JP4493480B2 - Capacity control valve of variable capacity swash plate compressor - Google Patents
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Description
本発明は、可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁に関するものである。 The present invention relates to a capacity control valve for a variable capacity swash plate compressor.
一方の端壁に弁軸挿通孔が形成され、周壁に入口孔が形成され、他方の端壁に弁孔が形成された筒状の弁室と、弁軸挿通孔に摺動可能に挿通された弁軸を有し弁室内で往復移動し弁孔を開閉する弁体と、弁体駆動手段とを備え、入口孔は吐出室に連通し、弁孔はクランク室に連通する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁が特許文献1に開示されている。
文献1の容量制御弁には、入口孔から弁室に流入するガスに微量に含まれる圧縮機内部の微小異物や磨耗粉や外部冷凍回路側の微小異物等が弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間に侵入し、弁軸のスムーズな往復動が阻害され、容量制御機能が阻害される可能性があるという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、一方の端壁に弁軸挿通孔が形成され、周壁に入口孔が形成され、他方の端壁に弁孔が形成された筒状の弁室と、弁軸挿通孔に摺動可能に挿通された弁軸を有し弁室内で往復移動し弁孔を開閉する弁体と、弁体駆動手段とを備え、入口孔は吐出室に連通し、弁孔はクランク室に連通する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物の侵入が抑制された容量制御弁を提供することを目的とする。
In the capacity control valve of Document 1, minute foreign matter inside the compressor, abrasion powder, minute foreign matter on the external refrigeration circuit side, etc. contained in a minute amount in the gas flowing into the valve chamber from the inlet hole, the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft In the gap between the two, the smooth reciprocation of the valve shaft is hindered, and the capacity control function may be hindered.
The present invention has been made in view of the above problems, and is a cylindrical valve in which a valve shaft insertion hole is formed in one end wall, an inlet hole is formed in a peripheral wall, and a valve hole is formed in the other end wall. A valve body that has a valve shaft that is slidably inserted into the valve shaft insertion hole and that reciprocates in the valve chamber to open and close the valve hole, and a valve body drive means. The inlet hole communicates with the discharge chamber. The valve hole is a capacity control valve of a variable capacity swash plate compressor that communicates with the crank chamber, and a capacity control valve that suppresses the entry of foreign matter into the gap between the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明においては、一方の端壁に弁軸挿通孔が形成され、周壁に入口孔が形成され、他方の端壁に弁孔が形成された筒状の弁室と、弁軸挿通孔に摺動可能に挿通された弁軸を有し弁室内で往復移動し弁孔を開閉する弁体と、弁体駆動手段とを備え、入口孔は吐出室に連通し、弁孔はクランク室に連通する可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁であって、弁室は弁軸挿通孔と同心で且つ弁軸挿通孔より大径の円筒形状に形成され、前記入口孔が弁室の中心軸線に対して直交方向に差し向けられ、且つ弁室の中心軸線から径方向にオフセットして、入口孔の中心軸線を弁室内に延長した仮想線が弁軸と交わらないように配設されていることを特徴とする可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁を提供する。 In order to solve the above problems, in the present invention, a cylindrical valve chamber in which a valve shaft insertion hole is formed in one end wall, an inlet hole is formed in a peripheral wall, and a valve hole is formed in the other end wall A valve body having a valve shaft slidably inserted into the valve shaft insertion hole and reciprocating in the valve chamber to open and close the valve hole, and a valve body drive means, and the inlet hole communicates with the discharge chamber The valve hole is a capacity control valve of a variable capacity swash plate compressor communicating with the crank chamber, and the valve chamber is formed in a cylindrical shape that is concentric with the valve shaft insertion hole and has a larger diameter than the valve shaft insertion hole. holes are directed in a direction perpendicular to the central axis of valve chamber, and offset from the central axis of valve chamber radially, imaginary line extending the central axis of inlet holes in the valve chamber does not intersect the valve shaft to provide a displacement control valve of a variable displacement swash plate type compressor according to claim which are arranged so as.
本発明に係る可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁においては、弁室が弁軸挿通孔と同心で且つ弁軸挿通孔より大径の円筒形状に形成され、弁室入口孔が弁室の中心軸線に対して直交方向に差し向けられ且つ弁室の中心軸線から径方向にオフセットして、入口孔の中心軸線を弁室内に延長した仮想線が弁軸と交わらないように配設されているので、入口孔から弁室へ流入したガスは弁室内で旋回運動し、遠心力を受けた異物は弁室周壁方向へ移動する。弁軸挿通孔は弁室端壁の中心部に形成されるので、弁軸挿通孔近傍に異物が存在する可能性が低下する。この結果、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物の侵入が抑制される。
弁室が円筒形状を有することにより、弁室内での旋回流の発生が促進され、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
In the displacement control valve of the variable displacement swash plate compressor according to the present invention, the valve chamber is formed concentrically with the valve shaft insertion hole and has a larger diameter than the valve shaft insertion hole, and the valve chamber inlet hole is formed in the valve chamber. An imaginary line that is directed perpendicular to the central axis and that is radially offset from the central axis of the valve chamber and extends the central axis of the inlet hole into the valve chamber is disposed so as not to intersect the valve shaft. Therefore, the gas flowing into the valve chamber from the inlet hole swirls in the valve chamber, and the foreign matter receiving the centrifugal force moves toward the valve chamber peripheral wall. Since the valve shaft insertion hole is formed at the center of the valve chamber end wall, the possibility that foreign matter exists near the valve shaft insertion hole is reduced. As a result, the entry of foreign matter into the gap between the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft is suppressed.
When the valve chamber has a cylindrical shape, the generation of a swirling flow in the valve chamber is promoted, and the suppression of foreign matter intrusion into the gap between the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft is promoted.
本発明の好ましい態様においては、弁室の周壁に、周方向に互いに間隔を隔てて複数の入口孔が形成されている。In a preferred embodiment of the present invention, a plurality of inlet holes are formed in the circumferential wall of the valve chamber at intervals in the circumferential direction.
弁室の周壁に、周方向に互いに間隔を隔てて複数の入口孔が形成されることにより、弁室内での旋回流の形成が促進され、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。A plurality of inlet holes are formed in the circumferential wall of the valve chamber at intervals in the circumferential direction, thereby facilitating the formation of a swirling flow in the valve chamber, and a gap between the circumferential wall of the valve shaft insertion hole and the valve shaft Suppression of foreign matter intrusion into the body is promoted.
本発明の好ましい態様においては、入口孔は弁室の周壁に対して接線方向へ差し向けられている。In a preferred embodiment of the present invention, the inlet hole is directed tangential to the peripheral wall of the valve chamber.
入口孔が弁室の周壁に対して接線方向へ差し向けられることにより、弁室内での旋回流の発生が促進され、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。As the inlet hole is directed tangentially to the peripheral wall of the valve chamber, the generation of a swirling flow in the valve chamber is promoted, and the entry of foreign matter into the gap between the peripheral wall of the valve shaft insertion hole and the valve shaft is suppressed. Is promoted.
本発明の好ましい態様においては、弁室は前記他方の端壁へ向けて凸の円錐台形状を有する。
弁室が前記他方の端壁へ向けて凸の円錐台形状を有することにより、弁孔開放時の入口孔から弁孔へのガスの流れがスムーズになる。この結果、異物の排出性能が向上する。
In a preferred aspect of the present invention, the valve chamber has a truncated cone shape that is convex toward the other end wall.
Since the valve chamber has a convex truncated cone shape toward the other end wall, the gas flow from the inlet hole to the valve hole when the valve hole is opened becomes smooth. As a result, foreign matter discharge performance is improved.
本発明の好ましい態様においては、弁軸挿通孔を取り囲む筒体が前記一方の端壁から前記他方の端壁へ向けて延在しており、筒体の先端は入口孔よりも前記他方の端壁側に位置している。
弁軸挿通孔を取り囲む筒体が前記一方の端壁から前記他方の端壁へ向けて延在し、筒体の先端が入口孔よりも前記他方の端壁側に位置することにより、入口孔から弁室へ流入したガスは、筒体と弁室周壁との間の円環状隙間を流れることになる。この結果、旋回流の形成が促進され、且つ旋回流が弁軸挿通孔に直接触れる可能性が低下し、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
In a preferred aspect of the present invention, a cylinder surrounding the valve shaft insertion hole extends from the one end wall toward the other end wall, and the tip of the cylinder has the other end rather than the inlet hole. Located on the wall side.
The cylinder surrounding the valve shaft insertion hole extends from the one end wall toward the other end wall, and the tip of the cylinder is positioned closer to the other end wall than the inlet hole. The gas that has flowed into the valve chamber flows through an annular gap between the cylinder and the valve chamber peripheral wall. As a result, the formation of the swirling flow is promoted, and the possibility that the swirling flow directly touches the valve shaft insertion hole is reduced, and the suppression of foreign matter intrusion into the gap between the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft is promoted. The
本発明に係る可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁においては、弁室が弁軸挿通孔と同心で且つ弁軸挿通孔より大径の円筒形状に形成され、弁室入口孔が弁室の中心軸線に対して直交方向に差し向けられ且つ弁室の中心軸線から径方向にオフセットして、入口孔の中心軸線を弁室内に延長した仮想線が弁軸と交わらないように配設されているので、入口孔から弁室へ流入したガスは弁室内で旋回運動し、遠心力を受けた異物は弁室周壁方向へ移動する。弁軸挿通孔は弁室端壁の中心部に形成されるので、弁軸挿通孔近傍に異物が存在する可能性が低下する。この結果、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物の侵入が抑制される。
弁室が円筒形状を有することにより、弁室内での旋回流の発生が促進され、弁軸挿通孔周壁と弁軸との間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
In the displacement control valve of the variable displacement swash plate compressor according to the present invention, the valve chamber is formed concentrically with the valve shaft insertion hole and has a larger diameter than the valve shaft insertion hole, and the valve chamber inlet hole is formed in the valve chamber. An imaginary line that is directed perpendicular to the central axis and that is radially offset from the central axis of the valve chamber and extends the central axis of the inlet hole into the valve chamber is disposed so as not to intersect the valve shaft. Therefore, the gas flowing into the valve chamber from the inlet hole swirls in the valve chamber, and the foreign matter receiving the centrifugal force moves toward the valve chamber peripheral wall. Since the valve shaft insertion hole is formed at the center of the valve chamber end wall, the possibility that foreign matter exists near the valve shaft insertion hole is reduced. As a result, the entry of foreign matter into the gap between the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft is suppressed.
When the valve chamber has a cylindrical shape, the generation of a swirling flow in the valve chamber is promoted, and the suppression of foreign matter intrusion into the gap between the valve shaft insertion hole peripheral wall and the valve shaft is promoted.
本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の吐出容量制御弁を説明する。 A discharge capacity control valve of a variable capacity swash plate compressor according to an embodiment of the present invention will be described.
図1に示すように、可変容量型斜板式圧縮機Aは、主軸10と、主軸10に固定されたローター11と、傾角可変に主軸10に支持された斜板12とを備えている。斜板12は、斜板12の傾角変動を許容するリンク機構13を介してローター11に連結され、ローター11ひいては主軸10に同期して回転する。
斜板12の周縁部に摺接する一対のシュー14を介してピストン15が斜板12に係留されている。ピストン15は、シリンダブロック16に形成されたシリンダボア16aに挿入されている。
周方向に互いに間隔を隔てて、複数のピストン15が配設されている。
As shown in FIG. 1, the variable capacity swash plate compressor A includes a
A
A plurality of
主軸10、ローター11、斜板12を収容するクランク室17を、シリンダブロック16と協働して形成する皿状のフロントハウジング18が配設されている。主軸10は、フロントハウジング18を貫通して外部へ延びている。主軸10のフロントハウジング貫通部を密封する軸封部材19が配設されている。
主軸10の先端部に固定されたプーリー20が図示しないベルトを介して、図示しない車両エンジンに連結されている。
A dish-shaped
A
吸入室21と吐出室22とを形成するシリンダヘッド23が配設されている。吸入室21は図示しない吸入ポートを介して、車載空調装置の図示しない蒸発器に接続している。吐出室22は図示しない吐出ポートを介して、車載空調装置の図示しない凝縮器に接続している。
シリンダブロック16とシリンダヘッド23との間にボア16aに連通する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板24が配設されている。弁板24に吐出弁と吸入弁とが装着されている。
弁板24に形成されたオリフィス孔24aを介して、クランク室17と吸入室21とが連通している。
A
A valve plate 24 having a suction hole and a discharge hole communicating with the
The
フロントハウジング18、シリンダブロック16、弁板24、シリンダヘッド23は、主軸10を中心とする円周に沿って互いに間隔を隔てて配設された複数の通しボルト25により一体に締結されている
The
吐出室22に隣接してシリンダヘッド23に形成された凹部26に、可変容量斜板式圧縮機Aの吐出容量を制御する容量制御弁Bが嵌合固定されている。
図2に示すように、容量制御弁Bは、感圧室201内に配設され、内部が真空にされてバネが配置され、吸入室21の内圧(以下吸入圧力と呼ぶ)を受圧する感圧部材として機能するベローズ202と、ベローズ202に一端が当接し弁ケーシング203に摺動可能に支持された感圧ロッド204と、感圧ロッド204と一体形成され、ベローズ202の伸縮に応じて弁孔203aを開閉し、吐出室22から連通路27、入口孔203b、弁室205、弁孔203a、出口孔203c、連通路28を経由してクランク室17に至る、吐出室22とクランク室17との間の連通路を開閉する弁体206と、弁体206の弁軸206aを摺動可能に支持する固定鉄心207と、弁軸206aの一端に一端が当接し、固定鉄心207の内部孔207aに中央部が非接触に挿通され、他端にプランジャー208が固定されたソレノイドロッド209と、プランジャー208を閉弁方向に付勢するバネ210と、プランジャー208外周部を摺動可能に支持し、ソレノイドハウジング211に固定された非磁性体のチューブ212と、チューブ212を取り巻いてソレノイドハウジング211に固定された電磁コイル213とを備えている。
A capacity control valve B for controlling the discharge capacity of the variable capacity swash plate compressor A is fitted and fixed in a
As shown in FIG. 2, the capacity control valve B is disposed in the
図2、3(a)に示すように、弁室205は円筒形状に形成され、一方の端壁を形成する固定鉄心207に弁軸206aが摺動可能に挿通される弁軸挿通孔207bが形成され、周壁に入口孔203bが形成され、他方の端壁に弁孔203aが形成されている。入口孔203bは連通路27を介して吐出室22に連通し、弁孔203aは出口孔203cと連通路28とを介してクランク室17に連通している。弁軸挿通孔207b、弁孔203aは弁室205の中心軸線Xと同心に延在している。弁体206は弁室205内で中心軸線Xの延在方向に往復移動して弁孔203aを開閉する。
図2、3(a)に示すように、入口孔203bは弁室205の中心軸線Xに対して直交方向に差し向けられ且つ弁室205の中心軸線Xから径方向にオフセットして配設されている。
As shown in FIGS. 2 and 3 (a), the
As shown in FIGS. 2 and 3 (a), the
ベローズ202は下端をベローズガイド214によって支持され、ベローズガイド214は感圧室201の下端を形成する圧力設定部材215により摺動可能に支持されている。圧力設定部材215とベローズガイド214の間にはベローズ202を開弁方向へ付勢するバネ216が配設されている。圧力設定部材215の感圧室201周壁への圧入量が調整されて、容量制御弁Bの制御特性が調整される。
The bellows 202 is supported at its lower end by a bellows guide 214, and the bellows guide 214 is slidably supported by a
感圧室201は、導圧通路203dにより、固定鉄心207の内部孔207aに連通している。従って、固定鉄心の内部孔207aに対峙する弁軸206aの一端、固定鉄心207、プランジャー208、バネ210は吸入圧力を受圧している。
吐出圧力による閉弁方向の付勢力が弁体206に作用するのを防止するために、弁軸206aの断面積は弁孔203aの面積より僅かに大きく設定されている。
弁室205側から弁軸206aと弁軸挿通孔207b周壁との間の隙間を介して固定鉄心の内部孔207aに向けて冷媒の漏れが発生するが、微小流量であり、導圧通路203dと感圧室201とを介して吸入室21へ排出されるので、固定鉄心の内部孔207aの圧力には影響しない。
電磁コイル213で発生する電磁力は、プランジャー208とソレノイドロッド209とを介して弁軸206aの一端に作用し、弁体206を閉弁方向に付勢する。
The
In order to prevent the biasing force in the valve closing direction due to the discharge pressure from acting on the
The refrigerant leaks from the
The electromagnetic force generated by the
吐出容量制御弁Bにおいては、吸入室21の内圧(以下吸入圧と呼ぶ)が所定値以下であると、ベローズ202が伸長し、電磁コイル213が発生する電磁力に抗して弁体206を開弁方向へ押し、弁孔203aを開放する。吐出室22の内圧(以下吐出圧と呼ぶ)がクランク室17に導入されクランク室の内圧(以下クランク室圧と呼ぶ)が上昇し、斜板12の傾角が減少し、圧縮機Aの吐出容量が減少する。この結果、外部冷凍回路内の冷媒ガス循環量が減少し、吸入圧が上昇する。吸入圧が所定値を超えると、ベローズ202が縮小し、電磁コイル213が発生する電磁力が弁体206を閉弁方向へ押し、弁孔203aを閉鎖する。この結果、吐出圧のクランク室17への導入が停止される。クランク室内の冷媒ガスが、オリフィス孔24aを介して吸入室21へ流出するのに伴ってクランク室圧が低下し、斜板12の傾角が増加し、圧縮機Aの吐出容量が増加する。この結果、外部冷凍回路内の冷媒ガス循環量が増加し、吸入圧が下降する。弁孔203aの開閉が繰り返されて、吸入圧が所定値に維持され、車両空調の快適性が維持される。
電磁コイル213への通電量により一義的に、ベローズ202と感圧ロッド204と弁体206とにより形成される内部制御弁の作動点が決定される。
In the discharge capacity control valve B, when the internal pressure of the suction chamber 21 (hereinafter referred to as suction pressure) is equal to or lower than a predetermined value, the
The operating point of the internal control valve formed by the
容量制御弁Bにおいては、入口孔203bが弁室205の中心軸線Xに対して直交方向に差し向けられ且つ弁室205の中心軸線Xから径方向にオフセットして配設されているので、入口孔203bから弁室205へ流入した冷媒ガスは、図3(a)に矢印で示すように、弁室205内で旋回運動する。冷媒ガスに微量に含まれる圧縮機内部の微小異物や磨耗粉や外部冷凍回路側の微小異物は、遠心力を受けて弁室205の周壁方向へ移動する。弁軸挿通孔207bは弁室端壁の中心部に形成されるので、弁軸挿通孔207b近傍に異物が存在する可能性が低下し、弁軸挿通孔207b周壁と弁軸206aとの間の隙間への異物の侵入が抑制される。
弁室205は円筒形状なので、冷媒ガス旋回流の形成が促進され、弁軸挿通孔207b周壁と弁軸206aとの間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
In the capacity control valve B, the
Since the
図3(b)に示すように、入口孔203bを、弁室205の周壁に対して接線方向へ差し向けても良い。入口孔203bが弁室205の周壁に対して接線方向へ差し向けられることにより、弁室205内での冷媒ガス旋回流の発生が促進され、弁軸挿通孔207b周壁と弁軸206aとの間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
As shown in FIG. 3B, the
図3(a)に示すように一対の入口孔203bを形成するのに代えて、図3(c)に示すように、単独の入口孔203bを形成しても良く、周方向に互いに間隔を隔てて3個以上の入口孔203bを形成しても良い。
周方向に互いに間隔を隔てて複数の入口孔203bを形成することにより、弁室205内での冷媒ガス旋回流の発生が促進され、弁軸挿通孔207b周壁と弁軸206aとの間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
Instead of forming a pair of inlet holes 203b as shown in FIG. 3 (a), a
By forming a plurality of
図4に示すように、弁室205を、弁孔203aが形成された端壁へ向けて凸の円錐台形状に形成しても良い。弁孔203a開放時の入口孔203bから弁孔203aへの冷媒ガスの流れがスムーズになり、異物の排出性能が向上する。
As shown in FIG. 4, the
図5、6に示すように、弁室205の一方の端壁を形成する固定鉄心207の端部から、弁軸挿通孔207bを取り囲む筒体207cを、弁孔203aが形成された弁室205の他方の端壁へ向けて延在させ、筒体207cの先端を入口孔203bよりも前記他方の端壁側に位置させても良い。
弁軸挿通孔207bを取り囲む筒体207cが、弁室205の一方の端壁を形成する固定鉄心207の端部から、弁孔203aが形成された弁室205の他方の端壁へ向けて延在し、筒体207cの先端が入口孔203bよりも前記他方の端壁側に位置することにより、入口孔203bから弁室205へ流入した冷媒ガスは、筒体207cと弁室205周壁との間の円環状隙間を流れることになる。この結果、旋回流の形成が促進され、且つ旋回流が弁軸挿通孔207bに直接触れる可能性が低下し、弁軸挿通孔207b周壁と弁軸206aとの間の隙間への異物侵入の抑制が促進される。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
A
本発明は、可変容量斜板式圧縮機の容量制御弁に広く利用可能である。 The present invention can be widely used for a capacity control valve of a variable capacity swash plate compressor.
A 可変容量斜板式圧縮機
B 容量制御弁
X 弁室の中心軸線
21 吸入室
22 吐出室
202 ベローズ
203a 弁孔
203b 入口孔
203c 出口孔
205 弁室
206 弁体
206a 弁軸
207b 弁軸挿通孔
213 電磁コイル
A Variable displacement swash plate compressor B Capacity control valve
Claims (5)
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