JP2012145124A

JP2012145124A - バルブ

Info

Publication number: JP2012145124A
Application number: JP2011001735A
Authority: JP
Inventors: Tokunori Yanagi; 得徳柳
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-08-02

Abstract

【課題】環状シール部材の摩耗損傷を効果的に防止すると共に、構造が簡単なバルブを提供する。
【解決手段】ロータ１と、ロータ１を収容する円筒状本体２と、本体２に形成され、本体２に設けた一対のポート２２と、ポート２２に設けられ、ロータ１の周面１１と密接して流体の流れを遮断する環状シール部材３とより成るバルブにおいて、流体の流れを遮断する為に、ロータ１がシール部材３に接近する際における関係において、ロータ１のシール部材３に近い側の一端部の幅Ｗ２と遠い側の他端部の幅Ｗ１との関係がＷ２＜Ｗ１であると共に、最もロータ１に近いシール部材３のロータ１の周面１１に対するリップ飛び出し量Ｈ１と、最もロータ１から離れているシール部材３のロータ１の周面１１に対するリップ飛び出し量Ｈ２との関係がＨ１＜Ｈ２の関係であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、バルブに関する。
また、本発明は、例えば自動車の冷却液を制御する為のバルブや気体を制御するバルブとして自動車関係及び一般産業機械関係に広く使用されるバルブに関するものである。

従来、図５及び６に示すようなバルブが知られている。
すなわち、この種従来技術に係るバルブは、略扇形状のロータ１００と、このロータ１００を回動可能に収容する円筒状本体２００と、この本体２００に形成され、本体２００内への流体の流入と、本体２００内からの流体の流出を行う為の一対のポート２２０と、このポート２２０の一方に設けられ、ロータ１００の周面１１０と密接して流体の流れを遮断する為の弾性材製の環状シール部材３００とより構成されている。

そして、略扇形状のロータ１００の一端部１２０の径方向長さと他端部１３０の径方向長さとは等しい長さに設計されている。
また、ロータ１００の回転中心と円筒状本体２００の中心とが一致する形に設計されている為、ロータ１００の周面１１０と円筒状本体２００の内周面２３０との間隙は一定である。

一方、環状シール部材３００は、ポート２２０を形成している金属材製の筒状部材３１０に一体的に形成され、円筒状本体２００内への突出量が何れの箇所においても一定となる様に設計されている。
また、流体を確実にシールする為、環状シール部材３００は、ロータ１００の周面１１０よりも円筒状本体２００内に突き出た形となっている。
この為、図６に示す様に、ポート２２０をロータ１００で閉じ始める初期段階において、ロータ１００の一端部１２０により、環状シール部材３００が変形させられ、早期に摩耗損傷する問題を惹起した。

この対策として、特許文献１に記載の構造のバルブが提案されたが、ロータ側の構造が複雑となり、製造コストが高価に成らざるを得なかった。

特開２００５−１１３８７３号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、環状シール部材の摩耗損傷を効果的に防止すると共に、確実な流体の開閉を行える、構造が簡単なバルブを提供することを目的とする。

本発明のバルブは、略扇形状のロータと、前記ロータを回動可能に収容する円筒状本体と、前記本体に形成され、前記本体内への流体の流入と、前記本体内からの流体の流出を行う為の一対のポートと、前記ポートに設けられ、前記ロータの周面と密接して流体の流れを遮断する為の弾性材製の環状シール部材とより成るバルブにおいて、
前記流体の流れを遮断する為に、前記ロータが前記シール部材に接近する際における関係において、前記ロータの前記シール部材に近い側の一端部の幅Ｗ２と遠い側の他端部の幅Ｗ１との関係がＷ２＜Ｗ１であると共に、最も前記ロータに近い前記シール部材の前記ロータの前記周面に対するリップ飛び出し量Ｈ１と、最も前記ロータから離れている前記シール部材の前記ロータの前記周面に対するリップ飛び出し量Ｈ２との関係がＨ１＜Ｈ２の関係であることを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のバルブによれば、環状シール部材の摩耗損傷を効果的に防止すると共に、確実な流体の開閉を行え、構造が簡単である。
請求項２記載の発明のバルブによれば、ポートをロータで閉じ始める初期段階において、ロータの一端部により、環状シール部材が変形させられるこが無い。

請求項３記載の発明のバルブによれば、ポートに腐食性の金属材を使用した場合にあっても、腐食性流体を制御するバルブにも適用できる。
請求項４記載の発明の開閉弁によれば、構造が簡単で、流体の流通を確実に制御出来る。

本発明に係るバルブの概念図。本発明に係るバルブの開状態を示す部分断面図。図２の部分拡大図。本発明に係るバルブの閉状態を示す部分断面図。従来技術に係るバルブを図２と同様に示した図。図５に示したバルブがシール部材に当接した状態の部分拡大図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図に基づき説明する。
図１乃至図３において、本発明に係るバルブは、図１に示す様に、略扇形状のロータ１と、このロータ１を回動可能に収容する円筒状本体２と、この本体２に形成され、本体２内への流体の流入と、本体２内からの流体の流出とを行う為の一対のポート２１、２２とより構成されている。

また、ポート２２に設けられ、ロータ１の周面１１と密接して流体の流れを遮断する為の弾性材製の環状シール部材３が配置されている。
更に、流体の流れを遮断する為に、ロータ１がシール部材３に接近する際における関係において、ロータ１のシール部材３に近い側の一端部１２の径方向幅Ｗ２と、遠い側の他端部１３の径方向幅Ｗ１との関係が、Ｗ２＜Ｗ１であると共に、最もロータ１に近いシール部材３のロータ１の周面１１に対するリップ飛び出し量Ｈ１と、最もロータ１から離れているシール部材３のロータ１の周面１１に対するリップ飛び出し量Ｈ２との関係がＨ１＜Ｈ２の関係に成る様に設計されている。

特に、シール部材３の摩耗損傷を効果的に防止する為には、ロータ１の一端部１２の幅Ｗ２とリップ飛び出し量Ｈ１との関係は、一端部１２がシール部材３の先端に僅かに接するか、少し間隙を有する様に設計されている。
この事により、従来技術の図６に示す様に、ロータ１によりシール部材３が変形されることを回避出来る。

ついで、図４に示す様に、ロータ１が回転して、バルブが閉の状態になると、一端部１２は、リップ飛び出し量Ｈ２がリップ飛び出し量Ｈ１よりも大きい為、シール部材３に密接して、流体の漏洩を確実に阻止する。
一方、他端部１３の径方向幅Ｗ１は、一端部１２の径方向幅Ｗ２に比べ大きい為、シール部材３に密接して、流体の漏洩を確実に阻止する。

この様に、図２に示す様に、ポート２２をロータ１で閉じ始める初期段階においては、ロータ１とシール部材３とは離れているか、僅かに接する状態であるが、図４に示す様に、ポート２２をロータ１で完全に閉じた段階においては、ロータ１の周面１１がシール部材３のリップ部（先端部）をしっかりと押圧する為、シール部材３を損傷する事無く確実にバルブを閉じた状態を作り出せる。

また、シール部材３は、ポート２２を形成している金属材製の筒状部材３１に一体的に形成され、筒状部材３１の流体と接する表面はシール部材３と同一材質の弾性材により被覆された状態で、筒状部材３１が本体２側に、螺合により固着されている。
この為、ポート２２に腐食性の金属材を使用し、腐食性流体を制御するバルブにも適用できる。
また、シール部材３のメンテナンスが容易である。

尚、シール部材３は、一対のポート２１、２２の何れか一方にのみ存在する形とすれば、バルブとしての機能が発揮出来る。

本発明に係るバルブは、自動車の冷却液を制御する為のバルブや気体を制御するバルブとして自動車関係及び一般産業機械関係に広く使用される。

１ロータ
２本体
３シール部材
１１周面
１２一端部
１３他端部
２１ポート
２２ポート
２３内周面
３１筒状部材

Claims

略扇形状のロータ（１）と、前記ロータ（１）を回動可能に収容する円筒状本体（２）と、前記本体（２）に形成され、前記本体（２）内への流体の流入と、前記本体（２）内からの流体の流出を行う為の一対のポート（２１）、（２２）と、前記ポート（２１）、（２２）に設けられ、前記ロータ（１）の周面（１１）と密接して流体の流れを遮断する為の弾性材製の環状シール部材（３）とより成るバルブにおいて、
前記流体の流れを遮断する為に、前記ロータ（１）が前記シール部材（３）に接近する際における関係において、前記ロータ（１）の前記シール部材（３）に近い側の一端部（１２）の幅（Ｗ２）と遠い側の他端部（１３）の幅（Ｗ１）との関係がＷ２＜Ｗ１であると共に、最も前記ロータ（１）に近い前記シール部材（３）の前記ロータ（１）の前記周面（１１）に対するリップ飛び出し量（Ｈ１）と、最も前記ロータ（１）から離れている前記シール部材（３）の前記ロータ（１）の前記周面（１１）に対するリップ飛び出し量（Ｈ２）との関係がＨ１＜Ｈ２の関係であることを特徴とするバルブ。
前記ロータ（１）の前記一端部（１２）の幅（Ｗ２）とリップ飛び出し量（Ｈ１）との関係は、前記一端部（１２）が前記シール部材（３）の先端に僅かに接するか、少し間隙を有する様に設計されていることを特徴とする請求項１記載のバルブ。
前記シール部材（３）は、前記ポート（２１）、（２２）を形成している金属材製の筒状部材（３１）に一体的に形成され、前記筒状部材（３１）の前記流体と接する表面は前記シール部材（３）と同一材質の弾性材により被覆された状態で、前記筒状部材（３１）が
前記本体（２）側に固着されていることを特徴とする請求項１または２記載のバルブ。
前記シール部材（３）は、前記一対のポート（２１）、（２２）の何れか一方にのみ存在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ。