特開 2024-162675 流路切替装置

(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】P2024162675

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】流路切替装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/074 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

F16K11/074 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078417

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 衛

(72)【発明者】

【氏名】中島 一真

【テーマコード（参考）】

3H067

【Ｆターム（参考）】

3H067AA13

3H067CC02

3H067CC23

3H067DD03

3H067DD12

3H067DD32

3H067EA02

3H067EA24

3H067EA33

3H067EB07

3H067EB12

3H067EB24

3H067EC13

3H067FF11

(57)【要約】

【課題】回転部材の姿勢を平衡に保ち、シール部材が偏摩耗することを抑制できる流路切替装置を提供すること。
【解決手段】本開示の一態様は、流路切替装置１において、ハウジング１１または固定ディスク５０と回転ディスクとの間に設けられ、流路を外部から封止するシール部材８０と、ハウジング１１または固定ディスク５０と回転ディスクとの間に設けられ、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つ平衡保持部材と、を有し、平衡保持部材は、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔に配置されるように形成される少なくとも４本の仮想の放射状の線ＲＬの上にて、前記中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置に設けられている。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定部材と、
前記固定部材に対して相対的に回転する円板状の回転部材と、を有し、
前記固定部材は、流路の一部を構成する固定部材連通路を備え、
前記回転部材は、前記流路の一部を構成する回転部材連通路を備え、
前記固定部材に対して前記回転部材を相対的に回転させて、前記固定部材連通路と前記回転部材連通路を連通させる組み合わせを切り替えることにより、前記流路のパターンを切り替える流路切替装置において、
前記固定部材と前記回転部材の間に設けられ、前記流路を外部から封止するシール部材と、
前記固定部材と前記回転部材の間に設けられ、前記回転部材の姿勢を平衡に保つ平衡保持部材と、を有し、
前記平衡保持部材は、前記回転部材をその中心軸方向から見たときに、前記中心軸を通り前記回転部材の周方向に等間隔に配置されるように形成される少なくとも４本の仮想の放射状の線の上にて、前記中心軸を中心にして対称となる位置に設けられていること、
を特徴とする流路切替装置。

【請求項2】

請求項１の流路切替装置において、
前記平衡保持部材は、前記放射状の線の上にて、前記中心軸と前記回転部材の外周部とを結ぶ線分の中点の位置よりも、前記外周部側の位置に設けられていること、
を特徴とする流路切替装置。

【請求項3】

請求項１または２の流路切替装置において、
前記平衡保持部材は、前記シール部材であること、
を特徴とする流路切替装置。

【請求項4】

請求項３の流路切替装置において、
前記シール部材と前記回転部材連通路は、前記流路のパターンを切り替えるときの前記回転部材の回転角度が最小となるように形成されること、
を特徴とする流路切替装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流路のパターンを切り替える流路切替装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の連通路を備える主弁体を回転させて、連通路により連通させるポートの組み合わせを切り換えることにより、流路のパターンを切り換える流路切換弁が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－４９３６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の流路切換弁においては、主弁体（回転部材）を弁シート側に付勢する圧縮コイルばねが設けられているが、振動等の外力により主弁体が振れて主弁体の姿勢を平衡に保てないと、弁シートのシート面に接する主弁体の凸部（シール部材）が偏摩耗するおそれがある。

【0005】

そこで、本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、回転部材の姿勢を平衡に保ち、シール部材が偏摩耗することを抑制できる流路切替装置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】

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、固定部材と、前記固定部材に対して相対的に回転する円板状の回転部材と、を有し、前記固定部材は、流路の一部を構成する固定部材連通路を備え、前記回転部材は、前記流路の一部を構成する回転部材連通路を備え、前記固定部材に対して前記回転部材を相対的に回転させて、前記固定部材連通路と前記回転部材連通路を連通させる組み合わせを切り替えることにより、前記流路のパターンを切り替える流路切替装置において、前記固定部材と前記回転部材の間に設けられ、前記流路を外部から封止するシール部材と、前記固定部材と前記回転部材の間に設けられ、前記回転部材の姿勢を平衡に保つ平衡保持部材と、を有し、前記平衡保持部材は、前記回転部材をその中心軸方向から見たときに、前記中心軸を通り前記回転部材の周方向に等間隔に配置されるように形成される少なくとも４本の仮想の放射状の線の上にて、前記中心軸を中心にして対称となる位置に設けられていること、を特徴とする。

【0007】

この態様によれば、回転部材に振動等の外力が作用しても、平衡保持部材により回転部材の姿勢を平衡に保つことができる。そのため、シール部材が偏摩耗することを抑制できる。

【0008】

上記の態様においては、前記平衡保持部材は、前記放射状の線の上にて、前記中心軸と前記回転部材の外周部とを結ぶ線分の中点の位置よりも、前記外周部側の位置に設けられていること、が好ましい。

【0009】

この態様によれば、より効果的に、平衡保持部材により回転部材の姿勢を平衡に保つことができる。そのため、シール部材のロバスト性、すなわち、振動等の外力に対する強靭性が向上する。

【0010】

上記の態様においては、前記平衡保持部材は、前記シール部材であること、が好ましい。

【0011】

この態様によれば、平衡保持部材として、シール部材を使用する。そのため、シール部材以外に、回転部材の姿勢を平衡に保つための専用の部品を別途追加する必要がない。したがって、部品点数や製造コストを抑えながら、回転部材の姿勢を平衡に保つことができる。

【0012】

上記の態様においては、前記シール部材と前記回転部材連通路は、前記流路のパターンを切り替えるときの前記回転部材の回転角度が最小となるように形成されること、が好ましい。

【0013】

この態様によれば、シール部材と固定部材の摺動量を少なくできるので、シール部材が摩耗することを抑制できる。

【発明の効果】

【0014】

本開示の流路切替装置によれば、回転部材の姿勢を平衡に保ち、シール部材が偏摩耗することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の流路切替装置（六方弁）の外観斜視図である。

【図2】第１実施形態の流路切替装置の分解斜視図である（駆動部は図示を省略している）。

【図3】第１実施形態の流路切替装置の断面図である（駆動部は図示を省略している）。

【図4】第１実施形態の流路切替装置（六方弁）の回転ディスクの上面図である。

【図5】第１実施形態の流路切替装置（六方弁）の回転ディスクの下面図である。

【図6】第１実施形態の流路切替装置（六方弁）の固定ディスクの上面図である。

【図7】第１実施形態の流路切替装置（六方弁）の第１の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図（すなわち、図４～図６にて一点鎖線で示す位置から回転ディスクや固定ディスクの径方向の外側に向かって見たときの断面について、その円周方向を平面状に展開して示した図）である。

【図8】図７のＡ－Ａ矢視図である。

【図9】第１実施形態の流路切替装置（六方弁）第２の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図10】図９のＢ－Ｂ矢視図である。

【図11】第１実施形態の流路切替装置（四方弁）の回転ディスクの上面図である。

【図12】第１実施形態の流路切替装置（四方弁）の回転ディスクの下面図である。

【図13】第１実施形態の流路切替装置（四方弁）の固定ディスクの上面図である。

【図14】第１実施形態の流路切替装置（四方弁）の第１の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図（すなわち、図１１～図１３にて一点鎖線で示す位置から回転ディスクや固定ディスクの径方向の外側に向かって見たときの断面について、その円周方向を平面状に展開して示した図）である。

【図15】図１４のＣ－Ｃ矢視図である。

【図16】第１実施形態の流路切替装置（四方弁）の第２の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図17】図１６のＤ－Ｄ矢視図である。

【図18】図１５のＥ－Ｅ断面図である。

【図19】第２実施形態の流路切替装置（六方弁）の第１の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図（すなわち、図７や図９に対応した図）である。

【図20】図１９のＦ－Ｆ矢視図である。

【図21】第２実施形態の流路切替装置（六方弁）の第２の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図22】図２１のＧ－Ｇ矢視図である。

【図23】第３実施形態の流路切替装置（六方弁）の第１の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図24】図２３のＨ－Ｈ矢視図である。

【図25】図２３のＩ－Ｉ断面図である。

【図26】第３実施形態の流路切替装置（六方弁）の第２の流路パターンを示す図であり、ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図27】図２６のＪ－Ｊ矢視図である。

【図28】図２６のＫ－Ｋ断面図である。

【図29】第４実施形態の流路切替装置（六方弁）におけるハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図30】図２９のＬ－Ｌ矢視図である。

【図31】第４実施形態の第１変形例の流路切替装置（六方弁）におけるハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図32】図３１のＭ－Ｍ矢視図である。

【図33】第４実施形態の第２変形例の流路切替装置（六方弁）におけるハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図34】図３３のＮ－Ｎ矢視図である。

【図35】第５実施形態の流路切替装置（六方弁）におけるハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。ハウジングと回転ディスクと固定ディスクの軸方向の断面の展開図である。

【図36】図３５のＯ－Ｏ矢視図である。

【図37】図１５に対する比較例を示す図である。

【図38】図３７のＰ－Ｐ断面図である。

【図39】図１７に対する比較例を示す図である。

【図40】図８に対する比較例を示す図である。

【図41】図１０に対する比較例を示す図である。

【図42】図１９に対する比較例を示す図である。

【図43】図４２のＱ－Ｑ矢視図である。

【図44】図２１に対する比較例を示す図である。

【図45】図４４のＲ－Ｒ矢視図である。

【図46】図２３に対する比較例を示す図である。

【図47】図４６のＳ－Ｓ矢視図である。

【図48】図４６のＴ－Ｔ断面図である。

【図49】図４７のＵ－Ｕ断面図である。

【図50】図２９に対する比較例を示す図である。

【図51】図５０のＶ－Ｖ矢視図である。

【図52】図３５に対する比較例を示す図である。

【図53】図５２のＷ－Ｗ矢視図である。

【0016】

本開示の実施形態である流路切替装置１について説明する。

【0017】

＜第１実施形態＞
（流路切替装置の概要説明）
まず、本実施形態の流路切替装置１の概要について説明する。本実施形態の流路切替装置１は、四方弁や六方弁などの多方弁である。

【0018】

図１～図３に示すように、流路切替装置１は、ハウジング１１と、弁体部１２と、駆動部１３を有する。なお、図１～図３では、流路切替装置１を六方弁とした例を示している。

【0019】

ハウジング１１は、流体が流入する流入流路２０と、流体が流出する流出流路３０と、を備えている。ここでは、流路切替装置１は、一例として六方弁としているので、ハウジング１１は、３つの流入流路２０と３つの流出流路３０とを備えている。そして、３つの流入流路２０として、第１流入流路２１と第２流入流路２２と第３流入流路２３とが設けられている。また、３つの流出流路３０として、第１流出流路３１と第２流出流路３２と第３流出流路３３とが設けられている。

【0020】

なお、ハウジング１１は、例えば樹脂により形成されている。また、ハウジング１１は本開示の「固定部材」の一例である。また、流入流路２０は、本開示の「流路の一部を構成する固定部材連通路」の一例である。

【0021】

弁体部１２は、ハウジング１１の内部に設けられている。この弁体部１２は、図２と図３に示すように、回転する板状の回転ディスク４０と、板状の固定ディスク５０と、を備えている。そして、回転ディスク４０と固定ディスク５０は、後述する回転ディスク４０の円板部４１や固定ディスク５０の円板部５１の中心軸ＣＡ方向（以下、単に「軸方向」という。）に積層して配置されている。

【0022】

なお、回転ディスク４０と固定ディスク５０は、例えば樹脂により形成されている。また、回転ディスク４０は本開示の「回転部材」の一例であり、固定ディスク５０は本開示の「固定部材」の一例である。

【0023】

図２～図５に示すように、回転ディスク４０は、円板部４１と回転軸部４２を備えている。

【0024】

円板部４１は、円板状に形成されており、回転ディスク連通路６０を備えている。この回転ディスク連通路６０は、円板部４１を軸方向に貫通し、流入流路２０や後述する固定ディスク連通路７０と連通可能である。ここでは、円板部４１は、３つの回転ディスク連通路６０を備えている。そして、図２や図４や図５に示すように、３つの回転ディスク連通路６０として、第１回転ディスク連通路６１と第２回転ディスク連通路６２と第３回転ディスク連通路６３を備えている。なお、回転ディスク連通路６０は、本開示の「流路の一部を構成する回転部材連通路」の一例である。

【0025】

回転軸部４２は、その中心軸方向について、一端側にて円板部４１と接続しており、他端側にて駆動部１３に接続している。この回転軸部４２は、その中心軸が円板部４１の中心軸ＣＡと一致するようにして、円板部４１の中央の位置に設けられている。そして、駆動部１３から回転する動力を得て回転軸部４２がその中心軸を中心に回転することにより、回転軸部４２に接続する円板部４１がその中心軸ＣＡを中心に回転する。このようにして、回転ディスク４０は、駆動部１３から回転する動力を得ることにより、中心軸ＣＡを中心に回転する。

【0026】

図２と図３と図６に示すように、固定ディスク５０は、円板部５１と円筒部５２とを備えている。

【0027】

円板部５１は、円板状に形成されており、軸方向に貫通する固定ディスク連通路７０を備えている。ここでは、円板部５１は、３つの固定ディスク連通路７０を備えている。そして、図２や図６に示すように、３つの固定ディスク連通路７０として、第１固定ディスク連通路７１と第２固定ディスク連通路７２と第３固定ディスク連通路７３を備えている。なお、固定ディスク連通路７０は、本開示の「流路の一部を構成する固定部材連通路」の一例である。

【0028】

円筒部５２は、円板部５１に接続しており、固定ディスク連通路７０を囲うようにして円板部５１から軸方向に延びるようにして形成されている。ここでは、円筒部５２は、３つの固定ディスク連通路７０のそれぞれに対応するようにして、３つ形成されている。

【0029】

また、図３に示すように、ハウジング１１と回転ディスク４０との間、および、回転ディスク４０と固定ディスク５０との間には、それぞれ、弾性部材としてシール部材８０が設けられている。ここでは、図４などに示すように、３つのシール部材８０として、第１シール部材８１と第２シール部材８２と第３シール部材８３が設けられている。なお、シール部材８０は、本開示の「平衡保持部材」の一例である。

【0030】

シール部材８０は、図２～図５などに示すように、回転ディスク４０における円板部４１の上面４１ａと下面４１ｂにて、長孔状に形成される回転ディスク連通路６０の周囲を囲むようにして周状に設けられている。そして、シール部材８０は、ハウジング１１や固定ディスク５０に接触して、流路（すなわち、流入流路２０と当該流入流路２０に連通する回転ディスク連通路６０との間や、固定ディスク連通路７０と当該固定ディスク連通路７０に連通する回転ディスク連通路６０との間）を、外部から封止（シール）する。

【0031】

なお、シール部材８０は、例えばフッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））により形成されている。また、シール部材８０は、フッ素樹脂を貼付したゴムにより形成されていてもよい。さらに、シール部材８０は、フッ素樹脂やゴム以外の材料により形成されていてもよい。

【0032】

駆動部１３は、回転ディスク４０の回転軸部４２に回転する動力を与えるためのモータ（不図示）を備えている。

【0033】

以上のような構成の流路切替装置１は、流入流路２０と回転ディスク連通路６０と固定ディスク連通路７０（流出流路３０）とを組み合わせることで、流体が流れる流路を形成する。そして、流路切替装置１は、駆動部１３により回転ディスク４０をハウジング１１や固定ディスク５０に対して相対的に回転させて、流入流路２０や固定ディスク連通路７０と回転ディスク連通路６０とを連通させる組み合わせを切り替えることにより、流体が流れる流路パターンを切り替える。

【0034】

例えば、図７と図８に示すように、第１の流路パターンとして、第１回転ディスク連通路６１により、第２流入流路２２と第１固定ディスク連通路７１とを連通させる。また、第２回転ディスク連通路６２により、第３流入流路２３と第２固定ディスク連通路７２とを連通させる。さらに、第３回転ディスク連通路６３により、第１流入流路２１と第３固定ディスク連通路７３とを連通させる。

【0035】

なお、第１固定ディスク連通路７１は第１流出流路３１に接続し、第２固定ディスク連通路７２は第２流出流路３２に接続し、第３固定ディスク連通路７３は第３流出流路３３に接続している。

【0036】

そして、図７と図８に示す第１の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を反時計回りに回転させて、図９と図１０に示す第２の流路パターンに切り替えることができる。なお、「反時計回り」とは、回転ディスク４０をハウジング１１側から見たときに反時計回りとなる方向である、という意味である。

【0037】

これにより、図９と図１０に示すように、第２の流路パターンとして、第１回転ディスク連通路６１により、第１流入流路２１と第１固定ディスク連通路７１とを連通させる。また、第２回転ディスク連通路６２により、第２流入流路２２と第２固定ディスク連通路７２とを連通させる。さらに、第３回転ディスク連通路６３により、第３流入流路２３と第３固定ディスク連通路７３とを連通させる。

【0038】

また、図９と図１０に示す第２の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を時計回りに回転させて、図７と図８に示す第１の流路パターンに切り替えることができる。なお、「時計回り」とは、回転ディスク４０をハウジング１１側から見たときに時計回りとなる方向である、という意味である。

【0039】

また、流路切替装置１が四方弁のときには、図１１と図１２に示すように、回転ディスク４０の円板部４１は、２つの回転ディスク連通路６０として、第１回転ディスク連通路６１と第２回転ディスク連通路６２を備えている。さらに、図１３に示すように、固定ディスク５０の円板部５１は、２つの固定ディスク連通路７０として、第１固定ディスク連通路７１と第２固定ディスク連通路７２を備えている。

【0040】

そして、例えば、図１４と図１５に示すように、第１の流路パターンとして、第１回転ディスク連通路６１により、第２流入流路２２と第１固定ディスク連通路７１とを連通させる。また、第２回転ディスク連通路６２により、第１流入流路２１と第２固定ディスク連通路７２とを連通させる。

【0041】

そして、図１４と図１５に示す第１の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を反時計回りに回転させて、図１６と図１７に示す第２の流路パターンに切り替えることができる。

【0042】

これにより、図１６と図１７に示すように、第２の流路パターンとして、第１回転ディスク連通路６１により、第１流入流路２１と第１固定ディスク連通路７１とを連通させる。また、第２回転ディスク連通路６２により、第２流入流路２２と第２固定ディスク連通路７２とを連通させる。

【0043】

そして、図１６と図１７に示す第２の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を時計回りに回転させて、図１４と図１５に示す第１の流路パターンに切り替えることができる。

【0044】

（回転ディスク連通路とシール部材について）
ここで、例えば、流路切替装置１が四方弁のときに、比較例として、回転ディスク４０の円板部４１において、回転ディスク連通路６０（すなわち、第１回転ディスク連通路６１と第２回転ディスク連通路６２）とシール部材８０（すなわち、第１シール部材８１と第２シール部材８２）が、図３７に示すように形成されている場合を想定する。この比較例では、円板部４１の周方向に隣り合う回転ディスク連通路６０およびシール部材８０同士の間隔が、図１５に示す本実施形態よりも、大きく形成されている。

【0045】

すると、この比較例では、図３７のＰ－Ｐ断面図である図３８に示す流路切替装置１の断面にて、シール部材８０が設けられていない。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き易くなってしまう。したがって、回転ディスク４０が傾くことにより、シール部材８０の面圧が不均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗するおそれがある。また、シール部材８０から流体が漏れ易くなるおそれもある。

【0046】

また、回転ディスク４０を回転させて流路パターンを図３７と図３９に示すように切り替える場合に、回転ディスク４０の切替え回転角度θが大きくなってしまう。そのため、シール部材８０とハウジング１１との摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。

【0047】

また、図３７と図３９は回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａを示しているが、円板部４１の下面４１ｂにおいても同様に、シール部材８０と固定ディスク５０との摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。

【0048】

なお、「切替え回転角度θ」は、回転ディスク４０を回転させて流路パターンを切り替えるときの回転ディスク４０の回転角度であり、図３７と図３９に示す例では例えば９０°となる。

【0049】

これに対し、本実施形態では、図１５に示すように、比較例と比べて、回転ディスク連通路６０（すなわち、第１回転ディスク連通路６１と第２回転ディスク連通路６２）とシール部材８０（すなわち、第１シール部材８１と第２シール部材８２）を、回転ディスク４０の周方向に延長させて形成している。そして、これにより、円板部４１の周方向に隣り合う回転ディスク連通路６０およびシール部材８０同士の間隔を、可能な限り狭めている。具体的には、回転ディスク連通路６０とシール部材８０は、回転ディスク４０の切替え回転角度θが最小となるように形成されている。より詳しくは、円板部４１の周方向に隣り合うシール部材８０同士が接しない限界の位置まで、円板部４１の周方向に隣り合う回転ディスク連通路６０およびシール部材８０を最接近させるように形成されている。

【0050】

このようにして、本実施形態では、図１５に示すように、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔（例えば、４５°間隔）に配置されるように形成される４本の仮想の放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置にシール部材８０が設けられている。そして、このシール部材８０が、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つように機能している。なお、放射状の線ＲＬは、放射状に形成される線であって、図１５にて一点鎖線で示す直線である。

【0051】

これにより、図１５のＥ－Ｅ断面図である図１８に示す流路切替装置１の断面にて、シール部材８０が設けられている。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用しても、シール部材８０により回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つことができるので、回転ディスク４０が傾き難くなる。したがって、シール部材８０の面圧が均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗することを抑制できる。また、シール部材８０から流体が漏れ難くなる。

【0052】

また、本実施形態では、図１５と図１７に示すように、図３７と図３９に示す比較例と比べて、回転ディスク４０の切替え回転角度θを小さくすることができる。具体的には、例えば、回転ディスク４０の切替え回転角度θを、図３７と図３９に示す比較例の値の１／２～１／３の値にすることができる。これにより、シール部材８０とハウジング１１や固定ディスク５０との摺動量を少なくできるので、シール部材８０が摩耗することを抑制できる。

【0053】

また、シール部材８０は、放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡと回転ディスク４０の外周部４３とを結ぶ線分の中点ＭＰの位置よりも、外周部４３側の位置に設けられている。なお、図１５では、中点ＭＰの位置を２点鎖線で示している。

【0054】

これにより、より効果的に、シール部材８０により回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つことができる。そのため、シール部材８０のロバスト性、すなわち、振動等の外力に対する強靭性が向上する。

【0055】

また、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つ部材として、シール部材８０を使用している。そのため、シール部材８０以外に、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つための専用の部品を別途追加する必要がない。したがって、部品点数や製造コストを抑えながら、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つことができる。

【0056】

また、例えば、流路切替装置１が六方弁のときに、比較例として、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａにおいて、回転ディスク連通路６０（すなわち、第１回転ディスク連通路６１と第２回転ディスク連通路６２と第３回転ディスク連通路６３）と、シール部材８０（すなわち、第１シール部材８１と第２シール部材８２と第３シール部材８３）とが、図４０に示すように形成されている場合を想定する。そして、この比較例では、円板部４１の周方向に隣り合う回転ディスク連通路６０およびシール部材８０同士の間隔が、図８に示す本実施形態よりも、大きく形成されている。

【0057】

すると、この比較例では、回転ディスク４０を回転させて流路パターンを図４０と図４１に切り替える場合に、回転ディスク４０の切替え回転角度θが大きくなってしまう。そのため、シール部材８０とハウジング１１の摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。

【0058】

また、図４０と図４１は回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａを示しているが、円板部４１の下面４１ｂにおいても同様に、シール部材８０と固定ディスク５０との摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。

【0059】

これに対し、本実施形態では、図８に示すように、比較例と比べて、回転ディスク連通路６０（すなわち、第１回転ディスク連通路６１と第２回転ディスク連通路６２と第３回転ディスク連通路６３）およびシール部材８０（すなわち、第１シール部材８１と第２シール部材８２と第３シール部材８３）を回転ディスク４０の周方向に延長させて形成している。そして、これにより、円板部４１の周方向に隣り合う回転ディスク連通路６０およびシール部材８０同士の間隔を、可能な限り狭めている。具体的には、図８と図１０に示すように、回転ディスク連通路６０とシール部材８０は、回転ディスク４０の切替え回転角度θが最小となるように形成されている。より詳しくは、円板部４１の周方向に隣り合うシール部材８０同士が接しない限界の位置まで、円板部４１の周方向に隣り合う回転ディスク連通路６０およびシール部材８０を最接近させるように形成されている。

【0060】

このようにして、本実施形態では、図８に示すように、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔（例えば、３０°間隔）に配置されるように形成される６本の仮想の放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置にシール部材８０が設けられている。そして、このシール部材８０が、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つように機能している。

【0061】

このようにして、本実施形態では、図４０と図４１に示す比較例と比べて、回転ディスク４０の切替え回転角度θを小さくすることができる。例えば、回転ディスク４０の切替え回転角度θを、図４０と図４１に示す比較例の値の１／２～３／４の値にすることができる。

【0062】

また、回転ディスク４０に振動などの外力が作用しても、シール部材８０により回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つことができるので、回転ディスク４０が傾き難くなる。そのため、シール部材８０の面圧が均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗することを抑制できる。また、シール部材８０から流体が漏れ難くなる。

【0063】

また、シール部材８０は、放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡと回転ディスク４０の外周部４３とを結ぶ線分の中点ＭＰの位置よりも、外周部４３側の位置に設けられている。また、回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つ部材として、シール部材８０を使用している。

【0064】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を説明し、第１実施形態と共通する点の説明は省略する。

【0065】

本実施形態では、図１９と図２０に示すように、回転ディスク４０は、ハウジング側連通路１１１と、固定ディスク側連通路１１２と、上下ストレート連通路１３１を備えている。ハウジング側連通路１１１は、２つの流入流路２０を連通させる通路である。固定ディスク側連通路１１２は、２つの固定ディスク連通路７０を連通させる通路である。上下ストレート連通路１３１は、１つの流入流路２０と１つの固定ディスク連通路７０を連通させる通路である。

【0066】

なお、図２０は回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａを示しているが、円板部４１の下面４１ｂにおいても、図２０に示すハウジング側連通路１１１と上下ストレート連通路１３１と同様に、固定ディスク側連通路１１２と上下ストレート連通路１３１が形成されている。

【0067】

なお、ハウジング側連通路１１１と固定ディスク側連通路１１２と上下ストレート連通路１３１は、それぞれ、本開示の「回転部材連通路」の一例である。

【0068】

そして、図１９と図２０に示す第１の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を反時計回りに回転させて、図２１と図２２に示す第２の流路パターンに切り替えることができる。また、図２１と図２２に示す第２の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を時計回りに回転させて、図１９と図２０に示す第１の流路パターンに切り替えることができる。

【0069】

ここで、比較例として、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａにおいて、ハウジング側連通路１１１と上下ストレート連通路１３１が、図４２と図４３に示すように形成されている場合を想定する。この比較例では、ハウジング側連通路１１１および第１シール部材８１と、上下ストレート連通路１３１および第２シール部材８２との間隔（すなわち、円板部４１の周方向の間隔）が、図１９と図２０に示す本実施形態よりも、大きく形成されている。

【0070】

すると、この比較例では、円板部４１の周方向において、シール部材８０が設けられていない領域が大きい。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き易くなってしまう。したがって、回転ディスク４０が傾くことにより、シール部材８０の面圧が不均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗するおそれがある。また、シール部材８０から流体が漏れ易くなるおそれもある。

【0071】

また、回転ディスク４０を回転させて流路パターンを図４３と図４５に示すように切り替える場合に、回転ディスク４０の切替え回転角度θが大きくなってしまう。そのため、シール部材８０とハウジング１１との摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。なお、図４３と図４５は回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａを示しているが、円板部４１の下面４１ｂにおいても同様に、シール部材８０と固定ディスク５０との摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。

【0072】

これに対し、本実施形態では、図２０に示すように、比較例と比べて、ハウジング側連通路１１１および第１シール部材８１と、上下ストレート連通路１３１および第２シール部材８２を、回転ディスク４０の周方向に延長させて形成している。そして、これにより、ハウジング側連通路１１１および第１シール部材８１と、上下ストレート連通路１３１および第２シール部材８２との間隔を、可能な限り狭めている。具体的には、図２０と図２２に示すように、ハウジング側連通路１１１と上下ストレート連通路１３１は、回転ディスク４０の切替え回転角度θが最小となるように形成されている。より詳しくは、円板部４１の周方向に隣り合うシール部材８０同士が接しない限界の位置まで、円板部４１の周方向に隣り合うハウジング側連通路１１１（および第1シール部材８１）と上下ストレート連通路１３１（および第２シール部材８２）とを最接近させるように形成されている。なお、不図示であるが、固定ディスク側連通路１１２および第１シール部材８１と、上下ストレート連通路１３１および第２シール部材８２との間隔も、同様にして、可能な限り狭めている。

【0073】

このようにして、本実施形態では、図２０に示すように、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔（例えば、３０°間隔）に配置されるように形成される６本の仮想の放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置にシール部材８０が設けられている。

【0074】

これにより、回転ディスク４０の周方向の略全周に亘って、シール部材８０が設けられている。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、シール部材８０により回転ディスク４０の姿勢を平衡に保つことができるので、回転ディスク４０が傾き難くなる。したがって、シール部材８０の面圧が均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗し難くなる。また、シール部材８０から流体が漏れ難くなる。

【0075】

また、図２０と図２２に示すように、図４２と図４４に示す比較例と比べて、回転ディスク４０の切替え回転角度θを小さくすることができる。

【0076】

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について、第１，２実施形態と異なる点を説明し、第１，２実施形態と共通する点の説明は省略する。

【0077】

本実施形態では、図２３～図２８に示すように、回転ディスク４０の円板部４１は、ハウジング側連通路１１１と、固定ディスク側連通路１１２と、回転ディスク連通路１６０を備えている。なお、回転ディスク連通路１６０は、本開示の「回転部材連通路」の一例である。

【0078】

そして、図２３～図２５に示す第１の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を反時計回りに回転させて、図２６～図２８に示す第２の流路パターンに切り替えることができる。また、図２６～図２８に示す第２の流路パターンの状態から、駆動部１３により回転ディスク４０を時計回りに回転させて、図２３～図２５に示す第１の流路パターンに切り替えることができる。

【0079】

ここで、比較例として、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａと下面４１ｂにおいて、ハウジング側連通路１１１と、固定ディスク側連通路１１２と、回転ディスク連通路１６０が図４７と図４８に示すように形成されている場合を想定する。この比較例では、ハウジング側連通路１１１および第１シール部材８１と、回転ディスク連通路１６０および第２シール部材８２との間隔が、図２４に示す本実施形態よりも、大きく形成されている。また、固定ディスク側連通路１１２および第１シール部材８１と、回転ディスク連通路１６０および第２シール部材８２との間隔が、図２５に示す本実施形態よりも、大きく形成されている。

【0080】

すると、この比較例では、図４７のＵ－Ｕ断面図である図４９に示す流路切替装置１の断面にて、シール部材８０が設けられていない領域αが存在する。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き易くなってしまう。したがって、回転ディスク４０が傾くことにより、シール部材８０の面圧が不均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗するおそれがある。また、シール部材８０から流体が漏れ易くなるおそれもある。

【0081】

また、回転ディスク４０の切替え回転角度θが大きくなってしまう。そのため、シール部材８０とハウジング１１または固定ディスク５０との摺動量が多くなるので、シール部材８０の摩耗が促進されてしまう。

【0082】

これに対し、本実施形態では、図２４に示すように、比較例と比べて、ハウジング側連通路１１１および第１シール部材８１と、回転ディスク連通路１６０および第２シール部材８２を、回転ディスク４０の周方向に延長させて形成している。そして、これにより、ハウジング側連通路１１１および第１シール部材８１と、回転ディスク連通路１６０および第２シール部材８２との間隔を、出来るだけ狭めている。

【0083】

また、図２５に示すように、比較例と比べて、同様に、固定ディスク側連通路１１２および第１シール部材８１と、回転ディスク連通路１６０および第２シール部材８２との間隔を、出来るだけ狭めている。

【0084】

このようにして、本実施形態では、図２４と図２５に示すように、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔（例えば、３０°間隔）に配置されるように形成される６本の仮想の放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置にシール部材８０が設けられている。

【0085】

これにより、回転ディスク４０の周方向の略全周に亘って、シール部材８０が設けられている。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き難くなる。したがって、シール部材８０の面圧が均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗し難くなる。また、シール部材８０から流体が漏れ難くなる。

【0086】

また、比較例と比べて、回転ディスク４０の切替え回転角度θを小さくすることができる。

【0087】

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について、第１～３実施形態と異なる点を説明し、第１～３実施形態と共通する点の説明は省略する。

【0088】

本実施形態では、図２９と図３０に示すように、回転ディスク４０の円板部４１は、第１ハウジング側連通路１１１－１と、第２ハウジング側連通路１１１－２と、第１固定ディスク側連通路１１２－１と、第２固定ディスク側連通路１１２－２と、上下ストレート連通路１３１を備えている。

【0089】

なお、図３０は回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａを示しているが、円板部４１の下面４１ｂにおいても、図３０に示す第１ハウジング側連通路１１１－１と第２ハウジング側連通路１１１－２と上下ストレート連通路１３１と同様に、第１固定ディスク側連通路１１２－１と第２固定ディスク側連通路１１２－２と上下ストレート連通路１３１が形成されている。

【0090】

なお、第１ハウジング側連通路１１１－１と第２ハウジング側連通路１１１－２と第１固定ディスク側連通路１１２－１と第２固定ディスク側連通路１１２－２は、それぞれ、本開示の「回転部材連通路」の一例である。

【0091】

ここで、比較例として、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａにおいて第１シール部材８１が図５１に示すように形成されている場合を想定する。

【0092】

すると、この比較例では、図５１にて一点鎖線の楕円で囲んだハッチングされた領域において、シール部材８０が設けられていない。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き易くなってしまう。したがって、回転ディスク４０が傾くことにより、シール部材８０（すなわち、第１シール部材８１と第２シール部材８２）の面圧が不均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗するおそれがある。また、シール部材８０から流体が漏れ易くなるおそれもある。

【0093】

これに対し、本実施形態では、図３０に示すように、比較例と比べて、第１シール部材８１を、回転ディスク４０の周方向に延長させて形成している。そして、これにより、第１ハウジング側連通路１１１－１の周囲に設けられる第１シール部材８１と、第２ハウジング側連通路１１１－２の周囲に設けられる第１シール部材８１との間隔を、出来るだけ狭めている。

【0094】

このようにして、本実施形態では、図３０に示すように、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔（例えば、３０°間隔）に配置されるように形成される６本の仮想の放射状の線ＲＬの上にて、中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置にシール部材８０（すなわち、第１シール部材８１または第２シール部材８２）が設けられている。

【0095】

そして、これにより、回転ディスク４０の周方向の略全周に亘って、シール部材８０が設けられている。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き難くなる。したがって、シール部材８０の面圧が均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗し難くなる。また、シール部材８０から流体が漏れ難くなる。

【0096】

また、第１の変形例として、図３２に示すように、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａにおいて、比較例と比べて、第１ハウジング側連通路１１１－１の周囲に設けられる第１シール部材８１を、回転ディスク４０の周方向に延長させて形成してもよい。また、このとき、同様に、不図示であるが、回転ディスク４０の円板部４１の下面４１ｂにおいて、比較例と比べて、第１固定ディスク側連通路１１２－１の周囲に設けられる第１シール部材８１を、回転ディスク４０の周方向に延長させて形成しておく。

【0097】

さらに、第２の変形例として、図３４に示すように、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａにおいて、第１ハウジング側連通路１１１－１の周囲に設けられる第１シール部材８１と、第２ハウジング側連通路１１１－２の周囲に設けられる第１シール部材８１との間に、ダミーの弾性部材８４を設けてもよい。このとき、同様に、不図示であるが、回転ディスク４０の円板部４１の下面４１ｂにおいて、第１固定ディスク側連通路１１２－１の周囲に設けられる第１シール部材８１と、第２固定ディスク側連通路１１２－２の周囲に設けられる第１シール部材８１との間に、ダミーの弾性部材８４を設けておく。

【0098】

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について、第１～４実施形態と異なる点を説明し、第１～４実施形態と共通する点の説明は省略する。

【0099】

本実施形態では、図３５と図３６に示すように、回転ディスク４０の円板部４１は、ハウジング側連通路１１１と、固定ディスク側連通路１１２と、４つの上下ストレート連通路１３１（すなわち、第１上下ストレート連通路１３１－１と、第２上下ストレート連通路１３１－２と、第３上下ストレート連通路１３１－３と、第４上下ストレート連通路１３１－４）を備えている。

【0100】

なお、図３６は回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａを示しているが、円板部４１の下面４１ｂにおいても、図３６に示すハウジング側連通路１１１と上下ストレート連通路１３１と同様に、固定ディスク側連通路１１２と上下ストレート連通路１３１が形成されている。

【0101】

なお、第１上下ストレート連通路１３１－１と第２上下ストレート連通路１３１－２と第３上下ストレート連通路１３１－３と第４上下ストレート連通路１３１－４は、それぞれ、本開示の「回転部材連通路」の一例である。

【0102】

ここで、比較例として、回転ディスク４０の円板部４１の上面４１ａにおいて、ハウジング側連通路１１１と４つの上下ストレート連通路１３１が図５３に示すように形成されている場合を想定する。

【0103】

すると、この比較例では、図５３にて一点鎖線の楕円で囲んだハッチングされた領域において、シール部材８０が設けられていない。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き易くなってしまう。したがって、回転ディスク４０が傾くことにより、シール部材８０の面圧が不均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗するおそれがある。また、シール部材８０から流体が漏れ易くなるおそれもある。

【0104】

これに対し、本実施形態では、図３６に示すように、第３上下ストレート連通路１３１－３と第４上下ストレート連通路１３１－４の間に、ダミーの弾性部材８４が設けられている。

【0105】

このようにして、本実施形態では、図３６に示すように、回転ディスク４０をその中心軸ＣＡ方向から見たときに、中心軸ＣＡを通り回転ディスク４０の周方向に等間隔（例えば、４５°間隔）に配置されるように形成される４本の仮想の放射状の線ＲＬ上にて、中心軸ＣＡを中心にして対称となる位置にシール部材８０が設けられている。

【0106】

これにより、回転ディスク４０の周方向について略均等な位置に、シール部材８０が設けられている。そのため、回転ディスク４０に振動などの外力が作用したときに、回転ディスク４０が傾き難くなる。したがって、シール部材８０の面圧が均一になり、回転ディスク４０が回転するときにシール部材８０が偏摩耗し難くなる。また、シール部材８０から流体が漏れ難くなる。

【0107】

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0108】

１ 流路切替装置
１１ ハウジング
１２ 弁体部
２０ 流入流路
２１ 第１流入流路
２２ 第２流入流路
２３ 第３流入流路
３０ 流出流路
３１ 第１流出流路
３２ 第２流出流路
３３ 第３流出流路
４０ 回転ディスク
４１ 円板部
４３ 外周部
５０ 固定ディスク
５１ 円板部
６０ 回転ディスク連通路
６１ 第１回転ディスク連通路
６２ 第２回転ディスク連通路
６３ 第３回転ディスク連通路
７０ 固定ディスク連通路
７１ 第１固定ディスク連通路
７２ 第２固定ディスク連通路
７３ 第３固定ディスク連通路
８０ シール部材
８１ 第１シール部材
８２ 第２シール部材
８３ 第３シール部材
１１１ ハウジング側連通路
１１１－１ 第１ハウジング側連通路
１１１－２ 第２ハウジング側連通路
１１２ 固定ディスク側連通路
１１２－１ 第１固定ディスク側連通路
１１２－２ 第２固定ディスク側連通路
１３１ 上下ストレート連通路
１３１－１ 第１上下ストレート連通路
１３１－２ 第２上下ストレート連通路
１３１－３ 第３上下ストレート連通路
１３１－４ 第４上下ストレート連通路
１６０ 回転ディスク連通路
ＣＡ 中心軸
ＲＬ 放射状の線
θ 切替え回転角度

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】