(57)【要約】【課題】ベローズの真直度が多少悪くても、弁開閉動作におけるヒステリシスを極小にし、精度を高める。【解決手段】圧力感知素子として密閉構造のベローズ２６を有し、ベローズ２６の伸縮を、圧力感知素子として密閉構造のベローズ２６を有し、ベローズ２６の伸縮を弁ハウジング１１より弁リフト方向に移動可能に支持された作動ボール２５を介して直接的に弁体２１に伝えることにより開弁量を変化させる。制御弁１０は、可変容量型圧縮機に組込まれた状態においてベローズ本体２７内の圧縮コイルばね３０の付勢力が、吸入圧力Ｐｓに勝ると、伸張したベローズ本体２７の当金部材３１がエンドキャップ１２側に押圧されることになる。すると、この当金部材３１及び当接体３１ｅにより押圧された作動ボール２５が、圧縮コイルばね２４のばね力に抗して弁体２１をエンドキャップ１２側に押圧し、弁ポート１６から離間させて、制御弁１０を開弁させることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力感知素子として密閉構造のベローズを有し、前記ベローズの伸縮を弁ハウジングより弁リフト方向に移動可能に支持された球形の作動ボールを介して直接的に弁体に伝えることにより開弁量を変化することを特徴とする可変容量型圧縮機用の制御弁。
【請求項２】
前記ベローズと前記弁作動ボールとの接続部に球面継手構造が組み込まれ、前記ベローズと前記弁作動ボールとが前記球面継手構造によって球面接続されていることを特徴とする請求項１記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。
【請求項３】
前記弁体は、ボール弁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可変容量型圧縮機用の制御弁に関し、特に、可変容量型圧縮機用として使用される可変容量型圧縮機用の制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可変容量型圧縮機等に設けられる容量制御弁としてベローズ式圧力応動弁を用いることは、特許文献１に示されている。ベローズ式圧力応動弁は、ダイヤフラム式の圧力応動弁に比して、小型で圧力応答ストロークを長く取れると云う利点を有している。
【０００３】
しかし、一般に、ベローズは、構造上高い真直性を得ることが難しく、ベローズが弁リフト方向に対して蛇行していると、ベローズが弁リフト方向に伸縮する際に横方向の力が発生し、この横方向の力が弁棒に伝わることにより、弁開閉動作におけるヒステリシスの増加などを招き、制御不良の要因になって弁開閉精度の低下を招くことになる。
【０００４】
そこで、下記特許文献２に記載のベローズ式圧力応動弁は、圧力感知素子として密閉構造のベローズを有し、前記ベローズの伸縮を弁ハウジングより弁リフト方向に移動可能に支持された弁棒を介して弁体に伝えることにより開弁量を変化するベローズ式圧力応動弁において、ベローズと弁棒との接続部にボールとベローズと一体の端板からなる球面継手構造を組み込み、球面接続するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
実公平０２−３７００１号公報
【特許文献２】
特開２０００−８８１３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知例によれば、ベローズの伸縮を、弁棒を介して弁体に伝える構成となっているために、部品点数が多くなって組立工数が多くなるばかりでなく、弁棒方向に長さが大となり、その設置に当っては広い空間が必要となるなどの問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の課題は、可変容量型圧縮機用の制御弁において、部品点数を少なくすることで組立て工数を少なくし、その設置に当たっては広い空間を必要としない制御弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決する手段】
本発明は、上記課題を達成するために、下記の手段を講じた。即ち、
請求項１記載の可変容量型圧縮機用の制御弁によれば、圧力感知素子として密閉構造のベローズを有し、前記ベローズの伸縮を弁ハウジングより弁リフト方向に移動可能に支持された球形の作動ボールを介して弁体に伝えることにより開弁量を変化することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の可変容量型圧縮機用の制御弁によれば、請求項１記載の可変容量型圧縮機用の制御弁において、前記ベローズと前記弁作動ボールとの当接部が球面接続されて球面継手構造が組み込まれていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の可変容量型圧縮機用の制御弁によれば、請求項１又は請求項２記載の可変容量型圧縮機用の制御弁において、 前記弁体は、弁体であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【実施例１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る実施例１の制御弁の縦断面図、図２は図１に記載の制御弁のストレーナの平面図である。なお、下記説明中、上・下・左・右の表現は、図面中の構成を説明する都合上の表現であり、実際にはこの表現通りの位置関係にあるとは限るものではない。また、図中、矢印は，冷媒の流れ方向を示している。実施例１の制御弁１０は、可変容量型圧縮機（図示省略）のハウジングに形成される制御弁装着孔に冷媒の吐出管からクランク室への冷媒流量の流量制御弁として挿入固定される。
【００１２】
制御弁１０は、筒状の弁ハウジング１１と、弁ハウジング１１の上端に取り付けられたエンドキャップ１２と、弁ハウジング１１の下端に溶接等により結合されたベローズケース１３とを有している。
【００１３】
弁ハウジング１１とエンドキャップ１２との組立体は、弁室１４と、弁座部１５により画定される弁ポート１６と、弁ポート１６の一方の側に形成される第１ポート１７と、弁ポート１６の他方の側に弁室１４を隔てて配置されるばね受け座２３と、該ばね受け座２３に形成される第２ポート１８を有している。
また、エンドキャップ１２には第２ポート１８のためのフィルタ２０が一体成形で取り付けられている（図２参照）。なお、第２ポート１８は可変容量型圧縮機の吐出管（吐出圧力Ｐｄ）に連通している。
【００１４】
弁室１４内には弁体２１が設けられており、弁体２１の上下方向（弁リフト方向）の移動によって弁体２１と弁座部１５との離間量が変化し、弁開度が決まる。
弁体２１はボール受け部材を兼ねており、該弁体２１と上記ばね受け座２３との間には弁体２１を、常時閉弁方向へ付勢する圧縮コイルばね２４が設けられている。
【００１５】
弁ポート１６は、圧縮コイルばね２４の配置部とは弁体２１を隔てた反対側の弁ハウジング１１部分に、弁座部１５と同芯上に位置するように形成されており、上記弁ポート１６には円球状の作動ボール２５が弁ポート１６の軸線方向である弁リフト方向に移動可能に挿入されている。そして、作動ボール２５の下部は後述のベローズ本体２７の移動側端部に設けられた当金部材３１の嵌合凹部３１ｂに嵌合された当接体３１ｅに当接している。そして、作動ボール２５は弁体２１を圧縮コイルばね２４のばね力に抗して開弁駆動する。
【００１６】
ベローズケース１３内には密閉構造のベローズ２６が配置されている。ベローズ２６は、その内部に当金部材３１と下当金部材２８とを具備し、当金部材３１にはベローズ本体２７の上部開口端である閉塞端面２７ａが溶接される。また、下当金部材２８は、ベローズ本体２７下部の肉厚部からなるベローズ本体底部２７ｂ内に配置されて構成される。そして、ベローズ本体２７の内部は真空圧になっている。
【００１７】
ベローズ本体２７の内部には、ベローズ２６を伸張方向に付勢する圧縮コイルばね３０が、下当金部材２８と当金部材３１との間に縮装されている。また、ベローズ本体２７の移動側端部に設けられる当金部材３１は平面形状が円形の基板部３１ｃと、その中央部が下方（下当金部材２８側）に延設された径大部３１ｄを介して設けられた嵌合凹部３１ｂと、該嵌合凹部３１ｂに嵌合して固定される柱状の当接体３１ｅとからなり、該嵌合凹部３１ｂの下面がストッパ面部３１ａとして構成される。上記基板部３１ｃの下面は圧縮コイルばね３０の一端を受承し、その上面は弁ハウジング１１と当接する。
【００１８】
また、上記当接体３１ｅの上面（作動ボール２５側）は平坦面３１ｆとして形成され、作動ボールに対して当接体３１ｅが傾動可能となるように構成される。なお、ベローズ本体２７の閉塞端面２７ａは上記基板部３１ｃに溶接される。また、圧縮コイルバネ３０の一端をベローズ２６の内側で基板部３１ｃの下面で受けている。
【００１９】
一方、ベローズ２６の非移動側端部を支持する下当金部材２８は、円盤状の基板部２８ｃとその中心部に当金部材３１側に凸状に延出させて形成させたストッパ面部２８ａとで構成されており、当金部材３１の上記ストッパ面部３１ａと下当金部材２８の上面のストッパ面部２８ａとの当接により、ベローズ２６の最大収縮量が規定されている。なお、基板部２８ｃが圧縮コイルバネ３０の他端を受ける。
【００２０】
ベローズケース１３にはポート３２が形成されており、ベローズ２６はポート３２からベローズケース１３内に導入される吸込圧力Ｐｓとベローズ内圧との差圧に応じて伸縮する。
【００２１】
ベローズ本体２７の上部は、当金部材３１と下当金部材２８の間に配置された圧縮コイルばね３６により、上方、即ち、当金部材３１側に付勢され、上方の作動ボール２５の下球面と平坦面３１ｆの当接状態が保たれるようになっている。また、符号２７ｃは、ベローズ本体２７がベローズケース１３の肩部に当接して支持されている被支持部である。
【００２２】
作動ボール２５と当接体３１ｅとの接続部は球面構造を形成している。また、ベローズ２６の伸縮は、前記継手構造を介して弁体２１に伝えられる。
なお、この制御弁１０が可変容量型圧縮機のハウジングに装着された状態において、可変容量型圧縮機のハウジングと弁ハウジング１１との間には、第１ポート１７を挟んでシールリングＳ１,Ｓ２が配置され、クランク室圧力Ｐｃに対する大気圧をシールしており、また、同ハウジングとベローズケース１３との間には、ポート３２の下部位置にシールリングＳ３が配置され、吸入圧力Ｐｓに対する大気圧をシールしている。
【００２３】
上述の構造による制御弁１０は、可変容量型圧縮機に組込まれた状態において、ベローズ本体２７内の圧縮コイルばね３０の付勢力が、可変容量型圧縮機からポート３２を介して導入される吸入圧力Ｐｓに勝ると、伸張したベローズ本体２７の当金部材３１がエンドキャップ１２側に押圧されることになる。
【００２４】
すると、この当金部材３１及び当接体３１ｅにより押圧された作動ボール２５が、圧縮コイルばね２４のばね力に抗して弁体２１をエンドキャップ１２側に押圧し、弁ポート１６から離間させて、制御弁１０を開弁させることになる。
【００２５】
上述の継手構造によれば、作動ボール２５とベローズ本体２７側の当金部材３１側の当接体３１ｅとが接続され、作動ボール２５が当接体３１ｅの平担面３１ｆに揺動可能に当接し、作動ボール２５が回転し、低抵抗となり、継手作用が確実に行われるために、ベローズ２６が蛇行したり、ベローズ２６に傾きがあっても上記当接位置の横移動は少ないものとなり、作動ボール２５に対する横方向の変位力も小さいものとなる。
【００２６】
これらのことにより、弁開閉動作におけるヒステリシスを極小にして高精度な制御特性が得られ、更に、ベローズ２６及び作動ボール２５の耐久性が向上する。
【００２７】
【実施例２】
次に、実施例２について図３を用いて説明する。図３は実施例２の制御弁１０'の縦断面図である。実施例２が実施例１と相違する点は、弁体が球状のボール弁２１'である点、及び、当接体３１ｅ'の上部が台形状の上面に形成される平坦面３１ｆ'から構成されている点、であり、その他の構成部分は実施例１と略同じであることから、図１に付した符号と同一符号を付すことによってその説明を省略する。
【００２８】
実施例２のボール弁２１'は、実施例１の弁体２1同様に、弁室１４内に設けられており、ボール弁２１'の上下方向（弁リフト方向）の移動によってボール弁２１'と弁座部１５との離間量が変化し、弁開度が決まる。ボール弁２１'はボール受け部材を兼ねており、該ボール弁２１'と上記ばね受け座２３との間にはボール弁２１'を、常時閉弁方向へ付勢する圧縮コイルばね２４が設けられている。
【００２９】
当接体３１ｅ'は、その基板部３１ｃより上方の部分は上下に厚みを持った台形状に構成されており、その上面部が平坦面３１ｆ'を構成しており、該平坦面３１ｆ'が実施例１同様に、作動ボール２５との当接面となっており、また、弁体１１下面への当接面となっている。実施例２は上記のように当接体３１ｅ'を上下に厚みを持った台形状に構成したことで、作動ボール２５及び弁ポート１６を小さく形成することができる。
実施例２は上記構成により、実施例１と同様の作用効果を奏する外、弁体をボール弁としたことで、ボール弁２１'の姿勢が安定するという効果がある。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているから、ベローズの真直度が多少悪くても、弁開閉動作におけるヒステリシスを極小にし、弁開閉の精度を高める。そして、更に、部品点数を少なくし、組立工数を少なくし、制御弁の長さを短くし、その設置に当っては広い空間を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例１の制御弁の縦断面図。
【図２】図１記載の制御弁のエンドキャップ１２のストレーナの平面図。
【図３】本発明に係る実施例２の制御弁の縦断面図。
【符号の説明】
１０，１０'・・制御弁    １１，１１'・・弁ハウジング
１２・・エンドキャップ
１３・・ベローズケース    １４，１４'・・弁室   １５・・弁座部
１６・・弁ポート        １７・・第１ポート      １８・・第２ポート
２０・・フィルタ        ２１・・弁体            ２１'・・ボール弁
２３・・ばね受け座
２４・・圧縮コイルばね  ２５・・作動ボール    ２６・・ベローズ
２７・・ベローズ本体    ２７ａ・・閉塞端面    ２７ｂ・・ベローズ本体底部
２７ｃ・・被支持部
２８・・下当金部材      ２８ａ・・ストッパ面部  ２８ｃ・・基板部
３０・・圧縮コイルばね  ３１・・当金部材      ３１ａ・・ストッパ面部
３１ｂ・・嵌合凹部      ３１ｃ・・基板部      ３１ｄ・・  径大部
３１ｅ，３１ｅ'・・当接体        ３１ｆ，３１ｆ'・・平坦面
３２・・ポート      ３６・・圧縮コイルばね
Ｐｓ・・吸込圧力    Ｐｃ・・クランク室圧力    Ｐｄ・・吐出圧力
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・シールリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004197652.tif 000005