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2对实施例1的容量控制阀进行说明。以下，将从图1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未图示的可变容量型压缩机中，通过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，来控制可变容量型压缩机的排出量，将空调系统调整至所希望的制冷能力。

首先，对可变容量型压缩机进行说明。可变容量型压缩机具有外壳，该外壳具备排出室、吸入室、控制室和多个缸体。此外，在可变容量型压缩机中设置有将排出室与控制室直接连通的连通路，在该连通路中设置有用于对排出室和控制室的压力进行平衡调整的固定节流孔9(参照图1和图2)。

另外，可变容量型压缩机具备：旋转轴，其由设置在外壳的外部的未图示的发动机进行旋转驱动；斜板，其在控制室内通过铰链机构以偏心状态连结于旋转轴；以及多个活塞，其与斜板连结，且往复移动自如地嵌合在各缸体内，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，来使斜板的倾斜角度连续地变化，从而使活塞的行程量变化以控制流体的排出量。

如图1和图2所示，组装在可变容量型压缩机中的容量控制阀V调整对构成螺线管80的线圈86通电的电流，并进行容量控制阀V中的CS阀50的开闭控制，从而控制从控制室向吸入室流出的流体以对控制室内的控制压力Pc进行可变控制。此外，排出室的排出压力Pd的排出流体经由固定节流孔9始终供给至控制室，并且通过关闭容量控制阀V中的CS阀50，使控制室内的控制压力Pc上升。

在本实施例中，CS阀50由作为阀芯的CS阀芯51和形成在阀壳体10的内周面上的CS阀座10a构成，CS阀50通过CS阀芯51的轴向左端51a与CS阀座10a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1和图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；CS阀芯51，其轴向左端部配置在阀壳体10内；以及螺线管80，其与阀壳体10连接并对CS阀芯51施加驱动力。

如图1和图2所示，CS阀芯51是截面恒定的柱状体，并且兼作贯通配置在螺线管80的线圈86上的杆。

如图1和图2所示，在阀壳体10上形成有：作为吸入口的Ps口11，其与可变容量型压缩机的吸入室连通；以及作为控制口的Pc口12，其与可变容量型压缩机的控制室连通。

在阀壳体10的内部形成有阀室20，在阀室20内，沿轴向往复移动自如地配置CS阀芯51的轴向左端部。另外，Ps口11从阀壳体10的外周面向内径方向延伸而与阀室20连通，Pc口12从阀壳体10的轴向左端的内径侧向轴向右方延伸而与阀室20连通。

在阀壳体10的内周面上，在Pc口12的阀室20侧的开口端缘处形成有CS阀座10a。另外，在阀壳体10的内周面上，在比CS阀座10a和阀室20更靠螺线管80侧形成有引导孔10b，其能够供CS阀芯51的外周面以大致密封状态滑动。即，在阀壳体10的内周面上一体地形成有CS阀座10a和引导孔10b。此外，引导孔10b的内周面与CS阀芯51的外周面之间沿径向略微分离而形成有微小的间隙，CS阀芯51能够相对于阀壳体10沿轴向顺利地相对移动。

另外，阀壳体10上形成有轴向右端的内径侧向轴向左方凹陷的凹部10c，中心柱82的凸缘部82d从轴向右方插嵌于其中，从而以大致密封状态一体地连接固定。此外，在阀壳体10的凹部10c的底面的内径侧形成有引导孔10b的螺线管80侧的开口端。

如图1和图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；大致圆筒形状的中心柱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；CS阀芯51，其插通到中心柱82中，沿轴向往复移动自如，且其轴向左端部配置于阀壳体10内；可动铁芯84，其供CS阀芯51的轴向右端部插嵌固定；作为弹簧的螺旋弹簧85，其设置在中心柱82与可动铁芯84之间，且对可动铁芯84向CS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中心柱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。

中心柱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CS阀芯51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。

另外，在使凸缘部82d的轴向右端面从轴向左方与外壳81的凹部81b的底面抵接的状态下，中心柱82以大致密封状插嵌固定在凹部10c中，该凹部10c是插嵌固定在外壳81的凹部81b中的阀壳体10的凹部。即，中心柱82通过将凸缘部82d从轴向两侧夹持在外壳81的凹部81b的底面与阀壳体10的凹部10c的底面之间而被固定。此外，通过在阀壳体10上连接螺线管80，能够在轴向上连续地配置供CS阀芯51插通的中心柱82的插通孔82c和阀壳体10的引导孔10b。

接着，对容量控制阀V的动作、主要是CS阀50的开闭动作进行说明。

首先，对容量控制阀V的非通电状态进行说明。如图1所示，容量控制阀V在非通电状态下，通过螺旋弹簧85的作用力向轴向右方按压可动铁芯84，由此，CS阀芯51向轴向右方移动，CS阀芯51的轴向左端51a从CS阀座10a分离，CS阀50打开。

此时，在CS阀芯51上，朝向轴向右方作用有螺旋弹簧85的作用力(F_sp)和流体的压力对CS阀芯51的轴向左端面产生的力(F_P1)，朝向轴向左方作用有流体的压力对CS阀芯51的轴向右端面产生的力(F_P2)。即，以向右为正，在CS阀芯51上作用有力F_rod＝F_sp+F_P1-F_P2。此外，在CS阀50打开时，流体的压力对CS阀芯51的轴向左端面产生的力(F_P1)为阀室20内的流体的压力所产生的力，流体的压力对CS阀芯51的轴向右端面产生的力(F_P2)为从阀室20经由阀壳体10的引导孔10b的内周面与CS阀芯51的外周面之间的间隙迂回至CS阀芯51的背面侧的流体的压力所产生的力。阀室20内的压力是基于与排出压力Pd相比相对较低的控制压力Pc和吸入压力Ps的压力，因此压力对CS阀芯51产生的力(F_P1、F_P2)的影响较小。

接着，对容量控制阀V的通电状态进行说明。如图2所示，容量控制阀V在通电状态下(即在正常控制时、所谓的占空比控制时)，当通过对螺线管80施加电流而产生的电磁力(F_sol)超过力F_rod(F_sol＞F_rod)时，可动铁芯84被拉近到中心柱82侧、即轴向左侧，固定于可动铁芯84的CS阀芯51一起向轴向左方移动，由此，CS阀芯51的轴向左端51a落座于阀壳体10的CS阀座10a，CS阀50关闭。

此时，在CS阀芯51上，向轴向左方作用有电磁力(F_sol)，向轴向右方作用有力F_rod。即，以向右为正，在CS阀芯51上作用有力F_rod-F_sol。此外，在CS阀50关闭时，流体的压力对CS阀芯51的轴向左端面产生的力(F_P1)为Pc口12的控制流体的控制压力Pc。

由此，由于容量控制阀V采用Pc-Ps控制，即开闭CS阀50以经由Ps口11向吸入室供给从Pc口12供给的控制压力Pc的控制流体而使控制室的控制压力Pc降低，换言之，由于未对压力较高的排出压力Pd的排出流体进行直接控制，因此能够通过由螺线管80的电磁力与螺旋弹簧85的作用力之间的平衡而调整的CS阀50的阀开度使控制压力Pc细微地变化。此外，不需要像以往那样通过压敏体来调整CS阀50的阀开度，因此能够提供一种部件数量少且小型化的容量控制阀V。

另外，通过调整经由设置于可变容量型压缩机的固定节流孔9向控制室供给的排出压力Pd的排出流体的供给量与基于CS阀50的阀开度的变化向吸入室供给的控制压力Pc的控制流体的供给量的平衡，能够应对各种可变容量型压缩机的需求。例如，能够进行以下控制：在对螺线管80施加的电流的电流值在规定范围内时，不使控制压力Pc变化，在大于或等于规定值时提高控制压力Pc。

另外，在阀壳体10上形成有供CS阀芯51插通的引导孔10b，因此通过将CS阀芯51引导至引导孔10b，能够提高CS阀芯51的动作的精度。并且，在阀壳体10上一体地形成有CS阀座10a和引导孔10b，因此能够提供一种部件数量少且小型化的容量控制阀V。

另外，CS阀芯51是截面恒定的柱状体，因此在CS阀50打开时，阀室20内的流体的流动不易发生紊乱，能够使CS阀芯51稳定地动作。并且，CS阀芯51兼作贯通配置在螺线管80的线圈86上的杆，因此容量控制阀V的结构简单，且CS阀芯51的行程精度高。

另外，容量控制阀V构成为CS阀芯51被螺旋弹簧85向CS阀50的开阀方向施力的常开型，因此能够通过降低对螺线管80施加的电流的电流值使CS阀芯51可靠地向开阀位置移动，能够瞬间从最大占空比的最大通电状态恢复到小于该最大占空比的通电状态，即占空比控制。另外，通过在容量控制阀V的非通电状态下使CS阀芯51向开阀方向移动，能够容易地使控制压力Pc与吸入压力Ps一致。

实施例2

参照图3和图4对实施例2的容量控制阀进行说明。此外，省略了与上述实施例1相同结构且重复的说明。

在本实施例中，CS阀150由作为阀芯的CS阀芯151和形成在阀壳体110的内周面上的CS阀座110a构成，CS阀150通过CS阀芯151的大径部151a的轴向右侧面与CS阀座110a接触或分离而进行开闭。

如图3和图4所示，CS阀芯151是在轴向左端部形成有大径部151a的柱状体，并且兼作贯通配置在螺线管80的线圈86上的杆。

在阀壳体110上形成有：作为吸入口的Ps口111，其与可变容量型压缩机的吸入室连通；以及作为控制口的Pc口112，其与可变容量型压缩机的控制室连通。此外，Ps口111由阀壳体110的轴向左端的内径侧向轴向右方凹陷的凹部构成，并兼作阀室120，CS阀芯151的大径部151a沿轴向往复移动自如地配置于其中。

Pc口112从阀壳体110的外周面向内径方向延伸而与控制流体供给室130连通。控制流体供给室130经由形成在阀壳体110的内周面上的阀孔110d与阀室120连通。

另外，在阀壳体110的内周面上，在阀孔110d的阀室120侧的开口端缘处形成有CS阀座110a。

接着，对容量控制阀V的动作、主要是CS阀150的开闭动作进行说明。

首先，对容量控制阀V的非通电状态进行说明。如图3所示，容量控制阀V在非通电状态下，通过螺旋弹簧85的作用力向轴向右方按压可动铁芯84，由此，CS阀芯151向轴向右方移动，CS阀芯151的大径部151a的轴向右侧面落座于CS阀座110a，CS阀150关闭。

此时，在CS阀芯151上，朝向轴向右方作用有螺旋弹簧85的作用力(F_sp)以及流体的压力对CS阀芯151的轴向左端面和大径部151a的轴向左侧面产生的力(F_P1)，朝向轴向左方作用有流体的压力对CS阀芯151的大径部151a的轴向右侧面产生的力(F_P2)。即，以向右为正，在CS阀芯151上作用有力F_rod＝F_sp+F_P1-F_P2。此外，在中心柱82的圆筒部82b的轴向右端设置有密封部件87，在密封部件87的内径侧形成有引导孔87a，其能够供CS阀芯151的外周面以大致密封状态滑动。即，通过密封部件87进行密封，使得流体不会从控制流体供给室130通过阀壳体110的引导孔110和中心柱82的插通孔82c迂回至CS阀芯151的背面侧。

接着，对容量控制阀V的通电状态进行说明。如图4所示，容量控制阀V在通电状态下(即在正常控制时、所谓的占空比控制时)，当通过对螺线管80施加电流而产生的电磁力(F_sol)超过力F_rod(F_sol＞F_rod)时，可动铁芯84被拉近到中心柱82侧、即轴向左侧，固定于可动铁芯84的CS阀芯151一起向轴向左方移动，由此CS阀芯151的大径部151a的轴向右侧面从阀壳体110的CS阀座110a分离，CS阀150打开。

由此，容量控制阀V构成为CS阀芯151被螺旋弹簧85向CS阀150的闭阀方向施力的常闭型，因此能够通过降低对螺线管80施加的电流的电流值使CS阀芯151可靠地向闭阀位置移动，能够应对各种可变容量型压缩机的需求。

实施例3

参照图5至图6对实施例3的容量控制阀进行说明。此外，省略了与上述实施例1相同结构且重复的说明。

如图5和图6所示，CS阀芯251是在与阀壳体210的引导孔210b的内周面滑动的外周面上形成有环状的槽251b的柱状体，兼作贯通配置在螺线管80的线圈86上的杆。

在阀壳体210上形成有：作为吸入口的Ps口211，其与可变容量型压缩机的吸入室连通；以及作为控制口的Pc口212，其与可变容量型压缩机的控制室连通。此外，Pc口212由阀壳体210的轴向左端的内径侧向轴向右方凹陷的凹部构成，兼作供给控制压力Pc的控制流体的控制流体供给室230。

Ps口211从阀壳体210的外周面向内径方向延伸并与阀室220连通，CS阀芯251的轴向左端部沿轴向往复移动自如地配置在阀室220中。阀室220经由形成在阀壳体110的内周面上的贯通孔210d与控制流体供给室230连通。

另外，在阀壳体210的内周面上，在贯通孔210d的阀室220侧的开口端缘处形成有CS阀座210a。

另外，在阀壳体210上形成有沿轴向贯通的供给路213，通过将中心柱82和阀壳体210安装在外壳81上，由中心柱82的凸缘部82d的轴向左端面与阀壳体210的凹部210c的内周面形成的空间S与控制流体供给室230之间始终连通。

由此，CS阀芯251在一端侧即轴向左端侧导入从Pc口212向控制流体供给室230供给的控制压力Pc，并且在另一端侧即轴向右端侧导入经由供给路213向空间S供给的控制压力Pc，从而能够使控制压力Pc从轴向两端作用于CS阀芯251，能够通过简单的构造减小作用于CS阀芯251的控制压力Pc的影响。

另外，通过形成在CS阀芯251的外周面上的作为密封部的环状的槽251b的迷宫效应，能够抑制经由供给路213向空间S供给的流体向阀室220侧的泄漏，因此容易将从轴向两端作用于CS阀芯251的控制压力Pc保持为大致恒定。

实施例4

参照图7至图8对实施例4的容量控制阀进行说明。此外，省略了与上述实施例1相同结构且重复的说明。

如图7和图8所示，CS阀芯351是在与阀壳体310的引导孔310b的内周面滑动的外周面上形成有作为密封部的环状的槽351b的柱状体，兼作贯通配置在螺线管80的线圈86上的杆。此外，CS阀芯351被作为弹簧的螺旋弹簧385向轴向右方施力，该螺旋弹簧设置在轴向左端部安装的限制板352的轴向左侧面与在阀壳体310的轴向右端的内径侧形成的凹部310c的底面之间。

另外，在CS阀芯351上形成有从轴向左端面的内径侧向轴向左方延伸的供给路313。供给路313在轴向右端部沿外径方向延伸而向凹部310c内打开，通过将中心柱82和阀壳体310安装在外壳81上，由中心柱82的凸缘部82d的轴向左端面与阀壳体310的凹部310c的内周面形成的空间S与阀壳体310的阀室20之间始终连通。

另外，在阀壳体310的内周面上，在Pc口12的阀室20侧的开口端缘处形成有CS阀座310a。

由此，CS阀芯351在一端侧即轴向左端侧导入从Pc口12供给的控制压力Pc，并且在另一端侧即轴向右端侧导入经由形成在CS阀芯351上的供给路313向空间S供给的控制压力Pc，从而能够使控制压力Pc从轴向两端作用于CS阀芯351，能够通过简单的构造减小作用于CS阀芯351的控制压力Pc的影响。

另外，通过形成在CS阀芯351的外周面上的环状的槽351b的迷宫效应，能够抑制经由供给路313向空间S供给的流体向阀室20侧的泄漏，因此容易将从轴向两端作用于CS阀芯351的控制压力Pc保持为大致恒定。

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

例如，在上述实施例中，说明了CS阀芯兼作贯通配置在螺线管80的线圈86上的杆的情况，但不限于此，也可以构成为CS阀芯与独立的杆一起沿轴向往复移动自如。

另外，在上述实施例中，说明了在阀壳体的内周面上一体地形成有CS阀座和引导孔的情况，但不限于此，也可以独立地设置具有CS阀座的阀壳体和具有引导孔的阀壳体。

另外，引导部不限于形成在阀壳体上，例如也可以形成在中心柱82的插通孔82c的一部分上。

另外，在上述实施例3和4中，对经由形成在阀壳体210上的供给路213或形成在CS阀芯351上的供给路313向空间S供给控制压力Pc的方式进行了说明，但不限于此，只要能够将控制压力Pc导入空间S即可，例如也可以在阀壳体上设置将空间S与可变容量型压缩机的控制室直接连通的Pc连通路。

另外，也可以设置将可变容量型压缩机的控制室与吸入室直接连通的连通路和固定节流孔。

符号说明

9：固定节流孔；10：阀壳体；10a：CS阀座；10b：引导孔；11：Ps口(吸入口)；12：Pc口(控制口)；20：阀室；50：CS阀；51：CS阀芯(阀芯)；51a：轴向左端；80：螺线管；82：中心柱；84：可动铁芯；85：螺旋弹簧(弹簧)；87：密封部件；110：阀壳体；110a：CS阀座；110b：引导孔；110d：阀孔；111：Ps口(吸入口)；112：Pc口(控制口)；120：阀室；130：控制流体供给室；150：CS阀；151：CS阀芯(阀芯)；151a：大径部；210：阀壳体；210a：CS阀座；210b：引导孔；210d：贯通孔；211：Ps口(吸入口)；212：Pc口(控制口)；213：供给路；220：阀室；230：控制流体供给室；251：CS阀芯(阀芯)；310：阀壳体；310a：CS阀座；310b：引导孔；313：供给路；351：CS阀芯(阀芯)；352：限制板；385：螺旋弹簧(弹簧)；Pc：控制压力；Pd：排出压力；Ps：吸入压力；S：空间；V：容量控制阀。