(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポート（４）（５）を設けたボディ（２）の内部に前記ポート（４）（５）に連通する開口部（９）（１０）を設けたロータ（３）を回転可能に組み合わせるとともに、前記各ポート（４）（５）の内側であって前記ボディ（２）およびロータ（３）間にそれぞれシール用パッキン（１３）（１４）を配置してなる切替弁（１）において、
前記複数のパッキン（１３）（１４）を一のフレーム（１２）に予め固着したシール部品（１１）を有し、前記シール部品（１１）を前記ボディ（２）の内面に設けた装着溝（２ｆ）に着脱可能に装着してなり、
前記フレーム（１２）は、剛材によって平板状に形成され、その平面内に前記ポート（４）（５）に対応する透孔（１５）（１６）を有するとともに上枠（１２ａ）、下枠（１２ｂ）、側枠（１２ｃ）（１２ｄ）および中枠（１２ｅ）を一体に有し、
前記パッキン（１３）（１４）は、前記フレーム（１２）の上枠（１２ａ）の外周縁部に固着された部分（１３ａ）（１４ａ）、下枠（１２ｂ）の外周縁部に固着された部分（１３ｃ）（１４ｃ）、側枠（１２ｃ）の外周縁部に固着された部分（１３ｂ）（１４ｂ）および中枠（１２ｅ）の幅方向中央に固着された部分（１３ｄ）（１４ｄ）を一体に有し、ゴム状弾性材によってエンドレス状に形成されていることを特徴とする切替弁。
【請求項２】
複数のポート（４）（５）を設けたボディ（２）の内部に前記ポート（４）（５）に連通する開口部（９）（１０）を設けたロータ（３）を回転可能に組み合わせるとともに、前記各ポート（４）（５）の内側であって前記ボディ（２）およびロータ（３）間にそれぞれシール用パッキン（１３）（１４）を配置してなる切替弁（１）に用いられるシール部品（１１）であって、
前記複数のパッキン（１３）（１４）を一のフレーム（１２）に予め固着してなり、前記ボディ（２）の内面に設けた装着溝（２ｆ）に着脱可能に装着され、
前記フレーム（１２）は、剛材によって平板状に形成され、その平面内に前記ポート（４）（５）に対応する透孔（１５）（１６）を有するとともに上枠（１２ａ）、下枠（１２ｂ）、側枠（１２ｃ）（１２ｄ）および中枠（１２ｅ）を一体に有し、
前記パッキン（１３）（１４）は、前記フレーム（１２）の上枠（１２ａ）の外周縁部に固着された部分（１３ａ）（１４ａ）、下枠（１２ｂ）の外周縁部に固着された部分（１３ｃ）（１４ｃ）、側枠（１２ｃ）の外周縁部に固着された部分（１３ｂ）（１４ｂ）および中枠（１２ｅ）の幅方向中央に固着された部分（１３ｄ）（１４ｄ）を一体に有し、ゴム状弾性材によってエンドレス状に形成されていることを特徴とする切替弁用シール部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁装置の一種である切替弁と、この切替弁の構成要素として用いられるシール部品とに関するものである。本発明の切替弁は例えば湯水混合栓として用いられ、またはその他の一般流体用切替弁として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数のポートを設けたボディの内部に前記ポートに連通する開口部を設けたロータを回転可能に組み合わせ、前記各ポートの内側であって前記ボディおよびロータ間にそれぞれシール用パッキンを配置してなる切替弁が知られている。
【０００３】
しかしながら、この従来の切替弁においては、複数のシール用パッキンがそれぞれ互いに別部品とされて個々別々にボディおよびロータ間に組み込まれる構成であるために、切替弁の作動に際してロータが回転すると、各パッキンに摩擦による捻りが発生し、この捻りを原因としてパッキンに摩耗や亀裂が発生し、パッキンが破損してシール漏れが発生することがある。この問題は特に、潤滑油等の使用を制限される水道水用の切替弁において発生し易い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、ロータの回転時にパッキンに摩擦による捻りが発生するのを抑えることができ、もってパッキンの耐久性を向上させ、シール性を向上させることができる切替弁と切替弁用シール部品とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による切替弁は、複数のポートを設けたボディの内部に前記ポートに連通する開口部を設けたロータを回転可能に組み合わせるとともに、前記各ポートの内側であって前記ボディおよびロータ間にそれぞれシール用パッキンを配置してなる切替弁において、前記複数のパッキンを一のフレームに予め固着したシール部品を有し、前記シール部品を前記ボディの内面に設けた装着溝に着脱可能に装着してなり、前記フレームは、剛材によって平板状に形成され、その平面内に前記ポートに対応する透孔を有するとともに上枠、下枠、側枠および中枠を一体に有し、前記パッキンは、前記フレームの上枠の外周縁部に固着された部分、下枠の外周縁部に固着された部分、側枠の外周縁部に固着された部分および中枠の幅方向中央に固着された部分を一体に有し、ゴム状弾性材によってエンドレス状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の請求項２による切替弁用シール部品は、複数のポートを設けたボディの内部に前記ポートに連通する開口部を設けたロータを回転可能に組み合わせるとともに、前記各ポートの内側であって前記ボディおよびロータ間にそれぞれシール用パッキンを配置してなる切替弁に用いられるシール部品であって、前記複数のパッキンを一のフレームに予め固着してなり、前記ボディの内面に設けた装着溝に着脱可能に装着され、前記フレームは、剛材によって平板状に形成され、その平面内に前記ポートに対応する透孔を有するとともに上枠、下枠、側枠および中枠を一体に有し、前記パッキンは、前記フレームの上枠の外周縁部に固着された部分、下枠の外周縁部に固着された部分、側枠の外周縁部に固着された部分および中枠の幅方向中央に固着された部分を一体に有し、ゴム状弾性材によってエンドレス状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成を備えた本発明の請求項１による切替弁においては、パッキンがフレームに予め固着されてシール部品とされ、このシール部品がボディの内面に設けた装着溝に着脱可能に装着されるよう構成されているために、パッキンがフレームによって支持されることになり、よってロータの回転時にパッキンに摩擦による捻りが発生するのを抑えることが可能となる。フレームは、剛材によって平板状に形成され、その平面内にポートに対応する透孔を有するとともに上枠、下枠、側枠および中枠を一体に有し、パッキンは、フレームの上枠の外周縁部に固着された部分、下枠の外周縁部に固着された部分、側枠の外周縁部に固着された部分および中枠の幅方向中央に固着された部分を一体に有し、ゴム状弾性材によってエンドレス状に形成されている。
【０００８】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による切替弁用シール部品においては、このシール部品がパッキンをフレームに予め固着してなり、かつボディの内面に設けた装着溝に着脱可能に装着されるものとされているために、やはりパッキンがフレームによって支持されることになり、よってロータの回転時にパッキンに摩擦による捻りが発生するのを抑えることが可能となる。フレームは、剛材によって平板状に形成され、その平面内にポートに対応する透孔を有するとともに上枠、下枠、側枠および中枠を一体に有し、パッキンは、フレームの上枠の外周縁部に固着された部分、下枠の外周縁部に固着された部分、側枠の外周縁部に固着された部分および中枠の幅方向中央に固着された部分を一体に有し、ゴム状弾性材によってエンドレス状に形成されている。
【０００９】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１０】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の切替弁は、以下の内容を備えている。
【００１１】
（１）回転摺動部の各パッキンを一つのフレームに接着または係合固定した。
（２）フレームはパッキンよりも剛性のある薄肉の金属または樹脂等の材質でできている。
（３）フレームは装着される溝形状に合わせて形成されているか、または装着溝の材質よりも剛性が低い材質であるため、装着時に溝形状に合わせて容易に変形する。
（４）パッキンにグリス溜まり等の異形形状の設定ができる。
（５）弁の開口部を取り囲むように装着溝が配置され、装着溝は全て繋がっている。
（６）フレームの外周または内周に沿ってパッキンが接着または係合固定される。
【００１２】
そして、上記構成の切替弁によれば、以下の作用効果を奏することが可能である。
【００１３】
（１）パッキンが一つのフレームに接着または係合固定されているので、パッキンが摩擦による捻り応力を受けても変形しにくい。
（２）パッキンが一つのフレームに接着固定されているので、組立時の変形もなく、溝に装着し易い。
（３）パッキンの交換が容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る切替弁の正面図を示しており、その側面図が図２に示されるとともに、図１におけるＡ−Ａ線断面図が図３に示されている。また、図４は同切替弁に組み込まれるシール部品の単品図であって、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図をそれぞれ示している。
【００１６】
当該実施例に係る切替弁１は、湯水混合栓または一般流体用の流路切替弁（３ポート切替弁）として用いられるものであって、以下のように構成されている。
【００１７】
すなわち先ず、図１ないし図３に示すように、円筒状の中空部２ａを有するボディ２が設けられており、このボディ２の内部に、弁体として作用するロータ３がその中心軸線を中心として回転自在に組み付けられている。
【００１８】
ボディ２は、円筒状を呈するケーシング部２ｂの軸方向両端にそれぞれ円筒状ないし環状を呈する軸受部２ｃ，２ｄを一体成形したものであって、ケーシング部２ｂの周面２ｅに第一ポート４および第二ポート５が設けられている。両ポート４，５はそれぞれボディ２の周面２ｅを厚さ方向に貫通する貫通孔として形成されており、かつ互いに周方向の位置を同じにして軸方向に並べられている。
【００１９】
ロータ３は、有底円筒状を呈する弁体部３ａの軸方向一端に環状のフランジ部３ｂを一体成形するとともに軸方向他端にボディ２の外部に突出する軸部３ｃを一体成形したものであって、フランジ部３ｂが一方の軸受部２ｃの内周側に摺動自在に配置されるとともに軸部３ｃが他方の軸受部２ｄの内周側に摺動自在に配置されることにより、ロータ３が全体としてその中心軸線を中心としてボディ２に対して回転可能とされている。フランジ部３ｂおよび軸受部２ｃの間ならびに軸部３ｃおよび軸受部２ｄの間にはそれぞれＯリング等よりなる環状シール部品６，７が組み付けられている。
【００２０】
弁体部３ａの軸方向一端であってフランジ部３ｂの内周側は開口しており、ここに第三ポート８が設けられている。また、弁体部３ａの周面３ｄに第一開口部９および第二開口部１０が設けられている。両開口部９，１０はそれぞれロータ３の周面部３ｄを厚さ方向に貫通する貫通孔として形成されており、互いに周方向の位置を異にして軸方向に並べられており、図では両開口部９，１０が９０度周方向に変位して配置されている。第一開口部９は、ロータ３が回転して第一ポート４との周方向位置が合致したときにこの第一ポート４を開弁させ、第二開口部１０は、ロータ３が回転して第二ポート５との周方向位置が合致したときにこの第二ポート５を開弁させる。
【００２１】
ボディ２の周面２ｅに設けられた第一ポート４および第二ポート５の内側であってかつボディ２およびロータ３間に、図４に示すシール部品１１が組み付けられている。
【００２２】
このシール部品１１は、第一ポート４の内側に配置される第一パッキン１３と第二ポート５の内側に配置される第二パッキン１４とを予め一枚のフレーム１２に固着一体化したものであって、更に詳細には以下のように構成されている。
【００２３】
すなわち先ず、フレーム（基板とも称する）１２は金属または樹脂等の剛材（例えばステンレス鋼板（ＳＵＳ）の薄板）によって平板状に形成されており、その平面内に、第一ポート４に対応する第一透孔１５と、第二ポート５に対応する第二透孔１６とがそれぞれ厚さ方向に貫通するように設けられている。したがってこのフレーム１２は、パッキン１３，１４二つ分の長さの上枠１２ａおよび下枠１２ｂと、パッキン１３，１４一つ分の長さの左右側枠１２ｃ，１２ｄおよび中枠１２ｅとを一体に有している。
【００２４】
第一パッキン（第一シールリップとも称する）１３は、ゴム状弾性材（例えばＨＮＢＲゴム）によってエンドレス状に形成されており、フレーム１２の上枠１２ａ半体の外周縁部に固着された部分１３ａと、側枠１２ｃの外周縁部に固着された部分１３ｂと、下枠１２ｂ半体の外周縁部に固着された部分１３ｃと、中枠１２ｅの幅方向中央に固着された部分１３ｄとを一体に有して、フレーム１２に加硫接着されている。固着手段は、加硫接着の外、接着剤による接着や係合、嵌合等であっても良い。また、その内外周にグリス流れ防止のリブを設けたものであっても良い。
【００２５】
また、第二パッキン（第二シールリップとも称する）１４は、やはりゴム状弾性材（例えばＨＮＢＲゴム）によってエンドレス状に形成されており、フレーム１２の上枠１２ａ半体の外周縁部に固着された部分１４ａと、側枠１２ｄの外周縁部に固着された部分１４ｂと、下枠１２ｂ半体の外周縁部に固着された部分１４ｃと、中枠１２ｅの幅方向中央に固着された部分１４ｄとを一体に有して、フレーム１２に加硫接着されている。固着手段は、加硫接着の外、接着剤による接着や係合、嵌合等であっても良い。また、その内外周にグリス流れ防止のリブを設けたものであっても良い。
【００２６】
第一パッキン１３の中枠１２ｅに固着された部分１３ｄと、第二パッキン１４の中枠１２ｅに固着された部分１４ｄとは互いに一体成形されており、換言すると両者１３ｄ，１４ｄは一体部分を互いに共用している。したがって、第一パッキン１３および第二パッキン１４は互いに一体成形されたものであっても良い。
【００２７】
また、この第一パッキン１３および第二パッキン１４は、図４（Ｂ）および（Ｃ）に示すように断面円形のＯリング状に形成されて、フレーム１２の板厚よりも厚い厚さを有しており、この両パッキン３、１４に対してフレーム１２が厚さ方向の略中央に配置されている。
【００２８】
上記構成のシール部品１１は、ボディ２の周面２ｅの内側に予め設けられた装着溝２ｆに着脱自在に組み付けられる。装着溝２ｆは、ボディ２の周面２ｅの内側に第一ポート４および第二ポート５を取り囲むようにして凹部状に形成されており、また全てが繋がった形状に形成されている。
【００２９】
また、図４（Ｂ）に示したように、上記シール部品１１はボディ２の周面２ｅに沿って円弧状に湾曲した形状とされているが、これは、当該シール部品１１を製造するときにこのように湾曲状に形成しても良く、または当該シール部品１１を切替弁１に組み付けるときにこのように湾曲状に加工しても良い。したがって何れにしてもこのようにシール部品１１が湾曲状に形成されることにより、第一パッキン１３および第二パッキン１４がそれぞれ全周に亙ってボディ２の内面およびロータ３の外面に密着するため、ポート４，５を流れる流体を有効にシールすることができる。
【００３０】
上記構成の切替弁１は、ロータ３を回転させることにより、第一ポート４および第三ポート８の連通と第二ポート５および第三ポート８の連通とを適宜切り替えるものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００３１】
すなわち先ず、上記構成の切替弁１においては、第一パッキン１３および第二パッキン１３よりなる二つのパッキンが一枚のフレーム１２に固着されて一つのシール部品１１とされ、この一つのシール部品１１がボディ２の周面２ｅの内側に設けた装着溝２ｆに着脱自在に装着される構成とされているために、各パッキン１３，１４がフレーム１２によって支持され、よってロータ３の回転時に各パッキン１３，１４に摩擦による捻りが発生するのを抑えることができる。したがって、この捻りによって各パッキン１３，１４に摩耗や亀裂等が発生するのを抑えることができ、よって各パッキン１３，１４が破損してシール漏れが発生するのを抑えることができる。したがって、各パッキン１３，１４の耐久性を向上させ、シール性を向上させることができる。
【００３２】
また、各パッキン１３，１４がフレーム１２に固着されてフレーム１２によって支持されているために、各パッキン１３，１４が組付時に変形するのを抑えることができる。したがって、パッキン１３，１４を容易に切替弁１に組み付けることができる。
【００３３】
また、各パッキン１３，１４が纏めて一枚のフレーム１２に固着されているために、パッキン１３，１４を容易に切替弁１に対して着脱することができ、パッキン１３，１４を容易に新品と交換することができる。
【００３４】
また、上記構成のシール部品１１について云えば、当該シール部品１１が第一パッキン１３および第二パッキン１４よりなる二つのパッキンを一枚のフレーム１２に予め固着してなり、かつボディ２の周面２ｅの内側に設けた装着溝２ｆに着脱可能に装着されるものとされているために、やはり各パッキン１３，１４がフレーム１２によって支持され、よってロータ３の回転時に各パッキン１３，１４に摩擦による捻りが発生するのを抑えることができる。したがって、この捻りによって各パッキン１３，１４に摩耗や亀裂等が発生するのを抑えることができ、よって各パッキン１３，１４が破損してシール漏れが発生するのを抑えることができる。したがって、各パッキン１３，１４の耐久性を向上させ、シール性を向上させることができる。
【００３５】
また、各パッキン１３，１４がフレーム１２に固着されてフレーム１２によって支持されているために、各パッキン１３，１４が組付時に変形するのを抑えることができる。したがって、パッキン１３，１４を容易に切替弁１に組み付けることができる。
【００３６】
また、各パッキン１３，１４が纏めて一枚のフレーム１２に固着されているために、パッキン１３，１４を容易に切替弁１に対して着脱することができ、パッキン１３，１４を容易に新品と交換することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３８】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による切替弁においては、パッキンがフレームの外周縁部などに予め固着されてシール部品とされ、このシール部品がボディの内面に設けた装着溝に着脱可能に装着されるよう構成されているために、パッキンをフレームによって支持することが可能となり、ロータの回転時にパッキンに摩擦による捻りが発生するのを抑えることが可能となる。したがってこの捻りによってパッキンに摩耗や亀裂等が発生するのを抑えることが可能となり、パッキンが破損してシール漏れが発生するのを抑えることが可能となる。したがってパッキンの耐久性を向上させ、シール性を向上させることができる。
【００３９】
また、パッキンがフレームの外周縁部などに固着されてフレームによって支持されているために、パッキンが組付時に変形するのを抑えることが可能となり、よってパッキンの組付作業を容易化することができる。また、パッキンが纏めてフレームの外周縁部などに固着されているために、パッキンの着脱作業を容易化することができ、パッキンの交換作業を容易化することができる。
【００４０】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による切替弁用シール部品においては、当該シール部品がパッキンをフレームの外周縁部などに予め固着してなり、かつボディの内面に設けた装着溝に着脱可能に装着されるものとされているために、やはりパッキンをフレームによって支持することが可能となり、ロータの回転時にパッキンに摩擦による捻りが発生するのを抑えることが可能となる。したがってこの捻りによってパッキンに摩耗や亀裂等が発生するのを抑えることが可能となり、パッキンが破損してシール漏れが発生するのを抑えることが可能となる。したがってパッキンの耐久性を向上させ、シール性を向上させることができる。
【００４１】
また、パッキンがフレームの外周縁部などに固着されてフレームによって支持されているために、パッキンが組付時に変形するのを抑えることが可能となり、よってパッキンの組付作業を容易化することができる。また、パッキンが纏めてフレームの外周縁部などに固着されているために、パッキンの着脱作業を容易化することができ、パッキンの交換作業を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る切替弁の正面図
【図２】同切替弁の右側面図
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図４】同切替弁に組み込まれるシール部品の単品図であって、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図
【符号の説明】
１  切替弁
２  ボディ
２ａ  中空部
２ｂ  ケーシング部
２ｃ，２ｄ  軸受部
２ｅ，３ｄ  周面
２ｆ  装着溝
３  ロータ
３ａ  弁体部
３ｂ  フランジ部
３ｃ  軸部
４  第一ポート
５  第二ポート
６，７  環状シール部品
８  第三ポート
９  第一開口部
１０  第二開口部
１１  シール部品
１２  フレーム
１２ａ  上枠
１２ｂ  下枠
１２ｃ，１２ｄ  側枠
１２ｅ  中枠
１３  第一パッキン
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  第一パッキンの各部分
１４  第二パッキン
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  第二パッキンの各部分
１５  第一透孔
１６  第二透孔
【図１】
0004003048.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004003048.tif 000004
【図４】
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