CN107366754B - 蝴蝶阀 - Google Patents

Abstract

一种蝴蝶阀，提高蝴蝶阀闭阀时的密封性能。蝴蝶阀包括通过与轴(20)一同转动从而能够调整通道(16)的开闭状态或开度的阀芯(18)。阀芯(18)包含板(72)和沿着该板(72)外周部配置的弹性部件(74)。弹性部件(74)具有与通道(16)的内表面接触/分离从而开闭通道(16)的密封部(S1、S2)。板(72)相对于轴(20)的轴线，在两侧具有在闭阀状态下在比密封部(S1、S2)的密封中心更靠低压侧使板(72)与上述内表面的间隙狭小化的特定形状。

Description

蝴蝶阀

技术领域

本发明涉及蝴蝶阀。

背景技术

蝴蝶阀具有在轴上组装了圆板状的阀芯的简易结构，能够以比较低的成本实现。因此，多被设置在热水供应装置等的水路中，用于流体通道的开闭或切换(例如参照专利文献1)。这样的蝴蝶阀例如具有通过弹性部件覆盖金属板而得到的阀芯。通过阀芯被转动使其外周部被按压到通道的内表面上，从而实现闭阀时的密封。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2000-170926号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

这样的蝴蝶阀在闭阀状态下高压侧和低压侧的压差作用于阀芯。该压差如后述那样沿闭方向作用于阀芯的旋转轴的一侧的密封部，但沿开方向作用于另一侧的密封部。因此，在应用于例如制冷循环等、尤其是处理高压流体的装置的情况下，有可能无法得到充分的密封性能。

本发明的目的之一在于提高蝴蝶阀闭阀时的密封性能。

〔用于解决课题的手段〕

包括：阀体，具有用于使流体通过的通道；轴，以能绕自轴转动的方式被阀体支承，并在通道的径向上延伸；阀芯，以组装到轴上的状态被配置在通道中，通过与轴一同转动，从而能够调整通道的开闭状态或开度；以及促动器，通过通电而使轴旋转驱动。

阀芯包含板和沿着该板的外周部配置的弹性部件。弹性部件具有与通道的内表面接触/分离从而将通道开闭的密封部。板相对于轴的轴线，在两侧具有特定形状，该特定形状为在闭阀状态下在比密封部的密封中心更靠低压侧使板与通道的内表面的间隙狭小化的形状。

在该方案中，在通道侧不设置弹性体，沿着构成阀芯的板的外周部配置弹性部件。而且，尤其通过板具有特定形状，从而在闭阀时，比密封中心更靠低压侧的通道的内表面和板的间隙变窄。因此，即使闭阀时的压差在开方向上作用于密封部的一部分，该间隙也会成为阻抗而限制密封部的移位。此时，通过弹性部件要对抗该阻抗而被压入到通道和板的窄间隙中，从而对于压差作用于开方向的密封部，面压也上升，阀芯会发挥自密封性。根据该方案，能够提高蝴蝶阀闭阀时的密封性能。

[发明效果]

根据本发明，能够提高蝴蝶阀闭阀时的密封性能。

附图说明

图1的(A)和(B)是表示第1实施方式的蝴蝶阀的结构的图。

图2的(A)和(B)是表示第1实施方式的蝴蝶阀的结构的图。

图3的是表示第1实施方式的蝴蝶阀的结构的图。

图4的(A)和(B)是表示阀芯及其周边构造的图。

图5的(A)～(C)是表示阀芯及其周边构造的图。

图6的(A)～(C)是表示阀芯及其周边构造的图。

图7的(A)～(D)是示意性地表示密封方法的原理的图。

图8的(A)～(E)是表示用于实现图7的密封方法的具体的构造的图。

图9的(A)～(D)是表示用于实现图7的密封方法的具体的构造的图。

图10的(A)～(C)是表示第2实施方式的蝴蝶阀的阀芯的结构的图。

图11是第1变形例的阀芯的剖视图。

图12的(A)～(C)是表示第2变形例的蝴蝶阀的阀芯的结构的图。

图13的(A)～(C)是示意性地表示变形例的密封方法的图。

图14的(A)和(B)是示意性地表示变形例的转矩降低方法的图。

图15的(A)～(C)是表示变形例的板的构造的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，在以下的说明中，为了方便而以图示的状态作为基准来表达各构造的位置关系。

[第1实施方式]

本实施方式中，将蝴蝶阀构成为应用于车辆用空调装置的制冷循环的切换阀。该车辆用空调装置包括未图示的通过管道将压缩机、冷凝器、膨胀装置、蒸发器等连接的制冷循环，在制冷剂在制冷循环内一边变化状态一边循环的过程中进行车厢内的空调。作为制冷剂，例如采用HFC-134a、HFO-1234yf等。该蝴蝶阀被设置在该制冷循环的预定位置，作为能够切换制冷剂的流路的三通阀发挥功能。

图1～图3是表示第1实施方式的蝴蝶阀的结构的图。图1的(A)是主视图，图1的(B)是仰视图。图2的(A)是图1的(B)的A-A箭头方向剖视图，图2的(B)是图2的(A)的B-B箭头方向剖视图。图3是图2的(A)的C-C箭头方向剖视图。

如图1的(A)及(B)所示，蝴蝶阀10将容纳阀部的阀体12和用于驱动阀部的促动器14一体组装而构成。另外，作为促动器14，可以采用DC电机、步进电机等其他电动促动器，关于其细节省略说明。

如图2的(A)所示，蝴蝶阀10包括被容纳在阀体12中而能够调整制冷剂通道16的开闭状态(可切换流路)的阀芯18、和成为阀芯18的转动中心的轴20。轴20被连接到促动器14的旋转机构22(旋转轴)。阀体12例如通过将铝合金、黄铜等金属材料进行切削加工等而得到。

也如图2的(B)所示，阀体12呈截面T字状，通道16被设为T字状的通道。即，通道16具有贯通阀体12的直线状的第1通道24和相对于第1通道24以直角连接的第2通道26。在第2通道26的一端设有用于从上游侧导入制冷剂的导入口30。另一方面，在第1通道24的一端设有第1导出口32，在另一端设有第2导出口34。阀芯18被配置在第1通道24的与第2通道26的连接点。经由导入口30而被导入的制冷剂根据阀芯18的转动位置而能够从第1导出口32或第2导出口34向下游侧导出。

阀体12具有划分出配置促动器14的机构的工作室33和通道16的隔壁35。以贯通隔壁35的方式设有用于插入轴20的插入孔36。上阀体12还设有夹着通道16而与插入孔36相对的轴承孔38。轴承孔38与插入孔36同轴状形成，对轴20的下端部进行支承。即，轴20以在径向上横穿通道16的方式延伸，并且以能绕自轴转动的方式被阀体12支承。

插入孔36为从上方向下方多段缩径的阶梯孔，从上段起连续设有大径部40、中径部42、小径部44。在大径部40形成有阴螺纹部46。在插入孔36的上半部固定有阶梯圆筒状的轴支承部件48。轴20通过该轴支承部件48和轴承孔38以能够围绕轴线转动的方式被支承。轴支承部件48在其上半部形成有阳螺纹部50。通过使阳螺纹部50与阴螺纹部46螺合而固定连接，从而能够将轴支承部件48固定在阀体12上。轴支承部件48的下半部被插入中径部42。轴支承部件48的内部被设为阶梯圆孔，该阶梯部52作为限制轴20向上方移位的挡块发挥功能。

在中径部42的下半部设有O环和垫圈交替重叠的轴密封部件54。即，轴密封部件54从下方起配置O环56、垫圈58、O环60及垫圈62而构成。轴密封部件54被配置在中径部42的底面和轴支承部件48的底面之间，尤其通过O环56、60被安装介于中径部42和轴20之间，从而限制制冷剂从通道16侧向工作室33侧泄漏。在轴密封部件54和阀芯18之间形成的间隙空间64中封入油。该油与轴密封部件54联动而具有提高密封性能的功能。

也如图3所示，轴20构成阶梯圆柱状，以其下半部贯通阀芯18的方式被组装到阀芯18上。轴20的上半部阶梯状地缩径，该阶梯部66能够通过轴支承部件48的阶梯部52卡紧。轴20在位于小径部44的部分的外周面上一周设有凹部68，该部分构成缩径部70。在由该缩径部70和小径部44包围的间隙空间64中封入油，抑制制冷剂向轴密封部件54侧流通。

阀芯18相对于轴20在轴线方向上不固定，通过通道16的内表面被限制向轴线方向的移动。即，在与阀芯18的上端面及下端面分别相对的通道16的内壁面上，通过切削加工而形成有一对平坦面71、73，通过这些平坦面限制阀芯18向轴线方向的移动。关于这些平坦面的切削加工，例如可以采用基于加工中心或内拉刀(internal broach)等的加工。

阀芯18若从图2的(B)所示的状态转动约45度，则其外周部沿着通道16的内周面而抵接。由此，第1导出口32侧的通道或第2导出口34侧的通道被封闭，实现该封闭状态(闭阀状态)中的密封。即，阀芯18能够从沿着通道16的轴线的状态向一个方向(图中逆时针)或相反方向(图中顺时针)转动(参照图中虚线及波浪线)，并由促动器14旋转驱动。

阀芯18向一个方向转动从而第1阀关闭(图中虚线状态)，将导入口30和第1导出口32相连的第1流路被开放，将导入口30和第2导出口34相连的第2流路被封闭(阻断)。另一方面，阀芯18向另一方向转动从而将第2阀关闭(图中波浪线状态)，第2流路被开放，第1流路被封闭(阻断)。在本实施方式中，在第1阀及第2阀的任何一个开闭时，阀芯18相对于第1通道24的轴线呈小于90度的角度地与第1通道24的内表面接触/分离。

接着，说明阀芯18的结构的细节。图4～图6是表示阀芯18及其周边构造的图。图4的(A)是表示阀芯18和轴20的连接构造的主视图，图4的(B)是图4的(A)的C-C箭头方向剖视图。图5是表示构成阀芯18的板的外观的图。图5的(A)是立体图，图5的(B)是主视图，图5的(C)是俯视图。图6是表示阀芯18的外观的图。图6的(A)是立体图，图6的(B)是主视图，图6的(C)是俯视图。

如图4的(A)及(B)所示，阀芯18通过将金属制的板72的外表面以弹性部件74覆盖而得到，具有相对于轴线L1对称的构造。也如图5的(A)～(C)所示，板72从正面看为椭圆状，具有插入轴20的筒状的基部80、从基部80沿半径方向向外延伸的板状的主体部82、沿着主体部82的外周部设置的密封支承部84。在基部80内部形成有用于插入轴20的安装孔86。如图4(B)所示，密封支承部84构成截面三分叉形状，具有在主体部82的延伸方向上延伸的第1支承部81、从主体部82向阀芯18的旋转方向一侧延伸的第2支承部83、从主体部82向阀芯18的旋转方向另一侧延伸的第3支承部85。第2支承部83和第3支承部85在主体部82的径向的截面上相对于主体部82向互相相反侧延伸，分别与第1支承部81构成约90度的角度。

在阀芯18的制造步骤中，板72进行弹性部件74(具有耐腐蚀性的树脂材料)的烧结。在本实施方式中，采用橡胶作为弹性部件74，进行该橡胶和板72的加硫接合。由此，弹性部件74以紧贴的状态稳定地被固定在板72上。

如图4的(A)所示，轴20整体上构成阶梯圆柱状，在被插入阀芯18的部分实施所谓的D形加工。即，在轴20中被插入安装孔86的部分形成一对平坦面，它们构成用于传递促动器14的旋转力的旋转力传递面88。

另一方面，在基部80的内壁面上，形成有与一对旋转力传递面88分别抵接的一对受压面90。若轴20通过促动器14的驱动而被旋转驱动，则旋转力传递面88按压受压面90从而使旋转转矩作用于板72。阀芯18向与促动器14的旋转方向对应的方向转动，从而实现通道16的切换。

如图6的(A)～(C)所示，阀芯18在俯视中构成上下左右对称。弹性部件74具有平滑地覆盖板72的外表面整体的基体部75、和从基体部75突出设置并沿阀芯18的外周面连续的带状的密封部77。弹性部件74的上端面及下端面分别相对于轴线垂直，作为互相平行的平坦面92、94。在平坦面92上包围安装孔86的上端开口部地突出设置圆形的环状筋(ビード)96。环状筋96同轴状地包围插入孔36的开口部，并且紧贴通道16的平坦面71，从而作为组织制冷剂流入阀芯18内部的“第1环状密封部”发挥功能(参照图2的(A))。另一方面，在平坦面94上包围安装孔86的下端开口部地突出设有圆形的环状筋98。该环状筋98同轴状地包围轴承孔38的开口部，并且紧贴通道16的平坦面73，作为组织制冷剂流入阀芯18的内部的“第2环状密封部”发挥功能(参照图2的(A))。

此外，沿着弹性部件74的外周面描绘圆弧地突出设有筋100、102、104及106。相对于阀芯18的轴线L1，在一侧并列设有筋100、102，在另一侧并列设有筋104、106。另一方面，在弹性部件74的上表面上，环状筋96沿半径方向向外延伸地设有一对直线筋108、110。而且，与这些直线筋108、110的前端分别正交地设有弧状筋112、114。筋100的上端与弧状筋112的一端相连，筋102的上端与弧状筋112的另一端相连。筋104的上端与弧状筋114的一端相连，筋106的上端与弧状筋114的另一端相连。

同样，在弹性部件74的下表面上，从环状筋98沿半径方向向外延伸地设有一对直线筋116、118。进而，与这些直线筋116、118的前端分别正交地设有弧状筋120、122。筋100的下端与弧状筋120的一端相连，筋102的下端与弧状筋120的另一端相连。筋104的下端与弧状筋122的一端相连，筋106的下端与弧状筋122的另一端相连。

弧状筋112、114与环状筋96同心状地设置。同样，弧状筋120、122与环状筋98同心状地设置。另外，这里所说的“同心状”优选为圆弧状，但如图所示，在弧状筋的长度短的情况下，也可以设为直线状(在环状密封部的同心圆的切线方向上延伸的形状)。这样的直线状实质上可以包含在“同心状”的概念中。

环状筋96、直线筋108、110及弧状筋112、114不论阀部的开闭状态如何都实质上以相同的压缩余量紧贴到通道16的平坦面71上。弧状筋112、114在弹性部件74中，在以轴线L1为中心的半径方向的最外侧与平坦面71抵接。同样，环状筋98、直线筋116、118及弧状筋120、122不论阀部的开闭状态如何都实质上以相同的压缩余量紧贴到通道16的平坦面73上。弧状筋120、122在弹性部件74中，在以轴线L1为中心的半径方向的最外侧与平坦面73抵接。

另外，筋102、104作为开闭第1阀的“第1筋部”发挥功能，筋100、106作为开闭第2阀的“第2筋部”发挥功能。环状筋96作为“第1环状密封部”发挥功能，环状筋98作为“第2环状密封部”发挥功能。弧状筋112、114作为“第1密封连接部”发挥功能，直线筋108、110作为“第2密封连接部”发挥功能。弧状筋120、122作为“第3密封连接部”发挥功能，直线筋116、118作为“第4密封连接部”发挥功能。各筋构成截面半圆状。

在第1阀被关闭时，筋102、104沿着通道16的内表面紧贴。此时，筋102、104在通道16的内表面被强压缩，确保充分的密封性能。即，实现环状筋96→直线筋108→弧状筋112→筋102→弧状筋120→直线筋116→环状筋98→直线筋118→弧状筋122→筋104→弧状筋114→直线筋110→环状筋96这样的连续地连接的环状的密封构造，经由第1阀的制冷剂的流通被可靠地阻断。此时，筋100、106从通道16的内表面脱离(参照图2的(B)的虚线)。

另一方面，在第2阀被关闭时，筋100、106沿着通道16的内表面紧贴。此时，筋100、106在通道16的内表面被强压缩，确保充分的密封性能。即，实现环状筋96→直线筋108→弧状筋112→筋100→弧状筋120→直线筋116→环状筋98→直线筋118→弧状筋122→筋106→弧状筋114→直线筋110→环状筋96这样的连续地连接的环状的密封构造，经由第2阀的制冷剂的流通被可靠地阻断。此时，筋102、104从通道16的内表面脱离(参照图2的(B)的虚线)。

接着，说明本实施方式的密封构造及密封方法的细节。

图7是示意性地表示密封方法的原理的图。图7的(A)及(B)表示提高阀芯的密封性能的构造。图7的(C)及(D)表示会降低闭阀时的阀芯的关闭转矩的构造。图8及图9是表示用于实现图7的密封方法的具体的构造的图。图的8的(A)～(E)分别表示图6的(B)的A-A～E-E箭头方向截面。图9的(A)～(D)分别表示图6的(B)的F-F～I-I箭头方向截面。

在本实施方式中，即使阀芯18被置于高压流体下也能兼顾确保充分的密封性能(提高密封性能)，以及抑制闭阀时的关闭转矩(降低转矩)。按照提高密封性能的观点，如图7的(A)及(B)所示，板72具有在闭阀状态下在比密封部的密封中心更靠低压侧使板72与通道16的内表面的间隙狭小化的特定形状。即，如上所述，密封支承部84被设为三分叉形状。另外，这里所说的“密封部”是在弹性部件74中，在闭阀时被通道16按压而弹性变形的部分(被压扁部分)。“密封中心”表示在密封部中发生最高的密封面压的部分。

如图7的(A)所示，在通过第1阀被关闭，从而第1导出口32侧成为高压、第2导出口34侧成为低压的情况下，从导入口30侧来看，对于比轴20里侧的密封部S1作用自开方向的压差，对于比轴20近前侧的密封部S2作用自闭方向的压差。即使是这样的状况，由于在比密封部S1的密封中心更靠低压侧形成狭小部P，该狭小部P的间隙成为阻抗，也会限制密封部S1的移位。此时，密封部S1对抗该阻抗而想要被压入该间隙，从而该面压上升，对于密封部S1也能够使其发挥自密封性。

如图7的(B)所示，在通过第2阀被关闭，第2导出口34侧成为高压、第1导出口32侧成为低压的情况下同样，对于密封部S1作用自开方向的严查，对于密封部S2作用自闭方向的压差。即使是这样的状况，由于在比密封部S1的密封中心更靠低压侧形成狭小部P，也会限制密封部S1的移位。因此，关于自开侧的密封部S1，面压也上升，能够使其发挥自密封性。通过以上，在任何阀关闭时都能够提高密封性能。

此外，按照降低转矩的观点，如图7的(C)及(D)所示，为了弹性部件74在闭阀时能够沿着通道16的内表面紧贴，而具有从板72侧向通道16的内表面突出的筋部(筋100～106)。在闭阀时，这些筋部构成密封部S1、S2。

如图7的(C)所示，在第1阀被关闭的情况下，筋104成为密封部S1，筋102成为密封部S2。这些筋102、104构成“第1密封部”。此外，如图7的(D)所示，在第2阀被关闭的情况下，筋100成为密封部S1，筋106成为密封部S2。这些筋100、106构成“第2密封部”。在第1筋部及第2筋部的一个紧贴通道16的状态下，另一个从通道16脱离。这样，通过将与通道16的紧贴部位限定在筋部，在闭阀时能够将弹性部件74中的压缩量抑制在最小限度，并且能够将阀芯18的关闭转矩抑制得较小。

如图8的(A)～(E)所示，筋102、104分别在全长上被夹在由第1支承部81和第3支承部85构成的两分叉形状(对应于“第1分叉形状”)中。筋102、104的中心(密封中心)位于该两分叉形状的中心线上。决定两筋的形状及配置结构，以使这些筋在第1阀闭阀时几乎同时落座于通道16的内表面，且它们的压缩余量几乎均匀。由此，可以将从第1阀开始闭阀到紧闭为止的弹性部件74的压缩量抑制到最小限度。其结果，能够将阀芯18关闭第1阀时的关闭转矩抑制得较小。

同样，筋100、106分别在全长上被夹在由第1支承部81和第2支承部83构成的两分叉形状(对应于“第2分叉形状”)中。筋100、106的中心(密封中心)位于该两分叉形状的中心线上位置。决定两筋的形状及配置结构，以使这些筋在第2阀闭阀时几乎同时落座于通道16的内表面，并且它们的压缩余量几乎均匀。由此，可以将从第2阀开始闭阀到紧闭为止的弹性部件74的压缩量抑制到最小限度。其结果，能够将阀芯18关闭第2阀时的关闭转矩抑制得较小。

如图9的(A)～(D)所示，环状筋96、直线筋108及弧状筋112不论通道16的开闭状态如何都紧贴通道16的平坦面71。虽然省略了图示，但对于直线筋110及弧状筋114也是同样的。如已经说明的，弧状筋112、114在以阀芯18的轴线为中心的半径方向的最外侧与平坦面71抵接。因此，能够将在开阀时发生阀芯18的工作转矩(转动阻抗)的部分仅设为弧状筋112、114及其内部的区域。而且，弧状筋112、114由于被设为与环状筋96同心状，因此能够将转动阻抗抑制得较小。关于直线筋108、110也同样，由于在半径方向上分别各设一条，因此考虑压缩量也大致为线接触，与平坦面71的接触面积被抑制得较小。因此，能够确保阀芯18的密封性，同时将其工作转矩抑制得较小。

同样，环状筋98、直线筋116及弧状筋120不论通道16的开闭状态如何都紧贴通道16的平坦面73。虽然省略了图示，但对于直线筋118及弧状筋122也同样。如已经说明的，弧状筋120、122在以阀芯18的轴线为中心的半径方向的最外侧与平坦面73抵接，被设为与环状筋98同心状。关于直线筋116、118也同样，在半径方向上分别各设一条。因此，能够确保阀芯18的密封性，同时将其工作转矩抑制得较小。

此外，如图9的(D)所示，在板72的上端部附近及下端部附近分别设有沿半径方向向外突出的法兰部130、132。法兰部130具有外径朝向板72的上端逐渐减小的形状。由此，在环状筋96内侧形成使板72和平坦面71的间隙狭小化的环状狭小部P2。即，环状狭小部P2具有“特定环形状”。同样，法兰部132具有外径朝向板72的下端逐渐减小的形状。由此，在环状筋98内侧形成使板72和平坦面73的间隙狭小化的环状狭小部P2。

因此，在阀芯18为闭阀状态时，即使沿半径方向向内的压差作用于环状筋96、98的高压侧的侧面上，该环状狭小部P2的间隙也会成为阻抗而限制该环状密封部的移位。此时，环状密封部要对抗该阻抗而被压入到该间隙，因此其面压上升，发挥自密封性。通过这样的结构，能够提高蝴蝶阀10闭阀时的密封性能。

如以上说明的，根据本实施方式，通过以在闭阀时在比密封部的密封中心更靠低压侧能够形成狭小部的方式来构成板，从而能够应对确保高压流体下的阀部密封这样的课题。此外，通过采用沿着阀芯的外周面形成带状的密封部(筋部)，并相对于通道能够几乎同时接触/分离的配置结构，从而能够应对抑制阀芯的关闭转矩这样的课题。进而，与通道的平坦部始终抵接的密封部限于环状密封部、弧状密封部和将它们连接的直线状密封部，从而能够应对抑制阀芯的工作转矩这样的课题。

[第2实施方式]

图10是表示第2实施方式的蝴蝶阀的阀芯的结构的图。图10的(A)是主视图，图10的(B)是俯视图，图10的(C)是图10的(A)的A-A箭头方向剖视图。以下，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。另外，在同图中，对于与第1实施方式大致同样的结构部分赋予同一附图标记。

在本实施方式中，弹性部件没有覆盖板的外表面整体，而仅由筋部构成，这一点与第1实施方式不同。即，如图10的(A)～(C)所示，阀芯218沿着板72的外周面配置弹性部件274而得到，具有相对于轴线L1对称的构造。弹性部件274具有从第1实施方式的弹性部件74中除去基体部75并保留了密封部77这样的构造。即，弹性部件274通过将环状筋96、直线筋108、弧状筋112、筋100、102、弧状筋120、直线筋116、环状筋98、直线筋118、弧状筋122、筋104、106、弧状筋114及直线筋110连续连接而构成。

板72的上端面及下端面分别垂直于轴线L1，设为互相平行的平坦面292、294。在平坦面292上设有环状筋96，并在平坦面294上设有环状筋98。与第1实施方式同样，环状筋96、直线筋108、110及弧状筋112、114以实质相同的压缩余量紧贴通道16的平坦面71。同样，环状筋98、直线筋116、118及弧状筋120、122也以实质相同的压缩余量紧贴通道16的平坦面73。

根据本实施方式，可以得到与第1实施方式同样的作用效果。此外，由于采取以必要最小限度设置弹性部件274的形式，因此能够抑制材料成本。

以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限定于该特定的实施方式，在本发明的技术思想的范围内当然能够进行各种各样的变形。

图11是第1变形例的阀芯的剖视图。在第1实施方式中，如图6所示，例示了对于平滑覆盖板72的基体部75突出设置筋100～106的结构。在本变形例中相反，通过将构成阀芯318的弹性部件374的一部切除来形成筋部(密封部)。具体来说，可以通过对平滑覆盖板72的基体部375形成多个截面半圆状的槽377，从而形成筋100～106。这些筋100～106也从板72侧突出，这一点与第1实施方式同样。通过这样的结构，也可以得到与第1实施方式同样的作用效果。

图12是表示第2变形例的蝴蝶阀的阀芯的结构的图。图12的(A)是主视图，图12的(B)是俯视图，图12的(C)是图12的(A)的A-A箭头方向剖视图。本变形例的阀芯418中，弹性部件474不具有第1实施方式这样的筋100～106而具有平滑的侧面。在这样的结构中也同样，在闭阀时，被密封支承部84的分叉形状所夹持的部分400～406作为密封部S1或S2发挥功能(参照图7的(A)、(B))。通过这样的结构，在闭阀时也会在比密封部的密封中心更靠低压侧形成狭小部，因此在提高密封性能这一点上可以得到与第1实施方式同样的效果。但是，由于密封部不靠近筋部，因此无法得到与第1实施方式同样的转矩降低效果。

图13是示意性地表示变形例的密封方法的图。图13的(A)及(B)表示第3变形例，图13的(C)表示第4变形例。在上述实施方式中，如图7的(A)及(B)所示，作为能够应用于所谓的三通阀的结构，示出了密封支承部84被设为三分叉形状的例子。

在第3变形例中，假定了所谓的二通阀，表示能够应用于在通道516中切换上游侧和下游侧的双向流动的结构。如图13的(A)所示，板572具有用于在闭阀状态下在比密封部的密封中心更靠低压侧使板572与通道516的内表面的间隙狭小化的特定形状。即，密封支承部584具有在主体部82的延伸方向上延伸的第1支承部81和在从主体部82向阀芯18的旋转方向一侧(闭阀方向)延伸的第2支承部83。

通过这样的结构，如图13的(A)所示，在闭阀状态下，端口534侧为高压、端口532侧为低压的情况下，相对于轴20在一侧的密封部S1上作用自闭方向的压差，在另一侧的密封部S2上作用自开方向的压差。在这样的状况，由于也在比密封部S2的密封中心更靠低压侧形成狭小部P，因此能够在阀芯518的一整周发挥自密封性。

此外，如图13的(B)所示，在闭阀状态下，端口532侧为高压、端口534侧为低压的情况下，相对于轴20在一侧的密封部S1上作用自开方向的压差，在另一侧的密封部S2上作用自闭方向的压差。这在样的状况下，由于也在比密封部S1的密封中心更靠低压侧形成狭小部P，因此能够在阀芯518的一整周发挥自密封性。通过采用本变形例，对于二通阀，能够比三通阀的情况简化板的形状。

在第4变形例中，示出能够适用于通道516中的流动为一个方向的情况的结构。如图13的(C)所示，板672具有在闭阀状态下用于在比密封部的密封中心更靠低压侧使板672与通道516的内表面的间隙狭小化的特定形状。即，密封支承部684具有以在主体部82的前端附近相对于板672的延伸方向向下游侧偏离的方式延伸的形状。

通过这样的结构，在闭阀状态下，端口534侧为高压、端口532侧为低压的情况下，相对于轴20，在一侧的密封部S1作用自闭方向的压差，在另一侧的密封部S2作用自开方向的压差。在这样的状况下，由于也在比密封部S2的密封中心更靠低压侧形成狭小部P，因此能够在阀芯618的一整周发挥自密封性。

另外，以上分别示出了相对于通道的与流动方向对应的特定形状的例子，但只要是“用于在比密封部的密封中心更靠低压侧使得与通道的内表面的间隙狭小化的形状”，也可以采用其他的形状。例如，在通道516中的流动为一个方向的情况下，也可以采用第3变形例的结构(图13的(A)等)。对于二通阀，也可以采用第1、第2实施方式的结构(图7的(A)等)。

图14是示意性地表示变形例的转矩降低方法的图。在上述实施方式中，如图7的(C)及(D)所示，作为能够应用于所谓的三通阀的结构，示出了具有由筋102、104构成的第1筋部和由筋100、106构成的第2筋部的结构。

在本变形例中，假设所谓的二通阀。阀芯718具有在第1实施方式的阀芯18中省略了由筋100、106构成的第2筋部的结构。通过这样的结构，如图14的(A)所示，在闭阀状态下，端口534侧为高压、端口532侧为低压的情况下，筋104成为密封部S1，筋102成为密封部S2。此外，如图14的(B)所示，在闭阀状态下，端口532侧为高压、端口534侧为低压的情况下也同样，筋104成为密封部S1，筋102成为密封部S2。通过这样的结构，能够维持将阀芯718的关闭转矩抑制得较小的效果，同时抑制与通道516紧贴的弹性部件的制造成本。另外，本变形例的结构也能够应用于通道516中的流动为一个方向的情况。

在上述实施方式中，示出了将闭阀时的阀芯相对于通道的轴线的角度设定为45度，阀芯倾斜地将该通道密封的结构。在变形例中，作为该阀芯的角度也可以采用其他适当的角度。该阀芯的角度可以设为90度，但优选设为比90度小的角度。这是因为若将该角度设为90度，则在阀芯中的轴两侧，压差作用于自开方向，因此按照密封性能稳定化的观点是不利的。通过设为比90度小的角度，对于相对于轴的一侧，压差作用于自闭方向，因此能够使密封性能相对稳定化。此外，自闭侧的密封部由于具有对于阀芯的旋转的挡块功能，因此能够将密封部本身抑制得较小。由此，能够抑制密封部的压缩量，并且有可能抑制关闭转矩。

在上述实施方式中，将阀体12设为金属制，但也可以由树脂等其他材质构成。此外，在上述实施方式中将构成阀芯的板设为金属制，但也可以由树脂等其他材质构成。但是，选择比弹性部件质地更硬的材质。

在上述实施方式中，如图4等所示，通过金属材料的一体成型而形成了板72。虽然在上述实施方式中没叙述，但也可以通过金属材料的射出成型(金属粉末射出成型等)、锻造、压铸等来对板72进行成型。在变形例中，也可以准备多个板(第1板、第2板)，并将它们接合。

图15是表示变形例的板的构造的图。代替上述实施方式的板72，也可以采用板872。板872具有基部80、主体部82及密封支承部884。密封支承部884与上述实施方式同样地构成截面三分叉形状，具有在主体部82的延伸方向上延伸的第1支承部881、从主体部82向阀芯的旋转方向一侧延伸的第2支承部883、和从主体部82向阀芯的旋转方向另一侧延伸的第3支承部885。

在基部80及主体部82的上表面上，在与弹性部件74(参照图6)的直线筋108、110对应的位置上分别设有第4支承部890、892，在与弧状筋112、114对应的位置上分别设有第5支承部894、896。第4支承部890、892位于一对第1支承部881各自的周向延长线上。第4支承部890与第5支承部894正交，第4支承部892与第5支承部896正交。第4支部890、892分别具有在直线筋108、110的密封中心附近(优选比密封中心更靠低压侧)使板872和平坦面71(参照图2)的间隙狭小化的形状。第5支承部894、896分别具有在比弧状筋112、114的密封中心更靠低压侧使板872和平坦面71的间隙狭小化的形状。

同样，在主体部82的下表面上，在与弹性部件74的直线筋116、118对应的位置上分别设有第6支承部898、900，在与弧状筋120、122对应的位置上分别设有第7支承部902、904。第6支承部898、900位于一对第1支承部881各自的周向延长线上。第6支承部898与第7支承部902正交，第6支承部900与第7支承部904正交。第6支承部898、900分别具有在直线筋116、118的密封中心附近(优选比密封中心更靠低压侧)使板872和平坦面73(参照图2)的间隙狭小化的形状。第7支承部902、904分别具有在比弧状筋120、122的密封中心更靠低压侧使板872和平坦面73的间隙狭小化的形状。

另外，第4支承部890、892也可以与图15的(C)所示相比，在板872的宽度方向上偏离得更大。由此，第4支承部890、892优选分别在比直线筋108、110的密封中心更靠低压侧能够使板872和平坦面71的间隙狭小化。同样，第6支承部898、900也可以在板872的宽度方向上偏离。由此，支承部898，900优选分别在比直线筋116、118的密封中心更靠低压侧能够使板872和平坦面73的间隙狭小化。

在上述实施方式及变形例中虽然没有说明，但也可以将环状筋如二重环状或三重环状这样设置多段。

在上述实施方式及变形例中虽然没有说明，但也可以采用轴不贯通阀芯的结构。具体来说，在图2所示的结构中，也可以采用轴20的前端停留在阀芯18内部的结构。在该情况下，可以省略轴承孔38。

在上述实施方式中，示出了将蝴蝶阀应用于车辆用空调装置的制冷循环的例子。在变形例中，也可以应用于家庭用等其他空调装置的制冷循环。或者，也可以应用于以冷却电池或电机等为目的的汽车用的冷却液(冷却水或冷却油)的循环回路。即，也可以应用于汽车用流体控制系统的流体回路。或者，也可以应用于供应热水装置等的水路。而且，也可以应用于控制油等其他工作流体的流动的装置。

在上述实施方式中，作为在三方开口的流体通道，例示了两个通道同轴状配置，另一通道与它们正交的T字状的通道。在变形例中，例如也可以采用三个通道互相平行地设置，并且具有将它们连接的连通道或连通孔的结构。例如也可以在同方向开口的两个通道间向相反方向开口地配置另一个通道，并在相邻的通道之间的隔壁上形成连通孔。此外，可以对各种流路形状应用上述蝴蝶阀的结构。

另外，本发明不限定于上述实施方式或变形例，在不脱离主旨的范围内可以将结构要素变形并具体化。上述实施方式或变形例所公开的多个结构要素可以通过适当组合来形成各种各样的发明。此外，也可以从上述实施方式和变形例所示的全部结构要素中删除几个结构要素。

[附图标记说明]

10蝴蝶阀，12阀体，14促动器，16通道，18阀芯，20轴，30导入口，32第1导出口，34第2导出口，36插入孔，38轴承孔，71平坦面，72板，73平坦面，74弹性部件，75基体部，76第1板，78第2板，81第1支承部，82主体部，83第2支承部，84密封支承部，85第3支承部，96环状筋，98环状筋，100筋，102筋，104筋，106筋，108直线筋，110直线筋，112弧状筋，114弧状筋，116直线筋，118直线筋，120弧状筋，122弧状筋，130法兰部，132法兰部，218阀芯，274弹性部件，318阀芯，374弹性部件，418阀芯，474弹性部件，516通道，518阀芯，532端口，534端口，572板，584密封支承部，618阀芯，672板，684密封支承部，718阀芯，L1轴线，P狭小部，P2狭小部，P2环状狭小部，S1密封部，S2密封部。

Claims (6)

1.一种电动式的蝴蝶阀，其特征在于，包括：

阀体，具有用于使流体通过的通道；

轴，以能绕自身轴向转动的方式被所述阀体支承，并在所述通道的径向上延伸；

阀芯，以组装到所述轴上的状态被配置在所述通道中，通过与所述轴一同转动，从而能够调整所述通道的开闭状态或开度；以及

促动器，通过通电而使所述轴旋转驱动；

所述阀芯包含板和沿着该板的外周部配置的弹性部件，

所述弹性部件具有与所述通道的内表面接触/分离从而将所述通道开闭的密封部，

所述板相对于所述轴的轴线，在两侧具有特定形状，所述特定形状为在闭阀状态下在比所述密封部的密封中心更靠低压侧使所述板与所述通道的内表面的间隙狭小化的形状；

所述板作为所述特定形状，包含以偏离于所述板的延伸方向的方式延伸的形状，

所述弹性部件包含用于通过所述阀芯向一个方向旋转从而关闭第1阀的第1密封部、和用于通过所述阀芯向另一方向旋转从而关闭第2阀的第2密封部，

所述板作为所述特定形状，包含夹住所述第1密封部的第1分叉形状和夹住所述第2密封部的第2分叉形状。

2.如权利要求1所述的蝴蝶阀，其特征在于，

能够应用于在所述通道中切换上游侧和下游侧的双方向的流动，

所述板作为所述特定形状，包含夹住所述密封部的分叉形状。

3.如权利要求1～2的任何一项所述的蝴蝶阀，其特征在于，

所述轴被插入到插入孔中，所述插入孔被设置在所述阀体并向所述通道开口，

所述弹性部件上形成包围所述插入孔的开口部、并且紧贴所述通道的内表面的环状密封部，

不论所述通道的开闭状态如何，通过所述环状密封部紧贴到所述通道，从而始终实现所述通道与所述插入孔之间的密封，

所述板具有不论所述通道的开闭状态如何、都在所述环状密封部的半径方向内侧使所述板与所述通道的内表面的间隙狭小化的特定环形状。

4.如权利要求1～2的任何一项所述的蝴蝶阀，其特征在于，

所述密封部由从所述板侧向所述通道的内表面突出、并且沿着所述外周部延伸的筋部构成。

5.如权利要求1～2的任何一项所述的蝴蝶阀，其特征在于，

所述阀芯以相对于所述通道的轴线呈小于90度的角度的方式落座于所述通道。

6.如权利要求1～2的任何一项所述的蝴蝶阀，其特征在于，

被设置在汽车用的流体控制系统中，作为控制流体的流动的控制阀发挥功能。

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