JP6945859B2

JP6945859B2 - 流路切換弁

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Publication number: JP6945859B2
Application number: JP2018106709A
Authority: JP
Inventors: 原　聖一; 聖一原; 望月　健一; 健一望月
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2038-06-04
Also published as: WO2019235159A1; CN112189108B; CN112189108A; JP2019210991A

Description

本発明は、流路切換弁に関する。

従来の流路切換弁である三方弁の一例が特許文献１に開示されている。図８に示すように、この三方弁１００は、弁軸１３０と、弁軸１３０を回転駆動するためのモーター１０５と、このモーター１０５が取り付けられる弁本体１１０と、を備える。弁本体１１０には、流入口１２０と、第１流出口１２１と、第２流出口１２２と、が設けられている。さらに、弁本体１１０には、弁軸１３０がＯリング１３５、１３５を介して回動可能かつ軸方向に移動可能に水密的に嵌挿される弁軸嵌挿部１１２と、弁軸嵌挿部１１２の下部外周に弁体受け座１１５が設けられている。この弁体受け座１１５の下面全体は平滑面とされている。

弁軸１３０における弁体受け座１１５より下方に突出した下端部には、弁軸１３０と一体的に回動可能に弁体１４０が取り付けられている。弁体１４０は、二重円筒構造とされ、内筒部１４１と外筒部１４２との間に、上下方向に貫通する縦貫通路１５１と上面が開口した溝状通路１５２とが設けられている。

弁軸１３０は、弁本体１１０内の流体（湯水）圧力と大気圧との差圧により弁体１４０を伴って上側に引き上げられて、弁体１４０の上面が弁体受け座１１５の下面に押し付けられる。これにより、縦貫通路１５１と溝状通路１５２との間が水密的にシールされる。

三方弁１００は、弁体１４０が図８に示す回転位置にある状態において、流入口１２０から流れ込んだ流体が、縦貫通路１５１を通り、第１流出口１２１から流れ出る。このときの流体の流れを実線の矢印で模式的に示す。また、三方弁１００は、弁体１４０が図８に示す回転位置から所定角度回転させた他の回転位置にある状態において、流入口１２０から流れ込んだ流体が、溝状通路１５２を通り、第２流出口１２２から流れ出る。このときの流体の流れを破線の矢印で模式的に示す。

特開２０１６−２９３０５号公報

上述した三方弁１００は、弁本体１１０内の流体圧力と大気圧との差圧により、弁体１４０の上面を弁体受け座１１５の下面に押し付けることで、これらの間をシールしている。そのため、流体圧力や大気圧が変動した場合に、安定したシール性を確保できないおそれがある。また、三方弁１００において、樹脂製の弁本体１１０および弁体１４０を採用した構成では、弁体１４０の上面や弁体受け座１１５の下面のように比較的広い部分について高い面精度を得ることが難しく、シール性の確保がより困難となる。

また、上述した三方弁１００では、例えば、流入口１２０から第１流出口１２１に流体が流れている状態において、何らかの原因で第２流出口１２２の流体圧力が上昇すると、弁体１４０に下向きの力が加わり、弁軸１３０および弁体１４０が下方に移動する。これにより、弁体１４０の上面と弁体受け座１１５の下面との間に隙間が生じて、流体圧力を流入口１２０および第１流出口１２１に逃がすことができる。その後、第２流出口１２２の流体圧力が低下して通常圧力に復帰すると、弁本体１１０内の流体圧力と大気圧との差圧により弁軸１３０および弁体１４０に上向きの力が加わり、弁軸および弁体１４０が上方に移動する。このとき、Ｏリング１３５、１３５の摺動抵抗により、弁軸１３０および弁体１４０が元の位置に復帰できない可能性があり、弁体１４０の上面と弁体受け座１１５の下面との間のシール性を確保できないおそれがある。

そこで、本発明は、弁体と弁座面との間のシール性を効果的に確保することができる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、本発明の一態様に係る流路切換弁は、弁室が設けられた弁本体と、前記弁室内の弁座面上に回転可能に配置され、回転位置に応じて前記弁座面に設けられたポートを開閉する弁体と、前記弁体を回転させる駆動機構を有する駆動部と、前記弁体と前記駆動機構とを接続する弁軸と、を有する流路切換弁であって、前記弁軸が、前記弁座面に対して直交して配置され、前記弁体が、前記弁軸の一端部に軸方向に移動可能に取り付けられ、前記弁体と前記弁軸との間に、軸方向に圧縮された弾性部材が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、弁体が、弁座面に対して直交して配置された弁軸の一端部に軸方向に移動可能に取り付けられ、弁体と弁軸との間に、軸方向に圧縮された弾性部材が設けられている。このようにしたことから、弾性部材の復元力によって弁体が弁座面に押しつけられるので、弁体と弁座面との間のシール性を安定して確保することができる。また、流体圧力によって弁体が弁座面から離れた場合でも、弾性部材の復元力によって確実に元の状態に復帰させることができ、弁体と弁座面との間のシール性を確実に確保することができる。

本発明において、前記弾性部材が、前記弁体および前記弁軸内の収容空間に配置されていることが好ましい。このようにすることで、弾性部材が弁体および弁軸に囲われて外部に露出しないので、弾性部材への流体の影響を低減して、弁体を弁座面に安定して押しつけることができる。また、弾性部材が流体の影響により他の部材と接触することを抑制できる。

本発明において、前記弁体または前記弁軸には、前記収容空間とその外部とを連通する均圧孔が設けられていることが好ましい。このようにすることで、収容空間とその外部との圧力差をなくして、弁体が弁軸に対して安定して移動することができる。

本発明において、前記弁本体および前記弁体の一方には、前記弁体の回転軸と同軸の位置決めボスが設けられ、他方には、前記位置決めボスが回転可能に挿入される位置決め穴が設けられていることが好ましい。このようにすることで、弁体を容易に精度よく配置することができる。

本発明において、前記弁座面が、前記弁本体の内壁面から突出している。このようにすることで、弁座面における弁体に当接する面積を少なくすることができ、単位面積あたりの弁体を弁座面に押しつける力（圧力）を高めてシール性をより効果的に確保することができる。

本発明において、前記弁座面が、複数の前記ポート、前記複数のポートのそれぞれを囲む複数の環状部、および前記環状部同士を接続する連結部を有し、前記連結部が、前記複数の環状部の中心を通る仮想正円に対して、内側または外側にずれて配置され、前記弁体が、前記弁座面に当接される円形部材と、前記円形部材を周方向に回転可能に保持する弁体本体部と、を有していることが好ましい。このようにすることで、弁体の回転（公転）に伴って円形部材が回転（自転）するので、弁座面との摺動による弁体の偏摩耗を低減することができる。本発明において、前記弁体の回転軸方向からみて、前記円形部材を周方向に回転させた際の該円形部材の中心の軌跡は、前記仮想正円と一致していることが好ましい。

本発明において、前記弁座面が、複数の前記ポート、前記複数のポートのそれぞれを囲む複数の環状部、および前記環状部同士を接続する連結部を有し、前記連結部が、前記複数の環状部の中心を通る仮想楕円に沿って配置され、前記弁体が、前記弁座面に当接される円形部材と、前記円形部材を周方向に回転可能に保持する弁体本体部と、を有していることが好ましい。このようにすることで、弁体の回転（公転）に伴って円形部材が回転（自転）、若しくは円形部材の環状部との摺動部位を分散できるので、弁座面との摺動による弁体の偏摩耗を低減することができる。

本発明によれば、弁体と弁座面と間のシール性を効果的に確保することができる。

本発明の一実施形態に係る流路切換弁の断面図である。図１の流路切換弁における弁体の回転位置が異なる他の断面図である。図２の断面図を斜め方向から見た拡大断面図である。図１の流路切換弁の分解斜視図である。図１の流路切換弁の弁本体の斜視図である。図５の弁本体の弁座面の平面図である。図１の流路切換弁の弁体および弁軸の斜視図である。従来の流路切換弁を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る流路切換弁の構成について、図１〜図７を参照して説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態に係る流路切換弁の弁体の回転軸に沿う断面図（縦断面図）である。図１は、弁体が第１回転位置にある状態を示し、図２は、弁体が第１回転位置から１８０度回転した第２回転位置にある状態を示す。図１、図２において、流体の流れを矢印で模式的に示している。図３は、図２の流路切換弁の縦断面を斜め方向から見た拡大断面図である。図４は、図１の流路切換弁の分解斜視図である。図５は、図１の流路切換弁の弁本体の斜視図である。図６は、図５の弁本体の弁座面およびその変形例の平面図である。図６（ａ）は、弁座面の連結部が仮想正円の内側にずれて配置された構成を示し、図６（ｂ）は、弁座面の連結部が仮想楕円に沿って配置された変形例の構成を示す。図７は、図１の流路切換弁の弁体および弁軸の斜視図である。なお、本明細書において、「上下左右」は各図において各部材の相対的な位置関係を示すために用いており、絶対的な位置関係を示すものではない。

図１〜図４に示すように、本実施形態の流路切換弁１は、弁本体１０と、蓋体２０と、弁体３０と、駆動部４０と、弁軸５０と、弾性部材６０と、を有している。

弁本体１０は、合成樹脂を材料として、上部が開口した略有底円筒状に形成されている。弁本体１０の周壁部１０ａには、一方向（図１、図２の左方向）に延びる入口流路１１が設けられている。弁本体１０の底壁部１０ｂには、下方に向かったのち入口流路１１と反対の他方向（図１、図２の右方向）に延びる第１出口流路１２が設けられている。また、弁本体１０の底壁部１０ｂには、下方に延びる第２出口流路１３が設けられている。入口流路１１と第１出口流路１２と第２出口流路１３とは、弁本体１０内に設けられた弁室１４に通じている。弁室１４に通じる流路は、２つまたは４つ以上設けられていてもよい。弁本体１０の底壁部１０ｂの内壁面１０ｃには、弁座面１５が設けられている。

図５に示すように、弁座面１５は、底壁部１０ｂの内壁面１０ｃより上方に０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ程度突出した平滑面である。弁座面１５には、第１出口流路１２に通じる第１ポート１６と、第２出口流路１３に通じる第２ポート１７とが開口して設けられている。出口流路に通じるポートは、出口流路の数に応じて複数設けられる。弁座面１５は、第１ポート１６および第２ポート１７を囲む２つの円形の環状部１５ａ、１５ａと、環状部１５ａ、１５ａ同士を接続する２つの連結部１５ｂ、１５ｂと、を有している。環状部１５ａ、１５ａと連結部１５ｂ、１５ｂとは面一で連なっている。

本実施形態において、図６（ａ）に示すように、第１ポート１６および第２ポート１７の中心Ｏ、Ｏは、仮想正円ＶＣ上にその中心（軸線Ｌ）を挟んで径方向に対向して配置されている。すなわち、仮想正円ＶＣは、第１ポート１６および第２ポート１７の中心Ｏ、Ｏを通る。そして、連結部１５ｂ、１５ｂが、仮想正円ＶＣの内側にずれて配置されている。これ以外にも、図６（ｂ）に示すように、第１ポート１６および第２ポート１７の中心Ｏ、Ｏは、仮想楕円ＶＯ上にその中心（軸線Ｌ）を挟んで径方向（長径、短径でもよい）に対向して配置されており、連結部１５ｂ、１５ｂが、仮想楕円ＶＯに沿って配置されていてもよい。仮想楕円ＶＯは、第１ポート１６および第２ポート１７の中心Ｏ、Ｏを通る。または、連結部１５ｂ、１５ｂが、仮想正円ＶＣの外側にずれて配置されていてもよく、仮想正円ＶＣに沿って配置されていてもよい。

本実施形態において、弁本体１０は金型に樹脂材料を射出する射出成形により得られる。そして、弁座面１５が内壁面１０ｃから突出していることから、弁座面１５を金型本体に組み込まれるコマにより成形することで、コマのみ高い面精度を必要とし、内壁面１０ｃなどの他の部分を成形する金型本体などについては高い面精度を不要とすることができる。これにより、内壁面１０ｃ全体を弁座面とした場合に比べて面積の小さい弁座面１５について、安価に面精度を高めることができ、シール性を効果的に確保することができる。

弁座面１５における第１ポート１６と第２ポート１７との中間箇所には、円柱状の位置決めボス１８が立設されている。

蓋体２０は、合成樹脂を材料として、略円柱状に形成されている。蓋体２０は、弁本体１０の上部開口を塞ぐように弁本体１０に固定して取り付けられ、弁本体１０とともに弁室１４を画定する。蓋体２０の中心には、後述する弁軸５０を回転可能に軸支する軸受部２１が設けられている。

弁体３０は、弁室１４に収容されて弁座面１５上に回転可能に配置される。弁体３０は、図１に示す第１回転位置および図２に示す第２回転位置に応じて弁座面１５に設けられた第１ポート１６および第２ポート１７を開閉する。弁体３０は、円形部材としての円環部材３１および円板部材３２と、弁体本体部３３と、を有している。

円環部材３１および円板部材３２は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂を切削加工により円環状および円板状に成形した部材である。円環部材３１および円板部材３２を切削加工により成形することで、射出成形に比べて面精度を高めることができる。円環部材３１および円板部材３２は、弁座面１５に当接されるとともに第１回転位置および第２回転位置において弁座面１５の環状部１５ａ，１５ａと重なる。弁体３０を回転軸周りに回転させたときに当該回転軸方向からみると、円環部材３１および円板部材３２の中心の軌跡は仮想正円ＶＣと一致している。

弁体本体部３３は、弁部３４と、軸部３５と、を一体に有している。

弁部３４は、略長方形板状に形成されている。弁部３４の弁座面１５側の下面３４ａには、円環部材３１および円板部材３２の外径と同一または若干大きい内径を有する円環状のリブ３４ｂ、３４ｂが設けられている。弁部３４は、リブ３４ｂ、３４ｂの内側に円環部材３１および円板部材３２が配置されることで、弁座面１５との間で円環部材３１および円板部材３２を周方向に回転可能に保持する。また、弁部３４における円環部材３１の内縁内側に対応する箇所には貫通孔３４ｃが設けられている。なお、円板部材３２を円環部材３１に置き換えてもよく、また、円環部材３１および円板部材３２を省略し、第１回転位置および第２回転位置において、円環状のリブ３４ｂ、３４ｂが弁座面１５の環状部１５ａ，１５ａと重なるように弁体３０を構成してもよい。もちろん、円環部材３１および円板部材３２を弁体３０と一体に形成してもよい。

軸部３５は、六角形柱状に形成され、弁部３４における弁座面１５側と反対側の上面３４ｄの中心に直交して立設されている。また、弁体本体部３３は、弁部３４の下面３４ａの中心に開口するように、位置決めボス１８が回転可能に挿入される位置決め穴３８が形成されている。なお、弁体本体部３３に位置決めボス１８を設け、弁本体１０に位置決め穴３８を設けてもよい。

駆動部４０は、図示しないモーターおよび減速機を組み合わせた駆動機構と、この駆動機構を収容する樹脂製の駆動部ケース４１と、を有している。駆動部ケース４１は、略直方体箱状に形成されている。駆動部ケース４１は、蓋体２０の上部に固定して取り付けられている。

弁軸５０は、全体的に円柱状に形成されており、弁座面１５に直交するように配置される。弁軸５０は、上端から順に、Ｄカット部５１と、セレーション部５２と、被支持部５３と、弁体取付部５４と、を有している。

Ｄカット部５１は、円柱の外周面の一部に平坦部が形成されており、弁軸５０の周方向の位置決めに用いられる。セレーション部５２は、駆動部４０の駆動機構の回転駆動力が与えられるギヤ状（セレーション）に形成されている。被支持部５３は、軸受部２１の内径より若干小さい外径を有する円柱状に形成されている。被支持部５３の外周面には、Ｏリング５７、５７が装着される溝部５３ａ、５３ａが設けられている。被支持部５３は、軸受部２１に挿入され、Ｏリング５７、５７によって軸受部２１との隙間が封止される。

弁体取付部５４は、弁軸５０の下端部（一端部）に設けられており、軸受部２１の内径より大きい外径を有する円柱状に形成されている。弁体取付部５４の下端面には、弁体３０の軸部３５が挿入される軸部挿入穴５５が形成されている。軸部挿入穴５５は、軸部３５の軸方向（軸線Ｌに沿う方向）と直交する断面形状（横断面形状）と同一または若干大きめの形状に形成されている。そのため、軸部挿入穴５５に挿入された軸部３５は、軸方向に移動可能である。また、本実施形態においては、軸部挿入穴５５は六角形状に形成されており、弁体３０の軸部３５と軸部挿入穴５５とが嵌まり合い、弁軸５０の回転に伴って弁体３０が回転される。軸部挿入穴５５は、軸部３５が挿入され、軸部３５が軸方向に移動可能であるとともに、弁軸５０の回転に伴って弁体３０が回転する形状に形成されていればよい。また、弁軸５０の軸部挿入穴５５に軸部３５が挿入されることで、弁体３０および弁軸５０内に弾性部材６０を収容する収容空間５６が形成される。弁体取付部５４には、収容空間５６とその外部の弁室内の空間とを連通する均圧孔５８が設けられている。均圧孔５８は、弁体３０に設けられていてもよい。

弾性部材６０は、らせん状のコイルバネである。弾性部材６０は、収容空間５６に軸方向に圧縮された状態で配置されている。弾性部材６０は、復元力によって弁体３０を弁座面１５に押しつける。なお、弾性部材６０は、コイルバネ以外にも、ゴム材などで構成されていてもよい。

位置決めボス１８、軸受部２１、弁体３０の軸部３５および位置決め穴３８、弁軸５０、ならびに、弾性部材６０は、それぞれの軸心が軸線Ｌと一致するように配置されている。軸線Ｌは、弁体３０の回転軸と一致し、弁座面１５と直交する。

次に、本実施形態に係る流路切換弁１の動作（作用）について説明する。

流路切換弁１は、駆動部４０の駆動機構の回転駆動力によって弁軸５０が軸線Ｌを中心に回転され、弁軸５０の回転に伴って弁体３０が弁座面１５上で回転されて第１回転位置および第２回転位置に位置づけられる。

弁体３０は、第１回転位置において、円環部材３１が弁座面１５の第１ポート１６を囲む環状部１５ａに重なり、円板部材３２が弁座面１５の第２ポート１７を囲む環状部１５ａに重なる。これにより、弁室１４が、弁体３０の貫通孔３４ｃ、円環部材３１および第１ポート１６を介して第１出口流路１２に通じる。また、円板部材３２によって第２ポート１７が閉じられて、弁室１４と第２出口流路１３とが遮断される。

また、弁体３０は、第２回転位置において、円環部材３１が弁座面１５の第２ポート１７を囲む環状部１５ａに重なり、円板部材３２が弁座面１５の第１ポート１６を囲む環状部１５ａに重なる。これにより、弁室１４が、弁体３０の貫通孔３４ｃ，円環部材３１および第２ポート１７を介して第２出口流路１３に通じる。また、円板部材３２によって第１ポート１６が閉じられて、弁室１４と第１出口流路１２とが遮断される。

弁体３０は、軸部３５が弁軸５０の軸部挿入穴５５に挿入されることで、弁軸５０に軸方向に移動可能に取り付けられている。そして、弁体３０および弁軸５０内の収容空間５６に圧縮された弾性部材６０が配置されることにより、弁体３０が弁座面１５に押しつけられる。これにより、弁体３０を安定して弁座面１５に密着させることができる。

また、例えば、弁体３０が第１回転位置にある状態において、第２出口流路１３の流体圧力が上昇した場合、弁体３０に上向きの力が生じる。この上向きの力が、弾性部材６０の復元力より大きくなると、弾性部材６０が軸方向に圧縮される。これにより、弁体３０が弁座面１５から離れるように軸方向に移動して、円板部材３２と弁座面１５との間に隙間が生じて流体圧力を逃がすことができる。その後、第２出口流路１３の流体圧力が低下して、弁体３０に生じる上向きの力が弾性部材６０の復元力より小さくなると、弾性部材６０が伸張する。これにより、弁体３０が弁座面１５に当接するように軸方向に移動して、円板部材３２が弁座面１５に密着される。弁体３０が第２回転位置にある状態においても同様である。

以上より、本実施形態に係る流路切換弁１によれば、弁体３０が、弁座面１５に対して直交して配置された弁軸５０の弁体取付部５４に軸方向に移動可能に取り付けられる。そして、弁体３０と弁軸５０との間に、軸方向に圧縮された弾性部材６０が設けられている。このようにしたことから、弾性部材６０の復元力によって弁体３０が弁座面１５に押しつけられるので、弁体３０と弁座面１５との間のシール性を安定して確保することができる。また、流体圧力によって弁体３０が弁座面１５から離れた場合でも、弾性部材の復元力によって確実に元の状態に復帰させることができるので、弁体３０と弁座面１５との間のシール性を確実に確保することができる。

また、弾性部材６０が、弁体３０および弁軸５０内の収容空間５６に配置されている。このようにすることで、弾性部材６０が弁体３０および弁軸５０に囲われて外部に露出しないので、弾性部材６０への流体の影響を低減して、弁体３０を弁座面１５に安定して押しつけることができる。また、弾性部材６０が流体の影響により他の部材と接触することを抑制できる。

また、弁軸５０には、収容空間５６とその外部の弁室１４とを連通する均圧孔５８が設けられている。このようにすることで、収容空間５６とその外部との圧力差をなくして、弁体３０が弁軸５０に対して安定して移動することができる。

また、弁本体１０には、弁体３０の回転軸と同軸の位置決めボス１８が設けられ、弁体３０には、位置決めボス１８が回転可能に挿入される位置決め穴３８が設けられている。このようにすることで、弁体３０を容易に精度よく配置することができる。

また、弁座面１５が、弁本体１０の内壁面１０ｃから突出している。このようにすることで、弁座面１５における弁体３０に当接する面積を少なくすることができ、単位面積あたりの弁体３０を弁座面１５に押しつける力（圧力）を高めてシール性をより効果的に確保することができる。

また、弁座面１５が、第１ポート１６および第２ポート１７を囲む環状部１５ａ，１５ａと、環状部１５ａ，１５ａ同士を接続する連結部１５ｂ、１５ｂと、を有している。連結部１５ｂ、１５ｂが、環状部１５ａ、１５ａの中心Ｏ、Ｏを通る仮想正円ＶＣに対して、内側にずれて配置されている。そして、弁体３０が、弁座面１５に当接されるとともに第１回転位置および第２回転位置において環状部１５ａ，１５ａと重なる円環部材３１および円板部材３２と、円環部材３１および円板部材３２を周方向に回転可能に保持する弁体本体部３３と、を有している。このようにすることで、弁体３０の回転（公転）に伴って円環部材３１および円板部材３２が回転（自転）するので、弁座面１５との摺動による弁体３０の偏摩耗を低減することができる。なお、図６（ｂ）に示すように、連結部１５ｂ、１５ｂが、仮想楕円ＶＯに沿って配置された構成でも同様の効果を奏する。さらに、連結部１５ｂ、１５ｂを仮想楕円ＶＯに沿って配置した構成では、円環部材３１および円板部材３２が自転しない場合（例えば、円環部材および円板部材を弁体と一体にした構成）であっても環状部１５ａ，１５ａとの摺動部位の集中を防ぎ、摩耗位置を分散できる。

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、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、実施形態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。

１…流路切換弁、１０…弁本体、１０ａ…周壁部、１０ｂ…底壁部、１０ｃ…内壁面、１１…入口流路、１２…第１出口流路、１３…第２出口流路、１４…弁室、１５…弁座面、１５ａ…環状部、１５ｂ…連結部、１６…第１ポート、１７…第２ポート、１８…位置決めボス、２０…蓋体、２１…軸受部、３０…弁体、３１…円環部材、３２…円板部材、３３…弁体本体部、３４…弁部、３４ａ…下面、３４ｂ…リブ、３４ｃ…貫通孔、３４ｄ…上面、３５…軸部、３８…位置決め穴、４０…駆動部、４１…駆動部ケース、５０…弁軸、５１…Ｄカット部、５２…セレーション部、５３…被支持部、５３ａ…溝部、５４…弁体取付部、５５…軸部挿入穴、５６…収容空間、５７…Ｏリング、５８…均圧孔、６０…弾性部材、Ｌ…軸線、Ｏ…ポートの中心、ＶＣ…仮想正円、ＶＯ…仮想楕円

Claims

弁室が設けられた弁本体と、前記弁室内の弁座面上に回転可能に配置され、回転位置に応じて前記弁座面に設けられたポートを開閉する弁体と、前記弁体を回転させる駆動機構を有する駆動部と、前記弁体と前記駆動機構とを接続する弁軸と、を有する流路切換弁であって、
前記弁軸が、前記弁座面に対して直交して配置され、
前記弁体が、前記弁軸の一端部に軸方向に移動可能に取り付けられ、
前記弁体と前記弁軸との間に、軸方向に圧縮された弾性部材が設けられ、
前記弁座面が、前記弁本体の内壁面から突出していることを特徴とする流路切換弁。
前記弾性部材が、前記弁体および前記弁軸内の収容空間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。
前記弁体または前記弁軸には、前記収容空間とその外部とを連通する均圧孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の流路切換弁。
前記弁本体および前記弁体の一方には、前記弁体の回転軸と同軸の位置決めボスが設けられ、他方には、前記位置決めボスが回転可能に挿入される位置決め穴が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流路切換弁。
前記弁座面が、複数の前記ポート、前記複数のポートのそれぞれを囲む複数の環状部、および前記環状部同士を接続する連結部を有し、
前記連結部が、前記複数の環状部の中心を通る仮想正円に対して、内側または外側にずれて配置され、
前記弁体が、前記弁座面に当接される円形部材と、前記円形部材を周方向に回転可能に保持する弁体本体部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。
前記弁体の回転軸方向からみて、前記円形部材を周方向に回転させた際の該円形部材の中心の軌跡は、前記仮想正円と一致していることを特徴とする請求項５に記載の流路切換弁。
前記弁座面が、複数の前記ポート、前記複数のポートのそれぞれを囲む複数の環状部、および前記環状部同士を接続する連結部を有し、
前記連結部が、前記複数の環状部の中心を通る仮想楕円に沿って配置され、
前記弁体が、前記弁座面に当接される円形部材と、前記円形部材を周方向に回転可能に保持する弁体本体部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。