JP7217504B2

JP7217504B2 - expansion valve

Info

Publication number: JP7217504B2
Application number: JP2018207266A
Authority: JP
Inventors: 隆茂木; 亮松田
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2038-11-02
Also published as: JP2020071006A

Description

本発明は、膨張弁に関する。 The present invention relates to expansion valves.

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ついては、設置スペースや配管を省略するために、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。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a refrigerating cycle used for an air conditioner or the like mounted on an automobile, a temperature-sensitive expansion valve that adjusts the amount of refrigerant passing according to the temperature is used in order to save installation space and piping.

感温式の膨張弁のあるタイプにおいては、弁本体が、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体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、コイルバネにより弁座方向へ付勢される。そして、弁体は、冷媒の圧力に応じて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。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。 In one type of temperature-sensitive expansion valve, a valve body has an inlet port into which a high-pressure refrigerant is introduced and a valve chamber communicating with the inlet port. Equipped with a body drive mechanism.
A spherical valve element disposed in the valve chamber is arranged to face a valve seat of a valve hole that opens into the valve chamber. The valve body is supported by a support member arranged in the valve chamber and biased toward the valve seat by a coil spring. The valve element is operated by an operating rod driven by a power element in accordance with the pressure of the refrigerant to control the opening degree of the throttle passage between the valve body and the valve seat. Also, the refrigerant that has passed through the valve hole is sent from the outlet port to the evaporator side.

一般的な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、冷媒の流路に連通した受け部材で構成され、３つの部材を重ね合わせて外周部を接合して形成される。そして、ダイアフラムと受け部材との間には、作動棒に嵌合する孔を設けたストッパ部材が配置されている。圧力作動室内の圧力よりも冷媒の流路内圧力が低下すると、ダイアフラムがストッパ部材を押圧することで、作動棒が弁体を押して開弁させるようになっている。 A typical power element consists of an upper lid member forming a pressure-actuated chamber, a thin-plate diaphragm that elastically deforms under pressure, and a receiving member that communicates with the flow path of the refrigerant. It is formed by joining the parts. A stopper member having a hole for fitting the operating rod is arranged between the diaphragm and the receiving member. When the pressure inside the refrigerant flow path becomes lower than the pressure inside the pressure actuation chamber, the diaphragm presses the stopper member, so that the actuation rod pushes the valve body to open the valve.

特開２０１７－１９８３８７号公報JP 2017-198387 A

ところで、空調装置をオフ操作した場合など、圧力作動室よりも冷媒の流路内の圧力が一時的に高まることがある。かかる場合、冷媒の流路内の圧力により、ダイアフラムがストッパ部材から離間する方向に付勢され、それによりダイアフラムとストッパ部材との間に隙間が生じる場合（フリー状態という）がある。このとき、外部から膨張弁に対して振動が付与されると、ストッパ部材がその隙間の範囲で細かく振動して異音を発生する虞れがある。 By the way, when an air conditioner is turned off, the pressure in the refrigerant flow path may temporarily rise higher than that in the pressure-actuated chamber. In such a case, the diaphragm may be urged in a direction away from the stopper member due to the pressure in the coolant flow path, thereby creating a gap between the diaphragm and the stopper member (referred to as a free state). At this time, if vibration is applied to the expansion valve from the outside, the stopper member may vibrate finely within the range of the gap, generating abnormal noise.

そこで本発明の目的は、低騒音を実現できる、改良された膨張弁を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved expansion valve capable of realizing low noise.

上記目的を達成するために、本発明による膨張弁は、
流体が通過する流路内に配置され、環状の弁座を備えた弁本体と、
前記弁座に着座することにより前記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、
前記弁体を前記弁座に向かって付勢するコイルばねと、
前記弁体に一端を当接させた作動部材と、
前記作動部材を前記弁体が前記弁座から離間する方向に駆動するパワーエレメントと、を有し、
前記パワーエレメントは、作動ガスが封入された圧力作動室と、前記流路に連通する圧力検出室とを内包するケースと、前記ケース内で前記圧力作動室と前記圧力検出室とを仕切るダイアフラムと、前記作動部材の他端と前記ダイアフラムとの間に配置されたストッパ部材と、前記ケースと前記ストッパ部材との間に配置された押さえ部材と、を有し、
前記押さえ部材は、前記ケースに固定されたベースと、前記ベースから延在して前記ストッパ部材に当接する複数の爪部と、を有する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the expansion valve according to the present invention
a valve body disposed in the flow path through which the fluid passes and having an annular valve seat;
a valve body that prevents passage of the fluid by being seated on the valve seat and permits passage of the fluid by being separated from the valve seat;
a coil spring that biases the valve body toward the valve seat;
an operating member having one end in contact with the valve body;
a power element that drives the operating member in a direction in which the valve body moves away from the valve seat;
The power element includes a case containing a pressure-actuated chamber filled with working gas and a pressure detection chamber communicating with the flow path, and a diaphragm separating the pressure-actuated chamber and the pressure detection chamber within the case. , a stopper member arranged between the other end of the operating member and the diaphragm, and a pressing member arranged between the case and the stopper member,
The pressing member has a base fixed to the case, and a plurality of claws extending from the base and abutting against the stopper member.

本発明により、低騒音を実現できる、改良された膨張弁を提供することができる。 The present invention can provide an improved expansion valve that can achieve low noise.

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。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example in which the expansion valve 1 of the first embodiment is applied to a refrigerant circulation system. 図２は、パワーエレメント８を分解して示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing the power element 8 in an exploded manner. 図３は、押さえ部材８５の斜視図である。3 is a perspective view of the pressing member 85. FIG. 図４は、リングばね６を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the ring spring 6. FIG. 図５は、リングばね６と作動棒５とを、膨張弁１の軸線Ｌに直交する方向に切断して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the ring spring 6 and the operating rod 5 cut in a direction perpendicular to the axis L of the expansion valve 1. As shown in FIG. 図６は、防振ばね４４を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the anti-vibration spring 44. As shown in FIG. 図７は、第２の実施形態にかかるパワーエレメント８Ａを示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a power element 8A according to the second embodiment. 図８は、第２の実施形態に用いる押さえ部材８５Ａの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a pressing member 85A used in the second embodiment. 図９は、第３の実施形態にかかる膨張弁１Ｂの縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an expansion valve 1B according to the third embodiment.

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。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

（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。 (definition of direction)
In this specification, the direction from the valve body 3 to the operating rod 5 is defined as "upward direction", and the direction from the operating rod 5 to the valve body 3 is defined as "downward direction". Therefore, in this specification, the direction from the valve body 3 toward the operating rod 5 is referred to as the "upward direction" regardless of the orientation of the expansion valve 1 .

（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。 (First embodiment)
An overview of the expansion valve 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example in which the expansion valve 1 of this embodiment is applied to a refrigerant circulation system 100. As shown in FIG. In this example, expansion valve 1 is fluidly connected to compressor 101 , condenser 102 and evaporator 104 .

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（作動部材）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。 The expansion valve 1 includes a valve body 2 having a valve chamber VS, a valve body 3, an urging device 4, an operating rod (operating member) 5, a ring spring 6, and a power element 8. Let L be the axis of the expansion valve 1 .

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。 The valve body 2 includes a first flow path 21 and a second flow path 22 in addition to the valve chamber VS. The first flow path 21 is a supply-side flow path, and refrigerant (also referred to as fluid) is supplied to the valve chamber VS through the supply-side flow path. The second flow path 22 is a discharge side flow path, and the fluid in the valve chamber VS is discharged to the outside of the expansion valve through the operating rod insertion hole 27 and the discharge side flow path. The first flow path 21 and the valve chamber VS are communicated with each other by a connection path 21a having a diameter smaller than that of the first flow path 21 .

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。 The valve body 3 is arranged in the valve chamber VS. When the valve body 3 is seated on the annular valve seat 20 of the valve body 2, the first flow path 21 and the second flow path 22 are in a non-communication state. On the other hand, when the valve body 3 is separated from the valve seat 20, the first channel 21 and the second channel 22 are in communication.

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。 The lower end of the operating rod 5 inserted through the operating rod insertion hole 27 with a gap is in contact with the upper surface of the valve body 3 . Further, the operating rod 5 can press the valve body 3 in the valve opening direction against the biasing force of the biasing device 4 . When the operating rod 5 moves downward, the valve body 3 is separated from the valve seat 20 and the expansion valve 1 is opened.

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。連通路２ｂ内を作動棒５が通過している。 Next, the power element 8 will be explained. The power element 8 is attached to a recess 2 a provided at the top of the valve body 2 . The recess 2a communicates with a return passage 23 in the valve body 2 through which the refrigerant from the evaporator 104 passes through the communication passage 2b. An operating rod 5 passes through the communication passage 2b.

図２は、パワーエレメント８を分解して示す縦断面図である。パワーエレメントの軸線をＸで示す。 FIG. 2 is a vertical sectional view showing the power element 8 in an exploded manner. The axis of the power element is indicated by X.

図２において、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、押さえ部材８５と、受け部材８６とを有する。 In FIG. 2 , the power element 8 has a plug 81 , an upper lid member 82 , a diaphragm 83 , a stopper member 84 , a pressing member 85 and a receiving member 86 .

上蓋部材８２は、中央の円錐部８２ａと、円錐部８２ａの下端から外周に広がる環状のフランジ部８２ｂとを有する。円錐部８２ａの頂部には開口８２ｃが形成され、栓８１により封止可能となっている。 The upper lid member 82 has a central conical portion 82a and an annular flange portion 82b extending from the lower end of the conical portion 82a to the outer circumference. An opening 82c is formed at the top of the conical portion 82a and can be sealed with a plug 81. As shown in FIG.

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り、フランジ８２ｂの外径とほぼ同じ外径を有する。 The diaphragm 83 is made of a thin plate material having a plurality of concentric concave and convex shapes, and has an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the flange 82b.

ストッパ部材８４は、円盤部８４ａと、円盤部８４ａの下面に同軸に接合された円筒部８４ｂとを有する。円筒部８４ｂの下端中央には、嵌合孔８４ｃが形成されている。また円筒部８４ｂの外径は、円盤部８４ａの外径より小さいφ１である。 The stopper member 84 has a disc portion 84a and a cylindrical portion 84b coaxially joined to the lower surface of the disc portion 84a. A fitting hole 84c is formed in the center of the lower end of the cylindrical portion 84b. The outer diameter of the cylindrical portion 84b is φ1, which is smaller than the outer diameter of the disk portion 84a.

図３は、押さえ部材８５の斜視図である。図３において、押さえ部材８５は、金属製の板材をプレス成形することによって形成されており、環状のベース（環状板）８５ａと、ベース８５ａの内周に等間隔に設けられた８本の爪部８５ｂとを有する。ただし、爪部８５ｂの数は８本に限られない。 3 is a perspective view of the pressing member 85. FIG. In FIG. 3, the pressing member 85 is formed by press-molding a metal plate material. and a portion 85b. However, the number of claw portions 85b is not limited to eight.

爪部８５ｂは、Ｌ字状に折り曲げられて、その先端が軸線Ｘに沿って延在している。各爪部８５ｂの先端近傍には、軸線Ｘ側に半球状に突出した***部８５ｃが形成されている。 The claw portion 85b is bent in an L shape and its tip extends along the axis X. As shown in FIG. A protruding portion 85c protruding in a hemispherical shape toward the axis X side is formed in the vicinity of the tip of each claw portion 85b.

図２において、受け部材８６は、上蓋部材８２のフランジ部８２ｂの外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部８６ａと、軸線Ｘと略直交する環状の支持面８６ｂを持つ段差部８６ｃと、中空円筒部８６ｄとを有している。中空円筒部８６ｄの内径φ２は、円筒部８４ｂの外径φ１より大きい。フランジ部８６ａの内周と、中空円筒部８６ｄの上端とを段差部８６ｃが連結している。 2, the receiving member 86 includes a flange portion 86a having substantially the same outer diameter as the flange portion 82b of the upper lid member 82, a stepped portion 86c having an annular support surface 86b substantially perpendicular to the axis X, and a hollow portion. and a cylindrical portion 86d. The inner diameter φ2 of the hollow cylindrical portion 86d is larger than the outer diameter φ1 of the cylindrical portion 84b. A stepped portion 86c connects the inner periphery of the flange portion 86a and the upper end of the hollow cylindrical portion 86d.

次に、パワーエレメント８の組み立て手順を説明する。まず、押さえ部材８５の爪部８５ｂが受け部材８６の中空円筒部８６ｄ内に収容される状態で、受け部材８６の支持面８６ｂに、押さえ部材８５のベース８５ａを溶接する。次に、図２に示すような位置関係となるように、上蓋部材８２、ダイアフラム８３、ストッパ部材８４、及び受け部材８６を配置する。このとき、受け部材８６に取り付けられた押さえ部材８５の各爪部８５ｂの弾性力より、ストッパ部材８４の円筒部８４ｂの外周に、***部８５ｃが付勢されて接するようになっている。 Next, the procedure for assembling the power element 8 will be described. First, the base 85a of the pressing member 85 is welded to the supporting surface 86b of the receiving member 86 while the claw portion 85b of the pressing member 85 is accommodated in the hollow cylindrical portion 86d of the receiving member 86. As shown in FIG. Next, the upper cover member 82, the diaphragm 83, the stopper member 84, and the receiving member 86 are arranged so as to have the positional relationship shown in FIG. At this time, due to the elastic force of each claw portion 85b of the pressing member 85 attached to the receiving member 86, the protruding portion 85c is urged to come into contact with the outer circumference of the cylindrical portion 84b of the stopper member 84. As shown in FIG.

更に、上蓋部材８２のフランジ部８２ｂと、ダイアフラム８３と、受け部材８６のフランジ部８６ａ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。上蓋部材８２と受け部材８６とでケースを構成する。 Furthermore, in a state in which the outer peripheral portions of the flange portion 82b of the upper lid member 82, the diaphragm 83, and the flange portion 86a of the receiving member 86 are overlapped, the outer peripheral portions are circumferentially welded by TIG welding, laser welding, plasma welding, or the like. and unify. A case is composed of the upper cover member 82 and the receiving member 86 .

続いて、上蓋部材８２に形成された開口８２ｃ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（図１））内に作動ガスを封入した後、開口８２ｃを栓８１で封止し、更にプロジェクション溶接等を用いて、栓８１を上蓋部材８２に固定する。 Subsequently, after the working gas is sealed from the opening 82c formed in the upper lid member 82 into the space (pressure actuation chamber PA (FIG. 1)) surrounded by the upper lid member 82 and the diaphragm 83, the opening 82c is closed with the plug 81. After sealing, the stopper 81 is fixed to the upper lid member 82 by projection welding or the like.

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（圧力検出室）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８４ａは、押さえ部材８５を介して受け部材８６の支持面８６ｂにより保持されるので、ストッパ部材８４がパワーエレメント８から抜け出ることはない。 At this time, the working gas enclosed in the pressure actuation chamber PA causes the diaphragm 83 to receive pressure in a manner that the diaphragm 83 protrudes toward the receiving member 86, so that a lower space LS (pressure detection chamber) surrounded by the diaphragm 83 and the receiving member 86 is formed. is supported in contact with the upper surface of the stopper member 84 arranged in the . Since the disk portion 84a of the stopper member 84 is held by the support surface 86b of the receiving member 86 via the pressing member 85, the stopper member 84 does not slip out of the power element 8.

パワーエレメント８を弁本体２に組み付ける際、ストッパ部材８４の嵌合孔８４ｃに作動棒５の上端を嵌合させた状態で、受け部材８６の中空円筒部８６ｄを弁本体２の凹部２ａ内に挿入する。更に、不図示の締結部材やカシメを用いてパワーエレメント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。 When assembling the power element 8 to the valve body 2 , the hollow cylindrical portion 86 d of the receiving member 86 is inserted into the recess 2 a of the valve body 2 while the upper end of the operating rod 5 is fitted in the fitting hole 84 c of the stopper member 84 . insert. Further, the power element 8 is fixed to the valve body 2 using a fastening member or caulking (not shown). In this state, the lower space LS of the power element 8 communicates with the return channel 23, that is, has the same internal pressure.

次に、リングばね６について説明する。リングばね６は、図１において弁本体２の凹状にくぼんだ環状部２６内に設置されている。図４は、リングばね６を示す斜視図である。図５は、リングばね６と作動棒５とを、膨張弁１の軸線Ｌ（図１）に直交する方向に切断して示す図である。 Next, the ring spring 6 will be explained. The ring spring 6 is seated within a concavely recessed annular portion 26 of the valve body 2 in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the ring spring 6. FIG. FIG. 5 is a diagram showing the ring spring 6 and the operating rod 5 cut in a direction perpendicular to the axis L (FIG. 1) of the expansion valve 1. As shown in FIG.

リングばね６は、板状の部材を図４に示されるように円筒形状に湾曲させ、かつ第１の弾性片６１、第２の弾性片６２及び第３の弾性片６３を内側に折り曲げて構成される。 The ring spring 6 is constructed by bending a plate-like member into a cylindrical shape as shown in FIG. 4 and bending a first elastic piece 61, a second elastic piece 62 and a third elastic piece 63 inward. be done.

第１の弾性片６１、第２の弾性片６２、第３の弾性片６３は内側に切り起こすようにして折り曲げられるが、それぞれ先端近傍に設けられた第１の凸状当接部６１ａ、第２の凸状当接部６２ａ、第３の凸状当接部６３ａは、円周を３等分した位置になるように設計されている。そして、第１の凸状当接部６１ａ、第２の凸状当接部６２ａ、第３の凸状当接部６３ａの頂部を結ぶ円（図５に示す仮想円Ｃ１）の直径寸法は、作動棒５の外径より小さな径に形成される。これにより、第１の凸状当接部６１ａ、第２の凸状当接部６２ａ、第３の凸状当接部６３ａから作動棒５の外周に対して所定の押圧力が付与されることとなる。 The first elastic piece 61, the second elastic piece 62 and the third elastic piece 63 are cut and bent inward. The second convex contact portion 62a and the third convex contact portion 63a are designed so as to divide the circumference into three equal parts. The diameter of the circle connecting the tops of the first convex contact portion 61a, the second convex contact portion 62a, and the third convex contact portion 63a (virtual circle C1 shown in FIG. 5) is It is formed to have a diameter smaller than the outer diameter of the operating rod 5 . As a result, a predetermined pressing force is applied to the outer circumference of the operating rod 5 from the first convex contact portion 61a, the second convex contact portion 62a, and the third convex contact portion 63a. becomes.

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、防振ばね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。 Next, the biasing device 4 will be described. In FIG. 1 , the biasing device 4 includes a coil spring 41 formed by spirally winding a circular wire, a valve body support 42 attached to the upper end of the coil spring 41 to support the valve body 3 , and the lower end of the coil spring 41 . and a vibration isolation spring 44 attached to the valve body 2 while supporting the The spring receiving member 43 has the function of sealing the valve chamber VS of the valve body 2 and supporting the end of the coil spring 41 that biases the valve body 3 toward the valve seat 20 .

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。 The spherical valve body 3 is welded to the upper surface of the valve body support 42, and both are integrated.

図６は、防振ばね４４を示す斜視図である。防振ばね４４は、基部４４ａと、脚部４４ｂとを備えており、ステンレス鋼、その合金等、弾性のある板材からプレス成形することによって形成できる。 FIG. 6 is a perspective view showing the anti-vibration spring 44. As shown in FIG. The anti-vibration spring 44 includes a base portion 44a and leg portions 44b, and can be formed by press-molding an elastic plate material such as stainless steel or its alloy.

基部４４ａは、防振ばね４４の上部を形成する円環状の板状の部材であり、中央に取付孔４４ｃを有する。取付孔４４ｃ内に弁体サポート４２（図１）の一部を挿入した状態で、基部４４ａが弁体サポート４２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。 The base portion 44a is an annular plate-like member that forms the upper portion of the anti-vibration spring 44, and has a mounting hole 44c in the center. The base portion 44a is attached so as to be sandwiched between the valve support 42 and the upper end of the coil spring 41 with a portion of the valve support 42 (FIG. 1) inserted into the mounting hole 44c.

脚部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本の脚部４４ｂが等角度間隔で備えられている。各脚部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***部４４ｄを有する。 A plurality of leg portions 44b extend radially from the outer peripheral side of the base portion 44a. Here, eight leg portions 44b of the same length are provided at equal angular intervals. Each leg portion 44b is bent into a substantially L shape at an angle less than a right angle with respect to the base portion 44a, and has a hemispherically protruding portion 44d protruding outward in the vicinity of the tip.

***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。 The raised portion 44d elastically contacts the upper inner wall of the valve chamber VS when the urging device 4 is installed in the valve chamber VS. is set so as not to enter the connection path 21a.

（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。 (Operation of expansion valve)
An operation example of the expansion valve 1 will be described with reference to FIG. The refrigerant pressurized by the compressor 101 is liquefied by the condenser 102 and sent to the expansion valve 1 . Further, the refrigerant adiabatically expanded by the expansion valve 1 is delivered to the evaporator 104, where it exchanges heat with the air flowing around the evaporator. The refrigerant returning from the evaporator 104 is returned to the compressor 101 side through the expansion valve 1 (more specifically, the return passage 23).

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。 The expansion valve 1 is supplied with high-pressure refrigerant from a condenser 102 . More specifically, the high pressure refrigerant from the condenser 102 is supplied to the valve chamber VS through the first flow path 21 .

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。 When the valve body 3 is seated on the valve seat 20 (in other words, when the expansion valve 1 is closed), the first flow path 21 on the upstream side of the valve chamber VS and the downstream side of the valve chamber VS is in a non-communication state with the second flow path 22 of . On the other hand, when the valve body 3 is separated from the valve seat 20 (in other words, when the expansion valve 1 is open), the refrigerant supplied to the valve chamber VS flows through the operating rod insertion hole 27 and the second 2 flow path 22 to the evaporator 104 . Switching between the closed state and the open state of the expansion valve 1 is performed by an operating rod 5 connected to a power element 8 .

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。 In FIG. 1, inside the power element 8, a pressure actuation chamber PA and a lower space LS, which are partitioned by a diaphragm 83, are provided. Therefore, when the working gas in the pressure working chamber PA is liquefied, the working rod 5 moves upward, and when the liquefied working gas is vaporized, the working rod 5 moves downward. Thus, the expansion valve 1 is switched between the open state and the closed state.

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。 Furthermore, the lower space LS of the power element 8 communicates with the return channel 23 . Therefore, the phase (gas phase, liquid phase, etc.) of the working gas in the pressure working chamber PA changes according to the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the return passage 23, and the working rod 5 is driven. In other words, in the expansion valve 1 shown in FIG. 1, the amount of refrigerant supplied from the expansion valve 1 toward the evaporator 104 is automatically adjusted according to the temperature and pressure of the refrigerant returning from the evaporator 104 to the expansion valve 1. adjusted.

ここで、空調装置をオフ操作した場合など、パワーエレメント８の圧力作動室ＰＡよりも戻り流路２３内の圧力が一時的に高まることがある。かかる場合、戻り流路２３内の圧力により、ダイアフラム８３がストッパ部材８４から離間する方向に付勢され、それによりダイアフラム８３とストッパ部材８４との間に隙間が生じて、フリー状態となることがある。このとき、外部から膨張弁１に対して振動が付与されると、ストッパ部材８４がその隙間の範囲で細かく振動して異音を発生する虞れがある。 Here, when the air conditioner is turned off, the pressure in the return flow path 23 may temporarily rise above the pressure actuation chamber PA of the power element 8 . In such a case, the diaphragm 83 is urged in a direction away from the stopper member 84 by the pressure in the return flow path 23, and a gap is generated between the diaphragm 83 and the stopper member 84, resulting in a free state. be. At this time, if vibration is imparted to the expansion valve 1 from the outside, the stopper member 84 may vibrate finely within the range of the gap, generating abnormal noise.

これに対し本実施形態によれば、パワーエレメント８内において、押さえ部材８５が設けられ、爪部８５ｂの***部８５ｃがストッパ部材８４の外周に当接しているので、その摩擦力により摺動抵抗が作用し、例えフリー状態でもストッパ部材８４の振動を抑えて異音を低減することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, the holding member 85 is provided in the power element 8, and the raised portion 85c of the claw portion 85b abuts against the outer periphery of the stopper member 84. Therefore, the sliding resistance is caused by the frictional force thereof. , the vibration of the stopper member 84 can be suppressed and abnormal noise can be reduced even in the free state.

また、弁体３が開閉方向（上下方向）へ動く場合、防振ばね４４は、弁体３及び弁体サポート４２と共に移動する。このとき、防振ばね４４は所定の力で弁本体２の弁室ＶＳの内壁を押圧しているため、防振ばね４４が摺動する際、脚部４４ｂの***部４４ｄと弁室ＶＳの内壁との間で摩擦力が発生する。これにより、接続路２１ａからの高圧冷媒の圧力変動に対して弁体３及び弁体サポート４２が上下方向に敏感に反応することがなくなり、上下方向の振動を防止又は低減することができる。さらに、防振ばね４４から弁室ＶＳの内壁面へ複数の脚部４４ｂにより複数の箇所で押圧しているため、接続路２１ａからの高圧冷媒の圧力変動に対して、弁体３及び弁体サポート４２が押圧力に抗して軸線Ｌに交差する方向に不用意に動くことが抑制され、この方向の振動を防止する効果を発揮する。また、防振ばね４４は、弁体３及び弁体サポート４２の上下方向の動きをガイドする機能も有する。 Further, when the valve body 3 moves in the opening/closing direction (vertical direction), the anti-vibration spring 44 moves together with the valve body 3 and the valve body support 42 . At this time, since the anti-vibration spring 44 presses the inner wall of the valve chamber VS of the valve body 2 with a predetermined force, when the anti-vibration spring 44 slides, the raised portion 44d of the leg portion 44b and the valve chamber VS are in contact with each other. A frictional force is generated with the inner wall. As a result, the valve body 3 and the valve body support 42 do not react sensitively in the vertical direction to pressure fluctuations of the high-pressure refrigerant from the connection path 21a, and vibration in the vertical direction can be prevented or reduced. Furthermore, since the anti-vibration spring 44 is pressed against the inner wall surface of the valve chamber VS by the plurality of legs 44b at a plurality of locations, the valve body 3 and the valve body 3 are not affected by pressure fluctuations of the high-pressure refrigerant from the connection path 21a. Inadvertent movement of the support 42 in the direction intersecting the axis L against the pressing force is suppressed, and the effect of preventing vibration in this direction is exhibited. The anti-vibration spring 44 also has a function of guiding the vertical movement of the valve body 3 and the valve body support 42 .

更に、本実施形態においては、防振ばね４４に加えて、作動棒５を弾性的に支持するリングばね６が配置されている。図５に示すように、このリングばね６の第１の凸状当接部６１ａ、第２の凸状当接部６２ａ、第３の凸状当接部６３ａが、作動棒５の外周に当接して駆動方向に更に所定の摺動抵抗を付与するように構成されている。すなわち、防振ばね４４だけでは弁体３の振動を抑制しきれない場合においても、このリングばね６を配置することより弁体３の振動を効果的に抑制することが可能である。 Furthermore, in this embodiment, in addition to the anti-vibration spring 44, a ring spring 6 that elastically supports the operating rod 5 is arranged. As shown in FIG. 5, the first convex contact portion 61a, the second convex contact portion 62a, and the third convex contact portion 63a of the ring spring 6 come into contact with the outer circumference of the operating rod 5. It is configured to contact and further provide a predetermined sliding resistance in the driving direction. That is, even if vibration of the valve body 3 cannot be suppressed only by the anti-vibration spring 44, the vibration of the valve body 3 can be effectively suppressed by disposing the ring spring 6. FIG.

加えて、ストッパ部材８４は作動棒５に連結されているため、押さえ部材８５の爪部８５ｂの***部８５ｃがストッパ部材８４の外周に当接することにより、ストッパ部材８４の振動抑制を通じて、作動棒５及び弁体３の振動を抑制することもできる。 In addition, since the stopper member 84 is connected to the actuating rod 5, the protrusion 85c of the claw portion 85b of the pressing member 85 abuts against the outer circumference of the stopper member 84, thereby suppressing the vibration of the stopper member 84, thereby suppressing the movement of the actuating rod. Vibration of 5 and valve body 3 can also be suppressed.

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態にかかるパワーエレメント８Ａを示す縦断面図である。図８は、第２の実施形態に用いる押さえ部材８５Ａの斜視図である。本実施形態においては、上述した実施形態に対して、押さえ部材８５Ａの構成のみが異なるため、共通する弁本体の構成は省略する。また、パワーエレメント８Ａにおいて、上述した実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すことで重複する説明を省略する。 (Second embodiment)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a power element 8A according to the second embodiment. FIG. 8 is a perspective view of a pressing member 85A used in the second embodiment. In the present embodiment, only the configuration of the pressing member 85A is different from the above-described embodiment, so the common configuration of the valve body is omitted. In addition, in the power element 8A, the same configurations as in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.

押さえ部材８５Ａは、板材を図８に示されるように円筒形状に湾曲させて円筒部８５Ａｄを形成し、かつ第１の弾性片８５Ａａ、第２の弾性片８５Ａｂ及び第３の弾性片８５Ａｃを、円筒部８５Ａｄから内側に折り曲げて構成される。円筒部８５Ａｄがベースを構成し、第１の弾性片８５Ａａ、第２の弾性片８５Ａｂ及び第３の弾性片８５Ａｃが爪部を構成する。 The pressing member 85A is formed by bending a plate into a cylindrical shape as shown in FIG. 8 to form a cylindrical portion 85Ad. It is configured by bending inward from the cylindrical portion 85Ad. The cylindrical portion 85Ad constitutes a base, and the first elastic piece 85Aa, second elastic piece 85Ab and third elastic piece 85Ac constitute claw portions.

第１の弾性片８５Ａａ、第２の弾性片８５Ａｂ、第３の弾性片８５Ａｃは内側に切り起こすようにして折り曲げられるが、それぞれ先端近傍にて内側に突出するように、第１の凸状当接部８５Ａｅ、第２の凸状当接部８５Ａｆ、第３の凸状当接部８５Ａｇが設けられている。第１の凸状当接部８５Ａｅ、第２の凸状当接部８５Ａｆ、第３の凸状当接部８５Ａｇが***部を構成する。 The first elastic piece 85Aa, the second elastic piece 85Ab, and the third elastic piece 85Ac are cut and bent inward. A contact portion 85Ae, a second convex contact portion 85Af, and a third convex contact portion 85Ag are provided. The first convex contact portion 85Ae, the second convex contact portion 85Af, and the third convex contact portion 85Ag constitute protruding portions.

板材のスプリングバック力で円筒部８５Ａｄの外周が受け部材８６の中空円筒部８６ｄの内周に向かって押圧され、その摩擦力で図７に示すように、押さえ部材８５Ａは受け部材８６に取り付けられる。このとき、第１の弾性片８５Ａａ、第２の弾性片８５Ａｂ及び第３の弾性片８５Ａｃから弾性力を付与されて、第１の凸状当接部８５Ａｅ、第２の凸状当接部８５Ａｆ、第３の凸状当接部８５Ａｇ（図７で不図示）は、ストッパ部材８４の円筒部８４ｂの外周に当接する。なお、押さえ部材８５Ａを溶接やはんだ付け等で受け部材８６に固定してもよい。 The outer periphery of the cylindrical portion 85Ad is pressed toward the inner periphery of the hollow cylindrical portion 86d of the receiving member 86 by the springback force of the plate material, and the pressing member 85A is attached to the receiving member 86 by the frictional force thereof, as shown in FIG. . At this time, elastic force is applied from the first elastic piece 85Aa, the second elastic piece 85Ab, and the third elastic piece 85Ac to form the first convex contact portion 85Ae and the second convex contact portion 85Af. , the third convex contact portion 85Ag (not shown in FIG. 7) contacts the outer circumference of the cylindrical portion 84b of the stopper member 84. As shown in FIG. Note that the pressing member 85A may be fixed to the receiving member 86 by welding, soldering, or the like.

本実施形態によれば、パワーエレメント８Ａ内において、押さえ部材８５Ａが設けられ、第１の凸状当接部８５Ａｅ、第２の凸状当接部８５Ａｆ、第３の凸状当接部８５Ａｇがストッパ部材８４の外周に当接しているので、その摩擦力により摺動抵抗が作用し、ストッパ部材８４の振動を抑えて異音を低減することができる。 According to this embodiment, the pressing member 85A is provided in the power element 8A, and the first convex contact portion 85Ae, the second convex contact portion 85Af, and the third convex contact portion 85Ag are formed. Since it is in contact with the outer periphery of the stopper member 84, the frictional force acts as a sliding resistance, suppressing the vibration of the stopper member 84 and reducing abnormal noise.

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態にかかる膨張弁１Ｂの縦断面図であるが、コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータ及びこれらをつなぐ配管は省略している。本実施形態については、第１の実施形態に対して異なる部分のみを説明し、共通する構成については同じ符号を付して重複した説明を省略する。 (Third Embodiment)
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the expansion valve 1B according to the third embodiment, but omits the compressor, condenser, evaporator, and piping connecting them. Regarding this embodiment, only the parts that are different from the first embodiment will be described, and the same reference numerals will be given to the common configurations, and redundant description will be omitted.

本実施形態においては、リングばねの代わりに、弁本体２の環状部２６内にＯ－リングＯＲ１を設けている。より具体的には、Ｏ－リングＯＲ１の外周は環状部２６に接し、Ｏ－リングＯＲ１の内周は作動棒５Ｂの外周に接している。作動棒５Ｂには、Ｏ－リングＯＲ１の近傍に細い周溝５ａが形成されている。また、周溝５ａ内にスナップリングＳＲが嵌め込まれ、Ｏ－リングＯＲ１が環状部２６から抜け出ることを防止している。 In this embodiment, an O-ring OR1 is provided in the annular portion 26 of the valve body 2 instead of the ring spring. More specifically, the outer circumference of the O-ring OR1 is in contact with the annular portion 26, and the inner circumference of the O-ring OR1 is in contact with the outer circumference of the operating rod 5B. A thin circumferential groove 5a is formed in the operating rod 5B near the O-ring OR1. A snap ring SR is fitted in the circumferential groove 5a to prevent the O-ring OR1 from slipping out of the annular portion .

本実施形態においては、Ｏ－リングＯＲ１が、作動棒５の外周に当接して駆動方向に更に所定の摺動抵抗を付与するので、作動棒５及び弁体３の振動を効果的に抑制することが可能である。また、Ｏ－リングＯＲ１は、第２流路２２と戻り流路２３との間で環状部２６を介して冷媒漏れが生じることを阻止する効果もある。 In this embodiment, the O-ring OR1 abuts against the outer circumference of the operating rod 5 and further provides a predetermined sliding resistance in the driving direction, thereby effectively suppressing the vibration of the operating rod 5 and the valve body 3. Is possible. The O-ring OR1 also has the effect of preventing refrigerant leakage through the annular portion 26 between the second flow path 22 and the return flow path 23 .

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。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Variations of any of the components of the above-described embodiments are possible within the scope of the invention. Also, arbitrary components can be added or omitted in the above-described embodiments.

１、１Ｂ：膨張弁
２：弁本体
３：弁体
４：付勢装置
５、５Ｂ：作動棒
６：リングばね
８、８Ａ：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：弁体サポート
４３：ばね受け部材
４４：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

1, 1B: Expansion valve 2: Valve main body 3: Valve body 4: Biasing device 5, 5B: Operating rod 6: Ring spring 8, 8A: Power element 20: Valve seat 21: First flow path 22: Second flow Path 23 : Return channel 26 : Annular portion 27 : Operating rod insertion hole 41 : Coil spring 42 : Valve body support 43 : Spring receiving member 44 : Anti-vibration spring 100 : Refrigerant circulation system 101 : Compressor 102 : Condenser 104 : Evaporator VS : valve chamber

Claims

流体が通過する流路内に配置され、環状の弁座を備えた弁本体と、
前記弁座に着座することにより前記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、
前記弁体を前記弁座に向かって付勢するコイルばねと、
前記弁体に一端を当接させた作動部材と、
前記作動部材を前記弁体が前記弁座から離間する方向に駆動するパワーエレメントと、を有し、
前記パワーエレメントは、作動ガスが封入された圧力作動室と、前記流路に連通する圧力検出室とを内包するケースと、前記ケース内で前記圧力作動室と前記圧力検出室とを仕切るダイアフラムと、前記作動部材の他端と前記ダイアフラムとの間に配置されたストッパ部材と、前記ケースと前記ストッパ部材との間に配置された押さえ部材と、を有し、
前記押さえ部材は、前記ケースに固定されたベースと、前記ベースから延在して前記ストッパ部材に当接する複数の爪部と、を有する、
ことを特徴とする膨張弁。 a valve body disposed in the flow path through which the fluid passes and having an annular valve seat;
a valve body that prevents passage of the fluid by being seated on the valve seat and permits passage of the fluid by being separated from the valve seat;
a coil spring that biases the valve body toward the valve seat;
an operating member having one end in contact with the valve body;
a power element that drives the operating member in a direction in which the valve body moves away from the valve seat;
The power element includes a case containing a pressure-actuated chamber filled with working gas and a pressure detection chamber communicating with the flow path, and a diaphragm separating the pressure-actuated chamber and the pressure detection chamber within the case. , a stopper member arranged between the other end of the operating member and the diaphragm, and a pressing member arranged between the case and the stopper member,
The pressing member has a base fixed to the case, and a plurality of claws extending from the base and contacting the stopper member.
An expansion valve characterized by:

各複数の爪部の一部が***して***部を形成しており、前記***部が前記ストッパ部材の外周面に当接する、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。 a part of each of the plurality of claws protrudes to form a protuberance, and the protuberance abuts against the outer peripheral surface of the stopper member;
The expansion valve according to claim 1, characterized in that:

前記押さえ部材のベースは、前記ケースに溶接されて固定された環状板であり、前記爪部は、前記環状板の内周から延在して折り曲げられてなる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張弁。 The base of the pressing member is an annular plate welded and fixed to the case, and the claw portion extends from the inner circumference of the annular plate and is bent.
The expansion valve according to claim 1 or 2, characterized in that:

前記押さえ部材のベースは、筒状に丸めた板材であり、前記爪部は、前記板材の一部が内方に折り曲げられて形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張弁。 The base of the pressing member is a plate member rolled into a cylindrical shape, and the claw portion is formed by bending a part of the plate member inward.
The expansion valve according to claim 1 or 2, characterized in that:

前記ベースは、前記板材のスプリングバック力により前記ケースに対して押圧されることで固定される、The base is fixed by being pressed against the case by a springback force of the plate member.
ことを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。The expansion valve according to claim 4, characterized in that: