CN1499078A - 可变容量式压缩机用控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可变容量式压缩机用的控制阀。该控制阀具有由密闭结构的波纹管罩(13)支撑的波纹管主体(27)。通过将伴随可变容量式压缩机的吸入压力PS的变动所产生的波纹管主体(27)的伸缩，通过利用与波纹管罩做成一体的阀外壳在阀升程方向上可移动地支撑的阀杆(25)传递给阀体从而使阀的开度发生变化。在波纹管主体(27)的移动一端端部设置压盖部件(31)，在压盖部件(31)让形成配合凹部(31B)。阀杆(25)可摆动地与配合凹部(31B)配合。在压盖部件(31)和支撑波纹管主体(27)的非移动一端端部的下压盖部件(28)之间装有压缩卷簧(30)。使用这种控制阀，即使波纹管的直线度有所恶化，也能使阀的开关动作的滞后极小，可提高阀开关动作的精度。

Description

可变容量式压缩机用控制阀
技术领域
本发明涉及可变容量式压缩机用的控制阀。
背景技术
作为可变容量式压缩机等所设置的容量控制阀，使用波纹管式压力致动阀的内容已在专利文献1(日本实公平02-37001号公报)中已公开。波纹管式压力致动阀与隔膜式压力致动阀相比，其有利之点在于以小的体积可得到长的压力应答行程。
但是，通常，波纹管的构造难于得到高的直线度，波纹管相对于阀升程方向蛇行时，波纹管在阀升程方向伸缩时产生横向力、由于该横向力传递到阀芯，致使阀开关动作的滞后增加等，成为控制不良的重要因素并致使阀的开关精度降低。
因此，专利文献2(日本特开2000-88132号公报)记载的波纹管式压力致动阀，作为压力传感元件具有密闭构造的波纹管，在通过利用阀壳在阀升程方向可移动地支撑的阀杆将上述波纹管的伸缩传递给球阀、从而改变阀的开度的波纹管式压力致动阀中，将由与波纹管一体的端板和钢球构成的球形接头构造组装到波纹管和阀杆的连接部中以形成球面连接。
然而，根据上述的公知例子，由于做成通过由钢球和下盖板部件构成的球形接头构造将波纹管的伸缩传递给阀体，存在的问题是，在波纹管伸缩过程中，不仅引起钢球和下盖板部件的位置偏移而且零部件数也增多等。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种控制阀，该控制阀在可变容量式压缩机用的控制阀中，利用允许接头部件倾斜的接头使其不发生位置偏移，并且通过减少零部件数以减小组装工时。
本发明为实现上述目的，采取了下述措施：即：
本发明的可变容量式压缩机用的控制阀的第一方案是，作为压力传感元件具有由密闭构造的波纹管罩支撑的波纹管主体，通过将伴随可变容量式压缩机的吸入压力的变动所产生的上述波纹管主体的伸缩，利用与波纹管罩做成一体的阀外壳在阀升程方向上可移动地支撑的阀杆传递给阀体，从而使阀的开度变化；其特征在于：在上述波纹管主体的移动一端端部设置压盖部件，在该压盖部件上形成配合凹部的同时使阀杆可摆动地与该配合凹部配合，而且，在上述压盖部件和支撑上述波纹管主体的非移动一端端部的下压盖部件之间装有压缩卷簧。
本发明的可变容量式压缩机用的控制阀的第二方案是在第一方案的基础上，其特征在于：上述阀杆与上述配合凹部接触的接触端部的位置设定在上述波纹管主体的大致中央的位置或比该中央位置更靠近非移动一端端部一边的位置。
本发明的可变容量式压缩机用的控制阀的第三方案是在第一或第二方案的基础上，其特征在于：上述波纹管主体的非移动一端端部的内面一侧由下压盖部件支撑，上述非移动一端端部的外面支撑在设置在波纹管罩上的调整螺纹部件上，进而，其侧面支撑在波纹管罩的内面。
本发明的可变容量式压缩机用的控制阀的第四方案是在第一至第三方案的任何一个的基础上，其特征在于：上述配合凹部的底部构成与在上述下压盖部件的中心部位形成的止动面部可接触的止动面部。
本发明的可变容量式压缩机用的控制阀的第五方案是在第一或第二方案的基础上，其特征在于：上述波纹管主体的非移动一端端部装在与上述压盖部件具有大致相同形状的下压盖部件上，该下压盖部件的侧面支撑在竖立设置在波纹管罩上的支撑筒部上，该下压盖部件的中心部位所形成的止动面部支撑在从调整螺纹部件延伸设置的支撑部上。
本发明的可变容量式压缩机用的控制阀的第六方案是在第一至第五方案的任何一个方案的基础上，其特征在于：在上述配合凹部内装有钢球，阀杆与该钢球接触并可摆地配合。
附图说明
图1是本发明的实施例1的控制阀的纵剖面图。
图2是本发明的实施例2的控制阀的纵剖面图。
图3是本发明的实施例3的控制阀的纵剖面图。
具体实施方式
实施例1
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是本发明的实施例1的控制阀的纵剖面图。另外，在下述说明中，上、下、左、右的表述是为方便说明附图中的结构的表述，实际上并不限定为如该表述的位置关系。另外，图中的箭头表示致冷剂的流动方向。实施例1的控制阀10作为从致冷剂的排出管流向曲轴箱的致冷剂流量的流量控制阀插入并固定在形成于可变容量式压缩机(图中省略)的外壳上的控制阀安装孔中。控制阀10具有：筒状的阀外壳11、安装在阀外壳11的上端的端盖12和与阀外壳11的下端铆接连接的波纹管罩13。
阀外壳11和端盖12的组装件具有：阀室14；由阀座15划定的阀孔16，形成于阀孔16的一边的侧面的第1孔17，在阀孔16的另一边的侧面隔着阀室14配置的弹簧支座23，形成在该弹簧支座23上的第2孔18和阀杆保持孔19。第2孔18用的过滤器20以一体成形的方式安装在端盖12上。
球阀21设置在阀室14内，通过球阀21在上下方向(阀升程方向)的移动使球阀21和阀座15之间的距离发生变化，以决定阀的开度。在阀室14内的球支承部件22和上述弹簧支座23之间设置压缩圈卷簧24以用于将球阀21推压到经常将阀关闭的方向。
阀杆保持孔19形成在隔着球阀21与压缩卷簧24的配置部分相反一侧的阀外壳11部分上并使它的位置与阀座15同心。圆棒状的阀杆25在阀杆保持孔19的轴线方向、即阀升程方向可移动地插入该阀杆保持孔19。而且，阀杆25的下端形成圆弧状，构成与后述的盖板部件31的配合凹部31b配合的接触端部25a。而且，阀杆25对抗压缩卷簧24的弹簧力驱动并打开球阀21。再有，也可以将上述阀杆25的下端部做成半圆球状以代替圆弧状的边缘部分。
具有密闭构造的波纹管26配置在波纹管罩13内。在波纹管26的内部具有压盖部件31和下压盖部件28。波纹管主体27的上部开口端，即封闭端面27a与压盖部件31焊接。另外，下压盖部件28的结构是配置在由波纹管主体27下部的壁厚部分构成的波纹管主体底部27b内。而且，波纹管主体27的内部抽成真空。
在使波纹管26伸长方向推压波纹管26的压缩卷簧30配置在波纹管主体27的内部并经压缩而安装于下压盖部件28和压盖部件31之间。另外，设置在波纹管主体27的移动一端端部的压盖部件31由平面形状为圆形的底板部分31c和其中央部分经所形成的直径较大部分31d延伸设置在下方(下压盖部件28一边)的配合凹部31b构成，该配合凹部31b的下面构成止动面部31a。上述底板部分31c的下面支承压缩卷簧30的一端，其上面与阀外壳11接触。
而且，配合部分31b的内径尺寸做成可使压盖部件31相对于阀杆摆动。另外，波纹管主体27的封闭端面27a与上述底板部分31c焊接。另外，压缩卷簧30的一端由在波纹管26的内侧的底板部分31c的下面支承。此外，在底板部分31c的上面和阀外壳11之间装有弹力较小的压缩卷簧36。
另一方面，支撑波纹管26的非移动一端端部的下压盖部件28由圆盘状的底板部分28c和其中心部分在压盖部件31一侧拉抻成凸状而形成的止动面部28c构成，通过压盖部件31的上述止动面部31a和下压盖部件28的上面的止动面部28a的接触，可限制波纹管26的最大收缩量。另外，通过在止动面部28a上开出通孔28b，可连通由下压盖部件28划分的上下空间。另外，底板部分28c支承被压缩的弹簧30的另一端。
在波纹管罩13上形成有孔32，波纹管26根据从孔32导入波纹管罩13中的吸入压力Ps和波纹管内压之差进行伸缩。
在波纹管罩13上形成的下部螺纹孔中螺纹连接有调整螺纹部件33，该调整螺纹部件33的上端面与波纹管主体27的波纹管主体底部27b接触并对其予以支承。
另外，波纹管主体27的上部利用配置在压盖部件31和下压盖部件28之间的压缩卷簧30向上方，亦即向压盖部件31一侧推压，致使在上方保持阀杆25的接触端部25a和压盖部件31的止动面部31a的接触状态。另外，标号27c是波纹管主体27与波纹管罩13的肩部接触并予以支撑的被支撑部。
阀杆25与压盖部件31的连接部由构成插入阀杆支撑孔19的阀杆25的下端部的圆弧形状的接触端部25a和可以浮动地与该接触端部25a配合的上述配合凹部31b构成并形成接头构造。另外，波纹管26的伸缩通过上述接头构造传递给阀杆25及球阀21。
此外，在该控制阀10装在可变容量式压缩机的外壳中的状态下，在可变容量式压缩机的外壳和阀外壳11之间设置有密封环S1、S2并将第1孔17夹在其间，对相对于曲轴箱压力Pc的大气压形成密封，另外，在该外壳和波纹管罩13之间在孔32的下部位置设置密封环S3、S4，对相对于吸入压力Pc的大气压进行密封。
采用上述构造的控制阀10在装进可变容量式压缩机的状态下，当波纹管主体27的压缩卷簧30的推压力克服由可变容量式压缩机通过孔32引入的吸入压力Pc时，则伸长的波纹管主体27将压盖部件31推压到端盖12一侧。
于是，被该压盖部件31推压的阀杆25对抗压缩卷簧24的弹簧力将球阀21推压到端盖12一侧，使其离开阀孔16并将控制阀10打开。
采用上述的接头构造，阀杆25的接触端部25a和形成在波纹管主体27一边的压盖部件31的配合凹部31b连接，通过接触端部25a的圆弧部和配合凹部31b，形成阀杆25和配合凹部31b的底面可摆动地接触，而且，由于该接触位置位于波纹管主体27的下部位置，波纹管26或者蛇行，或者即使波纹管26有所倾斜但相对于上述接触位置的横向移动极小，对阀杆25作用的横向移力也很小。
由于这些原因，使波纹管26或者蛇行，即使对波纹管作用有倾斜力，但对阀杆25的下部的作用也很少，阀开关动作的滞后极小，可得到高精度的控制特性，进而，可提高波纹管26及阀杆25的寿命。
而且，通过将阀杆25的下端(接触端部25a)的位置设置在波纹管26的伸缩方向(上下方向)的大致中央位置，或者与之相比更靠波纹管主体底部27b一侧，与位于波形管26的压盖部件31的底板31c一侧相比较，波纹管26对阀杆25作用的倾斜力变小，可将滞后做得极小。
实施例2
下面，参照图2对实施例2进行说明。在实施例2的说明中，对于与实施例1相同的结构部件，通过在图2中给与相同的标号而省略其说明。
实施例2的控制阀10’与实施例1的控制阀10的不同之点在于：将压盖部件31’的形状，即将支撑配合凹部31’b的阀杆25’一侧的接触端部25a的长度做得较短这一点(第1点)，而且波纹罩13’，下压盖部件28’及支撑该下压盖部件28’的调整螺纹部件33’各件的形状(第2点)。
即，关于第1点，在压盖部件31’中，在底板部分31’c和配合凹部31’b之间形成的直径较大部分31’d缩短。结果，可提高压盖部件相对于阀杆25倾斜的自由度。
另外，关于第2点，下压盖部件28’作为整体做成与压盖部件31’大致相同的形状的同时，在装在波纹管罩13’的下部的调整螺纹部件33’附近的波纹管室内一侧形成向波纹管室内延伸设置的支撑筒部13’a，另外，调整螺纹部件33’直到与止动面部28’a接触的位置通过延伸连接部33’a与支撑部33’b做成一体。进而，上述延伸连接部33’a的圆周面与上述支撑筒部13’a配合。结果，下压盖部件28’通过可靠地支撑在支撑筒部13’a和支撑部33’b，可以稳定地支撑波纹管主体27的下部。
再有，通过将支撑部33’b与下压盖部件28’的接触端部做成圆弧或球状，即使波纹管26产生倾斜也能稳定地予以支撑。
采用实施例2，上述结构，即上述波纹管主体27的非移动一端的端部装在与上述压盖部件31’具有大致相同形状的下压盖部件28’上，该下压盖部件28’与波纹管罩13’的底部接触并受其支撑的同时，其侧面受到竖立设置在波纹管罩13’处的支撑筒部13’a的支撑，进而，通过将在该下压盖部件28’的中心部位形成的止动面部28’a支撑在从调整螺纹部件33’延伸设置的支撑部33’b上，以稳定的支撑波纹管主体27的下部的状态，其上部对于波纹管主体27的蛇行·倾斜，由于阀杆25’的下部具有的比较柔性的接头构造，不会受到左右方向的偏心力，从而可实现稳定的上下移动。
实施例3
下面，参照图3说明实施例3的控制阀10”。在实施例3的说明中，对于与实施例1相同的结构部件，在图3中给予与图1相同的标号而省略其说明。
在实施例3的控制阀10”中，在以下各点上与实施例1是相同的，其一是实施例1的控制阀的结构，即作为压力传感元件，具有以密闭结构的波纹管罩13支撑的波纹管主体27，通过利用与波纹装罩13做成一体的阀外壳11在阀升程方向上可移动地支撑的阀杆25将伴随着可变容量式压缩机的吸入压力Ps的变动而产生的上述波纹管主体27的伸缩传递球阀21，在借此使阀的开度变化的可变容量式压缩机用的控制阀中，在波纹管主体27的移动一端端部设置压盖部件31，在该压盖部件31上形成配合凹部31b的同时，使阀杆25可以摆动地与该配合凹部31b配合，而且，在上述压盖部件31和支撑上述波纹管主体27的非移动一端的端部的下压盖部件28之间装有压缩卷簧30；其二是上述波纹管主体27的非移动一端端部的内面一侧由下压盖部件28支撑，上述非移动一端端部的外面支撑在设置在波纹管罩13上的调整螺纹部件33上，进而，其侧面支撑在波纹管罩13的内面上；第三是上述配合凹部31b的底部构成与在上述下压盖部件28的中心部位形成的止动面部28a可接触的止动面部31a。
在实施例3中，在上述配合凹部31b内装有可以转动的钢球40，阀杆25”与该钢球40接触并可浮动地实现配合。该阀杆25”的长度与实施1的阀杆25的长度相比做得只比其短钢球40的直径部分。采用实施例3，零部件数目虽增多，但控制阀的动作可更顺畅。
此外，在图2所示的实施例2中，在配合凹部31’b内也可内装可以转动的钢球40，使其可与阀杆25’的接触端部25a接触。
如通过以上的说明可以看到的，采用本发明的可变容量式压缩机用的控制阀，即使波纹管的直线度有些恶化，也可使阀的开关动作的滞后极小，从而可提高阀开关动作的精度。

Claims (6)

1.一种可变容量式压缩机用的控制阀，作为压力传感元件具有由密闭构造的波纹管罩支撑的波纹管主体，通过将伴随可变容量式压缩机的吸入压力的变动所产生的上述波纹管主体的伸缩，利用与波纹管罩做成一体的阀外壳在阀升程方向上可移动地支撑的阀杆传递给阀体，从而使阀的开度变化；其特征在于：在上述波纹管主体的移动一端端部设置压盖部件，在该压盖部件上形成配合凹部的同时使阀杆可摆动地与该配合凹部配合，而且，在上述压盖部件和支撑上述波纹管主体的非移动一端端部的下压盖部件之间装有压缩卷簧。
2.根据权利要求1所述的可变容量式压缩机用的控制阀，其特征在于：上述阀杆与上述配合凹部接触的接触端部的位置设定在上述波纹管主体的大致中央的位置或比该中央位置更靠近非移动一端端部一边的位置。
3.根据权利要求1或2所述的可变容量式压缩机用的控制阀，其特征在于：上述波纹管主体的非移动一端端部的内面一侧由下压盖部件支撑，上述非移动一端端部的外面支撑在设置在波纹管罩上的调整螺纹部件上，进而，其侧面支撑在波纹管罩的内面。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的可变容量式压缩机用的控制阀，其特征在于：上述配合凹部的底部构成与在上述下压盖部件的中心部位形成的止动面部可接触的止动面部。
5.根据权利要求1或2所述的可变容量式压缩机用的控制阀，其特征在于：上述波纹管主体的非移动一端端部装在与上述压盖部件具有大致相同形状的下压盖部件上，该下压盖部件的侧面支撑在竖立设置在波纹管罩上的支撑筒部上，该下压盖部件的中心部位所形成的止动面部支撑在从调整螺纹部件延伸设置的支撑部上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的可变容量式压缩机用的控制阀，其特征在于：在上述配合凹部内装有钢球，阀杆与该钢球接触并可摆地配合。
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