CN113167264A - 容量控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种起动时的流体排出功能优异且压缩效率高的容量控制阀。一种容量控制阀(V)，具备：阀壳体(10、11)，其形成有排出口(12)、吸入口(13)和控制口(14)；杆(83)，其由螺线管(80)驱动；以及主阀(50)，其由通过杆(83)的移动对排出口(12)与控制口(14)的连通进行开闭的主阀座(53a)和主阀芯(51)构成，其中，该容量控制阀具备：开闭阀(54)，其由对将控制流体供给室(60)与吸入口(13)之间连通的CS连通路(57)的连通进行开闭的开闭阀座(52a)和向闭阀方向施力的开闭阀芯(61)构成；以及CS阀(56)，其由对控制口(14)与吸入口(13)的连通进行开闭的CS阀座(11a)和CS阀芯(53)构成，CS阀芯(53)配置为能够相对于主阀芯(51)相对移动，维持着主阀(50)的关闭状态而通过杆(83)的移动使主阀芯(51)和CS阀芯(53)一起移动。

Description

容量控制阀
技术领域
本发明涉及一种对工作流体的容量进行可变控制的容量控制阀，例如，涉及一种根据压力对汽车的空调系统中使用的可变容量型压缩机的排出量进行控制的容量控制阀。
背景技术
汽车等的空调系统中使用的可变容量型压缩机具备：由发动机进行旋转驱动的旋转轴、倾斜角度可变地与旋转轴连结的斜板、以及与斜板连结的压缩用活塞等，通过使斜板的倾斜角度变化，来使活塞的行程量变化，从而控制流体的排出量。使用由电磁力进行开闭驱动的容量控制阀，利用吸入流体的吸入室的吸入压力Ps、排出由活塞加压的流体的排出室的排出压力Pd、以及收纳了斜板的控制室的控制压力Pc，并对控制室内的压力进行适当控制，由此，该斜板的倾斜角度能够连续地变化。
在可变容量型压缩机的连续驱动时，容量控制阀进行了如下正常控制：通过控制计算机进行通电控制，通过由螺线管产生的电磁力使阀芯沿轴向移动，开闭主阀以调整可变容量型压缩机的控制室的控制压力Pc。
在容量控制阀的正常控制时，适当控制可变容量型压缩机中的控制室的压力，并使斜板相对于旋转轴的倾斜角度连续地变化，从而使活塞的行程量变化，来控制流体相对于排出室的排出量，将空调系统调整至所希望的制冷能力。另外，在以最大容量驱动可变容量型压缩机的情况下，关闭容量控制阀的主阀来降低控制室的压力，从而使斜板的倾斜角度最大。
另外，还已知一种容量控制阀，形成使容量控制阀的控制口与吸入口之间连通的辅助连通路，在起动时将可变容量型压缩机的控制室的制冷剂通过控制口、辅助连通路、吸入口向可变容量型压缩机的吸入室排出，以在起动时迅速降低控制室的压力，由此提高可变容量型压缩机的响应性(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5167121号公报(第7页、图2)
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1中，虽然起动时的流体排出功能优异，但由于辅助连通路始终连通，因此在可变容量型压缩机的连续驱动时，制冷剂会经由辅助连通路从控制口流入吸入口，由此，有可能出现压缩效率变差的情况。
本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种起动时的流体排出功能优异且压缩效率高的容量控制阀。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的容量控制阀具备：
阀壳体，其形成有供排出压力的排出流体通过的排出口、供吸入压力的吸入流体通过的吸入口、以及供控制压力的控制流体通过的控制口；
杆，其由螺线管驱动；以及
主阀，其由通过所述杆的移动对所述排出口与所述控制口的连通进行开闭的主阀座和主阀芯构成，其中，该容量控制阀具备：
开闭阀，其由形成在所述阀壳体上并对将供给控制流体的控制流体供给室与所述吸入口之间连通的CS连通路的连通进行开闭的开闭阀座和向闭阀方向施力的开闭阀芯构成；以及
CS阀，其由对所述控制口与所述吸入口的连通进行开闭的CS阀座和CS阀芯构成，
所述CS阀芯配置为能够相对于所述主阀芯相对移动，
维持着所述主阀的关闭状态而通过所述杆的移动使所述主阀芯和所述CS阀芯一起移动。
由此，主阀芯配置为能够相对于CS阀芯相对移动，从而在正常控制时能够在CS阀关闭的状态下对主阀进行开闭控制，并且，在最大通电状态下，维持着主阀的关闭状态而通过杆的移动使主阀芯与CS阀芯一起移动来打开CS阀、使控制口与吸入口连通，从而能够降低控制压力，因此，能够提供起动时的流体排出功能优异且压缩效率高的容量控制阀。除此之外，在起动时、正常控制时等，根据CS连通路中的规定的吸入压力使开闭阀芯向开阀方向动作以经由CS连通路使控制流体供给室与吸入口连通，从而能够降低控制压力，因此，能够提供具有稳定的起动时的流体排出功能和压缩性能的容量控制阀。
也可以是，所述CS阀芯外嵌于所述主阀芯，并且在所述CS阀芯的内径部上形成有所述主阀座。
由此，通过将主阀芯插通到CS阀芯中，能够紧凑地构成具有CS阀的容量控制阀，并且能够可靠地维持着主阀的关闭状态而使主阀芯与CS阀芯一起移动。
也可以是，所述主阀座形成于所述CS阀芯的一端，在其外径侧构成所述CS阀座。
由此，在CS阀芯的一端的内径部上形成有主阀座，在其外径侧构成CS阀座，从而能够顺畅地进行由主阀和CS阀的开闭进行的流路切换，因此，响应性良好。
也可以是，所述CS阀芯被施力单元向所述CS阀的闭阀方向施力。
由此，能够使CS阀芯可靠地向闭阀位置移动，因此能够立即从最大通电状态恢复到正常控制。
也可以是，所述CS阀芯在其一端侧导入了来自所述控制口的控制流体，在另一端侧导入了向所述控制流体供给室供给的控制流体。
由此，通过从两端对CS阀芯作用控制压力，能够在抑制了压力的影响的状态下使CS阀芯与主阀芯一起移动，因此，能够进行与对螺线管施加的电流相应的精密的阀芯控制。
也可以是，所述CS阀芯的两端的有效面积相同。
由此，能够抵消作用于CS阀芯的两端的控制压力，因此能够进行更精密的阀芯控制。
也可以是，所述主阀芯构成对所述CS连通路与所述吸入口的连通进行开闭的副阀。
由此，在起动时、正常控制时等，能够通过主阀芯的移动使副阀打开，因此，能够使CS连通路有效化。
附图说明
图1是示出组装有本发明的实施例的容量控制阀的斜板式可变容量型压缩机的结构示意图；
图2是示出在实施例的容量控制阀的非通电状态下主阀打开且CS阀关闭的情况的剖视图；
图3是示出在实施例的容量控制阀的通电状态下(正常控制时)主阀和CS阀关闭时的压力分布的剖视图。此外，为了示出压力分布，省略了各部件的剖面的显示；
图4是示出在实施例的容量控制阀的非通电状态下主阀打开且CS阀关闭的情况的图2的放大剖视图；
图5是示出在实施例的容量控制阀的通电状态下(正常控制时)主阀和CS阀关闭的情况的放大剖视图；
图6是示出在实施例的容量控制阀的通电状态(最大通电状态)下主阀关闭且CS阀打开的情况的放大剖视图；
图7是说明相对于实施例的容量控制阀中的主副阀芯的行程位置的主阀的开闭状态和CS阀的开闭状态的图；
图8是示出在实施例的容量控制阀的通电状态下(起动时、正常控制时等)主阀和CS阀关闭且压敏阀通过规定的吸入压力打开的情况的放大剖视图；
图9是示出在实施例的容量控制阀的通电状态(最大通电状态)下主阀关闭、CS阀打开且压敏阀通过规定的吸入压力打开的情况的放大剖视图。
具体实施方式
以下，根据实施例对用于实施本发明的容量控制阀的方式进行说明。
实施例
参照图1至图9对实施例的容量控制阀进行说明。以下，将从图2的正面侧观察时的左右侧作为容量控制阀的左右侧进行说明。
本发明的容量控制阀V组装在汽车等的空调系统使用的可变容量型压缩机M中，对制冷剂即工作流体(以下简称为“流体”)的压力进行可变控制，从而控制可变容量型压缩机M的排出量，将空调系统调整至所希望的制冷能力。
首先，对可变容量型压缩机M进行说明。如图1所示，可变容量型压缩机M具有外壳1，该外壳1具备排出室2、吸入室3、控制室4和多个缸体4a。此外，在可变容量型压缩机M中设置有将控制室4与吸入室3直接连通的未图示的连通路，在该连通路中设置有用于对吸入室3和控制室4的压力进行平衡调整的固定节流孔。
另外，可变容量型压缩机M具备：旋转轴5，其由设置在外壳1的外部的未图示的发动机进行旋转驱动；斜板6，其在控制室4内通过铰链机构8以偏心状态连结于旋转轴5；以及多个活塞7，其与斜板6连结，且往复移动自如地嵌合在各缸体4a内，其中，使用由电磁力进行开闭驱动的容量控制阀V，利用吸入流体的吸入室3的吸入压力Ps、排出由活塞7加压的流体的排出室2的排出压力Pd、以及收纳了斜板6的控制室4的控制压力Pc，并对控制室4内的压力进行适当控制，来使斜板6的倾斜角度连续地变化，从而使活塞7的行程量变化以控制流体的排出量。此外，为了便于说明，在图1中，省略了组装在可变容量型压缩机M中的容量控制阀V的图示。
具体地，控制室4内的控制压力Pc越高，斜板6相对于旋转轴5的倾斜角度越小，活塞7的行程量减少，但当成为一定以上的压力时，斜板6相对于旋转轴5成为大致垂直状态、即与垂直相比略微倾斜的状态。此时，活塞7的行程量成为最小，活塞7对缸体4a内的流体的加压成为最小，由此，流体向排出室2的排出量减少，空调系统的制冷能力成为最小。另一方面，控制室4内的控制压力Pc越低，斜板6相对于旋转轴5的倾斜角度越大，活塞7的行程量增加，但当成为一定以下的压力时，斜板6相对于旋转轴5成为最大倾斜角度。此时，活塞7的行程量成为最大，活塞7对缸体4a内的流体的加压成为最大，由此，流体向排出室2的排出量增加，空调系统的制冷能力成为最大。
如图2所示，组装在可变容量型压缩机M中的容量控制阀V调整对构成螺线管80的线圈86通电的电流，进行容量控制阀V中的主阀50、副阀55和CS阀56、即对控制口与吸入口的连通进行开闭的阀的开闭控制，并且通过作为CS连通路的中间连通路57中的吸入压力Ps进行作为开闭阀的压敏阀54的开闭控制，控制流入控制室4内或从控制室4流出的流体，从而对控制室4内的控制压力Pc进行可变控制。另外，中间连通路57通过连接形成在作为主阀芯的主副阀芯51和压敏阀部件52的内部的中空孔而在整个轴向上贯通。
在本实施例中，主阀50由主副阀芯51和形成在CS阀芯53的一端即轴向右端的内径部上的主阀座53a构成，主阀50通过形成在主副阀芯51的轴向大致中央处的阶梯部51a与主阀座53a接触或分离而进行开闭。压敏阀54由构成作为开闭阀芯的压敏体61的接合器70和在压敏阀部件52的轴向左端形成的作为开闭阀座的压敏阀座52a构成，压敏阀54通过接合器70的轴向右端面的外径部70a与压敏阀座52a接触或分离而进行开闭。副阀55由主副阀芯51和形成在固定铁芯82的开口端面即轴向左端面的内径部上的副阀座82a构成，副阀55通过主副阀芯51的轴向右端51b与副阀座82a接触或分离而进行开闭。CS阀56由CS阀芯53和形成在构成阀壳体的第二阀壳体11的轴向左端的内径部上的CS阀座11a构成，CS阀56通过CS阀芯53的一端即轴向右端的外径部53b与CS阀座11a接触或分离而进行开闭。
接着，对容量控制阀V的结构进行说明。如图2所示，容量控制阀V主要由以下部分构成：作为阀壳体的第一阀壳体10和第二阀壳体11，它们由金属材料或树脂材料形成；主副阀芯51、压敏阀部件52和CS阀芯53，它们沿轴向往复移动自如地配置在第一阀壳体10和第二阀壳体11内；压敏体61，其根据中间连通路57中的吸入压力Ps对主副阀芯51、压敏阀部件52和CS阀芯53施加向轴向右方的作用力；以及螺线管80，其与第二阀壳体11连接，对主副阀芯51、压敏阀部件52和CS阀芯53施加驱动力。
如图2所示，螺线管80主要由以下部分构成：外壳81，其具有向轴向左方打开的开口部81a；大致圆筒形状的固定铁芯82，其从轴向左方插入到外壳81的开口部81a中，且固定在外壳81的内径侧；作为杆的驱动杆83，其插通到固定铁芯82中，沿轴向往复移动自如，且其轴向左端部83a插嵌固定于主副阀芯51；可动铁芯84，其供驱动杆83的轴向右端部83b插嵌固定；螺旋弹簧85，其设置在固定铁芯82与可动铁芯84之间，对可动铁芯84向主阀50的开阀方向即轴向右方施力；以及励磁用线圈86，其经由绕线架卷绕于固定铁芯82的外侧。
在外壳81上形成有轴向左端的内径侧向轴向右方凹陷的凹部81b，在该凹部81b中以大致密封状插嵌固定有第二阀壳体11的轴向右端部。
固定铁芯82由铁、硅钢等磁性材料的刚体形成，其具备：圆筒部82b，其形成有沿轴向延伸并供驱动杆83插通的插通孔82c；以及环状的凸缘部82d，其从圆筒部82b的轴向左端部的外周面向外径方向延伸，其中，在固定铁芯82的开口端面的内径部、即圆筒部82b的轴向左端面上形成有副阀座82a。
另外，在使凸缘部82d的轴向右端面与外壳81的凹部81b的底面抵接的状态下，固定铁芯82以大致密封状插嵌固定在凹部11d中，该凹部11d是插嵌固定在外壳81的凹部81b中的第二阀壳体11的轴向右端的内径侧向轴向左方凹陷的凹部。
驱动杆83形成为圆柱状，插嵌固定于主副阀芯51的轴向左端部83a和插嵌固定于可动铁芯84的轴向右端部83b呈板状。
在容量控制阀V中，固定铁芯82和第二阀壳体11安装于外壳81，从而由固定铁芯82的凸缘部82d的轴向左端面与第二阀壳体11的凹部11d的内周面形成空间S1。另外，在容量控制阀V中，有底圆筒形状的罩87以大致密封状从轴向右方外嵌于固定铁芯82的圆筒部82b，从而由圆筒部82b的轴向右端与罩87的内周面形成空间S2。另外，空间S1经由固定铁芯82的插通孔82c的内周面与驱动杆83的外周面之间的间隙与空间S2连通，空间S1、S2和固定铁芯82的插通孔82c构成收纳主副阀芯51的背面侧的收纳室90。此外，在空间S2中配置的可动铁芯84上设置有沿轴向延伸的贯通孔84a，驱动杆83的板状的轴向右端部83b从轴向左方插嵌固定在该贯通孔84a中，从而驱动杆83的轴向右端部83b的板面与贯通孔84a的内周面之间连通，流体始终能够迂回到可动铁芯84的轴向右端与罩87的底面之间。
如图2所示，在第一阀壳体10上形成有：作为排出口的Pd口12，其与可变容量型压缩机M的排出室2连通；作为吸入口的Ps口13，其与可变容量型压缩机M的吸入室3连通；以及第二Pc口15，其与可变容量型压缩机M的控制室4连通。另外，在第二阀壳体11上形成有作为控制口的第一Pc口14，其与可变容量型压缩机M的控制室4连通。此外，这些口从螺线管80侧即轴向右侧起按照第一Pc口14、Ps口13、Pd口12、第二Pc口15的顺序配置。
另外，第一阀壳体10通过其轴向右端向轴向左方凹陷而形成凹部10a，第二阀壳体11的轴向左端部从轴向右方插嵌到该凹部10a中，从而以大致密封状态一体地连接固定。另外，第一阀壳体10通过在其轴向左端部以大致密封状压入分隔调整部件17而呈有底大致圆筒形状。此外，分隔调整部件17能够通过调整第一阀壳体10的轴向上的设置位置来调整压敏体61的作用力。
另外，在第一阀壳体10的内部形成有：第一阀室20，其与Pd口12连通，且配置沿CS阀芯53的径向贯通的Pd连通孔53c；第二阀室30，其与Ps口13连通，且配置作为CS阀芯53的一端部的轴向右端部；以及作为控制流体供给室的压敏室60，其与第二Pc口15连通，且配置压敏体61。另外，在第二阀壳体11的内部形成有第三阀室40，其与第一Pc口14连通，且配置主副阀芯51的轴向右端侧的大径部51c和中径部51d(参照图4至图6、图8和图9)。
另外，在第一阀壳体10和第二阀壳体11的内部，沿轴向往复移动自如地配置有主副阀芯51、连接于该主副阀芯51的压敏阀部件52、以及CS阀芯53，在第一阀壳体10的内周面上，在轴向大致中央处形成有能够供CS阀芯53的外周面以大致密封状滑动的小径的引导孔10b、10c。此外，第一阀壳体10的引导孔10b、10c的内径大致相同。另外，在第二阀壳体11的内周面上，在轴向右端部处形成有能够供主副阀芯51的外周面以大致密封状态滑动的小径的引导孔11b。进一步地，在第二阀壳体11的轴向左端的内径部上形成有能够供CS阀芯53的轴向右端的外径部53b抵接的CS阀座11a。
在第一阀壳体10的内部，第一阀室20和第二阀室30由CS阀芯53的外周面和引导孔10c的内周面分隔开，第一阀室20和压敏室60由CS阀芯53的外周面和引导孔10b的内周面分隔开。此外，引导孔10b、10c的内周面与CS阀芯53的外周面之间沿径向略微分离而形成有微小的间隙，CS阀芯53能够相对于第一阀壳体10沿轴向顺利地相对移动。
另外，在第二阀壳体11的内部，第三阀室40和收纳室90(空间S1)由主副阀芯51的大径部51c的外周面和引导孔11b的内周面分隔开。此外，引导孔11b的内周面与主副阀芯51的外周面之间沿径向略微分离而形成有微小的间隙，主副阀芯51能够相对于第二阀壳体11沿轴向顺利地相对移动。
另外，第三阀室40能够经由在第二阀壳体11的轴向左端部处形成在轴孔11c的内周面与主副阀芯51的中径部51d的外周面之间的径向间隙与第一阀室20或第二阀室30连通。详细而言，如图2和图4所示，在主阀50打开且CS阀56关闭时，第一阀室20与第三阀室40连通，第三阀室40与第二阀室30隔离。另外，如图3、图5和图8所示，在主阀50和CS阀56关闭时，第一阀室20与第三阀室40隔离，且第三阀室40与第二阀室30隔离。另外，如图6和图9所示，在主阀50关闭且CS阀56打开时，第一阀室20与第三阀室40隔离，第三阀室40与第二阀室30连通。
另外，在第二阀壳体11上设置有在不与第三阀室40和第一Pc口14干涉的位置上沿轴向贯通的Ps连通孔16，第二阀室30经由Ps连通孔16与收纳室90即空间S1连通。由此，来自Ps口13的吸入压力Ps经由第二阀室30和Ps连通孔16供给到收纳室90。此外，Ps连通孔16的流路面积优选设定为能够使第二阀室30与收纳室90中的吸入压力Ps大致相同的大小、例如后述的第一Pc-Ps流路的流路面积的一半以上的流路面积、或设定为孔的直径为1mm以上。
如图4至图6、图8和图9所示，主副阀芯51由以下部分构成为阶梯式大致圆筒形状：大径部51c，其插通到第二阀壳体11的引导孔11b中；中径部51d，其在大径部51c的轴向左侧形成为直径小于大径部51c，且插通到第二阀壳体11的轴孔11c中；以及小径部51e，其在中径部51d的轴向左侧形成为直径小于中径部51d，且以大致密封状外嵌构成为圆筒形状的CS阀芯53。此外，在主副阀芯51的轴向右端部、即大径部51c的轴向右端部上插嵌固定有构成螺线管80的驱动杆83的轴向左端部83a，并且在主副阀芯51的轴向左端部、即小径部51e的轴向左端部上以大致密封状插嵌固定有构成为大致圆筒形状且从侧面观察呈大致炮台形状的独立的压敏阀部件52，并且能够一起沿轴向移动。
另外，通过在主副阀芯51的大径部51c的轴向右端部上插嵌固定驱动杆83的板状的轴向左端部83a，驱动杆83的轴向左端部83a的板面与主副阀芯51的大径部51c的内周面之间连通，流体始终能够从空间S1迂回到中间连通路57中。
另外，在主副阀芯51的轴向大致中央、即中径部51d的轴向左端形成的阶梯部51a形成为朝向形成小径部51e的轴向左方变细的锥形形状，并且与形成在CS阀芯53的轴向右端的内径部上的主阀座53a接触或分离。
另外，在主副阀芯51中，小径部51e的轴向左端部的外周面能够与CS阀芯53的轴向左端部的内周面以大致密封状态滑动，将形成在主副阀芯51与CS阀芯53之间的径向间隙和压敏室60分隔开。此外，主副阀芯51的小径部51e的轴向左端部的外周面与CS阀芯53的轴向左端部的内周面之间沿径向略微分离而形成有微小的间隙，主副阀芯51能够相对于CS阀芯53沿轴向顺利地相对移动。
另外，主副阀芯51的小径部51e形成为外周面从轴向右端部到轴向大致中央向内径侧凹陷的缩颈形状，并且外嵌于小径部51e的CS阀芯53的轴向大致中央的内周面形成为向外径侧凹陷的缩颈形状，从而能够确保主阀50打开时从Pd口12到第一Pc口14的Pd-Pc流路(在图4中用实线箭头图示)的流路面积较大。
如图4至图6、图8和图9所示，在主副阀芯51的小径部51e的轴向左端部上外嵌有作为施力单元的螺旋弹簧58，螺旋弹簧58的轴向左端与压敏阀部件52的凸缘部52b的轴向右侧面抵接，螺旋弹簧58的轴向右端与CS阀芯53的另一端即轴向左端抵接。此外，螺旋弹簧58施加向CS阀56的闭阀方向即轴向右方的作用力、以使CS阀芯53的一端即轴向右端的外径部53b与形成在第二阀壳体11的轴向左端的内径部上的CS阀座11a抵接。另外，螺旋弹簧58的弹簧常数被设定为小于设置于压敏体61的螺旋弹簧63。
如图2至图6、图8和图9所示，压敏体61主要由内置有螺旋弹簧63的波纹管芯62和形成在波纹管芯62的轴向右端的圆板状的接合器70构成，波纹管芯62的轴向左端固定于分隔调整部件17。
另外，压敏体61配置在压敏室60内，通过螺旋弹簧63和波纹管芯62的作用力，使接合器70的轴向右端面的外径部70a落座于压敏阀部件52的轴向左端的压敏阀座52a。即，经由驱动杆83、主副阀芯51和压敏阀部件52使螺线管80的向轴向左方的驱动力作用于压敏体61，并且从压敏体61受到向轴向右方的反作用力。
这里，参照图3对容量控制阀V中的压力分布进行说明。此外，图3示出了在容量控制阀V的通电状态下(正常控制时)主阀50、CS阀56和压敏阀54关闭且副阀55打开的状态。如图3所示，从第一Pc口14导入的控制压力Pc从第三阀室40经由形成在第二阀壳体11的轴孔11c的内周面与主副阀芯51的中径部51d的外周面之间的径向间隙分布到关闭的主阀50的轴向右侧和关闭的CS阀56的内径侧。另外，从Ps口13导入的吸入压力Ps在第二阀室30中分布到关闭的CS阀56的外径侧，并且从第二阀室30经由第二阀壳体11的Ps连通孔16导入到收纳室90中，经由形成在主副阀芯51和压敏阀部件52的内部的中间连通路57分布到形成在压敏体61的接合器70的轴向右端面上的Ps受压面70b上。另外，从Pd口12导入的排出压力Pd从第一阀室20经由CS阀芯53的Pd连通孔53c和形成在CS阀芯53的内周面与主副阀芯51的外周面之间的径向间隙分布到关闭的主阀50的轴向左侧。另外，从第二Pc口15导入的控制压力Pc分布于压敏室60。此外，如图3所示，通过使吸入压力Ps从轴向两端作用于通过螺线管80的驱动力一起移动的可动铁芯84、驱动杆83、主副阀芯51和压敏阀部件52，能够在抑制了压力的影响的状态下进行与对螺线管80施加的电流相应的精密的阀芯控制。
接着，对容量控制阀V的动作、主要是主阀50和CS阀56的开闭动作进行说明。
首先，对容量控制阀V的非通电状态进行说明。如图2和图4所示，容量控制阀V在非通电状态下，通过构成螺线管80的螺旋弹簧85的作用力、螺旋弹簧63和波纹管芯62的作用力向轴向右方按压可动铁芯84，由此，驱动杆83、主副阀芯51和压敏阀部件52向轴向右方移动，主副阀芯51的轴向右端51b落座于固定铁芯82的副阀座82a，副阀55关闭，并且主副阀芯51的阶梯部51a从形成在CS阀芯53的轴向右端的内径部上的主阀座53a分离，主阀50打开。
另外，容量控制阀V在非通电状态下，主副阀芯51的阶梯部51a从CS阀芯53的主阀座53a分离，在CS阀芯53上作用有螺旋弹簧58的作用力(Fsp2)以向CS阀56的闭阀方向即轴向右方进行按压，由此，CS阀芯53的轴向右端的外径部53b落座于形成在第二阀壳体11的轴向左端的内径部上的CS阀座11a，CS阀56关闭。
此时，在主副阀芯51上，朝向轴向左方经由压敏阀部件52的凸缘部52b作用有螺旋弹簧58的作用力(Fsp2)，朝向轴向右方经由构成螺线管80的驱动杆83作用有螺旋弹簧85的作用力(Fsp1)、且经由压敏阀部件52作用有压敏体61的作用力(Fbel)(即波纹管芯62和螺旋弹簧63的作用力)(即，以向右为正，在主副阀芯51上作用有力Frod1＝Fsp1+Fbel-Fsp2)。此外，由于压力的影响较小，因此省略。
接着，对容量控制阀V的通电状态进行说明。如图5所示，容量控制阀V在通电状态下(即正常控制时、所谓的占空比控制时)，当通过对螺线管80施加电流而产生的电磁力(Fsol1)超过力Frod1(Fsol1>Frod1)时，可动铁芯84被拉近到固定铁芯82侧、即轴向左侧，固定于可动铁芯84的驱动杆83、主副阀芯51和压敏阀部件52一起向轴向左方移动，压敏体61被按压向轴向左方而收缩，由此，主副阀芯51的轴向右端51b从固定铁芯82的副阀座82a分离，副阀55打开，并且主副阀芯51的阶梯部51a落座于CS阀芯53的主阀座53a，主阀50关闭。
此时，在主副阀芯51上，向轴向左方作用有电磁力(Fsol1)、向轴向右方作用有螺旋弹簧85的作用力(Fsp1)和压敏体61的作用力(Fbel)(即，以向右为正，在主副阀芯51上作用有力Frod2＝Fsp1+Fbel-Fsol1)。此外，螺旋弹簧58的作用力(Fsp2)向轴向左方作用于主副阀芯51，直到主副阀芯51的阶梯部51a落座于CS阀芯53的主阀座53a，但由于在主副阀芯51的阶梯部51a落座于CS阀芯53的主阀座53a的瞬间，CS阀芯53和螺旋弹簧58被保持在主副阀芯51的阶梯部51a和与主副阀芯51一起移动的压敏阀部件52的凸缘部52b之间，因此不会作用于主副阀芯51。
在容量控制阀V的正常控制中，在调整主阀50的开度、打开时间以控制从Pd口12向第一Pc口14的流体的流量的情况下，控制电流值以使通过对螺线管80施加电流而产生的电磁力(Fsol1)超过力Frod1(Fsol1>Frod1)且低于力Frod2(Fsol1<Frod2)，从而能够在维持CS阀56关闭的状态下对主阀50进行开闭控制。
另外，在以最大容量驱动可变容量型压缩机M的情况下，如图6所示，使容量控制阀V为最大通电状态(即正常控制时的最大占空比的通电状态)，通过对螺线管80施加最大的电流而产生的电磁力(Fsol2)超过力Frod2(Fsol2>Frod2)，由此，固定于驱动杆83的主副阀芯51向轴向左方按压CS阀芯53，主副阀芯51与CS阀芯53一起向轴向左方移动，由此，CS阀芯53的轴向右端的外径部53b从第二阀壳体11的CS阀座11a分离，CS阀56打开。由此，维持着主阀50的关闭状态而通过驱动杆83的移动使主副阀芯51与CS阀芯53一起移动来打开CS阀56，形成使第一Pc口14与Ps口13连通的第一Pc-Ps流路(在图6中用实线箭头图示)，即，使控制室4与吸入室3连通，从而能够迅速降低控制压力Pc、将控制压力Pc和吸入压力Ps维持为均圧，因此，能够提供压缩效率高的容量控制阀V。另外，在可变容量型压缩机M起动时，通过使容量控制阀V为最大通电状态，也能够打开CS阀56，使第一Pc口14与Ps口13连通，因此能够提供起动时的流体排出功能优异的容量控制阀V。
接着，参照图7，对相对于主副阀芯51的行程位置的主阀50的开闭状态和CS阀56的开闭状态进行说明。此外，图7中的横轴表示主副阀芯51随着施加于螺线管80的电流而移动的行程位置。如图7所示，在与未对螺线管80通电时相当的主副阀芯51的行程位置为零时，CS阀56关闭，主阀50的开口面积成为最大。主阀50(Pd-Pc流路)的开口面积相应于随着施加于螺线管80的电流的主副阀芯51的行程位置而呈直线状减小。此时，CS阀56维持关闭状态。当主副阀芯51的行程位置到达点P时，主阀50和CS阀56成为关闭状态。并且，当主副阀芯51的行程位置超过点P时，主阀50维持关闭状态，CS阀56(第一Pc-Ps流路)的开口面积相应于主副阀芯51的行程位置而呈直线状增大。这样，能够通过以点P为基准的主副阀芯51的行程位置进行主阀50和CS阀56的开闭的切换，因此提高了控制性。
除此之外，如图8和图9所示，在容量控制阀V的起动时、正常控制时等，在基于吸入压力Ps的力、即作用在压敏体61的接合器70的Ps受压面70b上的中间连通路57内的吸入压力Ps超过构成压敏体61的波纹管芯62和螺旋弹簧63的作用力的情况下，压敏体61会收缩，从而接合器70的轴向右端面的外径部70a从压敏阀部件52的压敏阀座52a分离，打开压敏阀54，以形成使第二Pc口15与Ps口13连通的第二Pc-Ps流路(在图8和图9中用实线箭头图示)，即，经由中间连通路57使控制室4与吸入室3连通，从而能够迅速降低控制压力Pc、将控制压力Pc和吸入压力Ps维持为均圧，因此，能够提供具有稳定的起动时的流体排出功能和压缩性能的容量控制阀V。特别地，如图8所示，使容量控制阀V为最大通电状态而打开CS阀56，并且通过规定的吸入压力Ps打开压敏阀54，从而能够使两条Pc-Ps流路连通，因此能够进一步提高起动时的流体排出功能。
另外，在起动时、正常控制时等，通过主副阀芯51向轴向左方移动而打开副阀55，因此，通过规定的吸入压力Ps打开压敏阀54时，使中间连通路57有效化以能够连通压敏室60与Ps口13。
另外，CS阀芯53外嵌于主副阀芯51，在CS阀芯53的内径部上形成有主阀座53a，因此能够更简单且紧凑地构成具有CS阀56的容量控制阀V，并且能够可靠地维持着主阀50的关闭状态而使主副阀芯51与CS阀芯53一起移动。
另外，在CS阀芯53的一端即轴向右端的内径部上形成有构成主阀50的主阀座53a，在其外径侧由外径部53b和CS阀座11a构成CS阀56，从而能够顺畅地进行由主阀50和CS阀56的开闭进行的Pd-Pc流路和第一Pc-Ps流路的切换，因此，响应性良好。
另外，CS阀芯53被螺旋弹簧58向CS阀56的闭阀方向即轴向右方施力，因此能够通过电流值的降低使CS阀芯53可靠地向闭阀位置移动，能够立即从最大占空比的最大通电状态恢复到小于该最大占空比的通电状态(占空比控制)。
另外，如图3所示，CS阀芯53在一端侧即轴向右端侧导入从第一Pc口14向第三阀室40供给的控制压力Pc，并且在另一端侧即轴向左端侧导入从第二Pc口15向压敏室60供给的控制压力Pc，从而能够使控制压力Pc从轴向两端作用于CS阀芯53，能够在抑制了压力的影响的状态下使CS阀芯53与主副阀芯51一起移动，因此，能够进行与对螺线管80施加的电流相应的精密的阀芯控制。进一步地，通过将CS阀芯53的另一端部即轴向左端部的有效面积A和CS阀芯53的一端部即轴向右端部的有效面积B设定为相同的面积(A＝B)，能够抵消作用于CS阀芯53的轴向两端的控制压力Pc，因此能够进行更精密的阀芯控制。
以上，根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即使有在不脱离本发明主旨的范围内的变更、追加，也包含在本发明中。
例如，在上述实施例中，对通过将CS阀芯53的轴向两端的有效面积A、B设定为相同(A＝B)来抵消作用于CS阀芯53的轴向两端的控制压力Pc的方式进行了说明，但并不限定于此，例如，也可以通过将CS阀芯的轴向左端的有效面积A设定为大于轴向右端的有效面积B(A>B)，在主阀50关闭时使控制压力Pc作用于开阀方向即轴向右方，调整螺线管80的驱动力来变更主副阀芯51的控制特性。另外，也可以通过变更螺旋弹簧58的弹簧常数来变更主副阀芯51的控制特性。
另外，由基于螺线管80的驱动力的主副阀芯51的行程位置引起的主阀50和CS阀56的开闭的时机也可以通过变更CS阀芯53相对于主副阀芯51在轴向上的配置、第二阀壳体11中的CS阀座11a在轴向上的形成位置、或者CS阀芯53的尺寸、形状等来适当调整。
另外，在上述实施例中，对通过使相对于主副阀芯51相对移动的CS阀芯53与第二阀壳体11中的CS阀座11a接触或分离来构成CS阀56的例子进行了说明，但也可以是其他结构，例如，CS阀也可以为滑阀结构。
另外，也可以在主副阀芯51和CS阀芯53的外周面和第一阀壳体10的引导孔10b、10c以及第二阀壳体11的引导孔11b的内周面中的至少一方上形成沿周向延伸的槽，由此，能够通过由槽带来的迷宫效应提高主副阀芯51与第一阀壳体10、以及CS阀芯53与第二阀壳体11的滑动部分的密封性，抑制流体的泄漏。
另外，对独立地构成主副阀芯51和压敏阀部件52的例子进行了说明，但两者也可以一体地形成。
另外，也可以不设置将可变容量型压缩机M的控制室4与吸入室3直接连通的连通路和固定节流孔。
另外，在上述实施例中，也可以不设置副阀55，主副阀芯51的轴向右端只要作为承受轴向载荷的支承部件发挥作用即可，不一定需要密闭功能。
另外，构成阀壳体的第一阀壳体10和第二阀壳体11也可以一体地形成。
另外，也可以是，压敏体61在内部不使用螺旋弹簧，而波纹管芯62具有作用力。
符号说明
1：外壳；2：排出室；3：吸入室；4：控制室；10：第一阀壳体(阀壳体)；11：第二阀壳体(阀壳体)；11a：CS阀座；12：Pd口(排出口)；13：Ps口(吸入口)；14：第一Pc口(控制口)；15：第二Pc口；16：Ps连通孔；20：第一阀室；30：第二阀室；40：第三阀室；50：主阀；51：主副阀芯(主阀芯)；51a：阶梯部；51b：轴向右端；52：压敏阀部件；52a：压敏阀座(开闭阀座)；53：CS阀芯；53a：主阀座；53b：外径部；54：压敏阀(开闭阀)；55：副阀；56：CS阀；57：中间连通路(CS连通路)；58：螺旋弹簧(施力单元)；60：压敏室(控制流体供给室)；61：压敏体(开闭阀芯)；62：波纹管芯；63：螺旋弹簧；70：接合器；70a：外径部；70b：Ps受压面；80：螺线管；82：固定铁芯；82a：副阀座；83：驱动杆(杆)；84：可动铁芯；85：螺旋弹簧；90：收纳室；A、B：CS阀芯的有效面积；Pc：控制压力；Pd：排出压力；Ps：吸入压力；S1、S2：空间；V：容量控制阀。

Claims (7)

1.一种容量控制阀，具备：
阀壳体，其形成有供排出压力的排出流体通过的排出口、供吸入压力的吸入流体通过的吸入口、以及供控制压力的控制流体通过的控制口；
杆，其由螺线管驱动；以及
主阀，其由通过所述杆的移动对所述排出口与所述控制口的连通进行开闭的主阀座和主阀芯构成，
其中，该容量控制阀具备：
开闭阀，其由形成在所述阀壳体上并对将供给控制流体的控制流体供给室与所述吸入口之间连通的CS连通路的连通进行开闭的开闭阀座和向闭阀方向施力的开闭阀芯构成；以及
CS阀，其由对所述控制口与所述吸入口的连通进行开闭的CS阀座和CS阀芯构成，
所述CS阀芯配置为能够相对于所述主阀芯相对移动，
维持着所述主阀的关闭状态而通过所述杆的移动使所述主阀芯和所述CS阀芯一起移动。
2.根据权利要求1所述的容量控制阀，其中，
所述CS阀芯外嵌于所述主阀芯，并且在所述CS阀芯的内径部上形成有所述主阀座。
3.根据权利要求2所述的容量控制阀，其中，
所述主阀座形成于所述CS阀芯的一端，在其外径侧构成所述CS阀座。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的容量控制阀，其中，
所述CS阀芯被施力单元向所述CS阀的闭阀方向施力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的容量控制阀，其中，
所述CS阀芯在其一端侧导入了来自所述控制口的控制流体，在另一端侧导入了向所述控制流体供给室供给的控制流体。
6.根据权利要求5所述的容量控制阀，其中，
所述CS阀芯的两端的有效面积相同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的容量控制阀，其中，
所述主阀芯构成对所述CS连通路与所述吸入口的连通进行开闭的副阀。
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