阀构造的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够一体地形成弹簧和阀芯而降低成本、并且即使分支端增加也能够减少成本上升和尺寸变大的阀构造。该阀构造包括：阀壳，其设有吸入口和排出口(4a)；阀芯(5a)，其以用于开闭排出口的方式设置；以及驱动体(6)，其用于驱动阀芯，其中，在阀芯的一端部侧设有用于闭塞排出口的闭塞部(7a)，在的另一端部侧设有弹性构件部(8a)，该弹性构件部用于以将排出口打开或闭塞的方式产生使闭塞部移动的弹力，形成为在侧面设有凸状部的棒状体的形状的驱动体插入到以与闭塞部在弹力作用下移动的移动方向相交叉的朝向设置在阀芯上的通孔中，通过驱动体的旋转而使闭塞部向与驱动体相交叉的方向移动，由此对排出口的开闭进行控制。
【专利说明】阀构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对将自泵等输送过来的流体喷射的排出口进行开闭的阀构造。进一步详细而言，涉及一种通过弹性体的弹力和驱动体的旋转动作来使用于开闭排出口的阀芯向与驱动体相交叉的方向移动而开闭排出口的阀构造、例如还能够一体地形成弹簧等弹性体和阀芯且主要向室内用气垫、防褥疮垫(床f 7卜)供给空气或者在观赏鱼用水槽、污水净化槽等的补氧中使用的阀构造。
【背景技术】
[0002]以往以来，为了使空气泵等的喷射空气向多个配管分支，能够想到例如图12所示那样的结构，在该结构中，通过使经由活塞杆126而分别与弹簧108和螺线管等的电磁装置120相连接的可动阀121在弹簧108的施力作用和电磁装置120的驱动力的作用下进行往复运动，从而闭塞或打开两个排出口 104a、104b。S卩，在图12中，在不向电磁装置120供给电流时，通过弹簧108的施力作用向图12中的右侧拉拽可动阀121而将排出口 104a闭塞，其结果，空气泵等的流入到吸入侧空气室123的喷射空气经由排出口 104b向喷射配管124b喷射。另一方面，在向电磁装置120供给电流时，通过电磁装置120的克服弹簧108的施力作用的驱动力来使可动阀121向图12中的左侧移动而将排出口 104b闭塞，从而使空气泵等的喷射空气经由排出口 104a向喷射配管124a喷射(例如参照专利文献I)。
[0003]另外，如图13和图14所示，还能够想到如下一种结构，在该结构中，将安装有分开的多个可动阀221a?221e的活塞杆226插入到设有吸入部223和多个喷射部222a?222c的缸体225中，利用驱动源214使该活塞杆226在缸体225内往复运动，从而使吸入部223和喷射部222a?喷射部222c中任意一个喷射部经由缸体225内的被可动阀221a?可动阀221e分隔的空间而连通(例如参照专利文献2)。此外，在图13中，示出了设有两个喷射部222a、222b的情况，在图14中，示出了设有3个喷射部222a?222c的情况，在图14中，吸入部223经由分支口 228a或分支口 228b与缸体225相连接。空气泵等的流入到吸入部223的喷射空气在图13的(a)所示的状态下经由缸体225内的、可动阀221a的在图13的(a)中的左侧的空间向喷射部222a喷射，另一方面，如图13的(b)所示，当活塞杆226移动而使可动阀221a位于比吸入部223的开口部223a靠图13的(b)的左侧的位置时，喷射空气经由缸体225内的可动阀221a与可动阀221b之间的空间向喷射部222b喷射。另外，在图14的(a)所示的状态下，空气泵等的流入到吸入部223的喷射空气经由分支口 228a和缸体225内的可动阀221b与可动阀221c之间的空间向喷射部222a喷射，当活塞杆226向图14的(a)的右方向移动时，分别如图14的(b)和图14的(c)所示，与吸入部223相连通的喷射部根据可动阀221a?可动阀221e的位置自喷射部222a依次切换为喷射部222b、喷射部222c，空气泵等的喷射空气向与吸入部223相连通的喷射部222a?喷射部222c中的任意一个喷射部喷射。
[0004]专利文献1:日本特开2001 - 193663号公报
[0005]专利文献2:日本特开2002 - 250455号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]在图12所示的以往的结构中，利用电磁装置120和弹簧108使可动阀121进行往复运动，利用该一个可动阀121来使两个排出口 104a、104b这两者闭塞。因此,可动阀121和为了闭塞任意一个排出口(在图12中为排出口 104a)而对可动阀121施力的弹簧108不得不以隔着设有该排出口的隔壁的方式配置，且要在分别单独形成弹簧108和可动阀121之后隔着该排出口将弹簧108和可动阀121组装，因此，存在制造变得繁杂这样的问题。另夕卜，由于不得不单独形成弹簧108和可动阀121，因此，也不能通过使两者形成一体化来谋求削减零件个数、简化工序而降低成本。
[0008]另一方面，若为在排出口 104a、104b处分别设有可动阀121的构造，则还能够将弹簧108和可动阀121 —同配置于隔壁的一侧，但需要设置两个高昂的电磁装置120等驱动源，从而存在成本上升这样的问题。并且，在分支数增加时，需要与该增加数量相对应地进一步设置电磁装置120。
[0009]另外，在图13和图14所示的构造中，缸体225中的、吸入部223的相对于喷射部222的连接位置而言的连接位置被限定，因此，存在需要设置自吸入部223或喷射部222与外部的流路之间的连接部位起到缸体225中的规定的连接位置为止的流路，从而有可能在成本上升同时使该分支部位的尺寸变大。另外，当分支数为3个以上时，需要如图14所示那样在吸入部223侧设置分支口 228a、228b，同样地，在该情况下，也存在使成本上升且使该分支部位的尺寸变大这样的问题。
[0010]本发明是鉴于这样的状况而做出的，其目的在于，提供如下一种阀构造，在该阀构造中，能够利用一个驱动源驱动两个以上的阀芯而对排出口的开闭进行控制，并且能够减少因分支端的增加而导致的成本上升和尺寸变大。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明涉及一种阀构造，该阀构造包括:阀壳，在该阀壳上设有供流体流入的吸入口和供该流体流出的排出口 ；阀芯，其以用于对上述排出口进行开闭的方式设置；以及驱动体，其以用于驱动该阀芯的方式设置，其中，在上述阀芯的一端部侧设有以闭塞上述排出口的方式与上述排出口相对地配置的闭塞部，在上述阀芯的另一端部侧设有弹性构件部，该弹性构件部支承于上述阀壳的内壁的与上述排出口相对的部分，用于以将上述排出口打开或闭塞的方式产生使上述闭塞部移动的弹力，在上述阀芯上还设有在与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相交叉的方向上贯穿上述阀芯的通孔，上述驱动体形成为在侧面设有凸状部的棒状体的形状，并插入到上述阀芯的上述通孔中，通过上述驱动体的旋转而使上述凸状部与上述阀芯相抵接，使上述闭塞部向与上述驱动体相交叉的方向移动，而对上述排出口的开闭进行控制。
[0013]在此，凸状部指的是形成为棒状体的形状的驱动体的侧面上的、比周围的部分向外侧突出的形状的部分，并包括如下两种意思，即，与驱动体形成为一体的突出形状的部分和在相对于驱动体独立形成之后安装于驱动体的突出形状的部分。
[0014]当上述阀芯通过一体地形成上述闭塞部和上述弹性构件部而构成时，能够谋求削减零件个数、简化工序而降低成本，故此优选。
[0015]也可以是，上述弹性构件部构成为以将上述排出口闭塞的方式产生用于使上述闭塞部移动的弹力，通过使上述凸状部与上述阀芯相抵接，从而使上述闭塞部离开上述排出口而打开上述排出口。
[0016]也可以是，在上述阀芯的一部分上形成壁面，该壁面至少包括朝向如下方向的部分、即与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相同的方向或与该移动方向构成锐角的方向，对于在板状体的形状的外周上具有以比其他部分突出的方式形成的顶部的板凸轮，该板凸轮的该顶部设置为上述驱动体的上述凸状部，在上述驱动体的规定的旋转角中，上述板凸轮的上述顶部与上述壁面相抵接。
[0017]也可以是，上述弹性构件部包括截面形状为日文 < 字形的一对板簧，该一对板簧的与上述闭塞部相反的那一侧的端部支承于上述阀壳的内壁。
[0018]上述弹性构件部包括螺旋弹簧，上述螺旋弹簧的一端支承于上述阀壳的内壁，上述螺旋弹簧的另一端支承于上述阀芯的上述另一端部侧。
[0019]发明的效果
[0020]采用本发明，通过插入到设置在阀芯上的通孔中的驱动体的旋转来使阀芯向与驱动体相交叉的方向移动，对排出口的开闭进行控制，因此，只要将一个驱动体插入到多个阀芯的通孔，就能够仅靠使该驱动体旋转来使例如以沿着驱动体的朝向排列的方式设置的多个排出口开闭。因此，能够仅利用一个较廉价的电动机等驱动源来使多个排出口分别为闭塞状态或打开状态，而无需使用高昂的电磁装置。因而，不必与阀芯相对应地设置驱动源，因此，与以往技术相比，能够减少在与排出口相对应地设置阀芯时的成本。
[0021]同样地，即使在存在较多的分支端的情况下，也无需设置与该分支端的数量相同的数量的驱动源或在吸入侧设置分支口，能够通过仅增加阀芯和设于驱动体的凸状部来构成与分支端的数量相对应的分支构造，因此，能够在抑制成本上升、尺寸肥大化的同时增加分支数。
[0022]另外，采用本发明，在阀芯上设有以闭塞排出口的方式设置的闭塞部和用于产生弹力而使闭塞部移动的例如弹簧那样的弹性构件部，因此，不必将两者隔着排出口组装，能够简单地进行制造，从而能够以低成本进行制造。另外，通过一体地形成闭塞部和弹性构件部，也能够谋求削减零件个数、简化工序而进一步降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1a是表示使用本发明的一实施方式的阀构造的多方向性切换阀的俯视下的外形的说明图。
[0024]图1b是表示使用本发明的一实施方式的阀构造的多方向性切换阀的主视下的外形的说明图。
[0025]图1c是表示使用本发明的一实施方式的阀构造的多方向性切换阀的右视下的外形的说明图。
[0026]图2a是拆下图1的阀构造的第I壳体后的状态的立体说明图。
[0027]图2b是表示在拆下图1的阀构造的第I壳体后的状态下的第2壳体的内部的说明图。
[0028]图3a是图1a的A — A截面说明图。
[0029]图3b是图1c的B — B截面说明图。
[0030]图4是本发明的一实施方式的阀芯的说明图。
[0031]图5是说明本发明的一实施方式的阀芯的动作的、图1a的C 一 C截面说明图。
[0032]图6是说明本发明的一实施方式的阀芯的另一结构例的动作的、图1a的C 一 C截面说明图。
[0033]图7是本发明的一实施方式的驱动体的说明图。
[0034]图8是说明使用本发明的一实施方式的阀构造的多方向性切换阀的动作的图。
[0035]图9是说明使用本发明的一实施方式的阀构造的多方向性切换阀的动作的图。
[0036]图10是将螺旋弹簧用作阀芯的弹性构件部的另一实施方式的说明图。
[0037]图11是将螺旋弹簧用作弹性构件部时的、图1a的A — A截面说明图。
[0038]图12是表示以往的阀构造的一个例子的图。
[0039]图13是表示以往的阀构造的另一例子的图。
[0040]图14是表示以往的阀构造的又一例子的又一形态的图。
【具体实施方式】
[0041]接下来，参照图1a?图lc、图2a、图2b、图3a以及图3b说明本发明的一实施方式的阀构造。本实施方式的阀构造构成为包括:阀壳2，在该阀壳2上设有供流体流入的吸入口 3和供该流体流出的排出口 4a?排出口 4d ;阀芯5a?阀芯5d，该阀芯5a?阀芯5d以用于对排出口 4a?排出口 4d进行开闭的方式设置；以及凸轮轴6，其作为驱动体，以用于驱动阀芯5a?阀芯5d的方式设置。如图3a所示，在阀芯5a上的靠图3a的左侧的一端部侧设有以闭塞排出口 4a的方式与排出口 4a相对地配置的闭塞部7a，在阀芯5a上的靠图3a的右侧的另一端部侧设有作为用于以将排出口 4a打开或闭塞的方式产生使闭塞部7a移动的弹力的弹性构件部的一对板簧8a。一对板簧8a的与闭塞部7a相反的那一侧的端部81支承于阀壳2的与排出口 4a相对的内壁。并且，在阀芯5a上设有在与闭塞部7a因板簧8a的弹力而移动的移动方向(在图3a中为箭头Pl所示的方向)相交叉的方向(且为多个阀芯5a?5d的排列方向)上贯穿阀芯5a的通孔9，在形成为棒状体的形状的凸轮轴6上设有板凸轮10a，在凸轮轴6的侧面形成有由板凸轮1a的顶部Ila构成的凸状部，在本实施方式中，凸轮轴6插入到4个阀芯5a?5d的通孔9中。并且，在本实施方式中，如后所述，通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild与阀芯5a?阀芯5d相抵接，从而使闭塞部7a?闭塞部7d向与凸轮轴6相交叉的方向移动，由此对排出口 4a?排出口 4d的开闭进行控制。此外，在本实施方式中，设有4个排出口 4a?4d，并与此相对应地设有4个阀芯5a?5d和4个板凸轮1a?10d，但上述数量并不限定于4个，也可以为4个以外的多个或一个。
[0042]如图1a?图1c所示，在本实施方式中，阀壳2由第I壳体21和第2壳体22组合形成。在第I壳体21上设有与作为图2a和图2b所示的第2壳体22的内部空间的空气流路14相连通的吸入口 3，在本实施方式中，在第2壳体22上设有排列成一排的4个喷射管16a?16d，喷射管16a?喷射管16d经由排出口 4a?排出口 4d与空气流路14相连通。自吸入口 3流入的空气在空气流路14中流动并从没有被阀芯5a?阀芯5d的闭塞部7a?闭塞部7d闭塞的任意一个排出口 4a?4d喷射。吸入口 3可以经由例如送气用的管材等与空气泵相连接，另一方面，排出口 4a?排出口 4d可以经由喷射管16a?喷射管16d分别与例如多个不同的污水净化槽相连接。阀壳2的材料并不特别限定，可以使用金属或塑料等。
[0043]如图2a、图2b和图3b所示，在本实施方式中，在空气流路14中设有4个阀芯5a?5d、插入到该4个阀芯5a?5d的通孔9中的凸轮轴6以及与该凸轮轴6相连接并用于驱动凸轮轴6而使其旋转的驱动源17。
[0044]阀芯5a?阀芯5d如图3a所示那样在上下方向上被引导部18和引导部19沿着阀芯5a?阀芯5d的移动方向Pl引导而能够稳定地移动，并如图3b所示那样沿凸轮轴6的轴向(后述的、薄板状的主体部23的厚度方向)被引导部20引导。另外，设于阀芯5a?阀芯5d的一端部侧的闭塞部7a?闭塞部7d分别以与排出口 4a?排出口 4d相对的方式进行位置设定。在本实施方式中，设于阀芯5a?阀芯5d的另一端部侧的板簧8a?板簧8d配置为，当第I壳体21与第2壳体22组合时，位于与闭塞部7a?闭塞部7d相反的一侧的端部81被按压于第I壳体21的内壁而成为压缩状态。因此，板簧8a?板簧8d始终产生用于恢复到平衡状态的弹力，从而始终对闭塞部7a?闭塞部7d向排出口 4a?排出口 4d侧施力。在图3a中，示出了如下状态:阀芯5a被板凸轮1a的顶部Ila向图3a的右方向按压，从而将板簧8a进一步压缩并将排出口 4a打开。
[0045]如图3b所示，阀芯5a?阀芯5d配置在凸轮轴6的轴向上的、使设于阀芯5a?阀芯5d的壁面12a?壁面12d的至少一部分分别与设于凸轮轴6的4个板凸轮1a?1d在凸轮轴6的周向上的一部分处相对那样的位置。由于阀芯5a?阀芯5d配置于这样的位置，因此，通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild与壁面12a?壁面12d相抵接，使闭塞部7a?闭塞部7d向与凸轮轴6相交叉的方向移动，由此能够使排出口 4a?排出口 4d打开。在图3b中，示出了仅有位于图3b的最左侧的板凸轮1a的顶部Ila与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态。因此，在图3b中，示出了仅有位于与设于阀芯5a的闭塞部7a相对的位置的排出口 4a被打开的状态，而其他排出口 4b?排出口 4d为闭塞状态。此外，在图3b中，示出了与阀芯5c组合后的板凸轮1c的顶部Ilc朝向排出口 4c侧的状态，由于板凸轮1b和板凸轮1d的顶部朝向与图3b所示的截面垂直的垂直方向，因此没有图示。
[0046]在图4的(a)?图4的(d)中，示出了本发明的一实施方式的阀芯5的主视下的外形、左视下的外形、后视下的外形以及俯视下的外形。阀芯5包括薄板状的主体部23、设于主体部23的一端部侧的形成为圆板状的形状的闭塞部7、以及设于主体部23的另一端部侧的一对板簧8。在主体部23上设有供凸轮轴6贯穿的通孔9。通孔9在主体部23的中央附近形成为沿着阀芯5的移动方向至少具有与阀芯5的行程相对应的长度的长孔状，以便使阀芯5能够相对于凸轮轴6在与凸轮轴6的轴向交叉的方向上移动。一对板簧8的一端分别与薄板状的主体部23的另一端部侧的端部相连接，主体部23和闭塞部7通过宽度形成为与主体部23的厚度相同大小的连接部24连接起来。在闭塞部7的侧周设有用于嵌入O型环的槽25。在主体部23的另一端部侧设有被第I壳体21的引导部19 (参照图3a)引导的、自主体部23的另一端部侧沿阀芯5的移动方向突出的被引导部26。
[0047]板簧8形成为将矩形的薄板在长度方向的中央附近弯曲而成的、截面形状为日文<字形的形状。板簧8的厚度、弯曲部分的形状并没有特别限定，但从能够利用阀芯5的闭塞部7对排出口 4a?排出口 4d进行适当地开闭的方面考虑，板簧8在没有被施加力的状态下的弯曲部分优选以2mm?5mm的曲率半径和30°?50°左右的角度形成。板簧8的一端与主体部23的在图4中的、上下的两个边的靠另一端部侧的端部27相连接。
[0048]在主体部23中，在靠另一端部侧的端部与通孔9的靠另一端部侧的外周部之间形成有厚壁部28，该厚壁部28用于形成与板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild相抵接的壁面12。厚壁部28自薄板状的主体部23的表面沿凸轮轴6的轴向突出而形成为厚壁。壁面12形成为至少包括朝向如下方向的部分、即与闭塞部7被施力的方向相同的方向或与该被施力的方向构成锐角的方向，由此，通过利用板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild按压厚壁部28，使得闭塞部7向与闭塞部7被板簧8产生的弹力作用的方向相反的方向移动。
[0049]通孔9在本实施方式中形成为长孔状的形状，但只要为凸轮轴6等驱动体能够贯穿的形状和大小，则并不限定于此。另外，在本实施方式中，通孔9以与薄板状的主体部23的俯视面正交的朝向贯穿主体部23地设置，但并不限定于此，通孔9只要形成为以与闭塞部7的在板簧8产生的弹力作用下移动的移动方向相交叉的朝向贯穿主体部23即可。
[0050]在本实施方式中，闭塞部7、板簧8、连接部24以及主体部23形成为一体，因此能够削减零件个数并能够易于制造，由此，能够降低成本。然而，也可以在单独形成闭塞部7、板簧8之后进行组合而形成阀芯5。只要阀芯5的材料是能够得到闭塞部7的密封性和板簧8的期望的弹性的材料，则并不特别限定，能够使用金属、塑料等树脂、或者金属和树脂的组合物等。
[0051]另外，在本实施方式中，以将板簧8用作弹性构件部的情况为例进行了说明。但是，只要弹性构件部是能够对阀芯5的闭塞部7朝向排出口 4a?排出口 4d侧施力的构件，则用于弹性构件部的弹性构件的种类并没有特别限定。例如，如图10和图11所示，作为弹性构件部，也可以使用螺旋弹簧91。螺旋弹簧91的一端支承于阀壳2的内壁，螺旋弹簧91的另一端支承于阀芯5的另一端部侧。螺旋弹簧91和阀芯5既可以一体地形成，也可以单独地形成。在本实施方式中，如图10和图11所示，螺旋弹簧91配置于在阀芯5的另一端部侧形成的被引导部26的周围。在图11中，示出了如下状态:阀芯5a被板凸轮1a的顶部Ila向图11的右方向按压，从而使螺旋弹簧91进一步压缩并使排出口 4a打开。此外，在将螺旋弹簧91用作弹性构件部的情况下，除了板簧8以外，阀芯5和阀壳2能够使用相同的结构。另外，示出了将螺旋弹簧91的设置位置设于阀芯5的另一端部侧的情况，但只要能够将阀芯5的闭塞部7朝向排出口 4a?排出口 4d侧施力，则旋弹簧91的设置位置并不特别限定。对于该点，在使用板簧8的情况下也是同样的。
[0052]接下来，参照图5说明本实施方式的阀构造的对排出口 4a?排出口 4d进行开闭的阀芯5a?阀芯5d的动作。此外，在以下的说明中，说明将板簧8用作弹性构件部的情况，但在使用上述螺旋弹簧91的情况下，阀芯5a?阀芯5d的动作也是同样的，因此省略其说明。在图5中，示出了图1a的C 一 C截面，在图5的(a)中示出了排出口 4a被闭塞后的状态，在图5的(b)中示出了排出口 4a被打开后的状态。此外，图1a的C —C截面的位置相当于图3b中的G — G线所示的位置，由于G — G线没有位于阀芯5a的厚壁部28以外的主体部23和连接部24上，因此，在图5的(a)和图5的(b)中，利用双点划线表示主体部23和连接部24的轮廓。如上所述，板簧8a以始终处于压缩状态的方式构成并始终产生用于恢复至平衡状态的弹力，因此，如图5的(a)所示，在板凸轮1a的顶部IIa朝向图5的(a)的上下方向、左方向那样的不与阀芯5a相接触的方向时，闭塞部7a被向图5的(a)的箭头Pl所示的一侧、即排出口 4a侧施力而将排出口 4a闭塞。另一方面，当利用驱动源17 (参照图3b)来驱动凸轮轴6而使其旋转并成为图5的(b)所示的状态、即板凸轮1a的顶部Ila朝向图5的(b)的右方向的状态时，板凸轮1a的顶部Ila与设于阀芯5a的壁面12a相抵接而使闭塞部7a向与凸轮轴6相交叉的方向上的、图5的(b)中的箭头P2所示的方向移动，从而使闭塞部7a离开排出口 4a而使排出口 4a打开。这样，通过基于板簧8a所产生的弹力的作用和利用凸轮轴6的旋转来使板凸轮1a的顶部Ila按压阀芯5a的作用，能够使闭塞部7a在与凸轮轴6相交叉的方向上往复运动，能够使排出口 4a为打开状态或闭塞状态。
[0053]如上所述，在本实施方式中，构成为，利用板簧8的弹力对闭塞部7施力而将排出口 4闭塞，并利用驱动源17的驱动力使阀芯5向与板簧8的弹力的方向相反的方向移动而使排出口 4打开，但本发明并不限定于这样的结构。参照图6说明本实施方式的阀芯5的另一结构例。在图6中，示出了图1a的C 一 C截面，在图6的(a)中示出了排出口 4a被打开后的状态，在图6的(b)中示出了排出口 4a被闭塞后的状态。此外，与图5的(a)和图5的(b)同样地，在图6的(a)和图6的(b)中，也利用双点划线示出了阀芯5a的主体部23和连接部24的轮廓。在本结构例中，如图6所示，在阀芯5a中插入有凸轮轴6的状态下，在阀芯5a的比凸轮轴6靠闭塞部7a侧的区域设有用于形成壁面12a的厚壁部28。另外，一对板簧8a的位于与闭塞部7a相反的那一侧的端部81分别插入到第I壳体21的内壁与设于第I壳体21的内壁的、截面为L字形的形状的钩部29之间，从而限制整个板簧8a向闭塞部7a侧移动。并且，本结构例中，对板簧8a的形状、阀芯5a的除了板簧8a以外的其他部分的尺寸进行设计，从而如图6的(a)所示，在板凸轮1a的顶部Ila没有与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态下，使得板簧8a成为既没有压缩也没有伸长的大致平衡状态且使排出口 4a成为打开状态。另一方面，在如图6的(b)所示那样的、板凸轮1a的顶部Ila朝向闭塞部7a侧且板凸轮1a的顶部Ila与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态下，板簧8a伸展并使闭塞部7a向排出口 4a侧移动，从而使排出口 4a闭塞。当自图6的(b)所示的状态起成为通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a的顶部Ila不与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态时，在板簧8a的压缩方向的弹力作用下，闭塞部7a离开排出口 4a，从而在使排出口 4a返回到打开状态的同时使板簧8a也返回到大致平衡状态。采用这样的结构，由于板簧8a在除了阀芯5a被板凸轮1a的顶部Ila按压时之外均处于平衡状态，因此，能够延长板簧8a的寿命。
[0054]凸轮轴6如图7所示那样形成为棒状体的形状，在本实施方式中，4个板凸轮1a?1d以与排出口 4a?排出口 4d(参照图3b)的配置间距相同的间距相互空开间隔地设置。板凸轮1a?板凸轮1d形成为板状体的形状并在外周的一部分上具有以比其他部分突出的方式形成的顶部Ila?顶部Ild，在凸轮轴6的侧面由板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild形成有凸状部。
[0055]凸轮轴6的一个端部与驱动源17相连接，从而能被驱动源17驱动而进行旋转。只要驱动源17是能够使凸轮轴6旋转的部件，则没有特别限定，但为了确保排出口 4a?排出口 4d的规定的打开时间,驱动源17优选为以低速进行旋转的同步电动机(synchronousmotor)、相对于以脉冲形态供给的电力的每I个脉冲仅旋转规定的角度的脉冲电动机等。
[0056]如图3b和图7所示，在本实施方式中，凸轮轴6由多个轴零件61构成且构成为将分别与板凸轮1a?板凸轮1d形成为一体的分别的轴零件61在轴向上连结起来。通过设成能够如此连结的结构，在要分支的数量增加时，无需重新制作整个凸轮轴6，仅靠进一步连结与增加数量相对应的数量的轴零件61，就能够增加板凸轮10。轴零件61的连结部的固定方法并不特别限定，既可以通过凿密(如L.* )、拧入等进行固定，也可以是，不将轴零件61相互间固定，而仅将轴零件61沿轴向依次插入，设成如图3b所示那样使前端的轴零件61靠近阀壳2的内壁那样的结构，以不使各个轴零件61在使用中脱落。若采用能够如此使轴零件61分离的方法，则在分支数减少时，无需重新制作凸轮轴6，能够通过将多余的轴零件61分离而缩短凸轮轴6,另外，即使在阀芯5a?阀芯5d中的任意一个阀芯破损而使阀芯5a?阀芯5d的通孔9形成为板凸轮1a?板凸轮1d不能贯穿的形状和大小的情况下，也能够通过将轴零件61分离而更换破损后的阀芯5a?阀芯5d，故此优选。然而，既可以是，凸轮轴6在整体上形成为一体，也可以是，各个板凸轮1a?板凸轮1d在相对于凸轮轴6和轴零件61独立形成之后组装于凸轮轴6或轴零件61。
[0057]在本实施方式中，如图7所示，板凸轮1a?板凸轮1d以使各自的顶部Ila?顶部Ild在凸轮轴6的周向上朝向互不相同的方向(在本实施方式中，每隔90°而朝向不同的方向)的方式设置。通过如此设置，能够通过使凸轮轴6旋转而使在第2壳体22的一个面上排成一列的多个排出口 4a?排出口 4d在各不相同的时刻为打开状态。参照图8和图9说明使用本实施方式的阀构造的多方向性切换阀中的、排出口 4a?排出口 4d的开闭状态的切换。
[0058]在图8的(a)?图8的(d)中，分别不出了图1a的C — C截面、D — D截面、E —E截面以及F — F截面。在图8中，不出了位于图1的C 一 C截面的排出口 4a被打开且其他排出口 4b?排出口 4d被闭塞后的状态。S卩，图8的(a)所示的板凸轮1a的顶部Ila朝向图8的右侧的阀芯5a的壁面12a侧，阀芯5a被向与排出口 4a相反的那一侧按压，从而使闭塞部7a离开排出口 4a而使排出口 4a为打开状态。另一方面，图8的(b)?图8的(d)所示的板凸轮1b?板凸轮1d的顶部Ilb?顶部Ild分别朝向图8的下侧、左侧、上侦1J,阀芯5b?阀芯5d没有被板凸轮1b?板凸轮1d按压,而是被板簧8b?板簧8d所产生的弹力作用，从而使闭塞部7b?闭塞部7d分别闭塞排出口 4b?排出口 4d。
[0059]将凸轮轴6自图8所示的状态起沿逆时针方向旋转90°后的状态表示在图9中，在图9的(a)?图9的(d)中，与图8的(a)?图8的(d)同样地，分别示出了图1a的C —C截面、D — D截面、E — E截面以及F — F截面。在图9所不的状态下，图9的(b)所不的板凸轮1b的顶部Ilb朝向阀芯5b的壁面12b侧，阀芯5b被向与排出口 4b相反的那一侧按压，从而使闭塞部7b离开排出口 4b而使排出口 4b为打开状态。另一方面，图9的(a)、图9的(c)以及图9的(d)所示的板凸轮10a、10c、1d的顶部11a、11c、Ild分别朝向图9的上侧、下侧、左侧，阀芯5a、5c、5d没有被板凸轮10a、10c、1d按压，而是被板簧8a、8c、8d所产生的弹力作用，从而使闭塞部7a、7c、7d分别闭塞排出口 4a、4c、4d。
[0060]之后，当凸轮轴6进一步在图9中沿逆时针方向每旋转90°时，排出口按照排出口4c、排出口 4d的顺序切换为打开状态，其他排出口被闭塞。在本实施方式中，如上所述，板凸轮1a?板凸轮1d以使各自的顶部Ila?顶部Ild的朝向在凸轮轴6的周向上相互相差90°的方式设置，但并不限定于这样的结构，既可以是，板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild以在凸轮轴6的周向上相互相差90°以外的角度设置，也可以是，以使顶部Ila?顶部Ild的一部分顶部或全部顶部均为相同的朝向的方式设置板凸轮1a?板凸轮1cL
[0061]能够简单地制造使用本实施方式的阀构造的多方向性切换阀。首先，将一个轴零件61安装于驱动源17，将该轴零件61插入到阀芯5a的通孔9中。之后，交替地反复进行在轴零件61上连结接长用的轴零件61和将连结起来的轴零件61分别插入到阀芯5b?阀芯5d的作业。接下来，将组成的轴零件61的连结体、即凸轮轴6和阀芯5a?阀芯5d连同驱动源17 —起在阀芯5a?阀芯5d的外周部被设于第2壳体22的引导部18 (参照图3a)和引导部20 (参照图3b)引导的情况下设于第2壳体22，利用螺纹件等将驱动源17固定于第2壳体22。然后，若利用螺纹件等将第I壳体21固定于第2壳体22，则完成了使用本实施方式的阀构造的多方向性切换阀。此外，如上所述，仅靠将第I壳体21固定于第2壳体22，就能够压缩板簧8a?板簧8d，能够利用由此产生的弹力始终对闭塞部7a?闭塞部7d向排出口 4a?排出口 4d侧施力而使排出口 4a?排出口 4d为闭塞状态。
[0062]如上所述，采用本发明，在阀芯的一端部设有用于使排出口闭塞的闭塞部，在阀芯的另一端部设有用于产生使闭塞部移动的弹力的弹性构件部，并且，在侧面设有凸状部的驱动体以与闭塞部在弹性构件部的弹力作用下移动的移动方向相交叉的朝向插入到设置在阀芯上的通孔中，因此，通过基于弹性构件部所产生的弹力的作用和利用驱动体的旋转来使凸状部按压阀芯的作用，能够使闭塞部在与驱动体相交叉的方向上往复运动。因此，只要将驱动体插入到多个阀芯的通孔中，就能够利用一个驱动源来使多个闭塞部移动，由此能够使例如以沿着驱动体的方式排列设置的多个排出口为打开状态或闭塞状态。因而，与以往技术相比，能够减少在与排出口相对应地设置阀芯时的成本。同样地，即使在存在较多的排出口的情况下，也能够在不造成成本上升、尺寸肥大化的前提下仅靠增加阀芯和设于驱动体的凸状部来使流体向较多的排出口分支。另外，由于不必将闭塞部和弹性构件部隔着排出口组装，因此能够以低成本进行制造，并且，通过一体地形成闭塞部和弹性构件部，能够谋求削减零件个数、简化工序而进一步实现降低成本。
[0063]附图标记说明
[0064]1、多方向性切换阀；2、阀壳；3、吸入口 ；4、4a?4d、排出口 ；5、5a?5d、阀芯；6、凸轮轴；7、7a?7d、闭塞部；8、8a?8d、板簧；9、通孔；10、1a?1cU板凸轮；ll、lla?IlcU板凸轮的顶部；12、12a?12d、壁面；14、空气流路；16、16a?16d、喷射管；17、驱动源；21、第I壳体；22、第2壳体；28、厚壁部；61、轴零件；91、螺旋弹簧。
【权利要求】
1.一种阀构造，该阀构造包括:阀壳，在该阀壳上设有供流体流入的吸入口和供该流体流出的排出口 ；阀芯，其以用于对上述排出口进行开闭的方式设置；以及驱动体，其以用于驱动该阀芯的方式设置，其特征在于， 在上述阀芯的一端部侧设有以闭塞上述排出口的方式与上述排出口相对地配置的闭塞部，在上述阀芯的另一端部侧设有弹性构件部，该弹性构件部支承于上述阀壳的内壁的与上述排出口相对的部分，用于以将上述排出口打开或闭塞的方式产生使上述闭塞部移动的弹力，在上述阀芯上还设有在与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相交叉的方向上贯穿上述阀芯的通孔， 上述驱动体形成为在侧面设有凸状部的棒状体的形状，并插入到上述阀芯的上述通孔中， 通过上述驱动体的旋转而使上述凸状部与上述阀芯相抵接，使上述闭塞部向与上述驱动体相交叉的方向移动，而对上述排出口的开闭进行控制。
2.根据权利要求1所述的阀构造，其中， 上述阀芯通过一体地形成上述闭塞部和上述弹性构件部而构成。
3.根据权利要求1或2所述的阀构造，其中， 上述弹性构件部构成为以将上述排出口闭塞的方式产生用于使上述闭塞部移动的弹力， 通过使上述凸状部与上述阀芯相抵接，从而使上述闭塞部离开上述排出口而打开上述排出口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀构造，其中， 在上述阀芯的一部分上形成壁面，该壁面至少包括朝向如下方向的部分、即与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相同的方向或与该移动方向构成锐角的方向， 对于在板状体的形状的外周上具有以比其他部分突出的方式形成的顶部的板凸轮，该板凸轮的该顶部设置为上述驱动体的上述凸状部，在上述驱动体的规定的旋转角中，上述板凸轮的上述顶部与上述壁面相抵接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀构造，其中， 上述弹性构件部包括截面形状为日文 < 字形的一对板簧，该一对板簧的与上述闭塞部相反的那一侧的端部支承于上述阀壳的内壁。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的阀构造，其中， 上述弹性构件部包括螺旋弹簧，上述螺旋弹簧的一端支承于上述阀壳的内壁，上述螺旋弹簧的另一端支承于上述阀芯的上述另一端部侧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀构造，其中， 该阀构造应用于用于使自空气泵输送过来的空气向多个配管分支的分支阀。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的阀构造，其中， 空气泵与上述吸入口相连接，上述排出口与污水净化槽相连接。
【文档编号】F16K11/22GK104373635SQ201410395186
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】森下知幸, 川崎望 申请人:株式会社泰可诺高槻