JP2004218443A

JP2004218443A - 圧力制御弁

Info

Publication number: JP2004218443A
Application number: JP2003003234A
Authority: JP
Inventors: 秀樹 ▲高▼窪; Hideki Takakubo
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-09
Also published as: JP4128456B2

Abstract

【課題】ハウジングとダイヤフラムとの固着部におけるはんだ封止部の十分な気密信頼性を確保するとともに取付け基準面にはんだが乗り上げないようにする。
【解決手段】圧力制御弁のパワーエレメント１において、ロアハウジング７の鍔状外周縁部にダイヤフラム５を挟んでアッパーハウジング２のかしめ部２ａをかしめ加工することで形成される環状のはんだ封止部をはんだ層８で気密にする。このとき、はんだ封止部から取付け基準面７ａに至るロアハウジング７の外周面７ｂの傾斜角度θを９０°未満にして、はんだが取付け基準面７ａに乗り上げないようにした。これにより、はんだがはんだ封止部から流出しないので、はんだ封止部の十分な気密信頼性を確保することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感圧部材の変位に応じて弁開度を制御する圧力制御弁に関し、特に、車輌用エアコンの可変容量圧縮機に設けられて吐出される冷媒ガスの容量を制御する内部可変制御式の圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用エアコンでは、動力源であるエンジンの回転数が一定でないことから、一般的に冷凍負荷に応じた冷凍能力の制御は、圧縮機の容量を可変にする可変容量圧縮機が用いられている。可変容量圧縮機で容量を変化させる方法として、制御を圧縮機の中だけで行う内部可変制御方式（例えば、特許文献１参照。）と、各種センサ出力の演算結果に基づいて電気的に制御する外部可変制御方式とがある。ここでは、内部可変制御方式の制御を行う可変容量圧縮機用制御弁について説明する。
【０００３】
図４は、可変容量圧縮機用の従来の圧力制御弁のパワーエレメントを示す断面図である。この図４は、図示しない弁部と組み合わせて圧力制御弁を構成するパワーエレメントを逆さにした状態で示している。この可変容量圧縮機用の圧力制御弁は、弁部と、この弁部を駆動制御するパワーエレメント１とから構成され、パワーエレメント１は、アッパーハウジング２にばね３、ばね受け用のディスク４、薄膜状のダイヤフラム５及びディスク６を載せて、弁部のボディ（図示せず）に対してねじ込まれるロアハウジング７が、ダイヤフラム５の外周縁部を挾持した状態でかしめ加工により固着されるものである。ロアハウジング７には、圧力制御弁を圧縮機ハウジング内に収容する場合の基準となる取付け基準面７ａがその外周部分に形成されている。また、アッパーハウジング２には、そのかしめ部２ａとの間で保持されるダイヤフラム５によって、密閉された空間が画成される。ディスク６は、底面部６ａと外周起立部６ｂとからなるものであって、底面部６ａの中央には弁体駆動用のシャフトの一端を受け入れるための窪み６ｃが形成されている。ばね受け用のディスク４も、ディスク６と同じ部材が使用されている。
【０００４】
ここで、ディスク６の底面部６ａは、所定面積でダイヤフラム５の中央部分に当接している。また、ディスク６の外周起立部６ｂは、ロアハウジング７の拡径された内周面によりガイドされ、段部に当接されてダイヤフラム５の変位を規制している。ばね受け用のディスク４は、ばね３により底面部４ａがダイヤフラム５に対して圧接した状態で変位され、同じく外周起立部４ｂがアッパーハウジング２の内周面に形成された段部に当接されてダイヤフラム５の変位を規制している。
【０００５】
このように、この圧力制御弁は、アッパーハウジング２にばね３、ダイヤフラム５、ディスク４，６を組み込んだ後、ダイヤフラム５が挾持された状態でロアハウジング７の鍔状の外周縁部が全周にわたりかしめ部２ａを内側にかしめてアッパーハウジング２、ダイヤフラム５及びロアハウジング７の外周を機械的に固着し、アッパーハウジング２のかしめ部２ａとロアハウジング７の鍔状外周縁部との間に形成される環状のはんだ封止部にはんだ盛りされる。これにより、パワーエレメント１は気密封止構造で組み立てられる。ロアハウジング７の外周部分にある鍔状外周縁部と、アッパーハウジング２のかしめ部２ａとからなるはんだ封止部に、はんだ層８を形成することで、全周が気密封止され、アッパーハウジング２及びダイヤフラム５によって囲まれた真空室が気密に構成される。その結果、圧力制御弁はダイヤフラム５の変位に応じて弁開度を制御する際に、温度及び大気圧の変化に影響されないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４９２７９号公報（段落番号〔００１１〕〜〔００１４〕、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の圧力制御弁のパワーエレメント１では、ロアハウジング７の外周部分にある鍔状外周縁部とアッパーハウジング２のかしめ部２ａとからなる環状のはんだ封止部をはんだ層８により気密封止し、真空室を画成する際に、実際にはんだ封止部に供給されるはんだ量が減ってしまうと、はんだ封止部におけるシール性能にばらつきが生じる。一般に、はんだ封止部の信頼性が低下しないように、通常のパワーエレメント１では、必要以上のはんだ量が使用される。また、アッパーハウジング２をかしめ加工したときの固着部の形状によっては、はんだのはみ出し量にばらつきが生じる。そのために、溶けたはんだが封止部以外に回り込んで、はんだ封止部に対して所定の段差をなす取付け基準面７ａの上まではみ出る場合があった。
【０００８】
すなわち、従来の圧力制御弁では取付け基準面などのはんだ封止部以外の部分にまではんだがはみ出しているものがあって、圧力制御弁を圧縮機ハウジング内に収容するときに、はんだのはみ出しによる寸法変化で、取付けができないなどの不具合が生じていた。しかし、取付け基準面へのはんだはみ出しをなくそうとして、はんだの量を減らすと、十分な気密封止ができなくなるという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、真空室を画成するハウジングとダイヤフラムとの固着をはんだ付けによって封止する際に、はんだ封止部から取付け基準面にはんだが乗り上げないようにした圧力制御弁を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、感圧部材の外周部を第１及び第２のハウジングで固着しはんだで封止するようにした圧力制御弁において、前記第１のハウジングの外周部分に形成された鍔状外周縁部に前記感圧部材の外周部を挟んで前記第２のハウジングのかしめ部を内側にかしめ加工することによって形成されるはんだ封止部から前記第１のハウジングの外周部分に形成された取付け基準面に至る外周面が前記取付け基準面に対して９０°未満の角度に形成されていることを特徴とする圧力制御弁が提供される。
【００１１】
この圧力制御弁では、はんだ封止部にてはんだを溶融したときに、傾斜されている第１のハウジングの外周面がはんだ封止部から取付け基準面へのはんだのはみ出しを困難にし、安定したはんだ付けが可能になって、圧力制御弁の信頼性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁のパワーエレメントを示す断面図、図２は、圧縮機ハウジング内に収容された図１の可変容量圧縮機用制御弁を示す断面図である。図１において、パワーエレメント１は図４に示す従来のものと対応する部分に同一の番号を付けてある。
【００１３】
このパワーエレメント１が図４のものと異なる点は、ロアハウジング７の外周部分に形成された鍔状外周縁部から取付け基準面７ａに至る外周面７ｂの傾斜角度θを９０°より小さい角度にしたことである。
【００１４】
これにより、ロアハウジング７の鍔状外周縁部とアッパーハウジング２のかしめ部２ａとからなる環状のはんだ封止部は、取付け基準面７ａの外周部が図の上方に開口している環状の部分の内側にせり出た形状になっていて、はんだ付けに際してはんだ封止部に置かれて溶融されるはんだ層８が取付け基準面７ａに乗り上げるのをブロックしているので、ロアハウジング７の取付け基準面７ａに対するはんだのはみ出しを確実に防止することができる。
【００１５】
パワーエレメント１は、ロアハウジング７を弁部のボディ１３にねじ込むことによって圧力制御弁を構成し、この圧力制御弁は、図２に示すように、圧縮機ハウジング１１内に収容される。この圧力制御弁は、弁部を下にして圧縮機ハウジング１１の挿入穴に挿入され、ロアハウジング７の取付け基準面７ａが、圧縮機ハウジング１１の挿入穴の中間段部１１ａに当接した状態で、Ｃリング１２によって固定される。
【００１６】
弁部は、ボディ１３の先端部に設けられたストレーナ１４を介して可変容量圧縮機の吐出室に連通されることにより、吐出圧力Ｐｄを導入するポート１５と、可変容量圧縮機のクランク室に連通されて制御された圧力、すなわちクランク室内圧力Ｐｃを出力するポート１６と、可変容量圧縮機の吸入室に連通されて吸入圧力Ｐｓを受けるポート１７とを備え、吐出圧力Ｐｄのポート１５とクランク室内圧力Ｐｃのポート１６とを連通する冷媒流路には、ボディ１３と一体に形成された弁座に吐出圧力Ｐｄのポート１５の側から着座するようボール弁体１８が配置されている。このボール弁体１８は、ばね１９によって閉弁方向に付勢されており、このばね１９のばね荷重は、ポート１５に螺着されたアジャストねじ２０によって調整される。また、ボディ１３の軸線位置には、ボール弁体１８に当接して制御駆動するシャフト２１が軸線方向に進退自在に保持されている。
【００１７】
この構成において、この圧力制御弁は、ダイヤフラム５が吸入圧力Ｐｓを受けて、図の上下方向に変位し、その変位量によってボール弁体１８のリフト量が決まり、吐出室からクランク室へ供給される冷媒の流量が制御される。これにより、圧力制御弁は、吸入圧力Ｐｓが一定になるようにクランク室の圧力Ｐｃを制御して可変容量圧縮機から吐出される冷媒の吐出容量を可変する。
【００１８】
図３は、この発明の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁のパワーエレメントの変形例を示す断面図である。
この例は、パワーエレメント１の取付け基準面７ａとはんだ封止部とを接続する外周面７ｂの取付け基準面７ａ側に、外側に突出したはんだブロック用の突起部７ｃを付けたものである。この突起部７ｃにより、ロアハウジング７の取付け基準面７ａへのはんだのはみ出しが一層確実に防止できる。
【００１９】
なお、パワーエレメント１の外周面７ｂに突起部７ｃを付けると同時に、取付け基準面７ａとはんだ封止部とを接続する外周面７ｂの角度θも９０°未満にすることで、さらに効果的にはんだのはみ出しを防止できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の圧力制御弁によれば、はんだ封止部からロアハウジングの外周部分に形成された取付け基準面に至る外周面が取付け基準面に対して９０°未満の角度に形成するように構成した。これにより、はんだ封止部のはんだが取付け基準面にはみ出ることがなくなるので、はんだ封止部に用いられるはんだ量を一定に確保できる。そのため、安定したはんだ付けが可能になって、圧力制御弁の封止信頼性が向上する。
【００２１】
また、はんだのはみ出しがなくなったので、圧力制御弁の外観寸法が安定し、圧縮機ハウジング内への取付けにも影響が出ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁のパワーエレメントを示す断面図である。
【図２】圧縮機ハウジング内に収容された図１の可変容量圧縮機用制御弁を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁のパワーエレメントの変形例を示す断面図である。
【図４】可変容量圧縮機用の従来の圧力制御弁のパワーエレメントを示す断面図である。
【符号の説明】
１パワーエレメント
２アッパーハウジング
２ａかしめ部
３ばね
４ディスク
４ａ底面部
４ｂ外周起立部
５ダイヤフラム
６ディスク
６ａ底面部
６ｂ外周起立部
６ｃ窪み
７ロアハウジング
７ａ取付け基準面
７ｂ外周面
７ｃ突起部
８はんだ層
１１圧縮機ハウジング
１１ａ中間段部
１２Ｃリング
１３ボディ
１４ストレーナ
１５，１６，１７ポート
１８ボール弁体
２０アジャストねじ
２１シャフト

Claims

感圧部材の外周部を第１及び第２のハウジングで固着しはんだで封止するようにした圧力制御弁において、
前記第１のハウジングの外周部分に形成された鍔状外周縁部に前記感圧部材の外周部を挟んで前記第２のハウジングのかしめ部を内側にかしめ加工することによって形成されるはんだ封止部から前記第１のハウジングの外周部分に形成された取付け基準面に至る外周面が前記取付け基準面に対して９０°未満の角度に形成されていることを特徴とする圧力制御弁。
前記封止部から前記取付け基準面に至る前記外周面は、前記取付け基準面側にて外側に突出した突起部を有していることを特徴とする請求項１記載の圧力制御弁。
感圧部材の外周部を第１及び第２のハウジングで固着しはんだで封止するようにした圧力制御弁において、
前記第１のハウジングの外周部分に形成された鍔状外周縁部に前記感圧部材の外周部を挟んで前記第２のハウジングのかしめ部を内側にかしめ加工することによって形成されるはんだ封止部から前記第１のハウジングの外周部分に形成された取付け基準面に至る外周面の前記取付け基準面側に外側に突出した突起部を有していることを特徴とする圧力制御弁。