JP2020176723A - 膨張弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁部材を支持する支持部材が揺動する方向の力を受けたとしても、弁部材の振動による騒音の発生を抑制できる膨張弁を提供する。【解決手段】パワーエレメント、弁室、前記弁室に連通する弁孔、前記弁孔の前記弁室側の開口部に形成された弁座等を含む弁本体と、前記弁座に接触配置される弁部材と、前記弁部材を支持する支持部材と、前記弁部材を駆動する弁棒と、前記支持部材の外周面が摺動自在に接触する防振ばねと、を備えた膨張弁であって、前記防振ばねは、筒状又は環状の本体部と、前記本体部の中心軸方向における第１の高さで前記支持部材の外周面に摺動自在に接触する第１の摺動アームと、前記本体部の中心軸方向における前期第１の高さとは異なる第２の高さで前記支持部材の外周面に摺動自在に接触する第２の摺動アームと、を少なくとも含む。【選択図】図４

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。

上記のような膨張弁においては、入口ポートから弁室に高圧の冷媒が流入する際に、弁部材を支持する支持部材の背面側に短時間で高い圧力が加わると、弁部材に開閉方向あるいはこれに直交する方向の力が負荷されるため、弁部材に振動が発生しやすく、これに伴って騒音が発生することがある。
この騒音を抑制するために、弁部材を支持する支持部材の振動を抑制する防振ばねを備えた膨張弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１５６０４６号公報

図１５は、特許文献１に示された従来の膨張弁の一例の要部拡大縦断面図である。特許文献１に記載されている膨張弁においては、防振ばね９０は、円板部９１と当該円板部９１の外周から放射状に伸びる複数の脚部９２とからなり、これら複数の脚部９２の一端が弁室９５の内面９５ａと弾発的に接触することにより弁室９５内に保持される構造となっている。
このような構造を用いることにより、弁部材９３の開閉方向あるいはこれに直交する方向の力に対しては十分な抗力を発揮するため、弁部材９３の振動を抑制することができる。

しかし、入口ポート９８から脈動する高圧の冷媒が流入したとき、上記の防振ばね９０では十分な制振効果が得られない場合があった。
本発明者等は、この原因を追究したところ、冷媒が弁室の壁９５ａに衝突することで、上記の開閉方向及びこれに直交する方向だけでなくこれらが組み合わされた方向の力（すなわち冷媒が流入する方向と垂直な仮想軸を中心として支持部材９４が揺動する方向Ｒの力）が急激に加わる場合があることを見出した。

そこで本発明の目的は、弁部材を支持する支持部材が揺動する方向の力を受けたとしても、当該支持部材の揺動を抑制し、弁部材の振動による騒音の発生を抑制できる膨張弁を提供することにある。

本発明者等は上記の課題を解決するため、鋭意研究を進めたところ、上記のような支持部材９４の揺動が生じる理由は、防振ばね９０が弁室の高さ方向に同一の高さとなる面内で弁室９５の内面９５ａと接触するためであることを見出し、本発明を想到するに至った。
すなわち、上記目的を達成するために、本発明による膨張弁は、上蓋部材、受け部材並びに前記上蓋部材及び前記受け部材の間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントと、入口ポート、前記入口ポートに連通する弁室、前記弁室に連通する弁孔、前記弁孔に連通する出口ポート、前記弁孔の前記弁室側の開口部に形成された弁座及びパワーエレメント取付部を含む弁本体と、前記弁座に接触配置される弁部材と、前記弁部材を支持する支持部材と、前記弁室内に設けられて前記支持部材を前記弁孔に向けて付勢するコイルばねと、前記パワーエレメントに取り付けられて前記弁部材を駆動する弁棒と、前記弁室内に取り付けられて前記支持部材の外周面が摺動自在に接触する防振ばねと、を備え、前記防振ばねは、筒状又は環状の本体部と、前記本体部の内周面側に形成された複数の摺動アームと、を有し、前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸方向における第１の高さで前記支持部材の外周面に摺動自在に接触する第１の摺動アームと、前記本体部の中心軸方向における前記第１の高さとは異なる第２の高さで前記支持部材の外周面に摺動自在に接触する第２の摺動アームと、を少なくとも含むことを特徴とする。

本発明による膨張弁の一実施例において、前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸に向かう突出部をさらに備える。
また、前記複数の摺動アームは、前記本体部の円周方向に沿って形成される。

本発明による膨張弁の他の実施例において、前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸方向に沿って形成される。
また、前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸に関して対向する位置に配置されている。
このとき、前記複数の摺動アームは、前記本体部の円周方向に等間隔に配置されてもよい。

本発明による膨張弁の他の実施例において、前記支持部材は、前記弁部材を載置する円板部と、前記円板部の中央部から突出する円柱部と、を有し、前記円柱部が、前記コイルばねの内側に挿入される態様で取り付けられる。
あるいは、前記支持部材は、前記弁部材を載置する円板部と、前記円板部の外周部から突出する側板部と、を有し、前記側板部が、前記コイルばねの外側を囲繞する態様で取り付けられる。

本発明の膨張弁によれば、弁部材を支持する支持部材が揺動する方向の力を受けたとしても、当該支持部材の揺動を抑制し、弁部材の自励振動による騒音の発生を抑制できる膨張弁を提供することができる。

本発明の第１実施例による膨張弁を示す縦断面図である。 図１に示す膨張弁に用いられる弁構造体の詳細を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施例による膨張弁に適用される防振ばねを示す斜視図である。 図１に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。 本発明の第２実施例による膨張弁を示す縦断面図である。 図５に示す膨張弁に用いられる弁構造体の詳細を示す分解斜視図である。 本発明の第２実施例による膨張弁に適用される防振ばねを示す斜視図である。 図５に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。 本発明の第３実施例による膨張弁を示す縦断面図である。 図９に示す膨張弁に用いられる弁構造体の詳細を示す分解斜視図である。 本発明の第３実施例による膨張弁に適用される防振ばねを示す斜視図である。 図９に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。 本発明の第４実施例による膨張弁を示す縦断面図である。 図１３に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。 従来の膨張弁の一例の要部拡大縦断面図である。

＜第１実施例＞
図１は、本発明の第１実施例による膨張弁を示す縦断面図である。
図１に示すように、本発明の第１実施例による膨張弁１０は、弁本体１１、弁棒６０、パワーエレメント７０及び弁構造体１００を備えている。

膨張弁１０の弁本体１１は、例えばアルミ合金製であって、図１に示すＸ方向を押出方向として、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形成することができる。
弁本体１１は、上面部に形成されて雌ねじを有するパワーエレメント取付部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１１を他の部品に取り付けるためのスタッドボルト（図示せず）を螺合する雌ねじ８０やボルトを挿入するための貫通溝や孔（いずれも図示せず）と、を有する。

弁本体１１の下部には、下端部に開口する雌ねじ１１ａが形成されており、当該雌ねじ１１ａを後述する弁構造体１００のプラグ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。
一方、弁本体１１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（オリフィス）２６を介して弁室２４の上端部に連通しており、当該弁孔２６の弁室２４側には、弁座２５が形成されている。

弁本体１１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１１を図１におけるＸ方向に貫通するように形成されている。
冷媒は、入口ポート２０から流入し、弁孔２６を通過して膨張した後、出口ポート２８から蒸発器（図示せず）へ送られる。
蒸発器を通過した冷媒は、戻り通路３０の左側から入って右側に抜けるように（すなわち矢印Ｘ方向に）弁本体１１内を通過し、圧縮機（図示せず）へ戻る。

弁本体１１における戻り通路３０のさらに上方には、後述するパワーエレメント７０を取り付けるパワーエレメント取付部１２が形成されている。
パワーエレメント取付部１２は、弁本体１１の上端において弁本体１１の上面に円形状に開口しその内壁面に雌ねじを有する有底の円筒状穴として形成される。
また、パワーエレメント取付部１２の中央部には戻り通路３０に至る連通穴３１が形成され、後述する弁棒６０が挿通される。

パワーエレメント７０は、上蓋部材７１と受け部材７２との間にダイアフラム及びストッパ部材（いずれも図示せず）を内包して構成されている。
このとき、上蓋部材７１とダイアフラムとの間には、圧力作動室が形成され、この圧力作動室内に作動ガスが封入されている。

受け部材７２の下部は円筒状でその周囲には雄ねじ７２ａが形成されており、上述したパワーエレメント取付部１２の雌ねじと螺合することにより、パワーエレメント取付部１２に取り付けられる。
このとき、パワーエレメント７０と弁本体１１との間には、パッキン３５が介装され、弁本体１１にパワーエレメント７０を取り付けた際の連通穴３１からのリークを防止する。

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の上端側は、パワーエレメント７０のストッパ部材に当接し、その下端側は、後述する弁構造体１００の弁部材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１０は、パワーエレメント７０の圧力作動室における内圧の変動に応じて変形したダイアフラムの動きを受けてストッパ部材が上下動し、当該ストッパ部材の移動が弁棒６０を介して弁構造体１００の弁部材４０に伝達され、膨張弁の開閉動作が行われる。

弁構造体１００の一部を構成するプラグ５０は、有底筒状の部材であって、上面側に凹部５２が形成され、下面側には六角穴５３が形成されている。
また、プラグ５０の下部外周面には雄ねじが形成されており、弁本体１１の下端部に開口する雌ねじ穴１１ａに螺合する態様で取り付けられる。
このとき、弁本体１１とプラグ５０との間にはＯリング等のシール部材５４が設けられ、これによって弁室２４がシールされる。

図２は、図１に示す膨張弁に用いられる弁構造体の詳細を示す分解斜視図である。
図２に示すように、弁構造体１００は、弁本体１１の弁座２５に接触してオリフィス開口面積を制御するボール状の弁部材４０と、弁部材４０を支持する支持部材４２と、支持部材４２を支持するコイルばね４４と、コイルばね４４を受けるプラグ５０と、支持部材４２の外周面と摺動自在に接触する防振ばね１１０と、により構成される。

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円板部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の下面がコイルばね４４の上端を受ける構造となっており、例えばステンレス鋼又はその合金製である。
また、コイルばね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の位置する側に向けて付勢されており、支持部材４２と同様に、例えばステンレス鋼又はその合金製である。
そして、プラグ５０のねじ込み量を変化させて弁座２５と凹部５２の底面との距離を調整することにより、コイルばね４４のばね力を調整することができる。

図３は、本発明の第１実施例による膨張弁に適用される防振ばねを示す斜視図である。
図３に示すように、第１実施例に適用される防振ばね１１０は、筒状の本体部１１１と、本体部１１１の一部が除去された切欠部１１２と、切欠部１１２に接して形成された第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂと、により構成される。

本体部１１１は、例えばステンレス鋼又はその合金による板材で形成されており、その一例として、細長い帯板状の部材を筒状に湾曲させ、その端部同士を結合部１１１ａで適宜の手法により結合して筒状（円筒状、角筒状等）としている。
第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂはそれぞれ、本体部１１１の円周方向に長手の部分を有し、その一端が本体部１１１に接続して他端が自由端となるように形成される。

図３に示すように、第１の摺動アーム１１３ａは、本体部１１１の高さ方向（すなわち弁棒６０（図１）の摺動方向、矢印Ｙ方向）で上側の位置に形成され、第２の摺動アーム１１３ｂは、本体部１１１の高さ方向で下側の位置に形成される。
また、第１の摺動アーム１１３ａは、本体部１１１の中心軸に関して対向する位置の２か所に設けられ、第２の摺動アーム１１３ｂも同様に、本体部１１１の中心軸に関して対向する位置の２か所に設けられており、第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂは、前記中心軸の方向から見た場合に円周方向に互いが等間隔となるように配置される。

また、第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂは、それらの先端が本体部１１１の内周面側に入り込むように根元から屈曲するように配置される。
そして、第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂの先端には、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面と点又は小面積にて摺接するように、球面の一部に模した形状を有する突出部１１４がそれぞれ形成されている。

ここで、図３では、第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂをそれぞれ２か所ずつ配置した場合を例示したが、防振ばね１１０は支持部材４２のフランジ部４２ｂに外周面側から挟み込むように摺接するため、第１の摺動アーム１１３ａ又は第２の摺動アーム１１３ｂは、本体部１１１の同一の高さ位置において少なくとも２つ以上形成されていればよい。
摺動アーム１１３ａ、１１３ｂがそれぞれ偶数個形成されるときは、隣接するもの同士が円周方向に等間隔に配置される必要はないが、一対の摺動アーム１１３ａ、１１３ｂは本体部１１１の中心軸に関して対向する位置に配置されるのが好ましい。
また、摺動アーム１１３ａ、１１３ｂが奇数個形成されるときも、例えば本体部１１１の中心軸を通る直線に対して線対称となるようにこれを配置すれば、特に前記円周方向に等間隔に配置される必要はない。

図３に示す防振ばね１１０を製造する場合、例えば本体部１１１を構成する帯板状の部材に、プレスによる打ち抜き加工で所定の数の切欠部１１２を設けることにより第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂを形成し、これを円筒状に曲げ加工して端部をかしめ加工等で結合することにより、結合部１１１ａを形成する。
その後、第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂを本体部１１１の内周面側に向けて変形させることにより、防振ばね１１０を形成する。
また、上記打ち抜き加工の際に、予め本体部１１１の内周面側に位置する方向に突出するように、第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂの先端に突出部１１４を同時に成形加工してもよい。

図４は、図１に示す膨張弁の弁孔と弁構造体１００との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。この図４は、図３に示された防振ばね１１０の中心軸を含み、かつ該中心軸と隣接する２つの突出部１１４とを通過する２つの仮想平面で切断した断面図である。
図４に示すように、弁本体１１に形成された弁室２４の弁座２５近傍の内周面２４ａには、弁構造体１００の一部をなす防振ばね１１０が、圧入や挿入等により装着され、その後、内周面２４ａの開放端部をかしめることにより（かしめ部は符号２４ｂ）固着されている。もちろん、かしめる代わりに接着や溶接等の手法を採用しても良い。

一方、コイルばね４４の上端に支持された支持部材４２は、円板部４２ａに弁部材４０を支持した状態で防振ばね１１０の内側に挿通され、この状態で弁部材４０が弁棒６０の下端と当接するように配置される。
このとき、防振ばね１１０の第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂにそれぞれ形成された突出部１１４が、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面に実質的に点接触した状態となるため、支持部材４２が図示上の横方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｙ方向）に振動することを抑制できる。

また、上述のとおり、第１の摺動アーム１１３ａは、本体部１１１の中心軸方向（Ｙ方向）における第１の高さでかつ中心軸に関して対向する位置の２か所に設けられ、第２の摺動アーム１１３ｂも同様に、本体部１１１の中心軸方向における第２の高さ（第１の高さとは異なる高さ）でかつ中心軸に関して対向する位置の２か所に設けられている。
このとき、この例においては図４に示すように、弁棒６０の中心軸を通る一つの縦断面において、第１の摺動アーム１１３ａと第２の摺動アーム１１３ｂとが対向するように配置されているが、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面をバランスよく押圧することができれば、特にこの構成には限定されない。
これにより、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばね１１０の摺動アーム１１３ａ、１１３ｂに摺接するため、支持部材４２が図示上で揺動する方向の力を受けたとしても、該揺動を効果的に抑制することができる。

上記に示す構成を備えることにより、本発明の第１実施例による膨張弁によれば、支持部材のフランジ部の外周面が高さの異なる位置において防振ばねの摺動アームに摺接するため、支持部材が横方向及び上下方向に振動することを抑制できるとともに、支持部材が搖動する方向の力を受けたとしても、当該支持部材の揺動を抑制することができる。
また、防振ばねが支持部材の外周面に摺接することで支持部材の横方向及び上下方向の振動を抑制するとともに、脈動する高圧の冷媒が流入することによる支持部材への揺動をも抑制することができるため、弁部材の振動による騒音の発生を効果的に抑制できる。
さらに、防振ばねを弁本体側に取付けたため該防振ばねは支持部材と摺接する。この結果、防振ばねを支持部材側に取付けて該防振ばねを弁本体と摺接させる場合に比較して当該膨張弁の摩耗が低減され、その耐久性が向上する。

なお、この摩耗低減の効果を得るためには、支持部材を構成する材料としては、防振ばねを構成する金属と同一の材料あるいはより硬い材料であることが好ましいが、少なくとも弁本体を形成する材料よりも硬い材料であれば良い。
さらに、防振ばね１１０の本体部１１１は、細長い帯板状の部材を筒状に湾曲させ、その端部同士を適宜の手法により結合するものとしたが、端部同士を結合することなく、筒状に湾曲したままの状態で弁本体１１の内周面２４ａに固定しても良いことは当然である。

＜第２実施例＞
図５は、本発明の第２実施例による膨張弁を示す縦断面図である。
第２実施例において、膨張弁１０の構成要素のうち、その機能や配置等が第１実施例（図１）で示したものと共通するものについては同一の符号を付して示す。また、発明の要部を除く部分については、再度の説明を省略する。
図５に示すように、本発明の第２実施例による膨張弁１０は、弁本体１１、弁棒６０、パワーエレメント７０及び弁構造体２００を備えている。

図６は、図５に示す膨張弁に用いられる弁構造体の詳細を示す分解斜視図である。
図６に示すように、弁構造体２００は、弁本体１１の弁座２５に接触してオリフィス開口面積を制御するボール状の弁部材４０と、弁部材４０を支持する支持部材４２と、支持部材４２を支持するコイルばね４４と、コイルばね４４を受けるプラグ５０と、支持部材４２の外周面と摺動自在に接触する防振ばね２１０と、により構成される。

図７は、本発明の第２実施例による膨張弁に適用される防振ばねを示す斜視図である。
図７に示すように、第２実施例に適用される防振ばね２１０は、円環状の本体部２１１と、本体部２１１の内周面側に起立するように延びる第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂと、により構成される。

本体部２１１は、第１実施例と同様、例えばステンレス鋼等の金属板で形成されており、第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂは、本体部２１１の半径方向に長手方向を有し、その先端が自由端となるように形成される。
そして、第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂは、その高さ（本体部２１１から先端までの距離）が互いに異なるように、本体部２１１の高さ方向に根元から折り曲げられ、その先端には、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面と点又は小面積で摺接するように、球面の一部に模した形状を有する突出部２１３が形成されている。

図７に示すように、第２実施例において、第１の摺動アーム２１２ａは、本体部２１１の円周方向に互いに等間隔となるように３か所形成され、第２の摺動アーム２１２ｂは、上記第１の摺動アーム２１２ａの中間に等間隔でかつ先端の高さが第１の摺動アーム２１２ａと異なる高さとなるように形成されている。
ここで、図７では、第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂをそれぞれ３か所に配置した場合を例示したが、第１実施例の場合と同様に、防振ばね２１０は支持部材４２のフランジ部４２ｂに外周面側から挟み込むように摺接するため、第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂは、それぞれ少なくとも２つ以上形成されていればよい。
このとき、摺動アーム２１２ａ、２１２ｂが本体部２１１の中心軸に関して各々対向する位置に配置されるのが好ましい。

また、摺動アーム２１２ａ、２１２ｂが偶数個形成されるときは、各摺動アーム２１２ａ、２１２ｂは本体部２１１の円周方向に等間隔でなくても良いが、一対となる摺動アーム２１２ａ又は２１２ｂが本体部２１１の中心軸に関して対向する位置に配置されるのが好ましい。
一方、摺動アーム２１２ａ、２１２ｂが奇数個形成されるときも、例えば本体部２１１の中心を通る直線に対して線対象となるようにこれを配置すれば、特に前記円周方向に等間隔に配置される必要はない。

図７に示す防振ばね２１０を製造する場合、例えば本体部２１１を構成する板状の部材をプレスによる打ち抜き加工で成形する。このとき、本体部２１１の内周面側に所定の数の第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂを打ち抜き加工で同時に形成するとよい。
その後、第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂを本体部２１１に対してそれぞれ高さ方向に折り曲げて変形させることにより、防振ばね２１０を形成する。
また、上記打ち抜き加工の際に、予め本体部２１１の内周面側に位置する方向に突出するように、第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂの先端にそれぞれ突出部２１３を同時に成形加工してもよい。

図８は、図５に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。この図８は、図７に示された防振ばね２１０の中心軸を含み、かつ該中心軸と２つの突出部２１３とを通過する２つの仮想平面で切断した断面図である。
図８に示すように、第２実施例において、弁室２４の弁座２５近傍にやや縮径する段部２４ｃが形成されており、当該段部２４ｃに弁構造体２００の一部をなす防振ばね２１０を嵌め込み、かしめることにより（かしめ部は符号２４ｄ）固着されている。

一方、コイルばね４４の上端に支持された支持部材４２は、円板部４２ａに弁部材４０を支持した状態で防振ばね２１０の内側に挿通され、この状態で弁部材４０が弁棒６０の下端と当接するように配置される。
このとき、防振ばね２１０の第１の摺動アーム２１２ａ及び第２の摺動アーム２１２ｂに形成された突出部２１３が支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面に点接触した状態となるため、第１実施例の場合と同様に、支持部材４２が図示上の横方向及び上下方向に振動することを抑制できる。

また、上述のとおり、第１の摺動アーム２１２ａは、本体部２１１の中心軸方向における第１の高さでかつ中心軸に関して対向する位置の３か所に設けられ、第２の摺動アーム２１２ｂも同様に、本体部２１１の中心軸方向における第２の高さでかつ中心軸に関して対向する位置の３か所に設けられている。
このとき、図８に示すように、弁棒６０の中心を通る一つの縦断面において、第１の摺動アーム２１２ａと第２の摺動アーム２１２ｂとが対向するように配置されている。
これにより、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばね２１０の摺動アーム２１２ａ、２１２ｂに摺接するため、支持部材４２が図示上で回動する方向の力を受けたとしても、当該回動する方向の力がキャンセルまたは低減される。

上記に示す構成を備えることにより、本発明の第２実施例による膨張弁によれば、支持部材のフランジ部の外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばねの摺動アームに摺接するため、第１実施例の膨張弁と同様に、支持部材が横方向及び上下方向に振動することを抑制できるとともに、支持部材が搖動する方向の力を受けたとしても、当該支持部材の揺動を抑制することができる。
また、上記の効果に加えて、第２実施例による膨張弁によれば、摺動アームが防振ばねの高さ方向に延びる構造のため、防振ばねの加工に要する材料を削減しつつ支持部材の外周面との必要最小限の摺接を可能とすることができる。
なお、第１実施例の場合と同様に、防振ばねと支持部材とが摺接するため、支持部材を構成する材料としては、防振ばねを構成する金属と同一の材料あるいはより硬い材料であることが当該膨張弁の摩耗低減（すなわち支持部材の摩耗低減）の上から好ましい。

＜第３実施例＞
図９は、本発明の第３実施例による膨張弁を示す縦断面図である。
なお、第３実施例においても、膨張弁１０の構成要素のうち、その機能や配置等が第１実施例（図１）で示したものと共通するものについては同一の符号を付して示す。また、発明の要部を除く部分については、再度の説明を省略する。
図９に示すように、本発明の第３実施例による膨張弁１０は、弁本体１１、弁棒６０、パワーエレメント７０及び弁構造体３００を備えている。

図１０は、図９に示す膨張弁に用いられる弁構造体の詳細を示す分解斜視図である。
図１０に示すように、弁構造体３００は、弁本体１１の弁座２５に接触して開閉するボール状の弁部材４０と、弁部材４０を支持する支持部材４２と、支持部材４２を支持するコイルばね４４と、コイルばね４４を受けるプラグ５０と、支持部材４２とコイルばね４４との間に取り付けられて弁室２４の内周面と摺動自在に接触する防振ばね３１０と、により構成される。

図１１は、本発明の第３実施例による膨張弁に適用される防振ばねを示す斜視図である。
図１１に示すように、第３実施例に適用される防振ばね３１０は、円環状の本体部３１１と、本体部３１１の外周面側に起立するように延びる第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂと、により構成される。

本体部３１１は、上記各実施例と同様、例えばステンレス鋼等の金属板で形成されており、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂは、本体部３１１の半径方向に長手方向を有し、その先端が自由端となるように形成される。
そして、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂは、その高さ（本体部３１１から先端までの距離）が互いに異なるように、本体部３１１の高さ方向に根元から折り曲げられる。
また、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂの先端には、弁室２４の内周面（後述する図１２の符号２４ａ参照）と点又は小面積で摺接するように、球面の一部に模した形状を有する突出部３１３が形成されている。

図１１に示すように、第３実施例において、第１の摺動アーム３１２ａは、本体部３１１の円周方向に互いに等間隔となるように４か所形成され、第２の摺動アーム３１２ｂは、上記第１の摺動アーム３１２ａの中間に等間隔でかつ先端の高さが第１の摺動アーム３１２ａと異なる高さとなるように形成されている。
ここで、図１１では、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂをそれぞれ４か所に配置した場合を例示したが、上述のように、防振ばね３１０は弁室２４の内周面に内側から広がるように摺接するため、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂは、それぞれ少なくとも２つ以上形成されていればよい。
このとき、摺動アーム３１２ａ、３１２ｂが本体部３１１の中心軸に関して各々対向する位置に配置されるのが好ましい。

また、摺動アーム３１２ａ、３１２ｂが偶数個形成されるときは、各摺動アーム３１２ａ、３１２ｂは本体部３１１の円周方向に等間隔でなくても良いが、一対となる摺動アーム３１２ａ又は３１２ｂが本体部３１１の中心軸に関して対向する位置に配置されるのが好ましい。
一方、摺動アーム３１２ａ、３１２ｂが奇数個形成されるときも、例えば本体部３１１の中心を通る直線に対して線対象となるようにこれを配置すれば、特に前記円周方向に等間隔に配置される必要はない。

図１１に示す防振ばね３１０を製造する場合、例えば本体部３１１を構成する板状の部材をプレスによる打ち抜き加工で成形する。このとき、本体部３１１の外周面側に所定の数の第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂを打ち抜き加工で同時に形成するとよい。
その後、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂを本体部３１１に対してそれぞれ高さ方向に折り曲げて変形させることにより、防振ばね３１０を形成する。
また、上記打ち抜き加工の際に、予め本体部３１１の内周面側に位置する方向に突出するように、第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂの先端にそれぞれ突出部３１３を同時に成形加工してもよい。

図１２は、図９に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。この図１２は、図１１に示された防振ばね３１０の中心軸を含み、かつ該中心軸と隣接する２つの突出部３１３とを通過する２つの仮想平面で切断した断面図である。
図１２に示すように、第３実施例において、防振ばね３１０は、本体部３１１の中央部の穴に支持部材４２が内挿され、当該支持部材４２のフランジ部４２ｂとコイルばね４４との間に挟まれる態様で取り付けられる。
そして、支持部材４２の円板部４２ａの上面には弁部材４０が載置され、この状態で弁部材４０が弁棒６０の下端と当接するように配置される。

このとき、本体部３１１からの折り曲げ高さが小さい第１の摺動アーム３１２ａが、入口ポート２０の小径穴２０ａが形成された位置に向けられるように配置される。
この状態で、防振ばね３１０の第１の摺動アーム３１２ａ及び第２の摺動アーム３１２ｂに形成された突出部３１３が弁室２４の内周面２４ａに点接触した状態となるため、支持部材４２が図示上の横方向及び上下方向に振動することを抑制できる。

また、上述のとおり、第１の摺動アーム３１２ａは、本体部３１１の中心軸方向における第１の高さでかつ中心軸に関して対向する位置の４か所に設けられ、第２の摺動アーム３１２ｂも同様に、本体部３１１の中心軸方向における第２の高さでかつ中心軸に関して対向する位置の４か所に設けられている。
このとき、図１２に示すように、弁棒６０の中心を通る一つの縦断面において、第１の摺動アーム３１２ａと第２の摺動アーム３１２ｂとが対向するように配置されている。
これにより、支持部材４２のフランジ部４２ｂの外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばね３１０の摺動アーム３１２ａ、３１２ｂに摺接するため、支持部材４２が図示上で回動する方向の力を受けたとしても、当該回動する方向の力がキャンセルされる。

上記に示す構成を備えることにより、本発明の第３実施例による膨張弁によれば、支持部材のフランジ部の外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばねの摺動アームに摺接するため、第１実施例の膨張弁と同様に、支持部材が横方向及び上下方向に振動することを抑制できるとともに、支持部材が搖動する方向の力を受けたとしても、当該支持部材の揺動を抑制することができる。
また、上記の効果に加えて、第３実施例による膨張弁によれば、防振ばねの第１の摺動アーム及び第２の摺動アームが本体部から延伸する距離（高さ）を弁室の高さに合わせて自由に設定できるため、摺動アームが弁室と摺接する面の距離を広げて支持部材の回動する方向への安定性を高めることができる。

＜第４実施例＞
図１３は、本発明の第４実施例による膨張弁を示す縦断面図である。
なお、第４実施例においても、膨張弁１０の構成要素のうち、その機能や配置等が第１実施例（図１）で示したものと共通するものについては同一の符号を付して示す。また、発明の要部を除く部分については、再度の説明を省略する。
図１３に示すように、本発明の第４実施例による膨張弁１０は、弁本体１１、弁棒６０、パワーエレメント７０及び弁構造体４００を備えている。

本発明の第４実施例による膨張弁１０において、弁構造体４００は、弁本体１１の弁座２５に接触して開閉するボール状の弁部材４０と、弁部材４０を支持する支持部材４１０と、支持部材４２を支持するコイルばね４４と、コイルばね４４を受けるプラグ５０と、支持部材４２の外周面と摺動自在に接触する防振ばね１１０と、により構成される。
図１３に示すように、第４実施例による膨張弁１０には、第１実施例で用いられた防振ばね１１０と同一のものが適用されているため、その構造等の再度の説明は省略する。

支持部材４１０は、その中央部に弁部材４０を支持する円錐状のくぼみを備えた円板部４１０ａと外周部から垂直に起立する側壁部４１０ｂとを備えており、ステンレス鋼等により形成されている。
このような支持部材４１０を製造する場合、例えば円板状の部材をプレス加工し、円板部４１０ａの円錐状のくぼみと側壁部４１０ｂとを同時に形成する。

図１４は、図１３に示す膨張弁の弁孔と弁構造体との取り付け状態を示す要部の拡大断面図である。
図１４に示すように、第４実施例において、弁室２４の弁座２５近傍の内周面２４ａはその下側の部分よりもやや拡径しており、この拡径部分に防振ばね１１０が嵌合することにより固着されている。この嵌合構造により、第１実施例のような防振ばねのかしめ固定構造が不要となる。

一方、コイルばね４４の上端に支持された支持部材４１０は、その側壁部４１０ｂがコイルばね４４の上端を囲繞する態様でコイルばね４４に載置され、防振ばね１１０の内側に挿通される構造となっている。
このとき、防振ばね１１０の第１の摺動アーム１１３ａ及び第２の摺動アーム１１３ｂにそれぞれ形成された突出部１１４が、支持部材４１０の側壁部４１０ｂの外周面に点接触した状態となるため、支持部材４１０が図示上の横方向及び上下方向に振動することを抑制できる。

また、第１実施例の場合と同様に、支持部材４１０の側壁部４１０ｂの外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばね１１０の摺動アーム１１３ａ、１１３ｂに摺接するため、支持部材４１０が図示上で回動する方向の力を受けたとしても、当該回動する方向の力がキャンセルされる。
なお、防振ばねと支持部材とが摺接するため、支持部材を構成する材料としては、防振ばねを構成する金属と同一の材料あるいはより硬い材料であることが好ましいが、少なくとも弁本体を形成する材料よりも硬い材料であれば良い。

上記に示す構成を備えることにより、本発明の第４実施例による膨張弁によれば、支持部材の側壁部の外周面が高さの異なる２か所において挟まれる態様で、防振ばねの摺動アームに摺接するため、第１実施例の膨張弁と同様に、支持部材が横方向及び上下方向に振動することを抑制できるとともに、支持部材が搖動する方向の力を受けたとしても、当該支持部材の揺動を抑制することができる。
また、上記の効果に加えて、第４実施例による膨張弁によれば、弁部材を支持する支持部材の構造が簡素化されるため、その製造が容易になる。
さらに、支持部材の側壁部がコイルばねの外側に位置するため、防振ばねとの摺動位置がより弁室の内周面に近くなるため、支持部材の上下方向の移動に対する安定性が向上する。

以上、本発明による膨張弁についてその代表的な例に基づき説明したが、本発明は上記の具体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、第１実施例から第４実施例において、防振ばねに第１の摺動アームと第２の摺動アームを形成して、防振ばねの中心軸方向で高さの異なる２つの面で支持部材あるいは弁室と摺接する場合を例示したが、第３あるいはそれ以上の摺動アームを形成して、摺接する高さの数を増やしてもよい。

また、第１実施例から第４実施例において、支持部材を構成する材料として、防振ばねと同一の材料あるいはより硬い材料を例示したが、セラミックス材料等の耐摩耗性材料を適用したり、あるいは摺動面に耐摩耗性のコーティングを施してもよい。
また、弁部材と支持部材とは、別体として形成されていてもよいが、一体物として形成されてもよい。

さらに、第１実施例から第４実施例では、パワーエレメントを弁本体の上端にねじ込みによって取り付けた場合を例示したが、これ以外に、弁本体の上部に円筒部を形成し、この円筒部の内側にパワーエレメントを挿入した状態で、該円筒部を内側かしめ加工することにより、パワーエレメントを取り付ける構成を用いてもよい。
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。

１０ 膨張弁
１１ 弁本体
１２ パワーエレメント取付部
２０ 入口ポート
２４ 弁室
２４ａ （弁室の）内周面
２４ｂ かしめ部
２４ｃ （弁室の）段部
２４ｄ かしめ部
２５ 弁座
２６ 弁孔
２８ 出口ポート
２９ 通し穴
３０ 戻り通路
３１ 連通穴
４０ 弁部材
４２ 支持部材
４２ａ 円板部
４２ｂ フランジ部
４４ コイルばね
５０ プラグ
５４ シール部材
６０ 弁棒
７０ パワーエレメント
７１ 上蓋部材
７２ 受け部材
１００、２００、３００、４００ 弁構造体
１１０、２１０、３１０ 防振ばね
１１１、２１１、３１１ 本体部
１１２ 切欠部
１１３ａ、２１２ａ、３１２ａ 第１の摺動アーム
１１３ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ 第２の摺動アーム
１１４、２１３、３１３ 突出部
４１０ 支持部材
４１０ａ 円板部
４１０ｂ 側壁部

Claims (5)

1. 上蓋部材、受け部材、並びに前記上蓋部材及び前記受け部材の間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントと、
   入口ポート、前記入口ポートに連通する弁室、前記弁室に連通する弁孔、前記弁孔に連通する出口ポート、前記弁孔の前記弁室側の開口部に形成された弁座及びパワーエレメント取付部を含む弁本体と、
   前記弁座に接触配置される弁部材と、
   前記弁部材を支持する支持部材と、
   前記弁室内に設けられて前記支持部材を前記弁孔に向けて付勢するコイルばねと、
   前記パワーエレメントに取り付けられて前記弁部材を駆動する弁棒と、
   前記弁室内に取り付けられて前記支持部材の外周面が摺動自在に接触する防振ばねと、
   を備え、
   前記防振ばねは、筒状又は環状の本体部と、前記本体部の内周面側に形成された複数の摺動アームと、を有し、
   前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸方向における第１の高さで前記支持部材の外周面に摺動自在に接触する第１の摺動アームと、前記本体部の中心軸方向における前記第１の高さとは異なる第２の高さで前記支持部材の外周面に摺動自在に接触する第２の摺動アームと、を少なくとも含む
   ことを特徴とする膨張弁。
2. 前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸に向かう突出部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
3. 前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸方向に沿って形成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張弁。
4. 前記複数の摺動アームは、前記本体部の中心軸に関して対向する位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の膨張弁。
5. 前記複数の摺動アームは、前記本体部の円周方向に等間隔に配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の膨張弁。
   

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