JPS631156Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はカーエアコンその他の空調装置等に使
用される膨張弁に関するもので、特に、従来は金
属材料で製作されていたボデイ部分を、合成樹脂
材料による成形部品に代替すると共に、気密性を
高めることを目的とするものである。

従来のこの種の膨張弁の多くは、黄銅等の金属
材料を熱間鍛造或はダイカスト等で素材を作成し
た後、旋盤切削、ねじ切り、孔あけ作業等の多く
の機械加工工程を経て、第７図に示すようなバル
ブボデイ１を形成していた。そのため、一つの素
材に対し多くの機械加工工程数を必要とするので
著るしくコストアツプになり、又、当初の素材か
ら30〜40％もの切削くずを発生し、使用材料量の
無駄及び作業時間の多大なる消費はまぬがれず、
量産に適さなかつた。ここで、従来のこの種の膨
張弁について第８図により説明すると、金属製の
バルブボデイ１の上面に円形状の立上壁２を有し
た空室３を形成し、この空室の中央底面に操作用
の可動片４を位置させ、この可動片の上面に接す
るように空室内に収容したダイアフラム５の上方
に、中央部を上方に膨出させた上部蓋６の周縁を
立上壁２内に収容し、該立上壁２を中心方向にか
しめ付けて強度を維持し、外部に対しては該上部
蓋６とダイアフラム５とが接する該立上壁２の内
周部９をハンダ溶着し、之等と空室３とを密封し
ていた。

本考案はかかる従来の欠点を除去し、機械加工
工数を減少させるため、バルブボデイを合成樹脂
により射出成形、その他の成形法で作成すること
により、旋盤切削等の機械加工の大部分を排除
し、軽量化及び材料消費の減少をはかると共に、
上部蓋とダイアフラムとで形成する空洞及びバル
ブボデイの上部に設けた空室の気密性を高めるも
のである。しかし、ガス封入される空洞７に発生
する圧力に応動するダイアフラム５を合成樹脂製
のものにすると、封入ガスの浸透洩れを生ずるた
め、現段階に於いては金属製のダイアフラムを用
いなければならない。このダイアフラムの金属と
バルブボデイの樹脂との溶着信頼性（金属同志の
溶着に比べて）の低さを補う目的及び耐圧上とキ
ヤピラリーチユーブとの溶着強度のために使用す
る金属製の上部蓋とバルブボデイとの気密性を高
めるものである。

本考案の実施例を図面により説明すると、１１
は熱膨張係数が低く、比較的硬度の高い合成樹脂
を用いて射出成形等により金型成形したバルブボ
デイである。１２はこのバルブボデイ１１の下方
から略上部内方に形成した第１室、１３はバルブ
ボデイ１１の一側に開口した第２室で、この第２
室の内部と第１室１２の内部とをポート１４で連
通し、且つ、このバルブボデイ１１の上面周囲に
円形の立上部１５を形成した凹部１６を設ける。
この凹部１６の底面中央に、円盤状の可動板１７
を収容し、且つ、この凹部１６と第１室１２とを
複数の小孔１８で連通すると共に、この小孔１８
内に上下動可能に挿通した棒杆１９，１９の上端
は、前記可動板１７の下面に当接させてあり、こ
の棒杆１９，１９の下部は、第１室１２内に突出
させてある。２０はこの第１室１２の略中間周壁
に形成した螺条部で、この合螺条部２０に螺動可
能に調整環２１を螺合してある。２２は上端に、
前記ポート１４を開閉する球弁２３を固着したス
プリングピン２４を保持する可動体で、この可動
体２２は前記調整環２１との間に弾発したばね２
５により上方に押圧されている。可動体２２の上
面は前記棒杆１９の下端を係合し、且つ、この可
動体の中央上部に設けた球弁２３を前記ポート１
４に接離させることにより、第１室１２と第２室
１３とは遮断又は連通する。又、バルブボデイ１
１の上面周縁に設けた立上部１５と凹部１６の底
面周縁との間に一段高く形成した係合段部２６を
環状に形成し、この係合段部２６にオーリング２
８を収容するための凹溝２７を形成する。

第２図に於いて、３０は金属性の薄いダイアフ
ラムで、略周縁部分に環状の伸縮部３１を設け且
つ周縁部を上方に立上がらせた立上部３２を設け
る。３５は中央部を上方へ膨出させた金属製の上
部蓋で、この上部蓋３５にキヤピラリーチユーブ
３６の先端を貫通させて溶着し、次いでこの上部
蓋３５をダイアフラムの立上部３２内に収容し、
この上部蓋３５と立上部３２とをハンダ付、その
他の方法で円周状に溶接部３７で固着し、内部に
空洞３８を設けた上部ハウジングＡを形成する。

上部ハウジングの他の実施例を第５，６図によ
り説明すると、略周縁部に伸縮部４１を有した金
属製の円形をしたダイアフラム４０と、ほぼ同形
をし、且つ中央部上方に膨出部を設けた金属製の
上部蓋４５を重合させ、周縁部分をハンダ付、シ
ーム溶接、その他の方法により溶着固定し、内部
に気密な空洞４８を有した上部ハウジングＢを形
成する。尚、この上部蓋４５にはキヤピラリーチ
ユーブ４６の先端を貫通させて気密に固着させて
ある。

而して、先ず、凹溝２７内にオーリング２８を
収容し、次いで上部ハウジングＡを立上部１５内
に収容し、この上部ハウジングＡを上方から環状
の押え用の樹脂リング５０を立上部１５内に収容
して、下部を該上部ハウジングＡの上面周囲に当
接し、ダイアフラム３０とオーリング２８との接
触部分が充分圧接されて凹部１６とダイアフラム
３０との気密性を維持出来るように該樹脂リング
５０を下方に押付けた状態で、この樹脂リングに
設けた突起５１を立上部５０の上部内側に設けた
傾斜面１５ａに超音波溶着するか、接着剤を塗布
するか、その他公知の方法で立上部１５と樹脂リ
ング５０とを溶着固定する。

この上部ハウジングＡをバルブボデイ１１の上
部に固着した後、キヤピラリーチユーブ３６の他
端（図示せず）より真空ポンプで空洞３８内の空
気を排除し、次いで、冷媒ガスやその他の物質を
所定量この空洞３８内及びキヤピラリーチユーブ
３６内に充填し、更に、キヤピラリーチユーブの
他端の充填口をロー付、その他の方法により密封
してこの封入ガスが永久的に外部に漏洩しないよ
うにし、次いで、この膨張弁を試験、調整装置に
セツトしてテストを実施しながら調整環２１を調
整し、所定の膨張弁特性が得られるように調整す
る。

この場合、膨張弁の種々の機能の内、空洞３８
内に充填封入した冷媒等は、数グラムと少量であ
り、短期日の間に漏洩させないようにしなければ
ならないが、従来の全金属製の膨張弁の場合、必
要個所の溶接等には、ロー付、アルゴン溶接、ハ
ンダ付等の種々の手段が比較的容易に採用でき問
題は少なかつた。しかし、本願の樹脂製のバルブ
ボデイを用いるにあたつて、前記した如く耐圧そ
の他の理由により上部ハウジングは金属部品を採
用しなければならず、樹脂部品と金属部品との接
合、溶着という形態では、これらの溶着部等から
の冷媒等の漏洩に対する信頼性が問題となる。更
に、膨張弁からの漏洩についてはバルブボデイ１
１内でのピンホール、キ裂等による壁面からの漏
洩、その他の部品からの同様な原因による漏洩も
皆無ではないが、その大部分は上部蓋３５とダイ
アフラム３０との溶接部、キヤピラリーチユーブ
３６と上部蓋３５との溶接部、キヤピラリーチユ
ーブの一端の溶接部（図示せず）、ダイアフラム
３０と凹部１６との接合部からの漏洩である。特
に、他の部分に比較して大きな円周面積を持つダ
イアフラム３０と上部蓋３５の接合部、ダイアフ
ラム３０とバルブボデイ１１との接合部が不利で
ある。このような不安要因を除去するため、樹脂
製の膨張弁の構成に、樹脂と金属の溶着をさけ、
ダイアフラム３０が例えば燐青銅板製等の金属
で、上部蓋３５が例えば黄銅板製等の金属の場合
には、ハンダ溶着で、ハンダ溶着が不可能な金属
材料の場合は、ロー付等の溶接で行う。従つて空
洞３８内の冷媒は金属どうしの溶接が完全であれ
ば、漏洩はさけることが出来る。

次に、上部ハウジングＡと凹部１６とのシール
は、凹溝２７内に収容したオーリング２８により
行う。しかし、オーリング２８はゴム材質のため
浸透漏れが存在するので、この部分からの微少漏
れはまぬがれないが、この部分は空洞３８側とは
関係ない。凹部１６とダイアフラム３０との間に
設けた空室２９から、棒杆１９の周囲の間隔や均
圧用連通孔（図示せず）を通して第１室１２に通
じる通路により、膨張弁を接続して使用する冷媒
システム内の冷媒漏れの要因となるのであるが、
システム内の冷媒充填量は例えば400ｇ以上と比
較的大量であり、オーリング２８のシール部から
の洩れが0.5ｇ／年程度の浸透漏れであれば、実
用上問題とならないため、或る限度を設定して許
容している。又、空室２９に加わる圧力により上
部ハウジングＡが持上げられる力（圧力×ダイア
フラム受圧面積）は、樹脂リング５０をバルブボ
デイの立上部１５の上部に超音波溶着するか、他
の溶着法により固着することによつて支持され
る。

尚、樹脂製部品の採用はバルブボデイ１１に留
まらず、可動片１７、棒杆１９、可動体２２、調
整環２１等多くの部品を該バルブボデイと同一の
樹脂材料を採用することにより、機械加工コスト
の排除がはかれ、且つ同一材料を使用することに
より、同一膨張係数にすることによつて、寸法精
度、性能等の点で良い効果が発生するが、これは
バルブボデイを樹脂とすることにより相乗的に現
われてくる効果である。

本考案に係る膨張弁は合成樹脂で成形加工する
と共に上部周囲に立上部１５を有した凹部１６を
設け、この凹部１６の周縁部の底面にオーリング
収容用の凹溝２７を設けたバルブボデイ１１と、
金属製のダイアフラム３０の周縁部とギヤピラリ
ーチユーブ３６の先端を貫入して気密に固着させ
た金属製の上部蓋３５の周縁部とを気密に固着し
て内部に空洞３８を有した上部ハウジングＡとか
らなり、前記立上部１５内に収容した上部ハウジ
ングＡのダイアフラム３０と前記凹溝２７内に収
容したオーリング２８とを接触させ、且つ、該上
部ハウジングの上方に位置させた樹脂リング５０
を、前記上部ハウジングＡを介して立上部１５に
固着させたことを特徴とする構成であるから以下
のような効果を有する。

樹脂の射出成形により、膨張弁の重量の大部
分を占めるバルブボデイを形成したことにより
重量が著るしく軽量になり、その上、機械加工
工程を著るしく省略出来る結果、量産に適し大
巾なコストダウンが実現出来る。

金属上部蓋と金属ダイアフラム及びバルブボ
デイの上部体と樹脂リングの如く、金属どうし
及び樹脂どうしの溶着、接着等の手段により固
着させることにより、樹脂と金属を接合溶着す
る場合のように、金属と樹脂との温度膨張の違
いや、長期にわたつて加わる圧力等によつて生
ずる応力による該接合溶着部分での樹脂のクリ
ープ問題、その他の経時変化による障害をさけ
ることができ、之等不安定要素が排除され、信
頼性を高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の第１実施例を示したもので、第
１図は全体の断面図、第２図はダイアフラムの断
面図、第３図は上部ハウジングの一部欠截断面
図、第４図は同平面図、第５，６図は第２実施例
を示したもので、第５図はダイアフラムの断面
図、第６図は上部ハウジングの一部欠截断面図、
第７，８図は従来の膨張弁を示したもので、第７
図は金属製のバルブボデイの断面図、第８図は一
部破断した全体の正面図である。 １１は樹脂製のバルブボデイ、１５は立上部、
１６は凹部、２７は凹溝、２８はオーリング、３
０は金属製のダイアフラム、３５は金属製の上部
蓋、３６はキヤピラリチユーブ、３８は空洞、５
０は樹脂リング、Ａは上部ハウジング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 合成樹脂で成形加工すると共に、上部周囲に立
   上部を有した凹部を設け、この凹部の周縁部の底
   面にオーリング収容用の凹溝を設けたバルブボデ
   イと、金属製のダイアフラムの周縁部とキヤピラ
   リーチユーブの先端を貫入して気密に固着させた
   金属製の上部蓋の周縁部とを気密に固着して内部
   に空洞を有した上部ハウジングとからなり、前記
   立上部内に収容した上部ハウジングのダイアフラ
   ムと前記凹溝内に収容したオーリングとを接触さ
   せ、且つ、該上部ハウジングの上方に位置させた
   樹脂リングを、前記上部ハウジングを介して前記
   立上部に固着させて成る膨張弁。