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公開番号2024095126
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022212181
出願日2022-12-28
発明の名称流体制御弁
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類F16K 11/083 20060101AFI20240703BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】ハウジング内において複数の流路間の流体の漏れ量を低減しつつ、バルブ回転時のトルクを低減する。
【解決手段】ハウジング10は、筒部11、その筒部11の軸方向一方側に設けられる底部12、および、筒部11の外壁14と内壁16とを貫通するポート13を有する。バルブ40は、ハウジング10の内側に所定の軸心CLを中心として回転可能に設けられる。シール部材50は、ハウジング10の内壁16とバルブ40との間に設けられ、ハウジング10側の面51がハウジング10の内壁16のうちポート13の周縁部131に当接し、バルブ40側の面52がバルブ40の側壁41に摺接する。カバー20は、ハウジング10の筒部11の軸方向他方側の開口を塞ぐ。カバー側規制部26は、カバー20の内側に設けられ、シール部材50が筒部11の径方向内側および軸方向他方側に移動することを規制する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
流体制御弁であって、
筒部（１１）、前記筒部の軸方向一方側に設けられる底部（１２）、および、前記筒部の外壁（１４）と内壁（１６）とを貫通するポート（１３）を有するハウジング（１０）と、
前記ハウジングの内側に所定の軸心（ＣＬ）を中心として回転可能に設けられ、径方向外側の側壁（４１）から軸心側に凹む流路（４４）を有するバルブ（４０）と、
前記ハウジングの内壁と前記バルブとの間に設けられ、前記ハウジング側の面（５１）が前記ハウジングの内壁のうち前記ポートの周縁部（１３１）に当接し、前記バルブ側の面（５２）が前記バルブの前記側壁に摺接するシール部材（５０）と、
前記ハウジングの前記筒部の軸方向他方側の開口を塞ぐカバー（２０）と、
前記カバーの内側に設けられ、前記シール部材が前記筒部の径方向内側および軸方向他方側に移動することを規制するカバー側規制部（２６）と、を備える流体制御弁。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記カバー側規制部は、前記シール部材が前記ハウジングの前記筒部の内壁および前記バルブの前記側壁に沿った曲面形状から変形することを規制する、請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記ハウジングの前記底部に設けられ、前記シール部材が前記筒部の径方向内側および軸方向一方側に移動することを規制し、且つ、前記シール部材が前記筒部の内壁または前記バルブの前記側壁に沿った曲面形状から変形することを規制するハウジング側規制部（７０）をさらに備える請求項１または２に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記ハウジングの前記筒部に設けられ、前記シール部材が前記筒部の周方向の一方側および他方側に移動することを規制する周方向規制部（７１）をさらに備える請求項１または２に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記カバー側規制部は、前記筒部の軸方向他方側から一方側に向けて径方向内側に傾斜する傾斜部（２８）を有している、請求項１または２に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記シール部材は、前記ハウジング側の部位の材質と前記バルブ側の部位の材質とが異なっている、請求項１または２に記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記バルブの前記側壁は、円錐形の側面に沿うように形成されており、
前記バルブを前記円錐形の頂点側に向けて付勢し、前記バルブの回転時および停止時において、前記バルブの前記側壁と前記シール部材とが摺接する状態を保ち、且つ、前記ハウジングの内壁と前記シール部材とが当接する状態を保つ付勢部材（６０）をさらに備える請求項１または２に記載の流体制御弁。
【請求項８】
前記バルブの前記側壁が沿う前記円錐形の母線（Ｇ）と前記バルブの軸心とのなす内角（θ）は５ｄｅｇ以上である、請求項７に記載の流体制御弁。
【請求項９】
前記ハウジングの前記筒部の内壁は、前記バルブの前記側壁が沿う前記円錐形に対し相似且つ同軸の円錐形の側面に沿った形状である、請求項７に記載の流体制御弁。
【請求項１０】
前記バルブは、軸心方向に配置される複数の前記流路を有しており、
複数の前記流路のうち軸心側の深部（４４０）は、前記バルブの前記側壁が沿う前記円錐形に対し相似且つ同軸の円錐形の側面に沿った形状である、請求項７に記載の流体制御弁。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御弁に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ハウジングに設けた複数のポート間の連通および遮断を切り替えることで、流体の流れを制御する流体制御弁が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の流体制御弁は、複数のポートを有する有底筒状のハウジングの内側に、シール部材を挟んで円柱状のバルブを回転可能に配置し、ハウジングのうち底部とは反対側の開口をカバーで塞ぐ構成である。シール部材は、複数のポートが形成された部位に設けられ、ハウジングとバルブによって厚み方向に物理的に潰されることで両者に密着し、ハウジング内において複数の流路間の流体の漏れを防いでいる。このシール部材は、ハウジングの底部に設けられた凹部によりハウジングの径方向の移動が規制され、ハウジングの筒部に設けられた段差部によりハウジングの周方向の移動が規制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／２１８４０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の流体制御弁は、シール部材のうちカバー側の部位がハウジングの径方向内側へ移動することを規制する構成を備えていない。そのため、仮に、部品状態におけるシール部材の曲率半径がハウジング内壁の曲率半径よりも大きい場合（例えば、ハウジングに組付け前のシール部材が平面状である場合）、シール部材が平面状に戻ろうとする復元力により、シール部材とバルブとの摺動抵抗が大きくなる。そのため、バルブを駆動するアクチュエータとして大出力モータや高減速比の減速機構等が必要となり、アクチュエータの大型化に加えて、バルブの回転時の作動音、消費電力および電気的ノイズの増加を招く原因となる。
【０００６】
また、シール部材が平面状に戻ろうとする力により、ハウジングの内壁とシール部材との押し付け力が低下すると、シール性が悪化し、ハウジング内において複数の流路間の流体の漏れ量が増加する。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、流体制御弁において、ハウジング内において複数の流路間の流体の漏れ量を低減しつつ、バルブ回転時のトルクを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、流体制御弁であって、
筒部（１１）、筒部の軸方向一方側に設けられる底部（１２）、および、筒部の外壁（１４）と内壁（１６）とを貫通するポート（１３）を有するハウジング（１０）と、
ハウジングの内側に所定の軸心（ＣＬ）を中心として回転可能に設けられ、径方向外側の側壁（４１）から軸心側に凹む流路（４４）を有するバルブ（４０）と、
ハウジングの内壁とバルブとの間に設けられ、ハウジング側の面（５１）がハウジングの内壁のうちポートの周縁部（１３１）に当接し、バルブ側の面（５２）がバルブの側壁に摺接するシール部材（５０）と、
ハウジングの筒部の軸方向他方側の開口を塞ぐカバー（２０）と、
カバーの内側に設けられ、シール部材が筒部の径方向内側および軸方向他方側に移動することを規制するカバー側規制部（２６）と、を備える。
【０００９】
これによれば、流体制御弁の製造時において、ハウジングにシール部材とバルブを挿入した後ハウジングにカバーを組み付ける際、カバー側規制部によりシール部材の位置ずれを防ぐことができ、また、カバー組み付け後にもシール部材の位置ずれを防ぐことができる。そのため、バルブの側壁とシール部材とが小さい摺動抵抗で摺接し、且つ、ハウジングの内壁とシール部材とが当接する状態が保たれるので、ハウジング内において流路間の流体の漏れを防ぐシール性を確保できる。
また、カバー側規制部によりシール部材が筒部の径方向内側に移動することが防がれるので、バルブの回転駆動時にバルブの側壁とシール部材との摺動抵抗が増加することが防がれ、バルブの回転駆動時のトルクを低減できる。したがって、流体制御弁は、バルブを駆動するアクチュエータを小型化すると共に、バルブの回転時の作動音、消費電力および電気的ノイズを低減できる。
【００１０】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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