(57)【要約】【課題】  弁体のシール性を長期間良好に維持することができる流路切換弁を提供する。【解決手段】  弁ケース２０と、ボール弁体１２と、弁座部材２４とを備え、ボール弁体１２は、流路１２ａが第１の開口３０と第２の開口３２とを連通する第１の位置と、流路１２ａが第１の開口３０と第３の開口３４とを連通する第２の位置との間で弁軸周りに回動可能に支持され、前記第１の位置と第２の位置との間に流路１２ａが遮断される第３の位置を有しており、弁座部材２４は、流路１２ａと連通可能な透孔２５ａを有する筒状体２５と、筒状体２５の先端側をボール弁体１２の表面に密着させる付勢部材２６とを備える流路切換弁。【選択図】  図３
2013133933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に形成された弁室を外部と連通する第１の開口、第２の開口および第３の開口を有する弁ケースと、
前記弁室に収容され前記第１の開口を前記第２の開口または第３の開口と連通可能な流路を有するボール弁体と、
前記第１の開口、第２の開口および第３の開口のそれぞれの周縁部に配置され、前記ボール弁体の表面と摺接する弁座部材とを備え、
前記ボール弁体は、前記流路が前記第１の開口と第２の開口とを連通する第１の位置と、前記流路が前記第１の開口と第３の開口とを連通する第２の位置との間で弁軸周りに回動可能に支持され、前記第１の位置と第２の位置との間に前記流路が遮断される第３の位置を有しており、
前記弁座部材は、前記流路と連通可能な透孔を有する筒状体と、前記筒状体の先端側を前記ボール弁体の表面に密着させる付勢部材とを備え、
前記弁軸の一端側に設けられたレバーと、
前記弁軸の他端側に取り付けられて前記弁軸と共に回動する回動体を更に備え、前記回動体は、表面から突出する押圧子が設けられており、
前記弁ケースは、前記押圧子が摺動する摺動部を備え、
前記摺動部は、前記ボール弁体が前記第１の位置、第２の位置および第３の位置の回動位置にあるときにそれぞれ前記押圧子と係合する複数の係合凹部が形成されている流路切換弁。
【請求項２】
前記摺動部は、前記弁ケースに設けられたリング状の摺動板からなり、
前記押圧子は、前記回動体の表面における前記弁軸を挟んだ両側から前記摺動板に向けて突出するように複数設けられており、
前記係合凹部は、前記ボール弁体が前記第１の位置、第２の位置および第３の位置の回動位置にあるときに、複数の前記押圧子のそれぞれと係合するように形成されている請求項１に記載の流路切換弁。
【請求項３】
前記弁ケースの内周面には、前記筒状体の基端側の一部を収容して前記付勢部材による付勢方向を案内する案内凹部が形成されており、
前記付勢部材の先端側が前記筒状体の内部に挿入されている請求項１または２に記載の流路切換弁。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の流路切換弁と、
ロッドが上下動可能となるように設置される液圧シリンダと、
液供給源から前記流路切換弁を介して前記液圧シリンダの作動室に作動液を供給する管路と、
前記ロッドの上端に固定され、前記作動室への作動液の供給により前記ロッドと共に上昇する昇降台とを備え、
前記流路切換弁は、前記第１の開口が前記液圧シリンダの作動室に接続され、前記第２の開口が前記液供給源に接続されており、前記作動室内の作動液を前記第３の開口から排出可能に構成されている昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切換弁および昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧シリンダの作動により昇降体が昇降する従来の昇降装置として、例えば、特許文献１に開示された構成が知られている。この昇降装置は、昇降体を吊り下げ支持するチェーンに、水圧シリンダのピストンロッドの先端部が係合するように構成されている。ピストンロッドの進退は、作動水の流路を切り換える切換弁を手動操作することにより行われ、図７（ａ）に示すように、入水管ｕと出水管ｔとが連通する弁体６０の位置で、水圧シリンダに作動水が供給されて昇降体が上昇する。そして、弁体６０の駆動により、図７（ｂ）に示すように入水管ｕと出水管ｔとの連通が遮断されると、昇降体が停止する。弁体６０を更に駆動すると、図７（ｃ）に示すように、出水管ｔと排水管ｓとが連通して昇降体の自重により水圧シリンダ内の作動水が排出され、昇降体が下降する。
【０００３】
また、このような流路の切り換えを可能にする切換弁として、例えば、特許文献２に開示された三方切換弁が知られている。図８に断面図で示すように、切換弁７０は、弾性体からなるボール弁体７１と、ボール弁体７１を収容する弁ケース７２とを備えており、ボール弁体７１には流路７１ａが形成されている。弁ケース７２には、３つの流体口７２ａ，７２ｂ，７２ｃが形成されており、流路７１ａの一方端が一の流体口７２ａと対向し、流路７１ａの他方端が弁軸７３の回動により他の２つの流体口７２ｂ，７２ｃのいずれかと対向するように構成されている。ボール弁体７１と弁ケース７２とは、摺接部分７４でシールされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１０１１号公報
【特許文献２】特開２００４−６０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された従来の昇降装置は、昇降体の停止状態において切換弁内部のシールが不十分になると、水圧シリンダ内の作動水が徐々に排出されて昇降体が自然に下降するおそれがあるため、確実なシール性が要求される。ところが、この切換弁の操作は使用者が手動で行うため、上記特許文献２に開示された切換弁のようにボール弁体と弁ケースとの間でシールする構成の場合、過度の力で繰り返し操作することによりシール部分が急激に摩耗するおそれがあり、十分な耐久性を確保できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、弁体のシール性を長期間良好に維持することができる流路切換弁の提供を目的とし、更に、昇降台の昇降動作を確実に制御することができる昇降装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記目的は、内部に形成された弁室を外部と連通する第１の開口、第２の開口および第３の開口を有する弁ケースと、前記弁室に収容され前記第１の開口を前記第２の開口または第３の開口と連通可能な流路を有するボール弁体と、前記第１の開口、第２の開口および第３の開口のそれぞれの周縁部に配置され、前記ボール弁体の表面と摺接する弁座部材とを備え、前記ボール弁体は、前記流路が前記第１の開口と第２の開口とを連通する第１の位置と、前記流路が前記第１の開口と第３の開口とを連通する第２の位置との間で弁軸周りに回動可能に支持され、前記第１の位置と第２の位置との間に前記流路が遮断される第３の位置を有しており、前記弁座部材は、前記流路と連通可能な透孔を有する筒状体と、前記筒状体の先端側を前記ボール弁体の表面に密着させる付勢部材とを備え、前記弁軸の一端側に設けられたレバーと、前記弁軸の他端側に取り付けられて前記弁軸と共に回動する回動体を更に備え、前記回動体は、表面から突出する押圧子が設けられており、前記弁ケースは、前記押圧子が摺動する摺動部を備え、前記摺動部は、前記ボール弁体が前記第１の位置、第２の位置および第３の位置の回動位置にあるときにそれぞれ前記押圧子と係合する複数の係合凹部が形成されている流路切換弁により達成される。
【０００８】
この流路切換弁において、前記摺動部は、前記弁ケースに設けられたリング状の摺動板からなることが好ましく、前記押圧子は、前記回動体の表面における前記弁軸を挟んだ両側から前記摺動板に向けて突出するように複数設けられていることが好ましく、前記係合凹部は、前記ボール弁体が前記第１の位置、第２の位置および第３の位置の回動位置にあるときに、複数の前記押圧子のそれぞれと係合するように形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記弁ケースの内周面には、前記筒状体の基端側の一部を収容して前記付勢部材による付勢方向を案内する案内凹部が形成されていることが好ましく、前記付勢部材の先端側が前記筒状体の内部に挿入されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、上記の流路切換弁と、ロッドが上下動可能となるように設置される液圧シリンダと、液供給源から前記流路切換弁を介して前記液圧シリンダの作動室に作動液を供給する管路と、前記ロッドの上端に固定され、前記作動室への作動液の供給により前記ロッドと共に上昇する昇降台とを備え、前記流路切換弁は、前記第１の開口が前記液圧シリンダの作動室に接続され、前記第２の開口が前記液供給源に接続されており、前記作動室内の作動液を前記第３の開口から排出可能に構成されている昇降装置により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、弁体のシール性を長期間良好に維持することができる流路切換弁を提供することができ、更に、昇降台の昇降動作を確実に制御することができる昇降装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る昇降装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る流路切換弁を一部切り欠いて示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に示す流路切換弁を矢示Ｂ方向にみた背面図である。
【図５】図２に示す流路切換弁の作動を説明するための断面図である。
【図６】図２に示す流路切換弁の作動を説明するための背面図である。
【図７】従来の昇降装置が備える切換弁の作動を説明するための図である。
【図８】従来の三方切換弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る昇降装置の概略構成図である。図１に示す昇降装置１は、ロッド３が上下動可能となるように浴槽Ｂの底部に埋設される液圧シリンダ２と、ロッド３の上端に固定された昇降台４とを備えており、入浴者を乗せた車椅子を昇降台４の上面に搭載して昇降台４を下降させることにより、入浴者を湯に浸漬させることができるように構成されている。液圧シリンダ２は、ロッド３の下方に形成される作動室５が通孔２ａを介して管路６に接続されている。管路６は流路切換弁１０を介してポンプ等の液供給源（図示せず）に接続されている。
【００１４】
流路切換弁１０は、流出入口（第１の開口）３０、導入口（第２の開口）３２および排出口（第３の開口）３４を備えており、流出入口３０が作動室５に接続されている。また、導入口３２は液供給源に接続されており、流出入口３０と導入口３２とを連通することにより作動室５に作動液が導入され、ロッド３および昇降台４が上昇する。一方、レバー１４の操作により流路を切り換えて流出入口３０を排出口３４と連通させると、昇降台４の自重によりロッド３および昇降台４が下降し、作動室５内の作動液が排出口３４を経て排液管７から排出される。こうして、使用者の手動操作により、昇降台４の上下動を制御することができる。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係る流路切換弁の側面図であり、一部を切り欠いて示している。また、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は図２の流路切換弁を矢示Ｂ方向にみた背面図である。図２から図４に示す流路切換弁は、図１に示す昇降装置１の流路切換弁１０として好適に用いることができる。図２から図４に示すように、流路切換弁１０は、弁室２０ａを有する端面が正六角形状の弁ケース２０と、弁室２０ａに収容された球状のボール弁体１２と、ボール弁体１２の表面と摺接する弁座部材２４とを備えている。
【００１６】
弁ケース２０は、周囲に等間隔に配置された３つのニップル２２がシールリング２１を介して装着されており、これらのニップル２２によって流出入口（第１の開口）３０、導入口（第２の開口）３２および排出口（第３の開口）３４が形成されている。各ニップル２２の内径は、弁室２０ａに臨む先端側が拡径されており、この拡径部が案内凹部２３を構成している。
【００１７】
ボール弁体１２は、金属等の材料からなり、流出入口３０、導入口３２および排出口３４と対向するように配置されており、図３に示すように、流出入口３０と導入口３２とを連通可能な流路１２ａが形成されている。ボール弁体１２は、弁軸１３に連結されて弁軸１３周りに回動可能に支持されており、弁軸１３の一端側に取り付けられたレバー１４を操作して回動させることにより、流路１２ａの遮断および切り換えを行うことができる。
【００１８】
弁座部材２４は、流出入口３０、導入口３２および排出口３４のそれぞれの周縁部に配置されており、筒状体２５と付勢部材２６とを備えている。筒状体２５は、樹脂等からなる無蓋有底の部材であり、底部に流路１２ａと連通可能な透孔２５ａが形成されている。筒状体２５の基端側はニップル２２の案内凹部２３に摺動可能に収容されており、先端側の透孔２５ａの周縁部が椀状に湾曲してボール弁体１２の球状表面に沿うように形成されている。また、付勢部材２６は、コイルばね等からなり、案内凹部２３に収容されて先端側が筒状体２５の内部に挿入されている。この付勢部材２６は、筒状体２５の先端をボール弁体１２の表面に密着させるように筒状体２５を付勢する。
【００１９】
更に、本実施形態の流路切換弁１は、図２および図４に示すように、弁ケース２０の背面側に設けられたリング状の摺動板４０と、弁軸１３の他端側に取り付けられた回動体５０を備えている。回動体５０は、細長状に形成され、中央部がねじ等の連結具５４により弁軸１３に固定されており、弁軸１３を挟んだ両側には、表面から摺動板４０に向けて突出する押圧子５２，５２が設けられている。各押圧子５２は、ばね材等により突出方向に付勢される球状の押圧片５２ａを備えている。また、摺動板４０の表面には、各押圧子５２が係合可能な複数の係合凹部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが形成されており、図４においては、２つの押圧子５２，５２が、それぞれ係合凹部４２ａ，４２ａに係合した状態を示している。
【００２０】
次に、上記の構成を備える流路切換弁１の作動を説明する。まず、ボール弁体１２の回動位置が図３に示す位置（第１の位置）にあるときは、流出入口３０および導入口３２に設けられた弁座部材２４が、流路１２ａの両端開口の周縁部にそれぞれ密着するため、流出入口３０と導入口３２とが流路１２ａを介して連通される。したがって、図１に示す昇降装置において、水などの作動液が液圧シリンダ２の作動室５に導入されるため、昇降台４が上昇する。
【００２１】
昇降台４が所望の高さ位置まで上昇した後、図５（ａ）に示すようにレバー１４を矢示方向に回動操作すると、流路１２ａの両端開口が隣接する弁座部材２４，２４の間にそれぞれ移動し、３つの弁座部材２４がいずれもボール弁体１２の流路１２ａ以外の部分に密着するため、流路１２ａが遮断される。図５（ａ）に示すボール弁体１２の回動位置（第３の位置）では、図１に示す作動室５内の作動液の出入りは不可能であるため、昇降台４の高さ位置が保持される。
【００２２】
そして、図５（ｂ）に示すように、レバー１４を矢示方向に更に回動させると、流出入口３０および排出口３４に設けられた弁座部材２４が、流路１２ａの両端開口の周縁部にそれぞれ密着するため、流出入口３０と排出口３４とが流路１２ａを介して連通される。図５（ｂ）に示すボール弁体１２の回動位置（第２の位置）では、図１に示す作動室５内の作動液が排出口３４から排出可能になるため、昇降台４は自重で下降する。こうして、レバー１４の操作により昇降台４の昇降を手動制御することができる。
【００２３】
また、ボール弁体１２の上記各回動位置においては、各押圧子５２が摺動板４０の各係合凹部４２ａ，４２ｂ，４２ｃのいずれかと係合する。すなわち、押圧子５２，５２は、図３に示す第１の位置においては、図４に示すように係合凹部４２ａ，４２ａと係合し、図５（ａ）に示す第３の位置においては、図６（ａ）に示すように係合凹部４２ｂ，４２ｂと係合し、図５（ｂ）に示す第２の位置においては、図６（ｂ）に示すように係合凹部４２ｃ，４２ｃと係合する。なお、ボール弁体１２の回動範囲は、摺動板４０から突出する規制部材４４，４４が回動体５０と当接することにより、上記の第１の位置と第２の位置との間に規制される。
【００２４】
以上のように、本実施形態の流路切換弁１によれば、弁座部材２４が、ボール弁体１２の流路１２ａと連通可能な透孔２５ａを有する筒状体２５と、筒状体２５の先端側をボール弁体１２の表面に密着させる付勢部材２６とを備えているので、筒状体２５の先端をボール弁体１２の表面に確実に密着させることができ、シール性を長期間良好に維持することができる。したがって、この流路切換弁１に使用した場合、昇降台４の昇降動作を確実に制御することができる。
【００２５】
また、本実施形態のように、筒状体２５の基端側を案内凹部２３に収容して付勢部材２６による付勢方向を案内すると共に、この付勢部材２６の先端側を筒状体２５の内部に挿入することにより、筒状体２５の透孔２５ａの周縁を均一な力でボール弁体１２に密着させることでき、シール性をより安定化させることができる。
【００２６】
また、ボール弁体１２が第１の位置、第２の位置および第３の位置の各回動位置にあるときに、押圧子５２が係合凹部４２ａ，４２ｂ，４２ｃのいずれかと係合するように構成されているので、使用者がボール弁体１２の回動位置を手ごたえや音で正確に把握することができ、流路１２ａの遮断や切り換えを確実に行うことができる。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、ボール弁体１２の第１の位置から第２の位置までの弁軸１３周りの回動範囲を約１２０度としているが、９０度や１８０度などとすることも可能である。また、本実施形態においては、ボール弁体１２の回動位置が第３の位置にあるときに、流路１２ａの両端開口を隣接する弁座部材２４，２４間に配置することで、流路１２ａを確実に遮断しているが、流路１２ａの一方開口が隣接する弁座部材２４，２４間に位置し、他方開口は弁座部材２４と合致する配置であっても、流路１２ａの遮断は可能である。
【００２８】
また、押圧子５２と係合凹部４２ａ，４２ｂ，４２ｃとの係合は、必ずしも複数同士である必要はなく、単一の押圧子５２と単一の係合凹部４２ａ，４２ｂ，４２ｃとの係合であってもよい。押圧子５２は、球状の押圧片５２ａを備える代わりに、弾性変形可能なゴムや樹脂などの突起部から構成することも可能である。押圧子５２が当接する摺動板４０は、必ずしも弁ケース２０と別体である必要はなく、例えば弁ケース２０の背面側を摺動部として、弁ケース２０の外表面に係合凹部を形成することもできる。  
【符号の説明】
【００２９】
１  昇降装置
２  液圧シリンダ
３  ロッド
４  昇降台
５  作動室
６  管路
１０  流路切換弁
１２  ボール弁体
１２ａ  流路
１３  弁軸
２０  弁ケース
２０ａ  弁室
２３  案内凹部
２４  弁座部材
２５  筒状体
２５ａ  透孔
２６  付勢部材
３０  流出入口（第１の開口）
３２  導入口（第２の開口）
３４  排出口（第３の開口）
４０  摺動板
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  係合凹部
５０  回動体
５２  押圧子
【図１】
2013133933.tif 000003
【図２】
2013133933.tif 000004
【図３】
2013133933.tif 000005
【図４】
2013133933.tif 000006
【図５】
2013133933.tif 000007
【図６】
2013133933.tif 000008
【図７】
2013133933.tif 000009
【図８】
2013133933.tif 000010