KR100538262B1 - 제어밸브 및 제어밸브의 제조방법 - Google Patents

제어밸브 및 제어밸브의 제조방법 Download PDF

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KR100538262B1
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다이헤이요고교 가부시키가이샤
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Abstract

종래보다 정밀도 품질이 안정된 제어밸브를 제공한다.
본 발명의 제어밸브(10)에 의하면, 다이어프램(86)으로부터 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)까지의 치수(L10)와, 밸브체(73)로부터 직동축(70)에서의 다이어프램(86)측의 선단까지의 축 치수(L11)와에 불균일이 있어도, 제 1 보디(30)에 대한 제 2 보디(11)의 조립 위치의 조절에 의해, 그 불균일을 흡수할 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 보디(30,11)를 조립할 때에, 웨이브 와셔(68)가 탄성 변형되어, 그 탄발력에 의해, 제 1 및 제 2 보디(30,11)를 구성하는 각 부품간의 덜거덕 거림이 배제된다. 이것에 의해, 다이어프램(86)의 직동축(70)에 대한 가압력을 설계값에 근접시킬 수 있어, 종래보다 정밀도 품질이 안정된 제어밸브(10)를 제공할 수 있게 된다.

Description

제어밸브 및 제어밸브의 제조방법{CONTROL VALVE AND METHOD OF MAKING THE SAME}
본 발명은, 다이어프램의 반력에 기초하여 밸브체를 작동시켜서 개폐용 유로를 개폐하는 제어밸브 및 제어밸브의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 제어밸브로서, 도 10에 도시한 것이 알려져 있다. 이 제어밸브(1)에서는, 감압 유닛(2)을 보디(3)의 일단에 조립하여 구비하고, 보디(3)의 내부에 수용한 플런저(4)의 일단을, 감압 유닛(2)에 부딪치게 하는 동시에, 플런저(4)의 타단측에 설치된 밸브체(5)를, 보디(3)의 타단부에 형성한 개폐용 유로(6)의 개구 가장자리(6A)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하여 이루어진다. 또, 이 제어밸브(1)에서는, 감압 유닛(2)의 내부에 벨로스(8)를 구비한 구조로 되어 있다.
이 제어밸브(1)에서는, 플런저(4)가 감압 유닛(2)측으로 이동했을 때에는, 밸브체(5)가 개폐용 유로(6)의 개구 가장자리(6A)에 맞닿아서 그 개폐용 유로(6)를 폐색하는 한편, 플런저(4)가 밸브체(5)측으로 이동한 때에는, 밸브체(5)가 개폐용 유로(6)의 개구 가장자리(6A)로부터 이격하여 그 개폐용 유로(6)를 개방한다. 그리고, 보디(3)에 구비한 제어용 유로(7)를 통하여 플런저(4)측으로부터 감압 유닛(2)에 제어용 유체의 압력이 부여되어서, 그 제어용 유체의 압력과 감압 유닛(2)의 탄발력에 기초하여, 플런저(4)와 함께 밸브체(5)가 작동하고, 개폐용 유로가 개폐된다(예를 들면, 일본 특개평 11-218078 참조).
그런데, 상기한 종래의 제어밸브(1)는, 감압 유닛(2)에 벨로스(8)를 구비하고 있었는데, 벨로스(8)는 상당히 고가이므로, 벨로스(8) 대신에 다이어프램을 사용한 제어밸브의 개발이 요구되었다. 그렇지만, 상기한 종래의 제어밸브(1)에서 감압 유닛(2)에 다이어프램을 구비한 구조로 한 경우는, 그 감압 유닛(2)으로부터 개폐용 유로(6)의 개구 가장자리(6A)까지의 치수(L1)와, 플런저(4)의 일단으로부터 밸브체(5)까지의 치수(L2)와에 불균일에 의해, 플런저(4)에 대한 감압 유닛(2)의 탄발력이 불균일하여, 정밀도 품질이 불안정하게 된다는 문제가 생길 수 있다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 종래보다 정밀도 품질이 안정된 제어밸브 및 제어밸브의 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 본 발명에 관계되는 제어밸브(10)는, 직동축(70)을 수용한 제 1 보디(30)와, 다이어프램(86)을 편 상태로 유지한 제 2 보디(11)를 구비하고, 제 1 보디(30)의 일단에 제 2 보디(11)를 고정하여, 직동축(70)의 일단을 다이어프램(86)에 부딪치게 하는 동시에, 직동축(70)의 타단에 구비한 밸브체(73)를, 제 1 보디(30)의 타단측에 형성한 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하고, 다이어프램(86)의 변형에 따라서 직동축(70)을 이동하여 밸브체(73)를 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격을 하게 하여, 개폐용 유로(48)를 개폐하는 제어밸브(10)에서, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 누름으로써 압축 변형 가능한 압축 탄성부재(68)를 설치하고, 압축 탄성부재(68)를 압축 변형시킨 상태로 하여 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 유지하는 유지 수단(37A)을 구비하고, 압축 탄성부재(68)는 고리형상의 원판을 판두께 방향으로 파형 형상으로 만곡시켜서 이루어지는 웨이브 와셔인 것에 특징을 갖는다.
본 발명은, 청구항 1에 기재된 제어밸브(10)에 있어서, 제 2 보디(11)는, 제 1 보디(30)의 외측에 끼워맞추어진 외통체(31)의 일단측의 개구내에 끼워맞추어지고, 유지 수단(37A)은, 외통체(31)의 일부를 제 2 보디(11)측에 돌출변형 시켜서 이루어지는 것에 특징을 갖는다.
삭제
본 발명에 관계되는 제어밸브(10)는, 직동축(70)을 수용한 제 1 보디(30)와, 다이어프램(86)을 편 상태로 유지한 제 2 보디(11)를 구비하고, 제 1 보디(30)의 일단에 제 2 보디(11)를 고정하여, 직동축(70)의 일단을 다이어프램(86)에 부딪치게 하는 동시에, 직동축(70)의 타단에 구비한 밸브체(73)를, 제 1 보디(30)의 타단측에 형성한 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하고, 다이어프램(86)의 변형에 따라서 직동축(70)을 이동하여 밸브체(73)를 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격을 하게 하여, 개폐용 유로(48)를 개폐하는 제어밸브(10)에서, 제 1 보디(30)에는, 제 2 보디(11)가 내측에 끼워맞춰지는 외통체(31)가 구비되고, 외통체(31)의 통벽(33)에는 제 2 보디(11)를 외통체(31)내의 임의의 위치에 배치하여 유지가능한 유지 수단(37A)이 구비된 것에 특징을 갖는다.
본 발명은, 청구항 1 내지 4중 어느 하나에 기재된 제어밸브(10)에 있어서, 직동축(70)의 중심에는, 1개의 축 체(71)가 관통되어 있어, 그 축 체(71)의 양 단부를 제 1 보디(30) 또는 제 2 보디(11)에 직동 가능하게 축지지한 것에 특징을 갖는다.
본 발명은, 청구항 1 내지 5중 어느 하나에 기재된 제어밸브(10)에 있어서, 직동축(70)에는, 자성체(72)가 구비되고, 제 1 보디(30)에는, 자성체(72)와의 사이에서, 직동축(70)의 축방향에 자력을 발생시키는 솔레노이드(61)가 구비된 것에 특징을 갖는다.
본 발명에 관계되는 제어밸브(10)의 제조방법은, 직동축(70)을 수용한 제 1 보디(30)와, 다이어프램(86)을 편 상태로 유지한 제 2 보디(11)를 구비하고, 제 1 보디(30)의 일단에 제 2 보디(11)를 고정하여, 직동축(70)의 일단을 다이어프램(86)에 부딪치게 하는 동시에, 직동축(70)의 타단에 구비한 밸브체(73)를, 제 1 보디(30)의 타단측에 형성한 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하고, 다이어프램(86)의 변형에 따라서 직동축(70)을 이동하여 밸브체(73)를 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격을 하게 하여, 개폐용 유로(48)를 개폐하는 제어밸브(10)의 제조방법에서, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 가조립 하고, 다이어프램(86)에 소정의 유체압력을 부여한 상태에서 직동축(70)이 작동하는 위치에 제 2 보디(11)를 위치 조절한 다음, 그 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 고정하는 것에 특징을 갖는다.
청구항 1의 제어밸브(10)에서는, 다이어프램(86)으로부터 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)까지의 치수(L10)와, 밸브체(73)로부터 직동축(70)의 다이어프램(86)측의 선단까지의 치수(L11)에, 불균일이 있어도, 제 1 보디(30)에 대한 제 2 보디(11)의 조립 위치의 조절에 의해, 그 불균일을 흡수할 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 보디(30,11)를 조립할 때에, 압축 탄성 부재(68)가 탄성 변형되어, 그 탄발력에 의해, 제 1 및 제 2 보디(30,11)를 구성하는 각 부품간의 덜거덕 거림이 배제된다. 그리고, 상기 불균일을 흡수한 최적인 위치에 제 2 보디(11)를 조립한 상태에서, 유지 수단(37A)에 의해, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 유지하면 좋다. 압축 탄성부재(68)는 고리형상의 원판을 판두께 방향으로 파형 형상으로 만곡시켜서 이루어지는 웨이브 와셔로 구성할 수 있다. 이것에 의해, 다이어프램(86)의 직동축(70)에 대한 가압력을 설계값에 근접시킬 수 있고, 종래보다 정밀도 품질이 안정한 제어밸브(10)를 제공할 수 있게 된다.
구체적으로는, 제 1 보디(30)에 구비한 외통체(31)의 개구내에 제 2 보디(11)를 끼워맞추고, 유지 수단(37A)을, 외통체(31)의 일부를 제 2 보디(11)측에 돌출 변경시켜 구성하면 된다(청구항 2의 발명).
삭제
청구항 4의 제어밸브(10)에서는, 다이어프램(86)으로부터 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)까지의 치수(L10)와, 밸브체(73)로부터 직동축(70)의 다이어프램(86)측의 선단까지의 치수(L11)에, 불균일이 있어도, 제 2 보디(11)를 외통체(31)의 내부에 직동시켜서, 불균일을 흡수할 수 있다. 그리고, 통벽(33)에 구비한 유지 수단(37A)에 의해, 제 2 보디(11)를 외통체(31)내의 소정의 위치에 유지하면 된다. 이것에 의해, 다이어프램(86)의 직동축(70)에 대한 가압력을 설계값에 근접시킬 수 있어, 종래보다 정밀도 품질이 안정된 제어밸브(10)를 제공할 수 있게 된다.
청구항 5의 제어밸브(10)에서는, 직동축(70)의 중심을 관통한 1개의 축 체(71)의 양 단부를 축지지, 즉 1개의 축 체(71)를 2점 지지했으므로, 직동축(70)의 경사 이동이 규제되어, 원활하게 직동축(70)을 움직일 수 있다
또한, 솔레노이드(61)의 자력에 의해, 직동축(70)의 축방향으로 힘을 부여함으로써, 밸브체(73)가 개폐할 때의 다이어프램(86)의 가압력을 변경할 수 있다(청구항 7의 발명).
청구항 10의 제어밸브(10)의 제조방법에서는, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 가조립하고, 다이어프램(86)에 소정의 유체 압력을 부여한 상태에서 직동축(70)이 작동하는 위치에 제 2 보디(11)를 위치 조절한 다음, 그 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 고정하므로, 다이어프램(86)의 직동축(70)에 대한 가압력을 설계값에 근접하게 할 수 있어, 종래보다 정밀도 품질이 안정한 제어밸브(10)를 제공할 수 있게 된다.
(발명의 실시형태)
<제 1 실시형태>
이하, 본 발명의 1실시형태를 도 1∼도 8에 기초하여 설명한다. 본 실시형태의 제어밸브(10)는, 예를 들면, 차 에어컨에 구비한 가변용량형 컴프레서에 장착되는 것이며, 도 2에 도시하는 바와 같이 별개로 구비한 제 1 보디(30)와 제 2 보디(11)를, 도 1에 도시하는 바와 같이 조립하여 이루어진다.
제 1 보디(30)는 전체가 통형상을 이루고, 그 외측에는 외통체(31)가 끼워맞추어져 있다. 외통체(31)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전체적으로 한쪽 끝에 바닥을 갖는 원통체 구조를 이룬다. 외통체(31)의 바닥벽(32)의 중심에는, 바닥구멍(32A)이 형성되어 있다. 또, 통벽(33)에는, 개구단(38)측의 내면을 직경확장하여 얇은 통부(37)가 형성되어 있다. 더욱이, 외통체(31)의 통벽(33)에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 개구단(38)측으로 개방된 오목부(34)가 형성되어 있다.
통벽(33)중 바닥벽(32) 근처의 단부에는, 둘레 방향으로 복수(예를 들면, 4개)의 걸음 클릭(35)이 설치되어 있다. 각 걸음 클릭(35)은, 통벽(33)에 문 형태의 슬릿(36)을 형성함으로써, 통벽(33)의 일부를 돌출편 형상으로 분리하고, 그 돌출편이 바닥벽(32)측으로부터 반대측의 단부를 향해서 기립한 구조로 되어 있다.
바닥벽(32)의 바닥구멍(32A)에는, 유로 슬리브(40)가 삽입 통과되어 있다. 상세하게는, 유로 슬리브(40)는 후단부에 플랜지(41)를 구비하고, 외통체(31)의 개구단(38)측으로부터 바닥구멍(32A)에 삽입되어서, 그 플랜지(41)를 바닥구멍(32A)의 개구 가장자리에 맞닿게 함으로써 외통체(31)의 바닥벽(32)에 걸어져 있다. 유로 슬리브(40)의 중심부에는, 샤프트 수용 구멍(42)이 관통되어 있다. 샤프트 수용 구멍(42)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 대직경 구멍(42A)과, 소직경 구멍(42C)과, 제 2 대직경 구멍(42B)을 외통체(31)측으로부터 순서대로 연결시켜서 이루어진다.
소직경 구멍(42C)중 제 1 대직경 구멍(42A)측에는 단차부가 설치되고, 그 단차부의 안쪽면과, 단차부에 끼워맞춘 통형상의 패킹 누르개(43)의 단면 사이에 도시하지 않은 와셔 형상의 패킹이 끼워져 있다. 그리고, 후술하는 로드(71)를 이들 패킹 및 패킹 누르개(43)에 관통시켜서, 제 1 대직경 구멍(42A)과 소직경 구멍(42C) 사이가 밀폐되어 있다. 또, 유로 슬리브(40)에는, 제 1 대직경 구멍(42A)을 측방에 개방하는 제 1 측방구멍(44)과, 소직경 구멍(42C)의 중간부분을 측방에 개방하는 제 2 측방구멍(45)이 형성되어 있다. 그리고, 제 2 측방구멍(45)과 소직경 구멍(42C)에 의해, 본 발명에 관계되는 개폐용 유로(48)가 구성되고, 그 개폐용 유로(48)중 제 2 대직경 구멍(42B)에 면한 개구 가장자리(46)에, 후술하는 밸브체(73)가 접촉과 이격을 한다. 또, 제 1 측방구멍(44)과 제 1 대직경 구멍(42A)과 흡인자(92)(도 2 참조)의 관통 구멍(94)에 의해, 제어용 유로(49)가 구성되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 외통체(31)의 내부에는, 유로 슬리브(40)의 플랜지(41)에 겹쳐서 고정판(50)이 수용되어 있다. 고정판(50)에는, 중심에 관통 구멍(51)이 형성되는 동시에, 그 관통 구멍(51)의 일단의 개구 가장자리를 함몰시켜서 위치 결정 구멍(53)이 형성되어 있다. 그리고, 이 위치 결정 구멍(53)에 유로 슬리브(40)의 플랜지(41)가 끼워 맞춰져, 고정판(50)과 유로 슬리브(40)가 심내기 되어 있다. 또, 고정판(50)중 유로 슬리브(40)와 반대측에 면의 외측 가장자리부에는, 유로 슬리브(40)측에 우묵하게 들어간 계단부(52)가 형성되어 있고, 그 계단부(52)를 향해 상기한 각 걸음 클릭(35)이 밀려 넘어지고, 그들 걸음 클릭(35)과 외통체(31)의 바닥벽(32) 사이에서, 고정판(50) 및 유로 슬리브(40)의 플랜지(41)가 끼워 지지되어 있다. 또, 밀려 넘어진 걸음 클릭(35)은, 계단부(52)내에 수용되어, 고정판(50)의 단면(도 5의 부호 50A 참조)보다 낮게 되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 외통체(31)의 내부에는, 고정판(50)에 겹쳐서 솔레노이드 유닛(60)이 수용되어 있다. 솔레노이드 유닛(60)은, 보빈(63)에 솔레노이드(61)을 감고, 그 솔레노이드(61)의 외주면을 하우징(62)으로 덮은 구조를 하고 있다. 또, 하우징(62)으로부터 측방을 향해 커넥터부(64)가 돌출해 있고, 이 커넥터부(64)의 내부에는, 솔레노이드(61)의 단말부가 내장되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 제어부로부터 뻗은 전선(65)의 선단의 단자가, 이 커넥터부(64)내에 삽입되어서 상기 솔레노이드(61)의 단말부에 전기접속 되어 있다. 또, 솔레노이드 유닛(60)중 고정판(50)측의 하단면은 평탄하게 되어 있고, 이 하단면이 상기 고정판(50)에 맞닿아서 외통체(31)내에서 솔레노이드 유닛(60)이 위치 결정되어 있다.
솔레노이드 유닛(60)중 고정판(50)과 반대측의 상단면은, 평탄하게 되어 있고, 이 상단면중 보빈(63)의 심 구멍(63B)의 내측 가장자리부에는 함몰부(63A)가 형성되어 있다. 또, 솔레노이드 유닛(60)의 상단면에는, 요크(66)가 겹쳐져 있다. 요크(66)의 중심에는, 상기 심 구멍(63B)과 정합하는 관통 구멍이 형성되고, 그 관통 구멍의 가장자리부를 솔레노이드 유닛(60)측에 돌출시켜서 엠보스부(67)가 형성되어 있다. 그리고, 엠보스부(67)가 상기 함몰부(63A)내에 끼워맞춰지는 동시에, 요크(66)의 외주면이 외통체(31)에서의 얇은 통부(37)의 내측에 끼워맞춰져 있다.
그런데, 솔레노이드 유닛(60)의 상단면과 요크(66) 사이에는, 본 발명의 「압축 탄성부재」로서 웨이브 와셔(68)가 끼워져 있다. 웨이브 와셔(68)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 고리형상의 원판을 파형 형상으로 만곡시켜서 이루어지고, 그 판두께방향에서 솔레노이드 유닛(60)의 상단면과 요크(66) 사이에 끼워져 있다. 또, 이 상태에서 요크(66)에서의 엠보스부(67)의 선단면은, 함몰부(63A)의 바닥면으로부터 부상되어 있다. 이것에 의해, 요크(66)를 솔레노이드 유닛(60)측에 눌렀을 때에, 웨이브 와셔(68)가 탄성 변형하고, 요크(66)가 솔레노이드 유닛(60)에 대해 직동한다.
상기한 바와 같이 제 1 보디(30)는, 유로 슬리브(40)와 고정판(50)과 솔레노이드 유닛(60)과 요크(66)로 이루어지고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그들 각 구성부품(40,50,60,66)의 중심구멍을 연결시켜서 이루어지는 연통 공간(69)이 제 1 보디(30)를 관통해 있다. 그리고, 이 연통 공간(69)내에 본 발명에 관계되는 직동축(70)이 수용되어 있다.
직동축(70)은, 본 발명의 「축 체」로서의 로드(71)에 플런저(72)를 조립하여 이루어진다. 로드(71)는, 예를 들면, 금속 막대를 축방향의 복수 개소에 나누어서 외경이 다르도록 절삭하여 이루어지고, 밸브체(73), 축소부(74), 본체부(75), 선단부(76)를, 유로 슬리브(40)측으로부터 순서대로 구비한 구조로 되어 있다. 로드(71)중 밸브체(73)는, 다른 부위보다 외경이 크게 되어 있다. 그리고, 연통 공간(69)중 유로 슬리브(40)측의 개구에, 로드(71)를 선단부(76)측에서 삽입하여, 밸브체(73)를 유로 슬리브(40)에서의 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 맞닿게 하고 있다. 또, 밸브체(73)의 외측에는, 원추 코일 스프링(78)이 장착되어, 밸브체(73)의 선단에 건 E링(77)과 유로 슬리브(40)의 벽부 사이에서, 이 원추 코일 스프링(78)이 떠받침 상태로 되어 있다.
플런저(72)는, 자성체로 구성되고 또한 중심에 관통 구멍을 구비하고, 제 1 보디(30)내에 삽입 조립된 상태의 로드(71)에, 그 선단부(76)측으로부터 끼워맞추어 장착되어 있다.
제 2 보디(11)에는, 밀폐 케이스(80)와, 가이드 통(90)이 축방향으로 일렬로 세워서 구비되어 있다. 밀폐 케이스(80)는, 한쪽 끝에 바닥이 있는 원통체의 개방 구로부터 측방에 플랜지(85)를 내뻗어서 이루어진다. 그리고, 그 밀폐 케이스(80)내에 어저스터(81), 감압용 코일 스프링(82), 패치(83)를 순서대로 수용한 다음, 다이어프램(86)을, 밀폐 케이스(80)의 개방구에 편 상태로 하여 패치(83)에 겹쳐져 있다. 또한, 본 실시형태의 다이어프램(86)은, 금속에 의해 구성되어 있다.
어저스터(81)에는, 축방향에 관통 구멍이 형성되어 있다. 또, 어저스터(81)는, 밀폐 케이스(80)의 둘레벽을 코킹함으로써 고정되어 있어, 그 어저스터(81)와 패치(83) 사이에서 감압용 코일 스프링(82)이 압축 변형되어, 패치(83)가 다이어프램(86)에 눌려져 있다. 더욱이, 밀폐 케이스(80)의 바닥벽에는 조정 구멍이 관통 형성되어 있고, 제 1 보디(30)와 제 2 보디(11)의 조립이 완료한 후에, 밀폐 케이스(80)내를 소정의 압력(예를 들면, 압력 0의 진공)으로 조절하여, 조정 구멍이 밀봉체(84)로 폐색된다.
가이드 통(90)은, 원주형상의 흡인자(92)의 일단에 원통체(91)를 고착하는 한편, 그 흡인자(92)의 타단에 플랜지(93)를 고착하여 이루어진다. 그리고, 플랜지(93)와 상기 밀폐 케이스(80)의 플랜지(85) 사이에 다이어프램(86)의 외측 가장자리부를 끼운 상태로 하여, 이들에 플랜지(85,93) 및 다이어프램(86)이 고착(예를 들면, 용접)되어 있다. 이것에 의해, 다이어프램(86)이 그들 플랜지(85,93)에 끼워져 고정되어 있다.
흡인자(92)의 중심에는, 로드(71)의 선단부(76)를 삽입 통과하기 위한 관통 구멍(94)이 형성되어 있다. 그리고, 상술과 같이, 흡인자(92)의 관통 구멍(94)과, 제 1 측방구멍(44)과 제 1 대직경 구멍(42A)과 원통체(91)에 의해, 제어용 유로(49)가 구성되어 있다. 또, 관통 구멍(94)중 밀폐 케이스(80)측의 개구에는, 가이드 슬리브(87)가 끼워 맞춰져 있고, 이 가이드 슬리브(87)에 의해 로드(71)가 직동 가능하게 축지지 되어 있다. 더욱이, 가이드 슬리브(87)의 축방향의 중간부분에는, 측방에 개방한 관통 구멍(95)이 형성되어 있고, 이것에 의해, 제어용 유로(49)에 충전된 유체의 압력이 다이어프램(86)에 부여된다. 또, 흡인자(92)의 관통 구멍(94)중 다이어프램(86)과 반대측의 개구 가장자리는, 플런저(72)의 선단의 테이퍼 형상에 대응시켜서 테이퍼 형상으로 확장 개방되어 있다.
제 2 보디(11)에서의 상기 플랜지(85,93)에는, 홀더(96)가 부설되어 있다. 홀더(96)는 둥근 고리형상을 이루고, 그 일방의 단면의 내측 가장자리에 형성된 함몰부(97)에 플랜지(85,93)가 수용되어 있다. 또, 홀더(96)의 함몰부(97)의 깊이는, 양 플랜지(85,93)를 겹친 두께보다 작게 되어 있고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 플랜지(93)가 홀더(96)의 단면으로부터 돌출해 있다. 또, 홀더(96)의 둘레면에는, 걸음 홈(98)이 형성되어 있다.
본 실시형태의 제 1 및 제 2 보디(30,11)의 구성은 이상이며, 이들 제 1 및 제 2 보디(30,11)의 서로의 조립은 이하와 같이 하여 행해진다. 즉, 제 2 보디(11)에 구비한 원통체(91)를, 제 1 보디(30)에서의 솔레노이드 유닛(60)의 심 구멍(63B)의 내부에 끼워 맞춰 간다. 그렇게 하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제 2 보디(11)의 플랜지(93)가, 제 1 보디(30)에서의 요크(66)의 평탄면에 맞닿고, 제 2 보디(11)에 구비한 플랜지(85,93)가 요크(66) 및 홀더(96)에 끼워져 유지된다. 그리고, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 누름으로써, 요크(66)와 솔레노이드 유닛(60) 사이에서 웨이브 와셔(68)가 압축 변형되어, 제 2 보디(11)의 제 1 보디(30)에 대한 위치가 변한다.
여기에서, 솔레노이드(61)를 여자한다. 그렇게 하면, 도 1에 도시한 솔레노이드(61), 요크(66), 흡인자(92), 플런저(72)를 연결하도록 자기회로가 구성되어, 플런저(72)가 흡인자(92)측으로 끌어 당겨진다. 그리고, 제어용 유로(49)에 소정 압력의 유체를 공급한 상태로 유지하여, 제 2 보디(11)의 제 1 보디(30)에의 가압량을 변경하고, 예를 들면, 직동축(70)이 다이어프램(86)에 눌려 작동하는 위치에 제 2 보디(11)를 유지한다. 그리고, 도 7 도시하는 바와 같이, 제 1 보디(30)에서의 외통체(31)의 얇은 통부(37)를 내측으로 코킹하고, 이것에 의해 형성된 걸음 돌출부(37A)(본 발명의 「걸음 수단」에 상당함)를 홀더(96)의 걸음 홈(98)에 건다(도 1 참조). 그리고, 최후에, 밀폐 케이스(80)내를 소정의 압력(예를 들면, 압력 0의 진공)으로 조절하고, 조정 구멍이 밀봉체(84)로 폐색되어, 제어밸브(10)가 완성된다.
또한, 본 실시형태에서는, 외통체(31)의 일부를 코킹하기 쉽게 하기 위하여 얇은 통부(37)을 설치했는데, 외통체(31)에 얇은 통부(37)를 설치하지 않고 외통체(31)의 일부를 코킹하는 구성으로 하여, 얇은 통부(37)를 형성하기 위한 제조 코스트를 억제해도 좋다.
그런데, 제어밸브(10)를 도시하지 않은 가변용량형 컴프레서에 조립하여 기동하면, 솔레노이드(61)의 자력에 의해 직동축(70)이 제 2 보디(11)측으로 끌어 당겨진다. 그리고, 제어용 유로(49)에 공급된 유체가 소정압보다 큰 경우에는, 그 압력에 의해 다이어프램(86)이 밀폐 케이스(80)측으로 밀려, 직동축(70)의 밸브체(73)가 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 맞닿은 상태로 유지된다. 이것에 의해, 도시하지 않은 가변용량형 컴프레서중 2개의 방을 연결하는 개폐용 유로(48)가 닫혀진다.
제어용 유로(49)에 공급된 유체가 소정압 이하가 되면, 이것에 따라 다이어프램(86)이 직동축(70)측으로 부풀어서 직동축(70)이 가압된다. 이것에 의해, 밸브체(73)가 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)로부터 이격되어 개폐용 유로(48)가 개통되고, 도시하지 않은 가변용량형 컴프레서의 2개의 방 사이에서 유체가 흐르게 된다.
이와 같이 본 실시형태의 제어밸브(10)에 의하면, 다이어프램(86)으로부터 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)까지의 치수(L10)과, 밸브체(73)로부터 직동축(70)에서의 다이어프램(86)측의 선단까지의 축치수(L11)와에 불균일이 있어도, 제 1 보디(30)에 대한 제 2 보디(11)의 조립 위치의 조절에 의해, 그 불균일을 흡수할 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 보디(30,11)를 조립할 때에, 웨이브 와셔(68)가 탄성 변형되어, 그 탄발력에 의해, 제 1 및 제 2 보디(30,11)를 구성하는 각 부품간의 덜거덕 거림이 배제된다. 그리고, 상기 불균일을 흡수한 최적의 위치에 제 2 보디(11)를 조립한 상태에서, 걸음 돌출부(37A)에 의해, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 유지하면 좋다. 이것에 의해, 다이어프램(86)의 직동축(70)에 대한 가압력을 설계값에 근접시킬 수 있고, 종래보다 정밀도 품질이 안정된 제어밸브(10)를 제공할 수 있게 된다.
또한, 종래의 제어밸브에서는, 플런저(도 10의 부호 4 참조)의 양 단부에 조립한 샤프트를 각각 직동 가능하게 축지지한 구성이었으므로, 플런저에 대해 각 샤프트가 경사 이동하여, 원활하게 플런저를 움직일 수 없을 경우가 일어날 수 있었다. 그렇지만, 본 실시형태의 제어밸브(10)에서는, 직동축(70)에 구비한 로드(71)의 양단을 통형상 시일 부재(43) 및 가이드 슬리브(87)에 의해 직동 가능하게 축지지함으로써 로드(71)가 2점 지지되어서 직동축(70)의 경사 이동이 규제되고, 원활하게 직동축(70)을 움직일 수 있다.
<제 2 실시형태>
본 실시형태의 제어밸브는, 도 9에 도시되어 있다. 이하, 제 1 실시형태와 다른 구성에 관해서만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 관해서는, 동일부호를 붙여서 중복된 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 솔레노이드 유닛(60)이 외통체(31)내에 예를 들면 접착제 등에 의해 고정되어 있다. 그리고, 상기 제 1 실시형태의 웨이브 와셔(68) 및 요크(66)를 설치하지 않고, 솔레노이드 유닛(60)의 상방으로부터 제 2 보디(11)가 조립되어 있다. 제 2 보디(11)는, 흡인자(92)측으로부터 홀더(100)에 구비한 관통 구멍(101)에 통과되고, 그 관통 구멍(101)의 가장자리부에 제 2 보디(11)의 플랜지(85,93)를 맞닿게 한 상태에서, 홀더(100)에 구비한 원통벽(102)이 플랜지(85,93)측에 밀려 넘어져 있다. 이것에 의해, 제 2 보디(11)에 홀더(100)가 일체로 고정되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이브 와셔(68)를 구비하고 있지 않지만, 웨이브 와셔(68)를 홀더(100)와 솔레노이드 유닛(60) 사이에 설치한 구성으로 해도 좋다. 또, 본 실시형태에서는, 홀더(100)가 상기 제 1 실시형태의 요크(66)의 역활을 한다.
본 실시형태에서는, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 조립하는데는, 제 2 보디(11)와 함께 홀더(100)를 외통체(31)의 얇은 통부(37)내에 삽입해 가고, 상기 제 1 실시형태와 동일하게 하여 다이어프램(86)의 반력이 매우 적합하게 되는 위치에 홀더(100)를 배치하고, 얇은 통부(37)를 내측으로 코킹하여 걸음 돌출부(37A)로 하고, 그 걸음 돌출부(37A)를 홀더(100)의 외주면의 걸음 홈(98)에 건다. 이상에 의해, 본 실시형태에 의해서도 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 달성한다.
<다른 실시형태>
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 이하에 설명하는 것 같은 실시형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함되며, 더욱이, 하기 이외에도 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 여러가지 변경하여 실시할 수 있다.
(1) 상기 실시형태에서는, 본 발명에 관계되는 압축 변형부재로서 웨이브 와셔(68)를 구비했는데, 압축 변형하는 것이면, 본 발명에 관계되는 「압축 변형부재」는 웨이브 와셔에 한정되지 않는다. 따라서, 웨이브 와셔 대신에, 코일 스프링이나 고무판을 구비한 구성으로 해도 좋다.
(2) 상기 실시형태의 직동축(70)은, 1개의 로드(71)에 플런저(72)를 조립한 구성이었는데, 플런저의 양 단부에, 별개로 설치한 1쌍의 로드를 조립한 구성으로 해도 좋다.
(3) 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 외통체(31)의 얇은 통부(37)를 내측으로 코킹하여 형성한 걸음 돌출부(37A)에 의해, 제 2 보디(11)를 제 1 보디(30)에 유지(고정)하고 있는데, 유지 수단으로서는 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 얇은 통부(37)를 관통하여 제 2 보디(11)에 돌려 넣은 나사라도 좋고, 제 2 보디(11)와 제 1 보디(30) 사이에 도포한 접착제라도 좋다.
본 발명에 따라, 다이어프램의 직동축에 대한 가압력을 설계값에 근접시킬 수 있고, 종래보다 정밀도 품질이 안정한 제어밸브를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관계되는 제어밸브의 측단면도,
도 2는 제어밸브를 감압 유닛과 보디로 분해한 상태의 측단면도,
도 3은 제어밸브에 구비한 외통체의 측단면도,
도 4는 그 외통체의 측면도,
도 5는 외통체에 유로 외통체를 조립한 상태의 측면도,
도 6은 감압 유닛과 보디를 조립한 상태의 부분 확대 측단면도,
도 7은 감압 유닛과 보디를 조립하여 건 상태의 부분 확대 측단면도,
도 8은 웨이브 와셔의 사시도,
도 9는 제 2 실시형태에 관계되는 제어밸브의 측단면도,
도 10은 종래의 제어밸브의 측단면도이다.
(부호의 설명)
10: 제어밸브 11: 제 2 보디
30: 제 1 보디 37A: 걸음 돌출부(걸음 수단)
46: 개구 가장자리 48: 개폐용 유로
61: 솔레노이드 68: 웨이브 와셔(압축 탄성부재)
70: 직동축 71: 로드
73: 밸브체 86: 다이어프램

Claims (10)

  1. 직동축(70)을 수용한 제 1 보디(30)와, 다이어프램(86)을 편 상태에 유지한 제 2 보디(11)를 구비하고, 상기 제 1 보디(30)의 일단에 상기 제 2 보디(11)를 고정하여, 상기 직동축(70)의 일단을 상기 다이어프램(86)에 부딪히게 하는 동시에, 상기 직동축(70)의 타단에 구비한 밸브체(73)를, 상기 제 1 보디(30)의 타단측에 형성한 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하고, 상기 다이어프램(86)의 변형에 따라서 상기 직동축(70)을 이동하여 상기 밸브체(73)를 상기 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격을 하게 하여, 상기 개폐용 유로(48)를 개폐하는 제어밸브(10)에 있어서,
    상기 제 2 보디(11)를 상기 제 1 보디(30)에 누름으로써 압축 변형가능한 압축 탄성부재(68)를 설치하고,
    상기 압축 탄성부재(68)를 압축 변형시킨 상태로 하여 상기 제 2 보디(11)를 상기 제 1 보디(30)에 유지하는 유지 수단(37A)을 구비하고,
    상기 압축 탄성부재(68)는 고리형상의 원판을 판두께 방향으로 파형 형상으로 만곡시켜서 이루어지는 웨이브 와셔인 것을 특징으로 하는 제어밸브(10).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 보디(11)는, 상기 제 1 보디(30)의 외측에 끼워 맞춰진 외통체(31)의 일단측의 개구내에 끼워 맞춰지고, 상기 유지 수단(37A)은, 상기 외통체(31)의 일부를 제 2 보디(11)측에 돌출 변형시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어밸브(10).
  3. 삭제
  4. 직동축(70)을 수용한 제 1 보디(30)와, 다이어프램(86)을 편 상태로 유지한 제 2 보디(11)를 구비하고, 상기 제 1 보디(30)의 일단에 상기 제 2 보디(11)를 고정하여, 상기 직동축(70)의 일단을 상기 다이어프램(86)에 부딪치게 하는 동시에, 상기 직동축(70)의 타단에 구비한 밸브체(73)를, 상기 제 1 보디(30)의 타단측에 형성한 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하고, 상기 다이어프램(86)의 변형에 따라 상기 직동축(70)을 이동하여 상기 밸브체(73)를 상기 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격을 하게 하여, 상기 개폐용 유로(48)를 개폐하는 제어밸브(10)에 있어서,
    상기 제 1 보디(30)에는, 상기 제 2 보디(11)가 내측에 끼워 맞춰지는 외통체(31)가 구비되고,
    상기 외통체(31)의 통벽(33)에는, 상기 제 2 보디(11)를 상기 외통체(31)내의 임의의 위치에 배치하여 유지할 수 있는 유지 수단(37A)이 구비된 것을 특징으로 하는 제어밸브(10).
  5. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 직동축(70)의 중심에는, 1개의 축 체(71)가 관통해 있어, 그 축 체(71)의 양 단부를 상기 제 1 보디(30) 또는 상기 제 2 보디(11)에 직동 가능하게 축지지한 것을 특징으로 하는 제어밸브(10).
  6. 삭제
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 직동축(70)에는, 자성체(72)가 구비되고,
    상기 제 1 보디(30)에는, 상기 자성체(72)와의 사이에서, 상기 직동축(70)의 축방향에 자력을 발생시키는 솔레노이드(61)가 구비된 것을 특징으로 하는 제어밸브(10).
  8. 삭제
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 직동축(70)에는, 자성체(72)가 구비되고,
    상기 제 1 보디(30)에는, 상기 자성체(72)와의 사이에서, 상기 직동축(70)의 축방향에 자력을 발생시키는 솔레노이드(61)가 구비된 것을 특징으로 하는 제어밸브(10).
  10. 직동축(70)을 수용한 제 1 보디(30)와, 다이어프램(86)을 편 상태로 유지한 제 2 보디(11)를 구비하고, 상기 제 1 보디(30)의 일단에 상기 제 2 보디(11)를 고정하여, 상기 직동축(70)의 일단을 상기 다이어프램(86)에 부딪치게 하는 동시에, 상기 직동축(70)의 타단에 구비한 밸브체(73)를, 상기 제 1 보디(30)의 타단측에 형성한 개폐용 유로(48)의 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격이 가능하게 배치하고, 상기 다이어프램(86)의 변형에 따라 상기 직동축(70)을 이동하여 상기 밸브체(73)를 상기 개구 가장자리(46)에 접촉과 이격을 하게 하여, 상기 개폐용 유로(48)를 개폐하는 제어밸브(10)의 제조방법에 있어서,
    상기 제 2 보디(11)를 상기 제 1 보디(30)에 가조립하고, 상기 다이어프램(86)에 소정의 유체압력을 부여한 상태에서 상기 직동축(70)이 작동하는 위치에 상기 제 2 보디(11)를 위치 조절한 다음, 그 제 2 보디(11)를 상기 제 1 보디(30)에 고정하는 것을 특징으로 하는 제어밸브(10)의 제조방법.
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