CN104976834B - 膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供固定小径化的动力元件时能够以低成本实现充分必要的耐久性、耐腐蚀性的固定构造的膨胀阀。在插入并固定动力元件(100)的圆筒部(12)的开口部内周形成导向面(12b)，导向面(12b)与动力元件(100)外径之间的间隙实质上形成为零。由此，动力元件(100)在插入圆筒部(12)时能够不错位地进行定位。另外，在圆筒部(12)内周形成有从导向面(12b)通过连接面(12d)而与导向面(12b)平行的后退面(12c)，当对圆筒部进行铆接时，只要使其缓慢倾倒到内周侧，连接面(12d)就可与动力元件(100)的外径上端接触并固定，因此圆筒部不会产生裂缝，能实现充分必要的耐久性、耐腐蚀性。

Description

膨胀阀

技术领域

本发明涉及一种用于制冷循环的感温机构内置型的膨胀阀，尤其涉及一种尽管是简单的构造但能发挥较高耐久性、耐腐蚀性的动力元件的固定构造。

背景技术

以往，对于搭载在汽车上的空调装置等所用的制冷循环，使用根据温度而调整制冷剂通过量的感温机构内置型的温度膨胀阀，以省去设置空间和配管作业。专利文献1表示本申请人的这种膨胀阀。膨胀阀的阀主体具有：导入高压制冷剂的入口端口、和与入口端口连通的阀室。配置在阀室内的球状的阀部件是，与在阀室开口的阀孔的阀座相对，由被动力元件驱动的阀杆操作，而对与阀座之间的节流通道的开度进行控制。通过阀孔的制冷剂，从出口端口被送到蒸发器侧。从蒸发器向压缩机侧返回的制冷剂，通过设于阀主体的返回通道。在阀主体的顶部装备称为动力元件的阀部件的驱动机构。动力元件由形成压力动作室的上盖部件、受压力而弹性变形的薄板的膜片和圆盘状的承受部件构成，且使三个部件重叠并利用TIG焊接方法等将圆周部接合而形成。对于由上盖部件和膜片形成的压力动作室，封入动作气体。为了将动作气体封入压力动作室，而在上盖部件的顶部设置孔，在从该孔封入动作气体后，用钢球等封住孔，利用凸焊方法等来封止压力动作室。

上述那样的感温机构内置型的温度膨胀阀，具有能减小外形尺寸的优点，但是，为了在其周围以密接状态配置多个零件，要求进一步的小型化。另外，还有通过小型化而可降低制造成本的优点。为了解决上述的问题，专利文献2的动力元件具有被夹在上盖部件与承受部件之间而固定的膜片。上盖部件、膜片、承受部件的外周部利用激光焊接而接合。从由上盖部件与承受部件夹入的膜片的支点位置至动力元件外周的距离，设定为对由激光焊接形成的熔融部的长度尺寸加上0.2～1.0mm后的距离。装配后的动力元件被插入到设于阀主体的顶部的圆筒部内，且利用由铆接加工形成的铆接部而被固定。

专利文献1：日本特开2008-180475号公报

专利文献2：日本特开2012-197990号公报

如此，提出了一种铆接固定将形成为小型的动力元件设在阀主体顶部上的圆筒部的方案，但在铆接工序中，必须考虑各种问题。

在专利文献2中，当利用铆接方式对小型动力元件进行固定时，通过将圆筒部的铆接部铆接成接近90度而进行固定，但铆接支点处的弯曲角度大，在肩部会产生裂缝，圆筒部从根部起较大地弯曲，有可能在圆筒部的根部产生裂缝。并且，若产生这种裂缝，则使圆筒部的耐久性、耐磨损性明显下降，也成为动力元件产生脱离那样的大的破损的原因。

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于这种问题而做成的，其目的在于提供一种膨胀阀：通过对阀主体顶部的圆筒部进行铆接而将动力元件固定在阀主体上，防止动力元件和圆筒部的错位，并且避免由圆筒部的铆接产生的裂缝，提高耐久性、耐腐蚀性。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明的膨胀阀具有：阀主体，该阀主体具有导入高压制冷剂的入口端口、与该入口端口连通的阀室、在该阀室开口的阀孔、形成于该阀孔的入口的阀座、以及送出通过所述阀孔的制冷剂的出口端口；与所述阀座相对配置的阀部件；以及具有压力动作室的动力元件，该压力动作室封入有对操作该阀部件的阀杆进行驱动的动作气体，该膨胀阀的特征在于，在铆接前所述阀主体的顶部形成有插入所述动力元件并固定于底部用的圆筒部，为了防止将所述动力元件定位在所述圆筒部内时的中心位置错位，而在所述圆筒部的开口部内侧形成有导向面，在所述动力元件插入所述圆筒部时，将该导向面与所述动力元件的外周面之间的间隙实质上设为零，在所述圆筒部的所述导向面的下方形成有相比于所述导向面而成为大径部的后退面，所述后退面的高度被决定成，在所述动力元件被定位在规定位置时，所述动力元件与所述圆筒部的内周面不接触。

此外，本发明的膨胀阀其特征在于，形成有连接所述导向面和所述后退面的连接面。

发明的效果

本发明的膨胀阀具有以上结构，由此，在固定小径化的动力元件时，能正确地定位动力元件而不会损害其作业性，能以更低成本来确保充分的耐久性、耐腐蚀性。

附图说明

图1是本发明的最佳实施例的膨胀阀的图，其中，图1(a)是剖视图，图1(b)是俯视图，图1(c)是右视图。

图2是表示作为本发明一实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大图。

图3是表示作为本发明另一实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大图。

图4是表示作为本发明又一实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大图。

图5是表示作为本发明的最佳实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大图。

图6是本发明的较佳实施例的膨胀阀顶部的圆筒部的主要部分放大图。

图7是作为本发明的较佳实施例的小型动力元件的铆接工序所用的铆接夹具的主要部分放大图。

符号说明

10 阀主体

12 圆筒部

12a 铆接部

12b 导向面

12c 后退面

12d 连接面

12e 根部

12f 铆接支点

12g 肩部

20 入口端口

22 小径孔

24 阀室

25 阀座

26 阀孔

28 出口端口

30 返回通道

40 阀部件

42 支撑部件

44 螺旋弹簧

50 塞子

52 螺纹部

53 六边孔

54 密封部件

60 阀杆

62 止动部件

64 密封部件

66 弹簧部件

70 贯通孔

80 螺纹孔

100 动力元件

110 上盖部件

112 压力动作室

120 承受部件

130 膜片

具体实施方式

图1是本发明的膨胀阀的图，其中，图1(a)是剖视图，图1(b)是俯视图，图1(c)是右视图。本发明的膨胀阀的阀主体10是对将铝合金挤压成形而成的原材料实施机械加工而生产的，具有导入高压制冷剂的入口端口20。在入口端口20的里壁设有小径孔22，且与沿阀主体10的长度方向具有中心轴的阀室24连通。阀室24通过形成为同轴状的阀孔26而与制冷剂的出口端口28连通。

在阀室24与阀孔26之间形成有阀座25，配置在阀室24内的球状的阀部件40与阀座25相对。阀部件40由支撑部件42支撑，支撑部件42通过螺旋弹簧44而由封住阀室24的开口部的塞子50支撑。塞子50利用螺纹部52而与阀主体10的阀室24的开口部螺合。可将扳手插入有底的六边孔53内而使塞子50转动。于是，通过调整塞子50的拧入量，可调整对阀部件40进行支撑的螺旋弹簧44的弹力。在塞子50的外周部设有密封部件54，阀室24由此被密封。

从出口端口28送出的制冷剂被送到蒸发器，并与外部空气进行热交换而进行蒸发。从蒸发器向压缩机侧返回的制冷剂通过设在阀主体10上的返回通道30。在阀主体10的顶部，利用铆接部12a而安装动力元件100，该铆接部12a通过对形成于阀主体10顶部的圆筒部12的上部进行铆接加工而形成。在动力元件100与阀主体10之间配置O型圈等密封部件64。

动力元件100包括：上盖部件110；环状的承受部件120；以及被夹入上盖部件110与承受部件120之间的膜片130。

在由上盖部件110和膜片130构成的压力动作室112内封入有动作气体，且用栓114封止。在膜片130的下表面配置有止动部件62，止动部件62的移动通过阀杆60而传递到阀部件40。在阀杆60的外周部配置有弹簧部件66，通过将滑动阻力施加在阀杆60上，从而防止阀部件40振动。在阀主体10上设有贯通阀主体10的两个贯通孔70(图1(c))，用作为将阀主体10安装在其他部件上的螺栓的插入孔。另外，在阀主体10的中心部也形成一个有底的螺纹孔80(图1(c))。该有底螺纹孔80用作为固定配管接头的螺纹孔。

如上所述，专利文献2中的动力元件100将圆筒部12的铆接部12a铆接成接近90度并固定在阀主体10的上表面。若利用这样的构造，则如上所述，当进行铆接加工时，圆筒部12的铆接支点12f附近的肩部12g、根部12e有可能会产生裂缝。

因此，在本发明中，不将圆筒部12的铆接部12a铆接成接近90度，而以所需的铆接角度α进行铆接。另外，可知该铆接部12a处的裂缝的产生与动力元件和圆筒部之间的间隙大小有关。

此处，对利用圆筒部铆接固定小型动力元件时的间隙的大小进行说明。

当利用铆接方式固定小型动力元件时，当增大间隙C以使动力元件100容易导入圆筒部内时，成为所插入的动力元件100产生错位的主要原因。此外，当使动力元件100位于圆筒部12的中心部而进行铆接加工时，在进行铆接加工时，圆筒部12从根部12e起较大地弯曲，圆筒部12的根部12e有可能产生裂缝。

图2是表示作为本发明一实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大说明图。圆筒部12的铆接部12a以规定的铆接角度α被铆接(图2(c))。铆接角度α，根据动力元件的固定保持强度和铆接部中有无裂缝产生的观点来决定，优选的是10度至30度。

在图2的实施例中，为了防止圆筒部12根部12e处的裂缝产生，而将圆筒部12的内周面作为导向面12b并将其内径设为与动力元件100的外周部的外径大致相同的尺寸，将间隙C0实质上形成为零，从而减小根部12e处的变形量，此外，将圆筒部12的导向面12b用作为固定动力元件100时的导向件。即，如图2(a)所示，圆筒部12的内周部成为导向面12b，动力元件100不会产生错位地配置在圆筒部12的中心位置。从该状态，将圆筒部12向开口部的内侧方向以铆接角度α进行铆接，由此从图2(b)向图2(c)的状态转移。在该情况下，必须注意肩部12g因以铆接支点12f为中心的变形而产生的裂缝。

如此，通过将圆筒部12的内周部作为导向面12b，并将该导向面12b与动力元件100的外周部的外径之间的间隙C0实质上形成为零，从而可实现防止安装动力元件100时的错位的目的。所谓将间隙C0实质上形成为零，是指形成为圆筒部12与动力元件100的嵌合公差以内的间隙。以往，在该状态下，当将铆接部12a铆接得大时，圆筒部12外周侧相比于圆筒部12内周侧而伸长，由此铆接部12a产生裂缝，圆筒部12有可能从肩部12g折弯。在本发明中，将圆筒部12的内周部形成为导向面12b与动力元件100的外周部的外径之间的间隙C0实质上形成为零，将肩部12g处的铆接角度形成为90度以内的α度，由此防止根部12e和肩部12g处的裂缝产生。

图3是表示作为本发明另一实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大说明图，符号与图2相同。圆筒部12的铆接部12a以规定的铆接角度α铆接(图3(c))。

在图3的实施例中，为了防止圆筒部12的肩部12g处的裂缝产生，而将圆筒部12的导向面12b内径与动力元件100外径之间的间隙C1形成得较大，由此使根部12e处产生变形，防止由肩部12g处的变形而产生的裂缝。在该情况下，必须注意根部12e的裂缝产生。

图4是表示本发明又一实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大说明图，符号与图2、图3相同。圆筒部12的铆接部12a以90度以下的规定铆接角度α铆接(图4(c))。

在图4的实施例中，为了防止圆筒部12的根部12e及肩部12g处的裂缝产生，而将圆筒部12的导向面12b内径与动力元件100外径之间的间隙C2形成为C0＜C2＜C1，由此，使根部12e及肩部12g处变形，减少裂缝。在该情况下，通过将铆接角度α形成为小于90度，从而防止肩部12g处的裂缝。

图5是表示作为本发明较佳实施例的小型动力元件的安装、固定工序的主要部分放大图。

此处，参照图6来说明作为本发明较佳实施例的圆筒部12的详细构造。

在圆筒部12的上端部的铆接部12a的内周部形成有导向面12b，在圆筒部12的下端部的根部12e的内周部形成有相比于导向面12b而后退(即，导向面的内径＜后退面的内径)的后退面12c。导向面12b和后退面12c利用倾斜的连接面12d而连接为连续的面。该连接面12d也可是规定倾斜角的倾斜面或规定曲率的弯曲面。另外，导向面12b和后退面12c也可形成规定的阶梯。导向面12b最好由与膨胀阀的轴线方向平行的面形成。后退面12c允许铆接动作时铆接部12a的动作，且既可由与膨胀阀的轴线方向平行的面形成，也可由曲面形成。

在图5(a)中，将圆筒部12的导向面12b的内周部与动力元件100外周部之间的间隙C实质上形成为零，将圆筒部12的上端部的铆接部12a的内周形成为导向面12b，从而构成导向面12b，以使动力元件100相对于圆筒部12而不会产生中心位置错位地进行导向。在图5(a)的状态下，由于O型圈64不会被动力元件100压溃，圆筒部12的导向面12b的内周部与动力元件100外周面之间的间隙C实质上是零(嵌合公差以内的间隙)，因此，动力元件100由圆筒部12的导向面12b导向，并被导入载放在圆筒部12的中心位置。

在图5(a)中，在动力元件100的载放位置的下端部侧，形成有与导向面12b平行且从导向面12b后退的后退面12c。由此，将动力元件100的外周凹向圆筒部12内周侧地形成后退面12c。导向面12b和后退面12c由具有规定的倾斜角的连接面12d连接。

此处，由图7(a)及图7(b)来说明铆接夹具。首先，图5(a)是将动力元件100导入载放在圆筒部12内后的状态。如图5(a)所示，在圆筒部12的内部配置动力元件100。此时，在未被压溃的O型圈64上载放动力元件100，动力元件100的外周部被导向成与导向面12b接触的状态。

从该状态如图7(a)所示，铆接夹具200包括：下端部形成有斜向的铆接加工部204的压模201；对铆接加工前的动力元件100进行保持的保持环202；以及将保持环202弹性固定于压模201的弹簧部件203。在压模201进行的铆接工序之前，保持环202利用弹簧部件203的弹力而将动力元件100保持在规定位置。在该处通过将铆接用的夹具200下推，从而保持环202将动力元件100下推。由此，O型圈被压溃，动力元件100被定位在规定位置。此时，动力元件100成为与圆筒部12内周的各面即导向面12b、后退面12c及连接面12d的任何面均不接触的状态，如此决定后退面12c的高度。由此，可确保铆接部12a的铆接动作的移动空间。

在与动力元件100定位的同时，如图7(b)所示，利用铆接夹具200的下降而对圆筒部12的铆接部12a进行铆接加工，铆接加工进行至规定的铆接角度。

如此，通过将圆筒部12的构造形成为图6所示那样的结构，铆接工序如图5所示，与以往的固定构造相比可较大程度地抑制圆筒部12的铆接的弯曲角度α。即，利用这种结构，在固定动力元件100时，可利用圆筒部12的导向面12b而正确地进行动力元件100的定位，此外，圆筒部12的根部12e和肩部12g不会产生裂缝，可获得充分必要的耐久性、耐腐蚀性。

另外，导向面12b既可以遍及圆筒部12内周的全周地形成，也可以是在全周上形成两个乃至两个以上的从后退面突出的凸状物以能够防止动力元件100错位的构造。除此之外，在不脱离本发明主旨的范围内，可对上述实施例实施各种改变。

Claims (2)

1.一种膨胀阀，具有：阀主体，该阀主体具有导入高压制冷剂的入口端口、与该入口端口连通的阀室、在该阀室开口的阀孔、形成于该阀孔的入口的阀座、以及送出通过所述阀孔的制冷剂的出口端口；与所述阀座相对配置的阀部件；以及具有压力动作室的动力元件，该压力动作室封入有对操作该阀部件的阀杆进行驱动的动作气体，该膨胀阀的特征在于，

在铆接前所述阀主体的顶部形成有插入并固定所述动力元件用的圆筒部，为了防止将所述动力元件定位在所述圆筒部内时的中心位置错位，而在所述圆筒部的开口部内侧形成有导向面，在所述动力元件插入所述圆筒部时，该导向面与所述动力元件的外周面之间的间隙实质上形成为零，

在铆接前所述圆筒部的所述导向面的下方形成有相比于所述导向面而成为大径部的后退面，

所述后退面的高度被决定成，在所述动力元件被定位在规定位置时，所述动力元件与所述圆筒部的内周面不接触。

2.如权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，形成有连接所述导向面和所述后退面的连接面。

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