特開 2024-166657 スライド式切換弁および冷凍サイクルシステム

(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】P2024166657

(43)【公開日】2024-11-29

(54)【発明の名称】スライド式切換弁および冷凍サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20241122BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305D

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082889

(22)【出願日】2023-05-19

(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】濱田 正吾

(72)【発明者】

【氏名】村田 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】剱持 大一郎

【テーマコード（参考）】

3H106

【Ｆターム（参考）】

3H106DA08

3H106DA23

3H106DB02

3H106DB12

3H106DB22

3H106DB32

3H106DC12

3H106DC19

3H106DD03

3H106EE34

3H106EE35

3H106GA11

3H106KK23

3H106KK34

(57)【要約】

【課題】本発明は、駆動部における出力の向上、および、駆動部の製造コストの低減を両立することができるスライド式切換弁および冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】スライド式切換弁は、弁本体３０と、弁座部材４０と、弁体６０と、電磁駆動部７０と、を備えている。電磁駆動部７０は、弁本体３０の内部に設けられるプランジャ７１および吸引子７２と、弁本体３０の外部に設けられるモールドコイル部８１（コイル）と、モールドコイル部８１を囲んで磁路を形成する外函部８２と、を有している。外函部８２には、軸線Ｌ方向に貫通し弁本体３０を挿通させる本体挿通部９１と、本体挿通部９１の縁部から突出して外函部８２と一体に設けられ弁本体３０の外面に沿って延びる半円突起９２と、が設けられている。半円突起９２は、弁本体３０を挟んでプランジャ７１に対向している。
【選択図】図２

【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る弁座部と、前記弁本体の内部にて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、
前記駆動部は、前記弁本体の内部に設けられるプランジャおよび吸引子と、前記弁本体の外部に設けられるコイルと、前記コイルを囲んで磁路を形成する外函と、を有し、
前記外函は、前記軸線方向に貫通し前記弁本体を挿通させる本体挿通部と、前記本体挿通部の縁部から突出して前記外函と一体に設けられ前記弁本体の外面に沿って延びる突起部と、を備え、
前記突起部は、前記弁本体を挟んで前記プランジャに対向していることを特徴とするスライド式切換弁。

【請求項2】

前記外函は、前記軸線方向と交差する交差方向に延在し前記弁本体における前記軸線方向の一方側を覆う天壁部と、前記天壁部から前記軸線方向の他方側に延びる一対の側壁部と、一対の前記側壁部から互いに近づく方向に延びる一対の底壁部と、を有して全体角筒状に形成され、
一対の前記底壁部のそれぞれには、前記弁本体の外面に沿って切り欠かれて前記本体挿通部を構成する切欠部が設けられ、
前記突起部は、前記切欠部の周縁にそれぞれ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3】

前記天壁部、前記側壁部、前記底壁部の板厚に対して、前記突起部の板厚は同一または小さく、
前記本体挿通部の開口面積と前記底壁部の板厚との積で決まる体積に対して、前記突起部の体積は同一または小さいことを特徴とする請求項２に記載のスライド式切換弁。

【請求項4】

前記コイルは、前記本体挿通部と同軸で前記本体挿通部に連通する筒状のボビンと、前記ボビンに巻回される巻線と、を備え、
前記切欠部のそれぞれは、前記軸線方向から見て互いに向かって開口する半円状に形成され、
前記突起部の内径は、前記ボビンの内径よりも小さいことを特徴とする請求項２または３に記載のスライド式切換弁。

【請求項5】

前記突起部は、前記外函の外方に突出して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6】

前記突起部は、前記切欠部の縁部に沿って断続的に延びていることを特徴とする請求項５に記載のスライド式切換弁。

【請求項7】

請求項１に記載のスライド式切換弁を備えたことを特徴とする冷凍サイクルシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スライド式切換弁および冷凍サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

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弁体と、弁本体に設けられる弁座と、弁体を軸線方向に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１参照）。特許文献１には、スライド式切換弁としての電磁弁が開示されている。電磁弁は、弁本体としてのソレノイドチューブ内に、駆動部としての可動鉄心および固定鉄心を備えている。ソレノイドチューブの外側には、中空ボビンの外周に巻線を巻回して形成されたソレノイドコイルが設けられている。ソレノイドコイルの外側には、ソレノイドコイルを囲んで磁路を形成する外函としてのフレームが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－１１３９９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のスライド式切換弁は、磁性材料からなる外函によって磁路を形成することで、ソレノイドコイルの出力向上を図るものであるが、さらなる出力向上あるいは巻線の巻数を少なくすることによるコスト低減が求められている。

【0005】

本発明は、駆動部における出力の向上、および、駆動部の製造コストの低減を両立することができるスライド式切換弁および冷凍サイクルシステム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】

【0006】

前記課題を解決し目的を達成するために、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る弁座部と、前記弁本体の内部にて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、前記駆動部は、前記弁本体の内部に設けられるプランジャおよび吸引子と、前記弁本体の外部に設けられるコイルと、前記コイルを囲んで磁路を形成する外函と、を有し、前記外函は、前記軸線方向に貫通し前記弁本体を挿通させる本体挿通部と、前記本体挿通部の縁部から突出して前記外函と一体に設けられ前記弁本体の外面に沿って延びる突起部と、を備え、前記突起部は、前記弁本体を挟んで前記プランジャに対向していることを特徴とする。

【0007】

このような本発明によれば、駆動部では、プランジャ、吸引子、コイル、および外函によって磁路を形成することができる。この際、外函は、プランジャと対向する突起部によってプランジャとの対向面積を増大させることができることから、駆動部における磁束の損失を抑制し、磁気効率を向上させることができる。これにより、駆動部における出力を向上させることができる。また、この構成によれば、駆動部のコストに影響の大きいコイルの巻数を低減しても、駆動部の駆動力を維持することが可能となることから、駆動部の駆動力を維持したまま駆動部の製造コストを低減することができる。また、突起部は、外函と一体に設けられることから、駆動部の磁気効率向上のために新たな部品等を設ける必要がなく、駆動部の製造コストを低減することができる。したがって、駆動部における出力の向上、および、駆動部の製造コストの低減を両立することができるスライド式切換弁を提供することができる。

【0008】

また、この際、前記外函は、前記軸線方向と交差する交差方向に延在し前記弁本体における前記軸線方向の一方側を覆う天壁部と、前記天壁部から前記軸線方向の他方側に延びる一対の側壁部と、一対の前記側壁部から互いに近づく方向に延びる一対の底壁部と、を有して全体角筒状に形成され、一対の前記底壁部のそれぞれには、前記弁本体の外面に沿って切り欠かれて前記本体挿通部を構成する切欠部が設けられ、前記突起部は、前記切欠部の周縁にそれぞれ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、天壁部、側壁部、底壁部で全体角筒状、すなわちロの字状に形成された外函によって様々な方向からコイルを囲むことができるので、上述した駆動部における磁束の損失を抑制し、磁気効率を向上することができる。

【0009】

また、前記天壁部、前記側壁部、前記底壁部の板厚に対して、前記突起部の板厚は同一または小さく、前記本体挿通部の開口面積と前記底壁部の板厚との積で決まる体積に対して、前記突起部の体積は同一または小さいことが好ましい。このような構成によれば、本体挿通部すなわち切欠部を形成するために外函を切り欠いて捨てる部分の体積と同じか、それよりも小さい体積で突起部を形成することができ、切欠部を形成するために外函を切り欠いた部分の体積よりもより大きな突起部を形成しなくてよいため、外函の材料コストを低減することができる。また、本構成では、例えば、板材をプレスで打ち抜き、曲げ加工等により板材をロの字状とし、さらに打ち抜きにより切欠部を形成するとともに、切欠部の縁部を曲げ加工することにより突起部を形成する、というようにして外函を形成することができる。このように、板材を打ち抜きおよび曲げ加工するという比較的シンプルな工程により、外函の製造を容易に行うことができる。

【0010】

また、前記コイルは、前記本体挿通部と同軸で前記本体挿通部に連通する筒状のボビンと、前記ボビンに巻回される巻線と、を備え、前記切欠部のそれぞれは、前記軸線方向から見て互いに向かって開口する半円状に形成され、前記突起部の内径は、前記ボビンの内径よりも小さいことが好ましい。このような構成によれば、突起部がボビンの内周面よりもプランジャに接近することとなるため、上述したような磁束の損失をより生じ難くし、駆動部における磁気効率を向上させることができる。

【0011】

また、前記突起部は、前記外函の外方に突出して形成されていることが好ましい。例えば、突起部は外函内方に突出させることも考えられるが、この場合、突起部とボビンとの干渉を避けるために突起部をボビンの内方に挿入することとなり、そのスペースを確保するためにボビンが大型化する。これにより、コイル全体が大型化し、コイルの製造コストが増大することとなる。これに対し、例えば、ボビンの内壁に突起部を収めるための段差部等を形成することも考えられるが、この場合、ボビンの構造が複雑化することによりコイルの製造コストが増大することとなる。また、段差部等の形成によりボビンの一部が薄肉化し、コイルの強度が低下することとなる。しかしながら、本構成によれば、突起部を外函の外方に突出させて形成するため、突起部の構成がボビンの大きさや形状に影響を与えることがなく、上述したボビンの大型化、複雑化、または薄肉化を避けることができ、コイルの製造コストが増大することやコイルの強度が低下することを避けることができる。

【0012】

また、前記突起部は、前記切欠部の縁部に沿って断続的に延びていてもよい。このような構成によれば、上述したように打ち抜きにより切欠部を形成するとともに、切欠部の縁部を曲げ加工する際に、例えば、切欠部の縁部に切込みを入れて当該縁部を分割した上で分割された縁部のそれぞれを別々に曲げ加工して突起部を形成することができる。このため、切欠部の縁部をまとめて曲げ加工する必要がなく、切欠部の縁部の全てに突起部が設けられる構成と比較して、上記曲げ加工を容易に行えるようにすることができる。したがって、突起部の形成を容易に行うことができる。

【0013】

また、本発明の冷凍サイクルシステムは、上述したスライド式切換弁を備えたことを特徴とする。このような構成によれば、駆動部における出力の向上、および、駆動部の製造コストの低減を両立することができるスライド式切換弁を用いて冷凍サイクルシステムを構成することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、駆動部における出力の向上、および、駆動部の製造コストの低減を両立することができるスライド式切換弁および冷凍サイクルシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る冷凍サイクルシステムの一例を示す図。

【図2】本発明の実施形態に係るスライド式切換弁の軸線に沿った断面図。

【図3】スライド式切換弁の部分拡大断面図。

【図4】スライド式切換弁を構成する外函を斜め上から見下げた斜視図。

【図5】外函を斜め下から見上げた斜視図。

【図6】（Ａ）は、スライド式切換弁を構成するプランジャチューブに対して取り付け前の外函の断面図であり、（Ｂ）は、プランジャチューブに対して取り付け後の外函の断面図。

【図7】（Ａ）は、外函の軸線方向に沿った断面図であり、（Ｂ）は、外函の底面図。

【図8】変形例の外函の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図１～７に基づいて説明する。なお、以降の説明において、後述するプランジャ７１の軸線Ｌが延びる方向を「軸線Ｌ方向」とし、軸線Ｌ方向に交差する方向を「交差方向Ｘ」とする。交差方向Ｘは、プランジャ７１の径方向でもある。また、以降の説明における「上下、左右」の概念は、図における上下、左右に対応するものとする。なお、これら方向の定義はあくまでも説明の便宜のためのものであり、必ずしも本発明の実際の使用状態における方向と一致するとは限らず、当該方向を限定するものではない。図１は本発明の実施形態に係る冷凍サイクルシステム１００を示している。冷凍サイクルシステム１００は、四方弁１と、パイロット弁２（スライド式切換弁）と、室内熱交換器３と、絞り装置４と、室外熱交換器５と、圧縮機６と、を備えている。

【0017】

四方弁１は、４つの配管の連通状態を切替えることで冷媒の流路を切替える弁装置である。四方弁１は、ハウジング１０と、ハウジング１０内にスライド移動可能に設けられたスライド弁体２０と、を備えている。ハウジング１０は、両端が蓋部材で閉塞された円筒形状の本体１１を備えている。本体１１は、ステンレス鋼製の金属板等をプレス加工等して形成されている。本体１１の側壁には、冷媒が流れる高圧配管としてのＤ継手管１２が板厚方向に挿通した状態でろう付け等により固定され、本体１１内部と連通している。本体１１の側壁におけるＤ継手管１２と対向する部分には、図１における左側から順にＥ継手管１３、Ｓ継手管１４、およびＣ継手管１５がそれぞれ板厚方向に挿通した状態でろう付け等により固定され、それぞれが本体１１内部と連通している。

【0018】

Ｅ継手管１３、Ｓ継手管１４、およびＣ継手管１５は、Ｄ継手管１２と同様に冷媒が流れる配管であり、高圧配管または低圧配管として機能する。本体１１の内部は、後述するピストン２３によって３個の空間に区画されており、Ｄ継手管１２と常時連通する高圧室１６と、高圧室１６に隣接する第１作動室１７および第２作動室１８と、で構成されている。スライド弁体２０は、本体１１の内部で本体１１の軸方向にスライド移動可能に設けられ、上述したＤ継手管１２、Ｅ継手管１３、Ｓ継手管１４、およびＣ継手管１５の連通状態を切換える。スライド弁体２０は、弁体本体２１と、弁体本体２１を保持し本体１１の軸方向に延在する連結板２２と、連結板２２の延在方向両端部にそれぞれ設けられて一対となるピストン２３と、を備えている。

【0019】

弁体本体２１は、Ｅ継手管１３、Ｓ継手管１４、およびＣ継手管１５側に向かって開口するように椀状に形成されている。弁体本体２１の開口は、Ｅ継手管１３、Ｓ継手管１４、およびＣ継手管１５のうち、隣り合う２個の開口を覆う大きさに形成されている。弁体本体２１は、図１に示す左端位置では、Ｅ継手管１３とＳ継手管１４とを連通させるとともに、Ｄ継手管１２とＣ継手管１５とを連通させる。そして、この状態から、図１における右側に移動して不図示の右端位置に移動すると、Ｃ継手管１５とＳ継手管１４とを連通させるとともに、Ｄ継手管１２とＥ継手管１３とを連通させる。連結板２２は、本体１１の軸方向中央部に弁体本体２１を保持し、軸方向一方側と他方側とにそれぞれ延在している。ピストン２３には、パッキン等の封止部材が取り付けられており、これによって本体１１内部が上述した３つの空間に区画されている。

【0020】

具体的には、一対のピストン２３で挟まれた空間は高圧室１６を構成し、高圧室１６の図１における左隣は第１作動室１７を構成し、高圧室１６の図１における右隣は第２作動室１８を構成している。図１に示される冷凍サイクルシステム１００において、Ｄ継手管１２は圧縮機６の吐出口に接続されており、Ｓ継手管１４は圧縮機６の吸入口に接続されている。また、Ｃ継手管１５は、室外熱交換器５に接続され、Ｅ継手管１３は、室内熱交換器３に接続されている。室外熱交換器５と室内熱交換器３は絞り装置４を介して互いに接続されている。このように、Ｃ継手管１５、室外熱交換器５、絞り装置４、室内熱交換器３、およびＥ継手管１３からなる経路と、Ｓ継手管１４、圧縮機６、およびＤ継手管１２からなる経路と、により冷凍サイクルシステム１００が構成される。

【0021】

パイロット弁２は、本発明におけるスライド式切換弁であり、四方弁１のスライド弁体２０を移動させるための駆動流体を四方弁１との間で流通させる直動式電磁スライド弁である。図２に示すように、パイロット弁２は、弁本体３０と、弁本体３０に取り付けられる弁座部材４０と、弁座部材４０に摺動する弁体６０と、弁体６０をスライド駆動する電磁駆動部７０（駆動部）と、を備えている。弁本体３０は、軸線Ｌ方向に延びる有底筒状（すなわち、中空筒状）のプランジャチューブ３１を備えている。プランジャチューブ３１は、ステンレス鋼製の金属板等をプレス加工して形成されている。プランジャチューブ３１の内部は、下側部分の弁室３２と、上側部分のプランジャ配置室３３と、で構成されている。

【0022】

プランジャチューブ３１の側壁には、交差方向Ｘに貫通する第１取付孔３４が貫通形成され、第１取付孔３４には、高圧配管としてのＤ細管３５が挿通された状態でろう付け等により固定され、プランジャチューブ３１内部と連通している。Ｄ細管３５は、図１に示すように、上述した四方弁１のＤ継手管１２に連通している。プランジャチューブ３１の側壁におけるＤ細管３５と対向する部分には、交差方向Ｘに貫通する第２取付孔３６が貫通形成されている。第２取付孔３６には、弁座部材４０が嵌め込まれている。弁座部材４０は、弁体６０を摺動させる部材であり、ステンレス製の材料を用いて交差方向Ｘに延びる円柱状に形成されている。

【0023】

図２に示すように、弁座部材４０の交差方向Ｘ内側の端面は、弁体６０が摺動する摺動面４１を構成している。摺動面４１には、軸線Ｌ方向の下側から上側に向かって順に、第１ポート孔４２、第２ポート孔４３、第３ポート孔４４が形成されている。第１ポート孔４２、第２ポート孔４３、第３ポート孔４４は、交差方向Ｘに延びて弁室３２に開口する凹状に形成されている。弁座部材４０の交差方向Ｘ外側の端面は、継手面４５を構成している。継手面４５には、軸線Ｌ方向の下側から上側に向かって順に、第１継手孔４６、不図示の第２継手孔、第３継手孔４７が形成されている。

【0024】

第１継手孔４６は、交差方向Ｘに延びて形成される貫通孔であり、一端が第１ポート孔４２に連通し、他端が継手面４５に開口している。第１継手孔４６の交差方向Ｘ外側の端部には、第１作動細管５０が挿入された状態でろう付け等により固定されている。第１作動細管５０は、図１に示すように、四方弁１の第１作動室１７に連通している。第２継手孔は、交差方向Ｘに延びて形成される貫通孔であり、一端が第２ポート孔４３に連通し、他端が継手面４５に開口している。第２継手孔の交差方向Ｘ外側の端部には、Ｓ細管５１が挿入された状態でろう付け等により固定されている。Ｓ細管５１は、図１に示すように、四方弁１のＳ継手管１４に連通している。第３継手孔４７は、交差方向Ｘに延びて形成される貫通孔であり、一端が第３ポート孔４４に連通し、他端が継手面４５に開口している。第３継手孔４７の交差方向Ｘ外側の端部には、第２作動細管５２が挿入された状態でろう付け等により固定されている。第２作動細管５２は、図１に示すように、四方弁１の第２作動室１８に連通している。

【0025】

弁体６０は、図２に示すように交差方向Ｘに延びて柱状に形成され、軸線Ｌ方向にスライド自在に設けられている。弁体６０における摺動面４１と対向する面には、摺動面４１に向かって開口する凹部６１が形成されている。図２に示すように、凹部６１の開口は、第１ポート孔４２、第２ポート孔４３、第３ポート孔４４のうち、隣り合う２個の開口を覆う大きさに形成されている。凹部６１は、その開口端縁を摺動面４１に摺動させるように構成されており、軸線Ｌ方向にスライド移動することで、第１ポート孔４２、第２ポート孔４３、および第３ポート孔４４の連通状態を切換える。これにより、Ｄ細管３５、第１作動細管５０、第２作動細管５２、およびＳ細管５１の連通状態が切換えられる。

【0026】

具体的には、凹部６１は、図２に示す下端位置では、第１作動細管５０とＳ細管５１を連通させるとともに、Ｄ細管３５と第２作動細管５２とを連通させる。この状態では、Ｄ細管３５を通して弁室３２に流れ込んだ高圧の駆動流体が、弁座部材４０側に流れ、凹部６１に覆われていない第３ポート孔４４から第２作動細管５２を通って四方弁１の第２作動室１８に流れ込む。一方、Ｓ細管５１を通って凹部６１に流れ込んだ低圧の駆動流体は、第１ポート孔４２から第１作動細管５０を通って四方弁１の第１作動室１７に流れ込む。これにより、第１作動室１７と第２作動室１８とで圧力差が発生し、四方弁１のスライド弁体２０が図１に示す左端位置に移動する。

【0027】

一方、弁体６０が下端位置から上側に移動して不図示の上端位置に位置すると、凹部６１は、第２作動細管５２とＳ細管５１を連通させるとともに、Ｄ細管３５と第１作動細管５０とを連通させる。この状態では、Ｄ細管３５を通して弁室３２に流れ込んだ高圧の駆動流体が、弁座部材４０側に流れ、凹部６１に覆われていない第１ポート孔４２から第１作動細管５０を通って四方弁１の第１作動室１７に流れ込む。一方、Ｓ細管５１を通って凹部６１に流れ込んだ低圧の駆動流体は、第３ポート孔４４から第２作動細管５２を通って四方弁１の第２作動室１８に流れ込む。これにより、第１作動室１７と第２作動室１８とで圧力差が発生し、四方弁１のスライド弁体２０が図１に示す左端位置から右側に移動する。

【0028】

電磁駆動部７０は、弁体６０を軸線Ｌ方向にスライド駆動するものであり、図２に示すように、プランジャ配置室３３に配置されるプランジャ７１と、プランジャ配置室３３内でプランジャ７１と軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置される吸引子７２と、コイルユニット８０と、を備えている。プランジャ７１は、プランジャチューブ３１の内周面に対して軸線Ｌ方向に摺動する大径部７１ａと、大径部７１ａに連続し、弁室３２側に延びる小径部７１ｂと、を備えている。大径部７１ａには、軸線Ｌ方向に貫通する第１均圧孔７３が形成されている。小径部７１ｂには、第１均圧孔７３に交差して交差方向Ｘに延び弁座部材４０側に開口する第２均圧孔７４が形成されている。この構成により、第１均圧孔７３と第２均圧孔７４とは、連通している。また、この構成により、上述した高圧配管としてのＤ細管３５から弁室３２内に流入した駆動流体は、第２均圧孔７４から第１均圧孔７３を通ってプランジャ配置室３３に流れる。

【0029】

これにより、弁室３２と、プランジャ配置室３３と、が第１均圧孔７３および第２均圧孔７４を介して連通し、弁室３２とプランジャ配置室３３とに同じ圧力がかかっている。プランジャ７１の小径部７１ｂには、弁座部材４０に向かって開口する凹状の保持部７５が形成されている。保持部７５には、弁体６０が収容されている。弁体６０は、保持部７５内部に設置された付勢部材７５ａによって、弁座部材４０の摺動面４１に押し付けられている。吸引子７２は、プランジャ７１と軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置され、その外面がプランジャチューブ３１の内面に溶接により固定されている。吸引子７２の軸線Ｌ方向上側の端部には、上側に開口する雌ねじ部７７が形成されており、雌ねじ部７７には、固定ねじ７８が螺合している。吸引子７２とプランジャ７１との間には、プランジャばね７６が介在するように配置され、これによってプランジャ７１が弁体６０側に向かって付勢されている。

【0030】

コイルユニット８０は、弁本体３０の外部に設けられるモールドコイル部８１（コイル）と、モールドコイル部８１を囲んで磁路を形成する外函部８２（外函）と、を備えている。モールドコイル部８１は、円筒状に形成された中空ボビン８３（ボビン）と、中空ボビン８３の外周に巻回される巻線８４と、巻線８４の外周を覆うモールド樹脂８５と、を備えている。中空ボビン８３の中心には、軸線Ｌと同軸で軸線Ｌ方向に貫通する貫通孔８６が形成されている。貫通孔８６は、プランジャチューブ３１を挿通させる孔であり、その内径の大きさは、図３に示すように、プランジャチューブ３１の外径の大きさよりも若干大きく設定されている。このような構成により、電磁駆動部７０では、非通電時には、プランジャばね７６の力によりプランジャ７１が図２における下側に付勢されてプランジャ７１および弁体６０が図２における下端位置に移動する。一方、通電時には、吸引子７２が励磁されることでプランジャ７１と吸引子７２との間に吸引力が発生し、プランジャ７１および弁体６０が上側に移動する。

【0031】

外函部８２は、モールドコイル部８１を囲んでコイルユニット８０の外殻を構成する部分であり、図４に示すように、例えば、板状の磁性材料をプレスにより打ち抜き、曲げ加工等することで全体角筒状、すなわちロの字状に形成され、モールドコイル部８１周りに磁路を形成している。外函部８２は、天壁部８７と、一対の側壁部８８と、一対の底壁部８９と、を備えている。天壁部８７は、交差方向Ｘに延在している。天壁部８７の中央には、軸線Ｌと同軸で軸線Ｌ方向に貫通する固定孔８７ａが貫通形成されている。固定孔８７ａには、上述の固定ねじ７８が挿通することとなっており、固定孔８７ａに固定ねじ７８を挿通させた状態で、固定ねじ７８を吸引子７２の雌ねじ部７７に螺合させることで天壁部８７が弁本体３０の上端側（軸線Ｌ方向の一方側）を覆った状態で、プランジャチューブ３１に固定される。

【0032】

側壁部８８は、天壁部８７の交差方向Ｘの両端部に連続し、下側（軸線Ｌ方向の他方側）に延びている。図２に示すように、側壁部８８の内面は、天壁部８７がプランジャチューブ３１に固定された状態で、モールドコイル部８１の外面と交差方向Ｘに対向するようになっている。底壁部８９は、一対の側壁部８８の下端部に連続し、それぞれが交差方向Ｘの内側、すなわち互いに近づく方向に突出し、同方向に延びて形成されている。図４に示すように、底壁部８９は、先端に向かうほど軸線Ｌ方向の上側に位置するように傾斜して設けられており、側壁部８８との連続部分を支点として、先端部が軸線Ｌ方向に弾性変形可能となっている。一対の底壁部８９の先端縁は、交差方向Ｘに僅かに隙間Ｓをあけて互いに対向している。

【0033】

なお、隙間Ｓ部分では、上述した磁路が形成されないことから、隙間Ｓを大きくしすぎるとモールドコイル部８１の磁束の損失の原因となるため、隙間Ｓはなるべく小さく設定することが望ましい。一対の底壁部８９の先端縁の各々には、軸線Ｌ方向から見て互いに向かって開口するように切り欠かれた切欠部９０が形成されている。切欠部９０は、プランジャチューブ３１（弁本体３０）の外面に沿ってそれぞれ切り欠かれ、図４に示すように、軸線Ｌ方向から見て半円状に形成されており、互いが軸線Ｌ方向に貫通しプランジャチューブ３１を軸線Ｌ方向に挿通させる本体挿通部９１を構成している。本体挿通部９１は、上述した中空ボビン８３の貫通孔８６と同軸に設けられ貫通孔８６に連通するようになっている。図５に示すように、本体挿通部９１の縁部には、外函部８２と一体の半円突起９２（突起部）が設けられている。

【0034】

半円突起９２は、本体挿通部９１の縁部を例えば、曲げ加工等することで形成されている。半円突起９２は、軸線Ｌ方向の下側に突出し、プランジャチューブ３１の外面に沿って延びている。すなわち、半円突起９２は、切欠部９０の周縁にそれぞれ設けられ、プランジャチューブ３１の外側（外方）に突出している。図３に示すように、半円突起９２（突起部）の内面は、プランジャ７１の大径部７１ａと、プランジャチューブ３１の側壁を挟んで交差方向Ｘに対向している。また、半円突起９２の内径は、貫通孔８６の内径（すなわち中空ボビン８３の内径）よりも小さく形成されている。また、半円突起９２の内径は、少なくとも底壁部８９が上述した弾性変形した後の状態で、プランジャチューブ３１の外径よりも大きくなっており、これによって、本体挿通部９１および貫通孔８６にプランジャチューブ３１を挿通させた際には、半円突起９２とプランジャチューブ３１の外面との間に僅かな隙間が生じるようになっている。

【0035】

次に、パイロット弁２の組み立てについて説明する。まず、プランジャチューブ３１に、プランジャ７１、吸引子７２を収容した弁本体３０に、Ｄ細管３５、弁座部材４０、および弁体６０を取り付ける。また、中空ボビン８３に巻線８４を巻回しモールド樹脂８５で固定してモールドコイル部８１を組み立てる。そして、モールドコイル部８１に外函部８２を取り付ける。この際、外函部８２における一対の底壁部８９の間に形成される隙間Ｓを広げるように底壁部８９を変形させ、図２に示すように、交差方向Ｘの両側から、モールドコイル部８１を挟み込むようにして外函部８２をモールドコイル部８１に取り付ける。そして、このように組み立てたモールドコイル部８１および外函部８２に対して弁本体３０を取り付ける。

【0036】

具体的には、プランジャチューブ３１を、本体挿通部９１および貫通孔８６に対して、半円突起９２側から軸線Ｌ方向に挿通させる。そして、プランジャチューブ３１の上端部が外函部８２の天壁部８７内面に当接したところで固定ねじ７８を固定孔８７ａに挿入し、吸引子７２の雌ねじ部７７に螺合させて、弁本体３０、モールドコイル部８１、および外函部８２を互いに固定する。

【0037】

なお、この組み立ての際、外函部８２では、図６（Ａ）に示すように、先端に向かうにしたがって軸線Ｌ方向の上側に位置するように傾斜していた底壁部８９が、隙間Ｓを広げるように弾性変形した後、弾性変形前の状態に戻ることとなるが、図２に示すように、底壁部８９の内面はモールドコイル部８１の底面に当接する。これにより、図６（Ｂ）に示すように、底壁部８９は、完全には弾性変形前の状態に戻らず、交差方向Ｘに傾斜せずに延びることとなる。このため、弾性変形前の状態に戻ろうとする弾性力によって底壁部８９がモールドコイル部８１の外面に対して軸線Ｌ方向に押し付けられ、これによって、外函部８２がモールドコイル部８１を安定して保持することとなる。

【0038】

次に、半円突起９２の大きさについて説明する。図７（Ａ）は、半円突起９２の軸線Ｌ方向に沿った断面図であり、図７（Ｂ）は、半円突起９２の底面図である。図７（Ａ）に示すように、半円突起９２の板厚Ａは、天壁部８７、側壁部８８、底壁部８９の板厚Ｂよりも小さくなっている。そして、半円突起９２の軸線Ｌ方向の長さ（切欠部９０の縁部を折り曲げた部分の長さ）と、半円突起９２の周方向の長さと、半円突起９２の板厚Ａと、の積×２で決まる半円突起９２の体積である第１体積Ｃは、本体挿通部９１の開口面積と、底壁部８９の板厚Ｂと、の積で決まる第２体積Ｄよりも小さくなっている。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）では、第１体積Ｃについて、左側の半円突起９２の体積のみ斜線で示している。また、図７（Ａ）、（Ｂ）では、第２体積Ｄについて、左側部分の体積のみ斜線で示している。

【0039】

また、本実施形態では、上述のように板厚Ａを板厚Ｂよりも小さく設定したが、板厚Ｂと板厚Ａは等しくてもよい。また、第１体積Ｃは、第２体積Ｄよりも小さく設定したが、第１体積Ｃと第２体積Ｄは等しくてもよい。すなわち、天壁部８７、側壁部８８、底壁部８９の板厚Ｂに対して、半円突起９２の板厚Ａは同一または板厚Ｂよりも小さくてよい。また、半円突起９２の体積である第１体積Ｃは、本体挿通部９１の開口面積と底壁部８９の板厚Ｂとの積で決まる第２体積Ｄと同一または第２体積Ｄよりも小さくてよい。

【0040】

以上の構成により、圧縮機６で圧縮された高圧の冷媒はＤ継手管１２から高圧室１６内に流入し、冷房運転の状態（冷却モード時）では、高圧冷媒が、Ｃ継手管１５から室外熱交換器５に流入される。また、スライド弁体２０の位置を切換えた暖房運転の状態（暖房モード時）では、高圧冷媒はＥ継手管１３から室内熱交換器３に流入される。すなわち、冷房運転時には、圧縮機６から吐出される冷媒はＣ継手管１５、室外熱交換器５、絞り装置４、室内熱交換器３、Ｅ継手管１３と循環し、室外熱交換器５が凝縮器（コンデンサ）、室内熱交換器３が蒸発器（エバポレータ）として機能し、冷房がなされる。絞り装置４は、室外熱交換器５と室内熱交換器３との間にて冷媒を膨張させて減圧する。また、暖房運転時には冷媒は逆に循環され、室内熱交換器３が凝縮器、室外熱交換器５が蒸発器として機能し、暖房がなされる。

【0041】

以上、上述した実施形態によれば、電磁駆動部７０では、プランジャ７１、吸引子７２、モールドコイル部８１（コイル）、および外函部８２（外函）によって磁路を形成することができる。この際、外函部８２は、プランジャ７１と交差方向Ｘに対向する半円突起９２（突起部）によってプランジャ７１との対向面積を増大させることができることから、電磁駆動部７０における磁束の損失を抑制し、磁気効率を向上させることができる。これにより、電磁駆動部７０における出力を向上させることができる。また、この構成によれば、電磁駆動部７０のコストに影響の大きい巻線８４の巻数を低減しても、電磁駆動部７０の駆動力を維持することが可能となることから、電磁駆動部７０の駆動力を維持したまま電磁駆動部７０の製造コストを低減することができる。また、半円突起９２は、外函部８２と一体に設けられることから、電磁駆動部７０の磁気効率向上のために新たな部品等を設ける必要がなく、電磁駆動部７０の製造コストを低減することができる。したがって、電磁駆動部７０における出力の向上、および、電磁駆動部７０の製造コストの低減を両立することができるパイロット弁２（スライド式切換弁）を提供することができる。

【0042】

また、本実施形態によれば、天壁部８７、側壁部８８、底壁部８９で全体角筒状、すなわちロの字状に形成された外函部８２によって様々な方向からモールドコイル部８１を囲むことができるので、上述した電磁駆動部７０における磁束の損失を抑制し、磁気効率を向上することができる。

【0043】

また、本実施形態によれば、半円突起９２の体積である第１体積Ｃは、本体挿通部９１の開口面積と、底壁部８９の板厚Ｂと、の積で決まる第２体積Ｄに対して同一または第２体積Ｄよりも小さくなっていた。この構成によれば、本体挿通部９１、すなわち切欠部９０を形成するために外函部８２を切り欠いて捨てる部分の体積（第２体積Ｄ）と同じか、それよりも小さい体積で半円突起９２を形成することができ、切欠部９０を形成するために外函部８２を切り欠いた部分の体積より大きな半円突起９２を形成しなくてよい。このため、外函部８２の材料コストを低減することができる。また、本構成では、例えば、板材をプレスで打ち抜き、曲げ加工等により板材をロの字状とし、さらに打ち抜きにより切欠部９０を形成するとともに、切欠部９０の縁部を曲げ加工することにより半円突起９２を形成する、というようにして外函部８２を形成することができる。このように、板材を打ち抜きおよび曲げ加工するという比較的シンプルな工程により、外函部８２の製造を容易に行うことができる。

【0044】

また、半円突起９２の内径は、貫通孔８６の内径（中空ボビン８３の内径）よりも小さくなっていた。このような構成によれば、半円突起９２（突起部）が中空ボビン８３の内周面よりもプランジャ７１に接近することとなるため、上述したような磁束の損失をより生じ難くし、電磁駆動部７０における磁気効率を向上させることができる。

【0045】

また、半円突起９２は、外函部８２の外側（外方）に突出して形成されていた。例えば、半円突起９２は外函部８２の内方に突出させることも考えられるが、この場合、半円突起９２と中空ボビン８３との干渉を避けるために半円突起９２を中空ボビン８３の内方に挿入することとなり、そのスペースを確保するために中空ボビン８３が大型化する。これにより、モールドコイル部８１（コイル）全体が大型化し、モールドコイル部８１の製造コストが増大することとなる。これに対し、例えば、中空ボビン８３の内壁に半円突起９２を収めるための段差部等を形成することも考えられるが、この場合、中空ボビン８３の構造が複雑化することによりモールドコイル部８１の製造コストが増大することとなる。また、段差部等の形成により中空ボビン８３の一部が薄肉化し、モールドコイル部８１の強度が低下することとなる。しかしながら、本構成によれば、半円突起９２を外函部８２の外方に突出させて形成するため、半円突起９２の構成が中空ボビン８３の大きさや形状に影響を与えることがなく、上述した中空ボビン８３の大型化、複雑化、または薄肉化を避けることができ、モールドコイル部８１の製造コストが増大することやモールドコイル部８１の強度が低下することを避けることができる。

【0046】

そして、本実施形態によれば、電磁駆動部７０における出力の向上、および、電磁駆動部７０の製造コストの低減を両立することができるパイロット弁２を用いて冷凍サイクルシステム１００を構成することができる。

【0047】

以上、パイロット弁２および冷凍サイクルシステム１００の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。図８は、変形例に係る外函部８２’を斜め下から見上げた斜視図である。変形例では、半円突起９２に、切欠き９３が形成されている点が上述した実施形態と異なっている。切欠き９３は、半円突起９２の径方向および下側に向かって開口して形成され、半円突起９２の周方向に１または複数個設けられている。切欠き９３の形成により、半円突起９２（突起部）は、切欠部９０の縁部に沿って断続的に延びている。

【0048】

このような構成によれば、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。また、上述したように打ち抜きにより切欠部９０を形成するとともに、切欠部９０の縁部を曲げ加工する際に、例えば、切欠部９０の縁部に切込み（この切込みが切欠き９３になる）を入れて当該縁部を分割した上で分割された縁部のそれぞれを別々に曲げ加工して半円突起９２を形成することができる。このため、切欠部９０の縁部をまとめて曲げ加工する必要がなく、切欠部９０の縁部の全てに半円突起９２が設けられる構成と比較して、上記曲げ加工を容易に行えるようにすることができる。したがって、半円突起９２の形成を容易に行うことができる。

【0049】

なお、本実施形態および変形例では、スライド式切換弁の一例として、４つの配管の連通状態を切換える四方弁１のスライド弁体２０を移動させるための駆動流体を四方弁１との間で流通させるパイロット弁２を例示したが、例えば、上述した四方弁１に本発明を適用してもよい。また、スライド式切換弁は、これら四方弁１やパイロット弁２に限られない。スライド式切換弁は、弁ハウジングに少なくとも一対の配管が接続されたものであれば、例えば３本の配管のうちの一対の配管を連通させるときの連通対象の配管を、弁体を用いて切換える三方弁であってもよい。もしくは、連通対象の配管の数をさらに増やして多方弁としてもよい。このように、スライド式切換弁における配管の数や、連通状態の切換え方等については、スライド式切換弁の適用対象等に応じて変更してよい。

【0050】

また、外函部８２は、天壁部８７、側壁部８８、底壁部８９によって全体角筒状、すなわちロの字状に形成されていたが、外函部８２の形状はこれに限られず、モールドコイル部８１を覆い、コイルユニット８０の外殻を構成できればどのような形状でもよい。ただし、外函部８２をロの字状に形成することで、モールドコイル部８１の上端、外周、下端を外函部８２で確実に覆いやすくなり、磁束の損失を低減することができるため、磁気効率向上の観点から、外函部８２はロの字状に形成することが好ましい。

【0051】

また、本実施形態によれば、プランジャチューブ３１が円筒状に形成されていたことから、その形状に合わせて切欠部９０を軸線Ｌ方向から見て半円状とし、半円突起９２を突起部とした。しかしながら、切欠部９０および突起部の形状は、プランジャチューブ３１の形状に合わせて適宜変更することができる。例えば、プランジャチューブ３１が角筒状に形成されていた場合は、その外形に合わせて切欠部９０を軸線Ｌ方向から見てコ字状に形成してもよく、これに合わせて突起部を軸線Ｌ方向から見てコ字状としてもよい。

【符号の説明】

【0052】

Ｌ 軸線
２ パイロット弁（スライド式切換弁）
３０ 弁本体
４０ 弁座部材（弁座部）
６０ 弁体
７０ 電磁駆動部（駆動部）
７１ プランジャ
７２ 吸引子
８１ モールドコイル部（コイル）
８２ 外函部（外函）
９１ 本体挿通部
９２ 半円突起（突起部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】