CN110332330B - 阀装置 - Google Patents

Abstract

阀装置具备：阀(1)，具有向以规定的旋转轴线为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状的球面(21)、以及在该球面上开口且流体能够通过的第一开口(11)；以及环状的座(2)，与球面以能够滑动接触的方式对置，被压贴于球面，并且能够与第一开口连通的第二开口(12)。座具有：密封面(31)，在球面与第二开口重合的闭阀时，密封面与球面滑动接触；以及座接触面(32、33、35)，在第一开口与第二开口重合的开阀时，座接触面与第一开口的开口内壁面(17)或开口端面(24、25)滑动接触。

Description

阀装置

本申请是申请日为2016年3月24日，申请号为201680011642.9，发明名称为“阀装置”的原申请的分案申请。

关联申请的相互参照

本申请基于2015年4月6日申请的日本专利申请2015-77874号和2016年3月17日申请的日本专利申请2016-53310号，在此引用这些申请的记载内容。

技术领域

本公开涉及一种阀装置。

背景技术

以往已知一种阀装置，该阀装置具备：环状的阀座，被弹性支承在外壳；球阀，具有与该阀座的密封面滑动接触的凸球面形状的球面；以及弹性构件，向将阀座压贴至该球阀的球面的方向施力(例如专利文献1)。

该阀装置通过驱动装置对球阀进行转动操作来控制阀座的第一开口与球阀的第二开口之间的连通状态即球阀的开闭动作。

但是，在以往的阀装置中，使阀座的密封面与球阀的球面始终滑动接触来进行开闭，因此密封面磨损而密封面与球面的接触面积增加。因此，密封面对球阀的接触面压下降而流体容易泄漏，无法长期确保球阀的闭阀时的流体的密封性能。

因而，期望一种即使在由于弹性构件的施力而座被压贴至阀的情况下也能够兼顾座的密封面的耐磨性的提高与防止流体泄漏的可靠性的提高的阀装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：德国专利申请公开第102009014047号说明书

发明内容

本公开的目的在于提供一种能够兼顾座的密封面的耐磨性的提高与防止流体泄漏的可靠性的提高的阀装置。

在本公开的一个方式中，阀装置通过使具有凸球面形状的球面和第一开口的阀在其旋转方向上往复移动(以下有时称为转动)来至少进行开闭动作。凸球面形状的球面向以规定的旋转轴线为中心的半径方向外侧凸起。阀的第一开口在球面上开口，且流体能够通过。阀装置具备环状的座，该环状的座与球面以能够滑动接触的方式对置，被压贴于球面，并且具有能够与第一开口连通的第二开口。被压贴至阀的座具备密封面和座接触面。密封面在球面与第二开口重合的闭阀时与球面滑动接触。座接触面在第一开口与第二开口重合的开阀时与第一开口的开口内壁面或开口端面滑动接触。

由此，通过将在闭阀时与球面滑动接触的密封面与在开阀时与第一开口的开口内壁面或开口端面滑动接触的座接触面分离，能够降低座的密封面的磨损。由此，流体不易从密封面与球面之间泄漏，能够长期确保闭阀时的流体的密封性能。因而，能够兼顾座的密封面的耐磨性的提高与防止流体泄漏的可靠性的提高。

附图说明

图1是表示开阀时的阀装置的剖面图(实施例1)。

图2是表示闭阀时的阀装置的剖面图(实施例1)。

图3是表示球阀的立体图(实施例1)。

图4是表示闭阀时的阀装置的剖面图(实施例1)。

图5是表示开阀时的阀装置的剖面图(实施例1)。

图6是表示发动机启动时的发动机的内部水温的变化的时序图(实施例1)。

图7是表示发动机冷却水的泄漏流量与燃料消耗率改善效果的关系的图表(实施例1)。

图8是表示球阀的立体图(实施例2)。

图9的(a)是图8的放大图，(b)是(a)的IX-IX剖面图(实施例2)。

图10是表示闭阀时的阀装置的剖面图(实施例3)。

图11是表示开阀时的阀装置的剖面图(实施例3)。

图12的(a)是表示球阀的立体图，(b)是阀装置的放大图(实施例4)。

图13的(a)、(b)是表示闭阀时、开阀时的阀装置的剖面图(实施例4)。

具体实施方式

[实施例1]

图1至图7表示实施例1所涉及的阀装置。

本实施例的阀装置是搭载于汽车的球型旋转阀装置，具备将阀座2以弹性方式压贴至球阀1的弹簧3。该阀装置通过对球阀1进行转动操作来进行作为流体的一例的发动机冷却水(以下称为冷却水)的流量控制(流路的开闭和开度调整)、或者分配控制(流路切换)。

阀装置具备一个冷却水入口(Inlet)以及一个或多个(例如2个、3个等)冷却水出口(Outlet)。此外，在具备多个冷却水出口的情况下，各冷却水出口的基本构造相同，下面以与一个冷却水出口相通的开闭部为例进行说明。阀装置具备外壳、多面的球面体形状的球阀1、圆环形状的阀座2、弹簧3以及电动致动器。

球阀1具备沿其旋转轴线(CL)方向笔直地延伸的轴(未图示)。该球阀1如图3所示那样以旋转轴线(CL)为中心在用箭头R表示的旋转方向上往复移动(转动)。轴被设置成将球阀1沿该CL方向贯通，以能够与球阀1一体旋转的方式连结。该轴以能够相对于外壳中的壳体4相对旋转的方式被支承在该壳体4。电动致动器具备电动马达，该电动马达产生使球阀1的轴沿其旋转方向进行往复驱动(转动驱动)的动力。

外壳包括壳体4、5、板6以及套筒7等。该外壳包括：壳体4，将球阀1以能够旋转的方式收容；以及套筒7，与该壳体4的套筒限制部(后述)以能够接触的方式对置，且能够与阀座2一起向弹簧3的压贴载荷方向(Pressing load direction)移动。即，外壳至少具备壳体4、5以及套筒7。

另外，在套筒7与壳体5之间配置有例如唇形密封件等密封部件8，在壳体4与壳体5之间也配置有例如O型圈等密封构件9。

在外壳的内部形成有冷却水流路13、14，该冷却水流路13、14位于比阀座2的座开口12靠冷却水的流动方向的下游侧的位置，且经由座开口12而与球阀1的阀开口11连通。另外，在外壳的内部设置有将球阀1以能够旋转的方式收容的阀收容室。

球阀1例如由合成树脂(PPS等热可塑性树脂)设置，至少与阀座2接触的面设置成呈凸球面形状的平滑的球面21。即，球阀1经由轴而被电动致动器转动操作。作为一例，该球阀1呈大致杯形状。另外，球阀1绕其旋转轴线(CL)转动(参照图3)。

此外，对于冷却水的流动方向不进行限定，作为辅助理解的一例，从入口供给的冷却水从杯开口部被供给至球阀1的内侧的冷却水流路10。而且，当球阀1开阀时，被供给至冷却水流路10的冷却水经过阀开口11、座开口12以及冷却水流路13、14被引向出口。

球阀1具有呈向以规定的旋转轴线(轴的中心轴线)CL为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状的多个(例如2个、3个等)球面21、22，被电动致动器转动操作。球面21是能够与阀座2的密封面(第二滑动面)31滑动接触的第一滑动面。在该球面21形成有沿球阀1的圆周向延伸、并且能够与座开口12连通的阀开口11。球面22是能够与不同于阀座2的其它阀座(未图示)的密封面(第四滑动面)滑动接触的第三滑动面。在该球面22形成有能够与作为其它阀座的第四开口的座开口(未图示)连通的阀开口15。

阀开口11是在球面21处开口、且冷却水能够通过的第一开口。该阀开口11呈沿球面21的圆周向延伸的长孔形状。另外，在阀开口11处设置有将其开口壁面彼此连接的加强用的桥16。阀开口15是在球面22处开口、且冷却水能够通过的圆孔形状的第三开口。另外，在球阀1的CL方向上相向的阀开口11的开口周缘设置有锥形状的倒角部54。倒角部54具有以使阀开口11的开口面积随着靠向球阀1的半径方向外侧而逐渐递增的方式倾斜的倾斜面。

轴是以穿过阀收容室的大致中心部的方式配置的驱动轴，经由轴承等以旋转自如的方式被支承于壳体4。对轴进行驱动的电动致动器能够采用众所周知的结构。公开一例则如下，将使电力变化为旋转扭矩的电动马达、使该电动马达的旋转输出减速来增大轴的驱动扭矩的减速机构(例如齿轮减速装置等)以及检测轴的旋转角度(即，球阀1的工作角)的非接触型的旋转角度传感器相组合来构成。

阀座2是形成有贯通其中心部、且冷却水能够通过的座开口12的环形圆板。座开口12是能够与阀开口11连通的第二开口。阀座2基于提高闭阀时的密闭性及操作时的滑动性的目的、抑制制造成本的目的，阀座2由合成树脂(PTFE等)设置。

在阀座2处设置有圆环状的对置部，该对置部与球面21以能够滑动接触的方式对置，由于弹簧3的弹性力而被压贴至球面21。在该对置部的对置面形成有密封面31。另外，阀座2的与密封面31相反一侧的面(图1和图2的图示上侧的面)是座背面。

阀座2被支承在壳体4，在壳体4处设置有用于支承阀座2的支承单元。支承单元是使用弹簧3、壳体4、壳体5、板6以及套筒7等来构成的。弹簧3是配置于阀座2与壳体5之间的例如压缩螺旋弹簧，被组装成被压缩的状态。该弹簧3是一端被保持于板6、另一端被保持于套筒7的座保持部(后述)、且产生将阀座2以弹性方式压贴至球阀1的载荷方向的弹性力的弹性构件。另外，弹簧3的弹性力被设定为将阀座2以规定的压贴载荷按压至球阀1。

在壳体4的上游端设置有冷却水入口。在该壳体4的下游端设置有冷却水出口。在壳体4处设置有将球阀1装入壳体4内的开口部和收容球阀1的阀收容室。

说明壳体4直接安装于发动机的情况。壳体4直接安装于发动机(例如缸盖等)，壳体4固定于发动机，从而壳体4的开口部与发动机的冷却水的出口相一致，冷却水通过发动机并经由壳体4的开口部被供给至壳体4的内部的阀收容室(具体地说，球阀1的内侧)。

另一方面，在壳体4相对于发动机独立地搭载的情况下，在壳体4处设置将通过了发动机的冷却水引向阀收容室的入口管。

另外，在壳体4处固定有将由阀装置调量后的冷却水引向外部的出口管。而且，由阀装置调量后的冷却水经由与出口管连接的配管而被引向散热器、加热器芯等。

壳体5是固定于壳体4的内侧的圆环状的间隔物，构成为与壳体4分体。在该壳体5的内部，形成有冷却水流路14。另外，壳体5例如可以是将通过了阀座2的冷却水引向冷却水出口的出口管的一部分，或者也可以是与出口管不同的部件(筒状体等)。

在壳体4、5、特别是壳体5的内周，设置有与套筒7的被卡止部(后述)接触来限制套筒7向阀侧的移动的套筒限制部(以下称为内周突起)51。另外，套筒7具有与内周突起51以能够接触的方式对置、且被卡止于内周突起51的被卡止部(以下称为外周突起)42。

板6呈环形圆板形状，配置于弹簧3与壳体5之间。该板6是保持弹簧3的一端的金属制的弹簧座，构成为与壳体4、5分体。

套筒7具备与内周突起51以能够接触和分离的方式对置的外周突起42以及保持阀座2的座保持部(环形板43、周壁44)。

外周突起42被配置成在球阀1的闭阀时与内周突起51之间隔着环状间隙S而与内周突起51对置。另外，外周突起42在球阀1的开阀时与内周突起51接触而被卡止。

套筒7是在一端侧(接近球阀1的一侧)支承阀座2、另一端侧被插入到壳体5的内部的圆筒体。该套筒7在内侧形成有冷却水流路13，将通过了座开口12的冷却水引向冷却水流路14。

具体地说，套筒7由耐腐蚀性优良的不锈钢等金属材料设置，但是对此不进行限定，在呈筒状的套筒7的一端，作为支承阀座2的单元，约束阀座2的外周面的筒体与压接至座背面的环形板43成为一体。

本实施例的阀装置被设置成在球阀1的闭阀时将冷却水的压力(以下水压)有意地引向阀座2的两面(密封面侧和座背面侧)。具体地说，在座背面侧设置有背压空间45，从入口流入阀装置的内部(即，壳体4的内部)的冷却水被引至该背压空间45。

具体的背压空间45是套筒7周围的配置弹簧3的空间。更详细地说，背压空间45是壳体4中由与出口相通的流路壁、板6、套筒7、环形板43包围的空间。

该背压空间45经由形成在壳体4与环形板43之间的间隙而与壳体4内的收容球阀1的空间连通。收容球阀1的空间始终与入口连通。因此，如图中的虚线箭头W所示，冷却水经由入口而从发动机被引至背压空间45。

在此，在本实施例的阀座2处设置有密封面31和座接触面32。

当球阀1被转动操作时，在球面21与座开口12重合的闭阀时、即球阀1的闭阀时，密封面31与球面21滑动接触。

座接触面32设置于与密封面31不同的面。在阀开口11与座开口12重合的开阀时、即球阀1的开阀时，该座接触面32与阀开口11的开口内壁面17滑动接触。

另外，本实施例的阀装置具备弹簧3、壳体4、5以及套筒7。

壳体5设置有与套筒7的外周突起42接触来限制套筒7向阀侧的移动的内周突起51。另外，套筒7设置有与内周突起51以能够接触的方式对置、且被卡止于内周突起51的外周突起42。

套筒7的座保持部包括对阀座2的座背面进行固定(接合或粘接)的圆环状的环形板43以及对阀座2的外周面进行固定(接合或粘接或压入或嵌塞固定)的圆筒状的周壁44等。即，套筒7与阀座2以能够一体移动的方式连结。

套筒7是与壳体5的内周突起51以能够接触的方式对置、且能够与阀座2一起向弹簧3的压贴载荷方向移动的圆筒体。在该套筒7的内侧，形成有将座开口12与冷却水流路13连通的冷却水流路14。

而且，在壳体5的内周设置有内周突起51，在套筒7的外周设置有外周突起42。即，具备如下构造：内周突起51被嵌入到套筒7的圆筒部的外侧的与外周突起42的外周端面相比向半径方向内侧凹陷的外周凹部内。

另外，在球阀1的闭阀时，球面21与密封面31滑动接触，因此套筒7向与弹簧3的压贴载荷方向相反的一侧移动。由此，在内周突起51的图示上端面与外周突起42的图示下端面之间设置有弹簧3的压贴载荷方向的间隙，内周突起51与外周突起42成为非接触。另外，在闭阀时，套筒7在弹簧3的压贴载荷方向上能够自由地移位与间隙相应的量。

另一方面，在球阀1的开阀时，球面21与密封面31成为非接触状态，阀座2稍微进入阀开口11内，因此套筒7向弹簧3的压贴载荷方向移动。由此，内周突起51的图示上端面与外周突起42的图示下端面之间的间隙消除，内周突起51与外周突起42接触。因而，阀座2在弹簧3的压贴载荷方向上的位置被固定。

如上，在本实施例的阀装置中，由于弹簧3的压贴载荷而被压贴至球阀1的球面21及阀开口11的开口内壁面17的阀座2具备密封面31和座接触面32。

而且，在球阀1的闭阀时，由于弹簧3的压贴载荷而阀座2被压贴至球阀1，从而阀座2的密封面31与球面21滑动接触。即，在球阀1的闭阀时，球面21与密封面31成为接触状态，球面21与密封面31之间的间隙以液密方式被密封。

另一方面，在球阀1的开阀时，由于弹簧3的压贴载荷而阀座2被压贴至球阀1，从而内周突起51与外周突起42接触。由此，在阀座2的密封面31进入阀开口11的内部的状态下被固定，因此座接触面32与阀开口11的开口内壁面17滑动接触。即，在球阀1的开阀时，密封面31与球面21成为非接触状态。

由此，通过将在球阀1的闭阀时与球面21滑动接触的密封面31与在球阀1的开阀时与阀开口11的开口内壁面17滑动接触的座接触面32分离，能够降低阀座2的密封面31的磨损。由此，冷却水不易从球面21与密封面31之间泄漏，能够长期确保球阀1的闭阀时的冷却水的密封性能。因而，能够兼顾阀座2的密封面31的耐磨性的提高与对冷却水的防泄漏的可靠性的提高。

另外，在球阀1的开阀时，即使在由于弹簧3的压贴载荷而阀座2的密封面31被压贴至球阀1的情况下，球面21与密封面31也成为非接触状态，能够降低密封面31的磨损，因此球面21与密封面31的接触面积不会增加。

由此，确保密封面31对球阀1的接触面压，从而冷却水不易从球面21与密封面31的密封部泄漏，能够长期确保球阀1的闭阀时的冷却水的密封性能。因而，能够与阀座2的磨损无关地始终将一定的接触面压均等地保持，因此能够兼顾阀座2的密封面31的耐磨性的提高与对冷却水的防泄漏的可靠性的提高。

在此，图6在纵轴表示发动机的内部水温TW的平均值[℃]，在横轴表示启动发动机起的经过时间Time[sec]。此外，G表示实施例1的冷却水的泄漏流量的变化，H表示比较例(不存在实施例1的阀装置的系统)的冷却水的泄漏流量的变化。

另外，图7在纵轴表示燃料消耗率改善效果[％]，在横轴表示冷却水的泄漏流量[L/min]。

而且，在本实施例的阀装置中，在球阀1的开阀时，使座接触面32与开口内壁面17接触，使球面21与密封面31非接触化，从而能够抑制密封面31的磨损。

在将这种阀装置使用于发动机冷却水的流量控制的情况下，如图6和图7所示，关于球阀1的闭阀时的冷却水的泄漏流量而言，以往例为A(例如25～35[L/min])，但是实施例1为0[L/min]，能够长期维持高的密封性能。

即，如果能够长期维持密封性能，则能够达成燃料消耗率改善效果：α％以上，使得可靠性提高。

此外，燃料消耗率改善效果：α％是指，如果从发动机的启动至暖机完成为止的时间相比于比较例的情况而言缩短ΔT秒，则燃料消耗率提高α％。

另外，发动机的暖机运行是指，在刚启动发动机之后将抑制了发动机转速、发动机负荷的运行状态维持固定时间，来使发动机的内部水温(TW)上升至适当的温度(例如内部水温：TW＝80[℃])。即，从发动机的启动至暖机完成为止是指，启动发动机之后起至发动机的内部水温上升至适当的温度为止的期间。

[实施例2]

图8和图9表示阀装置(实施例2)。在此，与实施例1相同的符号表示相同的结构或功能，省略说明。

本实施例的阀装置与实施例1同样地具备多面的球面体形状的球阀1、圆环形状的阀座2、弹簧3以及外壳。

外壳至少具备壳体4、5以及筒状的套筒7。

在球阀1的球面21，在阀开口11的沿旋转方向延伸的一对开口周缘处成一体地设置有突条部52、53。这些突条部52、53是与球面21的球基准面23相比向半径方向外侧突出的阀凸部。

在突条部52、53的CL方向的阀开口11侧的开口周缘设置有锥形状的倒角部54。另外，在突条部52、53的CL方向的阀开口11的相反侧设置有锥形状的倒角部55。而且，倒角部54是与倒角部55相比缓和的倾斜面，具有以使阀开口11的开口面积随着靠向球阀1的半径方向外侧而逐渐递增的方式倾斜的倾斜面。

在突条部52、53的旋转方向的两端部分别设置有锥形状的倒角部56。倒角部56具有以从球基准面23随着靠向各突条部52、53的顶面而成为上坡的方式倾斜的倾斜面。

而且，在球面21设置有沿着球阀1的外周面(突条部52、53以外的凸球面)的球基准面23。另外，在阀座2处设置有沿着球阀1的各突条部52、53的顶面的球接触面24。

在球阀1的闭阀时，密封面31与球基准面23滑动接触。

球接触面24呈向以球阀1的旋转轴线(CL)为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状，设置于与球基准面23相比向半径方向外侧突出的位置。该球接触面24是阀开口11的开口端面，被设置成与球基准面23相比向弹簧3的压贴载荷方向的相反侧突出。

在阀座2处形成有圆环状的密封面31，该圆环状的密封面31在球阀1的闭阀时由于弹簧3的弹性力而被压贴至球面21而与球面21的球基准面23滑动接触。

在比该密封面31靠半径方向外侧的位置设置有圆环状的座接触面33，该圆环状的座接触面33在球阀1的开阀时由于弹簧3的弹性力而被压贴至球阀1而与球接触面24滑动接触。该座接触面33被设置成将密封面31的周围沿周向环绕。

在此，在球阀1的闭阀时，阀座2向弹簧3的压贴载荷方向移动，从而球基准面23与密封面31滑动接触。此时，内周突起51的图示上端面与外周突起42的图示下端面之间的间隙最窄。

另外，在闭阀时，阀座2和套筒7在弹簧3的压贴载荷方向上能够自由地移位规定的距离。

另外，在闭阀时，由于弹簧3的压贴载荷而阀座2的密封面31被压贴至球阀1，从而球基准面23与密封面31成为接触状态，球面21与密封面31之间的间隙以液密方式被密封。

另一方面，在球阀1的开阀动作时，阀座2从球基准面23经过倒角部56而载于球接触面24上，因此球接触面24与座接触面33滑动接触，且球基准面23与密封面31成为非接触状态。此时，密封面31位于比阀开口11的内壁面靠内侧的位置。

另外，球接触面24与座接触面33接触。因此，阀座2在弹簧3的压贴载荷方向上的位置被固定。

因而，基于提高阀座2的密封面31的耐磨性的目的，将在球阀1的闭阀时与球面21的球基准面23滑动接触的密封面31与在球阀1的开阀时与球接触面24滑动接触的座接触面33分离，从而能够降低阀座2的密封面31的磨损。

如上，在本实施例的阀装置中，起到与实施例1同样的效果。

[实施例3]

图10和图11表示球型旋转阀装置(实施例3)。在此，与实施例1及2相同的符号表示相同的结构或功能，省略说明。

在本实施例的壳体5中设置有内周突起51，该内周突起51与套筒7的外周突起42接触来限制套筒7的移动。

在套筒7处设置有与内周突起51以能够接触的方式对置、且被卡止于内周突起51的外周突起42。

而且，在内周突起51和外周突起42处形成有相对于弹簧3的压贴载荷方向倾斜的倾斜面61、62。

倾斜面61是以从壳体5的图示上端随着靠向图示下端而冷却水流路14的流路截面积逐渐递减的方式倾斜的圆锥面。

倾斜面62是以从套筒7的图示上端随着靠向图示下端而外周突起42的突出量逐渐递减的方式倾斜的圆锥面。

在本实施例的阀装置中，起到与实施例1及2同样的效果。

除此以外，通过使内周突起51与外周突起42的对置面倾斜化，约束阀座2和套筒7的水平方向(图示左右方向)的移位，在球阀1的开阀时，能够避免因发动机振动、汽车的振动引起的球面21与密封面31的滑动接触。由此，能够抑制球面21和密封面31的磨损。

[实施例4]

图12和图13表示阀装置(实施例4)。在此，与实施例1～3相同的符号表示相同的结构或功能，省略说明。

本实施例的阀装置与实施例1同样地具备多面的球面体形状的球阀1、圆环形状的阀座2、弹簧3以及外壳。

外壳至少具备壳体4、5以及筒状的套筒7。

球阀1具有球面21和球接触面25。

球接触面25是阀开口11的开口端面，设置于阀开口11的开口周缘。在球阀1的开阀时，座接触面35与该球接触面25滑动接触。

在球阀1的CL方向上的阀开口侧的开口周缘设置有锥形状的倒角部54。

另外，在球阀1的旋转方向上的阀开口11的两端部分别设置有锥形状的倒角部58。这些各倒角部58在阀开口11的开口周缘被设置成圆弧状，具有以随着靠向阀开口11的开口端而成为上坡的方式倾斜的倾斜面。即，倒角部58形成为在球阀1的闭阀动作时阀座2从阀开口11顺畅地载于球面21上的锥形状。

在阀座2，在比圆环状的密封面31靠半径方向外侧的位置设置有圆环状的座凹部34。该座凹部34被设置成向弹簧3的压贴载荷方向的相反侧凹陷。

在座凹部34的半径方向外侧，形成有与球面21以能够滑动接触的方式对置、且由于弹簧3的弹性力而被压贴至球面21的圆环状的座接触面35。

座接触面35经由圆环状的台阶36而与密封面31连接。该座接触面35被设置成将密封面31的周围沿周向环绕。另外，座接触面35在球阀1的开阀时与球接触面25滑动接触，且在球阀1的闭阀时成为与球面21非接触的状态。

在此，球阀1的闭阀时的座接触面35的位置以用图中的点划线表示的基准线SL来示出，与开阀时的座接触面35的位置相比位于图示上方。此外，基准线SL实际上表示保持阀座2的环形板43的位置。即，在球阀1的开阀时，在比基准线SL靠图示下方的位置配置环形板43。

在座凹部34的半径方向内侧配置有密封面31。该密封面31设置于座开口12的开口周缘。另外，密封面31被设置成与座接触面35相比向弹簧3的压贴载荷方向突出。另外，密封面31在球阀1的闭阀时与球面21滑动接触，且在球阀1的开阀时成为与球面21及球接触面25非接触的状态。

而且，在阀装置中，在壳体5处未设置内周突起，另外，在套筒7处未设置外周突起。由此，相比于密封面31与球面21接触的情况(闭阀状态)而言，在座接触面35与球面21接触的情况(开阀状态)下，阀座2和套筒7的位置被固定在图示下方。

因此，阀座2在开阀时，在球面21限制阀座2和套筒7的移动时，在密封面31进入阀开口11的内部的状态下被固定。即，球面21具有作为与阀座2接触来限制阀座2与套筒7的移动的座限制部的功能。

在此，在球阀1的闭阀时，密封面31载于球面21，从而阀座2向弹簧3的压贴载荷方向移动。即，阀座2向图12的(b)所示的箭头方向(图示上方)移动。

另外，在球阀1的闭阀时，由于弹簧3的压贴载荷而密封面31被压贴至球阀1，从而球面21与密封面31成为接触状态，球面21与密封面31之间的间隙以液密方式被密封。

另外，在球阀1的闭阀时，球面21与密封面31接触，因此阀座2和套筒7的环形板43固定于相比于开阀时而言靠图示上方侧的位置。

另一方面，在球阀1的开阀动作时，阀座2的密封面31从球面21经过倒角部58而侵入阀开口11，因此球接触面25与座接触面35滑动接触，且球面21与密封面31成为非接触状态。此时，密封面31位于比阀开口11的内壁面靠内侧的位置。另外，球接触面25与座接触面35接触。因此，阀座2在弹簧3的压贴载荷方向上的位置被固定。

另外，在球阀1的闭阀动作时，阀座2的密封面31从阀开口11经过倒角部58而载于球面21，因此球面21与密封面31滑动接触，且球接触面25与座接触面35成为非接触状态。

因而，基于提高密封面31的耐磨性的目的，将在球阀1的闭阀时与球面21滑动接触的密封面31与在球阀1的开阀时与球接触面25滑动接触的座接触面35分离，从而能够降低密封面31的磨损。

如上，在本实施例的球型旋转阀中，起到与实施例1～3同样的效果。

[变形例]

在本实施例中，示出了作为旋转型的阀的一例使用球阀的例子，但是对此不进行限定，也可以将本公开应用于例如外周面呈凸球面形状的旋转阀。

在本实施例中，示出了在开阀时流体(在实施例中是冷却水)从旋转型的阀(在实施例中是球阀)的内侧朝向外侧流动的例子，但是流通流体的方向也可以相反。

在本实施例中，示出了通过电动致动器对球阀进行转动操作的例子，但是不限定球阀的驱动单元。

在本实施例中，示出了作为套筒与阀座的固定技术使用压入的例子，但是不限定结合单元，例如也可以使用粘接剂等。

在本实施例中，作为弹簧的一例使用了压缩螺旋弹簧，但是能够进行使用与球阀之间具有弹簧功能的波纹管、或者使用橡胶构件等各种应用。

在本实施例中，示出了将本公开应用于进行发动机冷却水的控制的阀装置的例子，但是也可以将本公开应用于进行不搭载发动机的车辆的冷却水的控制的阀装置。

在本实施例中，示出了将本公开应用于进行液体(作为具体的一例，冷却水)的控制的阀装置的例子，但是流体不限定于液体，也可以将本公开应用于进行气体(气体类)的控制的阀装置。

Claims (8)

1.一种阀装置，具备：

阀(1)，具有向以规定的旋转轴线为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状的球面(21)、以及在该球面上开口且流体能够通过的第一开口(11)；以及

环状的座(2)，与所述球面以能够滑动接触的方式对置，被压贴于所述球面，并且具有能够与所述第一开口连通的第二开口(12)，

通过使所述阀在其旋转方向上往复移动，至少进行开闭动作，

在所述阀装置中，

所述座具有：

密封面(31)，在所述球面与所述第二开口重合的闭阀时，该密封面与所述球面滑动接触；以及

座接触面(32、33、35)，在所述第一开口与所述第二开口重合的开阀时，该座接触面与所述第一开口的开口内壁面(17)或开口端面(24)滑动接触，

所述阀装置具备弹性构件(3)，该弹性构件(3)产生将所述座以弹性方式压贴于所述阀的压贴载荷方向的弹性力，

所述座具有凹部(34)，该凹部(34)设置于比所述密封面靠半径方向外侧的位置，向与所述弹性构件的压贴载荷相反的方向凹陷，

在上述凹部(34)的半径方向外侧形成有圆环状的上述座接触面，该座接触面相对于上述球面以能够滑动接触的方式对置，通过上述弹性构件的弹性力而被压贴至上述球面，在上述凹部的半径方向内侧配置有上述密封面。

2.一种阀装置，具备：

阀(1)，具有向以规定的旋转轴线为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状的球面(21)、以及在该球面上开口且流体能够通过的第一开口(11)；以及

环状的座(2)，与所述球面以能够滑动接触的方式对置，被压贴于所述球面，并且具有能够与所述第一开口连通的第二开口(12)，

通过使所述阀在其旋转方向上往复移动，至少进行开闭动作，

在所述阀装置中，

所述座具有：

密封面(31)，在所述球面与所述第二开口重合的闭阀时，该密封面与所述球面滑动接触；以及

座接触面(32、33、35)，在所述第一开口与所述第二开口重合的开阀时，该座接触面与所述第一开口的开口内壁面(17)或开口端面(24)滑动接触，

所述阀装置具备弹性构件(3)，该弹性构件(3)产生将所述座以弹性方式压贴于所述阀的压贴载荷方向的弹性力；

所述第一开口的开口端面是设置于所述第一开口的开口周缘的球接触面，

所述密封面被设置成与所述座接触面(35)相比向所述弹性构件的压贴载荷方向突出，在所述闭阀时，所述密封面与所述球面滑动接触，

所述座接触面被设置成将所述密封面的周围沿周向环绕，在所述开阀时，所述座接触面与所述球接触面滑动接触。

3.一种阀装置，具备：

阀(1)，具有向以规定的旋转轴线为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状的球面(21)、以及在该球面上开口且流体能够通过的第一开口(11)；以及

环状的座(2)，与所述球面以能够滑动接触的方式对置，被压贴于所述球面，并且具有能够与所述第一开口连通的第二开口(12)，

通过使所述阀在其旋转方向上往复移动，至少进行开闭动作，

在所述阀装置中，

所述座具有：

密封面(31)，在所述球面与所述第二开口重合的闭阀时，该密封面与所述球面滑动接触；以及

座接触面(32、33、35)，在所述第一开口与所述第二开口重合的开阀时，该座接触面与所述第一开口的开口内壁面(17)或开口端面(24)滑动接触，

所述阀在所述第一开口的开口周缘具有倒角部(54)，

所述倒角部具有以使所述第一开口的开口面积随着靠向所述阀的半径方向外侧而逐渐递增的方式倾斜的倾斜面，

所述阀装置还具备弹性构件(3)，该弹性构件(3)产生将所述座以弹性方式压贴于所述阀的压贴载荷方向的弹性力，

所述球面具有球基准面(23)，该球基准面(23)在所述闭阀时与所述密封面滑动接触，

所述第一开口的开口端面是在所述开阀时与所述座接触面(33)滑动接触的球接触面，

所述球接触面被设置成与所述球基准面相比向所述弹性构件的压贴载荷方向的相反侧突出，

所述座接触面被设置成将所述密封面的周围沿周向环绕。

4.一种阀装置，具备：

阀(1)，具有向以规定的旋转轴线为中心的半径方向外侧凸起的凸球面形状的球面(21)、以及在该球面上开口且流体能够通过的第一开口(11)；以及

环状的座(2)，与所述球面以能够滑动接触的方式对置，被压贴于所述球面，并且具有能够与所述第一开口连通的第二开口(12)，

通过使所述阀在其旋转方向上往复移动，至少进行开闭动作，

在所述阀装置中，

所述座具有：

密封面(31)，在所述球面与所述第二开口重合的闭阀时，该密封面与所述球面滑动接触；以及

座接触面(32、33、35)，在所述第一开口与所述第二开口重合的开阀时，该座接触面与所述第一开口的开口内壁面(17)或开口端面(24)滑动接触，

所述阀在其旋转方向上的所述第一开口的两端部具有锥形状的倒角部(58)，

所述倒角部具有以使所述第一开口的开口面积随着靠向所述阀的旋转方向上的往复移动侧而逐渐递增的方式倾斜的倾斜面。

5.根据权利要求1所述的阀装置，其中，

具备弹性构件(3)，该弹性构件(3)产生将所述座以弹性方式压贴于所述阀的压贴载荷方向的弹性力，

所述球面具有球基准面(23)，该球基准面(23)在所述闭阀时与所述密封面滑动接触，

所述第一开口的开口端面是在所述开阀时与所述座接触面(33)滑动接触的球接触面，

所述球接触面被设置成与所述球基准面相比向所述弹性构件的压贴载荷方向的相反侧突出，

所述座接触面被设置成将所述密封面的周围沿周向环绕。

6.根据权利要求1所述的阀装置，其中，

具备弹性构件(3)，该弹性构件(3)产生将所述座以弹性方式压贴于所述阀的压贴载荷方向的弹性力；

所述第一开口的开口端面是设置于所述第一开口的开口周缘的球接触面，

所述密封面被设置成与所述座接触面(35)相比向所述弹性构件的压贴载荷方向突出，在所述闭阀时，所述密封面与所述球面滑动接触，

所述座接触面被设置成将所述密封面的周围沿周向环绕，在所述开阀时，所述座接触面与所述球接触面滑动接触。

7.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，

所述阀在所述第一开口的开口周缘具有倒角部(54)，

所述倒角部具有以使所述第一开口的开口面积随着靠向所述阀的半径方向外侧而逐渐递增的方式倾斜的倾斜面。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的阀装置，其中，

所述阀在其旋转方向上的所述第一开口的两端部具有倒角部(58)，

所述倒角部具有以使所述第一开口的开口面积随着靠向所述阀的旋转方向上的往复移动侧而逐渐递增的方式倾斜的倾斜面。

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