JP2017223303A - Flow passage selector valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流路切換弁に係り、例えばボール状の弁体(ボール弁体)を弁室内で回転摺動させることにより流路を切り換えるロータリー形の流路切換弁に関する。 The present invention relates to a flow path switching valve, for example, a rotary flow path switching valve that switches a flow path by rotating and sliding a ball-shaped valve body (ball valve body) in a valve chamber.
この種の従来の流路切換弁として、流入口と流出口とが設けられており且つ内部に弁室が形成されている弁ケース(弁本体)と、前記弁室内に回転可能に収納されていて内部に流路が形成されているボール状弁体と、前記流入口と流出口とに関連して配置されており前記ボール状弁体が押し付けられる弁座(シート部材)とを備え、前記ボール状弁体の回転に応じて、前記流入口と前記流出口とが、前記ボール状弁体の前記流路を通じて連通される状態と前記弁座に押し付けられて遮断される状態とに切り換えられるようにされ、前記ボール状弁体の中心がその回転軸に対して偏心しているもの(ボール弁)が知られている。 As a conventional flow path switching valve of this type, a valve case (valve body) having an inlet and an outlet and having a valve chamber formed therein is rotatably accommodated in the valve chamber. A ball-shaped valve body having a flow path formed therein, and a valve seat (seat member) disposed in association with the inlet and the outlet and pressed against the ball-shaped valve body, According to the rotation of the ball-shaped valve body, the inflow port and the outflow port are switched between a state in which the inflow port and the outflow port are communicated through the flow path of the ball-shaped valve body and a state in which the ball-shaped valve body is pressed against the valve seat and blocked. It is known that the center of the ball-shaped valve element is eccentric with respect to the rotation axis (ball valve).
上記した如くの従来の流路切換弁(ボール弁)では、ボール状弁体の中心と、ボール状弁体を回転させる弁軸の回転軸(すなわち、ボール状弁体の回転軸)とが偏心した構造であるから、流路切換時に、弁体は弁座を強く押し付けた状態で該弁座と摺動することがなく、摺動抵抗を軽減でき、当該弁体の回転に要するトルクが抑えられ、モータの負荷が小さくなる。また、常時、弁座面(シール面)で摺動しないので、弁体及び弁座のシール面の傷付きや摩耗を抑えることができる(例えば、下記特許文献1参照)。 In the conventional flow path switching valve (ball valve) as described above, the center of the ball-shaped valve element and the rotation axis of the valve shaft that rotates the ball-shaped valve element (that is, the rotation axis of the ball-shaped valve element) are eccentric. Because of this structure, when switching the flow path, the valve body does not slide against the valve seat while strongly pressing the valve seat, reducing sliding resistance and reducing the torque required for rotation of the valve body. This reduces the load on the motor. Moreover, since it does not always slide on the valve seat surface (seal surface), it is possible to suppress damage and wear of the valve body and the seal surface of the valve seat (for example, see Patent Document 1 below).
ところで、上記した如くの従来の流路切換弁では、流路形成時において、弁体の流路が形成されていない部分(弁体の弁軸の回転軸から遠い振れ回り部分)がある入出口(流入口又は流出口)に対応して配設された弁座(のシール面)に強く押し付けられてその入出口が閉塞されるが、弁体は、別の入出口では、その入出口に対応して配設された弁座(のシール面)からは離間することになる。 By the way, in the conventional flow path switching valve as described above, when the flow path is formed, there is an inlet / outlet portion where the flow path of the valve body is not formed (the part of the valve body that is far from the rotation axis of the valve shaft). The valve seat (seal surface) disposed corresponding to (inlet or outlet) is strongly pressed to close the inlet / outlet, but the valve body is not connected to the inlet / outlet at another inlet / outlet. It will be separated from the corresponding valve seat (seal surface).
そのため、逆圧の発生によって流体が逆方向に流れる場合や弁体により閉塞される入出口を流入口として使用して流体を流す(つまり、弁体により閉塞される入出口側から流体を流す)場合、その流体の圧力(流体圧)によって弁体が(例えば逆方向へ)押されて弁室内で変位し、弁体と弁座との間に隙間が発生して、弁漏れが発生するといった懸念があった。また、前述のように、弁体が押されて変位することで、弁体を回転させるための弁軸が塑性変形してしまうといった懸念もあった。 Therefore, when the fluid flows in the reverse direction due to the generation of the reverse pressure, the fluid flows by using the inlet / outlet closed by the valve body as the inlet (that is, the fluid flows from the inlet / outlet side closed by the valve body). In this case, the valve body is pushed by the pressure of the fluid (fluid pressure) (for example, in the reverse direction) and displaced in the valve chamber, a gap is generated between the valve body and the valve seat, and valve leakage occurs. There was concern. In addition, as described above, there is a concern that the valve shaft for rotating the valve body may be plastically deformed when the valve body is pushed and displaced.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、流路切換時における摺動抵抗等を抑えながら、流路形成時における逆圧発生時等の弁漏れを阻止でき、かつ、弁体を回転させる弁軸の塑性変形を防ぐことのできる流路切換弁を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to prevent valve leakage at the time of back pressure generation at the time of flow path formation while suppressing sliding resistance at the time of flow path switching. An object of the present invention is to provide a flow path switching valve that can prevent and prevent plastic deformation of a valve shaft that rotates a valve body.
上記する課題を解決するために、本発明に係る流路切換弁は、内部に弁室が形成されるとともに、該弁室に開口せしめられた複数の入出口が設けられた弁本体と、前記弁室内に回転自在に配在され且つ内部に流路が形成された弁体と、前記弁体と前記入出口との間を封止すべく、前記弁体と前記入出口との間に配置されたシート部材と、前記シート部材を前記弁体に押し付けるべく、前記シート部材を前記弁体側に付勢する付勢部材と、前記弁体を回転軸線周りで回転させる回転駆動部と、を備え、前記弁体を回転させることにより、前記複数の入出口の連通状態が前記弁体の前記流路を通じて選択的に切り換えるようにされた流路切換弁であって、前記弁体に、該弁体を回転して流路を切り換えるときに、前記シート部材に摺動して、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シート部材を前記弁体から離間させるカム部が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a flow path switching valve according to the present invention includes a valve body in which a valve chamber is formed and a plurality of inlets / outlets opened in the valve chamber, A valve body that is rotatably arranged in the valve chamber and has a flow path formed therein, and is disposed between the valve body and the inlet / outlet to seal between the valve body and the inlet / outlet. A urging member that urges the seat member toward the valve body to press the seat member against the valve body, and a rotation drive unit that rotates the valve body around a rotation axis. A flow path switching valve configured to selectively switch the communication state of the plurality of inlets / outlets through the flow path of the valve body by rotating the valve body, the valve body including the valve When rotating the body and switching the flow path, sliding on the sheet member, Cam unit for separating the sheet member against the urging force of the energizing member from the valve body is characterized in that is provided.
好ましい態様では、前記カム部は、前記弁体のうち流路形成時に前記シート部材の内周シール面と対接せしめられる外周シール面より上側及び/又は下側に設けられる。 In a preferred aspect, the cam portion is provided above and / or below the outer peripheral seal surface that is brought into contact with the inner peripheral seal surface of the seat member when the flow path is formed in the valve body.
更に好ましい態様では、前記カム部は、前記弁体の回転軸線方向で視て多角形状を有する。 In a further preferred aspect, the cam portion has a polygonal shape when viewed in the rotation axis direction of the valve body.
更に好ましい態様では、前記カム部に、前記回転駆動部の回転力を前記弁体に伝達する弁軸が嵌合される嵌合溝が形成される。 In a further preferred aspect, the cam portion is formed with a fitting groove into which a valve shaft that transmits the rotational force of the rotation driving portion to the valve body is fitted.
別の好ましい態様では、前記弁室における前記弁体の回転軸線に対して反対側に一対の入出口が開口せしめられており、前記一対の入出口に対応して前記弁体の回転軸線に対して反対側に対向配置されるように、一対のシート部材が配在される。 In another preferred embodiment, a pair of inlets / outlets are opened on the opposite side to the rotation axis of the valve body in the valve chamber, and the rotation axis of the valve body is corresponding to the pair of inlets / outlets. A pair of sheet members are arranged so as to face each other on the opposite side.
別の好ましい態様では、前記付勢部材は、圧縮コイルばねで構成される。 In another preferred aspect, the biasing member is constituted by a compression coil spring.
他の好ましい態様では、前記付勢部材は、前記弁本体における前記入出口周りに設けられた環状装着溝に内装される。 In another preferred aspect, the urging member is housed in an annular mounting groove provided around the inlet / outlet in the valve body.
本発明によれば、弁室内に回転自在に配在された弁体に、該弁体を回転して流路を切り換えるときに、弁体と入出口との間に配置されたシート部材に摺動して、シート部材を弁体側に付勢する付勢部材の付勢力に抗して前記シート部材を前記弁体から離間させるカム部が設けられているので、流路切換時に、前記カム部によりシート部材が弁体から離されて弁体がシート部材と摺動することがない。また、流路形成時には、付勢部材(の付勢力)によってシート部材が弁体に押し付けられ、確実なシール性が確保される。そのため、流路切換時における摺動抵抗等を抑えながら、流路形成時における逆圧発生時等の弁漏れを阻止でき、かつ、弁体を回転させる弁軸の塑性変形を防止することが可能となる。 According to the present invention, when the valve body is rotated to switch the flow path to the valve body that is rotatably disposed in the valve chamber, the sheet member disposed between the valve body and the inlet / outlet is slid. Since the cam portion that moves and separates the seat member from the valve body against the urging force of the urging member that urges the seat member toward the valve body side is provided, the cam portion Thus, the seat member is not separated from the valve body, and the valve body does not slide with the seat member. Further, when the flow path is formed, the seat member is pressed against the valve body by the urging member (the urging force thereof), and a reliable sealing property is ensured. For this reason, it is possible to prevent valve leakage such as when reverse pressure occurs during flow path formation while suppressing sliding resistance during flow path switching, and to prevent plastic deformation of the valve shaft that rotates the valve element. It becomes.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、誇張して描かれている場合がある。また、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、図1の方向矢印表示を基準としており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。 In each drawing, gaps formed between members, separation distances between members, etc. may be exaggerated for easy understanding of the invention and for convenience of drawing. is there. Further, in this specification, descriptions representing positions and directions such as up and down, left and right, and front and rear are based on the directional arrow display in FIG. 1 and do not refer to positions and directions in the actual use state.
図1は、本発明に係る流路切換弁の一実施形態を示す部分切欠(平面視で中心角90度部分が切欠)斜視図であり、図2は、図1の弁体を示す斜視図である。 FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a flow path switching valve according to the present invention (a portion having a central angle of 90 degrees in a plan view), and FIG. 2 is a perspective view showing the valve body of FIG. It is.
図示実施形態の流路切換弁1は、例えば自動車のエンジンルーム内等を流れる流体の流路を多方向に切り換えるロータリー形の三方切換弁として使用されるもので、基本的に、弁室11を有する弁本体10と、弁室11内に回転自在に配在されたボール状の弁体(ボール弁体ともいう)20と、弁体20を回転軸線(中心線)O周りで回転させるべく、弁本体10の上部に配置されたモータ(回転駆動部)50と、を備えている。なお、弁体20の回転軸線(上下方向に延びる軸線)Oは、後述する流入口p10や弁軸26の中心線と同軸とされている。
The flow path switching valve 1 of the illustrated embodiment is used as, for example, a rotary three-way switching valve that switches the flow path of a fluid flowing in an engine room of an automobile in multiple directions. In order to rotate the
前記弁本体10は、例えば合成樹脂製や金属製とされた横倒し円筒状の基体部材12とホルダ部材15とで構成されており、前記基体部材12は、内部に弁室11が形成されるとともに、その底部及び右部にそれぞれ、前記弁室11に開口する、縦向きの流入口p10及び横向きの流出口p1が設けられている(図3及び図4も併せて参照)。また、前記基体部材12の天井部には、弁体20に連結される弁軸26が挿通される嵌挿穴13が設けられている。基体部材12の左端開口には、前記弁室11に開口する横向きの流出口p2が(基体部材12の右部に形成された流出口p1と対向するように)設けられた短円筒状のホルダ部材15が、超音波溶着、圧入、かしめ等により内嵌固定されている。
The
すなわち、弁本体10には、弁室11の底部に開口せしめられた流入口p10が設けられるとともに、弁室11の側部に開口せしめられた流出口p1、p2が180度の角度間隔をあけて(言い換えれば、弁体20の回転軸線Oに対して反対側に対向するように)設けられている。
That is, the
前記弁体20は、例えば合成樹脂や金属等から作製され、前記弁本体10に設けられた流入口p10及び2つの流出口p1、p2を選択的に連通させるべく、言い換えれば、流入口p10及び2つの流出口p1、p2の連通状態を選択的に切り換えるべく、内部に流路(内部流路)21が設けられている。
The
前記内部流路21は、図2を併せて参照すればよく分かるように、弁体20内をその下部から側部まで貫通する側面視逆L字状ないしはへ字状かつ断面円形の貫通孔で構成されており、その下部開口が流入口p10と常時連通するとともに、その側部開口が2つの流出口p1、p2のいずれかと択一的に連通するようにされている。
The
また、弁体20の上部及び下部(における内部流路21の下部開口の周り)(より具体的には、流路形成時に円環状のシート部材31、32の内周シール面31A、32Aと対接せしめられる外周シール面(曲面)24より上側及び下側の部分)には、流路切換時における摺動抵抗を軽減すべく(後で詳述)、略同形状の上部カム部22及び下部カム部23が(上向き及び下向きに)突設されている。
Further, the upper and lower portions of the valve body 20 (around the lower opening of the internal flow path 21) (more specifically, the inner
上部カム部22及び下部カム部23はそれぞれ、平面視で(回転軸線O方向で視て)略正方形状を有するとともに、その4つの角部が面取りされた形状を有しており、この上部カム部22及び下部カム部23の外周(面)は、その外側に配置されるシート部材31、32の内周(カム面)と摺動するカム面22C、23Cとされる(後で詳述)。弁体20の上部に形成された上部カム部22には、平面視T字状の嵌合溝25が設けられ、この嵌合溝25に、モータ50(の出力軸)に連結される弁軸26の先端部(に形成された平面視T字状の係合部)が嵌合されることにより、モータ50の回転力が弁軸26を介して弁体20に伝達されて、当該弁体20が回転せしめられる。なお、ここでは、弁軸26に、シール部材としてのOリング27が二段介装されている。ここでは、前記弁軸26の先端部は、前記嵌合溝25に上下方向(軸線O方向)で若干の隙間を持って内嵌されている。
Each of the
また、図1とともに図3及び図4を参照すればよく分かるように、弁本体10の内壁面における各流出口p1、p2周りに、テフロン(登録商標)等から作製され、各流出口p1、p2に対応する開口を持つ円環状のシート部材31、32が配在されている。つまり、弁本体10の弁室11内において、前記した左右一対の流出口p1、p2に対応して弁体20の回転軸線Oに対して反対側に対向配置されるように、一対のシート部材31、32が配在されており、その一対のシート部材31、32の間(内側)に、前記弁体20が回転摺動自在に配在されている。各シート部材31、32において、内周(面)における前記開口周りの部分は、曲面(凹状の球面の一部)で構成され、流路形成時に弁体20の外周シール面(曲面)24と対接せしめられる内周シール面31A、32Aとされるとともに、その内周シール面31A、32Aよりさらに外側の部分は、略平面(水平(左右)方向に対して垂直な鉛直面)で構成され、流路切換時に弁体20の上部カム部22及び下部カム部23の外周(カム面22C、23C)に摺接するカム面31C、32Cとされる(後で詳述)。また、各シート部材31、32と弁本体10との間(具体的には、各シート部材31、32の外周に形成された環状凹溝)には、ゴム等の弾性材料により構成されたシール部材としてのOリング33、34が介装されている。
As well understood with reference to FIG. 3 and FIG. 4 together with FIG. 1, around each outlet p1, p2 on the inner wall surface of the
また、弁本体10の内壁面における各流出口p1、p2周りには、環状装着溝35、36が設けられ、各環状装着溝35、36に、前記各シート部材31、32を内側(すなわち、弁体20側)に付勢する圧縮コイルばね(付勢部材)37、38が(内端を弁室11内に突出させるようにして)内装されている。この圧縮コイルばね37、38の付勢力(圧縮力)によって、流路形成時に、前記各シート部材31、32の内周シール面31A、32Aが前記弁体20の外周シール面24に密着するように押し付けられ、弁体20と各流出口p1、p2との間の漏れ(弁漏れ)を防止するとともに、流路切換時には、前記各シート部材31、32のカム面31C、32Cが前記弁体20(の上部カム部22及び下部カム部23)のカム面22C、23Cに圧接せしめられて摺動する(後で詳述)。
In addition, annular mounting
かかる構成の流路切換弁1では、モータ50によって弁体20が弁室11内で回転されると、弁体20に設けられた内部流路21を通じて、弁本体10に設けられた流入口p10及び2つの流出口p1、p2の連通状態が選択的に切り換えられる。
In the flow path switching valve 1 having such a configuration, when the
具体的には、図3に示される回転位置(この状態を、弁体20の回転角度が0度の位置とする)では、弁体20の内部に設けられた内部流路21が、流入口p10と連通するとともに、右側の流出口p1と連通する。このとき、弁体20の上部及び下部に設けられた(略正方形状の)上部カム部22及び下部カム部23は、対向する外周面が左右方向と垂直(もしくは、対向する外周面が左右方向と平行)となるように設定されている。つまり、上部カム部22及び下部カム部23の左右方向(シート部材31、32が対向配置される方向)の幅が最短となるように設定されている。そのため、各シート部材31、32のカム面31C、32Cは弁体20(の上部カム部22及び下部カム部23)のカム面22C、23Cに当接せず(各シート部材31、32のカム面31C、32Cと弁体20のカム面22C、23Cとの間には、僅かな隙間が形成されている)、各圧縮コイルばね37、38の付勢力(圧縮力)によって、左右のシート部材31、32の内周シール面31A、32Aが弁体20の外周シール面24に密着して押し付けられる。これにより、左側の流出口p2に対応したシート部材32の開口が弁体20(の外周シール面24)によって閉塞され、流出口p2に繋がる流路が遮断され、流入口p10から上向きに流入した流体は、弁体20の内部流路21内を通って(その流れ方向が右向きに変えられて)右側の流出口p1のみから流出する。
Specifically, in the rotational position shown in FIG. 3 (this state is a position where the rotational angle of the
図3に示される回転位置から(上から視て)反時計回りに90度回転させた回転位置では、弁体20の内部に設けられた内部流路21が、流入口p10と連通するものの、左右の流出口p1、p2とは連通しない。このときも、各シート部材31、32のカム面31C、32Cは弁体20(の上部カム部22及び下部カム部23)のカム面22C、23Cに当接せず(各シート部材31、32のカム面31C、32Cと弁体20のカム面22C、23Cとの間には、僅かな隙間が形成されている)、各圧縮コイルばね37、38の付勢力(圧縮力)によって、左右のシート部材31、32の内周シール面31A、32Aが弁体20の外周シール面24に密着して押し付けられる。これにより、左側及び右側の流出口p1、p2に対応した左右のシート部材31、32の開口がともに弁体20(の外周シール面24)によって閉塞され、各流出口p1、p2に繋がる流路が遮断され、流入口p10から上向きに流入した流体は、流出口p1、p2から流出しない。
In the rotation position rotated 90 degrees counterclockwise from the rotation position shown in FIG. 3 (viewed from above), the
また、図3に示される回転位置から反時計回りに180度回転させた回転位置では、弁体20の内部に設けられた内部流路21が、流入口p10と連通するとともに、左側の流出口p2と連通する。このときも、各シート部材31、32のカム面31C、32Cは弁体20(の上部カム部22及び下部カム部23)のカム面22C、23Cに当接せず(各シート部材31、32のカム面31C、32Cと弁体20のカム面22C、23Cとの間には、僅かな隙間が形成されている)、各圧縮コイルばね37、38の付勢力(圧縮力)によって、左右のシート部材31、32の内周シール面31A、32Aが弁体20の外周シール面24に密着して押し付けられる。これにより、右側の流出口p1に対応したシート部材31の開口が弁体20(の外周シール面24)によって閉塞され、流出口p1に繋がる流路が遮断され、流入口p10から上向きに流入した流体は、弁体20の内部流路21内を通って(その流れ方向が左向きに変えられて)左側の流出口p2のみから流出する。
Further, in the rotational position rotated 180 degrees counterclockwise from the rotational position shown in FIG. 3, the
上述した流路形成時(弁体20の回転角度が0度、90度、180度の位置)においては、圧縮コイルばね37、38の付勢力(圧縮力)によって、左右一対のシート部材31、32の内周シール面31A、32Aが弁体20の外周シール面24に押し付けられ、前記左右一対のシート部材31、32(の内周シール面31A、32A)によって弁体20が支持(挟持)される。そのため、逆圧の発生によって流体が逆方向に流れる場合などにおいても、その流体の圧力(流体圧)によって弁体20が弁室11内で変位することは無い。
At the time of forming the flow path described above (the rotation angle of the
一方、前記した流路形成時(弁体20の回転角度が0度、90度、180度の位置)からモータ50によって弁体20を回転させると、言い換えれば、前記した流路形成時の中間の回転位置では(例えば、図4に示される如くの、図3に示される回転位置から上から視て反時計回りに45度回転させた回転位置では)、弁体20の上部及び下部に設けられた(略正方形状の)上部カム部22及び下部カム部23の左右方向(シート部材31、32が対向配置される方向)の幅が長くなる。そのため、弁体20の上部カム部22及び下部カム部23のカム面22C、23Cが各シート部材31、32のカム面31C、32Cに対接せしめられ、その上部カム部22及び下部カム部23のカム面22C、23Cによって各シート部材31、32が各圧縮コイルばね37、38の付勢力に抗して左右方向(つまり、外側に)押し拡げられ、これに伴い、左右のシート部材31、32の内周シール面31A、32Aが弁体20の外周シール面24から離される。これにより、流路切換時に、弁体20の外周シール面24がシート部材31、32の内周シール面31A、32Aに摺動しなくなる(弁体20の上部カム部22及び下部カム部23のカム面22C、23Cのみが各シート部材31、32のカム面31C、32Cに摺動する)ので、摺動抵抗を軽減でき、当該弁体20の回転に要するトルクが抑えられ、モータ50の負荷が小さくなる。また、前記した流路形成時に弁体20とシート部材31、32との間に異物を噛み込んだ場合でも、弁体20及びシート部材31、32のシール面(外周シール面24及び内周シール面31A、32A)の傷付きや摩耗を抑えられるとともに、その異物は、弁体20とシート部材31、32との間に形成された隙間を通って当該弁本体10の外部へ排出されやすくなる。
On the other hand, if the
なお、この流路切換時(弁体20の回転時)には、前記した弁体20の上部カム部22及び下部カム部23によって、各シート部材31、32が弁本体10(の内壁面)に対して摺動するが、各シート部材31、32と弁本体10との摺動面隙間における流体漏れ(弁漏れ)は、その間に介装されたシール部材としてのOリング33、34によって阻止される。
At the time of switching the flow path (when the
このように、本実施形態の流路切換弁1では、弁室11内に回転自在に配在された弁体20の上部及び下部に上部カム部22及び下部カム部23が設けられ、その上部カム部22及び下部カム部23が、該弁体20を回転して流路を切り換えるときに、弁体20と流出口(入出口)p1、p2との間に配置されたシート部材31、32に摺動し、シート部材31、32を弁体20側に付勢する圧縮コイルばね37、38の付勢力に抗して前記シート部材31、32(の内周シール面31A、32A)が前記弁体20(の外周シール面24)から離されるので、流路切換時に、弁体20(の外周シール面24)がシート部材31、32(の内周シール面31A、32A)と摺動することがない。また、流路形成時には、圧縮コイルばね37、38(の付勢力)によってシート部材31、32(の内周シール面31A、32A)が弁体20(の外周シール面24)に押し付けられ(圧接せしめられ)、確実なシール性が確保される。そのため、流路切換時における摺動抵抗等を抑えながら、流路形成時における逆圧発生時等の弁漏れを阻止でき、かつ、弁体20を回転可能に支持する弁軸26の塑性変形を防止することが可能となる。
As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の流路切換弁1では、例えばOリングと比較して温度の影響を受けにくい圧縮コイルばね37、38によってシート部材31、32を弁体20側に付勢しているので、例えばOリングの弾性力(反発力)によってシート部材を弁体に押し付ける流路切換弁と比べて、弁体20に対するシート部材31、32の押し付け力のばらつきを抑えることもできる。
Further, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the
なお、上記実施形態では、弁体20としてボール状の弁体(ボール弁体)を採用しているが、弁体20の回転に応じて流路を切り換えられれば、例えば円筒状の弁体(円筒弁)を使用しても良いし、使用用途等に応じてその内部に形成される内部流路の形状等を変更しても良いことは勿論である。
In the above-described embodiment, a ball-shaped valve body (ball valve body) is adopted as the
また、上記実施形態では、上下バランスを考慮して、弁体20の上部及び下部の双方にカム部(上部カム部22及び下部カム部23)を設けているが、上部及び下部の一方のみに設けても良いことは当然である。また、上部カム部22及び下部カム部23としては、その外周面(カム面22C、23C)(シート部材との摺動面)と弁体20の回転軸線Oとの距離が回転軸線O周りで連続的もしくは段階的に変化するプロファイル(外形形状)を有していれば良く、上記実施形態のような平面視で略正方形状のもの以外に、多角形状のものや楕円形状のものなどを採用しても良い。
In the above embodiment, in consideration of the vertical balance, cam portions (
また、上記実施形態では、弁体20と弁軸26とが別部品で(別体として)構成されているが、弁体20と弁軸26とを一体に成形しても良いことは言うまでも無い。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、流路切換弁1として、弁室11の底部に流入口p10が開口せしめられ、弁室11の側部に2つの流出口p1、p2が180度の角度間隔をあけて開口せしめられた三方切換弁を例にとって説明したが、流入口及び流出口(入出口)の配置構成を変更しても良いことは当然であるし、例えば、底部側の流入口を省略して側部の流出口の一方を流入口として使用した二方切換弁(特許文献1参照)や、弁室に開口せしめられる流入口や流出口(入出口)の数や配置構成等を変更した四方以上の切換弁としても良いことは言うまでも無い。ただし、その場合にも、各入出口に対応して配置されるシート部材は、弁体20の回転軸線O周りで等角度間隔に配置することが望ましい。
Moreover, in the said embodiment, as the flow-path switching valve 1, the inflow port p10 is opened at the bottom part of the
さらに、上記実施形態では、シート部材31、32を弁体20側に付勢する付勢部材は圧縮コイルばね37、38であるとしたが、本発明においては特にこれのみに限定されることはなく、コイルドウェーブスプリングやその他の如何なるばね手段であっても良い。さらに、その材質も、金属や樹脂等、様々の弾性材が利用可能である。
Furthermore, in the said embodiment, although the urging | biasing member which urges | biases the sheet |
1 流路切換弁
10 弁本体
11 弁室
12 基体部材
13 嵌挿穴
15 ホルダ部材
20 弁体
21 内部流路
22 上部カム部
23 下部カム部
22C 上部カム部のカム面(外周面)
23C 下部カム部のカム面(外周面)
24 外周シール面
25 嵌合溝
26 弁軸
27 Oリング
31、32 シート部材
31A、32A 内周シール面
31C、32C シート部材のカム面
33、34 Oリング
35、36 環状装着溝
37、38 圧縮コイルばね(付勢部材)
50 モータ(回転駆動部)
p1 流出口(入出口)
p2 流出口(入出口)
p10 流入口(入出口)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow
23C Cam surface (outer peripheral surface) of lower cam
24 outer
50 motor (rotary drive)
p1 outlet (entrance / exit)
p2 outlet (entrance / exit)
p10 Inlet (entrance / exit)
Claims (7)
前記弁体に、該弁体を回転して流路を切り換えるときに、前記シート部材に摺動して、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シート部材を前記弁体から離間させるカム部が設けられていることを特徴とする流路切換弁。 A valve body in which a valve chamber is formed, a valve body provided with a plurality of inlets / outlets opened in the valve chamber, and a valve that is rotatably disposed in the valve chamber and has a flow path formed therein A sheet member disposed between the valve body and the inlet / outlet, and the sheet member to press the sheet member against the valve body. An urging member that urges the member toward the valve body; and a rotation drive unit that rotates the valve body around a rotation axis, and the communication state of the plurality of inlets and outlets is achieved by rotating the valve body. A flow path switching valve configured to selectively switch through the flow path of the valve body,
A cam that slides on the seat member and separates the seat member from the valve body against the urging force of the urging member when the valve body is rotated on the valve body to switch the flow path. A flow path switching valve provided with a portion.
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-
2016
- 2016-06-16 JP JP2016119769A patent/JP2017223303A/en active Pending
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