(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面を有する本体ケースと、該内壁面の複数箇所に流路が開口した弁室と、該流路の開口部分に押し付けられるシール部が設けられると共に前記弁室内で移動することによって前記流路を開閉する弁体と、該弁体が取り付けられて前記弁室内で該弁体を移動させる弁軸とを有する切換弁において、
前記弁軸と前記弁体との間に設けられて、該弁体を前記弁室の前記内壁面に向けて付勢する弁体付勢部を備え、
前記本体ケースには、前記弁軸によって前記弁体の前記シール部が移動する移動経路を避けた位置に、前記シール部とは異なる位置で前記弁体に当接する当接部が設けられており、
前記当接部は、前記弁体が前記流路を閉鎖しない位置にある場合は、該弁体を前記弁体付勢部の付勢力に抗して前記弁軸側へ移動させることによって、前記弁体の前記シール部を前記内壁面から離間させる
ことを特徴とする切換弁。
【請求項２】
請求項１に記載の切換弁において、
前記弁体には、前記当接部に当接して転動する転動部が設けられている
ことを特徴とする切換弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の切換弁において、
前記弁体は、
前記シール部が設けられると共に前記流路を閉鎖する閉鎖部と、
前記閉鎖部を、前記弁体の移動方向に移動可能な態様で保持すると共に、一部が前記当接部に当接する弁体基部と、
前記閉鎖部と前記弁体基部との間に設けられて、該閉鎖部が該弁体基部に対して相対的に移動すると該相対的な移動を戻す方向に前記閉鎖部を付勢する弁体内付勢部と
を備える
ことを特徴とする切換弁。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の切換弁において、
前記弁体が前記流路を閉鎖した状態で、該弁体を前記弁軸側に移動させることによって該流路の閉鎖状態を解除する閉鎖解除部を備える
ことを特徴とする切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁室内で弁体を移動させることによって、流路の開閉を切り換える切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路を開閉するため、あるいは流路を切り換えるために、ボール弁と呼ばれる切換弁が用いられることがある。このボール弁は、流路が貫通した回転体形状（球形など）の弁体が弁室内に収容された構造となっており、弁室の内壁面には複数箇所に流路が開口している。このため、弁体を回転させることによって弁体内の流路を、弁室側の流路の開口部分と連通する位置に移動させたり、弁室側の流路の開口部分と連通しない位置へ移動させたりすることができ、これにより流路の開閉あるいは流路の切換を行う。ボール弁は、ボール弁内部の流路抵抗が小さいので、大口径の流路に対して広く用いられている。
【０００３】
ボール弁は、上述した動作原理を有する関係上、弁室内での流路の開口部分の少なくとも周辺では、弁室の内壁面と弁体とが常に接触した状態となっている。また、ボール弁の閉弁状態でのシール性能を確保しようとすると、弁室の内壁面と弁体との接触圧力を大きくする必要がある。このため、弁体を回転させる際の摩擦力が大きくなり、ボール弁の切換に要する力が大きくなる。また、ボール弁の切換時には弁室の内壁面と弁体とが摺動するため、摺動面が摩耗したり、流体中に混入した異物で摺動面に傷が付いたりする等の理由で閉弁状態でのシール性能が低下し易く、更に耐久性も十分でないという問題がある。
【０００４】
そこで、ボール弁が有するこのような問題点を軽減するべく、弁体を、弾性材料を用いて中空の楕円柱形状に形成しておき、弁体を移動させようとした時に流体から受ける力で弁体が変形するようにすることで、弁室の内壁面と弁体との間の摺動を抑制しようとする技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０５７３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、提案されている上記の技術では、ボール弁が有する問題点、すなわち開閉状態の切換や流路の切換に大きな力を要し、また弁体の摺動に伴ってシール性能や耐久性が低下し易いといった問題点を、十分に抑制することができないという課題があった。これは、ボール弁のシール性能を確保しようとすると、弁体を硬めの弾性材料で形成する必要があり、そうすると、流体から受ける力では弁体を変形させることが難しくなるため、結局は、弁室の内壁面と弁体との間の摺動を十分に抑制することができないためである。
【０００７】
この発明は従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、内部での流路抵抗が小さく、小さな力で切り換えることが可能で、且つ、閉弁時のシール性能や耐久性が高い切換弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために本発明の切換弁は次の構成を採用した。すなわち、
内壁面を有する本体ケースと、該内壁面の複数箇所に流路が開口した弁室と、該流路の開口部分に押し付けられるシール部が設けられると共に前記弁室内で移動することによって前記流路を開閉する弁体と、該弁体が取り付けられて前記弁室内で該弁体を移動させる弁軸とを有する切換弁において、
前記弁軸と前記弁体との間に設けられて、該弁体を前記弁室の前記内壁面に向けて付勢する弁体付勢部を備え、
前記本体ケースには、前記弁軸によって前記弁体の前記シール部が移動する移動経路を避けた位置に、前記シール部とは異なる位置で前記弁体に当接する当接部が設けられており、
前記当接部は、前記弁体が前記流路を閉鎖しない位置にある場合は、該弁体を前記弁体付勢部の付勢力に抗して前記弁軸側へ移動させることによって、前記弁体の前記シール部を前記内壁面から離間させる
ことを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明の切換弁においては、弁室の内壁面に設けられた流路の開口部分に弁体が位置する場合には、弁体付勢部によって弁体が付勢されて、内壁面の流路の開口部分にシール部が押し付けられるので、流路を確実に閉鎖することができ、高いシール性能を確保することができる。また、流路を閉鎖しない位置に弁体を移動させれば、弁体が抵抗とならないので弁内部の流路抵抗を小さくすることができる。更に、本体ケースには、弁軸によって弁体が移動した時のシール部の移動経路を避けた位置に、当接部が設けられている。そして、弁体が流路を閉鎖しない位置では、当接部が、シール部とは異なる位置で弁体に当接して弁体付勢部を押し縮めることによって弁軸側へ移動させる結果、弁体のシール部が内壁面から離れた状態となる。このため、弁体のシール部と内壁面とが摺動しなくなるので、小さな力で弁体を移動させることができ、その結果、小さな力で流路の開閉状態を切り換えたり、流路を切り換えたりすることが可能となる。また、弁体のシール部と内壁面とが摺動しなくなるので、摺動による摩耗で耐久性が低下したり、流体中の異物などによってシール性能が低下したりする虞も抑制することが可能となる。
【００１０】
また、上述した本発明の切換弁においては、弁体が当接部と当接する箇所には、当接部に当接した状態で転動する転動部を設けることとしてもよい。
【００１１】
こうすれば、弁体と当接部との接触状態が転がり接触となるので、当接部が弁体付勢部を押し縮めた状態でも、弁体と当接部との間で生じる摩擦力を減少させることができる。この結果、より小さな力で弁体を移動させることができるので、切換弁の切換に要する力を更に減少させることが可能となる。
【００１４】
また、上述した本発明の切換弁においては、弁体の中で、シール部が設けられて流路を閉鎖する部分（閉鎖部）と、当接部に当接する部分（弁体基部）とを別体に形成してもよい。そして、閉鎖部は、弁体の移動方向に移動可能な態様で弁体基部に保持すると共に、閉鎖部と弁体基部との間には弁体内付勢部を設けることによって、閉鎖部が弁体基部に対して相対的に移動するとその相対的な移動を戻す方向に閉鎖部が付勢されるようにしてもよい。
【００１５】
こうすれば、弁体が、閉鎖部のシール部で弁体付勢部によって内壁面に押し付けられた状態から、閉鎖部は内壁面に対して摺動させずに、弁体基部を内壁面に対して相対的に移動させて当接部に当接させ、弁体付勢部を押し縮めることによって閉鎖部のシール部を内壁面から離すことができる。その結果、内壁面に押し付けられていた閉鎖部のシール部を、摺動させることなく内壁面から離すことができるので、摺動に伴う摩擦力が発生することが無く、摺動面が傷付くこともない。このため、より小さな力で切換可能で、異物などによってシール性能が低下する虞のない切換弁を実現することが可能となる。
【００１６】
また、上述した本発明の切換弁においては、弁体が流路を閉鎖した状態で弁体を弁軸側に移動させることによって、流路の閉鎖状態を解除する閉鎖解除部を設けても良い。
【００１７】
こうすれば、弁体のシール部が弁体付勢部によって内壁面に押し付けられた状態から、弁体を弁軸側に移動させることで、内壁面に対して摺動させることなく弁体のシール部を内壁面から離すことができる。その結果、内壁面との摺動に伴う摩擦力の発生や、摺動面の傷付きが無くなるので、より小さな力で切換可能で、異物などによってシール性能が低下する虞のない切換弁を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施例の切換弁１の大まかな構造を示す説明図である。
【図２】本体ケース２０および本体カバー１０に形成された当接部２５，１５の形状を示す説明図である。
【図３】弁体３０の嵌合部３３と弁軸４０の取付部４１との詳細な形状を示す説明図である。
【図４】流路２１から流体が流入する場合を例に用いて本実施例の切換弁１の動作を示した説明図である。
【図５】本実施例の切換弁１が小さな力で切換可能であり、更に、シール性能が低下し難い理由についての説明図である。
【図６】第１変形例の切換弁１で用いられる弁体６０の構造を示した説明図である。
【図７】第１変形例の切換弁１の動作を示す説明図である。
【図８】第２変形例の切換弁１の動作を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本実施例の切換弁１の大まかな構造を示す説明図である。図１（ａ）に示されるように、本実施例の切換弁１は、略円筒形状の本体ケース２０と、本体ケース２０の上に載置された略円板形状の本体カバー１０と、本体ケース２０の内部で回転する弁軸４０と、弁軸４０の回転に伴って本体ケース２０の内部で移動する弁体３０とを備えている。また、本体ケース２０の側面の３箇所には、３つの流路２１〜２３が設けられている。尚、以下では、本実施例の切換弁１は３つの流路２１〜２３を備えるものとして説明するが、流路の本数は２本以上の任意の本数とすることができる。
【００２０】
図１（ｂ）には、分解組立図を用いて切換弁１の内部構造が示されている。尚、図１（ｂ）では、本体ケース２０の内部の構造を示すために、本体ケース２０の底の部分（底部２０ｂ）と、胴の部分（胴部２０ａ）とを、便宜的に分割した状態で表示している。このことと対応して、図中では、胴部２０ａの下端側と、底部２０ｂの上端側とが細い一点鎖線で示されているが、実際の本体ケース２０は胴部２０ａと底部２０ｂとが一体に形成されている。
【００２１】
図示されるように、本体ケース２０の胴部２０ａは中空の円筒形状となっており、内壁面２０ｈの３箇所には流路２１〜２３が開口している。また、本体ケース２０の底部２０ｂには、中央に円環状の軸受部２４が突設され、更に、円板形状の外縁部分には、胴部２０ａに連なる円環状の凸部２６が形成されている。そして、この凸部２６の内周面（軸受部２４側の面）には、後述する当接部２５が設けられている。
【００２２】
本体カバー１０は、本体ケース２０の胴部２０ａに対して、底部２０ｂとほぼ面対称な形状に形成されている。すなわち、円板形状の本体カバー１０の中央には円環状の軸受部１４が下向きに突設され、本体カバー１０の外縁部分には円環状の図示しない凸部が下向きに形成され、更に、凸部の内周面には当接部１５が設けられている。この当接部１５の形状は、本体ケース２０の底部２０ｂに形成された当接部２５と、ちょうど面対称な形状となっている。但し、本体ケース２０の底部２０ｂとは異なり、本体カバー１０には、軸受部１４の中心位置に弁軸４０が貫通する貫通穴１１が形成されている。これら本体ケース２０の胴部２０ａと、底部２０ｂと、本体カバー１０とによって囲まれた空間が、弁室２０ｃとなる。
【００２３】
弁室２０ｃの中心軸の位置には略円柱形状の弁軸４０が収容されており、弁軸４０の側面には、弁体３０を取り付けるための取付部４１が突設されている。取付部４１の形状については後述する。弁軸４０は、下端側が軸受部２４に回転可能に嵌め込まれ、上端側も回転可能に貫通穴１１に挿通されている。また、弁体３０は、流路２１〜２３の何れかを閉鎖するための弁本体３１と、弁本体３１の上下に設けられた車輪３２と、弁本体３１から弁軸４０に向けて突設された嵌合部３３とを備えている。弁体３０は、嵌合部３３を取付部４１に嵌合させることによって、弁軸４０に取り付けられる。嵌合部３３および取付部４１の詳細な形状については後述する。
【００２４】
図２は、本体ケース２０を本体カバー１０の側から見ることによって、当接部２５の形状を示した説明図である。尚、図１（ｂ）を用いて前述したように、本体カバー１０にも本体ケース２０の底部２０ｂと面対称に当接部１５が形成されていることから、図２では、本体カバー１０および本体カバー１０の当接部１５も併せて表示してある。図示されるように当接部２５（および当接部１５）は、大まかには、軸受部２４（軸受部１４）と同軸の略円環形状に形成されている。しかし、本体ケース２０の内壁面２０ｈに流路２１〜２３が開口している付近の３箇所では、当接部２５（当接部１５）は形成されていない。そして、当接部２５（当接部１５）が形成されていない箇所の両側には、当接部２５（当接部１５）との間にスロープ２５ｓ（スロープ１５ｓ）が形成されている。
【００２５】
図３は、図１（ａ）中のＡ−Ａ位置で切換弁１の断面を取ることにより、弁体３０の嵌合部３３および弁軸４０の取付部４１の詳細な形状を示した説明図である。弁体３０の嵌合部３３および弁軸４０の取付部４１はそれぞれ円筒形状に形成されており、嵌合部３３は、内周面で摺動可能に、取付部４１の外周面に嵌合している。また、取付部４１の内側には弦巻バネ５０が収容されており、弁本体３１は弦巻バネ５０によって弁軸４０から離れる方向（本体ケース２０の内壁面２０ｈに向かう方向）に付勢されている。更に、円筒形状の嵌合部３３の中心軸位置には、弦巻バネ５０の倒れや位置ズレを防止するために、弁本体３１から円柱形状のバネ支持部３５が突設されている。尚、本実施例の弦巻バネ５０は、本発明における「弁体付勢部」に対応する。
【００２６】
また、弁本体３１の上下には車輪３２が設けられており、更に、弁本体３１の本体ケース２０に向き合う面には、ゴム材料によって円環形状に形成されたシールリング３４が嵌め込まれている。尚、本実施例の車輪３２は、本発明における「転動部」に対応する。上述したように、弁本体３１は弦巻バネ５０によって本体ケース２０の内壁面２０ｈに向けて付勢されており、また、本体ケース２０の内壁面２０ｈに流路２１〜２３が開口する部分には当接部２５（および当接部１５）は設けられていない（図２参照）。このため、図３に示すように、弁体３０が流路２３と向き合う位置にある場合には、弦巻バネ５０で付勢されて弁体３０のシールリング３４が流路２３の開口部分に押し付けられる結果、流路２３が閉鎖された状態となる。弁体３０が流路２１や流路２２と向き合う位置にある場合にも、同様にして、弦巻バネ５０で付勢されることによって弁体３０が流路２１あるいは流路２２を閉鎖する。
【００２７】
これに対して、弁体３０が何れの流路２１〜２３とも向き合わない位置にある場合には、弁体３０の上下に設けられた車輪３２が、本体ケース２０の当接部２５および本体カバー１０の当接部１５に当接するため、弦巻バネ５０が押し縮められて弁体３０全体が弁軸４０に近付く方向に移動する。その結果、図３中に破線で示したように、弁体３０の弁本体３１が本体ケース２０の内壁面２０ｈから離れた状態となる。本実施例の切換弁１は、このような弁体３０の動きを利用して、流路２１〜２３の開閉や切換を行う。
【００２８】
図４は、流路２１から流体が流入する場合を例に用いて本実施例の切換弁１の動作を示した説明図である。図４（ａ）に示すように、弁軸４０を回転させて、本体ケース２０の内壁面２０ｈに流路２１が開口する位置まで弁体３０を移動させると、弦巻バネ５０（図３参照）によって弁体３０が押し付けられて流路２１が閉鎖される。このため、流路２１からの流体は弁室２０ｃに流入することができず、切換弁１は閉弁状態となる。この状態から弁軸４０を回転させて、内壁面２０ｈに流路２３が開口する位置まで弁体３０を移動させると、図４（ｂ）に示したように弁体３０が流路２３を閉鎖する。この状態では、流路２１から流入した流体は、弁室２０ｃ内を通って流路２２から流出する。一方、弁軸４０を逆方向に回転させて、内壁面２０ｈに流路２２が開口する位置まで弁体３０を移動させると、図４（ｃ）に示したように弁体３０が流路２２を閉鎖する。この状態では、流路２１から弁室２０ｃに流入した流体は流路２３から流出する。更に、図４（ｄ）に例示したように、流路２１〜２３の何れも開口していない位置に弁体３０を移動させると、流路２１から流入した流体は、流路２２および流路２３の何れからも流出する。尚、弁軸４０の回転は、切換弁１の操作者が手動によって行っても良いし、弁軸４０に取り付けたモーターなどのアクチュエーターを用いて行っても良い。
【００２９】
このように本実施例の切換弁１は、弁軸４０を回転させて弁室２０ｃ内で弁体３０を移動させることにより、流路２１が閉鎖された状態（図４（ａ）参照）と、流路２１からの流れが流路２２に導かれる状態（図４（ｂ）参照）と、流路２１からの流れが流路２３に導かれる状態（図４（ｃ）参照）と、流路２１からの流れが流路２２および流路２３に分配される状態（図４（ｄ）参照）とを切り換えることができる。このような本実施例の切換弁１の基本的な動作は、従来のボール弁と同様である。しかし本実施例の切換弁１では、ボール弁が有する問題点、すなわち、切換時に大きな力を要し、更に、摺動による摩耗で耐久性が低下したり、流体中の異物などによってシール性能が低下したりし易いという問題点が大幅に軽減されている。以下では、この点について詳しく説明する。
【００３０】
図５は、本実施例の切換弁１が小さな力で切り換えることができ、更に、異物などによってシール性能が低下し難い理由を示す説明図である。図５（ａ）には、弁体３０が何れかの流路２１〜２３を閉鎖している状態が示されている。前述したように、内壁面２０ｈに流路２１〜２３が開口している位置では当接部２５および当接部１５が形成されていないので、弁体３０は、取付部４１の内部に収容された弦巻バネ５０（図３参照）によって流路２１（あるいは流路２２，２３）の開口部分に押し付けられて、流路２１（あるいは流路２２，２３）を閉鎖する。この状態では、弁体３０の車輪３２と、内壁面２０ｈ（あるいはスロープ２５ｓ，１５ｓ）とは接触していないので車輪３２が反力を受けることが無い。このため、弦巻バネ５０の力で弁体３０を強く押し付けることができ、高いシール性能を得ることができる。
【００３１】
また、車輪３２と内壁面２０ｈ（あるいはスロープ２５ｓ，１５ｓ）との隙間は僅かなので、図５（ｂ）に示したように、弁軸４０を僅かに回転させて弁体３０を少し移動させただけで、弁体３０の車輪３２が当接部２５のスロープ２５ｓ（および当接部１５のスロープ１５ｓ）に当接する。その結果、車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓから反力を受けることとなって、弁体３０が流路２１（あるいは流路２２，２３）の開口部分に押し付けられる力は急激に低下する。また、それに伴って、弁体３０と本体ケース２０の内壁面２０ｈとの間の摩擦力も急激に低下する。
【００３２】
更に弁軸４０を回転させると、図５（ｃ）に示すように、車輪３２が転がりながらスロープ２５ｓ，１５ｓ上を登って行き、それに伴って、弁体３０が弁軸４０に近付く方向に移動する。この時、取付部４１の中に収容された弦巻バネ５０（図３参照）は、弁体３０によって押し縮められる。また、この弁体３０の移動に伴って、弁体３０のシールリング３４は本体ケース２０の内壁面２０ｈから離れた状態となる。このため、それ以降は弁体３０のシールリング３４と内壁面２０ｈとの間に摺動が生じることはなく、摩擦力も生じない。もちろん、車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓから受ける反力は大きくなるが、車輪３２とスロープ２５ｓ，１５ｓとの間は転がり接触なので大きな摩擦力が生じることはない。
【００３３】
更に弁軸４０を回転させると、図５（ｄ）に示すように、車輪３２が当接部２５，１５の上を転動するようになる。この状態では、弁体３０のシールリング３４と本体ケース２０の内壁面２０ｈとは離れているので、シールリング３４と内壁面２０ｈとの間で摺動や摩擦力が生じることはない。また、車輪３２と当接部２５，１５とは転がり接触しているので大きな摩擦力が生じることはない。
【００３４】
このように本実施例の切換弁１では、図５（ａ）のように弁体３０が流路２１（あるいは流路２２，２３）を閉鎖している状態から、図５（ｂ）のように車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓに当接するまでの僅かな角度だけ弁軸４０を回転させれば、それ以降は、小さな力で弁軸４０を回転させることができる。このため、図４（ａ）〜（ｄ）に例示した何れの状態にも、僅かな力で切換弁１を切り換えることができる。加えて、弁体３０の車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓに当接した後は、弁体３０のシールリング３４と本体ケース２０の内壁面２０ｈとの間に摺動は生じない。このため、弁体３０のシールリング３４（あるいは本体ケース２０の内壁面２０ｈ）が摺動によって摩耗し、耐久性やシール性能が低下したり、あるいは、流体中の異物によってシールリング３４が傷付けられてシール性能が低下したりする虞も大幅に低減することが可能となる。
【００３５】
上述した本実施例の切換弁１には、幾つかの変形例が存在する。以下では、これらの変形例について、簡単に説明する。
【００３６】
上述した本実施例の切換弁１では、弁体３０の車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓに当接するまでの僅かな期間では、弁体３０のシールリング３４と本体ケース２０の内壁面２０ｈとの間で摺動が生じる。しかし、弁体３０の中で、内壁面２０ｈに当接して流路２１（あるいは流路２２，２３）を閉鎖する部分と、車輪３２が取り付けられる部分とを別体に形成して、それらが相対的に移動し得るようにしておけば、僅かな期間の摺動も発生させないようにすることができる。
【００３７】
図６は、第１変形例の切換弁１で用いられる弁体６０の構造を示した説明図である。図６（ａ）には、第１変形例の弁体６０の外観形状が示されている。図示されるように第１変形例の弁体６０にも、前述した弁体３０と同様に、車輪３２や嵌合部３３やシールリング３４が設けられているが、第１変形例の弁体６０では、弁本体３１に相当する部分が、弁体基部６１と、シールリング受部６３とに分割されている。車輪３２は弁体基部６１に取り付けられており、嵌合部３３は弁体基部６１から立設されている。また、シールリング３４はシールリング受部６３に嵌め込まれて、シールリング受部６３とともに閉鎖部６２を形成している。
【００３８】
図６（ｂ）には、図６（ａ）中のＢ−Ｂ位置で取った弁体６０の断面図が示されている。図示されるように、シールリング受部６３は、摺動可能な状態で弁体基部６１に嵌め込まれており、両側から小さな弦巻バネ６４で支えられている。このため、図６（ｃ）あるいは図６（ｄ）に示したように、弁体基部６１に対して閉鎖部６２の位置を相対的に移動させることが可能となっている。また、閉鎖部６２を移動させていた力を取り除くと、弦巻バネ６４の力によって閉鎖部６２は元の位置に復帰する。尚、第１変形例の弦巻バネ６４は、本発明における「弁体内付勢部」に対応する。
【００３９】
図７は、第１変形例の切換弁１の動作を示す説明図である。図７（ａ）には、第１変形例の弁体６０が何れかの流路２１〜２３を閉鎖している状態が示されている。図５（ａ）を用いて前述した本実施例の切換弁１と同様に、この状態では車輪３２と内壁面２０ｈ（あるいはスロープ２５ｓ，１５ｓ）とは接触していないので車輪３２が反力を受けることが無い。このため、シールリング３４は強い力で内壁面２０ｈに押し付けられて、高いシール性能を得ることができる。
【００４０】
図７（ｂ）には、弁軸４０を回転させて、車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓに当接するまで弁体基部６１を移動させた状態が示されている。図６を用いて前述したように、第１変形例では、弁体６０の閉鎖部６２が弁体基部６１に対して相対的に移動可能となっている。このため、閉鎖部６２のシールリング３４は内壁面２０ｈに対して摺動させないまま、弁体基部６１を移動させて車輪３２をスロープ２５ｓ，１５ｓに当接させることができる。そして、更に弁軸４０を回転させると車輪３２が転がりながらスロープ２５ｓ，１５ｓ上を登って行く結果、図７（ｃ）に示すように、シールリング３４が内壁面２０ｈから離れると共に、弁体基部６１に内蔵された弦巻バネ６４（図６（ｂ）参照）の復元力で閉鎖部６２が弁体基部６１に対して元の位置に復帰する。
【００４１】
このように第１変形例の切換弁１では、車輪３２がスロープ２５ｓ，１５ｓに当接するまでの間にシールリング３４と内壁面２０ｈとの間で生じる摺動を、弁体基部６１と閉鎖部６２との間の摺動で吸収することができる。このため、シールリング３４と内壁面２０ｈとの間で、僅かな摺動が生じることも回避可能となるので、摺動によってシールリング３４が傷付いてシール性能が低下したり、摩耗によって耐久性が低下したりすることがない。また、弁体６０が何れかの流路２１〜２３を閉鎖している位置から移動させる際にも、内壁面２０ｈに押し付けられたままの状態でシールリング３４を摺動させることも回避することができるので、切換弁１の切換に要する力を更に低減させることが可能となる。
【００４２】
また、上述した本実施例あるいは第１変形例の切換弁１では、スロープ２５ｓ，１５ｓ上を車輪３２が転がりながら登る動きによって、シールリング３４を内壁面２０ｈから離すものとして説明した。しかし、スロープ２５ｓ，１５ｓを用いるのではなく、別の部材を用いてシールリング３４を内壁面２０ｈから離すようにしてもよい。
【００４３】
図８は、このような第２変形例の切換弁１の動作を示した説明図である。図８（ａ）には、第２変形例の弁体３０が何れかの流路２１〜２３を閉鎖している状態が示されている。図示されているように、第２変形例の切換弁１においても内壁面２０ｈに流路２１〜２３が開口する位置には当接部２５，１５は設けられていないので、弁体３０は内壁面２０ｈに押し付けられて流路２１（あるいは流路２２，２３）を閉鎖する。この点は、前述した本実施例あるいは第１変形例と同様である。
【００４４】
しかし、第２変形例では、流路２１〜２３が開口する位置から当接部２５，１５までの間を接続するスロープ２５ｓ，１５ｓが設けられておらず、流路２１〜２３が開口する位置の隣からいきなり当接部２５，１５が形成されている。また、第２変形例では、スロープ２５ｓ，１５ｓの代わりに、流路２１〜２３側から車輪３２を押し上げるための押上部７０が設けられている。これらの押上部７０は、当接部２５，１５が途切れた部分の本体ケース２０あるいは本体カバー１０に、弁室２０ｃ側から凹形状に形成された収容部７１内に摺動可能に収容されている。
【００４５】
弁軸４０を回転させるに際しては、収容部７１から押上部７０を押し出すことにより、車輪３２のほぼ全体が当接部２５，１５の間から出るまで、弁体３０を弁軸４０に向けて移動させる。切換弁１の操作者は、図示しないレバーなどを操作することによって、押上部７０を収容部７１から押し出すことができる。図８（ｂ）には、このようにして弁体３０を移動させた状態が示されている。この状態からは、弁体３０の車輪３２が押上部７０の上から当接部２５，１５へと転動することができるので、弁軸４０を回転させることによって弁体３０を移動させることができる。そして、図８（ｃ）に示すように、弁体３０の車輪３２が当接部２５，１５の上まで移動したら、押上部７０は収容部７１内に引き込んでおく。尚、第２変形例の押上部７０は、本発明における「閉鎖解除部」に対応する。
【００４６】
このような第２変形例の切換弁１においても、前述した第１変形例と同様に、シールリング３４と内壁面２０ｈとの間で摺動が生じることを回避することができる。このため、摺動によってシールリング３４が傷付いてシール性能が低下したり、摺動による摩耗によって耐久性が低下したりすることがない。更に、シールリング３４と内壁面２０ｈとの摩擦力も生じないので、切換弁１の切換に要する力を更に低減させることが可能となる。
【００４７】
尚、上述した第２変形例では、押上部７０が流路２１〜２３側から車輪３２を押し上げることによって、弁体３０を弁軸４０に向けて移動させるものとして説明した。しかし、押上部７０が押し上げる位置は必ずしも車輪３２である必要はなく、弁体３０の一部を押し上げるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した第２変形例では、押上部７０が流路２１〜２３側から車輪３２を介して弁体３０を押し上げるものとして説明した。しかし、流路２１〜２３側から弁体３０を押し上げるのではなく、弁軸４０側から弁体３０を引き込むようにして、弁体３０を弁軸４０側に移動させるようにしてもよい。この場合は、弁体３０を引き込むための部材が、本発明における「閉鎖解除部」に対応する。
【００４９】
以上、本実施例および各種の変形例の切換弁１について説明したが、本発明は上記の実施例や変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００５０】
例えば、上述した実施例および変形例では、切換弁１が３つの流路２１〜２３を備えたいわゆる三方弁であるものとして説明した。しかし、本発明は、２本の流路を備えるいわゆる開閉弁に対しても好適に適用することができ、更には、４本以上の流路を備える他方弁に対しても好適に適用することができる。
【００５１】
また、上述した実施例および変形例では、弁軸４０が回転することによって弁体３０が移動するものとして説明した。これに対して、弁軸４０が軸方向に移動することによって弁体３０が平行移動するタイプの切換弁に対しても、本発明を適用することができる。
【００５２】
更に、上述した実施例および変形例では、弁軸４０は時計方向あるいは反時計方向の何れにも回転させることができるものとして説明した。しかし、一方向にだけ弁軸４０を回転可能としても良い。この場合は、弁軸４０の回転方向にだけスロープ２５ｓ，１５ｓを設け、反対側にはスロープ２５ｓ，１５ｓを設けない構造（図８参照）としてもよい。こうすれば、弁体３０で流路２１（あるいは流路２２，２３）を閉鎖する際に、閉鎖する直前まで弁体３０が内壁面２０ｈに接触しないようにすることができる。このため、弁体３０で流路２１（あるいは流路２２，２３）を閉鎖する際のシールリング３４と内壁面２０ｈとの摺動も軽減することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…切換弁、            １０…本体カバー、        １４…軸受部、
１５…当接部、          １５ｓ…スロープ、        ２０…本体ケース、
２０ｃ…弁室、          ２０ｈ…内壁面、          ２１〜２３…流路、
２５…当接部、          ２５ｓ…スロープ、        ３０…弁体、
３１…弁本体、          ３２…車輪、              ３３…嵌合部、
３４…シールリング、    ４０…弁軸、              ４１…取付部、
５０…弦巻バネ、        ６０…弁体、              ６１…弁体基部、
６２…閉鎖部、          ６４…弦巻バネ、          ７０…押上部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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