特開 2022-119183 流体切替弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022119183

(43)【公開日】2022-08-16

(54)【発明の名称】流体切替弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 5/04 20060101AFI20220808BHJP

【ＦＩ】

F16K5/04 G

F16K5/04 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021204192

(22)【出願日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】P 2021016048

(32)【優先日】2021-02-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000208064

【氏名又は名称】大洋技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119585

【弁理士】

【氏名又は名称】東田 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100096998

【弁理士】

【氏名又は名称】碓氷 裕彦

(72)【発明者】

【氏名】後藤 拓

(72)【発明者】

【氏名】森 克巳

【テーマコード（参考）】

3H054

【Ｆターム（参考）】

3H054AA02

3H054BB02

3H054BB22

3H054CA32

3H054CD12

3H054EE04

3H054GG01

3H054GG09

(57)【要約】

【課題】バルブ部とバルブ室との回動時の摺動抵抗を小さくし、かつ、流体のシールを確実に行う。
【解決手段】バルブ部と一体にバルブ室内で回動し流体入口通路及び流体出口通路のいずれかを閉じるシール部材を備え、バルブ室の中心軸位置に対して、シール部材の回動時の回動中心軸位置が偏芯しており、シール部材の径方向位置は回動に応じて変位する。この変位を利用してシール部材を流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方に押圧し、確実にシールする。また、回動時には変位を利用してシール部材をバルブ室から引き離す方向に移動させて、回動に伴う摺動抵抗を小さくする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒形状をしたバルブ室と、このバルブ室と軸方向に連続する円筒状の回動支持部と、前記バルブ室に径方向に開口し流体を前記バルブ室に流入する流体入口通路と、前記バルブ室に径方向に開口し前記バルブ室より流体を流出する流体出口通路とを有するバルブボディと、
このバルブボディの前記回動支持部に回転可能に配置されるバルブ基部と、このバルブ基部と一体に回動し前記バルブ室内を回動するバルブ部とを有するバルブ部材と、
前記バルブ部と一体に回動し、前記流体入口通路及び前記流体出口通路のいずれか一方と対向して、前記流体入口通路及び前記流体出口通路のいずれか一方を閉じるシール部材とを備え、
前記回動支持部及び前記バルブ基部の中心軸位置に対して、前記シール部材の回動時の回動中心軸位置が偏芯しており、前記シール部材の回動に応じて前記シール部材は前記流体入口通路及び前記流体出口通路のいずれか一方に押圧される
ことを特徴とする流体切替弁。

【請求項2】

前記バルブ室は円筒形状をしており、前記バルブ室の中心軸と前記回動支持部及び前記バルブ基部の中心軸位置が一致している
ことを特徴とする請求項１記載の流体切替弁。

【請求項3】

前記バルブ室は円筒形状をしており、前記バルブ室の中心軸と前記回動支持部及び前記バルブ基部の中心軸とは、前記流体入口通路及び前記流体出口通路のいずれか一方側に偏芯している
ことを特徴とする請求項１記載の流体切替弁。

【請求項4】

前記バルブ部は断面非円形形状をしており、前記回動支持部及び前記バルブ基部の中心軸位置から偏芯している
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体切替弁。

【請求項5】

前記バルブ室は円筒形状をしており、前記バルブ部は円柱形状をしており、かつ、前記バルブ室の中心軸位置と前記バルブ部の中心軸位置とは一致しており、
前記シール部材の肉厚の変化により、前記バルブ室の中心軸位置に対して、前記シール部材の回動時の回動中心軸位置が偏芯している
ことを特徴とする請求項１記載の流体切替弁。

【請求項6】

前記シール部材は、前記バルブ部の外周の全周に配置される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の流体切替弁。

【請求項7】

前記シール部材は、前記バルブ部の外周のうち前記流体入口通路及び前記流体出口通路のもいずれか一方と対向しうる部位のみに配置される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の流体切替弁。

【請求項8】

前記シール部材は、前記バルブ部の外周のうち前記流体入口通路及び前記流体出口通路のいずれか一方と対向しうる部位に、前記バルブ部と一体に形成され、かつ、
前記シール部材は、内部に空間を有する球形形状に形成されて、弾性機能を有する
請求項１若しくは５に記載の流体切替弁。

【請求項9】

筒形状をしたバルブ室と、このバルブ室と軸方向に連続する円筒状の回動支持部と、前記バルブ室に径方向に開口し流体を前記バルブ室に流入する流体入口通路と、前記バルブ室に径方向に開口し前記バルブ室より流体を流出する流体出口通路とを有するバルブボディと、
このバルブボディの前記回動支持部に回転可能に配置されるバルブ基部と、このバルブ基部と一体に回動し前記バルブ室内を回動するバルブ部とを有するバルブ部材と、
前記流体入口通路と対向して、前記流体入口通路を閉じるシール部材とを備え、
前記バルブ室の中心軸位置に対して、前記バルブ部の回動時の回動中心軸位置が偏芯しており、前記バルブ部の回動に応じて前記シール部材は前記流体入口通路に押圧される
ことを特徴とする流体切替弁。

【請求項10】

前記バルブ部と前記シール部材との間には、前記バルブ部の回動に応じて生じる変位を前記シール部材に伝達する伝達部材が介在する
ことを特徴とする請求項９記載の流体切替弁。

【請求項11】

前記バルブボディの前記回動支持部と前記バルブ部材の前記バルブ基部には、前記バルブ部の前記バルブ室からの抜け止めを行う抜け止め機構が配置される
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の流体切替弁。

【請求項12】

前記バルブ基部の外周にはＯリング保持溝が形成され、このＯリング保持溝に保持されたＯリングにより、流体の前記バルブ室からの流出を防止する
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の流体切替弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件の開示は流体の流路の開閉を切り替える切替弁に関し、例えば、エンジンに供給される燃料等の液体やガス等の気体の切り替え等に用いることができる。

【背景技術】

【0002】

流体の切替弁として、特許文献１に示されるように、筒状のバルブ室内に柱形状のバルブ部を回動可能に配置し、バルブ部の回動位置により流体入口通路と流体出口通路との開閉を切り替えるものが知られている。そして、バルブ部とバルブ室とは同軸上に配置され、バルブ部とバルブ室とは回転摺動する構造であった。また、特許文献２に示すように、シール部材をバルブ部とバルブ室との間に介在させるものも知られているが、これもバルブ部とバルブ室とは回転摺動する構造であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６３－１０４８４２号公報

【特許文献2】実開昭６０－１８５７６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ただ、バルブとバルブ室とが回転摺動する構造では、バルブ部とバルブ室との間に不可避的にクリアランスが必要となり、このクリアランスを介して流体が漏れる恐れがある。流体の漏れを抑えるためにクリアランスを小さくすると、バルブ室内にバルブを配置する作業が困難となると共に、回動摺動する際の摺動抵抗が大きくなる。

【0005】

バルブ部と流体入口通路若しくは流体出口通路との間にシール部材を配置する場合でも、シール部材のシール力を高くするとバルブ部が回動摺動する際の抵抗が過大となる恐れがある。

【0006】

本件開示は、上記点に鑑み、バルブ室内にバルブ部を配置する構造を前提とし、かつ、バルブ室とバルブ部との間にシール部材を配置する構造を前提とし、バルブ部の外周とバルブ室の内周との回動時の摺動抵抗を小さくし、かつ、流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方のシールを確実に行うことができることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１は、筒形状をしたバルブ室とこのバルブ室と軸方向に連続する円筒状の回動支持部とバルブ室に径方向に開口し流体をバルブ室に流入する流体入口通路とバルブ室に径方向に開口しバルブ室より流体を流出する流体出口通路とを有するバルブボディと、このバルブボディの回動支持部に回動可能に配置されるバルブ基部とこのバルブ基部と一体に回動しバルブ室内を回動するバルブ部とを有するバルブ部材と、バルブ部と一体に回動し流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方と対向して流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方を閉じるシール部材とを備える流体切替弁である。

【0008】

そして、本開示の第１は、バルブ室の中心軸位置に対して、シール部材の回動時の回動中心軸位置が偏芯しており、シール部材の回動に応じてシール部材は流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方に押圧される流体切替弁である。

【0009】

本開示の第１では、バルブ室の中心軸位置に対して、シール部材の回動時の回動中心軸位置が偏芯している結果、シール部材の径方向位置が、シール部材の回動に応じて変位する。そのため、この変位を利用してシール部材を流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方に押圧することが可能である。このシール部材の押圧により、シール部材が流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方を確実にシールすることができる。

【0010】

本開示の第２では、バルブ室は円筒形状をしており、バルブ室の中心軸と回動支持部の中心軸位置が一致している。円柱形状をしたバルブ部を円筒形状のバルブ室内にコンパクトに配置することが可能である。

【0011】

本開示の第３は、バルブ室は円筒形状をしており、バルブ室の中心軸と回動支持部及びバルブ基部の中心軸とは、流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方側に偏芯している。バルブ室の内周とバルブ部の外周との間の空間を広くすることが可能である。

【0012】

本開示の第４は、バルブ部は断面非円形形状をしており、バルブ基部の中心軸位置から偏芯している。バルブ部を断面非円形形状とする結果、バルブ部の小型化を図ることも可能である。

【0013】

本開示の第５は、バルブ部は円柱形状をしており、かつ、バルブ室の中心軸位置とバルブ部の中心軸位置とは一致しており、シール部材の肉厚の変化により、バルブ室の中心軸位置に対して、シール部材の回動時の回動中心軸位置が偏芯している。

【0014】

本開示の第５によれば、シール部材の回動時の回動中心軸位置をバルブ室の中心軸位置に対して偏芯させるのに、シール部材の肉厚の変化を用いるので、バルブ室の中心軸位置とバルブの中心軸位置とを一致させることが可能である。また、シール部材の厚肉部を用いてシール機能を発揮することができるので、シール部材の耐久性を高めることができる。

【0015】

本開示の第６は、シール部材は、バルブ部の外周の全周に配置される。シール部材でバルブ部を覆うように組み付けることができ、シール部材の組付け作業が容易となる。

【0016】

本開示の第７は、シール部材は、バルブ部の外周のうち流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方と対向しうる部位のみに配置される。シール部材を小型化することが可能である。

【0017】

本開示の第８は、シール部材は、バルブ部の外周のうち流体入口通路及び流体出口通路のいずれか一方と対向しうる部位に、バルブ部と一体に形成され、かつ、シール部材は、内部に空間を有する球形形状に形成されて、弾性機能を有する。シール部材とバルブ部とを一体成型することで、部品点数を削減することが可能である。かつ、シール部材は内部の空間により弾性機能を有するので、流体入口通路及び流体出口通路の少なくともいずれか一方を確実にシールすることが可能である。

【0018】

本開示の第９は、筒形状をしたバルブ室とこのバルブ室と軸方向に連続する円筒状の回動支持部とバルブ室に径方向に開口し流体をバルブ室に流入する流体入口通路とバルブ室に径方向に開口しバルブ室より流体を流出する流体出口通路とを有するバルブボディと、このバルブボディの回動支持部に回転可能に配置されるバルブ基部とこのバルブ基部と一体に回動しバルブ室内を回動するバルブ部とを有するバルブ部材と、流体入口通路と対向して流体入口通路を閉じるシール部材とを備える流体切替弁である。

【0019】

そして、バルブ室の中心軸位置に対してバルブ部の回動時の回動中心軸位置が偏芯しており、バルブ部の回動に応じてシール部材は流体入口通路に押圧される構造となっている。

【0020】

本開示の第９では、バルブ室の中心軸位置に対してバルブ部の回動時の回動中心軸位置が偏芯しているので、バルブ部はバルブ室内で相対移動を行う。この相対移動を用いてシール部材を流体入口通路に押圧することで、流体入口通路のシールを確実に行うことができる。

【0021】

本開示の第１０は、バルブとシール部材との間には、バルブの回動に応じて生じる変位をシール部材に伝達する伝達部材が介在している。伝達部材を介在させることで、バルブの回動により生じるバルブ室内の相対移動を、より的確にシール部材に伝達することができる。

【0022】

本開示の第１１は、バルブボディの回動支持部とバルブ部材のバルブ基部には、バルブ部のバルブ室からの抜け止めを行う抜け止め機構が配置される。抜け止め機構により、バルブ部をバルブ室内に確実に保持することが可能である。

【0023】

本開示の第１２は、バルブ基部の外周にはＯリング保持溝が形成され、このＯリング保持溝に保持されたＯリングにより、流体のバルブ室からの流出を防止する。Ｏリングによって流体の流出を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、流体切替弁の第１実施形態の断面図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図３は、図２よりバルブ部を９０度回動させた状態の断面図である。

【図4】図４は、流体切替弁の第２実施形態の断面図である。

【図5】図５は、流体切替弁の第３実施形態の断面図である。

【図6】図６は、流体切替弁の第４実施形態の断面図である。

【図7】図７は、流体切替弁の第５実施形態の断面図である。

【図8】図８は、流体切替弁の第６実施形態の断面図である。

【図9】図９は、図８よりバルブ部を９０度回動させた状態の断面図である。

【図10】図１０は、流体切替弁の第７実施形態の断面図である。

【図11】図１１は、流体切替弁の第８実施形態の断面図である。

【図12】図１２は、流体切替弁の第６実施形態の断面図である。

【図13】図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図14】図１４は、流体切替弁の使用例を示す正面図である。

【図15】図１５は、流体切替弁の他の使用例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（第１実施形態）
図１４は、流体切替弁１００の使用例を示す。この使用例では流体切替弁１００は、燃料タンク９００とエンジン９１０の気化器９２０との間に配置される燃料切替弁として利用される。燃料が重力によりエンジン９１０に供給されるよう、燃料タンク９００はエンジン９１０の上方に配置される。９０１は、燃料タンク９００の燃料供給口を閉じるキャップである。

【0026】

そして、燃料タンク９００と流体切替弁１００とは、燃料パイプ９３０により連結され、流体切替弁１００と気化器９２０とは燃料パイプ９３１により連結される。なお、本例で、エンジン９１０は発電機９４０や高圧洗浄機の駆動に用いられる。

【0027】

図１に示すように、流体切替弁１００は、バルブボディ２００と、バルブ部材３００とシール部材４００とを備える。

【0028】

バルブボディ２００は、ポリアセタールＰＯＭの樹脂製である。そして、図２及び図３に示すように、流体入口通路２１０と流体出口通路２２０とが左右に突出形成されている。流体入口通路２１０には、図示していないが、燃料パイプに挿入された際の抜け止めとなる係止部が所外周に突出形成されている。流体出口通路２２０にも、同様に、燃料パイプに挿入された際の抜け止めとなる係止部が外周に突出形成されている。

【0029】

流体入口通路２１０の入口通路穴２１１は、２．３ミリメートル程度である。また、流体出口通路２２０の出口通路穴２２１の径も同様に２．３ミリメートル程度である。入口通路穴２１１と出口通路穴２２１とは１８０度離れて対向している。

【0030】

バルブボディ２００の中心軸周りには、断面円形上の回動支持部２３０が形成されている。回動支持部２３０は、内径は１５ミリメートル程度である。回動支持部２３０の下方には、流体入口通路２１０及び流体出口通路２２０が開口するバルブ室２４０が形成されている。本実施形態では、回動支持部２３０とバルブ室２４０とは連続した同一径の円筒形状である。

【0031】

バルブ部材３００は、ナイロン樹脂製で、バルブボディ２００の回動支持部２３０に嵌り合って回動するバルブ基部３１０と、このバルブ基部３１０の下方に一体形成されバルブ室２４０内を回動するバルブ部３２０を備えている。バルブ基部３１０及びバルブ部３２０は共に円柱形状で、バルブ基部３１０の外径は回動支持部２３０の内径と略同じである。

【0032】

バルブ基部３１０の外周には抜け止め凸部３１１が全周に１ミリメートル程度突出形成され、この抜け止め凸部３１１が回動支持部２３０の抜け止め凹部２３１に嵌り合う。この抜け止め凸部３１１と抜け止め凹部２３１との嵌合で、抜け止め機構が構成される。

【0033】

バルブ基部３１０の外周のうち、抜け止め凸部３１１よりバルブ部３２０側にはＯリング保持溝３１２が形成され、Ｏリング保持溝３１２にはＯリング５００が保持される。このＯリング５００は回動支持部２３０の内周と密着し、バルブ室２４０より燃料が漏出するのを防いでいる。

【0034】

バルブ部３２０の外径は１０ミリメートル程度で、バルブ部３２０の中心軸Ｂは、バルブ基部３１０及び回動支持部２３０の中心軸Ａから１ミリメートル程度偏芯している。従って、バルブ部３２０はバルブ室２４０内を偏芯して回動することとなる。

【0035】

バルブ部３２０の外周のうち、流体入口通路２１０と対向する位置には、ゴム製で円環状のシール部材４００が配置されている。また、バルブ部３２０の外周で、このシール部材４００が配置される部位にはローレット溝が形成されて、シール部材４００がバルブ部３２０に確実に保持されるようになっている。

【0036】

上述の流体切替弁１００の組付けは、バルブ部３２０の外周のローレット溝にシール部材４００をその弾力性を用いて取り付け、Ｏリング保持溝３１２内にＯリング５００を同じくその弾力性を用いて取り付ける。その状態で、バルブ部材３００を、バルブボディ２００の回動支持部２３０の上側開口部より挿入する。バルブ部３２０の下端がバルブ室２４０の底部に微小間隙を介して対向する位置で、抜け止め凸部３１１が抜け止め凹部２３１と嵌合し、その状態で、バルブ部材３００はバルブボディ２００に対して、回動が可能で、軸方向には変位不能に組付けられる。

【0037】

流体切替弁１００の切り替え動作は、作業者がバルブ部材３００の上部に形成された摘み部３３５を手動で回動させることで行う。図２が流体入口通路２１０を閉じた状態で、バルブ部３２０の中心軸Ｂは最も流体入口通路２１０側に変位している。この変位によりシール部材４００を流体入口通路２１０の開口部２１２に押し付けて、シール部材４００を弾性変形させ、流体入口通路２１０の開口部２１２を確実に塞いでいる。より具体的には、バルブ部３２０の中心軸Ｂが最も流体入口通路２１０側に変位した状態でのバルブ部３２０外周と流体出口通路２２０の開口部２１２との距離（１ミリメートル程度）より、シール部材４００の肉厚（１．５ミリメートル程度）の方が大きいので、その差分シール部材４００が押しつぶされて、開口部２１２のシールを行う。

【0038】

作業者が摘み部３３５を９０度回動させた状態が図３で、バルブ部３２０の中心軸Ｂは、バルブ基部３１０及び回動支持部２３０の中心軸Ａに対して図の上方に変位している。その結果、シール部材４００は流体入口通路２１０の開口部から離れ、燃料はバルブ室２４０を介して流体出口通路２２０に流れる。

【0039】

燃料の供給を止めるには、作業者が再度摘み部３３５を９０度回して、図２の状態とする。上述のように、本例では単にシール部材４００が流体出口通路２２０の開口部２１２を摺動するのみでなく、バルブ部３２０の変位を利用してシール部材４００を開口部２１２に押し付けるので、確実にシールすることができる。

【0040】

なお、９０度の回動動作の間、シール部材４００はバルブ室２４０の内周に押し付けられることとなるが、押し付けられるのは、シール部材４００の一部のみである。従って、摘み部３３５の回動に必要な荷重を必要以上に高めることは無い。

【0041】

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、流体出口通路２２０を開いた状態で、燃料はシール部材４００の外周とバルブ室２４０の内周との隙間を介して流体出口通路２２０に流れた。この隙間が狭く、燃料の通過量の不足が懸念される場合には、バルブ部３２０に通路穴３２１を形成しても良い。

【0042】

図４は、この第２実施形態を示すが、内径５ミリメートル程度の通路穴３２１を形成している、そして、通路穴３２１の軸線は、流体入口通路２１０及び流体出口通路２２０の軸線に直交している。従って、図４の状態からバルブ部３２０を９０度回動させると、通路穴３２１が流体入口通路２１０及び流体出口通路２２０に対向し、燃料はシール部材４００の外周とバルブ室２４０の内周との隙間のみでなく、この通路穴３２１を介しても流れることになる。

【0043】

（第３実施形態）
上述の実施形態ではバルブ部３２０を円柱状に形成していたが、バルブ部３２０は回動支持部２３０やバルブ基部３１０の中心軸Ａから偏芯して、シール部材４００を押圧できればよく、必ずしも円柱状である必要はない。図５に示すように、バルブ部３２０の断面形状を非円形としてもよい。勿論、図５は非円形の一例であり、他にも様々な形状を採用可能である。

【0044】

図５の例では、９０度回動させた際に、シール部材４００の外周とバルブ室２４０の内周との間に充分なスペースが確保でき、第２実施形態の通路穴３２１を形成しなくても、必要な燃料を流すことが可能である。また、バルブ部３２０の周囲長さを円形の周囲長さより短くすれば、バルブ部３２０及びシール部材４００の小型軽量化も図れる。

【0045】

なお、図５でＢはバルブ部３２０の中心位置を示し、このＢ点と中心軸Ａとの距離がバルブ部３２０の変位である点は、第１実施形態と同様である。

【0046】

（第４実施形態）
上述の実施形態では、シール部材４００をバルブ部３２０の全周に配置したが、シール部材４００は流体入口通路２１０の開口部２１２を閉じることができればよい。図６に示す第４実施形態のように、シール部材４００を流体入口通路２１０の開口部２１２と対向可能な位置のみに配置しても良い。

【0047】

図６の実施形態では、バルブ部３２０に円錐形状の保持部３２２を設け、この保持部３２２にシール部材４００を嵌め込んでいる。嵌め込みのみでシール部材４００の保持は可能であるが、必要に応じ、シール部材４００をバルブ部３２０に接着等固定してもよい。

【0048】

（第５実施形態）
上述の実施形態では、シール部材４００をバルブ部３２０とは別部材としていたが、シール部材４００をバルブ部３２０に一体形成しても良い。図７に示す第５実施形態では、バルブ部３２０のうち、流体入口通路２１０の開口部２１２と対向可能な部位にシール部材４００をブロー成型している。即ち、シール部材４００とバルブ部３２０との間に空洞部３２３を形成し、この空洞部３２３によってシール部材４００を内部に空間を有する球形形状として、弾性機能を持たせている。

【0049】

図７の例では、バルブ部３２０の中心軸の位置は、回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａと一致しているが、空洞部３２３を介してシール部材４００が変位しているので、回動時のシール部材４００の回動中心は回動支持部２３０やバルブ基部３１０の中心軸Ａから変位している。

【0050】

（第６実施形態）
上述の実施形態では、シール部材４００は変位によって流体入口通路２１０の開口部２１２側に押圧されるが、そのシール時のみでなく、バルブ部３２０を回動させる際にもバルブ室２４０の内周側に押圧されていた。上述したように、接触面積が小さいため、回動時の摺動抵抗はさほど大きくはない。ただ、シール部材４００は流体入口通路２１０の開口部２１２のシールを行うことができればよく、それ以外の部位ではシール機能は求められていない。

【0051】

図８及び図９に示す第６実施形態では、バルブ室２４０を円筒形状とし、その中心軸Ｃの位置を、回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａから偏芯させている。より具体的には、回動支持部２３０やバルブ基部３１０の中心軸Ａに対して、流体入口通路２１０の開口部２１２とは反対側（流体出口通路２２０側）に偏芯している。

【0052】

そのため、図８に示すように、バルブ部３２０の中心軸Ｂが左側に変位している状態では、シール部材４００を流体入口通路２１０の開口部２１２に押し付けている。一方、図９に示すように、バルブ部３２０の中心軸Ｂが上側に変位している状態では、シール部材４００はバルブ室２４０の内周から離間している。これにより、バルブ部３２０を回動させる際の摺動抵抗を大幅に低減することが可能となる。

【0053】

（第７実施形態）
図７図示第５実施形態と同様、図１０で示す第７実施形態も、バルブ部３２０の中心軸は、回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａと一致している。ただ、シール部材４００の肉厚が変化し、この肉厚の変化によってシール部材４００の回動中心Ｂが回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａから偏芯している。

【0054】

シール部材４００のうち、シール機能を発揮するのは流体入口通路２１０の開口部２１２に押し付けられる部位のみである。従って、この第７実施形態のように、シール機能を発揮する部位の肉厚を厚くすることで、シール部材４００の耐久性を高めることが可能となる。

【0055】

（第８実施形態）
図１１に示す第８実施形態も、バルブ部３２０の中心軸と回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａは一致しているが、バルブ部３２０の外周はその一部が円弧状に突出して卵形状となっている。そのため、突出部３２４の位置は回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａに対して偏芯している。この突出部３２４により、シール部材４００を流体入口通路２１０の開口部２１２に押し付ける構成としている。

【0056】

図１１の第８実施形態では、突出部３２４とシール部材４００との間に突出部３２４の変位をシール部材４００に伝達する伝達部材４１０が介在している。また、バルブ室２４０の内周に並行壁面２４１を形成し、伝達部材４１０はこの並行壁面２４１に沿って往復移動する。そのため、図１１に示すように、突出部３２４が流体入口通路２１０の開口部２１２側にあるときには伝達部材４１０を介して、シール部材４００を押圧する。そして、図１１の状態からバルブ部３２０を９０度回動させると、燃料流れによる圧力を受けてシール部材４００及び伝達部材４１０が図の右側に変位して流体入口通路２１０の開口部２１２を開く。この際のシール部材４００の移動を伝達部材４１０がサポートすることが可能となる。

【0057】

（第９実施形態）
第９実施形態では、図１２及び図１３に示すように、バルブ部３２０の９０度の回動をガイドするガイド溝２５０をバルブボディ２００のバルブ室２４０の底面に形成している。そして、バルブ部材３００にも、バルブ部３２０の下方よりガイドピン３４０を突出形成している。

【0058】

ガイド溝２５０は、回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａと同軸となる円弧形状をしている。また、ガイドピン３４０も、回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａと同軸上で回動する位置に形成されている。そして、ガイド溝２５０の溝幅より、円柱形状のガイドピン３４０の外径を僅かに小さくしている。

【0059】

また、図１２に示すように、摘み部３３５の二面幅にレバー３５０を嵌合させて、作業者はレバー３５０を用いてバルブ部材３００の回動を行うことができるようになっている。バルブ部材３００の回動を行う際には、ガイドピン３４０がガイド溝２５０沿って移動する。そして、ガイドピン３４０がガイド溝２５０の端部２５１と当接することで、９０度の回動を確実に位置決めすることができる。

【0060】

なお、図１２の実施形態では、バルブ部材３００のうち、バルブボディ２００の抜け止め凹部２３１と対向する位置にサークリップ保持溝３１５を形成している。そして、サークリップ５５０で、バルブ部３２０のバルブ室２４０からの抜け止めを行う抜け止め機構を構成している。

【0061】

また、図１２の実施形態では、図８及び図９に示した第６実施形態と同じく、バルブ室２４０の中心軸Ｃを、回動支持部２３０及びバルブ基部３１０の中心軸Ａに対して流体入口通路２１０の開口部２１２とは反対側に偏心させている。

【0062】

（その他の実施形態）
以上説明した例は望ましい開示であるが、他に種々の変形例がある。例えば、エンジン９１０の容量に応じて燃料パイプ９３０、９３１の径も変更される。そのため、エンジン９１０の容量に応じ、流体切替弁１００の大きさも変更される。即ち、上述した各寸法は、小型エンジン９１０において、流体切替弁１００の望ましい大きさであるが、寸法は変更可能である。偏芯の程度も、バルブ部材３００の大きさやシール部材４００の厚さに応じ、０．２～１．５ミリメートル程度で変更可能である。

【0063】

上述の実施形態では、シール部材４００が流体入口通路２１０の開口部２１２を閉じるようにしていたが、逆に、シール部材４００で流体出口通路２２０を閉じるようにしても良い。構造としては、図１及び図１２において右側の流体通路を流体入口通路２１０とし、左側の流体通路を流体出口通路２２０とするのみで、図示構造と同様である。但し、流体出口通路２２０を用いて流体の流路の遮断を行う際には、流体が常時バルブ室２４０に流入することとなる。従って、上述の実施形態のように、流体入口通路２１０の開口部２１２で流体流れを遮断する方が望ましい。

【0064】

上述の実施形態では、流体入口通路２１０と流体出口通路２２０とを１８０度対向配置したが、燃料パイプ９３０、９３１の取り回しによっては、流体入口通路２１０と流体出口通路２２０との間の角度を変更してもよい。その場合、バルブ部材３００の回動角度も変更される。例えば、流体入口通路２１０と流体出口通路２２０との間の角度が１２０度の場合には、バルブ部材３００の回動角度は６０度とするのが望ましい。

【0065】

上述の実施形態では、バルブボディ２００をポリアセタールＰＯＭ製とし、バルブ部材３００をナイロン樹脂製としたが、他の材料としてもよい。亜鉛、鉄やアルミニウム合金等の金属製としてもよく、他の樹脂製としてもよい。

【0066】

上述の実施形態では、作業者が摘み部３３５を操作してバルブ部材３００を回動させていたが、モータを用いて電動動作するようにしてもよい。

【0067】

上述の実施形態では、エンジン９１０の用途を発電機９４０や高圧洗浄機の駆動用としているが、本件の流体切替弁１００は各種のエンジン９１０に使用可能である。例えば、オートバイ用エンジン９１０に使用してもよい。更に、エンジン９１０の燃料の切り替えに限らず、水やアルコール等の他の液体の流路切り替えに使用することも可能である。

【0068】

本開示の流体切替弁１００は、液体の用途に限らず、更に気体の流路の開閉切り替えにも用いることができる。図１５にガスの流体開閉弁７００と一体に用いられる例を示す。この例ではバルブボディ２００は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金でできており、ダイキャストで、流体切替弁１００と流体開閉弁７００とが一体で形成されている。

【0069】

流体入口通路２１０の更に上流にダイヤフラム室７０１が形成されている。ダイヤフラム室７０１とダイヤフラム７０２を介して反対側には、大気圧室７０３がアルミニウム若しくはアルミニウム合金製のカバー７０４によって形成されている。ダイヤフラム７０２は、ダイヤフラム室７０１内の圧力が高くなると上方へ変位し、ダイヤフラム室７０１内の圧力が低いとダイヤフラム付勢バネ７０５の付勢力で下方に変位する。

【0070】

ダイヤフラム７０２にはロット７０６が固定され、ダイヤフラムの変位に応じてロット７０６は上下に移動する。ロット７０６の下端には、ダイヤフラム室７０１内を上下動するカム構造体７０７が固定され、カム構造体７０７はロット７０６と一体に上下動する。カム構造体７０７は、その下方に第１カム面７０８、上方に第２カム面７０９、中間部に第３カム面７１０を設けている。第３カム面７１０は、第１カム面７０８及び第２カム面７０９に対して左側に突出している。

【0071】

バルブボディ２００のダイヤフラム室７０１より更に上流には、ダイヤフラム室７０１にガスを流入させる流入通路７１１が形成されている。この流入通路７１１のダイヤフラム室７０１とは反対側の面に、弁座７１２が形成されている。

【0072】

流入通路７１１には、弁体部材７１３が配置されている。弁体部材７１３は弁座７１２と当接離脱する弁本体７１４と、先端がカム構造体７０７と当接する弁ロット７１５とからなる。弁本体７１４の弁座７１２との当接面には、ゴム製のシール部材７１６が貼り付け固定されている。また、弁ロット７１５は、バルブボディ２００に形成された摺動支持部７１７により左右の移動が支持されている。

【0073】

上記の通り、ダイヤフラム室７０１内の圧力が低い時は、ダイヤフラム付勢バネ７０５の付勢力でロット７０６と共にカム構造体７０７も下方に変位する。その状態では、弁ロット７１５の先端は第２カム面７０９と当接している。その為、弁体部材７１３は図１５に示す状態より左に変移する。その結果、弁本体７１４のシール部材７１６が弁座７１２に当接し、流入通路７１１は閉じられる。この流入通路７１１を閉じた状態は、弁付勢バネ７１９の付勢力で保持されている。この弁ロット７１５が第２カム面７０９と当接して流入通路７１１を閉じている状態は、ダイヤフラム室７０１内にガスが供給されていないか、供給されてもガスの圧力が大気圧より１キロパスカル未満しか高くない状態である。

【0074】

ダイヤフラム室７０１内のガスの圧力が大気圧室７０３の大気圧より高くなるとロット７０６及びカム構造体７０７がダイヤフラム付勢バネ７０５の付勢力に抗して上方に移動する。図１５がその状態を示している。弁ロット７１５の先端は第３カム面７１０と当接し、弁本体７１４は弁付勢バネ７１９の付勢力に抗して弁座７１２から離脱する。その結果、流入通路７１１は開いて、ガスがダイヤフラム室７０１内に流入する。図１５で示す流入通路７１１が開いている状態は、ガスの圧力が大気圧より１～８キロパスカル程度高い状態である。

【0075】

流入通路７１１が開いている状態でのガス流れは流量調整弁７１８により所定量に調整される。即ち、流量が多くなりすぎるとボール弁７２０が絞り部７２１に隣接して流路を絞り流量を制限する。逆に、流量が少ない状態ではボール弁付勢バネの付勢力で、ボール弁７２０が絞り部７２１より離間して流路を開き流量を増加させる。

【0076】

この流量調整弁７１８は、特に流体開閉弁７００と共に用いる上で有用である。即ち、弁ロット７１５の先端が第２カム面７０９に当接しているときは弁本体７１４のシール部材７１６が弁座７１２を閉じている。この流量が０の状態から弁ロット７１５の先端が第３カム面７１０と当接する状態に変位すると急激に流量が増えることとなる。また、弁ロット７１５の先端が第３カム面７１０と接する状態でも、ガス流量は１～８キロパスカル程度の範囲で変動する。このように、流体開閉弁７００はガス流量に大きな変動をもたらすものであるので、流量調整弁７１８によりガス流量の変動を抑えることは望ましい。

【0077】

ダイヤフラム室７０１内のガス圧が１～８キロパスカル程度に変動しても、弁ロット７１５の先端が第３カム面７１０と当接している限りにおいて、図１５の状態は保たれる。ただ、ダイヤフラム室７０１内のガス圧が上限以上の高くなると、ロット７０６及びカム構造体７０７が更に上方に変移する。

【0078】

このガスの圧力が大気圧より８キロパスカル程度以上高くなった状態では、弁ロット７１５の先端は第１カム面７０８と当接する。第１カム面７０８の位置は、第２カム面７０９と同様第３カム面より左側となっている。その為、弁体部材７１３が左に変移して弁本体７１４のシール部材７１６が弁座７１２をシールする。このシール状態も、弁付勢バネ７１９の付勢力によって保持される。

【0079】

流体切替弁１００は、通常の仕様状態では流体入口通路２１０と流体出口通路２２０を連通させている。ただ、ガス圧が上限以上に高くなって流体開閉弁７００が閉じたような状態では、流体切替弁１００も流体入口通路２１０を閉じるようにする。

【0080】

ロット７０６の上端には操作部７２２が固定されている。従って、操作部７２２もロット７０６の変位と共に移動する。その為、操作部７２２の位置を見ることで、ガス圧が低圧側閾値以下で流体開閉弁７００が閉じているのか、ガス圧が作動圧内で流体開閉弁７００が開いているのか、ガス圧が高圧側閾値以上で流体開閉弁７００が閉じているのかが視覚的に把握できる。

【0081】

更に、作業者が操作部７２２を操作することで、図１５に示す状態（流入通路７１１が開）から流入通路７１１が閉の状態にすることも、逆に流入通路７１１が閉の状態から図１５に示す状態（流入通路７１１が開）に戻すことも可能である。

【0082】

図１５の例では、流体切替弁１００の下流に流出管８００を配置している。流出管８００と流体切替弁１００との間は、流出管Ｏリング８０１によってシールされている。また、流出管８００はサークリップ８０２によりバルブボディ２００に固定されている。その為、流出管８００はバルブボディ２００に対して回動可能であり、かつ、流出管８００は直角に屈曲しているので配管の取り回し方向を自由に設定することができる。

【0083】

図１５の例では、流体切替弁１００をガスの流れ制御に用いたが、他の気体にも利用可能であるのは勿論である。空気流れの開閉切り替えに用いても良い。

【符号の説明】

【0084】

１００・・・流体切替弁
２００・・・バルブボディ
２１０・・・流体入口通路
２２０・・・流体出口通路
２３０・・・回動支持部
２４０・・・バルブ室
３００・・・バルブ部材
３１０・・・バルブ基部
３２０・・・バルブ部
７００・・・流体開閉弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】