JP4182331B2

JP4182331B2 - Multiway valve

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Publication number: JP4182331B2
Application number: JP2002238992A
Authority: JP
Inventors: 直樹窪田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: JP2004076869A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路切換装置の一種である多方弁に係り、更に詳しくは、回転ディスク内蔵形の多方弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば図１８に示すように、多数（図では四つ）のポート５２を設けたケーシング５１の内部に回転ディスク５３を配置し、この回転ディスク５３の停止位相毎に連通流路を切り換える多方弁が知られている（特開平１１−０４４３６９号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、この従来の多方弁においては、図示したように回転ディスク５３に設けられる複数の切換流路５４がディスク５３の円周方向に沿って一列に並べて配置されているために、以下のような不都合がある。
【０００４】
すなわち、流路の切換構造が複雑であって多数の切換流路５４をディスク５３に設ける必要がある場合、全ての切換流路５４をディスク５３の円周方向に沿って一列に並べて配置するには、ディスク５３の径寸法を大きく設定しなければならない。したがって、ディスク５３の径寸法が大きくなるのに伴って弁全体が大きくなるほか、ディスク５３回転時の摺動トルクが高くなり、ステッピングモータ等の駆動装置も大型になってしまう。
【０００５】
また、このように流路の切換構造が複雑であって多数の切換流路５４をディスク５３に設ける必要がある場合には、各切換流路５４をシールすべくディスク５３に設けられるパッキン５５の平面形状が複雑になることから、パッキン５５の反発力の増大による摺動トルクの増大が懸念される。ディスク５３の摺動トルクを低減させるにはパッキン５５の潰し代を小さく設定することが考えられるが、この場合には、必要なシール性を確保すべくシール面の平面度が重要となり、ケーシング５１の形状が複雑な場合にはその成形工程の都合上、必要な平面度を確保するのが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、流路の切換構造が複雑な場合であってもディスクの径寸法を小さく設定することができ、もって弁全体を小型化し、ディスクの摺動トルクを低減させることができる多方弁を提供することを目的とする。またこれに加えて、流路の切換構造が複雑な場合であってもパッキンの平面形状を単純化することができ、もってやはりディスクの摺動トルクを低減させることができる多方弁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による多方弁は、多数のポートを設けたケーシングと、前記ケーシングの内部底面上に固定的に配置されるスペーサと、前記スペーサに重ねて配置される固定ディスクと、前記固定ディスクに重ねて配置される回転ディスクとを有し、前記回転ディスクの停止位相毎に連通流路を切り換える多方弁であって、前記ケーシングの内部底面、スペーサ、固定ディスクおよび回転ディスクのそれぞれに設ける切換流路を前記ディスクの径方向に複数層に分けて形成し、前記ケーシングの内部底面に密接して前記ケーシングおよびスペーサ間の切換流路をシールする下面側パッキンを前記スペーサの下面に設けるとともに、前記固定ディスクの下面に密接して前記固定ディスクおよびスペーサ間の切換流路をシールする上面側パッキンを前記スペーサの上面に設け、前記スペーサの下面に設ける切換流路の平面形状と前記スペーサの上面に設ける切換流路の平面形状とを互いに異ならせることにより、前記下面側パッキンよりも前記上面側パッキンの方がパッキン設置長さが短く設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
更にまた、本発明の請求項２による多方弁は、上記した請求項１の多方弁において、当該多方弁が、八つのポートを有する八方弁であることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成を備えた本発明の請求項１による多方弁においては、ディスクに設ける切換流路がディスクの径方向に複数層に分けて形成されるために、各層毎の切換流路の設置数を少なく設定することが可能となる。例えば一枚のディスクに凹部状または孔状を呈する切換流路を十箇所設ける必要がある場合、従来は、この十箇所の切換流路をディスクの円周方向に一列に並べて配置していたために、その円周方向設置長さがかなり長いものとなる（加えてこの円周方向長さには、各流路間に設定しなければならない都合十箇所の間隔スペースの長さも計算に入れる必要がある）。これに対して上記構成を備えた本発明の多方弁によれば、ディスクに設ける切換流路がディスクの径方向に例えば二層に分けて形成されるために、内周側の層と外周側の層とで十箇所の切換流路を分けて形成すれば良く、よって各層の円周方向設置長さを比較的短く設定することが可能となる（各流路間に設定しなければならない間隔スペースの設置数も減じられる）。設定する層の数は二層に限らず、三層、四層または五層など三層以上としても良い。また一部の流路はこれを複数層に跨るように形成しても良い。
【００１２】
また、多数のポートを設けたケーシングの内部底面上にスペーサが固定的に配置され、スペーサに固定ディスクが重ねて配置され、固定ディスクに回転ディスクが重ねて配置され、ケーシングの内部底面、スペーサ、固定ディスクおよび回転ディスクのそれぞれに切換流路が形成され、この切換流路がディスクの径方向に複数層に分けて形成されるために、上記したように各層毎の切換流路の設置数を少なく設定することが可能となる。
【００１３】
また、この請求項１による多方弁において、回転ディスクは、この回転ディスクおよび固定ディスク間をシールすべく固定ディスクに押し付けられた状態で回転作動するが、この押付け力を受けて固定ディスクがスペーサに押し付けられることになる。したがって、スペーサの上面に設ける上面側パッキンの反発力が大きいと、固定ディスクを介して回転ディスクの摺動トルクが大きくなる懸念があるが、上記構成を備えた本発明の請求項１による多方弁においては、スペーサの下面に設ける切換流路の平面形状とスペーサの上面に設ける切換流路の平面形状とを互いに異ならせることにより、下面側パッキンよりも上面側パッキンの方がパッキンの設置長さが短くかつ、均等に配列されているために、上面側パッキンに発生する反発力を小さく抑えることが可能となる。尚、スペーサはケーシングに固定されるため、下面側パッキンの反発力の大小は問題とならない。
【００１４】
上記構成を備えた本発明の多方弁は、後記実施例で説明するように例えば八つのポートを有する八方弁として構成される（請求項２）。但し、ポート数は八つに限られず、七つ以下または九つ以上であっても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係る多方弁の平面図、図２は同多方弁の正面図、図３は同多方弁の縦断面図をそれぞれ示している。
【００１７】
当該実施例に係る多方弁は、八つのポートを有する八方弁であり、以下のように構成されている。
【００１８】
すなわち先ず、図１および図２に示すように、互いに組立ボルトで連結される下ケーシング２および上ケーシング３の組み合わせよりなるケーシング１が設けられており、このケーシング１に符号４１〜４８で示す八つのポートが設けられている。八つのポート４１〜４８のうち七つは下ケーシング２の側面に設けられており、残る一つは上ケーシング３の側面に設けられている。
【００１９】
図３に示すように、ケーシング１の内部底面（下ケーシング２の平面）上に円盤状を呈するスペーサ５が固定的に配置されており、このスペーサ５の上方に固定ディスク（ステータとも称する）６が重ねて配置され、この固定ディスク６の更に上方に回転ディスク（ロータとも称する）７が重ねて配置され、これらのケーシング１の内部底面、スペーサ５、固定ディスク６および回転ディスク７にそれぞれ多数の切換流路（詳細後述）が形成され、これらの多数の切換流路がそれぞれディスク６，７の径方向において内周側の層ｘと外周側の層ｙとの二層に分けて形成されている。上下ケーシング２，３およびスペーサ５はＡＢＳ樹脂によって形成され、互いに摺動するステータ６およびロータ７は摺動特性に優れたＰＰＳ樹脂によって形成されている。
【００２０】
また、回転ディスク７はステッピングモータ８の駆動により回転作動し、ステッピングモータ８はその単位作動角度を３６度とされているので、回転ディスク７には３６０度の一回転中に十箇所の停止位置が設定されている。
【００２１】
したがって、この十箇所の停止位置と上記内周側および外周側の層ｘ，ｙとの組み合わせにより、ケーシング１の内部底面ならびにスペーサ５、固定ディスク６および回転ディスク７の下面および平面（上面）はそれぞれ二十箇所の領域に区分けされている。以下、ケーシング１の内部底面、スペーサ５、固定ディスク６および回転ディスク７の各構造を順に説明するが、説明の便宜上、内周側の層ｘを第一ないし第十領域（図上各平面を時計の文字盤に見立てて十二時位置の領域を第一領域とし、以下右回り（下面は左回り）に第二、第三・・・領域とする）とするとともに、外周側の層ｙを第十一ないし第二十領域（同じく図上各平面を時計の文字盤に見立てて十二時位置の領域を第十一領域とし、以下右回り（下面は左回り）に第十二、第十三・・・領域とする、第十一領域は第一領域の径方向外方に位置することになる）とする。
【００２２】
先ず、ケーシング１の内部底面は以下のように構成されている。
【００２３】
すなわち、図４は下ケーシング２の平面図を示しており、図５は図２におけるＡ−Ａ線断面図を示している。この下ケーシング２の平面において、その第一領域には第四ポート４４から連通する凹部状の流路１０１が形成され、第二、第十一、第十二、第十三、第十四および第二十領域には第一ポート４１から連通する一つの凹部状の流路１０２が形成され、第三および第四領域には第三ポート４３から連通する一つの凹部状の流路１０３が形成され、第五、第六、第十五および第十六領域には第二ポート４２から連通する一つの凹部状の流路１０４が形成され、第七、第九、第十七、第十八および第十九領域には第五ポート４５から連通する一つの凹部状の流路１０５が形成され、第八領域には第七ポート４７から連通する凹部状の流路１０６が形成され、第十領域には第八ポート４８から連通する凹部状の流路１０７が形成されている。またこの下ケーシング２の平面には併せて、スペーサ５を位置決めするための凹部状の係合部１０８が不等配で三箇所ほど形成され、組立ボルトをねじ込むためのボルト挿通孔１０９が四箇所ほど形成されている。
【００２４】
つぎに、スペーサ５は以下のように構成されている。
【００２５】
すなわち、図６（Ａ）はこのスペーサ５の下面図を示しており、このスペーサ５の下面において、その第一領域には貫通孔状の流路５０１が形成され、第二、第十一、第十二、第十三、第十四および第二十領域には一つの凹部状の流路５０２が形成され、このうち第二および第十二領域分はそれぞれ貫通孔状とされている。第三および第四領域には一つの貫通孔状の流路５０３が形成され、第五、第六、第十五および第十六領域には一つの貫通孔状の流路５０４が形成され、第七、第九、第十七、第十八および第十九領域には一つの凹部状の流路５０５が形成され、このうち第七および第九領域分はそれぞれ貫通孔状とされている。第八領域には貫通孔状の流路５０６が形成され、第十領域には貫通孔状の流路５０７が形成されている。これらの各流路５０１〜５０７はその開口部の周りをパッキン５１で囲まれており、パッキン５１は一体成形されたものであって、スペーサ５の下面に設けたパッキン溝５２に取り付けられている。またこのスペーサ５の下面には、当該スペーサ５を上記下ケーシング２に対して位置決めするための凸部状の係合部５０８が不等配で三箇所ほど形成されている。
【００２６】
図６（Ｂ）はスペーサ５の上面図を示しており、図７（Ｃ）は図６（Ｂ）におけるＢ方向矢視図、図７（Ｄ）は図６（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図、図７（Ｅ）は図６（Ｂ）におけるＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示している（但し、矢視図および断面図には作図の都合上パッキン５１，５３を図示していない）。このスペーサ５の上面において、その第一および第十一領域には一つの凹部状の流路５０９が形成され、このうち第一領域分は貫通孔状とされている。第二および第十二領域には貫通孔状の流路５１０がそれぞれ形成され、第三、第四、第十三および第十四領域には一つの凹部状の流路５１１が形成され、このうち第三および第四領域分は一つの貫通孔状とされている。第五、第六、第十五および第十六領域には一つの貫通孔状の流路５１２が形成され、第七および第十七領域には一つの凹部状の流路５１３が形成され、このうち第七領域分は貫通孔状とされている。第八および第十八領域には一つの凹部状の流路５１４が形成され、このうち第八領域分は貫通孔状とされている。第九および第十九領域には一つの凹部状の流路５１５が形成され、このうち第九領域分は貫通孔状とされている。第十および第二十領域には一つの凹部状の流路５１６が形成され、このうち第十領域分は貫通孔状とされている。各貫通孔部は上記下面構造の貫通孔部に対応するものである。これらの各流路５０９〜５１６はその開口部の周りをパッキン５３で囲まれており、パッキン５３は一体成形されたものであって、スペーサ５の上面に設けたパッキン溝５４に取り付けられている。またこのスペーサ５の上面には、固定ディスク６を位置決めするための凸部状の係合部５１７が不等配で三箇所ほど形成されている。
【００２７】
つぎに、固定ディスク６は以下のように構成されている。
【００２８】
すなわち、図８（Ａ）は固定ディスク６の下面図を示しており、この固定ディスク６の下面において、その第一領域、第二および第十二領域、第三および第四領域、第五および第六領域、第七領域、第八領域、第九領域、第十三領域、第十六領域ならびに第二十領域にはそれぞれ貫通孔状の流路６０１〜６１０が形成されている。またこの固定ディスク６の下面には、当該固定ディスク６を上記スペーサ５に対して位置決めするための凹部状の係合部６１１が不等配で三箇所ほど形成されている。
【００２９】
図８（Ｂ）は固定ディスク６の上面図を示しており、図９は図８（Ｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図を示している。この固定ディスク６の上面において、その第一領域、第二および第十二領域、第三および第四領域、第五および第六領域、第七領域、第八領域、第九領域、第十三領域、第十六領域ならびに第二十領域にはそれぞれ貫通孔状の流路６１２〜６２１が形成されている。但し、この上面構造は上記下面構造の各流路６０１〜６１０を反対側から見たものに過ぎず、上面側に特有の流路構造が設けられている訳ではない。またこの固定ディスク６の上面は回転ディスク７が摺動し易いよう平滑面状に形成されている。
【００３０】
つぎに、回転ディスク７は以下のように構成されている。
【００３１】
すなわち、図１０（Ａ）は回転ディスク７の下面図を示しており、この回転ディスク７の下面において、その第一および第十領域には一つの凹部状の流路７０１が形成され、第五および第六領域には一つの凹部状の流路７０２が形成され、第十一領域には貫通孔状の流路７０３が形成され、第十三および第十四領域には一つの凹部状の流路７０４が形成され、第十五領域には貫通孔状の流路７０５が形成され、第十六および第十七領域には一つの凹部状の流路７０６が形成されている。またこの回転ディスク７の下面は、当該回転ディスク７が摺動し易いよう平滑面状に形成されている。
【００３２】
図１０（Ｂ）は回転ディスク７の上面図を示しており、図１１は図１０（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図を示している。この回転ディスク７の上面において、その第十一領域および第十五領域にはそれぞれ貫通孔状の流路７０７，７０８が形成されている。但し、この上面構造は上記下面構造の各貫通孔状の流路７０３，７０５を反対側から見たものに過ぎず、上面側に特有の流路構造が設けられている訳ではない。またこの回転ディスク７の上面には、当該回転ディスク７をステッピングモータ８の作動軸８１に取り付け、かつ共廻りさせるための軸孔７０９とキー溝状の係合部７１０とが形成されている。
【００３３】
上記構成のスペーサ５、固定ディスク６および回転ディスク７をケーシング１に組み込んでステッピングモータ８を駆動させると、回転ディスク７のみが従動回転する。スペーサ５は、その下面に設けた凸部状の係合部５０８が下ケーシング２の平面に設けた凹部状の係合部１０８に係合し、かつこのスペーサ５自体が上ケーシング３の側壁内面に予め設けた内面リブ３１と下ケーシング２との間に挟み込まれてケーシング１に対して完全に固定されるので、回転しない。固定ディスク６は、その下面に設けた凹部状の係合部６０９がスペーサ５の上面に設けた凸部状の係合部５１７に係合するので、回転しない。下ケーシング２の平面とスペーサ５との間は、スペーサ５の下面に設けた下面側パッキン５１により各流路がシールされる。スペーサ５と固定ディスク６との間は、スペーサ５の上面に設けた上面側パッキン５３により各流路がシールされる。固定ディスク６には、回転ディスク７に対する摺動面の平面度を確保する役割があり（回転ディスク７をケーシング１の内部底面に直接摺動させる構造とすると、ケーシング１が比較的複雑な形状の部品であるためにその成形時に引け等が発生し易く、摺動面の平面度を確保するのが困難である。これに対して固定ディスク６は円盤状部品であって比較的単純な形状の部品であるために摺動面の平面度を確保し易い。固定ディスク６はこのように回転ディスク７に対する摺動面の平面度を確保することを目的の一つとして設けられている）、スペーサ５には、後記するように下面側パッキン５１よりも上面側パッキン５３の平面形状を単純化して反発力を弱めさせる機能がある。上ケーシング３の側面に唯一設けられた第六ポート４６は、上ケーシング３内において回転ディスク７の上方空間３０１に連通している。
【００３４】
上記したようにステッピングモータ８の単位作動角度が３６度とされているので、これに従動する回転ディスク７は３６０度の一回転中に十箇所の位置で停止可能であるが、当該多方弁は、当該多方弁を装着する機械装置の作動上の要請にしたがって以下のように作動する。
【００３５】
第一停止位置・・・
下ケーシング２の平面、スペーサ５、固定ディスク６および回転ディスク７の各第一領域が上下方向に並べられた状態であり、この第一停止位置が当該多方弁の初動位置とされる。この第一停止位置では、全ての流路が遮断されている（図１２参照）。
【００３６】
第二停止位置・・・
第一停止位置から回転ディスク７が左回りに３６度（１ステップ）回転した状態であり、この第二停止位置では、第一ポート４１から第二ポート４２へと流路が連通し、これに途中から合流するようにして第三ポート４３から第二ポート４２へと流路が連通する。前者の連通流路の経路は、これを符号で示すと、４１→１０２→５１０→６１３→７０４→６１９→５１１→６１４→７０２→６１５→５１２→１０４→４２であり、後者の連通流路の経路は、４３→１０３→５１１である。他の流路は遮断されている（図１３参照）。
【００３７】
第三停止位置・・・
第二停止位置から回転ディスク７が右回りに２５２度（７ステップ）回転した状態であり、この第三停止位置では、第四ポート４４から第一ポート４１を経由して第三ポート４３へと流路が連通する。またこれとは別に、第五ポート４５から第二ポート４２へと流路が連通する。前者の連通流路の経路は、４４→１０１→５０９→６１２→７０２→６１３→５１０→１０２→４１→１０２→５１０→６１３→７０６→６１９→５１１→１０３→４３であり、後者の連通流路の経路は、４５→１０５→５１３，５１５→６１６，６１８→７０１→６１５→５１２→１０４→４２である。他の流路は遮断されている（図１４参照）。
【００３８】
第四停止位置・・・
第三停止位置から回転ディスク７が右回りに３６度（１ステップ）回転した状態であり、この第四停止位置では、第六ポート４６から第一ポート４１を経由して第三ポート４３へと流路が連通する。またこれとは別に、第五ポート４５から第七ポート４７へと流路が連通する。前者の連通流路の経路は、４６→３０１→７０５→６１３→５１０→１０２→４１→１０２→５１０→６１３→７０２→６１４→５１１→１０３→４３であり、後者の連通流路の経路は、４５→１０５→５１３→６１６→７０１→６１７→５１４→１０６→４７である。他の流路は遮断されている（図１５参照）。
【００３９】
第五停止位置・・・
第四停止位置から回転ディスク７が右回りに３６度（１ステップ）回転した状態であり、この第五停止位置では、第五ポート４５から第七ポート４７へと流路が連通する。連通流路の経路は、４５→１０５→５１３→６１８→７０１→６１７→５１４→１０６→４７である。他の流路は遮断されている（図１６参照）。
【００４０】
第六停止位置・・・
第五停止位置から回転ディスク７が左回りに１０８度（３ステップ）回転した状態であり、この第六停止位置では、第六ポート４６から第八ポート４８へと流路が連通する。またこれとは別に、第六ポート４６から第二ポート４２へと流路が連通する。前者の連通流路の経路は、４６→３０１→７０５→６２１→５１６→１０７→４８であり、後者の連通流路の経路は、４６→３０１→７０３→６２０→５１２→１０４→４２である。他の流路は遮断されている（図１７参照）。
【００４１】
以上のように当該多方弁では、回転ディスク７が第一停止位置から第二、第三・・・第六停止位置へと順次回転し、第一停止位置へと戻り、この過程において各停止位置で流路が切り換えられる。
【００４２】
尚、上記作動説明用の図１２ないし図１７は、固定ディスク６の上に回転ディスク７を重ねた状態を上方から見た図である。回転ディスク７の下面に設けられた流路７０１，７０２，７０４，７０６は本来この方向から見えないが、説明の便宜上、ハッチングを付して記載してある。
【００４３】
上記構成の多方弁によれば、以下の作用効果を奏することが可能である。
【００４４】
すなわち先ず第一に、ケーシング１の内部底面、スペーサ５、固定ディスク６および回転ディスク７に設けられる凹部状または貫通孔状の多数の切換流路がそれぞれディスク６，７の径方向において内周側の層ｘと外周側の層ｙとの二層に分けて配置されているために、各層ｘ，ｙ毎の切換流路の設置数を少なく設定することが可能となり、各層ｘ，ｙにおいて切換流路の円周方向設置長さを短く設定することができる。例えば、ケーシング１の内部底面においては、符号１０１〜１０７で示した七つの切換流路が設けられ、各流路１０１〜１０７がそれぞれ切換作動に必要とされる平面形状や円周方向長さを有しているが、七つのうち四つは内周側の層ｘのみに配置され、残る三つは内周側の層ｘと外相側の層ｙとに跨って配置されている。したがって、この七つの流路１０１〜１０７を円周方向に一列に並べて配置する場合よりも流路の円周方向設置長さを短くすることができ、よって流路設置領域の径寸法を小さくすることができる。したがって、弁全体の平面積を縮小することができ、またディスクが回転摺動するものである場合にはその摺動トルクを低減させることができる。
【００４５】
また、上記構成の多方弁において、回転ディスク７は、この回転ディスク７および固定ディスク６間をシールすべく、上ケーシング３および回転ディスク７間に設けた摺動部材（スラストベアリング）９に押圧されて固定ディスク６に押し付けられた状態で回転作動するが、この押付け力を受けて固定ディスク６はスペーサ５に押し付けられる。したがってスペーサ５の上面に設ける上面側パッキン５３の反発力が大きいと、固定ディスク６を介して回転ディスク７の摺動トルクが大きくなる虞があるが、上記構成の多方弁では、スペーサ５の下面に設ける切換流路５０１〜５０７の平面形状とスペーサ５の上面に設ける切換流路５０９〜５１６の平面形状とが互いに異なるように形成されて、下面側パッキン５１の平面形状よりも上面側パッキン５３の平面形状の方がパッキンの設置長さが短縮され、パッキン５３の配置が分散され、パッキン５３の平面形状が単純化されているため、上面側パッキン５３に発生する反発力を小さく抑えることができる。したがって回転ディスク７の摺動トルクを低減させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００４７】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による多方弁においては、回転ディスクに設ける切換流路がディスクの径方向に複数層に分けて形成されているために、各層毎の切換流路の設置数を少なく設定し、各層において切換流路の円周方向設置長さを短く設定することができる。したがって、流路の切換構造が複雑な場合であってもディスクの径寸法を小さく設定することができ、よって弁全体を小型化し、ディスクの摺動トルクを低減させることができる。
【００４８】
また、多数のポートを設けたケーシングの内部底面上にスペーサが固定的に配置され、スペーサに固定ディスクが重ねて配置され、固定ディスクに回転ディスクが重ねて配置され、ケーシングの内部底面、スペーサ、固定ディスクおよび回転ディスクのそれぞれに切換流路が形成され、この切換流路がディスクの径方向に複数層に分けて形成されているために、上記したように各層毎の切換流路の設置数を少なく設定し、各層において切換流路の円周方向設置長さを短く設定することができる。したがって、流路の切換構造が複雑な場合であってもディスクの径寸法を小さく設定することができ、よって弁全体を小型化し、ディスクの摺動トルクを低減させることができる。また、回転ディスクが固定ディスクに摺動する構造であるために、摺動面の平面度を確保し易く、シール性が良い。
【００４９】
またこれに加えて、スペーサの下面に設ける切換流路の平面形状とスペーサの上面に設ける切換流路の平面形状とを互いに異ならせることにより、下面側パッキンよりも上面側パッキンの方がパッキン設置長さを短く設定したために、回転ディスクに発生する摺動トルクを低減させることができる。
【００５０】
更にまた、上記構成を備えた本発明の請求項２による多方弁によれば、上記効果を発揮する多方弁を、八つのポートを有する八方弁として提供することができる。但し、上記請求項１に係る発明がそのポート数を限定しないことは上記したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る多方弁の平面図
【図２】同多方弁の正面図
【図３】同多方弁の縦断面図
【図４】下ケーシングの平面図
【図５】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図６】（Ａ）はスペーサの下面図、（Ｂ）はスペーサの上面図
【図７】（Ｃ）は図６（Ｂ）におけるＢ方向矢視図、（Ｄ）は図６（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図、（Ｅ）は図６（Ｂ）におけるＤ−Ｄ線断面図
【図８】（Ａ）は固定ディスクの下面図、（Ｂ）は固定ディスクの上面図
【図９】図８（Ｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図
【図１０】（Ａ）は回転ディスクの下面図、（Ｂ）は回転ディスクの上面図
【図１１】図１０（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図
【図１２】同多方弁の作動説明図
【図１３】同多方弁の作動説明図
【図１４】同多方弁の作動説明図
【図１５】同多方弁の作動説明図
【図１６】同多方弁の作動説明図
【図１７】同多方弁の作動説明図
【図１８】従来例に係る多方弁の説明図
【符号の説明】
１ケーシング
１０１〜１０７，５０１〜５０７，５０９〜５１６，６０１〜６１０，６１２〜６２１，７０１〜７０８切換流路
１０８，５０８，５１７，６１１，７１０係合部
１０９ボルト挿通孔
２下ケーシング
３上ケーシング
３１リブ
３０１回転ディスク上方空間
４１〜４８ポート
５スペーサ
５１下面側パッキン
５２，５４パッキン溝
５３上面側パッキン
６固定ディスク
７回転ディスク
７０９軸孔
８ステッピングモータ
８１作動軸
９摺動部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-way valve which is a kind of flow path switching device, and more particularly to a rotary disk built-in multi-way valve.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as shown in FIG. 18, a rotating disk 53 is arranged inside a casing 51 provided with a large number (four in the figure) of ports 52, and the communication flow path is switched for each stop phase of the rotating disk 53. A multi-way valve is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-044369).
[0003]
However, in this conventional multi-way valve, as shown in the drawing, a plurality of switching flow paths 54 provided in the rotating disk 53 are arranged in a line along the circumferential direction of the disk 53. There is an inconvenience.
[0004]
That is, when the flow path switching structure is complicated and it is necessary to provide a large number of switching flow paths 54 on the disk 53, all the switching flow paths 54 are arranged in a line along the circumferential direction of the disk 53. Therefore, the diameter of the disk 53 must be set large. Therefore, as the diameter of the disk 53 increases, the entire valve increases, the sliding torque when the disk 53 rotates, and the driving device such as a stepping motor also increases in size.
[0005]
Further, when the flow path switching structure is complicated and it is necessary to provide a large number of switching flow paths 54 on the disk 53, the packing 55 provided on the disk 53 is sealed to seal each switching flow path 54. Since the planar shape becomes complicated, there is a concern about an increase in sliding torque due to an increase in the repulsive force of the packing 55. In order to reduce the sliding torque of the disk 53, it is conceivable to set the crushing margin of the packing 55 small. However, in this case, the flatness of the sealing surface is important to ensure the necessary sealing performance, and the casing 51 When the shape is complicated, it is difficult to ensure the required flatness due to the molding process.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, the present invention can set the diameter of the disk to be small even if the flow path switching structure is complicated, thereby reducing the overall valve size and reducing the sliding torque of the disk. An object is to provide a multi-way valve that can be used. In addition to this, it is possible to provide a multi-way valve capable of simplifying the planar shape of the packing even when the flow path switching structure is complicated and also reducing the sliding torque of the disk. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a multi-way valve according to claim 1 of the present invention comprises: A casing provided with a large number of ports, a spacer fixedly disposed on the inner bottom surface of the casing, a fixed disk disposed on the spacer, and a rotating disk disposed on the fixed disk. A multi-way valve that switches the communication flow path for each stop phase of the rotating disk, and includes a plurality of switching flow paths provided in each of the inner bottom surface of the casing, the spacer, the fixed disk, and the rotating disk in the radial direction of the disk. Formed in layers, and provided with a lower side packing on the lower surface of the spacer that is in close contact with the inner bottom surface of the casing and seals the switching flow path between the casing and the spacer, and in close contact with the lower surface of the fixed disk An upper side packing that seals the switching flow path between the fixed disk and the spacer is provided on the upper surface of the spacer. By making the planar shape of the switching channel provided on the lower surface of the spacer different from the planar shape of the switching channel provided on the upper surface of the spacer, the packing installation length of the upper surface side packing is smaller than that of the lower surface side packing. It is set short It is characterized by this.
[0010]
Furthermore, according to the present invention Claim 2 Multi-way valve by above mentioned Claim 1 The multi-way valve is characterized in that the multi-way valve is an eight-way valve having eight ports.
[0011]
In the multi-way valve according to claim 1 of the present invention having the above-described configuration, since the switching flow path provided in the disk is formed in a plurality of layers in the radial direction of the disk, the number of switching flow paths installed for each layer is reduced. A small number can be set. For example, when it is necessary to provide ten switching channels that are recessed or holed on a single disk, the ten switching channels are conventionally arranged in a line in the circumferential direction of the disk. Therefore, the circumferential installation length is considerably long (in addition to this circumferential length, it is necessary to take into account the length of the convenient space between the passages that must be set. is there). On the other hand, according to the multi-way valve of the present invention having the above configuration, the switching flow path provided in the disk is formed, for example, in two layers in the radial direction of the disk. It is sufficient to form ten switching channels separately for each layer, so that the circumferential installation length of each layer can be set to be relatively short (intervals that must be set between the channels). The number of installed spaces is also reduced.) The number of layers to be set is not limited to two, but may be three or more, such as three, four, or five. Moreover, you may form a one part flow path so that this may straddle multiple layers.
[0012]
Also, A spacer is fixedly arranged on the inner bottom surface of the casing provided with a large number of ports, a fixed disk is arranged on the spacer, a rotating disk is arranged on the fixed disk, and the inner bottom surface of the casing, the spacer, and the fixed disk are arranged. Since the switching flow path is formed in each of the rotating disk and the switching flow path is divided into a plurality of layers in the radial direction of the disk, As mentioned above It is possible to set a small number of switching flow paths for each layer.
[0013]
Also this Claim 1 In the multi-way valve, the rotating disk rotates while being pressed against the fixed disk so as to seal between the rotating disk and the fixed disk. However, the fixed disk is pressed against the spacer by receiving the pressing force. Therefore, when the repulsive force of the upper surface side packing provided on the upper surface of the spacer is large, there is a concern that the sliding torque of the rotating disk increases via the fixed disk. Claim 1 In the multi-way valve according to the above, by making the planar shape of the switching channel provided on the lower surface of the spacer different from the planar shape of the switching channel provided on the upper surface of the spacer, the packing on the upper surface side of the packing is lower than the packing on the lower surface side. Installation length is Short and evenly arranged For this reason, the repulsive force generated in the upper surface side packing can be kept small. In addition, since the spacer is fixed to the casing, the magnitude of the repulsive force of the lower surface side packing does not matter.
[0014]
The multi-way valve of the present invention having the above-described configuration is configured as an eight-way valve having, for example, eight ports as will be described in Examples below ( Claim 2 ). However, the number of ports is not limited to eight, and may be seven or less or nine or more.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a plan view of a multi-way valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the multi-way valve, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the multi-way valve.
[0017]
The multi-way valve according to this embodiment is an eight-way valve having eight ports and is configured as follows.
[0018]
That is, first, as shown in FIGS. 1 and 2, a casing 1 comprising a combination of a lower casing 2 and an upper casing 3 connected to each other by assembly bolts is provided. There are two ports. Seven of the eight ports 41 to 48 are provided on the side surface of the lower casing 2, and the remaining one is provided on the side surface of the upper casing 3.
[0019]
As shown in FIG. 3, a disc-like spacer 5 is fixedly disposed on the inner bottom surface of the casing 1 (the plane of the lower casing 2), and a fixed disk (also referred to as a stator) 6 is disposed above the spacer 5. And a rotating disk (also referred to as a rotor) 7 is arranged above the fixed disk 6, and a large number of them are disposed on the inner bottom surface of the casing 1, the spacer 5, the fixed disk 6 and the rotating disk 7. A switching channel (described in detail later) is formed, and each of these many switching channels is divided into two layers of an inner circumferential layer x and an outer circumferential layer y in the radial direction of the disks 6 and 7. Yes. The upper and lower casings 2 and 3 and the spacer 5 are made of ABS resin, and the stator 6 and the rotor 7 that slide relative to each other are made of PPS resin having excellent sliding characteristics.
[0020]
Further, the rotary disk 7 is rotated by driving the stepping motor 8, and the unit operating angle of the stepping motor 8 is set to 36 degrees. Therefore, the rotary disk 7 has ten stop positions during one rotation of 360 degrees. Is set.
[0021]
Therefore, the combination of the ten stop positions and the inner and outer layers x and y allows the inner bottom surface of the casing 1 and the lower surface and plane (upper surface) of the spacer 5, the fixed disk 6 and the rotating disk 7 to be changed. Each is divided into 20 areas. Hereinafter, the inner bottom surface of the casing 1, the spacer 5, the fixed disk 6 and the rotating disk 7 will be described in order. For convenience of explanation, the inner circumferential layer x is divided into first to tenth regions (the respective planes in the figure). The area at the twelve o'clock position as the first face of the watch is designated as the first area, hereinafter referred to as the second, third ... area in the clockwise direction (the lower surface is counterclockwise)), and the outer layer y 11th to 20th region (similarly, each plane in the figure is considered to be a clock face, the region at 12 o'clock is the 11th region, and the twelfth, The thirteenth region is defined as the eleventh region located outside the first region in the radial direction).
[0022]
First, the inner bottom surface of the casing 1 is configured as follows.
[0023]
That is, FIG. 4 shows a plan view of the lower casing 2, and FIG. 5 shows a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the plane of the lower casing 2, a recessed channel 101 communicating with the fourth port 44 is formed in the first region, and the second, eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth, and One recessed channel 102 communicating from the first port 41 is formed in the twentieth region, and one recessed channel 103 communicating from the third port 43 is formed in the third and fourth regions. In the fifth, sixth, fifteenth and sixteenth regions, one recessed channel 104 communicating from the second port 42 is formed, and the seventh, ninth, seventeenth, eighteenth regions are formed. In the nineteenth region, a concave flow channel 105 communicating from the fifth port 45 is formed, and in the eighth region, a concave flow channel 106 communicating from the seventh port 47 is formed. A recessed channel 107 communicating from the eighth port 48 is formed in the region. In addition, in addition to the flat surface of the lower casing 2, recess-like engaging portions 108 for positioning the spacers 5 are formed at three uneven positions, and four bolt insertion holes 109 for screwing assembly bolts are provided. It is formed so much.
[0024]
Next, the spacer 5 is configured as follows.
[0025]
That is, FIG. 6A shows a bottom view of the spacer 5. On the bottom surface of the spacer 5, a through-hole-shaped flow path 501 is formed in the first region, and the second, eleventh, In the twelfth, thirteenth, fourteenth and twentieth regions, one recessed channel 502 is formed, of which the second and twelfth regions each have a through-hole shape. One through-hole flow channel 503 is formed in the third and fourth regions, and one through-hole flow channel 504 is formed in the fifth, sixth, fifteenth and sixteenth regions, In the seventh, ninth, seventeenth, eighteenth, and nineteenth regions, one recessed channel 505 is formed, of which the seventh and ninth regions each have a through-hole shape. . A through-hole-shaped channel 506 is formed in the eighth region, and a through-hole-shaped channel 507 is formed in the tenth region. Each of the flow paths 501 to 507 is surrounded by a packing 51 around the opening, and the packing 51 is integrally formed and attached to a packing groove 52 provided on the lower surface of the spacer 5. . Further, on the lower surface of the spacer 5, convex engaging portions 508 for positioning the spacer 5 with respect to the lower casing 2 are formed at three uneven positions.
[0026]
6B shows a top view of the spacer 5, FIG. 7C is a view taken in the direction of the arrow B in FIG. 6B, and FIG. 7D is a CC line in FIG. 6B. 7E is a sectional view taken along the line DD in FIG. 6B (however, the packings 51 and 53 are not shown in the arrow view and the sectional view for convenience of drawing. ). On the upper surface of the spacer 5, one recessed channel 509 is formed in the first and eleventh regions, and the first region has a through-hole shape. Through-hole-shaped flow paths 510 are formed in the second and twelfth areas, respectively, and one concave-shaped flow path 511 is formed in the third, fourth, thirteenth and fourteenth areas. Of these, the third and fourth regions are formed as one through hole. In the fifth, sixth, fifteenth and sixteenth regions, one through-hole-shaped channel 512 is formed, and in the seventh and seventeenth regions, one concave-shaped channel 513 is formed, Of these, the seventh region has a through-hole shape. One recess-like flow path 514 is formed in the eighth and eighteenth regions, and the eighth region has a through-hole shape. In the ninth and nineteenth regions, one recessed channel 515 is formed, of which the ninth region has a through-hole shape. In the tenth and twentieth regions, one recessed channel 516 is formed, of which the tenth region has a through-hole shape. Each through-hole portion corresponds to the through-hole portion of the bottom surface structure. Each of the flow paths 509 to 516 is surrounded by a packing 53 around the opening, and the packing 53 is integrally formed and attached to a packing groove 54 provided on the upper surface of the spacer 5. . Further, on the upper surface of the spacer 5, convex engaging portions 517 for positioning the fixed disk 6 are formed in three places at uneven intervals.
[0027]
Next, the fixed disk 6 is configured as follows.
[0028]
That is, FIG. 8A shows a bottom view of the fixed disk 6. On the lower surface of the fixed disk 6, the first area, the second and twelfth areas, the third and fourth areas, the fifth and the Through holes 601 to 610 are formed in the sixth region, the seventh region, the eighth region, the ninth region, the thirteenth region, the sixteenth region, and the twentieth region, respectively. Further, on the lower surface of the fixed disk 6, three recessed engagement portions 611 for positioning the fixed disk 6 with respect to the spacer 5 are formed at uneven positions.
[0029]
FIG. 8B shows a top view of the fixed disk 6, and FIG. 9 shows a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 8B. On the upper surface of the fixed disk 6, the first area, the second and twelfth areas, the third and fourth areas, the fifth and sixth areas, the seventh area, the eighth area, the ninth area, and the thirteenth area. Through-hole-shaped flow paths 612 to 621 are formed in the region, the sixteenth region, and the twentieth region, respectively. However, this upper surface structure is merely a view of the flow paths 601 to 610 of the lower surface structure from the opposite side, and a specific flow path structure is not provided on the upper surface side. The upper surface of the fixed disk 6 is formed in a smooth surface so that the rotating disk 7 can easily slide.
[0030]
Next, the rotating disk 7 is configured as follows.
[0031]
That is, FIG. 10A shows a bottom view of the rotating disk 7. On the bottom surface of the rotating disk 7, one concave channel 701 is formed in the first and tenth regions, and the fifth In addition, one recessed channel 702 is formed in the sixth region, a through-hole channel 703 is formed in the eleventh region, and one recessed channel is formed in the thirteenth and fourteenth regions. A flow path 704 is formed, a through-hole-shaped flow path 705 is formed in the fifteenth region, and a single concave-shaped flow path 706 is formed in the sixteenth and seventeenth regions. The lower surface of the rotating disk 7 is formed in a smooth surface so that the rotating disk 7 can easily slide.
[0032]
FIG. 10B shows a top view of the rotating disk 7, and FIG. 11 shows a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 10B. On the upper surface of the rotary disk 7, through-hole-shaped flow paths 707 and 708 are formed in the eleventh region and the fifteenth region, respectively. However, the upper surface structure is merely a view of the through-hole-shaped flow paths 703 and 705 of the lower surface structure from the opposite side, and a unique flow path structure is not provided on the upper surface side. Further, a shaft hole 709 and a key groove-like engaging portion 710 are formed on the upper surface of the rotating disk 7 for attaching and rotating the rotating disk 7 to the operating shaft 81 of the stepping motor 8.
[0033]
When the spacer 5, the fixed disk 6 and the rotating disk 7 having the above structure are assembled in the casing 1 and the stepping motor 8 is driven, only the rotating disk 7 is driven to rotate. In the spacer 5, the convex engaging portion 508 provided on the lower surface thereof engages with the concave engaging portion 108 provided on the plane of the lower casing 2, and the spacer 5 itself is the inner surface of the side wall of the upper casing 3. Since it is sandwiched between the inner rib 31 provided in advance and the lower casing 2 and is completely fixed to the casing 1, it does not rotate. The fixed disk 6 does not rotate because the concave engaging portion 609 provided on the lower surface thereof engages with the convex engaging portion 517 provided on the upper surface of the spacer 5. Each flow path is sealed between the plane of the lower casing 2 and the spacer 5 by a lower surface side packing 51 provided on the lower surface of the spacer 5. Each flow path is sealed between the spacer 5 and the fixed disk 6 by an upper surface side packing 53 provided on the upper surface of the spacer 5. The fixed disk 6 has a role of ensuring the flatness of the sliding surface with respect to the rotating disk 7 (the structure in which the rotating disk 7 is directly slid on the inner bottom surface of the casing 1 has a relatively complicated shape. Since it is a part, it tends to cause shrinkage, etc. during molding, and it is difficult to ensure the flatness of the sliding surface, whereas the fixed disk 6 is a disk-like part and has a relatively simple shape. Since it is a component, it is easy to ensure the flatness of the sliding surface (the fixed disk 6 is provided for the purpose of ensuring the flatness of the sliding surface with respect to the rotating disk 7 in this way)), spacer 5 has a function of simplifying the planar shape of the upper surface side packing 53 rather than the lower surface side packing 51 to weaken the repulsive force as will be described later. The sixth port 46 provided only on the side surface of the upper casing 3 communicates with the upper space 301 of the rotating disk 7 in the upper casing 3.
[0034]
As described above, since the unit operating angle of the stepping motor 8 is set to 36 degrees, the rotating disk 7 driven by the stepping motor 8 can be stopped at ten positions during one rotation of 360 degrees. The operation is as follows according to the operational requirements of the mechanical device to which the multi-way valve is mounted.
[0035]
First stop position ...
The plane of the lower casing 2, the first areas of the spacer 5, the fixed disk 6, and the rotating disk 7 are arranged in the vertical direction, and this first stop position is the initial movement position of the multi-way valve. At the first stop position, all the flow paths are blocked (see FIG. 12).
[0036]
Second stop position ...
The rotary disk 7 is rotated 36 degrees counterclockwise (one step) from the first stop position. At this second stop position, the flow path communicates from the first port 41 to the second port 42. The flow path communicates from the third port 43 to the second port 42 so as to merge from the middle. The route of the former communication flow path is 41 → 102 → 510 → 613 → 704 → 619 → 511 → 614 → 702 → 615 → 512 → 104 → 42, and the path of the latter communication flow path The route is 43 → 103 → 511. Other flow paths are blocked (see FIG. 13).
[0037]
Third stop position ...
The rotating disk 7 is rotated 252 degrees (7 steps) clockwise from the second stop position. At the third stop position, the fourth port 44 passes through the first port 41 to the third port 43. The flow path communicates. Separately from this, the flow path communicates from the fifth port 45 to the second port 42. The path of the former communication flow path is 44 → 101 → 509 → 612 → 702 → 613 → 510 → 102 → 41 → 102 → 510 → 613 → 706 → 619 → 511 → 103 → 43, and the latter communication flow path. The route is 45 → 105 → 513, 515 → 616, 618 → 701 → 615 → 512 → 104 → 42. The other flow paths are blocked (see FIG. 14).
[0038]
Fourth stop position ...
The rotating disk 7 is rotated clockwise by 36 degrees (one step) from the third stop position. At the fourth stop position, the sixth port 46 passes through the first port 41 to the third port 43. The flow path communicates. Separately from this, the flow path communicates from the fifth port 45 to the seventh port 47. The path of the former communication flow path is 46 → 301 → 705 → 613 → 510 → 102 → 41 → 102 → 510 → 613 → 702 → 614 → 511 → 103 → 43, and the latter communication flow path is 45 → 105 → 513 → 616 → 701 → 617 → 514 → 106 → 47. Other flow paths are blocked (see FIG. 15).
[0039]
Fifth stop position ...
In this state, the rotary disk 7 is rotated clockwise by 36 degrees (one step) from the fourth stop position. In this fifth stop position, the flow path communicates from the fifth port 45 to the seventh port 47. The path of the communication channel is 45 → 105 → 513 → 618 → 701 → 617 → 514 → 106 → 47. Other flow paths are blocked (see FIG. 16).
[0040]
Sixth stop position ...
In this state, the rotary disk 7 is rotated counterclockwise by 108 degrees (3 steps) from the fifth stop position. At the sixth stop position, the flow path communicates from the sixth port 46 to the eighth port 48. Separately from this, the flow path communicates from the sixth port 46 to the second port 42. The path of the former communication channel is 46 → 301 → 705 → 621 → 516 → 107 → 48, and the path of the latter communication channel is 46 → 301 → 703 → 620 → 512 → 104 → 42. Other flow paths are blocked (see FIG. 17).
[0041]
As described above, in the multi-way valve, the rotary disk 7 is sequentially rotated from the first stop position to the second, third,..., Sixth stop position and returned to the first stop position. The flow path is switched with.
[0042]
FIGS. 12 to 17 for explaining the operation are views of the state in which the rotating disk 7 is superimposed on the fixed disk 6 as viewed from above. Although the flow paths 701, 702, 704, and 706 provided on the lower surface of the rotating disk 7 are not originally visible from this direction, they are shown with hatching for convenience of explanation.
[0043]
According to the multi-way valve configured as described above, the following effects can be obtained.
[0044]
That is, first of all, a large number of recessed or through-hole-shaped switching channels provided on the inner bottom surface of the casing 1, the spacer 5, the fixed disk 6 and the rotating disk 7 are arranged on the inner circumferential side in the radial direction of the disks 6 and 7, respectively. Since the layer x and the outer layer y are divided into two layers, it is possible to set a small number of switching channels for each layer x and y, and the switching is performed in each layer x and y. The circumferential installation length of the flow path can be set short. For example, on the inner bottom surface of the casing 1, seven switching flow paths denoted by reference numerals 101 to 107 are provided, and each of the flow paths 101 to 107 has a planar shape and a circumferential length required for the switching operation. However, four of the seven are disposed only on the inner circumferential side layer x, and the remaining three are disposed across the inner circumferential side layer x and the outer phase side layer y. Accordingly, the circumferential installation length of the flow paths can be made shorter than the case where the seven flow paths 101 to 107 are arranged in a line in the circumferential direction, and thus the diameter dimension of the flow path installation region is reduced. be able to. Therefore, the plane area of the entire valve can be reduced, and when the disk is slidably rotated, the sliding torque can be reduced.
[0045]
In the multi-way valve configured as described above, the rotating disk 7 is pressed by a sliding member (thrust bearing) 9 provided between the upper casing 3 and the rotating disk 7 so as to seal between the rotating disk 7 and the fixed disk 6. The rotary disk operates while being pressed against the fixed disk 6. The fixed disk 6 is pressed against the spacer 5 by receiving the pressing force. Therefore, if the repulsive force of the upper surface side packing 53 provided on the upper surface of the spacer 5 is large, the sliding torque of the rotating disk 7 may increase through the fixed disk 6. The planar shape of the switching channels 501 to 507 provided on the upper surface of the spacer 5 and the planar shape of the switching channels 509 to 516 provided on the upper surface of the spacer 5 are different from each other. In the flat shape, the installation length of the packing is shortened, the arrangement of the packing 53 is dispersed, and the flat shape of the packing 53 is simplified, so that the repulsive force generated in the upper surface side packing 53 can be suppressed to a small value. it can. Therefore, the sliding torque of the rotating disk 7 can be reduced.
[0046]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0047]
That is, in the multi-way valve according to claim 1 of the present invention having the above-described configuration, the switching flow path provided in the rotating disk is formed in a plurality of layers in the radial direction of the disk. It is possible to set the number of the installed channels to be small, and to set the circumferential length of the switching channel in each layer to be short. Therefore, even when the flow path switching structure is complicated, the disk diameter can be set small, and thus the entire valve can be miniaturized and the sliding torque of the disk can be reduced.
[0048]
Also many The spacer is fixedly disposed on the inner bottom surface of the casing provided with the port, the fixed disk is disposed on the spacer, the rotating disk is disposed on the fixed disk, the inner bottom surface of the casing, the spacer, the fixed disk, and A switching channel is formed in each of the rotating disks, and the switching channel is formed in a plurality of layers in the radial direction of the disk. As mentioned above It is possible to set a small number of switching channels for each layer, and to set the circumferential length of the switching channels in each layer to be short. Therefore, even when the flow path switching structure is complicated, the disk diameter can be set small, and thus the entire valve can be miniaturized and the sliding torque of the disk can be reduced. Further, since the rotating disk slides on the fixed disk, the flatness of the sliding surface is easy to ensure and the sealing property is good.
[0049]
Also in this In addition, by making the planar shape of the switching channel provided on the lower surface of the spacer different from the planar shape of the switching channel provided on the upper surface of the spacer, the packing installation length of the upper surface side packing is less than that of the lower surface side packing. Set short Therefore, the sliding torque generated in the rotating disk can be reduced.
[0050]
Furthermore, the present invention having the above-described configuration is provided. Claim 2 According to the multi-way valve, the multi-way valve that exhibits the above effect can be provided as an eight-way valve having eight ports. However, the above According to claim 1 As described above, the invention does not limit the number of ports.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a multi-way valve according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 Front view of the multi-way valve
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the multi-way valve
FIG. 4 is a plan view of the lower casing.
5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
6A is a bottom view of the spacer, and FIG. 6B is a top view of the spacer.
7 (C) is a view in the direction of arrow B in FIG. 6 (B), FIG. 7 (D) is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 6 (B), and FIG. Line cross section
8A is a bottom view of the fixed disk, and FIG. 8B is a top view of the fixed disk.
9 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 8B.
10A is a bottom view of the rotating disk, and FIG. 10B is a top view of the rotating disk.
11 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 10 (B).
FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of the multi-way valve.
FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation of the multi-way valve.
FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation of the multi-way valve.
FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation of the multi-way valve.
FIG. 16 is an operation explanatory diagram of the multi-way valve.
FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the multi-way valve.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a multi-way valve according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 casing
101-107, 501-507, 509-516, 601-610, 612-621, 701-708
108,508,517,611,710 engaging part
109 Bolt insertion hole
2 Lower casing
3 Upper casing
31 ribs
301 Upper space of rotating disk
41 to 48 ports
5 Spacer
51 Lower side packing
52, 54 Packing groove
53 Upper side packing
6 Fixed disk
7 Rotating disc
709 Shaft hole
8 Stepping motor
81 Operating shaft
9 Sliding member

Claims

A casing provided with a large number of ports, a spacer fixedly disposed on the inner bottom surface of the casing, a fixed disk disposed on the spacer, and a rotating disk disposed on the fixed disk. A multi-way valve that switches the communication flow path for each stop phase of the rotating disk,
The switching flow path provided in each of the inner bottom surface of the casing, the spacer, the fixed disk and the rotating disk is divided into a plurality of layers in the radial direction of the disk,
Provided with a lower side packing to seal the switching flow path between the casing and spacer closely to the inner bottom surface of the casing on the lower surface of the spacer, switching between the fixed disks and spacers close to the lower surface of the fixed disk An upper surface side packing for sealing the flow path is provided on the upper surface of the spacer,
By making the planar shape of the switching flow path provided on the lower surface of the spacer different from the planar shape of the switching flow path provided on the upper surface of the spacer, the upper surface side packing has a packing installation length rather than the lower surface side packing. Is a multi-way valve characterized by being set short .

The multi-way valve of claim 1 ,
The multi-way valve is an eight-way valve having eight ports.