特開 2022-136317 流路切換弁

(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】P2022136317

(43)【公開日】2022-09-15

(54)【発明の名称】流路切換弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 37/00 20060101AFI20220908BHJP

【ＦＩ】

F16K37/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022122550

(22)【出願日】2022-08-01

(62)【分割の表示】P 2019075466の分割

【原出願日】2019-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】弁理士法人オーパス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】望月 健一

(72)【発明者】

【氏名】近藤 大介

(72)【発明者】

【氏名】原 聖一

(57)【要約】

【課題】弁体の回転位置の精度を効果的に向上できる流路切換弁を提供する。
【解決手段】流路切換弁１は、弁本体１０の弁室１４内に回転可能に収容されるボール弁体２０と、ボール弁体２０弁体が取り付けられる弁軸５０と、を有している。また、弁軸５０の端面に設けられた取付穴５５に圧入されることにより弁軸５０に固定され、取付穴５５から嵌合軸部６１が突出するように構成されたポテンショ軸６０と、ポテンショ軸６０の軸線Ｌ周りの回転角を検出するポテンショメーター８０と、をさらに有している。ポテンショ軸６０は、大径部と小径部とを有する。取付穴５５は、小径部が圧入される圧入部と、圧入部における弁軸５０の端面側に同軸に連なるガイド部と、を有する。大径部の外周面がガイド部の内周面に軸線Ｌ方向および周方向に摺動可能に接する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室内に回転可能に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換える弁体と、前記弁体の回転軸線に沿うように当該弁体に取り付けられる弁軸と、前記弁軸を介して前記弁体を回転させる駆動部と、前記弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸と、前記回転角出力軸の前記回転軸線周りの回転角を検出する回転角検出部と、を有する流路切換弁の組立方法であって、
前記弁軸の前記取付穴に挿入された前記回転角出力軸を前記回転軸線周りに回転させて位置合わせを行ったのち、前記回転角出力軸の挿入をさらに進めて前記取付穴に圧入することを特徴とする流路切換弁の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁体を回転させることにより流路の接続を切り換える流路切換弁およびその組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の流路切換弁の一例が特許文献１に開示されている。この流路切換弁は、ロータリー形の三方切換弁として使用されるものであり、弁室を有する弁本体と、弁室内に回転自在に配在された円筒状の弁体と、弁体を回転軸線回りで回転させる回転駆動部と、回転駆動部の回転力を弁体に伝達する弁軸と、を備えている。弁軸の上端面には、弁体の回転角検知用の回転角センサーを取り付けるためのＤカット付きの突起が一体に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２２３２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このような流路切換弁では、弁体や弁軸、回転角センサーなどの公差の積み上げによって弁体の回転位置に対する回転角センサーの出力にずれが生じてしまうことがあった。そのため、流路切換動作における弁体の回転位置の精度について改善の余地があった。

【0005】

そこで、本発明は、弁体の回転位置の精度を効果的に向上できる流路切換弁、および、この流路切換弁の組立方法を提供することを目的とする。

【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、本発明の一態様に係る流路切換弁は、弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室内に回転可能に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換える弁体と、前記弁体の回転軸線に沿うように当該弁体に取り付けられる弁軸と、前記弁軸を介して前記弁体を回転させる駆動部と、を有する流路切換弁であって、前記弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸と、前記回転角出力軸の前記回転軸線周りの回転角を検出する回転角検出部と、を有し、前記回転角出力軸は、前記取付穴に圧入される前の挿入状態において当該取付穴内で前記回転軸線周りに回転可能に支持されることを特徴とする。

【0007】

本発明において、前記取付穴は、前記回転角出力軸の一部分が圧入される圧入部と、前記一部分とは別の他部分が挿入方向および周方向に摺動可能に接するガイド部と、を有することが好ましい。

【0008】

本発明において、前記回転角検出部は、ローターと、前記ローターの回転角に応じた信号を出力する信号出力部と、を有し、前記ローターは、前記回転角出力軸の一端部に設けられた嵌合軸部が貫通するとともに当該嵌合軸部とともに当該ローターが回転するように嵌め合わされる嵌合孔が設けられていることが好ましい。

【0009】

本発明において、前記回転角検出部が取り付けられるベース体をさらに有し、前記ベース体は、前記弁本体に対して固定され、前記回転角検出部が取り付けられる箇所に前記回転角出力軸が通される貫通孔が設けられていることが好ましい。

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る流路切換弁の組立方法は、弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室内に回転可能に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換える弁体と、前記弁体の回転軸線に沿うように当該弁体に取り付けられる弁軸と、前記弁軸を介して前記弁体を回転させる駆動部と、前記弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸と、前記回転角出力軸の前記回転軸線周りの回転角を検出する回転角検出部と、を有する流路切換弁の組立方法であって、前記弁軸の取付穴に挿入された前記回転角出力軸を前記回転軸線周りに回転させて位置合わせを行ったのち、前記回転角出力軸の挿入をさらに進めて前記取付穴に圧入することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸が、取付穴に圧入される前の挿入状態において当該取付穴内で回転軸線周りに回転可能に支持されている。このようにしたことから、回転角出力軸を取付穴に挿入した状態において、回転角出力軸を回転軸線周りに回転させて位置合わせを行うことができる。これにより、弁体、弁軸および回転角検出部の公差による回転角検出部の出力のずれをより小さくすることができる。そのため、弁体の回転位置の精度を効果的に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る流路切換弁の一部断面を含む斜視図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図3】図１の流路切換弁が有するボール弁体の六面図である。

【図4】図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁体に弁軸を取り付けた後にギヤを取り付ける様子を示す図である。

【図5】図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入する様子を示す図である。

【図6】図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁本体にポテンショベースを固定する様子を示す図である。

【図7】図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、ポテンショベースにポテンショメーターを取り付ける様子を示す図である。

【図8】図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、ポテンショベースにポテンショメーターを取り付けたあとにポテンショ軸の位置を調整する様子を示す図である。

【図9】図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入する様子を示す図である。

【図10】図１の流路切換弁の変形例の構成を示す斜視図である。

【図11】図１０の流路切換弁が有する駆動部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態に係る流路切換弁の構成について、図１～図３を参照して説明する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る流路切換弁の一部断面を含む斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図３は、図１の流路切換弁が有するボール弁体の六面図である。以下の説明において、「上下左右」は各図において各部材の相対的な位置関係を示すために用いており、絶対的な位置関係を示すものではない。各図において、左右方向をＸ軸方向、手前－奥方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向としている。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交している。

【0015】

図１、図２に示すように、本実施形態の流路切換弁１は、弁本体１０と、ボール弁体２０と、シート部材３０、３０と、封止部材３１、３１と、駆動部４０と、弁軸５０と、を有している。また、流路切換弁１は、回転角出力軸であるポテンショ軸６０と、ベース体であるポテンショベース７０と、回転角検出部であるポテンショメーター８０と、をさらに有している。

【0016】

弁本体１０は、合成樹脂を材料として略立方体箱状に形成されている。弁本体１０における左側壁部１０ａには、略Ｌ字状の第１流路１１が設けられている。弁本体１０の正面壁部１０ｂには、直線状の第２流路１２が設けられている。弁本体１０の右側壁部１０ｃには、第１流路１１と面対称となる略Ｌ字状の第３流路１３が設けられている。第１流路１１の開口１１ａと、第２流路１２の開口１２ａと、第３流路１３の開口１３ａとは、正面側（図１の紙面手前、図２の下方）に向けられている。第１流路１１と第２流路１２と第３流路１３とは、弁本体１０内に設けられた弁室１４に通じている。弁室１４に通じる流路として、２つまたは４つ以上の複数の流路が設けられていてもよい。

【0017】

ボール弁体２０は、例えば、金属や合成樹脂などを材料として、中空ボール状（球体状）に形成されている。ボール弁体２０は、後述するシート部材３０、３０に回転可能に支持されて弁室１４に収容されている。ボール弁体２０は、図２に示す回転位置において、左側に向けて開口された第１開口２１と、正面に向けて開口された第２開口２２と、右側に向けて開口された第３開口２３と、が設けられている。ボール弁体２０の内部には、第１開口２１と第２開口２２と第３開口２３とを互いにつなげる平面視で略Ｔ字状の切換流路２５が設けられている。なお、ボール弁体２０は、例えば、第１開口２１および第２開口２２のみ有し、図２に示す回転位置において、第１開口２１と第２開口２２とを互いにつなげる平面視で略Ｌ字状の切換流路２５が設けられていてもよい。また、本実施形態では弁体としてボール弁体２０を用いているが、柱状の弁体を用いてもよい。

【0018】

切換流路２５は、回転位置に応じて第１流路１１と第２流路１２と第３流路１３との接続を切り換えるように構成されている。具体的には、切換流路２５は、ボール弁体２０が図２に示す回転位置にあるとき、第１流路１１と第２流路１２と第３流路１３とを接続する。切換流路２５は、ボール弁体２０が図２に示す回転位置から平面視で時計回りに９０度回転された回転位置にあるとき、第１流路１１と第２流路１２とを接続する。切換流路２５は、ボール弁体２０が図２に示す回転位置から平面視で反時計回りに９０度回転された回転位置にあるとき、第２流路１２と第３流路１３とを接続する。

【0019】

ボール弁体２０の上部には、後述する弁軸５０が挿入される弁軸挿入孔２４が設けられている。弁軸挿入孔２４は、弁軸５０が挿入されることにより当該弁軸５０の回転に伴ってボール弁体２０が回転軸線である軸線Ｌ周りに回転するように形成されている。具体的には、弁軸挿入孔２４は、弁軸５０の角柱部５２における軸方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）と同一の形状に形成されている。本実施形態では、弁軸挿入孔２４は正六角形状に形成されている（図３）。

【0020】

シート部材３０、３０は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの合成樹脂を材料として、円環状に形成されている。シート部材３０、３０は、対をなしており、弁室１４にＸ軸方向に互いに間隔をあけて対向して収容されている。シート部材３０、３０は、弁室１４内においてボール弁体２０を間に挟んで回転可能に支持している。

【0021】

封止部材３１、３１は、例えば、ゴム材などの弾性材料からなるＯリングであり、一方のシート部材３０と弁本体１０の左側壁部１０ａとの間、および、他方のシート部材３０と弁本体１０の右側壁部１０ｃとの間に圧縮状態となるように挟まれて配置されている。本実施形態において、封止部材３１は、シート部材３０に設けられた環状溝３０ａに装着されており、一部が環状溝３０ａから突出している。封止部材３１、３１は、シート部材３０、３０とともに弁本体１０とボール弁体２０との間をシール（封止）している。なお、封止部材３１、３１を省略して、ゴム材などの弾性材料からなる、封止部材の機能を兼ね備えたシート部材３０、３０を採用した構成としてもよい。

【0022】

駆動部４０は、図示しないモーターおよびギヤ４１を含む減速機を組み合わせた駆動機構と、この駆動機構を収容する樹脂製の下ケース４３および図示しない上ケースを有している。上ケースは、ねじ止め構造やスナップフィット構造などの取付構造により下ケース４３に取り付けられる。駆動部４０は、後述する弁軸を介してボール弁体２０を軸線Ｌ周りに回転させる。

【0023】

下ケース４３は、底壁４３ａの中央に円筒状の軸受部４５を一体に有している。軸受部４５は、弁軸５０が挿入されるとともに、弁軸５０を回転可能に支持する。下ケース４３の底壁４３ａに設けられたリブ４３ｂは、弁本体１０の上端部と組み合わされ、互いに接合（本実施形態では、超音波溶着）されている。なお、下ケース４３と弁本体１０とは、ねじ止め構造などにより互いに組み付けられていてもよい。

【0024】

弁軸５０は、合成樹脂製であり、全体的に直線状に延びる柱形状に形成されており、円柱部５１と、円柱部５１の下端に同軸に連なる角柱部５２と、を有している。弁軸５０は軸線Ｌに沿うように配置される。

【0025】

円柱部５１は、その下端部に、径方向外側に突出した環状のストッパ部５３が設けられている。ストッパ部５３は、その外径が軸受部４５の内径より大きくなるように形成されている。

【0026】

また、円柱部５１の下端部には、ストッパ部５３より上方の位置に全周にわたって溝が設けられており、この溝には、ゴム材などを材料として環状に形成されたＯリング５４がはめ込まれている。円柱部５１は、軸受部４５に挿入されて、軸受部４５に回転可能に支持される。円柱部５１の外径は軸受部４５の内径より若干小さく、円柱部５１が軸受部４５に挿入されるとＯリング５４が弁軸５０と軸受部４５との隙間を封止する。これにより、弁室１４内の流体が外部に漏れることを防止する。

【0027】

円柱部５１の上端部には、駆動部４０の駆動機構が有するギヤ４１が圧入により取り付けられている。また、円柱部５１の上端部には、圧入されたギヤ４１の空回りを抑制する平面部５１ａが設けられている。ギヤ４１は、圧入以外の方法で弁軸５０に取り付けられていてもよい。

【0028】

角柱部５２は、横断面形状が正六角形状となる柱状に形成されている。角柱部５２は、ボール弁体２０の弁軸挿入孔２４に挿入されることにより、軸線Ｌに沿うように当該ボール弁体２０に取り付けられる。これにより、ボール弁体２０の軸線Ｌが弁軸５０の回転軸となり、ギヤ４１の回転に伴って弁軸５０が軸線Ｌ周りに回転される。弁軸挿入孔２４は角柱部５２の横断面形状と同一の正六角形状に形成されているので、弁軸挿入孔２４と角柱部５２とが嵌まり合い、弁軸５０の回転に伴ってボール弁体２０が軸線Ｌ周りに回転される。角柱部５２は、その外径がストッパ部５３より小さくなるように形成されている。

【0029】

角柱部５２は、正六角形状以外にも、例えば、三角形柱状や四角形柱状などの多角形柱状や、円柱の側面の一部を平面にした断面Ｄ字状の柱状でもよい。この場合、弁軸挿入孔２４も、角柱部５２の横断面形状と同一の形状に形成される。

【0030】

また、円柱部５１における上方を向く端面５１ｂの中央には軸線Ｌに沿う略円柱状の取付穴５５が穿たれて設けられている。取付穴５５は、円柱状のガイド部５６と、ガイド部５６の下方に同軸に連なる円柱状の圧入部５７と、を有している（図９）。取付穴５５は、ガイド部５６の径が圧入部５７の径より大きくなるように形成されている。ガイド部５６と圧入部５７との間には、段部５８が設けられている。

【0031】

圧入部５７は、後述するポテンショ軸６０の一部分である小径部６４が圧入される。ガイド部５６は、ポテンショ軸６０の他部分である大径部６３が軸線Ｌ方向（挿入方向）および周方向に摺動可能に接する。

【0032】

ポテンショ軸６０は、例えば、ステンレスや真ちゅうなどの金属製またはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂製であり、弁軸５０と別体に設けられている。ポテンショ軸６０は、弁軸５０の取付穴５５に圧入されることにより弁軸５０に同軸に固定して取り付けられる。ポテンショ軸６０は、その軸方向に沿って上方から下方に向かって順に、嵌合軸部６１と、中間部６２と、大径部６３と、小径部６４と、を有している。

【0033】

嵌合軸部６１は、円柱の側面の一部を平面にした断面Ｄ字状となる柱状（いわゆるＤカット形状）に形成されている。嵌合軸部６１は、ポテンショ軸６０の一端部に設けられ、後述するポテンショメーター８０のローター８１と嵌め合わされる。嵌合軸部６１は、少なくともその先端が取付穴５５から突出している。中間部６２は、円柱状に形成されており、嵌合軸部６１と大径部６３とを接続する。大径部６３は、取付穴５５のガイド部５６の径と同じ径（略同一径を含む）となる円柱状に形成されている。小径部６４は、大径部６３の径より小さくかつ取付穴５５の圧入部５７の径より大きい径となる円柱状に形成されている。

【0034】

ポテンショベース７０は、合成樹脂製であり、ベース本体部７１と、メーター取付部７２と、を一体に有している。ベース本体部７１は、略平板状に形成され、下ケース４３の底壁４３ａから上方に突出するボス４３ｃ、４３ｃにねじ７８、７８によって固定される。メーター取付部７２は、円板状の底壁部７２ａと、底壁部７２ａの周縁から上方に立設した周壁部７２ｂと、を有している。底壁部７２ａの中央には、後述するポテンショメーター８０が取り付けられる箇所である凹み７２ｃが設けられている。また、凹み７２ｃ内には、ポテンショ軸６０の嵌合軸部６１が通される貫通孔７２ｄが設けられている。貫通孔７２ｄの径は、嵌合軸部６１の径より大きい。

【0035】

ポテンショメーター８０は、回転角を検出するための回転角センサーである。ポテンショメーター８０は、円板状のローター８１と、ローター８１を回転可能に支持するとともに、ローター８１の回転角に応じた信号（電圧）を出力する信号出力部であるメーター本体部８２と、を有している。ローター８１の中央には、平面視Ｄ字状の嵌合孔８１ａが設けられている。嵌合孔８１ａは、ポテンショ軸６０の嵌合軸部６１が貫通しかつ嵌合軸部６１とともにローター８１が回転するように嵌め合わされる。ローター８１は、嵌合軸部６１の回転に伴って回転される。これにより、ポテンショメーター８０は、ポテンショ軸６０の軸線Ｌ周りの回転角を検出する。

【0036】

流路切換弁１は、駆動部４０のモーターの回転がギヤ４１を通じて弁軸５０に出力され、弁軸５０が軸線Ｌ周りに回転される。この弁軸５０の回転に伴ってボール弁体２０が軸線Ｌ周りに回転されて、各回転位置に位置づけられる。これにより、回転位置に応じた流路の接続が実現される。また、弁軸５０とともにポテンショ軸６０が軸線Ｌ周りに回転され、ポテンショ軸６０の回転角に応じた信号がポテンショメーター８０から出力される。ポテンショメーター８０から出力された信号に基づいて、ボール弁体２０の回転位置を監視することができる。

【0037】

次に、本実施形態の流路切換弁１の組立方法の一例を、図４～図９を参照して説明する。

【0038】

図４～図９は、図１の流路切換弁の組立方法を説明する図であって、順に、（１）弁体に弁軸を取り付けた後にギヤを取り付ける様子を示す斜視図、（２）弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入する様子を示す斜視図、（３）弁本体にポテンショベースを固定する様子を示す斜視図、（４）ポテンショベースにポテンショメーターを取り付ける様子を示す斜視図、（５）ポテンショベースにポテンショメーターを取り付けたあとにポテンショ軸の位置を調整する様子を示す斜視図、および、（６）弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入する様子を示す断面図である。図９（ａ）は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を挿入した状態（圧入する前の挿入状態）を示し、図９（ｂ）は、弁軸の取付穴にポテンショ軸を圧入して固定した状態を示す。

【0039】

まず、ボール弁体２０、シート部材３０、３０および封止部材３１、３１を弁本体１０の弁室１４に収容する。そして、第２流路１２から図示しない治具を挿入してボール弁体２０の位置合わせを行う。弁軸挿入孔２４に弁軸５０の角柱部５２を挿入してボール弁体２０に弁軸５０を取り付ける。この状態において弁軸５０は軸線Ｌ（Ｚ軸方向）に沿って配置されている。そして、弁軸５０の円柱部５１を軸受部４５に挿入しつつ、弁本体１０と下ケース４３とを組み合わせる。下ケース４３に超音波を与え、下ケース４３を弁本体１０に超音波溶着する。

【0040】

次に、図４に示すように、弁軸５０の円柱部５１をギヤ４１に圧入するとともに、駆動機構を構成する他の部品（図示なし）を下ケース４３に組み込む。

【0041】

次に、図５に示すように、弁軸５０の取付穴５５にポテンショ軸６０を挿入する。具体的には、ポテンショ軸６０を小径部６４から取付穴５５に挿入し、小径部６４に続いて大径部６３を取付穴５５に挿入する。ここで、ポテンショ軸６０の大径部６３の径は、ガイド部５６の径と同じ径であることから大径部６３の外周面がガイド部５６の内周面に挿入方向および周方向に摺動可能に接する。このように、大径部６３およびガイド部５６を有することにより、ポテンショ軸６０が弁軸５０に対して傾いて挿入されてしまうことを抑制でき、ポテンショ軸６０が弁軸５０と同軸となって軸線Ｌに沿って案内される。そして、小径部６４が取付穴５５の段部５８に突き当たるまでポテンショ軸６０の挿入を進める。このとき、ポテンショ軸６０は、圧入される前の挿入状態となっている。また、ポテンショ軸６０の嵌合軸部６１が、取付穴５５から突出している。

【0042】

次に、図６に示すように、ポテンショベース７０のメーター取付部７２に設けられた貫通孔７２ｄにポテンショ軸６０の嵌合軸部６１を通しつつ、ポテンショベース７０を下ケース４３のボス４３ｃ、４３ｃに重ねて配置する。そして、ねじ７８、７８をボス４３ｃ、４３ｃに螺合することにより、ポテンショベース７０を下ケース４３に固定する。下ケース４３は弁本体１０に超音波溶着により接合されていることから、ポテンショベース７０は弁本体１０に対して固定されている。

【0043】

次に、図７に示すように、ポテンショメーター８０のローター８１に設けられた嵌合孔８１ａにポテンショ軸６０の嵌合軸部６１を貫通して嵌め合わせつつ、ポテンショメーター８０を、ポテンショベース７０のメーター取付部７２の凹み７２ｃ内に配置し、はんだ付けなどにより取り付けて固定する。なお、ポテンショメーター８０をポテンショベース７０に取り付けたあとに、ポテンショベース７０を下ケース４３に固定するようにしてもよい。

【0044】

次に、図８および図９（ａ）に示すように、ボール弁体２０の回転位置に対してポテンショメーター８０から正しい信号が出力されるように、ローター８１の嵌合孔８１ａと嵌め合わせられたポテンショ軸６０を取付穴５５内で軸線Ｌ周りに回転させて、当該軸線Ｌ周りの位置合わせを行う。そして、ポテンショ軸６０の位置合わせが完了したのち、図９（ｂ）に示すように、ポテンショ軸６０の挿入をさらに進めて下方に向けて押し込むことにより、ポテンショ軸６０の小径部６４を取付穴５５の圧入部５７に圧入し、ポテンショ軸６０が位置合わせされた状態で弁軸５０に固定する。

【0045】

最後に、下ケース４３に図示しない上ケースを取り付けて、流路切換弁１が完成する。

【0046】

以上より、本実施形態の流路切換弁１によれば、弁軸５０の端面５１ｂに設けられた取付穴５５に圧入されるポテンショ軸６０が、取付穴５５に圧入される前の挿入状態において当該取付穴５５内で軸線Ｌ周りに回転可能に支持されている。このようにしたことから、ポテンショ軸６０を取付穴５５に挿入した状態において、ポテンショ軸６０を軸線Ｌ周りに回転させて位置合わせを行うことができる。これにより、ボール弁体２０、弁軸５０およびポテンショメーター８０などの公差によるポテンショメーター８０の出力のずれをより小さくすることができる。そのため、ボール弁体２０の回転位置の精度を効果的に向上できる。

【0047】

次に、図１０、図１１に示す、上述した流路切換弁１の変形例となる流路切換弁２について説明する。

【0048】

この流路切換弁２は、流路切換弁１と同様に、弁本体１０と、ボール弁体２０と、シート部材３０、３０と、封止部材３１、３１と、駆動部４０Ａと、弁軸５０と、回転角出力軸であるポテンショ軸６０と、ベース体であるポテンショベース７０と、回転角検出部であるポテンショメーター８０と、を有している。つまり、流路切換弁２は、上述した流路切換弁１において駆動部４０に代えて、駆動部４０Ａを有している以外は同様の構成を有している。以下に、駆動部４０Ａについて説明する。なお、図１０、図１１において、ボール弁体２０、シート部材３０、３０および封止部材３１、３１は図示していない。

【0049】

駆動部４０Ａは、下ケース４３と、駆動機構４４と、を有している。そして、駆動機構４４は、モーター４６と、駆動ギヤ４７と、第１中間ギヤ４８と、第２中間ギヤ４９と、ギヤ４１と、を有している。

【0050】

モーター４６の回転軸４６ａには駆動ギヤ４７が取り付けられている。第１中間ギヤ４８は、軸部４８ａと、大径ギヤ部４８ｂと、小径ギヤ部４８ｃと、小径円板部４８ｄと、を有している。第２中間ギヤ４９は、軸部４９ａと、平歯ギヤ部４９ｂと、ウォームギヤ部４９ｃと、大径円板部４９ｄと、を有している。

【0051】

第１中間ギヤ４８の大径ギヤ部４８ｂは駆動ギヤ４７と噛み合い、小径ギヤ部４８ｃは第２中間ギヤ４９の平歯ギヤ部４９ｂと噛み合う。第２中間ギヤ４９のウォームギヤ部４９ｃは、ギヤ４１と噛み合う。これにより、回転軸４６ａの回転が、駆動ギヤ４７、第１中間ギヤ４８、第２中間ギヤ４９を介してギヤ４１に伝達される。ギヤ４１は、弁軸５０に圧入により固定されており、ギヤ４１が回転されることにより弁軸５０が回転される。そして、弁軸５０に取り付けられたボール弁体２０が回転されて、各回転位置に位置づけられる。

【0052】

また、第１中間ギヤ４８の小径円板部４８ｄにおける周面４８ｅと、第２中間ギヤ４９の大径円板部４９ｄにおける周面４９ｅと、が接している。これにより、第１中間ギヤ４８と第２中間ギヤ４９との軸間距離が確保され、騒音や潤滑不良、ギヤの破損や摩耗を抑制することができる。

【0053】

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0054】

１、２…流路切換弁、１０…弁本体、１０ａ…左側壁部、１０ｂ…正面壁部、１０ｃ…右側壁部、１１…第１流路、１２…第２流路、１３…第３流路、１１ａ、１２ａ、１３ａ…開口、１４…弁室、２０…ボール弁体、２１…第１開口、２２…第２開口、２３…第３開口、２４…弁軸挿入孔、２５…切換流路、３０…シート部材、３０ａ…環状溝、３１…封止部材、４０…駆動部、４１…ギヤ、４３…下ケース、４３ａ…底壁、４３ｂ…リブ、４４…駆動機構、４５…軸受部、４６…モーター、４６ａ…回転軸、４７…駆動ギヤ、４８…第１中間ギヤ、４８ａ…軸部、４８ｂ…大径ギヤ部、４８ｃ…小径ギヤ部、４８ｄ…小径円板部、４８ｅ…周面、４９…第２中間ギヤ、４９ａ…軸部、４９ｂ…平歯ギヤ部、４９ｃ…ウォームギヤ部、４９ｄ…大径円板部、４９ｅ…周面、５０…弁軸、５１…円柱部、５１ａ…平面部、５１ｂ…端面、５２…角柱部、５３…ストッパ部、５４…Ｏリング、５５…取付穴、５６…ガイド部、５７…圧入部、６０…ポテンショ軸、６１…嵌合軸部、６２…中間部、６３…大径部、６４…小径部、７０…ポテンショベース、７１…ベース本体部、７２…メーター取付部、７２ａ…底壁部、７２ｂ…周壁部、７２ｃ…凹み、７２ｄ…貫通孔、８０…ポテンショメーター、８１…ローター、８１ａ…嵌合孔、８２…メーター本体部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-01

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁室および当該弁室に通じる複数の流路が設けられた弁本体と、前記弁室内に回転可能に収容され、回転位置に応じて前記流路の接続を切り換える弁体と、前記弁体の回転軸線に沿うように当該弁体に取り付けられる弁軸と、前記弁軸を介して前記弁体を回転させる駆動部と、前記弁軸の端面に設けられた取付穴に圧入される回転角出力軸と、前記回転角出力軸の前記回転軸線周りの回転角を検出する回転角検出部と、を有する流路切換弁であって、
前記回転角出力軸は、円柱状の大径部と、前記大径部より径が小さい円柱状の小径部と、を有し、
前記取付穴は、前記小径部が圧入される圧入部と、前記圧入部の前記弁軸の端面側に同軸に連なるガイド部と、を有し、
前記大径部の外周面が前記ガイド部の内周面に軸方向および周方向に摺動可能に接することを特徴とする流路切換弁。

【請求項2】

前記回転角出力軸の一端部には、嵌合軸部が設けられ、
前記嵌合軸部は、少なくともその先端が前記取付穴から突出しており、
前記回転角検出部は、ローターと、前記ローターの回転角に応じた信号を出力する信号出力部と、を有し、
前記ローターは、前記嵌合軸部が貫通するとともに当該嵌合軸部とともに当該ローターが回転するように嵌め合わされる嵌合孔が設けられている、請求項１に記載の流路切換弁。

【請求項3】

前記回転角検出部が取り付けられるベース体をさらに有し、
前記ベース体は、前記弁本体に対して固定され、前記回転角検出部が取り付けられる箇所に前記嵌合軸部が通される貫通孔が設けられている、請求項２に記載の流路切換弁。