JPWO2019131703A1 - 容量制御弁 - Google Patents

容量制御弁 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019131703A1
JPWO2019131703A1 JP2019562066A JP2019562066A JPWO2019131703A1 JP WO2019131703 A1 JPWO2019131703 A1 JP WO2019131703A1 JP 2019562066 A JP2019562066 A JP 2019562066A JP 2019562066 A JP2019562066 A JP 2019562066A JP WO2019131703 A1 JPWO2019131703 A1 JP WO2019131703A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main valve
pressure
valve body
chamber
sensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019562066A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7114203B2 (ja
Inventor
真弘 葉山
真弘 葉山
小川 義博
義博 小川
啓吾 白藤
啓吾 白藤
康平 福留
康平 福留
▲高▼橋 渉
渉 ▲高▼橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Industry Co Ltd filed Critical Eagle Industry Co Ltd
Publication of JPWO2019131703A1 publication Critical patent/JPWO2019131703A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7114203B2 publication Critical patent/JP7114203B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1223Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being acted upon by the circulating fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/061Sliding valves
    • F16K31/0613Sliding valves with cylindrical slides
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/20Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2013Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means
    • G05D16/2022Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means actuated by a proportional solenoid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1809Controlled pressure
    • F04B2027/1813Crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1822Valve-controlled fluid connection
    • F04B2027/1831Valve-controlled fluid connection between crankcase and suction chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1845Crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/185Discharge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1854External parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1859Suction pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

流体の漏れが少なく制御域の広い容量制御弁を提供する。バルブハウジング10と、バルブハウジング10に挿通され、主弁座10aと接離する主弁部51aを有しソレノイド80の駆動力により吸入ポート12と制御ポート13との連通を開閉する主弁体51と、周囲の流体圧に応じて主弁体51に開方向への付勢力を付与する感圧体60と、を備える容量制御弁Vであって、感圧体60の周囲には、制御ポート13から流体が供給されるとともに、主弁体51の背圧側には、吸入ポート12から流体が供給される。

Description

本発明は、作動流体の容量または圧力を可変制御する容量制御弁に関し、例えば、自動車の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機の吐出量を圧力に応じて制御する容量制御弁に関する。
自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機は、エンジンにより回転駆動される回転軸、クランク室内において回転軸に沿って軸方向に移動可能な移動体を介して回転軸に対して傾斜角度を可変に連結された斜板、斜板に連結された圧縮用のピストン等を備え、斜板の傾斜角度を変化させることにより、ピストンのストローク量を変化させて流体の吐出量を制御するものである。この斜板の傾斜角度は、電磁力により開閉駆動される容量制御弁を用いて、クランク室と連通し流体を吸入する吸入室の吸入圧力Ps、ピストンにより加圧された流体を吐出する吐出室の吐出圧力Pd、圧力調整室と連通し移動体と固定体との間に画成される制御室の制御圧力Pcを利用しつつ、制御室内の圧力を適宜制御することで連続的に変化させ得るようになっている。
特許文献1に示される容量制御弁100は、図7および図8に示されるように、バルブハウジング110と、バルブハウジング110に挿通され、主弁座110aと接離する主弁部151aを有し電磁ソレノイド180の駆動力により容量可変型圧縮機101の吸入室103と制御室104との間の連通を開閉する主弁体151と、周囲の流体圧に応じて主弁体151に開方向への付勢力を付与する感圧体160と、から主に構成され、感圧体160が設けられる感圧室140には、連通路112から吸入室103の流体が供給されるとともに、主弁体151の周囲には、連通路113から制御室104の流体が供給されるようになっている。また、バルブハウジング110において、主弁体151の背圧側に設けられる背圧室130は、感圧体160が設けられる感圧室140とバルブハウジング110の軸方向に貫通する連通路114により連通している。
容量可変型圧縮機101の連続駆動時(以下、単に「連続駆動時」と表記することもある)において、容量制御弁100は、制御コンピュータによりデューティ比制御され、電磁ソレノイド180で発生する電磁力により主弁体151を軸方向に駆動させ、主弁を開閉することによって吸入室103と制御室104との間の連通状態を変化させ、制御圧力Pcを調整する通常制御を行っている。
容量制御弁100の通常制御時においては、容量可変型圧縮機101における制御室104(圧力調整室106)内と吸入室103(クランク室105)内の圧力差が適宜制御されており、制御室104を区画する固定体108aに対して移動体108bを軸方向に相対移動させ、回転軸107に対する斜板108cの傾斜角度を連続的に変化させることにより、ピストン108dのストローク量を変化させて吐出室102に対する流体の吐出量を制御し、空調システムが所望の冷却能力となるように調整している。
特許第5983539号公報(第3頁、第1図、第3図)
しかしながら、特許文献1にあっては、容量制御弁100の通常制御時において、背圧室130と感圧室140とが連通路114により連通する構造であるから、主弁が閉塞された状態で、連通路113から主弁体151の周囲に供給される制御室104の流体は、バルブハウジング110の内周と主弁体151の外周との隙間部190を通って背圧室130に流入しやすくなっている。そのため、主弁が閉塞された状態であっても、制御室104側から吸入室103側への流体の漏れが多く、容量制御弁100による吸入室103と制御室104との間の連通の閉塞が不十分となることから、容量制御弁100による制御圧力Pcの制御域が狭くなってしまうという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、流体の漏れが少なく制御域の広い容量制御弁を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の容量制御弁は、
バルブハウジングと、前記バルブハウジングに挿通され、主弁座と接離する主弁部を有しソレノイドの駆動力により吸入圧の吸入流体が通過する吸入ポートと制御圧の制御流体が通過する制御ポートとの連通を開閉する主弁体と、周囲の流体圧に応じて前記主弁体に開方向への付勢力を付与する感圧体と、を備える容量制御弁であって、
前記感圧体の周囲には、前記制御ポートから流体が供給されるとともに、前記主弁体の背圧側には、前記吸入ポートから流体が供給されることを特徴としている。
この特徴によれば、主弁を閉塞する通常制御時に、主弁座に対して主弁体の主弁部が着座した状態で、主弁体が挿通されるバルブハウジングの内周と主弁体の外周との隙間部には吸入ポートから流体が供給されるため、制御ポート側から吸入ポート側への流体の漏れが少なく、容量制御弁による制御圧力の制御域を広くすることができる。
好適には、前記主弁体の背圧側には、前記バルブハウジングの内周と前記主弁体の外周との隙間部を通って前記吸入ポートから流体が供給される。
これによれば、主弁体の背圧側には、バルブハウジングの内周と主弁体の外周との隙間部を通って吸入ポートから流体が供給されるため、容量制御弁の構造を単純化できる。
好適には、前記主弁体には、前記感圧体の感圧弁座に着座する感圧弁体が設けられており、前記主弁体および前記感圧弁体は軸方向に中空に形成され、前記主弁体の背圧側に連通している。
これによれば、吸入圧力が高い場合には周囲の流体圧により感圧体が収縮し、感圧弁が開放することにより、主弁体および感圧弁体の中空の孔から主弁体の背圧側に制御圧力を迅速にリリースできる。
好適には、前記感圧体には、前記感圧弁座よりも内径側に前記主弁体の中空の孔よりも大径の凹部が形成されている。
これによれば、主弁体の軸方向に吸入圧力が作用するとともに、制御圧力によって主弁体に対して軸方向に作用する力が略キャンセルされるため、容量制御弁の制御精度が良い。
好適には、前記主弁体は、筒状であって、その一端に前記感圧弁体が接続固定され、その他端にロッドが接続固定されており、かつ該ロッドよりも前記感圧弁体側に径方向に延びる貫通孔が形成されている。
これによれば、バルブハウジングの内周と主弁体の外周との隙間部の流路断面積を広くすることができるとともに、感圧弁が開放することにより、主弁体および感圧弁体の中空の孔から主弁体の貫通孔を通して主弁体の背圧側に制御圧力を迅速にリリースできる。
本発明に係る実施例1の容量制御弁の非通電状態において主弁が開放された様子を示す断面図である。 実施例1の容量制御弁の通電状態において主弁が閉塞された様子を示す断面図である。 実施例1の容量制御弁における感圧弁の構成を示す断面図である。 本発明に係る実施例2の容量制御弁の通電状態において主弁が閉塞された様子を示す断面図である。 実施例1の容量制御弁における変形例の構成を示す断面図である。 実施例2の容量制御弁における変形例の構成を示す断面図である。 従来技術を示す特許文献1の容量制御弁を備えた斜板式容量可変型圧縮機を示す概略構成図である。 従来技術を示す特許文献1の容量制御弁の非通電状態において主弁が開放された様子を示す断面図である。
本発明に係る容量制御弁を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
実施例1に係る容量制御弁につき、図1から図3を参照して説明する。以下、図1の正面側から見て左右側を容量制御弁の左右側として説明する。
本発明の容量制御弁Vは、自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機に組み込まれ、冷媒である作動流体(以下、単に「流体」と表記する)の圧力を可変制御することにより、容量可変型圧縮機の吐出室に対する流体の吐出量を制御し空調システムを所望の冷却能力となるように調整している。尚、容量可変型圧縮機としては、図7に示すような構成のものを用いることができるが、以下の説明においては、図7の符号を用いた説明を行わない。
詳しくは、容量制御弁Vは、ソレノイド80を構成するコイル86に通電する電流を調整し、容量制御弁Vにおける主弁50の開閉制御を行うとともに、周囲の流体圧により感圧弁53の開閉制御を行い、容量可変型圧縮機の制御室内に流入する、または制御室から流出する流体を制御することで制御室内の制御圧力Pcを可変制御している(図1および図2参照)。尚、本実施例において、主弁50は、主弁体51とバルブハウジング10の内周面に形成された主弁座10aとにより構成されており、主弁体51の軸方向左端に形成される主弁部51aが主弁座10aに接離するようになっている。
先ず、容量制御弁Vの構造について説明する。図1に示されるように、容量制御弁Vは、金属材料または樹脂材料により形成されたバルブハウジング10と、バルブハウジング10内に軸方向に往復動自在に挿通された主弁体51と、感圧弁体52と、周囲の流体圧に応じて主弁体51、感圧弁体52に軸方向右方への付勢力を付与する感圧体60と、バルブハウジング10に接続され主弁体51、感圧弁体52に駆動力を及ぼすソレノイド80と、から主に構成されている。
図1に示されるように、ソレノイド80は、軸方向左方に開放する開口部81aを有するケーシング81と、ケーシング81の開口部81aに対して軸方向左方から挿入されケーシング81の内径側に固定される略円筒形状の固定鉄心82と、固定鉄心82の内径側において軸方向に往復動自在、かつその軸方向左端部が主弁体51と接続固定されるロッドとしての駆動ロッド83と、駆動ロッド83の軸方向右端部に固着される可動鉄心84と、固定鉄心82と可動鉄心84との間に設けられ可動鉄心84を軸方向右方に付勢するコイルスプリング85と、固定鉄心82の外側にボビンを介して巻き付けられた励磁用のコイル86と、から主に構成されている。
ケーシング81には、軸方向左端の径方向中心から軸方向右方に凹む凹部81bが形成され、この凹部81bに対してバルブハウジング10の軸方向右端部が挿嵌・固定されている。
固定鉄心82は、鉄やケイ素鋼等の磁性材料である剛体から形成され、軸方向に延び駆動ロッド83が挿通される挿通孔82bが形成される円筒部82aを備えている。
駆動ロッド83には、軸方向左端の径方向中心から軸方向右方に穿設される連通穴83aが形成され、該連通穴83aの軸方向右端部には、径方向に延びる貫通孔83bが形成されており、連通穴83aは貫通孔83bに連通している。尚、貫通孔83bは、複数形成されていてもよい。
図1に示されるように、バルブハウジング10は、軸方向左端部に仕切調整部材11が圧入されることにより有底略円筒形状を成している。バルブハウジング10の内部には、主弁体51、感圧弁体52が軸方向に往復動自在に配置され、バルブハウジング10の内周面の一部には、主弁体51の外周面51bが摺接可能な小径のガイド面10bが形成されている。尚、主弁体51の外周面51bとバルブハウジング10のガイド面10bとの間は、径方向に僅かに離間する隙間部90が形成されており、主弁体51がソレノイド80(駆動ロッド83)の駆動力を受けて軸方向に案内されながらスムーズに移動可能となっている。
また、バルブハウジング10の内部には、主弁体51の主弁部51a側が配置される主弁室20と、主弁体51の背圧側である軸方向右側に形成される背圧室30と、主弁室20を基準として背圧室30とは反対側の位置に形成される感圧室40と、が形成されている。尚、背圧室30は、固定鉄心82の開口端面82cと、主弁体51の背圧側の外周面51bと、バルブハウジング10のガイド面10bよりも軸方向右側の内周面とにより画成され、隙間部90を介して主弁室20と連通している。
また、バルブハウジング10には、主弁室20と容量可変型圧縮機の吸入室とを連通する吸入ポートとしての連通路12と、感圧室40と容量可変型圧縮機の制御室とを連通する制御ポートとしての連通路13が形成されている。これにより、主弁室20には、連通路12を通って吸入室の流体(すなわち吸入室の流体圧である吸入圧力Ps)が供給され、感圧室40には、連通路13を通って制御室の流体(すなわち制御室の流体圧である制御圧力Pc)が供給される。尚、背圧室30は、隙間部90を介して主弁室20と連通しているため、隙間部90を通って吸入室(主弁室20)の流体(すなわち吸入室の流体圧である吸入圧力Ps)が供給される。
図1に示されるように、主弁体51は、略円筒形状に構成されており、一端としての軸方向左端部には、略円筒形状かつ側面視略砲台形状の感圧弁体52が接続固定され、他端としての軸方向右端部には、駆動ロッド83が接続固定されており、これらは一体に軸方向に移動するようになっている。また、主弁体51および感圧弁体52の内部には、中空孔が接続されることにより軸方向に亘って貫通する中間連通路54が形成されている。尚、中間連通路54は、軸方向右側において、駆動ロッド83に軸方向左端部に形成される連通穴83aおよび貫通孔83bを介して背圧室30と連通している。
このように接続されているため、図2に示す通常制御時には、駆動ロッド83の連通穴83aおよび貫通孔83bを通って背圧室30の流体(すなわち背圧室30の流体圧である吸入圧力Ps)が後述するアダプタ70の凹部70bに供給されている。
また、容量制御弁Vの非通電状態において、主弁体51の主弁部51aがバルブハウジング10の主弁座10aから離間し主弁50が開放された状態では、主弁体51の軸方向右側の背圧側端部51cは、固定鉄心82の開口端面82cに当接するように構成されている(図1参照)。尚、主弁体51の背圧側端部51cを弁部とし、固定鉄心82の開口端面82cを弁座として、中間連通路54、連通穴83aおよび貫通孔83bと背圧室30との間の連通状態を閉塞する弁構造としてもよい。
図1に示されるように、感圧体60は、コイルスプリング62が内蔵されるベローズコア61と、ベローズコア61の軸方向右端部に形成されるアダプタ70と、から主に構成され、ベローズコア61の軸方向左端は、仕切調整部材11に固定されている。尚、感圧体60のベローズコア61は、降伏応力の高い素材(例えばステンレス等)から形成されている。
また、感圧体60は、感圧室40内に配置されており、コイルスプリング62とベローズコア61の付勢力により、感圧弁体52の感圧弁部52aはアダプタ70の感圧弁座としての弁座70aに着座するようになっている。また、アダプタ70には、弁座70aよりも内径側に主弁体51および感圧弁体52の内部の中空の孔としての中間連通路54よりも大径の凹部70bが形成されている。尚、凹部70bには、背圧室30から中間連通路54に供給される吸入圧力Psが作用している。
尚、説明の便宜上、図示を省略するが、感圧体60は、背圧室30(中間連通路54)内における吸入圧力Psが高い場合には収縮し、アダプタ70の弁座70aを感圧弁体52の感圧弁部52aから離間させるように作動することにより、感圧弁53を開放させる。詳しくは、図3に示されるように、感圧体60のアダプタ70を軸方向右方に付勢するコイルスプリング62の付勢力をFb、感圧室40内における制御圧力Pcを受けるベローズコア61の有効面積をA、中間連通路54を通して吸入圧力Psを受けるアダプタ70の凹部70bの有効面積をBとすると、感圧体60のベローズコア61に作用する力のバランスは、以下の式で表され、アダプタ70の凹部70bの有効面積Bを調整することにより、感圧弁53の開放する圧力を任意で設定することができる。
Fb−B・Ps−(A−B)・Pc=0 (式)
このように感圧弁53を任意の設定圧力で開放することにより、感圧室40内の高い制御圧力Pcを中間連通路54を通して主弁体51の背圧側である背圧室30に迅速にリリースすることができる。
次いで、容量制御弁Vの通常制御時における容量可変型圧縮機の吸入室と制御室との間の連通状態の変化について詳しく説明する。図1に示されるように、容量制御弁Vは、非通電状態において、可動鉄心84がソレノイド80を構成するコイルスプリング85の付勢力やコイルスプリング62とベローズコア61の付勢力により軸方向右方へと押圧されることで、駆動ロッド83、主弁体51、感圧弁体52が軸方向右方へ移動し、主弁部51aが主弁座10aから離間し主弁50が開放し、感圧室40と主弁室20との間は連通される。
このように、容量制御弁Vの非通電状態において、容量可変型圧縮機の制御室内の流体は、主弁50が開放されることで、連通路13を通って感圧室40に供給され、主弁室20を経由した後、連通路12を通って吸入室に流入していく(図1において実線の矢印で図示)。これは、制御圧力Pcが吸入圧力Psより高い圧力であるためである。
容量制御弁Vは、図1に示される非通電状態からソレノイド80のコイル86に通電されることで励磁され電磁力を発生させ、この電磁力を受けた固定鉄心82に可動鉄心84が吸引され、可動鉄心84に軸方向右端部が連結された駆動ロッド83が従動し、駆動ロッド83の軸方向左端部に連結された主弁体51が軸方向左方へと移動する(図2参照)。このとき、主弁体51、感圧弁体52は軸方向左方に一体に移動する。
これにより、容量制御弁Vは、図2に示されるように、主弁部51aが主弁座10aに着座し主弁50が閉塞し、感圧室40と主弁室20との間は非連通となる。
このように、容量制御弁Vの通電状態において、容量可変型圧縮機の制御室内の流体は、主弁50が閉塞されることで、連通路13を通って感圧室40に供給されても主弁室20側への移動が遮断される(図2において点線の矢印で図示)。このとき、主弁室20には、連通路12を通って吸入室の流体が供給されている。
これによれば、本実施例の容量制御弁Vは、主弁50を閉塞する通常制御時に、バルブハウジング10の内周面に形成された主弁座10aに主弁体51の主弁部51aが着座した状態で、主弁体51が挿通されるバルブハウジング10のガイド面10bと主弁体51の外周面51bとの隙間部90には、吸入室から連通路12を通って主弁室20に供給される流体が供給されるため、制御室側から吸入室側への流体の漏れが略生じず、容量制御弁Vによる制御圧力Pcの制御域を広くすることができ、容量制御弁Vを空調システムの応答性・冷却効率を高めることができる。
また、主弁体51の背圧側に形成される背圧室30に吸入室の流体を供給する構造であるため、通常制御時に制御圧力Pcは主弁体51に影響を与えない。さらに、背圧室30に吸入室の流体を供給する流路を隙間部90により構成しているため、主弁室20と背圧室30と連通する連通路を別途設ける必要がなく、容量制御弁Vの構造を単純化できる。
また、感圧体60のアダプタ70には、弁座70aよりも内径側に中間連通路54よりも大径の凹部70bが形成されることにより、主弁体51の軸方向に吸入圧力Psが作用するとともに、制御圧力Pcによって主弁体51に対して軸方向に作用する力が略キャンセルされるため、容量制御弁Vの制御精度が良い。
また、主弁50を閉塞する通常制御時において、隙間部90を挟んで主弁室20と背圧室30との間に圧力差がなく、隙間部90を通した流体の移動がないため、流体中の異物が隙間部90に侵入することによる主弁体51の動作不良の発生確率を低下させ、容量制御弁Vの耐異物性を高めることができる。尚、隙間部90の径方向の寸法は、バルブハウジング10のガイド面10bと主弁体51の外周面51bとの径方向の離間寸法を調整することにより、自由に設定されてよい。
また、中間連通路54は、主弁体51および感圧弁体52の内部に形成されることにより、容量制御弁Vのバルブハウジング10内部において、広い流路断面積を確保することができるため、感圧弁53が開放した際には容量可変型圧縮機の制御室内の制御圧力Pcを迅速に低下させることができる。
次に、実施例2に係る容量制御弁につき、図4を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
実施例2における容量制御弁Vについて説明する。図4に示されるように、ソレノイド280を構成する固定鉄心282は、軸方向に延びロッドとしての駆動ロッド283が挿通される挿通孔282bが形成される円筒部282aを備え、円筒部282aの軸方向左端部には、挿通孔282bの内周面から内径方向に向けて環状に突出するガイド面282dが形成されている。尚、駆動ロッド283は、中実に形成され、駆動ロッド283の外周面と固定鉄心282のガイド面282dとの間は、径方向に僅かに離間する隙間が形成されており、駆動ロッド283がソレノイド280の駆動力を受けて軸方向に案内されながらスムーズに移動可能となっている。
バルブハウジング210の内部には、主弁体251、感圧弁体52が軸方向に往復動自在に配置されている。また、バルブハウジング210の内部には、主弁体251が配置され隙間部が形成される主弁室220と、主弁50を基準として主弁室220の軸方向反対側に形成された感圧室40と、が形成されている。尚、主弁室220は、固定鉄心282の開口端面282cと、主弁体251の外周面251bと、バルブハウジング210の内周面とにより画成され、主弁体251の背圧側まで延びている。また、主弁室220を構成するバルブハウジング210の内周面と主弁体251の外周面251bとの間の径方向の距離は、駆動ロッド283の外周面と固定鉄心282のガイド面282dとの間に形成される隙間の径方向の距離よりも大きくなっている。
主弁体251は、略円筒形状に構成されており、一端としての軸方向左端部には、略円筒形状の感圧弁体52が接続固定され、他端としての軸方向右端部には、駆動ロッド283が接続固定されており、これらは一体に軸方向に移動するようになっている。また、主弁体251には、駆動ロッド283の軸方向左端よりも感圧弁体52側に径方向に延びる貫通孔251dが形成されている。尚、貫通孔251dは、主弁体251および感圧弁体52の内部に形成される中間連通路54とバルブハウジング210の主弁室220とを連通している。
これによれば、主弁50を閉塞する通常制御時に、バルブハウジング210の内周面と主弁体251の外周面251bとの間に形成される主弁室220の隙間部には、吸入室から連通路12を通って流体が供給されるため、制御室側から吸入室側への流体の漏れが略生じず、容量制御弁Vによる制御圧力Pcの制御域を広くすることができ、容量制御弁Vを空調システムの応答性・冷却効率を高めることができる。
また、駆動ロッド283の軸方向の移動を固定鉄心282のガイド面282dにより案内させた状態で、主弁体251および感圧弁体52の軸方向に移動させることができるため、容量制御弁Vの制御精度を維持しながらバルブハウジング210および主弁体251の設計自由度を高めることができ、主弁室220の流路断面積を広くできる。さらに、主弁室220が主弁体251の背圧側まで延びているため、容量制御弁Vの構造を単純化できる。
また、感圧弁53を任意の設定圧力で開放することにより、感圧室40内の高い制御圧力Pcを中間連通路54から主弁体251の貫通孔251dを通して主弁体251の背圧側である主弁室220に迅速にリリースすることができる。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例1における主弁体51の背圧側端部51cに径方向に延びる貫通孔やスリット等を設けることにより、主弁体51の背圧側端部51cと固定鉄心82の開口端面82cとの間に背圧室30と径方向に連通する連通路を形成するようにしてもよい。また、貫通孔やスリット等は、固定鉄心82側に設けられていてもよい。
また、実施例1における主弁体51に径方向に延びる貫通孔を形成し、該貫通孔により中間連通路54と背圧室30とを連通させてもよい。この場合、駆動ロッド83は、中実に構成されていてもよい。
また、実施例1における容量制御弁Vの変形例として、図5に示されるように、バルブハウジング10に背圧室30と容量可変型圧縮機の吸入室とを連通する連通路14を形成し、背圧室30に吸入室の流体を供給する流路を構成することにより、隙間部90を径方向により狭くしてもよい。
また、実施例2においては、駆動ロッド283の軸方向の移動を固定鉄心282のガイド面282dにより案内させる構成について説明したが、これに限らず、ソレノイド280を構成する可動鉄心がガイド面により案内されていてもよい。さらに、駆動ロッド283と可動鉄心の両方が案内されていてもよい。
また、実施例2における容量制御弁Vの変形例として、図6に示されるように、主弁体251の背圧側の外周面251bに外径方向に突出する突起部251eを複数形成し、主弁室220を構成するバルブハウジング210の内周面に接触可能に構成することにより、主弁体251の傾きを抑えられるようにしてもよい。尚、突起部251eの数、形状、軸方向の配置位置は問わない。さらに、突起部251eは主弁体ではなくバルブハウジング210の内周面に設けてもよい。
また、感圧体60は、内部にコイルスプリングを使用しないものであってもよい。
10 バルブハウジング
10a 主弁座
10b ガイド面
12 連通路(吸入ポート)
13 連通路(制御ポート)
20 主弁室
30 背圧室
40 感圧室
50 主弁
51 主弁体
51a 主弁部
51b 外周面
52 感圧弁体
52a 感圧弁部
53 感圧弁
54 中間連通路(中空の孔)
60 感圧体
70 アダプタ
70a 弁座
70b 凹部
80 ソレノイド
81 ケーシング
82 固定鉄心
83 駆動ロッド(ロッド)
83a 連通穴
83b 貫通孔
84 可動鉄心
85 コイルスプリング
86 コイル
90 隙間部
210 バルブハウジング
220 主弁室(隙間部)
251 主弁体
251b 外周面
251d 貫通孔
280 ソレノイド
282 固定鉄心
282d ガイド面
283 駆動ロッド(ロッド)
Pc 制御圧力
Pd 吐出圧力
Ps 吸入圧力
V 容量制御弁

Claims (5)

  1. バルブハウジングと、前記バルブハウジングに挿通され、主弁座と接離する主弁部を有しソレノイドの駆動力により吸入ポートと制御ポートとの連通を開閉する主弁体と、周囲の流体圧に応じて前記主弁体に開方向への付勢力を付与する感圧体と、を備える容量制御弁であって、
    前記感圧体の周囲には、前記制御ポートから流体が供給されるとともに、前記主弁体の背圧側には、前記吸入ポートから流体が供給されることを特徴とする容量制御弁。
  2. 前記主弁体の背圧側には、前記バルブハウジングの内周と前記主弁体の外周との隙間部を通って前記吸入ポートから流体が供給される請求項1に記載の容量制御弁。
  3. 前記主弁体には、前記感圧体の感圧弁座に着座する感圧弁体が設けられており、前記主弁体および前記感圧弁体は軸方向に中空に形成され、前記主弁体の背圧側に連通している請求項1または2に記載の容量制御弁。
  4. 前記感圧体には、前記感圧弁座よりも内径側に前記主弁体の中空の孔よりも大径の凹部が形成されている請求項3に記載の容量制御弁。
  5. 前記主弁体は、筒状であって、その一端に前記感圧弁体が接続固定され、その他端にロッドが接続固定されており、かつ該ロッドよりも前記感圧弁体側に径方向に延びる貫通孔が形成されている請求項3または4に記載の容量制御弁。
JP2019562066A 2017-12-27 2018-12-26 容量制御弁 Active JP7114203B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017252152 2017-12-27
JP2017252152 2017-12-27
PCT/JP2018/047716 WO2019131703A1 (ja) 2017-12-27 2018-12-26 容量制御弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019131703A1 true JPWO2019131703A1 (ja) 2020-12-10
JP7114203B2 JP7114203B2 (ja) 2022-08-08

Family

ID=67067400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019562066A Active JP7114203B2 (ja) 2017-12-27 2018-12-26 容量制御弁

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11242940B2 (ja)
EP (1) EP3734069B1 (ja)
JP (1) JP7114203B2 (ja)
CN (1) CN111480002B (ja)
WO (1) WO2019131703A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3084922B1 (fr) * 2018-08-10 2020-11-20 Bontaz Centre R & D Electrovanne on/off offrant 2 niveaux de regulation mecanique de la pression
KR102603184B1 (ko) 2018-12-04 2023-11-16 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
JP7350458B2 (ja) 2019-07-11 2023-09-26 イーグル工業株式会社 容量制御弁
EP3998401A4 (en) 2019-07-12 2023-07-12 Eagle Industry Co., Ltd. CAPACITY REGULATING VALVE
JP7467494B2 (ja) * 2019-10-28 2024-04-15 イーグル工業株式会社 容量制御弁

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150044067A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement swash plate type compressor
JP2015075054A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP2015137546A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57139701A (en) 1981-02-25 1982-08-28 Fuji Photo Optical Co Ltd Reflection preventing film of plastic optical member
JP4700048B2 (ja) * 2005-02-24 2011-06-15 イーグル工業株式会社 容量制御弁
WO2007119380A1 (ja) * 2006-03-15 2007-10-25 Eagle Industry Co., Ltd. 容量制御弁
JP4861956B2 (ja) * 2007-10-24 2012-01-25 株式会社豊田自動織機 可変容量型圧縮機における容量制御弁
KR101319565B1 (ko) * 2010-03-16 2013-10-23 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어밸브
US8757988B2 (en) * 2010-04-29 2014-06-24 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
EP2653723B1 (en) * 2010-12-09 2019-01-02 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
WO2012172914A1 (ja) * 2011-06-15 2012-12-20 イーグル工業株式会社 容量制御弁
JP5665722B2 (ja) * 2011-11-17 2015-02-04 株式会社豊田自動織機 容量制御弁
EP2857681B1 (en) * 2012-05-24 2019-08-28 Eagle Industry Co., Ltd. Volume control valve
EP3404262B1 (en) * 2013-01-31 2019-09-11 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
JP6136461B2 (ja) 2013-03-29 2017-05-31 株式会社豊田自動織機 可変容量型圧縮機
JP5983539B2 (ja) 2013-06-13 2016-08-31 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン型斜板式圧縮機
JP6495634B2 (ja) * 2014-12-02 2019-04-03 サンデンホールディングス株式会社 可変容量圧縮機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150044067A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement swash plate type compressor
JP2015034509A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP2015075054A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP2015137546A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
US20210180715A1 (en) 2021-06-17
CN111480002A (zh) 2020-07-31
CN111480002B (zh) 2022-03-29
JP7114203B2 (ja) 2022-08-08
EP3734069A1 (en) 2020-11-04
EP3734069B1 (en) 2023-10-18
EP3734069A4 (en) 2021-09-15
WO2019131703A1 (ja) 2019-07-04
US11242940B2 (en) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2019131703A1 (ja) 容量制御弁
CN111684156B (zh) 容量控制阀
CN110114573B (zh) 容量控制阀
US20200191139A1 (en) Displacement control valve
JP7068320B2 (ja) 電磁弁
JP7162995B2 (ja) 容量制御弁
WO2019131482A1 (ja) 容量制御弁
JP7467427B2 (ja) 容量制御弁
JP7341621B2 (ja) 容量制御弁
KR102596905B1 (ko) 용량 제어 밸브
JP7423169B2 (ja) 容量制御弁
KR20210142187A (ko) 용량 제어 밸브
KR102603184B1 (ko) 용량 제어 밸브
JP7374574B2 (ja) 容量制御弁
JP7467494B2 (ja) 容量制御弁
WO2021215345A1 (ja) 容量制御弁
JP6953102B2 (ja) 容量制御弁
KR20230051303A (ko) 밸브

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220706

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20220706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7114203

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150