JP6346035B2 - スライド弁 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機、自動販売機および冷凍機等に組み込まれ、冷媒のような流体の流れを制御するスライド弁に関する。

空気調和機、自動販売機および冷凍機等においては、弁座面上を弁体がスライドし、弁座に形成されている複数の出口側ポートを開閉または切り換えるいわゆる三方弁あるいは四方弁と称されるスライド弁が従来から用いられている。

例えば、特許文献１に開示されるような三方弁としてのスライド弁においては、スライド弁を構成する弁体は、ソレノイドにより磁気的に吸着されるプランジャを介して駆動され、弁座面上を往復動的にスライドすることで、２つの出口側ポートを開閉している。スライド弁の弁体は、具体的には、プランジャに固定された連結杆の末端部に形成されている貫通孔内に挿入されている。また、スライド弁の弁体は、該弁体がスライドする方向（言い換えれば、プランジャまたは連結杆の中心軸が延在する方向）と直交する方向に貫通孔内に出入り自在に挿入されている。

スライド弁の弁体は、また、板バネを用いて、弁体のシール面が弁座面上に押し付けられるように形成される。板バネは、弁体の背面、すなわちシール面の反対側の面、に接触することで、弁体のシール面を弁座面上に押し付けている。このように構成されることで、スライド弁の弁体は、該弁体により閉じられている出口側ポートへの流体の流れを遮断している。

また、特許文献２に開示される四方弁としてのスライド弁も、上記三方弁としてのスライド弁と実質的に同じ構成を備えている。

特開２０１２−２２７９号公報 実開昭６１−１１２１７６号公報

従来のスライド弁においては、弁室に開口する入口側ポートは、通常、圧縮機の吐出側に接続されている。したがって、入口側ポートから弁室内に流入する高圧の流体は、板バネの押圧力に加えて出口側ポートが開口する弁座面に対してスライド弁の弁体（のシール面）を押し付けることに寄与し、弁体が閉じている出口側ポートへの流体の流れを確実に遮断している。

しかしながら、例えば、圧縮機が停止した場合において、入口側ポートから入ってくる流体の圧力がほとんど無くなる。他方、閉じられていた出口側ポートの下流側に存在する流体の圧力は、瞬間的には変わらないため、弁体を挟む前後の圧力は、相対的に下流側の圧力が高くなる場合が生じる。この場合、弁体を挟む流体の圧力差が、弁体を弁座（面）に押しつけている板バネの押圧力を越える（逆圧状態になる）と、弁体が、閉じられている出口側ポートが開口する弁座の弁座面から浮き上がり、弁体によるシール状態が壊される。通常は、瞬時に流体の圧力差が無くなることで、弁体が元の状態に戻り、シール状態も元に戻り、弁体のスライドにもなんら影響を及ぼすことが無い。

ところで、上述したように、弁体は、貫通孔内に出入り自在に挿入される構造になっており、弁体と貫通孔との間に設計公差による若干の隙間が存在する。このような設計公差などに伴う隙間の存在により、逆圧により弁体が浮き上がると、弁体が傾斜し、場合によっては弁体の傾斜状態がロックされてしまう。言い換えると、弁体は、該弁体がスライドする方向に対して直角を成す状態を維持することができなくなり、したがって、弁体のシール面が弁座の弁座面に対して傾斜することになる。このように弁体が傾斜すると、弁体は、出口側ポートに対してシールをすることが不可能になるとともに、弁体の一部が出口側ポート内に入り込むことで弁体がスライドすることができなくなる恐れも生じる。

あるいは、ソレノイドに通電し、プランジャが動き始めると、弁体の動きとともに、２つの出口側ポートの両方が「開」となる瞬間がある。このとき、入口側ポートの径の大きさ（供給量）より出口側ポートの径の大きさが大きくなるため、圧力バランスが崩れ、さらに、ポート切り換えの最中で弁体が動いているので、該弁体が傾斜し、そのままロックされることもある。

このような弁体の傾斜を避けるために、弁体を押圧する板バネのバネ定数を大きくしたり、弁体の高さ（背面とシール面との間の距離）を大きくしたり、あるいは、設計公差を厳しくすることが考えられる。しかしながら、これらの解決策では、単純に材料費や製造費を上昇させるので好ましくない。

本発明の目的は、簡単な構造で逆圧時に傾斜することが防止されるスライド弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るスライド弁は、入口側ポートが開口する弁室を画定する弁本体、弁室内に配置され、弁座面において少なくとも１つの出口側ポートが弁室に対して開口する弁座、ソレノイドにより駆動されるプランジャ、該プランジャに一体的に組み込まれている連結杆、該連結杆に保持され、少なくとも１つの出口側ポートを開閉する弁体であって、弁座の弁座面上でスライドし、該出口側ポートを開閉するシール面および該シール面に対向する背面を備えている弁体、および弁体の背面に当接し、該弁体を弁座の弁座面に押し付ける板バネを少なくとも含んでいる弁体アセンブリを少なくとも備え、出口側ポートを開閉するスライド弁において、板バネには、突起が形成され、弁体の背面には、段部が形成され、当該段部の底面に板バネに形成されている突起が当接することを特徴とする。

本発明に係るスライド弁は、また、入口側ポートが開口する弁室を画定する弁本体、弁室内に配置され、弁座面において１つの出口側ポートおよび２つの出入口兼用ポートが弁室に対して開口する弁座、ソレノイドにより駆動されるプランジャ、該プランジャに一体的に組み込まれている連結杆、該連結杆に保持され、弁座面において開口する出口側ポートと２つの出入口兼用ポートのうちの一方のポートを、通路を介して連通させるとともに、２つの出入口兼用ポートのうちの他方のポートを、弁室に対して開かせる弁体であって、弁座の弁座面上でスライドし、通路、弁室に対して通路をシールするシール面および該シール面に対向する背面を備えている弁体、および弁体の背面に当接し、該弁体を弁座の弁座面に押し付ける板バネを少なくとも含んでいる弁体アセンブリを少なくとも備え、流体の流路を切り換えるスライド弁において、板バネには、突起が形成され、弁体の背面には、段部が形成され、当該段部の底面に板バネに形成されている突起が当接することを特徴とする。

本発明に係るスライド弁は、また、弁体の背面に形成される段部が、溝部であってもよいし、背面突出部であってもよい。

本発明に係るスライド弁において、連結杆は、基端部および末端部を有し、連結杆の末端部には、弁体が挿入され、保持される貫通孔が形成されるとともに、弁体と貫通孔との間に隙間が形成されていることが好ましい。

さらに、本発明に係るスライド弁においては、板バネは、基端部、弾性変形部および末端部を有し、板バネの基端部は、連結杆の基端部に固定され、板バネの末端部には、段部の底面に当接する突起が形成されていることが好ましい。

また、本発明に係るスライド弁においては、プランジャは、ソレノイドにより駆動されることが好ましい。

本発明に係るスライド弁は、上述のような構成を備えているので、弁体が逆圧で浮き上がったとき、弁体が傾斜したり、ずれたりすることが抑えられ、弁体が傾斜し、あるいはずれたままの状態で弁体がロックされることがない。したがって、弁体のシール性能が低下することがない。また、スライド弁を組み立てるとき、弁体のシール面との明確な構造の違いにより、弁体を連結杆の貫通孔内に容易に且つ正しく挿入することができる。さらに、弁体の構造が簡単であるので製作コストの上昇が抑えられる。また、弁体と貫通孔との間に隙間が形成されることで、弁体の移動が円滑に実行され得る。

本発明に係るスライド弁の第１の実施形態の概略断面図である。 図１のスライド弁を構成する弁体アセンブリの斜視図である。 図２の弁体アセンブリの断面図である。 図１のスライド弁を構成する弁体の実施例を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面断面図、（ｃ）は、底面図、（ｄ）は、板バネとの関係を示す側面図である。 図４（ａ）〜（ｄ）に示される弁体の実施例とは異なる変形例を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面断面図、（ｃ）は、底面図、（ｄ）は、板バネとの関係を示す側面図である。 図４（ａ）〜（ｄ）、及び、図５（ａ）〜（ｄ）に示される弁体の実施例とは異なる変形例を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ断面図である、正面断面図、（ｃ）は、底面図、（ｄ）は、（ａ）のＶＩｄ−ＶＩｄ断面図である、板バネとの関係を示す側面断面図である。 本発明に係るスライド弁の第２の実施形態の概略断面図である。

図１には、本発明に係るスライド弁の代表的な実施形態の断面図が示されている。本発明に係る実施形態として図１に示されているスライド弁は、自動販売機に用いられる三方弁として例示されているが、本発明は、これに限られるものではなく、後述するように、空気調和機や冷凍機等に組み込まれる四方弁としてのスライド弁にも適用可能である。

本実施形態に係るスライド弁１は、図１において上下方向垂直に延在する中心軸Ｏ−Ｏを有し、概略、弁本体５、弁体アセンブリ１０、ソレノイド１８を備えている。

スライド弁１を構成する弁本体５は、入口側ポート（不図示）を介して上流側流路に連通する入口側継手２に連結され、出口側ポート８および９を介してそれぞれ下流側流路に連通する出口側継手３および４に連結される弁室６を画定している。弁室６内には出口側継手３および４の開口端部が差し込まれている弁座７が設けられ、弁座７の弁座面７ａには、それぞれ出口側継手３および４に連通する出口側ポート８および９が開口するように形成されている。なお、入口側継手２、出口側継手３および４は、限定されるものではないが、それぞれの軸がスライド弁１の中心軸Ｏ−Ｏに対して直交するように配置され、弁座７の弁座面７ａは、中心軸Ｏ−Ｏに対して平行に配置されることが好ましい。

本実施形態において、スライド弁１を構成する弁体アセンブリ１０は、図２および３に示されるように、概略、弁体１１、板バネ１３、連結杆１２およびプランジャ１５を備える。また、図２および３に示されるように、スライド弁１の中心軸Ｏ−Ｏが、連結杆１２およびプランジャ１５の中心を通っている。

弁体アセンブリ１０を構成するプランジャ１５は、図１において、ソレノイド１８にリード線２５を介して電流が流れたとき、コイルバネ１６の付勢力に抗して移動し、弁体１１をスライドさせる部材である。図１において、弁体１１が上方にスライドすると、出口側ポート８が開けられ、出口側ポート９が閉じられることで流路が切り換えられる。プランジャ１５は、図１〜３に示されるように、中心軸Ｏ−Ｏに沿って、プランジャ１５を上下に貫通する中心孔１５ａが形成されている。該中心孔１５ａは、断面円形であり、中間に上から第１段部１５ｂおよび第２段部１５ｃを備え、直径を変化させている。第１段部１５ｂでは、直径を小さくすることで、コイルバネ１６の一端部を保持する。なお、コイルバネ１６の他端部は、吸引子１７に保持される。第２段部では、直径を大きくすることで、連結杆１２の基端部１２ｂを収容する。さらに、プランジャ１５の中心孔１５ａの下端部には、中心孔１５ａを閉じるように開口縁１５ｄが形成され、中心孔１５ａ内に収容された連結杆１２の基端部１２ｂに対して開口縁１５ｄを変形させてカシメ固定することで、連結杆１２をプランジャ１５に装着する。

弁体アセンブリ１０を構成する連結杆１２は、弁体１１を保持する扁平な板状部材であって、基端部１２ｂおよび末端部１２ｃを備えている。連結杆１２の末端部１２ｃにおいて断面長円形の貫通孔１２ａが形成され、弁体１１を保持する。貫通孔１２ａは、連結杆１２を含む弁体アセンブリ１０がスライド弁１として組み立てられたとき、弁体１１の中心軸Ａ−Ａがスライド弁１の中心軸Ｏ−Ｏに対して直角を成すように、連結杆１２の末端部１２ｃに形成される。貫通孔１２ａの断面形状は、弁体１１の基部１１ａの断面形状と概略同じであって、本実施形態では、貫通孔１２ａの断面形状は長円形である。貫通孔１２ａの大きさは、少なくとも、弁体１１の基部１１ａが（図３において左右方向に）出入り可能な大きさに所望の寸法公差の範囲内で設定されればよい。なお、本実施形態においては、貫通孔１２ａの長さ（図３において、貫通孔１２ａの上下方向の長さ）は、弁体１１の長さ（図４（ａ）において、基部１１ａの左右の長さ）に対して若干の隙間が存在するように、弁体１１の長さより大きく形成されている。このように貫通孔１２ａの長さを弁体１１の長さより若干大きく形成すると、図１において、プランジャ１５と一体に形成されている連結杆１２が上下方向に移動するとき、先に連結杆１２が移動して後、弁体１１が移動するように構成することができる。したがって、弁体１１の移動（スライド）が円滑に行われる。

弁体アセンブリ１０を構成する板バネ１３は、基端部１３ａおよび末端部１３ｂを備え、基端部１３ａにおいて固定金具１４により連結杆１２に固定され、末端部１３ｂにおいて、突起１３ｃを介して弁体１１の溝部１１ｅの底面１１ｆを押圧する。本実施形態では、突起１３ｃの断面形状は、円弧状である。板バネ１３は、基端部１３ａと末端部１３ｂとの間に弾性変形部としての傾斜部１３ｅが形成されている。

弁体アセンブリ１０を構成する弁体１１は、シール面１１ｃが弁座７の弁座面７ａに面接触しながらスライドし、出口側ポート８および９を開閉し、通路を切り換える部材である。弁体１１は、中心軸Ａ−Ａを有し、上述したように、連結杆１２に保持される。本実施形態に係る弁体１１は、図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、断面長円形の基部１１ａ、断面略正方形の突出部１１ｂを備えている。弁体１１の基部１１ａは、平坦な背面１１ｄに、該背面１１ｄに対して段部を形成する溝部１１ｅが形成される。また、弁体１１の突出部１１ｂは、基部１１ａから上方に突出し、その上面は、基部１１ａの背面１１ｄに対向し、平坦なシール面１１ｃとして形成される。

弁体１１は、スライド弁１として組み立てられたとき、図１に示されるように、弁体１１の中心軸Ａ−Ａがスライド弁１の中心軸Ｏ−Ｏに対して、したがって、弁座面７ａに対して、直角を成すように連結杆１２に保持される。弁体１１の基部１１ａの背面１１ｄに形成される段部としての溝部１１ｅの底面１１ｆには、板バネ１３の末端部１３ｂに形成される円弧状の突起１３ｃが当接する。それにより、弁体１１のシール面１１が、弁座７の弁座面７ａに押し付けられる。したがって、弁体１１は、出口側ポート８または９を開閉するとともに、シールする。

なお、弁体１１の背面１１ｄに形成される溝部１１ｅは、本実施形態では、図４（ｃ）に示されるように、背面１１ｄを左右方向に横切って延在するように形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図４（ｃ）において、溝部１１ｅが左右両端を基部１１ａにより塞がれている状態、すなわち、断面矩形状の凹部として形成されていてもよい。該凹部は、背面１１ｄに対して段部を成している。本実施形態においては、凹部で段部を形成するとき、凹部の長さ（図４（ｃ）において、凹部の左右方向の長さ）は、貫通孔１２ａの長さと弁体１１の長さとの間の差（貫通孔１２ａと弁体１１との間に形成される隙間の長さ）より大きく設定される。このように設定する理由は、以下の通りである。すなわち、本実施形態では、上述したように、板バネ１３が連結杆１２と一体にされており、また、連結杆１２とプランジャ１５も同様に一体にされている。したがって、プランジャ１５が移動を開始した瞬間は、弁体１１は停止したままであり、連結杆１２のみが貫通孔１２ａと弁体１１との間の隙間分先に移動する。同様に、連結杆１２と一体である板バネ１３の突起１３ｃは、停止している弁体１１の背面１１ｄに形成されている凹部の底面上を移動する。貫通孔１２ａと弁体１１との関係をこのように構成することで、弁体１１の移動が円滑に実行され得る。

本実施形態では、また、板バネ１３の末端部１３ｂは、該末端部１３ｂに形成された突起１３ｃが弁体１１の溝部１１ｅの底面１１ｆに当接するように構成される。また、板バネ１３の突起１３ｃを除く平坦な末端部１３ｂが弁体１１の背面１１ｄの少なくとも一部を覆うように配置されることが好ましい。このように配置することで、例えば、図１に示されるように閉じていた出口側ポート８から弁体１１が逆圧で浮き上がったとき、弁体１１の背面１１ｄが、該背面１１ｄを覆っている板バネ１３の平坦な末端部１３ｂに当接する。それにより、弁体１１の回転が妨げられ、弁体１１が中心軸Ａ−Ａに対して傾斜したり、弁体１１がずれたりする度合いが抑えられる。そのため、逆圧が解消されたときには、弁体１１は、傾斜状態にロックされること無く、当初の位置、すなわち出口側ポート８を閉じ、これをシールする位置に速やかに戻ることができる。

弁体１１の変形例が図５（ａ）〜（ｄ）に例示されている。本変形例において、弁体１１は、基部１１ａの背面１１ｄから後方（シール面１１ｃと逆方向）に突出する断面円形状の背面突出部１１ｇが形成される点でのみその構成が異なり、その他の構成は、上記実施形態と同じである。形成される背面突出部１１ｇは、上記溝部１１ｅとは凹凸逆ではあるが、背面１１ｄに対して段部を形成している。この変形例の場合、板バネ１３の末端部１３ｂに形成される突起１３ｃには、背面突出部１１ｇが通り抜けできるように所望の形状（例えば、円形またはスリット状）の窓１３ｄが開けられている。したがって、突起１３ｃは、段部の底面としての背面１１ｄに当接し、弁体１１を弁座７に向けて押圧する。このように構成することで、当該変形例における弁体も上記図４（ａ）〜（ｄ）に示される実施例と同じ作用効果を奏する。

また、弁体１１の背面１１ｄにこのような段部（溝部、凹部または突出部）を形成することで、弁体１１をスライド弁１として組み立てられるとき、シール面１１ｃとの明確な構造の違いにより、連結杆１２の貫通孔１２ａ内に正しく挿入される。

弁体１１のさらに別の変形例が図６（ａ）〜（ｄ）に例示されている。本変形例において、弁体１１は、基部１１ａの楕円形の平坦な背面１１ｄに楕円形の段部を形成する溝部１１ｅが形成されることと、平坦な背面１１ｄ上に、溝部１１ｅから楕円形の長軸方向に背面１１ｄの周囲まで伸び、弁室６に連通する逆組立検知用溝１１ｈが２本形成される構成が異なり、その他の構成は、上記図４（ａ）〜（ｄ）に示す実施形態と同じである。

弁体１１の基部１１ａの背面１１ｄに形成される段部としての溝部１１ｅの底面１１ｆには、板バネ１３の末端部１３ｂに形成される円弧状の突起１３ｃが当接する。それにより、弁体１１のシール面１１が、弁座７の弁座面７ａに押し付けられる。したがって、弁体１１は、出口側ポート８または９を開閉するとともに、シールする。

弁体１１は、スライド弁１として組み立てられたとき、図１に示されるように、弁体１１の中心軸がスライド弁１の中心軸Ｏ−Ｏに対して、すなわち、弁座面７ａに対して、直角を成すように連結杆１２に保持される。さらに、弁体１１が逆に設置して組み立てられないように、自動検査器で検査される。自動検査器では、出力側ポート８及び９のいずれかを弁体１１で閉じた状態にして、入力側継手２からエアを送り込み、出力側ポートでエアの漏れがないかを検出する。このとき逆組立検知用溝１１ｈがない場合には、逆置きして組み立てられたときに出力側ポート８及び９に、弁体１１の背面１１ｄが、隙間なく接触し、エアが漏れない場合がある。逆組立検知用溝１１ｈがある場合には、弁体１１が逆置きして組み立てられた場合、この逆組立検知用溝１１ｈからエアが漏れ、弁体１１が逆置きして組み立てられたことを確実に検出できる。

その他の構成については、上記図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）〜（ｄ）に示される実施例と同じ構成を有し、当該変形例における弁体も上記図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）〜（ｄ）に示される実施例と同じ作用効果を奏する。なお、本実施形態では、逆組立検知用溝１１ｈは、楕円形の長軸方向に２本設けるものとしたが、これには限定されず、１本設けるものとしても、４本設けるものとしてもよく、自動検査器で弁体１１が逆置きされた場合にエアが抜け、逆置きして組み立てられたことを検出できればよい。

最後に、スライド弁１を構成するソレノイド１８は、中心に弁体アセンブリ１０のプランジャ１５を収容することができる空間１８ａを備えるように、外函１９内に電気絶縁性の合成樹脂でモールド成形されている。本実施形態では、上部が外函１９で塞がれている空間１８ａ内に、吸引子１７と溶接により一体化されているプランジャチューブ２０が挿入され、取り付けビス２１により吸引子１７が外函１９に固定される。このとき、プランジャチューブ２０内には弁体アセンブリ１０のプランジャ１５が嵌め込まれており、プランジャ１５は、図１において、プランジャチューブ２０内を上下方向に移動することができる。また、上述したように、吸引子１７とプランジャ１５との間には、コイルバネ１６が装着される。該コイルバネ１６により、吸引子１７とプランジャ１５とは、互いに離れる方向に付勢されている。本実施形態では、上述したことから理解されるように、吸引子１７、プランジャチューブ２０、コイルバネ１６、弁体アセンブリ１０、弁本体５および入口側継手２、出口側継手３および４は、予め一体にされる。該一体化された弁部材（吸引子１７やプランジャ１５）をソレノイド１８の空間１８ａ内に挿入することで、スライド弁１として容易に組み立てられることができる。

本実施形態においては、ソレノイド１８に電流が流れていないときは、図１に示されるように、プランジャ１５は、コイルバネ１６に付勢されて下方に位置し、したがって、弁体１１は、出口側ポート８を閉じている。この場合、出口側ポート９が開いているので、流体は、継手２から継手４に流れる。他方、リード線２５を介してソレノイド１８に電流が流れると、吸引子１７がプランジャ１５を引き寄せることで、プランジャ１５が駆動され、上方に移動する。それにより、プランジャ１５と一体化されている弁体１１は、図１において、弁座面７ａ上を上方にスライドし、出口側ポート８が開けられ、出口側ポート９が閉じられる。この場合、出口側ポート８が開いているので、流体は、継手２から継手３に流れる。

次に、空気調和機や冷凍機等に組み込まれ、流路を切り換える四方弁としてのスライド弁１００について図７を用いて簡単に説明する。

本実施形態に係るスライド弁１００は、図１に示される第１の実施形態と同様に、図７において上下方向垂直に延在する中心軸Ｏ−Ｏを有し、概略、弁本体１０５、弁体アセンブリ、ソレノイド１１８を備えている。

スライド弁１００を構成する弁本体１０５は、弁室１０６を画定している。本実施形態では、弁室１０６は、入口側ポート１０１ａおよび出口側ポート１０３ａを介してそれぞれ上流側流路に連通する第１の継手１０１および下流側流路に連通する第３の継手１０３に連結されている。弁室１０６は、また、出入口兼用ポート１０２ａおよび１０４ａを介してそれぞれ第２の継手１０２および第４の継手１０４に連結される。第２の継手１０２および第４の継手１０４は、弁体１１１がスライドすることにより流路としての機能を切り換えられる。例えば、第２の継手は、スライド弁１００に対して上流側流路から下流側流路に、また、第４の継手は、下流側流路から上流側流路に切り換えられる。弁室６内には、第２〜第４の継手１０２〜１０４の開口端部が差し込まれている弁座１０７が設けられる。弁座１０７の弁座面１０７ａには、第２、第３および第４の継手１０２、１０３および１０４にそれぞれ連通する出入口兼用ポート１０２ａ、出口側ポート１０３ａおよび出入口兼用ポート１０４ａが弁室１０６に対して開口している。図７に示されるように、弁座面１０７ａに開口するポートは、出入口兼用ポート１０４ａ、出口側ポート１０３ａ、出入口兼用ポート１０２ａの順に上から配置されている。出口側ポート１０３ａを挟んで２つの出入口兼用ポート１０２ａおよび１０４ａが配置されることで、弁体１１１がスライドすると、後述するように、流路が切り換えられる。なお、第１〜第４の継手１０１〜１０４は、上記第１の実施形態と同様に、それぞれの軸がスライド弁１の中心軸Ｏ−Ｏに対して直交するように配置され、弁座１０７の弁座面１０７ａは、中心軸Ｏ−Ｏに対して平行に配置されることが好ましい。

本実施形態において、弁体１１１、板バネ１１３、連結杆１１２およびプランジャ１１５を備える弁体アセンブリは、上記第１の実施形態と同様に、スライド弁１００の中心軸Ｏ−Ｏが、連結杆１１２およびプランジャ１１５の中心を通っている。

本実施形態においては、弁体アセンブリは、上記第１の実施形態と比べて、弁体１１１の構造が若干異なる（具体的には、通路１１１ｈを備えている）のみでその他の構造は、上記第１の実施形態と同じである。したがって、ここでは、弁体１１１の構造について上記第１の実施形態と異なる部分について説明するのみでその他の部分についての説明は省略する。なお、本実施形態に係る弁体アセンブリのその他の部分の詳細な説明は、上記第１の実施形態の弁体アセンブリ１０に関連する説明において、数字１００を加えて読むことで理解することができる。

本実施形態における弁体アセンブリを構成する弁体１１１は、シール面１１１ｃが弁座１０７の弁座面１０７ａに面接触しながらスライドする点では、上記第１の実施形態と同じである。本実施形態では、弁体１１１は、出入口兼用ポート１０２ａおよび１０４ａと出口側ポート１０３ａとの連通の態様を変更し、流体の流路を切り換える部材である。弁体１１１は、中心軸を有し、連結杆１１２に保持される。本実施形態に係る弁体１１１は、図７に示されるように、シール面１１１ｃ、該シール面１１１ｃに対向する背面および溝状の通路１１１ｈを備えている。シール面１１１ｃは、弁座面１０７ａに接触し、図７において上下方向にスライドするとともに、通路１１１ｈの周囲をシールする。通路１１１ｈは、シール面１１１ｃで開放する断面概略Ｕ字形の空間であって、弁座面１０７ａに開口する出口側ポート１０３ａと出入口兼用ポート１０２ａまたは１０４ａとを連通させる。

本実施形態におけるスライド弁１００を構成するソレノイド１１８についても、上記第１の実施形態と同様の構造を備えており、説明は省略する。なお、具体的な構造は、上記第１の実施形態のソレノイド１１８に関連する説明において、数字１００を加えて読むことで理解することができる。

本実施形態においては、ソレノイド１１８に電流が流れていないときは、図７に示されるように、プランジャ１１５は、コイルバネ１１６に付勢されて下方に位置する。このとき、弁体１１１は、通路１１１ｈを介して入口側ポートとして機能する出入口兼用ポート１０２ａと出口側ポート１０３ａを連通させるとともに、出入口兼用ポート１０４ａを弁室１０６に対して出口側ポートとして機能するように開放させる。したがって、流体は、入口側継手としての第１の継手１０１から出口側継手として機能する第４の継手１０４へおよび入口側継手として機能する第２の継手１０２から出口側継手としての第３の継手１０３に流れる。他方、リード線２５を介してソレノイド１１８に電流が流れると、吸引子１１７がプランジャ１１５を引き寄せることで、プランジャ１１５が駆動され、上方に移動する。それにより、プランジャ１１５と一体化されている弁体１１１は、図７において、弁座面１０７ａ上を上方にスライドする。このとき、弁体１１１は、流路１１１ｈを介して入口側ポートとしての出入口兼用ポート１０４ａと出口側ポート１０３ａを連通させるとともに、出入口兼用ポート１０２ａを弁室１０６に対して出口側ポートとして機能するように開ける。したがって、流体は、入口側継手としての第１の継手１０１から出口側継手として機能する第２の継手１０２へおよび入口側継手としての第４の継手１０４から出口側継手としての第３の継手１０３へ流れることで、流体の流路が切り換えられる。

本明細書では、三方弁や四方弁について説明してきたが、本発明に係るスライド弁は、弁座に４つ以上のポートが開口する多方弁の場合にも同様に適用可能である。

１、１００ スライド弁
５、１０５ 弁本体
６、１０６ 弁室
７、１０７ 弁座
７ａ、１０７ａ 弁座面
８、１０３ａ 出口側ポート
９ 出口側ポート
１０ 弁体アセンブリ
１１、１１１ 弁体
１１ｃ、１１１ｃ （弁体の）シール面
１１ｄ （弁体の）背面（背面突出部の底面）
１１ｅ 溝部（段部）
１１ｆ （溝部の）底面
１１ｇ 背面突出部（段部）
１１ｈ 逆組立検知用溝
１２、１１２ 連結杆
１２ａ 貫通孔
１２ｂ （連結杆の）基端部
１２ｃ （連結杆の）末端部
１３、１１３ 板バネ
１３ａ （板バネの）基端部
１３ｂ （板バネの）末端部
１３ｃ 突起
１５、１１５ プランジャ
１８、１１８ ソレノイド
１０１ａ 入口側ポート
１０２ａ、１０４ａ 出入口兼用ポート

Claims (8)

1. 入口側ポートが開口する弁室を画定する弁本体、
   弁室内に配置され、弁座面において少なくとも１つの出口側ポートが前記弁室に対して開口する弁座、
   ソレノイドにより駆動されるプランジャ、該プランジャに一体的に組み込まれている連結杆、該連結杆に保持され、前記少なくとも１つの出口側ポートを開閉する弁体であって、前記弁座の弁座面上でスライドし、該出口側ポートを開閉するシール面および該シール面に対向する背面を備えている弁体、および前記弁体の背面に当接し、該弁体を前記弁座の弁座面に押し付ける板バネを少なくとも含んでいる弁体アセンブリ、
   を少なくとも備え、前記出口側ポートを開閉するスライド弁において、
   前記板バネには、突起が形成され、
   前記弁体の背面には、段部が形成され、当該段部の底面に前記板バネに形成されている突起が当接することを特徴とするスライド弁。
2. 入口側ポートが開口する弁室を画定する弁本体、
   弁室内に配置され、弁座面において１つの出口側ポートおよび２つの出入口兼用ポートが前記弁室に対して開口する弁座、
   ソレノイドにより駆動されるプランジャ、該プランジャに一体的に組み込まれている連結杆、該連結杆に保持され、前記弁座面において開口する出口側ポートと前記２つの出入口兼用ポートのうちの一方のポートを、通路を介して連通させるとともに、前記２つの出入口兼用ポートのうちの他方のポートを、前記弁室に対して開かせる弁体であって、前記弁座の弁座面上でスライドし、前記通路、前記弁室に対して前記通路をシールするシール面および該シール面に対向する背面を備えている弁体、および前記弁体の背面に当接し、該弁体を前記弁座の弁座面に押し付ける板バネを少なくとも含んでいる弁体アセンブリ、
   を少なくとも備え、流体の流路を切り換えるスライド弁において、
   前記板バネには、突起が形成され、
   前記弁体の背面には、段部が形成され、当該段部の底面に前記板バネに形成されている突起が当接することを特徴とするスライド弁。
3. 前記連結杆は、基端部および末端部を有し、
   前記連結杆の末端部には、前記弁体が挿入され、保持される貫通孔が形成され、
   前記弁体と前記貫通孔との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスライド弁。
4. 前記板バネは、基端部、弾性変形部および末端部を有し、
   前記板バネの前記基端部は、前記連結杆の前記基端部に固定され、
   前記板バネの前記末端部には、前記弁体の前記段部の底面に当接する突起が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のスライド弁。
5. 前記プランジャは、ソレノイドにより駆動されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のスライド弁。
6. 前記弁体の前記段部は、前記弁体の背面に形成される溝部であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のスライド弁。
7. 前記弁体の背面に、前記溝部から前記弁体の背面の周囲まで延びる少なくとも１つの溝が設けられることを特徴とする請求項６に記載のスライド弁。
8. 前記弁体の前記段部は、前記弁体の背面に形成される背面突出部であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のスライド弁。

Images