旋转式阀装置的制造方法_4

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的压力差(上述压力差ΛΡ1或者ΛΡ2)乘以阀部件30中的受到密闭空间G内的流体压力的位置的俯视面积(上述俯视面积SI或者S2)而得到的。由背压室H内的流体压力对阀部件30作用的力F2是通过将背压室H内的流体压力与阀室B内的流体压力之间的压力差(上述压力差ΛΡ1或者ΛΡ2)乘以阀部件30中的受到背压室H内的流体压力的位置的俯视面积(上述俯视面积SHl或者SH2)而得到的。并且,以下将朝阀座面推压阀部件30的朝向设为正。
[0138](事例1:在密闭空间最大结构中,密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力高的情况)
[0139]如图6(a)、(b)所示,在密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力高的情况下,密封圈38被推压于阀部件30的圆柱部31的圆柱部台阶面31c。因此,在大径圆柱部分31b (即,俯视面积SHl)的位置施加背压室H内的流体压力。因此,由密闭空间G内的流体压力对阀部件30作用的力Fl成为:
[0140]Fl = ( - ΔΡ1) XSl =— 1155 [N]…(2 — I),
[0141]由背压室H内的流体压力对阀部件30作用的力F2成为:
[0142]F2 = APIXSHI = 1140 [N] — (2 — 2)。
[0143]因此,通过上述算式,对阀部件30作用如下的力:
[0144]F = F1+F2 =- 15 [N],
[0145]也就是说,以使阀部件30从阀座面22a浮起的方式作用有15 [N]的力。在该情况下,需要利用螺旋弹簧63以至少超过15[N]的力朝向阀座面22a推压阀部件30。
[0146](事例2:在密闭空间最小结构中,密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力高的情况)
[0147]如图7(a)、(b)所示,在事例2中,也与事例I相同,在大径圆柱部分31b (即,俯视面积SHl)的位置施加背压室H内的流体压力。因此,由密闭空间G内的流体压力对阀部件30作用的力Fl成为:
[0148]Fl = ( — ΔΡ1) XS2 =— 750 [N]…(2 — 3),
[0149]由背压室H内的流体压力对阀部件30作用的力F2成为:
[0150]F2 = APIXSHI = 1140 [N] — (2 — 4)。
[0151]因此,通过上述算式,对阀部件30作用如下的力:
[0152]F = F1+F2 = 390 [N],
[0153]也就是说,以将阀部件30推压于阀座面22a的方式作用有390[N]的力。在该情况下,即使不利用螺旋弹簧63朝向阀座面22a推压阀部件30,阀部件30也不会从阀座面22a浮起。
[0154](事例3:在密闭空间最大结构中,密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况)
[0155]如图8 (a)、(b)所示,在密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况下,密封圈38被推压于阀主体10的阀部件支承部15的支承部台阶面15c。因此,在小径圆柱部分31a(即,俯视面积SH2)的位置施加背压室H内的流体压力。因此,由密闭空间G内的流体压力对阀部件30作用的力Fl成为:
[0156]Fl = ( — ΔΡ2) XSl = 1155 [N]…(2 — 5),
[0157]由背压室H内的流体压力对阀部件30作用的力F2成为:
[0158]F2 = AP2XSH2 =— 763[N]...(2 — 6)。
[0159]因此,通过上述算式,对阀部件30作用如下的力:
[0160]F = F1+F2 = 392 [N]
[0161]也就是说,以将阀部件30推压于阀座面22a的方式作用有392[N]的力。在该情况下,即使不利用螺旋弹簧63朝向阀座面22a推压阀部件30,阀部件30也不会从阀座面22a浮起。
[0162](事例4:在密闭空间最小结构中,密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况)
[0163]如图9(a)、(b)所示,在事例4中,也与事例3相同,在小径圆柱部分31a(即,俯视面积SH2)的位置施加背压室H内的流体压力。因此,由密闭空间G内的流体压力对阀部件30作用的力Fl成为:
[0164]Fl = ( — ΔΡ2) XS2 = 750 [N]…(2 — 7),
[0165]由背压室H内的流体压力对阀部件30作用的力F2成为:
[0166]F2 = Δ P2 X SH2 = — 763 [N]…(2 — 8)。
[0167]因此,通过上述算式,对阀部件30作用如下的力:
[0168]F = F1+F2 =- 13 [N],
[0169]也就是说,以使阀部件30从阀座面22a浮起的方式作用有13[N]的力。在该情况下,需要利用螺旋弹簧63以至少超过13[N]的力朝向阀座面22a推压阀部件30。
[0170]上述的事例I?4中,在事例I中,阀部件30从阀座面22a浮起的力变得最大。因此,为了在事例I?4中任一情况下阀部件30都不会从阀座面22a浮起,在作为最差事例的事例I中,使阀部件30不从阀座面22a浮起即可。也就是说,螺旋弹簧63所产生的朝向阀座面22a推压阀部件30的力FS设定为至少超过在事例I中使阀部件30浮起的力亦即15[N]即可。而且,通过切换背压室H的流体压力与阀室B的流体压力之间的关系,来使阀部件30中的受到背压室H的流体压力的俯视面积发生变化。具体而言,阀室B的流体压力比背压室H的流体压力高时的上述俯视面积为SH2,阀室B的流体压力比背压室H的流体压力低时的上述俯视面积为SH1,SH2比SHl小。由此,该螺旋弹簧63所设定的力相比以往的结构而较小。
[0171]如上所述,在二通阀I中,在密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力高的情况下,密封圈38被推压于阀部件30的圆柱部31的圆柱部台阶面31c。因此,在大径圆柱部分31b (即,俯视面积SHl)的位置施加背压室H内的流体压力。并且,在密闭空间G内以及背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况下,密封圈38被推压于阀主体10的阀部件支承部15的支承部台阶面15c。因此,在小径圆柱部分31a(即,俯视面积SH2)的位置施加背压室H内的流体压力。
[0172]也就是说,二通阀I构成为,背压室H的流体压力比阀室B的流体压力低时的阀部件30中的受到背压室H的流体压力的俯视面积为SH2,背压室H的流体压力比阀室B的流体压力高时的上述俯视面积为SH1,SH2比SHl小。并且,在阀主体10与阀部件30之间,设有对它们之间进行密封的环状的密封圈38,并构成为,当背压室H的流体压力比阀室B的流体压力高时密封圈38被推压于阀部件30,并且当背压室H的流体压力比阀室B的流体压力低时密封圈38被推压于阀主体10。
[0173]如上所述,本实施方式的二通阀I具备:在内侧设有空间Q的阀主体10 ;具有面向空间Q的平面状的阀座面22a、和在该阀座面22a开口的第一阀口 Pl及第二阀口 P2的阀座部20 ;以能够滑动旋转地重叠于阀座面22a的方式配置在空间Q内、且通过旋转来切换与停止位置对应地决定的第一阀口 Pl及第二阀口 P2的连通关系的阀部件30 ;以及朝向阀座面22a推压阀部件30的螺旋弹簧63。并且,阀部件30具有:能够绕轴心旋转地支承于阀主体10的圆柱部31 ;以及与圆柱部31的一端相连、且与阀部件30的停止位置对应地开闭第一阀口 Pl及第二阀口 P2的阀芯部33。通过由阀部件30划分空间Q,而阀主体10具有形成于圆柱部31的一端侧且容纳阀芯部33的阀室B、和形成于圆柱部31的另一端侧的背压室H。阀部件30具有连接第一阀口 Pl及第二阀口 P2和背压室H的均压路36。圆柱部31具有:以一端面面向背压室H的方式配置的小径圆柱部分31a;与该小径圆柱部分31a的另一端面同轴地相连的大径圆柱部分31b ;以及形成于小径圆柱部分31a的外周面31al与大径圆柱部分31b的外周面31bl之间的圆柱部台阶面31c。阀主体10具有阀部件支承部15,该阀部件支承部15设有:供小径圆柱部分31a能够旋转地嵌合的小径孔部15a ;供大径圆柱部分31b能够旋转地嵌合的大径孔部15b ;以及形成于小径孔部15a的内周面15al与大径孔部15b的内周面15bl之间的支承部台阶面15c。而且,在由小径圆柱部分31a的外周面31al、圆柱部台阶面31c、大径孔部15b的内周面15bl以及支承部台阶面15c围起的密封空间R内,设有对小径圆柱部分31a的外周面31al与大径孔部15b的内周面15bl之间进行密封的环状的密封圈38。
[0174]以上,根据本实施方式,能够绕轴心旋转地支承于阀主体10的圆柱部31具有:以一端面面向背压室H的方式配置的小径圆柱部分31a ;与该小径圆柱部分31a的另一端面同轴地相连的大径圆柱部分31b ;以及形成于小径圆柱部分31a的外周面31al与大径圆柱部分31b的外周面31bl之间的圆柱部台阶面31c。并且,阀主体10具有阀部件支承部15,该阀部件支承部15设有:将圆柱部31的小径圆柱部分31a嵌合为能够旋转的小径孔部15a ;将圆柱部31的大径圆柱部分31b嵌合为能够旋转的大径孔部15b ;以及形成于小径孔部15a的内周面15al与大径孔部15b的内周面15bl之间的支承部台阶面15c。而且,在由圆柱部31的小径圆柱部分31a的外周面31al、圆柱部台阶面31c、阀主体10的阀部件支承部15的大径孔部15b的内周面15bl以及支承部台阶面15c围起的密封空间R内,设有对小径圆柱部分31a的外周面31al与大径孔部15b的内周面15bl之间进行密封的环状的密封圈38。这样的话,在密封圈38的圆柱部台阶面31c侧的位置施加有阀室B内的流体压力,在密封圈38的支承部台阶面15c侧的位置施加有背压室H内的流体压力。因此,在背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力高的情况下,由背压室H内的流体压力将密封圈38推压于圆柱部台阶面31c,而在阀部件30中的在俯视情况下在比大径圆柱部分31b的外径靠内侧的位置施加背压室H内的流体压力。并且,在背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况下,由阀室B内的流体压力将密封圈38推压于支承部台阶面15c,而在阀部件30中的在俯视情况下比小径圆柱部分31a的外径靠内侧的位置施加背压室H内的流体压力。也就是说,在背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况下,当由背压室H内的流体压力对阀部件30作用使之从阀座面22a浮起的力时,由于阀部件30中的受到背压室H内的流体压力的位置的面积变小,所以能够缩小使阀部件30从阀座面22a浮起的力。由此,能够缩小螺旋弹簧63所产生的朝向阀座面22a推压阀部件30的力,从而能够抑制将阀部件30推压于阀座面22a的力。
[0175]并且,二通阀I构成为,背压室H的流体压力比阀室B的流体压力低时的阀部件30中的受到背压室H的流体压力的俯视面积为SH2,背压室H的流体压力比阀室B的流体压力高时的俯视面积为SH1,SH2比SHl小。这样的话,在背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况下,当由背压室H内的流体压力对阀部件30作用使之从阀座面22a浮起的力时,由于阀部件30中的受到背压室H内的流体压力的位置的面积(即,俯视面积)变小,所以能够缩小使阀部件30从阀座面22a浮起的力。由此,能够缩小螺旋弹簧63所产生的朝向阀座面22a推压阀部件30的力,从而能够抑制将阀部件30推压于阀座面22a的力。
[0176]并且,在二通阀I的阀主体10与阀部件30之间,设有对它们之间进行密封的环状的密封圈38。而且构成为,当背压室H的流体压力比阀室B的流体压力高时密封圈38被推压于阀部件30,并且当背压室H的流体压力比阀室B的流体压力低时密封圈38被推压于阀主体10。这样的话,对于对阀主体10与阀部件30之间进行密封的环状的密封圈38而言,在其一部分的面(支承部台阶面15c侧的位置)施加有背压室H的流体压力,并且在另外一部分的面(圆柱部台阶面31c侧的位置)施加有阀室B的流体压力。而且,若当背压室H的流体压力比阀室B的流体压力高时密封圈38被推压于阀部件30,则在密封圈38的一部分的面的俯视面积施加的背压室H的流体压力也施加于阀部件30。并且,若当背压室H的流体压力比阀室B的流体压力低时密封圈38被推压于阀主体10,则在密封圈38的另外一部分的面施加的阀室B的流体压力也施加于阀主体10。也就是说构成为,背压室H的流体压力比阀室B的流体压力低时的阀部件30中的受到背压室H的流体压力的俯视面积为SH2 (即,直接或者通过密封部件而间接地受到力的俯视面积),背压室H的流体压力比阀室B的流体压力高时的上述俯视面积为SH1,SH2比SHl小。这样,在背压室H内的流体压力比阀室B内的流体压力低的情况下,当由背压室H内的流体压力对阀部件30作用使之从阀座面22a浮起的力时,由于阀部件30中的受到背压室H内的流体压力的位置的面积(即,俯视面积)变小,所以能够缩小使阀部件30从阀座面22a浮起的力。由此,能够缩小螺旋弹簧63所产生的朝向阀座面22a推压阀部件30的力,从而能够抑制将阀部件30推压于阀座面22a的力。
[0177](第二实施方式)
[0178]以下,对于作为本发明的旋转式阀装置的第二实施方式的流路切换阀,参照图10、图11对结构进行说明,并且参照图12?图17对动作进行说明。
[0179]图10是本发明的第二实施方式的流路切换阀的纵剖视图。图11是沿着图10的X — X线的剖视图,(a)表示阀部件处于第一停止位置的状态,(b)表示阀部件处于第二停止位置的状态。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图11中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
[0180]第二实施方式的流路切换阀(各图中,以符号IA表示)例如是配设于流体的流动方向发生变化的回路、且用于切换流体的流动方向等的四通切换阀。
[0181]如图10、图11所示,本实施方式的流路切换阀IA具有阀主体10、阀座部20A、阀部件30A、密封圈38、旋转轴部40、旋转驱动部50以及螺旋弹簧63。本实施方式的流路切换阀IA除具有阀座部20A以及阀部件30A来代替上述的第一实施方式的二通阀I中的阀座部20以及阀部件30以外,是与上述的第一实施方式的二通阀相同的结构。因而,在以下的说明中,对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略说明。
[0182]阀座部20A具有:以堵塞阀主体10的第一部分11的图中下方的另一端部的方式与该第一部分11 一体地设置的阀座部主体21 ;以及固定地重叠于阀座部主体21的朝向空间Q侧的平面上的薄板部件22。
[0183]并且,阀座部20A设有作为以贯通阀座部主体21以及薄板部件22的方式设置的多个阀口的第一固定口 E1、第二固定口 E2、第一切换口 Cl、以及第二切换口 C2。在本实施方式中,在从与阀座面22a正交的方向俯视情况下,第一固定口 El配置为与圆形贯通孔13的轴L重叠,第二固定口 E2、第一切换口 Cl以及第二切换口 C2配置在以轴L为中心的圆周上(包括大概在圆周上)。阀座部20A的阀座部主体21以及薄板部件22除开设的口以外是与上述的第一实施方式相同的结构。
[0184]阀部件30A—体地具有:圆柱部31 ;以及设于圆柱部31的图中下方的端部(即,圆柱部31的一端)的阀芯部33A。阀部件30A容纳于阀主体10内的空间Q。圆柱部31是与上述的第一实施方式相同的结构。也就是说,本实施方式的圆柱部31以及阀主体10的阀部件支承部15是与图2所示的上述的第一实施方式相同的结构。
[0185]阀芯部33A形成为沿圆柱部31的径向突出的俯视呈圆形状,配置在阀主体10的内侧空间Ila内。在本实施方式中,阀芯部33A与圆柱部31的一端一体地相连地设置。当然,除该结构以外,阀芯部33A也可以与圆柱部31相独立地形成,并且经由连接部件等与圆柱部31的一端相连地设置。阀芯部33A的下端面33a形成为平面状,能够滑动旋转地紧密重叠于阀座部20A的阀座面22a。在阀芯部33A的下端面33a设有向该阀芯部33A内侧扩展的密闭连通路34A以及开放连通路35。
[0186]密闭连通路34A以在与阀座面22a之间形成密闭空间Gl的方式从中央部分沿径向延伸地设于阀芯部33A的下端面33a。在本实施方式中,在从轴L方向观察的俯视情况下,密闭连通路34A形成为带状(包括大致带状),其在圆柱部31的外侧具有朝向一个方向延伸的延伸部分340。
[0187]开放连通路35设为,在阀芯部33A的下端面33a形成包围密闭连通路34A的大致C字形状的空间G2。在阀
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