JP6040374B2

JP6040374B2 - 複合弁

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Publication number: JP6040374B2
Application number: JP2012209963A
Authority: JP
Inventors: 佐伯　真司; 真司佐伯; 孝尚熊倉; 毅金子
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: CN103673428A; JP2014066377A; KR20140040039A

Description

本発明は複合弁に関し、特に２つの弁部が連動して開閉する複合弁に関する。

自動車用空調装置の冷凍サイクルには一般に、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサ、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ、凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバ、分離された液冷媒を絞り膨張させて霧状にして送出する膨張弁、その霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱を利用して車室内の空気を冷却するエバポレータが設けられている。膨張弁としては、エバポレータから導出された冷媒が適度な過熱度を有するように、例えばエバポレータ出口における冷媒の温度および圧力を感知して弁部を開閉し、エバポレータへ送出する冷媒の流量を制御する温度式膨張弁が用いられる。

このような冷凍サイクルにおいては、冷媒がエバポレータ内の配管を通過する過程で圧力損失が生じることから、その配管が長いほどその運転効率が低下することになる。そこで、配管の短い２つの薄型のエバポレータを並列に配置し、それぞれで熱交換を行わせる構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。このような構成により、冷媒が各エバポレータを通過する際の圧力損失を低減でき、冷凍サイクルの運転効率を向上させることができる。

特開２０１０−３８４５５号公報

このような冷凍サイクルに適用される膨張弁として、同引用文献には、２つのエバポレータにそれぞれ対応する２つの弁部を並列に設け、その２つの弁部にて冷媒を独立に断熱膨張させるものが開示されている。この膨張弁は、２つの弁部を連動制御する複合弁として構成され、２つのエバポレータの下流側で合流した冷媒の温度および圧力を感知してそれらの弁部を開閉する。

ところで、このように２つの弁部を連動させる複合弁は、比較的構造が複雑であるが故に、製造段階においてその２つの弁部の効率の良い組立性を確保する必要がある。なお、このような課題は、上述した膨張弁に限らず、例えば直列に２連の逆止弁など、２つの弁部を有する他の複合弁についても同様に該当し得る。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つの弁部を連動させる複合弁においてその良好な組立性を確保することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の複合弁は、一側面に開口する取付穴が流体通路の一部を形成し、その取付穴の奥方に第１弁孔が形成されたボディと、取付穴の開口部からボディに挿入されて固定され、第１弁孔と同軸状の第２弁孔が貫通形成された弁座形成部材と、第１弁孔と弁座形成部材との間に形成された第１弁室に配置され、第１弁孔に接離して第１の弁部を開閉する第１弁体と、弁座形成部材の第１弁室とは反対側に形成された第２弁室に配置され、第２弁孔に接離して第２の弁部を開閉する一方、第２弁孔を貫通するように延在して第１弁体に当接する軸部を有する第２弁体と、第２弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、付勢部材がボディに組み付けられる前の状態においても第２弁体が取付穴の開口部側へ脱落することを防止する脱落防止機構と、を備える。

この態様よれば、ボディに設けられた取付穴に対して奥方から第１弁体、弁座形成部材、第２弁体、付勢部材を順次挿入して組み付けることにより複合弁が組み立てられる。その際、弁座形成部材の第２弁孔を軸部が貫通するように第２弁体を組み付けた状態において脱落防止機構により第２弁体の脱落が防止される。このため、その後に付勢部材を慎重に挿入することができ、その組立性を向上させることができる。

本発明によれば、２つの弁部を連動させる複合弁においてその良好な組立性を確保することができる。

実施形態に係る膨張弁の縦断面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図である。弁部周辺の構成を表す説明図である。変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す部分拡大図である。他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す説明図である。他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す説明図である。他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す部分拡大図である。他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。
本実施形態は、本発明の複合弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される温度式膨張弁（単に「膨張弁」という）として具体化したものである。この冷凍サイクルは、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバ、膨張弁、エバポレータが設けられる。エバポレータとして、レシーバとコンプレッサとの間に第１のエバポレータと第２のエバポレータとが並列に配置され、それぞれで熱交換が行われる。２つのエバポレータにより冷却能力を維持しつつ、各エバポレータを薄型に構成することで冷媒が通過する際の圧力損失を抑え、冷凍サイクルの運転効率を向上させている。このように２つのエバポレータを並列に設けることに伴い、膨張弁は、第１のエバポレータに対応する第１の弁部と、第２のエバポレータに対応する第２の弁部を有する。

図１は、実施形態に係る膨張弁の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１に示すように、膨張弁１は、アルミニウム合金からなる素材を押出成形して得た部材に所定の切削加工を施して形成されたボディ２を有する。このボディ２は角柱状をなし、その内部には冷媒の絞り膨張を行う２つの弁部が設けられている。ボディ２の長手方向の端部には、感温部として機能するパワーエレメント３、およびこれを外部から覆うカバー４が設けられている。ボディ２は、その押出成形により下部が幅狭に形成されている。

図１および図２に示すように、ボディ２の側部には、レシーバ側（「外部熱交換器」としてのコンデンサ側）から高温・高圧の液冷媒を導入する入口ポート６、第１の弁部にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒を第１のエバポレータへ向けて導出する第１導出ポート７、第２の弁部にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒を第２のエバポレータへ向けて導出する第２導出ポート８、第１のエバポレータおよび第２のエバポレータにて蒸発され、それらの下流側で合流した冷媒を導入する導入ポート９、膨張弁１を通過した冷媒をコンプレッサ側へ導出する出口ポート１０が設けられている。

すなわち、図１に示すように、ボディ２の第１側面の下部には入口ポート６が開口し、上部には出口ポート１０が開口している。入口ポート６と出口ポート１０との間には、ねじ穴１２が設けられている。一方、図２に示すように、ボディ２の第２側面の中央部には第１導出ポート７が開口し、下部には第２導出ポート８が開口し、上部には導入ポート９が開口している。また、第１導出ポート７と導入ポート９との間には一対の取付孔１３（図１参照）が横並びに穿設されている。第１導出ポート７と第２導出ポート８との間にも一つの取付孔１３（図１参照）が穿設されている。

ボディ２には、入口ポート６に連通する第１通路１４、第１導出ポート７に連通する第２通路１６、およびこれらをつなぐ弁孔１８（「第１弁孔」に該当する）により第１冷媒通路が形成されている。すなわち、第１冷媒通路は、その中間部に設けられた第１の弁部を境に直角に曲がっており、入口ポート６から導入された冷媒をその第１の弁部にて絞り膨張させて霧状にし、第１導出ポート７から第１のエバポレータへ向けて導出する。

ボディ２には、また、第１通路１４、第２導出ポート８に連通する第３通路２０、およびこれらをつなぐ弁孔２２（「第２弁孔」に該当する）により第２冷媒通路が形成されている。すなわち、第２冷媒通路は、その中間部に設けられた第２の弁部を境に直角に曲がっており、入口ポート６から導入された冷媒をその第２の弁部にて絞り膨張させて霧状にし、第２導出ポート８から第２のエバポレータへ向けて導出する。

一方、導入ポート９に連通する第４通路２４と出口ポート１０に連通する第５通路２６により第３冷媒通路（「低圧通路」に該当する）が構成されている。すなわち、第３冷媒通路は、第４通路２４と第５通路２６との接続部で直角に曲がっており、導入ポート９から冷媒を導入して出口ポート１０からコンプレッサへ向けて導出する。

すなわち、第１冷媒通路の中間部に弁孔１８が設けられ、第２冷媒通路の中間部に弁孔２２が設けられている。弁孔１８と弁孔２２との間には弁室２８（「第１弁室」に該当する）が設けられている。弁孔２２の弁室２８とは反対側には弁室３０（「第２弁室」に該当する）が設けられている。弁室２８は、第１冷媒通路と第２冷媒通路との分岐点となっている。弁室２８および弁室３０は、ボディ２の下端面（「一側面」に該当する）に開口し、弁孔１８の直下まで穿設された取付穴３２の内方に設けられている。第１の弁部および第２の弁部を構成する各機構およびその周辺機構は、取付穴３２の開口部から挿入され、ボディ２内に組み付けられる。

弁孔１８の上流側開口端部により弁座３４（「第１弁座」に該当する）が形成されている。弁室２８には、樹脂製のガイド部材３６とステンレス製の弁体３８（「第１弁体」に該当する）が同心状に配設されている。ガイド部材３６は段付円筒状をなし、取付穴３２の奥方に圧入されている。弁体３８は有底円筒状をなし、ガイド部材３６の内方に挿通されている。弁体３８は、弁座３４に接離することにより第１の弁部の開度を調整する。すなわち、弁体３８と弁座３４とにより第１の弁部が構成される。

取付穴３２の中間位置には、円板状の弁座形成部材４０が圧入されている。この弁座形成部材４０により弁室２８と弁室３０とが区画されている。弁座形成部材４０の中央を貫通するように弁孔２２が形成されている。弁孔１８と弁孔２２は同一軸線上に配置される。弁孔２２の下流側開口端部により弁座４２（「第２弁座」に該当する）が形成されている。弁室３０には、ステンレス製の弁体４４（「第２弁体」に該当する）が配設されている。弁体４４は、弁座４２に接離することにより第２の弁部の開度を調整する。すなわち、弁体４４と弁座４２とにより第２の弁部が構成される。

弁体４４は、その上端部から軸線方向に延びる軸部４６を有する。軸部４６は、弁孔２２を貫通して弁体３８の内方に延在し、その先端面が弁体３８の底部に当接する。これにより、弁体３８と弁体４４とが連結し、軸線方向に一体動作可能とされている。なお、各弁部およびその周辺構成の詳細については後述する。

取付穴３２の下端部を封止するようにアジャストねじ４８が螺着されている。弁体４４は支持部材５０により下方から支持されており、その支持部材５０とアジャストねじ４８との間には、弁体４４を閉弁方向に付勢するスプリング５２（「付勢部材」として機能する）が介装されている。アジャストねじ４８のボディ２への螺入量を調整することで、スプリング５２の荷重を調整することができる。アジャストねじ４８とボディ２との間には、冷媒の漏洩を防止するためのＯリング５４が介装されている。

一方、ボディ２の上端部には、第３冷媒通路に直交するように内外を連通させる連通孔６０が形成されており、その連通孔６０を封止するようにパワーエレメント３が螺着されている。パワーエレメント３は、アッパーハウジング６２とロアハウジング６４との間に金属薄板からなるダイヤフラム６６を挟むように介装し、そのロアハウジング６４側にディスク６８を配置して構成されている。アッパーハウジング６２とダイヤフラム６６とによって囲まれる密閉空間には感温用のガスが封入されている。パワーエレメント３とボディ２との間には、冷媒の漏洩を防止するためのＯリング７０が介装されている。第３冷媒通路を通過する冷媒の圧力および温度は、連通孔６０とディスク６８に設けられた孔部又はスリットを通ってダイヤフラム６６の下面に伝達される。

ボディ２の中央部には、第１冷媒通路と第３冷媒通路とをつなぐ段付孔７２が設けられており、この段付孔７２の小径部には長尺状の作動ロッド７４が摺動可能に挿通されている。作動ロッド７４は、ディスク６８と弁体３８との間に介装されている。作動ロッド７４、弁体３８、弁体４４、およびスプリング５２は、同一軸線上に配設される。これにより、ダイヤフラム６６の変位よる駆動力が、ディスク６８および作動ロッド７４を介して弁体３８ひいては弁体４４へ伝達され、第１の弁部および第２の弁部を開閉させるようになっている。段付孔７２の大径部には、作動ロッド７４に外挿されるようにシール用のＯリング７６が配置され、第１冷媒通路と第３冷媒通路との間の冷媒の漏洩が防止されている。

作動ロッド７４の上半部は、第２冷媒通路を横切るように配置された円筒状のホルダ７８に内挿されている。ホルダ７８は、その下端部が段付孔７２の大径部に圧入されており、その下部端面によりＯリング７６の移動を規制している。作動ロッド７４の上端部は、ディスク６８の下面に設けられた凹部に挿通されつつ当接し、作動ロッド７４の下端部は、弁孔１８に挿通されつつ弁体３８に当接している。ホルダ７８と作動ロッド７４との間には、作動ロッド７４に所定の横荷重を与えるスプリング８０が介装されている。この横荷重により、冷媒圧力の変動による作動ロッド７４の振動が抑制される。

図３は、弁部周辺の構成を表す説明図である。（Ａ）は図２のＢ部拡大図であり、（Ｂ）はガイド部材の斜視図である。
ガイド部材３６は、所定の金型を用いた樹脂材の一体成形（射出成形）により得られる。図３（Ｂ）に示すように、ガイド部材３６は円筒状の本体８２を有し、その本体８２の内方に形成された挿通孔８３に弁体３８が貫通するように挿通される。本体８２の上端部と下端部には、それぞれ３つの脚部８４が半径方向外向きに突設されている。ガイド部材３６は、それらの脚部８４が取付穴３２の内周面に圧入される態様で固定されている。３つの脚部８４は、円筒状の本体８２の上端部および下端部が拡径され、その拡径部が周方向の３箇所で切り欠かれた残余の部分により形成されており、それぞれの外周面が取付穴３２の内周面に沿った曲面となっている。

なお、図示のように、上側の３つの脚部８４と下側の３つの脚部８４は、周方向に互いに入れ子となる位置関係を有する。このような構成により、上下に分割された金型を用いることで容易に成形できるようにされている。各脚部の先端部は内方に向けて傾斜するテーパ形状とされており、ガイド部材３６の取付穴３２への挿入を容易にしている。また、ガイド部材３６は、その重心に対して点対称な形状を有し、上下の区別なく挿入できるように構成されている。なお、図示のように、ガイド部材３６は、上側の脚部８４の先端が取付穴３２の奥方端部の壁面に係止されることによりその位置決めがなされる。

このように、本体８２の外径を脚部８４の外接円の径よりも小さくするとともに、各脚部８４間に切欠部を設けることで、弁室２８における取付穴３２とガイド部材３６との間に比較的大きな流路面積が確保されている。すなわち、第１通路１４から弁室２８へ導入され、弁孔１８または弁孔２２を介して導出される冷媒の流量を十分に確保できる構成となっている。

弁体３８は、上側に底部を有する有底円筒状をなす。弁体３８の上端部は上方に向けて小径化するテーパ形状となっており、そのテーパ面にて弁座３４に着脱する。弁体３８が弁座３４に着座したときに自律的に調心可能となるよう、弁体３８とガイド部材３６との半径方向のクリアランスの大きさが設定されている。言い換えれば、その自律的な調心が可能となるよう、弁体３８の外径が本体８２の内径よりも所定量小さく形成されている。すなわち、ガイド部材３６は、弁体３８を支持するというよりも、弁体３８の半径方向の変位を規制する規制部材として機能する。なお、このような構成によれば、図から明らかなように、ガイド部材３６の外側に形成される流通路の断面は、弁体３８とガイド部材３６とのクリアランスよりも相当大きくなる。

弁体３８は、下方に開口した所定深さの収容穴８６を有し、その下端開口部から弁体４４の軸部４６を挿通している。軸部４６は、弁体４４から上方に延出し、その先端面が弁体３８の底部に当接する形で連結される。弁体４４が弁座４２に着座したときに自律的に調心可能となるよう、軸部４６と弁体３８との半径方向のクリアランスの大きさが設定されている。言い換えれば、その自律的な調心が可能となるよう、軸部４６の外径が収容穴８６の内径よりも所定量小さく形成されている。すなわち、弁体３８は、軸部４６の半径方向の変位を規制する規制部材として機能する。

このような構成により、弁体３８が弁座３４に着座して第１の弁部を閉弁する状態と、弁体４４が弁座４２に着座して第２の弁部を閉弁する状態とを同時に実現する同時着座を可能とし、弁体３８と弁体４４のそれぞれが着座時に自律的に調心可能となっている。なお、弁体３８と軸部４６との安定した連結状態が保持されるよう、弁体３８に対する軸部４６の挿入深さが、弁体３８の重心位置よりも深くなるように設定されている。このような構成により、弁体３８の上下の支点間距離が短くなり、弁体３８にモーメントが作用し難くなり、その挙動を安定化させることができる。

また、弁体３８の下端部が拡径されており、その拡径部８８と軸部４６との間に小型のコイルスプリング９０（「弾性体」として機能する）が介装されている。コイルスプリング９０は、その軸線方向の一端側に大径部９２、他端側に小径部９４を有する段付形状をなし、拡径部８８に挿通されるとともに、軸部４６の軸部を挿通する。コイルスプリング９０は、大径部９２の外周面にて弁体３８の内周面に当接し、小径部９４の内周面にて軸部４６の外周面に当接するが、その大径部９２が半径方向内向きに変形し、小径部９４が半径方向外向きに変形することで半径方向の弾性反力を生成する。コイルスプリング９０は、その弾性反力により弁体３８と軸部４６とを連結する。

すなわち、弁部およびその周辺機構の組み付けの際には、取付穴３２に対して奥方から弁体３８およびガイド部材３６、弁座形成部材４０、弁体４４、支持部材５０およびスプリング５２、を順次挿入して組み付けることになる。本実施形態ではまず、ガイド部材３６を取付穴３２の突き当たりまで圧入する。このときは未だボディ２に対してパワーエレメント３が取り付けられていない。続いて、弁体３８が弁座３４に着座したときの取付穴３２への挿入深さを確認するために、弁体３８をガイド部材３６に挿入し、弁座３４に突き当て、そのときの作動ロッド７４のボディ２からの突出高さを確認しておく。

続いて、その弁座形成部材４０を挿入し、その正規の圧入位置よりもやや手前まで仮圧入する。このとき、弁体３８はその後方から弁座形成部材４０に支持されるため、取付穴３２から脱落することはない。この状態から弁体４４を挿入し、その軸部４６を弁体３８に挿入する。このとき、弁体３８は軸部４６の先端面に当接した状態で支持される。そして、この状態から弁体４４を弁座４２に突き当てつつ、弁座形成部材４０をさらに圧入していき、作動ロッド７４が上述した突出高さとなったとき、つまり弁体３８が弁座３４に着座したときに弁座形成部材４０の位置を固定する。これにより、弁体３８と弁体４４の同時着座を実現することができる。

続いて、支持部材５０とスプリング５２とアジャストねじ４８とを組み付けた組立体を取付穴３２に挿入する。その間、弁体４４が弁体３８に吊持されるため、弁体４４が取付穴３２から脱落することはない。すなわち、コイルスプリング９０により弁体３８と軸部４６とを連結する機構が「脱落防止機構」として機能する。このように、脱落防止機構により弁体４４の脱落が防止されるため、その後にコイルスプリング９０を慎重に挿入することができ、その組立性を向上させることができる。

また、本実施形態では、弁体４４と支持部材５０とを別体にして互いに当接させているため、仮にスプリング５２の挙動により支持部材５０に横荷重が生じても、弁体４４への影響が少なくされている。特に、支持部材５０の上面が平坦に形成されているのに対し、弁体４４の支持部材５０との当接面がＲ形状とされていため、軸部４６と支持部材５０との当接状態がほぼ点接触の状態となり、そうした横荷重の影響を受け難くされている。このような構成は、上述した弁体３８に対する軸部４６の挿入深さを大きくする構成と相俟って、弁体４４の挙動を安定化させる。

以上のように構成された膨張弁１は、第１のエバポレータおよび第２のエバポレータから戻ってきた冷媒の圧力及び温度をパワーエレメント３が感知してそのダイヤフラム６６が変位する。このダイヤフラム６６の変位が駆動力となり、ディスク６８および作動ロッド７４を介して弁体３８および弁体４４に伝達されて第１の弁部および第２の弁部を開閉させる。一方、レシーバから供給された液冷媒は、入口ポート６から導入され、一方で第１の弁部を通過することにより絞り膨張され、低温・低圧の霧状の冷媒となって第１のエバポレータへ供給される。また、他方で第２の弁部を通過することにより絞り膨張され、低温・低圧の霧状の冷媒となって第２のエバポレータへ供給される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。

［変形例１］
図４は、変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す部分拡大図である。上記実施形態では、支持部材５０の上面を平坦とし、弁体４４の下端面をＲ形状とする例を示した。変形例においては、図４（Ａ）に示すように、支持部材２５０の上面をＲ形状とし、弁体２４４の下端面を平坦とする。このような構成によっても、弁体２４４と支持部材２５０の当接状態をほぼ点接触とすることができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。あるいは、図４（Ｂ）に示すように、弁体２４５の下端面をＲ形状とし、支持部材２５５の上面に逆テーパ状の凹部２５３を設けてもよい。このような構成によれば、図４（Ａ）の構成と比較すると弁体２４５と支持部材２５５との相対的な動きが規制されるものの、弁体２４５の下端面がＲ形状であるため、その規制が多少は緩和される。
［変形例２］
図５は、他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す説明図である。（Ａ）はその弁部周辺の構成を表す部分拡大図であり、（Ｂ）は脱落防止機構を構成する弾性体の平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。すなわち、上記実施形態では、弾性体としてコイルスプリング９０を採用する例を示した。本変形例では、弾性体として図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなばね材であるプッシュナット２９０を採用する。

このプッシュナット２９０は、その軸線方向の一端側に大径部２９２、他端側に小径部２９４を有する形状をなし、弁体３８の拡径部８８に挿通されるとともに、軸部４６の軸部を挿通する。大径部２９２は円筒状をなし、その上端部から内方にテーパ状に屈曲した部分により小径部２９４が形成される。図５（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、小径部２９４は、その先端に向けて拡開する切欠きが周方向に複数形成されることにより得られた複数（図示の例では８つ）のばね片２９６からなる。プッシュナット２９０は、大径部２９２の外周面にて弁体３８の内周面に当接し、小径部２９４の複数のばね片２９６にて軸部４６の外周面に当接するが、その大径部２９２が半径方向内向きに変形し、各ばね片２９６が半径方向外向きに変形することで半径方向の弾性反力を生成する。プッシュナット２９０は、その弾性反力により弁体３８と軸部４６とを連結する。なお、ここではプッシュナットを例示したが、その他の板ばねを採用してもよい。

［変形例３］
図６は、他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す説明図である。（Ａ）はその弁部周辺の構成を表す部分拡大図であり、（Ｂ）は脱落防止機構を構成する弾性体の平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。本変形例においては、弾性体として図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなゴム３９０を採用する。

このゴム３９０は、その軸線方向の一端側に大径部３９２、他端側に小径部３９４を有する円筒状をなし、弁体３８の拡径部８８に挿通されるとともに、軸部４６の軸部を挿通する。ゴム３９０は、大径部３９２の外周面に等間隔で設けられた４つの突条３９６にて弁体３８の内周面に当接し、小径部２９４の内周面に等間隔で設けられた４つの突条３９８にて軸部４６の外周面に当接するが、各突条が半径方向に変形することで弾性反力を生成する。ゴム３９０は、その弾性反力により弁体３８と軸部４６とを連結する。なお、ここではゴム３９０の形状の一例を示したが、その他の形状を採用してもよい。

［変形例４］
図７は、他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す部分拡大図である。本変形例では、脱落防止機構として、止め輪による変位規制構造を採用する。すなわち、弁体２３８には上記実施形態のような弾性体は配置されず、弁体４４の軸部２４６に止め輪２５１（「被係止部」として機能する）が取り付けられる。軸部２４６の所定位置には、止め輪２５１を固定するための嵌合溝２４８が係止される。このような構成により、軸部２４６が弁体２３８に固定されないものの、嵌合溝２４８が弁座形成部材４０の上面（「係止部」として機能する）に係止されるため、弁体４４の脱落が防止される。止め輪２５１により、弁体４４の開弁方向への変位も規制される。なお、止め輪２５１としては、いわゆるＥリング、Ｃリング、ＣＡリング、クリップリング、あるいはプッシュナットなど適宜採用することができる。

［変形例５］
図８は、他の変形例に係る膨張弁の弁部周辺の構成を表す説明図である。（Ａ）はその弁部周辺の構成を表す部分拡大図であり、（Ｂ）は脱落防止機構を構成するストッパの平面図である。（Ｃ）および（Ｄ）はストッパのさらなる変形例を示す平面図である。本変形例では、脱落防止機構として、係止部材による変位規制構造を採用する。すなわち、図８（Ａ）に示すように、弁体３４４から下方に軸線方向に延びる軸部３４８が設けられ、その下端面にて支持部材５０に当接している。弁座形成部材３４０の下半部には、リング状の係止部材３５０が圧入されている。

図８（Ｂ）にも示すように、係止部材３５０は、その中央に軸部３４８を貫通させるための挿通孔３５２が設けられ、その周囲に複数（本変形例では３つ）の連通孔３５４が設けられている。弁体３４４は、弁座４２と係止部材３５０との間に配置される。このような構成により、軸部２４６が弁体２３８に固定されないものの、弁体３４４が係止部材３５０の上面（「係止部」として機能する）に係止されるため、弁体３４４の脱落が防止される。すなわち、本変形例では弁体３４４が「被係止部」として機能する。この構成においては、軸部３４８と挿通孔３５２とのクリアランスが弁体３４４の半径方向への変位を規制しつつ、自律的な調心を可能とする。すなわち、弁体３４４が弁座４２に着座したときに自律的に調心可能となるよう、軸部３４８と挿通孔３５２との半径方向のクリアランスの大きさが設定されている。

なお、本変形例では図８（Ｂ）に示すように、係止部材３５０の外形状を円形状としたが、図８（Ｃ）に示す係止部材３６０のように外形状を多角形状としてもよい。このような構成により、係止部材３６０を弁座形成部材３４０の下半部の円孔に圧入する際に、係止部材３６０の外周面と弁座形成部材３４０の内周面との接触面積を小さくし、その圧入において係止部材３６０を押し込むために必要な荷重（圧入荷重）を低減することができる。あるいは、図８（Ｄ）に示す係止部材３７０のように挿通孔と連通孔とを一体に形成してもよい。

なお、上記実施形態および変形例においては、本発明の複合弁を膨張弁として構成する例を示したが、例えば直列に２連の逆止弁など、２つの弁部を有する他の複合弁として構成してもよい。また、複合弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用した例を示したが、作動流体の流れを制御するために２つの弁部を備える他の装置に適用してもよいことは言うまでもない。

１膨張弁、２ボディ、３パワーエレメント、６入口ポート、１８，２２弁孔、２８，３０弁室、３２取付穴、３６ガイド部材、３８弁体、４０弁座形成部材、４４弁体、４６軸部、５０支持部材、５２スプリング、７４作動ロッド、８６収容穴、９０コイルスプリング、２３８，２４４弁体、２４６軸部、２５０支持部材、２５１止め輪、２９０プッシュナット、３４０弁座形成部材、３４４弁体、３４８軸部、３５０係止部材、３９０ゴム。

Claims

一側面に開口する取付穴が流体通路の一部を形成し、その取付穴の奥方に第１弁孔が形成されたボディと、
前記取付穴の開口部から前記ボディに挿入されて固定され、前記第１弁孔と同軸状の第２弁孔が貫通形成された弁座形成部材と、
前記第１弁孔と前記弁座形成部材との間に形成された第１弁室に配置され、前記第１弁孔に接離して第１の弁部を開閉する第１弁体と、
前記弁座形成部材の前記第１弁室とは反対側に形成された第２弁室に配置され、前記第２弁孔に接離して第２の弁部を開閉する一方、前記第２弁孔を貫通するように延在して前記第１弁体に当接する軸部を有する第２弁体と、
前記第２弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材が前記ボディに組み付けられる前の状態においても前記第２弁体が前記取付穴の開口部側へ脱落することを防止する脱落防止機構と、
を備え、
前記脱落防止機構が、前記第１弁体と前記軸部との間に介装される弾性体からなり、その弾性体の変形による弾性反力により前記第１弁体と前記軸部とを連結することを特徴とする複合弁。
前記第１弁体は、軸線方向に所定深さの収容穴を有する有底筒状の本体を有し、その底部にて前記第１弁孔を開閉する一方、その開口部から前記軸部を挿通し、
前記弾性体は、軸線方向の一端側に大径部、他端側に小径部を有し、その大径部の外周面にて前記第１弁体の内周面に当接し、小径部の内周面にて前記軸部の外周面に当接するように介装されていることを特徴とする請求項１に記載の複合弁。
前記弾性体が、軸線方向の一端側に大径部、他端側に小径部を有する段付形状のコイルスプリングからなり、前記第１弁体の開口部近傍に挿通されるとともに、前記第２弁体の軸部を挿通することを特徴とする請求項２に記載の複合弁。
一側面に開口する取付穴が流体通路の一部を形成し、その取付穴の奥方に第１弁孔が形成されたボディと、
前記取付穴の開口部から前記ボディに挿入されて固定され、前記第１弁孔と同軸状の第２弁孔が貫通形成された弁座形成部材と、
前記第１弁孔と前記弁座形成部材との間に形成された第１弁室に配置され、前記第１弁孔に接離して第１の弁部を開閉する第１弁体と、
前記弁座形成部材の前記第１弁室とは反対側に形成された第２弁室に配置され、前記第２弁孔に接離して第２の弁部を開閉する一方、前記第２弁孔を貫通するように延在して前記第１弁体に当接する軸部を有する第２弁体と、
前記第２弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材が前記ボディに組み付けられる前の状態においても前記第２弁体が前記取付穴の開口部側へ脱落することを防止する脱落防止機構と、
を備え、
前記脱落防止機構が、前記弁座形成部材に設けられた係止部と前記第２弁体に設けられた被係止部との係合により前記第２弁体の開弁方向への変位を規制する規制構造からなることを特徴とする複合弁。
前記第２弁体には前記軸部としての第１軸部とは反対側に第２軸部が延設され、
前記弁座形成部材には前記第２軸部を貫通させる挿通孔を有する係止部材が設けられ、
前記第２弁体の前記第２弁孔とは反対側面が前記被係止部を構成し、
前記係止部材における前記第２弁体との対向面が前記係止部を構成し、
前記第２弁体の自律的な調心を促進するよう、前記第２軸部と前記挿通孔との半径方向のクリアランスの大きさが設定されていることを特徴とする請求項４に記載の複合弁。
前記第１弁体は、軸線方向に所定深さの収容穴を有する有底筒状の本体を有し、その底部にて前記第１弁孔を開閉する一方、その開口部から前記軸部を挿通することを特徴とする請求項４または５に記載の複合弁。
前記第１弁孔の開口端部に設けられた第１弁座に前記第１弁体が着座して前記第１の弁部を閉弁する状態と、前記第２弁孔の開口端部に設けられた第２弁座に前記第２弁体が着座して前記第２の弁部を閉弁する状態とを同時に実現する同時着座を可能とし、前記第１弁体と前記第２弁体とがそれぞれの着座時に自律的に調心可能となるよう、前記第２弁体の軸部と前記第１弁体との半径方向のクリアランスの大きさが設定されていることを特徴とする請求項２または６に記載の複合弁。
前記第１弁体に対する前記軸部の挿入深さが、前記第１弁体の重心位置よりも深くなるように設定されていることを特徴とする請求項７に記載の複合弁。
前記付勢部材が、前記ボディに対して固定されたスプリングと、そのスプリングの端部に取り付けられる支持部材とからなり、その支持部材を介して前記第２弁体に付勢力を付与するように構成され、
前記第２弁体と前記支持部材との少なくとも一方の当接面がＲ形状となるように構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の複合弁。
冷凍サイクルに設けられ、外部熱交換器を経て流入した冷媒を内部の各弁部を通過させることにより絞り膨張させて第１のエバポレータおよび第２のエバポレータへ供給し、各エバポレータから戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して各弁部の開度を制御するとともに、その冷媒をコンプレッサへ向けて導出する膨張弁として構成され、
前記外部熱交換器からの冷媒を前記第１弁室へ導入するための第１通路と、
前記第１弁室と前記第１弁孔を介して接続され、前記第１の弁部を経た冷媒を前記第１のエバポレータへ導出するための第２通路と、
前記第２弁室と接続され、前記第２の弁部を経た冷媒を前記第２のエバポレータへ導出するための第３通路と、
前記第１のエバポレータおよび前記第２のエバポレータから戻る冷媒を導入するための第４通路と、
前記第４通路と接続されて低圧通路を形成し、前記コンプレッサへ向けて冷媒を導出するための第５通路と、
前記ボディに設けられ、前記低圧通路を流れる冷媒の温度と圧力を感知して動作し、前記低圧通路を横断する作動ロッドを介して前記第１弁体に作動連結され、前記第１の弁部および前記第２の弁部の開度を調整するパワーエレメントと、
を備え、
前記作動ロッドと前記軸部との間に前記第１弁体を保持するよう、前記作動ロッド、前記第１弁体、前記第２弁体および前記付勢部材が同一軸線上に配設されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の複合弁。