JP2001343081A

JP2001343081A - 定差圧弁

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Publication number: JP2001343081A
Application number: JP2000162918A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Hirota; 久寿広田; Yusuke Inoue; 雄介井上
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP4152567B2

Abstract

(57)【要約】【課題】定差圧性、制御性のよい定差圧弁を提供する
ことを目的とする。【解決手段】プランジャ５４のコア５５側の端面に突
起部５９を設け、プランジャ５４とコア５５との間のギ
ャップに対する吸引力の変化量を小さくして、プランジ
ャ５４の位置によって吸引荷重があまり変化しないよう
にした。これにより、プランジャの位置によって変化す
る吸引荷重の変化量が低減され、定差圧性がよくなる。
また、プランジャ５４を保持し、パイロット弁体４４を
駆動するシャフト５６を軸受５０とコア５５に凹設した
軸受との２点で軸支し、プランジャ５４がスリーブ５３
の内壁面に接触させないようにした。プランジャ５４が
シャフト５６を介してパイロット弁体４４を駆動すると
き、プランジャ５４がスリーブ５３を摺動することがな
くなるため、摺動抵抗は大幅に低減され、制御性がよく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は定差圧弁に関し、特
に弁の前後の差圧がソレノイドにより設定された一定の
差圧になるよう流量を制御する定差圧弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばカーエアコンの冷凍サイクルに
アキュムレータおよび減圧装置を使用したシステムが知
られている。このシステムでは、コンプレッサによって
圧縮された高温・高圧のガス冷媒をコンデンサで凝縮
し、凝縮された冷媒を減圧装置にて低温・低圧の液冷媒
にし、この低温の液冷媒をエバポレータで蒸発させ、蒸
発された冷媒をアキュムレータで気液分離し、分離され
たガス冷媒をコンプレッサに戻すような構成になってい
る。このシステムの減圧装置として定差圧弁が使用され
ている。

【０００３】図１４は従来の定差圧弁の構成例を示す断
面図である。従来例として示した図示の定差圧弁は、炭
酸ガスを冷媒とする冷凍サイクルのように流体圧力が非
常に高い冷媒を制御できるようにしたパイロット作動式
の流量調整弁の構成になっている。

【０００４】この差圧弁は、高圧の冷媒を受ける入口管
１１を有し、冷媒流路１２を介して出口孔１３に連通さ
れている。この冷媒流路１２の途中に、主弁座１４が形
成されている。この主弁座１４の上流側の冷媒流路１２
内には、主弁座１４に上流側から対向して主弁体１５が
配置され、スプリング１６によって上流側から閉弁方向
に付勢されている。

【０００５】主弁座１４の下流側の冷媒流路１２は、主
弁座１４より大きな内径を有するシリンダによって形成
され、そこには、ピストン１７が軸線方向に進退自在に
嵌挿配置されている。ピストン１７は、主弁座１４の方
向にスプリング１８によって付勢されている。このピス
トン１７は、主弁座１４側の冷媒流路１２とその背面側
の空間とが連通するよう微小断面積のリーク孔１９が穿
設されている。

【０００６】ピストン１７と主弁体１５との間にはシャ
フト２０が配置されており、ピストン１７の動きを主弁
体１５に伝達して、主弁体１５を主弁座１４に対して接
離する方向に駆動する。

【０００７】出口孔１３側の冷媒流路１２とピストン１
７の背面側の空間との間には、パイロット孔２１が連通
形成されており、そのパイロット孔２１の途中には、パ
イロット弁座２２が形成され、ピストン１７の背面側の
空間から対向してパイロット弁体２３が配置されてい
る。パイロット弁体２３は、パイロット弁座２２に対し
て接離する方向に進退自在に配置された伝達部材２４を
介してソレノイド２５のプランジャ２６に当接してい
る。

【０００８】ソレノイド２５は、スリーブ２７内にその
軸線方向に進退自在に配置されたプランジャ２６と、一
端がプランジャ２６の端面と当接可能にスリーブ２７内
に固定配置されたコア２８と、パイロット弁体２３をパ
イロット弁座２２に対して閉弁する方向にプランジャ２
６を付勢するスプリング２９と、このスプリング２９の
付勢力に抗してプランジャ２６をコア２８に吸引させる
ことによりパイロット弁の設定差圧を小さく制御する電
磁コイル３０とから構成されている。

【０００９】このように構成された定差圧弁において、
まず、入口管１１へ冷媒の導入がないときには、主弁体
１５はスプリング１６により付勢されて主弁座１４に着
座され、パイロット弁体２３はスプリング２９により付
勢されてパイロット弁座２２に着座されている。また、
電磁コイル３０が通電されていない状態では、パイロッ
ト弁体２３がスプリング２９のばね荷重により閉弁方向
へ付勢されていることにより、パイロット弁の制御差圧
は最大に設定されている。

【００１０】ここで、入口管１１へ冷媒が導入される
と、その圧力は、パイロット孔２１を介してパイロット
弁に供給される。パイロット弁座２２の上流側と下流側
との差圧がある値を越えると、冷媒がパイロット弁体２
３を押し開く。これにより、ピストン１７の背面側に圧
力が導入され、ピストン１７がシャフト２０を介して主
弁体１５を開弁方向へ駆動し、主弁が開くことにより、
入口管１１に導入された冷媒が出口孔１３に流出し、冷
媒の圧力が下がる。

【００１１】入口管１１に導入された冷媒の圧力が下が
ると、パイロット弁体２３は、閉弁方向に移動し、これ
により、ピストン１７の背面側に導入される圧力が減少
し、主弁体１５を閉弁方向へ付勢しているスプリング１
６が主弁体１５およびシャフト２０を介してピストン１
７を押し戻すことで主弁体１５を閉弁方向へ駆動し、こ
れにより主弁が閉じる方向へ移動し、入口管１１に導入
された冷媒の圧力を上げる。このようにして、パイロッ
ト弁は、その前後差圧が一定になるよう制御し、結果と
して主弁の前後差圧を一定に制御する。

【００１２】また、電磁コイル３０を通電すると、プラ
ンジャ２６がコア２８へ吸引され、パイロット弁体２３
へのスプリング２９の付勢力が減少され、パイロット弁
の設定差圧を小さくする。電磁コイル３０の通電電流値
を増加すると、プランジャ２６のコア２８への吸引力が
増加し、パイロット弁の差圧をさらに小さく設定するこ
とができる。

【００１３】このように、定差圧弁は、ソレノイド２５
の電磁コイル３０に流す電流値によってパイロット弁の
前後差圧の設定を制御し、これにより主弁もその前後差
圧が一定になるように制御される。

【００１４】また、定差圧弁は、主弁の前後差圧がソレ
ノイド２５への電流値によって決められるが、その差圧
は、差圧弁を流れる冷媒流量に関係なく一定であるこ
と、すなわち定差圧性が要求される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定差圧弁では、パイロット弁体が差圧制御のために軸線
方向に動くと、その動きに追従してプランジャも動き、
コアとのギャップが変化して吸引荷重が変化してしまう
ため、パイロット弁の定差圧性が悪くなり、結果として
主弁の定差圧性が悪くなるという問題点があった。

【００１６】また、プランジャはスリーブ内に進退自在
に配置されており、電磁コイルによって形成される磁束
回路内にある。したがって、電磁コイルに通電してプラ
ンジャをその軸線方向へ移動させる場合、プランジャは
スリーブの内壁に吸引された状態で摺動しながら動くた
め、摺動抵抗が大きく、プランジャの進退動作にヒステ
リシスが生じて制御性を悪くしているという問題点があ
った。

【００１７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、定差圧性がよく、制御性のよい定差圧弁を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、弁の前後の差圧がソレノイドにより設定
された一定の差圧になるよう流量を制御する定差圧弁に
おいて、前記ソレノイドは、スリーブ内に進退自在に配
置されたプランジャの位置によってコアとの間に発生す
る吸引荷重の変化量を低減させる吸引荷重変化量低減手
段を備えていることを特徴とする定差圧弁が提供され
る。

【００１９】このような定差圧弁によれば、吸引荷重変
化量低減手段を備えたことにより、プランジャの位置に
よって変化する吸引荷重の変化量が低減され、定差圧性
のよい定差圧弁を得ることができる。

【００２０】また、両端を軸受によって軸線方向に進退
自在に軸支されたシャフトにプランジャを支持して、プ
ランジャがスリーブに接触しないようにしている。これ
により、プランジャがスリーブに接触しながら摺動する
ことがないため、プランジャ作動時の摺動抵抗を低減す
ることができ、制御性をよくすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は第１の実施の形態に
係る本発明の定差圧弁の閉弁状態での構成例を示す断面
図、図２は第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の
開弁状態での構成例を示す断面図である。

【００２２】本発明による差圧弁は、そのボディ３１の
下端部に高圧の冷媒を受ける入口孔３２が設けられてい
る。この入口孔３２は、冷媒流路３３を介して出口孔３
４に連通接続されている。この冷媒流路３３の途中に
は、主弁座３５がボディ３１と一体に形成されている。
この主弁座３５に上流側から対向して主弁体３６が配置
され、主弁座３５とともに主弁を構成している。主弁体
３６は、その上流側からスプリング３７によって閉弁方
向に付勢されている。スプリング３７は、主弁体３６と
反対側の端部をアジャストねじ３８によって受けられて
いる。アジャストねじ３８は、その中央に冷媒流路３３
を構成する開口部を有し、その開口部にはストレーナ３
９が設けられている。また、主弁座３５には、その上流
側と下流側とを連通させる微小断面積を持った真空引き
用孔４０が穿設されている。

【００２３】主弁体３６は、主弁座３５の開口部を介し
て軸線方向に延びるシャフト４１およびこのシャフト４
１の先端部に位置するパイロット弁座４２と一体に成形
され、その軸線位置には連通孔４３が設けられている。
パイロット弁座４２の連通孔４３には、パイロット弁体
４４が配置され、パイロット弁座４２とともにパイロッ
ト弁を構成している。

【００２４】主弁座３５の下流側の冷媒流路３３には、
主弁座３５より大きな内径を有するシリンダが主弁の軸
線と同一軸線上に形成され、そのシリンダ内には、ピス
トン４５が軸線方向に進退自在に嵌挿配置されている。
ピストン４５は、パイロット弁座４２の肩部に係止さ
れ、スプリング４６により主弁の方向へパイロット弁座
４２を付勢している。このピストン４５は、主弁側の冷
媒流路３３とその背面側の空間とが連通するよう断面積
の小さなバイパス孔４７が設けられており、さらに外周
には２条のシール溝４８が形成されている。

【００２５】ピストン４５の上には、連通孔４９を有す
る軸受５０が配置され、ボディ３１の上端に嵌合された
キャップ５１によってボディ３１内に固定されている。
このキャップ５１には、ソレノイド５２が設けられてい
る。

【００２６】ソレノイド５２は、スリーブ５３と、その
中に軸線方向に進退自在に配置されたプランジャ５４
と、スリーブ５３の上端部を塞ぐように固定配置された
コア５５と、プランジャ５４の軸線位置に貫通配置さ
れ、パイロット弁側が軸受５０によって軸支され、上端
部がコア５５に形成された凹部に軸支されたシャフト５
６と、プランジャ５４およびシャフト５６を介してパイ
ロット弁体４４を閉弁方向に付勢するスプリング５７
と、スリーブ５３の外側に配置された電磁コイル５８と
から構成されている。ここで、プランジャ５４は、コア
５５側の端面に突起部５９を有し、しかも、シャフト５
６を軸受５０とコア５５の凹部との２点支持にして外周
面がスリーブ５３の内壁とは接触しない構造にしてい
る。

【００２７】このように構成された定差圧弁において、
まず、電磁コイル５８が通電されておらず、入口孔３２
に冷媒が導入されていないときには、図１に示したよう
に、主弁体３６はスプリング３７によって主弁座３５に
着座され、主弁は閉じた状態にある。パイロット弁体４
４もまた、スプリング５７によってパイロット弁座４２
に着座され、パイロット弁は閉じた状態にある。

【００２８】ここで、入口孔３２に高圧の冷媒が導入さ
れると、その圧力は、主弁体３６およびシャフト４１に
形成された連通孔４３を介してパイロット弁に供給され
る。パイロット弁の前後差圧がある値を越えると、図２
に示したように、冷媒がパイロット弁体４４を押し開
き、ピストン４５の背面側に圧力が導入されるようにな
る。これにより、ピストン４５が主弁側に移動し、主弁
体３６を開弁方向へ駆動する。主弁が開くことにより、
入口孔３２に導入された冷媒が主弁を通って出口孔３４
に流出し、主弁の上流側の冷媒圧力が下がる。

【００２９】入口孔３２に導入された冷媒の圧力が下が
ると、パイロット弁体４４は、閉弁方向に移動する。こ
れにより、ピストン４５の背面側に導入される圧力が減
少するため、ピストン４５はソレノイド側へ移動し、こ
れに伴って、主弁体３６はスプリング３７により閉弁方
向へ付勢されるため、主弁は冷媒の流量を絞り、主弁の
上流側の冷媒圧力を上げる。以上の動作を繰り返すこと
で、主弁の前後差圧が一定に制御される。

【００３０】また、電磁コイル５８を通電すると、プラ
ンジャ５４がコア５５へ吸引され、パイロット弁体４４
を付勢しているスプリング５７のばね力が減少され、パ
イロット弁の設定差圧を小さくする。電磁コイル５８の
通電電流値を増加すると、プランジャ５４のコア５５へ
の吸引力が増加し、パイロット弁の差圧をさらに小さく
設定することができる。

【００３１】図３はソレノイド電流値に対する差圧の変
化を示す図である。以上の構成の定差圧弁において、電
磁コイル５８に流す電流値を大きくすることにより、プ
ランジャ５４はコア５５に吸引されて、ばね力を弱める
ようになるため、図３に示したように、差圧を小さく設
定することができ、逆に、電流値を小さくする程、差圧
を大きく設定することができる。このようにして、ソレ
ノイド５２の電磁コイル５８に流す電流値によってパイ
ロット弁の前後差圧の設定が制御され、このパイロット
弁の前後差圧に応じて、主弁もその前後差圧が一定にな
るように制御される。

【００３２】ここで、コア５５側端面に突起部５９を有
するプランジャ５４の吸引特性について説明する。図４
はプランジャとコアとの間のギャップに対する吸引力の
変化を示す図である。

【００３３】比較のために従来のソレノイドに採用され
ている、コア側の端面が平らな、平プランジャの特性を
破線で示してある。平プランジャは、その吸引力の特性
曲線がギャップの大きさに反比例して指数関数的に減少
する曲線を有している。これに対し、突起部５９を有す
るプランジャ５４は、実線で示したような特性曲線を有
し、ギャップが変化しても吸引力があまり変化しない領
域を有している。このため、平プランジャでは、プラン
ジャ位置によって吸引力が変化し、それが定差圧性を損
ねていたが、突起部５９を有するプランジャ５４では、
ギャップの大きさに拘らず、吸引力をほぼ一定にできる
ことから、パイロット弁の定差圧性をよくすることがで
きる。また、プランジャ位置によって吸引力があまり変
化しないため、パイロット弁体４４を付勢しているスプ
リング５７のばね定数を小さくすることができ、これが
スプリング５７の影響を小さくするため、パイロット弁
の定差圧性をよくすることができ、結果として、主弁の
定差圧性をよくすることができる。

【００３４】図５は設定された差圧に対する冷媒流量の
変化を示す図である。ソレノイド電流値をたとえば電流
値Ａにして、差圧をＡに設定した場合、従来の平プラン
ジャの場合は、パイロット弁体を付勢しているスプリン
グのばね定数を大きくしているため、ある冷媒流量を流
すのに差圧を設定差圧Ａより大きくしてやらないと流れ
ないため、破線で示したように、特性的には曲線の傾斜
が小さくなっていた。これに対し、突起部５９を有する
プランジャ５４では、パイロット弁体４４を付勢してい
るスプリング５７のばね定数が小さいため、冷媒流量に
関係なくほぼ一定の差圧になり、実線で示したように、
傾斜の大きな特性曲線になり、この定差圧弁の定差圧性
をよくすることができる。

【００３５】この特性は、ソレノイド電流値を変えた場
合も同じであり、たとえば少ない電流値Ｂにして差圧を
Ｂにした場合にも同様の特性を得ることができる。ま
た、プランジャ５４は、これを貫通するシャフト５６が
軸受５０およびコア５５に形成された凹部に軸支されて
おり、スリーブ５３とは接触しない構成にしている。こ
れにより、プランジャ５４が進退動作したとしても、軸
受部での摺動抵抗のみとなる。したがって、プランジャ
５４が動くときの摺動抵抗を少なくすることができるた
め、プランジャ５４の動きをスムーズにすることができ
る。

【００３６】図６は第２の実施の形態に係る本発明の定
差圧弁の構成例を示す断面図である。図６において、図
１および図２に示した構成要素と同じ構成要素について
は、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００３７】この第２の実施の形態の定差圧弁は、パイ
ロット弁および主弁の構成は第１の実施の形態のものと
同じであるが、ソレノイド５２の構成が異なっている。
すなわち、スリーブ５３内において、パイロット弁側に
コア５５が固定配置され、その反対側にプランジャ５４
が配置されている。コア５５は、プランジャ５４に貫通
配置されたシャフト５６を軸支する軸受機能を持たせて
いる。スリーブ５３の上端にはキャップ６０が嵌合され
ており、このキャップ６０は、シャフト５６の軸受機能
とスプリング５７のばね受け機能とを有している。プラ
ンジャ５４のコア５５側端面には突起部５９が形成さ
れ、これに対応してコア５５の対向端面にはその突起部
５９を遊嵌するような凹部が形成されている。

【００３８】以上のように構成されたソレノイドを有す
る定差圧弁のソレノイド電流値に対する差圧の変化を図
７に示す。図７はソレノイド電流値に対する差圧の変化
を示す図である。

【００３９】ソレノイド５２を、パイロット弁側からコ
ア５５およびプランジャ５４の順になるよう配置した構
成にすることにより、電磁コイル５８に流す電流値を大
きくすると、プランジャ５４はコア５５に吸引されてパ
イロット弁体４４が閉弁方向へ付勢される力が強くな
り、図７に示したように、差圧を大きく設定することが
でき、逆に、電流値を小さくする程、差圧を小さく設定
することができる。つまり、ソレノイド電流値に比例し
た差圧を得ることができる。

【００４０】図８は第３の実施の形態に係る本発明の定
差圧弁の構成例を示す断面図である。図８において、図
１および図２に示した構成要素と同じ構成要素について
は、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００４１】この第３の実施の形態の定差圧弁は、パイ
ロット弁、主弁およびソレノイド５２の構成は第１の実
施の形態のものと同じであるが、主弁を駆動するピスト
ン４５のシール構造が異なっている。すなわち、ピスト
ン４５の外周面に溝が周設されており、その溝にピスト
ンリング６１を嵌合してある。これにより、ボディ３１
とピストン４５との間は、ピストンリング６１によって
シールされ、ピストン４５の背面側の調圧室の冷媒をバ
イパス孔４７を介して出口孔３４側の低圧の冷媒流路３
３へ流すようにしている。

【００４２】図９は第４の実施の形態に係る本発明の定
差圧弁の構成例を示す断面図である。図９において、図
１および図２に示した構成要素と同じ構成要素について
は、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００４３】この第４の実施の形態の定差圧弁は、パイ
ロット弁を使用しない直接駆動式の定差圧弁を構成し、
冷媒圧力の小さい冷凍サイクルに適用することができ
る。すなわち、入口孔３２から出口孔３４に連通する冷
媒流路３３の途中に、ボディ３１と一体に弁座６２が形
成され、この弁座６２に下流側から対向して弁体６３が
配置されている。この弁体６３は、弁座６２の開口部を
通って流れる冷媒流量が多く、その冷媒により転動しな
いよう弁押し部材６４によって保持されている。この弁
押し部材６４は、ピストン状の形状を有し、ボディ３１
内に形成されたシリンダ内をその軸線方向に進退自在に
嵌挿配置されている。この弁押し部材６４を収容するシ
リンダの近傍には、弁の下流側における圧力をすべて同
じにするための連通孔６５が穿設されている。

【００４４】弁押し部材６４は、ソレノイド５２によっ
て駆動される。このソレノイド５２においても、プラン
ジャ５４は、コア５５側の端面に突起部５９を有するこ
とにより、吸引曲線をギャップが変化しても吸引力があ
まり変化しないようにし、また、シャフト５６を軸受５
０およびコア５５の凹部の２点にて軸支することで、ス
リーブ５３とは接触しない構成にして摺動抵抗を低減す
るようにしている。

【００４５】図１０は第５の実施の形態に係る本発明の
定差圧弁の構成例を示す断面図である。図１０におい
て、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素に
ついては、同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００４６】この第５の実施の形態の定差圧弁は、ピス
トンとコアとの相対位置を固定することにより吸引力が
変化しないようにしたものである。パイロット弁および
主弁の構成は、第１の実施の形態のものと同じである
が、ソレノイド５２の構成が異なっている。

【００４７】すなわち、スリーブ５３内には、プランジ
ャ５４および可動コア５５ａが軸線方向に進退自在に嵌
挿配置されている。プランジャ５４および可動コア５５
ａを貫通するシャフト５６は、軸受５０とスリーブ５３
の上端に固着されたキャップ６６との２点で軸支され、
プランジャ５４および可動コア５５ａは、スリーブ５３
の内壁面とは接触しないようにしている。また、可動コ
ア５５ａとピストン４５との間に、プランジャ５４およ
び軸受５０の連通孔４９を介してロッド６７が配置さ
れ、キャップ６６と可動コア５５ａとの間にスプリング
６８が設けられている。

【００４８】可動コア５５ａは、ロッド６７を介してピ
ストン４５の上に載った形になっている。また、可動コ
ア５５ａは、スプリング６８によりピストン４５の方に
付勢されているため、ピストン４５、ロッド６７および
可動コア５５ａは一体化されており、ピストン４５の動
きに追従して一緒に動くようになる。これは、ソレノイ
ド５２の電磁力に関係なく、ピストン４５の動きに可動
コア５５ａが追従して動く。

【００４９】ここで、電磁コイル５８がある電流値で通
電されていて、入口孔３２に供給された冷媒の入口圧力
と出口孔３４における出口圧力との差圧を一定に制御し
ているとする。この状態で、入口圧力が上昇すると、そ
の圧力は主弁体３６の連通孔４３を介してパイロット弁
に導入される。すると、パイロット弁が開く方向に移動
してプランジャ５４がスプリング５７のばね力と釣り合
う位置まで移動する。一方、パイロット弁が開くことに
よりピストン４５の背面に圧力が導入されてピストン４
５は主弁側に移動して主弁を開く方向に駆動する。この
とき、ピストン４５の移動に追従して可動コア５５ａが
移動し、同時に、ピストン４５の移動に追従して、プラ
ンジャ５４、シャフト５６およびパイロット弁体４４
も、プランジャ５４と可動コア５５ａとの間隔を保った
ままスプリング５７のばね力により移動する。すなわ
ち、この移動の間、プランジャ５４と可動コア５５ａと
の間のギャップは変化しないため、吸引荷重の変化がな
く、定差圧性はよい。

【００５０】また、プランジャ５４および可動コア５５
ａを支持しているシャフト５６は、これらをスリーブ５
３と接触しないよう軸受５０およびキャップ６６の凹部
に軸支されているため、これらが軸線方向へ移動すると
きの摺動抵抗が小さく、制御性がよい。

【００５１】図１１は第６の実施の形態に係る本発明の
定差圧弁の構成例を示す断面図、図１２はソレノイド電
流値に対する差圧の変化を示す図である。図１１におい
て、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素に
ついては、同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００５２】この第６の実施の形態では、高圧の冷媒を
パイロット作動式で制御する定差圧弁において、ソレノ
イドの電流値を変化させても差圧が所定値以上にならな
いようにしたもので、図１および図２に示した第１の実
施の形態の定差圧弁に圧力逃し弁を付加した構成になっ
ている。

【００５３】すなわち、図１１に示したように、ボディ
３１に、主弁をバイパスするようにバイパス路６９が形
成され、そのバイパス路６９の途中に、弁座７０が形成
されている。この弁座７０の下流側には、弁座７０に下
流側から対向して弁体７１が配置され、その弁体７１を
下流側からスプリング７２によって閉弁方向に付勢して
いる。このような構成にすることにより、圧力逃し弁を
構成している。

【００５４】ソレノイドの電流値によって、主弁の差圧
が小さいときには、スプリング７２の付勢力によって圧
力逃し弁は、閉じた状態を維持する。したがって、この
定差圧弁は、第１の実施の形態の定差圧弁とまったく同
じ動作をする。しかし、ソレノイドの電流値を小さくし
て、主弁の差圧を大きくなるよう設定していくと、所定
の設定差圧以上で、圧力逃し弁が開き、入口孔３２の圧
力を出口孔３４側へバイパスさせるので、差圧をそれ以
上高くすることができなくなる。

【００５５】したがって、ソレノイド電流値に対する差
圧の変化特性は、図１２に示したように、ソレノイド電
流の減少に従って差圧が大きくなる途中で、差圧の上昇
を止めることができるため、この定差圧弁をあらかじめ
決められた圧力の安全領域内でのみ動作させることがで
きる。また、入口孔３２に供給される冷媒圧力が異常に
高圧になった場合にも、この圧力逃し弁の作用により出
口孔３４側へバイパスさせることができ、高圧破壊など
の事故を未然に防止することができる。

【００５６】図１３は第７の実施の形態に係る本発明の
定差圧弁の構成例を示す断面図である。図１３におい
て、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素に
ついては、同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００５７】この第７の実施の形態により定差圧弁は、
第６の実施の形態に係る定差圧弁が主弁側に圧力を逃す
機構を設けたのに対し、パイロット弁側に圧力を逃す機
構を設けている。

【００５８】すなわち、シャフト５６とパイロット弁体
４４との間に所定値以上の高い圧力で動作するスプリン
グ７３を介挿配置している。このスプリング７３は、軸
受５０に形成されている空間に配置された伝達部材７４
に収容されている。シャフト５６の下端は、スプリング
７３を受けているプレート７５に当接され、伝達部材７
４の下端は、パイロット弁体４４を保持している。

【００５９】ここで、差圧が小さいときには、スプリン
グ７３の付勢力が大きいため、伝達部材７４はリジッド
な部材として作用し、この定差圧弁は、第１の実施の形
態の定差圧弁とまったく同じ動作をする。圧力が高くな
って、高圧がパイロット弁体４４にかかると、パイロッ
ト弁体４４は、スプリング７３の付勢力に抗してシャフ
ト５６側に移動され、パイロット弁体４４が開くように
なる。すると、高圧がピストン４５の背面側に導入さ
れ、ピストン４５を主弁側に移動させて主弁を開き、高
圧を出口孔３４の低圧側へ逃して圧力を低下させる。こ
れにより、たとえ差圧弁に許容耐圧以上の圧力がかかっ
たとしても、圧力を逃して圧力を下げるように作用する
ので、破壊などの事故を防止することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、差圧
を設定するソレノイドにおいて、プランジャのコア側端
面に突起部を有する構成にした。これにより、プランジ
ャの位置によって変化する吸引荷重の変化量を小さくす
ることができ、定差圧性をよくすることができる。ま
た、プランジャを保持するシャフトを軸受で軸支してプ
ランジャをスリーブと接触させないような構成にした。
これにより、プランジャがスリーブに接触しながら制御
することがなくなるため、摺動抵抗を小さくすることが
でき、制御性をよくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の閉
弁状態での構成例を示す断面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の開
弁状態での構成例を示す断面図である。

【図３】ソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図
である。

【図４】プランジャとコアとの間のギャップに対する吸
引力の変化を示す図である。

【図５】設定された差圧に対する冷媒流量の変化を示す
図である。

【図６】第２の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構
成例を示す断面図である。

【図７】ソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図
である。

【図８】第３の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構
成例を示す断面図である。

【図９】第４の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構
成例を示す断面図である。

【図１０】第５の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の
構成例を示す断面図である。

【図１１】第６の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の
構成例を示す断面図である。

【図１２】ソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す
図である。

【図１３】第７の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の
構成例を示す断面図である。

【図１４】従来の定差圧弁の構成例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

３１ボディ３２入口孔３３冷媒流路３４出口孔３５主弁座３６主弁体３７スプリング３８アジャストねじ３９ストレーナ４０真空引き用孔４１シャフト４２パイロット弁座４３連通孔４４パイロット弁体４５ピストン４６スプリング４７バイパス孔４８シール溝４９連通孔５０軸受５１キャップ５２ソレノイド５３スリーブ５４プランジャ５５コア５５ａ可動コア５６シャフト５７スプリング５８電磁コイル５９突起部６０キャップ６１ピストンリング６２弁座６３弁体６４弁押し部材６５連通孔６６キャップ６７ロッド６８スプリング６９バイパス路７０弁座７１弁体７２スプリング７３スプリング７４伝達部材７５プレート

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弁の前後の差圧がソレノイドにより設定
された一定の差圧になるよう流量を制御する定差圧弁に
おいて、前記ソレノイドは、スリーブ内に進退自在に配置された
プランジャの位置によってコアとの間に発生する吸引荷
重の変化量を低減させる吸引荷重変化量低減手段を備え
ていることを特徴とする定差圧弁。
【請求項２】前記プランジャは、両端を軸受によって
軸線方向に進退自在に軸支されたシャフトに支持されて
前記スリーブとは接触しないようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の定差圧弁。
【請求項３】前記吸引荷重変化量低減手段は、前記プ
ランジャの前記コア側の端面に設けられた突起部と、前
記コアの前記突起部に対向する端面に前記突起部に対応
して設けられた凹部とによって構成されていることを特
徴とする請求項２記載の定差圧弁。
【請求項４】高圧の流体が流れる流路内に形成された
主弁座に対向して前記プランジャと同一軸線方向に進退
可能に主弁体が配置された主弁と、前記主弁の下流側に
前記プランジャと同一軸線方向に進退可能に配置され前
記主弁体を駆動するピストンと、前記主弁の上流側に連
通され前記主弁体と一体に形成されたパイロット弁座に
対向して前記ピストンの背面側に前記プランジャを支持
する前記シャフトによって駆動されるパイロット弁体が
配置されたパイロット弁とを有することを特徴とする請
求項３記載の定差圧弁。
【請求項５】高圧の流体が流れる流路内に形成された
弁座に対向して前記プランジャと同一軸線方向に進退可
能に配置され前記プランジャを支持する前記シャフトに
よって駆動される弁体を有することを特徴とする請求項
３記載の定差圧弁。
【請求項６】高圧の流体が流れる流路内に形成された
主弁座に対向して前記プランジャと同一軸線方向に進退
可能に主弁体が配置された主弁と、前記主弁の下流側に
前記プランジャと同一軸線方向に進退可能に配置され前
記主弁体を駆動するピストンと、前記主弁の上流側に連
通され前記主弁体と一体に形成されたパイロット弁座に
対向して前記ピストンの背面側に前記プランジャを支持
する前記シャフトによって駆動されるパイロット弁体が
配置されたパイロット弁とが同一軸線上に配置され、前記吸引荷重変化量低減手段は、前記ピストンとの間隔
を一定に保ちながら前記ピストンと一体になってスリー
ブ内に前記軸線方向に進退可能に配置された可動コアに
よって構成されていることを特徴とする請求項２記載の
定差圧弁。
【請求項７】前記可動コアは、前記ピストンを支持す
るシャフトに軸線方向に進退自在に支持されて前記スリ
ーブとは接触しないようにしたことを特徴とする請求項
６記載の定差圧弁。
【請求項８】前記主弁をバイパスするバイパス通路に
下流側からスプリングによって付勢された弁体を有す
る、高圧回避用の圧力逃し弁を備えていることを特徴と
する請求項４、５または７に記載の定差圧弁。
【請求項９】前記パイロット弁体と前記シャフトとの
間に高圧回避用のスプリングを介挿配置したことを特徴
とする請求項４記載の定差圧弁。