CN1122142C - 波纹管式压力应动阀 - Google Patents
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Abstract
作为压力传感元件具有密闭构造的波纹管66、通过将波纹管66的伸缩借助阀棒65传递给阀体61而使开阀量变化，该阀棒65沿阀升程方向可移动地支承于阀壳体51中，在波纹管65和阀棒65的连接部组装入了球面连接构造，该球连接构造由球77和球面状凹部78构成，该球77与阀棒65同轴地配置着，该球面凹部78形成于波纹管66的波纹管本体67中的其闭塞端面67a的波纹管中心位置，波纹管66和阀棒65借助球面连接构造球面连接。因此，波纹管和阀棒的求心可自动地进行，可获得高精度的控制特性。
Description
技术领域
本发明涉及波纹管式压力应动阀，特别涉及作为设在容量可变压缩机上的容量控制阀使用的波纹管式压力应动阀。
背景技术
作为设在容量可变压缩机上的容量控制阀等使用波纹管式压力应动阀已被日本国公开专利公报特开昭58-158382号和日本国公开实用新型公报实开平5-52908号公开。
波纹管式压力应动阀具有作为压力传感元件的密闭构造的波纹管，通过将上述波纹管的伸缩通过自阀壳体沿阀升程方向可移动地被支承的阀棒传递给阀体而使开阀量变化。波纹管式压力应动阀与隔膜式压力应动阀相比，具有小型、可以取得压力响应行程长的优点。
但是，通常，波纹管在构造、制造上难以获得高的直线度，在波纹管相对阀升程方向蛇行时，在波纹管沿阀升程方向进行伸缩时产生横向的力，由于该横向力传递给阀棒，招致阀开闭动作中的滞后的增加等，从而引起控制性不良、招致阀开闭动作精度的降低。
上述实开平5-52908号公报开示着如下的技术：在波纹管式压力应动阀中，可横向滑动地进行波纹管的端部和阀体的连接，由波纹管的端部和阀体的相互横向滑动吸收波纹管轴心与阀体的轴心的错位，即使波纹管的轴心从阀座中心偏移，阀体的轴心也与阀座中心吻合一致。
该技术仅补偿了波纹管的端部和阀体的横向的轴心偏移。在波形管进行蛇行时或波纹管有倾斜时，波纹管的端部和阀体偏接触，阀体开闭动作不稳定，不能抑制阀开闭动作中的滞后的增加，由于横向滑动部的游动而招致阀开闭动作的滞后的增加。
发明的概述
该发明是为解决上述问题而做出的，其目的是提供即使波纹管发生蛇行、波纹管有倾斜、波纹管的真线度若干差，阀开闭动作中的滞后也极小的、高精度的波纹管式压力应动阀。
为了实现上述目的，本申请的第一项发明的波纹管式压力应动阀具有作为压力传感元件的密闭构造的波纹管，借助从阀壳体沿阀升程方向可移动地支承的阀棒将上述波纹管的伸缩传递给阀体，由此使开阀量变化，其特征是，在上述波纹管和上述阀棒的连接部组装入第1球面连接器，上述波纹管和上述阀棒通过上述第1球面连接器球面连接着。
附图的简单说明
图1是表示作为本发明的波纹管式压力应动阀的使用例的、将波纹管式压力应动阀作为容量控制阀组入的摇动斜板式容量可变压缩机的断面图。
图2是表示本发明的波纹管式压力应动阀之一实施例的断面图。
实施本发明的最佳实施例
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示作为本发明的波纹管式压力应动阀的使用例的、将波纹管式压力应动阀作为容量控制阀组入的摇动斜板式容量可变压缩机的断面图。
摇动斜板式容量可变压缩机1具有曲轴室3、多个气缸室4，该曲柄室3由压缩机壳体2划定，该多个气缸室4分别在一方的行程最终部与曲轴室3连通。在各气缸室4中分别沿轴线方向滑动自由地嵌合着活塞5，在各活塞5的曲柄室3侧连接着活塞杆6的一端。
压缩机壳体2可旋转地支承着驱动轴7，驱动轴7由挂跨在皮带轮8上的图中未示的驱动皮带与图中未示的发动机驱动连接，由发动机旋转驱动。
驱动轴7在曲柄轴3内由公知的连结机构可变更安装角度地以力矩传递关系连结着摇动板(摇动斜板)，在摇动板9的气缸室4侧的板面上可传递轴力地结合着活塞杆6。
在摇动斜板式容量可变压缩机1中，摇动板9在倾斜状态下由驱动轴7旋转驱动，由此，各气缸室4的活塞5以与摇动板9的倾斜角的对应的行程往复运动，其倾斜角根据曲轴室压力Pc和各气缸室4的吸入压力(压缩机吸入压力)Ps的压力差进行自动调整。
这时，压缩机1，对应于曲轴室压力Pc的上升，摇动板9的倾斜角减少，从而活塞5的行程降低，由此，排出容量降低，与此相反，对应于曲轴室压力Pc的降低，摇动板9的倾斜角增大，活塞5的行程增大，由此，增大排出容量，通过使曲轴室压力Pc与吸入压力Ps成为实质上相等的压力，压缩机1成为全负荷运动状态。
在此，曲轴室压力Pc由后述的容量控制阀产生的排出压力Pd的导入量、压缩行程时的泄漏气量、以及设在与吸入压力Ps连接的导出通路10上的设置节流孔11的节流量决定。
在压缩机壳体2上，在各气缸室4中分别形成着具有单向阀所形成的吸入阀12、排出阀13的吸入口14和排出口15。各气缸室4的吸入口14借助吸入通路16与吸入连结口17连通，排出口15借助排出通路18与排出连接口19连通，包含有蒸发器20、膨胀阀21、冷凝器22的冷冻循环用循环管路与吸入连接口17和排出连接口19连接。
在压缩机壳体2上形成着控制阀安装孔23，在该控制安装孔23中插入固定着作为容量控制阀的波纹管式压力应动阀50。
下面，参照图2说明本发明的波纹管式压力应动阀50，图2表示的是全开状态。
波纹管式压力应动阀50具有阀壳体51、安装在阀壳体51的一端上的端盖52、铆接在阀壳体51的另一端上的波纹管罩53。
阀壳体51和端盖52的组装体具阀室54、由阀座部55划定的阀口56、形成在阀口56的一侧的第1口57、隔着阀室54形成在阀口56的另一侧的第2口58、阀棒保持孔59。在端盖52上安装着第2口56用的过滤件60。
在阀室54内设有球阀(阀体)61，借助球阀61的在第2图中上下方向(阀升程方向)的移动，球阀61和阀座部55的离开量发生变化，决定阀开度。
在阀室54内的球承接构件62和弹簧承座63之间设有压缩螺旋弹簧64，该压缩螺旋弹簧64用于将球阀61经常地向闭阀方向推压。
阀棒保持孔59与阀座部55同心地形成于隔着球阀的与压缩弹簧64的配置部相反侧的阀壳体51的部分上，在阀棒保持孔59内沿阀棒保持孔59的轴线方向、即阀升程方向可移动地插入着圆棒状的阀棒65。阀棒65的一端与球阀61接触，反抗压缩螺旋弹簧64的弹力来开阀驱动球阀64。
在波纹管罩53内配置着密闭构造的波纹管66。波纹管66由波纹管67和封闭其开口端的端板68、69构成，其内部为真空压力。
在波纹管67的内部，用于沿伸长方向推压波纹管66的压缩螺旋弹簧70设在端板68和端板69之间。另外，在波纹管本体67内的端板69侧设有用于承接压缩弹簧70的一端的垫片构件71。另一方面，在端板68上形成着向端板69侧伸出的止挡面部68a，通过垫片构件71的止挡面部71a和端板68的止挡面部68a的接触，规定波纹管66的最大收缩量。
在波纹管罩53上形成着口72，波纹管66根据从口72导入波纹管罩53内的压力与波纹管内压的压力差进行伸缩。
在波纹管53上螺纹结合着调整螺栓构件73，调整螺栓构件73借助由配置在调整螺栓构件73的轴心部的球74和形成在端板68的轴心部(波纹管中心)的球面状凹部75所构成的第2球面连接构造保持着波纹管66的一端。即，波纹管66和阀罩51通过调整构件73、波纹管罩53借助第2球面连接构造而球面连接着。
另外，波纹管66被夹在阀罩51和波纹管本体67的闭塞端面67a(相当于权利要求中的波纹管的端部)之间的压缩螺旋弹簧76向上述的第2球面连接构造侧推压着，使球74和球面凹部75保持球面接合。
在波纹管66和阀棒65的闭塞端面67a侧的连接部组装入了第1球面连接构造，该第1球连接构造由与阀棒65同轴地可转动地插入于阀保持孔59内的球77和形成于波纹管本体67的闭塞端面67a的波纹管中心位置的球面凹部78构成。
波纹管66的伸缩通过由球77和球面凹部78构成的第1球面连接构造传递给阀棒65、球阀61。
上述构造的波纹管式压力应动阀50，在图1所示的组装入斜板式容量可变压缩机1的状态下，第1口57借助压缩机壳体2内的通路24与曲轴室3连通，第2口58借助压缩机壳体2内的通路25与排出口15连通，由压缩机壳体2内的通路26将吸入压力Ps导入口72，根据吸入压力Ps和波纹管内压的压力差进行动作，调整排出口15和曲轴室3的连通度。
因此，在组装入摇动斜板式容量可变压缩机1中的波纹管式压力应动阀50中，当波纹管本体67内的压缩弹簧70的推压力大于由压缩机壳体内的通路26导入的吸入压力Ps时，通过波纹管本体67的伸长的波纹管66的端板69将球77推压向端盖52侧。
于是，由该球77推压的阀棒65反抗压缩弹簧64的弹力将球阀61推压向端盖52侧，球阀61从阀口56离开，从而使波纹管式压力应动阀56开阀。
根据上述的第1球面连接构造，借助由球77和球面状凹部78构成的波纹管66和阀棒65的球面连接，波纹管本体67的闭塞端面67a的中心对阀棒65的轴心自动求心，即使波纹管66进行蛇行或波纹管66有倾斜也不会产生波纹管66和阀棒65的偏接触。
另外，即使产生由波纹管66的蛇行等所引起的横向力，与阀升程方向相交的方向、即阀升程以外的方向的力也由球77和球面状凹部78构成的第1球面连接构造的球面运动吸收，横向力不会传递给阀棒65。
特别是，由于球77可以转动，在进行由波纹管66和阀棒65的求心、或波纹管66的蛇行所引起的阀升程方向以外的方向的力所产生的上述第1球面连接构造的球面运动时，球77转动，可确实地进行低阻力的球面运动。
由此，即使波纹管66进行蛇行，波纹管66有倾斜、波纹管66的直线性若干差，阀升程方向以外的方向的力也不会传递给阀棒65，可以使阀开闭动作中的滞后极小，可以获得高精度的控制特性。
另外，通过使用通常被广泛使用的、价格、精度、尺寸等方面都具有优势的球77，可以廉价地获得精度高的波纹管式压力应动阀。
另外，由于波纹管66和调整螺栓构件73借助由球74和球面状凹部75构成的第2球面连接构造球面连接着，即使波纹管66在与阀壳体51侧调整螺栓构件75的连结部有倾斜，也不会有过分的力作用于该连接部上，另外，也不会妨碍上述的由球77和球面状凹部78构成的第1球面连接构造的求心作用，反面促进其求心，确保波纹管66的耐久性。
产业上的可利用性
从以上说明的实施例可知，根据本发明的波纹管式压力应动阀，借助波纹管和阀棒的球面连接，自动地进行波纹管和阀棒的求心，即使波纹管进行蛇行、或波纹管有倾斜，波纹管和阀棒也不会偏接触，由波纹管的蛇行所引起的与阀升程方向相交的方向、即阀升程方向以外的力由第1球面连接构造的球面运动吸收，阀升程方向以外的力不会传递给阀棒，阀开闭动作中的滞后极小，可以获得高精度的控制特性。
根据本发明的波纹管式压力应动阀，通过将上述第1球面连接构造由与上述阀棒同轴地配置的球和形成在上述波纹管的端部的波纹管中心位置的球面状凹部构成，在波纹管与阀棒的求心用的第1球面连接构造的球面运动、或由波纹管的蛇行等所产生的阀升程方向以外的力所引起的第1球面连接构造的球面运动时，球转动，可确实地以低阻抗进行球面运动，阀升程方向以外的方向的力不会传递给阀棒，阀开闭动作中的滞后极小，可获得高精度的控制特性。
另外，根据本发明的波纹管式压力应动阀，通过在夹着上述波纹管而处于与该波纹管和上述阀棒的连接部的相反侧的上述波纹管和阀壳的连接部组装入第2球面连接构造，上述波纹管和上述阀壳体借助上述第2球面连接构造球面连接着，波纹管与阀壳体通过第2球面连接构造球面接触，即使波纹管在与壳体的连接部处有倾斜，也不会有过分的力作用于该连接部上，确保波纹管的耐久性。
Claims (3)
1.波纹管式压力应动阀，作为压力传感元件具有密闭构造的波纹管，通过借助阀棒将上述波纹管的伸缩传递给阀体，而使开阀量变化，上述阀棒从阀壳体可沿阀升程方向移动地被支承着，其特征在于，第1球面构造组装入上述波纹管和上述阀棒的连接部，上述波纹管和上述阀棒由上述第1球面连接构造球面连接着。
2.如权利要求1所述的波纹管式压力应动阀，其特征在于，上述第1球面连接构造由球和球面凹部构成，该球与上述阀棒同轴地可转动地配置着，上述球面凹部形成在上述波纹管的端部的波纹管中心位置。
3.如权利要求1或2所述的波纹管式压力应动阀，其特征在于，在上述波纹管和阀壳体的连接部组装入着第2球面连接构造，上述波纹管和阀壳体的连接部夹着上述波纹管地处于与波纹管和阀棒的连接部的相反侧，上述波纹管和上述阀壳体由第2球面连接构造球面连接着。
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