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公開番号2024095127
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022212182
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 11/076 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】切り替えパターンを制限することなく、バルブの裏側へ流体が流れることを抑制可能な流体制御弁を提供すること。
【解決手段】
流体制御弁は、軸心CLを中心に回転するとともに、流体が流通する複数の流路部64が形成されるバルブ外壁部61を有するバルブ60と、ハウジング外壁部11に流体が通過する複数の開口部40を有するハウジング10と、ハウジング外壁部とバルブ外壁部との間に配置されるシール部材70と、を備える。複数の開口部は、軸心方向に2つ以上並ぶ複数の開口部の一部が、周方向に2列以上並ぶ格子状に形成されている。シール部材には、流体を通過させるための複数の貫通穴71が形成されている。複数の流路部は、複数の開口部および複数の貫通穴に対応した形状で形成されている。複数の貫通穴は、軸心方向に複数並ぶとともに、周方向に複数列並んで形成されている。貫通穴列数は、開口列数より多く設定されている。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
流体制御弁であって、
軸心（ＣＬ）を中心に回転するとともに、流体が流通する複数の流路部（６４）が形成されるバルブ外壁部（６１）を有するバルブ（６０）と、
前記バルブを収容するバルブ収容空間（ＡＳ）を形成するハウジング外壁部（１１）を有するとともに、前記ハウジング外壁部に前記流体が通過する複数の開口部（４０）を有するハウジング（１０）と、
前記ハウジング外壁部における前記複数の開口部が形成される部位と前記バルブ外壁部との間に配置されるシール部材（７０）と、を備え、
前記複数の開口部は、前記軸心が延びる方向を軸心方向、前記軸心を中心に前記バルブが回転する方向を周方向としたとき、前記軸心方向に２つ以上並ぶ前記複数の開口部の一部が、前記周方向に２列以上並ぶ格子状に形成され、
前記シール部材には、前記流体を通過させるための複数の貫通穴（７１）が形成されており、
前記複数の流路部は、前記複数の開口部および前記複数の貫通穴に対応した形状で形成されており、
前記複数の貫通穴は、前記軸心方向に複数並ぶとともに、前記周方向に複数列並んで形成されており、
前記周方向に並ぶ前記複数の開口部の列数を開口列数とし、前記周方向に並ぶ前記複数の貫通穴の列数を貫通穴列数としたとき、前記貫通穴列数は、前記開口列数より多く設定されている流体制御弁。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記貫通穴列数は、前記開口列数より２つ多く設定されており、
前記複数の貫通穴は、前記周方向に複数並ぶ前記複数の開口部より前記周方向の一方側および他方側それぞれに１列ずつ多く設けられている請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記複数の開口部は、前記周方向の一方側端部および他方側端部のどちらか一方に設けられる端部流体入口部および端部流体出口部を含み、
前記バルブ外壁部には、前記端部流体入口部から流入した前記流体を、前記バルブ外壁部における前記複数の開口部に対向する部位を迂回して前記端部流体出口部へ導くバイパス流路部（６４ｊ、６４ｋ）が形成されており、
前記シール部材は、前記周方向における前記複数の開口部とは対向しない位置において前記バイパス流路部を囲んでいる請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記バイパス流路部は、互いに隣り合わない前記端部流体入口部および前記端部流体出口部を連通させる請求項３に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記複数の流路部は、前記複数の流路部のうちの前記周方向に複数列並ぶ各列の流路部を１セルの流路部としたとき、８セル以上の流路部である請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記バルブは、前記周方向に複数列並ぶ前記複数の開口部に対して、対向する前記複数の流路部が１列毎に変化するように前記周方向に回転する請求項５に記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記シール部材は、前記バルブ外壁部に対向する摺動部（７２）と前記ハウジング外壁部に対向する押圧部（７３）とを有し、
前記摺動部および前記押圧部は、互いに異なる材料によって構成されている請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項８】
前記バルブを前記軸心方向に付勢する付勢部（８０）を備え、
前記バルブ外壁部は、前記軸心方向の一方側が頂点側である円錐形の側面に沿うように形成されており、
前記付勢部は、前記バルブを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外壁部と前記シール部材とが押圧された状態を保ち、且つ、前記ハウジング外壁部と前記シール部材とが押圧された状態を保つ請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項９】
前記バルブ外壁部に平行な円錐形の母線と前記軸心とのなす内角は５ｄｅｇ以上である請求項８に記載の流体制御弁。
【請求項１０】
前記ハウジング外壁部における前記バルブ収容空間を形成する内周面（１６）は、前記バルブ外壁部と相似の円錐形の側面に沿った形状である請求項８または９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】
本開示は、流体制御弁に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、流体が流れる複数の流路部を有するバルブと、バルブを収容するとともに流体を流入出させる複数のポートが形成されたハウジングと、バルブおよびハウジングの間に設けられるシール部材と、を有する流体制御弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の流体制御弁において、ハウジングには、バルブの回転軸心方向に４段のポートが形成されるともに、バルブの回転方向に２列のポートが形成され、合計８つのポートが格子状に形成されている。また、バルブの外周部には、バルブの回転軸心方向およびバルブの回転方向のどちらか一方に沿って２つのポートを跨ることが可能な流路部が複数形成されている。そして、シール部材は、８つのポート全てを囲むとともに、８つのポートそれぞれに対応する貫通穴が形成された格子状に形成されている。
【０００３】
このようなバルブ、ハウジングおよびシール部材を有する特許文献１に記載の流体制御弁は、バルブが回転して８つのポートそれぞれに連通する流路部を切り替えることで、流体制御弁に流入出させる流体の流れを切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／２１８４０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のシール部材は、８つのポート全てを囲む外周部分と、８つのポートそれぞれを囲む仕切部分とを有する。これにより、シール部材は、８つのポートに対向する位置に各流路部が位置付けられた際、外周部分および仕切部分が８つのポートそれぞれを流れる流体が混流することを抑制している。
【０００６】
しかしながら、バルブの回転方向に沿って２列のポートを跨ることが可能に形成された流路部が外周部分を跨る位置に位置付けられると、シール部材は、当該外周部分を跨る流路部のうち、ポートに対向しない部分を囲むことができない。すると、バルブにおけるポートに対向する側を表側とし、表側とは反対側を裏側としたとき、当該外周部分を跨る流路部を流れる流体がバルブの表側から裏側へ向かって回り込み、ポートに対向する流路部以外の流路部に流体が流れ込む。これは、流体の予期しない流れを発生させる要因や流体の漏れの要因となる。
【０００７】
ただし、バルブの回転位置を調整することで、このような流体の予期しない流れおよび流体の漏れを防ぐことができる。例えば、特許文献１に記載の流体制御弁において、バルブの回転方向に２つのポートを跨る流路部がシール部材の外周部分を跨ることがないようにバルブの回転位置を調整することで、バルブの裏側へ流体が流れることを抑制することができる。
【０００８】
しかし、シール部材の外周部分を跨ることがないようにバルブの回転位置を調整することは、バルブの回転位置を制限することとなり、流体制御弁が流体の流れを切り替える際、切り替えパターンが制限される。
【０００９】
本開示は、切り替えパターンを制限することなく、バルブの裏側へ流体が流れることを抑制可能な流体制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
流体制御弁であって、
軸心（ＣＬ）を中心に回転するとともに、流体が流通する複数の流路部（６４）が形成されるバルブ外壁部（６１）を有するバルブ（６０）と、
バルブを収容するバルブ収容空間（ＡＳ）を形成するハウジング外壁部（１１）を有するとともに、ハウジング外壁部に流体が通過する複数の開口部（４０）を有するハウジング（１０）と、
ハウジング外壁部における複数の開口部が形成される部位とバルブ外壁部との間に配置されるシール部材（７０）と、を備え、
複数の開口部は、軸心が延びる方向を軸心方向、軸心を中心にバルブが回転する方向を周方向としたとき、軸心方向に２つ以上並ぶ複数の開口部の一部が、周方向に２列以上並ぶ格子状に形成され、
シール部材には、流体を通過させるための複数の貫通穴（７１）が形成されており、
複数の流路部は、複数の開口部および複数の貫通穴に対応した形状で形成されており、
複数の貫通穴は、軸心方向に複数並ぶとともに、周方向に複数列並んで形成されており、
周方向に並ぶ複数の開口部の列数を開口列数とし、周方向に並ぶ複数の貫通穴の列数を貫通穴列数としたとき、貫通穴列数は、開口列数より多く設定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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