WO2016104390A1 - 容量制御弁 - Google Patents
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Abstract
Description
また、上記従来技術2では、ロッド68の外周面とロッドガイド孔67の内周面との間隙が高圧側よりも低圧側の方が大きく形成されているため、ロッド68とロッドガイド孔67との間に侵入した異物の排出機能は向上されるが、ロッド68の調心機能がないという問題があった。
さらに、上記従来技術3では、ロッド68の外周面またロッドガイド孔67の内周面にらせん溝69が設けられているため、ロッド68とロッドガイド孔67との間に侵入した異物の排出機能及びロッド68の調心機能は一定程度向上されるが、単にらせん溝69を設けるだけでは限界があった。
弁ハウジングと、前記弁ハウジングのガイド通路に装着されて制御通路を開閉する弁体と、該弁体を開閉駆動するためのソレノイドとを備えた容量制御弁において、
前記弁体の外周面またはガイド通路のガイド面の一方にはテーパ部が設けられると共に他方にはらせん溝が設けられ、前記テーパ部は前記弁体の外周面とガイド通路のガイド面との間隙が高圧側よりも低圧側の方に大きくなるように設定され、前記テーパ部及び前記らせん溝は、前記弁体のストロークの始点から終点の全範囲において前記テーパ部の起点が前記らせん溝の領域内に位置するように設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、弁体のらせん溝内を流体が流れることにより、弁ハウジングに対する弁体の調心作用が向上され、弁体の作動性を向上することができると共に、間隙の狭い部分の形成が防止されるため、微粉末が食い込むのを防止できる。このため、摺動部のクリアランスを小さく設定でき、漏れ量を低減することができ、カーエアコンなどのシステムの効率向上に寄与することができる。さらに、応答性が向上するため、カーエアコンなどのシステムの制御速度を向上させることができる。
さらに、弁体の外周面とガイド通路のガイド面との間隙に侵入した微粉末はらせん溝を通り一気に押し出されため、途中に滞留することなく低圧側に確実に排出されるので、弁体の摺動抵抗が増大するのを防止できる。この結果、容量制御弁の耐異物性が向上し、安定した作動性を維持した容量制御弁を提供することができる。
(1)弁体のらせん溝内を流体が流れることにより、弁ハウジングに対する弁体の調心作用が向上され、弁体の作動性を向上することができると共に、間隙の狭い部分の形成が防止されるため、微粉末が食い込むのを防止できる。このため、摺動部のクリアランスを小さく設定でき、漏れ量を低減することができ、カーエアコンなどのシステムの効率向上に寄与することができる。さらに、応答性が向上するため、カーエアコンなどのシステムの制御速度を向上させることができる。
容量制御弁1は、金属材料又は樹脂材料により形成された弁ハウジング2、弁ハウジング2内に往復動自在に配置された弁体15、弁体15を一方向に付勢する感圧体25、弁ハウジング2に接続されて弁体15に電磁駆動力を及ぼす駆動部としてのソレノイド30等を備えている。
本発明において、吐出側通路及び/又は吸入側通路を「制御通路」と呼ぶことがある。
そして、第1弁室7において、ポート(弁孔)4の縁部には、後述する弁体15の第1弁部16が着座する座面12が形成され、又、第2弁室8において、固定鉄芯33の端部には、後述する弁体15の第2弁部17が着座する座面33aが形成されている。
なお、符号Psは、制御対象である容量可変型圧縮機の吸入圧力、Pdは吐出圧力、Pcは制御室圧力を示している。
第3弁部18は、第1弁室7から第3弁室9に向かって縮径した状態から拡径された形状をしており、拡径部においてアダプタ20と対向するテーパ状の係合面18aが形成されている。
この弁体15の外周面15aとガイド通路10のガイド面10aとの隙間は、約0.02から0.08mmの範囲で微粉末Xが通過できる範囲である。この間隙の寸法は、弁体15が弁座12に着座して閉弁するときに、互いの面が密に接合できるように弁体15に対してある程度の余裕を与える大きさにするとともに、弁体15の軸芯の傾斜が過大とならないような範囲内に設定される。
同時に、この間隙は、第1弁室7の吐出流体の吐出圧力Pd(高圧側)と第2弁室8の吸入圧力Ps(低圧側)との圧力差に応じてこれらの間をシールできる寸法に設計する。
具体的には、この間隙は、吐出圧力Pdの吐出流体が微小な漏れにとどまる範囲内の寸法であり、微小な漏れは容量制御上あまり問題とはならない。
なお、弁体15の作動時の摺動抵抗を小さくするために、弁体15とガイド通路10との間隙には、シール用のOリングなどは設けない構成にされている。
そして、弁体15を弁座12に対し、離接して開閉し、高圧の吐出圧力Pdの流体を図示省略する容量可変型圧縮機のクランク室(制御室)へ制御圧力Pcの流体として流入させてクランク室内を制御する。
また、ガイド通路10のガイド面10aにはテーパ部13aが設けられている。
テーパ部13aは、弁体15の外周面15aとガイド通路10の内周面との間隙が高圧側よりも低圧側の方にいくにつれ大きくなるように設定される。
テーパ部13a及びらせん溝22は、弁体15のストロークの始点から終点の全範囲においてテーパ部13aの軸方向の起点14がらせん溝22の軸方向の領域内に位置するように設けられる。
その際、ガイド通路10のガイド面10aには、テーパ部13aがらせん溝22の軸方向の途中から設けられているので、微粉末Xは、より確実に流出される。
すなわち、ストレート部13bにおいては間隙は小さく吐出圧力Pdが減圧されない状態で作用しているので、当該ストレート部13bに対応するらせん溝22内の流体の圧力は比較的高い。これに対して、テーパ部13aにおいては低圧側に向かって間隙が徐々に大きくなると共に流体の圧力も損失により徐々に減圧されるため、当該テーパ部13aに対応するらせん溝22内の圧力は低圧側に向かって低くなるような圧力勾配が形成される。このため、ストレート部13bに対応するらせん溝22内に落下した微粉末Xは高圧流体とともにマイナスの圧力勾配を有するテーパ部13aに対応するらせん溝22内に向かって滞留することなく一気に押し出され、低圧側に排出される。このため、微粉末Xは弁体15の外周面15aとガイド通路10の間隙の途中に食い込むなどして残留されることなく確実に排出される。
(1)弁体15のらせん溝22内を流体が流れることにより、弁ハウジング2に対する弁体15の調心作用が向上され、弁体の作動性を向上することができると共に、間隙の狭い部分の形成が防止されるため、微粉末Xが食い込むのを防止できる。このため、摺動部のクリアランスを小さく設定でき、漏れ量を低減することができ、カーエアコンなどのシステムの効率向上に寄与することができる。さらに、応答性が向上するため、カーエアコンなどのシステムの制御速度を向上させることができる。
(2)弁体15の外周面15aとガイド通路10のガイド面10aとの間隙に侵入した微粉末Xはらせん溝を通り一気に押し出されため、途中に滞留することなく低圧側に確実に排出されるので、弁体15の摺動抵抗が増大するのを防止できる。この結果、容量制御弁の耐異物性が向上し、安定した作動性を維持した容量制御弁を提供することができる。
2 弁ハウジング
3、4、5 ポート
6 ポート
7 第1弁室
8 第2弁室
9 第3弁室
10 ガイド通路
10a ガイド面
11 仕切調整部材
12 座面
13a テーパ部
13b ストレート部
14 テーパ部の軸方向の起点
15 弁体
15a 外周面
16 第1弁部
17 第2弁部
18 第3弁部
18a テーパ状の係合面
19 連通路
20 アダプタ
22 らせん溝
25 感圧体
30 ソレノイド
31 ケーシング
32 スリーブ
33 固定鉄芯
33a 座面
34 駆動ロッド
35 可動鉄芯
36 コイルスプリング
37 励磁用のコイル
38 端部部材
Pd 吐出圧力
Ps 吸入圧力
Pc 制御室圧力
X 微粉末
Claims (1)
- 弁ハウジングと、前記弁ハウジングのガイド通路に装着されて制御通路を開閉する弁体と、該弁体を開閉駆動するためのソレノイドとを備えた容量制御弁において、
前記弁体の外周面またはガイド通路のガイド面の一方にはテーパ部が設けられると共に他方にはらせん溝が設けられ、前記テーパ部は前記弁体の外周面とガイド通路のガイド面との間隙が高圧側よりも低圧側の方に大きくなるように設定され、前記テーパ部及び前記らせん溝は、前記弁体のストロークの始点から終点の全範囲において前記テーパ部の起点が前記らせん溝の領域内に位置するように設けられることを特徴とする容量制御弁。
Priority Applications (5)
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