容量调整阀的制作方法

本发明涉及通过膜片体划分出收纳阀部件的阀空间和收纳施力部件的施力部件空间的容量调整阀。

背景技术：

目前，作为在制冷剂循环的冷冻循环中连接高压侧和低压侧的容量调整阀，提出有具备膜片(膜片体)的阀装置(例如，参照专利文献1)。在专利文献1记载的阀装置(容量调整阀)中，容量调整阀内的空间被膜片划分成设有弹簧(施力部件)的上室和与流出侧(二次侧)的通路连通的下室，当流出侧的通路的压力变低时，则开阀，当变高时，则闭阀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭53－105040号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1的阀装置中，在上下盖之间夹持板状的膜片，当通路内变成高压而对膜片施加大的力时，存在以下可能性，即，在盖与膜片的接合部产生破裂等不良现象，不能确保气密性的可能性。

本发明的目的在于提供能够提高耐压性能的容量调整阀。

用于解决课题的方案

本发明的容量调整阀通过膜片体划分出收纳阀部件的阀空间和收纳施力部件的施力部件空间，上述容量调整阀的特征在于，具备第一保持部件及第二保持部件，它们从上述阀空间侧和上述施力部件空间侧相互夹持上述膜片体而进行保持，上述膜片体具有圆板状的变形面部和与该变形面部的外周缘连续的筒状部而形成为有底筒状，该圆板状的变形面部能够向上述阀空间侧及上述施力部件空间侧中的至少一方凸起变形，上述第一保持部件及上述第二保持部件分别具有：环状部，其使上述变形面部的中央部分露出并夹持上述变形面部；以及筒状夹持部，其夹持上述筒状部，上述筒状部与上述第一保持部件及上述第二保持部件的上述筒状夹持部接合。

根据这样的本发明，膜片体具有筒状部，且第一保持部件及第二保持部件具有筒状夹持部，通过将它们接合，从而，膜片体和保持部件在以与变形面部交叉的方式延伸的部分接合。在此，当对变形面部作用流体的压力时，施加与变形面部大致垂直的方向的力，通过该力使膜片体和保持部件分离。在本发明中，通过接合以与变形面部交叉的方式延伸的部分，相比接合与变形面部平行地延伸的部分的结构，能够提高相对于与变形面部大致垂直的方向的力的强度。因此，即使对变形面部作用流体的压力，在接合的部分也难以产生破裂等不良现象，能够提高耐压性能。此外，筒状部不限定于以与变形面部正交的方式延伸，也可以为圆锥台形状。

此时，本发明的容量调整阀优选上述筒状夹持部以与上述变形面部正交的方式延伸。根据这样的结构，通过在与变形面部正交地延伸的部分形成接合部，能够进一步提高耐压性能。

而且，本发明的容量调整阀优选上述第一保持部件的上述环状部沿着上述变形面部延伸，并且上述第二保持部件具有与上述变形面部以线状接触的线接触部。根据这样的结构，变形面部被平面状的环状部和线接触部夹持，能够以线接触部为变形的支点而以高压力保持变形面部。

另外，本发明的容量调整阀优选上述第二保持部件配置于上述筒状部的内侧，并且上述环状部与上述筒状夹持部之间的曲部朝向上述变形面部形成为凸状，从而该曲部作为上述线接触部发挥功能。根据这样的结构，环状部与筒状夹持部之间的曲部作为线接触部发挥功能，从而无需设置作为线接触部的突起等，能够使构造简单化。而且，在膜片体的筒状部的内侧配置的第二保持部件的曲部为变形面部的变形的支点，从而能够通过将第二保持部件配置于筒状部的内侧而对支点进行定位，能够抑制变形面部的支点位置的偏移。因此，为了使膜片体变形而所需的力不易变动，容易管理对膜片体施加的载荷。

另外，本发明的容量调整阀优选上述筒状部从上述变形面部朝向上述阀空间侧延伸。根据这样的结构，阀壳具有收纳阀部件的单元(主体单元)和收纳施力部件的单元(帽单元)，在组合它们的情况下，能够在帽单元容易地接合筒状部和筒状夹持部。

发明效果

根据本发明的容量调整阀，膜片体的筒状部被保持部件的筒状夹持部夹持而接合，从而能够提高耐压性能。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的容量调整阀的剖视图。

图2是表示上述容量调整阀的帽单元的剖视图。

图3是表示上述帽单元的分解图。

图4是表示上述帽单元的主要部分的剖视图。

图5是表示本发明的第二实施方式的容量调整阀的剖视图。

图中：

1a、1b—容量调整阀，24、24b—阀部件，33—盘簧(施力部件)，34—膜片体，341—变形面部，342—筒状部，35—上盖(第一保持部件)，351—环状部，352—筒状夹持部，36—下盖(第二保持部件)，361—环状部，364—曲部(线接触部)，s1—阀空间，s3—内部空间(施力部件空间)。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的各实施方式进行说明。此外，在第二实施方式中，对于与在第一实施方式中说明的结构部件相同的结构部件及具有同样的功能的结构部件，添加与第一实施方式相同的符号，并省略说明。

[第一实施方式]

以下，基于附图，对本发明的第一实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的容量调整阀1a设置成具备主体单元20和帽单元30，从而例如对冷冻循环中的压缩机的排出侧和吸入侧进行分流。在本实施方式中，将阀的动作方向(主体单元20及帽单元30的轴向l)设为z方向，将与z方向大致正交的两个方向设为x方向及y方向。另外，以下，z方向上的上下以图1为基准。

主体单元20具有阀壳21、入口接头22、出口接头23、阀部件24、座部25以及座部弹簧26。

阀壳21形成为沿着z方向延伸的圆筒状，且收纳阀部件24、座部25以及座部弹簧26。阀壳21的z方向的下端侧的开口为连结入口接头22的入口连接孔211，在阀壳21的侧面形成有出口连接孔212，出口接头23以沿着x方向延伸的方式与出口连接孔212连接。将阀壳21的内侧的空间设为阀空间s1。

阀部件24具有：整体沿着z方向延伸的棒状部241；在棒状部241的下端侧设置的阀芯242；在上端侧设置的板部243；在后述的座部弹簧支撑部件252的贯通孔收纳的密封部件244；以及用于将板部243固定于棒状部241的调节螺母245。阀芯242形成为在z方向的上端侧开口的筒状，而且具有下端侧的第一阀部242a和上端侧的第二阀部242b。

第一阀部242a配置于阀壳21的入口连接孔211附近，在沿着zx平面的剖面上形成为菱形，且相对于z方向倾斜的上表面落座于后述的第一阀座251a或从此离座。另外，在第一阀部242a的下表面形成有连通孔242c。因此，在棒状部241的外周面与阀芯242的内周面之间形成有连通路s2，以使得流体能够从连通孔242c流入，并从上端的开口流出。另外，第二阀部242b落座于后述的第二阀座251b或从此离座。

板部243构成为，通过其下表面抵接于座部弹簧26，从而受到向z方向的上方侧的力。另外，板部243安装于棒状部241的安装位置能够通过调节螺母245来调节。密封部件244由氟树脂等滑动性部件构成，且设置为其内周面沿着棒状部241的外周面。因此，在如后所述地阀部件24沿着z方向移动时，棒状部241的外周面和密封部件244的内周面滑动接触。

座部25具备形成有两个阀座251a、251b的阀座部件251和设于阀座部件251的上方并支撑座部弹簧26的座部弹簧支撑部件252。阀座部件251和座部弹簧支撑部件252通过彼此螺纹结合、或向一方压入另一方，从而彼此固定。

在阀座部件251以在其下端开口的方式形成有第一阀座251a，且在其上方形成有第二阀座251b。在第一阀部242a落座于第一阀座251a时，第二阀部242b也同时落座于第二阀座251b，在第一阀部242a从第一阀座251a离座时，第二阀部242b也同时从第二阀座251b离座。

座部弹簧支撑部件252以沿着阀壳21的内周面的方式形成为圆盘状。此外，在座部弹簧支撑部件252形成有上下贯通的孔，阀空间s1没有被座部弹簧支撑部件252划分。另外，在座部弹簧支撑部件252的大致中央部形成有供阀部件24的棒状部241插通的贯通孔。在该贯通孔形成有用于卡定阀部件24的密封部件244的台阶，而且在该贯通孔中，从下方侧依次收纳有密封部件244、小弹簧252a以及螺纹结合于该贯通孔的内周面的调节螺栓252b。即，在调节螺栓252b与形成于贯通孔的台阶之间夹持密封部件244及小弹簧252a，通过被压缩的小弹簧252a产生的恢复力，将密封部件244按压于台阶。此时，通过调节螺栓252b，能够变更小弹簧252a的压缩量。

这种座部25以阀座部件251和第一阀部242a一同封闭入口连接孔211的方式配置，且被阀壳21的下端的台阶和螺纹结合于阀壳21的内周面的座部按压件27夹持而固定于阀壳21。另外，在阀座部件251与阀壳21之间设有密封部件28，除了第一阀座251a的开口及连通路s2以外，流体不能从入口接头22内的入口流路s5流向阀空间s1。

座部弹簧26以被从自然状态压缩的方式配置于座部弹簧支撑部件252与阀部件24的板部243之间。座部25固定于阀壳21，因此座部弹簧26对阀部件24向上方施力。此时，能够利用调节螺母245来调节板部243的安装位置，从而能够变更座部弹簧26的压缩量，调节作用力。

帽单元30以封闭阀壳21的z方向的上端的开口的方式设置，且还如图2所示，其具有帽主体31、盖螺母32、作为施力部件的盘簧33、膜片体34、作为第一保持部件的上盖35、作为第二保持部件的下盖36、抵接金属件37、垫板38以及调节螺栓39。

帽主体31形成为沿着z方向延伸的圆筒状，且收纳盘簧33。另外，帽主体31的z方向的上端的开口被盖螺母32封闭，在下端通过钎焊而固定上盖35，且以堵塞开口的方式设置垫板38。在帽主体31与盖螺母32之间设有密封部件311。

盘簧33以被垫板38和调节螺栓39在z方向上夹持的方式配置成被从自然状态压缩。调节螺栓39与帽主体31的内周面螺纹结合，从而能够调节盘簧33的压缩量。

膜片体34由例如不锈钢构成，且还如图3所示，具有能够向下方侧凸起变形的圆板状的变形面部341和与变形面部341的外周缘连续的筒状部342而形成为有底筒状。膜片体34的变形面部341沿着xy平面延伸，而且筒状部342从变形面部341向z方向的下方侧延伸，即，筒状部342以与变形面部341大致正交的方式延伸。另外，在膜片体34的变形面部341的上表面(即，筒状部342的相反侧)重叠作为板材的辅助膜片34a。

辅助膜片34a由与膜片体34相同的材质以具有大致相等的厚度的方式呈圆板状构成。辅助膜片34a的材质、厚度只要根据需要的耐压性能、变形特性(对压力的响应性)等而适当地设定即可，也可以与变形面部341不同。另外，辅助膜片34a的外形(外周缘的形状)不限定为圆形，也可以为多边形，根据由上盖35及下盖36形成变形的支点，只要实际上变形的部分是圆形即可。另外，辅助膜片不限定于仅设置一张的结构，也可以设置多张辅助膜片，多个辅助膜片的材质、厚度可以彼此相同，也可以不同。另外，也可以不设置辅助膜片。

上盖35及下盖36从z方向的上下夹持并保持膜片体34，且分别具有：使变形面部341的中央部分露出并夹持变形面部341的圆环状的环状部351、361；以及夹持筒状部342的筒状夹持部352、362。筒状夹持部352、362从环状部351、361朝向z方向的下方侧延伸。

就上盖35的环状部351而言，其外周部分沿着xy平面(沿着变形面部341)呈平面状延伸，而且其中央部分以随着朝向中心而朝向上方侧的方式相对于xy平面倾斜地延伸。另一方面，下盖36的环状部361以随着从中心朝向外周侧而朝向上方侧的方式相对于xy平面呈倾斜，从而膜片体34及辅助膜片34a能够向下方凸起变形。而且，环状部361与筒状夹持部362之间的曲部364朝向变形面部341形成为凸状，该曲部364与变形面部341抵接。另外，下盖36具有与环状部361的内周缘连续且朝向z方向的下方延伸的支撑筒部363，抵接金属件37配置于支撑筒部363的内侧并被其支撑。

在上盖35的筒状夹持部352的内侧配置膜片体34及辅助膜片34a，而且在膜片体34的筒状部342的内侧配置下盖36，从而膜片体34及辅助膜片34a被上盖35及下盖36夹持。此时，抵接金属件37夹在膜片体34与下盖36之间。另外，筒状部342和筒状夹持部352、362在径向上彼此抵接，从而在筒的内侧，各部件彼此的相对位置不会偏移。在这种状态下，通过焊接将筒状部342和筒状夹持部352、362接合，从而通过上盖35及下盖36来保持膜片体34及辅助膜片34a。

此时，如图4(a)所示，焊接前的筒状部342的前端342a比筒状夹持部352、362的前端352a、362a突出。在焊接时，首先将筒状部342的前端342a熔化，从而如图4(b)所示，利用变形后的前端342a覆盖筒状夹持部352、362的前端352a、362a。另外，对筒状部342和筒状夹持部352、362重叠的部分进行焊接，在接合区域a1进行接合。此外，筒状部342与筒状夹持部352、362的接合方法不限定于焊接，也可以为摩擦搅拌焊接等。

就如此被上盖35及下盖36所保持的膜片体34而言，变形面部341沿着上盖35的环状部351的下表面而配置，而且与下盖36的曲部364线状地接触，曲部364作为线接触部发挥作用。即，变形面部341能够以被环状部351的下表面和曲部364夹持的部分为支点而向下方侧凸起变形。

上述的帽单元30中的下盖36的支撑筒部363的外周面构成外螺纹，主体单元20中的阀壳21的上端的开口的内周面构成内螺纹，从而能够彼此螺纹结合。即，通过使下盖36的外螺纹部分和阀壳21的内螺纹部分螺纹结合，从而将帽单元30与主体单元20组装。此时，由于在阀壳21的上端与下盖36的环状部361的下表面之间设置密封部件40，从而阀空间s1与外部空间不连通，密闭阀空间s1。

以下，对在容量调整阀1a中作用于膜片体34的力及其变形的方式进行说明。此外，在辅助膜片34a也作用同样的力并同样地进行变形，省略对辅助膜片34a的说明。

首先，膜片体34由于帽单元30的盘簧33而经由垫板38受到朝向下方侧的力，同时由于主体单元20的阀部件24而经由抵接金属件37受到朝向上方侧的力。即，阀部件24如上所述地被座部弹簧26施力，阀部件24的上端从下方与抵接金属件37抵接，从而对膜片体34施力。

而且，膜片体34受到因帽单元30的内部空间(收纳盘簧33的施力部件空间)s3与阀壳21的阀空间s1的压力差而引起的力。帽单元30的内部空间s3为封闭空间，其压力大致恒定。另一方面，阀壳21的阀空间s1与出口接头23内的出口流路s4连通，其压力与出口流路s4内的压力(二次侧压力)大致相等。即，若二次侧压力比内部空间s3的压力变高，则对膜片体34施加向上方侧的力。

在阀空间s1的压力比预定的基准压力低的情况下，相比对膜片体34施加的向上方侧的力，向下方侧的力变得更大，膜片体34向下方凸起。由此，阀部件24向下方移动，阀部242a、242b从阀座251a、251b离座而变成开阀状态。另一方面，在阀空间s1的压力比预定的基准压力高的情况下，相比对膜片体34施加的向上方侧的力，向下方侧的力变得更小，膜片体34沿着xy平面大致平坦。此时，阀部件24被座部弹簧26向上方侧施力，且随着膜片体34的变形而向上方侧移动，阀部242a、242b落座于阀座251a、251b而变成闭阀状态。此外，膜片体34也可以能够向上方侧及下方侧凸起翻转，也可以在闭阀状态下向上方凸起。

在此，对开阀状态及闭阀状态下的流体的流动进行说明。首先，在开阀状态下，入口接头22内的入口流路s5与阀空间s1直接连通，而且经由阀部件24的连通路s2而间接地连通。即，入口流路s5内的流体通过第一阀座251a的开口后流入阀空间s1，而且通过连通路s2后从第二阀部242b与第二阀座251b的间隙流入阀空间s1。流入阀空间s1的流体向出口流路s4流入。

另一方面，在闭阀状态下，第一阀座251a被第一阀部242a封闭，流体不能通过。另外，在第二阀部242b、第二阀座251b以及座部弹簧支撑部件252的下表面之间形成封闭空间，连通路s2与阀空间s1不再连通。因此，入口流路s5的流体不再流入阀空间s1。

根据这种本实施方式，具有以下的效果。即，膜片体34、上盖35以及下盖36在作为以与变形面部341大致正交的方式延伸的部分的筒状部342和筒状夹持部352、362接合，从而，即使对变形面部341作用流体的压力而施加与变形面部341大致垂直的方向的力，在所接合的部分也不易产生破裂等不良现象，能够提高耐压性能。

而且，变形面部341被沿着变形面部341的环状部351和线状接触的曲部364夹持，从而能够以曲部364为变形的支点而以高压力保持变形面部341。

而且，环状部361与筒状夹持部362之间的曲部364作为线接触部发挥功能，从而无需设置作为线接触部的突起等，能够使构造简单化。而且，将在膜片体34的筒状部342的内侧配置的下盖36的曲部364作为变形面部341的变形的支点，从而能够通过将下盖36配置于筒状部342的内侧而对支点进行定位，能够抑制变形面部341上的支点位置的偏移。因此，为了使膜片体34变形而所需的力不易变动，容易管理对膜片体34施加的载荷。

而且，通过膜片体34设于帽单元30的下端且筒状部342从变形面部341朝向下方侧(主体单元20侧)延伸，从而能够在组装帽单元30时容易接合筒状部342和筒状夹持部352、362。

[第二实施方式]

以下，基于附图，对本发明的第二实施方式进行说明。如图5所示，本实施方式的容量调整阀1b具备主体单元20b、帽单元30。即，容量调整阀1b为将上述第一实施方式的容量调整阀1a的主体单元20置换成主体单元20b的容量调整阀。

主体单元20b具有阀壳21、入口接头22、出口接头23、阀部件24b、座部25b以及座部弹簧26。即，主体单元20b具有阀部件24b及座部25b而取代阀部件24及座部25。

阀部件24b在下端具有一个阀部246。另外，在阀部件24b内未形成连通路等。另外，座部25b具有供阀部件24b的阀部246落座或离座的一个阀座253。因此，在膜片体34向下方凸起而阀部件24b变成开阀状态的情况下，入口接头22内的流体通过阀座253的开口，在膜片体34向上方凸起而阀部件24b变成闭阀状态的情况下，入口接头22内的流体不再通过阀座253的开口。根据这样的本实施方式，起到与上述第一实施方式相同的效果。

此外，本发明不被限定于上述第一及第二实施方式，包含能够实现本发明的目的的其它结构，以下所述的变形等也包含在本发明中。例如，在上述第一实施方式中，膜片体34的筒状部342形成为圆筒状，但是，筒状部只要以与变形面部交叉的方式延伸即可，不限于圆筒状，也可以为圆錐台状。此时，筒状夹持部只要具有与筒状部对应的形状即可。

另外，在上述第一实施方式中，下盖36的曲部364作为线接触部发挥功能，但是，也可以在下盖的环状部的上表面设置作为线接触部的突起等。另外，也可以在上盖设置线接触部。而且，也可以是一对保持部件的环状部均不进行线接触，而通过面接触来形成变形面部的变形的支点。

另外，在上述第一实施方式中，筒状部342从变形面部341朝向主体单元20侧延伸，但是，筒状部也可以朝向相反侧延伸，筒状部延伸的方向可以根据容量调整阀的各部分的尺寸、形状等适当地选择。

除此之外，虽然在上述记载中公开了用于实施本发明的最佳的结构、方法等，但本发明不限于此。即，本发明主要对指定的实施方式进行了特别地图示且说明，但是，在不脱离本发明的技术性思想及目的的范围内，本领域技术人员能够对以上所述的实施方式的形状、材质、数量、其它详细的结构添加各种变形。因此，上述所公开的限定了形状、材质等的记载是为了使本发明容易理解而示例性进行的记载，并非限定本发明，因此，以脱离了它们的形状、材质等限定的一部或全部的限定的部件的名称进行的记载也包含在本发明中。