流路切换阀的制作方法
【专利摘要】在本发明涉及的流路切换阀中，构成壳体的基座和定子通过定子位置调整构件连接。定子位置调整构件是与基座和定子的外形具有相同内径的环状的构件，其内周面的上部和下部的圆周方向上设置有分别互为反向的螺纹。在基座的外周面上部和定子的外壁构件的外周面下部的圆周方向上分别设置有与定子位置调整构件的内周面的螺纹螺合的螺纹。使定子位置调整构件旋转时，基座与定子由于互为反向设置的螺纹的作用，朝向相互分离的方向或者接近的方向移动。
【专利说明】流路切换阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及液相色谱仪等分析装置中使用的流路切换阀，特别涉及具备转子、通过使转子旋转，使各端口之间的连接切换的旋转式切换阀。所述转子具有多个流路连接端口的定子，以及具有与定子紧贴的面、并在该面上使定子的端口之间导通用的切换槽。
【背景技术】
[0002]例如在高速液相色谱仪中，有必要对在移动相的高压送液条件下连接的流路进行切换。作为这种高压力条件下使用流路切换阀，可以例举旋转式切换阀，该旋转式切换阀具备:具有多个用于与流路连接的端口的定子；以及具有与定子紧贴的面、并在该面上具有使定子的两个端口之间导通用的切换槽的转子(参照专利文献I)。旋转式切换阀，通过一边使定子与转子的相互的平面紧贴、一边使转子旋转，进行导通用端口的切换，使连接的流路进行切换。
[0003]旋转式切换阀结构的一个例子如图4所示。
[0004]该切换阀多个螺钉44固定构成壳体的下部的圆筒形的基座42和构成壳体上部的定子40。定子40的上表面设置有多个使流路连接用的端口 46。各端口 46与成为壳体内的上侧平面的定子40下表面41相通。基座42内部容纳有转子10。转子10的定子40侧的平面上设置有多个使定子40的多个端口 46之间导通用的切换槽14。转子10的定子40侧的平面与定子40的下表面41紧贴着。
[0005]转子10被转子保持部8保持，转子保持部8设置在传动轴12的顶端。传动轴12贯穿基座42的中心部的孔伸出至外部。基座42的外部设置有使传动轴12旋转的旋转机构(图示省略)。通过传动轴12的旋转,转子保持部8发生旋转,随着转子保持部8的旋转，转子10发生旋转。由于转子10的旋转，切换槽14的位置发生变化，被连接的定子40的端口 46被切换。
[0006]基座42内的下部配置有抑制传动轴12偏移用的环状的轴承20。转子保持部8的外周面和基座42的内周面之间插入有抑制转子保持部8的旋转发生偏移的轴承22。弹簧18以被压缩的状态插入转子保持部8和轴承20之间。转子保持部8由于弹簧18的弹力而被朝向定子40侧施压，由此转子10被压着至定子40的下表面。由此，提高了转子10和定子40之间的液密性，防止从转子10的切换槽14发生漏液。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:特开平1-307575号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]作为旋转式切换阀的材质，一般来说，转子采用树脂等的柔软的素材，定子采用不锈钢等比转子更硬的素材。如图4的例子所示，转子在由于弹簧的弹力而被压着至定子侧的状态下旋转，因此在长时间使用流路切换阀后，与定子接触的转子的平面会发生磨损。其结果，转子的与定子接触的平面的平坦性受损，会发生为使转子发生旋转的扭矩的增大，或者从转子的切换槽发生液体泄漏，又或者在转子的磨损部分残留有液体导致发生交叉污染等问题。另外，由于转子磨耗，导致转子产生磨屑，该磨屑与切换槽流动的液体一起流动，被导入至在切换阀的后续上连接的分析柱上，成为分析柱劣化的原因。
[0012]为了防止转子的磨损，也有将硬质素材的陶瓷作为转子的材质的情况。在这种情况下，虽然不会由于转子的磨损发生铁屑，为了提高与定子之间的密封性，有必要使定子与转子的相互接触平面的表面的粗糙度更细、平整度为高精度。但是，在这样通过强力使平面和平面压着时，会产生被称为所谓结合的镜面接着现象，存在有损转子的旋转动作的光滑度的问题。
[0013]因此，转子的材质为树脂的情况非常普遍。虽然由树脂组成的转子和定子之间的液密性会由于加强了转子对于定子的压力而得以提高，但是通过强力将转子压着在定子上时，转子发生旋转时的转子的磨损会变得严重，存在切换阀的寿命变短的问题。在高送液压力的条件下使用切换阀时，要求转子和定子之间具有高液密性，有必要使转子相对于定子强力压着。另一方面，在送液圧力不高等情况下，根据用途不要求转子和定子之间具有高液密性的情况下，也存在不需要转子用如此强力对于定子进行压着的情况。
[0014]但是，以往的旋转式切换阀，转子对于定子的压力为不能够改变的情况较多。另夕卜，虽然也能够通过调整在比基座更为下方设置的螺杆的旋入量，使转子对于定子的压力可以变化，但是在切换阀设置在分析装置上的状态下，却不能够对螺杆的旋入量进行调整，为了使转子对于定子的压力进行调整，有必要进行将切换阀从分析装置卸下等繁琐的作业。
[0015]因此，本发明的目的是:使转子对于定子的压力的调整，能够在无需将切换阀从分析装置卸下的情况下容易地进行。
[0016]解决课题的手段
[0017]本发明涉及的流路切换阀具有:基座，其构成壳体的下部、在外周表面上部的圆周方向上设置有螺纹；定子，其构成壳体的上部，其上表面具有连接流路用的多个端口，端口与壳体内的作为上侧平面的面连通，以相对于基座在与上侧平面相同的平面内不发生旋转的方式被固定；转子，其被容纳在壳体内，具有与壳体内的上侧平面接触的平面，该平面上设置有成为与定子的多个端口之间导通用的流路的切换槽；转子旋转机构，其保持着转子、使转子发生旋转；弹性构件，其以压缩状态被插入基座和转子之间，通过弹力使转子向壳体内的上侧平面侧施压；以及定子位置调整构件，其是在内周面下部设置与基座的外周表面上设置的螺纹螺合的螺纹的环状的构件，安装在基座的外周表面、连接基座和定子，并通过旋转使定子相对于基座发生相对地上下移动。
[0018]发明效果
[0019]本发明的流路切换阀由于具有定子位置调整构件，所以能够仅通过使安装在基座的外周表面的定子位置调整构件旋转而使定子的高度发生位移。在构成壳体下部的基座的外周表面上部的圆周方向上设置有螺纹，所述定子位置调整构件是在内周面下部设置与基座的外周表面上设置的螺纹螺合的螺纹的环状构件，其上部以定子自由旋转的方式保持定子，并安装在基座的外周表面，通过旋转使定子相对于基座发生相对的上下移动。由于随着定子的高度的位移，转子的高度也发生位移，所以通过定子位置调整构件的旋转，基座与转子之间被插入的弹性构件的冲程发生改变，转子对于壳体内的上侧平面的压力能够发生改变。因此，仅通过使壳体的外周面的定子位置调整构件发生旋转，就能够容易地调整将转子压着于定子的力。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示流路切换阀的一实施例的结构的截面图。
[0021 ] 图2是表示流路切换阀的其他实施例的结构的截面图。
[0022]图3是表示流路切换阀的又一其他实施例的结构的截面图。
[0023]图4是表示以往的流路切换阀的结构的一例的截面图。
【具体实施方式】
[0024]作为本发明的优选实施方式，定子的外周表面下部设置有与基座的外周表面上部设置的螺纹为反向的螺纹，定子位置调整构件可以例举为:内周面上部设置有与定子的外周表面下部设置的螺纹螺合的螺纹的、安装于基座及定子的外周表面的、通过旋转使基座与定子相互分离或者接近的构件。
[0025]另外，作为其他的优选实施方式，定子位置调整构件的形态可以例举为:具备将定子的上表面的一部分从上方按压的定子按压部，通过旋转使部按压构件相对于基座上下移动，从而使由于转子而被朝向上方向按压的定子的高度相对于基座发生相对地上下移动的构件。该实施方式中，定子位置调整构件的内周面上没有必要设置两种螺纹，定子的外周面上也没有必要设置螺纹，所以结构变得简单了。另外，将定子位置调整构件安装在壳体上时，螺纹的螺合作业变简单了。
[0026]另外，优选为基座的一部分与定子的一部分在定子位置调整构件的旋转方向上相互卡合，防止基座和定子的相互相对的旋转。那样的话，就没有必要在使定子位置调整构件旋转时按住转动时按压定子，以使定子不发生旋转，就能够容易地进行转子对于定子的压力的调整作业。
[0027]以下，参照附图对流路切换阀的实施例进行说明。
[0028]图1表示的是旋转式切换阀的一实施例的结构的截面图。
[0029]该流路切换阀的壳体的上部和下部分离。壳体下部由基座2构成。基座2固定于液相色谱仪等分析装置、并构成壳体的底部及侧壁下部。壳体的上部由定子4构成。定子4在构成壳体的上盖部的同时，具有构成侧壁上部的外壁构件6。基座2和定子4通过后述的定子位置调整构件24连接。
[0030]定子4的上表面上设置有用于与流路连接的多个端口 16。端口 16伸出至相当于壳体的内壁上表面的定子4的下表面5。定子4的下表面5为平面。
[0031]传动轴12贯通基座的中心部2。壳体内部的传动轴12的前端设置有转子保持部8，转子保持部8上保持有转子10。与定子4的下表面5相对的转子10的上表面上设置有使与下表面5连通的端口 16之间导通用的切换槽14。
[0032]基座2的外部设置有使传动轴12旋转的旋转机构(图示省略)。通过传动轴12的旋转，转子保持部8发生旋转，随着转子保持部8的旋转，转子10发生旋转。由于转子10的旋转，切换槽14的位置发生变化，导通的端口 16的组合被切换。
[0033]基座2内的下部配置有抑制传动轴12偏移用的环状的轴承20。转子保持部8的外周面和外壁构件6的内周面之间插入有抑制转子保持部8的旋转发生偏移的轴承22。作为弹性构件的弹簧18以被压缩的状态插入转子保持部8和轴承20之间。作为弹簧18，能够采用线圈弹簧和盘簧。转子保持部8由于弹簧18的弹力而被朝向定子4侧施压，由此转子10被压至定子4的下表面5。由此，提高了转子10的上表面和定子4的下表面5之间的液密性，防止了从转子10的切换槽14发生漏液。
[0034]如前所述，基座2和定子4通过定子位置调整构件24连接。定子位置调整构件24是与基座2和定子4的外形具有相同内径的环状的构件，在其内周面的上部和下部的圆周方向上设置有分别为互为反向的螺纹。在基座2的外周面上部26和定子4的外壁构件6的外周面下部28的圆周方向上分别设置有与定子位置调整构件24的内周面的螺纹螺合的螺纹。
[0035]使定子位置调整构件24旋转时，基座2与定子4由于互为反向设置的螺纹的作用，朝向相互分离的方向或者接近的方向移动。即，使定子位置调整构件24向一个方向旋转时，定子4朝向从基座2离开的方向移动，使定子位置调整构件24朝向与此相反的方向旋转时，定子4朝向接近基座2的方向移动。
[0036]基座2和定子4的相对面的各自的面上形成有相互卡合的配合部(凹凸形状)，以定子4的旋转中心相对于基座2不产生的偏移的方式形成。另外，基座2和定子4的相对面上设置有作为防止相互间相对的旋转用的机构的平行销29a、以及插入该平行销29a的插入孔2%，其为相互之间能够上下移动，但不能发生旋转的形式。由此，定子4不会随着定子位置调整构件24的旋转而发生旋转、仅发生上下移动。另外，平行销29a和孔29b也可以设置为几个。
[0037]一旦定子4相对于基座2发生相对位置变化，则在转子保持部8和轴承20之间插入的弹簧18的冲程发生变化，转子10对于定子4的下表面5的压力发生变化。因此，通过使定子位置调整构件24发生旋转，能够容易地使转子10对于定子4的下表面5的压力发生改变。
[0038]也可以贴上表示定子位置调整构件24相对于基座2或者定子4的旋转位置的标签。由此，转子10对于定子4的压力的调整作业变得容易。
[0039]另外，定子位置调整构件24位于的壳体的位置越高，则在将流量切换阀安装于装置上的状态下，更容易使弹簧18对于转子10的施压力发生改变。图2表示的是将定子位置调整构件24配置在比图1的实施例更高位置的实施例的截面图。
[0040]在图2的实施例中，基座2a构成了壳体的底部和侧壁部，上表面具有端口 16a的定子4a构成壳体的上盖部。基座2a和定子4a由与图1的实施例一样的定子位置调整构件24连接。在基座2a的侧壁部外周面的上部30和定子4a的外周面32的圆周方向上设置有与定子位置调整构件24的内周面上设置的螺纹螺合的螺纹。与图1实施例一样，基座2a和定子4a的相对面的各自的面上形成有相互卡合的配合部(凹凸形状)，以定子4a的旋转中心相对于基座2a不产生的偏移的方式形成。另外，基座2a和定子4a的相对面上设置有平行销33a、以及插入该平行销33a的插入孔33b，其为虽然相互之间能够上下移动，但不能发生旋转的形式。由此，定子4a不会随着定子位置调整构件24的旋转而发生旋转、仅进行上下移动。
[0041 ] 通过使定子位置调整构件24旋转，定子4a朝向与基座2a分离的方向或者接近基座2a的方向移动。由于定子位置调整构件24配置在壳体的外周的最上部，所以即使是在该流路切换阀保持设置于分析装置的状态下，也能够容易地使转子保持部8和轴承20之间插入的弹簧18的冲程发生变化，从而使转子10对于定子4a的下表面5a的压力发生改变。
[0042]也可以贴上表示定子位置调整构件24相对于基座2a或者定子4a的旋转位置的标签。由此，转子10对于定子4a的压力的调整作业变得容易。
[0043]图3表示的是流路切换阀的其他实施例的截面图。
[0044]在该实施例的流路切换阀中，基座2b构成壳体的底部及侧壁部，上表面具有端口16b的定子4b构成壳体的上盖部。基座2b和定子4b通过与图1和图2的实施例中的定子位置调整构件24不同的定子位置调整构件34连接。定子位置调整构件34是截面为L字型的构件，其上端部具备按压定子4b的上表面边缘部用的定子按压部35。定子位置调整构件34的内周面的下部沿周方向设置有螺纹，基座2b的外周面上部36沿周方向设置有与定子位置调整构件34的内周面的螺纹螺合的螺纹。
[0045]定子4b的外周面上没有设置螺纹，定子4b仅通过定子位置调整构件34的定子按压部35按压其上表面边缘部。定子位置调整构件34通过旋转沿基座2b的周面上下移动。定子4b的下表面5b由于弹簧18的弹力而被转子10压着，由此，该定子4b —直被朝向上方向按压。因此，定子位置调整构件34通过旋转而进行上下移动，与此同时定子4b进行上下移动。
[0046]另外，该实施例中也是，基座2b和定子4b的相对面的各自的面上形成有相互卡合的配合部(凹凸形状)，以定子4b的旋转中心相对于基座2b不产生的偏移的方式形成。另夕卜，基座2b和定子4b的相对面上设置有平行销37a、以及插入该平行销37a的插入孔37b，其为虽然相互之间能够上下移动，但不能发生旋转的形式。由此，定子4b不会随着定子位置调整构件24的旋转而发生旋转、仅进行上下移动。
[0047]在上述实施例中，通过使定子位置调整构件34发生旋转，能够使转子10对于定子4b的压力连续变化。
[0048]也可以贴上表示定子位置调整构件34相对于基座2b或者定子4b的旋转位置的标签。由此，转子10对于定子4b的压力的调整作业变得容易。
[0049]另外，定子可以不是单一的部件，也可以是由多个部件构成。
[0050]符号说明
[0051]2、2a、2b 基座
[0052]4、4a、4b 定子
[0053]6外壁构件
[0054]8转子保持部
[0055]10 转子
[0056]12传动轴
[0057]14切换槽
[0058]16、16a、16b 端口
[0059]18 弹簧[0060]20、22 轴承
[0061]24、34定子位置调整构件
[0062]29a、33a、37a 平行销。
【权利要求】
1.一种流路切换阀，其特征在于，具有: 基座，其构成壳体的下部，在外周表面上部沿圆周方向设置有螺纹； 定子，其构成所述壳体的上部，其上表面具有连接流路用的多个端口，所述端口与所述壳体内的作为上侧平面的面连通； 转子，其被容纳在所述壳体内，具有与所述壳体内的所述上侧平面接触的平面，该平面上设置有切换槽，该切换槽成为使所述定子的多个端口之间导通用的流路； 旋转机构，其保持着所述转子，并使所述转子发生旋转； 弹性构件，其以压缩状态被插入所述基座和所述转子之间，通过弹力向所述壳体内的所述上侧平面侧推压所述转子；以及 定子位置调整构件，其是在内周面下部设置有与所述基座的外周表面上设置的螺纹螺合的螺纹的环状构件，被安装于所述基座的外周表面，连接所述基座和所述定子，且通过旋转使所述定子相对于所述基座发生相对地上下移动。
2.根据权利要求1所述的流路切换阀，其特征在于， 所述定子的外周表面下部设置有与所述基座的外周表面上部设置的螺纹为反向的螺纹， 所述定子位置调整构件的内周面上部设置有与定子的外周表面下部设置的螺纹螺合的螺纹，所述定子位置调整构件安装于所述基座和所述定子的外周表面，通过旋转使所述基座与所述定子相互分离或者接近。
3.根据权利要求1所述的流路切换阀，其特征在于， 所述定子位置调整构件具备从上方按压所述定子的上表面的一部分的定子按压部，通过旋转使所述定子按压部相对于所述基座进行相对地上下移动，从而使由所述转子向上方向按压的所述定子的高度相对于所述基座发生相对地上下移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流路切换阀，其特征在于， 所述基座的一部分与所述定子的一部分在所述定子位置调整构件的旋转方向上相互卡合，防止所述基座和所述定子的相互相对的旋转。
【文档编号】F16K27/04GK104024847SQ201280062927
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2011年12月26日
【发明者】保永研一, 前田爱明 申请人:株式会社岛津制作所