特許ウォッチ

公開番号2025008945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111594
出願日2023-07-06
発明の名称ロータリバルブ
出願人株式会社東海理機
代理人個人,個人
主分類F16K 5/04 20060101AFI20250109BHJP(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】弁体の回転トルクを小さくする。
【解決手段】ハウジング12は、流体の流入口及び流出口を有する。弁体31は、ハウジング12に収容される弁本体部32を有する。弁体31をハウジング12に回転可能に支持する支持機構M1は、弁本体部32においてハウジング12の第2軸線AL2に沿う方向へ延び、かつ一端に開口部54を有するとともに他端に内底面55を有する軸受穴51と、ハウジング12から第2軸線AL2に沿う方向へ突出し、かつ軸受穴51に挿入される軸部61とを備える。内底面55は、第2軸線AL2に直交する平面56により構成される。軸部61の先端面64は、内底面55側へ膨らむように球面状に湾曲する湾曲面65により構成される。そして、先端面64は、湾曲面65のうち第2軸線AL2が通る箇所において内底面55に接触している。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第１軸線を有する弁体と、第２軸線を有するハウジングと、前記弁体を前記ハウジングに回転可能に支持する支持機構と、を備え、
前記ハウジングは、流体の流入口及び流出口を有し、
前記弁体は、前記第１軸線を前記第２軸線に合致させた状態で前記ハウジングに収容される弁本体部を有し、
前記第１軸線を中心とした前記弁体の回転により、前記流入口及び前記流出口の連通状態が変更されるロータリバルブであって、
前記支持機構は、前記ハウジング及び前記弁本体部の一方において前記第２軸線に沿う方向へ延び、かつ一端に開口部を有するとともに他端に内底面を有する軸受穴と、他方から前記第２軸線に沿う方向へ突出し、かつ前記軸受穴に挿入される軸部とを備え、
前記内底面は、前記第２軸線に直交する平面、又は前記開口部側へ膨らむように球面状に湾曲する湾曲面により構成され、
前記軸部の先端面のうち、少なくとも前記第２軸線を含む領域は、前記内底面側へ膨らむように球面状に湾曲する湾曲面により構成され、
前記先端面は、前記先端面の前記湾曲面のうち前記第２軸線が通る箇所において前記内底面に接触しているロータリバルブ。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記先端面は、前記湾曲面の外周囲であり、かつ前記湾曲面に隣接する箇所に、前記第２軸線を中心とする環状面を有し、
前記環状面は、前記湾曲面よりも前記内底面から遠ざかった箇所に位置している請求項１に記載のロータリバルブ。
【請求項３】
第１軸線を有する弁体と、第２軸線を有するハウジングと、前記弁体を前記ハウジングに回転可能に支持する支持機構と、を備え、
前記ハウジングは、流体の流入口及び流出口を有し、
前記弁体は、前記第１軸線を前記第２軸線に合致させた状態で前記ハウジングに収容される弁本体部を有し、
前記第１軸線を中心とした前記弁体の回転により、前記流入口及び前記流出口の連通状態が変更されるロータリバルブであって、
前記支持機構は、前記ハウジング及び前記弁本体部の一方において前記第２軸線に沿う方向へ延び、かつ一端に開口部を有するとともに他端に内底面を有する軸受穴と、他方から前記第２軸線に沿う方向へ突出し、かつ前記軸受穴に挿入される軸部とを備え、
前記内底面は、前記開口部側へ膨らむように球面状に湾曲する湾曲面により構成され、
前記軸部の先端面のうち、少なくとも前記第２軸線を含む領域は、前記第２軸線に対し直交する平面により構成され、
前記先端面は、前記平面のうち前記第２軸線が通る箇所において前記内底面に接触しているロータリバルブ。
【請求項４】
前記先端面は、前記平面の外周囲であり、かつ前記平面に隣接する箇所に、前記第２軸線を中心とする環状面を有し、
前記環状面は、前記平面よりも前記内底面から遠ざかった箇所に位置している請求項３に記載のロータリバルブ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリバルブに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
弁体を回転させることにより、流路での流体の流れ態様を切り替えるロータリバルブが知られている（例えば、特許文献１参照）。図１７及び図１８に示すように、ロータリバルブ１００は、第１軸線ＡＬ１を有する弁体１０５と、第２軸線ＡＬ２を有するハウジング１０１と、弁体１０５をハウジング１０１に回転可能に支持する支持機構Ｍ１とを備える。ハウジング１０１は、流体ＦＬの流入口及び流出口１０４を有する。弁体１０５は、第１軸線ＡＬ１を第２軸線ＡＬ２に合致させた状態でハウジング１０１に収容される弁本体部１０６を有する。
【０００３】
支持機構Ｍ１は、弁本体部１０６に設けられた軸受穴１０７と、ハウジング１０１に設けられた軸部１１１とを備える。軸受穴１０７は、弁本体部１０６において第２軸線ＡＬ２に沿う方向へ延びる。軸受穴１０７は、第２軸線ＡＬ２に沿う方向における一端に開口部１０８を有し、かつ他端に内底面１０９を有する。軸部１１１は、ハウジング１０１から第２軸線ＡＬ２に沿う方向へ突出し、かつ軸受穴１０７に挿入される。
【０００４】
内底面１０９及び軸部１１１の先端面１１２は、いずれも、第２軸線ＡＬ２に対し直交する平面によって構成されている。そして、内底面１０９及び先端面１１２が互いに接触されることにより、弁体１０５が軸部１１１を介してハウジング１０１に支持されている。
【０００５】
上記の構成を有するロータリバルブ１００では、第１軸線ＡＬ１を中心として弁体１０５が回転されると、弁体１０５による流入口及び流出口１０４の連通状態が変更される。これに伴い、流路での流体ＦＬの流れ態様が変更される。例えば、流入口及び流出口１０４が連通されると、流体ＦＬがロータリバルブ１００を通じて流路を流れることが可能となる。また、流入口及び流出口１０４が連通されなくなると、流体ＦＬがロータリバルブ１００を通じて流路を流れることが遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－１５２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来のロータリバルブ１００では、平面からなる内底面１０９が、同じく平面からなる先端面１１２に対し面接触した状態で、弁体１０５がハウジング１０１に対し回転される。内底面１０９及び先端面１１２が接触する面積（接触面積）が大きい。そのため、内底面１０９と先端面１１２との間に生ずる摩擦力が大きい。従って、弁体１０５を回転させるのに必要な回転トルクが増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためのロータリバルブの各態様を記載する。
［態様１］第１軸線を有する弁体と、第２軸線を有するハウジングと、前記弁体を前記ハウジングに回転可能に支持する支持機構と、を備え、前記ハウジングは、流体の流入口及び流出口を有し、前記弁体は、前記第１軸線を前記第２軸線に合致させた状態で前記ハウジングに収容される弁本体部を有し、前記第１軸線を中心とした前記弁体の回転により、前記流入口及び前記流出口の連通状態が変更されるロータリバルブであって、前記支持機構は、前記ハウジング及び前記弁本体部の一方において前記第２軸線に沿う方向へ延び、かつ一端に開口部を有するとともに他端に内底面を有する軸受穴と、他方から前記第２軸線に沿う方向へ突出し、かつ前記軸受穴に挿入される軸部とを備え、前記内底面は、前記第２軸線に直交する平面、又は前記開口部側へ膨らむように球面状に湾曲する湾曲面により構成され、前記軸部の先端面のうち、少なくとも前記第２軸線を含む領域は、前記内底面側へ膨らむように球面状に湾曲する湾曲面により構成され、前記先端面は、前記先端面の前記湾曲面のうち前記第２軸線が通る箇所において前記内底面に接触しているロータリバルブ。
【０００９】
上記の構成によれば、弁体が支持機構によりハウジングに支持された状態では、軸受穴の内底面と、軸受穴に挿入された軸部の先端面とが互いに接触する。
ここで、軸部の先端面のうち、少なくとも第２軸線を含む領域を構成する湾曲面は、内底面側へ膨らむように球面状に湾曲する。この湾曲面のうち第２軸線の通る箇所は、先端面のうち、軸部の基端部から最も遠ざかった箇所に位置する。
【００１０】
これに対し、内底面が平面によって構成されている場合、その平面は第２軸線に対し直交する。内底面が湾曲面によって構成されている場合、その湾曲面は、開口部側へ膨らむように球面状に湾曲する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許