专利名称：可变容量压缩机用控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如在车辆空调装置中使用的可变容量压缩机的控制阀。
一般在可变容量压缩机中，例如在连接排出室和曲柄室的供气通路中间配置有容量控制阀。通过容量控制阀对供气通路的开度进行调整，来改变从排出室向曲柄室的高压制冷剂气体的供给量，从而调整曲柄室内的压力。因此，根据该曲柄室内的压力来改变曲柄室内的压力与缸孔内的压力之间的压差。从而根据该压差改变斜盘的倾角，对排出容量进行调整。
对于上述容量控制阀，已知的是例如下面所述的结构。即，容量控制阀的壳体带有阀室。阀室通过阀孔与供气通路的中间相连接。也就是说，阀室及阀孔构成了吸气通路的一部分。在阀室内收容有开闭阀孔用的阀体。壳体上连接着螺线管。该螺线管带有固定铁芯和相对于该固定铁芯可接近和离开地移动的柱塞。柱塞通过杆与阀体相连接而动作。螺线管的线圈上对应于供入螺线管线圈中的电流值的吸引力产生于固定铁芯与柱塞之间。这样，通过调整供入线圈中的电流的值，由阀体来改变阀孔的开度，从而改变通过供气通路的制冷剂气体量。
连接上述阀体和柱塞的杆插入设置于控制阀中的导向孔中，并由其支撑。柱塞可移动地容纳在螺线管中所设的安装室中。这样，阀室内的制冷剂气体通过杆和导向孔之间所余下的间隙会泄漏到安装室内。由于制冷剂气体中含有糊状润滑油，会同制冷剂气体一起也将润滑油导入安装室内。
由于是将制冷剂气体积极地导入安装室内的，因而上述安装室通过气体通路与曲柄室或者排出室相连接。这样，作用在阀体移动方向两侧的制冷剂气体的压力变得相同，从而使阀体不受制冷剂气体压力的影响而稳定动作。在采用这种结构的情况下，导入安装室内的润滑油量变多。
安装室内的润滑油附着在安装室的内表面及柱塞的外表面上。这些油积聚在柱塞和与该柱塞相面对的安装室的内表面上，对阀体的动作构成障碍。具体地说，例如在螺线管退磁状态下，一旦柱塞的端面紧贴着安装室的内表面，在螺线管励磁时，便相对于固定铁芯迅速吸引柱塞。在这种情况下，阀体便不能平稳地动作。
特别是在通过对供给线圈的电流的值进行调整，来由阀体改变阀孔的开度的控制阀中，要求使柱塞的动作正确追踪供给电流值的微小变化。因此，在这种控制阀中，如果柱塞及与柱塞相对的面上聚集有润滑油，便不能够使柱塞正确追踪供给电流值的微小变化而动作，从而不能够正确调整阀孔的开度。
本发明的目的是提供一种使让阀体动作的柱塞能够圆滑动作的可变容量压缩机用控制阀。
实现上述目的本发明提供了一种根据对曲柄室内所设的驱动盘的倾角进行调整，来控制排出容量的可变容量压缩机的控制阀。压缩机带有与驱动盘相连接而动作并且配置在缸孔内的活塞。该活塞对从吸入室供给到缸孔内的气体进行压缩，同时，将该压缩了的气体从缸孔中向排出室排出。驱动盘的倾角根据曲柄室内的压力和缸孔内的压力之间的压差而变化。压缩机还带有调整曲柄室内的压力与缸孔内的压力之间的压差的调整机构。该调整机构带有使压力调整用气体通过的气体通路和对在该气体通路中流通的气体量进行调整的上述控制阀。所述控制阀的壳体带有设置于上述气体通路中间的阀孔及阀室。阀孔带有与阀室相连接的开口。阀体面对于上述开口可移动地配置在上述阀室内，以便调整上述阀孔的开度。驱动上述阀体动作用的螺线管带有固定的线圈、以可接近及离开该线圈而移动的方式面对该线圈配置的柱塞以及容纳该柱塞用的安装室。在线圈与柱塞之间产生相应于供给线圈的电流值的吸引力。在柱塞和阀体之间设有杆，该杆通过上述线圈与柱塞之间产生的吸引力使上述阀体动作。柱塞带有与杆相接触的第1端面和与第1端面相对的第2端面。上述安装室带有与第2端面相面对的内端面。为了抑制上述柱塞的第2端面与安装室的内端面的紧贴，在第2端面与安装室的内端面之间设置有气体流通通路。
图1是本发明具体化的第1实施例控制阀的剖视图；图2是沿图1中2-2线的剖视图；图3是表示将图1的控制阀安装在可变容量压缩机中的状态的剖视图4是斜盘处于最大倾角位置时压缩机主要部分的放大剖视图；图5是斜盘处于最小倾角位置时压缩机主要部分的放大剖视图；图6是第2实施例的控制阀的剖视图；图7是表示表示图6的控制阀关闭状态的剖视图。
下面参照图1～图5说明本发明的具体化的可变容量压缩机的容量控制阀的第1实施例。
首先，对可变容量压缩机的结构进行说明。如图3所示，缸体11的前端连接有前盖12。缸体11的后端通过阀板14连接有后盖13。曲柄室15在缸体11前面一侧的前盖12内部形成。
驱动轴16可旋转地支撑在前盖12及缸体11中。驱动轴16的前端从曲柄室15向外突出，在该突出部上固定着皮带轮17。皮带轮17通过皮带18与外部驱动源(该实施例中为车辆发动机E)直接连接。即，该实施例的压缩机是在驱动轴16与外部驱动源之间不设离合器的无离合器型可变容量压缩机。皮带轮17通过向心止推轴承19支撑在前盖12上。前盖12通过向心止推轴承19承受皮带轮17作用的轴向及径向两个方向的载荷。
在驱动轴16的前端外周与前盖12之间安装有唇形密封件20。唇形密封件20防止了曲柄室15内的制冷剂气体的泄漏。
大致呈圆盘状的斜盘22可沿驱动轴16的轴线方向滑动并且可相对于该轴线方向倾斜运动地支撑在曲柄室15内的驱动轴16上。前端带有导向球的一对导向销23固定在斜盘22上。旋转体21可一体旋转地固定在曲柄室15内的驱动轴16上。旋转体21带有朝着斜盘22一侧突出的支撑臂24。支撑臂24上形成有一对导向孔25。导向销23可滑动地分别嵌入这些导向孔25中。通过支撑臂24和导向销23的配合，使斜盘22与驱动轴16一体旋转。另外，通过支撑臂24与导向销23的配合，沿着驱动轴16的轴线方向对斜盘22的移动及斜盘22的倾斜运动进行导向。随着斜盘22朝缸体11一侧(后方)的移动，使斜盘22的倾角减小。
螺旋弹簧26配置在旋转体21和斜盘22之间。该螺旋弹簧26给斜盘22施加朝着后方(斜盘22倾角减小的方向)的力。突出部21a形成于旋转体21的后面。斜盘22通过与突出部21a的接触，限制了其倾斜不能跨越预定的最大倾角。
如图3～图5所示，在缸体11的中心部贯穿设置有沿着驱动轴16轴线方向的容纳孔27。在容纳孔27内容纳有可沿着驱动轴16的轴线方向滑动的一方端部封闭的圆筒状截断体28。截断体28带有大直径部28a和小直径部28b。螺旋弹簧29配置在大直径部28a和小直径部28b之间的阶梯部与容纳孔27内表面之间。该弹簧29给截断体28施加朝斜盘22方向的力。
驱动轴16的后端部插入截断体28内。大直径部28a的内表面上通过开口环31固定着径向轴承30。径向轴承30可相对于驱动轴16产生推力。驱动轴16的后端部通过径向轴承30及截断体28由容纳孔27的内周面支撑。
吸入通路32沿着驱动轴16的轴线延伸，形成于后盖13及阀板14的中心。吸入通路32的内端与容纳孔27相连通。定位面33围绕着吸入通路32的内端开口而在于阀板14上形成。截断体28的后端面可与定位面33相接触。通过截断体28的后端面与定位面33的接触，限制了截断体28向后方(离开旋转体21的方向)的移动，同时，将吸入通路32与容纳孔27切断。
推力轴承34在斜盘22与截断体28之间以可沿轴线方向移动的方式支撑在驱动轴16上。推力轴承34通过螺旋弹簧29的弹力而始终被挟持在斜盘22和截断体28之间。推力轴承34阻断了斜盘22的旋转向截断体28的传递。
斜盘22随着其倾角的变小而向后方移动。随着斜盘22向后方的移动，通过推力轴承34而将截断体28向后方挤压。这样，截断体28克服螺旋弹簧29的弹力而向定位面33移动。如图5所示，在斜盘22的倾角到达最小时，截断体28的后端面与定位面33相接触，截断体28被配置在切断吸入通路32和容纳孔27的连通的闭锁位置。
如图3所示，多个缸孔11a位于驱动轴16的轴线周围，贯通缸体11而形成。单头活塞35分别容纳在各缸孔11a中。各活塞35通过一对滑靴36与斜盘22相连接而动作。驱动轴16的旋转通过旋转体21传递到斜盘22上。斜盘22的旋转运动通过滑靴36转换为活塞35在缸孔11a中的往复运动。
环状吸入室37形成于后盖13内的中央部。吸入室37通过连通孔45与容纳孔27相连通。环状的排出室38形成于吸入室37周围的后盖13内。吸入孔39以及排出孔40分别对应于各缸孔11a而形成于阀板14上。吸入阀41分别对应于各吸入孔39而形成于阀板14上。排出阀42由分别对应于各排出孔40形成于阀板14上。
各活塞35在缸孔11a内从上死点向下死点移动时，吸入室37内的制冷剂气体被从吸入孔39通过挤开吸入阀41而流入各缸孔11a内。各活塞35在缸孔11a内从下死点向上死点移动时，将各缸孔11a内压缩的制冷剂气体从排出孔40挤开排出阀42而向排出室38排出。排出阀42通过与阀板14上的挡片43相接触而限制其开度。
旋转体21和前盖12之间配置有推力轴承44。推力轴承44通过活塞35及斜盘22等承受着作用于旋转体21的压缩反力。
如图3～图5所示，泄压通路46形成于驱动轴16内。泄压通路46带有在唇形密封件20附近开口于曲柄室15内的入口46a和开口于截断体28内部的出口46b。泄压孔47形成于截断体28后端部的周面上。泄压孔47将截断体28的内部与容纳孔27相连通。
供气通路48为了将排出室38与曲柄室15相连接，而形成于后盖13、阀板14及缸体11上。容量控制阀49以位于供气通路48中间的方式安装在后盖13上。导入通路50为了将吸入压力Ps导入控制阀49内，而形成于吸入通路32与控制阀49之间的后盖13上。
排出口51以与排出室38相连通的方式形成于缸体11上。外部制冷剂回路52连接着排出口51和吸入通路32。在外部制冷剂回路52上设置有冷凝器53、膨胀阀54及蒸发器55。在蒸发器55的附近设置有温度传感器56。温度传感器56检测出蒸发器55的温度，将根据该检测温度的信号输出到控制计算机57中。在该控制计算机57中，连接着空调装置驱动开关59、室温设定器58以及室温传感器58a等。乘客通过设定器58而设定所希望的室内温度，即目标温度。
计算机57根据例如通过室温设定器58而预先设定的室温、从温度传感器56得到的检测温度、从室温传感器58a而得到的检测温度以及驱动开关59的ON/OFF状态等各种条件，向驱动回路60发出给控制阀49施加电流值的指令。驱动回路60将指令值的电流朝后述的控制阀49的螺线管62的线圈86输出。决定施加给控制阀49的电流值的条件是驾驶室外温度或者发动机E的旋转速度等，也可以包含除上述条件之外的条件。
下面对上述控制阀49的结构进行详细说明。
如图1～图3所示，控制阀49带有相互接合的壳体61及螺线管62。阀室63形成于壳体61与螺线管62之间。该阀室63通过第1孔67及供气通路48而与排出室38相连通。阀体64配置在阀室63内。阀孔66以沿壳体61轴线方向延伸的方式并且以开口于阀室63的内端面的方式形成于壳体61中。阀孔66的开口面对着阀体64。第1螺旋弹簧65朝着打开阀孔66的方向对于阀体64施压并且装在阀体64与阀室63的内侧面之间。
感压室68形成于壳体61内的上部。该感压室68通过第2孔69及上述导入通路50连接在吸入通路32上。在感压室68的内部配置有波纹管70。波纹管70由感应从吸入通路32通过导入通路50导入感压室68内的吸入压力Ps的感压部件构成。第1导向孔71在感压室68与阀孔66之间以与阀孔66处于同一条轴线上的位置的方式形成于壳体61中。连接波纹管70与阀体64的第1杆72沿着第1导向孔71的轴线方向可以滑动地插通到第1导向孔71中。第1杆72通过阀孔66的部分做成小直径。这样确保了在第1杆72与阀孔66之间有允许制冷剂气体通过的间隙。
第3孔74在阀室63与感压室68之间，以沿着垂直于阀孔66的方向延伸的方式形成于壳体61中。阀孔66通过第3孔74及供气通路48连接在曲柄室15上。
上述螺线管62带有上端开口的圆周状容纳筒75。固定铁芯76以塞住容纳筒75的开口的方式嵌合固定在其开口上。通过将固定铁芯76嵌合在固定铁芯75的开口上，在容纳筒75内形成划分出的安装室77。制成一端封闭的圆筒状的铁制柱塞78可以往复运动地容纳在安装室77内。柱塞78与容纳筒75的内底面之间配置有第2螺旋弹簧79。该第2螺旋弹簧79的弹力比上述第1螺旋弹簧65的弹力要小。
第2导向孔80在安装室77与阀室63之间形成于固定铁芯76中。阀体64下端一体成形的第2杆81沿着第2导向孔80的轴线方向可滑动地插入到第2导向孔80中。第2杆81带有与上述阀孔66的断面面积大致相等的截面面积。第1弹簧65将阀体64朝下方施压。第2弹簧79给柱塞78朝上方施压。这样，第2杆81的前端始终与柱塞78接触。换言之，阀体64通过第2杆81与柱塞78一体第地移动。
小室84在将控制阀49安装在后盖13上时，位于与第3孔74相对应的位置，形成于控制阀49的壳体61的外表面与后盖13的内壁之间。该小室84通过第3孔74与阀孔66连通。连通槽82以与安装室77相连通的方式形成于固定铁芯76的侧面。连通孔83为了将连通孔82与小室84连通而形成于壳体61中。这样，容纳孔77通过连通槽82、连通孔83、小室84以及第3孔74与阀孔66相连接。由此，安装室77内的压力与阀孔66内的压力(曲柄室压力Pc)变得相同。通孔85在柱塞78上形成，将柱塞78的内侧空间与外侧空间相连接。
圆筒状的线圈86配置在固定铁芯76及柱塞78的周围。根据上述控制计算机57的指令而将预定值的电流从驱动回路60供给该线圈86。
如图1及图2所示，在上述柱塞78的下端面上沿着放射方向形成有多条槽87。这些槽87在柱塞78的下端面和与其下端面相对的容纳筒75的内底壁75a之间，形成允许制冷剂气体流通的通路。
柱塞78即使在由固定铁芯76吸引到距离该铁芯76最近的情况下，也能够确保在柱塞78的上端面和与该上端面相对的固定铁芯的下端面之间有间隙89。因此，柱塞78不能够紧贴在固定铁芯76上。
柱塞78的外径比容纳筒75的内径要小。这样，在柱塞78的外周面与容纳筒75的内周面之间形成有跨越整个圆周的间隙88。该间隙88与形成于柱塞78下端面上的槽87相连通。
下面对上述结构的压缩机的作用进行说明。
驱动开关59处于ON的状态时，通过室温传感室58a检测出的驾驶室内温度在由室温设定器58设定的设定值以上的情况下，计算机57对驱动回路60给出使螺线管62励磁的指令。这样，预定值的电流通过驱动回路60供给到线圈86中。如图3及图4所示，对应于供给的电流值的吸引力产生于固定铁芯76与柱塞78之间。该吸引力通过第2杆81传递到阀体64上。这样，阀体64抵抗第1弹簧65的弹力而向将阀孔66关闭的方向施压。另一方面，波纹管70根据经过导入通路50从吸入通路32导入感压室68内的吸入压力Ps的变化而变换位置。该波纹管70的变位通过第1杆72传递到阀体64上。波纹管70其吸入压力Ps越高，将阀体64向阀孔66关闭方向的移动越少。
因此，由阀体64对阀孔66的开度是根据作用在阀体64上的多个力的平衡来确定的，具体地说，是由来自螺线管62的压力，来自波纹管70的压力，第1弹簧65的压力及第2弹簧79的压力的平衡来决定的。
在制冷设备负荷大的情况下，例如通过室温传感器58a检测出的温度与通过室温设定器58设定的温度的差很大，吸入压力Ps便高。计算机57对驱动回路60发出当检测温度与设定温度的差越大时让朝控制阀49的线圈86上供给的电流值越大的指令。因此，固定铁芯76与柱塞78之间的吸引力变强，将阀体64推向阀孔66关闭方向的压力便增大。这样，将阀体64向阀孔66关闭方向的移动所必需的吸入压力Ps设定在较低值上。因此，阀体64以根据更低的吸入压力Ps来调整阀孔66的开度的方式进行动作。换言之，控制阀49随着供给电流值的增大，而以保持更低吸入压力Ps(与目标吸入压相当)的方式动作。
阀体64的阀孔66开度变小时，从排出室38经由供气通路48供向曲柄室15的制冷剂气体量变少。另一方面，曲柄室15内的制冷剂气体经泄压通路46及泄压孔47而向吸入室37流出。这样，曲柄室15内的压力Pc降低。另外，在制冷设备负荷大的状态下，由于吸入压力Ps高，缸孔11a内的压力也高。因此，曲柄室15内的压力Pc与缸孔11a内的压力的差变小，斜盘22的倾角变大，压缩机便以大的排出容量运转。
控制阀49的阀体64将阀孔66完全关闭时，供气通路48被封闭，从排出室38便不能将高压制冷剂气体供给到曲柄室15中。这样，曲柄室15内的压力Pc与吸入室37内的压力Ps变得大致相等。因此，如图3及图4所示，斜盘22的倾角变为最大，压缩机在最大排出容量下运转。斜盘22通过与旋转体21的凸部21a相接触，限制其不能够倾斜到超过预定的最大倾角。
反之，在制冷设备负荷小的情况下，例如通过室温传感室58a检测的温度与通过室温设定器58设定的温度的差小，那么吸入压力Ps便低。计算机57以检测温度与设定温度之差越小时供给控制阀49的线圈86中的电流值越小的方式给驱动回路60发出指令。因此，固定铁芯76与柱塞78之间的吸引力变弱，对阀体64朝阀孔66关闭方向施加的力减小。这样，将阀体64向阀孔66关闭方向的移动所需要的吸入压力Ps便设定成高的值。为此，阀体64以对应于更高的吸入压力Ps来调整阀孔66的开度的方式动作。换言之，控制阀49随着供给的电流值的减小，而以保持更高吸入压力Ps(与目标吸入压力相当)的方式动作。
由阀体64而使阀孔66的开度变大时，从排出室38向曲柄室15供给的制冷剂气体量变多，曲柄室15内的压力Pc上升。另外，由于在制冷设备负荷小的状态下，吸入压力Ps低，缸孔11a内的压力也低。因此，曲柄室15内的压力Pc与缸孔11a内的压力的差变大，斜盘22的侧角变小，从而使压缩机在小的排出容量下运转。
当逐渐接近没有制冷设备负荷时，外部制冷剂回路52中的蒸发器55的温度慢慢降低，并接近开始产生霜冻的温度。由温度传感器56检测出的温度一旦处于开始产生霜冻的温度之下时，计算机57便对驱动回路60发出使螺线管62退磁的指令。这样，向线圈86供给的电流被停止，固定铁芯76与柱塞78之间就不会产生吸引力。由此，如图5所示，阀体64在第1弹簧65的弹力作用下，克服由柱塞78及第2杆81而作用的第2弹簧79的弹力，向着阀孔66开放的方向移动。其结果是，柱塞78与容纳筒75的内底壁75a相接触，同时，阀体64对阀孔66的开度变为最大。这样，从排出室38向曲柄室15供给的制冷剂气体量变多。曲柄室内的压力Pc便会上升。由此，使斜盘22的倾角变为最小，压缩机在最小排出容量下运转。
驱动开关59一旦处于OFF，计算机57便会向驱动回路60发出使螺线管62退磁的指令。这样，斜盘22的倾角变为最小。
根据以上所述，控制阀49的阀体64在供给线圈86的电流值越大的情况下，以根据低的吸入压力Ps来调整阀孔66的开度的方式动作，在供给线圈86的电流值越小的情况下，则以根据高吸入压力Ps来调整阀孔66的开度的方式动作。这样，压缩机始终将吸入压力Ps为维持在目标值上，控制了斜盘22的倾角，来调整排出容量。因此，控制阀49既担任着根据供给的电流值而改变吸入压力Ps的目标值的功能，而且还具有使与吸入压力Ps无关的压缩机在最小容量下进行运转的功能。具备这种控制阀49的压缩机承担了改变空调装置的制冷设备能力的功能。
如图5所示，一旦斜盘22的倾角变为最小，截断体28与定位面33相接触。一旦截断体28与定位面33相接触，便限制了斜盘22的最小倾角，同时，将吸入通路32从吸入室37中切断。这样，制冷剂气体便不会从外部制冷剂回路52流入吸入室37中，在外部制冷剂回路52与压缩机间循环的制冷剂气体的循环便被中止。
斜盘22的最小倾角只比0°大一点。另外，将斜盘22配置在与驱动轴16的轴线相垂直的平面上时的角度定为0°。由此，即使斜盘22的倾角变为最小，制冷剂气体也能够从缸孔11a向排出室38排出，压缩机以最小的排出容量运转。从缸孔11a排出到排出室38的制冷剂气体通过供气通路48向曲柄室15中流入。曲柄室15内的制冷剂气体通过泄压通路46泄压孔47以及吸入室37再次被吸入到缸孔11a中。即，在斜盘22的倾角为最小的状态下，制冷剂气体沿着排出室38、供气通路48、曲柄室15、泄压通路46、泄压孔47、吸入室37以及缸孔11a在压缩机内循环通路中循环。伴随着这种循环，包含在制冷剂气体中的润滑油对压缩机内的各个部分进行润滑。
在驱动开关59处于0N并且斜盘22维持在最小倾角的状态下，一旦随着驾驶室内温度的上升而使制冷设备的负荷增大时，通过室温传感器58a检测出的温度就会变得比由室温设定器58所设定的温度要高。计算机57，根据该检测温度的上升而对驱动回路60作出使螺线管62励磁的指令。螺线管62励磁时，供气通路48便闭合，排出室38内的制冷剂气体不再供给到曲柄室15中。曲柄室15中的制冷剂气体通过泄压通路46及泄压孔47流出到吸入室37中。这样，曲柄室15内的压力Pc依次降低，斜盘22从最小倾角向最大倾角移动。
随着斜盘22的倾角的增大，截断体28通过弹簧29的弹力而从定位而33上慢慢离开。随着这种离开，从吸入通路32到吸入室37之间的气体流通通路的截面积慢慢变大。这样，从吸入通路32流入吸入室37的制冷剂气体量也慢慢增大。由此，从吸入室37向缸孔11a内吸入的制冷剂气体的量也慢慢增大，从而使排出容量慢慢增大。这样，排出压力Pd慢慢增加，驱动压缩机所需要的力矩也慢慢增大。因此，在排出容量从最小容量变为最大容量时，力矩在短时间内不会有很大的变动，伴随着力矩的变动引起的冲击也得到了缓和。
如果发动机E停止，压缩机的运转便也停止(换言之，斜盘22的旋转也停止)，那么朝控制阀49的线圈86供给的电流也停止。这样，螺线管62退磁，供气通路48开放。因此，斜盘22的倾角变为最小。如果持续压缩机的运转停止状态，压缩机内的压力便变得均匀，斜盘22通过弹簧26的弹力保持在最小倾角位置。因此，在随着发动机E的启动使压缩要开始运转时，斜盘22从复合力矩最小的最小倾角状态开始旋转。这样便抑制了压缩机启动时的冲击。
供气通路48内的制冷剂气体通过小室84、连通通路83以及连通槽82导入安装室77内。由于制冷剂气体中含润滑油，润滑油会和制冷剂气体一起导入安装室77内。该润滑油附着在柱塞78的外表面及安装室77的内表面上。这样，随着线圈86的退磁，柱塞78与容纳筒75的底壁75a相接触，柱塞78的下端面通过润滑油而与内底面75a相紧贴。
然而，在该实施例的控制阀49中，柱塞78的下端面上形成有多道槽87。随着线圈86的退磁，柱塞78处于与容纳筒75的内底壁75a相接触的状态。槽87在柱塞78的下端面和容纳筒75的内底壁75a之间形成了允许制冷剂气体流通的通路。换言之，即使螺线管62处于退磁状态，由于有槽87的存在，柱塞78的下端面的一部分处于与容纳筒75的内底壁75a相隔开的状态。因此，即使安装室77内存在有润滑油，柱塞78的下端面也不能完全与容纳筒75的内底壁75a相紧贴密封，其密封力非常小。
由此，在将预定值的电流供给到线圈86时，柱塞87通过对应于供给电流值的吸引力而朝固定铁芯76迅速吸引，其结果是阀体64通过柱塞87而平稳动作。而且，导入柱塞78下端面的槽87内的制冷剂气体对朝固定铁芯76的柱塞87的移动进行辅助。这样，即使在线圈86中供给的电流值小，或者供给的电流值的变化很小，也能够根据该供给的电流值使柱塞87正确动作，阀孔66的开度通过阀体64得以正确调整。
上述槽87最好仅沿柱塞78的下端面呈放射状形成，其结构简单，同时加工也比较容易。
在柱塞78的外周面和容纳筒75的内周面之间，形成与槽87的外端相连通的间隙88。这样，不会在柱塞78的外周面与容纳筒75的内周面之间产生摩擦阻力，同时，通过间隙88可以很容易把制冷剂气体导入槽87内。因此，根据向线圈86供给的电流值的变化，柱塞78顺利且稳定地动作，使阀体64进行正确的开闭动作。
排出室38的压力Pd通过供气通路48以及第1孔67导入阀体64的阀室63内。这样，阀体64配置在高的排出压力Pd的环境中。上述第2孔81的截面积与与阀体64相对的阀孔66的截面积大体相等。因此，第2孔81除去第2孔81连接的部分及与阀孔66相对的部分来看，根据对阀体64朝阀孔66的封闭方向施压的排出压力Pd的力变得与对阀体64朝阀孔66的开放方向施压的排出压力Pd的力相同。因此，作用在阀体64上的排出压力Pd大致相互抵消。
曲柄室15内的压力Pc通过供气通路48及第3孔74导入阀孔66内。该阀孔66内的压力Pc通过小室84、连通孔83及连通槽82导入安装室77内。因此，阀孔66内的压力与安装室77内的压力变得大致相等。通过阀孔66内的压力Pc对阀体64向阀孔66开放的方向施压。另一方面，通过作用在第2孔81的前端面上的安装室77内的压力Pc而对阀体64向阀孔66关闭的方向施压。这样，作用在阀体64上的曲柄室压力Pc大致相互抵消。
如以上所述，作用在阀体64上的排出压力Pd及曲柄室压力Pc相互抵消。这样，能克服排出压力Pd及曲柄室压力Pc而使阀体64移动，便没有必要让固定铁芯76与柱塞78之间的吸引力变得很大。换言之，即使对线圈86的供给电流值小，或者供给电流值的变化很小，对排出压力Pd或曲柄室压力Pc也没有什么影响，阀孔66的开度通过阀体64可以准确且高精度地进行控制。
下面对本发明的第2实施例以不同于上述第1实施例的部分为主进行说明。
在该第2实施例中，如图6及图7所示，第1孔67形成于接近感压室68的位置处的阀盖61上。该第1孔67通过多条连通孔90连接在阀室63上。该第1孔67通过供气通路48与排出室38相连接。第3孔74在第1孔67与阀室63之间形成于阀盖61上。该第3孔74与阀孔66相连接，同时通过供气通路48与曲柄室15相连接。
容纳柱塞78的容纳筒75呈两端开放的圆筒状。该容纳筒75的下端嵌合着塞91。该塞91上端的小直径部91a可相对移动地容纳在柱塞78内。柱塞91的小直径部91a和大直径部之间的阶梯部91b上形成多道槽87。这些槽87在柱塞78的下端面与塞91的阶梯部91b之间形成允许制冷剂气体通过的通路。
在本实施例的控制阀49中，第2导向孔80的内周面与第2孔81的外周面之间带有小的间隙，制冷剂气体从阀室63流入容纳筒75内。包含在该制冷剂气体中的润滑油附着在柱塞78的外表面及柱塞91的阶梯部91b等上。然而，由于柱塞91的阶梯部91b上形成有槽87，使柱塞78的端面不能完全密封住塞91的阶梯部91b。因此，在本实施例中，与上述第1实施例相同，能够确保阀体64平稳动作。
另外，本发明并不限于上述实施例，也可以通过以下的形态加以具体化。
在上述第1及第2实施例的控制阀49中，槽87形成于柱塞78的上端面以及与该上端面相对的固定铁芯76的下端面的至少一方上也是可以的。由于使控制阀49做得非常小，柱塞78在最接近于固定铁芯76时的柱塞78与固定铁芯76之间的间隙89也可以很小。在这种情况下，槽87在柱塞78的上端面和固定铁芯76的下端面之间形成允许制冷剂气体流通的通路。这样，柱塞78的上端面由于有润滑油的存在而不能与固定铁芯76的下端面完全密封贴靠。因此，与上述第1及第2实施例相同，柱塞78追踪供给电流值的微小变化而正确动作，从而对阀孔66的开度通过阀体64而正确调整。
在上述第1及第2实施例的控制阀49中，省略由感压室68、波纹管70、第1导向孔71及第1杆72构成的感压机构，通过使供给螺线管6的线圈86的电流值的改变而由阀体64调整阀孔66的开度也是可以的。在这种结构的情况下，用极小的吸引力便能够使柱塞78动作。因此，可以使线圈86小型化，从而能够使控制阀整体小型化。另外，可以使向线圈86供给的电流值变小，能够实现节省电力。
在上述第1实施例的容量控制阀49中，也可以在柱塞78的外周面上形成多条轴线方向的槽，使这些槽与柱塞78下端面的槽87相连通。该轴线方向的槽形成柱塞78的外周面与容纳筒75的内周面之间的间隙88。在这种结构的情况下，在柱塞78的外周面与容纳筒75的内周面之间通过上述轴线方向的槽而供给润滑油，降低了柱塞78与容纳筒75之间的滑动阻抗。这样，柱塞78可以平稳移动。
本发明的控制阀49也适用于驱动轴16通过离合器与外部驱动源E相连接的可变容量压缩机。在这种结构的情况下，例如空调装置驱动开关59处于OFF时，离合器断开，空调装置驱动开关59处于ON时，离合器闭合，可以如图1的无离合器型可变容量压缩机进行同样的动作。如果这样，离合器的断续动作次数可以被大幅度减少，提高了车辆行驶时的感觉。
在上述第1实施例的控制阀49中，槽87形成于容纳筒75的内底壁75a上也是可以的。
在上述第2实施例的控制阀49中，槽87形成于柱塞78的下端面上也是可以的。
在上述第1及第2实施例的控制阀49中，第3孔74通过供气通路48与排出室38连接，将排出压力Pd导入阀孔66内也是可以的。这样，与此并列，第1孔67通过供气通路48与曲柄室15连接，将曲柄室的压力Pc导入阀室63内也是可以的。
在图1所示的压缩机中，根据对曲柄室15内的压力进行的调整，便控制了排出容量。但是，并不限于此，对缸孔11a内的压力进行调整，根据对从外部制冷剂回路52向吸入室37供给的制冷剂气体量的调整，也可以对排出容量进行控制。
权利要求
1.一种可变容量压缩机的控制阀，它根据对曲柄室(15)内所设的驱动盘(22)的倾角进行调整来控制排出容量，上述压缩机带有与驱动盘(22)相连接而动作并且配置在缸孔(11a)内的活塞(35)，该活塞(35)对从吸入室(37)供给到缸孔(11a)内的气体进行压缩，同时，将该压缩了的气体从缸孔(11a)中向排出室(38)排出，上述驱动盘(22)的倾角根据曲柄室(15)内的压力和缸孔(11a)内的压力之间的压差而变化，压缩机还带有调整曲柄室(15)内的压力与缸孔(11a)内的压力之间的压差的调整机构(48、49)，该调整机构带有让压力调整用气体通过的气体通路(48)和对在该气体通路(48)中流通的气体量进行调整的上述控制阀(49)，其特征在于所述控制阀带有壳体(61)，该壳体(61)带有设置于上述气体通路(48)中间的阀孔(66)及阀室(63)，阀孔(66)带有与阀室(63)相连接的开口，面对于上述开口可移动地配置在上述阀室(63)内并用于调整上述阀孔(66)的开度的阀体(64)；使上述阀体(64)动作用的螺线管(62)，该螺线管(62)带有固定的线圈(76)、以可接近及离开该线圈(76)而移动的方式面对该线圈(76)配置的柱塞(78)以及容纳该柱塞(78)用的安装室(77)，并在线圈(76)与柱塞(78)之间产生相应于供给螺线管(62)的电流值的吸引力；通过上述线圈(76)与柱塞(78)之间产生的吸引力而使上述阀体(64)动作并在柱塞(78)和阀体(64)之间设置的杆(81)，上述柱塞(78)带有与杆(81)相接触的第1端面和与该第1端面相对的第2端面，上述安装室(77)带有与第2端面相面对的内端面(75a)，为了抑制上述柱塞(78)的第2端面与安装室(77)的内端面(75a)的相互紧贴，在第2端面与安装室(77)的内端面(75a)之间设置有气体流通通路(87)。
2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于上述流通通路带有形成于上述柱塞(78)的第2端面及安装室(77)的内端面(75a)的至少一方上的槽(87)。
3.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于上述槽(87)形成于柱塞(78)的第2端面上。
4.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于上述槽(87)以柱塞(78)的轴线为中心沿放射方向延伸。
5.如权利要求1～4之一所述的控制阀，其特征在于上述柱塞(78)带有沿着其移动方向延伸的外表面，上述安装室(77)带有围绕该外表面的内表面，在外表面与内表面之间形成与上述流通通路(87)相连通的间隙(88)。
6.如权利要求1～4之一所述的控制阀，其特征在于上述线圈(76)配置在上述阀室(63)与安装室(77)之间，该线圈(76)带有可滑动地支撑上述杆(81)的导向孔(80)。
7.如权利要求1～4之一所述的控制阀，其特征在于上述安装室(77)带有与气体通路(48)相连接的通路(82、83、84)。
8.如权利要求1～4之一所述的控制阀，其特征在于上述气体通路带有将排出室(38)与曲柄室(15)相连接的供气通路(48)，上述控制阀(49)设置在供气通路(48)的中间，以便调整曲柄室(15)内的压力，调整从排出室(38)通过供气通路(48)供向曲柄室(15)的气体量。
9.如权利要求8所述的控制阀，其特征在于上述阀室(63)通过供气通路(48)连接在排出室(38)上，上述阀孔(66)通过供气通路(48)连接在曲柄室(15)上。
10.如权利要求9所述的控制阀，其特征在于还带有将上述安装室(77)连接在阀孔(66)上的通路(82、83、84)。
11.如权利要求1～4之一所述的控制阀，其特征在于上述柱塞(78)根据上述吸引力，通过杆(81)给阀体(64)向着阀孔(66)的开口施压。
12.如权利要求11所述的控制阀，其特征在于阀体(64)在封闭阀孔(66)的开口时，柱塞(78)以不与线圈(76)相紧贴的方式确保了柱塞(78)与线圈(76)之间的间隙(89)。
13.如权利要求11所述的控制阀，其特征在于它还带有给上述阀体(64)朝着使阀体(64)离开阀孔(66)的开口的方向施压的施压机构(65)，螺线管(62)退磁时，施压机构(65)通过阀体(64)及杆(81)使柱塞(78)与安装室(77)的内端面(75a)相接触，同时，使阀体(64)上的阀孔(66)开至最大。
14.如权利要求1～4之一所述的控制阀，其特征在于它还带有检测出供给到压缩机中的气体的压力的感压部件(70)，该感压部件(70)根据供给到压缩机中的气体压力而移动上述阀体(64)。
全文摘要
本发明公开了一种可变容量压缩机用的控制阀。控制阀(49)带有设置于供气通路(48)中间的阀孔(66)及阀室(63)。阀体(64)配置在阀室(63)内。螺线管(62)带有柱塞(78)以及容纳该柱塞(78)用的安装室(77)。
阀体(64)与柱塞(78)之间设有将柱塞(78)的移动传递到阀体(64)上的杆(81)。螺线管(62)退磁时,柱塞(78)的下端面与安装室(77)的内底壁相接触。在柱塞(78)的下端面上形成多道槽(87)。这些槽(87)在柱塞(78)的下端面与安装室(77)的内底壁(75a)之间形成了气体流通通路,抑制了柱塞(78)的下端面与安装室(77)的内底壁(75a)的相互紧贴。
文档编号F04B27/14GK1189581SQ9712970
公开日1998年8月5日 申请日期1997年12月16日 优先权日1996年12月16日
发明者川口真广, 水藤健, 园部正法, 深沼哲彦 申请人:株式会社丰田自动织机制作所