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JP7617673B2 - Three-way valve - Google Patents
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JP7617673B2 - Three-way valve - Google Patents

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JP7617673B2 JP2023546614A JP2023546614A JP7617673B2 JP 7617673 B2 JP7617673 B2 JP 7617673B2 JP 2023546614 A JP2023546614 A JP 2023546614A JP 2023546614 A JP2023546614 A JP 2023546614A JP 7617673 B2 JP7617673 B2 JP 7617673B2
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Description

本願に開示の技術は、流体の流路を切換える三方弁に関する。The technology disclosed in this application relates to a three-way valve that switches the flow path of a fluid.

従来、流体の流路を切換える三方弁が特許文献1などに開示されている。Conventionally, a three-way valve for switching the flow path of a fluid has been disclosed in Patent Document 1 and elsewhere.

特許文献1には、3つのポートが設けられたケーシングにモータが装着され、ケーシングの内部に組み込まれたボールの回転位置をモータが制御することによって、流路の切換えが行われるボールバルブを採用した三方弁が開示されている。(特許文献1の図8参照) Patent document 1 discloses a three-way valve that employs a ball valve in which a motor is attached to a casing with three ports, and the flow path is switched by the motor controlling the rotational position of a ball built into the inside of the casing (see Figure 8 of Patent Document 1).

特許文献1に開示された三方弁は、ケーシング内部に各ポートの流路に連通する各開口と、流路の切換えのための弁孔が形成されたボールが収容されるボール収容室が形成され、ボールの外周面に接触するようにして各開口同士の間を非連通とするシートリングが各開口の開口縁部に組込まれている。The three-way valve disclosed in Patent Document 1 has openings inside a casing that communicate with the flow paths of each port, and a ball accommodating chamber that accommodates a ball with a valve hole for switching the flow paths. A seat ring is attached to the edge of each opening so as to come into contact with the outer circumferential surface of the ball, thereby preventing communication between the openings.

特開2013-44354号公報JP 2013-44354 A

特許文献1に開示されたボールバルブを採用した三方弁では、各ポートの流路に連通する開口毎にシートリングやOリングが組込まれるため、構成する部品数が多くなりやすく、部品コストを抑制することが難しいという問題がある。また、各開口にシートリングやOリングなどを組立てるため、少なくとも3つの方向から組付けることが必要となり、組付け工数も抑制することが難しいという問題もある。さらに、流路を切換える際にはボールを90°回転させる必要がある。そのため、ボールの摺動角度が大きくなり、ボールと接触するシートリングが消耗しやすいという問題がある。 In a three-way valve using the ball valve disclosed in Patent Document 1, a seat ring or O-ring is installed in each opening that communicates with the flow path of each port, which means that the number of components tends to increase, making it difficult to control the cost of components. In addition, since seat rings and O-rings are assembled to each opening, they need to be assembled from at least three directions, making it difficult to control the number of assembly steps. Furthermore, when switching the flow path, the ball needs to be rotated 90 degrees. This increases the sliding angle of the ball, which causes the seat ring in contact with the ball to easily wear out.

本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、部品コストの低減、組付けの容易化およびバルブの摺動角度の抑制が可能な三方弁を提供することを目的とする。The technology disclosed in this application has been proposed in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a three-way valve that can reduce component costs, facilitate assembly, and suppress the valve sliding angle.

前記目的を達成するため請求項1に係る三方弁は、第1のポートと、第1のポートの軸線と直交し、かつ、同軸上に対向して設けられた2つのポート(第2および第3のポート)を有する三方弁であって、各ポートの流路と、流路に個別に連通する各開口が形成された弁室とが形成されたボディと、自軸周りに回動可能となるようボディに支持され、流路の径方向に延在するシャフトと、シャフトに組み付けられた状態で弁室に配置され、シャフトと共に回動する弁体と、第2のポートの流路に連通する開口に設けられた弁体が着座する第1の弁座と、第3のポートの流路に連通する開口に設けられた弁体が着座する第2の弁座と、通電によりシャフトを回転駆動させる駆動部とを備えてなり、弁体は、シャフトの回動軸を通る中心線に対して対称な方向に延出する第1の弁座に着座するシール部材を有する第1のシール部と第2の弁座に着座するシール部材を有する第2のシール部とを備え、ボディの弁室には、取付用開口部が設けられるとともに、取付用開口部を封鎖する弁体押えを備え、シャフトと弁体とが弁体押えに組付けられた状態で取付用開口部から挿入可能であり、第1の弁座および第2の弁座は、ボディの内周面に形成される下部弁座と弁体押えに形成される上部弁座とから形成されるようになっており、ボディの取付用開口部に弁体押えを組み付けることにより下部弁座と上部弁座とが当接して弁座として機能するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a three-way valve according to claim 1 is a three-way valve having a first port and two ports (second and third ports) that are perpendicular to the axis of the first port and are provided coaxially opposite to each other, the three-way valve comprising: a body in which flow paths of each port and a valve chest in which openings individually communicating with the flow paths are formed; a shaft that is supported by the body so as to be rotatable about its own axis and extends in the radial direction of the flow paths; a valve element that is disposed in the valve chest in a state assembled to the shaft and rotates together with the shaft; a first valve seat on which the valve element provided in the opening communicating with the flow path of the second port sits; a second valve seat on which the valve element provided in the opening communicating with the flow path of the third port sits; and a drive unit that rotationally drives the shaft when energized. and the valve body comprises a first seal portion having a seal member seated on a first valve seat extending in a direction symmetrical with respect to a center line passing through the rotation axis of the shaft, and a second seal portion having a seal member seated on a second valve seat, the valve chamber of the body is provided with an installation opening and a valve body holder for closing the installation opening, the shaft and the valve body can be inserted through the installation opening with the shaft and the valve body assembled to the valve body holder, the first valve seat and the second valve seat are formed of a lower valve seat formed on the inner surface of the body and an upper valve seat formed in the valve body holder, and the lower valve seat and the upper valve seat come into contact with each other to function as valve seats by assembling the valve body holder to the installation opening of the body.

請求項2に係る三方弁は、請求項1に記載の三方弁において、第1のポートの流路に連通する開口と第2のポートの流路に連通する開口とが接続する内周面は回動する弁体の外周端が移動する円弧に沿って斜面形状に形成されるとともに、第1のポートの流路に連通する開口と第3のポートの流路に連通する開口とが接続する内周面も回動する弁体の外周端が移動する円弧に沿って斜面形状に形成され、第1の弁座は、第1のポートの流路に連通する開口と第2のポートの流路に連通する開口とが接続する斜面形状の内周面に形成され、第2の弁座は、第1のポートの流路に連通する開口と第3のポートの流路に連通する開口とが接続する斜面形状の内周面に形成されることを特徴とする。
A three-way valve according to a second aspect of the present invention is the three-way valve according to the first aspect, characterized in that an inner circumferential surface connecting an opening communicating with a flow path of the first port and an opening communicating with a flow path of the second port is formed in a sloped shape along an arc along which an outer circumferential end of the rotating valve element moves, and an inner circumferential surface connecting an opening communicating with a flow path of the first port and an opening communicating with a flow path of the third port is also formed in a sloped shape along an arc along which an outer circumferential end of the rotating valve element moves, the first valve seat is formed on the sloped inner circumferential surface connecting an opening communicating with a flow path of the first port and an opening communicating with a flow path of the second port, and the second valve seat is formed on the sloped inner circumferential surface connecting an opening communicating with a flow path of the first port and an opening communicating with a flow path of the third port.

請求項に係る三方弁は、請求項1または請求項2に記載の三方弁において、弁体の第1のシール部および第2のシール部のシール部材はOリングであり、第1のシール部および第2のシール部のそれぞれの外周部には、Oリングと嵌合しOリングが脱着可能な凹溝が設けられることを特徴とする。 The three-way valve of claim 3 is characterized in that, in the three-way valve of claim 1 or 2 , the sealing members of the first sealing portion and the second sealing portion of the valve body are O-rings, and the outer periphery of each of the first sealing portion and the second sealing portion is provided with a groove into which the O-ring fits so that the O-ring can be removed.

請求項1に係る三方弁では、弁体押えにシール部材を有する第1のシール部と第2の弁座に着座するシール部材を有する第2のシール部とを備えた弁体とシャフトが組付けられた状態でボディの取付用開口部からボディに形成された弁室に組込みできることから、1つの方向から三方弁の組付けができる。そのため、組み付けが容易になり、組付け工数を抑制することができる。また、シール部材は弁体に有しているため、特許文献1のように弁室の開口毎にシートリングやOリングなどを組み込むことがない。これにより、部品点数も削減することができ、部品コストを低減することができる。また、第1の弁座および第2の弁座をボディの内周面に形成される下部弁座と弁体押えに形成される上部弁座とに分割することにより、下部弁座がボディと一体成型できるとともに、上部弁座も弁体押えと一体成型できるため、弁座を加工して形成する必要がない。そのため、製造コストを低減することができる。 In the three-way valve according to claim 1, the valve body, which includes a first seal portion having a seal member on the valve body retainer and a second seal portion having a seal member seated on the second valve seat, and the shaft can be assembled into a valve chamber formed in the body through an attachment opening of the body, so that the three-way valve can be assembled from one direction. This makes assembly easy and reduces the number of assembly steps. In addition, since the seal member is provided on the valve body, there is no need to incorporate a seat ring or an O-ring for each opening of the valve chamber as in Patent Document 1. This reduces the number of parts and reduces the part costs. In addition, by dividing the first valve seat and the second valve seat into a lower valve seat formed on the inner peripheral surface of the body and an upper valve seat formed on the valve body retainer, the lower valve seat can be molded integrally with the body, and the upper valve seat can also be molded integrally with the valve body retainer, so there is no need to process and form the valve seats. This reduces the manufacturing costs.

請求項2に係る三方弁では、弁体が着座する第1の弁座および第2の弁座が、第1のポートの流路に連通する開口と第2のポートの流路に連通する開口とが接続する斜面形状に形成された内周面、および、第1のポートの流路に連通する開口と第3のポートの流路に連通する開口とが接続する斜面形状に形成された内周面に形成することにより、弁体が第1の弁座または第2の弁座に着座するため回動移動する摺動角度を抑制することができる。これにより、シール部材の摩耗も抑制することができる。In the three-way valve according to claim 2, the first and second valve seats on which the valve body sits are formed on an inner peripheral surface formed in a sloping shape that connects an opening communicating with the flow passage of the first port to an opening communicating with the flow passage of the second port, and an inner peripheral surface formed in a sloping shape that connects an opening communicating with the flow passage of the first port to an opening communicating with the flow passage of the third port, thereby suppressing the sliding angle at which the valve body rotates to sit on the first or second valve seat. This also suppresses wear of the seal member.

請求項に係る三方弁では、シール部材が摩耗した場合、Оリングを交換するだけでメンテナンスが行えることから、容易にメンテナンスをすることができ、かつ、Оリングは汎用のものが利用できることから、部品コストも低減できる。 In the three-way valve according to claim 3 , if the sealing member becomes worn, maintenance can be performed simply by replacing the O-ring, making maintenance easy. In addition, since a general-purpose O-ring can be used, parts costs can be reduced.

本発明にかかる一実施形態である三方弁の外観図であり、(A)上面図、(B)正面図、および、(C)正面図を右から見た側面図である。1A is a top view of a three-way valve according to one embodiment of the present invention; FIG. 1B is a front view of the valve; and FIG. 1C is a side view of the front view as viewed from the right. (A)図1のA-A断面図、(B)図1のB-B断面図である。2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 本発明にかかるボディの(A)正面図、(B)正面図を右から見た側面図、(C)図3のA-A断面図、(D)図3のB-B断面図である。4A is a front view of a body according to the present invention, FIG. 4B is a side view of the front view seen from the right, FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, and FIG. 4D is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 本発明にかかるディスク押えの(A)上面図、(B)正面図、(C)下面図、(D)上面図を右から見た側面図である。1A is a top view of a disc presser according to the present invention, FIG. 1B is a front view, FIG. 1C is a bottom view, and FIG. 本発明にかかるシャフトの(A)上面図、(B)正面図、(C)下面図である。1A is a top view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is a bottom view of a shaft according to the present invention. 本発明にかかるディスクの(A)上面図、(B)正面図、(C)断面図、(D)正面図を右側から見た側面図である。1A is a top view of a disk according to the present invention, FIG. 1B is a front view, FIG. 1C is a cross-sectional view, and FIG. 1D is a side view of the front view as seen from the right side. ディスク押えをボディに組み付けて弁座を形成する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating how the disk holder is attached to the body to form the valve seat. ディスク押えにシャフトとディスクを取り付ける説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of attaching a shaft and a disk to the disk holder. シャフトとディスクを取り付けたディスク押えをボディに組み込む説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of how the disc holder with the shaft and disc attached is assembled into the body. シャフトとディスクを取り付けたディスク押えを組み付けたボディに駆動部(モータ)を取り付ける説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing how a drive unit (motor) is attached to a body to which a disk holder having a shaft and a disk attached thereto is assembled. ディスクを回動駆動して流路を切換える方法を説明する説明図である。11 is an explanatory diagram for explaining a method of switching flow paths by rotating a disk. FIG.

まず、本発明にかかる一実施形態である三方弁1について図面を参照して説明する。図1は、本発明にかかる一実施形態である三方弁1の外観図である。図1の(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は正面図を右から見た側面図である。First, a three-way valve 1 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is an external view of a three-way valve 1 according to one embodiment of the present invention. (A) of Figure 1 is a top view, (B) is a front view, and (C) is a side view of the front view as seen from the right.

図1に示すように、三方弁1は内部に流路切換のための弁体などが組み込まれたボディ2と、ステッピングモータやギアなどから構成される駆動部3とから構成されている。ボディ2には、第1ポート10と、第1ポート10の軸線と直交し、かつ、同軸上に対向して設けられた第2ポート11および第3ポート12とが設けられている。駆動部3は、ブラケット4を介して取付ネジ9、9によりボディ2に組み付けられている。尚、本実施形態の三方弁1では、第2ポート11および第3ポート12は水や湯水などの流体が流入する流入ポートであり、第1ポート10は流出ポートとなっている。また、本実施形態の三方弁1の駆動部3では、上述のように、ステッピングモータを採用しているが、他のモータも採用可能である。ここで、各ポートが流入ポートか流出ポートかは任意であり、使用する目的に応じて設定される。As shown in FIG. 1, the three-way valve 1 is composed of a body 2 in which a valve body for switching flow paths is incorporated, and a drive unit 3 composed of a stepping motor, gears, etc. The body 2 is provided with a first port 10, and a second port 11 and a third port 12 that are perpendicular to the axis of the first port 10 and are provided coaxially opposite each other. The drive unit 3 is attached to the body 2 by mounting screws 9, 9 via a bracket 4. In the three-way valve 1 of this embodiment, the second port 11 and the third port 12 are inflow ports into which fluids such as water and hot and cold water flow, and the first port 10 is an outflow port. In addition, as described above, the drive unit 3 of the three-way valve 1 of this embodiment uses a stepping motor, but other motors can also be used. Here, whether each port is an inflow port or an outflow port is arbitrary and is set according to the purpose of use.

図2の(A)は、図1のA-A断面図であり、図2の(B)は図1のB-B断面図である。ボディ2の内部には、第1ポート10の第1流路13、第2ポート11の第2流路14、第3ポート12の第3流路15が設けられている。また、第2流路14と第3流路15との間には弁室16が設けられ、シャフト6に組み付けられたディスク7が配置されている。ディスク7にはОリング17および18が取り付けられ、Оリング17および18が取り付けられたディスク7は、流路を切換える弁体として機能する。シャフト6は、同軸に配置された第2ポート11の第2流路14および第3ポート12の第3流路15の径方向に延在するように弁室16内に配置され、自軸周りに回動可能な状態で、ボディ2と、ディスク押え5およびブラケット4とに支持されている。そして、シャフト6はОリング19によりディスク押え5との間のシール状態が保持され、ディスク押え5はОリング22によりボディ2との間のシール状態が保持されている。すなわち、Оリング19およびОリング22によりボディ2の弁室16はディスク押え5を介して外部に対してシール状態が保持されている。シャフト6は、その一方の端部(上端部)6Aが駆動部3に接続されるとともに相対する他方の端部(下端部)6Bが弁室16の底部に回転自在に支持され、駆動部3によりディスク7と共に回動駆動する。 Figure 2 (A) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1, and Figure 2 (B) is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 1. Inside the body 2, a first flow passage 13 of the first port 10, a second flow passage 14 of the second port 11, and a third flow passage 15 of the third port 12 are provided. A valve chamber 16 is provided between the second flow passage 14 and the third flow passage 15, and a disk 7 attached to the shaft 6 is disposed therein. O-rings 17 and 18 are attached to the disk 7, and the disk 7 to which the O-rings 17 and 18 are attached functions as a valve body for switching the flow passages. The shaft 6 is disposed in the valve chamber 16 so as to extend in the radial direction of the second flow passage 14 of the second port 11 and the third flow passage 15 of the third port 12, which are disposed coaxially, and is supported by the body 2, the disk holder 5, and the bracket 4 in a state in which it can rotate around its own axis. The shaft 6 is kept sealed between itself and the disc holder 5 by an O-ring 19, and the disc holder 5 is kept sealed between itself and the body 2 by an O-ring 22. That is, the valve chamber 16 of the body 2 is kept sealed from the outside via the disc holder 5 by the O-ring 19 and the O-ring 22. One end (upper end) 6A of the shaft 6 is connected to the drive unit 3, and the other opposing end (lower end) 6B is rotatably supported at the bottom of the valve chamber 16, and is driven to rotate together with the disc 7 by the drive unit 3.

弁室16には第1ポート10の第1流路13に対して開口する第1開口13A、第2ポート11の第2流路14に対して開口する第2開口14Aおよび第3ポート12の第3流路15に対して開口する第3開口15Aが形成され、第2開口14Aには、ディスク7に取り付けられたОリング17が着座する第1弁座20が設けられているとともに、第3開口15Aには、ディスク7に取り付けられたОリング18が着座する第2弁座21が設けられている。The valve chamber 16 is formed with a first opening 13A that opens to the first flow passage 13 of the first port 10, a second opening 14A that opens to the second flow passage 14 of the second port 11, and a third opening 15A that opens to the third flow passage 15 of the third port 12. The second opening 14A is provided with a first valve seat 20 on which an O-ring 17 attached to the disk 7 sits, and the third opening 15A is provided with a second valve seat 21 on which an O-ring 18 attached to the disk 7 sits.

駆動部3によりシャフト6とともにディスク7を回動させることにより、ディスク7に取り付けられたОリング17を第1弁座20に着座させて第2開口14Aを閉止すると第1ポート10の第1流路13と第3ポート12の第3流路15とが連通され、また、逆方向にディスク7を回動させることにより、ディスク7に取り付けられたОリング18を第2弁座21に着座させて第3開口15Aを閉止すると第1ポート10の第1流路13と第2ポート11の第2流路14とが連通されることにより、三方弁1は流路を切換えることができる。By rotating the disk 7 together with the shaft 6 using the drive unit 3, the O-ring 17 attached to the disk 7 is seated on the first valve seat 20 to close the second opening 14A, thereby connecting the first flow path 13 of the first port 10 to the third flow path 15 of the third port 12. By rotating the disk 7 in the opposite direction, the O-ring 18 attached to the disk 7 is seated on the second valve seat 21 to close the third opening 15A, thereby connecting the first flow path 13 of the first port 10 to the second flow path 14 of the second port 11. As a result, the three-way valve 1 can switch the flow paths.

ここで、三方弁1を構成する各部品について、図3から図6を参照して、詳述する。 Here, each component that constitutes the three-way valve 1 will be described in detail with reference to Figures 3 to 6.

図3はボディ2を示した図であり、(A)は正面図、(B)は正面図を右から見た側面図、(C)は(B)のA-A断面図、(D)は(A)のB-B断面図である。 Figure 3 shows the body 2, where (A) is a front view, (B) is a side view of the front view from the right, (C) is a cross-sectional view taken along line A-A of (B), and (D) is a cross-sectional view taken along line B-B of (A).

図3の(A)に示すように、ボディ2には、上述したように、第1ポート10と、第1ポート10の軸線と直交し、かつ、同軸上に対向して設けられた第2ポート11および第3ポート12とが設けられている。第1ポート10と第2ポート11および第3ポート12とが交差するボディ2の内部には、上述したように弁室16が設けられている。図3の(A)および(B)に示すように、弁室16の上方(駆動部3が取り付けられる方向であり、第1ポート10、第2ポート11および第3ポート12の軸線に対して垂直な方向)には、ボディ開口部2aが設けられている。図3の(D)に示すように、ボディ開口部2aの内部には、ディスク押え5の外周面と嵌合する第1ボディ開口2bと、第1ボディ開口2bよりやや小さい径でОリング22が収納される円柱形状の第2ボディ開口2cとが連続して設けられている。第2ボディ開口2cの径は、下述するようにシャフト6およびディスク7が、ディスク押え5に組付けられた状態で弁室16内に挿入可能な程度に設定されており、これにより、下述するように、ディスク押え5に組付けられたシャフト6およびディスク7が第1ボディ開口2bおよび第2ボディ開口2cを介して弁室16内に組付けることができ、また、Оリング22を介してディスク押え5を第1ボディ開口2bに組み付けることにより、第1ボディ開口2bは封鎖され、かつ、外部に対してシール状態を保持することができるのである。As shown in FIG. 3A, the body 2 is provided with the first port 10, and the second port 11 and the third port 12, which are perpendicular to the axis of the first port 10 and are provided coaxially opposite each other. Inside the body 2 where the first port 10 intersects with the second port 11 and the third port 12, the valve chamber 16 is provided as described above. As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the body opening 2a is provided above the valve chamber 16 (the direction in which the drive unit 3 is attached, which is perpendicular to the axes of the first port 10, the second port 11 and the third port 12). As shown in FIG. 3D, inside the body opening 2a, the first body opening 2b that fits with the outer circumferential surface of the disk holder 5 and the cylindrical second body opening 2c that has a diameter slightly smaller than that of the first body opening 2b and in which the O-ring 22 is housed are provided in succession. The diameter of the second body opening 2c is set to such an extent that the shaft 6 and disc 7 can be inserted into the valve chamber 16 while assembled to the disc holder 5, as described below. This allows the shaft 6 and disc 7 assembled to the disc holder 5 to be assembled into the valve chamber 16 via the first body opening 2b and the second body opening 2c, as described below. Also, by assembling the disc holder 5 to the first body opening 2b via an O-ring 22, the first body opening 2b is sealed and a sealed state from the outside can be maintained.

また、ボディ開口部2aの上端面には、駆動部3をボディ2に組み付けるための取付ネジ9、9の雄ネジと嵌合する雌ネジが加工された取付ネジ穴2g、2gが設けられている。 In addition, the upper end surface of the body opening 2a is provided with mounting screw holes 2g, 2g having female threads that engage with the male threads of the mounting screws 9, 9 for assembling the drive unit 3 to the body 2.

図3の(C)に示すように、第1ポート10の内部には第1流路13、第2ポート11の内部には第2流路14、第3ポート12の内部には第3流路15が、それぞれ、設けられている。弁室16には、第1流路13に対して開口する第1開口13A、第2流路14に対して開口する第2開口14A、第3流路15に対して開口する第3開口15Aが形成されている。そして、第2開口14Aには第1弁座20を形成する第1弁座下部2d、第3開口15Aには第2弁座21を形成する第2弁座下部2eが設けられている。図3の(D)に示すように、第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eは、ボディ開口部2aの方向側が略半円の円弧を切り欠いた形状となっており、第1弁座下部2dの円弧の径は着座するОリング17の内径に、また、第2弁座下部2eの円弧の径は着座するОリング18の内径に合わせて設定されている。また、ディスク7が回動して、Оリング17が第1弁座下部2dに、または、Оリング18が第2弁座下部2eに、それぞれ、着座するように、第1弁座下部2dと第2弁座下部2eは、図3の(C)に示すように、第1ポート10に向けて広がるハの字に形成されている。3C, the first port 10 is provided with a first flow passage 13, the second port 11 with a second flow passage 14, and the third port 12 with a third flow passage 15. The valve chamber 16 is formed with a first opening 13A that opens to the first flow passage 13, a second opening 14A that opens to the second flow passage 14, and a third opening 15A that opens to the third flow passage 15. The second opening 14A is provided with a first valve seat lower part 2d that forms the first valve seat 20, and the third opening 15A is provided with a second valve seat lower part 2e that forms the second valve seat 21. 3D, the first valve lower seat 2d and the second valve lower seat 2e have a shape in which an arc of a substantial semicircle is cut out on the side toward the body opening 2a, and the diameter of the arc of the first valve lower seat 2d is set to match the inner diameter of the O-ring 17 on which it is seated, and the diameter of the arc of the second valve lower seat 2e is set to match the inner diameter of the O-ring 18 on which it is seated. Also, the first valve lower seat 2d and the second valve lower seat 2e are formed in an inverted V shape widening toward the first port 10, as shown in FIG 3C, so that as the disk 7 rotates, the O-ring 17 seats on the first valve lower seat 2d, or the O-ring 18 seats on the second valve lower seat 2e, respectively.

また、ボディ開口部2aと相対する反対側の弁室16の底部にはシャフト6の下端部6Bを回転自在に支持するシャフト支持溝2fが、第1ポート10の第1流路13の中心軸上で、かつ、同軸にある第2ポート11および第3ポート12の第2流路14および第3流路15の中心軸よりやや第1ポート10の反対側の位置に設けられている。In addition, a shaft support groove 2f that rotatably supports the lower end 6B of the shaft 6 is provided at the bottom of the valve chamber 16 on the opposite side opposite the body opening 2a, on the central axis of the first flow passage 13 of the first port 10 and slightly on the opposite side of the first port 10 from the central axes of the second flow passage 14 and the third flow passage 15 of the coaxial second port 11 and third port 12.

さらに、図3の(C)に示すように、弁室16において、第1流路13の第1開口13Aと第2流路14の第2開口14Aとが接続する内周面、および、第1流路13の第1開口13Aと第3流路15の第3開口15Aとが接続する内周面が、回動するディスク7の外周端が移動する円弧に沿って斜面形状に形成され、第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eはこれらの斜面形状に形成された内周面に設けられている。そして、このように第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eを設けることにより、斜面形状に形成された内周面にОリング17が着座する第1弁座20およびОリング18が着座する第2弁座21が設けられることになり、下述するように、弁体として機能するディスク7の回動の摺動角度を小さくすることができるのである。3C, in the valve chamber 16, the inner peripheral surface connecting the first opening 13A of the first flow path 13 and the second opening 14A of the second flow path 14, and the inner peripheral surface connecting the first opening 13A of the first flow path 13 and the third opening 15A of the third flow path 15 are formed in a sloped shape along the arc along which the outer peripheral end of the rotating disk 7 moves, and the first valve seat lower part 2d and the second valve seat lower part 2e are provided on these sloped inner peripheral surfaces. By providing the first valve seat lower part 2d and the second valve seat lower part 2e in this manner, the first valve seat 20 on which the O-ring 17 sits and the second valve seat 21 on which the O-ring 18 sits are provided on the sloped inner peripheral surface, and as described below, the sliding angle of the rotation of the disk 7 functioning as a valve body can be reduced.

図4はディスク押え5を示した図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は下面図、(D)は上面図を右から見た側面図である。 Figure 4 shows the disc holder 5, where (A) is a top view, (B) is a front view, (C) is a bottom view, and (D) is a side view of the top view seen from the right.

図4の(B)の正面図に示すように、ディスク押え5は、図面上から、ボディ2の第1ボディ開口2bと嵌合する、中心に対して対象な側面の位置にディスク押え凹部5g、5gが設けられた略円柱形状のディスク押え上部5a、Оリング22が装着された状態でボディ2の第2ボディ開口2cに挿入される円柱形状のリング保持部5b、組付けた状態で下端面がボディ2の第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eの上端面と当接して第1弁座20および第2弁座21を形成する、図4の(D)に示すように、図面下方が略半円の円弧を切り欠いた形状に形成した第1弁座上部5e、第2弁座下部5fから形成されている。ディスク押え上部5aの側面のディスク押え凹部5g、5gはボディ2の第1ボディ開口2bの内側面に形成された凸部と嵌合するようになっている。これにより、ディスク押え5をボディ2に組付けた際にディスク押え5の回転移動を抑止し、下述するように、ディスク押え5をボディ2に組み付けた際に、ディスク押え5の第1弁座上部5eおよび第2弁座下部5fのそれぞれの下端面とボディ2の第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eのそれぞれの上端面とが一致した状態で当接して保持されるようになっている。As shown in the front view of FIG. 4B, the disk holder 5 is made up of a substantially cylindrical disk holder upper part 5a with disk holder recesses 5g, 5g provided at positions on the side symmetrical to the center, which fits into the first body opening 2b of the body 2, a cylindrical ring holder part 5b inserted into the second body opening 2c of the body 2 with the O-ring 22 attached, and a first valve seat upper part 5e and a second valve seat lower part 5f, which are formed in a shape with a substantially semicircular arc cut out at the bottom of the drawing, as shown in FIG. 4D, and whose lower end faces abut against the upper end faces of the first valve seat lower part 2d and the second valve seat lower part 2e of the body 2 to form the first valve seat 20 and the second valve seat 21 when assembled. The disk holder recesses 5g, 5g on the side of the disk holder upper part 5a are made to fit into the protrusions formed on the inner side of the first body opening 2b of the body 2. This prevents the disc holder 5 from rotating when it is assembled to the body 2, and as described below, when the disc holder 5 is assembled to the body 2, the lower end faces of the first valve seat upper part 5e and the second valve seat lower part 5f of the disc holder 5 are held in coincident contact with the upper end faces of the first valve seat lower part 2d and the second valve seat lower part 2e of the body 2.

また、ディスク押え上部5aには、下述するシャフト6のシャフトシャフト支持部6cに嵌合する上下方向に開口する円柱形状の支持部開口部5cが設けられ、ディスク押え上部5aの中央からリング保持部5bに亘って、シャフト6のシャフト凹部6dにОリング19を嵌め込んだ状態で収納可能にする上下方向に開口する円柱形状のリング開口部5dが支持部開口部5cと連続して設けられている。In addition, the disc holding upper part 5a is provided with a cylindrical support part opening 5c that opens in the vertical direction and fits into the shaft shaft support part 6c of the shaft 6 described below, and a cylindrical ring opening 5d that opens in the vertical direction is provided continuous with the support part opening 5c from the center of the disc holding upper part 5a to the ring holding part 5b, allowing the O-ring 19 to be stored in a fitted state in the shaft recess 6d of the shaft 6.

図5は、シャフト6を示した図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は下面図である。図5の(B)に示すように、シャフト6は図面上から、円柱形状の側面をDカットし駆動部3内とシャフト6との位置合わせを行うためのシャフト配置部6a、駆動部3のギアと嵌合するシャフトギア部6b、円柱形状のシャフト支持部6c、Оリング19を嵌め込むためのシャフト凹部6d、円柱形状のシャフト支持下部6f、五角柱形状のシャフト軸部6g、円柱形状で端部が円錐台形状のシャフト端部6h(シャフト下端部6B)とから構成されている。ここで、駆動部3内に挿入されるシャフト配置部6aおよびシャフトギア部6bは上述したシャフト上端部6Aを形成している。5 shows the shaft 6, where (A) is a top view, (B) is a front view, and (C) is a bottom view. As shown in (B) of FIG. 5, the shaft 6 is composed of a shaft arrangement section 6a for D-cutting the cylindrical side surface to align the shaft 6 with the inside of the drive unit 3, a shaft gear section 6b that fits with the gear of the drive unit 3, a cylindrical shaft support section 6c, a shaft recess 6d for fitting an O-ring 19, a cylindrical shaft support lower section 6f, a pentagonal prism-shaped shaft shaft section 6g, and a cylindrical shaft end section 6h (shaft lower end section 6B) with a truncated cone-shaped end section. Here, the shaft arrangement section 6a and the shaft gear section 6b inserted into the drive unit 3 form the above-mentioned shaft upper end section 6A.

図6は、ディスク7を示した図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は(A)の上面図のA-A断面図、(D)は正面図を右側から見た側面図である。図6の(B)に示すように、ディスク7は、中心にディスク本体部7aと、ディスク本体部7aの中心線OLに対して対称な方向に延出して形成されОリング17を脱着可能に取り付ける凹溝を備えた第1シール部7bおよびОリング18を脱着可能に取り付ける凹溝を備えた第2シール部7cとから形成されている。ディスク本体部7aには、図6の(A)に示すようにシャフト6のシャフト軸部6gと嵌合し、シャフト軸部6gが図面上下方向にディスク7を貫通するディスク貫通穴7dと、金型成形時に変形を抑止する、ディスク貫通穴7dと同様ディスク7を貫通する肉抜き7eとが形成されている。図6の(D)に示すように、第1シール部7bおよび第2シール部7cの側面は略円形状になっており、第1シール部7bの凹溝の内径は挿入するОリング17が第1弁座20に、第2シール部7cの凹溝の内径は挿入するОリング18が第1弁座21に、それぞれ、着座するような大きさに設定されている。また、第1シール部7bおよび第2シール部7cは、ディスク7が回動して、Оリング17が第1弁座20に、また、Оリング18が第1弁座21に着座する際に、Оリング17およびОリング18が全周に亘って、それぞれ、第1弁座20および第1弁座21に対して均一に当接するように、図6の(B)に示すように、ディスク7の中心線に対して対称に図面上方に向けて広がる逆ハの字に形成されている。
6 shows the disk 7, where (A) is a top view, (B) is a front view, (C) is a cross-sectional view of the top view of (A) taken along line A-A, and (D) is a side view of the front view seen from the right side. As shown in (B) of FIG. 6, the disk 7 is formed of a disk main body 7a at the center, a first seal portion 7b having a groove for detachably mounting an O-ring 17 , and a second seal portion 7c having a groove for detachably mounting an O-ring 18, which are formed to extend in a direction symmetrical with respect to the center line OL of the disk main body 7a. As shown in (A) of FIG. 6, the disk main body 7a is formed with a disk through hole 7d that fits with the shaft shaft portion 6g of the shaft 6 and through which the shaft shaft portion 6g penetrates the disk 7 in the vertical direction of the drawing, and a lightening hole 7e that penetrates the disk 7 in the same manner as the disk through hole 7d and prevents deformation during molding. As shown in Fig. 6D, the side surfaces of the first seal portion 7b and the second seal portion 7c are substantially circular, and the inner diameter of the groove of the first seal portion 7b is set to a size such that the inserted O-ring 17 seats on the first valve seat 20, and the inner diameter of the groove of the second seal portion 7c is set to a size such that the inserted O-ring 18 seats on the first valve seat 21. Also, the first seal portion 7b and the second seal portion 7c are formed in an inverted V shape expanding symmetrically toward the top of the drawing symmetrically with respect to the center line of the disk 7 as shown in Fig. 6B so that when the disk 7 rotates and the O-ring 17 seats on the first valve seat 20 and the O-ring 18 seats on the first valve seat 21, the O-ring 17 and the O-ring 18 evenly abut on the first valve seat 20 and the first valve seat 21, respectively, over the entire circumference.

図7は、ディスク押え5をボディ2に組み付けて弁座を形成する説明図である。上述したように、第1弁座20および第1弁座21は、ボディ2に形成された第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eとディスク押え5に形成された第1弁座上部5eおよび第2弁座下部5fとから形成される。本実施形態のように、第1弁座20および第1弁座21を、それぞれ、分割して形成する必要は必ずしもないが、第1弁座20および第1弁座21を分割せず一体として、ボディ2およびディスク押え5を金型成形で製作することは困難である。そこで、本実施形態の三方弁1では、ボディ2やディスク押え5を金型成形するため、第1弁座20および第1弁座21を、ボディ2に形成した第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eとディスク押え5に形成した第1弁座上部5eおよび第2弁座下部5fとに分割し、図7の(A)に示すように、ディスク押え5をボディ2に組み付けて、図7の(B)に示すように、ボディ2に形成した第1弁座下部2dおよび第2弁座下部2eの上端面とディスク押え5に形成した第1弁座上部5eおよび第2弁座下部5fの下端面を当接させることにより、第1弁座20および第1弁座21を形成するようにした。これにより、ボディ2およびディスク押え5を金型成形で製作する際に、第1弁座20および第1弁座21も同時に金型成形により形成することができるため、部品コストを大幅に低減することができる。7 is an explanatory diagram of forming a valve seat by assembling the disk holder 5 to the body 2. As described above, the first valve seat 20 and the first valve seat 21 are formed from the first valve seat lower portion 2d and the second valve seat lower portion 2e formed in the body 2 and the first valve seat upper portion 5e and the second valve seat lower portion 5f formed in the disk holder 5. As in this embodiment, it is not necessarily necessary to form the first valve seat 20 and the first valve seat 21 separately, but it is difficult to manufacture the body 2 and the disk holder 5 by die molding without dividing the first valve seat 20 and the first valve seat 21. In the three-way valve 1 of this embodiment, in order to mold the body 2 and the disk holder 5, the first valve seat 20 and the first valve seat 21 are divided into a first valve seat lower portion 2d and a second valve seat lower portion 2e formed in the body 2 and a first valve seat upper portion 5e and a second valve seat lower portion 5f formed in the disk holder 5, and the disk holder 5 is assembled to the body 2 as shown in Fig. 7A, and the first valve seat 20 and the first valve seat 21 are formed by abutting the upper end surfaces of the first valve seat lower portion 2d and the second valve seat lower portion 2e formed in the body 2 with the lower end surfaces of the first valve seat upper portion 5e and the second valve seat lower portion 5f formed in the disk holder 5 as shown in Fig. 7B. As a result, when the body 2 and the disk holder 5 are manufactured by molding, the first valve seat 20 and the first valve seat 21 can also be formed by molding at the same time, and the cost of parts can be significantly reduced.

次に、三方弁1の組み付け手順について、図8から図10を参照して説明する。Next, the assembly procedure for the three-way valve 1 will be explained with reference to Figures 8 to 10.

図8は、ディスク押え5にシャフト6とディスク7とを取り付ける説明図である。まず、図8の矢印(1)に示すように、シャフト凹部6dにОリング19を嵌め込んだシャフト6を図面上からディスク押え5の支持部開口部5cおよびリング開口部5dに挿入し、シャフト6のシャフト軸部6gおよびシャフト端部6hをディスク押え5の支持部開口部5cおよびリング開口部5dを貫通させる。次に、図8の矢印(2)に示すように、図面下からОリング17およびОリング18を嵌め込んだディスク7を組み込んで、ディスク7のディスク貫通穴7dにディスク押え5を貫通したシャフト6のシャフト軸部6gおよびシャフト端部6hを貫通させる。これにより、ディスク押え5にシャフト6およびディスク7を組み付けられる。 Figure 8 is an explanatory diagram of attaching the shaft 6 and the disk 7 to the disk holder 5. First, as shown by the arrow (1) in Figure 8, the shaft 6 with the O-ring 19 fitted in the shaft recess 6d is inserted into the support opening 5c and the ring opening 5d of the disk holder 5 from above, and the shaft shaft 6g and the shaft end 6h of the shaft 6 are inserted through the support opening 5c and the ring opening 5d of the disk holder 5. Next, as shown by the arrow (2) in Figure 8, the disk 7 with the O-ring 17 and the O-ring 18 fitted is assembled from below, and the shaft shaft 6g and the shaft end 6h of the shaft 6 that has passed through the disk holder 5 are inserted through the disk through hole 7d of the disk 7. This allows the shaft 6 and the disk 7 to be assembled to the disk holder 5.

図9は、シャフト6とディスク7を取り付けたディスク押え5をボディ2に組み込む説明図である。図9の矢印(1)に示すように、シャフト6とディスク7を取り付けたディスク押え5のリング保持部5bにОリング22を嵌め込んで、図9の矢印(2)に示すように、ボディ2の第1ボディ開口2bからシャフト6およびディスク7をボディ2の弁室16に組み込むことができる。 Figure 9 is an explanatory diagram of how the disk holder 5, to which the shaft 6 and disk 7 are attached, are assembled into the body 2. As shown by arrow (1) in Figure 9, an O-ring 22 is fitted into the ring holder portion 5b of the disk holder 5, to which the shaft 6 and disk 7 are attached, and then, as shown by arrow (2) in Figure 9, the shaft 6 and disk 7 can be assembled into the valve chamber 16 of the body 2 from the first body opening 2b of the body 2.

図10は、シャフト6とディスク7を取り付けたディスク押え5を組み付けたボディ2に駆動部3を取り付ける説明図である。まず、ブラケット4をボディ2に設置する。ブラケット4の中央にはシャフト6のシャフト上端部6Aを貫通するシャフト貫通穴4a、周辺内側には駆動部3の下端部に設けられた位置決めピン3c、3cに嵌合するピン貫通穴4c、4c、その外周辺には取付ネジ9、9が貫通するブラケットネジ穴4b、4bが設けられている。図10の矢印(1)に示すように、ブラケット4のシャフト貫通穴4aにシャフト6のシャフト上端部6Aを貫通させて、ブラケットネジ穴4b、4bとボディ2の取付ネジ穴2g、2gとが一致するようにブラケット4をボディ2に設置する。そして、図10の矢印(2)に示すように、その上から駆動部3を組み付ける。駆動部3にはシャフト上端部6Aに嵌合する駆動部ギア部3a、上述の位置決めピン3c、3c、取付ネジ9、9が貫通する駆動部ネジ穴3b、3bが設けられている。シャフト6のシャフト上端部6Aを駆動部3の駆動部ギア部3aに挿入後、駆動部3の位置決めピン3c、3cをブラケット4のピン貫通穴4c、4cに挿入して、駆動部3をボディ2に設置し、駆動部ネジ穴3b、3bをブラケットネジ穴4b、4bと同様、ボディ2の取付ネジ穴2g、2gとが一致するようにしてから、図面上方から(図示しない)取付ネジ9、9を駆動部ネジ穴3b、3bおよびブラケットネジ穴4b、4bを貫通させてボディ2の取付ネジ穴2g、2gに挿入後、(図示しない)ドライバーなどで駆動部3を、ブラケット4を介してボディ2に組み付けて、三方弁1が組み付けられる。 Figure 10 is an explanatory diagram of attaching the drive unit 3 to the body 2 to which the disk presser 5 with the shaft 6 and disk 7 attached is attached. First, the bracket 4 is installed on the body 2. The bracket 4 has a shaft through hole 4a that passes through the upper end 6A of the shaft 6 in the center, pin through holes 4c, 4c that fit the positioning pins 3c, 3c provided at the lower end of the drive unit 3 on the inner side of the periphery, and bracket screw holes 4b, 4b through which the mounting screws 9, 9 pass on the outer periphery. As shown by the arrow (1) in Figure 10, the bracket 4 is installed on the body 2 so that the bracket screw holes 4b, 4b and the mounting screw holes 2g, 2g of the body 2 are aligned with the shaft through hole 4a of the bracket 4 through which the shaft upper end 6A of the shaft 6 passes. Then, as shown by the arrow (2) in Figure 10, the drive unit 3 is assembled from above. The drive unit 3 is provided with a drive unit gear portion 3a that fits into the shaft upper end portion 6A, the above-mentioned positioning pins 3c, 3c, and drive unit screw holes 3b, 3b through which the mounting screws 9, 9 pass. After the shaft upper end portion 6A of the shaft 6 is inserted into the drive unit gear portion 3a of the drive unit 3, the positioning pins 3c, 3c of the drive unit 3 are inserted into the pin through holes 4c, 4c of the bracket 4 to install the drive unit 3 in the body 2, and the drive unit screw holes 3b, 3b are aligned with the mounting screw holes 2g, 2g of the body 2 in the same manner as the bracket screw holes 4b, 4b. Then, the mounting screws 9, 9 (not shown) are inserted from above the drawing through the drive unit screw holes 3b, 3b and the bracket screw holes 4b, 4b and inserted into the mounting screw holes 2g, 2g of the body 2. The drive unit 3 is then assembled to the body 2 via the bracket 4 using a screwdriver (not shown) or the like, and the three-way valve 1 is assembled.

上述のように、三方弁1はすべての部品が一方向(上記説明では、図面に対して上方)からボディ2に組み付けることができるため、組み付けが容易になり、組付け工数を抑制することができる。また、ボディ2の弁室16に配されるシール部材(Оリング)も、ディスク7に取り付けることにより、特許文献1のように各開口に設置する必要がないため、部品点数も削減することができ、これにより、部品コストを低減することができる。As described above, all parts of the three-way valve 1 can be assembled to the body 2 from one direction (from above in the drawing in the above explanation), making assembly easy and reducing assembly labor. In addition, the seal member (O-ring) arranged in the valve chamber 16 of the body 2 is attached to the disk 7, so there is no need to install it at each opening as in Patent Document 1, and the number of parts can be reduced, which in turn reduces parts costs.

次に、三方弁1の動作について、図11を参照して説明する。Next, the operation of the three-way valve 1 will be explained with reference to Figure 11.

図11は、ディスク7を回動駆動して流路を切換える方法を説明する説明図である。図11の(A)は、すべての流路が連通している状態を示している。図11の(A)のように、ディスク7の中心線が第1ポート10の第1流路13の軸線上にある場合は、第1ポート10の第1流路13と第2ポート11の第2流路14および第3ポート12の第3流路15とは連通するため、第2ポート11から流入する流体と第3ポート12から流入する流体とが混合して第1ポート10から流出する。 Figure 11 is an explanatory diagram explaining a method of switching the flow paths by rotating the disk 7. (A) of Figure 11 shows a state in which all the flow paths are connected. As in (A) of Figure 11, when the center line of the disk 7 is on the axis of the first flow path 13 of the first port 10, the first flow path 13 of the first port 10 is connected to the second flow path 14 of the second port 11 and the third flow path 15 of the third port 12, so that the fluid flowing in from the second port 11 and the fluid flowing in from the third port 12 mix and flow out from the first port 10.

図11の(B)に示すように、駆動部3により、ディスク7を図面左側に回動させてディスク7に取り付けられたОリング17が第1弁座20に着座させると、第1ポート10の第1流路13と第2ポート11の第2流路14とは閉止し、第1ポート10の第1流路13と第3ポート12の第3流路15とが連通するため、第3ポート12から流入する流体のみ第1ポート10から流出する。また、図11の(C)に示すように、駆動部3により、ディスク7を図面右側に回動させてディスク7に取り付けられたОリング18が第2弁座21に着座させると、第1ポート10の第1流路13と第3ポート12の第3流路15とは閉止し、第1ポート10の第1流路13と第2ポート11の第2流路14とが連通するため、第2ポート11から流入する流体のみ第1ポート10から流出する。このように、三方弁1は流路を切換えることができる。As shown in (B) of FIG. 11, when the drive unit 3 rotates the disk 7 to the left side of the drawing so that the O-ring 17 attached to the disk 7 is seated on the first valve seat 20, the first flow path 13 of the first port 10 and the second flow path 14 of the second port 11 are closed, and the first flow path 13 of the first port 10 and the third flow path 15 of the third port 12 are connected, so that only the fluid flowing in from the third port 12 flows out from the first port 10. Also, as shown in (C) of FIG. 11, when the drive unit 3 rotates the disk 7 to the right side of the drawing so that the O-ring 18 attached to the disk 7 is seated on the second valve seat 21, the first flow path 13 of the first port 10 and the third flow path 15 of the third port 12 are closed, and the first flow path 13 of the first port 10 and the second flow path 14 of the second port 11 are connected, so that only the fluid flowing in from the second port 11 flows out from the first port 10. In this manner, the three-way valve 1 can switch the flow path.

また、上述のように、第1弁座20および第2弁座21を、それぞれ、第1流路13の第1開口13Aと第2流路14の第2開口14Aとが接続する斜面、および、第1流路13の第1開口13Aと第3流路15の第3開口15Aとが接続する斜面に配置したことにより、本実施形態の三方弁1では、図11の(B)および図11の(C)に示すように、ディスク7のそれぞれの摺動角度は22度となり、最大でも摺動角度を44度に抑えることできる。これにより、シート部材であるОリング17およびОリング18の(ディスク7の摺動による)摩耗を抑制することができる。さらに、シート部材にОリング17およびОリング18を採用したことにより、Оリング17およびОリング18が摩耗しても、Оリングを交換するだけでメンテナンスが行えることから、容易にメンテナンスをすることができ、かつ、Оリングは汎用のものが利用できることから、部品コストも低減できるのである。 As described above, the first valve seat 20 and the second valve seat 21 are disposed on the inclined surface connecting the first opening 13A of the first flow path 13 and the second opening 14A of the second flow path 14, and on the inclined surface connecting the first opening 13A of the first flow path 13 and the third opening 15A of the third flow path 15, respectively. As shown in FIG. 11B and FIG. 11C, in the three-way valve 1 of this embodiment, the sliding angle of each of the disks 7 is 22 degrees, and the maximum sliding angle can be suppressed to 44 degrees. This makes it possible to suppress wear (due to the sliding of the disk 7) of the O-rings 17 and 18, which are the seat members. Furthermore, by adopting the O-rings 17 and 18 as the seat members, even if the O-rings 17 and 18 wear, maintenance can be performed simply by replacing the O-rings, so maintenance can be easily performed, and since general-purpose O-rings can be used, the parts cost can also be reduced.

ここで、三方弁1は三方弁の一例であり、第1ポート10は第1のポートの一例であり、第2ポート11は第2のポートの一例であり、第3ポート12は第3のポートの一例であり、第1流路13、第2流路14、第3流路15は各ポートの流路の一例であり、第1開口13A、第2開口14Aおよび第3開口15Aは個別に連通する各開口の一例であり、弁室16は弁室の一例であり、ボディ2はボディの一例であり、シャフト6はシャフトの一例であり、ディスク7は弁体の一例であり、第1弁座20は第1の弁座の一例であり、第2弁座21は第2の弁座の一例であり、駆動部3は駆動部の一例であり、Оリング17およびОリング18はシール部材の一例であり、第1シール部7bは第1のシール部の一例であり、第2シール部7cは第2のシール部の一例であり、ボディ開口部2aは取付用開口部の一例であり、ディスク押え5は弁体押えの一例である。Here, the three-way valve 1 is an example of a three-way valve, the first port 10 is an example of a first port, the second port 11 is an example of a second port, the third port 12 is an example of a third port, the first flow path 13, the second flow path 14, and the third flow path 15 are examples of flow paths of each port, the first opening 13A, the second opening 14A, and the third opening 15A are examples of each opening that is individually connected, the valve chamber 16 is an example of a valve chamber, the body 2 is an example of a body, and the shaft 6 is an example of a shaft, the disk 7 is an example of a valve body, the first valve seat 20 is an example of a first valve seat, the second valve seat 21 is an example of a second valve seat, the drive portion 3 is an example of a drive portion, the O-ring 17 and the O-ring 18 are examples of sealing members, the first seal portion 7b is an example of a first seal portion, the second seal portion 7c is an example of a second seal portion, the body opening 2a is an example of an installation opening, and the disk retainer 5 is an example of a valve body retainer.

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples, and the present invention should not be interpreted in any way as being limited by the specific descriptions in such embodiments. It should be understood that the present invention can be embodied in various forms that include various changes, modifications, improvements, etc. based on the knowledge of those skilled in the art, and that all such embodiments are included within the scope of the present invention as long as they do not deviate from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態にかかる三方弁1では、第2流路14の第2開口14Aに第1弁座20、第3流路15の第3開口15Aに第2弁座21を設けているが、これは、シール部材であるОリング17およびОリング18が着座時に全周に亘って均一な力で第1弁座20または第2弁座21に着座させるためであり、これにより、Оリング17およびОリング18が隙間なく第1弁座20または第2弁座21に着座させることができる。しかしながら、多少の隙間があっても問題がない場合は、第1弁座20または第2弁座21を設ける必要はなく、例えば、第2流路14の第2開口14Aおよび第3流路15の第3開口15Aを弁座として利用し、各開口の内周面沿って第1シール部7bおよび第2シール部7cを形成してもよい。この場合、三方弁1のように別途弁座を設けることがないため、構造が簡略され、それに伴い製造コストを低減することができる。For example, in the three-way valve 1 according to the above embodiment, the first valve seat 20 is provided at the second opening 14A of the second flow path 14, and the second valve seat 21 is provided at the third opening 15A of the third flow path 15. This is to allow the O-ring 17 and O-ring 18, which are sealing members, to seat on the first valve seat 20 or the second valve seat 21 with a uniform force over the entire circumference when seated, thereby allowing the O-ring 17 and O-ring 18 to seat on the first valve seat 20 or the second valve seat 21 without any gaps. However, if there is no problem even if there is a small gap, it is not necessary to provide the first valve seat 20 or the second valve seat 21, and for example, the second opening 14A of the second flow path 14 and the third opening 15A of the third flow path 15 may be used as valve seats, and the first seal portion 7b and the second seal portion 7c may be formed along the inner circumferential surfaces of each opening. In this case, since there is no need to provide a separate valve seat as in the three-way valve 1, the structure is simplified and the manufacturing costs can be reduced accordingly.

また、上記実施形態にかかる三方弁1では、図6の(B)に示すように、ディスク7の第1シール部7bおよび第2シール部7cをディスク7の中心線OLに対して対称に図面上方に向けて広がる逆ハの字に形成したが、これは、シール部材としてОリング17およびОリング18を採用したためである。Оリング17およびОリング18を取り付けるため、第1シール部7bおよび第2シール部7cはある程度の厚みが必要となり、ディスク7の中心線OLが第1ポートの第1流路13の軸線上に位置して第1ポート10の第1流路13と、第2ポート11の第2流路14および第3ポート12の第3流路15とを連通させるためには、ディスク7は第1ポート10の第1流路13に向けて狭めた形状にして、連通する流路を確保する必要がある。そのため、上述のように、ディスク7の第1シール部7bおよび第2シール部7cをディスク7の中心線OLに対して対称に図面上方に向けて広がる逆ハの字に形成したのであって、第1シール部7bおよび第2シール部7cの形状はこれに限定されるものでない。例えば、第1シール部7bおよび第2シール部7c全体を弾性部材で形成して第1シール部7bおよび第2シール部7cの厚みを抑えることができれば、第1シール部7bおよび第2シール部7cはディスク7の中心線OLに対して平行に配置することも可能である。 In the three-way valve 1 according to the above embodiment, as shown in FIG. 6B, the first seal portion 7b and the second seal portion 7c of the disk 7 are formed in an inverted V shape that spreads symmetrically toward the top of the drawing with respect to the center line OL of the disk 7. This is because O-rings 17 and 18 are used as sealing members. In order to attach the O-rings 17 and 18, the first seal portion 7b and the second seal portion 7c need to have a certain thickness, and in order to communicate the first flow path 13 of the first port 10 with the second flow path 14 of the second port 11 and the third flow path 15 of the third port 12 with the center line OL of the disk 7 positioned on the axis of the first flow path 13 of the first port, the disk 7 needs to be shaped to narrow toward the first flow path 13 of the first port 10 to ensure the communication flow paths. Therefore, as described above, the first seal portion 7b and the second seal portion 7c of the disk 7 are formed in an inverted V shape that spreads symmetrically toward the upper part of the drawing with respect to the center line OL of the disk 7, but the shapes of the first seal portion 7b and the second seal portion 7c are not limited to this. For example, if the first seal portion 7b and the second seal portion 7c are entirely made of an elastic material to reduce the thickness of the first seal portion 7b and the second seal portion 7c, the first seal portion 7b and the second seal portion 7c can be arranged parallel to the center line OL of the disk 7.

1・・三方弁
2・・ボディ
3・・駆動部
4・・ブラケット
5・・ディスク押え
6・・シャフト
7・・ディスク
9・・取付ネジ
10・・第1ポート
11・・第2ポート
12・・第3ポート
13・・第1流路
13A・・第1開口
14・・第2流路
14A・・第2開口
15・・第3流路
15A・・第3開口
16・・弁室
17、18、19、22・・Oリング
20、21・・弁座
Reference Signs List 1..Three-way valve 2..Body 3..Drive unit 4..Bracket 5..Disc holder 6..Shaft 7..Disc 9..Mounting screw 10..First port 11..Second port 12..Third port 13..First flow path 13A..First opening 14..Second flow path 14A..Second opening 15..Third flow path 15A..Third opening 16..Valve chamber 17, 18, 19, 22..O-ring 20, 21..Valve seat

Claims (3)

第1のポートと、該第1のポートの軸線と直交し、かつ、同軸上に対向して設けられた2つのポート(第2および第3のポート)を有する三方弁であって、
各ポートの流路と、該流路に個別に連通する各開口が形成された弁室とが形成されたボディと、
自軸周りに回動可能となるよう前記ボディに支持され、前記流路の径方向に延在するシャフトと、
前記シャフトに組み付けられた状態で前記弁室に配置され、前記シャフトと共に回動する弁体と、
前記第2のポートの前記流路に連通する前記開口に設けられた前記弁体が着座する第1の弁座と、
前記第3のポートの前記流路に連通する前記開口に設けられた前記弁体が着座する第2の弁座と、
通電により前記シャフトを回転駆動させる駆動部とを備えてなり、
前記弁体は、前記シャフトの回動軸を通る中心線に対して対称な方向に延出する前記第1の弁座に着座するシール部材を有する第1のシール部と前記第2の弁座に着座するシール部材を有する第2のシール部とを備え、
前記ボディの前記弁室には、取付用開口部が設けられるとともに、該取付用開口部を封鎖する弁体押えを備え、
前記シャフトと前記弁体とが前記弁体押えに組付けられた状態で前記取付用開口部から挿入可能であり
前記第1の弁座および前記第2の弁座は、前記ボディの内周面に形成される下部弁座と前記弁体押えに形成される上部弁座とから形成されるようになっており、前記ボディの前記取付用開口部に前記弁体押えを組み付けることにより前記下部弁座と前記上部弁座とが当接して弁座として機能するようにしたことを特徴とする三方弁。
A three-way valve having a first port and two ports (a second port and a third port) that are perpendicular to the axis of the first port and are provided coaxially opposite to each other,
a body in which a valve chamber is formed in which passages of the ports and openings each communicating with the passages are formed;
a shaft supported by the body so as to be rotatable about its own axis and extending in a radial direction of the flow passage;
a valve body that is disposed in the valve chamber in a state where it is assembled to the shaft and that rotates together with the shaft;
a first valve seat on which the valve body is seated, the first valve seat being provided in the opening communicating with the flow passage of the second port;
a second valve seat on which the valve body is seated, the second valve seat being provided in the opening communicating with the flow passage of the third port;
a drive unit that rotates the shaft by energization,
the valve body includes a first seal portion having a seal member seated on the first valve seat and a second seal portion having a seal member seated on the second valve seat, the first seal portion extending in directions symmetrical with respect to a center line passing through a rotation axis of the shaft;
The valve chamber of the body is provided with an attachment opening, and is provided with a valve body retainer that closes the attachment opening,
The shaft and the valve body can be inserted through the mounting opening in a state where the shaft and the valve body are assembled to the valve body holder,
a valve member that is provided on the inner circumferential surface of the body and an upper valve seat that is provided on the valve member retainer, and the lower valve seat and the upper valve seat come into contact with each other to function as valve seats by assembling the valve member retainer into the mounting opening of the body.
前記第1のポートの前記流路に連通する前記開口と前記第2のポートの前記流路に連通する前記開口とが接続する内周面は回動する前記弁体の外周端が移動する円弧に沿って斜面形状に形成されるとともに、前記第1のポートの前記流路に連通する前記開口と前記第3のポートの前記流路に連通する前記開口とが接続する内周面も回動する前記弁体の外周端が移動する円弧に沿って斜面形状に形成され、
前記第1の弁座は、前記第1のポートの前記流路に連通する前記開口と前記第2のポートの前記流路に連通する前記開口とが接続する前記斜面形状の内周面に形成され、
前記第2の弁座は、前記第1のポートの前記流路に連通する前記開口と前記第3のポートの前記流路に連通する前記開口とが接続する前記斜面形状の内周面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の三方弁。
an inner circumferential surface connecting the opening communicating with the flow passage of the first port and the opening communicating with the flow passage of the second port is formed in a sloped shape along an arc along which an outer circumferential end of the rotating valve body moves, and an inner circumferential surface connecting the opening communicating with the flow passage of the first port and the opening communicating with the flow passage of the third port is also formed in a sloped shape along an arc along which an outer circumferential end of the rotating valve body moves,
the first valve seat is formed on the inclined inner circumferential surface where the opening communicating with the flow passage of the first port and the opening communicating with the flow passage of the second port are connected ,
2. The three-way valve according to claim 1, wherein the second valve seat is formed on the inner circumferential surface of the sloped surface that connects the opening communicating with the flow passage of the first port and the opening communicating with the flow passage of the third port.
前記弁体の前記第1のシール部および前記第2のシール部のシール部材はOリングであり、前記第1のシール部および前記第2のシール部のそれぞれの外周部には、前記Oリングと嵌合し前記Oリングが脱着可能な凹溝が設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の三方弁。 The three-way valve according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing members of the first seal portion and the second seal portion of the valve body are O-rings, and the outer periphery of each of the first seal portion and the second seal portion is provided with a recessed groove into which the O-ring fits and into which the O-ring can be detached.
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