JP5285899B2 - 四方切換弁用ピストン装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍機器、空調機器等の可逆冷凍サイクルを利用した機器等に用いられる四方切換弁のピストン装置に関する。

従来、冷凍サイクルの冷媒通路に四方切換弁を配置して冷媒通路を切り換え、室内の冷房と暖房とを切り換えることが行なわれている。このような四方切換弁として、特許文献１及び２等において種々のものが提案されている。

これら四方切換弁は、例えば、図６に示すように、弁本体３２の内部に流体通路を切り換えるための弁体（不図示）を移動させるためのピストン装置３３が設けられ、ピストン装置３３は、上方の作動室４３と下方の高圧室４４との間に介在し、弁本体３２の内部を摺動する。尚、ピストン装置３３と栓体４１との間に形成された作動室４３は、導管４２を介して四方切換パイロット弁（不図示）に連結されている。

上記構成において、栓体４１は、弁本体３２の開放端部３２ａにろう付け４０により接合される。また、ピストン装置３３は、２枚の挟持プレート３５Ａ、３５Ｂと、パッキン３６と、かしめプレート３７とからなり、このピストン装置３３を弁体に連結するための連結板３４に、ボルト３８によって締結されるとともに、ピストン装置３３を構成する各々の部材は、リベット３９によってかしめ結合されている。

かしめプレート３７は、図７に示すように、十字状の板状部材であり、リベット３９によって第１挟持プレート３５Ａ、第２挟持プレート３５Ｂ（図６参照）及びパッキン３６と結合されるだけでなく、立上部３７ａ、３７ｂによってボルト３８の頭部を両側からかしめてプレート３７上に固定し、ボルト３８の回り止めとしても機能している。

しかし、上記従来の四方切換弁３１においては、栓体４１を弁本体３２の開放端部３２ａにろう付け４０しているため、栓体４１の下端部外周面と、弁本体３２の上端部内周面との接合部４６より、ろうやフラックスが弁本体３２内に漏れ出し、ピストン装置３３の正常な移動を妨げたり、パッキン３６と弁本体３２との間に隙間を発生させてシール不良の原因になる虞があるという問題があった。

また、上記四方切換弁３１では、かしめプレート３７の立上部３７ａ、３７ｂによってボルト３８の頭部を両側からかしめてボルト３８を固定しているが、立上部３７ａ、３７ｂは、薄板により形成されているため、十分な固定力を得ることができず、ボルト３８が回転すると、立上部３７ａ、３７ｂのかしめプレート３７の表面側の狭小部３７ｃより、立上部３７ａ、３７ｂが外側（矢視方向）に向かって拡開し、ボルト３８の回り止めとして機能しない虞があった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、四方切換弁のピストン装置の正常な移動を確保し、弁本体の内部と作動室との間に介在するパッキンのシール不良を防止するとともに、ピストン装置を連結板に固定するためのボルトの回り止めを確実に行うことを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、筒状の弁本体と、該弁本体の開放端部とろう付け接合される栓体と、前記弁本体の内部を弁体と連動して摺動し、前記栓体とで作動室を形成するピストン装置とを備える四方切換弁に用いられる前記ピストン装置であって、前記弁本体に密着するように設けられたパッキン、該パッキンを狭持する一対の狭持プレート、及び前記作動室に対向する側に、基底部と該基底部から前記栓体側に向かって立設された立ち曲げ部とからなるプレート部材を備え、該プレート部材の前記立ち曲げ部の開放端部は、外径が前記一対の狭持プレートの前記栓体側の狭持プレートよりも小径であると共に、前記弁本体の開放端部と前記栓体とのろう付けによる接合部から該ろう付けにより弁本体内に漏出したろうやフラックスが前記ピストン装置の正常な移動を妨げることがないように、前記接合部の前記弁本体の内壁側から中心方向に離間した位置において前記栓体と当接し、該プレート部材と前記栓体とで前記作動室を形成し、前記プレート部材の前記基底部に、該ピストン装置を前記弁体に連結するための連結板に締結するボルトの回転を防止する固定部を一体成形したことを特徴とする。

そして、本発明によれば、プレート部材の立ち曲げ部の開放端部が、外径を一対の狭持プレートの栓体側の狭持プレートよりも小径とすると共に、弁本体の開放端部と栓体とのろう付けによる接合部からろう付けにより弁本体内に漏出したろうやフラックスがピストン装置の正常な移動を妨げることがないように、接合部の弁本体の内壁側から中心方向に離間した位置において該栓体と当接し、該プレート部材と該栓体とで作動室を形成するように構成したため、栓体を弁本体とのろう付けによる接合部より、ろうやフラックスが弁本体内に漏れ出した場合でも、ピストンの正常な移動が妨げられることがない。また、プレート部材をボルトの回転防止に利用することで、部品点数を低減することができるとともに、コンパクトなピストン装置を構成することができる。

前記四方切換弁用ピストン装置において、前記プレート部材の前記固定部を、前記基底部から前記栓体側に向かって円筒状に立設された円筒状部と、該円筒状部の少なくとも一部をかしめ変形させることにより、該円筒状部に収容された前記ボルトの頭部を前記基底部に固定するように構成することができる。

また、前記プレート部材の前記固定部を、前記基底部から前記栓体側に向かって突出するように立設された複数の突出片を備え、該複数の突出片の少なくとも一つをかしめ変形させることにより、該複数の突出片によって囲繞された前記ボルトの頭部を前記基底部に固定するように構成することができる。

さらに、前記プレート部材の前記固定部を、前記基底部を切り欠くことにより形成した複数の突出片を備え、該複数の突出片の少なくとも一つをかしめ変形させることにより、該複数の突出片によって囲繞された前記ボルトの頭部を前記基底部に固定するように構成することができる。

以上のように、本発明によれば、四方切換弁のピストン装置の正常な移動を確保し、弁本体の内部と作動室との間に介在するパッキンのシール不良を防止するとともに、ピストン装置を連結板に固定するためのボルトの回り止めを確実に行うことのできる四方切換弁用ピストン装置を提供することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明にかかる四方切換弁用ピストン装置の一実施の形態を示し、この四方切換弁１は、弁本体２の内部に、流体通路を切り換えるための弁体（不図示）を移動させるためのピストン装置３を備え、ピストン装置３は、上方の作動室１３と下方の高圧室１４との間に介在し、弁本体２の内部を上下方向に摺動する。尚、ピストン装置３と栓体１１との間に形成された作動室１３は、導管１２を介して四方切換パイロット弁（不図示）に連結されている。栓体１１と弁本体２とは、弁本体２の開放端部２ａにろう付け１０により接合される。

ピストン装置３は、２枚の挟持プレート５Ａ、５Ｂと、パッキン６と、補助ばね１５と、プレート部材７とからなり、このピストン装置３を弁体に連結するための連結板４に、ボルト８によって締結されるとともに、ピストン装置３を構成する各々の部材は、リベット９によってかしめ結合されている。補助ばね１５は、ステンレス薄板等の薄板ばね材で形成され、パッキン６の弁本体内壁への密着性（シール性）を補うように付勢力を付与し、パッキン６の密着性（シール性）を長時間にわたり安定的に確保する。

ピストン装置３の作動室１３に対向する側に配置されたプレート部材７は、図２に示すように、基底部７ａと、この基底部７ａから栓体１１側（上方）に向かって立設された立ち曲げ部７ｂとを備え、図１に示すように、プレート部材７の立ち曲げ部７ｂの開放端部７ｅが、弁本体２と栓体１１とのろう付けによる接合部１６から離間した位置において栓体１１と当接し、プレート部材７と栓体１１とで作動室１３を形成する。

また、プレート部材７は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ボルト８を基底部７ａ上に固定するための円筒部７ｃを備え、図３（ｃ）に示すように、円筒部７ｃを外側からボルト８に向かってかしめ変形させて形成した当接部７ｄ（６箇所）を、ボルト８の頭部に当接させ、ボルト８を基底部７ａ上に固定している。

上記構成により、栓体１１を弁本体２の開放端部２ａにろう付け１０した際に、接合部１６からろうやフラックスが弁本体２内に漏出した場合でも、プレート部材７の立ち曲げ部７ｂの開放端部７ｅは、栓体１１と弁本体２との接合部１６から離間した位置にあるため、ピストン装置３の正常な移動が妨げられることなく、パッキン６も接合部１６から離れた位置にあるため、パッキン６と弁本体２の内壁との間がろうやフラックスによって拡開してシール不良の原因になることもない。

また、プレート部材７の円筒部７ｃ及び当接部７ｄによってボルト８を基底部７ａ上に固定しているため、ボルト８の頭部の回転を阻止することができ、ボルト８を強固に固定することができる。

図４は、上記プレート部材７によるボルト８の頭部の固定構造の第１の改変例を示し、この構造では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、基底部７ａから複数の突出片７ｆを立設し、図４（ｃ）に示すように、突出片７ｆを外側からボルト８に向かってかしめ変形させてボルト８の頭部に当接させ、ボルト８を基底部７ａ上に固定している。

図５は、上記プレート部材７によるボルト８の頭部の固定構造の第２の改変例を示し、この構造では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、基底部７ａを切り欠く（切欠部７ｇ）ことにより複数（４つ）の突出片７ｈを形成し、図５（ｃ）に示すように、突出片７ｈを外側からボルト８に向かってかしめ変形させてボルト８の頭部に当接させ、ボルト８を基底部７ａ上に固定している。

尚、上記実施の形態においては、図２に示すように、プレート部材７は、基底部７ａの外周部に円筒状に形成された立ち曲げ部７ｂを有する場合について説明したが、この立ち曲げ部７ｂは、筒状に一体に連なった形状に限定されず、筒状部に数カ所の切り込みを有する複数の立ち曲げ部とすることもできる。

また、四方切換弁１の弁本体２の一方の端部に位置するピストン装置３を例示して説明したが、上記構成を有するピストン装置３を弁本体２の両端部に設けることも勿論可能である。

本発明にかかる四方切換弁用ピストン装置及びその近傍を示す断面図である。 図１の四方切換弁用ピストン装置を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図２のプレート部材及びボルトを示す図であって、（ａ）は、プレート部材の円筒部をかしめる前の状態を示す断面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、プレート部材の円筒部をかしめた後の状態を示す平面図である。 本発明にかかる四方切換弁用ピストン装置のプレート部材の改変例を示す図であって、（ａ）は、プレート部材の突出片をかしめる前の状態を示す断面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、プレート部材の突出片をかしめた後の状態を示す平面図である。 本発明にかかる四方切換弁用ピストン装置のプレート部材の改変例を示す図であって、（ａ）は、プレート部材の突出片をかしめる前の状態を示す断面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、プレート部材の突出片をかしめた後の状態を示す平面図である。 従来の四方切換弁用ピストン装置及びその近傍を示す断面図である。 図６の四方切換弁用ピストン装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。

符号の説明

１ 四方切換弁
２ 弁本体
２ａ 開放端部
３ ピストン装置
４ 連結板
５Ａ 第１挟持プレート
５Ｂ 第２挟持プレート
６ パッキン
７ プレート部材
７ａ 基底部
７ｂ 立ち曲げ部
７ｃ 円筒部
７ｄ 当接部
７ｅ 開放端部
７ｆ 突出片
７ｇ 切欠部
７ｈ 突出片
８ ボルト
９ リベット
１０ ろう付け
１１ 栓体
１２ 導管
１３ 作動室
１４ 高圧室
１５ 補助ばね
１６ 接合部

Claims (4)

1. 筒状の弁本体と、該弁本体の開放端部とろう付け接合される栓体と、前記弁本体の内部を弁体と連動して摺動し、前記栓体とで作動室を形成するピストン装置とを備える四方切換弁に用いられる前記ピストン装置であって、
   前記弁本体に密着するように設けられたパッキン、該パッキンを狭持する一対の狭持プレート、及び前記作動室に対向する側に、基底部と該基底部から前記栓体側に向かって立設された立ち曲げ部とからなるプレート部材を備え、該プレート部材の前記立ち曲げ部の開放端部は、外径が前記一対の狭持プレートの前記栓体側の狭持プレートよりも小径であると共に、前記弁本体の開放端部と前記栓体とのろう付けによる接合部から該ろう付けにより弁本体内に漏出したろうやフラックスが前記ピストン装置の正常な移動を妨げることがないように、前記接合部の前記弁本体の内壁側から中心方向に離間した位置において前記栓体と当接し、該プレート部材と前記栓体とで前記作動室を形成し、
   前記プレート部材の前記基底部に、該ピストン装置を前記弁体に連結するための連結板に締結するボルトの回転を防止する固定部を一体成形したことを特徴とする四方切換弁用ピストン装置。
2. 前記プレート部材の前記固定部は、前記基底部から前記栓体側に向かって円筒状に立設された円筒状部と、該円筒状部の少なくとも一部をかしめ変形させることにより、該円筒状部に収容された前記ボルトの頭部を前記基底部に固定することを特徴とする請求項１に記載の四方切換弁用ピストン装置。
3. 前記プレート部材の前記固定部は、前記基底部から前記栓体側に向かって突出するように立設された複数の突出片を備え、該複数の突出片の少なくとも一つをかしめ変形させることにより、該複数の突出片によって囲繞された前記ボルトの頭部を前記基底部に固定することを特徴とする請求項１に記載の四方切換弁用ピストン装置。
4. 前記プレート部材の前記固定部は、前記基底部を切り欠くことにより形成した複数の突出片を備え、該複数の突出片の少なくとも一つをかしめ変形させることにより、該複数の突出片によって囲繞された前記ボルトの頭部を前記基底部に固定することを特徴とする請求項１に記載の四方切換弁用ピストン装置。

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