(57)【要約】【課題】低コストで流体の流路の切り替えを実現することができる流路切替装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る流路切替装置は、筐体と、切替部材とを備える。筐体は、流体の供給元に連通される流入口と、流体の供給先に連通される流通口と、装置外部に連通される排出口とを有する。切替部材は、モータの回転駆動力によって所定の回転軸を中心として回転することで前記流体の流路を切り替える。ここで、切替部材の状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む。第１の状態では、切替部材は、前記流入口から流入する流体を前記流通口に流通させる流路を開放し、かつ、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を閉塞する。第２の状態では、切替部材は、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を開放する。【選択図】図１
2018009602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の供給元に連通される流入口と、流体の供給先に連通される流通口と、装置外部に連通される排出口とを有する筐体と、
モータの回転駆動力によって所定の回転軸を中心として回転することで前記流体の流路を切り替える切替部材とを備え、
前記切替部材の状態は、第１の状態と、第２の状態とを含み、
前記第１の状態では、前記切替部材は、前記流入口から流入する流体を前記流通口に流通させる流路を開放するとともに、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を閉塞し、
前記第２の状態では、前記切替部材は、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を開放する、
流路切替装置。
【請求項２】
前記筐体は、複数の流通口を有し、
前記第１の状態では、前記切替部材は、前記流入口から流入する流体を一つの流通口に流通させる流路を開放するとともに、前記一つの流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を閉塞し、かつ、前記流入口から流入する流体を他の流通口に流通させる流路を閉塞するとともに、前記他の流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を開放し、
前記第２の状態では、前記切替部材は、前記一つの流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を開放する、
請求項１に記載の流路切替装置。
【請求項３】
前記筐体は、前記流入口及び前記流通口が設けられた第１の筐体部材と、前記排出口が設けられた第２の筐体部材と、前記第１の筐体部材と前記第２の筐体部材との間に配置されたシール部材とを備え、
前記シール部材は、前記回転軸と直交するように配置され、当該回転軸から半径方向に離れた位置に、前記第１の筐体部材内と前記第２の筐体部材内とを連通させる開口部が形成されており、
前記切替部材は、前記回転軸から半径方向に前記開口部と前記回転軸との間の距離と同じ距離だけ離れた位置に設けられた閉塞部を有しており、
前記第１の状態では、前記閉塞部が前記開口部を閉塞することで、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を閉塞し、
前記第２の状態では、前記閉塞部が前記開口部を開放することで、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を開放する、
請求項１又は２に記載の流路切替装置。
【請求項４】
前記シール部材は、弾性を有しており、
前記第１の状態では、前記シール部材の一部分が前記流体の圧力によって湾曲することで、前記流入口から流入する流体を前記流通口に流通させる流路を開放する、
請求項３に記載の流路切替装置。
【請求項５】
前記切替部材は、前記回転軸から半径方向に離れた位置に設けられた当接部を有しており、
前記第１の状態では、前記当接部が前記シール部材の前記一部分とは異なる部分に当接し、当該一部分が前記流体の圧力で湾曲することで、前記流入口から流入する流体を前記流通口に流通させる流路を開放し、
前記第２の状態では、前記当接部が前記シール部材の前記一部分に当接することで、前記流入口から流入する流体を前記流通口に流通させる流路を閉塞する、
請求項４に記載の流路切替装置。
【請求項６】
前記閉塞部及び前記当接部は、前記回転軸の周方向に沿って転がりながら移動するローラである、
請求項５に記載の流路切替装置。
【請求項７】
前記切替部材を前記シール部材に向けて付勢する付勢部材をさらに有する、
請求項３〜６のいずれか一つに記載の流路切替装置。
【請求項８】
前記切替部材は、間欠駆動機構を介して前記モータと連結しており、前記間欠駆動機構から前記モータの回転駆動力が連続的に伝達される期間ごとに、所定の角度回転することで前記流体の流路を切り替える、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の流路切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気等の流体を供給元から供給先へ流通させるシステムでは、流体の流路を切り替えるための流路切替装置が用いられている。例えば、このような流体切替装置に関する技術として、電磁弁を用いた技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６９３５４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、従来の電磁弁を用いた技術では、複数の流路を切り替える場合に電磁弁が流路ごとに設けられるため、コストがかかる場合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストで流体の流路の切り替えを実現することが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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る流路切替装置は、筐体と、切替部材とを備える。筐体は、流体の供給元に連通される流入口と、流体の供給先に連通される流通口と、装置外部に連通される排出口とを有する。切替部材は、モータの回転駆動力によって所定の回転軸を中心として回転することで前記流体の流路を切り替える。ここで、切替部材の状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む。第１の状態では、切替部材は、前記流入口から流入する流体を前記流通口に流通させる流路を開放し、かつ、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を閉塞する。第２の状態では、切替部材は、前記流通口から戻される流体を前記排出口に流通させる流路を開放する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、低コストで流体の流路の切り替えを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る流路切替装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る流路切替装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る間欠駆動機構、切替部材及び付勢部材を示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る間欠駆動機構、切替部材及び付勢部材を示す斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る切替部材による流路の切り替えを示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る切替部材による流路の切り替えを示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る切替部材による流路の切り替えを示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る切替部材による流路の切り替えを示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る切替部材による流路の切り替えを示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る切替部材による流路の切り替えを示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る切替部材の第３の状態を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る切替部材の第４の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本願に係る流路切替装置の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る流路切替装置の外観を示す斜視図である。例えば、本実施形態に係る流路切替装置は、圧縮機によって圧縮された空気をエアバッグ等の加圧対象へ供給するシステムで用いられ、圧縮機と加圧対象との間の流路を切り替える。本実施形態では、このように、流体が空気であり、流体の供給元が圧縮機であり、流体の供給先が加圧対象である場合の例を説明する。
【００１１】
例えば、図１に示すように、本実施形態に係る流路切替装置１００は、流入口１１１と、３つの流通口１１２と、排出口１１３とを有する筐体１１０を備えている。筐体１１０は、対向する２つの面を有する円筒形の箱状に形成されており、一方の面に流入口１１１及び３つの流通口１１２が設けられ、他方の面に排出口１１３が設けられている。
【００１２】
流入口１１１は、筐体１１０の一方の面における中心に設けられている。また、３つの流通口１１２は、それぞれ、流入口１１１を中心とした同一円周上に、周方向に沿って１２０度の間隔で設けられている。そして、流入口１１１は、圧縮機に連通される。３つの流通口１１２は、それぞれ別の加圧対象に連通される。排出口１１３は、装置外部に連通される。
【００１３】
ここで、流路切替装置１００は、流入口１１１から流入する空気を３つの流通口１１２のうちのいずれか一つに流通させるとともに、空気を供給しない他の流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させるように流路を切り替える。そして、流路切替装置１００は、このような流路の切り替えをモータの回転駆動力によって行うことで、電磁弁を用いることなく流路の切り替えができるように構成されている。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る流路切替装置１００の構成例を示す分解斜視図である。例えば、図２に示すように、流路切替装置１００は、筐体１１０と、モータ１２０と、間欠駆動機構１３０と、切替部材１４０と、付勢部材１５０とを備えている。
【００１５】
筐体１１０は、第１の筐体部材１１４と、第２の筐体部材１１５と、シール部材１１６とを有している。第１の筐体部材１１４及び第２の筐体部材１１５は、それぞれ２つの面を有する円筒形の箱状に形成されている。シール部材１１６は、円板状に形成された部材であり、第１の筐体部材１１４と第２の筐体部材１１５との間に配置される。ここで、第１の筐体部材１１４、第２の筐体部材１１５及びシール部材１１６は、それぞれの中心軸が切替部材１４０の回転軸Ｒと重なるように配置される。
【００１６】
具体的には、第１の筐体部材１１４は、有底円筒状に形成された第１の箱部材１１４ａと、円板状に形成された第１の蓋部材１１４ｂとを有している。第１の蓋部材１１４ｂは、第１の箱部材１１４ａの開口側を覆うように配置される。そして、第１の蓋部材１１４ｂには、前述した流入口１１１及び３つの流通口１１２が設けられている。
【００１７】
ここで、第１の箱部材１１４ａの内部には、中央付近を囲むように配置された円形の内周仕切部１１４ｃと、内周仕切部１１４ｃと第１の箱部材１１４ａの周壁との間に配置された円形の外周仕切部１１４ｄと、内周仕切部１１４ｃの外周から第１の箱部材１１４ａの周壁まで放射状に延びる３つの放射状仕切部１１４ｅとが設けられる。これらの仕切部によって、第１の筐体部材１１４の内部の空間は、７つの区画に分けられている。
【００１８】
内周仕切部１１４ｃの内側の区画は、第１の蓋部材１１４ｂに設けられた流入口１１１に連通している。また、内周仕切部１１４ｃと外周仕切部１１４ｄとの間で３つの放射状仕切部１１４ｅによって分けられた３つの区画は、第１の蓋部材１１４ｂに設けられた３つの流通口１１２にそれぞれ連通している。
【００１９】
また、第１の箱部材１１４ａの底部には、周方向に沿って１２０度ごとに、同一半径上に、第１の内周孔１１４ｆと、第１の外周孔１１４ｇとが形成されている。ここで、第１の内周孔１１４ｆは、内周仕切部１１４ｃと半径方向の同じ位置に、内周仕切部１１４ｃの内側の区画と外側の区画とを跨ぐように形成されている。また、第１の外周孔１１４ｇは、外周仕切部１１４ｄと半径方向の同じ位置に、外周仕切部１１４ｄの内側の区画と外側の区画とを跨ぐように形成されている。
【００２０】
また、第２の筐体部材１１５は、有底円筒状に形成された第２の箱部材１１５ａと、円板状に形成された第２の蓋部材１１５ｂとを有している。第２の蓋部材１１５ｂは、第２の箱部材１１５ａの開口側を覆うように配置される。そして、第２の箱部材１１５ａには、前述した排出口１１３が設けられている。
【００２１】
ここで、第２の蓋部材１１５ｂには、周方向に沿って１２０度ごとに、同一半径上に、第２の内周孔１１５ｆと、第２の外周孔１１５ｇとが形成されている。ここで、第２の内周孔１１５ｆは、第１の箱部材１１４ａの底部に形成された第１の内周孔１１４ｆと周方向の同じ位置に形成されている。すなわち、第２の内周孔１１５ｆは、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた内周仕切部１１４ｃと半径方向の同じ位置に設けられているともいえる。また、第２の外周孔１１５ｇは、第１の箱部材１１４ａの底部に形成された第１の外周孔１１４ｇと周方向の同じ位置に形成されている。すなわち、第２の外周孔１１５ｇは、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた外周仕切部１１４ｄと半径方向の同じ位置に設けられているともいえる。
【００２２】
シール部材１１６は、円板状に形成された部材であり、第１の筐体部材１１４と第２の筐体部材１１５との間に配置される。シール部材１１６は、例えば、ゴム等の弾性体を用いて形成されており、弾性を有している。
【００２３】
そして、シール部材１１６は、回転軸Ｒと直交するように配置されており、当該回転軸Ｒから半径方向に離れた位置に、第１の筐体部材１１４内と第２の筐体部材１１５内とを連通させる開口部１１６ａが形成されている。ここで、開口部１１６ａは、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた外周仕切部１１４ｄと半径方向の同じ位置であり、かつ、第１の箱部材１１４ａの底部に形成された第１の外周孔１１４ｇと周方向の同じ位置に形成されている。すなわち、開口部１１６ａは、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇと周方向の同じ位置に形成されているともいえる。
【００２４】
したがって、第１の筐体部材１１４と第２の筐体部材１１５とシール部材１１６とが軸方向に重なるように配置されたときには、第１の箱部材１１４ａの底部に形成された第１の外周孔１１４ｇと、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇとの間に、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａが配置されることになる。
【００２５】
ここで、上述した構成によれば、筐体１１０の内部に、流入口１１１から流入する空気を流通口１１２に流通させる流路と、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路とが形成されることになる。
【００２６】
具体的には、第１の箱部材１１４ａに形成された第１の内周孔１１４ｆによって内周仕切部１１４ｃの内側の区画と外側の区画との間が連通される結果、第１の筐体部材１１４の内部で、流入口１１１から流入する空気を流通口１１２に流通させる流路が形成されることになる。
【００２７】
また、第１の箱部材１１４ａの底部に形成された第１の外周孔１１４ｇと、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇと、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａとが、半径方向及び周方向の同じ位置に配置される結果、第１の筐体部材１１４から第２の筐体部材１１５にかけて、開口部１１６ａを介して、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路とが形成されることになる。
【００２８】
モータ１２０は、配線を介して接続されたバッテリー（図示せず）からの供給電力によって駆動する。モータ１２０は、バッテリーからの供給電力によって出力軸を回転させることで、回転駆動力を発生させる。
【００２９】
間欠駆動機構１３０は、モータ１２０の回転駆動力を切替部材１４０に間欠的に伝達する。具体的には、間欠駆動機構１３０は、モータ１２０の回転駆動力を従動子１３２に間欠的に伝達する駆動子１３１と、駆動子１３１によって間欠的に回転する従動子１３２とを有している。例えば、間欠駆動機構１３０は、ジェネバ機構や間欠歯車機構等によって実現される。
【００３０】
切替部材１４０は、モータ１２０の回転駆動力によって回転軸Ｒを中心として回転することで空気の流路を切り替える。具体的には、切替部材１４０は、間欠駆動機構１３０を介してモータ１２０と連結しており、間欠駆動機構１３０から間欠的に伝達される回転駆動力によって回転軸Ｒを中心として周方向に回転することで、空気の流路を切り替える。
【００３１】
付勢部材１５０は、切替部材１４０をシール部材１１６に向けて付勢する。例えば、付勢部材１５０は、ばね部材等の弾性部材であり、間欠駆動機構１３０の従動子１３２と切替部材１４０との間に配置される。
【００３２】
ここで、上述した間欠駆動機構１３０、切替部材１４０及び付勢部材１５０は、それぞれ第２の筐体部材１１５に収容される。
【００３３】
図３及び４は、本実施形態に係る間欠駆動機構１３０、切替部材１４０及び付勢部材１５０を示す斜視図である。例えば、図３に示すように、切替部材１４０は、回転軸Ｒを中心として半径方向放射状に延びる１つの長軸部１４０ａ及び２つの短軸部１４０ｂを有している。長軸部１４０ａ及び２本の短軸部１４０ｂは、周方向に１２０度の間隔を空けて配設されている。また、長軸部１４０ａは、２つの短軸部１４０ｂより長く形成され、２つの短軸部１４０ｂは、同じ長さに形成されている。
【００３４】
そして、長軸部１４０ａの先端部には、閉塞部１４１が設けられている。ここで、閉塞部１４１は、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａと回転軸Ｒとの間の距離と同じ距離だけ、回転軸Ｒから半径方向に離れた位置に設けられている。すなわち、閉塞部１４１は、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた外周仕切部１１４ｄと半径方向の同じ位置に設けられているともいえる。そして、閉塞部１４１は、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇを介して、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた外周仕切部１１４ｄとの間で、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａを押圧可能な形状となっている。
【００３５】
一方、２つの短軸部１４０ｂには、それぞれ、当接部１４２が設けられている。ここで、当接部１４２は、回転軸Ｒと第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた内周仕切部１１４ｃとの間の距離と同じ距離だけ、回転軸Ｒから半径方向に離れた位置に設けられている。すなわち、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた内周仕切部１１４ｃと半径方向の同じ位置に形成されているともいえる。そして、当接部１４２は、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の内周孔１１５ｆを介して、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた内周仕切部１１４ｃとの間で、シール部材１１６の一部分を押圧可能な形状となっている。例えば、閉塞部１４１及び当接部１４２は、回転軸Ｒの周方向に沿って転がりながら移動するローラである。
【００３６】
ここで、切替部材１４０は、付勢部材１５０によって、シール部材１１６に向けて付勢されている。このため、切替部材１４０に設けられている閉塞部１４１は、切替部材１４０が回転することによって、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇの位置に移動された際には、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた外周仕切部１１４ｄとの間で、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａを押圧することになる。一方、切替部材１４０に設けられている当接部１４２も、切替部材１４０が回転することによって、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の内周孔１１５ｆの位置に移動された際には、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた内周仕切部１１４ｃとの間で、シール部材１１６の一部分を押圧することになる。
【００３７】
そして、切替部材１４０は、間欠駆動機構１３０を介してモータ１２０と連結しており、間欠駆動機構１３０からモータ１２０の回転駆動力が連続的に伝達される期間ごとに、所定の角度回転することで空気の流路を切り替える。本実施形態では、切替部材１４０は、回転軸Ｒを中心として周方向に１２０度ずつ間欠的に回転する。
【００３８】
例えば、図４に示すように、間欠駆動機構１３０は、ジェネバ機構であり、ピン１３１ａを有する駆動子１３１と、３つのスロット１３２ａを有する従動子１３２とを有する。
【００３９】
駆動子１３１は、径の長さが異なる２つの円板を中心軸の位置を合わせて重ねた形状に形成されている。ここで、径が長い第１の円板１３１ｂには、周方向の一部にピン１３１ａが設けられており、径が短い第２の円板１３１ｃには、ピン１３１ａを囲むように、円弧状の切欠き１３１ｄが形成されている。また、駆動子１３１は、モータ１２０に連結されており、モータ１２０の回転駆動力によって、モータ１２０の回転軸Ｍを中心として回転する。
【００４０】
従動子１３２は、略正三角形状に形成された部材であり、中心から三角形の各頂点へ向けて放射状に形成されたスロット１３２ａを有している。ここで、従動子１３２は、三角形の各辺が駆動子１３１の第２の円板１３１ｃの円周の形状に合わせて円弧状に凹んだ形状に形成されており、円弧状に凹んだ各辺が、駆動子１３１の第２の円板１３１ｃの円周部と摺接するように配置されている。また、従動子１３２は、切替部材１４０に連結されており、自身が回転することによって、回転軸Ｒを中心として切替部材１４０を回転させる。
【００４１】
そして、モータ１２０の回転駆動力によって、駆動子１３１が回転軸Ｍを中心として回転すると、それに伴ってピン１３１ａが周方向に移動して従動子１３２のスロット１３２ａに入り込み、従動子１３２を回転させる。従動子１３２は、スロット１３２ａにピン１３１ａが入り込んでいる間は、回転軸Ｒを中心として回転するが、スロット１３２ａからピン１３１ａが抜けた後は、次に別のスロット１３２ａにピン１３１ａが入り込むまで、回転せずに停止した状態となる。これにより、従動子１３２は、周方向に１２０度ずつ間欠的に回転することになる。そして、これに伴って、切替部材１４０も、回転軸Ｒを中心として周方向に１２０度ずつ間欠的に回転することになる。
【００４２】
このように、切替部材１４０は、回転軸Ｒを中心として周方向に１２０度ずつ間欠的に回転することによって、周方向に１２０度ずつ回転する。そして、切替部材１４０は、周方向に１２０度回転するごとに、流入口１１１から流入する空気を３つの流通口１１２のうちのいずれか一つに流通させるとともに、空気を供給しない他の流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させるように流路を切り替える。
【００４３】
図５〜１０は、本実施形態に係る切替部材１４０による流路の切り替えを示す図である。ここで、図５は、筐体１１０を流入口１１１側から見た斜視図であり、図６は、筐体１１０を排出口１１３（図示せず）側から見た斜視図である。また、図７は、図５及び６に示すＡ−Ａ線における断面図であり、図８は、図５及び６に示すＢ−Ｂ線における断面図である。また、図９は、図７における第１の外周孔１１４ｇ及び第２の外周孔１１５ｇの付近の様子を示す拡大図であり、図１０は、図７に示す第１の内周孔１１４ｆ及び第２の内周孔１１５ｆの付近の様子を示す拡大図である。
【００４４】
切替部材１４０の状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む。例えば、図５及び６のＡ−Ａ線で示すように、切替部材１４０の閉塞部１４１が、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇの位置に移動されたときの状態を、第１の状態と呼ぶ。一方、例えば、図５及び６のＢ−Ｂ線で示すように、切替部材１４０に設けられている当接部１４２が、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の内周孔１１５ｆの位置に移動されたときの状態を、第２の状態と呼ぶ。
【００４５】
第１の状態では、切替部材１４０は、流入口１１１から流入する空気を一つの流通口１１２に流通させる流路を開放するとともに、当該一つの流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を閉塞する。
【００４６】
例えば、図７に示すように、第１の状態では、切替部材１４０は、閉塞部１４１がシール部材１１６に形成された開口部１１６ａを閉塞することで、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を閉塞する。
【００４７】
このとき、例えば、図９に示すように、切替部材１４０は、閉塞部１４１が、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇを介して、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた外周仕切部１１４ｄとの間で、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａを押圧することによって、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａを閉塞する。ここで、外周仕切部１１４ｄは、半径方向の幅が開口部１１６ａよりも大きくなるように形成されている。
【００４８】
さらに、例えば、図７に示すように、第１の状態では、シール部材１１６の一部分が空気の圧力によって湾曲することで、流入口１１１から流入する空気を流通口１１２に流通させる流路を開放する。
【００４９】
このとき、例えば、図１０に示すように、切替部材１４０は、当接部１４２がシール部材１１６の一部分とは異なる部分に当接し、当該一部分が空気の圧力で湾曲することで、流入口１１１から流入する空気を流通口１１２に流通させる流路を開放する。
【００５０】
また、第１の状態では、切替部材１４０は、以下で説明する第２の状態での流路切替と同様の方法で、流入口１１１から流入する空気を他の２つの流通口１１２に流通させる流路を閉塞するとともに、当該他の２つの流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を開放する。
【００５１】
第２の状態では、切替部材１４０は、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を開放する。
【００５２】
例えば、図８に示すように、第２の状態では、切替部材１４０は、閉塞部１４１がシール部材１１６に形成された開口部１１６ａを開放することで、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を開放する。
【００５３】
このとき、例えば、図９に破線で示すように、切替部材１４０は、閉塞部１４１が開口部１１６ａとは異なる位置に移動することで、当該開口部１１６ａを開放して、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を開放する。
【００５４】
なお、第２の状態では、切替部材１４０は、流通口１１２から戻される空気を排出口１１３に流通させる流路を開放させるとともに、流入口１１１から流入する空気を当該流通口１１２に流通させる流路を閉塞するようにしてもよい。
【００５５】
例えば、図８に示すように、第２の状態では、切替部材１４０は、さらに、当接部１４２がシール部材１１６の一部分に当接することで、流入口１１１から流入する空気を流通口１１２に流通させる流路を閉塞する。
【００５６】
このとき、例えば、図１０に破線で示すように、切替部材１４０は、当接部１４２が、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の内周孔１１５ｆを介して、第１の箱部材１１４ａの内部に設けられた内周仕切部１１４ｃとの間で、シール部材１１６の一部分を押圧することによって、流入口１１１から流入する空気を流通口１１２に流通させる流路を閉塞する。
【００５７】
なお、切替部材１４０の状態は、上述した第１の状態及び第２の状態だけでなく、それ以外の状態も含む。本実施形態では、切替部材１４０は、１つの閉塞部１４１と、２つの当接部１４２とを有している。そのため、例えば、切替部材１４０の状態には、第１の状態から第２の状態へ切り替わるまでの間の状態や、第２の状態から第２の状態へ切り替わるまでの間の状態、第２の状態から第１の状態へ切り替わるまでの間の状態も含まれる。ここで、第１の状態から第２の状態へ切り替わるまでの間の状態を、第３の状態と呼ぶ。また、第２の状態から第１の状態へ切り替わるまでの間の状態を、第４の状態と呼ぶ。
【００５８】
図１１は、本実施形態に係る切替部材１４０の第３の状態を示す図である。また、図１２は、本実施形態に係る切替部材１４０の第４の状態を示す図である。ここで、図１１及び１２は、それぞれ、図７と同じ断面を示している。
【００５９】
例えば、図１１及び１２に示すように、第３及び第４の状態では、切替部材１４０は、閉塞部１４１が、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の外周孔１１５ｇの位置とは異なる位置に移動し、かつ、当接部１４２が、第２の蓋部材１１５ｂに形成された第２の内周孔１１５ｆの位置とは異なる位置に移動した状態となる。すなわち、第３及び第４の状態では、切替部材１４０の閉塞部１４１が、シール部材１１６に形成された開口部１１６ａを開放した状態となり、かつ、当接部１４２が、第２の内周孔１１５ｆを介してシール部材１１６の一部分を押圧していない状態となる。
【００６０】
これにより、第３及び第４の状態では、流入口１１１から流入する空気が、その空気の圧力によってシール部材１１６の一部分が湾曲することで、内周仕切部１１４ｃを跨いで、内周仕切部１１４ｃの内側の区画から外側の区画へ流れ込むことになる。ここで、内周仕切部１１４ｃの外側の区画へ流れ込んだ空気は、より気圧が低い方に流れるため、流通口１１２には流れずに、開口部１１６ａを介して排出口１１３に流れることになる。
【００６１】
さらに、第３の状態では、直前の状態が第１の状態であるので、加圧対象に空気が溜まった状態となっている。そのため、第３の状態では、まだ加圧対象の気圧と外気の気圧とが平衡状態となっていない場合には、加圧対象から戻される空気が、流通口１１２を通って第１の筐体部材１１４内に流入し、シール部材１１６の開口部１１６ａを介して、排出口１１３に流れることになる。その場合には、第３の状態では、切替部材１４０は、流通口１１２から戻される空気及び流入口１１１から流入する空気の両方を排出口１１３に流通させることになる。
【００６２】
一方、第４の状態では、直前の状態が第２の状態であるので、加圧対象に溜まっていた空気が既に排出口１１３に流出している。そのため、第４の状態では、既に加圧対象の気圧と外気の気圧とが平衡状態となっている場合には、流通口１１２からは空気が戻されない状態となっている。その場合には、第４の状態では、切替部材１４０は、流入口１１１から流入する空気のみを排出口１１３に流通させることになる。
【００６３】
なお、第２の状態から第２の状態へ切り替わるまでの間の状態については、直前の状態が第２の状態であるので、加圧対象に溜まっていた空気が既に排出口１１３に流出している。そのため、第４の状態と同様の状態となる。
【００６４】
上述したように、本実施形態に係る流路切替装置１００によれば、モータ１２０の回転駆動力によって空気の流路の切り替えを行うことで、電磁弁を用いることなく流路の切り替えができる。このため、例えば、複数の流路を切り替える場合でも、流路ごとに電磁弁を設ける必要がなく、簡易な構造で、流路の切り替えを実現できる。したがって、本実施形態によれば、低コストで空気の流路の切り替えを実現することができる。
【００６５】
なお、上述した実施形態では、間欠駆動機構１３０を用いて切替部材１４０を間欠的に回転させる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、間欠駆動機構１３０を用いるのではなく、モータ１２０を所定の角度回転するごとに停止するよう制御することで、切替部材１４０を間欠的に回転させてもよい。
【００６６】
また、上述した実施形態では、加圧対象に連通される流通口１１２の数が３つである場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、上述した流路切替の技術は、流通口１１２の数が３つより少ない場合、又は３つ以上である場合でも、同様に適用することが可能である。
【００６７】
例えば、流通口１１２の数がｎ個（ｎ：自然数）である場合には、第１の箱部材１１４ａにおける第１の内周孔１１４ｆ及び第１の外周孔１１４ｇの数、第２の蓋部材１１５ｂにおける第２の内周孔１１５ｆ及び第２の外周孔１１５ｇの数、及び、シール部材１１６における開口部１１６ａの数をｎ個にし、切替部材１４０における短軸部１４０ｂの数をｎ−１個にする。この場合には、いずれの場合も、第１の箱部材１１４ａにおける第１の内周孔１１４ｆ及び第１の外周孔１１４ｇ、第２の蓋部材１１５ｂにおける第２の内周孔１１５ｆ及び第２の外周孔１１５ｇ、シール部材１１６における開口部１１６ａ、切替部材１４０における長軸部１４０ａ及び短軸部１４０ｂは、回転軸Ｒを中心として、周方向に均等な間隔で配設される。なお、流通口１１２の数が１つ（ｎ＝１）の場合には、１つの流通口１１２について、第１の状態と第２状態とを切り替えるため、長軸部１４０ａと短軸部１４０ｂとが１つずつ設けられる。
【００６８】
また、上述した実施形態では、流体が空気である場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、上述した流路切替の技術は、流体が液体である場合でも、同様に適用することが可能である。
【００６９】
以上、本願に係る流体切替装置の実施形態について説明したが、上記実施形態によって本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜に組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  流路切替装置
１１０  筐体
１１１  流入口
１１２  流通口
１１３  排出口
１１４  第１の筐体部材
１１５  第２の筐体部材
１２０  モータ
１３０  間欠駆動機構
１４０  切替部材
１５０  付勢部材
【図１】
2018009602.tif 000003
【図２】
2018009602.tif 000004
【図３】
2018009602.tif 000005
【図４】
2018009602.tif 000006
【図５】
2018009602.tif 000007
【図６】
2018009602.tif 000008
【図７】
2018009602.tif 000009
【図８】
2018009602.tif 000010
【図９】
2018009602.tif 000011
【図１０】
2018009602.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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