JP7418015B2 - パワーエレメントの製造方法、パワーエレメント及びそれを用いた膨張弁 - Google Patents

Description

本発明は、パワーエレメントの製造方法、パワーエレメント及びそれを用いた膨張弁に関する。

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おいては、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温式の膨張弁が使用されている。

例えば特許文献１に示す膨張弁においては、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体は、弁室に開口する弁座に対向し、パワーエレメントにより駆動される作動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。

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、弁本体に固定される受け部材で構成される。また、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。さらに、ダイアフラムと受け部材との間の下部空間にはストッパ部材が配設される。

このようなパワーエレメントにおいて、弁本体から下部空間に流れ込む冷媒と、圧力作動室の作動ガスとの間で熱伝達が行われ、それにより圧力作動室の内圧が相対的に高まると、圧力作動室が膨張するようにダイアフラムが変形し、ストッパ部材が押されて作動棒を押圧し、弁座から弁体を離間させる。一方、圧力作動室の内圧が相対的に低下すると、ダイアフラムの変形が戻り、作動棒の押圧力が消失するため、弁体は弁座に着座する。

特許第３２０７７１６号公報

一般的な膨張弁において、上蓋部材の頂部に形成した中心孔から作動ガスを充填した後、中心孔に栓体をプロジェクション溶接などにより封止することにより作動ガスの漏れを防止している。また、栓体を溶接しやすいように、中心孔の周辺は、中心に向かうに従って下方に変位するようなテーパ状面となっている。このため、中心孔に栓体を溶接した後に、栓体の周囲のテーパ状面に水がたまるおそれがある。そこで、特許文献１の膨張弁においては、栓体の周囲のテーパ状面に、接着剤等の腐蝕防止材を注入充填して、この腐蝕防止材により栓体溶接部の周囲部を水が溜らないように覆っている。

しかしながら、上蓋部材に栓体を溶接することにより、部品点数の増大を招き、また残留応力による応力腐食割れのおそれがある。さらに、栓体の周囲に腐蝕防止材を注入充填することにより、膨張弁の製造コストが増大するとともに、膨張弁の重量増を招いている。

そこで本発明は、部品点数の削減や軽量化を図り、製造容易であるパワーエレメントの製造方法、パワーエレメント及びそれを用いた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ために、本発明によるパワーエレメントの製造方法は、上蓋部材、受け部材、及び前記上蓋部材と前記受け部材との間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントの製造方法であって、
前記上蓋部材に形成されたスリットを介して、前記上蓋部材と前記ダイアフラムとの間に作動ガスを充填する工程と、
前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材を加熱溶融し、溶融した素材により前記スリットを埋める工程と、を有し、
前記スリットは、Ｃ字状のスリット、コ字状あるいはＵ字状のスリット、台形の一部をなす形状あるいはＶ字状のスリットのいずれかである、ことを特徴とする。
本発明によるパワーエレメントの製造方法は、上蓋部材、受け部材、及び前記上蓋部材と前記受け部材との間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントの製造方法であって、
前記上蓋部材に形成されたスリットを介して、前記上蓋部材と前記ダイアフラムとの間に作動ガスを充填する工程と、
前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材を加熱溶融し、溶融した素材により前記スリットを埋める工程と、を有し、
前記スリットに囲われたタブの端縁を起点に、前記上蓋部材から前記タブを傾斜させ、前記タブと前記スリットの間の隙間を介して、前記作動ガスを充填する、ことを特徴とする。
本発明によるパワーエレメントの製造方法は、上蓋部材、受け部材、及び前記上蓋部材と前記受け部材との間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントの製造方法であって、
前記上蓋部材に形成された穴を介して、前記上蓋部材と前記ダイアフラムとの間に作動ガスを充填する工程と、
前記穴の近傍を成す前記上蓋部材の素材を加熱溶融し、溶融した素材により前記穴を埋める工程と、を有し、
前記穴は複数個形成され、隣接する前記穴の間の素材が加熱溶融される、ことを特徴とする。

また、本発明によるパワーエレメントは、
金属板から形成された上蓋部材と、
前記上蓋部材に対して、外周同士が溶接されたダイアフラムと、
前記上蓋部材と前記ダイアフラムとで囲われた内部空間に封入された作動ガスと、を有し、
前記上蓋部材は、前記内部空間と外部とを連通するスリットが封止された封止痕を有し、当該封止痕は、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材が加熱溶融され流動して固化したことにより、前記スリットを埋めて形成され、
前記封止痕がＣ字状を有し、前記スリットにより囲われたタブが、前記上蓋部材に対して直線状の端縁を介して連結されている、ことを特徴とする。
本発明によるパワーエレメントは、
金属板から形成された上蓋部材と、
前記上蓋部材に対して、外周同士が溶接されたダイアフラムと、
前記上蓋部材と前記ダイアフラムとで囲われた内部空間に封入された作動ガスと、を有し、
前記上蓋部材は、前記内部空間と外部とを連通するスリットが封止された封止痕を有し、
当該封止痕は、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材が加熱溶融され流動して固化したことにより、前記スリットを埋めて形成され、
前記封止痕がコ字状またはＵ字状を有し、前記スリットにより囲われたタブが、前記上蓋部材に対して直線状の端縁を介して連結されている、ことを特徴とする。
本発明によるパワーエレメントは、
金属板から形成された上蓋部材と、
前記上蓋部材に対して、外周同士が溶接されたダイアフラムと、
前記上蓋部材と前記ダイアフラムとで囲われた内部空間に封入された作動ガスと、を有し、
前記上蓋部材は、前記内部空間と外部とを連通するスリットが封止された封止痕を有し、
当該封止痕は、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材が加熱溶融され流動して固化したことにより、前記スリットを埋めて形成され、
前記封止痕が台形の一部を成す形状またはＶ字形を有し、前記スリットにより囲われたタブが、前記上蓋部材に対して直線状の端縁を介して連結されている、ことを特徴とする。

本発明により、部品点数の削減や軽量化を図り、製造容易であるパワーエレメントの製造方法、パワーエレメント及びそれを用いた膨張弁を提供することができる。

図１は、本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。 図２は、本実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。 図３Ａは、本実施形態のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。 図３Ｂは、変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。 図３Ｃは、別な変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。 図４は、第２の実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。 図５は、第３の実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。 図６Ａは、変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。 図６Ｂは、別な変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。 図７は、第４の実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。 図８は、第５の実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。 図９は、第６の実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。 図１０は、第７の実施形態のパワーエレメントの製造工程の一部を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。

（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。

（第１の実施形態）
図１、２を参照して、本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、本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２は、本実施形態のパワーエレメント８の製造工程の一部を示す断面図である。図３Ａは、本実施形態のパワーエレメント８の頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。

本実施形態では、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。膨張弁１及びパワーエレメント８の軸線をＬとする。

図１において、膨張弁１は、弁室ＶＳを備える弁本体２と、弁体３と、付勢装置４と、作動棒５と、パワーエレメント８を具備する。

弁本体２は、弁室ＶＳに加え、第１流路２１と、第２流路２２と、中間室２２１と、戻り流路２３とを備える。第１流路２１は供給側流路であり、弁室ＶＳには、供給側流路を介して冷媒（流体ともいう）が供給される。第２流路２２は排出側流路（出口側流路ともいう）であり、弁室ＶＳ内の流体は、弁通孔２７、中間室２２１及び排出側流路を介して膨張弁外に排出される。

第１流路２１と弁室ＶＳとの間は、第１流路２１より小径の接続路２１ａにより連通している。弁室ＶＳと中間室２２１との間は、弁座２０及び弁通孔２７を介して連通している。

中間室２２１の上方に形成された作動棒挿通孔２８は、作動棒５をガイドする機能を有し、作動棒挿通孔２８の上方に形成された環状凹部２９は、リングばね６を収容する機能を有する。リングばね６は、作動棒５の外周に複数のばね片を当接させて、所定の付勢力を付与するものである。

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、弁通孔２７の冷媒の流れが制限される。この状態を非連通状態という。ただし、弁体３が弁座２０に着座した場合でも、制限された量の冷媒を流すこともある。一方、弁体３が弁座２０から離間しているとき、弁通孔２７を通過する冷媒の流れが増大する。この状態を連通状態という。

作動棒５は、弁通孔２７に所定の隙間を持って挿通されている。作動棒５の下端は、弁体３の上面に接触している。作動棒５の上端は、後述するストッパ部材８４の嵌合孔８４ｃに嵌合している。

作動棒５は、付勢装置４による付勢力に抗して弁体３を開弁方向に押圧することができる。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。

付勢装置４は、断面円形の線材を螺旋状に巻いたコイルばね４１と、弁体サポート４２と、ばね受け部材４３とを有する。

弁体サポート４２は、コイルばね４１の上端に取り付けられており、その上面には球状の弁体３が溶接され、両者は一体となっている。

コイルばね４１の下端を支持するばね受け部材４３は、弁本体２に対して螺合可能となっていて、弁室ＶＳを密封する機能と、コイルばね４１の付勢力を調整する機能とを有する。

次に、パワーエレメント８について説明する。図２に示すように、パワーエレメント８は、上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、受け部材８６と、ストッパ部材８４とを有する。

図２に示すように、上蓋部材８２は、外周側のフランジ部８２ａと、中央の円錐台形部８２ｂとを有する。組付け前の状態で、図３Ａに示すように、円錐台形部８２ｂの平坦な中央部には、軸線Ｌの周囲において凡そ３００度の角度で延在する円弧状（Ｃ字状）のスリット８２ｃが形成されており、さらにスリット８２ｃに囲われた中央に円形のタブ８２ｄが形成される。タブ８２ｄは、点線で示す端縁８２ｅを介して円錐台形部８２ｂに連結されており、組付け前の状態では円錐台形部８２ｂに対して切り起された状態にされる。

ダイアフラム８３は、同心円の凹凸形状を複数個形成した薄い金属（たとえばＳＵＳ）製の板材からなり、上蓋部材８２及び受け部材８６の外径とほぼ同じ外径を有する。

受け部材８６は、上蓋部材８２の外径とほぼ同じ外径を持つ第１環状フランジ部８６ａと、第１環状フランジ部８６ａの内周に連設された第１円筒部８６ｂと、第１円筒部８６ｂの下端に連設され径方向内方に向かう第２環状フランジ部８６ｃと、第２環状フランジ部８６ｃの内周に連設された第２円筒部８６ｄとを有している。第２円筒部８６ｄの下端側外周には、雄ねじ部８６ｅが形成されている。

ストッパ部材８４は、ダイアフラム８３に対向する上フランジ部８４ａと、中実円筒状の本体８４ｂとを連結してなる。本体８４ｂの下端中央に、嵌合孔８４ｃが形成されている。

ここで、上蓋部材８２の製造方法を説明する。まず金属製の板材をプレス成形することによって、フランジ部８２ａと円錐台形部８２ｂとを形成する。この時、スリット８２ｃを同時に形成すると好ましい。さらに、端縁８２ｅを起点にタブ８２ｄを枢動させて、他端を持ち上げる。これにより、円錐台形部８２ｂとタブ８２ｄとの間には、図２（ａ）に示すように、比較的大きな隙間ＣＬが生じる。このため、後述する作動ガスの充填を迅速に行うことができる。

次に、ダイアフラム８３と受け部材８６との間にストッパ部材８４を配置しつつ、上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、受け部材８６のそれぞれ外周部を重ね合わせ、当該外周部を例えばＴＩＧ溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により周溶接して一体化する。

続いて、上蓋部材８２において、円錐台形部８２ｂとタブ８２ｄとの間の隙間ＣＬから、上蓋部材８２とダイアフラム８３とで囲われる空間（圧力作動室ＰＯという）内に作動ガスを充填する（作動ガスを充填する工程）。その後、図２（ｂ）に示すように、タブ８２ｄを円錐台形部８２ｂの上面と同一高さとなるように押し倒し、レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴをスリット８２ｃに沿ってその近傍に照射して、当該近傍を成す上蓋部材８２の部位（換言するに、当該部位の素材自体であり、以下において単に素材ということがある）を溶融させる。溶融した素材は、図２（ｃ）に示すように、流動してスリット８２ｃ全体を埋めて封止した後に固化して略Ｃ字形状の封止痕としての溶接部Ｗとなる（穴またはスリットを埋める工程）。溶接部Ｗにより、圧力作動室ＰＯから作動ガスが漏れることが阻止される。なお、タブ８２ｄを押し込まないで、レーザ溶接を行ってもよい。

以上のようにアッセンブリ化したパワーエレメント８を、弁本体２に組み付けるときは、図１において、受け部材８６の第２円筒部８６ｄの下端外周に設けた雄ねじ部８６ｅを、弁本体２の戻り流路２３に連通する凹部２ａの内周に形成した雌ねじ２ｂに螺合させる。雄ねじ部８６ｅを雌ねじ２ｂに対して螺進させてゆくと、受け部材８６の下端が弁本体２の上端面に当接する。これによりパワーエレメント８を弁本体２に固定できる。

このとき、パワーエレメント８と弁本体２との間に介装されたシールＳＬが、弁本体２にパワーエレメント８を取り付けた際の凹部２ａからの冷媒のリークを防止する。かかる状態で、パワーエレメント８の下部空間ＬＳは戻り流路２３と連通し、すなわち同じ内圧となる。

（膨張弁の動作）
図１を参照して、膨張弁１の動作例について説明する。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。このとき、エバポレータ１０４を通過することで、第２流路２２内の流体圧は、戻り流路２３の流体圧より大きくなる。

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。

弁体３が、弁座２０に着座しているとき（非連通状態のとき）には、弁室ＶＳから弁通孔２７、中間室２２１及び第２流路２２を通ってエバポレータ１０４へ送り出される冷媒の流量が制限される。他方、弁体３が、弁座２０から離間しているとき（連通状態のとき）には、弁室ＶＳから弁通孔２７、中間室２２１及び第２流路２２を通って、エバポレータ１０４へ送り出される冷媒の流量が増大する。膨張弁１の閉状態と開状態との間の切り換えは、ストッパ部材８４を介してパワーエレメント８に接続された作動棒５によって行われる。

図１において、パワーエレメント８の内部には、ダイアフラム８３により仕切られた圧力作動室ＰＯと下部空間ＬＳとが設けられている。このため、圧力作動室ＰＯ内の作動ガスが液化されると、ダイアフラム８３とストッパ部材８４が上昇するため、コイルばね４１の付勢力に応じて作動棒５は上方向に移動する。一方、液化された作動ガスが気化されると、ダイアフラム８３とストッパ部材８４が下方に押圧されるため、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。

更に、パワーエレメント８の下部空間ＬＳ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、圧力作動室ＰＯ内の作動ガスの体積が変化し、作動棒５が駆動される。換言すれば、図１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。

本実施の形態のパワーエレメント８によれば、上蓋部材８２に栓体を設けることなく、作動ガスを封入することができるため、部品点数の削減や軽量化を図り、また容易に製造できる。さらに、上蓋部材８２の円錐台形部８２ｂの中央部が平坦であるため、この場所に水がたまることを抑制でき、腐食防止材などを用いる必要がなく、さらにコスト低減が可能である。

(第１の実施形態の変形例１）
図３Ｂは、変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。本変形例において上蓋部材の円錐台形部８２Ａｂの平坦な中央部には、軸線Ｌを中心とするコ字状（またはＵ字状）のスリット８２Ａｃが形成されており、さらにスリット８Ａｃに囲われた中央に矩形のタブ８２Ａｄが形成される。タブ８２Ａｄは、点線で示す端縁８２Ａｅを介して円錐台形部８２Ａｂに連結されており、組付け前の状態では円錐台形部８２Ａｂに対して切り起された状態にされる。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。本変形例１においては、スリット８２Ａｃの近傍の素材が加熱溶融されて当該スリット８２Ａｃが封止されることにより、コ字状（またはＵ字状）の封止痕が形成されることとなる。

(第１の実施形態の変形例２）
図３Ｃは、変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。本変形例において上蓋部材の円錐台形部８２Ｂｂの平坦な中央部には、軸線Ｌを中心とする台形の一部を成す形状(またはＶ字状）のスリット８２Ｂｃが形成されており、さらにスリット８２Ｂｃに囲われた中央に台形のタブ８２Ｂｄが形成される。タブ８２Ｂｄは、点線で示す端縁８２Ｂｅを介して円錐台形部８２Ｂｂに連結されており、組付け前の状態では円錐台形部８２Ｂｂに対して切り起された状態にされる。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。本変形例２においては、スリット８２Ｂｃの近傍の素材が加熱溶融されて当該スリット８２Ｂｃが封止されることにより、台形の一部を成す形状（またはＶ字状）の封止痕が形成されることとなる。なお、以上の実施形態及び変形例に限らず、タブは種々の形状とすることができる。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態のパワーエレメント８Ｄの製造工程の一部を示す断面図である。図４に示すように、パワーエレメント８Ｄの上蓋部材８２Ｄは、外周側のフランジ部８２Ｄａと、中央の円錐台形部８２Ｄｂとを有する。組付け前の状態で、第１の実施形態と同様に、円錐台形部８２Ｄｂの平坦な中央部には、円弧状（Ｃ字状）のスリット８２Ｄｃが形成されており、その中央に円形のタブ８２Ｄｄが形成される。ただし、タブ８２Ｄｄは、組付け前の状態では円錐台形部８２Ｄｂに対して押し込まれた状態にされ、上蓋部材８２Ｄの内側に向かって傾斜する。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴをスリット８２Ｄｃの縁近傍に照射して、当該近傍の部位を成す上蓋部材８２Ｄの素材を溶融させると、溶融した素材は、スリット８２Ｄｃ全体を埋めて封止した後に固化して円弧状（Ｃ字状）の封止痕となる。ここで、溶融時に溶接部からスパッタなどが飛散することがある。本実施形態によれば、図４に示すように、タブ８２Ｄｄがスリット８２Ｄｃの下方において溶接部に対向して配置されているため、溶接部から飛散したスパッタなどをタブ８２Ｄｄで受け止めて、上蓋部材８２Ｄの内部に進入することを抑制できる。

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態のパワーエレメント８Ｅの製造工程の一部を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、パワーエレメント８Ｅの上蓋部材８２Ｅは、外周側のフランジ部８２Ｅａと、中央の円錐台形部８２Ｅｂとを有する。組付け前の状態で、円錐台形部８２Ｅｂの平坦な中央部には、内径が０．５ｍｍ以下の小穴８２Ｅｃが形成されている。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを小穴８２Ｅｃの周囲に照射して、素材を溶融させると、溶融した素材は、小穴８２Ｅｃ全体を埋めて封止した後に固化し、図５（ｂ）に示すように封止痕としての溶接部Ｗとなる。溶接部Ｗにより、圧力作動室ＰＯから作動ガスが漏れることが阻止される。加熱溶融した素材が小穴８２Ｅｃ内に流動して固化したことは、パワーエレメントの溶接部Ｗを切断して断面を観察することによって確認できるため、構造により直接特定可能である。

(第３の実施形態の変形例１）
図６Ａは、変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。本変形例において上蓋部材の円錐台形部８２Ｆｂの平坦な中央部において、小穴８２Ｆｃの周囲に、円錐台形部８２Ｆｂの上面から一段下がった段部８２Ｆｄが形成されている。薄肉化された段部８２Ｆｄは、プレス成形で形成されると好ましい。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

本変形例によれば、図５を参照して、薄肉化された段部８２Ｆｄにレーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを照射することで、小穴８２Ｆｃを埋めるために溶融する素材の体積を減少させて、迅速な溶接を実現できる。

(第３の実施形態の変形例２）
図６Ｂは、変形例のパワーエレメントの頂部を拡大した平面図であり、溶接直前の状態を示す。本変形例において上蓋部材の円錐台形部８２Ｇｂの平坦な中央部において、小穴８２Ｅｃより小径の細孔８２Ｇｃが複数個形成されている。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

本変形例によれば、作動ガスが複数の細孔８２Ｇｃを介して迅速に充填され、また図５を参照して、隣接する細孔８２Ｇｃの間にレーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを照射することで、比較的断面積が小さい細孔８２Ｇｃを迅速に埋めることができる。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態のパワーエレメント８Ｈの製造工程の一部を示す断面図である。図７に示すように、パワーエレメント８Ｈの上蓋部材８２Ｈは、外周側のフランジ部８２Ｈａと、中央の円錐台形部８２Ｈｂとを有する。組付け前の状態で、円錐台形部８２Ｈｂの平坦な中央部には、上方を向いた中空の円筒部８２Ｈｃが形成されている。円筒部８２Ｈｃの中央が、作動ガス充填用の穴を構成する。すなわち、円筒部８２は作動ガス充填用の穴の近傍部位である。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを円筒部８２Ｈｃの上端に照射して素材を溶融させると、溶融した素材は、円筒部８２Ｈｃの内側を埋めて封止した後に固化して封止痕を形成する。円筒部８２Ｈｃの上端から溶融する素材にて、円筒部８２Ｈｃの内側を効率的に埋めることができる。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態のパワーエレメント８Ｉの製造工程の一部を示す断面図である。図７に示すように、パワーエレメント８Ｉの上蓋部材８２Ｉは、外周側のフランジ部８２Ｉａと、中央の円錐台形部８２Ｉｂとを有する。組付け前の状態で、円錐台形部８２Ｉｂの平坦な中央部には、上方を向いた中空の円筒部８２Ｉｃが形成されている。円筒部８２Ｉｃの中央が、作動ガス充填用の穴を構成する。すなわち、円筒部８２Ｉｃは作動ガス充填用の穴の近傍部位である。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

本実施形態においては、圧力作動室ＰＯに作動ガスを充填した後に、一対のフィンガー状の押圧部を備えた工具ＴＬにより、図８（ａ）に示すように両側から挟持して円筒部８２Ｉｃを圧潰させる。さらに、図８（ｂ）に示すように、圧潰した円筒部８２Ｉｃの上端に、レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを照射して素材を溶融させて圧潰した穴を封止する。レーザ光ＬＴの照射前に、工具ＴＬにより円筒部８２Ｉｃを両側から圧潰することで、円筒部８２Ｉｃの開口面積（穴断面積）を減少させることができるから、レーザ光照射の時間を短くすることができる。

（第６の実施形態）
図９は、第６の実施形態のパワーエレメント８Ｊの製造工程の一部を示す断面図である。図９に示すように、パワーエレメント８Ｊの上蓋部材８２Ｊは、外周側のフランジ部８２Ｊａと、中央のドーム状部８２Ｊｂとを有する。組付け前の状態で、ドーム状部８２Ｊｂの側面（軸線Ｌに対して傾いた斜面）には、小穴８２Ｊｃが形成されている。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを斜めに、小穴８２Ｊｃの上方近傍に照射して、素材を溶融させると、溶融した素材は重力により下方に流動し、小穴８２Ｊｃ全体を埋めて封止した後に固化して封止痕を形成する。本実施形態によれば、ドーム状部８２Ｊｂの頂部が球面であるため、上方に配置された配管から結露水などが落下してきた場合でも、ドーム状部８２Ｊｂの滑らかな頂部に沿って結露水が流下し、さらに外周縁に向かって傾斜したフランジ部８２Ｊａを伝わって、パワーエレメント８Ｊの外方に落下する。これにより、結露水の滞留を回避できる。なお、上述した実施形態においても、円錐台形部に代えてドーム状部を設けてもよい。

（第７の実施形態）
図１０は、第７の実施形態のパワーエレメント８Ｋの製造工程の一部を示す断面図である。図１０に示すように、パワーエレメント８Ｋの上蓋部材８２Ｋは、外周側のフランジ部８２Ｋａと、中央のドーム状部８２Ｋｂとを有する。組付け前の状態で、ドーム状部８２Ｋｂの側面には、図３Ａ～３Ｃに示すごとき、スリット８２Ｋｃ及びタブ８２Ｋｄが形成されている。タブ８２Ｋｄの端縁８２Ｋｅは、スリット８２Ｋｃより上方に配置され、タブ８２Ｋｄの下端側が、ドーム状部８２Ｋｂから切り起されている。ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、受け部材８６を含む、それ以外の構成については、上述した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

レーザ光源ＯＳからレーザ光ＬＴを斜めに、タブ８２Ｋｄに照射して、素材を溶融させると、溶融した素材は重力により下方に垂れさがるように流動し、スリット８２Ｋｃ全体を埋めて封止した後に固化して封止痕を形成する。

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。

１ ：膨張弁
２ ：弁本体
３ ：弁体
４ ：付勢装置
５ ：作動棒
６ ：リングばね
８，８Ｄ，８Ｅ，８Ｈ，８Ｉ，８Ｊ，８Ｋ ：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
２７ ：弁通孔
４１ ：コイルばね
４２ ：弁体サポート
４３ ：ばね受け部材
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
ＶＳ ：弁室

Claims (15)

1. 上蓋部材、受け部材、及び前記上蓋部材と前記受け部材との間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントの製造方法であって、
   前記上蓋部材に形成されたスリットを介して、前記上蓋部材と前記ダイアフラムとの間に作動ガスを充填する工程と、
   前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材を加熱溶融し、溶融した素材により前記スリットを埋める工程と、を有し、
   前記スリットは、Ｃ字状のスリット、コ字状あるいはＵ字状のスリット、台形の一部をなす形状あるいはＶ字状のスリットのいずれかである、
   ことを特徴とするパワーエレメントの製造方法。
2. 前記スリットに囲われたタブの端縁を起点に、前記上蓋部材から前記タブを傾斜させ、前記タブと前記スリットの間の隙間を介して、前記作動ガスを充填する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のパワーエレメントの製造方法。
3. 上蓋部材、受け部材、及び前記上蓋部材と前記受け部材との間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントの製造方法であって、
   前記上蓋部材に形成されたスリットを介して、前記上蓋部材と前記ダイアフラムとの間に作動ガスを充填する工程と、
   前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材を加熱溶融し、溶融した素材により前記スリットを埋める工程と、を有し、
   前記スリットに囲われたタブの端縁を起点に、前記上蓋部材から前記タブを傾斜させ、前記タブと前記スリットの間の隙間を介して、前記作動ガスを充填する、
   ことを特徴とするパワーエレメントの製造方法。
4. 前記作動ガスを充填した後、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材を溶融する前に、前記隙間が減少するように前記タブを押し倒す、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のパワーエレメントの製造方法。
5. 前記タブを、前記上蓋部材の内側に向かって傾斜させる、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のパワーエレメントの製造方法。
6. 上蓋部材、受け部材、及び前記上蓋部材と前記受け部材との間に挟まれるダイアフラムを含むパワーエレメントの製造方法であって、
   前記上蓋部材に形成された穴を介して、前記上蓋部材と前記ダイアフラムとの間に作動ガスを充填する工程と、
   前記穴の近傍を成す前記上蓋部材の素材を加熱溶融し、溶融した素材により前記穴を埋める工程と、を有し、
   前記穴は複数個形成され、隣接する前記穴の間の素材が加熱溶融される、
   ことを特徴とするパワーエレメントの製造方法。
7. 前記複数の穴の周囲に薄肉の段部が形成され、前記段部の素材が加熱溶融される、
   ことを特徴とする請求項６に記載のパワーエレメントの製造方法。
8. 前記上蓋部材の軸線に対して傾いた斜面に、前記スリットが形成され、
   溶融した素材が重力で流動して前記スリットを埋める、
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のパワーエレメントの製造方法。
9. 前記上蓋部材の軸線に対して傾いた斜面に、前記複数の穴が形成され、
   溶融した素材が重力で流動して前記複数の穴を埋める、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載のパワーエレメントの製造方法。
10. レーザ光を照射して、前記スリットの近傍の素材を加熱溶融する、
    ことを特徴とする請求項１～５、８のいずれか一項に記載のパワーエレメントの製造方法。
11. レーザ光を照射して、前記複数の穴の近傍の素材を加熱溶融する、
    ことを特徴とする請求項６、７、９のいずれか一項に記載のパワーエレメントの製造方法。
12. 金属板から形成された上蓋部材と、
    前記上蓋部材に対して、外周同士が溶接されたダイアフラムと、
    前記上蓋部材と前記ダイアフラムとで囲われた内部空間に封入された作動ガスと、を有し、
    前記上蓋部材は、前記内部空間と外部とを連通するスリットが封止された封止痕を有し、
    当該封止痕は、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材が加熱溶融され流動して固化したことにより、前記スリットを埋めて形成され、
    前記封止痕がＣ字状を有し、前記スリットにより囲われたタブが、前記上蓋部材に対して直線状の端縁を介して連結されている、
    ことを特徴とするパワーエレメント。
13. 金属板から形成された上蓋部材と、
    前記上蓋部材に対して、外周同士が溶接されたダイアフラムと、
    前記上蓋部材と前記ダイアフラムとで囲われた内部空間に封入された作動ガスと、を有し、
    前記上蓋部材は、前記内部空間と外部とを連通するスリットが封止された封止痕を有し、
    当該封止痕は、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材が加熱溶融され流動して固化したことにより、前記スリットを埋めて形成され、
    前記封止痕がコ字状またはＵ字状を有し、前記スリットにより囲われたタブが、前記上蓋部材に対して直線状の端縁を介して連結されている、
    ことを特徴とするパワーエレメント。
14. 金属板から形成された上蓋部材と、
    前記上蓋部材に対して、外周同士が溶接されたダイアフラムと、
    前記上蓋部材と前記ダイアフラムとで囲われた内部空間に封入された作動ガスと、を有し、
    前記上蓋部材は、前記内部空間と外部とを連通するスリットが封止された封止痕を有し、
    当該封止痕は、前記スリットの近傍を成す前記上蓋部材の素材が加熱溶融され流動して固化したことにより、前記スリットを埋めて形成され、
    前記封止痕が台形の一部を成す形状またはＶ字形を有し、前記スリットにより囲われたタブが、前記上蓋部材に対して直線状の端縁を介して連結されている、
    ことを特徴とするパワーエレメント。
15. 請求項１２～１４のいずれか一項に記載のパワーエレメントを有することを特徴とする膨張弁。

Images