特許 6026368 バルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6026368

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】バルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20161107BHJP

   F16K 51/00 20060101ALI20161107BHJP

   F25B 41/06 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/06 305P

   F16K51/00 B

   F16K31/06 305L

   F25B41/06 T

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-163903(P2013-163903)

(22)【出願日】2013年8月7日

(65)【公開番号】特開2015-31389(P2015-31389A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2015年6月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000204033

【氏名又は名称】太平洋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(72)【発明者】

【氏名】春日井 清隆

(72)【発明者】

【氏名】市川 貴昭

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１９６４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−９１７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１０７００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３３０７８２３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

Ｆ１６Ｋ ５１／００

Ｆ２５Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボディ（２０）に形成されて、弁口（３１）を途中に有した第１流路（２１）と、前記弁口（３１）を開閉する弁体（３０Ｖ）と、前記弁体（３０Ｖ）が弁口（３１）を閉じた状態で前記弁口（３１）より上流側と下流側の第１流路（２１）の間を連通する第２流路（３５Ｖ）と、を備えたバルブにおいて、
前記第２流路（３５Ｖ）を、前記弁体（３０Ｖ）に貫通形成し、
前記ボディ（２０）に形成されて直線状に延びた直動支持孔（２３）と、
前記ボディ（２０）内に前記流体を導入しかつ前記直動支持孔（２３）の一端部に連通した流体導入路（２４）と、
前記直動支持孔（２３）に直動可能に組み付けられて、前記直動支持孔（２３）を一端部側の前圧室（２３Ａ）と他端部側の後圧室（２３Ｂ）とに区画するピストン部（３３）と、そのピストン部（３３）から前記前圧室（２３Ａ）側に突出した弁本体部（３４）と、を有した前記弁体（３０Ｖ）と、
前記前圧室（２３Ａ）のうち前記弁本体部（３４）との対向面（２３Ｍ）で開口して、前記弁本体部（３４）により開閉される前記弁口（３１）と、
前記弁口（３１）に連通するか又は前記弁口（３１）を兼ねて前記流体を外部に排出する流体排出路（２２）と、
オリフィス（６１）を通して前記前圧室（２３Ａ）と前記後圧室（２３Ｂ）との間を常時連通する圧力導入路（６０）と、
前記弁体（３０Ｖ）を直動方向に貫通して、前記弁口（３１）又は前記流体排出路（２２）と前記後圧室（２３Ｂ）とを連通するパイロット弁孔（４１）と、
前記パイロット弁孔（４１）の前記後圧室（２３Ｂ）側の開口（４１Ａ）を開閉するパイロット弁体（４０）と、
前記弁体（３０Ｖ）に形成されて、前記前圧室（２３Ａ）又は前記流体導入路（２４）とパイロット弁孔（４１）とに連通した側方連通路（４２Ｖ）と、
前記パイロット弁孔（４１）と前記側方連通路（４２Ｖ）とで構成された前記第２流路（３５Ｖ）と、を備え、
前記側方連通路（４２Ｖ）は、前記パイロット弁孔（４１）側の端部へ向かうにつれて前記パイロット弁孔（４１）の軸方向で前記後圧室（２３Ｂ）側へ向かうオフセット部（７４）を備えたことを特徴とするバルブ（１０Ｖ）。

【請求項2】

ボディ（２０）に形成されて、弁口（３１）を途中に有した第１流路（２１）と、前記弁口（３１）を開閉する弁体（３０Ｗ）と、前記弁体（３０Ｗ）が弁口（３１）を閉じた状態で前記弁口（３１）より上流側と下流側の第１流路（２１）の間を連通する第２流路（３５Ｗ）と、を備えたバルブにおいて、
前記第２流路（３５Ｗ）を、前記弁体（３０Ｗ）に貫通形成し、
前記ボディ（２０）に形成されて直線状に延びた直動支持孔（２３）と、
前記ボディ（２０）内に前記流体を導入しかつ前記直動支持孔（２３）の一端部に連通した流体導入路（２４）と、
前記直動支持孔（２３）に直動可能に組み付けられて、前記直動支持孔（２３）を一端部側の前圧室（２３Ａ）と他端部側の後圧室（２３Ｂ）とに区画するピストン部（３３）と、そのピストン部（３３）から前記前圧室（２３Ａ）側に突出した弁本体部（３４Ｗ）と、を有した前記弁体（３０Ｗ）と、
前記前圧室（２３Ａ）のうち前記弁本体部（３４Ｗ）との対向面（２３Ｍ）で開口して、前記弁本体部（３４Ｗ）により開閉される前記弁口（３１）と、
前記弁口（３１）に連通するか又は前記弁口（３１）を兼ねて前記流体を外部に排出する流体排出路（２２）と、
オリフィス（６１）を通して前記前圧室（２３Ａ）と前記後圧室（２３Ｂ）との間を常時連通する圧力導入路（６０）と、
前記弁体（３０Ｗ）を直動方向に貫通して、前記弁口（３１）又は前記流体排出路（２２）と前記後圧室（２３Ｂ）とを連通するパイロット弁孔（４１）と、
前記パイロット弁孔（４１）の前記後圧室（２３Ｂ）側の開口（４１Ａ）を開閉するパイロット弁体（４０）と、
前記弁体（３０Ｗ）に形成されて、前記前圧室（２３Ａ）又は前記流体導入路（２４）とパイロット弁孔（４１）とに連通した側方連通路（４２Ｗ）と、
前記パイロット弁孔（４１）と前記側方連通路（４２Ｗ）とで構成された前記第２流路（３５Ｗ）と、を備え、
前記側方連通路（４２Ｗ）は、前記パイロット弁孔（４１）の回りを周回しながら前記パイロット弁孔（４１）から遠ざかるように構成されたことを特徴とするバルブ（１０Ｗ）。

【請求項3】

前記オフセット部（７４）は、前記パイロット弁孔（４１）の軸方向に移動しながら前記パイロット弁孔（４１）の回りを周回する螺旋状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバルブ（１０Ｖ）。

【請求項4】

直動して前記弁口（３１）を開閉する前記弁体（３０Ｖ）と、
前記弁体（３０Ｖ）の外周面（３０Ｍ）で一端が開口した前記第２流路（３５Ｖ）と、
前記第２流路（３５Ｖ）の一端側の開口（３５Ａ）を覆ったフィルタ（５０）と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載のバルブ（１０Ｖ）。

【請求項5】

前記弁体（３０Ｖ）の外周面（３０Ｍ）に形成された環状溝（３７）と、
前記環状溝（３７）の底面（３７Ｍ）で一端が開口した前記第２流路（３５Ｖ）と、
前記環状溝（３７）を覆った前記フィルタ（５０）と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載のバルブ（１０Ｖ）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁体にて開閉される弁口を有した第１流路と、弁体が弁口を閉じた状態で弁口より上流側と下流側の第１流路の間を連通する第２流路とを備えたバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のバルブとして、第１流路が形成されたボディに、第２流路も形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−９０８６０号公報（図５）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した従来のバルブでは、第２流路がボディに形成されているため、ボディが嵩高くなるという問題があった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることが可能なバルブの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るバルブ（１０Ｖ）は、ボディ（２０）に形成され、弁口（３１）を途中に有した第１流路（２１）と、弁口（３１）を開閉する弁体（３０Ｖ）と、弁体（３０Ｖ）にて弁口（３１）を閉じた状態で弁口（３１）より上流側と下流側の第１流路（２１）の間を連通する第２流路（３５Ｖ）と、を備えたバルブ（１０Ｖ）において、第２流路（３５Ｖ）は、弁体（３０Ｖ）に貫通形成され、ボディ（２０）に形成されて直線状に延びた直動支持孔（２３）と、ボディ（２０）内に流体を導入しかつ直動支持孔（２３）の一端部に連通した流体導入路（２４）と、直動支持孔（２３）に直動可能に組み付けられて、直動支持孔（２３）を一端部側の前圧室（２３Ａ）と他端部側の後圧室（２３Ｂ）とに区画するピストン部（３３）と、そのピストン部より前圧室（２３Ａ）側に突出した弁本体部（３４）と、を有した弁体（３０Ｖ）と、前圧室（２３Ａ）のうち弁本体部（３４）との対向面（２３Ｍ）で開口して、弁本体部（３４）により開閉される弁口（３１）と、弁口（３１）に連通するか又は弁口（３１）を兼ねて流体を外部に排出する流体排出路（２２）と、オリフィス（６１）を通して前圧室（２３Ａ）と後圧室（２３Ｂ）との間を常時連通する圧力導入路（６０）と、弁体（３０Ｖ）を直動方向に貫通して、弁口（３１）又は流体排出路（２２）と後圧室（２３Ｂ）とを連通するパイロット弁孔（４１）と、パイロット弁孔（４１）の後圧室（２３Ｂ）側の開口（４１Ａ）を開閉するパイロット弁体（４０）と、弁体（３０Ｖ）に形成されて、前圧室（２３Ａ）又は流体導入路（２４）とパイロット弁孔（４１）とに連通した側方連通路（４２Ｖ）と、パイロット弁孔（４１）と側方連通路（４２Ｖ）とで構成された第２流路（３５Ｖ）と、を備え、側方連通路（４２Ｖ）は、パイロット弁孔（４１）側の端部へ向かうにつれてパイロット弁孔（４１）の軸方向で後圧室（２３Ｂ）側へ向かうオフセット部（７４）を備えたところに特徴を有する。

【0007】

請求項２の発明に係るバルブ（１０Ｗ）は、ボディ（２０）に形成され、弁口（３１）を途中に有した第１流路（２１）と、弁口（３１）を開閉する弁体（３０Ｗ）と、弁体（３０Ｗ）にて弁口（３１）を閉じた状態で弁口（３１）より上流側と下流側の第１流路（２１）の間を連通する第２流路（３５Ｗ）と、を備えたバルブ（１０Ｗ）において、第２流路（３５Ｗ）は、弁体（３０Ｗ）に貫通形成され、ボディ（２０）に形成されて直線状に延びた直動支持孔（２３）と、ボディ（２０）内に流体を導入しかつ直動支持孔（２３）の一端部に連通した流体導入路（２４）と、直動支持孔（２３）に直動可能に組み付けられて、直動支持孔（２３）を一端部側の前圧室（２３Ａ）と他端部側の後圧室（２３Ｂ）とに区画するピストン部（３３）と、そのピストン部より前圧室（２３Ａ）側に突出した弁本体部（３４Ｗ）と、を有した弁体（３０Ｗ）と、前圧室（２３Ａ）のうち弁本体部（３４Ｗ）との対向面（２３Ｍ）で開口して、弁本体部（３４Ｗ）により開閉される弁口（３１）と、弁口（３１）に連通するか又は弁口（３１）を兼ねて流体を外部に排出する流体排出路（２２）と、オリフィス（６１）を通して前圧室（２３Ａ）と後圧室（２３Ｂ）との間を常時連通する圧力導入路（６０）と、弁体（３０Ｗ）を直動方向に貫通して、弁口（３１）又は流体排出路（２２）と後圧室（２３Ｂ）とを連通するパイロット弁孔（４１）と、パイロット弁孔（４１）の後圧室（２３Ｂ）側の開口（４１Ａ）を開閉するパイロット弁体（４０）と、弁体（３０Ｗ）に形成されて、前圧室（２３Ａ）又は流体導入路（２４）とパイロット弁孔（４１）とに連通した側方連通路（４２Ｗ）と、パイロット弁孔（４１）と側方連通路（４２Ｗ）とで構成された第２流路（３５Ｗ）と、を備え、側方連通路（４２Ｗ）は、パイロット弁孔（４１）の回りを周回しながらパイロット弁孔（４１）から遠ざかるように構成されたところに特徴を有する。

【0008】

請求項３の発明は、請求項１に記載のバルブ（１０Ｖ）において、オフセット部（７４）は、パイロット弁孔（４１）の軸方向に移動しながらパイロット弁孔（４１）の回りを周回する螺旋状に形成されたところに特徴を有する。

【0009】

請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載のバルブ（１０Ｖ）において、直動して弁口（３１）を開閉する弁体（３０Ｖ）と、弁体（３０Ｖ）の外周面（３０Ｍ）で一端が開口した第２流路（３５Ｖ）と、第２流路（３５Ｖ）の一端側の開口（３５Ａ）を覆ったフィルタ（５０）と、を備えたところに特徴を有する。

【0010】

請求項５の発明は、請求項４に記載のバルブ（１０Ｖ）において、弁体（３０Ｖ）の外周面（３０Ｍ）に形成された環状溝（３７）と、環状溝（３７）の底面（３７Ｍ）で一端が開口した第２流路（３５Ｖ）と、環状溝（３７）を覆ったフィルタ（５０）と、を備えたところに特徴を有する。

【発明の効果】

【0011】

［請求項１〜３の発明］
請求項１，２の発明によれば、閉じた状態で弁口（３１）より上流側と下流側の第１流路（２１）を連通する第２流路（３５Ｖ，３５Ｗ）が、弁体（３０Ｖ，３０Ｗ）に貫通形成されているので、従来のバルブのように、第２流路（３５Ｖ，３５Ｗ）をボディ（２０）に設けた場合と比較して、ボディ（２０）を小型にすることが可能になる。これにより、バルブ（１０Ｖ，１０Ｗ）の小型化が図られる。

【0012】

また、請求項１，２の発明では、弁口（３１）とパイロット弁孔（４１）が閉じた状態で、流体が流体導入路（２４）から前圧室（２３Ａ）へ流入し、圧力導入路（６０）を通って後圧室（２３Ｂ）へと流入する。そして、この状態で、パイロット弁体（４０）を駆動してパイロット弁孔（４１）が開くと、後圧室（２３Ｂ）の流体がパイロット弁孔（４１）を通って弁口（３１）又は流体排出路（２２）へ流れる。ここで、前圧室（２３Ａ）と後圧室（２３Ｂ）とは、オリフィス（６１）を通して連通しているので、前圧室（２３Ａ）と後圧室（２３Ｂ）との間に内圧差が生じ、その内圧差により弁体（３０Ｖ，３０Ｗ）が後圧室（２３Ｂ）側に移動して弁口（３１）が開く。このように、本発明によれば、弁口（３１）よりも小径なパイロット弁孔（４１）を開閉するパイロット弁体（４０）を駆動することで、弁口（３１）を開閉することができる。しかも、弁口（３１）又は流体排出路（２２）と後圧室（２３Ｂ）とを連通するパイロット弁孔（４１）が弁体（３０Ｖ，３０Ｗ）に形成され、そのパイロット弁孔（４１）を第２流路（３５Ｖ，３５Ｗ）に利用したので、バルブ（１０Ｖ，１０Ｗ）の小型化が図られる。

【0013】

請求項１の発明によれば、側方連通路（４２Ｖ）は、パイロット弁孔（４１）側の端部へ向かうにつれてパイロット弁孔（４１）の軸方向で後圧室（２３Ｂ）側へ向かうオフセット部（７４）を備えたので、側方連通路（４２Ｖ）がパイロット弁孔（４１）の径方向に直線状に延びる場合と比較して、第２流路（３５Ｖ）の長さを長くすることが可能となる。

【0014】

しかも、請求項３の発明のように、オフセット部（７４）をパイロット弁孔（４１）方向に移動しながらパイロット弁孔（４１）の回りを周回する螺旋状に形成すれば、オフセット部（７４）の全長を一定以上の長さに保ちつつオフセット部（７４）を弁体の直動方向に短くすることが可能となる。これにより、弁体（３０Ｖ）を直動方向に短くして、バルブ（１０Ｖ）の小型化を図ることができる。

【0015】

請求項２の発明によれば、側方連通路（４２Ｗ）は、パイロット弁孔（４１）の回りを周回しながらパイロット弁孔（４１）から遠ざかるので、側方連通路（４２Ｗ）がパイロット弁孔（４１）の径方向に直線状に延びる場合と比較して、側方連通路（４２Ｗ）の長さを長くすることができる。これにより、第２流路（３５Ｗ）の長さを長くすることが可能となる。

【0016】

［請求項４の発明］
請求項４の発明では、弁口（３１）の中心軸方向に直動して弁口（３１）を開閉する弁体（３０Ｖ）の外周面に第２流路（３５Ｖ）の一端が開口し、その一端側の開口（３５Ａ）がフィルタ（５０）で覆われている。本発明の構成によれば、開弁状態で弁口（３１）に向かって流れる流体によってフィルタ（５０）に堆積した異物を弁口（３１）から下流側へ洗い流すことができる。

【0017】

［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、弁体（３０Ｖ）の外周面に形成された環状溝（３７）の底面（３７Ｍ）で第２流路（３５Ｖ）の一端が開口し、その環状溝（３７）をフィルタ（５０）で覆っているので、流体のフィルタ通過面積を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】参考実施形態に係るバルブの正断面図

【図2】閉弁状態における弁体周辺の正断面図

【図3】パイロット弁体が駆動されたときの弁体周辺の正断面図

【図4】開弁状態における弁体周辺の正断面図

【図5】（Ａ）図２におけるピストン部の周辺の拡大図、（Ｂ）ピストンリングの斜視図

【図6】弁体及びフィルタの斜視図

【図7】（Ａ）空調装置の概略構成図、（Ｂ）空調装置の概略構成図

【図8】第１実施形態に係るバルブの正断面図

【図9】弁体の斜視図

【図10】第２実施形態に係るバルブの正断面図

【図11】アウタースリーブの斜視図

【図12】参考実施形態に係るバルブの正断面図

【図13】参考実施形態に係る弁体の正断面図

【図14】（Ａ）変形例に係る弁体の平断面図、（Ｂ）変形例に係る弁体の平断面図、（Ｃ）変形例に係る弁体の平断面図

【図15】（Ａ）変形例に係る弁体の正断面図、（Ｂ）変形例に係る弁体の正断面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

［参考実施形態］
本発明に係る実施形態を説明する前に、まず、本発明の技術的範囲には属さないが、本発明に関連する参考実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１に示すように、本参考実施形態のバルブ１０は、パイロット式の電磁弁であって、柱状のボディ２０の一端部に駆動源としてソレノイド１３を備えている。なお、以下の説明において、バルブ１０のうちソレノイド１３を備えた側を「後側」といい、その反対側を「前側」ということとする。

【0020】

ボディ２０は、大径部２０Ａと小径部２０Ｂとを軸方向に沿って前後に並べて備え、小径部２０Ｂの後端部に、円筒ケース１４が嵌合している。そして、ソレノイド１３は、小径部２０Ｂ及び円筒ケース１４の外側に環状の電磁コイル１５を嵌合固定して備える一方、円筒ケース１４の内側にプランジャ１６（磁性材料）を直動可能に収容している。プランジャ１６は、電磁コイル１５に通電されたときに、前側に移動する。

【0021】

本参考実施形態では、ボディ２０は、流体が一方向に流れる流路の途中に組み付けられ、ボディ２０の大径部２０Ａの側面には、流体をボディ２０内に取り込むための流入口１１と、取り込んだ流体を外部に排出するための流出口１２が１つずつ設けられている。そして、流入口１１と流出口１２とを連絡する第１流路２１の途中に、弁体３０により開閉される弁口３１が形成されている。

【0022】

詳細には、流入口１１は、流出口１２よりも後側に配置され、第１流路２１は、流出口１２から大径部２０Ａの中心部まで延びた流体排出路２２と、大径部２０Ａの中心部で前後方向に延びかつ隔壁２２Ｈを挟んで流体排出路２２の後側に位置する直動支持孔２３と、流入口１１から中心側へ延びて直動支持孔２３の前端部に側方から連通した流体導入路２４と、を備えている。

【0023】

弁体３０は、直動支持孔２３に直動可能に組み付けられ、ボディ２０の中心軸に沿って移動する。また、弁体３０は、直動支持孔２３の内周面と嵌合したピストン部３３と、ピストン部３３の中心部から前方に突出した弁本体部３４とを有し、ピストン部３３によって、直動支持孔２３を、前側に配置されて流体導入路２４に連通した前圧室２３Ａと、後側に配置された後圧室２３Ｂとに区画している。弁口３１は、隔壁２２Ｈを前後方向に貫通して、前圧室２３Ａにおける弁本体部３４との対向面２３Ｍで開口している。そして、弁体３０が前側に移動して隔壁２２Ｈにおける弁口３１の開口縁である弁座３２と当接したときに閉弁状態となり、弁体３０が後側に移動して弁座３２から離間したときに開弁状態となる。

【0024】

また、ピストン部３３の外周面と直動支持孔２３の内周面との間には、オリフィス６１を介して前圧室２３Ａと後圧室２３Ｂとを常時連通する圧力導入路６０が形成されている。

【0025】

具体的には、図５（Ａ）に拡大して示すように、ピストン部３３には、ピストンリング６２が外側から嵌合され、このピストンリング６２の周方向の１箇所に図５（Ｂ）に示した切欠部６２Ｍが形成されることで、オリフィス６１が形成されている。なお、弁本体部３４は、ピストン部３３より小径となっていて、ピストン部３３と隔壁２２Ｈとの間に備えられた第１圧縮コイルバネ６４によって弁体３０は、後側に付勢されている。

【0026】

弁体３０の中心部には、弁体３０を前後方向に貫通したパイロット弁孔４１が形成されている。パイロット弁孔４１は、弁体３０が弁座３２に当接した閉弁状態で弁口３１と後圧室２３Ｂとを連通する。パイロット弁孔４１の後圧室２３Ｂ側の開口４１Ａは、後圧室２３Ｂ内をプランジャ１６と一体に前後方向に直動するパイロット弁体４０によって開閉される。

【0027】

パイロット弁体４０は、プランジャ１６の前方に配置され、第２圧縮コイルバネ６５によって後側に付勢されている。そして、電磁コイル１５に通電されないときは、第２圧縮コイルバネ６５により後側に押されて、パイロット弁孔４１の開口４１Ａを開いている。電磁コイル１５に通電されてプランジャ１６が前進すると、パイロット弁体４０がプランジャ１６と一体に前進し、開口４１Ａが閉じられる（図２参照）。なお、電磁コイル１５に通電された状態では、パイロット弁体４０が、上述した第１圧縮コイルバネ６４の付勢力に抗して弁体３０を前方に押し、弁口３１が閉じられている。

【0028】

弁体３０が弁口３１を閉じた状態で、パイロット弁孔４１の開口４１Ａが開くと、後圧室２３Ｂ内の流体がパイロット弁孔４１を通って弁体３０の下流側へ流れ（図３参照）、後圧室２３Ｂの内圧が低下する。ここで、上述の如く、前圧室２３Ａと後圧室２３Ｂとは、オリフィス６１を通して連通しているので、前圧室２３Ａと後圧室２３Ｂとに内圧差が生じ、この内圧差によって弁体３０が後側に移動して弁口３１が開く（図４参照）。

【0029】

このように、バルブ１０では、弁口３１より開口面積が小さなパイロット弁孔４１の開口４１Ａを開閉するパイロット弁体４０を駆動することで、弁口３１を開閉する弁体３０を駆動することが可能となる。

【0030】

ところで、図３に示すように、本参考実施形態のバルブ１０は、弁体３０が弁口３１を閉じた状態にあっても、弁体３０の上流側と下流側を連通する第２流路３５を備え、開弁状態では、比較的多量の流体を流し、閉弁状態では、比較的少量の流体を流すように構成されている。

【0031】

本参考実施形態では、第２流路３５は、弁体３０に貫通形成されている。具体的には、弁体３０の弁本体部３４には、パイロット弁孔４１から側方に延びて弁体３０の外周面３０Ｍで開口した側方連通路４２が備えられ、この側方連通路４２とパイロット弁孔４１とによって第２流路３５が形成されている。

【0032】

第２流路３５は、弁体３０の外周面３０Ｍで開口し、この開口３５Ａ（本発明の「一端側の開口」に相当する。）がフィルタ５０で覆われている。これにより、開弁状態となって弁口３１に向かって流れる流体によってフィルタ５０に堆積した異物を洗い流すことができる。

【0033】

具体的には、図６に示すように、弁体３０の外周面３０Ｍには、環状溝３７が形成され、側方連通路４２は、環状溝３７の底面３７Ｍで一端が開口している。また、フィルタ５０は、同軸に配置された１対のリング５１，５１が複数の支持柱５２で連絡されたフレーム５３の回りに筒状のメッシュ５４が固定された構成となっている。そして、フィルタ５０が弁体３０に外側から嵌合して、環状溝３７を覆うことで、第２流路３５の一端開口がフィルタ５０により覆われている。このように、本参考実施形態のバルブ１０では、第２流路３５の上流側の開口３５Ａは、環状溝３７の底面３７Ｍに配置され、その環状溝３７が弁体３０と嵌合したフィルタ５０で覆われているので、流体のフィルタ通過面積を大きくすることができる。

【0034】

なお、本参考実施形態では、フィルタ５０を構成するフレーム５３及びメッシュ５４は、樹脂製であって、メッシュ５４は、溶着によりフレーム５３に固定されている。フィルタ５０は、フレーム５３が弁体３０の外周面３０Ｍに溶着されることで弁体３０に固定されてもよいし、接着剤やインサート成形により固定されてもよい。

【0035】

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、本参考実施形態のバルブ１０は、自動車等の空調装置９０に用いられる。空調装置９０には、バルブ１０のほかに、圧縮機９１と、アキュムレータ９２と、室外熱交換器９３と、冷却用室内熱交換器９４と、加熱用室内熱交換器９５と、三方弁９６と、膨張弁９７とが備えられている。圧縮機９１は、冷媒を吸入し吐出する。アキュムレータ９２は、冷媒を気液分離して液状の冷媒を貯留する。三方弁９６は、冷房時と暖房時とで冷媒の流れを切り替える。そして、バルブ１０は、冷房運転時に開弁状態となり、暖房運転時に閉弁状態となる。なお、図７（Ａ）には、冷房運転時の冷媒の流れが矢印で示され、図７（Ｂ）には、暖房運転時の冷媒の流れが矢印で示されている。

【0036】

図７（Ａ）に示すように、冷房運転時では、圧縮機９１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、加熱用室内熱交換器９５に流入するが、熱交換は行われない。そして、加熱用室内熱交換器９５を流出した冷媒は、バルブ１０を経て、室外熱交換機９３に流入し、周囲の空気に熱を奪われて霧状の冷媒となる。この霧状冷媒は、膨張弁９７で減圧され、冷却用室内熱交換器９４を通過するときに室内の空気から吸熱して蒸発する。そして、冷媒は、アキュムレータ９２で気液分離された後、圧縮機９１に吸入される。

【0037】

他方、暖房運転時には、冷媒は、膨張弁９７及び冷却用室内熱交換器９４を通らない。図７（Ｂ）に示すように、圧縮機９１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、加熱用室内熱交換器９５で周囲の空気に熱を奪われて冷却され、凝縮される。そして、冷媒は、バルブ１０に流入する。ここで、バルブ１０は、閉弁状態となっているので、冷媒は、第２流路３５（図２参照）を通過することとなり、減圧される。即ち、バルブ１０は、膨張弁としての役割を果たす。

【0038】

バルブ１０で減圧された冷媒は、室外熱交換器９３で周囲の空気から吸熱して蒸発し、アキュムレータで気液分離された後、圧縮機９１に吸入される。

【0039】

本参考実施形態に係るバルブ１０の構成に関する説明は、以上である。次に、バルブ１０の作用効果について説明する。

【0040】

本参考実施形態のバルブ１０では、閉弁状態にあっても弁体３０の上流側と下流側とを連通する第２流路３５が、弁体３０に貫通形成されているので、従来のバルブのように、第２流路がボディ２０に形成されている場合と比較して、ボディ２０を小さくすることができる。これにより、バルブ１０の小型化が図られる。

【0041】

また、弁口３１と後圧室２３Ｂとを連通するパイロット弁孔４１が弁体３０に形成され、そのパイロット弁孔４１が、第２流路３５に利用されているので、バルブ１０の小型化が図られる。

【0042】

なお、バルブ１０をパイロット式とせずに、ソレノイド１３やモータによって弁体３０を直接駆動する構成としてもよい。この場合、図１２に示すバルブ１１０のように、パイロット弁孔４１の後側が閉塞された構成の中心孔１４１を弁体３０に形成して、この中心孔１４１と側方連通路４２とで第２流路３５を構成すればよい。なお、この場合、図１５（Ａ）に示すように、閉弁状態で弁本体部３４が弁口３１を貫通し、中心孔１４１を流体排出路２２に連通させてもよい。

【0043】

また、第２流路３５がパイロット弁孔４１と側方連通路４２とで構成されていたが、図１３に示す弁体３０Ｘのように、パイロット弁孔４１とは別に、第２流路３５Ｘを設けてもよい。なお、図１３の例では、第２流路３５Ｘは、パイロット弁孔４１の側方で前後方向に縦孔３５ＸＡと、その縦孔３５ＸＡから側方に径方向外側へ延びて弁体３０の外周面３０Ｍ（環状溝３７の底面３７Ｍ）で開口した横孔３５ＸＢとで構成されている。

【0044】

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図８〜図９に基づいて説明する。本実施形態は、上記参考実施形態を変形したものであり、主として弁体の構成が異なっている。図８に示すように、本実施形態のバルブ１０Ｖでは、弁体３０Ｖが、弁本体部３４に嵌合固定されたアウタースリーブ７０を備えている。

【0045】

具体的には、図９に示すように、弁本体部３４には、前方環状溝３７Ａと後方環状溝３７Ｂとが前後に並べて設けられ、パイロット弁孔４１から径方向に延びた横孔７５が、後方環状溝３７Ｂの底面で開口している。そして、アウタースリーブ７０は、前方環状溝３７Ａと後方環状溝３７Ｂとを外側から覆うように配置されている。

【0046】

アウタースリーブ７０のうち前方環状溝３７Ａの外側に配置される部分には、フィルタ取付凹部７１が形成されている。そして、このフィルタ取付凹部７１を覆うように、フィルタ５０（図８参照）がアウタースリーブ７０に固定されている。

【0047】

また、弁本体部３０及びアウタースリーブ７０には、前方環状溝３７Ａと後方環状溝３７Ｂとに連通したオフセット流路７４（本発明の「オフセット部」に相当する。）が形成されている。具体的には、前方環状溝３７Ａと後方環状溝３７Ｂとの間に挟まれた環状張出部７３の外周面に前後方向に延びた螺旋溝７３Ｓが形成され、この螺旋溝７３Ｓがアウタースリーブ７０にて閉塞されることで、パイロット弁孔４１の回りを周回しながら前後方向に延びた螺旋状のオフセット流路７４が形成されている。

【0048】

本実施形態のバルブ１０Ｖでは、フィルタ５０を通って前方環状溝３７Ａに流入した流体は、オフセット流路７４（螺旋溝７３Ｓ）を通って後方環状溝３７Ｂへと流れる。即ち、オフセット流路７４を流れる流体は、パイロット弁孔４１側の端部へ向かうにつれてパイロット弁孔４１の軸方向で後側へ向かう。そして、後方環状溝３７Ｂへ流入した流体は、横孔７５を通ってパイロット弁孔４１に流れる。

【0049】

バルブ１０Ｖのその他の構成については、上記参考実施形態のバルブ１０と同様になっているので、同一符号を付すことで説明を省略する。

【0050】

本実施形態のバルブ１０Ｖによれば、上記参考実施形態と同様の効果を奏することができる。また、側方連通路４２Ｖは、パイロット弁孔４１の軸方向で後側へ延びたオフセット流路７４を備えたので、側方連通路４２Ｖがパイロット弁孔４１の径方向に直線状に延びる場合と比較して、第２流路３５Ｖの長さを長くすることが可能となる。しかも、オフセット流路７４を螺旋状に形成したので、オフセット流路７４の全長を一定以上の長さに保ちつつオフセット流路７４を弁体３０の直動方向に短くすることが可能となる。これにより、弁体３０を直動方向に短くして、バルブ１０Ｖの小型化を図ることができる。

【0051】

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態を図１０〜図１１に基づいて説明する。本実施形態は、上記参考実施形態を変形したものであり、主として弁体と側方連通路の構成が異なっている。本実施形態では、弁体３０Ｗは、弁本体部３４Ｗの外側にアウタースリーブ８０と、フランジ８１とを固定してなる。具体的には、弁本体部３４Ｗは、前後方向の中間位置で段付き状に縮径され、前側に配置された小径本体部８２Ａの外側に、アウタースリーブ８０及びフランジ８１が嵌合固定されている。なお、弁本体部３４Ｗは、前端部が段付き状に縮径され、上記参考実施形態で説明した環状溝３７を備えていない。

【0052】

小径本体部８２Ａには、前側が小径となる段差部３４Ｄが設けられている。そして、フランジ８１は、アウタースリーブ８０を挟み込んだ状態で小径本体部８２Ａに固定されている。なお、本実施形態では、フランジ８１が弁座３２と当接する。

【0053】

アウタースリーブ８０は、弁本体部３４Ｗの後側部分を構成する大径本体部８２Ｂとフランジ８１との間に配置されている。詳細には、フランジ８１の大径本体部８２Ｂとの対向面には、位置決め突部８１Ｔが形成され、その位置決め突部８１Ｔにアウタースリーブ８０が嵌合されている。そして、アウタースリーブ８０の内周面と小径本体部８２Ａの外周面との間に、環状隙間８３が形成されている。

【0054】

また、小径本体部８２Ａには、段差部３４Ｄより後側の外周面で、パイロット弁孔４１から径方向外側に延びた横孔８４が開口している。即ち、パイロット弁孔４１と環状隙間８３とは、横孔８４を通して連通している。

【0055】

図１１に示すように、アウタースリーブ８０の後端面（図１１の上側を向いた面）には、内周面から外側に切り込んで周方向の一方側に周回する周回溝８０Ｍが形成されている。そして、アウタースリーブ８０の後端面がフランジ部３３と当接することで、パイロット弁孔４１の回りを周回しながらパイロット弁孔４１から遠ざかる周回流路８０Ｒが形成されている。

【0056】

また、アウタースリーブ８１の外周面には、複数のフィルタ取付凹部８０Ａが陥没形成され、このフィルタ取付凹部８０Ａの外側がフィルタ５０（図１０参照）で覆われている。また、図１０に示すように、アウタースリーブ８０の後端面には、周回溝８０Ｍの外側部分から前方へ直線状に延びた連絡孔８５が形成され、この連絡孔８５によってフィルタ取付凹部８０Ａと周回溝８０Ｍとが連通している。

【0057】

本実施形態のバルブ１０Ｗでは、フィルタ５０を通ってフィルタ取付凹部８０Ａに流入した流体は、連絡孔８５を通って周回流路８０Ｒへと流れ、周回流路８０Ｒを流れる流体は、パイロット弁孔４１の回りを周回しながら中心側の環状隙間８３へ向かう。そして、環状隙間８３に流入した流体は、横孔８４を通ってパイロット弁孔４１へと流れる。なお、本実施形態では、横孔８４と周回流路８０Ｒと連絡孔８５とで本発明に係る側方連通路４２Ｗが構成され、連絡孔８５が本発明の「オフセット部」に相当している。

【0058】

バルブ１０Ｗのその他の構成については、上記参考実施形態のバルブ１０と同様になっているので、同一符号を付すことで説明を省略する。

【0059】

本実施形態のバルブ１０Ｗによれば、上記参考実施形態と同様の効果を奏することができる。また、側方連通路４２Ｗは、パイロット弁孔４１の回りを周回しながらパイロット弁孔４１から遠ざかるので、側方連通路４２Ｗがパイロット弁孔４１の径方向に直線状に延びる場合と比較して、側方連通路４２Ｗの長さを長くすることができる。これにより、第２流路３５Ｗの長さを長くすることが可能となる。

【0060】

また、本実施形態では、連絡孔８５が、下流側（第２流路３５Ｗにおけるパイロット弁孔４１側）へ向かうにつれて後側へ向かうように構成されているので、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0061】

［他の実施形態］
本発明は、上記第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

【0062】

（１）弁体３０の外周面３０Ｍの一位置にフィルタ５０を固定して側方連通路４２の開口を覆ってもよい。

【0063】

（２）上記実施形態では、空調装置９０の冷媒循環路に用いられるバルブに本発明を適用した例を示したが、例えば、吸着装置等に用いられる均圧弁に適用してもよい。

【0064】

（３）上記第１実施形態では、オフセット流路７４が螺旋状に形成されていたが、パイロット弁孔４１の軸方向に延びる直線状に形成されていてもよい。

【0065】

（４）オフセット流路７４は、パイロット弁孔４１の軸方向で後圧室２３Ｂ側に向かうつれてパイロット弁孔４１に近づくように構成されてもよい。

【0066】

（５）上記第２実施形態の周回溝８０Ｍは、図１４（Ａ）に示すように、渦状であってもよいし、図１４（Ｂ）に示すように、周方向に往復しながら中心へ近づく形状としてもよい。また、図１４（Ｃ）に示すように、大きさが異なる３つ以上の円環溝８６を同軸に備えて、隣り合う環状流路８６，８６同士を径方向で連絡し、その複数の連絡部分８７を周方向にずらした構成としてもよい。

【0067】

（６）図１５（Ａ）に示すように、閉弁状態で弁本体部３４が弁口３１を貫通し、パイロット弁孔４１が流体排出路２２に連通してもよい。

【0068】

（７）上記実施形態では、側方連通路４２が前圧室２３Ａに連通していたが、図１５（Ｂ）に示すように、閉弁状態でピストン部３３の外周面が流体導入路２４に露出している場合には、側方連通路４２が流体導入路２４に連通してもよい。

【符号の説明】

【0069】

１０，１０Ｖ，１０Ｗ，１１０ バルブ
２０ ボディ
２１ 第１流路
２２ 流体排出路
２３ 直動支持孔
２３Ａ 前圧室
２３Ｂ 後圧室
２４ 流体導入路
３０，３０Ｖ，３０Ｗ 弁体
３１ 弁口
３５，３５Ｘ 第２流路
３７ 環状溝
４０ パイロット弁体
４１ パイロット弁孔
４１Ａ 開口
４２，４２Ｖ，４２Ｗ 側方連通路
５０ フィルタ
６０ 圧力導入路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図11】