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公開番号2024056608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2023097028
出願日2023-06-13
発明の名称流路切替装置
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類F16K 11/076 20060101AFI20240416BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】固定ディスクと駆動ディスクとの間に設けられるシール部材につき、駆動ディスクが回転するときの摺動摩耗や引き掛かりによる外れを抑制すること。
【解決手段】流路切替装置1は、ハウジング2、ハウジング内部に配置された弁体部3を備える。弁体部は、固定ディスク13、固定ディスクに積層された回転ディスク14及び回転軸15を含み、ハウジング、固定ディスク及び回転ディスクは、それぞれ複数の連通路20,30,40,50を有し、それら連通路が回転ディスクの回転に伴って接続されることで流体の流路が形成される。流路には、少なくとも固定ディスクと回転ディスクとの間にて流体の漏れを抑制する各シール部材17,18が設けられる。回転軸の先端部15aは、固定ディスクと当接及び係合可能に設けられ、固定ディスクは、回転軸の先端部がその回転に伴い当接及び係合することで軸方向に往復移動可能に構成される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置された弁体部と
を備え、
前記弁体部は、固定ディスクと、前記固定ディスクに積層配置され、前記固定ディスクに対し回転する駆動ディスクと、前記駆動ディスクを回転させるための回転軸とを含み、
前記ハウジング、前記固定ディスク及び前記駆動ディスクは、それぞれ複数の連通路を有し、それら連通路が前記駆動ディスクの回転に伴って接続されることで流体の流路が形成されるように構成され、
前記流路には、少なくとも前記固定ディスクと前記駆動ディスクとの間にて前記流体の漏れを抑制するためにシール部材が設けられる
流路切替装置において、
前記回転軸の先端部は、前記固定ディスクと当接及び係合可能に設けられ、
前記固定ディスクは、前記回転軸の前記先端部がその回転に伴い当接及び係合することで軸方向に往復移動可能に構成される
ことを特徴とする流路切替装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の流路切替装置において、
前記回転軸の前記先端部は、円周方向に並ぶ軸凸部及び軸凹部を含み、
前記固定ディスクは、前記軸凸部及び前記軸凹部に当接及び係合可能なディスク凹部及びディスク凸部を含み、
前記軸凸部及び前記軸凹部並びに前記ディスク凹部及び前記ディスク凸部は、周方向に傾斜する側面部を含む
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流路切替装置において、
前記軸凸部及び前記ディスク凸部の少なくとも一方の頂部を平坦面又は凸湾曲面に形成し、前記ディスク凹部及び前記軸凹部の少なくとも一方の底部を平坦面又は凹湾曲面に形成する
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項４】
請求項２に記載の流路切替装置において、
前記ディスク凹部は、その底部にＶ字状の凹緩傾斜面を有し、前記凹緩傾斜面から前記ディスク凸部へ連続し前記ディスク凸部の前記側面部を形成する急傾斜面を有し、
前記軸凸部は、その頂部に前記凹緩傾斜面と整合しＶ字状をなす凸緩傾斜面を有し、前記凸緩傾斜面から連続する前記軸凸部の前記側面部は、前記ディスク凸部の前記側面部の前記急傾斜面と整合する急傾斜面を有する
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の流路切替装置において、
前記駆動ディスクと前記回転軸とは、回転方向及び軸方向に相対移動可能に接続されることを特徴とする流路切替装置。
【請求項６】
請求項５に記載の流路切替装置において、
前記回転軸と前記駆動ディスクとの接続部は、回転方向に隙間を有する
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項７】
請求項６に記載の流路切替装置において、
前記回転軸の前記先端部が前記固定ディスクに前記係合する状態から前記当接する状態に移るときに前記回転軸が前記隙間を空転する空転角度と、前記流路を切り替えるために前記駆動ディスクを回転させる切替角度とが同じ角度に設定される
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項８】
請求項７に記載の流路切替装置において、
前記回転軸を回転駆動するための駆動手段と、
前記駆動手段を制御するための制御手段と
を更に備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御することにより、前記回転軸を回転させて前記回転軸の前記先端部が前記固定ディスクに前記当接した状態で前記流路を切り替えた後、前記回転軸を逆方向に回転させ、前記回転軸の前記先端部が前記固定ディスクに前記係合した状態で前記回転軸の回転を停止する
ことを特徴とする流路切替装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書に開示される技術は、流体回路において流体の流路を切り替える流路切替装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される流路切替装置が知られている。特許文献１の段落［０１５６］～［０１６６］及び図１０に記載されるように、この装置は、ハウジング７１と、ハウジング７１の内部に配置された弁体部７３とを備える。弁体部７３は、固定ディスク７５と、回転駆動する駆動ディスク７４とを含む。固定ディスク７５は、ハウジング７１の内部を分断するように配置されると共に、複数の連通路７５ａ，７５ｂを有する。駆動ディスク７４は、連通路７５ａ，７５ｂを閉塞可能なサイズの板状に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２１９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の装置では、固定ディスク７５と駆動ディスク７４との間にて連通路７５ａ，７５ｂの周囲にシール部材を設けることが考えられる。この場合、駆動ディスク７４を回転駆動して連通路７５ａ，７５ｂを切り替えた際、連通路７５ａ，７５ｂの縁又は駆動ディスク７４の縁がシール部材を高面圧で横切ることになり、シール部材に摺動摩耗が生じたり、引き掛かりによりシール部材が外れたりするおそれがある。
【０００５】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、少なくとも固定ディスクと駆動ディスクとの間にシール部材が設けられた流路切替装置において、駆動ディスクが回転するときに、シール部材につき摺動摩耗や引き掛かりによる外れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された弁体部とを備え、弁体部は、固定ディスクと、固定ディスクに積層配置され、固定ディスクに対し回転する駆動ディスクと、駆動ディスクを回転させるための回転軸とを含み、ハウジング、固定ディスク及び駆動ディスクは、それぞれ複数の連通路を有し、それら連通路が駆動ディスクの回転に伴って接続されることで流体の流路が形成されるように構成され、流路には、少なくとも固定ディスクと駆動ディスクとの間にて流体の漏れを抑制するためにシール部材が設けられる流路切替装置において、回転軸の先端部は、固定ディスクと当接及び係合可能に設けられ、固定ディスクは、回転軸の先端部がその回転に伴い当接及び係合することで軸方向に往復移動可能に構成されることを趣旨とする。
【０００７】
上記技術の構成において、駆動ディスクは、回転軸が回転することで固定ディスクに対し回転する。このとき、少なくとも固定ディスクと駆動ディスクとの間にてシール部材では、駆動ディスクの回転に伴う摺動抵抗が低減する。すなわち、上記構成によれば、回転軸の先端部が、固定ディスクと当接及び係合可能に設けられ、固定ディスクは、回転軸の先端部がその回転に伴い当接及び係合することで軸方向に往復移動可能に構成される。従って、回転軸の回転に伴い駆動ディスクが回転するときに、固定ディスクが軸方向に往復移動することでハウジングと駆動ディスクとの間隔及び固定ディスクと駆動ディスクとの間隔が広がり、ハウジングと駆動ディスクの間及び固定ディスクと駆動ディスクの間でシール部材に掛かる面圧が低減し、各シール部材１７，１８の摺動抵抗が低減する。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、回転軸の先端部は、円周方向に並ぶ軸凸部及び軸凹部を含み、固定ディスクは、軸凸部及び軸凹部に当接及び係合可能なディスク凹部及びディスク凸部を含み、軸凸部及び軸凹部並びにディスク凹部及びディスク凸部は、周方向に傾斜する側面部を含むことを趣旨とする。
【０００９】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、回転軸を回転させることにより、軸凸部とディスク凸部とが当接する状態（凸部凸部当接状態）と、軸凸部及び軸凹部とディスク凹部及びディスク凸部とが係合する状態（凸部凹部係合状態）とが得られる。ここで、凸部凸部当接状態では、固定ディスクが軸方向に移動することでハウジングと駆動ディスクとの間隔及び固定ディスクと駆動ディスクとの間隔が広がり、ハウジングと駆動ディスクの間及び固定ディスクと駆動ディスクの間でシール部材に掛かる面圧が低減する。これに対し、凸部凹部係合状態では、固定ディスクが軸方向に移動することでハウジングと駆動ディスク及び固定ディスクと駆動ディスクが元の間隔に戻り、ハウジングと駆動ディスクの間及び固定ディスクと駆動ディスクの間でシール部材に掛かる面圧が元の状態に復帰する。凸部凸部当接状態と凸部凹部係合状態とを切り替えるときは、軸凸部及び軸凹部とディスク凹部及びディスク凸部の傾斜するそれぞれの側面部が接触し合う状態を経由する。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項２に記載の技術において、軸凸部及びディスク凸部の少なくとも一方の頂部を平坦面又は凸湾曲面に形成し、ディスク凹部及び軸凹部の少なくとも一方の底部を平坦面又は凹湾曲面に形成することを趣旨とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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