JP2002139164A - バルブ付き配管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろう付けと異なり、熱を使わない方法で、耐
久性および信頼性の高い方法でバルブ付き配管を製造可
能にする。 【解決手段】 バルブボディー１５から配管１を跨ぐよ
うに延びた１対の支持片２１ａおよび２１ｂを配管１に
沿ってかしめて塑性変形させ、機械的にバルブ２０を配
管１に取付けたバルブ付き配管２９を提供する。機械的
にバルブ２０を配管１に取付けるので、加熱、冷却さら
にはフラックスの除去といったろう付けの手間を省くこ
とが可能となり、さらに、機械的に十分な強度でバルブ
２０を配管１に取付けできるので、低コストで耐久性お
よび信頼性の高いバルブ付き配管２９を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷凍装
置に用いられるチャージングバルブ付きの配管などのバ
ルブ付きの配管およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】冷媒サイクルを備えた空調装置や冷凍装
置においては、冷媒を注入するために配管にチャージン
グバルブを取付けている。図９に配管１にチャージング
バルブ１０が取付けられている様子を示してある。チャ
ージングバルブ１０は、バルブ１０の一方の開口１１が
配管１に接続され、他方の開口１２が冷媒注入機などに
接続できるようになっており、注入される冷媒の圧力が
配管１の内圧より高いときは開口１２から開口１１に冷
媒が流れ、冷媒注入機が取り外されて配管１の内圧が開
口１２に係る外気の気圧より高いときは開口１１から開
口１２への流れを阻止できるようになっている。この機
能を果たすべく、図９の右半分に断面により示してある
ように、配管１の内圧が高いときは配管１の内部をシー
ルすることが可能な弁体（バルブ本体あるいはバルブコ
ア）１４と、この弁体１４を収納するバルブボディー
（シェルあるいはバルブケース）１５とを備えている。
バルブボディー１５は中空でほぼ円筒状の形状になって
おり、その一方の端が配管１と接続するための開口（一
方の開口または連結口）１１となり、他方の端が冷媒注
入機などを接続するため開口（他方の開口または接続
口）１２となっている。図９に示した状態では、接続口
１２にキャップ１９が取付けられている。

【０００３】一方、このバルブ１０を取付ける配管１
は、バルブ１０が取付けられる領域２がプレスされて平
らになり、そのほぼ中央にバルブ１０の連結口１１を差
し込む連結孔３が形成されている。平らになった連結領
域２を設けることにより、バルブ１０の連結口１１の周
囲を平面で仕上げるだけである程度の精度で連結口１１
と配管１とを密着することができる。そして、連結口１
１の周囲にろう付け９を施すことによりバルブ１０を配
管１に固定する機械的な強度と、バルブ１０と配管１と
の接合部分の完全な密閉性（シール性）を得るようにし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】配管１にバルブ１０を
ろう付けで取付けることにより、接合部分をシールする
と同時にバルブ１０を固定する機械的な強度を得ること
ができる。しかしながら、ろう付けは、加熱、ろう材溶
融、冷却といった工程を経て行われるので、手間のかか
る作業である。さらに、ろう付けするために燃焼による
熱が必要となり、二酸化炭素の発生源となる。また、ろ
う付けするためにフラックスが必要であり、これを除去
するため、ろう付けした後に配管を洗浄する工程が必要
である。

【０００５】車両搭載の空調装置などにおいては、振動
防止などの目的でゴムまたは樹脂製のフレキシブルチュ
ーブなどを配管に装着するが、配管の形状によってはチ
ャージングバルブを取付ける前にフレキシブルチューブ
を取付けたい場合があるが、加熱時に焼損の恐れがあ
る。また、ろう付けの際に接合部に加えられる熱を考慮
すると、ボディーに収納される弁体のシールが損傷する
可能性があり、ボディーをろう付けした後に弁体を挿入
しなければならないのでさらに手間のかかる作業となっ
ている。

【０００６】これに対し、実開平５−８０８１９号公報
では、クランプの弾性力を用いてチャージングバルブを
配管に取付けることが開示されている。しかしながら、
クランプの弾性力では配管内の圧力に対しバルブボディ
ーを配管に密着させ、その状態を長期間にわたり保持す
ることが難しく、耐久性および信頼性の問題がある。ま
た、強力な弾性力を得ようとすると、配管に沿って長い
クランプを採用することが考えられるが、そのためには
チャージングバルブを取付ける部分にある程度の直管長
を確保する必要があるので、配管のアレンジが限定され
てしまい車搭載用あるいは家庭用などのコンパクトな空
調装置に適用することは難しい。

【０００７】そこで、本発明においては、ろう付けのよ
うな手間のかかる方法ではなく、簡単な方法でバルブを
配管に取付けることが可能であり、さらに、耐久性およ
び信頼性が高く、配管のアレンジに対する影響も少ない
方法でバルブを配管に取付けできる製造方法、バルブ付
きの配管およびそれに適したバルブを提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、バルブボディーから延びた１対の支持片を配管の
形状に沿ってかしめる、すなわち、支持片を配管形状に
沿って塑性変形してバルブボディーを配管に固着させて
バルブを配管に取付けるようにしている。したがって、
本発明のバルブ付き配管の製造方法は、弁体を収納する
バルブボディーの一方の開口端を配管の側壁に形成され
た連結孔に挿入し、該バルブボディーから配管を跨ぐよ
うに一方の開口端の方向に延びた１対の支持片を配管の
形状に沿ってかしめる工程を有している。また、本発明
のバルブ付き配管は、弁体を収納するバルブボディーの
一方の開口端が配管の側壁に形成された連結孔に挿入さ
れ、該バルブボディーから配管を跨ぐように一方の開口
端の方向に延びた１対の支持片が配管の形状に沿ってか
しめられている。

【０００９】支持片をかしめてバルブを配管に取付ける
ことにより、ろう付けを行わなくてもバルブを配管に機
械的に固定でき、さらにシールできる。このため、本発
明のバルブ付き配管の製造方法においては、熱を発生す
るために燃料を燃焼させて炭酸ガスを発生させることも
なく、フラックスを洗浄する必要もない。さらに、支持
片を機械的にかしめるだけなので手間もかからず、製造
工程を短縮することができる。また、支持片を塑性変形
させるので、支持片が短くても十分な強度が得られ、耐
久性も高くできる。したがって、直管長も短くてよいの
で配管アレンジに対する制限もほとんどない。また、熱
を用いないので弁体をボディーに入れた状態でもバルブ
を取付けることが可能であり、樹脂製のフレキシブルチ
ューブが取付けられた配管に対しても簡単に樹脂に影響
を与えずにバルブを取付けることも可能である。したが
って、ろう付け、あるいはクランプを用いてバルブを配
管に取付ける方法よりも、簡単で、耐久性および信頼性
が高く、さらにフレキシブルな配管アレンジが可能なバ
ルブ付き配管を本発明により提供することが可能とな
る。

【００１０】弁体と、この弁体を収納するバルブボディ
ーとを有し、このバルブボディーの一方の開口端を配管
の側壁に形成された連結孔に挿入して配管に取付けるバ
ルブであって、バルブボディーから配管を跨ぐように一
方の開口端の方向に延び配管の形状に沿ってかしめられ
ることが可能な１対の支持片がバルブボディーと一体に
なったバルブを提供することが可能であり、このバルブ
を用いれば一方の開口端を連結孔に差し込んで支持片を
かしめるだけでバルブ付き配管を製造できる。

【００１１】一方、バルブボディーを他方の開口端から
挿入したときに一方の開口端が抜けない支持孔が形成さ
れた連絡部材の両端から支持片がほぼ逆Ｕ字型に延びた
支持具を用いることも可能であり、このように支持片が
バルブボディーと別体となっている場合は、かしめる工
程の前に、バルブボディーに支持具を取付ける工程を設
ければ良い。そして、支持具から延びた支持片をかしめ
てバルブが取付けられた配管を提供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１に本発明の１対の支持
片２１ａおよび２１ｂを備えたチャージングバルブ２０
を配管１に取付ける様子を示してある。本例のバルブ２
０は、ほぼ円筒状のバルブボディー１５を備え、下方が
平坦なフランジ状のシール面２２となり、このシール面
２２から下方に向かって配管１に取付けるための連結口
１１が突き出て一方の開口を形成している。また、ボデ
ィー１５の上方は冷媒注入機などに接続するための接続
口１２となり、他方の開口を形成している。本例のバル
ブ２０は、さらに、ボディー１５の下面、すなわち、シ
ール面２２の若干上方からほぼ逆Ｕ字状に１対の支持片
２１ａおよび２１ｂが下方に延びており、バルブ２０を
配管１に取付けるとこれらの支持片２１ａおよび２１ｂ
が配管１を跨いで下方に延びるようになっている。

【００１３】配管１は、その側壁１ａの一部が平面状に
プレスされてバルブを取付け可能になった連結領域２が
形成されており、そのほぼ中央に連結孔３が形成されて
いる。この連結孔３はバルブ２０のシール面２２より小
径で、シール面２２から突き出た連結口１１がほぼ納ま
る大きさとなっている。このため、連結口１１を連結孔
３に挿入するとシール面２２が連結領域２に当ってバル
ブ２０の位置が決まる。さらに、配管１の下方に延びた
支持片２１ａおよび２１ｂの双方を内側に塑性変形して
かしめると、図２に示すように配管１にバルブ２０が取
付けられたバルブ付き配管２９を製造することができ
る。

【００１４】図３に、このようにして製造されたバルブ
付き配管２９を各方向から見た様子を示してある。図３
（ａ）は、バルブ２０の上方から見た様子を示してあ
り、ほぼ円筒状のバルブボディー１５から配管１の側方
に１対の支持片２１ａおよび２１ｂが張り出して配管１
に取付けられている様子が分かる。

【００１５】図３（ｂ）は、バルブ付き配管２９の配管
１の長手方向に沿った側面と、長手方向に沿って切った
断面を示してある。また、図３（ｃ）は、バルブ付き配
管２９を配管１の長手方向に対し垂直な方向から見た様
子と、垂直に切った断面を示してある。さらに、図３
（ｄ）は、バルブ付き配管２９のバルブ２０と反対側の
方向から見た様子を示してある。これらの図から分かる
ように、バルブボディー１５から延びた支持片２１ａお
よび２１ｂは配管１の両側を挟み込むように配管１に沿
ってかしめられている。また、それらの支持片２１ａお
よび２１ｂは、それらの先端２１ｃが、バルブ２０が配
管１に取付けられた位置（角度）に対し、１３０度から
１５０度程度まで回り込む長さになっており、支持片２
１ａおよび２１ｂを配管１の形状に沿って塑性変形する
と、先端２１ｃはバルブボディー１５に対し配管１のほ
ぼ裏面側（反対側）に達し、機械的に十分な強度でバル
ブボディー１５を配管１に固定できるようになってい
る。したがって、配管１の内圧に対し十分な強度でバル
ブボディー１５を配管１に固定することができる。

【００１６】また、バルブボディー２０のシール面２２
が配管１のプレスされた平らな連結領域２に当り、その
部分にＯリングなどのシール材２３が挟み込まれてい
る。そして、支持片２１ａおよび２１ｂが配管１に沿っ
て塑性変形されると、シール面２２が連結領域２を配管
側のシール面として機械的に押付けられるので、シール
材２３が両側から圧迫されシール面２２および連結領域
２に密着する。したがって、この部分でバルブボディー
１５と配管１とがシールされ、冷媒の漏れなどのないバ
ルブ付き配管２９を提供できる。

【００１７】このように、本例のバルブ付き配管２９
は、バルブ２０のボディー１５から延びた支持片２１ａ
および２１ｂをかしめ、機械的に塑性変形させることに
よりバルブ２０を配管１に固定している。したがって、
ろう付けのように加熱、ろう材溶融、冷却といった工程
が不要であり、さらにボディー１５を固定するときに加
熱せず、ボディー１５そのものには機械的な変形が及ば
ないので弁体１４をボディー１５に入れたままでもバル
ブ２０を取付けることができる。このため、バルブ２０
を配管１に取付ける工程が短縮され、短期間でバルブ付
き配管２９を製造することが可能であり、低コストで提
供できる。

【００１８】さらに、加熱する必要が無いので、二酸化
炭素の発生も防止できる。そして、機械的にバルブ２０
を取付けるので、フラックスを洗浄するなどの後工程も
不要となり、この点でも製造工程を短縮することができ
る。

【００１９】また、本例の製造方法であれば、支持片２
１ａおよび２１ｂをかしめて機械的に固定するために配
管１に対するバルブ２０の取付け強度が高い。ろう付け
では、ろう自体の機械的強度はそれほど高くないので、
バルブの連結口１１の突き出し量を十分に確保し、配管
１の内部にバルブの先端が突き出すようにすることで振
動や衝撃などに対する強度を確保していた。したがっ
て、配管内部に飛び出たバルブの先端が抵抗となり、管
内の圧力損失を高くする要因となっていた。これに対
し、本例の製造方法であれば、機械的な強度は支持片２
１ａおよび２１ｂにより確保されるので、連結口１１は
位置決め程度の機能を果たすだけであり、シール面２２
からそれほど突き出す必要はない。したがって、配管１
の圧力損失の要因となることを防止でき、また、内部流
体に渦などを発生する要因となることも防止できるの
で、管路としての性能も優れたバルブ付き配管を提供す
ることができる。

【００２０】さらに、支持片２１ａおよび２１ｂを塑性
変形させて機械的な強度を得るために、弾性のあるクラ
ンプでバルブを固定するような方法に比べて支持片２１
ａおよび２１ｂの幅が短くても十分な取付け強度を維持
できる。したがって、配管上にバルブ２０が取付けられ
るだけの直管長があれば、そこにバルブ２０を固定する
ことができる。さらに、ベント部であっても、シール面
２２が接触できる程度の面を配管１をプレスして成形す
ることができれば、本例の製造方法によりバルブ２０を
取付けることが可能である。したがって、本例の製造方
法は、配管アレンジ上のフレキシビリティーも非常に高
い。このため、本例のバルブ付き配管は、車載用の空調
装置の配管系統、家庭用の空調の配管系統などの限られ
たスペースに配管をアレンジする必要のあるシステムに
適したものである。

【００２１】また、加熱が不要な機械加工によってバル
ブ２０を配管に取付けできるので、配管に樹脂系のフレ
キシブルチューブなどの耐熱性の低い素材の部材を取付
けた後であってもバルブ２０を取付けることが可能であ
る。したがって、本例の製造方法は、製造工程上のフレ
キシビリティーも非常に高く、振動防止などのために種
々の素材を組み合わせて配管系統をアレンジするような
車載用の空調システムに特に適している。

【００２２】図４に、本発明の異なるバルブ付き配管を
製造する例を示してある。この例では、支持片２１ａお
よび２１ｂがバルブボディー１５とは別体になってお
り、連絡部材２５により逆Ｕ字型に接続された支持具２
６を用いている。連絡部材２５には、バルブボディー１
５を接続口１２の方向からから挿入したときにバルブボ
ディーのシール面２２を形成するフランジ状の部分２２
ａが引っ掛かって連結口１１の方向からは抜けない支持
孔２７が形成されている。したがって、支持片を有して
いないバルブ３０であっても、支持具２６をバルブボデ
ィー１５に取付けるとバルブボディー１５から支持片２
１ａおよび２１ｂが配管１を跨いで延びる状態となり、
上記と同様にこれらの支持片２１ａおよび２１ｂをかし
めることによりバルブ３０を配管１に機械的に固定する
ことができる。このため、本例の支持具２６を用いた製
造方法であっても、図５に示すように配管１にバルブ３
０が機械的に固定されたバルブ付き配管３１を提供する
ことができる。

【００２３】また、図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）
に、本例のバルブ付き配管３１を各面から見た様子を示
してあるが、本例においても支持片２１ａおよび２１ｂ
の先端が配管１の裏側まで回りこんでかしめられてお
り、バルブ３０を十分な強度で配管１に固定することが
できる。さらに、本例の製造方法では、支持片２１ａお
よび２１ｂを備えた支持具２６を用いている。したがっ
て、バルブ３０のボディー１５は支持片２１ａおよび２
１ｂが張り出した形状に加工する必要がない。その一方
で、支持具２６を製造し、バルブ３０に支持具２６を取
付ける工程を増やす必要があるが、バルブボディー１５
を支持片が突き出た複雑な形状に加工しなくて良いの
で、全体的なコストは低減することが可能であり、さら
に低コストでバルブ付き配管３１を製造および提供する
ことができる。

【００２４】図７および図８は、本発明のさらに異なる
例であり、図７は、配管１の連結孔３の周囲を立ち上げ
て円筒状のシール壁４を形成している。したがって、こ
の例のバルブ３４においてはバルブボディー１５の内面
にシール面３５が形成されており、配管１から立ち上が
ったシール壁４５とバルブボディー１５の内面のシール
面３５との間にＯリングなどのシール材２３を挟み込ん
で密封している。

【００２５】図８は、配管１の連結孔３の周囲の立上り
壁４を、バルブ３６の弁体１４のシール面として使用す
る例であり、弁体１４そのものを配管１に当て、それら
の間にシール材２３をはさみこむことにより密封してい
る。したがって、本例のバルブ３６においてはバルブボ
ディー１５は配管１と密着させる必要はなく、機械的な
精度はそれほど要求されない。その一方で、配管１の連
結孔３の加工精度および配管１に対する弁体１４の取付
け精度が要求されることになる。

【００２６】このように、本発明においては、バルブボ
ディー１５と配管１とを精度良く機械的に強固に固定で
きるので、バルブと配管とのシール構造も従来のように
配管をプレスして平面化してバルブボディーとの密着を
図る方法に限定されることはなく、弁体の構造や用途な
どに適した構成を採用することが可能となる。したがっ
て、この点でも、さらにフレキシブルな構成を採用可能
なバルブ付き配管を本発明により提供することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、バルブボディーと一体になった支持片または支持具
によってボディーに取付けられた支持片を配管に沿って
かしめてバルブを固定し、バルブ付き配管を製造および
提供している。したがって、ろう付けのように加熱およ
び冷却する工程が不要なので、短時間でバルブ付き配管
を製造でき、低コストで提供することができる。また、
支持片を配管に沿ってかしめ、支持片を塑性変形させる
ことによりバルブを配管に固定する機械的な強度を得る
ようにしているので、信頼性および耐久性も高い。した
がって、本発明により、車載の空調システムのように、
振動などの使用条件が厳しく、さらに長期間にわたる信
頼性が要求されるシステムの配管系統にも使用可能な低
コストで信頼性の高いバルブ付き配管を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法でバルブを配管に取付ける様
子を示す図である。

【図２】図１の方法で製造されたバルブ付き配管の外観
を示す図である。

【図３】図２に示すバルブ付き配管を各方向から見た図
であり、図３（ａ）はバルブの上方から見た様子を示
し、図３（ｂ）は配管に沿った方向から見た様子を示
し、図３（ｃ）は配管と垂直な方向から見た様子を示
し、図３（ｄ）はバルブと反対の方向から見た様子を示
してある。

【図４】本発明の異なる製造方法でバルブを配管に取付
ける様子を示す図である。

【図５】図４の方法で製造されたバルブ付き配管の外観
を示す図である。

【図６】図５に示すバルブ付き配管を各方向から見た図
であり、図６（ａ）はバルブの上方から見た様子を示
し、図６（ｂ）は配管に沿った方向から見た様子を示
し、図６（ｃ）は配管と垂直な方向から見た様子を示て
ある。

【図７】本発明のさらに異なるバルブ付き配管の例を示
す図であり、右半分は断面により内部の概略構成を示す
図である。

【図８】本発明のさらに異なるバルブ付き配管の例を示
す図であり、右半分は断面により内部の概略構成を示す
図である。

【図９】従来のバルブ付き配管の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 配管 ２ 配管をプレスして平面状にした連結領域 ３ 連結孔 ９ ろう付け １０、２０、３０、３４、３６ バルブ １１ 連結口（一方の開口） １２ 接続口（他方の開口） １４ 弁体（バルブコア） １５ バルブボディー（シェル） ２１ａ、２１ｂ 支持片 ２２ シール面 ２３ シール材 ２５ 連絡部材 ２６ 支持具 ２９、３１ バルブ付き配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健之 長野県南安曇郡豊科町大字豊科1000番地 ジーエーシー株式会社内 Ｆターム(参考） 3H051 AA01 BB10 CC15 CC16 EE08 FF08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体を収納するバルブボディーの一方の
   開口端を配管の側壁に形成された連結孔に挿入し、該バ
   ルブボディーから前記配管を跨ぐように前記一方の開口
   端の方向に延びた１対の支持片を前記配管の形状に沿っ
   てかしめる工程を有するバルブ付き配管の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記支持片は前記バ
   ルブボディーと一体になっているバルブ付き配管の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記支持片は前記バ
   ルブボディーと別体であり、前記かしめる工程の前に、
   前記バルブボディーを他方の開口端から挿入したときに
   前記一方の開口端が抜けない支持孔が形成された連絡部
   材の両端から前記支持片がほぼ逆Ｕ字型に延びた支持具
   に前記バルブボディーを取付ける工程を有するバルブ付
   き配管の製造方法。
4. 【請求項４】 弁体を収納するバルブボディーの一方の
   開口端が配管の側壁に形成された連結孔に挿入され、該
   バルブボディーから前記配管を跨ぐように前記一方の開
   口端の方向に延びた１対の支持片が前記配管の形状に沿
   ってかしめられているバルブ付き配管。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記支持片は前記バ
   ルブボディーと一体になっているバルブ付き配管。
6. 【請求項６】 請求項４において、前記支持片は前記バ
   ルブボディーと別体であり、前記バルブボディーを他方
   の開口端から挿入したときに前記一方の開口端が抜けな
   い支持孔が形成された連絡部材の両端から前記支持片が
   ほぼ逆Ｕ字型に延びた支持具が前記バルブボディーに取
   付けられているバルブ付き配管。
7. 【請求項７】 弁体と、この弁体を収納するバルブボデ
   ィーとを有し、このバルブボディーの一方の開口端を配
   管の側壁に形成された連結孔に挿入して配管に取付ける
   バルブであって、前記バルブボディーと一体となり、該
   バルブボディーから前記配管を跨ぐように前記一方の開
   口端の方向に延び前記配管の形状に沿ってかしめられる
   ことが可能な１対の支持片を有するバルブ。