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公開番号2025163551
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-29
出願番号2024066938
出願日2024-04-17
発明の名称弁装置および冷凍サイクルシステム
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人個人,個人,個人
主分類F16K 11/065 20060101AFI20251022BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】本発明は、温度変化の影響を受け難く、シール性能を安定して維持可能な弁装置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】弁装置の円筒状のガイド部10のピストン50には、ガイド部10内の空間を複数の空間に区画するシール部70が設けられる。シール部70は、Lパッキン80と、板ばね90と、を備える。板ばね90は、板状の基板部91と、基板部91から立ち上がり、Lパッキン80のリム部82を内面側から外面側に押圧することでリム部82をガイド部10に押し付ける複数の羽根部92と、を備える。羽根部92は、第1曲げ部93(曲げ部)と、第1羽根部94(板部)と、第2曲げ部95(端縁部)と、を備える。第1羽根部94の幅寸法は、第1曲げ部93側から第2曲げ部95側に向かうにしたがって小さくなる、または、同一となる。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状のガイド部と、前記ガイド部の軸線に沿って移動する移動部材と、前記移動部材に連結されて流体の流れを制御する弁体と、を備える弁装置であって、
前記移動部材には、前記ガイド部内の空間を複数の空間に区画するシール部が設けられ、
前記シール部は、前記ガイド部の内面に嵌合するＬパッキンと、前記Ｌパッキンに作用する板ばねと、を備え、
前記Ｌパッキンは、前記軸線に交差して延在する板状の基部と、前記基部の縁部から立ち上がり前記ガイド部の内面に摺接するリム部と、を備え、
前記板ばねは、前記基部の内面側に配置される板状の基板部と、前記基板部から前記軸線を中心として放射状に突出して設けられ、前記リム部を内面側から外面側に押圧することで前記リム部を前記ガイド部に押し付ける複数の羽根部と、を備え、
前記羽根部は、前記基板部との境界を構成する曲げ部と、前記曲げ部から立ち上がる板部と、前記板部の先端側に設けられ前記リム部に当接する端縁部と、を備え、
前記板部の幅寸法は、前記曲げ部側から前記端縁部側に向かうにしたがって小さくなる、または、同一となることを特徴とする弁装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記板部の幅方向両端部は、前記曲げ部と前記端縁部とを連結する直線部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記板部の幅方向両端部は、前記端縁部側に向かうにしたがって互いに近づく方向に傾斜したテーパ部と、前記テーパ部の前記端縁部側に連続し前記端縁部側に向かって延びて互いに平行となるストレート部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項４】
前記板部の幅方向両端部は、前記端縁部側に向かうにしたがって互いに近づく曲線部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項５】
前記基板部の縁部には、互いに隣接する前記羽根部の前記曲げ部同士を接続する円弧部が設けられ、
前記円弧部は、前記羽根部の突出方向と反対側に凸の円弧状に形成され、
前記円弧部の半径をＲとし、前記羽根部の厚さ寸法をｔとした場合、
ｔ≦Ｒ≦５ｔであることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項６】
前記羽根部の幅方向両端部のそれぞれには、前記リム部に当接する当接部が設けられ、
前記当接部は、前記端縁部から前記曲げ部側に所定の長さを有し、かつ、前記羽根部の突出側に向かうにしたがって互いに近づく方向に傾斜する、または、平行となることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の弁装置。
【請求項７】
ｎ枚の前記羽根部により構成されて、前記軸線まわりの周方向に均等間隔で並ぶ２ｎ個の前記当接部により、前記リム部が前記内面側から前記外面側に押圧されていることを特徴とする請求項６に記載の弁装置。
【請求項８】
前記羽根部には、前記端縁部から前記板ばねの内方側に延びる第２板部が設けられ、
前記当接部は、前記端縁部を跨いで所定の長さを有し、かつ、前記羽根部の突出側に向かうにしたがって互いに近づく方向に傾斜する、または、平行となることを特徴とする請求項７に記載の弁装置。
【請求項９】
円筒状のガイド部と、前記ガイド部の軸線に沿って移動する移動部材と、前記移動部材に連結されて流体の流れを制御する弁体と、を備える弁装置であって、
前記移動部材には、前記ガイド部内の空間を複数の空間に区画するシール部が設けられ、
前記シール部は、前記ガイド部の内面に嵌合するＬパッキンと、前記Ｌパッキンに作用する板ばねと、を備え、
前記Ｌパッキンは、前記軸線に交差して延在する板状の基部と、前記基部の縁部から立ち上がり前記ガイド部の内面に摺接するリム部と、を備え、
前記板ばねは、前記基部の内面側に配置される板状の基板部と、前記基板部から前記軸線を中心として放射状に突出して設けられ、前記リム部を内面側から外面側に押圧することで前記リム部を前記ガイド部に押し付ける複数の羽根部と、を備え、
前記羽根部は、前記基板部との境界を構成する曲げ部と、前記曲げ部から立ち上がる板部と、前記板部の先端側に設けられ前記リム部に当接する端縁部と、を備え、
前記端縁部の外面側で幅方向両端部および前記幅方向両端部同士を結ぶ縁部は前記リム部に当接する当接部を構成し、
前記縁部の曲率は、前記リム部の内面の曲率と略同一であることを特徴とする弁装置。
【請求項１０】
スライド式切換弁を備える冷凍サイクルシステムであって、
前記スライド式切換弁は、請求項１または９に記載の弁装置により構成されている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、弁装置および冷凍サイクルシステムに関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
流体の流れを制御する弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の弁装置は、特許文献１の図２に示すように、流体漏れを規制するシール部４を備えている。シール部４は、円筒形状に形成されたガイド部２１内に配置されて、ガイド部２１内の空間を軸線Ｘ方向一方側と軸線Ｘ方向他方側とに区画している。シール部４は、円環状の基部４５ａと、基部４５ａの外周端縁に立設されたリム部４５ｂと、で構成されたＬパッキン４５を備えている。Ｌパッキン４５の内面側には、板ばね４１が積層されている。板ばね４１は、基部４５ａの内面側に配置される円板状の基板部４１ａと、基板部４１ａから立ち上がり板厚方向に弾性変形する羽根部４１ｂと、を備えている。特許文献１の図３に示すように、羽根部４１ｂの先端側における幅方向両端部は、リム部４５ｂとの端点Ｐを構成している。端点Ｐは、羽根部４１ｂの弾性変形後の反発力であるばね力によってリム部４５ｂを外側に押圧し、押圧されたリム部４５ｂの張力によってリム部４５ｂがガイド部２１の内面に密着させられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２２３２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のシール部４は、特許文献１の図３に示すように、羽根部４１ｂの先端側が根元側よりも幅広く形成されている（すなわち、羽根部４１ｂの根元側の幅が小さくなる）ことから、シール性能を確保するために十分な枚数の羽根部４１ｂを配置しようとすると、羽根部４１ｂの間の隙間部４１ｃは、羽根部４１ｂの先端側の幅より小さくする必要がある。そのため、複数の端点Ｐが基板部４１ａの円周に沿った円周上に不均等な間隔で並ぶこととなる。このため、リム部４５ｂの一部に対する押圧が不十分となることでリム部４５ｂが浮き上がるなど、接触状態が安定せず、シール性能に影響が生じる場合がある。ここで、羽根部４１ｂの幅を狭めて端点Ｐ同士の間隔を均等にすることが考えられるが、この場合、羽根部４１ｂの根元側の幅がさらに小さくなることから、板ばね４１の強度が低下しやすい。これは、流体の温度変化や弁装置外部の温度変化など、使用環境の温度が変化しやすい場合に特に好ましくない。具体的には、シール部４の温度が低下すると、Ｌパッキン４５が収縮し、リム部４５ｂが、ガイド部２１の内面から離れる方向に羽根部４１ｂを押圧することで板ばね４１の先端側に荷重が加わることがある。この場合、羽根部４１ｂの幅寸法は、先端側よりも大きな応力が発生する根元側でより小さくなっていることから、根元側の強度が不十分になり易い。このため、板ばね４１全体の設計荷重を大きくし難い。したがって、リム部４５ｂの張力の維持が難しく、シール部４のシール性能を維持することが困難となる。
【０００５】
本発明は、温度変化の影響を受け難く、シール性能を安定して維持可能な弁装置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、本発明の弁装置は、円筒状のガイド部と、前記ガイド部の軸線に沿って移動する移動部材と、前記移動部材に連結されて流体の流れを制御する弁体と、を備える弁装置であって、前記移動部材には、前記ガイド部内の空間を複数の空間に区画するシール部が設けられ、前記シール部は、前記ガイド部の内面に嵌合するＬパッキンと、前記Ｌパッキンに作用する板ばねと、を備え、前記Ｌパッキンは、前記軸線に交差して延在する板状の基部と、前記基部の縁部から立ち上がり前記ガイド部の内面に摺接するリム部と、を備え、前記板ばねは、前記基部の内面側に配置される板状の基板部と、前記基板部から前記軸線を中心として放射状に突出して設けられ、前記リム部を内面側から外面側に押圧することで前記リム部を前記ガイド部に押し付ける複数の羽根部と、を備え、前記羽根部は、前記基板部との境界を構成する曲げ部と、前記曲げ部から立ち上がる板部と、前記板部の先端側に設けられ前記リム部に当接する端縁部と、を備え、前記板部の幅寸法は、前記曲げ部側から前記端縁部側に向かうにしたがって小さくなる、または、同一となることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明によれば、板部の幅寸法が、曲げ部側から端縁部側に向かうにしたがって小さくなる、または、同一となっていることで、リム部に当接する端縁部の幅寸法を小さくし易い。このため、端縁部を軸線まわりの周方向に均等に配置し易くできる。これにより、リム部に対する押圧が局所的に不十分になることが抑制され、シール部によるシール性能を安定して維持できる。また、この構成では、板部の幅寸法は、端縁部側よりも曲げ部側で大きくなる、または、同一となる。このため、端縁部を介してリム部から羽根部に荷重が加わった際により大きな応力が発生する曲げ部側（羽根部根元側）で要求される強度が確保し易く、複数の羽根部で上記荷重を好適に引き受けることができる。このため、板ばね全体の設計荷重を大きくすることができ、温度変化などによりシール部が膨張または収縮する環境においても、リム部の張力を安定して維持できる。したがって、温度変化の影響を受け難く、シール性能を安定して維持可能な弁装置を提供することができる。
【０００８】
また、この際、前記板部の幅方向両端部は、前記曲げ部と前記端縁部とを連結する直線部を備えていることが好ましい。このような構成によれば、板部の幅方向両端部に特別な加工が必要なく、板部の形状をシンプルにできることから、金型製作費等を抑制し、低コストでシール部を製作することができる。
【０００９】
また、前記板部の幅方向両端部は、前記端縁部側に向かうにしたがって互いに近づく方向に傾斜したテーパ部と、前記テーパ部の前記端縁部側に連続し前記端縁部側に向かって延びて互いに平行となるストレート部と、を備えていてもよい。このような構成によれば、羽根部の幅寸法は、テーパ部側よりもストレート部側で小さくなることから、リム部に当接する端縁部の幅寸法を小さくし易い。このため、端縁部を軸線まわりの周方向に均等に配置し易くできる。また、この構成では、羽根部の幅寸法は、ストレート部側よりもテーパ部側で大きくなる。このため、端縁部を介してリム部から羽根部に対して荷重が加わった際により大きな応力が発生するテーパ部側（羽根部根元側）で要求される強度が確保し易く、複数の羽根部で上記荷重を好適に引き受けることができる。このため、板ばね全体の設計荷重を大きくすることができ、温度変化などによりシール部が膨張または収縮する環境においても、リム部の張力を安定して維持できる。
【００１０】
また、前記板部の幅方向両端部は、前記端縁部側に向かうにしたがって互いに近づく曲線部を備えていてもよい。このような構成によれば、羽根部の幅寸法は、曲線部の曲げ部側よりも端縁部側で小さくなることから、リム部に当接する端縁部の幅寸法を小さくし易い。このため、端縁部を軸線まわりの周方向に均等に配置し易くできる。また、この構成では、羽根部の幅寸法は、曲線部の端縁部側よりも曲げ部側で大きくなる。このため、端縁部を介してリム部から羽根部に対して荷重が加わった際により大きな応力が発生する曲げ部側（羽根部根元側）で要求される強度が確保し易く、複数の羽根部で上記荷重を好適に引き受けることができる。このため、板ばね全体の設計荷重を大きくすることができ、温度変化などによりシール部が膨張または収縮する環境においても、リム部の張力を安定して維持できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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