專利名稱：變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷循環(huán)的控制閥，該控制閥可以應(yīng)用到變?nèi)菔綁嚎s機(jī)中。尤其地，本發(fā)明涉及一種變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的控制閥，若需要，該控制閥不僅控制冷卻介質(zhì)從排出壓力區(qū)域到曲柄室中的供給，而且還控制冷卻介質(zhì)從曲柄室到吸入?yún)^(qū)域的排出。
背景技術(shù)：
由于用在車輛的空氣調(diào)節(jié)器的制冷循環(huán)中的壓縮機(jī)通過皮帶直接與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，因此不能控制壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。因此，為了能夠在沒有受到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度影響的情況下得到合適的冷卻能力，因此已提出采用能夠改變壓縮容量(排出流動(dòng)速度)的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。
變?nèi)菔綁嚎s機(jī)通常如此構(gòu)造，以致在冷卻介質(zhì)排出到與排出導(dǎo)管相連通的排出室之前，通過與進(jìn)入導(dǎo)管相連通的吸入室所吸入的冷卻介質(zhì)得到壓縮，其中根據(jù)壓力控制室(曲柄室)內(nèi)的冷卻介質(zhì)的壓力變化來改變要排出的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)速度，而該控制室借助控制閥來控制冷卻介質(zhì)的壓力。日本專利公開(Kokai)2002-303262公開了一種制冷循環(huán)的控制閥，該控制閥通過調(diào)整設(shè)置在進(jìn)入側(cè)上的閥的打開和關(guān)閉來控制曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc，這種調(diào)整通過變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps和變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的波紋管的反作用力之間的冷卻介質(zhì)壓力的平衡來實(shí)現(xiàn)，因此使得所排出的冷卻介質(zhì)從排出導(dǎo)管(冷卻介質(zhì)排出壓力Pd)流入到曲柄室(曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc)中。根據(jù)這些方法，可以實(shí)現(xiàn)變?nèi)菔綁嚎s機(jī)曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc的調(diào)整。
但是，為了實(shí)現(xiàn)變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的穩(wěn)定工作，因此在打開抽出閥的情況下，有時(shí)需要平衡最大流動(dòng)速度。此外，為了確保變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的排出流動(dòng)速度最小，因此在關(guān)閉抽出閥的情況下需要確保預(yù)定的流動(dòng)速度非常小。

發(fā)明內(nèi)容
在上述情況下提出了本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的是在打開抽出閥的情況下實(shí)現(xiàn)最大流動(dòng)速度的穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個(gè)目的是在關(guān)閉抽出閥的情況下實(shí)現(xiàn)最小的預(yù)定流動(dòng)速度，從而實(shí)現(xiàn)變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的穩(wěn)定工作。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是有利于控制閥進(jìn)行工作并且使冷卻介質(zhì)溫度對(duì)控制閥的螺線管磁化部分的影響最小化，從而提高控制閥的使用壽命，尤其是提高控制閥的螺線管磁化部分的使用壽命。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成一體的供給閥/抽出閥型的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的控制閥，該控制閥包括主閥體120，該主閥體設(shè)置有排出導(dǎo)管連通開口123；流出側(cè)曲柄室連通開口121d；流入側(cè)曲柄室連通開口126；進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128；供給閥孔122，它設(shè)置在排出導(dǎo)管連通開口123和流出側(cè)曲柄室連通開口121d之間；及抽出閥孔125，它設(shè)置在流入側(cè)曲柄室連通開口126和進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128之間；供給閥體132a，它可以完全打開和關(guān)閉供給閥孔122或者把供給閥孔122打開和關(guān)閉到一定程度；抽出閥體139，它可以打開和關(guān)閉抽出閥孔125；及螺線管磁化部分130，它可以驅(qū)動(dòng)來打開和關(guān)閉供給閥體132a和抽出閥體139，其特征在于，通過螺線管磁化部分130的驅(qū)動(dòng)，使它采取第一狀態(tài)、第二狀態(tài)及處于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間的中間狀態(tài)，在該第一狀態(tài)中，供給閥體132a完全打開并且抽出閥體139被驅(qū)動(dòng)來確保流動(dòng)速度最?。辉谠摰诙顟B(tài)中，供給閥體132a完全關(guān)閉，并且抽出閥體139完全打開；在該中間狀態(tài)時(shí)，根據(jù)控制電流值，供給閥體132a被打開到一定程度，并且確保預(yù)定的流動(dòng)速度，而與抽出閥體139的打開程序無關(guān)。
在上述控制閥的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)抽出閥體139完全打開時(shí)，冷卻介質(zhì)流在抽出閥孔125處的橫截面積形成為小于冷卻介質(zhì)流在抽出閥體139的區(qū)域處的橫截面積。
在上述控制閥的另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)抽出閥體139的長(zhǎng)度定義為L(zhǎng)2并且抽出閥體139設(shè)置于其中的抽出閥室133b的深度定義為L(zhǎng)1時(shí)，抽出閥體139被設(shè)置成在抽出閥體139和形成在主閥體120中的抽出閥座部分127之間形成空間，在第一狀態(tài)下該空間的高度等于L1-L2的寬度，因此預(yù)定量的冷卻介質(zhì)從流入側(cè)曲柄室連通開口126通過該空間流到進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128中。
在上述控制閥的另一個(gè)實(shí)施例中，抽出閥體139設(shè)置在形成于柱塞133上部的抽出閥室133b中，并且固定到推桿138的上部上，該推桿138與柱塞133形成一體，抽出閥室133b與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128相連通；及推桿138由于柱塞彈簧133a的彈力作用而與柱塞133一起向上運(yùn)動(dòng)，并且與抽出閥座部分127相接觸，因此抽出閥體139的上表面部分不能完全關(guān)閉抽出閥孔125，而是留下了未關(guān)閉的、預(yù)定的間隙。
在上述控制閥的另一個(gè)實(shí)施例中，抽出閥體139’設(shè)置在形成于柱塞133的上部處的抽出閥室133b中，并且固定到推桿138的上部中，該推桿138與柱塞133形成一體；抽出閥室133b與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128相連通；及推桿138由于柱塞彈簧133a的彈力作用而與柱塞133一起向上運(yùn)動(dòng)，并且接近主閥體120的抽出閥座部分127，從而使抽出閥體139’的上表面部分進(jìn)入到抽出閥孔125中。
在上述控制閥的另一個(gè)實(shí)施例中，從與進(jìn)入導(dǎo)管1相連通的進(jìn)入室3中吸入的冷卻介質(zhì)受到壓縮并且被排出到與排出導(dǎo)管2相連通的排出室4中；借助控制閥來控制冷卻介質(zhì)的壓力，該控制閥設(shè)置有螺線管磁化部分130，該部分130具有柱塞133；螺線管磁化部分130設(shè)置有壓力探測(cè)部分145；設(shè)置在排出導(dǎo)管2和曲柄室12之間的供給閥體132a和設(shè)置在曲柄室12和進(jìn)入導(dǎo)管1之間的抽出閥體139適合借助螺線管磁化部分130的驅(qū)動(dòng)和借助波紋管146的反作用力和冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps之間的平衡來打開和關(guān)閉；控制閥100的殼體成形為具有垂直細(xì)長(zhǎng)的、中空的圓柱體，該圓柱體的中空部分從頂部到底部包括供給閥室121，它與流出側(cè)曲柄室連通開口121d相連通；供給閥孔122；排出導(dǎo)管連通開口123；閥桿支撐部分124；抽出閥孔125，它與流入側(cè)曲柄室連通開口126相連通；及柱塞室130d，它與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128相連通；及圓柱體的中空部分設(shè)置有閥桿132，該閥桿132與供給閥體132a形成一體，該供給閥體132a設(shè)置在供給閥室121中；推桿138，該推桿與柱塞133形成一體，所述柱塞設(shè)置在柱塞室130a內(nèi)，推桿138設(shè)置在抽出閥體139上。
在上述控制閥的另一個(gè)實(shí)施例中，從與進(jìn)入導(dǎo)管1相連通的進(jìn)入室3中吸入的冷卻介質(zhì)受到壓縮并且被排出到與排出導(dǎo)管2相連通的排出室4中；借助控制閥來控制冷卻介質(zhì)的壓力，該控制閥設(shè)置有螺線管磁化部分130，該部分130具有柱塞133；螺線管磁化部分130設(shè)置有壓力探測(cè)部分145；設(shè)置在排出導(dǎo)管2和曲柄室12之間的供給閥體132a和設(shè)置在曲柄室12和進(jìn)入導(dǎo)管1之間的抽出閥體139適合借助螺線管磁化部分130的驅(qū)動(dòng)和借助波紋管146的反作用力和冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps之間的平衡來打開和關(guān)閉；控制閥100的殼體成形為具有垂直細(xì)長(zhǎng)的、中空的圓柱體，該圓柱體的中空部分從頂部到底部包括供給閥室121，它與流出側(cè)曲柄室連通開口121d相連通；供給閥孔122；排出導(dǎo)管連通開口123；閥桿支撐部分124；抽出閥孔125，它與流入側(cè)曲柄室連通開口126相連通；及柱塞室130d，它與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128相連通；及圓柱體的中空部分設(shè)置有閥桿132，該閥桿132與供給閥體132a形成一體，該供給閥體132a設(shè)置在供給閥室121中；閥桿132與柱塞133設(shè)置成一體，柱塞133設(shè)置在柱塞室130a中，并且設(shè)置有抽出閥體139’，抽出閥體139’的外徑D2小于抽出閥孔125的內(nèi)徑D1，因此即使抽出閥體139’運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉狀態(tài)，冷卻介質(zhì)仍可以連續(xù)地以非常小的流動(dòng)速度進(jìn)行流動(dòng)。
順便說一下，上述的每個(gè)零件用附圖中所示出的標(biāo)號(hào)來表示，其目的只是有利于理解本發(fā)明與附圖中所示出的這些具體實(shí)施例的相互關(guān)系。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為由這些實(shí)施例來限定出。
根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的控制閥，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)在打開抽出閥的情況下的最大流動(dòng)速度的量化。在關(guān)閉抽出閥的情況下，還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的最小冷卻介質(zhì)流量，因此可以確保變?nèi)菔綁嚎s機(jī)內(nèi)的冷卻介質(zhì)的排出流動(dòng)速度最小化。此外，有利于控制閥進(jìn)行工作，并且可以使冷卻介質(zhì)溫度對(duì)控制閥的螺線管磁化部分的影響最小化，因此提高了控制閥的螺線管磁化部分的使用壽命。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)中的控制閥的縱向剖視圖；圖2是用來解釋變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的示意圖；圖3是用來解釋第一實(shí)施例控制閥的工作的曲線圖；圖4是用來解釋第一實(shí)施例控制閥的工作的示意圖；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的控制閥的縱向剖視圖；及圖6是用來解釋本發(fā)明第二實(shí)施例的控制閥的工作的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在下面，參照各種各樣的實(shí)施例來解釋本發(fā)明。
(實(shí)施例1)參照附圖來解釋本發(fā)明的實(shí)施例1。圖1示出了用在本發(fā)明第一實(shí)施例的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)中的控制閥的縱向剖視圖。圖2是用來解釋變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的示意圖。圖3是用來解釋第一實(shí)施例的控制閥的工作的曲線圖。圖4是用來解釋控制閥工作的示意圖。順便提一下，在下面的解釋中，盡管具有與位置有關(guān)的措詞“上部”、“下部”、“右邊”和“左邊”，但只是出于參照附圖來解釋控制閥結(jié)構(gòu)的方便而采用了這些措詞，因此具有這些措詞的零件或者部件的位置的實(shí)際關(guān)系可能與這些實(shí)施例中不同。
首先，解釋采用了實(shí)施例1的控制閥的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。在圖2中，標(biāo)號(hào)20表示斜盤型變?nèi)菔綁嚎s機(jī)，這種壓縮機(jī)傳統(tǒng)上用在汽車的空氣調(diào)節(jié)制冷循環(huán)中。至于冷卻介質(zhì)，通?？梢圆捎胒lon(碳氟化合物)。但是，這種變?nèi)菔綁嚎s機(jī)也可以應(yīng)用到制冷循環(huán)中，在該循環(huán)中，二氧化碳用作冷卻介質(zhì)。因此，冷卻介質(zhì)的種類沒有限制。借助前殼體5和后殼體6來支撐這種變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20，后殼體6與前殼體5形成一體。
標(biāo)號(hào)11表示旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在曲柄室12(壓力控制室)內(nèi)，該曲柄室密封地形成。旋轉(zhuǎn)軸11沿著軸向與皮帶輪13的軸相連接，該皮帶輪適合于借助驅(qū)動(dòng)皮帶13a來旋轉(zhuǎn)，該皮帶13a設(shè)置成由發(fā)動(dòng)機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，使相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸11以傾斜方式設(shè)置在曲柄室12內(nèi)的搖板14進(jìn)行擺動(dòng)。在連接到曲柄室12的邊緣部分上的汽缸15的內(nèi)部中，設(shè)置有一對(duì)活塞17，每個(gè)活塞可以進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且通過桿18連接到搖板14上。
其結(jié)果是，當(dāng)搖板14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或者擺動(dòng)時(shí)，活塞17在汽缸15內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此低壓(冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps)的冷卻介質(zhì)從進(jìn)氣室3吸入到汽缸15中。因此而被吸入的冷卻介質(zhì)在汽缸15內(nèi)受到壓縮從而產(chǎn)生了高壓(冷卻介質(zhì)排出壓力Pd)的冷卻介質(zhì)，然后，把這種高壓的冷卻介質(zhì)輸送到排出室4中。通過來自上游側(cè)蒸發(fā)器40的進(jìn)入導(dǎo)管1來實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)供給到進(jìn)入室3中，及通過排出導(dǎo)管2來實(shí)現(xiàn)高壓冷卻介質(zhì)從排出室4中排出到下游側(cè)冷凝室50中。
根據(jù)曲柄室12內(nèi)的冷卻介質(zhì)的壓力(曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc)來改變搖板14的傾斜角度。根據(jù)搖板14的傾斜角度的大小來改變活塞17的沖程長(zhǎng)度，因此改變了來自汽缸15的冷卻介質(zhì)的排出速度(即壓縮能力)。當(dāng)這種搖板14的傾斜角度增大時(shí)，冷卻介質(zhì)的排出量增多，如圖2的實(shí)線所示，因此，當(dāng)搖板14的傾斜角度減小時(shí)，冷卻介質(zhì)的排出量減小，如兩點(diǎn)虛線所示。因此，當(dāng)搖板14垂直于旋轉(zhuǎn)軸11地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，冷卻介質(zhì)的排出量變成0。
接下來，詳細(xì)解釋可以應(yīng)用到上述變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20中的控制閥100。
圖1所示的控制閥100安裝在圖2的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20的一側(cè)上，其中后殼體6設(shè)置在該壓縮機(jī)中。更加具體地說，控制閥100設(shè)置在控制閥安裝空間8內(nèi)，該空間8以這樣的方式形成在后殼體6中，以致控制閥100借助使用O形環(huán)S1來保持密封。如圖1和2所示一樣，排出導(dǎo)管2通過排出導(dǎo)管10與控制閥100的排出導(dǎo)管連通口123相連通。此外，進(jìn)入導(dǎo)管1通過進(jìn)入導(dǎo)管9與控制閥100的進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128相連通。曲柄室12通過一對(duì)曲柄室導(dǎo)管9a與流出側(cè)曲柄室連通開口121d和流入側(cè)曲柄室連通開口126相連通。
如圖1所示，控制閥100主要由下面這些構(gòu)成主閥體120；螺線管磁化部分130，它通過控制曲柄室12內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc來控制可變的壓縮容量；及壓力探測(cè)部分145，其中螺線管磁化部分130設(shè)置在控制閥100的下部上，壓力探測(cè)部分145設(shè)置在螺線管磁化部分130的內(nèi)部中，并且主閥體120設(shè)置在螺線管磁化部分130的頂部上。
螺線管磁化部分130包括螺線管殼體131，它通過螺線管支撐汽缸135連接到主閥體120的底部中。在螺線管殼體131的內(nèi)部中，設(shè)置有螺線管130b；柱塞133，它適合借助螺線管130b的磁化作用來進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)；及吸入室141。柱塞133設(shè)置于其中的柱塞室130a與形成在螺線管殼體131中的進(jìn)入導(dǎo)管連通口128相連通。此外，螺線管130b通過線圈組件160與導(dǎo)線相連接，該導(dǎo)線用來供給激勵(lì)電流，該激勵(lì)電流由控制部分(未示出)來控制。在螺線管支撐汽缸135內(nèi)，可滑動(dòng)地設(shè)置有柱塞133。
在形成于柱塞133下部中的腔137中，設(shè)置有大直徑部分，該部分構(gòu)成了推桿138的下部。構(gòu)成推桿138的下部的吸入室接觸部分138b穿過形成在吸入室141中的孔并且可滑動(dòng)地支撐于其中，其中推桿138設(shè)置在上述大直徑部分的下方，吸入室接觸部分138b的下部伸入到壓力探測(cè)室145a中，因此吸入室接觸部分138b的未端可以與法蘭149的止動(dòng)部147相接觸，而法蘭149設(shè)置在波紋管146的頂部上。在柱塞133和吸入室141之間設(shè)置有柱塞彈簧133a，該柱塞彈簧133a推動(dòng)柱塞133從而使之移離吸入室141。此外，吸入室141設(shè)置有壓力平衡孔141a，從而使柱塞室130a與壓力探測(cè)室145a相連通。
在設(shè)置在波紋管146(它布置在壓力探測(cè)室145a內(nèi))的上部上的止動(dòng)部147和設(shè)置在波紋管146的下部上的止動(dòng)部140之中，止動(dòng)部147以這樣的方式安裝在吸入室接觸部138b的下端下方，以致止動(dòng)部147能夠與吸入室接觸部分138b的下端相接觸或者移離該下端。在與止動(dòng)部147形成一體的法蘭149和形成在吸入室141中的下部腔143之間，設(shè)置有彈簧159a，該彈簧如此設(shè)計(jì)，以致止動(dòng)部147被推動(dòng)從而移離吸入室141。
壓力探測(cè)部分145具有壓力探測(cè)室145a，該壓力探測(cè)室145a布置在螺線管130b內(nèi)。在這個(gè)壓力探測(cè)室145a中，設(shè)置有波紋管146，該波紋管設(shè)計(jì)成通過吸入室接觸部分138b等來驅(qū)動(dòng)柱塞133和波紋管支撐彈簧159。此外，壓力探測(cè)室145a如此設(shè)計(jì)，以使冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps通過形成在柱塞133中的第二壓力平衡孔133d和柱塞室130a而可以被加入到其中。此外，波紋管146根據(jù)冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps的大小可以進(jìn)行膨脹或者收縮，因此使得推桿138沿著升高方向運(yùn)動(dòng)通過吸入室接觸部分130b和柱塞133。
如圖1和2所示，控制閥100進(jìn)行工作，因此從與進(jìn)入導(dǎo)管1相連通的進(jìn)入室3中吸入的冷卻介質(zhì)受到壓縮，然后排出到與排出導(dǎo)管2相連通的排出室4中，并且冷卻介質(zhì)的壓力借助設(shè)置有螺線管磁化部分130的控制閥100來進(jìn)行控制，而該磁化部分130具有柱塞133。
控制閥100由下面這些來構(gòu)成主閥體120；螺線管磁化部分130，它控制位于曲柄室12內(nèi)的冷卻介質(zhì)的壓力；及壓力探測(cè)部分145，其中螺線管磁化部分130設(shè)置在控制閥100的底部的下方，螺線管磁化部分130設(shè)置有壓力探測(cè)部分145，主閥體120安裝在螺線管磁化部分130的頂部上。借助驅(qū)動(dòng)螺線管磁化部分130和借助利用波紋管146的反作用力和冷卻介質(zhì)吸入壓力之間的平衡，不僅可以控制設(shè)置在排出導(dǎo)管2和曲柄室12之間的供給閥體132a的打開和關(guān)閉，而且還可以控制設(shè)置在曲柄室12和進(jìn)入導(dǎo)管1之間的抽出閥體139的打開和關(guān)閉。
主閥體120成形為具有垂直細(xì)長(zhǎng)的中空?qǐng)A柱體，該圓柱體的軸向中空部分從頂部到底部包括供給閥室121，它與流出側(cè)曲柄室連通開口121d相連通；供給閥孔122；排出導(dǎo)管連通開口123；閥桿支撐部分124；及抽出閥孔125(內(nèi)徑D1)，它與流入側(cè)曲柄室連通開口126相連通，抽出閥孔125與形成在柱塞133內(nèi)的抽出閥室133b相連通。抽出閥室133b與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128相連通。
在主閥體120的軸向中空部分中，設(shè)置有縱向細(xì)長(zhǎng)的閥桿132(外徑D2)。閥桿132包括供給閥體132a，它設(shè)置在供給閥室121中；頸部(直徑收縮的部分)132d，它設(shè)置在供給閥孔122和排出導(dǎo)管連通開口123中；及支撐部分132c，其中閥桿132適合被支撐。此外，與柱塞133形成一體的推桿138設(shè)置成與閥桿132共軸線，從而使推桿138沿著縱向進(jìn)行滑動(dòng)。閥桿132的下端部在抽出閥孔125的下端部上即在抽出閥座127的附近與推桿138的頂部進(jìn)行彈性接觸。
如圖4的抽出閥的列所示一樣，抽出閥體139(長(zhǎng)度L2)成形為圓柱形并且設(shè)置在形成于柱塞133頂部上的抽出閥室133b(深度L1)內(nèi)，并且固定到推桿138的頂部上。抽出閥室133b的深度稍稍大于抽出閥體139的深度L2，因此在柱塞133的頂部表面與抽出閥座127相接觸的情況下形成間隙“L1-L2”。
抽出閥室133b通過形成在柱塞133中的第一壓力平衡孔133c與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128(冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps)相連通。當(dāng)借助柱塞彈簧133a的彈力使推桿138與柱塞133一起向上運(yùn)動(dòng)并且與抽出閥座部分127相接觸時(shí)，抽出閥孔125的孔借助抽出閥體139的上表面而全部形成關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)在抽出閥孔125和抽出閥體139之間留下很小的間隙(L1-L2)。通過驅(qū)動(dòng)螺線管磁化部分130，借助供給閥體132a來打開或者關(guān)閉供給閥孔122。在供給閥孔122的打開和關(guān)閉操作中，不是簡(jiǎn)單地允許供給閥孔122采取完全打開或者關(guān)閉的狀態(tài)，而且例如在完全關(guān)閉狀態(tài)之前還可以采用接近關(guān)閉狀態(tài)。
如圖4的(a)列所示，在控制電流被關(guān)閉的情況下，供給閥體132a采用完全關(guān)閉狀態(tài)，并且抽出閥體139采用接近關(guān)閉的狀態(tài)。在這種情況下，在供給閥體132a采用真正完全關(guān)閉狀態(tài)的同時(shí)，允許抽出閥體139確保較小的間隙(抽出閥室133b的深度L1-抽出閥體139的深度L2)，因此冷卻介質(zhì)可以從抽出閥孔125通過這個(gè)較小的間隙流入到抽出閥室133b中。即，控制閥100被構(gòu)造成，允許預(yù)定(最小)量的冷卻介質(zhì)從曲柄室連通開口126流入到進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128中。
接下來，解釋控制閥100的工作和變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20的工作。在變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20的工作狀態(tài)下，當(dāng)電流停止供給到螺線管磁化部分130中時(shí)(第一狀態(tài))，供給閥體132a產(chǎn)生完全打開的狀態(tài)，并且抽出閥體139產(chǎn)生接近關(guān)閉的狀態(tài)，如圖4所示(參見(a)列)。因此，在這種情況下，不能實(shí)現(xiàn)曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc的控制，因?yàn)榻橘|(zhì)排出壓力Pd和冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps具有波動(dòng)。在這種情況下，盡管供給閥體132a采取真正完全打開狀態(tài)，但是，由于抽出閥體139可以確保較小的間隙(抽出閥室133b的深度L1-抽出閥體139的長(zhǎng)度L2，即導(dǎo)管橫截面積A1)，因此冷卻介質(zhì)可以從抽出閥孔125通過這個(gè)小間隙流入到抽出閥室133b中。即，預(yù)定(最小)量的冷卻介質(zhì)從曲柄室連通開口126流入到進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128中。
當(dāng)電流供給到螺線管磁化部分130從而觸發(fā)冷卻介質(zhì)壓力的控制時(shí)(中間狀態(tài))，根據(jù)電流的大小使閥桿132下降一個(gè)預(yù)定距離，如圖4所示(參見(b)列)，因此使供給閥體132a從“完全打開”狀態(tài)到達(dá)“打開”狀態(tài)，同時(shí)，使抽出閥體139從“接近關(guān)閉”狀態(tài)到達(dá)“打開”狀態(tài)。
當(dāng)螺線管磁化部分130的電磁力保持在預(yù)定狀態(tài)下(控制情況)時(shí)，根據(jù)冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps的波動(dòng)情況來調(diào)整供給閥體132a的打開程序。同時(shí)，借助推桿138，通過抽出閥體139的縱向運(yùn)動(dòng)也以與供給閥體132a(打開和關(guān)閉)相同的方式來調(diào)整抽出閥體139(打開和關(guān)閉)的打開程序。在這些調(diào)整的過程中，當(dāng)冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps提高時(shí)，使抽出閥體139下降，因此使得供給閥體132a沿著“關(guān)閉”的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，也使得抽出閥體139沿著“打開”的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。由于供給閥體132a和抽出閥體139的共同作用的效果，因此現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc的快速下降。
相反，當(dāng)冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps在這些調(diào)整的過程中下降時(shí)，止動(dòng)部147向上運(yùn)動(dòng)，因此使得供給閥體132a沿著“打開”的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，通過閥桿132使抽出閥體139沿著“關(guān)閉”方向也進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。由于供給閥體132a和抽出閥體139的共同作用的結(jié)果，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc的快速上升。
當(dāng)供給到螺線管130b中的電流值被改變從而改變了控制閥100的電磁力時(shí)，位于曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc得到相應(yīng)的改變，因此使得壓縮能力(排出流量)被改變。其結(jié)果是，冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps在不同水平上產(chǎn)生了穩(wěn)定狀態(tài)。
即，當(dāng)控制閥100的電磁力減小時(shí)，柱塞133由于柱塞彈簧133a的推力和波紋管146的反作用力而向上移動(dòng)一個(gè)預(yù)定距離，因此推桿138和閥桿132向上運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致供給閥體132a向上運(yùn)動(dòng)(進(jìn)一步增大了打開狀態(tài)的大小)。其結(jié)果是，冷卻介質(zhì)從排出導(dǎo)管連通開口123到供給閥室121中的流動(dòng)速度增大了。同時(shí)，由于抽出閥體139向上運(yùn)動(dòng)(進(jìn)一步提高了關(guān)閉狀態(tài)的大小)，因此冷卻介質(zhì)從曲柄室連通開口126到進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128中的流動(dòng)速度減小了。由于供給閥體132a和抽出閥體139的共同作用的效果，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc的快速上升，因此使搖板14沿著該方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而與旋轉(zhuǎn)軸11相垂直地升高，因此很快使冷卻介質(zhì)的排出速度最小化(參見圖2)。
當(dāng)控制閥100的電磁力最大時(shí)(第二狀態(tài)，參見圖4的(c)列)，柱塞133由于吸入室141的吸入力而下降，因此閥桿132可以向下運(yùn)動(dòng)，因此供給閥體132a向下運(yùn)動(dòng)從而完全關(guān)閉供給閥孔122。其結(jié)果是，冷卻介質(zhì)從排出導(dǎo)管連通開口123到供給閥室121的流動(dòng)速度變成0，同時(shí)，抽出閥體139向下運(yùn)動(dòng)從而完全打開抽出閥孔125。其結(jié)果是，冷卻介質(zhì)從曲柄室連通開口126到進(jìn)入導(dǎo)管連通開口128的流動(dòng)速度增大了。其結(jié)果是，冷卻介質(zhì)壓力Pc快速下降，并且搖板14相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸11的傾斜角度減小了，從而提高了冷卻介質(zhì)的排出速度。
順便說一下，實(shí)現(xiàn)供給到螺線管130中的電流的大小的控制，因此由若干傳感器用來探測(cè)各種各樣的情況，這些情況包括汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的、汽車內(nèi)部和外部的溫度，蒸發(fā)器等，所探測(cè)到的信號(hào)被輸送到設(shè)置有CPU等的控制部分中，并且在那里進(jìn)行處理以產(chǎn)生控制信號(hào)，這些控制信號(hào)然后從控制部分傳輸?shù)铰菥€管130b中，因此可以實(shí)現(xiàn)電流的上述控制。順便說一下，螺線管130b的驅(qū)動(dòng)電路在附圖中被略去了。
在電流暫停供給到螺線管130b中的這些情況下(參見圖4中的(a)列)，由于在用來推動(dòng)控制閥100的閥桿132的供給閥關(guān)閉彈簧121c和柱塞彈簧133a之間的推力不同而使得供給閥體132a移離供給閥座121b，因此使得供給閥體132a進(jìn)入“完全關(guān)閉”狀態(tài)。
然后，如圖2所示，使曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc增大，從而推動(dòng)搖板14沿著變成垂直于旋轉(zhuǎn)軸11的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。但是，在搖板14垂直于旋轉(zhuǎn)軸11之前，并且在抽出閥體139處于完全關(guān)閉狀態(tài)的時(shí)候，由于抽出閥體139的結(jié)構(gòu)而使得它可以確保冷卻介質(zhì)的流動(dòng)速度非常小，如圖4中的(a)列所示一樣，因此變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20可以保持在最小流動(dòng)速度工作的狀態(tài)中。
如上面所解釋的那樣，由于變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20即使在電流暫停供給到螺線管磁化部分130的螺線管130b中時(shí)也可以保持在最小流動(dòng)速度的工作狀態(tài)中，因此即使在不需要變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20進(jìn)行工作時(shí)也可以使旋轉(zhuǎn)軸11保持旋轉(zhuǎn)。因此，本發(fā)明也可以應(yīng)用到無離合器的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20中。
此外，為了使供給閥體132a即使在控制閥被關(guān)閉時(shí)也能處于“打開”狀態(tài)，因此供給閥關(guān)閉彈簧121c的推力應(yīng)該小于柱塞彈簧133a的推力。但是，這些推力的具體設(shè)計(jì)可以任意地確定以便實(shí)現(xiàn)上述功能。
上述實(shí)施例1的控制閥如此設(shè)計(jì)，以致通過探測(cè)變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps，驅(qū)動(dòng)一對(duì)閥體來使排出導(dǎo)管內(nèi)的冷卻介質(zhì)(冷卻介質(zhì)排出壓力Pd)流入到曲柄室(曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc)中，從而調(diào)整曲柄室內(nèi)的(供給側(cè))冷卻介質(zhì)壓力Pc，同時(shí)使曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)流入到吸入導(dǎo)管(冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps)，從而調(diào)整曲柄室內(nèi)的(抽出側(cè))冷卻介質(zhì)壓力Pc。即，通過冷卻介質(zhì)壓力Pc的這些調(diào)整，不僅可以提高曲柄室內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓力Pc的調(diào)整控制的響應(yīng)特性，而且使得冷卻介質(zhì)從排出導(dǎo)管到曲柄室中的無用流量最小化，從而提高了控制閥的控制效率。
此外，當(dāng)抽出閥體139處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，由于抽出閥體139的結(jié)構(gòu)而可以確保冷卻介質(zhì)的流動(dòng)速度非常小，如圖4的(a)列所示一樣，從而保持旋轉(zhuǎn)軸11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
而且，由于抽出閥孔125的導(dǎo)管橫截面積(AD1-AD2)在抽出閥體139處于打開狀態(tài)時(shí)小于抽出閥體139設(shè)置于其中的導(dǎo)管部分的橫截面積A1，因此現(xiàn)在可以使得最大流動(dòng)速度恒定不變，而與抽出閥體139的打開狀態(tài)無關(guān)，如圖3所示。
(實(shí)施例2)接下來，參照?qǐng)D5和6來解釋本發(fā)明的實(shí)施例2。圖5示出了實(shí)施例2的控制閥的縱向剖視圖，而圖6是用來解釋控制閥工作的示意圖，其中圖6中的(a)、(b)和(c)列與圖4中的(a)、(b)和(c)列相對(duì)應(yīng)。順便說一下，與實(shí)施例1相同的構(gòu)成零件借助與圖1-4相同的標(biāo)號(hào)來表示，因此略去了它們的詳細(xì)解釋。
實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于，閥桿132與推桿138形成一體(最后形成一體的主體稱為“閥桿132’”)，并且圓柱形抽出閥體139’與閥桿132’(直徑D3)形成一體，因此簡(jiǎn)化了控制閥的結(jié)構(gòu)和制造過程。此外，根據(jù)實(shí)施例2，抽出閥體139’的頂表面設(shè)置成高于柱塞133的頂表面，抽出閥體139’的外徑D2小于抽出閥孔125的內(nèi)徑D1，因此在它們之間產(chǎn)生了間隙。當(dāng)抽出閥體139’位于接近關(guān)閉的狀態(tài)(第一狀態(tài)，參見圖6的(a)列)時(shí)，抽出閥體139’的上部伸出到抽出閥孔125中，因此確保冷卻介質(zhì)處于非常小的流動(dòng)速度，因?yàn)榫哂猩鲜鲩g隙(橫截面積A1＝AD1-AD2)。因此，即使在不需要變?nèi)菔綁嚎s機(jī)20進(jìn)行工作時(shí)，現(xiàn)在也可以保持旋轉(zhuǎn)軸11(參見圖2)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
而且，由于在抽出閥體139’處于接近完全打開狀態(tài)(中間狀態(tài)，參見圖6的(b)列)或者處于完全打開狀態(tài)(第二狀態(tài)，參見圖6的(c)列)時(shí)的橫截面積AD1-AD2小于抽出閥體139’設(shè)置于其中的導(dǎo)管部分的橫截面積(A1)，因此在這種情況下，現(xiàn)在可以使冷卻介質(zhì)流過抽出閥體139’的流動(dòng)速度穩(wěn)定不變，而與抽出閥體139’的打開程序大小無關(guān)，如圖3所示。
權(quán)利要求
1.一種形成一體的供給閥/抽出閥型的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的控制閥，它包括主閥體，該主閥體設(shè)置有排出導(dǎo)管連通開口；流出側(cè)曲柄室連通開口；流入側(cè)曲柄室連通開口；進(jìn)入導(dǎo)管連通開口；供給閥孔，它設(shè)置在排出導(dǎo)管連通開口和流出側(cè)曲柄室連通開口之間；及抽出閥孔，它設(shè)置在流入側(cè)曲柄室連通開口和進(jìn)入導(dǎo)管連通開口之間；供給閥體，它可以完全打開和關(guān)閉供給閥孔，或者把供給閥孔打開和關(guān)閉到一定程度；抽出閥體，它可以打開和關(guān)閉抽出閥孔；及螺線管磁化部分，它可以驅(qū)動(dòng)來打開和關(guān)閉供給閥體和抽出閥體；其特征在于，通過螺線管磁化部分的驅(qū)動(dòng)，使它采取第一狀態(tài)、第二狀態(tài)及處于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間的中間狀態(tài)，在該第一狀態(tài)中，供給閥體完全打開并且抽出閥體被驅(qū)動(dòng)來確保流動(dòng)速度最小；在該第二狀態(tài)中，供給閥體完全關(guān)閉，并且抽出閥體完全打開；在該中間狀態(tài)時(shí)，根據(jù)控制電流值，供給閥體被打開到一定程度，并且確保預(yù)定的流動(dòng)速度，而與抽出閥體的打開程序無關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，當(dāng)抽出閥體完全打開時(shí)，冷卻介質(zhì)流在抽出閥孔處的橫截面積形成為小于冷卻介質(zhì)流在抽出閥體的區(qū)域處的橫截面積。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的控制閥，其特征在于，當(dāng)抽出閥體的長(zhǎng)度定義為L(zhǎng)2并且抽出閥體設(shè)置于其中的抽出閥室的深度定義為L(zhǎng)1時(shí)，抽出閥體設(shè)置為在抽出閥體和形成在主閥體中的抽出閥座部分之間形成空間，在第一狀態(tài)下該空間的高度等于L1-L2的寬度，因此預(yù)定量的冷卻介質(zhì)從流入側(cè)曲柄室連通開口通過該空間流到進(jìn)入導(dǎo)管連通開口中。
4.如權(quán)利要求3所述的控制閥，其特征在于，抽出閥體設(shè)置在形成于柱塞上部的抽出閥室中，并且固定到推桿的上部上，該推桿與柱塞形成一體，抽出閥室與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口相連通；及推桿由于柱塞彈簧的彈力作用而與柱塞一起向上運(yùn)動(dòng)，并且與抽出閥座部分相接觸，因此抽出閥體的上表面部分不能完全關(guān)閉抽出閥孔，而是留下了未關(guān)閉的、預(yù)定的間隙。
5.如權(quán)利要求1或者2所述的控制閥，其特征在于，抽出閥體設(shè)置在形成于柱塞的上部處的抽出閥室中，并且固定到推桿的上部中，該推桿與柱塞形成一體；抽出閥室與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口相連通；及推桿由于柱塞彈簧的彈力作用而與柱塞一起向上運(yùn)動(dòng)，并且接近主閥體的抽出閥座部分，從而使抽出閥體的上表面部分進(jìn)入到抽出閥孔中。
6.如權(quán)利要求3或者4所述的控制閥，其特征在于，從與進(jìn)入導(dǎo)管相連通的進(jìn)入室中吸入的冷卻介質(zhì)受到壓縮并且被排出到與排出導(dǎo)管相連通的排出室中；借助控制閥來控制冷卻介質(zhì)的壓力，該控制閥設(shè)置有螺線管磁化部分，該部分具有柱塞；螺線管磁化部分設(shè)置有壓力探測(cè)部分；設(shè)置在排出導(dǎo)管和曲柄室之間的供給閥體和設(shè)置在曲柄室和進(jìn)入導(dǎo)管之間的抽出閥體適合借助螺線管磁化部分的驅(qū)動(dòng)和借助波紋管的反作用力和冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps之間的平衡來打開和關(guān)閉；控制閥的殼體成形為具有垂直細(xì)長(zhǎng)的、中空的圓柱體，該圓柱體的中空部分從頂部到底部包括供給閥室，它與流出側(cè)曲柄室連通開口相連通；供給閥孔；排出導(dǎo)管連通開口；閥桿支撐部分；抽出閥孔，它與流入側(cè)曲柄室連通開口相連通；及柱塞室，它與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口相連通；及圓柱體的中空部分設(shè)置有閥桿，該閥桿與供給閥體形成一體，該供給閥體設(shè)置在供給閥室中，推桿與柱塞設(shè)置成一體，柱塞設(shè)置在柱塞室中，推桿設(shè)置有抽出閥體。
7.如權(quán)利要求5所述的控制閥，其特征在于，從與進(jìn)入導(dǎo)管相連通的進(jìn)入室中吸入的冷卻介質(zhì)受到壓縮并且被排出到與排出導(dǎo)管相連通的排出室中；借助控制閥來控制冷卻介質(zhì)的壓力，該控制閥設(shè)置有螺線管磁化部分，該部分具有柱塞；螺線管磁化部分設(shè)置有壓力探測(cè)部分；設(shè)置在排出導(dǎo)管和曲柄室之間的供給閥體和設(shè)置在曲柄室和進(jìn)入導(dǎo)管之間的抽出閥體適合借助螺線管磁化部分的驅(qū)動(dòng)和借助波紋管的反作用力和冷卻介質(zhì)吸入壓力Ps之間的平衡來打開和關(guān)閉；控制閥的殼體成形為具有垂直細(xì)長(zhǎng)的、中空的圓柱體，該圓柱體的中空部分從頂部到底部包括供給閥室，它與流出側(cè)曲柄室連通開口相連通；供給閥孔；排出導(dǎo)管連通開口；閥桿支撐部分；抽出閥孔，它與流入側(cè)曲柄室連通開口相連通；及柱塞室，它與進(jìn)入導(dǎo)管連通開口相連通；及圓柱體的中空部分設(shè)置有閥桿，該閥桿與供給閥體形成一體，該供給閥體設(shè)置在供給閥室中，閥桿與柱塞設(shè)置成一體，柱塞設(shè)置在柱塞室中，設(shè)置有抽出閥體，抽出閥體的外徑小于抽出閥孔的內(nèi)徑，因此即使抽出閥體運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉狀態(tài)，但是冷卻介質(zhì)可以連續(xù)地以非常小的流動(dòng)速度進(jìn)行流動(dòng)。
全文摘要
一種控制閥，其包括設(shè)有排出導(dǎo)管連通開口(123)的主閥體(120)；曲柄室連通開口(121d，126)；進(jìn)入導(dǎo)管連通開口(128)；供給閥孔(122)；抽出閥孔(125)；供給閥體(132)，可完全打開和關(guān)閉供給閥孔或到一定程度；抽出閥體(139)，可打開和關(guān)閉抽出閥孔；螺線管磁化部分(130)，可以驅(qū)動(dòng)來打開和關(guān)閉供給閥體和抽出閥體。在第一狀態(tài)，通過供給閥體完全打開，在抽出閥體中確保流動(dòng)速度最小。在第二狀態(tài)，供給閥體完全關(guān)閉，且抽出閥體完全打開。在第一和第二狀態(tài)之間的中間狀態(tài)，根據(jù)控制電流值，供給閥體從接近關(guān)閉的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到完全關(guān)閉的狀態(tài)。在抽出閥體中，確保預(yù)定的流動(dòng)速度，與打開程序無關(guān)。
文檔編號(hào)F04B49/00GK1673531SQ20051005579
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者森澤大輔, 沖井俊樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社不二工機(jī)