流路切换阀的制作方法

文档序号:16813895发布日期:2019-02-10 14:04阅读:186来源:国知局
流路切换阀的制作方法

本申请基于2016年6月17日申请的日本专利申请编号2016-120627号,并通过参照将其记载内容编入本申请。

本发明涉及一种对供流体流动的流路进行切换或对该流路进行开闭的流路切换阀。



背景技术:

作为这种流路切换阀,目前已知例如专利文献1所记载的流路切换阀。该专利文献1所记载的流路切换阀是旋转式的三通阀。专利文献1的流路切换阀具备:阀主体,该阀主体具有与入口端口和两个出口端口连通的阀室;阀芯,该阀芯由弹性体构成;以及阀保持架,该阀保持架对该阀芯进行支承。阀芯通过与阀保持架一起旋转而将两个出口端口择一地关闭。并且,阀芯通过该阀芯的弹性力而以被按压于阀座的状态将出口端口完全堵塞。

另外,通过将阀芯设为中空椭圆柱状,从而将使该阀芯及阀保持架旋转所需的旋转驱动力抑制得低,并且防止由异物等引起的闭阀时的泄漏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-57352号公报

在此,在专利文献1的流路切换阀中,用于将出口端口堵塞的阀芯的按压力通过作为弹性体的阀芯压缩而弹性变形来确保,由此,该阀芯与阀座之间被密封。另外,该阀芯的按压力有由于各部件的偏差或劣化而下降的可能性。因此,该按压力的设计目标值在加以考虑由该各部件的偏差或劣化引起的按压力的下降程度之后确定。即,该按压力的设计目标值为阀芯与阀座之间的密封所必要的按压力加上上述按压力的下降程度而得到的大小。

因此,在专利文献1的流路切换阀中,一直在被施加了过剩的按压力的状态下驱动阀芯及阀保持架旋转。因此,使阀芯及阀保持架旋转的旋转驱动力需要被设得不必要的大。根据发明者们的详细的研究的结果而发现上述那样的问题。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述点而完成的,其目的在于提供一种无需无益地增大使阀芯及阀保持架旋转的旋转驱动力的流路切换阀。

为了达成上述目的,本发明的一个观点的流路切换阀是对供流体流动的流路进行切换或对该流路进行开闭的旋转式的流路切换阀,具备:

旋转部,该旋转部绕着阀轴心旋转;

衬垫部,该衬垫部被支承为无法相对于该旋转部相对旋转;以及

阀主体部,该阀主体部形成有阀室、流入孔及流出孔,该阀室收容有旋转部和衬垫部,该流入孔与该阀室连通而使流体向该阀室流入,该流出孔与该阀室连通而使流体从该阀室流出,

阀主体部具有以阀轴心为中心包围阀室的阀室外周部,

流出孔具有在阀室外周部的一部分处向阀室开口的流出孔开口端,

阀室外周部具有以围绕流出孔开口端的方式延伸设置并且露出到阀室内的主体密封部,

衬垫部伴随旋转部的旋转而被定位于将流出孔开口端堵塞的规定位置,在衬垫部被定位于该规定位置的情况下,通过比流出孔内的压力高的阀室内的流体的压力,衬垫部被沿阀轴心的径向向主体密封部推压。

如上所述,衬垫部在被定位于将流出孔开口端堵塞的规定位置的情况下,通过比流出孔内的压力高的阀室内的流体的压力而被沿阀轴心的径向向主体密封部推压。即,在流出孔开口端堵塞时将衬垫部向主体密封部推压的按压力并不根据衬垫部的弹性变形而增减。因此,为了避免该按压力的下降而对衬垫部等各部件的偏差或劣化加以考虑的必要性降低,无需无益地增大使旋转部(例如,相当于上述阀保持架)及衬垫部(例如,相当于上述阀芯)旋转的旋转驱动力。

附图说明

图1是第一实施方式的流路切换阀的立体图,是通过将流路切换阀局部剖切表示来表示流路切换阀的内部构造的图。

图2是将第一实施方式的流路切换阀以与阀轴心正交的平面切断的剖视图。

图3是图2中的iii-iii剖视图,即,以包含阀轴心的平面切断的剖视图。

图4是以单体表示在第一实施方式中流路切换阀所具有的第一密封构件的立体图,是在阀轴心的径向上从内侧观察第一密封构件的图。

图5是以单体表示在第一实施方式中流路切换阀所具有的衬垫构件的立体图,是在阀轴心的径向上从外侧观察衬垫构件的图。

图6是图3中的vi-vi剖视图。

图7是图3中的vii-vii剖视图,是示出使衬垫部从第一规定位置向阀周方向的一方侧旋转而开始打开第一流出孔开口端的状态的图。

图8是将图2的viii部分放大的局部放大图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在包含后述的其他实施方式的以下各实施方式相互之间,对于彼此相同或等同的部分,在图中标注相同符号。

(第一实施方式)

如图1及图2所示,流路切换阀10是对供流体流动的流路进行切换的回转阀。具体而言,流路切换阀10是旋转式的三通阀。流通于该流路切换阀10的流体即流通流体具体为液体。流路切换阀10具备阀主体部12、控制器构件22及衬垫构件24。

阀主体部12包括阀身构件14、盖构件16及两个密封构件18、20。例如,阀身构件14、盖构件16及两个密封构件18、20均为树脂制。

如图2及图3所示,在阀主体部12形成有阀室12a、流入孔12b、第一流出孔12c及第二流出孔12d。详细而言,阀室12a在阀主体部12中主要形成于阀身构件14,并且,阀轴心clv的轴向dra上的阀室12a的一端侧由盖构件16盖住。

此外,图2详细而言是图3中的ii-ii剖视图。另外,上述的阀轴心clv是控制器构件22的旋转轴心。在以下的说明中,将阀轴心clv的轴向dra也称作阀轴方向dra。

阀身构件14具有以阀轴心clv为中心并环状包围阀室12a的阀室外周壁141。盖构件16例如通过螺栓固定等而固定于阀身构件14。

另外,流入孔12b、第一流出孔12c及第二流出孔12d均形成于阀主体部12中的阀身构件14,将阀室外周壁141贯通而与阀室12a连通。并且,该流入孔12b、第一流出孔12c及第二流出孔12d以从阀室12a以阀轴心clv为中心放射状地延伸的方式形成。例如,流入孔12b、第一流出孔12c及第二流出孔12d在例如以阀轴心clv为中心的一周中,以等角度间距(具体而言为120°间距)配置。

流入孔12b作为流路切换阀10的入口端口而设置,作为使流通流体从流路切换阀10的外部向阀室12a流入的流路而发挥功能。另外,第一流出孔12c作为流路切换阀10的第一出口端口而设置,第二流出孔12d作为流路切换阀10的第二出口端口而设置。该第一流出孔12c及第二流出孔12d分别作为使流通流体从阀室12a向流路切换阀10的外部流出的流路而发挥功能。

在此,若对流路切换阀10的连接对象进行例示,则流路切换阀10的流入孔12b例如与排出流通流体的泵的排出口连接。另一方面,第一流出孔12c经由作为流通流体的供给目标的第一供给对象设备而与泵的吸入口连接,第二流出孔12d经由第二供给对象设备而与泵的吸入口连接。

因此,在流通流体流通于流路切换阀10的情况下,当第一流出孔12c堵塞并且第二流出孔12d打开时,阀室12a内的流通流体的压力即阀室内压高于第一流出孔12c内的压力即第一流出孔内压。反之,当第一流出孔12c打开并且第二流出孔12d堵塞时,阀室内压高于第二流出孔12d内的压力即第二流出孔内压。

两个密封构件18、20分别固定于呈大致圆筒状的阀室外周壁141的内周侧。因此,这两个密封构件18、20及阀室外周壁141作为整体构成以阀轴心clv为中心包围阀室12a的阀室外周部121。

作为两个密封构件18、20中的一方的第一密封构件18固定于阀室外周壁141的内周侧,因此,如图4所示,呈沿着阀室外周壁141弯曲的形状。并且,第一密封构件18呈以阀轴心clv的径向drr为厚度方向的大致板状。在以下的说明中,将阀轴心clv的径向drr也称为阀径方向drr。

另外,如图2~4所示,第一密封构件18配置于第一流出孔12c向阀室12a连通的位置,在第一密封构件18形成有沿阀轴心clv的径向drr贯通第一密封构件18的贯通孔18a。该贯通孔18a作为第一流出孔12c的一部分而构成第一流出孔开口端18a。即,第一流出孔12c的第一流出孔开口端18a在作为阀室外周部121的一部分的第一密封构件18处向阀室12a开口。

另外,第一密封构件18具有第一主体密封部181和第一密封内侧部182,该第一主体密封部181以围绕第一流出孔开口端18a的方式延伸设置为环状,该第一密封内侧部182设置于环状的第一主体密封部181的内侧。该第一主体密封部181及第一密封内侧部182向阀径方向drr的内侧突出。另外,第一密封内侧部182以沿阀轴心clv的周向drc即阀周方向drc延伸的方式形成,将第一流出孔开口端18a沿阀轴方向dra分割为两部分。并且,第一主体密封部181及第一密封内侧部182露出到阀室12a内。

作为两个密封构件18、20中的另一方的第二密封构件20与上述的第一密封构件18结构相同,但在配置于第二流出孔12d向阀室12a连通的位置这一点与第一密封构件18不同。因此,第二密封构件20的贯通孔20a作为第二流出孔12d的一部分而构成第二流出孔开口端20a。即,第二流出孔12d的第二流出孔开口端20a在作为阀室外周部121的一部分的第二密封构件20处向阀室12a开口。

另外,第二密封构件20具有与第一主体密封部181相当的第二主体密封部201和与第一密封内侧部182相当的第二密封内侧部202。此外,图4是示出第一密封构件18的图,但在图4中,在关于第一密封构件18的符号之后一并记载有关于第二密封构件20的符号。

如图2及图3所示,阀主体部12的流入孔12b具有向阀室12a开口的流入孔开口端12e。与上述的流出孔12c、12d不同,在流入孔12b向阀室12a连通的位置未设置与密封构件18、20相当的构件,因此流入孔开口端12e形成于阀身构件14的阀室外周壁141。这些流入孔开口端12e、第一流出孔开口端18a及第二流出孔开口端20a设置于阀室外周部121中的在阀周方向drc上互不相同的位置。

控制器构件22例如为树脂制,绕着阀轴心clv旋转。控制器构件22具有相互一体构成的旋转部221和驱动轴部222。

驱动轴部222是将未图示的驱动源(例如,电动机等)的旋转驱动力向旋转部221传递的旋转轴。驱动轴部222以阀轴心clv为中心轴线而形成,从旋转部221向阀轴方向dra的两侧突出。并且,该驱动轴部222在阀轴方向dra的一方侧以能够旋转的方式支承于盖构件16,在阀轴方向dra的另一方侧以能够旋转的方式支承于阀身构件14。另外,驱动轴部222在该驱动轴部222的一方侧与上述驱动源连结为能够进行动力传递。

控制器构件22的旋转部221是对衬垫构件24进行支承的部位。并且,该旋转部221及衬垫构件24被收容于阀室12a内。

衬垫构件24具有衬垫部241和施力部242,衬垫部241构成该衬垫构件24中的阀径方向drr上的外侧部分,施力部242相对于该衬垫部241设置于阀径方向drr上的内侧。衬垫构件24例如为pom树脂等树脂制成,衬垫部241和施力部242一体成形。衬垫构件24以在阀径方向drr上夹于阀室外周部121与控制器构件22的旋转部221之间的方式配置,由此,阀径方向drr上的衬垫构件24的位置被限制。

衬垫部241打开各流出孔12c、12d的开度通过旋转部221的旋转调整,因此该旋转部221具备对向各流出孔12c、12d流动的流通流体的流量进行调整的流量调整功能。另外,衬垫部241具备将各流出孔12c、12d的流出孔开口端18a、20a堵塞的密封功能。

如图2及图5所示,衬垫部241沿着第一主体密封部181及第二主体密封部201弯曲。

衬垫部241伴随控制器构件22的旋转而被定位在衬垫部241与第一主体密封部181在阀径方向drr上彼此相对的位置。在该情况下,衬垫部241与第一主体密封部181在阀径方向drr上彼此相对而覆盖第一流出孔开口端18a,从而将该第一流出孔开口端18a堵塞。

另外,衬垫部241伴随控制器构件22的旋转而也被定位在衬垫部241与第二主体密封部201在阀径方向drr上彼此相对的位置。在该情况下,衬垫部241与第二主体密封部201在阀径方向drr上彼此相对而覆盖第二流出孔开口端20a,从而将该第二流出孔开口端20a堵塞。

如图2及图3所示,控制器构件22的旋转部221具有朝向径向drr的外侧突出的形状的卡定部221a。该卡定部221a呈以阀周方向drc为厚度方向而沿阀轴方向dra延伸的板形状(换言之,肋形状)。并且,在衬垫构件24的衬垫部241形成有朝向阀径方向drr的内侧开口的盲孔即嵌合孔241a,旋转部221的卡定部221a嵌入该嵌合孔241a。由此,衬垫构件24卡定于旋转部221的卡定部221a,被支承为无法相对于旋转部221相对旋转。即,该卡定部221a与控制器构件22的旋转共同使衬垫构件24旋转,因此控制器构件22及衬垫构件24一起绕阀轴心clv旋转。

另外,虽然如上述那样阀径方向drr上的衬垫构件24的位置被限制,但衬垫构件24未固定于旋转部221。即,控制器构件22的旋转部221将衬垫构件24的衬垫部241支承为在某种程度的范围内允许衬垫部241相对于旋转部221向阀径方向drr相对移动。因此,对于衬垫部241,若未施加有施力部242的作用力和流通流体的压力,则能够在上述某种程度的范围内沿阀径方向drr移动而向第一主体密封部181或第二主体密封部201贴紧或远离。

控制器构件22的旋转部221具有在阀径方向drr上相比于衬垫部241配置于内侧且朝向衬垫部241侧的承受面221b。衬垫构件24的施力部242具有可挠性,如图2及图6所示那样从衬垫部241延伸设置。并且,施力部242在与衬垫部241侧相反的一侧的顶端部242a与旋转部221的承受面221b抵接而弹性变形。由此,施力部242对衬垫部241向阀径方向drr的外侧施力。

例如,在衬垫部241被定位于后述的第一规定位置的情况下,施力部242以使衬垫部241向第一主体密封部181抵接的方式施力。并且,在衬垫部241被定位于后述的第二规定位置的情况下,施力部242以使衬垫部241向第二主体密封部201抵接的方式施力。

如图2及图3所示,流路切换阀10为三通阀,因此衬垫部241伴随控制器构件22的旋转而被分别定位于将第一流出孔开口端18a堵塞的第一规定位置和将第二流出孔开口端20a堵塞的第二规定位置。总之,衬垫部241择一地将第一流出孔开口端18a和第二流出孔开口端20a堵塞。此外,图1~3均图示出衬垫部241被定位于第一规定位置的状态。

并且,在伴随控制器构件22的旋转而使衬垫部241被定位于第一规定位置的情况下,如上所述,阀室内压变得高于第一流出孔内压。因此,衬垫部241在被定位于该第一规定位置的情况下由该阀室内压向第一主体密封部181推压。详细描述为,该衬垫部241通过第一流出孔内压与阀室内压的差压而被推压并贴紧于第一主体密封部181。由此,与未产生该差压的状态相比,衬垫部241相对于第一主体密封部181的密封性提高。

伴随控制器构件22的旋转而使衬垫部241被定位于第二规定位置的情况也与此相同。即,在衬垫部241被定位于第二规定位置的情况下,如上所述,阀室内压变得高于第二流出孔内压。因此,衬垫部241在被定位于该第二规定位置的情况下由该阀室内压向第二主体密封部201推压。详细描述为,该衬垫部241通过第二流出孔内压与阀室内压的差压而被推压并贴紧于第二主体密封部201。由此,与未产生该差压的状态相比,衬垫部241相对于第二主体密封部201的密封性提高。

另外,将衬垫部241向第一主体密封部181或第二主体密封部201推压的按压力根据正在循环的流通流体的流量及其压力而变化。与此相关,流入孔12b例如与泵连接,因此在该情况下,从该流入孔12b流入的流通流体的流量越大,对于衬垫部241的按压力越强。因此,该流通流体的流量越大,衬垫部241越能够强力地对第一主体密封部181和第二主体密封部201进行密封。

另外,虽然用于使旋转部221旋转的旋转驱动力根据该按压力而变化,但如上所述,对于衬垫部241的按压力根据流通流体的流量而变化,因此无需无益地增大旋转驱动力。

虽然像这样衬垫部241被向第一主体密封部181和第二主体密封部201分别推压,但如图3及图5所示,在该衬垫部241的被推压的表面形成有凹凸。具体而言,衬垫部241在阀径方向drr上的衬垫部241的外侧具有衬垫密封部241b、衬垫密封内侧部241c及衬垫凹部241d。

并且,在衬垫部241被定位于第一规定位置的情况下,衬垫密封部241b与第一主体密封部181彼此相对并被向第一主体密封部181推压,衬垫密封内侧部241c被以彼此相对的方式向第一密封内侧部182推压。与此相同,在衬垫部241被定位于第二规定位置的情况下,衬垫密封部241b与第二主体密封部201彼此相对并被向第二主体密封部201推压,衬垫密封内侧部241c与第二密封内侧部202彼此相对并被向第二密封内侧部202推压。

并且,衬垫密封部241b呈朝向阀径方向drr的外侧的环形状。若衬垫部241处于第一规定位置,则衬垫密封部241b相对于第一主体密封部181遍及该第一主体密封部181的全长地抵接。另外,若衬垫部241处于第二规定位置,则衬垫密封部241b相对于第二主体密封部201遍及该第二主体密封部201的全长地抵接。

另外,衬垫密封内侧部241c设置于该衬垫密封部241b的内侧,以沿阀周方向drc延伸的方式形成。

衬垫凹部241d配置于衬垫密封部241b的内侧且相对于衬垫密封部241b及衬垫密封内侧部241c向阀径方向drr的内侧凹陷。并且,衬垫凹部241d由衬垫密封内侧部241c沿阀轴方向dra分割为两部分。

如图4及图7所示,第一主体密封部181及第二主体密封部201形成为阀室外周部121中的向阀径方向drr的内侧突出的凸部。因此,若以第一主体密封部181为基准进行观察,则第一主体密封部181周围相对于第一主体密封部181向阀径方向drr的外侧凹陷。并且,若以第二主体密封部201为基准进行观察,则第二主体密封部201周围相对于第二主体密封部201向阀径方向drr的外侧凹陷。

即,阀室外周部121中的第一密封构件18具有相对于第一主体密封部181向阀径方向drr的外侧凹陷的第一主体凹部183,该第一主体凹部183在阀径方向drr上设置于第一密封构件18的内侧。与此相同,阀室外周部121中的第二密封构件20具有相对于第二主体密封部201向阀径方向drr的外侧凹陷的第二主体凹部203,该第二主体凹部203在阀径方向drr上设置于第二密封构件20的内侧。此外,在图7中,为了显示容易观察的图示,省略未剖切表示的位置而进行图示。

如图7所示,在阀室外周部121,该第一主体凹部183及第二主体凹部203彼此相连,成为在阀径方向drr上设置于阀室外周部121的内侧的一个主体凹部。

另外,第一主体凹部183设置于第一主体密封部181周围,因此与第一主体密封部181相邻地配置。例如,该第一主体凹部183相对于第一主体密封部181既配置于阀周方向drc的一方侧也配置于另一方侧。

同样,第二主体凹部203设置于第二主体密封部201周围,因此与第二主体密封部201相邻地配置。例如,该第二主体凹部203相对于第二主体密封部201既配置于阀周方向drc的一方侧也配置于另一方侧。

在此,在处于第一规定位置的衬垫部241向第二规定位置旋转移动时,控制器构件22的旋转部221使衬垫部241从第一规定位置向阀周方向drc的一方侧旋转,从而将第一流出孔开口端18a打开。在该第一流出孔开口端18a从堵塞的状态打开时,相对于衬垫部241在阀周方向drc的另一方侧产生第一主体密封部181与衬垫部241之间的第一间隙。换言之,在第一流出孔开口端18a中的阀周方向drc上的另一方侧的端产生该第一间隙。并且,阀室12a内的流通流体通过该第一间隙而如箭头fl1那样向第一流出孔12c流动。

此外,由于设置有第一主体凹部183和衬垫凹部241d,因此除上述第一间隙之外,还在第一流出孔开口端18a中的阀周方向drc上的一方侧的端产生第一主体密封部181与衬垫部241之间的第二间隙。其结果是,阀室12a内的流通流体如箭头fl1那样流动,并且还通过该第二间隙而向第一流出孔12c如箭头fl2那样流动。

即,在第一流出孔开口端18a从堵塞的状态打开时,如箭头fl1、fl2所示那样产生分别通过上述第一间隙和第二间隙的流通流体的流动,并且第一流出孔开口端18a被打开。这不限于使衬垫部241从第一规定位置向阀周方向drc的一方侧旋转的情况,在向该阀周方向drc的另一方侧旋转的情况下也相同。此外,使衬垫部241从第二规定位置向阀周方向drc的一方侧旋转的情况及向阀周方向drc的另一方侧旋转的情况也相同。

如图8所示,流入孔12b和两个流出孔12c、12d分别在阀周方向drc上等间隔地配置为放射状。因此,在设想出包含阀轴心clv且通过流入孔开口端12e的中心12f的假想中心平面fc0的情况下,第一流出孔开口端18a的中心18b相对于该假想中心平面fc0位于一方侧。并且,第二流出孔开口端20a的中心20b相对于该假想中心平面fc0位于另一方侧。

另外,控制器构件22的旋转部221具有第一受压面221c、第二受压面221d、第三受压面221e及第四受压面221f。这些受压面221c~221f均由沿阀轴方向dra延伸的平面构成。

另外,第一受压面221c相对于第二受压面221d倾斜地连结,第一受压面221c及第二受压面221d构成向阀周方向drc凹陷的第一凹陷部221g。例如,该第一凹陷部221g凹陷为在阀轴方向dra朝向的剖面中呈v字形状。

另外,该第一凹陷部221g相对于阀轴心clv配置于沿阀径方向drr偏移的位置。并且,该第一凹陷部221g在第一受压面221c与第二受压面221d的连结位置具有在第一凹陷部221g中凹陷最深的第一凹陷底部221h。

与此相同,第三受压面221e相对于第四受压面221f倾斜地连结,第三受压面221e及第四受压面221f构成向阀周方向drc凹陷的第二凹陷部221i。例如,该第二凹陷部221i与第一凹陷部221g同样地凹陷为呈v字形状。

另外,该第二凹陷部221i相对于阀轴心clv配置于沿阀径方向drr偏移的位置,在阀周方向drc上向与第一凹陷部221g相反的方向凹陷。并且,该第二凹陷部221i在第三受压面221e与第四受压面221f的连结位置具有在第二凹陷部221i中凹陷最深的第二凹陷底部221j。

在例如为了表示流入孔12b的朝向而设想出图8的一假想线段l0的情况下,该流入孔12b以沿着该一假想线段l0的朝向向阀室12a连接。并且,在如图8所示那样衬垫部241被定位于第一规定位置的第一规定位置状态下,第一凹陷部221g在该一假想线段l0的轴向dr0上向与流入孔开口端12e侧相反的一侧凹陷。此外,在该第一规定位置状态下,第一凹陷底部221h在一假想线段l0的轴向dr0上位于与流入孔开口端12e重叠的位置。即,在该第一规定位置状态下将流入孔开口端12e向上述轴向dr0上的第一凹陷部221g侧投影的情况下,由于以图8的区域w0进行投影,因此第一凹陷底部221h与该投影出的流入孔开口端12e重叠。

另外,若设想衬垫部241被定位于第二规定位置的第二规定位置状态,则在该第二规定位置状态下,第二凹陷部221i在一假想线段l0的轴向dr0上向与流入孔开口端12e侧相反的一侧凹陷。除此之外,在该第二规定位置状态下,第二凹陷底部221j在一假想线段l0的轴向dr0上位于与流入孔开口端12e重叠的位置。即,在该第二规定位置状态下将流入孔开口端12e向上述轴向dr0上的第二凹陷部221i侧投影的情况下,第二凹陷底部221j与该投影出的流入孔开口端12e重叠。

根据这样的流入孔开口端12e与各凹陷部221g、221i的位置关系可以进行如下说明。即,旋转部221通过使衬垫部241从第一规定位置沿图8中的逆时针(即,阀周方向drc的一方侧)进行旋转,从而一边使衬垫部241向第二规定位置接近一边将第一流出孔开口端18a打开。并且,使该衬垫部241从第一规定位置沿图8中的逆时针进行旋转是指使衬垫部241从衬垫部241的第一规定位置向在阀周方向drc上使第一凹陷部221g远离流入孔开口端12e的一侧进行旋转。

另外,旋转部221通过使衬垫部241从第二规定位置沿图8中的顺时针(即,阀周方向drc的另一方侧)进行旋转,从而一边使衬垫部241向第一规定位置接近一边将第二流出孔开口端20a打开。并且,使该衬垫部241从第二规定位置沿图8中的顺时针进行旋转是指使衬垫部241从衬垫部241的第二规定位置向在阀周方向drc上使第二凹陷部221i远离流入孔开口端12e的一侧进行旋转。

在例如衬垫部241处于第一规定位置的情况下,第一凹陷部221g对如箭头fla、flb那样从流入孔12b向阀室12a流入的流通流体的流动进行阻挡。因此,该第一凹陷部221g产生将该流入的流通流体的动压力转换为使旋转部221沿图8中的逆时针进行旋转的旋转力(例如,箭头pr1、pr2所示的力)的作用。即,在旋转部221使衬垫部241从第一规定位置沿图8中的逆时针进行旋转的旋转开始时,流通流体的流动辅助该旋转部221的旋转。因此,在从该第一规定位置旋转的旋转开始时,能够降低需要从旋转部221的驱动源向旋转部221施加的旋转驱动力。

此外,如上所述,从流入孔12b流入的流通流体的流量越大,则对于衬垫部241的按压力越强,需要以大的旋转驱动力来使旋转部221旋转。对此,由于上述流通流体的流量越大则对旋转部221的旋转进行辅助的流通流体的助推力越强,因此无需无益地增大由旋转部221的驱动源发挥的旋转驱动力。

另外,与上述的衬垫部241处于第一规定位置的情况相同,在衬垫部241处于第二规定位置的情况下,第二凹陷部221i对从流入孔12b向阀室12a流入的流通流体的流动进行阻挡。因此,在旋转部221使衬垫部241从第二规定位置沿图8中的顺时针进行旋转的旋转开始时,能够降低需要从旋转部221的驱动源向旋转部221施加的旋转驱动力。

另外,第一凹陷部221g如上述那样凹陷,因此与将第一凹陷部221g例如置换为平面的形状的结构相比,能够得到更大的对旋转部221的旋转进行辅助的旋转力。这对于第二凹陷部221i的作用效果也是同样。

如上所述,根据本实施方式,如图2所示,衬垫部241在被定位于将第一流出孔开口端18a堵塞的第一规定位置的情况下,通过比第一流出孔12c内的压力高的阀室12a内的流通流体的压力而被沿阀径方向drr向第一主体密封部181推压。即,在第一流出孔开口端18a堵塞时将衬垫部241向第一主体密封部181推压的按压力并不根据衬垫部241的弹性变形而增减。

因此,为了避免该按压力的下降而对衬垫部241等各部件的偏差或劣化加以考虑的必要性降低,无需无益地增大使旋转部221及衬垫部241旋转的旋转驱动力。这对于衬垫部241被定位于将第二流出孔开口端20a堵塞的第二规定位置的情况也是同样。

另外,根据本实施方式,如图7所示,在处于第一规定位置的衬垫部241向第二规定位置旋转移动时,旋转部221通过使衬垫部241从第一规定位置向阀周方向drc的一方侧旋转而将第一流出孔开口端18a打开。并且,第一主体凹部183与第一主体密封部181相邻,且相对于第一主体密封部181配置于阀周方向drc上的至少一方侧。另外,衬垫凹部241d配置于环状的衬垫密封部241b的内侧。

因此,在通过使衬垫部241从第一规定位置向阀周方向drc的一方侧旋转而将第一流出孔开口端18a稍微打开的微小开口时,产生如箭头fl1、fl2那样从阀室12a朝向第一流出孔12c的流通流体流动。即,该流通流体流动不仅在第一流出孔开口端18a中的阀周方向drc上的另一方侧的端产生,也在一方侧的端产生。

由此,与该流通流体流动仅在第一流出孔开口端18a中的上述另一方侧的端产生的情况相比,能够降低在该微小开口时从阀室向第一流出孔12c流入的流通流体的流速。因此,能够抑制在该微小开口时将衬垫部241向阀径方向drr的外侧按压的流通流体流动的作用。这对于在通过使衬垫部241例如从第二规定位置向阀周方向drc的另一方侧旋转而将第二流出孔开口端20a稍微打开的微小开口时也是同样。

另外,根据本实施方式,如图5及图6所示,衬垫构件24的施力部242与控制器构件22一起绕着阀轴心clv旋转,并且对衬垫部241向阀径方向drr的外侧施力。因此,在衬垫部241被定位于第一规定位置的情况下,能够容易在阀径方向drr上的衬垫部241的内侧与外侧之间产生差压力。作为其结果,例如在该衬垫部241被定位于第一规定位置的情况下能够促进相对于第一主体密封部181推压该衬垫部241的作用。这在衬垫部241被定位于第二规定位置的情况下也是同样。

此外,施力部242对衬垫部241向阀径方向drr的外侧施加的作用力在第一流出孔12c或第二流出孔12d的全闭时不需要作为将该流出孔12c、12d密封的密封力而发挥作用。该施力部242的作用力能够使衬垫密封部241b与第一主体密封部181和第二主体密封部201分别接触即可。考虑这一点,施力部242优选构成为该施力部242的作用力尽可能低。

另外,根据本实施方式,如图8所示,在衬垫部241被定位于第一规定位置的第一规定位置状态下,第一凹陷底部221h在一假想线段l0的轴向dr0上位于与流入孔开口端12e重叠的位置。因此,能够以如下方式配置第一凹陷底部221h:在旋转部221使衬垫部241从第一规定位置沿图8中的逆时针进行旋转的旋转开始时,容易通过流体的动压力产生对该旋转部221的旋转进行辅助的旋转力。这对于第二凹陷部221i也是同样。

另外,根据本实施方式,如图2及图8所示,旋转部221将衬垫部241支承为允许衬垫部241相对于该旋转部221沿阀径方向drr相对移动。因此,能够以不阻碍该衬垫部241对各流出孔12c、12d进行堵塞的作用的方式支承衬垫部241。

另外,根据本实施方式,旋转部221具备向各流出孔12c、12d的流量调整功能,衬垫部241具备相对于各流出孔12c、12d的密封功能。因此,第一流出孔12c的全闭时(即,第一规定位置状态)与第二流出孔12d的全闭时(即,第二规定位置状态)之间的中间开度下的流量调整由旋转部221实施。另一方面,第一流出孔12c的全闭时的第一流出孔开口端18a的密封通过将衬垫部241向第一主体密封部181强力推压来实施。与此相同,第二流出孔12d的全闭时的第二流出孔开口端20a的密封通过将衬垫部241向第二主体密封部201强力推压来实施。

另外,上述中间开度与上述全闭时相比,阀径方向drr上的衬垫部241的内侧与外侧之间的差压力小,因此将衬垫部241向第一主体密封部181或第二主体密封部201推压的推压力变弱。因此,能够降低使旋转部221旋转的旋转驱动力并且能够降低衬垫部241的摩耗。

(其他实施方式)

(1)在上述的实施方式中,阀主体部12包括阀身构件14、盖构件16及两个密封构件18、20。对此,由于盖构件16及两个密封构件18、20均固定于阀身构件14,因此在流路切换阀10能够装配的范围内也可以是与阀身构件14一体构成。例如,也可以是两个密封构件18、20与阀身构件14一体构成而成为一个部件。

(2)在上述的实施方式中,流路切换阀10是三通阀,但流路切换阀10所具有的连接端口的个数不被限定。例如,流路切换阀10也可以是仅具有两个流出孔12c、12d中的一方并对流路进行开闭的旋转式的开闭阀(即,切断阀)。总之,流路切换阀是不仅包含三通阀还包含二通阀等的概念。

(3)在上述的实施方式中,流路切换阀10的流通流体为液体,但也可以是气体。

(4)在上述的实施方式中,衬垫部241和施力部242构成为一个部件,但也可以作为单独的部件构成。另外,衬垫部241并不必须为树脂制,例如也可以由橡胶等弹性体构成。另外,施力部242也并不必须为树脂制,例如也可以由螺旋弹簧、板簧等构成。

(5)在上述的实施方式中,例如,流入孔12b与泵的排出口连接,第一流出孔12c经由第一供给对象设备而与泵的吸入口连接,第二流出孔12d经由第二供给对象设备而与泵的吸入口连接。然而,这是一个例子,若与第一流出孔12c和第二流出孔12d中的由衬垫部241堵塞了的一侧的内压相比阀室内压高,则流入孔12b及流出孔12c、12d的连接目标不被限定。

(6)在上述的实施方式中,如图4所示,第一主体密封部181在阀室外周部121的阀径方向drr的内侧处作为局部的形状而构成,构成为局部突出的凸部。然而,这是一个例子,例如也可以是,第一主体凹部183在阀室外周部121的阀径方向drr的内侧处作为局部形状而构成,构成为局部凹陷的凹部。总之,只要第一主体凹部183相对于第一主体密封部181向阀径方向drr的外侧凹陷,则可以成为任意局部的形状。这对于第二主体密封部201与第二主体凹部203的关系也是同样。

另外,对于图5的衬垫部241中的衬垫密封部241b与衬垫凹部241d的关系也是同样。即,只要衬垫凹部241d相对于衬垫密封部241b向阀径方向drr的内侧凹陷,则衬垫部241中的衬垫密封部241b和衬垫凹部241d可以成为任意局部的形状。

(7)在上述的实施方式中,如图2及图3所示,旋转部221的卡定部221a呈板形状,但这只是一个例子。例如,该卡定部221a也可以成为向径向drr的外侧突出的凸台形状即圆柱形状。在该情况下,当将衬垫构件24向第一主体密封部181或第二主体密封部201推压时,该衬垫构件24的姿态确定为衬垫密封部241b沿着朝向阀径方向drr的内侧的主体密封部181、201的曲面。

此外,本发明不限于上述的实施方式。本发明也包含各种变形例、等同范围内的变形。另外,无需多言,在上述实施方式中,除了特别明确表示是必需的情况及原理上明确被认为是必需的情况等之外,构成实施方式的要素并不一定是必需的。

另外,在上述实施方式中,在提及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下,除了特别明确表示是必需的情况及原理上明显被限定为特定的数的情况等之外,并不限于该特定的数。另外,在上述实施方式中,在提及构成要素等的材质、形状、位置关系等时,除了特别明确表示的情况及原理上被限定为特定的材质、形状、位置关系等的情况等之外,并不限于该材质、形状、位置关系等。

(总结)

根据上述实施方式的一部分或全部所示的第一观点,衬垫部伴随旋转部的旋转而被定位于将流出孔开口端堵塞的规定位置。并且,在该衬垫部被定位于该规定位置的情况下,通过比流出孔内的压力高的阀室内的流体的压力,所述衬垫部被沿阀轴心的径向向主体密封部推压。

另外,根据第二观点,阀室外周部具有在径向上设置于阀室外周部的内侧并且相对于主体密封部向径向凹陷的主体凹部,该主体凹部与主体密封部相邻并且相对于该主体密封部配置于阀轴心的周向上的一方侧。另外,衬垫部在径向上的衬垫部的外侧具有衬垫密封部和衬垫凹部,该衬垫密封部在上述规定位置与主体密封部彼此相对并被向主体密封部推压,该衬垫凹部配置于该衬垫密封部的内侧且相对于衬垫密封部向径向凹陷。因此,在通过使衬垫部从规定位置向周向的一方侧旋转而将流出孔开口端稍微打开的微小开口时,从阀室向流出孔的流体流动不仅产生于流出孔开口端中的周向上的另一方侧的端还产生于一方侧的端。由此,与该流体流动仅产生于流出孔开口端中的上述另一方侧的端的情况相比,能够降低在该微小开口时从阀室向流出孔流入的流体的流速。因此,能够抑制在该微小开口时将衬垫部向径向的外侧按压的流体流动的作用。

另外,根据第三观点,流路切换阀具备施力部,该施力部与旋转部及衬垫部一起绕着阀轴心旋转,并且对衬垫部向径向的外侧施力。因此,在衬垫部被定位于上述规定位置的情况下,会容易在径向上的衬垫部的内侧(即,阀室内)与衬垫部的外侧(即,流出孔内)之间产生差压力。作为其结果,例如在该衬垫部被定位于规定位置的情况下能够促进向主体密封部推压该衬垫部的作用。

另外,根据第四观点,流入孔在沿着一假想线段的朝向上向阀室连接。另外,旋转部的凹陷部在衬垫部被定位于上述规定位置的规定位置状态下在该一假想线段的轴向上向与流入孔开口端侧相反的一侧凹陷。此外,该凹陷部相对于阀轴心配置于向径向偏移的位置。并且,旋转部使衬垫部从衬垫部的规定位置向在阀轴心的周向上使凹陷部远离流入孔开口端的一侧进行旋转,从而将流出孔开口端打开。因此,在衬垫部的规定位置处,旋转部的凹陷部对从流入孔向阀室流入的流体进行阻挡。其结果是,在旋转部像这样使衬垫部从规定位置进行旋转的旋转开始时,该旋转部的旋转由该被阻挡的流体的动压力辅助。因此,在从该规定位置的旋转开始时,能够降低需要从旋转部的驱动源向旋转部施加的旋转驱动力。

另外,根据第五观点,在上述规定位置状态下,凹陷部中的凹陷最深的底部在上述一假想线段的轴向上位于与流入孔开口端重叠的位置。因此,能够以在旋转部的上述旋转开始时容易通过流体的动压力产生对旋转部的旋转进行辅助的旋转力的方式配置凹陷部。

另外,根据第六观点,旋转部通过使衬垫部从衬垫部的第一规定位置向在阀轴心的周向上使第一凹陷部远离流入孔开口端的一侧进行旋转,从而一边使衬垫部接近第二规定位置一边将第一流出孔开口端打开。另一方面,旋转部通过使衬垫部从衬垫部的第二规定位置向在阀轴心的周向上使第二凹陷部远离流入孔开口端的一侧旋转,从而一边使衬垫部接近第一规定位置一边将第二流出孔开口端打开。因此,能够利用设置有第一流出孔和第二流出孔的流路切换阀得到与从上述第四观点得到的效果同样的效果。

另外,根据第七观点,在衬垫部被定位于上述第一规定位置的第一规定位置状态下,第一凹陷部中的凹陷最深的底部在上述一假想线段的轴向上位于与流入孔开口端重叠的位置。并且,在衬垫部被定位于上述第二规定位置的第二规定位置状态下,第二凹陷部中的凹陷最深的底部在上述一假想线段的轴向上位于与流入孔开口端重叠的位置。因此,能够利用设置有第一流出孔和第二流出孔的流路切换阀得到与从上述第五观点得到的效果同样的效果。

另外,根据第八观点,旋转部将衬垫部支承为允许该衬垫部相对于该旋转部向径向相对移动。因此,能够以不阻碍该衬垫部对流出孔进行堵塞的作用的方式支承衬垫部。

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