JP6951706B2 - Flow path switching valve and its assembly method - Google Patents
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Description
本発明は、流路切換弁に関し、例えばボール状の弁体(ボール弁体)を弁室内で回転させることにより流路を切り換える流路切換弁およびその組立方法に関する。 The present invention relates to a flow path switching valve, for example, a flow path switching valve that switches a flow path by rotating a ball-shaped valve body (ball valve body) in a valve chamber, and a method for assembling the flow path switching valve.
従来の流路切換弁の一例が特許文献1に開示されている。この流路切換弁は、流入路と流出路とを有する弾性体からなるボール弁体と、ボール弁体が回転可能に収容される弁室ならびに該弁室に連通する入口流路及び複数の出口流路を有する弁ケースと、を備えている。流路切換弁は、ボール弁体の回転動作によって、入口流路を複数の出口流路のいずれかに択一的に連通する。
An example of a conventional flow path switching valve is disclosed in
特許文献1の流路切換弁は、弾性体からなるボール弁体を弁ケースによって直接的に回転可能に支持するものである。これ以外にも、ボール弁体と弁ケースとの間に樹脂製の円環状シート部材を介在させてボール弁体を回転可能に支持する流路切換弁も知られている。この流路切換弁では、一対のシート部材の間にボール弁体を回転可能に挟み、各シート部材と弁ケースとの間にゴム材などからなる封止部材としてのOリングを圧縮状態で挟むことによりシート部材をボール弁体に押し付けて、シール性を確保している。
The flow path switching valve of
しかしながら、上述した流路切換弁を組み立てる際に、一対のシート部材の間にボール弁体を挟むとともに封止部材を圧縮状態として弁室に押し込む必要があるので、これら部材を弁室内に挿入しづらく、例えば、シート部材が傾いて弁室に収容されてしまうなど組立精度に課題があった。 However, when assembling the above-mentioned flow path switching valve, it is necessary to sandwich the ball valve body between the pair of seat members and push the sealing member into the valve chamber in a compressed state, so these members are inserted into the valve chamber. It is difficult, for example, the seat member is tilted and accommodated in the valve chamber, and there is a problem in assembly accuracy.
そこで、本発明は、組立精度を効果的に高めることができる流路切換弁およびその組立方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a flow path switching valve capable of effectively improving assembly accuracy and a method for assembling the flow path switching valve.
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、弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換えるための切換流路が内部に設けられた弁体と、前記弁室に互いに間隔をあけて収容され、前記弁体を間に挟んで回転可能に支持する一対のシート部材と、前記シート部材と前記弁本体との間に配置される封止部材と、前記弁体を回転軸線周りで回転させる回転駆動部と、を有する流路切換弁であって、前記弁本体には、前記複数の流路が一体的に設けられ、前記弁本体は、組立時に前記弁体および前記一対のシート部材および前記封止部材を挿入するための前記弁室に通じる開口を有し、前記弁体は、前記回転軸線方向の大きさが前記回転軸線との直交方向の大きさより小さく形成され、前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて視認可能な前記弁体の内壁面には、前記弁体を直交方向に回転するための第1の治具取付部が1つのみ設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the flow path switching valve according to one aspect of the present invention is housed in a valve chamber, a valve body provided with a plurality of flow paths leading to the valve chamber, and the valve chamber, and has a rotation position. A switching flow path for switching the connection of the flow path is housed in the valve chamber at intervals from each other, and the valve body is rotatably supported by sandwiching the valve body in between. A flow path switching valve having a pair of seat members, a sealing member arranged between the seat members and the valve body, and a rotation drive unit that rotates the valve body around a rotation axis. The valve body is integrally provided with the plurality of flow paths, and the valve body has an opening leading to the valve chamber for inserting the valve body, the pair of seat members, and the sealing member at the time of assembly. The valve body is formed so that the size in the rotation axis direction is smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis, and the valve body can be visually recognized from the outside of the valve body through the opening or the flow path. The inner wall surface of the valve body is provided with only one first jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction.
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、弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換えるための切換流路が内部に設けられた弁体と、前記弁室に互いに間隔をあけて収容され、前記弁体を間に挟んで回転可能に支持する一対のシート部材と、前記シート部材と前記弁本体との間に配置される封止部材と、前記弁体を回転軸線周りで回転させる回転駆動部と、を有する流路切換弁であって、前記弁本体には、前記複数の流路が一体的に設けられ、前記弁本体は、組立時に前記弁体および前記一対のシート部材および前記封止部材を挿入するための前記弁室に通じる開口を有し、前記弁体は、前記回転軸線方向の大きさが前記回転軸線との直交方向の大きさより小さく形成され、前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて視認可能な前記弁体の内壁面には、前記弁体を前記直交方向に回転するための第1の治具取付部が設けられ、前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて視認可能な前記弁体の内壁面には、前記弁体を前記直交方向に回転するための第2の治具取付部が設けられ、前記第1の治具取付部が設けられた前記内壁面と前記第2の治具取付部が設けられた前記内壁面とは、互いに直交する方向を向いていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the flow path switching valve according to one aspect of the present invention is housed in a valve chamber, a valve body provided with a plurality of flow paths leading to the valve chamber, and the valve chamber, and has a rotation position. A switching flow path for switching the connection of the flow path is housed in the valve chamber at intervals from each other, and the valve body is rotatably supported by sandwiching the valve body in between. A flow path switching valve having a pair of seat members, a sealing member arranged between the seat members and the valve body, and a rotation drive unit that rotates the valve body around a rotation axis. The valve body is integrally provided with the plurality of flow paths, and the valve body has an opening leading to the valve chamber for inserting the valve body, the pair of seat members, and the sealing member at the time of assembly. The valve body is formed so that the size in the rotation axis direction is smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis, and the valve body can be visually recognized from the outside of the valve body through the opening or the flow path. A first jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction is provided on the inner wall surface of the valve body, and the inside of the valve body is visible from the outside of the valve body through the opening or the flow path. The wall surface is provided with a second jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction, and the inner wall surface provided with the first jig mounting portion and the second jig mounting portion. The inner wall surface provided with the portion is characterized in that it faces in a direction orthogonal to each other .
本発明において、前記弁体は、前記回転軸線が前記一対のシート部材の対向方向と直交する支持姿勢のときに前記封止部材が圧縮状態となりかつ前記回転軸線が前記対向方向に沿う組立姿勢のときに前記封止部材が復元状態となるように、前記回転軸線方向の大きさが前記回転軸線との直交方向の大きさより小さく形成されていることが好ましい。 In the present invention, the valve body has an assembly posture in which the sealing member is in a compressed state and the rotation axis is along the opposite direction when the rotation axis is in a support posture orthogonal to the facing direction of the pair of seat members. It is preferable that the size in the direction of the rotation axis is smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis so that the sealing member is sometimes restored.
本発明において、前記第1の治具取付部が、正六角形の凹部または凸部を有していることが好ましい。
本発明において、前記第2の治具取付部が、正六角形の凹部または凸部を有していることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the first jig mounting portion has a regular hexagonal concave portion or convex portion.
In the present invention, it is preferable that the second jig mounting portion has a regular hexagonal concave portion or convex portion.
本発明において、前記弁体は、前記回転軸線との直交方向を向きかつ前記切換流路で互いに接続された3つの弁体開口が設けられ、前記3つの弁体開口は、前記回転軸線周りに90度間隔で配置され、前記3つの弁体開口のうちの前記回転軸線を挟んで対向して配置された2つの弁体開口の径は、残りの1つの弁体開口の径より小さいことが好ましい。 In the present invention, the valve body is provided with three valve body openings oriented in a direction orthogonal to the rotation axis and connected to each other by the switching flow path, and the three valve body openings are provided around the rotation axis. The diameter of two valve body openings arranged at 90 degree intervals and opposed to each other across the rotation axis of the three valve body openings may be smaller than the diameter of the remaining one valve body opening. preferable.
本発明において、前記弁体は、前記回転軸線との直交方向を向きかつ前記切換流路で互いに接続された2つの弁体開口が設けられ、前記2つの弁体開口は、前記回転軸線周りに90度間隔で配置され、前記2つの弁体開口のうちの一方の弁体開口の径は、他方の弁体開口の径より小さいことが好ましい。
本発明において、前記シート部材と前記封止部材とが一体構成であってもよい。
In the present invention, the valve body is provided with two valve body openings oriented in a direction orthogonal to the rotation axis and connected to each other by the switching flow path, and the two valve body openings are provided around the rotation axis. It is preferably arranged at 90 degree intervals, and the diameter of one of the two valve body openings is smaller than the diameter of the other valve body opening.
In the present invention, the sheet member and the sealing member may be integrally formed.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る流路切換弁の組立方法は、弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換えるための切換流路が内部に設けられた弁体と、前記弁室に互いに間隔をあけて収容され、前記弁体を間に挟んで回転可能に支持する一対のシート部材と、前記シート部材と前記弁本体との間に配置される封止部材と、を有し、前記弁本体には、前記複数の流路が一体的に設けられ、前記弁本体は、組立時に前記弁体、前記一対のシート部材および前記封止部材を挿入するための前記弁室に通じる開口を有し、前記一対のシート部材は、前記弁体の回転軸線が前記一対のシート部材の対向方向に沿う組立姿勢から前記回転軸線が前記対向方向と直交する支持姿勢になるように前記弁体を回転可能で、かつ、前記支持姿勢において前記弁体を前記回転軸線周りに回転可能に支持し、前記弁体は、前記支持姿勢のときに前記シート部材および前記封止部材の少なくとも一方が圧縮状態となりかつ前記組立姿勢のときに前記シート部材および前記封止部材の少なくとも一方が前記支持姿勢のときよりも復元した状態となるように、前記回転軸線方向の大きさが前記回転軸線と直交する方向の大きさより小さく形成され、前記弁体が前記組立姿勢のときに前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて前記対向方向と直交する方向に視認可能な前記弁体の内壁面には、棒状治具の先端部と嵌まり合い、前記棒状治具の回転に伴って前記弁体が前記組立姿勢から前記支持姿勢に回転されるように構成された第1の治具取付部が1つのみ設けられている流路切換弁の組立方法であって、前記一対のシート部材と前記封止部材とを前記弁室に収容するとともに、前記一対のシート部材の間に前記弁体を前記組立姿勢で配置し、前記開口または前記流路から前記対向方向と直交する方向に沿って棒状治具を挿入して、その先端部を前記第1の治具取付部と嵌め合わせ、前記棒状治具を回転させて前記弁体を前記組立姿勢から前記支持姿勢に回転させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method of assembling the flow path switching valve according to another aspect of the present invention comprises a valve chamber, a valve body provided with a plurality of flow paths leading to the valve chamber, and the valve chamber. A valve body that is housed and has a switching flow path for switching the connection of the flow path according to the rotation position is housed in the valve chamber at intervals from each other, and the valve body is sandwiched between the valve bodies. It has a pair of seat members that rotatably support and a sealing member arranged between the seat member and the valve body, and the valve body is integrally provided with the plurality of flow paths. The valve body has an opening leading to the valve body, the pair of seat members, and the valve chamber for inserting the sealing member at the time of assembly, and the pair of seat members rotate the valve body. The valve body can be rotated so that the axis line is in a support posture in which the rotation axis is orthogonal to the opposite direction from the assembly posture along the opposite direction of the pair of seat members, and the valve body is placed in the support posture. The valve body is rotatably supported around the rotation axis, and the valve body is in a compressed state at least one of the seat member and the sealing member in the supporting posture, and the seat member and the sealing member are in the assembled posture. The size in the rotation axis direction is formed to be smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis so that at least one of the members is in a restored state as compared with the support posture, and the valve body is in the assembly posture. The inner wall surface of the valve body, which is sometimes visible from the outside of the valve body through the opening or the flow path in a direction orthogonal to the facing direction, is fitted with the tip of the rod-shaped jig and is fitted with the rod-shaped jig. This is a method of assembling a flow path switching valve provided with only one first jig mounting portion configured so that the valve body is rotated from the assembly posture to the support posture with the rotation of the valve body. The pair of seat members and the sealing member are housed in the valve chamber, and the valve body is arranged between the pair of seat members in the assembled posture so as to face the opening or the flow path. A rod-shaped jig is inserted along a direction orthogonal to the above, the tip portion thereof is fitted to the first jig mounting portion, and the rod-shaped jig is rotated to change the valve body from the assembled posture to the supporting posture. It is characterized by being rotated to.
本発明において、前記一対のシート部材は、前記支持姿勢において前記弁体を前記対向方向に沿う直交軸線周りにも回転可能に支持し、前記弁体が前記支持姿勢のときに前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて前記対向方向に視認可能な前記弁体の内壁面には、棒状治具の先端部と嵌まり合い、前記棒状治具の回転に伴って前記弁体が前記直交軸線周りに回転されるように構成された第2の治具取付部が設けられており、前記流路から前記対向方向に沿って棒状治具を挿入して、その先端部を前記第2の治具取付部と嵌め合わせ、前記棒状治具を回転させて前記弁体を前記直交軸線周りに回転させるようにしてもよい。 In the present invention, the pair of seat members rotatably support the valve body around the orthogonal axis along the opposite direction in the support posture, and the outside of the valve body when the valve body is in the support posture. The inner wall surface of the valve body, which is visible in the opposite direction through the opening or the flow path, is fitted with the tip of the rod-shaped jig, and the valve body is orthogonal to the inner wall surface as the rod-shaped jig rotates. A second jig mounting portion configured to be rotated around an axis is provided, and a rod-shaped jig is inserted from the flow path along the opposite direction, and the tip portion thereof is inserted into the second jig. It may be fitted with the jig mounting portion and the rod-shaped jig may be rotated to rotate the valve body around the orthogonal axis.
本発明によれば、弁体は、回転軸線方向の大きさが回転軸線との直交方向の大きさより小さく形成され、弁本体の外部から開口または流路を通じて視認可能な弁体の内壁面には、弁体を前記直交方向に回転するための第1の治具取付部が設けられている。このようにしたことから、一対のシート部材によって回転軸線方向に弁体を挟み、弁本体の開口から弁体、一対のシート部材および封止部材を弁室に収容したのち、第1治具取付部を利用して弁体を直交方向に回転することで、一対のシート部材の間隔を広げることができる。そのため、一対のシート部材によって回転軸線との直交方向に弁体を挟んだ状態で組み立てる場合に比べて、精度良く組み立てることができる。 According to the present invention, the valve body is formed so that the size in the direction of the rotation axis is smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis, and the valve body is visible from the outside of the valve body through an opening or a flow path on the inner wall surface of the valve body. , A first jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction is provided. Therefore, the valve body is sandwiched between the pair of seat members in the direction of the rotation axis, the valve body, the pair of seat members and the sealing member are accommodated in the valve chamber through the opening of the valve body, and then the first jig is attached. By rotating the valve body in the orthogonal direction using the portion, the distance between the pair of seat members can be widened. Therefore, it can be assembled with higher accuracy than the case where the valve body is sandwiched between the pair of seat members in the direction orthogonal to the rotation axis.
また、本発明によれば、流路切換弁の組立時に、一対のシート部材と封止部材とを弁室に収容するとともに、一対のシート部材の間に弁体を組立姿勢で配置する。弁本体の開口または流路から上記対向方向と直交する方向に沿って棒状治具を挿入して、その先端部を第1の治具取付部と嵌め合わせる。棒状治具を回転させて弁体を組立姿勢から支持姿勢に回転させる。このようにしたことから、弁体、一対のシート部材および封止部材を、封止部材の圧縮程度が比較的小さい状態で弁室に収容したのち、棒状治具を用いて弁体を組立姿勢から支持姿勢に回転させることで、シート部材や封止部材を圧縮状態とすることができる。そのため、封止部材を圧縮状態として弁室に押し込む場合に比べて、精度良く組み立てることができる。 Further, according to the present invention, when assembling the flow path switching valve, the pair of seat members and the sealing member are housed in the valve chamber, and the valve body is arranged between the pair of seat members in the assembled posture. A rod-shaped jig is inserted from the opening or flow path of the valve body along the direction orthogonal to the facing direction, and the tip end portion thereof is fitted with the first jig mounting portion. The rod-shaped jig is rotated to rotate the valve body from the assembly posture to the support posture. Therefore, after the valve body, the pair of seat members, and the sealing member are housed in the valve chamber in a state where the degree of compression of the sealing member is relatively small, the valve body is assembled using a rod-shaped jig. The sheet member and the sealing member can be put into a compressed state by rotating the seat member and the sealing member from the to the supporting posture. Therefore, it can be assembled with higher accuracy than when the sealing member is pushed into the valve chamber in a compressed state.
また、第1の治具取付部が弁体の内壁面に設けられているので、治具取付部とシート部材とが干渉することがない。そのため、例えば、凸形状の治具取付部を採用することができ、弁体の外面に設けた構成に比べて治具取付部の構成の自由度が大きい。さらには、凹形状の治具取付部に異物が堆積してもシート部材に接しないので、異物によるシート部材の損傷を抑制できる。 Further, since the first jig mounting portion is provided on the inner wall surface of the valve body, the jig mounting portion and the seat member do not interfere with each other. Therefore, for example, a convex jig mounting portion can be adopted, and the degree of freedom in the configuration of the jig mounting portion is greater than that provided on the outer surface of the valve body. Furthermore, even if foreign matter accumulates on the concave jig mounting portion, it does not come into contact with the seat member, so that damage to the seat member due to the foreign matter can be suppressed.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る流路切換弁の構成について、図1〜図5を参照して説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the configuration of the flow path switching valve according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図1は、本発明の第1実施形態に係る流路切換弁の正面図である。図2は、図1の流路切換弁における回転軸に沿う断面図(縦断面図)である。図3は、図2のA−A線に沿う断面図である。図4は、図1の流路切換弁の一部断面を含む斜視図である。図5は、図1の流路切換弁が有するボール弁体の六面図である。以下の説明において、「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。各図において、X軸方向を左右方向、Y軸方向を手前−奥方向、Z軸方向を上下方向としている。X軸、Y軸、Z軸は互いに直交している。 FIG. 1 is a front view of the flow path switching valve according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) of the flow path switching valve of FIG. 1 along the rotation axis. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 4 is a perspective view including a partial cross section of the flow path switching valve of FIG. FIG. 5 is a six-view view of the ball valve body included in the flow path switching valve of FIG. In the following description, "up / down / left / right" is used to indicate the relative positional relationship of each member in each figure, and does not indicate an absolute positional relationship. In each figure, the X-axis direction is the left-right direction, the Y-axis direction is the front-back direction, and the Z-axis direction is the up-down direction. The X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other.
図1〜図5に示すように、本実施形態の流路切換弁1は、弁本体10と、ボール弁体20と、一対のシート部材30、30と、封止部材31、31と、回転駆動部としての駆動部40と、弁軸50と、を有している。
As shown in FIGS. 1 to 5, the flow
弁本体10は、合成樹脂を材料として、略立方体箱状に形成されている。弁本体10の左側壁部10aには、略L字状の第1流路11が設けられている。弁本体10の正面壁部10bには、直線状の第2流路12が設けられている。弁本体10の右側壁部10cには、略L字状の第3流路13が設けられている。第1流路11の開口11aと、第2流路12の開口12aと、第3流路13の開口13aとは、同一方向(正面側、図1の紙面手前)に向けられている。第1流路11と第2流路12と第3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に通じる流路として、2つまたは4つ以上の複数の流路が設けられていてもよい。本実施形態において、第2流路12は、Y軸方向に延びている。また、弁本体10は弁室14に通じる開口10eを有している。開口10eは上方に向けられている。
The
シート部材30、30は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの合成樹脂を材料として、円環状に形成されている。シート部材30、30は、ゴム材などの弾性材料で構成されていてもよい。シート部材30、30は、対をなしており、弁室14にX軸方向に互いに間隔をあけて対向して収容されている。X軸方向は、シート部材30、30の対向方向(以下、「対向方向X」ともいう)となる。シート部材30、30は、弁室14内において後述するボール弁体20を間に挟んで回転可能に支持している。
The
具体的には、シート部材30、30は、流路切換弁1の組立時において、ボール弁体20の回転軸線である軸線Lが対向方向Xに沿う組立姿勢(図7)から軸線Lが対向方向Xと直交するZ軸方向に沿う支持姿勢(図8)となるようにボール弁体20を回転可能に支持する。また、シート部材30、30は、流路切換弁1の組立完了時(すなわち、流路切換弁としての動作が可能な完成状態)において、支持姿勢のボール弁体20を軸線L(Z軸)周りに回転可能に支持する。シート部材30、30は、ボール弁体20を間に挟んで回転可能に支持するものであれば、本発明の目的に反しない限りその構成は任意である。
Specifically, when assembling the flow
封止部材31、31は、例えば、ゴム材などの弾性材料からなるOリングであり、一方のシート部材30と弁本体10の左側壁部10aとの間、および、他方のシート部材30と弁本体10の右側壁部10cとの間に圧縮状態となるように挟まれて配置されている。本実施形態において、封止部材31は、シート部材30に設けられた環状溝30aに装着されており、一部が環状溝30aから突出している。封止部材31、31は、シート部材30、30とともに弁本体10とボール弁体20との間をシール(封止)している。なお、シート部材30、30と封止部材31、31とを一体構成とした部材を用いてもよいことはもちろんである。
The sealing
ボール弁体20は、例えば、金属や合成樹脂などを材料として、中空ボール状(球体状)に形成されている。ボール弁体20は、シート部材30、30に回転可能に支持されて弁室14に収容されている。ボール弁体20は、図3に示す回転位置において、左側に向けて開口された第1開口21と、正面(図3の下方)に向けて開口された第2開口22と、右側に向けて開口された第3開口23と、が設けられている。ボール弁体20の内部には、第1開口21と第2開口22と第3開口23とを互いにつなげる平面視で略T字状の切換流路25が設けられている。なお、ボール弁体20は、例えば、第1開口21および第2開口22のみ有し、第1開口21と第2開口22とを互いにつなげる平面視で略L字状の切換流路25が設けられていてもよい。また、本実施形態では弁体としてボール弁体20を用いているが、柱状の弁体を用いてもよい。
The
ボール弁体20の第1開口21、第2開口22および第3開口23は、軸線Lとの直交方向を向きかつ切換流路25で互いに接続された3つの弁体開口である。第1開口21、第2開口22および第3開口23は、軸線L周りに90度間隔で配置されている。例えば、第2開口22をY軸方向に向けたとき、第1開口21および第3開口23はX軸方向に互いに反対側を向く。本実施形態において、第1開口21、第2開口22および第3開口23は円形(略円形を含む)に形成されており、それぞれの径は同一である。
The
切換流路25は、回転位置に応じて第1流路11と第2流路12と第3流路13との接続を切り換えるように構成されている。具体的には、切換流路25は、ボール弁体20が図3に示す回転位置にあるとき、第1流路11と第2流路12と第3流路13とを接続する。切換流路25は、ボール弁体20が図3に示す回転位置から平面視で時計回りに90度回転された回転位置にあるとき、第1流路11と第2流路12とを接続する。切換流路25は、ボール弁体20が図3に示す回転位置から平面視で反時計回りに90度回転された回転位置にあるとき、第2流路12と第3流路13とを接続する。
The switching
ボール弁体20の上部には、後述する弁軸50が挿入される弁軸挿入孔24が設けられている。弁軸挿入孔24は、弁軸50が挿入されることにより当該弁軸50の回転に伴ってボール弁体20が軸線L周りに回転するように形成されている。具体的には、弁軸挿入孔24は、弁軸50の角柱部52における回転軸と直交する方向の断面形状(横断面形状)と同一の形状に形成されている。本実施形態では、弁軸挿入孔24は正六角形状に形成されている。
A valve
ボール弁体20は、軸線LがX軸方向(対向方向X)に沿う組立姿勢(図7)のときに封止部材31、31が復元状態(外部から力が加わっておらず弾性変形していない状態)となり、かつ、軸線LがZ軸方向(対向方向Xと直交する方向)に沿う支持姿勢(図8)のときに封止部材31、31が圧縮状態となるように、軸線L方向の大きさHが軸線Lと直交する方向の大きさWより小さく(H<W)形成されている。これにより、ボール弁体20を弁室14内で組立姿勢としたとき封止部材31、31が復元状態となるので、ボール弁体20、シート部材30、30および封止部材31、31を圧入することなく弁室14に挿入することができる。そして、弁室14内でボール弁体20を支持姿勢としたとき封止部材31、31が圧縮状態となるので、ボール弁体20にシート部材30、30が押し付けられて、ボール弁体20と弁本体10との間がシールされる。なお、ボール弁体20は、支持姿勢のときに封止部材31、31が圧縮状態となりかつ組立姿勢のときに封止部材31、31が支持姿勢のときよりも復元した状態となるように、軸線L方向の大きさHが軸線と直交する方向の大きさWより小さく形成されていればよい。
In the
ボール弁体20における第2開口22と対向する内壁面26には、治具取付部27が設けられている。治具取付部27は、第2開口22に向けて突出した略正六角柱状の凸形状を有しており、先端面に正六角形状の凹部27aが設けられている。本実施形態において、凹部27aは、棒状治具としての六角レンチの先端部が嵌まり合うように構成されている。または、凹部27aは棒状治具としてのプラスドライバーやマイナスドライバーの先端部が嵌まり合うように構成されていてもよい。または、凸部である治具取付部27を、ソケットレンチが嵌まり合うように構成してもよい。治具取付部27の形状を、例えば、市販品の六角レンチなどの形状に適合させることにより、棒状治具のコストを低減できる。治具取付部27は第1の治具取付部に相当する。
A
ボール弁体20を弁室14内に組立姿勢で配置したとき、第2流路12と第2開口22と内壁面26とを直線状に並べることが可能である。この組立姿勢において、内壁面26にある治具取付部27が、弁本体10の外部から第2流路12および切換流路25を通じて対向方向Xと直交するY軸方向に視認可能である。
When the
駆動部40は、図示しないモーターおよびギヤ41を含む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42と、を有している。駆動部ケース42は、略直方体箱状に形成されている。駆動部ケース42は、下ケース43と上ケース44とを有している。下ケース43と上ケース44とは、ねじ止め構造やスナップフィット構造などの図示しない取り付け構造により互いに組み付けられる。
The
下ケース43は、底壁43aの中央に円筒状の軸受部45を一体に有している。軸受部45は、弁軸50が挿入されるとともに、弁軸50を回転可能に支持する。下ケース43の底壁43aに設けられたリブ43bは、弁本体10(後述する第2実施形態においては弁本体110)の上端部と組み合わされ、溶着部Mにおいて互いに接合(本実施形態では、超音波溶着)されている。なお、下ケース43と弁本体10とはねじ止め構造などにより互いに組み付けられていてもよい。
The
弁軸50は、全体的に直線状に延びる柱形状に形成されており、円柱部51と、円柱部51の下端に同軸に連なる角柱部52と、を有している。弁軸50はZ軸方向に沿うように配置される。
The
円柱部51は、その下端部に、径方向外側に突出した環状のストッパ部53が設けられている。ストッパ部53は、その外径が円柱部51の外径および軸受部45の内径より大きくなるように形成されている。
The
また、円柱部51の下端部には、ストッパ部53より上方の位置に全周にわたって溝が設けられており、この溝には、ゴム材などを材料として環状に形成されたOリング54がはめ込まれている。円柱部51は、軸受部45に挿入されて、軸受部45に回転可能に支持される。円柱部51の外径は軸受部45の内径より若干小さく、円柱部51が軸受部45に挿入されるとOリング54が弁軸50と軸受部45との隙間を封止する。これにより、弁室14内の流体が外部に漏れることを防止する。
Further, a groove is provided in the lower end of the
円柱部51の上端部には、駆動部40のギヤ41が圧入により固定して取り付けられており、ギヤ41の回転に伴って弁軸50が回転される。円柱部51の上端部には、圧入されたギヤ41の空回りを抑制する平坦部が設けられている。
A
角柱部52は、横断面形状が正六角形状となる柱状に形成されている。角柱部52は、ボール弁体20の弁軸挿入孔24に挿入される。このとき、弁軸50の回転軸はボール弁体20の軸線Lと一致する。弁軸挿入孔24は角柱部52の横断面形状と同一の正六角形状に形成されている。そのため、弁軸挿入孔24と角柱部52とが嵌まり合い、弁軸50の回転に伴ってボール弁体20が軸線L周りに回転される。また、角柱部52は、その外径がストッパ部53より小さくなるように形成されている。
The
角柱部52は、正六角形状以外にも、例えば、三角形柱状や四角形柱状などの多角形柱状や、円柱の側面の一部を平面にした断面D字状の柱状でもよい。この場合、弁軸挿入孔24も、角柱部52の横断面形状と同一の形状に形成される。
In addition to the regular hexagonal shape, the
流路切換弁1は、駆動部40のモーターの回転がギヤ41を通じて弁軸50に出力され、弁軸50が回転される。この弁軸50の回転に伴ってボール弁体20がZ軸方向に沿う軸線L周りに回転されて、各回転位置に位置づけられる。これにより、回転位置に応じた流路の接続が実現される。
In the flow
次に、本実施形態の流路切換弁1の組立方法の一例を、図6〜図9を参照して説明する。
Next, an example of the method of assembling the flow
図6〜図9は、図1の流路切換弁の組立方法を説明する図である。具体的には、図6は、弁本体10にボール弁体20、シート部材30、30および封止部材31、31を挿入する前の状態を示す分解斜視図である。図7は、弁本体10にボール弁体20、シート部材30、30および封止部材31、31を挿入して、ボール弁体20を軸線LがX軸方向に沿う組立姿勢とした状態を示す図である。図8は、弁室14内において、ボール弁体20を軸線LがX軸方向に沿う組立姿勢から軸線LがZ軸方向に沿う支持姿勢に回転させた状態を示す図である。図9は、弁本体10に駆動部を接合する前の状態を示す分解斜視図である。図7、図8において、(a)は一部断面図を含む斜視図であり、(b)は拡大縦断面図である。
6 to 9 are views for explaining the method of assembling the flow path switching valve of FIG. 1. Specifically, FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state before inserting the
まず、図6に示すように、ボール弁体20を軸線LがX軸方向に沿いかつ第2開口22が正面を向くように配置する。このボール弁体20をシート部材30、30でX軸方向(対向方向X)に挟む。さらに、各シート部材30の環状溝30aに封止部材31を装着する。そして、ボール弁体20、シート部材30、30および封止部材31、31を互いに接した状態で、図7に示すように、弁本体10の開口10eから弁室14に挿入する。このとき、ボール弁体20は軸線Lが対向方向Xに沿う組立姿勢となっているため、弁室14内において封止部材31、31は復元状態にある。そのため、封止部材31、31を弾性変形させることなく、ボール弁体20、シート部材30、30および封止部材31、31をスムーズに弁室14内に収容できる。また、第2流路12、第2開口22および内壁面26がY軸方向に沿って直線状に配置されており、弁本体10の外側から第2流路12および切換流路25を通じてY軸方向に治具取付部27が視認可能となっている。
First, as shown in FIG. 6, the
次に、図7に示す状態において、棒状治具としての図示しない六角レンチを第2流路12から第2開口22にY軸方向に沿うように挿入して、その先端部を治具取付部27の凹部27aと嵌め合わせる。そして、六角レンチを図7(b)において矢印で示す反時計回り方向に回転させることによりボール弁体20を軸線Lとの直交方向(Y軸方向周り)に回転させて、図8に示すように、ボール弁体20の軸線LをZ軸方向と一致させて支持姿勢とする。これにより、ボール弁体20は軸線L方向と直交する方向の大きさWが軸線L方向の大きさHより大きい(H<W)ことから、ボール弁体20が組立姿勢から支持姿勢になるとシート部材30、30の間隔を押し広げて、封止部材31、31が復元状態から圧縮状態になる。シート部材30、30は、この支持姿勢のボール弁体20をZ軸方向に沿う軸線L周りに回転可能に支持する。本明細書において、軸線Lとの直交方向に回転させるとは、軸線Lと直交する方向に沿う直線を回転軸として、当該直線周りに回転させることをいう。
Next, in the state shown in FIG. 7, a hexagon wrench (not shown) as a rod-shaped jig is inserted from the
次に、弁室14に収容された支持姿勢のボール弁体20の弁軸挿入孔24に弁軸50の角柱部52を挿入する。弁軸50の円柱部51を軸受部45に挿入し、弁本体10と駆動部ケース42の下ケース43とを組み合わせる。下ケース43に超音波を与え、下ケース43を弁本体10に超音波溶着する。そして、弁軸50の円柱部51にギヤ41を圧入するなどして駆動機構を下ケース43に組み込むとともに上ケース44を被せて駆動部40を組み上げて、流路切換弁1が完成する。
Next, the
以上より、本実施形態の流路切換弁1によれば、流路切換弁1の組立時に、シート部材30、30と封止部材31、31とを弁室14に収容するとともに、シート部材30、30の間にボール弁体20を組立姿勢で配置する。弁本体10の第2流路12から対向方向Xと直交するY軸方向に沿って棒状治具を挿入して、その先端部を治具取付部27の凹部27aと嵌め合わせる。棒状治具を回転させてボール弁体20を組立姿勢から支持姿勢に回転させる。このようにしたことから、ボール弁体20、シート部材30、30および封止部材31、31を、封止部材31、31が復元状態で弁室14に収容したのち、棒状治具を用いてボール弁体20を組立姿勢から支持姿勢に回転させることで、封止部材31、31を復元状態から圧縮状態にすることができる。そのため、封止部材31、31を圧縮状態として弁室に押し込む場合に比べて、精度良く組み立てることができる。
From the above, according to the flow
また、治具取付部27がボール弁体20の内壁面26に設けられているので、治具取付部27とシート部材30、30とが干渉することがない。そのため、凸形状の治具取付部27を採用することができ、ボール弁体20の外面に設けた構成に比べて治具取付部27の構成の自由度が大きい。さらには、治具取付部27の凹部27aに異物が堆積してもシート部材30、30に接しないので、異物によるシート部材30、30の損傷を抑制できる。
Further, since the
(第2実施形態)
以下、本発明の第2実施形態に係る流路切換弁の構成について、図10〜図14を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the configuration of the flow path switching valve according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 14.
図10は、本発明の第2実施形態に係る流路切換弁の正面図である。図11は、図10の流路切換弁における回転軸に沿う断面図(縦断面図)である。図12は、図11のB−B線に沿う断面図である。図13は、図10の流路切換弁の一部断面を含む斜視図である。図14は、図10の流路切換弁が有するボール弁体の六面図である。なお、以下の説明において、「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。各図において、X軸方向を左右方向、Y軸方向を手前−奥方向、Z軸方向を上下方向としている。X軸、Y軸、Z軸は互いに直交している。 FIG. 10 is a front view of the flow path switching valve according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view (vertical cross-sectional view) along the rotation axis of the flow path switching valve of FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 13 is a perspective view including a partial cross section of the flow path switching valve of FIG. FIG. 14 is a six-view view of the ball valve body included in the flow path switching valve of FIG. In the following description, "up / down / left / right" is used to indicate the relative positional relationship of each member in each figure, and does not indicate an absolute positional relationship. In each figure, the X-axis direction is the left-right direction, the Y-axis direction is the front-back direction, and the Z-axis direction is the up-down direction. The X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other.
図10〜図14に示すように、本実施形態の流路切換弁2は、弁本体110と、ボール弁体120と、一対のシート部材30、30と、封止部材31、31と、駆動部40と、弁軸50と、を有している。以下の説明において、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIGS. 10 to 14, the flow
弁本体110は、合成樹脂を材料として、略立方体箱状に形成されている。弁本体110の左側壁部110aには、左方に延びる直線状の第1流路111が設けられている。弁本体110の底壁部110dには、下方に延びる直線状の第2流路112が設けられている。弁本体110の右側壁部110cには、右方に延びる直線状の第3流路113が設けられている。第1流路111の開口111aは左方に向けられ、第2流路112の開口112aは下方に向けられ、第3流路113の開口113aは右方に向けられている。第1流路111と第2流路112と第3流路113とは、弁本体110内に設けられた弁室114に通じている。弁室114に通じる流路として、2つまたは4つ以上の複数の流路が設けられていてもよい。また、弁本体110は弁室114に通じる開口110eを有している。開口110eは上方に向けられている。
The
本実施形態では、シート部材30、30は、対をなしており、弁室114にX軸方向に互いに間隔をあけて対向して収容されている。シート部材30、30は、流路切換弁2の組立時において、ボール弁体120の軸線Lが対向方向Xに沿う組立姿勢(図16)から軸線Lが対向方向Xと直交するY軸方向に沿う支持姿勢(図17)となるようにボール弁体120を回転可能に支持する。シート部材30、30は、この支持姿勢のボール弁体120を対向方向Xに沿う直交軸線K周りにも回転可能に支持する。また、シート部材30、30は、流路切換弁2の組立完了時において、軸線LがZ軸方向に沿う支持姿勢のボール弁体120を軸線L(Z軸)周りに回転可能に支持する。シート部材30、30は、ボール弁体120を間に挟んで回転可能に支持するものであれば、本発明の目的に反しない限りその構成は任意である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、封止部材31、31は、一方のシート部材30と弁本体110の左側壁部110aとの間、および、他方のシート部材30と弁本本体の右側壁部110cとの間に圧縮状態となるように挟まれて配置されている。封止部材31は、シート部材30に設けられた環状溝30aに装着されており、一部が環状溝30aから突出している。封止部材31、31は、シート部材30、30とともに弁本体110とボール弁体120との間をシール(封止)している。
Further, in the present embodiment, the sealing
ボール弁体120は、例えば、金属や合成樹脂などを材料として、中空ボール状(球体状)に形成されている。ボール弁体120は、シート部材30、30に回転可能に支持されて弁室114に収容されている。ボール弁体120は、図12に示す回転位置において、下方(図12の紙面奥方向)に向けて開口された第1開口121と、正面(図12の下方)に向けて開口された第2開口122と、右側(図12の右方)に向けて開口された第3開口123と、が設けられている。ボール弁体120の内部には、第1開口121と第2開口122と第3開口123とを互いにつなげる切換流路125が設けられている。
The
切換流路125は、回転位置に応じて第1流路111と第2流路112と第3流路113との接続を切り換えるように構成されている。具体的には、切換流路125は、ボール弁体120が図12に示す回転位置にあるとき、第1流路111と第3流路113とを接続する。切換流路125は、ボール弁体120が図12に示す回転位置から平面視で時計回りに90度回転された回転位置にあるとき、第1流路111と第2流路112とを接続する。
The switching
ボール弁体120の上部には、弁軸50が挿入される弁軸挿入孔124が設けられている。弁軸挿入孔124は、弁軸50が挿入されることにより当該弁軸50の回転に伴ってボール弁体120が軸線L周りに回転するように形成されている。具体的には、弁軸挿入孔124は、弁軸50の角柱部52における回転軸と直交する方向の断面形状(横断面形状)と同一の形状に形成されている。本実施形態では、弁軸挿入孔124は正六角形状に形成されている。
A valve
ボール弁体120は、図16に示す組立姿勢のときに封止部材31、31が復元状態となり、かつ、図17、図18に示す支持姿勢のときに封止部材31、31が圧縮状態となるように、軸線L方向の大きさHが軸線Lと直交する方向の大きさWより小さく(H<W)形成されている。これにより、ボール弁体120を弁室114内で組立姿勢としたとき封止部材31、31が復元状態となるので、ボール弁体120、シート部材30、30および封止部材31、31を圧入することなく弁室114に挿入することができる。そして、弁室114内でボール弁体120を支持姿勢としたとき封止部材31、31が圧縮状態となるので、ボール弁体120にシート部材30、30が押し付けられて、ボール弁体120と弁本体110との間がシールされる。なお、ボール弁体120は、支持姿勢のときに封止部材31、31が圧縮状態となりかつ組立姿勢のときに封止部材31、31が支持姿勢のときよりも復元した状態となるように、軸線L方向の大きさHが軸線と直交する方向の大きさWより小さく形成されていればよい。
In the
ボール弁体120における第2開口122と対向する内壁面126には、第1の治具取付部127が設けられている。第1の治具取付部127は、第2開口122に向けて突出した略正六角柱状の凸形状を有しており、先端面に正六角形状の凹部127aが設けられている。本実施形態において、凹部127aは、棒状治具としての六角レンチの先端部が嵌まり合うように構成されている。または、凹部127aは棒状治具としてのプラスドライバーやマイナスドライバーの先端部が嵌まり合うように構成されていてもよい。または、凸部である第1の治具取付部127を、ソケットレンチが嵌まり合うように構成してもよい。第1の治具取付部127の形状を市販品の六角レンチなどの形状に適合させることにより、棒状治具にかかるコストを低減できる。
A first
また、ボール弁体120における第3開口123と対向する内壁面128には、第2の治具取付部129が設けられている。第2の治具取付部129は、第3開口123に向けて突出した略正六角柱状の凸形状を有しており、先端面に正六角形状の凹部129aが設けられている。本実施形態において、凹部129aは、第1の治具取付部127の凹部129aと同じく、棒状治具としての六角レンチの先端部が嵌まり合うように構成されている。
Further, a second
ボール弁体120を弁室114内に組立姿勢で配置したとき、第2開口122を上方に向けかつ第3開口123を正面に向けることが可能である。この組立姿勢において、内壁面126にある第1の治具取付部127が、弁本体110の外部から開口110eを通じて対向方向Xと直交するZ軸方向に視認可能である。また、この組立姿勢から軸線Lが対向方向Xと直交するY軸方向に沿う支持姿勢になるようにボール弁体120を回転させたとき、第3流路113と第3開口123と内壁面128とを直線状に並べることが可能である。この支持姿勢において、内壁面128にある第2の治具取付部129が、弁本体110の外部から第3流路113および切換流路125を通じて対向方向X(X軸方向)に視認可能である。
When the
次に、本実施形態の流路切換弁2の組立方法の一例を、図15〜図19を参照して説明する。
Next, an example of the method of assembling the flow
図15〜図19は、図10の流路切換弁の組立方法を説明する図である。具体的には、図15は、弁本体110にボール弁体120、シート部材30、30および封止部材31、31を挿入する前の状態を示す分解斜視図である。図16は、弁本体110にボール弁体120、シート部材30、30および封止部材31、31を挿入して、ボール弁体120を軸線LがX軸方向に沿う組立姿勢とした状態を示す図である。図17は、弁室114内において、ボール弁体120を組立姿勢から軸線LがY軸方向に沿う支持姿勢に回転させた状態を示す図である。図18は、弁室114内において、ボール弁体120を直交軸線K周りに回転させ、軸線LがY軸方向に沿う支持姿勢から軸線LがZ軸方向に沿う支持姿勢とした状態を示す図である。図19は、弁本体110に駆動部40を接合する前の状態を示す分解斜視図である。図16〜図18において、(a)は一部断面を含む斜視図であり、(b)は図11のB−B線に沿う拡大縦断面図であり、(c)は図12のC−C線に沿う拡大断面図である。
15 to 19 are views for explaining the method of assembling the flow path switching valve of FIG. 10. Specifically, FIG. 15 is an exploded perspective view showing a state before inserting the
まず、図15に示すように、ボール弁体120を軸線LがX軸方向に沿いかつ第2開口122が上方を向きかつ第3開口123が正面を向くように配置する。このボール弁体120をシート部材30、30でX軸方向(対向方向X)に挟む。さらに、各シート部材30の環状溝30aに封止部材31を装着する。そして、ボール弁体120、シート部材30、30および封止部材31、31を互いに接した状態で、図16に示すように、弁本体110の開口110eから弁室114に挿入する。このとき、ボール弁体120は軸線Lが対向方向Xに沿う組立姿勢となっているため、弁室114内において封止部材31、31は復元状態にある。そのため、封止部材31、31を弾性変形させることなく、ボール弁体120、シート部材30、30および封止部材31、31をスムーズに弁室114内に収容できる。また、開口110e、第2開口122および内壁面126がZ軸方向に沿って直線状に配置されており、弁本体110の外側から開口110eおよび切換流路125を通じてZ軸方向に第1の治具取付部127が視認可能となっている。
First, as shown in FIG. 15, the
次に、図16に示す状態において、棒状治具としての図示しない六角レンチを開口110eから第2開口122にZ軸方向に沿うように挿入して、その先端部を第1の治具取付部127の凹部127aと嵌め合わせる。そして、六角レンチを図16(b)において矢印で示す反時計回り方向に回転させることによりボール弁体20を軸線Lとの直交方向(Z軸方向周り)に回転させて、図17に示すように、ボール弁体120の軸線LをY軸方向と一致させて支持姿勢とする。これにより、ボール弁体120は軸線L方向と直交する方向の大きさWが軸線L方向の大きさHより大きい(H<W)ことから、ボール弁体120が組立姿勢から支持姿勢になるとシート部材30、30の間隔を押し広げて、封止部材31、31が復元状態から圧縮状態になる。また、この支持姿勢において、第3流路113と第3開口123と内壁面128とがX軸方向に沿って直線状に配置されており、弁本体110の外部から第3流路113および切換流路125を通じて対向方向X(X軸方向)に第2の治具取付部129が視認可能となる。
Next, in the state shown in FIG. 16, a hexagon wrench (not shown) as a rod-shaped jig is inserted from the
次に、図17に示す状態において、棒状治具としての図示しない六角レンチを第3流路113から第3開口123にX軸方向に沿うように挿入して、その先端部を第2の治具取付部129の凹部129aと嵌め合わせる。そして、六角レンチを図17(c)において矢印で示す反時計回り方向に回転させることによりボール弁体120を対向方向Xに沿う直交軸線K周りに回転させて、図18に示すように、軸線LをZ軸方向と一致させて支持姿勢とする。シート部材30、30は、この支持姿勢のボール弁体120をZ軸方向に沿う軸線L周りに回転可能に支持する。
Next, in the state shown in FIG. 17, a hexagon wrench (not shown) as a rod-shaped jig is inserted from the
次に、弁室114に収容された支持姿勢のボール弁体120の弁軸挿入孔124に弁軸50の角柱部52を挿入する。弁軸50の円柱部51を軸受部45に挿入し、弁本体110と駆動部ケース42の下ケース43とを組み合わせる。下ケース43に超音波を与え、下ケース43を弁本体110に超音波溶着する。そして、弁軸50の円柱部51にギヤ41を圧入するなどして駆動機構を下ケース43に組み込むとともに上ケース44を被せて駆動部40を組み上げて、流路切換弁2が完成する。
Next, the
本実施形態の流路切換弁2においても、上述した第1実施形態の流路切換弁1と同様の作用効果を奏する。
The flow
上述した各実施形態において、シート部材30と封止部材31とが別体となる構成であったが、シート部材30と封止部材31とが一体となる構成を採用してもよい。例えば、上記Oリングである封止部材31を省略し、シート部材30を弾性材料で構成するとともに直接弁本体10に接するように配置した構成を採用してもよい。この構成においては、シート部材30における弁本体10と接する箇所が封止部材となる。
In each of the above-described embodiments, the
また、上述した第1実施形態において、ボール弁体20の第1開口21、第2開口22および第3開口23のそれぞれの径は同一であったが、これに限定されるものではない。例えば、軸線Lを挟んで対向して配置された2つの弁体開口である第1開口21および第3開口23の径は、残りの1つの弁体開口である第2開口22の径より小さくしてもよい。第1開口21の径と第3開口23の径とは、同一であっても異なっていてもよい。この構成において、治具取付部27が設けられたボール弁体20の内壁面26が、第2開口22と対向して配置され、ボール弁体20が弁室14に収容された際に直線状の第2流路12および第2開口22を通じて外部から視認可能となる。また、第2流路12の径が第2開口22の径より大きい。
Further, in the above-described first embodiment, the diameters of the
このようにすることで、流路切換弁1の組立時に、第2開口22の径と同一の径の棒状の位置決め治具を第2流路12に差し込むことで、ボール弁体20の回転位置の確認および位置決めをすることができる。つまり、組立時にボール弁体20の回転位置が正しい場合、ボール弁体20の第2開口22が第2流路12に向いている。そのため、位置決め治具を奥まで差し込むことができ、位置決め治具によってボール弁体20を正しい回転位置に固定することができる。一方、組立時にボール弁体20の回転位置が正しくない場合、ボール弁体20の第2開口22が第2流路12に向いていない。そのため、位置決め治具を奥まで差し込むことができない。特に、ボール弁体20の第1開口21または第3開口23が第2流路12に向いていた場合、第2流路12をのぞき込んでも第2開口22との区別が難しい。そのため、位置決め治具を差し込むことによりボール弁体20の回転位置がずれていることを認識できるので、流路切換弁1をより効率よく組み立てることができる。2つの弁体開口(例えば、第1開口21および第2開口22のみ)が設けられたボール弁体20において、一方の弁体開口(第1開口21)の径を、他方の弁体開口(第2開口22)の径より小さくしても、同様の作用効果を奏する。なお、このような弁体開口の大きさを異なるものとする構成は、凹状の治具取付部が外面に設けられたボール弁体にも適用可能である。
By doing so, when assembling the flow
また、合成樹脂製のボール弁体20は金型のキャビティCに溶融樹脂を射出充填して作製する。図20、図21にボール弁体20の作製の様子を示す。図20および図21は、ボール弁体の作製用の金型のキャビティに金型コマを挿入する前後の様子を模式的に示す図である。各図の(a)は平面図であり、(b)は正面図である。
Further, the
ボール弁体20の作製では、第2開口22の径と同一の径を有する円柱状の第2の金型コマK2を一方向(各図の(a)において下から上に向かう方向、(b)において手前から奥に向かう方向)に沿ってキャビティCに挿入する。第1開口21の径と同一の径を有する円柱状の第1の金型コマK1を上記一方向と直交する他方向(各図の(a)、(b)において左から右に向かう方向)に沿ってキャビティCに挿入し、第1の金型コマK1の先端面K1aを第2の金型コマK2の外周面K2aに密着させる。同様に、第3開口23の径と同一の径を有する円柱状の第3の金型コマK3を他方向と反対方向(各図の(a)、(b)において右から左に向かう方向)に沿って挿入し、第3の金型コマK3の先端面K3aを第2の金型コマK2の外周面K2aに密着させる。そして、キャビティCに溶融樹脂を射出充填する。
In the production of the
第1の金型コマK1の先端面K1aは第2の金型コマK2の外周面K2aに沿う凹曲面状に形成されている。そのため、先端面K1aの周縁部の一部(符号Eで示す)が鋭く尖った形状となる。そして、ボール弁体20の第2開口22の径と、第1開口21の径とが同一の大きさであると、第2の金型コマK2の径と第1の金型コマK1の径とが同一の大きさとなる。これにより、第1の金型コマK1の先端面K1aの周縁部の一部Eが非常に薄く鋭く尖った形状となるため、第1の金型コマK1の一部Eの剛性が低くなり、繰り返しの使用に耐えることができないおそれがある。第3の金型コマK3についても同様である。そして、上述したように、第1開口21の径および第3開口23の径を、第2開口22の径より小さくすることで、第1の金型コマK1および第3の金型コマK3のそれぞれの先端面K1a、K3aの周縁部の一部Eをより厚くすることができる。そのため、第1の金型コマK1および第3の金型コマK3の一部Eの剛性が高まり、耐久性を効果的に向上させることができる。2つの弁体開口が設けられたボール弁体の作製においても同様である。
The tip surface K1a of the first mold piece K1 is formed in a concave curved surface shape along the outer peripheral surface K2a of the second mold piece K2. Therefore, a part of the peripheral edge of the tip surface K1a (indicated by reference numeral E) has a sharp and pointed shape. When the diameter of the
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。 Although embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. The present invention also includes those skilled in the art with appropriate additions, deletions, and design changes to the above-described embodiments, and those appropriately combined with the features of the embodiments, unless contrary to the gist of the present invention. Is included in the range of.
(第1実施形態)
1…流路切換弁、10…弁本体、10a…左側壁部、10b…正面壁部、10c…右側壁部、10e…開口、11…第1流路、12…第2流路、13…第3流路、11a、12a、13a…開口、14…弁室、20…ボール弁体、21…第1開口、22…第2開口、23…第3開口、24…弁軸挿入孔、25…切換流路、30…シート部材、30a…環状溝、31…封止部材、40…駆動部、41…ギヤ、42…駆動部ケース、43…下ケース、43a…底壁、43b…リブ、44…上ケース、45…軸受部、50…弁軸、51…円柱部、52…角柱部、53…ストッパ部、54…Oリング、M…溶着部、C…キャビティ、K1…第1の金型コマ、K1a…先端面、K2…第2の金型コマ、K2a…外周面、K3…第3の金型コマ、K3a…先端面、E…先端面の周縁部の一部
(第2実施形態)
2…流路切換弁、110…弁本体、110a…左側壁部、110b…正面壁部、110c…右側壁部、110d…底壁部、110e…開口、111…第1流路、112…第2流路、113…第3流路、111a、112a、113a…開口、114…弁室、120…ボール弁体、121…第1開口、122…第2開口、123…第3開口、124…弁軸挿入孔、125…切換流路、30…シート部材、30a…環状溝、31…封止部材、40…駆動部、41…ギヤ、42…駆動部ケース、43…下ケース、43a…底壁、43b…リブ、44…上ケース、45…軸受部、50…弁軸、51…円柱部、52…角柱部、53…ストッパ部、54…Oリング、M…溶着部
(First Embodiment)
1 ... Flow path switching valve, 10 ... Valve body, 10a ... Left side wall part, 10b ... Front wall part, 10c ... Right side wall part, 10e ... Opening, 11 ... First flow path, 12 ... Second flow path, 13 ... Third flow path, 11a, 12a, 13a ... opening, 14 ... valve chamber, 20 ... ball valve body, 21 ... first opening, 22 ... second opening, 23 ... third opening, 24 ... valve shaft insertion hole, 25 ... switching flow path, 30 ... sheet member, 30a ... annular groove, 31 ... sealing member, 40 ... drive unit, 41 ... gear, 42 ... drive unit case, 43 ... lower case, 43a ... bottom wall, 43b ... rib, 44 ... Upper case, 45 ... Bearing part, 50 ... Valve shaft, 51 ... Cylindrical part, 52 ... Prism part, 53 ... Stopper part, 54 ... O-ring, M ... Welding part, C ... Cavity, K1 ... First gold Mold piece, K1a ... tip surface, K2 ... second mold piece, K2a ... outer peripheral surface, K3 ... third mold piece, K3a ... tip surface, E ... part of the peripheral edge of the tip surface (second implementation) form)
2 ... Flow path switching valve, 110 ... Valve body, 110a ... Left wall part, 110b ... Front wall part, 110c ... Right side wall part, 110d ... Bottom wall part, 110e ... Opening, 111 ... First flow path, 112 ... First 2 flow paths, 113 ... 3rd flow path, 111a, 112a, 113a ... opening, 114 ... valve chamber, 120 ... ball valve body, 121 ... 1st opening, 122 ... 2nd opening, 123 ... 3rd opening, 124 ... Valve shaft insertion hole, 125 ... switching flow path, 30 ... seat member, 30a ... annular groove, 31 ... sealing member, 40 ... drive unit, 41 ... gear, 42 ... drive unit case, 43 ... lower case, 43a ... bottom Wall, 43b ... Rib, 44 ... Upper case, 45 ... Bearing part, 50 ... Valve shaft, 51 ... Cylindrical part, 52 ... Prism part, 53 ... Stopper part, 54 ... O-ring, M ... Welding part
Claims (10)
前記弁本体には、前記複数の流路が一体的に設けられ、
前記弁本体は、組立時に前記弁体および前記一対のシート部材および前記封止部材を挿入するための前記弁室に通じる開口を有し、
前記弁体は、前記回転軸線方向の大きさが前記回転軸線との直交方向の大きさより小さく形成され、
前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて視認可能な前記弁体の内壁面には、前記弁体を前記直交方向に回転するための第1の治具取付部が1つのみ設けられていることを特徴とする流路切換弁。 A valve chamber and a valve body provided with a plurality of flow paths leading to the valve chamber, and a switching flow path housed in the valve chamber and for switching the connection of the flow paths according to the rotation position are provided inside. A valve body, a pair of seat members housed in the valve chamber at intervals and rotatably supported by sandwiching the valve body, and a seal arranged between the seat member and the valve body. A flow path switching valve having a stop member and a rotation drive unit that rotates the valve body around a rotation axis.
The valve body is integrally provided with the plurality of flow paths.
The valve body has an opening leading to the valve chamber for inserting the valve body, the pair of seat members, and the sealing member at the time of assembly.
The valve body is formed so that the size in the direction of the rotation axis is smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis.
Only one first jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction is provided on the inner wall surface of the valve body that can be visually recognized from the outside of the valve body through the opening or the flow path. A flow path switching valve characterized by being
前記弁本体には、前記複数の流路が一体的に設けられ、
前記弁本体は、組立時に前記弁体および前記一対のシート部材および前記封止部材を挿入するための前記弁室に通じる開口を有し、
前記弁体は、前記回転軸線方向の大きさが前記回転軸線との直交方向の大きさより小さく形成され、
前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて視認可能な前記弁体の内壁面には、前記弁体を前記直交方向に回転するための第1の治具取付部が設けられ、
前記弁本体の外部から前記開口または前記流路を通じて視認可能な前記弁体の内壁面には、前記弁体を前記直交方向に回転するための第2の治具取付部が設けられ、
前記第1の治具取付部が設けられた前記内壁面と前記第2の治具取付部が設けられた前記内壁面とは、互いに直交する方向を向いていることを特徴とする流路切換弁。 A valve chamber and a valve body provided with a plurality of flow paths leading to the valve chamber, and a switching flow path housed in the valve chamber and for switching the connection of the flow paths according to the rotation position are provided inside. A valve body, a pair of seat members housed in the valve chamber at intervals and rotatably supported by sandwiching the valve body, and a seal arranged between the seat member and the valve body. A flow path switching valve having a stop member and a rotation drive unit that rotates the valve body around a rotation axis.
The valve body is integrally provided with the plurality of flow paths.
The valve body has an opening leading to the valve chamber for inserting the valve body, the pair of seat members, and the sealing member at the time of assembly.
The valve body is formed so that the size in the direction of the rotation axis is smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis.
A first jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction is provided on the inner wall surface of the valve body that can be visually recognized from the outside of the valve body through the opening or the flow path.
A second jig mounting portion for rotating the valve body in the orthogonal direction is provided on the inner wall surface of the valve body that can be visually recognized from the outside of the valve body through the opening or the flow path .
Wherein the first jig the inner wall surface in which the mounting portion and the inner wall surface which is provided a second jig mounting portion is provided, the channel switching, characterized in that facing the direction orthogonal to each other valve.
前記3つの弁体開口は、前記回転軸線周りに90度間隔で配置され、
前記3つの弁体開口のうちの前記回転軸線を挟んで対向して配置された2つの弁体開口の径は、残りの1つの弁体開口の径より小さい、請求項1に記載の流路切換弁。 The valve body is provided with three valve body openings that are oriented in a direction orthogonal to the rotation axis and are connected to each other by the switching flow path.
The three valve body openings are arranged around the rotation axis at 90 degree intervals.
The flow path according to claim 1, wherein the diameter of two valve body openings arranged so as to face each other across the rotation axis of the three valve body openings is smaller than the diameter of the remaining one valve body opening. Switching valve.
前記2つの弁体開口は、前記回転軸線周りに90度間隔で配置され、
前記2つの弁体開口のうちの一方の弁体開口の径は、他方の弁体開口の径より小さい、請求項1に記載の流路切換弁。 The valve body is provided with two valve body openings that are oriented in a direction orthogonal to the rotation axis and are connected to each other by the switching flow path.
The two valve body openings are arranged around the rotation axis at 90 degree intervals.
The flow path switching valve according to claim 1, wherein the diameter of one of the two valve body openings is smaller than the diameter of the other valve body opening.
前記一対のシート部材と前記封止部材とを前記弁室に収容するとともに、前記一対のシート部材の間に前記弁体を前記組立姿勢で配置し、
前記開口または前記流路から前記対向方向と直交する方向に沿って棒状治具を挿入して、その先端部を前記第1の治具取付部と嵌め合わせ、
前記棒状治具を回転させて前記弁体を前記組立姿勢から前記支持姿勢に回転させることを特徴とする流路切換弁の組立方法。 A valve chamber and a valve body provided with a plurality of flow paths leading to the valve chamber, and a switching flow path housed in the valve chamber and for switching the connection of the flow paths according to the rotation position are provided inside. A valve body, a pair of seat members housed in the valve chamber at intervals and rotatably supported by sandwiching the valve body, and a seal arranged between the seat member and the valve body. It has a stop member, and the valve body is integrally provided with the plurality of flow paths, and the valve body inserts the valve body, the pair of seat members, and the sealing member at the time of assembly. The pair of seat members are supported so that the rotation axis of the valve body is orthogonal to the opposite direction from the assembly posture in which the rotation axis of the valve body is along the opposite direction of the pair of seat members. The valve body can be rotated so as to be in a posture, and the valve body is rotatably supported around the rotation axis in the support posture, and the valve body is supported by the seat member and the seat member in the support posture. The size in the rotation axis direction so that at least one of the sealing members is in a compressed state and at least one of the sheet member and the sealing member is in a restored state in the assembled posture as compared with the supported posture. The valve body is formed to be smaller than the size in the direction orthogonal to the rotation axis, and can be visually recognized from the outside of the valve body in the direction orthogonal to the facing direction through the opening or the flow path when the valve body is in the assembled posture. The inner wall surface of the valve body is configured to fit the tip of the rod-shaped jig so that the valve body is rotated from the assembled posture to the support posture as the rod-shaped jig rotates. It is a method of assembling a flow path switching valve in which only one jig mounting portion of 1 is provided.
The pair of seat members and the sealing member are housed in the valve chamber, and the valve body is arranged between the pair of seat members in the assembled posture.
A rod-shaped jig is inserted from the opening or the flow path along a direction orthogonal to the facing direction, and the tip portion thereof is fitted with the first jig mounting portion.
A method for assembling a flow path switching valve, which comprises rotating the rod-shaped jig to rotate the valve body from the assembly posture to the support posture.
前記流路から前記対向方向に沿って棒状治具を挿入して、その先端部を前記第2の治具取付部と嵌め合わせ、
前記棒状治具を回転させて前記弁体を前記直交軸線周りに回転させる、請求項9に記載の流路切換弁の組立方法。 The pair of seat members rotatably support the valve body in the support posture around an orthogonal axis along the opposite direction, and when the valve body is in the support posture, the opening or the opening from the outside of the valve body. The inner wall surface of the valve body, which is visible in the opposite direction through the flow path, fits with the tip of the rod-shaped jig, and the valve body rotates around the orthogonal axis as the rod-shaped jig rotates. A second jig mounting portion configured to be provided is provided.
A rod-shaped jig is inserted from the flow path along the facing direction, and the tip portion thereof is fitted with the second jig mounting portion.
The method for assembling a flow path switching valve according to claim 9 , wherein the rod-shaped jig is rotated to rotate the valve body around the orthogonal axis.
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