マルチポート・バルブ
【課題】マルチポート・バルブを提供する。
【解決手段】バルブ本体と方向性部品とエラストメリック・シールとを有し、前記バルブ本体は、環状円筒部で形成され、外周面から延びる複数のポートを有しており、内周面は、さらに、キャビティを規定している。前記方向性部品は、外周壁にチャネルを規定し、そのチャネルは、前記キャビティ内の前記方向性部品の角度位置に応じて、前記複数のポートのうちの２以上のポートからなる複数の組合せの各々のポート間で流体連通を実現する。前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の内周面との間に配置されるとともに、前記複数のポートと位置合わせされる複数の開口部を規定し、それにより、前記チャネルと前記複数のポートとの間での流体連通を実現する。前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の内周面との間で流体シール部および低摩擦境界面を実現する。
【解決手段】バルブ本体と方向性部品とエラストメリック・シールとを有し、前記バルブ本体は、環状円筒部で形成され、外周面から延びる複数のポートを有しており、内周面は、さらに、キャビティを規定している。前記方向性部品は、外周壁にチャネルを規定し、そのチャネルは、前記キャビティ内の前記方向性部品の角度位置に応じて、前記複数のポートのうちの２以上のポートからなる複数の組合せの各々のポート間で流体連通を実現する。前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の内周面との間に配置されるとともに、前記複数のポートと位置合わせされる複数の開口部を規定し、それにより、前記チャネルと前記複数のポートとの間での流体連通を実現する。前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の内周面との間で流体シール部および低摩擦境界面を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、バルブに関し、より具体的には、マルチポート・マニホールド・バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
２個より多い数のポートを有する一般的なバルブは、あるポートを別のポートに接続する回転式ブッシュを通過する通路を含むように構成される。その回転式ブッシュは、前記バルブ内において、他の複数のポート間における漏れを防止するシール部としても作用する。しかし、２個より多い数のポートへの流体メディアの通路を有することが必要である場合には、この必要に応えるため、一般的な設計構造により、回転式ブッシュに、そのブッシュを通過する数本の通路が形成される。低圧または少量のストップ・コックまたはプラグ・バルブの一般的な設計構造は、圧入式のブッシュすなわちプラグを含むように構成され、その圧入式のブッシュすなわちプラグは、モールドされた本体の内部に収容され、その本体は、２個から４個までの流体入口ポートまたは流体出口ポートを有する。潤滑剤が使用されることはほとんどないが、時々、前記プラグの回転を容易にするために、潤滑剤の使用が必要である。いくつかの用途においては、前記ストップ・コックを通過する流体メディアが、潤滑剤によっても他の外部流体によっても汚染されてはいけない。しかし、この種の多ポート・プラグのための多くの現在の設計構造は、前記プラグを回転させるのに必要な力が大きいという理由のため、そのような用途に用いることができない。
【０００３】
本明細書のこの「背景技術」の欄に存在する情報であって、本明細書に引用されているすべての文献およびそれら文献についての説明のすべてを含むものは、技術的な参照のみを目的としており、本発明の範囲が拘束されるべき主題であると考えるべきではない。
【発明の開示】
【０００４】
マルチポート・バルブの新規設計構造が本明細書に開示されている。当該バルブは、２個の主要部品、すなわち、バルブ本体と方向性部品とを含むように構成されている。一実施態様においては、そのバルブ本体は、短い壁を有する環状円筒部であり、その環状円筒部は、コポリマまたは他の適当なプラスチック材料によって形成される。２つ、３つ、４つまたはそれより多い数のインレット用またはアウトレット用のポートは、前記環状円筒部の外側壁から、半径方向、接線方向、または、前記環状円筒部の弦を外向きに投影したものとして、延びるものとしてもよい。別のエラストマ材料またはゴム材料が、前記中空円筒部（環状円筒部）の中央穴内にモールドされるとともに、前記環状円筒部の内側壁に固着されている。前記ゴム材料または前記エラストマ材料は、前記バルブ本体を形成するために、前記環状円筒部内にモールドしてもよい。そのモールド工程中、複数の開口部を、前記エラストマ材料のオーバモールド部内に、バルブを形成する円筒状本体部（バルブ本体）の内側壁内の複数の穴部と一致するように、形成してもよい。それら複数の穴部は、前記インレット・ポートおよび前記アウトレット・ポート内に形成される複数の内部通路の内側穴部である。
【０００５】
前記方向性部品は、前記バルブ本体の内側において回転する円筒状部品である。その方向性部品は、モータに連結されたシャフトによって駆動してもよく、または、その方向性部品は、シャフトに固定されたハンドルもしくはレバーによって手動で駆動してもよい。前記シャフトは、前記方向性部品の中央穴であって当該シャフトを収容するものを通過するように嵌合される。
【０００６】
チャネルが、前記方向性部品の外周面内に形成される。そのチャネルは、前記方向性部品の外面のうちの一部を、あるパターンで包囲し、そのパターンは、前記インレット・ポートおよび前記アウトレット・ポートのうちの２以上のものを、それらポートの組合せが互いに異なるように、互いに接続するように設計されている。前記方向性部品が前記バルブ本体の内側において回転するにつれて、前記チャネルが、エラストマ製のシール部内の複数の開口部に正対し、それにより、流体メディアが、２以上のポートを同時に流れることが可能となり、前記複数の開口部は、前記複数のポートの前記複数の内部通路にそれぞれ対応する。前記バルブ本体上のエラストマ製のオーバモールド部は、前記バルブ本体と前記方向性部品との間におけるシール境界部を実現し、そのシール境界部は、前記流体メディアが前記バルブ組立体から放散することも漏れ出すことも阻止する。
【０００７】
この「発明の概要」の欄は、選択された複数の概念を単純な形式で紹介するために設けられており、それら概念は、発明の詳細な説明の欄において後に詳述される。この発明の概要の欄は、特許請求の範囲に記載されている主題の重要な特徴についても本質的な特徴についても、特定することを意図しておらず、特許請求の範囲に記載されている主題の範囲を限定するために用いられることも意図していない。本発明の特徴、詳細、実用性および効果についてのより広範な説明は、本発明の種々の実施形態についての、後述の、より具体的な文章による説明において行われ、添付された図面において図示され、そして、後続するクレームにおいて定義される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、マルチポート・バルブの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すマルチポート・バルブのうちの方向性部品を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すマルチポート・バルブにおける前記方向性部品を側方から見た斜視図である。
【図４】図４は、前記方向性部品を側方から見た別の斜視図であり、前記方向性部品の後面を示す。
【図５】図５は、図１に示すマルチポート・バルブのうちのバルブ本体を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５に示すバルブ本体の、図５における線６−６に沿って取られた断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第１位置にあり、第２ポートおよび第３ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第２位置にあり、第２ポート、第３ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第３位置にあり、第３ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第４位置にあり、第２ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｅ】図７Ｅは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第５位置にあり、第１ポートおよび第３ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｆ】図７Ｆは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第６位置にあり、第１ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｇ】図７Ｇは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第７位置にあり、第１ポートおよび第２ポートが、流体的に互いに連通している。
【図８】図８は、マルチポート・マニホールド・バルブの一実施形態を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示すマルチポート・マニホールド・バルブを示す分解図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、前記マルチポート・マニホールド・バルブをオフ位置にある状態で示す平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１１Ｂと同様に、前記方向性部品を示す断面図であるが、その方向性部品は、すべてのポートがインレットから遮断されているオフ位置にある。
【図１１Ａ】図１１Ａは、前記マルチポート・マニホールド・バルブを第２位置にある状態で示す平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、前記方向性部品の、図８における線１１Ｂ−１１Ｂに沿って取られた断面図である。その方向性部品は、前記第１ポートが開いている前記第２位置にある。
【図１２Ａ】図１２Ａは、前記マルチポート・マニホールド・バルブを第３位置にある状態で示す平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１Ｂと同様に、前記方向性部品を示す断面図であるが、その方向性部品は、すべてのポートが開いている前記第３位置にある。
【図１３Ａ】図１３Ａは、図８に示すマルチポート・マニホールド・バルブのための方向性部品の別の実施態様を示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａに示す方向性部品を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、マルチポート・マニホールド・バルブの別の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すマルチポート・マニホールド・バルブを示す分解図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図１５に示すマルチポート・マニホールド・バルブのためのノブの別の実施態様を示す斜視図であり、この実施態様においては、ローテータの構造物が前記ノブと一体的に形成されている。
【図１６】図１６は、図１４に示すマルチポート・マニホールド・バルブの、図１４における線１６−１６に沿って取られた断面図である。前記方向性部品は、第１位置にあり、前記第１、第２および第３ポートは、前記インレットに流体的に連通している。
【図１７】図１７は、前記マルチポート・マニホールド・バルブを、図１６と同様に示す断面図であるが、前記方向性部品が第２位置にあり、すべてのポートが前記インレットに流体的に連通している点で、図１６とは異なる。
【図１８】図１８は、前記マルチポート・マニホールド・バルブを、図１６と同様に示す断面図であるが、前記方向性部品が第３位置にあり、前記第４、第５、第６および第７ポートが前記インレットに流体的に連通している点で、図１６とは異なる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、マルチポート・バルブ２の一実施形態を示し、そのマルチポート・バルブ２は、各々、２以上のポートから成る複数の組合せの各々に属するポート間における流体流れを選択的に変更する。このマルチポート・バルブ２は、２つの主要部品、すなわち、バルブ本体４と方向性部品（向きを有する部品）６とを含むように構成される。バルブ本体４も、同様に、２つの主要部品、すなわち、バルブ外殻８とエラストメリック・シール（エラストマ製のシール）１０とを含むように構成される。方向性部品６の構造は、図２ないし図４に詳細に示され、また、バルブ本体４の構造は、図５および図６に詳細に示されている。
【００１０】
マルチポート・バルブ２についての本実施形態においては、バルブ本体４が、インレット用またはアウトレット用の４つのポート１２ａないし１２ｄを含むように構成され、それらポート１２ａないし１２ｄは、バルブ本体４の外壁面から突出している。さらに、バルブ外殻８の中央構造部は、中空円筒部として形成されており、その中空円筒部は、当該中空円筒部の厚さより大きい外径を有している。エラストメリック・シール１０は、バルブ本体４の内側壁３６に対面するように形成されている。エラストメリック・シール１０は、バルブ外殻８の内側においてリングとして形成されている。方向性部品６は、エラストメリック・シール１０の内側壁３６によって画定されるキャビティ内の、軸方向における中心位置に位置させられている。この方向性部品６は、軸方向において、エラストメリック・シール１０内の穴部内に位置し、かつ、エラストメリック・シール１０の内側壁３６に対面するように着座している。エラストメリック・シール１０と方向性部品６との間における内側面は、流体密シール部を形成する。
【００１１】
図２、図３および図４に、方向性部品６を形成する複数の特徴部がさらに詳細に示されている。例示的な本実施形態に示すように、方向性部品６は、車輪に似た構造物として形成されており、その構造物は、スムーズな係合を行うシール面２８と、狭い側壁２９とを有する。シャフト受け部２４が、方向性部品６の穴部内の、軸方向における中心位置に位置させられている。シャフト受け部２４は、方向性部品６がバルブ本体４の内側に装着された状態で、方向性部品６を回転させるために、シャフト（図示しない）を受容するための規則的または不規則的な形状として形成することが可能である。シャフト受け部２４は、それら図において、補完的に係止（キー止め）されるシャフトを受容するための正方形穴の形状を有する。マルチポート・バルブ２と共に使用されるシャフトは、制御システムによって制御されるモータ駆動式とすることが可能であり、または、これに代えて、バルブ本体４の内側において方向性部品６を手動で回転させるための外部レバーもしくは外部ハンドルを有するように形成することが可能である。
【００１２】
シャフト受け部２４は、半径方向に延びる多数本のスポーク２６により、方向性部品６内の、軸方向における中心位置に位置させられるとともに、所定位置に保持されることが可能であり、それらスポーク２６は、クモの巣に似た構造物を有し、その構造物は、シャフト受け部２４の外壁面から延びるとともに、方向性部品６の内側の側壁に取り付けられる。シャフト受け部２４は、本実施形態においては、正方形として図示されているが、三角形、六角形、八角形、長円形、ギザギザ付き形状、溝付き形状、または、補完的に係止（キー止め）される他のいかなる形状であってもよく、それにより、補完的形状を有するシャフト受け部２４に係合することが可能であるとともに、バルブ外殻８の内側において方向性部品６を回転させることが可能である。シャフト受け部２４は、これに代えて、シャフトとの圧入を実現するために、円形であるとともにその圧入に必要なサイズを有するものとしたり、他の方法でシャフトに固着するものとすることが可能である。
【００１３】
流体チャネル３０が、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８内に形成されている。流体チャネル３０は、周方向側壁（シール面）２８内において溝（凹み）として形成されている。本実施形態においては、流体チャネル３０は、連続した１本のチャネルであって、方向性部品６の周面の約半分を横切るように形成されている。流体チャネル３０の深さは、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８を形成する側壁の厚さを超えるように半径方向に延びており、それにより、流体チャネル３０の外面がスポーク２６と交差する。シャフト受け部２４は、方向性部品６の前面からも後面からも見えるが、スポーク２６の幅寸法を横切るウエブ（図においては見えない）が、方向性部品６の前面と後面との間における、スポーク２６の領域内において、壁として作用することが可能である。
【００１４】
それら図における本実施形態においては、流体チャネル３０が２つの部分、すなわち、直線部４２とＣ字状部４４とから構成されると考えることが可能である。流体チャネル３０の幅寸法および深さ寸法は、マルチポート・バルブ２を通過する流体の流れを十分でありかつ変化しないものとするか、または、他の機能的な要件を満足させるために、選択することが可能である。Ｃ字状部４４の上端カーブおよび下端カーブの、長さ方向における幅寸法は、流体チャネル３０の、横方向における幅寸法の２倍にすることが可能である。方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８は、流体チャネル３０のうち、最も幅広の部分より幅寸法が広くなっており、それにより、エラストメリック・シール１０に接するための支持面およびシール面を実現する。それら図に示されている流体チャネル３０の形状は、方向性部品６内の流体チャネル３０の形状がとり得る一具体例にすぎないということを理解すべきである。より多いかもしくはより少ない数のインレット／アウトレット用の複数のポート、ポート間の流体的連通についての他の複数の組合せ、またはそれらの双方に適合するために、他の構成を採り得る。
【００１５】
図１、図５および図６に、バルブ本体４がさらに詳細に示されている。前述のように、インレット用およびアウトレット用の４つのポート１２ａないし１２ｄは、バルブ外殻８の外壁面から外向きに延びている。以下、区別の便宜上、それらインレット／アウトレット用のポート１２ａないし１２ｄを、第１ポート１２ａ、第２ポート１２ｂ、第３ポート１２ｃおよび第４ポート１２ｄと称する。それらポート１２ａないし１２ｄは、多数の配列態様のうちのいずれで配列することも可能である。図１および図５に示す本実施形態においては、それらポート１２ｂないし１２ｄの３つが、バルブ外殻８の外側壁から半径方向に延びている。第１ポート１２ａは、バルブ外殻８の側壁から、そのバルブ外殻８の内側壁上の２点間に引かれた弦を投影したものとして、延びている。これに代えて、ポートの一例は、バルブ外殻８の外側壁から接線方向に、または、いかなる他の所望の角度で延びることが可能である。バルブ外殻８は、実質的に硬質であるポリマ、コポリマまたは他の合成樹脂で形成することが可能である。
【００１６】
ポート１２ａないし１２ｄのそれぞれの内部通路４０を通過する中心軸線は、同一平面内にある。各ポート１２ａ−１２ｄは、直線シャフト１４によって形成されるとともに、マルチポート・バルブ２に対する流体の供給・排出を行うための配管を受容するとともに保持することを補助するために、直線シャフト１４の遠位端に位置する突起１６によって形成されている。
【００１７】
エラストメリック・シール１０は、バルブ外殻８の内側壁に接着されるかまたは固着されるオーバモールド面として形成することが可能である。繰り返すが、エラストメリック・シール１０は、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８に対向するシール部を形成する。エラストメリック・シール１０は、対向面に対するシール部を形成するために、ゴムまたは他の適当なエラストメリックなポリマ材料（「エラストメリック材料」と総称する）によって形成することが可能である。エラストメリック・シール１０は、例えば、バルブ外殻８の内周面上に、射出によってオーバモールドするかまたは圧縮によってオーバモールドすることによって形成することが可能であり、それらオーバモールドは、例えば、圧入のために、２段階プロセスの一部として行ったり、エラストメリック・シール１０を別にモールドすることによって行う。
【００１８】
エラストメリック・シール１０および方向性部品６のそれぞれの材料は、低摩擦境界面を実現してバルブ本体４内において方向性部品６が容易に回転する一方、同時に、それら２つの表面間における流体密シール部を実現するために、選択される。エラストメリック・シール１０と方向性部品６との間におけるシール部は、低摩擦境界面を形成するように設計することが可能であるが、いくつかの実施態様においては、潤滑剤を用いることも可能である。エラストメリックなポリマが用いられるいくつかの実施態様においては、テフロン（登録商標）のような潤滑剤を前記エラストメリックなポリマに混入させて摩擦係数を低下させることが可能である。エラストメリック・シール１０の内側壁３６内において、それぞれの開口部３８が、各ポート１２ａ−１２ｄの内部通路４０と位置合わせされた状態で形成されており、それにより、ポート１２ａないし１２ｄの内部通路４０と、方向性部品６内の流体チャネル３０とが流体的に結合される。他のいくつかの実施態様においては、前記エラストメリック材料を、方向性部品６上にモールド（オーバモールドの場合）したり嵌め込んだり（圧縮モールドの場合）して、同じシール効果が方向性部品６とバルブ外殻８との間において達成されるようにすることも可能である。
【００１９】
他のいくつかの実施形態（図示しない）においては、ポート１２ａないし１２ｄの開口部３８を、方向性部品６内に画定された流体チャネル３０に流体的に直接連通させるために、エラストメリック・シール１０を、エッジシールとして形成することが可能であるとともに、方向性部品６を、バルブ外殻８の内壁に直接的に係合させることが可能である。例えば、エラストメリック・シール１０（エッジシール）を、方向性部品６およびバルブ外殻８のそれぞれのエッジ内に形成されたそれぞれの周方向溝（凹み）内に嵌め込み、それにより、方向性部品６とバルブ外殻８との間における流体漏れを防止することが可能である。
【００２０】
図１、図５および図６には、バルブ本体４の他の特徴部が示されている。本実施形態においては、一対の三角形状の重合用突出部１８が、バルブ外殻８の外側壁から、互いにちょうど逆向きに延びている。一方の重合用突出部１８の側においては、凹みまたは穴３４が形成されている。反対側の重合用突出部１８においては、重合用ピン２０が、この重合用突出部１８の表面より上方に延びている。複数本の重合用ピン２０は、バルブ外殻８の両側において、重合用の複数の穴３４に係合し、それにより、複数のマルチポート・バルブ２を、それぞれのシャフト受け部２４に挿入される１本のシャフトを用いて、梱包のためや、多数のマルチポート・バルブ２を制御するために、互いに上方に、かつ、位置合わせされた状態で、積み重ねることが可能となる。
【００２１】
本実施形態においては、係止（キー止め）構造物２２が設けられており、これにより、バルブ本体４がハウジングまたは他のモジュール内に収容される場合に、マルチポート・バルブ２の位置合わせおよび方向合わせが容易となる。さらに、多数の小さなチャネル３２が、バルブ本体４の側壁上に、バルブ本体４の両方の側において、かつ、エラストメリック・シール１０の厚さとバルブ外殻８の壁の厚さとの双方を横切るように、形成されている。それらチャネル３２は、エラストメリック・シール１０の内側エッジからバルブ外殻８の外側エッジまでの半径方向に、幅が最小値から最大値まで変化するテーパ形状を有することが可能である。それらチャネル３２は、流体ベントとして設けられており、その流体ベントは、複数のマルチポート・バルブ２が重ね合わせられて使用されるときに、方向性部品６とエラストメリック・シール１０との間の境界面に沿って漏れるかもしれないいなかる流体も、シャフト受け部２４およびスポーク２６に向かって内側に誘導するのではなく、半径方向外側に誘導するために設けられている。
【００２２】
図７Ａないし図７Ｇには、マルチポート・バルブ２について開示された実施形態についての一連の作動位置が示されており、その一連の作動位置は、方向性部品６のそれぞれの角度位置に基づいている。図７Ａには、バルブ本体４の内側にある方向性部品６の第１位置が示されている。バルブ本体４は、断面図で示される一方、方向性部品６は、その方向性部品６の流体チャネル３０とインレット／アウトレット用の複数のポート１２ａないし１２ｄとの間における位置合わせを容易に図示するために、その全体が示されている。第１位置においては、方向性部品６が回転して、流体チャネル３０と、第２ポート１２ｂおよび第３ポート１２ｃについてのそれぞれのシール用の開口部３８との間における流体連通を実現する。図示のように、第１ポート１２ａおよび第４ポート１２ｄについてのそれぞれの内部通路４０に至る流体の開口部３８は、流体チャネル３０のうちのいずれの部分とも正対しておらず、その代わり、方向性部品６の、スムーズな、周方向に延びるシール面２８のうちのいくつかの部分に隣接するように位置しており、これにより、流体が第１ポート１２ａおよび第４ポート１２ｄへ流入することが阻止される。
【００２３】
図７Ｂには、方向性部品６が、第２位置に回転した状態で示されている。第２位置においては、第２ポート１２ｂ、第３ポート１２ｃおよび第４ポート１２ｄのそれぞれに至るシール用の開口部３８は、すべて、流体チャネル３０のうちの直線部４２に流体的に連通する状態にある。しかし、第１ポート１２ａについての内部通路４０を通過する流体の流れは存在せず、なぜなら、エラストメリック・シール１０内の、対応する開口部３８が、周方向に延びるシール面２８のうちの実在部に対面しているからである。したがって、図７Ｂにおいては、第２ポート１２ｂ、第３ポート１２ｃまたは第４ポート１２ｄのいずれかが、インレット流れのための通路として作用する一方、残りの２つのポートは、流体チャネル３０と流体的に連通していて、アウトレット用ポートとして作用するであろう。
【００２４】
図７Ｃには、マルチポート・バルブ２が、作動位置としての第３位置にある状態で示されている。第３位置においては、第３ポート１２ｃおよび第４ポート１２ｄが、流体チャネル３０に流体的に連通している。この第３位置においても、第１ポート１２ａが、エラストメリック・シール１０と、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８との間の境界面において、密閉されている。同様に、第２ポート１２ｂも、対応する開口部３８において密閉されており、その開口部３８は、周方向に延びるシール面２８であって、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の内側の部分を形成するものに対面している。
【００２５】
図７Ｄには、マルチポート・バルブ２のバルブ本体４内の方向性部品６の第４位置が示されている。この第４位置においては、第２ポート１２ｂおよび第４ポート１２ｄが、流体チャネル３０に流体的に連通しており、それにより、両者が流体的に互いに連通している。この第４位置においても、第１ポート１２ａが、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８に対面する位置において、密閉されている。さらに、この第４位置においては、第３ポート１２ｃが、周方向に延びるシール面２８であって、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の内側の部分を形成するものに対面する位置において、密閉されている。
【００２６】
図７Ｅには、バルブ本体４内の方向性部品６の第５位置が示されており、その第５位置においては、第１ポート１２ａと第３ポート１２ｃとが流体的に互いに連通する。図示のように、シール用の開口部３８であって、第１ポート１２ａと第３ポート１２ｃとのそれぞれの内部通路４０に対応するものは、流体チャネル３０に隣接するとともに、その流体チャネル３０に流体的に連通している。この第５位置においては、第２ポート１２ｂが、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８によって密閉され、また、第４ポート１２ｄが、周方向に延びるシール面２８であって、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の内側の部分を形成するものに対面する位置において、密閉されている。
【００２７】
図７Ｆには、マルチポート・バルブ２のバルブ本体４内の方向性部品６の第６位置が示されている。この第６位置においては、第１ポート１２ａおよび第４ポート１２ｄが、流体チャネル３０に流体的に連通しており、それにより、両者が流体的に互いに連通している。シール用の開口部３８であって、第１ポート１２ａの内部通路４０に対応するものは、流体チャネル３０のうちの直線部４２内に位置する一方、第４ポート１２ｄの内部通路４０についてのシール用の開口部３８は、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の末端部に位置している。第２ポート１２ｂと第３ポート１２ｃとの双方は、エラストメリック・シール１０と、周方向に延びるシール面２８との間の境界面において、密閉されている。
【００２８】
図７Ｇには、マルチポート・バルブ２のバルブ本体４内の方向性部品６の第７位置が示されている。この第７位置においては、第１ポート１２ａおよび第２ポート１２ｂが、流体チャネル３０に流体的に連通しており、それにより、両者が流体的に互いに連通している。シール用の開口部３８であって、第１ポート１２ａの内部通路４０に対応するものは、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の末端部に位置している。第２ポート１２ｂの内部通路４０についてのシール用の開口部３８は、流体チャネル３０のうちの直線部４２内に位置している。第３ポート１２ｃと第４ポート１２ｄとの双方は、エラストメリック・シール１０と、周方向に延びるシール面２８との間の境界面において、密閉されている。
【００２９】
このように、マルチポート・バルブ２のこの具体的な実施態様においては、流体流れに関する７つの異なる位置は、インレット／アウトレット用のポート１２ａないし１２ｄのうちの２つまたは３つからの組合せに属するポート間を、ポートの組合せが互いに異なるように接続するが、それら位置は、バルブ本体４内において方向性部品６を回転させることによって取り得る。別の実施態様において、方向性部品６における流体チャネル３０を、別のパターンで形成し、それにより、インレット／アウトレット用のポート１２ａないし１２ｄ間における互いに異なる複数の流体流れの組合せを実現してもよい。さらに、別の実施態様において、より多いかまたはより少ない数のポートを、マルチポート・バルブ２のバルブ外殻８上に配置してもよい。
【００３０】
図８および図９には、マルチポート・マニホールド・バルブ５０の一実施形態が示されており、そのマルチポート・マニホールド・バルブ５０は、２以上のアウトレット・ポートと、インレット・ポートとの間における流体流れを選択的に変更する。マルチポート・マニホールド・バルブ５０は、セレクタすなわちノブ５６と、方向性部品７０と、位置決めピン６８と、バルブ組立体５７とを含む。そのバルブ組立体５７は、外殻５２と、その外殻５２から放射状に延びるアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇと、インレット・ポート５４と、エラストメリック・シール８０とを含むように構成されている。外殻５２は、実質的に中空である円筒部として形成されるとともに、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇおよびインレット・ポート５４を支持している。外殻５２は、さらに、複数のリブ８４と、内壁８２とを含む。それらリブ８４および内壁８２は、軽量化されたマルチポート・マニホールド・バルブ５０が望ましい実施態様において使用することが可能であり、なぜなら、外殻５２に必要な材料の量が削減されるからである。しかし、他の実施態様において、外殻５２を内壁８２まで中実化してもよい。外殻５２は、実質的に硬いプラスチックまたはそれと同様なものによって形成される。
【００３１】
アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇはそれぞれ、突部または他の保持部を含み、それにより、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇが、チューブまたは他の導管を受容して保持することが可能である。同様に、インレット・ポート５４も、自身の遠位部（先端部）において突部または他の保持部を含み、それにより、インレット・ポート５４が、チューブまたは他の導管を受容して保持することが可能である。注目すべきことは、インレット・ポート５４はインレットとして設計されているが、いくつかの実施態様においては、前述の先の実施形態における前記ポート１２ａないし１２ｄと同様に、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇおよびインレット・ポート５４が、双方向に流れるポートとして機能するようにしてもよいということである。
【００３２】
エラスメトリック・シール８０は、外殻５２の内壁８２に沿ったリングとして形成されるとともに、外殻５２の中空円筒部によって形成されるキャビティ内に配置されている。エラスメトリック・シール８０の内面は、（図５における、シール用の複数の開口部３８と同様な）接続用の複数の開口部８６を有する。接続用の複数の開口部８６は、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇおよびインレット・ポート５４に対して位置合わせされている。接続用の複数の開口部８６は、内面７８と、ポート５４、５８ａないし５８ｇとを流体的に互いに接続する。図１に示すエラスメトリック・シール１０と同様に、エラスメトリック・シール８０は、外殻５２の内壁８２に接着されるかまたは固着されるオーバモールド面として形成されるとともに、エラスメトリック・シール１０と同様な材料および／または製法によって形成される。
【００３３】
方向性部品７０は、エラスメトリック・シール８０内に嵌り入るとともに、エラスメトリック・シール８０と共同して流体密シール部を形成する。方向性部品７０は、外殻５２の円筒部内に形成されるキャビティ内において回転する。方向性部品７０は、凹部７２を有し、その凹部７２は、エラスメトリック・シール８０と共同して、マルチポート・マニホールド・バルブ５０内の流体チャネルを形成するように作用する。方向性部品７０は、さらに、シール面７４を有する。シール面７４は、接続用の複数の開口部８６を、エラスメトリック・シール８０と凹部７２との間に形成された流体チャネルから遮断する。図１における方向性部品６と同様に、本実施形態における方向性部品７０は、凹部７２およびシール面７４についての別の形状および／またはサイズを有するように変更してもよい（例えば、図１５の実施形態において示される方向性部品１２０）。
【００３４】
さらに、上述のように、別の実施態様（図示しない）において、エラスメトリック・シール８０を、エッジシールとして形成することが可能であるとともに、方向性部品７０を、外殻５２の内壁８２に直接的に係合し、それにより、ポート５４および５８ａないし５８ｇの開口部８６を、方向性部品７０内に画定された流体チャネルに流体的に直接連通するようにすることが可能である。例えば、エラストメリック・シール８０（エッジシール）を、方向性部品７０および外殻５２のそれぞれのエッジ内に形成されたそれぞれの周方向溝（凹み）内に嵌め込み、それにより、方向性部品７０と外殻５２との間における流体漏れを防止することが可能である。
【００３５】
ノブ５６は、カバー６０とシャフト６２とを含むように形成されており、そのシャフト６２は、位置決めピン６８を固定するためのチューブ６４を有している。ノブ５６は、ユーザ（または機械）が保持することを可能にする表面を有しており、それにより、方向性部品７０を回転させることが可能となる。シャフト６２は、方向性部品７０の中央穴部の内側に、外殻５２のベース壁５３内の、小径の穴部５５を通過するように、挿入され、その穴部５５は、シャフト６２の外径部にがたなく嵌合する。保持リング７６が、シャフト６２の先端部上の円環溝６３内に配置され、そのシャフト６２は、ベース壁５３の下方まで延びている。保持リング７６は、ベース壁５３に対してぴったりと取り付けられ、それにより、ノブ５６を、バルブ組立体５７に対して、かつ、外殻５２内において保持することが可能となる。シャフト６２および方向性部品７０は互いに係止（キー止め）され、それにより、シャフト６２が回転するにつれて方向性部品７０も回転する。
【００３６】
さらに、ノブ５６は、位置決めピン６８を有しており、その位置決めピン６８は、スプリング６６に作動的に連結されている。ノブ５６が回転するにつれて、位置決めピン６８は、別の位置に、ベース壁５３に沿って移動する。ベース壁５３の内面が、複数の凹部９２を有しており（図１０Ｂ参照）、位置決めピン６８が各凹部９２上を移動するにつれて、スプリング６６が位置決めピン６８を各凹部９２内に押し込む。本実施形態においては、ユーザが、位置決めピン６８が別の位置に移動するごとにその位置決めピン６８のクリック動作を触覚的および／または聴覚的に知覚することが可能である。さらに、スプリング６６は、ノブ５６の位置ひいては方向性部品７０の位置を変更するために打ち勝つことが必要であるバイアス力を付与する。
【００３７】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照するに、ノブ５６（ひいては方向性部品７０）は、第１位置にある。この第１位置においては、すべてのアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇが、インレット・ポート５４から流体的に遮断されている。換言するに、マルチポート・マニホールド・バルブ５０が、閉位置にあるのである。この第１位置においては、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇのついての内部通路８８すなわち流体導管が流体的に密閉され、それにより、インレット用の内部通路９０を経由して、インレット・ポート５４から流入する流体に接続されることが阻止される。この第１位置においては、シール面７４が、エラストメリック・シール８０内の接続用の複数の開口部８６を覆っている。シール面７４が接続用の複数の開口部８６を覆っているため、凹部７２すなわち流体チャネル内を流れる流体が、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇの内部通路８８に到達することが実質的に阻止される。
【００３８】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、方向性部品７０は、第２位置にある。この第２位置においては、第１ポート５８ａは開いているが、他のポート５８ｂないし５８ｇは閉じている。この第２位置においては、シール面７４が、アウトレット・ポート５８ｂないし５８ｇの前方に位置する、接続用の複数の開口部８６を覆っており、また、凹部７２が、第１アウトレット・ポート５８ａのための接続用の開口部８６の前方に位置しており、それにより、凹部７２を経由して、インレット用の内部通路９０からアウトレット用の内部通路８８まで流体が流れることが可能となり、これにより、流体用のインレット・ポート５４と、流体用の第１アウトレット・ポート５８ａとが流体的に互いに連通する。
【００３９】
図１２Ａおよび図１２Ｂには、方向性部品７０の第３位置が示されている。この第３位置においては、すべてのアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇが、インレット・ポート５４に流体的に連通している。この第３位置においては、接続用の複数の開口部８６のすべてが開放されており、それにより、流体がインレット用の内部通路９０からアウトレット用の内部通路８８まで、凹部７２によって形成される流体チャネルに沿って流れることが可能となる。明らかであることは、ノブ５６、ひいては方向性部品７０を、８つの位置（７つの開位置と、１つの閉位置）のうちのいずれかまで回転させることが可能であるということである。ノブ５６が第２位置から時計方向に１つずつ進むと、第１および第２ポート５８ａおよび５８ｂが開く。続いて、第１、第２および第３ポート５８ａないし５８ｃが、次回の増加動作を伴って、開き、同様なことが、図１２Ｂの第３位置に到達して７つのポート５８ａないし５８ｇのすべてが開くまで連続する。
【００４０】
図１３Ａおよび図１３Ｂには、図８のマルチポート・マニホールド・バルブ５０と共に使用される方向性部品７１の別の実施形態が示されている。本実施形態においては、方向性部品７１が、凹部７５を有し、その凹部７５は、方向性部品７１の上端リムに向かって垂直に延びる１本のブランチ７７を有している。本実施形態においては、方向性部品７１が、一度に、ポート５８ａないし５８ｇのうちの１つだけを開くために使用される。例えば、方向性部品７１がノブ５６によって回転させられると、ブランチ７７が一度に、１つのポート５８のみに位置合わせされ（正対し）、それにより、残りのポート５８が、シール面７３に正対して、流体的に密閉され、それにより、インレット用の内部通路９０を経由して、インレット・ポート５４から流入する流体に接続されることが阻止される。第１位置においては、方向性部品７１が第１ポート５８ａを開き、第２位置においては、方向性部品７１が第１ポート５８ａを閉じて第２ポート５８ｂを開き、同様なことが連続し、その結果、すべてのアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇがそれぞれ選択されるが、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇのうち一度に開くのは１つのみである。
【００４１】
図１４Ａおよび図１４Ｂには、マルチポート・マニホールド・バルブ１００の別の実施形態が示されている。本実施形態においては、方向性部品１２０が、異なる形状を有する凹部７５と、異なる形状を有するシール面１２２とを有しており、さらに、マルチポート・マニホールド・バルブ１００が、複数のアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇを、外殻１０２の周りに分散的に間隔をあけた状態で有し、これは、図８ないし図１２Ｂに示されているアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇのように集中しているのとは異なる。さらに、ローテータ１１２が、方向性部品１２０の回転を支援するために使用される。ローテータ１１２は、方向性部品１２０の中央部に挿入され、その後、シャフト１１０を有するノブ１０４が、ローテータ１１２の中央キャビティ内に挿入される。シャフト１１０は、円環溝１１１を規定し、その円環溝１１１は、後に詳述する保持具１３０を収容する。
【００４２】
ローテータ１１２は、概して円筒状を成すとともに、補完的な係止面１１４、１１６を有し、それら係止面１１４、１１６は、方向性部品１２０の内側部分上の位置合わせ面１２６、１２８に対応している。係止面１１４、１１６および位置合わせ面１２６，１２８は、補完し合っており、それにより、ローテータ１１２および方向性部品１２０が互いに係止され、それにより、ローテータ１１２が回転するにつれて、ローテータ１１２が方向性部品１２０を回転させることが可能である。ローテータ１１２は、複数のリブ１１８を有しており、それらリブ１１８は、小径である内側の円筒壁であってシャフト１１０を支持するものを支持する。ノブ１０４も、係止（キー止め）特徴部（図示しない）を有しており、その係止（キー止め）特徴部は、ローテータ１１２内の係止通路１１９と係合する。本実施形態においては、ノブ１０４を回転させると、方向性部品１２０が回転する。
【００４３】
図１５Ａには、ノブ１０４’の別の実施形態が示されており、そのノブ１０４’には、ローテータ１１２’の構造物が一体的に形成されている。ローテータ１１２’は、概して円筒状を成すとともに、補完的な係止面１１４’、１１６’を有し、それら係止面１１４’、１１６’は、方向性部品１２０の内側部分上の位置合わせ面１２６、１２８に対応している。係止面１１４’、１１６’および位置合わせ面１２６，１２８は、補完し合っており、それにより、ローテータ１１２’および方向性部品１２０が互いに係止され、それにより、ノブ１０４’およびローテータ１１２’が回転するにつれて、ローテータ１１２’が方向性部品１２０を回転させることが可能である。ローテータ１１２’は、複数のリブ１１８’を有しており、それらリブ１１８’は、シャフト１１０’を支持する。関連する前記実施形態と同様に、シャフト１１０’は、円環溝１１１’を規定し、その円環溝１１１’は、後に詳述する保持具１３０を収容する。さらに、スリーブ１１３’が、位置決めピン６８を収容するために、ローテータ１２０’の一部として形成されている。
【００４４】
方向性部品１２０は、前述の実施形態における方向性部品６，７０，７１と似ているが、異なる点は、方向性部品１２０が環状凹部１２４ａを含み、その環状凹部１２４ａは、方向性部品１２０の外壁の下部の周りを延びており、方向性部品１２０はさらに、分離された複数の凹状切欠き１２４ｂをシール面１２２上に有しており、それら凹状切欠き１２４ｂは、環状凹部１２４ａと連通するとともに、その環状凹部１２４ａから方向性部品１２０の上部まで延びている点である（すなわち、シール面と流体チャネルのそれぞれの形状およびサイズは、前記他の方向性部品６，７０，７１とは異なる）。前述のように、方向性部品６，７０，７１に関して、凹部１２４の形状およびサイズを、位置およびサイズに基づいて異なるポート開口部を収容するように変更することが可能である。
【００４５】
方向性部品１２０は、エラストメリック・シール１３２と外殻１０２との組合せによって形成されるキャビティ内に挿入される。この方向性部品１２０のシール面１２２とエラストメリック・シール１３２とが、流体密シール部を形成する。方向性部品１２０の凹部（環状凹部１２４ａおよび凹状切欠き１２４ｂ）が回転するにつれて、接続用の開口部１４０がインレット・ポート１０８から流入する流体の流れに、流体的に接続される。シャフト１１０は、外殻１０２のベース壁１０３内の穴部１０５内の所定位置に、保持リング１３０によって保持され、その保持リング１３０は、円環溝１１１に係合するとともに、ベース壁１０３の外面に接触する。本実施形態においては、ベース壁１０３の内面が、さらに、複数の凹面を有し、それら凹面は、位置決めピン６８が各位置にカチッと止まることを可能にし、このことは、図９に関連して前述されている。
【００４６】
外殻１０２は、図８および図９に示されている前記実施形態における外殻５２と類似する。外殻１０２は、複数のアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇを有しており、それらアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、外殻１０２の外壁から外向きに放射状に延びている。それらアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、外殻１０２上に位置するインレット・ポート１０８に選択的に接続される。エラストメリック・シール１３２は、内壁１３４上にオーバモールドされるか、または、内壁１３４に固着される。アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、外殻１０２の外壁を通過して延びるとともに、エラストメリック・シール１３２内の、接続用の複数の開口部１４０に対して位置合わせされる。
【００４７】
図１６には、方向性部品１２０が第１位置にある状態で示されている。この第１位置においては、アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇがインレット・ポート１０８に流体的に接続されている。図１６から分かるように、各アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、内部通路１４４すなわち開放された導管を有しており、その内部通路１４４は、アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇを、外殻１０２の外壁から内壁まで、連通させる。この第１位置においては、方向性部品１２０が、凹部１２４がアウトレット・ポート１０６ｅないし１０６ｇに正対し、それにより、それらアウトレット・ポート１０６ｅないし１０６ｇをインレット・ポート１０８に流体的に連通させる。残りのアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｄは、シール面１２２に正対し、それにより、前記流体流れから遮断される。
【００４８】
図１７には、方向性部品１２０が第２位置にある状態で示されている。この第２位置においては、方向性部品１２０が回転し、それにより、いずれのアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇも、凹部１２４によって形成される流体チャネルに流体的に連通させられる。第２位置においては、アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇがすべて、インレット・ポート１０８に流体的に接続され、それにより、流体が、インレット・ポート１０８からアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇに流れる。
【００４９】
図１８には、方向性部品１２０が第３位置にある状態で示されている。この第３位置においては、方向性部品１２０が回転し、それにより、４つのアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｄが開き、すなわち、インレット・ポート１０８に流体的に接続される。この第３位置においては、残りのアウトレット・ポート１０６ｅないし１０６ｇが、シール面１２２により、凹部１２４から遮断される。注目すべきことは、方向性部品のポート位置、接続用の開口部および／またはシール部／凹部を変更すると、各位置について開くポートと閉じるポートとの組合せを変更することが可能であるということである。さらに、それら列挙した特徴を変更することにより、より多い数の位置および／またはより多い数のポート組合せを実施することが可能である。
【００５０】
方向についてのすべての言及（例えば、近位、遠位、上側、下側、内側、外側、上方向、下方向、左方向、右方向、横方向、前側、後側、上端、下端、上方に、下方に、垂直、水平、時計方向および反時計方向）は、読者が本発明を理解することを助けるために、区別という目的においてのみ使用され、本発明を、特に、位置、向きまたは使用法に関して本発明を限定することはない。接続に関する言及（例えば、装着、連結、接続および接合）は、広く解釈すべきであり、特記されない限り、集まった複数の要素間に介在する中間部材、および複数の要素間の相対運動を含むことが可能である。したがって、接続に関する言及は、２つの要素が直接的に接続されるとともに互いに一体的であることを必ずしも意味しない。例示的な前述の図面は、説明のみを目的としており、また、本明細書に添付されている図面上に反映されている寸法、位置、順序および相対的なサイズは、変更され得る。
【００５１】
前述の仕様、例およびデータにより、本発明の例示的な実施形態の構造および使用法についての完全な説明が行われる。以上、本発明の種々の実施形態を、ある程度の具体性を有するか、または、少なくとも一つの個別の実施形態を参照しながら、説明してきたが、当業者であれば、本発明の主旨からも範囲からも逸脱することなく、前述の開示された実施形態に対して多くの変更を加えることが可能である。特に、上述の技術は、パーソナル・コンピュータから独立して採用することが可能であることを理解すべきである。したがって、他の実施形態が考慮される。上述の説明に含まれるとともに本明細書に添付された添付図面に図示されたすべての事項は、具体的な複数の実施形態のみについての説明であると解釈すべきであって、限定するものではないことを意図する。細部または構造における変更を、後続する特許請求の範囲の欄において定義される本発明の基本的要素から逸脱することなく、行うことが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、バルブに関し、より具体的には、マルチポート・マニホールド・バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
２個より多い数のポートを有する一般的なバルブは、あるポートを別のポートに接続する回転式ブッシュを通過する通路を含むように構成される。その回転式ブッシュは、前記バルブ内において、他の複数のポート間における漏れを防止するシール部としても作用する。しかし、２個より多い数のポートへの流体メディアの通路を有することが必要である場合には、この必要に応えるため、一般的な設計構造により、回転式ブッシュに、そのブッシュを通過する数本の通路が形成される。低圧または少量のストップ・コックまたはプラグ・バルブの一般的な設計構造は、圧入式のブッシュすなわちプラグを含むように構成され、その圧入式のブッシュすなわちプラグは、モールドされた本体の内部に収容され、その本体は、２個から４個までの流体入口ポートまたは流体出口ポートを有する。潤滑剤が使用されることはほとんどないが、時々、前記プラグの回転を容易にするために、潤滑剤の使用が必要である。いくつかの用途においては、前記ストップ・コックを通過する流体メディアが、潤滑剤によっても他の外部流体によっても汚染されてはいけない。しかし、この種の多ポート・プラグのための多くの現在の設計構造は、前記プラグを回転させるのに必要な力が大きいという理由のため、そのような用途に用いることができない。
【０００３】
本明細書のこの「背景技術」の欄に存在する情報であって、本明細書に引用されているすべての文献およびそれら文献についての説明のすべてを含むものは、技術的な参照のみを目的としており、本発明の範囲が拘束されるべき主題であると考えるべきではない。
【発明の開示】
【０００４】
マルチポート・バルブの新規設計構造が本明細書に開示されている。当該バルブは、２個の主要部品、すなわち、バルブ本体と方向性部品とを含むように構成されている。一実施態様においては、そのバルブ本体は、短い壁を有する環状円筒部であり、その環状円筒部は、コポリマまたは他の適当なプラスチック材料によって形成される。２つ、３つ、４つまたはそれより多い数のインレット用またはアウトレット用のポートは、前記環状円筒部の外側壁から、半径方向、接線方向、または、前記環状円筒部の弦を外向きに投影したものとして、延びるものとしてもよい。別のエラストマ材料またはゴム材料が、前記中空円筒部（環状円筒部）の中央穴内にモールドされるとともに、前記環状円筒部の内側壁に固着されている。前記ゴム材料または前記エラストマ材料は、前記バルブ本体を形成するために、前記環状円筒部内にモールドしてもよい。そのモールド工程中、複数の開口部を、前記エラストマ材料のオーバモールド部内に、バルブを形成する円筒状本体部（バルブ本体）の内側壁内の複数の穴部と一致するように、形成してもよい。それら複数の穴部は、前記インレット・ポートおよび前記アウトレット・ポート内に形成される複数の内部通路の内側穴部である。
【０００５】
前記方向性部品は、前記バルブ本体の内側において回転する円筒状部品である。その方向性部品は、モータに連結されたシャフトによって駆動してもよく、または、その方向性部品は、シャフトに固定されたハンドルもしくはレバーによって手動で駆動してもよい。前記シャフトは、前記方向性部品の中央穴であって当該シャフトを収容するものを通過するように嵌合される。
【０００６】
チャネルが、前記方向性部品の外周面内に形成される。そのチャネルは、前記方向性部品の外面のうちの一部を、あるパターンで包囲し、そのパターンは、前記インレット・ポートおよび前記アウトレット・ポートのうちの２以上のものを、それらポートの組合せが互いに異なるように、互いに接続するように設計されている。前記方向性部品が前記バルブ本体の内側において回転するにつれて、前記チャネルが、エラストマ製のシール部内の複数の開口部に正対し、それにより、流体メディアが、２以上のポートを同時に流れることが可能となり、前記複数の開口部は、前記複数のポートの前記複数の内部通路にそれぞれ対応する。前記バルブ本体上のエラストマ製のオーバモールド部は、前記バルブ本体と前記方向性部品との間におけるシール境界部を実現し、そのシール境界部は、前記流体メディアが前記バルブ組立体から放散することも漏れ出すことも阻止する。
【０００７】
この「発明の概要」の欄は、選択された複数の概念を単純な形式で紹介するために設けられており、それら概念は、発明の詳細な説明の欄において後に詳述される。この発明の概要の欄は、特許請求の範囲に記載されている主題の重要な特徴についても本質的な特徴についても、特定することを意図しておらず、特許請求の範囲に記載されている主題の範囲を限定するために用いられることも意図していない。本発明の特徴、詳細、実用性および効果についてのより広範な説明は、本発明の種々の実施形態についての、後述の、より具体的な文章による説明において行われ、添付された図面において図示され、そして、後続するクレームにおいて定義される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、マルチポート・バルブの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すマルチポート・バルブのうちの方向性部品を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すマルチポート・バルブにおける前記方向性部品を側方から見た斜視図である。
【図４】図４は、前記方向性部品を側方から見た別の斜視図であり、前記方向性部品の後面を示す。
【図５】図５は、図１に示すマルチポート・バルブのうちのバルブ本体を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５に示すバルブ本体の、図５における線６−６に沿って取られた断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第１位置にあり、第２ポートおよび第３ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第２位置にあり、第２ポート、第３ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第３位置にあり、第３ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第４位置にあり、第２ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｅ】図７Ｅは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第５位置にあり、第１ポートおよび第３ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｆ】図７Ｆは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第６位置にあり、第１ポートおよび第４ポートが、流体的に互いに連通している。
【図７Ｇ】図７Ｇは、図１に示すマルチポート・バルブを示す部分断面図であり、前記方向性部品におけるチャネルの位置を見せるために前記バルブ本体を断面図で示している。その方向性部品は、第７位置にあり、第１ポートおよび第２ポートが、流体的に互いに連通している。
【図８】図８は、マルチポート・マニホールド・バルブの一実施形態を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示すマルチポート・マニホールド・バルブを示す分解図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、前記マルチポート・マニホールド・バルブをオフ位置にある状態で示す平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１１Ｂと同様に、前記方向性部品を示す断面図であるが、その方向性部品は、すべてのポートがインレットから遮断されているオフ位置にある。
【図１１Ａ】図１１Ａは、前記マルチポート・マニホールド・バルブを第２位置にある状態で示す平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、前記方向性部品の、図８における線１１Ｂ−１１Ｂに沿って取られた断面図である。その方向性部品は、前記第１ポートが開いている前記第２位置にある。
【図１２Ａ】図１２Ａは、前記マルチポート・マニホールド・バルブを第３位置にある状態で示す平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１Ｂと同様に、前記方向性部品を示す断面図であるが、その方向性部品は、すべてのポートが開いている前記第３位置にある。
【図１３Ａ】図１３Ａは、図８に示すマルチポート・マニホールド・バルブのための方向性部品の別の実施態様を示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａに示す方向性部品を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、マルチポート・マニホールド・バルブの別の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すマルチポート・マニホールド・バルブを示す分解図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図１５に示すマルチポート・マニホールド・バルブのためのノブの別の実施態様を示す斜視図であり、この実施態様においては、ローテータの構造物が前記ノブと一体的に形成されている。
【図１６】図１６は、図１４に示すマルチポート・マニホールド・バルブの、図１４における線１６−１６に沿って取られた断面図である。前記方向性部品は、第１位置にあり、前記第１、第２および第３ポートは、前記インレットに流体的に連通している。
【図１７】図１７は、前記マルチポート・マニホールド・バルブを、図１６と同様に示す断面図であるが、前記方向性部品が第２位置にあり、すべてのポートが前記インレットに流体的に連通している点で、図１６とは異なる。
【図１８】図１８は、前記マルチポート・マニホールド・バルブを、図１６と同様に示す断面図であるが、前記方向性部品が第３位置にあり、前記第４、第５、第６および第７ポートが前記インレットに流体的に連通している点で、図１６とは異なる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、マルチポート・バルブ２の一実施形態を示し、そのマルチポート・バルブ２は、各々、２以上のポートから成る複数の組合せの各々に属するポート間における流体流れを選択的に変更する。このマルチポート・バルブ２は、２つの主要部品、すなわち、バルブ本体４と方向性部品（向きを有する部品）６とを含むように構成される。バルブ本体４も、同様に、２つの主要部品、すなわち、バルブ外殻８とエラストメリック・シール（エラストマ製のシール）１０とを含むように構成される。方向性部品６の構造は、図２ないし図４に詳細に示され、また、バルブ本体４の構造は、図５および図６に詳細に示されている。
【００１０】
マルチポート・バルブ２についての本実施形態においては、バルブ本体４が、インレット用またはアウトレット用の４つのポート１２ａないし１２ｄを含むように構成され、それらポート１２ａないし１２ｄは、バルブ本体４の外壁面から突出している。さらに、バルブ外殻８の中央構造部は、中空円筒部として形成されており、その中空円筒部は、当該中空円筒部の厚さより大きい外径を有している。エラストメリック・シール１０は、バルブ本体４の内側壁３６に対面するように形成されている。エラストメリック・シール１０は、バルブ外殻８の内側においてリングとして形成されている。方向性部品６は、エラストメリック・シール１０の内側壁３６によって画定されるキャビティ内の、軸方向における中心位置に位置させられている。この方向性部品６は、軸方向において、エラストメリック・シール１０内の穴部内に位置し、かつ、エラストメリック・シール１０の内側壁３６に対面するように着座している。エラストメリック・シール１０と方向性部品６との間における内側面は、流体密シール部を形成する。
【００１１】
図２、図３および図４に、方向性部品６を形成する複数の特徴部がさらに詳細に示されている。例示的な本実施形態に示すように、方向性部品６は、車輪に似た構造物として形成されており、その構造物は、スムーズな係合を行うシール面２８と、狭い側壁２９とを有する。シャフト受け部２４が、方向性部品６の穴部内の、軸方向における中心位置に位置させられている。シャフト受け部２４は、方向性部品６がバルブ本体４の内側に装着された状態で、方向性部品６を回転させるために、シャフト（図示しない）を受容するための規則的または不規則的な形状として形成することが可能である。シャフト受け部２４は、それら図において、補完的に係止（キー止め）されるシャフトを受容するための正方形穴の形状を有する。マルチポート・バルブ２と共に使用されるシャフトは、制御システムによって制御されるモータ駆動式とすることが可能であり、または、これに代えて、バルブ本体４の内側において方向性部品６を手動で回転させるための外部レバーもしくは外部ハンドルを有するように形成することが可能である。
【００１２】
シャフト受け部２４は、半径方向に延びる多数本のスポーク２６により、方向性部品６内の、軸方向における中心位置に位置させられるとともに、所定位置に保持されることが可能であり、それらスポーク２６は、クモの巣に似た構造物を有し、その構造物は、シャフト受け部２４の外壁面から延びるとともに、方向性部品６の内側の側壁に取り付けられる。シャフト受け部２４は、本実施形態においては、正方形として図示されているが、三角形、六角形、八角形、長円形、ギザギザ付き形状、溝付き形状、または、補完的に係止（キー止め）される他のいかなる形状であってもよく、それにより、補完的形状を有するシャフト受け部２４に係合することが可能であるとともに、バルブ外殻８の内側において方向性部品６を回転させることが可能である。シャフト受け部２４は、これに代えて、シャフトとの圧入を実現するために、円形であるとともにその圧入に必要なサイズを有するものとしたり、他の方法でシャフトに固着するものとすることが可能である。
【００１３】
流体チャネル３０が、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８内に形成されている。流体チャネル３０は、周方向側壁（シール面）２８内において溝（凹み）として形成されている。本実施形態においては、流体チャネル３０は、連続した１本のチャネルであって、方向性部品６の周面の約半分を横切るように形成されている。流体チャネル３０の深さは、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８を形成する側壁の厚さを超えるように半径方向に延びており、それにより、流体チャネル３０の外面がスポーク２６と交差する。シャフト受け部２４は、方向性部品６の前面からも後面からも見えるが、スポーク２６の幅寸法を横切るウエブ（図においては見えない）が、方向性部品６の前面と後面との間における、スポーク２６の領域内において、壁として作用することが可能である。
【００１４】
それら図における本実施形態においては、流体チャネル３０が２つの部分、すなわち、直線部４２とＣ字状部４４とから構成されると考えることが可能である。流体チャネル３０の幅寸法および深さ寸法は、マルチポート・バルブ２を通過する流体の流れを十分でありかつ変化しないものとするか、または、他の機能的な要件を満足させるために、選択することが可能である。Ｃ字状部４４の上端カーブおよび下端カーブの、長さ方向における幅寸法は、流体チャネル３０の、横方向における幅寸法の２倍にすることが可能である。方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８は、流体チャネル３０のうち、最も幅広の部分より幅寸法が広くなっており、それにより、エラストメリック・シール１０に接するための支持面およびシール面を実現する。それら図に示されている流体チャネル３０の形状は、方向性部品６内の流体チャネル３０の形状がとり得る一具体例にすぎないということを理解すべきである。より多いかもしくはより少ない数のインレット／アウトレット用の複数のポート、ポート間の流体的連通についての他の複数の組合せ、またはそれらの双方に適合するために、他の構成を採り得る。
【００１５】
図１、図５および図６に、バルブ本体４がさらに詳細に示されている。前述のように、インレット用およびアウトレット用の４つのポート１２ａないし１２ｄは、バルブ外殻８の外壁面から外向きに延びている。以下、区別の便宜上、それらインレット／アウトレット用のポート１２ａないし１２ｄを、第１ポート１２ａ、第２ポート１２ｂ、第３ポート１２ｃおよび第４ポート１２ｄと称する。それらポート１２ａないし１２ｄは、多数の配列態様のうちのいずれで配列することも可能である。図１および図５に示す本実施形態においては、それらポート１２ｂないし１２ｄの３つが、バルブ外殻８の外側壁から半径方向に延びている。第１ポート１２ａは、バルブ外殻８の側壁から、そのバルブ外殻８の内側壁上の２点間に引かれた弦を投影したものとして、延びている。これに代えて、ポートの一例は、バルブ外殻８の外側壁から接線方向に、または、いかなる他の所望の角度で延びることが可能である。バルブ外殻８は、実質的に硬質であるポリマ、コポリマまたは他の合成樹脂で形成することが可能である。
【００１６】
ポート１２ａないし１２ｄのそれぞれの内部通路４０を通過する中心軸線は、同一平面内にある。各ポート１２ａ−１２ｄは、直線シャフト１４によって形成されるとともに、マルチポート・バルブ２に対する流体の供給・排出を行うための配管を受容するとともに保持することを補助するために、直線シャフト１４の遠位端に位置する突起１６によって形成されている。
【００１７】
エラストメリック・シール１０は、バルブ外殻８の内側壁に接着されるかまたは固着されるオーバモールド面として形成することが可能である。繰り返すが、エラストメリック・シール１０は、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８に対向するシール部を形成する。エラストメリック・シール１０は、対向面に対するシール部を形成するために、ゴムまたは他の適当なエラストメリックなポリマ材料（「エラストメリック材料」と総称する）によって形成することが可能である。エラストメリック・シール１０は、例えば、バルブ外殻８の内周面上に、射出によってオーバモールドするかまたは圧縮によってオーバモールドすることによって形成することが可能であり、それらオーバモールドは、例えば、圧入のために、２段階プロセスの一部として行ったり、エラストメリック・シール１０を別にモールドすることによって行う。
【００１８】
エラストメリック・シール１０および方向性部品６のそれぞれの材料は、低摩擦境界面を実現してバルブ本体４内において方向性部品６が容易に回転する一方、同時に、それら２つの表面間における流体密シール部を実現するために、選択される。エラストメリック・シール１０と方向性部品６との間におけるシール部は、低摩擦境界面を形成するように設計することが可能であるが、いくつかの実施態様においては、潤滑剤を用いることも可能である。エラストメリックなポリマが用いられるいくつかの実施態様においては、テフロン（登録商標）のような潤滑剤を前記エラストメリックなポリマに混入させて摩擦係数を低下させることが可能である。エラストメリック・シール１０の内側壁３６内において、それぞれの開口部３８が、各ポート１２ａ−１２ｄの内部通路４０と位置合わせされた状態で形成されており、それにより、ポート１２ａないし１２ｄの内部通路４０と、方向性部品６内の流体チャネル３０とが流体的に結合される。他のいくつかの実施態様においては、前記エラストメリック材料を、方向性部品６上にモールド（オーバモールドの場合）したり嵌め込んだり（圧縮モールドの場合）して、同じシール効果が方向性部品６とバルブ外殻８との間において達成されるようにすることも可能である。
【００１９】
他のいくつかの実施形態（図示しない）においては、ポート１２ａないし１２ｄの開口部３８を、方向性部品６内に画定された流体チャネル３０に流体的に直接連通させるために、エラストメリック・シール１０を、エッジシールとして形成することが可能であるとともに、方向性部品６を、バルブ外殻８の内壁に直接的に係合させることが可能である。例えば、エラストメリック・シール１０（エッジシール）を、方向性部品６およびバルブ外殻８のそれぞれのエッジ内に形成されたそれぞれの周方向溝（凹み）内に嵌め込み、それにより、方向性部品６とバルブ外殻８との間における流体漏れを防止することが可能である。
【００２０】
図１、図５および図６には、バルブ本体４の他の特徴部が示されている。本実施形態においては、一対の三角形状の重合用突出部１８が、バルブ外殻８の外側壁から、互いにちょうど逆向きに延びている。一方の重合用突出部１８の側においては、凹みまたは穴３４が形成されている。反対側の重合用突出部１８においては、重合用ピン２０が、この重合用突出部１８の表面より上方に延びている。複数本の重合用ピン２０は、バルブ外殻８の両側において、重合用の複数の穴３４に係合し、それにより、複数のマルチポート・バルブ２を、それぞれのシャフト受け部２４に挿入される１本のシャフトを用いて、梱包のためや、多数のマルチポート・バルブ２を制御するために、互いに上方に、かつ、位置合わせされた状態で、積み重ねることが可能となる。
【００２１】
本実施形態においては、係止（キー止め）構造物２２が設けられており、これにより、バルブ本体４がハウジングまたは他のモジュール内に収容される場合に、マルチポート・バルブ２の位置合わせおよび方向合わせが容易となる。さらに、多数の小さなチャネル３２が、バルブ本体４の側壁上に、バルブ本体４の両方の側において、かつ、エラストメリック・シール１０の厚さとバルブ外殻８の壁の厚さとの双方を横切るように、形成されている。それらチャネル３２は、エラストメリック・シール１０の内側エッジからバルブ外殻８の外側エッジまでの半径方向に、幅が最小値から最大値まで変化するテーパ形状を有することが可能である。それらチャネル３２は、流体ベントとして設けられており、その流体ベントは、複数のマルチポート・バルブ２が重ね合わせられて使用されるときに、方向性部品６とエラストメリック・シール１０との間の境界面に沿って漏れるかもしれないいなかる流体も、シャフト受け部２４およびスポーク２６に向かって内側に誘導するのではなく、半径方向外側に誘導するために設けられている。
【００２２】
図７Ａないし図７Ｇには、マルチポート・バルブ２について開示された実施形態についての一連の作動位置が示されており、その一連の作動位置は、方向性部品６のそれぞれの角度位置に基づいている。図７Ａには、バルブ本体４の内側にある方向性部品６の第１位置が示されている。バルブ本体４は、断面図で示される一方、方向性部品６は、その方向性部品６の流体チャネル３０とインレット／アウトレット用の複数のポート１２ａないし１２ｄとの間における位置合わせを容易に図示するために、その全体が示されている。第１位置においては、方向性部品６が回転して、流体チャネル３０と、第２ポート１２ｂおよび第３ポート１２ｃについてのそれぞれのシール用の開口部３８との間における流体連通を実現する。図示のように、第１ポート１２ａおよび第４ポート１２ｄについてのそれぞれの内部通路４０に至る流体の開口部３８は、流体チャネル３０のうちのいずれの部分とも正対しておらず、その代わり、方向性部品６の、スムーズな、周方向に延びるシール面２８のうちのいくつかの部分に隣接するように位置しており、これにより、流体が第１ポート１２ａおよび第４ポート１２ｄへ流入することが阻止される。
【００２３】
図７Ｂには、方向性部品６が、第２位置に回転した状態で示されている。第２位置においては、第２ポート１２ｂ、第３ポート１２ｃおよび第４ポート１２ｄのそれぞれに至るシール用の開口部３８は、すべて、流体チャネル３０のうちの直線部４２に流体的に連通する状態にある。しかし、第１ポート１２ａについての内部通路４０を通過する流体の流れは存在せず、なぜなら、エラストメリック・シール１０内の、対応する開口部３８が、周方向に延びるシール面２８のうちの実在部に対面しているからである。したがって、図７Ｂにおいては、第２ポート１２ｂ、第３ポート１２ｃまたは第４ポート１２ｄのいずれかが、インレット流れのための通路として作用する一方、残りの２つのポートは、流体チャネル３０と流体的に連通していて、アウトレット用ポートとして作用するであろう。
【００２４】
図７Ｃには、マルチポート・バルブ２が、作動位置としての第３位置にある状態で示されている。第３位置においては、第３ポート１２ｃおよび第４ポート１２ｄが、流体チャネル３０に流体的に連通している。この第３位置においても、第１ポート１２ａが、エラストメリック・シール１０と、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８との間の境界面において、密閉されている。同様に、第２ポート１２ｂも、対応する開口部３８において密閉されており、その開口部３８は、周方向に延びるシール面２８であって、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の内側の部分を形成するものに対面している。
【００２５】
図７Ｄには、マルチポート・バルブ２のバルブ本体４内の方向性部品６の第４位置が示されている。この第４位置においては、第２ポート１２ｂおよび第４ポート１２ｄが、流体チャネル３０に流体的に連通しており、それにより、両者が流体的に互いに連通している。この第４位置においても、第１ポート１２ａが、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８に対面する位置において、密閉されている。さらに、この第４位置においては、第３ポート１２ｃが、周方向に延びるシール面２８であって、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の内側の部分を形成するものに対面する位置において、密閉されている。
【００２６】
図７Ｅには、バルブ本体４内の方向性部品６の第５位置が示されており、その第５位置においては、第１ポート１２ａと第３ポート１２ｃとが流体的に互いに連通する。図示のように、シール用の開口部３８であって、第１ポート１２ａと第３ポート１２ｃとのそれぞれの内部通路４０に対応するものは、流体チャネル３０に隣接するとともに、その流体チャネル３０に流体的に連通している。この第５位置においては、第２ポート１２ｂが、方向性部品６の、周方向に延びるシール面２８によって密閉され、また、第４ポート１２ｄが、周方向に延びるシール面２８であって、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の内側の部分を形成するものに対面する位置において、密閉されている。
【００２７】
図７Ｆには、マルチポート・バルブ２のバルブ本体４内の方向性部品６の第６位置が示されている。この第６位置においては、第１ポート１２ａおよび第４ポート１２ｄが、流体チャネル３０に流体的に連通しており、それにより、両者が流体的に互いに連通している。シール用の開口部３８であって、第１ポート１２ａの内部通路４０に対応するものは、流体チャネル３０のうちの直線部４２内に位置する一方、第４ポート１２ｄの内部通路４０についてのシール用の開口部３８は、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の末端部に位置している。第２ポート１２ｂと第３ポート１２ｃとの双方は、エラストメリック・シール１０と、周方向に延びるシール面２８との間の境界面において、密閉されている。
【００２８】
図７Ｇには、マルチポート・バルブ２のバルブ本体４内の方向性部品６の第７位置が示されている。この第７位置においては、第１ポート１２ａおよび第２ポート１２ｂが、流体チャネル３０に流体的に連通しており、それにより、両者が流体的に互いに連通している。シール用の開口部３８であって、第１ポート１２ａの内部通路４０に対応するものは、流体チャネル３０のうちのＣ字状部４４の末端部に位置している。第２ポート１２ｂの内部通路４０についてのシール用の開口部３８は、流体チャネル３０のうちの直線部４２内に位置している。第３ポート１２ｃと第４ポート１２ｄとの双方は、エラストメリック・シール１０と、周方向に延びるシール面２８との間の境界面において、密閉されている。
【００２９】
このように、マルチポート・バルブ２のこの具体的な実施態様においては、流体流れに関する７つの異なる位置は、インレット／アウトレット用のポート１２ａないし１２ｄのうちの２つまたは３つからの組合せに属するポート間を、ポートの組合せが互いに異なるように接続するが、それら位置は、バルブ本体４内において方向性部品６を回転させることによって取り得る。別の実施態様において、方向性部品６における流体チャネル３０を、別のパターンで形成し、それにより、インレット／アウトレット用のポート１２ａないし１２ｄ間における互いに異なる複数の流体流れの組合せを実現してもよい。さらに、別の実施態様において、より多いかまたはより少ない数のポートを、マルチポート・バルブ２のバルブ外殻８上に配置してもよい。
【００３０】
図８および図９には、マルチポート・マニホールド・バルブ５０の一実施形態が示されており、そのマルチポート・マニホールド・バルブ５０は、２以上のアウトレット・ポートと、インレット・ポートとの間における流体流れを選択的に変更する。マルチポート・マニホールド・バルブ５０は、セレクタすなわちノブ５６と、方向性部品７０と、位置決めピン６８と、バルブ組立体５７とを含む。そのバルブ組立体５７は、外殻５２と、その外殻５２から放射状に延びるアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇと、インレット・ポート５４と、エラストメリック・シール８０とを含むように構成されている。外殻５２は、実質的に中空である円筒部として形成されるとともに、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇおよびインレット・ポート５４を支持している。外殻５２は、さらに、複数のリブ８４と、内壁８２とを含む。それらリブ８４および内壁８２は、軽量化されたマルチポート・マニホールド・バルブ５０が望ましい実施態様において使用することが可能であり、なぜなら、外殻５２に必要な材料の量が削減されるからである。しかし、他の実施態様において、外殻５２を内壁８２まで中実化してもよい。外殻５２は、実質的に硬いプラスチックまたはそれと同様なものによって形成される。
【００３１】
アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇはそれぞれ、突部または他の保持部を含み、それにより、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇが、チューブまたは他の導管を受容して保持することが可能である。同様に、インレット・ポート５４も、自身の遠位部（先端部）において突部または他の保持部を含み、それにより、インレット・ポート５４が、チューブまたは他の導管を受容して保持することが可能である。注目すべきことは、インレット・ポート５４はインレットとして設計されているが、いくつかの実施態様においては、前述の先の実施形態における前記ポート１２ａないし１２ｄと同様に、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇおよびインレット・ポート５４が、双方向に流れるポートとして機能するようにしてもよいということである。
【００３２】
エラスメトリック・シール８０は、外殻５２の内壁８２に沿ったリングとして形成されるとともに、外殻５２の中空円筒部によって形成されるキャビティ内に配置されている。エラスメトリック・シール８０の内面は、（図５における、シール用の複数の開口部３８と同様な）接続用の複数の開口部８６を有する。接続用の複数の開口部８６は、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇおよびインレット・ポート５４に対して位置合わせされている。接続用の複数の開口部８６は、内面７８と、ポート５４、５８ａないし５８ｇとを流体的に互いに接続する。図１に示すエラスメトリック・シール１０と同様に、エラスメトリック・シール８０は、外殻５２の内壁８２に接着されるかまたは固着されるオーバモールド面として形成されるとともに、エラスメトリック・シール１０と同様な材料および／または製法によって形成される。
【００３３】
方向性部品７０は、エラスメトリック・シール８０内に嵌り入るとともに、エラスメトリック・シール８０と共同して流体密シール部を形成する。方向性部品７０は、外殻５２の円筒部内に形成されるキャビティ内において回転する。方向性部品７０は、凹部７２を有し、その凹部７２は、エラスメトリック・シール８０と共同して、マルチポート・マニホールド・バルブ５０内の流体チャネルを形成するように作用する。方向性部品７０は、さらに、シール面７４を有する。シール面７４は、接続用の複数の開口部８６を、エラスメトリック・シール８０と凹部７２との間に形成された流体チャネルから遮断する。図１における方向性部品６と同様に、本実施形態における方向性部品７０は、凹部７２およびシール面７４についての別の形状および／またはサイズを有するように変更してもよい（例えば、図１５の実施形態において示される方向性部品１２０）。
【００３４】
さらに、上述のように、別の実施態様（図示しない）において、エラスメトリック・シール８０を、エッジシールとして形成することが可能であるとともに、方向性部品７０を、外殻５２の内壁８２に直接的に係合し、それにより、ポート５４および５８ａないし５８ｇの開口部８６を、方向性部品７０内に画定された流体チャネルに流体的に直接連通するようにすることが可能である。例えば、エラストメリック・シール８０（エッジシール）を、方向性部品７０および外殻５２のそれぞれのエッジ内に形成されたそれぞれの周方向溝（凹み）内に嵌め込み、それにより、方向性部品７０と外殻５２との間における流体漏れを防止することが可能である。
【００３５】
ノブ５６は、カバー６０とシャフト６２とを含むように形成されており、そのシャフト６２は、位置決めピン６８を固定するためのチューブ６４を有している。ノブ５６は、ユーザ（または機械）が保持することを可能にする表面を有しており、それにより、方向性部品７０を回転させることが可能となる。シャフト６２は、方向性部品７０の中央穴部の内側に、外殻５２のベース壁５３内の、小径の穴部５５を通過するように、挿入され、その穴部５５は、シャフト６２の外径部にがたなく嵌合する。保持リング７６が、シャフト６２の先端部上の円環溝６３内に配置され、そのシャフト６２は、ベース壁５３の下方まで延びている。保持リング７６は、ベース壁５３に対してぴったりと取り付けられ、それにより、ノブ５６を、バルブ組立体５７に対して、かつ、外殻５２内において保持することが可能となる。シャフト６２および方向性部品７０は互いに係止（キー止め）され、それにより、シャフト６２が回転するにつれて方向性部品７０も回転する。
【００３６】
さらに、ノブ５６は、位置決めピン６８を有しており、その位置決めピン６８は、スプリング６６に作動的に連結されている。ノブ５６が回転するにつれて、位置決めピン６８は、別の位置に、ベース壁５３に沿って移動する。ベース壁５３の内面が、複数の凹部９２を有しており（図１０Ｂ参照）、位置決めピン６８が各凹部９２上を移動するにつれて、スプリング６６が位置決めピン６８を各凹部９２内に押し込む。本実施形態においては、ユーザが、位置決めピン６８が別の位置に移動するごとにその位置決めピン６８のクリック動作を触覚的および／または聴覚的に知覚することが可能である。さらに、スプリング６６は、ノブ５６の位置ひいては方向性部品７０の位置を変更するために打ち勝つことが必要であるバイアス力を付与する。
【００３７】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照するに、ノブ５６（ひいては方向性部品７０）は、第１位置にある。この第１位置においては、すべてのアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇが、インレット・ポート５４から流体的に遮断されている。換言するに、マルチポート・マニホールド・バルブ５０が、閉位置にあるのである。この第１位置においては、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇのついての内部通路８８すなわち流体導管が流体的に密閉され、それにより、インレット用の内部通路９０を経由して、インレット・ポート５４から流入する流体に接続されることが阻止される。この第１位置においては、シール面７４が、エラストメリック・シール８０内の接続用の複数の開口部８６を覆っている。シール面７４が接続用の複数の開口部８６を覆っているため、凹部７２すなわち流体チャネル内を流れる流体が、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇの内部通路８８に到達することが実質的に阻止される。
【００３８】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、方向性部品７０は、第２位置にある。この第２位置においては、第１ポート５８ａは開いているが、他のポート５８ｂないし５８ｇは閉じている。この第２位置においては、シール面７４が、アウトレット・ポート５８ｂないし５８ｇの前方に位置する、接続用の複数の開口部８６を覆っており、また、凹部７２が、第１アウトレット・ポート５８ａのための接続用の開口部８６の前方に位置しており、それにより、凹部７２を経由して、インレット用の内部通路９０からアウトレット用の内部通路８８まで流体が流れることが可能となり、これにより、流体用のインレット・ポート５４と、流体用の第１アウトレット・ポート５８ａとが流体的に互いに連通する。
【００３９】
図１２Ａおよび図１２Ｂには、方向性部品７０の第３位置が示されている。この第３位置においては、すべてのアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇが、インレット・ポート５４に流体的に連通している。この第３位置においては、接続用の複数の開口部８６のすべてが開放されており、それにより、流体がインレット用の内部通路９０からアウトレット用の内部通路８８まで、凹部７２によって形成される流体チャネルに沿って流れることが可能となる。明らかであることは、ノブ５６、ひいては方向性部品７０を、８つの位置（７つの開位置と、１つの閉位置）のうちのいずれかまで回転させることが可能であるということである。ノブ５６が第２位置から時計方向に１つずつ進むと、第１および第２ポート５８ａおよび５８ｂが開く。続いて、第１、第２および第３ポート５８ａないし５８ｃが、次回の増加動作を伴って、開き、同様なことが、図１２Ｂの第３位置に到達して７つのポート５８ａないし５８ｇのすべてが開くまで連続する。
【００４０】
図１３Ａおよび図１３Ｂには、図８のマルチポート・マニホールド・バルブ５０と共に使用される方向性部品７１の別の実施形態が示されている。本実施形態においては、方向性部品７１が、凹部７５を有し、その凹部７５は、方向性部品７１の上端リムに向かって垂直に延びる１本のブランチ７７を有している。本実施形態においては、方向性部品７１が、一度に、ポート５８ａないし５８ｇのうちの１つだけを開くために使用される。例えば、方向性部品７１がノブ５６によって回転させられると、ブランチ７７が一度に、１つのポート５８のみに位置合わせされ（正対し）、それにより、残りのポート５８が、シール面７３に正対して、流体的に密閉され、それにより、インレット用の内部通路９０を経由して、インレット・ポート５４から流入する流体に接続されることが阻止される。第１位置においては、方向性部品７１が第１ポート５８ａを開き、第２位置においては、方向性部品７１が第１ポート５８ａを閉じて第２ポート５８ｂを開き、同様なことが連続し、その結果、すべてのアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇがそれぞれ選択されるが、アウトレット・ポート５８ａないし５８ｇのうち一度に開くのは１つのみである。
【００４１】
図１４Ａおよび図１４Ｂには、マルチポート・マニホールド・バルブ１００の別の実施形態が示されている。本実施形態においては、方向性部品１２０が、異なる形状を有する凹部７５と、異なる形状を有するシール面１２２とを有しており、さらに、マルチポート・マニホールド・バルブ１００が、複数のアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇを、外殻１０２の周りに分散的に間隔をあけた状態で有し、これは、図８ないし図１２Ｂに示されているアウトレット・ポート５８ａないし５８ｇのように集中しているのとは異なる。さらに、ローテータ１１２が、方向性部品１２０の回転を支援するために使用される。ローテータ１１２は、方向性部品１２０の中央部に挿入され、その後、シャフト１１０を有するノブ１０４が、ローテータ１１２の中央キャビティ内に挿入される。シャフト１１０は、円環溝１１１を規定し、その円環溝１１１は、後に詳述する保持具１３０を収容する。
【００４２】
ローテータ１１２は、概して円筒状を成すとともに、補完的な係止面１１４、１１６を有し、それら係止面１１４、１１６は、方向性部品１２０の内側部分上の位置合わせ面１２６、１２８に対応している。係止面１１４、１１６および位置合わせ面１２６，１２８は、補完し合っており、それにより、ローテータ１１２および方向性部品１２０が互いに係止され、それにより、ローテータ１１２が回転するにつれて、ローテータ１１２が方向性部品１２０を回転させることが可能である。ローテータ１１２は、複数のリブ１１８を有しており、それらリブ１１８は、小径である内側の円筒壁であってシャフト１１０を支持するものを支持する。ノブ１０４も、係止（キー止め）特徴部（図示しない）を有しており、その係止（キー止め）特徴部は、ローテータ１１２内の係止通路１１９と係合する。本実施形態においては、ノブ１０４を回転させると、方向性部品１２０が回転する。
【００４３】
図１５Ａには、ノブ１０４’の別の実施形態が示されており、そのノブ１０４’には、ローテータ１１２’の構造物が一体的に形成されている。ローテータ１１２’は、概して円筒状を成すとともに、補完的な係止面１１４’、１１６’を有し、それら係止面１１４’、１１６’は、方向性部品１２０の内側部分上の位置合わせ面１２６、１２８に対応している。係止面１１４’、１１６’および位置合わせ面１２６，１２８は、補完し合っており、それにより、ローテータ１１２’および方向性部品１２０が互いに係止され、それにより、ノブ１０４’およびローテータ１１２’が回転するにつれて、ローテータ１１２’が方向性部品１２０を回転させることが可能である。ローテータ１１２’は、複数のリブ１１８’を有しており、それらリブ１１８’は、シャフト１１０’を支持する。関連する前記実施形態と同様に、シャフト１１０’は、円環溝１１１’を規定し、その円環溝１１１’は、後に詳述する保持具１３０を収容する。さらに、スリーブ１１３’が、位置決めピン６８を収容するために、ローテータ１２０’の一部として形成されている。
【００４４】
方向性部品１２０は、前述の実施形態における方向性部品６，７０，７１と似ているが、異なる点は、方向性部品１２０が環状凹部１２４ａを含み、その環状凹部１２４ａは、方向性部品１２０の外壁の下部の周りを延びており、方向性部品１２０はさらに、分離された複数の凹状切欠き１２４ｂをシール面１２２上に有しており、それら凹状切欠き１２４ｂは、環状凹部１２４ａと連通するとともに、その環状凹部１２４ａから方向性部品１２０の上部まで延びている点である（すなわち、シール面と流体チャネルのそれぞれの形状およびサイズは、前記他の方向性部品６，７０，７１とは異なる）。前述のように、方向性部品６，７０，７１に関して、凹部１２４の形状およびサイズを、位置およびサイズに基づいて異なるポート開口部を収容するように変更することが可能である。
【００４５】
方向性部品１２０は、エラストメリック・シール１３２と外殻１０２との組合せによって形成されるキャビティ内に挿入される。この方向性部品１２０のシール面１２２とエラストメリック・シール１３２とが、流体密シール部を形成する。方向性部品１２０の凹部（環状凹部１２４ａおよび凹状切欠き１２４ｂ）が回転するにつれて、接続用の開口部１４０がインレット・ポート１０８から流入する流体の流れに、流体的に接続される。シャフト１１０は、外殻１０２のベース壁１０３内の穴部１０５内の所定位置に、保持リング１３０によって保持され、その保持リング１３０は、円環溝１１１に係合するとともに、ベース壁１０３の外面に接触する。本実施形態においては、ベース壁１０３の内面が、さらに、複数の凹面を有し、それら凹面は、位置決めピン６８が各位置にカチッと止まることを可能にし、このことは、図９に関連して前述されている。
【００４６】
外殻１０２は、図８および図９に示されている前記実施形態における外殻５２と類似する。外殻１０２は、複数のアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇを有しており、それらアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、外殻１０２の外壁から外向きに放射状に延びている。それらアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、外殻１０２上に位置するインレット・ポート１０８に選択的に接続される。エラストメリック・シール１３２は、内壁１３４上にオーバモールドされるか、または、内壁１３４に固着される。アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、外殻１０２の外壁を通過して延びるとともに、エラストメリック・シール１３２内の、接続用の複数の開口部１４０に対して位置合わせされる。
【００４７】
図１６には、方向性部品１２０が第１位置にある状態で示されている。この第１位置においては、アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇがインレット・ポート１０８に流体的に接続されている。図１６から分かるように、各アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇは、内部通路１４４すなわち開放された導管を有しており、その内部通路１４４は、アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇを、外殻１０２の外壁から内壁まで、連通させる。この第１位置においては、方向性部品１２０が、凹部１２４がアウトレット・ポート１０６ｅないし１０６ｇに正対し、それにより、それらアウトレット・ポート１０６ｅないし１０６ｇをインレット・ポート１０８に流体的に連通させる。残りのアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｄは、シール面１２２に正対し、それにより、前記流体流れから遮断される。
【００４８】
図１７には、方向性部品１２０が第２位置にある状態で示されている。この第２位置においては、方向性部品１２０が回転し、それにより、いずれのアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇも、凹部１２４によって形成される流体チャネルに流体的に連通させられる。第２位置においては、アウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇがすべて、インレット・ポート１０８に流体的に接続され、それにより、流体が、インレット・ポート１０８からアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｇに流れる。
【００４９】
図１８には、方向性部品１２０が第３位置にある状態で示されている。この第３位置においては、方向性部品１２０が回転し、それにより、４つのアウトレット・ポート１０６ａないし１０６ｄが開き、すなわち、インレット・ポート１０８に流体的に接続される。この第３位置においては、残りのアウトレット・ポート１０６ｅないし１０６ｇが、シール面１２２により、凹部１２４から遮断される。注目すべきことは、方向性部品のポート位置、接続用の開口部および／またはシール部／凹部を変更すると、各位置について開くポートと閉じるポートとの組合せを変更することが可能であるということである。さらに、それら列挙した特徴を変更することにより、より多い数の位置および／またはより多い数のポート組合せを実施することが可能である。
【００５０】
方向についてのすべての言及（例えば、近位、遠位、上側、下側、内側、外側、上方向、下方向、左方向、右方向、横方向、前側、後側、上端、下端、上方に、下方に、垂直、水平、時計方向および反時計方向）は、読者が本発明を理解することを助けるために、区別という目的においてのみ使用され、本発明を、特に、位置、向きまたは使用法に関して本発明を限定することはない。接続に関する言及（例えば、装着、連結、接続および接合）は、広く解釈すべきであり、特記されない限り、集まった複数の要素間に介在する中間部材、および複数の要素間の相対運動を含むことが可能である。したがって、接続に関する言及は、２つの要素が直接的に接続されるとともに互いに一体的であることを必ずしも意味しない。例示的な前述の図面は、説明のみを目的としており、また、本明細書に添付されている図面上に反映されている寸法、位置、順序および相対的なサイズは、変更され得る。
【００５１】
前述の仕様、例およびデータにより、本発明の例示的な実施形態の構造および使用法についての完全な説明が行われる。以上、本発明の種々の実施形態を、ある程度の具体性を有するか、または、少なくとも一つの個別の実施形態を参照しながら、説明してきたが、当業者であれば、本発明の主旨からも範囲からも逸脱することなく、前述の開示された実施形態に対して多くの変更を加えることが可能である。特に、上述の技術は、パーソナル・コンピュータから独立して採用することが可能であることを理解すべきである。したがって、他の実施形態が考慮される。上述の説明に含まれるとともに本明細書に添付された添付図面に図示されたすべての事項は、具体的な複数の実施形態のみについての説明であると解釈すべきであって、限定するものではないことを意図する。細部または構造における変更を、後続する特許請求の範囲の欄において定義される本発明の基本的要素から逸脱することなく、行うことが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチポート・マニホールド・バルブであって、
バルブ本体と、
方向性部品と、
エラストメリック・シールと
を含み、
前記バルブ本体は、
外壁部と、
その外壁部によって画定される、内側にある円筒状のキャビティと、
複数のポートと
を含み、
それらポートは、前記外壁部から延びるとともに、前記外壁部内の複数の穴部と、前記複数のポートの遠位端内の複数の穴部との間を延びる複数の導管をそれぞれ規定し、
前記方向性部品は、前記キャビティ内に配置され、
その方向性部品は、当該方向性部品の外周面内において流体通路を規定し、
その流体通路は、各々、前記複数のポートのうちの少なくとも２つから成る複数の組合せの各々に属するポート間における流体連通を、前記キャビティ内における前記方向性部品の角度的向きに応じて選択的に実現し、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の前記外壁部との間に配置されたマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項２】
前記エラストメリック・シールは、前記バルブ本体の前記外壁部内の前記複数の穴部とそれぞれ位置合わせされた複数の開口部を規定し、それにより、前記複数のポートの前記複数の導管と前記流体通路との間における流体連通を実現する請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項３】
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の前記外壁部との間における流体密シール部を実現し、および／または、
前記エラストメリック・シールは、ゴム材料、弾性ポリマもしくは弾性コポリマであり、および／または、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の前記外壁部との間における低摩擦境界面を実現し、および／または、
前記エラストメリック・シールは、前記バルブ本体の内周面上のオーバモールド表面であり、または、
前記エラストメリック・シールは、前記バルブ本体の内周面上の圧縮モールド圧入部であり、または、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品の外周面上のオーバモールド表面であり、または、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品の外周面上の圧縮モールド圧入部である請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項４】
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、前記バルブ本体の外周面から半径方向に外向きを向いており、および／または、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、前記バルブ本体の外周面から、前記バルブ本体の環状円筒部の弦を投影したものとして、外向きを向いており、および／または、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、前記バルブ本体の外周面から接線方向に外向きを向いており、および／または、
前記複数のポートの内部通路の各々の軸線は、共通の平面上に位置する請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項５】
前記複数のポートのそれぞれは、各ポートの遠位端に隣接した位置に、円周状の突起構造部を形成する請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項６】
前記流体通路は、前記方向性部品の外周面内におけるチャネルとして形成される請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項７】
前記チャネルは、直線状の第１部分がＣ字状の第２部分に連結されて構成されている請求項６に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項８】
前記複数のポートは、第１ポート、第２ポート、第３ポートおよび第４ポートを、前記バルブ本体の外周面の周りを、周方向に並ぶ順序で有しており、
前記方向性部品の第１位置は、前記チャネルを、前記第２ポートおよび前記第３ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第２位置は、前記チャネルを、前記第２ポート、前記第３ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第３位置は、前記チャネルを、前記第３ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第４位置は、前記チャネルを、前記第２ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第５位置は、前記チャネルを、前記第１ポートおよび前記第３ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第６位置は、前記チャネルを、前記第１ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第７位置は、前記チャネルを、前記第１ポートおよび前記第２ポートに流体的に連通させる状態にする請求項７に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項９】
前記流体通路は、前記方向性部品の外周面内に、シール面と、そのシール面に対して凹んだ凹面との組合せによって形成される請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１０】
前記凹面は、前記方向性部品のうち、前記シール面より大きい面積を有するエリアを覆い、および／または、
前記凹面は、複数のブランチによって形成され、それらブランチは、前記シール面のうち、当該複数のブランチを部分的に包囲するエリアによって規定される請求項９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１１】
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、アウトレット・ポートであり、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、インレット・ポートである請求項１，６または９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１２】
前記複数のポートは、インレット・ポートと、複数のアウトレット・ポートとを含み、
前記方向性部品の各位置は、各位置ごとに、前記インレット・ポートを、前記複数のアウトレット・ポートのうちの一つに接続する請求項１，６または９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１３】
さらに、シャフトを有するノブを含み、
前記シャフトは、前記ノブを回転させると前記方向性部品も回転するように、前記方向性部品に作動的に接続されている請求項１，６または９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１４】
さらに、ローテータを含み、
そのローテータは、前記ノブを回転させると前記ローテータおよび前記方向性部品が回転するように、前記ノブと前記方向性部品とに作動的に接続されている請求項１３に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１５】
前記ローテータは、さらに、第１の係止構造物および／または第２の係止構造物を含み、
前記ノブは、さらに、第１の補完的係止構造物であって、前記第１の係止構造物に係合するように構成されたものを含み、および／または、
前記方向性部品は、さらに、第２の補完的係止構造物であって、前記第２の係止構造物に係合するように構成されたものを含む請求項１４に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１】
マルチポート・マニホールド・バルブであって、
バルブ本体と、
方向性部品と、
エラストメリック・シールと
を含み、
前記バルブ本体は、
外壁部と、
その外壁部によって画定される、内側にある円筒状のキャビティと、
複数のポートと
を含み、
それらポートは、前記外壁部から延びるとともに、前記外壁部内の複数の穴部と、前記複数のポートの遠位端内の複数の穴部との間を延びる複数の導管をそれぞれ規定し、
前記方向性部品は、前記キャビティ内に配置され、
その方向性部品は、当該方向性部品の外周面内において流体通路を規定し、
その流体通路は、各々、前記複数のポートのうちの少なくとも２つから成る複数の組合せの各々に属するポート間における流体連通を、前記キャビティ内における前記方向性部品の角度的向きに応じて選択的に実現し、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の前記外壁部との間に配置されたマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項２】
前記エラストメリック・シールは、前記バルブ本体の前記外壁部内の前記複数の穴部とそれぞれ位置合わせされた複数の開口部を規定し、それにより、前記複数のポートの前記複数の導管と前記流体通路との間における流体連通を実現する請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項３】
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の前記外壁部との間における流体密シール部を実現し、および／または、
前記エラストメリック・シールは、ゴム材料、弾性ポリマもしくは弾性コポリマであり、および／または、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品と前記バルブ本体の前記外壁部との間における低摩擦境界面を実現し、および／または、
前記エラストメリック・シールは、前記バルブ本体の内周面上のオーバモールド表面であり、または、
前記エラストメリック・シールは、前記バルブ本体の内周面上の圧縮モールド圧入部であり、または、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品の外周面上のオーバモールド表面であり、または、
前記エラストメリック・シールは、前記方向性部品の外周面上の圧縮モールド圧入部である請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項４】
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、前記バルブ本体の外周面から半径方向に外向きを向いており、および／または、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、前記バルブ本体の外周面から、前記バルブ本体の環状円筒部の弦を投影したものとして、外向きを向いており、および／または、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、前記バルブ本体の外周面から接線方向に外向きを向いており、および／または、
前記複数のポートの内部通路の各々の軸線は、共通の平面上に位置する請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項５】
前記複数のポートのそれぞれは、各ポートの遠位端に隣接した位置に、円周状の突起構造部を形成する請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項６】
前記流体通路は、前記方向性部品の外周面内におけるチャネルとして形成される請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項７】
前記チャネルは、直線状の第１部分がＣ字状の第２部分に連結されて構成されている請求項６に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項８】
前記複数のポートは、第１ポート、第２ポート、第３ポートおよび第４ポートを、前記バルブ本体の外周面の周りを、周方向に並ぶ順序で有しており、
前記方向性部品の第１位置は、前記チャネルを、前記第２ポートおよび前記第３ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第２位置は、前記チャネルを、前記第２ポート、前記第３ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第３位置は、前記チャネルを、前記第３ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第４位置は、前記チャネルを、前記第２ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第５位置は、前記チャネルを、前記第１ポートおよび前記第３ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第６位置は、前記チャネルを、前記第１ポートおよび前記第４ポートに流体的に連通させる状態にし、
前記方向性部品の第７位置は、前記チャネルを、前記第１ポートおよび前記第２ポートに流体的に連通させる状態にする請求項７に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項９】
前記流体通路は、前記方向性部品の外周面内に、シール面と、そのシール面に対して凹んだ凹面との組合せによって形成される請求項１に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１０】
前記凹面は、前記方向性部品のうち、前記シール面より大きい面積を有するエリアを覆い、および／または、
前記凹面は、複数のブランチによって形成され、それらブランチは、前記シール面のうち、当該複数のブランチを部分的に包囲するエリアによって規定される請求項９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１１】
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、アウトレット・ポートであり、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つは、インレット・ポートである請求項１，６または９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１２】
前記複数のポートは、インレット・ポートと、複数のアウトレット・ポートとを含み、
前記方向性部品の各位置は、各位置ごとに、前記インレット・ポートを、前記複数のアウトレット・ポートのうちの一つに接続する請求項１，６または９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１３】
さらに、シャフトを有するノブを含み、
前記シャフトは、前記ノブを回転させると前記方向性部品も回転するように、前記方向性部品に作動的に接続されている請求項１，６または９に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１４】
さらに、ローテータを含み、
そのローテータは、前記ノブを回転させると前記ローテータおよび前記方向性部品が回転するように、前記ノブと前記方向性部品とに作動的に接続されている請求項１３に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【請求項１５】
前記ローテータは、さらに、第１の係止構造物および／または第２の係止構造物を含み、
前記ノブは、さらに、第１の補完的係止構造物であって、前記第１の係止構造物に係合するように構成されたものを含み、および／または、
前記方向性部品は、さらに、第２の補完的係止構造物であって、前記第２の係止構造物に係合するように構成されたものを含む請求項１４に記載のマルチポート・マニホールド・バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１５Ａ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１５Ａ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−７３２８（Ｐ２０１１−７３２８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１４１２７３（Ｐ２０１０−１４１２７３）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（５１０１５９２６３）バリュー・プラスティックス，インク． (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１２７３（Ｐ２０１０−１４１２７３）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（５１０１５９２６３）バリュー・プラスティックス，インク． (1)
【Ｆターム（参考）】
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