WO2005047698A1

WO2005047698A1 - 容量制御弁

Info

Publication number: WO2005047698A1
Application number: PCT/JP2004/016881
Authority: WO
Inventors: Norio Uemura; Toshiaki Iwa; Katsuya Shirai; Keigo Shirafuji
Original assignee: Eagle Industry Co., Ltd.
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2005-05-26
Also published as: US20120037822A1; JP4764721B2; EP1691075A1; US8387947B2; US20100051838A1; JPWO2005047698A1; US8128061B2; CN1878957A; EP1691075A4; CN100554680C; EP1691075B1; US20070145315A1; ATE541127T1

Abstract

　容量制御弁のソレノイドロッド部と作動ロッドとの連結部の摩耗を防止すると共に、可動鉄心と作動ロッドとの摩擦係数を低減して容量制御弁の制御流体の制御精度を向上することにある。そして、容量制御弁（１）は、ソレノイド部（３０）に有するチューブ（３３）と、チューブ（３３）に嵌合する外周面（３２Ａ）に摺動面（３２Ａ１）と摺動面（３２Ａ１）より小径の非接触周面（３２Ａ２）を有すると共に、摺動面（３２Ａ１）の軸方向長さ（Ｌ２）が非接触周面（３２Ａ２）の軸方向長（Ｌ１−Ｌ２）さより短く形成された可動鉄心と、可動鉄心と結合して端部に連結面（２Ｄ１）を有するソレノイドロッド部（２Ｄ）と、ソレノイドロッド部（２Ｄ）の連結面（２Ｄ１）と係合する接合部（２Ｅ）を有すると共に、制御流体通孔（１４）が開閉される弁体（３）を有する作動ロッド（２）とを具備し、ソレノイドロッド部（２Ｄ）の連結面（２Ｄ１）と作動ロッド（２）の接合部（２Ｅ）とは一方が底面（２Ｄ１Ａ）を有する凹状円錐面（２Ｄ１Ｂ）に形成されていると共に、他方が裁頭面（２Ｅ１）を有する凸状円錐部（２Ｅ２）に形成されているものである。

Description

明細書

容量制御弁

技術分野

[0001] 本発明は、可動心とソレノイドロッドと弁体とを摺動させ、制御室内の作動流体の容量又は圧力を弁体の開弁 '閉弁により可変可能に制御する容量制御弁に関する。更に詳しくは、弁体に連結したソレノイドロッドと可鉄芯との摺動抵抗を改善した容量制御弁に係わるものである。

背景技術

[0002] 本発明の関連技術として可変容量型圧縮機用の容量制御弁が知られている。この容量制御弁は作動ロッドに弁体が設けてあり、この弁体はソレノイド部のソレノイドロッドの作動により開弁 '閉弁する。そして、このソレノイドロッドは可動鉄心に連結して一対の固定鉄心に設けられた孔に摺動自在に嵌合している（例えば、特開 2001— 342 946公報の図 1を参照）。

[0003] 図 6の容量制御弁 100は、特許文献 1の図 1に開示された容量制御弁と類似する。

図 6にお!/、て、バルブハウジング 105には軸方向に貫通する貫通孔が設けられて！/ヽる。この貫通孔には、吐出弁孔 110Cと吸入弁孔 110Dと第 1案内孔 110Eと第 2案内孔 110Fが設けられている。叉、吐出弁孔 110Cと吸入弁孔 110Dとの間には弁室 111が設けている。更に、吸入弁孔 110Dに連通する第 1吸入圧力通路 110B1が設けられている。又、吐出弁孔 110Cに連通する吐出圧力通路 110Aが形成されている。そして、図示下部には貫通孔に連通する第 2吸入圧力通路 110B2が設けられている。

[0004] バルブハウジング 105は、第 1バブルハウジング 105Aと第 2バブルハウジング 105 Bとの両端部が螺合して一体に形成されている。この第 1バブルハウジング 105Aの端部には、ばね室 120が形成されている。このばね室 120の開口一端には、ばね座部 122が螺合されている。このばね座部 122と作動ロッド 101との間には、ばね 121 が配置されている。そして、ばね座部 122のねじをねじ込んで、ばね 121のばね力を調整する。このばね 121は図示上方へ作動ロッド 101を弹発に押圧して、る。 [0005] バルブハウジング 105の貫通孔には、作動ロッド 101が配置されている。この作動口ッド 101は、第 1案内孔 110Eと摺動する第 1ストツバ 101Eと、弁室 111内に配置された弁体 101Aと、第 2ストツバ 101Fと摺動自在に嵌合する第 2案内孔 110Fとが一体に形成されている。叉、固定鉄心 132のロッド用孔 132Aと摺動自在に嵌合するソレノイドロッド 101Cの端面が作動ロッド 101の端面に平面状態で接合している。又、弁体 101Aには両端面に弁面が形成されており、この弁体 101Aの両弁面がバルブハウジング 105の弁室 111に設けた両弁座と互いに離接して吐出弁孔 110Cと、吸入弁孔 110Dとの弁開度を交互に開閉する。この弁体 101Aが吐出弁孔 110Cを開く方向へ移動することにより、吐出圧力通路 110Aの吐出圧力流体力 Sクランク室圧力通路 110Gへ盛んに流入する。同時に、この弁体 101Aが吸入弁孔 110Dを閉じる方向へ移動することになるので、吸入圧力通路 110B1から流入する吸入圧力流体力 Sクランク室圧力通路 110Gへ流出するのをしぼることになる。

[0006] この弁体 101Aと一体の作動ロッド 101は、第 1ストッパ 101Eが第 1案内孔 110Eと摺動する。叉、第 2ストツバ 101Fが第 2案内孔 110Fと摺動する。更に、弁体 101Aの弁面が弁座と離接する。この為に、第 1ストッパ 101Eと、第 2ストッパ 101Fと、弁体 1 01Aとの各摺動面の摩擦'摩耗を防止するために、摺動面の摺動抵抗を低減しなければならない。

[0007] バルブハウジング 105の他端にはソレノイド部 130が設けられている。ソレノイド部 1 30は可動鉄心 131と固定鉄心 132と電磁コイル 135から構成されて!、る。この電磁コイル 135の磁励により可動鉄心 131が作動してソレノイドロッド 101Cを移動させる。このソレノイドロッド 101Cは固定鉄心 132のロッド用孔 132Aに案内されて摺動する。叉、吸入圧力通路 110B1からの吸入圧力 Psの流体の一部は、ソレノイドロッド 101 Cの外周面の間隙を通過して可動鉄心室 136内に流入する。そして、可動鉄心室 1 36内の圧力とばね室 120内の圧力を均等にさせて両側に作用する力を釣り合わせる。

[0008] この容量制御弁 100は、ソレノイド部 130に通電される電流の大きさによる作動力と、ばね 121の反力とにより作動ロッド 101を作動させて弁体 101Aにより吐出弁孔 11 0Cと吸入弁孔 110Dを交互に開閉する。この吐出弁孔 110Cと、吸入弁孔 110Dの相反する弁体 101Aの開閉度の制御により、吐出圧力 Pdの流体と吸入圧力 Psの流体が、図示省略の圧縮機のクランク室に流入して斜板を制御する。

[0009] この容量制御弁 100の作動ロッド 101は、両端側にある第 1ストッパ 101Eと第 2ストッパ 101Fの軸芯が同一に形成されて、バルブハウジング 105の第 1案内孔 110Eと第 2案内孔 110Fとに嵌合して摺動する。更に、各弁面は作動ロッド 101の軸芯に対して直角に形成されて各弁座と接面する。しかし、作動ロッド 101は、長いために軸芯が曲がることがある。更に、作動ロッド 101は小径でもある。叉、可動鉄心 131はチユーブ 134の内周面と嵌合して摺動する。更に、この可動鉄心 131に結合しているソレノイドロッド 101Cも固定鉄芯 32のロッド用孔 132Aと摺動する。この為に、作動時に、可動鉄心 131と作動ロッド 101の摺動抵抗が増大する。そして、ばね 121により作動ロッド 101を作動させるとき、更に、電流の強さによりソレノイド部 130を作動させるとき、可動鉄心 131及び作動ロッド 101の作動する応答力ばね 121のばねカゃソレノイド部 130の電流の大きさに対応しなくなるおそれがある。そして、容量制御弁 1 00の制御で圧縮機等の作動を制御する性能にも影響する。

[0010] 叉、ソレノイドロッド 101Cの平らな端面と、作動ロッド 101の平らな端面を接合させるためには、ソレノイドロッド 101Cの軸芯と作動ロッド 101の軸芯を同一にして接合させなければならない。しかし、この部品組立の為の加工精度は加工コストを上昇させる。叉、ソレノイドロッド 101Cは、実際には、ソレノイドロッド 101Cの外周面と固定鉄芯 132のロッド用孔 132Aとの間隙から吸入圧力 Pの流体を可動鉄心室 136へ流入できるようにするために、この両部品間が間隙を設けた状態で摺動できるように形成されている。この為に、ソレノイドロッド 101Cと作動ロッド 101とを同一平面で接合させていても、ソレノイドロッド 101Cは、ソレノイドロッド 101Cの外周面とロッド用孔 132 Aとの間隙の寸法に応じて揺動しながら摺動を繰り返すと、ソレノイドロッド 101Cの端面が不規則に摩耗する。特に、ソレノイドロッド 101Cは、材質的に硬質材にできない問題があり、このソレノイドロッド 101Cの端面が不具合に摩耗すると、弁体 101Aによる制御流体の制御の精度も低下する。

[0011] 特許文献 1 :特開 2001— 342946公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0012] 本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その発明が解決しようとする課題は、容量制御弁において可動心（以下、特定して可動鉄心とも言う）の摺動面の面積を小さくしてソレノイド部の電流の大きさに対する可動鉄心の作動時の摺動抵抗を小さくすることにある。叉、ソレノイドロッドを固定心 (以下、特定して固定鉄芯とも言う）に対し非接触状態にして摺動抵抗を低減すると共に、可動鉄心とソレノィドロッドとを固定鉄芯に対して組立を容易にすることにある。更に、ソレノイドロッドを固定鉄芯と遊嵌合にして可動鉄心とソレノイドロッドとの摺動のための嵌合精度を下げて加工を容易にし、全体の加工コストを低減することにある。叉、作動中のソレノイド口ッドの連結する端部の摩耗を防止すると共に、作動ロッドとの連結を強固にすることにめる。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものである。その課題を解決するための技術的手段は以下のように構成されて、る。

[0014] 本発明に係わる容量制御弁は、ソレノイド部を有する容量制御弁であって、ソレノィド部に有するチューブと、チューブと嵌合する外周面に摺動面と摺動面より小径の非接触周面を有すると共に、摺動面の軸方向長さが非接触周面の軸方向長さより短く形成された可動心と、可動心と結合して可動心と反対の自由端部に連結面を有するソレノイドロッド部と、ソレノイドロッド部と遊嵌合する内部孔を有して可動心と対向に配置された固定芯と、ソレノイドロッド部の連結面と係合する接合部を有すると共に制御流体通孔が開閉される弁体を有する作動ロッドとを具備し、ソレノイドロッド部の連結面と作動ロッドの接合部との係合面が一方は凹状円錐面に形成されていると共に、他方は凸状円錐部に形成されているものである。

発明の効果

[0015] この本発明の容量制御弁では、ソレノイド部に設けたチューブの内周面と摺動する可動心の外周面に於ける摺動面の長さが非接触周面の長さより短く形成されているので、摺動時に、可動心とソレノイドロッド部との摺動面積を小さくして可動心の摺動抵抗が小さくなる効果を奏する。更に、ソレノイドロッド部は固定心の内部孔に非接触状態に構成されているから、ソレノイドロッド部の移動に伴う摺動抵抗が小さくできる効果を奏する。叉、ソレノイドロッド部と作動ロッドとは、凹状円錐面と凸状円錐部とが連結しているから、可動心に結合したソレノイドロッド部の自由端が作動ロッドにより揺動しないように保持される。この為に、可動心の摺動面のみの接触は、摺動時の摺動抵抗が低減できる効果を奏する。叉、作動ロッドの凸状円錐状部は、ソレノイドロッド部の凹状円錐状面と連結しているから、作動時に、ソレノイドロッド部の自由端部を支持し、可動心の動きにより摩擦抵抗が増大するのを防止する。この為に、作動ロッドはスムーズに作動する効果を奏する。その結果、ソレノイド部の電流の大きさに対して弁体の開閉時の応答性が向上し、正確な制御が可能になる効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]図 1は本発明の第 1実施の態様に係わる容量制御弁の断面図である。

[0017] [図 2]本発明の第 2実施の態様に係わるソレノイドロッド部と作動ロッドとの連結構造を示す正面図である。

[0018] [図 3]本発明の第 3実施の態様に係わる可動鉄心とソレノイドロッド部の断面図である

[0019] [図 4]本発明の第 4実施の態様に係わるチューブと可動鉄心と固定鉄芯の断面図でめる。

[0020] [図 5]本発明に係わる可変容量型圧縮機に容量制御弁を取り付けた状態を示す断面図である。

[0021] [図 6]本発明に類似する関連技術の可変容量型圧縮機用制御弁の断面図である。

符号の説明

[0022] 1 容量制御弁

2 作動ロッド

2A 弁体ロッド部

2A1 摺動面

2B感圧ロッド部

2B1 スライド面

2C 連結ロッド部 D ソレノイドロッドきD1 連結面

D1A 底面

D1B 凹状円錐状面E 接合部

E1 裁頭面

E2 凸状円錐状面F 結合部

弁体

A 弁部面

弁室

0 バブノレハウジング1 軸受

1A 案内孔

2 スライド孔

3 弁座

4 制御流体通孔5 第 3連通路

6 第 2連通路

7 感圧室

7A 導入孔

8 第 1連通路

9 取付孔

0 感圧装置

1 ベローズ

仕切調整部0 ソレノイド咅 ^1 固定心（固定鉄心） 3 IB 内部孔

31C フランジ部

32 可動心（可動鉄心）

32A 外周面

32A1 摺動面

32A2 非接触周面

33 チューブ

34 電磁コイル

36 A 第 2ばね

a 接合部の円錐角度

β 連結面の円錐角度

Ps 吸入圧力

Pd 吐出圧力 (制御圧力）

Pc 制御室圧力（クランク室圧力）

発明を実施するための最良の形態

[0023] 以下、本発明に係わる実施の形態の容量制御弁を図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、設計図を基にした正確な図面である。

実施例 1

[0024] 図 1は、本発明に係わる実施の形態を示す容量制御弁である。図 1に於いて、 1は容量制御弁である。容量制御弁 1には、本体を成すバルブハウジング 10を設ける。このバルブノヽウジング 10は、内部に各部を設けた径の異なる貫通孔が形成されている。そして、バルブノヽウジング 10は真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、合成樹脂材等で製作する。

[0025] バルブハウジング 10には、貫通孔の一端に大きな穴を形成する。この穴に仕切調整部 24が嵌着して内部に感圧室 17を形成する。又、バルブハウジング 10の他端の外周には、ソレノイド部 30を結合させるための外周結合部を形成する。又、仕切調整部 24は、バルブノヽウジング 10に対し一定位置に嵌着している力ねじ込み可能にすれば、感圧装置 20のばね力に合わせて軸方向へ移動調整できるようになる。このようにすれば、感圧装置 20のばね力の設定値を変更することが可能になる。

[0026] バルブハウジング 10の貫通孔の各部には、感圧室 17に連通して感圧室 17の径ょり小径のスライド孔 12を連設する。更に、貫通孔にはスライド孔 12に連通する制御流体通孔 14を設ける。又、この貫通孔の制御流体通孔 14に連通して制御流体通孔 14 より大径の弁室 4を形成する。更に、貫通孔の他端には弁室 4に連通して固定鉄芯 3 1のフランジ部 31Cと嵌合可能で弁室 4より大径の取付孔 19を 2段差に連設する。更に、弁室 4と制御流体通孔 14との境には平面の弁座 13を設ける。この弁座 13は制御流体通孔 14に向力つてテーパー面に形成しても良い。そして、平面の弁部面 3A の角部と接触幅を小さく接触するように構成することもできる。

[0027] ノレブハウジング 10には、弁室 4に連通する第 1連通路 18を形成する。この第 1連通路 18は、制御圧力 Pdの流体、例えば、可変容量型圧縮機では吐出圧力（制御圧力） Pdの流体通路に連通可能にする。この第 1連通路 18は、バルブノヽウジング 10の周面に 4等配に形成している。この第 1連通路 18は、 4等配とは限らず、周面に 2等配、 3等配、 5等配等の必要数を設けることができる。

[0028] 更に、制御流体通孔 14には、流入した制御圧力 Pdの流体を図示省略の制御室（図 5のクランク室 55)へ流出させる第 2連通路 16を形成する。尚、第 2連通路 16もバルブハウジング 10の周面に沿つて 4等配に設けられて、るが、必要に応じて 2等配、 3等配、 5等配の個所に外周面力も制御流体通孔 14へ貫通状態に設けることができる。又、バルブハウジング 10には、感圧室 17に連通する第 3連通路 15を形成する。この第 3連通路 15を通して外部 (圧縮機)の吸入圧力 Psの流体を感圧室 17へ導入する。尚、吸入圧力 Psの流体にはオイル等の液体滴が含む場合がある。更に又、バルブハウジング 10の外周面は、外周面に Oリング用の取付溝を 2力所に設ける。そして、各取付溝には、バルブノヽウジング 10を嵌合する図示省略（図 5に示す)のケーシングの装着孔との間をシールする Oリングが取り付けられる。

[0029] 感圧室 17内には感圧装置 20を設けている。この感圧装置 20は、金属製の弹発可能なベローズ 21を設けている。又、ベローズ 21の他端は取付板に一体に結合する。更に、ベローズ 21の内部には、図示省略の弹発可能な第 1ばねを配置すると共に、室内は真空状態にする。このべローズ 21はリン青銅等により製作されている力そのばね定数は所定の値に設計されている。又、ベローズ 21のばね力が不十分の場合には、更に、他のばねを設けてばね力により作動ロッド 2を弹発に押圧する。

[0030] この感圧装置 20は、感圧室 17内で感圧装置 20全体に有する伸び力と吸入圧力 P sで圧縮される力との相関関係で伸縮するように設計されている。そして、この圧縮力は、感圧装置 20の有効受圧面積に対し、吸入圧力 Psが作用する力である。バブルハウジング 10の一端の取付孔 19の大径部は、固定心 31のフランジ部 31Cを取り付けることができるように形成する。叉、取付部 19の小径部には軸受 11を嵌着する。この軸受 11には案内孔 11Aが設けられて、る。この案内孔 11Aに作動ロッド 2が移動自在に嵌合して偏芯せずに移動できるように案内する。このバルブノヽウジング 10の連通孔の各摺動面には、図示省略のシール膜を設けることもできる。このシール膜は低摩擦係数の材料により形成する。例えば、このシール膜としては、摺動面にフッ素榭脂膜を付着させる。このシート膜により作動ロッド 2全体の作動の応答性を良好にすることが可能である。

[0031] 感圧装置 20の一端の取付板の凹部には、作動ロッド 2の端部が連結する。作動口ッド 2には、スライド孔 12と摺動する感圧ロッド部 2Bを設ける。又、作動ロッド 2には、感圧ロッド 2Bに一体の連結ロッド部 2Cを設ける。この連結ロッド部 2Cは制御流体通孔 14の径より小径に形成されており、弁体 3が開弁したときに、制御流体が制御流体通孔 14と連結ロッド部 2Cとの間から流通できるように形成する。更に、作動ロッド 2は、連結ロッド部 2Cの端部に弁体 3を設ける。この弁体 3には、弁座 13と開閉する弁部面 3Aを設ける。

[0032] 又、弁体 3には弁体ロッド部 2Aを設ける。この弁体ロッド部 2Aの直径は制御流体通孔 14の直径より僅かに大径に形成する。以下は、図 2も含めて参照しながら説明する。弁体ロッド部 2Aの端部には、接合部 2Eを設ける。この接合部 2Eは、先端に裁頭面 2E1を設けた凸状円錐状部 (以下、凸状円錐部ともいう） 2E2に形成する。叉、裁頭面 2E1は、先端の尖った部分がなぐ連結面 2D1との接合面積を増大する形状であれば、例えば、半球面等の他の形状も含む。この弁体ロッド部 2Aの接合部 2E は、ソレノイドロッド部 2Dに設けられた連結面 2D1と結合して連結できるように成されている。この作動ロッド 2はステンレス鋼で製作されている。又、その他の非磁性材で製作してもよい。なお、接合部 2Eの先端部は、図 2に示す形状よりもさらに尖った形状〖こすることちでさる。

[0033] ソレノイドロッド部 2Dは丸棒状に形成されており、ソレノイドロッド部 2Dの一端部に作動ロッド 2の接合部 2Eと係合する連結面 2D1を設ける。この連結面 2D1は、凹状円錐状面 (以下、凹状円錐面とも言う） 2D1Bの底に底面 2D1Aを設けた構成である。又、凹状円錐面 2D1Bの底面 2D1Aは、作動ロッド 2に於ける凸状円錐部 2E2の裁頭面 2E1と平面 (叉は球面等)で接合できるように形成する。この底面 2D 1 Aは接触面積を大きく形成されてヽるので、同じ接合面の裁頭面 2E1と連結できるから作動中に摩耗を少なくすることができる。一方、連結面 2D1と反対の端部の結合部 2Fは、可動心（可動鉄心とも言う） 32の嵌着孔に結合している。このソレノイドロッド部 2Dはステンレス鋼で製作して、る。

[0034] 可動鉄心 32は、固定鉄芯 31側を円錐面に形成する。又、可動鉄心 32の固定鉄芯 31側と反対側は凹部に形成する。更に、可動鉄心 32の外周面 32Aは、摺動面 32A 1と非接触周面 32A2とに形成する。この非接触周面 32A2の外径 D2 (図 3を参照）は、摺動面 32A1の外径 D1より 0. 1mm— lmm位小径に形成する。叉、摺動面 32A 1の軸方向長さ L2は非接触周面 32A2の軸方向長さ (L1 L2)より短く形成する。特に、摺動面 32A1の軸方向長さ L2は、外周面 32Aの軸方向長さ L1より 1Z4を越えない範囲内に形成するとよい。そして、この可動鉄心 32の摺動面 32A1は有底円筒状のチューブ 33の内周面と移動自在に嵌合している。又、非接触周面 32A2はチューブ 33の内周面に接触しない外径に形成する。可動鉄心 32の端部に設けられた凹部には第 2ばね 36Aを配置する。この第 2ばね 36Aは、常に可動鉄心 32を弁体 3側へ弹発に押圧している。尚、摺動面 32A1は、可動鉄心 32において図示上端部に形成するとよい。

[0035] チューブ 33に嵌着して可動鉄心 32と対向する固定鉄芯 31は、一端面を可動鉄心 32の円錐面と係合する円錐状凹部に形成する。又、固定鉄芯 31の弁体 3側には、電磁コイル 34の電磁回路の電流の流れる位置にフランジ部 31Cを設ける。そして、固定鉄芯 31の内部は、ソレノイドロッド部 2Dの外径寸法より大径に形成された非接触の内部孔 31Bに形成する。この作動ロッド 2の接合部 2Eとソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1とは、弁体ロッド部 2Aが案内孔 11Aを突き抜けて内部室 19A内で結合する。この為に、弁体ロッド部 2Aの接合部 2Eの全外面に作動流体圧力が作用できるよつになる。

[0036] 又、作動ロッド 2の接合部 2Eは、凸状円錐部 2E2に形成されている。この凸状円錐部 2E2の先端は、裁頭面 2E1に形成する。この裁頭面 2E1は、接合平面に形成する。尚、裁頭面 2E1は半球面状に形成して半球面状の底面 2D1Aと接合するようにしても良い。一方、ソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1は、端面に凹状円錐面 2D1Bを形成する。この凹状円錐面 2D1Bの底面 2D1Aは、連結平面に形成する。この底面 2D1Aは、点接触ではなぐ裁頭面 2E1と大きな面積の平面同士で接合するから、作動時の摩耗が少なぐ耐久能力を有する。裁頭面 2E1の直径 A (図 2参照）に対して底面 2D1Aの直径 B (図 2参照）は 0. 1mm力ら 0. 5mmの範囲に大きくすると良い。この底面 2D1Aと裁頭面 2E1は摩耗を防止するために、焼き入れして硬度を高くしても良い。尚、接合部 2Eと連結面 2D1との接触は、点接触でなければ、小さな接触でもよい。

[0037] チューブ 33の外周には電磁コイル 34が設けられて!/、る。ソレノイド部 30は、この電磁コイル 34と可動鉄心 32と固定鉄芯 31が主要な構成である。ソレノイド部 30は、電磁コイル 34に流れる電流の大きさにより可動鉄心 32を作動させて弁体 3の開度を制御する。このときに、感圧装置 20に吸入圧力 Psも同時に作用して弁体 3の開閉度を制御する。この容量制御弁 1は、電流の大きさによりソレノイド部 30を作動させると共に、吸入圧力 Psにより感圧装置 20を作動させて弁体 3を弁座 13から開閉し、吐出圧力 Pdの流量を調整して制御室 (例えば、図 5では、クランク室 55)内へ導入し、制御室内の圧力を制御する。

実施例 2

[0038] 図 2は、本発明に係わる作動ロッド 2とソレノイドロッド部 2Dとを連結した構造の第 2 実施の態様である。図 2において、作動ロッド 2は接合部 2Eがソレノイドロッド部 2Dの接合面 2D 1に連結して作動する。この作動ロッド 2の接合部 2Eは、弁体ロッド部 2A の先端に裁頭面 2E1を設けた凸状円錐部 2E2に形成する。この裁頭面 2E1は直径 Aの円形面に形成された接合平面である。叉、ソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1は、端面に凹状円錐面 2D1Bを形成する。この凹状円錐面 2D1Bの底面 2D1Aは直径 Bの円形面に形成された連結平面である。叉、凹状円錐面 2D1Bの深さ Hは、例えば、底面 2D1Aの直径 Bと略同じ寸法に形成する。更に好ましくは、深さ Hは底面 2D 1Aの直径 Bより少し小さくすると良い。この底面 2D1Aの直径 Bは、裁頭面 2E1の直径 Aより 0. 1mm力ら 0. 4mmくらい大きい寸法にして余裕をもたせると良い。この深さ Hは、作動ロッド 2とソレノイドロッド部 2Dとの連結力により決められる力底面 2D1A の直径 Bより小さくすると良い。叉、凹状円錐面 2D1Bの円錐角度は、図 1とは相違し、凸状円錐部 2E2の円錐角度 αより 0. 5° から 3° 位大きく形成する。

[0039] 弁体ロッド部 2Αの摺動面 2A1は軸受 11の案内孔 11Aと摺動する。又、感圧ロッド部 2Βのスライド面 2B1がスライド孔 12と摺動する。しかし、作動ロッド 2の接合部 2Ε 力 Sソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1と一部遊合した連結は、作動ロッド 2の摺動をこの一部遊合により連結しないから、摺動面 2A1とスライド面 2B1の摩擦による摩耗を防止する。更に又、作動ロッド 2の作動時の摩擦抵抗を低減できる。この作動ロッド 2 はステンレス鋼である。ステンレス鋼製の丸棒を加ェして図 2に示すような形状にカロェする。

実施例 3

[0040] 図 3は、本発明に係わる第 3実施の態様の可動鉄心 32とソレノイドロッド部 2Dを示す。可動鉄心 32は、固定鉄芯 31側が円錐面に形成されている。尚、この円錐面は、円錐面と限らず、同様な機能を有する種々の面に設計することができる。又、可動鉄心 32の固定鉄芯 31側と反対側は凹部に形成する。更に、可動鉄心 32の外周面 32 Αは、摺動面 32A1と非接触周面 32A2とに形成する。この非接触周面 32A2の外径 D2は摺動面 32A1の外径 D1より 0. 1mm— 1. 2mm位小径に形成する。叉、摺動面 32A1は、断面状態で湾曲に形成する。摺動面 32A1の軸方向長さ L2は、外周面 3 2Aの軸方向長さ L1に対し約 1Z10に形成されている力 L2対 L1の関係は、 1/4 の長さを越えなヽ範囲内に形成するとよ、。

[0041] そして、この可動鉄心 32の摺動面 32A1は有底円筒状のチューブ 33の内周面に移動自在に嵌合する。叉、非接触周面 32A2はチューブ 33の内周面に接触しない外径寸法に形成する。可動鉄心 32の背面の一端部に設けられた凹部には、第 2ばね 36Aを配置する。この第 2ばね 36Aは、常に可動鉄心 32を弁体 3側へ弹発に押圧する。叉、ソレノイドロッド部 2Dの自由端部の連結面 2D1は、凹状円錐面 2D1Bと半球状の底面 2D 1 Aとを連面した形状である。この底面 2D 1 Aの直径 Bより凹状円錐面 2D1Bの深さ Hを小さくしている。叉、作動ロッド 2の接合部 2Eは、凸状円錐部 2 E2と半球状の裁頭面 2E1とを連面した形状である。この裁頭面 2E1の直径 Aは略底面 2D1Aの直径 Bと略同一である。尚、裁頭面 2E1の直径 Aは底面 2D1Aの直径 B よりやや小さくしても良い。つまり、凸状円錐部 2E2の円錐角度 αが凹状円錐面 2D1 Βの円錐角度 |8より小さく形成されているので、底面 2D1Aに対して裁頭面 2E1が回動する余裕があれば良いからである。その他の構成は図 1と略同様である。

実施例 4

[0042] 図 4は本発明に係わる第 4実施の態様の容量制御弁 1の可動鉄心 32側を示すものである。この可動鉄心 32の摺動面 32A1は、長さ L2の円周面に形成する。そして、摺動面 32A1の両端はなめらかに他の面へ連面している。叉、摺動面 32A1の長さ L 2は、外周面 32Αの長さ L1に対して約 1Z5に形成すると良い。更に、ソレノイドロッド部 2Dの外周面の寸法は、固定鉄芯 31の内部孔 31Bの寸法に対して隙間を有する小径に形成する。この為に、ソレノイドロッド部 2Dは摺動中に内部孔 31Bに接触しないように構成する。そして、ソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1と作動ロッド 2の接合部 2Εは円錐面の角度間に間隙を有して連結すると共に、作動ロッド 2の接合部 2Εがソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1と係合してソレノイドロッド部 2Dの揺動を保持する。反対に、作動中には、作動ロッド 2はソレノイドロッド部 2D力も無理な作用力を受けることなく作動することが可能になる。その他の構成は図 1の符号と略同様である。この接合部 2Εと連結面 2D1は、図 3に示すように互いに凹凸面の半球状に形成しても良い。

[0043] 叉、符号 17Aは、導入孔である。この導入孔 17Aは、図示省略のバブルノヽウジングに設けた感圧室 17 (図 1参照）と連通した通路である。そして、感圧室 17に導入した吸入圧力 Psの流体は導入孔 17Aから可動鉄心 32側の背面のチューブ 33内に流入する。この吸入圧力 Psの流体にはオイル等の液体が含まれる。この液体が摺動面 32 A1に付着する力摺動面 32A1の長さ L2が外周面 32Aの長さ L1に対して短!、ので、摺動抵抗を低減できる。

[0044] 図 5は本発明の容量制御弁 1を取り付ける圧縮機の断面図である。図 4において、圧縮機 50は、複数のシリンダボア 51Aを設けたシリンダブロック 51を設けている。このシリンダブロック 51の一端には、フロントハウジング 52が設けられている。又、シリンダブロック 51には、弁板装置 54を介してリアハウジング 53が取付けられている。シリンダブロック 51とフロントハウジング 52とによって区画されたクランク室 55内を横断した駆動軸 56が設けられている。この駆動軸 56の中心部の周囲には斜板 57が配置されている。この斜板 57は、駆動軸 56に固着されたロータ 58と連結部を介して結合し、駆動軸 56の軸芯に対して斜板 57の傾斜角度を変化可能に構成されている。

[0045] 駆動軸 56の一端には、フロントハウジング 52の外側に突出したボス部 52A内を貫通して外部まで延在する。駆動軸 56の先端部には、ねじが設けられており、このねじにナット 74が螺合されて駆動伝達板 72が固定されている。又、ボス部 52Aの周囲にはベアリング 60を介してベルト車 71が設けられている。ベルト車 71は固定ボルト 73 により駆動伝達板 72と連結されている。この為に、ベルト車 71の回動は駆動軸 56を回動する。駆動軸 56とボス部 52Aの間には、オイルシール 52Bが装着されており、このオイルシール 52Bによりフロントハウジング 52内と外部とをシールする。駆動軸 56 の他端は、シリンダブロック 51内に配置されており、支持部 78により支持されている。駆動軸 56に並列に配置されたベアリング 75、ベアリング 76、ベアリング 77は駆動軸 56を回動可能に支持して、る。

[0046] シリンダボア 51 A内には、ピストン 62が配置されている。ピストン 62の内側の一端の窪み 62A内には、斜板 57の外周部の周囲が収容され、シユー 63を介してピストン 62 と斜板 57とが互いに連動する構成となっている。リアハウジング 53には、吸入室 65 及び吐出室 64が区画されている。シリンダボア 51の吸入室 65は、弁板装置 54に設けた吸入ポート 81及び図示省略の吸入弁を介して連通する。吐出室 64は、シリンダボア 51Aに図示省略の吐出弁及び弁板装置 54に設けられた吐出ポート 82を介して連通する。

[0047] 又、リアハウジング 53の後壁の窪み内に容量制御弁 1が取り付けられている。容量制御弁 1は、吐出室 64と、クランク室 55に接続するクランク室圧力 Pcの流体連通路 6 6及び吐出圧力 Pdの流体連通路 69の開度を調整しクランク室 55への吐出圧力 Pd 流体を制御する。叉、クランク室 55内のクランク室圧力 Pc流体は駆動軸 56の他端とベアリング 77との間隙、気室 84及び固定オリフィス 83を介して吸入室 65に流れる。その結果、容量制御弁 1は、クランク室圧力 Pc用の流体連通路 66及び吐出圧力 Pd 用の流体連通路 69の開度を調整してクランク室圧力 Pcの変化により、ピストン 62のストロークを制御することが可能になる。

[0048] 以下に、本発明に係わる他の実施例の発明につ、てその構成と効果とを説明する

[0049] 本発明に係る第 2発明の容量制御弁 1は、ソレノイドロッド部 2Dの連結面 2D1と作動ロッド 2の接合部 2Eとは、一方の凹状円錐状面 2D1Bの底面 2D1Aが平状面または断面円弧状面の広い面に形成されているとともに、他方の凸状円錐状部 2E2の頭部が先端を切った凹状円錐状面 2D1Bの底面に対応する裁頭状面に形成されているものである。

[0050] この第 2発明の容量制御弁では、ソレノイドロッド部と作動ロッドとの連結は、互いの底面と裁頭面が接触面積を大きくして接合しているので、底面と裁頭面との摩耗が防止できる。また、ソレノイドロッド部の連結面と作動ロッドの接合部とは広い面積で接合しているので、作動時の連結の接合が強くなる。

[0051] 本発明に係る第 3発明の容量制御弁 1は、ソレノイドロッド部 2Dの凹状円錐面 2D1 Bの円錐角度 |8が作動ロッド 2の凸状円錐状部 2E2の円錐角度 αより 0. 5° 力 6 ° 大きく形成されているものである。

[0052] この第 3発明の容量制御弁では、作動ロッドの接合部に於ける凸状円錐部の円錐角度 αより凹状円錐面の円錐角度 ι8が 0. 5° 力も 6° と大きく形成されている。この為に、ソレノイドロッド部の作動ロッドとの連結する連結面が作動ロッドの作動に対応して無理な方向へ押圧されるのを防止する。この為に、作動ロッドはスムーズに摺動するので、作動ロッドの摺動面の摩耗が防止できる効果を奏する。叉、凹状連結面と凸状接合部とが両円錐面同士で接合できるので、可動心の組立が極めて容易になる。

[0053] 本発明に係る第 4発明の容量制御弁 1は、ソレノイドロッド部 2Dが固定芯 31の内部孔 31Bに接触する前に凹状円錐面 2D1Bが凸状円錐部 2E2に接触するように構成されているものである。

[0054] この第 4発明の容量制御弁では、凹状連結面と凸状接合部とが円錐面同士で接合していると共に、凹状連結面と凸状接合部との係合面がソレノイドロッド部を内部孔に接触摺動しな、ように規制されて、るから、摺動時に可動心の摺動抵抗が極めて小さくできる効果を奏する。

[0055] 本発明に係る第 5発明の容量制御弁 1は、可動心 32の外周面 32Aの端部側周面に摺動面 32A1を有して摺動面 32A1の軸方向の長さが外周面 32Aの全長の 4分の 1を越えなヽ長さに構成されて、るものである。

[0056] この第 5発明の容量制御弁では、可動心の外周面の端部側に摺動面が設けられていると共に、摺動面の軸方向長さが外周面の全長に対して 4分の 1を越えない範囲に形成されているから、可動鉄心の摺動抵抗が極めて小さくできる効果を奏する。特に、摺動面には作動流体に含むオイル等の液体が付着するが、摺動面の長さが外周面の全長に対して 4分の 1以下に形成されて!ヽると、液体が付着しても直ぐに流出し、摺動抵抗が小さくできる効果を奏する。

[0057] 本発明に係る第 6発明の容量制御弁 1は、摺動面 32A1が断面を湾曲状に形成されているものである。

[0058] この第 6発明の容量制御弁では、摺動面が断面を湾曲に形成しているから、摺動面が線接触に近くなるので、摺動抵抗が大きく低減できる効果を奏する。し力も、可動鉄心とソレノイドロッド部の全接触面は、線接蝕に近!ヽ摺動面のみで摺動接触すると共に、凹状連結面が自由に揺動できる連結構造となるから、可動心の摺動抵抗が極めて小さくなり、可動心はソレノイド部の電流の大きさに対応して正確に作動することが可能になる。

産業上の利用可能性

[0059] 以上のように、本発明の容量制御弁は、空気機械、圧縮機等の制御室の圧力制御に用いて有用である。特に、容量制御弁の作動ロッドの作動時の応答性に優れると共に、作動ロッドとソレノイドロッド部とを連結した連結構造に於ける接合面の摩耗を防止できる有用な容量制御弁である。

Claims

請求の範囲

[1] ソレノイド部を有する容量制御弁であって、前記ソレノイド部に有するチューブと、前記チューブに嵌合する外周面に摺動面と前記摺動面より小径の非接触周面を有すると共に、前記摺動面の軸方向長さが前記非接触周面の軸方向長さより短く形成された可動心と、前記可動心と結合して前記可動心と反対側の自由端部に連結面を有するソレノイドロッド部と、前記ソレノイドロッド部と遊嵌合する内部孔を有して前記可動心と対向に配置された固定芯と、前記ソレノイドロッド部の前記連結面と係合する接合部を有すると共に制御流体通孔が開閉される弁体を有する作動ロッドとを具備し、前記ソレノイドロッド部の前記連結面と前記作動ロッドの前記接合部とは一方が凹状円錐状面に形成されていると共に、他方が凸状円錐状部に形成されていることを特徴とする容量制御弁。

[2] 前記凹状円錐状面の底面は平状面または断面が円弧状面の広い面に形成されているとともに、前記凸状円錐状部の頭部は先端が切られて前記凹状円錐状面の底面に対応する裁頭状面に形成されてヽることを特徴とする請求項 1に記載の容量制御弁。

[3] 前記ソレノイドロッド部の前記凹状円錐状面の円錐角度 13が前記作動ロッドの前記凸状円錐状部の円錐角度 αより 0. 5° 力 6° に大きく形成されていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の容量制御弁。

[4] 前記ソレノイドロッド部が前記固定芯の内部孔に接触する前に前記凹状円錐状面と前記作動ロッドの凸状円錐状部が接触するように構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の容量制御弁。

[5] 前記可動心の前記外周面の端部側周面に摺動面を有して摺動面の軸方向の長さが外周面の全長の 4分の 1を越えない長さに構成されていることを特徴とする請求項

1に記載の容量制御弁。

[6] 摺動面が断面を湾曲状に形成されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の容量制御弁。