JP2005114303A

JP2005114303A - 膨張弁

Info

Publication number: JP2005114303A
Application number: JP2003351951A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Ichimura; 信雄市村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】膨張弁本体の取り付けに起因するパワーエレメントの検知特性のずれが発生しない膨張弁を提供する。
【解決手段】エバポレータより排出される冷媒の温度及び圧力の変化をダイアフラム１４の変移として出力するパワーエレメント１０とダイアフラム１４の変移に基づいてエバポレータに供給される冷媒の流量を制御する弁部１１とが一体に設けられた膨張弁本体２を備え、膨張弁本体２の弁部１１が弁ケース３の弁取付孔７に挿入された状態で取り付けられる膨張弁１Ａであって、弁部１１と弁ケース３とに抜け止め係合手段４Ａを設け、抜け止め係合手段４Ａは、弁部１１に突設された鍔部２２と、弁ケース３の弁取付孔７の周縁に固定されたバネ保持部材２３と、バネ保持部材２３によって弁取付孔７の軸方向の変移が一定範囲に規制され、バネ変形によって拡径可能なリングバネ２４とから構成された。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば自動車用空調システムの冷房サイクル中に配置される膨張弁に関し、特にその取り付け構造に係わる。

この種の従来の膨張弁としては、特許文献１に開示されたものがある。

この膨張弁１００は、図８に示すように、膨張弁本体１０１が弁ケース１０２に固定キャップ１０３を用いて取り付けられている。膨張弁本体１０１は、エバポレータ１０４より排出される冷媒の温度及び圧力の変化を検知するパワーエレメント１０１ａとパワーエレメント１０１ａの検出出力に基づいてエバポレータ１０４に供給される冷媒の流量を制御する弁部（図示せず）とが一体に構成されている。

弁ケース１０２には、エバポレータ１０４に供給される冷媒の冷媒供給通路（図示せず）とエバポレータ１０４より排出される冷媒排出通路（図示せず）と弁取付孔（図示せず）とが形成されている。弁取付孔は、冷媒供給通路と排出冷媒導入通路を共に貫通するよう形成されている。弁取付孔の開口端には複数のフランジ部１０２ａが互いに間隔を開けて設けられている。

固定キャップ１０３は、中央に円形の開口部１０３ａを有し、その外周形状が六角形に形成された上挟持部１０３ｂと、この上挟持部１０３ｂより下方に延び、互いに間隔を開けて内側に延設された爪状の複数の下挟持部１０３ｃとから構成されている。

次に、膨張弁本体１０１の取り付け手順を説明する。弁ケース１０２の弁取付孔（図示せず）に膨張弁本体１０１を挿入し、膨張弁本体１０１のパワーエレメント１０１ａの周縁と弁ケース１０２のフランジ部１０２ａとを突き合わせる。次に、固定キャップ１０３の下挟持部１０３ｃを弁ケース１０２のフランジ部１０２ａの位置しない位置に位置合わせし、固定キャップ１０３をパワーエレメント１０１の上方より被せる。次に、固定キャップ１０３を回転すると、下挟持部１０３ｃがフランジ部１０２ａの下方に入り込み、固定キャップ１０３の下挟持部１０３ｃと上挟持部間１０３ｂとの間に、膨張弁本体１０１のパワーエレメント１０１ａと弁ケース１０２のフランジ部１０２ａが挟持される。この挟持力によって膨脹弁本体１０１が弁ケース１０２に取り付けられる。
特開２００３−９７８６７号公報

しかしながら、従来の膨張弁１００では、固定キャップ１０３によってパワーエレメント１０１ａの周縁を押圧するので、この押圧力によってパワーエレメント１０１ａが微小変形する可能性が高い。パワーエレメント１０１ａが微小変形するとパワーエレメント１０１ａの検知特性にずれが生じる。

そこで、本発明は、膨張弁本体の取り付けに起因するパワーエレメントの検知特性のずれが発生しない膨張弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、エバポレータより排出される冷媒の温度及び圧力の変化を検出部材の変移として出力するパワーエレメントと前記検出部材の変移に基づいて前記エバポレータに供給される冷媒の流量を制御する弁部とが一体に設けられた膨張弁本体を備え、前記膨張弁本体の前記弁部が弁ケースの弁取付孔に挿入された状態で取り付けられる膨張弁であって、前記弁部と前記弁ケースとに抜け止め係合手段が設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の膨張弁であって、前記抜け止め係合手段は、前記弁部の外周に突設された鍔部と、前記弁ケースの前記弁取付孔より外周側に設けられ、バネ変形によって拡径可能で、且つ、前記弁取付孔の軸方向への変移が一定範囲に規制されたリングバネとから構成され、前記膨張弁本体が前記弁取付孔に挿入された状態にあって、バネ復帰変形で前記リングバネが前記鍔部の抜け方向の移動を阻止することにより前記膨張弁本体が取り付けられることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の膨張弁であって、前記抜け止め係合手段は、前記弁部の外周に形成された凹部と、前記弁ケースの前記弁取付孔に開口するよう形成された嵌合用溝と、前記嵌合用溝に挿入される嵌合部材とから構成され、前記膨張弁本体が前記弁取付孔に挿入された状態にあって、前記嵌合用溝に挿入された前記嵌合部材が前記凹部に入り込むことにより前記膨張弁本体が取り付けられることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の膨張弁であって、前記抜け止め係合手段は、前記弁部の外周に突設された係合片部と、前記弁ケースの弁取付孔の周縁に固定され、前記弁取付孔の軸方向の変移と共に周方向に傾斜された係合溝が形成されたアダプタとから構成され、前記膨張弁本体が前記弁取付孔に挿入された状態にあって、前記膨張弁本体の係合片部が前記アダプタの前記係合溝に入り込むことにより膨張弁本体が取り付けられることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、抜け止め係合手段によって膨張弁本体に仮に外力が作用する場合には、その外力が弁部に作用し、パワーエレメントには作用しない。従って、膨張弁本体の取り付けに起因するパワーエレメントの検知特性のずれを防止できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、膨張弁本体を弁ケースの弁取付孔に単に挿入するだけで膨張弁本体を取り付けでき、取付性作業性が非常に良い。つまり、従来例では、膨張弁本体を弁取付孔に挿入し、挿入した膨張弁本体に固定キャップを位置合わせしつつ被せ、且つ、この固定キャップを所定のトルクで回転しなければならないため、取付作業性が悪かったが、ワンタッチで膨張弁本体を取り付けできる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、膨張弁本体を弁ケースの弁取付孔に挿入し、嵌合部材を嵌合用溝に挿入するだけで膨張弁本体を取り付けでき、膨張弁本体の取付性作業性が良い。つまり、従来例では、膨張弁本体を弁取付孔に挿入し、挿入した膨張弁本体に固定キャップを位置合わせしつつ被せ、且つ、この固定キャップを所定のトルクで回転しなければならないため、取付作業性が悪かったが、従来例に較べて膨張弁本体を容易に取り付けできる。

請求項４の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、膨張弁本体の係合片部を係合溝に係合しつつ膨張弁本体を弁取付孔に回転しつつ挿入するだけで膨張弁本体を取り付けでき、膨張弁本体の取付性作業性が良い。つまり、従来例では、膨張弁本体を弁取付孔に挿入し、挿入した膨張弁本体に固定キャップを位置合わせしつつ被せ、且つ、この固定キャップを所定のトルクで回転しなければならないため、取付作業性が悪かったが、膨張弁本体を容易に取り付けできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の第１実施形態を示し、図１は膨張弁１Ａの分解斜視図、図２は膨張弁１Ａの断面図、図３は膨張弁本体２の取付作業過程にあって、膨張弁本体２の鍔部２２がリングバネ２４に突き当たった状態を示す要部正面図である。

図１及び図２において、膨張弁１Ａは、膨張弁本体２が弁ケース３に抜け止め係合手段４Ａによって取り付けられている。以下、詳しく説明する。

弁ケース３には、エバポレータ（図示せず）に供給される冷媒の冷媒供給通路５とエバポレータより排出される冷媒排出通路６とが形成されている。冷媒供給通路５の上流側はコンプレッサ（図示せず）に、下流側はエバポレータの入口にそれぞれ接続される。冷媒排出通路６の上流側はエバポレータの出口側に、下流側は圧縮機（図示せず）の入口側にそれぞれ接続される。又、弁ケース３には、冷媒供給通路５及び冷媒排出通路６を共に貫通する弁取付孔７が形成されており、この弁取付孔７に膨張弁本体２が取り付けられている。

膨張弁本体２は、パワーエレメント１０と弁部１１とが一体に構成されており、パワーエレメント１０は弁取付孔７より上方に露出し、弁部１１は弁取付孔７内に配置されている。パワーエレメント１０は、上ハウジング１２と下ハウジング１３によって周縁が挟持された検出部材であるダイアフラム１４を有し、このダイアフラム１４を境として上下ハウジング１２，１３内には上方の密閉室１５と下方の検知冷媒用室１６が形成されている。密閉室１５には所定圧力の冷媒ガスが封入され、検知冷媒用室１６にはパイプ部１７の連通孔（図示せず）を介してエバポレータから排出される冷媒が導かれている。ダイアフラム１４は、エバポレータより排出される冷媒の温度及び圧力が高いと、中央箇所が上方に膨出する状態に変移し、上記冷媒の温度及び圧力が低いと、中央箇所が下方に膨出する状態に変移する。つまり、パワーエレメント１０は、エバポレータより排出される冷媒の温度及び圧力の変化をダイアフラム１４の変移として出力する。

弁部１１は、下ハウジング１３の下方に一体に接続された延設筒部１３ａと、この延設筒部１３ａの下端に固定されたパイプ部１７とを有し、延設筒部１３ａ及びパイプ部１７が弁取付孔７に挿入されている。パイプ部１７は、冷媒排出通路６を完全に塞ぐことなく貫通しているが、冷媒供給通路５を完全に塞いだ状態で貫通している。そして、冷媒供給通路５は、パイプ部１７内に形成された弁通路１８を介してのみパイプ部１７で塞がれた上流側と下流側が連通するように構成されている。

又、延設筒部１３ａ及びパイプ部１７の内部には、上下動自在に作動ロッド１９が配置されている。この作動ロッド１９の上端はダイアフラム１４側に固定され、作動ロッド１９の下端には弁通路１８の開度を可変する弁体２０が固定されている。弁体２０は、ダイアフラム１４の変移に連動して上下動され、これによってエバポレータに供給される冷媒の流量が可変されるようになっている。又、作動ロッド１９とパイプ部１７との間には付勢バネ２１が介在され、この付勢バネ２１によって作動ロッド１９が弁体２０を閉じる方向に付勢されている。

抜け止め係合手段４Ａは、弁部１１の外周に突設された鍔部２２と、弁ケース３の弁取付孔７の周縁に固定された略円筒状のバネ保持部材２３と、このバネ保持部材２３によって弁取付孔７の軸方向に対する移動が一定範囲に規制され、且つ、バネ変形によって拡径可能なリングバネ２４とから構成されている。リングバネ２４は、例えばコイルバネをエンドレスのリング状に配置して構成されている。そして、膨脹弁本体２が弁挿入孔７に挿入された状態にあって、リングバネ２４が膨張弁本体２の鍔部２２の上面に係合することによって膨張弁本体２が弁ケース３に係合されている。

尚、延設筒部１３ａの外周とバネ保持部材２３との間、及び、バネ保持部材２３と弁取付孔７の内面との間にはＯリング２５，２６が共に介在されており、これらＯリング２５，２６によって冷媒排出通路の気密が保持されている。又、パイプ部１７と弁取付孔７の内面との間には２箇所にＯリング２７，２８が介在されており、これら２箇所のＯリング２７，２８によって冷媒供給通路５と冷媒排出通路６との間の気密、及び、冷媒供給通路５内の弁通路１８より上流側と下流側との間の気密がそれぞれ保持されている。

次に、膨張弁本体２の弁ケース３への取り付け手順を説明する。膨張弁本体２の弁部１１を先端として弁ケース３の弁取付孔７に挿入する。すると、図３に示すように、膨張弁本体２の鍔部２２にリングバネ２４が当接する。この位置より更に膨張弁本体２を挿入すると、リングバネ２４がバネ変形で拡径し、鍔部２２の挿入が許容される。膨張弁本体２の挿入が進み、鍔部２２がリングバネ２４の位置を通過すると、リングバネ２４がバネ復帰変形で縮径し、図２に示すように、リングバネ２４が鍔部２２の上面に係合する。以上により、膨張弁本体２の取り付けが完了する。

上記膨張弁１Ａにあって、リングバネ２４を介して膨張弁本体２に仮に外力が作用する場合には、その外力は弁部１１に作用し、パワーエレメント１０には作用しない。従って、膨張弁本体２の取り付けに起因するパワーエレメント１０の検知特性のずれを防止できる。

この第１実施形態では、膨張弁本体２を弁ケース３の弁取付孔７に単に挿入するだけでワンタッチで膨張弁本体２を取り付けできるため、取付作業性が非常に良い。従来例では、膨張弁本体を弁取付孔に挿入し、挿入した膨張弁本体に固定キャップを位置合わせしつつ被せ、且つ、この固定キャップを所定のトルクで回転しなければならないため、取付作業性が悪かったが、第１実施形態ではワンタッチで膨張弁本体を取り付けできる。

図４及び図５は本発明の第２実施形態を示し、図４は膨張弁１Ｂの分解斜視図、図５は膨張弁１Ｂの抜け止め係合手段４Ｂを示す断面図である。

この第２実施形態の膨張弁１Ｂと前記第１実施形態のものとを比較するに、抜け止め係合手段４Ｂの構成が相違する。

つまり、図４及び図５に示すように、抜け止め係合手段４Ｂは、弁部１１の外周に形成された凹部３０と、弁ケース３の弁取付孔７に開口するよう形成された嵌合用溝３１と、この嵌合用溝３１に挿入される嵌合部材３２とから構成されている。膨張弁本体２が弁取付孔７に挿入された状態にあって、嵌合用溝３１に挿入された嵌合部材３２が凹部３０に入り込むことにより膨張弁本体２が取り付けられている。

又、抜け止め係合手段４Ｂ以外の構成は、前記第１実施形態とほぼ同一であるため、説明を省略する。尚、図面の同一構成箇所には同一符号を付してその明確化を図る。

次に、膨張弁本体２の弁ケース３への取り付け手順を説明する。膨張弁本体２の弁部１１を先端として弁ケース３の弁取付孔７に挿入する。次に、嵌合用溝３１に嵌合部材３２を挿入する。すると、嵌合部材３２が凹部３０に入り込み、これで完了する。

上記膨張弁１Ｂでは、嵌合部材３２を介して膨張弁本体２に仮に外力が作用する場合には、その外力は弁部１１に作用し、パワーエレメント１０には作用しない。従って、膨張弁本体２の取り付けに起因するパワーエレメント１０の検知特性のずれを防止できる。

又、この第２実施形態では、膨張弁本体２を弁ケース３の弁取付孔７に挿入し、嵌合部材３２を嵌合用溝３１に挿入するだけで膨張弁本体２を取り付けできるため、膨張弁本体２の取付性作業性が良い。

図６及び図７は本発明の第３実施形態を示し、図６は膨張弁１Ｃの分解斜視図、図７は膨張弁１Ｃの抜け止め係合手段４Ｃを示す断面図である。

この第３実施形態の膨張弁１Ｃと前記第１実施形態のものとを比較するに、抜け止め係合手段４Ｃの構成が相違する。

つまり、図６及び図７に示すように、抜け止め係合手段４Ｃは、弁部１１の外周の３箇所に突設された係合片部３３と、弁ケース３の弁取付孔７の周縁に固定され、弁取付孔７の軸方向の変移と共に周方向に傾斜する形状の係合溝３４ａが形成されたアダプタ３４とから構成されている。膨張弁本体２の弁取付孔７への挿入状態にあって、膨張弁本体２の各係合片部３３が各係合溝３４ａに入り込むことにより膨張弁本体２が取り付けられている。

又、抜け止め係合手段４Ｃ以外の構成は、前記第１実施形態とほぼ同一であるため、説明を省略する。尚、図面の同一構成箇所には同一符号を付してその明確化を図る。

次に、膨張弁本体２の弁ケース３への取り付け手順を説明する。膨張弁本体２の弁部１１を先端とし、且つ、膨張弁本体２の各係合片部３３を各係合溝３４ａに位置合わせする。そして、膨張弁本体２を弁ケース３の弁取付孔７に回転させながら挿入する。すると、各係合片部３３が各係合溝３４ａの奥に徐々に入り込み、これで完了する。

上記膨張弁１Ｃでは、アダプタ３４を介して膨張弁本体２に仮に外力が作用する場合には、その外力は弁部１１に作用し、パワーエレメント１０には作用しない。従って、膨張弁本体２の取り付けに起因するパワーエレメント１０の検知特性のずれを防止できる。

又、この第３実施形態では、膨張弁本体２の係合片部３３を係合溝３４ａに係合しつつ膨張弁本体２を弁取付孔７に回転させながら挿入するだけで膨張弁本体２を取り付けできるため、膨張弁本体２の取付性作業性が良い。

本発明の第１実施形態を示し、膨張弁の分解斜視図である。本発明の第１実施形態を示し、膨張弁の断面図である。本発明の第１実施形態を示し、膨張弁本体の取付作業過程にあって、膨張弁本体の鍔部がリングバネに突き当たった状態を示す要部正面図である。本発明の第２実施形態を示し、膨張弁の分解斜視図である。本発明の第２実施形態を示し、膨張弁の抜け止め係合手段を示す断面図である。本発明の第３実施形態を示し、膨張弁の分解斜視図である。本発明の第３実施形態を示し、膨張弁の抜け止め係合手段を示す断面図である。従来例を示し、膨張弁の取り付け構造を示す側面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ膨脹弁
２膨脹弁本体
３弁ケース
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ抜け止め係合手段
７弁取付孔
１０パワーエレメント
１１弁部
１４ダイアフラム（検出部材）
２２鍔部
２３バネ保持部材
２４リングバネ
３０凹部
３１嵌合用溝
３２嵌合部材
３３係合片部
３４アダプタ
３４ａ係合溝

Claims

エバポレータより排出される冷媒の温度及び圧力の変化を検出部材（１４）の変移として出力するパワーエレメント（１０）と前記検出部材（１４）の変移に基づいて前記エバポレータに供給される冷媒の流量を制御する弁部（１１）とが一体に設けられた膨張弁本体（２）を備え、前記膨張弁本体（２）の前記弁部（１１）が弁ケース（３）の弁取付孔（７）に挿入された状態で取り付けられる膨張弁（１Ａ），（１Ｂ），（１Ｃ）であって、
前記弁部（１１）と前記弁ケース（３）とに抜け止め係合手段（４Ａ），（４Ｂ），（４Ｃ）が設けられたことを特徴とする膨張弁（１Ａ），（１Ｂ），（１Ｃ）。
請求項１記載の膨張弁（１Ａ）であって、
前記抜け止め係合手段（４Ａ）は、前記弁部（１１）の外周に突設された鍔部（２２）と、前記弁ケース（３）の前記弁取付孔（７）より外周側に設けられ、バネ変形によって拡径可能で、且つ、前記弁取付孔（７）の軸方向への変移が一定範囲に規制されたリングバネ（２４）とから構成され、前記膨張弁本体（２）が前記弁取付孔（７）に挿入された状態にあって、バネ復帰変形で前記リングバネ（２４）が前記鍔部（２２）の抜け方向の移動を阻止することにより前記膨張弁本体（２）が取り付けられることを特徴とする膨張弁（１Ａ）。
請求項１記載の膨張弁（１Ｂ）であって、
前記抜け止め係合手段（４Ｂ）は、前記弁部（１１）の外周に形成された凹部（３０）と、前記弁ケース（３）の前記弁取付孔（７）に開口するよう形成された嵌合用溝（３１）と、前記嵌合用溝（３１）に挿入される嵌合部材（３２）とから構成され、前記膨張弁本体（２）が前記弁取付孔（７）に挿入された状態にあって、前記嵌合用溝（３１）に挿入された前記嵌合部材（３２）が前記凹部（３０）に入り込むことにより前記膨張弁本体（２）が取り付けられることを特徴とする膨張弁（１Ｂ）。
請求項１記載の膨張弁（１Ｃ）であって、
前記抜け止め係合手段（４Ｃ）は、前記弁部（１１）の外周に突設された係合片部（３３）と、前記弁ケース（３）の弁取付孔（７）の周縁に固定され、前記弁取付孔（７）の軸方向の変移と共に周方向に傾斜された係合溝（３４ａ）が形成されたアダプタ（３４）とから構成され、前記膨張弁本体（２）が前記弁取付孔（７）に挿入された状態にあって、前記膨張弁本体（２）の係合片部（３３）が前記アダプタ（３４）の前記係合溝（３４ａ）に入り込むことにより膨張弁本体（２）が取り付けられることを特徴とする膨張弁（１Ｃ）。