KR102280349B1 - 가변 용량형 압축기용 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

주밸브체와 안내구멍 사이에 형성되는 활주면 간극(클리어런스)에의 이물의 침입을 방지하면서, 활주 저항의 증가 및 그에 수반하는 제어 특성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제공한다. 또한, 구성 부품의 치수 오차에 관계 없이, 안정된 실성을 확보할 수 있는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제공한다. 안내구멍(19)과 주밸브체(10) 사이에, 그 내단이 만곡하여 통형상으로 성형되어 통형상부(20Eb)를 구성하고 있고, 당해 통형상부(20Eb)가 주밸브체(10)의 외벽에 활주접촉되어 밸브실(21)과 감압실(45)의 사이를 실 하는 판형상 링 부재(20E)가 개장된다.

Description

가변 용량형 압축기용 제어 밸브

본 발명은, 카 에어컨 등에 사용되는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 관한 것으로, 특히, 밸브체와 안내구멍 사이에 형성되는 활주면 간극에 유입하는 이물에 기인하는 밸브체의 작동 불량이 생기기 어렵게 된 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 카 에어컨 등에 사용되는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브는, 압축기의 토출실로부터 토출 압력(Pd)이 도입됨과 함께, 그 토출 압력(Pd)을 압축기의 흡입 압력(Ps)에 응하여 조압(調壓)함에 의해 크랭크실의 압력(Pc)을 제어하도록 되어 있고, 통상, 하기 특허문헌 1 등에도 보여지는 바와 같이, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구(入出口)를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 주(主)밸브체(밸브봉)와, 그 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 벨로우즈 장치 등의 감압 응동 부재를 구비하고 있다.

또한, 하기 특허문헌 2 등에 소재(所載)의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브는, 상기 구성에 더하여, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 마련됨과 함께, 그 밸브내 도피통로를 개폐하는 부(副)밸브체가 마련되고, 상기 전자식 액추에이터의 흡인력에 의해 상기 플런저가 최하강 위치로부터 상방향으로 연속적으로 이동될 때, 상기 플런저와 함께 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피 통로를 닫은 채로 상방향으로 이동함과 함께, 그 부밸브체에 추종하도록 주밸브체가 상방향으로 이동되고, 상기 주밸브체에 의해 상기 밸브구가 닫혀진 후, 더욱 상기 플런저가 상방향으로 이동되면, 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피 통로를 개방하도록 되어 있다.

그런데, 상기 특허문헌 1, 2 등에 소재의 종래의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에서는, 밸브구를 개폐하는 주밸브체는, 밸브 본체에 마련된 안내구멍에 활주 자유롭게 감삽(嵌揷)되어 있고, 주밸브체(의 외주면)와 안내구멍(의 내벽면)과의 사이에 형성되는 활주면 간극(클리어런스)에 이물(가공 조립시로부터 남아 있는 절삭 연마 찌꺼기, 연마재, 활주 마찰에 의한 마모분, 외부로부터의 먼지 등)이 꽉 차서 주밸브체가 움직이기 어려워지는(밸브 로크, 밸브체 방치) 등의 작동 불량이 발생할 가능성이 있다.

그러면, 주밸브체와 안내구멍 사이에 형성되는 활주면 간극에 이물이 쌓이지 않도록 하기 위해, 통상은, 하기 특허문헌 3 등에도 보여지는 바와 같이, 그 사이에 실(seal) 부재로서의 O링을 개장(介裝)하는 것이 생각되어 있다.

일본 특개2010-185285호 공보 일본 특개2013-130126호 공보 일본 특개2011-043102호 공보

그렇지만, 상기 특허문헌 3 등에 소재의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에서는, O링이 고무재로 제작되어 있기 때문에, O링의 상하의 압력차가 크면, 당해 O링이 변형하여(휘어서) 활주 저항이 커지고, 히스테리시스가 커져서, 제어 특성이 저하될 우려가 있다. 또한, O링, 주밸브체, 안내구멍의 각각은 공차 범위 내에서 치수 오차를 갖고 있기 때문에, 주밸브체 및 안내구멍에 대해 O링을 밀착시켜서 실성(seal性)을 확보하기 위해, O링을 압박하여 탄성 변형시킨 상태에서 사용하는 설계로 되어 있는 것이 통상적이다. 따라서, 부품 치수에 따라서는, O링이 주밸브체에 대해 과대한 활주 저항으로서 작용하고, 주밸브체의 제어 특성에서의 히스테리시스도 커지고, 응답성이 악화한다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 주밸브체와 안내구멍 사이에 형성되는 활주면 간극(클리어런스)에의 이물의 침입을 방지하면서, 활주 저항의 증가 및 그에 수반하는 제어 특성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 구성 부품의 치수 오차에 관계없이, 안정된 실성을 확보할 수 있는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브는, 기본적으로, 주밸브체부를 갖는 주밸브체와, 상기 주밸브체가 활주 자유롭게 감삽되는 안내구멍, 상기 주밸브체부가 접리하는 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 밸브 본체와, 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재와, 상기 안내구멍과 상기 주밸브체의 사이에 개장된 판형상 링 부재로서, 그 내측 내측 또는 외측의 단부(端部)가 만곡하여 통형상으로 성형되어 통형상부를 구성하고 있고, 당해 통형상부가 상기 주밸브체의 외벽 또는 상기 안내구멍의 내벽에 활주접촉되어 상기 밸브실 또는 상기 Pd 도입구와 상기 감압실 또는 상기 Ps 입출구와의 사이를 실(seal) 하는 판형상 링 부재를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

바람직한 양태에서는, 상기 안내구멍에서의 상기 판형상 링 부재보다 상기 밸브실측의 부분과 상기 주밸브체의 사이에 간극이 마련된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 판형상 링 부재는, 그 내단(內端)에 상기 통형상부가 구성되어 있고, 당해 통형상부가 상기 주밸브체의 외벽에 활주접촉되도록 하여, 상기 안내구멍에 유지 고정된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 판형상 링 부재는, 상기 밸브 본체의 상기 안내구멍을 구성하는 2개의 부재 사이에 끼여지지(挾持)된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 2개의 부재는 압입에 의해 서로 고정된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 2개의 부재의 적어도 일방에, 상기 전자식 액추에이터의 플런저의 이동 규제를 행하는 스토퍼부가 마련된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 판형상 링 부재는, O링을 통하여 상기 안내구멍 또는 상기 주밸브체에 유지 고정된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 O링은, 상기 판형상 링 부재의 상기 밸브실측과는 반대측에 배치된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 판형상 링 부재는, 그 외단에 상기 통형상부가 구성되어 있고, 당해 통형상부가 상기 안내구멍의 내벽에 활주접촉되도록 하여, 상기 주밸브체에 유지 고정된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 밸브 본체내 또는 상기 주밸브체내에 마련됨과 함께, 상기 밸브내 도피 통로를 개폐하는 부밸브체가 마련된다.

본 발명에 의하면, 안내구멍과 주밸브체의 사이에 장착된 판형상 링 부재에 의해, 주밸브체와 안내구멍 사이에 형성되는 활주면 간극(클리어런스)에의 이물의 침입을 방지할 수 있음과 함께, 예를 들면 종래의 제어 밸브에 실 부재로서 장착되는 O링에 비하여, 당해 판형상 링 부재는 마찰 저항이 적고, 그 변형(휘는 양)이 적어도 되기 때문에, 활주 저항의 증가 및 그에 수반하는 제어 특성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 판형상 링 부재는, 예를 들면 O링을 통하여 밸브 본체의 안내구멍에 유지 고정되기 때문에, 당해 판형상 링 부재의 크리프 현상을 억제할 수 있고, 이에 의해서도, 활주 저항의 증가 및 그에 수반하는 제어 특성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 주밸브 : 개방의 상태를 도시하는 종단면도.
도 2는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄의 상태를 도시하는 종단면도.
도 3은 도 1의 A부 확대도.
도 4는 도 2의 A부 확대도.
도 5a는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태에 사용되는 판형상 링 부재(성형 상태)를 도시하는 사시도.
도 5b는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태에 사용되는 판형상 링 부재(성형 상태)를 도시하는 종단면도.
도 6은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 다른 예(他例)의 주밸브 : 개방의 상태를 도시하는, 도 1의 A부에 대응하는 확대도.
도 7은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 다른 예의 주밸브 : 폐쇄의 상태를 도시하는, 도 2의 A부에 대응하는 확대도.
도 8은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 개방, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시)를 도시하는 종단면도.
도 9는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시(제1))를 도시하는 종단면도.
도 10은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시(제2))를 도시하는 종단면도.
도 11은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 개방의 상태(압축기 기동시)를 도시하는 종단면도.
도 12는 도 8의 B부 확대도.
도 13a는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태에 사용되는 부밸브체를 도시하는 사시도.
도 13b는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태에 사용되는 부밸브체를 나타내는 정면도.
도 13c는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태에 사용되는 부밸브체를 도시하는 좌측면도.
도 13d는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태에 사용되는 부밸브체를 도시하는 상면도.
도 13e는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태에 사용되는 부밸브체를 도시하는 하면도.
도 13f는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태에 사용되는 부밸브체를 도시하는, 도 13c의 V-V 시시선(矢視線)에 따른 단면도.
도 14는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제3 실시 형태의 주밸브 : 개방, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시)를 도시하는 종단면도.
도 15는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제3 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시)를 도시하는 종단면도.
도 16은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제3 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 개방의 상태(압축기 기동시)를 도시하는 종단면도.
도 17은 도 14의 C부 확대도.
도 18은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 다른 예를 도시하는 주요부 확대 종단면도.
도 19는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 또 다른 예를 도시하는 주요부 확대 종단면도.
도 20은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태의 또 다른 예를 도시하는 주요부 확대 종단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1 및 도 2는, 각각 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제1 실시 형태를 도시하는 종단면도로서, 도 1은 주밸브 : 개방의 상태, 도 2는 주밸브 : 폐쇄의 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 3 및 도 4는, 각각 도 1 및 도 2의 A부 확대도이다.

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 이격 거리 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 또한, 제도상의 편리를 도모하기 위해, 각 구성 부재의 치수에 비하여 크게 또는 작게 그려져 있는 경우가 있다.

[제어 밸브(1)의 구성]

도시한 실시 형태의 제어 밸브(1)는, 기본적으로, 밸브구(22)가 마련된 밸브 본체(20)와, 밸브구(22)를 개폐하기 위한 주밸브체(10)와, 그 주밸브체(10)를 밸브구 개폐 방향(상하 방향)으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터(30)와, 감압 응동 부재로서의 벨로우즈 장치(40)를 구비하고 있다.

전자식 액추에이터(30)는, 보빈(38), 그 보빈(38)에 외장된 통전 여자용의 코일(32), 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 유저(有底) 원통형상의 플런저(37), 상기 코일(32)에 외삽된 원통형상의 하우징(60), 보빈(38)의 상부에 마련된 부착판(39)를 통하여 하우징(60)의 상측에 부착된 커넥터 헤드(31), 및, 하우징(60)의 하단부와 안내 파이프(35)의 하단부의 사이에 배치되고 그들을 밸브 본체(20)(의 본체 부재(20A))의 상부에 고정하기 위한 홀더(29)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 원통형상의 스테이터(33)의 하부 내주에, 그 스테이터(33)의 내경보다 소경의 삽통구멍(34a)이 그 중앙에(축선(O)에 따라) 형성된 단원통형상의 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, 단원주형상의 고정자(65)가 압입 등에 의해 고착되어, 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 고정자(65)와 흡인자(34)의 사이에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실(感壓室)(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압 응동 부재로서의, 벨로우즈(41), 하향 볼록형상의 상스토퍼(42), 하향 오목형상의 하스토퍼(43), 및 압축 코일 스프링(44)으로 이루어지는 벨로우즈 장치(40)가 배치되어 있다. 또한, 벨로우즈 장치(40)의 하측에는, 추력(推力) 전달부재로서의 단(段)이 있는 봉형상의 푸시 로드(46)가 축선(O)에 따라 배치되어 있다. 이 푸시 로드(46)는, 상부 소경부(46d) 및 하부 대경부(46b)를 가지며, 상기 푸시 로드(46)의 상부 소경부(46d)는, 하스토퍼(43)의 오목부 내에 감삽되어 지지됨과 함께, 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)에 내삽되어 있다. 또한, 상기 푸시 로드(46)의 하부 대경부(46b)는, 상기 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)과 개략 같은 지름의 내경을 갖는 플런저(37)에 (약간의 간극을 갖고) 내삽되고, 그 하단부에 마련된 비교적 세로로 길다란 오목구멍(46a)에, 후술하는 주밸브체(10)의 상단 소경 볼록부(10t)가 감입되어 있다.

또한, 푸시 로드(46)의 상부 소경부(46d)와 하부 대경부(46b)의 사이에 형성되는 단차부(상향의 환형상의 단구면(段丘面))(46c)와 하스토퍼(43)(의 하면)와의 사이에는, 상기 푸시 로드(46)의 상부 소경부(46d)에 외삽되도록 하여, 당해 푸시 로드(46), 주밸브체(10), 및 (주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)를 통하여) 플런저(37)를 하방(밸브개방 방향)으로 가세한 역원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 플런저 스프링(밸브개방 스프링)(47)이 수축장착(縮裝)되어 있다. 이 플런저 스프링(47)(의 압축력)에 의해, 푸시 로드(46) 등이 하방으로 가세된 상태에서 당해 푸시 로드(46)와 주밸브체(10)와 플런저(37)가 함께 상하이동(上下動)함과 함께, 상기 벨로우즈 장치(40)가 감압실(45) 내에서 유지되어 있다.

플런저(37)의 저부에는, 그 중앙(축선(O)상)에, 플런저(37)의 내경보다 소경의 중앙구멍(37b)이 형성됨과 함께, 중앙부터 약간 편심한 위치에, 일부가 상기 중앙구멍(37b)에 겹쳐지도록 하여, 상기 플런저(37)의 내경과 거의 같은 지름(환언하면, 중앙구멍(37b)보다 대경)의 삽입구멍(37c)이 형성되어 있다. 이 삽입구멍(37c)은, 플런저(37)의 내부 공간과 연통하는 깊이(상하 방향 깊이)까지 천공(穿設)되어 있다. 상기 삽입구멍(37c)의 구멍 지름(플런저(37)의 내경)은, 후술하는 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)보다 약간 대경이 됨과 함께, 상기 중앙구멍(37b)의 구멍 지름은, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)보다 약간 대경이면서 플랜지형상 계지부(10k)보다 약간 소경으로 되어 있다. 또한, 플런저(37)의 저부의 두께(상하 방향의 높이)는, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 높이보다 약간 크게 되어 있다. 상기 푸시 로드(46)의 오목구멍(46a)에 주밸브체(10)의 상단 소경 볼록부(10t)가 감입되고, 상기 플런저(37)의 중앙구멍(37b)에 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)가 내삽된 상태에서, 플런저(37)의 저부 상면에서의 상기 중앙구멍(37b)의 외주부분이, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)를 괘지(掛止)하기 위한 내플랜지형상 괘지부(37k)로 되어 있다.

또한, 본 예에서는, 플런저(37)의 외주의 소정 위치에, D컷트면(37d)이 형성되어 있고, 플런저(37)(의 D컷트면(37d))의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 간극(36)이 형성되어 있다. 또한, D컷트면(37d)에 대신하여, 하나 또는 복수의 세로 홈을 형성하여, 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 간극(36)를 형성하여도 좋다.

주밸브체(10)는, 예를 들면 금속제로 되고, 축선(O)에 따라 배치된 단이 있는 축형상의 중실(中實) 부재로 형성되어 있다. 이 주밸브체(10)는, 아래로부터 차례로, 비교적 대경의 주밸브체부(10a), 하부 소경부(10b), 상하 방향으로 길다란 중간 감삽부(10c), 상부 소경부(10d), 및 플랜지형상 계지부(10k)로 이루어져 있고, 플랜지형상 계지부(10k)의 상면에, 상기 푸시 로드(46)의 오목구멍(46a)에 감삽되는 상단 소경 볼록부(10t)가 돌설(突設)되어 있다.

상기한 바와 같이, 주밸브체(10)의 상단 소경 볼록부(10t)는, 상기 푸시 로드(46)의 오목구멍(46a)에 내감되고, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)는 상기 오목구멍(46a)보다 대경(또한 하부 대경부(46b)보다 약간 소경)으로 되어 있다.

또한, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)는, 상기 플런저(37)의 중앙구멍(37b)에 헐겁게 내감되고, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)는 상기 중앙구멍(37b)보다 대경(또한 플런저(37)의 내경보다 소경)으로 되어 있다. 플런저(37)가 상방향으로 이동될 때, 상기 중앙구멍(37b)의 외주부분으로 이루어지는 내(內)플랜지형상 괘지부(37k)에 의해 플랜지형상 계지부(10k)가 걸려서 빠짐방지 계지되고, 이에 의해, 플런저(37)와 주밸브체(10)와 푸시 로드(46)가 함께(일체가 되어) 상승하도록 되어 있다.

상기 주밸브체(10)와 플런저(37)의 조립에 즈음하여서는, 예를 들면, 미리 밸브 본체(20)(의 안내구멍(19))에 조립한 주밸브체(10)의 상단 소경 볼록부(10t), 플랜지형상 계지부(10k), 및 상부 소경부(10d)를 플런저(37)의 삽입구멍(37c)에 아래로부터 삽입하고, 당해 주밸브체(10)를 플런저(37)에 대해 횡이동시켜, 플런저(37)의 저부 중앙에 마련된 중앙구멍(37b)에 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)를 감삽한다. 그리고, 푸시 로드(46)를 플런저(37)(의 내측)에 위로부터 삽입하고, 주밸브체(10)의 상단 소경 볼록부(10t)를 푸시 로드(46)의 오목구멍(46a)에 내감하면 좋다.

한편, 밸브 본체(20)는, 주로, 상부 중앙에 감합용의 오목구멍(20C)이 마련됨과 함께 하부 중앙에 상기 오목구멍(20C)에 이어지는 약간 소경의 수용구멍(18)이 마련된 단이 있는 원통형상의 본체 부재(20A)와, 상기 오목구멍(20C)에 압입 등에 의해 내삽 고정된 원통형상의 시트부재(20B)와, 상기 시트부재(20B)(의 상반(上半) 부분)에 압입 등에 의해 내삽 고정되는 원통형상의 가이드 부재(20D)로 구성되어 있다.

시트부재(20B) 및 가이드 부재(20D)는, 스테인리스(SUS), 고경도 진유재(眞鍮材)(납의 함유량을 적게 하는 등으로 경도를 높인 황동) 등으로 제작되고, 상기 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)의 상반 부분은 대경(대경구멍(20Bb))으로 되어 있고, 시트부재(20B) 및 가이드 부재(20D)의 상단면끼리가 거의 위치맞춤된 상태에서, 상기 가이드 부재(20D)가 상기 시트부재(20B)의 대경구멍(20Bb)에 감합되어 있다. 시트부재(20B) 및 가이드 부재(20D)는, 시트부재(20B)의 하단부가 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)과 수용구멍(18) 사이의 단차부(단구부)에 당접되고, 또한, 그들의 상단부가 상기 오목구멍(20C)로부터 상측으로 돌출하도록 하여 상기 오목구멍(20C)에 감삽되어 있고, 상기 시트부재(20B) 및 가이드 부재(20D)의 상단부가, 플런저(37)의 최하강 위치를 규정하기(플런저(37)의 하강 규제를 행하기) 위한 스토퍼부(24)로 되어 있다. 또한, 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)(상세하게는, 대경구멍(20Bb)보다 하측의 하반 부분) 및 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)에 의해, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))가 감삽되는 안내구멍(19)이 형성되고, 이 안내구멍(19)의 하단부(즉, 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)의 하단)가 상기 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 개폐되는 밸브구(22)(밸브 시트부)로 되어 있다. 여기서, 본 예에서는, 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)은, 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)보다 약간 대경으로 되어 있고, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))는, 상기 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)에 활주 자유롭게 감삽됨과 함께, 상기 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)(후술하는 판형상 링 부재(20E)보다 밸브실(21)측의 대경부분)과의 사이에 약간의 간극을 갖고서 내삽되어 있다(도 3, 도 4 참조). 여기서는, 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)로 주밸브부(11)가 구성된다.

또한, 상기 시트부재(20B)(의 외경)는, 상기 플런저(37)보다 소경으로 되어 있다.

또한, 본 예에서는, 상기 안내구멍(19)을 구성하는 가이드 부재(20D)(의 하단면)와 시트부재(20B)(의 중앙구멍(20Ba)과 대경구멍(20Bb)과의 사이에 형성되는 상향의 단구면)와의 사이에, 예를 들면 테플론(등록상표) 등의 불소 수지 등으로 제작된 약간의 탄성 변형 가능하면서 마찰 저항(활주 저항)이 낮은 판형상 링 부재(패킹이라고도 한다)(20E)가 협압(挾壓) 유지됨과 함께, 그 판형상 링 부재(20E)의 내단(內端)이, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외벽(외주)에 활주접촉되고 있다. 또한, 판형상 링 부재(20E)의 재료로서는 상기로 한정되는 것이 아니고, SUS 등의 금속으로 구성되어 있어도 좋다.

상세하게는, 상기 판형상 링 부재(20E)는, 도 1 및 도 2와 함께 도 3∼도 5a, B를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 상기 안내구멍(19)을 구성하는 가이드 부재(20D)와 시트부재(20B)에 의해 상하 방향에서 협압 유지되는 환형상의 평판형상부(20Ea)와, 그 평판형상부(20Ea)의 내단부터 상향(가이드 부재(20D)측)으로 연접(連接)되어 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외벽에 당접되는 개략 원통형상 내지 원추대형상의 통형상부(20Eb)를 갖는다. 성형 상태(소성 변형 상태)에서, 상기 판형상 링 부재(20E)에서의 통형상부(20Eb)의 내경은, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외경과 거의 같은 지름(또는, 그것보다 약간 소경)으로 성형되어 있다. 또한, 판형상 링 부재(20E)의 통형상부(20Eb)는, 판형상 링 부재(20E)가 제어 밸브(1)에 조립됨에 의해, 또는 조립된 후에 성형되어도 좋다. 구체적으로는, 중앙구멍의 지름이 주밸브체(10)의 외경보다도 작은 평판형상의 판형상 링 부재(20E)를 준비하고, 이 평판형상의 판형상 링 부재(20E)를 가이드 부재(20D)와 시트부재(20B)에 의해 상하 방향에서 협압 지지하고, 주밸브체(10)를 안내구멍(19)에 삽입한다. 이에 의해, 판형상 링 부재(20E)의 중앙구멍의 근방(판형상 링 부재(20E)의 내주측 단부)이 소성 변형하여, 통형상부(20Eb)로서 성형된다. 이 성형법에 의하면, 판형상 링 부재(20E)나 주밸브체(10)의 치수 오차에 의하지 않고 일정한 실(seal) 성능을 실현하는 것이 가능하다. 또한, 판형상 링 부재(20E)가 불소 수지 등의, 금속과 비교하여 열(熱) 가요성을 나타내는 재료로 구성되는 경우, 주밸브체(10)에 의한 통형상부(20Eb)의 성형을 고온 환경하에서 행함에 의해, 소성 변형에 필요로 하는 시간을 단축화하는 것이 가능하다.

이 안내구멍(19)과 주밸브체(10) 사이에 개장(介裝)되어 유지 고정된 판형상 링 부재(20E)에 의해, 밸브실(21)(또는 후술하는 Pd 도입구(25))와 감압실(45)(또는 후술하는 Ps 입출구(27))의 사이(주밸브체(10)와 안내구멍(19)의 사이에 형성되는 활주면 간극)이 실(봉지(封止)) 되어 있다.

또한, 상기 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)의 하단부에는, 상기 판형상 링 부재(20E)에서의 통형상부(20Eb)와의 간섭을 회피하기 위한 확경부(20Db)가 형성되어 있다.

본체 부재(20A)는, 예를 들면 알루미늄이나 진유, 또는 수지 등으로 제작되고, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)에 시트부재(20B) 등이 내삽된 상태에서, 상기 시트부재(20B)의 상부 외주에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)의 Ps 입출실(28)이 형성됨과 함께, 그 Ps 입출실(28)의 외주측에 복수개(도시례에서는, 2개)의 Ps 입출구(27)가 형성되어 있다. 이 Ps 입출구(27)로부터 Ps 입출실(28)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 형성되는 간극(36)(본 예에서는, D컷트면(37d)에 의해 형성되는 간극), 푸시 로드(46)의 외주와 흡인자(34)의 사이에 형성되는 간극(38) 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.

또한, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)의 저부 중앙에, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)를 수용하기 위한, 안내구멍(19) 및 주밸브체부(10a)보다 대경의 상기 수용구멍(18)이 연설(連設)되어 있다. 수용구멍(18)의 저부 외주 모서리부와 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)의 하부 외주에 마련된 단차부(단구면)(10e)와의 사이에는, 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(50)이 수축장착되고, 이 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)가 상향으로 가세되어 있다. 여기서는, 상기 수용구멍(18) 내(시트부재(20B)의 밸브구(22)보다 하측 부분)가, 밸브실(21)로 되어 있다.

상기 오목구멍(20C)에는, 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구(25)가 복수개 개구되고, 그 Pd 도입구(25)의 외주에, 링형상의 필터 부재(25A)가 배치됨과 함께, 상기 오목구멍(20C)에 내삽된 시트부재(20B)의 하부(특히, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 내삽되는 부분보다 하측의 부분)에, 상기 Pd 도입구(25)에 연통함과 함께 상기 중앙구멍(20Ba)(즉, 안내구멍(19))에 이어지는 복수개의 가로구멍(25s)이 마련되어 있다.

또한, 본체 부재(20A)의 하단부에는, 필터로서 기능하는 덮개형상 부재(48)가 계합·압입 등에 의해 고정되어 있고, 이 덮개형상 부재(48)보다 상측이며 수용구멍(18)보다 하측(환언하면, 본체 부재(20A)에서의 시트부재(20B)의 하단측)이, 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출실(입출구)(26)로 되어 있다. 이 Pc 입출실(입출구)(26)는, 밸브실(21) → 밸브구(22)와 주밸브체부(10a) 사이의 간극 → 안내구멍(19)의 하부와 하부 소경부(10b) 사이의 간극 → 가로구멍(25s)를 통하여 상기 Pd 도입구(25)에 연통한다.

[제어 밸브(1)의 동작]

다음에, 상기 구성으로 된 제어 밸브(1)의 동작을 개설(槪說)한다.

도 1에 도시되는 밸브개방 상태로부터, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37)가 (상방향으로) 끌어당겨지고, 이 움직임에 추종하여, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)에 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)가 괘지되어 주밸브체(10)가 (플런저 스프링(밸브개방 스프링)(47)의 가세력에 대항하여) 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동되고, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된다(도 2에 도시되는 밸브폐쇄 상태). 한편, 압축기로부터 Ps 입출구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, Ps 입출실(28)로부터 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35) 사이의 간극(36) 등을 통하여 감압실(45)에 도입되고, 벨로우즈 장치(40)(내부는 진공압)는 감압실(45)의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위가 푸시 로드(46)를 통하여 주밸브체(10)에 전달되고, 그에 의해, 밸브 개방도(開度)(밸브구(22)와 주밸브체부(10a)와의 이격 거리)가 조정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실의 압력(Pc)이 조정된다.

이와 같이, 본 제1 실시 형태의 제어 밸브(1)에서는, 안내구멍(19)과 주밸브체(10) 사이에 장착된 판형상 링 부재(20E)에 의해, 주밸브체(10)와 안내구멍(19) 사이에 형성되는 활주면 간극(클리어런스)에의 이물의 침입을 방지할 수 있음과 함께, 예를 들면 종래의 제어 밸브에 실 부재로서 장착되는 O링과 비교하여, 당해 판형상 링 부재(20E)는 마찰 저항이 적고(미끄럼성이 좋고), 그 변형(휘는 양)이 적어도 되기 때문에, 활주 저항의 증가 및 그에 수반하는 제어 특성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 판형상 링 부재(20E)의 통형상부(20Eb)가, 평판형상부(20Ea)의 SOEKSW부터 상향(가이드 부재(20D)측으로서, 주밸브체(10)와 안내구멍(19) 사이에 형성되는 활주면 간극에서의 감압실(45) 또는 Ps 입출구(27)측)에 형성되어 있지만, 예를 들면 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 평판형상부(20Ea)의 내단부터 하향(시트부재(20B)측으로서, 주밸브체(10)와 안내구멍(19)과의 사이에 형성되는 활주면 간극에서의 밸브실(21) 또는 Pd 도입구(25)측)에 형성하여도 좋다. 감압실(45)(또는 Ps 입출구(27))보다도, 밸브실(21)(또는 Pd 도입구(25))의 쪽이 압력이 높기 때문에, 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 판형상 링 부재(20E)의 내단(통형상부(20Eb))이 고압측(즉, 밸브실(21), Pd 도입구(25)측)으로 만곡하여 있으면, 유체압이 판형상 링 부재(20E)의 내단을 상대면(주밸브체(10)의 외주면)에 밀착하도록 작용하기 때문에, 동작시에 있어도 더욱 양호한 실성을 확보하는 것이 가능해진다.

<제2 실시 형태>

도 8∼도 11은, 각각 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제2 실시 형태를 도시하는 종단면도로서, 도 8은 주밸브 : 개방, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시), 도 9 및 도 10은 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시), 도 11은 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 개방의 상태(압축기 기동시)를 도시하고 있다. 또한, 도 12는, 도 8의 B부 확대도이다.

본 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)는, 전술한 제1 실시 형태의 제어 밸브(1)에 대해, 기동성 향상을 도모하기 위해, 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)를 밸브 본체(20) 내에 마련한 것이다. 또한, 제1 실시 형태의 제어 밸브(1)의 각 부분과 같은 구성 및 작용 효과를 갖는 부분에는 공통의 부호를 붙이고 있다.

[제어 밸브(2)의 구성]

도시한 실시 형태의 제어 밸브(2)는, 기본적으로, 밸브구(22)가 마련된 밸브 본체(20)와, 밸브구(22)를 개폐하기 위한 주밸브체(10)와, 그 주밸브체(10)를 밸브구 개폐 방향(상하 방향)으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터(30)와, 감압 응동 부재로서의 벨로우즈 장치(40)를 구비하고 있다.

전자식 액추에이터(30)는, 보빈(38), 그 보빈(38)에 외장된 통전 여자용의 코일(32), 코일(32)의 내주측에 배치된 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 유저 원통형상의 플런저(37), 상기 코일(32)에 외삽되는 원통형상의 하우징(60), 보빈(38)의 상부에 마련된 부착판(39)를 통하여 하우징(60)의 상측에 부착된 커넥터부(31), 및, 하우징(60)의 하단부와 안내 파이프(35)의 하단부 사이에 배치되어 그들을 밸브 본체(20)(의 본체 부재(20A))의 상부에 고정하기 위한 홀더(29)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 원통형상의 스테이터(33)의 하부 내주(內周)에, 그 스테이터(33)의 내경보다 소경의 삽통구멍(34a)이 그 중앙에(축선(O)에 따라) 형성된 원통형상의 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.

상기 스테이터(33)의 상부에는, 원통형상의 유지 부재(64)의 내주에 형성된 암나사부(64a)에, 육각구멍이 있는 조절 나사(65)의 외주에 형성된 수나사부(65a)가 나사결합된 조절 부재(61)가 마련되어 있다. 이 조절 부재(61)에서, 상기 조절 나사(65)의 하반부가 상기 유지 부재(64)의 하반부에 (사이에 실재로서의 O링(62)을 개장하고) 내감(內嵌)됨과 함께, 조절 나사(65)의 상부 외주에 마련된 수나사부(65a)가 유지 부재(64)의 상부 내주에 마련된 암나사부(64a)에 나사부착(螺着)되어 있다. 이 조절 부재(61)는, 커넥터부(31)의 개략 중앙에 관통된 감삽구멍(31a) 및 부착판(39)의 개략 중앙에 마련된 중앙구멍(39a)에 삽통되고, 유지 부재(64)의 하부 외주에 돌설된 플랜지부(64b)와 상부 외주(에 형성된 감합 홈)에 감입된 링형상의 누름부재(63)가 협동하여 상기 커넥터부(31) 및 부착판(39)에 (상하이동 불능으로) 유지 고정됨과 함께, 그(유지 부재(64)의) 하단부(플랜지부(64b)보다 하측의 부분)가 스테이터(33)의 상단부의 내주측에 배치(내삽)되어 있다.

상기 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 조절 부재(61)(조절 나사(65) 및 유지 부재(64))와 흡인자(34)와의 사이에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압 응동 부재로서의, 벨로우즈(41), 하향 볼록형상의 상스토퍼(42), 하향 오목형상의 하스토퍼(43), 및 압축 코일 스프링(44)로 이루어지는 벨로우즈 장치(40)가 배치되어 있다. 또한, 벨로우즈 장치(40)의 하측에는, 추력 전달부재로서의 단이 있는 봉형상의 푸시 로드(46)가 축선(O)에 따라 배치되어 있다. 이 푸시 로드(46)의 개략 중앙은 대경(대경부(46e))이 되고, 하스토퍼(43)의 오목부 내에는 상기 푸시 로드(46)의 상단부(46f)가 감삽되어 지지되고, 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)에 상기 푸시 로드(46)의 상부 및 대경부(46e)가 (약간의 간극(38)를 갖고) 내삽되어 있다. 또한, 상기 푸시 로드(46)의 하부는, 후술하는 단면 오목형상의 내장 부재(17)의 오목구멍(17b)에 내삽되고, 그 하단부(46g)가, 오목구멍(17b)의 저부 중앙에 형성된 오목형상의 감삽구멍(17c)에 감입되어 있다.

플런저(37)에는, 상기 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)과 개략 같은 지름의 세로로 길다란 오목구멍(17b)를 갖는 단면 오목형상의 내장 부재(17)가 압입 등에 의해 내삽 고정되어 있다. 이 내장 부재(17)는, 그 상단부가 플런저(37)의 상단부와 위치맞춤되고(환언하면, 그 상단부가 플런저(37)의 상단부 내주에 위치 결정되고), 그 하단부가 플런저(37)의 저부와 간극을 갖는 상태에서(후에 상세히 기술하는데, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)가 약간의 상하이동 가능하게 배치된 간극을 갖는 상태에서), 상기 플런저(37)에 내감되어 있다. 내장 부재(17)의 오목구멍(17b)의 저부 중앙에는, 상기 푸시 로드(46)의 하단부(46g)가 감삽되는 오목형상의 감삽구멍(17c)이 형성되어 있다.

푸시 로드(46)의 대경부(46e)의 상부에 형성되는 단차부(하향의 환형상의 단구면)(46c)와 플런저(37)에 내감된 내장 부재(17)의 오목구멍(17b)의 저부(에서의 감삽구멍(17c) 둘레의 상향의 면)와의 사이에는, 원통형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 플런저 스프링(밸브개방 스프링)(47)이 수축장착되어 있다. 이 플런저 스프링(47)(의 압축력)에 의해, 내장 부재(17)를 통하여 플런저(37)가 하방(밸브개방 방향)으로 가세됨과 함께, 푸시 로드(46)를 통하여 상기 벨로우즈 장치(40)가 감압실(45) 내에서 유지되어 있다.

또한, 플런저(37)의 저부에는, 그 외주부터 중앙(축선(O)상)까지 직선형상으로 늘어나는 슬릿(37s)이 형성됨과 함께, 플런저(37)의 측부(側部)에서의 상기 슬릿(37s)에 대응하는 부분에는, 상기 슬릿(37s)보다 폭이 넓은 노치(37t)가 마련되어 있다. 상기 노치(37t)의 (상하 방향의) 높이는, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 높이보다 약간 크게 되어 있고, 상기 슬릿(37s)의 (상하 방향의) 높이(즉, 플런저(37)의 저부의 두께(상하 방향의 높이))는, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 높이보다 약간 작게 되어 있고, 주밸브체(10)는, 플런저(37)에 대해 상하이동 가능하게 되어 있다(후에 상세히 기술). 또한, 상기 노치(37t)의 (둘레 방향의) 폭은, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 외경보다 약간 크게 되어 있고, 상기 슬릿(37s)의 (횡방향의) 폭은, 조립성 등을 고려하여, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 외경보다 약간 크게 됨과 함께, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 외경보다 작게 되어 있고, 상기 플런저(37)의 저부 상면에서의 상기 슬릿(37s)의 외주부분이, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)를 괘지하기 위한 내플랜지 형상 괘지부(37k)로 되어 있다.

또한, 상기 플런저(37)의 하면에는, 상기 슬릿(37s)에 대응하는 부분이 노치된(구체적으로는, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)의 외경보다 폭이 넓은 부분이 노치된) 평면시로 개략 C자형상의 통형상 다리부(37a)가 (하향으로) 돌설되어 있다. 이 통형상 다리부(37a)는, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)(의 상단 부분)에 (약간의 간극을 갖고) 외삽됨과 함께, 그 하단부에, 후술하는 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)를 괘지하기 위한 외플랜지형상 괘지부(37j)가 (외향으로) 돌설되어 있다.

또한, 본 예에서는, 플런저(37)의 외주의 소정 위치(도시례에서는, 노치(37t) 및 슬릿(37s)이 형성된 부분)에, D컷트면(37d)이 형성되어 있고, 플런저(37)(의 D컷트면(37d))의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 간극(36)이 형성되어 있다. 또한, 플런저(37)의 D컷트면(37d)에 대신하여, 하나 또는 복수의 세로 홈을 형성하여, 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 간극(36)를 형성하여도 좋다.

주밸브체(10)는, 예를 들면 금속제로 되고, 축선(O)에 따라 배치된 단이 있는 축형상의 중실(中實) 부재로 형성되어 있다. 이 주밸브체(10)는, 아래로부터 차례로, 비교적 대경의 주밸브체부(10a), 하부 소경부(10b), 상하 방향으로 길다란 중간 감삽부(10c), 상부 소경부(10d), 및 플랜지형상 계지부(10k)로 되어 있다.

상기한 바와 같이, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)(의 안내구멍(19)부터 상측으로 돌출한 상단 부분)는, 플런저(37)의 하면에 마련된 통형상 다리부(37a)에 내삽되고, 상부 소경부(10d)는, 상기 슬릿(37s)에 헐겁게 내감되고, 플랜지형상 계지부(10k)는, 상기 플런저(37)의 내측에서의 내장 부재(17)보다 하측(환언하면, 플런저(37)의 저부와 내장 부재(17)의 하단부 사이의 공간)에 헐겁게 내감된다. 상기 플랜지형상 계지부(10k)는 상기 슬릿(37s)의 폭보다 대경으로 되어 있고, 플런저(37)가 주밸브체(10)에 대해 상방향으로 이동될 때, 상기 슬릿(37s)의 외주부분으로 이루어지는 내플랜지형상 괘지부(37k)가 플랜지형상 계지부(10k)에 걸려서 빠짐방지 계지되도록 되어 있다. 또한, 상기 중간 감삽부(10c)도 상기 슬릿(37s)의 폭보다 대경으로 되어 있고, 상기 플런저(37)의 하면에서의 상기 슬릿(37s)의 외주부분이 주밸브체(10)에서의 중간 감삽부(10c)와 상부 소경부(10d)의 단차부에 대접(對接)되도록 되어 있다.

한편, 밸브 본체(20)는, 주로, 상부 중앙에 감합용의 세로로 길다란 오목구멍(20C)이 마련됨과 함께 하부 중앙에 상기 오목구멍(20C)에 이어지는 약간 소경의 수용구멍(18)이 마련된 단이 있는 원통형상의 본체 부재(20A)와, 상기 오목구멍(20C)에 압입 등에 의해 내삽 고정된 원통형상의 시트부재(20B)와, 상기 시트부재(20B)(의 상측)에 재치 고정되는, 상기 시트부재(20B)(의 외경)와 개략 같은 지름의 외경을 갖는 단원통형상의 가이드 부재(20D)로 구성되어 있다.

시트부재(20B) 및 가이드 부재(20D)는, 스테인리스(SUS), 고경도 진유재(납의 함유량을 적게 하는 등으로 경도를 높인 황동) 등으로 제작되고, 상기 시트부재(20B)의 상면 중앙에 돌설된 (원통상의) 감합 볼록부(20Bc)가, 상기 가이드 부재(20D)의 하면 중앙에 마련된 감합 오목부(20Dc)에 압입 등에 의해 내삽 고정되어, 상기 시트부재(20B)와 상기 가이드 부재(20D)가 일체로 되어 있다. 시트부재(20B)는, 그 하단부가 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)과 수용구멍(18) 사이의 단차부(단구부)에 당접되도록 하여 상기 오목구멍(20C)에 감삽되어 있고, 상기 오목구멍(20C)부터 상측으로 돌출하도록 하여 시트부재(20B)상에 재치 고정된 가이드 부재(20D)의 상단부가, 플런저(37)의 최하강 위치를 규정하기(플런저(37)의 하강 규제를 행하기) 위한 스토퍼부(24)로 되어 있다. 또한, 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba) 및 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)에 의해, 상기 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 감삽되는 안내구멍(19)이 형성되고, 이 안내구멍(19)의 하단부(즉, 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)의 하단)가 상기 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 개폐되는 밸브구(22)(밸브 시트부)로 되어 있다. 여기서, 본 예에서는, 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)은, 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)보다 약간 대경으로 되어 있고, 상기 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)는, 상기 상측의 가이드 부재(20D)의 중앙구멍(20Da)에 활주 자유롭게 감삽됨과 함께, 상기 하측의 시트부재(20B)의 중앙구멍(20Ba)(후술하는 판형상 링 부재(20E)보다 밸브실(21)측의 대경부분)과의 사이에 약간의 간극을 갖고 내삽되어 있다(도 12 참조). 여기서는, 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)로 주밸브부(11)가 구성된다.

또한, 상기 시트부재(20B) 및 가이드 부재(20D)(및, 후술하는 부밸브체(15)의 통형상부(15b))(의 외경)는, 상기 플런저(37)보다 소경으로 되어 있다.

또한, 본 예에서는, 상기 안내구멍(19)을 구성하는 가이드 부재(20D)(의 감합 오목부(20Dc)의 저면)와 시트부재(20B)(의 감합 볼록부(20Bc)의 상단면)와의 사이에, 예를 들면 테플론(등록상표) 등의 불소 수지 등으로 제작된 약간의 탄성 변형 가능하면서 마찰 저항(활주 저항)이 낮은 판형상 링 부재(20E)가 협압 지지됨과 함께, 그 판형상 링 부재(20E)의 내단이, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외벽(외주)에 활주접촉되고 있다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 판형상 링 부재(20E)의 재료로서는 상기로 한정되는 것이 아니다.

상세하게는, 상기 판형상 링 부재(20E)는, 도 8∼도 11과 함께 도 12를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 상기 안내구멍(19)을 구성하는 가이드 부재(20D)와 시트부재(20B)에 의해 상하 방향에서 협압 지지된 환형상의 평판형상부(20Ea)와, 그 평판형상부(20Ea)의 내단부터 하향(시트부재(20B)측)으로 연접되어 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외벽에 당접되는 개략 원통현상 내지 역립(逆立) 원추대형상의 통형상부(20Eb)를 갖는다. 성형 상태(소성 변형 상태)에서, 상기 판형상 링 부재(20E)에서의 통형상부(20Eb)의 내경은, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외경과 거의 같은 지름(또는, 그것보다 약간 소경)으로 성형되어 있다. 또한, 통형상부(20Eb)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 판형상 링 부재(20E)가 제어 밸브(2)에 조립됨에 의해, 또는 조립된 후에 성형되어도 좋다.

이 안내구멍(19)과 주밸브체(10) 사이에 개장되어 유지 고정된 판형상 링 부재(20E)에 의해, 밸브실(21)(또는 후술하는 Pd 도입구(25))와 감압실(45)(또는 후술하는 Ps 입출구(27))과의 사이(주밸브체(10)와 안내구멍(19)과의 사이에 형성되는 활주면 간극)가 실(봉지)되어 있다.

본체 부재(20A)는, 예를 들면 알루미늄이나 진유, 또는 수지 등으로 제작되고, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)에 시트부재(20B)가 내삽된 상태에서, 상기 시트부재(20B)의 상부에 마련된 가이드 부재(20D)의 외주에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)의 Ps 입출실(28)이 형성됨과 함께, 그 Ps 입출실(28)의 외주측에 복수개(도시례에서는, 2개)의 Ps 입출구(27)가 형성되어 있다. 이 Ps 입출구(27)로부터 Ps 입출실(28)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35)의 사이에 형성된 간극(36)(본 예에서는, D컷트면(37d)에 의해 형성된 간극), 푸시 로드(46)의 외주와 흡인자(34)의 사이에 형성된 간극(38) 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.

또한, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)의 저부 중앙에, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)를 수용하기 위한, 안내구멍(19) 및 주밸브체부(10a)보다 대경의 상기 수용구멍(18)이 연설되어 있다. 수용구멍(18)의 저부 외주 모서리부와 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)의 하부 외주에 마련된 단차부(단구부)(10e)와의 사이에는, 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(50)이 수축장착되고, 이 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c)와 상부 소경부(10d)와의 단차부)가 플런저(37)(의 하면)에 꽉 눌린다. 여기서는, 상기 수용구멍(18) 내(시트부재(20B)의 밸브구(22)보다 하측 부분)가, 밸브실(21)로 되어 있다.

상기 오목구멍(20C)에는, 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구(25)가 복수개 개구되고, 그 Pd 도입구(25)의 외주에, 링형상의 필터 부재(25A)가 배치됨과 함께, 상기 오목구멍(20C)에 내삽된 시트부재(20B)의 하부(특히, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 내삽된 부분보다 하측의 부분)에, 상기 Pd 도입구(25)에 연통함과 함께 상기 중앙구멍(20Ba)(즉, 안내구멍(19))에 연결된 복수개의 가로구멍(25s)이 마련되어 있다.

또한, 본체 부재(20A)의 하단부에는, 필터로서 기능하는 덮개형상 부재(48)가 계합·압입 등에 의해 고정되어 있고, 이 덮개형상 부재(48)보다 상측이며 수용구멍(18)보다 하측(환언하면, 본체 부재(20A)에서의 시트부재(20B)의 하단측)이, 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출실(입출구)(26)로 되어 있다. 이 Pc 입출실(입출구)(26)는, 밸브실(21) → 밸브구(22)와 주밸브체부(10a) 사이의 간극 → 안내구멍(19)의 하부와 하부 소경부(10b)와의 사이의 간극 → 가로구멍(25s)을 통하여 상기 Pd 도입구(25)에 연통한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 밸브 본체(20)에서의 본체 부재(20A)와 시트부재(20B) 사이에, Pc 입출실(26)과 Ps 입출실(28)을 연통하기 위한 밸브본체내 연통로(16A)가 마련되어 있다.

상세하게는, 상기 밸브 본체(20)에서의 시트부재(20B)의 외주에, 하단이 밸브실(21)(및 Pc 입출실(26))에 개방하는 세로 홈(16b)이 형성됨과 함께, 본체 부재(20A)의 상부 내주(환언하면, 오목구멍(20C)의 상단 부분)에, 상기 세로 홈(16b)에 이지는 환형상 오목부(16a)가 형성되어 있고, 이 (상하 방향에 늘어나는) 세로 홈(16b)과 (원주상의) 환형상 오목부(16a)에 의해, Pc 입출실(26)과 Ps 입출실(28)을 연통하는 밸브본체내 연통로(16A)가 형성되어 있다. 이 밸브본체내 연통로(16A)는, 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성함과 함께, 이 밸브본체내 연통로(16A)의 상단부(환형상 오목부(16C)의 상단부)가, 부밸브체(15)의 하단부(부밸브체부)(15a)가 접리하는 부밸브 시트부(23)로 되어 있다(후에 상세히 기술).

한편, 상기 시트부재(20B)상에 재치 고정된 가이드 부재(20D)의 외주에는, 상기 밸브내 도피 통로(16)(밸브본체내 연통로(16A))를 개폐하기 위한 부밸브체(15)가 상하 방향으로 활주 자유롭게 배치되어 있다.

상기 부밸브체(15)는, 예를 들면 금속제로 되고, 상기 가이드 부재(20D)에 활주 자유롭게 외삽되는, 가이드 부재(20D)(의 외경)와 개략 같은 지름의 통형상부(15b)를 가지며, 이 통형상부(15b)의 하단부가, 상기 밸브본체내 연통로(16A)의 상단 연부인 부밸브 시트부(23)에 접리하여 상기 밸브내 도피 통로(16)를 개폐하는 부밸브체체부(15a)로 되어 있다. 여기서는, 부밸브 시트부(23)와 부밸브체부(15a)로 부밸브부(12)가 구성된다.

또한, 상기 통형상부(15a)의 하단부에는 플랜지형상의 하측 스프링 받이부(15c)가 (외향으로) 돌설됨과 함께, 밸브 본체(20)(의 본체 부재(20A))의 상단부(내주)에는 플랜지형상의 상측 스프링 받이부(20c)가 돌설되어 있다. 하측 스프링 받이부(15c)와 상측 스프링 받이부(20c)의 사이에, 부밸브체(15)를 하방(밸브내 도피통로(16)(밸브본체내 연통로(16A))를 닫는 밸브폐쇄 방향)으로 가세하는 역립 원추상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(51)이 수축장착되어 있다.

상기 부밸브체(15)(의 통형상부(15b))의 상단은, 상기 가이드 부재(20D)(의 상단)보다 소정 치수만큼 상측에 위치되어 있고, 도 13a∼f를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 그 부밸브체(15)(의 통형상부(15b))의 상단 개구(부밸브체부(15a)와는 반대측의 상단부)에, 당해 부밸브체(15)를 플런저(37)와 연동하여 이동시키기 위한 플랜지형상 계지부(15j)가 내향으로 돌설되어 있다. 여기서는, 상기 상단 개구의 반둘레 이상(半周强)의 부분에, 상기 플랜지형상 계지부(15j)가 마련되어 있다. 이 플랜지형상 계지부(15j)는, 상기 통형상부(15b)의 상단 개구로부터, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)에 외삽되는 플런저(37)의 통형상 다리부(37a)측을 향하여 돌출하고 있고, 플런저(37)가 부밸브체(15)에 대해 상방향으로 이동될 때, 상기 플런저(37)(의 통형상 다리부(37a))의 외플랜지형상 괘지부(37j)에 의해 상기 플랜지형상 계지부(15j)가 걸려서 괘지되도록 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Pc 입출실(26), 밸브실(21), 상기 밸브 본체(20)에 마련된 밸브본체내 연통로(16A), Ps 입출실(28) 등으로, 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 구성되고, 밸브본체내 연통로(16A)의 상단 연부인 부밸브 시트부(23)에 부밸브체(15)의 부밸브체부(하단부)(15a)가 이접함에 의해, 상기 밸브내 도피 통로(16)가 개폐되도록 되어 있다.

또한, 상기 주밸브체(10) 및 부밸브체(15)와 플런저(37)의 조립에 즈음하여서는, 예를 들면, 미리 밸브 본체(20)의 안내구멍(19)에 주밸브체(10)를 (하측부터) 조립함과 함께 가이드 부재(20D)에 부밸브체(15)를 (상측부터) 조립한 후, 플런저(37)의 노치(37t) 및 슬릿(37s)에 상기 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k) 및 상부 소경부(10d)가 각각 삽입됨과 함께, 평면시로 개략 C자형상의 통형상 다리부(37a)의 개방 부분부터 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 당해 통형상 다리부(37a)의 내측에 배치되고, 부밸브체(15)의 상단의 개방 부분(플랜지형상 계지부(15j)가 마련되지 않은 부분)을 통하여 상기 통형상 다리부(37a)가 상기 부밸브체(15)의 통형상부(15b)의 상단 및 플랜지형상 계지부(15j)의 내측에 배치되도록, 당해 주밸브체(10) 및 부밸브체(10)에 대해 플런저(37)를 횡이동시켜, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)를 플런저(37)의 슬릿(37s)의 구석(즉, 플런저(37)의 중심축선(O)상)에 감삽하면 좋다.

여기서, 본 실시 형태의 제어 밸브(2)에서는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 플런저(37), 주밸브체(10), 및 부밸브체(15)가 최하강 위치에 있는 상태(플런저(37)의 최하단면(즉, 플런저(37)의 통형상 다리부(37a)의 외플랜지형상 괘지부(37j)의 하단면)이 가이드 부재(20D)(의 상면에서 형성되는 스토퍼부(24))에 당접, 주밸브부(11)는 전개, 부밸브부(12)는 전폐)에서, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)(밸브 시트부) 사이의 상하 방향의 이격 거리가 제1 리프트량(La)리 되고, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)와 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)와의 이격 거리가 제2 리프트량(Lb)(>La)이 되고, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)와 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)와의 이격 거리는 소정량(Lx)이 되고, 상기 플런저(37)의 최대 리프트량(제3 리프트량)(Lc)(>Lb)(플런저(37)의 최하강 위치부터 최상승 위치까지의 리프트량)은, 제1 리프트량(La)+소정량(Lx)으로 되어 있다. 즉, Lx>Lb-La의 관계로가 되도록 각 이격 거리가 설정되어 있다.

[제어 밸브(2)의 동작]

다음에, 상기 구성으로 된 제어 밸브(2)의 동작을 개설한다.

통상 제어시(Pd → Pc 제어시)에는, 플런저(37)의 리프트량은, 최대라도 상기 제1 리프트량(La) 강(强)이 되고, 압축기 기동시(Pc → Ps 제어시)에는, 플런저(37)의 리프트량은, 상기 제3 리프트량(Lc)이 된다.

즉, 통상 제어시(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, 이 움직임에 추종하여, 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)가 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동된다. 한편, 압축기로부터 Ps 입출구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, Ps 입출실(28)로부터 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35) 사이의 간극(36) 등을 통하여 감압실(45)에 도입되고, 벨로우즈 장치(40)(내부는 진공압)는 감압실(45)의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위가 푸시 로드(46)나 내장 부재(17), 플런저(37)를 통하여 주밸브체(10)에 전달되고, 그에 의해, 밸브 개방도(밸브구(22)와 주밸브체부(10a)와의 이격 거리)가 조정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실의 압력(Pc)이 조정된다.

이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)에 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)는 괘지되어 있지 않고(Lb>La이기 때문에), 부밸브체(15)는 밸브폐쇄 스프링(51)의 가세력에 의해 항상 하향으로 가세되어 있기 때문에, 부밸브체부(15a)는 부밸브 시트부(23)에 꽉 눌려진 상태(부밸브부(12)가 밸브폐쇄)가 되고, 밸브내 도피통로(16)는 밸브 본체(20) 내에서 차단되어 있다. 그 때문에, 밸브내 도피통로(16)를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 흡입실에 도피되는 일은 없다.

그에 대해, 압축기 기동시에는, 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되어, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당겨지고, 이 상방향 이동에 추종하여 주밸브체(10)가 상방향으로 이동되고, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된 후, 더욱 플런저(37)가 상방향으로 이동되고, 이에 의해 부밸브체(15)가 밸브내 도피통로(16)를 개방하게 되고, 크랭크실의 압력(Pc)이 밸브내 도피통로(16)를 통하여 흡입실에 도피된다.

상세하게는, 플런저(37)의 상방향 이동량이 제1 리프트량(La)에 달할 때까지는, 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 플런저(37)의 상방향 이동에 추종하도록 밸브폐쇄 방향으로 이동하고, 상기 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(La)에 달하면, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된다(도 9에 도시되는 상태). 압축기 기동시에는, 이 주밸브부(11)의 밸브폐쇄 상태(주밸브체(10)는 밸브폐쇄 상태인 채로 부동(不動)부터)로부터 더욱 플런저(37)가 상방향으로 이동된다. 플런저(37)의 상방향 이동량이 제2 리프트량(Lb)에 달할 때까지는, 부밸브체(15)는 밸브폐쇄 스프링(51)의 가세력에 의해 밸브폐쇄 상태인 채로(부밸브체부(15a)가 부밸브 시트부(23)에 꽉 눌려진채로) 부동이다. 상기 상방향 이동량이 상기 제2 리프트량(Lb)에 달하면, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)가 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)에 계지된다(도 10에 도시되는 상태). 그리고, 이 상태로부터, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지될 때까지, 즉, Lx-(Lb-La)분만큼 플런저(37)가 더욱 상방향으로 이동된다(도 11에 도시되는 상태). 환언하면, 플런저(37)의 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(La)에 달한 후, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지될 때까지의 Lx-(Lb-La)분만큼 부밸브체(15)가 (밸브 본체(20)로부터) 끌어올려진다. 이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 상태인 채로 부동인 한편으로, 부밸브체(15)의 부밸브체부(15a)는 부밸브 시트부(23)로부터 상기 Lx-(Lb-La)분만큼 리프트되고, 이에 의해 밸브내 도피통로(16)가 개방된다. 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지되면, 솔레노이드부(30A)가 흡인력을 발생하여도, 플런저(37) 및 부밸브체(15)는 그 이상 끌어올려지지 않는다.

이와 같이, 본 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)에서는, 압축기 기동시에, 크랭크실의 압력(Pc)은 밸브내 도피통로(16)를 통하여 흡입실에 도피되게 되기 때문에, 압축기 기동시에 있어서 토출 용량이 커질 때까지 필요로 하는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있다. 또한, 통상 제어시(Pd → Pc 제어시)에는, 밸브내 도피통로(16)는 부밸브체(15)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에, 압축기의 운전 효율이 저하되는 일은 없다.

또한, 본 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)에서는, 상기 제1 실시 형태의 제어 밸브(1)와 마찬가지로 안내구멍(19)과 주밸브체(10) 사이에 장착된 판형상 링 부재(20E)에 의해, 주밸브체(10)와 안내구멍(19) 사이에 형성되는 활주면 간극(클리어런스)에의 이물의 침입을 방지할 수 있음과 함께, 예를 들면 종래의 제어 밸브에 실 부재로서 장착되는 O링과 비교하여, 당해 판형상 링 부재(20E)는 마찰 저항이 적고(미끄럼성이 좋고), 그 변형(휘는 양)이 적어도 되기 때문에, 활주 저항의 증가 및 그에 수반하는 제어 특성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 밸브 본체(20)에서의 시트부재(20B)의 외주에 형성한 세로 홈(16b)과 본체 부재(20)의 내주에 형성한 환형상 오목부(16a)에 의해, 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성하는 밸브본체내 연통로(16A)를 형성하고 있는데, 예를 들면, 상기 밸브본체내 연통로(16A)는, 시트부재(20B)측 또는 본체 부재(20A)측의 어느 하나에만 마련하여도 좋고, 상기 밸브본체내 연통로(16A)의 형상은 상기 형상만으로 한정되지 않음은 물론이다. 또한, 예를 들면, 상기 밸브 본체(20)의 본체 부재(20A)와 시트부재(20B)를 일부품으로 형성하고, 그 내부에 관통구멍 등으로 이루어지는 밸브본체내 연통로를 형성하여도 좋다.

또한, 상기 밸브내 도피 통로(16)를 개폐하는 부밸브체체(15)의 배치 개소나 형상, 플런저(37)와의 연결 기구 등은, 적절하게 변경할 수 있음은 상세히 기술할 필요도 없다.

<제3 실시 형태>

도 14∼도 16은, 각각 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제3 실시 형태를 도시하는 종단면도로서, 도 14는 주밸브 : 개방, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시), 도 15는 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시), 도 16은 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 개방의 상태(압축기 기동시)를 도시하고 있다. 또한, 도 17은, 도 14의 C부 확대도이다.

본 제3 실시 형태의 제어 밸브(3)는, 전술한 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)에 대해, 주로, 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 (밸브 본체(20) 내가 아니라) 주밸브체(10) 내에 마련되어 있는 점이 상위하고, 그 밖의 구성은 개략 같다. 따라서 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)의 각 부분과 같은 구성 및 작용 효과를 갖는 부분에는 공통의 부호를 붙이고 중복 설명을 생략하고, 이하에서는, 상위점을 중점적으로 설명한다.

[제어 밸브(3)의 구성]

도시한 실시 형태의 제어 밸브(3)에서는, 상기 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)에서의 플런저(37)의 하면에 마련된 통형상 다리부(37a), 밸브 본체(20)의 밸브본체내 연통로(16A), 밸브 본체(20)의 가이드 부재(20D)에 외삽되는 통형상부(15b)를 갖는 부밸브체(15) 등이 생략되고, 플런저(37)에 내삽 고정된 내장 부재(17)가 부밸브체(17B)가 되고, 푸시 로드(46)의 대경부(46e)가 형성되는 단차부(46c)의 사이에 수축장착된 플런저 스프링(47)에 의해 부밸브체(내장 부재)(17B)가 하방으로 가세된 상태에서 당해 부밸브체(17B)와 플런저(37)가 함께 상하이동하도록 되어 있다. 이 플런저 스프링(47)(의 압축력)에 의해, 부밸브체(17B)가 후술하는 밸브내 도피통로(16)를 폐쇄하는 방향으로 가세됨과 함께, 푸시 로드(46)를 통하여 상기 벨로우즈 장치(40)가 감압실(45) 내에서 유지되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 부밸브체(17B)의 하측에 배치된 주밸브체(10)는, 예를 들면 비자성재로 제작되고, 그 내부 중앙에, 종방향(축선(O) 방향)으로 관통하도록 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성하는 관통 도피구멍(16B)이 마련되어 있다.

부밸브체(17B)는, 전술한 바와 같이, 상기 주밸브체(10)의 상측에서 상기 플런저(37)에 내삽 고정되어 있고, 그 외경(=플런저(37)의 내경)은, 상기 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 외경보다 크게 되어 있고, 그 하단부(평탄 면)가, 관통 도피구멍(16B)의 상단 연부인 부밸브 시트부(역립 원추 대면부)(23)에 접리하여 밸브내 도피통로(16)를 개폐하는 부밸브체부(17a)로 되어 있다.

상기한 바와 같이, 본 제3 실시 형태에서는, Pc 입출실(26), 밸브실(21), 주밸브체(10)에 형성된 관통 도피구멍(16B), 플런저(37) 내, Ps 입출실(28) 등으로, 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 구성되고, 주밸브체(10)의 관통 도피구멍(16B)의 상단 연부인 부밸브 시트부(23)에 부밸브체(17B)의 부밸브체부(하단부)(17a)가 접리함에 의해, 상기 밸브내 도피 통로(16)가 개폐되도록 되어 있다.

여기서, 본 실시 형태의 제어 밸브(3)에서는, 도 14에 도시되는 바와 같이, 플런저(37), 주밸브체(10), 및 부밸브체(17B)가 최하강 위치에 있는 상태(플런저(37)의 최하단면이 가이드 부재(20D)(의 상면에서 형성된 스토퍼부(24))에 당접, 주밸브부(11)는 전개(全開), 부밸브부(12)는 전폐)에서, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)(밸브 시트부) 사이의 상하 방향의 이격 거리가 제1 리프트량(Ld)이 되고, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)와 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)와의 이격 거리는 소정량(Ly)이 되고, 상기 플런저(37)의 최대 리프트량(제2 리프트량)(Le)(플런저(37)의 최하강 위치부터 최상승 위치까지의 리프트량)은, 제1 리프트량(Ld)+소정량(Ly)으로 되어 있다.

또한, 본 제3 실시 형태의 제어 밸브(3)에서도, 전술한 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)와 마찬가지로 밸브실(21)(또는 Pd 도입구(25))과 감압실(45)(또는 Ps 입출구(27))과의 사이(주밸브체(10)와 안내구멍(19)과의 사이에 형성되는 활주면 간극)를 실(봉지)하시 위해, 안내구멍(19)을 구성하는 가이드 부재(20D)(의 감합 오목부(20Dc)의 저면)와 시트부재(20B)(의 감합 볼록부(20Bc)의 상단면)와의 사이에, 예를 들면 테플론(등록상표) 등의 불소 수지 등으로 제작된 약간의 탄성 변형 가능하면서 마찰 저항(활주 저항)이 낮은 판형상 링 부재(20E)가 협압 지지됨과 함께, 그 판형상 링 부재(20E)의 내단(개략 원통현상의 통형상부(20Eb))가, 상기 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c))의 외벽(외주)에 활주접촉되고 있다(특히, 도 17 참조). 또한, 상술한 제1, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 판형상 링 부재(20E)의 재료로서는 상기로 한정되는 것이 아니다. 또한, 통형상부(20Eb)는, 제1, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 판형상 링 부재(20E)가 제어 밸브(3)에 조립됨에 의해, 또는 조립된 후에 성형되어도 좋다.

[제어 밸브(3)의 동작]

다음에, 상기 구성으로 된 제어 밸브(3)의 동작을 개설 한다.

통상 제어시(Pd → Pc 제어시)에는, 플런저(37)(및 부밸브체(17B))의 리프트량은, 최대라도 상기 제1 리프트량(Ld) 이상(强)이 되고, 압축기 기동시(Pc → Ps 제어시)에는, 플런저(37)(및 부밸브체(17B))의 리프트량은, 상기 제2 리프트량(Le)이 된다.

즉, 통상 제어시(Pd → Pc 제어시)에는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37) 및 부밸브체(17B)가 함께(상방향에) 끌어당겨지고, 이 움직임에 추종하여, 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)가 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동된다. 한편, 압축기로부터 Ps 입출구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, Ps 입출실(28)로부터 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35) 사이의 간극(36) 등을 통하여 감압실(45)에 도입되고, 벨로우즈 장치(40)(내부는 진공압)는 감압실(45)의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위가 푸시 로드(46)나 부밸브체(17B) 등을 통하여 주밸브체(10)에 전달되고, 그에 의해, 밸브 개방도(밸브구(22)와 주밸브체부(15a)의 이격 거리)가 조정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실의 압력(Pc)이 조정된다.

이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 부밸브체(17B)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(10) 내에서 차단되어 있다. 그 때문에, 밸브내 도피통로(16)를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 흡입실에 도피되는 일은 없다.

그에 대해, 압축기 기동시에는, 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되어, 흡인자(34)에 플런저(37) 및 부밸브체(17B)가 함께(상방향에) 끌어당겨지고, 이 상방향 이동에 추종하여 주밸브체(10)가 상방향으로 이동되고, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된 후, 더욱 플런저(37) 및 부밸브체(17B)가 상방향으로 이동되고, 이에 의해 부밸브체(17B)가 밸브내 도피통로(16)를 개방하게 되어, 크랭크실의 압력(Pc)이 밸브내 도피통로(16)를 통하여 흡입실에 도피된다.

상세하게는, 플런저(37)(및 부밸브체(17B))의 상방향 이동량이 제1 리프트량(Ld)에 달할 때까지는, 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 플런저(37) 및 부밸브체(17B)의 상방향 이동에 추종하도록 밸브폐쇄 방향으로 이동하고, 상기 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(Ld)에 달하면, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄되고(도 15에 도시하는 상태), 이 주밸브부(11)의 밸브폐쇄 상태부터 더욱 플런저(37) 및 부밸브체(17B)가 상기 소정량(Ly)분만큼 상방향으로 이동하게 된다(도 16에 도시하는 상태). 환언하면, 플런저(37) 및 부밸브체(17B)의 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(Ld)에 달한 후, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지될 때까지의 소정량(Ly)분만큼 부밸브체(17B)가 플런저(37)와 함께 흡인자(34)측에 끌어당겨진다(제1 리프트량(Ld)+소정량(Ly)=제2 리프트량(Le)). 이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 상태인채로 부동이기 때문에, 부밸브체(17B)의 부밸브체부(17a)는, 부밸브 시트부(23)로부터 소정량(Ly)분만큼 리프트되고, 이에 의해 밸브내 도피통로(16)가 개방된다. 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지되면, 솔레노이드부(30A)가 흡인력을 발생하여도, 플런저(37) 및 부밸브체(17B)는 그 이상 끌어올려지지 않는다.

이와 같은 구성으로 된 본 제3 실시 형태의 제어 밸브(3)에서도, 전술한 제2 실시 형태의 제어 밸브(2)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있음은 물론이다. 또한, 본 제3 실시 형태의 제어 밸브(3)의 상세 구조에 관하여, 필요하면, 본 발명자 등에 의한 일본 특원2016-127978호 등을 아울러서 참조하여 주십시오.

또한, 상기 제1∼제3 실시 형태에서는, 안내구멍(19)을 구성하는 가이드 부재(20D)(의 하향의 면)와 시트부재(20B)(의 상향의 면)로 상기 판형상 링 부재(20E)를 끼여지지하였지만, 예를 들면, 판형상 링 부재(20E)의 크리프 현상에 의한 경시 변형에 대비하여, 도 18 및 도 19에 도시되는 바와 같이, 상기 판형상 링 부재(20E)를 (압축 상태의) 고무제의 O링(20F)를 통하여 유지 고정하여도 좋다. 도 18에 도시하는 예에서는, 판형상 링 부재(20E)의 내단(통형상부(20Eb))이 저압측(즉, 감압실(45), Ps 입출구(27)측)으로 만곡되고, 도 19에 도시하는 예에서는, 판형상 링 부재(20E)의 내단(통형상부(20Eb))이 고압측(즉, 밸브실(21), Pd 도입구(25)측)으로 만곡되어 있다(도 6 및 도 7을 아울러서 참조). 이 경우, 상기 O링(20F)은, 판형상 링 부재(20E)의 상면측(가이드 부재(20D)측)에 배치하여도 좋고, 그 하면측(시트부재(20B)측)에 배치하여도 좋고, 그 상하면에 배치하여도 좋다. 단, 예를 들면 밸브실(21)를 흐르는 유체의 압력에 의한 O링(20F)의 변형을 억제하기 위해, 도 18 및 도 19에 도시되는 바와 같이, 판형상 링 부재(20E)의 상면측(즉, 판형상 링 부재(20E)의 밸브실(21)측과는 반대측)에 압축 상태로 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 18 및 도 19에 도시하는 예에서도, 판형상 링 부재(20E)가 제어 밸브에 조립됨에 의해, 또는 조립된 후에 성형되어도 좋은 것은 상술한 각 실시 형태와 마찬가지이다.

또한, 상기 제1∼제3 실시 형태에서는, 상기 판형상 링 부재(20E)를, 내단이 주밸브체(10)의 외벽(외주)에 활주접촉되도록 하여, 안내구멍(19)(을 구성하는 가이드 부재(20D)와 시트부재(20B)와의 사이)에 유지 고정하고 있지만, 예를 들면 도 20에 도시되는 바와 같이, 상기 주밸브체(10)에 판형상 링 부재(20E')를 유지 고정하고, 그 외단(에 마련된 통형상부(20Eb'))를 안내구멍(19)의 내벽(내주)에 활주접촉하게 하여, 밸브실(21)과 감압실(45)과의 사이(주밸브체(10)와 안내구멍(19)과의 사이에 형성되는 활주면 간극)를 실 하여도 좋다. 또한, 이 경우, 상기 판형상 링 부재(20E')를 (압축 상태의) 고무제의 O링(20F)를 통하여 지지 고정하여도 좋음은 상세헤 기술할 것도 없다.

1 : 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(제1 실시 형태)
2 : 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(제2 실시 형태)
3 : 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(제3 실시 형태)
10 : 주밸브체
10a : 주밸브체부
10b : 하부 소경부
10c : 중간 감삽부
10d : 상부 소경부
10k : 플랜지형상 계지부
11 : 주밸브체부
12 : 부밸브부
15 : 부밸브체
16 : 밸브내 도피통로
16A : 밸브본체내 연통로
16B : 관통 도피구멍
17 : 내장 부재
17B : 부밸브체
18 : 수용구멍
19 : 안내구멍
20 : 밸브 본체
20A : 본체 부재
20B : 시트부재
20Ba : 중앙구멍
20C : 오목구멍
20D : 가이드 부재
20Da : 중앙구멍
20E : 판형상 링 부재
20F : O링
21 : 밸브실
22 : 밸브구
23 : 부밸브 시트부
24 : 스토퍼부
25 : Pd 도입구
25s : 가로구멍
26 : Pc 입출실(입출구)
27 : Ps 입출구
28 : Ps 입출실
30 : 전자식 액추에이터
30A : 솔레노이드부
32 : 코일
33 : 스테이터
34 : 흡인자
37 : 플런저
40 : 벨로우즈 장치(감압 응동 부재)
45 : 감압실
46 : 푸시 로드
50 : 밸브폐쇄 스프링
51 : 밸브폐쇄 스프링

Claims (10)

1. 주밸브체부를 갖는 주밸브체와,
   밸브 본체를 포함하고,
   상기 밸브 본체는,
   상기 주밸브체가 활주 자유롭게 감삽되는 안내구멍,
   상기 주밸브체가 이동함에 따라, 상기 주밸브체부와 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실, 및
   압축기의 흡입실과 연통하는 Ps 입출구,
   상기 밸브구의 상류측에 마련되며 상기 압축기의 토출실과 연통하는 Pd 도입구,
   상기 밸브구의 하류측에 마련되며 상기 압축기의 크랭크실과 연통하는 Pc 입출구,
   상기 주밸브체를 상기 밸브구를 개폐하는 방향으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터,
   상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)을 상기 Ps 입출구를 통하여 도입하는 감압실과,
   상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 상기 밸브구를 개폐하는 방향으로 가세하는 감압 응동 부재와,
   상기 안내구멍과 상기 주밸브체의 사이에 개장되고, 내측 단부가 만곡하여 통형상으로 성형되어 통형상부 및 상기 통형상부 주위에 마련된 판형상부를 구성하고 있고, 상기 통형상부가 상기 주밸브체의 외벽에 활주접촉되어 상기 밸브실 또는 상기 Pd 도입구의 하나와 상기 감압실 또는 상기 Ps 입출구의 하나와의 사이를 실 하는 판형상 링 부재를 갖고,
   상기 판형상 링 부재는, 상기 통형상부가 상기 주밸브체의 외벽과 활주접촉되도록 하여, O링에 의해 상기 안내구멍에 유지 고정되어 있고,
   상기 밸브 본체는, 2개의 부재를 구비하고, 이들 2개의 부재를 관통하여 상기 안내구멍을 구성하고, 이들 2개의 부재의 사이에 상기 안내구멍의 둘레에 통형상 공간을 구성하고,
   상기 O링 및 상기 판형상 링 부재는 상기 통형상 공간내에 배치되고 상기 주밸브체의 활주 방향으로의 압축 상태에서 상기 밸브 본체의 2개의 부재 사이에 끼여짐에 의해, 상기 판형상 링 부재는 상기 판형상부에서 상기 밸브 본체의 상기 2개의 부재 중 하나에 꽉 눌려지는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 안내구멍에서의 상기 판형상 링 부재보다 상기 밸브실측의 부분과 상기 주밸브체의 사이에 간극이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
3. 제1항에 있어서,
   상기 2개의 부재는 압입에 의해 서로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 2개의 부재의 적어도 일방에, 상기 전자식 액추에이터의 플런저의 이동 규제를 행하는 스토퍼부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
5. 제1항에 있어서,
   상기 O링은, 상기 판형상 링 부재의 상기 밸브실측과는 반대측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 밸브 본체내 또는 상기 주밸브체내에 마련됨과 함께, 상기 밸브내 도피 통로를 개폐하는 부밸브체가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
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