专利名称：压力控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀体根据流体的压力开闭阀口的压力控制阀。
背景技术：
一直以来，作为此种压力控制阀，已知有具有根据流体的压力伸缩的波纹管(bellows)并利用该波纹管的伸缩使阀体直动而开闭阀口的构成的装置(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开2001-153256号公报( 段、 段、图1)。
但是，由于波纹管是昂贵的部件，因此正在进行具有比波纹管更加廉价的感压构件的压力控制阀的开发。
发明内容
本发明是鉴于所述情况而提出的，目的在于，提供具有比波纹管更廉价的感压构件的压力控制阀。
为了达成所述目的而提出的本发明之1的发明的压力控制阀10、90、91、100、101是如下的压力控制阀10、90、91、100、101，即，在可以直动地组装了阀体33、53的主体(body)11上具有压力检测室28，在该压力检测室28内的流体压力Ps低于规定的基准压力的情况下，阀体33、53打开阀口39，在压力检测室28内的流体压力Ps高于规定的基准压力的情况下，阀体33、53关闭阀口39，其特征是，具备贯穿包围主体11中的压力检测室28的壁部而形成并且在离开压力检测室28的一侧具有阀口39的轴孔16、插穿于轴孔16中并且在从阀口39突出的一端上具有阀体33、53的联络轴32、51、62、按照向阀口39的开口缘推压而关闭的方式推动阀体33、53的阀体封闭推动机构22、37、46、从轴孔16的中间部分分支并且与阀口39连通的分支孔17、将轴孔16的从分支孔17至压力检测室28侧的内面和联络轴32、51、62之间的间隙密封的密封构件80、形成在压力检测室28内固定于联络轴32、51、62上的一端有底的筒状并且其开口端42K朝向与阀体33、53相反一侧的感压用筒构件42、在感压用筒构件42的开口端张挂设置的隔膜(diaphragm)44、设于主体11中的与隔膜44相面对的位置上的终端壁24、跨设于隔膜44和终端壁24之间并且在压力检测室28内的流体压力Ps低于规定的基准压力时利用受到的来自隔膜44的弹力使阀体33、53向开放侧移动的突伸构件50。
本发明之2的发明是在本发明之1所述的压力控制阀10、90、91、100、101中，具有如下特征，即，具有用于调整阀体33、53关闭了阀口39的状态的终端壁24和隔膜44的距离的调整机构13K、25K、32N、33N、51N、52N、60N、61N。
本发明之3的发明是在本发明之2所述的压力控制阀10、100、101中，具有如下特征，即，阀体33形成筒状，在阀体33的内面和联络轴32的外面上，设置相互螺合的阴阳螺纹部32N、33N，利用阴阳螺纹部32N、33N构成了调整机构32N、33N。
本发明之4的发明是在本发明之2所述的压力控制阀90中，具有如下特征，即，使感压用筒构件42和联络轴51分别独立，在这些感压用筒构件42和联络轴51上设置相互螺合的阴阳螺纹部51N、52N，利用阴阳螺纹部51N、52N构成了调整机构51N、52N。
本发明之5的发明是在本发明之2所述的压力控制阀91中，具有如下特征，即，联络轴62由从感压用筒构件42延伸至轴孔16内的中途部分的第1联络轴构成部60、与阀体53一体化形成并延伸至轴孔16内的中途部分的第2联络轴构成部61构成，在第1及第2联络轴构成部60、61上设置相互螺合的阴阳螺纹部60N、61N，利用阴阳螺纹部60N、61N构成调整机构60N、61N。
本发明之6的发明是在本发明之2至5中任意一项所述的压力控制阀10、90、91、100、101中，具有如下特征，即，设置分割主体11，并且在该分割部分上相互压入嵌合的嵌合部13K、25K，利用这些嵌合部13K、25K构成调整机构13K、25K。
本发明之7的发明是在本发明之1至6中任意一项所述的压力控制阀10、90、91、100、101中，具有如下特征，即，阀体封闭推动机构22、46由固定于主体11上的筒状的螺线管22、插入螺线管22的铁心46构成，终端壁24被配置于螺线管22的一端，构成螺线管22的磁路，兼作吸引铁心46的吸引体24，铁心46形成两端开放的筒状并且其一端以与隔膜44相面对的状态被固定于感压用筒构件42上，突伸构件50被可以直动地插穿铁心46的内侧。
本发明之8的发明是在本发明之7所述的压力控制阀10、90、91、100、101中，具有如下特征，即，主体11在螺线管22的轴向上，被插入组装在对方构件上，同时，向螺线管22供电用的连接器21从螺线管22的一端面竖起。
本发明之9的发明是在本发明之7或8所述的压力控制阀100、101中，具有如下特征，即，具有设于主体11上并将铁心46沿直动方向导引的基端导引部26、设于主体11上并被联络轴32的头端贯穿并且将联络轴32沿直动方向导引的头端导引部19。
本发明之10的发明是在本发明之1至9中任意一项所述的压力控制阀10、90、91、100、101中，具有如下特征，即，在感压用筒构件42的内部，具有被压缩于其底壁42T和隔膜44之间的内置弹簧43C。
本发明之11的发明是在本发明之1至10中任意一项所述的压力控制阀10、90、91、100、101中，具有如下特征，即，设有将轴孔16中的压力检测室28侧的开口缘扩开而成的轴孔大径部16D、铺设于轴孔大径部16D的内面16M的作为密封构件80的中空圆板状的衬垫板80、嵌合固定于轴孔大径部16D内并在与轴孔大径部16D的内面16M之间夹持衬垫板80的圆筒衬套81、从圆筒衬套81的头端内缘部突出并推压衬垫板80的内缘部而使之变形为漏斗状的推压突起82，使该衬垫板80的内缘部与联络轴32、51、62的外周面密接。
本发明之12的发明是在本发明之1至11中任意一项所述的压力控制阀100、101中，具有如下特征，即，具备形成于隔膜44上的圆形折痕44A、设于隔膜44中的圆形折痕44A的中心并与突伸构件50对接的中心接触部44D、65、形成于突伸构件50及中心接触部44D、65的一方上而头端变细的定心突部50A、形成于突伸构件50及中心接触部44D、65的另一方上而收容定心突部50A并按照使突伸构件50的轴心与隔膜44的中心对齐的方式导引的定心凹部44B、65A。
本发明之13的发明是在本发明之12所述的压力控制阀100、101中，具有如下特征，即，定心突部50A的外面及/或定心凹部44B、65A的内面的形状为近似半球面。
本发明之14的发明是在本发明之12或13所述的压力控制阀100、101中，具有如下特征，即，在感压用筒构件42内收容内侧密接盘63，同时，使该内侧密接盘63与隔膜44的内面密接，由隔膜44和内侧密接盘63构成中心接触部44D，使隔膜44及内侧密接盘63的相互密接的部分陷入而形成定心凹部44B。
本发明之15的发明是在本发明之12至14中任意一项所述的压力控制阀101中，具有如下特征，即，使外侧密接盘65与隔膜44的外面密接，由隔膜44和外侧密接盘65构成中心接触部65，在外侧密接盘65上形成定心凹部65A。
本发明之16的发明是在本发明之15所述的压力控制阀101中，具有如下特征，即，在感压用筒构件42中，收容内侧密接盘63，同时，使该内侧密接盘63与隔膜44的内面密接，在内侧密接盘63和外侧密接盘65之间夹持隔膜44，在内侧密接盘63和外侧密接盘65上，以将隔膜44夹在其间的状态设置凹凸咬合了的凹凸咬合部63A、65B。
本发明之17的发明是在本发明之12至16中任意一项所述的压力控制阀100、101中，具有如下特征，即，在终端壁24上，形成了嵌合固定了突伸构件50的基端部的固定孔24A。
(发明的效果)根据本发明之1的构成，本发明的压力控制阀10、90、91、100、101在压力检测室28的内部具有隔膜44，在该隔膜44和设于主体11上的终端壁24之间，突伸构件50形成突伸的状态。这里，隔膜44受到压力检测室28内的流体压力Ps而弹性变形，随着压力检测室28内的流体压力Ps降低，而按照向终端壁24侧靠近的方式复原，同时，受到来自突伸构件50的反作用力也增加。此外，当压力检测室28内的流体压力Ps低于规定的基准压力时，突伸构件50利用受到的来自隔膜44的反作用力使阀体33、53向开放侧移动，从而打开阀口39。像这样，根据本发明，可以提供具有作为比波纹管更廉价的感压构件的隔膜44的压力控制阀10、90、91、100、101。
根据本发明之2的构成，即使在阀体33、53关闭的状态下，终端壁24和隔膜44的距离产生组装上的偏差，也可以利用用于调整阀体33、53关闭了阀口39后的状态下的终端壁24和隔膜44的距离的调整机构32N、33N、51N、52N、60N、61N，改变这些终端壁24和隔膜44之间的距离，从而可以调整隔膜44对突伸构件50的弹力。这样就可以抑制压力检测室28内的流体压力Ps和阀体33、53的开闭的对应关系的偏差。
本发明之3的构成中，通过改变阀体33及联络轴32的螺纹部32N、33N之间的螺合深度，就可以调整终端壁24和隔膜44的距离。另外，本发明之4的构成中，通过改变感压用筒构件42及联络轴51的螺纹部51N、52N之间的螺合深度，就可以调整终端壁24和隔膜44的距离。另外，本发明之5的构成中，通过改变第1及第2联络轴构成部60、61的螺纹部60N、61N之间的螺合深度，就可以调整终端壁24和隔膜44的距离。另外，本发明之6的构成中，利用主体11中分割部分上所具有的嵌合部13K、25K的压入嵌合深度的改变，就可以调整终端壁24和隔膜44的距离。
本发明之7的构成中，由于突伸构件50被插穿在筒状的铁心46的内侧，因此突伸构件50就会稳定地直动。
本发明之8的构成中，由于向螺线管22供电用的连接器21从螺线管22的一端面竖立起来，因此与供电用的连接器21从螺线管22的侧面竖立起来的情况相比，可以抑制连接器21和对方构件的干扰。
本发明之9的构成中，通过利用头端导引部19及基端导引部26沿直动方向导引具有感压用筒构件42、联络轴32和铁心46而形成的轴状部件30的两个端部，来限制轴状部件30的倾斜，从而可以抑制直动时的滑动接触阻力，并且稳定。其结果是，利用阀体33、53进行的阀口39的开闭动作稳定化。
本发明之10的构成中，具有被压缩在感压用筒构件42的底壁42T和隔膜44之间的内置弹簧43C，可以改变隔膜44相对于压力检测室28内的流体压力的变形量。
本发明之11的构成中，衬垫板80的内缘部被推压突起82推压而变形为漏斗状。此外，衬垫板80的漏斗状部分被联络轴32、51、62推压展开而与该联络轴32、51、62的外周面密接。这样，分支孔17和压力检测室28之间就被区隔为气密状态。另外，当分支孔17内的压力加在衬垫板80上时，衬垫板80的漏斗状部分直径缩小，被联络轴32、51、62推压，气密性增大，从而可以可靠地防止流体从分支孔17向压力检测室28的流动。
根据本发明之12的构成，由于利用定心突部50A和定心凹部44B、65A，突伸构件50被定位在隔膜44的圆形折痕44A的中心，因此在圆形折痕44A的中心就加上了来自突伸构件50的轴向力，圆形折痕44A在全周均等地变形，隔膜44的弹力稳定化。这样，利用阀体33、53进行的阀口39的开闭动作就会稳定化。
根据本发明之13的构成，由于定心突部50A的外面及/或定心凹部44B、65A的内面都为近似半球面，因此可以防止应力集中。
根据本发明之14的构成，通过使内侧密接盘63与隔膜44的内面密接，可以加强隔膜44。
根据本发明之15的构成，通过使外侧密接盘65与隔膜44的外面密接，可以加强隔膜44。
本发明之16的构成中，由于在内侧密接盘63和外侧密接盘65之间夹隔隔膜44，将隔膜44夹在中间而将设于内侧密接盘63和外侧密接盘65上的凹凸咬合部63A、65B凹凸咬合，因此可以提高外侧密接盘65和隔膜44的组装精度。
本发明之17的构成中，通过将突伸构件50的基端部嵌合在终端壁24的固定孔24A中，突伸构件50的基端部被保持而定位。
图1是本发明的实施方式1的压力控制阀的侧剖面图。
图2是压力控制阀关闭的状态的侧剖面图。
图3是压力控制阀打开的状态的侧剖面图。
图4是组装了头端主体和衬垫板和衬套的状态的侧剖面图。
图5是头端主体和衬垫板和衬套的分解侧剖面图。
图6是压力控制阀的压力检测室内的流体压力和螺线管的电流的对应曲线图。
图7是实施方式2的压力控制阀的侧剖面图。
图8是实施方式3的压力控制阀的侧剖面图。
图9是实施方式4的压力控制阀的侧剖面图。
图10是帽的仰视图。
图11是表示嵌合在定心突部和定心凹部中的状态的剖面图。
图12是表示突伸构件和隔膜的中心偏移的状态的剖面图。
图13是表示不具备定心凹部时的隔膜的变形状态的剖面图。
图14是表示实施方式5的压力控制阀的侧剖面图。
图中10、90、91、100、101-压力控制阀，11-主体，13K、25K-嵌合部(调整机构)，16-轴孔，17-分支孔，18-流体导入孔，19-帽(头端导引部)，20-基端主体，22-螺线管，24-终端壁，24A-固定孔，25-端部筒，26-导引筒(基端导引部)，28-压力检测室，32、51、62-联络轴，32N、33N-螺纹部(调整机构)，33、53-阀体，39-阀口，42-感压用筒构件，44-隔膜，44A-圆形折痕，44B、65A-定心凹部，44C-半球状鼓出部，44D、65-中心接触部，46-铁心，50-突伸构件，50A-定心突部，50B-嵌合固定轴，51N、52N-螺纹部(调整机构)，60N、61N-螺纹部(调整机构)，63-内侧密接盘，63A-半球状凹部(凹凸咬合部)，64-底面密接盘，65-外侧密接盘，65B-凸咬合部(凹凸咬合部)，80-衬垫板(密封构件)，119D-导引孔，Ps-流体压力。
具体实施例方式下面将根据图1～图6对本发明的实施方式1进行说明。
本实施方式的压力控制阀10是在沿图1的上下方向延伸的轴状的主体11的内部，可以直动地收容可动轴部30而形成。主体11可以以轴向的中间部为界，分割为头端主体13和基端主体20。
头端主体13形成随着远离基端主体20而外径阶段性地变小的圆柱构造。在头端主体13的两个端面上，分别形成凹部15A、15B，按照连接这些凹部15A、15B的底面之间的方式，在头端主体13的中心部贯穿形成有轴孔16。此外，轴孔16中的远离基端主体20的一侧的开口形成本发明的阀口39。
在头端主体13的轴向的中间部分，按照与轴孔16的中间部分正交的方式形成有分支孔17。另外，在头端主体13中的靠近基端主体20的位置上，按照与凹部15A正交的方式形成有流体导入孔18。而且，在头端主体13的外周面上，在流体导入孔18与分支孔17之间、以及分支孔17与凹部15B的开放口之间，形成有O形环槽13M、13N。
头端主体13中的具有阀口39的一侧的头端部上，嵌合安装有帽19。帽19形成将大径筒部19A和小径筒部19B沿轴向排列并且在该小径筒部19B的头端设置了底壁19C的构造。另外，在底壁19C的中心，形成有贯穿孔19D。此外，大径筒部19A被压入嵌合在头端主体13的头端，流体穿过贯穿孔19D而向帽19的内外流入流出。
基端主体20组装有连接器21、螺线管22、端部筒25、组件套27等。连接器21是向螺线管22供电的部件，形成在连接器外罩21A的内部具有端子接头21B的构造。
螺线管22在线轴23上卷绕有电线，在该线轴23的一个端部上，连接器21的端子接头21B与电线连接。另外，与连接器21一体化形成的外筒部21G被按照覆盖线轴23的外面的方式安装，将连接器21和螺线管22一体化地固定。
在螺线管22的内侧形成的中空孔中的连接器21侧被本发明的终端壁24封闭。终端壁24由磁性体构成。螺线管22中的与连接器21相反一侧的端部上，设有端部筒25。端部筒25形成一端有底的筒状，其底壁25T紧靠在螺线管22的端面上。另外，在螺线管22的内侧嵌合有导引筒26。
端部筒25中的与底壁25T相反一侧的端部成为作为本发明的「调整机构」的嵌合部25K。此外，在该嵌合部25K的内侧，压入在所述的头端主体13的一端所设置的作为本发明的「调整机构」的嵌合部13K。另外，在端部筒25的开放端的外周面上，形成有O形环槽25M。
在所述外筒部21G的外侧，嵌合有组件套27。组件套27形成从圆筒体的一端向内侧伸出了锁合壁27K的构造，从另一端的开放口向内部依次插入连接器21、螺线管22、端部筒25。此外，连接器21的头端部从组件套27的一端向外侧突出，连接器21的基端部锁合在组件套27的锁合壁27K上。另外，组件套27的另一端朝向形成于端部筒25的外周面上的锁合槽25N弯曲变形，这样，所述的连接器21、螺线管22、端部筒25、组件套27各部件就形成一体，构成基端主体20。
本实施方式中，例如在将可动轴部30组装在头端主体13上后，将头端主体13和基端主体20相互嵌合固定。此外，基端主体20的内部空间和头端主体13的凹部15A的内部空间形成一体，构成本发明的压力检测室28。
联络轴32被插穿于头端主体13的轴孔16中。联络轴32的头端从头端主体13的头端侧的凹部15B的内面突出，在该突出部分上安装有阀体33。具体来说，联络轴32由压力检测室28侧的大径部32A、离开压力检测室28一侧的小径部32B构成。此外，借助小径部32B和轴孔16的内面的间隙，分支孔17与阀口39连通。另外，在小径部32B中的从凹部15B的内面露出的部分上，形成有作为本发明的「调整机构」的阳螺纹部32N。另外，在小径部32B的头端，形成有可以咬合工具(例如螺丝刀)的工具槽32M。
联络轴32的大径部32A的外周面和轴孔16的内面之间，被衬垫板80密封。具体来说，如图4所示，在头端主体13上，将轴孔16中的压力检测室28一侧的开口缘放大拓宽而形成轴孔大径部16D。另外，在轴孔大径部16D上，具有与轴孔16的轴向正交的内面16M，在该内面16M上，铺设有作为本发明的「密封构件」的中空圆板状的衬垫板80。另外，衬垫板80的内径小于向内面16M的中心部开口的轴孔16的主体部16H的内径。另外，在主体部16H中的内面16M的开口缘上形成有锥面16T。
如图5所示，在轴孔大径部16D中，压入圆筒衬套81，衬垫板80被夹持在内面16M和圆筒衬套81之间。另外，在圆筒衬套81的内缘部，朝向衬垫板80突出形成有推压突起82。推压突起82如图4所示，形成包围圆筒衬套81的内缘部整体的圆环状，成为随着朝向头端该圆环的外径变小的圆锥台形状。利用该构成，如图5所示，衬垫板80的内缘部被推压突起82推压而变形为漏斗状，形成与锥面16T之间以若干空隙而相面对的状态。此外，衬垫板80的漏斗状部分被联络轴32推压展宽而与联络轴32(具体来说是大径部32A)的外周面密接，将分支孔17和压力检测室28之间区隔为气密状态。另外，即使分支孔17内的流体压力加在衬垫板80上，该衬垫板80的漏斗状部分也会直径缩小而被压向联络轴32，气密性增大，从而可以可靠地防止流体从分支孔17向压力检测室28的流动。
阀体33如图2所示，被螺合安装在联络轴32的阳螺纹部32N上。阀体33作为整体形成筒状，在阀体33的内面，在轴向的半部形成游嵌部33Y，在剩余的一半上，形成有作为本发明的「调整机构」的阴螺纹部33N。此外，通过在将游嵌部33Y游嵌于联络轴32的阳螺纹部32N，联络轴32的头端和阀体33的阴螺纹部33N接触后，将阀体33相对于联络轴32进行相对旋转，阴阳螺纹部32N、33N就会螺合。另外，阀体33的内面和联络轴32的外面之间的空隙例如被密封用的粘结剂封闭。
在阀体33的外面，在轴向的中间部安装有E形环35，向侧方伸出。此外，在头端主体13的凹部15B的内面和E形环35之间，组装有第1辅助弹簧36，在安装于头端主体13上的帽19的底壁19C和E形环35之间，组装有第2辅助弹簧37。另外，这些第1及第2辅助弹簧36、37形成E形环35侧直径变小的圆锥螺旋弹簧构造。
在联络轴32中的与阀体33相反一侧的端部，固定有本发明的感压用筒构件42。感压用筒构件42形成一端有底的筒状，在其底壁42T的外面的中心固定有联络轴32的端部。在感压用筒构件42中的离开联络轴32的端部上，形成有大径部42D。
另外，在感压用筒构件42的内部，沿轴向排列收容有1对圆盘43A、43B，内置弹簧43C被夹隔于这些圆盘43A、43B之间而伸缩。而且，一方的圆盘43A的外缘部总是在大径部42D和内面42P之间开有空隙而使之相面对，这样就会限制圆盘43A向感压用筒构件42的内部的移动量，从而实现防止下述的隔膜44的过度挠曲。
凸缘42F从感压用筒构件42的开口缘向侧方伸出，在该凸缘42F上层叠有隔膜44，另外在该隔膜44上层叠有固定圆板45。此外，固定圆板45和凸缘42F被焊接在一起，隔膜44在将感压用筒构件42的开口端42K密封的状态下张挂设置。而且，所述焊接是在真空的操作空间中进行的。这样，被隔膜44所封闭的感压用筒构件42的内部就形成真空。另外，圆盘43A与隔膜44密接，随着隔膜44的弯曲变形，内置弹簧43C就会伸缩。而且，为了使隔膜44具有柔性，形成有同心圆上的多个圆形折痕(在实施方式4中详细说明。参照图11的符号44A)。
固定圆板45形成从与凸缘42F大致相同大小的圆环状的板材的内缘部将筒状的支撑壁45A向离开感压用筒构件42的一侧竖起的构造。此外，在支撑壁45A上，固定有铁心46。铁心46形成被可以直动地收容在螺线管22的内侧的圆筒状，其一个端部被嵌合固定在支撑壁45A内。
在铁心46的一个端面和隔膜44之间设有空隙。另外，在铁心46的外周面上，形成有多个纵槽46T，压力检测室28内的流体压力穿过这些纵槽46T被施加给隔膜44。
铁心46中的终端壁24侧的端部形成平坦面，在该平坦面的外缘部上，与终端壁24对应地形成有锥面。
本发明的突伸构件50被插入铁心46的内侧。突伸构件50形成棒状并且在一端具有圆板体50F。此外，该圆板体50F与隔膜44接触，随着隔膜44的变形，突伸构件50在铁心46内直动。另外，与圆板体50F对应，在铁心46的端面上，如图2所示，形成有陷入的凹部46Z。此外，圆板体50F通过与凹部46Z的内面接触，限制突伸构件50的直动行程，从而防止隔膜44的过度挠曲。另外，突伸构件50中的与隔膜44相反一侧的端部被按照在隔膜44平坦的状态下从铁心46的端面略为突出的方式设定。
本实施方式的压力控制阀10的构成如上所示，下面对压力控制阀10的调整操作进行说明。为了进行调整操作，将压力控制阀10设置于未图示的调整装置上，穿过流体导入孔18向压力检测室28内填充流体，并且从分支孔17向轴孔16内填充流体，另外，阀体33处于关闭阀口39的状态。此外，改变向螺线管22的激磁电流i，在各激磁电流i下测定压力控制阀10的阀体33打开时的压力检测室28内的流体压力Ps。具体来说，当将压力控制阀10的所需部位的面积、压力等用表1的字母表示时，根据加在可动轴部30上的力的平衡，式(1)成立。
S2·Ps+Fi+S1·Ps+(S3-S2)·Pd+f3＝f1+f2+S3·Pc......(1)整理该式(1)后，压力检测室28内的流体压力Ps如式(2)所示，由向螺线管22的激磁电流i的1次方程式表示。
Ps＝Ai+B...................(2)该1次方程式如图6的曲线图G所表示。这里，图G的倾斜度根据阀体33在联络轴32上的螺合位置而变化。这里，使分支孔17的流体压力Pd一定，并且将向螺线管22的激磁电流i设定为例如i＝0.25[A]和i＝0.75[A]，在各激磁电流i下测定压力控制阀10的阀体33打开时的压力检测室28内的流体压力Ps。根据它们的结果，求得图6所示的图G的倾斜度A(即所述式(2)的A)，按照使该倾斜度的值A达到规定的设定值(要求值)的方式，调整阀体33在联络轴32上的螺合位置。
然后，在将激磁电流i例如设为i＝0.25[A]时，按照使阀体33打开的压力检测室28内的流体压力Ps达到规定的设定值(要求值)的方式，改变帽19在头端主体13上的嵌合位置，调整第2辅助弹簧37的弹力。利用以上操作，完成包含压力控制阀10的调整的组装操作。
下面，对本实施方式的压力控制阀10的动作进行说明。
本实施方式的压力控制阀10例如如图2所示，被安装在空调的流路70上。具体来说，在空调上，与调整装置相同地设有阀插入孔(未图示)，将压力控制阀10插入组装在该阀插入孔中。这里，压力控制阀10由于是连接器21从与阀体33相反一侧竖起的构造，因此可以不使连接器21与阀插入孔的内壁干扰地插入组装压力控制阀10。另外，设于流路70上的流体供给路92、流体排出路93、控制用流路94的各端部向阀插入孔的内面开放，流体排出路93与压力控制阀10中的帽19的内部连通，流体供给路92与分支孔17连通，控制用流路94与压力检测室28连通。
而且，流路70在可以将制冷剂循环流动的循环流路99的中途，设有蒸发器97、冷凝器95和压缩机96，作为本发明的压力控制阀10被装入该压缩机96内。另外，控制用流路94从压缩机96和蒸发器97之间的循环流路99分支，流体供给路92从冷凝器95和压缩机96之间的循环流路99分支。另外，流体排出路借助小孔与流路70连接。
如上所述，组装在空调上的压力控制阀10中，在压力检测室28内的流体压力Ps高于规定的基准压力时关闭阀体33，在压力检测室28内的流体压力Ps低于规定的基准压力时打开阀体33。具体来说，隔膜44在受到压力检测室28内的流体压力Ps而弹性变形，压力检测室28内的流体压力Ps高于规定的压力时，就会如图2所示，形成突伸构件50的两端与终端壁24及隔膜44接触的状态。此时，阀体33被终端壁24和铁心46的吸引力及辅助弹簧36的弹力向阀口39的缘部推压，变为封闭阀口39的状态。
当压力检测室28内的流体压力Ps低于规定的基准压力时，如图3所示，由于内置弹簧43C的弹力，隔膜44从感压用筒构件42的开放端隆起，可动轴部30相对于主体11向下方进行相对移动。这样，阀体33就会离开阀口39的缘部，阀口39敞开，流体从流体供给路92穿过分支孔17及阀口39向流体排出路93流动。
而且，如图6所示，如果增大向螺线管22的激磁电流i，则阀体33开放时的压力检测室28内的流体压力Ps降低。
像这样，根据本实施方式的压力控制阀10，就可以使用作为比波纹管更廉价的感压构件的隔膜44，对阀体33的开闭进行控制。而且，即使在阀体33关闭阀口39的状态的终端壁24和隔膜44的距离中，产生了组装上的偏差，也可以通过利用联络轴32及阀体33的阴阳螺纹部32N、33N改变终端壁24和隔膜44之间的距离，来调整隔膜44对突伸构件50的弹力。这样，就可以抑制压力检测室28内的流体压力Ps和阀体33的开闭的对应关系的偏差，即使使用隔膜44也可以用与波纹管相同的精度进行阀体33的开闭控制。
另外，本实施方式的压力控制阀10中，由于将隔膜44及感压用筒构件42配置在螺线管22和头端主体13之间的空间中，因此就可以将隔膜44设为不会被螺线管22的内径所限制的大小。另外，由于铁心46也形成筒状，突伸构件50被插穿于其中心部，因此突伸构件50就会稳定地直动。
另外，通过设置被压缩在感压用筒构件42的底壁42T和隔膜44之间的内置弹簧43C，就可以将隔膜44相对于压力检测室28内的流体压力的变形量设定为所需的大小。
本实施方式中，如图7所示，阀体53和联络轴51被一体化地制成，感压用筒构件42和联络轴51成为独立部件。此外，在形成于感压用筒构件42的底壁42T上的作为本发明的「调整机构」的阴螺纹部52N上，螺合着形成于联络轴51的一端的作为本发明的「调整机构」的阳螺纹部51N，在这一点上与所述实施方式1不同。下面仅对与实施方式1不同的构成进行说明，对于与实施方式1相同的构成将使用相同符号，省略重复的说明。
在感压用筒构件42上，底面突起52从底壁42T的内面的中心朝向隔膜44侧突出形成。此外，在底面突起52上嵌合有内置弹簧43C。另外，在底壁42T的外面(图7的下面)的中心形成有阴螺纹52N。该阴螺纹部52N沿着底面突部52的芯部延伸，仅向底壁42T的外面开放，底面突部52的头端侧被封闭。另外，在底壁42T上，形成有陷入的以阴螺纹部52N为中心的圆形的凹部52M。
联络轴51形成从阀体53侧依次设置了小径部32B、大径部32A、阳螺纹部51N的构造。阳螺纹部51N形成与小径部32B大致相同的直径，大径部32A的两个端部成为锥面状，与小径部32B及阳螺纹部51N连续。此外，阳螺纹部51N被螺合在感压用筒构件42的阴螺纹部52N上。另外，在阀体53中的与联络轴51分离的一侧的头端，形成有可以咬合工具(例如螺丝刀)的工具槽53M。
在组装如此构成的本实施方式的压力控制阀90时，例如在嵌合头端主体13和基端主体20前，先将联络轴51插穿于头端主体13的轴孔16中。该状态下，在联络轴51的阳螺纹部51N上涂布例如粘结剂，并与感压用筒构件42的阴螺纹部52N螺合。而且，此时从阴螺纹部52N溢出的粘结剂存留在凹部52M中。
然后，将头端主体13和基端主体20嵌合。此后，从流体导入孔18插入未图示的工具而锁定感压用筒构件42，通过在粘结剂固化前，改变阴阳螺纹部51N、52N的螺合深度来改变终端壁24(参照图1)和隔膜44之间的距离，调整隔膜44对突伸构件50的弹力。这样，就可以抑制压力检测室28内的流体压力Ps和阀体33的开闭的对应关系的偏差，即使使用隔膜44也可以用与波纹管相同的精度来进行阀体33的开闭控制。
本实施方式如图8所示，联络轴62的构造与实施方式1及2不同。下面将仅对与实施方式1及2不同的构成进行说明，对于与实施方式1及2相同的构成将使用相同符号，省略重复的说明。
从设于本实施方式的压力控制阀91上的感压用筒构件42至轴孔16内的中途部分延伸着第1联络轴构成部60。在该第1联络轴构成部60的头端，形成有作为本发明的「调整机构」的阴螺纹部60N。另外，第2联络轴构成部61从阀体53的一端延伸至轴孔16内的中途部分。在该第2联络轴构成部61的头端，也形成有作为本发明的「调整机构」的阳螺纹部61N。
在组装如此构成的本实施方式的压力控制阀91时，例如在嵌合头端主体13和基端主体20之前，先在第2联络轴构成部61的阳螺纹部61N上涂布粘结剂，从轴孔16的两端将第1和第2联络轴构成部60、61分别插入。此后，在轴孔16内将这些阴阳螺纹部60N、61N螺合在一起。这样，第1及第2联络轴构成部60、61之间就被连接而成为本发明的联络轴62。而且，此时从阴螺纹部61N溢出的粘结剂存留在第1联络轴构成部60和第2联络轴构成部61的阶梯部中。
然后，将头端主体13和基端主体20嵌合。此后，从流体导入孔18插入未图示的工具而锁定感压用筒构件42，在粘结剂固化前，通过改变阴阳螺纹部60N、61N的螺合深度来改变终端壁24(参照图1)和隔膜44之间的距离，调整隔膜44对突伸构件50的弹力。这样，就可以抑制压力检测室28内的流体压力Ps和阀体33的开闭的对应关系的偏差，即使使用隔膜44也可以用与波纹管相同的精度来进行阀体33的开闭控制。
下面将根据图9～图12，仅对与实施方式1不同的构成，对本实施方式进行说明，对于与实施方式1相同的构成将使用相同符号，省略重复的说明。
如图9所示，在设于本实施方式的压力控制阀100的头端的帽19(相当于本发明的「头端导引部」)的底壁19C上，形成有联络轴32的头端所贯穿的导引孔119D。另外，如图10所示，在底壁19C中的导引孔119D的周围，贯穿形成有多个流体通过孔19B。
在压力控制阀100上，与所述各实施方式相同地设有隔膜44。图11中，夸张地表示有形成于该隔膜44上的同心圆状的多个圆形折痕44A。隔膜44的中心部随着这些圆形折痕44A的形状变化而沿同图的上下方向位移。
隔膜44中的圆形折痕44A的中心形成有朝向感压用筒构件42的内侧而呈半球状鼓出的半球状鼓出部44C。另外，如图9所示，在感压用筒构件42的内部，收容有内侧密接盘63和底面密接盘64。内侧密接盘63形成在圆板的上下面分别具有压纹的构造，而底面密接盘64形成仅在圆板的上面具有压纹的构造。此外，内侧密接盘63紧靠隔膜44，而底面密接盘64紧靠感压用筒构件42的底面，内置弹簧43C被以压缩的状态夹在这些内侧密接盘63和底面密接盘64之间。这样，内侧密接盘63的上面与隔膜44的内侧密接，在隔膜44的中心部，形成有本发明的中心接触部44D。
如图11所示，在内侧密接盘63中的与隔膜44的密接面上，形成有陷入的半球状凹部63A。此外，在该半球状凹部63A的内面层叠半球状鼓出部44C，构成本发明的定心凹部44B。
如图9所示，设于本实施方式的压力控制阀100上的铁心46在离开感压用构件42的一侧的端部，形成有使外径略大的大径部46T。此外，该大径部46T可以与导引筒26的内面滑动接触。即，具备感压用筒构件42、铁心46和联络轴32的可动轴部30的两个端部被帽19的导引孔119D和导引筒26所导引而直动。
而且，在铁心46中的固定圆板45侧的端面上，形成有沿径向延伸的槽46M。该槽46M的两端向铁心46的外面开放，这样，压力检测室28内的流体压力也会施加在隔膜44的外面。
设于本实施方式的压力控制阀100上的突伸构件50在其基端部具有呈阶梯状变细的嵌合固定轴50B。此外，该嵌合固定轴50B被嵌合固定于形成于终端壁24上的固定孔24A中。另外，从突伸构件50的头端面突出形成有本发明的定心突部50A。定心突部50A形成与所述定心凹部44B对应的半球状。
但是，在组装压力控制阀100的过程中，突伸构件50被顶在隔膜44的中心接触部44D上。此时，如图12所示，由于各部件的尺寸误差，有时突伸构件50和隔膜44的中心会偏离。但是，根据本实施方式的构成，当突伸构件50被向隔膜44推压时，如图11所示，利用定心突部50A的外面和定心凹部44B的内面的导引，突伸构件50就被定位于隔膜44的圆形折痕44A的中心。
根据如上所述构成的本实施方式的压力控制阀100，由于隔膜44和突伸构件50被定心凹部44B和定心突部50A定心，因此轴力就会加在圆形折痕44A的中心，圆形折痕44A在全周均等地变形，隔膜44的弹力稳定化。这样，利用阀体33进行的阀口39的开闭动作也会稳定化。这里，如果在隔膜44侧不设置定心凹部44B，隔膜44和突伸构件50以中心偏离的状态接触时，就会如图13所示，隔膜44的圆形折痕44A不会在全周均等地变形，隔膜44的弹力发生不均。由此，利用阀体33进行的阀口39的开闭动作也会不稳定。但是，根据本实施方式的构成，利用定心凹部44B和定心突部50A，就可以防止所述的中心偏离。
像这样，根据本实施方式的压力控制阀100，由于利用定心突部50A和定心凹部44B将突伸构件50定位于隔膜44的圆形折痕44A的中心，因此轴力就会加在圆形折痕44A的中心，圆形折痕44A就会在全周均等地变形，隔膜44的弹力稳定化。这样，利用阀体33进行的阀口39的开闭动作就会稳定化。而且，通过将具备感压用筒构件42、联络轴32和铁心46的轴状的可动轴部30的两个端部用导引筒26及帽19的导引孔119D可以直动地导引，可动轴部30的倾斜就被限制，从而抑制了直动时的滑动接触阻力，并且稳定化。这样，利用阀体33进行的阀口39的开闭动作就会进一步稳定化。
另外，由于定心突部50A的外面及定心凹部44B的内面都为近似半球面，因此可以防止应力集中。另外，通过使内侧密接盘63与隔膜44的内面密接，就可以实现隔膜44的强度提高。而且，即使在终端壁24和隔膜44之间的距离中产生组装上的偏差，也可以通过利用联络轴32及阀体33的阴阳螺纹部32N、33N改变这些终端壁24和隔膜44之间的距离，来调整隔膜44对突伸构件50的弹力。这样就可以抑制压力检测室28内的流体压力Ps和阀体33的开闭的对应关系的偏差，即使使用隔膜44也可以用与波纹管相同的精度来进行阀体33的开闭控制。
本实施方式中，如图14所示，在将外侧密接盘65固定于隔膜44的外面的中心这一点上与所述实施方式4不同。下面将仅对与实施方式4不同的构成进行说明，对于与实施方式4相同的构成将使用相同符号，省略重复的说明。
本实施方式的压力控制阀101中，在隔膜44的外面的中心，例如用粘结剂固定外侧密接盘65而构成本发明的中心接触部。此外，在该外侧密接盘65的上面形成陷入的半球状的定心凹部65A，突伸构件50的定心突部50A被顶在该定心凹部65A上。另外，隔膜44被外侧密接盘65和内侧密接盘63所夹持。另外，在外侧密接盘65的下面设置凸咬合部65B，该凸咬合部65B与内侧密接盘63的半球状凹部63A凹凸咬合，并且在这些半球状凹部63A和凸咬合部65B之间，夹有隔膜44的半球状鼓出部44C。
根据本实施方式的构成，由于使外侧密接盘65与隔膜44的外面密接而构成中心接触部，因此就加强了隔膜44。另外，由于设于内侧密接盘63及外侧密接盘65上的半球状凹部63A及凸咬合部65B将隔膜44夹在其间而凹凸咬合，因此就可以提高外侧密接盘65和隔膜44的组装精度。
本发明并不限定于上述实施方式，例如如下说明的实施方式也包含于本发明的技术范围中，另外，也可以在下述以外，在不脱离主旨的范围内进行各种变更而实施。
(1)也可以通过改变设于所述实施方式1～5的压力控制阀10、90、91、100、101的主体11中的分割部分上的嵌合部13K、25K的压入嵌合深度，调整终端壁24和隔膜44的距离。
(2)所述实施方式1～3中，虽然突伸构件50为与终端壁24接触分离的构成，但是也可以采用使突伸构件50与隔膜44接触分离并且将突伸构件50和终端壁24一体化的构成。
(3)所述实施方式1～3中，虽然阀口39为在隔膜44平坦时封闭的构成，但是也可以采用在隔膜44鼓出的状态或凹陷的状态下封闭阀口39的构成。
(4)所述实施方式4及5的压力控制阀中，虽然在突伸构件50上设有定心突部50A，在隔膜44侧设有定心凹部44B、65A，但是也可以使突伸构件的头端面呈半球面状陷入而形成定心凹部，使头端变细的定心突部从隔膜的中心部突出。
(5)所述实施方式4及5中，虽然为使隔膜44的内侧密接盘63及/或外侧密接盘65密接的构成，但是也可以采用使隔膜44单体与突伸构件50接触的构成。
(6)所述实施方式1～5的压力控制阀中，虽然为将突伸构件50组装固定于终端壁24上的构成，但是也可以在终端壁上一体化形成突伸构件。
权利要求
1.一种压力控制阀(10、90、91、100、101)，在可以直动地组装有阀体(33、53)的主体(11)上具有压力检测室(28)，在该压力检测室(28)内的流体压力(Ps)低于规定的基准压力的情况下，所述阀体(33、53)打开阀口(39)，在所述压力检测室(28)内的流体压力(Ps)高于规定的基准压力的情况下，所述阀体(33、53)关闭所述阀口(39)，其特征是，具备贯穿所述主体(11)的包围所述压力检测室(28)的壁部而形成，并且在离开所述压力检测室(28)的一侧具有所述阀口(39)的轴孔(16)；插穿于所述轴孔(16)中并且在从所述阀口(39)突出的一端上具有阀体(33、53)的联络轴(32、51、62)；按照向所述阀口(39)的开口缘推压而关闭的方式推动所述阀体(33、53)的阀体封闭推动机构(22、37、46)；从所述轴孔(16)的中间部分分支并且与所述阀口(39)连通的分支孔(17)；将所述轴孔(16)的从所述分支孔(17)至所述压力检测室(28)侧的内面和所述联络轴(32、51、62)之间的间隙密封的密封构件(80)；形成在所述压力检测室(28)内固定于所述联络轴(32、51、62)上的一端有底的筒状，并且其开口端(42K)朝向与所述阀体(33、53)相反一侧的感压用筒构件(42)；在所述感压用筒构件(42)的所述开口端(42K)张挂设置的隔膜(44)；设于所述主体(11)中的与所述隔膜(44)相面对的位置上的终端壁(24)；和跨设于所述隔膜(44)和所述终端壁(24)之间，并且在所述压力检测室(28)内的流体压力(Ps)低于所述规定的基准压力时，利用受到的来自所述隔膜(44)的弹力而使所述阀体(33、53)向开放侧移动的突伸构件(50)。
2.根据权利要求1所述的压力控制阀(10、90、91、100、101)，其特征是，具有用于调整所述阀体(33、53)关闭所述阀口(39)后的状态下的所述终端壁(24)和所述隔膜(44)的距离的调整机构(13K、25K、32N、33N、51N、52N、60N、61N)。
3.根据权利要求2所述的压力控制阀(10、100、101)，其特征是，所述阀体(33)形成筒状，在所述阀体(33)的内面和所述联络轴(32)的外面上，设置相互螺合的阴阳螺纹部(32N、33N)，利用所述阴阳螺纹部(32N、33N)构成所述调整机构(32N、33N)。
4.根据权利要求2所述的压力控制阀(90)，其特征是，使所述感压用筒构件(42)和所述联络轴(51)分别独立，在这些感压用筒构件(42)和联络轴(51)上设置相互螺合的阴阳螺纹部(51N、52N)，利用所述阴阳螺纹部(51N、52N)构成所述调整机构(51N、52N)。
5.根据权利要求2所述的压力控制阀(91)，其特征是，所述联络轴(62)由从所述感压用筒构件(42)延伸至所述轴孔(16)内的中途部分的第1联络轴构成部(60)、与所述阀体(53)一体化形成并延伸至所述轴孔(16)内的中途部分的第2联络轴构成部(61)构成，在所述第1及第2联络轴构成部(60、61)上设置相互螺合的阴阳螺纹部(60N、61N)，利用所述阴阳螺纹部(60N、61N)构成所述调整机构(60N、61N)。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的压力控制阀(10、90、91、100、101)，其特征是，设置分割所述主体(11)，并且在该分割部分上相互压入嵌合的嵌合部(13K、25K)，利用这些嵌合部(13K、25K)构成所述调整机构(13K、25K)。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的压力控制阀(10、90、91、100、101)，其特征是，所述阀体封闭推动机构(22、46)由固定于所述主体(11)上的筒状的螺线管(22)、插入所述螺线管(22)的铁心(46)构成，所述终端壁(24)被配置于所述螺线管(22)的一端，构成所述螺线管(22)的磁路，兼作吸引所述铁心(46)的吸引体(24)，所述铁心(46)形成两端开放的筒状，并且其一端以与所述隔膜(44)相面对的状态被固定于所述感压用筒构件(42)上，所述突伸构件(50)可以直动地插穿于所述铁心(46)的内侧。
8.根据权利要求7所述的压力控制阀(10、90、91、100、101)，其特征是，所述主体(11)在所述螺线管(22)的轴向上，被插入组装在对方构件上，同时，向所述螺线管(22)供电用的连接器(21)从所述螺线管(22)的一端面竖起。
9.根据权利要求7或8所述的压力控制阀(100、101)，其特征是，具有设于所述主体(11)上并将所述铁心(46)沿直动方向导引的基端导引部(26)；和设于所述主体(11)上，并被所述联络轴(32)的头端贯穿并且将所述联络轴(32)沿直动方向导引的头端导引部(19)。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的压力控制阀(10、90、91、100、101)，其特征是，在所述感压用筒构件(42)的内部，具有被压缩于其底壁(42T)和所述隔膜(44)之间的内置弹簧(43C)。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的压力控制阀(10、90、91、100、101)，其特征是，设有将所述轴孔(16)中的所述压力检测室(28)侧的开口缘扩开而成的轴孔大径部(16D)；铺设于所述轴孔大径部(16D)的内面(16M)的作为所述密封构件(80)的中空圆板状的衬垫板(80)；嵌合固定于所述轴孔大径部(16D)内并在与所述轴孔大径部(16D)的内面(16M)之间夹持所述衬垫板(80)的圆筒衬套(81)；和从所述圆筒衬套(81)的头端内缘部突出并推压所述衬垫板(80)的内缘部而使之变形为漏斗状的推压突起(82)，使该衬垫板(80)的内缘部与所述联络轴(32、51、62)的外周面密接。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的压力控制阀(100、101)，其特征是，具备形成于所述隔膜(44)上的圆形折痕(44)A；设于所述隔膜(44)中的所述圆形折痕(44A)的中心，并与所述突伸构件(50)抵接的中心接触部(44D、65)；形成于所述突伸构件(50)及所述中心接触部(44D、65)中的一方上，头端变细的定心突部(50A)；和形成于所述突伸构件(50)及所述中心接触部(44D、65)中的另一方上，收容所述定心突部(50A)，并按照使所述突伸构件(50)的轴心与所述隔膜(44)的中心一致的方式导引的定心凹部(44B、65A)。
13.根据权利要求12所述的压力控制阀(100、101)，其特征是，所述定心突部(50A)的外面及/或所述定心凹部(44B、65A)的内面的形状为近似半球面。
14.根据权利要求12或13所述的压力控制阀(100、101)，其特征是，在所述感压用筒构件(42)内收容内侧密接盘(63)，同时，使该内侧密接盘(63)与所述隔膜(44)的内面密接，由所述隔膜(44)和所述内侧密接盘(63)构成所述中心接触部(44D)，使所述隔膜(44)及所述内侧密接盘(63)的相互密接的部分陷入而形成所述定心凹部(44B)。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的压力控制阀(101)，其特征是，使外侧密接盘(65)与所述隔膜(44)的外面密接，由所述隔膜(44)和所述外侧密接盘(65)构成所述中心接触部(65)，在所述外侧密接盘(65)上形成所述定心凹部(65A)。
16.根据权利要求15所述的压力控制阀(101)，其特征是，在所述感压用筒构件(42)中，收容内侧密接盘(63)，同时，使该内侧密接盘(63)与所述隔膜(44)的内面密接，在所述内侧密接盘(63)和所述外侧密接盘(65)之间夹持所述隔膜(44)，在所述内侧密接盘(63)和所述外侧密接盘(65)上，以将所述隔膜(44)夹在其间的状态设置凹凸咬合的凹凸咬合部(63A、65B)。
17.根据权利要求12至16中任意一项所述的压力控制阀(100、101)，其特征是，在所述终端壁(24)上，形成有嵌合固定了所述突伸构件(50)的基端部的固定孔(24A)。
全文摘要
本发明提供一种压力控制阀(10)，在压力检测室(28)的内部设有隔膜(44)，在该隔膜(44)和设于主体(11)上的终端壁(24)之间，突伸构件(50)形成外伸的状态。这里，隔膜(44)受到压力检测室(28)内的流体的压力(Ps)而弹性变形，随着压力检测室(28)内的流体压力(Ps)变低而按照接近终端壁(24)侧的方式复原，同时，受到来自突伸构件(50)的反作用力增加。此外，当压力检测室(28)内的流体压力(Ps)低于规定的基准压力时，突伸构件(50)利用受到的来自隔膜(44)的反作用力，使阀体(33)向开放侧移动，将阀口(39)开放。由此，可以提供具有作为比波纹管更廉价的感压构件的隔膜(44)的压力控制阀(10)。
文档编号G05D16/20GK1605780SQ200410084979
公开日2005年4月13日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月8日
发明者冈田悟 申请人:太平洋工业株式会社