CN113646564A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

阀装置具备：壳体(10)，具有形成阀室(11)的阀室内壁(101)、形成与阀室连通的收容空间(14)的收容空间内壁(104)；阀部件(20)，具有阀部件主体部(21)；阀座部件(30)，形成阀座流路(31)；环状的固定部件(52)，将阀座部件固定在壳体；以及环状的壳体侧密封部(45)，阻止阀座部件与收容空间内壁之间的流体的流通。阀座部件具有在内侧形成阀座流路的筒部(32)以及与筒部相连的凸缘部(33)。通过在沿着轴线的方向上在收容空间内壁的对置面(114)与固定部件之间夹着凸缘部，阀座部件被固定在壳体。在固定部件与收容空间内壁之间气密的状态下，固定部件相对于收容空间内壁被固定。壳体侧密封部主要由橡胶材料构成，被夹在凸缘部与固定部件之间。

Description

阀装置

关联申请的相互参照

本申请基于2019年4月9日提出申请的日本专利申请第2019－74242号，在此通过参照引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及阀装置。

背景技术

在专利文献1中公开了阀装置。在该阀装置中，阀部件和阀座部件被收容在壳体中。阀座部件包括在内侧形成有阀座流路的筒部、和从筒部突出到筒部的外侧的环状的凸缘部。壳体中的形成收容阀座部件的空间的内壁包括与凸缘部对置的环状的对置面。通过对置面和环状的固定部件夹着凸缘部，从而阀座部件被固定在壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－91321号公报

发明内容

上述以往的阀装置，通过对置面与凸缘部的对置面侧的一面的面接触，将阀座部件与壳体之间密封。但是，本申请的发明人发现，在对置面和凸缘部的一面的至少一方的平坦性低的情况下，在阶差面与凸缘部的一面之间产生间隙。因此，当阀部件将阀座流路关闭时，流体能够在阶差面与凸缘部的一面之间的间隙流通，能够进行壳体与阀座部件之间的流体的流通。即，发生流体的泄漏。

本公开的目的是提供一种能够阻止壳体与阀座部件之间的流体的流通的阀装置。

根据本公开的一个观点，阀装置具备：壳体，具有形成阀室的阀室内壁、形成与阀室连通的收容空间的收容空间内壁；阀部件，被收容在阀室，具有筒状或球状的阀部件主体部；阀座部件，被收容在收容空间，形成被阀部件主体部开闭的阀座流路；环状的固定部件，被收容在收容空间，将阀座部件固定在壳体；以及环状的壳体侧密封部，被收容在收容空间，阻止阀座部件与收容空间内壁之间的流体的流通；阀座部件具有：筒部，在内侧形成阀座流路；及凸缘部，与筒部中的阀室侧的相反的一侧相连并且包括比筒部向筒部的外侧以环状突出的部分，收容空间内壁包括在沿着凸缘部的轴线的方向上与凸缘部对置的环状的对置面，在沿着轴线的方向上在对置面与固定部件之间夹着凸缘部，从而阀座部件被固定在壳体；在固定部件与收容空间内壁之间气密的状态下，固定部件被相对于收容空间内壁固定；壳体侧密封部主要由橡胶材料构成，夹在凸缘部与固定部件之间。

由此，壳体侧密封部被夹在凸缘部与固定部件之间。能够通过壳体侧密封部阻止凸缘部与固定部件之间的流体的流通。此外，固定部件与收容空间内壁之间是气密的状态。由此，能够阻止阀座部件与壳体之间的流体的流通。

另外，对各构成要素等赋予的带括号的标号，是表示该构成要素等与后述的实施方式中记载的具体的构成要素等的对应关系的一例。

附图说明

图1是应用第1实施方式的阀装置的发动机系统的示意图。

图2是第1实施方式的阀装置的外观图。

图3是图2中的III－III剖视图。

图4是与图3相同的截面中的阀装置的剖视图，是与图3中阀部件的位置不同的图。

图5是第1实施方式的阀装置具备的阀部件的立体图。

图6是第1实施方式的阀装置的部分剖视图。

图7是第1实施方式的阀装置具备的阀座部件的剖视图。

图8是第1实施方式的阀装置具备的阀座部件的立体图。

图9是第1实施方式的阀装置具备的波形垫圈的平面图。

图10是第1实施方式的阀装置具备的波形垫圈的侧视图。

图11是将阀座部件从凸缘部侧观察时的第1实施方式的阀座部件的正视图。

图12A是表示第一突出部与阀部件的密封面接触的状态的第1实施方式的阀装置的部分剖视图。

图12B是表示第一突出部被阀部件的密封面推倒的状态的第1实施方式的阀装置的部分剖视图。

图13是比较例1的阀装置的部分剖视图。

图14是用来说明在第1实施方式的阀装置的第一配置例中作用于凸缘部的力矩的示意图。

图15是用来说明在第1实施方式的阀装置的第二配置例中作用于凸缘部的力矩的示意图。

图16是将阀座部件从与凸缘部侧相反侧观察时的第2实施方式的阀座部件的正视图。

图17是图16中的XVII－XVII剖视图。

图18是第3实施方式的阀装置的部分剖视图。

图19是第4实施方式的阀装置的部分剖视图。

图20是他的实施方式的阀装置的部分剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式相互中，对于相互相同或等同的部分赋予相同的标号而进行说明。

(第1实施方式)

如图1所示，本实施方式的阀装置1被应用于通过燃烧燃料来产生驱动力的发动机系统90。

[发动机系统的结构]

首先，对发动机系统90进行说明。发动机系统90具备发动机91、吸气系统92、排气系统93、增压器94、排气回流系统95等。发动机91在缸911内收容活塞912而形成燃烧室910。

吸气系统92从外界气体向发动机91供给空气。吸气系统92具有吸气管921、吸气岐管922、空气净化器923、中间冷却器924及节流阀925等。以下，将向发动机91供给的空气称作吸入空气。

吸气管921是用来向燃烧室910导入吸入空气的配管，形成吸气通路920。吸气管921的一端被向外界气体开放，另一端与吸气岐管922连接。吸气岐管922与吸气管921的另一端及发动机91连接。吸气岐管922具有分支为与缸911的数量相同数量的通路的构造。空气净化器923从由大气取入的空气中将异物除去。中间冷却器924将被增压器94的压缩机941压缩而升温的吸入空气冷却。节流阀925调整发动机91的吸气量。节流阀925与电子控制单元96电连接。以下，将电子控制单元称作ECU。

排气系统93将发动机91排出的排气向外界气体释放。排气系统93具有排气管931、排气岐管932及排气净化单元933。排气管931是用来将发动机91的排气向大气引导的配管，形成排气通路930。排气岐管932与排气管931的一端及发动机91连接。排气岐管932具有与缸911的数量同数量的通路合流的构造。排气净化单元933设置在排气管931。排气净化单元933将排气中包含的碳化氢分解，或捕捉微粒子状物质。

增压器94利用排气的能量在吸气管921内将吸入空气压缩，向燃烧室910增压供给加压后的吸入空气。增压器94具有压缩机941、涡轮942及轴943。压缩机941在吸气通路920中被配置在空气净化器923与中间冷却器924之间。压缩机941能够将吸入空气压缩。涡轮942在排气通路930中被配置在排气岐管932与排气净化单元933之间。涡轮942被排气的能量旋转驱动。轴943将压缩机941与涡轮942连结。压缩机941和涡轮942通过轴943而同步地旋转。

排气回流系统95将穿过涡轮942后的排气向吸气通路920回流，与经过了空气净化器923后的空气一起向燃烧室910供给。排气回流系统95具备EGR管951、EGR冷却器952及阀装置1。

EGR管951将排气管931的排气净化单元933的下游侧与吸气管921的压缩机941的上游侧连接。EGR管951形成将穿过涡轮942后的排气向由压缩机941进行的压缩前的空气回流的EGR通路950。EGR冷却器952设置在EGR管951。EGR冷却器952将穿过EGR通路950的气体冷却。

阀装置1设置在EGR管951与吸气管921连接的部位。阀装置1增减经由EGR通路950向吸气通路920流入的排气的流量。阀装置1与ECU96电连接。

ECU96由具有作为运算部的CPU及作为存储部的RAM、ROM等的微型计算机等构成。ECU96根据搭载发动机系统90的车辆或装置的驱动状况、操作该车辆或装置的操作者的操作内容，对节流阀925及阀装置1的驱动进行控制。

[阀装置的结构]

接着，对阀装置1的结构进行说明。阀装置1是通过圆筒状的阀部件旋转驱动从而流体的通路的开度能够增减的旋转式的阀。阀装置1能够增减EGR通路950相对于吸气通路920的开度。

如图2、图3、图4所示，阀装置1具备壳体10、阀部件20、阀座部件30。在图4中表示了阀装置1的与图3中所示相同的截面。图4的阀部件20的位置与图3的阀部件20的位置不同。

壳体10形成吸气通路920与EGR通路950的合流部。壳体10被形成为，能够收容阀部件20。壳体10仅由金属材料构成。作为金属材料，可以举出铝合金。另外，壳体10只要主要由金属材料构成即可。即，壳体10也可以由金属材料和其他材料构成。

如图3、图4所示，壳体10具有形成阀室11的阀室内壁101、形成上游侧流路12的第一流路内壁102、形成下游侧流路13的第二流路内壁103、和形成收容空间14的收容空间内壁104。内壁是内侧的壁面。

阀室11形成为，将阀部件20可旋转地收容。上游侧流路12形成为，与阀室11连通。上游侧流路12与空气净化器923连通。下游侧流路13形成为，与上游侧流路12另外地与阀室11连通。下游侧流路13形成在与上游侧流路12同轴上。下游侧流路13与中间冷却器924连通。收容空间14形成为，与上游侧流路12及下游侧流路13另外地与阀室11连通。收容空间14形成为，能够收容阀座部件30。收容空间14与EGR通路950连通。

阀部件20被收容在阀室11。阀部件20将阀座部件30的阀座流路31开闭。阀部件20被设置为能够相对于壳体10相对旋转。阀部件20被未图示的电动马达驱动。这里，关于阀部件20的旋转方向，为了方便而将从图3的状态向图4的状态旋转的方向称作“EGR通路截断方向”。将从图4的状态向图3的状态旋转的方向称作“EGR通路开放方向”。

阀座部件30被收容在收容空间14。阀座部件30是与壳体10分体的部件。阀座部件30是形成由阀部件20开闭的阀座流路31的部件。由于收容空间14与EGR通路950连通，所以阀座流路31与EGR通路950连通。

阀座部件30仅由合成树脂材料构成。另外，阀座部件30只要主要由合成树脂材料构成即可。即，阀座部件30也可以由合成树脂材料和其他材料构成。合成树脂材料是合成高分子化合物中的合成纤维、合成橡胶以外的材料。

如图5所示，阀部件20具有阀部件主体部21、上臂22、下臂23、上轴24和下轴25。

阀部件主体部21是筒状。阀部件主体部21的外壁面211被形成为与圆筒的径向外侧的壁面的一部分相同的形状。外壁面211具有密封面212、213及连接密封面214、215。

密封面212、213在外壁面211中以朝向阀部件主体部21的周向的方式形成。密封面212为与圆筒的侧壁的内壁面的一部分相同的形状。密封面212呈中心角为180度的半圆筒形。密封面212被形成为半径比密封面213的半径大。密封面213呈与圆筒的侧壁的外壁面的一部分相同的形状。密封面213呈中心角为180度的半圆筒形。包括密封面212在内的假想圆筒面和包括密封面213在内的假想圆筒面在同轴上具有中心轴。该中心轴与阀部件20的旋转轴正交。

连接密封面214、215以与密封面212、213正交的方式形成。连接密封面214、215的法线如果平行移动则能够与阀部件20的旋转轴正交。连接密封面214位于密封面212与密封面213连接的部位中的上臂22侧。连接密封面215位于密封面212与密封面213连接的部位中的下臂23侧。

上臂22及下臂23是被形成为大致扇状的部位。上臂22设置在阀部件主体部21的轴向的一侧的端部。下臂23设置在阀部件主体部21的轴向的另一侧的端部。阀部件主体部21、上臂22及下臂23仅由合成树脂材料构成。作为合成树脂材料，可以举出具有高的耐热性的材料，例如聚苯硫醚。另外，阀部件主体部21、上臂22及下臂23只要主要由合成树脂材料构成即可。即，阀部件主体部21、上臂22及下臂23也可以由合成树脂材料和其他材料构成。

上轴24及下轴25是阀部件20的旋转轴。上轴24及下轴25是由不锈钢等的金属材料构成的大致棒状的部件。上轴24设置在上臂22。上轴24从上臂22向相对于阀部件主体部21离开的方向延伸。下轴25设置在下臂23。下轴25从下臂23向相对于阀部件主体部21离开的方向延伸。上轴24及下轴25被设置在壳体10的未图示的轴承支承为能够旋转。

如图6、图7、图8所示，阀座部件30具有筒部32和凸缘部33。筒部32在内侧形成有阀座流路31。筒部32在与轴线CL平行的方向即轴线方向上延伸。凸缘部33与筒部32中的阀室11侧的相反的一侧相连。凸缘部33包括从筒部32向外侧以环状突出的部分。换言之，凸缘部33是在阀座部件30的端部以环状扩大的板状的部分。轴线CL是筒部32的中心线，也是凸缘部33的中心线。凸缘部33具有位于凸缘部33中的轴线方向的一侧的一面331、以及位于凸缘部33中的轴线方向的另一侧的另一面332。

筒部32具有第一侧壁部321和第二侧壁部322。第一侧壁部321及第二侧壁部322被形成为与圆筒的侧壁的一部分相同的形状。第一侧壁部321和第二侧壁部322被形成为中心角180度。第一侧壁部321的轴线方向上的高度比第二侧壁部322的筒部的轴向上的高度低。

阀装置1具备密封部件40。密封部件40覆盖阀座部件30的大部分。凸缘部33的一面331中的与后述的阶差面114相接的部分没有被密封部件40覆盖，从密封部件40露出。凸缘部33的另一面332中的与后述的波形垫圈51相接的部分没有被密封部件40覆盖，从密封部件40露出。

密封部件40具有第一覆盖部41、第一突出部42、第二覆盖部43、第二突出部44和第三覆盖部45。

第一覆盖部41是将第一侧壁部321覆盖的部分。具体而言，第一覆盖部41将第一侧壁部321的径向内侧、径向外侧及凸缘部33侧的相反的一侧的端部覆盖。

第一突出部42设置在第一侧壁部321中的阀室11侧。即，第一突出部42设置在第一覆盖部41中的凸缘部33侧的相反的一侧的端部。第一突出部42是从第一覆盖部41向凸缘部33的径向的外侧突出的形状的部分。第一突出部42相当于通过与阀部件主体部21接触从而将阀部件主体部21与阀座部件30之间的间隙堵塞的阀部件侧密封部。

第二覆盖部43是将第二侧壁部322覆盖的部分。具体而言，第二覆盖部43将第二侧壁部322的径向内侧、径向外侧、凸缘部33侧的相反的一侧的端部、以及第二侧壁部322的与第一侧壁部321连接的部位的端面覆盖。第二覆盖部43如图8所示，在将与第一侧壁部321连接的部位的端面覆盖的部位具有密封面46、47。密封面46、47与第一突出部42相连。

第二突出部44设置在第二侧壁部322中的阀室11侧。即，第二突出部44设置在第二覆盖部43中的凸缘部33侧的相反的一侧的端部。第二突出部44是从第二覆盖部43向凸缘部33的径向的内侧突出的形状的部分。第二突出部44与密封面46、47相连。第二突出部44相当于通过与阀部件主体部21接触从而将阀部件主体部21与阀座部件30之间的间隙堵塞的阀部件侧密封部。

第三覆盖部45是将凸缘部33的另一面332的一部分覆盖的环状的部分。另一面332的一部分是另一面332中的凸缘部33的径向内侧的部分。第三覆盖部45被收容在收容空间14，相当于阻止阀座部件30与收容空间内壁104之间的流体的流通的环状的壳体侧密封部。

密封部件40仅由橡胶材料构成。在本实施方式中，使用合成橡胶作为橡胶材料。但是，也可以使用天然橡胶作为橡胶材料。另外，密封部件40只要主要由橡胶材料构成即可。即，密封部件40也可以由橡胶材料和其他材料构成。密封部件40相对于阀座部件30一体成形。即，密封部件40和阀座部件30被构成为密封部件40相对于阀座部件30一体成形的一体成形品。另外，一体成形是不使用二次粘接或机械接合，而是在与部件的接合的同时将制品一体地成形。

第三覆盖部45如图7所示，经由第一覆盖部41中的将第一侧壁部321的径向的内侧覆盖的部分411、和第一覆盖部41中的将第一侧壁部321的凸缘部33侧的相反的一侧的端部覆盖的部分412，与第一突出部42没有接缝地连续。同样，第三覆盖部45经由第二覆盖部43中的将第二侧壁部322的径向的内侧覆盖的部分431，与第二突出部44没有接缝地连续。因而，第一覆盖部41中的将第一侧壁部321的径向的内侧覆盖的部分411、和将第一侧壁部321的端部覆盖的部分412，相当于将阀部件侧密封部与壳体侧密封部连接的连结部。第二覆盖部43中的将第二侧壁部322的径向的内侧覆盖的部分431，相当于将阀部件侧密封部与壳体侧密封部相连的连结部。

如图6所示，壳体10的收容空间内壁104包括第一壁面111、第二壁面112、第三壁面113和阶差面114。第一壁面111、第二壁面112及第三壁面113是与圆筒的侧壁的内表面相同的形状。

第一壁面111是收容空间内壁104中的距阀室11最近的部分。第二壁面112是位于收容空间内壁104中的比第一壁面111距阀室11更远侧的部分。第二壁面112的开口宽度比第一壁面111的开口宽度大。第三壁面113是位于收容空间内壁104中的比第二壁面112距阀室11更远侧的部分。第三壁面113的开口宽度比第二壁面112的开口宽度大。

阶差面114位于收容空间内壁104中的第一壁面111与第二壁面112之间，是与第一壁面111及第二壁面112的双方相连的部分。阶差面114是通过第一壁面111与第二壁面112的开口宽度的差异而产生的面。

在凸缘部33的一面331与阶差面114相接的状态下，阀座部件30被收容在收容空间14。此时，阶差面114和凸缘部33的一面331在沿着凸缘部33的轴线CL的方向上对置。因而，阶差面114相当于在沿着凸缘部的轴线CL的方向上与凸缘部33对置的环状的对置面。

如图6所示，阀装置1具备波形垫圈51和固定环52。波形垫圈51及固定环52被收容在收容空间14中的凸缘部33的另一面332侧。

波形垫圈51如图9、图10所示，是呈波形状的圆环状的板。波形垫圈51是用来利用弹性变形时产生的反作用力将阀座部件30向壳体10推压的弹簧部件。波形垫圈51的弹簧常数比第三覆盖部45的弹簧常数大。波形垫圈51仅由金属材料构成。作为金属材料可以举出不锈钢。波形垫圈51只要主要由金属材料构成即可。即，波形垫圈51也可以由金属材料和其他材料构成。

波形垫圈51如图11所示，被设置在凸缘部33的另一面332中的比第三覆盖部45靠外周侧。外周侧意味着与凸缘部33的径向的外侧相同。图11是在将波形垫圈51设置在凸缘部33的另一面332的状态下、从凸缘部33侧观察阀座部件30时的阀座部件30的正视图。波形垫圈51与凸缘部33的另一面332相接。波形垫圈51在沿着轴线CL的方向上不与第三覆盖部45重叠。

固定环52是圆环状的板。固定环52的板厚比波形垫圈51的板厚大。固定环52的径向上的板宽比波形垫圈51的径向上的板宽大。固定环52仅由金属材料构成。作为金属材料可以举出铝合金。固定环52只要主要由金属材料构成即可。即，固定环52也可以由金属材料和其他材料构成。

固定环52是将阀座部件30固定在壳体10的固定部件。固定环52以经由第三覆盖部45及波形垫圈51将凸缘部33向阶差面114推压的方式，相对于收容空间内壁104被压入。由此，阀座部件30被固定在壳体10。即，阀座部件30通过被阶差面114和固定环52在沿着轴线CL的方向上夹持从而被固定在壳体10。

此时，波形垫圈51以在沿着轴线CL的方向上弹性变形的状态，被凸缘部33和固定环52夹持。因此，在波形垫圈51，产生了相对于使波形垫圈51弹性变形的外力的反作用力。该反作用力被施加在凸缘部33，从而凸缘部33被推压在阶差面114。

此外，第三覆盖部45以压缩的弹性变形的状态被凸缘部33和固定环52夹持，使得凸缘部33与固定环52的各自之间成为气密。因此，凸缘部33与固定环52之间是气密的状态。

此外，由于固定环52被相对于收容空间内壁104压入，所以固定环52与收容空间内壁104之间是气密的状态。另外，也可以通过将固定环52相对于收容空间内壁104焊接从而固定环52与收容空间内壁104之间成为气密的状态。

[阀装置的动作]

接着，对阀装置1的动作进行说明。如图3、图4所示，阀部件20通过旋转，从而阀部件主体部21的外壁面211在上游侧流路12的阀室11侧的开口120与收容空间14的阀室11侧的开口140之间往来。

具体而言，当阀部件20向EGR通路开放方向旋转，如图3所示，阀部件20位于上游侧流路12的开口120，开放阀座流路31。即，阀部件20相对于阀室11将与收容空间14连通的EGR通路950以最大限度开放，并且相对于阀室11将上游侧流路12缩小到最小限度。

此外，当阀部件20向EGR通路截断方向旋转，如图4所示，阀部件20位于收容空间14的开口140，将阀座流路31闭塞。即，阀部件20相对于阀室11将EGR通路950全闭，并且相对于阀室11将上游侧流路12最大限度开放。

这里，说明阀部件20将阀座流路31闭塞时的密封部件40与阀部件主体部21的抵接状态。当阀部件20向EGR通路截断方向旋转，如图6所示，密封面212、213分别与第一突出部42、第二突出部44接触。进而，当阀部件20向EGR通路截断方向旋转，如图12A、图12B所示，第一突出部42被压接在密封面212，一边被推倒一边弹性变形。同样，虽然没有图示，第二突出部44被压接在密封面213，一边被推倒一边弹性变形。

此外，如图6所示，连接密封面214、215分别与密封面46、47接触，将第二覆盖部43压缩。另外，在图6中表示了连接密封面215和密封面47，但没有表示连接密封面214和密封面46。由此，排气通路930和阀室11被截断。

这样，阀装置1，通过阀部件20旋转，EGR通路950被开闭，并且能够增减EGR通路950相对于吸气通路920的开度。在EGR通路950中流动的气体通过吸气通路920的负压而向吸气通路920流入。

接着，说明本实施方式的效果。

(1)在本实施方式中，如图6所示，第三覆盖部45被夹在凸缘部33与固定环52之间。

这里，将本实施方式的阀装置1与图13所示的比较例1的阀装置J1对比。比较例1的阀装置J1相当于专利文献1的阀装置。比较例1的阀装置J1在不具有第三覆盖部45这一点上与本实施方式的阀装置1不同。比较例1的阀装置J1的其他结构与本实施方式的阀装置1实质上相同。

在比较例1的阀装置J1中，在凸缘部33与固定环52之间仅夹着波形垫圈51。因此，虽然在图13中没有表示，但通过波形垫圈51，在凸缘部33与固定环52之间产生间隙。

在比较例1的阀装置J1中，凸缘部33的一面331与阶差面114接触。由此，实现了阀座部件30与壳体10之间的密封。

但是，在阶差面114和凸缘部33的一面331的至少一方的平坦性较低的情况下，在阶差面114与凸缘部33之间产生间隙。通常，在合成树脂制的部件，不进行表面的平坦加工。在金属制的部件，进行表面的平坦加工。因此，在阀座部件30由合成树脂材料构成、壳体10由金属材料构成的情况下，凸缘部33的一面331的平坦性比阶差面114的平坦性低。此外，由于车辆行驶时等的振动，有可能在凸缘部33与阶差面114之间产生间隙。

在这些情况下，当阀部件20将阀座流路31闭塞时，排气能够经过凸缘部33与固定环52之间的间隙、以及阶差面114与凸缘部33之间的间隙。因此，如图13中的箭头F1那样，排气流过阀座部件30与壳体10之间。排气向阀室11泄漏。这样，本申请的发明人发现在比较例1的阀装置J1中，阀座部件30与壳体10之间的密封性较低的问题。

相对于此，根据本实施方式，通过第三覆盖部45能够阻止凸缘部33与固定环52之间的流体的流通。此外，在固定环52与收容空间内壁104之间气密的状态下，固定环52相对于收容空间内壁104被固定。由此，能够阻止阀座部件30与壳体10之间的流体的流通。即，能够提高阀座部件30与壳体10之间的密封性。

(2)在本实施方式中，波形垫圈51在比第三覆盖部45靠外周侧的位置被夹在凸缘部33与固定环52之间。波形垫圈51的弹簧常数比第三覆盖部45的弹簧常数大。

这里，为了将阀座部件30相对于壳体10固定，优选的是将凸缘部33相对于阶差面114以某种程度以上的载荷推压。

但是，与本实施方式不同，如果在凸缘部33与固定环52之间仅夹着第三覆盖部45，则由于第三覆盖部45的劣化而不能将凸缘部33以某种程度以上的载荷推压。在此情况下，阀座部件30旋转，阀座部件30相对于壳体10的位置偏移。阀座部件30相对于阀部件主体部21的位置偏移。因此，当阀部件主体部21位于将阀座流路31闭塞的位置时，不再能够进行阀部件主体部21与阀座部件30之间的密封。这样，如果在凸缘部33与固定环52之间仅夹着第三覆盖部45，则不再能够维持阀座部件30相对于壳体10的固定。

相对于此，在本实施方式中，通过利用在波形垫圈51弹性变形时产生的反作用力，能够将凸缘部33相对于阶差面114以某种程度以上的载荷推压。进而，波形垫圈51由金属材料构成。通常，金属材料与橡胶材料相比弹性的劣化较小。因此，波形垫圈51与第三覆盖部45相比弹性的劣化较小。由此，与在凸缘部33与固定环52之间仅夹着第三覆盖部45的情况相比，能够将凸缘部33相对于阶差面114以某种程度以上的载荷持续推压。能够维持阀座部件30相对于壳体10的固定。

另外，金属材料与橡胶材料相比弹性的劣化较小，是指当在2个材料在相同期间持续施加了相同大小的压缩的载荷时，在金属材料中发生的对于压缩的载荷的反作用力的下降比例比橡胶材料小。弹性的劣化的比较通过由JIS K6263规定的橡胶材料的应力缓和试验来进行。

此外，在本实施方式中，波形垫圈51被配置在比第三覆盖部45靠外周侧。但是，波形垫圈51也可以配置在比第三覆盖部45靠内周侧。内周侧意味着与凸缘部33的径向内侧相同。

(3)将在图14中记载的第一配置例的力的力矩M1与在图15中记载的第二配置例的力的力矩M2进行比较。

图14是用来说明在第一配置例中对于凸缘部33作用绕接触端114a的力矩M1的示意图。在第一配置例中，与本实施方式不同，波形垫圈51被配置在比第三覆盖部45靠内周侧。波形垫圈51被配置在比接触端114a靠内周侧。

图15是用来说明在第二配置例中对于凸缘部作用绕接触端的力矩M2的示意图。在第二配置例中，如本实施方式那样，波形垫圈51被配置在比第三覆盖部45靠外周侧。第三覆盖部45被配置在比接触端114a靠内周侧。

在图14、图15中，仅表示了密封部件40中的第三覆盖部45。如图14、图15所示，壳体10的阶差面114具有作为与凸缘部33接触的区域的内周侧的端部的接触端114a。

力矩M1、M2都由被施加在凸缘部33中的比接触端114a靠内周侧的部位的力、与从作为中心的接触端114a到凸缘部33中的被施加力的部分的距离的乘积来表示。第一配置例中的上述的力，是通过弹性变形产生的波形垫圈51的反作用力。第二配置例中的上述的力，是通过弹性变形产生的第三覆盖部45的反作用力。假定第一配置例中的距离和第二配置例中的距离相同。

根据胡克定律，通过弹性变形产生的弹簧的反作用力由弹簧常数与弹簧的变形量的乘积来表示。在弹簧的变形量相同的情况下，弹簧常数越大，弹簧的反作用力越大。在本实施方式中使用的波形垫圈51的弹簧常数比第三覆盖部45的弹簧常数大。因此，如果使第一配置例中的波形垫圈51的压缩变形量与第二配置例中的第三覆盖部45的压缩变形量相同而进行比较，则在波形垫圈51产生的反作用力比在第三覆盖部45产生的反作用力大。由此，第一配置例的力矩M1比第二配置例的力矩M2大。

由此，在第一配置例中，如用图14中的单点划线表示那样，在阀座部件30容易发生变形。即，阀座部件30的阀部件20侧的端部容易向阀座部件30的径向外侧扩大。在阀座部件30发生了变形的情况下，阀部件20与阀座部件30之间的密封性变差。另一方面，在第二配置例中，与第一配置例相比在阀座部件30不易发生变形。

另外，在上述中，说明了使第一配置例中的波形垫圈51的压缩变形量与第二配置例中的第三覆盖部45的压缩变形量相同而进行比较的情况。但是，即使是这些压缩变形量不同的情况，在图14的第一配置例中，在位于比接触端114a靠内周侧的波形垫圈51产生的反作用力比在位于比波形垫圈51靠外周侧的第三覆盖部45产生的反作用力大的情况下，也容易发生凸缘部33的变形。

所以，在本实施方式中，如图6所示，与第三覆盖部45相比弹簧常数大的波形垫圈51被配置在比第三覆盖部45靠外周侧。如图15所示，第三覆盖部45被配置在比接触端114a靠内周侧。第三覆盖部45及波形垫圈51被夹在凸缘部33与固定环52之间，使得通过弹性变形在波形垫圈51产生的反作用力比通过第三覆盖部45产生的反作用力小。

由此，与波形垫圈51被配置在比第三覆盖部45靠内周侧、并且被配置在比接触端114a靠内周侧的情况相比，能够减小对于凸缘部33作用绕接触端114a的力矩。由此，能够抑制凸缘部33的变形。

另外，“通过弹性变形在波形垫圈51产生的反作用力”是根据波形垫圈51的弹簧常数和波形垫圈51的变形量而求出。波形垫圈51的变形量通过将拆下固定环52之前的波形垫圈51的形状与拆下固定环52之后的波形垫圈51的形状进行比较来计测。同样，“通过弹性变形在第三覆盖部45产生的反作用力”是根据第三覆盖部45的弹簧常数和第三覆盖部45的变形量而求出。第三覆盖部45的变形量通过将拆下固定环52之前的第三覆盖部45的形状与拆下固定环52之后的第三覆盖部45的形状进行比较来计测。

此外，在本实施方式中，第三覆盖部45的全部被配置在比接触端114a靠内周侧。但是，也可以第三覆盖部45的一部分被配置在比接触端114a靠内周侧，第三覆盖部45的另一部分被配置在比接触端114a靠外周侧。这样，只要第三覆盖部45的至少一部分被配置在比接触端114a靠内周侧即可。由此，能得到上述的(3)的效果。

(4)在本实施方式中，如图7所示，第三覆盖部45、第一覆盖部41的一部分411、412、第一突出部42、第二覆盖部43的一部分431和第二突出部44被同时成形。因此，它们由相同的材料构成，没有接缝地连续。通过将它们同时成形，第三覆盖部45和阀座部件30被构成为第三覆盖部45相对于阀座部件30一体成形的一体成形品。

由此，与第三覆盖部45和阀座部件30分体构成的情况相比，能够减少部件件数。

(第2实施方式)

如图16、图17所示，在本实施方式中，在阀座部件30的第一侧壁部321及凸缘部33形成有第一开口部34。在阀座部件30的第二侧壁部322及凸缘部33形成有第二开口部35。

密封部件40具有填充在第一开口部34的第一填充部48、和填充在第二开口部35的第二填充部49。第一突出部42、第一覆盖部41、第一填充部48及第三覆盖部45由相同的材料构成，没有接缝地连续。同样，第二突出部44、第二覆盖部43、第二填充部49及第三覆盖部45由相同的材料构成，没有接缝地连续。

在本实施方式中，第一覆盖部41、第一填充部48、第二覆盖部43和第二填充部49相当于将阀部件侧密封部与壳体侧密封部相连的连结部。该连结部穿过包括第一开口部34及第二开口部35在内的开口部而将阀部件侧密封部与壳体侧密封部相连。

第一突出部42、第一覆盖部41、第一填充部48、第二突出部44、第二覆盖部43、第二填充部49和第三覆盖部45被同时成形。由此，第三覆盖部45和阀座部件30被构成为第三覆盖部45相对于阀座部件30一体成形的一体成形品。因此，通过本实施方式，也能得到第1实施方式的(4)的效果。

阀装置1的其他结构与第1实施方式相同。因此，通过本实施方式，也能得到第1实施方式的(1)(2)(3)的效果。

(第3实施方式)

如图18所示，本实施方式的阀装置1代替第1实施方式的第三覆盖部45而具有密封环61。

密封环61是与第1实施方式的第三覆盖部45对应的部件。密封环61不与密封部件40连续。密封环61相对于密封部件40及阀座部件30分体地构成。密封环61是环状，相对于凸缘部33的另一面332在凸缘部33的周向全域中接触。密封环61仅由合成橡胶构成。另外，密封环61只要主要由橡胶材料构成即可。密封环61相当于阻止阀座部件30与收容空间内壁104之间的流体的流通的环状的壳体侧密封部。

阀装置1的其他结构与第1实施方式相同。因此，通过本实施方式，也能得到与第1实施方式同样的效果。

(第4实施方式)

如图19所示，在本实施方式中，阀装置1不具备第1实施方式的波形垫圈51。仅第三覆盖部45被凸缘部33和固定环52直接夹持。第三覆盖部45将凸缘部33的另一面332的径向上的全域覆盖。

阀装置1的其他结构与第1实施方式相同。因此，通过本实施方式，也能得到第1实施方式的(1)、(4)的效果。

另外，在本实施方式中，作为构成第三覆盖部45的材料，优选的是使用不易劣化的材料。此外，与本实施方式同样，在第3实施方式的阀装置1中，也可以仅密封环61被凸缘部33和固定环52直接夹持。

(其他实施方式)

(1)在上述各实施方式中，在阀部件20将阀座流路31闭塞时，第一突出部42及第二突出部44被密封面212、213推倒。但是，第一突出部42及第二突出部44也可以被密封面212、213压缩。

(2)在第3实施方式中，阀装置1也可以不具备密封部件40。具体而言，如图20所示，也可以通过阀座部件30与阀部件主体部21直接接触，从而使得阀部件20将阀座流路31闭塞。

(3)在上述各实施方式中，波形垫圈51主要由金属材料构成。但是，波形垫圈51也可以主要由合成树脂材料构成。通常，合成树脂材料与橡胶材料相比劣化较小。因此，在此情况下，也能得到第1实施方式的(2)(3)的效果。

(4)在上述各实施方式中，使用波形垫圈51作为弹簧部件。但是，也可以使用其他形状的弹簧部件。此外，弹簧部件的弹簧常数也可以与第三覆盖部45或密封环61的弹簧常数相同。即使是该情况，也能得到第1实施方式的(2)(3)的效果。此外，只要能够将凸缘部33相对于阶差面114以某种程度以上的载荷推压，弹簧部件的弹簧常数也可以比第三覆盖部45或密封环61的弹簧常数小。为了将凸缘部33相对于阶差面114以某种程度以上的载荷推压，弹簧部件的弹簧常数优选的是第三覆盖部45或密封环61的弹簧常数以上。

(5)在上述各实施方式中，阀部件主体部21是筒状。但是，阀部件主体部21也可以是球状。

(6)在上述各实施方式中，阀装置1被应用在发动机系统90中。但是，阀装置1也可以被应用于其他用途。在阀装置1的内部中流动的流体并不限于气体，也可以是液体。

(7)在上述各实施方式中，壳体10、固定环52、上轴24、下轴25由金属材料构成。但是，它们也可以由合成树脂材料构成。

(8)在上述各实施方式中，阀部件主体部21、阀座部件30由合成树脂材料构成。但是，它们也可以由金属材料构成。

(9)本公开并不限定于上述的实施方式，能够适当变更，也包含各种的变形例及等同范围内的变形。此外，上述各实施方式不是相互无关的，除了显然不能组合的情况以外，能够适当组合。此外，在上述各实施方式中，构成实施方式的要素除了特别明示为必须的情况及在原理上被认为是必须的情况等以外，当然并不一定是必须的。此外，在上述各实施方式中，在言及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下，除了特别明示为必须的情况及在原理上明显限定于特定的数量的情况等以外，并不限定于该特定的数量。此外，在上述各实施方式中，当言及到构成要素等的材质、形状、位置关系等时，除了特别明示的情况及在原理上限定于特定的材质、形状、位置关系等的情况等以外，不限定于其材质、形状、位置关系等。

(总结)

根据由上述各实施方式的一部分或全部表示的第1观点，阀装置具备：壳体，具有形成阀室的阀室内壁、形成与阀室连通的收容空间的收容空间内壁；阀部件，被收容在阀室，具有筒状或球状的阀部件主体部；阀座部件，被收容在收容空间，形成被阀部件主体部开闭的阀座流路；环状的固定部件，被收容在收容空间，将阀座部件固定在壳体；以及环状的壳体侧密封部，被收容在收容空间，阻止阀座部件与收容空间内壁之间的流体的流通。阀座部件具有：筒部，在内侧形成阀座流路；及凸缘部，与筒部中的阀室侧的相反的一侧相连并且包括比筒部向筒部的外侧以环状突出的部分。收容空间内壁包括在沿着凸缘部的轴线的方向上与凸缘部对置的环状的对置面。通过在沿着轴线的方向上在对置面与固定部件之间夹着凸缘部，阀座部件被固定在壳体。在固定部件与收容空间内壁之间气密的状态下，固定部件相对于收容空间内壁被固定。壳体侧密封部主要由橡胶材料构成，被夹在凸缘部与固定部件之间。

此外，根据第2观点，阀装置具备利用在弹性变形时产生的反作用力来将阀座部件向壳体推压的弹簧部件。弹簧部件主要由金属材料或合成树脂材料构成，在比壳体侧密封部靠内周侧或外周侧的位置，被夹在凸缘部与固定部件之间。

为了将阀座部件相对于壳体固定，优选的是将凸缘部相对于对置面以某种程度以上的载荷推压。但是，如果在凸缘部与固定部件之间仅夹着壳体侧密封部，则由于壳体侧密封部的劣化，不再能够将凸缘部相对于对置面以某种程度以上的载荷推压。在此情况下，阀座部件旋转，阀座部件相对于壳体的位置偏移。阀座部件相对于阀部件主体部的位置偏移。因此，当阀部件主体部位于将阀座流路闭塞的位置时，不再能够进行阀部件主体部与阀座部件之间的密封。这样，如果在凸缘部与固定部件之间仅夹着壳体侧密封部，则不能维持阀座部件相对于壳体的固定。

根据第2技术方案，弹簧部件在比壳体侧密封部靠内周侧或外周侧的位置被夹在凸缘部与固定部件之间。因此，通过利用在弹簧部件弹性变形时产生的反作用力，能够将凸缘部相对于对置面以某种程度以上的载荷推压。

进而，弹簧部件主要由金属材料或合成树脂材料构成。通常，金属材料及合成树脂材料与橡胶材料相比弹性的劣化较小。因此，弹簧部件与壳体侧密封部相比弹性的劣化较小。与在凸缘部与固定部件之间仅夹着壳体侧密封部的情况相比，能够将凸缘部相对于对置面以某种程度以上的载荷持续推压，能够维持阀座部件相对于壳体的固定。

此外，根据第3观点，弹簧部件被配置在比壳体侧密封部靠外周侧。对置面具有作为与凸缘部接触的区域的内周侧的端部的接触端。壳体侧密封部的至少一部分被配置在比接触端靠内周侧。壳体侧密封部及弹簧部件被夹在凸缘部与固定部件之间，以成为通过弹性变形在壳体侧密封部产生的反作用力比通过弹性变形在弹簧部件中产生的反作用力小的状态。

由此，能够将施加在凸缘部中的比接触端靠内周侧的部位的力抑制得较小。因此，能够减小对于凸缘部作用绕接触端的力的力矩。由此，能够抑制凸缘部的变形。

此外，根据第4观点，壳体侧密封部和阀座部件被构成为一体成形品。由此，与将壳体侧密封部和阀座部件分体地构成的情况相比，能够减少部件件数。

此外，根据第5观点，阀装置具备：阀部件侧密封部，设置在筒部中的阀室侧，通过与阀部件主体部接触，将阀部件主体部与阀座部件之间的间隙堵塞；以及连结部，将阀部件侧密封部与壳体侧密封部相连。阀部件侧密封部、壳体侧密封部及连结部由相同的材料构成，没有接缝地连续。

由此，阀部件侧密封部、壳体侧密封部及连结部被同时成形。这样，在阀装置具备阀部件侧密封部的情况下，将阀部件侧密封部和壳体侧密封部同时成形从而能够将壳体侧密封部和阀座部件一体成形。

Claims (5)

1.一种阀装置，

具备：

壳体(10)，具有形成阀室(11)的阀室内壁(101)、形成与上述阀室连通的收容空间(14)的收容空间内壁(104)；

阀部件(20)，被收容在上述阀室，具有筒状或球状的阀部件主体部(21)；

阀座部件(30)，被收容在上述收容空间，形成被上述阀部件主体部开闭的阀座流路(31)；

环状的固定部件(52)，被收容在上述收容空间，将上述阀座部件固定在上述壳体；以及

环状的壳体侧密封部(45、61)，被收容在上述收容空间，阻止上述阀座部件与上述收容空间内壁之间的流体的流通，

上述阀座部件具有：筒部(32)，在内侧形成上述阀座流路；及凸缘部(33)，与上述筒部中的上述阀室侧的相反的一侧相连并且包括比上述筒部向上述筒部的外侧以环状突出的部分，

上述收容空间内壁包括在沿着上述凸缘部的轴线(CL)的方向上与上述凸缘部对置的环状的对置面(114)，

通过在沿着上述轴线的方向上在上述对置面与上述固定部件之间夹着上述凸缘部，上述阀座部件被固定在上述壳体，

在上述固定部件与上述收容空间内壁之间气密的状态下，上述固定部件相对于上述收容空间内壁被固定，

上述壳体侧密封部主要由橡胶材料构成，被夹在上述凸缘部与上述固定部件之间。

2.如权利要求1所述的阀装置，

上述阀装置具备利用弹性变形时产生的反作用力来将上述阀座部件向上述壳体推压的弹簧部件(51)，

上述弹簧部件主要由金属材料或合成树脂材料构成，在比上述壳体侧密封部靠内周侧或外周侧的位置，被夹在上述凸缘部与上述固定部件之间。

3.如权利要求2所述的阀装置，

上述弹簧部件被配置在比上述壳体侧密封部靠外周侧，

上述对置面具有作为与上述凸缘部接触的区域的内周侧的端部的接触端(114a)，

上述壳体侧密封部的至少一部分被配置在比上述接触端靠内周侧，

上述壳体侧密封部及上述弹簧部件被夹在上述凸缘部与上述固定部件之间，成为通过弹性变形在上述壳体侧密封部产生的反作用力比通过弹性变形在上述弹簧部件中产生的反作用力小的状态。

4.如权利要求1～3中任一项所述的阀装置，

上述壳体侧密封部和上述阀座部件被构成为一体成形品。

5.如权利要求4所述的阀装置，

上述阀装置具备：

阀部件侧密封部(42、44)，设置在上述筒部中的上述阀室侧，与上述阀部件主体部接触，从而将上述阀部件主体部与上述阀座部件之间的间隙堵塞；以及

连结部(411、412、431、41、43、48、49)，将上述阀部件侧密封部与上述壳体侧密封部相连；

上述阀部件侧密封部、上述壳体侧密封部及上述连结部由相同的材料构成，没有接缝地连续。

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