(57)【要約】【課題】  切換弁を小型化する。【解決手段】  切換弁１２、１４は、一直線上に並んだ又は千鳥配置の複数の流体ポート３０ａ〜３０ｃ、６０ａ〜６０ｃを有した弁座２４、５０を備える弁ハウジング２２、４８と、弁ハウジングの軸線方向２６、５２に摺動する弁体２８、５４とを備える。弁体の摺動面には隣接する流体ポートを連通させる凹部４６、８０が形成されており、弁体の凹部の長さが隣接する二つの流体ポートの軸線方向の最外縁端間の軸線方向の距離よりも大きい。弁体の両極端位置は、弁体が何れか一方の極端位置に停止していて二つの流体ポートを凹部で覆っているときに、弁体の中心位置が凹部内の二つの流体ポートの中央よりも他方の極端位置側に配置されるように定められている。【選択図】      図１
2005113990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を有し、該軸線方向に並んだ複数の流体ポートを有した弁座を備える弁ハウジングと、
前記弁座上を前記軸線方向に摺動し、前記弁座上の隣接する二つの流体ポートを選択的に連通させる凹部が摺動面に形成されている弁体とを備え、該弁体が予め定められた一方の極端位置と予め定められた他方の極端位置の何れか一方に停止せしめられる切換弁において、
前記弁体の凹部の前記軸線方向の長さが前記隣接する二つの流体ポートの前記軸線方向の最外縁端間の前記軸線方向の距離よりも大きく、前記弁体の両極端位置は、前記弁体が何れか一方の極端位置に停止していて二つの流体ポートを前記凹部で覆っているときに、これら二つの流体ポートのうちの他方の極端位置側の流体ポートの他方の極端位置側に該二つの流体ポートのうちの一方の極端位置側の流体ポートの一方の極端位置側よりも大きなマージン領域を前記凹部内に規定するように定められている切換弁。
【請求項２】
前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁であり、該主弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する、請求項１に記載の切換弁。
【請求項３】
前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁を作動させるためのパイロット弁であり、該パイロット弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する、請求項２に記載の切換弁。
【請求項４】
前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁を作動させるためのパイロット弁であり、該パイロット弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する、請求項１に記載の切換弁。
【請求項５】
軸線を有し、該軸線方向に並んだ複数の流体ポートを有した弁座を備える弁ハウジングと、
前記弁座上を前記軸線方向に摺動し、前記弁座上の隣接する二つの流体ポートを選択的に連通させる凹部が摺動面に形成されている弁体とを備え、該弁体が予め定められた一方の極端位置と予め定められた他方の極端位置の何れか一方に停止せしめられる切換弁において、
前記複数の流体ポートが前記軸線方向に千鳥配置で前記弁座上に設けられている切換弁。
【請求項６】
前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁であり、該主弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する、請求項５に記載の切換弁。
【請求項７】
前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁を作動させるためのパイロット弁であり、該パイロット弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する、請求項６に記載の切換弁。
【請求項８】
前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁を作動させるためのパイロット弁であり、該パイロット弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する、請求項５に記載の切換弁。
【請求項９】
前記弁体の凹部の前記軸線方向の長さが前記隣接する二つの流体ポートの前記軸線方向の最外縁端間の前記軸線方向の距離よりも大きく、前記弁体の両極端位置は、前記弁体が何れか一方の極端位置に停止していて二つの流体ポートを前記凹部で覆っているときに、これら二つの流体ポートのうちの他方の極端位置側の流体ポートの他方の極端位置側に該二つの流体ポートのうちの一方の極端位置側の流体ポートの一方の極端位置側よりも大きなマージン領域を前記凹部内に規定するように定められている、請求項５に記載の切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体に形成された凹部で弁座の複数の流体ポートのうちの２つを選択的に覆い、流体回路内における流通路の切り換えを行う切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
切換弁は、流体回路において流体の流路の切り換えを行うために使用されるものである。例えば、冷媒回路における冷房回路と暖房回路との切換には、切換弁の一種である四方切換弁が用いられている。
【０００３】
このような四方切換弁の一例が特許文献１に記載されている。この四方切換弁は、主弁と、該主弁を動作させるパイロット弁とを備え、主弁が圧縮機、コンデンサ、エバポレータによって構成される冷媒回路に接続されている。そして、パイロット弁を駆動することによって主弁を操作し、主弁によって冷媒回路を流れる冷媒の方向を切り換えて、冷房回路と暖房回路との切換を行う。主弁は、弁ハウジングと、弁ハウジング内に設けられ且つ弁ハウジングの軸線方向に一直線上に並んだ三つの流体ポートを有した弁座と、弁座上を摺動する弁体とを有し、弁体を弁座上で摺動させて、弁体の摺動面に設けられた凹部で隣接する二つの流体ポートを選択的に覆って連通させるようになっている。また、パイロット弁も主弁と同様の構成を有している。なお、何れの弁の場合も、弁ハウジングの軸線方向における弁体の凹部の長さは隣接する二つの流体ポートの最外端縁間の距離と概略等しくなっている。
【０００４】
これら主弁及びパイロット弁の各流体ポートにはそれぞれ冷媒が流れる導管が接続される。これら導管には、その内部を流れる冷媒の流量に適した直径のものが使用される。したがって、導管の直径には最小限の大きさがあり、弁座に形成される各流体ポートは、導管の取り付けを考慮して、所定の間隔を隔てて設けられる必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０１２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、四方切換弁などの切換弁も小型化することが要求されるようになってきている。小型化のためには、弁体のストロークを短くすることが有効となる。また、パイロット弁においてその弁体を駆動するためにソレノイドコイルを使用している場合、弁体のストロークの短縮は、弁体に接続される可動鉄心とこれを磁力で吸引する固定鉄心とが最も離れるときの間隔を短縮させることにつながり、ソレノイドコイルの出力を低減させることが可能となる。そして、低出力のソレノイドコイルを使用する結果、ソレノイドコイルを小型化させ、パイロット弁を小型化させることができる。
【０００７】
しかしながら、上述したように、弁座の各流体ポートはそれぞれ最も近くに位置する流体ポートと所定の間隔を隔てて設けられなくてはならない。このため、弁ハウジングの長手軸線方向に一直線上に整列した三つの流体ポートのうち隣接する二つの流体ポートの間の距離を短くすることにより、弁ハウジングの長手軸線方向に沿った弁体の移動距離を短くすることは困難である。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、上記従来技術に存する問題を解決して、弁座に設けられた複数の流体ポートのうち互いに最も近くに位置する２つの流体ポートの間の距離を変えることなく、弁体が両極端位置の間を弁ハウジングの軸線に沿って移動する距離を短くすることにある。
また、本発明の他の目的は、四方切換弁の主弁及びパイロット弁などとして使用される切換弁を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様として、軸線を有し、該軸線方向に並んだ複数の流体ポートを有した弁座を備える弁ハウジングと、前記弁座上を前記軸線方向に摺動し、前記弁座上の隣接する二つの流体ポートを選択的に連通させる凹部が摺動面に形成されている弁体とを備え、該弁体が予め定められた一方の極端位置と予め定められた他方の極端位置の何れか一方に停止せしめられる切換弁において、前記弁体の凹部の前記軸線方向の長さが前記隣接する二つの流体ポートの前記軸線方向の最外縁端間の前記軸線方向の距離よりも大きく、前記弁体の両極端位置は、前記弁体が何れか一方の極端位置に停止していて二つの流体ポートを前記凹部で覆っているときに、これら二つの流体ポートのうちの他方の極端位置側の流体ポートの他方の極端位置側に該二つの流体ポートのうちの一方の極端位置側の流体ポートの一方の極端位置側よりも大きなマージン領域を前記凹部内に規定するように定められている切換弁が提供される。
【００１０】
上記切換弁では、弁ハウジングの軸線方向における弁体の凹部の長さが弁座上の隣接する二つの流体ポートの最外縁端間の距離よりも大きく、弁体が両極端位置の一方に停止しているときに、凹部内に二つの流体ポートを完全に覆いながら、凹部内の二つの流体ポートのうちの他方の極端位置側の流体ポートの他方の極端位置側により大きなマージン領域が規定されるようになっている。すなわち、弁体が一方の極端位置に停止しているとき、弁ハウジングの軸線方向における弁体の凹部の中心は隣接する二つの流体ポートの中央よりも他方の極端位置寄りに位置するようになる。したがって、弁体が一方の極端位置から他方の極端位置へ移動するとき、従来のように弁ハウジングの軸線方向における弁体の凹部の長さが隣接する二つの流体ポートの最外縁端間の距離と概略等しく且つ弁ハウジングの軸線方向における凹部の中心が隣接する二つの流体ポートの中央に位置する場合と比較して、弁体の移動量すなわちストロークが短くなる。
【００１１】
本発明の第２の態様として、軸線を有し、該軸線方向に並んだ複数の流体ポートを有した弁座を備える弁ハウジングと、前記弁座上を前記軸線方向に摺動し、前記弁座上の隣接する二つの流体ポートを選択的に連通させる凹部が摺動面に形成されている弁体とを備え、該弁体が予め定められた一方の極端位置と予め定められた他方の極端位置の何れか一方に停止せしめられる切換弁において、前記複数の流体ポートが前記軸線方向に千鳥配置で前記弁座上に設けられている切換弁が提供される。
【００１２】
上記切換弁では、複数の流体ポートが弁ハウジングの軸線方向に千鳥配置で弁座に設けられているので、各流体ポートは、最も近くに位置する流体ポートに対して、各流体ポートに取り付けられる導管同士が干渉し合わないようにするための最小距離以上の距離を隔てて、配置されていながら、各流体ポートを一直線上に配置する場合と比較して、弁ハウジングの軸線方向における両極端位置にある流体ポートの間の距離が短くなる。したがって、弁体が一方の極端位置から他方の極端位置へ移動するときの弁体の移動量すなわちストロークが短くなる。
【００１３】
好ましくは、上記第２の態様の切換弁において、前記弁体の凹部の前記軸線方向の長さが前記隣接する二つの流体ポートの前記軸線方向の最外縁端間の前記軸線方向の距離よりも大きく、前記弁体の両極端位置は、前記弁体が何れか一方の極端位置に停止していて二つのポートを前記凹部で覆っているときに、これら二つの流体ポートのうちの他方の極端位置側の流体ポートの他方の極端位置側に該二つの流体ポートのうちの一方の極端位置側の流体ポートの一方の極端位置側よりも大きなマージン領域を前記凹部内に規定するように定められている。
【００１４】
例えば、前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁であり、該主弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する。
【００１５】
また、前記切換弁は、流体回路に接続されて該流体回路の流路を切り換える四方切換弁の主弁を作動させるためのパイロット弁であり、該パイロット弁は、前記弁座に三つの流体ポートを有し且つ前記弁ハウジングに付加ポートをさらに有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の切換弁によれば、弁体のストロークが短かくなり、切換弁の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の切換弁の幾つかの実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の切換弁の一例であり、本発明に従って構成された四方切換弁１０の全体構成図である。
四方切換弁１０は、主弁１２と、この主弁１２と細管を介して流体的に接続されたパイロット弁１４とを備え、主弁１２が圧縮機１６、コンデンサ１８、エバポレータ２０によって構成される冷媒回路に接続されている。主弁１２は、その動作をパイロット弁１４によって制御されて、冷媒回路を流れる冷媒の流路を切り換え、冷房回路と暖房回路との切換を行う。
【００１９】
主弁１２は、円筒状の主弁ハウジング２２と、主弁ハウジング２２内の中間部に配設された弁座２４と、弁座２４上を主弁ハウジング２２の軸線方向２６に摺動する弁体２８とを備える。弁座２４は、主弁ハウジング２２の軸線方向２６に一直線上に並んで形成された三つの流体ポート３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有している。弁座２４の中央の流体ポート３０ａには圧縮機１６の入口に連通する低圧管３２が接続され、中央の流体ポート３０ａの両側すなわち両極端位置の流体ポート３０ｂ、３０ｃには、それぞれ、コンデンサ１８に連通する導管３４と、エバポレータ２０に連通する導管３６とが接続されている。また、主弁ハウジング２２の中間部の弁座２４と対向する位置には、圧縮機１６の出口に連通する高圧管３８が接続されている。
【００２０】
主弁ハウジング２２内において、主弁ハウジング２２の軸線方向２６における弁座２４の両側には、ブラケット４０で一体に連結された一対のピストン４２、４４が配設されており、主弁ハウジング２２の軸線方向２６に沿って一体的に摺動可能になっている。連結軸４０の中央には弁体２８が保持されており、弁体２８は、両ピストン４２、４４の移動に応じて弁座２４上を摺動し、予め定められた左右の極端位置で停止する。弁体２８の摺動面には凹部４６が形成されており、弁体２８は、左右の両極端位置において三つの流体ポート３０ａ、３０ｂ、３０ｃのうちの隣接する二つを凹部４６で覆って、高圧管３８を二つの導管３４、３６のうちの一方に且つ低圧管３２を二つの導管３４、３６のうちの他方に選択的に連通させる。
【００２１】
一方、パイロット弁１４は、円筒状のパイロット弁ハウジング４８と、パイロット弁１４内に配設された弁座５０と、弁座５０上をパイロット弁ハウジング４８の軸線方向５２に摺動する弁体５４と、パイロット弁ハウジング４８の内部に一端を挿入されたソレノイドチューブ５６と、ソレノイドチューブ５６の他端を取り囲むソレノイドコイル５８とを備える。弁座５０は、パイロット弁ハウジング４８の軸線方向５２に一直線上に並んで形成された三つの流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃ（図２及び図３参照）を有している。弁座５０の中央の流体ポート６０ａには低圧管３２に連通する低圧細管６２が接続され、中央の流体ポート６０ａの両側すなわち両極端位置の流体ポート６０ｂ、６０ｃには、それぞれ、主弁ハウジング２２の両端部に連通する一対の細管６４、６６が接続されている。また、パイロット弁ハウジング４８内で弁座５０と対向する位置には、高圧管３８に連通する高圧細管６８が接続されている。
【００２２】
ソレノイドチューブ５６内には、ソレノイドコイル５８に近い側の端部に固定鉄心７０が固定され、この固定鉄心７０と対向して可動鉄心７２が摺動可能に収容されている。固定鉄心７０と可動鉄心７２との間には、付勢バネ７４が配設されており、可動鉄心７２を固定鉄心７０から引き離す側に付勢している。また、可動鉄心７２のパイロット弁ハウジング４８に近い側の端部には、弁体ホルダ７６を介して弁体５４が結合されている。したがって、制御手段７８によりレノイドコイル５８の作動を制御することにより、可動鉄心７２を固定鉄心７０に吸引したり固定鉄心７０から可動鉄心７２を解放したりすることにより、弁体５４は弁座５０上をパイロット弁ハウジング４８の軸線方向５２に摺動させられ、予め定められた左右何れかの極端位置で停止する。弁体５４の摺動面には凹部８０が形成されており、弁体５４は、左右の両極端位置においてそれぞれ三つの流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃのうちの隣接する二つを凹部４６で覆って、高圧細管６８を一対の細管６４、６６のうちの一方に且つ低圧細管６２を一対の細管６４、６６のうちの他方に選択的に連通させる。
【００２３】
図２及び図３に最も良く示されているように、図１の四方切換弁１０のパイロット弁１４の弁体５４は、パイロット弁ハウジング４８の軸線方向５２の長さが弁座５０に設けられた隣接する二つの流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃの軸線方向５２の最外縁端間の距離Ｄ（この場合、流体ポートのピッチＰに流体ポートの口径ｄを足した値）よりも長さｍだけ大きくなっている。ここで、流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃのピッチＰとは、互いに最も近くに位置する流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃの縁部上の対応する点間の距離を意味する。
【００２４】
さらに、パイロット弁１４の弁体５４の左極端位置は、図３に実線で示されているように、弁体５４が予め定められた図中左側の極端位置に停止せしめられて左側二つの流体ポート６０ａ、６０ｃを凹部８０で覆っているときに、これら二つの流体ポート６０ａ、６０ｃのうちの右側の流体ポート６０ａの右側に左側の流体ポート６０ｃの左側よりも大きな幅（軸線方向５２の寸法）ｍのマージン領域（すなわち、余裕空間）を凹部８０内に規定するように定められている。同様に、パイロット弁１４の弁体５４の右極端位置は、図３に点線で示されているように、弁体５４が予め定められた右側の極端位置に停止せしめられて右側の二つの流体ポート６０ａ、６０ｂを凹部８０で覆っているときに、これら二つの流体ポート６０ａ、６０ｂのうちの左側の流体ポート６０ａの左側に右側の流体ポート６０ｂの右側よりも大きな幅ｍのマージン領域が凹部８０内に規定されるように定められている。
【００２５】
パイロット弁１４の弁体５４をこのように構成することにより、弁体５４が右極端位置と左極端位置との間を移動するときの弁体５４のストローク（四方切換弁１０の場合、弁体５４によって覆われる流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃの位置を１つ分変更するための距離）Ｓは、図３に示されているように、流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃのピッチＰよりも小さくなる。例えば、図３に示されているように、弁体５４が左極端位置にあるときに凹部８０内の左側の流体ポート６０ｃの左側にマージン領域が規定されず且つ右極端位置にあるときに凹部８０内の右側の流体ポート６０ｂの右側にマージン領域が規定されない場合、右極端位置と左極端位置との間を移動するときの弁体５４のストロークＳは、流体ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃのピッチＰよりも距離ｍだけ短くなる。
【００２６】
このように弁体５４のストロークＳが短くなることにより、ソレノイドチューブ５６内で可動鉄心７２がパイロット弁ハウジング４８側に移動したときに固定鉄心７０と可動鉄心７２との間に生じる間隙を小さくすることができ、パイロット弁１４を小型化することが可能となる。さらに、固定鉄心７０と可動鉄心７２との間の間隙が小さくなることにより、より小さい磁力で可動鉄心７２を固定鉄心７０に吸引することが可能となるので、より小さい出力のソレノイドコイル５８すなわち一層小型のソレノイドコイル５８をパイロット弁１４に使用することができるようになり、パイロット弁１４の一層の小型化を可能とさせる。
【００２７】
図１に示されているように、四方切換弁１０の主弁１２の弁体２８も同様の構成を有しており、主弁ハウジング２２の軸線方向２６における弁体２８の凹部４６の長さが隣接する二つの流体ポート３０ａ、３０ｂ、３０ｃの軸線方向２６の最外縁端間の距離よりも大きく、弁体２８の両極端位置は、弁体２８が何れか一方の極端位置に停止しているときに、凹部４６内の二つの流体ポート３０ａ、３０ｂ又は３０ａ、３０ｃのうちの他方の極端位置側の流体ポート３０ａの他方の極端位置側に二つの流体ポート３０ａ、３０ｂ又は３０ａ、３０ｃのうちの一方の極端位置側の流体ポート３０ｂ又は３０ｃの一方の極端位置側よりも大きな幅のマージン領域を規定するように定められている。
【００２８】
このように構成された四方切換弁１０の主弁１２も上記パイロット弁１４と同じように弁体２８のストロークを短くすることができ、主弁１２の小型化が可能となる。
【００２９】
次に、図１の四方切換弁１０の動作を説明する。
制御手段７８によりパイロット弁１４のソレノイドコイル５８をオフにしているときには、パイロット弁１４の可動鉄心７２が付勢バネ７４によって付勢されて図１中の左方向に移動し、パイロット弁１４の弁体５４が左極端位置で停止せしめられて左側二つの流体ポート６０ａ、６０ｃを凹部８０で覆う。このとき、弁体５４の凹部８０の中心は二つの流体ポート６０ａ、６０ｃ間の中央よりも右側の流体ポート６０ａ寄りに位置し、凹部８０内では、図３に実線で示されているように、右側の流体ポート６０ａの右側に左側の流体ポート６０ｃの左側よりも大きな幅のマージン領域が規定される。
【００３０】
弁体５４は、この左極端位置にあるとき、左極端位置の流体ポート６０ｃと接続する細管６６と低圧細管６２とを連通させると共に右極端位置の流体ポート６０ｂと接続する細管６４と高圧細管６８とを連通させる。この状態では、主弁ハウジング２２内においてその左端面と左側ピストン４４との間に形成される空間に低圧管３２が連通し、主弁ハウジング２２内においてその右端面と右側ピストン４２との間に形成される空間に高圧管３８が連通する。この結果、両ピストン４２、４４が左方向に移動するのに伴って主弁１２の弁体２８が予め定められた左極端位置に移動して停止し、主弁１２の弁座２４の左側二つの流体ポート３０ａ、３０ｃを凹部４６で覆う。このときも弁体２８の凹部４６の中心は二つの流体ポート３０ａ、３０ｃ間の中央よりも右側の流体ポート３０ａ寄りに位置し、凹部４６内では、右側の流体ポート３０ａの右側に左側の流体ポート３０ｃの左側よりも大きな幅のマージン領域が規定される。この状態になったとき、左極端位置の流体ポート３０ｃに接続される導管３６と低圧管３２とが連通すると共に右極端位置の流体ポート３０ｂに接続されている導管３４と高圧管３８とが連通し、冷房回路が形成される。
【００３１】
一方、制御手段７８によりソレノイドコイル５８をオンにすると、可動鉄心７２が固定鉄心７０に吸引されて付勢バネ７４の付勢力に抗して図１中の右方向に移動し、パイロット弁１４の弁体５４が右極端位置で停止せしめられて右側二つの流体ポート６０ａ、６０ｂを凹部８０で覆う。このとき、弁体５４の凹部の中心は二つの流体ポート６０ａ、６０ｂの間の中央よりも左側の流体ポート６０ａ寄りに位置し、凹部８０内では、図３に点線で示されているように、左側の流体ポート６０ａの左側に右側の流体ポート６０ｂの右側よりも大きな幅のマージン領域が規定される。したがって、弁体５４が左極端位置から右極端位置に移動するときのストロークは、流体ポート６０ａ〜６０ｃのピッチよりも短い。
【００３２】
弁体５４は、この右極端位置にあるとき、右極端位置の流体ポート６０ｂと接続する細管６４と低圧細管６２とを連通させると共に左極端位置の流体ポート６０ｃに接続する細管６６と高圧細管６８と連通させる。この状態では、主弁ハウジング２２内においてその左端面と左側ピストン４４との間に形成される空間に高圧管３８が連通し、主弁ハウジング２２内においてその右端面と右側ピストン４２との間に形成される空間に低圧管３２が連通する。この結果、両ピストン４２、４４が右方向に移動するのに伴って主弁１２の弁体２８が予め定められた右極端位置に移動して停止し、主弁１２の弁座２４の右側二つの流体ポート３０ａ、３０ｂを凹部４６で覆う。このときも弁体２８の凹部４６の中心は二つの流体ポート３０ａ、３０ｂ間の中央よりも左側の流体ポート３０ａ寄りに位置し、凹部４６内では、左側の流体ポート３０ａの左側に右側の流体ポート３０ｂの右側よりも大きな幅のマージン領域が規定される。したがって、弁体２８が左極端位置から右極端位置に移動するときのストロークは、流体ポート３０ａ〜３０ｃのピッチよりも短い。この状態になったとき、右極端位置の流体ポート３０ｂに接続される導管３４と低圧管３２とが連通すると共に左極端位置の流体ポート３０ｃに接続される導管３６と高圧管３８とが連通し、暖房回路が形成される。
【００３３】
このようにして、本発明による四方切換弁１０の主弁１２及びパイロット弁１４は、従来の主弁及びパイロット弁と比較して、より短い弁体２８、５４のストロークで流路の切り換えを行うことができる。
【００３４】
図４は、図１の四方切換弁１０において使用され得る他の実施形態のパイロット弁１４の断面図である。図４に示されているパイロット弁１４′は、パイロット弁ハウジング４８がソレノイドチューブ５６と一体的に形成されており、弁座５０がソレノイドチューブ５６内に配設されている点及び弁体ホルダ７６が可動鉄心７２と一体的に形成されている点を除いて、図１に示されているパイロット弁１４と同様であり、対応する部分には同じ参照番号が付されている。また、ソレノイドコイル５８と反対側のソレノイドチューブ５６の端部には、エンドキャップ５７が取り付けられており、このエンドキャップに高圧細管６８が接続されている。このような実施形態のパイロット弁１４′も図１のパイロット弁１４と同様の利点を有している。
【００３５】
図５は、図１の四方切換弁１０のパイロット弁１４において使用し得る他の実施形態の弁座８２及び弁体８４を示している。この実施形態は、弁座８２に形成されている三つの流体ポート８６ａ、８６ｂ、８６ｃが、パイロット弁ハウジング４８の軸線方向５２に一直線上に並んで形成されているのではなく、千鳥配置で形成されており、この千鳥配置の流体ポート８６ａ、８６ｂ、８６ｃを覆うことができるように凹部８８がパイロット弁ハウジング４８の軸線方向５２と垂直な方向に拡張されている点において図１〜図３に示されている実施形態と異なっている。
【００３６】
この構成によれば、隣接する流体ポート８６ａ、８６ｂ、８６ｃの間のピッチを保ちながら、両極端位置にある流体ポート８６ｂ、８６ｃ間の軸線方向５２の距離を短くすることが可能となる。したがって、両極端位置間を移動するときの弁体８４のストロークを弁体５４の場合よりも短くすることができ、パイロット弁１４をさらに小型化することが可能となる。特に、流体ポート８６ａ〜８６ｃを正三角形の各頂点の位置に配置したときに弁体８４のストロークを最も短くすることができる。なお、従来のパイロット弁にこの千鳥配置流体ポートのみを適用してもパイロット弁を小型化させる効果を奏することはもちろんである。
【００３７】
図６は、図１の四方切換弁１０の主弁１２に千鳥配置の流体ポートを適用した実施形態の弁座９０を示しており、弁体９２は簡略化して示されている。主弁１２の流体ポート９４ａ、９４ｂ、９４ｃの口径は流体回路の流量に対応するためにパイロット弁１４の流体ポート８６ａ、８６ｂ、８６ｃの口径と比較して大きく、図５のように上側の流体ポート８６ｂ、８６ｃの列と下側の流体ポート８６ａの列とを流体ポート８６ａ〜８６ｃの口径分だけ図６中の上下方向（弁座９０の表面において主弁ハウジング２２の径方向）にオフセットさせると、主弁ハウジング２２の直径を大きくさせてしまうことがある。そこで、この実施形態では、上側の流体ポート９４ｂ、９４ｃの列と下側の流体ポート９４ａの列とを図６中の上下方向に流体ポート９４ａ、９４ｂ、９４ｃの口径より小さい距離だけオフセットさせている。その他の構成については、図１の四方切換弁１０の主弁１２と同様であるので、ここでは詳しく説明しない。
【００３８】
図７及び図８は、それぞれ、パイロット弁の弁座９６及び主弁の弁座１０２に五つの流体ポート１００ａ〜１００ｅ、１０６ａ〜１０６ｅを有する本発明の切換弁の別の実施形態を示しており、弁体９８、１０４は簡略化して示されている。これらの実施形態も、図１〜図６に示されている実施形態と同様に、従来の切換弁と比較して弁体９８、１０４が両極端位置間を移動するときの弁体９８、１０４のストロークが短くなり、小型化が可能となる利点を有している。また、図６に示されている実施形態では、両極端位置間を移動するときの弁体９８のストロークが最も短くなるように、任意の隣接する三つの流体ポートが正三角形の各頂点位置に配置されている。
【００３９】
以上、本発明を添付図面に示されている実施形態について説明したが、この実施形態はもっぱら説明上のものであり、制約的なものではない。また、本発明の範囲は、請求の範囲によって限定されるものであるから、請求の範囲から逸脱することのない上記実施形態の改変及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に従って構成された四方切換弁の全体構成図である。
【図２】図１の四方切換弁のパイロット弁の弁座及び弁体の拡大図である。
【図３】図２の弁体及び弁座を上方から見た部分切欠き図である。
【図４】図１の四方切換弁において使用され得る他の実施形態のパイロット弁の断面図である。
【図５】図１の四方切換弁のパイロット弁で使用され得る他の実施形態の弁座の平面図であり、弁座上に流体ポートが千鳥配置で設けられている。
【図６】図１の四方切換弁の主弁で使用され得る他の実施形態の弁座の平面図であり、弁座上に流体ポートが千鳥配置で設けられている。
【図７】本発明に従って構成された他の切換弁のパイロット弁の弁座及び弁体の略示図である。
【図８】本発明に従って構成された他の切換弁の主弁の弁座及び弁体の略示図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…四方切換弁
１２…主弁
１４…パイロット弁
１６…圧縮機
１８…コンデンサ
２０…エバポレータ
２２…主弁ハウジング
２４…弁座
２６…軸線
２８…弁体
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…流体ポート
３２…低圧管
３４…導管
３６…導管
３８…高圧管
４０…ブラケット
４２…ピストン
４４…ピストン
４６…凹部
４８…パイロット弁ハウジング
５０…弁座
５２…軸線
５４…弁体
５６…ソレノイドチューブ
５７…エンドキャップ
５８…ソレノイドコイル
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ…流体ポート
６２…低圧細管
６４…細管
６６…細管
６８…高圧細管
７０…固定鉄心
７２…可動鉄心
７４…付勢バネ
７６…弁体ホルダ
７８…制御手段
８０…凹部
８２…弁座
８４…弁体
８６ａ、８６ｂ、８６ｃ…流体ポート
８８…凹部
９０…弁座
９２…弁体
９４ａ、９４ｂ、９４ｃ…流体ポート
９６…弁座
９８…弁体
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ…流体ポート
１０２…弁座
１０４…弁体
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅ…流体ポート
【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】
2005113990.tif 000009
【図８】
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