JP3924713B2 - Control valve for variable displacement compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は吐出室からクランク室への冷媒ガスの供給を制御する可変容量型圧縮機用制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は従来の可変容量型圧縮機用制御弁を示す拡大縦断面図である。
【0003】
この可変容量型圧縮機用制御弁はベローズ581と、このベローズ581にプランジャ570及びロッド574を介して連結される弁体532と、プランジャ570を収容するソレノイドハウジング535に嵌合するホルダ531とを備えている。弁体532は、ベローズ581の伸縮動作によって、図示しない可変容量型圧縮機の吐出室とクランク室とを連通する給気通路を開閉する。弁棒534と弁本体533とで弁体532が構成される。
【0004】
ホルダ531には第1の通路538と第2の通路537a,537bとが形成され、第1の通路538はクランク室に、第2の通路537a,537bは吐出室にそれぞれ通じている。第1の通路538内には弁本体533と巻きばね539と弁棒534とが収容されている。巻きばね539は弁体532を閉弁方向へ付勢する。
【0005】
第1の通路538と第2の通路537a,537bとは給気通路の一部を構成する。
【0006】
第1の通路538は弁体532の移動方向へ延び、この第1の通路538に弁棒534が摺動可能に支持され、弁本体533は弁棒534と一体に移動する。
【0007】
ポート531aは図示しない吸入室に連通し、ポート531aを介して吸入室から低圧(吸入圧Ps)の冷媒ガスがベローズ581の周囲に導入される。
【0008】
吸入圧Psが高く、ベローズ581が収縮し、弁体532が閉弁方向へ移動して第1の通路538と第2の通路537a,537bとが遮断されたとき、クランク室の圧力(制御圧Pc)が下がって図示しない斜板の傾きが大きくなり、ピストンストローク量が増加し、吐出容量が大きくなる。
【0009】
これに対し、吸入圧Psが低く、ベローズ581が伸長し、弁体532が開弁方向へ移動して第1の通路538と第2の通路537a,537bとが連通したとき、高圧の冷媒ガスがクランク室に導かれる。
【0010】
その結果、クランク室の圧力が上がって斜板の傾きが小さくなり、ピストンストローク量が減少し、吐出容量が小さくなる。
【0011】
図9は図8のIX−IX線に沿う断面図である。
【0012】
第2の通路537a,537bは弁棒534(弁体532)の移動方向に対して直角方向へ延びている。第2の通路537aと第2の通路537bとは弁棒534を挟んで一直線上に位置する。
【0013】
第2の通路537a,537bは常時吐出室に通じており、この第2の通路537a,537bを介して吐出室から高圧の冷媒ガスが第1の通路538に導入される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
図10は冷媒ガスの流れを説明する部分拡大図である。但し、巻きばね539の図示は省略した。
【0015】
図10において白抜き矢印が冷媒ガスの流れを示している。
【0016】
第2の通路537a,537bから第1の通路538に流入した冷媒ガスは弁棒534に衝突後、図10に矢印で示すように下方へ流れる。
【0017】
ところで、冷媒ガス中には冷媒ガスだけでなく圧縮機内部で発生した摩耗粉が含まれている。
【0018】
この摩耗粉の密度は冷媒ガスの密度より大きく慣性力が大きいため、冷媒ガスとともに弁棒534に衝突したとき、摩耗粉は第1の通路538の周方向に拡散せずに落下し、図9に一点鎖線で示す第2の通路537a,537bの近傍に位置する、弁本体533の外周面や、第1の通路538のシート部538b等に集中して付着し易い。
【0019】
そのため、弁全閉時においても弁本体533の外周面と第1の通路538のシート部538bとの間に隙間が生じ、この隙間を介してクランク室へ冷媒ガスが漏れてしまうという問題がある。
【0020】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、弁全閉時の冷媒ガスの漏れを防ぐことができる可変容量型圧縮機用制御弁を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1記載の発明の可変容量型圧縮機用制御弁は、可変容量型圧縮機の吐出室とクランク室とを連通させる給気通路と、この給気通路を開閉する弁体と、前記給気通路の一部を構成する第1、第2の通路とを備え、前記第1の通路が前記弁体の移動方向へ延び、前記第2の通路が前記弁体の移動方向に対してほぼ直角方向へ延び、前記第1の通路に前記弁体が移動可能に支持され、前記吐出室の冷媒ガスが前記給気通路を経て前記クランク室へ送り込まれる可変容量型圧縮機用制御弁において、前記第2の通路の冷媒ガスが前記第1の通路に流入するときにその冷媒ガスを前記弁体の周囲で旋回させる旋回流発生手段を備えていることを特徴とする。
【0022】
第2の通路から冷媒ガスが第1の通路に流入したとき、旋回流発生手段によって冷媒ガスに旋回流が引き起こされる。その結果、冷媒ガスは旋回しながら第1の通路内を流れる。
【0023】
請求項2記載の発明の可変容量型圧縮機用制御弁は、請求項1記載の可変容量型圧縮機用制御弁において、前記旋回流発生手段として、前記第2の通路の中心軸と平行であってその通路の内周面に接し、しかも前記第1の通路の中心軸から半径方向へ最も遠い仮想線を、前記第1の通路の内周面の接線にほぼ一致させたことを特徴とする。
【0024】
前記仮想線が第1の通路の内周面の接線にほぼ一致するように第2の通路を形成することによって第1の通路内に旋回流を発生させることができる。
【0025】
請求項3記載の発明の可変容量型圧縮機用制御弁は、請求項1記載の可変容量型圧縮機用制御弁において、前記旋回流発生手段として、前記弁体の外周面又は前記第1の通路の内周面に螺旋状の溝を形成したことを特徴とする。
【0026】
第2の通路から冷媒ガスが第1の通路に流入するとき、弁体の外周面又は第1の通路の内周面に形成された螺旋状の溝に沿って冷媒ガスが流れ、弁体の外周面又は第1の通路の内周面に旋回流を引き起こす。その結果、冷媒ガスは第1の通路内を旋回しながら下方へ流れる。このとき、摩耗粉も旋回流とともに移動するため、摩耗粉に周方向の拡散が生じ、摩耗粉が弁本体の外周面やシート部の一部に集中して付着することを防止できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0028】
図1はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁を備えた可変容量型斜板式圧縮機の縦断面図である。
【0029】
この可変容量型斜板式圧縮機のシリンダブロック1の一端面にはバルブプレート2を介してリヤヘッド3が、他端面にはフロントヘッド4が配置されている。
【0030】
フロントヘッド4、シリンダブロック1、バルブプレート2及びリヤヘッド3は通しボルト29で軸方向に一体的に結合されている。
【0031】
シリンダブロック1に形成されたシリンダボア6内にはピストン7が摺動可能に挿入されている。
【0032】
フロントヘッド4には、後述する斜板10やスラストフランジ40等を収容するクランク室8が形成されている。
【0033】
リヤヘッド3には吸入室13と吐出室12とが形成されている。
【0034】
吐出室12は吸入室13の周囲に位置している。吸入室13には圧縮室22に供給する低圧の冷媒ガスが溜まる。
【0035】
シャフト5の一端部はラジアル軸受26を介してフロントヘッド4に回転可能に支持され、シャフト5の他端部はスラスト軸受24及びラジアル軸受25を介してシリンダブロック1に回転可能に支持されている。
【0036】
スラストフランジ40は、シャフト5に固定され、シャフト5と一体に回転する。
【0037】
斜板10は、ヒンジボール9を介してシャフト5に傾斜かつ摺動可能に取り付けられている。また、斜板10は、リンク機構41によってスラストフランジ40に連結され、スラストフランジ40の回転につれて一体に回転する。
【0038】
斜板10の周縁部とピストン7の一端部とはシュー60,61を介して連結されている。
【0039】
1つのピストン7に対して一組のシュー60,61が斜板10を挟むように配置され、シュー60,61はシャフト5の回転につれて斜板10の摺動面10a,10b上を相対回転する。斜板10の回転によりピストン7がシリンダボア6内を直線往復運動する。
【0040】
バルブプレート2には、圧縮室22と吐出室12とを連通させる吐出ポート16と、圧縮室22と吸入室13とを連通させる吸入ポート15とが、それぞれ周方向に沿って一定間隔おきに設けられている。
【0041】
吐出室12とクランク室8とは給気通路3aを介して連通する。給気通路3aの途中には後述する可変容量型圧縮機用制御弁(以下制御弁という)30が設けられ、この制御弁30によってクランク室8の圧力調整が行われる。給気通路3aは通路3b、室3c,3d、通路3e、ポート3f及び通路3gで構成される。
【0042】
前述のようにスラストフランジ40と斜板10とはリンク機構41を介して連結され、斜板10はシャフト5と直角な面に対して傾斜可能である。
【0043】
スラストフランジ40とヒンジボール9との間には巻バネ47が装着され、この巻バネ47の付勢力により斜板10がリヤヘッド3側へ付勢される。
【0044】
図2は図1の可変容量型圧縮機用制御弁の拡大図である。但し、制御弁30の上下方向の向きを反転させてある。
【0045】
制御弁30は可変容量型斜板式圧縮機のリヤヘッド3の弁収容穴50(図1参照)にOリング50a,50b,50cを介して設けられている。
【0046】
この制御弁30は、給気通路3aの一部を構成する第1の通路38と第2の通路37a,37bと、給気通路3aを開閉するための弁体32と、弁体32を収容するホルダ31と、ソレノイドハウジング35とを備えている。
【0047】
第1の通路38は弁体32の移動方向(図2の上下方向)へ延びている。第2の通路37a,37bは常時吐出室12に通じており、この第2の通路37a,37bを介して吐出室12から高圧(吐出圧Pd)の冷媒ガスが第1の通路38に導入される。
【0048】
弁体32は弁本体33と弁棒34とで構成されている。
【0049】
弁棒34は小径部34aと大径部34bとを有する。大径部34bはプランジャ70に当接するとともに、第1の通路38に摺動可能に支持されている。小径部34aは弁本体33と一体に形成されている。なお、弁本体33と弁棒34とは別体でもよい。
【0050】
第1の通路38及び第2の通路37a,37bはホルダ31に形成され、第1の通路38はクランク室8に、第2の通路37a,37bは吐出室にそれぞれ通じている。各通路38,37a,37bはそれぞれ断面円形の直線的な通路である。第1の通路38内には弁棒34の他に弁本体33と弁体32を閉弁方向へ付勢する巻きばね39とが収容されている。
【0051】
また、ホルダ31には吸入室13に連通するポート31aが設けられ、このポート31aを介して吸入室13から低圧(吸入圧Ps)の冷媒ガスを感圧室80へ導く。
【0052】
ホルダ31はソレノイドハウジング35の一端部に設けられている。ソレノイドハウジング35の内部には弁体32を駆動するプランジャ70が収容されている。プランジャ70はホルダ31にOリング71を介して密着するつば付きパイプ72によって摺動可能に支持されている。
【0053】
プランジャ70の一端部に形成されている収容孔73にはステム74の一端部が挿入されている。ステム73の他端部は吸引子75の中心孔75aを通じてストッパ76の収容穴76aへ収容されている。吸引子75はソレノイドハウジング35に配置されたホルダ79の一端に固定されている。
【0054】
プランジャ70の収容孔73と吸引子75との間にはプランジャ70を吸引子75側から離す方向へ付勢する巻きばね77が収容されている。
【0055】
ストッパ76は感圧室80内に配置されたベローズ81の可動端側に設けられている。ベローズ81の固定端側にはストッパ82が設けられ、ストッパ76とストッパ82との間には巻きばね83が配置され、ストッパ76はばね力によって吸引子75側へ付勢されている。ストッパ82はホルダ79に螺合したキャップ84に固定されている。
【0056】
ストッパ76と吸引子75との間にはストッパ76を吸引子75から離す方向へ付勢する巻きばね78が配置されている。
【0057】
次に、制御弁30の動作を説明する。
【0058】
制御弁30のソレノイド35Aには車両側のコントロールロジックで求められた所定の電流が供給されている。この状態ではプランジャ70が巻きばね77のばね力に抗して吸引子75側に吸引され、弁体32も巻ばね39のばね力によってプランジャ70と一体に閉弁方向へ移動する。
【0059】
一方、吸入室13からポート31aを通じて低圧の冷媒ガスが感圧室80へ導かれる。吸入室13からの冷媒ガスの圧力に基いて感圧室80内のベローズ81が伸縮し、その伸縮動作がプランジャ70を介して弁体32に作用する。このときの弁体32の開度はソレノイド35Aによる吸引力と巻ばね83、77のばね力とによって決定される。
【0060】
吸入室13からの冷媒ガスの圧力(吸入圧Ps)が所定の電流によって定まる圧力より低下した場合、ベローズ81は巻ばね83とベローズ81自身の復元力によって伸長し、弁体32が給気通路3a(第1の通路38及び第2の通路37a,37b)を開く方向へ移動する。
【0061】
その結果、吐出室12からクランク室8へ導かれる高圧の冷媒ガスの流量が増大するため、クランク室8の圧力が上昇し、ストロークが小さくなる。ストロークが小さくなると吸入圧力が上昇するため、吸入圧力が一定となるようにストロークが制御される。
【0062】
電流を増加させたとき、弁体32が閉方向へ移動するため、吸入圧力がより低くならないと給気通路3aは開かなくなる。すなわち、より低い吸入圧力を維持するようにストロークが制御される。
【0063】
制御弁30のソレノイド35Aへの電流の供給を停止した場合、プランジャ70が巻きばね77のばね力によって吸引子75から離れる方向へ移動するため、ベローズ81が伸長し、弁体32を吸入圧力、吐出圧力にかかわらず、給気通路3aを開く方向へ移動させる。そのため、給気通路3aが開放されてクランク室8の圧力が上昇し、斜板10が最小角度へ移行する。
【0064】
図3は図2のIII−III線に沿う断面図である。
【0065】
第2の通路37a,37bは常時吐出室12に通じており、この第2の通路37a,37bを介して吐出室12から高圧の冷媒ガスが第1の通路38に流入する。
【0066】
第2の通路37a,37bは弁棒34(弁体32)の移動方向に対して直角方向(図3の左右方向)へ延びている。
【0067】
第2の通路37a,37bの中心軸O1,O2と平行であってその通路37a,37bの内周面37c,37dに接し、しかも第1の通路38の中心軸O3から半径方向へ最も遠い仮想線I1,I2を、第1の通路38の内周面38aの接線に一致させている。第2の通路37aの中心軸O1と第2の通路37bの中心軸O2とは一致していない。
【0068】
すなわち、第2の通路37aと第2の通路37bとは第1の通路38の中心軸O3に対し点対称の位置にあり、第2の通路37aの中心軸O1と第2の通路37bの中心軸O2とが一直線上に位置しない。
【0069】
次に、可変容量型斜板式圧縮機の動作を説明する。
【0070】
図示しないエンジンの回転動力がシャフト5に伝達されると、シャフト5の回転力はスラストフランジ40からリンク機構41を介して斜板10に伝達され、斜板10が回転する。
【0071】
斜板10の回転によりシュー60,61が斜板10の摺動面10a,10b上を相対回転し、斜板10からの回転力はピストン7の直線往復運動に変換される。
【0072】
ピストン7はシリンダボア6内を往復運動し、シリンダボア6内の圧縮室22の容積が変化する。この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行われ、斜板10の傾斜角度に応じた容量の冷媒ガスが吐出される。
【0073】
吸入時、吸入弁が開き、吸入ポート15を通じて吸入室13からシリンダボア6内の圧縮室22への低圧の冷媒ガスが送り込まれる。
【0074】
吐出時、吐出弁が開き、吐出ポート16を通じて圧縮室22から吐出室12へ高圧の冷媒ガスが吐出される。
【0075】
熱負荷が小さくなると、制御弁30のソレノイド35Aへの通電が停止され、プランジャ70が開弁方向へ移動する。弁棒34はプランジャ70と一体に移動し、弁本体33が弁棒34に押されて移動する。
【0076】
その結果、給気通路3aを介して吐出室12からクランク室8へ高圧の冷媒ガスが送り込まれ、クランク室8の圧力(制御圧Pc)が高くなり、斜板10の傾斜角度が小さくなる。
【0077】
このとき、冷媒ガスは弁棒34の外周面に沿って流れ、第1の通路38内に旋回流が発生する。
【0078】
同時に、冷媒ガスに含まれる摩耗粉は冷媒ガスの流れに乗って旋回し、周方向へ拡散するため、摩耗粉は弁体32の外周面や第1の通路38のシート部38b等の一部にだけ集中して付着することはない。また、摩耗粉は旋回しながら弁体32の外周面やシート部38bを通過するため、シート部38b等に付着する摩耗粉を減らすことができる。
【0079】
熱負荷が大きくなると、制御弁30のソレノイド35Aへの通電によってプランジャ70が閉弁方向へ移動する。弁棒34はプランジャ70と一体に移動し、弁本体33は巻きばね39のばね力によって弁棒34に追随して移動する。
【0080】
その結果、給気通路3aを介して吐出室12からクランク室8へ高圧の冷媒ガスが送り込まれなくなり、クランク室8の圧力は低くなり、斜板10の傾斜角度が大きくなる。
【0081】
このとき、摩耗粉は弁体32の外周面や第1の通路38のシート部38b等の一部に集中して付着することがないため、弁体32の外周面と第1の通路38のシート部38bとの間に隙間が生じない。
【0082】
この第1実施形態によれば、第1の通路38に導かれた冷媒ガスは旋回しながら流れるが、その際に渦を形成することなく円滑に流れる。
【0083】
また、冷媒ガス中に含まれる摩耗粉は冷媒ガスの旋回によって周方向へ拡散し、弁体32の外周面や第1の通路38のシート部38b等の一部に集中して付着しないので、弁全閉時において弁体32の外周面と第1の通路38のシート部38bとの間に隙間を生じることがなく、クランク室8への冷媒ガスの漏れを防止することができる。
【0084】
更に、制御弁30の通路抵抗が小さくなるので、弁全開時の流量を多くすることができる。非通電時に弁開度を不連続に大きくして冷媒ガスの内部循環を行うクラッチレス圧縮機では、制御弁30の通路抵抗が小さい方がトルク低減を図ることができる。
【0085】
図4はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁の第1の変形例を示す図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0086】
この第1の変形例は、第2の通路37a,37bの中心軸O1,O2と平行であってその通路37a,37bの内周面37c,37dに接し、しかも第1の通路38の中心軸O3から半径方向へ最も遠い仮想線I1,I2が、第1の通路38の内周面38aの接線T1、T2に対して少しずれている点で第1実施形態と異なる。
【0087】
この変形例では仮想線I1,I2が第1の通路38の内周面の半径方向内側へずれている。特許請求の範囲の請求項2の「ほぼ一致」とはこの程度のずれを含む概念である。
【0088】
なお、第2の通路37a,37bは必ずしも平行とする必要はなく、例えば第2の通路37a,37bを斜め下方に向けて形成するようにしてもよい。
【0089】
この第1の変形例によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、仮想線I1,I2を第1の通路38の内周面38aの接線T1、T2に正確に一致させる必要がないので、第2の通路37a,37bを容易に形成することができる。
【0090】
図5はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁の第2の変形例を示す図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0091】
この第2の変形例は、第2の通路37a,37bの中心軸O1,O2と平行であってその通路37a,37bの内周面37c,37dに接し、しかも第1の通路38の中心軸O3から半径方向へ最も遠い仮想線I1,I2が、第1の通路38の内周面38aの接線T1、T2に対して少しずれている点で第1実施形態と異なる。
【0092】
この変形例では仮想線I1,I2が半径方向外側へずれている。特許請求の範囲の請求項2の「ほぼ一致」とはこの程度のずれを含む概念である。
【0093】
この第2の変形例によれば、第1の変形例と同様の効果を奏する。
【0094】
図6はこの発明の第2実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁の部分拡大断面図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符合を付してその説明を省略する。
【0095】
この第2実施形態は第2の通路137a,137bの中心軸が一致しており、弁棒134の小径部134aの外周面に螺旋状の溝134cを形成した点で第1実施形態と相違する。
【0096】
第2の通路137a,137bから第1の通路38に流入した冷媒ガスは小径部134aの螺旋状の溝134cに沿って流れ、旋回流が発生する。その結果、冷媒ガスは弁孔38cを通じて円滑に流れる。このとき、冷媒ガスの旋回によって冷媒ガス中に含まれる摩耗粉の拡散が引き起こされ、摩耗粉は弁体132の外周面や第1の通路38のシート部38bに不均一に付着することを防止できる。
【0097】
この第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
【0098】
図7はこの発明の第2実施形態の変形例に係る可変容量型圧縮機用制御弁の部分拡大断面図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符合を付してその説明を省略する。
【0099】
この変形例は第2の通路137a,137bの中心軸が一致しており、第1の通路138の内周面に螺旋状の溝138aを形成した点で第1実施形態と相違する。
【0100】
第2の通路137a,137bから第1の通路138に流入した冷媒ガスは第1の通路138の螺旋状の溝138aに沿って流れ、旋回流が発生する。その結果、冷媒ガスは弁孔138cを通じて円滑に流れる。このとき、冷媒ガスの旋回によって冷媒ガス流中に含まれる摩耗粉の拡散が引き起こされ、摩耗粉は弁体32の外周面や第1の通路138のシート部138bに不均一に付着することを防止できる。
【0101】
この変形例によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
【0102】
なお、第2の通路の数は前述の実施形態のように2つでもよいが、1つ又は3つ以上でもよい。
【0103】
また、上記実施形態では第2の通路37a,37b及び第2の通路137a,137bを吐出室12に連通させ、第1の通路38をクランク室8に連通させたが、第2の通路37a,37b及び第2の通路137a,137bをクランク室8へ連通させ、第1の通路38を吐出室12に連通させるようにしてもよい。
【0104】
更に、旋回流発生手段としては上記各実施形態、各変形例のものに限定されるものではなく、冷媒ガスを弁体の周囲で旋回させるものであればよい。
【0105】
また、上記各実施形態では制御弁30を斜板10がシャフト5と一体的に回転する可変容量型斜板式圧縮機に適用した場合について述べたが、斜板がシャフトと一体的に回転せず、単に揺動するにすぎない揺動板式圧縮機に適用することもできるし、その他各種の可変容量型圧縮機に適用することができる。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明の可変容量型圧縮機用制御弁によれば、第1の通路における冷媒ガスの流れが円滑になるとともに、冷媒ガス中に含まれる摩耗粉が旋回流によって拡散し、弁体やシート部等の一部に集中して付着することがないため、弁全閉時に弁体とシート部との間に隙間が生じ難くなり、冷媒ガスが隙間を介して第1の通路からクランク室へ漏れることを防止できる。
【0107】
請求項2記載の発明の可変容量型圧縮機用制御弁よれば、第1の通路の中心軸から半径方向へ最も遠い仮想線を、第1の通路の内周面の接線方向に正確に一致させる必要がなくなり、第2の通路を容易に形成することができる。
【0108】
請求項3記載の発明の可変容量型圧縮機用制御弁よれば、第1の通路における冷媒の流れが円滑になるとともに、冷媒ガス中に含まれる摩耗粉が旋回流によって拡散し、弁体やシート部等の一部に集中して付着することがないため、弁全閉時に弁体とシート部との間に隙間が生じ難くなり、冷媒ガスが隙間を介して第1の通路からクランク室へ漏れることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁を備えた可変容量型圧縮機の縦断面図である。
【図2】図2は図1の可変容量型圧縮機用制御弁の拡大図である。
【図3】図3は図2のIII−III線に沿う断面図である。
【図4】図4はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁の第1の変形例を示す図である。
【図5】図5はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁の第2の変形例を示す図である。
【図6】図6はこの発明の第2実施形態に係る可変容量型圧縮機用制御弁の部分拡大断面図である。
【図7】図7はこの発明の第2実施形態の変形例に係る可変容量型圧縮機用制御弁の部分拡大断面図である。
【図8】図8は従来の可変容量型圧縮機用制御弁を示す拡大縦断面図である。
【図9】図9は図8のIX−IX線に沿う断面図である。
【図10】図10は冷媒ガスの流れを説明する部分拡大図である。
【符号の説明】
3a 給気通路
8 クランク室
12 吐出室
32 弁体
31 ホルダ
37a,37b,137a,137b 第2の通路
36a 第1の通路の内周面
37c,37d 第2の通路の内周面
38 第1の通路
134c 弁体の外周面に形成された螺旋状の溝
136a 第1の通路の内周面に形成された螺旋状の溝
I1,I2 仮想線
T1、T2 接線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control valve for a variable displacement compressor that controls supply of refrigerant gas from a discharge chamber to a crank chamber.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a conventional control valve for a variable displacement compressor.
[0003]
The control valve for the variable displacement compressor includes a
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
When the suction pressure Ps is high, the
[0009]
On the other hand, when the suction pressure Ps is low, the
[0010]
As a result, the crank chamber pressure increases, the inclination of the swash plate decreases, the piston stroke amount decreases, and the discharge capacity decreases.
[0011]
9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 10 is a partially enlarged view for explaining the flow of the refrigerant gas. However, the winding
[0015]
In FIG. 10, the white arrow indicates the flow of the refrigerant gas.
[0016]
The refrigerant gas that has flowed into the
[0017]
By the way, the refrigerant gas contains not only the refrigerant gas but also wear powder generated inside the compressor.
[0018]
Since the density of the wear powder is larger than the density of the refrigerant gas and the inertial force is large, when the wear powder collides with the
[0019]
Therefore, even when the valve is fully closed, there is a gap between the outer peripheral surface of the
[0020]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a control valve for a variable displacement compressor that can prevent leakage of refrigerant gas when the valve is fully closed.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a control valve for a variable displacement compressor according to a first aspect of the present invention opens and closes an air supply passage for communicating a discharge chamber and a crank chamber of the variable displacement compressor. A valve body and first and second passages constituting a part of the air supply passage, wherein the first passage extends in a moving direction of the valve body, and the second passage is formed on the valve body. Variable displacement compression that extends in a direction substantially perpendicular to the moving direction, is supported by the first passage so as to be movable, and the refrigerant gas in the discharge chamber is fed into the crank chamber through the supply passage The machine control valve includes a swirl flow generating means for swirling the refrigerant gas around the valve body when the refrigerant gas in the second passage flows into the first passage. .
[0022]
When the refrigerant gas flows from the second passage into the first passage, a swirling flow is caused in the refrigerant gas by the swirling flow generating means. As a result, the refrigerant gas flows in the first passage while turning.
[0023]
A control valve for a variable displacement compressor according to a second aspect of the present invention is the control valve for a variable displacement compressor according to the first aspect, wherein the swirl flow generating means is parallel to the central axis of the second passage. The imaginary line that is in contact with the inner peripheral surface of the passage and that is farthest in the radial direction from the central axis of the first passage is substantially matched with the tangent of the inner peripheral surface of the first passage. To do.
[0024]
A swirling flow can be generated in the first passage by forming the second passage so that the imaginary line substantially coincides with the tangent of the inner peripheral surface of the first passage.
[0025]
A control valve for a variable displacement compressor according to a third aspect of the present invention is the control valve for a variable displacement compressor according to the first aspect, wherein the swirling flow generating means is the outer peripheral surface of the valve body or the first valve. A spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the passage.
[0026]
When the refrigerant gas flows from the second passage into the first passage, the refrigerant gas flows along the spiral groove formed on the outer peripheral surface of the valve body or the inner peripheral surface of the first passage, A swirling flow is caused on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the first passage. As a result, the refrigerant gas flows downward while turning in the first passage. At this time, since the wear powder moves with the swirl flow, the wear powder is diffused in the circumferential direction, and the wear powder can be prevented from being concentrated and attached to a part of the outer peripheral surface of the valve body or the seat portion.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable displacement swash plate compressor provided with a control valve for a variable displacement compressor according to a first embodiment of the present invention.
[0029]
A
[0030]
The front head 4, the
[0031]
A
[0032]
The front head 4 is formed with a crank chamber 8 that houses a
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
One end of the shaft 5 is rotatably supported by the front head 4 via a
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The peripheral edge of the
[0039]
A pair of
[0040]
The valve plate 2 is provided with a
[0041]
The
[0042]
As described above, the
[0043]
A winding
[0044]
FIG. 2 is an enlarged view of the variable displacement compressor control valve of FIG. However, the vertical direction of the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
The valve stem 34 has a
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
The
[0053]
One end of a
[0054]
Between the
[0055]
The stopper 76 is provided on the movable end side of the
[0056]
Between the stopper 76 and the
[0057]
Next, the operation of the
[0058]
A predetermined current obtained by the control logic on the vehicle side is supplied to the
[0059]
On the other hand, a low-pressure refrigerant gas is guided from the
[0060]
When the pressure of the refrigerant gas from the suction chamber 13 (suction pressure Ps) falls below the pressure determined by a predetermined current, the
[0061]
As a result, the flow rate of the high-pressure refrigerant gas led from the
[0062]
When the current is increased, the
[0063]
When the supply of current to the
[0064]
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
A virtual parallel to the central axes O1 and O2 of the
[0068]
That is, the
[0069]
Next, the operation of the variable capacity swash plate compressor will be described.
[0070]
When rotational power of an engine (not shown) is transmitted to the shaft 5, the rotational force of the shaft 5 is transmitted from the
[0071]
As the
[0072]
The
[0073]
At the time of suction, the suction valve is opened, and low-pressure refrigerant gas is sent from the
[0074]
During discharge, the discharge valve is opened, and high-pressure refrigerant gas is discharged from the
[0075]
When the thermal load is reduced, energization of the
[0076]
As a result, high-pressure refrigerant gas is sent from the
[0077]
At this time, the refrigerant gas flows along the outer peripheral surface of the
[0078]
At the same time, the wear powder contained in the refrigerant gas swirls in the flow of the refrigerant gas and diffuses in the circumferential direction. Therefore, the wear powder is part of the outer peripheral surface of the
[0079]
When the thermal load increases, the
[0080]
As a result, high-pressure refrigerant gas is not sent from the
[0081]
At this time, the wear powder does not concentrate and adhere to a part of the outer peripheral surface of the
[0082]
According to the first embodiment, the refrigerant gas guided to the
[0083]
Further, the wear powder contained in the refrigerant gas diffuses in the circumferential direction by the rotation of the refrigerant gas, and does not concentrate and adhere to a part of the outer peripheral surface of the
[0084]
Furthermore, since the passage resistance of the
[0085]
FIG. 4 is a view showing a first modification of the control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment, and the description thereof will be given. Is omitted.
[0086]
The first modification is parallel to the central axes O1 and O2 of the
[0087]
In this modification, the imaginary lines I1 and I2 are shifted radially inward of the inner peripheral surface of the
[0088]
Note that the
[0089]
According to the first modification, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the imaginary lines I1 and I2 need to be exactly matched to the tangents T1 and T2 of the inner
[0090]
FIG. 5 is a view showing a second modification of the control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment, and the description thereof will be given. Is omitted.
[0091]
The second modification is parallel to the central axes O1 and O2 of the
[0092]
In this modification, the virtual lines I1 and I2 are shifted outward in the radial direction. The “substantially coincidence” in claim 2 of the claims is a concept including such a deviation.
[0093]
According to the second modification, the same effects as in the first modification can be obtained.
[0094]
FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of a control valve for a variable displacement compressor according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same portions as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0095]
The second embodiment is different from the first embodiment in that the central axes of the
[0096]
The refrigerant gas that has flowed into the
[0097]
According to this 2nd Embodiment, there exists an effect similar to 1st Embodiment.
[0098]
FIG. 7 is a partial enlarged cross-sectional view of a variable displacement compressor control valve according to a modification of the second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same portions as those in the first embodiment, and the description thereof will be given. Omitted.
[0099]
This modification is different from the first embodiment in that the central axes of the
[0100]
The refrigerant gas flowing into the
[0101]
According to this modification, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
[0102]
The number of the second passages may be two as in the above-described embodiment, but may be one or three or more.
[0103]
In the above embodiment, the
[0104]
Further, the swirling flow generating means is not limited to those in the above embodiments and modifications, and any means may be used as long as the refrigerant gas is swirled around the valve body.
[0105]
In the above embodiments, the
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the control valve for a variable displacement compressor according to the first aspect of the present invention, the flow of the refrigerant gas in the first passage is smooth, and the wear powder contained in the refrigerant gas is swirled by the swirling flow. Since it diffuses and does not concentrate and adhere to a part of the valve body or seat part, it is difficult to create a gap between the valve body and the seat part when the valve is fully closed, and the refrigerant gas passes through the gap. It is possible to prevent leakage from one passage to the crank chamber.
[0107]
According to the control valve for a variable displacement compressor of the second aspect of the invention, the imaginary line farthest in the radial direction from the central axis of the first passage is exactly matched to the tangential direction of the inner peripheral surface of the first passage. Therefore, the second passage can be easily formed.
[0108]
According to the control valve for a variable displacement compressor according to the third aspect of the present invention, the flow of the refrigerant in the first passage is smooth, and the wear powder contained in the refrigerant gas is diffused by the swirling flow. Since it does not concentrate and adhere to a part of the seat portion or the like, it is difficult for a gap to be formed between the valve body and the seat portion when the valve is fully closed, and the refrigerant gas passes from the first passage through the gap to the crank chamber. Can be prevented from leaking.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable displacement compressor provided with a control valve for a variable displacement compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the control valve for the variable displacement compressor of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a view showing a first modification of the control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a second modification of the control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view of a variable displacement compressor control valve according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of a variable displacement compressor control valve according to a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a conventional control valve for a variable displacement compressor.
9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a partially enlarged view for explaining the flow of refrigerant gas.
[Explanation of symbols]
3a Air supply passage
8 Crank chamber
12 Discharge chamber
32 Disc
31 Holder
37a, 37b, 137a, 137b Second passage
36a Inner peripheral surface of the first passage
37c, 37d Inner peripheral surface of the second passage
38 First passage
134c Spiral groove formed on the outer peripheral surface of the valve body
136a Helical groove formed on the inner peripheral surface of the first passage
I1, I2 virtual line
T1, T2 Tangent
Claims (3)
前記第1の通路が前記弁体の移動方向へ延び、前記第2の通路が前記弁体の移動方向に対してほぼ直角方向へ延び、
前記第1の通路に前記弁体が移動可能に支持され、
前記吐出室の冷媒ガスが前記給気通路を経て前記クランク室へ送り込まれる可変容量型圧縮機用制御弁において、
前記第2の通路の冷媒ガスが前記第1の通路に流入するときにその冷媒ガスを前記弁体の周囲で旋回させる旋回流発生手段を備えていることを特徴とする可変容量型圧縮機用制御弁。An air supply passage that connects the discharge chamber and the crank chamber of the variable capacity compressor, a valve body that opens and closes the air supply passage, and first and second passages that constitute a part of the air supply passage. Prepared,
The first passage extends in the direction of movement of the valve body, the second passage extends in a direction substantially perpendicular to the direction of movement of the valve body,
The valve body is movably supported in the first passage,
In the control valve for the variable displacement compressor, the refrigerant gas in the discharge chamber is fed into the crank chamber through the supply passage.
For the variable capacity compressor, comprising a swirling flow generating means for swirling the refrigerant gas around the valve body when the refrigerant gas in the second passage flows into the first passage. Control valve.
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