用在汽车空调的制冷循环中的压缩机由这样的发动机驱动，其转速 根据车辆的行驶状况发生变化，并因此不能进行转速控制。为了消除这 种不便之处，通常采用一种能够改变制冷剂排放量的可变容积式压缩机， 以便获得足够的制冷容积而不会受到发动机转速的束缚。
在通常的可变容积式压缩机中，将摇摆板设置在气密形成的曲轴箱 内，从而其倾角可以改变，并且由转轴的旋转运动驱动以便进行摇摆运 动，而且用来在摇摆板的摇摆运动作用下沿着与转轴平行的方向进行往 复运动的活塞从吸入室将制冷剂吸入到相应的缸中，压缩该制冷剂，然 后将它排放到排放室中。这样，可以通过改变在曲轴箱中的压力来改变 摇摆板的倾角，从而改变活塞的冲程以便改变制冷剂的排放量。该用于 可变容积式压缩机的控制阀为改变曲轴箱中的压力提供了控制。
通常，用于可变地控制压缩机的排量的控制阀将从排放室以排出压 力Pd排出的部分制冷剂引入气密形成的曲轴箱中，并且通过控制这样引 入的制冷剂量来控制在曲轴箱中的压力Pc。根据吸入室中的吸入压力Ps 来控制所引入制冷剂的量。即，用于可变容积式压缩机的控制阀感测出 吸入压力Ps，并且控制从排放室以排出压力Pd引入曲轴箱中的制冷剂的 流速，从而将吸入压力Ps保持在恒定的水平。
为此，用于可变容积式压缩机的控制阀装配有用于感测吸入压力Ps 的膜片和阀门部分，该阀门部分用于根据由膜片感测出的吸入压力Ps使 得从排放室通向曲轴箱的通道打开和关闭。另外，能够自由地从外部设 定在可变容积操作开始时所形成的吸入压力Ps的数值的一种用于可变容 积式压缩机的控制阀装配有螺线管，该螺线管能够通过外部电流配置膜 片的设置值。
顺便说一下，传统的可以在外部控制的用于可变容积式压缩机的控 制阀包括一种用来控制所谓的无离合器可变容积式压缩机的类型，该无 离合器可变容积式压缩机构成为使得发动机直接连接在其上装配有摇摆 板的转轴上，并且在发动机和转轴之间没有设置电磁离合器以便执行和 禁止发动机的驱动力传递(参见例如，日本未审专利公开特开 No.200O-110731(段落号[0010]、[0044]和图1))。
该控制阀包括：阀门部分，用来使得从排放室通向曲轴箱的通道打 开和关闭；螺线管，用来产生使得阀门部分沿着关闭方向操作的电磁力； 以及膜片，用来在吸入压力Ps与大气压相比变低时使得阀门部分沿着打 开方向操作，所述阀门部分、螺线管和膜片按照这种顺序布置。因此， 当螺线管没有通电时，阀门部分完全打开，从而可以将曲轴箱中的压力 Pc保持为接近排出压力Pd的水平。这使得摇摆板变成与转轴基本上垂直， 从而使得可变容积式压缩机以最小的容积操作。因此，即使发动机与转 轴直接连接，也可以使制冷剂的排出容积基本上降低至接近零，从而可 以省去螺线管式离合器。
但是，用于控制未使用电磁式离合器的可变容积式压缩机的传统控 制阀构成为，使得膜片和阀门部分布置成将螺线管插设在它们之间，并 且通过螺线管将吸入压力Ps引入到用来将吸入压力Ps与大气压力进行 比较的膜片上。这必须将整个螺线管容纳在压力腔室中，因此必须考虑 抗压性来设计该螺线管的组成部件。
为了消除这种不便之处，本发明提出了一种如此构成的用于可变容 积式压缩机的控制阀，从而将螺线管的柱塞分成第一柱塞和第二柱塞， 并且膜片插设在它们之间用来感测吸入压力Ps，由此通过第二分开的柱 塞来控制用于控制在曲轴箱中压力的阀门部分的阀门升程(日本专利申 请No.2003-289581)。由于上述布置，膜片将其中设置有第一柱塞的空 间和其中设置有第二柱塞的空间相互流体分开。因此，从阀门部分延伸 至设有膜片部分的部分(包括控制阀门部分的阀门升程的第二柱塞)形 成为被施加压力的部件，并且该螺线管除了第二柱塞之外没有容纳在压 力腔室中，从而使之构成为通向大气。而且，控制阀门部分的阀门升程 的第二柱塞沿着远离膜片的方向受到推压，从而当螺线管没有通电时， 膜片的位移没有传递给阀门部分，同时阀门部分保持在其完全打开的状 态，由此使得能够将该可变容积式压缩机控制为最小排量。
作为螺线管的分开柱塞的第一柱塞和第二柱塞在螺线管没有通电时 相互分开，而在螺线管通电时，它们相互吸引从而作为一个柱塞。因此， 当螺线管通电时，首先第一柱塞和第二柱塞相互吸引，并且通过结合成 一个柱塞的这些柱塞按照与常规相同的方式进行控制。
但是，在具有由膜片实现的压力感测部分的控制阀中，感测出在吸 入压力Ps和大气压之间的相对压力，因此由于在当车辆在高海拔道路上 行驶时以及当车辆在低海拔道路上行驶时之间的大气压变化，会出现控 制误差。

本发明是鉴于这个问题而作出的，其目的是提供这样一种用于可变 容积式压缩机的控制阀，其使用膜片作为压力感测部分，该膜片能够感 测吸入压力作为绝对压力。
为了解决上面的问题，本发明提供了一种用于可变容积式压缩机的 控制阀，该控制阀安装在可变容积式压缩机中，用来通过感测吸入压力 来控制在气密形成的曲轴箱中的压力，它包括：真空容器，其容纳有处 于沿着远离螺线管芯部的方向被推压的状态中的第一柱塞；膜片，用来 感测吸入压力，该膜片密封所述真空容器的开口端，从而将真空容器内 部保持不透气，并且具有与处于推压状态中的第一柱塞邻接的内表面； 以及第二柱塞，它设置在所述膜片和用来控制曲轴箱中的压力的阀门部 分之间，并且沿着远离膜片的方向受到推压，从而该第二柱塞在螺线管 没有通电时打开阀门部分。
从下面结合附图的说明中将了解本发明的上面和其它目的、特征和 优点，其中附图以示例的方式显示出本发明的优选实施例。

图1为根据本发明第一实施例，用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。
图2为一局部放大剖视图，显示出膜片的焊接部分。
图3为一局部放大剖视图，显示出有底套筒的压配部分。
图4为根据本发明第二实施例，用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。
图5为一放大分解剖视图，显示出膜片和有底套筒。
图6为一中央纵向剖视图，显示出根据本发明第三实施例的用于可 变容积式压缩机的控制阀的结构。
图7为一局部放大剖视图，显示出膜片的焊接部分。
图8为一中央纵向剖视图，显示出根据本发明第四实施例的用于可 变容积式压缩机的控制阀的结构。
图9为一中央纵向剖视图，显示出根据本发明第五实施例的用于可 变容积式压缩机的控制阀的结构。

图1为根据本发明第一实施例，用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。图2为一局部放大剖视图，显示出膜片的焊接 部分。图3为一局部放大剖视图，显示出有底套筒的压配部分。
如图1所示，用于可变容积式压缩机的该控制阀具有设在上面位置处 的阀门部分。该阀门部分包括形成有侧开口的主体11，该侧开口与可变 容积式压缩机的排放室连通，以形成用来接收来自排放室的排出压力Pd 的端口12。该端口12具有固定在其周边上的过滤器13。用于接收排出压 力Pd的端口12通过贯穿主体11内部的制冷剂通道而与在主体11顶部中打 开的端口14连通。该端口14与可变容积式压缩机的曲轴箱连通，以便将 受控压力Pc引入曲轴箱中。
在贯穿主体11的制冷剂通道中，端口12和端口14通过该制冷剂通道 连通，阀座15与主体11形成为一体。阀门元件16与从中引入压力Pc的阀 座15的侧面成相对关系，阀门元件16以可移向和远离阀座15的方式轴向 设置。该阀门元件16与轴17形成为一体，该轴如图所示向下延伸穿过阀 孔，从而由主体11轴向可移动地保持。来自排放室的排出压力Pd被引入 到连接在阀门元件16和轴17之间的直径减小部分中。将轴17的外径设定 为等于形成阀座15的阀孔的内径，从而阀门元件16的压力接收面积与轴 17的相等。这使得沿着图中所示的向上方向作用在阀门元件16上的排出 压力Pd的力，被沿着图中所示的向下方向作用在轴17上的力抵消，从而 防止对阀门部分的控制受到压力水平较高的排出压力Pd的负面影响。
通过弹簧18沿着阀门关闭方向推压该阀门元件16，并且通过拧入到 端口14中的调节螺钉19来调节该弹簧18的负载。
另外，如图中所示，在主体11的下部中形成有端口20，其与可变 容积式压缩机的吸入室连通以接收吸入压力Ps。
主体11的下端刚性地压配在形成一部分螺线管的磁性材料主体21 中。在主体21内布置有作为螺线管的其中一个分开柱塞的第二柱塞22。 该第二柱塞22由轴17支撑并且对中，该轴17可在它和主体11之间几 乎没有间隙的情况下以前后运动的方式由主体11轴向保持。第二柱塞22 还形成为具有T形横截面，并且如图1中所示其凸缘23的下表面与如图 1中所示主体21的上表面相对。这使得在凸缘23和主体21的相对表面 之间能够产生轴向吸附力，从而帮助阀门部分迅速沿着阀门关闭方向运 动。另外，第二柱塞22由设在它和一台阶部分之间的弹簧24如图1中 所示向上推压，该台阶部分形成在主体21内部。该弹簧24具有比沿着 阀门关闭方向推压阀门元件16的弹簧18更大的弹簧力。因此，当螺线 管没有通电时，第二柱塞22可以向上推动轴17，直到使轴17抵靠与端 口20连通的腔室的顶部，并且将阀门元件16保持在其完全打开的位置。
如图1中所示在第二柱塞22下面布置有压力感测部分和螺线管的其 余组成部分。更具体地，如图1所示在第二柱塞22下面设有一组件，通 过将作为螺线管的另一个分开柱塞的第一柱塞26、芯部27和弹簧28容 纳在形成真空容器的有底套筒25中，并且用金属膜片29将该有底套筒 25的开口密封而形成该组件，并且在该有底套筒25的外部布置有线圈 30以及磁性材料壳体31和把手32，该磁性材料壳体31和把手32构成 用于形成磁路的磁轭。
在该有底套筒25中，芯部27被刚性地压配，并且第一柱塞26以可 以轴向前后运动的方式设置在芯部27朝着阀门部分的一侧。第一柱塞26 刚性地压配在沿芯部27的中央轴向延伸的轴33的一端上，并且该轴33 的另一端由可滑动地设置在芯部27中的轴承34支撑。止动环35装配在 轴33的中间部分上，并且弹簧容纳构件36如此设置，从而其如图1所 示的向上运动受到止动环35的限制。该弹簧28插设在弹簧容纳部件36 和轴承34之间。第一柱塞26由弹簧28借助轴33沿着远离芯部27的方 向推压。应该指出的是，可以通过在外部调节轴承34的轴向位置来改变 弹簧28的负载。更具体地，在用于可变容积式压缩机的控制阀的组装之 后进行的最后调节中，推压有底套筒25的底部以使之向内变形，从而改 变轴承34与底部抵靠的轴向位置，以调节弹簧28的负载。因此，调节 控制阀的设定点。
通过将膜片29焊接在形成于有底套筒25的开口端上的凸缘部分上， 来密封如上所述容纳第一柱塞26和芯部27的有底套筒25。例如，如图 2详细所示，膜片29放置在有底套筒25的凸缘部分上，并且通过激光焊 接、电阻焊接等在真空氛围下通过环形盖板37沿着其整个周边焊接在凸 缘部分上，从而形成气密组件，以将其内部保持在真空下。
用来在容纳有第二柱塞22的处于吸入压力Ps的腔室和大气之间进 行密封的O形环38如此设置，从而将该O形环38的实心部分的中心定 位在焊接线39的径向向内位置处。因此，防止了由于膜片移动而产生的 应力到达已经由于由焊接引起的材料变化而变脆的焊接线39。
另外，通过将有底套筒25的凸缘部分定位在形成于主体21的下端 中的凹槽中，并且将该凹槽的周壁敛缝，从而借助加强环40将该组件固 定在主体21上。然后，通过将壳体31的上端41敛缝，将容纳线圈30 的壳体31固定在主体21上。
通过对不锈钢材料(例如，SUS304)进行深冲压而形成有底套筒25。 要求该有底套筒25由非磁性物质形成，以便防止该有底套筒25在螺线 管通电期间吸引第一柱塞26从而增大滑动阻力。但是，已知SUS304具 有这样的性能，即，当受到强冷加工时，由于其金属晶体结构的局部变 化而导致它再次获得磁性。在这种情况下，通过使得非磁性材料退火而 用该非磁性材料制成有底套筒25。
另一方面，考虑到磁路，有底套筒25还包括期望具有磁性的部分。 该部分处于这样的区域中，其中设有磁性连接在芯部27和壳体31之间 的把手32。为此，将通过深冲压形成以笔直延伸的有底套筒25的一部分 底侧部分如图3详细所示进一步拉伸。更具体地，该有底套筒25的这部 分底侧部分受到强冷加工，从而使其直径减小，由此可以使得这部分底 侧部分获得磁性以增大磁导率。对于该有底套筒25的底侧部分的拉伸部 分，其直径减小以形成压配部分42，用来将芯部27刚性地压配在有底套 筒25中。在该压配部分42中，调节芯部27的压配量，以调节在芯部27 和第一柱塞26之间的磁隙的大小。
应该指出的是，当有底套筒25由不锈钢制成时，考虑到焊接，该膜 片29也由称为SUS304CSP的用于弹簧的不锈钢材料制成。当然，有底套 筒25和膜片29的材料不限于该不锈钢材料，也可以将铜用于有底套筒 25，而将铍铜用于膜片29。
在上述结构中，主体21、壳体31和把手32由磁性物质形成，以用 作该螺线管的磁路的磁轭。由线圈30产生的磁力线穿过由壳体31、主体 21、第二柱塞22、第一柱塞26、芯部27和把手32形成的磁路。
图1显示出用于可变容积式压缩机的控制阀的状态，其中螺线管没 有通电并且吸入压力Ps较高，即该空调没有工作的状态。由于吸入压力 Ps较高，因此膜片29如图所示克服弹簧28的负载向下移动以使第一柱 塞26抵靠芯部27。另一方面，第二柱塞22如图所示由弹簧24向上推压， 从而使其运动离开膜片29，并且因此通过轴17将阀门元件16推向其完 全打开位置。因此，即使在可变容积式压缩机的转轴在上面状态中由发 动机驱动而转动时，该可变容积式压缩机也可以以最小排量操作。
现在，在向螺线管的线圈30提供最大控制电流时(在该汽车空调已 经起动的情况下)，第一柱塞26如图所示在高吸入压力Ps的作用下被向 下压，从而抵靠芯部27，由此即使第一柱塞26被芯部27吸引，它也保 持在相同位置。因此，在该情况下，第一柱塞26和芯部27就如同它们 是固定芯部一样，从而使第一柱塞26克服弹簧24的推压力通过膜片29 吸引第二柱塞22。该第二柱塞22被吸引以与膜片29接触，从而使第二 柱塞22如图所示向下运动。这允许弹簧18向下推动阀门元件16，从而 使得阀门元件16座在阀座15上，以将阀门部分完全关闭。这阻断了从 排放室延伸到曲轴箱的通道，从而使该可变容积式压缩机迅速转换成以 最大容积操作。
当该可变容积式压缩机继续以最大容积操作以使得来自吸入腔室的 吸入压力Ps足够低时，该膜片29感测到吸入压力Ps并且试图如图所示向 上运动。这时，如果提供给螺线管的线圈30的控制电流根据空调的设定 温度而降低，则处于吸附状态的第二柱塞22和第一柱塞26如图所示一致 地向上运动到相应位置，在该处吸入压力Ps、弹簧18、24和28的负载以 及线圈30的吸引力平衡。这使得阀门元件16被第二柱塞22向上推动以运 动离开阀座15，从而设定为预定的阀门升程。因此，制冷剂在排出压力 Pd下以一流速被引入曲轴箱中，该流速被控制为其数值取决于阀门升程， 从而使可变容积式压缩机转换成以与控制电流相对应的排量进行操作。
在提供给螺线管的线圈30的控制电流不变时，膜片29感测出吸入 压力Ps作为绝对压力，从而控制阀门部分的阀门升程。例如，当制冷负 载增大以使吸入压力Ps较高时，膜片29如图所示向下移动，从而使得 阀门元件16也向下运动以减小阀门部分的阀门升程，由此使得该可变容 积式压缩机沿着增大排量的方向操作。另一方面，当制冷负载降低以使 得吸入压力Ps较低时，膜片29如图所示向上移动以增大阀门部分的阀 门升程，从而使得该可变容积式压缩机沿着减小排量的方向操作。因此， 该控制阀控制了该可变容积式压缩机的排量，从而使吸入压力Ps变得等 于由螺线管设定的数值。
图4为根据本发明第二实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。图5为一放大分解剖视图，显示出膜片和有底 套筒。应该指出的是，图4中与图1在功能上相同或相似的部件由相同 的附图标记表示，并且省略对其的详细说明。
该第二实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀与第一实施例的用 于可变容积式压缩机的控制阀的不同之处在于，改变了膜片29的形状。 如图5详细所示，当前膜片29包括三个组成部分。首先，直径最大的基 底部分43在其中央部分形成有一孔，并且焊接在有底套筒25的凸缘部 分上。具有漏斗形式的中间连接部分44设置在该基底部分43上，并且 圆盘45以覆盖中间连接部分44的上部开口的方式设置在中间连接部分 44上。基底部分43、中间连接部分44和圆盘45例如由不锈钢材料形成。 例如通过沿着基底部分43的内周边缘形成突起并且凸出焊接这两个的内 周部分，从而使基底部分43和中间连接部分44的内周部分沿着其整个 周边相互焊接，并且例如通过激光焊接使中间连接部分44和圆盘45的 外周部分沿着其整个周边相互焊接。由此形成膜片29。
与其中压力感测部分由单块薄金属板形成的第一实施例的控制阀相 比，该膜片29沿着移动方向可以具有更大的行程，并因此可以扩大阀门 部分的控制范围。
图6为根据本发明第三实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。图7为一局部放大剖视图，显示出膜片的焊接 部分。应该指出的是，在图6和图7中与图1和图2在功能上相同或相 似的部件由相同的附图标记表示，并且省略对其的详细说明。
该第三实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀与第一和第二实施 例的用于可变容积式压缩机的控制阀的不同之处在于，真空容器由套筒 25a以及螺线管的芯部27和27a形成。
套筒25a在其通过铜焊气密焊接在芯部27上的下端处具有一开口。 该芯部27与底部46形成为一体，该底部在外力作用下变形以改变轴承 34的轴向位置，从而调节弹簧28的负载。该底部46形成一封闭部分， 该封闭部分用来封闭包含有轴33、弹簧28和轴承34的内部空间。另外， 中空圆柱形芯部27a装配到芯部27的开口端部中，该端部打开较宽以使 得轴33、弹簧28和轴承34插入到内部空间中，该中空圆柱形芯部27a 形成有用于使轴33从中穿过的通孔，从而增大与第一柱塞26相对的区 域。
用于可变容积式压缩机的控制阀的壳体31具有由装配在其下端中 的由磁性材料制成的环形板47，并且芯部27以从中延伸穿过的方式设置 在该环形板47的中央。根据该结构，板47与壳体31和芯部27一起构 成了磁轭，以形成磁路。通过该结构，与根据第一实施例和第二实施例 的用于可变容积式压缩机的控制阀相比，通过板47使在壳体31和芯部 27之间的磁路连续，从而不会出现由于有底套筒25的插入而导致的磁隙， 这可改善螺线管的吸力特性。
另外，通过将膜片29焊接在形成于套筒25a的开口端处的凸缘部分 来密封铜焊在芯部27上的套筒25a。例如，如在图7中详细所示，这样 形成其内部保持在真空状态中的气密组件，即将膜片29放置在套筒25a 的凸缘部分上，将环形盖板37放置在膜片29上，并且在真空氛围下例 如通过沿着其整个周边进行激光焊接而将这些构件的外周边圆周焊接在 一起以形成焊接线39。借助在其中引入吸入压力Ps的腔室和大气之间密 封的O形环38，通过敛缝将这样构成的组件固定在主体21的下端上。然 后，以将真空容器组件装配在其中并且通过将壳体31的上端41敛缝而 固定在其上的方式，如图6所示从下面将由连接件和线圈30形成的单体 构件安装在主体21上。
图8为根据本发明第四实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。应该指出的是，在图8中与图6在功能上相同 或相似的部件由相同的附图标记表示，并且省略对其的详细说明。
该第四实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀与第三实施例的用 于可变容积式压缩机的控制阀的不同之处在于，芯部27在其下端中具有 一开口，并且该开口由盖子48关闭。
如图8所示，芯部27具有在其下端具有开口的中空圆柱体形式，并 且通过铜焊将盖子48气密接合在芯部27的下端上。该盖子48形成封闭 部分，该部分封闭了用来容纳轴33、弹簧28和轴承34的空间，并且还 形成了这样一种构件，其可以通过在外力作用下以向内凹的方式变形以 改变抵靠盖子48的轴承34的轴向位置，从而从外部调节弹簧28的负载。
图9为根据本发明第五实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀的 结构的中央纵向剖视图。应该指出的是，在图9中与图7在功能上相同 或相似的部件由相同的附图标记表示，并且省略对其的详细说明。
该第五实施例的用于可变容积式压缩机的控制阀与第四实施例的用 于可变容积式压缩机的控制阀的不同之处在于，封闭用来容纳轴33、弹 簧28和轴承34的空间的封闭部分由轴承34自身形成。
如图9所示，该芯部27具有在其下端具有开口的中空圆柱体形式， 并且从其下端的开口将轴承34压配到芯部27中。该轴承34形成了这样 一种构件，它可以通过利用外力改变其压配到芯部27的内部空间中的量 来从外部调节弹簧28的负载。
根据本发明的用于可变容积式压缩机的控制阀如此构成，从而通过 用膜片密封有底套筒来形成真空容器，并且将真空容器固定在阀门部分 的主体上。另外，该真空容器固定在阀门部分的主体上，并且螺线管线 圈围绕着它布置。因此，该控制阀在其构造简易性方面是有利的。
前面的内容被认为只是对本发明的原理进行举例说明。另外，由于 许多改变和变化对于本领域普通技术人员而言是显而易见的，因此不希 望将本发明局限于所示和所述的确切结构和用途上，因此，所有合适的 改变和等价物都可以被认为落入在由所附权利要求及其等价物所限定的 本发明的范围内。