CN116157609A - 阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可控性高的阀。该阀(V1)具备：阀壳体(10)，其形成有流入端口(40b)和流出端口(11)；阀芯(51)，其由驱动源(80)驱动；弹簧(85)，其向与驱动源(80)的驱动方向相反的方向对阀芯(51)施力；以及提升阀(50)，其由形成于贯通流路(40b)的边缘的阀座(40a)和阀芯(51)构成，该阀(V1)通过阀芯(51)的移动来控制流量，其中，在提升阀(50)的下游侧的流路(C1、C2)中设置有流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势的增加区域。

Description

阀

技术领域

本发明涉及一种对工作流体进行可变控制的阀，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，通过改变斜板的倾斜角度，从而改变活塞的行程量来控制流体的排出量。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、排出被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改变。

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：由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，对设置在供排出压力Pd的排出流体通过的排出端口与供控制压力Pc的控制流体通过的控制端口之间的阀进行开闭，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的控制室的压力，并通过连续地改变斜板相对于旋转轴的倾斜角度，从而改变活塞的行程量来控制流体相对于排出室的排出量，将空调系统调整为目标制冷能力。

另外，容量控制阀还有对设置于控制端口与吸入端口之间的提升阀进行开闭来控制从控制端口向吸入端口流动的流体的流量的情况(参照专利文献1)。这样的容量控制阀利用控制压力Pc与压力低于该控制压力Pc的吸入压力Ps的压力差来控制可变容量型压缩机的控制室内的控制压力Pc。此外，可变容量型压缩机的控制室经由节流孔与可变容量型压缩机的排出室连通，并且，高压的排出压力Pd通过节流孔不断地被供给到控制室，从而调整了控制压力Pc。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-075054号公报(第8至第10页，图2)

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的容量控制阀，作为通过提升阀的开闭来控制流体的流量的对象，利用了压力低于排出压力Pd的控制压力Pc与吸入压力Ps的压力差，因此，能够减少通过提升阀的流体的流量，但在为了调整控制压力Pc而通过节流孔不断地供给的排出压力Pd的影响下，即使向螺线管输入预先设定的电流，有时阀芯的行程也会产生偏差，阀的开度会偏离目标值。根据发明人们的研究，明确了能够通过使接近音速的流速的制冷剂通过提升阀来影响阀芯的行程，并利用这一点来抑制上述偏差。

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可控性高的阀。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的阀具备：

阀壳体，其形成有流入端口和流出端口；

阀芯，其由驱动源驱动；

弹簧，其向与所述驱动源的驱动方向相反的方向对所述阀芯施力；以及

提升阀，其由形成于贯通流路的边缘的阀座和所述阀芯构成，该阀通过所述阀芯的移动来控制流量，其中，

在所述提升阀的下游侧的流路中设置有流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势的增加区域。

由此，当通过提升阀的流体为超音速流时，在提升阀的下游侧的流路中通过增加区域的流体的流速上升，提升阀的下游压力下降。由此，在阀芯上作用开阀方向的力，并能够抑制上游侧的流体的压力对作用于阀芯的背压产生的力的影响，抑制阀芯的行程相对于输入到螺线管的电流值的偏差。另外，当通过提升阀的流体为亚音速流时，在提升阀的下游侧的流路中通过增加区域的流体的流速下降，提升阀的下游压力上升。由此，在阀芯上作用闭阀方向的力，闭阀特性提高，能够以较小的电流值关闭提升阀。由此，能够高精度地调整提升阀的开度。

也可以是，所述增加区域的流路截面积连续增加。

由此，能够使在提升阀的下游侧的流路中通过增加区域的流体的流动稳定并消除停滞。

也可以是，所述提升阀由截面倾斜形状的所述阀座和截面曲面形状的所述阀芯构成。

由此，在构成提升阀的阀座与阀芯之间形成增加区域，因此能够使在阀芯的闭阀位置或节流位置处通过提升阀的流体的流动朝向切线方向并稳定。

也可以是，所述倾斜形状为直线状。

由此，能够使在阀芯的闭阀位置或节流位置处通过提升阀的流体的流动朝向切线方向，并沿倾斜面引导流动，因此能够使流体的流动稳定至提升阀的下游侧。

也可以是，构成所述阀座的倾斜面与所述流出端口的开口连续。

由此，通过提升阀的流体的流动沿构成阀座的倾斜面被引导至流出端口的开口，因此能够使提升阀的下游压力稳定。

也可以是，所述阀座形成于与所述阀壳体分体的阀座部件。

由此，能够将构成阀座的倾斜面延伸至流出端口附近。

附图说明

图1是示出在本发明的实施例1的容量控制阀的未通电状态下CS阀打开的情况的剖视图；

图2是示出将阀座部件压入实施例1的容量控制阀的阀壳体中的情况的剖视图；

图3是示出实施例1的容量控制阀的通电状态下(正常控制时)CS阀的下游侧的流路中的增加区域的放大剖视图；

图4(a)是示意性地示出流路截面积呈增加趋势的实施例1的容量控制阀在超音速流中的闭阀特性的图，图4(b)是示意性地示出流路截面积恒定的比较例的闭阀特性的图；

图5(a)是示意性地示出流路截面积呈增加趋势的实施例1的容量控制阀在亚音速流中的闭阀特性的图，图5(b)是示意性地示出流路截面积恒定的比较例的闭阀特性的图；

图6是示出在本发明的实施例2的容量控制阀的未通电状态下CS阀打开的情况的剖视图；

图7的(a)是示出将阀座部件压入实施例2的容量控制阀的阀壳体中的情况的剖视图，图7(b)是示出从阀壳体的外径侧观察图7(a)的X-X截面时的Ps端口的图；

图8是示出实施例2的容量控制阀的通电状态下(正常控制时)的CS阀的下游侧的流路中的增加区域的放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于实施例对用于实施本发明的阀的方式进行说明。此外，虽然实施例以容量控制阀为例进行说明，但也能够应用于其他用途。

[实施例1]

参照图1至图3对实施例1的容量控制阀进行说明。以下，将从图1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。具体而言，将配置阀壳体10的纸面左侧作为容量控制阀的左侧、将配置螺线管80的纸面右侧作为容量控制阀的右侧进行说明。

本发明的容量控制阀被组装在汽车等的空调系统使用的未图示的可变容量型压缩机中，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的排出量，将空调系统调整为目标制冷能力。

首先，对可变容量型压缩机进行说明。可变容量型压缩机具有外壳，该壳体具备排出室、吸入室、控制室和多个缸体。此外，在可变容量型压缩机中设置有直接连通排出室和控制室的连通路。在该连通路中设置有用于对排出室与控制室的压力进行平衡调整的固定节流孔9(参照图1)。

另外，可变容量型压缩机具备旋转轴、斜板和多个活塞。旋转轴由设置于外壳的外部的未图示的发动机进行旋转驱动。斜板在控制室内通过铰链机构可倾斜地与旋转轴连结。多个活塞与斜板连结，并往复移动自如地嵌合在各个缸体内。可变容量型压缩机使用由电磁力进行开闭驱动的容量控制阀V1，利用吸入流体的吸入室的吸入压力Ps、排出被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来连续地改变该斜板的倾斜角度，从而改变活塞的行程量来控制流体的排出量。

如图1所示，组装于可变容量型压缩机的本实施例1的容量控制阀V1调整对构成作为驱动源的螺线管80的线圈86通电的电流，对容量控制阀V1的作为提升阀的CS阀50进行开闭控制。由此，通过控制从控制室向吸入室流出的流体来对控制室内的控制压力Pc进行可变控制。此外，排出室的排出压力Pd的排出流体经由固定节流孔9不断地被供给至控制室，且通过关闭容量控制阀V1的CS阀50，使控制室内的控制压力Pc上升。

在本实施例1的容量控制阀V1中，CS阀50由作为阀芯的CS阀芯51和作为阀座的CS阀座40a构成。CS阀座40a形成于筒状阀座部件40，该筒状阀座部件40压入固定于阀壳体10的凹部10a。CS阀50通过形成于CS阀芯51的轴向左端的抵接部51a沿轴向与CS阀座40a接触或分离而进行开闭。

接着，对容量控制阀V1的结构进行说明。如图1所示，容量控制阀V1主要由阀壳体10、阀座部件40、CS阀芯51和螺线管80构成。阀壳体10和阀座部件40由金属材料形成。CS阀芯51沿轴向往复移动自如地配置在阀壳体10内。螺线管80与阀壳体10连接，对CS阀芯51施加驱动力。

如图1所示，CS阀芯51由大径部51b和小径部51c构成。大径部51b由金属材料或树脂材料形成，且呈截面恒定的柱状体。小径部51c从大径部51b的轴向右端的内径侧向轴向右方延伸。另外，CS阀芯51兼作相对于螺线管80的线圈86贯通配置的杆。

在CS阀芯51的轴向左侧的端面、即大径部51b的轴向左侧的端面上，形成有朝向CS阀座40a鼓出的截面曲面形状的抵接部51a。具体而言，抵接部51a的曲面形状由具有恒定曲率半径的球面的一部分形成。此外，只要抵接部51a为能够落座于CS阀座40a的曲面形状，则也可以不由具有恒定曲率半径的球面的一部分形成。

如图1所示，螺线管80主要由外壳81、中心柱82、CS阀芯51、可动铁芯84、螺旋弹簧85和励磁用线圈86构成。外壳81具有向轴向左方开放的开口部81a。中心柱82从轴向左方插入外壳81的开口部81a，配置于外壳81的内径侧与阀壳体10的内径侧之间，并形成为大致圆筒状。CS阀芯51插通于中心柱82并沿轴向往复移动自如，且其轴向左端部配置在阀壳体10内。可动铁芯84中插嵌固定有CS阀芯51的轴向右端部。螺旋弹簧85设置于中心柱82与可动铁芯84之间，并向CS阀50的开阀方向即轴向右方对可动铁芯84施力。线圈86经由绕线架卷绕于中心柱82的外侧。

中心柱82具备圆筒部82b和环状凸缘部82d。圆筒部82b由铁、硅钢等磁性材料的刚体形成，并形成有沿轴向延伸且供CS阀芯51插通的插通孔82c。凸缘部82d从圆筒部82b的轴向左端部的外周面向外径方向延伸。

如图1所示，在阀壳体10上形成有作为流出端口的Ps端口11。Ps端口11沿径向贯通，并与可变容量型压缩机的吸入室连通。另外，在阀壳体10的轴向左侧形成有将筒状阀座部件40从轴向左方压入的凹部10a。另外，在阀壳体10上形成有作为流入端口的Pc端口。通过将阀座部件40压入固定于凹部10a，Pc端口通过沿轴向贯通阀座部件40的贯通孔40b与可变容量型压缩机的控制室连通。

在阀壳体10的内部形成有阀室20，且在阀室20内沿轴向往复移动自如地配置CS阀芯51的抵接部51a。另外，Ps端口11从阀壳体10的外周面向内径方向延伸，并与阀室20连通。

这样，在阀壳体10的内部，通过阀座部件40的贯通孔40b、阀室20和Ps端口11，形成有连通可变容量型压缩机的控制室和吸入室的流路。

另外，在阀壳体10的内周面上形成有引导孔10c。引导孔10形成于比阀室20靠安装螺线管80的轴向右侧，CS阀芯51的大径部51b的外周面51d(参照图3)能够在其中滑动。此外，引导孔10c的内周面和CS阀芯51的大径部51b的外周面51d之间通过在径向上稍微分离而形成有微小的间隙，CS阀芯51能够相对于阀壳体10沿轴向顺畅地相对移动。

如图2所示，阀壳体10的凹部10a形成为其内径R1比阀室20的内径R2大(R1＞R2)，由此，凹部10a的底面构成能够与阀座部件40的轴向右侧的平坦面40c抵接的承接部10b。

如图1所示，阀壳体10在轴向右侧形成有向轴向左方凹陷的凹部10d。凹部10d由中心柱82的凸缘部82d从轴向右方以大致密封状插嵌固定，且外壳81从其轴向右方以大致密封状插嵌固定，从而一体地连接。

这样，在阀壳体10、中心柱82和外壳81一体地连接的状态下，阀壳体10的轴向右侧的端面和中心柱82的凸缘部82d的轴向右侧的侧面分别与形成于外壳81的轴向左侧的凹部81b的底面抵接，阀壳体10的凹部10d的底面与中心柱82的轴向左侧的端面沿轴向分离而形成有间隙。

另外，在阀壳体10上形成有贯通孔21。贯通孔21形成为在阀壳体10的轴向左侧的端面与凹部10d的底部之间沿轴向延伸。贯通孔21由以下部分构成：小径孔部211，其轴向左端与可变容量型压缩机的控制室连通；以及大径孔部212，其从小径孔部211的轴向右端连续地延伸，且直径比该小径孔部211大。大径孔部212的轴向右端向形成于凹部10d的底面与中心柱82的轴向左侧的端面之间的间隙开放。此外，在贯通孔21的小径孔部211内和阀座部件40的贯通孔40b内，从可变容量型压缩机的控制室供给了控制压力Pc的控制流体。

在贯通孔21的大径孔部212中配置有：球状工作阀芯31；以及复位弹簧32，其轴向右端固定于中心柱82的轴向左侧的端面，轴向左端从轴向右方与工作阀芯31抵接。另外，工作阀芯31被复位弹簧32向轴向左方施力。这些工作阀芯31和复位弹簧32构成压力工作阀30，其在贯通孔21中控制可变容量型压缩机的控制室与外壳81内部的空间S的连通。

为了便于说明省略了图示，但在控制压力Pc较高的情况下，压力工作阀30的工作阀芯31克服复位弹簧32的作用力和外壳81内部的空间S内的流体的压力而向轴向右方移动，且从形成在贯通孔21的小径孔部211的轴向右端与大径孔部212的轴向左端的连接部分上的截面倾斜形状的阀座213分离，从而压力工作阀30打开。由此，可变容量型压缩机的控制室和外壳81内部的空间S经由贯通孔21连通，从可变容量型压缩机的控制室通过贯通孔21向外壳81内部的空间S供给控制压力Pc的控制流体，外壳81内部的空间S内的流体的压力与阀座部件40的贯通孔40b内的控制流体的压力差变小，能够使CS阀芯51向轴向左方、即闭阀方向顺畅地动作，能够提高对可变容量型压缩机的高输出时的控制的响应性。

此外，在阀壳体10中，引导孔10c的内周面与CS阀芯51的大径部51b的外周面之间的微小的间隙作为节流件发挥功能。由此，能够将外壳81内部的空间S内的流体向Ps端口11缓慢地释放。在长时间不使用时，维持阀室20内的流体的压力与外壳81内部的空间S内的流体的压力的压力差较小的状态。

在此，对阀座部件40进行说明。如图2所示，阀座部件40由比阀壳体10所使用的金属材料硬的金属材料形成。并且，阀座部件40由与CS阀芯51不同的原料形成。

另外，阀座部件40形成有沿轴向贯通的贯通孔40b而呈筒状。在阀座部件40的轴向右端部形成有截面倾斜形状的CS阀座40a。CS阀座40a从外径侧向内径侧形成为从内径侧与环状平坦面40c和平坦面40c相连且朝向轴向左方逐渐缩径。即，CS阀座40a形成于作为贯通流路的贯通孔40b的边缘，且由截面直线状的倾斜面沿周向延伸的锥面构成。

另外，通过使阀座部件40的轴向右侧的平坦面40c沿轴向与由凹部10a的底面形成的承接部10b抵接(参照图3)，能够规定阀座部件40相对于凹部10a的插入进度，并且提高阀壳体10与阀座部件40之间的密封性。此时，构成CS阀座40a的锥面的外径端被配置为与阀壳体10的阀室20的内周面10e的轴向左端相连。

由此，通过形成于构成阀座部件40的CS阀座40a的锥面与CS阀芯51的抵接部51a之间的流路C1、形成于构成CS阀座40a的锥面与CS阀芯51的大径部51b的外周面51d之间、以及阀壳体10的内周面10e与CS阀芯51的大径部51b的外周面51d之间的流路C2，形成延伸至Ps端口11的阀室20侧的开口处的CS阀50的下游侧的流路(参照图3)。此外，图3示出在容量控制阀V1的正常控制下使CS阀芯51执行行程至关闭位置附近的节流位置的状态。

在本实施例1中，流路C1构成如下增加区域：构成CS阀座40a的锥面与CS阀芯51的抵接部51a的外径端之间的流路截面积A2比构成CS阀座40a的锥面的内径端与CS阀芯51的抵接部51a之间的流路截面积A1大(A1＜A2)，且流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)。另外，流路C2构成如下增加区域：阀壳体10的内周面10e与CS阀芯51的外周面51d之间的流路截面积A4比构成CS阀座40a的锥面与CS阀芯51的大径部51b的外周面51d之间的流路截面积A3大(A3＜A4)，流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)。此外，在容量控制阀V1的正常控制时，在使CS阀芯51执行行程至节流位置的图3的状态下，流路C2的上游侧的流路截面积A3比流路C1的下游侧的流路截面积A2大(A2＜A3)。

此外，增加区域在CS阀50的下游侧的流路中形成在CS阀芯51的抵接部51a的行程范围内。

另外，流路C1的流路截面积随着去往下游侧而连续增加。另一方面，在流路C2中，阀壳体10的内周面10e与CS阀芯51的外周面51d平行地配置，因此流路C2的下游侧的流路截面积A4恒定。

接着，对通过CS阀50的下游侧的流路C1、C2的流体的流速和压力的变化进行说明。此外，对控制压力Pc被控制在维持上述压力工作阀30关闭的范围内的情况进行说明。关于等熵流中的面积变化的影响，以下示出截面积与压力的关系式。

[式1]

p：压力

γ：比热比

M：马赫数

A：面积

基于该截面积与压力的关系式，在阀座部件40的贯通孔40b内的控制压力Pc与Ps端口11内的吸入压力Ps的压力差、即Pc-Ps差压较大且通过CS阀50的流体为超音速流(M＞1)时，通过流路C1的流体会流速上升、压力下降，其中该流路C1构成在CS阀50的下游侧的流路中流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域。另外，通过流路C2的流体会在进一步流速上升、压力下降之后，通过流路截面积恒定的流路C2的下游侧，由此，会以流速和压力大致不变的状态稳定地流动，并流入Ps端口11内，其中该流路C2与流路C1的下游侧连续且构成流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域(参照图3)。

另一方面，在Pc-Ps差压较小且通过CS阀50的流体为亚音速流(M＜1)时，通过流路C1的流体会流速下降、压力上升，其中该流路C1在CS阀50的下游侧的流路中构成增加区域。另外，通过流路C2的流体会在进一步流速下降、压力上升之后，通过流路截面积恒定的流路C2的下游侧，由此，会以流速和压力大致不变的状态稳定地流动，并流入Ps端口11内，其中该流路C2与流路C1的下游连续且构成流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域(参照图3)。

另外，CS阀50的下游压力、即阀室20内的流体的压力容易受到为了调整可变容量型压缩机的控制室内的控制压力Pc而经由固定节流孔9(参照图1)不断地供给的排出压力Pd的影响，因此与Ps端口11内相比压力很难下降。

在本实施例1中，如上所述，流体以超音速流通过增加区域，从而能够下降CS阀50的下游压力，因此能够抑制排出压力Pd对基于与阀室20内的流体的压力的压力差而变化的外壳81内部的空间S(参照图1)内的流体的压力、即作用于CS阀芯51的背压产生的力的影响。另外，流体以亚音速流通过增加区域，由此，除了排出压力Pd的影响之外，还能够使CS阀50的下游压力上升，因此能够进一步增大基于与阀室20内的流体的压力的压力差而变化的外壳81内部的空间S内的流体的压力、即作用于CS阀芯51的背压产生的力。

如上所述，在本实施例1的容量控制阀V1中，在CS阀50的下游侧的流路中设置有作为流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域的流路C1、C2。在通过CS阀50的流体为超音速流(M＞1)时，通过流路C1、C2的流体会流速上升、压力下降，在CS阀芯51上作用开阀方向的力。由此，如图4(a)所示，能够抑制CS阀50的上游侧的流体的压力、本实施例中为排出压力Pd对CS阀50的下游压力的影响。此外，在图4(b)中示出流路截面积(dA＝恒定)恒定的流路的特性的参考图中，驱动电流的偏差变大。这样，能够抑制排出压力Pd对作用于CS阀芯51的背压产生的力的影响，抑制CS阀芯51的行程相对于输入到螺线管80的电流值的偏差，能够高精度地调整CS阀50的开度。

另外，在通过CS阀50的流体为亚音速流(M＜1)时，通过流路C1、C2的流体会流速下降、压力上升，在CS阀芯51上作用闭阀方向的力。另外，能够进一步增大被排出压力Pd影响的作用于CS阀芯51的背压产生的力。由此，如图5(a)所示，能够提高CS阀50的闭阀特性，以较小的电流值关闭CS阀50。另外，在图5(b)中示出流路截面积(dA＝恒定)恒定的流路的特性的参考图中，在排出压力Pd较高时无法闭阀，换言之，闭阀需要大电流。

这样，在CS阀50的下游侧的流路中设置有作为流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域的流路C1、C2，通过根据通过CS阀50的流体的流速适当地控制CS阀50的下游压力，能够提高CS阀50的可控性。

另外，在作为增加区域的流路C1中，流路截面积随着去往下游侧而连续增加，从而能够使流体的流动稳定并消除停滞。另外，能够加速改变通过流路C1的流体的流速、压力。

另外，CS阀50由截面倾斜形状的CS阀座40a和截面曲面形状的CS阀芯51的抵接部51a构成，且在构成CS阀座40a的锥面与CS阀芯51的抵接部51a之间形成作为增加区域的流路C1，因此能够使在CS阀芯51的闭阀位置或节流位置处通过CS阀50的流体的流动朝向切线方向(参照图3的实线箭头)并稳定。

另外，CS阀座40a由截面直线状的倾斜面沿周向延伸的锥面构成，能够使在CS阀芯51的闭阀位置或节流位置处通过CS阀50的流体的流动、具体为流路C1和流路C2的上游侧的流体的流动朝向切线方向并稳定，并且能够沿倾斜面引导流体的流动，因此能够使流体的流动稳定至CS阀50的更下游侧。

另外，构成CS阀座40a的锥面可以存在于沿CS阀芯51的抵接部51a的法线的下游，由此，通过了增加区域的流体就会直线前进，因此很难阻碍接近音速的流体的流速。

另外，在流路C2的下游侧，直至Ps端口11的阀室20侧的开口，流路截面积均恒定，并能够以通过的流体的流速和压力大致不变的状态使流体的流动稳定，因此容易使阀室20内的流体的压力稳定。

另外，流路C1能够利用作为提升阀的CS阀50中的构成CS阀座40a的锥面和CS阀芯51的抵接部51a来形成增加区域，因此能够简化容量控制阀V1的结构。

另外，CS阀座40a形成于与阀壳体10分体的阀座部件40，因此能够提高用于形成增加区域的锥面的加工精度。

另外，在本实施例1中，说明了在与流路C1的下游连续的流路C2中，通过将阀壳体10的内周面10e与CS阀芯51的外周面51d平行地配置而使下游侧的流路截面积恒定的方式，但不限于此，也可以改变阀壳体10的内周面10e、CS阀芯51的外周面51d的形状，以在流路C2的下游侧也连续地构成流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域。

[实施例2]

参照图6至图8对实施例2的容量控制阀进行说明。此外，将省略与上述实施例1相同结构且重复的说明。

如图6所示，在本实施例2的容量控制阀V2中，在阀壳体110上形成有作为流出端口的Ps端口111，其沿径向贯通并与可变容量型压缩机的吸入室连通。

另外，在阀壳体110的轴向左侧形成有第一凹部110a。在第一凹部110a中，从轴向左方压入带凸缘的筒状阀座部件140。此外，在阀壳体110上，通过在第一凹部110a中压入固定阀座部件140，形成作为流入端口的Pc端口，其通过沿轴向贯通阀座部件140的贯通孔140b与可变容量型压缩机的控制室连通。

在阀壳体110的内部，由第一凹部110a和在第一凹部110a的轴向右侧连续形成的小径的第二凹部110b形成了阀室120。在阀室120内沿轴向往复移动自如地配置CS阀芯51的抵接部51a。另外，Ps端口111从阀壳体110的外周面向内径方向延伸，并与阀室120连通。

如图7(a)所示，阀壳体110的第一凹部110a形成为其内径R11比第二凹部110b的内径R12大(R11＞R12)，由此，在阀室120中，由第一凹部110a的内周面110d、从第一凹部110a的内周面110d的轴向右端向内径方向延伸的底面110e、以及从第一凹部110a的底面110e的内径端向轴向右方延伸的第二凹部110b的内周面110f形成了环状阶梯部114。此外，环状阶梯部114在Ps端口111的位置处在周向上中断。

另外，Ps端口111的阀室120侧的开口沿轴向跨越第一凹部110a的内周面110d和第二凹部110b的内周面110f配置而呈阶梯状。另外，阀室120侧的开口与第一凹部110a和第二凹部110b连通，且在第一凹部110a的底面110e上还向轴向左方开放并与第一凹部110a连通(参照图7(b))。

如图7(a)所示，阀座部件140形成有沿轴向贯通的贯通孔140b而呈筒状。在阀座部件140的轴向右端部形成有作为阀座的CS阀座140a。CS阀座140a从外径侧向内径侧形成为从内径侧与环状平坦面140c和平坦面140c相连且朝向轴向左方逐渐缩径的截面倾斜形状。即，CS阀座140a形成于作为贯通流路的贯通孔140b的边缘，且由截面直线状的倾斜面沿周向延伸的锥面构成。

另外，在阀座部件140的轴向左端部形成有从外周面向外径方向突出的凸缘部140d，且通过使凸缘部140d的轴向右侧的侧面沿轴向与阀壳体110的轴向左侧的端面抵接(参照图8)，能够规定阀座部件140相对于第一凹部110a的插入进度。此时，平坦面140c的外径端被配置为与向阀壳体110的第一凹部110a的内周面110d开口的Ps端口111的内周面沿径向连续。另外，构成CS阀座140a的锥面的外径端位于比阀壳体110的第二凹部110b靠外径侧的位置。即，构成CS阀座140a的锥面延伸至与Ps端口111的阀室120侧的开口在轴向上重叠的位置。

由此，通过形成于构成阀座部件140的CS阀座140a的锥面与CS阀芯51的抵接部51a之间的流路C101、形成于构成阀座部件140的CS阀座140a的锥面与CS阀芯51的大径部51b的外周面51d之间的流路C102、以及形成于阀座部件140的平坦面140c与构成阶梯部114的第一凹部110a的底面110e之间的流路103，来形成延伸至Ps端口111的阀室120侧的阶梯状的开口处的CS阀50的下游侧的流路(参照图8)。此外，图8示出在容量控制阀V2的正常控制时使CS阀芯51执行行程至关闭位置附近的节流位置的状态。

在本实施例2中，流路C101构成如下增加区域：构成CS阀座140a的锥面与CS阀芯51的抵接部51a的外径端之间的流路截面积A102比构成CS阀座140a的锥面的内径端与CS阀芯51的抵接部51a之间的流路截面积A101大(A101＜A102)，且流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)。另外，流路C102构成如下增加区域：通过使构成CS阀座140a的锥面的外径部以直线状延伸至与Ps端口111的阀室120侧的开口在轴向上重叠的位置，流路C102的上游侧的流路截面积A103比流路C101的下游侧的流路截面积A102大(A102＜A103)，且流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)。

另外，流路C101的流路截面积随着去往下游侧而连续增加。另外，虽然流路C102的流路截面积也随着去往下游侧而连续增加，但由于CS阀芯51的外周面51d相对于构成CS阀座140a的锥面沿轴向以直线状延伸，因此与流路C101相比流路截面积的增加量增大。

另外，流路C103相当于第一凹部110a的外径部的空间，且在第一凹部110a的内周面110d和底面110e上与Ps端口111的阀室120侧的阶梯状开口连通。

另外，如图6所示，构成CS阀座140a的锥面处于CS阀芯51的抵接部51a的整个行程中。

由此，在本实施例2的容量控制阀V2中，在CS阀50的下游侧的流路中设置有作为流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域的流路C101、C102。在通过CS阀50的流体为超音速流(M＞1)时，通过流路C101、C102的流体会流速上升、压力下降，在CS阀芯51上作用开阀方向的力。由此，能够抑制CS阀50的上游侧的流体的压力、本实施例中为排出压力Pd对CS阀50的下游压力的影响。这样，能够抑制排出压力Pd对作用于CS阀芯51的背压产生的力的影响，抑制CS阀芯51的行程相对于输入到螺线管80的电流值的偏差，能够高精度地调整CS阀50的开度。

另外，在通过CS阀50的流体为亚音速流(M＜1)时，通过流路C101、C102的流体会流速下降、压力上升，在CS阀芯51上作用闭阀方向的力。另外，能够进一步增大被排出压力Pd影响的作用于CS阀芯51的背压产生的力。由此，能够提高CS阀50的闭阀特性，以较小的电流值关闭CS阀50。

这样，在CS阀50的下游侧的流路中设置有作为流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势(dA＞0)的增加区域的流路C101、C102，通过根据通过CS阀50的流体的流速适当地控制CS阀50的下游压力，能够提高CS阀50的可控性。

另外，由于构成作为增加区域的流路C101、C102的CS阀座140a由外径部以直线状延伸至与Ps端口111的阀室120侧的开口在轴向上重叠的位置的锥面构成，因此容易一边加速改变流体的流速、压力、一边引导至Ps端口111内。由此，能够使CS阀50的下游侧的流路中的流体的流动稳定并消除停滞，使CS阀50的下游压力、即阀室120内的流体的压力更稳定。

另外，CS阀座140a形成于与阀壳体10分体的阀座部件40，因此能够提高用于形成增加区域的锥面的加工精度。进而，能够将构成CS阀座140a的锥面延伸至Ps端口111附近。

此外，在本实施例2中，阀座部件140也可以不具有平坦面140c，构成CS阀座140a的锥面也可以与阀座部件140的外周面连续。另外，在这种情况下，构成CS阀座140a的锥面的外径端与Ps端口111的阀室120侧的开口连续，因此也可以在阀壳体110的内周面上不形成环状阶梯部114。

以上，参照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，即便有在不脱离本发明的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，说明了阀壳体和阀座部件由金属材料构成的情况，但不限于此，只要阀座部件的硬度比阀壳体的流路内侧的硬度大，也可以由树脂材料等形成。另外，在这种情况下，阀座部件也优选由与阀芯不同的材料形成。

另外，CS阀芯与CS阀座的抵接部也可以不形成为截面曲面形状。

另外，构成CS阀座的锥面不限于直线状，也可以是圆弧状。

另外，增加区域不限于通过锥面使流路截面积连续增加的区域，也可以是呈通过阶梯状面使流路截面积阶段性增加的增加趋势的区域。

另外，在上述实施例1、2中，说明了在CS阀50的下游侧连续的流路C1、C2或流路C101、C102均构成增加区域的情况，但不限于此，只要例如上游的流路C1、C101或下游的流路C2、C102中的任何一个构成增加区域即可。

另外，以作为提升阀的CS阀为例对上述实施例的容量控制阀进行了说明，但提升阀也可以是对作为流入端口的Pd端口与作为流出端口的Pc端口之间的流路进行开闭的DC阀。

符号说明

9：固定节流孔；10：阀壳体；10a：凹部；10b：承接部；10c：引导孔；10d：凹部；10e：内周面；11：Ps端口(流出端口)；20：阀室；21：贯通孔；30：压力工作阀；40：阀座部件；40a：CS阀座(阀座)；40b：贯通孔(贯通流路、流入端口)；40c：平坦面；50：CS阀(提升阀)；51：CS阀芯(阀芯)；51a：抵接部；51d：外周面；80：螺线管(驱动源)；110：阀壳体；110a：第一凹部；110b：第二凹部；110d：内周面；110e：底面；110f：内周面；111：Ps端口(流出端口)；114：阶梯部；120：阀室；140：阀座部件；140a：CS阀座(阀座)；140b：贯通孔(贯通流路、流入端口)；140c：平坦面；140d：凸缘部；C1、C2：流路(增加区域、下游侧的流路)；C101、C102：流路(增加区域、下游侧的流路)；C103：流路(下游侧的流路)；S：空间；V1、V2：容量控制阀(阀)。

Claims (6)

1.一种阀，其具备：

阀壳体，其形成有流入端口和流出端口；

阀芯，其由驱动源驱动；

弹簧，其向与所述驱动源的驱动方向相反的方向对所述阀芯施力；以及

提升阀，其由形成于贯通流路的边缘的阀座和所述阀芯构成，该阀通过所述阀芯的移动来控制流量，其中，

在所述提升阀的下游侧的流路中设置有流路截面积随着去往下游侧而呈增加趋势的增加区域。

2.根据权利要求1所述的阀，其中，

所述增加区域的流路截面积连续增加。

3.根据权利要求1或2所述的阀，其中，

所述提升阀由截面倾斜形状的所述阀座和截面曲面形状的所述阀芯构成。

4.根据权利要求3所述的阀，其中，

所述倾斜形状为直线状。

5.根据权利要求3或4所述的阀，其中，

构成所述阀座的倾斜面与所述流出端口的开口连续。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀，其中，

所述阀座形成于与所述阀壳体分体的阀座部件。

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