JP2020046031A - スプール弁 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)円筒状の弁室を有する弁本体。
(2)前記弁室の端部に設けられたピストン室。
(3)前記弁室の軸線方向の異なる位置の壁面に設けられた複数のポート。
(4)前記弁室の内部に前記軸線方向にスライド自在且つ前記軸線と同軸に配置された金属管を有する弁体。
(5)前記弁体側に連結されたピストン部。
(6)前記弁体の外周と前記弁室の内壁面との間に形成され、前記ポートに連通する第1流路。
(7)前記弁室の周方向の内面に周方向に沿ってリング状に設けられ、前記弁体の外周面と前記弁室間の隙間をシールするシール部材。
(8)前記弁体の前記金属管は、前記弁体と前記弁室内周面との間に前記第1流路を形成する小径部。
(9)前記シール部材と接離して前記第1流路を開閉する大径部。
(10)前記小径部と前記大径部とを滑らかな曲面で連結する拡開部。
(1)前記弁室の両端に前記ピストン室がそれぞれ設けられ前記弁体の両端に、前記各ピストン室内をスライドする前記ピストン部がそれぞれ設けられている。
(2)前記弁室の一端に前記ピストン室が設けられ、前記弁体の一端に前記ピストン室内をスライドする前記ピストン部が設けられ、前記弁室の他端にスプリング保持部が設けられ、前記弁体の他端と前記スプリング保持部の間に前記弁体をその軸方向に付勢するスプリングが配置されている。
(3)前記弁体における前記小径部に、前記金属管の壁面を貫通し、前記第1流路と連通する複数の開口部が形成され、前記弁体の内部に前記第1流路と連通する第2流路が設けられていることを特徴とする。
(4)前記弁体の端部に前記小径部と同径の開口部が形成され、前記開口部が前記ピストン部によって密封されていることを特徴とする。
(5)前記弁体の一方の端部に前記小径部の端部から前記弁体の内周側に屈曲形成された端面部が設けられ、前記端面部に弁体と同軸に伸びる連結部材が固定され、前記連結部材に前記ピストン部材が連結されていることを特徴とする。
(6)前記ピストン室が1本の管状部材から構成され、前記ピストン室における前記弁体と反対側の端部に位置する開口部が、蓋板によって閉鎖されている。
(7)前記ピストン室が、一端に底部を有する1本の管状部材から構成され、前記ピストン室の一方においては、前記弁体と反対側の端部に位置する開口部が蓋板によって閉鎖され、前記ピストン室の他方においては、前記管状部材底部によって閉鎖されている。
(8)前記弁体の一端が前記ピストン部によって閉鎖され、前記弁体の他端が開口し、前記弁体の開口部から前記スプリングの前記弁体側の端部が前記弁体内に挿入され、前記ピストン部に当接している。
(9)前記弁体の一端が前記ピストン部によって閉鎖され、前記弁体の他端が開口し、前記弁体の開口部と前記ピストン部との間に前記弁体内部を軸方向に閉鎖する密閉板が設けられ、前記ピストン部と前記密閉板の間に前記第2流路となる間隙が設けられ、前記スプリングの前記弁体側の端部が前記弁体内に挿入され、前記密閉板に当接している。
[1−1.構成]
以下、本発明に係るスプール弁1の第1の実施形態について図1及び図2を参照して説明する。このスプール弁1は、実際の使用に当たっては様々な方向に配置されるが、本明細書では、図1に示す方向、すなわち、スプール弁を構成する弁室2と弁体11の軸線Lを図中左右方向に配置した方向に従って、各部材の位置関係を説明する。
以上のような構成を有するスプール弁は、弁体11をその軸方向にスライドさせることにより、弁体11の外周にリング状に設けられた大径部13の位置を変化させ、大径部13を第1シール部材8又は第2シール部材9のいずれかに接触させる。これにより、弁室2の壁面に設けられた複数のポート4〜6の中から所定のポートを選択して第1流路及び第2流路に連通させることにより、流路の切り替えを行う。以下では、図1〜2を参照して本実施形態における流路の切り替えについての説明を行う。
本実施形態のスプール弁は、以下の効果を奏することができる。
(1)弁体11を弁室2と同軸で、肉厚が均等である円筒状の金属管から構成したので、金属管をハイドロフォーミング加工することで、大径部13、小径部12、及び拡開部14を有する弁体11を簡単に製造することができる。
図3及び図4に従って、第2の実施形態を説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態に対して、弁体11の内部に密閉板20を設けたものである。これにより、弁体11内部において、使用していなかったスペースを活用し、第3ポート6と第2ポート5が連通する場合にも、第2流路に流体を流し、流量の増大を図ったものである。以下、本発明に係るスプール弁の実施形態について図面を参照して説明する。なお、弁体11が金属管から構成され、小径部12、大径部13、拡開部14及び湾曲した境界部分を有することは、本発明のすべての実施形態において共通である。また、第1実施形態と同様な構成については、同一部号を付し、説明は省略する。
図5及び図6に従って、第3の実施形態を説明する。第3の実施形態は、第1の実施形態に対して、弁の一部をステム化することで、バルジ成形の難易度を落とすと共に、流量の増大を図ったものである。本実施形態において、ステムとは、円柱等の柱状や腕木状の部材を言う。
図7に従って、第4の実施形態を説明する。第4の実施形態は、第3の実施形態に対して、使用していなかった弁体11の内部スペースを活用することで、流量の増大を図ったものである。
図8及び図9に従って、第5の実施形態を説明する。第5の実施形態は、第1の実施形態に対して、弁室2及びピストン室3a,3bの外郭を1つの管状部材とすることで、加工の簡素化、内部熱ロスの低減、軽量化を図ったものである。
図10及び図11に従って、第6の実施形態を説明する。第6の実施形態は、第1の実施形態に対して、片側のピストンをコイルスプリングに置き換えることで、部品点数の削減、組立性向上、小型化を図ったものである。
図12及び図13に従って、第7の実施形態を説明する。第7の実施形態は、第6の実施形態に対して、内部に密閉板20を設け、使用していなかった弁体11内部のスペースを活用することで、流量の増大を図ったものである。
図14及び図15に従って、第8の実施形態を説明する。第8の実施形態は、第6の実施形態の変形例で、弁室2、ピストン室3b及びスプリング25の保持部24の外郭を1つの有底の深絞り形状にすることで、加工の簡素化、内部熱ロスの低減、軽量化を図ったものである。
以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、実施するスプール弁の用途に応じて、本明細書に記載した実施形態に採用されている各部の構成を適宜選択して組み合わせることができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
2…弁室
3a,3b…ピストン室
4…第1ポート
5…第2ポート
6…第3ポート
7…溝
8…第1シール部材
9…第2シール部材
10…蓋板
10a…配管
11…弁体
12…小径部
13…大径部
14…拡開部
15a〜15d…冷媒出入口
20…密閉板
21…連結部材
22…金属製の管状部材
23…スペーサ
24…スプリング保持部
25…スプリング
Claims (10)
- 円筒状の弁室を有する弁本体と、
前記弁室の端部に設けられたピストン室と、
前記弁室の軸線方向の異なる位置の壁面に設けられた複数のポートと、
前記弁室の内部に前記軸線方向にスライド自在且つ前記軸線と同軸に配置された金属管を有する弁体と、
前記弁体側に連結されたピストン部と、
前記弁体の外周と前記弁室の内壁面との間に形成され、前記ポートに連通する第1流路と、
前記弁室の周方向の内面に周方向に沿ってリング状に設けられ、前記弁体の外周面と前記弁室間の隙間をシールするシール部材と、
を備えたスプール弁において、
前記弁体の前記金属管は、前記弁体と前記弁室内周面との間に前記第1流路を形成する小径部と、
前記シール部材と接離して前記第1流路を開閉する大径部と、
前記小径部と前記大径部とを滑らかな曲面で連結する拡開部と、
を備える
ことを特徴とするスプール弁。 - 前記弁室の両端に前記ピストン室がそれぞれ設けられ、
前記弁体の両端に、前記各ピストン室内をスライドする前記ピストン部がそれぞれ設けられている請求項1に記載のスプール弁。 - 前記弁室の一端に前記ピストン室が設けられ、前記弁室の他端にスプリング保持部が設けられ、
前記弁体の一端に、前記各ピストン室内をスライドする前記ピストン部が設けられ、前記弁体と前記スプリング保持部の間に前記弁体をその軸方向に付勢するスプリングが配置されている請求項1に記載のスプール弁。 - 前記弁体における前記小径部に、前記金属管の壁面を貫通し、前記第1流路と連通する複数の開口部が形成され、
前記弁体の内部に前記第1流路と連通する第2流路が設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のスプール弁。 - 前記弁体の端部に前記小径部と同径の開口部が形成され、前記開口部が前記ピストン部によって密封されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のスプール弁。
- 前記弁体の一方の端部に前記小径部の端部から前記弁体の内周側に屈曲形成された端面部が設けられ、前記端面部に弁体と同軸に伸びる連結部材が固定され、前記連結部材に前記ピストン部材が連結されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のスプール弁。
- 前記ピストン室が1本の管状部材から構成され、前記ピストン室における前記弁体と反対側の端部に位置する開口部が、蓋板によって閉鎖されている請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のスプール弁。
- 前記ピストン室が、一端に底部を有する1本の管状部材から構成され、
前記ピストン室の一方においては、前記弁体と反対側の端部に位置する開口部が蓋板によって閉鎖され、
前記ピストン室の他方においては、前記管状部材底部によって閉鎖されている請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のスプール弁。 - 前記弁体の一端が前記ピストン部によって閉鎖され、前記弁体の他端が開口し、前記弁体の開口部から前記スプリングの前記弁体側の端部が前記弁体内に挿入され、前記ピストン部に当接している請求項3に記載のスプール弁。
- 前記弁体の一端が前記ピストン部によって閉鎖され、前記弁体の他端が開口し、前記弁体の開口部と前記ピストン部との間に前記弁体内部を軸方向に閉鎖する密閉板が設けられ、前記ピストン部と前記密閉板の間に前記第2流路となる間隙が設けられ、
前記スプリングの前記弁体側の端部が前記弁体内に挿入され、前記密閉板に当接している請求項4に記載のスプール弁。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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