JP2015224649A5

JP2015224649A5 -

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Publication number: JP2015224649A5
Application number: JP2014107862A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2017-06-01

Description

上記の目的を達成すべく、本発明に係る二段パイロット式電磁弁は、第１弁体と、弁軸に設けられた第２弁体と、該弁軸を昇降させるための電磁式アクチュエータと、前記弁軸の昇降動作に応じて開閉駆動されるパイロット弁体と、流入口及び流出口が設けられた弁本体と、を備え、前記弁本体における前記流入口と前記流出口との間に、前記第１弁体が摺動自在に嵌挿されるとともに該第１弁体により前記流入口に連なる第１弁室と第１背圧室とに仕切られた流入室、前記第１弁室に開口するとともに前記流出口に連通して前記第１弁体の摺動動作に応じて開閉される第１弁口を有する流出室、及び、前記パイロット弁体及び前記第２弁体が昇降自在に配在されるとともに該パイロット弁体により第２弁室と第２背圧室とに仕切られたパイロット弁室が設けられ、かつ、前記第２弁室を介して前記第１背圧室と前記第２背圧室とを連通する第１パイロット通路、前記流出室と前記第２弁室とを連通するとともに前記第２弁室に開口して前記パイロット弁体の昇降動作に応じて開閉される第２弁口を有する第２パイロット通路、前記第１弁室と前記第１背圧室とを連通する第１均圧通路、及び、前記第１弁室と前記第１パイロット通路とを直接的に連通する第２均圧通路が設けられており、前記弁軸の昇降動作に応じて前記パイロット弁体のパイロット孔及び前記第２パイロット通路の前記第２弁口が開閉され、前記第１弁体が移動されて前記流出室の前記第１弁口が開閉される二段パイロット式電磁弁であって、前記第１弁体は、前記弁軸及び前記パイロット弁体の昇降方向とは異なる方向に移動自在となっていることを特徴としている。

弁軸３０は、第２パイロット通路１７やパイロット弁体５０、ホルダ部材９と同一軸線上に配置されており、そのニードル型の第２弁体３１が、ホルダ部材９の挿通穴９ｅに挿通されるとともにその保持穴９ｄに摺動自在に嵌挿され、その第２弁体３１の先端部（逆円錐状の弁体部３２）が嵌挿穴９ｃ（パイロット弁室１５の第２背圧室１５ｂ）内に昇降自在に配在される。また、第２弁体３１の上方には、後述する電磁式アクチュエータ４０のプランジャ４２内に昇降自在に内挿されて当該プランジャ４２等により昇降方向（縦方向）へ駆動される大径駆動部３３が設けられている。電磁式アクチュエータ４０が作動されてプランジャ４２もしくは第２閉弁ばね４７により大径駆動部３３が縦方向へ駆動されることにより、第２弁体３１の外周面がホルダ部材９の保持穴９ｄの内周面と摺接しながら当該第２弁体３１が昇降され、第２弁体３１の先端部の弁体部３２がパイロット弁体５０の中央部に設けられたパイロット孔５１（の上面開口）と接離し、そのパイロット孔５１が開閉される。

詳細には、このパイロット弁体５０は、弁本体１０の突設部２ａの段付き凹穴６に螺着されたホルダ部材９の嵌挿穴９ｃに縦方向に摺動自在に嵌挿された短円柱状体であり、真鍮等の金属製の外周部材５０ｂとそれに内嵌されてかしめ部５０ｃによりかしめ固定された断面凸形状のテフロン（登録商標）等の合成樹脂製の内周部材５０ａとから構成され、該内周部材５０ａが第２パイロット通路１７の第２弁座１８に接離するようになっている。また、パイロット弁体５０の内周部材５０ａの中央部を貫通するように、パイロット弁室１５の第２弁室１５ａと第２背圧室１５ｂを連通し、前記第２弁体３１により開閉される段付きのパイロット孔５１が形成されている。さらに、外周部材５０ｂには、パイロット弁室１５の第２弁室１５ａと第２背圧室１５ｂを常時連通する段付き縦穴からなる連通路５２が形成されている。

上記構成の電磁弁１では、コイル４４へ通電すると（通電時）、図１に示すように、プランジャ４２がプランジャばね４６の付勢力に抗して下方へ駆動され、弁軸３０が第２閉弁ばね４７の付勢力によってプランジャ４２と共に下方へ移動され、弁軸３０の第２弁体３１の弁体部３２がパイロット弁体５０（の内周部材５０ａ）に押し付けられて、第２弁体３１の弁体部３２によりパイロット弁体５０のパイロット孔５１が閉じられる。それと共に、パイロット弁体５０が開弁ばね５３の付勢力に抗して弁軸３０等と共に下方へ移動され、パイロット弁体５０（の内周部材５０ａ）が第２パイロット通路１７の第２弁座１８に押し付けられて第２弁口１８ａが閉じられる。流入口３を介して流入室１１の第１弁室１１ａへ導入された高圧の流体（冷媒）は、第１弁体２０の第１均圧通路２６及び第１弁体２０（の大径部２１）の外周面ないしピストンリング２１ａの外周面と流入室１１の内周面（段付き横穴５の摺動面５ｂ）との摺動面隙間→第１背圧室１１ｂ→第１パイロット主通路１６ａ→第２弁室１５ａ→パイロット弁体５０の連通路５２→第２背圧室１５ｂへと流れ込む。その結果、流入室１１の第１弁室１１ａの圧力Ｐ１や第１背圧室の圧力Ｐ３（ここで、Ｐ１＝Ｐ３）等は、流出室１２の圧力Ｐ２よりも高くなり、第１閉弁ばね２４の付勢力及び流入室１１の第１弁室１１ａと流出室１２との差圧によって、第１弁体２０が第１弁座１３へ押し付けられて第１弁口１３ａが閉じられる（全閉状態）。

次に、上記全閉状態からコイル４４への通電を停止すると（非通電時）、図３に示すように、プランジャ４２がプランジャばね４６の付勢力によって上方へ（上端面がスリーブ４１の天井部の下面に接当するまで）駆動され、弁軸３０が第２閉弁ばね４７の付勢力に抗してプランジャ４２と共に上方へ引き上げられ、弁軸３０の第２弁体３１の弁体部３２がパイロット弁体５０（の内周部材５０ａ）から離れて、パイロット弁体５０のパイロット孔５１が開かれる。これにより、第２背圧室１５ｂへ導入された高圧の流体（冷媒）は、パイロット孔５１を介して第２パイロット通路１７及び流出室１２へ流れ込む。

高圧の流体（冷媒）が第２背圧室１５ｂから第２パイロット通路１７及び流出室１２へ流れ込むと、第２背圧室１５ｂの圧力Ｐ４が低下する。より詳細には、第２背圧室１５ｂの圧力Ｐ４は、流出室１２の圧力Ｐ２よりも高く、かつ第１背圧室１１ｂやパイロット主通路１６ａ、第２弁室１５ａの圧力Ｐ３よりも低くなり、図４に示すように、開弁ばね５３の付勢力及び第２背圧室１５ｂとパイロット主通路１６ａとの差圧によってパイロット弁体５０が第２弁座１８から引き上げられて、パイロット孔５１よりも大口径の第２弁口１８ａが開かれる。第２弁口１８ａが開かれると、第１背圧室１１ｂや第１パイロット主通路１６ａへ導入された高圧の流体（冷媒）は、第２弁口１８ａを介して第２弁室１５ａから第２パイロット通路１７及び流出室１２へ流れ込む。

次に、流入口３と流出口４との間の第１弁口１３ａを閉弁すべく、コイル４４へ通電すると、図６に示すように、プランジャ４２がプランジャばね４６の付勢力に抗して下方へ駆動され、弁軸３０が第２閉弁ばね４７の付勢力によってプランジャ４２と共に下方へ移動され、弁軸３０の第２弁体３１の弁体部３２がパイロット弁体５０（の内周部材５０ａ）に押し付けられて、第２弁体３１の弁体部３２によりパイロット弁体５０のパイロット孔５１が閉じられる。

パイロット孔５１が閉じられると、パイロット弁室１５の第２弁室１５ａの圧力Ｐ３と第２背圧室１５ｂの圧力Ｐ４とが等しくなり（すなわち、第２弁室１５ａと第２背圧室１５ｂとが均圧され）、第２閉弁ばね４７の付勢力によって、弁軸３０とパイロット弁体５０とが一体となって開弁ばね５３の付勢力に抗して下方へ押し下げられ、図７に示すように、パイロット弁体５０（の内周部材５０ａ）が第２パイロット通路１７の第２弁座１８に押し付けられて第２弁口１８ａが閉じられる。

Claims

第１弁体と、弁軸に設けられた第２弁体と、該弁軸を昇降させるための電磁式アクチュエータと、前記弁軸の昇降動作に応じて開閉駆動されるパイロット弁体と、流入口及び流出口が設けられた弁本体と、を備え、
前記弁本体における前記流入口と前記流出口との間に、前記第１弁体が摺動自在に嵌挿されるとともに該第１弁体により前記流入口に連なる第１弁室と第１背圧室とに仕切られた流入室、前記第１弁室に開口するとともに前記流出口に連通して前記第１弁体の摺動動作に応じて開閉される第１弁口を有する流出室、及び、前記パイロット弁体及び前記第２弁体が昇降自在に配在されるとともに該パイロット弁体により第２弁室と第２背圧室とに仕切られたパイロット弁室が設けられ、かつ、前記第２弁室を介して前記第１背圧室と前記第２背圧室とを連通する第１パイロット通路、前記流出室と前記第２弁室とを連通するとともに前記第２弁室に開口して前記パイロット弁体の昇降動作に応じて開閉される第２弁口を有する第２パイロット通路、前記第１弁室と前記第１背圧室とを連通する第１均圧通路、及び、前記第１弁室と前記第１パイロット通路とを直接的に連通する第２均圧通路が設けられており、
前記弁軸の昇降動作に応じて前記パイロット弁体のパイロット孔及び前記第２パイロット通路の前記第２弁口が開閉され、前記第１弁体が移動されて前記流出室の前記第１弁口が開閉される二段パイロット式電磁弁であって、
前記第１弁体は、前記弁軸及び前記パイロット弁体の昇降方向とは異なる方向に移動自在となっていることを特徴とする二段パイロット式電磁弁。
前記第１弁体は、前記弁軸及び前記パイロット弁体の昇降方向に対して直交する方向に移動自在となっていることを特徴とする請求項１に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第１均圧通路は、側面視で前記流入口の高さの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第１均圧通路は、前記第１弁室に連なる複数の開口を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第１均圧通路は、前記第１弁室に連なる縦通路、及び該縦通路と前記第１背圧室とに連なる横通路から構成されることを特徴とする請求項４に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第１均圧通路は、前記第１弁体の円柱状部分に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第２均圧通路は、前記第１パイロット通路を構成する前記第２弁室に連通していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第２均圧通路は、側面視で前記流入口の幅の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記第２均圧通路は縦穴から構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の二段パイロット式電磁弁。
前記昇降駆動部の非作動時において、前記パイロット弁体のパイロット孔及び前記第２パイロット通路の前記第２弁口が開状態もしくは閉状態となるように構成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の二段パイロット式電磁弁。