容量控制阀的制作方法

本发明涉及一种对工作流体的容量进行可变控制的容量控制阀，例如，涉及一种根据压力对汽车的空调系统中使用的可变容量型压缩机的排出量进行控制的容量控制阀。

背景技术：

汽车等的空调系统中使用的可变容量型压缩机具备：由发动机进行旋转驱动的旋转轴、倾斜角度可变地与旋转轴连结的斜板、以及与斜板连结的压缩用活塞等，通过使斜板的倾斜角度变化，从而使活塞的行程量变化，以控制流体的排出量。使用由电磁力进行开闭驱动的容量控制阀，利用吸入流体的吸入室的吸入压力ps、排出由活塞加压的流体的排出室的排出压力pd、以及收纳了斜板的控制室的控制压力pc，并对控制室内的压力进行适当控制，由此，该斜板的倾斜角度能够连续地变化。

在可变容量型压缩机的连续驱动时，容量控制阀进行了如下正常控制：通过控制计算机进行通电控制，通过由螺线管产生的电磁力使阀芯沿轴向移动，开闭主阀以调整可变容量型压缩机的控制室的控制压力pc。

在容量控制阀的正常控制时，适当控制可变容量型压缩机中的控制室的压力，并使斜板相对于旋转轴的倾斜角度连续地变化，从而使活塞的行程量变化，来控制流体相对于排出室的排出量，将空调系统调整至所希望的制冷能力。

另外，还已知一种容量控制阀，其形成使容量控制阀的控制口与吸入口之间连通的液体制冷剂排出用cs连通路，在起动时将可变容量型压缩机的控制室中的制冷剂通过控制口、cs连通路、吸入口向可变容量型压缩机的吸入室排出，以在起动时使控制室的压力迅速降低，由此提高可变容量型压缩机的响应性(参照专利文献1)。详细而言，容量控制阀具备开闭阀芯，该开闭阀芯通过将盖以密封状焊接于波纹管芯而构成，通过由盖的端面承受形成在具有供盖落座的环状阀座的连通路构成部件上的cs连通路内的吸入压力ps，而使波纹管芯收缩，使开闭阀芯的盖从阀座分离，从而能够打开cs连通路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-202572号公报(第6页、图2)

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1的容量控制阀中，通过由形成在盖的内径侧的凹部承受cs连通路内的吸入压力ps的增加，而在吸入压力ps较高时使波纹管芯收缩来打开cs连通路，能够将控制室的制冷剂向吸入室排出，但由于在盖上形成有凹部且在该凹部的外侧形成有环状凸部，因此盖的凹部中的吸入压力ps的受压面变窄，cs连通路的打开需要较高的吸入压力ps。另外，当要增大连通路构成部件的开口而使吸入压力ps的受压面扩展至盖的外周端部时，有可能受到由盖与波纹管芯的焊接而形成的焊缝的影响而无法使盖准确地落座于阀座。

本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种确保盖的受压面较大且不受焊缝影响的容量控制阀。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的容量控制阀具备：

阀壳体，其形成有供排出压力的排出流体通过的排出口、供吸入压力的吸入流体通过的吸入口、以及供控制压力的控制流体通过的控制口；

杆，其由螺线管驱动；

主阀，其由主阀座和主阀芯构成，通过所述杆的移动对所述排出口与所述控制口的连通进行开闭；

cs连通路，其将形成于所述阀壳体并供给控制流体的控制流体供给室与所述吸入口之间连通；以及

开闭阀，其由在所述cs连通路的外周具有环状阀座的连通路构成部件和沿闭阀方向对所述阀座施力的开闭阀芯构成，

其中，所述开闭阀芯具备与所述阀座接触或分离的盖和与所述盖的外周端部焊接的波纹管芯，

在所述盖的外周端部上设置有收纳焊缝的凹部。

由此，在设置于盖的外周端部的凹部中收纳与波纹管芯的焊接部位处形成的焊缝，抑制焊缝向阀座侧的隆起，从而能够使盖准确地落座于阀座。因此，能够提供一种确保盖的受压面较大且不受焊缝影响的容量控制阀。

也可以是，所述凹部与落座于所述阀座的所述盖的密封面连续地形成于该密封面的外周。

由此，能够确保盖的受压面较大且使盖的板厚形成得较薄。

也可以是，所述凹部形成为台阶状。

由此，焊缝容易被收纳于凹部，能够可靠地抑制焊缝的影响。

也可以是，所述盖的外径为所述波纹管芯的外径以下。

由此，能够紧凑地形成开闭阀芯的外径。

也可以是，所述波纹管芯为，将凹折的外径端部焊接至所述盖。

由此，能够使盖的板厚变薄且确保外周端部的强度。

也可以是，所述盖与所述波纹管芯被焊接成使外径端部彼此的外周面对齐。

由此，能够提高盖和波纹管芯的外周端部的强度。

附图说明

图1是示出组装有本发明的实施例1的容量控制阀的斜板式可变容量型压缩机的结构示意图；

图2是示出在实施例1的容量控制阀的通电状态下主阀关闭且副阀打开的情况的剖视图；

图3是示出在实施例1的容量控制阀的通电状态下主阀关闭且副阀打开的情况的图2的放大剖视图；

图4是示出实施例1的压敏体的分解图；

图5(a)是示出在实施例1的波纹管芯上安装了盖的焊接前的状态的剖视图，图5(b)是示出在实施例1的波纹管芯上焊接了盖的状态的剖视图；

图6(a)是示出在实施例2的波纹管芯上安装了盖的焊接前的状态的剖视图，图6(b)是示出在实施例2的波纹管芯上焊接了盖的状态的剖视图；

图7(a)是示出在实施例3中的波纹管芯上安装了盖的焊接前的状态的剖视图，图7(b)是示出在实施例3的波纹管芯上焊接了盖的状态的剖视图。

具体实施方式

以下，根据实施例对用于实施本发明的容量控制阀的方式进行说明。

实施例1

参照图1至图5对实施例的容量控制阀进行说明。以下，将从图2的正面侧观察时的左右侧作为容量控制阀的左右侧进行说明。

本发明的容量控制阀v组装在汽车等的空调系统使用的可变容量型压缩机m中，对制冷剂即工作流体(以下，简称为“流体”)的压力进行可变控制，从而控制可变容量型压缩机m的排出量，将空调系统调整为所希望的冷却能力。

首先，对可变容量型压缩机m进行说明。如图1所示，可变容量型压缩机m具有外壳1，该外壳1具备排出室2、吸入室3、控制室4和多个缸体4a。另外，在可变容量型压缩机m中设置有将控制室4与吸入室3直接连通的未示出的连通路，在该连通路中设置有用于对吸入室3和控制室4的压力进行平衡调整的固定节流孔。

另外，可变容量型压缩机m具备：旋转轴5，其由设置在外壳1的外部的未示出的发动机进行旋转驱动；斜板6，其在控制室4内通过铰链机构8以偏心状态连结于旋转轴5；以及多个活塞7，其与斜板6连结，且往复移动自如地嵌合在各缸体4a内，其中，使用由电磁力进行开闭驱动的容量控制阀v，利用吸入流体的吸入室3的吸入压力ps、排出由活塞7加压的流体的排出室2的排出压力pd、以及收纳了斜板6的控制室4的控制压力pc，并对控制室4内的压力进行适当控制，来使斜板6的倾斜角度连续地变化，从而使活塞7的行程量变化以控制流体的排出量。此外，为了便于说明，在图1中，省略了组装在可变容量型压缩机m中的容量控制阀v的图示。

具体地，控制室4内的控制压力pc越高，斜板6相对于旋转轴5的倾斜角度越小，活塞7的行程量减少，但当成为一定以上的压力时，斜板6相对于旋转轴5成为大致垂直状态、即与垂直相比略微倾斜的状态。此时，活塞7的行程量成为最小，活塞7对缸体4a内的流体的加压成为最小，由此，流体向排出室2的排出量减少，空调系统的制冷能力成为最小。另一方面，控制室4内的控制压力pc越低，斜板6相对于旋转轴5的倾斜角度越大，活塞7的行程量增加，但当成为一定以下的压力时，斜板6相对于旋转轴5成为最大倾斜角度。此时，活塞7的行程量成为最大，活塞7对缸体4a内的流体的加压成为最大，由此，流体向排出室2的排出量增加，空调系统的制冷能力成为最大。

如图2所示，组装在可变容量型压缩机m中的容量控制阀v调整向构成螺线管80的线圈86通电的电流，进行容量控制阀v中的主阀50和副阀53的开闭控制，并且通过作为cs连通路的中间连通路55中的吸入压力ps进行作为开闭阀的压敏阀54的开闭控制，控制流入控制室4内或者从控制室4流出的流体，从而对控制室4内的控制压力pc进行可变控制。另外，中间连通路55通过连接形成在作为主阀芯的主副阀芯51和作为连通路构成部件的压敏阀部件52的内部的中空孔而在整个轴向上贯通，构成液体制冷剂排出用的流路。详细而言，可变容量型压缩机m在停止状态下长时间放置，可能会导致在控制室4中处于高压的流体液化，而通过起动可变容量型压缩机m并且使容量控制阀v成为通电状态，主阀50关闭并且副阀53打开，进而压敏体61由于中间连通路55中的较高的吸入压力ps而收缩，压敏阀54开阀，由此能够在短时间内经由中间连通路55将控制室4的液体制冷剂排出至吸入室3。

在本实施例中，主阀50由主副阀芯51和在阀壳体10上形成的主阀座10a构成，主阀50通过主副阀芯51的轴向左端51a与主阀座10a接触或分离而进行开闭。副阀53由主副阀芯51和形成在固定铁芯82的开口端面即轴向左端面的内径侧的副阀座82a构成，副阀53通过主副阀芯51的轴向右端51b与副阀座82a接触或分离而进行开闭。压敏阀54由构成作为开闭阀芯的压敏体61的盖70和形成在压敏阀部件52的轴向左端的作为环状阀座的压敏阀座52a构成，压敏阀54通过形成在盖70的轴向右端的外径侧的密封面70a与压敏阀座52a接触或分离而进行开闭。

接着，对容量控制阀v的结构进行说明。如图2所示，容量控制阀v主要由以下部分构成：阀壳体10，其由金属材料或树脂材料形成；主副阀芯51和压敏阀部件52，它们沿轴向往复移动自如地配置在阀壳体10内；压敏体61，其根据中间连通路55中的吸入压力ps对主副阀芯51和压敏阀部件52施加向轴向右方的作用力；以及螺线管80，其与阀壳体10连接，对主副阀芯51和压敏阀部件52施加驱动力。

如图2所示，螺线管80主要由以下部分构成：外壳81，其具有向轴向左方打开的开口部81a；大致圆筒形状的固定铁芯82，其从轴向左方插入到外壳81的开口部81a中，且固定在外壳81的内径侧；作为杆的驱动杆83，其插通到固定铁芯82中，沿轴向往复移动自如，且其轴向左端部插嵌固定于主副阀芯51；可动铁芯84，其供驱动杆83的轴向右端部插嵌固定；螺旋弹簧85，其设置在固定铁芯82与可动铁芯84之间，对可动铁芯84向主阀50的开阀方向即轴向右方施力；以及励磁用线圈86，其经由绕线架卷绕于固定铁芯82的外侧。

在外壳81上形成有轴向左端的内径侧向轴向右方凹陷的凹部81b，在该凹部81b中以大致密封状插嵌固定有阀壳体10的轴向右端部。

固定铁芯82由铁、硅钢等磁性材料的刚体形成，其具备：圆筒部82b，其形成有沿轴向延伸并供驱动杆83插通的插通孔82c；以及环状的凸缘部82d，其从圆筒部82b的轴向左端部的外周面向外径方向延伸，其中，在固定铁芯82的开口端面的内径侧、即圆筒部82b的轴向左端面上形成有副阀座82a。

此外，在使凸缘部82d的轴向右端面与外壳81的凹部81b的底面抵接的状态下，固定铁芯82以大致密封状插嵌固定在凹部10b中，该凹部10b是在插嵌固定在外壳81的凹部81b中的阀壳体10的轴向右端的内径侧向轴向左方凹陷的凹部。

驱动杆83形成为圆柱状，插嵌固定于主副阀芯51的轴向左端部和插嵌固定于可动铁芯84的轴向右端部呈板状。

如图2所示，在阀壳体10上形成有：作为排出口的pd口12，其与可变容量型压缩机m的排出室2连通；作为吸入口的ps口13，其与可变容量型压缩机m的吸入室3连通；以及作为控制口的pc口14，其与可变容量型压缩机m的控制室4连通。

另外，阀壳体10通过在其轴向左端部以大致密封状压入构成压敏体61的后述的分隔调整部件71而呈有底大致圆筒形状。另外，分隔调整部件71能够通过调整阀壳体10的轴向上的设置位置来调整压敏体61的作用力。

在阀壳体10的内部形成有：第一阀室20，其与pd口12连通且配置有主副阀芯51的轴向左端部；第二阀室30，其与ps口13连通且配置有主副阀芯51的轴向右端部；以及作为控制流体供给室的压敏室60，其与pc口14连通且配置有压敏体61。

另外，在阀壳体10的内部，沿轴向往复移动自如地配置有主副阀芯51和与该主副阀芯51连接的压敏阀部件52，在阀壳体10的内周面上，在轴向大致中央处形成有能够供主副阀芯51的外周面以大致密封状态滑动的小径的引导孔10c。

在阀壳体10的内部，第一阀室20和第二阀室30由主副阀芯51的外周面和引导孔10c的内周面分隔开。此外，引导孔10c的内周面与主副阀芯51的外周面之间沿径向稍微分离而形成有微小的间隙，主副阀芯51能够相对于阀壳体10沿轴向顺利地相对移动。

如图2所示，主副阀芯51构成为圆筒形状，在主副阀芯51的轴向左端部上插嵌固定有构成螺线管80的驱动杆83的轴向左端部，并且在主副阀芯51的轴向左端部上以大致密封状插嵌固定有构成为大致圆筒形状且从侧面观察呈大致炮台形状的独立的压敏阀部件52，并且它们能够一体地沿轴向移动。

另外，通过在主副阀芯51的轴向右端部上插嵌固定驱动杆83的板状的轴向左端部，驱动杆83的轴向左端部的板面与主副阀芯51的内周面之间连通，在副阀53打开时，流体从第二阀室30绕到中间连通路55中。

如图3所示，在压敏阀部件52的轴向左端部上形成有从压敏阀座52a的外径侧向轴向右方且向外径侧逐渐扩径的锥形部52b，压敏阀部件52的轴向左端部不会干涉后述的焊缝wb，因此在压敏阀54打开时，能够可靠地形成将压敏室60与中间连通路55之间连通的流路。

如图2至图4所示，压敏体61由如下部件构成：波纹管芯62，其由金属材料形成，且内置有螺旋弹簧63；盖70，其在整个周向上以大致密闭状被焊接至波纹管芯62的轴向右端的凹折的外周端部62a；以及分隔调整部件71，其在整个周向上以密闭状被焊接至波纹管芯62的轴向左端的凹折的外周端部62b。另外，在图2和图3中，为了便于说明，仅示出波纹管芯62的轴向右侧的外周端部62a与盖70的外周端部70d的焊接部位处形成的焊缝wb，省略了波纹管芯62的轴向左侧的外周端部62b与分隔调整部件71的焊接部位处形成的焊缝的图示。

如图3和图4所示，盖70由如下部件构成：平板部70c，其呈圆板状，并具有形成于轴向右端面的外径侧且落座于压敏阀部件52的压敏阀座52a的密封面70a、以及在比密封面70a靠内径侧与密封面70a齐平地连续形成并受到中间连通通道55中的吸入压力ps的ps受压面70b；以及凸部70f，其从平板部70c的轴向左端面的内径侧向轴向左方突出。在盖70的凸部70f上外嵌有内置于波纹管芯62的螺旋弹簧63的轴向右端部。此外，螺旋弹簧63的轴向左端部外嵌于从分隔调整部件71的轴向右端的内径侧向轴向右方突出的凸部71f，在压敏体61、即波纹管芯62收缩时，通过盖70的凸部70f与分隔调整部件71的凸部71f抵接，限制了压敏体61的收缩量。

另外，压敏体61配置在压敏室60内，通过螺旋弹簧63和波纹管芯62的作用力，盖70的密封面70a向压敏阀54的闭阀方向被施力而与压敏阀部件52的压敏阀座52a抵接，从而使压敏阀54成为被关闭的状态。即，经由驱动杆83、主副阀芯51和压敏阀部件52使螺线管80的向轴向左方的驱动力作用于压敏体61，并且从压敏体61受到向轴向右方的反作用力。

如图4所示，焊接前的盖70通过在整个周向上对外周端部70d的轴向左端进行倒角加工，而除去毛刺等突起。由此，如图5(a)所示，在盖70安装于波纹管芯62的状态下，能够使波纹管芯62的轴向右端的凹折的外周端部62a沿着平板部70c的轴向左端面贴紧。另外，盖70的外径形成为比波纹管芯62的外径小，焊接前的盖70的外周端部70d与波纹管芯62的轴向右端的外周端部62a的外周面在整个周向上大致齐平地对齐。

另外，在盖70的平板部70c的外周端部70d上，在整个周向上设置有与形成于平板部70c的轴向右端面的外径侧的密封面70a连续且与密封面70a相比向轴向左方凹陷成台阶状的凹部70e。即，盖70的外周端部70d的轴向右端面形成在从密封面70a向轴向左方离开的位置上。

此外，盖70的平板部70c的板厚优选大于波纹管芯62的外周端部62a的板厚，由于在外周端部70d上形成凹部70e，因此特别优选为波纹管芯62的外周端部62a的板厚的两倍以上。

如图5(b)所示，通过对盖70的外周端部70d与波纹管芯62的外周端部62a进行焊接而在焊接部位处形成的截面大致圆形状的焊缝wb的一部分被收纳于设置在盖70的外周端部70d上的凹部70e内。

由此，能够通过设置于盖70的外周端部70d的凹部70e来收纳与波纹管芯62的外周端部62a的焊接部位处形成的焊缝wb的一部分，能够抑制焊缝wb向形成于压敏阀部件52的压敏阀座52a侧、即轴向右侧的隆起而使盖70的密封面70a准确地落座于压敏阀座52a，因此能够提供一种确保盖70的ps受压面70b较大且不受焊缝wb影响的容量控制阀v。

此外，凹部70e向轴向左方的凹陷量被设定为，焊道wb不比密封面70a更向压敏阀座52a侧、即轴向右侧突出，凹部70e向轴向左方的凹陷量优选为盖70的平板部70c的板厚的1/5以上的范围。另外，盖70的外径侧的板厚优选为大于波纹管芯62的外周端部62a的板厚。在本实施例中，盖70的外径侧的板厚为0.3mm左右，凹部70e的向轴向左方的凹陷尺寸为0.1mm左右。

另外，凹部70e在平板部70c的轴向右端面上与密封面70a连续地形成，因此能够确保盖70的ps受压面70b较大，且使盖70的平板部70c的板厚形成得较薄。

另外，由于凹部70e形成为台阶状，因此焊缝wb容易被收纳于凹部70e，还能够可靠地抑制由焊缝wb向压敏阀座52a侧、即轴向右侧的不均匀隆起带来的影响。

另外，波纹管芯62在使凹折的外周端部62a沿着平板部70c的轴向左端面相对于盖70的外周端部70d贴紧的状态下进行焊接，因此能够使盖70的平板部70c的板厚变薄，且能够确保盖70的外周端部的强度。

另外，由于盖70的外周端部70d与波纹管芯62的外周端部62a的外周面在整个周向上以大致齐平地对齐的状态被焊接，因此能够同时提高盖70的外周端部70d和波纹管芯62的外周端部62a的强度。另外，由于能够从外径侧进行焊接，因此作业性良好。

另外，由于盖70的平板部70c的板厚构成为比波纹管芯62的外周端部62a的板厚大，因此由焊接的热量引起的盖70的外周端部70d的热膨胀或热收缩导致的变形难以影响到密封面70a侧。

另外，由于盖70的外径为波纹管芯62的外径以下，因此能够抑制压敏体61上的焊缝wb向外径侧突出，能够紧凑地构成容量控制阀v。

实施例2

接着，参照图6对实施例2的容量控制阀进行说明。另外，对于与上述实施例1中所示的构成部分相同的构成部分，标注相同的附图标记并省略重复的说明。

对实施例2中的容量控制阀v进行说明。如图6(a)所示，在本实施例中，在焊接前的盖170的平板部170c的外周端部170d上，设置有与形成于平板部170c的轴向右端面的外径侧的密封面170a连续且从密封面170a朝向轴向左方逐渐扩径的作为凹部的锥形部170e。

由此，如图6(b)所示，能够通过设置于盖170的外周端部170d的锥形部170e来收纳与波纹管芯62的外周端部62a的焊接部位处形成的焊缝wb，因此能够提供一种确保盖170的ps受压面170b较大且密封面170a不受焊缝wb影响的容量控制阀v。另外，锥形部170e能够与外周端部170d的轴向左端同样地通过倒角加工来形成，因此制造容易。

实施例3

接着，参照图7对实施例3的容量控制阀进行说明。另外，对于与上述实施例1中所示的构成部分相同的构成部分，标注相同的附图标记并省略重复的说明。

对实施例3中的容量控制阀v进行说明。如图7(a)所示，在本实施例中，在焊接前的盖270的平板部270c的外周端部270d上，设置有从外周面的轴向大致中央向内径方向凹陷的大致半圆形状的作为凹部的槽270e。

由此，如图7(b)所示，能够通过从盖270的外周端部270d的外周面向内径方向凹陷的槽270e来收纳与波纹管芯62的外周端部62a的焊接部位处形成的焊缝wb，因此能够提供一种确保盖270的ps受压面270b较大且密封面270a不受焊缝wb影响的容量控制阀v。另外，槽270e不限于大致半圆形状，例如也可以是矩形状。

以上，通过附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即便有在不脱离本发明主旨的范围内的变更、追加，也包含于本发明中。

例如，在上述实施例中，也可以不设置副阀53，主副阀芯51的轴向右端只要作为承受轴向载荷的支承部件发挥作用即可，不一定需要密闭功能。

另外，对独立地构成主副阀芯51和压敏阀部件52的例子进行了说明，但两者也可以一体地形成。

另外，也可以不设置将可变容量型压缩机m的控制室4与吸入室3直接连通的连通路和固定节流孔。

另外，压敏体也可以不在内部使用螺旋弹簧，而是波纹管芯具有作用力。

符号说明

1：外壳；2：排出室；3：吸入室；4：控制室；10：阀壳体；10a：主阀座；12：pd口(排出口)；13：ps口(吸入口)；14：pc口(控制口)；20：第一阀室；30：第二阀室；50：主阀；51：主副阀芯(主阀芯)；51a：轴向左端；51b：轴向右端；52：压敏阀部件(连通路构成部件)；52a：压敏阀座(阀座)；52b：锥形部；53：副阀；54：压敏阀(开闭阀)；55：中间连通路(cs连通路)；60：压敏室(控制流体供给室)；61：压敏体(开闭阀芯)；62：波纹管芯；62a：轴向右端部；62b：轴向左端部；63：螺旋弹簧；70：盖；70a：密封面；70b：ps受压面；70c：平板部；70d：外周端部；70e：凹部；71：分隔调整部件；80：螺线管；82：固定铁芯；82a：副阀座；83：驱动杆(杆)；170：盖；170e：锥形部(凹部)；270：盖；270e：槽(凹部)；v：容量控制阀；wb：焊缝。