(57)【要約】【課題】簡便な構造を備え迅速かつ確実な流路切替機能をもつ流路切替バルブを得る。【解決手段】ケースＣと、ケースＣの内部空間に流体Ｗを供給する流体供給部１と、流体Ｗを特定の流通先に流通させる第１流通部Ｒ１および第１流通部Ｒ１が開口する第１対向面Ｆ１を有する弁体Ｖ１と、第１対向面Ｆ１に対向するケースＣの第２対向面Ｆ２と、第１対向面Ｆ１を第２対向面Ｆ２に押し付ける付勢部材Ｐ１と、弁体Ｖ１を回転駆動する駆動部Ｋと、第２対向面Ｆ２に設けられた複数の第２流通部と、を備え、流体供給部１が、内部空間のうち弁体Ｖ１に対して第１対向面Ｆ１の反対側の空間に開口し、第１流通部Ｒ１が、第１対向面Ｆ１の一部において第２対向面Ｆ２に開口し、第２流通部と対向する凹部４と、第１対向面Ｆ１への直交視において凹部４の一部に形成され凹部４と内部空間とを連通する連通部５と、を備えた流路切替バルブＢ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースに設けられ、前記ケースの内部空間に流体を供給する流体供給部と、
前記内部空間に回転可能に設けられ、前記流体供給部から流入した前記流体を特定の流通先に流通させる第１流通部および前記第１流通部が開口する第１対向面を有する弁体と、
前記第１対向面に対向する状態に前記ケースに設けられた第２対向面と、
前記ケースと前記弁体とに亘り、前記弁体の前記第１対向面を前記第２対向面に押し付ける付勢部材と、
前記弁体を回転駆動する駆動部と、
前記第２対向面に設けられ、前記弁体の回転位相に応じて、前記第１流通部との連通状態が切り替わる複数の第２流通部と、
前記複数の第２流通部の夫々に連通し、前記流体を前記特定の流通先に吐出する複数の流体吐出部と、を備え、
前記流体供給部が、前記内部空間のうち、前記弁体に対して前記第１対向面の反対側の空間に開口する状態に設けられ、
前記第１流通部が、前記第１対向面の一部の領域において前記第２対向面に向いて開口し、前記複数の第２流通部の夫々と対向可能な位置に形成された凹部と、前記第１対向面に直交する方向視において前記凹部の一部の領域に形成され前記凹部と前記内部空間とを連通する連通部と、を備えている流路切替バルブ。
【請求項２】
前記ケースと前記弁体とに亘り、前記弁体を前記第２対向面から離間する方向に付勢して、前記流体供給部から前記内部空間に前記流体が供給されていない状態では前記第１対向面を他物に対して非接触な状態とする第２付勢部材を備えている請求項１に記載の流路切替バルブ。
【請求項３】
前記第１対向面と前記第２対向面とに当接し、前記複数の第２流通部どうしを仕切るシール部材を備えている請求項１または２に記載の流路切替バルブ。
【請求項４】
前記弁体が前記駆動部の回転軸芯を中心とした円筒状の側面を有すると共に、前記ケースが前記側面を囲む円筒状の内壁を備え、前記側面と前記内壁との間に第２シール部材が備えられている請求項１から３の何れか一項に記載の流路切替バルブ。
【請求項５】
前記第１流通部に、前記内部空間の前記流体の圧力が予め設定した圧力以上となった際に開く第２弁体が設けられている請求項１から４の何れか一項に記載の流路切替バルブ。
【請求項６】
前記第１対向面および前記第２対向面が球面に形成されている請求項１から５の何れか一項に記載の流路切替バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流通する流体の流通先を回転可能な切替部材を用いて切り替える流路切替バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、そのような流路切替バルブとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
この流路切替バルブは、液体が流入する流路切換室の内部に回転可能な弁体を備え、流路切換室の平らな内壁面に弁体を押し付けて、内壁面に形成された複数の液体出口ポートの何れかを選択的に連通させるものである。
【０００４】
弁体には、弁体の回転位相に応じて夫々の液体出口ポートを遮蔽する部位と、特定の液体出口ポートと連通して流路切替室の液体を液体出口ポートに流通させる切欠孔とが設けられている。この切欠孔は、板状の弁体の上面から下面まで同一断面形状の空間が貫通したものである。
【０００５】
また、弁体は皿バネによって内壁面に押圧されており、弁体と内壁面との間に隙間が生じないように構成されている。
【０００６】
さらに、内壁面には、弁体の回転方向に沿って順次高さが変化する傾斜状の突起が形成されている。弁体が所定の回転位相においてこの突起に乗り上がることで、弁体が内壁面から浮き上がり、全ての液体出口ポートに液体を供給することができる。
【０００７】
当該従来技術は、このような比較的簡単な構造を備えることで、液体の流通先を個別に選択することができ、また、弁体の回転位相によっては全ての液体出口ポートに対して液体の供給を可能とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１３０６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来技術にあっては、液体の流通先を確実に切り替えるために、弁体を内壁面に対して適切に押し付け、隣接する液体出口ポートどうしを確実に仕切る必要がある。
【００１０】
ただし、弁体の構造に着目すると、まず、切欠孔が、板状の弁体の上面から下面まで同一の断面形状に形成されている。さらに、弁体には環状の貫通溝が形成されており、弁体が所定の回転位相にある場合に、突起が貫通溝に進入して弁体が突起に乗り上げないよう構成されている。
【００１１】
この弁体は皿バネによって液体出口ポートに付勢されているものの、仮にこの流路切替バルブが振動を伴う環境に設置される場合には、皿バネの付勢力が不足して液体出口ポートの仕切り効果が損なわれる場合がある。
【００１２】
一方、流路切換室に存在する液体が弁体に対して所定の圧力を作用させるものの、この弁体には切欠孔や環状溝が形成されていて、液体の圧力を十分に利用できる構造にはなっていない。このため、弁体による流路の切替え動作が緩慢となり、液体が予期しない流路に流通する場合がある。
【００１３】
このように、従来の流路切替バルブでは、弁体による流路切り替え効果が十分に発揮されないものがあり未だ改善の余地があった。このような理由から、従来より、簡便な構造を備えつつ迅速かつ確実な流路の切替機能を備えた流路切替バルブが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（特徴構成）
本発明に係る流路切替バルブの特徴構成は、
ケースと、
前記ケースに設けられ、前記ケースの内部空間に流体を供給する流体供給部と、
前記内部空間に回転可能に設けられ、前記流体供給部から流入した流体を特定の流通先に流通させる第１流通部および前記第１流通部が開口する第１対向面を有する弁体と、
前記第１対向面に対向する状態に前記ケースに設けられた第２対向面と、
前記ケースと前記弁体とに亘り、前記弁体の前記第１対向面を前記第２対向面に押し付ける付勢部材と、
前記弁体を回転駆動する駆動部と、
前記第２対向面に設けられ、前記弁体の回転位相に応じて、前記第１流通部との連通状態が切り替わる複数の第２流通部と、
前記複数の第２流通部の夫々に連通し、前記流体を前記特定の流通先に吐出する複数の流体吐出部と、を備え、
前記流体供給部が、前記内部空間のうち、前記弁体に対して前記第１対向面の反対側の空間に開口する状態に設けられ、
前記第１流通部が、前記第１対向面の一部の領域において前記第２対向面に向いて開口し、前記複数の第２流通部の夫々と対向可能な位置に形成された凹部と、前記第１対向面に直交する方向視において前記凹部の一部の領域に形成され前記凹部と前記内部空間とを連通する連通部と、を備えている。
【００１５】
（効果）
本構成のように、流体供給部が内部空間のうち、弁体に対して第１対向面の反対側に連通することで、内部空間に流入した流体によって弁体が第１対向面の側に押圧される。つまり、弁体の第１対向面がケースの第２対向面に押し付けられる。この結果、弁体の回転位相に応じて連通された第２流通部のみに流体を吐出することができ、他の第２流通部への流体の漏洩が確実に防止される。本構成であれば、流体の圧力を利用して流路の切り替え機能の確実性を高めることができ、装置構造を簡略化しつつ動作信頼性に優れた流路切替バルブを得ることができる。
【００１６】
さらに、本構成では、弁体に形成する第１流通部として、第２流通部に対向する凹部と、当該凹部に対して内部空間から流体を流通させるよう凹部の一部に形成した連通部とを備えている。つまり、第２流通部に連通する凹部の面積を適切に確保する一方で連通部の断面積を小さく構成し、弁体のうち、第１対向面と反対側にあって内部空間に向く領域の面積を広く確保している。
【００１７】
これにより、内部空間に供給された流体によって弁体が第２対向面に強く押し付けられる。この結果、第２対向面に形成された複数の第２流通部の一つが他の第２流通部から確実に仕切られ、流体を所期の流通先にのみ供給することができる。
【００１８】
（特徴構成）
本発明に係る流路切替バルブにおいては、前記ケースと前記弁体とに亘り、前記弁体を前記第２対向面から離間する方向に付勢して、前記流体供給部から前記内部空間に流体が供給されていない状態では前記第１対向面を他物に対して非接触な状態とする第２付勢部材が備えられていると好都合である。
【００１９】
（効果）
このような第２付勢部材を設けることで、流体が内部空間に供給されない状態では、弁体を第２対向面から離間させておくことができる。この場合、弁体の駆動抵抗が低減され、小さい力による弁体の迅速な位相変更が可能となる。よって、駆動部の構成が簡略化され、装置全体の軽量化が可能となるなど合理的な流路切替バルブを得ることができる。
【００２０】
また、弁体が第２対向面から離れることで、既に第２流通部に供給されていた流体を内部空間を介して引き戻すことも可能となる。よって、流体の供給を停止した後に流通先で流体が漏れ出ることが防止され、あるいは、第２流通部から先の供給配管の内部で流体が凍結するなどの不都合も防止することができる。
【００２１】
（特徴構成）
本発明に係る流路切替バルブにおいては、前記第１対向面と前記第２対向面とに当接し、前記複数の第２流通部どうしを仕切るシール部材を備えることができる。
【００２２】
（効果）
本構成のように第１対向面と第２対向面とに当接するシール部材を設けて第２流通部どうしを確実に仕切ることで、流体が意図しない流通先に流通するのを防止することができる。よって、動作信頼性の高い流路切替バルブを得ることができる。
【００２３】
（特徴構成）
本発明に係る流路切替バルブにおいては、前記弁体が前記駆動部の回転軸芯を中心とした円筒状の側面を有すると共に、前記ケースが前記側面を囲む円筒状の内壁を備え、前記側面と前記内壁との間に第２シール部材を備えた構成にすることができる。
【００２４】
（効果）
このような第２シール部材を備えることで、ケースの内部空間の流体が、弁体とケースの内壁との隙間などを介して第２対向面の側に漏洩するのを確実に防止することができる。よって、内部空間に流入した流体によって弁体が直ちに第２対向面の側に押し付けられることとなり、流体の流路切替えが迅速かつ確実に行われる。
【００２５】
（特徴構成）
本発明に係る流路切替バルブにおいては、前記第１流通部に、前記内部空間の流体の圧力が予め設定した圧力以上となった際に開く第２弁体を設けることができる。
【００２６】
（効果）
このような第２弁体を設けることで、流体が内部空間に流入した際に、弁体を挟んで内部空間と第１対向面の側の空間とが確実に仕切られることとなる。よって、流体が内部空間に供給された直後には、流体が第１対向面の側に流入することがなく、内部空間の圧力が上昇する。この結果、弁体が押され、第１対向面が第２対向面に押し付けられて、第２流通部の仕切りが行われる。
【００２７】
その後、流体がさらに内部空間に流入することで内部空間の圧力が上昇し、第２弁体が開弁して流体が特定の第２流通部のみに流入する。
【００２８】
このように本構成の第２弁体を備えることで、予定されていない第２流通部に流体が供給されることがなく、流通先の切替操作を確実に行うことができる。
【００２９】
（特徴構成）
本発明に係る流路切替バルブにおいては、前記第１対向面および前記第２対向面を球面に形成することができる。
【００３０】
（効果）
内部空間に流入した流体は弁体の姿勢を適切に維持したまま第２対向面に向けて押圧する。しかし、仮に、流路切替バルブに何らかの振動が加わった場合などには、ケースに対する弁体の姿勢が変化する可能性がある。その場合に、第１対向面と第２対向面とが例えば平面で形成されていると、両対向面の密閉状態が損なわれる恐れがある。
【００３１】
そこで、本構成のように、第１対向面と第２対向面とを球面に構成することで、仮に、弁体の姿勢が変化した場合でも、第１対向面と第２対向面との隙間寸法の変化を緩和することができ、流体の流通先の切替機能が確実に担保される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す分解斜視図
【図２】第１実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図３】第１実施形態に係る流路切替バルブの外観を示す斜視図
【図４】第１流通部および第２流通部の配置構成を示す説明図
【図５】第２実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図６】第３実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図７】第３実施形態に係るシール部材の構成を示す説明図
【図８】第４実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図９】第５実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図１０】第６実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図１１】第７実施形態に係る流路切替バルブの構成を示す側断面図
【図１２】第１実施形態に係る洗浄装置の構成を示す説明図
【図１３】洗浄装置の第２実施例を示す説明図
【図１４】洗浄装置の第３実施例を示す説明図
【図１５】洗浄装置の第４実施例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
（全体概要）
本発明に係る流路切替バルブＢの第１実施形態を図１乃至図４に示す。図１は、流路切替バルブＢの分解斜視図であり、図２は流路切替バルブＢの側断面図である。図３は、流路切替バルブＢの外観であり、図４は、切替選択される流路に係る第１流通部Ｒ１および第２流通部Ｒ２の配置構成を示す平面図である。
【００３４】
本実施形態の流路切替バルブＢは、例えば、車両１２（図１２）のヘッドライトや車載カメラなどの洗浄装置において流体Ｗである洗浄水の流通先を適宜切り替えるバルブとして適用可能である。この流路切替バルブＢは、全体を構成するケースＣに対し、内部に流体Ｗを供給する一つの流体供給部１と、ケースＣの内部で流通先を切り替えた流体Ｗを夫々の流通先に吐出する複数の流体吐出部２とを備えている。これら流体供給部１と流体吐出部２とは何れもノズル状に構成される。ケースＣの内部空間３には、流体供給部１から複数の流体吐出部２の何れかに流体Ｗを流通させる回転可能な弁体Ｖ１が設けられている。
【００３５】
図１に示すように、ケースＣは、流体供給部１や複数の流体吐出部２が形成された第１ケースＣ１と、当該第１ケースＣ１の蓋部材として機能する第２ケースＣ２とを有する。本実施形態の流路切替バルブＢでは、まず第１ケースＣ１に弁体Ｖ１が挿入され、ワッシャ６を介して付勢部材Ｐ１が弁体Ｖ１のボス部Ｖａに挿入される。その上から、密閉用にゴム材料で構成された第１パッキン２８を挟んで壁部材７が第１ケースＣ１に嵌合される。壁部材７の上面には駆動部Ｋとしてのステッピングモータが配置される。ステッピングモータの駆動軸Ｋａは壁部材７の軸孔７１に挿通される。軸孔７１と駆動軸Ｋａとの間にはシール用のゴムリング８が装着される。駆動部Ｋと壁部材７と第１ケースＣ１とは固定ボルトＫ１によって一体化される。
【００３６】
壁部材７の周囲にはシール用の第２パッキン２９が配置され、第２ケースＣ２によって駆動部Ｋが覆われる。このとき第２ケースＣ２の係合凹部Ｃ２ａが壁部材７の縁部に形成された係合凸部７ａに係合する。
【００３７】
第１ケースＣ１の内部には、流体供給部１を介して供給された流体Ｗを一旦貯留する内部空間３が設けられている。内部空間３は例えば円筒状に形成される。内部空間３には、例えば円盤状の部位を備えた弁体Ｖ１が配置される。弁体Ｖ１は内部空間３に隣接して配置された駆動部Ｋによって回転駆動される。駆動部Ｋは制御部Ｅによって駆動制御される。
【００３８】
弁体Ｖ１は、付勢部材Ｐ１により、内部空間３を形成する一方の壁部に向けて押し付けられる。このとき、互いに当接する二つの面につき、弁体Ｖ１に形成された面を第１対向面Ｆ１とし、第１ケースＣ１の側の面を第２対向面Ｆ２とする。この結果、図２に示すように、弁体Ｖ１の円盤状の部位については、一方が第１対向面Ｆ１となり、反対側の面が内部空間３の流体Ｗによって加圧される加圧面Ｆ３となる。
【００３９】
弁体Ｖ１には、内部空間３の流体Ｗを第１対向面Ｆ１に流通させる第１流通部Ｒ１が形成される。第１流通部Ｒ１は、例えば図１および図２に示すように、第１対向面Ｆ１の一部の領域において第２対向面Ｆ２に向いて開口する凹部４と、第１対向面Ｆ１に直交する方向視において凹部４の一部の領域に形成され凹部４と内部空間３とを連通する連通部５と、を備えている。
【００４０】
凹部４は、図１および図４に示すように、第１対向面Ｆ１と弁体Ｖ１の側面Ｖｄとに開口している。さらに、弁体Ｖ１の縁部において、加圧面Ｆ３から凹部４に連通する連通部５として円弧状の切欠部５ａが形成されている。
【００４１】
弁体Ｖ１は、駆動部Ｋに設けられた例えばステッピングモータによって回転し、凹部４は第２対向面Ｆ２に沿って円弧状に移動する。よって、第２対向面Ｆ２には、凹部４の軌跡に沿って複数の第２流通部Ｒ２が散点的に設けてある。これら第２流通部Ｒ２については流体Ｗの流通先に応じて開口面積を異ならせている。例えば、大流量の流水が必要な車両１２の前窓に供給するものは開口面積が大きく、それ程の流量を要しない後方カメラに供給するものは開口面積を小さく設定してある。また、夫々の第２流通部Ｒ２は第１ケースＣ１に対して流体吐出部２を設ける位置の都合で、完全に円周上に配置されるとは限らない。そのため、凹部４の形状は、弁体Ｖ１の回転に応じて全ての第２流通部Ｒ２に対向できるよう、個々の第２流通部Ｒ２の開口面積より大きな面積を備えている。
【００４２】
ただし、第１流通部Ｒ１として、例えば加圧面Ｆ３から第１対向面Ｆ１まで全て同じ断面形状に切り欠いたものとした場合、加圧面Ｆ３としての面積が狭くなってしまう。一方、このような第１流通部Ｒ１を形成した場合、その面積は、第２流通部Ｒ２の開口面積よりも大きくなるが、当該第１流通部Ｒ１を流通する流体Ｗの流量は第２流通部Ｒ２の開口面積によって規定されてしまうから、第１流通部Ｒ１の開口面積を過度に広げる必要はない。
【００４３】
そこで、本実施形態では、例えば図１および図４に示すように、連通部５を、第１対向面Ｆ１に直交する方向視において凹部４の一部の領域に重なるように加圧面Ｆ３の一部を円弧状に切り欠いた切欠部５ａとした。
【００４４】
このような切欠部５ａを形成することで、夫々の第２流通部Ｒ２に対して適切な流量の流体Ｗを供給できるうえ、加圧面Ｆ３の面積を過度に縮小せず内部空間３にある流体Ｗが加圧面Ｆ３に作用させる加圧力を最大に確保することができる。よって、流路切替バルブＢの設置環境が、振動を伴う車両１２などであっても第１対向面Ｆ１と第２対向面Ｆ２とを強く密着させることができ、流体Ｗの供給先の切替機能について信頼性を高めることができる。
【００４５】
また、第１対向面Ｆ１を第２対向面Ｆ２に強く密着させる効果については、流体供給部１の設置位置が重要である。図２に示すように、流体供給部１は第１ケースＣ１に対して側方から接続され、内部空間３に対して流体Ｗを供給する。このような流体供給部１の構造であれば、流路切替バルブＢの高さが低くなってコンパクト化が可能となる。ただし、流体Ｗは弁体Ｖ１の移動方向に対して直角方向に流入するから弁体Ｖ１を移動させる力は内部空間３の圧力のみとなる。
【００４６】
そこで本実施形態では、第１ケースＣ１に対する流体供給部１の開口位置が、内部空間３のうち弁体Ｖ１の加圧面Ｆ３に面する位置となるように構成している。これにより、内部空間３に流入した流体Ｗの圧力が直ちに加圧面Ｆ３に作用し、弁体Ｖ１の第１対向面Ｆ１が第２対向面２に押し付けられて、特定の第２流通部Ｒ２が選択される。
【００４７】
尚、弁体Ｖ１を第２対向面Ｆ２に押し付ける付勢部材Ｐ１は、例えば、図１に示すように、第１ケースＣ１と弁体Ｖ１とに亘って設けられたコイルスプリングである。コイルスプリングと加圧面Ｆ３との間には、弁体Ｖ１が円滑に回転できるよう環状のワッシャ６を設けておく。
【００４８】
駆動軸Ｋａの断面形状は例えば一部に面取りを施した非円形に形成してあり、一方の弁体Ｖ１には駆動軸Ｋａが係入可能な駆動孔Ｖｂを持つボス部Ｖａが形成されている。弁体Ｖ１は第２対向面Ｆ２に対してある程度の距離に亘って近接離間する必要があるため、駆動軸Ｋａと駆動孔Ｖｂとは軸方向に沿って相対移動可能である。
【００４９】
弁体Ｖ１は、駆動部Ｋによって所定の回転位相に設定可能であるが、所定の位置においてステッピングモータの基準位置を確認する必要がある。そのため、図１に示すように、弁体Ｖ１の加圧面Ｆ３の一部に基準突起９を設けている。一方、加圧面Ｆ３が対向する壁部材７の表面には、弁体Ｖ１が回転軸芯Ｘの周りに正逆の回転端部まで回転した際に、基準突起９が当接するストッパ１０が設けられている。これにより、弁体Ｖ１が回転端部まで駆動された際に、あるいは、所定のタイミングで弁体Ｖ１を回転端部まで強制回転させることで弁体Ｖ１の現在位置をリセットすることができる。
【００５０】
図３および図４に示すように、本実施形態の第１ケースＣ１には８か所の第２流通部Ｒ２が設けてある。夫々の第２流通部Ｒ２からは流体吐出部２が各別に延出している。図４に示すように、夫々の第２流通部Ｒ２の開口面積は、流体Ｗを吐出する流通先での必要流量に応じて適宜設定してある。例えば、開口面積の広い第２流通部Ｒ２の流通先は車両１２の前窓や後窓に設定することができる。一方、開口面積の狭い第２流通部Ｒ２の流通先は左右のサイドカメラや後方カメラ等に設定すると良い。これにより、例えば単一の流体ポンプ１１を用いた場合にも、夫々の流通先に対して所定の流速を伴った流体Ｗを供給することができる。
【００５１】
本構成の流路切替バルブＢであれば、加圧面Ｆ３の面積を極力大きく構成しているため、流体Ｗの圧力によって弁体Ｖ１を第２流通部Ｒ２に最大の圧力で押圧することができる。よって、流路の切替えに際し、特に凹部４の位置と合致していない第２流通部Ｒ２への漏えいが確実に防止され、流路切替機能の信頼性が向上する。
【００５２】
（洗浄装置の第１実施例）
本実施形態の流路切替バルブＢは、例えば図１２に示す車両１２の洗浄装置に適用可能である。この洗浄装置では、車両１２に搭載された流体タンク１３の洗浄水（流体Ｗ）を、流路切替バルブＢによって前窓４０に対する前窓ウォッシャ３０や後窓４１に対する後窓ウォッシャ３３だけでなく、自動運転や電子ミラーで使用される前方カメラ４２に対する前方カメラウォッシャ３１、後方カメラ４３に対する後方カメラウォッシャ３４、左右のカメラ４４に対する左右カメラウォッシャ３２等に切替供給する。
【００５３】
流路切替バルブＢの作動は、運転者の手動操作や各カメラ等の画像を解析した汚れ検知信号１４に基づいて行われる。汚れ検知信号１４が制御部Ｅに入力されると、制御部Ｅが流路切替バルブＢを作動させ、洗浄が必要な箇所に流路１５を切り替える。流路１５を切替えた後に制御部Ｅは流体ポンプ１１を作動させ、洗浄水を圧送し、洗浄が必要な箇所にのみ洗浄水を噴射して洗浄する。よって、流体ポンプ１１の吐出容量は小さいものでよく、流体タンク１３も小型化が可能であり、洗浄水が節約できるうえ、車両１２のうち不必要な箇所を洗浄水で汚すことがない。
【００５４】
〔第２実施形態〕
図５に示すように、第１ケースＣ１と弁体Ｖ１とに亘り、第２付勢部材Ｐ２を備えることもできる。弁体Ｖ１の第１対向面Ｆ１において回転軸芯Ｘを中心に第２付勢部材Ｐ２を取り付ける装着孔Ｖｃを形成しておく。この装着孔Ｖｃに例えばコイルスプリングを挿入し、弁体Ｖ１と第２対向面Ｆ２とを離間させる方向に付勢力を作用させる。第２付勢部材Ｐ２と装着孔Ｖｃの底部との間には両者の摩擦を低減させる第２ワッシャ１６を設けておくと良い。
【００５５】
因みに、第２付勢部材Ｐ２としては、皿バネなど別形態のものでもよいし、磁石の反発力を利用するように第１対向面Ｆ１と第２対向面Ｆ２とに同極のマグネットを設けておいても良く、弁体Ｖ１を第２対向面Ｆ２から離間させ得るものであれば何れの構成であっても良い。
【００５６】
この第２付勢部材Ｐ２の付勢力は、付勢部材Ｐ１の付勢力よりも大きく設定しておく。これにより、流体供給部１から第１ケースＣ１の内部空間３に流体Ｗが供給されていない状態で、第１対向面Ｆ１が第２対向面Ｆ２など他物に対して非接触な状態となる。
【００５７】
本構成であれば、流体Ｗを内部空間３に供給する前に駆動部Ｋを動作させ、弁体Ｖ１の回転位相を小さい力で迅速に変更することができる。回転位相を変更したのち流体Ｗを内部空間３に供給することで、当該流体Ｗの圧力が加圧面Ｆ３に作用し、付勢部材Ｐ１の付勢力との協働で弁体Ｖ１を第２対向面Ｆ２に押し付けることができる。本構成であれば、駆動部Ｋの構成を簡略かつ小型なものにしつつ、位相変更が迅速化される。また、弁体Ｖ１や第２対向面Ｆ２の耐久性を高めながら、流路切替バルブＢの小型化・軽量化が可能となる。
【００５８】
さらに、弁体Ｖ１が第２対向面Ｆ２から離れることで、仮に、流体ポンプ１１を逆回転させて内部空間３の流体Ｗを流体タンク１３に戻すような場合に、既に第２流通部Ｒ２に供給されていた流体Ｗを引き戻すことが可能となる。よって、流体Ｗの供給を停止した後に流通先での流体Ｗの漏れ出しが防止され、あるいは、第２流通部Ｒ２から先の供給配管の内部で流体Ｗが凍結するなどの不都合も防止することができる。
【００５９】
〔第３実施形態〕
図６および図７に示すように、第１対向面Ｆ１と第２対向面Ｆ２との間にシール部材Ｓ１を設けることもできる。このシール部材Ｓ１は例えば弾力性のある各種のゴム材料や樹脂材料で構成し、図７に示すように、複数の第２流通部Ｒ２に該当する位置と中央の第２付勢部材Ｐ２に該当する位置に孔部１７を形成してある。また、夫々の孔部１７どうしの間には土手状の仕切部１８が設けられている。さらに、外周部には、第１ケースＣ１に設けた係止突起１９と係合して、弁体Ｖ１の回転に伴って自身が回転するのを防止する切欠き状の位置合せ部２０が形成されている。
【００６０】
シール部材Ｓ１を設けておくことで、弁体Ｖ１が第２対向面Ｆ２に押し付けられたときに、シール部材Ｓ１は第１対向面Ｆ１と第２対向面Ｆ２とに挟まれて所定量だけ圧縮変形し、隣接する第２流通部Ｒ２どうしを確実に仕切ることができる。その結果、流体Ｗの流通先の切り替え機能につき信頼性が高まる。
【００６１】
また、第２付勢部材Ｐ２を設けておくことで、常時は、弁体Ｖ１をシール部材Ｓ１から離間させて、弁体Ｖ１の回転抵抗が低減され、弁体Ｖ１の位相変更が迅速化されて駆動部Ｋの小型化が可能となる。
【００６２】
〔第４実施形態〕
図８に示すように、弁体Ｖ１と第１ケースＣ１との間に第２シール部材Ｓ２を設けることもできる。例えば、弁体Ｖ１の外周部に駆動部Ｋの回転軸芯Ｘを中心とした円筒状の側面Ｖｄを形成すると共に、第１ケースＣ１にも円筒状の内壁Ｃｄを形成しておく。これら側面Ｖｄと内壁Ｃｄとを同心状に形成しておき、両者の間に環状の第２シール部材Ｓ２を設ける。
【００６３】
弁体Ｖ１には、流体Ｗを加圧面Ｆ３の側から第１対向面Ｆ１に流通させる第１流通部Ｒ１として、図８に示すような貫通路２１を形成しておく。回転軸芯Ｘに沿った方向視において、この貫通路２１の開口面積は、第１対向面Ｆ１の側に形成した凹部４の面積よりも小さく形成しておく。
【００６４】
第２シール部材Ｓ２としては、例えば一般のゴム製のＯリングを用い、弁体Ｖ１あるいは第１ケースＣ１の少なくとも何れか一方に第２シール部材Ｓ２を嵌め込む環状の溝部２２を形成しておくとよい。また、図８に示すように、断面形状がＶ字状の環状部材を用いることもでき、この場合、流体Ｗが加圧面Ｆ３の側から第１対向面Ｆ１の側に抜けようとするのをＶ字状部分が広がるように変形することで確実に阻止することができ、弁体Ｖ１を素早く第２対向面Ｆ２に向けて押圧することができる。
【００６５】
このように第２シール部材Ｓ２が弁体Ｖ１の加圧面Ｆ３と第１対向面Ｆ１とを仕切ることで、流体Ｗが内部空間３に流入した際に流体Ｗの圧力が加圧面Ｆ３に確実に作用し、弁体Ｖ１の第２対向面Ｆ２に対する押付力を高めることができる。このため、流体Ｗが供給予定ではない第２流通部Ｒ２に流入することがなくなり、流通先の切替機能が確実なものとなる。
【００６６】
〔第５実施形態〕
図９に示すように、弁体Ｖ１の第１流通部Ｒ１に、内部空間３の流体Ｗの圧力が予め設定した圧力以上となった際に開く第２弁体Ｖ２を設けておくこともできる。具体的には、例えば弁体Ｖ１の回転軸芯Ｘを中心にして第２付勢部材Ｐ２を設けておき、弁体Ｖ１の中央に第１流通部Ｒ１を設ける。第１流通部Ｒ１は、例えば、弁体Ｖ１のボス部Ｖａの側面２３に開口する横孔２４と、当該横孔２４と連通して回転軸芯Ｘに沿って設けた縦孔２５とを備えている。第２弁体Ｖ２は第２付勢部材Ｐ２によって常時は縦孔２５を遮蔽する。
【００６７】
第２付勢部材Ｐ２が第２弁体Ｖ２を介して弁体Ｖ１を第２対向面Ｆ２とは反対側に押圧することで、弁体Ｖ１は壁部材７に当接する。本実施形態では、第２付勢部材Ｐ２の他には特に付勢部材Ｐ１などは備えていない。このため、弁体Ｖ１のボス部Ｖａの端部には、壁部材７に当接する当接凸部２６が形成されている。この当接凸部２６は、壁部材７との当接面積を小さくして、弁体Ｖ１の回転抵抗を下げるべく、例えば環状の土手部として形成するとよい。
【００６８】
また、第１対向面Ｆ１と第２対向面Ｆ２との間にはシール部材Ｓ１を設けると共に、弁体Ｖ１の側面Ｖｄには第２シール部材Ｓ２を設けておく。
【００６９】
内部空間３に流体Ｗが供給されると、弁体Ｖ１の加圧面Ｆ３が流体Ｗに押されて弁体Ｖ１が第２対向面Ｆ２に向けて移動する。このとき、弁体Ｖ１の縦孔２５は遮断されたままである。弁体Ｖ１がシール部材Ｓ１に当接し、さらに流体Ｗの圧力が高まると第２弁体Ｖ２が開弁する。
【００７０】
第２弁体Ｖ２が開弁したときには、第２弁体Ｖ２の位置が乱れないよう、第２対向面Ｆ２のうち第２付勢部材Ｐ２が当接する位置にはバネ受凹部２７を形成しておくと良い。
【００７１】
また、第２弁体Ｖ２のうち弁体Ｖ１に当接する部位の形状は、縦孔２５の周囲を確実に取り囲んで線接触するように凹状（図９）に形成しても良いし、図示は省略するが、縦孔２５に先端が嵌入するように紡錘状に形成しても良い。さらに、弁体Ｖ１および第２弁体Ｖ２のうち少なくとも何れか一方に、ゴム部材などを別途取り付けて弁座を形成しても良い。
【００７２】
このように第２弁体Ｖ２を弁体Ｖ１の中央位置に設けておくことで、第２付勢部材Ｐ２は、弁体Ｖ１の姿勢を安定させた状態で弁体Ｖ１を第２シール部材Ｓ２から離間させる機能と、第２弁体Ｖ２を開閉する機能とを兼ね備えることができ、合理的な機構を得ることができる。
【００７３】
〔第６実施形態〕
上記第２弁体Ｖ２の別実施形態として、図１０に示すように、弁体Ｖ１の中心位置ではなく、凹部４の一部に設けることもできる。この場合には、加圧面Ｆ３から凹部４の側に貫通する状態に第１流通部Ｒ１として機能する貫通路２１を形成し、凹部４の側に例えば薄板状の第３弁体Ｖ３を設けておく。
【００７４】
この第３弁体Ｖ３は、例えば弾性を有する金属や樹脂材料などで形成しておく。常時は第１流通部Ｒ１が遮断され、内部空間３の流体Ｗの圧力が高まったときに開弁するものとすれば、流体Ｗの供給時に内部空間３の圧力を速やかに高めることができる。この結果、弁体Ｖ１の動作が俊敏なものとなり、第２流通部Ｒ２の切替機能が安定的なものとなる。
【００７５】
弁体Ｖ１の側面Ｖｄに第２シール部材Ｓ２を設けておくことで、流体Ｗの供給時に内部空間３の圧力が速やかに上昇し、夫々の第２流通部Ｒ２どうしを確実に仕切ることができる。
【００７６】
〔第７実施形態〕
図１１に示すように、第１対向面Ｆ１および第２対向面Ｆ２を球面に形成することもできる。本実施形態では、付勢部材Ｐ１のみが設けられており、第２付勢部材Ｐ２やシール部材Ｓ１は設けられていない。
【００７７】
本構成であれば、仮に、駆動部Ｋの駆動時などに弁体Ｖ１が傾いた場合でも、第１対向面Ｆ１と第２対向面Ｆ２との隙間が過度に広がることがない。よって、夫々の第２流通部Ｒ２につき良好なシール性を維持することができる。
【００７８】
〔洗浄装置の第２実施例〕
図１３には、上記各実施形態の流路切替バルブＢを搭載可能な洗浄装置の第２実施例を示す。この実施例では、流体ポンプ１１を正逆転させることで、洗浄水（流体Ｗ）を二つの流路１５に各別に供給するものである。一方の流路１５には流路切替バルブＢを接続し、他方の流路１５には前窓ウォッシャ３０を接続する。つまり、使用頻度の高い前窓ウォッシャ３０は流体ポンプ１１と直結しておき、流路切替バルブＢの切替時間を無くし、流路切替バルブＢに設けられた配管等での圧損を無くして迅速な作動を可能としている。一方、他の流通先については流路切替バルブＢによって切り替えるものとする。
【００７９】
流路切替バルブＢの下流には、例えば、前方カメラウォッシャ３１の他、左右のカメラウォッシャ３２、後窓ウォッシャ３３、後方カメラウォッシャ３４が接続される。
【００８０】
〔洗浄装置の第３実施例〕
図１４には、上記各実施形態の流路切替バルブＢを搭載可能な洗浄装置の第３実施例を示す。この実施例では、車両１２の前後に第１流路切替バルブＢ１と第２流路切替バルブＢ２とを備えている。前方の第１流路切替バルブＢ１は、第２実施例と同様に正逆転可能な流体ポンプ１１の一方の流路１５に接続されており、その下流には、前方カメラウォッシャ３１の他、左右のカメラウォッシャ３２が接続されている。また、後方の第２流路切替バルブＢ２には、後窓ウォッシャ３３と後方カメラウォッシャ３４、さらには、各種センサウォッシャ３５が接続されている。
【００８１】
第１流路切替バルブＢ１および第２流路切替バルブＢ２の何れかを用いるかは、運転者の手動操作信号により、或いは、各種汚れセンサなどからの汚れ検知信号１４に基づき制御部Ｅが決定する。本構成であれば、第１流路切替バルブＢ１と第２流路切替バルブＢ２との間には一本の流路１５を設置すればよく構成が簡略化される。また、第１流路切替バルブＢ１と第２流路切替バルブＢ２との間の流路１５として流量に余裕のあるものを設けておくことで、何れの流通先についても流体圧の低下を防止することができ、洗浄効果を高く維持することができる。さらに、前後に第１流路切替バルブＢ１および第２流路切替バルブＢ２を設けておくことで、将来、LIDAR（Light Detection and Ranging）などのセンサ類を車両１２に増設することも容易である。
【００８２】
〔洗浄装置の第４実施例〕
図１５には、上記各実施形態の流路切替バルブＢを搭載可能な洗浄装置の第４実施例を示す。この実施例は、前窓ウォッシャ３０と車体後方に接続する流路１５とを流体ポンプ１１の正逆転によって切り替える。車体後方の流路１５に流路切替バルブＢを設置し、ここからさらに後窓ウォッシャ３３と後方カメラウォッシャ３４とに流路１５を切り替える。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る流路切替バルブは、流体を供給する複数の流路の中から特定の流路を選択して切り替えるものとして広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１    流体供給部
２    流体吐出部
３    内部空間
４    凹部
５    連通部
Ｂ    流路切替バルブ
Ｃ    ケース
Ｃｄ  内壁
Ｆ１  第１対向面
Ｆ２  第２対向面
Ｋ    駆動部
Ｐ１  付勢部材
Ｐ２  第２付勢部材
Ｒ１  第１流通部
Ｒ２  第２流通部
Ｓ１  シール部材
Ｓ２  第２シール部材
Ｖ１  弁体
Ｖ２  第２弁体
Ｖｄ  側面
Ｗ    流体
Ｘ    回転軸芯
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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