CN1289015A - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

一线圈侧杆5c,一波纹管侧杆5e和一阀件3b构成整体结构的一阀杆5。阀杆5与滑阀2b连接。阀杆5可滑动地支撑在对应于波纹管侧杆5e和滑阀2b部分的两个点上。

Description

电磁阀

本发明涉及一种电磁阀。更准确地讲，本发明涉及一种改善电磁阀的操作稳定性和控制特性的技术。

图5是表示传统电磁阀的基本构造的图解示意图。电磁阀100由在圆柱形阀体101内、同心设置的一螺线管单元102和一阀单元103构成。

螺线管单元102包含：一线圈102a，其在通入电流时产生磁力线；一中心柱102b，用于会聚由线圈102a产生的磁力线；一滑阀102c，通过中心柱102b、用磁力拉动其沿轴向移动；以及一杆102d，其传输滑阀102c的驱动力。

阀单元103包含一阀103b，其与阀座103a接触或从阀座103a离开。阀103b由一弹簧103c、沿其打开的方向推动；当线圈102a通入电流时，阀103b由杆102d、沿其关闭的方向推动，从而控制流体。

这种类型的电磁阀可以粗略地分为：开/关型即阀被控制到阀打开状态或关闭状态；以及根据施加的电压，改变阀单元的开口面积，改变阀(滑阀)的行程位置，以按比例地控制(电流-压力或流速)压力和流量的类型。

图5所示的阀，适用于实行比例控制，其中，中心柱102b和滑阀102c的相对表面呈圆锥形状，从而可以得到这样的特性，即对于一给定的电流，即使滑阀进行一移动，推进力也保持恒定值。

开/关控制型和比例控制型电磁阀，都是按照下述条件操作的。

(开/关控制型电磁阀)

当一电流小于打开电流时，开/关控制型电磁阀必须关闭(图5所示的阀-打开电流)；当一电流比操作电流大时，开/关控制型电磁阀必须打开(阀-关闭电流)。

因此，弹簧103c和螺线管的吸引力之间的关系是：如图6所示，螺线管的吸引力的倾斜角(Ksol)＞弹簧常数(ksp)。

弹簧常数表示弹簧力的倾斜角。

图6是表示施加到阀上的负载和在开/关控制螺旋管内的阀位置之间的关系，其中，横坐标表示阀的行程(移动总量)，纵坐标表示由取决于阀的行程位置的弹簧力和螺线管吸引力(彼此的方向相反)形成的负载。当处于螺线管吸引力大于弹簧力的位置时，阀朝着打开(关闭)侧移动，在相反的情况下，阀朝着关闭(打开)侧移动。

根据流入线圈内的电流，螺线管吸引力S0到S3变化。下面说明每个吸引力的操作条件。

①当螺线管吸引力是S0时，在整个行程上，螺线管产生一大于弹簧力的吸引力，阀朝着打开侧移动并保持。

②当电流从①状态减小时，在打开位置弹簧力逐渐增大，当螺线管吸引力变得比S3小时，阀朝着关闭侧移动。在这种情况下，弹簧力在整个行程中都比螺线管吸引力大，因而阀立刻移动到关闭端。

③当电流再次增大，阀开始朝着打开侧移动，当螺线管吸引力变得比S1大时，阀立刻移动到与②状态相反的打开端。

④当螺线管吸引力处于S1和S3之间时，在弹簧力与代表螺线管吸引力S2的交叉的分界点处，行程被分在打开和关闭之间。当供应关闭电流时，阀移动到打开位置，当供应打开电流时，阀移动到关闭位置，阀永远不会停留在一个平衡的中间位置。

(比例控制电磁阀)

另一方面，在比例控制螺线管中，根据电流将行程(图5中阀-打开量的情况)控制在一给定位置，因此，必须保持这样的关系，即如图7所示，螺线管吸引力的倾斜角(Ksol)＜弹簧常数(Ksp)。

弹簧常数表示出弹簧力的倾斜角。

图7如同图6一样，是表示施加在阀上的负载和在比例控制线圈内的阀位置之间的关系的示意图。在图7中，螺线管吸引力和弹簧力的交叉点是一个平衡位置，此时阀的行程量是阀的开口量。

螺线管吸引力从S0到S3的变化，取决于供应到线圈的电流。下面说明每个吸引力的操作条件。

①当螺线管吸引力是S0时，在整个行程上，线圈产生比弹簧力大的吸引力，阀朝着打开侧移动并保持。

②当电流从①状态减小时，施加在阀上的负载，在螺线管吸引力和弹簧力之间的交叉点处达到平衡，此时阀的行程量是阀的开口量。

③当电流进一步减小时，行程位置确定在螺线管吸引力和弹簧力的交叉点处，同时阀的开口量增大。另一方面，当电流增大时，阀开口量减小。

④阀的开口量可以通过增大和减小电流进行调节，从而，阀可以被控制在任何位置。

因此，开/关控制螺线管和比例控制螺线管所具有的上述螺线管吸引力和弹簧常数的倾斜角的关系，用于不同的目的。

在近些年，还设计了一种电磁阀200，配备有自动压力调节的功能，其中，将由压力响应装置与控制流体的压力和例如外界压力响应产生的负载，施加到阀上，依靠压力改变行程位置。

图8是表示电磁阀200的结构的示意图，其比图5所示的电磁阀增加的结构是：装配一密封的波纹管组件110(压力响应装置)，其内部是排空的或具有某一预定压力。

波纹管组件110的长度(箭头A101方向)变化，取决于由施加在波纹管110a内部的压力引起的压缩力的变化，并且提供一沿轴向的负载，该负载的变化取决于与阀103b连接的杆110b的状态的压力。

电磁阀200，例如作为一个在车的空调***中采用的变容式压缩机的容积控制阀。

如图10所示，变容式压缩机可以是一个斜盘式压缩机，旋转轴接收到从车的发动机来的旋转驱动力，斜盘302在相对于旋转轴301具有一预定的倾斜角时开始摆动，将斜盘302沿轴向的位移转变成活塞303的往复运动，从而压缩制冷剂。

在这种压缩机300中，活塞303的行程的确定，取决于斜盘302的倾斜角θ，从压缩机300排出的致冷物质的总量取决于旋转轴301的每一转。因此，当斜盘302的倾斜角θ确定时，致冷能力的改变取决于输入的旋转速度的变化。

因此，试图通过改变斜盘302的倾斜角θ而根据规定的斜盘302的旋转速度和致冷能力改变活塞303的往复行程，来调节致冷能力。

在穿过当致冷剂蒸发产生吸热作用的蒸发器的冷却空气的吹出温度(其也取决于致冷空气的吹出量和其被致冷前的温度)和压缩机吸入致冷物质的压力Ps(致冷空气的温度随着吸气压力Ps的升高而升高，随着吸气压力Ps的降低而降低)之间存在着一种相互关系。因此，在调节致冷能力时，这样来控制斜盘的角度，即吸气压力Ps保持在一预定值。

在电磁阀200内，波纹管110a的长度随着吸气压力Ps而变化，从而将波纹管组件110的推动力传输到阀103b。

由于利用波纹管组件110的推动力变化将阀103b打开和关闭，对曲柄腔压力Pc进行控制，同时改变斜盘302的倾斜角θ，而得到一个理想的吸气压力Ps。

由于上述的操作过程，当阀103b被具有预定电流的螺线管吸引力关闭时，波纹管组件110利用一小量打开和关闭阀103b，这样，使吸气压力Ps与一预定常压(冷却空气的吹出常温)平衡，因此，通过斜盘302的倾斜角θ的变化，控制压缩机300排出的致冷物质的总量。

参照图11，压缩机300的斜盘302的倾斜角θ，由压缩机300的排气压力Pd、曲柄腔压力Pc、吸气压力Ps的平衡状态决定。因此：

当Pc小(阀关闭)时，倾斜角θ变大，排气压力Pd变大，吸气压力Ps变小(冷却空气的吹出温度低)；以及

当Pc大(阀打开)时，倾斜角θ变小，排气压力Pd变小，吸气压力Ps变大(冷却空气的吹出温度高)。

上述压缩机300的压力Pd、Pc、Ps的开口和电磁阀200开口的连接，在图12所示的回路中表示出来。在压缩机300内，曲柄腔压力Pc通过一阻尼孔305与吸气压力Ps连接。当压缩机300的操作持续停止时(例如发动机保持停止)，压缩机内的压力就逐渐一致了。

在上述描述中，对实现一预定的恒定吸气压力Ps(冷却空气的恒定吹出温度)的平衡控制，是通过控制斜盘302的倾斜角θ来调节吸气压力Ps，例如当吸气压力Ps小时，朝着打开阀103b的延伸侧移动波纹管组件110；当吸气压力Ps大时，朝着关闭阀103b的收缩侧移动波纹管组件110，因而，实现预定的吸气压力Ps。

图13表示一电磁阀400，其是图8所示的传统电磁阀200的具体示例。

电磁阀400大概由一螺线管单元402、一阀单元403和一波纹管组件410构成。

螺线管单元402设置在接近与现有技术中通常使用的相似的圆柱形的阀体404的一端。将电流输入到线圈402a产生电磁力，因而滑阀402b由一中心柱402c吸引，产生一与电流量对应大小的推动力(螺线管吸引力)。

阀单元403具有一在阀体404内形成的阀腔403a内的一阀件403b，阀件403b可以在阀腔403a内、沿轴向移动，从而与在阀腔403a内开口的阀座403c接触和分离。而且，由一作为推动装置的弹簧403d、沿该阀打开的方向推动阀件403b，并且与线圈侧的杆402d整体形成。

一开口403e与阀单元403的阀腔403a连通，一开口403f与阀座403c连接。通过一连接通道404a，开口403f将曲柄腔压力Pc引到滑阀腔402e。

波纹管组件410被设置在阀体404的螺线管单元402的相对面的另一端。

波纹管组件410包含：一密封的波纹管芯410a，其内部是排空的或者具有某一预定压力，一止动装置410b，用于固定波纹管芯410a的两端，以及一弹簧410d，其伸入夹紧装置410c和波纹管芯410a的内部，以产生一推动力，而防止波纹管失去稳定性。

当与围绕波纹管芯410a的压力(吸气压力Ps)响应的波纹管组件的延伸量，超过通过由夹紧装置410e可滑动地夹紧的杆410f的预定长度(当吸气压力Ps下降)时，将沿打开方向的推动力施加给阀件403b。

因此，波纹管组件410不能在阀件403b的整个行程上与阀件403b接合而推动阀件403b，但是其具有这样的结构，杆410f和阀件403b至少在该位置开始接合，即从阀件403b关闭位置到与吸气压力Ps响应的行程一半的位置。如果保持阀件403b阀开口量，波纹管410就可以在整个行程上接合。

当计算的吸气压力Ps升高超过一预定压力时，波纹管芯410a收缩，同时杆410f和阀件403b彼此不再接合。

利用电磁阀200或电磁阀400控制的压缩机，具有自动压力调节功能，通常设置一可接通和断开的电磁离合器，向旋转斜盘的旋转轴传输驱动力，也就是驱动压缩机，或者不传输驱动动力，即不驱动压缩机。

但是，近些年，设计了一种无离合器的压缩机，当车的发动机处于操作状态时，其一直使斜盘旋转。在这种无离合器压缩机中，压缩机的启动和停机，不是通过连接/不连接离合器，而是通过改变斜盘的倾斜角。

也就是，在倾斜角几乎是零(一个完全的零状态，不产生改变斜盘倾斜角的力)的状态时，活塞几乎不移动，不吹出致冷物质，从而建立了一个关闭状态(没有负载施加在发动机上)。

在接通状态时，将电流供应到线圈而关闭阀，曲柄腔压力Pc下降到小于排气压力Pd，而增大斜盘的倾斜角，因此，致冷物质的排出量增加，使空调设备工作。

因此，在无离合器压缩机中，通过电磁阀阀件的打开和关闭而使压缩机启动和停机。换句话讲，电磁阀必须具有两个功能，即打开和关闭(开/关控制)阀以使压缩机启动和停机的功能，和用于调节吸气压力Ps的比例控制的功能。

图9是表示施加在阀上的负载和配备有一自动地调节压力功能的电磁阀200的阀件位置之间关系的示意图。在图9中，螺线管吸引力(实线HI和LO之间)和波纹管力及弹簧力(虚线)的交叉点是一个平衡位置，此时，阀件的行程总量是阀开口的总量。

因此，在波纹管组件110内，施加在阀件上的负载的变化，取决于外部压力(吸气压力Ps)的变化，因此，Kb+Ksp进行的平行移动取决于外部压力(P0(低压)到P3(高压))，其与由预定电流产生的螺线管吸引力的交叉位置成为阀的开口量。

在这种情况下，当弹簧103c具有一弹簧常数Ksp，波纹管组件110具有一弹簧常数Kb时，螺纹管吸引力的倾斜角是Ksol，并且Kb+Ksp＜Ksol(Kb+Ksp与图6中设定的Ksp相近)时，然后，阀被调定在一关闭状态或一打开状态，这一状态取决于由电流产生的螺线管吸引力的变化；即在中间位置不能实现一平衡控制。因此，为了实行平衡控制(线性控制)，如图9所示设定Kb+Ksp＞Ksol的关系。

根据如上所述设定的Kb+Ksp＞Ksol的关系，相对于螺线管吸引力HI和LO，在阀关闭侧上的行程的区域R101内和阀打开侧上的区域R102内实现自动压力调节。

但是，当常数Kb+Ksp如图9所示设定时，螺线管吸引力必须等于或大于HI，以利用开/关控制关闭阀。因此，在中心柱和滑阀彼此分开的状态下，线圈必须产生一大的吸引力。当吸引力小于上述值时，阀可以在一中间位置平衡，因而会产生一个线圈执行开/关控制操作的问题。

因此，为了执行开/关控制操作，就希望采用与图6相似的设定值，即能够将需要的吸引力设定得很低并提高效率。

再者，在图13所示的现有技术的电磁阀400的结构中，与波纹管组件410接合的杆410f，与阀件403b整体形成的在线圈侧的杆402d，以及滑阀402b单独地构成。

除此之外，杆410f和线圈侧的杆402d都通过使用间隙密封CS401、CS402(精确地滑动配合)而保持，这样使元件能够沿轴向滑动并防止腔制流体泄漏。

再者，滑阀402b和滑阀腔402e彼此必须精确地配合，除了杆410f和线圈侧的杆402d外，滑阀402b和滑阀腔402e都需要具有高的机械精度。

另外，在电磁阀400操作的过程中，间隙密封CS401、CS402和滑阀402b的滑动阻力会导致滑动滞后现象。特别是间隙密封CS401、CS402，会引起流体堵塞，从而产生一大的滑动阻力。

再者，为了使滑阀402b平滑地在滑阀腔402e内移动，必须设置一连通通道404a，以将曲柄腔压力Pc引导到滑阀腔402e。

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，其目的是当阀在阀控制操作状态被驱动时，提供一种在滑动部分内、减少滑动滞后现象和流体堵塞现象的电磁阀，以保证一个稳定和高可靠性的操作过程。

本发明还提供一种电磁阀，其提出电磁阀内的弹簧常数，螺线管吸引力的倾斜角，并且能够实现有效的开/关控制功能和比例控制功能。

本发明的电磁阀包含：

一阀体；

一阀件，允许其在所说阀体内、沿轴向移动，并利用推动装置沿阀打开的方向或者沿阀关闭的方向推动该阀件；

一线圈，具有一沿轴向设置在所说阀的阀体的一侧上的滑阀，其沿阀关闭的方向推动所说阀件；以及

压力响应装置，沿轴向设置在所说阀的阀体的另一侧，根据压力响应，沿打开的方向推动所说阀件；其中

所说阀件和所说滑阀构成一个整体结构；以及

所说整体结构由一滑动支承单元支撑，该滑动支承单元朝向在压力响应装置侧面上的所说整体结构的一部分设置在所说阀体内，并且由朝向所说滑阀设置在所说线圈内的一滑动支承单元支撑。

因此，阀件和滑阀构成一个整体结构，其可滑动地支撑在两端，即支撑在整体结构两端的压力响应装置的侧面上的一部分和滑阀处，从而减小滑动阻力并实现稳定的操作。

下面，结合附图对优选实施例的进行说明，由此可以更充分地理解本发明。

在图中：

图1是表示本发明的第一实施例的电磁阀结构的横断面图；

图2是表示施加在阀上的负载和阀的位置之间的关系的坐标图；

图3是表示压力响应装置的支承结构的示意图；

图4是表示本发明的第二实施例的电磁阀结构的横断面图；

图5是表示现有技术中电磁阀的结构的横断面图；

图6是表示在现有技术中，施加在阀上的负载和阀的位置之间的关系的坐标图；

图7是表示在现有技术中，施加在阀上的负载和阀的位置之间的关系的坐标图；

图8是表示在现有技术中，电磁阀的结构的横断面图；

图9是表示在现有技术中，施加在阀上的负载和阀的位置之间的关系的坐标图；

图10是表示一压缩机结构的示意图；

图11是表示涉及压缩机压力关系的示意图；

图12是表示一压缩机的压力通道的回路示意图；

图13是表示在现有技术中，电磁阀的结构的横断面图。

(实施例1)

图1是表示本发明采用的第一实施例的电磁阀1的结构的横断面图。电磁阀1用于控制一变容式泵(如现有技术描述的压缩机)的吸气压力Ps，该变容式泵在例如车中的空调***中使用，而且该电磁阀适用于无离合器型压缩机，该压缩机是通过电磁阀1来控制接通和断开的。

吸气压力Ps是通过控制变容式泵的排气压力Pd和曲柄腔压力Pc进行控制的，该曲柄腔压力通过使用一波纹管组件10打开和关闭阀单元3进行控制，该波纹管组件是一个与吸气压力Ps响应的压力响应装置。

电磁阀1由一螺线管单元2、阀单元3和波纹管组件10构成。

螺线管单元2设置在圆柱形阀体4的一端，当电流供应到线圈2a时产生一磁力，通过一中心柱2c吸引一滑阀2b，因而产生一个大小与电流响应的推动力(螺线管吸引力)。

滑阀2b和中心柱2c的相对表面呈圆锥形，以抑制针对每个电流值的轴向力的变化，减轻滑阀的运动，而实现一良好的比例控制。

滑阀2b可滑动地由衬套2d的内圆周表面支撑，其沿轴向、在没有游隙的衬套2d的内圆周表面平稳地滑动。

阀单元3具有一在阀体4内形成的阀腔3a内的阀件3b，允许阀件3b在阀腔3a内、沿轴向移动，从而使该阀与在阀腔3a内开口的一阀座3c接触和分离。利用作为推动装置的一弹簧3d，通过将在后面述及的一阀杆5，沿阀打开方向推开阀件3b。

穿过阀体4的圆周表面的开口3e，与阀单元3的阀腔3a连通，开口3f与阀座3c连接。变容式泵的排气压力Pd被引入开口3f，通过穿过阀单元3控制排气压力Pd得到的一曲柄腔压力Pc，从开口3e产生。

阀件3b对压力/流量的控制，取决于阀座3c和朝向一小直径部分5a的端表面5b之间的距离，其小直径部分由可滑动地设置在阀体4的内圆柱部分内的整体结构阀杆的中心部分的收缩直径部分形成。

阀杆5具有一线圈侧杆5c，其是一个在线圈2侧面上、远离阀件3b的连接件。线圈侧杆5c穿过中心柱2c的内圆柱部分形成一环形缝隙(间隙)，其端部5d与滑阀2b配装和固定。

阀杆5还包含一波纹管侧杆5e，其是在接近波纹管组件10、远离阀件3b、在压力响应装置的侧面上的一连接件。波纹管侧杆5e由作为一滑动支承件的阀体4的内圆柱部分4a可滑动地支撑(利用精确的滑动配合的间隙密封)，而且，波纹管杆5e沿着内圆柱部分4a的内圆周表面、沿轴向、没有间隙地平稳地滑动。

在波纹管杆5e的外圆周表面内形成环形槽5f(本实施例中是两个)，以抑制在间隙密封处的流体堵塞。

可以适当地设定环形槽5f的形状和数量，因而施加在接合部分上的横向力(沿径向方向/偏心方向的压力)，就不会影响沿轴向的运动。

波纹管组件10设置在阀体4的线圈部分2的相对侧面的另一端。

波纹管组件10包含：一密封的波纹管芯10a，其内部是排空的或者具有一预定的压力；一止动装置10b，用于夹紧波纹管芯10a的两端；以及一弹簧10d，其在夹持器10c和波纹管芯10a内延伸，给出一个防止波纹管失去稳定性的推动力。

附图标记10f代表一固定弹簧，其朝着止动装置10b推动波纹管组件10的夹持器10c，并且通过将夹持器推入罩元件10g的一凹入部分而夹紧波纹管组件10。固定弹簧10f和罩元件10g的凹入部分象一个夹持器装置一样工作，用于将波纹管组件10的延伸/收缩行程设定在相对于阀件3b的某一位置。

当波纹管芯10a通过外界压力(吸气压力Ps)响应而延伸或收缩时，推动阀件3b、沿阀打开的方向移动，并且通过由夹紧部分10e可滑动地保持的波纹管侧杆5e，波纹管延伸超过一预定长度(当吸气压力Ps下降时)。

因此，在整个的阀件3b打开/关闭的行程中，波纹管组件10推动阀、但不能与阀件3b接合。而根据从阀件3b关闭位置至少到打开/关闭行程的一半位置处的吸气压力Ps响应，波纹管侧杆5e都与夹紧部分10e接合。

再者，在这一实施例中，从阀在打开/关闭行程一半的位置到阀件3b完全打开的位置，波纹管组件10都没有与阀件3b接合。如果保持阀件3b的阀开口量，就可以在整个行程上接合。

当吸气压力Ps升高到大于预定值时，波纹管芯10a收缩，并与波纹管侧杆5e脱离。

在这种结构的电磁阀1中，除了在两侧的线圈侧杆5c和波纹管侧杆5e外，阀杆5还包含阀件3b，线圈侧杆5c与滑阀2b连接而成为一整体结构。因此，利用阀套2d的内圆周表面和阀体4的内圆周表面4a，阀杆5支承在其两端的两点处，并且在已降低滑动阻力的情况下稳定地操作。

再者，可以减少元件的数量，提高装配效率，而且可以降低成本。

在阀杆5的线圈侧杆5c和中心柱2c的内圆周之间形成一环形缝隙6，因此，在线圈侧杆5c和中心柱2c之间没有滑动运动，减小了滑动阻力。除此之外，环形缝隙6作为一流体流动通道，协助在滑阀腔内的滑阀2b进行平稳运动。

当弹簧3d的弹簧常数用Ksp表示，螺线管单元2的吸引力的倾斜角用Ksol表示，波纹管组件10的弹簧常数由Kb表示(包含通过固定弹簧10f的推动力)时，将电磁阀1设定为建立下面的关系，

Kb+Ksp＞Ksol

Ksol＞Ksp

下面，参照附图2说明电磁阀1的操作过程。

图2是表示施加在阀件3b上的负载和阀件3b的位置之间的关系的坐标图，其中，横坐标代表阀件3b的打开/关闭行程(移动量)，纵坐标代表取决于行程位置、施加在阀件3b上的负载。

至于施加在阀件3b上的负载，当螺线管单元2的吸引力是Ksol1时，从阀件3b的打开/关闭的行程的中间位置到阀关闭侧(区域R1：压力调节区域)的位置的情况下共施加了三个负载，即波纹管组件10的推动力、弹簧3d的推动力和螺线管单元2的吸引力。

从阀件3b的打开/关闭的行程的中间位置到阀打开侧(区域R2)施加了两个负载，即弹簧3d的推动力和螺线管单元2的吸引力。

打开/关闭行程的中间位置是这样一个位置，其在阀件3b和波纹管10之间基本上没有接合关系。

在三个负载都施加在阀件3b的区域R1内，根据施加到波纹管10上的压力，阀件3b以比例的方式打开和关闭。

波纹管10进行的平行移动Kb+Ksp(虚线)，取决于外部压力(P0(低压)到P4(高压))，而且这些平行线与由一预定电流产生的螺线管吸引力(实线)交叉的位置(图2中的黑点)，就是阀件3b打开的位置。

在区域R2内，仅在阀件3b上施加两个负载，当在阀完全打开的位置，螺线管吸引力超过弹簧3d的推动力时，由于关系Ksol＞Ksp，在从阀完全打开的位置到在打开/关闭行程的一半的位置的范围上，螺线管吸引力都超过弹簧3d的推动力，并且阀件3b立即移动到在打开/关闭行程一半的位置，根据开/关控制，执行打开/关闭控制操作。

因此，在阀完全打开位置的螺线管吸引力相对于在同样位置的弹簧3d的负载而言，不需要设定的很大，因此，就可以使用小尺寸线圈，以消除电流的浪费。

螺线管吸引力可以根据供应的电流变化而变化，并被调节到满足Kb+Ksp值、具有理想的输出特性的一预定值。

下面说明压缩机实际的控制操作过程，其中，结合在上述操作条件下的电磁阀1。

在压缩机正常的操作过程中，电磁阀1的波纹管10接收吸气压力Ps。当吸气压力Ps增大时，图中的波纹管芯10a向左收缩。当吸气压力Ps减小时，图中的波纹管芯10a向右延伸。

在这一状态(在图2中的区域R1)下，压力是这样调节的，通过波纹管侧杆5e，波纹管组件10与阀件3b接合。由于波纹管芯10a的推动力、弹簧3d的推动力和螺线管吸引力是平衡的，因此，阀件3b的移动，控制从开口3f流入开口3e的排气压力Pd的流体的流量。

对从开口3e进入的曲柄腔压力Pc的调节，是通过调节变容式泵的输出值，因而，变容式泵的吸气压力Ps是自动调节的。

例如，为了提高压缩机的排气压力Pd，就必须增大斜盘302的倾斜角θ。然而，为了达到这个目的，电磁阀1的阀件3b必须关闭，以降低曲柄腔压力Pc。

在控制操作过程中，通过改变电磁阀1的吸引力，电磁阀1保持在区域R2中的Ksol＞ksp的关系，区域R2是从阀开口侧的位置到阀件3b的打开/关闭行程的一半的位置。因此，在这一时刻，当在阀完全打开的位置，螺线管的吸引力超过弹簧3d的推动力时，阀件3b立即从阀完全打开的位置到达行程的一半的位置，在这一位置阀件3b和波纹管组件10开始接合，因而，执行开/关控制操作。

因此，阀关闭操作是阀件3b从阀开口侧移动到行程一半的位置，从而在压缩机操作的开始阶段，快速地实现提高压缩机的响应性能。

在图2所示的区域R1内，在电磁阀1中的阀件3b停留在这样的状态(平衡控制)，即弹簧3d的推动力、螺线管吸引力和波纹管组件10的推动力是平衡的，从而控制流体的流量。

当由于吸气压力Ps升高、波纹管芯10a如图中所示向左收缩时，或者，当电磁阀1的吸引力增大时，为了将流体控制在平衡状态下，电磁阀1内的阀件3b经常是关闭的。

当阀件3b关闭时，排气压力Pd与压力值Pc的流入曲柄腔的流体的流量，变得比由于压缩机300(即使当阀关闭时，流体的流量也不是0，而是流体通过阀件3b泄漏)的阻尼孔305(见图12)作用的Pc-Ps之间的流量小，并且，建立了一个“曲柄腔压力Pc=吸气压力Ps”的关系。

当阀关闭时，依靠平衡控制和Pc=Ps控制，调节螺线管的吸引力，从而，能够最后设定吸气压力Ps(即吹出温度)。

当压缩机开始驱动时(见图10、11、12)，通过阻尼孔305，曲柄腔压力Pc逐渐与吸气压力Ps相等，而且，由于用于减小倾斜角的弹簧(未示出)的弹回力的作用，斜盘302的倾斜角θ几乎是0。

当与压缩机结合使用时，上述电磁阀1的操作，能够有效地执行两个控制操作过程，即取决于被控制的流体的压力的一比例控制操作过程和一开/关控制操作过程。

本实施例中采用的脱开/连接装置，其中，只有两对置面彼此接触时，保持装置10e和波纹管侧杆5e相互可滑动地配合，并且将波纹管组件10的推动力施加到波纹管侧杆5e上。当波纹管组件10收缩超过阀件3b关闭的状态时，这将阻止沿阀关闭方向、推动阀件3b的力的产生。

这也将抑制这样情况的发生，即当压缩机是无离合器型的，该压缩机处于静止状态，而波纹管组件10的收缩力沿阀关闭的方向推动阀件3b时，打开阀件3b的操作就会受到影响的情况。

例如，用压入配合取代采用脱开/连接装置，就能够将波纹管侧杆5e和波纹管组件10的夹紧部分10e连接和固定。

在这种情况下，当波纹管组件10在很大程度上收缩时，止动装置10b就会从罩元件10g分离开(实际上，波纹管组件10的尺寸是理想的，这样设定就可以避免这种情况发生)。然而，因为波纹管组件10已经由至少波纹管侧杆5e夹紧在一侧，就不再需要特别的夹紧装置(图3所示的夹紧弹簧10f或夹紧弹簧10h将在后面进行说明)。

再者，如图3所示，也能够采用这样的一种结构，其中，波纹管组件10由夹紧弹簧10h推动、相对于罩元件10g被夹紧，该夹紧弹簧是沿阀打开方向的一个推动元件，因而，能够吸收波纹管组件10的增加部分。在这种情况下，图1中就不需要夹紧弹簧10f。

但是，当带有离合器的压缩机中采用电磁阀21时，就不需要关闭阀件3b。因此，就可以省略上述将夹紧部分10e和波纹管侧杆5e分开、依靠夹紧弹簧10h推动的结构。

(实施例2)

图4是表示本发明第二实施例的电磁阀21的结构的横断面图。在图4中，与第一实施例相同的组成元件用相同的附图标记表示，并且对其的说明也与第一实施例相同。

与第一实施例不同的是，电磁阀21适用于带有离合器的压缩机，这种压缩机不要求电磁阀具有开/关控制功能。

电磁阀21的结构特征在于：一弹簧23d，其是沿阀件3b关闭的方向推动阀3b、推动阀杆5b的装置。

因为不需要开/关控制功能，因此，这种结构能够实现在具有一小电流(0A)、电磁阀不产生吸引力时的控制功能。

在中心柱2c侧的滑阀22b的端部22b1，与线圈侧杆5c的端部5d配合和固定，并且，滑阀的内径部分22b3大于端部5d的外径，从朝向衬套2d的底部2d1的端表面22b2形成一环形槽22b4。

一弹簧23d被夹紧压缩在环形槽22b4和衬套2d的底部2d1之间，推动阀杆5。

由于这种结构，即使在没有电流供应到螺线管单元2的情况下，通过一吸气压力Ps的变化，也可以获得吸气压力Ps的响应，并且，即使在没有电流供应到螺线管单元2时，阀件3b也可以被平衡控制。换句话说，阀打开状态可以预定在这样一个范围，即从螺线管吸引力F是0直到电流是最大值，从而有效地利用螺线管吸引力F。

根据上面对本发明的说明，具有降低的滑动阻力的电磁阀内的阀的稳定操作，就能够获得高可靠性的电磁阀的操作性能。

上述结构还可以减少元件的数量，提高装配效率，并降低成本。

因为在中心柱的内圆周和线圈侧的连接件的外圆周之间形成一环形缝隙，所以在线圈侧的连接件和中心柱之间没有滑动运动，其贡献在于降低了滑动阻力。除此之外，环形缝隙被用作流体通道，有助于滑阀在滑阀腔内的平稳运动。

在压力响应装置的侧面上的连接件的外周边内提供的环形槽，防止流体在压力响应装置的侧面上的连接件和滑动支撑单元之间阻塞。

再者，为了有效地实现开/关控制功能和比例控制功能，需要保持电磁阀的弹簧常数和螺线管吸引力的倾斜角之间的关系。在压力响应装置没有与阀接合、也没有推动阀的情况下，在开/关控制操作的基础上、依靠Ksol＞Ksp的关系，将阀打开和关闭。在压力响应装置与阀接合并推动阀的情况下，在压力按照Ks+Ksp＞Ksol关系的基础上、利用比例控制操作，将阀打开和关闭。

在确定压力响应装置和阀之间的接合状态的情况下，在没有电流供应到线圈的状态下，阀定位在阀开口侧上。当电流供应到线圈，由于存在Ksol＞Ksp的关系，当螺线管的吸引力超过在阀完全打开位置的推动装置的推动力时，阀立刻从阀完全打开的位置移动到阀与压力响应装置接合的行程的一半的位置，因此，阀通过开/关控制打开和关闭。从行程的一半的位置到阀关闭侧，依靠压力的比例控制操作，使阀打开和关闭。

因此，在阀完全打开位置的螺线管吸引力，不需要设定的比相对于在同一位置的推动装置的负载大，而且，可以采用小尺寸的线圈，以抑制电流的浪费。

再者，因为利用沿阀关闭方向的推动装置推动阀，即使在没有电流供应到线圈时，阀也可以保持平衡控制，螺线管的吸引力可以设定在从0到阀被打开的最大电流。因而，可以有效地利用螺线管的吸引力，除此之外，可以使用小尺寸的线圈。

本发明中对具体实施例的描述，是为了说明本发明的目的，很显然，本领域的技术人员对实施例进行的多种变型，都不偏离本发明的基本构思和范围。

Claims (9)

1．一电磁阀，包含：

一阀体；

一阀件，允许其在所说阀体内、沿轴向移动，并利用推动装置沿阀打开的方向或者沿阀关闭的方向推动该阀件；

一线圈，具有一沿轴向设置在所说阀的阀体的一侧上的滑阀，其沿阀关闭的方向推动所说阀件；以及

压力响应装置，沿轴向设置在所说阀的阀体的另一侧，根据压力响应，沿打开的方向推动所说阀件；其中

所说阀件和所说滑阀构成一个整体结构；以及

所说整体结构由一滑动支承单元支撑，该滑动支承单元朝向在压力响应装置侧上的所说整体结构的一部分设置在所说阀体内，并且由朝向所说滑阀设置在所说线圈内的一滑动支承单元支撑。

2．根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，还包含一在线圈侧上的连接元件，其将阀件与滑阀连接起来，其中，在线圈的侧面上，所说线圈具有一围绕连接件的中心柱，以及一环形缝隙，其在所说中心柱的内圆周表面和在线圈侧面上的连接件的外圆周表面之间形成。

3．根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，将一连接件设置在所说压力响应装置的侧上，该连接件将所说阀件与所说压力响应装置连接，以及一环形槽，其在所说连接件的外周边内形成。

4．根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，将一连接件设置在所说压力响应装置的侧上，该连接件将所说阀件与所说压力响应装置连接，以及一环形槽，其在所说连接件的外周边内形成。

5．根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，利用所说推动装置、沿阀关闭的方向推动所说阀件，当所说推动装置的弹簧常数用Ksp表示，所说螺线管的吸引力的倾斜角用Ksol表示和一所说压力响应装置的弹簧常数用Kb表示时，就保持了这样一个关系：

Kb+Ksp＞Ksol。

6．根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，利用所说推动装置、沿阀关闭的方向推动所说阀，当所说推动装置的弹簧常数用Ksp表示，所说螺线管的吸引力的倾斜角用Ksol表示和一所说压力响应装置的弹簧常数用Kb表示时，就保持了这样一个关系：

Kb+Ksp＞Ksol

Ksol＞Ksp。

7．根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所说压力响应装置与所说阀件接合以推动该阀件，是从阀关闭的位置到在开/关行程的一半的位置，但是，从在打开/关闭行程的一半的位置到阀完全打开的位置，该压力响应装置不与所说阀件接合并不推动该阀。

8．根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，包含：

根据压力所说压力响应装置延伸和收缩；

保持装置，用于确定所说压力响应装置在适当位置相对于所说阀的延伸/压缩行程；以及

分离/连接装置，其插在所说阀件和所说压力响应装置之间；

其中，在沿阀关闭的方向上，所说压力响应装置不推动阀。

9．根据权利要求6所述的电磁阀，其中，一连接装置整体地设置在所说压力响应装置的侧上的所述整体结构的一部分上，其将所说阀件与所说压力响应装置连接，所说连接装置与根据压力延伸和收缩的所说压力响应装置连接和固定。

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