JP2020180623A

JP2020180623A - 流路切換弁

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Publication number: JP2020180623A
Application number: JP2019081867A
Authority: JP
Inventors: 原田　貴雄; Takao Harada; 貴雄原田; 祐紀小林; Yuki Kobayashi; 共存大内; Tomoari Ouchi
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: JP7220910B2

Abstract

【課題】簡易な構成で複数に分岐可能な小型の流路切換弁を提供する。【解決手段】流路切換弁１は、弁座面５ａに、入口ポート１０と、第１〜第４出口ポート１１〜１４と、が設けられている。弁体３０の摺動面３１ａに、第１〜第４分岐溝４１〜４４と、第１分岐溝４１に連設された第１円弧溝４５と、第２分岐溝４２に連設された第２円弧溝４６と、が設けられている。第１円弧溝４５は、第１分岐溝４１と第１出口ポート１１とが対向する状態から弁体３０が３０度回転された状態において第１出口ポート１１と対向し、６０度回転された状態において第１出口ポート１１と対向しない。第２円弧溝４６は、第２分岐溝４２と第２出口ポート１２とが対向する状態から弁体３０が３０度および６０度回転された状態において第２出口ポート１２と対向し、９０度回転された状態において第２出口ポート１２と対向しない。【選択図】図４

Description

本発明は、ロータリー式の流路切換弁に関する。

特許文献１に従来のロータリー式の流路切換弁が開示されている。特許文献１の流路切換弁は、例えば、冷媒の流れる方向を切換えて冷房運転又は暖房運転を行う空気調和機に用いられる。空気調和機の冷房運転時には、冷媒が圧縮機から流路切換弁、室外熱交換器、制御弁、室内熱交換器の順に流れ、流路切換弁を経て、再び圧縮機に戻って循環する。空気調和機の暖房運転時には、冷媒が圧縮機から、流路切換弁、室内熱交換器、制御弁、室外熱交換器の順に流れ、流路切換弁を経て、再び圧縮機に戻って循環する。

特開２００２−１９５６９４号公報

このような空気調和機のサイクルシステムとして、熱交換容量を可変にするために複数の熱交換器を設置したものがある。このシステムでは、圧縮機から吐出される冷媒の流れを１つとし、または、複数に分岐させて、圧縮機に接続される熱交換器の数を切り換えることにより熱交換容量を可変にしている。しかしながら、このようなシステムは、複数の流路切換弁を組み合わせて冷媒を分岐させるため、構成が複雑でかつ大型化してしまうものであった。

そこで、本発明は、簡易な構成で複数に分岐可能な小型の流路切換弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る流路切換弁は、弁座面を有する弁本体と、前記弁座面に摺動可能に接する摺動面を有する回転弁体と、を有する流路切換弁であって、前記弁座面は、前記回転弁体の回転軸上に配置された１つの入口ポートと、前記回転軸を中心とする仮想円上に９０度間隔で配置された４つの出口ポートと、が設けられ、前記摺動面は、前記入口ポートに対応する箇所から前記仮想円に対応する箇所まで延びかつ９０度間隔で配置された第１〜第４分岐溝と、前記第１分岐溝に連設され、前記仮想円に沿って一方向に延びる第１円弧溝と、前記第２分岐溝に連設され、前記仮想円に沿って前記一方向に延びる第２円弧溝と、が設けられ、前記第１円弧溝は、前記第１分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記一方向と反対の他方向に３０度回転された状態において当該出口ポートと対向し、かつ、前記第１分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記他方向に６０度回転された状態において当該出口ポートと対向しないように形成され、前記第２円弧溝は、前記第２分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記他方向に３０度および６０度回転された状態において当該出口ポートと対向し、かつ、前記第２分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記他方向に９０度回転された状態において当該出口ポートと対向しないように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、回転弁体の回転位置に応じて、１つの入口ポートを、４つの出口ポートのうちの１つ、２つまたは４つに接続することができる。そのため、複数の流路切換弁を組み合わせることなく、簡易な構成で流体の流れを１つとし、または、２つもしくは４つに分岐可能とする小型の流路切換弁を実現することができる。

本発明において、前記回転弁体は、回転軸方向に移動可能に配置されるとともに、ばね部材によって前記弁座面に向けて押されていることが好ましい。このようにすることで、第１〜第４分岐溝や第１、第２円弧溝の詰まりにより、入口ポートの流体圧力が上昇した場合に、回転弁体が回転軸方向に移動して、弁座面と摺動面とに隙間を設けることができる。そのため、弁座面と摺動面との隙間に流体が流れて、溝の詰まりによる流体圧力の上昇を抑制できる。

本発明において、前記回転弁体を回転駆動する弁体駆動部をさらに有し、前記弁体駆動部が、太陽ギヤと、遊星ギヤと、固定ギヤと、出力ギヤと、を有する不思議遊星歯車機構を有し、前記回転弁体が、前記出力ギヤと一体に設けられていることが好ましい。このようにすることで、小型で比較的高いトルクを得られる不思議遊星歯車機構に、さらに回転弁体を一体化して、より効果的に小型化できる。

本発明によれば、簡易な構成で複数に分岐可能な小型の流路切換弁を実現できる。

本発明の一実施例に係る流路切換弁の縦断面図である。図１の流路切換弁の一部分解斜視図である。図１の流路切換弁が有する弁体を説明する図である。図１の流路切換弁の動作を説明する図である。図１の流路切換弁が有する弁体の変形例を説明する図である。図１の流路切換弁の第１変形例の構成を示す縦断面図である。図１の流路切換弁の第２変形例の構成を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施例に係る流路切換弁について、図１〜図５を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る流路切換弁の縦断面図である。図２は、図１の流路切換弁の一部分解斜視図である。図３は、図１の流路切換弁が有する弁体を説明する図である。図３（ａ）は、弁体を下方から見た斜視図である。図３（ｂ）は、弁体を下方から見た底面図である。図４は、図１の流路切換弁の動作を説明する図であり、弁体の摺動面を下方から見た底面図である。図４（ａ）は、弁体の第１〜第４分岐溝とシート部材の第１〜第４出口ポートとが対向した状態を模式的に示す図である。図４（ｂ）〜（ｄ）は、図４（ａ）の状態から弁体を時計方向に３０度、６０度および９０度回転させた状態を模式的に示す図である。図５は、図１の流路切換弁が有する弁体の変形例を説明する図であり、弁体を下方から見た底面図である。図５（ａ）は、第１〜第４分岐溝を時計方向に順に配置した構成を示し、図５（ｂ）は、第１〜第４分岐溝を反時計方向に順に配置した構成を示す。

本実施例の流路切換弁１は、例えば、空気調和機のサイクルシステムにおいて、圧縮機から吐出される冷媒の流れを１つとし、または、２つもしくは４つに分岐させて、圧縮機に接続される熱交換器の数を切り換えるために用いられるものである。

各図に示すように、流路切換弁１は、弁本体５と、ガイド２０と、回転弁体である弁体３０と、弁体駆動部５０と、を有している。

弁本体５は、全体的に見て円柱状であり、上部から下部に向かうにしたがって段階的に径が大きくなるように形成されている。

弁本体５の上面である円形の弁座面５ａには、中央に入口ポート１０が開口して設けられている。入口ポート１０は、弁座面５ａにおいて、弁体３０の回転軸である軸線Ｌ上に配置されている。また、弁座面５ａには、軸線Ｌを中心とする円周方向に９０度間隔で配置された第１出口ポート１１、第２出口ポート１２、第３出口ポート１３および第４出口ポート１４が開口して設けられている。これら、第１〜第４出口ポート１１〜１４は、軸線Ｌを中心として仮想的に配置した仮想円ＶＣ（図３（ｂ）において二点鎖線で示す）上に配置されている。

弁本体５の下面５ｂには、中央に入口孔１５が開口して設けられている。また、下面５ｂには、入口孔１５を中心として円周方向に９０度間隔で配置された４つの出口孔１６が開口して設けられている。入口孔１５は、入口ポート１０に通じている。４つの出口孔１６は、それぞれ第１〜第４出口ポート１１〜１４に通じている。入口孔１５および４つの出口孔１６は、それぞれに銅管６が挿入される。各銅管６は、弁本体５に固着される。

ガイド２０は、内径が弁座面５ａの径と同一の円環状に形成されている。ガイド２０は、弁本体５の上部と嵌合されており、ガイド２０の内側に弁座面５ａが配置される。ガイド２０の上端面には、柱状のストッパ２１が立設されている。

弁体３０は、本体部３１と、鍔部３２と、突部３３、３３と、を一体に有している。本体部３１は、円柱状に形成されている。本体部３１の外径は、弁座面５ａの径と同一である。本体部３１の下部はガイド２０と嵌合されている。本体部３１の下面である円形の摺動面３１ａは、弁座面５ａと摺動可能に接している。本体部３１は、弁座面５ａおよび摺動面３１ａの中心を通る軸線Ｌ周りに回転可能でかつ軸線Ｌ方向（回転軸方向）に移動可能に配置されている。鍔部３２は、本体部３１の外周面の上端に径方向外方に突出して設けられている。鍔部３２は、平面視で略Ｃ字状に形成されている。鍔部３２は、周方向を向く端面３２ａ、３２ａを有している。端面３２ａ、３２ａは、ガイド２０のストッパ２１に突き当たることにより、ストッパ２１とともに弁体３０の回転範囲を規制する。突部３３、３３は、本体部３１の上面３１ｂに上方に突出して設けられている。突部３３、３３は、略四角柱状に形成されている。突部３３、３３は、本体部３１の中心を挟んで対向するように配置されている。

図３に示すように、摺動面３１ａには、第１分岐溝４１、第２分岐溝４２、第３分岐溝４３、第４分岐溝４４、第１円弧溝４５および第２円弧溝４６が設けられている。

第１〜第４分岐溝４１〜４４は、摺動面３１ａの中央（入口ポート１０に対応する箇所）から仮想円ＶＣに対応する箇所まで半径方向に延びており、９０度間隔で配置されている。第１分岐溝４１と第２分岐溝４２とは、摺動面３１ａの中央から互いに反対方向に延びている。

本実施例において、図３（ｂ）に示すように、時計方向に順に第１分岐溝４１、第３分岐溝４３、第２分岐溝４２および第４分岐溝４４を配置している。この配置以外にも、図５（ａ）に示すように、時計方向に順に第１〜第４分岐溝４１〜４４を配置してもよい。または、図５（ｂ）に示すように反時計方向に順に第１〜第４分岐溝４１〜４４を配置してもよい。

第１円弧溝４５は、第１分岐溝４１の先端に連設され、当該先端から仮想円ＶＣに沿って一方向Ｄ１（図３において反時計方向）に延びるように円弧形に形成されている。第２円弧溝４６は、第２分岐溝４２の先端に連設され、当該先端から仮想円ＶＣに沿って一方向Ｄ１に延びるように円弧形に形成されている。

第１円弧溝４５および第２円弧溝４６について、図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ｂ）は、弁体３０を摺動面３１ａ側から見た図（底面図）である。図３（ｂ）において、第１出口ポート１１、第２出口ポート１２、第３出口ポート１３および第４出口ポート１４を破線で示し、それぞれを順に６時、１２時、９時および３時の位置に配置している。また、複数の仮想出口ポートＶＰを一点鎖線で示し、それぞれを１時、２時、４時、５時、７時、８時、１０時および１１時の位置に仮想的に配置したとする。第１出口ポート１１、第２出口ポート１２、第３出口ポート１３および第４出口ポート１４、ならびに、複数の仮想出口ポートＶＰは同一の径を有し、それぞれが仮想円ＶＣ上に等間隔（３０度間隔）で配置されている。そして、第１分岐溝４１の先端を６時の位置にある第１出口ポート１１と対向させ、かつ、第２分岐溝４２の先端を１２時の位置にある第２出口ポート１２と対向させる。この状態において、第１円弧溝４５は、５時の位置にある１つの仮想出口ポートＶＰと対向するように形成され、第２円弧溝４６は、１０時および１１時の位置にある２つの仮想出口ポートＶＰと対向するように形成されている。

第１円弧溝４５は、第１分岐溝４１の先端と第１出口ポート１１とが対向する状態（図４（ａ））から弁体３０が一方向Ｄ１と反対の他方向Ｄ２に３０度回転された状態（図４（ｂ））において第１出口ポート１１と対向する。すなわち、第１円弧溝４５と第１出口ポート１１とは対向状態になる。また、第１円弧溝４５は、第１分岐溝４１の先端と第１出口ポート１１とが対向する状態（図４（ａ））から弁体３０が他方向Ｄ２に６０度回転された状態（図４（ｃ））において第１出口ポート１１と対向しない。すなわち、第１円弧溝４５と第１出口ポート１１とは非対向状態になる。

第２円弧溝４６は、第２分岐溝４２の先端と第２出口ポート１２とが対向する状態（図４（ａ））から弁体３０が他方向Ｄ２に３０度および６０度回転された状態（図４（ｂ）、（ｃ））において第２出口ポート１２と対向する。すなわち、第２円弧溝４６と第２出口ポート１２とは対向状態になる。また、第２円弧溝４６は、第２分岐溝４２の先端と第２出口ポート１２とが対向する状態（図４（ａ））から弁体３０が時計方向に９０度回転された状態（図４（ｄ））において第２出口ポート１２と対向しない。すなわち、第２円弧溝４６と第２出口ポート１２とは非対向状態になる。

本体部３１は、摺動面３１ａの中心から上面３１ｂまで貫通する軸孔４７が設けられている。軸孔４７は、後述する駆動軸５４が挿入される。また、本体部３１は、第１〜第４分岐溝４１〜４４の先端から上面３１ｂまで貫通する４つの均圧孔４８が設けられている。

弁体駆動部５０は、弁体３０を軸線Ｌ周りに回転するように回転駆動する。弁体駆動部５０は、キャン５１と、ローター５２と、ステーター５３と、駆動軸５４と、ばね部材としての板ばね５５と、を有している。

キャン５１は、上端が塞がれた円筒状に形成されている。キャン５１の下端５１ａには弁本体５が嵌め込まれている。キャン５１の下端５１ａは弁本体５に溶接されている。ローター５２は、キャン５１の内側に回転可能に配置されている。ステーター５３は、キャン５１の外側に配置されている。ローター５２とステーター５３とでステッピングモーターを構成している。駆動軸５４は、ローター５２に同軸に固着されている。駆動軸５４の上端は、軸受５６によって回転可能に支持されている。駆動軸５４の下端は、弁体３０の軸孔４７によって支持されている。

板ばね５５は、駆動軸５４の回転を弁体３０に伝達するとともに、弁体３０を弁座面５ａに向けて押すように構成されている。板ばね５５は、円板状に形成されている。板ばね５５は、中央の貫通孔５５ａに挿通された駆動軸５４に溶接により固着されている。板ばね５５は、円弧状のばね部５５ｂ、５５ｂと、切り欠き部５５ｃ、５５ｃと、が周縁部に設けられている。ばね部５５ｂ、５５ｂは、それぞれの先端部分が弁体３０の本体部３１の上面３１ｂに接するように弾性変形可能に曲げられている。ばね部５５ｂ、５５ｂは、弁体３０の上面３１ｂに接しており、弁体３０を下方に向けて押している。これにより、弁体３０の摺動面３１ａが弁座面５ａに押し付けられている。切り欠き部５５ｃ、５５ｃは、弁体３０の突部３３、３３が内側に嵌められている。

次に、本実施例の流路切換弁１の動作について、図４を参照して説明する。なお、図４において、軸孔４７および均圧孔４８の記載を省略している。

図４（ａ）に示す状態では、第１分岐溝４１の先端と第１出口ポート１１とが対向し、第２分岐溝４２の先端と第２出口ポート１２とが対向し、第３分岐溝４３の先端と第３出口ポート１３とが対向し、第４分岐溝の先端と第４出口ポート１４とが対向している。この状態において、入口ポート１０は第１〜第４出口ポート１１〜１４と接続され、入口ポート１０からの冷媒の流れは４つに分岐する。

図４（ａ）に示す状態から弁体３０を他方向Ｄ２に３０度回転させて図４（ｂ）に示す状態にする。この状態では、第１円弧溝４５と第１出口ポート１１とが対向し、第２円弧溝４６と第２出口ポート１２とが対向し、第３出口ポート１３および第４出口ポート１４は弁体３０の摺動面３１ａによって塞がれる。これにより、入口ポート１０は第１出口ポート１１および第２出口ポート１２と接続され、入口ポート１０からの冷媒の流れは２つに分岐する。

図４（ｂ）に示す状態から弁体３０を他方向Ｄ２に３０度回転させて図４（ｃ）に示す状態にする。この状態では、第２円弧溝４６と第２出口ポート１２とが対向し、第１出口ポート１１、第３出口ポート１３および第４出口ポート１４は弁体３０の摺動面３１ａによって塞がれる。これにより、入口ポート１０は第２出口ポート１２とのみ接続されており、入口ポート１０からの冷媒の流れは分岐せずに１つの流れとなる。

図４（ｃ）に示す状態から弁体３０を他方向Ｄ２に３０度回転させて図４（ｄ）に示す状態にする。第１分岐溝４１の先端と第３出口ポート１３とが対向し、第２分岐溝４２の先端と第４出口ポート１４とが対向し、第３分岐溝４３の先端と第２出口ポート１２とが対向し、第４分岐溝４４の先端と第１出口ポート１１とが対向する。これにより、入口ポート１０は第１〜第４出口ポート１１〜１４と接続され、入口ポート１０からの冷媒の流れは４つに分岐する。

このように、流路切換弁１では、弁体３０の回転位置に応じて、入口ポート１０からの冷媒の流れを１つとし、または、２つもしくは４つに分岐させることができる。

以上より、本実施例の流路切換弁１によれば、弁座面５ａには、軸線Ｌ上に配置された入口ポート１０と、軸線Ｌを中心とする仮想円ＶＣ上に９０度間隔で配置された第１〜第４出口ポート１１〜１４と、が設けられている。弁体３０の摺動面３１ａには、摺動面３１ａの中央から仮想円ＶＣに対応する箇所まで延びかつ９０度間隔で配置された第１〜第４分岐溝４１〜４４と、第１分岐溝４１の先端に連設され、仮想円ＶＣに沿って一方向Ｄ１に延びる第１円弧溝４５と、第２分岐溝４２の先端に連設され、仮想円ＶＣに沿って一方向Ｄ１に延びる第２円弧溝４６と、が設けられている。第１円弧溝４５は、第１分岐溝４１の先端と第１出口ポート１１とが対向する状態から弁体３０が他方向Ｄ２に３０度回転された状態において第１出口ポート１１と対向し、かつ、第１分岐溝４１の先端と第１出口ポート１１とが対向する状態から弁体３０が他方向Ｄ２に６０度回転された状態において第１出口ポート１１と対向しないように形成されている。そして、第２円弧溝４６は、第２分岐溝４２の先端と第２出口ポート１２とが対向する状態から弁体３０が他方向Ｄ２に３０度および６０度回転された状態において第２出口ポート１２と対向し、かつ、第２分岐溝４２の先端と第２出口ポート１２とが対向する状態から弁体３０が他方向Ｄ２に９０度回転された状態において第２出口ポート１２と対向しないように形成されている。このようにしたことから、弁体３０の回転位置に応じて、１つの入口ポート１０を、第１〜第４出口ポート１１〜１４のうちの１つ、２つまたは４つに接続することができる。そのため、複数の流路切換弁を組み合わせることなく、簡易な構成で冷媒の流れを１つとし、または、２つもしくは４つに分岐可能とする小型の流路切換弁を実現することができる。

また、弁体３０は、軸線Ｌ方向に移動可能に配置されるとともに、板ばね５５によって弁座面５ａに向けて押されている。このようにすることで、第１〜第４分岐溝４１〜４４や第１円弧溝４５、第２円弧溝４６の詰まりにより、入口ポート１０の冷媒圧力が上昇した場合に、弁体３０が軸線Ｌ方向に移動して、弁座面５ａと摺動面３１ａとに隙間を設けることができる。そのため、弁座面５ａと摺動面３１ａとの隙間に冷媒が流れて、溝の詰まりによる冷媒圧力の上昇を抑制できる。

図６に、本実施例の流路切換弁１の第１変形例に係る流路切換弁１Ａを示す。図６は、図１の流路切換弁の第１変形例の構成を示す縦断面図である。この流路切換弁１Ａは、ローター５２に弁体３０Ａが直接的に取り付けられた構成を有している。流路切換弁１Ａは、板ばね５５に代えてコイルばね５７を有している。コイルばね５７は、駆動軸５４を介して弁体３０Ａを弁座面５ａに向けて押している。この流路切換弁１Ａの弁体３０Ａの摺動面３１ａにも、上述した実施例と同一の第１〜第４分岐溝４１〜４４、第１円弧溝４５および第２円弧溝４６が設けられている。

図７に、本実施例の流路切換弁１の第２変形例に係る流路切換弁１Ｂを示す。図７は、図１の流路切換弁の第２変形例の構成を示す縦断面図である。この流路切換弁１Ｂは、不思議遊星歯車機構６０を有している。不思議遊星歯車機構６０は、太陽ギヤ６１と、複数の遊星ギヤ６２と、固定ギヤ６３と、出力ギヤ６４と、を有している。太陽ギヤ６１は、駆動軸５４の下端に取り付けられている。複数の遊星ギヤ６２は、キャリア６５に回転可能に支持され、太陽ギヤ６１と噛み合うとともに、太陽ギヤ６１の回転に伴って太陽ギヤ６１のまわりを公転するように設けられている。固定ギヤ６３は、複数の遊星ギヤ６２と噛み合う内歯車であり、キャン５１に固定されている。出力ギヤ６４は、複数の遊星ギヤ６２と噛み合う内歯車である。出力ギヤ６４は、固定ギヤ６３と歯数が異なる。出力ギヤ６４は、弁体３０Ｂが一体に設けられている。出力ギヤ６４は、弁本体５に軸線Ｌ周りに回転可能に支持されている。流路切換弁１Ｂは、板ばね５５に代えて円錐台形状の複数のコイルばね６６を有している。複数のコイルばね６６は、キャリア６５と出力ギヤ６４（弁体３０Ｂ）との間に配置されている。複数のコイルばね６６は、弁体３０Ｂを弁座面５ａに向けて押している。コイルばね６６は、円錐台形状を有することで座屈を抑制できる。この流路切換弁１Ｂの弁体３０Ｂの摺動面３１ａにも、上述した実施例と同一の第１〜第４分岐溝４１〜４４、第１円弧溝４５および第２円弧溝４６が設けられている。この流路切換弁１Ｂは、小型で比較的高いトルクを得られる不思議遊星歯車機構６０を有し、不思議遊星歯車機構６０の出力ギヤ６４に弁体３０Ｂを一体化しているので、より効果的に小型化できる。

これら流路切換弁１Ａ、１Ｂにおいても、上述した本実施例の流路切換弁１と同様の作用効果を奏する。

上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。本発明の実施例において、入口ポートおよび出口ポートとの用語を用いているが、これら用語は流体の流れる向きが互いに反対であることを示すために便宜上用いているものであって、本発明の流路切換弁は、出口ポートに流体を流入し、入口ポートから流体を流出する構成も含むものである。

１、１Ａ、１Ｂ…流路切換弁、５…弁本体、５ａ…弁座面、５ｂ…下面、６…銅管、１０…入口ポート、１１…第１出口ポート、１２…第２出口ポート、１３…第３出口ポート、１４…第４出口ポート、１５…入口孔、１６…出口孔、２０…ガイド、２１…ストッパ、３０、３０Ａ、３０Ｂ…弁体、３１…本体部、３１ａ…摺動面、３１ｂ…上面、３２…鍔部、３２ａ…端面、３３…突部、４１…第１分岐溝、４２…第２分岐溝、４３…第３分岐溝、４４…第４分岐溝、４５…第１円弧溝、４６…第２円弧溝、４７…軸孔、４８…均圧孔、５０…弁体駆動部、５１…キャン、５１ａ…下端、５２…ローター、５３…ステーター、５４…駆動軸、５５…板ばね、５５ａ…貫通孔、５５ｂ…ばね部、５５ｃ…切り欠き部、５６…軸受、５７…コイルばね、６０…不思議遊星歯車機構、６１…太陽ギヤ、６２…遊星ギヤ、６３…固定ギヤ、６４…出力ギヤ、６５…キャリア、６６…コイルばね、ＶＣ…仮想円、ＶＰ…仮想出口ポート

Claims

弁座面を有する弁本体と、前記弁座面に摺動可能に接する摺動面を有する回転弁体と、を有する流路切換弁であって、
前記弁座面は、前記回転弁体の回転軸上に配置された１つの入口ポートと、前記回転軸を中心とする仮想円上に９０度間隔で配置された４つの出口ポートと、が設けられ、
前記摺動面は、前記入口ポートに対応する箇所から前記仮想円に対応する箇所まで延びかつ９０度間隔で配置された第１〜第４分岐溝と、前記第１分岐溝に連設され、前記仮想円に沿って一方向に延びる第１円弧溝と、前記第２分岐溝に連設され、前記仮想円に沿って前記一方向に延びる第２円弧溝と、が設けられ、
前記第１円弧溝は、前記第１分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記一方向と反対の他方向に３０度回転された状態において当該出口ポートと対向し、かつ、前記第１分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記他方向に６０度回転された状態において当該出口ポートと対向しないように形成され、
前記第２円弧溝は、前記第２分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記他方向に３０度および６０度回転された状態において当該出口ポートと対向し、かつ、前記第２分岐溝と前記出口ポートとが対向する状態から前記回転弁体が前記他方向に９０度回転された状態において当該出口ポートと対向しないように形成されていることを特徴とする流路切換弁。
前記回転弁体は、回転軸方向に移動可能に配置されるとともに、ばね部材によって前記弁座面に向けて押されている、請求項１に記載の流路切換弁。
前記回転弁体を回転駆動する弁体駆動部をさらに有し、
前記弁体駆動部が、太陽ギヤと、遊星ギヤと、固定ギヤと、出力ギヤと、を有する不思議遊星歯車機構を有し、
前記回転弁体が、前記出力ギヤと一体に設けられている、請求項１または請求項２に記載の流路切換弁。