CN112005036B - 流路切换阀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够有效地提高阀主体的结构的自由度的流路切换阀及流路切换阀的制造方法。流路切换阀(1)具有：设置有阀室(14)的树脂制的阀主体(10)、收容于阀室(14)内且能够旋转的球形阀芯(20)、具有使球形阀芯(20)旋转的驱动机构的驱动部(40)以及将球形阀芯(20)与驱动机构连接的阀轴(50)。驱动部(40)具有收容驱动机构的树脂制的驱动部壳体(42)。并且，驱动部壳体(42)接合于阀主体(10)。

Description

流路切换阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种流路切换阀及其制造方法。

背景技术

专利文献1中公开了现有的流路切换阀的一例。该流路切换阀中，球形阀芯收容于作为阀主体的阀壳体并能够旋转。在阀壳体安装有经由阀轴驱动球形阀芯进行旋转的齿轮电动机。另外，在阀壳体设置有与阀室连通的一个入口流路和两个出口流路。该流路切换阀根据球形阀芯的旋转位置选择性地将入口流路与两个出口流路中的任一个连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-223418号公报

发明所要解决的技术问题

像这样的流路切换阀通过将齿轮电动机、阀轴及阀芯共用化，并变更入口流路及出口流路的配置等阀壳体的结构，从而能够抑制成本，并且能够对应各种装置。但是，由于需要将用于安装齿轮电动机的螺丝固定结构、卡扣配合结构等安装结构设置于阀壳体，因此可能会限制阀壳体的结构的自由度。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够有效地提高阀主体的结构的自由度的流路切换阀及流路切换阀的制造方法。

用于解决技术问题的手段

为了达成上述目的，本发明的一方式的流路切换阀具有：树脂制的阀主体，该阀主体设置有阀室及与该阀室连通的多个流路；阀芯，该阀芯收容于所述阀室内且能够旋转，并根据旋转位置切换所述流路的连接；驱动部，该驱动部具有使所述阀芯旋转的驱动机构；以及阀轴，该阀轴将所述阀芯与所述驱动机构连接，其中，所述驱动部具有树脂制的驱动部壳体，该驱动部壳体***述驱动机构，所述驱动部壳体接合于所述阀主体。

根据本发明，收容使阀芯旋转的驱动机构的树脂制的驱动部壳体接合于阀主体。由此，仅阀主体中的与驱动部壳体的接合部位共用化即可，因此能够使设计上受到限制的部位极小化，从而能够有效的提高阀主体的结构的自由度。

在本发明中，所述驱动部壳体超声波熔接或红外线熔接于所述阀主体。由此，与例如通过粘接剂的接合相比，不需要考虑粘接剂的涂抹量、涂抹不均，从而能够容易地将驱动部壳体及阀主体接合。另外，由于能够对驱动部壳体及阀主体的内部进行熔接，因此能够防止熔接部位露出。

在本发明中，所述阀芯具有阀轴***孔，该阀轴***孔供所述阀轴***，所述阀轴***孔形成为，使所述阀芯随着所述阀轴的旋转而旋转。由此，阀芯与阀轴能够分离，在组装时，能够选择将阀轴***阀轴***孔而将阀芯与阀轴结合的时机。例如，能够在将阀轴***收容于阀主体的阀芯之后，将阀主体与驱动部壳体结合进而熔接。或者，能够将阀芯收容于阀主体，使驱动部壳体支承阀轴，并且一边将阀轴***阀轴***孔一边将阀主体与驱动部壳体结合进而熔接。由此，能够选择更不容易受熔接的影响的组装顺序。

在本发明中，所述驱动部壳体一体地具有轴承部，该轴承部供所述阀轴***，所述阀轴具有环状的封闭部件，该封闭部件封闭该阀轴与所述轴承部的间隙，所述阀芯配置为，所述阀轴***孔与所述轴承部隔开间隔相对，所述阀轴具有阀芯侧止动面，在将所述阀轴向所述阀轴***孔的***已进行的情况下，该阀芯侧止动面与所述阀芯抵接。由此，能够防止在组装时将阀轴过深地***阀轴***孔。

在本发明中，优选的是，该流路切换阀构成为，所述轴承部中的从所述封闭部件的封闭部位到阀芯侧的端面为止的距离比从所述阀芯侧止动面到所述阀芯为止的距离短。在采用超声波熔接的情况下，当向驱动部壳体施加超声波时封闭部件与轴承部接触时，可能会发生封闭部件融化而附着于轴承部，或者封闭部件发生损伤。然而，在本发明中，由于具有上述结构，在向驱动部壳体施加超声波时，能够通过使阀轴的阀芯侧止动面与阀芯抵接而将封闭部件配置于轴承部之外。因此，能够防止封闭部件附着于轴承部或发生损伤。即使在采用红外线熔接的情况下，通过将封闭部件配置于轴承部之外，也能够防止在熔接中阀轴及封闭部件从轴承部脱落。

在本发明中，优选的是，所述阀轴具有轴承部侧止动面，该轴承部侧止动面朝向与所述阀芯侧止动面相反的一侧，在将所述阀轴向所述轴承部的***已进行的情况下，该轴承部侧止动面与所述轴承部的阀芯侧的端面抵接。由此，在因阀室内与大气的压力差而产生对于阀轴的从阀芯侧朝向轴承部侧的力的情况下，轴承部侧止动面与轴承部的阀芯侧的端面抵接。因此，能够防止阀轴的脱落。

在本发明中，优选的是，所述阀轴的***所述阀轴***孔的***部分形成为多边形柱状，所述阀轴***孔形成为与所述***部分的横截面形状相同的形状。由此，阀轴的***部分与阀芯的阀轴***孔嵌合，从而能够将阀轴的旋转可靠地传递到阀芯。

在本发明中，优选的是，所述阀主体具有周壁部，所述驱动部壳体具有环状壁部，该环状壁部沿熔接方向***所述周壁部的内侧，该流路切换阀构成为，在将所述驱动部壳体熔接于所述阀主体时，所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面接触。由此，在熔接时，当驱动部壳体向接近阀主体的方向(熔接方向)移动而使彼此的熔接部位接合时，通过周壁部的内周面与环状壁部的外周面接触，从而限制了驱动部壳体相对于阀主体向与熔接方向正交的方向移动。因此，能够抑制驱动部壳体与阀主体在错位的状态下被熔接。

在本发明中，优选的是，在将所述驱动部壳体熔接于所述阀主体之前的状态下，所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面的接触部分的所述熔接方向上的长度在1.5mm以上。由此，能够充分地确保周壁部的内周面与环状壁部的外周面接触的部分，从而能够更有效地抑制驱动部壳体与阀主体在错位的状态下被熔接。

在本发明中，优选的是，在所述阀轴***孔的周缘部及所述阀轴中的所述阀芯侧的端面的周缘部的至少一方设置有环状的锥面。由此，即使在将阀轴***阀轴***孔时彼此的轴错开的情况下，也能够通过环状的锥面将阀轴导向阀轴***孔而使阀轴与阀轴***孔自动地对准轴。

为了达成上述目的，本发明的其他一方式的流路切换阀的制造方法中，该流路切换阀具有：树脂制的阀主体，该阀主体设置有阀室及与该阀室连通的多个流路；阀芯，该阀芯收容于所述阀室内且能够旋转，并根据旋转位置切换所述流路的连接；驱动部，该驱动部具有使所述阀芯旋转的驱动机构和收容该驱动机构的树脂制的驱动部壳体；以及阀轴，该阀轴将所述阀芯与所述驱动机构连接，该流路切换阀的制造方法的特征在于，将所述驱动部壳体接合于所述阀主体。

根据本发明，将收容使阀芯旋转的驱动机构的树脂制的驱动部壳体接合于阀主体。由此，仅阀主体中的与驱动部壳体的熔接部位共用化即可，从而能够使设计上收到限制的部位极小化，从而能够有效地提高阀主体的结构的自由度。

在本发明中，所述驱动部壳体一体地具有轴承部，该轴承部供所述阀轴***，所述阀轴具有环状的封闭部件，该封闭部件封闭该阀轴与所述轴承部的间隙，所述阀芯具有阀轴***孔，通过所述阀轴***该阀轴***孔，从而使所述阀芯随着该阀轴的旋转而旋转，所述阀轴具有阀芯侧止动面，在将该阀轴向所述阀轴***孔的***已进行的情况下，该阀芯侧止动面与所述阀芯抵接，该流路切换阀构成为，所述轴承部中的从所述封闭部件的封闭部位到阀芯侧的端面为止的距离比从所述阀芯侧止动面到所述阀芯为止的距离短，将所述阀轴***收容于所述阀室的所述阀芯的所述阀轴***孔，直到所述阀芯侧止动面与所述阀芯抵接为止，以所述阀轴***孔与所述轴承部隔开间隔相对的方式将所述阀主体与所述驱动部壳体结合，在所述封闭部件位于所述轴承部之外的状态下，将所述驱动部壳体超声波熔接或红外线熔接于所述阀主体，在将所述驱动部壳体熔接于所述阀主体之后，使所述阀轴沿轴向向所述轴承部侧移动，以使所述封闭部件封闭所述间隙。在采用超声波熔接的情况下，当向驱动部壳体施加超声波时封闭部件与轴承部接触时，可能会发生封闭部件融化而附着于轴承部，或者封闭部件发生损伤。然而，在本发明中，由于具有上述结构，在向驱动部壳体施加超声波时，阀轴的阀芯侧止动面与阀芯抵接，从而将封闭部件配置于轴承部之外。因此，能够防止封闭部件附着于轴承部或发生损伤。即使在采用红外线熔接的情况下，通过将封闭部件配置于轴承部之外，也能够防止在熔接中阀轴及封闭部件从轴承部脱落。

在本发明中，优选的是，将所述驱动部壳体的环状壁部沿熔接方向***所述阀主体的周壁部的内侧，从而使所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面接触，并且以所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面的接触部分的所述熔接方向上的长度在1.5mm以上的方式将所述阀主体与所述驱动部壳体结合之后，将所述驱动部壳体超声波熔接或红外线熔接于所述阀主体。由此，在熔接时，当驱动部壳体向接近阀主体的方向(熔接方向)移动而被熔接时，通过周壁部的内周面与环状壁部的外周面接触，从而限制了驱动部壳体相对于阀主体向与熔接方向正交的方向移动。另外，通过使周壁部的内周面与环状壁部的外周面的接触部分的熔接方向上的长度在1.5mm以上，能够充分地确保周壁部的内周面与环状壁部的外周面接触的部分。因此，能够有效地抑制驱动部壳体与阀主体错位而被熔接。

发明的效果

根据本发明，能够有效地提高阀主体的结构的自由度。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的流路切换阀的主视图。

图2是图1的流路切换阀的纵剖视图。

图3是包含图1的流路切换阀的一部分剖面的立体图。

图4是包含图1的流路切换阀的一部分剖面的分解立体图。

图5是说明图1的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀轴***到球形阀芯的状态)。

图6是说明图1的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀主体与驱动部壳体结合的状态)。

图7是说明图1的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀轴移动到轴承部侧的状态)。

图8是说明本发明的第二实施方式的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀轴***到球形阀芯的状态)。

图9是说明图8的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀主体与驱动部壳体结合的状态)。

图10是说明图8的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀轴移动到轴承部侧的状态)。

图11是说明本发明的第三实施方式的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀轴***到轴承部的状态)。

图12是说明图11的流路切换阀的制造方法的剖视图(用红外线照射阀主体与驱动部壳体的状态)。

图13是说明图11的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀主体与驱动部壳体结合的状态、熔接前)。

图14是说明图11的流路切换阀的制造方法的剖视图(将阀主体与驱动部壳体结合的状态、熔接后)。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照图1～图4，对本发明的第一实施方式的流路切换阀的结构进行说明。

图1是本发明的第一实施方式的流路切换阀的主视图。图2的(a)是沿图1的流路切换阀的阀轴的轴向的剖视图(纵剖视图)，图2的(b)是将图2的(a)中的被单点划线包围的部分放大的图。图3是包含图1的流路切换阀的一部分剖面的立体图。图4是包含图1的流路切换阀的一部分剖面的分解立体图。另外，在本说明书中，“上下左右”用于表示各图中各部件的相对的位置关系，并不表示绝对的位置关系。

如图1～图4所示，本实施方式的流路切换阀1具有阀主体10、球形阀芯20、支承部件30、30、驱动部40以及阀轴50。

阀主体10以合成树脂为材料，并形成为上部开口的大致立方体箱状。阀主体10具有底壁部15和连接设置于底壁部15的周缘部的周壁部16。周壁部16具有左侧壁部10a、正面壁部10b、右侧壁部10c以及背面壁部10d。在左侧壁部10a设置有大致L字状的第一流路11。在正面壁部10b设置有直线状的第二流路12。在右侧壁部10c设置有大致L字状的第三流路13。第一流路11的开口11a、第二流路12的开口12a以及第三流路13的开口13a朝向同一方向(正面侧、图1的纸面前方)。第一流路11、第二流路12以及第三流路13与设置于阀主体10内的阀室14连通。与阀室14连通的流路也可以设置有两个或四个以上。

球形阀芯20以例如金属、合成树脂等为材料而形成为中空球状(球体状)。球形阀芯20收容于阀主体10的阀室14并能够旋转。球形阀芯20设置有在图3所示的状态下朝向左侧开口的第一开口21、朝向正面开口的第二开口22以及朝向右侧开口的第三开口23。第一开口21、第二开口22以及第三开口23在球形阀芯20内相互连接。另外，在本实施例中，作为阀芯使用了球形阀芯20，但是也可以使用柱状的阀芯。

球形阀芯20在图3所示的旋转位置中，将第一流路11、第二流路12以及第三流路13连接。在俯视下，球形阀芯20从图3所示的旋转位置顺时针旋转90度后的旋转位置中，将第一流路11与第二流路12连接。在俯视下，球形阀芯20从图3所示的旋转位置逆时针旋转90度后的旋转位置中，将第二流路12与第三流路13连接。球形阀芯20根据旋转位置对第一流路11、第二流路12以及第三流路13的连接进行切换。

在球形阀芯20的上部设置有供阀轴50***的阀轴***孔24。阀轴***孔24形成为，通过***阀轴50，而使球形阀芯20随着该阀轴50的旋转而旋转。具体而言，阀轴***孔24形成为如下形状：与阀轴50的棱柱部52中的与轴向正交的方向的剖面形状(横截面形状)相同的形状。

支承部件30、30以例如合成树脂为材料，并形成为圆环状。支承部件30、30在阀室14内将球形阀芯20夹在之间，并支承为能够旋转。支承部件30、30和设置于阀主体10之间的由橡胶材料形成的O环31、31一起将阀主体10与球形阀芯20之间密封(封闭)。

驱动部40具有将包含未图示的电动机及齿轮41的减速机结合的驱动机构和收容该驱动机构的树脂制的驱动部壳体42。驱动部壳体42形成为大致长方体箱状。驱动部壳体42具有下壳体43和上壳体44。下壳体43与上壳体44通过螺丝固定结构、卡扣配合结构等未图示的安装结构相互安装。

下壳体43在底壁43a的中央一体地具有圆筒状的轴承部45。轴承部45***有阀轴50，并且将阀轴50轴支承为能够旋转。另外，在下壳体43的底壁43a设置有作为环状壁部的肋43b。肋43b***阀主体10的周壁部16的内侧。肋43b形成为与周壁部16嵌合。肋43b的外周面与周壁部16的内周面接触。肋43b与阀主体10的周壁部16的上端部结合，并在熔接部M相互接合。在本实施方式中，熔接部M被超声波熔接。代替超声波熔接，熔接部M也可以被红外线熔接。

阀轴50具有圆柱部51和同轴地连接于圆柱部51的下端的棱柱部52。阀轴50的轴心与轴线L一致。

圆柱部51在其下端部设置有向径向外侧突出的环状的止动部53。止动部53形成为其外径比圆柱部51的外径及轴承部45的内径大。由此，若轴承部45向圆柱部51的***进行的话，作为止动部53的上表面的轴承部侧止动面53a与轴承部45的球形阀芯20侧的下端面45a抵接。在通常动作时或无负载时，在轴承部45的下端面45a与轴承部侧止动面53a之间设置有间隙(游隙)。

另外，在圆柱部51的下端部，在与止动部53相比靠上方的位置遍及整周形成有槽51a。在槽51a嵌入有以橡胶材料等为材料且形成为环状的封闭部件54(O环)。圆柱部51***轴承部45，并被轴承部45轴支承为能够旋转。圆柱部51的外径比轴承部45的内径稍小。当圆柱部51***轴承部45时，封闭部件54将阀轴50与轴承部45的间隙封闭。由此，防止了阀室14内的流体泄漏到外部。

在圆柱部51的上端部通过压入而固定安装有驱动部40的齿轮41。阀轴50随着齿轮41的旋转而以轴线L为旋转轴旋转。在圆柱部51的上端部设置有平坦部，该平坦部抑制被压入的齿轮41的空转。

棱柱部52形成为横截面形状为正六边形状的柱状。棱柱部52是***到球形阀芯20的阀轴***孔24的***部分。阀轴***孔24形成为与棱柱部52的横截面形状相同的正六边形状。因此，阀轴***孔24与棱柱部52嵌合，从而球形阀芯20随着阀轴50的旋转而旋转。另外，棱柱部52形成为其外径比止动部53小。由此，若阀轴***孔24向棱柱部52的***进行的话，作为止动部53的下表面的阀芯侧止动面53b与球形阀芯20抵接。

在本实施方式中，棱柱部52是横截面形状形成为正六边形状的柱状，但不限于此。棱柱部52也可以是例如三角形柱状、四边形柱状等多边形柱状。并且，作为棱柱部52，可以使用棱柱以外的形状的部件，也可以是例如使圆柱的侧面的一部分为平面的截面D字状的柱状。在该情况下，阀轴***孔24也形成为与棱柱部52的横截面形状相同的形状。

如图2的(b)所示，流路切换阀1构成为，在阀轴50的轴向上，轴承部45中的从封闭部件54的封闭部位K到球形阀芯20侧的下端面45a为止的距离A比从阀芯侧止动面53b到球形阀芯20为止的距离B短。通过该结构，当阀轴50的棱柱部52向球形阀芯20的阀轴***孔24的***进行到阀芯侧止动面53b与球形阀芯20抵接为止时，封闭部件54向轴承部45外露出而定位于阀室14内。另外，在本实施方式中，封闭部位K是与轴承部45中的封闭部件54的上下方向的中央对应的部位，但是，除此之外，封闭部位K也可以是与轴承部45中的槽51a的上侧的壁部对应的部位。

流路切换阀1中，驱动部40的电动机的旋转通过齿轮41向阀轴50输出，从而阀轴50以轴线L为旋转轴旋转。球形阀芯20随着该阀轴50的旋转而旋转，并定位于各旋转位置。由此，实现了与旋转位置对应的流路的连接。

接着，参照图5～图7，对本实施方式的流路切换阀1的制造方法的一例进行说明。

图5～图7是说明图1的流路切换阀的制造方法的剖视图，并依次表示将阀轴50***球形阀芯20的状态、将阀主体10与驱动部壳体42结合的状态以及将阀轴50移动到轴承部45侧的状态。

如图5所示，将阀轴50的棱柱部52***收容于阀室14的球形阀芯20的阀轴***孔24直到阀芯侧止动面53b与球形阀芯20抵接为止。

接着，如图6所示，以阀轴***孔24与轴承部45在上下方向上隔开间隔相对的方式将阀主体10与驱动部壳体42的下壳体43进行结合。具体而言，将肋43b沿着上下方向(即，在熔接时，驱动部壳体接近阀主体的方向(熔接方向))***阀主体10的周壁部16的内侧，并配置为周壁部16的内周面与肋43b的外周面接触。由此，成为阀轴50的圆柱部51的上端部***轴承部45，且圆柱部51的下端部位于轴承部45之外的状态。在该状态下，封闭部件54位于轴承部45的下方的阀室14内，封闭部件54不与轴承部45抵接，从而不按压轴承部45的内侧。即，在该状态下，封闭部件54位于轴承部45之外。并且，使阀轴50的轴心与轴承部45的轴心一致，以使阀轴50的圆柱部51不与轴承部45接触(遍及圆柱部51的外周面整周与轴承部45形成间隙)。

接着，在封闭部件54位于轴承部45之外的状态下，对驱动部壳体42的下壳体43施加超声波，从而将下壳体43超声波熔接于阀主体10。此时，下壳体43仅与阀主体10接触，而不与阀轴50及封闭部件54接触，因此，能够仅将超声波作用于下壳体43与阀主体10之间。另外，在下壳体43熔接于阀主体10时，周壁部16的内周面与肋43b外周面接触。因此，通过周壁部16与肋43b，下壳体43被引导为沿上下方向移动，并且向与上下方向正交的方向的移动被限制。由此，能够高精度地将下壳体43与阀主体10接合。

接着，如图7所示，使阀轴50沿轴向向轴承部45侧移动，以使封闭部件54封闭阀轴50与轴承部45的间隙。

然后，通过将齿轮41压入阀轴50的圆柱部51的上端部等，将驱动机构装入下壳体43，并且盖上上壳体44而组装完成驱动部40。像这样，完成了流路切换阀1。

由以上可知，根据本实施方式的流路切换阀1，收容使球形阀芯20旋转的驱动机构的树脂制的驱动部壳体42与阀主体10接合。由于阀主体10没有顶面(驱动部壳体42侧的壁面)，因此在熔接于驱动部壳体42后，驱动部壳体42的壁面(底面部)的一部分构成了阀室的壁面(顶面)。由此，由于仅将阀主体10中的与驱动部壳体42的熔接部位共用化即可，因此能够将设计上受到限制的部位极小化，从而能够有效地提高阀主体10的结构的自由度。

另外，驱动部壳体42超声波熔接于阀主体10。由此，能够容易地熔接驱动部壳体42及阀主体10的内部，因此，能够防止熔接部位露出。另外，通过采用超声波熔接(或红外线熔接)，与例如通过粘接剂来接合相比，不需要考虑粘接剂的涂抹量、涂抹不均，从而能够容易地将驱动部壳体及阀主体接合。

另外，球形阀芯20具有供阀轴50***的阀轴***孔24。阀轴***孔24形成为使球形阀芯20随着阀轴50的旋转而旋转。由此，球形阀芯20与阀轴50为不同的部件，且能够相互分离。由此，在组装时，能够选择将球形阀芯20与阀轴50结合的时机。因此，能够选择更不容易受到熔接的影响的组装顺序。

即，本实施方式的流路切换阀1构成为，球形阀芯20与阀轴50为分别能够分离的不同部件，从而在组装时能够变更相互的位置关系。例如，在球形阀芯20与阀轴50一体化的结构中，在组装时不能变更球形阀芯20与阀轴50的位置关系。因此，在将阀主体10与驱动部壳体42超声波熔接时，各部件配置在与流路切换阀1的完成时相同的位置。因此，当为了进行超声波熔接而向下壳体43施加超声波时，超声波引起的振动从轴承部45依次传递到封闭部件54、阀轴50、球形阀芯20、支承部件30、30以及O环31、31。由此，封闭部件54与轴承部45、球形阀芯20与支承部件30、30以及阀主体10与O环31、31相互摩擦，从而可能会熔化或损伤。因此，在本实施方式的流路切换阀1中，在组装时变更球形阀芯20与阀轴50相互的位置关系，以使施加于下壳体43的超声波引起的振动不会传递到封闭部件54、球形阀芯20、O环31、31。

另外，驱动部壳体42一体地具有供阀轴50***的轴承部45。阀轴50具有将与轴承部45的间隙封闭的环状的封闭部件54。球形阀芯20具有阀轴***孔24，该阀轴***孔24与轴承部45隔开间隔相对地配置，并且形成为通过***阀轴50使球形阀芯20随着该阀轴50的旋转而旋转。阀轴50具有阀芯侧止动面53b，在阀轴50向阀轴***孔24的***已进行的情况下，该阀芯侧止动面53b与球形阀芯20抵接。由此，能够防止安装时阀轴50向阀轴***孔24过深地***。并且，构成为，轴承部45中的从封闭部件54的封闭部位K到球形阀芯20侧的下端面45a为止的距离A比从阀芯侧止动面53b到球形阀芯20为止的距离B短。在采用超声波熔接的情况下，在向驱动部壳体42施加超声波时，当封闭部件54与轴承部45接触时，封闭部件54可能熔化而附着于轴承部45，或封闭部件54发生损伤。并且，在本实施方式的流路切换阀1中，通过球形阀芯20与阀轴50为不同的部件且具有上述结构，从而在向驱动部壳体42施加超声波时，能够通过阀轴50的阀芯侧止动面53b与球形阀芯20抵接，而将封闭部件54配置于轴承部45之外。因此，能够防止封闭部件54附着于轴承部45或损伤。

另外，阀轴50具有轴承部侧止动面53a，该轴承部侧止动面53a朝向与阀芯侧止动面53b相反的一侧，在阀轴50向轴承部45的***已进行的情况下，该轴承部侧止动面53a与轴承部45的球形阀芯20侧的下端面45a抵接。由此，在因阀室14内与大气的压力差而对于阀轴50产生从球形阀芯20侧朝向轴承部45侧的力的情况下，轴承部侧止动面53a与轴承部45的下端面45a抵接。因此，能够抑制阀轴50的脱落。

另外，阀轴50中，***阀轴***孔24的棱柱部52形成为正六边形柱状，并且阀轴***孔24形成为与棱柱部52的横截面形状相同的形状。由此，阀轴50的棱柱部52与阀轴***孔24嵌合，从而能够将阀轴50的旋转可靠地传递到球形阀芯20。

另外，阀主体10具有周壁部16，驱动部壳体42具有作为环状壁部的肋43b，该肋43b沿上下方向***周壁部16的内侧。并且，构成为，在驱动部壳体42熔接于阀主体10时，周壁部16的内周面与肋43b的外周面接触。由此，在熔接时，周壁部16的内周面与肋43b的外周面接触，从而限制了驱动部壳体42相对于阀主体10向与上下方向正交的方向移动。因此，能够抑制驱动部壳体42与阀主体10错位地被熔接。

(第二实施方式)

以下，参照图8～图10对本发明的第二实施方式的流路切换阀进行说明。

第二实施方式的流路切换阀2在上述的第一实施方式的流路切换阀1中，代替阀轴50而具有未设置止动部53的阀轴50A。关于除此以外的结构，流路切换阀2具有与流路切换阀1相同的结构。关于流路切换阀2，对与上述的流路切换阀1相同的结构标注相同的符号并省略说明。

图8～图10是说明本发明的第二实施方式的流路切换阀的制造方法的剖视图，并依次表示将阀轴50A***到球形阀芯20的状态、将阀主体10与驱动部壳体42结合的状态以及将阀轴50A移动到轴承部45侧的状态。

阀轴50A具有圆柱部51和同轴地连接于圆柱部51的下端的棱柱部52。阀轴50A的轴心与轴线L一致。

圆柱部51形成为其外径比棱柱部52的外径小。换言之，在从轴线L方向观察阀轴50A时，圆柱部51包含于棱柱部52的投影面积内。由此，当圆柱部51向轴承部45的***已进行时，作为棱柱部52的上表面的轴承部侧止动面52a与轴承部45的球形阀芯20侧的下端面45a抵接。

棱柱部52形成为横截面形状为正六边形状的柱状。棱柱部52是***到球形阀芯20的阀轴***孔24的***部分。阀轴***孔24形成为与棱柱部52的横截面形状相同的正六边形状。因此，阀轴***孔24与棱柱部52嵌合，从而球形阀芯20随着阀轴50A的旋转而旋转。另外，若棱柱部52向阀轴***孔24的***进行的话，作为棱柱部52的下表面的阀芯侧止动面52b与球形阀芯20抵接。

如图10所示，流路切换阀2构成为，轴承部45中的从封闭部件54的封闭部位K到球形阀芯20侧的下端面45a为止的距离A比从阀芯侧止动面52b到球形阀芯20为止的距离B短。通过该结构，当阀轴50A的棱柱部52向球形阀芯20的阀轴***孔24的***进行到阀芯侧止动面52b与球形阀芯20抵接为止时，封闭部件54定位于轴承部45之外。

接着，参照图8～图10，对本实施方式的流路切换阀2的制造方法的一例进行说明。

如图8所示，将阀轴50A的棱柱部52***收容于阀室14的球形阀芯20的阀轴***孔24，直到阀芯侧止动面52b与球形阀芯20抵接为止。

接着，如图9所示，以阀轴***孔24与轴承部45在上下方向上隔开间隔相对的方式，将阀主体10与驱动部壳体42的下壳体43进行结合。具体而言，沿着上下方向将肋43b***到阀主体10的周壁部16的内侧，并配置为周壁部16的内周面与肋43b的外周面接触。由此，成为阀轴50A的圆柱部51的上端部***到轴承部45，且圆柱部51的下端部位于轴承部45之外的状态。在该状态下，封闭部件54定位于轴承部45的下方的阀室14内，即，封闭部件54位于轴承部45之外。并且，使阀轴50A的轴心与轴承部45的轴心一致，以使阀轴50A的圆柱部51不与轴承部45接触(遍及圆柱部51的外周面整周与轴承部45形成间隙)。

接着，在封闭部件54位于轴承部45之外的状态下，对驱动部壳体42的下壳体43施加超声波，从而将下壳体43超声波熔接于阀主体10。此时，下壳体43仅与阀主体10接触，而不与阀轴50A及封闭部件54接触，因此，能够使超声波仅作用于下壳体43与阀主体10之间。另外，在将下壳体43熔接于阀主体10时，周壁部16的内周面与肋43b外周面接触。因此，下壳体43被引导为沿上下方向移动，并且向与上下方向正交的方向的移动被限制。由此，能够高精度地将下壳体43与阀主体10接合。

接着，使阀轴50A沿轴向向轴承部45侧移动，以使封闭部件54封闭阀轴50A与轴承部45的间隙。

然后，通过将齿轮41压入阀轴50A的圆柱部51的上端部等，将驱动机构装入下壳体43，并且盖上上壳体44而组装完成驱动部40。像这样，完成了流路切换阀2。

在本实施方式的流路切换阀2中，也能够起到与上述的第一实施方式的流路切换阀1相同的作用效果。

上述的第一、第二实施方式具有将驱动部壳体42(具体而言，下壳体43)超声波熔接于阀主体10的结构。作为熔接方法，也可以代替超声波熔接而采用红外线熔接。在该情况下，用红外线加热驱动部壳体42及阀主体10各自的熔接部之后，使驱动部壳体42及阀主体10各自的熔接部抵接而熔接。由此，仅阀主体10中的与驱动部壳体42的熔接部位共用化即可，因此，与超声波熔接相同地，能够将设计上受到限制的部位极小化，从而能够有效地提高阀主体的结构的自由度。

(第三实施方式)

以下，参照图11～图14，对本发明的第三实施方式的流路切换阀进行说明。

第三实施方式的流路切换阀3具有在上述的第二实施方式的流路切换阀2中，用于代替超声波熔接而通过红外线熔接将下壳体43与阀主体10熔接的结构。关于流路切换阀3，对与上述的流路切换阀1、2相同的结构标注相同的符号并省略说明。

图11～图14是说明本发明的第三实施方式的流路切换阀的制造方法的剖视图。图11～图14依次表示将阀轴50A***到驱动部壳体42的轴承部45的状态、用红外线照射阀主体10与驱动部壳体42的状态、将阀主体10与驱动部壳体42结合的状态(在熔接前将熔接部位抵接的状态)以及将阀主体10与驱动部壳体42结合的状态(熔接状态)。

在阀主体10设置有阀主体侧熔接部16a。阀主体侧熔接部16a是形成为从周壁部16的上端朝向上方突出的环状突部。

在球形阀芯20中的阀轴***孔24的周缘部设置有环状的锥面24a。另外，在作为阀轴50的下表面(球形阀芯20侧的端面)的阀芯侧止动面52b的周缘部设置有环状的锥面52c。由此，即使在将阀轴50***阀轴***孔24时彼此的轴错开的情况下，也能够通过锥面24a及锥面52c将阀轴50导向阀轴***孔24，而使阀轴50与阀轴***孔24自动地对准轴。也可以是仅设置锥面24a及锥面52c中的任一方的结构。

在下壳体43设置有壳体侧熔接部43c。壳体侧熔接部43c是形成为从底壁43a朝向下方突出的环状突部。壳体侧熔接部43c配置为包围肋43b。壳体侧熔接部43c在俯视下具有与阀主体侧熔接部16a相同的形状。另外，在肋43b的下端面的外缘部设置有环状的锥面43d。即使在将肋43b***阀主体10的周壁部16的内侧时轴错开的情况下，锥面43d与周壁部16抵接，从而能够将肋43b导向周壁部16的内侧。

接着，参照图11～图14对本实施方式的流路切换阀3的制造方法的一例进行说明。

如图11所示，将球形阀芯20收容于阀主体10的阀室14。另外，将阀轴50A的圆柱部51***设置于驱动部壳体42的下壳体43的轴承部45。在该状态下，封闭部件54将阀轴50A与轴承部45的间隙封闭。

接着，如图12所示，将阀主体10与驱动部壳体42的下壳体43结合到中途为止。具体而言，沿上下方向将肋43b***阀主体10的周壁部16的内侧，并配置为周壁部16的内周面与肋43b的外周面接触。此时，阀主体侧熔接部16a与壳体侧熔接部43c在上下方向上隔开间隔相对。在该状态下，向阀主体侧熔接部16a与壳体侧熔接部43c照射红外线而使其分别熔化。另外，在图12所示的状态下，虽然阀轴50还没有***到阀轴***孔24，但阀轴50也可以***到阀轴***孔24。红外线的照射也可以在图11所示的状态下进行。

接着，如图13、图14所示，将阀主体10与驱动部壳体42的下壳体43结合完毕。具体而言，如图13所示，继续向阀主体10的周壁部16***肋43b，从而使阀主体侧熔接部16a与壳体侧熔接部43c相互抵接。然后，如图14所示，进一步进行上述***，并将阀主体侧熔接部16a与壳体侧熔接部43c相互熔接。与此同时，将阀轴50***阀轴***孔24。

将阀主体侧熔接部16a与壳体侧熔接部43c相互抵接的状态(图13，抵接状态)下的阀主体10与下壳体43的距离设为C。将阀主体侧熔接部16a与壳体侧熔接部43c熔接后的状态(图14，熔接状态)下的阀主体10与下壳体43的距离设为D。从距离C减去距离D而得到的值为阀主体10与下壳体43因熔接而靠近的距离(称作“熔接量”)。该熔接量优选为0.3mm～1.0mm程度。

另外，在图13所示的抵接状态中，优选周壁部16的内周面与肋43b的外周面的接触部分的上下方向上的长度E在1.5mm以上。像这样，通过周壁部16的内周面与肋43b外周面接触，从而下壳体43被引导为沿上下方向移动，而向与上下方向正交的方向的移动被限制。由此，能够高精度地将下壳体43与阀主体10接合。另外，通过使上述长度E在1.5mm以上，能够充分地确保周壁部16的内周面与肋43b的外周面接触的部分。因此，能够更有效地抑制驱动部壳体42与阀主体10在错位的状态下被熔接。

然后，通过将齿轮41压入阀轴50A的圆柱部51的上端部等，将驱动机构装入下壳体43，并且盖上上壳体44而组装完成驱动部40。像这样，完成流路切换阀3。

在本实施方式的流路切换阀3中，也能够起到与上述的第一实施方式的流路切换阀1相同的作用效果。

另外，也可以以与上述的第二实施方式的流路切换阀2相同的顺序来安装流路切换阀3。即，也可以将阀轴50A的棱柱部52***收容于阀室14的球形阀芯20的阀轴***孔24，直到阀芯侧止动面52b与球形阀芯20抵接为止。然后，进行红外线熔接，以将阀主体10与驱动部壳体42的下壳体43结合。即使在像这样采用红外线熔接的情况下，通过将封闭部件54配置于轴承部45之外，也能够防止阀轴50及封闭部件54在熔接中从轴承部45脱落。

上述对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些例。本领域技术人员对前述的实施方式进行适当地结构要素的追加、删除、设计变更后的方式、将实施方式的特征适当组合的方式，只要不违反本发明的主旨，就包含于本发明的范围。

符号说明

1、2、3…流路切换阀、10…阀主体、10a…左侧壁部、10b…正面壁部、10c…右侧壁部、10d…背面壁部、11…第一流路、12…第二流路、13…第三流路、11a、12a、13a…开口、14…阀室、15…底壁部、16…周壁部、16a…阀主体侧熔接部、20…球形阀芯、21…第一开口、22…第二开口、23…第三开口、24…阀轴***孔、24a…锥面、30…支承部件、31…O环、40…驱动部、41…齿轮、42…驱动部壳体、43…下壳体、43a…底壁、43b…肋、43c…壳体侧熔接部、43d…锥面、44…上壳体、45…轴承部、45a…下端面、50…阀轴、51…圆柱部、51a…槽、52…棱柱部、53…止动部、52a、53a…轴承部侧止动面、52b、53b…阀芯侧止动面、52c…锥面、54…封闭部件、M…熔接部、K…封闭部位、A…从封闭部位到轴承部的下端面为止的距离、B…从阀芯侧止动面到球形阀芯为止的距离、C…阀主体侧熔接部与壳体侧熔接部抵接的状态下的阀主体与下壳体的距离、D…将阀主体侧熔接部与壳体侧熔接部熔接的状态下的阀主体与下壳体的距离、E…周壁部的内周面与肋的外周面的接触部分的上下方向上的长度

Claims (8)

1.一种流路切换阀，具有：树脂制的阀主体，该阀主体设置有阀室及与该阀室连通的多个流路；阀芯，该阀芯收容于所述阀室内且能够旋转，并根据旋转位置切换所述流路的连接；驱动部，该驱动部具有使所述阀芯旋转的驱动机构；以及阀轴，该阀轴将所述阀芯与所述驱动机构连接，该流路切换阀的特征在于，

所述驱动部具有树脂制的驱动部壳体，该驱动部壳体***述驱动机构，

所述驱动部壳体接合于所述阀主体，

所述驱动部壳体超声波熔接或红外线熔接于所述阀主体，

所述阀芯具有阀轴***孔，该阀轴***孔供所述阀轴***，

所述阀轴***孔形成为，使所述阀芯随着所述阀轴的旋转而旋转，

所述驱动部壳体一体地具有轴承部，该轴承部供所述阀轴***，

所述阀轴具有环状的封闭部件，该封闭部件封闭该阀轴与所述轴承部的间隙，

所述阀芯配置为，所述阀轴***孔与所述轴承部隔开间隔相对，

所述阀轴具有阀芯侧止动面，在将所述阀轴向所述阀轴***孔的***已进行的情况下，该阀芯侧止动面与所述阀芯抵接，

该流路切换阀构成为，所述轴承部中的从所述封闭部件的封闭部位到阀芯侧的端面为止的距离比从所述阀芯侧止动面到所述阀芯为止的距离短。

2.根据权利要求1所述的流路切换阀，其特征在于，

所述阀轴具有轴承部侧止动面，该轴承部侧止动面朝向与所述阀芯侧止动面相反的一侧，在将所述阀轴向所述轴承部的***已进行的情况下，该轴承部侧止动面与所述轴承部的阀芯侧的端面抵接。

3.根据权利要求1或2所述的流路切换阀，其特征在于，

所述阀轴的***所述阀轴***孔的***部分形成为多边形柱状，

所述阀轴***孔形成为与所述***部分的横截面形状相同的形状。

4.根据权利要求1或2所述的流路切换阀，其特征在于，

所述阀主体具有周壁部，

所述驱动部壳体具有环状壁部，该环状壁部沿熔接方向***所述周壁部的内侧，

该流路切换阀构成为，在将所述驱动部壳体熔接于所述阀主体时，所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面接触。

5.根据权利要求4所述的流路切换阀，其特征在于，

在将所述驱动部壳体熔接于所述阀主体之前的状态下，所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面的接触部分的所述熔接方向上的长度在1.5mm以上。

6.根据权利要求1或2所述的流路切换阀，其特征在于，

在所述阀轴***孔的周缘部及所述阀轴中的所述阀芯侧的端面的周缘部的至少一方设置有环状的锥面。

7.一种流路切换阀的制造方法，该流路切换阀具有：树脂制的阀主体，该阀主体设置有阀室及与该阀室连通的多个流路；阀芯，该阀芯收容于所述阀室内且能够旋转，并根据旋转位置切换所述流路的连接；驱动部，该驱动部具有使所述阀芯旋转的驱动机构和收容该驱动机构的树脂制的驱动部壳体；以及阀轴，该阀轴将所述阀芯与所述驱动机构连接，该流路切换阀的制造方法的特征在于，

所述驱动部壳体一体地具有轴承部，该轴承部供所述阀轴***，

所述阀轴具有环状的封闭部件，该封闭部件封闭该阀轴与所述轴承部的间隙，

所述阀芯具有阀轴***孔，通过所述阀轴***该阀轴***孔，从而使所述阀芯随着该阀轴的旋转而旋转，

所述阀轴具有阀芯侧止动面，在将该阀轴向所述阀轴***孔的***已进行的情况下，该阀芯侧止动面与所述阀芯抵接，

该流路切换阀构成为，所述轴承部中的从所述封闭部件的封闭部位到阀芯侧的端面为止的距离比从所述阀芯侧止动面到所述阀芯为止的距离短，

将所述阀轴***收容于所述阀室的所述阀芯的所述阀轴***孔，直到所述阀芯侧止动面与所述阀芯抵接为止，

以所述阀轴***孔与所述轴承部隔开间隔相对的方式将所述阀主体与所述驱动部壳体结合，

在所述封闭部件位于所述轴承部之外的状态下，将所述驱动部壳体超声波熔接或红外线熔接于所述阀主体，从而将所述驱动部壳体接合于所述阀主体，

在将所述驱动部壳体熔接于所述阀主体之后，使所述阀轴沿轴向向所述轴承部侧移动，以使所述封闭部件封闭所述间隙。

8.根据权利要求7所述的流路切换阀的制造方法，其特征在于，

将所述驱动部壳体的环状壁部沿熔接方向***所述阀主体的周壁部的内侧，从而使所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面接触，并且以所述周壁部的内周面与所述环状壁部的外周面的接触部分的所述熔接方向上的长度在1.5mm以上的方式将所述阀主体与所述驱动部壳体结合之后，将所述驱动部壳体超声波熔接或红外线熔接于所述阀主体。

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