(57)【要約】【課題】  ボディの製造効率を向上させるとともに材料の歩留まりを良くし、膨張弁の製造コストを低減させる。【解決手段】  本発明の膨張弁によれば、ボディ２がアルミニウム合金のダイカストにより形成されるため、ボディ２が複雑な形状であっても容易に作製することができ、材料の歩留まりも向上する。また、パワーエレメント３及びアジャスト部材１６を、ボディ２の一部を加締めることによりボディ２に固定するようにしたため、これらの固定のためにボディ２、パワーエレメント３及びアジャスト部材１６にねじ部を加工する必要もなく、その加工が簡素化される。その結果、膨張弁の製造コストを低減させることができる。【選択図】  図１
2007032862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から導入された冷媒を内部の弁部を通過させることにより絞り膨張させて下流側へ供給する膨張弁において、
前記弁部を内部に備えるボディが金属のダイカストにより形成され、
前記ボディ内の冷媒通路に連通する開口部を封止するように取り付けられる構造体を、前記ダイカストにより形成された前記ボディの部分又は別部材を加締めることにより、前記ボディに対して固定したことを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
冷凍サイクルに設けられて動作し、コンデンサ側から流入した冷媒を前記弁部を通過させることにより絞り膨張させてエバポレータへ供給し、前記エバポレータから戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して前記弁部の開度を制御するとともに、その冷媒をコンプレッサ側に導出する温度式膨張弁として構成され、
前記コンデンサ側からの冷媒を導入して、中間部に設けられた前記弁部を通過させて前記エバポレータへ導出するための第１の通路と、前記エバポレータから戻ってきた冷媒を導入して前記コンプレッサ側へ導出するための第２の通路とが形成された前記ボディと、
前記ボディに前記第２の通路に連通するように形成された前記開口部から外側に延出した開口端部の内方により形成された収容部に、少なくとも部分的に収容されるように構成され、前記第２の通路を流れる冷媒の温度及び圧力を感知して前記第１の通路に配置された前記弁部の開度を制御する前記構造体としてのパワーエレメントと、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
【請求項３】
前記パワーエレメントは、前記開口端部の部分が内方に加締められることにより、前記ボディに対して固定されていることを特徴とする請求項２記載の膨張弁。
【請求項４】
前記パワーエレメントは、その外周端部と前記開口端部とを覆うように外挿された前記別部材としてのカップリングの部分が内方に加締められることにより、前記ボディに対して固定されていることを特徴とする請求項２記載の膨張弁。
【請求項５】
前記カップリングは、前記パワーエレメントのほぼ全体を外方から覆うように前記ボディに取り付けられ、前記パワーエレメントとの間の空間に断熱材が配設されていることを特徴とする請求項４記載の膨張弁。
【請求項６】
前記ボディにおいて前記第１の通路の前記中間部に設けられた弁座と、
前記弁座に対して接離可能に配置された弁体と、
前記弁体に対して前記パワーエレメントによる力を伝達するシャフトと、
前記弁体に対して前記シャフトと反対側から付勢力を付与するスプリングと、
前記ボディに前記第１の通路に連通するように形成された前記開口部としての第２の開口部に少なくとも部分的に収容されて、前記スプリングを前記弁体と反対側で支持し、その前記第２の開口部内での収容位置により前記スプリングによる荷重を調整可能に構成された前記構造体としてのアジャスト部材と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の膨張弁。
【請求項７】
前記アジャスト部材は、前記収容位置に相当する前記ボディの部分を外側から加締めることにより、前記ボディに固定されていることを特徴とする請求項６記載の膨張弁。
【請求項８】
前記アジャスト部材は、
前記第２の開口部に挿通された底部を有する本体と、前記ボディの前記第２の開口部の開口端縁を覆うように折り返されたフランジ部とを備え、
前記フランジ部を外方から前記ボディの外周面に向って加締めることにより、前記ボディに固定され、
前記本体の前記底部により前記スプリングを支持するように構成されたこと、
を特徴とする請求項６記載の膨張弁。
【請求項９】
前記アジャスト部材は、前記本体の前記底部を前記弁体側に押圧して変形させることで、前記スプリングによる荷重を調整可能に構成されたことを特徴とする請求項８記載の膨張弁。
【請求項１０】
前記金属がアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上流側から導入された冷媒を内部の弁部を通過させることにより絞り膨張させて下流側に導出する膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エアコン装置の冷凍サイクルは、一般に、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、冷凍サイクル内の冷媒を溜めるとともに凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバと、分離された液冷媒を絞り膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータとにより構成されている。
【０００３】
このうち、膨張弁には、例えばエバポレータ出口の冷媒の温度及び圧力を感知してエバポレータに送り出す冷媒の流量を制御する温度式膨張弁が用いられる。この温度式膨張弁は、レシーバからエバポレータへ向かう冷媒を通過させる第１の通路と、エバポレータから戻ってきた冷媒を通過させてコンプレッサへ導出する第２の通路が形成されたボディを備える。このボディの第１の通路の中間部には、冷媒の流量を調整するための弁部が設けられ、このボディの第２の通路側の端部には、この第２の通路を流れる冷媒の温度及び圧力を感知して、シャフトを介して弁体に開弁方向の駆動力を付与するパワーエレメントが設けられている。また、ボディの第１の通路側の端部には、弁体にシャフトと反対側で閉弁方向の付勢力を付与するスプリングと、そのスプリングを支持するアジャストねじが取り付けられている。このアジャストねじのボディに対する螺入量を変えることにより、スプリングの設定荷重を調整することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
そして、パワーエレメントによる開弁方向の力とスプリングによる閉弁方向の力とがバランスする位置に弁体が保持され、そのときの弁開度に応じた流量の冷媒が弁部を通過して流れるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−３２５６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような膨張弁のボディは一般に、軽量で加工性に優れたアルミニウム合金を押出成形して中実の半製品を作製し、その後、第１の通路、第２の通路、及びパワーエレメントやアジャストねじを螺合させるためのねじ孔を切削加工して製造される。
【０００６】
しかしながら、切削加工は加工時間がかかるとともに材料の歩留まりが悪いため、製造コストが嵩むといった問題がある。特にねじ孔については、ボディに下孔を形成した後にねじを切るといった煩雑な工程が要される。
【０００７】
これに対し、例えばボディを中空押出加工等の押出加工で製造する技術も提案されているが、このような技術はアルミニウム合金を一定の押出方向に抜く必要があるため、一定の断面を有するストレートな形状部分にのみしか適用することができないし、ねじ孔を成形することはできない。このため、ねじ孔や複雑な形状部分については依然として切削加工を採用するしかなく、材料の節減及び製造効率の向上を図る上では十分でないといった問題があった。
【０００８】
また、ボディを樹脂材の射出成形により製造する方法も考えられるが、樹脂材は金属に比べて剛性が小さくて強度的に弱く、また冷媒の流動音が大きいといった問題がある。さらに、樹脂材は一旦硬化すると塑性変形し難いため、例えば弁座を弁体の形状に合わせてコイニング加工しようとしても型になじみ難く、加工中に割れを生じやすい。このため、別途金属で成形した弁部を射出成形の際にインサート成形しなければならず、製造が煩雑になるといった問題がある。
【０００９】
なお、このような問題は、温度式膨張弁に限らず、電磁式その他の膨張弁においても同様に存在するものである。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ボディの製造効率を向上させるとともに材料の歩留まりを良くし、膨張弁の製造コストを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では上記問題を解決するために、上流側から導入された冷媒を内部の弁部を通過させることにより絞り膨張させて下流側へ供給する膨張弁において、前記弁部を内部に備えるボディが金属のダイカストにより形成され、前記ボディ内の冷媒通路に連通する開口部を封止するように取り付けられる構造体を、前記ダイカストにより形成された前記ボディの部分又は別部材を加締めることにより、前記ボディに対して固定したことを特徴とする膨張弁が提供される。
【００１１】
このような膨張弁においては、ボディが金属のダイカストにより成形されるため、押出成形のようにボディの形状が制約されることなく、金型の形状に応じて複雑な形状に作製することが可能となる。また、ボディの開口部に取り付けられた構造体を、ボディの部分を加締めてこれに固定したり、あるいは、構造体とボディとの接合部に別部材を配置してこれを加締めることにより、その別部材によって構造体の部分とボディの部分を挟持するように両者を固定したりする。このため、ボディ及び構造体に固定のためのねじ部を形成する必要もなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の膨張弁によれば、ボディが金属のダイカストにより形成されるため、例えば押出加工では成形が困難な複雑な形状であっても容易かつ効率よく製造することができる。また、従来切削加工が行われた部位についてもダイカストで一体成形可能であるため、材料の歩留まりも良く、膨張弁の製造コストを低減させることができる。さらに、ボディの開口部に取り付けられる構造体をボディの部分又は別部材を加締めることによりボディに固定するようにしたため、ボディ及び構造体に固定のためのねじ部を形成する必要もなく、その加工が簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明の膨張弁を自動車用エアコン装置の冷凍サイクルに適用される温度式膨張弁として具体化したものである。図１は、第１の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。
【００１４】
膨張弁１は、後述するアルミニウム合金のダイカストによって形成されたボディ２を有する。このボディ２は略角柱状をなすが、その側面のいたるところに軽量化のための肉抜き部が設けられている。ボディ２の内部には冷媒の絞り膨張を行う弁部が設けられ、その長手方向の端部には、感温部として機能するパワーエレメント３が設けられている。
【００１５】
ボディ２の側部には、レシーバ（コンデンサ側）から高温・高圧の液冷媒を受けるポート４と、弁部を介して絞り膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータへ供給するポート５と、エバポレータから戻ってきた冷媒を受けるポート６と、その冷媒をコンプレッサへ戻すポート７とが設けられている。ポート４、ポート５及びこれらをつなぐ冷媒通路により第１の通路８が構成され、ポート６、ポート７及びこれらをつなぐ冷媒通路により第２の通路９が構成されている。第１の通路８のポート４及びポート５の各開口端には、それぞれレシーバ、エバポレータにつながる配管を接続する際に介装させるシール部材のシール面が設けられている。このシール面は、その開口端に向って広がるようにテーパ状に形成されている。また、第２の通路９のポート６及びポート７の各開口端にも、それぞれエバポレータ、コンプレッサにつながる配管を接続する際に介装させるシール部材のシール面が設けられている。このシール面も、その開口端に向って広がるようにテーパ状に形成されている。
【００１６】
また、ボディ２において、第１の通路８のポート４側に位置する冷媒の導入通路１０と、ポート５側に位置する冷媒の導出通路１１との間には、これらを接続する弁孔１２が形成されており、この弁孔１２の上流側開口端部に設けられたテーパ部により、弁座１３が構成されている。導入通路１０と導出通路１１は、図示のように互いに異なる軸線上に沿って延びるように配置されており、弁孔１２が両通路に直交するように形成されて両通路を接続している。
【００１７】
弁座１３の上流側には、ともに弁部を構成するボール状の弁体１４が配置されている。また、ボディ２の下端部には、この第１の通路８にほぼ直交して外部と連通する開口部１５が形成されており、この開口部１５を封止するようにアジャスト部材１６が配設されている。アジャスト部材１６の先端面には円溝状のスプリング受け部１７が形成され、このスプリング受け部１７には、弁体１４との間に介装されてこの弁体１４を弁座１３に着座させる方向に付勢するコイルスプリング１８の一端部が収容されて支持されている。このアジャスト部材１６のボディ２への挿入量を調整することで、コイルスプリング１８の荷重を調整できるようなっている。つまり、このアジャスト部材１６は、開口部１５内で位置調整されることによりコイルスプリング１８の弾性力を調整可能なアジャスト機構として機能する。また、アジャスト部材１６とボディ２との間には、内部の冷媒が開口部１５を通って外部に漏洩することを阻止するＯリング１９が介装されている。
【００１８】
また、ボディ２の上端部には、第２の通路９にほぼ直交して外部と連通する開口部２０が形成されており、この開口部２０を封止するようにパワーエレメント３が固定されている。このパワーエレメント３は、ステンレス材からなるアッパーハウジング２１及びロアハウジング２２と、これらによって囲まれた空間を仕切るように配置された可撓性のある金属薄板からなるダイヤフラム２３と、このダイヤフラム２３の下面に配置されたディスク２４とによって構成されている。アッパーハウジング２１とダイヤフラム２３とによって密閉された感温室には、感温用ガスが封入されている。パワーエレメント３とボディ２との間には、内部の冷媒が開口部２０を通って外部に漏洩することを阻止するＯリング２５が介装されている。第２の通路９を通過する冷媒の圧力及び温度は、ディスク２４に設けられた孔部又はスリットを通ってダイヤフラム２３の下面に伝達される。
【００１９】
ディスク２４の下方には、ダイヤフラム２３の変位を弁体１４へ伝達するシャフト２６が配置されている。このシャフト２６は、ボディ２に形成された貫通孔２７を挿通している。この貫通孔２７は、その上部に大径部２８、下部に小径部２９を有しており、大径部２８の上部開口端は、テーパ状の面取りがされた形状に形成されている。貫通孔２７の大径部２８には、シャフト２６と貫通孔２７との間を完全にシールするＯリング３０が配置され、貫通孔２７における冷媒のバイパス漏れを完全に防止するように構成されている。
【００２０】
シャフト２６の上部は、第２の通路９を横切って配置されたホルダ３１により保持されている。このホルダ３１の下端部は貫通孔２７の大径部２８に嵌入されており、その下部端面が貫通孔２７の上部開口端方向へのＯリング３０の移動を規制している。シャフト２６の下端部は、小径部２９を貫通して弁孔１２に達している。シャフト２６の上端部は、ディスク２４の下面に当接しているが、そのディスク２４の当接面はシャフト２６の軸線に直角に交わる平面に対して傾斜している。その結果、ダイヤフラム２３の軸線方向の動きが、シャフト２６に軸線方向の荷重を与えるとともに横方向の荷重をも与えるようになっている。これにより、ダイヤフラム２３の動きをシャフト２６に伝えるとき、シャフト２６に横荷重の分力が働き、ポート４の流体通路を流れる高圧冷媒に圧力変動があってもシャフト２６の動作が敏感に反応しないようにしてシャフト２６の長手方向の振動を抑制している。
【００２１】
また、ボディ２には、これを前後方向に貫通する図示しない一対の捨て穴が設けられている（図２参照）。この捨て穴は、ボディ２に図示しない配管を接続するための固定プレートを取り付ける際に、その固定プレートを固定するためのボルトを挿通するためのものである。
【００２２】
なお、ボディ２の各側面のいたるところには、ボディ２の軽量化を図るために複数の肉抜き部３２が設けられている。このような比較的複雑な形状であっても、ダイカストによれば容易に形成することができる。
【００２３】
次に、本実施の形態の膨張弁の製造方法の要部について説明する。図２は、膨張弁の製造方法の要部概略を示す説明図である。なお、同図においては膨張弁の形状を単純化している。また、図３は、膨張弁の製造工程の中間状態を表す中央縦断面図である。
【００２４】
図２に示すように、膨張弁１は、アルミニウム合金のダイカストによって製造される。本実施の形態においては、図示のような第１金型５０、第２金型６０、第１マンドレル７０及び第２マンドレル８０を含む装置が用いられる。これら第１金型５０、第２金型６０、第１マンドレル７０及び第２マンドレル８０を組み立てることによって、ボディ２の本体及び冷媒通路等を成形するためのチャンバが形成される。
【００２５】
第１金型５０は、ポート４及び７が位置する側であるボディ２の前半部を成形するためのチャンバ５１を有する。そのチャンバ５１内には、ポート４，７をそれぞれ形成するためのポート形成部５２，５３、上記一対の捨て穴を形成するための捨て穴形成部５４が、それぞれ開口部に向って突設されている。ポート形成部５２及び５３の基端部は、図示しないが、上述したシール部材のシール面を形成するためにテーパ状になっている。また、第１マンドレル７０を挿通するための挿通穴を形成するマンドレル挿通部形成溝５５、第２マンドレル８０を挿通するための挿通穴を形成するマンドレル挿通部形成溝５６、及び溶融したアルミニウム合金を注入するための注入路を形成する注入路形成溝５７が、それぞれチャンバ５１に連通して設けられている。また、チャンバ５１の上端部には、ボディ２においてパワーエレメント３を収容するための後述する収容部４２を形成するための収容部形成部５８が設けられている。
【００２６】
第２金型６０は、ポート５及び６が位置する側であるボディ２の後半部を成形するためのチャンバ６１を有する。そのチャンバ６１には、ポート５，６をそれぞれ形成するためのポート形成部６２，６３が、それぞれ開口部に向って突設されている。ポート形成部６２及び６３の基端部は、図示しないが、上述したシール部材のシール面を形成するためにテーパ状になっている。また、第１金型５０と組み合わせた際にマンドレル挿通部形成溝５５とともに第１マンドレル７０を挿通する挿通穴を形成するマンドレル挿通部形成溝６４、マンドレル挿通部形成溝５６とともに第２マンドレル８０を挿通する挿通穴を形成するマンドレル挿通部形成溝６５、及び注入路形成溝５７とともに溶融したアルミニウム合金を注入するための注入路を形成する注入路形成溝６６が、それぞれチャンバ６１に連通して設けられている。また、チャンバ６１の上端部には、収容部形成部５８とともに上記収容部４２を形成するための収容部形成部６７が設けられている。
【００２７】
第１マンドレル７０は、段付円筒状をなし、上記アジャスト部材１６が挿通される開口部１５を形成するための開口部形成部７１、及び第１の通路８の弁部（弁座１３及び弁孔１２）を形成するための弁部形成部７２が設けられている。特に、弁部形成部７２は、弁部の冷媒流量を大きくするために弁孔１２の上流側入口を大きくするためのテーパ状の斜面を有する。
【００２８】
さらに、第２マンドレル８０は、段付円筒状をなし、上記貫通孔２７を形成するための貫通孔形成部８１、及び第２の通路８に連通する開口部２０を形成するための開口部形成部８２が設けられている。
【００２９】
そして、ボディ２を製造する際には、第１金型５０、第２金型６０、第１マンドレル７０及び第２マンドレル８０を組み立てた状態で注入路から溶融したアルミニウム合金を注入してダイカストを行う。本実施の形態においては、このアルミニウム合金として鋳造性に優れたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系のものを使用する。具体的には、Ｓｉが９．６〜１２．０重量％、Ｆｅが０〜１．３重量％、Ｃｕが１．５〜３．５重量％、Ｍｎが０〜０．５重量％、Ｍｇが０〜０．３重量％、Ｚｎが０〜１．０重量％、Ｎｉが０〜０．５重量％、Ｓｎが０〜０．３重量％、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるものを使用する。特に、Ｓｉを９．６〜１２．０重量％含めることにより、溶融したアルミニウム合金の流動性を良好に保持することができ、またＣｕを１．５〜３．５重量％に抑えることにより、材料の収縮欠陥を抑制することができる。
【００３０】
そして、そのアルミニウム合金が硬化すると、第１マンドレル７０を抜いた後に第１金型５０と第２金型６０とを分離する。
図３に示すように、ダイカストにより成形されたボディ２の半製品の上端部には、開口部２０から外側に延出した開口端部４１の内方により、パワーエレメント３を収容するための収容部４２が形成されている。この開口端部４１は、ダイカスト直後においては図示のように、パワーエレメント３の上端付近まで上方に延びて円筒状に開口している。
【００３１】
また、同半製品の下端部には、開口部１５から下方に延出した円筒状の開口端部４３が形成されている。
そして、このボディ２の半製品に対し、弁体１４が取り付けられたコイルスプリング１８を支持したアジャスト部材１６（「構造体」に該当する）などを下側の開口部１５から所定量圧入する。続いて、シャフト２６を挿通したホルダ３１などを上側の開口部２０から挿入し、さらに、Ｏリング２５が装着されたパワーエレメント３（「構造体」に該当する）を収容部４２に載置するように取り付ける。
【００３２】
そして、この状態から開口端部４１の先端部を内方に加締めることにより、パワーエレメント３をボディ２に対して固定する。続いて、アジャスト部材１６の圧入量を微調整した後、開口端部４３の中間部を外方から加締めることにより、アジャスト部材１６をボディ２に対して固定する。このようにパワーエレメント３及びアジャスト部材１６をボディ２に固定した状態が図１に示されている。
【００３３】
図１に戻り、以上のように構成された膨張弁１は、エバポレータから戻ってきて第２の通路９を通過する冷媒の圧力及び温度をパワーエレメント３が感知し、その冷媒の温度が高い又は圧力が低い場合には、シャフト２６を介して弁体１４を開弁方向へ押して弁座１３からのリフト量を大きくし、逆にその温度が低い又は圧力が高い場合には、弁体１４を閉弁方向へ移動させて弁座１３からのリフト量を小さくして弁開度を制御するようにしている。一方、レシーバから供給された液冷媒は、ポート４を介して弁体１４のある空間に流入し、弁開度が制御された弁部を通過することで絞り膨張され、低温・低圧の冷媒になる。その冷媒は、ポート５から出てエバポレータに供給され、ここで車室内の空気と熱交換されて膨張弁１のポート６に戻される。このとき、膨張弁１は、エバポレータの出口の冷媒が所定の過熱度を有するようにエバポレータへ供給する冷媒の流量を制御するので、エバポレータからは冷媒が完全に蒸発された状態でコンプレッサに戻される。
【００３４】
以上に説明したように、膨張弁１によれば、ボディ２がアルミニウム合金のダイカストにより形成されるため、本実施の形態のボディ２のように肉抜き部の多い複雑な形状であっても容易に作製することができる。例えば押出成形によればボディ２の側面の相交わる方向にそれぞれ肉抜き部を設けることは困難であるが、ダイカストによればこれを容易に行うことができる。その結果、ボディ２の形状の自由度が向上するとともに、膨張弁１の大幅な軽量化を図ることができる。
【００３５】
また、ボディ２の開口部２０，１５にそれぞれ取り付けられるパワーエレメント３、アジャスト部材１６を、ボディ２の一部を加締めることによりボディ２に固定するようにしたため、これらの固定のためにボディ２、パワーエレメント３及びアジャスト部材１６にねじ部を加工する必要もなく、その加工が簡素化される。また、仮にダイカストにより形成されたボディ２にねじ部を切削加工すると、その切削面にダイカスト特有の巣（空隙）が現れ、これが内部の冷媒通路（第１の通路８や第２の通路９）につながって冷媒漏れを発生させるおそれがある。しかし、本実施の形態においては、冷媒通路につながる開口部はダイカストにより一体成形されており、ねじ部の切削加工も施されないため、このような問題が発生する心配がない。
【００３６】
さらに、押出加工等と比較しても切削加工を大幅に少なくして材料の歩留まりを良くすることができるため、膨張弁１の製造コストを低減させることができる。
また、アルミニウム合金は、樹脂材よりも硬度が高くて強度が大きく、また比較的塑性変形し易いため、弁部のコイニング加工も精度良く容易に行うことができる。その結果、弁部における冷媒漏れも確実に防止することができる。また、冷媒の流動音を小さくすることができる。
【００３７】
また、ボディ２の開口端部４１を加締めてボディ２によってパワーエレメント３の下半部（ロアハウジング２２及びその近傍）を覆う構成としたことにより、パワーエレメント３が外部温度の影響を受け難くすることができ、それにより、感温エラーなどを防止することができる。なお、この開口端部４１は、ボディ２の外側に筒状に広がる膨出部となっているが、このような膨出部は切削加工や押出加工により形成するのは極めて難しく煩雑な作業を要するが、ダイカストによれば容易に形成することができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る膨張弁は、パワーエレメント及びアジャスト部材の取付構造が異なる以外は第１の実施の形態の膨張弁の構成とほぼ同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図４は、第２の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。図５は、膨張弁の製造工程の中間状態を表す中央縦断面図である。
【００３９】
図４に示すように、膨張弁２０１のボディ２０２は、その開口端部２４１の内方に形成される収容部２４２に、パワーエレメント３の下半部が収容されている。また、パワーエレメント３の外周端部とボディ２０２の開口端部２４１との接合部を外方から覆うように円筒状のカップリング２０３が装着されている。カップリング２０３は、その上端部２０４と下端部２０５が内方に屈曲しており、これら上端部２０４と下端部２０５とにより上記接合部を挟むように取り付けられている。
【００４０】
また、コイルスプリング１８を支持するアジャスト部材２１６は、金属板を深絞り成形してカップ状に形成した本体２０６と、その本体２０６の開口端縁が折り返されて形成されたフランジ部２０７とを有する。本体２０６の底部中央には、コイルスプリング１８を支持する際の芯出しをするための凸部２０８が形成されている。本体２０６とボディ２０２の開口端部２４３との間には、内外を気密にシールするためのＯリング２１９が介装されている。このアジャスト部材２１６は、その本体２０６が開口部１５に挿通され、そのフランジ部２０７の折り返された部分が開口端部２４３の先端部を覆うようにしてボディ２０２に取り付けられている。
【００４１】
図５に示すように、ダイカストにより成形されたボディ２０２の半製品の上端部には、開口部２０から外側に延出した開口端部２４１の内方により、パワーエレメント３を収容するための収容部２４２が形成されている。
【００４２】
この開口端部２４１は、第１の実施の形態の開口端部４１とは異なり、パワーエレメント３の外周端部の下面までしか延びておらず、ロアハウジング２２の一部を収容する。また、この段階では、カップリング２０３は、その上端部２０４側のみが内方に屈曲したＬ字状の横断面を有し、パワーエレメント３の上方から外挿できるようになっている。
【００４３】
膨張弁２０１を組み立てる際には、ボディ２０２の半製品に対し、弁体１４が取り付けられたコイルスプリング１８を支持したアジャスト部材２１６などを下側の開口部１５に挿入し、開口端部２４３に被さったアジャスト部材２１６のフランジ部２０７の中間部を外方から加締めることにより、アジャスト部材２１６をボディ２０２に対して固定する。
【００４４】
続いて、シャフト２６を挿通したホルダ３１などを上側の開口部２０から挿入し、さらに、Ｏリング２５が装着されたパワーエレメント３を収容部２４２に載置するように取り付ける。
【００４５】
そして、パワーエレメント３の上方からカップリング２０３を被せるように取り付け、その下端部２０５を内方に加締めることにより、パワーエレメント３をボディ２０２に対して固定する。この状態で、アジャスト部材２１６の底面部を弁体１４側に押圧して変形させることで、コイルスプリング１８の荷重を微調整することができる。このようにパワーエレメント３及びアジャスト部材２１６をボディ２０２に固定した状態が図４に示されている。
【００４６】
以上に説明したように、膨張弁２０１によれば、ボディ２０２がアルミニウム合金のダイカストにより形成されるため、ボディ２０２の形状の自由度が向上するとともに、膨張弁２０１の大幅な軽量化を図ることができる。また、材料の歩留まりを良くすることができるため、膨張弁２０１の製造コストを低減させることができる。
【００４７】
また、カップリング２０３を加締めることによりパワーエレメント３をボディ２０２に対して固定するようにし、アジャスト部材２１６を加締めることによりこれをボディ２０２に対して固定するようにした。このため、ボディ２０２、パワーエレメント３及びアジャスト部材２１６にねじ部を加工する必要もなく、加工が簡素化され、また、冷媒漏れの問題が発生する心配もない。
【００４８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る膨張弁は、パワーエレメントとボディとの接合部に組み付けられるカップリングの構造が異なる以外は第２の実施の形態の膨張弁の構成とほぼ同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図６は、第３の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。図７は、膨張弁の製造工程の中間状態を表す中央縦断面図である。
【００４９】
図６に示すように、膨張弁３０１においては、パワーエレメント３とボディ２０２の開口端部２４１とを外方から覆うように有底筒状のカップリング３０３が装着されている。このカップリング３０３は、その中央部３０４と下端部２０５が内方に屈曲しており、これら中央部３０４と下端部２０５とにより、パワーエレメント３の外周端部とボディ２０２の開口端部２４１との接合部を挟むように取り付けられている。カップリング３０３とアッパーハウジング２１との間の空間には、断熱材３０５が配設されている。
【００５０】
図７に示すように、膨張弁３０１の製造においては、アジャスト部材２１６などをボディ２０２の下側の開口部１５に挿入して、そのフランジ部２０７の中間部を外方から加締めることにより、アジャスト部材２１６をボディ２０２に対して固定する。
【００５１】
続いて、ホルダ３１などを上側の開口部２０から挿入し、さらにパワーエレメント３を収容部２４２に載置するように取り付ける。
そして、パワーエレメント３の上方から断熱材を収容したカップリング３０３を被せるように取り付け、その下端部２０５を内方に加締めることにより、パワーエレメント３をボディ２０２に対して固定する。この状態で、アジャスト部材２１６の底面部中央を弁体１４に加締めることで、コイルスプリング１８の荷重を微調整することができる。このようにパワーエレメント３及びアジャスト部材２１６をボディ２０２に固定した状態が図６に示されている。
【００５２】
以上に説明したように、膨張弁３０１によれば、第２の実施の形態の膨張弁２０１とは異なり、カップリング３０３によってパワーエレメント３の全体を覆うようにし、さらに、カップリング３０３とパワーエレメント３との間の空間に断熱材を充填した。このため、パワーエレメント３に外部温度が影響するのをほぼ確実に防止することができる。その結果、膨張弁３０１の信頼性をさらに高めることができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態においては、ボディ内の冷媒通路に連通する開口部を封止するように取り付けられる構造体として、パワーエレメントとアジャスト部材を例に挙げたが、本発明は、そのような開口部に取り付けられるそれ以外の構造体をボディに固定する際にも同様に適用することが可能である。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、パワーエレメントやアジャスト部材を固定する際にボディ又はカップリングの特定の位置を内方に加締めた例を示したが、加締めにより固定可能であればその位置や方向は限定されない。
【００５５】
また、上記実施の形態においては、アルミニウム合金のダイカストによるボディの成形を温度式膨張弁に適用した例を示したが、電磁式その他の膨張弁にも適用できることは言うまでもない。また、アルミニウム合金に限らず、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金その他の金属のダイカストによりボディを形成することもできる。
【００５６】
さらに、上記実施の形態においては、弁座１３や弁孔１２を含む弁部をダイカストによりボディ２に一体成形したが、その弁部の精度を向上させるために、表面をさらに切削加工するなどの仕上げ加工を施してもよい。仮に、このような仕上げ加工を伴っても、弁部は実質的にダイカストにより形成されるため、上述したメリットが得られることはいうまでもない。あるいは、弁座を有する弁座形成部材を予め作製しておき、ダイカストの際に弁部にインサート成形するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。
【図２】膨張弁の製造方法の要部概略を示す説明図である。
【図３】膨張弁の製造工程の中間状態を表す中央縦断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。
【図５】膨張弁の製造工程の中間状態を表す中央縦断面図である。
【図６】第３の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。
【図７】膨張弁の製造工程の中間状態を表す中央縦断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２０１，３０１  膨張弁
２，２０２  ボディ
３  パワーエレメント
８  第１の通路
９  第２の通路
１２  弁孔
１３  弁座
１４  弁体
１５，２０  開口部
１６，２１６  アジャスト部材
２６  シャフト
３２  肉抜き部
４１，４３，２４１，２４３  開口端部
４２  収容部
２０３，３０３  カップリング
２４２  収容部
３０５  断熱材
【図１】
2007032862.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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