JP3634499B2 - Solenoid control valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変コンプレッサの電磁式制御弁、特に車両の冷房装置に使用する可変容量コンプレッサの電磁式制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来使用されている可変容量コンプレッサの容量制御弁として、例えば、図5に示される特開平4−119271に開示された電磁制御弁がある。この電磁制御弁においては、弁本体101の下部に形成された弁座111に向かってボール状の弁体102が弁ばね103によって付勢され、ベローズ状の圧力応動部材104の動きが隔壁部112を貫通する押圧棒141により弁体102に伝えられる。圧力応動部材104の外側には作動圧力導入口113から導入された流体の圧力が加わり、圧力応動部材104を押し縮めるように働いており、この流体圧力が低下すると弁体102が弁座111から離れる方向に移動する。
【0003】
また、圧力応動部材104の内側には、固定吸引子107を貫通して設けられた連結棒151によってプランジャ105と連結された押圧部材152が挿入され、プランジャばね106によって圧力応動部材104を押し伸ばすように機能している。
【0004】
プランジャ105と押圧部材152とを連結する連結棒151は、プランジャ105が固定吸引子107に接近したときに圧力応動部材104の端面が隔壁部112の面に当接して、プランジャ105と固定吸引子107とが接触できないような長さに正確に調整・固定され、このときに弁開度が最大となるように構成されている。
【0005】
上記構成を有する従来の電磁式制御弁では、電磁コイル108に通電することによりプランジャ105と固定吸引子107との対向面に形成された円錐面部分間及び平面部分間の吸引力がバランスよく働き、プランジャ105はプランジャばね106と協動して通電量に比例して軸方向に移動し、圧力応動部材104を押し伸ばすように働くため、弁体102は弁座111から離れる方向に移動し、設定吸入圧力値を高くすることができる。
【0006】
上述のように構成された従来の電磁式制御弁では、無通電時には、吸引圧力による自力式制御を行い、通電時には通電する電流値により設定吸入圧力値を変えられるので、コンプレッサ容量を任意に変えることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成を有する従来の電磁式制御弁においては、コイル無通電時にコンプレッサはロード運転となるので、エンジン起動時に冷房装置がオンとなっている場合、コンプレッサはロード状態より立ち上がるため、エンジンに負担がかかる構成となっていた。さらに、コイルに供給する電流値により設定吸入圧力を高くし、コンプレッサの容量を小さくすることができるものの、吸入圧力を高くすると、吸引力の向きとは逆に圧力応動部材104は縮まる方向に働くので、フルアンロード運転をするには、大きな吸入圧力可変幅、すなわち大きなコイル吸引力を必要とするため弁全体が大型化する。
【0008】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、車両起動時のエンジンへの負担を低減し、弁全体を小型化することができると共に、弁特性を容易に変化させることができる電磁式制御弁を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、電磁式制御弁であって、固定吸引子としての上本体と、弁本体とで形成される弁室内に配置され、該弁室と、該弁室の下方において前記弁本体に形成されたコンプレッサのクランク室に通じるPc圧力導入口との間の通路における弁口に形成された弁座に接離する弁体と、前記弁本体の前記Pc圧力導入口を挟んで前記弁室の反対側に形成され、前記コンプレッサの吐出側配管に連通するPd圧力導入口と、該Pd圧力導入口と、前記Pc圧力導入口との間を連通する弁ガイドと、
前記弁体と一体に形成され、前記弁ガイドの中を上下方向に移動可能な弁軸と、前記弁体を開弁方向に付勢する付勢手段と、前記上本体の上方に位置し、電磁コイルの吸引力により上下方向に移動可能であって、前記上本体の貫通孔の中を上下方向に移動可能な連結棒を介して前記弁体を閉弁方向に付勢するプランジャと、
前記弁本体に穿設され、前記弁室と、前記Pd圧力導入口との間を連通する内部均圧孔と、前記弁本体の前記Pd圧力導入口の下方に形成され、前記コンプレッサの吸入側に連通する空間に配置された感圧調整機構と、前記Pd圧力導入口内において前記弁軸の下面と上端部において点接触し、前記感圧調整機構と下端部において接触すると共に、前記Pd圧力導入口と前記空間との間を連通するガイド穴の中を上下方向に移動可能な補正ピンとで構成されることを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、前記弁ガイドの径を前記弁口の径と等しくし、該弁体の全開時には、前記感圧調整機構と前記弁体側とが分離することを特徴とする。
【0011】
そして、請求項1記載の発明によれば、電磁コイル無通電時において、弁体が付勢手段によって開弁方向に付勢されるので、弁が全開する。また、弁本体に、弁室と、Pd圧力導入口との間を連通する内部均圧孔を形成したため、弁体の上下に内部均圧孔を通ってコンプレッサの吐出側圧力Pdが作用する。さらに、Pd圧力導入口と感圧調整機構が配置された空間との間を連通するガイド穴の中を上下方向に移動可能な補正ピンを設けたため、補正ピンの径を変化させることにより弁の特性を変化させることができる。
【0012】
請求項2記載の発明によれば、弁ガイドの径を弁口の径と等しくしたため、コンプレッサの吐出側圧力とコンプレッサのクランク室内の圧力との差圧(Pd−Pc)に関係なく弁が動作し、弁の全開時には感圧調整機構と弁体側とが分離する。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は自動車に用いられる容量可変コンプレッサにおける容量制御機構を示し、コンプレッサ20には、その取付凹部40に容量制御用の電磁式制御弁1が固着される。
【0014】
コンプレッサ20において、クランクケース21に連続するヘッド部41内には複数個のシリンダ25が設けられ、各シリンダ25内にはピストン26が摺動自在に設けられる。クランクケース21からヘッド部41にかけて駆動軸27が回動自在に設けられ、駆動軸27は外端に設けたプーリ34を介してベルト35により図示しないエンジンによって駆動される。
【0015】
駆動軸27には公知の如くに角度可変ウオブル斜板29が設けられ、ウオブル斜板29とピストン26はピストン桿24により連結され、駆動軸27によりウオブル斜板29が傾斜状態において回動することによりピストン桿24ないしピストン26が往復動作し、クランクケース21内の制御室圧力Pcとシリンダ25内の吸入側圧力Psとの差圧に応じてウオブル斜板29の取付角度が自動的に調整され、ウオブル斜板29の角度変化によりピストン26のストローク量が変化する。
【0016】
各シリンダ25には、吸入口Sと吐出口Dが設けられ、シリンダ25には通路d、sを介して冷凍サイクルを構成する凝縮器31と、蒸発器32と、膨張弁33が接続される。また、容量制御弁1はクランクケース21内の制御室Cと冷媒通路36を介して連通すると共に吸入口Sと冷媒通路37を介して連通し、さらに冷媒通路38を介して吐出口Dと連通している。
【0017】
図2は電磁式制御弁1を示し、制御弁部1aと電磁比例制御部1bとより成る。
弁本体17は、弁本体上部17a、弁本体中間部17b、弁本体下部17cに大きく分けられる。
【0018】
弁本体上部17aには凹状部が形成され、その上面17jと上本体7の下端部7bとによって弁室18が形成され、また、この弁本体上部17aには、弁座17dが形成される。さらに、弁本体下部17cにも凹状部が形成され、下端部に位置するベローズカバー14と接合されたベローズ室17gが形成される。
【0019】
弁本体上部17aと、弁本体中間部17bとの間には、Pc圧力導入口17hが設けられる。このPc圧力導入口17hは、弁口17kを介して弁室18に連通している。さらに、弁本体中間部17bと弁本体下部17cとの間には、コンプレッサ20の吐出口Dに通じるPd圧力導入口17iが形成され、このPd圧力導入口17iは、上記弁室18と内部均圧孔17qによって連通している。
【0020】
弁本体下部17cのベローズ室17gは、Ps圧力導入口17sを介してコンプレッサ20の吸入側に通じている。また、弁本体上部17a、中間部17b、下部17cの外周部のそれぞれには密封用Oリング42、43、44の収容環状溝17m、17n、17pが設けられる。
【0021】
弁室18内には、弁部8が弁座17dに対向して設けられ、弁ばね9により弁座17dから離れる方向に付勢される。また、弁部8には、その上方に位置する連結棒6を介してプランジャ5に作用するコイルの吸引力とプランジャバネ4による付勢力が加えられる。
【0022】
プランジャチューブ16内には、固定吸引子としての上本体7及びコイルガイド3が溶接にて固定され、外函2内に電磁コイル15がプランジャチューブ16を囲んで設置される。上本体7とコイルガイド3間のプランジャ室19内にはプランジャ5が軸方向に移動可能に設けられ、該プランジャ5には、プランジャ室19におけるプランジャ5の上下空間を連通するための貫通孔5bが形成される。
【0023】
さらに、プランジャ5の下方には、上本体7の中心に穿設されたガイド孔7aに上下方向に摺動可能に連結棒6が挿入され、この連結棒6の上端6aは、プランジャ5の下面5aに当接すると共に、下端6bは弁部8の上端面8cに当接している。
【0024】
コイルガイド3の中央凹陥部3a内において、このコイルガイド3のプランジャ5との間にプランジャバネ4が設けられ、プランジャ5はプランジャバネ4により弁室18方向に付勢される。
【0025】
電磁式制御弁1はコンプレッサの取付凹部40内に外函2がヘッド部41の外面に当接する迄挿入される。この状態においてPc圧力導入孔17hはPc冷媒通路36に連通し、ベローズ室17gは、Ps圧力導入口17sを介してPs冷媒通路37に連通し、Pd圧力導入孔17iはPd冷媒通路38に連通する(図1)。
【0026】
容量可変コンプレッサ20は、制御室圧力Pcが吸入側圧力Psに比べて高くなるとウオブル斜板29が立って圧縮行程が短くなるアンロード運転になり、Pc=Ps圧力になるとフルロード運転になる。即ち、圧力制御室Cと吐出側D間を連通させれば、PdがPcに流入してPc>Psの圧力関係となり、圧力制御室Cと吐出側D間を遮断すれば、Pc=Psの圧力関係となるもので、圧力制御室Cと吐出側D間に吸入側圧力Psにより冷媒の流量を調整する制御弁1を設けることによりフルロードからフルアンロードまでコンプレッサ20の容量を可変できる。
【0027】
次に、上記構成を有する電磁式制御弁1の作用について説明する。
まず、無通電時には、図3(a)に示すように、プランジャ5は、上本体7に吸引されず、弁部8には、プランジャ5及び連結棒6を介してプランジャバネ4の下方への付勢力と、弁バネ9の上方への付勢力が加わることとなる。この時、プランジャバネ力<弁バネ力となっているので弁1は全開の状態となる。この場合、コンプレッサ20はフルアンロード運転状態にあり、この状態では、Psが大きくなるので、感圧調整機構であるベローズ11は、ベローズガイド12がベローズカバー14に当接するまで縮み、弁軸8bの下面はガイド穴17fに挿入された補正ピン10から離れる。
【0028】
次に、コイルに通電すると、通電電流値によってコイルの吸引力が変化し、弁部8は適度な弁リフトとなり、コンプレッサ20の容量制御運転状態となる。ここで、図3(b)に示すように、通電電流が最小の場合、コイルの吸引力が弁バネ9の付勢力以上となり、連結棒6が下方に移動して、弁1が少し閉じられる。するとPsが小さくなるので、ベローズ11が伸びて補正ピン10に当接し、ベローズ11の力が弁部8に作用するようになり、図4のPs制御域となる。この時のPs値は図4に示すグラフの最小通電特性となる。
【0029】
一方、図3(c)に示すように、通電電流が最大の場合、コイル吸引力が最大となり、弁1はPs制御域最小弁リフトとなり、Ps値は最小となる。また、このときのPs値は、図4に示すグラフの最大通電特性となる。
【0030】
ここで、本発明に係る容量制御弁1においては、弁ガイド17eの径が弁口17kの径と等しく形成した弁体8aの上下に内部均圧孔17qを通ってPdが作用するバランス構造としたため、差圧(Pd−Pc)に関係なく弁が動作し、また弁の全開時にはベローズが弁体側とが分離する構造としたため、必要なコイルの吸引力が小さくとも弁を動作させることができ、容量制御弁1を小型化することができる。
【0031】
このとき、制御弁としての要求特性(デミスト、クールダウン等の問題)より、Pdが高いときはPsを低く、またPdが低いときはPsを高くする必要がある。そのため、補正ピン10により弁の特性に補正動作を行うことができる。
【0032】
尚、補正ピン10は、Pd圧力導入口17i内において弁軸8bの下面と上端部において点接触し、補正差圧(Pd−Ps)が作用するので、ベローズ11に補正力が働き、この補正力はPdが高い程大きく、弁を閉じる方向に働くので、図4に示すグラフのようなPs高圧影響特性が得られる。また、補正ピン10の径を変化させることにより、任意のPs圧力特性を得ることができる。
【0033】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、電磁コイル無通電時には弁全開となり、コンプレッサがフルアンロード運転となるようにしたため、車両起動時のエンジンへの負担が低減する。また、弁体の上下に内部均圧孔を通ってコンプレッサの吐出側圧力Pdが作用するバランス構造としたため、コイル吸引力が小さくて済み、弁全体を小型化することができる。さらに、補正ピンの径を変化させることにより弁の特性の高圧補正をかけることができるため、弁特性を容易に変化させることができる電磁式制御弁を提供できる。
【0034】
請求項2記載の発明によれば、コンプレッサの吐出側圧力とコンプレッサのクランク室内の圧力との差圧(Pd−Pc)に関係なく弁が動作し、また、弁の全開時には感圧調整機構と弁体側とが分離する構造としたため、必要な電磁コイルの吸引力が小さくとも弁を動作させることができ、弁全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電磁式制御弁が使用される容量可変コンプレッサにおける容量制御機構を示す概略図である。
【図2】本発明に係る電磁式制御弁の無通電時の状態を示す断面図である。
【図3】図2の電磁式制御弁のコンプレッサ取付時の作用を示す断面図であって、(a)は無通電時、(b)は通電電流が最小の場合、(c)は通電電流が最大の場合を示す。
【図4】図1の電磁式制御弁の特性の説明図である。
【図5】従来の可変容量コンプレッサの容量制御弁を示す断面図である。
【符号の説明】
1 電磁式制御弁
2 外函
3 コイルガイド
4 プランジャバネ
5 プランジャ
6 連結棒
7 上本体(固定吸引子)
8 弁部
8a 弁体
8b 弁軸
9 弁バネ
10 補正ピン
11 ベローズ
12 ベローズガイド
13 ベローズバネ
14 ベローズカバー
15 電磁コイル
16 プランジャチューブ
17 弁本体
17d 弁座
17e 弁ガイド
17g ベローズ室
17h Pc圧力導入口
17i Pd圧力導入口
17k 弁口
17q 内部均圧孔
17s Ps圧力導入口
18 弁室
19 プランジャ室
20 コンプレッサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic control valve for a variable compressor, and more particularly, to an electromagnetic control valve for a variable capacity compressor used in a vehicle cooling device.
[0002]
[Prior art]
As a displacement control valve of a variable displacement compressor conventionally used, for example, there is an electromagnetic control valve disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-119271 shown in FIG. In this electromagnetic control valve, a ball-
[0003]
Further, a
[0004]
The connecting
[0005]
In the conventional electromagnetic control valve having the above configuration, the suction force between the conical surface portion formed between the
[0006]
With the conventional electromagnetic control valve configured as described above, self-powered control is performed by suction pressure when no power is supplied, and the set suction pressure value can be changed according to the current value that is supplied when current is supplied. be able to.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electromagnetic control valve having the above configuration, since the compressor is loaded when the coil is not energized, the compressor starts up from the loaded state when the cooling device is on when the engine is started. It was a configuration that required a burden. Further, although the set suction pressure can be increased by the current value supplied to the coil and the compressor capacity can be reduced, when the suction pressure is increased, the pressure
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and can reduce the burden on the engine when starting the vehicle, reduce the size of the entire valve, and easily change the valve characteristics. An object of the present invention is to provide an electromagnetic control valve that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
A valve shaft that is formed integrally with the valve body and is movable in the vertical direction in the valve guide, an urging means for urging the valve body in a valve opening direction, and located above the upper body; A plunger that is movable in the vertical direction by the attractive force of the electromagnetic coil, and biases the valve body in the valve closing direction via a connecting rod that is movable in the vertical direction in the through hole of the upper body;
An internal pressure equalizing hole formed in the valve body and communicating between the valve chamber and the Pd pressure introducing port; and formed below the Pd pressure introducing port of the valve body; A pressure-sensitive adjusting mechanism disposed in a space communicating with the Pd pressure, and a point contact between the lower surface and the upper end of the valve shaft in the Pd pressure introducing port, a contact with the pressure-sensitive adjusting mechanism and the lower end, and the Pd pressure introducing It is characterized by comprising a correction pin that is movable in the vertical direction in a guide hole that communicates between the mouth and the space.
[0010]
The invention according to
[0011]
According to the first aspect of the present invention, when the electromagnetic coil is not energized, the valve body is urged in the valve opening direction by the urging means, so that the valve is fully opened. Further, since the internal pressure equalizing hole that communicates between the valve chamber and the Pd pressure introduction port is formed in the valve body, the discharge side pressure Pd of the compressor acts through the internal pressure equalizing hole above and below the valve body. Furthermore, since the correction pin that can move in the vertical direction is provided in the guide hole that communicates between the Pd pressure introduction port and the space in which the pressure-sensitive adjustment mechanism is disposed, the diameter of the correction pin can be changed to change the valve Characteristics can be changed.
[0012]
According to the invention described in
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a displacement control mechanism in a displacement variable compressor used in an automobile. A displacement control
[0014]
In the
[0015]
As is well known, the
[0016]
Each
[0017]
FIG. 2 shows an
The
[0018]
A concave portion is formed in the valve main body upper portion 17a, and a
[0019]
A Pc
[0020]
The
[0021]
A
[0022]
In the
[0023]
Further, below the
[0024]
In the central recess 3 a of the coil guide 3, a
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Next, the operation of the
First, as shown in FIG. 3A, the
[0028]
Next, when the coil is energized, the attraction force of the coil changes depending on the energized current value, the
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 3C, when the energization current is maximum, the coil attractive force becomes maximum, the
[0030]
Here, in the
[0031]
At this time, it is necessary to lower Ps when Pd is higher and to increase Ps when Pd is lower than required characteristics as a control valve (problems such as demist and cool down). Therefore, a correction operation can be performed on the characteristics of the valve by the
[0032]
The
[0033]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the electromagnetic coil is not energized, the valve is fully opened, and the compressor is in full unload operation. Therefore, the burden on the engine when starting the vehicle is reduced. In addition, the balance structure in which the discharge side pressure Pd of the compressor acts through the internal pressure equalization holes above and below the valve body, the coil suction force is small, and the entire valve can be downsized. Furthermore, since the high pressure correction of the valve characteristics can be performed by changing the diameter of the correction pin, an electromagnetic control valve that can easily change the valve characteristics can be provided.
[0034]
According to the second aspect of the present invention, the valve operates regardless of the pressure difference (Pd−Pc) between the discharge side pressure of the compressor and the pressure in the crank chamber of the compressor, and when the valve is fully opened, Since the structure separates from the valve body side, the valve can be operated even if the required attractive force of the electromagnetic coil is small, and the entire valve can be downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a capacity control mechanism in a variable capacity compressor in which an electromagnetic control valve according to the present invention is used.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state when the electromagnetic control valve according to the present invention is not energized.
3 is a cross-sectional view showing the operation of the electromagnetic control valve shown in FIG. 2 when a compressor is mounted, where (a) shows no energization, (b) shows a minimum energization current, and (c) shows an energization current. Indicates the maximum.
FIG. 4 is an explanatory diagram of characteristics of the electromagnetic control valve of FIG. 1;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a displacement control valve of a conventional variable displacement compressor.
[Explanation of symbols]
1
8
Claims (2)
前記弁本体の前記Pc圧力導入口を挟んで前記弁室の反対側に形成され、前記コンプレッサの吐出側配管に連通するPd圧力導入口と、
該Pd圧力導入口と、前記Pc圧力導入口との間を連通する弁ガイドと、
前記弁体と一体に形成され、前記弁ガイドの中を上下方向に移動可能な弁軸と、
前記弁体を開弁方向に付勢する付勢手段と、
前記上本体の上方に位置し、電磁コイルの吸引力により上下方向に移動可能であって、前記上本体の貫通孔の中を上下方向に移動可能な連結棒を介して前記弁体を閉弁方向に付勢するプランジャと、
前記弁本体に穿設され、前記弁室と、前記Pd圧力導入口との間を連通する内部均圧孔と、
前記弁本体の前記Pd圧力導入口の下方に形成され、前記コンプレッサの吸入側に連通する空間に配置された感圧調整機構と、
前記Pd圧力導入口内において前記弁軸の下面と上端部において点接触し、前記感圧調整機構と下端部において接触すると共に、前記Pd圧力導入口と前記空間との間を連通するガイド穴の中を上下方向に移動可能な補正ピンとで構成されることを特徴とする電磁式制御弁。A Pc pressure inlet that is arranged in a valve chamber formed by an upper body as a fixed suction element and a valve body, and communicates with the valve chamber and a crank chamber of a compressor formed in the valve body below the valve chamber. A valve body that contacts and separates from a valve seat formed in a valve port in a passage between and
A Pd pressure introduction port formed on the opposite side of the valve chamber across the Pc pressure introduction port of the valve body and communicating with a discharge side pipe of the compressor;
A valve guide communicating between the Pd pressure inlet and the Pc pressure inlet;
A valve shaft formed integrally with the valve body and movable in the vertical direction in the valve guide;
Urging means for urging the valve body in the valve opening direction;
The valve body is closed via a connecting rod which is located above the upper body and can be moved in the vertical direction by the attractive force of the electromagnetic coil and can be moved in the vertical direction in the through hole of the upper body. A plunger biasing in the direction;
An internal pressure equalizing hole that is drilled in the valve body and communicates between the valve chamber and the Pd pressure inlet;
A pressure-sensitive adjusting mechanism formed below the Pd pressure inlet of the valve body and disposed in a space communicating with the suction side of the compressor;
In the Pd pressure introduction port, point contact is made at the lower surface and the upper end portion of the valve shaft, contact is made at the lower end portion with the pressure sensitive adjustment mechanism, and the guide hole communicates between the Pd pressure introduction port and the space. An electromagnetic control valve comprising a correction pin that is movable in the vertical direction.
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