专利名称：膨胀阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种布置在制冷循环中的膨胀阀，该膨胀阀用于使从上游侧引入的制冷剂节流并膨胀，并且将制冷剂输送到下游侧。
背景技术：
通常，用于汽车空调的制冷循环包括压缩机，其压缩通过制冷循环而循环的制冷剂；冷凝器，其使压缩的制冷剂冷凝；接收器，其存储通过制冷循环而循环的制冷剂并将冷凝的制冷剂分离成气体和液体；膨胀阀，其使由气/液分离得到的液体制冷剂节流并膨胀；以及蒸发器，其蒸发膨胀的制冷剂。
作为上述部件的膨胀阀，例如采用了温度膨胀阀，其感测蒸发器出口中的制冷剂的温度和压力，并控制待输送到蒸发器的制冷剂的流速。该温度膨胀阀包括一主体，该主体形成有用于使从接收器流向蒸发器的制冷剂通过的第一通道，以及用于使从蒸发器返回的制冷剂通过并将制冷剂输送到压缩机的第二通道。在该主体的第一通道的中间部分处，设置有用于调节制冷剂流速的阀部分，并且在主体朝向第二通道的端部处，设置有用于感测流经第二通道的制冷剂的温度和压力的执行元件，从而通过一驱动轴控制阀部分的阀升程。(如参见日本未审专利公报(特开)No.2000-304382)。
顺便指出，一般这样制造如上构造的膨胀阀的主体，即通过挤压成型(extrusion molding)将重量轻且加工性能优异的铝合金形成为固态半成品，然后通过切削第一通道、第二通道、执行元件的连接部分等加工该主体。然而，切削过程会花费较长的加工时间并且利用率较低，从而导致增加了膨胀阀的制造成本。
针对这一点，提出了一种通过中空挤压(hollow extrusion)制造主体的技术(例如参见日本未审专利公报(特开平)No.10-267470)。
在该技术中，注意到第二通道可具有简单、笔直的形状，并且该通道在通过挤压成型形成主体的同时形成。结果，可免除用于切削第二通道的孔形成过程，并节省了铝材料，从而可以一定程度地提高主体的制造效率。
然而，因为必须沿预定的挤压方向挤压铝合金，所以包括中空挤压的上述挤压只能应用于具有固定截面的笔直形状部分。这使得不可能应用挤压形成第一通道，作为该阀部分的组成部件的阀座与该第一通道一体地形成在该第一通道的中部内。另外，尽管在第一通道和第二通道端部形成有密封件(其被插设用于连接到压缩机、接收器和蒸发器上的管的连接)的密封表面，但是由于这些端部径向膨胀，因此不能通过挤压成型形成这些密封表面。因此，对于这些部分，除了采用切削加工外还没有其它方法，这使得不可能充分减小材料使用量并提高制造效率。
另外，在通过中空挤压形成第二通道，然后例如用车床切削其端部时，难以使通道在挤压成型期间的轴线与在切削过程期间旋转轴的轴线彼此一致。因此，例如在试图通过诸如钻机的工具形成密封部分时，工具的轴线会相对于所述通道的轴线偏心，从而在加工期间偏心载荷会作用在工具和主体上，这会引起加工问题。
此外，尽管可考虑采用通过树脂材料的注射成型来制造主体的方法，但树脂材料在刚度和强度上均不如金属材料，而且会产生较大的制冷剂流动噪音。此外，树脂材料一旦硬化就难于塑性变形，而且即使在按照阀元件的形状冲压阀部分时，树脂材料也难以与模型一致，这在加工中容易引起断裂。这使得必须在注射成型期间进行由金属单独形成的阀部分的嵌件成型(insert molding)，这使得制造过程麻烦。
应指出的是，不仅温度膨胀阀而且电磁膨胀阀等都具有上述问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题作出的，并且其目的在于提高膨胀阀主体的制造效率并提高材料的利用率，从而减小膨胀阀的制造成本。
为了解决上述问题，根据本发明，提供了一种膨胀阀，该膨胀阀从其上游侧引入制冷剂并通过使制冷剂流经形成于其中的阀部分而使制冷剂节流并膨胀，以向其下游侧供应制冷剂，其中，包括作为阀部分的组成部件的阀座的主体通过模铸金属形成。
另外，根据本发明，提供了一种膨胀阀，该膨胀阀从其上游侧引入制冷剂并通过使制冷剂流经形成于其中的阀部分而使制冷剂节流并膨胀，以向其下游侧供应制冷剂，其中，具有设置于其中的阀部分的主体通过模铸金属形成。
本发明的上述和其它目的、特征和优点将从以下结合附图的描述中明了，这些附图以示例的方式示出了本发明的优选实施例。
图1是根据第一实施例的膨胀阀的前视图。
图2是该膨胀阀的左侧视图。
图3是该膨胀阀的后视图。
图4是沿图1的线A-A剖取的剖视图。
图5是用于说明膨胀阀制造方法要点的概要的视图。
图6是用于说明其中膨胀阀已经安装在车厢与发动机室之间的边界处的状态的视图。
图7是沿图6的线B-B剖取的剖视图。
图8A、图8B以及图8C是用于说明根据第一实施例的膨胀阀的一个变型例的结构的视图。
图9A、图9B以及图9C是用于说明根据第一实施例的膨胀阀的一个变型例的结构的视图。
图10A、图10B以及图10C是用于说明根据第一实施例的膨胀阀的一个变型例的结构的视图。
图11是根据第二实施例的膨胀阀的前视图。
图12是该膨胀阀的左侧视图。
图13是该膨胀阀的后视图。
图14是沿图11的线C-C剖取的剖视图。
图15是根据第三实施例的膨胀阀的前视图。
图16是该膨胀阀的左侧视图。
图17是该膨胀阀的右侧视图。
图18是该膨胀阀的后视图。
图19是沿图15的线D-D剖取的剖视图。
图20A、图20B、图20C以及图20D是用于说明根据第三实施例的膨胀阀的一个变型例的结构的视图。
图21是根据第四实施例的膨胀阀的立体图。
图22是该膨胀阀的前视图。
图23是该膨胀阀的左侧视图。
图24是沿图22的线E-E剖取的剖视图。
图25是沿图23的线F-F剖取的剖视图。
图26是用于说明膨胀阀制造方法要点的概要的视图。
图27是根据第五实施例的膨胀阀的后视图。
图28是沿图27的线G-G剖取的剖视图。
图29是第五实施例的一个变型例的剖视图。
图30是根据第六实施例的膨胀阀的剖视图。
图31是根据第七实施例的膨胀阀的左侧视图。
图32是用于说明其中膨胀阀已经安装在车厢与发动机室之间边界处的状态的视图。
图33是沿图32的线H-H剖取的剖视图。
图34是根据第八实施例的膨胀阀的左侧视图。
图35是用于说明其中膨胀阀已经安装在车厢与发动机室之间的边界处的状态的视图。
图36是沿图35的线I-I剖取的剖视图。
图37A和图37B是用于说明根据第九实施例的膨胀阀的主体结构的视图。
图38是根据第十实施例的膨胀阀的中央纵向剖视图。
图39A、图39B以及图39C是用于说明阀部分及其主体附近的结构的视图。
图40A、图40B以及图40C是用于说明根据第十实施例的膨胀阀的第一变型例的结构的视图。
图41A、图41B以及图41C是用于说明根据第十实施例的膨胀阀的第二变型例的结构的视图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
首先，将描述本发明的第一实施例。在本实施例中，根据本发明的膨胀阀实施为应用在用于汽车空调的制冷循环中的温度膨胀阀。图1为该膨胀阀的前视图。图2为该膨胀阀的左侧视图。图3为该膨胀阀的后视图。另外，图4为沿图1的线A-A剖取的剖视图。
如图1至图3所示，膨胀阀1具有通过模铸铝合金而形成的主体2(以下将要描述)。主体2为大致棱柱形，并具有形成在其侧表面上各处、用于减轻其重量的减轻部分。在主体2内形成有用于使制冷剂节流并膨胀的阀部分，并且在主体2的纵向端部处设有用作温度感测部的执行元件3。
如图4所示，膨胀阀1的主体2具有设有端口4(第一端口)、端口5(第二端口)、端口6(第三端口)、以及端口7(第四端口)的侧面，该端口4用于接收来自接收器(冷凝器侧)的高温、高压液体制冷剂，该端口5用于向蒸发器供应由膨胀阀1节流并膨胀的低温、低压制冷剂，该端口6用于接收由蒸发器蒸发的制冷剂，而该端口7用于使已经通过膨胀阀1的制冷剂返回到压缩机中。第一通道8由端口4、端口5以及在端口4和端口5之间连通的制冷剂通道形成，而第二通道9由端口6、端口7以及在端口6和端口7之间连通的制冷剂通道形成。第一通道8的端口4和端口5的各个开口端设有密封件的密封表面，这些密封件插设在开口端与连接到接收器和蒸发器上的管之间(在这些管连接到端口4和端口5上时)。这些密封表面形成为锥形，从而它们朝向相应的开口端变宽。另外，第二通道9的端口6和端口7的各个开口端也形成有密封件的密封表面，这些密封件插设在开口端与连接到蒸发器与压缩机上的管之间(在这些管连接到端口6和端口7上时)。这些密封表面也形成为锥形，从而它们朝向相应的开口端变宽。
阀座10在第一通道8的在端口4与端口5之间连通的部分中与主体2一体形成，并且由阀座10的内周边限定阀孔11。作为阀部分的组成部件的球形阀元件12布置在阀座10的上游侧。另外，与第一通道8大致垂直并与外部连通的连通孔13(对应于调节部)形成在主体2的下端中，并且调节螺钉14被拧进连通孔13中，以密封连通孔13。呈圆形凹口形式的弹簧接收件15形成在调节螺钉14的最前面的端面中，并且容纳和支承压缩螺旋弹簧16的一个端部，该压缩螺旋弹簧16插设在弹簧接收件15与阀元件12之间，用于沿其中阀元件12座靠到阀座10上的方向推动阀元件12。调节螺钉14构造成其在主体2中的拧进量的调节能够调节压缩螺旋弹簧16的载荷。更具体地，调节螺钉14用作能够通过调节其在连通孔13内的位置而调节压缩螺旋弹簧16的弹力的调节机构。而且，O形环17插设在调节螺钉14与主体2之间，用于阻止主体2中的制冷剂通过连通孔13泄漏到外部。
另外，与第二通道9大致垂直并与外部连通的连通孔18(对应于温度感测部)形成在主体2的上端中，并且执行元件3以密封连通孔18的方式拧进连通孔18中。执行元件3包括上壳体19和下壳体20，这两个壳体都由不锈钢材料制成；膜片21，其由具有柔性的薄金属板制成并以分开由所述壳体包围的空间的方式布置；以及盘状件22，其布置在膜片21下方。温度感测气体充入到由上壳体19和膜片21气密密封的温度感测腔中。在执行元件3与主体2之间，插设有用于阻止主体2内的制冷剂通过连通孔18泄漏到外部的O形环23。经过第二通道9的制冷剂的压力和温度通过连通孔18以及形成在盘状件22中的孔或狭缝传递到膜片21的下表面。
轴24布置在盘状件22的下方，用于将膜片21的位移传递到阀元件12上。轴24延伸穿过形成在主体2中的通孔25。通孔25在上部位置处具有大直径部分25a，并且在下部位置处具有小直径部分25b。大直径部分25a具有形成为具有锥形斜面形状的上开口端。O形环26布置在通孔25的大直径部分25a中，用于使轴24与通孔25之间完全密封，从而彻底防止了制冷剂从通孔25的旁路泄漏。
轴24的上部由以穿过第二通道9的方式布置的保持件27保持。保持件27的下端装配在通孔25的大直径部分25a中，从而保持件27的下端面限制了O形环26向通孔25的上开口端的运动。轴24延伸穿过小直径部分25b，并且轴24的下端到达阀孔11。轴24的上端与盘状件22的下表面抵靠，并且盘状件22的抵靠表面相对于与轴24的轴线垂直的平面倾斜。结果，轴24被构造成通过膜片21的轴向运动不仅受到轴向载荷而且还受到横向载荷。通过该结构，在膜片21的运动被传递到轴24时，作为横向载荷的力的分量作用在轴24上，从而即使在流过端口4的流体通道的高压制冷剂的压力发生变化时，也可抑制轴24的运动对该变化进行敏感地反应，从而抑制了轴24沿着其纵向方向的振动。
而且，如图1和图4所示，具有预定深度的螺纹孔31形成在主体2的其中端口4和端口7开口的侧表面(即，主体2在发动机室侧的表面)的中心处。设置螺纹孔31用于紧固固定固定板(未示出)的螺栓，当该固定板被安装在主体2上时，其用于将连接到压缩机和接收器的管连接到端口7和端口4上。另外，在主体2的同一侧表面上，在端口7与螺纹孔31之间形成有一对盲孔32。设置盲孔32用于插入固定固定板(未示出)的螺栓，当该固定板被安装在主体2上时，其用于将连接到蒸发器的管连接到端口6和端口8上。另外，用于使一工具抵靠在其上的抵靠表面33和抵靠表面34分别形成在主体2的同一侧表面的上端部的两个位置以及下端部的一个位置处，该工具用于在模铸主体2之后从模型中取出模制体时推出模制体，如下文所述。如图2所示，该对上抵靠表面33形成在从减轻部分伸出的相应突起35上，从而上抵靠表面33布置在与下抵靠表面34大致相同的平面上。
另外，如图1至图3所示(在图3中最好地示出)，在主体2的左侧和右侧表面(与第一通道8和第二通道9大致平行的侧表面)上，形成有用于将膨胀阀1安装到布置在车厢与发动机室之间的边界处的舱壁(fire wall)部件(稍后描述)上的安装表面36以及在膨胀阀1由预定装置承载时用作保持件的平坦表面37。尽管在本实施例中，安装表面36和平坦表面37连接在相同的平面上，但这并不是必须的，而是可在它们之间的边界处形成阶梯，或者表面36和表面37可彼此分开。
应指出的是，安装表面36和平坦表面37为正常主体的部分外形，这些表面是通过在主体2中形成多个减轻部分时考虑到可操作性等而特意留下的。换言之，为了在保持上述便利形状的同时尽可能减小主体2的重量，减轻部分形成在主体2的相应侧表面上。更具体地，减轻部分41形成在主体2的左侧表面和右侧表面的部分(除了形成有安装表面36和平坦表面37的部分之外)内，以及形成在主体2的与这些表面36和37垂直的侧表面(前表面和后表面)的部分(除了第一通道8、第二通道9以及螺纹孔31的相应凸缘之外)内。即使是具有上述相对复杂形状的减轻部分也能够容易地通过模铸形成。
接下来，将对根据本实施例的膨胀阀的制造方法的要点进行描述。图5是用于说明膨胀阀制造方法的要点的概要的视图。应指出的是，在图5所示的示例中，为了清楚起见而简化了膨胀阀的形状。
膨胀阀1是通过模铸铝合金制成的。在本实施例中，如图5所示，采用了包括第一模型50、第二模型60、以及型芯70的设备。用于形成主体2的主体部、制冷剂通道等的腔室由第一模型50、第二模型60以及型芯70形成。
第一模型50具有用于模制主体2的其中端口4和端口7所位于的前半部分的腔室51。用于形成相应的端口4和端口7的端口形成部分52和53、用于形成螺纹孔31的导向孔的螺纹孔形成部分54、以及用于形成所述对盲孔32的盲孔形成部分55以向开口伸出的方式形成在腔室51内。尽管没有示出，但是端口形成部分52和53的根部具有锥形形状，从而形成密封件的上述密封表面。另外，用于形成插入型芯70的插入孔的型芯插入部分形成凹槽56、以及用于形成注入熔融铝合金的注入通道的注入通道形成凹槽57以与腔室51连通的方式形成。应指出的是，尽管没有示出，但是第一模型50在与主体2的上述抵靠表面33和34相对应的位置处形成有插入孔，用于将预定长度的工具移动到这些孔中和从这些孔移开。
另一方面，第二模型60具有用于模制主体2的其中端口5和端口6所位于的后半部分的腔室61。用于形成相应的端口5和端口6的端口形成部分62和63以向开口伸出的方式形成在腔室61内。尽管没有示出，端口形成部分62和63的根部具有锥形形状，从而形成密封件的上述密封表面。另外，以与腔室61连通的方式形成有在第二模型60与第一模型50组合时用于与型芯插入部分形成凹槽56一起形成插入型芯70的插入孔的型芯插入部分形成凹槽64，以及在第二模型60与第一模型50组合时用于与注入通道形成凹槽57配合来形成注入熔融铝合金的注入通道的注入通道形成凹槽65。
另外，型芯70为阶梯式中空柱形，并形成有用于形成上述连通孔13(调节部)的调节部形成部分71，以及用于形成第二通道8中的阀部分(阀座10和阀孔11)的阀部分形成部分72。具体地，阀部分形成部分72具有锥形倾斜表面，从而在球形阀元件12座靠在阀座10上时使阀孔11气密密封，从而防止发生制冷剂泄漏，并构造成可实现冲压。
在制造主体2时，在第一模型50、第二模型60、以及型芯70被相互组装在一起的状态下将熔融铝合金从注入通道注入，以进行模铸。在本实施例中，采用了可铸性优良的铝-硅-铜基铝合金作为所述铝合金。更具体地，采用了由9.6至12.0wt％的硅、0至1.3wt％的铁、1.5至3.5wt％的铜、0至0.5wt％的锰、0至0.3wt％的镁、0至1.0wt％的锌、0至0.5wt％的镍、0至0.3wt％的锡以及其余的铝和不可避免的杂质组成的铝合金。特别地，9.6至12.0wt％硅的含量使得可保持熔融铝合金良好的流动性。另外，通过将铜的含量限制在1.5至3.5wt％，可抑制材料收缩引起的缺陷。
在铝合金硬化后，在拔出型芯70之后使第一模型50和第二模型60彼此分离。此时，主体2的半成品与第一模型50紧密接触，并因此使预定工具从插入孔前进以推动抵靠表面33和34，从而使主体2的半成品与第一模型50分开。然后，在如上所述模制的主体2的半成品中，加工连通孔18(温度感测部)、螺纹孔31、以及连通孔13(调节部)的相应螺纹，该连通孔18用作将执行元件3安装到主体2上的孔。另外，通过加工用于插入O形环23的部分以及通孔25就完成了主体2。
接下来，将给出对膨胀阀1安装方法的简单描述。图6是用于说明其中膨胀阀1已经被安装在车厢与发动机室之间的边界处的状态的视图。图7是沿图6的线B-B剖取的剖视图。
如图6所示，膨胀阀1通过例如由橡胶或海绵制成的舱壁部件83而固定在形成于车厢与发动机室之间的分隔壁81中的椭圆孔82上。舱壁部件83有具有与孔82互补的椭圆外形的中空柱形体形成。方形孔84沿着膨胀阀1的外形形成在舱壁部件83中部。
换言之，亦如图7所示，膨胀阀1被构造成能够通过形成在主体2上的安装表面36(为了清楚以网格线示出)固定到现有的舱壁部件83上。通过将执行元件3的凸缘部分3a装配在形成于舱壁部件83中的凹槽85中来固定膨胀阀1沿着其前后方向的位置。应指出的是，未示出的管连接到膨胀阀1的车厢侧，从而支承膨胀阀1，因而在图7中无需担心膨胀阀1落入到车厢中。
再次参考图4，在如上构造的膨胀阀1中，执行元件3感测从蒸发器返回并经过第二通道9的制冷剂的温度和压力。在制冷剂的温度较高或制冷剂的压力较低时，就通过轴24沿阀打开方向推动阀元件12，以增加阀元件12距阀座10的升程，而在制冷剂的温度较低或制冷剂的压力较高时，使阀元件12沿阀关闭方向运动从而减小阀元件12距阀座10的升程。这样，控制了膨胀阀1的阀升程。另一方面，从接收器供应的液体制冷剂流经端口4而进入阀元件12所位于的空间内，并流经其阀升程受到控制的阀部分，从而使液体制冷剂节流并膨胀，以变为低温低压制冷剂。该制冷剂从端口5输送并供应到蒸发器，在此处制冷剂与车厢中的空气进行热交换，然后返回到膨胀阀1的端口6。此时，膨胀阀1控制供应到蒸发器的制冷剂的流速，从而在蒸发器出口中的制冷剂具有预定程度的过热，并因此使制冷剂以完全蒸发的状态从蒸发器返回到压缩机。
如上所述，根据该膨胀阀1，主体2通过模铸铝合金形成，从而，如同在根据本实施例的主体2的情况下，即使在主体2具有带有大量减轻部分的复杂形状时，也可容易地制造主体2。尽管难于例如通过挤压成型在主体2的侧表面内沿彼此垂直的方向形成减轻部分，但通过模铸形成这些减轻部分较为容易。结果，可提高主体2的形状自由度，并大大减小了膨胀阀1的重量。
另外，可容易地形成难于通过挤压法形成的组成部件，如包括阀座10和阀孔11的阀部分、形成在第一通道8和第二通道9的端部处的密封表面、以及用于将膨胀阀1安装到舱壁部件83上的安装表面36。因此，可提高主体2的制造效率。
另外，与挤压法等相比，可大大简化切削过程，并增加材料的利用率，从而使得能够降低膨胀阀1的制造成本。
另外，铝合金在硬度和强度方面比树脂材料高，从而能够相对容易地塑性变形。因此，可容易精确地进行阀部分的冲压。结果，可有效地防止制冷剂从阀部分的泄漏，从而降低制冷剂的流动噪音。
应指出的是，尽管在本实施例中，考虑到膨胀阀1的输送及其在车辆上的安装而在主体2上形成平坦表面37和安装表面36(示例方式)，但能够根据膨胀阀1如何输送和安装而省略平坦表面37和安装表面36。
图8A至图10C是用于说明根据第一实施例的膨胀阀的各种变型例结构的视图，其中，图8A、图9A及图10A为变型例的前视图，图8B、图9B及图10B为变型例的左侧视图，而图8C、图9C及图10C为变型例的后视图。应指出的是，与第一实施例相同的组成部件由相同的附图标记表示。
更具体地，如图8A至图8C所示，可由其中省略了在膨胀阀1中所示的平坦表面37和安装表面36的主体112替换主体2。另外，如图9A至图9C所示，可由其中省略了安装表面36而未省略平坦表面37的主体122替换主体2。另外，如图10A至图10C所示，可由其中省略了平坦表面37而未省略安装表面36的主体132替换主体2。
通过上述构造，可减少铝合金的使用量，从而降低膨胀阀1的制造成本，并进一步减轻膨胀阀1的重量。
应指出的是，尽管在上述实施例和变型例中，通过在制造主体2的最后步骤进行切削来形成连通孔13和18及螺纹孔31的螺纹，但这不是限定性的，这些螺纹也可通过模铸与主体2一体形成，例如采用具有螺纹的型芯(在这种情况下，在转动型芯时将其取出)。另外，用于插入O形环23的部分以及通孔25也可通过模铸(而不是通过切削)与主体2一体形成。另外，尽管在图5中，调节部被构造成能够通过从第一模型50与第二模型60彼此结合的结合部分的下方插入型芯70来形成，但这不是限制性的，例如可从该结合部分上方插入另一型芯，从而同样通过模铸形成温度感测部。
另外，尽管在上述实施例和变型例中，通过示例的方式将通过模铸铝合金而模制主体2的方法应用于形成温度膨胀阀，但该方法能够应用于形成电磁类型等的膨胀阀。另外，能够通过模铸锌合金、镁合金、铜合金或其它金属以及铝合金来形成主体2。
另外，尽管在上述实施例和变型例中，包括阀座10和阀孔11的阀部分通过模铸与主体2一体形成，但这不是限制性的，而是为了提高阀部分的形成精度，可进行精加工过程，例如进一步切削阀部分的表面。即使在进行这一精加工过程时，因为阀部分是大体通过模铸形成的，所以也能获得上述优点。
接下来，将给出对本发明第二实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀具有与根据第一实施例的膨胀阀大量相同的结构点，从而以相同的附图标记表示与第一实施例的组成部件大致相同的组成部件，并省略对这些部件的描述。图11是该膨胀阀的前视图。图12是该膨胀阀的左侧视图。图13是该膨胀阀的后视图。另外，图14是沿图11的线C-C剖取的剖视图。
参考图11至图13，膨胀阀201具有通过模铸铝合金而形成的主体202。该主体202同样为大致棱柱形，并具有形成在其侧表面上各处、用于减轻其重量的减轻部分。
如图14所示，在膨胀阀201中，球形阀元件12由阀元件接收器216支承。在其最前端表面中具有环形凹槽的弹簧接收件215装配在调节螺钉214的最前端上，该调节螺钉214以密封主体202的连通孔13的方式设置，并且压缩螺旋弹簧16插设在弹簧接收件215与阀元件接收器216之间。该压缩螺旋弹簧16使阀元件接收器216插入到其一个端部中，而其另一个端部插入到弹簧接收件215的凹槽中，用于通过阀元件接收器216沿使阀元件12座靠在阀座10的方向推动阀元件12。与第一实施例的情形相似，调节螺钉214被构造成能够通过调节其在主体202中的拧入量来调节压缩螺旋弹簧16的载荷。
另外，轴24的上部由以穿过第二通道9的方式布置的保持件227保持。用于从横向方向推动轴24的螺旋弹簧217布置在保持件227的上部。膨胀阀201被构造成通过螺旋弹簧217向轴24施加横向载荷，从而在端口4中的高压制冷剂发生压力变化时，抑制了轴24的轴向运动对该变化进行敏感地反应。简言之，螺旋弹簧217形成了振动抑制机构，用于抑制由轴24沿着轴向方向的振动引起的不利振动噪音的产生。
另外，执行元件203的盘状件222具有通过锻制铝材料而形成的盘形主体，从而盘状件222的上半部分径向向外延伸，以形成凸缘部分223。该凸缘部分223具有形成有沿着径向方向径向延伸的连通凹槽的下端面(未示出)，从而使已经从第二通道9通过连通孔18流入的制冷剂从凹槽中通过并将其引导到下壳体20内的膜片21的下表面上。接合突起224从盘状件222的下表面的中部伸出，从而使突起224抵靠轴24的上端，以与轴24的上端结合，同时由形成在保持件227上端中的接合凹槽227a引导。接合突起224的根部与保持件227的上端面进行接合，以限定盘状件222的下止点。另外，在膜片21与盘状件222相对的表面(在温度感测腔室侧上)上布置有垫225，从而即使在温度感测气体冷凝从而形成液体成分时也能容纳该液体成分。
另外，如图11至图13所示，与第一实施例相似，主体202具有形成在其左侧表面和右侧表面上的安装表面236和平坦表面237。另外，在主体202的端口4开口处的侧表面上，耳状膨胀部分239以从端口4的开口延伸的方式形成。膨胀部分239在通过模铸形成主体202的同时形成，并使其最前端比在平行于主体202的第一通道8的一侧上的侧表面更加向外延伸。膨胀部分239的最前端形成有螺纹孔240(通孔)，在将用于连接到接收器(未示出)的管的接头连接到端口4上时紧固螺栓被拧入到该螺纹孔240中。
另外，主体202在其侧表面中具有多个减轻部分。更具体地，减轻部分241形成在主体202的左侧表面和右侧表面的部分(除了形成有安装表面236和平坦表面237的部分之外)中，还形成在主体202的与这些表面236和237垂直的侧表面的部分(除了第一通道8、第二通道9、螺纹孔31、以及膨胀部分239的边缘之外)中。即使是具有上述相对复杂形状的减轻部分也能够容易地通过模铸形成。
应指出的是，与第一实施例相似，通过模铸铝合金制造膨胀阀201。在制造膨胀阀201时，尽管腔室的形状不同，但仍使用具有与图5中示出的模型大致相同结构的模型进行模铸，并使用与第一实施例中相同的铝合金。因此，省略了对膨胀阀201的制造方法的描述。
如上所述，同样在膨胀阀201中，通过模铸铝合金形成主体202。即使主体202在其外表面上具有大量减轻部分，并且主体202的内部形状复杂，也能够容易地制造主体202。另外，因为能够极大地减少切削过程，从而能够降低膨胀阀201的制造成本。另外，能够减少主体202的整体重量。
接下来，将给出对本发明第三实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了主体的形状不同之外，具有与根据第二实施例的膨胀阀大致相同的结构，因此与第二实施例的组成部件大致相同的组成部件由相同的附图标记表示，并省略对这些部件的描述。图15是该膨胀阀的前视图。图16是该膨胀阀的左侧视图。图17是该膨胀阀的右侧视图。图18是该膨胀阀的后视图。另外，图19是沿图15的线D-D剖取的剖视图。
参考图15至图18，膨胀阀301具有通过模铸铝合金而形成的主体302。尽管该主体302同样为大致棱柱形，但是它具有从形成在主体302的侧表面中的端口4和端口7的开口处延伸的耳状膨胀部分331和332。膨胀部分331和332在通过模铸形成主体302的同时形成，从而其最前端分别比与主体302的第一通道8和第二通道9平行的一侧上的侧表面更加向外延伸。膨胀部分331的最前端形成有螺纹孔333(通孔)，在将用于连接到接收器(未示出)的管的接头连接到端口4上时紧固螺栓被拧入到该螺纹孔中。另外，用于在连接该接头时插入定位销的插入孔334形成在螺纹孔333的附近。另外，膨胀部分332的最前端形成有螺纹孔335，在将用于连接到压缩机(未示出)的管的接头连接到端口7上时紧固螺栓被拧入该螺纹孔335中。另外，用于在连接该接头时插入定位销的插入孔336形成在螺纹孔335的附近。另外，如图19所示，膨胀阀301具有与根据第二实施例的膨胀阀201的内部结构大致相同的内部结构。
另外，如图15至图18所示，主体302也具有形成在左侧表面和右侧表面上的安装表面338和平坦表面339。另外，主体302具有形成在其侧表面上的多个减轻部分。更具体地，减轻部分341形成在主体302的左侧表面和右侧表面的部分(除了形成有安装表面338和平坦表面339的部分之外)中，还形成在主体302的与这些表面338和339垂直的侧表面的部分(除了第一通道8、第二通道9、螺纹孔31的相应凸缘以及膨胀部分331和332的外周边之外)中。即使是具有上述相对复杂形状的减轻部分也能够容易地通过模铸形成。
应指出的是，与第一实施例相似，通过模铸铝合金制造膨胀阀301，并且使用了与第一实施例中相同的铝合金。因此，这里省略了对膨胀阀301的制造方法的描述。
如上所述，因为通过模铸铝合金形成了主体302，所以即使膨胀阀301具有如图15至图18所示的具有膨胀部分331和332的复杂形状，也能够以较低成本容易地制造膨胀阀301。另外，能够减轻主体的整体重量。
图20A至图20D是用于说明根据第三实施例的膨胀阀的一变型例的结构的视图，其中图20A是该膨胀阀的前视图。图20B是该膨胀阀的左侧视图。图20C是该膨胀阀的右侧视图。图20D是该膨胀阀的后视图。应指出的是，与上述实施例相同的组成部件由相同的附图标记表示。
更具体地，在本变型例中，通过模铸铝合金而形成的主体322几乎没有形成任何减轻部分341。尽管主体322为大致棱柱形，但它具有以与侧表面成直角地从侧表面延伸的方式沿着其端口4和端口7开口处的侧表面形成的耳状膨胀部分351。膨胀部分351具有形成在端口4附近的螺纹孔333和插入孔334，以及形成在端口7附近的螺纹孔335和插入孔336。另外，布置在侧表面内的所述对盲孔32的周围形成有埋头孔325，用于容纳插入到盲孔32中的螺栓的头部。
接下来，将给出对本发明第四实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了其被构造成第一和第二通道在主体内弯曲之外具有与根据第二实施例的膨胀阀大量相同的结构点。因此，与第二实施例大致相同的组成部件由相同的附图标记表示，并省略了对这些部件的描述。图21是根据第四实施例的膨胀阀的立体图。图22是该膨胀阀的前视图。图23是该膨胀阀的左侧视图。另外，图24是沿图22的线E-E剖取的剖视图，而图25是沿图23的线F-F剖取的剖视图。
参考图21至图23，在膨胀阀401的主体402中，端口4所位于的通道的一部分和端口5所位于的通道的一部分彼此相交，并且端口6所位于的通道的一部分和端口7所位于的通道的一部分彼此相交，另外，端口5和端口6在邻近端口4和端口7开口处的侧表面的侧表面内开口。即，主体402被构造成使得在第一实施例中的第一通道8和第二通道9在主体402中弯曲90度，并且分别连接到接收器与压缩机(未示出)的管以从连接到蒸发器的管的方向偏离90度的角连接到膨胀阀401上。减轻部分441形成在通过模铸铝合金而形成的主体402的表面内的多个位置处，如在端口周围。
如图24和图25所示，第一通道408和第二通道409在主体402的中部弯曲90度。结果，从接收器(未示出)引入到端口4中的制冷剂在主体402内转过90度并从端口5输出，而在从蒸发器返回后引入到端口6中的制冷剂在主体402内转过90度并从端口7输出。
接下来，将给出对根据本实施例的膨胀阀的制造方法要点的描述。图26是用于说明膨胀阀制造方法要点概要的视图。应指出的是，为了便于描述，与图5中示出的组成部件相同的组成部件由相同的附图标记表示，并省略对这些部件的描述。
膨胀阀401是通过模铸具有与第一实施例中使用的铝合金相同成分的铝合金制成的。在本实施例中，采用了如图26所示的包括第一模型450、第二模型460、型芯70、以及型芯471至473的设备。由第一模型450、第二模型460、型芯70以及471至473形成主体402的主体部和形成制冷剂通道的腔室等。
第一模型450具有用于形成主体402的左半部分的腔室451。在腔室451内，分别用于形成端口5和端口6的端口形成部分452和453、以及用于形成盲孔32的盲孔形成部分55向后侧上的开口伸出。另外，型芯插入部分形成凹槽56和注入通道形成凹槽457以与腔室451连通的方式形成在第一模型450的后表面中。
另外，分别用于形成从侧面插入型芯471、472和473的插入孔的型芯插入部分形成凹槽481、482和483以分别与腔室451连通的方式形成在第一模型450的后表面中。设置型芯471用于形成端口4，型芯472用于形成螺纹孔31的导向孔，而型芯473用于形成端口7。型芯插入部分形成凹槽481、482和483沿与端口形成部分452和453大致呈直角的方向延伸。
另一方面，第二模型460具有用于模制主体402的右半部分的腔室461。在腔室461内，用于与端口形成部分452配合来形成端口5的端口形成部分462、以及用于与端口形成部分453配合来形成端口6的端口形成部分463向着开口伸出。另外，用于形成插入型芯471、472、以及473的插入孔的型芯插入部分形成凹槽491、492和493以与型芯插入部分形成凹槽481、482和483相对的方式形成在第二模型460的前表面中，从而型芯插入部分形成凹槽491、492和493与腔室451连通。型芯插入部分形成凹槽491、492和493沿与端口形成部分462和463大致呈直角的方向延伸。另外，用于与型芯插入部分形成凹槽56配合来形成用于插入型芯70的插入孔的型芯插入部分形成凹槽64、以及用于与注入通道形成凹槽457配合来形成注入通道的注入通道形成凹槽465以分别与腔室451连通的方式形成在第二模型460的前表面中。
在制造主体402时，在第一模型450、第二模型460、以及型芯70和471至473被相互装配的状态下从注入通道注入熔融铝合金，从而进行模铸。在铝合金硬化后，取走型芯70以及471至473，然后将第一模型450和第二模型460彼此分开。
接下来，将给出对本发明第五实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了第一通道的形状不同之外，具有与根据第一实施例的膨胀阀相同的结构，因此用相同的附图标记表示与第一实施例的组成部件大致相同组成部件，并省略了对这些部件的描述。图27是根据第五实施例的膨胀阀的后视图。图28是沿图27的线G-G剖取的剖视图。
如图27和图28所示，在膨胀阀501的主体502中，具有非圆形而是波浪形管壁的通道510形成在第一通道508的阀孔11的出口侧上，即在向着端口5的一侧上。即使是这样复杂的形状也能够容易地通过模铸铝合金实现。为了制造如上构造的膨胀阀501，只需要例如将出现在图5中的第二模型60的端口形成部分62构造成截面为部分波浪形即可。省略了对膨胀阀501的制造方法的描述。
应指出的是，管壁的形状绝非局限于上述波浪形，而是管壁能够具有各种形状。图29是本实施例的一变型例的剖视图。应指出的是，在附图中将采用相同的附图标记表示与根据第一实施例的膨胀阀的组成部件相同的组成部件。
在膨胀阀521的主体522中，具有带有弯曲表面的光滑管壁的通道520形成在第一通道528的阀孔11的出口侧上。通道520在截面中从阀孔11侧向着端口5侧逐渐膨胀。即使这一形状也能够通过模铸铝合金容易地实现。
接下来，将给出对本发明第六实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了单独制备的螺栓和阀座形成部分一体装配到主体上之外，具有与根据第一实施例的膨胀阀大致相同的结构。因此用相同的附图标记表示与第一实施例的组成部件相同的组成部件，并省略了对这些部件的描述。图30为根据第六实施例的膨胀阀的剖视图。
在膨胀阀601的主体602中，双头螺栓630通过在对应于图4中出现的螺纹孔31的部分处嵌件成型而形成。双头螺栓630用于固定一固定板(未示出)，该固定板用于在其被安装到主体602上时，将连接到压缩机和接收器的管连接到相关的端口上。应指出的是，为了清楚起见，在图30中以侧视图而不是以剖视图示出了双头螺栓630，从而使得能够容易地理解双头螺栓630的形状。双头螺栓630被构造成其一端形成有滚花631，而其从主体602暴露至外部的一部分形成有外螺纹632。在制造膨胀阀601之前预先形成双头螺栓630。
另外，同样在主体602中，在用于将制冷剂引入到在第一通道8中的阀部分的上游侧的引入通道604与用于将制冷剂从阀部分的下游侧输送的输送通道605之间，通过嵌件成型而形成用于形成阀座的阀座形成件606。应指出的是，如图30所示，以沿互不相同的轴线延伸的方式布置引入通道604和输送通道605，并且阀孔11形成为与通道604和605垂直，以连接在其间。阀座形成件606具有环形形状，并且阀孔11以延伸穿过阀座形成件606中心的方式形成。阀座形成件606的阀孔11的下半部分形成有锥形部分，该锥形部分的外径向阀孔11的下端扩大，并且用于使阀元件12座靠在其上的阀座由该锥形部分的锥形表面形成。阀座形成件606也在制造膨胀阀601之前预先形成。
在通过模铸铝合金形成主体602时，将双头螺栓630和阀座形成件606预先布置在模型的预定位置处，用于其在主体602中的嵌件成型。
如上所述，在通过模铸形成主体602时，对诸如需要单独制备的双头螺栓630和阀座形成件606的结构进行嵌件成型，从而可容易地将难以仅通过模铸形成的部分、要求精度的部分、以及由与主体602的材料不同的材料制成的部分(例如，要求较大强度的部分)装配到主体602上。另外，也无需形成用于将双头螺栓固定到主体602上的螺纹孔等。
应指出的是，尽管在本实施中，为了防止双头螺栓630在主体602中嵌件成型之后绕其轴线转动，示出了这样的结构，即其中具有锯齿状的滚花631形成在双头螺栓630的插入部分中，但这并非限制性的，而是该插入部分能够被构造成具有其它的防转动形状，如多边形形状。
另外，尽管以示例的方式示出了具有在其内预先形成的阀孔11的阀座形成件作为阀座形成件606，但是在通过模铸形成主体602时可以对其内没有形成阀孔11的盘状件进行嵌件成型，之后可在该部件中形成阀孔11。
另外，尽管在本实施例中，示出了这样的结构示例，其中引入通道604和输送通道605以沿彼此不同的轴线延伸的方式布置，并且通过形成为与通道604和605垂直的阀孔11而相互连接，但这不是限制性的，而是只要阀孔布置在引入通道和输送通道之间以在其间连接，就可采用不同于所示示例的各种结构。例如，引入通道和输送通道可构造成使得其中至少一个通道的轴线在阀部分的附近偏离，并且这些通道布置在阀部分附近的不同轴线上，但在它们通向外部的开口附近则布置在相同的轴线上。另外，阀孔无需与引入通道和输送通道中的每一个都垂直，阀孔只需使其相应的相对端部连接到该通道即可。
接下来，将给出对本发明第七实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了膨胀阀的安装方式不同之外，具有与根据第一实施例的膨胀阀的结构相同的结构。因此，用相同的附图标记表示与第一实施例的组成部件相同的组成部件，并省略了对这些部件的描述。图31是根据第七实施例的膨胀阀的左侧视图。图32是用于说明其中膨胀阀已经安装在车厢与发动机室之间边界处的状态的视图。另外，图33是沿图32的线H-H剖取的剖视图。
如图31所示，膨胀阀701形成有安装表面736和平坦表面737，膨胀阀701通过该安装表面736安装到设置在车厢与发动机室之间的边界处的舱壁部件(将在下文描述)上，而在通过预定设备承载膨胀阀701时该平坦表面737用作保持件。在本实施例中，安装表面736没有形成在主体702的中央，而是形成在主体702沿其前后方向(即沿主体702的发动机室侧端部的外周表面)的前端处。在主体702前端的位置处，沿着周向形成有沿其外周从主体702向外延伸的凸缘部分703。包括形成在主体702的侧表面上的减轻部分41的主体702通过模铸铝合金而一体形成。
参考图32，膨胀阀701通过例如由橡胶或海绵制成的舱壁部件783固定到在车厢与发动机室之间的分隔壁81中形成的椭圆孔82上。舱壁部件783由具有与孔82互补的椭圆外形的中空柱体形成。支承孔784沿膨胀阀701前端的外形形成在舱壁部件783的中部。
还如图33所示，膨胀阀701被构造成使得它能够通过形成在主体702上的安装表面736(为了清楚其间以网格线示出)而刚性地固定到舱壁部件783上。膨胀阀701通过执行元件3的凸缘部分3a和凸缘部分703刚性地固定到舱壁部件783上，从而使舱壁部件783保持在其间。因此，大致将整个膨胀阀701布置在车厢内。
如上所述，安装表面736形成在主体702的端部上，并且膨胀阀701以将舱壁部件783夹住的方式固定。这使得可形成尺寸紧凑的舱壁部件783。
接下来，将给出对本发明第八实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了膨胀阀的安装方式不同之外，被构造成与根据第一实施例的膨胀阀相似。因此，用相同的附图标记表示与第一实施例的组成部件相同的组成部件，并省略了对这些部件的描述。图34是根据第八实施例的膨胀阀的左侧视图。图35是用于说明其中膨胀阀已经安装在车厢与发动机室之间的边界处的状态的视图。另外，图36是沿图35的线I-I剖取的剖视图。
在本实施例中，与上述第七实施例不同的是，膨胀阀没有布置在车厢内，而是布置在发动机室一侧上。
更具体地，如图34所示，膨胀阀801形成有安装表面836和平坦表面837，膨胀阀801通过该安装表面836安装到布置在车厢与发动机室之间的边界处的舱壁部件(将在以下描述)上，而在用预定设备承载膨胀阀801时该平坦表面837用作保持件。在本实施例中，安装表面836形成在主体802沿其前后方向(即沿主体802的车厢侧端部的外周表面)的后端处。在主体802后端的位置处，沿周向形成有沿着主体802的外周边从主体802向外延伸的凸缘部分803。包括形成在主体802的侧表面中的减轻部分41的主体802通过模铸铝合金而一体形成。
参考图35，膨胀阀801通过例如由橡胶或海绵制成的舱壁部件883固定到形成在车厢与发动机室之间的分隔壁81中的椭圆孔82上。舱壁部件883由具有与孔82互补的椭圆外形的中空柱体形成。支承孔884沿着膨胀阀801后端的外形形成在的舱壁部件883的中部中。
还如图36所示，膨胀阀801被构造成其能够通过形成在主体802上的安装表面836(为了清楚起见以阴影线示出)而刚性地固定到舱壁部件883上。膨胀阀801通过执行元件3的凸缘部分3a和凸缘部分803刚性地固定到舱壁部件883上，这些凸缘部分将舱壁部件883保持在其间。因此，大致将整个膨胀阀801布置在车厢内。
接下来，将给出对本发明第九实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了其主体形成有用于定位管接头的销之外，被构造成与根据第三实施例的膨胀阀大致相似。因此，用相同的附图标记表示与第三实施例的组成部件相同的组成部件，并省略了对这些部件的描述。图37A和图37B是用于说明根据第九实施例的膨胀阀的主体结构的视图，其中图37A是主体的左侧视图，而图37B为主体的前视图。应指出的是，为了清楚起见只示出了主体，而省略了执行元件和内部结构。
膨胀阀901具有通过模铸铝合金而形成的主体902。柱形销903从自主体902延伸的膨胀部分332伸出。销903在通过模铸形成主体902时与膨胀部分332等同时形成。当将连接到接收器(未示出)的管连接到相关端口时，销903用于定位管接头，该接头插设在主体与管之间。
与第一实施例相似，通过模铸铝合金制造膨胀阀901，并且采用了与第一实施例中所使用的相同的铝合金。因此，这里省略了对膨胀阀901的制造方法的描述。
应指出的是，尽管在本实施例中示出了在膨胀部分332上形成一个接头定位销903的结构，但也可形成两个或更多个销903。或者，所述销可形成在膨胀部分331或主体902不同于膨胀部分331和332的部分上。
如上所述，在本实施例中，膨胀阀被构造成通过模铸将接头定位销903与主体902一体形成。与其中在模制主体后形成接头定位销的传统制造工艺相比，这可减少用于制造膨胀阀的工时，并无需将销装配到主体上的麻烦操作。
接下来，将给出对本发明第十实施例的描述。应指出的是，根据本实施例的膨胀阀除了在主体内形成有制冷剂泄漏通道之外，具有与根据第一实施例的膨胀阀大致相同的结构。因此，将采用相同的附图标记表示与第一实施例的组成部件相同的组成部件，并省略了对这些部件的描述。图38是根据第十实施例的膨胀阀的中央纵向剖视图，其对应于图4。图39A至图39C是用于说明阀部分及其主体附近的结构的视图，其中图39A是阀部分及其主体附近的局部剖视图，图39B是从下方观察的图39A膨胀阀的端视图，而图39C为用于说明阀部分的关闭状态以及相关组成部件的视图。
参考图38，排出孔1003(对应于“制冷剂泄漏通道”)形成为与阀孔11平行地延伸穿过膨胀阀1001的主体1002中的阀孔11附近。
如图39A和39B所示，排出孔1003为截面比阀孔11的截面小很多的圆孔。另外，如图39C所示，膨胀阀1001被构造成即使在阀元件12座靠在阀座10上从而关闭阀孔11(处于阀部分的关闭状态)时，也可确保以预定流速从上游侧向下游侧流经排出孔1003的制冷剂的流动。这可使包含在制冷剂中的最小量的润滑油能够循环，从而可增加返回到压缩机的油量。另外，当膨胀阀1001用在安装有双空调的车辆(空调布置在车辆的前部和后部)中时，可防止制冷剂停滞在车辆后部中的蒸发器内。
与第一实施例相似，膨胀阀1001通过模铸铝合金制成，并且采用与第一实施例中所采用的相同的铝合金。排出孔1003同样在一体形成主体1002的同时形成。
更具体地，能够通过在图5所示出的型芯70上形成用于排出孔1003的销而实现形成排出孔1003。这里，省略了对其的描述。
如上所述，在本实施例中，膨胀阀1001被构造成在阀部分关闭时作为部分制冷剂泄漏通道使用的排出孔1003通过模铸而与主体1102一体形成。与在模制主体后通过切削形成排出孔的传统制造工艺相比，这能够减少用于制造膨胀阀的工时。
图40A至图40C是用于说明根据第十实施例的膨胀阀的第一变型例的结构的视图。这些附图示出了阀部分及其主体附近的结构，并且与图39A至39C相对应。
在该变型例中，形成切口座部分作为阀部分自身中的制冷剂泄漏通道。更具体地，如图40A和40B所示，由以与阀孔11连续的方式形成的凹槽构成的三个切口座部分1023以沿周向的预定间隔距离(120度)形成在主体1022的阀座1010中。这样，如图40C所示，即使在阀元件12座靠在阀座1010上时，在切口座部分1023与阀元件12之间也可形成用于与阀孔11连通的间隙。结果，同样在阀部分关闭时，也可确保从上游侧以预定流速流向下游侧的制冷剂的流动，从而可获得与第十实施例的排出孔1003所提供的相同的有利效果。
图41A至图41C是用于说明根据第十实施例的膨胀阀的第二变型例的视图。这些附图示出了阀部分及其主体附近的结构，并且与图39A至39C相对应。
在该变型例中，形成切口座部分作为在阀部分自身中的制冷剂泄漏通道。更具体地，如图41A和41B所示，由凹槽构成的三个切口座部分1033以沿周向的预定距离间隔(120度)形成在主体1032的阀孔1031中。因此，如图41C所示，即使在阀元件12在阀部分关闭状态下座靠在阀座1030上时，在切口座部分1033与阀元件12之间也可形成用于与阀孔1031连通的间隙。结果，同样在阀部分关闭时，也可确保以预定流速从上游侧流向下游侧的制冷剂的流动，从而可获得与第十实施例的排出孔1003所提供的相同的有利效果。
如上所述，在主体1022与1032通过模铸而形成为相应的整体主体的同时形成第一变型例中的切口座部分1023与第二变型例中的切口座部分1033。
更具体地，能够通过在图5所示的型芯70上形成用于形成切口座部分的突起而实现形成切口座部分1023和1033。这里省略了对其的说明。
如上所述，在各个变型例中，阀部分的切口座部分是通过模铸而与主体一体形成的。尽管传统上，因为切口座部分是在形成主体后通过冲压而形成的，所以一直难于制造尺寸稳定的切口座部分，但是根据上述模铸，可通过模制加工容易地进行切口座部分的精确加工。
至此，尽管已经描述了根据本发明的优选实施例及其变型例，但本发明决非局限于所述具体实施例等，而是在不背离本发明的精神和范围的情况下，能够对本发明作出各种改进和替换。
尽管在上述实施例中没有给出对所谓“粗孔”问题的具体描述，但在通过模铸金属形成膨胀阀主体时，克服该问题是重要的。
更具体地，在将液体熔融金属(在上述各实施例中为铝合金)注入到主体的模型中时，熔融金属以高速高压通过注入通道而流入到模型中。结果，或者通过经过模型的组成部件形成部分的熔融金属产生的湍流，而使空气夹带到经过注入通道的熔融金属中，从而往往在主体内产生气孔(由夹带空气形成的粗孔)。
另外，熔融金属从其在模型内的低温接触表面开始固化，并且金属的较厚部分是最后固化的。在最后阶段固化的那些部分的收缩会产生缩孔。另外，如上形成的主体往往具有带有许多树枝状结构的不均匀的结晶颗粒，并且树枝状结构可能是断裂的起始点。
如果在主体中形成有许多或较大的孔穴，就会担心相邻的孔穴彼此相连，从而导致制冷剂从主体泄漏，或者从内部通道之间泄漏。
因此，为了使上述孔穴难以形成，优选地采用半固态模铸工艺用于模制主体。
在该方法中，通过将半固态的金属浆(而不是液态金属浆)注入到主体的模型(见图5和图26)中而进行模铸。半固态的金属浆具有几乎没有树枝状结构的许多球形颗粒结构。另外，因为已经存在了固态结构，所以每单元面积的熔融金属部分的比率较小，从而与采用液体熔融金属的情形相比，难以形成缩孔。另外，因为在金属浆的半固态状态下将其注入到模型中，所以在模型中几乎不会产生金属浆的湍流。这使得难于通过夹带空气形成孔穴。
更具体地，可考虑采用例如在日本专利No.3496833公报中公开的半固态模铸工艺。
即，在制造金属浆阶段，将熔融金属浇入到其上作用有电磁场的预定容器中并在其中搅拌，从而形成球状颗粒，而且几乎不会形成树枝状晶体。然后，在熔融金属的固相比例优选地变为不小于0.001且不大于0.1时，停止施加电磁场并冷却熔融金属。然后，在熔融金属的固相比例优选地变为不小于0.1且不大于0.7时，停止熔融金属的冷却，从而获得固液共存状态的金属浆。应指出的是，为了容易地形成金属浆的固液共存状态，优选地采用具有含量不超过17.0wt％的硅、优选地为6.5至12.0wt％的硅的成分的铝合金。例如，可使用如上关于第一实施例所述的、含有9.6至12.0wt％的硅的铝合金，或使用证明为半固态材料的、含有6.5至7.5wt％的硅的铝合金。
如上述形成的金属浆由平均颗粒直径不小于10μm且不大于60μm的精细球形颗粒组成，这些颗粒具有均匀的颗粒尺寸分布。可以认为这是因为在熔融金属内的热传递快速地抑制了在容器内壁上形成初始固态层，由于在将熔融金属浇入容器中时在容器上施加电磁场，并且较好地搅拌了内部熔融金属和表面熔融金属。因此，形成了均匀的球形颗粒，而几乎没有形成树枝状晶体。
用于模制主体所采用的半固态模铸工艺并不必局限于在日本专利No.3496833公报中所公开的工艺。例如，可采用其它的半固态模铸工艺，如流变铸造工艺和触变铸造工艺。然而，日本专利No.3496833公报中所公开的半固态模铸工艺是优选的，因为该方法在抑制粗孔形成方面极其优异(由于该工艺与一般类型的半固态模铸工艺相比，使得能够获得具有较小平均颗粒直径的金属浆)。
如上所述，通过采用半固态模铸工艺来模制主体，可抑制由夹带空气产生的孔穴、形成缩孔等，从而能获得高气密性、高强度、高韧性、以及高阻抗特性。另外，金属浆的温度比熔融金属的温度低，这可减小模型上的热载荷从而增加模型的使用寿命。
根据本发明的膨胀阀，主体是通过模铸金属而形成的，因此即使在主体具有包括大量减轻部分的这种复杂外形时，也可容易地制造主体。另外，由于难以通过挤压形成的阀座能够与主体大致一体形成，因此可提高主体的制造效率。此外，传统上通过切削形成的部分(诸如阀座)可通过模铸与主体一体形成。因此，能提高材料的利用率，从而可降低膨胀阀的制造成本。
此外，根据本发明的另一膨胀阀，所述主体是通过模铸金属而形成的。因此，即使主体具有复杂形状也能容易地制造膨胀阀。
上述应认为仅是对本发明原理进行的说明性描述。另外，因为本领域内的技术人员将容易地想到各种修改和变化，所以并不希望将本发明限定在所示和所描述的确切结构和应用中，因而，所有适当的修改和等同物都可视为落入所附权利要求及其等同物中的本发明的范围内。
权利要求
1.一种膨胀阀，该膨胀阀从其上游侧引入制冷剂并通过使制冷剂经过形成于其中的阀部分而使制冷剂节流并膨胀，以向其下游侧供应制冷剂，其中，包括作为阀部分的组成部件的阀座的主体通过模铸金属而形成。
2.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述金属为铝合金。
3.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，其被构造成布置在制冷循环中的温度膨胀阀，用于这样的操作，即，该温度膨胀阀通过使从冷凝器侧流入的制冷剂经过所述阀部分而使该制冷剂节流并膨胀，以将该制冷剂供应到蒸发器，通过感测从所述蒸发器返回的制冷剂的压力和温度控制阀部分的阀升程，并将制冷剂输送到压缩机侧，其中，所述主体具有形成于其中的第一通道和第二通道，该第一通道用于从冷凝器侧引入制冷剂并使制冷剂经过所述阀部分以将制冷剂输送到蒸发器，所述阀部分设置在所述第一通道中部，而该第二通道用于引入从所述蒸发器返回的制冷剂并将制冷剂输送到压缩机侧，所述第一和第二通道通过模铸铝合金形成，所述膨胀阀包括执行元件，其设置在所述主体上所述第二通道的一侧，且与所述第一通道相对，用于感测流经所述第二通道的制冷剂的温度和压力，并通过一轴控制设置在所述第一通道中的阀部分的阀门开度，从而控制被输送到蒸发器的制冷剂的流速。
4.根据权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于，通过模铸形成调节部，该调节部支承作为所述阀部分的组成部件的阀元件，并容纳用于调节沿阀关闭方向推动阀元件的推动力的调节机构，从而使所述调节部与所述主体的第一通道连通。
5.根据权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于，具有连接到其上的执行元件的温度感测部通过模铸形成，从而该温度感测部与所述主体的第二通道连通。
6.根据权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于，通过在所述第一通道和所述第二通道的端部上模铸而形成用于布置密封件的密封表面。
7.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，通过模铸在所述主体中形成多个减轻部分。
8.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述主体为大致棱柱形，并且其中通过模铸沿彼此交叉的各方向在所述主体的侧表面上形成减轻部分。
9.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，通过模铸与所述主体一体形成安装表面部分，所述膨胀阀通过该安装表面部分安装于布置在车厢与发动机室之间边界处的舱壁部件上。
10.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，通过模铸在所述主体的侧面上一体地形成用作保持件的平坦表面部分。
11.根据权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于，通过模铸在所述主体的侧面上一体地形成用作保持件的平坦表面部分，并且其中所述平坦表面部分形成在所述主体的与所述第一通道和所述第二通道平行的侧表面上。
12.根据权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述铝合金含有9.6至12.0wt％的硅和1.5至3.5wt％的铜。
13.根据权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一通道被构造成其包括用于从冷凝器侧引入制冷剂的第一端口的部分与其包括用于将已经经过阀部分的制冷剂输送到蒸发器的第二端口的部分在所述主体内彼此交叉，而所述第二通道被构造成其包括用于引入从蒸发器返回的制冷剂的第三端口的部分与其包括用于向压缩机输送制冷剂的第四端口的部分在所述主体内彼此交叉。
14.根据权利要求13所述的膨胀阀，其特征在于，所述主体的所述第一端口和第四端口开口处的侧表面与所述主体的所述第二端口和第三端口开口处的侧表面彼此垂直。
15.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述主体具有至少一个通过模铸与其一体形成的膨胀部分。
16.根据权利要求15所述的膨胀阀，其特征在于，所述膨胀部分形成有用于安装管的通孔。
17.一种膨胀阀，该膨胀阀从其上游侧引入制冷剂并通过使制冷剂经过形成于其中的阀部分而使制冷剂节流并膨胀，以向其下游侧供应制冷剂，其中，通过模铸金属形成具有设在其中的阀部分的主体。
18.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，该膨胀阀被构造成设置在制冷循环中的温度膨胀阀，用于这样的操作，即，该温度膨胀阀通过使从冷凝器侧流入的制冷剂经过所述阀部分而使该制冷剂节流并膨胀，以将该制冷剂供应到蒸发器，通过感测从所述蒸发器返回的制冷剂的压力和温度控制阀部分的阀升程，并将制冷剂输送到压缩机侧，其中，所述主体具有形成于其中的第一通道和第二通道，该第一通道用于从冷凝器侧引入制冷剂并使制冷剂经过所述阀部分以将制冷剂输送到蒸发器，所述阀部分设置在所述第一通道中部，而该第二通道用于引入从所述蒸发器返回的制冷剂并将制冷剂输送到压缩机侧，所述第一和第二通道基本通过模铸形成，并且所述膨胀阀包括执行元件，该执行元件设置在所述主体上所述第二通道的一侧，且与所述第一通道相对，用于感测流经所述第二通道的制冷剂的温度和压力，并通过一轴控制设置在所述第一通道中的阀部分的阀门开度，从而控制输送到蒸发器的制冷剂的流速。
19.根据权利要求18所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一通道包括引入通道，用于从冷凝器侧引入制冷剂；输送通道，用于将制冷剂输送到所述蒸发器；以及阀孔，其形成在所述引入通道与输送通道之间用于其连接。
20.根据权利要求18所述的膨胀阀，其特征在于，包括用于形成作为所述阀部分的组成部件的阀座的阀座形成件，或具有形成于其中的阀座，其中，所述阀座形成件预先形成，并通过模铸而嵌件成型到所述主体中。
21.根据权利要求18所述的膨胀阀，其特征在于，包括用于形成作为所述阀部分的组成部件的阀座的阀座形成件，或具有形成于其中的阀座，其中，所述阀座形成件预先形成，并装配到通过模铸形成的主体的阀部分的一位置处。
22.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，包括通过模铸而部分嵌件成型到所述主体中的连接螺栓，从而使该连接螺栓从所述主体向外伸出。
23.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，所述金属为铝合金。
24.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，用于在管与所述主体连接时使插设在所述主体与管之间的接头定位的销通过模铸与所述主体一体形成。
25.根据权利要求24所述的膨胀阀，其特征在于，所述销以从膨胀部分伸出的方式形成，该膨胀部分通过模铸与所述主体一体形成。
26.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，在所述阀部分的阀孔和该阀孔的附近中的至少一个位置处通过模铸与所述主体一体形成制冷剂泄漏通道，用于即使在阀部分被关闭时，也能确保制冷剂以预定流速从上游侧流向下游侧。
27.根据权利要求26所述的膨胀阀，其特征在于，所述制冷剂泄漏通道为形成在所述阀孔附近的排出孔。
28.根据权利要求26所述的膨胀阀，其特征在于，所述制冷剂泄漏通道为包括与所述阀部分的阀孔连续形成的凹槽部分的切口座，并且在所述阀部分的阀元件座靠在所述阀部分的阀座上时，在所述阀元件和所述阀座之间形成与阀孔连通的预定间隙。
29.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，通过半固态模铸工艺进行对金属的模铸。
30.根据权利要求29所述的膨胀阀，其特征在于，通过向预定模型中注入由球形颗粒组成的半固态金属浆而形成所述主体。
31.根据权利要求30所述的膨胀阀，其特征在于，使用其球形颗粒具有不小于10μm且不大于60μm的平均颗粒直径的金属浆作为所述金属浆。
32.根据权利要求30所述的膨胀阀，其特征在于，所述金属浆由含有6.5至12.0wt％的硅的铝合金制成。
33.根据权利要求30所述的膨胀阀，其特征在于，采用通过在向预定容器施加电磁场的同时将熔融金属注入到该容器中从而抑制树枝状晶体的形成、并在停止向所述容器施加电磁场后冷却熔融金属而形成的处于固液共存状态的金属浆作为所述金属浆。
34.根据权利要求33所述的膨胀阀，其特征在于，所述金属浆具有在施加电磁场以抑制形成树枝状晶体期间通过在所述容器中搅拌熔融金属而形成的球状颗粒。
35.根据权利要求33所述的膨胀阀，其特征在于，在熔融金属的固相比例为不小于0.001且不大于0.1时，停止施加电磁场从而形成所述金属浆。
36.根据权利要求35所述的膨胀阀，其特征在于，在熔融金属的固相比例不小于0.1且不大于0.7时，停止熔融金属的冷却从而形成所述金属浆。
37.根据权利要求17所述的膨胀阀，其特征在于，所述主体的金属由颗粒直径不小于10μm且不大于60μm的球形金属颗粒组成。
38.根据权利要求37所述的膨胀阀，其特征在于，所述主体通过使用半固态金属浆模铸形成。
全文摘要
提供了一种能提高主体制造效率以及材料利用率的膨胀阀，从而降低了其生产成本。根据本发明的膨胀阀，通过模铸铝合金模铸形成主体，从而即使在主体具有复杂形状时，也可容易地制造该主体。另外，即使是难以通过挤压成型形成的阀座也能够与主体一体形成，从而能够提高主体的制造效率。另外，传统上通过切削形成的诸如阀座等的组成部件也通过模铸与主体一体形成，因而可提高材料的利用率，以降低膨胀阀的制造成本。
文档编号F25B41/04GK1828191SQ20061005839
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月3日 优先权日2005年3月4日
发明者仙道功, 松本道雄, 渡边刚, 熊仓孝尚 申请人:株式会社Tgk