(57)【要約】【課題】冷凍サイクルに好適なステッピングモータ駆動式の切替弁を低コストにて実現する。【解決手段】ある態様の切替弁は、複数のポートを連通させる冷媒通路を有するボディと、冷媒通路の径方向に延在してボディに回動可能に支持されるシャフトと、シャフトと共に回動することにより複数のポートを選択的に連通させる弁体と、シャフトを介して弁体を冷媒通路の開閉方向に駆動する駆動機構と、駆動機構を作動させるロータとステータとを含むステッピングモータと、ボディに固定されてロータを内包する筒状部材であって、冷媒の圧力が作用する圧力空間と冷媒の圧力が作用しない非圧力空間とを画定するキャンと、を備える。弁体は、バタフライバルブを構成し、シャフトと共に回動して冷媒通路を高圧領域と低圧領域とに画定可能なプレートを含む。キャンの圧力空間は、高圧領域又は低圧領域と連通路を介して連通する。【選択図】図２
2014228039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータ駆動式の切替弁であって、
冷媒を導入又は導出する複数のポートと、前記複数のポートを連通させる冷媒通路とを有するボディと、
前記冷媒通路の径方向に延在し、前記ボディに回動可能に支持されるシャフトと、
前記シャフトに固定され、前記シャフトと共に回動することにより前記複数のポートを選択的に連通させる弁体と、
前記シャフトを介して前記弁体を前記冷媒通路の開閉方向に駆動する駆動機構と、
前記駆動機構を作動させるロータと、そのロータを回転駆動させるステータとを含むステッピングモータと、
前記ボディに固定されて前記駆動機構が配置される空間を覆うと共に前記ロータを内包する筒状部材であって、前記ロータが配置されて冷媒の圧力が作用する圧力空間と、前記ステータが配置されて冷媒の圧力が作用しない非圧力空間とを画定するキャンと、
を備え、
前記弁体は、バタフライバルブを構成し、前記シャフトと共に回動して前記冷媒通路を高圧領域と低圧領域とに画定可能なプレートを含み、
前記高圧領域又は前記低圧領域と前記圧力空間とを連通させて冷媒の流通を許容する連通路がさらに設けられていることを特徴とする切替弁。
【請求項２】
前記連通路は、前記冷媒通路の低圧領域に一方の開口端を有し、前記キャンの圧力空間に他方の開口端を有することを特徴とする請求項１記載の切替弁。
【請求項３】
前記シャフトは、前記ボディにおける前記圧力空間と前記冷媒通路との間の隔壁に設けられた挿通孔を貫通し、その挿通孔と前記シャフトとの間隙が前記連通路を形成していることを特徴とする請求項２記載の切替弁。
【請求項４】
前記弁体は、少なくとも前記プレートの外周部に設けられて閉弁時に前記冷媒通路の内壁面と密着して冷媒の漏洩を防止するシール部材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切替弁。
【請求項５】
前記冷媒通路は、前記複数のポートごとに形成された個別通路が合流領域にて互いに連通するようにして構成され、
前記弁体は、前記合流領域に配置され、その一方向への回動及び反対方向への回動が当該弁体の外周部が前記冷媒通路の内壁面に係止されることによりそれぞれ規制され、その回動規制状態において複数のポートのうち２つを選択的に連通させることが可能であり、
前記冷媒通路には、前記弁体がいずれの回動規制状態にあるかにかかわらず前記低圧領域となる特定領域が形成され、
前記連通路の一方の開口端が前記特定領域に開口するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の切替弁。
【請求項６】
前記プレートにおける前記低圧領域側に面する片側面に前記シャフトと平行に延びる凹部が設けられ、
前記シャフトは、前記凹部に嵌合するように前記プレートに固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の切替弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルに好適な切替弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用冷暖房装置は、圧縮機、室外熱交換器、蒸発器、膨張装置等を含む冷凍サイクルを有し、暖房運転時と冷房運転時とで室外熱交換器の機能が切り替えられる。暖房運転時においては室外熱交換器が蒸発器として機能する。その際、冷凍サイクルを冷媒が循環する過程で室内熱交換器が放熱し、その熱により車室内の空気が加熱される。一方、冷房運転時においては室外熱交換器が凝縮器として機能する。その際、室外熱交換器にて凝縮された冷媒が蒸発器にて蒸発し、その蒸発潜熱により車室内の空気が冷却される。
【０００３】
このように運転モードによって蒸発器が切り替えられる場合、いずれか一方の蒸発器に冷媒を供給するために冷媒循環通路の切り替えが行われる。そのため、複数の冷媒循環通路の合流点又は分岐点には、流路の切り替えを実現するための切替弁が設けられる。このような切替弁として、ロータリ式の構成を採用するものがある（例えば特許文献１参照）。ロータリ式の切替弁は、例えば冷媒通路が形成されたボディと、冷媒通路の合流部又は分岐部に設けられた筒状の弁体と、その弁体を回転駆動するステッピングモータを備える。その弁体の軸線周りの回動により流路が切り替えられる。冷媒の漏れ防止を確実に行えるよう、そのステッピングモータのロータ及び弁体の駆動機構は、ボディに固定された耐圧性のキャン内に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６６０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような切替弁は一般に、弁体が大きくて流路も複雑となり、冷媒が通過する際の圧力損失が大きくなる傾向がある。また、弁体が筒状であるためにボディとの摺動面が大きく、回動時の摺動抵抗が大きくなる傾向がある。特に冷凍サイクルの運転状態によって弁体の前後差圧（上流側と下流側との差圧）が大きくなる場合には、その作動トルクも大きくなり、それがアクチュエータの省電力化や切替弁全体のコスト削減を図るうえで足かせとなっていた。
【０００６】
本発明の目的の一つは、冷凍サイクルに好適なステッピングモータ駆動式の切替弁を低コストにて実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、ステッピングモータ駆動式の切替弁である。この切替弁は、冷媒を導入又は導出する複数のポートと、複数のポートを連通させる冷媒通路とを有するボディと、冷媒通路の径方向に延在してボディに回動可能に支持されるシャフトと、シャフトに固定されてシャフトと共に回動することにより複数のポートを選択的に連通させる弁体と、シャフトを介して弁体を冷媒通路の開閉方向に駆動する駆動機構と、駆動機構を作動させるロータと、ロータを回転駆動させるステータとを含むステッピングモータと、ボディに固定されて駆動機構が配置される空間を覆うと共にロータを内包する筒状部材であって、ロータが配置されて冷媒の圧力が作用する圧力空間と、ステータが配置されて冷媒の圧力が作用しない非圧力空間とを画定するキャンと、を備える。弁体は、バタフライバルブを構成し、シャフトと共に回動して冷媒通路を高圧領域と低圧領域とに画定可能なプレートを含む。その高圧領域又は低圧領域と圧力空間とを連通させて冷媒の流通を許容する連通路がさらに設けられている。
【０００８】
この態様の切替弁はバタフライバルブであり、シャフトにプレートを組み付けた簡素な構造を有するため、流路の形状を複雑にすることもなく、冷媒が通過する際の圧力損失を抑制することができる。このため、この切替弁を冷凍サイクルに適用した場合、その冷房能力又は暖房能力を高く維持することができる。また、切替弁が簡素な構造であるため、低コストにて製造することができる。さらに、バタフライバルブのプレートは、構造上、シャフトに対してほぼ対称となるため、その駆動トルクが小さく抑えられる。その結果、ステッピングモータを駆動する際の省電力化を図ることもできる。この態様によれば、切替弁を低コストにて実現することができる。
【０００９】
一方、キャンの内方の圧力空間と冷媒通路との間に連通路を設けることによりキャン内への冷媒の出入りを容易にしたため、キャン内の圧力が過大となることを防止できる。すなわち、このような切替弁を冷凍サイクルに適用する場合、シャフトの摺動部を介してキャン内へ冷媒が流入することは避けられないところ、そのような冷媒の流通をシール部材等により規制するのではなく、むしろ連通路を介して積極的に促進することでキャン内の圧力が許容範囲に収まるようにしている。なお、シャフトの摺動部にシール部材を設けない構成とすることで、その摺動抵抗を小さくすることができ、それが上述した作動トルクの低減にも寄与する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷凍サイクルに好適なステッピングモータ駆動式の切替弁を低コストにて実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るバタフライバルブが適用される車両用冷暖房装置の概略構成を表す図である。
【図２】切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】バタフライバルブ及びその周辺構造を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】連通路の構成を示す部分拡大図である。
【図７】バタフライバルブ及びその周辺構造を示す図である。
【図８】バタフライバルブの閉弁状態を模式的に示す図であり、図５のＡ−Ａ矢視に相当する斜視図である。
【図９】第２実施形態の変形例に係る連通路の構成を示す部分拡大図である。
【図１０】第３実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図１２】図１１のＩ−Ｉ矢視図である。
【図１３】第５実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図１４】図１３のＪ−Ｊ矢視断面図である。
【図１５】第６実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図１６】図１５のＫ−Ｋ矢視断面図である。
【図１７】第７実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図１８】図１７のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１９】第８実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２１】第９実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。
【図２２】図２１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る切替弁が適用される車両用冷暖房装置の概略構成を表す図である。本実施形態では、その車両用冷暖房装置を電気自動車に適用している。
【００１３】
車両用冷暖房装置１は、圧縮機２、室内凝縮器３、室外熱交換器５、蒸発器７及びアキュムレータ８を配管にて接続した冷凍サイクル（冷媒循環回路）を備える。車両用冷暖房装置１は、冷媒としての代替フロン（ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆなど）が冷凍サイクル内を状態変化しながら循環する過程で、その冷媒の熱を利用して車室内の空調を行うヒートポンプ式の冷暖房装置として構成されている。
【００１４】
圧縮機２、室外熱交換器５及びアキュムレータ８は、車室外（エンジンルーム）に設けられている。一方、車室内には空気の熱交換が行われるダクトが設けられ、そのダクトにおける空気の流れ方向上流側に蒸発器７が配設され、下流側に室内凝縮器３が配設されている。
【００１５】
車両用冷暖房装置１は、冷房運転時と暖房運転時とで複数の冷媒循環通路を切り替えるように運転される。この冷凍サイクルは、室内凝縮器３と室外熱交換器５とが凝縮器として直列に動作可能に構成され、また、蒸発器７と室外熱交換器５とがそれぞれ蒸発器として動作可能に構成されている。すなわち、冷房運転時に冷媒が循環する第１冷媒循環通路、及び暖房運転時に冷媒が循環する第２冷媒循環通路が形成される。
【００１６】
具体的には、圧縮機２の吐出室は第１通路２１を介して室内凝縮器３の入口に接続され、室内凝縮器３の出口は第２通路２２を介して室外熱交換器５の入口に接続されている。室外熱交換器５の出口は第３通路２３を介して蒸発器７の入口に接続され、蒸発器７の出口は第４通路２４（戻り通路）を介してアキュムレータ８の入口に接続されている。第３通路２３と第４通路２４とはバイパス通路２５により接続され、室外熱交換器５から導出された冷媒を蒸発器７を迂回させてアキュムレータ８へ供給可能となっている。
【００１７】
第１冷媒循環通路は、図中実線矢印にて示されるように、圧縮機２→室内凝縮器３→室外熱交換器５→蒸発器７→アキュムレータ８→圧縮機２のように冷媒が循環する通路である。冷房運転時にはバイパス通路２５が遮断されるため、冷媒は第１冷媒循環通路を循環するようになる。第２冷媒循環通路は、図中点線矢印にて示すように、圧縮機２→室内凝縮器３→室外熱交換器５→アキュムレータ８→圧縮機２のように冷媒が循環する通路である。暖房運転時にはバイパス通路２５が開放されるため、冷媒は第２冷媒循環通路を循環するようになる。なお、室外熱交換器５を流れる冷媒の流れは、第１冷媒循環通路と第２冷媒循環通路とで同方向となっている。
【００１８】
このような運転モードの切り替えを実現するために、第２通路２２に切替弁１０が設けられ、バイパス通路２５に切替弁１２が設けられている。切替弁１０は、第２通路２２を開閉する開閉弁部１４と、開閉弁部１４の開閉状態にかかわらず冷媒を通過させるオリフィス１６を有する。切替弁１２は、バイパス通路２５を開閉する開閉弁部を有する。また、第３通路２３におけるバイパス通路２５への分岐点よりも下流側（室外熱交換器５と蒸発器７との間）には、膨張弁１８が設けられている。
【００１９】
圧縮機２は、ハウジング内にモータと圧縮機構を収容する電動圧縮機として構成され、図示しないバッテリからの供給電流により駆動され、モータの回転数に応じて冷媒の吐出容量が変化する。
【００２０】
室内凝縮器３は、室外熱交換器５とは別に冷媒を放熱させる補助的な凝縮器として機能する。すなわち、圧縮機２から吐出された高温・高圧の冷媒が室内凝縮器３を通過する際に放熱する。車室内に導入された空気は、室内凝縮器３を通過する過程で温められる。すなわち、ダクトに取り込まれて蒸発器７にて冷却及び除湿された空気のうち、図示しないエアミックスドアにて振り分けられた空気が室内凝縮器３を通過することにより適度に加熱される。室内凝縮器３を通過した空気と迂回した空気とが室内凝縮器３の下流側にて混合されて目標の温度に調整される。
【００２１】
室外熱交換器５は、冷房運転時に内部を通過する冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には内部を通過する冷媒を蒸発させる室外蒸発器として機能する。室外熱交換器５が蒸発器として機能する際には、膨張装置（オリフィス１６）の通過により低温・低圧となった冷媒が、室外熱交換器５を通過する際に蒸発する。
【００２２】
蒸発器７は、内部を通過する冷媒を蒸発させる室内蒸発器として機能する。すなわち、膨張装置（膨張弁１８）の通過により低温・低圧となった冷媒は、蒸発器７を通過する際に蒸発する。車室内に導入された空気は、その蒸発潜熱によって冷却され、除湿される。このとき冷却・除湿された空気は、室内凝縮器３の通過過程で加熱される。
【００２３】
アキュムレータ８は、蒸発器７又は室外熱交換器５（室外蒸発器）から送出された冷媒を気液分離して溜めておく装置であり、液相部と気相部とを有する。このため、仮に蒸発器から想定以上の液冷媒が導出されたとしても、その液冷媒を液相部に溜めおくことができ、気相部の冷媒を圧縮機２に導出することができる。
【００２４】
膨張弁１８は、いわゆる温度式膨張弁として構成され、蒸発器７の出口側の温度と圧力を感知して弁開度を調整し、熱負荷に応じた液冷媒を蒸発器７へ供給する。膨張弁１８は、例えば特開２０１２−８７９６６号公報に記載のような差圧弁（低差圧感知閉止手段）を内蔵しており、その前後差圧（弁部の上流側圧力と下流側圧力との差圧）が設定差圧よりも低下すると弁部を閉じる。なお、このような温度式膨張弁の構成については同公報に記載されているため、その詳細な説明については省略する。
【００２５】
切替弁１０は、開閉弁部１４とこれを開閉駆動するアクチュエータとを備える二方弁として構成される。ただし、後に説明するように、その開閉弁部１４を構成する弁体には小孔からなるオリフィス１６が設けられており、閉弁状態においても所定流量の冷媒が通過できるようにされている。本実施形態では、切替弁１０のアクチュエータとしてステッピングモータが採用される。
【００２６】
切替弁１２は、開閉弁部とこれを開閉駆動するアクチュエータとを備える二方弁として構成される。本実施形態では、切替弁１２のアクチュエータとしてステッピングモータが採用される。切替弁１２の閉弁状態においては、第１冷媒循環通路が開放され、第２冷媒循環通路は遮断される。一方、切替弁１２の開弁状態においては第２冷媒循環通路が開放される。このとき、冷媒がバイパス通路２５を介して流れるため、膨張弁１８の前後差圧が設定差圧よりも低下する。その結果、膨張弁１８に内蔵される差圧弁が閉じ、第１冷媒循環通路は遮断される。
【００２７】
図２は、切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。（Ａ）は開弁状態を示し、（Ｂ）は閉弁状態を示す。図２に示すように、切替弁１０は、ステッピングモータ駆動式の二方弁であり、弁本体１０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。弁本体１０１は、冷媒通路１０３が形成されたボディ１０４と、ボディ１０４に収容されて冷媒通路１０３を開閉するバタフライバルブ１０６と、バタフライバルブ１０６を開閉駆動する駆動機構１０８を備える。モータユニット１０２は、ボディ１０４の一端に組み付けられ、ボディ１０４との間に形成される収容室１０７に駆動機構１０８を収容する。
【００２８】
ボディ１０４は、アルミニウム合金を切削加工等することにより得られる。図３にも示すように、ボディ１０４を貫通するように直線状の冷媒通路１０３が形成される。冷媒通路１０３の一端には上流側から冷媒を導入する導入ポート１１０が設けられ、他端には下流側へ冷媒を導出する導出ポート１１２が設けられる。冷媒通路１０３の中央（導入ポート１１０にて開口する通路と、導出ポート１１２にて開口する通路との接続領域）には、円筒状のスリーブ１１４が冷媒通路１０３と同心状に固定されている。スリーブ１１４は、バタフライバルブ１０６の後述する弁体１１６（「プレート」として機能する）を気密に着脱させるためのシール部材であり、弾性部材（例えばゴム）や可撓性部材からなる。バタフライバルブ１０６は、楕円形状の弁体１１６と、その回転軸となる長尺状のシャフト１１８を有する。弁体１１６及びシャフト１１８は、いずれもステンレスからなり、スポット溶接により接合される。バタフライバルブ１０６の詳細な説明については後述する。
【００２９】
ボディ１０４には、シャフト１１８の中間部を挿通させるための挿通孔１２０と、シャフト１１８の下端部を支持するための軸受穴１２２とが同軸状に設けられている。これにより、シャフト１１８が冷媒通路１０３を径方向に横断するように延在し、ボディ１０４に回動可能に支持される。挿通孔１２０の上端部にはリング状の軸支部材１２４が圧入されており、シャフト１１８は、その軸支部材１２４と軸受穴１２２とによって軸線周りに回動可能に支持されている。
【００３０】
また、ボディ１０４には、挿通孔１２０と平行に小径の連通孔１２６が設けられている。一方、スリーブ１１４には、連通孔１２６と同軸状に内外を連通させる連通孔１２８が設けられている。連通孔１２６，１２８は、収容室１０７と冷媒通路１０３とを連通させる連通路１２９を形成する。本実施形態では、連通孔１２６，１２８の断面はほぼ同径であり、その断面積がシャフト１１８と軸支部材１２４との隙間の断面積よりも大きくなるように構成されている。
【００３１】
一方、モータユニット１０２は、ロータ１３０とステータ１３２とを含むステッピングモータとして構成されている。ボディ１０４の上面部には、冷媒の圧力が作用する圧力空間と作用しない非圧力空間とを画定するキャン１３４が固定されており、そのキャン１３４の内方にロータ１３０が設けられ、キャン１３４の外側にステータ１３２が設けられている。キャン１３４は、非磁性部材からなり、このようにバタフライバルブ１０６及び駆動機構１０８が配置される圧力空間の内外を区画する区画部材として機能するとともに、ロータ１３０とステータ１３２を両者の磁気ギャップを確保しつつ支持するスリーブとしても機能する。
【００３２】
ロータ１３０は、長尺状の回転軸１３８と、その回転軸１３８の外周に配設されたマグネット１４０を備える。本実施形態では、マグネット１４０は２４極に磁化されている。キャン１３４は、段付円筒状をなし、その下端開口部に半径方向外向きに延出するフランジ部１４２を有する。そのフランジ部１４２がＯリング１３６を介してボディ１０４と接合されることにより、キャン１３４の内外の気密性が確保されている。
【００３３】
キャン１３４の上端部中央には上方に突設された軸受部１４４が形成され、下端開口部には円板状の軸受部材１４６が圧入されている。回転軸１３８は、軸受部１４４と軸受部材１４６とにより軸線周りに回転可能に支持されている。軸受部材１４６には、キャン１３４の内部空間と収容室１０７とを連通させる連通孔１４８が設けられている。このキャン１３４の内部空間と収容室１０７とが、連通路１２９を介して冷媒通路１０３と連通する「圧力空間」を構成する。
【００３４】
回転軸１３８とシャフト１１８とは、駆動機構１０８を介して接続される。駆動機構１０８は、回転軸１３８の先端部に固定された円筒ギヤ１５０、ボディ１０４に設けられた図示略の回転軸に回転自在に支持された第１減速ギヤ１５２、及びシャフト１１８の上端部に支持された第２減速ギヤ１５４を含む。円筒ギヤ１５０の回転は減速ギヤ１５２，１５４を経ることで二段階に減速される。シャフト１１８の上端部が軸線と直角に曲げられて嵌合部１５６とされる一方、第２減速ギヤ１５４の下面には嵌合部１５６と嵌合可能な嵌合凹部１５８が形成されている。シャフト１１８は、嵌合部１５６が嵌合凹部１５８に嵌合する形で第２減速ギヤ１５４と一体に連結されている。回転軸１３８とシャフト１１８とが同一軸線上に配置されるように各ギアが位置決めされている。
【００３５】
弁体１１６は、図３（Ａ）に示す全開状態から４５度回動すると、図３（Ｂ）に示すようにその外周縁（エッジ部）がスリーブ１１４に係止され、全閉状態となる。本実施形態では弁体１１６が冷媒通路１０３の軸線に沿う全開状態から一方向にのみ回動範囲を有するが（つまり回動角度が４５度）、全開状態から一方向及び反対方向の双方に回動範囲を有するようにしてもよい（つまり回動範囲が９０度となるようにしてもよい）。
【００３６】
次に、バタフライバルブ１０６の構成の詳細について説明する。図４は、バタフライバルブ及びその周辺構造を示す図である。（Ａ）はバタフライバルブの閉弁状態を示す。（Ｂ）はバタフライバルブの単体の構成を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視に対応する。（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００３７】
図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、弁体１１６は、楕円状の本体１６０の長軸方向中央が湾曲するようにプレス成形され、短軸と平行な凹溝１６２が形成されている。その凹溝１６２に沿ってシャフト１１８が嵌合するようにスポット溶接がなされている。これにより、本体１６０の短軸とシャフト１１８の軸線とが一致している。本体１６０のシャフト１１８に対する片側には、小孔からなるオリフィス１６が厚み方向に穿設されている。本実施形態では、オリフィス１６は、本体１６０の長軸上に設けられている。
【００３８】
図４（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、弁体１１６は、バタフライバルブ１０６の閉弁状態において本体１６０の外周縁（エッジ部）がスリーブ１１４の内周面に沿って密着し、本体１６０とスリーブ１１４との間に隙間が形成されないよう、その楕円形状が定められている。これにより、バタフライバルブ１０６の閉弁時においては、本体１６０とスリーブ１１４との間のシール性が確保され、冷媒はオリフィス１６を介してのみ流通することができる。なお、図４（Ａ）に示すように、連通路１２９（連通孔１２８）は、冷媒の流れ方向（図中太線矢印）に対して弁体１１６の下流側、つまりバタフライバルブ１０６の閉弁状態において低圧側となる位置に設けられている。これにより、キャン１３４の内方の圧力空間が相対的に低圧となり易い構成となっている。このことは、例えばキャン１３４とボディ１０４との接合部に過大な応力集中が発生することを防止するなど、キャン１３４の内方が高圧になることによる弊害を抑制する。
【００３９】
なお、切替弁１２の構成については、オリフィス１６が設けられていない点を除いて切替弁１０と同様である。切替弁１２の連通路１２９も、そのバタフライバルブ１０６の閉弁状態において低圧側となる位置に設けられている。このため、切替弁１２についての詳細な説明については省略する。
【００４０】
以上に説明したように、本実施形態の切替弁１０，１２はバタフライバルブ１０６からなるため、冷媒通路を直線状に形成することができる。すなわち、冷媒の流路の形状が複雑化することがないため、冷媒が通過する際の圧力損失を抑制することができる。このため、車両用冷暖房装置１の冷房能力及び暖房能力を高く維持することができる。また、切替弁１０，１２そのものが簡素な構造を有するため、低コストにて製造することができる。さらに、バタフライバルブ１０６の弁体１１６は、シャフト１１８に対してほぼ対称に構成されるため、その駆動トルクが小さく抑えられる。その結果、モータユニット１０２（ステッピングモータ）を駆動する際の省電力化を図ることもできる。すなわち、本実施形態によれば、切替弁１０，１２を簡素な構成と省電力化により低コストにて実現することができる。
【００４１】
また、キャン１３４の圧力空間と冷媒通路１０３との間に連通路１２９を設けてキャン１３４内への冷媒の出入りを容易にしたため、キャン１３４内の圧力が過大となることを防止できる。特に、連通路１２９がキャン１３４の圧力空間と冷媒通路１０３の低圧領域とを連通させるように構成したため、キャン１３４内の圧力を相対的に低く抑えることができる。さらに、シャフト１１８の摺動部にシール部材を設けない構成としたため、その摺動抵抗を小さくすることができ、それが作動トルクの低減にも寄与している。また、バタフライバルブ１０６について、凹溝１６２が低圧領域に面するように配置されため、本体１６０とシャフト１１８との接合を安定に維持することができる。すなわち、仮に凹溝１６２が高圧領域に面するように配置されると、本体１６０をシャフト１１８から離間させる方向の差圧（本体１６０とシャフト１１８とを剥離させる方向の差圧）が作用するようになる。その結果、両者の接合部に過大な力が加わり、その接合部を破損させる可能性がある。本実施形態では両者の接合部を低圧領域に向けているため、本体１６０をシャフト１１８へ押し付ける方向の差圧が作用するようになり、そのような問題を回避することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図６は、連通路の構成を示す部分拡大図である。（Ａ）は図５のＤ部拡大図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ矢視図である。図７は、バタフライバルブ及びその周辺構造を示す図である。（Ａ）はバタフライバルブの単体の構成を示す。（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＧ−Ｇ矢視断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。
以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。図８は、バタフライバルブの閉弁状態を模式的に示す図であり、図５のＡ−Ａ矢視断面に相当する斜視図である。（Ａ）は低圧領域側からみた図であり、（Ｂ）は高圧領域側からみた図である。
【００４３】
本実施形態では、第１実施形態の切替弁１２に代えて図５に示す切替弁２１２が設けられる。切替弁２１２は、弁本体２０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。弁本体２０１は、ボディ２０４に収容されて冷媒通路１０３を開閉するバタフライバルブ２０６と、バタフライバルブ２０６を開閉駆動する駆動機構１０８を備える。ボディ２０４には第１実施形態のような連通路１２９は形成されていないが、シャフト１１８の挿通部により連通路２２９が形成されている。すなわち、図６（Ａ）及び（Ｂ）にも示すように、連通路２２９は、ボディ２０４の挿通孔１２０とシャフト１１８との隙間２２０、軸支部材１２４とシャフト１１８との隙間２２２、及びシール部材２１８とシャフト１１８との隙間２２３により構成されている。
【００４４】
冷媒通路１０３には第１実施形態のようなスリーブ１１４は設けられず、バタフライバルブ２０６側にシール構造が設けられている。すなわち、図７（Ａ）〜（Ｄ）にも示すように、バタフライバルブ２０６は、シャフト１１８に弁体２１６を固定して構成されるが、その弁体２１６の外周縁に沿ってシール部材２１８が設けられている。本実施形態のシール部材２１８はゴムからなり、本体１６０の外周面に沿って焼き付けられている。なお、変形例においては、シール部材２１８としてゴム等の弾性部材を本体１６０の外周に嵌め込むようにして一体化してもよい。このようにゴムをスリーブ等の部品として設けるのではなく、弁体の周縁部に被着させるようにすることで、ゴム部品の使用を抑制でき、冷凍サイクルへの適用に際して懸念されるブリスター現象の発生を抑制することができる。
【００４５】
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、バタフライバルブ２０６の閉弁状態においてはシール部材２１８が冷媒通路１０３の内壁面に沿って密着し、弁体２１６と冷媒通路１０３との間のシール性が確保される。なお、本実施形態においても、連通路２２９は、冷媒の流れ方向（図中太線矢印）に対して弁体２１６の下流側、つまりバタフライバルブ２０６の閉弁状態において低圧側となる位置に設けられる。すなわち、凹溝１６２が低圧領域に面するように配置される一方、シール部材２１８の形状が本体１６０の外周形状に沿うため、連通路２２９は低圧領域に開放されるようになる。これにより、キャン１３４の内方の圧力空間が相対的に低圧となり易い構成となっている。
【００４６】
なお、第１実施形態の切替弁１０に代えて本実施形態と同様の切替弁を設けてもよい。この切替弁は、図５に示した切替弁２１２において、弁体２１６にオリフィス１６を形成することにより実現することができる。
【００４７】
（変形例）
上記第２実施形態では、シャフト１１８の挿通部に連通路２２９を形成する例の一態様を示した。図９は、第２実施形態の変形例に係る連通路の構成を示す部分拡大図である。（Ａ）は図５のＤ部拡大図に対応し、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ矢視図である。本変形例においては、軸支部材２２４の内周面に軸線に平行な連通溝２２６を設けている。このように冷媒通路１０３のシールに影響のない箇所を利用して連通路２２９を大きくすることにより、その連通路２２９を介した冷媒の流通促進効果を向上させることができる。なお、連通溝２２６の数は単一でも複数でもよい。
【００４８】
［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。以下では第１，第２実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１，第２実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００４９】
本実施形態では、第１実施形態の切替弁１２に代えて図１０に示す切替弁３１２が設けられる。切替弁３１２は、弁本体３０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。弁本体３０１は、ボディ３０４に収容されて冷媒通路１０３を開閉するバタフライバルブ３０６と、バタフライバルブ３０６を開閉駆動する駆動機構３０８を備える。バタフライバルブ３０６は、図２に示したバタフライバルブ１０６においてオリフィス１６のない構成を有する。
【００５０】
切替弁３１２の駆動機構３０８は、不思議遊星歯車式の減速機構を有する。すなわち、駆動機構３０８は、モータユニット１０２の回転軸１３８に固定された太陽歯車３４０と、ボディ３０４の上端部に固定された固定内歯車３４２と、シャフト１１８の上端部に接続された可動内歯車３４４と、複数の遊星歯車３４６とを含んで構成される。遊星歯車３４６は、一方で太陽歯車３４０に噛合し、他方で固定内歯車３４２及び可動内歯車３４４に噛合する。本実施形態では、３つの遊星歯車３４６が、太陽歯車３４０を中心する１２０度おきに設けられている。このような不思議遊星歯車式の減速機構を採用することにより、減速比を大きくとることができる。なお、このような不思議遊星歯車の構造は公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００５１】
なお、第１実施形態の切替弁１０に代えて本実施形態と同様の切替弁を設けてもよい。この切替弁は、図１０に示した切替弁３１２において、弁体３１６にオリフィス１６を形成することにより実現することができる。なお、変形例においては、駆動機構３０８として不思議遊星歯車以外の遊星歯車を採用してもよい。
【００５２】
［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図１２は、図１１のＩ−Ｉ矢視図である。図１２（Ａ）はリンク機構の作動範囲を示し、図１２（Ｂ）はリンク機構によるシャフト１１８の回転トルクの変化を示している。以下では第１〜第３実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第３実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００５３】
本実施形態では、第１実施形態の切替弁１２に代えて図１１に示す切替弁４１２が設けられる。切替弁４１２は、弁本体４０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。切替弁４１２の駆動機構４０８は、リンク機構を有する。すなわち、駆動機構４０８は、モータユニット１０２の回転軸１３８に固定された作動部材４４０と、シャフト１１８の上端部に接続された連結部材４４２とを含んで構成される。作動部材４４０は、回転軸１３８と偏心した位置にて下方に延設された作動ロッド４４４を有する。
【００５４】
一方、図１２（Ａ）にも示すように、連結部材４４２は、シャフト１１８の上端部と接続される本体４４６と、本体４４６からシャフト１１８に対して直角方向に延びるアーム部４４８を有する。アーム部４４８は、その長手方向に延びる嵌合溝４５０を有する。そして、作動ロッド４４４が嵌合溝４５０に嵌合するようにして、作動部材４４０と連結部材４４２とが相対変位可能に接続されている。すなわち、モータユニット１０２の駆動により回転軸１３８（二点鎖線参照）が回転すると、作動ロッド４４４が回転軸１３８（便宜上示した２点鎖線参照）を中心に揺動し、その結果、連結部材４４２がシャフト１１８の軸線を中心に揺動する。本実施形態では実線矢印にて示すように、アーム部４４８が実線位置と破線位置との間の範囲（例えば４０度又は４５度）で揺動する。作動ロッド４４４は回転軸１３８の軸線を中心に回動するため、アーム部４４８に対して相対変位する。
【００５５】
このように連結部材４４２が揺動することにより、シャフト１１８が軸線周りに回動し、バタフライバルブ３０６の開度が調整される。なお、本実施形態においても連通路１２９を低圧領域に位置させるために、アーム部４４８の揺動範囲が実線矢印にて示す範囲とされ、シャフト１１８ひいては弁体３１６の回動範囲が規制される。つまり、弁体３１６の閉弁作動方向及び作動範囲が規制される。変形例においては、アーム部４４８の揺動範囲を二点鎖線矢印にて示す範囲を含むように拡張してもよい。これにより、弁体３１６の閉弁作動方向を逆転させることもできる。
【００５６】
また、本実施形態のリンク機構によれば、バタフライバルブ３０６が閉弁するとき、つまり弁体３１６がスリーブ１１４に当接するときに、シャフト１１８の回転トルクを大きくすることができる。その結果、スリーブ１１４（シール部材）を適度に弾性変形させ易くなり、閉弁時のシール性が向上する。すなわち、モータユニット１０２の回転軸１３８により伝達される駆動トルクＴｍを一定とすると、図１２（Ｂ）に基づき下記式（１）が成立する。
Ｔｍ＝Ｆｍ・ｒ  ・・・（１）
Ｆｍ：モータユニット１０２による回転力
ｒ：回転軸１３８を中心とする作動ロッド４４４の回転半径
このとき、バタフライバルブ３０６の全開時（実線位置）におけるシャフト１１８の回転トルクＴａは、下記式（２）で表される。
Ｔａ＝Ｆｍ・Ｒ１  ・・・（２）
Ｒ１：全開時のシャフト１１８と作動ロッド４４４との距離
ところで、このリンク機構においては図示のように、作動ロッド４４４から連結部材４４２に伝達される力の作用方向が、開弁時と閉弁時とで異なる。すなわち、嵌合溝４５０における作動ロッド４４４との当接面と回転力Ｆｍのベクトルとのなす角は、全開時においては９０度、閉弁時においてθ（＜９０度）となる。作動ロッド４４４と嵌合溝４５０との間の摩擦係数をμとすると、閉弁状態に関して下記式（３）が成立する。
Ｆｍ・cosθ＝Ｗ・sinθ＋μ・Ｗ・cosθ  ・・・（３）
Ｗ：閉弁時に作動ロッド４４４と嵌合溝４５０との間に作用する推力
一方、バタフライバルブ３０６の閉弁時（破線位置）におけるシャフト１１８の回転トルクＴｂは、下記式（４）で表される。
Ｔｂ＝Ｗ・cosθ・Ｒ２  ・・・（４）
Ｒ２：閉弁時のシャフト１１８と作動ロッド４４４との距離
このため、上記式（２）〜（４）をＷおよびＦｍを消去する形で整理すると、下記式（５）が得られる。
Ｔｂ／Ｔａ＝Ｒ２・cos2θ／｛Ｒ１・（sinθ＋μcosθ）｝  ・・・（５）
ここで、一例として、Ｒ２／Ｒ１＝０．６７，θ＝１０度，μ＝０．１とすると、Ｔｂ／Ｔａ≒２．４となる。すなわち、閉弁時には全開時に比べてシャフト１１８の回転トルクが２．４倍に増大することになる。このように、本実施形態によれば、閉弁時における回転力Ｆｍのベクトルと嵌合溝４５０の当接面とのなす角を鋭角に設定することにより、閉弁時においてシャフト１１８の回転トルクを増大させることができ、それにより閉弁時のシール性を向上させることができる。
【００５７】
なお、第１実施形態の切替弁１０に代えて本実施形態と同様の切替弁を設けてもよい。この切替弁は、図１１に示した切替弁４１２において、弁体３１６にオリフィス１６を形成することにより実現することができる。
【００５８】
［第５実施形態］
図１３は、第５実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図１４は、図１３のＪ−Ｊ矢視断面図である。以下では第１〜第４実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第４実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００５９】
本実施形態では、第１実施形態の切替弁１２に代えて図１３に示す切替弁５１２が設けられる。切替弁５１２は、弁本体５０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。切替弁５１２の駆動機構５０８は、回転軸１３８とシャフト１１８とを接続部材５４０を介して接続するダイレクト式の機構とされている。切替弁５１２は、バタフライバルブ３０６の開度を検出するための回転センサ５４２を備える。
【００６０】
図１４にも示すように、回転センサ５４２は、接続部材５４０の外周面に固定されたマグネット５４４と、ボディ５０４の内周面近傍に固定された複数のホール素子５４６を含む。本実施形態では、ボディ５０４においてシャフト１１８の軸線を中心に９０度ずれた位置に２つの収容穴５４５が設けられ、各収容穴５４５にホール素子５４６が設けられている。弁体３１６の回動とともに接続部材５４０が回転することにより、マグネット５４４が各ホール素子５４６に対して接近又は離間する。それにより、マグネット５４４がホール素子５４６に近接すると、ホール素子５４６から磁束密度に比例した検出信号（ホール電圧）が出力される。この検出信号の出力により弁体３１６の開閉状態（回転角度、弁開度）を検出することができる。本実施形態では、弁体３１６が一方向に回動して切替弁５１２が閉弁状態となったことを一方のホール素子５４６の検出信号に基づき判定し、弁体３１６が反対方向に回動して切替弁５１２が閉弁状態となったことを他方のホール素子５４６の検出信号に基づいて判定する。
【００６１】
なお、第１実施形態の切替弁１０に代えて本実施形態と同様の切替弁を設けてもよい。この切替弁は、図１３に示した切替弁５１２において、弁体３１６にオリフィス１６を形成することにより実現することができる。
【００６２】
なお、本実施形態においては、減速機を有しない切替弁に対して回転センサを適用する例を示したが、減速機を有する切替弁に対して同様の回転センサを適用してもよい。その場合、例えばモータの出力軸、つまりシャフト１１８にマグネットを取り付け、ボディにおけるそのマグネットに対向可能な位置に２つのホール素子を所定間隔（例えば９０度）あけて配置してもよい。また、ロータに一体に検出用のマグネットを設け、キャン等におけるそのマグネットに対向可能な位置にホール素子を配置してもよい。例えば、減速機の減速比を５０：１とし、バタフライバルブの可動範囲が９０度の場合を想定する。その場合、弁体が９０度回動するにあたり、ロータは９０×５０＝４５００度回動することになる。これは、ロータの１２．５回転（＝４５００／３６０）に相当する。そのため、一方向又は反対方向のいずれに回動させるかにより、弁閉時のマグネットの配置が異なる。こため、０．５回転分の回動角度をあけてホール素子を配置する、つまり２つのホール素子を１８０度ずれた位置に設けるようにする。弁体の閉弁方向の切り替え時には、その切り替えが完了するまでに各ホール素子が１２回転分の検出信号を出力することになる。あるいは、例えば減速比を４８：１とし、バタフライバルブの可動範囲を９０度としてもよい。その場合、弁体が９０度回動するにあたり、ロータは９０×４８＝４３２０度回動することになる。これは、ロータの１２回転（＝４３２０／３６０）に相当する。このため、いずれの方向に回動させても弁閉時のマグネットの配置が同じとなる。このため、ホール素子を１つとすることもできる。
【００６３】
［第６実施形態］
図１５は、第６実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図１６は、図１５のＫ−Ｋ矢視断面図である。以下では第１〜第５実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第５実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００６４】
本実施形態では、第５実施形態の切替弁１２に代えて図１５に示す切替弁６１２が設けられる。切替弁６１２は、弁本体６０１とモータユニット６０２とを組み付けて構成される。切替弁６１２は、第５実施形態とは異なり、回転センサ５４２がモータユニット６０２に設けられている。
【００６５】
図１６にも示すように、回転センサ５４２は、ロータ１３０に一体に設けられたマグネット５４４と、キャン１３４の外周面に固定された複数のホール素子５４６を含む。本実施形態では、マグネット５４４がロータ１３０の上端周縁部に突設されており、キャン１３４におけるマグネット５４４と同じ高さ位置にホール素子５４６が取り付けられている。キャン１３４において回転軸１３８の軸線を中心に９０度ずれた位置に２つのホール素子５４６が設けられている。弁体３１６の回動とともにロータ１３０が回転することにより、マグネット５４４が各ホール素子５４６に対して接近又は離間する。それにより、ホール素子５４６から磁束密度に比例した検出信号が出力される。この検出信号の出力により弁体３１６の開閉状態を検出することができる。
【００６６】
なお、第１実施形態の切替弁１０に代えて本実施形態と同様の切替弁を設けてもよい。この切替弁は、図１５に示した切替弁６１２において、弁体３１６にオリフィス１６を形成することにより実現することができる。
【００６７】
［第７実施形態］
図１７は、第７実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図１８は、図１７のＡ−Ａ矢視断面図である。（Ａ）は冷房運転時の状態を示し、（Ｂ）は暖房運転時の状態を示す。以下では第１〜第６実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第６実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００６８】
本実施形態の切替弁７１０は、三方弁として構成され、例えば上述した特許文献１（特開２０１０−２６６０６２号公報）の図２０に示される冷凍サイクルに適用される。切替弁７１０は、圧縮機と凝縮器とをつなぐ通路と、圧縮機と蒸発器とをつなぐ通路との分岐点に設けられる（特許文献１の吐出側三方切替弁１Ｄに対応する）。
【００６９】
図１７に示すように、切替弁７１０は、弁本体７０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。図１８にも示すように、ボディ７０４にはＴ字状の冷媒通路７０３が形成されている。すなわち、ボディ７０４には１つの導入ポート７１２と、２つの導出ポート７１４，７１６が設けられている。導入ポート７１２は圧縮機の吐出室に連通し、導出ポート７１４は凝縮器の入口に連通し、導出ポート７１６は蒸発器の入口に連通する。
導出ポート７１４にて開口する通路７２４と、導出ポート７１６にて開口する通路７２６とが同軸状に形成されている。導入ポート７１２にて開口する通路７２２は、通路７２４，７２６に対して直交するように形成される。各通路７２２，７２４，７２６の合流領域にスリーブ７１５が設けられ、バタフライバルブ３０６が配設されている。スリーブ７１５における導入ポート７１２との対向面には、内外を連通する連通孔７１８が設けられている。連通路１２９は、弁体３１６に対して導入ポート７１２とは反対側に設けられる。
【００７０】
弁体３１６の一方向への回動及び反対方向への回動が、その外周部がスリーブ７１５の内壁面に係止されることによりそれぞれ規制される。それらの回動規制状態において、３つのポート７１２，７１４，７１６のうち２つが選択的に連通される。このとき、連通されなかった残余のポートにて開口する通路は低圧状態の「特定領域」となる。連通路１２９は、閉弁状態において常にその特定領域（低圧領域）に位置するように設けられる。
【００７１】
すなわち、図１８（Ａ）に示すように、冷房運転時においてはバタフライバルブ３０６の作動により導入ポート７１２と導出ポート７１４とが連通し、圧縮機から凝縮器へ向けて冷媒が流れる（実線矢印参照）。このとき、弁体３１６により冷媒の流通が遮断される通路７２６の側に連通路１２９が位置する。一方、図１８（Ｂ）に示すように、暖房運転時においてはバタフライバルブ３０６の作動により導入ポート７１２と導出ポート７１６とが連通し、圧縮機から蒸発器へ向けて冷媒が流れる（点線矢印参照）。このとき、弁体１１６により冷媒の流通が遮断される通路７２４の側に連通路１２９が位置する。すなわち、冷房及び暖房のいずれの運転モードにおいても連通路１２９が低圧領域に位置するため、キャン１３４の内方の圧力空間は低圧に保持されるようになる。
【００７２】
［第８実施形態］
図１９は、第８実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図２０は、図１９のＡ−Ａ矢視断面図である。（Ａ）は冷房運転時の状態を示し、（Ｂ）は暖房運転時の状態を示す。以下では第１〜第７実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第７実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００７３】
本実施形態の切替弁８１０は、三方弁として構成され、例えば上述した特許文献１の図２０に示される冷凍サイクルに適用される。切替弁８１０は、蒸発器と圧縮機とをつなぐ通路と、凝縮器と圧縮機とをつなぐ通路との合流点に設けられる（特許文献１の吐出側三方切替弁１Ｅに対応する）。
【００７４】
図１９に示すように、切替弁８１０は、弁本体８０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。図２０にも示すように、ボディ８０４にはＴ字状の冷媒通路７０３が形成されている。すなわち、ボディ８０４には２つの導入ポート８１４，８１６と、１つの導出ポート８１２が設けられている。導入ポート８１６は蒸発器の出口に連通し、導入ポート８１４は凝縮器の出口に連通し、導出ポート８１２は圧縮機の吸入口に連通する。導入ポート８１４にて開口する通路７２４と、導入ポート８１６にて開口する通路７２６とが同軸状に形成されている。連通路１２９は、弁体３１６に対して導出ポート８１２の側に設けられる。連通路１２９は、常にその低圧領域（特定領域）に位置するように設けられている。
【００７５】
すなわち、図２０（Ａ）に示すように、冷房運転時においてはバタフライバルブ３０６の作動により導入ポート８１６と導出ポート８１２とが連通し、蒸発器から圧縮機へ向けて冷媒が流れる（実線矢印参照）。このとき、弁体３１６により冷媒の流通が許容される通路７２２の側に連通路１２９が位置する。一方、図２０（Ｂ）に示すように、暖房運転時においてはバタフライバルブ３０６の作動により導入ポート８１４と導出ポート８１２とが連通し、凝縮器から圧縮機へ向けて冷媒が流れる（点線矢印参照）。このとき、弁体３１６により冷媒の流通が許容される通路７２２の側に連通路１２９が位置する。すなわち、冷房及び暖房のいずれの運転モードにおいても連通路１２９が低圧領域に位置するため、キャン１３４の内方の圧力空間は低圧に保持されるようになる。
【００７６】
［第９実施形態］
図２１は、第９実施形態に係る切替弁の構成を概略的に示す断面図である。図２２は、図２１のＡ−Ａ矢視断面図である。（Ａ）は冷房運転時の状態を示し、（Ｂ）は暖房運転時の状態を示す。以下では第１〜第８実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第８実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００７７】
本実施形態の切替弁９１０は、四方弁として構成され、例えば上述した特許文献１の図１２に示される冷凍サイクルに適用される。切替弁９１０は、圧縮機，気液分離器，凝縮器，及び蒸発器の間に設けられる（特許文献１の四方切替弁３２０に対応する）。
【００７８】
図２１に示すように、切替弁９１０は、弁本体９０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成される。図２２にも示すように、ボディ９０４には十字状の冷媒通路９０３が形成されている。すなわち、ボディ９０４には１つの導入ポート９１２と、２つの導入出ポート９１４，９１６と、１つの導出ポート９１８が設けられている。導入ポート９１２は圧縮機の吐出室に連通し、導入出ポート９１４は凝縮器の出入口に連通し、導入出ポート９１６は蒸発器の出入口に連通し、導出ポート９１８は気液分離器の入口に連通する。
【００７９】
導入ポート９１２にて開口する通路９２２と導出ポート９１８にて開口する通路９２８とが同軸状に形成され、導入出ポート９１４にて開口する通路９２４と導入出ポート９１６にて開口する通路９２６とが同軸状に形成されている。通路９２２，９２８と通路９２４，９２６とは直交する。スリーブ９１５における導入ポート９１２との対向面には、内外を連通する連通孔９１９が設けられている。スリーブ９１５における導出ポート９１８との対向面には、内外を連通する連通孔９２０が設けられている。連通路１２９は、弁体３１６に対して導出ポート９１８の側に設けられる。連通路１２９は、常にその低圧領域（特定領域）に位置するように設けられている。
【００８０】
すなわち、図２２（Ａ）に示すように、冷房運転時においてはバタフライバルブ３０６の作動により導入ポート９１２と導入出ポート９１４とが連通し、圧縮機から凝縮器へ向けて高圧の冷媒が流通する（太い実線矢印参照）。一方、導入出ポート９１６と導出ポート９１８とが連通し、蒸発器から気液分離器へ向けて低圧の冷媒が流通する（細い実線矢印参照）。一方、図２２（Ｂ）に示すように、暖房運転時においてはバタフライバルブ３０６の作動により導入ポート９１２と導入出ポート９１６とが連通し、圧縮機から蒸発器へ向けて高圧の冷媒が流通する（太い点線矢印参照）。一方、導入出ポート９１４と導出ポート９１８とが連通し、凝縮器から気液分離器へ向けて低圧の冷媒が流通する（細い点線矢印参照）。すなわち、冷房及び暖房のいずれの運転モードにおいても連通路１２９が低圧領域（特定領域）に位置するため、キャン１３４の内方の圧力空間は低圧に保持される。
【００８１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００８２】
上記第３〜第９実施形態においては第１実施形態と同様に、シャフト１１８の挿通部とは別に連通路１２９を形成する構造を例示した。変形例においては、第３〜第９実施形態の切替弁に対し、第２実施形態と同様の弁部のシール構造及び連通路の構造を適用してもよい。すなわち、ボディの挿通孔とシャフトとの隙間、軸支部材とシャフトとの隙間、及びシール部材とシャフトとの隙間等を利用し、シャフトの挿通部を連通路として構成してもよい。その場合、弁体の凹溝が低圧領域に面するように構成する。
【００８３】
なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１  車両用冷暖房装置、  ２  圧縮機、  ３  室内凝縮器、  ５  室外熱交換器、  ７  蒸発器、  ８  アキュムレータ、  １０，１２  切替弁、  １４  開閉弁部、  １６  オリフィス、  １８  膨張弁、  ２１  第１通路、  ２２  第２通路、  ２３  第３通路、  ２４  第４通路、  ２５  バイパス通路、  １０１  弁本体、  １０２  モータユニット、  １０３  冷媒通路、  １０４  ボディ、  １０６  バタフライバルブ、  １０８  駆動機構、  １１０  導入ポート、  １１２  導出ポート、  １１４  スリーブ、  １１６  弁体、  １１８  シャフト、  １２０  挿通孔、  １２４  軸支部材、  １２９  連通路、  １３０  ロータ、  １３２  ステータ、  １３４  キャン、  １３８  回転軸、  １４０  マグネット、  １６０  本体、  １６２  凹溝、  ２０１  弁本体、  ２０４  ボディ、  ２０６  バタフライバルブ、  ２１２  切替弁、  ２１６  弁体、  ２１８  シール部材、  ２２４  軸支部材、  ２２６  連通溝、  ２２９  連通路、  ３０１  弁本体、  ３０４  ボディ、  ３０６  バタフライバルブ、  ３０８  駆動機構、  ３１２  切替弁、  ３１６  弁体、  ４０１  弁本体、  ４０８  駆動機構、  ４１２  切替弁、  ５０１  弁本体、  ５０４  ボディ、  ５０８  駆動機構、  ５１２  切替弁、  ６０１  弁本体、  ６０２  モータユニット、  ６１２  切替弁、  ７０１  弁本体、  ７０３  冷媒通路、  ７０４  ボディ、  ７１０  切替弁、  ７１２  導入ポート、  ７１４  導出ポート、  ７１５  スリーブ、  ７１６  導出ポート、  ８０１  弁本体、  ８０４  ボディ、  ８１０  切替弁、  ８１２  導出ポート、  ８１４，８１６  導入ポート、  ９０１  弁本体、  ９０３  冷媒通路、  ９０４  ボディ、  ９１０  切替弁、  ９１２  導入ポート、  ９１４  導入出ポート、  ９１５  スリーブ、  ９１６  導入出ポート、  ９１８  導出ポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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