CN1436932A - 容量控制阀 - Google Patents

Abstract

在容量控制阀(1)中，与阀体一体的开阀连接部(30)可快速地从与感压装置(22)一体的卡合部(22B)脱离，可使阀体快速开阀来切换控制室内的容量或压力。相对于感压装置(22)的有效受压面积Ab，将阀体(21)的密封受压面积As以至于阀体(21)的作动面(23)的受压面积Ar2也构成同一或大致同一的面积，或将密封受压面积As和作动面(23)的受压面积构成同一或大致同一面积，仅使设定的压力作用于阀体。可进行阀体的高精度压力控制而无用的压力不作用于阀体，并变更控制室的作动，以能快速地变更供给控制压力的控制室内的压力。

Description

容量控制阀

技术领域

本发明涉及可变式控制作动流体的容量或压力的容量控制阀，具体涉及一种在控制空气机械等的控制室内的容量或压力的同时可进行快速控制的容量控制阀。

背景技术

作为本发明的相关技术，已知有属于空气机械的斜板式容量可变型压缩机用的容量控制阀。作为该容量控制阀的相关技术详见图15。

在图15所示的容量控制阀200的下端设置的吸入室206中配置有感压元件210。该感压元件210形成于内装有弹簧的可弹起的波纹管中，壁构成利用从外部吸入的吸入压力Ps进行收缩而使上端变位。又，在该感压元件210的上端，中间杆207移动自如地配置于设于外壳220的引导孔中。并且，与中间杆207连接的阀体201配置于外壳220的图示上部的阀孔208中。通过阀体201的开闭移动而与阀孔208的阀座离接，对阀孔209进行开闭。

在外壳220上形成有Ps用吸入孔、Pd用吐出孔和Pc用曲轴室流入孔，Pd用吐出孔和阀孔208由连通路209而连通。并且，阀孔208开闭时，阀孔208与Pc用曲轴室流入孔连通，流体流入未图示的的曲轴室。

该阀体201的开闭设定成可根据设于容量控制阀200的图示上端的电磁线圈装置202发生的负载来变更感压元件210的设定流入压(Ps设定值)，一边根据阀体201的开阀度对导入容量可变型压缩机的曲轴室的吐出压力Pd的导入量进行控制，一边调整曲轴室的曲轴室压力Pc，对容量可变型压缩机的容量进行控制。

配置于吸入室206的感压元件210设定为可与吸入压力Ps感应地在吸入压力Ps的使用压力区域中进行伸缩的负载特性。

并且，电磁线圈装置202未通电时，阀体201利用阀开弹簧203的弹力保持着全开状态。该全开状态就是全无负载运转状态。一旦向电磁线圈装置202通电，则阀芯204与固定铁心205之间发生电磁吸引力。在与该阀开弹簧203的弹簧负载对抗的电磁吸引力达到阀开弹簧203的弹簧负载以上之前，阀体201保持全开状态而为不感应状态。

另一方面，当电磁吸引力达到阀开弹簧203的弹簧负载以上时，阀体201利用电磁吸引力向闭阀方向移动而进入Ps控制区域。在此场合，线圈电流越大，则闭阀力越大，Ps设定值就越低。

又，在这种容量控制阀200中，制冷负载过大时，因由吸入压力Ps快速地闭阀，故难以使制冷负载下降。由此，必须使用离合器将压缩机停止而使空调机处于关闭状态。

又，因连接的各杆的直径不同，一旦该杆的受压面积受到吸入压力Ps、吐出压力Pd、曲轴室压力Pc，则由作用于包含阀体的杆的作动机构的力的平衡(根据各杆的受压面积比率)，会对阀体201的开阀度造成大的不良影响。

并且，由压缩机运转状况引起各种变化的曲轴压力Pc不可避免地成为吸入压力Ps外乱的主要因素。由此，即使在向电磁线圈的通电控制中求出精确度，也难以提高由设定的吸入压力Ps所决定的容量的可变精度。

又，感压元件210与固定铁心205间的连接杆由中间杆207、阀体杆201A、阀芯杆204A连接而进行作动。该连接杆一旦各杆的连接部在作动中磨损，则会影响阀体201的开阀度。

又，感压元件210与阀体201和连接杆的作动特性因只由各杆的接触来连接，故一旦该接触面磨损，则整个长度变短，对阀体201的作动造成不良影响。

该容量可变型压缩机用的容量控制阀由于采用上述的结构，因此存在着以下的问题。首先，在容量控制阀中，因难以快速地变更控制室的压力，故例如需要在容量可变型压缩机等中设置离合器，使容量可变型压缩机的构造复杂化，存在成本上升的问题。

又，由于未考虑到各流体压力作用于阀体、阀体杆、中间杆等受压面的受压面积方面的平衡关系，因此会对控制压力流体的容量或压力的控制精度造成不良影响。

并且，个别连接阀体、阀体杆、中间杆等的开闭阀作动因这些构件的接合部磨损等，会对开闭阀的精度造成不良影响。

本发明鉴于上述问题，其目的在于，可在无其它压力的影响下正确地控制容量控制阀的压力或容量，同时当作动负载值超过设定值时可立即变更，例如，当容量可变型压缩机的离合器等为必要时，降低不要该离合器进行控制的容量可变型压缩机的成本。

并且，其目的在于，在选择作用于包含阀体的杆的作动机构的力的平衡性、由被设定的吸入压力Ps(Pset)对控制室的容量或压力进行控制时，可获得能不受其它压力影响的、正确控制的容量控制阀。

例如，在容量可变型压缩机中使用容量控制阀由吸入压力Ps进行控制时，可由被设定的吸入压力(Ps)进行正确控制而不受曲轴室压力(Pc)或吐出压力(Pd)的影响。

并且，其目的在于，在使用1个感压杆以提高加工精度的同时降低加工成本。

又，其目的在于，在阀外壳上一边将感压杆与感压装置结合一边进行组装变得容易的同时提高感压杆的作动性。

本发明内容

本发明为了解决上述的技术课题，其技术方案采用以下的结构。

本发明第1技术方案的容量控制阀，系一种控制阀部的开阀度、通过被控制的控制压力流体的流动对控制室内的流量或压力进行控制的容量控制阀，其特征在于，包括：设置于阀部、与第2连通路连通的容量室；具有与容量室连通的阀孔用的阀座、并与第1连通路连通的阀室；与阀室连通并与检测连通路连通的作动室；配置于作动室、具有来自检测连通路的吸入压力可作用的受压面积的作动面；与作动面一体状可移动自如地配置于阀室、具有可与阀座装脱自如的阀部面的阀体；与阀体一体并具有受压面的开阀连接部；与开阀连接部的受压面密接状连接、并在阀体开阀时与受压面的连接脱离的卡合部；将卡合部保持、同时配置于容量室内使容量室内的作动流体压力作用于有效受压面积并向阀体闭阀的方向施力的感压装置；以及与阀体连接、并可使具有阀芯的电磁阀杆向阀体开闭方向作动的电磁阀部。

在本发明第1技术方案的容量控制阀中，当由吸入压力Ps对控制压力进行控制时，需要快速地变更控制室的压力。例如，在作动中，为了变更设定值，有时会遮断电磁阀部的电流。本发明的容量控制阀具有也能对应这种场合的功能。具体地讲，在作动中，由控制阀体利用吸入压力Ps正确地进行通常的容量或压力控制的作动，并且，当应控制的流体压力的负载上升时等场合，可由根据来自外部的指示作动的电磁阀部将连接的开阀连接部从卡合部中拔出，快速地进行开阀。

又，该开阀连接部设置于感压装置与阀体之间，阀体在作动中，依靠与流入电磁阀的电流值大小对应的电磁阀部的力和由作动流体压力作动的感压装置的力与阀体各面上的作动力的平衡，一边将开阀连接部与卡合部连接，一边对阀部的开阀度进行控制。此时，卡合部与开阀连接部的滑动面一边接合，一边一体状作动。

并且，配置于容量室内的开阀连接部与卡合部的接合面在通过由未图示的计算机控制所指示的电磁阀部快速地将阀体开阀时，因仅可滑动地进行接合，故极其容易地使开阀连接部从卡合部向开阀方向相对移动。结果是快速地将阀体开阀，控制压力流体快速地向控制室流出，可将应控制的控制室的容量或压力值切换成所需的设定值。

第2技术方案的容量控制阀是在开阀连接部具有受压面和滑动面，在卡合部具有连接受压面的座面和与滑动面密接的引导面，在开阀连接部的滑动面和卡合部的引导面的接合面内方的开阀连接部与卡合部之间具有开放室，同时具有连通开放室与作动定的开放通路。

在本发明第2技术方案的容量控制阀中，当由吸入压力Ps对控制压力的流向进行控制时，需要快速地变更控制室的压力。由此，由阀体利用吸入压力Ps正确地进行通常的容量或压力控制的作动，并且，当应控制的流体压力的负载上升时等场合，可由根据来自外部的指示变更作动中的电磁阀部作动而快速地将阀体开阀。此时，由于流体压力和弹簧装置力复杂地作用于开阀连接部和卡合部，因此一旦快速地将连接解除，则会产生一股不正常的力作用于感压装置及其阀体，但由于采用滑动面与引导面的接合构造以及开放通路的作用，可将与阀体一体的开阀连接部从与感压装置一体的卡合部中快速脱离。并可快速地将阀体从阀座开阀。

又，开阀连接部与卡合部的连接构造被设置于感压装置与阀体之间，受到流体压力的作用，阀体在作动中，因感压装置也处于作动状态，故卡合部的座面和开阀连接部的受压面相互推压，在连接状态下进行作动。此时，滑动面与引导面嵌合，因处于密接状态，故将开放室和容量室遮断。又，开放室通过开放通路形成与吸入压力的作动室相同的压力状态。

并且，当通过由计算机控制所指示的电磁阀部停止而将阀体闭阀时，由于来自开放通路的吸入压力作用于开阀连接部的受压面，因此，感压装置等不会受到不正常的力的作用，可使开阀连接部快速地从卡合部向开阀方向脱离。结果是可快速地将阀体开阀，控制压力快速地从阀孔向控制室流出，可将应控制的控制室的容量或压力值变更为切换值。

并且，因开阀连接部与阀体一体地设置于与感压装置之间，故开阀连接部的滑动面与卡合部的引导面滑动时，阀体不会偏心地进行开阀。并且，开阀连接部虽然设置于容量室，但从开放通路接受吸入压力的受压面的受压面积可与接受反向侧的吸入压力的阀体作动面的受压面积形成相同面积。该构造可使整个阀部小型化，并可依靠作用于受压面的力正常地使开阀连接部作动，阀体的开阀响应性良好。

本发明第3技术方案的容量控制阀是在开阀连接部的受压面具有凸部，在凸部的端面上具有与卡合部的座面连接的第2受压面，通过第2受压面与座面的接合而在受压面与座面间具有开放室。

在本发明第3技术方案的容量控制阀中，因在受压面设有凸部，故在受压面与座面间可形成间隙。由此，从开放通路流入的吸入压力可立即作用于受压面。结果是在阀体开阀时可极其容易地将开阀连接部与卡合部脱离。

本发明第4技术方案的容量控制阀是在开阀连接部具有受压面，在卡合部具有可摆动地与受压面接合的座面，在受压面和痤面的接合面内的开阀连接部与卡合部间具有开放室，同时具有连通开放室与作动室的开放通路，具有在受压面与座面分开的同时遮断开放通路的第2开闭阀。

又，本发明第5技术方案的容量控制阀是将所述受压面和所述座面中的一方形成锥面，同时将另一方形成剖面圆弧状地进行接合。

在本发明第4技术方案的容量控制阀中，因保持于开阀的波纹管的卡合部的座面可摆动地与开阀连接部的受压面压接，故即使座面摆动，也可始终地与受压面密接。又，因这种可摆动的接合是将阀体始终向轴心方向推压，故作动的阀体不会与阀外壳压接，可使作动的响应性良好。

并且，由于阀体和感压装置是在开阀连接部与卡合部接触面积小的接合状态下进行连接，因此在阀外壳上可容易进行与阀体一体的感压杆和感压装置的组装作业。并且，还可提高组装精度。

又，在本发明第5技术方案的容量控制阀中，开阀连接部和卡合部接合的锥面状与球面状的连接因接合面的宽度变小，故容易进行接合面的摆动。又，开阀连接部和卡合部的锥面状与球面状的连接可使容量控制阀的组装极其容易。

本发明第6技术方案的容量控制阀是将卡合部与感压装置的基部分割开，同时将卡合部的分割面与感压装置的基部的平面分割面接合。

在本发明第6技术方案的容量控制阀中，因卡合部与感压装置的基部分割开，故基部的平面分割面和卡合部的分割面沿着同一平面可滑动。这样，即使阀体与感压装置的轴向偏心，也可通过卡合部与基部的分割面上的同一平面滑动而消除不正常力的作动。由此，装有阀体的感压杆可减小作动时与阀外壳的磨擦，可提高响应性。并且，可极其容易地进行带有阀体的感压杆与感压装置的组装作业。并且，还可提高组装精度。

本发明第7技术方案的容量控制阀是在卡合部具有贯通开放室与分割面内部的开放通路。

在本发明第7技术方案的容量控制阀中，由于在卡合部设有贯通开放室与分割面的开放通路，因此容量室内的压力流体积聚于分割面间，以防止不正常的作用力作用于阀体。可使积聚于分割面间的流体压力从开放通路流出至作动室。由此，在阀体的作动中，卡合部因容量室内的压力流体而变动，可有效防止对阀体造成不良影响。

本发明第8技术方案的容量控制阀是卡合部的座面形成平面，在同一平面上与开阀连接部的受压面密接。

在本发明第8技术方案的容量控制阀中，因开阀连接部的受压面与卡合部的座面在同一平面进行密接，故即使相对支承于感压装置的波纹管的不稳定的卡合部出现与阀体连接中的偏心现象，也可有效地防止对阀体的作动造成不良影响。又，由于感压装置侧与阀体侧的连接接合面在同一面进行接合，因此，可极其容易地进行与阀外壳相对的感压装置与阀体的组装。并且，因只有将开阀连接部的受压面与卡合部的座面在同一面进行密接，故一旦阀体开阀，则该连接着的接合面可简单地脱离。

本发明第9技术方案的容量控制阀是在开放室中具有对开阀连接部和卡合部施加相反方向推压力的弹簧装置。

在本发明第9技术方案的容量控制阀中，由于在开放室中设有例如压缩的弹簧装置，可使开阀连接部和卡合部向相反方向进行移动，因此在阀体开阀时，可极其容易地使开阀连接部与卡合部的连接脱离。

特别是在阀体上的受压面与作动面形成同一面积时，由于作用于该受压面和作动面的流体压力的大小可相互抵消，因此可根据弹簧装置的大小以任意的速度使开阀连接部脱离。故可容易地进行设定值的设计变更。

本发明第10技术方案的容量控制阀是所述阀体与感压杆一体状，同时在感压杆上具有与所述检测连通路连通的开放通路，并且，在所述感压杆上具有阀座开阀时将所述开放通路遮断的第2开闭阀的第2阀部。

在本发明第10技术方案的容量控制阀中，由于在感压杆上具有开放通路，并在感压杆上设有阀座开阀时遮断所述开放通路的第2阀部，因此可在阀体开阀的同时将第2阀部闭阀。这样，可有效地防止控制室压力流体或吐出压力流体通过开放通路而流入检测连通路。由此，可防止吸入室和控制室的压力成为导常压力而产生作动不良。

本发明第11技术方案的容量控制阀是在感压装置中具有向阀体施加开阀方向力的弹起装置。

在本发明第11技术方案的容量控制阀中，特别是由于向所述阀体施加开阀方向力的弹起装置可在容量室内的波纹管的内侧或外侧配置成沿开阀方向产生作用，因此通过附设弹起装置，可使感压装置小型化。并且，弹起装置因在与波纹管同一位置上发挥作用，故可在阀体和卡合部不向感压杆的轴心方向偏心的情况下进行弹起而开阀或闭阀时的响应性的同时防止因偏心引起的磨损。

本发明第12技术方案的容量控制阀是将感压装置的有效受压面积与接触于阀体的阀部面的阀座的密封受压面积构成同一或大致同一面积。

在本发明权利方案12的容量控制阀中，作用于包含容量控制阀的阀体的各受压面积的作动机构的力的平衡式为：

Pc(Ab-Ar1)+Pc(Ar1-As)+Ps×Ar1+Ps(Ar2-Ar1)+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。

若改写这一公式，则为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

并且，若将作用于感压装置的有效受压面积Ab和与阀体的阀部面的阀座接触的阀部面的密封受压面积As构成同一或大致同一(Ab＝As)，则上式就成为Ps×Ar2+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。结果是由于控制室压力(曲轴室压力)Pc通过阀孔在流体的受压面可相互抵消而消除，因此，可从作用于各受压面积的作动机构的力的平衡中除外。这样，可获得将控制室压力Pc除外的控制的容量控制阀。也即为一种使控制室压力Pc与阀体的作动无关的结构，由于控制可仅由控制压力Pd来进行补正，故可提高控制能力。

并且，当控制室压力Pc为极大值时等场合，通过电磁阀部将阀体快速地开阀，可简单地切换控制压力Pd。例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等，可使容量可变型压缩机的作动功能性地停止。由此，在容量可变型压缩机中不再需要离合器。

本发明第13技术方案的容量控制阀是将感压装置的有效受压面积、与阀体的阀部面的阀座接触的密封受压面积和作动面的受压面积构成同一或大致同一面积。

在技术方案13的容量控制阀中，作用于包含感压装置和阀体作动面的流体的各受压面积的作动机构的力的平衡式为：

Pc(Ab-Ar1)+Pc(Ar1-As)+Ps×Ar1+Ps(Ar2-Ar1)+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。若改写这一公式，则为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

并且，若将作用于感压装置的有效受压面积Ab、与阀部面的阀座6A接触的密封受压面积As和阀体的作动面的受压面积Ar2构成同一或大致同一的受压面积(Ab＝As＝Ar2)，则上式就成为Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol，即使控制室压力Pc和控制压力Pd通过阀孔作用于各受压面，该作用力也可相互抵消而消除，因此，控制压力Pd和控制室压力Pc作用于阀体的力为0。

在包含这种阀体的各受压面的作动机构的力的平衡关系中，容量控制阀的吸入压力Ps作用于阀体背面的有效受压面积，可进行不影响控制压力Pd和控制室压力Pc无影响的阀体作动，可进行正确的控制。

并且，当控制室压力为极大值时等场合，通过电磁阀部使第2阀体快速地开阀，可简单地切换控制压力。例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等，可使容量可变型压缩机的作动功能性地停止。由此，在容量可变型压缩机中不再需要离合器，可降低制作成本。

本发明第14技术方案的容量控制阀是将与阀体的阀部面接触的密封受压面积和作动面的受压面积构成同一或大致同一面积。

在本发明权利方案14的容量控制阀中，作用于包含感压装置和阀体作动面的流体的各受压面积的作动机构的力的平衡式为：Pc(Ab-Ar1)+Ps×Ar1+Pc(Ar1-As)+Ps(Ar2-Ar1)+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。若改写这一公式，则为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

并且，若将与阀部面的阀座6A接触的密封受压面积As和阀体的作动面的受压面积Ar2构成同一或大致同一的受压面积(As＝Ar2)，则上式就成为Pc(Ab-As)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol，即使控制压力Pd通过阀孔作用于各受压面，该作用力也可相互抵消而消除，因此，控制压力Pd作用于阀体的力为0。即，由吸入压力Ps的控制使忽略控制压力Pd而利用控制室压力Pc补正的作动成为可能。

并且，当控制室压力超出了设定范围时(显示极大值时等)，通过电磁阀部将开阀连接部快速地从卡合部中拔出，可简单地切换控制室内的压力。例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等，可使容量可变型压缩机的作动功能性地停止。由此，在容量可变型压缩机中不再需要离合器，可获得降低制作成本的效果。

本发明权利方案15的容量控制阀是将开阀连接部的受压面和作动面的受压面构成同一或大致同一。

在本发明权利方案15的容量控制阀中，由于开阀连接部的受压面和作动面的受压面构成同一或大致同一，因此吸入压力经开放通路作为该受压面与作动面的两面相互对抗的同一力而发挥作用，故开阀连接部移动时，阀体具有发挥由在不受摆动的外力的情况下开放的弹簧(弹起)装置设定的开阀的响应速度的效果。

采用本发明技术方案1的容量可变型压缩机，开阀连接部与卡合部的连接设置于感压装置与阀体之间，阀体在作动中根据与流入电磁阀的电流值的大小对应的力与作动流体压力的平衡来控制阀部的开阀度。此时，将卡合部的座面与开阀连接部的受压面接合并连接。

并且，在通过由未图示的计算机控制所指示的电磁阀部快速开阀时，由于在卡合部的座面与开阀连接部的受压面相互推压而接合的状态下进行连接，因此该卡合部与开阀连接部的连接也可对应于阀体的开阀速度而脱离。结果是将阀体快速地开阀，控制压力快速地向控制室流出，具有可将应控制的控制室的容量或压力值切换为所需的设定值的效果。

采用本发明技术方案2的容量可变型压缩机，将卡合部的滑动面与开阀连接部的引导面密接并在内部形成开放室，同时将受压面与座面连接。并且，开放室通过开放通路与作动室连通，阀体快速开阀时，由吸入压力使开放室膨胀，具有使开阀连接部快速地从卡合部脱离的效果。

由此，在由控制的阀体利用吸入压力使通常的容量或压力控制正确地进行作动并使应控制的流体压力的负载上升时等的场合，将流向电磁阀部的电流关闭，开阀连接部快速地与卡合部分开，可获得能变更控制室的容量或压力的效果。由此，通过在容量可变型压缩机等中使用该容量控制阀，可实现无离合器的容量可变型压缩机，降低容量可变型压缩机的生产成本，并具有可提高功能的效果。

采用本发明技术方案3的容量可变型压缩机，由于在开阀连接部的受压面具有凸部，在凸部的端面设有与卡合部的座面连接的第2受压面，因此可在受压面与座面之间形成开放室，可将来自开放通路的流入压力始终保持于发挥作用的状态。由此，可使开阀连接部立即与卡合部脱离，具有阀体可快速开阀的效果。

采用本发明技术方案4、5、6、7、8的容量可变型压缩机，由于开阀连接部的受压面与卡合部和座面以平面形式接合并连接，因此即使阀外壳和感压杆的加工精度降低，也可防止因感压杆相对感压装置的偏心而造成的不适当作动，具有可提高快速开阀速度的效果。

由于开阀连接部的受压面与卡合部的座面的接合面向感压杆的径向或倾斜方向滑动自如地进行接合，感压杆在作动中不会发生磨擦力，具有可提高响应性的效果。

并且，可极其容易地在阀外壳上进行感压杆与感压装置的组装作业。由此，可降低组装成本，并具有可提高功能精度的效果。

采用本发明技术方案9的容量可变型压缩机，由于在开放室中设有将开阀连接部与卡合部开放的弹簧装置，因此可获得开阀连接部与阀体的快速开阀对应地与卡合部快速脱离的效果。并且，若将作动面与受压面的受压面积形成同一，则可仅用弹簧装置的弹簧力设计开阀连接部的脱离速度，具有可设计阀体快速开阀速度的效果。

采用本发明技术方案10的容量可变型压缩机，由于在感压杆上设有开放通路，并在感压杆上设有阀体快速开阀时遮断该开放通路的感压杆，因此可使开阀连接部与卡合部的连接构造简单化。又，还具有可使阀体快速开阀时的开阀连接部的脱离构造简单化的效果。并具有可降低制作成本的效果。

采用本发明技术方案11的容量可变型压缩机，由于将阀体开阀的弹起力(波纹管或/及盘簧)集中配置于感压装置，因此可将弹起力的作用和波纹管收缩力的作用力共同集中于1个部位。并可使感压装置变得紧凑，可获得容量控制阀小型化的效果。

采用本发明技术方案12的容量可变型压缩机，由于控制室压力(曲轴室压力)在受压面处相互抵消而消除，因此可从作用于该受压面的作动机构的力的平衡中除外。由此，可获得由将控制压力除外的吸入压力进行高精度控制的容量控制阀。

由吸入压力对控制压力进行控制时，在控制室的压力脱离设定范围时等的场合需要快速变更。因此，其效果是可通过由控制的阀体的吸入压力使通常的容量或压力控制正确作动，同时可在应控制的流体压力的负载上升时等由电磁阀部将开阀连接部快速地从卡合部分开来变更控制室的容量。

采用本发明技术方案13的容量可变型压缩机，即使控制压力和控制室压力通过阀孔作用于各受压面，该作用力也可相互抵消而消除，故控制压力和控制室压力作用于阀体的力为0。在由吸入压力使作动面作动时，具有可将控制压力和控制室压力的作用力除外而进行正确控制的效果。

并且，当控制室压力为极大值时等场合，通过电磁阀部快速地将开阀连接部与卡合部分开，即使压力作用于阀体也可保持开阀状态，具有可简单切换控制压力的效果。例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等可使空调功能变更或停止而与容量可变型压缩机的运转无关。由此，在容量可变型压缩机等中可进行无离合器的控制，并具有可降低成本的效果。

采用本发明技术方案14的容量可变型压缩机，即使控制室压力作用于各受压面，该作用力也可相互抵消而消除，故控制室压力作用于阀体的力为0。在由吸入压力使作动面作动时，具有可将控制压力的作用力除外而进行正确控制的效果。

并且，当控制室压力为极大值时等场合，通过电磁阀部快速地将开阀连接部从卡合部分开而将阀体保持于开阀状态，具有可简单切换控制压力的效果。例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等可使空调功能变更或停止而与容量可变型压缩机的运转无关。由此，在容量可变型压缩机等中可进行无离合器的控制，并具有可降低辅助设备等成本的效果。

采用本发明技术方案15的容量控制阀，由于将开阀连接部的受压面和作动面的受压面形成同一或大致同一，吸入压力经开放通路作为同一力作用于该两面，故开阀连接部移动时与阀体相对而不会受到流体压力所形成的外力，可发挥开放弹簧装置的由弹簧力设定的响应性的效果。

附图的简单说明

图1为表示本发明第1实施例的容量控制阀的剖面图。

图2为图1所示的阀部的放大剖面图。

图3为图1、图4和图5所示的容量控制阀开阀状态的剖面图。

图4为表示本发明第2实施例的容量控制阀的剖面图。

图5为表示本发明第3实施例的容量控制阀的剖面图。

图6为表示本发明的容量可变型压缩机与容量控制阀的配管的剖面图。

图7为表示本发明第4实施例的容量控制阀中的阀部的剖面图。

图8为表示本发明第5实施例的容量控制阀中的阀部的剖面图。

图9为表示本发明第6实施例的容量控制阀中的阀部的剖面图。

图10为表示本发明第7实施例的容量控制阀的剖面图。

图11为图10所示的容量控制阀中的阀部的剖面图。

图12为表示本发明第8实施例的容量控制阀的剖面图。

图13为图12所示的容量控制阀中的阀部的剖面图。

图14为表示本发明第9实施例的容量控制阀的剖面图。

图15为本发明相关的容量可变型压缩机用容量控制阀的剖面图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明适用于本发明实施例的容量控制阀。另外，以下说明的各附图是根据设计图的正确的示图。

图1为表示本发明的容量控制阀的剖面图。

图1及图2中，1是容量控制阀。在容量控制阀1中设有形成外形的阀外壳2。该阀外壳2由赋于内部功能并形成有贯通孔的第1阀外壳2A和与该第1阀外壳2A的一端部一体性嵌合的第2阀外壳2B构成。该第1阀外壳2A由铁、铝、不锈钢等的金属、合成树脂等制成。又，第2阀外壳2B由铁等的磁性体形成。

第1阀外壳2A上的贯通孔的一端与隔开调整部3结合。又，第2阀外壳2B为使电磁阀部40结合而必须是磁性体，因与第1阀外壳2A的材质功能性不同而被分离状设置。从这一点考虑，也可适当变更图1的形状。

又，隔开调整部3虽然是将第1阀外壳2A的容量室4堵住状地密封嵌合，但采用密封状的螺纹固定时可将与波纹管22A并列的未图示的的压缩弹簧或波纹管22A的弹簧力沿轴向移动调整。

将第1阀外壳2A轴向贯通的贯通孔的区域是一端侧形成于容量室4。并且，在贯通孔处连设有与容量室4连通并直径小于容量室4的阀孔5。又，在贯通孔的区域中设有与阀孔5连通并直径大于阀孔5的阀室6。又，在贯通孔的区域中连设有与阀室6连通的作动室7。并且，在阀室6中的阀孔5处形成有阀座6A。该阀座6A的形成面朝向阀孔5并形成锥面，平面的阀部面21A一旦与锥面接合，则接触宽度变小，故密接能力优良。

在阀外壳2的阀室6中形成有第1连通路8。该第1连通路8可使未图示的的空气机械(外部)的控制压力Pd的流体例如容量可变型压缩机中的吐出压力(控制压力)Pd的流体连通。

并且，在阀外壳2的作动室7中形成有导入外部吸入压力Ps的流体的检测连通路10。该作动室7形成稍大于阀室6的径面，吸入压力Ps可作用于设于该大径面内的阀体21端面的作动面23。又，靠近大径面的阀室6侧形成于滑动面7A，并与阀体21密封状进行滑动。

该滑动面7A只要与阀体21嵌合即可，但也可设置未图示的的密封部。该密封部由低磨擦系数的材料形成。例如，该密封部是在滑动面7A上设置附有氟系树脂的密封膜、或低磨擦系数的橡胶材料、氟系树脂材料制的O形环的构件。也可将该阀体21的外周面只用氟系树脂等的O形环密封而滑动自如地支承，使整个感压杆20的响应性良好。另外，虽然将作动面23形成于阀体21的背面，但也可任意设置。又，也可将作动室7和阀室6制成一体的阀室6。

并且，在容量室4中形成有第2连通路9，该第2连通路9使流入的控制压力Pd的流体向未图示的控制室(如曲轴室)流出。另外，第1连通路8、第2连通路9、检测连通路10在阀外壳2的周面例如2等分或4等分贯通。

反之，也可根据需要将控制压力Pd的流体从第2连通路9向第1连通路8导入。由于可改换配置上述各通路的技术是将感压装置22的有效受压面积Ab、阀体21的密封受压面积As、阀体21的作动面23的受压面积Ar2构成使2个以上为大致同一面积，故作用于感压装置22的有效受压面积Ab、阀体21的密封受压面积As的控制压力Pd以及控制室压力Pc相互抵消而消除。这样，即使变更各通路的配置，也可获得与本发明同样的各种效果。由此，其优点是当容量可变型压缩机等的空气机械的安装部位出现问题时，可容易地进行设计变更或安装变更。

又，阀外壳2的外周面形成4个台阶面，在该4个剖面的外周面上，3个部位设有O形环用的安装槽46。并在各安装槽46中安装有O形环47，该O形环47将阀外壳2与嵌合阀外壳2的未图示的外壳的安装孔之间密封。

在容量室4内设有感压装置22。该感压装置22是将金属制的波纹管22A的一端部与隔开调整部3密封结合，同时将另一端与基部(与卡合部22B一体)结合。该波纹管22A由青铜等制成。但该弹簧常数被设计成所定的值。又，也可在波纹管22A上设计成将未图示的的盘簧内装或外装状地与波纹管22A的弹簧力协同动作。

该感压装置22被设计成可按照作为感压装置22的弹力与控制压力Pd或控制室压力Pc相关的关系在容量室4内伸缩。感压装置22的内部空间为真空或内存空气。并且，控制压力Pd或控制室压力Pc作用于该感压装置22的波纹管22A的有效受压面积Ab，使感压装置22产生收缩动作。

如图2所示，在感压装置22的一端设有圆筒状的卡合部22B。在卡合部22B的圆筒状的内周设有引导面22C，同时在底面形成有座面22D。

阀体21的一端设有与该卡合部22B的引导面22C嵌合的开阀连接部30。该开阀连接部30的外周形成滑动面30B。该滑动面30B的剖面积为Ar1并形成受压面。该滑动面30B与引导面22C密接状地滑动。又，开阀连接部30的端面处设有受压面30D。该受压面30D与座面22D接合而连接。

并且，在阀体21快速开阀时，受压面30D从座面22D脱离。在将该滑动面30B和引导面22C接合的内周的开阀连接部30与卡合部22B之间形成有开放室32。

开阀连接部30的内部设有扩大成锥面状的开放通路30A，在该开放通路30A的图示上部与卡合部22B的座面22D的凹状座面之间设有可弹起而将开放室32打开的第2弹簧装置33。

并且，在与开阀连接部30的受压面30D的反向侧设有阀孔5内延伸的连接部31，同时内周形成嵌合面30C。该嵌合面30C与阀体21的捆扎部21B嵌合。又，在阀体21的中心形成有开放通路26，该开放通路26从开放室32经开放通路30A将作动室7与检测连通路10连通。利用该开放通路26可使开放室32不会形成负压。

又，即使容量室4的流体压力作用于开阀连接部30，也可产生胜于该力的流体压力的作用。由此，开阀连接部30可从卡合部22B快速脱离而使阀体21快速开阀。

该阀体21和开阀连接部30是为了便于装入阀外壳2的阀孔5中而分割，但根据需要也可一体形成。

该连接部31的外径小于阀孔5的直径，形成作为阀孔5的间隙通路，可使流体通过阀孔5与连接部31之间。

如图1或图2所示，在阀室6内配置有与开阀连接部30结合的阀体21。在阀体21上设有与阀座6A接合的阀部面21A。与该阀部面21A的阀座6A接合的内周面积为密封受压面积As。

将阀座6A与阀部面21A接合的闭阀面虽然可用平面接合，但若将阀座6A形成锥面或者将阀室6的阀座6A侧的整个面形成锥面，一般认为可提高闭阀时的密闭能力，同时可使接合状态良好。并且，该阀部面21A的密封受压面积As与感压装置22的有效受压面积Ab为同一面积或大致同一面积。

又，流体作用于阀体21的作动面23的面积为受压面积Ar2。并且，阀体21的外径与阀室6的内径大致相同并滑动自如状地嵌合。

该阀体21若是与阀室6或作动室7的内径面7A嵌合而处于吸入压力Ps的流体不泄漏的精密嵌合状态，则少量泄漏并不成问题。这样，也可在该嵌合间不设置O形环等密封部。

另外，阀室6与第1连通路8的连接部形成于大于阀室6直径的环状槽内，使吐出压力Pd容易流入。并且，作动面23的受压面积Ar2、阀部面21A的密封受压面积As和感压装置22的有效受压面积Ab同一或大致同一面积。又，在该实施例1中，不需要将吸入压力Ps作用的作动面23的受压面积Ar2与感压装置22的有效受压面积Ab形成相同。

作动室7形成稍大于阀体21外形的大径面，使来自检测连通路10的吸入压力Ps的流体容易流入作动室7。这样，流体若能流入，则也可省略作动室7而只使用阀室6，在该阀室6中配置阀体21即可。以上为阀部15的结构。

并且，阀室6的作动面23上一体形成有电磁阀连杆25。又，将前端的开阀连接部30至后端的电磁阀连杆25构成感压杆20。可将感压杆20一体形成，由此可获得提高加工精度的效果。

电磁阀连杆25的端部与阀芯42的嵌合孔42A嵌合。在作动面23与阀芯42之间设有固定于第1阀外壳2A的固定铁心51。并且，电磁阀连杆25移动自如地与固定铁心51的内周面51A嵌合。

在固定铁心51的阀芯42侧形成有弹簧座室51c。在该弹簧座室51c中配置有从闭阀中开放的弹簧装置(以下也称为弹起装置)28。并且，弹簧装置28弹起成将阀芯42与固定铁心51分离。

固定铁心51的吸附面51B与阀芯42的接合面42B形成相互对向的锥面，并构成可离接的状态。该固定铁心51的吸附面51B与阀芯42的接合面42B的离接由流向电磁线圈45的电流强度来决定。又，电磁阀外壳43固接于第2阀外壳2B的一端侧段部，同时将电磁线圈45配置于空室43A内。电磁阀部40表示的是整体结构，设于该电磁阀部40的电磁线圈45由未图示的的控制电脑进行控制。

阀芯外壳44与固定铁心51嵌接，同时与阀芯42滑动自如地嵌合。该阀芯外壳44的一端与第2阀外壳2B的嵌合孔2B1嵌接，而另一端则被固定于电磁阀外壳43端部的嵌合孔中。以上为电磁阀部40的结构。

在这种结构的容量控制阀1中，若考虑根据图1所示的结构，则配置的推压力发生的各弹簧力与由流入的作动流体压力所产生的平衡力的关系式为：Pc(Ab-Ar1)+Pc(Ar1-As)+Pd(As-Ar2)+Ps(Ar2-Ar1)+Ps×Ar1＝Fb+S1-Fsol。对该关系式加以整理后为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

并且，若将与感压装置22的有效面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As的各受压面积的关系设定为Ab＝As，则上式为Ps×Ar2+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol.

即，若感压装置22的有效受压面积Ab与阀部面21A的密封受压面积As同一或大致同一，则容量控制阀1只有从检测连通路10流入的吸入压力Ps和从第1连通路8流入的控制压力Pd才能作用于阀体21。并且，因吸入压力Ps可一边由控制压力Pd补正一边对控制室压力Pc进行控制，故可提高控制精度。

上述公式中的符号含义如下：

Ab…感压装置22的有效受压面积

As…阀体21的密封受压面积

Ar1…开阀连接部30的受压面积(剖面积)

Ar2…阀体21的作动面23的受压面积

Fb…感压装置(全体)的弹起(弹簧)力

S1…弹簧(弹起)装置28(+开放弹簧装置33)的弹簧力

Fsol…电磁线圈的电磁力

Ps…吸入压力

Pd…控制压力(吐出压力)

Pc…控制室压力(曲轴室压力)

图4为表示本发明的第2实施例的容量控制阀1的剖面图。

图4的容量控制阀1与图1的容量控制阀1的结构大致相同。图4与图1的不同之点在于，将感压装置22的有效受压面积Ab、与阀部面21A的阀座6A接触的密封受压面积As和阀体21或作动面23作用的受压面积Ar2构成同一或大致同一的受压面积。

并且，阀体21的状态是一种在设定值以上的吸入压力Ps从检测连通路10作用于阀体21、设定值以上的电流流向电磁线圈45的阀芯42和固定铁心51上产生磁力的状态即、阀体21的中间的开阀状态。

在此场合，控制压力Pd从第1连通路8通过阀孔5流入容量室4，在作用于感压装置22的有效受压面积Ab的同时从第2连通路9向未图示的控制室流出，由控制压力Pd对控制室内的控制室压力Pc进行控制。

此时的容量控制阀1的作用是将作用于感压装置22的有效受压面积Ab的控制压力Pd所产生的力与作用于阀部面21A的密封受压面积As的控制压力Pd所产生的力相互抵消而消除。

并且，由被设定的阀体21的吸入压力Ps而流过阀孔5的控制容量可在不受控制压力Pd和控制室压力Pc的作用力的状态下进行控制。

此时，作用于包含感压装置22的有效受压面、阀部面21A的密封受压面和阀体21的作动面23的各流体受压面积的作动机构的力的平衡式为：Pc(Ab-Ar1)+Pc(Ar1-As)+Ps×Ar1+Ps(Ar2-Ar1)+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。若改写这一公式，则为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

即，若将作用于感压装置22的有效受压面积Ab、与阀部面21A的阀座6A接触的密封受压面积As和阀体的作动面的受压面积Ar2构成同一或大致同一的受压面积(Ab＝As＝Ar2)，则上式就成为Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol，即使控制室压力Pc和控制压力Pd通过阀孔作用于各受压面，该作用力也可相互抵消而消除，故控制压力Pd和控制室压力Pc作用于阀体21的力为0。这样，因阀体21可由吸入压力Ps控制，故可高精度控制容量。

并且，当控制室压力Pc超越设定值时(表示极大值时等)，一旦切断流向电磁阀部40的电流，则开阀连接部30由于开放弹簧装置28、33和流向开放通路26的流体压力的作用立即从卡合部22B分开，可切换控制压力Pd。此时，感压装置22因被吸入压力Ps(大致与控制压力Pd相等)压缩，故可将阀体21保持于开阀状态。

例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等的场合，可将容量可变型压缩机的作动功能性停止。由此，可在容量可变型压缩机不需要设置离合器的情况下控制容量。

由于该容量控制阀1采用吸入压力Ps方式的控制，作用于感压装置22和阀体21的力相互抵消，因此，由吸入压力Ps推压作动面23来控制阀体21的阀部面21A和阀座6A的阀的开闭度。又，容量控制阀1由吸入压力Ps对控制压力Pd的流体容量进行控制。

图5为表示本发明的第3实施例的容量控制阀1的剖面图。

图5与图1的容量控制阀1的不同之点在于，将与阀部面21A的阀座6A接触的密封受压面积As和作用于阀体的作动面的作动面23的受压面积Ar2构成同一或大致同一的受压面积。另外，主要部的标号大致相同。

图5表示最大的吸入压力Ps作用于容量控制阀1的作动面23、电流流向电磁线圈45而将阀芯42吸引至固定铁心51的状态。并且，阀体21的开阀度处于接近于闭阀状态的位置。

在此状态下，由于阀体21与阀座6A接合，同时从第1连通路8导入的控制压力Pd的流体作用于阀体21的外周面，因此即使控制压力Pd的流体是高压，阀体21也不会变动。

并且，阀体21的状态是一种设定值以上的吸入压力Ps从检测连通路10作用于阀体21、设定值以上的电流流向电磁线圈45而在阀芯42和固定铁心51上产生磁力的状态即阀体21接近于闭阀状态。

在此场合，控制压力Pd从第1连通路8通过阀孔5流入容量室4的容量减少。

此时的容量控制阀1利用流体压力作用于阀体21的作动面23的力和作用于阀部面21A的密封受压面积As的力的关系将控制压力Pd消除。并利用作动室7设定的吸入压力Ps、在不受控制压力Pd作用力的情况下由控制室压力Pc的压力值对流过阀孔5的控制容量进行补正并控制。由此，可提高容量控制阀1的阀体21的容量控制。

此时，作用于包含感压装置22、阀体21的阀部面21A和作动面23的流体受压面积的作动机构的力的平衡式为：

Pc(Ab-Ar1)+Ps×Ar1+Pc(Ar1-As)+Ps(Ar2-Ar1)+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。若改写这一公式，则为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

并且，若将与阀部面2 1A的阀座6A接触的密封受压面积As和作用于阀体2 1的作动面23的受压面积Ar2构成同一或大致同一的受压面积(As＝Ar2)，则上式就成为Pc(Ab-As)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol，即使控制压力Pd通过阀孔5作用于受压面，该作用力也可相互抵消而消除，故控制压力Pd作用于阀体21的力为0。

并且，当控制室压力Pc超越设定值时(表示极大值时等)，一旦切断流向电磁阀部40的电流，则阀体21依靠开放弹簧装置28、33和流向开放通路26的流体压力的作用快速开阀，可简单地切换控制压力。此时，感压装置22因被吸入压力Ps(大致与控制压力Pd相等)压缩，故可将阀体21保持于开阀状态。

例如，当空调机等的容量可变型压缩机的制冷负载变大时等的场合，可将容量可变型压缩机的作动功能性停止。由此，即使在容量可变型压缩机不设置离合器，也可发挥其功能。

图7为表示本发明的第4实施例的容量控制阀1的局部剖面图。

图7的容量控制阀1与图1的容量控制阀1的结构大致相同。不同之点在于，在感压装置22中设有将阀体21向开阀方向弹起的盘簧(弹起装置)17。该盘簧17也可设置于波纹管22A内，但为了能稳定地将卡合部22B弹起状支承，加大了线圈的卷绕直径。

如图1所示，相当于盘簧17的弹起装置可设置在与感压装置22的安装位置不同的位置。该盘簧17的安装位置是阀外壳2和感压杆20设计上的设置部位的问题，若将作为整个感压装置22的固有的弹簧汇总在1处则有效果。将该盘簧17包含在内构成感压装置22。

图8为表示本发明的第5实施例的容量控制阀1的局部剖面图。

图8所示的容量控制阀1与图1所示的容量控制阀1的结构大致相同。不同之点在于在阀室6的阀孔5侧的内周面形成有阀座6A。又，阀体21的外周面构成于阀部面21A。

并且，阀部面21A滑动自如地与阀座6A密封嵌合而闭阀。在该结构中，受压面30D的受压面积与作动面23的受压面积同一或大致同一，并且，受压面30D的受压面积与波纹管22A的有效受压面积同一或大致同一，在此场合可发挥有效的效果。

又，图8中，开阀连接部30与卡合部22B形状相同，并在内周面形成滑动面30B。又，卡合部22B形成与开阀连接部30一样的圆柱状，在外周面也可形成引导面22C。并且，开阀连接部30的滑动面30B和卡合部22B的引导面22C滑动，在该两构件嵌合后的轴向的对向面间形成开放室32。该开放室32与形成于阀体21中心的开放通路26连通。并且，该开放通路26与作动室7连通。

图9为表示本发明的第6实施例的容量控制阀1的局部剖面图。

图9所示的容量控制阀1与图1所示的容量控制阀1的结构大致相同。不同之点在于设有突出于开阀连接部30的受压面30D上的凸部30E，同时形成不是锥状扩大开放通路30A而是倾斜状的多个开放通路30A并与开放室32连通。在设有该凸部30E的开阀连接部30的结构中，容易在与卡合部22B之间形成开放室32。又，吸入压力Ps因通过开放通路26始终作用于受压面30D，故作用于受压面30D的力和作用于作动面23的力成为正负而平衡，并相互消除。

图2和图3是图1、图4、图5所示的容量控制阀1的阀体21的开阀状态。

如上所述，图1、图4、图5中的容量控制阀1除了被消除的作动流体压力之外，以补正的形态将吸入压力Ps作用于阀体21。另外，一旦电流流向电磁阀部40，则根据该电流的大小而使阀芯42作动，同时使阀体21克服弹簧装置28、33而向闭阀的方向移动。并且，吸入压力Ps作用于阀体21的作动面23，使阀体21向闭阀方向移动。

又，作动时，当控制室压力Pc超越设定范围时，若由未图示的控制电脑将电磁线圈45的电流切断，则阀芯42由弹簧装置28、33向开阀方向推压，同时开阀连接部30快速地从卡合部22B向阀体21的开阀方向移动。在其阀体21的开阀状态下，因开阀连接部30的滑动面30B与卡合部22B的引导面22C之间构成嵌合状态，故通过该滑动的滑动面30B与引导面22C的嵌合面间的控制压力Pd的流体即使少也不成为问题。特别是因吸入压力Ps通过开放通路26流入开放室32内，故可防止控制压力Pd经滑动面30B与引导面22C的嵌合面间而侵入，有效地进行密封。

并且，由于感压装置22利用压力增大的吸入压力Ps向收缩的方向进行推压，因此阀体21被保持于开阀状态，能起到与容量可变型压缩机的离合器同样的切换作用。即，也可采用无离合器的容量可变型压缩机的容量控制阀1。

另外，图1、图4、图5的容量控制阀1中设置的感压杆20因与阀体21、电磁阀连杆25等全体一体构成，故在机械加工中也能容易地进行全体的定心加工。可提高感压杆20特别是阀体21等嵌合面的精度。并可减少感压杆20滑动时的滑动阻力，作动时的响应良好。又，如前所述，阀外壳2的贯通孔的各功能面因可由机械加工对全体同时进行加工，故可提高加工精度。并且，还可减小容量控制阀1的作动时与感压杆20的滑动阻力。

图10为表示本发明的第7实施例的容量控制阀1的剖面图。又，图11为图10的容量控制阀1的阀部15的放大的剖面图。

图10和图11所示的容量控制阀1除第1要部之外与图1的结构大致相同。该图10以及图11所示的第1要部的结构是将卡合部22B前端侧的座面22D形成截头球面状。该卡合部22B的座面22D形成球面，但也可形成锥面等。

另一方面，与该座面22C面接触的开阀连接部30的受压面30D形成锥面，但也可形成球面。并且，座面22D和受压面30B通过将球面与锥面的对向面组合，将其组合成大致线接触或狭宽度的接触状态地进行接合。该狭宽度的连接接合可采取摆动接合。

又，座面22D和受压面30D也可形成凸面与凸面或大小不同的凹面与凸面接合的球面。在该凹面与凸面的球面相互间接合的场合，必须减小接合宽度的尺寸。该接合宽度越小则磨擦越小，构成该座面22D和受压面30D的阀机构的接触面进行滑动接触，即使支承于感压装置22的卡合部22B摆动，也作用为在感压杆20上不偏心。

并且，作为另一个实施例，在图10所示的容量控制阀1中，在阀体21上未设置开放通路26。如图10至图14所示，该容量控制阀1可用于开阀连接部30的受压面30D与座面22D的连接接合面宽度狭的场合。这是因为在该受压面30D与座面22D的连接接合面宽度狭的场合、开阀连接部30与卡合部22B的连接面可简单分开的缘故。

为了构成这种结构，图10和图11所示的开放通路30A的直径形成大于图1的开放通路30A。并且，在该座面22D与受压面30D的狭的接触状态下接合的开阀连接部30的受压面积Ar1的直径与感压装置22的有效受压面积Ab以及阀部面21A的密封受压面积As形成大致同一直径即可。

又，在卡合部22B的截头面形成有凹部22H，该凹部22H与阀体21的开放通路26连通。并且，卡合部22B通过基部22P与感压装置22的波纹管22A一体结合。

这种结构的卡合部22B与开阀连接部30的接合状态可由倾斜方向和径向容易变形的可挠性波纹管22A将卡合部22B支承。这样，卡合部22B的座面22D也可在作动中一边倾斜一边与开阀连接部30的受压面30D接合而连接。

并且，由于座面22D和受压面30D中的一方的面形成球面并在狭宽度的接触状态下接合，因此即使卡合部22B倾斜地与开阀连接部30接合，也不会对阀体21轴向的作动产生偏心状的不正常的作用力。

由此，当感压杆20沿轴向作动时，阀体21与第1阀外壳2A的滑动面或者感压杆20与第1阀外壳2A的滑动面压接，可在不磨损的情况下进行作动。结果是感压杆20的响应性良好。

另外，在波纹管22A内配置有盘簧17。该盘簧17的作用是使卡合部22B不倾斜地沿轴向进行正确的作动。这样，卡合部22B可在不倾斜的状态下沿轴向作动。并且，因作动中的感压杆20的滑动阻力小，故响应性良好。另外，作为1个实施例，设于波纹管22A内的上下的制动件间的距离X设为0.5mm至0.8mm。

其次，与图1所示的容量控制阀1不同的第2要部是将设于感压杆20中心的开放通路26连通至固定铁心51内的通路51A1，并且，开放通路26通过横孔的开放通路26与固定铁心51内的通路51A1内连通。

并且，阀体21上位于固定铁心51端面的第2阀痤51D和可开闭的第2阀部24形成凸缘状。并且，第2阀部24的第2阀部面24A通过与固定铁心51的第2阀痤51D的开闭对检测连通路10与开放通路26的第2阀部面24A、51D进行开闭。

一旦该第2阀部24的第2阀部面24A与第2阀座51D接合而闭阀，则即使控制室压力Pc的流体流入开放通路26，也可将流向检测连通路10的流体遮断。即，第2阀部面24A和第2阀座51D在感压杆20作动时可将第2连通路与检测连通路10的连通遮断。

作为1个实施例，该第2阀部面24A的移动距离是0.2mm至0.2mm范围。又，第2阀部面24A径向尺寸只要是可与第2阀痤51D闭阀的尺寸即可。

该第2阀部面24A、51D的结构还有其它多种。例如，图10中，也可不用第2阀部24而是将O形环安装于感压杆20的槽内，阀体21开阀时O形环47与固定铁心51的内周面51A嵌合而密封。并可将感压杆20与内周面的嵌合间隙减小到很小并进行密封。这是因为从该电磁阀连杆25与内周面的嵌合间隙中漏出流体很小的场合并不成为问题。设置于该阀体21或感压杆20的第2阀部24为遮断开放通路26的开闭阀。

又，在第2阀部24与阀体21间的作动室中设有小径部21C，由该小径部21C在阀体21的背面形成作动面23。又，利用该小径部21C可使检测连通路10与开放通路26的流体的流动性良好。

图10的容量控制阀1中的其它结构大致相同，如用与图1的容量控制阀1相同的标号所示。

在这种结构的容量控制阀1中，若考虑以图10所示的结构为基础，则配置的产生推压力的各弹簧力与由流入的作动流体压力所产生的平衡力的关系式成为：Pc(Ab-Ar1)+Pc(Ar1-As)+Pd(As-Ar2)+Ps(Ar2-Ar1)+Ps×Ar1＝Fb+S1-Fsol。对该关系式加以整理，则成为Pc(Ab-As)+Pd(As-Ar2)+Ps×Ar2＝Fb+S1-Fsol。

并且，若将感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As的各受压面积的关系设定为Ab＝As，则上式就成为Ps×Ar2+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol.

即，若将感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As构成同一或大致同一，则容量控制阀1只有从检测连通路10流入的吸入压力Ps和从第1连通路8流入的控制压力Pd作用于阀体21。并且，吸入压力Ps一边由控制压力Pd进行补正一边对控制室压力Pc进行控制，故可提高控制精度。

图12和图13为表示本发明的第8实施例的容量控制阀1的剖面图。

在图12和图13中，与图10的不同之点在于将卡合部22B与基部22P分割开。

在卡合部22B中形成设有与基部22P接合的密接面的分割部22F。该分割部22F从卡合部22B一体状地向基部22P侧环状凸出而形成，分割部22F的内径侧形成于圆柱状的空间的第3开放通路22H2。

又，该第3开放通路22H2经图示上方的第2开放通路22H1与凹部22H连通。并且，凹部22H和开放通路26经扩大的开放通路30A而连通。

该卡合部22B的球面状的座面22D与开阀连接部30的受压面30D可滑动接合，并且，因分割部22F的分割面22F1沿基部22P的平面分割面22P1的平面滑动自如地进行密接，故作动中即使感压装置22的基部22P发生了倾斜，感压杆20也能沿轴心方向正常地进行移动。这样，感压杆20在作动中不增强磨擦力并发挥响应性。并且，卡合部22B因与感压装置22和开阀连接部30分割开，故易于将感压装置22和感压杆20组装于阀外壳2中。

并且，基部22P与卡合部22B分割，即使相互的分割面22P1、22F1密接，因第3开放通路22H2与开放通路26连通，因此流体压力也作用于基部22P的平面分割面22P1与卡合部22B的分割面22F1之间，该两平面分割面22P1、22F1滑动并可防止感压杆20的作动发生不良。

图13所示的容量控制阀1的其它结构大致相同，如与图10的容量控制阀1相同的标号所示。在这种结构的容量控制阀1中，产生配置的推压力的各弹簧力与由流入的作动流体压力所产生的平衡力的关系式如上所述，若感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As的各受压面积的关系设定为Ab＝As，则为：Ps×Ar2+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。

即，若将感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As构成同一或大致同一，则容量控制阀1只有从检测连通路10流入的吸入压力Ps和从第1连通路8流入的控制压力Pd作用于阀体21。并且，吸入压力Ps一边由控制压力Pd进行补正一边对控制室压力Pc进行控制，故可提向控制精度。

图14为本发明的第9实施例的容量控制阀1的剖面图。

图14中，与图10的容量控制阀1的不同之点在于，卡合部22B形成有底筒状，该底面形成于座面22D。又，筒状内周就是引导面22C，该引导面22C面向图示上方并形成锥面。该筒状部起着引导滑动面30B的作用，不是重要的功能，也可以是设有边缘的单纯的平板。

另一方面，插入引导面22C的开阀连接部30的滑动面30B形成圆周面。并且，卡合部22B的引导面22C与开阀连接部30的滑动面30B之间形成有不限制开阀连接部30和卡合部22B的径向作动的那样大小的间隙，卡合部22B的座面22D与开阀连接部30的受压面30D的接合面在图示的横向上滑动自如地进行接合。

并且，开阀连接部30扩大后的开放通路30A与开放通路26连通，即使作动流体作用于受压面30D也流入开放通路26，受压面30D不会移动。

这样，支承于波纹管22A的卡合部22B即使偏心，因受压面30D可滑动，故感压杆20作动时不会产生不正常的作用力，因此，感压杆20的响应性良好。并且，由于卡合部22B的引导面22C和开阀连接部30的滑动面30B设有间隙而游合，故可容易地进行感压装置22和感压杆20等的组装。

图14的容量控制阀1的其它结构大致与图10的容量控制阀1相同，如与图10的容量控制阀1相同的标号所示。

在这种结构的容量控制阀1中，产生配置的推压力的各弹簧力与由流入的作动流体压力所产生的平衡力的关系式如上所述，若感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As的各受压面积的关系设定为Ab＝As，则为：Ps×Ar2+Pd(As-Ar2)＝Fb+S1-Fsol。

即，若将感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As构成同一或大致同一，则容量控制阀1只有从检测连通路10流入的吸入压力Ps和从第1连通路8流入的控制压力Pd作用于阀体21。并且，吸入压力Ps一边由控制压力Pd进行补正一边对控制室压力Pc进行控制，故可提高控制精度。

以上，在第1实施例至第9实施例中，由于在感压杆20与感压装置22的连接部将开阀连接部30的受压面30D与卡合部22B的座面22D滑动自如地进行连接接合而形成开放室32，因此，当阀体21快速开阀时，开阀连接部30与卡合部22B的连接接合也可快速地解除。并且，将阀体21从阀座6A开阀，吐出压力Pd的流体经阀孔5流入控制室55，将控制室55控制为设定压力。同时，由开阀连接部30的滑动面30B和引导面22C构成的密封阀或在开放通路26的途中设置第2开闭阀24A、51D，可有效地防止从容量室4流入检测连通路10。并且，在不设置开放通路的状态下，可在阀体21开阀时容易地将开阀连接部30与卡合部22B脱离，可有效地防止从容量室4流入检测连通路10。

其次，本发明的容量控制阀1可利用空气泵、压缩机等的空气机械。下面说明容量可变型压缩机中使用时的1个实施例。

图6为表示该容量可变型压缩机50与容量控制阀1关系的剖面图。其中，容量控制阀1因与图1、图4和图5结构相同，故容量控制阀1结构的说明可详见上述。

图6中，容量可变型压缩机50由设有多个缸腔51A的缸体51、设置于缸体51一端的前外壳52、以及通过阀板装置54与缸体51结合的后外壳53形成整个外形的壳体。

在该壳体内设有由缸体51和前外壳52划分的曲轴室55。在该曲轴室55内设有横跨的轴56。在该轴56的中心部周围设有圆板状的斜板57。该斜板57通过连接部59与固定于轴56的转子58连接，并构成相对于轴56具有可变的倾斜角度。另外，转子58的侧面由轴承76支承。

轴56的一端贯通于前外壳52外侧凸出状的凸起部52A内而向外部延伸。在凸起部52A的内周设有密封部52B。由该密封部52B将曲轴室55内密封。

在轴56与凸起部52A之间配置有轴承75，并且，在轴56的另一端也设有轴承77。又，该轴承75、77回转自如地支承轴56。另外，轴56的另一端配置于缸体51内。

各活塞62设于均等配置的多个缸腔51A内。并且，在该活塞62一端的内侧设有凹部62A。又，斜板57的外周通过配置于该活塞62的凹部62A内的管头63滑动自如地连接。斜板57和连接部59通过连杆连接并可一起回转。活塞62和斜板57构成连杆机构并可相互连动。

后外壳53划分形成吐出室64和吸入室65。吸入室65和缸腔51A经设于阀板装置54的吸入阀而连通。又，吐出室64经设于缸腔51A和阀板装置54的吐出阀而连通。吸入室65经设有孔口的通路与曲轴室55连通。

在设有容量控制阀1的容量可变型压缩机50中，通过转子58的回转使斜板57一起回转，故随着斜板57的倾斜角度变化而使活塞62往复运动。随着该活塞62的往复运动，从吐出室64吐出的制冷剂从凝缩室P通过膨胀阀向蒸发室G供给，并一边按照设定进行制冷一边向吸入室65返回。

下面说明与上述的容量可变型压缩机50连接的容量控制阀1作动的一例。

此时，当吐出压力(控制压力)Pd一定时，一旦吸入压力Ps低于控制点(设定吸入压力Ps1)，则在感压装置22的有效受压面积Ab、阀部面21A的密封受压面积As和作动面23的受压面积Ar2是同一结构的场合，各弹簧装置的力中、与设定为最大的感压装置22中设置的波纹管22A或/及盘簧17等的弹簧装置的弹簧力相对应地从阀座6A开阀。该容量控制阀1的开阀状态为图3所示的状态。并且，一旦阀体21开阀，则容量室4和阀室6即经阀孔5连通。

吐出室64的吐出压力Pd的流体依靠该开阀作动而流入第1连通路8。从该第1连通路8流入阀室6的吐出压力Pd的流体从阀孔5向容量室4流入，一边作用于感压装置22一边流向第2连通路9，进而流入曲轴室55。

流入曲轴室55的吐出压力Pd因曲轴室55的压力上升而使吸入室65的吸入压力Ps与曲轴室55的曲轴室压力Pc的差压增大，使容量可变型压缩机50的斜板57的倾斜角度减小。由此，因活塞室的流体容量减少，故可控制成接近于吸入压力Ps设定的控制点。

与上述相反，一旦吸入压力Ps为控制点以上的压力，则因感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As相同，故作用于各受压面积Ab、As的力相互抵消而消除，吸入压力Ps作用于作动面23的受压面积Ar2使阀体21向阀座6A移动，随着阀孔5的流量减少而最终闭阀。

另外，阀体21闭阀后，因吐出压力Pd的流体只能作用于阀体21的外周面，故不会产生将阀体21向开阀方向移动的作用力。

由此，由于曲轴室55的曲轴室压力Pc与吸入压力Ps的差压减小。故与上述相反，容量可变型压缩机50的斜板57的倾斜角度增大，可控制成容量可变型压缩机50的吐出压力Pd的流体流量增大的形态。

上面是由吸入压力Ps使阀体21作动的一例。并且，在该作动中，通过外部的计算机向电磁阀部40发出指令。该电磁阀部40是外部控制。一旦由电磁阀部40通过电磁阀连杆25向阀体21进行电磁施力，则与阀室6内的阀体21定位相关的力为由设于感压装置22的弹起力而使阀体21开阀的力Fb。同时吸入压力Ps为对阀体21进行闭阀的作用力(Ar2×Ps)。并且，电磁阀部40的电磁施力相应于电流将力Fsol作用成将阀体21闭阀。依靠这3种力来决定阀体21的作动位置。即，可决定容量控制阀1中的容量控制的开阀度。

由于该电磁施力是来自外部的电气控制，因此，当容量控制超出控制范围时，通过切断电磁阀部40的电流，可快速地由弹簧装置28将阀体21、开阀，并解除流量控制。此时的控制压力(吐出压力)Pd因流体从阀孔5通过容量室4向第2连通路9流动，使与第2连通路9连通的控制室压力(曲轴室压力)Pc的压力成为高压而使活塞62的作动停止，从而使斜板57的倾斜角度接近于0。

另一方面，在容量控制阀1内，因感压装置22通过阀体21的开阀而使容量室4内为控制压力Pd的高压状态，故利用接受感压装置22的有效受压面积Ab的压力而保持压缩的状态。并且，开阀连接部30的受压面30D保持与卡合部22B的座面22D分开的状态，并保持阀体21的开阀状态。在此状态下，吸入压力Ps对向状地作用于受压面30D和作动面23，该力因可消除(Ar1＝Ar2)，故在阀体21上不会产生电磁阀部40以外的作用力，利用外力可正确地保持阀体21的开阀状态。在容量可变型压缩机中，该状态是一种与作动中将轴56用的离合器切去相同的状态，故容量控制阀1具有与无离合器的容量可变型压缩机同样的功能。

这样，采用本发明的容量可变型压缩机50，由于感压装置22的有效受压面积Ab和阀部面21A的密封受压面积As或作动面23的受压面积Ar2同一或大致同一，因此，消除了控制压力Pd或/及控制室压力Pc，仅由控制压力Pd或/及控制室压力Pc内不能消除的压力对吸入压力Ps进行补正并流量控制。

并且，若由电磁阀部40任意设定吸入压力Ps的控制点，则具有可正确控制容量可变型压缩机50的制冷剂的效果。

又，由于整个容量控制阀1的构件少，结构又简单，因此可减少故障。并且，阀外壳2和感压杆20的构造简单，容易组装，同时机械加工也容易，可简单地达到高精度，故可实现阀外壳2和感压杆20的批量生产，可以提供低成本的容量控制阀1。

Claims (15)

1.一种容量控制阀，系一种控制阀部的开阀度、通过被控制的控制压力流体的流动对控制室内的流量或压力进行控制的容量控制阀，其特征在于，包括：

设置于所述阀部、与第2连通路连通的容量室；

具有与所述容量室连通的阀孔用的阀座、并与第1连通路连通的阀室；

与所述阀室连通并与检测连通路连通的作动室；

配置于所述作动室、具有来自所述检测连通路的吸入压力可作用的受压面积的作动面；

与所述作动面一体状可移动自如地配置于所述阀室、具有可与所述阀座装脱自如的阀部面的阀体；

与所述阀体一体并具有受压面的开阀连接部；

与所述开阀连接部的所述受压面环状接合连接、并在所述阀体开阀时与所述受压面的连接脱离的卡合部；

一端将所述卡合部保持、同时将配置于所述容量室内使所述容量室内的作动流体压力作用于有效受压面积并向所述阀体闭阀的方向施力的感压装置；

与所述阀体连接、并可使具有阀芯的电磁阀杆向所述阀体开闭方向作动的电磁阀部。

2.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，

在所述开阀连接部具有受压面和滑动面，

在所述卡合部具有连接所述受压面的座面和与所述滑动面密接合的引导面，

在所述开阀连接部的所述滑动面和所述卡合部的引导面的接合面内方的所述开阀连接部与所述卡合部之间具有开放室，同时具有连通所述开放室与所述作动定的开放通路。

3.如权利要求2所述的容量控制阀，其特征在于，

在所述开阀连接部的所述受压面上具有凸部，在所述凸部的端面上具有与所述卡合部的座面连接的第2受压面，

通过所述第2受压面与所述座面的接合而在所述受压面与所述座面向具有所述开放室。

4.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，

在所述开阀连接部具有受压面，在所述卡合部具有可摆动地与所述受压面接合的座面，

在所述受压面和所述座面的接合面内的所述开阀连接部与所述卡合部间具有开放室，同时具有所述连通开放室与所述作动室的开放通路，

具有在所述受压面与所述座面分开的同时遮断所述开放通路的第2开闭阀。

5.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，所述受压面和所述座面中的一方形成锥面，同时另一方形成剖面圆弧状地进行接合。

6.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，所述卡合部与所述感压装置的基部分割开，同时将所述卡合部的分割面与所述感压装置的所述基部的平面分割面接合。

7.如权利要求6所述的容量控制阀，其特征在于，在所述卡合部中具有贯通所述开放室与所述分割面内部的开放通路。

8.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，所述座面形成平面，在同一平面上，所述开阀连接部的所述受压面与所述卡合部的所述座面密接。

9.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，在所述开放室中具有对所述开阀连接部和所述卡合部施加相反方向推压力的弹簧装置。

10.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，在具有所述阀体的感压杆上具有与所述检测连通路连通的开放通路，并且，在所述感压杆上具有阀座开阀时将所述开放通路遮断的第2开闭阀的第2阀部。

11.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，在所述感压装置中具有向所述阀体施加开阀方向力的弹起装置。

12.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，所述感压装置的有效受压面积与接触于所述阀体的阀部面的阀座的密封受压面积构成同一或大致同一面积。

13.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，所述感压装置的有效受压面积、与所述阀体的阀部面的阀座接触的密封受压面积和所述作动面的受压面积构成同一或大致同一面积。

14.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，与所述阀体的阀部面的阀座接触的密封受压面积和作动面的受压面积构成同一或大致同一面积。

15.如权利要求1所述的容量控制阀，其特征在于，所述开阀连接部的所述受压面和所述作动面的受压面积构成同一或大致同一。

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