(57)【要約】      （修正有）【課題】連動して移動する複数の弁体を弁座に着座させ、複数の流路を遮断する流路切換弁を提供する。【解決手段】弁室３６を有するハウジング３と、ハウジング３の外周にハウジング３の軸方向の異なる位置に配置され、弁室３６を介して連通している複数のポートと、ハウジング３内で、かつ、隣り合うポート間にそれぞれ設けられた複数の弁座４１、４２、４３と、ハウジング３内に配置され、ハウジング３の軸方向に沿って移動する弁軸６と、弁軸６に対して軸方向に相対移動不能に配置された固定弁体７５、８１と、弁軸６に対して軸方向に相対移動可能に配置された可動弁体７１と、を備える。可動弁体７１が弁座４１に着座しているとき、固定弁体８１は弁座４３に着座する。【選択図】図２
2020070902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室を有するハウジングと、
前記ハウジングの外周に前記ハウジングの軸方向の異なる位置に配置され、前記弁室を介して連通している複数のポートと、
前記ハウジング内で、かつ、隣り合う前記ポート間にそれぞれ設けられた複数の弁座と、
前記ハウジング内に配置され、前記軸方向に沿って移動する弁軸と、
前記弁軸に対して前記軸方向に相対移動不能に配置された固定弁体と、
前記弁軸に対して前記軸方向に相対移動可能に配置された可動弁体と、
を備え、
前記可動弁体が前記弁座のうちの１つと着座しているとき、前記固定弁体のうち少なくとも１つは他の弁座に着座すること、
を特徴とする流路切換弁。
【請求項２】
前記可動弁体が、前記弁座に着座しているときに、前記可動弁体を着座方向に押圧する弾性部材を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。
【請求項３】
前記可動弁体と前記弁軸との間に配置されるシール部材をさらに有し、
前記シール部材は、前記弁軸の外周に形成された凹部に配置されていること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の流路切換弁。
【請求項４】
前記弁軸は、前記弾性部材による押圧方向への前記可動弁体の移動範囲を規制する位置規制部を有すること、
を特徴とする請求項２に記載の流路切換弁。
【請求項５】
前記軸方向に隣り合う２つの弁座の間に、２つの前記可動弁体が逆向きに配置されていること、
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の流路切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路切換弁は、例えば、ポペット式の弁体を移動させ、弁座に接離させることで流路の切り換えを行う。そして、弁本体内の両端のピストン室の圧力差により、弁本体内に収納されているすべての弁体を同時に移動させる手法が知られている。具体的には、弁本体内の両端に弁軸によって連結しているピストンが収容されている。そして、一方のピストン室が高圧で、他方のピストン室が低圧である場合、ピストンは、高圧側に配置されているピストンが低圧側のピストン室の方向に押し出され、移動する。
【０００３】
弁体は、弁軸と連結している。つまり、弁体は、ピストンの移動に連動する。よって、弁体は弁軸に沿って移動する。そして、弁体は弁座に着座する。弁体が弁座に着座することで、流路を遮断する。また、ピストン室の高圧、低圧を逆にすると、ピストンは逆に移動するので、弁座に着座していた弁体は、弁座から離間する。つまり、流路の遮断状態が解消され、流路が切り換わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１７０８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遮断すべき流路が複数ある場合、複数の弁体を各弁座に着座させる必要がある。上記手法の場合、すべての弁体はピストンの動きと連動して移動するため、複数の弁体を同時に弁座に着座させる必要がある。換言すれば、同時に弁体が弁座に着座できないと、最初に弁座に着座した弁体が弁座に行く手を阻まれ、それ以上先に移動できない。そのため、ピストンの動きが止まり、その他の弁体の移動も止めてしまう。よって、最初に弁座に着座した弁体以外は、弁座に着座することができない。したがって、液漏れなどを起こし、流路を遮断できない。
【０００６】
複数の弁体を同時に弁座に着座させるためには、各部材の寸法を考慮し、厳密に組み立てる必要がある。しかし、各部材に寸法公差もあり、弁体を弁座に同時に着座させるように組み立てることは困難である。また、組立てる際に、各部材の寸法を測り、同時に着座するように計算して組立てると、生産性が悪化し、現実的ではない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決すべく、連動して移動する複数の弁体を弁座に着座させ、複数の流路を遮断することができる流路切換弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の流路切換弁は、弁室を有するハウジングと、前記ハウジングの外周に前記ハウジングの軸方向の異なる位置に配置され、前記弁室を介して連通している複数のポートと、前記ハウジング内で、かつ、隣り合う前記ポート間にそれぞれ設けられた複数の弁座と、前記ハウジング内に配置され、前記軸方向に沿って移動する弁軸と、前記弁軸に対して前記軸方向に相対移動不能に配置された固定弁体と、前記弁軸に対して前記軸方向に相対移動可能に配置された可動弁体と、を備え、前記可動弁体が前記弁座のうちの１つと着座しているとき、前記固定弁体のうち少なくとも１つは他の弁座に着座すること、を特徴とする。
【０００９】
前記可動弁体が、前記弁座に着座しているときに、前記可動弁体を着座方向に押圧する弾性部材を有するようにしてもよい。
【００１０】
前記可動弁体と前記弁軸との間に配置されるシール部材をさらに有し、前記シール部材は、前記弁軸の外周に形成された凹部に配置してもよい。
【００１１】
前記弁軸は、前記弾性部材による押圧方向への前記可動弁体の移動範囲を規制する位置規制部を有するようにしてもよい。
【００１２】
前記軸方向に隣り合う２つの弁座の間に、２つの前記可動弁体が逆向きに配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る流路切換弁の流路切換前の状態を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る流路切換弁の流路切換後の状態を示す断面図である。
【図３】変形例に係る主弁体の全体構成を示す断面図である。
【図４】変形例に係る流路切換弁の第１の弁体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る流路切換弁について図面を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施形態に係る流路切換弁の流路切換前の状態を示す断面図である。流路切換弁１は、弁体を移動させ、弁座に着座させることで流路の切り換えを行う。図１に示すように、流路切換弁１は、弁本体２とパイロット弁９を備える。弁本体２は、弁体７、８を移動させ、弁座４１、４２、４３に接離させる。パイロット弁９は、弁本体２の高圧、低圧状態を切り換える。パイロット弁９が、弁本体２の高圧、低圧状態を切り換えることで、弁体７、８の移動方向を変える。これによって、弁体７、８が着座する弁座４１、４２、４３が変わり、流路が切り換わる。なお、本明細書における上下方向を表す記述は、図面を見た際の上下方向のことを指すものであり、実際に冷暖房システムなどに流路切換弁を配置した際の方向を指すものではない。
【００１５】
まず、弁本体２の構成について説明する。弁本体２は、ハウジング３、蓋３１及び４つのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を有する。ハウジング３は、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属製からなる。ハウジング３は、両端が開口した円筒形状となっている。ハウジング３は、円筒形状の弁室３６を有する。蓋３１は、円板形状を有し、ハウジング３の両端に配置される。蓋３１は、ハウジング３の両端に気密に接合されている。なお、本実施形態では、ハウジング３は円筒形状の部材から形成したが、これに限定されず、ハウジング３は、直方体形状の部材に弁室３６を形成させたものでもよい。
【００１６】
ハウジング３の外周面には、ハウジング３の軸方向の異なる位置に４つの開口が設けられている。４つのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、このハウジング３の開口にそれぞれ配置されている。即ち、４つのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、ハウジング３の軸方向の異なる位置に配置されている。４つのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、各ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の軸が平行になるように横並びに配置されている。ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、弁室３６を介して連通している。
【００１７】
ハウジング３の内部空間には、筒状部材３３、３４、３５、一対のピストン５１、５２、弁軸６、第１の弁体７及び第２の弁体８が設けられている。筒状部材３３、３４、３５は、ハウジング３内に弁座４１、４２、４３を形成する部材である。
【００１８】
筒状部材３３は、ハウジング３の一方端部に内嵌されている。筒状部材３３の側面は、開口を有する。この開口にポートＰ１が連なり、筒状部材３３とポートＰ１は連通している。筒状部材３３の軸方向の長さは、ハウジング３の一方端部からポートＰ１とＰ２の間までである。筒状部材３３のポートＰ１とＰ２の間に配置される端部の内径が窄んでいる。この窄んでいる部分が弁座４１である。
【００１９】
筒状部材３４は、ハウジング３の内周に内嵌されている。筒状部材３４は、筒状部材３３の内径が窄んでいる端部（弁座４１）と接合している。筒状部材３４の軸方向の長さは、この接合箇所からポートＰ２とＰ３の間までである。筒状部材３４のポートＰ２とＰ３の間に配置される端部の内径は窄んでいる。この窄んでいる部分が弁座４２である。また、筒状部材３４の側面は、開口を有する。この開口にポートＰ２が連なり、筒状部材３４とポートＰ２は連通している。
【００２０】
筒状部材３５は、ハウジング３の他方端部に内嵌されている。筒状部材３５の側面は、開口を有する。この開口にポートＰ４が連なり、筒状部材３５とポートＰ４は連通する。筒状部材３５の軸方向の長さは、ハウジング３の他方端部からポートＰ３とＰ４の間までである。筒状部材３５のポートＰ３とＰ４の間に配置される端部の内径は窄んでいる。この窄んでいる部分が弁座４３である。
【００２１】
このように、弁座４１は、ポートＰ１とＰ２の間に設けられている。弁座４２は、ポートＰ２とＰ３の間に設けられている。弁座４３は、ポートＰ３とＰ４の間に設けられている。即ち、弁座４１、４２、４３は、隣り合うポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の間に配置される。各弁座４１、４２、４３は、開口を有している。隣り合うポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、弁座４１、４２、４３の開口を介して連通している。
【００２２】
一対のピストン５１、５２は、弁体７、８を移動させる。ピストン５１、５２は、ハウジング３の軸方向に移動可能である。ピストン５１は、筒状部材３３の内部に配置される。ピストン５２は、筒状部材３５の内部に配置される。ピストン５１とピストン５２は、弁軸６によって連結している。
【００２３】
弁軸６は、ハウジング３の中心軸と共通軸を有する。弁軸６は、３つの連結軸６１、６２、６３及び２つの弁棒６４、６５によって構成される。連結軸６１は、一方端部がピストン５１と、他方端部が弁棒６４と、連結している。連結軸６２は、一方端部が弁棒６４と、他方端部が弁棒６５と、連結している。連結軸６３は、一方端部が弁棒６５と、他方端部がピストン５２と、連結している。このように、ピストン５１とピストン５２は弁軸６を介して連結している。よって、ピストン５１とピストン５２は連動して移動する。このピストン５１、５２の移動に合わせて、弁軸６は、ハウジング３の軸方向に沿って移動する。
【００２４】
蓋３１とピストン５１との間には、ピストン室５３が設けられている。また、蓋３１とピストン５２との間には、ピストン室５４が設けられている。ピストン室５３、５４には、ピストン５１、５２を移動させるための高圧流体をピストン室５３、５４に流入又は排出させる細管ｔａ、ｔｃが連結している。
【００２５】
第１の弁体７は、筒状部材３４の内部に設けられている。換言すれば、第１の弁体７は、弁座４１と弁座４２の間に設けられている。第１の弁体７は、弁座４１、４２と接離可能に筒状部材３４内を軸方向に移動する。第１の弁体７が弁座４１又は４２と着座すると、流体の流路が遮断され、流路が切り換えられる。
【００２６】
第１の弁体７は、可動弁体７１及び固定弁体７５を有する。可動弁体７１及び固定弁体７５は、弁座４１、４２が有する開口の外径よりも大きい。そのため、可動弁体７１及び固定弁体７５が弁座４１、４２に着座すると流路が遮断される。可動弁体７１が弁座４１と着座しているとき、固定弁体７５は弁座４２と離間する。一方、固定弁体７５が弁座４２と着座しているとき、可動弁体７１は弁座４１と離間する。
【００２７】
可動弁体７１は、弁棒６４の連結軸６１と連結している側の端部に設けられている。可動弁体７１は、弁座４１と接離する。可動弁体７１は、弁棒６４とは別体として作製される。そして、可動弁体７１は、弁棒６４の外周に遊びをもった状態で嵌め込まれている。即ち、可動弁体７１は、弁棒６４の外周に遊嵌されている。よって、弁棒６４は、可動弁体７１の内周面を摺動できる。より詳細には、弁棒６４は、可動弁体７１が弁座４１に着座した後、可動弁体７１の内周面を摺動する。つまり、可動弁体７１は、弁軸６（弁棒６４）に対して、ハウジング３の軸方向に相対移動可能に配置されている。
【００２８】
固定弁体７５は、弁棒６４の連結軸６２と連結している側の端部に設けられている。固定弁体７５は、弁座４２と接離する。固定弁体７５は、弁棒６４と一体に成形されている。即ち、固定弁体７５は、弁軸（弁棒６４）に対して、ハウジング３の軸方向に相対移動不能に配置されている。
【００２９】
第２の弁体８は、筒状部材３５の内部で、弁座４３とピストン５２の間に設けられている。第２の弁体８は、固定弁体８１を有する。固定弁体８１は、弁棒６５と一体に成形されている。即ち、固定弁体８１は、弁軸（弁棒６５）に対して、ハウジング３の軸方向に相対移動不能に配置されている。固定弁体８１は、弁座４３と接離する。固定弁体８１の外径は、弁座４３が有する開口より大きい。そのため、固定弁体８１は弁座４３と着座すると、弁座４３の流路が遮断される。
【００３０】
前述したとおり、弁棒６４と弁棒６５が連結軸６２と連結しているため、弁棒６４と弁棒６５は連動して動く。そのため、第１の弁体の可動弁体７１及び固定弁体７５と第２の弁体８の固定弁体８１も連動して動く。なお、本実施形態では、弁軸６は、３つの連結軸及び２つの弁棒６４、６５によって構成したが、これに限定されない。例えば、弁軸６は、ピストン５１とピストン５２を繋ぐ一本の丸棒からなり、この丸棒と一体に成形される固定弁体７５、８１と、丸棒と別体をなす可動弁体７１を丸棒に遊嵌させてもよい。
【００３１】
図１に示すように、固定弁体７５が弁座４２に着座している時、可動弁体７１と弁座４１の間の距離Ｌ１は、固定弁体８１と弁座４３の間の距離Ｌ２よりも若干短い。若干短いとは、第１の弁体７と第２の弁体８が一体となってピストン５１方向に移動した場合に、第２の弁体８の固定弁体８１が弁座４３に着座するより先に、第１の弁体７の可動弁体７１が弁座４１に着座する程度に短ければよい。
【００３２】
シール部材７２は、弁軸６と可動弁体７１の間に配置される。より具体的には、弁軸６は、弁棒６４の外周に凹部を有する。この凹部にシール部材７２が挿入される。その上から可動弁体７１が弁棒６４の外周面に遊嵌される。シール部材７２は、例えばＯリングである。シール部材７２は、弁棒６４と可動弁体７１の間から流体が漏れることを防止する。
【００３３】
弾性部材７３は、バネなどの弾性力を有する部材からなり、例えば圧縮コイルばねである。弾性部材７３は、弁棒６４と一体に成形された固定弁体７５を座面として、可動弁体７１と固定弁体７５の間に外挿されている。弾性部材７３は、可動弁体７１を固定弁体７５と反対の方向に付勢している。弾性部材７３は、可動弁体７１が弁座４１に着座しているときに可動弁体７１を着座している弁座４１に向けて押圧する。即ち、弾性部材７３は、可動弁体７１を弁座４１方向に押圧する。弾性部材７３が、可動弁体７１を押圧することで、可動弁体７１と弁座４１はより気密に着座する。
【００３４】
弁軸６は、位置規制部７４を有する。この位置規制部７４は、弾性部材７３による押圧方向への可動弁体７１の移動範囲を規制する。位置規制部７４を有することで、可動弁体７１が弁棒６４から抜け出ることを防止する。位置規制部７４は、弁棒６４の外周端部にカシメ等により固定されている。具体的には、位置規制部７４は、可動弁体７１の弁座４１の間、即ち、可動弁体７１が遊嵌されている箇所よりも弁棒６４の端部に設けられている。位置規制部７４の外径は、弁座４１の開口よりも小さい。位置規制部７４は、ＣリングやＥリングなど可動弁体７１が弁棒６４の外周面から抜け出ることを防止できるものであれば種々のものを用いることができる。
【００３５】
次に、パイロット弁９の構成について説明する。図１に示すように、パイロット弁９は、電磁コイル９１、弁ケース９２、吸引子９３、圧縮コイルばね９４、プランジャ９５、弁室９６、弁体９７及び弁座９８を有する。
【００３６】
電磁コイル９１は、弁ケース９２に外嵌され、固定されている。弁ケース９２は、円筒形状のストレートパイプからなる。弁ケース９２の一方端部には、吸引子９３が溶接等により接合されている。弁ケース９２の他方端部は、蓋が接合されている。蓋は、ポートｐｄを有する。このポートｐｄには、細管ｔｄが挿入されている。高圧冷媒は、この細管ｔｄを通って弁室９６に導入される。弁室９６は、プランジャ９５と細管ｔｄを有する蓋と弁ケース９２によって囲われる領域である。なお、細管ｔｄの他方端部は、本実施例では冷凍サイクルのコンプレッサの吐出側と連通している。
【００３７】
プランジャ９５は、吸引子９３と対向に配置される。プランジャ９５は、円柱形状を有し、弁ケース９２内を弁ケース９２の軸方向に摺動可能に配在される。電磁コイル９１が通電している時、電磁コイル９１は磁界を発生させ、これにより吸引子９３側にプランジャ９５が移動する。プランジャ９５は、弁ケース９２内を摺動し、吸引子９３に接触する。
【００３８】
一方、圧縮コイルばね９４は、プランジャ９５を吸引子９３から引き離す方向に付勢する。圧縮コイルばね９４は、吸引子９３とプランジャ９５との間に配置される。圧縮コイルばね９４の付勢力によって、プランジャが吸引子９３から引き離す方向に摺動する。弁体９７は、弁室９６内に配置される。弁体９７は、プランジャ９５の吸引子９３側と反対の端部と連結している。即ち、弁体９７は、プランジャ９５の摺動と連動して動く。
【００３９】
弁座９８は、弁室９６内に設けられている。弁座９８は、弁ケース９２の内周面にろう付け等により気密に接合されている。弁座９８は、弁ケース９２の軸方向に沿って横並びに配置されるポートｐａ、ｐｂ、ｐｃを有する。このポートｐａ、ｐｂ、ｐｃは、弁室９６と連通している。また、ポートｐａは、細管ｔａと接続され、ピストン室５３と連通している。ポートｐｂは、細管ｔｂと接続され、細管ｔｂの他端部は、本実施例では冷凍サイクルのコンプレッサの吸引側と連通している。ポートｐｃは、細管ｔｃと接続され、ピストン室５４と連通している。
【００４０】
弁体９７は、弁座９８に着座する。弁体９７が弁ケース９２の軸方向に移動することで、弁座９８に着座する箇所を変える。弁体９７は、ポートｐａとｐｂ間、ｐｂとｐｃ間を連通させ得る大きさの凹部を有する。つまり、弁体９７が弁座９８に着座する箇所を変えることで、ポートｐａ、ｐｂ、ｐｃの連通状態を切り換える。弁体９７に着座していないポートｐａ又はポートｐｃは弁室９６と連通する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る流路切換弁１の流路の切換え動作について説明する。図２は、流路切換後の状態を示す断面図である。以下では、図１の流路の切り換え前の状態から図２の流路切り換え後の状態に移行する動作について説明する。
【００４２】
まず、流路切換前において、流体は、図１の矢印に示すように、ポートＰ２からＰ１に、ポートＰ４からＰ３にそれぞれ流れている。具体的には、パイロット弁９においては、電磁コイル９１には電気が流れていない。電磁コイル９１に電気が流れていない場合、プランジャ９５は、圧縮コイルばね９４の付勢力により吸引子９３から離れる方向、即ち、弁室９６側に押し出される。つまり、吸引子９３と接触していたプランジャ９５は、弁室９６側に移動し、吸引子９３と非接触となる。プランジャ９５が弁室９６側に移動しているとき、弁体９７は、弁座９８のポートｐｂとｐｃを連通させる位置に配置されている。即ち、ポートｐｂとｐｃが弁体９７を介して連通し、ポートｐａとｐｄが弁室９６を介して連通している。
【００４３】
これによって、ポートｐｄから弁室９６に導入される高圧流体は、ポートｐａに流れ、細管ｔａを通って、ピストン室５３に導入される。一方、ピストン室５４の高圧流体は、細管ｔｃを通って、ポートｐｃに向かう。ポートｐｃとｐｂは、弁体９７を介して連通している。そのため、ポートｐｃに向かった高圧流体は、弁体９７を介してポートｐｂに流れる。ポートｐｂに流れた高圧流体は、細管ｔｂを通って排出される。
【００４４】
このように、電磁コイル９１に電気が流れていない場合、ピストン室５３が高圧となり、ピストン室５４が低圧となる。この圧力差によって、ピストン５１は、ピストン５２方向に押し出される。ピストン５１及びピストン５２は弁軸６によって連結されている。また、固定弁体７５、８１は、弁軸６を構成する弁棒６４、６５と一体に成形され、可動弁体７１は、弁棒６４に遊嵌されている。そのため、ピストン５１がピストン５２方向に押し出され移動すると、ピストン５２、可動弁体７１及び固定弁体７５、８１もピストン５１の移動に連動して移動する。そして、一定の距離を移動すると、第１の弁体７の固定弁体７５が、弁座４２に着座する。
【００４５】
これにより、弁座４２の開口が弁棒６４によって、遮断される。よって、ポートＰ２に流れてきた流体が、ポートＰ３及びＰ４に流れることはない。また、ポートＰ４に流れてきた流体が、ポートＰ１及びＰ２に流れることはない。したがって、ポートＰ２に流れてきた流体はポートＰ１に流れ、また、ポートＰ４に流れてきた流体は、ポートＰ３に流れる。
【００４６】
次に、電磁コイル９１を通電させる。電磁コイル９１を通電させると、吸引子９３は、プランジャ９５を吸引する。プランジャ９５は、この吸引力により、吸引子９３と当接する位置まで引き寄せられる。プランジャ９５が吸引子９３と当接した時、弁体９７は、弁座９８のポートｐａとｐｂを連通させる位置に配置される。即ち、ポートｐａとｐｂが弁体９７を介して連通し、ポートｐｃとｐｄが弁室９６を介して連通している。
【００４７】
これによって、ポートｐｄから弁室９６に導入される高圧流体は、ポートｐｃに流れ、細管ｔｃを通って、ピストン室５４に導入される。一方、ピストン室５３の高圧流体は、細管ｔａを通って、ポートｐａに向かう。ポートｐａとｐｂは、弁体９７を介して連通しているので、ポートｐａに向かった高圧流体は、弁体９７を介してポートｐｂに流れる。ポートｐｂに流れた高圧流体は、細管ｔｂを通って排出される。
【００４８】
このように、電磁コイル９１を通電させた場合、ピストン室５４が高圧となり、ピストン室５３が低圧となる。この圧力差からピストン５２は、ピストン５１方向に押し出される。この時、第１の弁体７の可動弁体７１及び固定弁体７５、第２の弁体８の固定弁体８１も連動してピストン５１方向に移動する。
【００４９】
ここで、弁棒６４の固定弁体７５が弁座４２に着座している時、第１の弁体７の可動弁体７１と弁座４１の間の距離Ｌ１は、第２の弁体８の固定弁体８１と弁座４３の間の距離Ｌ２よりも若干短い。換言すれば、可動弁体７１は、固定弁体８１は弁座４３に着座するよりも先に弁座４１に着座する。そして、可動弁体７１が弁座４１に着座した後も、ピストン５２は、第１の弁体７及び第２の弁体８をピストン５１方向に押し上げている。
【００５０】
第１の弁体７は、弁棒６４と可動弁体７１が別体で成形され、弁棒６４は可動弁体７１の内周面を摺動する。そのため、可動弁体７１が弁座４１に着座した後も、弁棒６４はピストン５１方向に可動弁体７１の内周面を摺動する。よって、可動弁体７１が弁座４１に着座した後も、第２の弁体８の固定弁体８１はピストン５１方向に移動できる。つまり、可動弁体７１が弁座４１に着座したとしても、第２の弁体８の固定弁体８１は弁棒６４の摺動と連動して、弁座４３方向に移動することができる。
【００５１】
このように、可動弁体７１が弁座４１に着座した後も、固定弁体８１は移動できるので、固定弁体８１は弁座４３に着座し、流路を遮断することができる。固定弁体８１が弁座４３に着座した後も、ピストンの押し上げは続いている。しかし、固定弁体８１は弁棒６５と一体に成形されているので、弁棒６５は固定弁体８１の内周面を摺動することができない。そのため、固定弁体８１がストッパーとなり、第１の弁体７及び第２の弁体８の移動は停止する。
【００５２】
可動弁体７１と固定弁体７５の間には、弾性部材７３が設けられている。そして、弾性部材７３は可動弁体７１及び固定弁体７５と接触している。可動弁体７１が弁座４１に着座した後、弁棒６４は可動弁体７１の内周面をピストン５１方向に摺動する。弁棒６４と一体に成形されている固定弁体７５は、弁棒６４の摺動と連動して移動する。そのため、固定弁体７５が弾性部材７３をピストン５１方向に押圧する。そして、固定弁体７５に押圧された弾性部材７３は、可動弁体７１をピストン５１方向に押圧する。即ち、弾性部材７３は、可動弁体７１を弁座４１に押し付ける。このように、弾性部材７３が可動弁体７１を弁座４１に押し付けることで、可動弁体７１を弁座４１により気密に着座させることができる。
【００５３】
また、弾性部材７３は、弾性力のある部材である圧縮コイルばねを用いている。つまり、弾性部材７３自体が縮むので、第１の弁体７及び第２の弁体８が移動するピストン５１方向と反発する力は小さい。よって、固定弁体８１が弁座４３に着座する前に、第１の弁体７及び第２の弁体８の移動が停止することなく、固定弁体８１を弁座４３に着座させることができる。
【００５４】
このように、本実施形態では、第１の弁体７の可動弁体７１を先に弁座４１に着座させても、第２の弁体８の固定弁体８１を弁座４３に着座させることができる。つまり、可動弁体７１は弁座４１に、固定弁体８１は弁座４３に、着座させ、２つの流路を遮断することができる。よって、図２に示すように、ポートＰ２に流れてきた流体は、ポートＰ３に流れる。換言すれば、ポートＰ２に流れてきた流体は、ポートＰ１及びＰ４に流れることはない。
【００５５】
以上のような動作により、流路切換前においては、流体はポートＰ２からポートＰ１に、ポートＰ３からポートＰ４に流れていたが、流路切換後においては、流体はポートＰ２からポートＰ３に流れるようになる。
【００５６】
（効果）
（１）以上のように、本実施形態の流路切換弁１は、弁室３６を有するハウジング３と、ハウジング３の外周にハウジング３の軸方向の異なる位置に配置され、弁室３６を介して連通している複数のポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を備える。また、ハウジング３内で、かつ、隣り合うポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４間にそれぞれ設けられた弁座４１、４２、４３を備える。さらに、ハウジング３内に配置され、ハウジング３の軸方向に沿って移動する弁軸６と、弁軸６に対してハウジング３の軸方向に相対移動不能に配置された固定弁体７５、８１と、弁軸６に対してハウジング３の軸方向に相対移動可能に配置された可動弁体７１と、を備える。可動弁体７１が弁座４１に着座しているとき、固定弁体８１は弁座４３に着座する。
【００５７】
これにより、弁体７、８が一体となって移動する場合でも、可動弁体７１及び固定弁体８１を弁座４１、４３に着座させることができる。よって、複数の流路を同時に遮断することができる。
【００５８】
（２）弁体７は、弁軸６を構成する弁棒６４の外周に設けられる弾性部材７３を有し、弾性部材７３は、可動弁体７１を弁座４１側に付勢している。
【００５９】
これにより、可動弁体７１は弁座４１に着座した後も、弾性部材７３によりピストン５１方向に押圧される。よって、可動弁体７１によって弁座４１に連なる弁口を閉じることができる。
【００６０】
また、弁棒６４は可動弁体７１の内周面を摺動するので、可動弁体７１の弁棒６４に対する位置は変わる。つまり、弁棒６４の外周に遊嵌されている可動弁体７１の位置は、弁棒６４の摺動前よりも弁棒６４の中央部分に寄る。
【００６１】
本実施形態では、弾性部材７３は、弾性力のある部材を用いている。そして、弾性部材７３の一方端部は可動弁体７１と、他方端部は固定弁体７５と接触している。可動弁体７１が弁座４１に着座した後、弁棒６４は可動弁体７１の内周面をピストン５１方向に摺動する。弁棒６４と一体に成形されている固定弁体７５も連動して移動する。弾性部材７３は、固定弁体７５によってピストン５１方向に押圧される。この時、弾性部材７３は弾性力のある部材なので、弾性部材７３は縮む。
【００６２】
そして、ピストン室５３、５４の高圧、低圧状態が反対となり、弁体７、８がピストン５２方向に移動する際、可動弁体７１は、弾性部材７３の弾性力により、ピストン５１方向に押し上げられる。即ち、可動弁体７１は、弁棒６４が摺動する前の位置に戻る。これにより、可動弁体７１と弁座４１までの距離Ｌ１は、弁棒６４が可動弁体７１の内周面を摺動する前と同じ状態になる。換言すれば、可動弁体７１と弁座４１までの距離Ｌ１は、固定弁体８１と弁座４３までの距離Ｌ２よりも短いことが維持される。つまり、再び弁体７、８がピストン５１方向に移動した場合においても、固定弁体８１が弁座４３に着座するよりも先に、可動弁体７１が弁座４１に着座する。即ち、固定弁体８１が弁座４３に着座しているときに可動弁体７１も弁座４１に着座している状態となる。よって、可動弁体７１及び固定弁体８１によって複数の流路を何度も同時に遮断することできる。
【００６３】
（３）可動弁体７１と弁軸が有する弁棒６４との間に配置されるシール部材７２を備え、シール部材７２は、弁棒６４の外周に凹部に配置され、可動弁体７１と接触している。
【００６４】
このようにシール部材７２を可動弁体７１と弁軸６が有する弁棒６４の間に設けることで、可動弁体７１と弁棒６４の間は密閉される。よって、流体が可動弁体７１と弁棒６４の間から漏れること防止することができる。
【００６５】
（４）弁軸６を構成する弁棒６４は、弾性部材７３による押圧方向への可動弁体７１の移動範囲を規制する位置規制部７４を有する。これにより、弾性部材７３が可動弁体７１を弁座４１の方向に押圧しても、可動弁体７１が弁棒６４の端部から抜けることを防止することができる。
【００６６】
可動弁体７１と弁棒６４は別体をなし、弁棒６４は可動弁体７１の内周面を摺動するため、弁棒６４に対する可動弁体７１の位置は変動する。また、弁棒６４の摺動により位置が変動した可動弁体７１は、弾性部材７３により元の位置に戻される。位置規制部７４を弁棒６４の外周端部に設けることにより、可動弁体７１の位置が変動する際、可動弁体７１が弁棒６４から抜け出ることを防止することができる。
【００６７】
（変形例）
変形例に係る流路切換弁１について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成及び同一の機能については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図３は、変形例に係る弁本体２の全体構成を示す断面図である。図４は、変形例に係る流路切換弁の第１の弁体７の断面図である。
【００６８】
第１の実施形態では、ピストン５１及びピストン５２が一方方向に移動する場合のみ、第１の弁体７の可動弁体７１及び第２の弁体８の固定弁体８１が弁座４１及び弁座４３に着座していた。そのため、第１の弁体７の一方端部にのみ、可動弁体７１を設けていれば足りた。
【００６９】
一方、変形例に係る流路切換弁１は、図３に示すように、ポートの数が第１の実施形態より１つ増えて５つある。１つ増えたポート（以下、「ポートＰ５」と表記する）は、ポートＰ４とピストン５２の間に設けられている。そして、ポートＰ５とポート４の間には、弁座４４が設けられている。つまり、変形例に係る流路切換弁１は、遮断すべき弁座の数が１つ多い。
【００７０】
第２の弁体８は、弁棒６５の両端に固定弁体８１、８２を有する。つまり、弁棒６５の一方端に設けられた固定弁体８１が弁座４３に着座する。弁棒６５の他方端に設けられた固定弁体８２が弁座４４に着座する。即ち、弁体７、８がピストン５２方向に移動したとき、可動弁体７６が弁座４２に、固定弁体８２が弁座４４に着座する。他方、弁体７、８がピストン５１方向に移動したとき、可動弁体７１が弁座４１に、固定弁体８１が弁座４３に着座する。つまり、弁体７、８がピストン５１方向に移動する場合のみならず、ピストン５２方向に移動する場合においても、複数の弁体が複数の弁座に着座する。また、固定弁体８１、８２は、弁棒６５と一体に成形されている。
【００７１】
そこで、図４で示すように、第１の弁体７は、２つの可動弁体７１、７６を有する。可動弁体７１、７６は、ハウジング３の軸方向に隣り合う弁座４１、４２の間に設けられている。可動弁体７１、７６は、弁棒６４の両端にそれぞれ遊嵌されている。可動弁体７１が弁座４１と着座し、可動弁体７６が弁座４２と着座する。即ち、可動弁体７１と可動弁体７６は、背中合わせの方向で逆向きに配置（即ち、弁座に着座する面が逆向きになるように配置）されている。可動弁体７１、７６は、弁棒６４とは別体をなしている。弁棒６４は、可動弁体７１、７６の内周面を摺動する。そして、可動弁体７１が弁座４１と、固定弁体８１が弁座４３に着座しているとき、可動弁体７６と弁座４２までの距離は、固定弁体８２と弁座４４の距離よりも短い。
【００７２】
そのため、弁体７、８がピストン５２方向に移動したとき、可動弁体７６は、固定弁体８２が弁座４４に着座するよりも先に弁座４２に着座する。着座した後、弁棒６４は、可動弁体７６の内周面を摺動するので、固定弁体８２は、ピストン５２方向に移動する。そして、固定弁体８２は、弁座４４に着座する。
【００７３】
以上のように、変形例に係る流路切換弁１は、第１の弁体７の両端に可動弁体７１、７６を備えている。これにより、弁体が一方方向に移動する場合だけでなく、両方向に移動する場合であっても、複数の流路を同時に遮断することができる。
【００７４】
（他の実施形態）
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。上記のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【００７５】
本実施形態では、弁体の数は２つであったが、３つ以上であっても本発明を適用することができる。つまり、複数の流路を同時に遮断するため複数の弁体を弁座に着座させる必要がある場合、１つの弁体のみ弁棒と一体に成形された固定弁体とし、残りの弁体は弁棒と別体をなす可動弁体として、可動弁体を弁軸の外周に遊嵌されていればよい。そして、可動弁体は、弁棒と一体に成形された固定弁体が弁座に着座するより先に各弁座に着座するようにすればよい。換言すれば、弁棒と一体に成形された固定弁体が、最後に弁座に着座すればよい。このように構成すれば、一体に成形された固定弁体が、他の可動弁体の移動を妨げるストッパーとなることがない。よって、遮断すべき弁座すべてに弁体を着座させることができ、複数の流路を同時に遮断できる。
【００７６】
また、弁棒と一体に成形された固定弁体は、どの弁体に設けてもよい。例えば、変形例では、第１の弁体７の両端に可動弁体７１、７６を設けたが、第１の弁体７の下端は、弁棒６４と一体に成形された固定弁体８２を有し、第２の弁体８の下端に弁棒６５と別体をなす可動弁体７６を設けてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  流路切換弁
２  弁本体
３  ハウジング
３１  蓋
３３  筒状部材
３４  筒状部材
３５  筒状部材
３６  弁室
４１  弁座
４２  弁座
４３  弁座
４４  弁座
５１  ピストン
５２  ピストン
５３  ピストン室
５４  ピストン室
６  弁軸
６１  連結軸
６２  連結軸
６３  連結軸
６４  弁棒
６５  弁棒
７  第１の弁体
７１  可動弁体
７２  シール部材
７３  弾性部材
７４  位置規制部
７５  固定弁体
７６  可動弁体
８  第２の弁体
８１  固定弁体
８２  固定弁体
９  パイロット弁
９１  電磁コイル
９２  弁ケース
９３  吸引子
９４  圧縮コイルばね
９５  プランジャ
９６  弁室
９７  弁体
９８  弁座
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５  ポート
ｐａ、ｐｂ、ｐｃ、ｐｄ  ポート
ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄ  細管
【図１】
2020070902.tif 000003
【図２】
2020070902.tif 000004
【図３】
2020070902.tif 000005
【図４】
2020070902.tif 000006