阀装置的制作方法

本申请为下述申请的分案申请：

原申请的申请日：2012年9月13日

原申请的申请号：201210338915.4

原申请的发明名称：阀装置

本发明涉及一种可对流过节流孔的流量进行控制的阀装置。

背景技术：

以往，膨胀阀用于汽车的空调装置等的制冷循环。膨胀阀具有这样的结构：与将送入蒸发器的高压液态制冷剂所通过的高压制冷剂流路的中途予以较细地缩径而形成的节流孔相对应地从上游侧对向地配置有阀芯的构造，且该膨胀阀与从蒸发器送出的低压的气态制冷剂的温度和压力对应地使阀芯进行开闭动作，从而控制通过节流孔的制冷剂流量。

图13是表示以往的膨胀阀一例子的纵剖面图。膨胀阀5装入制冷循环1内，而该制冷循环1包括：由发动机驱动的压缩机2；与该压缩机2的排出侧连接的冷凝器(condenser)3；与冷凝器3连接的储存器4；以及与储存器4连接的蒸发器(evaporator)6，该膨胀阀5用于使来自储存器4的液态制冷剂隔热膨胀。

在图13所示的膨胀阀5中，阀主体30具有：节流孔32a，该节流孔32a基本形成在送入蒸发器6的高压制冷剂所通过的高压侧流路32b与低压侧流路32c之间；球状的阀芯8，该阀芯8配置成从制冷剂的上游侧与节流孔32a相对；作为施力构件的压缩螺旋弹簧8c，该压缩螺旋弹簧8c用于从上游侧向节流孔32a对阀芯8进行施力；阀支承体8a，该阀支承体8a用于支承阀芯8并将压缩螺旋弹簧8c的施力传递给阀芯8；动力元件部36，该动力元件部36与从蒸发器6送出的低压制冷剂的温度对应地进行动作；以及感温驱动部318，该感温驱动部318配置在该动力元件部36与阀芯8之间，该感温驱动部318的感温棒和动作棒形成为一体并贯通节流孔32a，该阀主体30通过根据动力元件部36的动作而使阀芯8相对于节流孔32a接触、分离，从而控制流过节流孔32a的制冷剂流量。

动力元件部36包括：具有可挠性的金属制薄板即不锈钢制的膜片36a；不锈钢制的上盖36d及下盖36h，该上盖36d及下盖36h设置为夹着该膜片36a而互相紧密接触，并将膜片36a作为一壁面，分别构成被沿其上下分隔的作为二个压力室的上部压力动作室36b及下部压力动作室36c；以及栓体36i，该栓体36i封住把作为膜片驱动介质的规定制冷剂封入上部压力动作室36b用的孔。下部压力动作室36c通过均压孔36e而与来自蒸发器6的低压制冷剂所流动的第二通路34连通。在下盖36h上形成有筒状的安装座362，动力元件部36的安装座362与螺纹孔361旋和而固定在阀主体30上。

感温驱动部318构成为例如不锈钢制的细径的杆部316。与杆部316分开构成的支座部36k包括：挡块部312，该挡块部312的与膜片36a下表面抵接的端部向径向扩大；以及滑动部314，该滑动部314的中央部形成有突起部315并滑动自如地插入到下部压力动作室36c内。此外，杆部316的上端嵌合在大径部314的突起部315的内部，杆部316的下端与阀芯8抵接。

由于构成感温棒的杆部316在形成于阀主体30的低压侧流路32c与第二通路34之间的贯通孔中贯通，因此，为了防止制冷剂通过与该贯通孔之间的间隙进行流动的情况，将与杆部316外周紧密接触的o型圈40及挡块部件41配置在贯通孔的大径的孔38内。另外，阀室35是形成为与节流孔32a同轴的有底的室，利用配设在和阀主体30旋和的调整螺纹件8b与阀主体30之间的o型圈8d而保持气密地进行封闭。阀室35与高压侧流路32b连通，并且通过节流孔32a而与低压侧流路32c连通。

此外，在阀室35内配置有作为施力构件的压缩螺旋弹簧8c，该压缩螺旋弹簧8c通过具有支承阀芯8的功能的阀支承体8a而向闭阀方向对阀芯8进行推压，压缩螺旋弹簧8c的上端卡止在阀支承体8a的锷状的卡止部分8a1上，压缩螺旋弹簧8的下端由调整螺纹件8b支承。

在制冷循环1中，由于上游侧产生的压力变动以高压的液态制冷剂为介质而传递给膨胀阀5，而导致阀芯8的动作不稳定，不能正确地进行制冷剂的流量控制、或因阀芯8的振动而产生噪音之类的不良情况。为了对应这种不良情况，设有安装在阀支承体8a上并与阀室35的侧面弹性抵接的防振弹簧8f，来获得阀芯8的动作的稳定化和防振。在防振弹簧8f的中央的孔8f3插入有阀支承体8a的主体部分的状态下，将防振弹簧8f的圆板部8f1夹持在卡止部分8a1与压缩螺旋弹簧8c的上端之间，由此将防振弹簧8f安装于阀支承体8a，该卡止部分8a1用于卡止压缩螺旋弹簧8c且与阀支承体8a形成为一体。防振弹簧8f的外周形成有与圆板部8f1一体的多个(例如八个)弹簧臂部8f2，弹簧臂部8f2的顶端部分与阀室35的侧面弹性抵接。

但是，上述那样的防振弹簧8f具有在阀室35内八个弹簧臂部8f2向纵向延伸的结构。另一方面，阀室35随着膨胀阀5的阀主体30整体缩小化而不断小型化，在具有这种小型化的阀室35的膨胀阀中，难以确保将纵向尺寸长的防振弹簧8f安装在阀室35内的空间。

在上述那样结构的膨胀阀中，阀支承体8a对于制冷剂的向节流孔32a的流动成为阻力，可能导致压力损失并在制冷剂通过阀支承体8a的周围时产生噪音。

专利文献1：日本特开2005－156046号公报

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种阀装置。本发明的阀装置具有对开闭节流孔的阀芯的振动予以防止的防振弹簧，通过缩小防振弹簧的阀开闭方向尺寸，从而将阀装置小型化。另一方面，本发明的阀装置具有对开闭节流孔的阀芯进行支承的阀支承体，通过减少对于流入阀室、流向节流孔流体的阻力，从而减少流体的压力损失，并减少流体通过阀支承体的周边时所产生的噪音。

为了实现上述目的，本发明第一技术方案的阀装置，其具有：阀主体，该阀主体具有节流孔及与该节流孔相连的阀室；阀芯，该阀芯配置在所述阀室内并与所述节流孔接触、分离而调节流过所述节流孔的流体的量；以及防振弹簧，该防振弹簧防止所述阀芯振动，所述防振弹簧具有与所述阀室的壁面抵接的多个弹簧臂部，该多个弹簧臂部形成为沿所述阀室的壁面而向与所述阀芯的开闭方向交叉的方向延伸。

本发明第二技术方案的阀装置，其具有：阀主体，该阀主体具有节流孔及与该节流孔相连的阀室；阀芯，该阀芯配置在所述阀室内并与所述节流孔接触、分离而调节流过所述节流孔的流体的量；以及阀支承体，该阀支承体支承该阀芯，该阀支承体将阀支承部和防止所述阀芯振动的防振弹簧形成为一体，所述阀装置是温度式的膨胀阀，通过所述节流孔将由冷凝器冷凝并导入所述阀室内的高压的液态制冷剂减压，并且根据由蒸发器蒸发的低压的气态制冷剂的温度而对所述阀芯进行开闭控制，导入所述液态制冷剂的高压侧流路的端口与所述阀室的壁面连接，该壁面面对与所述节流孔和所述阀芯接触、分离的方向交叉的方向，所述阀支承部设有使流体通过的孔或缺口，并且所述阀支承体在所述阀室内相对于所述高压侧流路的端口配置在所述节流孔侧。

发明效果：

由于本发明所用的防振弹簧的弹簧臂部形成为沿阀室的壁面而向与阀芯的开闭方向交叉的方向延伸，因此，能够缩短阀室的开闭方向的尺寸，能将阀主体小型化并缩短阀装置的尺寸。

此外，由于本发明的阀装置在阀支承体上设有使流体流过的孔或缺口，因此，流入阀室的流体的一部分不会被阀支承体挡住流动，能通过孔或缺口而向节流孔流动。因此，能够减少流体的压力损失，并且还能够降低流体流过阀支承体时产生的噪音。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元(由阀芯、阀支承体及防振弹簧构成的单元)的一例子的立体图。

图2是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元的另一例子的立体图。

图3是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。

图4是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。

图5是将具有图1所示的阀芯单元的阀装置的局部予以剖切表示的图。

图6是将图5的局部予以放大表示的图。

图7是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元(由阀芯、防振弹簧及阀支承体构成的单元)的一例子的立体图。

图8是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元的另一例子的立体图。

图9是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。

图10是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。

图11是将具有图7所示的阀芯单元的阀装置的局部予以剖切表示的立体图。

图12是将图11的局部予以放大表示的立体图。

图13是表示以往的膨胀阀的一例子的纵剖面图。

符号说明：

1制冷循环

2压缩机

3冷凝器

4储存器

8c压缩螺旋弹簧

30阀主体

32a节流孔

32b高压侧流路

32b1端口

35阀室

51、61、71、81阀支承体

53、63、72、82阀按压部

52、62防振弹簧

54、64弹簧臂部

58、68、78、88阀芯

65筒状部

551、581、591、601阀支承体

551a、581a、591a、601a阀支承部

551b、581b、591b、601b防振弹簧

552、602弹簧臂部

558、598、608阀芯

603筒状部

572孔

583缺口

具体实施方式

下面，根据附图，来说明本发明第一实施方式的阀装置的实施例。图1是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的由阀芯、阀支承体和防振弹簧构成的阀芯单元的一例子的立体图。在本实施例中，对于与图13所示例子对应的部分，标上相同的符号，省略重复说明。

图1所示的阀芯单元50包括阀芯58、支承该阀芯58的阀支承体51、以及防振弹簧52。阀支承体51具有将阀芯58支承于上表面中央部分的圆盘状的阀按压部53。防振弹簧52具有防止阀芯58振动的多个弹簧臂部54，弹簧臂部54通过在阀按压部53外周缘的多个部位分别形成的折弯部分而与阀按压部53形成为一体。阀支承体51及防振弹簧52通过对金属板进行冲压加工而形成为一体。

阀按压部53的上表面中央部分形成有凹部，通过将已稳定落坐在该凹部内的阀芯58以焊接等方式固定在该凹部上而支承阀芯58。防振弹簧52的各弹簧臂部54形成为在从阀按压部53的外周缘偏向阀芯58的打开方向的位置折弯成钩状的状态。在各弹簧臂部54中，下臂部分55沿阀室35(参照图5、6)的侧壁面35a而向与阀芯58的开闭方向交叉的横向延伸，并且越向顶端越从以阀按压部53为横截面形状的假想的圆筒面向外侧离开，顶端的平滑的突起部分56与阀室35的侧壁面35a弹性抵接。在图示的例子中，下臂部分55笔直地向横向延伸。

由于各弹簧臂部52向横向伸出，因此，相比于以往的防振弹簧的弹簧臂部向纵向延伸的而言，能缩小上下尺寸。另外，由于各弹簧臂部54与支承阀芯58的阀按压部53形成为一体，因此与以往的阀支承体和防振弹簧的组合相比，不仅能减少零件个数和装配工时，而且还能降低制造成本。

图5是将装入有图1所示的阀芯单元50的阀装置的局部予以剖切表示的立体图，图6是将图5所示的示图局部予以放大表示的立体图。阀芯单元50被收容在阀室35内，由于旋入阀主体30下端的调整螺纹件8b与阀芯单元50之间夹装有作为施力构件的压缩螺旋弹簧8c，因此，阀芯58受到压缩螺旋弹簧8c的向关闭节流孔32a的方向的施力。压缩螺旋弹簧8c的上端部从下侧与阀支承体51的阀按压部53抵接，且压缩螺旋弹簧8c周围由多个弹簧臂部54围住。

由于弹簧臂部54向横向延伸，因此，阀支承体51能配置在相比于高压侧流路32b的与阀室35相连的端口32b1更靠上的上方。因此，弹簧臂部54对于制冷剂从端口32b1流入阀室35的流动不成为阻力，故能进一步降低在阀室35内流动的高压制冷剂的压力损失，并还能降低噪音。

图2是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元的另一例子的立体图。图2所示的阀芯单元60是图1所示的阀芯单元50的变形例，包括球状的阀芯68、支承该阀芯68的阀支承体61、以及防振弹簧62。阀支承体61具有：将阀芯68支承在上表面中央部分的圆盘状的阀按压部63；以及防止阀芯68振动的多个弹簧臂部64，防振弹簧62具有从阀按压部63的外周缘向阀芯68的打开方向延伸的圆筒状的筒状部65。阀按压部63和筒状部65通过金属板的冲压成型而形成为一体。弹簧臂部64是在筒状部65的多个部位向径向冲切掀起而形成的。详细地说，弹簧臂部64设在从阀按压部63偏向筒状部65的轴线方向的位置。弹簧臂部64的顶端部分形成有突起部分66，该突起部分66与阀室35(参照图5)的侧壁面35a弹性抵接。

图3是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。图3所示的阀芯单元70的阀芯78与阀支承体71形成为一体。除此以外，其它与图1所示的例子相同，故对于相同部位标上相同的符号，省略再次的详细说明。在本例子中，阀芯78在阀支承体71的阀按压部72的中央部分与阀按压部72形成为一体且形成为向上方鼓出的拱状。阀芯78的形状不限于拱状，只要是半球状的鼓出部、圆锥台、或方锥台等适于冲压成型的形状即可，可形成为适当的形状。

通过将阀芯78与阀按压部72形成为一体，则可省略以往那样用焊接等方式将与阀支承体分开制作成的球状的阀芯固定在阀支承体上的工序。

图4是表示本发明第一实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。图4所示的阀芯单元80，其阀芯88不是与阀支承体81分开制作的球状的阀芯，而与图3所示的例子的情况相同，与阀支承体81形成为一体。具体来说，阀芯88与阀支承体81的阀按压部82形成为一体且形成为向上方鼓出的拱状。另外，由于防振弹簧62是与图2所示的例子相同的结构，故对于相对应的部位标上相同的符号，省略再次的说明。通过将阀芯88与阀支承体81形成为一体，则可省略以往那样用焊接等方式将与阀支承体分开制作成的球状的阀芯固定在阀支承体上的工序。

下面，根据附图来说明本发明第二实施方式的阀装置的实施例。图7是表示将本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯、支承该阀芯的阀支承体及防止阀芯振动的防振弹簧予以一体化而成的阀芯单元的一例子的立体图。在本实施例中，由于除阀芯单元以外的结构是与图13所示的膨胀阀相同的，故省略再次的说明。另外，在图7中，为了简化，只对一部分对象标注符号。

图7所示的阀芯单元550具有阀芯558、以及支承该阀芯558的阀支承体551。阀支承体551，其将阀芯558支承在上表面中央部分的圆盘状的阀支承部551a和防止阀芯558振动的防振弹簧551b形成为一体。防振弹簧551b包括多个弹簧臂部552，多个弹簧臂部552在阀支承部551a的外周缘551c的多个部位(在本例子中，绕阀支承部551a的中心按照相等角度的四个部位)通过分别形成的折弯部分553而连接成一体。阀支承部551a及防振弹簧551b可通过对金属板进行冲压加工而形成。

阀支承部551a的上表面中央部分形成有凹部559，通过以焊接等方式将稳定落坐在该凹部559内的阀芯558固定在该凹部559，从而支承阀芯558。防振弹簧551b的各弹簧臂部552相对于阀支承部551a的面折弯成直角并形成为向下方垂下的大致l字形。在各弹簧臂部552中，与折弯部分553相连的上臂部分554是平滑的部分或圆筒的一部分、即少许弯曲的部分。另外，因为通过肘部分557而与上臂部分554相连的下臂部分555向横向延伸，所以，越向顶端越从以阀支承部551a为横截面形状的假想的圆筒面向外侧离开，顶端的平滑的突起部分556与阀室35(参照图11)的内壁弹性抵接。在图示的例子中，下臂部分555笔直地向横向延伸。

由于各弹簧臂部552在上述的假想的圆筒面向横向张开，因此相对于以往的防振弹簧的弹簧片向纵向延伸的而言，可缩小上下尺寸。另外，由于各弹簧臂部552与支承阀芯558的阀支承部551a形成为一体，因此，与以往的阀支承体和防振弹簧的组合相比，不仅可减少零件个数和装配工时，而且和可降低制造成本。

在阀支承部551a上，在支承阀芯558的中央部分的周围，在周向上隔着适当间隔形成有多个制冷剂通过用的孔572(只对一部分标注符号)。从阀芯558周围的制冷剂的流动的均匀性的观点看，优选孔572的间隔形成为等间隔。由于相对于以往制冷剂只从阀室35经阀支承体551的周围向节流孔32a流动的情况而言，孔572允许贯通阀支承体551而向节流孔32a的较为顺畅的流动，故制冷剂的流动阻力(压力损失)减少，且制冷剂流过阀支承体551的周围时容易产生的噪音降低。另外，由于制冷剂被整流且制冷剂中所含的气泡被孔572细小化，因此，随着气泡破裂所产生的噪音也降低。

图11是将装入有图7所示的阀芯单元550的阀装置的局部予以剖切表示的立体图，图12是将图11所示的局部予以放大表示的立体图。阀芯单元550被收容在阀室35内，由于在旋入阀主体30下端的调整螺纹件8b与阀芯单元550之间夹装有作为施力构件的压缩螺旋弹簧8c，因此，阀芯558受到压缩螺旋弹簧8c的向关闭节流孔32a的方向的施力。压缩螺旋弹簧8c的上端部从下侧与阀支承体551的阀支承部551a抵接，且压缩螺旋弹簧8c的周围由多个弹簧臂部552围住。

从高压侧流路32b流入阀室35内的制冷剂，一部分通过形成于阀支承部551a的多个孔572而容易较顺畅地向节流孔32a流动。在阀芯单元550的防振弹簧551b中，由于弹簧臂部552沿阀支承体551的横向延伸，因此，阀支承体551在阀室35中可配置在相比于高压侧流路32b所连的端口32b1更靠上的上方，因此，弹簧臂部552的突起部分556与阀室35的相比于端口32b1更靠上方的内壁面35a抵接。由于弹簧臂部552对于从端口32b1流入阀室35的制冷剂的流动不成为阻力，因此，可进一步降低高压制冷剂的压力损失，并还可进一步降低噪音。

图8是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元的另一例子的立体图。图8所示的阀芯单元580，其是在将阀支承部581a和防振弹簧581b形成为一体而成的阀支承体581中、在阀支承部581a上隔着适当间隔形成有多个制冷剂通过用的缺口583而成的。缺口583从阀支承部581a的外周侧等间隔地形成较为优选，该缺口583是在相邻的折弯部分553、553之间向支承阀芯558的中央部分切入而形成的。缺口583与在图7所示的阀芯单元550中在阀支承部551a形成有多个孔572的情况相同，在从高压侧流路32b流入阀室35内的制冷剂在流过阀支承体581时容易顺畅地向节流孔32a流动，因此在降低对于制冷剂流动的阻力的同时，使噪音降低。

图9是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。图9所示的阀芯单元590，其阀芯598与阀支承体591形成为一体。除了阀芯598的结构以外，其他与图7所示的例子相同，因此对于相同部位标注相同的符号，省略再次的详细说明。在本例子中，阀芯598在阀支承体591的阀支承部591a的中央部分与阀支承部591a形成为一体且形成为向上方鼓出的拱状。阀芯598的形状不限于拱状，只要是半球状的鼓出部、圆锥台、或方锥台等适于冲压成形的形状即可，可形成为适当的形状。

与图7所示的例子相同，在阀支承体591的阀支承部591a上沿周向留有适当间隔地形成有多个制冷剂通过用的孔572。另外，防振弹簧部591b的弹簧臂部552与图7、图8所示例子中形成的大致l字形的弹簧臂部相同。通过将阀芯598与阀支承体591形成为一体，从而可省略如以往那样利用焊接等方式将分体制作的球状阀芯固定在阀载放部上的工序。在本例子中，也可代替孔572而形成图8所示那样的缺口583。

图10是表示本发明第二实施方式的阀装置所用的阀芯单元的又一例子的立体图。图10所示的阀芯单元600不是将阀芯608分体制作的球状的阀芯，而是与图9所示例子的情况相同，与阀支承体601形成为一体。具体来说，阀芯608在阀支承体601的阀支承部601a的中央部分与阀支承部601a形成为一体且形成为向上方鼓出的拱状。在阀支承部601a上沿周向留有适当间隔地形成有多个制冷剂通过用的孔572。在本例子中，当然也可代替孔572而形成图8所示那样的缺口583。

防振弹簧601b具有从阀支承部601a的外周一体地延伸的圆筒状的筒状部603。具有阀支承部601a和具有防振弹簧601b的筒状部603，其可通过金属板的冲压成形来制作。弹簧臂部602在筒状部603的多个部位(在本例子中，为从阀支承部601a的中心看呈等角度的四个部位)向横向冲切掀起而形成。在弹簧臂部602的顶端部分形成有突起部分606，突起部分606利用弹簧作用而与阀室35的内壁抵接。通过将阀芯608与阀支承体601形成为一体，从而可省略如以往那样利用焊接等方式将分体制作的球状的阀芯固定在阀载放部上的工序。

在上述实施例中，虽然防振弹簧与阀支承体形成为一体，但本发明并不限于这种实施例，很明显，也可分别形成阀支承体和防振弹簧。

另外，本发明适用的阀装置不限于膨胀阀，只要是具有对通过节流孔的流体的流量进行控制的阀芯以及抑制阀芯的振动的防振弹簧的阀装置即可，还可适用于任何阀装置。

此外，作为本发明的阀装置，以膨胀阀为例做了说明，但本发明不限于此，只要具有对流过节流孔的流体的流量进行控制的阀芯和对阀芯进行支承的阀支承体即可，还可应用于任何的阀装置，这是显而易见的。

除此之外，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可对上述实施例实施各种改变。