WO2023149062A1

WO2023149062A1 - 膨張弁

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Publication number: WO2023149062A1
Application number: PCT/JP2022/043684
Authority: WO
Inventors: 智也山口; 亮松田; 耕平久保田
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2022-02-07
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2024-08-07
Also published as: CN118575045A; JP7619635B2; JP2023114585A; DE112022006620T5

Abstract

例えば従来と共通の材料を用いながらも、さらなる軽量化やコスト低減を図れる膨張弁を提供する。膨張弁は、弁室内に弁座を備えた弁本体と、前記弁座に着座することにより流体の通過を阻止し、前記弁座から離間することにより前記流体の通過を許容する弁体と、挿入部、及び前記挿入部に対して軸線直交方向にはみ出した鍔部を備え、前記弁体に連結された弁体サポートと、前記挿入部が内側に嵌挿されており、前記弁体サポートを介して前記弁体を前記弁座に向かって付勢するコイルばねと、前記鍔部と前記コイルばねとの間に挟持される防振部材と、を有し、前記防振部材は、前記挿入部が貫通する開口を有する基部と、前記基部から延在して前記弁室の内壁に当接する複数の脚片とを備え、前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周と前記開口の内周のうち少なくとも一方が非円形であり、前記挿入部の外周と前記開口の内周とは、周方向に沿って３点以上で接している。

Description

膨張弁

　本発明は、膨張弁に関する。

　従来、例えば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、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を有する。

　弁室内に配設される球状の弁体は、弁室に開口する弁孔の弁座に対向し配置される。弁体は、弁室内に配置された支持部材に支持され、弁本体に取り付けられた調整ねじと支持部材との間に設置されたコイルばねにより弁座方向へ付勢される。そして、弁体は、パワーエレメントにより弁棒を介して駆動され、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。

　ここで、膨張弁の入口ポートに送り込まれる高圧冷媒は圧縮機の動作により圧力変動（脈動）が発生する場合があり、これにより弁体が振動し、異音を発生することがある。そこで、弁体の振動を防止する防振ばねが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載の膨張弁において、球状の弁体は、弁体サポートと呼称される支持部材に溶接され、この弁体サポートとコイルばねとの間に、防振ばねが挟持されるようにして組み付けが行われる。

特開２０１８－２５３３２号公報

　近年、環境保護の観点から、エンジン搭載車に関しては燃費軽減が要請され、またバッテリーの電力だけで車輪をモーター駆動するＢＥＶ（Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）に関しては、１回の充電による航続距離の延長が要請されている。ここで、車重の軽減は、いずれの要請にも応えることができるため、駆動システムに関わらず有効であるとされる。したがって、車両に搭載される空調装置の重量軽減も切望されており、それに使用する膨張弁の軽量化を図ることは、類似製品との差別化を図る点でも有効である。

　膨張弁の軽量化を図るため、より軽量な素材への変更が一案である。しかしながら、材料変更に伴うコスト増や耐久性に与える影響などを考慮すると、同じ材料を用いつつ、より軽量化を図ることが望ましいといえ、それにより材料の削減によるコスト低減も期待できる。

　そこで本発明は、例えば従来と共通の材料を用いながらも、さらなる軽量化やコスト低減を図れる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、本発明による膨張弁は、
　弁室内に弁座を備えた弁本体と、
　前記弁座に着座することにより流体の通過を阻止し、前記弁座から離間することにより前記流体の通過を許容する弁体と、
　挿入部、及び前記挿入部に対して軸線直交方向にはみ出した鍔部を備え、前記弁体に連結された弁体サポートと、
　前記挿入部が内側に嵌挿されており、前記弁体サポートを介して前記弁体を前記弁座に向かって付勢するコイルばねと、
　前記鍔部と前記コイルばねとの間に挟持される防振部材と、を有し、
　前記防振部材は、前記挿入部が貫通する開口を有する基部と、前記基部から延在して前記弁室の内壁に当接する複数の脚片とを備え、
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周と前記開口の内周のうち少なくとも一方が非円形であり、前記挿入部の外周と前記開口の内周とは、周方向に沿って３点以上で接している、ことを特徴とする。

　本発明により、例えば従来と共通の材料を用いながらも、さらなる軽量化やコスト低減を図れる膨張弁を提供することができる。

図１は、第１の実施形態における膨張弁１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、弁体及び弁体サポートと、弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。図３は、弁体及び弁体サポートを下方から見た斜視図である。図４は、弁体及び弁体サポートを下面視した図である。図５は、コイルばねを上面視した図である。図６は、弁体及び第２の実施形態にかかる弁体サポートと、弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。図７は、弁体及び第２の実施形態にかかる弁体サポートを下方から見た斜視図である。図８は、弁体及び第２の実施形態にかかる弁体サポートを下面視した図である。図９は、弁体及び第３の実施形態にかかる弁体サポートと、弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。図１０は、弁体及び第３の実施形態にかかる弁体サポートを下方から見た斜視図である。図１１は、弁体３及び第３の実施形態にかかる弁体サポートを下面視した図である。図１２は、弁体３及び第４の実施形態にかかる弁体サポートと、第４の実施形態にかかる弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。図１３は、弁体防振ばねを上面視した図である。図１４は、弁体及び第５の実施形態にかかる弁体サポートを下方から見た斜視図である。図１５は、弁体及び第５の実施形態にかかる弁体サポートを下面視した図である。図１６は、弁体及び変形例にかかる弁体サポートを側面視した図である。図１７は、弁体３及び弁体サポートと、第６の実施形態にかかる弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。図１８は、弁体防振ばねを上面視した図である。図１９は、弁体及び第７の実施形態にかかる弁体サポートと、第７の実施形態にかかる弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。図２０は、弁体及び第８の実施形態にかかる弁体サポートと、第８の実施形態にかかる弁体防振ばねと、コイルばねとを分解した状態で示す斜視図である。変形例にかかる弁体サポートと弁体防振ばねの軸線直交断面図である。

　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。

（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。
　また、本明細書において、「周方向に沿って３点以上で接する」とは、内周と外周とが点接触する場合には、軸線に直交する面内において接触点が周方向に１８０度を超える範囲にわたって３点以上で接するため、軸線直交方向に内周と外周とが互いに固定される状態を意味し、また内周と外周とが線接触する場合には、３点以上の多点で接触するものとみなし、さらに軸線に直交する面内において連続または不連続で１８０度を超える範囲にわたって線接触するため、線接触した部位の接線方向、及び接線直角方向のいずれにも内周と外周とが互いに固定される状態を意味するものとする。
　また、「最小外接円径が内径に等しい」、及び「最大内接円径が外径に等しい」とは、両者が完全に等しい場合のほか、実質的に等しい（例えば部品の製造誤差の範囲でのみ異なる）場合も含む。

（第１の実施形態）
　図１を参照して、第１の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。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の軸線をＬとする。

　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、リングばね６と、パワーエレメント８とを具備する。膨張弁１の軸線をＬとする。

　弁本体２は、弁室ＶＳに加え、第１流路２１、第２流路２２及び戻り流路２３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は排出側流路であり、弁室ＶＳ内の流体は、作動棒挿通孔２７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。

　球状の弁体３は、弁室ＶＳ内に配置される。弁体３が弁本体２の環状の弁座２０に着座しているとき、第１流路２１と第２流路２２とは非連通状態となる。一方、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とは連通状態となる。

　作動棒挿通孔２７に隙間を持って挿通された作動棒５の下端は、弁体３の上面に接触している。また、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。

　作動棒５は軸線Ｌに沿って、弁本体２に同軸に形成された作動棒挿通孔２７、中央孔２８、環状部２６、戻り流路２３、連通路２ｂを介して、弁体３からパワーエレメント８まで延在している。作動棒５を摺動可能に保持する中央孔２８の内径に対し、環状部２６の内径はより大きくなっている。環状部２６には、作動棒５の防振機能を有する作動棒防振ばね６が配置されている。作動棒防振ばね６は、例えば特開２０１８－２５３３２号公報に詳細が記載されているため、ここでは説明を省略する。

　なお、第２流路２２、戻り流路２３のいずれも、冷凍サイクルにおいては低圧側に位置するが、冷媒がエバポレータ１０４を通過して圧損を受けるため、前者が相対的に高圧となる。したがって、第２流路２２を高圧流路、戻り流路２３を低圧流路と称することがある。

　次にパワーエレメント８について説明する。パワーエレメント８は、弁本体２の頂部に設けられた凹部２ａに取り付けられている。凹部２ａは連通路２ｂを介して、エバポレータ１０４からの冷媒が通過する、弁本体２内の戻り流路２３と連通している。

　パワーエレメント８は、栓８１と、上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、ストッパ部材８４と、受け部材８６とを有する。

　上蓋部材８２の頂部には穴８２ａが形成され、栓８１により封止可能となっている。

　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板材からなる。

　ストッパ部材８４は、円盤部と、該円盤部の下面に同軸に連設された円筒部とを有し、円筒部の下端中央には嵌合孔８４ｃが形成されている。

　受け部材８６は、上蓋部材８２の外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部と、該フランジ部の下端に連設された中空円筒部とを有し、中空円筒部の外周には雄ねじ８６ｃが形成されている。

　パワーエレメント８の組立時に、まず上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、受け部材８６のフランジ部のそれぞれ外周部を重ね合わせた状態で、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に形成された穴８２ａ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ＰＡという）内に作動ガスを封入した後、穴８２ａを栓８１で封止し、更に例えばプロジェクション溶接を用いて、栓８１を上蓋部材８２に固定する。

　このとき、圧力作動室ＰＡに封入された作動ガスにより、ダイアフラム８３は受け部材８６側に張り出す形で圧力を受けるため、ダイアフラム８３と受け部材８６とで囲われる下部空間ＬＳに配置されたストッパ部材８４の上面と当接して支持される。なお、ストッパ部材８４の円盤部が受け部材８６により保持されるので、ストッパ部材８４はパワーエレメント８から抜け出ることはない。

　パワーエレメント８を弁本体２に組み付けるときは、作動棒５の上端をストッパ部材８４の嵌合孔８４ｃに嵌合させた状態で、弁本体２に組み付けた作動棒防振ばね６を通過させつつ、作動棒５を弁本体２内に挿入する。さらに、受け部材８６の雄ねじ８６ｃを弁本体２の凹部２ａの雌ねじに螺合させ、ねじ込むことによりパワーエレメント８を弁本体２に固定する。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。

　次に、付勢装置４について説明する。図１において、付勢装置４は、円形の線材を螺旋状に巻いたコイルばね４１と、コイルばね４１の上端に取り付けられて弁体３を支持する弁体サポート４２と、コイルばね４１の下端を支持しつつ弁本体２に取り付けるばね受け部材４３と、弁体防振ばね（防振部材）４４とを有する。ばね受け部材４３は弁本体２の弁室ＶＳを密閉するとともに、弁体３を弁座２０に向かって付勢するコイルばね４１の端部を支持する機能を有する。

　弁体サポート４２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。

　図２は、弁体３及び弁体サポート４２と、弁体防振ばね４４と、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。図３は、弁体３及び弁体サポート４２を下方から見た斜視図である。図４は、弁体３及び弁体サポート４２を下面視した図である。図５は、コイルばね４１を上面視した図である。

　弁体サポート４２は、円板状の鍔部４２ａと、鍔部４２ａの下面に連設された略六角柱状の挿入部４２ｂとを有する。挿入部４２ｂの下端には、全周にわたって面取り４２ｄが形成されている。挿入部４２ｂに対して軸線直交方向にはみ出した（すなわち挿入部４２ｂの最小外接円より大径の）鍔部４２ａの上面中央には凹部４２ｃが形成され、凹部４２ｃに弁体３が嵌合して溶接されている。弁体サポート４２の軸線は、組付状態で膨張弁１の軸線Ｌに一致する。弁体サポート４２は、プレス成形や鍛造等により形成できる。

　挿入部４２ｂは、軸線直交方向の断面が面取り４２ｄを除いて一様な六角柱形状（非円形状）であり、図４に示すように、該断面における六角形の頂点は、軸線を中心とする径φａの最小外接円Ｃ１上に位置する。このため、挿入部が円筒状である場合と比較すると、挿入部４２ｂは、その外周と、最小外接円Ｃ１との間の部位の材料が削減されることとなり、軽量化と材料削減とを図れる。

　図２において、弁体防振ばね４４は、基部４４ａと、脚片４４ｂとを連設してなり、ステンレス鋼、その合金等、弾性のある板材にプレス加工を施すことによって成形される。

　基部４４ａは、弁体防振ばね４４の上部を形成する略円環状の部位であり、中央に円形の取付孔（開口ともいう）４４ｃを有する。取付孔４４ｃの内径φｂは、コイルばね４１の内径φｃ（図５参照）と等しい。取付孔４４ｃ内に弁体サポート４２の挿入部４２ｂを挿通した状態で、基部４４ａが弁体サポート４２の鍔部４２ａの下面とコイルばね４１の上端とに挟持されるようにして取り付けられる。

　本実施形態において、挿入部４２ｂの最小外接円Ｃ１の径φａが、取付孔４４ｃの内径φｂ、及びコイルばね４１の内径φｃと等しいため、挿入部４２ｂの外周は、軸線直交方向断面において、面取り４２ｄを除き、六角形の頂点に対応する６か所にて取付孔４４ｃの内周、及びコイルばね４１の内周に当接する。これにより、軸線直交方向において、コイルばね４１に対して挿入部４２ｂ（すなわち弁体サポート４２及び弁体３）は、同軸性が確保されつつ固定された状態となる。なお、取付孔４４ｃの内周において、挿入部４２ｂの外周に当接しない部位にスリットや切欠を設けることは任意であり、後述する実施形態においても同様である。

　脚片４４ｂは、基部４４ａの外周側から放射状に複数本延びており、ここでは同じ長さの８本の脚片４４ｂが周方向に等角度間隔で備えられている。各脚片４４ｂは、基部４４ａに対し直角未満の角度で略Ｌ字状に折り曲げられており、先端近傍に外側に向いて半球状に突出した隆起部４４ｄを有する。

　隆起部４４ｄは、付勢装置４が弁室ＶＳに設置されたときに、弁室ＶＳの上部内壁に弾発的に接触するが、弁体３が最下限位置となった場合でも弁本体２の接続路２１ａに入り込まないように設定されている。

（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（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、作動棒挿通孔２７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。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ＰＡと下部空間ＬＳとが設けられている。このため、圧力作動室ＰＡ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すると、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。

　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ＰＡ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。

　本実施の形態によれば、弁体サポート４２の軽量化が図られているため、弁体３及び弁体サポートの合計質量が低減して固有振動数が高くなり、それにより膨張弁１の動作時における共振などを抑制することができる。

（第２の実施形態）
　図６は、弁体３及び第２の実施形態にかかる弁体サポート４２Ａと、弁体防振ばね４４と、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。図７は、弁体３及び第２の実施形態にかかる弁体サポート４２Ａを下方から見た斜視図である。図８は、弁体３及び第２の実施形態にかかる弁体サポート４２Ａを下面視した図である。弁体３、弁体防振ばね４４、及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２Ａは、弁体３を溶接固定することにより、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体サポート４２Ａは、円板状の鍔部４２Ａａと、鍔部４２Ａａの下面に連設された六花弁様断面柱状の挿入部４２Ａｂとを有する。挿入部４２Ａｂの下端には、全周にわたって面取り４２Ａｄが形成されている。挿入部４２Ａｂに対して軸線直交方向にはみ出した鍔部４２Ａａの上面中央には凹部４２Ａｃが形成され、凹部４２Ａｃに弁体３が嵌合して溶接されている。弁体サポート４２Ａの軸線は、組付状態で膨張弁１の軸線Ｌに一致する。弁体サポート４２Ａは、プレス成形や鍛造等により形成できる。

　挿入部４２Ａｂは、軸線直交方向の断面が面取り４２Ａｄを除いて一様な非円形状であり、図８に示すように、該断面における六つの頂点は、軸線を中心とする径φａの最小外接円Ｃ１上に位置する。このため、弁体防振ばね４４の取付孔４４ｃに挿入部４２Ａｂを挿通したときに、取付孔４４ｃと挿入部４２Ａｂとが軸線直交方向にガタなく固定され、また挿入部が円筒状である場合と比較すると、挿入部４２Ａｂは、その外周と、最小外接円Ｃ１との間の部位の材料が削減されることとなり、軽量化と材料削減とを図れる。最小外接円Ｃ１の径φａは、コイルばね４１の内径φｃに等しいため、挿入部４２Ａｂをコイルばね４１に挿入することで、軸線直交方向にガタのない固定が実現する。

（第３の実施形態）
　図９は、弁体３及び第３の実施形態にかかる弁体サポート４２Ｄと、弁体防振ばね４４と、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。図１０は、弁体３及び第３の実施形態にかかる弁体サポート４２Ｄを下方から見た斜視図である。図１１は、弁体３及び第３の実施形態にかかる弁体サポート４２Ｄを下面視した図である。弁体３、弁体防振ばね４４、及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２Ｄは、弁体３を溶接固定することにより、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体サポート４２Ｄは、円板状の鍔部４２Ｄａと、鍔部４２Ｄａの下面に連設された挿入部４２Ｄｂとを有する。挿入部４２Ｄｂは、鍔部４２Ｄａの下面に植設され軸線に沿って平行に延在し、周方向に離間して配置される３つの脚部４２Ｄｅからなり、そのため軸線直交方向における挿入部４２Ｄｂの断面形状は非円形状である。脚部４２Ｄｅの下端外周側には、それぞれ面取り（部分円錐面）４２Ｄｄが形成されている。

　挿入部４２Ｄｂに対して軸線直交方向にはみ出した鍔部４２Ｄａの上面中央には凹部４２Ｄｃが形成され、凹部４２Ｄｃに弁体３が嵌合して溶接されている。弁体サポート４２Ｄの軸線は、組付状態で膨張弁１の軸線Ｌに一致する。弁体サポート４２Ｄは、プレス成形や鍛造等により形成できる。

　脚部４２Ｄｅは、それぞれ共通の形状を有し、その外周の一部は、図１１に示すように弁体サポート４２Ｄの軸線を中心とし挿入部４２Ｄｂ全体を囲む径φａの最小外接円Ｃ１上に位置する。このため、弁体防振ばね４４の取付孔４４ｃに挿入部４２Ｄｂを挿通したときに、取付孔４４ｃと挿入部４２Ｄｂとが軸線直交方向にガタなく固定され、また挿入部が円筒状である場合と比較すると、挿入部４２Ｄｂは、材料が大幅に削減されることとなり、軽量化と材料削減とを図れる。最小外接円Ｃ１の径φａは、コイルばね４１の内径φｃに等しいため、挿入部４２Ｄｂをコイルばね４１に挿入することで、軸線直交方向にガタのない固定が実現する。

　なお、本実施形態の弁体サポート４２Ｄは、視点を変えると、円筒状の挿入部４２Ｄｂの中心から径方向に延在する３つのスリットを等間隔で形成することにより、脚部４２Ｄｅを形成したということもできる。

（第４の実施形態）
　図１２は、弁体３及び第４の実施形態にかかる弁体サポート４２Ｅと、第４の実施形態にかかる弁体防振ばね４４Ｅと、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。図１３は、弁体防振ばね４４Ｅを上面視した図である。弁体３及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２Ｅ及び弁体防振ばね４４Ｅは、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体サポート４２Ｅは、挿入部４２Ｅｂ以外の形状は、第１の実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。挿入部４２Ｅｂは、外径φｄを有する円筒形状である。

　弁体防振ばね４４Ｅは、基部４４Ｅａの取付孔４４Ｅｃ以外（すなわち脚片４４Ｅｂ，隆起部４４Ｅｄ）の形状は、第１の実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。図１３に示すように、取付孔４４Ｅｃは正六角形状を有しており、その最大内接円Ｃ２の径はφｅであって、挿入部４２Ｅｂの外径φｄ、及びコイルばね４１の内径φｃ（図５参照）に等しい。

　挿入部４２Ｅｂの外径φｄが、取付孔４４Ｅｃの最大内接円Ｃ２の径φｅ、及びコイルばね４１の内径φｃと等しいため、挿入部４２Ｅｂの外周は、軸線直交方向断面において、正六角形である取付孔４４Ｅｃの各辺中点の６か所にて当接し、またコイルばね４１の内周に全周にわたって当接する。これにより、軸線直交方向において、コイルばね４１に対して挿入部４２Ｅｂ（すなわち弁体サポート４２Ｅ及び弁体３）は、同軸性が確保されつつ固定された状態となる。

　取付孔４４Ｅｃは、軸線方向に見た形状が一様な正六角形状（非円形状）であり、図１６に示すように、取付孔４４Ｅｃの各辺中点は、軸線を中心とする径φｅの最大内接円Ｃ２上に位置する。このため、弁体防振ばね４４Ｅの取付孔４４Ｅｃに挿入部４２Ｅｂを挿通したときに、取付孔４４Ｅｃと挿入部４２Ｅｂとが軸線直交方向にガタなく固定され、また円形である場合と比較すると、取付孔４４Ｅｃは、その内周と、最大内外接円Ｃ２との間の部位の材料が削減されることとなり、軽量化と材料削減とを図れる。

（第５の実施形態）
　図１４は、弁体３及び第５の実施形態にかかる弁体サポート４２Ｂを下方から見た斜視図である。図１５は、弁体３及び第５の実施形態にかかる弁体サポート４２Ｂを下面視した図である。弁体３、弁体防振ばね４４Ｅ、及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２Ｂは、弁体３を溶接固定することにより、第４の実施形態にかかる弁体防振ばね４４Ｅと共に、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体サポート４２Ｂは、円板状の鍔部４２Ｂａと、挿入部４２Ｂｂとを連設してなる。挿入部４２Ｂｂは、鍔部４２Ｂａの下面に連設された小径円盤部（挿入近部）４２Ｂｅと、小径円盤部４２Ｂｅの下端に連設された６つの頂点を有する六花弁様断面柱状部（挿入遠部）４２Ｂｆとを有する。小径円盤部４２Ｂｅの厚みは、弁体防振ばね４４Ｅの基部４４Ｅａの厚みよりも厚いと好ましい。

　六花弁様断面柱状部４２Ｂｆの下端には、全周にわたって面取り４２Ｂｄが形成されている。挿入部４２Ｂｂに対して軸線直交方向にはみ出した鍔部４２Ｂａの上面中央には凹部（不図示）が形成され、凹部に弁体３が嵌合して溶接されている。弁体サポート４２Ｂの軸線は、組付状態で図１の膨張弁１の軸線Ｌに一致する。弁体サポート４２Ｂは、プレス成形や鍛造等により形成できる。

　六花弁様断面柱状部４２Ｂｆは、軸線直交方向の断面が面取り４２Ｂｄを除いて一様な非円形状である。一方、小径円盤部４２Ｂｅの外径は、六花弁様断面柱状部４２Ｂｆの軸線を中心とする最小外接円Ｃ１の径φａに一致するとともに、弁体防振ばね４４Ｅの取付孔４４Ｅｃの内径φｄ、及びコイルばね４１の内径φｃとも等しい。したがって、挿入部４２Ｂｂを取付孔４４Ｅｃ及びコイルばね４１の内周に嵌合させたとき、小径円盤部４２Ｂｅの外周が、取付孔４４Ｅｃの内周に対して六ケ所で当接し、また六花弁様断面柱状部４２Ｂｆの外周がコイルばね４１の内周に当接する。これにより、軸線直交方向において、コイルばね４１に対して挿入部４２Ｂｂ（すなわち弁体サポート４２Ｂ及び弁体３）は、同軸性が確保されつつ固定された状態となる。

　六花弁様断面柱状部４２Ｂｆは、軸線直交方向の断面が面取り４２Ｂｄを除いて一様な非円形状であり、図１５に示すように、該断面における六つの頂点は、軸線を中心とする径φａの最小外接円Ｃ１上に位置する。このため、弁体防振ばね４４Ｅの取付孔４４Ｅｃに挿入部４２Ｂｂを挿通したときに、取付孔４４Ｅｃと挿入部４２Ｂｂとが軸線直交方向にガタなく固定され、また挿入部が円筒状である場合と比較すると、六花弁様断面柱状部４２Ｂｆは、その外周と、最小外接円Ｃ１との間の部位の材料が削減されることとなり、軽量化と材料削減とを図れる。

（変形例）
　図１６は、弁体３及び変形例にかかる弁体サポート４２Ｃを側面視した図である。弁体サポート４２Ｃは、第５の実施形態と同様に、円板状の鍔部４２Ｃａと、挿入部４２Ｃｂとを連設してなる。挿入部４２Ｃｂは、鍔部４２Ｃａの下面に連設された小径円盤部４２Ｃｅと、小径円盤部４２Ｃｅの下端に連設された６つの頂点を有する六花弁様断面柱状部４２Ｃｆとを有する。

　弁体サポート４２Ｃをプレス成形または鍛造等で形成すると、鍔部４２Ｃａと小径円盤部４２Ｃｅの交差部に跨って、断面円弧状の遷移部ＴＲ（図１６に点線で図示）が形成されることがある。遷移部ＴＲが残存すると、小径円盤部４２Ｃｅの上端外周が拡径してしまうため、弁体防振ばね４４Ｅの取付孔４４Ｅｃの内周に対して精度よく嵌合できない恐れがある。

　そこで、本変形例においては、プレス成形または鍛造等で弁体サポート４２Ｃを形成した後、後加工として機械加工により遷移部ＴＲを除去する。これにより図１６に実線で図示するように、鍔部４２Ｃａの下面と小径円盤部４２Ｃｅの周面とを直角に交差させることができ、小径円盤部４２Ｃｅの外径が、弁体防振ばね４４Ｅの取付孔４４Ｅｃの最大内接円と一致することで、両者を精度よく嵌合させることができる。

　なお、鍔部と挿入部との間に形成される遷移部の除去については、上述した実施形態及び後述する実施形態にも同様に適用可能である。特に、非円形状の挿入部の場合、遷移部の除去は、弁体防振ばねの取付孔の内周に当接する部位だけで足りるため、加工工数が大幅に増大することはない。

（第６の実施形態）
　図１７は、弁体３及び弁体サポート４２Ｅと、第６の実施形態にかかる弁体防振ばね４４Ｆと、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。図１８は、弁体防振ばね４４Ｆを上面視した図である。弁体３、弁体サポート４２Ｅ、及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２Ｅ及び弁体防振ばね４４Ｆは、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体防振ばね４４Ｆは、基部４４Ｆａの取付孔４４Ｆｃ以外（すなわち脚片４４Ｆｂ，隆起部４４Ｆｄ）の形状は、第１の実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。図１８に示すように、取付孔４４Ｆｃは八花弁輪郭形状を有しており、その最大内接円Ｃ２の径はφｅであって、挿入部４２Ｅｂの外径φｄ、及びコイルばね４１の内径φｃに等しいため、挿入部４２Ｅｂをコイルばね４１に挿入することで、軸線直交方向にガタのない固定が実現する。

　挿入部４２Ｅｂの外径φｄが、取付孔４４Ｆｃの最大内接円Ｃ２の径φｅ、及びコイルばね４１の内径φｃと等しいため、挿入部４２Ｅｂの外周は、軸線直交方向断面において、八花弁輪郭形である取付孔４４Ｆｃの中心に最も近づいた点８か所にて当接し、またコイルばね４１の内周に全周にわたって当接する。これにより、軸線直交方向において、コイルばね４１に対して挿入部４２Ｅｂ（すなわち弁体サポート４２Ｅ及び弁体３）は、同軸性が確保されつつ固定された状態となる。

　取付孔４４Ｆｃは、軸線方向に見た形状が八花弁輪郭形状（非円形状）であり、図１８に示すように、挿入部４２Ｅｂに対する取付孔４４Ｆｃの当接点は、軸線を中心とする径φｅの最大内接円Ｃ２上に位置する。このため、弁体防振ばね４４Ｆの取付孔４４Ｆｃに挿入部４２Ｅｂを挿通したときに、取付孔４４Ｆｃと挿入部４２Ｅｂとが軸線直交方向にガタなく固定され、また円形である場合と比較すると、取付孔４４Ｆｃは、その内周と、最大内外接円Ｃ２との間の部位の材料が削減されることとなり、軽量化と材料削減とを図れる。

（第７の実施形態）
　図１９は、弁体３及び弁体サポート４２と、弁体防振ばね４４Ｅと、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。弁体３、弁体サポート４２、弁体防振ばね４４Ｅ、及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２及び弁体防振ばね４４Ｅは、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体サポート４２の挿入部４２ｂは、六角柱状であり、また弁体防振ばね４４Ｅの取付孔４４Ｅｃは、軸線方向に見て、挿入部４２ｂに対応する六角形である。挿入部４２ｂを取付孔４４Ｅｃに嵌合させたとき、挿入部４２ｂの外周と取付孔４４Ｅｃの内周とは、全周にわたって当接する。挿入部が円筒状である場合と比較すると、挿入部４２ｂは材料が削減されることとなり、弁体防振ばね４４Ｅの材料増分を考慮しても、トータルで軽量化と材料削減とを図れる。挿入部４２ｂの外周の最小外接円径φａは、コイルばね４１の内径φｃに等しいため、挿入部４２ｂをコイルばね４１に挿入することで、軸線直交方向にガタのない固定が実現する。

（第８の実施形態）
　図２０は、弁体３及び弁体サポート４２Ａと、弁体防振ばね４４Ｆと、コイルばね４１とを分解した状態で示す斜視図である。弁体３、弁体サポート４２Ａ、弁体防振ばね４４Ｆ、及びコイルばね４１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。本実施形態の弁体サポート４２Ａ及び弁体防振ばね４４Ｆは、図１の膨張弁１に使用できる。

　弁体サポート４２Ａの挿入部４２Ａｂは、六花弁様断面柱状であり、また弁体防振ばね４４Ｆの取付孔４４Ｆｃは、軸線方向に見て、挿入部４２Ａｂに対応した六花弁形である。挿入部４２Ａｂを取付孔４４Ｆｃに嵌合させたとき、挿入部４２Ａｂの外周と取付孔４４Ｆｃの内周とは、全周にわたって当接する。挿入部が円筒状である場合と比較すると、挿入部４２Ａｂは材料が削減されることとなり、弁体防振ばね４４Ｆの材料増分を考慮しても、トータルで軽量化と材料削減とを図れる。挿入部４２Ａｂの外周の最小外接円径φａは、コイルばね４１の内径φｃに等しいため、挿入部４２Ａｂをコイルばね４１に挿入することで、軸線直交方向にガタのない固定が実現する。

（変形例）
　第７及び第８の実施形態では、挿入部の外周と取付孔の内周の形状を一致させているが、それに限られない。例えば図２１に示すように、軸線方向に見て、取付孔４４Ｇｃの内周の形状を正六角形（非円形状）とし、挿入部４２Ｇｂの外周を正三角形（取付孔４４Ｇｃとは異なる非円形状）として、正六角形の３つの頂点に正三角形の頂点をそれぞれ当接させることもできる。

　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　：作動棒防振ばね
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
２６　：環状部
２７　：作動棒挿通孔
４１　：コイルばね
４２～４２Ｅ　：弁体サポート
４３　：ばね受け部材
４４、４４Ｅ、４４Ｆ　：弁体防振ばね
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

　弁室内に弁座を備えた弁本体と、
　前記弁座に着座することにより流体の通過を阻止し、前記弁座から離間することにより前記流体の通過を許容する弁体と、
　挿入部、及び前記挿入部に対して軸線直交方向にはみ出した鍔部を備え、前記弁体に連結された弁体サポートと、
　前記挿入部が内側に嵌挿されており、前記弁体サポートを介して前記弁体を前記弁座に向かって付勢するコイルばねと、
　前記鍔部と前記コイルばねとの間に挟持される防振部材と、を有し、
　前記防振部材は、前記挿入部が貫通する開口を有する基部と、前記基部から延在して前記弁室の内壁に当接する複数の脚片とを備え、
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周と前記開口の内周のうち少なくとも一方が非円形であり、前記挿入部の外周と前記開口の内周とは、周方向に沿って３点以上で接している、
ことを特徴とする膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周が非円形であり、前記開口の内周が円形である、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周の最小外接円径は、前記開口の内径に等しい、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周の最小外接円径は、前記コイルばねの内径に等しい、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周が円形であり、前記開口の内周が非円形である、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記開口の内周の最大内接円径は、前記挿入部の外径に等しい、
ことを特徴とする請求項５に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外径は、前記コイルばねの内径に等しい、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の膨張弁。
　前記挿入部は、挿入近部と、前記挿入近部よりも前記鍔部側から遠い側に位置する挿入遠部とを有し、
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入近部の外周が円形であり、前記防振部材の前記開口の内周が非円形であって、前記挿入近部の外周と前記開口の内周とが接する、ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入遠部は非円形状を有し、前記挿入遠部の最小外接円径は、前記コイルばねの内径に等しい、
ことを特徴とする請求項８に記載の膨張弁。
　前記挿入部は、前記弁体サポートの軸線に沿って延在し、周方向に離間して配置される複数の脚部を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、複数の前記脚部を囲む最小外接円径は、前記開口の内径に等しい、
ことを特徴とする請求項１０に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、複数の前記脚部を囲む最小外接円径は、前記コイルばねの内径に等しい、
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周が非円形であり、前記開口の内周が、前記挿入部の外周に対応した非円形である、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
　前記弁体サポートの軸線に直交する断面において、前記挿入部の外周の最小外接円径は、前記コイルばねの内径に等しい、
ことを特徴とする請求項１３に記載の膨張弁。