JP6789555B2 - 膨張弁 - Google Patents

Description

本発明は、膨張弁に関し、特に、防振用のリングばねを備えた膨張弁に関する。

膨張弁の弁体上流側の圧力と弁体下流側の圧力との間の差圧により、弁体および弁体を押圧する作動棒が振動して、異音が発生する現象が知られている。当該振動を抑制するために、膨張弁の弁本体内に防振用のリングばねが配置されることがある。

関連する技術として、特許文献１には、温度式膨張弁が開示されている。特許文献１に記載の温度式膨張弁は、作動棒の外周に嵌装されて作動棒の振動を防止する防振部材を備える。防振部材は、細長い板状の弾性素材を環状に弾性変形させた環状部と、弾性素材の一部に切り込みを入れて内側に折り曲げて形成する３本の防振ばねとを有する。そして、各防振ばねが、円周を３等分する位置に配置されるとともに、そのうちの１本の防振ばねのばね力が、他よりも大に設定されることにより、作動棒を該作動棒が挿入された貫通穴の内壁に押しつけ、摩擦抵抗を発生させて、振動抑制効果を効率良く得るようにされている。

特許第６０５３５４３号公報

特許文献１に記載の温度式膨張弁では、３本の防振ばねのうちの１本の防振ばねのばね力が他の防振ばねのばね力よりも大に設定されている。このため、作動棒に対する防振ばねの押圧力が均一ではない。よって、温度式膨張弁を長期間使用すると、作動棒の特定位置および／または特定の防振ばねの摺接部に摩耗が生じ（換言すれば、偏摩耗が生じ）、防振部材による防振性能が低下するおそれがある。また、３本の防振ばねのうちの１本の防振ばねのばね力と、他の防振ばねのばね力との間に差があるため、防振部材の設計が複雑化するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、改良されたリングばねを備える膨張弁を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明による膨張弁は、弁室を備える弁本体と、前記弁室内に配置される弁体と、前記弁体を弁座に向けて付勢する付勢部材と、前記弁体に接触して前記付勢部材による付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に押圧する作動棒と、前記作動棒の外周面および前記弁本体の内周面の間に配置されたリングばねとを具備する。前記リングばねは、リング部と、前記リング部よりも内側に突出して前記作動棒の前記外周面に接触する３個以上の弾性突出部と、前記リング部の周方向に一個或いは非等間隔で複数個設けられ、前記リング部よりも外側に突出して前記弁本体の前記内周面に接触する外向き突出部とを備える。

上記膨張弁において、前記３個以上の弾性突出部の弾性定数は、全て等しくてもよい。

上記膨張弁において、前記リングばねは、板材によって構成されていてもよい。また、前記外向き突出部は、前記板材の一部を塑性変形させることにより形成された塑性変形部であってもよい。

上記膨張弁において、前記塑性変形部は、部分球殻形状を有していてもよい。

上記膨張弁において、前記外向き突出部は、前記リング部よりも外側に突出する板状突出部であってもよい。

上記膨張弁において、前記板状突出部の全体が、前記リング部よりも外側に配置されていてもよい。

上記膨張弁において、前記３個以上の弾性突出部のうちの一つは、前記外向き突出部に直接連なっていてもよい。

本発明により、改良されたリングばねを備える膨張弁を提供することができる。

図１は、実施形態における膨張弁の全体構造を模式的に示す図である。 図２は、リングばね周辺の領域ＡＲの拡大図である。 図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図４は、実施形態における膨張弁の作動時における作動棒および弁体の位置を模式的に示す概念図である。 図５Ａは、第１例のリングばねを模式的に示す概略展開図である。 図５Ｂは、第１例のリングばねを模式的に示す概略平面図である。 図６Ａは、第２例のリングばねを模式的に示す概略展開図である。 図６Ｂは、第２例のリングばねを模式的に示す概略平面図である。 図７Ａは、第３例のリングばねを模式的に示す概略展開図である。 図７Ｂは、第３例のリングばねを模式的に示す概略平面図である。 図８は、実施形態における膨張弁を冷媒循環システムに適用した例を模式的に示す概略断面図である。

以下、図面を参照して、実施形態における膨張弁１について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。

（方向の定義）
本明細書において、弁体３から作動棒５に向かう方向を「上方向」と定義し、作動棒５から弁体３に向かう方向を「下方向」と定義する。よって、本明細書では、膨張弁１の姿勢に関わらず、弁体３から作動棒５に向かう方向を「上方向」と呼ぶ。

（膨張弁の概要）
図１乃至図４を参照して、実施形態における膨張弁１の概要について説明する。図１は、実施形態における膨張弁１の全体構造を模式的に示す図である。なお、図１において、パワーエレメント８に対応する部分は側面図で示されており、その他の部分は断面図で示されている。図２は、リングばね６の周辺の領域ＡＲの拡大図である。図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。図４は、実施形態における膨張弁１の作動時における作動棒５および弁体３の位置を模式的に示す概念図である。

膨張弁１は、弁室ＶＳを備える弁本体２と、弁体３と、付勢部材４と、作動棒５と、リングばね６とを具備する。

弁本体２は、弁室ＶＳに加え、第１流路２１および第２流路２２を備える。第１流路２１は、例えば、供給側流路であり、弁室ＶＳには、供給側流路を介して流体が供給される。第２流路２２は、例えば、排出側流路であり、弁室ＶＳ内の流体は、排出側流路を介して膨張弁外に排出される。

弁体３は、弁室ＶＳ内に配置される。弁体３が弁本体２の弁座２０に着座しているとき、第１流路２１と第２流路２２とは非連通状態である。他方、弁体３が弁座２０から離間しているとき、第１流路２１と第２流路２２とは連通状態である。

付勢部材４は、弁体３を弁座２０に向けて付勢する。付勢部材４は、例えば、コイルばねである。

作動棒５の下端は、弁体３に接触している。また、作動棒５は、付勢部材４による付勢力に抗して弁体３を開弁方向に押圧する。作動棒５が下方向に移動するとき、弁体３は、弁座２０から離間し、膨張弁１が開状態となる。

リングばね６は、作動棒５の振動を抑制する防振部材である。リングばね６は、作動棒５の外周面５５および弁本体２の内周面２６ａの間に配置される。

図２に記載の例では、弁本体２は、リングばね６が配置される凹部２６と、作動棒５が挿通される作動棒挿通孔２７とを備える。凹部２６は、上方が開放されており、凹部２６の下方が、作動棒挿通孔２７と連通している。

図２に記載の例では、凹部２６の上方から、リングばね６を凹部２６内に配置することが可能である。リングばね６は、弁本体２のかしめ部２８をかしめることにより、凹部２６内で位置決めされる。なお、リングばね６の下端は、凹部２６の底面２６ｂに接触配置されることが好ましい。

図２に記載の例では、弁本体２（より具体的には、凹部２６）の内周面２６ａの中心軸は、作動棒挿通孔２７の中心軸と一致している。

図２および図３に示されるように、リングばね６は、リング部６１と、３個以上の弾性突出部６２と、外向き突出部６３とを備える。リング部６１は、作動棒５の周囲を囲む環状部分である。弾性突出部６２は、リング部６１よりも内側（すなわち、作動棒５が配置されている側）に突出して作動棒５の外周面５５に接触する。図３に記載の例では、弾性突出部６２の数は、３個であるが、弾性突出部６２の数は、４個以上であってもよい。

外向き突出部６３は、リング部６１よりも外側（すなわち、作動棒５が配置されていない側）に突出して弁本体２の内周面２６ａに接触する。図２および図３に記載の例では、外向き突出部６３の数は、１個である。

実施形態では、リングばね６が、外向き突出部６３を備え、外向き突出部６３が弁本体２の内周面２６ａに接触している。このため、複数の弾性突出部６２の先端部を通る仮想円Ｂ（図３に記載の例では、弾性突出部６２に荷重が作用していない状態において、第１弾性突出部６２ａの先端部６２１ａと、第２弾性突出部６２ｂの先端部６２１ｂと、第３弾性突出部６２ｃの先端部６２１ｃとを通る仮想円）の中心が、弁本体２の内周面２６ａの中心から偏心する。なお、図３において、円Ｃは、内周面２６ａから偏心していない状態の円を示す。

実施形態では、複数の弾性突出部６２の先端部を通る仮想円Ｂが、弁本体２の内周面２６ａの中心から偏心する。このため、複数の弾性突出部６２の先端部と接触する作動棒５の位置も、弁本体２の内周面２６ａの中心から偏心する。その結果、図２に例示されるように、作動棒５の一部が、作動棒挿通孔２７を規定する内壁面２７ａ（弁本体２の内壁面）に接触する。

実施形態では、作動棒５の一部が、内壁面２７ａに接触するため、作動棒５の横方向（すなわち、作動棒５の長手方向に垂直な方向）の振動が抑制される。換言すれば、リングばね６は、作動棒５を、内壁面２７ａに押し付けることにより、作動棒５に横方向の拘束力を付与する。また、実施形態では、作動棒５の一部が、内壁面２７ａに接触するため、作動棒５の縦方向（すなわち、作動棒５の長手方向に沿う方向）の振動も抑制される。換言すれば、リングばね６は、作動棒５を、内壁面２７ａに押し付けることにより、作動棒５に縦方向の摺動抵抗を付与する。

以上のとおり、リングばね６は、作動棒５に、横方向の拘束力および縦方向の摺動抵抗を付与する。こうして、実施形態における膨張弁１では、作動棒５の振動が効果的に抑制される。

なお、図２に記載の例では、作動棒５の中心軸と、作動棒挿通孔２７の中心軸とが平行である。代替的に、図４に示されるように、作動棒５の中心軸と、作動棒挿通孔２７の中心軸とが非平行であっても構わない。この場合でも、リングばね６は、作動棒５の一部を内壁面２７ａに押し付け、作動棒５に、横方向の拘束力および縦方向の摺動抵抗を付与する。

弁開度が小さいとき、換言すれば、図４に示されるように弁体３と弁座２０との間の離間距離が小さいとき、弁体３の上流側の圧力Ｐ１と弁体３の下流側の圧力Ｐ２との圧力差は大きい。当該圧力差によって、弁体３は、横方向に振動する。しかし、実施形態では、作動棒５に横方向の拘束力が付与されるため、作動棒５に接触する弁体３にも横方向の拘束力が付与されることとなる。その結果、弁体３の横方向の振動が抑制される。また、実施形態では、作動棒５に縦方向（上下方向）の摺動抵抗が付与されるため、作動棒５に接触する弁体３も上下方向に移動しにくい。すなわち、実施形態では、弁体３の縦方向の振動も抑制される。

なお、実施形態において、３個以上の弾性突出部６２の弾性定数は、全て等しいことが好ましい。例えば、図３に記載の例では、第１弾性突出部６２ａの弾性定数と、第２弾性突出部６２ｂの弾性定数とが等しく、第２弾性突出部６２ｂの弾性定数と、第３弾性突出部６２ｃの弾性定数とが等しいことが好ましい。

３個以上の弾性突出部６２の弾性定数が全て等しい場合、３個以上の弾性突出部６２が、バランスよく作動棒５に弾性力を付与することとなる。このため、特定の弾性突出部に偏って摩耗が生じることがない。こうして、リングばね６の防振性能の低下が抑制される。さらに、３個以上の弾性突出部６２の弾性定数が全て等しい場合、リングばね６の設計が複雑化しない。ある弾性突出部の弾性定数と他の弾性突出部の弾性定数とが互いに異なる場合には、弾性定数の相違の程度を調整して、異音の発生を抑制する必要がある。これに対し、３個以上の弾性突出部６２の弾性定数が全て等しい場合、全ての弾性突出部の弾性定数を一律に調整すればよいため、弾性定数の調整作業が容易となる。

また、実施形態において、３個以上の弾性突出部６２は、リング部６１の周方向に沿って、等間隔で配置されることが好ましい。３個以上の弾性突出部６２が、リング部６１の周方向に沿って等間隔で配置される場合、作動棒５の中心が、上述の仮想円Ｂの中心からずれたときの復帰力の大きさが、ずれの方向によらず概ね一定となる。こうして、安定した防振性能が得られる。

（リングばねの第１例）
図５Ａおよび図５Ｂを参照して、実施形態における膨張弁１において採用可能なリングばね６の第１例について説明する。図５Ａは、第１例のリングばね６Ａを模式的に示す概略展開図である。図５Ｂは、第１例のリングばね６Ａを模式的に示す概略平面図である。

第１例において、リングばね６Ａは、板材６０によって構成されている。板材６０は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材である。

また、第１例において、外向き突出部６３は、板材６０の一部を塑性変形させることにより形成された塑性変形部６３Ａである。

リングばね６Ａが板材６０によって構成されている場合、板材６０を環状に湾曲させることにより、リング部６１を形成することが可能である。図５Ａに記載の例では、板材６０（リングばね６Ａ）は、長手方向の第１端部に端部舌片６８を備え、長手方向の第２端部に端部舌片６８を受け入れる舌片受け入れ部６９を備えている。舌片受け入れ部６９と端部舌片６８とが重ね合わせられることにより、リング部６１が形成される。なお、舌片受け入れ部６９と端部舌片６８とが重ね合わせられることにより形成される重ね合わせ部６８０は、外周面側に突出した部分がなく、外周面が滑らかであることが好ましい。他方、重ね合わせ部６８０は、内周面側に突出した部分があっても構わない。重ね合わせ部６８０は、リング部６１の一部を構成することとなる。

なお、図５Ａにおいて、板材の幅方向に向けて突出する凸部６１０は、板材６０を環状に湾曲加工するとき等に使用される部分である。

図５Ａに記載の例では、外向き突出部６３は、板材６０を板面に垂直な方向にプレス加工することにより形成された塑性変形部６３Ａである。図５Ａおよび図５Ｂに記載の例では、塑性変形部６３Ａは、部分球殻形状を有する。なお、部分球殻形状とは、球殻の一部に一致または略一致する形状を意味する。塑性変形部６３Ａが部分球殻形状を有する場合、弁本体２の内周面２６ａに接触する部分が、滑らかな曲面部分となるため、弁本体２の内周面２６ａが傷つきにくい。また、部分球殻形状は、構造的に強度の高い形状であるため、長期間にわたって、塑性変形部６３Ａ（外向き突出部６３）の形状が崩れにくい。

第１例では、リングばね６Ａは、板材６０によって構成されている。よって、リングばね６Ａの製造コストが低減される。また、第１例では、外向き突出部６３が、板材６０の一部を塑性変形させることにより形成された塑性変形部６３Ａである。板材６０の塑性変形は、比較的容易であり、また、製造コストも低い。よって、第１例では、外向き突出部６３の製造が容易であり、また、外向き突出部６３を有するリングばね６Ａの製造コストが低減される。

図５Ａに記載の例では、プレス加工により外向き突出部６３が形成される。このため、プレス加工を施す位置を変更することにより、外向き突出部６３を設ける位置を容易に変更することが可能である。また、プレス加工を施すポンチの直径等を変更することにより、外向き突出部６３の大きさ（例えば、突出長さ等）を容易に変更することができる。すなわち、第１例では、外向き突出部６３の位置および大きさの選択自由度が高い。よって、膨張弁１からの異音の発生の状況等に応じて、外向き突出部６３の位置および大きさを変更すればよい。

なお、図５Ａに記載の例では、リング部６１の内側に突出することとなる弾性突出部６２は、板材６０に設けられた舌片６２Ａである。舌片６２Ａは、例えば、板材６０をＵ字形状に切り抜くことによって形成される。換言すれば、図５Ａに記載の例では、板材６０は、Ｕ字形状の切り抜き部６２９と、切り抜き部６２９の内側に配置された舌片６２Ａとを備える。なお、図５Ａに記載の例では、外向き突出部６３が、２つの隣接する舌片６２Ａの間（換言すれば、２つの隣接する切り抜き部６２９の間）に設けられている。

舌片６２Ａの基端部６２０は予め屈曲変形（屈曲加工）され、その後、板材６０が環状に湾曲されることにより、舌片６２Ａは、リング部６１の内側に突出する。当該屈曲加工は、外向き突出部６３が突出する方向と逆の方向、すなわち、図５Ａの紙面上方に向かう方向への屈曲加工である。その後、舌片受け入れ部６９と端部舌片６８とが重ね合わせられるように板材６０を湾曲加工する。こうして、リング部６１が形成されるとともに、舌片６２Ａがリング部６１の内側に突出する。なお、上述の屈曲加工は、上述の湾曲加工の後に実行されてもよい。図５Ｂに記載の符号６２３は、上記屈曲加工により、舌片６２Ａとリング部６１との間に形成された屈曲部である。

図５Ａおよび図５Ｂに記載の例において、第１弾性突出部６２ａの弾性定数と、第２弾性突出部６２ｂの弾性定数とが等しく、第２弾性突出部６２ｂの弾性定数と、第３弾性突出部６２ｃの弾性定数とが等しいことが好ましい。図５Ａおよび図５Ｂに記載の例において、第１弾性突出部６２ａの形状と、第２弾性突出部６２ｂの形状と、第３弾性突出部６２ｃの形状とは、全て等しい。より具体的には、第１弾性突出部６２ａの長さＬ１と、第２弾性突出部６２ｂの長さＬ２と、第３弾性突出部６２ｃの長さＬ３とは、全て等しい。また、第１弾性突出部６２ａの幅と、第２弾性突出部６２ｂの幅と、第３弾性突出部６２ｃの幅とは、全て等しい。さらに、第１弾性突出部６２ａの厚さと、第２弾性突出部６２ｂの厚さと、第３弾性突出部６２ｃの厚さとは、全て等しい。

なお、図５Ａおよび図５Ｂに記載の例では、各弾性突出部６２は、その先端部に、作動棒５に向けて突出する先端突出部６２６を有する。先端突出部６２６は、例えば、塑性変形（より具体的には、プレス加工）によって形成される。先端突出部６２６の形状は、例えば、部分球殻形状である。先端突出部６２６が部分球殻形状を有する場合、作動棒５の外周面５５に接触する部分が、滑らかな曲面部分となるため、作動棒５の外周面５５が傷つきにくい。また、部分球殻形状は、構造的に強度の高い形状であるため、長期間にわたって、先端突出部６２６の形状が崩れにくい。

（リングばねの第２例）
図６Ａおよび図６Ｂを参照して、実施形態における膨張弁１において採用可能なリングばね６の第２例について説明する。図６Ａは、第２例のリングばね６Ｂを模式的に示す概略展開図である。図６Ｂは、第２例のリングばね６Ｂを模式的に示す概略平面図である。

第２例におけるリングばね６Ｂは、外向き突出部６３が、リング部６１よりも外側に突出する板状突出部６３Ｂである点で、第１例におけるリングばね６Ａとは異なる。このため、第２例においては、外向き突出部６３を中心に説明し、その他の構成についての繰り返しとなる説明は省略する。なお、第２例では、板状突出部６３Ｂの全体が、リング部６１よりも外側に配置されている。

第２例では、リングばね６Ｂは、板材６０によって構成されている。また、外向き突出部６３は、当該板材６０の一部によって構成されている。

より具体的には、図６Ａに記載の例では、外向き突出部６３（板状突出部６３Ｂ）は、板材６０に設けられた舌片６３０である。舌片６３０は、例えば、板材６０をＵ字形状に切り抜くことによって形成される。換言すれば、図６Ａに記載の例では、板材６０は、Ｕ字形状の切り抜き部６３９と、切り抜き部６３９の内側に配置された舌片６３０とを備える。なお、図６Ａに記載の例では、外向き突出部６３（舌片６３０）が、２つの隣接する舌片６２Ａの間（換言すれば、２つの隣接する切り抜き部６２９の間）に設けられている。

なお、図６Ａ（リングばね６Ｂの展開図）において、板状突出部６３Ｂの基端部６３１から先端部６３２に向かう方向が、第１弾性突出部６２ａの基端部６２０から先端部６２２に向かう方向と同じである。代替的に、板状突出部６３Ｂの基端部６３１から先端部６３２に向かう方向が、第１弾性突出部６２ａの基端部６２０から先端部６２２に向かう方向と逆方向であってもよい。

図６Ａおよび図６Ｂに記載の例では、舌片６３０の長さＬ４は、舌片６２Ａの長さ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）よりも短い。図６Ａおよび図６Ｂに記載の例では、舌片６３０の長さＬ４を変更することにより、舌片６３０のリング部６１からの突出量を変更すること、換言すれば、上述の仮想円Ｂの偏心量を変更することが可能である。

また、図６Ａおよび図６Ｂに記載の例において、舌片６３０の基端部６３１が屈曲変形されることにより、舌片６３０を、リング部６１の外側に突出させてもよい。換言すれば、図６Ｂに示されるように、舌片６３０とリング部６１との間に屈曲部６３３（塑性変形部）が配置されていてもよい。この場合、舌片６３０（板状突出部６３Ｂ）の全体が、リング部６１の外側に突出することとなる。代替的に、屈曲部６３３の位置を、舌片６３０の基端部６３１以外の位置にすることにより、舌片６３０（板状突出部６３Ｂ）の一部のみが、リング部６１の外側に突出するようにしてもよい。

図６Ａおよび図６Ｂに記載の例では、板材６０を切り抜くことにより、外向き突出部６３（舌片６３０）を形成することが可能である。よって、外向き突出部６３の製造コストが低減される。なお、切り抜きは、レーザー加工によって行われてもよいし、切断刃と受け台を用いた打ち抜き加工によって行われてもよい。

（リングばねの第３例）
図７Ａおよび図７Ｂを参照して、実施形態における膨張弁１において採用可能なリングばね６の第３例について説明する。図７Ａは、第３例のリングばね６Ｃを模式的に示す概略展開図である。図７Ｂは、第３例のリングばね６Ｃを模式的に示す概略平面図である。

第３例におけるリングばね６Ｃは、３個以上の弾性突出部６２のうちの一つの基端部６２０ｂが、外向き突出部６３に直接連なっている点で、第１例におけるリングばね６Ａまたは第２例におけるリングばね６Ｂとは異なる。このため、第３例においては、外向き突出部６３および外向き突出部に直接連なる弾性突出部（より具体的には、第２弾性突出部６２ｂ）を中心に説明し、その他の構成についての繰り返しとなる説明は省略する。

第３例では、リングばね６Ｃは、板材６０によって構成されている。また、外向き突出部６３は、当該板材６０の一部によって構成されている。

図７Ａに記載の例では、外向き突出部６３は、板材６０に設けられた舌片６５の一部である。舌片６５は、例えば、板材６０をＵ字形状に切り抜くことによって形成される。換言すれば、図７Ａに記載の例では、板材６０は、Ｕ字形状の切り抜き部６５０と、切り抜き部６５０の内側に配置された舌片６５とを備える。

また、図７Ａおよび図７Ｂに記載の例では、舌片６５の第１部分６３Ｃ（根元側部分）が、リング部６１よりも外側に突出する外向き突出部６３であり、舌片６５の第２部分（先端側部分）が、リング部６１よりも内側に突出する第２弾性突出部６２ｂである。

図７Ｂに記載の例において、舌片６５の第１部分６３Ｃは、曲げ加工によって塑性変形されている。すなわち、第１部分６３Ｃは、塑性変形部である。図７Ｂに記載の例では、第１部分６３Ｃ（塑性変形部）は、平面視で、半円形状を有しているが、第１部分６３Ｃの形状は、半円形状には限定されない。

図７Ａおよび図７Ｂに記載の例において、舌片６５の第２部分、すなわち、第２弾性突出部６２ｂの長さＬ５は、第１弾性突出部６２ａの長さＬ１と等しく、第３弾性突出部６２ｃの長さＬ３と等しい。

図７Ａおよび図７Ｂに記載の例では、板材６０を切り抜くことに、および、切り抜きにより形成された舌片６５を曲げ加工することにより、外向き突出部６３（第１部分６３Ｃ）を形成することが可能である。よって、外向き突出部６３の製造コストが低減される。なお、切り抜きは、レーザー加工によって行われてもよいし、切断刃と受け台を用いた打ち抜き加工によって行われてもよい。

また、図７Ａに記載の例では、一つの舌片６５が、リング部６１の外側に突出する外向き突出部６３と、リング部６１の内側に突出する第２弾性突出部６２ｂとを備える。よって、図７Ａに記載の例では、図６Ａに記載の例と比較して、舌片の数を少なくすることが可能である。

上述の第１例乃至第３例において、リングばね６は、外向き突出部６３を備え、外向き突出部６３の存在により、上述の仮想円Ｂが偏心する。このため、リングばね６は、作動棒５に、横方向の拘束力および縦方向の摺動抵抗を付与することができる。その結果、リングばね６を備えた膨張弁１では、作動棒５の振動が効果的に抑制される。

また、第１例乃至第３例において、リングばね６の３個以上の弾性突出部６２の弾性定数は、全て等しいことが好ましい。この場合、３個以上の弾性突出部６２が、バランスよく作動棒５に弾性力を付与することとなる。このため、特定の弾性突出部に偏って摩耗が生じることがない。こうして、リングばね６の防振性能の低下が抑制される。さらに、３個以上の弾性突出部６２の弾性定数が全て等しい場合、リングばね６の設計が複雑化しない。

さらに、第１例乃至第３例において、リングばね６の３個以上の弾性突出部６２の長さは、全て等しいことが好ましい。この場合、望ましい防振特性を発揮するためのリングばねの設計を更に行い易くなる。特に、リングばね６の３個以上の弾性突出部６２の形状が全て等しい場合には、設計が最も容易となる。

（膨張弁１の適用例）
図８を参照して、膨張弁１の適用例について説明する。図８は、実施形態における膨張弁１を冷媒循環システム１００に適用した例を模式的に示す概略断面図である。

図８に記載の例では、膨張弁１は、コンプレッサ１０１と、コンデンサ１０２と、エバポレータ１０４とに流体接続されている。

また、膨張弁１は、弁本体２、弁体３、付勢部材４、作動棒５、リングばね６、第１流路２１、第２流路２２に加え、パワーエレメント８と、戻り流路２３とを備える。

図８を参照して、コンプレッサ１０１で加圧された冷媒は、コンデンサ１０２で液化され、膨張弁１に送られる。また、膨張弁１で断熱膨張された冷媒はエバポレータ１０４に送り出され、エバポレータ１０４で、エバポレータの周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ１０４から戻る冷媒は、膨張弁１（より具体的には、戻り流路２３）を通ってコンプレッサ１０１側へ戻される。

膨張弁１には、コンデンサ１０２から高圧冷媒が供給される。より具体的には、コンデンサ１０２からの高圧冷媒は、第１流路２１を介して、弁室ＶＳに供給される。弁室ＶＳ内には、弁体３が、弁座２０に対向して配置されている。また、弁体３は、弁体サポート３２によって支持されており、弁体サポート３２は、付勢部材４（例えば、コイルばね）によって、上向きに付勢されている。換言すれば、弁体３は、付勢部材４によって閉弁方向に付勢されている。付勢部材４は、弁体サポート３２と、付勢部材受け部材２４との間に配置されている。図８に記載の例では、付勢部材受け部材２４は、弁本体２に装着されることにより弁室ＶＳを封止するプラグである。

弁体３が、弁座２０に着座しているとき（換言すれば、膨張弁１が閉状態のとき）には、弁室ＶＳの上流側の第１流路２１と弁室ＶＳの下流側の第２流路２２とは、非連通状態である。他方、弁体３が、弁座２０から離間しているとき（換言すれば、膨張弁１が開状態のとき）には、弁室ＶＳに供給された冷媒は、第２流路２２を通って、エバポレータ１０４へ送り出される。なお、膨張弁１の閉状態と開状態との間の切り換えは、パワーエレメント８に接続された作動棒５によって行われる。

図８に記載の例では、パワーエレメント８は、膨張弁１の上端部に配置されている。パワーエレメント８は、上蓋部材８１と、中央部に開口を有する受け部材８２と、上蓋部材８１と受け部材８２との間に配置されたダイアフラムとを備える。上蓋部材８１とダイアフラムとによって囲まれる第１空間には、作動ガスが充填される。

ダイアフラムの下面は、ダイアフラム支持部材を介して作動棒に接続される。このため、第１空間内の作動ガスが液化されると、作動棒５は上方向に移動し、液化された作動ガスが気化されると、作動棒５は下方向に移動する。こうして、膨張弁１の開状態と閉状態との間の切り換えが行われる。

ダイアフラムと受け部材８２との間の第２空間は、戻り流路２３と連通している。このため、戻り流路２３を流れる冷媒の温度、圧力に応じて、第１空間内の作動ガスの相（気相、液相等）が変化し、作動棒５が駆動される。換言すれば、図８に記載の膨張弁１では、エバポレータ１０４から膨張弁１に戻る冷媒の温度、圧力に応じて、膨張弁１からエバポレータ１０４に向けて供給される冷媒の量が自動的に調整される。なお、図８に記載の例では、戻り流路２３は、凹部２６と連通しており、凹部２６が、戻り流路２３の下方に配置されている。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。

例えば、上述の実施形態では、リングばね６が、１個の外向き突出部６３を備える例について説明された。代替的に、２個以上の外向き突出部６３が、リング部６１の周方向に沿って非等間隔で配置されていてもよい。

また、上述の実施形態では、リングばね６が金属製である例について説明された。代替的に、リングばね６は樹脂製であってもよい。

さらに、上述の実施形態（リングばねの第３例）では、外向き突出部６３に直接連なる弾性突出部が、第２弾性突出部６２ｂである例について説明された。代替的に、外向き突出部６３に直接連なる弾性突出部は、第２弾性突出部６２ｂ以外の弾性突出部であってもよい。

１ ：膨張弁
２ ：弁本体
３ ：弁体
４ ：付勢部材
５ ：作動棒
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ：リングばね
８ ：パワーエレメント
２０ ：弁座
２１ ：第１流路
２２ ：第２流路
２３ ：戻り流路
２４ ：付勢部材受け部材
２６ ：凹部
２６ａ ：内周面
２６ｂ ：底面
２７ ：作動棒挿通孔
２７ａ ：内壁面
２８ ：かしめ部
３２ ：弁体サポート
５５ ：外周面
６０ ：板材
６１ ：リング部
６２ ：弾性突出部
６２Ａ ：舌片
６２ａ ：第１弾性突出部
６２ｂ ：第２弾性突出部
６２ｃ ：第３弾性突出部
６３ ：外向き突出部
６３Ａ ：塑性変形部
６３Ｂ ：板状突出部
６３Ｃ ：第１部分
６５ ：舌片
６８ ：端部舌片
６９ ：舌片受け入れ部
８１ ：上蓋部材
８２ ：受け部材
１００ ：冷媒循環システム
１０１ ：コンプレッサ
１０２ ：コンデンサ
１０４ ：エバポレータ
６１０ ：凸部
６２０ ：基端部
６２０ｂ ：基端部
６２１ａ ：先端部
６２１ｂ ：先端部
６２１ｃ ：先端部
６２２ ：先端部
６２３ ：屈曲部
６２６ ：先端突出部
６２９ ：切り抜き部
６３０ ：舌片
６３１ ：基端部
６３２ ：先端部
６３３ ：屈曲部
６３９ ：切り抜き部
６５０ ：切り抜き部
６８０ ：重ね合わせ部
ＶＳ ：弁室

Claims (8)

1. 弁室を備える弁本体と、
   前記弁室内に配置される弁体と、
   前記弁体を弁座に向けて付勢する付勢部材と、
   前記弁体に接触して前記付勢部材による付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に押圧する作動棒と、
   前記作動棒の外周面および前記弁本体の内周面の間に配置されたリングばねと
   を具備し、
   前記リングばねは、
   リング部と、
   前記リング部よりも内側に突出して前記作動棒の前記外周面に接触する３個以上の弾性突出部と、
   前記リング部の周方向に一個或いは非等間隔で複数個設けられ、前記リング部よりも外側に突出して前記弁本体の前記内周面に接触する外向き突出部と、
   を備えることを特徴とする膨張弁。
2. 前記リングばねは、前記外向き突出部が前記弁本体の前記内周面に接触することにより、前記作動棒を前記弁本体の内壁面に押し付ける、
   ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
3. 前記３個以上の弾性突出部の弾性定数は、全て等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張弁。
4. 前記リングばねは、板材によって構成されており、
   前記外向き突出部は、前記板材の一部を塑性変形させることにより形成された塑性変形部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膨張弁。
5. 前記塑性変形部は、部分球殻形状を有することを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。
6. 前記外向き突出部は、前記リング部よりも外側に突出する板状突出部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の膨張弁。
7. 前記板状突出部の全体が、前記リング部よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の膨張弁。
8. 前記３個以上の弾性突出部のうちの一つは、前記外向き突出部に直接連なっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の膨張弁。

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