多方向性切换阀的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够以简单的方法来控制多个排出口的开闭且即使分支端增加也能够减少成本上升、尺寸变大的多方向性切换阀。一种多方向性切换阀(1)，该多方向性切换阀包括：阀壳，在该阀壳上设有供流体流入的吸入口和供流体流出的至少两个排出口；阀芯，其为了对至少两个排出口进行开闭而分别设于各个排出口处且至少有两个；驱动体，其形成为棒状体的形状，并以用于驱动阀芯的方式设置；以及驱动源(17)，其用于驱动该驱动体而使其旋转，其中，通过驱动体的旋转而使设于驱动体的侧面的凸状部与至少两个阀芯中的任意一个阀芯相抵接，使至少两个排出口依次打开或闭塞。
【专利说明】多方向性切换阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将用于自泵等输送过来的流体以切换输送目的地的方式喷射的多方向性切换阀。进一步详细而言，涉及一种能够通过驱动体的旋转来控制喷射目的地的切换且主要向室内用气垫、防褥疮垫(床f卜)供给空气或者在观赏鱼用水槽、污水净化槽等的补氧中使用的多方向性切换阀。
【背景技术】
[0002]以往以来，作为用于使空气泵等的喷射空气向多个配管分支的阀，存在一种例如图13所示那样的结构的切换阀，在该切换阀中，通过使经由活塞杆126而分别与弹簧108和螺线管等的电磁装置120相连接的可动阀121在弹簧108的施力作用和电磁装置120的驱动力的作用下进行往复运动，从而闭塞或打开两个排出口 104a、104b。S卩，在图13中，在不向电磁装置120供给电流时，通过弹簧108的施力作用向图13中的右侧拉拽可动阀121而将排出口 104a闭塞，其结果，空气泵等的流入到吸入侧空气室123的喷射空气经由排出口 104b向喷射配管124b喷射。另一方面，在向电磁装置120供给电流时，通过电磁装置120的克服弹簧108的施力作用的驱动力来使可动阀121向图13中的左侧移动而将排出口104b闭塞，从而使空气泵等的喷射空气经由排出口 104a向喷射配管124a喷射(例如参照专利文献I)。
[0003]另外，如图14和图15所示，还存在如下一种切换阀，在该切换阀中，将安装有分开的多个可动阀221a?221e的活塞杆226插入到设有吸入部223和多个喷射部222a?222c的缸体225中，利用驱动源214使该活塞杆226在缸体225内进行往复运动，从而使吸入部223和喷射部222a?喷射部222c中任意一个喷射部经由缸体225内的被可动阀221a?可动阀221e分隔的空间而连通(例如参照专利文献2)。此外，在图14中，示出了用于使空气向两个喷射部222a、222b分支的切换阀，在图15中，示出了用于使空气向3个喷射部222a?222c分支的切换阀，在图15中，吸入部223经由分支口 228a或分支口 228b与缸体225相连接。空气泵等的流入到吸入部223的喷射空气在图14的(a)所示的状态下经由缸体225内的、可动阀221a的在图14的(a)中的左侧的空间向喷射部222a喷射，另一方面，如图14的(b)所示，当活塞杆226移动而使可动阀221a位于比吸入部223的开口部223a靠图14的(b)的左侧的位置时，喷射空气经由缸体225内的可动阀221a与可动阀221b之间的空间向喷射部222b喷射。另外，在图15的(a)所示的状态下，空气泵等的流入到吸入部223的喷射空气经由分支口 228a和缸体225内的可动阀221b与可动阀221c之间的空间向喷射部222a喷射，当活塞杆226向图15的(a)的右方向移动时，分别如图15的(b)和图15的(c)所示，与吸入部223相连通的喷射部根据可动阀221a?可动阀221e的位置自喷射部222a依次切换为喷射部222b、喷射部222c，空气泵等的喷射空气向与吸入部223相连通的喷射部222a?喷射部222c中的任意一个喷射部喷射。
[0004]专利文献1:日本特开2001 - 193663号公报
[0005]专利文献2:日本特开2002 - 250455号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]由于图13所示的以往的切换阀构成为，将吸入侧的空气向两个排出口 104a、104b中的一个排出口喷射并利用由电磁装置120驱动的可动阀121来闭塞另一个排出口，因此，在分支端多于两个的情况下，分支端每增加一个，就要在排出口 104a的喷射配管124a侧和排出口 104b的喷射配管124b侧中的任意一个喷射配管侧或两个喷射配管侧追加电磁装置120和可动阀121，从而存在高昂的电磁装置120的数量增加而使成本大幅增加并且使切换阀的尺寸变大这样的问题。另外，在如上述那样使用多个电磁装置120时，需要控制对每个电磁装置120分别供给的驱动电流，并且，需要与对向其他电磁装置120供给的驱动电流进行的供给和停止之间的切换相配合地进行控制，因此存在排出口的开闭控制变得复杂这样的问题。并且，还存在切换阀的故障率因电磁装置120的数量的增加而上升这样的问题。
[0008]另外，由于可动阀121被反复按压于排出口 104a和排出口 104b，因此，具有破损的可能性、因磨损、变形而出现不能正常发挥功能的状态的可能性。在该情况下，需要更换可动阀121，但在图13所示的切换阀中，可动阀121固定于活塞杆126，因此不易拆卸，从而存在要将可动阀121连同活塞杆126 —起或连同电磁装置120 —起更换而花费成本这样的问题。
[0009]另外，图14和图15所示的切换阀构成为，在吸入部223与多个喷射部222a?222c之间分别形成有将两岔的分支流路和缸体225组合而成的流路，利用可动阀221a?可动阀221e来堵塞除了喷射空气的喷射部以外的喷射部的流路，因此，分支数每增加两个，就需要在靠吸入部223侧的流路上设置图15所示的分支口 228a、228b那样的分支流路，从而存在使成本上升且使切换阀的尺寸变大这样的问题。
[0010]并且，在图14和图15所示的切换阀中，可动阀221a?可动阀221e也一边与缸体225的内壁接触一边滑动，因此具有因破损等而需要更换的可能性，但由于可动阀221a?可动阀221e固定于活塞杆226，因此不易拆卸，从而存在要将可动阀221a?可动阀221e连同活塞杆226 —起或连同驱动源214 —起更换而花费成本这样的问题。
[0011]本发明是考虑到这样的状况而做出的，其目的在于，提供一种能够以简单的方法来控制多个排出口的开闭并能够减少在分支端增加的情况下的成本上升、尺寸变大的多方向性切换阀。
[0012]本发明的另一目的在于，提供一种能够在阀芯因破损、磨损或变形等而不能使用的情况下仅容易地更换阀芯且能够降低用于维持功能的成本的多方向性切换阀。
_3] 用于解决问题的方案
[0014]本发明提供一种多方向性切换阀，该多方向性切换阀包括:阀壳，在该阀壳上设有供流体流入的吸入口和供该流体流出的至少两个排出口；阀芯，其为了对上述至少两个排出口进行开闭而分别设于各个排出口处且至少有两个；驱动体，其形成为棒状体的形状，并以用于驱动上述阀芯的方式设置；以及驱动源，其用于驱动该驱动体而使其旋转，其中，通过上述驱动体的旋转而使设于上述驱动体的侧面的凸状部与上述至少两个阀芯中的任意一个阀芯相抵接，使上述至少两个排出口依次打开或闭塞。
[0015]在此，凸状部指的是形成为棒状体的形状的驱动体的侧面上的、比周围的部分向外侧突出的形状的部分，并包括如下两种意思，即，与驱动体形成为一体的突出形状的部分和在相对于驱动体独立形成之后安装于驱动体的突出形状的部分。
[0016]为了易于使上述至少两个排出口依次打开或闭塞，优选构成为，上述至少两个阀芯沿着上述驱动体的轴向设置，上述阀芯在一端部侧具有用于闭塞上述排出口的闭塞部、在另一端部侧具有用于产生使上述闭塞部移动的弹力的弹性构件部，该阀芯具有主体部，该主体部将上述闭塞部和上述弹性构件部连接并具有在与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相交叉的方向上贯穿上述阀芯的通孔，上述驱动体被插入到上述至少两个阀芯的各自的上述通孔中，通过上述驱动体的旋转而使上述凸状部与上述至少两个阀芯的阀芯依次抵接，使上述闭塞部向与上述驱动体相交叉的方向移动。
[0017]也可以是，上述弹性构件部构成为以将上述排出口闭塞的方式产生用于使上述闭塞部移动的弹力，通过使上述凸状部与上述阀芯相抵接，从而使上述闭塞部离开上述排出口而打开上述排出口。
[0018]为了易于通过驱动体的旋转来使凸状部与阀芯相抵接，优选构成为，在上述阀芯的一部分上形成壁面，该壁面至少包含朝向如下方向的部分、即与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相同的方向或与该移动方向构成锐角的方向，对于在外周的一部分上具有以比其他部分突出的方式形成的顶部的板凸轮，该板凸轮的该顶部作为上述驱动体的上述凸状部而设置，在上述驱动体的规定的旋转角的范围内，上述板凸轮的上述顶部与上述壁面相抵接。
[0019]也可以是，上述弹性构件部包含截面形状为日文 < 字形的一对板簧，该一对板簧的与上述闭塞部相反的那一侧的端部支承于上述阀壳的内壁。
[0020]也可以是，上述弹性构件部包括螺旋弹簧，上述螺旋弹簧的一端支承于上述阀壳的内壁，上述螺旋弹簧的另一端支承于上述阀芯的上述另一端部侧。
[0021]也可以是，上述至少两个排出口以沿着上述驱动体的轴向排列的方式设置在上述阀壳的一个面上，上述凸状部以在上述驱动体的周向上朝向各不相同的方向的方式设置。
[0022]为了易于进行多方向性切换阀的组装和阀芯的追加、拆卸，优选的是，上述凸状部与上述驱动体形成为一体，上述驱动体通过将能够相互连结和分离的两个以上的构成零件连结而构成。
[0023]发明的效果
[0024]采用本发明，将吸入口和多个排出口设于阀壳，通过驱动体的旋转而使设于驱动体的侧面的凸状部按压多个阀芯，从而使多个排出口依次打开或闭塞，因此能够仅靠使驱动体旋转这样简单的操作来控制多个排出口的开闭，另外，即使在为用于向较多的分支端喷射空气的多方向性切换阀的情况下，也不必根据排出口的数量增设驱动源或者在吸入侧设置分支流路，能够仅靠增加阀芯和凸状部来实现排出口的打开或闭塞，因此均能够减少成本上升和尺寸变大，另外，能够构成故障较少且可靠性较高的多方向性切换阀。
[0025]作为具体的构造，以在一端部侧具有用于闭塞排出口的闭塞部且在另一端部侧具有用于产生使闭塞部移动的弹力的弹性构件部的方式形成阀芯，将多个排出口沿着驱动体的轴向设置，并将驱动体插入到设置在多个阀芯上的通孔中，通过上述构造，使驱动体旋转而使凸状部与多个阀芯依次抵接，使多个阀芯的各自的闭塞部向与驱动体相交叉的方向移动，从而能够使多个排出口打开或闭塞。另外，在这样的结构中，并不是利用与驱动体的动作相同的动作来使阀芯移动，而是通过驱动体的旋转使凸状部与阀芯相抵接而使阀芯的闭塞部向与驱动体相交叉的方向移动，因此，可以不将阀芯固定于驱动体。因而，在闭塞部、弹性构件部破损或磨损时，能够将破损后的阀芯自驱动体拔出而仅容易地更换阀芯，从而能够降低用于维持多方向性切换阀的功能的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1a是表示本发明的一实施方式的多方向性切换阀的俯视下的外形的说明图。
[0027]图1b是表示本发明的一实施方式的多方向性切换阀的主视下的外形的说明图。
[0028]图1c是表示本发明的一实施方式的多方向性切换阀的右视下的外形的说明图。
[0029]图2a是表示拆下图1的多方向性切换阀的第I壳体后的状态的立体说明图。
[0030]图2b是表示在拆下图1的多方向性切换阀的第I壳体后的状态下的第2壳体的内部的说明图。
[0031]图3a是图1a的A — A截面说明图。
[0032]图3b是图1c的B — B截面说明图。
[0033]图4是本发明的一实施方式的阀芯的说明图。
[0034]图5是本发明的一实施方式的驱动体的说明图。
[0035]图6是说明本发明的一实施方式的阀芯的一个例子的动作的、图1a的C 一 C截面说明图。
[0036]图7是说明本发明的一实施方式的阀芯的变形例的动作的、图1a的C 一 C截面说明图。
[0037]图8是说明本发明的一实施方式的多方向性切换阀的动作的图。
[0038]图9是说明本发明的一实施方式的多方向性切换阀的动作的图。
[0039]图10是说明本发明的另一实施方式的多方向性切换阀的图。
[0040]图11是将螺旋弹簧用作阀芯的弹性构件部的另一实施方式的说明图。
[0041]图12是将螺旋弹簧用作弹性构件部时的、图1a的A — A截面说明图。
[0042]图13是表示以往的切换阀的一个例子的图。
[0043]图14是表示以往的切换阀的另一例子的图。
[0044]图15是表示以往的切换阀的又一例子的又一形态的图。
【具体实施方式】
[0045]接下来，参照图1a?图lc、图2a、图2b、图3a、图3b、图4以及图5说明本发明的多方向性切换阀的一实施方式。此外，在图4的(a)?图4的(d)中，分别示出了本发明的一实施方式的阀芯5的主视下的外形、左视下的外形、后视下的外形以及俯视下的外形。本实施方式的多方向性切换阀I构成为包括:阀壳2，在该阀壳2上设有供流体流入的吸入口3和供该流体流出的排出口 4a?排出口 4d ;阀芯5a?阀芯5d，该阀芯5a?阀芯5d为了对排出口 4a?排出口 4d进行开闭而分别设于各个排出口 4a?4d处；凸轮轴6，其作为驱动体而形成为棒状体的形状，并以用于驱动阀芯5a?阀芯5d的方式设置；以及驱动源17，其用于驱动凸轮轴6而使其旋转。在本实施方式中，板凸轮1a?板凸轮1d设于凸轮轴6，凸轮轴6在凸轮轴6的外周侧面具有由板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild构成的凸状部。并且，本实施方式的多方向性切换阀I构成为，通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a?板凸轮1d的各自的顶部Ila?顶部Ild分别与阀芯5a?阀芯5d相抵接，使各个排出口 4a?4d依次打开或闭塞。因此，能够仅以使凸轮轴6旋转这样的简单的操作来控制多个排出口 4a?4d的开闭。另外，由于能够通过一个凸轮轴6的旋转来使多个排出口 4a?4d依次打开或闭塞，因此能够构成仅以增加阀芯5和板凸轮10就能够向更多的分支端喷射空气的多方向性切换阀。具体而言，本实施方式的排出口 4a?排出口 4d的开闭动作通过如下的构造来实现。
[0046]在本实施方式中，如图1b和图3b所示，4个排出口 4a?4d沿着凸轮轴6的轴向设置。另外，在本实施方式中，如图4所示，阀芯5在图4的(a)的左侧的一端部侧具有用于闭塞排出口 4a?排出口 4d中的任意一个排出口的闭塞部7、在图4的(a)的右侧的另一端部侧具有作为用于产生使闭塞部7移动的弹力的弹性构件部的一对板簧8、以及具有主体部23，该主体部23将闭塞部7和板簧8连接并具有在与闭塞部7因板簧8的弹力而移动的移动方向(在图4的(a)中为左方向或右方向)相交叉的方向上贯穿阀芯5的通孔9，如图2a和图2b所示，凸轮轴6插入到4个阀芯5a?5d的各自通孔9中。并且，在本实施方式中，如图5所示，板凸轮1a?板凸轮1d以使顶部Ila?顶部Ild在凸轮轴6的周向上朝向互不相同的方向(在本实施方式中，每隔90°而朝向不同的方向)的方式分别设于凸轮轴6。由此，通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild分别在不同的时刻与各个阀芯5a?5d相抵接，从而使闭塞部7a?闭塞部7d向与凸轮轴6的轴向相交叉的方向移动，由此能够使排出口 4a?排出口 4d依次打开或闭塞。在这样的结构中，并不是利用与凸轮轴6的动作相同的动作来使阀芯5a?阀芯5d移动，而是使设于凸轮轴6的板凸轮1a?板凸轮1d各自的顶部Ila?顶部Ild与阀芯5a?阀芯5d相抵接而使阀芯5a?阀芯5d的闭塞部7a?闭塞部7d向与凸轮轴6的轴向相交叉的方向移动，因此，可以不将阀芯5a?阀芯5d固定于凸轮轴6，因而，在阀芯5a?阀芯5d中的任意一个阀芯破损或磨损时，能够易于仅将该阀芯自凸轮轴6拔出而进行更换。此外，在本实施方式中，设有4个排出口 4a?4d，并与此相对应地设有4个阀芯5a?5d和4个板凸轮1a?10d，但也可以设置4个以外的多个排出口。
[0047]如图1a?图1c所示，在本实施方式中，阀壳2由第I壳体21和第2壳体22组合形成。在第I壳体21上设有与作为图2a和图2b所示的第2壳体22的内部空间的空气流路14相连通的吸入口 3，在本实施方式中，在第2壳体22上设有排列成一排的4个喷射管16a?16d，喷射管16a?喷射管16d经由排出口 4a?排出口 4d与空气流路14相连通。自吸入口 3流入的空气在空气流路14中流动并从没有被阀芯5a?阀芯5d的闭塞部7a?闭塞部7d闭塞的任意一个排出口 4a?4d喷射。吸入口 3可以经由例如送气用的管材等与空气泵相连接，另一方面，排出口 4a?排出口 4d可以经由喷射管16a?喷射管16d分别与例如多个不同的污水净化槽相连接。阀壳2的材料并不特别限定，可以使用金属或塑料等。
[0048]如图2a、图2b和图3b所示，在本实施方式中，在空气流路14中设有4个阀芯5a?5d、插入到该4个阀芯5a?5d的通孔9中的凸轮轴6以及与该凸轮轴6相连接并用于驱动凸轮轴6而使其旋转的驱动源17。
[0049]阀芯5a?阀芯5d如图3a所示那样在上下方向上被引导部18和引导部19沿着阀芯5a?阀芯5d的移动方向Pl引导而能够稳定地移动，并如图3b所示那样沿凸轮轴6的轴向(后述的、薄板状的主体部23的厚度方向)被引导部20引导。另外，设于阀芯5a?阀芯5d的一端部侧的闭塞部7a?闭塞部7d分别以与排出口 4a?排出口 4d相对的方式进行位置设定。在本实施方式中，设于阀芯5a?阀芯5d的另一端部侧的板簧8a?板簧8d配置为，当第I壳体21与第2壳体22组合时，位于与闭塞部7a?闭塞部7d相反的一侧的端部81被按压于第I壳体21的内壁而成为压缩状态。因此，板簧8a?板簧8d始终产生用于恢复到平衡状态的弹力，从而始终对闭塞部7a?闭塞部7d向排出口 4a?排出口 4d侧施力。在图3a中，示出了如下状态:阀芯5a被板凸轮1a的顶部Ila向图3a的右方向按压，从而将板簧8a进一步压缩并将排出口 4a打开。
[0050]如图3b所示，阀芯5a?阀芯5d配置在凸轮轴6的轴向上的、使设于阀芯5a?阀芯5d的壁面12a?壁面12d的至少一部分分别与设于凸轮轴6的4个板凸轮1a?1d在凸轮轴6的周向上的一部分处相对那样的位置。由于阀芯5a?阀芯5d配置于这样的位置，因此，通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild与壁面12a?壁面12d相抵接，使闭塞部7a?闭塞部7d向与凸轮轴6相交叉的方向移动，由此能够使排出口 4a?排出口 4d打开。在图3b中，示出了仅有位于图3b的最左侧的板凸轮1a的顶部Ila与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态。因此，在图3b中，示出了仅有位于与设于阀芯5a的闭塞部7a相对的位置的排出口 4a被打开的状态，而其他排出口 4b?排出口 4d为闭塞状态。此外，在图3b中，示出了与阀芯5c组合后的板凸轮1c的顶部Ilc朝向排出口 4c侧的状态，由于板凸轮1b和板凸轮1d的顶部朝向与图3b所示的截面垂直的垂直方向，因此没有图示。
[0051]如图4所示，本实施方式的阀芯5的闭塞部7形成为圆板状的形状并在侧周设有用于嵌入O型环的槽25。另外，阀芯5的主体部23形成为薄板状的形状并在中央附近设有供凸轮轴6贯穿的通孔9。通孔9在主体部23的中央附近形成为沿着阀芯5的移动方向至少具有与阀芯5的行程相对应的长度的长孔状，以便使阀芯5能够相对于凸轮轴6在与凸轮轴6的轴向交叉的方向上移动。另外，本实施方式的阀芯5的一对板簧8的一端分别与主体部23的图4中的上下的两个边的靠另一端部侧的端部27相连接，主体部23和闭塞部7通过宽度形成为与主体部23的厚度相同大小的连接部24连接起来。另外，在主体部23的另一端部侧设有被第I壳体21的引导部19(参照图3a)引导的、自主体部23的另一端部侧沿阀芯5的移动方向突出的被引导部26。
[0052]板簧8形成为将矩形的薄板在长度方向的中央附近弯曲而成的、截面形状为日文<字形的形状。板簧8的厚度、弯曲部分的形状并没有特别限定，但从能够利用阀芯5的闭塞部7对排出口 4a?排出口 4d进行适当地开闭的方面考虑，板簧8在没有被施加力的状态下的弯曲部分优选以2mm?5mm的曲率半径和30°?50°左右的角度形成。
[0053]在主体部23中，在靠另一端部侧的端部与通孔9的靠另一端部侧的外周部之间形成有厚壁部28，该厚壁部28用于形成与板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild相抵接的壁面12。厚壁部28自薄板状的主体部23的表面沿凸轮轴6的轴向突出而形成为厚壁。壁面12形成为至少包括朝向如下方向的部分、即与闭塞部7被施力的方向相同的方向或与该被施力的方向构成锐角的方向，由此，通过利用板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild按压厚壁部28，使得闭塞部7向与闭塞部7被板簧8产生的弹力作用的方向相反的方向移动。
[0054]通孔9在本实施方式中形成为长孔状的形状，但只要为凸轮轴6等驱动体能够贯穿的形状和大小，则并不限定于此。另外，在本实施方式中，通孔9以与薄板状的主体部23的俯视面正交的朝向贯穿主体部23地设置，但并不限定于此，通孔9只要形成为以与闭塞部7的在板簧8产生的弹力作用下移动的移动方向相交叉的朝向贯穿主体部23即可。
[0055]在本实施方式中，闭塞部7、板簧8、连接部24以及主体部23形成为一体，因此能够削减零件个数并能够易于制造，由此，能够降低成本。然而，也可以在单独形成闭塞部7、板簧8之后进行组合而形成阀芯5。只要阀芯5的材料是能够得到闭塞部7的密封性和板簧8的期望的弹性的材料，则并不特别限定，能够使用金属、塑料等树脂、或者金属和树脂的组合物等。
[0056]另外，在本实施方式中，以将板簧8用作弹性构件部的情况为例进行了说明。但是，只要弹性构件部是能够对阀芯5的闭塞部7朝向排出口 4a?排出口 4d侧施力的构件，则用于弹性构件部的弹性构件的种类并没有特别限定。例如，如图11和图12所示，作为弹性构件部，也可以使用螺旋弹簧91。螺旋弹簧91的一端支承于阀壳2的内壁，螺旋弹簧91的另一端支承于阀芯5的另一端部侧。螺旋弹簧91和阀芯5既可以一体地形成，也可以单独地形成。在本实施方式中，如图11和图12所示，螺旋弹簧91配置于在阀芯5的另一端部侧形成的被引导部26的周围。在图12中，示出了如下状态:阀芯5a被板凸轮1a的顶部Ila向图12的右方向按压，从而使螺旋弹簧91进一步压缩并使排出口 4a打开。此外，在将螺旋弹簧91用作弹性构件部的情况下，除了板簧8以外，阀芯5和阀壳2能够使用相同的结构。另外，示出了将螺旋弹簧91的设置位置设于阀芯5的另一端部侧的情况，但只要能够将阀芯5的闭塞部7朝向排出口 4a?排出口 4d侧施力，则旋弹簧91的设置位置并不特别限定。对于该点，在使用板簧8的情况下也是同样的。
[0057]接下来，参照图6说明作为本实施方式的多方向性切换阀的对排出口 4a?排出口4d进行开闭的阀芯5a?阀芯5d的一个例子的动作。此外，在以下的说明中，说明将板簧8用作弹性构件部的情况，但在使用上述螺旋弹簧91的情况下，阀芯5a?阀芯5d的动作也是同样的，因此省略其说明。在图6中，示出了图1a的C 一 C截面，在图6的(a)中示出了排出口 4a被闭塞后的状态，在图6的(b)中示出了排出口 4a被打开后的状态。此外，图1a的C 一 C截面的位置相当于图3b中的G — G线所示的位置，由于G — G线没有位于阀芯5a的厚壁部28以外的主体部23和连接部24上，因此，在图6的(a)和图6的(b)中，利用双点划线表示主体部23和连接部24的轮廓。如上所述，板簧8a以始终处于压缩状态的方式构成并始终产生用于恢复至平衡状态的弹力，因此，如图6的(a)所示，在板凸轮1a的顶部Ila朝向图6的(a)的上下方向、左方向那样的不与阀芯5a相接触的方向时，闭塞部7a被向图6的(a)的箭头Pl所示的一侧、即排出口 4a侧施力而将排出口 4a闭塞。另一方面，当利用驱动源17(参照图3b)来驱动凸轮轴6而使其旋转并成为图6的(b)所示的状态、即板凸轮1a的顶部Ila朝向图6的(b)的右方向的状态时，板凸轮1a的顶部Ila与设于阀芯5a的壁面12a相抵接而使闭塞部7a向与凸轮轴6相交叉的方向上的、图6的(b)中的箭头P2所示的方向移动，从而使闭塞部7a离开排出口 4a而使排出口 4a打开。这样，通过基于板簧8a所产生的弹力的作用和利用凸轮轴6的旋转来使板凸轮1a的顶部Ila按压阀芯5a的作用，能够使闭塞部7a在与凸轮轴6相交叉的方向上往复运动，能够使排出口4a为打开状态或闭塞状态。另外，在图6所示的本实施方式的阀芯5a的例子中，在阀芯5a按压板凸轮1a的顶部Ila时将排出口 4a打开，因此，能够构成依次打开多个排出口 4a?4d的多方向性切换阀。
[0058]如上所述，在本实施方式中，构成为，利用板簧8a?板簧8d的弹力对闭塞部7a?闭塞部7d施力而将排出口 4a?排出口 4d闭塞，并利用驱动源17的驱动力使闭塞部7a?闭塞部7d向与板簧8a?板簧8d的弹力的方向相反的方向移动而使排出口 4a?排出口 4d打开，但本发明并不限定于这样的结构。参照图7说明本实施方式的阀芯5a?阀芯5d的变形例。在图7中，示出了图1a的C 一 C截面，在图7的(a)中示出了排出口 4a被打开后的状态，在图7的(b)中示出了排出口 4a被闭塞后的状态。此外，与图6的(a)和图6的(b)同样地，在图7的(a)和图7的(b)中，也利用双点划线示出了阀芯5a的主体部23和连接部24的轮廓。在本变形例中，如图7所示，在阀芯5a中插入有凸轮轴6的状态下，在阀芯5a的比凸轮轴6靠闭塞部7a侧的区域设有用于形成壁面12a的厚壁部28。另外，一对板簧8a的位于与闭塞部7a相反的那一侧的端部81分别插入到第I壳体21的内壁与设于第I壳体21的内壁的截面为L字形的形状的钩部29之间，从而限制整个板簧8a向闭塞部7a侧移动。并且，本变形例中，对板簧8a的形状、阀芯5a的除了板簧8a以外的其他部分的尺寸进行设计，从而如图7的(a)所示，在板凸轮1a的顶部Ila没有与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态下，使得板簧8a成为既没有压缩也没有伸长的大致平衡状态且使排出口 4a成为打开状态。另一方面，在如图7的(b)所示那样的、板凸轮1a的顶部Ila朝向闭塞部7a侧且板凸轮1a的顶部Ila与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态下，板簧8a伸展并使闭塞部7a向排出口 4a侧移动，从而使排出口 4a闭塞。当自图7的(b)所示的状态起成为通过凸轮轴6的旋转而使板凸轮1a的顶部Ila不与设于阀芯5a的壁面12a相抵接的状态时，在板簧8a的压缩方向的弹力作用下，闭塞部7a离开排出口 4a，从而在使排出口 4a返回到打开状态的同时使板簧8a也返回到大致平衡状态。在制造将多个排出口 4a?4d依次闭塞那样的多方向性切换阀的情况下，也可以使阀芯5a?阀芯5d为这样的结构。
[0059]凸轮轴6如图5所示那样形成为棒状体的形状，在本实施方式中，4个板凸轮1a?1d以与排出口 4a?排出口 4d(参照图3b)的配置间距相同的间距相互空开间隔地设置。板凸轮1a?板凸轮1d形成为板状体的形状并在外周的一部分上具有以比其他部分突出的方式形成的顶部Ila?顶部Ild，在凸轮轴6的侧面由板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild形成有凸状部。
[0060]凸轮轴6的一个端部与驱动源17相连接，从而能被驱动源17驱动而进行旋转。只要驱动源17是能够使凸轮轴6旋转的部件，则没有特别限定，但为了确保排出口 4a?排出口 4d的规定的打开时间,驱动源17优选为以低速进行旋转的同步电动机(synchronousmotor)、相对于以脉冲形态供给的电力的每I个脉冲仅旋转规定的角度的脉冲电动机等。
[0061]如图3b和图5所示，在本实施方式中，凸轮轴6由多个轴零件61构成且构成为将分别与板凸轮1a?板凸轮1d形成为一体的分别的轴零件61在轴向上连结起来。通过设成能够如此连结的结构，在分支数增加时，无需重新制作整个凸轮轴6，仅靠进一步连结与增加数量相对应的数量的轴零件61，就能够增加板凸轮10。轴零件61的连结部的固定方法并不特别限定，既可以通过凿密(如L.* )、拧入等进行固定，也可以是，不将轴零件61相互间固定，而仅将轴零件61沿轴向依次插入，设成如图3b所示那样使前端的轴零件61靠近阀壳2的内壁那样的结构，以不使各个轴零件61在使用中脱落。若采用能够如此使轴零件61分离的方法，则在分支数减少时，无需重新制作凸轮轴6，能够通过将多余的轴零件61分离而缩短凸轮轴6,另外，即使在阀芯5a?阀芯5d中的任意一个阀芯破损而使阀芯5a?阀芯5d的通孔9形成为板凸轮1a?板凸轮1d不能贯穿的形状和大小的情况下，也能够通过将轴零件61分离而更换破损后的阀芯5a?阀芯5d，故此优选。然而，既可以是，凸轮轴6在整体上形成为一体，也可以是，各个板凸轮1a?板凸轮1d在相对于凸轮轴6和轴零件61独立形成之后组装于凸轮轴6或轴零件61。
[0062]在本实施方式中，如图5所示，板凸轮1a?板凸轮1d以使各自的顶部Ila?顶部Ild在凸轮轴6的周向上相互每隔90°而朝向不同的方向的方式设置。因此，若使凸轮轴6旋转,则板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild分别在各不相同的时刻与配置在凸轮轴6的周向上的相同位置的阀芯5a?阀芯5d的壁面12a?壁面12d相抵接。因而，仅靠使凸轮轴6旋转，就能够使阀芯5a?阀芯5d的闭塞部7a?闭塞部7d依次移动，从而能够依次使排出口 4a?排出口 4d为打开状态。参照图8和图9说明该排出口 4a?排出口 4d的开闭状态的切换。
[0063]在图8的(a)?图8的(d)中，分别不出了图1a的C — C截面、D — D截面、E —E截面以及F — F截面。在图8中，不出了位于图1的C 一 C截面的排出口 4a被打开且其他排出口 4b?排出口 4d被闭塞后的状态。S卩，图8的(a)所示的板凸轮1a的顶部Ila朝向图8的右侧的阀芯5a的壁面12a侧，阀芯5a被向与排出口 4a相反的那一侧按压，从而使闭塞部7a离开排出口 4a而使排出口 4a为打开状态。另一方面，图8的(b)?图8的(d)所示的板凸轮1b?板凸轮1d的顶部Ilb?顶部Ild分别朝向图8的下侧、左侧、上侦1J,阀芯5b?阀芯5d没有被板凸轮1b?板凸轮1d按压,而是被板簧8b?板簧8d所产生的弹力作用，从而使闭塞部7b?闭塞部7d分别闭塞排出口 4b?排出口 4d。
[0064]将凸轮轴6自图8所示的状态起沿逆时针方向旋转90°后的状态表示在图9中，在图9的(a)?图9的(d)中，与图8的(a)?图8的(d)同样地，分别示出了图1a的C —C截面、D — D截面、E — E截面以及F — F截面。在图9所不的状态下，图9的(b)所不的板凸轮1b的顶部Ilb朝向阀芯5b的壁面12b侧，阀芯5b被向与排出口 4b相反的那一侧按压，从而使闭塞部7b离开排出口 4b而使排出口 4b为打开状态。另一方面，图9的(a)、图9的(c)以及图9的(d)所示的板凸轮10a、10c、1d的顶部11a、11c、Ild分别朝向图9的上侧、下侧、左侧，阀芯5a、5c、5d没有被板凸轮10a、10c、1d按压，而是被板簧8a、8c、8d所产生的弹力作用，从而使闭塞部7a、7c、7d分别闭塞排出口 4a、4c、4d。
[0065]之后，当凸轮轴6进一步在图9中沿逆时针方向每旋转90°时，排出口按照排出口4c、排出口 4d的顺序切换为打开状态，其他排出口被闭塞。
[0066]在本实施方式中，排出口 4a?排出口 4d以沿第2壳体22的一个面排列的方式设置，板凸轮1a?板凸轮1d以使各自的顶部Ila?顶部Ild的朝向在凸轮轴6的周向上依次相差90°的方式设置，但并不限定于这样的结构，排出口 4a?排出口 4d可以沿着凸轮轴6的轴向设于第2壳体22的两个以上的面，另外，既可以是，板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild以在凸轮轴6的周向上相互相差90°以外的角度设置，也可以是，以使顶部Ila?顶部Ild的一部分顶部或全部顶部均为相同的朝向的方式设置板凸轮1a?板凸轮10d。参照图10说明这样的本发明的另一实施方式。
[0067]如图10所示，在本发明的另一实施方式中，在大致长方体状的第2壳体22上，喷射管16a和喷射管16b设于第2壳体22的一个面(图1a所不的俯视面),喷射管16c和喷射管16d分别设于第2壳体22的与上述一个面大致垂直的另一个面(图1b所示的主视面)。因而，同样地，对于排出口 4a?排出口 4d，排出口 4a和排出口 4b分别位于第2壳体22的俯视面，排出口 4c和排出口 4d分别位于第2壳体22的主视面。另外，板凸轮1a?板凸轮1d分别以如下方式设于凸轮轴6:板凸轮1b的顶部Ilb和板凸轮1c的顶部Ilc (在图10中，由于顶部Ilc位于凸轮轴6的背面，因此没有图示)在凸轮轴6的周向上朝向彼此相反的方向，另外，板凸轮1a的顶部Ila和板凸轮1d的顶部Ild在凸轮轴6的周向上为彼此相同的朝向，且板凸轮1a的顶部Ila和板凸轮1d的顶部Ild从板凸轮1d侧看(以下，在仅记载为沿顺时针方向或沿逆时针方向时，也同样是从板凸轮1d侧看)朝向沿顺时针方向与板凸轮1b的顶部Ilb错开90°的角度后的方向。然后，将凸轮轴6插入到阀芯5a?阀芯5d的各自的通孔9中，阀芯5a?阀芯5d以各自的闭塞部7a?闭塞部7d分别与排出口 4a?排出口 4d相对的方式配置于第2壳体22内。S卩，阀芯5a和阀芯5b以闭塞部7a和闭塞部7b分别朝向第2壳体22的俯视面的方式设置，另外，阀芯5c和阀芯5d以闭塞部7c和闭塞部7d分别朝向第2壳体22的主视面的方式配置。此外，在本实施方式中，在第2壳体22上设置用于引导阀芯5a?阀芯5d的引导壁33来替代在阀芯5a?阀芯5d上设置被弓丨导部26 (参照图4)。
[0068]接下来，以在板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部I Id朝向阀芯5a?阀芯5d的板簧8a?板簧8d侧的状态下、排出口 4a?排出口 4d被分别打开(上述一实施方式的一个例子，参照图6)的方式构成的情况说明本实施方式中的排出口 4a?排出口 4d的开闭状态的切换。在板凸轮1a的顶部Ila朝向阀芯5a的板簧8a侧的状态下，阀芯5a被向板簧8a侧按压，从而使闭塞部7a离开排出口 4a而使排出口 4a成为打开状态。另一方面，在该状态下，板凸轮1b的顶部Ilb朝向在凸轮轴6的周向上自阀芯5b的板簧8b所在的方向沿顺时针方向偏移270°后的方向，同样地，板凸轮1c的顶部Ilc朝向自阀芯5c的板簧8c所在的方向沿顺时针方向偏移180°后的方向，另外，同样地，板凸轮1d的顶部Ild朝向自阀芯5d的板簧8d所在的方向沿顺时针方向偏移90°后的方向，由于均不是朝向所对应的阀芯5b?阀芯5d的板簧8b?板簧8d的一侧的状态，因此，排出口 4b?排出口 4d被板簧8b?板簧8d所产生的弹力作用的闭塞部7b?闭塞部7d分别闭塞。当自该状态起使凸轮轴6沿逆时针方向旋转90°时，成为板凸轮1d的顶部Ild朝向阀芯5d的板簧8d侧的状态，因此，排出口 4d成为打开状态。另一方面，板凸轮1a?板凸轮1c的顶部Ila?顶部Ilc分别朝向各自所对应的阀芯5a?阀芯5c的板簧8a?板簧8c所在的方向沿顺时针方向分别偏移270°、180°、90°后的方向，因此，排出口 4a?排出口 4c被板簧8a?板簧Sc所产生的弹力作用的闭塞部7a?闭塞部7c闭塞。当进一步使凸轮轴旋转时，成为打开状态的排出口是排出口 4c，接着，打开状态的排出口切换为排出口 4b，其他排出口被闭塞。
[0069]如本实施方式所示，即使排出口 4a?排出口 4d设于第2壳体22的不同的面，也能够通过适当地设定板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild的朝向来依次切换所打开的排出口。因而，可以根据本发明的多方向性切换阀与用于接收分支后的空气的装置等之间的位置关系、向这样的装置配置送气管的配置上的限制等而将排出口设于多个面。另夕卜，相反地，也可以是，以向多个喷射目的地同时喷射空气的方式、即以使排出口 4a?排出口 4d的一部分同时打开的方式配置排出口 4a?排出口 4d且设定板凸轮1a?板凸轮1d的顶部Ila?顶部Ild的朝向。
[0070]能够简单地制造图2a和图2b所示的本发明的一实施方式的多方向性切换阀。首先，将一个轴零件61安装于驱动源17，将该轴零件61插入到阀芯5a的通孔9中。之后，交替地反复进行在轴零件61上连结接长用的轴零件61和将连结起来的轴零件61分别插入到阀芯5b?阀芯5d的作业。接下来，将组成的轴零件61的连结体、即凸轮轴6和阀芯5a?阀芯5d连同驱动源17 —起在阀芯5a?阀芯5d的外周部被设于第2壳体22的引导部18(参照图3a)和引导部20(参照图3b)引导的情况下设于第2壳体22，利用螺纹件等将驱动源17固定于第2壳体22。然后，若利用螺纹件等将第I壳体21固定于第2壳体22，则完成了本实施方式的多方向性切换阀。此外，如上所述，仅靠将第I壳体21固定于第2壳体22，就能够压缩板簧8a?板簧8d，能够利用由此产生的弹力始终对闭塞部7a?闭塞部7d向排出口 4a?排出口 4d侧施力而使排出口 4a?排出口 4d为闭塞状态。
[0071]如上所述，采用本发明，通过驱动体的旋转而使设于驱动体的侧面的凸状部按压多个阀芯，使多个排出口依次打开或闭塞，因此能够通过使驱动体旋转这样的简单的操作来控制多个排出口的开闭。另外，在一个阀壳上设有吸入口和多个排出口，仅靠使驱动体旋转就能使该多个排出口打开或闭塞，因此，即使在为用于向较多的分支端喷射空气的多方向性切换阀的情况下，也不必在吸入口与排出口之间形成分支流路等，并且，也不必增设驱动源，因此能够减少成本上升、尺寸变大乃至故障率上升。另外，具体而言，通过设成将驱动体插入到在一端部侧具有闭塞部的阀芯的通孔中的构造，能够利用驱动体的旋转来使驱动体的凸状部抵接于阀芯，能够使阀芯的闭塞部向与驱动体相交叉的方向移动而对排出口进行开闭，在这样的结构中，不必将阀芯固定于驱动体，仅是将驱动体插入到阀芯的通孔中，因此，在阀芯破损或磨损时，能够将破损后的阀芯自驱动体拔出而仅容易地更换阀芯，从而能够降低多方向性切换阀的维护成本。
[0072]附图标记说明
[0073]1、多方向性切换阀；2、阀壳；3、吸入口 ；4、4a?4d、排出口 ；5、5a?5d、阀芯；6、凸轮轴；7、7a?7d、闭塞部；8、8a?8d、板簧；9、通孔；10、1a?1cU板凸轮；ll、lla?IlcU板凸轮的顶部；12、12a?12d、壁面；14、空气流路；16、16a?16d、喷射管；17、驱动源；21、第I壳体；22、第2壳体；28、厚壁部；61、轴零件；91、螺旋弹簧。
【权利要求】
1.一种多方向性切换阀，该多方向性切换阀包括:阀壳，在该阀壳上设有供流体流入的吸入口和供该流体流出的至少两个排出口 ；阀芯，其为了对上述至少两个排出口进行开闭而分别设于各个排出口处且至少有两个；驱动体，其形成为棒状体的形状，并以驱动上述阀芯的方式设置；以及驱动源，其用于驱动该驱动体而使其旋转，其特征在于， 通过上述驱动体的旋转而使设于上述驱动体的侧面的凸状部与上述至少两个阀芯中的任意一个阀芯相抵接，使上述至少两个排出口依次打开或闭塞。
2.根据权利要求1所述的多方向性切换阀，其中， 上述至少两个阀芯沿着上述驱动体的轴向设置， 上述阀芯在一端部侧具有用于闭塞上述排出口的闭塞部、在另一端部侧具有用于产生使上述闭塞部移动的弹力的弹性构件部，该阀芯具有主体部，该主体部将上述闭塞部和上述弹性构件部连接并具有在与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相交叉的方向上贯穿上述阀芯的通孔， 上述驱动体被插入到上述至少两个阀芯的各自的上述通孔中， 通过上述驱动体的旋转而使上述凸状部分别与上述至少两个阀芯依次抵接，使上述闭塞部向与上述驱动体相交叉的方向移动，而使上述至少两个排出口依次打开或闭塞。
3.根据权利要求2所述的多方向性切换阀，其中， 上述弹性构件部构成为以将上述排出口闭塞的方式产生用于使上述闭塞部移动的弹力， 通过使上述凸状部与上述阀芯相抵接，从而使上述闭塞部离开上述排出口而打开上述排出口。
4.根据权利要求2或3所述的多方向性切换阀，其中， 在上述阀芯的一部分上形成壁面，该壁面至少包含朝向如下方向的部分、即与上述闭塞部因上述弹力而移动的移动方向相同的方向或与该移动方向构成锐角的方向， 对于在外周的一部分上具有以比其他部分突出的方式形成的顶部的板凸轮，该板凸轮的该顶部作为上述驱动体的上述凸状部而设置，在上述驱动体的规定的旋转角的范围内，上述板凸轮的上述顶部与上述壁面相抵接。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的多方向性切换阀，其中， 上述弹性构件部包含截面形状为日文 < 字形的一对板簧，该一对板簧的与上述闭塞部相反的那一侧的端部支承于上述阀壳的内壁。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的多方向性切换阀，其中， 上述弹性构件部包括螺旋弹簧，上述螺旋弹簧的一端支承于上述阀壳的内壁，上述螺旋弹簧的另一端支承于上述阀芯的上述另一端部侧。
7.根据权利要求1至6所述的多方向性切换阀，其中， 上述至少两个排出口以沿着上述驱动体的轴向排列的方式设置在上述阀壳的一个面上，上述凸状部以在上述驱动体的周向上朝向各不相同的方向的方式设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的多方向性切换阀，其中， 上述凸状部与上述驱动体形成为一体，上述驱动体通过将能够相互连结和分离的两个以上的构成零件连结而构成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的多方向性切换阀，其中，
空气泵与上述吸入口相连接，上述至少两个排出口与污水净化槽相连接。
【文档编号】F16K31/524GK104373626SQ201410395100
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】川崎望, 森下知幸 申请人:株式会社泰可诺高槻