JPH0253665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は高圧と低圧とを選択的に一つの圧力供
給対象装置に切替供給する圧力配管路、例えば可
変容量タイプ車両空調装置の圧縮機と空調装置と
の間に設けられる三方弁に関し、特にソレノイド
作動のプランジヤを有した三方弁の改良構造に関
する。

従来技術 ソレノイドの励磁によつてプランジヤを軸動さ
せ、これに応じて弁口の開閉をおこなう三方弁に
おいては、ソレノイド消勢時のプランジヤ復帰動
作並びに弁口における弁子の押圧にばね力を用い
た構成が採られ、従つてばね力を強化してプラン
ジヤ復帰動作の確実性と弁子による弁口閉塞圧の
増強を図るとソレノイドの励磁に過大な電力を要
し、また該ソレノイド自体の小形化と励磁電力の
節減を図るべくばね強度を弱化させると、外部振
動に対してプランジヤ、弁子等の可動性部材が三
方弁内で共振を起こすという不具合がある。これ
に就いて更に図面を参照して詳述すると、第１図
に示すように従来のソレノイド作動形のプランジ
ヤを有した三方弁は中空シリンダ６内にコア７が
嵌挿、固定され、そのコア内端にノズル８からな
る弁座を具備させるとともに、シリンダ６内には
中空なプランジヤ１０が遊嵌され、該プランジヤ
１０にはばね１２が挿入されプランジヤ１０内の
両端に設けられたつば１０ａ，１０ｂにより軸方
向外方への動きを規制された弁子１１，１３をそ
れぞれのつば１０ａ，１０ｂへ押圧するばね圧を
与えている。前記シリンダ６の両端にフランジ
１，２を螺着もしくは嵌着し、プランジヤ１０が
遊嵌された側のフランジ２にはノズル９からなる
他の弁座が挿設され、シリンダ周囲に嵌挿された
ソレノイド１６が作動しない場合は常にプランジ
ヤ１０の端面に設けられた弁子１３が前記ノズル
９からなる弁座に押圧されるように、プランジヤ
外周のばね１４によりばね圧が与えられている。
そしてフランジ１側に第１の通路３が形成されて
コア７の通孔を介してノズル８の弁座に連通し、
またフランジ２側に第２の通路４がノズル９の弁
座に連通して形成され、その第２通路４の近くに
第３の通路５が開通されている。このような三方
弁において、プランジヤ１０とコア７との〓間ｔ
はノズル９端面からコア７の端面までの寸法l₁、
プランジヤ寸法l₂、シリンダ端面からコア端面ま
での寸法ａ、シリンダ端面からそのシリンダ６の
つばまでの寸法ｂ、フランジの端面からノズル９
端面までの寸法ｃ、プランジヤ本体長さｄ、プラ
ンジヤのつば１０ｂの厚さｅとすると、 ｔ＝l₁−l₂ l₁＝ａ−ｂ＋ｃ l₂＝ｄ−ｅ ｔ＝ａ−ｂ＋ｃ−（ｄ−ｅ） となり、〓間ｔ、つまりプランジヤ１０のストロ
ーク値の最大値はそれぞれ工作寸法公差を有した
５つの基準寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの加減算結果
の値が最大となる場合で、ソレノイドの容量は〓
間ｔが最大である場合でもばね１２，１４を縮め
てコア７とプランジヤ１０を十分密着させるだけ
の能力が必要であるから寸法公差の累積によつて
該〓間ｔが大きくなれば、それだけ大きな容量の
ソレノイド１６が必要となり、該ソレノイド１６
の大型化と消費電力の増大を招く。そこでソレノ
イド１６の容量を少さくするには、ばね１２，１
４を弱くすればよいが、該ばね１２，１４を弱く
するとプランジヤ１０や弁子１１，１３のばねに
よる保持力が不安定となつて外部から振動がかか
つた場合、共振を起こしやすくなる。

発明の概要 依つて本発明の目的は上述の従来の不都合を解
消すべく、徒らに工作精度を厳しくすることなく
プランジヤのストローク量を適正小幅値に設定可
能にし、これによつてばね強度を弱くすることな
くソレノイド容量を小さくし、消費電力の削減と
ともに外部から振動がかかつた場合も共振を起こ
しにくい三方弁を提供せんとするものである。か
かる目的達成すべく、本発明はフランジによつて
保持、固定されるとともに該フランジを貫通して
外部に連通する第１、第２の通路を軸方向の両端
に、また前記第２通路の近くに同じく前記フラン
ジを貫通して外部に連通する第３の通路を有した
中空シリンダと、前記中空シリンダにおける前記
第１の通路側に装入固定されるとともにその内方
端に弁口を有した第１の弁座を備えかつ前記第１
弁座と前記第１の通路とを連通する通孔を有した
筒形コアと、前記フランジと前記中空シリンダ間
に挟装されて前記筒形コアの第１弁座と軸方向に
対向する第２弁座を前記第２の通路の内端に形成
すると共に前記中空シリンダとの接合面と前記第
２弁座端面とを同一平面に形成する弁座形成部材
と、前記中空シリンダに内装され、前記第１、第
２の弁座間を軸方向に移動可能にかつ前記中空シ
リンダに一端を着座させた第１のスプリングによ
つて前記第２弁座側に移動圧を受けたプランジヤ
と、前記プランジヤの前記第２弁座に対面した端
部に埋設固定されプランジヤ端面から僅かに突出
した当接面を有した固定弁子と、前記プランジヤ
の前記第１弁座と対面した端部に装入され、該プ
ランジヤ内に配設した第２のスプリングによつて
前記第１弁座方向に移動圧を受けた可動弁子と、
前記中空シリンダの周囲に前記プランジヤを前記
第１スプリングに抗して軸動させるソレノイドと
を具備して構成され、前記プランジヤの軸動に応
じて第１、第２の弁座の何れかの弁口を開口して
該当する第１、第２の通路のいずれかを第３の通
路に連通させるようにしたことを特徴とする三方
弁が得られ、このような構成によれば、上述のよ
うに第１、第２弁座間を軸方向に移動するプラン
ジヤのストローク幅の設定に当つて、中空シリン
ダの端面から筒形コアの内方端面までの距離寸法
とプランジヤ長さ寸法との二つの寸法を管理する
ことによつて寸法公差の影響を極小にしてストロ
ーク幅を所望の小幅値に選定、設定することが可
能となるのである。以下、本発明を添付図面に示
す実施例に基ずいて更に詳細に説明する。

実施例 第２図は本発明の三方弁の実施例におけるソレ
ノイドが励磁されていない状態の縦断面図を示し
ている。第２図において、シリンダ２３はフラン
ジ２１，２２によつて保持、固定されており、シ
リンダ２３の下方にはフランジ２１を貫通する第
１通路２４が開設され、またシリンダ２３の上方
にはフランジ２２を貫通する第２通路２５および
この第２通路２５に接近して第３通路２６が開設
されている。上記フランジ２１はシリンダ２３は
中空筒形体の上部につば２７を有し、この中空シ
リンダ２３の下半部に同じく筒形状のコア２８が
嵌挿、固定され、該コア２８の中空シリンダ２３
から外方に突出した下端部分にＯリングからなる
シール部材２９で密封されて上記フランジ２１が
嵌着されており、他方、上記フランジ２２は中空
シリンダ２３の上部外周に刻設されたねじに螺合
され、該フランジ２２と中空シリンダ２３の間に
はＯリングからなるシール部材２９が密封用に配
設されている。

上述したコア２８はその内方端に突起形状の第
１弁座３０が形成され、その弁口３１は、該コア
２８の軸方向に貫通形成した通孔３２を通して第
１通路２４に連通している。またコア２８の上方
には微小空〓Ｔを距てて中空筒形のプランジヤ３
３が上記中空シリンダ２３の上半部に遊嵌されて
おり、このプランジヤ３３は、一端を中空シリン
ダ２３の段部に着座させた第１スプリング４０の
他端が該プランジヤ３３の上部フランジ３４に係
止されることにより、その第１スプリング４０の
移動圧を受けてフランジ２２の側に向けて、つま
り上方向へ変位している。このプランジヤ３３の
上端面とフランジ２２との間には略円板形状を有
した弁座形成部材４１がフランジ２２と中空シリ
ンダ２３の上端面とによつて挟持され、該弁座形
成部材４１の中空シリンダ２３との接合面と中央
部に形成される隆起状の第２弁座４２端面が同一
平面になるように形成され、その弁口４３がフラ
ンジ２２の第２通路２５に連通している。第２弁
座４２の周囲に形成された環状空間４３は該弁座
形成部材４１の周縁適所に削成した溝４４、フラ
ンジ２２の凹所４５と共に後述する圧力通路を形
成している。弁座形成部材４１とフランジ２２と
の間にも密封用のＯリングからなるシール部材２
９が配設されている。

上述したプランジヤ３３は既述のように中空シ
リンダ２３内に遊嵌されており、プランジヤ３３
の外周と中空シリンダ２３の内端面との間には狭
〓３５が形成されている。この狭〓３５は上端が
プランジヤ３３の上部フランジ３４に形成された
切溝３６を介して上記環状空間４３に連通し、下
端がコア２８の上部の空〓“Ｔ”に連通してい
る。またプランジヤ３３は内部軸方向に空間を有
し、同空間の上部には第２弁子３７がかしめ、圧
入、接着、螺着等の適宜の固定方法によつて固定
されており、本実施例では該第２弁子３７の下側
に剛板３８を固定し、上側にスペーサ部材３９を
有することによつてプランジヤ３３の上面からか
しめ固定されている。そしてこのとき、第２弁子
３７の上端は上方に向けて延長し、頂端３７ａは
プランジヤ上端面より僅かに突出することによつ
て第２弁座４２に圧接されて、弁口４３を閉塞し
ている。上述のように第２弁子３７は固定弁子と
して設けられているが、この第２弁子３７の下方
には第２スプリング５０が挿設され、この第２ス
プリング５０のばね圧を受ける第１弁子５１が上
記第２弁子３７とは反対側のプランジヤ端部に可
動保持されている。この第１弁子５１はコア２８
の内方端に設けられた第１弁座３０の弁口３１に
対向して設けられ、プランジヤ３３が後述のソレ
ノイドの励磁によつてコア２８の方向に下動する
と該弁口３１を閉塞する。こゝで第１弁子５１が
可動弁子として第２スプリング５０のばね圧を受
けているので弁口３１の閉塞時には該ばね圧が第
１弁座３０と第１弁子５１とを圧接して圧力漏れ
のない完全閉塞が達成されるのである。

さて、中空シリンダ２３の外周にはソレノイド
５２が設けられ、電気線５３を介して外部から励
磁電流の供給を受け得るように構成されている。

本実施例の三方弁は上述のように構成されてお
り、ソレノイド５２が励磁作動しない場合、プラ
ンジヤ３３は第１のスプリング４０のばね圧力を
受けて弁座形成部材４１に向けて変位され、該プ
ランジヤ３３から僅かに突出した固定弁子３７
は、第２弁座４２に押圧されることにより、第２
通路２５が閉塞され、このとき第１通路２４と第
３通路２６とが、空〓Ｔ、狭〓３５、切溝３６、
空間４３、切溝４４、凹所４５等を介して連通さ
れる。

またソレノイド５２が励磁作動した場合には、
プランジヤ３３が第１スプリング４０のばね圧力
に抗してコア２８の上端面に押圧され、故に可動
弁子５１が第１弁座３０の弁口３１を閉塞して、
第２通路２５と第３通路とが空間４３、切溝４
４、凹所４５を介して連通される。

なお、第３図、第４図は上述した切溝３６，４
４の構成を示すべく第２図の−線、−線
に沿つて断面した図である。

上述した構成、作用の説明から明らかなよう
に、本発明によれば、プランジヤとコアとの空〓
Ｔは、第２弁座形成部材の端面をシリンダ端面と
同一平面上に固定することにより、シリンダ端面
とコア端面までの距離Ａと固定弁子を有したプラ
ンジヤ長さＢとの差で決定することができ、故に
この２つの寸法公差のみが空〓Ｔの公差、つま
り、プランジヤのストローク量の公差幅に影響を
与える因子となり、寸法管理が容易であるから、
基準ストローク量からの最大公差幅を小さく抑制
でき、故にソレノイドの吸着力を必要最小限に押
えることが可能となり、ソレノイドの小形化及び
消費電力の削減に効果があり、スプリングのばね
力を適正レベルまで上げて振動にも共振を起こし
にくくする効果がある。なお、固定、可動の両弁
子は樹脂材料によて形成すれば軽量化効果も得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のソレノイド作動形プランジヤを
有した三方弁の構造を示す縦断面図、第２図は本
発明による三方弁の実施例の構成をソレノイドの
非励磁状態で示す縦断面図、第３図、第４図は第
２図の−線、−線に沿う横断面図。 ２１，２２……フランジ、２３……中空シリン
ダ、２４……第１通路、２５……第２通路、２６
……第３通路、２８……コア、３０……第１弁
座、３３……プランジヤ、３７……第２固定弁
子、４０……第１スプリング、４１……弁座形成
部材、４２……第２弁座、５１……第１可動弁
子、５２……ソレノイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フランジによつて保持、固定されるとともに
   該フランジを貫通して外部に連通する第１、第２
   の通路を軸方向の両端に、また前記第２通路側に
   第３の通路を有した中空シリンダと、前記中空シ
   リンダにおける前記第１の通路側に装入固定され
   るとともにその内方端に弁口を有した第１の弁座
   を備えかつ前記第１弁座と前記第１の通路とを連
   通する通孔を有した筒形コアと、前記フランジと
   前記中空シリンダ間に挟装されて前記筒形コアの
   第１弁座と軸方向に対向する第２弁座を前記第２
   通路の内端に形成すると共に前記中空シリンダと
   の接合面と前記第２弁座端面とを同一平面に形成
   する弁座部材と、前記中空シリンダに内装され、
   前記第１、第２の弁座間を軸方向に移動可能にか
   つ前記中空シリンダに一端を着座させた第１のス
   プリングによつて前記第２弁座側に移動圧を受け
   たプランジヤと、前記プランジヤの前記第２弁座
   に対面した端部に埋設固定されプランジヤ端面か
   ら僅かに突出した当接面を有した固定弁子と、前
   記プランジヤの前記第１弁座と対面した端部に装
   入され、該プランジヤ内に配設した第２のスプリ
   ングによつて前記第１弁座方向に移動圧を受けた
   可動弁子と、前記中空シリンダの周囲に前記プラ
   ンジヤを前記第１スプリングに抗して軸動させる
   ソレノイドとを具備して構成され、前記プランジ
   ヤの軸動に応じて第１、第２弁座の何れかの弁口
   を開口して該当する第１、第２の通路のいずれか
   を第３の通路に連通させるようにしたことを特徴
   とする三方弁。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の三方弁におい
   て、前記第１弁座は前記筒形コアの内方端から前
   記可動弁子へ向けて突出形成されている三方弁。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の三方弁におい
   て、前記第２弁座は前記フランジと前記中空シリ
   ンダの端面との間に保持された略円板形状の前記
   弁座形成部材に隆起形成した円形突部によつて形
   成されている三方弁。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の三方弁におい
   て、前記固定弁子を硬質樹脂材料によつて形成し
   た三方弁。