JP2004162822A - Multi-directional selector valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は多方向切換弁に係り、詳しくは、ボール状の弁体を用いた多方向切換弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の3方弁は、流体の出入口が3つの方向についており、円錐状のせん(plug)の回転位置によって流体を流す方向を変更する構成となっている。以下、従来の3方弁の構成について、図面に基づいて簡単に説明する。図9は、3方弁の断面平面図、図10は、同じく断面側面図である。弁の本体91には、テーパーを有するプラグ92が回動自在に挿入され、プラグ92のテーパー面921と本体91のプラグ収納部93との間は、グリスなどの潤滑剤が充填され、これによってシールされている。プラグ92には、図9に示されているように、流路94が形成され、それぞれの軸線が、プラグ92の回転軸の軸線O1上で直交するように、流路94の両端開口部941、942が設けられている。また、本体91には、3つの流路911、912、913が形成されており、各流路911、912、913の軸線n1、n2、n3は、プラグ92の回転軸の軸線O1に直交する平面内に含まれ、この平面とプラグ92の回転軸の軸線O1との交点において、相互に直交するように構成されている。
【0003】
以上のような構成において、プラグ92を90度単位で回転させると、流路94の両端開口部941、942が、流路911と流路912又は、流路912と流路913にそれぞれ接続され、流路911と流路912が連通した状態、流路912と流路913が連通した状態、或いはいずれの流路も連通していない状態(閉じ状態)に切り替えられる。
更に、このような3方弁には、以下のような従来技術がある。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−304013号公報。
【特許文献2】
特開2000−291813号公報。
【特許文献3】
特開2002−228023号公報。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の3方向弁には、以下のような問題点があった。プラグは、弁本体とテーパー面において面接触をしながら回転するため、プラグを操作する際の抵抗が大きく、コック操作のために多大なトルクが必要となるとともに、弁自体の耐久性も低い。また、シール性を担保するための潤滑剤の耐用期間が短い。
さらに、3方向に設けられる流路は、それぞれプラグの回転軸の軸線に対して直交している必要があるという、設計上の制約がある。このような制約は、例えば、弁体が球体である構成の3方弁(特許文献1〜3参照)においても同様に認められるものである。
この発明の目的は、操作性、シール性及び耐久性が向上し閉じ状態の設定が可能な多方向切換弁を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成する本発明は以下の構成を有する。
(1)本体と、
本体内に形成された弁室と、
前記弁室内に回動自在に収納された回転体形状の弁体と、
前記弁室に第1開口部を有する第1流路と、
前記弁室に第2開口部を有する第2流路と、
前記弁室に第3開口部を有する第3流路と、
前記弁体に設けられ、弁体の回転軸線に軸線が直交する接続口と、前記弁体が回転軸を中心として回転した場合に描かれる前記接続口の軌跡に対して、該軌跡から外れた位置に設けられた開口とを両端に備えた弁体流通路と
前記弁体の回転軸上に配置され、一端が弁体に接続され、他端には操作手段が接続された操作軸とを備え、
前記第1開口部と前記第2開口部は、その軸線が前記弁体の回転軸線に対してそれぞれ直交する位置に設けられ、弁体の回動位置によって、弁体流通路の接続口が前記第1開口部又は前記第2開口部のいずれかに接続される構成であって、前記弁室内の前記弁体の外側には、第3開口部と、弁体流通路の開口とを連通する流通部が形成されていることを特徴とする多方向切換弁。
【0007】
(2) 前記第1開口部と前記第2開口部の各軸線は、弁体の回転軸に直交する1本の直線上に位置し、第1開口部と前記第2開口部の周囲には、それぞれOリング状のシール部材が介挿されている上記(1)に記載の多方向切換弁。
【0008】
(3) 前記弁体は、前記第1開口部と前記第2開口部の双方を閉じる回転位置を有している上記(1)又は(2)に記載の多方向切換弁。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。以下に説明する本発明の実施形態は、3方向切換弁1である。図1は、3方向切換弁1の側面断面図、図2は、同じく全体平面図、図3は同じく全体正面図、図4は、同じく断面背面図である。
3方向切換弁1は、弁本体2と、弁本体2内に回動自在に収納された弁体3と、弁体3を回動操作する操作手段4とを備えている。弁本体2は、弁体3を収納する基体5と、基体5に螺入されて内部に弁室21を形成する蓋体6を備えている。
【0010】
基体5は、蓋体6が螺合される雌ネジ部51を有する接続開口部52を備えており、接続開口部52の深部には、弁室21が形成される空間53が形成され、さらに空間53において、接続開口部52の反対側には、第2流路72が第2開口部721を介して連通している。弁室21には、操作手段4を構成する操作軸41が挿通する挿通孔53が連通している。
また、基体5には、図2又は図4に示されているように、第2流路72に直交する方向に、第3流路73が形成されており、この第3流路73の一端は、弁室21に、第3開口部731を介して連通している。
【0011】
蓋体6は、筒状に形成され、中心部には、軸方向に第1流路71が形成され、蓋体6の先端部には、第1開口部711が設けられている。蓋体6の先端外周部には、基体5の接続開口部52に螺合する雄ネジ部61が形成されている。蓋体6の先端には、凹部62が形成され、凹部62中央には、前述の第1開口部711が形成されている。
【0012】
弁本体2は、基体5に蓋体6を螺合することによって構成される。そして、基体5の空間53と、蓋体6の凹部62とによって弁室21が形成され、弁室21内には、弁体3が収納される。
弁体3には、弁体流通路31が形成されており、この流通路31の一端の開口311は、弁体3の回転軸の軸線O0(回転軸線)上に形成されている。また、流通路31の他端開口部は、第1開口部711や第2開口部721に接続される接続口312となっており、弁体3の回転軸の軸線O0に対して、直交する方向に軸線が向く位置に形成されている。弁体3において、回転軸の軸線O0上には、開口311の反対側に、溝32が形成されており、この溝32に操作軸41の先端接合部411が接合される。
【0013】
弁室21内において、弁体3と弁室21の内壁との間には、Oリング状のシール部材211a、211bが介挿されている。シール部材211a、211bは、第1開口部711と第2開口部721の周囲に沿って配置され、弁体3の接続口312が、第1開口部711や第2開口部721が接続された状態において、第1流路71と流通路31との接続部分での密閉性や、又は第2流路72と流通路31と接続部分での密閉性を確保するとともに、後述する流通部22における密閉性を確保する。
【0014】
一方、操作軸41と挿通孔53の内壁との間には、Oリング状のシール部材が介挿されている。操作軸41は挿通孔53で回動自在に支持されている。操作軸41の基端部は、挿通孔53の外側に突出し、雄ネジが形成された接続部412が形成されている。この接続部412は、互いに平行な面取部412a、412bが形成され、この面取部412a、412bには、操作手段としてのハンドル42の一端に形成された嵌合孔421が嵌合される。ハンドル42の他端には把手部422が設けられている。ハンドル42は、接続部412に螺合されているボルト43によって、操作軸41に締着されている。ハンドル42の方向は、弁体3の接続口312の開口方向に合致して取り付けられており、ハンドル42の方向によって、弁体3の回動位置と、流路の接続状態が把握できる構成となっている。
【0015】
以上のように構成された弁本体2は、第1流路71、第2流路72、第3流路73の3つの流路と、弁体3を収納する弁室21とを備えている。第1流路71、第2流路72、第3流路73は、それぞれ弁室21に連通する第1開口部711、第2開口部721、第3開口部731とを備えている。第1開口部711、第2開口部721、第3開口部731の中心を通る軸線m1、m2、m3は、弁体3の中心で(弁体3の回転軸の軸線O0上で)交差している。第1流路71、弁室21、第2流路72は、この順に同一直線上に配置されている。
【0016】
従って、第1開口部711と第2開口部721は、同一軸線上に位置し、弁室21内において、お互いに向き合った位置に配置されている。換言すると、第1開口部711と第2開口部721は、それぞれ開口部が含まれる平面が、相互に平行となるように構成されている。
弁本体2は、弁室21内において、弁体3との間に形成された空間によって流通部22が形成されている。弁体3の流通路31の開口311は、流通部22に開口しており、この流通路31を介して、弁室21内に開口している第3開口部731に連通している。
【0017】
以上のように構成された、本発明の3方向切換弁1の作用について説明する。この3方向切換弁1の使用態様の一例として、第1流路71と第2流路72から、オイルなどの液体が流入し、第3流路73へ液体を流出させる管路に配置されている状態を前提に説明する。図1、図2及び図5に示されているように、ハンドル42を第1流路71の方向に向けると、第1開口部711と弁体3の接続口312が接続され、液体は、第1開口部711から弁体3の流通路31を通って、開口311から流通部22内に流入し、流通部22から第3開口部731を介して、第3流路73へ流出される。
【0018】
図6に示されているように、図5に示されているハンドル4の位置から、平面視で、90度右回転させ、ハンドル4を第3流路73の軸線m3の延長線に合わせた位置に切り替えると、第1開口部711と第2開口部721は、弁体3によって塞がれ、流通路31の両端開口である開口311、接続口312は、いずれも流通部22内に開口した状態となり、第1流路71、第2流路72、第3流路73のいずれもが、相互に連通しない閉じ状態となる。
【0019】
さらに、図6に示されているハンドル4の位置から、平面視で、90度右回転させ、ハンドル4を第2流路72の軸線m2に合わせた位置に切り替えると、第2開口部721と弁体3の接続口312が接続され、液体は、第2開口部721から弁体3の流通路31を通って、開口311から流通部22内に流入し、流通部22から第3開口部731を介して、第3流路73へ流出される。
【0020】
以上説明した構成の他、第3流路73は、図8に示されているように、回転軸の軸線O0と軸線m1、m2とを含む平面にと対して、軸線m3が直交している必要はなく、軸線m1、m2を含む直線を中心として、放射方向に設けられていてもよい。また、複数個の流路が接続されていてもよい。また、軸線m3の延長線が、必ずしも弁体3の中心を通る必要もなく、図8に示されているように、軸線m3の延長線が弁体3の中心Pを外れていてもよい。
【0021】
以上のように、本発明の多方向切換弁によれば、第3流路73の設定に制約が少ないので、設計の幅が広がり、汎用性が向上する。さらに、上記のように、第1流路71と第2流路72の軸線m1、m2が、共に一直線上に位置している構成に限らない。例えば、弁体3の回転軸の軸線O0上で交差していれば、軸線m1と軸線m2とが120度の角度で交差する構成であってもよく、さらに90度以上であれば、他の角度であってもよい。この場合には、第3流路73を設定し得る範囲が更に広がる。
【0022】
更に、軸線m1と軸線m2とが120度の角度で交差する構成とした場合に、軸線m1と軸線m2か含まれる平面内において、軸線m1と軸線m2に、それぞれ軸線が120度で交差する第4流路を設け、接続口312が接続する第4開口部を、弁室21内に設けることもできる。この場合には、3方向の流入口(第1流路、第2流路、第4流路)から流入する液体を、第3流路73へ導く切換弁として構成することができる。
【0023】
さらに、弁体3の開口311の形成位置は、弁体3が回転軸を中心に回転した際に形成される接続口312の軌跡から外れた位置であれば、特に限定されず、必ずしも、回転軸の軸線O0上に位置していなくてもよい。
以上説明した構成においては、液体の流通方向は、逆であってもよく、特に液体の流通方向は限定されない。また、操作手段は、他の構成を採ることができる。例えば、モータ等の動力源により回動する駆動軸が操作軸41に接続されてあってもよく、或は、カム機構等によって揺動するアームが、ハンドル42の先端部に接続された構成であってもよい。
【0024】
【発明の効果】
請求項1に記載の本発明によれば、操作抵抗が従来も低く、シール性、耐久性が向上した多方向切換弁を提供することができる。また、第3流路の設定に制約が少なくなるので、設計の幅が広がり、汎用性が向上する。
【0025】
請求項2に記載の本発明によれば、第1開口部と第2開口部が、弁体を挟む位置に設けられているので、シール部材によるシール作用が一層良好に発揮される。
請求項3に記載の本発明によれば、弁体の回転位置によって、第1開口部と第2開口部が同時に閉じられた状態とすることができ、いずれも流路も遮断された閉じ状態とすることが可能な多方向切換弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】3方向切換弁の側面断面図である。
【図2】3方向切換弁の全体平面図である。
【図3】3方向切換弁の全体正面図である。
【図4】3方向切換弁の断面背面図である。
【図5】3方向切換弁の弁体の位置を模式的に表した平面図である。
【図6】3方向切換弁の弁体の位置を模式的に表した平面図である。
【図7】3方向切換弁の弁体の位置を模式的に表した平面図である。
【図8】3方向切換弁の他の構成例を示す断面背面図である。
【図9】従来の3方弁の断面平面図である。
【図10】従来の3方弁の断面側面図である。
【符号の説明】
1 3方向切換弁
2 弁本体
21 弁室
22 流通部
3 弁体
31 流通路
312 接続口
4 操作手段
41 操作軸
71 第1流路
711 第1開口部
72 第2流路
721 第2開口部
73 第3流路
731 第3開口部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multidirectional switching valve, and more particularly, to a multidirectional switching valve using a ball-shaped valve element.
[0002]
[Prior art]
The conventional three-way valve has three inlets / outlets for the fluid, and has a configuration in which the direction in which the fluid flows is changed according to the rotational position of the conical plug. Hereinafter, a configuration of a conventional three-way valve will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 9 is a sectional plan view of the three-way valve, and FIG. 10 is a sectional side view of the same. A
[0003]
In the above configuration, when the
Further, such a three-way valve has the following conventional technology.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-304031.
[Patent Document 2]
JP-A-2000-291813.
[Patent Document 3]
JP-A-2002-228023.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional three-way valve has the following problems. Since the plug rotates while making surface contact with the valve body on the tapered surface, resistance at the time of operating the plug is large, a large amount of torque is required for cock operation, and the durability of the valve itself is low. In addition, the service life of the lubricant for ensuring the sealing property is short.
Further, there are design restrictions that the flow paths provided in three directions need to be orthogonal to the axis of the rotation axis of the plug. Such a restriction is similarly recognized, for example, in a three-way valve (see Patent Documents 1 to 3) in which the valve body is a spherical body.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-directional switching valve capable of setting a closed state with improved operability, sealability and durability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that achieves the above object has the following configuration.
(1) the main body,
A valve chamber formed in the body,
A rotary body-shaped valve body rotatably housed in the valve chamber;
A first flow path having a first opening in the valve chamber;
A second flow path having a second opening in the valve chamber;
A third flow path having a third opening in the valve chamber;
A connection port provided on the valve body, the axis of which is orthogonal to the rotation axis of the valve body, and a trajectory of the connection port drawn when the valve body rotates about the rotation axis, deviated from the trajectory. An opening provided at a position and a valve body flow passage provided at both ends and an operation shaft connected to the valve body at one end, and an operation shaft connected to operating means at the other end. Prepare,
The first opening and the second opening are provided at positions where their axes are respectively orthogonal to the rotation axis of the valve body, and depending on the rotation position of the valve body, the connection port of the valve body flow path is formed as described above. It is configured to be connected to either the first opening or the second opening, and communicates the third opening and the opening of the valve body flow passage outside the valve body in the valve chamber. A multidirectional switching valve, wherein a flow portion is formed.
[0007]
(2) The respective axes of the first opening and the second opening are located on one straight line orthogonal to the rotation axis of the valve body, and the first opening and the second opening are located around the first opening and the second opening. The multi-directional switching valve according to the above (1), in which an O-ring-shaped seal member is inserted.
[0008]
(3) The multidirectional switching valve according to the above (1) or (2), wherein the valve body has a rotational position that closes both the first opening and the second opening.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. An embodiment of the present invention described below is a three-way switching valve 1. 1 is a side sectional view of the three-way switching valve 1, FIG. 2 is an overall plan view, FIG. 3 is an overall front view, and FIG. 4 is a sectional rear view.
The three-way switching valve 1 includes a
[0010]
The
In addition, as shown in FIG. 2 or FIG. 4, a
[0011]
The
[0012]
The
A valve
[0013]
In the
[0014]
On the other hand, an O-ring shaped seal member is inserted between the
[0015]
The
[0016]
Therefore, the
In the
[0017]
The operation of the three-way switching valve 1 of the present invention configured as described above will be described. As an example of the mode of use of the three-way switching valve 1, the three-way switching valve 1 is disposed in a conduit through which liquid such as oil flows in from the
[0018]
As shown in FIG. 6, from the position of the handle 4 shown in FIG. 5, the handle 4 is rotated clockwise by 90 degrees in a plan view to align the handle 4 with the extension of the axis m3 of the
[0019]
Further, when the handle 4 is rotated to the right by 90 degrees in plan view from the position of the handle 4 shown in FIG. 6 to switch the handle 4 to a position aligned with the axis m2 of the
[0020]
Another configuration described above, the
[0021]
As described above, according to the multidirectional switching valve of the present invention, the setting of the
[0022]
Further, in a case where the axis m1 and the axis m2 intersect at an angle of 120 degrees, in the plane including the axis m1 and the axis m2, the axis intersects the axis m1 and the axis m2 at 120 degrees, respectively. Four flow paths may be provided, and a fourth opening to which the
[0023]
Furthermore, the formation position of the
In the configuration described above, the flow direction of the liquid may be reversed, and the flow direction of the liquid is not particularly limited. Further, the operation means can adopt another configuration. For example, a drive shaft that is rotated by a power source such as a motor may be connected to the
[0024]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a multi-directional switching valve having a low operation resistance and a high sealing performance and improved durability. In addition, since the setting of the third flow path is less restricted, the range of design is widened and the versatility is improved.
[0025]
According to the second aspect of the present invention, since the first opening and the second opening are provided at positions sandwiching the valve body, the sealing effect of the sealing member is more effectively exerted.
According to the third aspect of the present invention, the first opening and the second opening can be closed at the same time depending on the rotational position of the valve body. It is possible to provide a multidirectional switching valve capable of:
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a three-way switching valve.
FIG. 2 is an overall plan view of a three-way switching valve.
FIG. 3 is an overall front view of the three-way switching valve.
FIG. 4 is a sectional rear view of the three-way switching valve.
FIG. 5 is a plan view schematically showing a position of a valve body of the three-way switching valve.
FIG. 6 is a plan view schematically showing a position of a valve body of the three-way switching valve.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a position of a valve body of the three-way switching valve.
FIG. 8 is a cross-sectional rear view showing another configuration example of the three-way switching valve.
FIG. 9 is a cross-sectional plan view of a conventional three-way valve.
FIG. 10 is a cross-sectional side view of a conventional three-way valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-
Claims (3)
本体内に形成された弁室と、
前記弁室内に回動自在に収納された回転体形状の弁体と、
前記弁室に第1開口部を有する第1流路と、
前記弁室に第2開口部を有する第2流路と、
前記弁室に第3開口部を有する第3流路と、
前記弁体に設けられ、弁体の回転軸線に軸線が直交する接続口と、前記弁体が回転軸を中心として回転した場合に描かれる前記接続口の軌跡に対して、該軌跡から外れた位置に設けられた開口とを両端に備えた弁体流通路と
前記弁体の回転軸上に配置され、一端が弁体に接続され、他端には操作手段が接続された操作軸とを備え、
前記第1開口部と前記第2開口部は、その軸線が前記弁体の回転軸線に対してそれぞれ直交する位置に設けられ、弁体の回動位置によって、弁体流通路の接続口が前記第1開口部又は前記第2開口部のいずれかに接続される構成であって、前記弁室内の前記弁体の外側には、第3開口部と、弁体流通路の開口とを連通する流通部が形成されていることを特徴とする多方向切換弁。Body and
A valve chamber formed in the body,
A rotary body-shaped valve body rotatably housed in the valve chamber;
A first flow path having a first opening in the valve chamber;
A second flow path having a second opening in the valve chamber;
A third flow path having a third opening in the valve chamber;
A connection port provided on the valve body, the axis of which is orthogonal to the rotation axis of the valve body, and the trajectory of the connection port drawn when the valve body rotates about the rotation axis, deviated from the trajectory. An opening provided at a position and a valve body flow path provided at both ends and an operation shaft arranged on the rotation axis of the valve body, one end connected to the valve body, and the other end connected to an operation means. Prepare,
The first opening and the second opening are provided at positions where their axes are respectively orthogonal to the rotation axis of the valve body, and depending on the rotational position of the valve body, the connection port of the valve body flow passage is formed as described above. It is configured to be connected to either the first opening or the second opening, and the third opening and the opening of the valve body flow passage communicate with the outside of the valve body in the valve chamber. A multidirectional switching valve, wherein a flow portion is formed.
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004162822A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101442118B1 (en) * | 2014-07-01 | 2014-09-22 | 한국생산기술연구원 | fuel changing device for bi-fuel generator |
-
2002
- 2002-11-13 JP JP2002329845A patent/JP2004162822A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101442118B1 (en) * | 2014-07-01 | 2014-09-22 | 한국생산기술연구원 | fuel changing device for bi-fuel generator |
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