JP2019074182A - Flow passage switching vale - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流路切換弁に関するものである。 The present invention relates to a flow path switching valve.
流入口と複数の流出口とが形成されたケーシングと、ケーシング内に配設されて流出口を開閉する複数の揺動弁と、前記複数の揺動弁に係合して揺動弁を開弁方向へ揺動駆動する軸部材と、揺動弁を閉弁方向へ揺動駆動するバネと備えることを特徴とする流路切換弁が、特許文献1に開示されている。
特許文献1の流路切換弁においては、軸部材が直動することにより揺動弁が開弁方向へ揺動駆動され、バネが伸びることにより揺動弁が閉弁方向へ揺動される。
A casing having an inlet and a plurality of outlets, a plurality of oscillating valves disposed in the casing for opening and closing the outlets, and the plurality of oscillating valves being engaged to open the oscillating
In the flow path switching valve of
特許文献1の流路切換弁には、揺動弁の開閉を互いに別個の二つの部材で行っているので部材数が多く、またバネによる揺動弁の揺動駆動が安定しないという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、流入口と複数の流出口とが形成されたケーシングと、ケーシング内に配設されて流出口を開閉する複数の揺動弁とを備える流路切換弁であって、従来に比べて部材数が少なく、作動が安定した流路切換弁を提供することを目的とする。
The flow path switching valve of
The present invention has been made in view of the above problems, and includes a casing in which an inlet and a plurality of outlets are formed, and a plurality of oscillating valves disposed in the casing for opening and closing the outlets. An object of the present invention is to provide a flow passage switching valve which has a smaller number of members than in the prior art and which has a stable operation.
上記課題を解決するために、本発明においては、流入口と複数の流出口とが形成されたケーシングと、ケーシング内に配設されて流出口を開閉する複数の揺動弁と、前記複数の揺動弁に係合して揺動弁を揺動駆動する回転カムとを備えることを特徴とする流路切換弁を提供する。
回転カムを用いて揺動弁を揺動駆動することにより、揺動弁を開閉することができる。バネを使用しないので、従来に比べて部材数が低減し、作動が安定する。
In order to solve the above problems, in the present invention, a casing having an inlet and a plurality of outlets, a plurality of oscillating valves disposed in the casing for opening and closing the outlets, and a plurality of the oscillating valves. There is provided a flow path switching valve characterized by comprising a rotary cam engaged with a rocking valve to rock and drive the rocking valve.
The rocking valve can be opened and closed by rocking the rocking valve using the rotary cam. Since no spring is used, the number of members is reduced and the operation is stabilized compared to the prior art.
本発明の好ましい態様においては、回転カムは環状のカム溝を備え、揺動弁は前記カム溝に係合するカムロッドを備える。
回転カムの環状のカム溝にカムロッドを係合させることにより、揺動弁を開閉方向に揺動駆動できる。
本発明の好ましい態様においては、環状のカム溝の外周側壁の一部が切り欠かれている。
環状のカム溝の内周側面はカムロッドを径方向外方へ付勢し、ひいては揺動弁を閉弁方向に付勢して弁座に押し当てる。環状のカム溝の外周側面はカムロッドを径方向内方へ付勢し、ひいては揺動弁を開弁方向に付勢する。環状のカム溝の内周側面がカムロッドを径方向外方へ付勢し、ひいては揺動弁を閉弁方向に付勢して弁座に押し当てているカム溝の周方向領域では、揺動弁の閉弁方向の揺動は弁座によって規制されるので、カム溝の外周側面ひいては外周側壁は不要である。この部分を切り欠くことにより、カムの構造が簡素化され、ひいては流路切換弁の構造が簡素化される。
本発明の好ましい態様においては、ケーシングが備えるU溝を有する軸受と、揺動弁が有し軸受のU溝に嵌合する軸部とによって、揺動弁の軸支部が形成されており、カムロッドはカム溝の底面に常時当接し、軸部はU溝の底面に常時当接する。
カムロッドをカム溝の底面に常時当接させ、軸部をU溝の底面に常時当接させることにより、カム溝とU溝とで揺動弁を常時挟持して揺動弁を安定的に作動させることができる。
本発明の好ましい態様においては、軸受と軸部とは、延在方向に2分割されており、2つの半部分の間の隙間に介在し、軸部の半部分に相対摺動可能に当接するリブがケーシングに形成されている。
軸受と軸部とを、延在方向に2分割し、2つの半部分の間の隙間に介在し、軸部の半部分に相対摺動可能に当接するリブをケーシングに形成することにより、単一の部材で揺動弁を軸部の延在方向に位置決めできる。
In a preferred aspect of the present invention, the rotating cam comprises an annular cam groove, and the rocking valve comprises a cam rod engaged with said cam groove.
By engaging the cam rod with the annular cam groove of the rotary cam, the rocking valve can be driven to rock in the opening and closing direction.
In a preferred embodiment of the present invention, a part of the outer peripheral side wall of the annular cam groove is cut out.
The inner peripheral side surface of the annular cam groove biases the cam rod radially outward, and consequently biases the rocking valve in the valve closing direction to press it against the valve seat. The outer peripheral side surface of the annular cam groove biases the cam rod radially inward, and thus biases the swing valve in the valve opening direction. The inner peripheral side surface of the annular cam groove urges the cam rod radially outward, and in the circumferential region of the cam groove which urges the rocking valve in the valve closing direction and presses it against the valve seat, Since the swinging of the valve in the valve closing direction is regulated by the valve seat, the outer peripheral side surface of the cam groove and hence the outer peripheral side wall are unnecessary. By notching this portion, the structure of the cam is simplified and thus the structure of the flow path switching valve is simplified.
In a preferred aspect of the present invention, the pivoting portion of the pivoting valve is formed by a bearing having a U groove provided in the casing, and a shaft portion of the pivoting valve and fitted in the U groove of the bearing, and a cam rod Is always in contact with the bottom surface of the cam groove, and the shaft is always in contact with the bottom surface of the U groove.
The cam rod is always in contact with the bottom surface of the cam groove and the shaft is always in contact with the bottom surface of the U groove, whereby the rocking valve is always held between the cam groove and the U groove to operate the rocking valve stably It can be done.
In a preferred aspect of the present invention, the bearing and the shaft portion are divided in the extending direction into two, and are interposed in a gap between two half portions, and abut relative sliding on the half portion of the shaft portion. Ribs are formed on the casing.
By dividing the bearing and the shaft in the extending direction into two, and interposing in the gap between the two halves, and forming a rib on the casing that abuts relative to the half of the shaft in a relatively slidable manner, The swing valve can be positioned in the extension direction of the shaft by one member.
図1に示すように、流路切換弁1は、頂壁に軸挿通穴2aが形成され、底壁に流入口2bが形成され、周側壁に等間隔で4つの流出口2c、2d、2e、2fが形成された、頂壁と底壁とを有する円筒状のケーシング2と、ケーシング2内に配設されて流出口2c、2d、2e、2fを開閉する揺動弁3c、3d、3e、3fと、揺動弁3c、3d、3e、3fに係合して揺動弁3c、3d、3e、3fを揺動駆動する回転カム4とを備えている。回転カム4が有する回転軸4aの一端がケーシング頂壁の軸挿通穴2aに挿通され、他端がケーシング底壁によって回転可能に支持されている。
図2に示すように、回転カム4の底面に、環状カム溝4bが形成されている。環状カム溝4bは、180度を僅かに超える周長に亙って延在する曲率半径の大きな径方向外方へ凸の第1円弧部4b1と、第1円弧部4b1の両端から略60度の周長に亙って延在する曲率半径の小さな径方向外方へ凸の一対の第2円弧部4b2と、前記一対の第2円弧部4b2に挟まれて略60度の周長に亙って延在する第1円弧部4b1と略同一曲率半径の径方向内方へ凸の第3円弧4b3とで形成されている。第1一円弧部4b1、第2円弧部4b2、第3円弧4b3は互いに滑らかに接続している。第1円弧部4b1の深さは全長に亙って一定であり、第2円弧部4b2と第3円弧4b3の深さは第3円弧4b3の延在方向中央部へ向けて第1円弧部4b1の深さから連続的に漸減し、第3円弧4b3の延在方向中央部が最も浅くなっている。
図3に示すように、揺動弁3cは、偏平直方体の弁体3c1と、弁体3c1に埋め込まれた合成ゴム製の弁ディスク3c2と、弁体3c1の一端に形成された先端が球形のカムロッド3c3と、弁体3c1の他端に形成された先端が半円形断面の軸部3c4とを有している。軸部3c4は延在方向に2分割されており、2つの半部分3c4’の間に隙間Sが形成されている。揺動弁3d、3e、3fは揺動弁3cと同一構造である。
図1に示すように、ケーシングの底壁に、流出口2c、2d、2e、2fに対峙して軸受5c、5d、5e、5fが形成されている。軸受5cは、U溝5c1を有している。軸受5cは延在方向に2分割されており、2つの半部分の間に隙間が形成されている。軸受5d、5e、5fは軸受5cと同一構造である。
ケーシングの底壁に、流出口2c、2d、2e、2fに対峙してリブ6c、6d、6e、6fが形成されている。リブ6c、6d、6e、6fは、軸受5c、5d、5e、5fの半部分の間の隙間と、揺動弁3c、3d、3e、3fの軸部の半部分の間の隙間とに介在し、揺動弁3c、3d、3e、3fの軸部の半部分に摺動可能に当接している。
As shown in FIG. 1, in the flow
As shown in FIG. 2, an
As shown in FIG. 3, Yuradoben 3c includes a valve body 3c 1 of the flat rectangular parallelepiped, and the valve disc 3c 2 made of synthetic rubber which is embedded in the valve body 3c 1, formed at one end of the valve body 3c 1 tip and cam rod 3c 3 spherical tip formed at the other end of the valve body 3c 1 has a shaft portion 3c 4 of semi-circular cross-section. Shank 3c 4 is divided into two parts in the extending direction, a gap S is formed between the two halves 3c 4 '. The
As shown in FIG. 1,
At the bottom wall of the casing,
図1、2に示すように、揺動弁3cのカムロッド3c3が、カム溝の第1円弧部4b1の延在方向中央部に係合しており、軸部3c4の2つの半部分3c4’が、軸受5cのU溝5c1の2つの半部分に係合している。リブ6cは、軸部3c4の2つの半部分3c4’の間の隙間Sに介在し、2つの半部分3c4’に対して相対摺動可能に当接している。カムロッド3c3は、カム溝4b1の底面と内外周側面とに当接しており、カム溝4b1の底面から軸受5c方向へ付勢され、カム溝4b1の内周側面から径方向外方へ付勢されている。この結果、揺動弁3cは、軸受5cに押し付けられると共に、軸部3c4回りに径方向外方へ揺動し、弁ディスク3c2を流出口2c周囲のケーシング2内周側面が形成する弁座に押し付け、流出口2cを閉鎖している。
図1、2に示すように、揺動弁3d、3fのカムロッド3d3、3f3はカム溝の第1円弧部4b1の延在方向両端部の一方と他方とに係合しており、それぞれの軸部の2つの半部分が、軸受5d、5fのU溝の2つの半部分に係合している。リブ6d、6fは、揺動弁3d、3fの軸部の2つの半部分の間の隙間に介在し、前記半部分に対して相対摺動可能に当接している。カムロッド3d3、3f3は、カム溝4b1の底面と内外周側面とに当接しており、カム溝4b1の底面から軸受5d、5f方向へ付勢され、カム溝4b1の内周側面から径方向外方へ付勢されている。この結果、揺動弁3d、3fは、軸受5d、5fに押し付けられると共に、軸部回りに径方向外方へ揺動し、弁ディスクを流出口2d、2f周囲のケーシング内周側面が形成する弁座に押し付け、流出口2d、2fを閉鎖している。
図1、2に示すように、揺動弁3eのカムロッド3e3は、カム溝の第3円弧部4b3の延在方向中央部に係合しており、軸部の2つの半部分が、軸受5eのU溝の2つの半部分に係合している。リブ6eは、揺動弁3eの軸部の2つの半部分の間の隙間に介在し、前記2つの半部分に対して相対摺動可能に当接している。カムロッド3e3は、カム溝4b3の底面と内外周側面とに当接しており、カム溝4b3の底面から軸受5e方向へ付勢され、カム溝4b3の外周側面から径方向内方へ付勢されている。この結果、揺動弁3eは、軸受5eに押し付けられると共に、軸部回りに径方向内方へ揺動し、弁ディスクを流出口2e周囲のケーシング内周側面が形成する弁座から遠ざけて、流出口2eを開放している。
揺動弁3c、3d、3e、3fの上記作動により、流路切換弁1は、流入口2bを流出口2eに連通させている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cam rods 3c 3 of Yuradoben 3c, is engaged with the first extending direction central portion of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The flow
回転カム4の回転軸4aを図示しないモータで回転駆動し、カム4を図2の状態から回転させると、カムロッド3c3、3d3、3e3、3f3が、カム溝4bの底面と内外周側面とに当接しつつカム溝4bに対して相対移動する。
カムロッド3c3、3d3、3e3、3e3は、カム溝の第1円弧部4b1と係合している時は、カム溝内周側面から径方向外方へ付勢される。カムロッド3c3、3d3、3e3、3e3が、第3円弧部4b3へ向けて移動しつつ第2円弧部4b2と係合している時は、カム溝内周側面から径方向外方への付勢力が漸減すると共にカム溝外周側面から径方向内方への付勢力が漸増し、カム溝の第3円弧部4b3と係合している時は、カム溝外周側面から径方向内方へ付勢され、第1円弧部4b1へ向けて移動しつつ第2円弧部4b2と係合している時は、カム溝外周側面から径方向内方への付勢力が漸減すると共にカム溝内周側面から径方向外方への付勢力が漸増する。
カム溝4bの深さは、第1円弧部4b1から第3円弧部4b3の延在方向中央部へ向けて漸減しているので、図1から分かるように、カムロッド3c3、3d3、3e3、3f3が、カム溝4b内を第1円弧部4b1から第2円弧部4b2を経由して第3円弧部4b3の延在方向中央部へ向けて相対移動する時は、揺動弁3c、3d、3e、3fは、カムロッド3c3、3d3、3e3、3f3をカム溝4bの底面に当接させ、軸部を軸受5c、5d、5e、5fのU溝底面に当接させつつ、立った状態から次第に寝た状態へ揺動し、カムロッド3c3、3d3、3e3、3f3が、第3円弧部4b3の延在方向中央部から第2円弧部4b2を経由して第1円弧部4b1へ向けて相対移動する時は、揺動弁3c、3d、3e、3fは、カムロッド3c3、3d3、3e3、3f3をカム溝4bの底面に当接させ、軸部を軸受5c、5d、5e、5fのU溝底面に当接させつつ、寝た状態から次第に立った状態へ揺動する。
カム4を図2の状態から時計回りに90度回転させると、カムロッド3c3、3d3、3e3が、カム溝の第1円弧部4b1に係合し、カムロッド3f3がカム溝の第3円弧部4b3の延在方向中央部に係合する。この結果、流出口2c、2d、2eが閉鎖され、流出口2fが開放される。
回転カム4の回転軸4aを図示しないモータで回転駆動し、カム4を時計回りに更に90度回転させると、カムロッド3d3、3e3、3f3が、カム溝の第1円弧部4b1に係合し、カムロッド3c3がカム溝の第3円弧部4b3の延在方向中央部に係合する。この結果、流出口2d、2e、2fが閉鎖され、流出口2cが開放される。
回転カム4の回転軸4aを図示しないモータで回転駆動し、カム4を時計回りに更に90度回転させると、カムロッド3e3、3f3、3c3が、カム溝の第1円弧部4b1に係合し、カムロッド3d3がカム溝の第3円弧部4b3の延在方向中央部に係合する。この結果、流出口2e、2f、2cが閉鎖され、流出口2dが開放される。
上記説明から分かるように、流路切換弁1においては、回転カム4を回転駆動することにより、流出口を切り換えることができる。
And rotated by a motor (not shown) the
Cam rod 3c 3, 3d 3, 3e 3 , 3e 3 , when engaged with the
The depth of the
When the cam 4 is rotated 90 degrees clockwise from the state of FIG. 2, the
When the
Was rotated at
As understood from the above description, in the flow
本実施例に係る流路切換弁1に於いては、回転カム4を用いて揺動弁3c、3d、3e、3fを揺動駆動して、流出口2c、2d、2e、2fを開閉している。バネを使用しないので、従来に比べて部材数が低減し、作動が安定している。
回転カム4の環状のカム溝4bにカムロッド3c3、3d3、3e3、3f3を係合させることにより、揺動弁3c、3d、3e、3fを開閉方向に揺動駆動できる。
本実施例に係る流路切換弁1に於いては、揺動弁3c、3d、3e、3fのカムロッド3c3、3d3、3e3、3f3をカム溝4bの底面に常時当接させ、軸部を軸受5d、5d、5e、5fのU溝の底面に常時当接させているので、カム溝4bと軸受5d、5d、5e、5fのU溝とで揺動弁3c、3d、3e、3fを常時挟持して、揺動弁3c、3d、3e、3fを安定的に作動させることができる。
本実施例に係る流路切換弁1に於いては、揺動弁3c、3d、3e、3fの軸部と軸受5c、5d、5e、5fを、それぞれ延在方向に2分割し、揺動弁と軸受の2つの半部分の間の隙間に介在し、揺動弁の2つの半部分に対して相対摺動可能に当接するリブ6c、6d、6e、6fをケーシングに形成したので、単一の部材であるリブ6c、6d、6e、6fで揺動弁3c、3d、3e、3fを軸部の延在方向に位置決めできている。
環状のカム溝4bの内周側面はカムロッド3c3、3d3、3e3、3e3を径方向外方へ付勢し、ひいては揺動弁3c、3d、3e、3fを閉弁方向に付勢して弁座に押し当てる。環状のカム溝4bの外周側面はカムロッド3c3、3d3、3e3、3f3を径方向内方へ付勢し、ひいては揺動弁3c、3d、3e、3fを開弁方向に付勢する。環状のカム溝4bの内周側面がカムロッド3c3、3d3、3e3、3f3を径方向外方へ付勢し、ひいては揺動弁3c、3d、3e、3fを閉弁方向に付勢して弁座に押し当てているカム溝4bの周方向領域、即ち第1円弧部4b1では、揺動弁3c、3d、3e、3fの閉弁方向の揺動は弁座によって規制されるので、カム溝の外周側面ひいては外周側壁は不要である。第1円弧部4b1の外周側壁を切り欠くことにより、カム4の構造が簡素化され、ひいては流路切換弁1の構造が簡素化される。
上記実施例では、流路切換弁1を4方弁として構成したが、流出口2c、2d、2e、2fの何れか1つを恒久的に閉鎖すれば、流路切換弁1は3方弁になり、流出口2c、2d、2e、2fの何れか2つを恒久的に閉鎖すれば、流路切換弁1は2方弁になる。
回転カム4の形状を変更し、或いは回転カム4の形状と流入出口の配置とを変更すれば、上記実施例とは異なる種々の流路切換えを実現できる。
図3(d)に示すように、揺動弁3cの弁ディスク3c2をOリング3c2’に置換しても良い。揺動弁3d、3e、3fに就いても同様である。
回転カム駆動用モータは、ステッピングモータ、ギャードモータ等を使用可能である。
In the flow
By engaging the cam rod 3c 3, 3d 3, 3e 3 , 3f 3 in an
In the flow
In the flow
Inner peripheral surface of the
In the above embodiment, although the flow
By changing the shape of the rotating cam 4 or changing the shape of the rotating cam 4 and the arrangement of the inlet and outlet, it is possible to realize various flow path switching different from the above embodiment.
As shown in FIG. 3 (d), it may be replaced with the valve disc 3c 2 of Yuradoben 3c to O-ring 3c 2 '. The same applies to the rocking
A stepping motor, a geared motor or the like can be used as the rotation cam drive motor.
本発明は、流路切換弁に広く利用可能である。 The present invention is widely applicable to flow path switching valves.
1 流路切換弁
2 ケーシング
2b 流入口
2c、2d、2e、2f 流出口
3c、3d、3e、3f 揺動弁
4 カム
4b カム溝
5c、5d、5e、5f 軸受
6c、6d、6e、6f リブ
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