JP2017058090A - 膨張弁及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小径化したパワーエレメントの固定に際し、低コストにて必要十分な耐久性・耐腐食性を実現できる固定構造を提供する。【解決手段】弁本体の頂部に設けた円筒部（１２）にパワーエレメント（１００）を固定するに際し、前記円筒部の上端に対してローラー（２３２）等の押圧具を用いて内側に向けて局部的な加圧を行うことにより、前記円筒部に折曲部（１２ａ）を形成し、パワーエレメントを前記円筒部内に固定する。【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍サイクルに用いられる感温機構内蔵型の膨張弁に係わり、特には、弁本体にパワーエレメントが取り付けられた膨張弁及びその製造方法に関する。

従来、自動車に搭載される空調装置等に用いる冷凍サイクルについては、設置スペースや配管作業を省略するために、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温機構内蔵型の温度膨張弁が使用されている。このような膨張弁の弁本体は、高圧の冷媒が導入される入口ポートと入口ポートに連通する弁室とを有するとともに、弁本体の頂部には、パワーエレメントと称する弁部材の駆動機構が装備される。
弁室内に配設される球状の弁部材は、弁室に開口する弁孔の弁座に対向し、パワーエレメントにより駆動される弁棒により操作されて、弁座との間の絞り通路の開度を制御する。
また、弁孔を通った冷媒は、出口ポートから蒸発器側へ送られる。蒸発器から圧縮機側へ戻る冷媒は、弁本体に設けられた戻り通路を通過する。

パワーエレメントは、圧力作動室を形成する上蓋部材と圧力を受けて弾性変形する薄板のダイアフラムと円盤状の受け部材で構成され、３つの部材を重ね合わせて円周部をＴＩＧ溶接手段などにより接合して形成される。
上蓋部材とダイアフラムで形成される圧力作動室には作動ガスが封入される。このとき、圧力作動室に作動ガスを封入するために、上蓋部材の頂部に穴を設け、この穴から作動ガスを封入した後に鋼球等で穴を塞ぎプロジェクション溶接手段などによって圧力作動室を封止する。

上記のような従来の感温機構内蔵型の温度膨張弁は、その周囲に多数の部品が密接状態で配置されるため、さらなる小型化が求められている。
しかしながら、こうした従来の膨張弁では、例えば弁本体の頂部の開口部とパワーエレメントの底部とにそれぞれ雄ねじと雌ねじを形成し、これらをねじ締めして固定する方法が採用されていたため、膨張弁の高さは実質的に弁本体とパワーエレメントとを合計した高さとなっていた。
このような点を解決したものとして、弁本体の頂部に設けられた円筒部内にパワーエレメントを挿入し、該円筒部の上端をカシメ加工して形成されるカシメ部で固定することにより、パワーエレメントの小型化を図った膨張弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１９７９９０号公報

特許文献１に記載されている膨張弁は、パワーエレメントをカシメ加工により固定する際に、円筒部の上端部を９０度近くにまでプレス加工で変形させることによりカシメ部を形成している。
このとき、プレス加工でカシメ部を形成しようとすると、通常は円筒部を押圧するカシメ治具が当該円筒部の全周に同時に当接して、変形する材料の流れを拘束することとなる。

このため、円筒部の外側に大きな引張方向の曲げ応力が付加されることとなり、円筒部の厚さ等の条件によっては、折曲部や根元部に微細なクラックが発生する可能性もあり、耐久性・耐腐食性の観点から好ましくない。また、製品として外観上の美観を損ねることともなりかねない。

そこで本発明の目的は、パワーエレメントを弁本体の頂部に設けられた円筒部に固定する際に、円筒部に大きな応力が付加されない膨張弁、及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、代表的な本発明の膨張弁は、高圧の冷媒が導入される入口ポートと、該入口ポートに連通する弁室と、該弁室に開口する弁孔と、該弁孔の入口に形成される弁座と、前記弁孔を通過した冷媒が送り出される出口ポートとを有する弁本体と、前記弁座に対向して配設される弁部材と、該弁部材を操作する弁棒を駆動する作動ガスを封入した圧力作動室を有するパワーエレメントとを備え、前記弁本体の頂部には、前記パワーエレメントを固定するための円筒部を有しており、前記円筒部の上端は、前記円筒部の内側に向けた局部的な加圧によって、折曲部が形成され、前記パワーエレメントは、前記曲折部によって前記円筒部内に固定されている。

また、本発明による膨張弁の製造方法は、円筒部の内側に前記パワーエレメントを載置し、円筒部の上端に対して押圧具を用いて内側に向けて局部的な加圧を行うことにより、前記円筒部に折曲部を形成し、前記押圧具による局部的な加圧が前記円筒部の全周にわたって行われるものである。

本発明の膨張弁の製造方法における押圧具は、前記円筒部を複数の加工領域で押圧するように構成することもできる。
このとき、前記複数の加工領域は、互いが等間隔となるように配置するのが好ましい。

本発明の膨張弁によれば、パワーエレメントを固定する円筒部に大きな応力が付加されないため、耐久性・耐腐食性が良好で、かつ製品として外観上の美観に優れた膨張弁を得ることができる。
本発明の膨張弁の製造方法によれば、耐久性・耐腐食性が良好で、かつ製品として外観上の美観に優れた膨張弁を製造することができる。
また、クラックの発生を防止しながら長時間をかけて行うプレス加工に比較して、折曲部を形成するための加工時間も大幅に短縮することができる。

上記した本発明による代表的な膨張弁は、いわゆるプロダクト・バイ・プロセス形式により、物の発明が特定されているという見方もできる。
良好な耐久性及び耐腐食性という特徴を有する本発明による膨張弁の構造は、円筒部の上端に局部的な加圧を加えることによって得られるものである。そして、このような特徴は、加工後の部材を構成する金属原子の配列状況等がプレス加工でカシメ部を形成した場合と異なったものとなっていることに起因すると考えられる。
このため、本発明の膨張弁について、物の発明としての構成を物理的あるいは外形的な構造によって特定しようとすれば、例えば、局部的な加圧によって徐々に発生する金属原子の移動の状態等をすべて表記しなければならない。
しかしながら、このような点を表現することは、出願時点の技術水準からすると不可能である。
したがって、本願発明においては、物をその構造又は特性により直接特定することが不可能であるか、又はおよそ実際的でないという事情（「不可能・非実際的事情」）が存在するものである。

本発明による膨張弁の一例を示す縦断面図（ａ）及び右側面図（ｂ）である。 本発明による膨張弁を製造する際に用いる装置の一例を示す概略図であって、図２（ａ）は折曲部加工装置と膨張弁の円筒部を折曲部加工装置側から見た上面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した装置をＡ−Ａ断面図を示す。 本発明による膨張弁の製造における膨張弁の円筒部と押圧具との加圧の状況を示す上面図である。 図２（ｂ）の二点鎖線で示した領域Ｄを、折曲部の形成工程ごとに示した図であって、図４（ａ）は折曲部形成工程の初期工程を示した図、図４（ｂ）は折曲部形成工程の中間工程を示した図、図４（ｃ）は折曲部形成工程の最終工程を示した図をそれぞれ示す。

本発明による膨張弁の一例について図１を用いて説明する。図１は、本発明による膨張弁の一例を示す縦断面図（ａ）と右側面図（ｂ）である。
図１（ａ）に示すように、膨張弁１は、弁本体１０の頂部に円筒部１２及び折曲部１２ａを用いてパワーエレメント１００が固定されている。

膨張弁１の弁本体１０は、例えばアルミ合金製であって、図１（ａ）の左右方向Ｘを押出方向として、アルミ合金等を押出成形し、これに機械加工を施すことによって得ることができる。
弁本体１０は、パワーエレメント１００、パワーエレメントを固定する円筒部１２と、高圧の冷媒が導入される入口ポート２０と、冷媒の出口ポート２８と、冷媒の戻り通路３０と、弁本体１０を図１（ａ）の左右方向に貫通する２つの貫通穴７０（図１（ｂ）参照）と、弁本体１０を他の部品に取り付けるための取付穴（あるいは取付用雌ねじ）８０と、を有する。

弁本体１０の下部には、下端部に開口する雌ねじ穴１０ａが形成されており、当該雌ねじ穴１０ａの開口部分をプラグ５０で封鎖することにより弁室２４が形成されている。
また、弁室２４には、側方から小径穴２０ａを介して入口ポート２０が連通している。

弁本体１０における弁室２４の上方には、出口ポート２８が形成されている。この出口ポート２８は、弁孔２６を介して弁室２４の上端部に連通している。
また、弁孔２６の弁室２４側には、弁座２５が形成されている。そして、弁室２４内には、弁座２５に対向する球状の弁部材４０と、当該弁部材４０を支持する支持部材４２と、支持部材４２をさらに支持するコイルスプリング４４とが収容されている。

支持部材４２は、弁部材４０を支持するための円錐状のくぼみを備えた上面４２ａと側面に突出するフランジ部４２ｂとを備えており、当該フランジ部４２ｂの下面がコイルスプリング４４の一端を受ける構造となっている。
コイルスプリング４４は、支持部材４２に設けられたフランジ部４２ｂの下面とプラグ５０に形成された凹部５２との間に弾発的に収容されており、これによって、弁部材４０は支持部材４２を介して弁座２５に向けて付勢されている。

プラグ５０は、弁本体１０の下端部に開口する雌ねじ穴１０ａに螺合する態様で取り付けられ、上記凹部５２と対向する面に形成されている六角穴５３に工具を差し込んで回転させることにより、ねじ込み量を調整することができる。
このプラグ５０のねじ込み量を調整することにより、弁部材４０を支持するコイルスプリング４４のばね力を調整することができる。
また、プラグ５０の外周部にはシール部材５４が設けられ、これによって弁室２４がシールされている。

弁本体１０における出口ポート２８のさらに上方には、戻り通路３０が、弁本体１０を図１（ａ）における左右方向Ｘに貫通するように形成されている。
本発明の膨張弁１を流通する冷媒は、入口ポート２０から流入し、弁孔２６を通過し、出口ポート２８から送り出された後、蒸発器（図示せず）へ送られ、その後冷媒は蒸発器から圧縮機（図示せず）へ戻る。
そして、蒸発器から圧縮機に戻る冷媒は、図１（ａ）において戻り通路３０の左側から入って右側に抜けるように通過する。

弁本体１０の頂部には、パワーエレメント１００が円筒部１２及び折曲部１２ａを用いて固定されている。
一方、円筒部１２の中央部には戻り通路３０に至る連通穴３１が形成されている。

パワーエレメント１００は、上蓋部材１１０、中央部に貫通口を備えた受け部材１２０、これら上蓋部材１１０と受け部材１２０との間に挟み込まれるダイアフラム１３０、及び、ストッパ部材１４０から構成されている。そして、上蓋部材１１０、ダイアフラム１３０及び受け部材１２０を重ね合わせた端部を周溶接することにより、これらは一体化されている。
上蓋部材１１０とダイアフラム１３０との間には、圧力作動室１１２が形成され、この圧力作動室１１２内に例えば不活性ガス等の作動ガスが封入された後、封止栓１１４で封止される。

出口ポート２８と戻り通路３０との間には、通し穴２９が形成されている。そして、弁孔２６と通し穴２９と連通穴３１とは、それぞれ中心が同一直線上になるように配置されている。
また、これら弁孔２６、通し穴２９及び連通穴３１のそれぞれに挿通される態様で弁棒６０が設けられている。

弁棒６０の上端は、パワーエレメント１００のストッパ部材１４０の下面の受け部１４２に当接し、その下端は、弁部材４０と接触するように配置される。
このような配置とすることにより、図１に示す膨張弁１は、パワーエレメント１００の圧力作動室１１２における内圧の変動に応じて変形したダイアフラム１３０の動きを受け、ストッパ部材１４０が上下動し、当該ストッパ部材１４０の移動が弁棒６０を介して弁部材４０に伝達され、膨張弁としての役割を果たすことができる。

ここで、図１（ａ）における円筒部１２は、折曲部１２ａが形成された後の状態を示しているが、折曲部形成前の段階において、円筒部１２は、図１（ａ）の上下方向Ｙを中心軸として直立している。このため、円筒部１２の中心軸の方向Ｙは押出成形によって加工された弁本体１０の押出方向Ｘと直交する方向となっている。
本発明による膨張弁においては、図１（ａ）の上下方向に直立している加圧加工前の円筒部１２に対して、円筒部の内側に向けた局部的な加圧を施すことによって、折曲部１２ａを形成し、この折曲部１２ａによってパワーエレメント１００を固定している。

なお、折曲部１２ａを形成するための装置や加工方法については、当該膨張弁の製造方法の説明の中で詳述する。
また、図１（ａ）及び（ｂ）で示した膨張弁は、あくまでも本発明の一例であり、本発明は図１（ａ）及び（ｂ）で示した膨張弁に限定されるものではなく、弁本体の形状や材質等さまざまな変形が可能であることは言うまでもない。

次に、本発明による膨張弁を製造する工程の一例について説明する。弁本体１０にパワーエレメント１００の取り付ける際に工程は、パワーエレメント１００の受け部１４２に弁棒６０を挿入した状態で、連通穴３１及び戻り通路３０に、ストッパ部材１４０が進入する態様で、円筒部１２の内部にパワーエレメント１００の受け部材１２０を着座させる。このとき、パワーエレメント１００と弁本体１０の間にはＯリング等のシール部材６４が配設される。
その後、パワーエレメント１００の上蓋部材１１０に当接するように弁本体１０の円筒部１２の先端に円筒部の内側に向けた局部的な加圧を加え、折曲部１２ａを形成し、パワーエレメント１００を弁本体１０に固定する。

円筒部１２に折曲部１２ａを形成する工程をさらに詳しく説明すると以下のとおりである。本発明による膨張弁を製造方法においては、前述の通り、円筒部１２を内側に向けて曲げ加工する際に、円筒部１２の上端を押圧具によって内側に向けた局部的な加圧によって、円筒部１２に折曲部１２ａを形成する。
そして、上記押圧具による局部的な加圧を円筒部１２の円周全体について行えば、上記折曲部１２ａを円筒部１２の全周にわたって形成することができる。

ここで、「局部的な加圧」とは、円筒部の上端部を押圧するプレス治具が当該円筒部の全周に同時に当接して加圧を行うものではなく、押圧具が円筒部１２の上端の一部に接触する状態で加圧をおこなうことを意味する。
このため、押圧具の例としては、例えばローラー状の押圧具を用いてもよいし、先端の尖った押圧具を用いてもよい。これらの押圧具が円筒部１２の上端に点接触あるいは所定の幅で線接触することによって、局部的な加圧が実現できる。
例えば、押圧具をローラーとした場合、円筒部１２の上端との接触がローラーの円周上で移動することとなるため、ローラーの摩耗を抑制して寿命を延ばすことができる。

また、局部的な加圧を円筒部１２の円周全体について行うためには、押圧具及び円筒部１２を相対的に回転移動させればよい。つまり、押圧具及び円筒部１２のいずれか一方のみを移動させてもよく、両者をそれぞれ移動させることとしてもよい。また、一般的なヘラ絞り、スピニング加工等の成形加工技術を適用してもよい。
このような相対的な回転移動の例として、円筒部１２を非回転とし、押圧具を当該円筒部１２の中心軸まわりに回転させる場合や、押圧具の位置を固定とし、上記円筒部１２の中心軸を中心として弁本体１０を回転させる場合等も含まれる。

次に、図２〜図４を用いて、本発明による膨張弁の製造方法及び押圧具の一例について、説明する。
図２は、本発明による膨張弁を製造する際に用いる装置の一例を示す概略図であって、図２（ａ）は折曲部加工装置と膨張弁の円筒部を折曲部加工装置側から見た上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した装置のＡ−Ａ断面図を示す。

図２（ａ）に示すように、折曲部加工装置２００は、中央軸部２１０と、当該中央軸部２１０に外挿される内側筒部２２０と、内側筒部２２０の外側を取り囲む外側筒部２２１と、これら内側筒部２２０及び外側筒部２２１の間に配置される押圧具２３０ａ〜２３０ｃと、により構成されている。
図２に示す一例において、中央軸部２１０は、図示を省略した位置決め機構に取り付けられ、弁本体１０に嵌め込まれたパワーエレメント１００に向けて、図２（ｂ）の上下方向に進退自在に設けられている。
そして、図２（ｂ）に示すように、中央軸部２１０の下端には環状凸部２１１が形成されており、当該環状凸部２１１がパワーエレメント１００の上蓋部材１１０に当接することにより、折曲部加工装置２００を位置決めすることができる。

また、上記環状凸部２１１がパワーエレメント１００の上蓋部材１１０の上面に当接すると、折曲部加工装置２００の自重が押圧力として上蓋部材１１０の上面に負荷される。
この押圧力は、弁本体１０とパワーエレメント１００との間に配設されたシール部材６４を押し潰すことにより、両者の密着性を高めるとともに弁本体１０の内部の気密性を確保することができる。

一方、中央軸部２１０の外側には、図示を省略した軸受を介して内側筒部２２０が外挿されている。
また、内側筒部２２０は、図示を省略した昇降機構により、中央軸部２１０の中心軸に沿う方向に、中央軸に対して上下に摺動が可能となっている。

押圧具２３０ａは、ローラー軸２３１ａと、当該ローラー軸２３１ａを挿通して回転自在とされたローラー２３２ａとからなっている。なお、この構造は、押圧具２３０ｂ及び２３０ｃについても同様であるため、ここでは説明を省略する。
そして、内側筒部２２０のさらに外側には外側筒部２２１が配置され、当該内側筒部２２０と外側筒部２２１との間を、３つの押圧具２３０ａ〜２３０ｃのローラー軸２３１ａ〜２３１ｃがそれぞれ接続している。
このような構造により、内側筒部２２０と外側筒部２２１と押圧具２３０ａ〜２３０ｃとは、一体で中央軸部２１０の周囲を回転することができるとともに、内側筒部２２０と一体となった押圧具２３０ａ〜２３０ｃが中央軸部２１０の中心軸に沿う方向に、中央軸に対して上下に摺動が可能となっている。

なお、図２に示す折曲部加工装置２００の一例では、押圧具２３０ａ〜２３０ｃのローラー軸２３１ａ〜２３１ｃは、互いの回転軸が等間隔（等角度）となるように３つ設けられており、当該ローラー軸２３１ａ〜２３１ｃに回転自在に取り付けられるローラー２３２ａ〜２３２ｃが弁本体１０の円筒部１２を局部的に加圧する加工領域Ｐは、円筒部１２の円周上で互いに等間隔（等角度）な３か所となる。
このような配置を採用することにより、折曲部の加工における円筒部１２の曲げ変形を偏りなく均一化することができる。このような効果を奏するためには、同時に局部的な加圧を行う加工領域の数を複数にすることが必要であるが、３つに限定される必要はない。

図３は、本発明による膨張弁の製造における膨張弁の円筒部と押圧具との加圧の状況を示す上面図である。
なお、図３では、弁本体１０すなわち円筒部１２を非回転とし、押圧具Ｔを円筒部１２の中心軸まわりに移動させながら加工する場合を示している。

本発明による膨張弁の製造方法では、図３に示すように、弁本体１０の頂部に形成された円筒部１２の内側にパワーエレメント１００を取り付けた後、押圧具Ｔを円筒部１２の上端に接触させる。
続いて、円筒部１２の上部を内側に変形させて折曲部１２ａを形成するために、押圧具Ｔから円筒部１２の上端に対して当該円筒部１２の中心方向への押圧力Ｆ１を付与しつつ、押圧具Ｔを円筒部１２の周方向Ｒに移動させる。

このとき、加工領域Ｐには、押圧具Ｔが移動しようとする円筒部１２の周方向Ｒの接線方向にも押圧力Ｆ２が与えられるため、加工領域Ｐには上記中心方向への押圧力Ｆ１と接線方向への押圧力Ｆ２との合成力が与えられることとなる。
言い換えれば、加工領域Ｐは、円筒部１２の周方向Ｒに移動する押圧具Ｔから（Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２）となる局部的な加圧力Ｆを受けて、当該局部的な加圧力Ｆの方向に変形する。

一方、局部的に加圧されている加工領域Ｐ以外の領域は押圧具Ｔ以外とは接触しておらず、他の治具等から特に拘束を受けていないため、円筒部１２を中心方向（押圧力Ｆ１の方向）に加圧する曲げ加工に伴って円筒部１２の外面側に過剰な引張方向の曲げ応力が負荷されるのを抑制できる。
このため、円筒部１２の折曲部１２ａ等に微細なクラックが形成されるのを抑制でき、結果として膨張弁の製品外観を良好とすることができる。

続いて、本発明による膨張弁の製造方法における局部的な加圧の工程を、図４を用いて説明する。
図４は、図２（ｂ）の二点鎖線で示した領域Ｄを、折曲部の形成工程ごとに示した図であって、図４（ａ）は折曲部形成工程の初期工程を示した図、図４（ｂ）は折曲部形成工程の中間工程を示した図、図４（ｃ）は折曲部形成工程の最終工程を示した図である。
なお、図４において、弁本体１０及び円筒部１２における断面位置は、図４（ａ）〜図４（ｃ）において同一の位置とする。

図４に示すように、折曲部加工装置２００のローラー２３２ａは、その側面２３３ａと中央軸部２１０側に位置する底面２３４ａとの境界位置に、ローラー２３２ａを縮径する方向に形成されたＲ形状部２３５ａをローラー２３２ａの全周にわたって備えている。
このとき、Ｒ形状部２３５ａの曲率は、弁本体１０の円筒部１２を局部的に加圧した後の折曲部１２ａの外表面の曲率と同一になるように設定されている。

また、ローラー２３２ａに形成されたＲ形状部２３５ａの底面２３４ａとの境界部２３６ａと中央軸部２１０の中心軸との距離は、弁本体１０の円筒部１２の外径と等しくなるように設定される。なお、これらの構造及び配置は、ローラー２３２ｂ及び２３２ｃについても同様であるため、説明を省略する。
そして、折曲部加工装置２００のローラー２３２ａ〜２３２ｃは、弁本体１０の円筒部１２の上端を局部的に加圧するとともに、当該ローラー２３２ａ〜２３２ｃの公転に伴って、上記加工領域Ｐが円筒部１２の周方向に沿って移動する。

本発明による膨張弁の製造においては、まず、図４（ａ）に示すように、局部的な加圧の初期工程では、弁本体１０の円筒部１２の内側にパワーエレメント１００を嵌め込んだ状態で、折曲部加工装置２００を上方から近づけ、中央軸部２１０の環状凸部２１１をパワーエレメント１００の上蓋部材１１０の上面に接触させる。
このとき、上述の通り、折曲部加工装置２００の中央軸部２１０は回転していないが、内側筒部２２０と外側筒部２２１と押圧具２３０ａ〜２３０ｃとからなる部分は一体となり、中央軸部２１０の中心軸線まわりに回転している。

次に、折曲部加工装置２００を中央軸部２１０の中心軸に沿って、弁本体１０に向かう押込方向Ｃ（図２（ｂ）も参照）の方向に押し下げる。
このとき、上述のとおり、中央軸部２１０の下端に形成された環状凸部２１１が上蓋部材１１０の上面に接触して押圧力を付与することにより、パワーエレメント１００は弁本体１０に対して上下方向の位置決めがなされる。

さらに折曲部加工装置２００を押し下げると、弁本体１０の円筒部１２の上端に、例えばローラー２３２ａの側面２３３ａと底面２３４ａとの境界部に形成されたＲ形状部２３５ａが接触し、円筒部１２の上端に上述した加工領域Ｐを形成する。
そして、ローラー２３２ａは中央軸部２１０のまわりに回転しているため、上記Ｒ形状部２３５ａが円筒部１２の上端と接触すると、ローラー２３２ａ自体もローラー軸２３１ａまわりに回転する。

このような手順により、本実施形態において折曲部加工装置２００の押圧具２３０ａ〜２３０ｃに適用されたローラー２３２ａ〜２３２ｃは、ローラー軸２３１ａ〜２３１ｃまわりに自転するとともに中央軸部２１０のまわりを公転することとなり、ローラー２３２ａ〜２３２ｃと円筒部１２の上端との接触位置（加工領域Ｐの位置）が変化（移動）する。
つまり、円筒部１２の特定の位置において、第１のローラー２３２ａによって局部的に加圧された後、公転により移動してくる第２のローラー２３２ｂによって局部的に加圧され、さらに公転により移動してくる第３のローラー２３２ｃによって局部的に加圧される、という動作を間欠的に繰り返すこととなる。

また、図４（ａ）に示すように、ローラー２３２ａに形成されたＲ形状部２３５ａの曲率は、弁本体１０の円筒部１２を局部的に加圧した後の折曲部１２ａの外表面の曲率と同一になるように設定されている。
そして、上述のとおり、Ｒ形状部２３５ａの境界部２３６ａと中央軸部２１０の中心軸との距離は、弁本体１０の円筒部１２の外径と等しくなるように設定される。

このような配置により、図４（ａ）に示した折曲部形成工程の初期工程においては、折曲部加工装置２００を押込方向Ｃの方向に押し下げることにより、ローラー２３２ａが円筒部１２に接触すると、円筒部１２の外面が上記境界部２３６ａからＲ形状部２３５ａに進入し、Ｒ形状部２３５ａの形状に沿って内側に加圧力を受けて曲げ変形される。
そして、この曲げ変形は、中央軸部２１０まわりの公転によって、ローラー２３２ａに続いて接触するローラー２３２ｂ及び２３２ｃから加えられる局部的な加圧により間欠的に繰り返される。

続いて、図４（ｂ）に示すように、折曲部形成工程の中間工程においては、回転している折曲部加工装置２００を押込方向Ｃの方向にさらに押し込む。
すると、図４（ａ）で示した折曲部１２ａの上端部は、ローラー２３２ａ〜ｃとの局部的な加圧が間欠的に繰り返されることにより、上記ローラー２３２ａ〜２３２ｃのＲ形状部２３５ａ〜２３５ｃの形状に沿ってさらに内側に変形する。
このとき、通常パワーエレメント１００の上蓋部材１１０は弁本体１０の円筒部１２の材料よりも高強度の材料（例えばステンレス鋼等）で形成されるため、アルミ合金からなる円筒部１２は上蓋部材１１０の角部１１０ａを中心として曲げ加工される。

続いて、図４（ｃ）に示すように、折曲部形成工程の最終工程では、図４（ｂ）に示した押し込み位置から折曲部加工装置２００を押込方向Ｃの方向にさらに押し込む。
折曲部加工装置２００をさらに押し込むと、円筒部１２の折曲部１２ａは、ローラー２３２ａ〜ｃとの局部的な加圧が間欠的に繰り返されることにより、ローラー２３２ａ〜２３２ｃのＲ形状部２３５ａ〜２３５ｃに沿って変形がさらに進み、やがて折曲部１２ａの内面が上蓋部材１１０の上面と接触する。
この位置で折曲部加工装置２００の押し込みを停止すると、円筒部１２の全周にわたって連続的に折り曲げられた折曲部１２ａが形成される。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した一連の折曲部の形成工程において、上述のように、円筒部１２の同一の位置では、３つのローラー２３２ａ〜２３２ｃが間欠的に接触して局部的な加圧を行うことから、例えばローラー２３２ａが局部的に加圧することによりその高さが低くなった円筒部１２の上端を、続くローラー２３２ｂが局部的に加圧することになる。
このため、間欠的に接触するローラー２３２ａ〜２３２ｃが円筒部１２の上端と接触する（局部的に加圧する）位置は常に変化することとなり、折曲部１２ａが受ける局部的な加圧力によるひずみも分散される。

したがって、押圧具により局部的に加圧される加工領域Ｐでは、周囲の材料の拘束がなく加圧力によるひずみも分散されるため、折曲部に発生する微細なクラックを抑制することができる。
また、折曲部１２ａは、ローラー２３２ａ〜２３２ｃのＲ形状部２３５ａ〜２３５ｃの形状を転写したものとなるため、折曲部の形成を行うのみでパワーエレメント１００の最終の取付形状とすることができ、美観にも優れていることから、加工後の仕上げ加工等の工程を削減することが可能となる。

さらに、上述のとおり、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す一連の折曲部の形成工程において、パワーエレメント１００の上蓋部材１１０の上面には、折曲部加工装置２００の中央軸部２１０の下端に形成された環状凸部２１１からの押圧力が付与されている。
このとき、パワーエレメント１００と弁本体１０との間に介在されているシール部材６４も上記環状凸部２１１の全周にわたって常に押圧されることとなる。
したがって、折曲部１２ａの形成工程後の膨張弁１において、パワーエレメント１００と弁本体１０との密着度を向上させるとともに弁本体１０内部の気密性も確保できる。

本発明による膨張弁の製造方法によれば、円筒部の全周を同時に拘束して押圧するカシメ治具によって折曲部を形成する場合に比べて、円筒部に対して局部的な加圧を行う押圧具を用いて局部的な加工領域を形成し、これを円筒部の周方向に移動させる加工工程としたため、円筒部の折曲部等に微細なクラックが形成されるのを抑制でき、また結果として膨張弁の製品外観を良好とすることができる。
また、押圧具を用いて円筒部に局部加圧することにより、加圧力を狭い加工領域に集中することができるため、円筒部の肉厚が厚い場合であっても、曲げ加工を実施することができる。
このため、円筒部の肉厚を厚くして全体の剛性を高めることができるとともに腐食の影響もこの肉厚内に留めることができる、耐食性をさらに向上させることもできるといった効果も有している。

以上、本発明の膨張弁及びその製造方法について一例に基づき説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種々の改変を施すことができる。
例えば、押圧具２３０によって折曲部１２ａの外面が傷つけられることを回避する、あるいは押圧具２３０自体の摩耗を抑制することを意図して、押圧具２３０の円筒部１２との接触部分にコーティング等で保護層を形成してもよい。

また、上記した実施形態において、その一例として、局部的な加圧をするための押圧具として３つのローラーを用いて、弁本体の円筒部を非回転・固定とし、上記３つのローラーを円筒部の中心軸まわりに回転させているが、本発明がこれらの態様に限定されるものでないことは言うまでもない。
すなわち、押圧具の数は１つであっても複数であってもよい。また、膨張弁の弁本体を円筒部の中心軸まわりに回転させつつ押圧具に接触させることにより、局部的な加圧を行うこともできる。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施例に種々の改変を施すことも可能である。

１ 膨張弁
１０ 弁本体
１２ 円筒部
１２ａ 折曲部
２０ 入口ポート
２４ 弁室
２５ 弁座
２６ 弁孔
２８ 出口ポート
３０ 戻り通路
４０ 弁部材
４２ 支持部材
４４ コイルスプリング
５０ プラグ
６０ 弁棒
６４ シール部材
１００ パワーエレメント
１１０ 上蓋部材
１１０ａ （上蓋部材の）角部
１１２ 圧力作動室
１２０ 受け部材
１３０ ダイアフラム
１４０ ストッパ部材
２００ 折曲部加工装置
２１０ 中央軸部
２１１ 環状凸部
２２０ 内側筒部
２２１ 外側筒部
２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ 押圧具
２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ ローラー軸
２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ ローラー
２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ （ローラーの）側面
２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ （ローラーの）底面
２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ Ｒ形状部

Claims (11)

1. 高圧の冷媒が導入される入口ポートと、該入口ポートに連通する弁室と、該弁室に開口する弁孔と、該弁孔の入口に形成される弁座と、前記弁孔を通過した冷媒が送り出される出口ポートとを有する弁本体と、前記弁座に対向して配設される弁部材と、該弁部材を操作する弁棒を駆動する作動ガスを封入した圧力作動室を有するパワーエレメントとを備える膨張弁であって、
   前記弁本体の頂部には、前記パワーエレメントを固定するための円筒部を有しており、
   前記円筒部の上端は、前記円筒部の内側に向けた局部的な加圧によって、折曲部が形成され、
   前記パワーエレメントは、前記折曲部によって前記円筒部内に固定されている
   ことを特徴とする膨張弁。
2. 前記局部的な加圧は、ローラーを用いた加圧加工である
   ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
3. 前記折曲部は、前記円筒部の全周にわたって形成されている
   こと特徴とする請求項１又は２に記載の膨張弁。
4. 前記弁本体は押出成形部材であり、前記円筒部の中心軸の方向は、前記弁本体の押出成形方向と直交した方向となっている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の膨張弁。
5. 弁本体とパワーエレメントとを備える膨張弁の製造方法であって、
   前記弁本体は、前記パワーエレメントを固定するための円筒部を頂部に備え、
   前記円筒部の内側に前記パワーエレメントを載置し、
   前記円筒部の上端に対して押圧具を用いて内側に向けて局部的な加圧を行うことにより、前記円筒部に折曲部を形成し、
   前記押圧具による局部的な加圧が前記円筒部の全周にわたって行われる
   ことを特徴とする膨張弁の製造方法。
6. 前記局部的な加圧は、前記円筒部の複数の加工領域を同時に押圧して行う
   こと特徴とする請求項５に記載の膨張弁の製造方法。
7. 前記複数の加工領域は、互いが等間隔となるように配置される
   ことを特徴とする請求項６に記載の膨張弁の製造方法。
8. 前記押圧具による局部的な加圧は、前記押圧具及び前記円筒部を相対的に回転移動させることにより、前記円筒部の全周にわたって行われる
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の膨張弁の製造方法。
9. 前記弁本体は押出成形部材であり、前記円筒部の中心軸の方向は、前記弁本体の押出成形方向と直交している
   ことを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の膨張弁の製造方法。
10. 前記押圧具は、ローラーであって、前記ローラーの側面が前記円筒部の上端と接触して前記局部的な加圧を行う
    ことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の膨張弁の製造方法。
11. 前記ローラーの側面には、前記ローラーの底面との境界位置にＲ形状部が形成されており、前記Ｒ形状部が前記円筒部の上端と接触して前記局部的な加圧を行う
    ことを特徴とする請求項１０に記載の膨張弁の製造方法。

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