可变容量压缩机的控制阀的制作方法

文档序号:19876813发布日期:2020-02-08 06:30阅读:150来源:国知局
可变容量压缩机的控制阀的制作方法

本发明涉及一种用于可变容量压缩机的控制阀。



背景技术:

作为这种控制阀的一例,已知一种专利文献1记载的螺线管阀。专利文献1记载的螺线管阀1包括:阀主体4,上述阀主体4形成有对阀芯3b进行收容的阀室3a;螺线管部2,上述螺线管部2配置于阀主体4的一侧,并经由螺线管侧杆5c对阀芯3b施加闭阀方向的作用力;以及波纹管组装件10,上述波纹管组装件10配置于阀主体4的另一侧,并经由波纹管侧杆5e而对阀芯3b施加开阀方向的作用力。在阀室3a中,被阀芯3b开闭的阀座(阀孔)3c开口,阀座(阀孔)3c经由形成于阀主体4的端口3f而与吐出压力pd发挥作用的吐出压力区域连通。此外,阀室3a经由形成于阀主体4的端口3e而与曲柄室压力pc发挥作用的曲柄室压力区域连通。也就是说,当阀芯3b将阀座(阀孔)3c打开时,吐出室内的制冷剂将经由端口3f流入到螺线管阀1,流入的上述吐出室的制冷剂流过阀座(阀孔)3c和阀室3a,随后经由端口3e从螺线管阀1流出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2001-82624号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

然而,在螺线管阀1中,波纹管侧杆5e滑动支承于内筒部,该内筒部从阀座(阀孔)3c延伸至比吐出压力pd更低的吸入压力ps发挥作用的感压室。此外,端口3f在上述内筒部的波纹管侧杆5e的滑动支承部与阀座(阀孔)3c之间的部位处成大致直角连接于上述内筒部。因此,从端口3f流入的上述吐出室内的制冷剂的一部分将流向上述滑动支承部侧,此处包含的异物可能会侵入到波纹管侧杆5e的外周面与上述内筒部的内周面之间的间隙。当上述异物侵入到上述间隙时,波纹管侧杆5e(甚至是阀芯3b)的动作将受到阻碍,因此较为理想的是防止上述情况。

因此,本发明的目的在于,在用于可变容量压缩机的控制阀中,抑制异物向对包括将阀孔打开、关闭的阀部的阀单元进行滑动支承的滑动支承部侵入,由此确保上述阀单元的稳定的动作。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的一个方面,一种控制阀,所述控制阀用于包括吸入室、压缩部、吐出室和压力控制室的可变容量压缩机,所述吸入室供压缩前的制冷剂导入,所述压缩部对所述吸入室内的制冷剂进行压缩,所述吐出室供被所述压缩部压缩的压缩后的制冷剂吐出,所述压力控制室根据内部压力使所述压缩部的状态变化,从而使吐出容量变化,所述控制阀构成为对所述吐出室内的制冷剂向所述压力控制室的供给量进行控制,所述控制阀包括:阀主体,所述阀主体具有入口端口、出口端口和连接路径,其中,所述入口端口开口于外周面的第一部位,并且形成为朝向中心线一侧,并供所述吐出室内的制冷剂流入,所述出口端口开口于与所述外周面的所述第一部位在所述中心线方向上分开的第二部位,并且形成为朝向所述中心线一侧,并供从所述入口端口流入的所述吐出室内的制冷剂流出,所述连接路径经由阀室和朝所述阀室开口的阀孔将所述入口端口和所述出口端口连接;阀部,所述阀部设于所述阀室内,并将所述阀孔打开、关闭;螺线管部,所述螺线管部设于所述阀主体在所述中心线方向上的一侧,并经由螺线管杆对所述阀部施加闭阀方向的作用力;以及感压装置,所述感压装置配置在设于所述阀主体在所述中心线方向上的另一侧的感压室内,并响应于所述吸入室的压力而动作,以经由感压杆对所述阀部施加开阀方向的作用力,所述螺线管杆、所述阀部和所述感压杆一体连结而构成阀单元,并且所述阀单元以自由滑动的方式支承于支承孔,所述支承孔沿所述中心线方向延伸,并且以与所述阀孔连通的方式设于所述阀主体,在所述控制阀中,所述入口端口和比所述阀孔更靠所述入口端口一侧的所述连接路径中的至少一方具有倾斜部,所述倾斜部以随着从所述外周面侧朝向所述中心线一侧而接近于所述阀孔的所述阀室一侧的开口的方式倾斜。

发明效果

在所述控制阀中,供所述吐出室内的制冷剂流入的所述入口端口和比所述阀孔更靠所述入口端口一侧的所述连接路径中的至少一方具有倾斜部,所述倾斜部以随着从所述阀主体的所述外周面侧朝向所述中心线一侧而接近于所述阀孔的所述阀室一侧的开口的方式倾斜。因此,从所述入口端口流入到所述控制阀内的所述吐出室内的制冷剂通过所述倾斜部而定向为朝向所述阀孔的所述阀室一侧的开口,以防止所述吐出室内的制冷剂流向所述支承孔一侧。因此,即使在所述吐出室内的制冷剂包含异物的情况下,也可防止所述异物侵入到所述支承孔,从而确保所述阀单元的稳定的动作。

附图说明

图1是表示本发明所适用的可变容量压缩机的示意结构的剖视图。

图2是表示用于上述可变容量压缩机的控制阀的第一实施方式的结构的剖视图。

图3是图2的主要部分放大图。

图4是表示上述控制阀的第二实施方式的结构的剖视图。

图5是图4的主要部分放大图。

图6是表示上述第二实施方式的变形例的主要部分放大图。

具体实施方式

下面,根据附图,对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明所适用的斜板式可变容量压缩机的示意结构的剖视图。上述可变容量压缩机构成为主要适用于车用空调系统的无离合器压缩机。

可变容量压缩机100包括:缸体101,上述缸体101形成有多个缸膛101a;前壳102,上述前壳102设于缸体101的一端侧;以及缸盖104,上述缸盖104隔着阀板103设于缸体101的另一端侧。此外,缸体101、前壳102、阀板103和缸盖104通过多个贯穿螺栓105紧固而构成压缩机外壳。

此外,通过缸体101和前壳102形成曲柄室140,驱动轴110设置成横穿曲柄室140内。驱动轴110自由旋转地支承于上述压缩机外壳。另外,虽然在图中省略,但在前壳102与缸体101之间配置有中心垫圈,在缸体101与缸盖104之间,除了阀板103之外,还配置有缸垫圈、吸入阀形成板、吐出阀形成板和盖垫圈。

在驱动轴110的轴向的中间部的周围配置有斜板111。斜板111经由连杆机构120而与固定于驱动轴110的转子112连结,从而与驱动轴110一起旋转。此外,斜板111构成为能改变相对于与驱动轴110的轴线o正交的平面的角度(以下称为“倾角”)。

连杆机构120包括:第一臂112a,上述第一臂112a从转子112突出设置;第二臂111a,上述第二臂111a从斜板111突出设置;以及连杆臂121,上述连杆臂121的一端侧经由第一连结销122连结成相对于第一臂112a自由转动,另一端侧经由第二连结销123连结成相对于第二臂111a自由转动。

供驱动轴110插通的斜板111的通孔111b形成为能供斜板111在最大倾角至最小倾角的范围内倾斜运动的形状。在通孔111b中形成有与驱动轴110抵接的最小倾角限制部。在将斜板111与驱动轴110的轴线o正交时的斜板111的倾角(最小倾角)设为0°的情况下,通孔111b的上述最小倾角限制部形成为:当斜板111的倾角为大致0°时与驱动轴110抵接,并对斜板111更进一步的倾斜运动进行限制。此外,斜板111在其倾角为最大倾角时与转子112抵接以限制进一步的倾斜运动。

在驱动轴110上安装有倾角减小弹簧114和倾角增大弹簧115,其中,上述倾角减小弹簧114将斜板111朝使斜板111的倾角减小的方向施力,上述倾角增大弹簧115将斜板111朝使斜板111的倾角增大的方向施力。倾角减小弹簧114配置于斜板111与转子112之间,倾角增大弹簧115安装于斜板111与固定于驱动轴110的弹簧支承构件116之间。

在此,在斜板111的倾角为上述最小倾角时,设定为倾角增大弹簧115的作用力比倾角减小弹簧114的作用力更大,在驱动轴110不旋转时,斜板111被定位于倾角减小弹簧114的作用力与倾角增大弹簧115的作用力平衡的倾角处。

驱动轴110的一端(图1中的左端)在前壳102的轴套部102a内贯穿并延伸至前壳102的外侧。此外,在驱动轴110的上述一端连结有省略图示的动力传递装置。在驱动轴110与轴套部102a之间设有轴封装置130,通过轴封装置130将曲柄室140内与外部阻断。

驱动轴110与转子112的连结体在径向上被轴承131、132支承,在推力方向上被轴承133、推力板134支承。此外,驱动轴110(以及转子112)构成为通过来自外部驱动源的动力传递至上述动力传递装置而与上述动力传递装置的旋转同步旋转。另外,驱动轴110的另一端、即推力板134一侧的端部与推力板134之间的间隙被调节螺钉135调节成规定的间隙。

在各缸膛101a内配置有活塞136。在活塞136的突出到曲柄室140内的突出部的内侧空间,经由一对滑履137收容有斜板111的外周部及其附近,由此,斜板111与活塞136连动。此外,通过斜板111随着驱动轴110的旋转而旋转,活塞136在缸膛101a内往复运动。此外,活塞136的行程量根据斜板111的倾角而变化。

在缸盖104的大致中央处形成有吸入室141,并且形成有吐出室142,上述吐出室142呈环状地将吸入室141包围。吸入室141经由设于阀板103的连通孔103a及形成于上述吸入阀形成板(省略图示)的吸入阀(省略图示)而与缸膛101a连通。吐出室142经由形成于上述吐出阀形成板(省略图示)的吐出阀(省略图示)及设于阀板103的连通孔103b而与缸膛101a连通。

吸入室141经由吸入通路104a而与省略图示的上述空调系统的制冷剂回路的低压侧连接。

在缸体101的上部设置有消音器160,以降低制冷剂的压力脉动导致的噪音、振动。消音器160由消音器形成壁101b和盖构件106形成,其中,上述消音器形成壁101b区划形成于缸体101的上部,上述盖构件106经由省略图示的密封构件而被紧固于消音器形成壁101b。在消音器160内的消音器空间143中配置有止回阀200。

止回阀200配置于将吐出室142与消音器空间143连通的连通路径144的消音器空间143侧的端部。止回阀200响应于连通路径144(上游侧)与消音器空间143(下游侧)的压力差而动作。具体而言,止回阀200构成为:在上述压力差小于规定值的情况下将连通路径144截断,在上述压力差大于上述规定值的情况下将连通路径144开放。

吐出室142经由由连通路径144、止回阀200、消音器空间143及吐出端口106a构成的吐出通路,而与上述空调系统的上述制冷剂回路的高压侧连接。此外,从上述空调系统的上述制冷剂回路的高压侧朝向吐出室142的制冷剂气体的逆流被止回阀200抑制。

上述空调系统的上述制冷剂回路的低压侧的制冷剂(压缩前的制冷剂)经由吸入通路104a被引导至吸入室141。吸入室141内的制冷剂通过活塞136的往复运动而被吸入缸膛101a内,并被压缩而吐出至吐出室142。即,在本实施方式中,由缸膛101a和活塞136构成对吸入室141内的制冷剂进行压缩的压缩部。然后,被上述压缩部压缩并吐出至吐出室142的制冷剂(压缩后的制冷剂,以下称为“吐出制冷剂”)经由上述吐出通路被向上述空调系统的上述制冷剂回路的高压侧引导。

在缸盖104处还设置有控制阀300。控制阀300配置在形成于缸盖104的阀收容室104b。

控制阀300具有构成供给通路145的一部分的内部通路,上述供给通路145将吐出室142内的制冷剂(吐出制冷剂)供给至曲柄室140。此外,控制阀300构成为对上述内部通路(即,供给通路145)的开度(通路截面积)进行调节,由此,对上述吐出制冷剂朝曲柄室140供给的供给量(压力供给量)进行控制。另外,后面将对供给通路145和控制阀300进行描述。

此外,曲柄室140经由排出通路而与吸入室141连通,曲柄室140内的制冷剂经由上述排出通路向吸入室141流动,其中,上述排出通路由形成于缸体101的连通路径101c及空间部101d和形成于阀板103的固定节流部103c构成。

因此,通过控制阀300对上述吐出制冷剂朝曲柄室140的供给量进行控制,从而能使曲柄室140的压力变化(调节),由此,能使斜板111的倾角、也就是活塞136的行程量变化,从而使可变容量压缩机100的吐出容量变化。

详细而言,通过使曲柄室140的压力变化,能利用各活塞136前后的压力差、换言之夹着活塞136的缸膛101a内的压缩室与曲柄室140的压力差,使斜板111的倾角变化,其结果是,活塞136的行程量变化,从而使可变容量压缩机100的吐出容量变化。具体而言,当使曲柄室140的压力下降时,斜板111的倾角变大,活塞136的行程量增加,由此,可变容量压缩机100的吐出容量增加。

换言之,在可变容量压缩机100中,曲柄室140具有下述功能:根据内部压力而使上述压缩部的状态(具体而言,活塞136的行程量)变化,从而使可变容量压缩机100的吐出容量变化。因此,在本实施方式中,曲柄室140相当于本发明的“压力控制室”。此外,控制阀300主要用于对曲柄室140的压力进行调节。

接着,对供给通路145进行说明。

如图1所示,在本实施方式中,在控制阀300的外周面,从供控制阀300插入的阀收容室104b的开口部侧向阀收容室104b的底部侧安装有o形环300a、o形环300b、o形环300c和o形环300d。而且,通过o形环300a将阀收容室104b的内部与外部空间截断,并且阀收容室104b内的控制阀300的外侧空间被划分为o形环300c与o形环300d之间的第一外侧空间104b1、o形环300b与o形环300c之间的第二外侧空间104b2和比o形环300d更靠阀收容室104b的底部侧的第三外侧空间104b3。

第一外侧空间104b1经由形成于缸盖104的连通路径104c而与吐出室142连通。第二外侧空间104b2经由形成于缸盖104的连通路径104d及形成于缸体101的连通路径101e而与曲柄室140连通。第三外侧空间104b3经由形成于缸盖104的连通路径104e而与吸入室141连通。

此外,在本实施方式中,由连通路径104c、第一外侧空间104b1、控制阀300的上述内部通路、第二外侧空间104b2、连通路径104d和连通路径101e形成供给通路145。

接着,参照图2、图3,对控制阀300的第一实施方式进行说明。图2是表示控制阀300的第一实施方式的剖视图,图3是图2的主要部分放大图。

如图2所示,控制阀300包括阀主体311、盖部构件312、感压装置330、螺线管外壳341、固定铁芯342、可动铁芯343、施力构件344、收容构件345、线圈组装件346和阀单元350。

阀主体311形成为大致圆柱状。盖部构件312形成为有底圆筒状,并固定于作为阀收容室104b的上述底部侧的阀主体311的一端。盖部构件312与形成于阀主体311的一端面311a的凹部311b协作而形成感压室313。感压室313经由形成于盖部构件312的底部的连通孔312a而与盖部构件312的外侧空间、此处为与吸入室141连通的第三外侧空间104b3连通。因此,吸入室141的压力ps作用于感压室313。

在阀主体311,从另一端面311c向一端面311a侧依次形成有嵌合孔314、阀室315、阀孔316和支承孔317。嵌合孔314、阀室315、阀孔316和支承孔317配置于阀主体311的中心线(=控制阀300的中心线)x上。即,嵌合孔314、阀室315、阀孔316和支承孔317具有同一中心线。

嵌合孔314形成为朝阀主体311的另一端面311c开口的圆柱状的孔。在嵌合孔314中压入嵌合有固定铁芯342的大径部342b(后述)。阀室315形成为朝嵌合孔314的底面开口的圆柱状的空间。在阀室315配置有阀单元350的阀部351(后述)。阀孔316形成(开口)于阀室315的底面。阀孔316被阀单元350的阀部351打开、关闭。支承孔317从阀孔316呈直线状延伸至感压室313。也就是说,在本实施方式中,阀孔316具有朝阀室315内开口的阀室侧315侧的开口和连接(连通)于支承孔317的支承孔317侧的开口,支承孔317形成为使阀孔316与感压室313连通。阀单元350的感压杆352(后述)以自由滑动的方式支承于支承孔317。在本实施方式中,阀孔316和支承孔317形成为连续的一个孔,阀孔316和支承孔317具有相同的直径。

此外,在阀主体311形成有第一端口320和第二端口321。第一端口320和第二端口321形成为夹着阀孔31位于阀主体311的中心线x方向上的两侧,即在中心线x方向上分开形成。

第一端口320的一端开口于阀主体311的外周面的o形环300c与o形环300d之间的第一部位、即位于与吐出室142连通的第一外侧空间104b1的部位。第一端口320形成为从上述一端朝向中心线x一侧,第一端口320的另一端连接于阀孔316。也就是说,第一端口320形成为从阀主体311的上述外周面的上述第一部位延伸至阀孔316。此外,阀孔316开口于阀室315的上述底面。因此,阀室315经由阀孔316和第一端口320而与第一外侧空间104b1连通,上述第一外侧空间104b1与吐出室142连通。

第二端口321的一端开口于阀主体311的上述外周面的o形环300b与o形环300c之间的第二部位、即位于与第二外侧空间104b2对应的部位,其中上述第二外侧空间104b2与曲柄室140连通。第二端口321形成为从上述一端朝向中心线x一侧,第二端口321的另一端开口于阀室315的内周面。也就是说,第二端口321形成为从阀主体311的上述外周面的上述第二部位延伸至阀室315。因此,阀室315还经由第二端口321与第二外侧空间104b2连通,其中,上述第二外侧空间104b2与曲柄室140连通。

在此,在本实施方式中,第一端口320以如下方式倾斜:随着从开口于阀主体311的上述外周面的上述第一部位的上述一端侧朝向中心线x一侧而靠近阀孔316的阀室315一侧的开口。具体而言,如图3所示,第一端口320形成为:该第一端口320的端口中心线y相对于与阀主体311的中心线x(=阀孔316的中心线)正交的平面(正交平面)p以具有规定角度α(<90°)的方式倾斜。另外,规定角度α能任意设定,但较为理想的是,设定于30~60°的范围内。

此外,在本实施方式中,第一端口320的端口中心线y的延长线设定为经过阀孔316的阀室315一侧的开口,而且,更具体而言,第二端口321设定为朝向第二端口321的上述另一端,其中,上述第二端口321开口于阀室315的上述内周面。

另外,虽未特别限制,但在本实施方式中,供第一端口320的上述一端开口的上述第一部位位于支承孔317的径向外侧。反言之,支承孔317配置于供第一端口320的上述一端开口的、阀主体311的上述外周面的上述第一部位的径向内侧。

感压装置330配置于感压室313。感压装置330具有:蛇纹状的波纹管330a,该波纹管330a的一端开放,另一端密封;端部构件330b,该端部构件330b将波纹管330a的一端封堵;止动构件330c,该止动构件330c配置于波纹管330a内并对波纹管330a的收缩进行限制;第一施力构件(压缩螺旋弹簧)330d,该第一施力构件330d配置于波纹管330a的内部并朝使波纹管330a伸长的方向施力;以及施力构件(压缩螺旋弹簧)330e,该施力构件330e配置于端部构件330b与阀主体311之间并朝使波纹管330a收缩的方向施力。

波纹管330a的内部处于真空状态,波纹管330a响应于感压室313的压力(即,吸入室141的压力ps)而伸缩。具体而言,波纹管330a伴随着感压室313的压力(即,吸入室141的压力ps)下降而伸长。

螺线管外壳341对固定铁芯342、可动铁芯343、施力构件344、收容构件345和线圈组装件346进行保持或收容。

螺线管外壳341包括:圆筒状的周壁部341a;以及固定于周壁部341a的一端的端壁部341b。在螺线管外壳341的端壁部341b形成有嵌合孔341c,在上述嵌合孔341c中压入嵌合有阀主体311的另一端面311c侧的规定范围。

固定铁芯342具有一端面侧的小径部342a和直径比小径部342a更大的另一端面侧的大径部342b。在固定铁芯342处沿轴向贯通形成有插通孔342c。小径部342a收容于螺线管外壳341,大径部342b压入嵌合于嵌合孔314,该嵌合孔314形成于阀主体311的另一端面311c。

可动铁芯343配置成在与固定铁芯342的上述一端面之间具有规定的间隙。另外,螺线管外壳341、固定铁芯342和可动铁芯343由磁性材料形成。

施力构件344配置在固定铁芯342与可动铁芯343之间,并朝使可动铁芯343与固定铁芯342的上述一端面分开的方向施力。在本实施方式中,压缩螺旋弹簧用作施力构件344。

收容构件345由非磁性材料形成为有底圆筒状。收容构件345对固定铁芯342的小径部342a、可动铁芯343和施力构件344进行收容。可动铁芯343设置成沿收容构件345的内周面自由滑动,并能在收容构件345内沿相对于固定铁芯342的上述一端面分离、接触的方向移动。

线圈组装件346包括螺线管线圈(以下仅称为“线圈”)346a和封堵构件346b。线圈346a被树脂覆盖,并配置在收容构件345的周围。封堵构件346b由磁性材料形成,并将螺线管外壳341的周壁部341a的另一端封堵。封堵构件346b配置在可动铁芯343的径向周围,并通过树脂而与线圈346a一体化。另外,图2中的符号346c是线圈组装件346的树脂部。

而且,当线圈346a通电时,螺线管外壳341、固定铁芯342以及线圈组装件346的封堵构件346b形成磁路,并产生对抗施力构件344的作用力以使可动铁芯343向固定铁芯342的上述一端面移动的电磁力。

阀单元350包括阀部351、感压杆352和螺线管杆353,它们构成为一体连结。

阀部351收容于阀室315并将阀孔316打开、关闭。具体而言,阀部351构成为:通过使其靠阀孔316一侧的端部的周缘部与阀室315的上述底面的阀孔316周围的阀座部316a分离、接触,从而将阀孔316打开、关闭。

感压杆352以自由滑动的方式支承于形成于阀主体311的支承孔317。感压杆352的一端连结于阀部351的阀孔316一侧的上述端部的中央部,感压杆352的另一端以能与感压装置330的端部构件330b分离的方式连结。

如图3所示,感压杆352具有:大径部352a;小径部352b,该小径部352b的直径比大径部352a更小;以及锥部352c,该锥部352c设于大径部352a与小径部352b之间,并且直径逐渐缩小。而且,大径部352a自由滑动地支承于支承孔317,小径部352b插通于阀孔316,并且连结于阀部351的阀孔316一侧的上述端部,锥部352c配置于阀孔316与支承孔317之间的边界附近。此外,锥部352c形成为:该锥部352c的外周面与正交面p所成的角度β比第一端口320的端口中心线y与正交面p所成的角度α更大。然而,并不局限于此,锥部352c也可以形成为:锥部352c的外周面与正交面p所成的角度β等于第一端口320的端口中心线y与正交面p所成的角度α。

螺线管杆353以具有间隙的方式插通于形成于固定铁芯342的插通孔342c。螺线管杆353的一端连结于阀部351的与阀孔316一侧相反的一侧的端部,螺线管杆353的另一端连结于可动铁芯343。另外,在本实施方式中,阀部351和螺线管杆353形成为相同直径,螺线管杆353的端部构成阀部351。

在此,如上所述,在感压装置330中,波纹管330a响应于感压室313的压力、即吸入室141的压力ps而伸缩。此外,当波纹管330a伴随着吸入室141的压力ps下降而伸长至规定长度以上时,端部构件330b连结于阀单元350的感压杆352的上述另一端,阀部351经由感压杆352而朝将阀孔316打开的方向(开阀方向)施力。也就是说,感压装置330构成为:响应于吸入室141的压力ps而动作,并经由感压杆352对阀部351施加开阀方向的作用力。

此外,当线圈346a通电时,通过螺线管外壳341、固定铁芯342以及线圈组装件346的封堵构件346b形成磁路,并产生对抗施力构件344的作用力以使可动铁芯343向固定铁芯342的上述一端面移动的电磁力。而且,当可动铁芯343在产生的电磁力的作用下移动时,阀部351将经由螺线管杆353朝将阀孔316关闭的方向(闭阀方向)施力。因此,在本实施方式中,螺线管外壳341、固定铁芯342、可动铁芯343、线圈346a以及封堵构件346b构成“螺线管部”,该螺线管部经由螺线管杆353对阀部351施加闭阀方向的作用力。

在本实施方式的控制阀300中,当阀单元350(的阀部351)将阀孔316打开时,上述吐出制冷剂从吐出室142经由连通路径104c流至第一外侧空间104b1,并从第一端口320流入到控制阀300内。流入到控制阀300内的上述吐出制冷剂流过阀孔316和阀室315,随后,从第二端口321流出到第二外侧空间104b2。接着,流出到第二外侧空间104b2的上述吐出制冷剂经由连通路径104d和连通路径101e流向(供给至)曲柄室140。

因此,在本实施方式中,由第一端口320、阀孔316、阀室315以及第二端口321形成构成供给通路145的一部分的控制阀300的上述内部通路。此外,第一端口320相当于本发明的“入口端口”,第二端口321相当于本发明的“出口端口”,阀孔316和阀室315相当于本发明的“连接路径”。

接着,对控制阀300的动作进行说明。

在本实施方式中,支承孔317具有与阀孔316相同的直径。此外,阀部351通过使该阀部351的周缘部与阀孔316周围的阀座部316a分离、接触,以将阀孔316打开、关闭。因此,由作用于阀部351的吐出室142的压力pd所产生的力和与之相反的、由作用于感压杆352(的大径部352a)的吐出室142的压力pd所产生的力大致相等。此外,阀单元350的承受曲柄室140的压力pc的部位的面积比波纹管330a的感压面积小很多。因此,在控制阀300中,阀单元350几乎不会受到吐出室142的压力pd和曲柄室140的压力pc的影响,而是基于线圈346a的通电量和吸入室141的压力ps将阀孔316打开、关闭。另外,线圈346a的通电量是基于空调设定(车室设定温度)、外部环境等通过例如上述空调系统的控制装置(省略图示)而设定的。

而且,当吸入室141的压力ps比与线圈346a的通电量对应的规定值(设定压力)更高时,控制阀300减小阀孔316的开度,而使上述吐出制冷剂向曲柄室140供给的供给量减少。由此,曲柄室140的压力pc下降,斜板111的倾角变大,从而可变容量压缩机100的吐出容量增加。另一方面,当吸入室141的压力ps比上述设定压力更低时,控制阀300增大阀孔316的开度,而使上述吐出制冷剂向曲柄室140供给的供给量增加。由此,曲柄室140的压力pc上升,斜板111的倾角变小,从而可变容量压缩机100的吐出容量减少。

也就是说,控制阀300构成为:以使吸入室141的压力ps接近于与线圈346a的通电量对应的上述设定压力的方式通过阀单元350(的阀部351)自主地控制阀孔316的开度,由此,使可变容量压缩机100的吐出容量变化。

在本实施方式的控制阀300中,如上所述,第一端口320以下述方式倾斜形成,即随着从开口于阀主体311的上述外周面的上述一端朝向中心线x一侧而接近于阀孔316的阀室315一侧的开口。换言之,第一端口320以如下方式倾斜形成,即随着从所述一端朝向中心线x一侧而远离支承孔317。具体而言,第一端口320以如下方式倾斜,即该第一端口320的中心线y相对于与阀主体311(阀孔316)的中心线x正交的正交面p具有规定角度α(<90°)。因此,从第一端口320的上述一端流入到控制阀300内的上述吐出制冷剂定向为通过流过第一端口320而朝向阀孔316的阀室315一侧的开口(远离支承孔317)。

因此,流过第一端口320的上述吐出制冷剂几乎不会朝向支承孔317一侧,而是经过阀孔316和阀室315从第二端口321流出。因此,即使在上述吐出制冷剂包含异物的情况下,也可防止上述吐出制冷剂所包含的异物侵入到支承孔317,具体而言,也可防止上述吐出制冷剂所包含的异物侵入到感压杆352(的大径部352a)的外周面与支承孔317的内周面之间的间隙,从而确保阀单元350的稳定的动作。

尤其,在本实施方式中,第一端口320的端口中心线y的延长线设定为经过阀孔316的阀室315一侧的开口,而且设定为朝向朝阀室315内开口的第二端口321的上述另一端。因此,流过第一端口320的上述吐出制冷剂直接流向阀孔316,进而直接流向第二端口321。因此,压力损失得以减少,并且上述吐出制冷剂所包含的异物侵入到支承孔317的情况得到更有效地防止。

此外,在本实施方式中,配置于阀孔316与支承孔317的边界附近的感压杆352的锥部352c的外周面与正交面p所成的角度β形成为等于或大于第一端口320的端口中心线y与正交面p所成的角度α。因此,从第一端口320的上述一端流入到控制阀300内的上述吐出制冷剂除了通过第一端口320以外,还通过感压杆352的锥部352c的外周面而定向为朝向阀孔316(远离支承孔317)。因此,上述吐出制冷剂所包含的异物侵入到支承孔317的情况得到更有效地防止。

此外,如图2所示,在本实施方式中,划分出与吐出室142连通的第一外侧空间104b1(换言之,第一端口320一侧的压力区域)和与曲柄室140连通的第二外侧空间104b2(换言之,第二端口321一侧的压力区域)的o形环300c配置于第一端口320的上述另一端(与阀孔316连接的连接端)的径向外侧。因此,在使第一端口320倾斜的情况下,阀主体311的中心线x方向上的长度的增大、进而控制阀300的大型化得到抑制。

另外,在上述实施方式中,第一端口320以下述方式倾斜形成,即随着从开口于阀主体311的上述外周面的上述一端朝向中心线x一侧而接近于阀孔316的阀室315一侧的开口。即,第一端口320的整体倾斜形成。然而,并不局限于此,也可以以如下方式倾斜形成:第一端口320的一部分(尤其是阀孔316一侧的部位)随着从阀主体311的上述外周面侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316的阀室315一侧的开口。此外,除了第一端口320的整体或一部分倾斜形成以外,或是代替第一端口320的整体或一部分倾斜形成,也可以将引导部设于第一端口320内,其中,上述引导部以随着从阀主体311的上述外周面一侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316的阀室315一侧的开口的方式倾斜,并将在第一端口320内流动的上述吐出制冷剂向阀孔316的阀室315一侧的开口引导。

接着,参照图4、图5,对控制阀300的第二实施方式进行说明。图4是表示控制阀300的第二实施方式的剖视图,图5是图4的主要部分放大图。另外,对与第一实施方式共同的要素标注相同的符号并省略其说明,主要对与第一实施方式不同的结构进行说明。另外,虽省略图示,但在第二实施方式中,阀收容室104b的开口部和底部配置成与第一实施方式相反。

在第二实施方式中,在控制阀300的外周面,从阀收容室104b的开口部一侧向底部侧安装有o形环301a、o形环301b和o形环301c。而且,通过o形环301a将阀收容室104b的内部与外部空间阻断,并且阀收容室104b内的控制阀300的外侧空间被划分为o形环301b与o形环301c之间的第一外侧空间104b1、比o形环301c更靠阀收容室104b的底部侧的第二外侧空间104b2、o形环301a与o形环301b之间的第三外侧空间104b3。

而且,与第一实施方式相同,第一外侧空间104b1经由形成于缸盖104的连通路径104c与吐出室142连通,第二外侧空间104b2经由形成于缸盖104的连通路径104d以及形成于缸体101的连通路径101e与曲柄室140连通,第三外侧空间104b3经由形成于缸盖104的连通路径104e与吸入室141连通。另外,如上所述,在第二实施方式中,阀收容室104b的开口部和底部配置成与第一实施方式相反,因此,第二外侧空间104b2及第三外侧空间104b3与第一实施方式(图2)的第二外侧空间104b2及第三外侧空间104b3相反。

在第二实施方式中,控制阀300包括阀主体360、区划构件370、感压装置331、螺线管外壳380、固定铁芯342、可动铁芯343、施力构件344、收容构件345、线圈346a和阀单元390。

在阀收容室104b的上述底部侧即阀主体360的一端面360a形成有第一感压室361。第一感压室361形成为开口于阀主体360的一端面360a的圆柱状空间。

在阀主体360的另一端面360b形成有嵌合孔362。嵌合孔362形成为开口于阀主体360的另一端面360b的大致圆柱状的孔,在嵌合孔362的底面形成(开口)有阀孔316。具体而言,在本实施方式中,嵌合孔362的上述底面具有中央的平坦部和从周缘部向上述平坦部逐渐变深的锥部,在上述中央的平坦部形成(开口)有阀孔316。阀孔316形成为使嵌合孔362的内部与第一感压室361连通。

另外,第一感压室361、嵌合孔362和阀孔316配置于阀主体360的中心线(=控制阀300的中心线)x上(具有同一中心线)。

在嵌合孔362的开口端压入嵌合有固定铁芯342的大径部342b,在嵌合孔362的比上述开口端更靠上述底面侧的规定部位压入嵌合有区划构件370。区划构件370将嵌合孔362的内部区划为:供阀孔316开口的上述底面侧的阀室315;以及压入固定于上述开口端的固定铁芯342的大径部342b一侧的第二感压室363。换言之,区划构件370构成在嵌合孔362内区划形成阀室315和第二感压室363的区划壁。因此,在本实施方式中,阀孔316具有:朝阀室315内开口的阀室315一侧的开口;以及朝第一感室361内开口的第一感压室361一侧的开口。

区划构件370具有锥部371,该锥部371向嵌合孔362的上述底面突出,并且直径逐渐缩小。锥部371配置成与中心线x同轴,且延伸至阀孔316附近。此外,锥部371的外周面形成倾斜面,该倾斜面在阀室315内随着从阀主体360的外周面侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316。

此外,在区划构件370形成有支承孔372,该支承孔372以自由滑动的方式支承阀单元390的阀芯391(后述)。支承孔372与阀主体360的中心线x同轴配置,并具有比阀孔316稍大的直径。支承孔372的一端开口于锥部371的前端面(即、阀室315内),支承孔372的另一端开口于第二感压室363内。

在阀主体360还形成有第一端口364、第二端口365和第三端口366。第一端口364~第三端口366在阀主体360的中心线x方向上彼此分开形成。具体而言,第一端口364和第二端口365配置成以夹着阀孔316的方式位于阀主体360的中心线x方向上的两侧,第三端口366配置于比第一端口364更靠阀主体360的另一端面360b一侧。即,从阀主体360的一端面360a向另一端面360b依次配置有第二端口365、第一端口364和第三端口366。

第一端口364的一端开口于阀主体360的外周面的o形环301b与o形环301c之间的第一部位、即位于与吐出室142连通的第一外侧空间104b1的部位。第一端口364形成为从上述一端朝向中心线x一侧,第一端口364的另一端开口于阀室315的内周面的与区划构件370的锥部371对应的部位。也就是说,第一端口364形成为从阀主体360的上述外周面的上述第一部位延伸至阀室315,阀室315经由第一端口364与第一外侧空间104b1连通,上述第一外侧空间104b1与吐出室142连通。

第二端口365的一端开口于阀主体360的上述外周面的比o形环301c更靠一端面360a一侧的部位、即位于与曲柄室140连通的第二外侧空间104b2的部位。第二端口365形成为从上述一端朝向中心线x一侧,第二端口365的另一端开口于第一感压室361的内周面。也就是说,第二端口365形成为从阀主体360的上述外周面的上述第二部位延伸至第一感压室361,第一感压室361经由阀孔316与阀室315连通。因此,阀室315经由阀孔316、第一感压室361和第二端口365而与第二外侧空间104b2连通,上述第二外侧空间104b2与曲柄室140连通。

第三端口366的一端开口于阀主体360的上述外周面的o形环301a与o形环301b之间的第三部位、即位于与吸入室141连通的第三外侧空间104b3的部位。第三端口366形成为从上述一端朝向中心线x一侧,第三端口366的另一端开口于第二感压室363的内周面。因此,吸入室141的压力ps作用于第二感压室363。

感压装置331收容于第一感压室361。感压装置331具有:蛇纹状的波纹管331a;第一端部构件331b,该第一端部构件331b将波纹管331a的一端封堵;第二端部构件331c,该第二端部构件331c将波纹管331a的另一端封堵;以及施力构件(压缩螺旋弹簧)331d,该施力构件331d配置于波纹管331a的内部并朝使波纹管331a伸长的方向施力。在本实施方式中,第一端部构件331b和第二端部构件331c分别在波纹管331a内具有对波纹管331a的收缩进行限制的止动部。此外,第二端部构件331c还具有盖部,该盖部将第一感压室361的开口端封堵。即,第二端部构件331c兼作盖部构件,该盖部构件将第一感压室361的开口端封堵。

螺线管外壳380对固定铁芯342、可动铁芯343、施力构件344、收容构件345和线圈346a进行保持或收容。

螺线管外壳380包括:圆筒状的周壁部380a;以及固定于周壁部380a的一端的端壁部380b。在螺线管外壳380的端壁部380b形成有嵌合孔380c,在上述嵌合孔380c压入嵌合有阀主体360的另一端面360b一侧的规定范围。另外,在本实施方式中,螺线管外壳380的周壁部380a的另一端侧形成为与第一实施方式的线圈组装件346的封堵构件346b对应的形状。即,本实施方式的螺线管外壳380的周壁部380a具有作为第一实施方式的螺线管外壳341的周壁部341b和线圈组装件346的封堵构件346b的功能。

而且,当线圈346a通电时,螺线管外壳380以及固定铁芯342形成磁路,并产生对抗施力构件344的施力以使可动铁芯343向固定铁芯342的上述一端面移动的电磁力。

阀单元390包括阀芯391、感压杆392和螺线管杆393,它们构成为一体连结。

阀芯391形成为圆柱状。阀芯391以自由滑动的方式支承于区划构件370的支承孔372。阀芯391的一端配置于阀室315内,并构成将阀孔316打开、关闭的阀部391a。具体而言,阀部391a通过使该阀部391a的周缘部与阀室315的上述底面的阀孔316的周围的阀座部316a分离、接触,以将阀孔316打开、关闭。此外,阀芯391的另一端配置于第二感压室363内,并构成接受第二感压室363的压力(即、吸入室141的压力ps)的受压部391b。

感压杆392形成为比阀芯391的直径更小,且插通于阀孔316。感压杆392的一端连结于阀芯391的阀部391a的中央部,感压杆392的另一端以能与感压装置331的第一端部构件331b分离的方式连结。

螺线管杆393与感压杆392同样形成为比阀芯391的直径更小,且以具有间隙的方式插通于形成于固定铁芯342的插通孔342c。螺线管杆393的一端连结于阀芯391的受压部391b的中央,螺线管杆393的另一侧连结于可动铁芯343。

在感压装置331中,波纹管331a在阀单元390的感压杆392连结于第一端部构件331b时,响应于阀芯391的受压部391b所承受的第二感压室363的压力、即吸入室141的压力ps而伸缩。而且,当波纹管331a随着吸入室141的压力ps下降而伸长时,阀芯391(阀部391a)经由感压杆392向将阀孔316打开的方向(开阀方向)施力。也就是说,感压装置331与第一实施方式的感压装置330同样构成为:响应于吸入室141的压力ps而动作,并经由感压杆392对阀芯391(阀部391a)施加开阀方向的作用力。

此外,当线圈346a通电时,由螺线管外壳380以及固定铁芯342形成磁路,并产生对抗施力构件344的作用力以使可动铁芯343向固定铁芯342的上述一端面移动的电磁力。而且,当可动铁芯343在产生的电磁力的作用下移动时,阀芯391(阀部391a)将经由螺线管杆393朝将阀孔316关闭的方向(闭阀方向)施力。因此,在本实施方式中,螺线管外壳380、固定铁芯342、可动铁芯343和线圈346a构成经由螺线管杆393向阀部391a施加闭阀方向的作用力的“螺线管部”。

在本实施方式的控制阀300中,当阀单元390的阀芯391(的阀部391a)将阀孔316打开时,上述吐出制冷剂从吐出室142经由连通路径104c流至第一外侧空间104b1,并从第一端口364流入到控制阀300内。流入到控制阀300内的上述吐出制冷剂流过阀室315、阀孔316和第一感压室361,随后,从第二端口365流出到第二外侧空间104b2。接着,流出到第二外侧空间104b2的上述吐出制冷剂经由连通路径104d和连通路径101e流向(供给至)曲柄室140。

因此,在本实施方式中,由第一端口364、阀室315、阀孔316、第一感压室361以及第二端口365形成构成供给通路145的一部分的控制阀300的上述内部通路。此外,第一端口364相当于本发明的“入口端口”,第二端口365相当于本发明的“出口端口”,阀室315、阀孔316和第一感压室361相当于本发明的“连接路径”。此外,主要由阀室315构成本发明的“比阀孔更靠近入口端口一侧的连接路径”。

在此,如上所述,在本实施方式中,第一端口364的上述另一端开口于阀室315的上述内周面的与区划构件370的锥部371对应的部位。即,区划构件370的锥部371设置成与第一端口364的阀室315的开口对峙。此外,锥部371的上述外周面构成倾斜面,该倾斜面在阀室315内随着从阀主体360的上述外周面侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316。换言之,锥部371的上述外周面构成倾斜面,该倾斜面随着从阀主体360的上述外周面侧朝向中心线x一侧而朝阀孔316的阀室315一侧接近于开口。因此,从第一端口364流入到阀室315内的上述吐出制冷剂被锥部371的上述外周面引导向阀孔316。即,上述吐出制冷剂通过沿锥部371的上述外周面流动以定向为朝向阀孔316。

因此,从第一端口364流入到阀室315内的上述吐出制冷剂几乎不会朝向支承孔372一侧,从第一端口364流入到阀室315内的上述吐出制冷剂流过阀孔316以及第一感压室361并从第二端口365流出。其结果是,即使在上述吐出制冷剂包含异物的情况下,也可防止上述吐出制冷剂所包含的异物侵入到阀芯391的外周面与支承孔372的内周面之间的间隙,从而确保阀单元390的稳定的动作。

另外,在此,对锥部371的上述外周面作为设于阀室315内、并随着从阀主体360的上述外周面侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316的倾斜面,换言之,作为随着从阀主体360的上述外周面侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316的阀室315一侧的开口的倾斜面加以说明。但是,从另一个角度来看,在阀室315内,通过区划构件370的锥部371的上述外周面和阀室315的内表面形成以如下方式倾斜的环状的流路,即随着从阀主体360的上述外周面侧朝向中心线x一侧而接近于阀孔316。在该情况下,上述环状的流路相当于本发明的“比阀孔更靠入口端口一侧的连接路径”。

然而,在上述第二实施方式中,固定铁芯342的大径部342b压入固定于形成于阀主体360的另一端面360b的嵌合孔362的上述开口端,在嵌合孔362的比上述开口端更靠上述底面侧的上述规定部位压入固定有区划构件370,由此,在嵌合孔362的内部区划形成有阀室315和第二感压室363。然而,并不局限于此。例如,也可以如图6的主要部分放大图所示那样构成为:固定铁芯342的大径部342b兼作区划构件370。在该情况下,固定铁芯342的大径部342b具有形成为从螺线管外壳380的端壁部380b突出的突出部342b1,突出部342b1的前端侧部分形成为具有作为区划构件70的功能。具体而言,固定铁芯342的大径部342b的突出部342b1具有构成第二感压室363的内部空间以及构成第三端口366的连通孔,并且在突出部342b1的前端侧形成有锥部371和支承孔372。而且,固定铁芯342的大径部342b的突出部342b1的从上述前端侧至规定范围压入嵌合于形成于阀主体360的另一端面360b的嵌合孔362。

另外,本发明并不局限于上述各实施方式以及变形例,能够基于本发明的技术思想进行进一步的变形和改变,这是不言自明的。

(符号说明)

100可变容量压缩机;101a缸膛;111斜板;136活塞;140曲柄室(压力控制室);141吸入室;142吐出室;145供给通路;300控制阀;311阀主体;312盖部构件;312a连通孔;313感压室;315阀室;316阀孔;317支承孔;320第一端口(入口端口);321第二端口(出口端口);330感压装置;341螺线管外壳;342固定铁芯;342a固定铁芯的小径部;342b固定铁芯的大径部;342b1突出部;350阀单元;351阀部;352感压杆;352a大径部;352b小径部;352c锥部;353螺线管杆;360阀主体;361第一感压室;363第二感压室;364第一端口(入口端口);365第二端口(出口端口);366第三端口;370区划构件(区划壁);371锥部;372支承孔;380螺线管外壳;390阀单元;391阀芯;391a阀部;391b受压部;x控制阀(阀主体、阀孔)的中心线;y端口中心线;p与x正交的正交面。

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