特開 2023-57020 スライド式切換弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023057020

(43)【公開日】2023-04-20

(54)【発明の名称】スライド式切換弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/065 20060101AFI20230413BHJP

【ＦＩ】

F16K11/065 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126451

(22)【出願日】2022-08-08

(31)【優先権主張番号】P 2021166294

(32)【優先日】2021-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】中野 誠一

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 裕正

(72)【発明者】

【氏名】横田 純一

【テーマコード（参考）】

3H067

【Ｆターム（参考）】

3H067AA15

3H067CC27

3H067DD02

3H067DD12

3H067DD32

3H067EA05

3H067EA21

3H067FF11

3H067GG01

3H067GG23

3H067GG24

(57)【要約】

【課題】弁体の側壁の軸線方向に沿った所定範囲を補強することができ、圧力差による側壁の変形を抑制し、耐圧性を向上することができるスライド式切換弁を得ることを目的とする。
【解決手段】スライド式切換弁１は、弁本体２と、弁座部３と、弁体４と、駆動部５と、を備えたスライド式切換弁１である。弁体４は、軸線Ｌ方向に長い長円形状の椀状凹部４０ｃを有して形成され、椀状凹部４０ｃの開口縁部４０ａがシール部Ｓとされ、このシール部Ｓが弁座部３のシール面３３に摺接可能とされ、椀状凹部４０ｃの軸線Ｌ方向に沿った両側壁４０ｆの内側には、両側壁４０ｆに亘る補強部材６が設けられている。補強部材６は、軸線Ｌ方向かつ幅方向Ｘに沿った平面部６０を有し、平面部６０の幅方向Ｘ両端縁は、それぞれ椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に沿って開口縁部４０ａ近傍を軸線Ｌ方向に延びて設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空筒状の弁本体と、前記弁本体に設けられて複数の弁ポートを有する弁座部と、前記弁本体の内部に軸線方向にスライド自在に設けられる弁体と、前記弁体をスライド駆動する駆動部と、を備えたスライド式切換弁であって、
前記弁体は、前記軸線方向に長い長円形状の椀状凹部を有して形成され、前記椀状凹部の開口縁部がシール部とされ、このシール部が前記弁座部のシール面に摺接可能とされ、
前記椀状凹部の前記軸線方向に沿った両側壁の内側には、前記両側壁に亘る補強部材が設けられ、
前記補強部材は、前記軸線方向かつ幅方向に沿った平面部を有し、前記平面部の幅方向両端縁は、それぞれ前記椀状凹部の側壁の内面に沿って前記開口縁部近傍を前記軸線方向に延びて設けられていることを特徴とするスライド式切換弁。

【請求項2】

前記補強部材の前記平面部は、前記弁座部に対向する底面を有し、前記底面と前記シール部との離間寸法は、前記椀状凹部の高さ方向の内寸の２５％以下であることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。

【請求項3】

前記補強部材の底面と前記シール部との離間寸法は、前記椀状凹部の高さ方向の内寸の０．６％以上であることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。

【請求項4】

前記補強部材は、前記平面部の両端縁から立ち上がる一対の立上面部を有し、一対の前記立上面部は、それぞれ前記椀状凹部の側壁の内面に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。

【請求項5】

前記椀状凹部の側壁の内面には、前記補強部材の前記立上面部に嵌合する嵌合溝が設けられ、前記立上面部が前記嵌合溝に嵌合することで前記補強部材が前記椀状凹部に位置決めされていることを特徴とする請求項４に記載のスライド式切換弁。

【請求項6】

前記椀状凹部の側壁の内面と前記補強部材の前記立上面部との一方には、抜け止め突起が設けられ、他方には、前記抜け止め突起と係合する係合凹部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスライド式切換弁。

【請求項7】

前記補強部材は、前記平面部と前記立上面部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のスライド式切換弁。

【請求項8】

前記平面部の前記軸線方向の端縁は、前記弁体の切換位置において前記弁ポートの開口に重ならないように凹んだ凹形状とされていることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。

【請求項9】

前記平面部の前記軸線方向の端縁における前記弁座部との反対側の面には、面取りが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。

【請求項10】

前記補強部材には、前記椀状凹部の内側で前記平面部から前記立上面部に亘る補強部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスライド式切換弁。

【請求項11】

前記平面部は、前記幅方向両端縁から前記幅方向中央部に向かうにしたがって前記椀状凹部の内側に向かって傾斜していることを特徴とする請求項４に記載のスライド式切換弁。

【請求項12】

前記弁体には、前記椀状凹部の前記側壁の内面と隙間をあけて対向する補強板が設けられ、
前記補強板と前記椀状凹部の前記側壁との間には、前記立上面部が嵌合する嵌合空間が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスライド式切換弁。

【請求項13】

前記弁体には、前記椀状凹部の前記側壁の内面と隙間をあけて対向する補強板が設けられ、
前記補強板と前記椀状凹部の前記側壁との間には、前記補強部材の前記幅方向端部が嵌合する嵌合空間が設けられ、
前記補強部材には、前記補強板が嵌合する嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スライド式切換弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、冷凍サイクルなどにおいて冷媒の流路を切り換える切換弁として、筒状の弁本体と、弁本体内部にスライド自在に設けられた椀状の弁体と、弁本体に固定されて複数の弁ポートを有する弁座部と、弁体をスライド駆動する駆動部と、を備えたスライド式切換弁が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。弁体は、軸線方向に長い長円形状の椀状凹部を有して形成され、椀状凹部の開口縁部がシール部とされ、このシール部が弁座部のシール面に摺接するようになっている。特許文献１に記載の弁体では、椀状凹部の軸線方向（長辺方向）に沿った両側壁間に亘ってウェブ（分流器）が配設され、このウェブによって椀状凹部内部を流れる流体が分流されている。また、特許文献１、２に記載の弁体では、椀状凹部の両側壁間に亘って幅方向（短辺方向）に延びる補強部材（ウェブ、支持棒、補強ピン）が設けられ、椀状凹部の両側壁が内外の圧力差によって内方に変形することを補強部材によって抑制するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００８－５１２６０９号公報

【特許文献2】特開２０１２－８２８８３号公報

【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、特許文献１に記載の弁体では、ウェブによる側壁の開口縁部の補強効果は見込めず、特許文献１、２の弁体では、補強部材が棒状であり、椀状凹部の両側壁の軸線方向略中央に接続されているため、側壁の開口縁部の他の部分が変形する可能性がある。

【0005】

本発明の目的は、弁体の側壁の軸線方向に沿った所定範囲を補強することができ、圧力差による側壁の変形を抑制し、耐圧性を向上することができるスライド式切換弁を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のスライド式切換弁は、中空筒状の弁本体と、前記弁本体に設けられて複数の弁ポートを有する弁座部と、前記弁本体の内部に軸線方向にスライド自在に設けられる弁体と、前記弁体をスライド駆動する駆動部と、を備えたスライド式切換弁であって、前記弁体は、前記軸線方向に長い長円形状の椀状凹部を有して形成され、前記椀状凹部の開口縁部がシール部とされ、このシール部が前記弁座部のシール面に摺接可能とされ、前記椀状凹部の前記軸線方向に沿った両側壁の内側には、前記両側壁に亘る補強部材が設けられ、
前記補強部材は、前記軸線方向かつ幅方向に沿った平面部を有し、前記平面部の幅方向両端縁は、それぞれ前記椀状凹部の側壁の内面に沿って前記開口縁部近傍を前記軸線方向に延びて設けられていることを特徴とする。

【0007】

以上のような本発明によれば、弁体の椀状凹部の軸線方向に沿った両側壁の内側には、補強部材が設けられている。補強部材は平面部を有し、平面部の幅方向両端縁は、それぞれ椀状凹部の側壁の内面に沿って椀状凹部の開口縁部近傍を軸線方向に延びている。このため、高圧の弁本体内と低圧の弁体内とで圧力差が生じ、椀状凹部の側壁が例えば開口を閉じる方向に変形しようとしても、その変形は、特に変形しやすい開口縁部近傍で軸線方向に亘って抑制される。したがって、平面部を有する補強部材を設けたことで、弁体の側壁の軸線方向に沿った所定範囲を補強することができ、弁本体内と弁体内の圧力差による弁体の側壁の変形を抑制し、耐圧性を向上することができる。

【0008】

この際、前記補強部材の前記平面部は、前記弁座部に対向する底面を有し、前記底面と前記シール部との離間寸法は、前記椀状凹部の高さ方向の内寸の２５％以下であることが好ましい。この構成によれば、平面部は、その底面がシール部から椀状凹部の高さ方向の内寸の所定割合以下、具体的には２５％以下の離間寸法で開口縁部に近い場所に位置するように配置されることとなる。このため、椀状凹部の側壁の変形を、開口縁部により近い位置で軸線方向に亘って抑制することができる。

【0009】

また、前記補強部材の底面と前記シール部との離間寸法は、前記椀状凹部の高さ方向の内寸の０．６％以上であることが好ましい。この構成によれば、補強部材の底面とシール部との間に、椀状凹部の高さ方向の内寸の所定割合分、具体的には、０．６％以上分クリアランスが設けられていることとなる。このため、弁体が軸線方向に移動する際に、補強部材が弁座部に引っ掛かり難くすることができ、弁体のスライド駆動をスムーズに行うことができる。

【0010】

また、前記補強部材は、前記平面部の両端縁から立ち上がる一対の立上面部を有し、一対の前記立上面部は、それぞれ前記椀状凹部の側壁の内面に沿って設けられていることが好ましい。この構成によれば、補強部材が有する一対の立上面部は、それぞれ椀状凹部の側壁の内面に沿って設けられているので、補強部材における椀状凹部の側壁の内面に接する面積を増大させることができる。これにより、平面部が位置する開口縁部近傍から椀状凹部の側壁の内面に亘った広い範囲で、椀状凹部の側壁の変形を抑制することができる。

【0011】

また、前記椀状凹部の側壁の内面には、前記補強部材の前記立上面部に嵌合する嵌合溝が設けられ、前記立上面部が前記嵌合溝に嵌合することで前記補強部材が前記椀状凹部に位置決めされていることが好ましい。この構成によれば、補強部材を嵌合溝に嵌合させることで、補強部材を椀状凹部に位置決めすることができるので、補強部材の軸線方向および高さ方向への位置ずれを抑制し、スライド式切換弁の動作を安定させることができる。

【0012】

また、前記椀状凹部の側壁の内面と前記補強部材の前記立上面部との一方には、抜け止め突起が設けられ、他方には、前記抜け止め突起と係合する係合凹部が設けられていることが好ましい。この構成によれば、抜け止め突起と係合凹部との係合により、補強部材の軸線方向および高さ方向への位置ずれをより一層抑制し、スライド式切換弁の動作を安定させることができる。

【0013】

また、前記補強部材は、前記平面部と前記立上面部とが一体に形成されていることが好ましい。この構成によれば、平面部と立上面部とを、例えばプレス成形等の方法で一体に形成できるので、補強部材の製造工数を削減し、ひいては製造コストを低減することができる。

【0014】

前記平面部の前記軸線方向の端縁は、前記弁体の切換位置において前記弁ポートの開口に重ならないように凹んだ凹形状とされていることが好ましい。この構成によれば、平面部の軸線方向の端縁の形状が、弁ポートの開口に重ならないように凹んだ凹形状とされているので、補強部材が弁ポートを覆って流路の妨げとなることを抑制することができる。また、この構成では、平面部の軸線方向の端縁を凹形状としたことで、平面部の幅方向両端縁の軸線方向の長さを稼ぐことができ、椀状凹部の側壁の変形をより一層抑制することができる。

【0015】

また、前記平面部の前記軸線方向の端縁における前記弁座部との反対側の面には、面取りが形成されていることが好ましい。この構成によれば、平面部の軸線方向端縁（すなわち、弁ポート周縁に沿う端縁）における弁座部と反対側の面（すなわち、椀状凹部内を向く面）には、面取りが形成されている。この面取りが形成されている部分は、弁ポートから弁体の内外に向かう流体の流路上に位置していることから、面取りがされていない構成と比較して、補強部材が流体の妨げになり難い。したがって、流体を椀状凹部内に流入させ易くすることや、流体を椀状凹部外に流出させ易くすることができる。

【0016】

また、前記補強部材には、前記椀状凹部の内側で前記平面部から前記立上面部に亘る補強部が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、立上面部が、平面部に対して近づく、または離れるように変形することを補強部によって、抑制することができる。したがって、弁体に対して内側または外側に圧力が加わった際の補強部材の変形を抑制し、これによって弁体の椀状凹部の側壁の変形を抑制し、耐圧性を更に向上し、高い圧力に対して弁漏れの発生を抑制する弁体を得ることができる。

【0017】

前記平面部は、前記幅方向両端縁から前記幅方向中央部に向かうにしたがって前記椀状凹部の内側に向かって傾斜していることが好ましい。ここで、椀状の弁体に対して外部から内部に向かって圧力がかかった場合、弁体の頂部および側壁が幅方向外方から内方に向かって潰されるように変形し、椀状凹部の側壁の開口縁部が広がるように変形しようとすることがある。この際、補強部材の立上面部が椀状凹部の内側に向かって曲がり、合わせて平面部の幅方向中央部が椀状凹部の外側に向かって湾曲する場合がある。しかしながら、本構成によれば、平面部は、予め、幅方向両端縁から幅方向中央部に向かうにしたがって椀状凹部の内側に向かって傾斜している。すなわち、平面部は、予め、外部から内部に向かって圧力を受けた弁体の影響により湾曲する可能性のある方向とは逆向きに傾斜している。このため、上記圧力を受けた場合に傾斜部分が変形し難く、その変形し難い傾斜部分で圧力を吸収することができる。このように、平面部に傾斜がない構成と比較して、平面部の変形を抑制することができる。

【0018】

また、前記弁体には、前記椀状凹部の前記側壁の内面と隙間をあけて対向する補強板が設けられ、前記補強板と前記椀状凹部の前記側壁との間には、前記立上面部が嵌合する嵌合空間が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、立上面部を嵌合空間に嵌合させることで補強部材を弁体に固定することができる。そして、この構成では、弁体に対して外部から内部に向かって圧力が加わった場合、椀状凹部の側壁が補強部材に押し付けられることで、椀状凹部の側壁はそれ以上外部から内部に向かって変形することが抑制される。一方、弁体に対して内部から外部に向かって圧力が加わった場合、内部から外部に向かって変形しようとする補強板は、補強部材に引っ掛かることで、それ以上内部から外部に向かって変形することが抑制される。これによって椀状凹部の側壁に上記圧力が作用し難くなる。このように、弁体に対して加わる圧力に対し、椀状凹部の側壁は、収縮方向に加え膨張方向にも変形し難くなり、弁体の耐圧性を更に向上することができる。このため、弁体に圧力が加わった場合に、椀状凹部の側壁の変形が抑制され、弁漏れの発生を更に抑制することができる。

【0019】

また、前記弁体には、前記椀状凹部の前記側壁の内面と隙間をあけて対向する補強板が設けられ、前記補強板と前記椀状凹部の前記側壁との間には、前記補強部材の前記幅方向端部が嵌合する嵌合空間が設けられ、前記補強部材には、前記補強板が嵌合する嵌合部が形成されていてもよい。このような構成によれば、弁体には補強板を設け、補強部材には、補強板が嵌合する嵌合部（例えば、孔や切欠き）を設けることで、弁体と補強部材とを固定することができる。すなわち、補強部材に立上面部等の構成を設けない簡易な構成で、弁体と補強部材とを固定することができる。また、この際、補強部材の幅方向端部は、補強板と椀状凹部の側壁との間の嵌合空間に嵌合する。そして、この構成では、弁体に対して外部から内部に向かって圧力が加わった場合、椀状凹部の側壁が補強部材に押し付けられることで、椀状凹部の側壁はそれ以上外部から内部に向かって変形することが抑制される。一方、弁体に対して内部から外部に向かって圧力が加わった場合、内部から外部に向かって変形しようとする補強板は、補強部材に引っ掛かることで、それ以上内部から外部に向かって変形することが抑制される。これによって椀状凹部の側壁に上記圧力が作用し難くなる。このように、弁体に対して加わる圧力に対し、椀状凹部の側壁は、収縮方向に加え膨張方向にも変形し難くなり、弁体の耐圧性を更に向上することができる。このため、弁体に圧力が加わった場合に、椀状凹部の側壁の変形が抑制され、弁漏れの発生を更に抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、弁体の側壁の軸線方向に沿った所定範囲を補強することができ、圧力差による側壁の変形を抑制し、耐圧性を向上することができるスライド式切換弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係るスライド式切換弁の断面図。

【図2】前記スライド式切換弁における弁体の拡大断面図。

【図3】前記スライド式切換弁の幅方向拡大断面図。

【図4】図３における弁体の部分拡大図。

【図5】補強部材を設置した弁体の斜視図。

【図6】補強部材を外した状態の弁体の斜視図。

【図7】補強部材の斜視図。

【図8】（Ａ）は、弁体の第１切換位置を示す図であり、（Ｂ）は、弁体の第２切換位置を示す図。

【図9】（Ａ）は、一の変形例における補強部材の軸線方向断面図であり、（Ｂ）は、他の変形例における補強部材の軸線方向断面図。

【図10】（Ａ）は、第二実施形態における補強部材の正面図であり、（Ｂ）は、第二実施形態における補強部材の平面図であり、（Ｃ）は、図１０（Ｂ）のＡ－Ａ線矢視断面図。

【図11】（Ａ）は、第二実施形態の変形例における補強部材の正面図であり、（Ｂ）は、第二実施形態の変形例における補強部材の平面図であり、（Ｃ）は、図１１（Ｂ）のＢ－Ｂ線矢視断面図。

【図12】（Ａ）は、第三実施形態における補強部材の正面図であり、（Ｂ）は、第三実施形態における補強部材の平面図であり、（Ｃ）は、図１２（Ｂ）のＣ－Ｃ線矢視断面図。

【図13】（Ａ）は、第四実施形態における弁体の幅方向断面図であり、（Ｂ）は、第四実施形態における補強部材の幅方向断面図。

【図14】第四実施形態の弁体に補強部材を組込んだ状態の幅方向断面図。

【図15】（Ａ）は、第五実施形態おける弁体の幅方向断面図であり、（Ｂ）は、第五実施形態における補強部材の平面図であり、（Ｃ）は、図１５（Ｂ）のＤ－Ｄ線矢視断面図。

【図16】第五実施形態の弁体に補強部材を組込んだ状態の幅方向断面図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図１～９に基づいて説明する。本実施形態に係るスライド式切換弁１は、冷凍サイクルなどにおいて圧縮機、蒸発器、凝縮器と接続され、これらの機器に流れる冷媒の流路を切り換える切換弁である。スライド式切換弁１は、中空筒状の弁本体２と、弁本体２に設けられて複数の弁ポートを有する弁座部３と、弁本体２の内部に軸線Ｌ方向にスライド自在に設けられる弁体４と、弁体４をスライド駆動する駆動部５と、弁体４内に設置される補強部材６と、を備えている。なお、本実施形態のスライド式切換弁１は、軸線Ｌ方向の一方側に駆動部５を有し、軸線Ｌ方向他方側に後述する入口ポートＡを有するので、軸線Ｌ方向の一方側を駆動部５側と記し、軸線Ｌ方向の他方側を入口ポートＡ側と記す場合がある。

【0023】

弁本体２は、先端部が駆動部５側に延びるように、樹脂成形により有底筒状に形成され、その内部が弁室２ａを構成している。弁本体２の底壁には、弁室２ａの内外に連通する入口ポートＡが形成されている。入口ポートＡは、軸線Ｌ方向に延びる入口接続流路２０を介して不図示の圧縮機の吐出口と連通するポートである。この入口ポートＡは、圧縮機から送られる高圧の冷媒が弁室２ａに流入する際の入口を構成している。弁本体２の側壁には、弁室２ａの内外に連通する複数の円筒状の流路として、第１接続流路２１、出口接続流路２２、第２接続流路２３が、駆動部５側からこの順に軸線Ｌ方向に沿ってそれぞれ形成されている。第１接続流路２１は、後述する第１ポート３０と連通する流路である。この第１接続流路２１は、凝縮器（または蒸発器）と接続されて凝縮器（または蒸発器）と弁室２ａとの間に流れる流体の流路を構成している。

【0024】

出口接続流路２２は、後述する出口ポート３１と連通する流路である。この出口接続流路２２は、圧縮機の吸入口に接続されるようになっており、第１接続流路２１（または第２接続流路２３）を通って弁室２ａに戻ってきた低圧の冷媒が圧縮機に送られる際の流路を構成している。第２接続流路２３は、後述する第２ポート３２と連通する流路である。この第２接続流路２３は、蒸発器（または凝縮器）と接続されて蒸発器（または凝縮器）と弁室２ａとの間に流れる流体の流路を構成している。弁本体２の駆動部５側の端部には、金属製の筒状のケース２４が弁本体２とのインサート成形にて固定され、ケース２４の駆動部５側の端部には、後述のガイド部５３の外周にインサート成形により固定され、ケース２４の開口を閉じる金属製で略円盤状の固定蓋２５が溶接等で固定されている。このように構成された弁本体２、ケース２４、固定蓋２５は、ハウジング７に収容されるようになっており、ハウジング７の駆動部５側の端部と固定蓋２５との間には、ハウジング７と弁本体２とを抜け止め固定するＣリング２６が嵌合されている。なお、本実施形態で弁本体２は材質をポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂としたが、この他真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属等、適宜な材質で構成してもよい。

【0025】

ハウジング７は、アルミダイキャストで有底筒状に形成されている。ハウジング７は、軸線Ｌを中心とする略円筒形状の収容室７ａを有している。収容室７ａには、ケース２４および固定蓋２５が設置された状態の弁本体２が収容されるようになっている。弁本体２の外周壁およびハウジング７の内周壁のいずれかには、所定間隔で軸線Ｌ方向の複数の位置に径方向に凹む溝部Ｇがそれぞれ配置され、当該溝部Ｇには、Ｏリング７０が嵌め込まれている。このＯリング７０により、弁本体２とハウジング７との間はシールされる。ハウジング７の底壁には、上述の入口ポートＡと連通する入口接続孔７１が形成されている。ハウジング７の側壁には、上述の第１接続流路２１、出口接続流路２２、第２接続流路２３、とそれぞれ連通する、第１ハウジング流路７２、出口ハウジング流路７３、第２ハウジング流路７４がそれぞれ形成されている。

【0026】

弁座部３は、弁本体２の側壁のうち、第１接続流路２１、出口接続流路２２、第２接続流路２３が形成された側壁に設置される部分であり、複数の弁ポートを有するように構成されている。この弁座部３は、薄型金属板で形成され、インサート成形や接着、溶着等により弁本体２の側壁に固定されている。弁座部３の板面には、第１接続流路２１に連通する第１ポート３０、出口接続流路２２に連通する出口ポート３１、第２接続流路２３に連通する第２ポート３２がそれぞれ形成されている。各ポート３０、３１、３２は、第１接続流路２１、出口接続流路２２、第２接続流路２３よりも内径の寸法が小さい円筒状に形成され、軸線Ｌ方向に所定の間隔を空けながら配置されている。具体的には、各ポート３０、３１、３２の内径の寸法は、約１０～２０ｍｍに設定されている。そして、弁座部３における各接続流路２１、２２、２３のある側と反対側の面は、後述する弁体４のシール部と摺接するシール面３３を構成している。

【0027】

弁体４は、主にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂製であり、弁本体２の内部に軸線Ｌ方向にスライド自在に設けられている。この弁体４は、弁座部３に着座して入口ポートＡ、第１ポート３０、出口ポート３１、第２ポート３２、の各々を連通または遮断する椀状の弁体本体４０を備えて構成されている。図２に示すように、この弁体本体４０は、弁座部３のシール面３３と対向するように設けられた軸線Ｌ方向に長い長円形状の開口縁部４０ａと、開口縁部４０ａから弁座部３のある側と反対側に突出する椀状部４０ｂと、を備えて構成され、その内部は流体の流路となる椀状凹部４０ｃを構成している。なお、以下の説明では、開口縁部４０ａにおける軸線Ｌ方向に直交する方向を椀状凹部４０ｃの幅方向Ｘとする。この幅方向Ｘは、スライド式切換弁１の幅方向でもある。また、椀状凹部４０ｃの深さ方向を椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚとする。椀状凹部４０ｃにおける開口縁部４０ａの軸線Ｌ方向の寸法は、第１ポート３０、出口ポート３１、第２ポート３２のうち隣り合う２つ分のポートを覆える長さに設定されている。また、開口縁部４０ａの幅方向Ｘの寸法は、第１ポート３０、出口ポート３１、第２ポート３２のうち、１つ分のポートを覆える長さに設定されている。そして、椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの寸法は、上述の弁座部３の各ポート３０、３１、３２の内径の最小寸法の１０ｍｍの－１０％に相当する９ｍｍから、各ポート３０、３１、３２の内径の最大寸法の２０ｍｍの＋２５％に相当する２５ｍｍの範囲で設定されている。椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの寸法をこのような範囲に設定することにより、椀状凹部４０ｃ内を流体が流れる際の圧力損失と弁体４の大型化を抑制することができる。

【0028】

椀状凹部４０ｃの開口縁部４０ａは、上述のシール面３３に摺接可能なシール部Ｓを構成しており、シール部Ｓがシール面３３に当接すると、例えば、第１ポート３０と出口ポート３１とが椀状凹部４０ｃに囲まれて他のポートＡ、３２と遮断される。この結果、第１ポート３０と出口ポート３１とが連通されるとともに、入口ポートＡと第２ポート３２とが連通されることとなる。そして、シール部Ｓがシール面３３上を滑りながらスライド移動すると、出口ポート３１と第２ポート３２とが椀状凹部４０ｃに囲まれて他のポートＡ、３０と遮断される。この結果、出口ポート３１と第２ポート３２とが連通されるとともに、入口ポートＡと第１ポート３０とが連通されることとなる。すなわち、弁体本体４０がスライド移動し、シール部Ｓがシール面３３に摺接することで、各ポートＡ、３０、３１、３２同士の連通および遮断が切り換えられるようになっている。

【0029】

椀状凹部４０ｃの幅方向Ｘ両端部に位置する側壁４０ｆは、それぞれ軸線Ｌ方向に長く形成されている。図６に示すように、この側壁４０ｆの各々の内面には、後述する補強部材６を設置するための台座４１がそれぞれ形成されている。台座４１は、幅方向Ｘ内方に盛り上がり軸線Ｌ方向に長い直方体状に形成されている。この台座４１には、幅方向Ｘ内方および弁座部３側に開口する嵌合溝４１ａがそれぞれ形成されている。各々の嵌合溝４１ａは、補強部材６の後述する立上面部６１が嵌合可能なように、当該立上面部６１の板厚と略同じ寸法の溝幅を有し、軸線Ｌ方向に延びるように形成されている。各々の嵌合溝４１ａの幅方向Ｘ外方側の面の軸線Ｌ方向中央部には、幅方向Ｘ内方に突出する抜け止め突起４２がそれぞれ形成されている。抜け止め突起４２は、立上面部６１に形成された係合凹部６１ａに係合するための突起である。

【0030】

弁体本体４０の椀状部４０ｂにおける頂部には、弁体本体４０を弁座部３側に付勢するばね部材４３が設置されている。図３に示すように、このばね部材４３は、一端部が弁本体２の内周壁に当接し、他端部が弁体本体４０の頂部に当接するように構成されており、弁本体２と弁体本体４０の間に介在している。図２に示すように、弁体本体４０の入口ポートＡ側の端部には、入口ポートＡ側に向けて軸線Ｌ方向に突出するストッパ４４が形成されている。このストッパ４４は、弁体４のスライド移動を規制するための突起であり、その突出端部が弁本体２の底壁における弁室２ａ側の面と当接することで弁体４の入口ポートＡ側への移動が規制されるようになっている。すなわち、ストッパ４４と弁本体２の底壁における弁室２ａ側の面は、入口ポートＡ側へ移動する弁体４の移動できる限界の位置を規定している。なお、この位置に弁体４が到達すると、上述の各ポートＡ、３０、３１、３２同士の連通および遮断が切り換えられるので、図８（Ａ）に示すように、この位置を特に第１切換位置Ｐ１（切換位置）とする。

【0031】

弁体本体４０の駆動部５側の端部には、図５、６に示すように、駆動部５側に突出する接続爪部４５が設けられている。接続爪部４５は、弁体４と駆動部５とを接続させるための部分である。接続爪部４５は、軸線Ｌ方向に突出する突出部４５ａと、突出部４５ａの突出端部から弁座部３のある側と反対側に向けて突出する爪部４５ｂと、を備えて構成されている。突出部４５ａは、幅方向Ｘに長い板状部材で構成されている。爪部４５ｂは、突出部４５ａの幅方向Ｘ両端部からそれぞれ突出し、略水平方向に向けて２叉に分かれるような形状で構成されている。この爪部４５ｂは、軸線Ｌ方向に厚みを持ち、後述する雌ねじ軸５５に形成された不図示の接続溝に嵌るように構成されている。爪部４５ｂが接続溝に嵌ることで弁体４と駆動部５とが接続されるようになっている。爪部４５ｂの駆動部５側の端部には、先端部に行くほど入口ポートＡ側に位置するように傾斜した当接面４５ｂ１が形成されており、この当接面４５ｂ１は、後述するガイド部の規制面５３ａに当接するようになっている。

【0032】

駆動部５は、弁体４をスライド駆動する部分であり、電動モータとしてのステッピングモータ５ａと、ステッピングモータ５ａの回転を直線運動に変換して弁体４に伝達する直動機構５ｂと、を備えている。図１に示すように、ステッピングモータ５ａは、固定蓋２５の駆動部５側に固定され、弁本体２の弁室２ａおよびケース２４の内部を密閉する金属製のキャップ５１と、このキャップ５１内に収容されたマグネットロータ５０と、キャップ５１を挟んでマグネットロータ５０の外周を軸線Ｌ方向の周方向に囲むように配置されるステータコイル５２と、を備えている。直動機構５ｂは、固定蓋２５にインサート成形により固定された上述の有底筒状のガイド部５３と、ガイド部５３に沿って軸線Ｌ方向に進退案内されるロータ軸としての雄ねじ軸５４と、雄ねじ軸５４の外周面に形成された雄ねじ部５４ａに螺合する雌ねじ部５５ａを有する雌ねじ軸５５と、を備えている。すなわち、直動機構５ｂは、互いに螺合する雄ねじ部５４ａおよび雌ねじ部５５ａを有したねじ送り機構として構成されている。ガイド部５３は、先端側（入口ポートＡ側）が弁室２ａ内に位置し、底壁側（駆動部５側）が弁室２ａの外方に位置する状態で固定蓋２５に固定されている。

【0033】

ガイド部５３は、内部に雄ねじ軸５４および雌ねじ軸５５を収容するように設けられており、雌ねじ軸５５の外周壁の壁面が摺動する内周壁が断面角筒状に形成されている。ガイド部５３の入口ポートＡ側の端部には、上述の爪部４５ｂに形成された当接面４５ｂ１が摺動可能な規制面５３ａが形成されている。この規制面５３ａは、当接面４５ｂ１の軸線Ｌ方向に対する傾斜に合わせて同方向に傾斜するようになっている。直動機構５ｂによって爪部４５ｂが駆動部５側に移動すると、当接面４５ｂ１が規制面５３ａに当接する。そして、爪部４５ｂがさらに駆動部５側に移動しようとすると、当接面４５ｂ１は規制面５３ａに案内されながら弁座部３側に摺動するようになっている。これにより、弁体本体４０が弁座部３側に押し付けられるとともに、弁体４の駆動部５側への移動が規制されることとなる。すなわち、爪部４５ｂの当接面４５ｂ１とガイド部５３の規制面５３ａは、駆動部５側に移動する弁体４の移動できる限界の位置を規定するとともに、弁体４を弁座部３に押し付けるように誘導する面としてそれぞれ構成されている。なお、駆動部５側に移動する弁体４が移動できる限界の位置に到達すると、上述の各ポートＡ、３０、３１、３２同士の連通および遮断が切り換えられるので、図８（Ｂ）に示すように、この位置を特に第１切換位置Ｐ１に対して第２切換位置Ｐ２（切換位置）とする。

【0034】

雄ねじ軸５４は、駆動部５側の端部が固定部材を介してマグネットロータ５０の中心部に固定され、入口ポートＡ側の端部がガイド部５３の底壁を貫通して入口ポートＡ側に向けて軸線Ｌに沿って延びている。この雄ねじ軸５４は、マグネットロータ５０と一体となって軸線Ｌの周方向に回転するように構成されている。雌ねじ軸５５は、断面隅丸角筒状に形成されている。雌ねじ軸５５の駆動部５側の端部は、軸線Ｌ方向に摺動可能にガイド部５３内に収容されている。雌ねじ軸５５の中央部には、中心軸が軸線Ｌと同軸の雌ねじ部５５ａが形成されている。雌ねじ部５５ａは、雄ねじ軸５４の雄ねじ部５４ａと螺合し、雄ねじ部５４ａが回転することにより、ねじ送りされて軸線Ｌ方向にスライド移動するようになっている。なお、雄ねじ部５４ａおよび雌ねじ部５５ａを構成するねじとしては、多条ねじを用いることが望ましい。

【0035】

雌ねじ軸５５の入口ポートＡ側の端部における幅方向Ｘ両側の外周面には、上述の爪部４５ｂを嵌め込むための不図示の接続溝がそれぞれ形成されている。接続溝は、爪部４５ｂを嵌め込めるように爪部４５ｂの軸線Ｌ方向の寸法と略同じか若干大きな溝幅を備えて、軸線Ｌと交差する方向に延びるように形成されている。この接続溝に爪部４５ｂが嵌め込まれると、駆動部５と弁体４とが接続爪部４５を介して接続されるようになっている。この状態では、ステッピングモータ５ａが雄ねじ軸５４を回転させて直動機構５ｂが作動すると、ねじ送りによりスライド移動する雌ねじ軸５５とともに弁体４が軸線Ｌ方向にスライド移動するようになっている。

【0036】

補強部材６は、高圧の弁室２ａ内と低圧の椀状凹部４０ｃ内との圧力差によって、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆが変形するのを抑制する断面Ｕ字状の部材である。図４、５に示すように、補強部材６は、椀状凹部４０ｃの幅方向Ｘ両側壁４０ｆ（軸線Ｌ方向に沿った両側壁）の内側に、両側壁４０ｆに亘って設けられている。補強部材６は、軸線Ｌ方向かつ幅方向Ｘに沿った長方形状の平面部６０と、平面部６０の幅方向Ｘ両端縁から立ち上がる一対の立上面部６１と、を備えて構成されている。平面部６０と立上面部６１とは金属製の板部材を用いてプレス成形等の方法で一体に形成されている。平面部６０は、その底面６０ａが弁座部３に対向するように配置され、底面６０ａの反対側の面である裏面６０ｂが、椀状凹部４０ｃ内を向くように配置されている。図５に示すように、平面部６０の幅方向Ｘ両端縁は、それぞれ椀状凹部４０ｃの幅方向Ｘ両側壁４０ｆの内面に沿って開口縁部４０ａ近傍を軸線Ｌ方向に延びるように設けられている。

【0037】

平面部６０の軸線Ｌ方向の両端縁６０ｃは、第１切換位置Ｐ１および第２切換位置Ｐ２において、第１ポート３０、出口ポート３１、第２ポート３２の各ポート（弁ポート）の開口に重ならないように凹んだ凹形状を有するように形成されている。すなわち、平面部６０の軸線Ｌ方向両端部は、互いに近づく方向に向けて円弧状に切り欠かれ、各ポート３０、３１、３２の周縁に沿うような形状を有している。平面部６０の軸線Ｌ方向の長さが最も短い部分（すなわち、軸線Ｌの線上の部分）の寸法は、隣り合う各ポートの一方の周縁部から他方の周縁部までの軸線Ｌ方向の間隔が最も短い位置である最接近位置の離間距離の約７０％以上の長さになるように設定されている。また、平面部６０の軸線Ｌ方向の長さが最も長い部分、すなわち椀状凹部４０ｃの軸線Ｌ方向に沿った両側壁４０ｆに沿う端縁の長さは、上述の最接近位置の離間距離の約１５０～２５０％の長さになるように設定されている。

【0038】

一対の立上面部６１は、それぞれが、椀状凹部４０ｃの幅方向Ｘ両側壁４０ｆの内面に沿って設けられている。立上面部６１は、上述の嵌合溝４１ａに嵌まるように軸線Ｌ方向に長い長方形状に形成されている。この立上面部６１が嵌合溝４１ａに嵌合すると、補強部材６が椀状凹部４０ｃに位置決めされるようになっている。立上面部６１と平面部６０との境界部分における軸線Ｌ方向中央部には、板厚方向に切り欠かれた係合凹部６１ａが形成されている。この係合凹部６１ａは、立上面部６１が嵌合溝４１ａに嵌合した際に、上述の抜け止め突起４２と係合するように構成された凹部である。抜け止め突起４２と係合凹部６１ａが係合した状態では、図３、４に示すように、補強部材６が高さ方向Ｚ外方に移動しようとしても、係合凹部６１ａの縁部が、抜け止め突起４２の高さ方向Ｚ内方側の端部に当接することでその移動が規制されるので、補強部材６が椀状凹部４０ｃから抜け落ちることが抑制される。

【0039】

補強部材６の配置についての詳細を説明する。図４に示すように、補強部材６は、平面部６０の底面６０ａが、椀状凹部４０ｃの開口縁部４０ａであるシール部Ｓと高さ方向Ｚに所定のクリアランスを持つように配置されている。具体的には、平面部６０の底面６０ａとシール部Ｓとの高さ方向Ｚの間隔の長さである離間寸法ｌは、約０．１ｍｍ～１ｍｍに設定されている。この離間寸法ｌは、椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの約０．６％～６．５％にあたる。この椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの約０．６％～６．５％という割合は、弁体４がスライド移動する際に、シール部Ｓのシール面３３に対する摺動を、補強部材６が妨げないようにするために設定されたものである。なお、上述の割合の中心値は、椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの約４％となる。なお、この離間寸法ｌは、椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの少なくとも２５％以下（すなわち、約０．１ｍｍ～５ｍｍ程度）に設定することが好ましい。また、この離間寸法ｌは、椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの少なくとも１０％以下であることがさらに好ましい。椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの２５％という割合は、椀状凹部４０ｃに外方から内方に向けて高圧の圧力が加わった場合に最も変形しやすい開口縁部４０ａの変形を平面部６０で抑制するために設定されたものである。したがって、椀状凹部４０ｃの形状や大きさが異なる場合でも、上述の離間寸法ｌとなるように、補強部材６を配置するとよい。上述の離間寸法ｌで補強部材６を配置するためには、立上面部６１の高さ方向Ｚの寸法はそのままで、嵌合溝４１ａの高さ方向Ｚの寸法を調整してもよいし、嵌合溝４１ａの高さ方向Ｚの寸法はそのままで、立上面部６１の高さ方向Ｚの寸法を調整してもよい。また、立上面部６１の高さ方向Ｚの寸法および嵌合溝４１ａの高さ方向Ｚの寸法の両方を調整してもよい。

【0040】

このような構成のスライド式切換弁１において、弁体４は、軸線Ｌ方向にスライドして冷媒の流路を切り換える。先ず、駆動部５を駆動し、弁体４を第１切換位置Ｐ１にスライド移動させると、図８（Ａ）に示すように、第２ポート３２と出口ポート３１とが連通される。また、入口ポートＡと第１ポート３０とが連通される。この際、入口接続流路２０および入口ポートＡを介して高圧の冷媒が弁室２ａ内に流入し、当該高圧の冷媒は、第１ポート３０および第１接続流路２１を通って凝縮器に送られる。一方、蒸発器から送られた低圧の冷媒が、第２ポート３２および第２接続流路２３を介して椀状凹部４０ｃに流入し、当該低圧の冷媒は、出口ポート３１および出口接続流路２２を介して圧縮機の吸入口に送られる。この際、補強部材６の軸線Ｌ方向両端縁６０ｃは、各ポート３０、３１、３２の縁部に沿っており、流体の流路を塞がないようになっている。次に、弁体４を第２切換位置Ｐ２にスライド移動させると、図８（Ｂ）示すように、出口ポート３１と第１ポート３０とが連通される。また、入口ポートＡと第２ポート３２とが連通される。この際、入口接続流路２０および入口ポートＡを介して高圧の冷媒が弁室２ａ内に流入し、当該高圧の冷媒は、第２ポート３２および第２接続流路２３を通って蒸発器に送られる。一方、凝縮器から送られた低圧の冷媒が、第１ポート３０および第１接続流路２１を介して椀状凹部４０ｃに流入し、当該低圧の冷媒は、出口ポート３１および出口接続流路２２を介して圧縮機の吸入口に送られる。この際も、補強部材６の軸線Ｌ方向両端縁６０ｃは、各ポート３０、３１、３２の縁部に沿っており、流体の流路を塞がないようになっている。

【0041】

以上の実施形態によれば、スライド式切換弁１は、中空筒状の弁本体２と、弁本体２に設けられて複数の弁ポート３０、３１、３２を有する弁座部３と、弁本体２の内部に軸線Ｌ方向にスライド自在に設けられる弁体４と、弁体４をスライド駆動する駆動部５と、を備えたスライド式切換弁１であって、弁体４は、軸線Ｌ方向に長い長円形状の椀状凹部４０ｃを有して形成され、椀状凹部４０ｃの開口縁部４０ａがシール部Ｓとされ、このシール部Ｓが弁座部３のシール面３３に摺接可能とされ、椀状凹部４０ｃの軸線Ｌ方向に沿った両側壁４０ｆの内側には、両側壁４０ｆに亘る補強部材６が設けられ、補強部材６は、軸線Ｌ方向かつ幅方向Ｘに沿った平面部６０を有し、平面部６０の幅方向Ｘ両端縁は、それぞれ椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に沿って開口縁部４０ａ近傍を軸線Ｌ方向に延びて設けられている。

【0042】

以上のような本発明によれば、弁体４の椀状凹部４０ｃの軸線Ｌ方向に沿った両側壁４０ｆの内側には、補強部材６が設けられている。補強部材６は平面部６０を有し、平面部６０の幅方向Ｘ両端縁は、それぞれ椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に沿って椀状凹部４０ｃの開口縁部４０ａ近傍を軸線Ｌ方向に延びている。このため、高圧の弁本体２内と低圧の弁体４内とで圧力差が生じ、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆが例えば開口を閉じる方向に変形しようとしても、その変形は、特に変形しやすい開口縁部４０ａ近傍で軸線Ｌ方向に亘って抑制される。したがって、平面部６０を有する補強部材６を設けたことで、弁体４の側壁の軸線Ｌ方向に沿った所定範囲を補強することができ、弁本体２内と弁体４内の圧力差による弁体４の側壁の変形を抑制し、耐圧性を向上することができる。

【0043】

また、本実施形態の構成によれば、平面部６０は、その底面６０ａがシール部Ｓから椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの所定割合以下、具体的には、２５％以下の離間寸法ｌで開口縁部４０ａに近い場所に位置するように配置されることとなる。このため、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの変形を、開口縁部４０ａにより近い位置で軸線Ｌ方向に亘って抑制することができる。また、補強部材６の底面６０ａとシール部Ｓとの間に、椀状凹部４０ｃの高さ方向Ｚの内寸ｈの所定割合、具体的には０．６％以上分クリアランスが設けられていることとなる。このため、弁体４が軸線Ｌ方向に移動する際に、補強部材６が弁座部３に引っ掛かり難くすることができ、弁体４のスライド駆動をスムーズに行うことができる。

【0044】

また、本実施形態の構成によれば、補強部材６が有する一対の立上面部６１は、それぞれ椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に沿って設けられているので、補強部材６における椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に接する面積を増大させることができる。これにより、平面部６０が位置する開口縁部４０ａ近傍から椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に亘った広い範囲で、椀状凹部４０ｃの変形を抑制することができる。また、補強部材６を嵌合溝４１ａに嵌合させることで、補強部材６を椀状凹部４０ｃに位置決めすることができるので、補強部材６の軸線Ｌ方向および高さ方向Ｚへの位置ずれを抑制し、スライド式切換弁１の動作を安定させることができる。また、抜け止め突起４２と係合凹部６１ａとの係合により、補強部材６の軸線Ｌ方向および高さ方向Ｚへの位置ずれをより一層抑制し、スライド式切換弁１の動作を安定させることができる。

【0045】

また、本実施形態の構成によれば、平面部６０と立上面部６１とを、例えばプレス成形等の方法で一体に形成できるので、補強部材６の製造工数を削減し、ひいては製造コストを低減することができる。また、平面部６０の軸線Ｌ方向の両端縁６０ｃの形状は、各ポート３０、３１、３２（弁ポート）の開口に重ならないように凹んだ凹形状とされているので、補強部材６が各ポート３０、３１、３２を覆って流路の妨げとなることを抑制することができる。また、この構成では、平面部６０の軸線Ｌ方向の両端縁６０ｃを凹形状としたことで、平面部６０の幅方向Ｘ両端縁の軸線Ｌ方向の長さを稼ぐことができ、椀状凹部４０ｃの変形をより一層抑制することができる。

【0046】

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形例も本発明に含まれる。図９（Ａ）は、補強部材６の一の変形例を示した軸線Ｌ方向断面図である。図９（Ａ）に示すように、補強部材６の平面部６０の軸線Ｌ方向の両端縁６０ｃにおける裏面６０ｂには、面取り部６０ｂ１（面取り）がそれぞれ形成されている。この面取り部６０ｂ１は、椀状凹部４０ｃ内に出入りする流体がスムーズに流れるようにするために形成された部分であり、軸線Ｌ方向の断面視で隅丸形状に形成されている。図９（Ｂ）は、補強部材６の他の変形例を示した軸線Ｌ方向断面図である。図９（Ｂ）に示すように、補強部材６の平面部６０の軸線Ｌ方向の両端縁６０ｃにおける裏面６０ｂには、面取り部６０ｂ２（面取り）がそれぞれ形成されている。この面取り部６０ｂ２も、上述の面取り部６０ｂ１と同様に、椀状凹部４０ｃ内に出入りする流体がスムーズに流れるようにするために形成された部分である。面取り部６０ｂ２は、軸線Ｌ方向の断面視で板厚方向に対して傾斜した傾斜形状に形成されている。

【0047】

隅丸形状の面取り部６０ｂ１および傾斜形状の面取り部６０ｂ２は、それぞれプレス成形等のせん断加工時に、加工材の表面が引っ張られてできる滑らかな面であるダレ面を形成するようにして形成してもよいし、機械加工による切削加工や治具押し付けによる塑性加工等、適宜な工法を用いて形成すればよい。このような、一の変形例または他の変形例に示した構成によれば、平面部６０の軸線Ｌ方向両端縁６０ｃにおける裏面６０ｂに面取り部６０ｂ１、６０ｂ２が設けられている。この面取り部６０ｂ１、６０ｂ２が設けられている部分は、弁ポート３０、３１、３２から弁体４の内外に向かう流体の流路上に位置していることから、面取り部６０ｂ１、６０ｂ２が形成されていない構成と比較して、補強部材６が流体の妨げになり難い。したがって、流体を椀状凹部４０ｃ内に流入させ易くすることや、流体を椀状凹部４０ｃ外に流出させ易くすることができる。

【0048】

また、本実施形態では、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に抜け止め突起４２を設け、補強部材６の立上面部６１に係合凹部６１ａを設けたが、この関係は逆にしてもよい。すなわち、椀状凹部４０ｃの側面の内面に係合凹部６１ａに相当する構成を設け、補強部材６の立上面部６１に抜け止め突起４２に相当する構成を設けてもよい。また、本実施形態では、補強部材６は、断面Ｕ字状とし、平面部６０を長方形状に形成したが、補強部材６の形状は、弁体４および弁体４内部の形状や大きさに合わせて調整することが可能である。例えば、弁体４の開口縁部４０ａが長円形状でなく真円形状や楕円形状であった場合は、当該形状に合わせて補強部材６の形状を調整すればいい。いずれにしても、本実施形態の補強部材６によれば、棒状の補強部材を用いるような構成と比較して、開口縁部４０ａ近傍の補強面積を容易に増やすことができるので、弁体４の側壁の変形を抑制し、耐圧性を向上することができる。

【0049】

次に、本発明の第二実施形態について説明する。図１０（Ａ）は、第二実施形態における補強部材６の正面図であり、図１０（Ｂ）は、第二実施形態における補強部材６の平面図であり、図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）のＡ－Ａ線矢視断面図である。なお、上述の実施形態および変形例と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略又は簡略する。また、上述の係合凹部６１ａは、図示自体を省略する。

【0050】

この第二実施形態では、補強部材６に、リブ６２（補強部）を形成した点が、上述の実施形態および変形例と異なっている。図１０（Ａ）に示すように、リブ６２は、平面部６０の裏面６０ｂから立上面部６１の内面に亘って形成されている。すなわち、補強部材６には、椀状凹部４０ｃの内側で平面部６０から立上面部６１に亘るリブ６２が設けられている。

【0051】

このような構成によれば、立上面部６１が、平面部６０に対して近づく、または離れるように変形することをリブ６２によって、抑制することができる。したがって、弁体４に対して内側または外側に圧力が加わった際の補強部材６の変形を抑制し、これによって弁体４の椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの変形を抑制することができる。このため、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの変形により、椀状凹部４０ｃの開口縁部４０ａで構成されたシール部Ｓが歪み、弁座部３のシール面３３との間に間隙を生じ、シール面３３に当接できなくなることが防止される。すなわち、例えば、第１ポート３０と出口ポート３１とが椀状凹部４０ｃに囲まれて、他のポートＡ、３２と遮断された場合に、椀状凹部４０ｃに囲まれた出口ポート３１と、椀状凹部４０ｃに囲まれていない他のポートＡとの間において、シール部Ｓとシール面３３の間隙から流体が漏れる弁漏れの発生が防止される。したがって、耐圧性を更に向上し、高い圧力に対して弁漏れの発生を抑制する弁体４を得ることができる。

【0052】

なお、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示すように、第二実施形態では、リブ６２は、平面部６０の幅方向Ｘ両端にそれぞれ設けられ、幅方向Ｘ片側の軸線Ｌ方向に間隔をあけて２個並んでいるが、各リブ６２の個数はこれに限られない。例えば、リブ６２の個数は、幅方向Ｘ片側に１個でもよいし、２個以上でもよい。

【0053】

図１１（Ａ）は、第二実施形態の変形例における補強部材６の正面図であり、図１１（Ｂ）は、第二実施形態の変形例における補強部材６の平面図であり、（Ｃ）は、図１１（Ｂ）のＢ－Ｂ線矢視断面図である。この変形例では、リブ６２´の形状が、上述の第二実施形態と異なっている。

【0054】

リブ６２´は、図１１（Ｃ）に示すように、平面部６０の軸線Ｌ方向中央部を椀状凹部４０ｃの内側に向かって屈曲させることで形成されている。このリブ６２´は、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、一方の立上面部６１の内面から、他方の立上面部６１の内面まで、幅方向Ｘに延びて形成されている。このような構成では、第二実施形態と同様の作用効果に加えて、平面部６０の幅方向Ｘにおける変形を抑制することができる。なお、図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示すように、第二実施形態の変形例では、リブ６２´が平面部６０の軸線Ｌ方向中央部に１個設けられているが、リブ６２´の個数はこれに限らない。例えば、平面部６０の一方の立上面部６１の内面から、他方の立上面部６１の内面まで、幅方向Ｘに延びるリブ６２´を２個以上設けてもよい。このようにすることにより、平面部６０の幅方向における変形をさらに抑制することができる。

【0055】

次に本発明の第三実施形態について説明する。図１２（Ａ）は、第三実施形態における補強部材６の正面図であり、図１２（Ｂ）は、第三実施形態における補強部材６の平面図であり、図１２（Ｃ）は、図１２（Ｂ）のＣ－Ｃ線矢視断面図である。この第三実施形態では、平面部６０の形状が上述の実施形態および変形例と異なっている。図１２（Ａ）に示すように、平面部６０は、幅方向Ｘ一方側と他方側とに、傾斜部６０ｄを備えて形成されている。傾斜部６０ｄは、それぞれ平面部６０の幅方向Ｘ端縁から、幅方向Ｘ中央部に向かうにしたがって、図１２（Ａ）に示す正面視で上側に位置するように傾斜している。すなわち、平面部６０は、幅方向Ｘ両端縁から幅方向Ｘ中央部に向かうにしたがって椀状凹部４０ｃの内側に向かって傾斜している。

【0056】

なお、このように、平面部６０は、傾斜部６０ｄを有しているものの、図１２（Ｂ）に示すように、平面視では、軸線Ｌ方向および幅方向Ｘに沿って延在している。すなわち、本発明における、「軸線方向かつ幅方向に沿った平面部」には、第三実施形態における傾斜部６０ｄを備える平面部６０が含まれている。

【0057】

ここで、椀状の弁体４に対して外部から内部に向かって圧力がかかった場合、弁体４の頂部および側壁が幅方向Ｘ外方から内方に向かって潰されるように変形し、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの開口縁部４０ａが広がるように変形しようとすることがある。この際、補強部材６の立上面部６１が椀状凹部４０ｃの内側に向かって曲がり、合わせて平面部６０の幅方向Ｘ中央部が椀状凹部４０ｃの外側に向かって湾曲する場合がある。しかしながら、本構成によれば、平面部６０は、予め、幅方向Ｘ両端縁から幅方向Ｘ中央部に向かうにしたがって椀状凹部４０ｃの内側に向かって傾斜している。すなわち、平面部６０は、予め、外部から内部に向かって圧力を受けた弁体４の影響により湾曲する可能性のある方向とは逆向きに傾斜している。このため、上記圧力を受けた場合に傾斜部分が変形し難く、その変形し難い傾斜部分で圧力を吸収することができる。このように、平面部６０に傾斜がない構成と比較して、圧力を受けた平面部６０の変形を抑制することができる。

【0058】

なお、第二実施形態、第二実施形態の変形例、第三実施形態において、リブ６２、リブ６２´、傾斜部６０ｄが、それぞれ個別に採用されるものを説明したが、これに限らず、例えば、リブ６２、リブ６２´、傾斜部６０ｄを組み合わせたものが採用されてもよい。また、第二実施形態、第二実施形態の変形例、第三実施形態の補強部材６の立上面部６１に、図２から図５、および図７に示すような係合凹部６１ａを形成して、図１から図６に示すように椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面に形成された抜け止め突起４２に係合凹部６１ａを係合させてもよい。このようにすることにより、補強部材６が高さ方向Ｚ外方に移動しようとしても、係合凹部６１ａの縁部が、抜け止め突起４２の高さ方向Ｚ内方側の端部に当接することでその移動が規制されるので、補強部材６が椀状凹部４０ｃから抜け落ちることが抑制される。

【0059】

次に、本発明の第四実施形態について説明する。図１３（Ａ）は、第四実施形態における弁体４の幅方向Ｘ断面図であり、図１３（Ｂ）は、第四実施形態における補強部材６の幅方向Ｘ断面図である。図１４は、第四実施形態の弁体４に補強部材６を組込んだ状態の幅方向Ｘ断面図である。

【0060】

この第四実施形態では、弁体４における弁体本体４０の構造が、上述の実施形態および変形例とは異なっている。図１３（Ａ）に示すように、弁体本体４０の内部には、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と隙間をあけて幅方向Ｘに対向する補強板４０ｄが形成されている。この補強板４０ｄは、弁体本体４０を構成する樹脂の一部が、椀状凹部４０ｃ内で板状に軸線Ｌ方向に延びて形成されている。そして、この補強板４０ｄと椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面との間の空間は、補強部材６の立上面部６１が嵌合する嵌合空間４０ｅとなっている。すなわち、弁体４には、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と隙間をあけて対向する補強板４０ｄが設けられ、補強板４０ｄと椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆとの間には、立上面部６１が嵌合する嵌合空間４０ｅが設けられている。

【0061】

図１４に示すように、嵌合空間４０ｅに立上面部６１が嵌合し、補強部材６が弁体４に固定された状態では、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面が補強部材６の立上面部６１の外面に当接している。また、補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面と、補強部材６の立上面部６１の内面と、の間には、組込み性を考慮し僅かな間隙が設けられている。すなわち、補強部材６は、嵌合空間４０ｅに対して、補強板４０ｄと立上面部６１の間に僅かな間隙を有した状態で嵌合している。

【0062】

このような構成によれば、立上面部６１を嵌合空間４０ｅに嵌合させることで補強部材６を弁体４に固定することができる。そして、この構成では、弁体４に対して外部から内部に向かって圧力が加わった場合、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆが補強部材６に押し付けられることで、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆはそれ以上外部から内部に向かって変形することが抑制される。一方、弁体４に対して内部から外部に向かって圧力が加わった場合（上述のとおり、通常は弁室２ａの圧力の方が、椀状凹部４０ｃの圧力よりも大きくなるが、弁体４の切換時やシステムメンテナンスの真空引き時などで、この圧力差が逆になる場合がある）、内部から外部に向かって変形しようとする補強板４０ｄは、補強部材６に引っ掛かることで、それ以上内部から外部に向かって変形することが抑制される。これによって椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆに上記圧力が作用し難くなる。このように、弁体４に対して加わる圧力に対し、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆは、収縮方向に加え膨張方向にも変形し難くなり、弁体４の耐圧性を更に向上することができる。このため、弁体４に圧力が加わった場合に、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの変形が抑制され、弁漏れの発生を更に抑制することができる。

【0063】

なお、第四実施形態では、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面が平らな嵌合空間４０ｅとしたが、嵌合空間４０ｅの構成はこれに限らない。例えば、図１から図６に示すように、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面または補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面に嵌合溝４１ａを形成し、側壁４０ｆの内面または補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面に抜け止め突起４２が形成された嵌合空間４０ｅとし、補強部材６の立上面部６１に、図２から図５、および図７に示すような係合凹部６１ａを形成して、嵌合溝４１ａに立上面部６１を嵌合させ、抜け止め突起４２に係合凹部６１ａを係合させてもよい。このようにすることにより、補強部材６が椀状凹部４０ｃから抜け落ちることが抑制される。

【0064】

次に、本発明の第五実施形態について説明する。図１５（Ａ）は、第五実施形態における弁体４の幅方向Ｘ断面図であり、図１５（Ｂ）は、第五実施形態における補強部材６の平面図であり、図１５（Ｃ）は、図１５（Ｂ）のＤ－Ｄ線矢視断面図である。図１６第五実施形態の弁体４に補強部材６を組込んだ状態の幅方向Ｘ断面図である。

【0065】

この第五実施形態では、弁体４における弁体本体４０の構成および補強部材６の構成が、他の実施形態と異なっている。図１５（Ａ）に示すように、弁体本体４０の内部には、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と隙間をあけて幅方向Ｘに対向する補強板４０ｄが形成されている。この補強板４０ｄは、弁体本体４０を構成する樹脂の一部が、椀状凹部４０ｃ内で板状に軸線Ｌ方向に延びて形成されている。そして、この補強板４０ｄと椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面との間の空間は、補強部材６の幅方向Ｘ端部が嵌合する嵌合空間４０ｅとなっている。すなわち、弁体４には、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と隙間をあけて対向する補強板４０ｄが設けられ、補強板４０ｄと椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆとの間には、補強部材６の幅方向Ｘ端部が嵌合する嵌合空間４０ｅが設けられている。

【0066】

補強部材６は、図１５（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、平面部６０で構成され、他の実施形態と異なり立上面部６１を有していない。平面部６０の幅方向Ｘ両端側には、板厚方向に貫通する貫通孔６３（嵌合部）がそれぞれ貫通形成されている。貫通孔６３は、それぞれ補強部材６の幅方向Ｘ端縁に沿って軸線Ｌ方向に延びている。図１６に示すように、貫通孔６３には、弁体本体４０の補強板４０ｄの高さ方向Ｚの一端部が嵌合している。すなわち、補強部材６には、補強板４０ｄが嵌合する嵌合部が形成されている。

【0067】

嵌合空間４０ｅに補強部材６の幅方向Ｘ端部が嵌合し、貫通孔６３に弁体本体４０の補強板４０ｄが嵌合し、補強部材６が弁体４に固定された状態では、図１６に示すように、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面が補強部材６の幅方向Ｘ端部外面に当接している。また、補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面と、貫通孔６３の幅方向Ｘ外側の面と、の間には、組込み性を考慮し僅かな間隙が設けられている。すなわち、補強部材６は、嵌合空間４０ｅに対して、補強板４０ｄと貫通孔の面の間に僅かな間隙を有した状態で嵌合している。

【0068】

なお、第五実施形態では、平面部６０に貫通孔６３を形成したが、例えば貫通孔６３を、軸線Ｌ方向一方側に延長して、切欠きとしてもよい。すなわち、貫通孔６３や切欠きなどによって嵌合部を構成してよい。

【0069】

このような構成によれば、弁体４には補強板４０ｄを設け、補強部材６には、補強板４０ｄが嵌合する貫通孔６３（嵌合部）を設けることで、弁体４と補強部材６とを固定することができる。すなわち、補強部材６に立上面部６１等の構成を設けない簡易な構成で、弁体４と補強部材６とを固定することができる。また、この際、補強部材６の幅方向Ｘ端部は、補強板４０ｄと椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆとの間の嵌合空間４０ｅに嵌合する。そして、この構成では、弁体４に対して外部から内部に向かって圧力が加わった場合、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆが補強部材６に押し付けられることで、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆはそれ以上外部から内部に向かって変形することが抑制される。一方、弁体４に対して内部から外部に向かって圧力が加わった場合、内部から外部に向かって変形しようとする補強板４０ｄは、補強部材６に引っ掛かることで、それ以上内部から外部に向かって変形することが抑制される。これによって椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆに上記圧力が作用し難くなる。このように、弁体４に対して加わる圧力に対し、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆは、収縮方向に加え膨張方向にも変形し難くなり、弁体４の耐圧性を更に向上することができる。このため、弁体４に圧力が加わった場合に、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの変形が抑制され、弁漏れの発生を更に抑制することができる。

【0070】

なお、第五実施形態では、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面が平らな嵌合空間４０ｅとしたが、嵌合空間４０ｅの構成はこれに限らない。例えば、図１から図６に示すように、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面または補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面に嵌合溝４１ａを形成し、側壁４０ｆの内面または補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面に抜け止め突起４２が形成された嵌合空間４０ｅとし、嵌合溝４１ａに補強部材６の幅方向Ｘ端部外面、または貫通孔６３の幅方向Ｘ外側の面を嵌合させ、抜け止め突起４２に補強部材６の幅方向Ｘ端部外側の下面、または貫通孔６３の幅方向Ｘ外側の下面を係合させてもよい。このようにすることにより、補強部材６が高さ方向Ｚ外方に移動しようとしても、補強部材６の下面が、抜け止め突起４２の高さ方向Ｚ内方側の端部に当接することでその移動が規制されるので、補強部材６が椀状凹部４０ｃから抜け落ちることが抑制される。

【0071】

また、第四実施形態と第五実施形態では、補強部材６を弁体４に固定する際、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面を補強部材６の立上面部６１、または補強部材６の幅方向Ｘ端部外面に当接させ、補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面と、補強部材６の立上面部６１の内面または補強部材６の貫通孔６３の幅方向Ｘ外側の面との間には、組込み性を考慮し僅かな間隙を設けたが、この関係は逆にしてもよい。すなわち、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの内面と、補強部材６の立上面部６１、または補強部材６の幅方向Ｘ端部外面との間には、組込み性を考慮し僅かな間隙を設け、補強板４０ｄの幅方向Ｘ外側の面を補強部材６の立上面部６１の内面、または補強部材６の貫通孔６３の幅方向Ｘ外側の面に当接させてもよい。

【0072】

このような構成によれば、弁体４に対して外部から内部に向かって圧力が加わった場合、外部から内部に向かって変形しようとする椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆは、補強部材６に引っ掛かることで、それ以上外部から内部に向かって変形することが抑制される。一方、弁体４に対して内部から外部に向かって圧力が加わった場合、補強板４０ｄが補強部材６に押し付けられることで、補強板４０ｄはそれ以上内部から外部に向かって変形することが抑制される。これによって椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆに上記圧力が作用し難くなる。このため、第四実施形態および第五実施形態の作用、効果と同様に、弁体４に圧力が加わった場合に、椀状凹部４０ｃの側壁４０ｆの変形が抑制され、弁漏れの発生を抑制することができる。

【0073】

なお、上述した各実施形態および変形例では、ステッピングモータ５ａと直動機構５ｂとを備える駆動部５によって、弁体４をスライド駆動するスライド式切換弁１を例に説明をしたが、弁体４の駆動の仕方についてはこれに限らない。例えば、弁本体内に設けた副弁室等の複数の区画の圧力をパイロット弁により切換え、差圧を利用して弁体をスライド駆動するタイプのスライド式切換弁にも、本発明を適用することは可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ スライド式切換弁
２ 弁本体
３ 弁座部
３３ シール面
４ 弁体
４０ａ 開口縁部
４０ｃ 椀状凹部
５ 駆動部
６ 補強部材
６０ 平面部
Ｓ シール部
Ｌ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】