CN114981575A - 阀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阀装置。在阀装置中,具有嵌入到阀芯(16)的外周槽(161a)中的密封环(18)以及相互重叠而构成能够使该密封环的直径扩大缩小的接缝(181)的一侧接缝构成部(21)和另一侧接缝构成部(22)。一侧接缝构成部具有一侧第1接触部(211)以及相对于该一侧第1接触部配置在密封环的轴向(Da)的一侧且向密封环的周向(Dc)突出的一侧第2接触部(212)。另一侧接缝构成部具有另一侧第1接触部(221)以及相对于该另一侧第1接触部配置在轴向的另一侧且向周向突出的另一侧第2接触部(222)。从一侧第1接触部与另一侧第2接触部接触的接触状态随着密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环的内径(Dis)小于阀芯的外周缘部的外径(Dov)。
Description
关联申请的相互参照:本申请基于2020年1月22日提交的日本专利申请2020-8382号,其记载内容被编入本申请。
技术领域
本发明涉及一种阀装置,使供流体流动的流体通路的开度增减。
背景技术
作为这种阀装置,例如一直以来已知有专利文献1所记载的阀装置。该专利文献1所记载的阀装置构成为蝶阀。该阀装置具备:壳体,形成有供气体流动的气体通路;阀芯,通过在该气体通路内转动位移来对气体通路进行开闭;以及环形状的密封环,将该阀芯的外周缘与气体通路的内周面之间进行密封。
并且,该密封环嵌入到形成于阀芯的外周缘的周槽中。此外,在密封环上设置有能够使该密封环的直径扩大缩小的接缝。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-211678号公报
发明内容
在上述专利文献1的阀装置中,在通过阀芯使气体通路打开的阀打开时,有时气体通路内的流体(具体而言为气体)的压力会作用于密封环而使该密封环扩径。在该情况下,密封环朝扩径的一侧弹性变形,该密封环有可能从阀芯的周槽脱落。如此,当密封环从阀芯的周槽脱落时,例如有时密封环被夹在阀芯与气体通路的内周面之间而妨碍阀芯的旋转动作。
与此相对,在专利文献1中并未示出用于降低密封环如上述那样从阀芯的周槽脱落的可能性的对策。
此外,还能够假定对密封环设置以使密封环扩径的方式施力的张力环的情况。在这种情况下,还需要防止张力环的脱落。发明人进行详细研究,结果发现以上那样的情况。
本发明是鉴于上述情况而进行的,其目的在于提供一种阀装置,通过抑制以使密封环扩径的方式起作用的流体压力,由此能够降低密封环或者张力环从阀芯的外周槽脱落的可能性。
为了实现上述目的,根据本发明的一个观点,阀装置具备:
通路形成部,在内部形成有供流体流动的流体通路,并具有面向该流体通路的通路内壁面;
阀芯,具有形成有外周槽的外周缘部,收纳在流体通路内,随着进行旋转位移而对流体通路进行开闭;以及
密封环,嵌入在外周槽中而成为环形状,在阀芯的全闭时对通路内壁面与阀芯的外周缘部之间进行密封,
密封环具有相互重合而构成能够使该密封环的直径扩大缩小的接缝的一侧接缝构成部和另一侧接缝构成部,
一侧接缝构成部具有一侧第1接触部、以及相对于该一侧第1接触部配置在密封环的轴向的一侧且向密封环的周向突出的一侧第2接触部,
另一侧接缝构成部具有在密封环的径向上与一侧第2接触部接触的另一侧第1接触部、以及在径向上与一侧第1接触部接触并且在轴向上与一侧第2接触部接触,相对于另一侧第1接触部配置在轴向的另一侧且向周向突出的另一侧第2接触部,
从一侧第1接触部与另一侧第2接触部接触的接触状态随着密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环的内径,小于阀芯的外周缘部的外径。
据此,即使由于流体通路内的流体压力而密封环扩径,在密封环的内径达到阀芯的外周缘部的外径之前,该流体压力就从一侧第1接触部与另一侧第2接触部之间的间隙释放。因而,能够抑制以使密封环扩径的方式起作用的流体压力,由此,能够降低密封环从阀芯的外周槽脱落的可能性。
此外,根据本发明的另一观点,阀装置具备:
通路形成部,在内部形成有供流体流动的流体通路,并具有面向该流体通路的通路内壁面;
阀芯,具有形成有外周槽的外周缘部,收纳在流体通路内,随着进行旋转位移而对流体通路进行开闭;
密封环,嵌入在外周槽中而成为环形状,在阀芯的全闭时对通路内壁面与阀芯的外周缘部之间进行密封;以及
张力环,沿着密封环的周向呈圆弧状延伸,将该密封环朝使密封环的直径扩大的一侧施力,
在密封环上形成有沿着密封环的轴向凹陷且沿着周向延伸的侧方槽,
张力环嵌入在侧方槽中,
密封环具有相互重合而构成能够使该密封环的直径扩大缩小的接缝的一侧接缝构成部和另一侧接缝构成部,
一侧接缝构成部具有一侧第1接触部、以及相对于该一侧第1接触部配置在轴向的一侧且向周向突出的一侧第2接触部,
另一侧接缝构成部具有在密封环的径向上与一侧第2接触部接触的另一侧第1接触部、以及在径向上与一侧第1接触部接触并且在轴向上与一侧第2接触部接触,相对于另一侧第1接触部配置在轴向的另一侧且向周向突出的另一侧第2接触部,
从一侧第1接触部与另一侧第2接触部接触的接触状态随着密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的张力环的内径,小于阀芯的外周缘部的外径。
据此,即使由于流体通路内的流体压力而密封环以及张力环扩径,在张力环的内径达到阀芯的外周缘部的外径之前,该流体压力就从一侧第1接触部与另一侧第2接触部之间的间隙释放。因而,能够抑制以使密封环扩径的方式起作用的流体压力,由此能够降低张力环从密封环的侧方槽脱离而从阀芯的外周槽脱落的可能性。
另外,对各构成要素等附加的带括号的参照符号,表示该构成要素等与后述的实施方式所记载的具体的构成要素等之间的对应关系的一例。
附图说明
图1是表示第1实施方式的阀装置的概要构成的图、且是以包含阀芯的中心轴线以及旋转轴的中心轴线的平面剖切阀装置的截面图。
图2是在第1实施方式中提取阀装置所具有的密封环和安装于该密封环的张力环,并以图1的箭头II的方向观察来表示的向视图。
图3是在第1实施方式中提取阀装置所具有的阀芯和安装于该阀芯的密封环,并以沿着环径向的方向观察来表示的图。
图4是将图3的IV部分放大,并且以与图3相同的方向观察进行截面图示,且一并表示阀芯处于全闭状态的壳体的通路部件的截面图。
图5是图2的V方向的向视图、且是将密封环的接缝放大表示的图。
图6是图5的VI方向的向视图。
图7是图5的VII方向的向视图。
图8是在第1实施方式中以与图5相同的方向观察表示构成密封环的接缝的一侧接缝构成部和另一侧接缝构成部的图、且是表示该一侧接缝构成部从另一侧接缝构成部在环周向上分离的状态的图。
图9是图8的IX方向的向视图。
图10是在第1实施方式中表示图2的X-X截面的截面图、且是一并表示阀芯处于全闭状态的壳体的通路部件的图。
图11是在第2实施方式中以与图9相同的方向观察表示密封环中的一侧接缝构成部的图。
图12是在第2实施方式中以与图11相同的方向观察表示密封环中的另一侧接缝构成部的图。
具体实施方式
以下,参照附图对各实施方式进行说明。另外,在以下的各实施方式彼此中,对相互相同或者等同的部分在附图中标注相同的符号。
(第1实施方式)
图1所示的本实施方式的阀装置10搭载于具有发动机的车辆,构成使发动机的排气的一部分向发动机的进气通路回流的EGR系统的一部分。并且,阀装置10在该EGR系统中,进行排气的一部分即EGR气体所通过的EGR通路的开闭以及该EGR通路的开度调整。因而,本实施方式的阀装置10是使气体(具体而言为EGR气体)即流体的流量增减的流体控制阀。
如图1以及图2所示,阀装置10是蝶式的流体控制阀。阀装置10具备壳体12、旋转轴14、阀芯16、密封环18以及张力环30。
壳体12构成阀装置10的外壳。壳体12将旋转轴14、旋转驱动该旋转轴14的电动机、阀芯16、密封环18以及张力环30等收纳于该壳体12的内部。
此外,壳体12由多个构成部件构成,具体而言,壳体12具有壳体主体121、壳体罩122以及通路部件123等。
壳体主体121例如为铝合金等金属制。在壳体主体121的内部形成有供EGR气体流动的壳体通路121a。在阀芯16的开阀时通过阀装置10的EGR气体,如箭头FL1所示那样在壳体通路121a中从壳体通路121a的一端侧朝另一端侧流动。该壳体通路121a在EGR系统中构成供EGR气体流通的EGR通路的一部分。
在壳体通路121a的一部分嵌入有作为通路形成部的通路部件123,在该嵌入的状态下通路部件123固定于壳体主体121。该通路部件123呈筒状,在通路部件123的内部形成有构成壳体通路121a的一部分且供EGR气体流动的流体通路123a。
壳体罩122覆盖壳体主体121的一部分,在其与壳体主体121之间形成的空间内收纳有旋转驱动旋转轴14的电动机等。壳体罩122例如为树脂制。壳体罩122例如通过螺钉固定等而相对于壳体主体121固定。
流体通路123a形成在通路部件123的内侧,因此该通路部件123具有将流体通路123a遍及其整周地包围并且面向该流体通路123a的通路内壁面123b。该流体通路123a例如具有圆形的通路截面形状。
旋转轴14是以规定的旋转轴线Csh(换言之,中心轴线Csh)为中心而沿着该旋转轴线Csh的轴向延伸的轴。例如,旋转轴14为金属制。旋转轴14为,虽然直径根据其轴向位置而不同,但成为大致圆柱状的形状。另外,在本实施方式的说明中,该旋转轴14的轴向(换言之,旋转轴线Csh的轴向)也被称作旋转轴向。
在壳体主体121上形成有与壳体通路121a连结的轴插通孔121b,旋转轴14旋转自如地插通在该轴插通孔121b中。旋转轴14从轴插通孔121b朝流体通路123a内突出,以使该旋转轴14中的一端侧的部位被配置在流体通路123a内。
此外,旋转轴14中的另一端侧的部位,经由收纳在壳体主体121内的减速机构相对于电动机以能够传递动力的方式连结。旋转轴14经由设置在壳体主体121内的轴承被支承为能够相对于壳体主体121旋转。
阀芯16收纳在流体通路123a内,随着阀芯16进行旋转位移而将该流体通路123a进行开闭。阀芯16例如为金属制,通过焊接等相对于旋转轴14固定。因此,电动机的旋转力经由旋转轴14传递到阀芯16。并且,该阀芯16与旋转轴14一起围绕旋转轴线Csh一体地进行旋转,由此对流体通路123a进行开闭。
具体而言,阀芯16例如为圆盘状,且成为在阀芯16堵塞流体通路123a的全闭状态下、在流体通路123a的径向上扩展的形状。因而,在阀芯16的全闭状态(换言之,阀芯16的全闭姿势)下,阀芯16的径向与流体通路123a的径向一致,阀芯16的轴向与流体通路123a的轴向一致。另外,图1表示成为全闭状态的阀芯16。
此外,阀芯16的中心轴线Cv被配置成与旋转轴14的旋转轴线Csh交叉,但详细来说,该阀芯16的中心轴线Cv相对于旋转轴14的旋转轴线Csh倾斜。总之,阀芯16以相对于旋转轴14倾斜的姿势被固定。
此外,如图1、图3、图4所示,阀芯16在该阀芯16的径向外侧具有外周缘部161。在该外周缘部161形成有从阀芯16的径向外侧朝径向内侧凹陷的外周槽161a,该外周槽161a遍及阀芯16的整周延伸。即,该外周槽161a是以成为环形状的方式延伸的环状槽。
密封环18例如由能够弹性变形的树脂构成。如图1、图2、图4所示,密封环18在阀芯16成为全闭状态的全闭时对通路内壁面123b与阀芯16的外周缘部161之间进行密封。该密封环18嵌入在阀芯16的外周槽161a中,且成为与阀芯16同心的环形状。密封环18通过嵌入在阀芯16的外周槽161a中而被保持于该阀芯16。
另外,密封环18相对于外周槽161a以具有微小间隙的方式嵌入。因此,虽然也存在密封环18的中心轴线Cs相对于阀芯16的中心轴线Cv稍微偏移的情况,但密封环18的中心轴线Cs基本上与阀芯16的中心轴线Cv一致。
此外,在本实施方式的说明中,密封环18的轴向Da也被称作环轴向Da,密封环18的径向Dr也被称作环径向Dr,密封环18的周向Dc也被称作环周向Dc。
密封环18为,在嵌入到阀芯16的外周槽161a中的状态下成为封闭的环形状,但为了使密封环18的直径能够扩大或缩小而具有一侧接缝构成部21和另一侧接缝构成部22。
该一侧接缝构成部21设置在环周向Dc上的密封环18的一端部分,另一侧接缝构成部22设置在环周向Dc上的密封环18的另一端部分。并且,一侧接缝构成部21与另一侧接缝构成部22相互重合而构成使密封环18的直径能够扩大或缩小的接缝181。该密封环18的接缝181是所谓的阶梯切割接头。另外,密封环18为环形状,因此密封环18的直径是密封环18的内径Dis与外径的统称。
具体而言,如图5~图7所示,一侧接缝构成部21具有一侧第1接触部211和一侧第2接触部212。该一侧第2接触部212相对于一侧第1接触部211配置在环轴向Da的一侧,且相对于一侧第1接触部211向环周向Dc突出。
此外,另一侧接缝构成部22例如成为使一侧接缝构成部21围绕沿着环径向Dr延伸的轴线旋转180°而成的对称形状。因而,另一侧接缝构成部22具有另一侧第1接触部221和另一侧第2接触部222。该另一侧第2接触部222相对于另一侧第1接触部221配置在环轴向Da的另一侧,且相对于另一侧第1接触部221向环周向Dc突出。
另外,如图1以及图3所示,在阀芯16的全闭时,环轴向Da的一侧成为流体通路123a中的流体流动上游侧,环轴向Da的另一侧成为流体通路123a中的流体流动下游侧。
如图8以及图9所示,在一侧接缝构成部21中,一侧第2接触部212相对于一侧第1接触部211位于环径向Dr的外侧。并且,在另一侧接缝构成部22中,另一侧第2接触部222相对于另一侧第1接触部221位于环径向Dr的外侧。
进而,一侧接缝构成部21中的相对于一侧第1接触部211处于环径向Dr的外侧且相对于一侧第2接触部212处于环轴向Da的另一侧的部位,成为挖除的形状。其目的在于,不妨碍另一侧第2接触部222相对于一侧接缝构成部21沿着环周向Dc相对移动。
与此相同,另一侧接缝构成部22中的相对于另一侧第1接触部221处于环径向Dr的外侧且相对于另一侧第2接触部222处于环轴向Da的一侧的部位,也成为挖除的形状。其目的在于,不妨碍一侧第2接触部212相对于另一侧接缝构成部22沿着环周向Dc相对移动。
另外,如图1所示,在阀装置10中,阀芯16和密封环18收纳在壳体12的通路部件123内,因此密封环18朝扩径侧的变形由通路部件123限制。图8以及图9表示假定对该密封环18朝扩径侧的变形没有限制的情况下的密封环18的运动。
在如上述那样构成的密封环18的接缝181中,如图5~图7所示,另一侧第1接触部221在环径向Dr上相对于一侧第2接触部212接触。并且,另一侧第2接触部222在环径向Dr上相对于一侧第1接触部211接触,并且在环轴向Da上相对于一侧第2接触部212接触。
详细来说,一侧第1接触部211相对于另一侧第2接触部222位于环径向Dr的内侧,另一侧第1接触部221相对于一侧第2接触部212位于环径向Dr的内侧。此外,一侧第2接触部212相对于另一侧第2接触部222位于环轴向Da的一侧。
并且,一侧第1接触部211具有朝向环径向Dr的外侧的接触面211a,另一侧第1接触部221也具有朝向环径向Dr的外侧的接触面221a。一侧第2接触部212具有朝向环径向Dr的内侧的径向接触面212a、以及朝向环轴向Da的另一侧的轴向接触面212b。另一侧第2接触部222具有朝向环径向Dr的内侧的径向接触面222a、以及朝向环轴向Da的一侧的轴向接触面222b。
在接缝181中,一侧第1接触部211的接触面211a与另一侧第2接触部222的径向接触面222a能够滑动地接触,另一侧第1接触部221的接触面221a与一侧第2接触部212的径向接触面212a能够滑动地接触。与此同时,一侧第2接触部212的轴向接触面212b与另一侧第2接触部222的轴向接触面222b能够滑动地接触。
此外,如图4所示,朝向环径向Dr的各接触面211a、212a、221a、222a在阀芯16的全闭时进入到阀芯16的外周槽161a内。即,这些接触面211a、212a、221a、222a在阀芯16的全闭时,配置在比阀芯16的外径位置靠环径向Dr内侧的位置。
另外,如图6以及图7所示,在朝向环径向Dr的接触面211a、212a、221a、222a的两端分别连接有拐角R,但该拐角R的部位不包含于各接触面211a、212a、221a、222a。其原因在于,该拐角R的部位不是与对象侧的接触面滑动接触的部位。
如图2以及图6所示,张力环30以密封环18的中心轴线Cs为中心沿着环周向Dc呈圆弧状延伸。并且,张力环30例如由弹簧材料等具有弹性的金属构成。
张力环30利用该张力环30本身的弹性,将密封环18朝使该密封环18的直径扩大的一侧(即,扩径侧)施力。因此,如图1以及图4所示,在阀芯16的全闭时,密封环18被按压于通路内壁面123b而密接,除此之外,还被EGR气体的压力朝通路内壁面123b按压。另外,在图4中示出在图6的IVa-IVa截面中表示的密封环18。
具体而言,如图2、图6、图10所示,张力环30嵌入到形成于密封环18的侧方槽182中。该侧方槽182形成在密封环18中的朝向环轴向Da的一侧的侧面183上。并且,侧方槽182从该侧面183朝环轴向Da的另一侧凹陷,并且沿着环周向Dc延伸。例如,侧方槽182是矩形截面形状的槽。另外,张力环30以及侧方槽182未涉及到密封环18中的接缝181所占的部分。
在如此构成的阀装置10中,如图1所示,阀芯16与旋转轴14围绕旋转轴线Csh一体地旋转。并且,根据该阀芯16的旋转位置来增减流体通路123a的开度。
此外,如图2以及图4所示,密封环18的内径Dis以及张力环30的内径Dit能够通过接缝181的功能来进行增减,但根据与阀芯16的外径Dov(详细来说,是外周缘部161的外径Dov)之间的关系而如以下那样确定。
即,从图5~图7所示的一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222接触的接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis,小于阀芯16的外径Dov(参照图10)。换言之,在将一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis设为第1密封内径D1is的情况下,下述不等式F1成立。
D1is<Dov……(F1)
此外,一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的张力环30的内径Dit(参照图10),也小于阀芯16的外径Dov。换言之,在将一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态起随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的张力环30的内径Dit设为第1张力环内径D1it的情况下,下述不等式F2成立。
D1it<Dov……(F2)
此处,上述“一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时”,换言之是图7的第1卡合量L1从大于零的状态变为零时。该第1卡合量L1是一侧第1接触部211的接触面211a与另一侧第2接触部222的径向接触面222a相互接触的环周向Dc的长度。另外,阀芯16的外径Dov也被称作阀芯外径Dov。
此外,在一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态的情况下,与此同时或者大致同时,另一侧第1接触部221与一侧第2接触部212从接触状态切换成非接触状态。因而,在将另一侧第1接触部221与一侧第2接触部212从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis设为第2密封内径D2is的情况下,下述不等式F3成立。
D2is<Dov……(F3)
并且,在将另一侧第1接触部221与一侧第2接触部212从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的张力环30的内径Dit设为第2张力环内径D2it的情况下,下述不等式F4成立。
D2it<Dov……(F4)
此处,上述“另一侧第1接触部221与一侧第2接触部212从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时”,换言之是图6的第2卡合量L2从大于零的状态变为零时。该第2卡合量L2是另一侧第1接触部221的接触面221a与一侧第2接触部212的径向接触面212a相互接触的环周向Dc的长度。
此外,从一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222接触的接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis,小于阀芯外径Dov。换言之,在将一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis设为第3密封内径D3is的情况下,下述不等式F5成立。
D3is<Dov……(F5)
此外,一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时的张力环30的内径Dit(参照图10),也小于阀芯外径Dov。换言之,在将一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态的时的张力环30的内径Dit设为第3张力环内径D3it的情况下,下述不等式F6成立。
D3it<Dov……(F6)
此处,上述“一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222从接触状态随着密封环18的直径扩大而切换成非接触状态时”,换言之是图5的第3卡合量L3从大于零的状态变为零时。该第3卡合量L3是一侧第2接触部212的轴向接触面212b与另一侧第2接触部222的轴向接触面222b相互接触的环周向Dc的长度。
另外,为了确认而叙述,上述阀芯外径Dov与各内径Dis、Dit之间的尺寸关系,是假定为不被通路内壁面123b(参照图10)限制而能够扩大密封环18的直径的情况下的关系。
在本实施方式的阀装置10中,可以考虑如下那样的作用效果。如上所述,根据本实施方式,随着密封环18的直径扩大,图7的一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis(参照图10),小于阀芯外径Dov。因此,即使由于图1的流体通路123a内的流体压力而密封环18扩径,在密封环18的内径Dis达到阀芯外径Dov之前,该流体压力就从一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222之间的间隙B1(参照图8)释放。
因而,能够抑制以使密封环18扩径的方式起作用的流体压力,由此能够降低密封环18从阀芯16的外周槽161a脱落的可能性。由于在本实施方式的密封环18中采用被称作阶梯切割接头的接缝181,因此通过如此释放流体压力来实现密封环18的脱落防止特别有效。另外,在图9中,用箭头Pex表示使密封环18扩径的流体通路123a内的流体压力。
此外,根据本实施方式,随着密封环18的直径扩大而图5的一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222从接触状态切换成非接触状态时的密封环18的内径Dis,小于阀芯外径Dov。因此,在由于图1的流体通路123a内的流体压力而使密封环18扩径的情况下,在密封环18的内径Dis达到阀芯外径Dov之前,流体压力就从一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222之间的间隙B2(参照图8)释放。因而,能够进一步降低密封环18从阀芯16的外周槽161a脱落的可能性。
此外,根据本实施方式,随着密封环18的直径扩大而图7的一侧第1接触部211与另一侧第2接触部222从接触状态切换成非接触状态时的张力环30的内径Dit(参照图10),小于阀芯外径Dov。因此,即使由于图1的流体通路123a内的流体压力而密封环18以及张力环30扩径,在张力环30的内径Dit达到阀芯外径Dov之前,该流体压力就从图8的间隙B1释放。
因而,能够抑制以使密封环18扩径的方式起作用的流体压力,由此,能够降低张力环30从密封环18的侧方槽182脱离而从阀芯16的外周槽161a脱落的可能性。
此外,根据本实施方式,随着密封环18的直径扩大而图5的一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222从接触状态切换成非接触状态时的张力环30的内径Dit(参照图10),小于阀芯外径Dov。因此,在由于图1的流体通路123a内的流体压力而使密封环18扩径的情况下,在张力环30的内径Dit达到阀芯外径Dov之前,流体压力就从图8的间隙B2释放。因而,能够进一步降低张力环30从密封环18的侧方槽182脱离而从阀芯16的外周槽161a脱落的可能性。
此外,根据本实施方式,张力环30例如由具有弹性的金属构成。据此,能够通过张力环30确保在阀芯16的全闭时将密封环18向通路内壁面123b按压而密接的功能。
此外,根据本实施方式,密封环18例如由树脂构成。据此,具有在密封环18的成型中容易在密封环18上形成接缝181这样的优点。
(第2实施方式)
接着,对第2实施方式进行说明。在本实施方式中,以与上述第1实施方式的不同点为主进行说明。此外,对于与上述实施方式相同或者均等的部分省略或简化地进行说明。该情况在后述的实施方式的说明中也相同。
如图11以及图12所示,在本实施方式中,构成密封环18的接缝181的一侧第2接触部212的形状与另一侧第2接触部222的形状分别与第1实施方式不同。
具体而言,一侧第2接触部212具有位于环周向Dc的前端的周向顶部212e。并且,该周向顶部212e被配置成,偏向一侧第2接触部212在环径向Dr(参照图3)上具有的径向宽度W1r中的环径向Dr的内侧。例如,该周向顶部212e被配置成与一侧第2接触部212的径向接触面212a重叠。
另一侧第2接触部222的前端形状也与此相同。即,另一侧第2接触部222具有位于环周向Dc的前端的周向顶部222e。并且,该周向顶部222e被配置成,偏向另一侧第2接触部222在环径向Dr上具有的径向宽度W2r中的环径向Dr的内侧。例如,该周向顶部222e被配置成与另一侧第2接触部222的径向接触面222a重叠。
因而,例如与上述第1实施方式相比较,能够通过更小的密封环18的内径Dis,在一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222之间产生释放使密封环18扩径的流体压力的连通路径。该连通路径具体而言是相对于密封环18使环轴向Da的一侧与另一侧之间连通的路径。因此,在由于图1的流体通路123a内的流体压力而使密封环18扩径的情况下,能够更容易释放使该密封环18扩径的流体压力。
另外,在本实施方式中,一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222分别与规定接触部对应。
除了以上说明的内容之外,本实施方式与第1实施方式相同。并且,在本实施方式中,能够与第1实施方式同样地得到由与上述第1实施方式共同的构成实现的效果。
(其他实施方式)
(1)在上述各实施方式中,通过阀装置10使流量增减的流体是气体,但该流体并不限定于气体,例如也可以是液体。
(2)在上述各实施方式中,阀装置10是在EGR系统中使用的EGR阀,但阀装置10的用途不受限定。例如,阀装置10也可以用作为车辆的节流阀。
(3)在上述各实施方式中,如图1以及图3所示,阀装置10是蝶式的流体控制阀,但也可以是蝶式以外的流体控制阀。
(4)在上述各实施方式中,如图10所示,张力环30所嵌入的侧方槽182形成于密封环18中的朝向环轴向Da的一侧的侧面183上,但这为一例。例如,相反,该侧方槽182也可以形成于密封环18中的朝向环轴向Da的另一侧的侧面上。
(5)在上述各实施方式中,如图10所示,例如,侧方槽182是矩形截面形状的槽,但只要能够通过张力环30将密封环18朝扩径侧施力,则该侧方槽182的截面形状不受限定。
(6)在上述各实施方式中,如图2所示,阀装置10具备安装于密封环18的张力环30,但这为一例。例如,如果通过密封环18本身的弹力在阀芯16的全闭时密封环18被以没有不足的按压力向通路内壁面123b按压,则也可以不设置张力环30。
(7)在上述第2实施方式中,如图11以及图12所示,一侧第2接触部212形成为,周向顶部212e偏向环径向Dr的内侧。并且,另一侧第2接触部222也形成为,周向顶部222e偏向环径向Dr的内侧。但是,这为一例。例如,也可以考虑使一侧第2接触部212与另一侧第2接触部222中的一方成为第2实施方式所示那样的形状,使另一方如图9那样成为第1实施方式所示那样的形状。
(8)另外,本发明并不限定于上述实施方式,能够进行各种变形而实施。此外,在上述各实施方式中,对于构成实施方式的要素,除了特别明示为必须的情况以及在原理上明确认为必须的情况等之外,当然不一定必须。
此外,在上述各实施方式中,在提到了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,除了特别明确为必须的情况以及在原理上明确限定为特定个数的情况等之外,并不限定于该特定个数。此外,在上述各实施方式中,在提到构成要素等的材质、形状、位置关系等时,除了特别明确的情况以及在原理上限定为特定的材质、形状、位置关系等的情况等之外,并不限定于该材质、形状、位置关系等。
Claims (8)
1.一种阀装置,具备:
通路形成部,在内部形成有供流体流动的流体通路,并具有面向该流体通路的通路内壁面;
阀芯,具有形成有外周槽的外周缘部,收纳在上述流体通路内,随着进行旋转位移而对上述流体通路进行开闭;以及
密封环,嵌入在上述外周槽中而成为环形状,在上述阀芯的全闭时对上述通路内壁面与上述阀芯的上述外周缘部之间进行密封,
上述密封环具有相互重叠而构成能够使该密封环的直径扩大缩小的接缝的一侧接缝构成部和另一侧接缝构成部,
上述一侧接缝构成部具有一侧第1接触部、以及相对于该一侧第1接触部配置在上述密封环的轴向的一侧且向上述密封环的周向突出的一侧第2接触部,
上述另一侧接缝构成部具有在上述密封环的径向上与上述一侧第2接触部接触的另一侧第1接触部、以及在上述径向上与上述一侧第1接触部接触并且在上述轴向上与上述一侧第2接触部接触,相对于上述另一侧第1接触部配置在上述轴向的另一侧且向上述周向突出的另一侧第2接触部,
从上述一侧第1接触部与上述另一侧第2接触部接触的接触状态随着上述密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的上述密封环的内径,小于上述阀芯的上述外周缘部的外径。
2.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
从上述一侧第2接触部与上述另一侧第2接触部接触的接触状态随着上述密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的上述密封环的内径,也小于上述阀芯的上述外周缘部的外径。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置,其中,
上述阀装置具备张力环,该张力环沿着上述周向呈圆弧状延伸,将上述密封环朝使该密封环的直径扩大的一侧施力,
在上述密封环上形成有沿着上述轴向凹陷且沿着上述周向延伸的侧方槽,
上述张力环嵌入在上述侧方槽中,
从上述一侧第1接触部与上述另一侧第2接触部接触的接触状态随着上述密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的上述张力环的内径(Dit),也小于上述阀芯的上述外周缘部的外径。
4.一种阀装置,具备:
通路形成部,在内部形成有供流体流动的流体通路,并具有面向该流体通路的通路内壁面;
阀芯,具有形成有外周槽的外周缘部,收纳在上述流体通路内,随着进行旋转位移而对上述流体通路进行开闭;
密封环,嵌入在上述外周槽中而成为环形状,在上述阀芯的全闭时对上述通路内壁面与上述阀芯的上述外周缘部之间进行密封;以及
张力环,沿着上述密封环的周向呈圆弧状延伸,将上述密封环朝使该密封环的直径扩大的一侧施力,
在上述密封环上形成有沿着上述密封环的轴向凹陷且沿着上述周向延伸的侧方槽,
上述张力环嵌入在上述侧方槽中,
上述密封环具有相互重叠而构成能够使该密封环的直径扩大缩小的接缝的一侧接缝构成部和另一侧接缝构成部,
上述一侧接缝构成部具有一侧第1接触部、以及相对于该一侧第1接触部配置在上述轴向的一侧且向上述周向突出的一侧第2接触部,
上述另一侧接缝构成部具有在上述密封环的径向上与上述一侧第2接触部接触的另一侧第1接触部、以及在上述径向上与上述一侧第1接触部接触并且在上述轴向上与上述一侧第2接触部接触,相对于上述另一侧第1接触部配置在上述轴向的另一侧且向上述周向突出的另一侧第2接触部,
从上述一侧第1接触部与上述另一侧第2接触部接触的接触状态随着上述密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的上述张力环的内径,小于上述阀芯的上述外周缘部的外径。
5.根据权利要求3或4所述的阀装置,其中,
从上述一侧第2接触部与上述另一侧第2接触部接触的接触状态随着上述密封环的直径扩大而切换成非接触状态时的上述张力环的内径,也小于上述阀芯的上述外周缘部的外径。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的阀装置,其中,
上述张力环由具有弹性的金属构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀装置,其中,
上述一侧第1接触部相对于上述另一侧第2接触部位于上述径向的内侧,
上述另一侧第1接触部相对于上述一侧第2接触部位于上述径向的内侧,
作为上述一侧第2接触部或者上述另一侧第2接触部的规定接触部具有位于上述周向的前端的周向顶部,
该周向顶部被配置成,偏向上述规定接触部在上述径向上具有的宽度中的上述径向的内侧。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀装置,其中,
上述密封环由树脂构成。
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