JPS63186078A - 流路切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、１つの常用ボートを２つの択一ボートのいず
れか一方に連通させる流路切換弁に関する。

「従来技術およびその問題点」 １つの常用ボートを２つの択一ボートのいずれか一方に
択一して連通させる流路切換弁Ｖは、第９図（ａ）、（
ｂ）に概念的に示すように使用される。

（ａ）は常用ボートＰ１が入口側で択一ボートＰ２）Ｐ
３が出口側の場合、（ｂ）は常用ボートＰ１が出口側で
、択一ボートＰ２）Ｐ３が入口側の場合である。このよ
うな切換弁は、スプール弁やダイセフラム弁としでは従
来多数用いられているが、これらは構造が複雑で加工コ
ストも高い。

「発明の目的」 本発明は、スプールやダイアフラムを用いることのない
流路切損弁であって、動作信頼注が高く、構造が極めて
単純で、安価に提供することのできる弁を提供すること
を目的とする。また本発明は、単一のアクチュエータに
よって、複数の流路を同時に切り換ることのできる流路
切換弁を得ることを目的とする。ざらに本発明は、小ざ
い操作力で操作でき、しかもその操作力が長期に渡って
変化しない流路切換弁を得ることを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、アッパボディとロワボディとの間に、気密の
変換室を画成する、弾性体からなるシールリングを挟着
するとともに、このシールリングの厚さ方向の中間部に
、弁アームを揺動可能に挿通したものであって、弁アー
ムの先端には、一対の択一ボートの一方を開き他方を閉
しる弁体が設けられでいる。したがってアクチュエータ
によってこの弁アームを揺動させることにより、変換室
に別に開口させた常用ボートを、一対の択一ボートのい
ずれかに連通させることができる。

そして本発明はざらに、弁アームの揺動部分、つまりシ
ールリングへの挿通部分またはその近情を、アッパボデ
ィとロワボディに設けた揺動支点突起に実質的１こ接触
させて支持することにより、小さい掃作力で弁アームを
揺動させることを可能としている。一般的に金属等の剛
体から形成される井アームとアッパボディおよびロワボ
ディを直接接触させると、弁アームの揺動時に変形させ
るべきシールリングの量が極めて少なく、このため操作
力が小さいとともに、経年変化によってこの操作力が大
きくなることもない。

本発明による切換弁構造は、気との保持が容易であり、
構造が簡単であり、摺動部分がなく、流路の切換が確実
である、という優れた特徴を有する０本発明の流路切換
弁は、複数を組み合わせで形成することが可能であり、
組み合わせることにより、これらを別個に設ける場合に
比して、より構造を単純化し、省スペースを図ることが
できる。

「発明の実施例」 第１図ないし蔦４図は本発明の第一の実施例を示すもの
である。バルブボディ１１は、アッパボディ１２とロワ
ボディ１３がらなっている。このアッパボディ１２とロ
ワボディ１３の間にシールリング１４が挟着され、変換
室１５が画成されている。

第２図ないし第４図に単体形状を示すシールリング１４
は、弾性体からなるもので、その上下面に、該シールリ
ング１４の平面形状に沿った、閉じた溝１４ａ、１４ｂ
が形成されている。この溝１４ａ、１４ｂは、その底部
が断面略半円形を呈しでおり、これにアッパボディ１２
およびロワボディ１３に突出形成したシール締１２ａ、
１３ａが嵌まって、該シールリング１４を圧縮し、変換
室１５のシールを確実にする。このシールリング１４は
図示例では、全体として平面略矩形であるが、円形、楕
円等の任意の閉曲線から構成できる。アッパボディ１２
とロワボディ１３のシール縛１２ａ、１３ａは、締結状
態においで、このシールリング１４を適当量圧縮する。

アッパボディ１１とロワボディ１２には、その上下の対
向位国に、変換室１５内に開口する高圧ボート（択一ボ
ート）Ｐ２と低圧ボート（択一ボート）Ｐ３がそれぞれ
設けられ、またアッパボディ１２１こはざらに常用ボー
トＰ１か開口しでいる。高圧ボートＰ２と低圧ボートＰ
３の変換室１５側の端部には、変換室１５内に突出する
弁座］６．１７が挿入固定されている。

シールリング１４の厚さ方向の中間位置には、弁アーム
］８が挿通されている。シールリング１４の上記溝１４
ａ、１４ｂは、実質的にこの井アーム１８の表裏に達す
る深さを有し、アッパボディ］２とロワボディ１３のシ
ール縁（揺動支点突起）１２ａ、１３ａは、弁アーム１
８と実質的に線状（第１図および第３図の紙面に垂Ｍな
方向）に接触する。このため弁アーム１８は、このシー
ル縁１２ａ、１３ａとの線状接触部を支点としで揺動で
きる。「実質的に」とは、井アーム１日が事実上、バル
ブボディ１１との剛体どうしの接触部を中心に揺動する
ことを意味し、接触部に僅かなシールリング１４の被覆
があってもよい。

そしてこの弁アーム１８の変換室１５内への挿入部には
、シールリング１４を成形する際に同時に、その表裏全
面に該シールリング１４と同一の弾性材料からなる被覆
１９が施されており、ざらにその自由端部の表裏には、
被Ｗ１１９ｐ！ｘ一体（ご盛り上げで形成した弁体２０
．２１が形成されている。この弁体２０．２１はそれぞ
れ高圧ボートＰ２と低圧ボートＰ３の弁座１６．１７と
対応する。

弁アーム１８の以上の鋳くるみ構造１こよって、弁アー
ム１８のシールリング１４挿通部（支点部）に対する気
とが保持される。また仮に弁アーム１８とシールリング
１４（被ｆｆ１１９）との間に接合の不完全、経時変化
等により、隙間が生じたとしでも、変換室１５の気密に
は影１＃を与えないという効果が得られる。

弁アーム１８のシールリング１４からの突出部端部には
、接続孔２２が穿けられ、この接続孔２２にソレノイド
（電磁アクチェエーク）２３の直進７ランジヤ２４が接
続されでいる。ソレノイド２３は、周知のように、内部
のコイルを例えば励磁することにより圧縮ばね２５の力
に抗してプランジャ２４を後退（吸引）させ、消磁する
ことによりプランジャ２４を突出させるものである。

上記構成の本流路切換弁はしたがって、ソレノイド２３
に通電しない状態では、圧縮ばね２５の力（こよりプラ
ンジャ２４が突出し、弁アーム１８が第１図において時
計方向に揺動する。よってその弁体２０が弁座１６に着
座し、弁体２１は弁座１７から離れる。したがって常用
ボートＰ１は低圧ポルトＰ３と連通し、高圧ボートＰ２
とは連通しない。

これに対し、ソレノイド２３に通電すると、圧縮はね２
５０力に抗してプランジャ２４が吸引される。すると弁
アーム１８は反時計方向に揺動し、その弁体２１が弁座
１７に着座しで、弁体２０は弁座１６からｇ＃座する。

よって常用ボートＰ１は低圧ボートＰ３との連通が断た
れ、高圧ボー）−Ｐ２と連通する。よってソレノイド２
３の励磁消磁により、流体の流れ方向を変化することが
できる。

そして本発明は、以上切換弁動作において、弁アーム１
８が、金属等の剛体からなるアッパボディ１２とロワボ
ディ１３のシールｍ１２ａ。

１３ａとの線状接触部を中心に揺動するから、弁アーム
１８の揺動抵抗が少なく、したがってソレノイド２３は
、小型で揉作力の小ざいもので足りる。つまり弁アーム
１８が揺動する際、シールリング１４はその溝１４ａ、
１４ｂの側部が若干変形するが、その変形量は僅かであ
り、弁アーム１８に与える揺動抵抗は極めて僅かである
。またシールリング１４の弾性が経年変化しても、揺動
抵抗が変化することがない。

笥５図、第６図は本発明の筒二の実施例を示すものであ
る。この実施例は、バルブボディ１１内に、単一のシー
ルリング３１により一対の変換室１５ａ、１５ｂを並設
し、この一対の変＃４室１５ａ、１５ｂに開口させた常
用ボートＰ１、高圧ボートＰ２および低圧ボートＰ３の
ｒＭ閉制御ＩＩＰ＆単−のソレノイド２３によって行な
う点に特徴がある。蔦５図のｒ−Ｉ断面は、第１図と同
様に表れる。

この実施例では全体として略矩形をなすシールリング３
１の中間部分に、一対の変換室１５ａ、１５ｔ１画成す
る画成リブ３２が形成されている。溝１４ａ、１４ｂは
、この画成リブ３２の上下にも同様に設けられ、アッパ
ボディ１２とロワボディ１３には、この溝１４ａ、１４
ｂに嵌まるシール縛が新たに設けられる。

変換室１５ａ、１５ｂにはそれぞれ、第一の寅、　　流
側と同じく、常用ボートＰ１、Ｐｌ、高圧ボートＰ２）
Ｐ２）および低圧ボートＰ３、Ｐ３が開口している。

各変換室１５ａ、１５ｂに対応する一対の弁アーム１８
ａ、１８１）は、それぞれシールリング３１の厚さ方向
の中間部分に挿通されていて、その変換室１５ａ、１５
ｂへの挿入部には、それぞれ第一の実施例と同様に、蛸
覆１９．弁体２０．２１が被覆形成されている。そして
この一対の弁アーム１８ａ、１８ｂの変換室１５ａ、１
５ｂからの突出部間は、接続ブリ・フジ１８ｃによって
接続されており、この接続ブリッジ１８ｃの中央部には
、ソレノイド２３のプランジャ２４との接続孔２２が穿
けられている。

この実施例によると、単一のソレノイド２３の励磁、消
磁（こより、一対の変換室１５ａ、１５ｂの常用ボート
を高圧ボートと低圧ボートのいずれかに連通させること
ができる。勿論高圧ボートと低圧ボートの上下を入換え
ることは可能であり、そうすれば、一方の常用ボートを
高圧ボートに連通させたとき、他方の常用ボートを低圧
ボートに連通させることができる。

第７図、第８図は本発明の第二の実施例を示すものであ
る。この実施例は、井アーム４０の両端を、左右一対設
けた変換室１５β、１５ｒに臨ませた実施例である。シ
ールリング４１は、左右一対の変換室１５β、１５ｒに
対応する矩形部を連設した形状、つまり二つの矩形部４
１βと４１ｒの間（こ接続リブ４１ｃを設けた形状をし
でいる。

そしてこの矩形部４１Ａ、４１ｒおよび接続リブ４１ｃ
の上下には、上記実施例と同様にそれぞれ溝１４ａ、１
４ｂが形成されていて、中央の接続リブ４１ｃの上下の
溝１４ａ、１４ｂに嵌まるシール縛１２ａ、１３ａが、
接続リプ４１の中間部分に挿通した弁アーム１８と線状
に接触する。

この実施例では、左右の変換室１５β、１５ｒに設けら
れた要素は、それぞれ第一の実施例において付した符号
（こβ、ｒのサフィックスを付すものとする。

この弁アーム４０の変換室１５ａ、１５ｂへの挿入部端
部の表裏には、それぞれ被ｆｆ１１９β、１９ｒおよび
弁体２０β、２Ｏｒが形成されでいるこの弁体２０β、
２Ｏｒは、弁アーム４０の揺動方向（こ応し、弁座］６
β、１７！または弁座１６ｊ２．１７ｒに択一して着座
する。

また弁アーム４０には、変換室１５β、１５ｒの一方に
おいて、ソレノイＦ：２３のプランジャ２４が接続され
ている。

この実施例（こよると、ソレノイド２３を消磁した状態
では、変換室１５ｆ側の常用ボートＰ１２は低圧ボート
Ｐ３βに連通し、変換室１５ｒ側の常用ボートＰｌｒは
高圧ボートＰ２ｒｆこ連通する。またソレノイド２３を
励磁すると、変換室１５β側の常用ボートＰ１βは高圧
ボートＰ２βに、変換室１５ｒ側の常用ボートＰ１ｒは
低圧ボートＰ３ｒに、それぞれ連通することとなる。

高圧ボートＰ２ｊ２）Ｐ２ｒと低圧ボートＰ３β、Ｐ３
ｒの上下関係を逆転できることは、第二の実施例と同様
である。

第１ｏ図は、本発明のざらに別の実施例を示す要部の断
面図である。この実施例は、弁アーム１８が接触しで揺
動支点となるアッパボディ１２とロワボディ１３の突起
１２ｔ）、１３ｂ％、シールリング１４の外側に設けた
ものである。このためこの実施例においては、シールリ
ング１４には、溝が形成されでいない、ざらにこの実施
例は、弁アーム１８の揺動抵抗をより減するため、シー
ルリング１４に弁アーム１８の厚ざ方向の圧縮力を加え
ないようにした点１こも特徴がある。すなわちアッパボ
ディ１２とロワボディ１３にはそれぞれ、シールリング
１４を嵌めたとき、これに弁アーム１８と平行な方向の
圧縮力は与えるが、弁アーム１８と直交する方向の圧縮
力は与えない溝１２ｃ、１３ｃが形成されでいる。よっ
てこの実施例によれば、より小さい操作力で、井アーム
１８を揺動させることができる。

「発明の効果」 以上のように本発明の流路切換弁は、弁アームがシール
リングに挿通されていで、このシールリングが変換室の
気とを保持するから、気との保持が確実である。また弁
アームはその揺動方向に応じて一対の択一ボートの一方
を閉じ、他方を開くものであって、摺動部分を有しない
から、故障が少なく耐久牲に優れる。ざらに弁アームは
、アッパボディとロワボディとの接触部分を揺動支点と
するから揺動抵抗が少なく、弁アームを揺動させるアク
チュエータに要求される操作力が小さい。

よって小型のアクチュエータを用いることが可能である
とともに、仮にシールリングの弾性が変化したとしても
、操作力は殆ど変動しないので、長期に渡る安定した動
作が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流路切換弁の実施例を示す、第２
図においてバルブボディを有するとした場合の、Ｉ　−
Ｉ線に沿う断面図、 第２図は第１図の切換弁に用いられでいるシールリング
と弁アームの平面形状、およびこれとバルブボディの関
係を示す平面図、 第３図は第２図においでバルブボディを省略したＩ−Ｉ
線に沿う拡大断面図、 第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿う断面図、第５図は
本発明の流路切換弁の別の実施例を示す平面図、 第６図は第５図のＶｔ−Ｖｔ線に沿う断面図、第７図は
本発明の流路切換弁のざらに別の実施例を示す平面図、 第８図は第７図の■−■線に沿う断面図、第９図（ａ）
、（ｂ）は本発明の対象とする流路切換弁の使用態様を
示すブロック図、 第１０図は本発明の別の実施例を示す第３図に対応する
要部の断面図である。 １］・・・バルブボディ、１２−・・アッパボディ、１
３・・・ロワボディ、１２ａ、１３　ａ−・・シール縁
（揺動支点突起）、１２ｂ、１３ｂ・・・揺動支点突起
、１４．３１．４１・・・シールリング、１４ａ１１４
　ｂ−・・溝、１５．１５ａ、１５１）、１５β、１５
　ｒ−変換室、１８．１８ａ、１８ｔ）、４０−・・弁
アーム、］９．１９β、１９　ｒ−被覆、２０．２ｏｐ
、２Ｏｒ、２１．２１Ａ、２１　ｒ−・・弁体、２３・
・・ソレノイド（アクチュエータ）、２４・・・プラン
ジャ。 特許出願人　　藤倉ゴム工業株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 同　　　私共　茂 第３図 第５図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アッパボディとロワボディ：このアッパボディと
   ロワボディの間に挟着され、両ボディとの間に気密の変
   換室を形成する、弾性体からなるシールリング：上記変
   換室に開口させた、二つの択一ボートと、一つの常用ボ
   ート：この二つの択一ボートは、アッパボディとロワボ
   ディの互いに対向する位置に設けられていること：上記
   弾性体からなるシールリングの厚さ方向の中間装置に揺
   動可能に挿通した弁アーム：この弁アームの先端に設け
   られ、その揺動方向に応じ、上記二つの択一ボートの一
   方を閉じ、他方を開く弁体：および上記弁アームを揺動
   させるアクチュエータとを備え、かつ上記弁アームはシ
   ールリングへの挿通部分またはその近情において、アッ
   パボディおよびロワボディの揺動支点突起に実質的に接
   触した状態で揺動することを特徴とする流路切換弁。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、二つの択一ボー
   トは一方が高圧ボートで他方が低圧ボートである流路切
   換弁。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、アクチュエータ
   は、コイルの励磁消磁により直進進退動するプランジャ
   を有するソレノイドである流路切換弁。
4. （４）特許請求の範囲第１項おいて、弁アームの表裏に
   は、シールリングを構成する弾性材料と同一の弾性材料
   で被覆され、さらにこの被覆を盛り上げて弁体が形成さ
   れている流路切換弁。
5. （５）特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか一
   において、変換室は一対形成され、この変換室にそれぞ
   れ挿通された一対の弁アームは、変換室の外部において
   接続され一体化されている流路切換弁。
6. （６）特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか一
   において、変換室は一対形成され、この一対の変換室間
   に渡らせて設けた単一の弁アームの両先端の表裏に、そ
   れぞれ弁体が設けられている流路切換弁。