WO2020116072A1 - 流路切換弁およびその組立方法 - Google Patents

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WO2020116072A1
WO2020116072A1 PCT/JP2019/043320 JP2019043320W WO2020116072A1 WO 2020116072 A1 WO2020116072 A1 WO 2020116072A1 JP 2019043320 W JP2019043320 W JP 2019043320W WO 2020116072 A1 WO2020116072 A1 WO 2020116072A1
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WO
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valve
shaft
valve shaft
valve body
attached
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PCT/JP2019/043320
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English (en)
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近藤　大介
望月　健一
山下　将司
原　聖一
Original Assignee
株式会社不二工機
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Publication date
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    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
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    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
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    • F16K5/0626—Easy mounting or dismounting means
    • F16K5/0636—Easy mounting or dismounting means the spherical plug being insertable from the top of the housing

Definitions

  • the present invention relates to a flow path switching valve and a method for assembling the same.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional flow path switching valve.
  • This flow path switching valve includes a valve case, a geared motor arranged above the valve case, and a ball valve element arranged in a valve chamber of the valve case.
  • the ball valve element is rotationally driven by a geared motor via a valve shaft.
  • Such a flow path switching valve has a potentiometer that is a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the valve shaft.
  • the potentiometer is supported by a potentiometer base (base body) in the case of the geared motor and arranged above the valve shaft.
  • the potentiometer is attached to the potentiometer base after the potentiometer base is attached to the case, it is necessary to accurately dispose the potentiometer base with respect to the valve stem in order to suppress positional deviation between the potentiometer and the valve stem.
  • an object of the present invention is to provide a flow path switching valve and a method for assembling the flow path switching valve, in which the base body supporting the rotation angle sensor can be accurately arranged with respect to the valve shaft.
  • a flow path switching valve includes a valve body, a valve body rotatably housed in the valve body, a valve shaft attached to the valve body, and A drive unit that rotationally drives the valve body via a valve shaft, a rotational position detection unit that detects a rotational position of the valve body, and a valve body that is attached to the drive unit and the rotational position detection unit.
  • a flow path switching valve having a case, wherein the valve shaft is rotatably supported by a bearing portion provided in the case, and the valve element is attached to one end of the valve shaft.
  • the unit has a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the valve shaft, and a base body that supports the rotation angle sensor, and the base body includes a base body portion that is attached to the case and the rotation angle. And a sensor support portion to which the sensor is attached and is arranged to face the other end portion of the valve shaft, wherein the sensor support portion has an arcuate through hole along the outer peripheral surface of the valve shaft, or A plurality of through holes arranged at intervals along the outer peripheral surface of the valve shaft are provided.
  • the sensor support portion has a side wall portion provided so as to surround the through hole.
  • the sensor shaft further has a rotation angle output shaft press-fitted into a mounting hole provided on an end surface of the other end of the valve shaft, and the sensor support portion has an output shaft through which the rotation angle output shaft is inserted. It is preferable that a through-hole for use is provided.
  • a method of assembling a flow path switching valve includes a valve body, a valve body rotatably housed in the valve body, and a valve body.
  • a method of assembling a flow path switching valve comprising: a sensor support portion that is attached to the sensor shaft and is disposed opposite to the other end portion of the valve shaft, the outer periphery of the valve shaft provided in the sensor support portion. While inserting a part of the jig into an arcuate through hole along the surface, or a plurality of through holes arranged at intervals along the outer peripheral surface of the valve shaft to make contact with the outer peripheral surface of the valve shaft. The other part of the jig is brought into contact with the sensor support part to align the valve shaft and the sensor support part, and then the base main body part is attached to the case.
  • the rotation position detection unit that detects the rotation position of the valve body has a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the valve shaft, and a base body that supports the rotation angle sensor.
  • the base body has a base body portion attached to the case, and a sensor support portion to which the rotation angle sensor is attached and which is arranged to face the other end portion of the valve shaft.
  • the sensor support portion is provided with an arc-shaped through hole along the outer peripheral surface of the valve shaft, or a plurality of through holes arranged at intervals along the outer peripheral surface of the valve shaft. Because of this, for example, the valve shaft and the sensor support portion can be aligned while visually recognizing the valve shaft through the through hole.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2. It is a top view which shows the state which removed the upper wall part of a gear case in the flow-path switching valve of FIG. It is a top view explaining the assembly method of the flow-path switching valve of FIG. 1 (state which assembled the drive part). It is a top view explaining the assembling method of the flow-path switching valve of FIG. 1 (state which aligns the potentio base).
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view illustrating an assembly method of the flow path switching valve of FIG.
  • a flow path switching valve according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flow path switching valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the flow path switching valve of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing a state in which the upper wall portion of the gear case is removed in the flow path switching valve of FIG. 5 and 6 are plan views illustrating the method of assembling the flow path switching valve of FIG. 1, showing a state in which the drive unit is assembled and a state in which the potentio base is aligned.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view for explaining the method of assembling the flow path switching valve of FIG.
  • FIG. 8 is a view showing an example of a jig used for assembling the flow path switching valve of FIG. 1, (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a bottom view.
  • “upper, lower, left and right” is used to indicate the relative positional relationship of each member in each drawing, and does not indicate an absolute positional relationship.
  • the X-axis direction is the left-right direction
  • the Y-axis direction is the front-back direction (front-back direction)
  • the Z-axis direction is the vertical direction.
  • the X axis, Y axis, and Z axis are orthogonal to each other.
  • the flow path switching valve 1 of the present embodiment includes a valve body 10, a ball valve body 20 as a valve body, seat members 30, 30, sealing members 31, 31, and a valve shaft. 40 and.
  • the flow path switching valve 1 also includes a case 50, a drive unit 60, a ventilation unit 70, and a rotational position detection unit 80.
  • the valve body 10 is made of a synthetic resin such as polyphenylene sulfide (PPS), for example, and is formed into a substantially cubic box shape with an open upper end.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the left wall 10 a of the valve body 10 is provided with a substantially L-shaped first flow path 11.
  • a linear second flow path 12 is provided in the front wall portion 10b of the valve body 10.
  • a substantially L-shaped third flow path 13 that is plane-symmetrical to the first flow path 11 is provided in the right side wall portion 10c of the valve body 10.
  • the opening 11a of the first flow path 11, the opening 12a of the second flow path 12, and the opening 13a of the third flow path 13 are oriented in the same direction (front direction).
  • the first flow path 11, the second flow path 12, and the third flow path 13 communicate with a valve chamber 14 provided in the valve body 10.
  • two or four or more flow paths may be provided.
  • the ball valve body 20 is made of, for example, metal or synthetic resin, and is formed into a hollow ball shape (sphere shape).
  • the ball valve body 20 is rotatably supported by the seat members 30 and 30 and housed in the valve chamber 14. In the rotational position shown in FIG. 3, the ball valve body 20 has a first opening 21 opened to the left, a second opening 22 opened to the front, and a third opening opened to the right. 23 are provided.
  • a switching channel 25 having a substantially T shape in a plan view is provided which connects the first opening 21, the second opening 22 and the third opening 23 to each other.
  • the ball valve body 20 has, for example, only the first opening 21 and the second opening 22, and is substantially L-shaped in plan view connecting the first opening 21 and the second opening 22 to each other at the rotation position shown in FIG.
  • the switching passage 25 in the shape of a circle may be provided.
  • the ball valve element 20 is used as the valve element in the present embodiment, a columnar valve element may be used.
  • the switching flow channel 25 is configured to switch the connection between the first flow channel 11, the second flow channel 12, and the third flow channel 13 according to the rotational position. Specifically, the switching flow passage 25 connects the first flow passage 11, the second flow passage 12, and the third flow passage 13 when the ball valve body 20 is at the rotation position shown in FIG. The switching flow passage 25 connects the first flow passage 11 and the second flow passage 12 when the ball valve body 20 is in the rotation position rotated 90 degrees clockwise in a plan view from the rotation position shown in FIG. 3. .. The switching flow passage 25 connects the second flow passage 12 and the third flow passage 13 when the ball valve body 20 is in the rotation position rotated 90 degrees counterclockwise in plan view from the rotation position shown in FIG. 3. To do.
  • a valve shaft insertion hole 24 into which the valve shaft 40 is inserted is provided in the upper portion of the ball valve body 20.
  • the valve shaft insertion hole 24 is formed so that when the valve shaft 40 is inserted, the ball valve body 20 rotates about the axis L, which is the rotation axis, as the valve shaft 40 rotates.
  • the valve shaft insertion hole 24 is formed in a regular hexagonal shape.
  • the sheet members 30 and 30 are formed in an annular shape using a synthetic resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) as a material.
  • the seat members 30, 30 form a pair, and are accommodated in the valve chamber 14 so as to face each other with a space therebetween in the left-right direction.
  • the seat members 30, 30 rotatably support the ball valve element 20 in the valve chamber 14 with the ball valve element 20 interposed therebetween.
  • the sealing members 31, 31 are, for example, O-rings made of an elastic material such as a rubber material, and are provided between the one seat member 30 and the left side wall portion 10a of the valve body 10 and the other seat member 30 and the valve. It is arranged so as to be in a compressed state with the right side wall portion 10c of the main body 10.
  • the sealing member 31 is mounted in the annular groove 30a provided in the sheet member 30, and a part thereof protrudes from the annular groove 30a.
  • the sealing members 31, 31 seal the space between the valve body 10 and the ball valve body 20 together with the seat members 30, 30.
  • the sealing members 31 and 31 may be omitted, and the sheet members 30 and 30 made of an elastic material such as a rubber material and having the function of the sealing member may be adopted.
  • the valve shaft 40 is made of a synthetic resin, is formed in a columnar shape that extends linearly as a whole, and has a columnar portion 41 and a prismatic portion 42 coaxially connected to the lower end of the columnar portion 41. ..
  • the valve shaft 40 is arranged along the axis L.
  • a groove is provided at the lower end of the cylindrical portion 41 over the entire circumference thereof, and an O-ring 44 formed in an annular shape using a rubber material or the like as a material is fitted into the groove.
  • the large-diameter gear 67 of the drive unit 60 is coaxially attached to the upper end of the columnar portion 41.
  • a substantially cylindrical mounting hole 45 along the axis L is provided at the center of the end face 41a of the columnar portion 41 facing upward.
  • the potentiometer shaft 81 of the rotational position detector 80 is press-fitted into the mounting hole 45.
  • the prismatic portion 42 is formed in a columnar shape whose cross-section (transverse cross-sectional shape) orthogonal to the axis L is the same as the valve shaft insertion hole 24, that is, a regular hexagon.
  • the prismatic portion 42 is attached to the ball valve body 20 along the axis L by being inserted into the valve shaft insertion hole 24 of the ball valve body 20.
  • the prismatic portion 42 corresponds to one end of the valve shaft 40. Since the cross-sectional shape of the prismatic portion 42 is formed in the same regular hexagonal shape as the valve shaft insertion hole 24, the valve shaft insertion hole 24 and the prismatic portion 42 are fitted to each other, and the ball shaft 40 rotates with the ball.
  • the valve body 20 is rotated around the axis L.
  • the prismatic portion 42 may be, for example, a polygonal columnar shape such as a triangular columnar shape or a quadrangular columnar shape, or a columnar shape having a D-shaped cross section in which a part of the side surface of the cylindrical shape is a flat surface.
  • the valve shaft insertion hole 24 is also formed in the same shape as the cross-sectional shape of the prismatic portion 42.
  • the case 50 is made of, for example, a synthetic resin such as polyphenylene sulfide (PPS), and is attached to the valve body 10 to accommodate the drive unit 60.
  • the case 50 has a motor case 51 and a gear case 52.
  • the motor case 51 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and accommodates a motor (not shown) of the drive unit 60.
  • the gear case 52 includes a flat plate-shaped bottom wall portion 53 integrally provided with the motor case 51, an upper wall portion 54 provided with a ventilation portion 70 for circulating air inside and outside the gear case 52, and a bottom wall portion 53. And a peripheral wall portion 55 that connects the upper wall portion 54 with the peripheral wall portion 55.
  • the bottom wall portion 53 and the peripheral wall portion 55 are integrally provided, and the upper wall portion 54 is attached to the upper end of the peripheral wall portion 55 by a screw fastening structure, a snap fit structure or the like not shown.
  • the gear case 52 accommodates the first worm 62, the intermediate gear body 63, the large-diameter gear 67 of the drive unit 60, and the rotation position detection unit 80.
  • the gear case 52 has a bottom wall portion 53 integrally with a cylindrical bearing portion 56.
  • the columnar portion 41 of the valve shaft 40 is inserted into the bearing portion 56, and rotatably supports the columnar portion 41.
  • the gear case 52 has an inner peripheral wall portion 57 having a substantially rectangular tubular shape provided so as to project downward from the bottom wall portion 53.
  • the inner peripheral wall portion 57 is inserted inside the valve body 10 and joined to the valve body 10 by ultrasonic welding or the like.
  • the gear case 52 may be attached to the valve body 10 by a screwing structure or the like.
  • the drive unit 60 rotationally drives the ball valve body 20 via the valve shaft 40.
  • the drive unit 60 has a motor (not shown), a first worm 62, an intermediate gear body 63, and a large-diameter gear 67 that form a speed reducer.
  • the motor is arranged in the motor case 51 such that the drive shaft 61a projects into the gear case 52 from a through hole (not shown) provided in the bottom wall portion 53 of the gear case 52.
  • the first worm 62 is attached to the tip of the drive shaft 61a.
  • the intermediate gear body 63 is arranged in the gear case 52.
  • the intermediate gear body 63 is provided on the shaft portion 64 and one end portion 64 a of the shaft portion 64, and is provided on the small diameter gear 65 (first worm wheel) that meshes with the first worm 62 and the other end portion 64 b of the shaft portion 64.
  • a second worm 66 that meshes with the large-diameter gear 67 (second worm wheel).
  • the large-diameter gear 67 is arranged inside the gear case 52.
  • the large-diameter gear 67 has a columnar portion 41 of the valve shaft 40 attached by press fitting into a through hole provided in the center.
  • the drive unit 60 transmits the rotational force of the drive shaft 61a of the motor to the valve shaft 40 through the first worm 62, the intermediate gear body 63 and the large diameter gear 67 to rotate the valve shaft 40 around the axis L.
  • the ball valve element 20 is positioned at the desired rotation position.
  • the rotation position detection unit 80 has a potentiometer shaft 81 which is a rotation angle output shaft, a potentiometer base 82 which is a base body, and a potentiometer 85 which is a rotation angle sensor.
  • the potentio shaft 81 is made of metal such as stainless steel or brass or synthetic resin such as polyphenylene sulfide (PPS), and is provided separately from the valve shaft 40.
  • the potentio shaft 81 is press-fitted into the mounting hole 45 of the valve shaft 40 so as to be fixed coaxially to the valve shaft 40.
  • the D-cut fitting shaft portion 81 a provided on the upper end portion of the potentiometer shaft 81 is fitted to the rotor 86 of the potentiometer 85.
  • the fitting shaft portion 81a may be integrally provided on the end surface 41a of the valve shaft 40.
  • the potentio base 82 is made of synthetic resin and integrally has a base main body 83 and a sensor support 84.
  • the base body portion 83 is formed in a substantially flat plate shape, and is fixedly attached to the bosses 53b, 53b protruding upward from the bottom wall portion 53 of the gear case 52 with screws 95, 95.
  • the sensor support portion 84 includes a bottom wall portion 84a formed in a substantially disc shape having a diameter smaller than that of the large-diameter gear 67, and an arc-shaped side wall portion 84b standing upright from an edge portion of the bottom wall portion 84a.
  • the bottom wall portion 84a overlaps the large-diameter gear 67 with a gap in the gear case 52, and is arranged to face the end surface 41a of the columnar portion 41 of the valve shaft 40.
  • a recessed portion that is one step lower than the edge portion is provided.
  • An arcuate positioning through hole 84a1 and a circular output shaft through hole 84a2 along the outer peripheral surface 41b of the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40 are provided in the recessed portion.
  • the bottom wall portion 84a may have a flat upper surface by omitting the recessed portion.
  • the positioning through hole 84a1 preferably has an arc shape of about 1/2 circle to 3/4 circle.
  • Each of the positioning through hole 84a1 and the side wall portion 84b has an arcuate shape that is arranged concentrically with the output shaft through hole 84a2 as the center.
  • the positioning through hole 84a1 is provided so that the valve shaft 40 can be visually recognized when viewed from the axis L direction.
  • a potentiometer 85 is attached to the center of the upper surface of the bottom wall portion 84a.
  • the shape of the bottom wall portion 84a may be a shape other than a disk shape, such as a rectangular plate shape.
  • the potentiometer 85 is a rotation angle sensor for detecting the rotation angle.
  • the potentiometer 85 has a disc-shaped rotor 86, and a meter main body 87 that is a signal output unit that rotatably supports the rotor 86 and that outputs a signal (voltage) according to the rotation angle of the rotor 86. is doing.
  • a D-shaped fitting hole 86a in plan view is provided in the center of the rotor 86.
  • the fitting hole 86a is arranged coaxially with the output shaft through hole 84a2 of the sensor support portion 84.
  • the fitting shaft portion 81a of the potentiometer shaft 81 penetrates and is fitted into the fitting hole 86a.
  • the rotor 86 is rotated along with the rotation of the fitting shaft portion 81a.
  • the potentiometer 85 detects the rotation angle of the potentiometer shaft 81 (that is, the valve shaft 40 and the ball valve body 20) about the axis L.
  • the rotational force of the drive shaft 61a of the motor of the drive unit 60 is output to the valve shaft 40 through the large-diameter gear 67 and the like, and the valve shaft 40 is rotated around the axis L.
  • the ball valve body 20 is rotated around the axis L and positioned at each rotation position.
  • the connection of the flow paths is realized according to the rotational position.
  • the potentiometer shaft 81 is rotated around the axis L together with the valve shaft 40, and a signal corresponding to the rotation angle of the potentiometer shaft 81 is output from the potentiometer 85.
  • the rotational position of the ball valve element 20 can be monitored based on the signal output from the potentiometer 85.
  • the ball valve body 20, the seat members 30 and 30, and the sealing members 31 and 31 are housed in the valve body 10. Then, the prismatic portion 42 of the valve shaft 40 is attached to the valve shaft insertion hole 24 of the ball valve body 20, the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40 is inserted into the bearing portion 56 of the case 50, and the inner peripheral wall portion 57 of the case 50 and the valve The main body 10 is joined.
  • the large-diameter gear 67 is attached to the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40, and the first worm 62 is attached to the drive shaft 61a of the motor.
  • the small gear 65 meshes with the first worm 62 and the second worm 66 meshes with the large gear 67, so that the intermediate gear body 63 is attached to the peripheral wall portion 55 of the case 50 so as to be rotatably supported around the axis. ..
  • the potentiometer shaft 81 is inserted into the mounting hole 45 of the valve shaft 40. At this time, the potentiometer shaft 81 is not press-fitted into the mounting hole 45.
  • the potentio base 82 is arranged so that the screw holes 83a, 83a provided in the base body 83 overlap the bosses 53b, 53b of the case 50.
  • the fitting shaft portion 81a of the potentio shaft 81 is inserted into the output shaft through hole 84a2 of the sensor support portion 84.
  • the columnar portion 41 of the valve shaft 40 is visually recognized from the positioning through hole 84a1 of the sensor support portion 84 without deviation (that is, the columnar portion 41 has a uniform width along the circumferential direction when viewed from the direction of the axis L). Position) so that the position of the potentiobase 82 is adjusted.
  • the alignment jig 200 includes a cylindrical jig body 201 and an arc wall-shaped alignment portion 202 that is erected downward from the lower surface of the jig body 201. is doing.
  • the jig body 201 and the alignment section 202 are arranged coaxially.
  • An insertion hole 201b into which the fitting shaft portion 81a of the potentiometer shaft 81 is inserted is provided at the center of the lower surface of the jig body portion 201.
  • the outer diameter D1 of the jig body 201 is the same as the inner diameter of the side wall portion 84b of the sensor support portion 84. Further, the inner diameter D2 of the alignment portion 202 is the same as the outer diameter of the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40. Then, as shown in FIG. 7, the alignment portion 202 of the alignment jig 200 is inserted into the alignment through hole 84a1 of the sensor support portion 84. As a result, the inner surface 202a of the alignment portion 202 (a part of the alignment jig 200) comes into contact with the outer peripheral surface 41b of the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40, and the outer peripheral surface 201a of the jig body portion 201 (the alignment jig 200).
  • the other portion contacts the inner surface 84b1 of the side wall portion 84b of the sensor support portion 84. Therefore, the positional relationship between the valve shaft 40 and the sensor support portion 84 is fixed in a state where the output shaft through hole 84a2 and the valve shaft 40 are coaxial. Further, the fitting shaft portion 81a of the potentiometer shaft 81 is inserted into the insertion hole 201b of the jig body portion 201, and the posture is corrected so as to be along the axis L. Then, the screws 95, 95 are inserted into the screw holes 83 a, 83 a of the base body 83 and screwed into the bosses 53 b, 53 b to attach the potentiobase 82 to the case 50. Then, the positioning jig 200 is removed. In this state, the potentiobase 82 and the valve shaft 40 are accurately arranged.
  • the potentiometer 85 is attached to the bottom wall portion of the sensor support portion 84 of the potentiometer base 82. It is placed in the center of 84a and fixed by soldering or the like. Then, the potentiometer 81 is rotated about the axis L in the mounting hole 45 so that a correct signal is output from the potentiometer 85, and the potentiometer 81 is aligned with the mounting hole 45. Press in and fix. After that, the upper wall portion 54 is attached to the peripheral wall portion 55 of the case 50, and the flow path switching valve 1 is completed.
  • the rotation position detection unit 80 that detects the rotation position of the ball valve body 20 supports the potentiometer 85 that detects the rotation angle of the valve shaft 40 and the potentiometer 85.
  • a potentiobase 82 that The potentiometer base 82 includes a base main body portion 83 attached to the case 50, and a sensor support portion 84 to which the potentiometer 85 is attached and which is arranged to face the columnar portion 41 (the other end portion) of the valve shaft 40. is doing.
  • the sensor support portion 84 is provided with an arcuate positioning through hole 84a1 along the outer peripheral surface 41b of the columnar portion 41 of the valve shaft 40.
  • valve shaft 40 and the sensor support portion 84 can be aligned with each other while visually recognizing the valve shaft 40 through the alignment through hole 84a1.
  • a jig 200 for alignment is used.
  • the alignment portion 202 of the jig 200 is inserted into the alignment through hole 84a1 so that the inner surface 202a is brought into contact with the outer peripheral surface 41b of the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40 and the outer periphery of the jig body 201 of the jig 200.
  • the surface 201a is brought into contact with the inner surface 84b1 of the side wall portion 84b of the sensor support portion 84.
  • the valve shaft 40 and the sensor support portion 84 can be aligned with each other. Therefore, the potentio base 82 can be accurately arranged with respect to the valve shaft 40, and the positional deviation between the valve shaft 40 and the potentiometer 85 can be effectively suppressed.
  • the sensor support portion 84 has a side wall portion 84b provided so as to surround the through hole 84a1 for alignment. By doing so, the inner surface 84b1 of the side wall portion 84b can be brought into contact with the outer peripheral surface 201a of the jig body portion 201 of the jig 200, and the valve shaft 40 and the sensor support portion 84 can be aligned.
  • a potentiometer shaft 81 press-fitted into a mounting hole 45 provided in the end surface 41a of the columnar portion 41 of the valve shaft 40 is further provided, and the sensor support portion 84 has an output shaft through hole through which the potentiometer shaft 81 is inserted. 84a2 is provided. By doing so, the posture of the potentiometer shaft 81 can be corrected in a state where the sensor support portion 84 is arranged to face the valve shaft 40.
  • the sensor support portion 84 is provided with the arcuate positioning through hole 84a1 along the outer peripheral surface 41b of the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40, but the present invention is not limited to this. Absent.
  • the present invention is not limited to this. Absent.
  • FIG. 9 is a plan view for explaining an assembling method of the modification of the flow path switching valve of FIG. 1, and shows a state in which the potentio base is aligned.
  • Each of the plurality of positioning through holes 84a3 is formed in a circular shape, and the valve shaft 40 is provided so as to be visible when viewed from the axis L direction.
  • four positioning through holes 84a3 are provided so as to surround the output shaft through hole 84a2.
  • three or more positioning through holes 84a3 may be provided so as to surround the output shaft through hole 84a2.
  • the valve shaft 40 and the sensor support portion 84 can be positioned while visually recognizing the valve shaft 40 through them. Further, by using a jig suitable for the plurality of positioning through holes 84a3, the valve shaft 40 and the sensor support portion 84 can be positioned in the same manner as in the above-described embodiment.
  • the sensor support portion 84 has the side wall portion 84b, but the present invention is not limited to this, and the side wall portion 84b may be omitted.
  • the outer diameter of the alignment portion 202 of the jig 200 is made equal to the outer diameter of the alignment through hole 84a1.
  • the alignment portion 202 when the alignment portion 202 is inserted into the alignment through hole 84a1, the inner surface 202a of the alignment portion 202 contacts the outer peripheral surface 41b of the cylindrical portion 41 of the valve shaft 40, and the alignment portion The outer surface 202b of 202 contacts the inner surface of the positioning through hole 84a1 on the outer side, and the positional relationship between the valve shaft 40 and the sensor support portion 84 is fixed.
  • the side wall portion 84b provided so as to surround the through hole 84a1 for positioning, the portion relatively distant from the valve shaft 40 is brought into contact with the positioning jig 200, and the potentiobase 82 and the valve shaft 40 are connected. Since the positioning can be performed, it is advantageous in terms of positioning accuracy.
  • SYMBOLS 1 Flow path switching valve, 10... Valve main body, 10a... Left side wall part, 10b... Front wall part, 10c... Right side wall part, 11... 1st flow path, 12... 2nd flow path, 13... 3rd flow path , 11a, 12a, 13a... Opening, 14... Valve chamber, 20... Ball valve element, 21... First opening, 22... Second opening, 23... Third opening, 24... Valve shaft insertion hole, 25... Switching channel , 30... Sheet member, 30a... Annular groove, 31... Sealing member, 40... Valve shaft, 41... Cylindrical part, 41a... End face, 41b... Outer peripheral surface, 42... Square column part, 44... O ring, 45...

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Abstract

回転角センサーを支持するベース体を弁軸に対して精度よく配置することができる流路切換弁および流路切換弁の組立方法を提供する。　流路切換弁（１）は、ボール弁体（２０）の回転位置を検出する回転位置検出部（８０）が、弁軸（４０）の回転角を検出するポテンショメーター（８５）と、ポテンショメーター（８５）を支持するポテンショベース（８２）と、を有している。ポテンショベース（８２）が、ケース（５０）に取り付けられるベース本体部（８３）と、ポテンショメーター（８５）が取り付けられるとともに弁軸（４０）の円柱部（４１）と対向して配置されるセンサー支持部（８４）と、を有している。そして、センサー支持部（８４）には、弁軸（４０）の円柱部（４１）の外周面（４１ｂ）に沿う円弧状の位置合わせ用貫通孔（８４ａ１）が設けられている。

Description

流路切換弁およびその組立方法
　本発明は、流路切換弁およびその組立方法に関する。
　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、弁ケースと、弁ケースの上部に配置されたギヤードモーターと、弁ケースの弁室内に配置されたボール弁体と、を備えている。ボール弁体は、ギヤードモーターにより弁軸を介して回転駆動される。
特開２０１０－２２３４１８号公報
　このような流路切換弁は、弁軸の回転角を検出する回転角センサーであるポテンショメーターを有している。ポテンショメーターは、ギヤードモーターのケース内においてポテンショベース（ベース体）に支持されて弁軸の上方に配置される。しかしながら、ポテンショベースをケースに取り付けた後にポテンショメーターをポテンショベースに取り付けることから、ポテンショメーターと弁軸との位置ずれを抑制するため、ポテンショベースを弁軸に対して精度よく配置する必要があった。
　そこで、本発明は、回転角センサーを支持するベース体を弁軸に対して精度よく配置することができる流路切換弁および流路切換弁の組立方法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、弁本体と、前記弁本体に回転可能に収容される弁体と、前記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駆動する駆動部と、前記弁体の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記弁本体に取り付けられ、前記駆動部および前記回転位置検出部を収容するケースと、を有する流路切換弁であって、前記弁軸は、前記ケースに設けられた軸受部に回転可能に支持されるとともに前記弁体が一方の端部に取り付けられ、前記回転位置検出部は、前記弁軸の回転角を検出する回転角センサーと、前記回転角センサーを支持するベース体と、を有し、前記ベース体は、前記ケースに取り付けられるベース本体部と、前記回転角センサーが取り付けられるとともに前記弁軸の他方の端部と対向して配置されるセンサー支持部と、を有し、前記センサー支持部は、前記弁軸の外周面に沿う円弧状の貫通孔、または、前記弁軸の外周面に沿って間隔をあけて配置された複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする。
　本発明において、前記センサー支持部は、前記貫通孔を囲むように設けられた側壁部を有していることが好ましい。
　本発明において、前記弁軸の他方の端部の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸をさらに有し、前記センサー支持部は、前記回転角出力軸が挿通される出力軸用貫通孔が設けられていることが好ましい。
　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、弁本体と、前記弁本体に回転可能に収容される弁体と、前記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駆動する駆動部と、前記弁体の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記弁本体に取り付けられ、前記駆動部および前記回転位置検出部を収容するケースと、を有し、前記弁軸は、前記ケースに設けられた軸受部に回転可能に支持されるとともに前記弁体が一方の端部に取り付けられ、前記回転位置検出部は、前記弁軸の回転角を検出する回転角センサーと、前記回転角センサーを支持するベース体と、を有し、前記ベース体は、前記ケースに取り付けられるベース本体部と、前記回転角センサーが取り付けられるとともに前記弁軸の他方の端部と対向して配置されるセンサー支持部と、を有する流路切換弁の組立方法であって、前記センサー支持部に設けられた前記弁軸の外周面に沿う円弧状の貫通孔、または、前記弁軸の外周面に沿って間隔をあけて配置された複数の貫通孔に治具の一部分を挿入して前記弁軸の外周面に接触させるとともに、前記治具の他部分を前記センサー支持部に接触させて、前記弁軸と前記センサー支持部との位置合わせをしたのち、前記ベース本体部を前記ケースに取り付けることを特徴とする。
　本発明によれば、弁体の回転位置を検出する回転位置検出部は、弁軸の回転角を検出する回転角センサーと、回転角センサーを支持するベース体と、を有している。ベース体は、ケースに取り付けられるベース本体部と、回転角センサーが取り付けられるとともに前記弁軸の他方の端部と対向して配置されるセンサー支持部と、を有している。そして、センサー支持部は、弁軸の外周面に沿う円弧状の貫通孔、または、弁軸の外周面に沿って間隔をあけて配置された複数の貫通孔が設けられている。このようにしたことから、例えば、貫通孔を通じて弁軸を視認しながら弁軸とセンサー支持部との位置合わせをすることができる。または、治具を使用し、貫通孔に治具の一部分を挿入して弁軸の外周面に接触させるとともに、治具の他部分をセンサー支持部に接触させて、弁軸とセンサー支持部との位置合わせをすることができる。そのため、回転角センサーを支持するベース体を弁軸に対して精度よく配置することができ、弁軸と回転角センサーとの位置ずれを効果的に抑制できる。
本発明の一実施形態に係る流路切換弁の斜視図である。 図１の流路切換弁の縦断面図である。 図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図１の流路切換弁においてギヤケースの上壁部を外した状態を示す平面図である。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する平面図である（駆動部を組み付けた状態）。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する平面図である（ポテンショベースの位置合わせをする状態）。 図１の流路切換弁の組立方法を説明する縦断面図である（治具を用いてポテンショベースの位置合わせをする状態）。 図１の流路切換弁の組み立てに用いる治具の一例を示す図である。 図１の流路切換弁の変形例の構成を示す平面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る流路切換弁について、図１～図８を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る流路切換弁の斜視図である。図２は、図１の流路切換弁の縦断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図４は、図１の流路切換弁においてギヤケースの上壁部を外した状態を示す平面図である。図５および図６は、図１の流路切換弁の組立方法を説明する平面図であり、駆動部を組み付けた状態およびポテンショベースの位置合わせをする状態を示す。図７は、図１の流路切換弁の組立方法を説明する縦断面図であり、治具を用いてポテンショベースの位置合わせをする状態を示す。図８は、図１の流路切換弁の組み立てに用いる治具の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。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（正面－背面方向）、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。
　各図に示すように、本実施形態の流路切換弁１は、弁本体１０と、弁体としてのボール弁体２０と、シート部材３０、３０と、封止部材３１、３１と、弁軸４０と、を有している。また、流路切換弁１は、ケース５０と、駆動部６０と、通気部７０と、回転位置検出部８０と、を有している。
　弁本体１０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂を材料として、上端が開口した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、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、同一方向（正面方向）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、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３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。
　ボール弁体２０の上部には、弁軸４０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４０が挿入されることにより当該弁軸４０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。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。
　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に左右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。
　弁軸４０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４１と、円柱部４１の下端に同軸に連なる角柱部４２と、を有している。弁軸４０は軸線Ｌに沿うように配置される。
　円柱部４１の下端部には、全周にわたって溝が設けられており、この溝にゴム材などを材料として環状に形成されたＯリング４４がはめ込まれている。円柱部４１の上端部には、駆動部６０の大径ギヤ６７が同軸に取り付けられている。また、円柱部４１における上方を向く端面４１ａの中央には軸線Ｌに沿う略円柱状の取付穴４５が設けられている。取付穴４５には、回転位置検出部８０のポテンショ軸８１が圧入により取り付けられる。
　角柱部４２は、軸線Ｌと直交する断面の形状（横断面形状）が弁軸挿入孔２４と同一の正六角形状となる柱状に形成されている。角柱部４２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。角柱部４２は、弁軸４０の一方の端部に相当する。角柱部４２の横断面形状は弁軸挿入孔２４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４２とが嵌まり合い、弁軸４０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４２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４２の横断面形状と同一の形状に形成される。
　ケース５０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂を材料として構成されており、弁本体１０に取り付けられて駆動部６０を収容する。ケース５０は、モーターケース５１と、ギヤケース５２と、を有している。
　モーターケース５１は、有底円筒状に形成されており、駆動部６０の図示しないモーターを収容する。
　ギヤケース５２は、モーターケース５１が一体に設けられた平板状の底壁部５３と、ギヤケース５２の内外で空気を流通させるための通気部７０が設けられた上壁部５４と、底壁部５３と上壁部５４とを連結する周壁部５５と、を有している。本実施形態において、底壁部５３と周壁部５５とは一体に設けられており、上壁部５４は図示しないねじ止め構造やスナップフィット構造などにより周壁部５５の上端に取り付けられている。ギヤケース５２は、駆動部６０の第１ウォーム６２、中間ギヤ体６３および大径ギヤ６７と、回転位置検出部８０と、を収容する。
　ギヤケース５２は、底壁部５３に円筒状の軸受部５６を一体に有している。軸受部５６は、弁軸４０の円柱部４１が挿入され、円柱部４１を回転可能に支持する。また、ギヤケース５２は、底壁部５３から下方に突出して設けられた略四角筒状の内側周壁部５７を有している。内側周壁部５７は、弁本体１０の内側に挿入され、超音波溶着などにより弁本体１０に接合されている。なお、ギヤケース５２は、ねじ止め構造などにより弁本体１０に取り付けられていてもよい。
　駆動部６０は、弁軸４０を介してボール弁体２０を回転駆動する。駆動部６０は、図示しないモーターと、減速機を構成する第１ウォーム６２、中間ギヤ体６３および大径ギヤ６７と、を有している。
　モーターは、ギヤケース５２の底壁部５３に設けられた図示しない貫通孔からギヤケース５２内に駆動軸６１ａが突き出るようにモーターケース５１内に配置されている。駆動軸６１ａの先端には、第１ウォーム６２が取り付けられる。
　中間ギヤ体６３は、ギヤケース５２内に配置されている。中間ギヤ体６３は、軸部６４と、軸部６４の一端部６４ａに設けられ、第１ウォーム６２と噛み合う小径ギヤ６５（第１ウォームホイール）と、軸部６４の他端部６４ｂに設けられ、大径ギヤ６７（第２ウォームホイール）と噛み合う第２ウォーム６６と、を有している。
　大径ギヤ６７は、ギヤケース５２内に配置されている。大径ギヤ６７は、中央に設けられた貫通孔に弁軸４０の円柱部４１が圧入により取り付けられている。
　駆動部６０は、モーターの駆動軸６１ａの回転力を、第１ウォーム６２、中間ギヤ体６３および大径ギヤ６７を通じて弁軸４０に伝達して弁軸４０を軸線Ｌ周りに回転させる。これにより、ボール弁体２０を所望の回転位置に位置づける。
　回転位置検出部８０は、回転角出力軸であるポテンショ軸８１と、ベース体であるポテンショベース８２と、回転角センサーであるポテンショメーター８５と、を有している。
　ポテンショ軸８１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４０と別体に設けられている。ポテンショ軸８１は、弁軸４０の取付穴４５に圧入されることにより弁軸４０に同軸に固定して取り付けられる。ポテンショ軸８１は、上端部に設けられたＤカット形状の嵌合軸部８１ａがポテンショメーター８５のローター８６と嵌め合わされる。なお、嵌合軸部８１ａが弁軸４０の端面４１ａに一体に設けられていてもよい。
　ポテンショベース８２は、合成樹脂製であり、ベース本体部８３と、センサー支持部８４と、を一体に有している。
　ベース本体部８３は、略平板状に形成され、ギヤケース５２の底壁部５３から上方に突出するボス５３ｂ、５３ｂにねじ９５、９５によって固定して取り付けられる。
　センサー支持部８４は、大径ギヤ６７より小さい径の略円板状に形成された底壁部８４ａと、底壁部８４ａの縁部から上方に立設した円弧状の側壁部８４ｂと、を有している。底壁部８４ａは、ギヤケース５２内において、大径ギヤ６７の上方に間隔をあけて重なり、弁軸４０の円柱部４１の端面４１ａと対向して配置されている。底壁部８４ａの上面の中央には、縁部より一段下がった凹み部分が設けられている。この凹み部分に弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに沿う円弧状の位置合わせ用貫通孔８４ａ１と、円形の出力軸用貫通孔８４ａ２と、が設けられている。底壁部８４ａは、凹み部分を省略して、平面状の上面としてもよい。位置合わせ用貫通孔８４ａ１は、１／２円～３／４円程度の円弧状が好ましい。位置合わせ用貫通孔８４ａ１と側壁部８４ｂとは、それぞれが出力軸用貫通孔８４ａ２を中心とした同心円上に配置された円弧形状を有する。位置合わせ用貫通孔８４ａ１は、軸線Ｌ方向から見たときに弁軸４０が視認可能に設けられている。底壁部８４ａの上面の中央には、ポテンショメーター８５が取り付けられる。底壁部８４ａの形状は、例えば、四角形板状など、円板状以外の形状でもよい。
　ポテンショメーター８５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８５は、円板状のローター８６と、ローター８６を回転可能に支持するとともに、ローター８６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８７と、を有している。ローター８６の中央には、平面視Ｄ字状の嵌合孔８６ａが設けられている。嵌合孔８６ａは、センサー支持部８４の出力軸用貫通孔８４ａ２と同軸に配置されている。嵌合孔８６ａは、ポテンショ軸８１の嵌合軸部８１ａが貫通して嵌め合わされている。ローター８６は、嵌合軸部８１ａ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８５は、ポテンショ軸８１（すなわち、弁軸４０およびボール弁体２０）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６０が有するモーターの駆動軸６１ａの回転力が大径ギヤ６７等を通じて弁軸４０に出力され、弁軸４０が軸線Ｌ周りに回転される。この弁軸４０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４０とともにポテンショ軸８１が軸線Ｌ周りに回転され、ポテンショ軸８１の回転角に応じた信号がポテンショメーター８５から出力される。ポテンショメーター８５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、上述した本実施形態の流路切換弁１の組立方法について、図７、図８を参照して、説明する。
　まず、弁本体１０に、ボール弁体２０と、シート部材３０、３０と、封止部材３１、３１と、を収容する。そして、弁軸４０の角柱部４２をボール弁体２０の弁軸挿入孔２４に取り付け、弁軸４０の円柱部４１をケース５０の軸受部５６に挿通し、ケース５０の内側周壁部５７と弁本体１０とを接合する。
　次に、図５に示すように、弁軸４０の円柱部４１に大径ギヤ６７を取り付け、モーターの駆動軸６１ａに第１ウォーム６２を取り付ける。第１ウォーム６２に小径ギヤ６５が噛み合いかつ大径ギヤ６７に第２ウォーム６６が噛み合うようにして、中間ギヤ体６３を軸周りに回転可能に支持されるようにケース５０の周壁部５５に取り付ける。弁軸４０の取付穴４５にポテンショ軸８１を挿入する。このとき、ポテンショ軸８１は取付穴４５に圧入されていない。
　次に、ポテンショメーター８５を取り付ける前のポテンショベース８２と弁軸４０との位置合わせをする。具体的には、図６に示すように、ベース本体部８３に設けられたねじ孔８３ａ、８３ａがケース５０のボス５３ｂ、５３ｂに重なるようにポテンショベース８２を配置する。このとき、ポテンショ軸８１の嵌合軸部８１ａがセンサー支持部８４の出力軸用貫通孔８４ａ２に挿通される。そして、センサー支持部８４の位置合わせ用貫通孔８４ａ１から弁軸４０の円柱部４１が偏りなく視認される（すなわち、軸線Ｌ方向から見たときに円柱部４１が周方向に沿って均一な幅で視認される）ように、ポテンショベース８２の位置を調整する。
　さらに位置合わせ治具２００を用いて、ポテンショベース８２と弁軸４０との位置合わせをする。位置合わせ治具２００は、図８に示すように、円柱状の治具本体部２０１と、治具本体部２０１の下面から下方に立設された円弧壁状の位置合わせ部２０２と、を有している。治具本体部２０１と位置合わせ部２０２とは、同軸に配置されている。治具本体部２０１の下面の中央には、ポテンショ軸８１の嵌合軸部８１ａが挿入される挿入穴２０１ｂが設けられている。治具本体部２０１の外径Ｄ１は、センサー支持部８４の側壁部８４ｂの内径と同一である。また、位置合わせ部２０２の内径Ｄ２は、弁軸４０の円柱部４１の外径と同一である。そして、図７に示すように、位置合わせ治具２００の位置合わせ部２０２をセンサー支持部８４の位置合わせ用貫通孔８４ａ１に挿入する。これにより、位置合わせ部２０２の内面２０２ａ（位置合わせ治具２００の一部分）が弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに接触し、治具本体部２０１の外周面２０１ａ（位置合わせ治具２００の他部分）がセンサー支持部８４の側壁部８４ｂの内面８４ｂ１に接触する。そのため、出力軸用貫通孔８４ａ２と弁軸４０とが同軸となった状態で、弁軸４０とセンサー支持部８４との位置関係が固定される。また、ポテンショ軸８１の嵌合軸部８１ａが治具本体部２０１の挿入穴２０１ｂに挿入されて、姿勢が軸線Ｌに沿うように修正される。そして、ねじ９５、９５をベース本体部８３のねじ孔８３ａ、８３ａに挿通しつつボス５３ｂ、５３ｂに螺合して、ポテンショベース８２をケース５０に取り付ける。その後、位置合わせ治具２００を取り外す。この状態において、ポテンショベース８２と弁軸４０とが精度よく配置される。
　次に、ポテンショメーター８５のローター８６に設けられた嵌合孔８６ａにポテンショ軸８１の嵌合軸部８１ａを貫通して嵌め合わせつつ、ポテンショメーター８５を、ポテンショベース８２のセンサー支持部８４の底壁部８４ａの中央に配置し、はんだ付けなどにより固定して取り付ける。そして、ポテンショメーター８５から正しい信号が出力されるように、ポテンショ軸８１を取付穴４５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したのち、ポテンショ軸８１を取付穴４５に圧入して固定する。その後、ケース５０の周壁部５５に上壁部５４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、ボール弁体２０の回転位置を検出する回転位置検出部８０が、弁軸４０の回転角を検出するポテンショメーター８５と、ポテンショメーター８５を支持するポテンショベース８２と、を有している。ポテンショベース８２が、ケース５０に取り付けられるベース本体部８３と、ポテンショメーター８５が取り付けられるとともに弁軸４０の円柱部４１（他方の端部）と対向して配置されるセンサー支持部８４と、を有している。そして、センサー支持部８４には、弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに沿う円弧状の位置合わせ用貫通孔８４ａ１が設けられている。このようにしたことから、位置合わせ用貫通孔８４ａ１を通じて弁軸４０を視認しながら弁軸４０とセンサー支持部８４との位置合わせをすることができる。さらに位置合わせ用の治具２００を使用する。位置合わせ用貫通孔８４ａ１に治具２００の位置合わせ部２０２を挿入して、内面２０２ａを弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに接触させるとともに、治具２００の治具本体部２０１の外周面２０１ａをセンサー支持部８４の側壁部８４ｂの内面８４ｂ１に接触させる。これにより、弁軸４０とセンサー支持部８４との位置合わせをすることができる。そのため、ポテンショベース８２を弁軸４０に対して精度よく配置することができ、弁軸４０とポテンショメーター８５との位置ずれを効果的に抑制できる。
　また、センサー支持部８４が、位置合わせ用貫通孔８４ａ１を囲むように設けられた側壁部８４ｂを有している。このようにすることで、側壁部８４ｂの内面８４ｂ１を治具２００の治具本体部２０１の外周面２０１ａと接触させて、弁軸４０とセンサー支持部８４との位置合わせをすることができる。
　また、弁軸４０の円柱部４１の端面４１ａに設けられた取付穴４５に圧入されるポテンショ軸８１をさらに有し、センサー支持部８４には、ポテンショ軸８１が挿通される出力軸用貫通孔８４ａ２が設けられている。このようにすることで、センサー支持部８４を弁軸４０と対向して配置した状態で、ポテンショ軸８１の姿勢を修正することができる。
　上述した実施形態では、弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに沿う円弧状の位置合わせ用貫通孔８４ａ１がセンサー支持部８４に設けられた構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、円弧状の位置合わせ用貫通孔８４ａ１に代えて、弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに沿って互いに間隔をあけて配置された複数の位置合わせ用貫通孔８４ａ３が設けられた構成としてもよい。図９は、図１の流路切換弁の変形例の組立方法を説明する平面図であり、ポテンショベースの位置合わせをする状態を示す。複数の位置合わせ用貫通孔８４ａ３は、それぞれが円形に形成されており、軸線Ｌ方向から見たときに弁軸４０が視認可能に設けられている。図９においては、出力軸用貫通孔８４ａ２を囲むように配置された４つの位置合わせ用貫通孔８４ａ３が設けられた構成である。しかしながら、本発明の目的に反しない限り、位置合わせ用貫通孔８４ａ３は、出力軸用貫通孔８４ａ２を囲むように３つ以上設けられていればよい。複数の位置合わせ用貫通孔８４ａ３についても、それらを通じて弁軸４０を視認しながら弁軸４０とセンサー支持部８４との位置合わせをすることができる。さらに複数の位置合わせ用貫通孔８４ａ３に適合する治具を使用することで、上述した実施形態と同様にして弁軸４０とセンサー支持部８４との位置合わせをすることができる。
　また、上述した実施形態では、センサー支持部８４が側壁部８４ｂを有する構成であったが、これに限定されるものではなく、側壁部８４ｂを省略した構成でもよい。この構成において、治具２００を使用する場合、治具２００の位置合わせ部２０２の外径を位置合わせ用貫通孔８４ａ１の外径と同一にする。このようにすることで、位置合わせ部２０２を位置合わせ用貫通孔８４ａ１に挿入した際に、位置合わせ部２０２の内面２０２ａが弁軸４０の円柱部４１の外周面４１ｂに接触し、位置合わせ部２０２の外面２０２ｂが位置合わせ用貫通孔８４ａ１の外側寄りにある内面に接触して、弁軸４０とセンサー支持部８４との位置関係が固定される。なお、位置合わせ用貫通孔８４ａ１を囲むように設けられた側壁部８４ｂを有することで、弁軸４０と比較的離れた箇所を位置合わせ治具２００に接触させてポテンショベース８２と弁軸４０との位置合わせをすることができるので、位置合わせ精度の点で有利である。
　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…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…弁軸、４１…円柱部、４１ａ…端面、４１ｂ…外周面、４２…角柱部、４４…Ｏリング、４５…取付穴、５０…ケース、５１…モーターケース、５２…ギヤケース、５３…底壁部、５４…上壁部、５５…周壁部、５６…軸受部、５７…内側周壁部、６０…駆動部、６１ａ…駆動軸、６２…第１ウォーム、６３…中間ギヤ体、６４…軸部、６４ａ…一端部、６４ｂ…他端部、６５…小径ギヤ、６６…第２ウォーム、６７…大径ギヤ、７０…通気部、８０…回転位置検出部、８１…ポテンショ軸、８１ａ…嵌合軸部、８２…ポテンショベース、８３…ベース本体部、８３ａ…ねじ孔、８４…センサー支持部、８４ａ…底壁部、８４ａ１、８４ａ３…位置合わせ用貫通孔、８４ａ２…出力軸用貫通孔、８４ｂ…側壁部、８４ｂ１…内面、８５…ポテンショメーター、８６…ローター、８７…メーター本体部、９５…ねじ、２００…治具、２０１…治具本体部、２０１ａ…外周面、２０１ｂ…挿入穴、２０２…位置合わせ部、２０２ａ…内面、２０２ｂ…外面、

Claims (4)

  1. 　弁本体と、前記弁本体に回転可能に収容される弁体と、前記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駆動する駆動部と、前記弁体の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記弁本体に取り付けられ、前記駆動部および前記回転位置検出部を収容するケースと、を有する流路切換弁であって、
    　前記弁軸は、前記ケースに設けられた軸受部に回転可能に支持されるとともに前記弁体が一方の端部に取り付けられ、
    　前記回転位置検出部は、前記弁軸の回転角を検出する回転角センサーと、前記回転角センサーを支持するベース体と、を有し、
    　前記ベース体は、前記ケースに取り付けられるベース本体部と、前記回転角センサーが取り付けられるとともに前記弁軸の他方の端部と対向して配置されるセンサー支持部と、を有し、
    　前記センサー支持部は、前記弁軸の外周面に沿う円弧状の貫通孔、または、前記弁軸の外周面に沿って間隔をあけて配置された複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする流路切換弁。
  2. 　前記センサー支持部は、前記貫通孔を囲むように設けられた側壁部を有している、請求項１に記載の流路切換弁。
  3. 　前記弁軸の他方の端部の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸をさらに有し、
    　前記センサー支持部は、前記回転角出力軸が挿通される出力軸用貫通孔が設けられている、請求項１または請求項２に記載の流路切換弁。
  4. 　弁本体と、前記弁本体に回転可能に収容される弁体と、前記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駆動する駆動部と、前記弁体の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記弁本体に取り付けられ、前記駆動部および前記回転位置検出部を収容するケースと、を有し、前記弁軸は、前記ケースに設けられた軸受部に回転可能に支持されるとともに前記弁体が一方の端部に取り付けられ、前記回転位置検出部は、前記弁軸の回転角を検出する回転角センサーと、前記回転角センサーを支持するベース体と、を有し、前記ベース体は、前記ケースに取り付けられるベース本体部と、前記回転角センサーが取り付けられるとともに前記弁軸の他方の端部と対向して配置されるセンサー支持部と、を有する流路切換弁の組立方法であって、
    　前記センサー支持部に設けられた前記弁軸の外周面に沿う円弧状の貫通孔、または、前記弁軸の外周面に沿って間隔をあけて配置された複数の貫通孔に治具の一部分を挿入して前記弁軸の外周面に接触させるとともに、前記治具の他部分を前記センサー支持部に接触させて、前記弁軸と前記センサー支持部との位置合わせをしたのち、前記ベース本体部を前記ケースに取り付けることを特徴とする流路切換弁の組立方法。
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