KR100270472B1

KR100270472B1 - 제어 밸브

Info

Publication number: KR100270472B1
Application number: KR1019980016860A
Authority: KR
Inventors: 켄 스이토우; 마사히로 가와구치; 아쯔유키 모리시타; 다쿠야 오쿠노; 마사카쥬 무라세; 노리오 우에무라; 가쯔아키 나가요시; 이치로 히라타; 코우지 와다나베
Original assignee: 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2000-12-01
Also published as: KR19980086948A; US6146106A; JP3789023B2; JPH10318418A; DE19821499A1; FR2763378B1; DE19821499C2; FR2763378A1

Abstract

제어 밸브는 가변 용량 압축기에 사용된다. 상기 밸브는 밸브 구멍(66)을 갖는 밸브 챔버(65)를 포함한다. 밸브 몸체(64)는 밸브 구멍을 선택적으로 폐쇄 및 개방하기 위해 밸브 챔버내에 수용된다. 개방 스프링(67)은 밸브 구멍을 개방시키는 방향으로 밸브 몸체를 가압한다. 액츄에이터(60)는 밸브 구멍을 폐쇄시키는 방향으로 힘을 발생시킨다. 솔레노이드 로드(73)는 액츄에이터의 힘을 밸브 몸체로 전달한다. 압력 감지 챔버(74)는 흡입 통로(32)에서 냉각제를 도입시키기 위해 밸브 챔버에서 독립적으로 한정된다. 압력 감지 부재(75)는 챔버(74)내의 압력을 감지하기 위해 챔버내에 배치된다. 압력 감지 로드(77)는 감지 부재에 의해 감지된 압력을 밸브 몸체로 전달한다. 압축 스프링(84), 캡(83) 및 스토퍼(80)는 감지 부재의 적절한 정렬을 유지한다. 밸브 몸체는 감지 부재에 의해 감지된 냉각제 압력, 스프링(67)의 힘 및 액츄에이터의 힘에 기초하여 이동된다.

Description

제어 밸브

본 발명은 전자기 밸브에 관한 것이며, 더 상세하게는 유체 기계, 특히 차량의 공기조절장치용 가변용량 압축기에서 용량제어밸브로서 사용되는 전자기 밸브에 관한 것이다.

전형적인 자동차는 승객이 편안한 승차감을 느끼도록 객실의 온도를 조절하는 압축기를 구비하고 있다. 종종, 이 압축기는 경사판을 갖는 가변용량 압축기이다. 상기 경사판은 압축기의 구동축상에 경사질 수 있게 지지되어 있다. 경사판의 경사는 크랭크 챔버에서의 압력과 압축기의 흡입 압력사이의 차이에 따라 변화된다. 상기 경사판의 회전은 피스톤의 직선 왕복운동으로 변경된다.

이러한 압축기는 압축기의 용량제어용 전자기 밸브를 포함한다. 상기 밸브는 크랭크 챔버에서의 압력과 압축기의 냉각 수행을 제어하는 흡입 압력을 조절한다. 따라서, 승객이 편안하게 느낄 수 있도록 객실의 상태를 조절하기 위해서는 정확하게 작동하는 전자기 밸브가 필요하다.

전형적으로, 상기 밸브는 밸브의 중앙에서 서로 고정된 하우징 및 전자기 액츄에이터를 포함한다. 상기 밸브 하우징은 밸브 챔버를 포함한다. 상기 밸브 챔버는 냉각제 통로의 중간에 배치되며 밸브 몸체가 밸브 구멍을 개폐하도록 한다. 또한, 상기 밸브는 압력 감지 챔버를 갖는다. 압력 감지 부재는 압력 감지 챔버내에 수용된다.

밸브 몸체의 일단은 솔레노이드 로드에 의해 액츄에이터에 결합된다. 상기 밸브 몸체의 타단은 압력 감지 로드에 의해 압력 감지 챔버에 있는 압력 감지 부재에 결합된다. 상기 압력 감지 부재는 압력 감지 챔버에서의 압력에 따라 팽창 및 수축된다.

상기 액츄에이터는 고정 철심, 강철 플런저 및 솔레노이드 코일을 포함한다. 상기 코일은 양 고정 철심 및 플런저의 외측을 향해 방사방향으로 배치된다. 소정의 크기를 갖는 전류가 상기 코일에 공급된다. 상기 전류는 고정 철심과 플런저 사이에 전류 크기에 따르는 자기 인력을 발생시킨다.

상기 인력은 솔레노이드 코일에 의해 밸브 몸체로 전달된다. 또한, 압력 감지 부재가 팽창 또는 수축될 때, 상기 밸브 몸체는 압력 감지 로드를 통해 상기 압력 감지 부재로부터 힘을 받는다. 상기 밸브 몸체와 밸브 구멍 사이의 개구 영역은 이 힘들의 균형에 의해 결정된다. 따라서, 밸브의 통로에서의 유체 유동량이 제어된다.

상기 감지 챔버에서의 압력이 감소되면, 상기 감지 부재가 팽창되므로 감지 챔버의 내부벽과 감지 로드 사이가 견고하게 유지된다. 한편, 감지 챔버에서의 압력이 증가되면, 감지 부재가 수축되어 감지 부재가 감지 챔버의 벽에서 분리된다. 이 상태에서, 감지 부재는 단지 감지 부재상에 설치된 커넥터에 삽입된 감지 로드의 일단으로만 지지된다. 감지 로드와 커넥터의 내부벽 사이에는 미소한 간극이 존재한다. 따라서, 밸브가 진동되면 감지 부재는 감지 로드에 대해 경사지게 된다.

만약, 감지 챔버에서의 압력이 다시 감소되면, 감지 부재가 팽창되어 감지 부재는 감지 챔버의 내부벽을 향해 이동된다. 다른 경우에, 감지 부재는 경사진 상태에서의 감지 챔버의 내부벽과 감지 로드 사이를 유지할 수 있다. 결과적으로, 감지 부재의 힘은 감지 로드를 통해 밸브 몸체로 정확하게 전달되지 않는다. 이것은 전자기 밸브의 제어 정밀도를 악화시킨다.

감지 챔버의 벽은 상대적으로 얇은 재료로 제조된다. 감지 부재의 경사도는 감지 부재의 둘레가 감지 챔버의 내부벽과 접촉하게 한다. 이 상태에서, 감지 부재의 반복된 팽창 및 수축은 접촉부를 마모시켜, 전자기 밸브의 수명이 짧아지게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 압력 감지 부재가 마모되는 것을 방지하고 압력 감지 부재가 정확하게 작동되도록 하기 위하여 압력 감지 부재의 적절한 정렬을 유지하는 제어 밸브를 제공하는데 있다.

상술한 목적과 본 발명의 취지에 따른 다른 목적을 달성하기 위하여, 제 1 통로와 제 2 통로 사이의 유동량을 제 1 통로와 제 2 통로를 선택적으로 연결 및 단락시키므로써 조절하는 제어 밸브가 제공된다. 상기 밸브는 밸브 챔버, 밸브 몸체, 제 1 스프링, 액츄에이터, 제 1 로드, 감지 챔버 및 압력 감지 부재를 포함한다. 상기 밸브 챔버는 제 1 통로 및 제 2 통로와 연결된 밸브 구멍을 갖는다. 상기 밸브 몸체는 밸브 구멍을 선택적으로 개폐하도록 밸브 챔버에 배치된다. 상기 제 1 스프링은 밸브 구멍을 개방하는 방향으로 밸브 몸체를 가압한다. 상기 액츄에이터는 밸브 구멍을 폐쇄하는 방향으로 힘을 발생시킨다. 상기 제 1 로드는 액츄에이터의 힘을 밸브 몸체에 전달한다. 상기 감지 챔버는 제어 밸브의 외측으로부터 유체를 수용하기 위하여 밸브 챔버와 독립적으로 한정된다. 압력 감지 부재는 감지 챔버에서 압력을 감지하기 위해 감지 챔버내에 배치된다. 제 2 로드는 압력 감지 부재에 의해 감지된 압력을 밸브 몸체로 전달한다. 상기 밸브는 압력 감지 부재의 예정된 배향을 유지하는 수단을 또한 포함한다. 상기 밸브 몸체는 압력 감지 부재에 의해 감지된 유압, 제 1 스프링의 힘 및 액츄에이터의 힘을 기초로 하여 이동된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점이 본 발명의 원리를 실시예로 도시하는 첨부 도면과 연관된 다음의 설명으로 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자기 밸브를 도시하는 단면도.

도 2는 수축된 압력 감지 부재를 도시하는 도 1과 같은 단면도.

도 3은 도 1의 전자기 밸브를 갖는 클러치없는 형식의 가변용량 압축기를 도시하는 단면도.

도 4는 경사판의 경사도가 최대일 때 도 3의 압축기를 도시하는 부분 확대 단면도.

도 5는 경사판의 경사도가 최소일 때 도 3의 압축기를 도시하는 부분 확대 단면도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자기 밸브를 도시하는 단면도.

도 7은 압력 감지 부재의 다른 위치를 도시하는 도 6과 같은 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 실린더 블록 13 : 후방 하우징

14 : 밸브 플레이트 15 : 크랭크 챔버

16 : 구동축 17 : 풀리

18 : 벨트 19 : 환형 베어링

21 : 러그 플레이트 22 : 경사판

23 : 안내핀 24 : 지지 아암

25 : 안내 구멍 27 : 셔터 챔버

28 : 셔터 30 : 방사상 베어링

32 : 흡입 통로 35 : 피스톤

36 : 접촉판 37 : 흡입 챔버

38 : 방출 챔버 40 : 방출 포트

48 : 공급로 52 : 냉각 회로

55 : 증발기 56 : 온도 센서

57 : 컴퓨터 58 : 온도 조절기

60 : 액츄에이터 62 : 구동기

70 : 플런저 75 : 감지 부재

77 : 감지 로드 80 : 스토퍼

83 : 캡

본 발명의 일 실시예에 따른 용량 제어 밸브가 도 1 내지 5를 참조하여 서술될 것이다. 상기 밸브는 클러치없는 형식의 가변 용량 압축기에 사용된다.

먼저, 도 3을 참조하여 압축기를 설명하기로 한다.

전방 하우징(12)은 실린더 블록(11)의 전방 단면에 고정된다. 후방 하우징(13)은 밸브 플레이트(14)와 함께 실린더 블록(11)의 후방 단면에 고정된다. 크랭크 챔버(15)는 전방 하우징(12)의 내부벽과 실린더 블록(11)의 전방 단면에 의해 한정된다. 구동축은 전방 하우징(12)과 실린더 블록(11)에 회전가능하게 지지되어 크랭크 챔버(15)를 통해 연장한다.

상기 전방 하우징(12)은 전방으로 연장하는 원통벽을 갖는다. 상기 구동축(16)의 전방 단부는 원통벽에 배치되어 풀리(17)에 고정된다. 상기 풀리(17)는 원통벽에 의해 환형 베어링(19)과 회전가능하게 지지된다. 상기 풀리(17)는 벨트(18)에 의해 외부 구동원 또는 차량 엔진(도시않음)에 직접 연결된다. 상기 환형 베어링(19)은 전방 하우징(12)으로 풀리(17)상에 작용하는 추력 및 방사상의 부하를 전달한다. 구동축(16)과 전방 하우징(12) 사이에는 크랭크 챔버(15)를 밀봉하기 위해 립 시일(20;lip seal)이 개재되어 있다. 즉, 립 시일(20)은 크랭크 챔버(15)에 있는 냉각 가스가 외부로 누출되는 것을 방지한다.

러그 플레이트(21)는 크랭크 챔버(15)에 있는 구동축(16)에 고정된다. 경사판(22)은 크랭크 챔버(15)에 있는 구동축(16)에 의해 동반하여 슬라이드되고 구동축(16)의 축선에 대해 경사지도록 지지된다. 상기 경사판(22)은 캠판(22)으로서 작용한다. 한쌍의 안내핀(23)이 경사판(22)에 고정된다. 각 안내핀(23)은 그 말단부에 안내 볼을 갖는다. 상기 러그 플레이트(21)는 지지 아암(24)을 갖는다. 한쌍의 안내 구멍(25)이 상기 지지 아암(24)에 형성된다. 각 안내 핀(23)은 슬라이드가능하게 대응 안내 구멍(25)에 끼워맞춤된다. 상기 지지 아암(24)과 안내핀(23)의 협동은 경사판(22)이 구동축(16)과 일체로 회전되게 한다. 또한, 협동은 구동축(16)의 축선을 따라 경사판(22)의 경사를 안내한다.

경사판(22)의 중심은 실린더 블록(11)을 향해 이동하기 때문에, 경사판(22)의 경사도가 감소한다. 스프링(26)은 러그 플레이트(21)와 경사판(22) 사이에 걸쳐있다. 상기 스프링(26)은 경사판(22)의 경사도를 감소시키는 방향으로 상기 경사판(22)을 가압한다. 러그 플레이트(21)는 그 후방 단면상에 돌출부(21a)를 갖는다. 상기 돌출부(21a)에 대한 경사판(22)의 접촉부는 경사판(22)의 최대 경사도를 제한한다. 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(11)은 그 중앙부에서 셔터 챔버(27)를 갖는다. 상기 셔터 챔버(27)는 구동축(16)의 축선을 따라 연장한다. 컵형상의 셔터(28)는 셔터 챔버(27)에서 슬라이드가능하게 된다. 상기 셔터(28)는 대경부(28a) 및 소경부(28b)를 갖는다. 스프링(29)은 셔터 챔버(27)내에 형성된 계단부(27a)와 대경부(28a)와 소경부(28b) 사이에 형성된 계단부, 또는 숄더 사이에 배치된다. 코일 스프링(29)은 흡입 통로(32)를 개방시키는 방향으로 셔터(28)를 가압한다. 상기 스프링(29)은 셔터(28)를 경사판(22)을 향해 가압한다.

상기 구동축(16)의 후방 단부는 셔터(28)내에 삽입된다. 방사상 베어링(30)이 스냅 링(31)에 의해 대경부(28a)의 내부벽에 고정된다. 상기 구동축(16)의 후방 단부는 방사상 베어링(30) 및 방사상 베어링과 셔터 챔버(27)와의 사이에 있는 셔터(28)와 함께 셔터 챔버(27)의 내부벽에 의해 슬라이드가능하게 지지된다.

흡입 통로(32)는 후방 하우징(13)과 밸브 플레이트(14)의 중앙에서 한정된다. 상기 통로(32)의 축선은 구동축(16)의 축선과 정렬된다. 상기 흡입 통로(32)는 셔터 챔버(27)와 연통한다. 위치결정 표면(33)은 흡입 통로(32)의 내부 개구에 대해 밸브 플레이트(14)상에 형성된다. 셔터의 소경부(28b)의 후방 단부는 위치결정 표면(33)과 접촉한다. 접촉부는 셔터(28)의 후방 운동을 제한한다.

스러스트 베어링(34;thrust bearing)은 구동축(16)상에 지지되며 경사판(22)과 셔터(28) 사이에 배치된다. 스러스트 베어링(34)은 구동축(16)의 축선을 따라 슬라이드한다. 스프링(28)의 힘은 스러스트 베어링(34)을 경사판(22)과 셔터(28)의 대경부(28a) 사이에 일정하게 유지시킨다.

경사판(22)이 셔터(28)를 향하여 경사질 때, 경사판(22)의 운동은 스러스트 베어링(34)을 통해 셔터(28)로 전달된다. 따라서, 셔터(28)는 스프링(29)을 수축시키면서 위치결정 표면(33)을 향해 이동한다. 연속해서 셔터(28)는 위치결정 표면(33)과 접촉한다. 스러스트 베어링(34)은 경사판(22)의 회전이 셔터(28)로 전달되는 것을 방지한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(11)은 그것을 통해 연장하는 실린더 구멍(11a)를 갖는다. 각 실린더 구멍(11a)은 단일 헤드 피스톤(35)을 수용한다. 경사판(22)의 회전 운동은 한쌍의 접촉판(36)을 통해 각 피스톤(35)으로 전달되어 결합된 실린더 구멍(11a)에서 피스톤(35)의 직선 왕복운동으로 변경된다.

환형 흡입 챔버(37)와 환형 방출 챔버(38)는 후방 하우징(13)에서 한정된다. 밸브 플레이트(14)는 흡입 포트(39)와 방출 포트(40)를 갖는다. 또한, 밸브 플레이트(14)는 흡입 밸브 플랩(41)과 방출 밸브 플랩(42)을 갖는다. 각 흡입 밸브 플랩(41)은 흡입 포트(39)중 하나에 대응하고 각 방출 밸브 플랩(42)은 방출 포트(40)중 하나에 대응한다. 각 피스톤(35)이 결합된 실린더 구멍(11a)내에서 상사점으로부터 하사점으로 이동될 때, 흡입 챔버(37)에 있는 냉각 가스는 결합된 밸브 플랩(41)이 개방 위치로 절곡되면서 결합된 흡입 포트(39)를 통해 실린더 구멍(11a)으로 유입된다. 각 피스톤(35)이 결합된 실린더 구멍(11a)내에서 하사점으로부터 상사점으로 이동될 때, 실린더 구멍(11a)내에 있는 가스는 예정된 압력으로 압축된다. 그 후, 상기 가스는 결합된 밸브 플랩(42)이 개방 위치로 절곡되면서 결합된 방출 포트(40)를 통해 방출 챔버(38)로 방출된다. 각 방출 밸브 플랩(42)의 개방량은 밸브 플랩(42)과 관련된 리테이너(43) 사이의 접촉에 의해 한정된다.

실린더 구멍(11) 내에서의 가스 압축은 반발력을 발생시킨다. 상기 반발력은 피스톤(35), 접촉판(36), 경사판(22) 및 안내핀(23)을 통해 러그 플레이트로 전달된다. 전방 하우징(12)과 러그 플레이트(21) 사이에 배치된 스러스트 베어링(44)은 러그 플레이트(21)에 전달된 반발력을 운반한다.

도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 흡입 챔버(37)는 구멍(45)에 의해 셔터 챔버(27)와 접촉된다. 위치결정 표면(33)과 접촉할 때, 셔터(28)는 흡입 통로(32)의 전방 개구를 폐쇄하므로써 구멍(45)을 흡입 통로(32)로부터 단락시킨다. 구동축(16)은 축방향 통로(46)를 갖는다. 상기 통로(46)는 유입구(46a) 및 배출구(46b)를 갖는다. 상기 유입구(46a)는 립 시일(20) 부근에서 크랭크 챔버(15)를 향해 개방되어 있고 배출구(46b)는 셔터(28)의 내부를 향해 개방되어 있다. 상기 셔터(28)의 내부는 압력 방출 구멍(47)에 의해 셔터 챔버(27)와 연결되며, 압력 방출 구멍은 셔터(28)의 후방 단부에 인접한 셔터 벽에 형성된다.

방출 챔버(38)는 공급로(48)에 의해 크랭크 챔버와 연결된다. 상기 공급로(48)는 후방 하우징(13)에 배치된 용량 제어 밸브(49)에 의해 조절된다. 상기 제어 밸브(49)는 압력 도입 통로(50)에 의해 흡입 통로(32)와 연결된다. 상기 통로(50)는 흡입 통로(32)에서 밸브(49)로 흡입 압력(Ps)을 도입시킨다.

배출구(51)는 실린더 블록(11)에 형성되어 방출 챔버(38)와 연통한다. 배출구(51)는 흡입 통로(32)에 연결되며, 상기 흡입 통로는 외부 냉각 회로에 의해 냉각 가스를 흡입 챔버(37)로 도입한다. 상기 배출구(51)는 방출 챔버(38)에 있는 냉각 가스를 외부 냉각 회로(52)로 방출한다. 상기 냉각 회로(52)는 콘덴서(53), 팽창 밸브(54) 및 증발기(55)를 포함한다.

온도 센서(56)는 상기 증발기(55) 부근에 배치된다. 상기 온도 센서(56)는 증발기(55)의 온도를 감지하여 감지된 온도에 대한 신호를 컴퓨터(57)로 전송한다. 상기 컴퓨터(57)는 또한 온도 조절기(58), 객실 온도 센서(58a) 및 공기조절장치 개시 스위치(59)에 접속되어 있다. 승객은 원하는 객실 온도를 온도 조절기(58)로 설정한다.

상기 컴퓨터(57)는, 온도 조절기(58)에 의해 설정된 목표 온도, 온도 센서(56)에 의해 감지된 온도, 온도 센서(58a)에 의해 감지된 승객 객실 온도, 개시 스위치(59)에서의 온/오프 신호, 외부 온도 및 엔진 속도 등을 포함하는 다양한 정보를 수신한다. 이 정보에 기초하여, 컴퓨터(57)는 용량 조절 밸브(49)의 전자기 액츄에이터(60)에 공급된 전류값을 연산하고 그 연산된 전류값을 구동기(62)로 전송한다. 상기 구동기는 액츄에이터(60)를 작동시키기 위하여 연산값을 갖는 전류를 솔레노이드 코일(61)로 공급한다.

이제, 상기 전자기 밸브(49)를 서술하기로 한다.

도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어 밸브(49)는 하우징(63) 및 전자기 액츄에이터(60)를 포함한다. 상기 하우징(63) 및 액츄에이터(60)는 서로 밸브(49)의 중앙에 고정된다. 밸브 챔버(65)는 액츄에이터(60)와 하우징(63) 사이에서 한정된다. 상기 밸브 챔버(65)는 밸브 몸체(64)를 수용한다. 또한, 상기 하우징(63)은 그 축선을 따라 연장하는 밸브 구멍(66)을 갖는다. 개방 스프링(67)은 밸브 몸체(64)와 밸브 챔버(65)의 벽 사이에서 연장되어 있다. 상기 스프링(67)은 밸브 몸체(64)를 밸브 구멍(66)에서 멀어지게, 또는 밸브 구멍(66)을 개방시키는 방향으로 가압한다. 상기 밸브 챔버(65)는 포트(65a) 및 공급로(48)에 의해 방출 챔버(38)와 연결된다.

상기 액츄에이터(60)는 폐쇄 단부를 갖는 원통형 케이싱(68)을 포함한다. 고정 철심(69)은 케이싱(68)의 상부 개구에 끼워맞춤된다. 상기 케이싱(68)은 케이싱(68)에 대해 슬라이드하는 원통형 철 플런저(70)를 수용한다. 상기 플런저(70)는 폐쇄 상단부를 갖는다. 종동 스프링(71)이 플런저(70)와 케이싱(68)의 하부 사이에서 연장되어 있다. 스프링(71)의 가압력은 스프링(67)의 가압력보다 작다.

고정 철심(69)은 케이싱(68)의 내부와 밸브 챔버(65) 사이에서 연장하는 제 1 안내 구멍(72)을 갖는다. 제 1 로드, 또는 솔레노이드 로드(73)는 밸브 몸체(64)와 일체로 형성되며 밸브 몸체(64)의 저부에서 하향으로 돌출한다. 상기 로드(73)는 제 1 안내 구멍(72)을 통해 연장되어 상기 구멍에 대해 슬라이드한다. 스프링(67,71)의 합력은 로드(73)의 하단부가 플런저(70)와 항상 접촉되게 한다. 다른 말로, 밸브 몸체(64)는 로드(73)를 사이에 두고 플런저(70)와 일체로 이동한다.

솔레노이드 코일(61)은 고정 철심(69) 및 플런저(70) 주위에 배치된다. 구동기(62)는 컴퓨터(57)에 의해 연산된 값을 갖는 전류를 코일(61)에 공급한다.

압력 감지 챔버(74)는 하우징(63)의 상부에서 한정된다. 상기 감지 챔버(74)는 압력 도입 포트(74a)와 압력 도입 통로(50)에 의해 흡입 통로(32)와 연결된다. 압력 감지 부재(75)는 감지 챔버(74)내에 수용된다. 상기 감지 부재(75)는 하단부에 배치된 베이스(75a)를 갖는다. 컵 형상의 커넥터(78)가 상기 베이스(75a)에 고정된다.

제 2 안내 구멍(76)은 감지 챔버(74)를 밸브 챔버(65)와 연결시키도록 하우징(63)내에 형성된다. 상기 제 2 안내 구멍(76)은 제 2 로드, 또는 압력 감지 로드(77)를 슬라이드가능하게 수용한다. 감지 로드의 상단부는 커넥터(78)에 슬라이드가능하게 삽입된다. 상기 로드(77)는 감지 부재(75)와 밸브 몸체(64) 사이의 거리가 변화될 수 있도록 감지 부재(75)와 밸브 몸체(64)를 결합시킨다. 상기 로드(62)는 밸브 구멍(66)내에서 연장하는 소경부를 갖는다. 소경부와 밸브 구멍(66) 사이의 간극은 냉각 가스의 유동을 허용한다.

제 3 포트(79)는 밸브 챔버(65)와 압력 감지 챔버(74) 사이의 하우징(63)에 형성된다. 상기 포트(79)는 밸브 구멍(66)을 가로질러 연장하며 공급로(48)에 의해 크랭크 챔버(15)와 연결된다. 따라서, 상기 밸브 챔버 포트(65a), 밸브 챔버(65), 밸브 구멍(66) 및 포트(79)는 공급로(48)의 일부를 구성한다.

압력 감지 부재(75)는 또한 벨로우즈부(75b) 및 얇은 금속 커버(75c)를 포함한다. 상기 커버(75c)는 금속판을 프레스 가공하여 형성하며 폐쇄된 상단부를 갖는 원통 형상을 갖는다. 베이스(75a)는 벨로우즈부(75b)의 하단부에 고정되며, 커버(75c)는 벨로우즈부의 상단부에 고정된다. 감지 부재(75)의 내부는 베이스(75a) 및 커버(75c)에 의해 밀봉된다.

한쌍의 스토퍼(80)가 감지 부재(75)내에서 서로 대향한다. 각 스토퍼(80)는 T자 형상의 단면을 가지며 플랜지(80a)를 포함한다. 상부 스토퍼(80)는 커버(75c)와 접촉하며 하부 스토퍼(80)는 베이스(75a)와 일체로 형성된다. 커버(75c)는 상부 스토퍼(80)의 상부를 덮는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스토퍼(80)의 접촉부는 감지 부재(75)의 하락을 제한한다. 스프링(81)은 스토퍼(80)의 플랜지(80a) 사이에서 연장한다. 상기 스프링(81)은 스토퍼(80)를 서로 이격되도록, 또는 감지 부재(75)를 팽창시키는 방향으로 가압한다.

하우징(63)은 하우징 몸체(82) 및 캡(83;cap)을 포함한다. 하우징 몸체(82)의 하단부는 액츄에이터(60)에 결합된다. 원통형 벽(82a)은 하우징 몸체(82)의 상부에서 연장하며, 상기 벽(82a)은 리세스(82b)를 갖는다.

상기 캡(83)은 금속판을 프레스 공정하여 형성되며 원통형 벽(82a)의 원주에 끼워맞춤된다. 축방향에서의 감지 부재(75)의 최초 위치는 하우징 몸체(82)에 대한 캡(83)의 위치에 의해 결정된다. 또한, 캡(83)과 하우징 몸체(82)는 그 사이에서 압력 감지 챔버(74)를 한정한다.

상기 캡(83)은 실린더(83a) 및 리세스(83b)를 포함한다. 감지 부재의 원주와 실린더(83a)의 내부벽 사이에는 공간이 존재한다. 리세스(83b)는 감지 부재(75)의 커버(75c)를 수용한다.

압축 스프링(84)은 감지 부재(75)와 하우징 몸체(82)의 리세스(82b) 사이에서 연장한다. 상기 스프링(84)은 감지 부재(75)를 캡(83)의 저부면(83c)을 향해 가압한다. 따라서, 감지 부재(75)의 축선은 일반적으로 감지 로드(77)의 축선과 정렬된다.

리세스(83b)는 측벽(85)을 가진다. 상기 측벽(85)은 저부면(83c)이 좁아지도록 테이퍼 가공되어 안내부로서 작용한다. 테이퍼 가공된 벽(85)의 내부면과 커버(75c)의 외부면 사이의 제 1 공간(86)은 실린더(83a)의 내부면과 벨로우즈부(75b)의 외부면 사이의 제 2 공간보다 작다(방사 방향에서).

하우징 몸체(82)에 대한 캡(83)의 위치는 커버(75c)의 상단부가 항상 계단부(90) 위에 존재하도록 결정되며, 상기 계단부는 테이퍼 가공된 벽(85)의 하단부에 형성된다. 감지 로드(77)가 액츄에이터(60)에 가장 근접하여 감지 부재(75)가 최대로 수축되었을 때, 감지 부재(75)가 스프링(84)의 힘에 대하여 액츄에이터(60)를 향한 로드(77)의 운동을 뒤따르면 커버(75c)는 저부면(83c)에서 최대 거리로 이동된다. 그러나, 커버(75c)가 저부면(83c)에서 최대 거리에 위치하더라도, 커버(75c)의 상단부는 계단부(90)의 상부에 위치한다.

이제, 전자기 밸브(49)의 작동과 상기 밸브(49)를 갖는 압축기를 서술하기로 한다.

공기조절장치 개시 스위치(59)가 온(on) 상태일 때, 객실 온도 센서(58a)에 의해 감지된 온도가 온도 조절기(58)에 의해 설정된 목표 온도보다 높으면, 컴퓨터(57)는 액츄에이터(60)를 여자시키도록 구동기(62)에게 명령한다. 따라서, 구동기(62)는 객실 온도와 목표 온도 사이의 차이에 기초한 크기를 갖는 전류로 솔레노이드 코일(82)을 작동시킨다. 이것은 전류 크기에 따라 고정 철심(69)과 플런저(70) 사이에 자기 인력을 발생시킨다. 상기 인력은 솔레노이드 로드(73)에 의해 밸브 몸체(64)로 전달되어 밸브 구멍(66)을 폐쇄시키는 방향으로 스프링(67)의 힘에 대해 밸브 몸체(64)를 가압한다.

다른 한편으로, 감지 부재(75)의 길이는 압력 도입 통로(50)를 통해 압력 감지 챔버(74)로 도입되는 흡입 압력(Ps)에 따라 변화한다. 코일(61)이 여자될 때, 플런저(70)는 고정 철심(69)과 플런저(70) 사이의 인력에 의해 상향으로 이동된다. 상기 플런저(70)는 솔레노이드 로드(73)와 밸브 몸체(64)를 액츄에이터(60)와 이격되게 이동시킨다. 따라서, 상기 감지 로드(77)는 감지 부재(75)를 향해 이동된다. 상기 감지 로드(77)의 상단부가 커넥터(78)의 상부와 접촉할 때, 상기 감지 부재는 로드(77)와 캡(83)의 저부면(83c) 사이에서 유지된다. 감지 부재(75)의 길이에 있어서의 변화는 로드(77)에 의해 밸브 몸체(64)로 전달된다. 밸브(49)의 개방 영역은 몸체(64)의 균형 위치에 의해 결정되고, 그 균형 위치는 액츄에이터(60)의 힘, 감지 부재(75)의 힘 및 스프링(67)의 힘에 의해 영향을 받는다.

냉각 요구가 클 때, 센서(58a)에 의해 감지된 객실에서의 온도는 온도 조절기(58)에 의해 설정된 목표 온도보다 더 높게 된다. 컴퓨터(57)는 객실 온도 사이의 온도차가 증가될 때 코일(61)로 공급되는 전류의 크기를 증가시키도록 구동기(62)에 명령한다. 더 큰 전류 크기는 고정 철심(69)과 플런저(70) 사이의 인력을 증가시키므로써, 밸브 몸체(64)가 밸브 구멍(66)을 폐쇄시키도록 하는 합력을 증가시킨다.

따라서, 밸브(49)의 개방량이 감소된다. 밸브(49)의 더 작은 개방량은 공급로(48)를 통해 방출 챔버(38)에서 크랭크 챔버(15)로의 감소된 냉각 가스의 흐름을 나타낸다. 크랭크 챔버(15)에서의 냉각 가스는 축방향 통로(46), 셔터(28)의 내부, 압력 방출 구멍(47), 셔터 챔버(27) 및 구멍(45)을 통해 흡입 챔버(37)로 흐른다. 이것은 크랭크 챔버(15)에서의 압력(Pc)을 낮게 한다.

또한, 냉각 요구가 커지면, 증발기(55)의 온도가 높아지고 흡입 챔버(37)로 복귀하는 냉각 가스의 압력이 높아진다. 그러므로, 크랭크 챔버(15)와 실린더 구멍(11a)사이의 압력차가 작아진다. 크랭크와 실린더 구멍(15,11a)사이의 더 작은 압력차는 경사판(22)의 경사도를 증가시키므로써, 흡입 챔버(37)에서 실린더 구멍(11a)으로 유도되는 냉각 가스의 양이 증가된다. 따라서, 압축기는 낮은 흡입 압력(Ps)에서 작동한다.

밸브(49)가 밸브 구멍(66)을 완전히 폐쇄시켰을 때, 가스는 공급로(48)를 통해 흐르지 않는다. 이 상태에 있어서, 방출 챔버(38)에서 고압축된 냉각 가스는 크랭크 챔버(15)에 공급되지 않는다. 그러므로, 크랭크 챔버(15)에서의 압력(Pc)은 실질적으로 흡입 챔버(37)에서의 압력(Ps)과 동일하게 된다. 이것은 경사판(22)의 경사도를 최대가 되게 하므로써, 압축기가 최대 용량으로 작동되게 한다. 러그 플레이트(21)의 돌출부(21a)에 대한 경사판(22)의 접촉부는 경사판(22)의 최대 경사도를 제한한다.

냉각 요구가 작을 때, 센서(58a)에 의해 감지된 객실 온도와 온도 조절기(58)에 의해 감지된 차이는 작다. 이 상태에 있어서, 컴퓨터(57)는 코일(61)로 공급되는 전류의 크기를 감소시키도록 구동기(62)에 명령한다. 낮은 전류 크기는 고정 철심(76)과 플런저(70) 사이의 인력을 감소시키므로, 밸브 구멍(66)을 폐쇄시키는 방향으로 밸브 몸체(64)를 이동시키는 합력을 감소시킨다.

따라서, 밸브(49)의 개방량은 증가된다. 밸브(49)의 더 큰 개방량은 공급로(48)를 통해 방출 챔버(38)에서 크랭크 챔버(15)로 흐르는 증가된 냉각 가스를 나타낸다. 계속해서, 크랭크 챔버(15)에 공급된 가스량은 크랭크 챔버(15)에서 흡입 챔버(37)로 흘러나가는 가스량을 초과하게 된다. 이것은 크랭크 챔버(15)에서의 압력(Pc)을 증가시킨다.

또한, 냉각 요구가 작을 때, 증발기(55)의 온도가 낮고 흡입 챔버(37)로 복귀하는 냉각 가스의 압력이 낮다. 따라서, 크랭크 챔버(15)와 실린더 구멍(11a)사이의 압력차가 크게 된다. 크랭크와 실린더 구멍(15,11a)사이의 더 큰 압력차는 경사판(22)의 경사도를 감소시키므로써, 흡입 챔버(37)에서 실린더 구멍(11a)으로 유도되는 냉각 가스량을 감소시킨다. 그러므로, 압축기는 더 큰 흡입 압력(Ps)에서 작동한다.

냉각 요구가 제로에 근접할 때, 증발기(55)의 온도는 서리 형성 온도로 하강한다. 온도 센서(56)가 온도 조절기(58)에 의해 설정된 온도와 동일하거나 더 낮은 온도를 감지하면, 컴퓨터(57)는 액츄에이터(60)를 여자시키지 못하게 구동기(62)에 명령한다. 따라서, 상기 구동기(62)는 코일(61)로 전류를 공급하는 것을 중지한다. 이것은 고정 철심(69)과 플런저(70)사이의 자기 인력을 정지시킨다.

그런다음, 밸브 몸체(64)는 스프링(67)의 힘에 의해 스프링(71)의 힘에 대하여 하향으로(도면에 도시된 바와 같이) 이동된다. 다른 말로 하면, 밸브 몸체(66)는 밸브 구멍(67)을 개방시키는 방향으로 이동된다. 이것은 밸브 몸체(64)와 밸브 구멍(66) 사이의 개방 영역을 최대로 만든다. 따라서, 방출 챔버(38)에 있는 많은 양의 고압축된 가스가 공급로(48)를 통해 크랭크 챔버(15)로 공급된다. 이것은 크랭크 챔버(15)에서의 압력(Pc)을 상승시키므로써, 경사판(22)의 경사도를 최소로 만든다.

스위치(59)가 꺼지면, 컴퓨터(57)는 액츄에이터(60)를 여자시키지 못하게 구동기(60)에 명령한다. 따라서, 경사판(22)의 경사도가 최소로 된다.

상술한 바와 같이, 밸브(49)는 액츄에이터(60)의 코일(61)에 공급된 전류의 크기에 따라 제어된다. 전류의 크기가 증가되면, 밸브(49)는 더 낮은 흡입 압력(Ps)에서 밸브 구멍(66)을 개방시킨다. 다른 측면에서, 전류의 크기가 감소되면, 밸브(49)는 밸브 구멍(66)을 더 높은 흡입 압력(Ps)에서 개방한다. 이 방법에서, 흡입 압력(Ps)의 목표값은 코일(61)에 공급된 전류의 크기에 따라 변화된다. 경사판(22)의 경사도는 목표 흡입 압력(Ps)을 유지하도록 변화된다. 따라서, 압축기의 용량이 변화된다.

또한, 밸브(49)는 압축기가 어떤 소정의 흡입 압력(Ps)에서 최소 용량으로 작동하도록 허용한다. 그러한 기능을 갖는 제어 밸브(49)가 구비된 압축기는 냉각 회로의 냉각 레벨을 제어한다.

경사판(22)의 경사도가 도 5에 도시된 바와 같이 최소일때는, 셔터(28)가 위치결정 표면(33)에 대해 인접한다. 접촉부가 셔터 챔버(27)로부터 흡입 통로(32)를 단락시키므로써 냉각 회로(52)에서 흡입 챔버(37)로의 냉각 가스의 유동을 정지시킨다. 경사판(22)은 셔터 챔버(27)에서 흡입 통로(32)를 단락시키기 위한 폐쇄 위치와 흡입 통로(32)를 셔터 챔버(27)와 연결시키기 위한 개방 위치 사이에서 셔터(28)를 이동시킨다.

경사판(22)의 최소 경사도는 0 도보다 조금 더 크다. 따라서, 경사판(22)의 경사도가 최소가 되더라도, 실린더 구멍(11a)에서의 냉각 가스는 방출 챔버(38)로 방출된다. 그 다음, 방출 챔버(38)에서의 냉각 가스는 공급로(48)를 통해 크랭크 챔버(15)로 유입된다. 크랭크 챔버(15)에서의 냉각 가스는 축방향 통로(46), 셔터(28)의 내부, 압력 방출 구멍(47), 셔터 챔버(27) 및 구멍(45)을 통해 흡입 챔버(37)로 다시 유도된다. 흡입 챔버(37)에서의 가스는 실린더 구멍(11a)으로 유도되고 다시 방출 챔버(38)로 방출된다.

즉, 경사판(22)의 경사도가 최소일 때, 냉각 가스는 방출 챔버(38), 공급로(48), 크랭크 챔버(15), 축방향 통로(46), 셔터(28)의 내부, 압력 방출 구멍(47), 셔터 챔버(27), 구멍(45), 흡입 압력 영역으로서 작용하는 흡입 챔버(37) 및 실린더 구멍(11a)을 통해 압축기 경로내에서 순환하는데, 그 이유는 방출 챔버(38), 크랭크 챔버(15) 및 흡입 챔버(37)에서의 압력이 상이하기 때문이다. 따라서, 냉각 가스의 순환은 가스에 함유된 윤활유가 압축기의 작동부를 윤활시키는 것을 허용한다.

스위치(59)가 온되고 경사판(22)의 경사도가 최소일 때, 객실 온도의 증가는 냉각 요구를 증가시킨다. 이 경우에 있어서, 객실 온도 센서(58a)에 의해 감지된 온도가 객실 온도 조절기(58)에 의해 설정된 목표 온도를 초과하면, 컴퓨터(57)는 감지된 온도 증가에 기초하여 액츄에이터(60)를 여자시키도록 구동기(62)에게 명령한다. 상기 액츄에이터(60)는 밸브 몸체(64)로 공급로(48)를 폐쇄시킨다. 크랭크 챔버(15)에서의 압력(pc)은 축방향 통로(46), 셔터(28)의 내부, 압력 방출 구멍(47), 셔터 챔버(27) 및 구멍(45)을 통해 흡입 챔버(37)로 방출된다. 이것은 압력(Pc)을 낮게 한다. 따라서, 스프링(29)은 도 5의 상태로부터 팽창한다. 즉, 스프링(29)은 위치결정 표면(33)에서 멀어지게 셔터(28)를 이동시키고 경사판(22)의 경사도를 최소 경사도로부터 증가시킨다.

셔터(28)가 위치결정 표면(33)에서 멀어지게 이동될 때, 흡입 통로(32)에서 흡입 챔버(37)로 흐르는 냉각 가스량은 점진적으로 증가된다. 따라서, 흡입 챔버(37)에서 실린더 구멍(11a)으로 유입되는 냉각 가스량은 점진적으로 증가된다. 따라서, 압축기의 용량과 방출 압력(Pd)이 점진적으로 증가된다. 방출 압력(Pd)의 점진적인 증가는 압축기를 작동시키는 토크를 점진적으로 증가시킨다. 이 방법에서 있어서, 압축기의 토크는 용량이 최소에서 최대로 변화할 때 짧은 시간내에 갑자기 변화하지는 않는다. 이것은 부하 토크의 불안정을 수반하는 충격을 감소시킨다.

엔진이 정지되면, 또한 압축기도 정지된다, 즉 경사판(22)의 회전이 정지되어 코일(61)로의 전류 공급이 중단된다. 따라서, 액츄에이터(60)는 여자되지 않고 공급로(48)를 개방한다. 만약, 압축기의 비작동 상태가 계속되면, 압축기의 챔버들에서의 압력이 동일해져서 경사판(22)은 스프링(26)의 힘에 의해 최소 경사도를 유지하게 된다. 그러므로, 엔진의 작동이 다시 개시될 때, 압축기는 최소 경사도에서의 경사판(22)으로 작동을 개시한다. 이것은 최소 토크를 필요로 한다. 따라서, 압축기를 구동시킬 때 발생되는 충격이 거의 제거된다.

도 1 내지 5의 실시예는 다음의 장점을 갖는다.

압축 스프링(84)은 압력 감지 부재(75)의 베이스(75a)와 압력 감지 챔버(74)의 내부벽 사이에 배치된다. 상기 스프링(84)은 로드(77)와 감지 부재(75) 사이의 맞물림에도 불구하고 캡(83)의 저부면(83c)에 대해 감지 부재(75)의 상단부를 가압한다. 따라서, 상기 스프링(84)이 감지 부재(75)의 배향을 유지시키므로써, 감지 부재(75)의 축선이 로드(77)의 축선에 대해 경사지는 것 또는 잘못 정렬되는 것을 방지한다. 그러므로, 감지 부재(75)는 로드(77)와 천장부(83c) 사이에서 로드(77)의 축선에 대해 축선이 경사진 채 유지되지 않는다. 따라서, 감지 부재(75)의 가압력이 심각하게 변동되지 않으며 밸브 몸체(64)로 정확하게 전달된다. 이것은 밸브(49)가 공급로(48)의 개방을 정확하게 제어하게 한다.

감지 부재(5)는 소정의 주파수 및 방향을 갖는 진동이 밸브(49)로 전달될 때 일시적으로 저부면(83c)으로부터 분리될 수 있다. 상기 진동은 또한 로드(77)에 대해 감지 부재(75)를 미소하게 경사지게 할 수 있다. 그러나, 리세스(83b)는 테이퍼 가공된 벽(85)을 갖는다. 저부면(83c)을 향해 이동될 때, 감지 부재(75)의 상단부는 벽(85)에 의해 안내된다. 이것은 자동적으로 상단부를 재정렬시키고 감지 부재(75)의 일시적인 경사를 제거한다.

또한, 커버(75c)의 상단부는 스프링(84)의 힘에 의해 계단부(90)의 위에 항상 유지된다. 다른 말로 하면, 감지 부재(75)는 항상 리세스(83b)와 맞물린다. 이 결합은 감지 부재의 축선이 경사지는 것을 효과적으로 방지한다. 그러므로, 감지 부재(75)의 배향은 스프링(84)의 가압력이 상대적으로 작더라도 유지된다. 특히, 스프링(84)의 가압력은 가압력이 감지 부재(75)와 리세스(83b)와의 결합을 유지할 수 있으면 충분하다. 결과적으로, 감지 챔버(74)에서의 압력 변화에 대한 감지 부재(75)의 민감성이 더욱 개선된다.

커버(75c)와 가이드(85)사이의 제 1 공간(86)은 벨로우즈부(75b)와 실린더(83a)(반경 방향에서) 사이의 제 2 공간보다 작다. 따라서, 감지 부재(75)가 경사질 때, 커버(75c)는 벨로우즈부(75b)가 실린더(83a)와 접촉하기 전에 벽(85)과 접촉한다. 다른 말로 하면, 벨로우즈부(75b)는 항상 실린더(83a)와 떨어져서 유지되어 마모되지 않는다. 이것은 감지 부재(75)의 수명을 개선시키므로 밸브(49)의 수명을 연장시킨다.

감지 부재(75)의 상단부는 캡(83)의 계단부(90) 위에 항상 존재한다. 이것은 감지 부재(75)의 상단부가 계단부(90)상에 고정되는 것을 방지한다. 따라서, 감지 부재(75)의 축선이 경사진 채 유지되는 것이 방지된다.

커버(75c)와 캡(83) 모두는 금속판을 프레스 가공하여 형성된다. 따라서, 상기 커버(75c)와 캡(83)은 쉽고 정확하게 제조되어, 로드(77)에 대한 감지 부재(75)의 경사가 적극적으로 방지된다.

밸브(49)는 차량의 공기조절장치에서 가변 용량 밸브의 제어 밸브로서 사용된다. 압축기에 추가하여, 차량은 많은 진동원을 가지고 있다. 따라서, 밸브(49)는 아주 빈번하게 진동된다. 그러나, 밸브(49)의 구성은 진동에도 불구하고 로드(77)의 축선에 대해 감지 부재(75)가 경사지는 것을 방지하여 압축기의 정확한 용량 제어를 보장한다. 그러므로, 밸브(49)는 차량 장착용 가변 용량 압축기에 특히 적합하다.

밸브(49)는 클러치없는 형식의 압축기에 사용되며 축(16)은 항상 차량의 엔진에 결합된다. 냉각이 필요치 않을 지라도 압축기는 최소 용량으로 작동을 유지한다. 최소 용량 작동에 있어서, 로드(77), 솔레노이드 로드(73) 및 밸브 몸체(64)는 액츄에이터(60)에 최대로 근접하게 된다. 이 상태에서, 액츄에이터(60)는 사실상 아무런 힘도 감지 부재(75)에 가하지 않는다. 그러므로, 감지 부재(75)의 상단부는 저부면(83c)으로부터 쉽게 분리된다. 그러나, 밸브(49)는 감지 부재(75)가 로드(77)의 축선에 대해 경사지는 것을 방지하므로, 밸브(49)는 빈번하게 진동하는 클러치없는 형식의 가변 용량 압축기의 용량을 정확하게 제어한다.

이제, 본 발명의 제 2 실시예를 도 6 및 7을 참조하여 서술하기로 한다. 제 1 실시예와의 차이가 이하에서 주로 서술될 것이다. 이 실시예에 있어서, 감지 부재(75)가 로드(77)에 대해 경사지는 것을 방지하는 구성은 제 1 실시예의 구성과 상이하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 제어 밸브(49)에서는 압력 감지 로드(77)의 상단부가 압력 감지 부재(75)에 부착된 커넥터(78)에 삽입된다. 상기 커넥터(78)는 로드(77)의 축선이 감지 부재(75)의 축선과 정렬된 채 상기 로드(77)에 지지된다.

실린더(89)는 하우징 몸체(82)의 원통벽(82a)의 원주에 끼워맞춤된다. 역전된 컵 형상의 나사형성된 리드(88)가 실린더(89)의 상부 개구에 나사결합된다. 상기 원통벽(82a), 실린더(89) 및 리드(88)는 압력 감지 챔버(64)를 한정한다. 리세스(88a)는 리드(88)의 내부면에 형성된다. 상기 리세스(88a)는 감지 부재(75)의 커버(75c)를 수용한다. 실린더(89)의 내부벽은 감지 챔버(74)의 대경부를 구성한다. 리세스(88a)의 측벽(85)은 감지 챔버(74)의 소경부를 구성한다. 또한, 측벽(85)은 리세스(88a)의 저부면(88b)을 향해 좁아지도록 테이퍼 가공된다.

상기 리드(88)와 실린더(89) 사이에는 계단부(90)가 형성된다. 상기 리드(88)의 위치는 커버(75c)의 상단부가 도 7에 도시된 바와 같이 저부면(88b)에서 최대로 이격될 때 커버(75c)의 상단부가 계단부(90)위에 머물도록 결정된다. 상기 커버(75c)의 상단부는 로드(77)가 액츄에이터(60)에 최대로 근접하고 감지 부재(75)가 최대로 수축되었을 때 저부면(88b)에서 가장 멀리 떨어져 있다.

도 1 내지 5의 실시예의 장점에 추가하여, 도 6 및 7의 실시예는 다음의 장점을 가진다.

감지 부재(75)는 로드(77)에 고정된다. 따라서, 로드(77)에 대한 감지 부재(75)의 경사는 감지 부재(75)가 로드(77)와 결합될 때 단지 감지 부재(75)의 배향을 조절하므로써만 방지된다. 그러므로, 감지 부재(75)의 팽창 및 수축에 의해 발생된 힘은 로드(77)를 통해 전부 밸브 몸체(64)로 전달된다. 이것은 제어 밸브(49)가 그 개방량을 정확하게 제어하게 한다. 저부면(88b)을 향해 이동될 때, 감지 부재(75)의 상단부는 테이퍼 가공된 벽(85)에 의해 안내된다. 또한, 감지 부재(75)의 상단부는 항상 계단부(90)와 저부면(88b) 사이에 존재한다. 따라서, 감지 부재(75)의 상단부는 계단부(90)상에 고착되지 않고 예정된 위치로 자동적으로 복귀된다. 그러므로, 감지 부재(75)가 그 축선이 잘못 정렬된 채 계단부(90)와 로드(77) 사이에서 유지되지 않는다.

도시된 실시예들은 다음과 같이 변경될 수 있다.

테이퍼 가공된 벽(85)을 형성하는 대신에, 원통벽이 감지 부재(75)의 커버(75c)를 수용하기 위해 컵(83)에, 그리고 리드(88)에 형성될 수 있다.

압력 감지 챔버(74)는 크랭크 챔버(15)에서 실질적으로 일정 레벨로 압력(Pc)을 유지하기 위해 압력 도입 포트(74a)와 압력 도입 통로(50)에 의해 크랭크 챔버(15)와 연결될 수 있다.

상기 포트(79)는 방출 압력(Pd)을 밸브 구멍(66)으로 도입시키기 위해 공급로(48)의 상류 부분에서 방출 챔버(38)와 연결될 수 있다. 또한, 밸브 챔버 포트(65a)는 크랭크 챔버 압력(Pc)을 밸브 챔버(65)로 도입시키기 위해 공급로(48)의 하류 부분에서 크랭크 챔버(15)와 연결될 수 있다.

도시된 실시예들의 압축기는, 크랭크 챔버(15)를 흡입 챔버(37)와 연결시키는 배출 통로 및 상기 배출 통로에 배치되는 제어 밸브(49)를 구비할 수 있다. 이 경우에, 공급로(48)에 있는 제어 밸브(49)가 생략될 수 있다.

상기 제어 밸브(49)는 크랭크 챔버(15)와 독립적인 압력 제어 챔버를 갖는 압축기에 사용될 수 있다. 이 경우에는 공급로(48)의 일단부가 압력 제어 챔버와 연통한다. 제어 밸브(49)는 제어 챔버내의 압력을 변화시키므로써 크랭크 챔버 압력(Pc)과 실린더 구멍(11a)내의 압력 사이의 압력차를 변화시킨다. 따라서, 경사판(22)의 경사도가 변경된다.

제어 밸브(49)는 차량장착용 클러치없는 가변 용량 압축기와 다른 유체 기계에 사용될 수 있다. 예를 들면, 제어 밸브(49)는 공기 압축기, 공기 펌프 또는 유압 펌프 등에서의 제어 밸브로 사용될 수 있다.

Claims

제 1 통로와 제 2 통로 사이의 유동량을 상기 제 1 통로와 제 2 통로를 선택적으로 연결 및 단락시키므로써 제어하는 제어 밸브에 있어서, 제 1 통로(65a) 및 제 2 통로(79)와 연결된 밸브 구멍(66)을 갖는 밸브 챔버(65)와, 상기 밸브 구멍을 선택적으로 폐쇄 및 개방시키기 위해 밸브 챔버내에 수용되는 밸브 몸체(64)와, 상기 밸브 구멍을 개방시키는 방향으로 밸브 몸체를 가압하는 제 1 스프링(67)과, 상기 밸브 구멍을 폐쇄시키는 방향으로 힘을 발생시키는 액츄에이터(60)와, 상기 액츄에이터의 힘을 밸브 몸체로 전달하는 제 1 로드(73)와, 제어 밸브의 외측에서 유체를 수용하기 위해 밸브 챔버와 독립적으로 한정되는 감지 챔버(74)와, 감지 챔버 내에서의 압력을 감지하기 위해 감지 챔버(74)내에 배치되는 압력 감지 부재(75)와, 상기 압력 감지 부재에 의해 감지된 압력을 밸브 몸체로 전달하는 제 2 로드(77)와, 상기 압력 감지 부재의 예정된 배향을 유지하는 수단(84,83,80)을 구비하며, 상기 밸브 몸체는 상기 압력 감지 부재에 의해 감지된 유압, 제 1 스프링(67)의 힘 및 액츄에이터의 힘에 기초하여 이동되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 밸브 하우징(63)과, 상기 밸브 하우징에 부착된 캡(83)을 구비하며, 상기 감지 챔버(74)는 상기 밸브 하우징과 캡사이에서 한정되고, 상기 감지 챔버는 밸브 하우징의 일부인 제 1 벽과 캡의 일부인 제 2 벽에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 압력 감지 부재는 돌출부를 가지며 감지 챔버의 제 1 벽 근방에 배치되는 제 1 스토퍼와, 상기 제 1 스토퍼와 대향하는 돌출부를 갖는 제 2 스토퍼와, 상기 제 2 스토퍼의 상부를 덮으며 상기 감지 챔버의 제 2 벽 근방에 배치되는 커버(75c)와, 상기 제 1 스토퍼의 돌출부와 제 2 스토퍼를 둘러싸도록 상기 제 1 스토퍼 및 커버에 부착되는 벨로우즈부(75)와, 서로 이격되도록 상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼를 가압하는 제 2 스프링(81)을 구비하며, 상기 제 2 스프링의 힘은 감지 챔버 내에서의 유압의 힘과 반대방향으로 작용하고, 배향 유지 수단(84,83,80)은 압력 감지 부재를 감지 챔버의 제 1 벽을 향해 가압하는 제 3 스프링(84)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 배향 유지 수단은 상기 감지 챔버의 제 1 벽에 형성된 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 저부벽 및 측벽을 포함하고, 상기 측벽의 직경은 저부를 향해 감소되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 밸브 하우징에 고정된 철심(69)과, 상기 고정 철심에 부착된 코일 하우징(60)과, 상기 고정 철심(69)을 둘러싸도록 상기 코일 하우징내에 배치된 솔레노이드 코일(61)과, 상기 코일 하우징내에 이동가능하게 수용된 이동 철심(70)과, 상기 이동 철심을 제 1 로드(73)와 맞물리는 방향으로 가압하는 제 4 스프링(71)을 구비하며, 상기 솔레노이드 코일의 여자는 상기 솔레노이드 코일에서 전자기력을 발생시키고, 상기 전자기력은 이동 철심을 고정 철심을 향해 이동시키며, 상기 이동 철심의 운동은 제 1 로드를 통해 밸브 몸체로 전달되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 로드(73)는 상기 고정 철심에 의해 이동가능하게 지지되며, 상기 제 2 로드(77)는 밸브 하우징(63)에 의해 이동가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 로드와 제 2 로드는 동일 축선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 6 항에 있어서, 상기 제 2 로드는 밸브 몸체(64)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 6 항에 있어서, 상기 제 2 로드는 밸브 몸체와 접촉하는 소경부와 압력 감지 부재의 베이스에 결합되는 대경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 9 항에 있어서, 상기 압력 감지 부재의 베이스는 제 2 로드의 축선을 따라 연장하는 안내 구멍을 포함하며, 상기 제 2 로드의 대경부는 상기 안내 구멍내에 이동가능하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 로드는 상기 압력 감지 부재의 베이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 제 4 스프링(71)의 가압력은 제 1 스프링(67)의 가압력보다 작은 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 4 항에 있어서, 상기 압력 감지 부재는 감지 챔버내의 압력이 증가할 때 수축되고, 상기 커버는 압력 감지 부재가 최대로 수축될 때 리세스내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 1 내지 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 압축기내에 장착되며, 상기 압축기는 흡입 챔버, 방출 챔버 및 크랭크 챔버를 포함하는 하우징과; 상기 하우징에 의해 지지되는 회전축과; 크랭크 챔버내에서 상기 회전축과 일체로 회전하는 회전자와; 크랭크 챔버내에서 상기 회전축상에 기울어질 수 있게 지지된 캠판과; 상기 회전자를 상기 캠판과 결합시키는 힌지 기구와; 상기 하우징내에서 한정된 실린더 구멍과; 상기 실린더 구멍내에 왕복운동하도록 수용된 피스톤을 구비하며, 상기 회전축의 회전운동은 회전자, 힌지 기구 및 캠판에 의해 피스톤의 왕복운동으로 변경되고, 상기 피스톤의 왕복운동은 흡입 챔버를 통해 냉각제를 실린더 구멍으로 유도하며, 상기 냉각제는 실린더 구멍에서 압축되어 방출 챔버로 방출되고, 상기 압축기는 냉각제를 외측에서 흡입 챔버로 도입시키도록 하우징내에 한정된 흡입 통로와; 상기 흡입 통로를 개폐하도록 캠판의 경사도에 따라 이동하는 셔터와; 크랭크 챔버를 방출 챔버와 연결시키는 공급로(48)를 또한 구비하며, 상기 제어 밸브는 상기 공급로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 1 통로와 제 2 통로 사이의 유동량을 상기 제 1 통로와 제 2 통로를 선택적으로 연결 및 단락시키므로써 제어하는 제어 밸브에 있어서, 제 1 통로(65a) 및 제 2 통로(79)와 연결된 밸브 구멍(66)을 갖는 밸브 챔버(65)와, 상기 밸브 구멍을 선택적으로 폐쇄 및 개방시키기 위해 밸브 챔버내에 수용되는 밸브 몸체(64)와, 제어 밸브의 외측으로부터 유체를 수용하기 위해 상기 밸브 챔버와 독립적으로 한정되는 감지 챔버(74)와, 상기 감지 챔버내의 압력을 감지하기 위해 상기 감지 챔버(74)내에 배치되는 압력 감지 부재(75)와, 상기 압력 감지 부재에 의해 감지된 압력을 밸브 몸체로 전달하는 제 2 로드(77)와, 상기 압력 감지 부재의 예정된 배향을 유지하는 수단(84,83,80)을 구비하며, 상기 밸브 몸체는 상기 압력 감지 부재에 의해 감지된 유압, 제 1 스프링(67)의 힘 및 액츄에이터의 힘에 기초하여 이동되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 15 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 밸브 하우징(63)과, 상기 밸브 하우징에 부착된 캡(83)을 구비하며, 상기 감지 챔버(74)는 상기 밸브 하우징과 캡사이에서 한정되고, 상기 감지 챔버는 밸브 하우징의 일부인 제 1 벽과 캡의 일부인 제 2 벽에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 16 항에 있어서, 상기 압력 감지 부재는 돌출부를 가지며 감지 챔버의 제 1 벽 근방에 배치되는 제 1 스토퍼와, 상기 제 1 스토퍼와 대향하는 돌출부를 갖는 제 2 스토퍼와, 상기 제 2 스토퍼의 상부를 덮으며 상기 감지 챔버의 제 2 벽 근방에 배치되는 커버(75c)와, 상기 제 1 스토퍼의 돌출부와 제 2 스토퍼를 둘러싸도록 상기 제 1 스토퍼 및 커버에 부착되는 벨로우즈부(75)와, 서로 이격되도록 상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼를 가압하는 제 2 스프링(81)을 구비하며, 상기 제 2 스프링의 힘은 감지 챔버 내에서의 유압의 힘과 반대방향으로 작용하고, 배향 유지 수단(84,83,80)은 압력 감지 부재를 감지 챔버의 제 1 벽을 향해 가압하는 제 3 스프링(84)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 17 항에 있어서, 상기 배향 유지 수단은 상기 감지 챔버의 제 1 벽에 형성된 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 저부벽 및 측벽을 포함하고, 상기 측벽의 직경은 저부를 향해 감소되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 18 항에 있어서, 상기 압력 감지 부재는 제 2 로드의 축선을 따라 연장하는 안내 구멍을 포함하며, 상기 제 2 로드의 대경부는 상기 안내 구멍내에 이동가능하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 16 항에 있어서, 상기 압력 감지 부재는 감지 챔버내의 압력이 증가할 때 수축되고, 상기 커버는 압력 감지 부재가 최대로 수축될 때 리세스내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 15 항에 있어서, 상기 밸브 구멍을 개방시키는 방향으로 밸브 몸체를 가압하는 제 1 스프링(67)과, 상기 밸브 구멍을 폐쇄시키는 방향으로 힘을 발생시키는 액츄에이터(60)와, 상기 액츄에이터의 힘을 밸브 몸체로 전달하는 제 1 로드(73)를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 21 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 밸브 하우징에 고정된 철심(69)과, 상기 고정 철심에 부착된 코일 하우징(60)과, 상기 고정 철심(69)을 둘러싸도록 상기 코일 하우징내에 배치된 솔레노이드 코일(61)과, 상기 코일 하우징내에 이동가능하게 수용된 이동 철심(70)을 구비하며, 상기 솔레노이드 코일의 여자는 상기 솔레노이드 코일에서 전자기력을 발생시키고, 상기 전자기력은 이동 철심을 고정 철심을 향해 이동시키며, 상기 이동 철심의 운동은 제 1 로드를 통해 밸브 몸체로 전달되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 22 항에 있어서, 상기 제 1 로드(73)는 상기 고정 철심에 의해 이동가능하게 지지되며, 상기 제 2 로드(77)는 밸브 하우징(63)에 의해 이동가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 21 항에 있어서, 상기 제 1 로드와 제 2 로드는 동일 축선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 21 항에 있어서, 상기 제 2 로드는 밸브 몸체(64)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제 15 항에 있어서, 상기 제 2 로드는 압력 감지 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.