CN108474487B - 切换阀 - Google Patents

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Abstract

一种切换阀(10)被构造成转子(16)被可旋转地设置在本体(12)的内部，并且盖构件(18)相对于本体(12)设置成面向转子(16)的台部(66)。具有规定间隔的间隙(S)被设置在台部(66)的上表面和盖构件(18)之间，并且朝向盖构件(18)偏压的阀体(82)被设置到台部(66)。当旋转时，转子(16)没有在盖构件(18)的底表面上滑动，并且由于阀体(82)座设在不是设置到盖构件(18)的导出端口(98)的导出端口(98)上且闭合该导出端口(98)，以使得液体贯穿其中而被导出，防止了液体从引入端口(96)泄漏。

Description

切换阀
技术领域
本发明涉及一种切换阀，其能够通过驱动部的驱动动作使旋转体旋转来切换多个端口的连通状态。
背景技术
以往，已知一种能够在多个流路之间进行切换的切换阀。例如，如日本特开专利公报No.2001-141093和日本特开专利公报No.2014-114865所公开的，在这样的切换阀中，阀体被可旋转地设置在阀壳体内，并且其端部与盘形阀座滑动接触。在阀座中，形成有多个切换端口，并且在阀体的下方形成有使两个切换端口彼此连通的连通孔。由于阀体通过驱动部的驱动动作而旋转，所以连通孔位于连通孔面向两个切换端口的位置，并且从一个切换端口导入的流体流过连通孔进入另一个切换端口。
发明内容
然而，在根据日本特开专利公报No.2001-141093的上述切换阀中，因为阀体的端部和阀座要彼此滑动接触，所以诸如润滑脂的滑润剂常常被应用于其间。例如，当该切换阀被用于切换液体的供给状态时，流入阀壳体的液体不期望由于与滑润剂接触而被污染。
此外，同样在根据日本特开专利公报No.2014-114865的切换阀中，采用当阀体进行旋转操作时，其端面在阀座表面上滑动的构造。因此，例如要求阀体的端面和阀座表面具有表面精度，并且进行机械加工等以获得该表面精度，这导致生产成本的增加，并且如果阀体的温度随着接触而增加，并且阀体膨胀，阀体与阀座表面之间的接触阻力增大，并且出现异常的声音或磨损，这导致耐久性的降低。除此之外，引起它们之间密封性能的降低并且发生流体泄漏。
本发明的大体目的是提供一种切换阀，其能够在确保密封性的同时实现耐久性的增强，并且能够在降低生产成本的同时防止液体的污染。
为了达到上述目的，本发明指向一种切换阀，该切换阀包括：本体，该本体包括引入端口和多个导出端口，液体被引入引入端口，液体从导出端口导出；和旋转体，该旋转体被可旋转地设置在本体中，其中由于旋转体通过驱动部的驱动作用旋转，多个导出端口中的任何一个导出端口和引入端口经由连通路径彼此连通，并且液体至导出端口的供给状态被切换，连通路径被形成在旋转体的端部，其中，旋转体的端部被设置成面向形成有引入端口和导出端口的本体的内壁表面，阀体被设置在上述端部，阀体被构造成关闭除了导出液体的导出端口之外的另一个导出端口，并且在旋转体的轴向方向上的空间被设置在上述端部和内壁表面之间。
根据本发明，旋转体被可旋转地设置在构成切换阀的本体中。在旋转体面向形成有引入端口和导出端口的本体的内壁表面的端部，阀体被设置用于关闭除经由连通路径导出液体的导出端口外的导出端口，并且在轴向方向上的空间被设置在旋转体的端部和本体的内壁表面之间。
因此，当通过驱动部的驱动作用使旋转体旋转而使供给到引入端口的液体通过连通路径流入多个导出端口中的期望的导出端口时，通过利用阀体关闭其他导出端口，液体不从除期望的导出端口之外的导出端口泄漏。因此，可以可靠地确保密封性能。此外，当旋转体旋转时，由于端部不与本体的内壁表面接触，所以旋转体和本体不会在彼此上滑动，这消除了对应用诸如润滑脂的滑润剂的需要和流入空间的液体污染的可能性。此外，因为可以防止通过接触引起的异常的声音或者磨损的出现，所以可以实现耐用性的增强。此外，因为旋转体的端部和本体的内壁表面不需要具有表面精度，所以不需要机械加工等来确保表面精度，与传统转换阀相比，这可以实现生产成本的降低。
根据以下参照附图给出的实施例的描述，将容易地理解上述目的，特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的切换阀的外部立体图；
图2是图1所示的切换阀的分解立体图；
图3是图1所示的切换阀的平面图；
图4是沿图3的线IV-IV截取的截面图；
图5是沿图3的线V-V截取的截面图；
图6是表示从图3的切换阀移除了盖构件的状态的部分省略平面图；
图7是根据本发明的第二实施例的切换阀的外部立体图；
图8是图7所示的切换阀的分解立体图；
图9是图7所示的切换阀的平面图；
图10是沿图9的线X-X截取的截面图；
图11是沿图9的线XI-XI截取的截面图；
图12是表示图10中的导出端口附近的区域的放大截面图；
图13是根据本发明的第三实施例的切换阀的外部立体图；
图14是图13所示的切换阀的分解立体图；
图15是图13所示的切换阀的平面图；
图16是沿图15的线XVI-XVI截取的截面图；
图17是沿图15的线XVII-XVII截取的截面图；
图18A是表示图16中的阀体附近的区域的放大截面图，以及图18B是表示图18A的阀体进入阀打开状态的情形的放大截面图；并且
图19是使用根据变形例的阀体的切换阀的放大截面图。
具体实施方式
如图1至6所示，根据第一实施例的切换阀10包括：本体12；驱动部14，其被设置在主体12的一侧；转子(旋转体)16，其被可旋转地设置在本体12上；和盖构件(本体)18，其面向转子16的上表面并且关闭本体12的开口。
本体12例如由树脂制成的材料形成，并且由基部20、主体部22和空心容纳部24构造而成，主体部22形成在基部20的上部，空心容纳部24被形成在主体部22的上部，容纳部24的直径径向向外增大。容纳部24具有形成在容纳部24远离基部20延伸的方向(箭头A1方向)上的开口。
该基部20形成为例如截面为矩形，并且具有形成在其中的空间部26，空间部26具有形成在其一侧的开口，并且在水平方向(箭头B1，B2的方向)上延伸到基部20的内部。另外，在空间部26中，如图2和图4所示，容纳驱动部14的一部分和后述的控制电路板62。
同时，如图1至图3所示，在基部20的外部形成有用于固定切换阀10的附接部28，并且该附接部28经由未图示的螺栓被固定至另一个构件等等。
在主体部22中，在其中心形成有第一转子容纳孔(容纳孔)30，并且其上部与容纳部24连通而下部具有底部而未穿透空间部26，第一转子容纳孔30中容纳转子16的一部分，并且第一转子容纳孔30在竖直方向(箭头A1、A2方向)上穿过主体部22。此外，如图2和图5所示，主体部22具有形成在其中的轴孔32，并且稍后将描述的驱动部14的驱动轴54和蜗轮56被容纳在其中，轴孔32具有形成在其一侧上的开口且在水平方向(箭头B2方向)上延伸。该轴孔32被形成为与空间部26大致平行，延伸以基本上正交于第一转子容纳孔30，并且相对于第一转子容纳孔30的中心偏移预定距离。
换句话说，轴孔32的一部分横向地穿过第一转子容纳孔30，并且轴孔32和第一转子容纳孔30彼此连通。
此外，主体部22的一侧形成为与基部20的一侧基本相同的平面形状，如图2所示。在其外边缘附近，多个钩部34突出，并且在轴孔32的周边上，驱动源保持部36突出以保持驱动部14，这将在后面描述。
另外，箱状的收容壳体38被附接为覆盖基部20的一侧和主体部22，并且稍后将描述的驱动部14的旋转驱动源52被容纳在容纳壳体38中，并且空间部26和轴孔32的开口区域被关闭。该容纳壳体38被附接成从主体12横向(箭头B1方向)突出，并且由于多个钩部34而被固定，多个钩部34从主体部22的一侧和基部20突出并且接合在形成于容纳壳体38的内壁表面中的凹部40(参照图4及图5)中。即，容纳壳体38以能够将容纳壳体38附接至主体12和从主体12拆卸的方式设置。
另一方面，在与主体部22的一侧相对的另一侧，如图4所示，形成有排水端口42，该排水端口42在排水端口42远离主体部22延伸的方向(箭头B2方向)上突出，并且内部具有路径。该排水端口42在大致水平的方向(箭头B1，B2的方向)上延伸，并且其路径与第一转子容纳孔30的底部连通。
如图1至图6所示，容纳部24例如形成为圆筒状，并且在内部具有第二转子容纳孔44和盖容纳孔46，转子16的一部分被容纳在第二转子容纳孔44中，盖容纳孔46的直径被增大以比第二转子容纳孔44的直径大。该第二转子容纳孔44的截面为圆形，与第一转子容纳孔30连通，并且与第一转子容纳孔30同轴地形成。
盖容纳孔46是大致圆形的，并形成在第二转子容纳孔44的上部中，并且如图3和图6所示，在其外周区域形成有径向向外突出成截面为三角形的定位槽48。此外，在盖容纳孔46的底部，如图4和图6所示，密封环50经由环状的槽附接，并且当盖构件18被容纳在盖容纳孔46中时与盖构件18接触。
如图2和图5所示，驱动部14被容纳在容纳壳体38中，容纳壳体38例如被联接至本体12的一侧，并且驱动部14由旋转驱动源52和蜗轮56构成，旋转驱动源52基于来自未示出的控制器的控制信号而被驱动，蜗轮56被设置在旋转驱动源52的驱动轴54上。
该旋转驱动源52由例如与容纳在空间部26内的控制电路板62电连接的直流马达构成。在旋转驱动源52通过驱动源保持部36保持在本体12的一侧的状态下，旋转驱动源52被容纳在容纳壳体38中。旋转驱动源52的驱动轴54在水平方向(箭头B2方向)上延伸，并与附接至驱动轴54的末端的蜗轮56一起被插入本体12的轴孔32。
此外，旋转驱动源52的端部由附接至轴孔32的开口区域的保持器58保持。
上述旋转驱动源52不限于直流马达，而可以是步进马达或者其它马达。
蜗轮56形成为在轴向方向(箭头B1，B2的方向)上具有预定长度的轴的形状，并且由于其末端被插入到本体12的孔部中而被可旋转地支撑。具有螺旋齿轮齿的驱动齿轮60被设置在该末端附近的外圆周表面上，并且被设置在轴孔32中的一定区域中，在该区域中驱动齿轮60面向第一转子容纳孔30。
由于来自未图示的控制器的控制信号经由控制电路板62被输入到驱动部14，所以旋转驱动源52的驱动轴54旋转，并且蜗轮56与驱动轴54一起在轴孔32中旋转。
转子16包括轴部64和台部(端部)66，该轴部64形成为具有例如大致字母T的形状的截面，并且被插入到本体12的第一转子容纳孔30中，台部66直径径向向外增大且形成在轴部64的上部中，且被容纳在第二转子容纳孔44中。在轴部64插入第一转子收容孔30的状态下，转子16被可旋转地支撑。
在该轴部64的外周表面上，从动齿轮68(参见图4)沿着其圆周表面形成，并且从轴孔32穿过的区域露出的蜗轮56的驱动齿轮60(参见图5)与从动齿轮68接合。即，从动齿轮68被设置在使从动齿轮68面向第一转子容纳孔30中的轴孔32的位置。结果，通过蜗轮56的驱动齿轮60和从动齿轮68之间的接合作用，驱动部14的旋转驱动力被传递到转子16，并且转子16在第一和第二转子容纳孔30和44中旋转。
此外，在轴部64的外周表面上，如图4和图5所示，在从动齿轮68与台部66之间的位置，经由环状的槽附接密封圈(密封构件)70，并且邻近密封圈70的一对环状槽填充有诸如润滑脂的润滑剂72。当轴部64在第一转子容纳孔30内旋转时，通过密封圈70防止液体流过转子16与本体12之间的间隙，并且润滑剂72降低轴部64的滑动阻力并防止磨损等等。
同时，在轴部64的下端的中心，如图4所示，例如设置有诸如磁体的被检测物74，并且检测传感器76被设置在控制电路板62中以面向被检测物74。该检测传感器76例如是能够检测被检测物74的磁性的磁传感器，并且通过当转子16旋转时检测被检测物74的磁性来确定旋转角度。转子16的旋转角度不限于通过使用磁体的磁性检测方法来检测的情形，而可以通过使用其他检测方法来检测。
台部66形成为具有预定厚度的圆盘形状，并且如图2至4所示，在其上表面形成有从中心径向向外延伸的连通槽(连通路径)78，并且在径向方向上位于该中心外部的位置，多个引导球(引导体)80被设置在圆的圆周上，并且多个阀体82被设置在在径向方向上位于引导球80的外部的圆的圆周上(见图6)。
该连通槽78在台部66的上表面中在径向方向上以预定的深度线性地形成。另外，从台部66的上表面，截面呈圆弧状的引导部84突出以包围台部66的中心侧的连通槽78的一端，且被插入盖构件18的引导槽86，这将在稍后描述。
引导球80例如是由金属制成的材料形成的钢球；如图4和图6所示，引导球80可转动地插入第一球槽88中，每个第一球槽88形成在台部66的上表面中预定深度，并且每个引导球80的一部分从该上表面突出预定高度。
阀体82例如是由金属制成的材料形成的钢球；如图4至图6所示，阀体82插入第二球槽90，该第二球槽90形成在比第一球槽88更靠近外边缘的位置，并且弹簧(弹性构件)92介于每个第二球槽90的底部与每个阀体82之间。此外，每个阀体82形成为直径大于稍后将会描述的盖构件18中的导出端口98的管路98a的直径(参照图4和图5)。
弹簧92例如是螺旋弹簧，并且在使阀体82远离第二球槽90移动的方向(箭头A1方向)上偏压阀体82，即朝向盖构件18被定位的一侧偏压阀体82。换句话说，弹簧92的弹力在转子16的轴向方向(箭头A1方向)上偏压。
盖构件18例如被容纳在本体12中的容纳部24的盖容纳孔46中，并且被构造成具有盘形板部94、设置在板部94的中心的引入端口96以及在径向方向上设置在引入端口96外部的位置上的多个(例如，8个)导出端口98。
板部94形成为具有预定厚度的大致圆形形状，并且如图4和图5所示，通过插入到盖容纳孔46中，板部94被置于板部94与容纳部24的端面齐平的状态，并且板部94的底面(内壁表面)面向转子16的台部66的上表面且隔着空间S(参照图4和图5)与多个引导球80接触。
如上所述，由于引导球80与盖构件18的底面接触，所以避免了转子16的台部66与盖构件18的底面之间的直接接触，并且转子16通过与可旋转地设置的引导球80的接触的作用而相对于盖构件18平滑且稳定地旋转。
此外，如图3所示，板部94具有定位部100，定位部100从板部94的外周表面径向向外突出，并且由于当板部94插入到盖容纳孔46中时定位部100接合在定位槽48中，盖构件18相对于本体12的旋转被调节。
此外，在板部94的底面中，如图4所示，在径向方向上在引入端口96的外部的位置形成有环状的引导槽86，并且转子16的引导部84被插入到该引导槽86中。结果，当转子16在本体12中旋转时，由于引导部84沿着引导槽86旋转，转子16处于转子16总是被保持与盖构件18的中心同轴的状态。换句话说，转子16在转子16总是相对于盖构件18被径向定位的状态下旋转。
如图1至图4所示，引入端口96被形成为直立在板部94上的筒状体，并且引入端口96内部的管路96a穿过板部94到达其底面且导入管(在附图中未示出)从管路96a的末端侧被连接。该导入管例如被连接至未图示的液体供给源。当盖构件18被附接至本体12时，引入端口96被定位成面向转子16中的连通槽78的一端(参见图3)。
与引入端口96相同，导出端口98分别形成为直立在板部94上的筒状体，并且如图3所示，导出端口98被放置在中心与引入端口96一致的、具有预定直径的圆的圆周上，并且被设置成在圆的圆周上彼此等间隔地间隔开。每个导出端口98具有管路98a，管路98a形成在导出端口98中，并且穿过板部94到达导出端口98的底面，如图4和图5所示，座部101设置在导出端口98的底面的开口区域中，各阀体82与座部101接触，并且未图示的导出管从末端侧被连接至导出端口98的外部。
该导出管被连接到来自引入端口96的液体必须被选择性地供应到的每个装置，每个区域等。
此外，如图1至图3所示，导出端口98包括两个第一端口102和六个第二端口104，每个第一端口102被形成为具有与引入端口96的管径大致相同的管径，每个第二端口104形成为直径比第一端口102的直径小。这两个第一端口102以引入端口96置于其间的线性布置而被放置，并且第二端口104以三个相应的第二端口104位于一个第一端口102与另一个第一端口102之间的方式而被设置。
包括上述第一端口102和第二端口104的导出端口98的管径根据导出到经由未示出的导出管连接的每个装置等等的液体的流量而被适当地设定；例如，多个导出端口98的管径可以相同，或者所有的导出端口98的管径可以彼此不同。此外，导出端口98的数量也可以以相同的方式按照需要的数量而被适当地设定。
此外，导出端口98被设置在直径与阀体82被设置在转子16中的圆的圆周相同的圆的圆周上，并且在圆周方向上以与阀体82相同的间距而被设置。它们以这样的方式被放置，即如果多个导出端口98中的一个导出端口98处于使该导出端口98面向转子16的连通槽78的位置，则所有剩余的导出端口98面向阀体82。也就是说，如图3所示，当八个导出端口98中的一个经由连通槽78与引入端口96连通时，其余的七个导出端口98面向阀体82。
由于阀体82被弹簧92朝向盖构件18所在的一侧(箭头A1方向)偏压，因此，状态进入阀关闭状态，其中导出端口98由于阀体82与导出端口98的座部101接触并压靠它们而被关闭。
在板部94的底面面向转子16的台部66的状态下，上述盖构件18被容纳于本体12的盖容纳孔46中，并且引入端口96和导出端口98在引入端口96和导出端口98远离本体12延伸的方向(箭头A1方向)上突出。盖构件18通过焊接等等被一体地固定于此，并且由于盖容纳孔46的密封环50与底面接触，防止了液体通过盖构件18和本体12之间的间隙泄漏到外部，并且还防止了灰尘等等从外部进入本体12。
将盖构件18固定到本体12的方法不限于上述焊接；例如，可以通过使用粘合剂将盖构件18粘合到本体12，并且固定方法不限于特定的方法。
根据本发明的第一实施例的切换阀10基本上如上所述地构造；接下来，将描述操作及其工作和效果。如图3所示，转子16的连通槽78在箭头B1，B2的方向上延伸并且导出端口98的第一端口102和引入端口96经由连通槽78彼此连通的状态被假定为初始状态。将描述例如供应的液体是用于清洁例如车辆的挡风玻璃的冲洗流体并且进行其供应状态的切换的情况。
此外，在这种情况下，引入端口96经由导入管(附图中未图示)被连接至存储有冲洗流体的容箱。多个导出端口98经由导出管(图中未示出)而被连接到用于将冲洗流体喷射到诸如挡风玻璃的区域上的清洗喷嘴。
首先，在多个导出端口98中，选择将要供给冲洗流体(液体)的导出端口98，并且基于此的控制信号通过控制电路板62从未示出的控制器被输入到驱动部14的旋转驱动源52。然后，由于基于该控制信号旋转驱动源52进行驱动，驱动轴54和蜗轮56在预定的方向上旋转预定量，并且通过驱动齿轮60和从动齿轮68之间的接合作用，转子16在本体12中在顺时针方向(图3中的箭头C方向)上转动预定角度。
结果，随着转子16的旋转，多个阀体82与座设有阀体82的导出端口98的座部101分离，并且通过板部94的底面抵抗弹簧92的弹力被向下(箭头A2方向)按压而移动。在这种情况下，由于供给到引入端口96的冲洗流体未被加压，所以即使在转子16与盖构件18之间的空间S被填充有该冲洗流体的状态下，冲洗流体也不从由于阀体82的分离而处于打开状态的导出端口98被导出。
然后，通过由检测传感器76检测转子16的被检测物74，判定连通槽78的另一端通过转子16的进一步旋转而位于另一端面向期望的导出端口98的位置以及位于连通槽78与引入端口96连通的位置(参照图3的双点划线所示的形状)，并且从未示出的控制器输出到驱动部14的控制信号被停止。结果，在引入端口96和新的导出端口98通过连通槽78而经由连通槽78彼此连通的状态下，转子16的旋转被停止。
此外，与此同时，由于阀体82位于阀体82面向与初始状态的那些导出端口98不同的其他导出端口98的位置，并且通过弹簧92的弹力压靠在座部101上，导出端口98的管路98a被关闭。
结果，状态进入阀关闭状态(非连通状态)，其中，除了冲洗流体通过其而被导出的导出端口98之外的导出端口98被关闭。
如上所述，在导出端口98被切换到另一个导出端口的状态下，加压状态下的冲洗流体经由导入管从未示出的容箱供给到引入端口96，并且然后在通过连通槽78穿过从该导出端口98切换而来的新的导出端口98之后通过导出管被供给到期望的冲洗喷嘴。结果，冲洗流体通过与切换阀10的初始状态下的该导出端口98不同的另一个导出端口98而被供给至冲洗喷嘴，然后被喷洒到车辆的期望区域，从而清洁该区域。
此外，因为阀体82与除了以上描述的导出端口98之外的其余导出端口98的座部101接触，并且通过弹簧92的弹力的作用而被压靠在座部101上，所以在转子16和盖构件18之间的空间S中存在的冲洗流体不可能泄漏。
转子16不限于转子16沿顺时针方向(图3中的箭头C方向)旋转的上述情况；例如，通过根据要被切换到的导出端口98的位置控制到达驱动部14的控制信号来改变驱动部14的旋转方向，能够使转子16沿顺时针和逆时针方向旋转。
此外，即使流入转子16的台部66与盖构件18之间的液体通过穿过设置于转子16的轴部64的密封圈70而进入第一转子容纳孔30的底部，因为液体可以通过与底部连通的排水端口42而被排出到外部，所以可靠地防止液体进入设置在第一转子容纳孔30下方的驱动部14和控制电路板62所在的一侧。
此外，代替设置将阀体82朝向导出端口98的座部101偏压的弹簧92，阀体82也可以通过朝向座部101通过流入转子16与盖构件18之间的空间S中的液体的压力而被定位的一侧被按压而被座落于座部101上。由于该构造可以消除对弹簧92的需要，所以可以实现部件数量的减少。
此外，阀体82不局限于上述的每个阀体82由金属制成的材料形成的情况；例如，可以使用诸如橡胶的弹性材料，由树脂制成的材料，或者利用橡胶作为衬里或利用橡胶覆盖的钢球。如上所述，通过使用由弹性材料等等形成的阀体，例如当处理容易泄漏的低粘度液体的情况下，能够进一步提高当阀体被座设在导出端口98上时所获得的阀体的密封性能。
此外，阀体82不限于每个阀体82被形成为球体的情形，并且阀体82的形状不限于特定的形状，只要例如仅其关闭导出端口98的座部101的区域形成为球体就行。
此外，利用诸如橡胶的弹性体作为导出端口98的座部101的衬里或覆盖座部101是有效的，因为这能够使当阀体82与座部101接触时的密封性进一步提高。
此外，由于仅通过利用具有不同数量的导出端口98的新的盖构件18来替换盖构件18能够减少导出端口98的数量，因此不需要利用另一个切换阀来替换整个切换阀，这使遏制成本支出成为可能。
如上所述，在第一实施例中，通过在可旋转地设置在构成切换阀10的本体12中的转子16与关闭本体12的容纳部24的盖构件18的底面之间设置预定间隔的空间S，并且通过在转子16的台部66中设置与盖构件18接触的引导球80，由于转子16在旋转时不直接在盖构件18上滑动，因此不需要像常规切换阀那样对转子16和盖构件18应用诸如润滑脂的润滑剂。
结果，即使当从引入端口96引入的液体流入盖构件18与转子16之间的间隙时，液体也不会与润滑剂接触，这防止了润滑剂污染液体并且使得可以像从引入端口96引入液体那样，将液体从导出端口98供给到各区域。
此外，通过避免转子16在盖构件18上滑动，可以防止出现异常的声音或者磨损，并且，除此之外还避免了这样的情况，即，如果异物或类似物与液体混合时，异物被夹在盖构件18和转子16之间并被拖拉并由此造成划痕。由此，能够增强转子16和盖构件18的耐用性，并且因此增强切换阀10的耐用性。空间S被设定成具有比可能与液体混合的异物大的值。
此外，在转子16的台部66的端面上，设置有多个阀体82，用于面向和关闭除了面向连通槽78的特定导出端口98以外的导出端口98，液体从该特定导出端口98被导出，弹簧92被设置用于朝向导出端口98被定位的一侧偏压阀体82，以便通过弹簧92的弹力的作用由阀体82关闭其他导出端口98。因此，可靠地防止了液体从不是导出液体的导出端口98的导出端口98泄漏。此外，与通过使得阀体与阀座表面接触而进行密封的传统切换阀相比，因为密封性能不会由于磨损等而降低，所以可以在更长的时间内获得稳定的密封性能，这可以实现密封性能的增强。
此外，通过采用空间S被设置在转子16的台部66和盖构件18之间的结构，与使得阀体与阀座表面彼此接触的传统的切换阀相比，不需要确保阀体和阀座表面的高表面精度，这消除对例如用于获得表面精度的机械加工的需要，并且由此能够降低生产成本和生产时间。
此外，因为可以通过多个引导球80使转子16平滑地旋转而不会使转子16在盖构件18上滑动，所以不需要大的驱动力来旋转转子16，这使得可以使驱动部14与传统的切换阀相比更小并实现节能。
此外，设置在转子16中的引导球80不限于如上所述的在台部66的上表面设置引导球80的情况；例如，引导球80可以被设置在台部66的下表面，并且使得其与第二转子容纳孔44的底部接触，或者，引导球80可以被设置在轴部64的下端，并且使得其与第一转子容纳孔30的底部接触。即，设置引导球80的区域不限于特定区域，只要引导球80以与转子16中的本体12接触的方式设置即可。
接下来，在图7至12中示出根据第二实施例的切换阀150。与根据第一实施例的上述转换阀10相同的组成元件将利用相同的参考标记表示，并且将省略其详细说明。
根据第二实施例的切换阀150与根据第一实施例的切换阀10的不同之处在于：切换阀150包括形成为多个提升阀152来代替形成为球体的阀体82的阀体154，并且通过设置在转子(旋转体)156的台部158上的突起160选择性地按压提升阀152，使提升阀152进行打开操作。
在该切换阀150中，如图7至12所示，转子156、第一和第二保持器板166和168以及盖构件(本体)170被容纳在其本体162的容纳部164中，并且第一和第二保持器板166和168以及盖构件170在其相对于容纳孔172的旋转被调节的状态下被固定。
在该转子156的台部158中，在其外边缘附近，多个引导球(引导体)174被设置成向上(箭头A1方向)突出，并且突起160被设置在比外边缘更靠近内部预定半径的位置。例如，三个引导球174被设置成在转子156的圆周方向上以规则的间隔彼此分离。突起160例如形成为半嵌入台部158的球体，并被设置成位于相邻的两个引导球174之间。
在转子156的台部158与第一保持器板166的底面之间设置预定间隔的空间S(参照图10)，并且引导球174与该底面接触。
第一保持器板166例如形成为圆盘状，并且被设置在转子156的台部158的上方(箭头A1方向)，以覆盖台部158，并且转子156的突起178被插入形成在第一保持器板166的中心的凹部176中。
同时，在以凹部176位于其中心的台部158的径向外侧，形成容纳提升阀152的一部分的第一阀孔180。多个第一阀孔180以预定的直径被设置，同时凹部176位于其中心处，从而第一阀孔180在圆周方向上以规则间隔彼此分离。此外，第一阀孔180形成为在转子156旋转时面向突起160。第一阀孔180可以在圆周方向上以规定间隔设置。
第二保持器板168被设置成位于第一保持器板166上方(箭头A1方向)，并且包括面向第一保持器板166的第一阀孔180的多个第二阀孔182，并且第二阀孔182在其厚度方向(箭头A1，A2的方向)上穿过第二保持器板168。每个第二阀孔182被形成为具有一定直径，该直径在第一保持器板166所在的一侧(箭头A2方向)最大且沿着第二阀孔182远离第二保持器板168延伸的方向(箭头A1方向)逐渐减小，并且朝向盖构件170所在的一侧(箭头A1方向)以固定直径延伸到第二阀孔182的开口。
此外，在第二保持器板168的上表面上，形成其大致中心部具有凹部的连通室(连通路径)184，并且连通室184与设置于盖构件170中的引入端口96连通，并与第二阀孔182的每个端部连通。
此外，在第二保持器板168中，多个连通孔(连通路径)186被形成为比连通室184更靠近径向外侧，并且被形成为面向盖构件170的导出端口98，并且连通孔186朝向盖构件170线性地形成并且延伸以朝向径向内侧弯曲并且与第二阀孔182连通。即，连通孔186被设置成其数目等于第二阀孔182的数目和导出端口98的数目。
如图10和12所示，每个提升阀152由容纳在第一阀孔180中的主体部188、直径相对于主体部188径向向外增大以关闭第二阀孔182的端部的隔膜部190、以及从隔膜部190的中心在轴向方向(箭头A1方向)上延伸且被插入第二阀孔182的销部192构造而成。在销部192的端部，设置由弹性材料形成的阀部194。
此外，在提升阀152中，主体部188和销部192以线性布置形成，并且隔膜部190的外边缘被夹持在第一保持器板166和第二保持器板168之间(参见图12)。
当提升阀152通过插入主体部188和第一阀孔180之间的弹簧196朝向第一保持器板166所在的一侧(箭头A2方向)偏压并且其阀部194被座设在形成在第二阀孔182的端部的阀座198上时，提升阀152进入阀关闭状态，其中，第二阀孔182与连通室184之间的连通被中断。
此外，主体部188的端部从第一阀孔180向下(箭头A2方向)突出预定的长度。如图12所示，当突起160位于在转子156的旋转的作用下突起160面向提升阀152的位置时，提升阀152被向上(箭头A1方向)按压，并且阀部194与阀座198分离时，提升阀152进入连通室184和第二阀孔182彼此连通的阀打开状态。
接下来，将描述根据第二实施例的上述切换阀150的操作。
首先，当旋转驱动源52基于来自未示出的控制器的控制信号旋转并且转子156在转子156已在本体162中旋转预定角度的状态下停止时，突起160面向多个提升阀152中的一个提升阀152，并且抵抗弹簧196的弹力向上(箭头A1方向)按压提升阀152，如图10和12所示。
因此，由于主体部188与销部192向上移动并且阀部194与阀座198分离，提升阀152进入阀打开状态，其中连通室184与第二阀孔182彼此连通。此时，因为阀部194与第二阀孔182的阀座198接触并且通过弹簧196的弹力的作用关闭第二阀孔182，所以剩余的提升阀152处于与连通室184的连通状态被中断的阀关闭状态。
当提升阀152以该方式移动时，一个导出端口98和引入端口96经由连通室184、第二阀孔182和连通孔186彼此连通。然后，冲洗流体在加压状态下经由导入管从未示出的容箱供给至引入端口96，并且冲洗流体通过连通室184、打开的第二阀孔182以及连通孔186从导出端口98被供给至期望的冲洗喷嘴。
此外，已经进入本体162中的容纳部164的冲洗流体通过与容纳部164的底部连通的排水端口199被排出到外部。
如上所述，在第二实施例中，通过在构成切换阀150的转子156的台部158中设置与第一保持器板166的底面接触的引导球174，当转子156旋转时完全地与第一保持器板166接触的同时，转子156不在第一保持器板166上滑动。因此，不需要像传统的切换阀一样在转子156和第一保持器板166的接触表面上应用诸如润滑脂的润滑剂。
此外，当转子156被旋转时，由于对第一保持器板166的滑动阻力小，所以可以驱动转子156而不需要大的驱动力，这使得可以使旋转驱动源52更小并且相应地实现切换阀150的小型化。
此外，通过减少转子156对第一保持器板166的滑动阻力，可以防止在转子156旋转时出现异常的声音或者磨损。这使得可以增强转子156和第一保持器板166的耐用性，并且因此实现切换阀150的耐用性的增强。
此外，由于多个提升阀152被偏压，以使得阀部194通过弹簧196的弹性作用而座设在阀座198上，所以能够可靠地防止液体从不是与导出液体的导出端口98连通的第二阀孔182的第二阀孔182泄漏。
接下来，图13至18B中示出了根据第三实施例的切换阀200。与根据第一和第二实施例的上述切换阀10和150的组成元件相同的组成元件将用相同的参考标记标志，并且将省略其详细说明。
根据第三实施例的切换阀200与根据第一和第二实施例的切换阀10和150的不同之处在于：在盖构件(本体)202中，多个导出端口204被设置成在导出端口204远离引入端口96延伸的方向上倾斜，并且设置用于将冲洗流体的流动状态切换到导出端口204的环形阀体206。
如图13至18B所述，该切换阀200在转子(旋转体)208中的台部210的上表面包括：管部212，其被形成在中心部且向上(箭头A1方向)突出；连通路径214，其被形成在管部212的中心，并且在轴向方向上延伸后向径向外侧延伸；以及阀体容纳部216，其被形成为面向连通路径214的径向外侧的端部。
O形环经由环状槽被附接在该管部212的外周表面上，并且管部212被插入形成于盖构件202中的引入端口96下部的插入部218。结果，转子208和盖构件202被同轴定位，并且形成在管部212中的连通路径214和引入端口96彼此连通。
例如，连通路径214被形成为截面为字母L的形状。连通路径214在其形成在管部212中的一端处具有开口，朝向其另一端以直角弯曲，并且然后径向向外线性延伸。
阀体容纳部216在台部210的上表面上例如被形成为截面为圆形的凹部(参照图14)；在阀体容纳部216中，形成与连通路径214连通的一对连通端口220，并且阀体206被容纳以便位于连通端口220的上方。此外，阀体容纳部216被形成在当转子208旋转时阀体容纳部216面向多个导出端口204中的任何一个的位置。即，阀体容纳部216被形成在阀体容纳部216面向放置导出端口204的圆的圆周上的区域的位置。阀体容纳部216被形成为具有与容纳在其中的阀体206的横截面形状相对应的横截面形状。
连通端口220例如截面为弧形，在竖直方向上贯通以与引入端口96大致平行，形成在圆的同一圆周上，并且与连通路径214的端部连通。
阀体206例如由诸如橡胶的弹性材料形成，该阀体206由形成为环状的阀部222和裙部224构成，裙部224从阀部222径向向外延伸，并且该阀体206由于裙部224的外边缘被插入形成在阀体容纳部216中的环形槽且被插入阀体容纳部216的环形体226按压而被保持。此外，通过使用裙部224的外边缘作为支撑件，阀体206被设置成柔性的，并且阀部222覆盖连通端口220的开口。阀体206可以如上所述截面为圆形，或者可以是截面为椭圆形。
此外，预定间隔的空间S被设置在转子208的台部210与盖构件202的底面之间。
接下来，将描述根据第三实施例的上述切换阀200的操作。
首先，旋转驱动源52基于来自未示出的控制器的控制信号旋转，转子208在本体12中旋转预定的角度，并且在连通路径214的径向外侧端部位于该径向外侧端部面向期望的导出端口204和阀体容纳部216的位置的状态下，转子208的旋转停止(参照图18A)。
接下来，根据18A中所示的该状态，加压的冲洗流体经由导入管从未图示的容箱供给到引入端口96，并且如图18B所示，通过截面为字母L形状的连通路径214径向向外流入一对连通端口220中，由此阀体206的阀部222通过流体压力被向上(箭头A1方向)按压。
结果，阀体232的阀部222经由裙部224向上(箭头A1方向)移动并且进入阀打开状态，在阀打开状态中，连通端口220被打开，借此冲洗流体从连通端口220流入阀体容纳部216。此后，冲洗流体通过阀体232的中心部分从导出端口204被供给至期望的冲洗喷嘴。
此时，因为阀体232的阀部222的上部与盖构件202的底面接触且被朝向盖构件202所在的一侧(箭头A1方向)由冲洗流体的流体压力按压，所以阀部222与盖构件202之间的间隙被密封，这防止流动通过连通路径214的冲洗流体泄漏至外部。即，除了切换冲洗流体的流动状态的阀功能，阀体232的阀部222还具有防止冲洗流体向外部泄漏的密封功能。
此外，已进入本体12中的第一转子容纳孔30的冲洗流体通过与第一转子容纳孔30的底部连通的排水端口234排出到外部。
如上所述，第三实施例采用这样的构造，其中打开和关闭一对连通端口220的阀体232被设置在构成转子208的台部210的上表面中，并且其中阀体232通过由连通路径214供给的冲洗流体的流体压力按压而被打开，并且其中在转子208的上表面与盖构件202的底面之间设置有空间S。由于该构造，当旋转时转子208不在盖构件202上滑动，这使得可以降低转子208的旋转阻力，并且消除如在常规切换阀中一样对将诸如润滑脂的润滑剂应用到转子208和盖构件202的需要。
结果，通过减小转子208对盖构件202的滑动阻力来防止在转子208旋转时出现异常声音或磨损，实现了耐久性的增强。此外，即使当从引入端口96引入的液体进入盖构件202和转子208的上表面之间的空间时，液体也不与滑润剂接触，这防止液体被滑润剂污染。
此外，当转子208旋转时，因为其对盖构件202的滑动阻力小，所以可以驱动转子208而不需要大的驱动力，这使得可以使旋转驱动源52更小并且因此实现切换阀200的小型化。
此外，如果异物等等与液体混合，则设置在盖构件202与转子208之间的空间S避免了异物等被夹在盖构件202与转子208之间并由此产生划痕的情况。结果，可以增强转子208和盖构件202的耐用性，并且因此实现切换阀200的耐用性的增强。
此外，当设置在转子208中的阀体232通过供给冲洗流体的作用而在阀体232与盖构件202的底面接触的状态下通过流体压力被按压时，转子208的上表面与盖构件202的底面之间的间隙被阀体232可靠地密封。可靠地防止液体从不是导出液体的导出端口204的导出端口204泄漏。
此外，阀体232不限于如上所述的将阀体232放置在转子208所在的一侧(箭头A2方向)以在没有供给冲洗流体的状态下关闭一对连通端口220的构造；例如像图19所示的切换阀230的阀体232一样，阀体232也可以构成为即使在没有供给冲洗流体的状态下，也可以放置在盖构件202所在的一侧(箭头A1方向)。
在该构造中，与根据第三实施例的上述切换阀200相比，因为阀体232被提前放置以接近盖构件202，例如，即使当从连通路径214被供给至阀体容纳部216的内部的冲洗流体的流体压力低时，也能够通过朝向盖构件202所在的一侧(箭头A1方向)容易地且可靠地移动阀体232并且朝向盖构件202所在的一侧(箭头A1方向)按压阀体232来进行密封。
即，即使当来自冲洗流体的按压力低时，也可以通过阀体232可靠地进行密封。
此外，因为其中一些物质可以自由移动的空间被设置在阀体232中的阀部222下方，所以即使当异物等等与冲洗流体混合时，异物等等可以向下移动，借此异物等等被夹在阀部222和盖构件202之间并由此在阀部222等上产生划痕的情况被避免。
不言而喻，根据本发明的切换阀不限于上述实施例，并且在不脱离本发明的主旨的情况下，可以采用各种构造。

Claims (13)

1.一种切换阀(10，150，200，230)，其特征在于，所述切换阀包括本体(12，18，162，170，202)和旋转体(16，156，208)，所述本体(12，18，162，170，202)包括引入端口(96)和多个导出端口(98，204)，液体被引入所述引入端口(96)，所述液体从所述导出端口(98，204)导出，所述旋转体(16，156，208)被可旋转地设置在所述本体(12，18，162，170，202)中，其中由于所述旋转体(16，156，208)通过驱动部(14)的驱动作用而旋转，所述多个导出端口(98，204)中的任何一个导出端口和所述引入端口(96)经由连通路径(78，184，186，214)彼此连通，并且所述液体至所述导出端口(98，204)的供给状态被切换，所述连通路径被形成在所述旋转体(16，156，208)的端部，
其中，所述旋转体(16)的所述端部被设置成面向形成有所述引入端口(96)和所述导出端口(98)的所述本体(18，170，202)的内壁表面，
阀体(82，154，206，232)被设置在所述端部，所述阀体(82，154，206，232)被构造成关闭除了导出所述液体的所述导出端口(98，204)之外的另一个导出端口(98，204)，并且
在所述旋转体(16，156，208)的轴向方向上的空间被设置在所述端部和所述内壁表面之间。
2.如权利要求1所述的切换阀，其特征在于，其中，引导体(80，174)被设置在所述旋转体(16，156)中，所述引导体(80，174)与所述旋转体(16，156)面向的所述本体(18，170)的所述内壁表面接触。
3.如权利要求1或2所述的切换阀，其特征在于，其中，通过设置在所述旋转体(16)中的弹性构件(92)，所述阀体(82)朝向所述导出端口(98)所在的一侧被偏压。
4.如权利要求2所述的切换阀，其特征在于，其中，所述旋转体(16，208)相对于容纳所述旋转体(16，208)的容纳孔(30，172)被可旋转地支撑，并且
密封构件(70)被设置在面向所述容纳孔(30，172)的所述旋转体(16，208)的外周表面上。
5.如权利要求3所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(82)是形成为具有比所述导出端口(98)的路径直径大的直径的球体。
6.如权利要求5所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(82)包括数量比所述导出端口(98)的数量少1个的阀体(82)。
7.如权利要求1所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(154)是提升阀(152)，所述提升阀(152)被构造成在所述旋转体(156)的轴向方向上移动，且在阀关闭方向上被弹簧(196)偏压。
8.如权利要求7所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(154)通过设置在所述旋转体(156)的端面上的突起(160)抵抗所述弹簧(196)的弹力而朝向所述本体(170)所在的一侧被按压。
9.如权利要求1所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(206，232)是具有柔性的膈膜阀，并且所述膈膜阀的外边缘被保持。
10.如权利要求9所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(206)通过由所述液体的供给作用按压而进入阀打开状态，并且与所述本体(202)的内壁表面接触。
11.如权利要求10所述的切换阀，其特征在于，其中，所述阀体(206)被构造成关闭与所述连通路径(214)连通的连通端口(220)。
12.如权利要求1所述的切换阀，其特征在于，其中，所述导出端口(98，204)被设置成在所述本体(18，170，202)的圆周方向上以规定间隔彼此分离，并且
所述引入端口(96)被设置在所述本体(18，170，202)和所述导出端口(98，204)的中心。
13.如权利要求4所述的切换阀，其特征在于，其中，排水端口(42，199，234)被设置在所述本体(12，162)中，并且被构造成使得所述容纳孔(30，172)的底部与外部彼此连通。
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