膨胀阀的制作方法

本发明涉及一种在制冷循环中使用的感温机构内置型的膨胀阀。

背景技术：

以往，对于在搭载于汽车的空调装置等中使用的制冷循环，使用根据温度来对制冷剂的通过量进行调整的感温机构内置型的温度膨胀阀。这样的膨胀阀的阀主体具有供高压的制冷剂导入的入口端口和与入口端口连通的阀室，并且，在阀主体的顶部装备有被称作动力元件的阀芯的驱动机构。

配设于阀室内的球状的阀芯与向阀室开口的阀孔的阀座相对地配置。阀芯由配置于阀室内的支承部件支承，并且由螺旋弹簧向阀座方向施力，该螺旋弹簧在安装于阀主的调整螺钉与支承部件之间设置。并且，阀芯通过由动力元件驱动的阀杆而被操作，对与阀座之间的节流通路的开度进行控制。另外，通过了阀孔的制冷剂被从出口端口向蒸发器侧输送。

在此，从入口端口流进来的高压制冷剂通过阀室，但在送入到膨胀阀的高压制冷剂中，有时会在制冷循环内的上游侧产生压力变动，若传递该压力变动，则有时会产生使阀芯的动作不稳定这样的问题。该压力变动成为阀芯的振动的原因，导致产生异响。

为了防止这样的振动，以往，提出了在阀室内设置对阀芯进行弹性支承的防振弹簧的结构(参照专利文献1～2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-156046号公报

专利文献2：日本特开2013-68368号公报

发明所要解决的课题

以往的防振弹簧的构造虽然具有一定的防振效果，但也存在如下的问题。

即，在专利文献1中公开了如下结构：在对阀芯进行支承的支承部件设置具有多个弹性臂部(脚部)的防振弹簧，使该各脚部的顶端弹性地抵接于阀室内壁，从而从支承部件的周围朝向中心方向稳定地支承支承部件。

但是，在专利文献1中是防振弹簧的脚部与从入口端口流入阀室内的制冷剂直接碰撞的结构，因此有在导入到阀室内的高压制冷剂中产生乱流的担忧。对于这一点，使用图7～10进行说明。

如图7所示，由压缩机(未图示)送出的高压制冷剂如箭头a所示那样进入入口端口320，并通过入口孔320a而被向阀室324导入。在此，以往的防振弹簧300由圆环状的板状部301和多个脚部302形成，该板状部301夹持于阀芯的支承部件400及对该支承部件400向阀芯侧施力的螺旋弹簧344之间，该多个脚部302从该板状部301放射状且向阀杆的中心轴方向倾斜地弯折形成。并且，该多个脚部302延伸至入口孔320a的下侧的阀室324的下侧壁324b。在此，根据安装防振弹簧300时的角度(以防振弹簧300的中心点为中心的旋转角度)，脚部302相对于入口孔320a形成各种流路形状。

图8～10表示从入口端口320侧观察的由入口孔320a和脚部302形成的入口流路的形状例。图8表示脚部302在入口孔320a的中央且沿上下方向设置而将对面流路分成两股的情况。图9表示脚部302将入口孔320a的单侧堵塞的情况。图10表示脚部302位于入口孔320a的两侧而形成门型流路的情况。像这样脚部302以各种形态将入口孔320a的一部分堵塞，入口流路也成为与之对应的形状，因此根据防振弹簧300的朝向而有产生乱流的可能性。由于乱流而产生制冷剂通过音，可能会因气泡混合物的气泡破裂等而导致异响的产生。另外，也有导入的制冷剂的流量下降的担忧。

对此，专利文献2公开了使防振弹簧的脚部以阀杆的中心轴为中心沿半径方向进行弯脚从而缩短脚部在所述中心轴方向上的长度的技术，但在该情况下，若在将防振弹簧扭曲时未向阀主体内插入，则可能会对脚部、特别是根部施加负荷或导致防振弹簧的变形。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种膨胀阀，具备抑制阀芯的振动并且阻止防振弹簧的变形且使制冷剂的通过音降低的防振弹簧。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，代表性的一个本发明的膨胀阀具备：阀主体，该阀主体具有使制冷剂流入阀室的入口孔及使所述制冷剂从所述阀室流出的阀孔；阀芯，该阀芯对流过所述阀孔的制冷剂的量进行调节；动力元件，该动力元件安装于所述阀主体并经由阀杆而对所述阀芯进行驱动；支承部件，该支承部件对所述阀芯进行支承；螺旋弹簧，该螺旋弹簧经由所述支承部件而将所述阀芯向闭阀方向按压；以及防振弹簧，该防振弹簧防止所述阀芯的振动，所述防振弹簧具有配置于所述支承部件与所述螺旋弹簧之间的圆环状的基部和从所述基部放射状地延伸的多个脚部，所述脚部向所述螺旋弹簧侧弯折，并且与所述阀室的侧壁面中的比所述入口孔靠近所述阀孔侧的部位接触。

在本发明的膨胀阀的一实施例中，所述多个脚部也可以具有在与所述基部相同的面中将相邻的脚部彼此连接的连接部。

发明效果

该发明的膨胀阀如上述那样构成，因此抑制阀芯的振动，并且，能够阻止防振弹簧的变形而使制冷剂的通过音降低。

附图说明

图1是表示本发明的膨胀阀的第一实施例的纵剖视图。

图2是第一实施例的膨胀阀的主要部分的纵剖视图。

图3是表示第一实施例的防振弹簧的立体图。

图4是表示第一实施例的防振弹簧的俯视图。

图5是表示第一实施例的防振弹簧的侧视图。

图6是表示第二实施例的防振弹簧的俯视图。

图7是表示以往的膨胀阀的一例的纵剖视图。

图8是表示以往的膨胀阀的入口流路的形状例的图。

图9是表示以往的膨胀阀的入口流路的形状例的图。

图10是表示以往的膨胀阀的入口流路的形状例的图。

具体实施方式

<第一实施例>

图1是表示本发明的膨胀阀的第一实施例的纵剖视图。图2是第一实施例的膨胀阀的主要部分的纵剖视图。

如图1所示，膨胀阀10具备阀主体11、动力元件70、阀芯40、阀杆60、o型圈36、支承部件100、防振弹簧140、螺旋弹簧44、调整螺钉120。

阀主体11例如为铝合金制，能够通过例如以图1的x方向为挤压方向对铝合金等进行挤压成型并对其施加机械加工而得到。该阀主体11具有形成于上表面部且与动力元件70的外螺纹72a螺合而将其固定的内螺纹即动力元件安装部12、供高压的制冷剂导入的入口端口20、供从入口端口20流入的制冷剂流出的制冷剂的出口端口28、制冷剂的返回通路30、安装o型圈36的孔部33、在阀主体11的底面部形成的内螺纹11a以及用于将阀主体11安装于未图示的蒸发器、其他零件等的安装孔(或者安装用内螺纹)80等。

动力元件安装部12在阀主体11的上表面圆形状地开口，形成为在其内壁面具有内螺纹的有底的圆筒状孔。在该孔的底部中央形成有到达(连通)返回通路30的开口32。在此，动力元件安装部12的中心轴的方向是与通过返回通路30内的制冷剂的通过方向(x方向)大致正交的方向(y方向)。

内螺纹11a以在阀主体11的下表面开口的方式形成，在内螺纹11a的上部形成有插入孔11b。通过利用调整螺钉120将内螺纹11a的开口部分封闭而在阀主体11的内部形成阀室24。阀室24具备圆筒状的侧壁面，比入口孔20a的上端靠上方处是上壁面24a，比入口孔20a的下端靠下方处是下壁面24b。上壁面24a确保后述的防振弹簧140进行滑动所需要的上下方向上的长度。另外，插入孔11b的上端与入口孔20a之间的部分具有满足强度的厚度即可。

入口端口20形成为从阀室24的侧方经由比入口端口20直径小的入口孔20a而与阀室24连通。另外，在出口端口28的深处设置有比出口端口28直径小的狭窄部28a，该狭窄部28a配置于阀室24的上方。该狭窄部28a经由作为节流孔的阀孔26而与阀室24的上端部连通。另外，在阀孔26的阀室24侧形成有阀座25。在阀主体11中，沿上下方向(图1中的y方向)形成有通孔29以将返回通路30与狭窄部28a连通。并且，阀孔26、通孔29、开口32及阀室24配置成各自的中心轴处于同一直线上。返回通路30形成于阀主体11中的出口端口28的更上方，以沿横向(图1中的x方向)贯通阀主体11的方式形成。另外，在返回通路30的下侧形成有与通孔29同轴且与通孔29相比内径大的孔部33。

此外，在图1中，入口端口20及出口端口28在阀主体11的左右开口，同样地，返回通路30也以贯通阀主体11的左右的方式形成，但这些入口端口、出口端口及返回通路的两个开口可以根据配置该膨胀阀的制冷循环的设计而进行各种变更。例如出口端口28及返回通路30的左侧开口也可以向图1的纸面外侧或者纸面内侧开口(即在从阀杆60的中心线观察的情况下入口端口及出口端口以正交的方式形成，同样地，返回通路的两个开口也以正交的方式形成)。

动力元件70包括例如由不锈钢等形成的上盖部件71及在中央部具备贯通口72b的承受部件72、被夹入该上盖部件71与承受部件72之间的隔膜73、配置于该隔膜73与承受部件72之间的止挡部件90等。并且，对将上盖部件71、隔膜73及承受部件72重叠而成的端部进行周焊接，从而使它们一体化。在上盖部件71与隔膜73之间形成有压力工作室75，在将工作气体封入该压力工作室75内之后利用密封栓65密封。承受部件72的下部呈圆筒状且在其周围形成有外螺纹72a，并且经由衬垫35而与动力元件安装部12的内螺纹(向阀主体11的上表面开口的内螺纹)螺合，从而将动力元件70安装于阀主体11。

阀芯40是以与阀座25相对的方式配置的球状的部件，设置于阀室24内。阀杆60以将阀主体11的阀孔26、通孔29及开口32分别插通的形态设置，阀杆60的上端与设置于动力元件70的止挡部件90的下侧的承受部92抵接，其下端配置为与阀芯40接触。o型圈36安装于孔部33，而安装于上部的阻挡部件37用于o型圈36的防脱。

支承部件100是将阀芯40向阀座25的方向(阀杆60的方向)支承的部件。阀芯40紧贴于支承部件100，但由于支承部件100一直由螺旋弹簧44向阀座25及阀杆60的方向施力，因此也可以是支承部件100与阀芯40仅抵接的结构。支承部件100具备主体部103、上表面部101、凸缘部102。圆柱状的主体部103的上表面具备圆锥状的凹部而成为对阀芯40的下表面进行支承的上表面部101。另外，支承部件100具备向主体部103的侧面(外周侧)突出的凸缘部102，该凸缘部102的下表面成为承受防振弹簧140及螺旋弹簧44的一端的构造。此时，比凸缘部102靠下侧的主体部103的外径构成为比螺旋弹簧44的内径小，以进入螺旋弹簧44的内侧。

螺旋弹簧44在设置于支承部件100的凸缘部102的下表面与形成于调整螺钉120的凹部125之间设置。通过该螺旋弹簧44的弹性力，阀芯40经由支承部件100而被朝向阀座25施力。在凸缘部102的下表面与螺旋弹簧44之间设置有防振弹簧140，但之后叙述该结构的详细内容。

调整螺钉120具备主体部121、六角孔122、插入部123、顶端部124、凹部125。插入部123在主体部121的上部以与主体部121相比外径缩小的方式设置，顶端部124在插入部123的上部以与插入部123相比外径缩小的方式设置。另外，主体部121的外周成为用于与向阀主体11的下表面开口的内螺纹11a螺合的外螺纹部121a。此外，在调整螺钉120的上部设置有上部开口且具有圆柱状的空间的凹部125。凹部125形成为到达主体部121附近的深度。另外，凹部125的内径成为比螺旋弹簧44的外径稍大的内径，以使螺旋弹簧44稳定地配置于凹部125内。另外，在调整螺钉120(主体部121)的下部设置有六角孔122，该六角孔122供用于转动该调整螺钉120的未图示的六角扳手插入。

图3是表示第一实施例的防振弹簧140的立体图。图4是表示第一实施例的防振弹簧140的俯视图。图5是表示第一实施例的防振弹簧的侧视图。防振弹簧140具备基部141和脚部142。防振弹簧140能够对不锈钢及其合金等具有弹性的板材进行冲压成型而得到。

基部141是形成防振弹簧140的上部的圆环状的板状的部件，在中央具有安装孔141a。

脚部142从基部141的外周侧在与周向的切线垂直的方向上延伸，换言之放射状地延伸有多个。在第一实施例中，等角度间隔地具备相同长度的八个脚部142。脚部142包括上部142a、弯折部142b、侧部142c、突起部142d。另外，脚部142在弯折部142b处向下方弯折。

上部142a在与基部141大致相同的平面中形成。因此，在各脚部142的根部的部分中，在具有基部141的面中分别确保有规定形状的切口145。在图4中长度c为上部142a的长度。脚部142具备上部142a，从而在与基部141相同的面中，脚部142从比弯折部靠基部141的中心侧处形成。另外，在上部142a的向基部141连接的连接部的附近(脚部142的根附近)，在相邻的上部142a的宽度方向的侧面之间形成的切口145从上部142a的根基侧面以相同的曲率连续地连结从而形成为圆弧状，由此，上部142a彼此(脚部142彼此)顺滑地连接。当然，切口145也可以从上部142a的根基侧面以不同的曲率连结，从而形成为圆弧状以外的形状。

弯折部142b从上部142a向外侧连续地朝向下方(螺旋弹簧44侧)弯折而形成。弯折部142b也可以伴有一定的曲率半径。弯折部142b进行(90-θ)度弯曲加工而形成。

侧部142c与弯折部142b的下方连续地形成为直线状。侧部142c的角度相对于上下方向朝向下方外侧具有θ度。

突起部142d在侧部142c下端附近朝向外侧形成。例如，突起部142d可以由半球状等球表面的一部分等形成。该突起部142d以如下方式设定各部分的尺寸：在安装于阀主体11内时与入口孔20a的开口部上部的部分(上壁面24a)弹性接触，但即使是阀芯40成为最低下降位置的情况下突起部142d也不进入入口孔20a的开口部。

对于脚部142的上下方向上的长度，只要在防振弹簧140的上下移动的范围内的最下端处，脚部142的下端部不落入入口孔20a的开口部内，则能够以适当的长度设定，但为了不阻碍从入口端口20导入的制冷剂的流动，希望脚部142的下端部不到达入口孔20a的开口部。另外，在本实施例中，对于各脚部142的宽度，上部142a、弯折部142b、侧部142c均以固定的宽度形成，但在本发明中不特别地限定于此，可以使顶端的宽度变窄，或者相反地使之变宽，除此之外，可以变更为最适合抑制阀芯的振动的形状。另外，脚部142的厚度(在利用一个弹性板材进行冲压加工而形成防振弹簧140的情况下为防振弹簧140的厚度)也采用适合抑制阀芯的振动的厚度。

在防振弹簧140中，在相邻的脚部142之间具有用于供制冷剂通过的间隙d(图4)。另外，防振弹簧140中的在突起部142d顶端部处连结而成的外径比阀室24内的上壁面24a的内径大，从而在安装时作用有弹性力，向阀室24的上壁面24a按压突起部142d。另外，在脚部142的内侧确保有配置螺旋弹簧44的大小。

如图1、2所示，在防振弹簧140的安装时，首先，从下侧使防振弹簧140的安装孔141a穿过支承部件100的主体部103，使防振弹簧140的基部141的上表面与支承部件100的凸缘部102的下表面抵接。接着，从防振弹簧140的下侧安装螺旋弹簧44。此时，在螺旋弹簧44的内侧配置有支承部件100的主体部103，螺旋弹簧44的上表面与防振弹簧140的基部141下表面抵接。由此，防振弹簧140被设置于阀室24内。

在安装了防振弹簧140的膨胀阀10中，防振弹簧140的基部141由螺旋弹簧44从下侧施力，因此被以规定的力夹持从而安装于支承部件100的凸缘部102与螺旋弹簧44之间。并且，防振弹簧140的突起部142d通过脚部142的弹性力而被以规定的力朝向阀室24的上壁面24a按压，与阀芯40的移动对应地产生滑动阻力。

接着，对作用进行说明。在本发明的第一实施例的膨胀阀10中，从压缩机(未图示)喷出的高压的制冷剂从入口端口20通过入口孔20a而流入阀室24内，通过阀孔26而膨胀并被从出口端口28向蒸发器(未图示)送出。另外，从该蒸发器送出的制冷剂以从返回通路30的左侧入口进入并穿过右侧出口的方式通过，从而返回压缩机。此时，通过返回通路30内的制冷剂的一部分从开口32向动力元件70的下部流入。并且，根据流入动力元件70的下部的制冷剂的温度变化而使得压力工作室75内的工作气体的压力变化。此时，受到根据压力工作室75中的内压的变动而变形的隔膜73的移动的影响，止挡部件90上下移动。并且，止挡部件90的移动经由阀杆60而向阀芯40传递，从而控制膨胀的制冷剂的流量。

在阀芯40沿开闭方向(上下方向)移动的情况下，防振弹簧140与阀芯40及支承部件100一起行动。此时，防振弹簧140以规定的力按压阀主体11的阀室24的上壁面24a，因此在防振弹簧140进行滑动时，在脚部242的突起部142d与阀室24的上壁面24a之间产生摩擦力。由此，对于来自入口端口20的高压制冷剂的压力变动，阀芯40及支承部件100不会沿上下方向灵敏地进行反应，能够防止或降低上下方向上的振动。此外，从防振弹簧140向阀室24的上壁面24a利用多个脚部142在多个地方进行按压，因此对于来自入口端口20的高压制冷剂的压力变动，阀芯40及支承部件100不会克服按压力而沿横向轻易地移动，发挥防止横向的振动的效果。同时，对阀芯40及支承部件100的上下方向上的移动进行引导。

另外，防振弹簧140在阀室24中的比入口孔20a靠上方的上壁面24a处接触，因此脚部142不会落入入口孔20a，能够抑制制冷剂流量、乱流的产生而使制冷剂的通过音降低。另外，防振弹簧140由放射状延伸的脚部142构成，因此仅通过从形成于阀主体11的底部的内螺纹11a的开口部插入就能够容易地向阀主体11内安装。此外，防振弹簧140在具有基部141的面中具有一定的切口深度(切口145)，因此能够将脚部142的长度延长为防振弹簧的高度以上。因此，能够缩小脚部142的弹簧常数，能够减小力相对于脚部142的变形的变化，能够得到更稳定的滑动阻力。另外，通过使脚部142的宽度相同，从而使弹簧常数的计算，即该第一防振弹簧140的设计变得容易。另外，脚部142在与基部141的周向的切线垂直的方向上(放射状地)形成，从而能够不施加基部141的圆周方向上的扭转力地产生滑动阻力。

<第二实施例>

图6是表示第二实施例的防振弹簧的俯视图。第二实施例是将第一实施例的防振弹簧140置换为防振弹簧240的结构，除此之外与第一实施例所示的结构通用，因此对通用的地方省略再一次的说明。

防振弹簧240具备基部241和脚部242。防振弹簧240能够由不锈钢及其合金等具有弹性的板材进行冲压成型而得到。

基部241是形成防振弹簧240的上部的圆环状的板状的部件，在中央具有与第一实施例相同的安装孔141a。

脚部242从基部241的外周侧在与周向的切线垂直的方向上延伸，即放射状地延伸有多个。在第二实施例中，等角度间隔地具备八个脚部242。脚部242包括上部242a、弯折部142b、侧部142c、突起部142d，弯折部142b、侧部142c、突起部142d与第一实施例相同。

在此，不同点在于，在第一实施例中具有圆弧状的切口145，但在第二实施例中为大致三角状的切口245。因此，第二实施例的上部242a的长度e比第一实施例的上部142a的长度c长。并且，第二实施例的脚部242的长度长出与之对应的量。另外，第二实施例的基部241的外周比第一实施例的基部141的外周小。此外，相邻的上部242a的宽度方向的侧面也可以考虑到强度、应力集中而形成小的圆弧状部。

在第二实施例中，通过形成大致三角状的切口245，从而能够进一步延长防振弹簧240的长度。因此，能够进一步减小脚部242的弹簧常数，能够进一步减小力相对于脚部242的变形的变化，能够产生更稳定的滑动阻力。

如上所述，对于本发明的实施方式示出了第一实施例、第二实施例，但本发明不限定于上述的实施例，也包括各种变形例。例如，不限定于包含在上述的实施例中设置的全部结构(构造)的形态。另外，可以删除实施例的结构的一部分，或者置换为其他实施例的结构，还或者在实施例的结构中加入其他实施例的结构。

例如，在上述实施例中示出了脚部142、242以等角度间隔具备相同长度的八个脚部142。若脚部142、242的个数为八个则可以确保行动的稳定性和滑动阻力，并且脚部间的间隙的平衡也得以保证，但不限于此。例如，脚部为两个以上即可，另外，也可以不限于相同长度、等角度间隔。另外，即使是上述实施例所示的脚部的宽度在中途改变的结构，也可以采用。

另外，上述实施例所示的动力元件70示出了基于螺纹的安装，但除此之外，也可以是如下的结构：设置形成于阀主体上部的圆筒部，将动力元件70插入到该圆筒部的内侧，并且对该圆筒部进行内侧铆接加工，从而安装该动力元件70。

符号说明

10膨胀阀

11阀主体

20入口端口

20a入口孔

24阀室

24a上壁面

25阀座

26阀孔

28出口端口

30返回通路

40阀芯

44螺旋弹簧

60阀杆

70动力元件

100支承部件

120调整螺钉

140、240防振弹簧

141、241基部

142、242脚部