JPS60220277A - 三方弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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の
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ャを有した
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ってプランジャを軸動させ、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ャ復帰動作並びに弁口における
弁子の抑圧にばね力を用いた構成が採られ、従ってばね
力を強化してプランジャ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
してプランジャ、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ャ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
は中空なプランジャ１０が遊嵌され、該プランジャ１０
にはばね１２が挿入されプランジャ１０内の両端に設け
られたつば１０ａ、１０ｂによシ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
ジャｌＯ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ャｌＯの
端面に設けられた弁子１３が前記ノズル９（３） からガる弁座に押圧されるように１プランジャ外周のば
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、プランジャ１０とコア７との隙間ｔ
はノズル９端面からコア７の端面までの寸法ｔいプラン
ジャ寸法ｔ７、シリンダ端面からコア端面までの寸法ａ
１シリンダ端面からそのシリンダ６のつばまでの寸法ｂ
１フランジの端面からノズル９端面までの寸法ｃ１１プ
ランジヤ体長さｄ１プランジャのつばｉｏｂの厚さｅと
すると、 ｔ：ｔ、−ｔ。

ｔ、＝ａ−ｂ＋ｃ ｔ、＝　ｄ　−ｅ ｔ　＝　ａ　−ｂ　＋ｃ　−（ｄ　−ｅ　）となり、隙
間ｔ１つまりプランジャ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（４） 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隙間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
ャ１０を十分密着させるだけの能力が必要であるから寸
法公差の累積によって該隙間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の容量を小さくするには、ばね１２，１４を
弱くすればよいが、該ばね１２．１４を弱くするとプラ
ンジャ１０や弁子１１．１３のばねによる保持力が不安
定となって外部から振動がかかった場合、共振を起とし
やすくなる。

発明の概要 依っ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ャのス
トローク量を適正小幅値に設定可能にし、これによって
ばね強度を弱くすることなくソレノイド容置を小さくシ
、消費電力の削減とともに外部から振動がかかった場合
も共振を起こしＫくい三方弁を提供せんとするものであ
る。かかる目的を達成すべく、本発明はフランジによっ
て保持、固定されるとともに該フランジを貫通して外部
に連通ずる第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
に連通ずる第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の通路とを連通ずる通孔を有
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
によって前記第２弁座側に移動圧を受けたプランジャと
、前記プランジャの前記第２弁座に対面した端部に埋設
固定されプランジャ端面から僅かに突出した当接面を有
した固定弁子と、前記プランジャの前記第１弁座と対面
した端部に装入され、該プランジャ内に配設した第２の
スプリングによって前記第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ャ
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、前記プランジャの軸動に応じて第
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Ｋ
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
動するプランジャのストローク幅の設定に当って、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
とプランジャ長さ寸法との二つの寸法を管理することに
よって寸法公差の影響を極小にしてス）ｏ−り幅を所望
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すいて更に詳
細に説明する。

（７） 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によって
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の上方にけフランジ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２
２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。

（８） 上述したコア２８はその内方端に突起形状の第１弁座３
０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の上方には微小空隙Ｔを距てて中空
筒形のプランジャ３３が上記中空シリンダ２３の上半部
に遊嵌されておシ、このプランジャ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
他端が該プランジャ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。このプランジャ３３の上端面とフランジ２２との
間にけ略円板形状を有した弁座形成部材４】がフランジ
２２と中空シリンダ２３の上端面とによって挟持され、
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２９が配設されている。

上述したプランジャ３３け既述のように中空シリンダ２
３内に遊嵌されており、プランジャ３３の外周と中空シ
リンダ２３の内壁面との間には狭隙３５が形成されてい
る。この狭隙３５け上端がプランジャ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の上部の空隙″Ｔ＃に連通し
ている。

またプランジャ３３け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って固定されておシ、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を有することによってプランジャ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
ランジャ上端面より僅かに突出することによって第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ャ端
部に可動保持されている。この第１弁子５１けコア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、プランジャ３３が後述のソレノイドの励磁
によっでコア２８の方向に下動すると該弁口３１を閉塞
する。こ＼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を介して夕１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（１１ノ シ、ソレノイド５２が励磁作動しない場合、プランジャ
３３け第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、該プランジャ３３から僅
かに突出した固定弁子３７は、第２弁座４２１Ｃ押圧さ
れるととＫより、第２通路２５が閉鎖され、このとき第
１通路２４と第３通路２６とが、空隙Ｔ１狭隙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
ャ３３が第１スプリング４０のばね圧力に抗してコア２
８の上端面に抑圧され、故に可動弁子５１が第１弁座３
０の弁口３１を閉鎖して、第２通路２５と第３通路とが
空間４３、切溝４４、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３６，４４の構成
を示すべく第２図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線、Ｉｔ／−ＩＶ
線に沿っ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、プランジャとコアとの空隙Ｔは、第２弁座形
成部材の端面をシリンダ端面と同−平（１２） 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ャ長さ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
空隙Ｔの公差、つマシ、プランジャのストローク量の公
差幅に影響を与える因子となシ、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眼に押えるこ
とが可能となり、ソレノイドの小形化及び消費電力の削
減に効果があシ、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って形成すれば
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ャを有した三
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ｌｌｌ−［１線、Ｉｔ
／−ＩＶ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
・・・プランジャ、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。 特許出願人 株式会社豊田自動織機製作所 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西舘和之 弁理士　中山恭介 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西山雅也 （１５） ７ 手続補正書（自発） 昭和５９年９月１７［１ 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、　事件の表示 昭和５９年特許願第０７５７９６号 ２、　発明の名称 三方弁 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（３２１）株式会社　豊田自動織機製作所４、代
理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番】０号５、
補正の対象 図面（第２図） ６、　補正の内容 第２図を別紙のとおり補正（断面の明示）する。 ７、添付書類の目録 補正図面（第２図）　１通 （２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フランジによって保持、固定されるとともに該フラ
   ンジを貫通して外部に連通ずる第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Ｋ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弁座端面とを同一半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のスプリングによって前記第２弁座側に移動圧を
   受けたプランジャと、前記プランジャの前記第２弁座に
   対面した端部に埋設固定されプランジャ端面から僅かに
   突出した当接面を有した固定弁子と、前記プランジャの
   前記第１弁座と対面した端部に装入され、該プランジャ
   内に配設した第２のスプリングによって前記第】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
   囲に前記プランジャを前記第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
   ャの軸動に応じて第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、％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っ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って形成した三方弁。