WO2022030309A1 - 弁 - Google Patents

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WO2022030309A1
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valve body
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貴裕 江島
健士郎 古川
康平 福留
啓吾 白藤
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Eagle Industry Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a valve that variably controls a working fluid, for example, a valve used in an air conditioning system.
  • the air conditioning system compresses the refrigerant to make it overheated steam, cools the refrigerant sent from the compressor to make it a supercooling liquid, and expands the refrigerant sent from the condenser to make moist steam.
  • It is mainly composed of an expansion valve and an evaporator that heats the refrigerant sent from the expansion valve to make it saturated steam, and has a refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of these compressor, condenser, expansion valve, and evaporator. ..
  • the valve of Patent Document 1 is an electronic expansion valve, which has a urging means for urging the valve body in the valve closing direction with respect to the valve seat and a valve body against the urging force of the urging means. It is equipped with a solenoid as a drive source to drive in the valve opening direction.
  • Solenoids are a coil, a bottomed sleeve placed in the through hole of the coil, a fixed core placed in the sleeve, a movable core placed on the bottom side in the sleeve, and a fixed core fixed to the movable core. Has a rod inserted through the through hole of.
  • valve body is in contact with an urging means for urging one end surface in the axial direction in the valve closing direction, and the tip end surface of the rod is in contact with the other end surface in the axial direction.
  • the primary pressure of the refrigerant acts on the one end surface in the axial direction in the valve closing direction, and the secondary pressure lower than the primary pressure is opened on the other end surface in the axial direction. Since the structure is such that the valve opening is finely adjusted by the differential pressure between the primary pressure and the secondary pressure, which acts in the direction, a desired flow rate of the refrigerant according to the current applied to the solenoid can be obtained. It has become like. However, since the rod is guided by the bearing and the gap between the bearing and the rod is very narrow, there is a possibility that contamination may flow between the bearing and the rod and bite may occur.
  • the present invention has been made by paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to provide a valve capable of suppressing contamination from being caught between a fixed iron core and a rod.
  • the valve of the present invention is used.
  • the valve housing With the valve body, The valve seat on which the valve body sits and A drive source that drives the valve body with a rod,
  • the valve body is provided with an urging means for urging the valve body in a direction opposite to the driving direction by the driving source.
  • One of the valve body and the rod has an induction recess that guides the other relatively in the fitting direction. According to this, when the rod strokes toward the valve body, the rod or the valve body is guided in the fitting direction by the induction recess, so that the diameter of the valve body with respect to the valve seat is secured while the gap between the fixed iron core and the rod is secured. The misdirection is kept within the permissible range. As a result, it is possible to prevent contamination from being caught between the fixed iron core and the rod.
  • the guide recess may have an inclined surface. According to this, the rod is guided relatively smoothly with respect to the valve body, and the guide recess can be simply formed.
  • the other side of the valve body and the rod may have a convex portion to be guided that fits into the induction recess. According to this, the other side of the valve body and the rod can be smoothly guided. In addition, the configuration in which the valve body and the rod are fitted can be made compact. Therefore, the influence of the relative movement between the valve body and the rod on the fluid flow can be reduced.
  • the guided concave portion and the guided convex portion may each have an inclined surface. According to this, it is possible to accurately and relatively align the axial center of the guided concave portion and the axial center of the guided convex portion.
  • the inclined surface of each of the guided concave portion and the guided convex portion may be a tapered surface having the same inclination angle. According to this, it is possible to accurately and relatively align the axial center of the guided concave portion and the axial center of the guided convex portion. Further, since the inclined surfaces can be brought into surface contact with each other, the driving force of the driving source can be easily transmitted to the valve body.
  • each of the guided concave portion and the guided convex portion may be a part of a spherical surface having the same curvature. According to this, it is possible to accurately and relatively align the axial center of the guided concave portion and the axial center of the guided convex portion. Further, since the inclined surfaces can be brought into surface contact with each other, the driving force of the driving source can be easily transmitted to the valve body.
  • the guided concave portion and the guided convex portion may each have a flat surface orthogonal to the axial direction. According to this, it is easy to transmit the force from the rod to the valve body by contacting the flat surfaces with each other.
  • a spring may be provided to urge the rod toward the valve body. According to this, since the rod is pressed against the valve body by the spring, it is possible to maintain the state in which the rod and the valve body are fitted by the induction recess.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the refrigeration cycle to which the expansion valve of Example 1 which concerns on this invention is applied. It is sectional drawing which shows the closed state of the expansion valve of Example 1 which concerns on this invention. It is sectional drawing which shows the valve opening state of the expansion valve of Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the main part of the expansion valve of Example 1 in an enlarged manner. It is sectional drawing which shows the main part of the expansion valve of Example 1 in an enlarged manner. It is sectional drawing which shows the main part of the expansion valve of Example 2 which concerns on this invention in an enlarged manner. It is sectional drawing which shows the main part of the expansion valve of Example 3 which concerns on this invention in an enlarged manner.
  • the expansion valve as the valve according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. Although the embodiment will be described by taking an expansion valve as an example, it can also be applied to other uses.
  • the left and right sides when viewed from the front side of FIG. 2 will be described as the left and right sides of the expansion valve. More specifically, the left side of the paper surface on which the valve housing 10 of FIG. 2 is arranged will be described as the left side of the expansion valve, and the right side of the paper surface on which the solenoid 80 as a drive source is arranged will be described as the right side of the expansion valve.
  • the expansion valve V1 of the present invention has a refrigerating cycle R used in an air conditioning system such as an automobile together with a compressor C, an indoor heat exchanger H1, an outdoor heat exchanger H2, and the like. It is composed.
  • the refrigerating cycle R circulates the refrigerant in the order of the compressor C, the heat exchanger H1, the expansion valve V1, and the heat exchanger H2 during heating.
  • the refrigerant becomes superheated steam by the compressor C, heat exchanges with the indoor air by the heat exchanger H1 to become a supercooled liquid, and is reduced from the high pressure primary pressure to the low pressure secondary pressure by the expansion valve V1 to become wet steam.
  • heat is exchanged with the outdoor air by the heat exchanger H2 to become saturated steam.
  • the air in the room is heated by heat exchange with the heat exchanger H1. That is, at the time of heating, the heat exchanger H1 becomes a condenser and the heat exchanger H2 becomes an evaporator.
  • the refrigerant is circulated in the order of the compressor C, the heat exchanger H2, the expansion valve V1, and the heat exchanger H1 during cooling.
  • the refrigerant becomes superheated steam by the compressor C, heat exchanges with the outdoor air by the heat exchanger H2 to become a supercooled liquid, and is depressurized from the high pressure primary pressure to the low pressure secondary pressure by the expansion valve V1 to become wet steam.
  • heat is exchanged with the indoor air by the heat exchanger H1 to become saturated steam.
  • the air in the room is cooled by heat exchange with the heat exchanger H1. That is, at the time of cooling, the heat exchanger H1 becomes an evaporator and the heat exchanger H2 becomes a condenser.
  • the refrigeration cycle R is used for heating unless otherwise specified.
  • the heat exchanger H1 is referred to as a condenser H1 and the heat exchanger H2 is referred to as an evaporator H2 with reference to the time of heating.
  • the expansion valve V1 is arranged between the condenser H1 and the evaporator H2.
  • a current for energizing the coil 86 constituting the solenoid 80 is set based on the temperature difference of the refrigerant between the inlet side and the outlet side of the evaporator H2, and the opening degree of the expansion valve V1 is adjusted.
  • the pressure of the refrigerant that has passed through the valve 50 is adjusted from the high pressure primary pressure to the relatively low secondary pressure, and the temperature thereof is also adjusted from high temperature to low temperature.
  • all the refrigerants that are supercooled liquids sent from the condenser H1 are adjusted to the dryness of the wet steam that can transition to the saturated steam after passing through the evaporator H2.
  • the valve 50 is composed of a valve body 51 and a valve seat 10a.
  • the valve seat 10a is formed on the inner peripheral surface of the valve housing 10. The valve 50 opens and closes when the tapered surface portion 51a formed at the right end portion in the axial direction of the valve body 51 comes into contact with and separates from the valve seat 10a.
  • the expansion valve V1 is mainly composed of a valve housing 10, a valve body 51, and a solenoid 80.
  • the valve housing 10 is integrally formed of a metal material or a resin material.
  • the valve body 51 is arranged at the left end in the axial direction in the valve housing 10.
  • the solenoid 80 is connected to the valve housing 10 and is for exerting a driving force on the valve body 51.
  • the valve housing 10 is formed with an outlet port 11 and an inlet port 12.
  • the outlet port 11 communicates with the evaporator H2 and is formed on the right side in the axial direction, that is, on the valve closing direction side with respect to the valve seat 10a.
  • the inlet port 12 communicates with the condenser H1 and is formed on the left side in the axial direction, that is, on the valve opening direction side with respect to the valve seat 10a.
  • a primary pressure chamber 14, a secondary pressure chamber 13, a valve opening portion 15, and a recess 10d are provided inside the valve housing 10.
  • the refrigerant that has passed through the condenser H1 is supplied from the inlet port 12.
  • the secondary pressure chamber 13 the refrigerant that has passed through the valve 50 is supplied from the primary pressure chamber 14 and communicates with the outlet port 11.
  • the valve opening portion 15 is arranged between the secondary compression chamber 13 and the primary compression chamber 14, and a valve seat 10a is formed on the left edge portion in the axial direction.
  • the recess 10d is arranged on the left side in the axial direction with respect to the valve seat 10a and constitutes the primary pressure chamber 14.
  • the opening provided on the left side in the axial direction is closed by the lid member 16.
  • the primary compression chamber 14 is provided with a bellows 18 as an urging means for urging the valve body 51 to the right in the axial direction, which is the valve closing direction.
  • the bellows 18 has a bellows core and a push spring.
  • the bellows core constitutes the outer shell of the bellows 18.
  • the push spring is contained in the bellows core, and urges the valve body 51 in the direction in which it extends, that is, in the valve closing direction.
  • the left end in the axial direction of the bellows core is hermetically fixed to the lid member 16, and the right end in the axial direction is hermetically fixed to the left end surface in the axial direction of the valve body 51. Further, a space S1 is formed inside the bellows core. As long as the bellows core itself has an urging force, a member such as a push spring that applies the urging force to the bellows core may be omitted in addition to the bellows core.
  • the space S1 communicates with the secondary compression chamber 13 via the communication passage 51c in the valve body 51.
  • the refrigerant in the secondary pressure chamber 13 has flowed into the space S1. That is, the bellows 18 separately partitions the space S1 and the primary pressure chamber 14 in a sealed state when the valve 50 is closed.
  • valve housing 10 is formed with a recess 10c recessed to the left in the axial direction at the right end, and the flange portion 82d in the center post 82 is inserted from the right in the axial direction to be integrally connected and fixed in a substantially sealed state. Has been done.
  • An open end on the solenoid 80 side of the secondary pressure chamber 13 is formed on the inner diameter side of the bottom surface of the recess 10c in the valve housing 10.
  • the valve body 51 is formed with a recess 52 as an induction recess and a communication passage 51c.
  • the recess 52 opens to the right in the axial direction at the central portion of the valve body 51.
  • the communication passage 51c penetrates in the axial direction at a position displaced in the radial direction from the recess 52.
  • the recess 52 is formed in a conical shape, that is, a circular shape in the axial direction and an isosceles trapezoidal shape in the radial cross section.
  • the recess 52 has a flat surface 52a and a tapered surface 52b as an inclined surface.
  • the flat surface 52a extends substantially orthogonal to the axial direction.
  • the tapered surface 53b gradually increases in diameter from the outer diameter side end portion of the flat surface 52a toward the right in the axial direction.
  • an R surface 52c formed from a minute curved surface.
  • the R surface 52c is preferably provided, and may be a linear C surface.
  • the solenoid 80 includes a casing 81, a center post 82 as a fixed core, a rod 53, a movable core 84, a coil spring 85 as a spring, and a coil 86 for excitation. And the sleeve 87, which are mainly composed of.
  • the casing 81 has an opening 81a that opens to the left in the axial direction.
  • the center post 82 is formed in a substantially cylindrical shape that is inserted from the left side in the axial direction with respect to the opening 81a of the casing 81 and fixed to the inner diameter side of the casing 81.
  • the rod 53 is for transmitting the driving force of the solenoid 80 to the valve body 51.
  • the movable iron core 84 is attracted to the center post 82 when a current is applied to the solenoid 80.
  • the coil spring 85 urges the movable iron core 84 to the left in the axial direction, which is the valve opening direction of the valve 50.
  • the coil 86 is wound around a bobbin on the outside of the center post 82.
  • the sleeve 87 is formed in a bottomed tubular shape capable of accommodating a part of a center post 82, a part of a rod 53, a movable iron core 84, and a coil spring 85.
  • the casing 81 is formed with a recess 81b recessed to the right at the left end in the axial direction, and the right end portion in the axial direction of the valve housing 10 is hermetically inserted and fixed to the recess 81b.
  • the center post 82 is formed of a rigid body which is a magnetic material such as iron or silicon steel.
  • the center post 82 includes a cylindrical portion 82b and a flange portion 82d.
  • the cylindrical portion 82b is formed with an insertion hole 82c extending in the axial direction through which the rod 53 is inserted.
  • the flange portion 82d is formed in an annular shape extending in the outer radial direction from the outer peripheral surface at the left end portion in the axial direction of the cylindrical portion 82b.
  • the recess 81b in the casing 81 is hermetically inserted into the recess 10c in the valve housing 10. It is fixed. Further, the flange portion 82d is sandwiched between the bottom surface of the recess 81b in the casing 81 and the bottom surface of the recess 10c in the valve housing 10 from both sides in the axial direction. In this way, the center post 82 is fixed to the valve housing 10.
  • the rod 53 is formed with a tip portion 54, a base portion 55, and a rear end portion 56 in this order from the left in the axial direction.
  • the tip portion 54 is a convex portion to be guided that is relatively guided to the concave portion 52 as the guiding concave portion.
  • the tip portion 54 may be simply referred to as a convex portion 54.
  • the convex portion 54 has a complementary shape to the concave portion 52, and is formed in an axially circular shape and a radial cross-sectional isosceles trapezoidal shape.
  • the convex portion 54 has a flat surface 54a and a tapered surface 54b as an inclined surface.
  • the flat surface 54a extends substantially orthogonal to the axial direction.
  • the tapered surface 54b gradually increases in diameter from the outer diameter side end portion of the flat surface 54a toward the base 55.
  • the convex portion 54 is arranged on the left side in the axial direction with respect to the valve seat 10a (see FIGS. 2 and 3).
  • the base 55 is a columnar body extending in the axial direction of the convex portion 54 with a constant cross section.
  • the cross-sectional area of the base 55 is formed to be narrower than the cross-sectional area of the insertion hole 82c in the center post 82.
  • the cross-sectional area of the rear end portion 56 is formed to be narrower than the cross-sectional area of the base portion 55.
  • the movable iron core 84 is formed with a recess 84b recessed to the left at the right end in the axial direction.
  • a coil spring 85 is disposed between the recess 84b and the bottom of the sleeve 87.
  • valve body 51 before assembly is seated on the valve seat 10a by the urging of the bellows 18. At this time, the axis of the valve body 51 and the recess 52 and the axis of the valve seat 10a are aligned, and the axes of the valve body 51, the recess 52 and the valve seat 10a are aligned.
  • the convex portion 54 of the rod 53 is inserted into the concave portion 52 of the valve body 51 and comes into contact with the concave portion 52. This facilitates the alignment of the rod 53 and the valve body 51 with each other.
  • the concave portion 52 and the convex portion 54 are in a fitted state.
  • the rod 53 is separated from the inner peripheral surface of the insertion hole 82c in the center post 82 at positions substantially equidistant in the circumferential direction.
  • the urging force F bel of the bellows 18 is stronger than the urging force F sp of the coil spring 85. Therefore, when the solenoid 80 is not energized, the closed state of the valve 50 is maintained (F bel > F sp ).
  • a force due to the differential pressure between the primary pressure and the secondary pressure acts on the valve body 51.
  • the effective pressure receiving area of the bellows 18 and the effective pressure receiving area of the valve 50 are substantially the same.
  • the refrigerant flows into the space S1 from the secondary compression chamber 13 through the communication passage 51c of the valve body 51. Therefore, the force that urges the valve body 51 in the valve closing direction or the valve opening direction by the differential pressure is almost 0 (zero).
  • the description of the force acting on the valve body 51 based on the differential pressure between the primary pressure and the secondary pressure will be omitted.
  • the rod 53 strokes in the valve opening direction together with the valve body 51 while maintaining the state in which the concave portion 52 in the valve body 51 and the convex portion 54 in the rod 53 are fitted.
  • the inclination angles of the tapered surface 52b of the valve body 51 and the tapered surface 54b of the rod 53 are formed to be substantially the same. Therefore, the tapered surface 52b and the tapered surface 54b are in surface contact with each other. As a result, the tapered surface 52b and the tapered surface 54b facilitate the transmission of the driving force F sol of the solenoid 80 from the rod 53 to the valve body 51.
  • the flat surface 52a of the valve body 51 and the flat surface 54a of the rod 53 are in surface contact with each other. Therefore, the flat surface 52a and the flat surface 54a can easily transmit the driving force F sol of the solenoid 80 to the valve body 51.
  • the tip of the rod 53 has a flat surface 54a, and the bottom of the valve body 51 arranged so as to face substantially parallel to the flat surface 54a also has a flat surface 52a. This prevents the convex portion 54 from being inseparably fitted to the concave portion 52.
  • valve body 51 When the valve body 51 is separated from the valve seat 10a, the valve body 51 is mainly supported by the bellows 18. Further, the rod 53 is in a state of being supported by the sleeve 87 together with the movable iron core 84. That is, both the valve body 51 and the rod 53 are in a cantilever state.
  • the valve body 51 and the rod 53 arranged linearly are displaced. It may bend in a polygonal line starting from the concave portion 52 and the convex portion 54, which are the contact portions.
  • the convex portion 54 in the rod 53 has the concave portion 52 in detail.
  • the tapered surface 54b in the convex portion 54 is guided along the tapered surface 52b in the concave portion 52.
  • the rod 53 and the valve body 51 are arranged in a substantially straight line. Note that FIG. 5 exaggerates the bending of the valve body 51 and the rod 53 for convenience of explanation.
  • valve body 51 and the rod 53 can maintain the valve opening degree according to the driving force F sol of the solenoid 80.
  • the rod 53 strokes in the valve closing direction together with the valve body 51 while maintaining the state in which the concave portion 52 in the valve body 51 and the convex portion 54 in the rod 53 are fitted.
  • the maximum stroke ST of the movable iron core 84 that is, the maximum stroke ST of the rod 53 is such that the concave portion 52 and the convex portion 54 are axially oriented. It is shorter than the dimension L that overlaps with (ST ⁇ L). Therefore, regardless of whether the rod 53 is stroked in the valve opening direction or the valve closing direction, the convex portion 54 is difficult to come out of the concave portion 52.
  • the coil spring 85 is arranged, and the state in which the convex portion 54 is fitted to the concave portion 52 by the urging force F sp is maintained. Therefore, the relative movement of the valve body 51 and the rod 53 in the separation direction is suppressed. As a result, the valve opening degree corresponding to the driving force F sol of the solenoid 80 can be maintained.
  • the convex portion 54 having a narrower cross-sectional area than the base portion 55 of the rod 53 is fitted in the concave portion 52.
  • the configuration in which the valve body 51 and the rod 53 are fitted can be made compact. Therefore, even if a slight relative movement of the valve body 51 and the rod 53 in the separation direction occurs, the influence on the flow of the refrigerant can be reduced.
  • a gap G is formed between the rod 53 and the center post 82. Therefore, the stroke of the rod 53 makes it difficult for contamination to be caught between the rod 53 and the center post 82.
  • the gap G is wider than the minute gap between the rod and the bearing as shown in the conventional literature. As a result, contamination is less likely to be caught between the rod 53 and the center post 82 as compared with the rod and the bearing as shown in the conventional literature.
  • the concave portion 52 and the convex portion 54 align the axial center of the valve body 51 with the axial center of the rod 53. This prevents the rod 53 from tilting significantly with respect to the center post 82. Therefore, contamination is prevented from being bitten in the gap G which is substantially equidistant in the circumferential direction.
  • the refrigerant flows out from the gap G into the secondary pressure chamber 13. Along with this, the contamination sucked into the gap G can be discharged.
  • the refrigerant easily passes through the gap G. From this, it becomes easy for the rod 53, which can quickly obtain the force acting from the refrigerant flowing into the back surface side of the rod 53 during the stroke of the rod 53, to keep the force based on the above-mentioned differential pressure at almost 0 (zero). ing. By forming the gap G in this way, it becomes easy to stabilize the stroke of the rod 53 with respect to the current applied to the solenoid 80.
  • a tapered surface 52b is formed in the recess 52. Therefore, the guide recess can be simply formed.
  • an R surface 52c is formed in the recess 52.
  • the concave portion 52 and the convex portion 54 exemplify a form in which the flat surfaces 52a and 54a are in surface contact with each other in a state where the concave portion 52 and the convex portion 54 are fitted, but the tapered surfaces 52b and 54b are not limited to this.
  • the flat surfaces 52a and 54a may be separated from each other while they are in surface contact with each other. When separated in this way, the top of the convex portion and the bottom of the concave portion do not have to be flat.
  • the flat surface 54a of the convex portion 54 and the flat surface 52a of the concave portion 52 are in surface contact with each other, and the tapered surface 52b of the concave portion 52 and the tapered surface 54b of the convex portion 54 are in contact with each other. May be slightly separated.
  • the tapered surface 52b and the tapered surface 54b may be in contact with each other at at least one position in the circumferential direction.
  • the hemispherical surface 152a is formed.
  • the convex portion 154 of the rod 153 is formed with a hemispherical surface 154a as a part of a spherical surface whose diameter is gradually reduced while being curved from the left end in the axial direction to the left side of the base portion 55.
  • the hemisphere 152a and the hemisphere 154a are formed to have substantially the same curvature. Therefore, the hemispherical surface 152a and the hemispherical surface 154a can accurately and relatively align the axial center of the concave portion 152 and the axial center of the convex portion 154. Further, the hemispherical surface 152a and the hemispherical surface 154a can be brought into surface contact with each other. Therefore, the hemispherical surface 152a and the hemispherical surface 154a can easily transmit the driving force F sol of the solenoid 80 to the valve body 151.
  • the convex portions 154 of the rod 153 having no corners are less likely to be damaged due to contact with each other.
  • the expansion valve according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7. It should be noted that the description of the configuration overlapping with the same configuration as the first and second embodiments will be omitted.
  • the rod 253 is composed of a base portion 55 and a rear end portion 56.
  • the base portion 55 is guided to the tapered surface 52b in the concave portion 52.
  • the rod 53 can be guided relatively smoothly with respect to the valve body 51.
  • the present invention includes a form in which the guided convex portion is not inserted into the guided concave portion.
  • the corner of the base 55 is in line contact with the tapered surface 52b of the recess 52. Therefore, the driving force F sol of the solenoid 80 can be transmitted. It is preferable that a minute R-plane or C-plane is formed at the corner of the base 55.
  • the present invention is not limited to this, and the axial left end surface of the base 55 and the left end surface of the base 55 are used.
  • the flat surface 52a in the recess 52 may be in surface contact with the tapered surface 52b in the recess 52 and the outer peripheral surface in the base 55 may be separated from each other.
  • the expansion valves V1 to V3 exemplify a form in which the concave portions 52 and 152 are formed in the valve bodies 51 and 151 and the convex portions 54 and 154 are formed in the rods 53 and 153.
  • recesses 354, 454, 554 may be formed in the rods 353, 453, 553, and the valve bodies 351 and 451 and 551 may be formed.
  • the protrusions 352,452,552 may be formed.
  • valve body and the rod are held in the closed state of the valve
  • the present invention is not limited to this, and one of the rods is held in the closed state of the valve. It may be configured to come out of the valve body in a state where the portions are in contact with each other or in a state where the portions are completely separated from each other.
  • valve body exemplifies the form in which the through hole is formed, but the present invention is not limited to this, and the through hole may not be formed.
  • the guide recess is exemplified in a form formed in an axially circular shape, but the present invention is not limited to this, and the guide recess may be formed in an axially visible polygonal shape. It may be formed in an annular shape, a plurality of recesses may be arranged concentrically and evenly arranged, or may be appropriately changed. Similarly, the convex portion to be guided may be formed in an axially annular shape, a plurality of concave portions may be arranged concentrically and evenly arranged, and may be appropriately changed.
  • the rod has an example in which the tip portion, the base portion, and the rear end portion are integrally formed, but the rod is not limited to this, and the tip portion formed by another member is the base portion. It may be formed of a plurality of members, such as being fixed.
  • the urging means is exemplified as a bellows having a sealing function, but the present invention is not limited to this, and the urging means having no sealing function, for example, only a coil spring may be used. good.
  • the urging means has been described as a push spring that urges itself in the extension direction, but the urging means is not limited to this and may be a pull spring.

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Abstract

固定鉄心とロッドとの間にコンタミが噛み込まれることを抑止可能な弁を提供することを目的とする。　バルブハウジング１０と、弁体５１と、弁体５１が着座する弁座１０ａと、ロッド５３により弁体５１を駆動する駆動源８０と、弁体５１を駆動源８０による駆動方向と反対方向に付勢する付勢手段１８と、を備え、弁体５１およびロッド５３の一方は、他方を相対的に嵌合方向へと誘導する誘導凹部５２を有している。

Description

弁
　本発明は、作動流体を可変制御する弁に関し、例えば、空調システムに用いられる弁に関する。
　空調システムは、冷媒を圧縮して過熱蒸気とする圧縮機、圧縮機から送り込まれた冷媒を冷却して過冷却液とする凝縮器、凝縮器から送り込まれた冷媒を膨張させて湿り蒸気とする膨張弁、膨張弁から送り込まれた冷媒を加熱して飽和蒸気とする蒸発器から主に構成され、冷媒がこれら圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器の順に循環する冷凍サイクルを備えている。
　例えば、特許文献１の弁は電子式の膨張弁であって、弁体を弁座に対して閉弁方向に付勢する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して弁体を開弁方向に駆動させる駆動源としてのソレノイドを備えている。ソレノイドは、コイルと、コイルの貫通孔に配置される有底のスリーブと、スリーブ内において配置される固定鉄心と、スリーブ内において底部側に配置される可動鉄心と、可動鉄心に固定され固定鉄心の貫通孔に挿通されたロッドを有している。また、弁体には軸方向一端面に閉弁方向に付勢する付勢手段が当接しており、軸方向他端面にロッドの先端面が当接している。これにより、ソレノイドに印加される電流に応じて弁開度を調整し、弁体と弁座との間を通過する冷媒の流量を制御することができる。
特開２００４－１０１１６３号公報（第５，６頁、第１図）
　特許文献１のような弁においては、弁体には、軸方向一端面に冷媒の１次圧が閉弁方向に作用し、軸方向他端面に１次圧よりも低い２次圧が開弁方向に作用し、１次圧と２次圧との差圧によって弁開度が微調整される構造となっていることから、ソレノイドに印加される電流に応じた所望の冷媒の流量が得られるようになっている。しかしながら、ロッドが軸受によって案内される構造であり、軸受とロッドとの隙間が非常に狭いことから、軸受とロッドとの間にコンタミが流入し、噛み込みが発生する虞があった。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、固定鉄心とロッドとの間にコンタミが噛み込まれることを抑止可能な弁を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の弁は、
　バルブハウジングと、
　弁体と、
　前記弁体が着座する弁座と、
　ロッドにより前記弁体を駆動する駆動源と、
　前記弁体を前記駆動源による駆動方向と反対方向に付勢する付勢手段と、を備え、
　前記弁体および前記ロッドの一方は、他方を相対的に嵌合方向へと誘導する誘導凹部を有している。
　これによれば、ロッドが弁体に向かってストロークすると誘導凹部によってロッドまたは弁体は嵌合方向に誘導されるため、固定鉄心とロッドとの隙間が確保されつつ、弁体の弁座に対する径方向のずれは許容範囲に保たれる。これにより、固定鉄心とロッドとの間にコンタミが噛み込まれることを抑止することができる。
　前記誘導凹部は、傾斜面を有していてもよい。
　これによれば、ロッドは弁体に対し相対的に円滑に誘導されるとともに、誘導凹部を簡素に形成することができる。
　前記弁体および前記ロッドの他方は、前記誘導凹部に嵌合する被誘導凸部を有していてもよい。
　これによれば、弁体およびロッドの他方を円滑に誘導できる。また、弁体とロッドが嵌合された状態となる構成をコンパクトにすることができる。そのため、弁体とロッドとの相対的な移動による流体の流れに対する影響を小さくすることができる。
　前記誘導凹部および前記被誘導凸部は、それぞれ傾斜面を有していてもよい。
　これによれば、誘導凹部の軸心と被誘導凸部の軸心を精度よく相対的な位置合わせが可能となる。
　前記誘導凹部および前記被誘導凸部それぞれの前記傾斜面は、傾斜角度が同一のテーパ面であってもよい。
　これによれば、誘導凹部の軸心と被誘導凸部の軸心を精度よく相対的な位置合わせが可能となる。また、傾斜面同士を面当接させることができるため、駆動源の駆動力を弁体に伝達しやすくすることができる。
　前記誘導凹部および前記被誘導凸部それぞれの前記傾斜面は、曲率が同一の球面の一部であってもよい。
　これによれば、誘導凹部の軸心と被誘導凸部の軸心を精度よく相対的な位置合わせが可能となる。また、傾斜面同士を面当接させることができるため、駆動源の駆動力を弁体に伝達しやすくすることができる。
　前記誘導凹部および前記被誘導凸部は、軸方向に直交する平坦面をそれぞれ有していてもよい。
　これによれば、平坦面同士が当接することでロッドから弁体に力を伝達しやすい。
　前記ロッドを前記弁体に向かって付勢するスプリングを備えていてもよい。
　これによれば、スプリングによりロッドが弁体に押し付けられるため、誘導凹部によってロッドと弁体が嵌合されている状態を保持することができる。
本発明に係る実施例１の膨張弁が適用された冷凍サイクルを示す模式図である。 本発明に係る実施例１の膨張弁の閉弁状態を示す断面図である。 実施例１の膨張弁の開弁状態を示す断面図である。 実施例１の膨張弁の要部を拡大して示す断面図である。 実施例１の膨張弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る実施例２の膨張弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る実施例３の膨張弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る膨張弁の変形例１の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る膨張弁の変形例２の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る膨張弁の変形例３の要部を拡大して示す断面図である。
　本発明に係る弁を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
　実施例１に係る弁としての膨張弁につき、図１から図５を参照して説明する。尚、実施例は膨張弁を例にして説明するが、その他の用途にも適用可能である。以下、図２の正面側から見て左右を膨張弁の左右として説明する。詳しくは、図２のバルブハウジング１０が配置される紙面左側を膨張弁の左側、駆動源としてのソレノイド８０が配置される紙面右側を膨張弁の右側として説明する。
　図１に示されるように、本発明の膨張弁Ｖ１は、圧縮機Ｃ、室内側の熱交換器Ｈ１、室外側の熱交換器Ｈ２等とともに自動車等の空調システムに使用される冷凍サイクルＲを構成している。
　先ず、冷凍サイクルＲについて説明する。冷凍サイクルＲは、暖房時において冷媒を、圧縮機Ｃ、熱交換器Ｈ１、膨張弁Ｖ１、熱交換器Ｈ２の順に循環させるようになっている。冷媒は、圧縮機Ｃによって過熱蒸気となり、熱交換器Ｈ１によって室内の空気と熱交換されて過冷却液となり、膨張弁Ｖ１により高圧の１次圧から低圧の２次圧に減圧されて湿り蒸気となり、熱交換器Ｈ２によって室外の空気と熱交換されて飽和蒸気となる。これにより、熱交換器Ｈ１との熱交換により室内の空気は加温される。すなわち、暖房時には、熱交換器Ｈ１が凝縮器となり、熱交換器Ｈ２が蒸発器となる。
　また、冷凍サイクルＲは、冷房時において冷媒を、圧縮機Ｃ、熱交換器Ｈ２、膨張弁Ｖ１、熱交換器Ｈ１の順に循環させるようになっている。冷媒は、圧縮機Ｃによって過熱蒸気となり、熱交換器Ｈ２によって室外の空気と熱交換されて過冷却液となり、膨張弁Ｖ１により高圧の１次圧から低圧の２次圧に減圧されて湿り蒸気となり、熱交換器Ｈ１によって室内の空気と熱交換されて飽和蒸気となる。これにより、熱交換器Ｈ１との熱交換により室内の空気は冷却される。すなわち、冷房時には、熱交換器Ｈ１が蒸発器となり、熱交換器Ｈ２が凝縮器となる。
　尚、以降の説明においては、特に断らない限り冷凍サイクルＲは暖房に使用されているものとする。同様に、暖房時を基準に、熱交換器Ｈ１を凝縮器Ｈ１、熱交換器Ｈ２を蒸発器Ｈ２と記載する。
　図２を参照して、膨張弁Ｖ１は、凝縮器Ｈ１と蒸発器Ｈ２との間に配置されている。蒸発器Ｈ２の入口側と出口側における冷媒の温度差に基づいてソレノイド８０を構成するコイル８６に通電する電流が設定され、膨張弁Ｖ１の開弁度は調整される。これにより、弁５０を通過した冷媒は、その圧力が高圧の１次圧から相対的に低圧な２次圧に調整されるとともに、その温度も高温から低温に調整される。これにより、凝縮器Ｈ１から送り込まれた過冷却液であるすべての冷媒は、蒸発器Ｈ２を通過後、飽和蒸気へと遷移可能な湿り蒸気の乾き度に調整される。
　本実施例において、弁５０は、弁体５１と弁座１０ａとにより構成されている。弁座１０ａはバルブハウジング１０の内周面に形成されている。弁体５１の軸方向右端部に形成されたテーパ面部５１ａが弁座１０ａに接離することで、弁５０は開閉するようになっている。
　次いで、膨張弁Ｖ１の構造について説明する。図１に示されるように、膨張弁Ｖ１は、バルブハウジング１０と、弁体５１と、ソレノイド８０と、から主に構成されている。バルブハウジング１０は金属材料または樹脂材料により一体形成されている。弁体５１はバルブハウジング１０内に軸方向左端部が配置されている。ソレノイド８０は、バルブハウジング１０に接続され弁体５１に駆動力を及ぼすためのものである。
　図２，図３に示されるように、バルブハウジング１０には、出口ポート１１と、入口ポート１２が形成されている。出口ポート１１は、蒸発器Ｈ２と連通しており、弁座１０ａよりも軸方向右側、すなわち閉弁方向側に形成されている。また、入口ポート１２は、凝縮器Ｈ１と連通しており、弁座１０ａよりも軸方向左側、すなわち開弁方向側に形成されている。
　バルブハウジング１０の内部には、１次圧室１４と、２次圧室１３と、弁口部１５と、凹部１０ｄと、が設けられている。１次圧室１４は凝縮器Ｈ１を通過した冷媒が入口ポート１２から供給される。２次圧室１３は、１次圧室１４から弁５０を通過した冷媒が供給され出口ポート１１に連通している。弁口部１５は、２次圧室１３と１次圧室１４との間に配設され軸方向左側の縁部に弁座１０ａが形成されている。凹部１０ｄは、弁座１０ａよりも軸方向左方に配設され１次圧室１４を構成している。
　凹部１０ｄは、軸方向左方に設けられる開口部が蓋部材１６により閉塞されている。また、１次圧室１４には、弁体５１を閉弁方向である軸方向右方に付勢する付勢手段としてのベローズ１８が配設されている。ベローズ１８は、ベローズコアと、押しばねを有している。ベローズコアはベローズ１８における外殻を構成している。押しばねは、ベローズコアに内包されており、弁体５１を自身が伸長する方向、すなわち閉弁方向に付勢している。ベローズコアは、軸方向左端が蓋部材１６に密封状に固定されており、軸方向右端が弁体５１における軸方向左端面に密封状に固定されている。また、ベローズコアの内部には空間Ｓ１が形成されている。尚、ベローズは、ベローズコア自身が付勢力を備えている形態であれば、押しばね等、ベローズコア以外にベローズコアに付勢力を加える部材が省略されていてもよい。
　また、空間Ｓ１は、弁体５１における連通路５１ｃを介して２次圧室１３と連通している。これにより、２次圧室１３内の冷媒は空間Ｓ１内に流入している。すなわち、ベローズ１８は、弁５０の閉塞状態において空間Ｓ１と１次圧室１４を密封状に区画している。
　また、バルブハウジング１０は、軸方向右端に同左方に凹む凹部１０ｃが形成されており、センタポスト８２におけるフランジ部８２ｄが軸方向右方から挿嵌されることにより一体に略密封状態で接続固定されている。尚、バルブハウジング１０における凹部１０ｃの底面の内径側には、２次圧室１３におけるソレノイド８０側の開口端が形成されている。
　図４に示されるように、弁体５１は、誘導凹部としての凹部５２と、連通路５１ｃが形成されている。凹部５２は、弁体５１における中央部にて軸方向右方に開口している。連通路５１ｃは、凹部５２よりも径方向にずれた位置にて軸方向に貫通している。
　凹部５２は、截頭円錐形すなわち軸方向視円形かつ径方向断面視等脚台形状に形成されている。凹部５２は、平坦面５２ａと、傾斜面としてのテーパ面５２ｂを有している。平坦面５２ａは軸方向に対して略直交して延びている。テーパ面５３ｂは平坦面５２ａにおける外径側端部から軸方向右方に向かうほどに漸次拡径している。また、テーパ面５２ｂにおける外径側端部と弁体５１における軸方向右端面との間は微小な曲面から形成されたＲ面５２ｃとなっている。尚、Ｒ面５２ｃを設けることが好ましく、直線状のＣ面であってもよい。
　図２，図３に示されるように、ソレノイド８０は、ケーシング８１と、固定鉄心としてのセンタポスト８２と、ロッド５３と、可動鉄心８４と、スプリングとしてのコイルスプリング８５と、励磁用のコイル８６と、スリーブ８７と、から主に構成されている。ケーシング８１は、軸方向左方に開放する開口部８１ａを有している。センタポスト８２は、ケーシング８１の開口部８１ａに対して軸方向左方から挿入されケーシング８１の内径側に固定される略円筒形状に形成されている。ロッド５３は弁体５１にソレノイド８０の駆動力を伝達するためのものである。可動鉄心８４は、ソレノイド８０に電流を印加した時にセンタポスト８２に吸引される。コイルスプリング８５は可動鉄心８４を弁５０の開弁方向である軸方向左方に付勢している。コイル８６はセンタポスト８２の外側のボビンに巻き付けられている。スリーブ８７は、センタポスト８２の一部、ロッド５３の一部、可動鉄心８４およびコイルスプリング８５を収納可能な有底筒状に形成されている。
　ケーシング８１は、軸方向左端に同右方に凹む凹部８１ｂが形成されており、この凹部８１ｂに対してバルブハウジング１０の軸方向右端部が密封状に挿嵌・固定されている。
　センタポスト８２は、鉄やケイ素鋼等の磁性材料である剛体から形成されている。センタポスト８２は、円筒部８２ｂと、フランジ部８２ｄを備えている。円筒部８２ｂには軸方向に延びロッド５３が挿通される挿通孔８２ｃが形成されている。フランジ部８２ｄは円筒部８２ｂの軸方向左端部における外周面から外径方向に延びる環状に形成されている。
　また、フランジ部８２ｄにおける軸方向右端面が同左方からケーシング８１における凹部８１ｂの底面に当接された状態で、ケーシング８１における凹部８１ｂはバルブハウジング１０における凹部１０ｃに対して密封状に挿嵌・固定されている。また、フランジ部８２ｄはケーシング８１における凹部８１ｂの底面とバルブハウジング１０における凹部１０ｃの底面との間に軸方向両側から挟持されている。このようにして、センタポスト８２はバルブハウジング１０に固定されている。
　ロッド５３は、軸方向左方から順に、先端部５４、基部５５、後端部５６が形成されている。先端部５４は、誘導凹部としての凹部５２に相対的に誘導される被誘導凸部となっている。本明細書では先端部５４を単に凸部５４ということもある。
　図４を参照して、凸部５４は、凹部５２と相補形状をなしており、軸方向視円形かつ径方向断面視等脚台形状に形成されている。凸部５４は、平坦面５４ａと、傾斜面としてのテーパ面５４ｂを有している。平坦面５４ａは軸方向に対して略直交して延びている。テーパ面５４ｂは平坦面５４ａにおける外径側端部から基部５５に向かうほどに漸次拡径している。また、凸部５４は、弁座１０ａよりも軸方向左方に配置されている（図２，３参照）。
　図２，３に戻って、基部５５は、凸部５４の軸方向に断面一定で延びる柱状体である。基部５５の断面積は、センタポスト８２における挿通孔８２ｃの断面積よりも狭く形成されている。
　後端部５６は、その断面積が基部５５の断面積よりも狭く形成されている。これにより、後端部５６は、基部５５における軸方向右端部と共に可動鉄心８４における貫通孔８４ａ内に挿入され、可動鉄心８４にロッド５３は固定されている。
　可動鉄心８４には、軸方向右端に同左方に凹む凹部８４ｂが形成されている。凹部８４ｂとスリーブ８７の底との間には、コイルスプリング８５が配設されている。
　次いで、膨張弁Ｖ１の組立時、ソレノイド８０への非通電時、通電時における、弁体５１とロッド５３との位置関係について、図２～図５を用いて説明する。
　先ず、膨張弁Ｖ１の組立時について説明する。図２，３を参照して、上述したようにソレノイド８０にバルブハウジング１０が組み付けられる際に、センタポスト８２から突出したロッド５３における凸部５４は弁体５１における凹部５２に挿入される。
　組立前の弁体５１は、ベローズ１８の付勢によって弁座１０ａに着座している。このとき、弁体５１および凹部５２の軸心と弁座１０ａの軸心は位置合わせされた状態となっており、弁体５１、凹部５２および弁座１０ａの軸心は一致している。
　ソレノイド８０にバルブハウジング１０が組み付けられる際に、ロッド５３における凸部５４は弁体５１における凹部５２に挿入され、当接する。これにより、ロッド５３と弁体５１との互いの位置合わせが容易となっている。
　また、組立状態では、凹部５２と凸部５４は嵌合された状態となっている。これにより、センタポスト８２における挿通孔８２ｃの内周面から周方向に略等距離の位置にロッド５３は離間されている。
　次に、膨張弁Ｖ１の非通電時について説明する。コイルスプリング８５の付勢力Ｆｓｐによって開弁方向に付勢されているロッド５３は、弁体５１に押し付けられている。そのため、凹部５２に凸部５４が嵌合されている状態が保持されていている。
　尚、ベローズ１８の付勢力Ｆｂｅｌはコイルスプリング８５の付勢力Ｆｓｐよりも強い。そのため、ソレノイド８０への非通電時には、弁５０の閉塞状態が保持されている（Ｆｂｅｌ＞Ｆｓｐ）。
　また、弁体５１には、ベローズ１８の付勢力Ｆｂｅｌとコイルスプリング８５の付勢力Ｆｓｐ以外にも、１次圧と２次圧との差圧による力が作用している。一方、本実施例ではベローズ１８の実効受圧面積と弁５０の実効受圧面積は略同一となっている。また、弁体５１の連通路５１ｃを通じて空間Ｓ１には２次圧室１３から冷媒が流入している。そのため、差圧によって弁体５１を閉弁方向または開弁方向に付勢する力はほぼ０（ゼロ）となっている。尚、以降において、１次圧と２次圧との差圧に基づいて弁体５１に作用する力については説明を省略する。
　次に、膨張弁Ｖ１の通電時について説明する。ソレノイド８０への通電時には、ロッド５３に対してコイルスプリング８５の付勢力Ｆｓｐにソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌが開弁方向に加わる。この開弁方向に作用する合力がベローズ１８の付勢力Ｆｂｅｌを上回ると、弁体５１は開弁方向にストロークし弁座１０ａから離間する。
　このとき、弁体５１における凹部５２とロッド５３における凸部５４が嵌合されている状態を保持したまま、ロッド５３は弁体５１と共に開弁方向にストロークする。
　ここで、弁体５１におけるテーパ面５２ｂとロッド５３におけるテーパ面５４ｂとの傾斜角度はそれぞれ略同一に形成されている。そのため、テーパ面５２ｂとテーパ面５４ｂは面当接している。これにより、テーパ面５２ｂとテーパ面５４ｂはソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌをロッド５３から弁体５１に伝達しやすくなっている。
　また、弁体５１における平坦面５２ａとロッド５３における平坦面５４ａは面当接している。そのため、平坦面５２ａと平坦面５４ａはソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌを弁体５１に伝達しやすくなっている。さらに、ロッド５３における先端は平坦面５４ａとなっており、平坦面５４ａに対して略平行に対向配置された弁体５１の底も平坦面５２ａとなっている。これにより、凸部５４が凹部５２に離間不能に嵌合することが防止されている。
　弁体５１が弁座１０ａから離れると、弁体５１は主にベローズ１８によって支持される。また、ロッド５３は可動鉄心８４と共にスリーブ８７によって支持された状態となる。すなわち、弁体５１とロッド５３は共に片持ち状態となる。
　これにより、ベローズ１８が径方向に撓む、可動鉄心８４がスリーブ８７に対して傾動する等の傾きが生じる方向に力が作用すると、直線状に配置されていた弁体５１とロッド５３は、当接部分である凹部５２と凸部５４を起点として折れ線状に屈曲することがある。例えば、図５に示されるように、ロッド５３が僅かに傾き、凹部５２の軸心と凸部５４の軸心が相対的に位置ずれしても、ロッド５３における凸部５４は凹部５２、詳しくは凸部５４におけるテーパ面５４ｂは凹部５２におけるテーパ面５２ｂに沿うように誘導される。これにより、図４において一点鎖線で示すように、ロッド５３と弁体５１は略直線に配置されることとなる。尚、図５では、説明の便宜上、弁体５１とロッド５３との屈曲を誇張して図示している。
　このように、弁５０が開放状態で弁体５１が弁座１０ａから離間していても、弁体５１とロッド５３は略直線に保たれる。そのため、弁体５１とロッド５３はソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌに応じた弁開度を保つことができる。
　その後、電流を弱めるまたは非通電とすると、弁体５１における凹部５２とロッド５３における凸部５４が嵌合されている状態を保持したまま、ロッド５３は弁体５１と共に閉弁方向にストロークする。
　図２に示されるように、凹部５２と凸部５４が嵌合されている状態において、可動鉄心８４の最大ストロークＳＴ、すなわちロッド５３の最大ストロークＳＴは、凹部５２と凸部５４とが軸方向に重複している寸法Ｌよりも短くなっている（ＳＴ＜Ｌ）。そのため、ロッド５３が開弁方向にストロークしても閉弁方向にストロークしても、凸部５４は凹部５２から抜け出し難くなっている。
　また、コイルスプリング８５が配置されており、その付勢力Ｆｓｐによって凹部５２に凸部５４が嵌合されている状態は保持されている。そのため、弁体５１とロッド５３との離間方向への相対的な移動は抑止されている。これにより、ソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌに応じた弁開度を保つことができる。
　また、ロッド５３における基部５５よりも断面積が狭い凸部５４が凹部５２に嵌合されている。これにより、弁体５１とロッド５３が嵌合された状態となる構成をコンパクトにすることができる。そのため、弁体５１とロッド５３との離間方向への相対的な移動が僅かに発生しても、冷媒の流れに対する影響を小さくすることができる。
　また、図２，図３を参照して、ロッド５３とセンタポスト８２との間には隙間Ｇが形成されている。そのため、ロッド５３のストロークによって、ロッド５３とセンタポスト８２との間にはコンタミが噛み込まれ難くなっている。隙間Ｇは、従来文献に示すようなロッドと軸受との微小隙間と比較して広くなっている。これにより、ロッド５３とセンタポスト８２との間には従来文献に示すようなロッドと軸受との間に比べコンタミが噛み込まれ難くなっている。
　また、凹部５２と凸部５４により、弁体５１の軸心とロッド５３の軸心との位置合わせがなされている。これにより、ロッド５３がセンタポスト８２に対して大きく傾動することは防止されている。そのため、周方向に略等距離となる隙間Ｇは、コンタミが噛み込まれことが防止されている。
　加えて、ロッド５３の開弁方向へのストロークによって、冷媒は隙間Ｇから２次圧室１３内に流出する。これに伴って隙間Ｇに吸い込まれたコンタミを排出することができる。
　また、隙間Ｇは、冷媒が通過しやすい。このことから、ロッド５３のストローク時に、ロッド５３よりも背面側に流入した冷媒から作用する力を迅速に得られるロッド５３は、上述した差圧に基づく力をほぼ０（ゼロ）に保ちやすくなっている。このように、隙間Ｇを形成することによって、ソレノイド８０に印加した電流に対するロッド５３のストロークを安定させやすくなっている。
　以上説明したように、ロッド５３が弁体５１に向かってストロークすると凹部５２によってロッド５３は嵌合方向に相対的に誘導される。そのため、センタポスト８２とロッド５３との隙間Ｇを確保しながら、弁体５１の弁座１０ａに対する径方向のずれを許容範囲に保つことができる。これにより、センタポスト８２とロッド５３との間にコンタミが噛み込まれることを抑止することができる。
　また、凹部５２には、テーパ面５２ｂが形成されている。そのため、誘導凹部を簡素に形成することができる。
　また、凹部５２には、Ｒ面５２ｃが形成されている。これにより、凸部５４を凹部５２に挿入するにあたって、凹部５２のテーパ面５２ｂと弁体５１の軸方向右端面が角を形成している構成と比較して、互いの接触による破損が生じ難くなっている。
　尚、凹部５２および凸部５４は、凹部５２と凸部５４が嵌合された状態において、平坦面５２ａ，５４ａが面当接する形態を例示したが、これに限らず、テーパ面５２ｂ，５４ｂが面当接している一方で、平坦面５２ａ，５４ａが離間していてもよい。このように離間する場合には、凸部の頂と凹部の底は平坦でなくともよい。
　また、凹部５２と凸部５４が嵌合された状態において、凸部５４の平坦面５４ａと、凹部５２の平坦面５２ａが面当接し、凹部５２のテーパ面５２ｂと凸部５４のテーパ面５４ｂが僅かに離間していてもよい。尚、凸部の頂と凹部の底が当接した状態において、テーパ面５２ｂとテーパ面５４ｂは少なくとも周方向の１箇所で当接する形態でもよい。
　実施例２に係る膨張弁につき、図６を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　図６に示されるように、本実施例２の膨張弁Ｖ２では、弁体１５１における凹部１５２にＲ面５２ｃにおける軸方向左端から同左方に向かうほどに湾曲しながら漸次縮径する球面の一部としての半球面１５２ａが形成されている。また、ロッド１５３における凸部１５４には基部５５における軸方向左端から同左方に向かうほどに湾曲しながら漸次縮径する球面の一部としての半球面１５４ａが形成されている。
　半球面１５２ａ，半球面１５４ａは、略同一曲率に形成されている。そのため、半球面１５２ａ，半球面１５４ａは、凹部１５２の軸心と凸部１５４の軸心を精度よく相対的な位置合わせが可能となる。また、半球面１５２ａ，半球面１５４ａ同士を面当接させることができる。そのため、半球面１５２ａ，半球面１５４ａは、ソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌを弁体１５１に伝達しやすくすることができる。
　また、角がないロッド１５３における凸部１５４は、互いの接触による破損が生じ難くなっている。
　実施例３に係る膨張弁につき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例１，２と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　図７に示されるように、本実施例３の膨張弁Ｖ３では、ロッド２５３は、基部５５と後端部５６により構成されている。このように、被誘導凸部が形成されていない場合であっても、基部５５は凹部５２におけるテーパ面５２ｂに案内される。これにより、ロッド５３を弁体５１に対し相対的に円滑に誘導できる。このように、誘導凹部に被誘導凸部が挿入されない形態であっても、本発明に含まれる。
　また、被誘導凸部が形成されていないことにより、弁体５１とロッド２５３が嵌合された状態となる構成を簡素にすることができる。
　また、基部５５における角は凹部５２におけるテーパ面５２ｂに線当接している。そのため、ソレノイド８０の駆動力Ｆｓｏｌを伝達することができる。尚、基部５５における角には微小なＲ面またはＣ面が形成されていることが好ましい。
　尚、基部５５が凹部５２に嵌合された状態において、基部５５における角が凹部５２のテーパ面５２ｂに線当接する形態を例示したが、これに限らず、基部５５における軸方向左端面と、凹部５２における平坦面５２ａが面当接し、凹部５２におけるテーパ面５２ｂと基部５５における外周面が離間していてもよい。
　ここで、前記実施例１～３の変形例についてそれぞれ説明する。前記実施例１～３において膨張弁Ｖ１～Ｖ３は、弁体５１，１５１に凹部５２，１５２が形成され、ロッド５３，１５３に凸部５４，１５４が形成されている形態を例示したが、これに限らず、図８～図１０の変形例１～３に示されるように、ロッド３５３，４５３，５５３に凹部３５４，４５４，５５４が形成されていてもよく、弁体３５１，４５１，５５１に凸部３５２，４５２，５５２が形成されていてもよい。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
　例えば、前記実施例１～３では、弁の閉塞状態において弁体とロッドが嵌合されている状態が保持されている形態を例示したが、これに限らず、弁の閉塞状態においてロッドの一部が当接した状態または全部が離れた状態で弁体から抜け出す構成であってもよい。
　また、前記実施例１～３では、弁体は、貫通孔が形成されている形態を例示したが、これに限らず、貫通孔が形成されていなくともよい。
　また、前記実施例１～３では、誘導凹部は、軸方向視円形に形成されている形態を例示したが、これに限らず、軸方向視多角形状に形成されていてもよく、軸方向視環状に形成されていてもよく、複数の凹部が同心円状かつ等配に配置されていてもよく、適宜変更されてもよい。同様に、被誘導凸部に関しても、軸方向視環状に形成されていてもよく、複数の凹部が同心円状かつ等配に配置されていてもよく、適宜変更されてもよい。
　また、前記実施例１～３では、ロッドは、先端部、基部、後端部が一体に形成されている形態を例示したが、これに限らず、別部材で形成された先端部が基部に固定されている等、複数の部材から形成されていてもよい。
　また、前記実施例１～３では、付勢手段は、密封機能を有するベローズである形態を例示したが、これに限らず、密封機能を有しない付勢手段、例えばコイルスプリングのみであってもよい。
　また、前記実施例１～３では、付勢手段は、自身の伸長方向に付勢する押しばねとして説明したが、これに限らず、引きばねであってもよい。
１０　　　　　　　　バルブハウジング
１０ａ　　　　　　　弁座
１８　　　　　　　　ベローズ（付勢手段）
５０　　　　　　　　弁
５１　　　　　　　　弁体
５２　　　　　　　　凹部（誘導凹部）
５２ａ　　　　　　　平坦面
５２ｂ　　　　　　　テーパ面（傾斜面）
５３　　　　　　　　ロッド
５４　　　　　　　　先端部、凸部（被誘導凸部）
５４ａ　　　　　　　平坦面
５４ｂ　　　　　　　テーパ面（傾斜面）
８０　　　　　　　　ソレノイド（駆動源）
８２　　　　　　　　センタポスト（固定鉄心）
８４　　　　　　　　可動鉄心
８５　　　　　　　　コイルスプリング（スプリング）
８６　　　　　　　　コイル
１５１　　　　　　　弁体
１５２　　　　　　　凹部（誘導凹部）
１５２ａ　　　　　　半球面（球面の一部）
１５３，２５３　　　ロッド
１５４～５５４　　　凸部（被誘導凸部）
１５４ａ　　　　　　半球面（球面の一部）
３５１～５５１　　　弁体
３５２～５５２　　　凹部（誘導凹部）
３５３～５５３　　　ロッド
３５４～５５４　　　凸部（被誘導凸部）
Ｃ　　　　　　　　　圧縮機
Ｇ　　　　　　　　　隙間
Ｈ１　　　　　　　　熱交換器（暖房時の凝縮器、冷房時の蒸発器）
Ｈ２　　　　　　　　熱交換器（暖房時の蒸発器、冷房時の凝縮器）
Ｒ　　　　　　　　　冷凍サイクル
Ｖ１～Ｖ３　　　　　膨張弁（弁）

Claims (8)

  1. 　バルブハウジングと、
    　弁体と、
    　前記弁体が着座する弁座と、
    　ロッドにより前記弁体を駆動する駆動源と、
    　前記弁体を前記駆動源による駆動方向と反対方向に付勢する付勢手段と、を備え、
    　前記弁体および前記ロッドの一方は、他方を相対的に嵌合方向へと誘導する誘導凹部を有している弁。
  2. 　前記誘導凹部は、傾斜面を有している請求項１に記載の弁。
  3. 　前記弁体および前記ロッドの他方は、前記誘導凹部に嵌合する被誘導凸部を有している請求項１または２に記載の弁。
  4. 　前記誘導凹部および前記被誘導凸部は、それぞれ傾斜面を有している請求項３に記載の弁。
  5. 　前記誘導凹部および前記被誘導凸部それぞれの前記傾斜面は、傾斜角度が同一のテーパ面である請求項４に記載の弁。
  6. 　前記誘導凹部および前記被誘導凸部それぞれの前記傾斜面は、曲率が同一の球面の一部である請求項４に記載の弁。
  7. 　前記誘導凹部および前記被誘導凸部は、軸方向に直交する平坦面をそれぞれ有している請求項３ないし６のいずれかに記載の弁。
  8. 　前記ロッドを前記弁体に向かって付勢するスプリングを備えている請求項１ないし７のいずれかに記載の弁。
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