KR102101307B1 - 가변용량형 압축기용 제어밸브 및 그 조립 방법 - Google Patents

Abstract

부품의 가공 공수이나 가공 비용, 부품 갯수, 조립 공수를 삭감함과 함께, 부품 자체를 소형화하면서, 간단한 구성으로써, 벨로우즈 부착 길이의 조절과 기밀성의 확보를 실현할 수 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브 및 그 조립 방법을 제공한다. 원통형상의 스테이터(33)에서의 흡인자(32)측과는 반대측의 상부 개구(33a)에, 그 상부 개구(33a)를 폐색하는 폐색부재(65)가 압입되어 용접되어 있다.

Description

가변용량형 압축기용 제어밸브 및 그 조립 방법

본 발명은, 카 에어컨 등에 사용되는 가변용량형 압축기용 제어밸브 및 그 조립 방법에 관한 것이다.

종래로부터, 카 에어컨용 압축기로서, 도 9에 간략 도시되어 있는 바와 같은 사판식(斜板式) 가변용량형 압축기가 사용되고 있다. 이 사판식 가변용량형 압축기(100)는, 차량탑재 엔진에 회전 구동되는 회전축(101), 이 회전축(101)에 부착된 사판(102), 이 사판(102)이 배치(配在)된 크랭크실(104), 상기 사판(102)에 의해 왕복운동하게 되는 피스톤(105), 이 피스톤(105)에 의해 압축된 냉매를 토출하기 위한 토출실(106), 냉매를 흡입하기 위한 흡입실(107), 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 흡입실(107)에 도피시키기 위한 기내(機內) 도피통로(고정 오리피스)(108) 등을 갖고 있다.

한편, 상기 가변용량형 압축기에 사용되는 제어밸브(1')는, 압축기(100)의 토출실(106)로부터 토출 압력(Pd)이 도입됨과 함께, 그 토출 압력(Pd)을 압축기(100)의 흡입 압력(Ps)에 응하여 조압(調壓)함에 의해 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 제어하도록 되어 있고, 기본 구성으로서, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기(100)의 흡입실(107)에 연통하는 Ps 도입구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기(100)의 토출실(106)에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기(100)의 크랭크실(104)에 연통하는 Pc 도출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 밸브체(밸브봉)와, 그 밸브체를 밸브구 개폐 방향(상하 방향)으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기(100)로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 도입구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고 있고, 상기 밸브체와 상기 밸브구로 도 9에서 부호 11'로 나타나는 밸브부가 구성된다(예를 들면 하기 특허 문헌 1 등을 참조).

이와 같은 구성의 제어밸브(1')에서는, 전자식 액추에이터의 코일, 스테이터 및 흡인자 등으로 이루어지는 솔레노이드부가 통전되면, 흡인자에 플런저가 끌어당겨지고, 이에 수반하여, 밸브체가 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해, 플런저에 추종하도록 밸브폐쇄 방향으로 이동하게 된다. 한편, 압축기(100)로부터 Ps 도입구를 통하여 도입된 흡입 압력(Ps)은, 입출실로부터 플런저와 그 외주에 배치된 안내 파이프의 사이에 형성되는 간극 등을 통하여 감압실에 도입되고, 감압 응동 부재(예를 들면 벨로우즈 장치)는 감압실의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위(가세력)가 밸브체에 전달되고, 그에 의해, 밸브구에 대해 밸브체의 밸브체부가 승강하여 밸브부(11')의 밸브 개방도가 조정된다. 즉, 밸브 개방도는, 솔레노이드부에 의한 플런저의 흡인력과, 감압 응동 부재의 신축 변위에 의한 가세력(신축력)과, 플런저 스프링(밸브개방 스프링) 및 밸브폐쇄 스프링에 의한 가세력에 의해 결정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실(104)의 압력(Pc)(이하, 크랭크실 압력(Pc) 또는 단지 압력(Pc)이라고 부르는 일이 있다)이 제어된다.

또한, 상기 가변용량형 압축기에 대해, 예를 들면, 압축기 기동시에 있어서 토출 용량이 커질 때까지 필요로 하는 시간을 단축하는 것, 통상제어시에 있어서 압축기의 운전 효율이 저하되는 것을 억제 내지 저감하는 것 등을 목적으로 한, 도 10A, B에 간략 도시되는 바와 같은 개량형의 사판식 가변용량형 압축기도 이미 제안되어 있다.

이 개량형의 사판식 가변용량형 압축기(200)는, 그것에 사용되는 제어밸브에서의 밸브체(밸브봉)를 주밸브체와 부밸브체로 구성하고, 그 주밸브체 내에 밸브내 도피통로(16')를 마련한 것으로, 그 제어밸브(2')는, 기본적으로, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기(200)의 흡입실(107)에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기(200)의 토출실(106)에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기(200)의 크랭크실(104)에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 주밸브체와, 그 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기(200)로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기(200)의 흡입실(107)에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16')가 상기 주밸브체 내에 마련됨과 함께, 그 밸브내 도피통로(16')를 개폐하는 부밸브체가 마련되고, 상기 전자식 액추에이터의 흡인력에 의해 상기 플런저가 최하강 위치로부터 상방향에 연속적으로 이동하게 될 때, 상기 플런저와 함께 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피통로(16')를 폐쇄한 채로 상방향으로 이동함과 함께, 그 부밸브체에 추종하도록 주밸브체가 상방향으로 이동하게 되고, 상기 주밸브체에 의해 상기 밸브구가 폐쇄된 후, 더욱 상기 플런저가 상방향으로 이동하게 되면, 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피통로(16')를 개방하도록 되어 있고, 상기 주밸브체와 상기 밸브구로 도 10A, B에서 부호 11'로 나타나는주밸브부가 구성되고, 상기 부밸브체와 상기 밸브내 도피통로로 부호 12'로 나타나는 부밸브부가 구성된다(예를 들면 하기 특허 문헌 2 등을 참조).

이러한 구성의 제어밸브(2')에서는, 통상제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 전자식 액추에이터의 코일, 스테이터 및 흡인자 등으로 이루어지는 솔레노이드부가 통전되면, 흡인자에 플런저가 끌어당겨지고, 이에 수반하여, 플런저와 일체로 부밸브체가 상방향으로 이동함과 함께, 이 움직임에 추종하여, 주밸브체가 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해 밸브폐쇄 방향으로 이동하게 된다. 한편, 압축기(200)로부터 Ps 입출구를 통하여 도입된 흡입 압력(Ps)은, 입출실로부터 플런저의 가로 구멍 등을 통하여 감압실에 도입되고, 감압 응동 부재(예를 들면 벨로우즈 장치)는 감압실의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위(가세력)가 주밸브체에 전달되고, 그에 의해, 밸브구에 대해 주밸브체의 주밸브체부가 승강하여 주밸브부(11')의 밸브 개방도가 조정된다. 즉, 밸브 개방도는, 솔레노이드부에 의한 플런저의 흡인력과, 감압 응동 부재의 신축 변위에 의한 가세력(신축력)과, 플런저 스프링(밸브개방 스프링) 및 밸브폐쇄 스프링에 의한 가세력과, 주밸브체에 작용하는 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘에 의해 결정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실(104)의 압력(Pc)이 제어된다. 이 경우, 주밸브체는 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 부밸브는 밸브개방 스프링의 가세력에 의해 항상 하향으로 가세되어 있기 때문에, 부밸브부(12')가 밸브폐쇄가 되고, 밸브내 도피통로(16')는 주밸브체 내에서 차단되고, 밸브내 도피통로(16')를 통하여 크랭크실 압력(Pc)이 흡입실(107)에 도피되는 일은 없다.

그에 대해, 압축기 기동시에는, 솔레노이드부가 통전되어, 흡인자에 플런저가 끌어당겨지고, 이 플런저와 함께 부밸브체가 상방향으로 이동함과 함께, 이 상방향 이동에 추종하여, 주밸브체가 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해 밸브폐쇄 방향으로 이동하게 되고, 주밸브체의 주밸브체부에 의해 밸브구가 폐쇄된 후, 더욱 플런저가 상방향으로 이동하게 되고, 이에 의해 부밸브체가 밸브내 도피통로(16')를 개방하게 되고, 크랭크실 압력(Pc)이 기내 도피통로(108)와 밸브내 도피통로(16')의 2개의 통로를 통하여 흡입실(107)에 도피되게 된다(상세는, 하기 특허 문헌 2 등을 참조하기 바란다).

특허 문헌 1 : 일본국 특개2010-185285호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개2013-130126호 공보

그런데, 상기 각종의 종래의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 전자식 액추에이터를 구성하는 스테이터의 상부(흡인자측과는 반대측의 부분)에, 육각구멍 붙음의 조절 나사가 나사결합하게 되고, 스테이터의 내주측에서의 상기 조절 나사와 흡인자의 사이에, 압축기의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실이 형성되고, 이 감압실에 감압 응동 부재로서의 벨로우즈 등으로이루어지는된 벨로우즈 장치가 배치되고, 또한, 벨로우즈 장치와 흡인자의 사이에, 벨로우즈 장치를 수축시키는 방향(조절 나사측으로 압축하는 방향)으로 가세하는 압축 코일 스프링이 수축장착되어 있다. 또한, 조절 나사의 외주(나사부보다 하측의 부분)에 형성된 장착홈에, 스테이터와 조절 나사와의 사이를 봉지(封止)하는 실재(材)로서의 O링이 장착되어 있다.

이러한 종래의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 통상, 스테이터의 하부 개구를 통하여 그 스테이터의 내주측에, O링을 장착한 조절 나사, 벨로우즈 장치, 및 압축 코일 스프링을 배치하고, 스테이터의 하부 개구에 흡인자를 조립하여 고정한 후, 스테이터의 상측(외측)부터 조절 나사에 벨로우즈 장치의 벨로우즈 부착 길이(이하, 단지 부착길이(取付長)라고 하는 일이 있다)를 조절하고, 그 후, 접착제로 조절 나사를 스테이터의 상부에 고정하고 있다.

그러나, 상기 종래의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 이하와 같은 여러가지의 과제가 있다.

즉, 조절 나사의 나사 가공이나 홈형성 가공 등에 의해, 부품의 가공 공수나 가공 비용이 증대함과 함께, 부품 자체가 대형화한다. 또한, 기밀성을 확보하기 위해, 조절 나사의 외주에 O링을 배설할 필요가 있어서, 부품 갯수가 증가한다. 또한, 스테이터의 하부 개구를 통하여 그 스테이터의 내주측에 조절 나사 등을 배치한 후, 스테이터의 외측에서 조절 나사를 회전시킬 필요가 있어서, 조립 공정이 번잡하게 된다. 또한, 벨로우즈 부착길이를 조절 나사(의 나사 이송량)로 조절하기 때문에, 당해 벨로우즈 부착길이를 정밀하게 조절하기가 어렵다. 또한, 접착제의 도포 작업이나 경화에 시간을 필요로 하기 때문에, 조립 공수(시간)가 증가한다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 부품의 가공 공수이나 가공 비용, 부품 갯수, 조립 공수를 삭감함과 함께, 부품 자체를 소형화하면서, 간단한 구성으로써, 벨로우즈 부착 길이의 조절과 기밀성의 확보를 실현할 수 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브 및 그 조립 방법을 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브는, 기본적으로, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 밸브체와, 그 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실(感壓室)과, 그 감압실 내에 배치되어 그 감압실의 압력에 응하여 상기 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 전자식 액추에이터는, 코일의 내주측에, 통형상의 스테이터, 흡인자(吸引子), 및 상기 플런저가 직렬적으로 배치되어 있고, 상기 스테이터의 내주측에 상기 감압실을 형성하기 위해, 상기 스테이터에서의 상기 흡인자측과는 반대측의 개구에, 그 개구를 폐색하는 폐색부재(閉塞部材)가 압입되어 용접되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

바람직한 양태에서는, 상기 폐색부재는, 상기 감압 응동 부재의 신축 방향을 향하여 압입된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 스테이터와 상기 흡인자가 일체로 성형된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 개구의 구경이, 상기 감압실의 실경(室徑)과 동등 또는 그것보다 크게 된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 폐색부재에, 상기 감압실 내에 배치된 상기 감압 응동 부재의 단부(端部)가 감입되는 오목부가 마련된다.

상기 밸브체는, 바람직하게는, 상기 밸브구를 개폐함과 함께, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 그 내부에 마련된 주밸브체와, 그 밸브내 도피통로를 개폐하는 부밸브체로 구성된다.

또한, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 조립 방법의 한 양태는, 기본적으로, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 밸브체와, 그 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실 내에 배치되어 그 감압실의 압력에 응하여 상기 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 전자식 액추에이터는, 코일의 내주측에, 통형상의 스테이터, 흡인자, 및 상기 플런저가 직렬적으로 배치되어 있고, 상기 스테이터의 내주측에 상기 감압 응동 부재가 배치되는 상기 감압실이 형성되어 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브의 조립 방법으로서, 상기 스테이터에서의 상기 흡인자측과는 반대측의 개구를 통하여 그 스테이터의 내주측에 상기 감압 응동 부재를 배치하고, 상기 개구에 그 개구를 폐색하는 폐색부재를 압입하면서 상기 감압 응동 부재의 부착길이를 조절한 후, 상기 개구에 상기 폐색부재를 용접하여 고정하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 조립 방법의 다른 양태는, 기본적으로, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 밸브체와, 그 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실 내에 배치되어 그 감압실의 압력에 응하여 상기 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 전자식 액추에이터는, 코일의 내주측에, 통형상의 스테이터, 흡인자, 및 상기 플런저가 직렬적으로 배치되어 있고, 상기 스테이터의 내주측에 상기 감압 응동 부재가 배치되는 상기 감압실이 형성되어 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브의 조립 방법으로서, 상기 스테이터에서의 상기 흡인자측의 하부 개구를 통하여 그 스테이터의 내주측에 상기 감압 응동 부재를 배치하고, 상기 하부 개구에 상기 흡인자를 부착하여 고정하고, 상기 스테이터에서의 상기 흡인자측과는 반대측의 상부 개구에 그 상부 개구를 폐색하는 폐색부재를 압입하면서 상기 감압 응동 부재의 부착길이를 조절한 후, 상기 상부 개구에 상기 폐색부재를 용접하여 고정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 통형상의 스테이터에서의 흡인자측과는 반대측의 개구에, 그 개구를 폐색하는 폐색부재가 압입되어 용접되어 있기 때문에, 상기 개구에 대한 폐색부재의 압입량(삽입량)으로 감압 응동 부재의 부착길이를 조절할 수 있음과 함께, 상기 개구에 폐색부재가 용접됨으로써 상기 개구에 대해 폐색부재를 기밀적으로 고정할 수 있기 때문에, 부품의 가공 공수이나 가공 비용, 부품 갯수, 조립 공수를 삭감함과 함께, 부품 자체를 소형화하면서, 감압 응동 부재의 부착길이의 조절과 기밀성의 확보를 실현하는 것이 가능해진다.

도 1은 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제1 실시 형태의 주밸브 : 개(開), 부밸브 : 폐(閉) 상태(통상제어시)를 도시하는 종단면도.
도 2는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제1 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시)를 도시하는 종단면도.
도 3은 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제1 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 개의 상태(압축기 기동시)를 도시하는 종단면도.
도 4A는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브에 사용되는 플런저를 도시하는 정면도.
도 4B는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브에 사용되는 플런저를 도시하는 좌측면도.
도 4C는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브에 사용되는 플런저를 도시하는 하면도.
도 4D는 도 4A의 X-X 시시선(矢視線)에 따른 단면도.
도 4E는 도 4B의 Y-Y 시시선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 개, 부밸브 : 폐 상태(통상제어시)를 도시하는 종단면도.
도 6읒ㄴ 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시)를 도시하는 종단면도.
도 7은 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 개의 상태(압축기 기동시)를 도시하는 종단면도.
도 8은 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제1 및 제2 실시 형태의 타례(他例)를 도시하는 주요 부분 확대 종단면도.
도 9는 제1의 종래례에서의 압축기와 제어밸브 사이의 냉매 압력 유통 상황을 도시하는 도면.
도 10A는 제2의 종래례에서의 압축기와 제어밸브 사이의 냉매 압력 유통 상황을 도시하는 도면으로, 통상제어시를 도시하는 도면.
도 10B는 제2의 종래례에서의 압축기와 제어밸브 사이의 냉매 압력 유통 상황을 도시하는 도면으로, 압축기 기동시를 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1∼도 3은, 각각 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제1 실시 형태를 도시하는 종단면도이고, 도 1은 주밸브 : 개(開), 부밸브 : 폐(閉) 상태(통상제어시), 도 2는 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시), 도 3은 주밸브 : 폐, 부밸브 : 개의 상태(압축기 기동시)를 도시하고 있다.

또한, 본 명세서에서, 상하, 좌우, 전후 등의 위치, 방향을 나타내는 기술(記述)은, 설명이 번잡하게 되는 것을 피하기 위해 도면에 따라 편의상 붙여진 것이고, 실제로 압축기에 조립된 상태에서의 위치, 방향을 가리킨다고는 한하지 않는다.

또한, 각 도면에서, 부재 사이에 형성된 간극이나 부재 사이의 격리 거리 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 또한, 제도상의 편리를 도모하기 위해, 각 구성 부재의 치수에 비하여 크게 또는 작게 그려져 있는 경우가 있다.

도시한 실시 형태의 제어밸브(1)는, 밸브구(22)가 마련된 밸브본체(20)와, 밸브구(22)를 개폐하기 위한 주밸브체(15)를 갖는 밸브체(10)와, 그 밸브체(10)(주밸브체(15))를 밸브구 개폐 방향(상하 방향)으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터(30)와, 감압(感壓) 응동 부재로서의 벨로우즈 장치(40)를 구비하고 있다.

전자식 액추에이터(30)는, 보빈(38), 그 보빈(38)에 외장된 통전 여자용의 코일(32), 부착판(39)을 통하여 보빈(38)의 상측에 부착된 커넥터 헤드(31), 코일(32)의 내주측에 배치(配在)된 스테이터(33) 및 흡인자(34), 스테이터(33) 및 흡인자(34)의 하단부 외주(단차부)에 그 상단부가 용접에 의해 접합된 안내 파이프(35), 흡인자(34)의 하방에서 안내 파이프(35)의 내주측에 상하 방향으로 활주 자유롭게 배치된 단면 오목형상의 플런저(37), 상기 코일(32)에 외삽된 원통형상의 하우징(60), 및, 그 하우징(60)의 하단부와 안내 파이프(35)의 사이에 배치되고 그들을 밸브본체(20)의 상부에 고정하기 위한 홀더(29)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 원통형상의 스테이터(33)의 하부 내주에, 단면 요자형상(凹字狀)의 흡인자(34)가 일체 성형되어 있다. 여기서는, 전자식 액추에이터(30) 중의, 플런저(37)를 제외한, 코일(32), 스테이터(33), 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 부분을 솔레노이드부(30A)라고 칭한다.

또한, 상기 스테이터(33)의 상부에는, 단원주형상(短圓柱狀)의 폐색부재(65)가 압입 등에 의해 고고되고, 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 폐색부재(65)와 흡인자(34)의 사이에는, 압축기(100)의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압 응동 부재로서의, 벨로우즈(41), 역철자형상의 상스토퍼(42), 역요자형상의 하스토퍼(43), 및 압축 코일 스프링(44)으로 이루어지는 벨로우즈 장치(40)가 배치되어 있다. 또한, 하스토퍼(43)의 오목부 내에는 후술하는 부밸브체(17)의 상부 소경부(부밸브체부(17a)와는 반대측의 단부)(17d)가 삽입되어 지지되어 있고, 하스토퍼(43)와 흡인자(34)의 사이에는, 벨로우즈 장치(40)를 수축시키는 방향으로 가세하는 압축 코일 스프링(46)이 수축장착되어 있다.

상세하게는, 상기 전자식 액추에이터(30)는, 코일(32)의 내주측에, 원통형상의 스테이터(33), 흡인자(34), 및 플런저(37)가 축선(O)에 따라(상하 방향으로) 직렬적으로 배치되어 있고, 스테이터(33)에서의 상부 개구(흡인자(34)측과는 반대측의 개구)(33a)에, 그 상부 개구(33a)를 폐색하는(즉, 상부 개구(33a)와 같은 지름의) 단원주형의 폐색부재(65)가 압입되어 용접 고정되고(용접부(64)), 이에 의해, 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 폐색부재(65)와 흡인자(34)의 사이에, 상기 벨로우즈 장치(40)가 배치되는 상기 감압실(45)이 형성되어 있다. 상기 폐색부재(65)의 하면(감압실(45)측의 면)에 마련된 오목부(66)에는, 벨로우즈 장치(40)의 상단부가 감입되어 위치맞춤되어 있다.

여기서는, 상기 스테이터(33)의 상부 개구(33a)의 구경(스테이터(33)의 상단부에서 소정 치수의 부분으로서, 폐색부재(65)가 내삽되는 부분의 스테이터(33)의 내경)(φA)은, 감압실(45)의 실경(室徑)(상부 개구(33a)보다 하측의 부분으로서, 벨로우즈 장치(40)가 배치된 부분의 스테이터(33)의 내경)(φB)과 동등 또는 그것보다 약간 크게 되어 있다.

상기 벨로우즈 장치(40)의 전자식 액추에이터(30)(의 스테이터(33))에의 조립에 즈음하여서는, 예를 들면, 하부에 흡인자(34)가 일체 성형된 스테이터(33)의 상부 개구(33a)를 통하여그 스테이터(33)의 내주측에 압축 코일 스프링(46) 및 벨로우즈 장치(40)를 (아래로부터 차례로) 배치하고, 상기 상부 개구(33a)에 상기 단원주형의 폐색부재(65)를 축선(O)에 따라(즉, 벨로우즈 장치(40)의 신축 방향(특히, 수축 방향)을 향하여) 압입하면서 그 압입량(삽입량으로 당해 폐색부재(65)와 당접하게 되는 벨로우즈 장치(40)의 벨로우즈 부착길이를 조절하고(이때, 벨로우즈 장치(40)의 상단부가 오목부(66)에 감입된다), 그 후, 상기 상부 개구(33a)에 상기 폐색부재(65)를 (예를 들면 폐색부재(65)의 외주부분의 전둘레 용접에 의해) 용접하여 고정하면 좋다.

플런저(37)는, 원통형상 상반부(37A)와 원주형상 하반부(37B)로 이루어져 있고, 원주형상 하반부(37B)의 중앙부에는, 상기 흡인자(34)를 관통하여 하방으로 늘어나는 부밸브체(17)의 몸통부(17b) 및 주밸브체(15)의 상부 소경부(15f)(후에 상세히 기술)를 삽통하는 삽통구멍(37b)이 형성되고, 원주형상 하반부(37B)의 상면에서의 상기 삽통구멍(37b)의 외주부분이, 부밸브체(17)의 중간 대경 계지부(17c)를 괘지하기 위한 괘지부(37a)로 되어 있다.

또한, 흡인자(34)와 부밸브체(17)의 중간 대경 계지부(17c)(플런저(37))와의 사이에는, 부밸브체(17) 및 플런저(37)를 하방(밸브개방 방향)으로 가세하는 원통형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 플런저 스프링(밸브개방 스프링)(47)이 수축장착되어 있고, 당해 플런저 스프링(47)에 의해 부밸브체(17)(의 중간 대경 계지부(17c))가 플런저(37)에 꽉 눌려서 그 플런저(37)와 함께 상하이동하도록 되어 있다.

또한, 도 4A∼E를 참조하면 잘 이해되는 바와 같이, 플런저(37)에서의 원주형상 하반부(37B)의 하부(하단부로부터 소정 거리만큼 상방의 부분)에는, 상기 삽통구멍(37b)에 겹쳐지도록, 평면시로 개략 반원형의 절입(切入み)(37t)이 (횡방향을 향하여) 형성되고, 그 절입(37t)의 하측(즉, 절입(37t)과 원주형상 하반부(37B)의 하단부의 사이의 부분)에, 원주형상 하반부(37B)의 하단 연부(緣部)로부터 상기 삽통구멍(37b)까지 직선형상으로 늘어나는, 상기 삽통구멍(37b)의 구멍 지름과 개략 같은 폭의 슬릿(37s)이 형성되어 있다. 상기 절입(37t)의 (상하 방향의) 높이는, 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k)의 높이보다 약간 크게 되어 있고, 상기 슬릿(37s)의 (상하 방향의) 높이는, 주밸브체(15)의 상부 소경부(15f)의 높이보다 약간 작게 되어 있고, 주밸브체(15)는, 플런저(37)에 대해 상하이동 가능하게 되어 있다(상세는 후술). 또한, 상기 슬릿(37s)의 (횡방향의) 폭은, 조립성 등을 고려하여, 주밸브체(15)의 상부 소경부(15f)의 외경보다 약간 크게 됨과 함께, 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k)의 외경보다 작게 되어 있다.

밸브체(10)는, 종방향으로 나열하여(축선(O) 방향에 따라) 배치된 주밸브체(15)와 부밸브체(17)로 이루어져 있다.

하측에 배치된 주밸브체(15)는, 아래로부터 차례로, 하부 삽입부(15b), 하측 소경부(15c), 주밸브체부(15a), 중간 소경부(15d), 상부 감삽부(15e), 상부 소경부(15f), 및 플랜지형상 계지부(15k)로 되어 있고, 그 내부 중앙에는 종방향으로 관통하도록 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성하는 단(段)이 붙은 관통 도피구멍(16A)이 마련되어 있고, 이 관통 도피구멍(16A)의 상단부가, 부밸브체(17)의 하단부(부밸브부)(17a)가 이접(離接)한 부밸브 시트부(23)로 되어 있다. 또한, 주밸브체(15)의 중간 소경부(15d)에는, 복수개의 가로 구멍(16s)이 마련되어 있다.

주밸브체(15)의 상부 소경부(15f)는, 상기 삽통구멍(37b)(의 절입(37t)보다 하측의 부분)에 완만하게 내감되고, 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k)는 상기 삽통구멍(37b)보다 대경으로 되어 있고, 플런저(37)가 주밸브체(15)에 대해 상방향으로 이동하게 될 때, 상기 삽통구멍(37b)의 외주부분으로 이루어지는 플랜지형상 괘지부(37k)에 의해 플랜지형상 계지부(15k)가 걸려서 빠짐방지 계지되도록 되어 있다.

또한, 상기 주밸브체(15)의 상측에 배치된 부밸브체(17)는, 아래로부터 차례로, 관통 도피구멍(16A)의 상단 연부인 부밸브 시트부(23)에 이접하는 역원추형상의 테이퍼부(17a), 중간 대경 계지부(17c)가 형성된 몸통부(17b), 원추대부(17e), 및 하스토퍼(43)의 오목부 내에 삽입되어 지지되는 상부 소경부(17d)로 되어 있고, 상기 테이퍼부(17a)가, 밸브내 도피통로(16)를 개폐하는 부밸브부로 되어 있다. 여기서는, 부밸브 시트부(23)와 부밸브체부(17a)로 부밸브부(12)가 구성된다. 본 예에서는, 상기 몸통부(17b) 중, 중간 대경 계지부(17c)보다 하측의 부분이 플런저(37)의 삽통구멍(37b)에 약간의 간극을 갖고서 내삽되고, 중간 대경 계지부(17c)보다 상측이면서 흡인자(34)보다 하측의 부분(원통형상 상반부(37A)의 내측에 배치되는 부분)이 다른 부분보다 약간 확경(擴徑)되어 있다.

부밸브체(17)의 주위의 각 부분의 치수 형상(예를 들면, 몸통부(17b)와 삽통구멍(37b)과의 간극 등)은, 부밸브체(17)가 주밸브체(15)에 대해 상방향으로 이동하게 된 위치(즉, 밸브내 도피통로(16)가 개방된 위치)에서 다소 기울어진 상태에서도, 당해 부밸브체(17)가 주밸브체(15)에 근접함에 따라(즉, 부밸브체(17)가 밸브내 도피통로(16)를 폐쇄할 때에), 역원추형상의 부밸브부(테이퍼부)(17a)의 하단부가 관통 도피구멍(16A) 내에 들어가고, 그 부밸브체부(17a)에 의해 부밸브체(17)가 주밸브체(15)에 대해 조심(調芯)되도록, 설정되어 있다. 보다 상세하게는, 부밸브체(17)가 주밸브체(15)에 대해 최상승 위치에 있을 때에, 역원추형상의 부밸브체부(17a)의 일부가 관통 도피구멍(16A) 내에 위치하도록, 각 부분의 치수 형상이 설정되어 있다(특히, 도 3 참조).

상기 밸브체(10)(주밸브체(15) 및 부밸브체(17))와 플런저(37)와의 조립에 즈음하여서는, 예를 들면, 미리 밸브본체(20)(의 안내구멍(19))에 조립한 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k) 및 상부 소경부(15f)가 각각 플런저(37)의 절입(37t) 및 슬릿(37s)에 삽입되도록, 당해 주밸브체(15)를 플런저(37)에 대해 횡이동시켜, 플런저(37)의 중앙에 마련된 삽통구멍(37b)에 상부 소경부(15f)를 삽입한 상태로 하여, 그 후, 부밸브체(17)(의 중간 대경 계지부(17c)보다 하측의 부분)를 삽통구멍(37b)에 위로부터 삽입하면 좋다.

한편, 상기 밸브본체(20)는, 상부 중앙에 감합용의 오목구멍(20C)이 마련된 본체부재(20A)와, 상기 오목구멍(20C)에 압입 등에 의해 내삽 고정된 지지부재(20B)와의 2분할 구성으로 되어 있다.

지지부재(20B)는, 예를 들면 스테인리스(SUS) 등의 비교적 경도가 높은 재료로 제작되고, 상기 오목구멍(20C)에 감삽되는 감삽부(24)의 상측에, 플런저(37)의 최하강 위치를 규정하기 위한 볼록형상의 스토퍼부(24A)가 돌설되어 있다. 또한, 지지부재(20B)의 중앙부에는, 종방향으로 관통하도록 상기 주밸브체(15)의 상부 감삽부(15e)가 활주 자유롭게 감삽되는 안내구멍(19)(상측 안내구멍(19A))이 형성되고, 이 상측 안내구멍(19A)의 하단부가 상기 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)에 의해 개폐되는 밸브구(22)(밸브 시트부)로 되어 있다. 여기서는, 주밸브체부(15a)와 밸브구(22)로 주밸브부(11)가 구성된다. 상술한 바와 같이, 지지부재(20B)는, 스테인리스 등의 고경도의 재료로 제작되어 있기 때문에, 그 비중도 높다.

본체부재(20A)는, 예를 들면 알루미늄이나 진유(眞鍮), 또는 수지 등의 스테인리스 등에 비하면 비교적 비중이 낮은 재료(즉, 비교적 경도가 낮은 재료)로 제작되고, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)에 지지부재(20B)(의 감삽부(24))가 내삽된 상태에서, 상기 스토퍼부(24A)의 외주에는, 압축기(100)의 흡입 압력(Ps)의 입출실(28)이 형성됨과 함께, 그 입출실(28)의 외주측에 복수개의 Ps 입출구(27)가 형성되어 있다. 이 Ps 입출구(27)로부터 입출실(28)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, 플런저(37)의 저부에 형성된 슬릿(37s) 및 절입(37t), 부밸브체(17)의 몸통부(17b)와 플런저(37)의 삽통구멍(37b)과의 사이에 형성되는 간극, 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 형성되는 간극(36) 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.

또한, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)의 저부 중앙에는, 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)를 수용하기 위한, 안내구멍(19) 및 상기 주밸브체부(15a)보다 대경이면서 오목구멍(20C)의 구멍 지름보다 소경의 수용구멍(18)이 연설(連設)되고, 이 수용구멍(18)의 하부 중앙에는, 상기 주밸브체(15)의 하부 삽입부(15b)가 활주 자유롭게 감삽되는 안내구멍(19)(하측 안내구멍(19B))이 형성되어 있다. 수용구멍(18)의 저부 외주 모서리부와 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)의 하부 외주에 마련된 단차부(단구부)(15g)의 사이에는, 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(50)이 수축장착되어 있고, 이 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(15)(의 상부 감삽부(15e)와 상부 소경부(15f)와의 단차부)가 플런저(37)에 꽉 눌린다.

상기 수용구멍(18) 내(상기 지지부재(20B)의 밸브구(22)보다 하측 부분)가 밸브실(21)로 되어 있고, 이 밸브실(21)에는, 압축기(100)의 토출실(106)에 연통하는 Pd 도입구(25)가 복수개 개구하도록 되어 있다. 본체부재(20A)에서의 Pd 도입구(25)의 외주에는, 링형상의 필터 부재(25A)가 배치되어 있다.

또한, 본체부재(20A)의 하단부에는, 필터로서 기능하는 덮개형상 부재(48)가 계합·압입 등에 의해 고정되어 있고, 이 덮개형상 부재(48)보다 상측이고에서 주밸브체(15)보다 하측이, 압축기(100)의 크랭크실(104)에 연통하는 Pc 입출실(입출구)(26)로 되어 있다. 이 Pc 입출실(입출구)(26)은, 관통 도피구멍(16A)→가로 구멍(16s)→상측 안내구멍(19A)의 하부와 중간 소경부(15d)의 사이의 간극→밸브구(22)와 주밸브체부(15a)의 사이의 간극→밸브실(21)를 통하여 상기 Pd 도입구(25)에 연통한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 주밸브체(15)에 형성된 관통 도피구멍(16A), 플런저(37) 내에 마련된 절입(37t) 및 슬릿(37s), 입출실(28) 등으로, 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기(100)의 흡입실(107)에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 구성되고, 주밸브체(15)의 관통 도피구멍(16A)의 상단 연부인 부밸브 시트부(23)에 부밸브체(17)의 부밸브체부(17a)가 이접함에 의해, 상기 밸브내 도피통로(16)가 개폐되게 되어 있다.

여기서, 본 실시 형태의 제어밸브(1)에서는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 플런저(37), 주밸브체(15), 및 부밸브체(17)가 최하강 위치에 있는 상태(플런저(37)의 최하단면이 스토퍼부(24A)에 당접, 주밸브부(11)는 전개, 부밸브부(12)는 전폐)에서, 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)와 밸브구(22)(밸브 시트부) 사이의 상하 방향의 격리 거리가 제1 리프트량(Lv)이 되고, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)와 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k)와의 격리 거리는 소정량(La)이 되고, 상기 플런저(37)의 최대 리프트량(제2 리프트량)(Lp)(플런저(37)의 최하강 위치로부터 최상승 위치까지의 리프트량)은, 제1 리프트량(Lv)+소정량(La)으로 되어 있다.

다음에, 상기 구성으로 된 제어밸브(1)의 동작을 개설(槪說)한다.

통상제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 플런저(37)의 리프트량은, 최대라도 상기 제1 리프트량(Lv) 강(强)이 되고, 압축기 기동시(Pc→Ps 제어시)에는, 플런저(37)의 리프트량은, 상기 제2 리프트량(Lp)이 된다.

즉, 통상제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당겨지고, 이에 수반하여, 플런저(37)의 괘지부(37a)에 부밸브체(17)의 중간 대경 계지부(17c)가 계지되기 때문에, 플런저(37)와 일체로 부밸브체(17)가 상방향으로 이동함과 함께, 이 움직임에 추종하여, 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(15)가 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동하게 된다. 한편, 압축기(100)로부터 Ps 입출구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, 입출실(28)로부터 플런저(37)의 슬릿(37s) 및 절입(37t) 등을 통하여 감압실(45)에 도입되고, 벨로우즈 장치(40)(내부는 진공압)은 감압실(45)의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위가 플런저(37)나 부밸브체(17)를 통하여 주밸브체(15)에 전달되고, 그에 의해, 밸브 개방도(밸브구(22)와 주밸브체부(15a)와의 격리 거리)가 조정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실(104)의 압력(Pc)이 조정된다. 이에 수반하여, 압축기(100)의 사판(102)의 경사각도 및 피스톤(105)의 스트로크가 조정되어, 토출 용량이 증감된다.

이 경우, 주밸브체(15)는 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 부밸브체(17)는 밸브개방 스프링(47)의 가세력에 의해 항상 하향으로 가세되어 있기 때문에, 부밸브체부(17a)는 부밸브 시트부(23)에 꽉 눌려진 상태(부밸브부(12)가 밸브폐쇄)가 되고, 밸브내 도피통로(16)는 주밸브체(15) 내에서 차단되어 있다. 그때문에, 밸브내 도피통로(16)를 통하여 크랭크실 압력(Pc)이 흡입실(107)에 도피되는 일은 없다.

그에 대해, 압축기 기동시에는, 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되어, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당겨지고, 이 플런저(37)와 함께 부밸브체(17)가 상방향으로 이동하고, 이 상방향 이동에 추종하여 주밸브체(15)가 상방향으로 이동하게 되고, 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된 후, 더욱 플런저(37)가 상방향으로 이동하게 되고, 이에 의해 부밸브체(17)가 밸브내 도피통로(16)를 개방하게 되고, 크랭크실(104)의 압력(Pc)이 기내 도피통로(108)와 밸브내 도피통로(16)의 2개의 통로를 통하여 흡입실(107)로 도피된다.

상세하게는, 플런저(37)의 상방향 이동량이 제1 리프트량(Lv)에 달할 때까지는, 주밸브체(15)가 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 플런저(37) 및 부밸브체(17)의 상방향 이동에 추종하도록 밸브폐쇄 방향으로 이동하고, 상기 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(Lv)에 달하면, 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄되고(도 2에 도시하는 상태), 이 주밸브부(11)의 밸브폐쇄 상태로부터 더욱 플런저(37)가 상기 소정량(La)만큼 상방향으로 이동하게 된다(도 3에 도시하는 상태). 환언하면, 플런저(37)의 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(Lv)에 달한 후, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k)에 계지될 때까지의 소정량(La)분만큼 부밸브체(17)가 끌어올려진다(제1 리프트량(Lv)+소정량(La)=제2 리프트량(Lp)). 이 경우, 주밸브체(15)는 밸브폐쇄 상태 그대로 부동(不動)이기 때문에 부밸브체(17)의 부밸브체부(17a)는, 부밸브 시트부(23)로부터 소정량(La)만큼 리프트하게 되고, 이에 의해 밸브내 도피통로(16)가 개방된다. 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15k)에 계지되면, 솔레노이드부(30A)가 흡인력을 발생하여도, 플런저(37) 및 부밸브체(17)는 그 이상 끌어올려지지 않는다.

이와 같이, 본 실시 형태의 제어밸브(1)에서는, 원통형상의 스테이터(33)에서의 흡인자(32)측과는 반대측의 상부 개구(33a)에, 그 상부 개구(33a)를 폐색하는 폐색부재(65)가 압입되어 용접되어 있기 때문에, 상기 상부 개구(33a)에 대한 폐색부재(65)의 압입량(삽입량으로 벨로우즈 장치(감압 응동 부재)(40)의 벨로우즈 부착길이를 조절할 수 있음과 함께, 상기 상부 개구(33a)에 폐색부재(65)가 용접됨으로써 상기 상부 개구(33a)에 대해 폐색부재(65)를 기밀적으로 고정할 수 있기 때문에, 부품의 가공 공수이나 가공 비용, 부품 갯수, 조립 공수를 삭감함과 함께, 부품 자체를 소형화하면서, 벨로우즈 장치(감압 응동 부재)(40)의 벨로우즈 부착 길이의 조절과 기밀성의 확보를 실현하는 것이 가능해진다.

<제2 실시 형태>

도 5∼도 7은, 각각 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 제2 실시 형태를 도시하는 종단면도이고, 도 5는 주밸브 : 개, 부밸브 : 폐 상태(통상제어시), 도 6은 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시), 도 7은 주밸브 : 폐, 부밸브 : 개의 상태(압축기 기동시)를 도시하고 있다.

본 제2 실시 형태의 제어밸브(2)는, 상기 제1 실시 형태에서의 제어밸브(1)에 대해, 기본적으로, 밸브본체 및 밸브에 있어서의 주밸브체의 구성만이 상위하다. 따라서 제1 실시 형태와 같은 기능을 갖는 구성에 관해서는 같은 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는, 상기한 상위점만에 관해 상세히 설명한다.

본 실시 형태의 제어밸브(2)에서는, 상기 제1 실시 형태의 제어밸브(1)에 대해, 주밸브체(15)에어의 상부 감삽부(15e) 및 중간 소경부(15d)가 길게 형성되고, 주밸브체부(15a)의 하측의 하측 소경부(15c) 및 하부 삽입부(15b)가 생략되어 있다.

또한, 밸브본체(20)의 지지부재(20B)에서의 감삽부(24)는 단이 붙어서 형성되고, 상측 대경부(24a)(제1 실시 형태의 감삽부(24)에 상당하는 외형)의 하측에, 그 상측 대경부(24a)보다 상하 방향 길이가 길다란 하측 소경부(24b)가 마련되고, 그 하측 소경부(24b)의 하단에, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)과 수용구멍(18)과의 사이의 단차부(단구부)에 당접되는 플랜지형상 당접부(24c)가 외측을 향하여 비어져 나오도록 마련되어 있다.

한편, 밸브본체(20)의 본체부재(20A)에서의 오목구멍(20C)도 단이 붙어서 형성되고, 상기 상측 대경부(24a)가 감삽되는 상측 대경구멍(20Ca)(제1 실시 형태의 오목구멍(20C)에 상당한 외형)과 상기 하측 소경부(24b)가 감삽되는 하측 소경구멍(20Cb)으로 구성되고, 하측 소경구멍(20Cb)의 저부 중앙에, 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)를 수용하는 단이 뭍은 수용구멍(18)이 연설(連設)되어 있다. 수용구멍(18)의 내주에 마련된 단차부와 주밸브체(15)의 주밸브체부(15a)의 하부 외주에 마련된 단차부(단구부)(15g)의 사이에는, 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(50)이 수축장착되어 있다.

또한, 수용구멍(18) 내(상기 지지부재(20B)의 밸브구(22)보다 하측 부분)가 밸브실(21)로 되어 있는데, 여기서는, 상기 오목구멍(20C)에서의 하측 소경구멍(20Cb)에, 압축기(100)의 토출실(106)에 연통하는 Pd 도입구(25)가 복수개 개구하게 되고, 그 Pd 도입구(25)의 외주에 링형상의 필터 부재(25A)가 외장되고, (주밸브체(15)의 중간 소경부(15d)에 대신하여) 상기 감삽부(24)에서의 하측 소경부(24b)에, 상기 Pd 도입구(25)에 연통하는 복수개의 가로 구멍(25s)이 마련되어 있고, 압축기(100)의 크랭크실(104)에 연통하는 Pc 입출실(입출구)(26)은, 밸브실(21)→밸브구(22)와 주밸브체부(15a) 사이의 간극→안내구멍(19)(상측 안내구멍(19A))의 하부와 중간 소경부(15d) 사이의 간극→하측 소경부(24b)의 가로 구멍(25s)→하측 소경부(24b)와 하측 소경구멍(20Cb) 사이의 간극(상세는 후술)를 통하여 상기 Pd 도입구(25)에 연통한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상측 대경부(24a)의 외주와 상측 대경구멍(20Ca)의 내주가 당접하고(환언하면, 상측 대경구멍(20Ca)에 상측 대경부(24a)가 감합(내접)하게 되고), 하측 소경부(24b)의 외주와 하측 소경구멍(20Cb)의 내주의 사이에 약간의 간극을 갖는 자세로, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)에 지지부재(20B)가 내삽 고정되어 있다.

이러한 구성의 본 제2 실시 형태의 제어밸브(2)에서도, 상기 제1 실시 형태의 제어밸브(1)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있음은 말할 것도 없다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는, 조립 공정을 간소화하기 위해, 전자식 액추에이터(30)의 스테이터(33)의 상부 개구(33a)의 구경(φA)를 감압실(45)의 실경(φB)과 동등 또는 그것보다 크게 하여, 스테이터(33)의 상부 개구(33a)를 통하여그 스테이터(33)의 내주측에 벨로우즈 장치(40) 등을 삽입하였지만, 예를 들면 도 8에 도시되는 바와 같은 제어밸브(3)과 같이, 스테이터(33)의 상부 개구(33a)의 구경(φA)이 감압실(45)의 실경(φB)보다 작은 경우에는, 스테이터(33)(여기서는, 스테이터(33)와 흡인자(34)와는 별개 부품으로서 제작)의 하부 개구(33b)를 통하여 그 스테이터(33)의 내주측에 벨로우즈 장치(40) 등을 삽입하여도 좋다.

보다 상세하게는, 예를 들면, 스테이터(33)의 하부 개구(흡인자(34)측의 개구)(33b)를 통하여 그 스테이터(33)의 내주측에 벨로우즈 장치(40) 및 압축 코일 스프링(46)을 (위로부터 차례) 배치하고, 상기 하부 개구(33b)에 흡인자(34)를 부착하여 고정하고, 스테이터(33)의 상부 개구(흡인자(34)측과는 반대측의 개구)(33a)에 상기 단원주형상의 폐색부재(65)를 축선(O)에 따라(즉, 벨로우즈 장치(40)의 신축 방향(특히, 수축 방향)을 향하여) 압입하면서 그 압입량(삽입량으로 당해 폐색부재(65)와 당접하게 된 벨로우즈 장치(40)의 벨로우즈 부착길이를 조절하고(이때, 벨로우즈 장치(40)의 상단부가 오목부(66)에 감입된다), 그 후, 상기 상부 개구(33a)에 상기 폐색부재(65)를 (예를 들면 폐색부재(65)의 외주부분의 전둘레 용접에 의해) 용접하여 고정하여도 좋다.

1 : 가변용량형 압축기용 제어밸브(제1 실시 형태)
2 : 가변용량형 압축기용 제어밸브(제2 실시 형태)
10 : 밸브체
11 : 주밸브부
12 : 부밸브부
15 : 주밸브체
15a : 주밸브체부
15k : 플랜지형상 계지부
16 : 밸브내 도피통로
17 : 부밸브체
17a : 부밸브체부(테이퍼부)
19 : 안내구멍
19A : 상측 안내구멍
19B : 하측 안내구멍
20 : 밸브본체
20A : 본체부재
20B : 지지부재
20C : 오목구멍
21 : 밸브실
22 : 밸브구
23 : 부밸브 시트부
25 : Pd 도입구
26 : Pc 입출구
27 : Ps 입출구
30 : 전자식 액추에이터
30A : 솔레노이드부
32 : 코일
33 : 스테이터
33a : 상부 개구
33b : 하부 개구
34 : 흡인자
37 : 플런저
37k : 내플랜지형상 괘지부
37s : 슬릿
37t : 절입
40 : 벨로우즈 장치(감압 응동 부재)
45 : 감압실
50 : 밸브폐쇄 스프링
64 : 용접부
65 : 폐색부재
66 : 오목부
Lv : 제1 리프트량
La : 소정량
Lp : 제2 리프트량

Claims (8)

1. 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 밸브체와, 그 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실 내에 배치되어 그 감압실의 압력에 응하여 상기 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고,
   상기 전자식 액추에이터는, 코일의 내주측에, 통형상의 스테이터, 흡인자, 및 상기 플런저가 직렬적으로 배치되어 있고, 상기 스테이터의 내주측에 상기 감압실을 형성하기 위해, 상기 스테이터에서의 상기 흡인자측과는 반대측의 개구에, 그 개구를 폐색하는 폐색부재가 압입되어 용접되어 있고,
   상기 폐색부재는, 상기 감압 응동 부재의 신축 방향을 향하여 압입되어 있고,
   상기 스테이터와 상기 흡인자가 일체로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 개구의 구경이, 상기 감압실의 실경과 동등 또는 그것보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 폐색부재에, 상기 감압실 내에 배치된 상기 감압 응동 부재의 단부가 감입되는 오목부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 밸브체는, 상기 밸브구를 개폐함과 함께, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 그 내부에 마련된 주밸브체와, 그 밸브내 도피통로를 개폐하는 부밸브체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
5. 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 밸브체와, 그 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실 내에 배치되어 그 감압실의 압력에 응하여 상기 밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고,
   상기 전자식 액추에이터는, 코일의 내주측에, 통형상의 스테이터, 흡인자, 및 상기 플런저가 직렬적으로 배치되어 있고, 상기 스테이터의 내주측에 상기 감압 응동 부재가 배치되는 상기 감압실이 형성되어 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브의 조립 방법으로서,
   상기 스테이터에서의 상기 흡인자측과는 반대측의 개구를 통하여 그 스테이터의 내주측에 상기 감압 응동 부재를 배치하고, 상기 개구에 그 개구를 폐색하는 폐색부재를 압입하면서 상기 감압 응동 부재의 부착길이를 조절한 후, 상기 개구에 상기 폐색부재를 용접하여 고정하는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브의 조립 방법.
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