JP7082374B2 - 流路切換弁 - Google Patents

Description

本発明は、弁体を回転させることにより流路の接続を切り換える流路切換弁に関する。

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および複数の出口流路を有する弁ケースと、を備えている。ボール弁体には弁軸が連結され、弁軸の回転に伴ってボール弁体が回転されることにより、入口流路が複数の出口流路のいずれかに択一的に連通される。

特開２０１０－２２３４１８号公報

このような流路切換弁では、弁軸と回転角センサーとを組み合わせ、回転角センサーの出力に基づいて弁体の回転位置を検出している。しかしながら、弁体や弁軸、回転角センサーなどの公差の積み上げによって弁体の回転位置に対する回転角センサーの出力にずれが生じてしまうおそれがあった。そのため、弁体の回転位置の精度について改善の余地があった。

そこで、本発明は、弁体の回転位置の精度を効果的に向上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、前記弁室内に回転可能に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換える弁体と、前記弁体の回転軸線に沿うように当該弁体に取り付けられる弁軸と、前記弁軸を介して前記弁体を回転させる駆動部と、を有する流路切換弁であって、前記弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸と、前記回転角出力軸の前記回転軸線周りの回転角を検出する回転角検出部と、を有し、前記回転角出力軸は、前記回転軸線方向に順に連なる小径部、中径部および大径部を有し、前記取付穴に圧入される前の挿入状態において当該取付穴内で前記回転軸線周りに回転可能に支持され、前記取付穴は、前記小径部、中径部および大径部のうちの１つの部分が圧入される圧入部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、回転角出力軸は、回転軸線方向に順に連なる小径部、中径部および大径部を有している。回転角出力軸は、取付穴に圧入される前の挿入状態において当該取付穴内で回転軸線周りに回転可能に支持される。そして、弁軸に設けられた取付穴は、回転角出力軸の小径部、中径部および大径部のうちの１つの部分が圧入される圧入部が設けられている。このようにしたことから、回転角出力軸を取付穴に挿入した状態において、回転角出力軸を回転軸線周りに回転させて位置合わせを行い、位置合わせ後に圧入して固定することができる。これにより、弁体、弁軸および回転角検出部の公差による回転角検出部の出力のずれをより小さくすることができる。そのため、弁体の回転位置の精度を効果的に向上できる。

本発明において、前記弁軸は、前記駆動部のギヤに設けられた貫通孔に圧入され、前記圧入部は、前記ギヤと前記回転軸線方向にずれた箇所に設けられていることが好ましい。このようにすることで、ギヤの圧入による弁軸（取付穴）の変形の影響を避けることができる。これにより、回転角出力軸が傾いて圧入されてしまうことを抑制して、弁体の回転位置の精度を効果的に向上できる。

本発明において、前記取付穴は、前記小径部、中径部および大径部のうちの前記圧入部に圧入される部分以外の他の部分の少なくとも１つが軸方向および周方向に摺動可能に接するガイド部を有していることが好ましい。このようにすることで、当該他の部分がガイド部に接して回転角出力軸の移動を案内することができる。そのため、回転角出力軸が弁軸に対して傾いて圧入されてしまうことをより効果的に抑制できる。

本発明において、前記ガイド部が、前記ギヤと前記回転軸線方向にずれて設けられていることが好ましい。このようにすることで、ギヤの圧入による弁軸（取付穴）の変形の影響を避けることができる。これにより、回転角出力軸が傾いて圧入されてしまうことをより効果的に抑制できる。

本発明において、前記ガイド部が、前記弁軸を回転可能に支持する軸受部と前記回転軸線方向にずれて設けられていることが好ましい。このようにすることで、回転角出力軸の圧入による弁軸の変形の影響を避けることができる。そのため、弁軸の回転が妨げられることを抑制して、弁体のスムーズな回転を確保することができる。

本発明において、前記取付穴は、前記中径部が圧入される前記圧入部と、前記小径部および前記大径部が軸方向および周方向に摺動可能に接する２つのガイド部と、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、小径部および大径部が２つのガイド部に接して回転角出力軸の移動を案内することができる。そのため、回転角出力軸が弁軸に対して傾いて圧入されてしまうことをより効果的に抑制できる。

本発明によれば、弁体の回転位置の精度を効果的に向上できる。

本発明の第１実施形態に係る流路切換弁の一部断面を含む斜視図である。 図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図１の流路切換弁が有するボール弁体の六面図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁体に弁軸を取り付けた後にギヤを取り付ける様子を示す図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入する様子を示す図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁本体にポテンショベースを固定する様子を示す図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、ポテンショベースにポテンショメーターを取り付ける様子を示す図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、ポテンショベースにポテンショメーターを取り付けたあとにポテンショ軸の位置を調整する様子を示す図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入する様子を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る流路切換弁を示す図である。

（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３を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る流路切換弁の一部断面を含む斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図３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、左右方向をＸ軸方向、手前－奥方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向としている。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交している。

図１、図２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、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。また、流路切換弁１は、回転角出力軸であるポテンショ軸６０と、ベース体であるポテンショベース７０と、回転角検出部であるポテンショメーター８０と、をさらに有している。

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における左側壁部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、第１流路１１と面対称となる略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、正面側（図１の紙面手前、図２の下方）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。

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、後述するシート部材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２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、図２に示す回転位置において、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。

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２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２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２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。

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が回転軸線である軸線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における軸方向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（図３）。

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、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。シート部材３０、３０は、弁室１４内においてボール弁体２０を間に挟んで回転可能に支持している。

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、封止部材３１、３１を省略して、ゴム材などの弾性材料からなる、封止部材の機能を兼ね備えたシート部材３０、３０を採用した構成としてもよい。

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下ケース４３および図示しない上ケースを有している。上ケースは、ねじ止め構造やスナップフィット構造などの取付構造により下ケース４３に取り付けられる。駆動部４０は、後述する弁軸５０を介してボール弁体２０を軸線Ｌ周りに回転させる。

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の上端部と組み合わされ、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。

弁軸５０は、合成樹脂製であり、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は軸線Ｌに沿うように配置される。

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、その外径が軸受部４５の内径より大きくなるように形成されている。

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。

円柱部５１の上端部には、駆動部４０の駆動機構が有するギヤ４１が圧入により取り付けられている。具体的には、ギヤ４１の中央に設けられた貫通孔４１ａに円柱部５１が圧入されており、円柱部５１の一部がギヤ４１の上面４１ｂから突出している。また、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面部５１ａが設けられている。ギヤ４１は、圧入以外の方法で弁軸５０に取り付けられていてもよい。

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に挿入されることにより、軸線Ｌに沿うように当該ボール弁体２０に取り付けられる。これにより、ボール弁体２０の軸線Ｌが弁軸５０の回転軸となり、ギヤ４１の回転に伴って弁軸５０が軸線Ｌ周りに回転される。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ので、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。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。

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。

また、円柱部５１における上方を向く端面５１ｂの中央には軸線Ｌに沿う略円柱状の取付穴５５が穿たれて設けられている。取付穴５５は、円柱状の取付穴下部５６と、取付穴下部５６の上方に同軸に連なる円柱状の取付穴上部５７と、を有している（図９）。取付穴５５は、取付穴下部５６の径が取付穴上部５７の径より小さくなるように形成されている。取付穴下部５６と取付穴上部５７との間には、段部５８が設けられている。

取付穴下部５６は、ギヤ４１と軸線Ｌ方向にずれて設けられている。本実施形態では、取付穴下部５６は軸受部４５の径方向内側に配置されるように設けられている。取付穴上部５７の上端部５７ａはギヤ４１の上面４１ｂより上方に位置している。つまり、上端部５７ａは、軸受部４５およびギヤ４１と軸線Ｌ方向にずれて設けられた箇所である。

取付穴上部５７の上端部５７ａは、後述するポテンショ軸６０の大径部６２が圧入される圧入部である。取付穴下部５６は、小径部６４が軸方向（軸線Ｌ方向であり、ポテンショ軸６０の取付穴５５への挿入方向でもある）および周方向（軸線Ｌ周り方向）に摺動可能に接するガイド部である。

ポテンショ軸６０は、例えば、ステンレスや真ちゅうなどの金属製またはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂製であり、弁軸５０と別体に設けられている。ポテンショ軸６０は、弁軸５０の取付穴５５に圧入されることにより弁軸５０に同軸に固定して取り付けられる。ポテンショ軸６０は、その軸方向に沿って上方から下方に向かって順に、嵌合軸部６１と、大径部６２と、中径部６３と、小径部６４と、を有している。換言すると、小径部６４、中径部６３および大径部６２は、ボール弁体２０側からギヤ４１側に向けて軸線Ｌ方向に順に連なっている。

嵌合軸部６１は、円柱の側面の一部を平面にした断面Ｄ字状となる柱状（いわゆるＤカット形状）に形成されている。嵌合軸部６１は、ポテンショ軸６０の一端部に設けられ、後述するポテンショメーター８０のローター８１と嵌め合わされる。嵌合軸部６１は、少なくともその先端が取付穴５５から突出している。大径部６２は、取付穴５５の取付穴上部５７の径より大きい径となる円柱状に形成されている。中径部６３は、大径部６２の径および取付穴上部５７の径より小さくかつ小径部６４の径より大きい径となる円柱状に形成されている。中径部６３は、大径部６２と小径部６４とを接続する。小径部６４は、取付穴５５の取付穴下部５６の径と同じ径（略同一径を含む）となる円柱状に形成されている。

ポテンショベース７０は、合成樹脂製であり、ベース本体部７１と、メーター取付部７２と、を一体に有している。ベース本体部７１は、略平板状に形成され、下ケース４３の底壁４３ａから上方に突出するボス４３ｃ、４３ｃにねじ７８、７８によって固定される。メーター取付部７２は、円板状の底壁部７２ａと、底壁部７２ａの周縁から上方に立設した周壁部７２ｂと、を有している。底壁部７２ａの中央には、後述するポテンショメーター８０が取り付けられる箇所である凹み７２ｃが設けられている。また、凹み７２ｃ内には、ポテンショ軸６０の嵌合軸部６１が通される貫通孔７２ｄが設けられている。貫通孔７２ｄの径は、嵌合軸部６１の径より大きい。

ポテンショメーター８０は、回転角を検出するための回転角センサーである。ポテンショメーター８０は、円板状のローター８１と、ローター８１を回転可能に支持するとともに、ローター８１の回転角に応じた信号（電圧）を出力する信号出力部であるメーター本体部８２と、を有している。ローター８１の中央には、平面視Ｄ字状の嵌合孔８１ａが設けられている。嵌合孔８１ａは、ポテンショ軸６０の嵌合軸部６１が貫通しかつ嵌合軸部６１とともにローター８１が回転するように嵌め合わされる。ローター８１は、嵌合軸部６１の回転に伴って回転される。これにより、ポテンショメーター８０は、ポテンショ軸６０の軸線Ｌ周りの回転角を検出する。

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が軸線Ｌ周りに回転される。この弁軸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。また、弁軸５０とともにポテンショ軸６０が軸線Ｌ周りに回転され、ポテンショ軸６０の回転角に応じた信号がポテンショメーター８０から出力される。ポテンショメーター８０から出力された信号に基づいて、ボール弁体２０の回転位置を監視することができる。

次に、本実施形態の流路切換弁１の組立方法の一例を、図４～図９を参照して説明する。

図４～図９は、図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、順に、（１）弁体に弁軸を取り付けた後にギヤを取り付ける様子を示す斜視図、（２）弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入する様子を示す斜視図、（３）弁本体にポテンショベースを固定する様子を示す斜視図、（４）ポテンショベースにポテンショメーターを取り付ける様子を示す斜視図、（５）ポテンショベースにポテンショメーターを取り付けたあとにポテンショ軸の位置を調整する様子を示す斜視図、および、（６）弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入する様子を示す断面図である。図９（ａ）は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入した状態（圧入する前の挿入状態）を示し、図９（ｂ）は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入して固定した状態を示す。

まず、ボール弁体２０、シート部材３０、３０および封止部材３１、３１を弁本体１０の弁室１４に収容する。そして、第２流路１２から図示しない治具を挿入してボール弁体２０の位置合わせを行う。弁軸挿入孔２４に弁軸５０の角柱部５２を挿入してボール弁体２０に弁軸５０を取り付ける。この状態において弁軸５０は軸線Ｌ（Ｚ軸方向）に沿って配置されている。そして、弁軸５０の円柱部５１を軸受部４５に挿入しつつ、弁本体１０と下ケース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。

次に、図４に示すように、弁軸５０の円柱部５１をギヤ４１に圧入するとともに、駆動機構を構成する他の部品（図示なし）を下ケース４３に組み込む。

次に、図５に示すように、弁軸５０の取付穴５５にポテンショ軸６０を挿入する。具体的には、ポテンショ軸６０を小径部６４から取付穴５５に挿入し、小径部６４に続いて中径部６３を取付穴５５に挿入する。ここで、ポテンショ軸６０の小径部６４の径は、取付穴下部５６の径と同じ径であることから小径部６４の外周面が取付穴下部５６の内周面に挿入方向および周方向に摺動可能に接する。このように、小径部６４および取付穴下部５６を有することにより、ポテンショ軸６０が弁軸５０に対して傾いて挿入されてしまうことを抑制でき、ポテンショ軸６０が弁軸５０と同軸となって軸線Ｌに沿って案内される。そして、大径部６２が弁軸５０の端面５１ｂに突き当たるまでポテンショ軸６０の挿入を進める。このとき、ポテンショ軸６０は、圧入される前の挿入状態となっている。また、ポテンショ軸６０の嵌合軸部６１および大径部６２が、取付穴５５から突出している。

次に、図６に示すように、ポテンショベース７０のメーター取付部７２に設けられた貫通孔７２ｄにポテンショ軸６０の嵌合軸部６１を通しつつ、ポテンショベース７０を下ケース４３のボス４３ｃ、４３ｃに重ねて配置する。そして、ねじ７８、７８をボス４３ｃ、４３ｃに螺合することにより、ポテンショベース７０を下ケース４３に固定する。下ケース４３は弁本体１０に超音波溶着により接合されていることから、ポテンショベース７０は弁本体１０に対して固定されている。

次に、図７に示すように、ポテンショメーター８０のローター８１に設けられた嵌合孔８１ａにポテンショ軸６０の嵌合軸部６１を貫通して嵌め合わせつつ、ポテンショメーター８０を、ポテンショベース７０のメーター取付部７２の凹み７２ｃ内に配置し、はんだ付けなどにより取り付けて固定する。なお、ポテンショメーター８０をポテンショベース７０に取り付けたあとに、ポテンショベース７０を下ケース４３に固定するようにしてもよい。

次に、図８および図９（ａ）に示すように、ボール弁体２０の回転位置に対してポテンショメーター８０から正しい信号が出力されるように、ローター８１の嵌合孔８１ａと嵌め合わせられたポテンショ軸６０を取付穴５５内で軸線Ｌ周りに回転させて、当該軸線Ｌ周りの位置合わせを行う。そして、ポテンショ軸６０の位置合わせが完了したのち、図９（ｂ）に示すように、ポテンショ軸６０の挿入をさらに進めて下方に向けて押し込むことにより、ポテンショ軸６０の大径部６２を取付穴５５の取付穴上部５７に圧入し、ポテンショ軸６０が位置合わせされた状態で弁軸５０に固定する。具体的には、大径部６２を、取付穴上部５７の上端部５７ａに圧入する。これにより、ポテンショ軸６０は、上端部５７ａに圧入により固定される。

最後に、下ケース４３に図示しない上ケースを取り付けて、流路切換弁１が完成する。

以上より、本実施形態の流路切換弁１によれば、ポテンショ軸６０は、ボール弁体２０側から軸線Ｌ方向に順に連なる小径部６４、中径部６３および大径部６２を有している。ポテンショ軸６０は、取付穴５５に圧入される前の挿入状態において当該取付穴５５内で軸線Ｌ周りに回転可能に支持される。そして、弁軸５０に設けられた取付穴５５は、ポテンショ軸６０の大径部６２が圧入される圧入部としての取付穴上部５７の上端部５７ａが設けられている。このようにしたことから、ポテンショ軸６０を取付穴５５に挿入した状態において、ポテンショ軸６０を軸線Ｌ周りに回転させて位置合わせを行い、位置合わせ後に圧入して固定することができる。これにより、ボール弁体２０、弁軸５０およびポテンショ軸６０の公差によるポテンショメーター８０の出力のずれをより小さくすることができる。そのため、ボール弁体２０の回転位置の精度を効果的に向上できる。

また、ポテンショ軸６０が、弁軸５０の取付穴５５における軸受部４５およびギヤ４１と軸線Ｌ方向にずれた箇所である上端部５７ａに圧入される。このようにしたことから、ポテンショ軸６０の圧入による弁軸５０の変形の影響（例えば、弁軸５０が拡径するように変形して、Ｏリング５４が過剰に圧縮されたり、弁軸５０が軸受部４５に接したりしてしまうことなど）を避けることができる。そのため、弁軸５０の回転が妨げられることを抑制して、ボール弁体２０のスムーズな回転を確保することができる。また、ギヤ４１の圧入による弁軸５０（取付穴５５）の変形の影響を避けることができる。これにより、ポテンショ軸６０が傾いて圧入されてしまうことを抑制して、ボール弁体２０の回転位置の精度を効果的に向上できる。

また、取付穴５５は、ポテンショ軸６０の小径部６４が軸方向（軸線Ｌ方向）および周方向（軸線Ｌ周り方向）に摺動可能に接する取付穴下部５６を有している。そして、取付穴下部５６が、ギヤ４１と軸線Ｌ方向にずれて設けられている。このようにすることで、ギヤ４１の圧入による弁軸５０（取付穴５５）の変形の影響を避けることができる。これにより、ポテンショ軸６０が傾いて圧入されてしまうことを抑制して、ボール弁体２０の回転位置の精度を効果的に向上できる。

本実施形態では、ポテンショ軸６０の下端寄りに設けられた小径部６４を取付穴下部５６に案内させ、かつ、ポテンショ軸６０の上端寄りに設けられた大径部６２を取付穴上部５７の上端部５７ａに圧入する構成であったが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明の目的に反しない限り、弁軸５０の取付穴５５（取付穴下部５６、取付穴上部５７）およびポテンショ軸６０の構成は任意である。

（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１～図３を参照して説明する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る流路切換弁を示す図である。図１０は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入する様子を示す断面図である。図１０（ａ）は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入した状態（圧入する前の挿入状態）を示し、図１０（ｂ）は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入して固定した状態を示す。

本実施形態の流路切換弁２は、ポテンショ軸６０に代えて、それとは構成の異なるポテンショ軸６０Ａを有する以外は上述した第１実施形態の流路切換弁１と同一の構成を有する。流路切換弁２において、上述した流路切換弁１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

ポテンショ軸６０Ａは、その軸方向に沿って上方から下方に向かって順に、嵌合軸部６１と、大径部６２Ａと、中径部６３Ａと、小径部６４Ａと、を有している。換言すると、小径部６４Ａ、中径部６３Ａおよび大径部６２Ａは、ボール弁体２０側からギヤ４１側に向けて軸線Ｌ方向に順に連なっている。

大径部６２Ａは、取付穴５５の取付穴上部５７の径と同じ径（略同一径を含む）となる円柱状に形成されている。中径部６３Ａは、大径部６２の径および取付穴上部５７の径より小さくかつ小径部６４Ａの径より大きい径となる円柱状に形成されている。中径部６３Ａは、大径部６２Ａと小径部６４Ａとを接続する。小径部６４Ａは、取付穴５５の取付穴下部５６の径と同じ径（略同一径を含む）となる円柱状に形成されている。中径部６３Ａの径は、小径部６４Ａの径（すなわち取付穴下部５６の径）よりわずかに大きい。本実施形態において、中径部６３Ａの径は小径部６４Ａの径より０．０４～０．０６ｍｍ程度大きい。これにより、中径部６３Ａは、取付穴下部５６の上端部５６ａに圧入される。

流路切換弁２の組立において、弁軸５０の取付穴５５にポテンショ軸６０Ａを挿入する。このとき、図１０（ａ）に示すように、ポテンショ軸６０Ａの小径部６４Ａの径は、ガイド部としての取付穴下部５６の径と同じ径であることから小径部６４Ａの外周面が取付穴下部５６の内周面に挿入方向および周方向に摺動可能に接する。また、ポテンショ軸６０Ａの大径部６２Ａの径は、ガイド部としての取付穴上部５７の径と同じ径であることから大径部６２Ａの外周面が取付穴上部５７の内周面に挿入方向および周方向に摺動可能に接する。このように、小径部６４Ａおよび取付穴下部５６と、大径部６２Ａおよび取付穴上部５７とを有することにより、ポテンショ軸６０Ａが弁軸５０に対して傾いて挿入されてしまうことを抑制でき、ポテンショ軸６０Ａが弁軸５０と同軸となって軸線Ｌに沿って案内される。そして、図１０（ｂ）に示すように、ポテンショ軸６０Ａの挿入をさらに進めると中径部６３が圧入部としての取付穴下部５６の上端部５６ａに圧入される。これにより、ポテンショ軸６０Ａが、弁軸５０に固定される。上端部５６ａは、ガイド部および圧入部として機能する。

第２実施形態の流路切換弁２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。

特に、流路切換弁２は、取付穴５５が、中径部６３Ａが圧入される圧入部としての取付穴下部５６の上端部５６ａと、小径部６４Ａおよび大径部６２Ａが軸方向および周方向に摺動可能に接する２つのガイド部としての取付穴下部５６および取付穴上部５７と、が設けられている。このようにすることで、小径部６４および大径部６２が２つのガイド部に接してポテンショ軸６０Ａの移動を案内することができる。そのため、ポテンショ軸６０Ａが弁軸５０に対して傾いて圧入されてしまうことをより効果的に抑制できる。

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、２…流路切換弁、１０…弁本体、１０ａ…左側壁部、１０ｂ…正面壁部、１０ｃ…右側壁部、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、４１ａ…貫通孔、４１ｂ…上面、４３…下ケース、４３ａ…底壁、４３ｂ…リブ、４５…軸受部、５０…弁軸、５１…円柱部、５１ａ…平面部、５１ｂ…端面、５２…角柱部、５３…ストッパ部、５４…Ｏリング、５５…取付穴、５６…取付穴下部、５６ａ…上端部、５７…取付穴上部、５７ａ…上端部、６０…ポテンショ軸、６１…嵌合軸部、６２…大径部、６３…中径部、６４…小径部、７０…ポテンショベース、７１…ベース本体部、７２…メーター取付部、７２ａ…底壁部、７２ｂ…周壁部、７２ｃ…凹み、７２ｄ…貫通孔、８０…ポテンショメーター、８１…ローター、８１ａ…嵌合孔、８２…メーター本体部

Claims (6)

1. 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、前記弁室内に回転可能に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換える弁体と、前記弁体の回転軸線に沿うように当該弁体に取り付けられる弁軸と、前記弁軸を介して前記弁体を回転させる駆動部と、を有する流路切換弁であって、
   前記弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸と、
   前記回転角出力軸の前記回転軸線周りの回転角を検出する回転角検出部と、を有し、
   前記回転角出力軸は、前記回転軸線方向に順に連なる小径部、中径部および大径部を有し、前記取付穴に圧入される前の挿入状態において当該取付穴内で前記回転軸線周りに回転可能に支持され、
   前記取付穴は、前記小径部、中径部および大径部のうちの１つの部分が圧入される圧入部が設けられていることを特徴とする流路切換弁。
2. 前記弁軸は、前記駆動部のギヤに設けられた貫通孔に圧入され、
   前記圧入部は、前記ギヤと前記回転軸線方向にずれた箇所に設けられている、請求項１に記載の流路切換弁。
3. 前記取付穴は、前記小径部、中径部および大径部のうちの前記圧入部に圧入される部分以外の他の部分の少なくとも１つが軸方向および周方向に摺動可能に接するガイド部を有している、請求項２に記載の流路切換弁。
4. 前記ガイド部が、前記ギヤと前記回転軸線方向にずれて設けられている、請求項３に記載の流路切換弁。
5. 前記ガイド部が、前記弁軸を回転可能に支持する軸受部と前記回転軸線方向にずれて設けられている、請求項３または請求項４に記載の流路切換弁。
6. 前記取付穴は、前記中径部が圧入される前記圧入部と、前記小径部および前記大径部が軸方向および周方向に摺動可能に接する２つのガイド部と、が設けられている、請求項１に記載の流路切換弁。
   
   

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