專利名稱：方向切換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合熱泵式制冷制熱系統(tǒng)等使用的方向切換閥，尤其，涉及一種具有一個流入口和兩個流出口、且可有選擇地使該兩個流出口開閉的方向切換閥。
背景技術(shù)：
在車用空調(diào)等熱泵式制冷制熱系統(tǒng)中，有時要求將來自壓縮機的制冷劑同時分配給兩個熱交換機，在以往技術(shù)中，例如能夠在專利文獻I (特別是參照圖2的電磁閥4及13)中看到的，使用兩個電磁閥(0N/0FF閥)等來應(yīng)對上述需求。另外，作為方向切換閥，已熟知一種這樣的三通閥其具有一個流入口和兩個流出口，利用步進電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源使閥芯轉(zhuǎn)動，通過有選擇地使兩個流出口進行開閉而進行方向(流路)的切換。 專利文獻I :日本特開平9-295506號公報但是，在使用兩個所述電磁閥的方式中，在將來自壓縮機的制冷劑同時分配給兩個熱交換機時必須使兩個電磁閥都維持為全開狀態(tài)，因此，存在必須長時間向兩個電磁閥持續(xù)通電、耗電大等問題。另外，以往的一般的三通閥構(gòu)成為利用步進電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源使閥芯轉(zhuǎn)動等并有選擇地使兩個流出口開閉從而切換方向(流路)，這種三通閥除了切換流路需要較長時間的問題外，由于通常不能使兩個流出口都全開，因此，無法應(yīng)對上述需求(將來自壓縮機的制冷劑同時分配給兩個熱交換機)，即便假設(shè)能做到，還存在這種問題必須使步進電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源旋轉(zhuǎn)相當(dāng)長的時間，直到使兩流出口都全開為止。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做成的，其目的在于，提供這樣一種方向切換閥該方向切換閥具有一個流入口和兩個流出口，利用步進電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源有選擇地開閉兩個流出口從而切換方向(流路)，并且，能夠使兩個流出口都全開，能夠?qū)崿F(xiàn)流路切換的迅速化、節(jié)能化等。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方向切換閥，基本上，具有閥主體，該閥主體設(shè)有流入口及兩個流出口 ；兩個控制閥，該兩個控制閥分別配設(shè)在所述流入口與兩個流出口之間；以及單一的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源用于對該兩個控制閥進行開閉驅(qū)動，利用所述兩個控制閥可有選擇地對所述兩個流出口進行開閉，其中，所述兩個控制閥中的至少一方采用先導(dǎo)式的閥形式，在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源與所述兩個控制閥之間設(shè)有對所述兩個控制閥進行相互逆向的開閉驅(qū)動的逆向驅(qū)動機構(gòu)。優(yōu)選的方式是，通過使所述逆向驅(qū)動機構(gòu)以特定狀態(tài)停止，由此可將所述兩個控制閥都全開。采用所述先導(dǎo)式的閥形式的控制閥，優(yōu)選地，該控制閥具有活塞型的主閥芯；嵌插室，該嵌插室可自由滑動地嵌插有該主閥芯，且由該主閥芯分隔為背壓室和主閥室；先導(dǎo)通道，該先導(dǎo)通道用于將所述背壓室的壓力向所述流出口釋放；先導(dǎo)閥芯，該先導(dǎo)閥芯用于對所述先導(dǎo)通道進行開閉；以及筒狀導(dǎo)向部，該導(dǎo)向部可自由滑動地嵌插有該先導(dǎo)閥芯，形成于所述先導(dǎo)閥芯與所述筒狀導(dǎo)向部之間的滑動面間隙作為將所述流入口至主閥室的壓力弓I導(dǎo)到所述背壓室的均壓通道而使用。另一優(yōu)選方式是，在所述兩個控制閥與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源之間設(shè)有作為所述逆向驅(qū)動機構(gòu)的杠桿式擺動臂。另一優(yōu)選方式是，在所述兩個控制閥與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源之間設(shè)有作為所述逆向驅(qū)動機構(gòu)的齒輪組。另一優(yōu)選方式是，在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源與所述逆向驅(qū)動機構(gòu)之間設(shè)有減速機構(gòu)。另一優(yōu)選方式是，所述減速機構(gòu)是奇異行星齒輪式減速機構(gòu)。另一優(yōu)選方式是，使用步進電動機作為所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源。 另一優(yōu)選方式是，使用步進電動機作為所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，所述奇異行星齒輪式減速機構(gòu)附設(shè)在所述步進電動機內(nèi)。發(fā)明效果在本發(fā)明的方向切換閥的優(yōu)選方式中，由于作為控制閥而采用先導(dǎo)式的閥形式，且在步進電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源與兩個控制閥之間配設(shè)有使兩個控制閥進行相互逆向的開閉驅(qū)動的逆向驅(qū)動機構(gòu)(例如杠桿式擺動臂)，因此，通過使例如杠桿式擺動臂在規(guī)定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(擺動)，從而可有選擇地使兩個流出口開閉，并且，通過使杠桿式擺動臂停止在特定轉(zhuǎn)動(擺動)位置，例如停止在水平位置，從而可使兩個控制閥(兩個流出口)都全開。因此，對于如前所述的、要求將來自壓縮機的制冷劑同時分配給兩個熱交換機的熱泵式制冷制熱系統(tǒng)，可使用本發(fā)明的方向切換閥來代替兩個電磁閥。這種情況下，本發(fā)明的方向切換閥中，在將兩個流出口都全開后，不通電也能維持全開狀態(tài)，故與使用兩個電磁閥的情況相比，可實現(xiàn)節(jié)能化等。另外，由于控制閥采用先導(dǎo)式的閥形式，因此，除了能用小的驅(qū)動力對大口徑的流出口進行開閉外，通過使用杠桿式擺動臂等作為逆向驅(qū)動機構(gòu)，從而可實現(xiàn)先導(dǎo)閥芯及主閥芯的大升程化，并且，對于兩個控制閥的開閉，只要使杠桿式擺動臂轉(zhuǎn)動小角度(例如40度以內(nèi))即可，因此，即使使用較小型(輸出小)的步進電動機作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，相比于以往的三通閥等也能迅速地進行流路切換，流路切換反應(yīng)性上升。另外，若在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源與逆向驅(qū)動機構(gòu)之間設(shè)置減速機構(gòu)，那么，即使在閉閥時施加逆向壓力，開閥的現(xiàn)象也很少。此外，由于在奇異行星齒輪式減速機構(gòu)中，即使向輸出軸側(cè)施加扭矩也不旋轉(zhuǎn)，因此，采用這種奇異行星齒輪式減速機構(gòu)作為上述的減速機構(gòu)，即使在閉閥時施加較強的逆向壓力，也不會開閥，能維持可靠的閉閥性能。


圖I是表示本發(fā)明的方向切換閥的一實施方式(第I實施例)的主視圖。圖2是沿圖I中X-X線的剖面圖。圖3是沿圖2中Y-Y線的剖面圖(第I流出口全開，第2流出口全閉)。
圖4是表示第I實施例的動作狀態(tài)(第I流出口全開，第2流出口全閉一全開過渡時)的剖面圖。圖5是表示第I實施例的動作狀態(tài)(第I流出口及第2流出口都全開)的剖面圖。圖6是表示第I實施例的動作狀態(tài)(第I流出口全閉，第2流出口全開)的剖面圖。圖7是表示本發(fā)明的方向切換閥的第2實施例的剖面圖。符號說明I方向切換閥2閥主體
3上部腔室10 流入口11 第 I 流出口12第 2 流出口15步進電動機20A第I控制閥20B第2控制閥23主閥芯24嵌插室25主閥室26背壓室27先導(dǎo)通道28開閥彈簧30先導(dǎo)閥芯35筒狀導(dǎo)向部件36連接部件40行星齒輪式減速機構(gòu)43輸出軸45連接轉(zhuǎn)動軸50杠桿式擺動臂50A、50B 臂部52長孔53銷
具體實施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。圖I是表示本發(fā)明的方向切換閥的一實施方式(第I實施例)的主視圖，圖2是沿圖I中X-X線的剖面圖，圖3是沿圖2中Y-Y線的剖面圖。圖示的第I實施例的方向切換閥I是代替前述的兩個電磁閥而用于例如要求將來自壓縮機的制冷劑同時分配給兩個熱交換機的車用空調(diào)等熱泵式制冷制熱系統(tǒng)，該方向切換閥I具有閥主體2，其具有流入口 10和兩個流出口(第I流出口 11及第2流出口 12)；以及作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源的步進電動機15。閥主體2具有帶有頂蓋部的圓筒狀的上側(cè)外殼2A ;以及夾著密封件(0型圈)7并用四根帶有六角孔的螺栓8緊固固定在該上側(cè)外殼2A的下側(cè)的有底圓筒狀的下側(cè)外殼2B，在上側(cè)外殼2A內(nèi)劃分有上部腔室3，在下側(cè)外殼2B的正面?zhèn)仍O(shè)有橫孔狀的流入口 10，并且在其下表面?zhèn)仍O(shè)有豎孔狀的第I流出口 11及第2流出口 12。在上側(cè)外殼2A的正面?zhèn)劝惭b有橫臥狀態(tài)的步進電動機15。該步進電動機15具有基臺部41，其螺合固定在上側(cè)外殼2A的上部正面部上；圓筒狀的保持導(dǎo)向部件42，其壓入固定在該基臺部41上；制冷劑密封用的容器18，其下端部焊接接合在所述基臺部41上；轉(zhuǎn)子16，其配設(shè)在該容器18的內(nèi)周側(cè)；以及定子線圈17，其外嵌在容器18的外周上，在定子線圈17與轉(zhuǎn)子16之間形成有空氣隙a。在該電動機15內(nèi)附設(shè)有奇異行星齒輪式減速機構(gòu)40，電動機15的輸出軸43 (奇異行星齒輪式減速機構(gòu)40的輸出軸)的旋轉(zhuǎn)被傳遞到連 接轉(zhuǎn)動軸45，而連接轉(zhuǎn)動軸45可自由轉(zhuǎn)動地支持在上側(cè)外殼2A上。另外，在本例中，利用行星齒輪式減速機構(gòu)40，將轉(zhuǎn)子16的旋轉(zhuǎn)減速1/45左右進行輸出。連接轉(zhuǎn)動軸45包括支持在軸承46上的大徑部45a和支持在軸承47上的小徑部45b，在該連接轉(zhuǎn)動軸45的大徑部45a的小徑部側(cè)端部(所述上部腔室3內(nèi))通過壓入、花鍵嵌合、粘接接合等成一體地固定有杠桿式擺動臂50。該杠桿式擺動臂50包括矮圓筒狀的中央部50C，其以所述電動機15的旋轉(zhuǎn)軸線0為支點外嵌固定在上述連接轉(zhuǎn)動軸45上；以及從該中央部50C向側(cè)方左右對稱而突出的相同長度的臂部50A、50B，在各臂部50A、50B的外端部設(shè)有向橫向延伸的形成有長孔52的厚壁中央部50d和薄壁側(cè)板部50e、50e。在下側(cè)外殼2B的左右并排設(shè)有沿上下貫通的帶有階梯的豎孔狀的下部腔室4。在圖3中，左側(cè)的下部腔室4配設(shè)有第I控制閥20A，且其下部設(shè)有帶有閥座Ila的所述第I流出口 11，右側(cè)的下部腔室4配設(shè)有第2控制閥20B，并在其下部設(shè)有帶有閥座12a的所述第2流出口 12。第I控制閥20A和第2控制閥20B的基本結(jié)構(gòu)相同，分別為先導(dǎo)式的閥形式。下面，以第I控制閥20A的一方為主(為代表)進行說明。第I控制閥20A(20B)具有活塞型的主閥芯23 ;嵌插室24，其可自由滑動地嵌插有該主閥芯23并由該主閥芯23分隔為背壓室26和主閥室25 ;先導(dǎo)通道27，其用于使所述背壓室26的壓力向所述流出口 11(12)釋放；先導(dǎo)閥芯30，其用于開閉所述先導(dǎo)通道27，具有與所述杠桿式擺動臂50的外端附近連接的閥桿部30b ;以及筒狀導(dǎo)向部件35，其可自由滑動地嵌插有該先導(dǎo)閥芯30。更詳細地說，筒狀導(dǎo)向部件35做成帶有階梯的圓筒狀，從下按順序具有大徑部35c (區(qū)劃出所述嵌插室24的上部)，其嵌入并鉚接固定于所述下部腔室4的上部，其內(nèi)周可自由滑動地嵌插有所述主閥芯23 ;中間部35b ;以及小徑導(dǎo)向部35a，其可自由滑動地嵌插有先導(dǎo)閥芯30。在所述嵌插室24的主閥芯23的上側(cè)形成有背壓室26，在主閥芯23的下側(cè)形成有主閥室25。主閥芯23具有上部大徑部23a、中間小徑部23b和閥芯部23c，在閥芯部23c的下表面?zhèn)纫岳玢T接固定有與閥座lla(12a)接觸、分離而對流入口 11(12)進行開閉的、由橡膠或特氟隆(注冊商標(biāo))等構(gòu)成的圓環(huán)狀的密封件23d。另外，在主閥芯23的大徑部23a的上端外周部突起設(shè)置有與筒狀導(dǎo)向部件35 (嵌插室24)的頂蓋擋塊部35s抵接而確定主閥芯23的最大升程位置的圓環(huán)狀凸部23s，此外，在大徑部23a的外周安裝有密封件(活塞環(huán))23f。另外，在上部大徑部23a與閥座lla(12a)外周部之間安裝有由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的開閥彈簧28，以對主閥芯23向上方(開閥方向)施力。另一方面，在主閥芯23的中央部貫通設(shè)置有用于使背壓室26的壓力向流出口11(12)釋放的帶有閥座27a的先導(dǎo)通道27，先導(dǎo)閥芯30在上下方向上可自由滑動地嵌插于所述筒狀導(dǎo)向部件35從而與該閥座27a接觸、分離，以對該先導(dǎo)通道27進行開閉。先導(dǎo)閥芯30具有閥芯部30a和直徑小于該閥芯部30a的小徑的閥桿部30b，在閥芯部30a的下表面?zhèn)纫岳玢T接固定有與閥座27a接觸、分離而對先導(dǎo)通道27進行開閉的、由橡膠或特氟隆(注冊商標(biāo))等構(gòu)成的圓形狀的密封件30d。這里，在本實施例的方向切換閥I中，在第I控制閥20A及第2控制閥20B的主閥室25-25間形成有流入口 10，流入口 10分別與第I控制閥20A及第2控制閥20B的主閥室25,25連通，并且還通過中央插通孔6與上部腔室3連通，因此，流入口 10、左右的兩主閥室25、25及上部腔室3充滿高壓(等壓)的制冷劑。
另外，在筒狀導(dǎo)向部件35的小徑導(dǎo)向部35a內(nèi)形成有大內(nèi)徑部35e和小內(nèi)徑部35f，該大內(nèi)徑部35e可自由滑動地嵌插有所述先導(dǎo)閥芯30的閥芯部30a，該小內(nèi)徑部35f可自由滑動地嵌插有閥桿部30b，形成于閥桿部30b與小內(nèi)徑部35f之間的滑動面間隙3、以及形成于閥芯部30a與大內(nèi)徑部35e之間的滑動面間隙、用作將所述流入口 10至主閥室25的壓力通過上部腔室3而引導(dǎo)到所述背壓室26的均壓通道。另一方面，先導(dǎo)閥芯30的閥桿部30b借助橫臥的-字型的連接部件36而與所述杠桿式擺動臂50的左右方向的外端部連接。詳細地說，在閥桿部30b的上端突起設(shè)置有凸部30g，在該凸部30g上通過壓入、粘接接合等而固定有連接部件36的底邊部36b，連接部件36的兩側(cè)板部36a、36a插入在所述杠桿式擺動臂50外端部的厚壁中央部50d與薄壁側(cè)板部50e、50e之間。在連接部件36的兩側(cè)板部36a_36a之間利用壓入等方式而架設(shè)有銷53，該銷53呈在形成于厚壁中央部50d的長孔52中穿過的狀態(tài)。因此，當(dāng)例如使擺動臂50從該杠桿式擺動臂50的兩臂部50A、50B都為水平的狀態(tài)(位置)順時針旋轉(zhuǎn)(擺動)時，與左側(cè)的臂部50A外端部連接的第I控制閥20A的先導(dǎo)閥芯30就被提起，并且與右側(cè)的臂部50B外端部連接的第2控制閥20B的先導(dǎo)閥芯30被推下。在本實施例中，杠桿式擺動臂50在例如從兩臂部50A、50B都為水平的位置向上下最大各20度共計40度的范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)動(擺動)。另外，在各個先導(dǎo)式的閥形式的第I控制閥20A及第2控制閥20B中，若將主閥室25的壓力設(shè)為P1，背壓室26的壓力設(shè)為P2，流出口 11、12的壓力設(shè)為P3，背壓室26的水平截面積(主閥芯23的受壓面積)設(shè)為Ap，流出口 11、12的水平截面積設(shè)為Av，開閥彈簧28的施力設(shè)為Pf，對主閥芯23進行上推的力設(shè)為開閥力，對主閥芯23進行推下的力設(shè)為閉閥力，則第I控制閥20A及第2控制閥20B的開閥條件是閉閥力=P2X Ap < 開閥力=PI X (Ap-Av) +P3X Av+Pf。在如此構(gòu)成的方向切換閥I中，以規(guī)定方式向電動機15通電，例如如圖3所示那樣，當(dāng)做成使杠桿式擺動臂50 (的兩臂部50A、50B)從水平位置順時針旋轉(zhuǎn)20度的狀態(tài)時，第I控制閥20A的先導(dǎo)閥芯30就被提升到最上升位置，先導(dǎo)通道27為全開，并且第2控制閥20B的先導(dǎo)閥芯30處于被推下到使先導(dǎo)通道27全閉的位置的狀態(tài)。因此，在第I控制閥20A中呈“閉閥力<開閥力”，主閥芯23上升到其圓環(huán)狀凸部23s與頂蓋擋塊部35s抵接的最大升程位置，第I流出口 11成為全開。相對地，第2控制閥20B的主閥芯23仍使第2流出口 12關(guān)閉。因此，在該狀態(tài)下，來自流入口 10的制冷劑僅流向第I流出口 11。另外，在該狀態(tài)下，停止向電動機15通電，兩個控制閥20A、20B維持上述狀態(tài)。此夕卜，在該狀態(tài)下，流入口 10至主閥室25的壓力通過形成于閥桿部30b與小內(nèi)徑部35f之間的滑動面間隙P、和形成于閥芯部30a與大內(nèi)徑部35e之間的滑動面間隙Y并經(jīng)上部腔室3而被導(dǎo)入第2控制閥20B的背壓室26，主閥室25與背壓室26的壓力大致相等，因此，呈“閉閥力> 開閥力”。接著，以規(guī)定方式向電動機15通 電，當(dāng)使杠桿式擺動臂50從圖3所示的位置逆時針旋轉(zhuǎn)(擺動)20度，如圖4所示那樣在水平位置停止時，在第I控制閥20A中，先導(dǎo)閥芯30被推下，但先導(dǎo)通道27仍打開，主閥芯23仍提升到最大，第I流出口 11仍是全開。相對地反，在第2控制閥20B中，先導(dǎo)閥芯30被提起，先導(dǎo)通道27被打開，但在形成該狀態(tài)的時刻(瞬間)，由于背壓室26的壓力未被充分釋放，故呈“閉閥力>開閥力”，第2流出口 12仍由主閥芯23關(guān)閉，但之后緊接著(例如大約I秒后)如圖5所示那樣釋放背壓室26的壓力而呈“閉閥力<開閥力”，主閥芯23上升到其圓環(huán)狀凸部23s與頂蓋擋塊部35s抵接的最大升程位置，第2流出口 12也成為全開。由此，來自流入口 10的制冷劑流向第I流出口 11與第2流出口 12兩方。另外，在該狀態(tài)下，雖然停止向電動機15通電，但兩個控制閥20A、20B都維持全開狀態(tài)。接著，當(dāng)從圖5所示的兩個流出口 11、12都為全開的狀態(tài)，像圖6所示那樣使杠桿式擺動臂50從水平位置再逆時針旋轉(zhuǎn)(擺動)20度時，第2控制閥20B的先導(dǎo)閥芯30就被提起到最上升位置，呈現(xiàn)這樣的狀態(tài)先導(dǎo)通道27全開、第I控制閥20A的先導(dǎo)閥芯30被推下到使先導(dǎo)通道27全閉的位置。因此，在第2控制閥20B中呈“閉閥力<開閥力”，主閥芯23上升到其圓環(huán)狀凸部23s與頂蓋擋塊部35s抵接的最大升程位置，第2流出口 12成為全開。相對地，在第I控制閥20A中，呈“閉閥力>開閥力”，主閥芯23將第I流出口 11關(guān)閉。因此，在該狀態(tài)下，來自流入口 10的制冷劑僅流向第2流出口 12。主閥芯23在呈“閉閥力>開閥力”之前，也可通過先導(dǎo)閥芯30的推壓而落坐在閥座Ila上。主閥芯23在落坐于閥座I Ia之后，被先導(dǎo)閥芯30推壓到該閥座I Ia側(cè)，但由于先導(dǎo)閥芯30通過奇異行星齒輪式減速機構(gòu)40而與促動器(步進電動機)連接，因此，即使向主閥芯23施加較強的逆向壓力，該主閥芯23也不會開閥。即，奇異行星齒輪式減速機構(gòu)40即使輸出軸側(cè)被施加扭矩也不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此，即使較強的逆向壓力施加在主閥芯23上，其強制性的開閥也會受到阻止，可維持閉閥狀態(tài)。另外，在該狀態(tài)下，雖然停止向電動機15通電，但兩個控制閥20A、20B維持上述狀態(tài)。另外，在該狀態(tài)中，流入口 10至主閥室25的壓力通過形成于閥桿部30b與小內(nèi)徑部35f之間的滑動面間隙P、和形成于閥芯部30a與大內(nèi)徑部35e之間的滑動面間隙Y并經(jīng)上部腔室3而被導(dǎo)入第I控制閥20A的背壓室26，主閥室25與背壓室26的壓力大致相等，在其一方，閥座Ila由閥芯部23c關(guān)閉，因此成為“閉閥力>開閥力”。如上所述，在本實施例的方向切換閥I中，由于兩個控制閥20A、20B采用先導(dǎo)式的閥形式，在電動機15與兩個控制閥20A、20B之間配設(shè)有對兩個控制閥20A、20B進行相互逆向的開閉驅(qū)動的作為逆向驅(qū)動機構(gòu)的杠桿式擺動臂50，因此，通過使杠桿式擺動臂50在規(guī)定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(擺動)，從而可有選擇地對兩個流出口 11、12進行開閉，并且，通過使杠桿式擺動臂50停止在特定轉(zhuǎn)動(擺動)位置即水平位置，從而可使兩個控制閥20A、20B (兩個流出口 11、12)都全開。因此，對于如前所述的、要求將來自壓縮機的制冷劑同時分配給兩個熱交換機的熱泵式制冷制熱系統(tǒng)，可使用本發(fā)明的方向切換閥I來代替兩個電磁閥。在該情況下，本發(fā)明的方向切換閥I中，在將兩個流出口 11、12都全開后，不通電也能全都維持全開狀態(tài)，故與使用兩個電磁閥的場合相比，可實現(xiàn)節(jié)能化等。另外，由于兩個控制閥20A、20B采用先導(dǎo)式的閥形式，因此，能用較小的驅(qū)動力對大口徑的流出口 11、12進行開閉，并可使用杠桿式擺動臂50作為逆向驅(qū)動機構(gòu)，因此，可獲得先導(dǎo)閥芯30及主閥芯23的大升程化，并且，因為為了兩個控制閥20A、20B的開閉，只要使杠桿式擺動臂50小角度(例如40度以內(nèi))轉(zhuǎn)動即可，因此，即使使用較小型(輸出小) 的步進電動機15 (加上行星齒輪式減速機構(gòu)40)作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，相比于以往的三通閥等也能迅速地進行流路切換，流路切換反應(yīng)性提高。另外，本發(fā)明的方向切換閥并不限于上述的第I實施例的方向切換閥I的結(jié)構(gòu)是理所當(dāng)然的，其可作各種變更。例如，在上述第I實施例中，雖然兩個控制閥20A、20B都是先導(dǎo)式的閥形式，但也可如圖7所示的第2實施例的方向切換閥I’那樣，將右側(cè)的第2控制閥20B’替換成直動式的。該第2控制閥20B’的對較小口徑的第2流出口 12’進行開閉的具有閥芯部60a和閥桿部60b的閥芯60，其與前述的先導(dǎo)閥芯30 —樣與杠桿式擺動臂50的右側(cè)的臂部50B的外端連接，通過使杠桿式擺動臂50與第I實施例一樣地在規(guī)定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而可有選擇地對兩個流出口 11、12’進行開閉，并且，通過使杠桿式擺動臂50停止在水平位置，從而可將兩個控制閥20A、20B’(兩個流出口 11、12’)都全開，起到與第I實施例相同的效果。另外，由于第2控制閥20B’可根據(jù)杠桿式擺動臂50的轉(zhuǎn)動角度而線性地改變第2流出口 12’的有效開口面積(開度)，故可作為流量控制閥來使用。另外，閥芯60的上下動作通過主閥室65的內(nèi)壁對閥芯部60a的導(dǎo)向來進行，若將閥芯部60a與主閥室65的內(nèi)壁之間的間隔做得比圖7所示的那種間隔狹窄，則該導(dǎo)向能夠更加穩(wěn)定地進行。另外，使閥桿部60b上下滑動的導(dǎo)向(引導(dǎo))單元也可另外設(shè)在閥主體2的內(nèi)部。由于該第2實施例的閥芯60也通過奇異行星齒輪式減速機構(gòu)而與促動器連接，因此，設(shè)在該閥芯60頂端上的閥芯部60a在落坐于閥座12a’進行閉閥之后，即使對該閥芯部60a上施加較強的逆向壓力，其強制性的開閥也會受到阻止。另外，在上述實施例中，雖然采用杠桿式擺動臂50來作為驅(qū)動機構(gòu)，但也可設(shè)置齒輪組來代替它。具體來說，例如也可在所述連接轉(zhuǎn)動軸45上設(shè)置驅(qū)動齒輪，并在該驅(qū)動齒輪的左右設(shè)置從動齒輪(組)，用該左右的從動齒輪(組)對兩個控制閥20A、20B進行相互逆向的開閉驅(qū)動。
權(quán)利要求
1.一種方向切換閥，具有閥主體，該閥主體設(shè)有流入口及兩個流出口 ；兩個控制閥，該兩個控制閥分別配設(shè)在所述流入口與兩個流出口之間；以及單一的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源用于對該兩個控制閥進行開閉驅(qū)動，利用所述兩個控制閥可有選擇地對所述兩個流出口進行開閉，該方向切換閥的特征在于， 所述兩個控制閥中的至少一方采用先導(dǎo)式的閥形式，在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源與所述兩個控制閥之間設(shè)有對所述兩個控制閥進行相互逆向的開閉驅(qū)動的逆向驅(qū)動機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的方向切換閥，其特征在于，通過使所述逆向驅(qū)動機構(gòu)以特定狀態(tài)停止，由此可將所述兩個控制閥都全開。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方向切換閥，其特征在于，采用所述先導(dǎo)式的閥形式的控制閥，該控制閥具有活塞型的主閥芯；嵌插室，該嵌插室可自由滑動地嵌插有該主閥芯，且由該主閥芯分隔為背壓室和主閥室；先導(dǎo)通道，該先導(dǎo)通道用于將所述背壓室的壓力向所 述流出口釋放；先導(dǎo)閥芯，該先導(dǎo)閥芯用于對所述先導(dǎo)通道進行開閉；以及筒狀導(dǎo)向部，該導(dǎo)向部可自由滑動地嵌插有該先導(dǎo)閥芯，形成于所述先導(dǎo)閥芯與所述筒狀導(dǎo)向部之間的滑動面間隙作為將所述流入口至主閥室的壓力引導(dǎo)到所述背壓室的均壓通道而使用。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的方向切換閥，其特征在于，在所述兩個控制閥與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源之間設(shè)有作為所述逆向驅(qū)動機構(gòu)的杠桿式擺動臂。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的方向切換閥，其特征在于，在所述兩個控制閥與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源之間設(shè)有作為所述逆向驅(qū)動機構(gòu)的齒輪組。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項所述的方向切換閥，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源與所述逆向驅(qū)動機構(gòu)之間設(shè)有減速機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的方向切換閥，其特征在于，所述減速機構(gòu)是奇異行星齒輪式減速機構(gòu)。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的方向切換閥，其特征在于，使用步進電動機作為所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源。
9.如權(quán)利要求7所述的方向切換閥，其特征在于，使用步進電動機作為所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，所述奇異行星齒輪式減速機構(gòu)附設(shè)在所述步進電動機內(nèi)。
全文摘要
一種方向切換閥，其中，在流入口(10)與兩個流出口(11、12)之間配設(shè)有采用先導(dǎo)式的閥形式的兩個控制閥(20A、20B)，在該兩個控制閥(20A、20B)與步進電動機(15)之間設(shè)有對該兩個控制閥(20A、20B)進行相互逆向的開閉驅(qū)動的作為逆向驅(qū)動機構(gòu)的杠桿式擺動臂(50)，通過使該杠桿式擺動臂(50)停止在特定轉(zhuǎn)動位置(水平位置)，從而可將該兩個控制閥(20A、20B)(流出口(11、12))都全開。本發(fā)明的方向切換閥，其具有一個流入口和兩個流出口，通過利用步進電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源而有選擇地對兩個流出口進行開閉，從而切換方向(流路)，并可使兩個流出口都全開，實現(xiàn)流路切換的迅速化和節(jié)能化等。
文檔編號F16K31/53GK102748498SQ20121009157
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者山下將司, 神尾猛, 荒井裕介 申請人:株式會社不二工機