部37j与副阀芯15的凸缘状卡定部15j之间的分隔距离为第二提升量Lb(＞La)，柱塞37的内凸缘状钩挂部37k与主阀芯10的凸缘状卡定部10k之间的分隔距离为规定量Lx，所述柱塞37的最大提升量(第三提升量)Lc(＞Lb)(从柱塞37的最下降位置到最上升位置的提升量)为第一提升量La+规定量Lx。即，各分隔距离设定为Lx＞Lb-La的关系。
接着，对构成为上述结构的控制阀1的动作进行概述。
在通常控制时(Pd→Pc控制时)，柱塞37的提升量即使最大也就是略大于所述第一提升量La，在压缩机启动时(Pc→Ps控制时)，柱塞37的提升量为所述第三提升量Lc。
即，在通常控制时(Pd→Pc控制时)，当由线圈32、定子33以及吸引元件34等构成的螺线管部30A被通电励磁时，柱塞37被向吸引元件34吸引，追随该运动，主阀芯10通过闭阀弹簧50的作用力向上方(闭阀方向)移动。另一方面，从压缩机100导入Ps出入口27的吸入压力Ps从Ps出入室28经由柱塞37的狭缝37s和切口37t等导入感压室45，波纹管装置40(内部是真空压)根据感压室45的压力(吸入压力Ps)产生伸缩变位(吸入压力Ps较高时收缩，较低时伸长)，该变位经由推杆46、柱塞37向主阀芯10传递，由此，调整阀开度(阀口22与主阀芯部10a之间的分隔距离)，根据该阀开度，调整曲轴室104的压力Pc。随之，调整压缩机100的斜板102的倾斜角度和活塞105的冲程，从而增减排出容量(图9所示的A区域)。
在这种情况下，主阀芯10因闭阀弹簧50的作用力始终被向上施力，副阀芯15的凸缘状卡定部15j没有钩挂于柱塞37的外凸缘状钩挂部37j(由于Lb＞La)，副阀芯15因闭阀弹簧51的作用力始终被向下施力，因此副阀芯部15a为被向副阀座部23按压的状态(副阀部12闭阀)，阀内释放通路16在阀主体20内被阻断。因此，不存在曲轴室压力Pc经由阀内释放通路16向吸入室107释放的情况。
与此相对，在压缩机启动时，螺线管部30A被通电励磁，柱塞37被向吸引元件34吸引，追随该上方移动，主阀芯10向上方移动，在阀口22被主阀芯10的主阀芯部10a关闭后，柱塞37进一步向上方移动，由此副阀芯15打开阀内释放通路16，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这两个通路向吸入室107释放。
详细地，主阀芯10因闭阀弹簧50的作用力以追随柱塞37的上方移动的方式向闭阀方向移动，直到柱塞37的上方移动量达到第一提升量La，当所述上方移动量达到所述第一提升量La时，阀口22被主阀芯10的主阀芯部10a关闭(图2所示的状态)。在压缩机启动时，柱塞37从该主阀部11的闭阀状态(主阀芯10保持闭阀状态地不动)进一步向上方移动。副阀芯15因闭阀弹簧51的作用力保持闭阀状态(副阀芯部15a被向副阀座部23按压)地不动(图9所示的B区域)，直到柱塞37的上方移动量达到第二提升量Lb。当所述上方移动量达到所述第二提升量Lb时，柱塞37的外凸缘状钩挂部37j与副阀芯15的凸缘状卡定部15j卡定(图3所示的状态)。并且，柱塞37从该状态进一步向上方移动直到柱塞37的内凸缘状钩挂部37k与主阀芯10的凸缘状卡定部10k卡定，即，柱塞37进一步向上方移动Lx-(Lb-La)的量(图4所示的状态)(图9所示的C区域)。换言之，在柱塞37的上方移动量达到所述第一提升量La后，副阀芯15被(从阀主体20)提升Lx-(Lb-La)的量，直到柱塞37的内凸缘状钩挂部37k与主阀芯10的凸缘状卡定部10k卡定。在这种情况下，主阀芯10保持闭阀状态地不动，但是副阀芯15的副阀芯部15a被从副阀座部23提升所述Lx-(Lb-La)的量，由此打开阀内释放通路16。当柱塞37的内凸缘状钩挂部37k与主阀芯10的凸缘状卡定部10k卡定时，即使螺线管部30A产生吸引力，柱塞37和副阀芯15也不会进一步提升。
这样一来，在本实施方式的控制阀1中，在压缩机启动时，由于曲轴室104的压力Pc通过机内释放通路108和阀内释放通路16这两个通路向吸入室107释放，因此能够大幅缩短在压缩机启动时直到排出容量变大所需要的时间。并且，在通常控制时(Pd→Pc控制时)，由于阀内释放通路16被副阀芯15关闭，因此不存在压缩机100的运转效率降低的情况。
并且，在阀主体20内设有用于将曲轴室104的压力Pc经由Ps出入口27向压缩机100的吸入室107释放的阀内释放通路16，并且设有通过柱塞37的移动来开闭阀内释放通路16的副阀芯15，因此与例如在主阀芯内设有阀内释放通路的以往的控制阀相比，能够缩小主阀芯10的外径。因此，能够使控制阀1自身小型化，并且能够将曲轴室压力Pc、吸入压力Ps等的压差影响抑制得较低。
另外，在上述实施方式中，通过形成于阀主体20中的主体部件20A的内周的纵槽，形成构成阀内释放通路16的一部分的阀主体内连通路16A，但是例如，所述纵槽(阀主体内连通路16A)既可以设于座部件20B的外周，也可以设于主体部件20A和座部件20B这两者。并且，也可以是，例如，用一个部件(而不是主体部件20A和座部件20B这两个部件)形成所述阀主体20，在该阀主体形成由贯通孔等构成的阀主体内连通路。
并且，不必详述，能够适当变更开闭所述阀内释放通路16的副阀芯15的配置部位、形状、与柱塞37连结的连结结构等。
符号说明
1 可变容量型压缩机用控制阀
10 主阀芯
10a 主阀芯部
10b 下部小径部
10c 中间嵌插部
10d 上部小径部
10k 凸缘状卡定部
11 主阀部
12 副阀部
15 副阀芯
15a 副阀芯部
15b 筒状部
15j 凸缘状卡定部
16 阀内释放通路
16A 阀主体内连通路
18 收容孔
19 引导孔
20 阀主体
20A 主体部件
20B 座部件
20C 凹孔
21 阀室
22 阀口
23 副阀座部
24 嵌插部
24A 止动部(突出部)
25 Pd导入口
25s 横孔
26 Pc出入室(出入口)
27 Ps出入口
28 Ps出入室
30 电磁式致动器
30A 螺线管部
32 线圈
33 定子
34 吸引元件
37 柱塞
37a 筒状脚部
37j 外凸缘状钩挂部
37k 内凸缘状钩挂部
37s 狭缝
37t 切口
40 波纹管装置(感压随动部件)
45 感压室
46 推杆
50 闭阀弹簧
51 闭阀弹簧(施力部件)

Claims (14)

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，该阀主体具有设有阀口的阀室和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，该主阀芯用于开闭所述阀口；电磁式致动器，该电磁式致动器具有用于使该主阀芯在阀口开闭方向上移动的柱塞；感压室，吸入压力Ps从所述压缩机经由所述Ps出入口导入该感压室；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，
在所述阀主体内设有阀内释放通路，该阀内释放通路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，并且所述可变容量型压缩机用控制阀设有副阀芯，该副阀芯通过所述柱塞的移动开闭所述阀内释放通路，
当通过所述电磁式致动器的吸引力使所述柱塞从最下降位置向上方连续地移动时，所述副阀芯保持关闭所述阀内释放通路的状态，所述主阀芯与所述柱塞一起向上方移动，在所述阀口被所述主阀芯关闭后，当进一步使所述柱塞向上方移动时，所述主阀芯保持关闭所述阀口的状态，所述副阀芯与所述柱塞一起向上方移动，从而打开所述阀内释放通路。
2.如权利要求1所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述阀内释放通路构成为包括阀主体内连通路，该阀主体内连通路将所述阀主体内的与所述Pc出入口相连的Pc出入室和所述阀主体内的与所述Ps出入口相连的Ps出入室连通。
3.如权利要求2所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述阀主体具有筒状的主体部件以及内插固定于该主体部件的座部件，在所述主体部件中的所述座部件的一端侧形成有所述Pc出入室，在所述主体部件中的所述座部件的另一端侧形成有所述Ps出入室，
所述阀主体内连通路配设于所述主体部件与所述座部件之间。
4.如权利要求3所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述阀主体内连通路由形成于所述主体部件的内周或者所述座部件的外周的纵槽构成。
5.如权利要求3所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述副阀芯移动自如地配置于所述Ps出入室。
6.如权利要求5所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
在所述座部件设有向所述Ps出入室侧突出的突出部，在该突出部的外周滑动自如地配置有所述副阀芯。
7.如权利要求6所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述副阀芯具有：筒状部，该筒状部滑动自如地外插于所述突出部且与所述阀主体内连通路的端边缘部接触/分离；以及凸缘状卡定部，该凸缘状卡定部为了与所述柱塞一起移动而钩挂于所述柱塞。
8.如权利要求7所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述凸缘状卡定部设于所述筒状部的与一端部相反的一侧的另一端部，所述一端部与所述阀主体内连通路的端边缘部接触/分离。
9.如权利要求8所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述凸缘状卡定部从所述筒状部的所述另一端部向内侧设置。
10.如权利要求7所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
所述突出部为用于规定所述柱塞的最下降位置的止动部。
11.如权利要求10所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
在所述柱塞设有外凸缘状钩挂部，该外凸缘状钩挂部与所述止动部对接并且用于钩挂所述副阀芯的所述凸缘状卡定部。
12.如权利要求11所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
通过使所述副阀芯相对于所述柱塞从横向移动，使所述副阀芯的所述凸缘状卡定部与所述柱塞的所述外凸缘状钩挂部卡合。
13.如权利要求12所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
在所述柱塞设有狭缝，该狭缝用于将所述主阀芯从横向插入该柱塞而使该主阀芯与该柱塞卡合。
14.如权利要求1至13中任一项所述的可变容量型压缩机用控制阀，其特征在于，
配设有施力部件，该施力部件对所述副阀芯向闭阀方向施力。
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