專利名稱：可變排量壓縮機(jī)中的控制閥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排量控制閥，該排量控制閥控制可變排量壓縮機(jī)的排出能力，該可變排量壓縮機(jī)包含于空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
普通控制閥包括電磁閥，該電磁閥可外部控制。圖4表示了該控制閥中的電磁致動(dòng)器部分101的一個(gè)實(shí)例。具有底部的保持器缸102布置于電磁致動(dòng)器部分101內(nèi)。固定芯103和活動(dòng)芯(柱塞)104布置在該保持器缸102內(nèi)。線圈105布置在該保持器缸102外部。流過(guò)線圈105的電流使得固定芯103和活動(dòng)芯104之間產(chǎn)生電磁力。該電磁力作用在活動(dòng)芯104上，從而使其沿保持器缸102的內(nèi)部柱形表面滑動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)通過(guò)桿106傳遞給閥體(本圖中未示出)。閥體根據(jù)活動(dòng)芯104的位移起到調(diào)節(jié)閥的打開(kāi)程度的作用，從而控制壓縮機(jī)的排出量。
例如，通過(guò)改變曲柄室內(nèi)壓力來(lái)獲得排出量，其中旋轉(zhuǎn)斜盤布置于該曲柄室中。為了改變曲柄室內(nèi)的壓力，控制閥調(diào)節(jié)增壓通道的打開(kāi)程度，該增壓通道將增壓制冷劑氣體從排出室供給到曲柄室。
近來(lái)，利用二氧化碳作為制冷劑氣體的空調(diào)裝置通常被使用。在該系統(tǒng)中，制冷劑氣體的壓力比普通CFC(含氯氟烴)氣體高得多。因此，為了控制采用二氧化碳的壓縮機(jī)的排量，需要增加控制閥和壓縮機(jī)的耐壓性。例如，保持器缸102的柱形壁可以變厚，以便耐內(nèi)部壓力。
不過(guò)，保持器缸102由非磁性材料制成以防止磁通量從固定芯103和活動(dòng)芯104之間泄漏。因此，當(dāng)保持器缸102的壁增厚以足夠耐較高內(nèi)部壓力時(shí)，將使磁通量難于從線圈105和活動(dòng)芯104之間通過(guò)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的是提供一種控制閥，尤其是可變排量壓縮機(jī)中的控制閥，在該控制閥中，即使當(dāng)保持器缸的壁增厚以增加其耐壓性時(shí)，磁通量也能夠很容易地從線圈和活動(dòng)芯之間通過(guò)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種調(diào)節(jié)控制閥的活動(dòng)范圍的公差的方法，該公差是在制造過(guò)程中產(chǎn)生的。
為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種用于控制經(jīng)過(guò)其的流體流動(dòng)的控制閥。該控制閥包括保持器缸、固定芯、活動(dòng)芯、墊片、線圈和閥體。保持器缸包括由非磁性材料制成的第一柱形部件和由磁性材料制成的第二柱形部件，該第二柱形部件具有底部。固定芯布置在該保持器缸內(nèi)?；顒?dòng)芯布置在該保持器缸內(nèi)，并位于該固定芯和第二柱形部件底部之間。墊片由非磁性材料制成，布置在保持器缸內(nèi)，并位于活動(dòng)芯和第二柱形部件底部之間。線圈布置在該保持器缸周圍。閥體可運(yùn)動(dòng)地與活動(dòng)芯連接。閥體通過(guò)活動(dòng)芯沿保持器缸延伸方向的運(yùn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)?；顒?dòng)芯的運(yùn)動(dòng)基于一電磁力，該電磁力依據(jù)供給到線圈的電流在固定芯和活動(dòng)芯之間產(chǎn)生。
該控制閥適于可變排量壓縮機(jī)，該可變排量壓縮機(jī)根據(jù)位于曲柄室內(nèi)的驅(qū)動(dòng)盤的斜度來(lái)調(diào)節(jié)排出量。
本發(fā)明還提供了一種調(diào)節(jié)控制閥中的活動(dòng)芯的活動(dòng)量的方法，該控制閥控制經(jīng)過(guò)該控制閥的流體流動(dòng)，該方法包括調(diào)節(jié)墊片厚度的步驟，以便調(diào)節(jié)活動(dòng)芯在保持器缸中的活動(dòng)量。
在本發(fā)明的說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)“底部”是指相對(duì)于后面所述其它結(jié)構(gòu)元件的相對(duì)位置，并在圖2中通過(guò)實(shí)例表示。因此，當(dāng)本發(fā)明的控制閥在實(shí)際使用時(shí)相對(duì)于圖1-3所示方向“顛倒”安裝時(shí)，術(shù)語(yǔ)“底部”的意思將變?yōu)椤绊敳俊薄?br>

參考下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例以及附圖的說(shuō)明，可以更好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變排量旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)的剖視圖；圖2是控制閥的剖視圖；圖3是圖2中的控制閥的局部放大剖視圖；以及圖4是現(xiàn)有技術(shù)的控制閥的局部放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變排量壓縮機(jī)的控制閥。
如圖1所示，可變排量的旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)(下文稱為壓縮機(jī))通過(guò)殼體11的內(nèi)壁確定了曲柄室12。驅(qū)動(dòng)軸13可旋轉(zhuǎn)地支承在該殼體11內(nèi)。驅(qū)動(dòng)軸13與作為車輛動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)E相連，這樣，該發(fā)動(dòng)機(jī)E可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)軸13。
在曲柄室12中，凸耳盤14固定在驅(qū)動(dòng)軸13上，以便與該驅(qū)動(dòng)軸13成一體地旋轉(zhuǎn)。起到凸輪盤作用的旋轉(zhuǎn)斜盤15布置在曲柄室12內(nèi)。旋轉(zhuǎn)斜盤15由驅(qū)動(dòng)軸13支承，并可沿驅(qū)動(dòng)軸13的軸線滑動(dòng)和相對(duì)于該軸線傾斜。鉸鏈機(jī)構(gòu)16插入該凸耳盤14和旋轉(zhuǎn)斜盤15之間。因此，該鉸鏈機(jī)構(gòu)16使得旋轉(zhuǎn)斜盤15能夠與驅(qū)動(dòng)軸13成一體地旋轉(zhuǎn)并改變其相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸13的軸線的傾斜角。
氣缸孔11a形成于殼體11內(nèi)(在圖1中僅示出了一個(gè)柱形孔)。單頭活塞17裝于各氣缸孔11a內(nèi)。各活塞17通過(guò)滑履(shoe)18與旋轉(zhuǎn)斜盤的外周相連。驅(qū)動(dòng)軸13的旋轉(zhuǎn)通過(guò)該凸耳盤14、鉸鏈機(jī)構(gòu)16、旋轉(zhuǎn)斜盤15和滑履18而轉(zhuǎn)換成活塞17的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在氣缸孔11a的后側(cè)(圖1的右側(cè))，由活塞17和閥口(valve-port)組件19確定了壓縮室20，該閥口組件19布置于殼體11內(nèi)。吸入口23、吸入閥24、排出口25和排出閥26形成于該閥口組件19內(nèi)。在殼體11中的后側(cè)，分別形成有吸入室21和排出室22，該吸入室21是吸入壓力區(qū)，該排出室22是排出壓力區(qū)。
各活塞17從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)使得制冷劑氣體通過(guò)閥口組件19中的相應(yīng)吸入口23和吸入閥24被吸入相應(yīng)的壓縮室20。各活塞17從下死點(diǎn)到上死點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)使得相應(yīng)壓縮室20內(nèi)的制冷劑氣體被壓縮至預(yù)定壓力，并使得該制冷劑氣體通過(guò)排出口25和排出閥26排出到排出室22。
下面將介紹變排量機(jī)構(gòu)。
如圖1所示，流出通道27和增壓通道28分別布置于殼體11內(nèi)。流出通道27持續(xù)使曲柄室12與吸入室21相連。增壓通道28使得排出室22與曲柄室12相連?？刂崎yCV位于殼體11內(nèi)的增壓通道內(nèi)。
控制閥CV調(diào)節(jié)閥的打開(kāi)程度，以便控制高壓制冷劑氣體通過(guò)增壓通道28從排出室22向曲柄室12的流動(dòng)。流出通道27使得制冷劑氣體從曲柄室12釋放到吸入室21。因此，曲柄室12內(nèi)的壓力由曲柄室12內(nèi)的制冷劑氣體的入流速率和出流速率的平衡而控制。曲柄室12內(nèi)的壓力作用到活塞的前側(cè)，壓縮室內(nèi)的壓力作用在活塞頭上。因此壓力平衡的變化使得旋轉(zhuǎn)斜盤15的傾斜角改變。這也改變了活塞17的沖程和排量。
例如，當(dāng)曲柄室12內(nèi)的壓力減小時(shí)，旋轉(zhuǎn)斜盤15的傾斜角增加，以便增加壓縮機(jī)的排量。相反，當(dāng)曲柄室12內(nèi)的壓力增加時(shí)，旋轉(zhuǎn)斜盤15的傾斜角減小，以便減小壓縮機(jī)的排量。
下面將介紹制冷劑循環(huán)。
如圖1所示，用于汽車空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)和外部制冷劑循環(huán)回路30。該外部制冷劑循環(huán)回路30包括冷凝器31、膨脹閥32和蒸發(fā)器33。二氧化碳作為該制冷劑循環(huán)回路30中的制冷劑氣體。
第一壓力檢測(cè)點(diǎn)P1位于排出室22內(nèi)。第二壓力檢測(cè)點(diǎn)P2位于制冷劑通道內(nèi)，并在距離第一壓力檢測(cè)點(diǎn)P1下游(蒸發(fā)器31一側(cè))的預(yù)定距離處。如圖2所示，第一壓力檢測(cè)點(diǎn)P1通過(guò)第一壓力引入通道35與控制閥CV相連。第二壓力檢測(cè)點(diǎn)P2通過(guò)第二壓力引入通道36與控制閥CV相連。
下面將介紹該控制閥內(nèi)的閥打開(kāi)控制和壓力檢測(cè)結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，控制閥CV的閥殼體41確定了閥室42、連通通道43和壓力檢測(cè)室44。在閥室42和連通通道43中，桿45布置成沿軸向(圖2中的垂直方向)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連通通道43通過(guò)該桿45的上端部分與壓力檢測(cè)室44隔離，該桿的上端部分堵塞住上部連通通道43。閥室42通過(guò)上游的增壓通道28與排出室22相連。連通通道43通過(guò)下游的增壓通道28與曲柄室12相連。該閥室42和連通通道43也包括增壓通道28的一部分。
在桿45中部形成的閥體部分46布置在閥室42內(nèi)。位于閥室42和連通通道43之間的交界處的臺(tái)階形成為閥座47。連通通道43起到閥孔的作用。由此，桿45從如圖2所示的位置(底部位置)升起到使該閥體部分46靠置在閥座47上的頂部位置，然后，該連通通道43被關(guān)閉。也就是，閥體部分46起到閥體的作用，以便調(diào)節(jié)增壓通道28中的閥打開(kāi)程度。
包括波紋管的壓力檢測(cè)部件48裝于壓力檢測(cè)室44內(nèi)。壓力檢測(cè)部件48的頂端固定在閥殼體41上。壓力檢測(cè)部件48的底端裝配在桿45的頂端。在壓力檢測(cè)室44中，壓力檢測(cè)部件48將其分成兩個(gè)單獨(dú)的室。一個(gè)是第一壓力室49，該第一壓力室49在該壓力檢測(cè)部件48的內(nèi)部，另一個(gè)是第二壓力室50，該第二壓力室50在該壓力檢測(cè)部件48的外部，壓力檢測(cè)點(diǎn)P1處的壓力PdH通過(guò)第一壓力引入通道35而導(dǎo)入第一壓力室49。壓力檢測(cè)點(diǎn)P2處的壓力PdL通過(guò)第二壓力引入通道36而導(dǎo)入第二壓力室50。
下面將介紹控制閥中的電磁驅(qū)動(dòng)部分52。
如圖3所示，電磁致動(dòng)器部分51位于閥殼體41的底部。在該電磁致動(dòng)器部分51中，具有底部的保持器缸52布置在該閥室41的中心部分。起到固定芯作用的中心桿53由磁性材料(例如鐵基合金)制成，并裝配在該保持器缸52的開(kāi)口頂端上。柱塞室54通過(guò)將該中心桿53安裝在保持器缸52上而確定于保持器缸52內(nèi)。因此，該中心桿53也起到閥室42和柱塞室54的分隔器的作用。
板55裝接在閥殼體41中的底部開(kāi)口端處。該板55形成為環(huán)形，并由磁性材料制成。該板55的內(nèi)周向上彎曲以形成柱形部分55a。具有柱形部分55a的板55安裝在保持器缸52的外周上，這樣該板55堵住在保持器缸52底部和閥殼體41底部之間的環(huán)形開(kāi)口。
起到活動(dòng)芯作用的柱塞56形成為圓柱形，并由磁性材料制成。該柱塞56裝于柱塞室54內(nèi)，這樣，該柱塞可以沿保持器缸52的軸向運(yùn)動(dòng)。柱塞56的運(yùn)動(dòng)由保持器缸52的內(nèi)表面可滑動(dòng)地引導(dǎo)。引導(dǎo)孔57穿過(guò)中心桿53的中心鉆出。桿45的底部布置于該引導(dǎo)孔57內(nèi)，這樣，該桿45可以沿桿45的軸向運(yùn)動(dòng)。桿45的底端部與柱塞室54內(nèi)的柱塞56的頂面接觸。
凸起部分53a在中心桿53底端的外周環(huán)繞閥殼體41的中心軸線上環(huán)形凸出。該凸起部分53a朝著柱塞56向下變尖。柱塞56的邊緣斜切成外周邊緣部分56b，以便避開(kāi)該凸起部分53a和與該凸起部分53a的傾斜表面相對(duì)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在中心桿53和柱塞56之間產(chǎn)生的電磁吸引力(見(jiàn)隨后的詳細(xì)說(shuō)明)與它們之間的距離成線性關(guān)系特性。
彈簧60裝于保持器缸52的底部與柱塞室54內(nèi)的柱塞56之間。該彈簧60將柱塞推向桿45。桿45也由于壓力檢測(cè)部件48的彈性特性(下文將稱為波紋彈簧48)而被推向柱塞56。因此，柱塞56和桿45總是一起向上和向下運(yùn)動(dòng)。該波紋彈簧48的彈性推力設(shè)定為大于彈簧的彈性推力。
閥室42和柱塞室54通過(guò)引導(dǎo)孔57和桿45之間的空隙彼此相連。因此，制冷劑氣體的排出壓力供給到閥室42和柱塞室54。已知通過(guò)將該同一氣體壓力供給到閥室42和柱塞室54中可以提高閥的控制特性。
保持器缸52包括形成為中空形狀并由非磁性材料(例如非磁性不銹鋼材料)制成第一柱形部件58和具有底部且由磁性材料制成的第二柱形部件59。整個(gè)第二柱形部件59包括由非磁性材料制成的側(cè)面柱形部分和底部，以便易于制造。
第一柱形部件58為環(huán)繞中心桿53和柱塞56布置。第一柱形部件58的底部開(kāi)口端比其它部分(較大直徑部分58a)細(xì)，且該底部開(kāi)口端包括一個(gè)小直徑部分58b。該第二柱形部件59裝配在第一柱形部件58的小直徑部分58b的外表面上。第二柱形部件59的外部柱形表面的直徑幾乎與第一柱形部件58的較大直徑部分58a相同。
墊片65位于柱塞56的底表面56a和第二柱形部件59的底部?jī)?nèi)表面59a之間，并在柱塞室54內(nèi)。該墊片65形成為環(huán)形板形狀，由非磁性材料制成。在控制閥CV的裝配過(guò)程中，提供有具有不同厚度的多個(gè)墊片65，這樣，可以選擇特定的墊片來(lái)糾正控制閥CV的不均勻性。換句話說(shuō)，即使當(dāng)控制閥CV中各部件的公差或裝配各部件的公差累加而增大不均勻性時(shí)，可以通過(guò)提供不同厚度的墊片65來(lái)調(diào)節(jié)柱塞56活動(dòng)程度的公差。墊片65的厚度大于第一柱形部件58的小直徑部分58b的厚度。
墊片65的內(nèi)周邊插入底部?jī)?nèi)表面59a和彈簧60之間，這樣，該墊片65也起到彈簧座的作用。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，彈簧60將墊片65推向底部?jī)?nèi)表面59a。因此，該墊片65穩(wěn)定地位于該柱塞室54內(nèi)，同時(shí)該墊片65并不固定在柱塞56的底表面上或第二柱形部件59的底部?jī)?nèi)表面59a上。而且，對(duì)于本發(fā)明，該墊片65也可以固定在柱塞56的底表面上或第二柱形部件59的底部?jī)?nèi)表面59a上。
線圈61沿保持器缸52的包圍中心桿53和柱塞56部分的一段長(zhǎng)度而環(huán)繞該保持器缸52纏繞或布置。線圈61根據(jù)控制裝置70(例如計(jì)算機(jī))發(fā)出的信號(hào)而接收由驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出的電流，該控制裝置70接收由外部檢測(cè)裝置72發(fā)出的外部信號(hào)，例如空調(diào)裝置開(kāi)關(guān)的On/Off信號(hào)、乘客車廂的實(shí)際溫度、調(diào)節(jié)器設(shè)定的目標(biāo)溫度等。
根據(jù)控制裝置70的電流，產(chǎn)生環(huán)繞該線圈61的磁通量。磁通量從線圈61發(fā)出，經(jīng)過(guò)板55或第二柱形部件59到達(dá)第一柱形部件58的小直徑部分58b和柱塞56，然后再經(jīng)過(guò)柱塞56到達(dá)中心桿53。與流過(guò)線圈61的電流量相對(duì)應(yīng)的電磁力(電磁吸引力)產(chǎn)生于柱塞56和中心桿53之間。該力從柱塞傳遞給桿45。通過(guò)調(diào)節(jié)線圈61的電壓控制該電流。為了調(diào)節(jié)電壓，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路71進(jìn)行PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制。
下面將介紹控制閥CV的工作特性。對(duì)于所示控制閥CV，如下所述，桿45的位置確定了閥體部分46的閥打開(kāi)程度；首先，如圖2所示，當(dāng)沒(méi)有將電流供給線圈61時(shí)(PWM負(fù)載＝0％)，桿45的位置由波紋彈簧48的向下的力決定。因此，桿45位于底部位置，以便充分打開(kāi)在連通通道43內(nèi)的閥體部分46。所以，在該狀態(tài)下，曲柄室12內(nèi)的壓力最大。在該狀態(tài)下，通過(guò)活塞17在曲柄室12和壓縮室20之間的壓力差最大。因此，旋轉(zhuǎn)斜盤15的傾斜角最大，壓縮機(jī)的排量最小。
然后，當(dāng)為在可變負(fù)載范圍中的最小負(fù)載(＞0％)的電流供給該線圈61時(shí)，電磁力產(chǎn)生并向上加到彈簧60的推力中。當(dāng)該添加的向上力超過(guò)波紋彈簧48的向下力時(shí)，桿45向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，向上力與向下力相對(duì)，該向上力包括加到彈簧60的推力中的電磁力，該向下力包括加到波紋彈簧48的向下力加上由于壓力差ΔPd(＝PdH-PdL)而引起的力。具有桿45的閥體部分46位于使作用在桿45上的力相互平衡的位置處。
例如，當(dāng)制冷劑氣體流量隨發(fā)動(dòng)機(jī)E的轉(zhuǎn)速減小而減小時(shí)，壓力差ΔPd引起的向下力減小。由于該變化，作用在桿45上的力失去平衡。因此，具有閥體部分46的桿45升高以減小連通通道43的打開(kāi)程度，從而減小曲柄室12中的壓力。旋轉(zhuǎn)斜盤15的傾斜角增加，從而增加壓縮機(jī)的排量。因此，流入制冷劑循環(huán)回路30中的制冷劑氣體的量隨壓縮機(jī)排量變大而增加，壓力差ΔPd也增加。
反之，當(dāng)制冷劑氣體流量隨發(fā)動(dòng)機(jī)E轉(zhuǎn)速的增加而增加時(shí)，壓力差ΔPd引起的向下力增大。由于該變化，作用在桿45上的力失去平衡。因此，具有閥體部分46的桿45降低以增大連通通道43的打開(kāi)程度，從而增大曲柄室12中的壓力。旋轉(zhuǎn)斜盤15的傾斜角減小，從而減小壓縮機(jī)的排量。因此，流入制冷劑循環(huán)回路30中的制冷劑氣體的量隨壓縮機(jī)排量變小而減小，壓力差ΔPd也減小。
還有，當(dāng)線圈61的電流負(fù)載增加以增加向上的電磁力的大小時(shí)，作用在桿45上的力失去平衡。因此，具有閥體部分46的桿45升高以減小連通通道43的打開(kāi)程度，從而增加壓縮機(jī)的排量。因而，流入制冷劑循環(huán)回路30中的制冷劑氣體的量隨壓縮機(jī)排量變大而增加，壓力差ΔPd也增加。
反之，當(dāng)線圈61的電流負(fù)載減小以減小向上的電磁力的大小時(shí)，作用在桿45上的力失去平衡。因此，具有閥體部分46的桿45降低以增大連通通道43的打開(kāi)程度，從而減小壓縮機(jī)的排量。因而，流入制冷劑循環(huán)系統(tǒng)30中的制冷劑氣體的量隨壓縮機(jī)排量減小而減小，壓力差ΔPd也減小。
換句話說(shuō)，控制閥CV的結(jié)構(gòu)為，使桿45根據(jù)實(shí)際壓力差ΔPd而自動(dòng)地定位，以便使壓力差ΔPd保持為由線圈61的電流負(fù)載所確定的控制目標(biāo)(目標(biāo)壓力差)。該目標(biāo)壓力差可通過(guò)調(diào)節(jié)線圈61的電流而由外部改變。
順便說(shuō)明，在所示實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“底部”所述為在圖2中相對(duì)于其它結(jié)構(gòu)元件的相對(duì)位置。當(dāng)控制閥或壓縮機(jī)在實(shí)際使用中顛倒安裝時(shí)，術(shù)語(yǔ)“底部”的意思將轉(zhuǎn)變?yōu)椤绊敳俊?，其它詞如“頂部”、“上”、“向上”、“下”、“向下”等的意思也將相反。
所示實(shí)施例有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)該保持器缸52包括由非磁性材料制成的第一柱形部件58和具有底部且由磁性材料制成的第二柱形部件59。因此，即使到保持器缸52增厚以提高其耐內(nèi)部制冷劑氣體如二氧化碳的壓力，也能提高線圈61和柱塞56之間的導(dǎo)磁性。
(2)由非磁性材料制成的墊片65插入柱塞56的底表面56a和第二柱形部件59的底部?jī)?nèi)表面59a之間。因此，即使到柱塞65位于最底部的位置時(shí)，也保證在第二柱形部件59和柱塞56的磁性材料之間有由墊片65的非磁性材料形成的非磁性間隙。這能夠抑制在柱塞56的底表面56a和第二柱形部件59的底部?jī)?nèi)表面59a之間的向下電磁吸引力。因?yàn)閴|片65是非磁性的，因此有少量與通過(guò)線圈61而作用在柱塞56和桿45上的向上電磁力相抵消的向下電磁力。而且，該向上的電磁力通常由柱塞56的斜切外周邊緣部分56b控制，以便使得該向上的電磁力與中心桿53和柱塞56之間的距離成線性特性。不過(guò)，當(dāng)?shù)妆砻?6a靠近底部?jī)?nèi)表面59a時(shí)，在它們之間沒(méi)有間隙的情況下，在底表面56a和底部?jī)?nèi)表面59a之間的向下電磁吸引力將非常強(qiáng)。根據(jù)所示實(shí)施例，墊片65保證該非磁性間隙，從而抑制了柱塞56的底表面56a和第二柱形部件59的底部?jī)?nèi)表面59a之間的向下電磁吸引力。因此，該控制閥CV的外部可控制性提高，從而能更精確地控制壓縮機(jī)的排量。
(3)第一柱形部件58布置成直接環(huán)繞柱塞56，第二柱形部件59布置成環(huán)繞該第一柱形部件58的較小直徑部分58b。在運(yùn)行過(guò)程中，柱塞56被引導(dǎo)成在由非磁性材料制成的第一柱形部件58的柱形內(nèi)壁上滑動(dòng)。通常，磁性材料將不能在其它磁性材料上很好地滑動(dòng)。因此，所示實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)為柱塞56具有在第一柱形部件58的內(nèi)壁上的可滑動(dòng)性。還有，第一柱形部件58的柱形內(nèi)壁覆蓋柱塞的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍，以便可滑動(dòng)地引導(dǎo)該柱塞56。因此，柱塞56和保持器缸52之間的滑動(dòng)阻力減小。該結(jié)構(gòu)抑制了磁滯特性，該磁滯特性表示了控制閥根據(jù)線圈61中的電流負(fù)載量而打開(kāi)的程度。
(4)對(duì)于由非磁性材料制成的第一柱形部件58，靠近柱塞56的部分(小直徑部分58b)變細(xì)。因此，線圈61和柱塞56之間的導(dǎo)磁性提高，這樣，即使較小的線圈61也可以產(chǎn)生足以驅(qū)動(dòng)柱塞56的電磁力。這可以使電磁致動(dòng)器部分51以及控制閥CV減至最小。
(5)第二柱形部件59固定在第一柱形部件58的小直徑部分58b的外表面上。該第二柱形部件59用于增強(qiáng)該小直徑部分58b。因此，即使在第一柱形部件58的壁變薄時(shí)，保持器缸52也能保持強(qiáng)度。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，耐壓性提高，從而可以用高壓二氧化碳作為制冷劑氣體。而且易于將高壓排出氣體引入柱塞室54。
(6)該非磁性墊片65起到調(diào)節(jié)柱塞56的活動(dòng)范圍公差的調(diào)節(jié)部件的作用。因此，所示方法糾正了柱塞56活動(dòng)范圍的非均勻性，該柱塞活動(dòng)范圍的非均勻性與閥打開(kāi)控制的非均勻性相關(guān)。
本發(fā)明例如還可以以下面方式實(shí)施-控制閥并不布置于增壓通道28內(nèi)，而是在排出通道27內(nèi)，以便控制曲柄室12的壓力。該類型通常稱為排出控制閥。
-其它類型的電磁控制閥，例如該閥僅通過(guò)電磁力操縱，沒(méi)有任何壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)(壓力檢測(cè)部件48)-用于控制搖擺形壓縮機(jī)的控制閥。
因此，本發(fā)明的實(shí)例和實(shí)施方式都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是作為說(shuō)明，而不是作為限定，本發(fā)明并不局限于本文所給出的詳細(xì)說(shuō)明，而是可以在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1.一種用于控制經(jīng)過(guò)其的流體流動(dòng)的控制閥，該控制閥包括一保持器缸，該保持器缸包括由非磁性材料制成的第一柱形部件和由磁性材料制成的第二柱形部件，該第二柱形部件具有底部；一固定芯，該固定芯設(shè)置在該保持器缸內(nèi)；一活動(dòng)芯，該活動(dòng)芯設(shè)置在該保持器缸內(nèi)，其中該活動(dòng)芯位于該固定芯和第二柱形部件的該底部之間；一墊片，該墊片由非磁性材料制成，該墊片設(shè)置在該保持器缸內(nèi)并位于該活動(dòng)芯和第二柱形部件的該底部之間；一線圈，該線圈圍繞該保持器缸設(shè)置；以及一閥體，該閥體可運(yùn)動(dòng)地與活動(dòng)芯連接，其中，該閥體基于該活動(dòng)芯在該保持器缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)一閥的打開(kāi)程度，該活動(dòng)芯的運(yùn)動(dòng)基于一電磁力，該電磁力依據(jù)供給到該線圈的電流在該固定芯和該活動(dòng)芯之間產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，該第一柱形部件的內(nèi)壁包圍該活動(dòng)芯，從而使該內(nèi)壁與活動(dòng)芯的表面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制閥，其特征在于，該第一柱形部件具有一小直徑部分，該第二柱形部件裝配在該小直徑部分的外表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，其還包括一彈簧，該彈簧將活動(dòng)芯推向第二柱形部件的該底部，其中，閥體位于該電磁力和彈簧的推力相平衡的位置處。
5.一種可變排量壓縮機(jī)中的控制閥，該壓縮機(jī)根據(jù)設(shè)置于曲柄室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角來(lái)調(diào)節(jié)排出量，其中，該旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角根據(jù)該曲柄室內(nèi)的壓力和氣缸孔內(nèi)的壓力之間的壓力差而變化，其中該壓縮機(jī)包括用于調(diào)節(jié)該壓力差的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置包括該控制閥和用于引導(dǎo)制冷劑氣體的氣體通道，并且該控制閥調(diào)節(jié)流入該氣體通道內(nèi)的制冷劑氣體量，該控制閥包括一保持器缸，該保持器缸包括由非磁性材料制成的第一柱形部件和由磁性材料制成的第二柱形部件，該第二柱形部件具有底部；一固定芯，該固定芯設(shè)置在該保持器缸內(nèi)；一活動(dòng)芯，該活動(dòng)芯設(shè)置在該保持器缸內(nèi)，其中該活動(dòng)芯位于該固定芯和第二柱形部件的該底部之間；一墊片，該墊片由非磁性材料制成，該墊片設(shè)置在該保持器缸內(nèi)并位于該活動(dòng)芯和第二柱形部件的該底部之間；一線圈，該線圈圍繞該保持器缸設(shè)置；以及一閥體，該閥體可運(yùn)動(dòng)地與活動(dòng)芯連接，其中，該閥體基于該活動(dòng)芯在該保持器缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)一閥的打開(kāi)程度，該活動(dòng)芯的運(yùn)動(dòng)基于一電磁力，該電磁力依據(jù)供給到該線圈的電流在該固定芯和該活動(dòng)芯之間產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制閥，其特征在于，該第一柱形部件的內(nèi)壁包圍該活動(dòng)芯，從而使該內(nèi)壁與活動(dòng)芯的表面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制閥，其特征在于，該第一柱形部件具有一小直徑部分，該第二柱形部件裝配在該小直徑部分的外表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制閥，其特征在于，該可變排量壓縮機(jī)包括空調(diào)裝置的制冷劑回路的一部分，其還包括在該制冷劑回路中的壓力檢測(cè)部；以及壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)該壓力檢測(cè)部的檢測(cè)壓力，其中，該壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)操縱該閥體，以便控制該可變排量，從而減小或消除被檢測(cè)壓力的波動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥，其特征在于，該空調(diào)裝置還包括一控制裝置，其用于控制供給到該線圈的電流，從而根據(jù)對(duì)閥體位置的設(shè)定來(lái)調(diào)節(jié)目標(biāo)壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制閥，其特征在于，其還包括一彈簧，該彈簧推動(dòng)該活動(dòng)芯，其中，該閥體基于該電磁力、該壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的操縱以及該彈簧進(jìn)行定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制閥，其特征在于，該壓力檢測(cè)部提供在該制冷劑回路中的兩個(gè)分開(kāi)的檢測(cè)點(diǎn)，該壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)基于這兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的壓力差來(lái)工作，并且作為閥體的參考點(diǎn)的目標(biāo)壓力隨線圈電流的變化而變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制閥，其特征在于，壓力檢測(cè)部的上述兩個(gè)分開(kāi)的點(diǎn)設(shè)置在該制冷劑回路的排出壓力區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制閥，其特征在于，該制冷劑氣體是二氧化碳。
14.一種調(diào)節(jié)一控制閥中的活動(dòng)芯的可活動(dòng)范圍的方法，該控制閥控制經(jīng)過(guò)該控制閥的流體流動(dòng)，該控制閥包括一保持器缸，該保持器缸包括由非磁性材料制成的第一柱形部件和由磁性材料制成的第二柱形部件，該第二柱形部件具有底部；一固定芯，該固定芯設(shè)置在該保持器缸內(nèi)；一活動(dòng)芯，該活動(dòng)芯設(shè)置在該保持器缸內(nèi)，其中該活動(dòng)芯位于該固定芯和第二柱形部件的該底部之間；一墊片，該墊片由非磁性材料制成，該墊片設(shè)置在該保持器缸內(nèi)并位于該活動(dòng)芯和第二柱形部件的該底部之間；一線圈，該線圈圍繞該保持器缸設(shè)置；以及一閥體，該閥體可運(yùn)動(dòng)地與活動(dòng)芯連接，其中，該閥體基于該活動(dòng)芯在該保持器缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)一閥的打開(kāi)程度，該活動(dòng)芯的運(yùn)動(dòng)基于一依據(jù)供給到該線圈的電流產(chǎn)生的電磁力，該方法包括調(diào)節(jié)該墊片的厚度，從而調(diào)節(jié)該活動(dòng)芯在該保持器缸中的可活動(dòng)范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括提供多個(gè)具有不同厚度的墊片，并在該多個(gè)墊片中選定具有特定厚度的特定墊片，以糾正該活動(dòng)芯的可活動(dòng)范圍的制造公差。
全文摘要
一種用于可變排量壓縮機(jī)的控制閥,該控制閥中的保持器缸包括由非磁性材料制成的第一柱形部件和具有底部且由磁性材料制成的第二柱形部件。墊片插入柱塞底表面和第二柱形部件底部?jī)?nèi)表面之間。即使柱體壁增厚以提高耐內(nèi)部制冷劑壓力的耐壓性,該保持器缸也能在線圈和柱塞之間具有良好的導(dǎo)磁性。
文檔編號(hào)F04B49/00GK1373296SQ02118040
公開(kāi)日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2002年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者巖田來(lái), 橫町尚也, 清水出, 林裕人, 深作博史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)