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公開番号2025043967
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023151592
出願日2023-09-19
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F16J 15/18 20060101AFI20250325BHJP(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】製造コストのアップを抑制し、シール手段のシール性を確保する。
【解決手段】流路切替装置は、ステータ11と、ステータと相対駆動する弁体13と、ステータ及び弁体に設けられる連通路と、弁体の駆動に伴いステータに対し摺動する環状のシール手段17とを備え、弁体の駆動により弁体の連通路とステータの連通路とを選択的に接続することで一連の流路を切り替えて形成する。シール手段は、弁体の中心側に配置される内円部と、弁体の外周側に配置される外円部と、内円部と外円部とを複数箇所にて連結し、複数の連通路の間を仕切る仕切部とを含む。弁体は、シール手段を組み付ける組付け溝13eを含み、シール手段の仕切部は、引っ張り状態で組付け溝に嵌合され、組み付けられる。
【選択図】図24
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも一つのステータと、
前記ステータに対して相対的に駆動する弁体と、
前記ステータ及び前記弁体のそれぞれに少なくとも一つ設けられる連通路と、
前記ステータと前記弁体との間に設けられ、前記弁体の駆動に伴い前記ステータ又は前記弁体に対し摺動する環状のシール手段と
を備え、
前記弁体を駆動することで前記弁体の前記連通路と前記ステータの前記連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、
前記シール手段は、前記弁体又は前記ステータの中心側に配置される内円部と、前記弁体又は前記ステータの外周側に配置される外円部と、前記内円部と前記外円部とを複数箇所にて連結し、前記弁体又は前記ステータに設けられる複数の前記連通路の間を仕切る仕切部とを含み、
前記弁体又は前記ステータは、前記シール手段を組み付ける組付け溝を含み、前記シール手段の前記仕切部は、引っ張り状態で前記組付け溝に嵌合され、組み付けられる
ことを特徴とする流路切替装置。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
少なくとも一つのステータと、
前記ステータに対して相対的に駆動する弁体と、
前記ステータ及び前記弁体のそれぞれに少なくとも一つ設けられる連通路と、
前記ステータと前記弁体との間に設けられ、前記弁体の駆動に伴い前記ステータ又は前記弁体に対し摺動する環状のシール手段と
を備え、
前記弁体を駆動することで前記弁体の前記連通路と前記ステータの前記連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、
前記シール手段は、前記弁体又は前記ステータの中心側に配置される内円部と、前記弁体又は前記ステータの外周側に配置される外円部と、前記内円部と前記外円部とを複数箇所にて連結し、前記弁体又は前記ステータに設けられる複数の前記連通路の間を仕切る仕切部とを含み、
前記弁体又は前記ステータは、前記シール手段を組み付ける組付け溝を含み、前記シール手段は、前記組付け溝に嵌合することにより組み付けられ、
前記組付け溝の、前記仕切部が嵌合される部分の内側壁には、前記仕切部に当接する複数の凸部が、前記仕切部の両側にて異なる位置に配置される
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項３】
少なくとも一つのステータと、
前記ステータに対して相対的に駆動する弁体と、
前記ステータ及び前記弁体のそれぞれに少なくとも一つ設けられる連通路と、
前記ステータと前記弁体との間に設けられ、前記弁体の駆動に伴い前記ステータ又は前記弁体に対し摺動する環状のシール手段と
を備え、
前記弁体を駆動することで前記弁体の前記連通路と前記ステータの前記連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、
前記シール手段は、前記弁体又は前記ステータの中心側に配置される内円部と、前記弁体又は前記ステータの外周側に配置される外円部と、前記内円部と前記外円部とを複数箇所にて連結し、前記弁体又は前記ステータに設けられる複数の前記連通路の間を仕切る仕切部とを含み、
前記弁体は、前記シール手段を組み付ける組付け溝を含み、
前記シール手段は、前記弁体又は前記ステータの側へ広がる断面山型をなし、前記ステータ又は前記弁体の側にて凹む凹部と、前記弁体又は前記ステータの側へ少なくとも二股に分かれ、内側が空洞となる空洞部とを含み、
前記組付け溝は、前記空洞部に配置される溝内突条を含み、
前記溝内突条の側壁は、前記組付け溝の底部から前記溝内突条の頂部に向かって、曲率の小さい曲面から曲率の大きい曲面に連続的に変化する
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項４】
少なくとも一つのステータと、
前記ステータに対して相対的に駆動する弁体と、
前記ステータ及び前記弁体のそれぞれに少なくとも一つ設けられる連通路と、
前記ステータと前記弁体との間に設けられ、前記弁体の駆動に伴い前記ステータ又は前記弁体に対し摺動する環状のシール手段と
を備え、
前記弁体を駆動することで前記弁体の前記連通路と前記ステータの前記連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、
前記シール手段は、前記弁体又は前記ステータの中心側に配置される内円部と、前記弁体又は前記ステータの外周側に配置される外円部と、前記内円部と前記外円部とを複数箇所にて連結し、前記弁体又は前記ステータに設けられる複数の前記連通路の間を仕切る仕切部とを含み、
前記弁体は、前記シール手段を組み付ける組付け溝を含み、
前記シール手段は、前記弁体又は前記ステータの側へ広がる断面山型をなし、前記ステータ又は前記弁体の側にて凹む凹部と、前記弁体又は前記ステータの側へ少なくとも二股に分かれ、内側が空洞となる空洞部とを含み、
前記組付け溝は、前記空洞部に配置される溝内突条を含み、
前記組付け溝の内側壁と前記溝内突条の側壁とは、それぞれ前記組付け溝の底部付近にて垂直方向に伸びる垂直面を有し、前記溝内突条の前記側壁は、前記垂直面から前記溝内突条の頂部に向かって、曲率の小さい曲面から曲率の大きい曲面に連続的に変化する
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項５】
請求項２に記載の流路切替装置において、
前記ステータ及び前記弁体は、その一方が前記シール手段を保持する保持部材であり、その他方が前記シール手段が摺動する被摺動部材であり、
前記シール手段は、前記保持部材の側へ広がる断面山型をなし、前記被摺動部材の側にて凹む凹部と、前記保持部材の側へ少なくとも二股に分かれ、内側が空洞となる空洞部とを含み、
前記組付け溝は、前記空洞部に配置される溝内突条を含み、
前記仕切部に対応する前記溝内突条の側壁には、前記空洞部の内壁に当接する溝内突条凸部が設けられる
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、
前記組付け溝の前記凸部及び前記溝内突条凸部は、前記シール手段の前記仕切部にて外側面及び前記空洞部の内側面に垂直に当接するように構成される
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の流路切替装置において、
前記シール手段は、前記仕切部が前記外円部へ分岐する外側分岐部と、前記仕切部が前記内円部へ分岐する内側分岐部とを更に含み、
前記外側分岐部と前記内側分岐部は、前記連通路の開口部のうち、前記シール手段が摺動しながら横切る前記開口部の分布域の外側に配置される
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の流路切替装置において、
前記連通路の開口部のうち、前記シール手段の前記仕切部が摺動しながら横切る前記開口部は、その摺動方向と交差する方向へ延びる交差開口縁を有し、
前記交差開口縁は、前記開口部の内側へ向けて湾曲する曲面を有し、前記交差開口縁の両端側よりも中側ほど前記曲面の径が大きい
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の流路切替装置において、
前記連通路の開口部のうち、前記シール手段の前記仕切部が摺動しながら横切る前記開口部の内側には、その摺動方向に沿って伸び、前記仕切部が接する補助座部が設けられる
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項１０】
請求項１乃至６のいずれかに記載の流路切替装置において、
前記シール手段の前記仕切部の前記組付け溝からの飛び出しを規制するための飛び出し規制手段が設けられる
ことを特徴とする流路切替装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、流体の流路を切り替える流路切替装置に係り、特に、ステータと弁体との摺動部に使用されるシール手段の組み付け構造に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、液体の流路を切り替える流路切替装置として、ステータと、ステータに対して相対的に駆動する弁体と、ステータ及び弁体に設けられる連通路と、ステータと弁体との間にて、弁体の駆動に伴いステータ又は弁体に対し摺動するシール手段とを備え、弁体を駆動することで弁体の連通路とステータの連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置の開発を進めている。
【０００３】
ここで、シール手段に関する技術として、例えば、下記の特許文献１には、流体（潤滑油）の流路の途中に組み付ける変形Ｏリング及びシール構造に関する技術が開示される。このシール構造は、長円形の凹嵌部に嵌め込んで流路をシールする変形Ｏリングを有する。変形Ｏリングは、凹嵌部の内周長よりわずかに長い外周長を有し、凹嵌部に嵌め込んだときに、凹嵌部の内周壁から離れて内側に凹むように変形し易い第１部分と、第１部分と比較して変形し難い第２部分と、第１部分の変形を防止する変形防止手段とを備える。このシール構造によれば、変形Ｏリングを凹嵌部に嵌め込むと、変形し難い第２部分に作用した外力が、変形し易い第１部分に応力集中し、第１部分を内側に凹ませようとする。このとき、第１部分が変形防止手段として機能し、第１部分の凹みを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－１０６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のシール構造によれば、変形Ｏリングの外周が、凹嵌部の内周壁に密着するので、第１部分につき応力集中による変形を防止でき、所望のシール性を発揮できる。また、凹嵌部に変形Ｏリングを組み付けるとき、凹嵌部を下向きにしても変形Ｏリングの脱落を防止できる。しかしながら、第１部分に変形防止手段を設ける必要があり、変形Ｏリングに特別な加工が必要になり、製造コストがアップする懸念があった。
【０００６】
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、製造コストを特にアップさせることなくシール手段のシール性を確保することを可能とした流路切替装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、少なくとも一つのステータと、ステータに対して相対的に駆動する弁体と、ステータ及び弁体のそれぞれに少なくとも一つ設けられる連通路と、ステータと弁体との間に設けられ、弁体の駆動に伴いステータ又は弁体に対し摺動する環状のシール手段とを備え、弁体を駆動することで弁体の連通路とステータの連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、シール手段は、弁体の中心側に配置される内円部と、弁体の外周側に配置される外円部と、内円部と外円部とを複数箇所にて連結し、複数の連通路の間を仕切る仕切部とを含み、弁体又はステータは、シール手段を組み付ける組付け溝を含み、シール手段の仕切部は、引っ張り状態で組付け溝に嵌合され、組み付けられることを趣旨とする。
【０００８】
上記技術の構成によれば、ステータ及び弁体のそれぞれには、少なくとも一つの連通路が設けられ、弁体又はステータに設けられる組付け溝には、シール手段が組み付けられる。シール手段は、弁体の中心側に配置される内円部と、弁体の外周側に配置される外円部と、内円部と外円部とを連結し、複数の連通路の間を仕切る仕切部とを含み、その仕切部は、引っ張り状態で組付け溝に嵌合され、組み付けられる。従って、仕切部には、引っ張り力が作用するので、外力に抗して仕切部の変形が抑えられる。また、流路を切り替えるために弁体が駆動し、仕切部が連通路の開口部を横切るとき、その開口部に対する仕切部の引き掛かりや、開口部への仕切部の飛び出しが抑えられる。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、少なくとも一つのステータと、ステータに対して相対的に駆動する弁体と、ステータ及び弁体のそれぞれに少なくとも一つ設けられる連通路と、ステータと弁体との間に設けられ、弁体の駆動に伴いステータ又は弁体に対し摺動する環状のシール手段とを備え、弁体を駆動することで弁体の連通路とステータの連通路とを選択的に接続し、一連の流路を切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、シール手段は、弁体の中心側に配置される内円部と、弁体の外周側に配置される外円部と、内円部と外円部とを複数箇所にて連結し、複数の連通路の間を仕切る仕切部とを含み、弁体又はステータは、シール手段を組み付ける組付け溝を含み、シール手段は、組付け溝に嵌合することにより組み付けられ、組付け溝の、仕切部が嵌合される部分の内側壁には、仕切部に当接する複数の凸部が、仕切部の両側にて異なる位置に配置されることを趣旨とする。
【００１０】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術と異なり、組付け溝の、仕切部が嵌合される部分の内側壁には、仕切部に当接する複数の凸部が、仕切部の両側にて異なる位置に配置される。従って、仕切部には、組付け溝の内側壁の凸部との当接により押圧力が作用するので、外力に抗して仕切部の変形が抑えられる。また、流路を切り替えるために弁体が駆動し、仕切部が連通路の開口部を横切るとき、その開口部に対する仕切部の引き掛かりや、開口部への仕切部の飛び出しが抑えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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