JP7235328B2 - バルブ - Google Patents

Description

本発明は、流体の流路を切替えるバルブに関する。

流体の流路を切替えるロータリバルブとして、ハウジング及び弁体を備えるものが知られている。ハウジングは、収容部を有する環状の周壁部と、周壁部の一方の開放端に位置して収容部に面する平面部とを備えている。平面部には、収容部への流体の流入口が形成されている。また、周壁部の周方向における複数箇所には、収容部内の流体の流出口が形成されている。弁体は、収容部に配置された円柱状の弁本体部を備え、軸によりハウジングに回動可能に支持されている。弁本体部には、流入口及び流出口を連通させる可動流路が形成されている。そして、弁体が回動されることにより、可動流路を介して流入口に連通される流出口が切替えられ、流体の流路が切替えられる。

上記ロータリバルブでは、可動流路を介して流入口に連通された流出口からのみ流体を流出させるために、例えば、特許文献１に記載されているように、弁本体部と各流出口との間に流出側パッキンが配置される。

ところで、上記ロータリバルブは、通常は、単一の流体を対象とし、１つの流入口から流入した流体を複数の流出口のいずれかから流出させるが、近年では、複数の流体を対象とし、それらの流体の流路を切替えたいというニーズが高まっている。そこで、上記平面部に複数の流入口が形成される。弁本体部の回動に伴い可動流路の少なくとも一部が移動し、可動流路を介した流入口と流出口との連通状態が変更されることで、流路が切替えられる。

この場合には、流路が切替えられた状態で、流体が互いに混ざり合わないようにするために、平面部と弁本体部との間に流入側パッキンが配置される。流入側パッキンの骨格部分を構成するパッキン本体部には、同パッキン本体部の厚み方向に貫通する貫通孔が、上記流入口の数以上設けられる。そして、パッキン本体部は全ての流入口に対し、いずれかの貫通孔が対向するように配置される。パッキン本体部の厚み方向における平面部側の面であって各貫通孔の周囲には、環状の第１シール部が設けられる。パッキン本体部の厚み方向における弁本体部側の面であって各貫通孔の周囲には、環状の第２シール部が設けられる。そして、各第１シール部が平面部に圧接され、各第２シール部が弁本体部に圧接される。なお、上記従来のロータリバルブは、単一の流体の流路を切替えることを前提としているため、上記のような流入側パッキンは不要である。

特開平１１－１２５３４３号公報

上記のように、流入側パッキンがハウジングの平面部と弁本体部との間に配置されるロータリバルブでは、パッキン本体部の面に沿う方向（厚み方向に対し直交する方向）における弁本体部の寸法、ひいてはロータリバルブの同方向における寸法が、パッキン本体部から大きく影響を受ける。そのため、弁本体部及びロータリバルブの小型化を図るために、パッキン本体部の面に沿う方向における流入側パッキンの小型化が望まれる。

こうした小型化は、パッキン本体部が平面部と弁本体部との間に配置され、かつそのパッキン本体部が複数の貫通孔を有するパッキンであることを条件に、流入側パッキンに限らず、流出側パッキンに対しても望まれる。さらには、ロータリバルブに限らず、他の方式、例えば弁本体部が平面部に対し、面に沿う方向にスライドすることにより流路を切替えるタイプのバルブにおけるパッキンに対しても、上記と同様の小型化が望まれる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、パッキン本体部の面に沿う方向におけるパッキンの小型化を図ることのできるバルブを提供することにある。

上記課題を解決するバルブは、流体の複数の流路の途中に配置されるものであり、収容部、及び前記収容部に面する平面部を備え、かつ、前記平面部には、前記流体が通過する複数の開口部が形成されたハウジングと、可動流路を有し、かつ前記収容部内に移動可能に収容された弁本体部を備え、前記可動流路が前記弁本体部のうち、前記平面部に対向する端面において開放された弁体と、前記平面部及び前記弁本体部の間に配置され、かつ骨格部分がパッキン本体部により構成されるパッキンと、を備え、前記弁本体部の移動に伴い、前記可動流路と前記開口部との接続状態を変更するバルブであって、前記パッキン本体部は、同パッキン本体部の厚み方向に貫通する貫通孔を前記開口部の数以上有し、かつ全ての前記開口部に対し、いずれかの前記貫通孔が対向するように配置され、前記パッキン本体部の前記平面部側の面であって、各貫通孔の周囲には、前記平面部に接触する環状の第１シール部が形成され、前記パッキン本体部の前記弁本体部側の面であって、各貫通孔の周囲には、前記弁本体部に接触する環状の第２シール部が形成されており、各第１シール部の周方向における一部と、隣の前記第１シール部の周方向における一部とが重複し、各第２シール部の周方向における一部と、隣の前記第２シール部の周方向における一部とが重複している。

上記の構成によれば、パッキンは、バルブに組込まれた状態では、平面部及び弁本体部の間に位置する。この状態では、貫通孔の周囲の第１シール部が、平面部に接触する。少なくとも一部の貫通孔は開口部に対向し、同貫通孔の周囲の第１シール部は、平面部における開口部の周囲に接触する。そのため、パッキン本体部と平面部との間では、各第１シール部の内側の領域と外側の領域との間で流体が、同第１シール部を経由して行き来することが規制される。また、貫通孔の周囲の第２シール部は、弁本体部の平面部に対向する端面に接触する。そのため、弁本体部とパッキン本体部との間では、第２シール部の内側の領域と外側の領域との間で流体が、同第２シール部を経由して行き来することが規制される。従って、これらの規制により、弁本体部と平面部との間で流体が混ざり合う現象が抑制される。

ところで、上記バルブでは、パッキン本体部の面に沿う方向における弁本体部の寸法、ひいてはバルブの同方向における寸法が、パッキン本体部から大きく影響を受ける。
この点、上記の構成を有するパッキンでは、各第１シール部の周方向の一部と、隣の第１シール部の周方向の一部とが重複（ラップ）し、各第２シール部の周方向の一部と、隣の第２シール部の周方向の一部とが重複（ラップ）している。そのため、隣り合う第１シール部が互いに離れ、隣り合う第２シール部が互いに離れている場合に比べ、隣り合う貫通孔間の距離が短くなる。その結果、パッキン本体部の面に沿う方向におけるパッキンの寸法が小さくなる。これに伴い、隣り合う開口部間の距離が短くなり、上記方向におけるバルブの小型化を図ることが可能となる。

上記バルブにおいて、隣り合う前記第１シール部は重複部分において互いに重複しており、前記重複部分には、前記平面部に接触する側の面において開放されて、同重複部分の周方向に延びるスリットが形成され、前記スリットの底部は、前記第１シール部のうち、前記パッキン本体部よりも前記平面部側へ離れた箇所に位置することが好ましい。

ここで、第１シール部の周方向における一部と、隣の第１シール部の周方向における一部とが重複されると、その重複部分では、第１シール部の径方向における寸法（幅）が、同方向における非重複部分の幅よりも大きくなる。これに伴い、重複部分では、圧縮により、パッキン本体部の厚み方向に弾性変形し得る寸法（圧縮代）が、非重複部分よりも短くなる。また、重複部分では、非重複部分に比べ、平面部に対する圧接により発生する面圧が増加する。これは、重複部分では、非重複部分よりも断面積が増加するためである。

この点、上記の構成によるように、重複部分に、同重複部分の周方向に延びるスリットが設けられることにより、スリットが設けられない場合よりも重複部分の圧縮代が長くなる。また、スリットの分、断面積が小さくなり、重複部分と非重複部分とで、平面部に対する圧接により発生する面圧のバラツキが小さくなる。

上記バルブにおいて、前記パッキン本体部には、前記バルブへの組付けに際し、前記平面部に設けられた規制部に接触することで、前記第１シール部が前記平面部に着座した状態での前記パッキン本体部の前記平面部への接近方向を、同平面部に直交する方向に規制する被規制部が設けられていることが好ましい。

ここで、パッキンのバルブへの組付けに際し、第１シール部が平面部に着座した状態で、パッキン本体部が平面部に対し傾斜する方向へ接近すると、次の現象が起こる懸念がある。それは、重複部分のうち、スリットの幅方向における両側部分が、同両側部分の間隔が平面部に近づくほど拡がるといった狙いの形状に弾性変形しないことである。例えば、両側部分は、拡がることなく互いに接触した状態で同一方向に倒れるように弾性変形する。

この点、上記の構成によれば、パッキンのバルブへの組付けに際し、パッキン本体部が平面部に接近される過程で、パッキン本体部に設けられた被規制部が、平面部に設けられた規制部に接触する。この接触により、第１シール部が平面部に着座した状態でのパッキン本体部の平面部への接近方向が、同平面部に直交する方向に規制される。その結果、平面部に着座した重複部分が、同平面部に直交する方向に圧縮される。重複部分のうち、スリットの幅方向における両側部分が、同両側部分の間隔が平面部に近づくほど拡がるといった、狙いの形状に弾性変形する。

上記バルブによれば、パッキン本体部の面に沿う方向におけるパッキンの小型化を図ることができる。

一実施形態におけるロータリバルブの斜視図。 一実施形態におけるロータリバルブの平面図。 （ａ）は一実施形態におけるロータリバルブの分解斜視図、（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す斜視図。 一実施形態における弁体を弁本体部側から見た斜視図。 一実施形態における流入側パッキンを第１シール部側から見た斜視図。 一実施形態における流入側パッキンを第２シール部側から見た斜視図。 図２の７－７線断面図。 図７の８－８線断面図。 図７におけるＸ部の拡大断面図。 図９に対応する図であり、重複部分が狙い通りの形状に弾性変形した場合の部分断面図。 図９に対応する図であり、重複部分が狙いとは異なる形状に弾性変形した場合の部分断面図。 カバーの平面部における規制部と、流入側パッキンにおける被規制部との対応関係を示す分解斜視図。 （ａ）は図２の１３ａ－１３ａ線断面図、（ｂ）は図１３（ａ）の一部を拡大して示す部分断面図。 一実施形態における流入側パッキンの部分断面図。 比較例を示す図であり、第１シール部の重複部分にスリットが形成されない場合の流入側パッキンの部分断面図。 図５に対応する図であり、第１シール部が隣の第１シール部から独立した状態で形成された比較例の流入側パッキンの斜視図。

以下、バルブの一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のバルブ用パッキンは、ロータリバルブに組込まれて使用される。このロータリバルブは、複数の流体の流路の途中に設けられて、流路の接続状態を切替えるバルブの一つの形態である。

ここで、流体には、液体及び気体のいずれか一方又は両者が含まれる。また、複数の流体には、成分の異なる複数種類の流体が含まれるほか、同一種類の複数の流体も含まれる。同一種類の複数の流体には、同一の複数の流体が含まれるほか、成分は同一であるが、温度又はその他の要素、例えば粘度等の異なる複数の流体が含まれる。本実施形態では、成分が同一であるが、互いに温度の異なる２種類の冷却水を、流体としている。なお、流体として、冷却水とは異なる種類の液体が用いられてもよい。

図１及び図３に示すように、ロータリバルブ１０は、ハウジング１１、弁体５１、流入側パッキン７１及び流出側パッキン９５を備えている。これらの部材のうち、流入側パッキン７１が特許請求の範囲におけるパッキンに相当する。次に、各部材について説明する。

＜ハウジング１１＞
ハウジング１１は、ボディ１２及びカバー３１を備えている。ボディ１２は、軸線Ｌ１に沿って延びる略円筒状をなし、かつ内部空間を収容部４１として有する周壁部１３を備えている。軸線Ｌ１に沿う方向における周壁部１３の一方の端部は閉塞部１４によって塞がれ、他方の端部は開放されている（図７参照）。

図２、図７及び図８に示すように、周壁部１３には、それぞれ径方向における外方へ突出する複数の突出壁部１５が形成されている。軸線Ｌ１に沿う方向における周壁部１３の閉塞部１４とは反対側の端部には、環状突部１６が形成されている。図３及び図７に示すように、閉塞部１４の中心部分には軸受孔１７が形成されている。

カバー３１は、周壁部１３を挟んで、軸線Ｌ１に沿う方向における閉塞部１４とは反対側に配置されている。カバー３１の外周部分には、ボディ１２側の面において開放された環状凹部３２が形成されている。カバー３１において、環状凹部３２によって囲まれた部分には、流入側パッキン７１を装着するための装着部３３が形成されている。装着部３３の底部は、平面部３４によって構成されている。平面部３４におけるボディ１２側の面は、上記軸線Ｌ１に対し直交する平面によって構成されている。

ボディ１２の環状突部１６は、カバー３１の環状凹部３２に嵌合されている。環状突部１６の外周面には、環状凹部３２の壁面に接触して、環状突部１６と環状凹部３２との間をシールするＯリング３５が装着されている。

ボディ１２の外周部の複数箇所には、径方向における外方へ突出する連結突部１８が形成されている。また、カバー３１の外周部であって、上記連結突部１８に対応する複数箇所には、径方向における外方へ突出する連結突部３６が形成されている。互いに対応する連結突部１８，３６毎にボルト３７が挿通され、各ボルト３７にナット３８が締付けられることにより、ボディ１２とカバー３１とが連結されている。

カバー３１における上記平面部３４は、収容部４１に面している。平面部３４において上記軸線Ｌ１が通る箇所には、流体が通過する開口部の一部として、流体ＦＬ１の流入口４２が形成されている。カバー３１における流入口４２の周縁部からは、上記軸線Ｌ１に沿って収容部４１から遠ざかる側へ向けて接続管部４３が突出している。接続管部４３には、流体ＦＬ１の流路１０１を有する配管１０２が接続される。また、平面部３４の上記流入口４２から径方向における外方へ僅かにずれた箇所には、流体が通過する開口部の一部として、流体ＦＬ２の流入口４４が形成されている。カバー３１における流入口４４の周縁部からは、接続管部４５が突出している。接続管部４５には、流体ＦＬ２の流路１０３を有する配管１０４が接続される。

図８に示すように、各突出壁部１５には、流出口２１～２３のいずれかが形成されている。これらの流出口２１～２３は、収容部４１に面して開放されている。突出壁部１５における流出口２１～２３のそれぞれの周縁部からは、ボディ１２の径方向における外方へ向けて接続管部２４～２６が突出している。接続管部２４には、流路１１１を有する配管１１２が接続され、接続管部２５には、流路１１３を有する配管１１４が接続され、接続管部２６には、流路１１５を有する配管１１６が接続される。

＜弁体５１＞
図７及び図８に示すように、弁体５１は、弁本体部５２及び軸部５６を備えている。弁本体部５２は、弁体５１の骨格部分をなす部分であり、円柱状に形成されている。弁本体部５２の軸線Ｌ１に沿う方向における両側の端面５３，５４は、いずれも同軸線Ｌ１に対し直交する平面によって構成されている。弁本体部５２の外周面５５は、上記軸線Ｌ１を中心とする円筒面によって構成されている。

軸部５６は、弁本体部５２における端面５３の中心部に設けられている。軸部５６は、カバー３１から遠ざかる側へ突出している。軸部５６は、上記周壁部１３の軸線Ｌ１を自身の軸線として有している。そして、弁本体部５２が収容部４１に収容され、軸部５６が軸受孔１７に挿通されている。弁本体部５２の端面５４は、カバー３１の平面部３４に対向し、同弁本体部５２の外周面５５は、周壁部１３の内周面に対向している。軸部５６は、軸受孔１７においてボディ１２に対し回動可能に支持されている。軸部５６と閉塞部１４との間にはＯリング５７が介在されている。

図４、図７及び図８に示すように、弁本体部５２には、流体ＦＬ１が流れる１つの可動流路６１と、流体ＦＬ２が流れる２つの可動流路６５，６７とが形成されている。
可動流路６１は、流体ＦＬ１の流れ方向における上流部を構成する１つの共通流路部６２と、同流れ方向における下流部をそれぞれ構成する２つの分岐流路部６３とからなる。上記流れ方向における可動流路６１の上流端６１ａは、上記端面５４の中心部において開放されており、上記流入口４２に対向している。上記流れ方向における可動流路６１の下流端６１ｂは、上記外周面５５において開放されている。可動流路６１は、弁体５１の回動に伴い、両分岐流路部６３が移動（旋回）することで、可動流路６１を介した流入口４２と流出口２１，２２との連通状態を変更する。

上記流れ方向における可動流路６５の上流端６５ａは、上記端面５４のうち、軸線Ｌ１（上流端６１ａ）から径方向における外方へずれた箇所において開放されている。上記流れ方向における可動流路６５の下流端６５ｂは、上記外周面５５において開放されている。可動流路６５は、弁体５１の回動に伴い、同可動流路６５の全体が軸線Ｌ１の周りを移動（旋回）することで、同可動流路６５を介した流入口４４と流出口２２との連通状態を変更する。

上記流れ方向における可動流路６７の上流端６７ａは、弁本体部５２の端面５４のうち、軸線Ｌ１（上流端６１ａ）から径方向における外方へずれた箇所において開放されている。上記流れ方向における可動流路６７の下流端６７ｂは、上記外周面５５において開放されている。可動流路６７は、弁体５１の回動に伴い、同可動流路６７の全体が軸線Ｌ１の周りを移動（旋回）することで、同可動流路６７を介した流入口４４と流出口２３との連通状態を変更する。

上述した各種連通状態の変更は、少なくとも可動流路６１，６５，６７と流入口４２，４４との接続状態が変更されることを条件として行なわれる。
上記構成の弁体５１は、図示しないモータ、手動操作等によって回動される。

なお、上記のように可動流路６１が分岐流路部６３を有する場合、その分岐流路部６３の数は３以上であってもよい。また、弁体５１における可動流路６１，６５，６７の数が１又は３以上であってもよい。可動流路６１，６５，６７が１つの場合、途中で複数に分岐されてもよい。

＜流入側パッキン７１＞
図５、図６及び図９に示すように、流入側パッキン７１は、パッキン本体部７２、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ、第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ及びシート８６を備えている。流入側パッキン７１は、上記平面部３４と弁本体部５２の端面５４との間に配置されていて、カバー３１の装着部３３に係合されている。パッキン本体部７２、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ及び第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、ゴム等の弾性材料によって一体に形成されている。これに対し、シート８６はフッ素樹脂によって形成されており、上記パッキン本体部７２及び第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃにおける弁本体部５２側の面に貼付けられている。このシート８６は、流入側パッキン７１と弁本体部５２の端面５４との間の摩擦を小さくし、弁体５１を回転させるために必要な荷重を小さくする役割を担っている。

パッキン本体部７２は、流入側パッキン７１の骨格部分を構成する部分である。パッキン本体部７２は、上記軸線Ｌ１に沿う方向を自身の厚み方向としていて、同方向における寸法（厚み）が略均一な板状をなしている。

パッキン本体部７２は、その厚み方向に貫通する貫通孔を、上記流入口４２，４４の数以上有している。本実施形態では、パッキン本体部７２は、流入口４２，４４よりも１つ多い数である３つの貫通孔７３ａ，７３ｂ，７３ｃを有している。各貫通孔７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、流入口４２，４４よりも若干大きな径を有する円形の孔によって構成されている。貫通孔７３ａは、パッキン本体部７２において、流入口４２に対向する箇所に形成されている。貫通孔７３ｂは、パッキン本体部７２において、流入口４４に対向する箇所に形成されている。上述したように流入口４２，４４が互いに接近していることから、貫通孔７３ａ，７３ｂもまた互いに接近している。従って、流入側パッキン７１がロータリバルブ１０に組付けられた状態では、全ての流入口４２，４４には、貫通孔７３ａ，７３ｂ，７３ｃのいずれかが対向することになる。

残りの１つの貫通孔７３ｃは、パッキン本体部７２において、いずれの流入口４２，４４にも対向しない箇所であって、隣の貫通孔７３ａに接近した箇所に形成されている。本実施形態では、貫通孔７３ｃは、貫通孔７３ａの一部を間に挟んで、上記貫通孔７３ｂと対向する箇所に配置されている。貫通孔７３ａ，７３ｃの配列方向は、貫通孔７３ａ，７３ｂの配列方向に対し交差している。

図５、図９及び図１４に示すように、第１シール部７４ａは、パッキン本体部７２の平面部３４側の面であって、貫通孔７３ａの周囲に形成されていて、円環状をなしている。第１シール部７４ａは、流入口４２の周囲において平面部３４に接触している。第１シール部７４ｂは、パッキン本体部７２の平面部３４側の面であって、貫通孔７３ｂの周囲に形成されていて、円環状をなしている。第１シール部７４ｂは、流入口４４の周囲において平面部３４に接触している。第１シール部７４ｃは、パッキン本体部７２の平面部３４側の面であって、貫通孔７３ｃの周囲に形成されていて、円環状をなしている。第１シール部７４ｃは、流入口４２，４４とは異なる箇所において平面部３４に接触している。

第１シール部７４ａの周方向における一部と、隣の第１シール部７４ｂの周方向における一部とは重複している。両第１シール部７４ａ，７４ｂは、重複部分７５において互いに繋がっている。

第１シール部７４ａ，７４ｂにおいて、重複部分７５とは異なる箇所（非重複部分）では、同第１シール部７４ａ，７４ｂの内周面７６は、軸線Ｌ１に対し平行に延びる、又は平行に近い角度で傾斜している。第１シール部７４ａ，７４ｂの外周面７７は、パッキン本体部７２から遠ざかるに従い、上記内周面７６に近づくように、上記軸線Ｌ１に対し大きく傾斜したテーパ面によって構成されている。従って、第１シール部７４ａ，７４ｂの径方向における非重複部分の寸法（幅）は、パッキン本体部７２から平面部３４側へ遠ざかるに従い小さくなる。

上記重複部分７５には、その周方向、表現を変えると、第１シール部７４ａ，７４ｂの共通の接線方向、へ延びる１本のスリット７８が形成されている。スリット７８は、重複部分７５のうち、平面部３４に接触する側の面において開放されている。より詳しくは、スリット７８は上記面のうち、第１シール部７４ａ，７４ｂの径方向における中央部分で開放されている。上記径方向におけるスリット７８の寸法を同スリット７８の幅とすると、その幅は、上記平面部３４に接触する側の面において最大となり、パッキン本体部７２に近づくに従い小さくなっている。

スリット７８は、重複部分７５の周方向における全長にわたって形成されている。スリット７８は、重複部分７５のうち、周方向における両端部において開放されている。
重複部分７５にスリット７８が形成されることにより、同重複部分７５のうちスリット７８よりも第１シール部７４ａ側には可撓部７５ａが形成され、第１シール部７４ｂ側には可撓部７５ｂが形成されている。

図５に示すように、第１シール部７４ａの周方向における別の一部（重複部分７５とは異なる部分）と、隣の第１シール部７４ｃの周方向における一部とは重複している。両第１シール部７４ａ，７４ｃは、重複部分７９において互いに繋がっている。

第１シール部７４ｃにおいて重複部分７９とは異なる箇所（非重複部分）は、図示はしないが、上記第１シール部７４ａ，７４ｂにおける非重複部分と同様の断面形状を有している。

重複部分７９には、その周方向、表現を変えると、第１シール部７４ａ，７４ｃの共通の接線方向に延びる１本のスリット８０が形成されている。このスリット８０は、上記重複部分７５におけるスリット７８と同様の形状をなしている。ただし、スリット８０の延びる方向は、スリット７８の延びる方向とは異なっている。

重複部分７９にスリット８０が形成されることにより、同重複部分７９のうちスリット８０の幅方向における両側には、一対の可撓部７９ａ，７９ｂが形成されている。
＜第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ＞
図６、図９及び図１４に示すように、流入口４２に対応する第２シール部８１ａは、パッキン本体部７２の弁本体部５２側の面であって、貫通孔７３ａの周囲に形成されていて、円環状をなしている。第２シール部８１ａは、弁体５１の回動位相に拘わらず、可動流路６１の上流端６１ａの周囲において端面５４に対しシート８６を介して接触している。

流入口４４に対応する第２シール部８１ｂは、パッキン本体部７２の弁本体部５２側の面であって、貫通孔７３ｂの周囲に形成されていて、円環状をなしている。第２シール部８１ｂは、端面５４に対しシート８６を介して接触しているが、特に、可動流路６５，６７の上流端６５ａ，６７ａが流入口４４に対向した場合には、上流端６５ａ，６７ａの周囲において端面５４に対しシート８６を介して接触する。

いずれの流入口４２，４４にも対応しない第２シール部８１ｃは、パッキン本体部７２の弁本体部５２側の面であって、貫通孔７３ｃの周囲に形成されていて、円環状をなしている。第２シール部８１ｃは、端面５４に対しシート８６を介して接触しているが、特に、図８に示すように、可動流路６７の下流端６７ｂが流出口２１に対向した場合には、上流端６７ａの周囲において端面５４に対し、シート８６を介して接触する。

図６、図９及び図１４に示すように、第２シール部８１ａの周方向における一部と、隣の第２シール部８１ｂの周方向における一部とは重複している。両第２シール部８１ａ，８１ｂは、重複部分８２において互いに繋がっている。同様に、第２シール部８１ａの周方向における別の一部（重複部分８２とは異なる部分）と、隣の第２シール部８１ｃの周方向における一部とは重複している。両第２シール部８１ａ，８１ｃは、重複部分８３において互いに繋がっている。

なお、いずれの重複部分８２，８３においても、上記第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃにおける重複部分７５，７９とは異なり、スリットが形成されていない。
重複部分８２，８３でも、第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃにおいて重複部分８２，８３とは異なる箇所（非重複部分）でも、第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの内周面８４及び外周面８５は、パッキン本体部７２から遠ざかるに従い、互いに徐々に接近するように、上記軸線Ｌ１に対し傾斜している。従って、第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの径方向における重複部分８２，８３及び非重複部分の寸法（幅）は、パッキン本体部７２から遠ざかるに従い徐々に小さくなる。

また、第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの径方向における重複部分８２，８３の寸法（幅）は、同重複部分８２，８３の周方向における中央部分で最小となる。重複部分８２，８３における上記幅は、同重複部分８２，８３の周方向における中央部から同周方向へ遠ざかるに従い増加し、同周方向における端部において最大となる。上記重複部分８２，８３の周方向における中央部分は、非重複部分と略同一の断面形状を有している。

ところで、図５、図１２及び図１３（ａ），（ｂ）に示すように、パッキン本体部７２には、流入側パッキン７１のロータリバルブ１０への組付けに際し、平面部３４に設けられた規制部８７，８８，８９に接触する被規制部９１，９２，９３が設けられている。被規制部９１～９３は、上記組付けの際に、規制部８７，８８，８９との上記接触により、流入側パッキン７１のカバー３１に対する位置決めを行なう機能を有する。また、被規制部９１～９３は、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃが平面部３４に着座した状態でのパッキン本体部７２の平面部３４への接近方向を、上記接触により、同平面部３４に直交する方向に規制する機能も有する。被規制部９１～９３は、パッキン本体部７２において、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃとは異なる複数箇所、本実施形態では３箇所に設けられている。各被規制部９１～９３は、パッキン本体部７２の平面部３４側の面において開放され、かつパッキン本体部７２の厚み方向に貫通する孔部により構成されている。

規制部８７～８９は、平面部３４において、被規制部９１～９３に対向する複数箇所（３箇所）に設けられている。各規制部８７～８９は、平面部３４から弁本体部５２側へそれぞれ突出する突部により構成されている。各規制部８７～８９は、対応する被規制部９１～９３に挿入し得る太さに形成されている。

そして、各被規制部９１～９３が同被規制部９１～９３に入り込んだ規制部８７～８９に接触することにより、接近方向の上記規制が行なわれる。
＜流出側パッキン９５＞
図３（ａ）、（ｂ）及び図８に示すように、流出側パッキン９５は、３箇所のそれぞれの突出壁部１５と弁本体部５２の外周面５５との間に配置されている。各流出側パッキン９５は、互いに同一の構成を有している。

各流出側パッキン９５は、パッキン本体部９６、第３シール部９８、第４シール部９９及びシート１００を備えている。各パッキン本体部９６は、流出側パッキン９５の骨格部分を構成する部分であり、弁本体部５２の径方向を自身の厚み方向としていて、板状をなしている。

各パッキン本体部９６は、流出口２１～２３のそれぞれに対向する箇所に貫通孔９７を有している。各貫通孔９７は、流出口２１～２３よりも若干大きな径を有する円形の孔によって構成されている。

各第３シール部９８は、パッキン本体部９６の周壁部１３側の面であって、貫通孔９７の周囲において環状に形成されている。各第３シール部９８は、流出口２１～２３の周囲において突出壁部１５に接触している。

また、各第４シール部９９は、パッキン本体部９６の弁本体部５２側の面であって、貫通孔９７の周囲において環状に形成されている。各第４シール部９９は、弁本体部５２の外周面５５に接触しているが、特に、可動流路６１，６５，６７の下流端６１ｂ，６５ｂ，６７ｂが流出口２１～２３に対向した場合には、その下流端６１ｂ，６５ｂ，６７ｂの周囲において外周面５５に接触する。

シート１００は、上記流入側パッキン７１におけるシート８６と同様に、フッ素樹脂によって形成されており、上記パッキン本体部９６及び第４シール部９９における弁本体部５２側の面に貼付けられている。このシート１００は、流出側パッキン９５と弁本体部５２の外周面５５との間の摩擦を小さくし、弁体５１を回転させるために必要な荷重を小さくする役割を担っている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
図７に示すように、流路１０１を流れる流体ＦＬ１は、接続管部４３を介して流入口４２に送られてくる。流路１０３を流れる流体ＦＬ２は、接続管部４５を介して流入口４４に送られてくる。

一方、弁体５１が、図示しないモータ、手動操作等によって回動されると、その回動に伴い可動流路６１，６５，６７の少なくとも一部が移動する。
図４、図７及び図８に示すように、弁体５１の回動に伴い、可動流路６１では、共通流路部６２が軸線Ｌ１を中心として回動し、両分岐流路部６３が軸線Ｌ１の周りを移動（旋回）する。その結果、可動流路６１と流入口４２との接続状態が変更され、可動流路６１を介した流入口４２と流出口２１，２２との連通状態が変更される。例えば、図示はしないが、流入口４２と流出口２１とが可動流路６１を介して連通されると、流体ＦＬ１は、流入口４２、可動流路６１及び流出口２１を順に流れ、その後、接続管部２４を介して流路１１１に流出される。

これに対し、流入口４２と流出口２２とが可動流路６１を介して連通されると、流体ＦＬ１は、流入口４２、可動流路６１及び流出口２２を順に流れ、その後、接続管部２５を介して流路１１３に流出される（図８参照）。

また、弁体５１の回動に伴い、可動流路６５の全体が軸線Ｌ１の周りを移動（旋回）する。この移動により、可動流路６５と流入口４４との接続状態が変更され、可動流路６５を介した流入口４４と流出口２２との連通状態が変更される。例えば、図示はしないが、流入口４４と流出口２２とが可動流路６５を介して連通されると、流体ＦＬ２は、流入口４４、可動流路６５及び流出口２２を順に流れ、その後、接続管部２５を介して流路１１３に流出される。

さらに、弁体５１の回動に伴い、可動流路６７の全体が軸線Ｌ１の周りを移動（旋回）する。この移動により、可動流路６７と流入口４４との接続状態が変更され、可動流路６７を介した流入口４４と流出口２３との連通状態が変更される。例えば、図示はしないが、流入口４４と流出口２３とが可動流路６７を介して連通されると、流体ＦＬ２は、流入口４４、可動流路６７及び流出口２３を順に流れ、その後、接続管部２６を介して流路１１５に流出される。

このようにして、可動流路６１，６５，６７と流入口４２，４４との接続状態が変更されて、同可動流路６１，６５，６７を介した流入口４２，４４及び流出口２１～２３の連通状態が変更される。複数の流入系の流路１０１，１０３と、複数の流出系の流路１１１，１１３，１１５との接続状態が切替えられる。

ここで、図５、図７及び図１０に示すように、流入側パッキン７１の第１シール部７４ａ，７４ｂが、平面部３４における流入口４２，４４の周囲に圧接する。そのため、パッキン本体部７２と平面部３４との間では、各第１シール部７４ａ，７４ｂの内側の領域と外側の領域との間で流体ＦＬ１，ＦＬ２が、同第１シール部７４ａ，７４ｂを経由して行き来することが規制される。

また、図６、図７及び図１０に示すように、流路１０１，１０３と、流路１１１，１１３，１１５との接続状態が切替えられると、流入側パッキン７１の第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、弁本体部５２の端面５４のうち、可動流路６１，６５，６７の上流端６１ａ，６５ａ，６７ａの周囲に圧接する。そのため、弁本体部５２とパッキン本体部７２との間では、第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの内側の領域と外側の領域との間で流体ＦＬ１，ＦＬ２が、同第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃを経由して行き来することが規制される。

従って、流路１０１，１０３と流路１１１，１１３，１１５との接続状態が切替えられると、上記規制により、弁本体部５２と平面部３４との間で流体ＦＬ１，ＦＬ２が混ざり合う現象が抑制される。

このように、本実施形態によると、１つのロータリバルブ１０でありながら、弁体５１を回動させて流入口４２，４４と流出口２１～２３との連通状態を変更することで、流体ＦＬ１，ＦＬ２のそれぞれについて流入系の流路１０１，１０３と流出系の流路１１１，１１３，１１５の接続状態を切替えることができる。また、切替え後の状態では、弁体５１の回動位相に拘わらず、流体ＦＬ１，ＦＬ２が混ざり合うのを抑制することができる。

なお、流入口４２，４４のいずれにも対向しない貫通孔７３ｃの周りに設けられた第１シール部７４ｃ及び第２シール部８１ｃは、図８に示すように、弁体５１の回動により、可動流路６７の上流端６７ａがどの流入口４２，４４にも対向せず、下流端６７ｂが流出口２１に対向した場合に、同上流端６７ａをシールするために用いられる。

すなわち、接続管部２４へ一旦流出した流体ＦＬ１が流出口２１から可動流路６７に逆流した場合、同可動流路６７内の流体ＦＬ２が上流端６７ａから弁本体部５２とハウジング１１との隙間に入り込む。この流体ＦＬ２は、下流端６１ｂがいずれの流出口２１～２３にも対向せず、シールされていない可動流路６１内へ入り込み、流入口４２から流入してくる流体ＦＬ１と混ざり合うおそれがある。

しかし、本実施形態では、可動流路６７を逆流しようとする流体ＦＬ２は、上流端６７ａを取り囲む第１シール部７４ｃ及び第２シール部８１ｃによって止められる。そのため、流体ＦＬ２が可動流路６１に入り込んで流体ＦＬ１と混ざり合う現象を抑制することができる。

ところで、上記流入側パッキン７１が平面部３４と弁本体部５２との間に配置されるロータリバルブ１０では、パッキン本体部７２の面に沿う方向における弁本体部５２の寸法、ひいてはロータリバルブ１０の径方向における寸法が、同パッキン本体部７２から大きく影響を受ける。

この点、本実施形態では、図５に示すように、第１シール部７４ａの周方向の一部と、隣の第１シール部７４ｂの周方向の一部とが重複部分７５において重複（ラップ）し、第１シール部７４ａの周方向の別の一部と、隣の第１シール部７４ｃの周方向の一部とが重複部分７９において重複（ラップ）している。

同様に、図６に示すように、第２シール部８１ａの周方向の一部と、隣の第２シール部８１ｂの周方向の一部とが重複部分８２において重複（ラップ）し、第２シール部８１ａの周方向の別の一部と、隣の第２シール部８１ｃの周方向の一部とが重複部分８３において重複（ラップ）している。

そのため、隣り合う第１シール部７４ａ，７４ｂが互いに離れ、隣り合う第２シール部８１ａ，８１ｂ（図示略）が互いに離れている場合（図１６参照）に比べ、隣り合う貫通孔７３ａ，７３ｂ間の距離が短くなる。また、隣り合う第１シール部７４ａ，７４ｃが互いに離れ、隣り合う第２シール部８１ａ，８１ｃ（図示略）が互いに離れている場合（図１６参照）に比べ、隣り合う貫通孔７３ａ，７３ｃ間の距離が短くなる。

その結果、パッキン本体部７２の面に沿う方向における流入側パッキン７１の寸法が小さくなる。これに伴い、隣り合う流入口４２，４４間の距離が短くなり、上記面に沿う方向、すなわち径方向におけるロータリバルブ１０の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、重複部分８２が、第２シール部８１ａ，８１ｂのそれぞれの周方向の一部を兼ねる。また、重複部分８３が、第２シール部８１ａ，８１ｃのそれぞれの周方向の一部を兼ねる。そのため、第２シール部８１ａの周方向の一部と、隣の第２シール部８１ｂの周方向の一部とが重複（ラップ）していない場合（図１６参照）に比べ、全ての第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの弁本体部５２との接触面積が小さくなる。従って、シールに必要な荷重を小さくし、流路１０１，１０３と流路１１１，１１３，１１５との接続状態の切替えに際し、弁本体部５２を回動させるために必要なトルクを低減させることができる。

ここで、仮に、図１５に示すように、第１シール部７４ａの周方向における一部と、隣の第１シール部７４ｂの周方向における一部とが重複するもののスリット７８が設けられないと、重複部分７５では、同第１シール部７４ａ，７４ｂの径方向における寸法（幅）が、非重複部分における幅よりも大きくなる。これに伴い、重複部分７５では、圧縮により、パッキン本体部７２の厚み方向に弾性変形し得る寸法（圧縮代Ａ）が、非重複部分よりも小さくなる。また、重複部分７５では、非重複部分に比べ、平面部３４に対する圧接により発生する面圧が増加する。これは、第１シール部７４ａ，７４ｂの断面（図１５における二点鎖線のラインよりも下側の部分）の断面積が、重複部分７５において、非重複部分におけるよりも大きくなるためである。図示はしないが、隣り合う第１シール部７４ａ，７４ｃにおける重複部分７９についても、同様である。

この点、本実施形態では、図５及び図１４に示すように、重複部分７５にスリット７８が設けられ、重複部分７９にスリット８０が設けられているため、スリット７８，８０が設けられない場合よりも圧縮代Ａを大きくすることができる。また、スリット７８，８０の分、断面積を小さくし、重複部分７５，７９と非重複部分とで、平面部３４に対する圧接により発生する面圧のバラツキを小さくすることができる。

ところで、流入側パッキン７１のロータリバルブ１０への組付けに際し、図９に示すように、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃにおいて平面部３４に着座した流入側パッキン７１のパッキン本体部７２が、仮に図１１において矢印Ｂで示すように、平面部３４に対し傾斜する方向へ押されて同方向へ接近すると、次の現象が起こる懸念がある。それは、重複部分７５のうち、スリット７８の幅方向における両側の可撓部７５ａ，７５ｂが、それらの間隔が平面部３４に近づくほど拡がるといった、狙いの形状（図１０参照）に弾性変形しないことである。例えば、図１１に示すように、両可撓部７５ａ，７５ｂは、拡がることなく互いに接触した状態で同一方向に倒れるように弾性変形する懸念がある。両可撓部７５ａ，７５ｂが狙いの形状に弾性変形した場合より、シール性が低下する。図示はしないが、重複部分７９における可撓部７９ａ，７９ｂについても同様である。

この点、本実施形態では、図１２及び図１３（ａ），（ｂ）に示すように、ロータリバルブ１０への組付けに際し、流入側パッキン７１が平面部３４に接近される過程で、パッキン本体部７２に設けられた被規制部９１～９３が、平面部３４に設けられた規制部８７～８９に接触する。より具体的には、被規制部９１～９３を構成する孔部に対し、規制部８７～８９を構成する突部が入り込むことで、被規制部９１～９３が規制部８７～８９に接触する。この接触により、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃが図９に示すように平面部３４に着座した状態でのパッキン本体部７２の平面部３４への接近方向が、図１０において矢印Ｃで示すように、同平面部３４に直交する方向に規制される。パッキン本体部７２が、平面部３４に対し傾斜する方向へ接近することが起こりにくくなる。その結果、平面部３４に着座した重複部分７５の可撓部７５ａ，７５ｂが同平面部３４に直交する方向に圧縮される。両可撓部７５ａ，７５ｂが、拡がることなく互いに接触した状態で同一方向に倒れるように弾性変形する現象（図１１参照）が起こりにくくなる。図１０に示すように、可撓部７５ａ，７５ｂを、それらの間隔が平面部３４に近づくほど拡がる、狙いの形状に弾性変形させて、シール性の低下を抑制することができる。

なお、図示はしないが、重複部分７９における可撓部７９ａ，７９ｂについても、上記と同様、狙いの形状に弾性変形させることができる。
特に、本実施形態では、ロータリバルブ１０への組付けに際し、パッキン本体部７２が平面部３４に接近される過程で、被規制部９１～９３の規制部８７～８９との接触が、図５に示すように、スリット７８，８０を、同スリット７８，８０の延びる方向における両側から非接触状態で挟み込む箇所で行なわれる。そのため、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃが平面部３４に着座した状態でのパッキン本体部７２の平面部３４への接近方向の規制を、より的確に行なうことができる。

本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・流入側パッキン７１のロータリバルブ１０への組付けに際し、流入側パッキン７１をカバー３１の装着部３３に近付ける過程で、被規制部９１，９２，９３を規制部８７，８８，８９に接触させることで、流入側パッキン７１をカバー３１に対し、位置決めすることができる。

この際、被規制部９１～９３の規制部８７～８９との接触を複数箇所で行なうため、流入側パッキン７１のカバー３１に対する回転を規制することができる。
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組合わせて実施することができる。

・平面部３４に設けられる複数の開口部は、上記実施形態とは異なり、収容部４１からの流体ＦＬ１，ＦＬ２の複数の流出口２１～２３であってもよいし、流入口４２，４４と流出口２１～２３との組合せであってもよい。

・貫通孔７３ａ，７３ｂ，７３ｃの形状が、円形とは異なる形状に変更されてもよい。
・パッキン本体部７２における貫通孔の数は、２又は４以上であってもよい。
・スリット７８，８０は、重複部分７５，７９の周方向における複数箇所に形成されてもよい。

・スリット７８，８０は、重複部分７５，７９の周方向における一部にのみ形成されてもよい。
・重複部分７５，７９におけるスリット７８，８０が省略されてもよい。

・スリット７８，８０は、第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃの重複部分７５，７９に代えて、又は加えて第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの重複部分８２，８３に形成されてもよい。

・スリット７８，８０の幅が深さ方向に一定となるように形成されてもよい。
・シート８６，１００は適宜省略可能である。
・被規制部９１～９３は、上記孔部に代え、パッキン本体部７２の平面部３４側の面において開口し、かつパッキン本体部７２の厚み方向に凹む凹部によって構成されてもよい。

・被規制部９１～９３は、上記実施形態とは逆に、パッキン本体部７２から平面部３４側へ突出する突部によって構成されてもよい。この場合、規制部８７～８９は、平面部３４において開口し、かつパッキン本体部７２から遠ざかる側へ延びる凹部又は孔部によって構成される。

・第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ及び第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、必ずしも貫通孔７３ａ，７３ｂ，７３ｃと同一軸線上に形成されなくてもよい。
・第１シール部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ及び第２シール部８１ａ，８１ｂ，８１ｃのそれぞれは、円環状とは異なる環状、例えば、楕円環状に形成されてもよいし、三角環状、四角環状、五角環状等の多角環状に形成されてもよい。

・上記バルブ用パッキンは、パッキン本体部が平面部と弁本体部との間に配置され、かつパッキン本体部が複数の貫通孔を有するパッキンであることを条件に、流入側パッキン７１に限らず、流出側パッキンに対しても適用可能である。

・上記バルブ用パッキンは、ロータリバルブに限らず、他の方式、例えば弁本体部が平面部に対し、面に沿う方向にスライドすることにより流路を切替えるタイプのバルブにおけるパッキンに対しても、上記と同様に適用可能である。この場合にも、上記実施形態と同様の効果が得られる。

１０…ロータリバルブ
１１…ハウジング
３４…平面部
４１…収容部
４２，４４…流入口（開口部）
５１…弁体
５２…弁本体部
５４…端面
６１，６５，６７…可動流路
７１…流入側パッキン（バルブ用パッキン）
７２…パッキン本体部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ…貫通孔
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ…第１シール部
７５，７９，８２，８３…重複部分
７８，８０…スリット
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ…第２シール部
８７，８８，８９…規制部
９１，９２，９３…被規制部
１０１，１０３，１１１，１１３，１１５…流路
ＦＬ１，ＦＬ２…流体

Claims (3)

1. 流体の複数の流路の途中に配置されるものであり、収容部、及び前記収容部に面する平面部を備え、かつ、前記平面部には、前記流体が通過する複数の開口部が形成されたハウジングと、
   可動流路を有し、かつ前記収容部内に移動可能に収容された弁本体部を備え、前記可動流路が前記弁本体部のうち、前記平面部に対向する端面において開放された弁体と、
   前記平面部及び前記弁本体部の間に配置され、かつ骨格部分がパッキン本体部により構成されるパッキンと、を備え、
   前記弁本体部の移動に伴い、前記可動流路と前記開口部との接続状態を変更するバルブであって、
   前記パッキン本体部は、同パッキン本体部の厚み方向に貫通する貫通孔を前記開口部の数以上有し、かつ全ての前記開口部に対し、いずれかの前記貫通孔が対向するように配置され、
   前記パッキン本体部の前記平面部側の面であって、各貫通孔の周囲には、前記平面部に接触する環状の第１シール部が形成され、前記パッキン本体部の前記弁本体部側の面であって、各貫通孔の周囲には、前記弁本体部に接触する環状の第２シール部が形成されており、各第１シール部の周方向における一部と、隣の前記第１シール部の周方向における一部とが重複し、各第２シール部の周方向における一部と、隣の前記第２シール部の周方向における一部とが重複しているバルブ。
2. 隣り合う前記第１シール部は重複部分において互いに重複しており、
   前記重複部分には、前記平面部に接触する側の面において開放されて、同重複部分の周方向に延びるスリットが形成され、
   前記スリットの底部は、前記第１シール部のうち、前記パッキン本体部よりも前記平面部側へ離れた箇所に位置する請求項１に記載のバルブ。
3. 前記パッキン本体部には、前記バルブへの組付けに際し、前記平面部に設けられた規制部に接触することで、前記第１シール部が前記平面部に着座した状態での前記パッキン本体部の前記平面部への接近方向を、同平面部に直交する方向に規制する被規制部が設けられている請求項２に記載のバルブ。

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