阅读说明：本技术 流路切换阀及其组装方法 (Flow path switching valve and method of assembling the same ) 是由 近藤大介 望月健一 真野贵光 于 2019-06-03 设计创作，主要内容包括：提供一种能够有效提高组装精度的流道切换阀及其组装方法。流路切换阀(1)的球阀芯(20)形成为在旋转轴线(L)方向上的大小(H)小于在与旋转轴线(L)正交的方向上的大小(W),以使在组装姿势时密封部件(31、31)为复原状态,并且在支承姿势时密封部件(31、31)为压缩状态。在组装流道切换阀(1)时,将阀座部件(30、30)和密封部件(31、31)收容于阀室(14),并且球阀体(20)以组装姿势配置在阀座部件(30、30)之间。从阀主体(10)的第二流路(12)插入棒状夹具,并使该棒状夹具的顶端部与球阀芯(20)的夹具安装部(27)的凹部(27a)嵌合。使棒状夹具旋转而使球阀芯(20)从组装姿势旋转至支承姿势。(Provided are a flow channel switching valve and an assembling method thereof, which can effectively improve assembling accuracy. A ball valve body (20) of a flow path switching valve (1) is formed so that the size (H) in the direction of a rotation axis (L) is smaller than the size (W) in the direction orthogonal to the rotation axis (L) so that seal members (31, 31) are in a restored state in an assembly posture and the seal members (31, 31) are in a compressed state in a support posture. When the flow path switching valve (1) is assembled, valve seat members (30, 30) and seal members (31, 31) are housed in a valve chamber (14), and a ball valve body (20) is disposed between the valve seat members (30, 30) in an assembled posture. A rod-shaped jig is inserted from the second flow path (12) of the valve body (10), and the tip end of the rod-shaped jig is fitted into the recess (27a) of the jig mounting section (27) of the ball valve body (20). The rod-shaped jig is rotated to rotate the ball valve body (20) from the assembly attitude to the support attitude.)

流路切换阀及其组装方法

技术领域

本发明涉及一种流路切换阀，尤其是涉及一种例如通过使球状的阀芯(球阀芯)在阀室内旋转而对流路进行切换的流路切换阀及其组装方法。

背景技术

专利文献1公开了以往的流路切换阀的一例。该流路切换阀具备：由具有流入路和流出路的弹性体构成的球阀芯；以及阀壳体，该阀壳体具有阀室和与该阀室连通的入口流路和多个出口流路，球阀芯能够旋转地收容于该阀室。流路切换阀通过球阀芯的旋转动作而使入口流路择一地与多个出口流路中的任一个进行连通。

专利文献1的流路切换阀通过阀壳体将由弹性体构成的球阀芯直接支承为能够旋转。除此以外，还已知有使树脂制的圆环状阀座部件介于球阀芯与阀壳体之间而将球阀芯支承为能够旋转的流路切换阀。在该流路切换阀中，将球阀芯以能够旋转的方式夹在一对阀座部件之间，并且将作为由橡胶材料等构成的密封部件的O型圈以压缩状态夹在各个阀座部件和阀壳体之间，由此将阀座部件压向球阀芯，从而确保密封性。

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

然而，在组装上述流路切换阀时，由于需要将球阀芯夹在一对阀座部件之间，并且将密封部件以压缩状态压入阀室，因此难以将这些部件插入到阀室内，例如，有阀座部件倾斜地收容于阀室等组装精度的技术问题。

发明内容

在此，本发明的目的在于提供一种能够有效提高组装精度的流路切换阀及其组装方法。

解决技术问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明的一方式的流路切换阀具备：阀主体，该阀主体设置有阀室和与该阀室相通的多个流路；阀芯，该阀芯收容于所述阀室，并且在该阀芯的内部设置有用于与旋转位置相应地对所述流路的连接进行切换的切换流路；一对阀座部件，该一对阀座部件彼此隔开间隔地收容于所述阀室，并且将所述阀芯夹在该一对阀座部件之间而将所述阀芯支承为能够进行旋转；密封部件，该密封部件配置在所述阀座部件与所述阀主体之间；以及旋转驱动部，该旋转驱动部使所述阀芯绕旋转轴线进行旋转，该流路切换阀的特征在于，所述阀主体具有在组装时用于插入所述阀芯、所述一对阀座部件以及所述密封部件的与所述阀室相通的开口，所述阀芯形成为在所述旋转轴线的方向上的大小小于在与所述旋转轴线正交的正交方向上的大小，在能够从所述阀主体的外部通过所述开口或者所述流路被目视确认的所述阀芯的内壁面设置有第一夹具安装部，该第一夹具安装部用于使所述阀芯在正交方向上旋转。

在本发明中，也可以是，在能够从所述阀主体的外部通过所述开口或者所述流路被目视确认的所述阀芯的内壁面设置有第二夹具安装部，该第二夹具安装部用于使所述阀芯在所述正交方向上旋转。

在本发明中，优选的是，所述阀芯形成为在所述旋转轴线的方向上的大小小于在与所述旋转轴线正交的正交方向上的大小，以使在所述旋转轴线与所述一对阀座部件的相对方向正交的支承姿势时，所述密封部件为压缩状态，并且在所述旋转轴线沿着所述相对方向的组装姿势时，所述密封部件为复原状态。

在本发明中，优选的是，所述夹具安装部具有正六边形的凹部或者凸部。

在本发明中，优选的是，所述阀芯设置有三个阀芯开口，该三个阀芯开口朝向与所述旋转轴线正交的正交方向并且通过所述切换流路彼此连接，所述三个阀芯开口绕所述旋转轴线以间隔90度的方式配置，所述三个阀芯开口中的隔着所述旋转轴线相对配置的两个阀芯开口的直径小于剩下的一个阀芯开口的直径。

优选的是，所述阀芯设置有两个阀芯开口，该两个阀芯开口朝向与所述旋转轴线正交的正交方向并且通过所述切换流路彼此连接，所述两个阀芯开口绕所述旋转轴线以间隔90度的方式配置，所述两个阀芯开口中的一方的阀芯开口的直径小于另一方的阀芯开口的直径。

为了达成上述目的，涉及本发明的另一方式的流路切换阀的组装方法是，流路切换阀具有：阀主体，该阀主体设置有阀室和与该阀室相通的多个流路；阀芯，该阀芯收容于所述阀室，并且在该阀芯的内部设置有用于与旋转位置相应地对所述流路的连接进行切换的切换流路；一对阀座部件，该一对阀座部件彼此隔开间隔地收容于所述阀室，并且将所述阀芯夹在该一对阀座部件之间而将所述阀芯支承为能够进行旋转；以及密封部件，该密封部件配置在所述阀座部件与所述阀主体之间，所述阀主体具有在组装时用于插入所述阀芯、所述一对阀座部件以及所述密封部件的与所述阀室相通的开口，所述一对阀座部件能够使所述阀芯从旋转轴线沿着所述一对阀座部件的相对方向的组装姿势旋转为所述旋转轴线与相对方向正交的支承姿势，并且在所述支承姿势下，所述一对阀座部件将所述阀芯支承为能够绕所述旋转轴线进行旋转，所述阀芯形成为所述旋转轴线的方向上的大小小于与所述旋转轴线正交的方向上的大小，以使在所述支承姿势时所述阀座部件和所述密封部件的至少一方为压缩状态，并且在所述组装姿势时所述阀座部件和所述密封部件的至少一方为相比所述支承姿势时复原的状态，在所述阀芯处于所述组装姿势时能够从所述阀主体的外部通过所述开口或者所述流路在与所述相对方向正交的方向上被目视确认的所述阀芯的内壁面设置有第一夹具安装部，该第一夹具安装部构成为与棒状夹具的顶端部嵌合，所述阀芯伴随着所述棒状夹具的旋转而从所述组装姿势旋转为所述支承姿势，所述一对阀座部件和所述密封部件收容于所述阀室，并且所述阀芯以所述组装姿势配置在所述一对阀座部件之间，将棒状夹具从所述开口或者所述流路沿着与所述相对方向正交的方向插入，并将该棒状夹具的顶端部与所述第一夹具安装部嵌合，使所述棒状夹具旋转而使所述阀芯从所述组装姿势旋转至所述支承姿势。

在本发明中，也可以是，所述一对阀座部件在所述支承姿势下将所述阀芯支承为也能够绕沿着所述相对方向的正交轴线旋转，在所述阀芯处于所述支承姿势时能够从所述阀主体的外部通过所述开口或者所述流路在所述相对方向上被目视确认的所述阀芯的内壁面设置有第二夹具安装部，该第二夹具安装部构成为与棒状夹具的顶端部嵌合，所述阀芯随着所述棒状夹具的旋转绕所述正交轴线旋转，将棒状夹具从所述流路沿着所述相对方向插入，并将该棒状夹具的顶端部与所述第二夹具安装部嵌合，使所述棒状夹具旋转而使所述阀芯绕所述正交轴线旋转。

发明的效果

根据本发明，阀芯形成为旋转轴线方向上的大小小于与旋转轴线正交的正交方向上的大小，在能够从阀主体的外部通过开口或者流路被目视确认的阀芯的内壁面设有用于使阀芯在上述正交方向旋转的第一夹具安装部。由此，通过一对阀座部件沿旋转轴线方向夹住阀芯，在从阀主体的开口将阀芯、一对阀座部件以及密封部件收容于阀室后，利用第一夹具安装部使阀芯在正交方向旋转，从而能够扩大一对阀座部件的间隔。因此，与利用一对阀座部件在与旋转轴线正交的正交方向上夹住阀芯的状态下组装的情况相比，能够更精度良好地进行组装。

另外，根据本发明，在组装流路切换阀时，一对阀座部件和密封部件收容于阀室，并且阀芯以组装姿势配置在一对阀座部件之间。从阀主体的开口或者流路沿着与上述相对方向正交的方向插入棒状夹具，并使该棒状夹具的顶端部与第一夹具安装部嵌合。使棒状夹具旋转而使阀芯从组装姿势旋转至支承姿势。由此，在将阀芯、一对阀座部件以及密封部件以密封部件的压缩程度较小的状态下收容于阀室后，通过使用棒状夹具使阀芯从组装姿势旋转为支承姿势，从而能够将阀座部件、密封部件变为压缩状态。因此，相比于将压缩状态下的密封部件压入阀室的情况，能够更精度良好地进行组装。

另外，由于第一夹具安装部设置于阀芯的内壁面，因此夹具安装部与阀座部件之间不会干涉。因此，例如，能够采用凸形状的夹具安装部，从而相比于将夹具安装部设置于阀芯的外表面的结构，夹具安装部的结构的自由度更大。而且，即使在凹形状的夹具安装部堆积有异物，由于不与阀座部件进行接触，因此能够抑制异物对阀座部件的损伤。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及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是沿图2的A-A线的剖视图。

图4是包括图1的流路切换阀的一部分剖面的立体图。

图5是图1的流路切换阀所具有的球阀芯的六视图。

图6是对图1的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示球阀芯、阀座部件以及密封部件插入阀主体之前的状态的图。

图7是对图1的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示球阀芯、阀座部件以及密封部件插入阀主体，从而球阀芯是装配组装姿势的状态的图。

图8是对图1的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示在阀室内，使球阀芯从组装姿势旋转为支承姿势的状态的图。

图9是对图1的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示在向阀主体接合驱动部之前的状态的图。

图10是本发明的第二实施方式所涉及的流路切换阀的主视图。

图11是图10的流路切换阀的纵剖视图。

图12是沿图11的B-B线的剖视图。

图13是包括图10的流路切换阀的一部分剖面的立体图。

图14是图10的流路切换阀所具有的球阀芯的六视图。

图15是对图10的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示球阀芯、阀座部件以及密封部件插入阀主体之前的状态的图。

图16是对图10的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示球阀芯、阀座部件以及密封部件插入阀主体，从而球阀芯是组装姿势的状态的图。

图17是对图10的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示在阀室内，使球阀芯从组装姿势旋转为支承姿势的状态的图。

图18是对图10的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示在阀室内，使支承姿势的球阀芯绕正交轴线旋转的状态的图。

图19是对图10的流路切换阀的组装方法进行说明的图，并且是表示在向阀主体接合驱动部之前的状态的图。

图20是表示将模具模型插入球阀芯的制作用的模具的型腔之前的情形的图。

图21是表示将模具模型插入球阀芯的制作用的模具的型腔之后的情形的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照图1～图5对本发明的第一实施方式所涉及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所涉及的流路切换阀的主视图。图2是沿图1的流路切换阀的旋转轴的剖视图(纵剖视图)。图3是沿图2的A-A线的剖视图。图4是包括图1的流路切换阀的一部分剖面的立体图。图5是图1的流路切换阀所具有的球阀芯的六视图。在以下的说明中，“上下左右”用于表示各图中的各部件的相对位置关系，并不是表示绝对的位置关系。在各图中，将X轴方向设为左右方向，将Y轴方向设为跟前-里侧方向，将Z轴方向设为上下方向。X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。

如图1～图5所示，本实施方式的流路切换阀1具有阀主体10、球阀芯20、一对阀座部件30、30、密封部件31、31、作为旋转驱动部的驱动部40以及阀轴50。

阀主体10以合成树脂为材料，并且形成为大致立方体箱状。在阀主体10的左侧壁部10a设置有大致L字形的第一流路11。在阀主体10的正面壁部10b设置有直线状的第二流路12。在阀主体10的右侧壁部10c设置有大致L字形的第三流路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朝向相同方向(正面侧、图1的纸面跟前)。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相通。可以设置两个或者四个以上的多个流路作为与阀室14相通的流路。在本实施方式中，第二流路12沿Y轴方向延伸。另外，阀主体10具有与阀室14相通的开口10e。开口10e朝向上方。

阀座部件30、30例如以聚四氟乙烯(PTFE)等合成树脂为材料，并且形成为圆环状。阀座部件30、30也可以由橡胶材料等弹性材料构成。阀座部件30、30是成对的，并且以在X轴方向上彼此隔开间隔且相对的方式收容于阀室14。X轴方向是阀座部件30、30的相对方向(以下，也称为“相对方向X”)。阀座部件30、30在阀室14内将后述的球阀芯20夹在该阀座部件30、30之间并支承为能够进行旋转。

具体而言，在组装流路切换阀1时，阀座部件30、30以从作为球阀芯20的旋转轴线的轴线L沿着相对方向X的组装姿势(图7)变为轴线L沿着与相对方向X正交的Z轴方向的支承姿势(图8)的方式将球阀芯20支承为能够旋转。另外，在流路切换阀1的组装完成时(即，能够进行作为流路切换阀的动作的完成状态)，阀座部件30、30将支承姿势的球阀芯20支承为能够绕着轴线L(Z轴)进行旋转。只要阀座部件30、30能够将球阀芯20夹在该阀座部件30、30之间并支承为进行旋转，则在不违背本发明的目的的范围内，其结构是任意的。

密封部件31、31例如是由橡胶材料等弹性材料构成的O型圈，并且被配置为以压缩状态夹在一方的阀座部件30与阀主体10的左侧壁部10a之间及另一方的阀座部件30与阀主体10的右侧壁部10c之间。在本实施方式中，密封部件31安装于在阀座部件30设置的环状槽30a，并且该密封部件31的一部分从环状槽30a突出。密封部件31、31和阀座部件30、30一起对阀主体10与球阀芯20之间进行封闭(密封)。此外，当然可以使用将阀座部件30、30和密封部件31、31一体构成的部件。

球阀芯20例如以金属、合成树脂等为材料，形成为中空球状(球体状)。球阀芯20被阀座部件30、30支承为能够旋转地收容于阀室14。球阀芯20在图3所示的旋转位置设置有：朝向左侧开口的第一开口21、朝向正面(图3的下方)开口的第二开口22以及朝向右侧开口的第三开口23。在球阀芯20的内部设置有在俯视观察时呈大致T字形的切换流路25，该切换流路25使第一开口21、第二开口22以及第三开口23彼此连接。此外，球阀芯20也可以例如仅具有第一开口21和第二开口22，并且设置有在俯视观察时呈大致L字形的切换流路25，该切换流路25使第一开口21和第二开口22彼此连接。另外，虽然在本实施方式中使用球阀芯20作为阀芯，但是也可以使用柱状的阀芯。

球阀芯20的第一开口21、第二开口22以及第三开口23是朝向与轴线L正交的正交方向并且通过切换流路25而彼此连接的三个阀芯开口。第一开口21、第二开口22以及第三开口23以绕着轴线L间隔90度的方式配置。例如，使第二开口22朝向Y轴方向时，第一开口21和第三开口23在X轴方向上彼此朝向相反侧。在本实施方式中，第一开口21、第二开口22以及第三开口23形成为圆形(包括大致圆形)，并且各自的直径相同。

切换流路25构成为与旋转位置相应地切换与第一流路11、第二流路12以及第三流路13之间的连接。具体而言，当球阀芯20位于图3所示的旋转位置时，切换流路25使第一流路11、第二流路12以及第三流路13相连接。当球阀芯20从图3所示的旋转位置旋转到在俯视观察下顺时针旋转90度的旋转位置时，切换流路25使第一流路11与第二流路12连接。当球阀芯20从图3所示的旋转位置旋转到在俯视观察下逆时针旋转90度的旋转位置时，切换流路25使第二流路12与第三流路13连接。

在球阀芯20的上部设置有阀轴插入孔24，后述的阀轴50插入该阀轴插入孔24。阀轴插入孔24形成为通过插入有阀轴50，伴随着该阀轴50的旋转，球阀芯20绕着轴线L进行旋转。具体而言，阀轴插入孔24形成为与阀轴50的棱柱部52中的与旋转轴正交的方向的剖面形状(横截面形状)相同的形状。在本实施方式中，阀轴插入孔24形成为正六边形。

球阀芯20形成为轴线L方向上的大小H小于与轴线L正交的方向上的大小W(H＜W)，以使得轴线L为沿着X轴方向(相对方向X)延伸的组装姿势时(图7)，密封部件31、31为复原状态(没有被从外部施加力而没有弹性变形的状态)，并且，在轴线L沿着Z轴方向(与相对方向X正交的方向)延伸的支承姿势(图8)时，密封部件31、31为压缩状态。由此，由于使球阀芯20在阀室14内为组装姿势时，密封部件31、31处于复原状态，因此能够不压入球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31地将球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31插入阀室14。并且，由于使球阀芯20在阀室14内为支承姿势时密封部件31、31处于压缩状态，因此阀座部件30、30按压于球阀芯20，从而球阀芯20与阀主体10之间被封闭。此外，为了使球阀芯20为支承姿势时密封部件31、31处于压缩状态，并且球阀芯20为组装姿势时，密封部件31、31为相比支承姿势时复原的状态，只要球阀芯20形成为轴线L方向上的大小H小于与轴线正交的方向的大小W即可。

在球阀芯20中的与第二开口22相对的内壁面26设置有夹具安装部27。夹具安装部27具有朝向第二开口22突出的大致正六边柱状的凸形状，并且在该夹具安装部27的顶端面设置有正六边形的凹部27a。在本实施方式中，凹部27a构成为与作为棒状夹具的六边形扳手的顶端部嵌合。另外，凹部27a也可以构成为与作为棒状夹具的十字螺丝刀、一字螺丝刀的顶端部嵌合。另外，也可以构成为作为凸部的夹具安装部27与套筒扳手嵌合。通过例如使夹具安装部27的形状适用于市面上销售的六边形扳手等形状，能够降低棒状夹具的成本。夹具安装部27相当于第一夹具安装部。

在将球阀芯20以组装姿势配置于阀室14内时，第二流路12、第二开口22以及内壁面26能够呈直线状排列。在该组装姿势下，位于内壁面26的夹具安装部27能够从阀主体10的外部通过第二流路12和切换流路25在与相对方向X正交的Y轴方向被目视确认。

驱动部40具有：组合未图示的电机和包括齿轮41的减速器而成的驱动机构；以及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和上壳体44通过螺纹固定构造、卡扣构造等未图示的安装构造而彼此组装。

下壳体43在底壁43a的中央一体地具有圆筒状的轴承部45。阀轴50插入轴承部45，并且轴承部45将阀轴50支承为能够旋转。设置于下壳体43的底壁43a的肋43b与阀主体10(在后述的第二实施方式中为阀主体110)的上端部进行组合，在焊接部M彼此接合(在本实施方式中为超声波焊接)。此外，下壳体43与阀主体10也可以是通过螺纹固定构造等彼此组装。

阀轴50形成为整体沿直线状延伸的柱形状，并且具有圆柱部51和与圆柱部51的下端同轴地相连的棱柱部52。阀轴50配置为沿Z轴方向。

在圆柱部51的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的外径形成为大于圆柱部51的外径和轴承部45的内径。

另外，在圆柱部51的下端部在相比止动部53位于上方的位置遍及整周地设置有槽。以橡胶材料等作为材料而形成为环状的O型圈嵌入该槽。圆柱部51被插入轴承部45并且以能够旋转的方式被支承于轴承部45。圆柱部51的外径略小于轴承部45的内径，当圆柱部51被插入轴承部45时，O型圈54对阀轴50与轴承部45之间的间隙进行密封。由此，防止阀室14内的流体向外部漏出。

驱动部40的齿轮41通过压入而被固定且安装于圆柱部51的上端部，阀轴50伴随着齿轮41的旋转而进行旋转。在圆柱部51的上端部设置有对被压入的齿轮41的空转进行抑制的平坦部。

棱柱部52形成为横截面形状是正六边形的柱状。棱柱部52插入球阀芯20的阀轴插入孔24。此时，阀轴50的旋转轴与球阀芯20的轴线L一致。阀轴插入孔24形成为与棱柱部52的横截面形状相同的正六边形。因此，阀轴插入孔24与棱柱部52嵌合，并且球阀芯20伴随着阀轴50的旋转而绕轴线L进行旋转。另外，棱柱部52的外径形成为小于止动部53。

棱柱部52除了是正六边形以外，也可以例如是三边形柱状、四边形柱状等多边形柱状、使圆柱的侧面的一部分成为平面的剖面D字形柱状。在这种情况下，阀轴插入孔24也形成为与棱柱部52度横截面形状相同的形状。

流路切换阀1的驱动部40的电机的旋转通过齿轮41向阀轴50输出，从而阀轴50旋转。球阀芯20伴随着该阀轴50的旋转而绕沿着Z轴方向的轴线L进行旋转，从而定位于各旋转位置。由此，实现相应于旋转位置的流路的连接。

接着，参照图6～图9对本实施方式的流路切换阀1的组装方法的一例进行说明。

图6～图9是对图1的流路切换阀的组装方法进行说明的图。具体而言，图6是表示球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31插入阀主体10之前的状态的分解立体图。图7是表示球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31插入阀主体10，从而球阀芯20为轴线L沿X轴方向的组装姿势的状态下的图。图8是表示在阀室14内，使球阀芯20从轴线L沿X轴方向的组装姿势旋转为轴线L沿Z轴方向的支承姿势的状态的图。图9是表示向阀主体10接合驱动部之前的状态的分解立体图。在图7、图8中，(a)是包括一部分剖视图的立体图，(b)是放大了的纵剖视图。

首先，如图6所示，以轴线L沿着X轴方向并且第二开口22朝向正面的方式配置球阀芯20。该球阀芯20在X轴方向(相对方向X)上由阀座部件30、30夹住。然后，将密封部件31安装于各阀座部件30的环状槽30a。然后，如图7所示，在球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31彼此相接的状态下从阀主体10的开口10e插入阀室14。此时，由于球阀芯20为轴线L沿着相对方向X的组装姿势，因此在阀室14内密封部件31、31为复原状态。因此，能够不使密封部件31、31进行弹性变形，就将球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31顺畅地收容于阀室14内。另外，第二流路12、第二开口22以及内壁面26沿着Y轴方向配置为呈直线状，从而夹具安装部27能够从阀主体10的外侧通过第二流路12和切换流路25在Y轴方向上被目视确认。

接着，在图7所示的状态下，将作为棒状夹具的未图示的六边形扳手从第二流路12沿着Y轴方向插入第二开口22，该六边形扳手的顶端部与夹具安装部27的凹部27a嵌合。然后，通过使六边形扳手在图7的(b)中如箭头所示的逆时针方向上进行旋转，使球阀芯20在与轴线L正交的正交方向(绕Y轴方向)上进行旋转，如图8所示，使球阀芯20的轴线L与Z轴方向一致，并将其作为支承姿势。由此，因为球阀芯20在与轴线L方向正交的方向上的大小W大于其在轴线L方向上的大小H(H<W)，因此当球阀芯20从组装姿势变为支承姿势时，推宽阀座部件30、30之间的间隔，从而密封部件31、31从复原状态变为压缩状态。阀座部件30、30将该支承姿势的球阀芯20支承为能够绕沿着Z轴方向的轴线L进行旋转。在本说明书中，在与轴线L正交的正交方向上进行旋转指的是将沿着与轴线L正交的方向的直线作为旋转轴，绕该直线进行旋转。

接着，将阀轴50的棱柱部52插入收容于阀室14的支承姿势的球阀芯20的阀轴插入孔24。将阀轴50的圆柱部51插入轴承部45，并对阀主体10与驱动部壳体42的下壳体43进行组合。向下壳体43施加超声波，并将下壳体43超声波焊接于阀主体10。然后，通过将齿轮41压入阀轴50的圆柱部51等手段而将驱动机构组入下壳体43，并且覆盖上壳体44，组装驱动部40，从而完成流路切换阀1。

由上述可知，根据本实施方式的流路切换阀1，在组装流路切换阀1时，将阀座部件30、30和密封部件31、31收容于阀室14，并且球阀芯20以组装姿势配置在阀座部件30、30之间。从阀主体10的第二流路12沿着与相对方向X正交的Y轴方向插入棒状夹具，并使该棒状夹具的顶端部与夹具安装部27的凹部27a嵌合。使棒状夹具旋转而使球阀芯20从组装姿势旋转至支承姿势。由此，在密封部件31、31为复原状态下，将球阀芯20、阀座部件30、30以及密封部件31、31收容于阀室14后，通过使用棒状夹具来使球阀芯20从组装姿势旋转为支承姿势，从而能够使密封部件31、31从复原状态变为压缩状态。因此，相比于将压缩状态下的密封部件31、31压入阀室的情况，能够更精良地进行组装。

另外，由于夹具安装部27设置于球阀芯20的内壁面26，因此夹具安装部27不会与阀座部件30、30干涉。因此，能够采用凸形状的夹具安装部27，相比于将夹具安装部27设置于球阀芯20的外表面的结构，夹具安装部27的结构的自由度更大。而且，即使在夹具安装部27的凹部27a堆积有异物，由于不与阀座部件30、30进行接触，因此能够抑制异物对阀座部件30、30的损伤。

(第二实施方式)

以下，参照图10～图14对本发明的第二实施方式所涉及的流路切换阀的结构进行说明。

图10是本发明的第二实施方式所涉及的流路切换阀的主视图。图11是沿图10的流路切换阀中的旋转轴的剖视图(纵剖视图)。图12是沿图11的B-B线的剖视图。图13是包括图10的流路切换阀的一部分剖面的立体图。图14是图10的流路切换阀所具有的球阀芯的六视图。此外，在以下的说明中，“上下左右”用于表示各图中的各部件的相对位置关系，并不是表示绝对的位置关系。在各图中，将X轴方向设为左右方向，将Y轴方向设为跟前-里侧方向，将Z轴方向设为上下方向。X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。

如图10～图14所示，本实施方式的流路切换阀2具有阀主体110、球阀芯120、一对阀座部件30、30、密封部件31、31、驱动部40以及阀轴50。在以下的说明中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的符号并省略说明。

阀主体110以合成树脂为材料，并且形成为大致立方体箱状。在阀主体110的左侧壁部110a设置有向左方延伸的直线状的第一流路111。在阀主体110的底壁部110d设置有向下方延伸的直线状的第二流路112。在阀主体110的右侧壁部110c设置有向右方延伸的直线状的第三流路113。第一流路111的开口111a朝向左方，第二流路112的开口112a朝向下方，第三流路113的开口113a朝向右方。第一流路111、第二流路112以及第三流路113与设置于阀主体110内的阀室114相通。也可以设置两个或者四个以上的多个流路作为与阀室114相通的流路。另外，阀主体110具有与阀室114相通的开口110e。开口110e朝向上方。

在本实施方式中，阀座部件30、30是成对的，并且以在X轴方向上彼此隔开间隔且相对的方式收容于阀室114。在组装流路切换阀2时，阀座部件30、30以从作为球阀芯120的轴线L沿着相对方向X的组装姿势(图16)成为轴线L沿着与相对方向X正交的Y轴方向的支承姿势(图17)的方式将球阀芯120支承为能够旋转。阀座部件30、30将该支承姿势的球阀芯120支承为能够绕沿着相对方向X的正交轴线K进行旋转。另外，在流路切换阀2的组装完成时，阀座部件30、30将轴线L沿着Z轴方向的支承姿势的球阀芯120支承为能够绕着轴线L(Z轴)进行旋转。只要阀座部件30、30将球阀芯120夹在该阀座部件30、30之间并支承为能够旋转，则在不违背本发明的目的的范围内，其结构是任意的。

另外，在本实施方式中，密封部件31、31被配置为以压缩状态夹在一方的阀座部件30与阀主体110的左侧壁部110a之间及另一方的阀座部件30与阀主体110的右侧壁部110c之间。密封部件31安装于在阀座部件30设置的环状槽30a，并且该密封部件31的一部分从环状槽30a突出。密封部件31、31和阀座部件30、30一起对阀主体110与球阀芯120之间进行封闭(密封)。

球阀芯120例如以金属、合成树脂等作为材料，形成为中空球状(球体状)。球阀芯120被阀座部件30、30支承为能够旋转且收容于阀室114。球阀芯120在图12所示的旋转位置设置有朝向下方(图12的纸面里侧方向)开口的第一开口121、朝向正面(图12的下方)开口的第二开口122以及朝向右侧(图12的右方)开口的第三开口123。在球阀芯120的内部设置有切换流路125，该切换流路125使第一开口121、第二开口122以及第三开口123彼此连接。

切换流路125构成为与旋转位置相应地切换与第一流路111、第二流路112以及第三流路113之间的连接。具体而言，当球阀芯120位于图12所示的旋转位置时，切换流路125使第一流路111与第三流路113相连接。当球阀芯120从图12所示的旋转位置旋转到俯视观察时顺时针旋转90度的旋转位置时，切换流路125使第一流路111与第二流路112连接。

在球阀芯120的上部设置有阀轴插入孔124，阀轴50插入该阀轴插入孔124。阀轴插入孔124形成为通过插入有阀轴50，球阀芯120伴随着该阀轴50的旋转而绕着轴线L进行旋转。具体而言，阀轴插入孔124形成为与阀轴50的棱柱部52中的旋转轴正交的方向的剖面形状(横截面形状)相同的形状。在本实施例中，阀轴插入孔124形成为正六边形。

球阀芯120形成为轴线L方向上的大小H小于与轴线L正交的方向上的大小W(H＜W)，以使得球阀芯120为图16所示的组装姿势时，密封部件31、31为复原状态，并且，球阀芯120为图17、图18所示的支承姿势时，密封部件31、31为压缩状态。由此，由于当球阀芯120在阀室114内设为组装姿势时，密封部件31、31是复原状态，因此能够不压入球阀芯120、阀座部件30、30以及密封部件31、31地将球阀芯120、阀座部件30、30以及密封部件31、31插入阀室114。并且，由于当球阀芯120在阀室114内为支承姿势时，密封部件31、31为压缩状态，因此阀座部件30、30被压向球阀芯120，从而球阀芯120与阀主体110之间被封闭。此外，为了使球阀芯120为支承姿势时密封部件31、31为压缩状态，并且球阀芯120为组装姿势时，密封部件31、31为相比支承姿势时复原的状态，只要球阀芯120形成为轴线L方向上的大小H小于与轴线正交的方向的大小W即可。

在与球阀芯120中的第二开口122相对的内壁面126设置有第一夹具安装部127。第一夹具安装部127具有朝向第二开口122突出的大致正六边柱状的凸形状，并且在该第一夹具安装部127的顶端面设置有正六边形的凹部127a。在本实施方式中，凹部127a构成为与作为棒状夹具的六边形扳手的顶端部嵌合。另外，凹部127a也可以构成为与作为棒状夹具的十字螺丝刀、一字螺丝刀的顶端部嵌合。另外，也可以构成为作为凸部的第一夹具安装部127与套筒扳手嵌合。通过使第一夹具安装部127的形状适用于市面上销售的六边形扳手等形状，能够降低棒状夹具的成本。

另外，在与球阀芯120的第三开口123相对的内壁面128设置有第二夹具安装部129。第二夹具安装部129具有朝向第三开口123突出的大致正六边形柱状的凸形状，并且在该第二夹具安装部129的顶端面设置有正六边形的凹部129a。在本实施方式中，凹部129a与第一夹具安装部127的凹部129a相同地构成为与作为棒状夹具的六边形扳手的顶端部嵌合。

在将球阀芯120以组装姿势配置于阀室114内时，能够使第二开口122朝向上方，并且使第三开口123朝向正面。在该组装姿势下，位于内壁面126的第一夹具安装部127能够从阀主体110的外部通过开口110e在与相对方向X正交的Z轴方向上被目视确认。另外，当球阀芯120以从该组装姿势成为轴线L沿与相对方向X正交的Y轴方向的支承姿势的方式旋转时，第三流路113、第三开口123以及内壁面128能够呈直线状排列。在该支承姿势下，位于内壁面128的第二夹具安装部129能够从阀主体110的外部通过第三流路113和切换流路125在相对方向X(X轴方向)被目视确认。

接着，参照图15～图19对本实施方式的流路切换阀2的组装方法的一例进行说明。

图15～图19是对图10的流路切换阀的组装方法进行说明的图。具体而言，图15是表示球阀芯120、阀座部件30、30、以及密封部件31、31插入阀主体110之前的状态的分解立体图。图16是表示球阀芯120、阀座部件30、30以及密封部件31、31插入阀主体110，并且使球阀芯120为轴线L沿着X轴方向作为组装姿势的状态的图。图17是表示在阀室114内，使球阀芯120从组装姿势旋转为轴线L沿着Y轴方向的支承姿势的状态的图。图18是表示在阀室114内，使球阀芯120绕正交轴线K旋转，并且从轴线L沿着Y轴方向的支承姿势旋转为轴线L沿着Z轴方向的支承姿势的状态的图。图19是表示在向阀主体110接合驱动部40之前的状态的分解立体图。在图16～图18中，(a)是包含一部分剖面的立体图，(b)是沿着图11的B-B线的放大纵剖面图，(c)是沿着图12的C-C线的放大剖面图。

首先，如15所示，以轴线L沿着X轴方向并且第二开口122朝向上方，并且第三开口123朝向正面的方式配置球阀芯120。该球阀芯120在X轴方向(相对方向X)上由阀座部件30、30夹住。进一步，将密封部件31安装于各阀座部件30的环状槽30a。然后，如图16所示，在球阀芯120、阀座部件30、30以及密封部件31、31彼此相接的状态下，将球阀芯120从阀主体110的开口110e插入阀室114。此时，由于球阀芯120为轴线L沿着相对方向X的组装姿势，因此在阀室114内密封部件31、31为复原状态。因此，能够不使密封部件31、31弹性变形地将球阀芯120、阀座部件30、30以及密封部件31、31顺畅地收容于阀室114内。另外，开口110e、第二开口122以及内壁面126沿着Z轴方向配置为直线状，从而第一夹具安装部127能够从阀主体110的外侧通过开口110e和切换流路125在Z轴方向上被目视确认。

接着，在图16所示的状态下，将作为棒状夹具的未图示的六边形扳手从开口110e沿着Z轴方向插入第二开口122，该六边形扳手的顶端部与第一夹具安装部127的凹部127a嵌合。然后，通过使六边形扳手在图16的(b)在箭头所示的逆时针方向上进行旋转，使球阀芯20在与轴线L正交的正交方向(绕Z轴方向)上进行旋转，如图17所示，使球阀芯120的轴线L与Y轴方向一致，并将其作为支承姿势。由此，由于球阀芯120在与轴线L方向正交的方向上的大小W大于其在轴线L方向上的大小H(H<W)，因此当球阀芯120从组装姿势变为支承姿势时，推宽阀座部件30、30之间的间隔，从而密封部件31、31从复原状态变为压缩状态。另外，在该支承姿势下，第三流路113、第三开口123以及内壁面128沿X轴方向配置为直线状，从而第二夹具安装部129能够从阀主体110的外部通过第三流路113和切换流路125在相对方向X(X轴方向)上被目视确认。

接着，在图17所示的状态下，将作为棒状夹具的未图示的六边形扳手从第三流路113沿着X轴方向插入第三开口123，该六边形扳手的顶端部与第二夹具安装部129的凹部129a嵌合。然后，通过使六边形扳手在图17的(b)中在箭头所示的逆时针方向上进行旋转，使球阀芯120绕沿着相对方向X的正交轴线K进行旋转，从而如图18所示，轴线L与Z轴方向一致，并将其作为支承姿势。阀座部件30、30将该支承姿势的球阀芯120支承为能够绕沿着Z轴方向的轴线L进行旋转。

接着，将阀轴50的棱柱部52插入收容于阀室114的支承姿势的球阀芯120的阀轴插入孔124。将阀轴50的圆柱部51插入轴承部45，对阀主体110与驱动部壳体42的下壳体43进行组合。对下壳体43施加超声波，并将下壳体43超声波焊接于阀主体110。然后，通过将齿轮41压入阀轴50的圆柱部51等手段而将驱动机构组入下壳体43，并且覆盖上壳体44并组装驱动部40，从而完成流路切换阀2。

本实施方式的流路切换阀2也实现与上述的第一实施方式的流路切换阀1相同的作用效果。

在上述的各实施方式中，虽然阀座部件30与密封部件31是分体的结构，但是也可以采用阀座部件30与密封部件31为一体的结构。例如，也可以是，省略作为上述O型圈的密封部件31，以弹性材料构成阀座部件30，并且采用阀座部件30配置为直接与阀主体10接触的结构。在该结构下，阀座部件30中的与阀主体10接触的部位是密封部件。

另外，在上述的第一实施方式中，虽然球阀芯20的第一开口21、第二开口22以及第三开口23各自的直径相同，但是并不限定于此。例如，也可以是，作为隔着轴线L相对配置的两个阀芯开口的第一开口21和第三开口23的直径小于作为剩下的一个阀芯开口的第二开口22的直径。第一开口21的直径与第三开口23的直径可以相同也可以不同。在该结构下，设置有夹具安装部27的球阀芯20的内壁面26与第二开口22相对配置，从而球阀芯20在收容于阀室14时能够通过直线状的第二流路12和第二开口22而从外部被目视确认。另外，第二流路12的直径大于第二开口22的直径。

由此，在组装流路切换阀1时，通过将直径与第二开口22的直径相同的棒状的定位夹具插入第二流路12，能够进行球阀芯20的旋转位置的确认和定位。即，在组装时球阀芯20的旋转位置正确的情况下，球阀芯20的第二开口22朝向第二流路12。因此，能够将定位夹具插入深处，从而能够通过定位夹具将球阀芯20固定在正确的旋转位置。另一方面，在组装时球阀芯20的旋转位置不正确的情况下，球阀芯20的第二开口22不朝向第二流路12。因此，不能将定位夹具插入深处。尤其是，在球阀芯20的第一开口21或者第三开口23朝向第二流路12的情况下，即使窥视第二流路12，也难以与第二开口22进行区别。因此，由于通过插入定位夹具，能够识别球阀芯20的旋转位置偏移，因此能够更有效地组装流路切换阀1。在设置有两个阀芯开口(例如，仅第一开口21和第二开口22)的球阀芯20中，即使使得一方的阀芯开口(第一开口21)的直径小于另一方的阀芯开口(第二开口22)的直径，也实现相同的作用效果。此外，与这样的阀芯开口的大小不同的结构也能够应用于在外表面设置有凹状的夹具安装部的球阀芯。

另外，合成树脂制的球阀芯20是对模具的型腔C射出并填充熔融树脂而制作的。图20、图21表示球阀芯20的制作的情况。图20及图21是示意性地表示将模具模型插入球阀芯的制作用的模具的型腔之前和之后的情况的图。各图的(a)是俯视图，(b)是主视图。

在球阀20的制作中，沿着一方向(各图的(a)中从下向上的方向、(b)中从跟前向里侧的方向)将具有与第二开口22的直径相同的直径的圆柱状的第二模具模型K2插入到型腔C中。沿着与上述的一方向正交的另一方向(在各图的(a)、(b)中从左向右的方向)将具有与第一开口21的直径相同的直径的圆柱状的第一模具模型K1插入到型腔C中，并且使第一模具模型K1的顶端面K1a与第二模具模型K2的外周面K2a紧密贴合。同样地，沿着与另一方向相反的方向(各图的(a)、(b)中朝向从右向左的方向)插入具有与第三开口23的直径相同的直径的圆柱状的第三模具模型K3，并且使第三模具模型K3的顶端面K3a与第二模具模型K2的外周面K2a紧密贴合。然后，对模具的型腔C射出并填充熔融树脂。

第一模具模型K1的顶端面K1a形成为沿着第二模具模型K2的外周面K2a的凹曲面状。因此，顶端面K1a的周缘部的一部分(以符号E表示)为尖锐的形状。并且，当球阀体20的第二开口22的直径与第一开口21的直径为相同大小时，第二模具模型K2的直径与第一模具模型K1的直径为相同大小。由此，由于第一模具模型K1的顶端面K1a的周缘部的一部分E为非常薄且尖锐的形状，因此第一模具模型K1的一部分E的刚性降低，并且有无法承受重复的使用的担忧。对于第三模具模型K3也相同。并且，如上所述，通过使第一开口21的直径和第三开口23的直径小于第二开口22的直径，能够使第一模具模型K1和第三模具模型K3的各自的顶端面K1a、K3a的周缘部的一部分E更厚。因此，第一模具模型K1和第三模具模型K3的一部分E的刚性提高，从而能够有效地提升耐久性。对于设有两个阀芯开口的球阀芯的制作也相同。

上述对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些例子。只要不违反本发明的主旨，本领域技术人员对所述的实施方式适当进行构成要素的追加、删除、设计变更、将实施方式的特征进行适当的组合，都包含在本发明的范围内。

符号说明

(第一实施方式)

1…流路切换阀；10…阀主体；10a…左侧壁部；10b…正面壁部；10c…右侧壁部；10e…开口；11…第一流路；12…第二流路；13…第三流路；11a、12a、13a…开口；14…阀室；20…球阀芯；21…第一开口；22…第二开口；23…第三开口；24…阀轴插入孔；25…切换流路；30…阀座部件；30a…环状槽；31…密封部件；40…驱动部；41…齿轮；42…驱动部壳体；43...下壳体；43a…底壁；43b…肋；44…上壳体；45…轴承部；50…阀轴；51...圆柱部；52…棱柱部；53…止动部；54…O型圈；M...焊接部；C...型腔；K1...第一模具模型；K1a...顶端面；K2...第二模具模型；K2a...外周面；K3...第三模具模型；K3a...顶端面；E...顶端面的周缘部的一部分。

(第二实施方式)

2…流路切换阀；110…阀主体；110a…左侧壁部；110b…正面壁部；110c…右侧壁部；110d…底壁部；110e...开口；111…第一流路；112…第二流路；113…第三流路；111a、112a、113a…开口；114…阀室；120…球阀芯；121…第一开口；122…第二开口；123…第三开口；124…阀轴插入孔；125…切换流路；30…阀座部件；30a…环状槽；31…密封部件；40…驱动部；41…齿轮；42…驱动部壳体；43...下壳体；43a…底壁；43b…肋；44…上壳体；45…轴承部；50…阀轴；51...圆柱部；52…棱柱部；53…止动部；54…O型圈；M...焊接部。