JP2017106500A

JP2017106500A - Flow rate control valve

Info

Publication number: JP2017106500A
Application number: JP2015238971A
Authority: JP
Inventors: 洸嗣杉浦; Koji Sugiura
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-06-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow rate control valve capable of securing stable sealability between a valve element and a valve seat face without being affected by circumferential temperature change.SOLUTION: A flow rate control valve incudes a valve element 40 rotated in a fluid passage, a second inclined end face 22a kept into contact with a front face of one wing of the valve element 40 with respect to a rotating shaft 41 as a boundary at an inner peripheral face of the fluid passage, and a third inclined end face 31a kept into contact with a rear face of the other wing. The valve element 40 has a front-side projecting region 42A projecting to a front side along an outer edge portion, and a rear-side projecting region 42B projecting to a rear side, and is linearly kept into contact with the second and third inclined end faces 22a, 31a through the front and rear projecting regions 42A, 42B. The second inclined end face 22a is based on a virtual inclined face P1 including a rotation axis Za, and a contact portion a1 of the front projecting region 42A and the second inclined end face 22a, and the third inclined end face 31a is based on a virtual inclined face P1 including the rotation axis Za, and a linear contact portion of the rear projecting region 42B and the third inclined end face 31a, in a sectional view in the rotation axis Za direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）等における高温流体の流通経路において、当該高温流体の流量を制御する流量制御バルブの技術に関する。 The present invention relates to a technique of a flow control valve that controls the flow rate of a high-temperature fluid in a flow path of the high-temperature fluid in, for example, an exhaust gas recirculation device (EGR).

従来から、流量制御バルブの一つとしてバタフライバルブが知られている。
前記バタフライバルブは一般的に、流体の流通経路（流体通路）の内周面に沿って形成された段差からなるバルブシート面と、外縁部が傾斜状または断面視円弧状に形成された弁体とを備え、弁体が外縁部を介してバルブシート面に線接触することにより流体通路が閉鎖するように構成されている（例えば、「特許文献１」を参照）。
そして、このような構成からなるバタフライバルブにおいては、熱による構成部品の寸法変化によって、弁体とバルブシート面との線接触部分に隙間が生じ易く、当該隙間より流体の漏れ（以下、「シート漏れ」と記載する）が発生しやすい構成となっていた。 Conventionally, a butterfly valve is known as one of flow control valves.
The butterfly valve generally has a valve seat surface formed of a step formed along an inner peripheral surface of a fluid flow path (fluid passage), and a valve body in which an outer edge portion is formed in an inclined shape or a cross-sectional arc shape. And the fluid passage is closed when the valve body comes into line contact with the valve seat surface via the outer edge portion (see, for example, “Patent Document 1”).
In a butterfly valve having such a configuration, a gap tends to occur in the line contact portion between the valve body and the valve seat surface due to a change in the dimensions of the component due to heat, and fluid leakage (hereinafter referred to as “seat”) occurs from the gap. Leakage ”) is likely to occur.

ここで、比較的温度の低い流体を流通させる場合であれば、ゴム等の弾性部材によって弁体を形成して弁体とバルブシート面との密着性を高めたり（例えば、「特許文献２」を参照）、またはスプリング部材等の付勢部材によってバルブシート面に弁体を押し付けたりすることにより、「シート漏れ」を抑制することが可能である。
しかしながら、例えば６００℃〜７００℃の排気ガスを流通させるＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブのような、高温の流体制御用のバタフライバルブにおいては、ゴムやスプリング部材などの耐熱性の低い部品を「シート漏れ」の抑制のために使用することが困難である。 Here, if a relatively low temperature fluid is circulated, the valve body is formed by an elastic member such as rubber to improve the adhesion between the valve body and the valve seat surface (for example, “Patent Document 2”). Or by pressing the valve body against the valve seat surface by an urging member such as a spring member, it is possible to suppress “seat leakage”.
However, in a butterfly valve for high-temperature fluid control such as an EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve that circulates exhaust gas at 600 ° C. to 700 ° C., a component having low heat resistance such as a rubber or a spring member is attached to a “sheet”. It is difficult to use for suppressing "leakage".

そこで、熱による構成部品の寸法変化の影響を極力低減させるために、弁体の表裏両面の外縁部をバルブシート面に面接触させることで、流体通路を閉鎖する構造（所謂ステップタイプバルブ）からなるバタフライバルブが、「特許文献３」によって開示されている。
即ち、前記「特許文献３」においては、流体通路を設けたハウジングと、前記ハウジングに固定した軸受け部材により回転自在に保持される支持軸（バルブ軸）と、前記支持軸を挿通する貫通孔（バルブ軸挿通穴）を有し、前記支持軸と一体に回動する略円形状の弁体（バルブ）と、前記流体通路の内周面に沿って設けた段差であって、前記貫通孔を境にした前記弁体の片翼の表面に当接する半円弧状の第一のバルブシート面（シート部）、およびもう一方の片翼の裏面に当接する半円弧状の第二のバルブシート面を有するバルブシートとを備え、前記弁体の厚みは、前記第一のバルブシート面から前記第二のバルブシート面までのシート間距離より小さいことを特徴とするバタフライバルブが示されている。 Therefore, in order to reduce the influence of the dimensional change of the component parts due to heat as much as possible, from the structure (so-called step type valve) that closes the fluid passage by bringing the outer edge portions of the front and back surfaces of the valve body into surface contact with the valve seat surface. A butterfly valve is disclosed by “Patent Document 3”.
That is, in the “Patent Document 3”, a housing provided with a fluid passage, a support shaft (valve shaft) rotatably held by a bearing member fixed to the housing, and a through-hole (through which the support shaft is inserted) A substantially circular valve body (valve) that rotates integrally with the support shaft, and a step provided along the inner peripheral surface of the fluid passage, the through hole The semicircular arc-shaped first valve seat surface (seat portion) that contacts the surface of one wing of the valve body at the boundary, and the semicircular arc second valve seat surface that contacts the back surface of the other wing The butterfly valve is characterized in that the thickness of the valve body is smaller than the inter-seat distance from the first valve seat surface to the second valve seat surface.

特開２００４−２６３７２３号公報JP 2004-263723 A 特開平６−１７９４５号公報JP-A-6-17945 特許第５２７９９６８号公報Japanese Patent No. 5279968

前記「特許文献３」におけるバタフライバルブによれば、弁体の厚みを、第一のバルブシート面から第二のバルブシート面までのシート間距離より小さくすることにより、例え熱膨張の影響によって、弁体や第一・第二バルブシート等に寸法のばらつきが発生したとしても、弁体とバルブシートとの間の隙間を小さくできるので、「シート漏れ」の抑制を図ることが可能であると思われる。 According to the butterfly valve in the “Patent Document 3”, the thickness of the valve body is made smaller than the distance between the seats from the first valve seat surface to the second valve seat surface, for example, due to the influence of thermal expansion, Even if dimensional variations occur in the valve body, the first and second valve seats, etc., the gap between the valve body and the valve seat can be reduced, so it is possible to suppress "seat leakage" Seem.

しかしながら、このような構成からなる従来のバタフライバルブであっても、弁体の半径方向における熱膨張の影響については許容できるものの、厚み方向における熱膨張の影響を許容することが困難であり、周囲の温度変化に伴い「シート漏れ」による流体の漏れ量は変化する。
従って、前記バタフライバルブにおいて、周囲の温度変化に影響されることなく、弁体とバルブシート面との間における安定したシール性を確保することができるか否か疑問が残る。 However, even with a conventional butterfly valve having such a configuration, although the influence of the thermal expansion in the radial direction of the valve element is acceptable, it is difficult to allow the influence of the thermal expansion in the thickness direction. As the temperature changes, the amount of fluid leakage due to “sheet leakage” changes.
Therefore, in the butterfly valve, there remains a question as to whether it is possible to ensure a stable sealing performance between the valve body and the valve seat surface without being affected by ambient temperature changes.

本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、周囲の温度変化に影響されることなく、弁体とバルブシート面との間における安定したシール性を確保することが可能な流量制御バルブを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to ensure a stable sealing performance between the valve body and the valve seat surface without being affected by ambient temperature changes. It is an object to provide a simple flow control valve.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、本発明に係る流量制御バルブは、流体通路を有するハウジングと、該ハウジングの流体通路内において回動可能に支持される円板形状の弁体と、前記流体通路の内周面に沿って設けられる段差であって前記弁体の回動軸を境にして前記弁体の一方の片翼の表面に当接する半円弧形状の第一バルブシート面、および前記弁体の他方の片翼の裏面に当接する半円弧形状の第二バルブシート面と、を備える流量制御バルブであって、前記弁体は、外縁部に沿って表面側に凸設する環状の第一凸設部位、および裏面側に凸設する環状の第二凸設部位を有するとともに、前記第一凸設部位および前記第二凸設部位を介して前記第一バルブシート面および前記第二バルブシート面と各々線接触にて当接し、前記回動軸の軸心方向の断面視において、前記第一バルブシート面は、前記回動軸の軸心と、前記第一凸設部位と前記第一バルブシート面との線接触部と、を同時に含む仮想傾斜面に則して形成されるとともに、前記第二バルブシート面は、前記回動軸の軸心と、前記第二凸設部位と前記第二バルブシート面との線接触部と、を同時に含む仮想傾斜面に則して形成されることを特徴とする。 That is, the flow control valve according to the present invention includes a housing having a fluid passage, a disc-shaped valve body rotatably supported in the fluid passage of the housing, and an inner peripheral surface of the fluid passage. A semicircular arc-shaped first valve seat surface that is in contact with the surface of one wing of the valve body with the rotation axis of the valve body as a boundary, and the other wing of the valve body A semicircular arc-shaped second valve seat surface abutting on the back surface, wherein the valve body is an annular first projecting portion projecting to the front surface side along the outer edge portion, and the back surface An annular second projecting portion projecting to the side, and in line contact with the first valve seat surface and the second valve seat surface via the first projecting portion and the second projecting portion, respectively. In a cross-sectional view in the axial direction of the pivot shaft, The first valve seat surface is formed in accordance with a virtual inclined surface that simultaneously includes the axis of the pivot shaft and a line contact portion between the first convex portion and the first valve seat surface. In addition, the second valve seat surface is formed in accordance with a virtual inclined surface that simultaneously includes the axis of the rotation shaft and a line contact portion between the second projecting portion and the second valve seat surface. It is characterized by being.

このような構成からなる流量制御バルブによれば、たとえハウジングの流体通路内の温度が上昇して弁体が熱膨張を引き起こしたとしても、当該弁体は、回転軸心を中心として周囲に向かって均等に膨出することから、第一凸設部位は常に仮想斜面に沿って膨出することとなり、また第二凸設部位も常に仮想斜面に沿って膨出することとなる。
つまり、第一凸設部位と第一バルブシート面との線接触部は、常に仮想斜面に沿って移動することとなり、また第二凸設部位と第二バルブシート面との線接触部も、常に仮想斜面に沿って移動することとなり、これらの線接触部における密接度合を常に堅固に保持することが可能となる。
従って、本発明における流量制御バルブにおいては、弁体の熱膨張による影響を受けることなく、第一バルブシート面および第二バルブシート面と、弁体との間における流体の「シート漏れ」の防止を図ることができる。 According to the flow control valve having such a configuration, even if the temperature in the fluid passage of the housing rises and the valve body causes thermal expansion, the valve body moves toward the periphery around the rotation axis. Therefore, the first convex portion always swells along the virtual slope, and the second convex portion always swells along the virtual slope.
That is, the line contact portion between the first convex portion and the first valve seat surface always moves along the virtual slope, and the line contact portion between the second convex portion and the second valve seat surface is also It always moves along a virtual slope, and it becomes possible to always keep the closeness in these line contact portions firmly.
Therefore, in the flow control valve according to the present invention, fluid “seat leakage” is prevented between the first valve seat surface and the second valve seat surface and the valve body without being affected by thermal expansion of the valve body. Can be achieved.

また、本発明に係る流量制御バルブは、流体通路を有するハウジングと、該ハウジングの流体通路内において回動可能に支持される円板形状の弁体と、前記流体通路の内周面に沿って設けられる段差であって前記弁体の回動軸を境にして前記弁体の一方の片翼の表面に当接する半円弧形状の第一バルブシート部位、および前記弁体の他方の片翼の裏面に当接する半円弧形状の第二バルブシート部位と、を備える流量制御バルブであって、前記弁体は、外縁部に沿って表面側に凸設する環状の第一凸設部位、および裏面側に凸設する環状の第二凸設部位を有するとともに、前記第一凸設部位の端面および前記第二凸設部位の端面を介して前記第一バルブシート部位および第二バルブシート部位と各々線接触にて当接し、前記回動軸の軸心方向の断面視において、前記第一凸設部位の端面は、前記回動軸の軸心と、前記第一凸設部位と前記第一バルブシート部位との線接触部と、を同時に含む仮想傾斜面に則して形成されるとともに、前記第二凸設部位の端面は、前記回動軸の軸心と、前記第二凸設部位と前記第二バルブシート部位との線接触部と、を同時に含む仮想傾斜面に則して形成されることを特徴とする。 The flow control valve according to the present invention includes a housing having a fluid passage, a disc-shaped valve body rotatably supported in the fluid passage of the housing, and an inner peripheral surface of the fluid passage. A first valve seat portion having a semicircular arc shape that is a step provided and abuts against the surface of one wing of the valve body with respect to the rotation axis of the valve body, and the other wing of the valve body A semicircular arc-shaped second valve seat portion that abuts on the back surface, wherein the valve body is an annular first convex portion that protrudes toward the front surface along the outer edge, and the back surface The first valve seat part and the second valve seat part via the end face of the first convex part and the end face of the second convex part, respectively, Abutting by line contact, in the axial direction of the rotation shaft In a plan view, the end surface of the first projecting portion is an imaginary inclined surface that simultaneously includes the axis of the rotation shaft and a line contact portion between the first projecting portion and the first valve seat portion. In addition, the end surface of the second projecting portion includes the axial center of the rotating shaft and the line contact portion between the second projecting portion and the second valve seat portion at the same time. It is formed according to a virtual inclined surface.

このような構成からなる流量制御バルブによれば、たとえハウジングの流体通路内の温度が上昇して弁体が熱膨張を引き起こしたとしても、当該弁体は、回転軸心を中心として周囲に向かって均等に膨出することから、第一凸設部位は常に仮想斜面に沿って膨出することとなり、また第二凸設部位も常に仮想斜面に沿って膨出することとなる。
つまり、第一凸設部位の端面と第一バルブシート部位との線接触部は、常に仮想斜面に沿って移動することとなり、また第二凸設部位の端面と第二バルブシート部位との線接触部も、常に仮想斜面に沿って移動することとなり、これらの線接触部における密接度合を常に堅固に保持することが可能となる。
従って、本発明における流量制御バルブにおいては、弁体の熱膨張による影響を受けることなく、第一バルブシート部位および第二バルブシート部位と、弁体との間における流体の「シート漏れ」の防止を図ることができる。 According to the flow control valve having such a configuration, even if the temperature in the fluid passage of the housing rises and the valve body causes thermal expansion, the valve body moves toward the periphery around the rotation axis. Therefore, the first convex portion always swells along the virtual slope, and the second convex portion always swells along the virtual slope.
That is, the line contact portion between the end surface of the first projecting portion and the first valve seat portion always moves along the virtual slope, and the line between the end surface of the second projecting portion and the second valve seat portion. The contact portion also always moves along the virtual slope, and the closeness at these line contact portions can always be firmly held.
Therefore, in the flow control valve according to the present invention, fluid “seat leakage” is prevented between the first valve seat part and the second valve seat part and the valve body without being affected by the thermal expansion of the valve body. Can be achieved.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係る流量制御バルブによれば、周囲の温度変化に影響されることなく、弁体とバルブシートとの間における安定したシール性を確保することができる。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the flow control valve of the present invention, it is possible to ensure a stable sealing performance between the valve body and the valve seat without being influenced by the ambient temperature change.

本発明の一実施形態に係る流量制御バルブの全体的な構成を示した断面図。1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a flow control valve according to an embodiment of the present invention. ハウジングに嵌挿された第一スリーブおよび第二スリーブの構成を示した断面図。Sectional drawing which showed the structure of the 1st sleeve and the 2nd sleeve which were inserted by the housing. 弁体と座面との接触箇所の近傍を示した拡大端面断面図。The expanded end surface sectional drawing which showed the vicinity of the contact location of a valve body and a seat surface. 別実施形態に係る流量制御バルブの全体的な構成を示した断面図。Sectional drawing which showed the whole structure of the flow control valve which concerns on another embodiment. 別実施形態における、弁体と座面との接触箇所の近傍を示した拡大端面断面図。The expanded end surface sectional view which showed the vicinity of the contact location of a valve body and a seat surface in another embodiment.

次に、本発明の実施形態について、図１乃至図５を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図１乃至図３の上下方向を流量制御バルブ１の上下方向、また図４および図５の上下方向を流量制御バルブ１０１の上下方向と規定して記述する。
また、図１乃至図５においては、矢印Ａの方向を、流体の流通方向と規定して記述する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the following description, for convenience, the vertical direction in FIGS. 1 to 3 is described as the vertical direction of the flow control valve 1, and the vertical direction in FIGS. 4 and 5 is defined as the vertical direction of the flow control valve 101.
1 to 5, the direction of arrow A is defined as the fluid flow direction.

［流量制御バルブ１］
先ず、本発明を具現化する流量制御バルブ１の全体構成について、図１乃至図３を用いて説明する。 [Flow control valve 1]
First, an overall configuration of a flow control valve 1 embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

本実施形態における流量制御バルブ１は、所謂バタフライバルブとして構成されるものであり、図１に示すように、例えば自動車のＥＧＲにおいて、図示せぬ吸気管と排気管とを連通させるガス通路２の中途部に配設される。 The flow control valve 1 in the present embodiment is configured as a so-called butterfly valve. As shown in FIG. 1, for example, in an EGR of an automobile, a gas passage 2 that communicates an intake pipe and an exhaust pipe (not shown). It is arranged in the middle part.

流量制御バルブ１は、円筒形状のハウジング１０を備え、ハウジング１０の内部には、流体の流通方向（図１中の矢印Ａの方向）の上流側より下流側に向かって挿設される上流側スリーブ２０、同じく下流側より上流側に向かって挿設される下流側スリーブ３０、およびこれらの上流側スリーブ２０や下流側スリーブ３０に内装される弁体４０などが配設される。 The flow control valve 1 includes a cylindrical housing 10, and the upstream side inserted into the housing 10 from the upstream side in the fluid flow direction (the direction of arrow A in FIG. 1) toward the downstream side. A sleeve 20, a downstream sleeve 30 that is inserted from the downstream side toward the upstream side, and a valve body 40 that is housed in the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 are disposed.

ここで、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０は、互いに同等な形状をもって構成される。
よって、以下の説明においては、主に上流側スリーブ２０について記載し、下流側スリーブ３０についての詳細な記載は省略する。 Here, the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 are configured to have the same shape.
Therefore, in the following description, the upstream sleeve 20 will be mainly described, and the detailed description of the downstream sleeve 30 will be omitted.

上流側スリーブ２０は、略円筒形状に形成されるとともに、軸心Ｇａを含む仮想水平面を境にして分割された二分割構造をもって構成される。
具体的には図２に示すように、上流側スリーブ２０は、例えば軸心Ｇａに対して上側に位置する第一上流側スリーブ２１と、同じく下側に位置する第二上流側スリーブ２２とにより構成される。 The upstream sleeve 20 is formed in a substantially cylindrical shape and has a two-divided structure that is divided on the virtual horizontal plane including the axial center Ga.
Specifically, as shown in FIG. 2, the upstream sleeve 20 includes, for example, a first upstream sleeve 21 located on the upper side with respect to the axial center Ga and a second upstream sleeve 22 located on the lower side. Composed.

第一上流側スリーブ２１において、その内周部の半径Ｒ１は、弁体４０の半径ｄ１（図３を参照）に比べて大きくなるように設定されている（Ｒ１＞ｄ１）。
また、第二上流側スリーブ２２において、その内周部の半径Ｒ２は、弁体４０の半径ｄ１に比べて小さくなるように設定されている（Ｒ２＜ｄ１）。 In the first upstream sleeve 21, the radius R1 of the inner peripheral portion is set to be larger than the radius d1 (see FIG. 3) of the valve body 40 (R1> d1).
Further, in the second upstream sleeve 22, the radius R2 of the inner peripheral portion thereof is set to be smaller than the radius d1 of the valve body 40 (R2 <d1).

そして、これらの第一上流側スリーブ２１および第二上流側スリーブ２２における軸心方向の一端面（本実施形態においては、下流側の端面）には、同一の傾斜角度を有しつつ同一の仮想傾斜面上に位置する第一傾斜端面２１ａおよび第二傾斜端面２２ａが各々形成されている。
このような構成からなる上流側スリーブ２０は、第一傾斜端面２１ａおよび第二傾斜端面２２ａを下流側に向けつつ、ハウジング１０の内周部に上流側より嵌設される。 The first upstream sleeve 21 and the second upstream sleeve 22 have the same imaginary angle while having the same inclination angle on one end face in the axial center direction (the end face on the downstream side in the present embodiment). A first inclined end surface 21a and a second inclined end surface 22a are formed on the inclined surface.
The upstream sleeve 20 having such a configuration is fitted from the upstream side to the inner peripheral portion of the housing 10 with the first inclined end surface 21a and the second inclined end surface 22a facing the downstream side.

一方、下流側スリーブ３０は、軸心Ｇａに対して上側に位置する第三下流側スリーブ３１と、同じく下側に位置する第四下流側スリーブ３２とにより構成され、第三傾斜端面３１ａおよび第四傾斜端面３２ａを上流側に向けつつ、ハウジング１０の内周部に下流側より嵌設される。 On the other hand, the downstream sleeve 30 includes a third downstream sleeve 31 located on the upper side with respect to the axial center Ga, and a fourth downstream sleeve 32 also located on the lower side. The four inclined end surfaces 32a face the upstream side, and are fitted into the inner peripheral portion of the housing 10 from the downstream side.

そして、第三下流側スリーブ３１において、その内周部の半径Ｒ３は、弁体４０の半径ｄ１に比べて小さくなるように設定されている（Ｒ３＜ｄ１）。
また、第四下流側スリーブ３２において、その内周部の半径Ｒ４は、弁体４０の半径ｄ１に比べて大きくなるように設定されている（Ｒ４＞ｄ１）。 And in the 3rd downstream sleeve 31, the radius R3 of the inner peripheral part is set so that it may become small compared with the radius d1 of the valve body 40 (R3 <d1).
Further, in the fourth downstream sleeve 32, the radius R4 of the inner peripheral portion thereof is set to be larger than the radius d1 of the valve body 40 (R4> d1).

なお、前述したように、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０は、互いに同等な形状からなり、第一上流側スリーブ２１と第四下流側スリーブ３２、および第二上流側スリーブ２２と第三下流側スリーブ３１は、互いに同等な形状からなる。
即ち、第一上流側スリーブ２１の内周部の半径Ｒ１と、第四下流側スリーブ３２の内周部の半径Ｒ４とは同等な大きさからなり（Ｒ１＝Ｒ４）、第二上流側スリーブ２２の内周部の半径Ｒ２と、第三下流側スリーブ３１の内周部の半径Ｒ３とは同等な大きさからなる（Ｒ２＝Ｒ３）。 As described above, the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 have the same shape, and the first upstream sleeve 21 and the fourth downstream sleeve 32, and the second upstream sleeve 22 and the third downstream sleeve. The side sleeves 31 have the same shape.
That is, the radius R1 of the inner peripheral portion of the first upstream sleeve 21 and the radius R4 of the inner peripheral portion of the fourth downstream sleeve 32 have the same size (R1 = R4), and the second upstream sleeve 22 The radius R2 of the inner peripheral portion and the radius R3 of the inner peripheral portion of the third downstream sleeve 31 have the same size (R2 = R3).

このような構成からなる上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０は、ハウジング１０の内周部において、外周面を介して各々嵌設されるともに、互いに端面（より具体的には、第一上流側スリーブ２１の第一傾斜端面２１ａと第三下流側スリーブ３１の第三傾斜端面３１ａ、および第二上流側スリーブ２２の第二傾斜端面２２ａと第四下流側スリーブ３１の第三傾斜端面３１ａ）を介して向き合い、衝突させて配置される。
そして、後述するように、上流側スリーブ２０における第二傾斜端面２２ａ、および下流側スリーブ３０における第三傾斜端面３１ａは、弁体４０の外縁部と当接するバルブシート面として構成される。 The upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 having such a configuration are fitted on the inner peripheral portion of the housing 10 via the outer peripheral surface, and are end surfaces (more specifically, the first upstream side). The first inclined end face 21a of the sleeve 21 and the third inclined end face 31a of the third downstream sleeve 31, and the second inclined end face 22a of the second upstream sleeve 22 and the third inclined end face 31a of the fourth downstream sleeve 31). Face each other and collide with each other.
As will be described later, the second inclined end surface 22 a of the upstream sleeve 20 and the third inclined end surface 31 a of the downstream sleeve 30 are configured as valve seat surfaces that come into contact with the outer edge portion of the valve body 40.

ところで、ハウジング１０において、軸心Ｇａとの直交方向且つ水平方向の両側部には、一対（図２においては、断面図であるため一個のみ記載）の第一軸孔１１・１１が穿孔されている。
また、上流側スリーブ２０の第一・第二傾斜端面２１ａ・２２ａ、および下流側スリーブ３０の第三・第四傾斜端面３１ａ・３２ａには、各々の第一軸孔１１と同軸上、且つ第一軸孔１１の形状に即した略半円形状の凹部２３・３３が形成されている。 By the way, in the housing 10, a pair of first shaft holes 11 and 11 (only one is shown because it is a cross-sectional view in FIG. 2) are formed in both sides in a direction perpendicular to the axis Ga and in the horizontal direction. Yes.
The first and second inclined end surfaces 21a and 22a of the upstream sleeve 20 and the third and fourth inclined end surfaces 31a and 32a of the downstream sleeve 30 are coaxial with the first shaft holes 11 and are Recesses 23 and 33 having a substantially semicircular shape corresponding to the shape of the uniaxial hole 11 are formed.

そして、後述するように、弁体４０には、一対の回動軸４１・４１が同軸上に形成されており、当該回動軸４１が第一軸孔１１および凹部２３・３３に対して同時に挿通することで、弁体４０は、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０の内周部において回動可能に支持される。 As will be described later, the valve body 40 is formed with a pair of rotating shafts 41 and 41 coaxially, and the rotating shaft 41 is simultaneously formed with respect to the first shaft hole 11 and the recesses 23 and 33. By inserting, the valve body 40 is rotatably supported at the inner peripheral portions of the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30.

以上のような構成からなる上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０においては、本実施形態のものに限定されることはなく、たとえば、第一上流側スリーブ２１および第二上流側スリーブ２２の一体構造として上流側スリーブ２０が構成されることとしてもよいし（または、第三下流側スリーブ３１および第四下流側スリーブ３２の一体構造として下流側スリーブ２０が構成されることとしてもよいし）、または、これらの上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０を備えることなく、ハウジング１０の内周面に、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０の形状を直接形成することとしてもよい。 The upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 configured as described above are not limited to those of the present embodiment, and for example, an integrated structure of the first upstream sleeve 21 and the second upstream sleeve 22. The upstream sleeve 20 may be configured as (or the downstream sleeve 20 may be configured as an integrated structure of the third downstream sleeve 31 and the fourth downstream sleeve 32), or The upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 may be directly formed on the inner peripheral surface of the housing 10 without providing the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30.

次に、弁体４０について説明する。
図１において、弁体４０は円盤形状に形成され、その外縁部には一対（図１においては、断面図であるため一本のみ記載）の回動軸４１・４１が、互いに一直線状、且つ半径方向に延出するようにして敷設される。 Next, the valve body 40 will be described.
In FIG. 1, the valve body 40 is formed in a disk shape, and a pair of rotating shafts 41 and 41 (only one is shown because it is a sectional view in FIG. 1) are arranged in a straight line on the outer edge portion thereof. It is laid so as to extend in the radial direction.

そして前述したように、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０の内周部において、弁体４０は、回動軸４１・４１を介して第一軸孔１１および凹部２３・３３に挿通され、回動可能に支持されるとともに、当該回動軸４１が図示せぬ駆動手段と連結される。
これにより、前記駆動手段によって回動軸４１を回動させることで、弁体４０は、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０の内周部を開閉することとなり、流量制御バルブ１における開度（即ち、上流側および下流側スリーブ２０・３０と弁体４０との間の隙間）を、任意に変更可能な構成となっている。 As described above, the valve body 40 is inserted into the first shaft hole 11 and the recesses 23 and 33 through the rotation shafts 41 and 41 in the inner peripheral portions of the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30, and is rotated. The pivot shaft 41 is connected to driving means (not shown) while being supported so as to be movable.
Thereby, by rotating the rotating shaft 41 by the driving means, the valve body 40 opens and closes the inner peripheral portions of the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30, and the opening degree ( In other words, the gaps between the upstream and downstream sleeves 20 and 30 and the valve body 40 can be arbitrarily changed.

弁体４０の表面（例えば、本実施形態においては上流側の面）および裏面（例えば、本実施形態においては下流側の面）には、外縁部に沿って凸設する環状の凸設部位４２・４２が形成される。 On the front surface (for example, the upstream surface in the present embodiment) and the back surface (for example, the downstream surface in the present embodiment) of the valve body 40, an annular projecting portion 42 that projects along the outer edge portion. 42 is formed.

そして、弁体４０が「閉」の状態、即ち、ハウジング１０の軸心Ｇａに対して直交する状態にある場合、弁体４０の表面側の凸設部位４２（以下、適宜「表側凸設部位４２Ａ」と記載する）は、第一凸設部位として上流側スリーブ２０の第二傾斜端面２２ａと線接触にて当接し、且つ裏面側の凸設部位４２（以下、適宜「裏側凸設部位４２Ｂ」と記載する）は、第二凸設部位として下流側スリーブ３０の第三傾斜端面３１ａと線接触にて当接する。 When the valve body 40 is in a “closed” state, that is, in a state orthogonal to the axial center Ga of the housing 10, a convex portion 42 on the surface side of the valve body 40 (hereinafter referred to as a “front side convex portion” as appropriate). 42A ”is in contact with the second inclined end surface 22a of the upstream sleeve 20 in a line contact as the first projecting portion, and the rear projecting portion 42 (hereinafter referred to as“ the rear projecting portion 42B ”as appropriate). Is in contact with the third inclined end surface 31a of the downstream sleeve 30 as a second protruding portion by line contact.

このように、本実施形態における流量制御バルブ１は、上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０を介して流体通路を形成するハウジング１０と、ハウジング１０の流体通路（上流側スリーブ２０および下流側スリーブ３０）内において回動可能に支持される円板形状の弁体４０と、前記流体通路の内周面に沿って設けられる段差であって弁体４０の回動軸４１を境にして弁体４０の一方（本実施形態においては、下方）の片翼の表面に当接する半円弧形状の第一バルブシート面としての第二傾斜端面２２ａ、および弁体４０の他方（本実施形態においては、上方）の片翼の裏面に当接する半円弧形状の第二バルブシート面としての第三傾斜端面３１ａと、を有して構成される。 As described above, the flow control valve 1 in the present embodiment includes the housing 10 that forms the fluid passage via the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30, and the fluid passage (the upstream sleeve 20 and the downstream sleeve 30 of the housing 10). ) And a disc-shaped valve body 40 that is rotatably supported in the inner surface of the fluid passage, and a step provided along the inner peripheral surface of the fluid passage. The second inclined end surface 22a as a semicircular arc-shaped first valve seat surface that abuts the surface of one wing of one (lower in this embodiment), and the other of the valve body 40 (in this embodiment, the upper And a third inclined end surface 31a as a semicircular arc-shaped second valve seat surface abutting on the back surface of the single wing.

ところで、例えば図３に示すように、弁体４０の回動軸心Ｚａ方向の断面視において、下流側スリーブ３０の第三傾斜端面３１ａは、軸心Ｇａ（図２を参照）に向かって徐々に上流側に傾斜する傾斜面として形成される。 Incidentally, for example, as shown in FIG. 3, the third inclined end surface 31 a of the downstream sleeve 30 gradually moves toward the axial center Ga (see FIG. 2) in a sectional view of the valve body 40 in the direction of the rotational axis Za. It is formed as an inclined surface inclined to the upstream side.

具体的には、第三傾斜端面３１ａは、回動軸心Ｚａと、裏側凸設部位４２Ｂと第三傾斜端面３１ａとの線接触部（図３中における接触部ａ１）と、を同時に含む仮想傾斜面Ｐ１に則して形成される。 Specifically, the third inclined end surface 31a includes a rotation axis Za and a virtual contact portion (contact portion a1 in FIG. 3) between the back-side protruding portion 42B and the third inclined end surface 31a. It is formed according to the inclined surface P1.

ここで、弁体４０の軸心（即ち、ハウジング１０の軸心Ｇａ）と直交する仮想平面Ｓ１に対する仮想傾斜面Ｐ１の傾斜角度θ１は、以下の数式（１）によって決定される。
即ち、
θ１＝ｔａｎ^−１（ｔ１／ｄ１）・・・（１）
で決定される。 Here, the inclination angle θ1 of the virtual inclined plane P1 with respect to the virtual plane S1 orthogonal to the axis of the valve body 40 (ie, the axis Ga of the housing 10) is determined by the following formula (1).
That is,
θ1 = tan ⁻¹ (t1 / d1) (1)
Determined by

なお、数式（１）において、ｔ１は裏側凸設部位４２Ｂの厚み（具体的には、弁体４０の回動軸心Ｚａから裏側凸設部位４２Ｂの下流側端部までの寸法）、またｄ１は弁体４０の半径（具体的には、弁体４０の回動軸心Ｚａから外縁端部までの寸法）をそれぞれ表す。 In Formula (1), t1 is the thickness of the back-side protruding portion 42B (specifically, the dimension from the rotation axis Za of the valve body 40 to the downstream end of the back-side protruding portion 42B), and d1 Represents the radius of the valve body 40 (specifically, the dimension from the rotational axis Za of the valve body 40 to the outer edge).

一方、弁体４０の裏側凸設部位４２Ｂにおいても、軸心Ｇａに向かって徐々に上流側に傾斜する断面形状を有して形成されるが、その仮想垂直面Ｓ１１に対する傾斜角度θ１１は、第三傾斜端面３１ａの傾斜角度θ１に比べて大きく設定されている（θ１＜θ１１）。
このような構成を有することにより、弁体４０の裏側凸設部位４２Ｂは、接触部ａ１を介して、下流側スリーブ３０の第三傾斜端面３１ａと線接触にて当接することとなる。 On the other hand, the back-side protruding portion 42B of the valve body 40 is also formed with a cross-sectional shape that gradually inclines toward the axial center Ga toward the upstream side, but the inclination angle θ11 with respect to the virtual vertical plane S11 is It is set larger than the inclination angle θ1 of the three inclined end faces 31a (θ1 <θ11).
By having such a configuration, the back-side protruding portion 42B of the valve body 40 comes into contact with the third inclined end surface 31a of the downstream sleeve 30 through line contact through the contact portion a1.

ところで、熱膨張後の裏側凸設部位４２Ｂにおける板厚方向の熱膨張量Ｔ１は、以下の数式（２）によって決定される。
即ち、
Ｔ１＝ｔ１×ΔＴ１×（αＡ−αＢ）・・・（２）
で決定される。
但し、ｔ１は裏側凸設部位４２Ｂの厚み、ΔＴ１は周囲の温度変化、αＡは弁体４０のの線膨張率、およびαＢは第三傾斜端面３１ａの線膨張率をそれぞれ表す。 By the way, the thermal expansion amount T1 in the plate thickness direction in the back side protruding portion 42B after thermal expansion is determined by the following mathematical formula (2).
That is,
T1 = t1 × ΔT1 × (αA−αB) (2)
Determined by
However, t1 represents the thickness of the back-side protruding portion 42B, ΔT1 represents a change in ambient temperature, αA represents the linear expansion coefficient of the valve body 40, and αB represents the linear expansion coefficient of the third inclined end surface 31a.

また、熱膨張後の裏側凸設部位４２Ｂにおける径方向の熱膨張量Ｄ１は、以下の数式（３）によって決定される。
即ち、
Ｄ１＝ｄ１×ΔＴ１×（αＡ−αＢ）・・・（３）
で決定される。
但し、ｄ１は弁体４０の半径、ΔＴ１は周囲の温度変化、αＡは弁体４０の線膨張率、およびαＢは第三傾斜端面３１ａの線膨張率をそれぞれ表す。 Further, the thermal expansion amount D1 in the radial direction at the back-side protruding portion 42B after thermal expansion is determined by the following mathematical formula (3).
That is,
D1 = d1 × ΔT1 × (αA−αB) (3)
Determined by
However, d1 represents the radius of the valve body 40, ΔT1 represents the ambient temperature change, αA represents the linear expansion coefficient of the valve body 40, and αB represents the linear expansion coefficient of the third inclined end face 31a.

そして、前述した仮想傾斜面Ｐ１の熱膨張後における傾斜角度θ１'は、数式（２）および数式（３）によって、θ１'＝ｔａｎ^−１（Ｔ１／Ｄ１）として求められるが、その傾斜角度θ１'は、数式（１）によって求められる傾斜角度θ１と常に同等である（θ１＝θ１'）。 The inclination angle θ1 ′ after thermal expansion of the virtual inclined surface P1 described above is obtained as θ1 ′ = tan ⁻¹ (T1 / D1) by Equation (2) and Equation (3). 'Is always equal to the inclination angle θ1 obtained by the equation (1) (θ1 = θ1').

このような構成からなる流量制御バルブ１によれば、たとえハウジング１０の流体通路内の温度が上昇して弁体４０が熱膨張を引き起こしたとしても、熱膨張の前後における仮想傾斜面Ｐ１の傾斜角度θ１、θ１'がともに同じ値となることから（変化しないことから）、裏側凸設部位４２Ｂは常に仮想傾斜面Ｐ１に沿って膨出することとなる。
つまり、裏側凸設部位４２Ｂと第三傾斜端面３１ａとの接触部ａ１は、常に仮想傾斜面Ｐ１に沿って移動することとなり、当該接触部ａ１における密接度合を常に堅固に保持することが可能となる。
従って、本実施形態における流量制御バルブ１においては、弁体４０の熱膨張による影響を受けることなく、弁体４０と第三傾斜端面３１ａの間における流体の「シート漏れ」の防止を図ることができる。 According to the flow control valve 1 having such a configuration, even if the temperature in the fluid passage of the housing 10 rises and the valve body 40 causes thermal expansion, the inclination of the virtual inclined surface P1 before and after the thermal expansion is increased. Since both the angles θ1 and θ1 ′ have the same value (because they do not change), the back-side protruding portion 42B always bulges along the virtual inclined surface P1.
That is, the contact portion a1 between the back-side protruding portion 42B and the third inclined end surface 31a always moves along the virtual inclined surface P1, and the tightness in the contact portion a1 can always be firmly held. Become.
Therefore, in the flow control valve 1 in the present embodiment, it is possible to prevent the “seat leakage” of the fluid between the valve body 40 and the third inclined end surface 31a without being affected by the thermal expansion of the valve body 40. it can.

なお、以上においては、主に弁体４０の裏側凸設部位４２Ｂと、下流側スリーブ３０の第三傾斜端面３１ａとの間の構成について説明したが、弁体４０の表側凸設部位４２Ａと、上流側スリーブ２０の第二傾斜端面２２ａ（図１を参照）との間の構成についても同等である。 In addition, in the above, although the structure between the back side convex part 42B of the valve body 40 and the 3rd inclination end surface 31a of the downstream sleeve 30 was demonstrated, front side convex part 42A of the valve body 40, The configuration between the second inclined end surface 22a of the upstream sleeve 20 (see FIG. 1) is the same.

即ち、弁体４０の回動軸心Ｚａ方向の断面視において、上流側スリーブ２０の第二傾斜端面２２ａは、軸心Ｇａに向かって徐々に下流側に傾斜する傾斜面として形成される。
具体的には、第二傾斜端面２２ａは、回動軸心Ｚａと、表側凸設部位４２Ａと第二傾斜端面２２ａとの線接触部と、を同時に含む仮想傾斜面Ｐ１に則して形成される。 That is, the second inclined end surface 22a of the upstream sleeve 20 is formed as an inclined surface that is gradually inclined toward the axial center Ga in the sectional view of the valve body 40 in the direction of the rotational axis Za.
Specifically, the second inclined end surface 22a is formed in accordance with a virtual inclined surface P1 that simultaneously includes the rotation axis Za and a line contact portion between the front-side protruding portion 42A and the second inclined end surface 22a. The

そして、弁体４０の軸心（即ち、ハウジング１０の軸心Ｇａ）と直交する仮想平面に対する、熱膨張の前後における前記仮想傾斜面Ｐ１の傾斜角度θ１、θ１'についても、前述した数式（１）、数式（２）、および数式（３）によって決定されるが、この際、ｔ１は裏側凸設部位４２Ｂの厚みに替えて表側凸設部位４２Ａの厚み（具体的には、弁体４０の回動軸心Ｚａから表側凸設部位４２Ａの上流側端部までの寸法）を用い、またαＢは第三傾斜端面３１ａの線膨張率に替えて第二傾斜端面２２ａの線膨張率を用いることとして、傾斜角度θ１、θ１'がそれぞれ求められる。 The inclination angles θ1 and θ1 ′ of the virtual inclined surface P1 before and after thermal expansion with respect to a virtual plane orthogonal to the axis of the valve body 40 (that is, the axis Ga of the housing 10) are also expressed by the above-described formula (1). ), Formula (2), and Formula (3), but at this time, t1 is replaced with the thickness of the back-side protruding portion 42B (specifically, the thickness of the front-side protruding portion 42A) The dimension from the rotation axis Za to the upstream end of the front convex portion 42A) is used, and αB uses the linear expansion coefficient of the second inclined end surface 22a instead of the linear expansion coefficient of the third inclined end surface 31a. As a result, the inclination angles θ1 and θ1 ′ are respectively obtained.

［流量制御バルブ１０１（別実施形態）］
次に、別実施形態における流量制御バルブ１０１の構成について、図４および図５を用いて説明する。
別実施形態の流量制御バルブ１０１は、前述した流量制御バルブ１と略同等な構成を有する一方、上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０の構成について、流量制御バルブ１と相違する。
よって、以下の説明においては、主に流量制御バルブ１との相違点について記載し、当該流量制御バルブ１と同等な構成についての記載は省略する。 [Flow Control Valve 101 (Another Embodiment)]
Next, the configuration of the flow control valve 101 in another embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
The flow control valve 101 of another embodiment has a configuration substantially equivalent to the flow control valve 1 described above, but differs from the flow control valve 1 in the configuration of the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130.
Therefore, in the following description, differences from the flow control valve 1 are mainly described, and description of the same configuration as the flow control valve 1 is omitted.

流量制御バルブ１０１は、図４に示すように、円筒形状のハウジング１１０を備え、ハウジング１１０の内部には、流体の流通方向（図４中の矢印Ａの方向）の上流側より下流側に向かって挿設される上流側スリーブ１２０、同じく下流側より上流側に向かって挿設される下流側スリーブ１３０、およびこれらの上流側スリーブ１２０や下流側スリーブ１３０に内装される弁体１４０などが配設される。 As shown in FIG. 4, the flow control valve 101 includes a cylindrical housing 110, and inside the housing 110, the fluid flow direction (the direction of arrow A in FIG. 4) moves from the upstream side toward the downstream side. The upstream sleeve 120 inserted in the same manner, the downstream sleeve 130 inserted from the downstream side toward the upstream side, and the valve body 140 housed in the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 are arranged. Established.

ここで、上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０は、互いに同等な形状をもって構成される。
よって、以下の説明においては、主に上流側スリーブ１２０について記載し、下流側スリーブ１３０についての詳細な記載は省略する。 Here, the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 are configured to have the same shape.
Therefore, in the following description, the upstream sleeve 120 is mainly described, and the detailed description of the downstream sleeve 130 is omitted.

上流側スリーブ１２０は、略円筒形状に形成されるとともに、軸心Ｇｂを含む仮想水平面を境にして分割された二分割構造をもって構成される。
具体的には図４に示すように、上流側スリーブ１２０は、例えば軸心Ｇｂに対して上側に位置する第五上流側スリーブ１２１と、同じく下側に位置する第六上流側スリーブ１２２とにより構成される。 The upstream sleeve 120 is formed in a substantially cylindrical shape and has a two-part structure that is divided on the virtual horizontal plane including the axis Gb.
Specifically, as shown in FIG. 4, the upstream sleeve 120 includes, for example, a fifth upstream sleeve 121 located on the upper side with respect to the axis Gb and a sixth upstream sleeve 122 located on the lower side. Composed.

第五上流側スリーブ１２１において、その内周部の半径Ｒ１１は、弁体１４０の半径ｄ２（図５を参照）に比べて大きくなるように設定されている（Ｒ１１＞ｄ２）。
また、第六上流側スリーブ１２２において、その内周部の半径Ｒ１２は、弁体１４０の半径ｄ２に比べて小さくなるように設定されている（Ｒ１２＜ｄ２）。 In the fifth upstream sleeve 121, the radius R11 of the inner periphery thereof is set to be larger than the radius d2 of the valve body 140 (see FIG. 5) (R11> d2).
Further, in the sixth upstream sleeve 122, the radius R12 of the inner peripheral portion thereof is set to be smaller than the radius d2 of the valve body 140 (R12 <d2).

そして、第六上流側スリーブ１２２における軸心方向の一端面（本実施形態においては、下流側の端面１２２ａ）には、内周側の縁部に沿って円弧状に形成される第一凸状縁部１２２ｂが設けられる。
また、第一凸状縁部１２２ｂは、軸心Ｇｂと直交する平面からなる端面を有して形成されるとともに、その外周部の半径Ｒ２１は、弁体１４０の半径ｄ２に比べて小さくなるように設定されている（Ｒ２１＜ｄ２）。
このような構成からなる上流側スリーブ１２０は、第一凸状縁部１２２ｂを下流側に向けつつ、ハウジング１１０の内周部に上流側より嵌設される。 A first convex shape that is formed in an arc shape along the inner peripheral edge on one end surface in the axial direction of the sixth upstream sleeve 122 (in the present embodiment, the downstream end surface 122a). An edge 122b is provided.
Further, the first convex edge 122b is formed to have an end surface composed of a plane orthogonal to the axis Gb, and the radius R21 of the outer periphery thereof is smaller than the radius d2 of the valve body 140. (R21 <d2).
The upstream sleeve 120 having such a configuration is fitted from the upstream side to the inner peripheral portion of the housing 110 with the first convex edge 122b facing the downstream side.

一方、下流側スリーブ１３０は、軸心Ｇｂに対して上側に位置する第七下流側スリーブ１３１と、同じく下側に位置する第八下流側スリーブ１３２とにより構成され、第二凸状縁部１３１ｂを上流側に向けつつ、ハウジング１１０の内周部に下流側より嵌設される。 On the other hand, the downstream sleeve 130 includes a seventh downstream sleeve 131 located on the upper side with respect to the axis Gb, and an eighth downstream sleeve 132 located on the lower side, and the second convex edge 131b. Is fitted from the downstream side to the inner peripheral portion of the housing 110.

そして、第七下流側スリーブ１３１において、その内周部の半径Ｒ１３は、弁体１４０の半径ｄ２に比べて小さくなるように設定されている（Ｒ１３＜ｄ２）。
また、第八下流側スリーブ１３２において、その内周部の半径Ｒ１４は、弁体１４０の半径ｄ２に比べて大きくなるように設定されている（Ｒ１４＞ｄ２）。 In the seventh downstream sleeve 131, the radius R13 of the inner peripheral portion is set to be smaller than the radius d2 of the valve body 140 (R13 <d2).
In the eighth downstream sleeve 132, the radius R14 of the inner periphery thereof is set to be larger than the radius d2 of the valve body 140 (R14> d2).

なお、前述したように、上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０は、互いに同等な形状からなり、第五上流側スリーブ１２１と第八下流側スリーブ１３２、および第六上流側スリーブ１２２と第七下流側スリーブ１３１は、互いに同等な形状からなる。
即ち、第五上流側スリーブ１２１の内周部の半径Ｒ１１と、第八下流側スリーブ１３２の内周部の半径Ｒ１４とは同等な大きさからなり（Ｒ１１＝Ｒ１４）、第六上流側スリーブ１２２の内周部の半径Ｒ１２と、第七下流側スリーブ１３１の内周部の半径Ｒ１３とは同等な大きさからなり（Ｒ１２＝Ｒ１３）、第六上流側スリーブ１２２の第一凸状縁部１２２ｂの外周部の半径Ｒ２１と第七下流側スリーブ１３１の第二凸状縁部１３１ｂの外周部の半径Ｒ２２とは同等な大きさからなる（Ｒ２１＝Ｒ２２）。 As described above, the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 have the same shape, and the fifth upstream sleeve 121 and the eighth downstream sleeve 132, and the sixth upstream sleeve 122 and the seventh downstream sleeve. The side sleeves 131 have the same shape.
That is, the radius R11 of the inner peripheral portion of the fifth upstream sleeve 121 and the radius R14 of the inner peripheral portion of the eighth downstream sleeve 132 have the same size (R11 = R14), and the sixth upstream sleeve 122 The radius R12 of the inner circumferential portion and the radius R13 of the inner circumferential portion of the seventh downstream sleeve 131 are the same size (R12 = R13), and the first convex edge 122b of the sixth upstream sleeve 122 is formed. The radius R21 of the outer peripheral portion and the radius R22 of the outer peripheral portion of the second convex edge 131b of the seventh downstream sleeve 131 are equal in size (R21 = R22).

また、第六上流側スリーブ１２２において、第一凸状縁部１２２ｂの外周部の半径Ｒ２１は、弁体１４０の半径ｄ２、および第八下流側スリーブ１３２の内周部の半径Ｒ１４に比べて大きくなるように設定されている（Ｒ１３＞ｄ２、且つＲ１３＞Ｒ１４）。
さらに、第七上流側スリーブ１３１において、第二凸状縁部１３１ｂの外周部の半径Ｒ２２は、弁体１４０の半径ｄ２、および第五下流側スリーブ１２１の内周部の半径Ｒ１１に比べて大きくなるように形成されている（Ｒ２２＞ｄ２、且つＲ２２＞Ｒ１１）。 In the sixth upstream sleeve 122, the radius R21 of the outer periphery of the first convex edge 122b is larger than the radius d2 of the valve body 140 and the radius R14 of the inner periphery of the eighth downstream sleeve 132. (R13> d2 and R13> R14).
Further, in the seventh upstream sleeve 131, the radius R22 of the outer peripheral portion of the second convex edge portion 131b is larger than the radius d2 of the valve body 140 and the radius R11 of the inner peripheral portion of the fifth downstream sleeve 121. (R22> d2 and R22> R11).

このような構成からなる上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０は、ハウジング１１０の内周部において、外周面を介して各々嵌設されるともに、互いに端面（より具体的には、第五上流側スリーブ１２１の下流側端面１２１ａと第七下流側スリーブ１３１の上流側端面１３１ａ、および第六上流側スリーブ１２２の下流側端面１２２ａと第八下流側スリーブ１３２の上流側端面１３２ａ）を介して向き合い、衝突させて配置される。 The upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 having such a structure are fitted on the inner peripheral portion of the housing 110 via the outer peripheral surface, and are end surfaces (more specifically, the fifth upstream side). Through the downstream end surface 121a of the sleeve 121 and the upstream end surface 131a of the seventh downstream sleeve 131, and the downstream end surface 122a of the sixth upstream sleeve 122 and the upstream end surface 132a) of the eighth downstream sleeve 132, Arranged to collide.

そして、後述するように、上流側スリーブ１２０における第一凸状縁部１２２ｂ、および下流側スリーブ１３０における第二凸状縁部１３１ｂは、弁体１４０の外縁部と当接するバルブシート面として構成される。 As will be described later, the first convex edge 122b of the upstream sleeve 120 and the second convex edge 131b of the downstream sleeve 130 are configured as valve seat surfaces that come into contact with the outer edge of the valve body 140. The

以上のような構成からなる上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０においては、本実施形態のものに限定されることはなく、たとえば、第五上流側スリーブ１２１および第六上流側スリーブ１２２の一体構造として上流側スリーブ１２０が構成されることとしてもよいし（または、第七下流側スリーブ１３１および第八下流側スリーブ１３２の一体構造として下流側スリーブ１２０が構成されることとしてもよいし）、または、これらの上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０を備えることなく、ハウジング１１０の内周面に、上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０の形状を直接形成することとしてもよい。 The upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 configured as described above are not limited to those of the present embodiment. For example, an integrated structure of the fifth upstream sleeve 121 and the sixth upstream sleeve 122 is provided. The upstream sleeve 120 may be configured as (or the downstream sleeve 120 may be configured as an integrated structure of the seventh downstream sleeve 131 and the eighth downstream sleeve 132), or The shapes of the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 may be formed directly on the inner peripheral surface of the housing 110 without providing the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130.

上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０の内周部には、弁体１４０が回動可能に支持される。
前記弁体１４０の表面（例えば、本実施形態においては上流側の面）および裏面（例えば、本実施形態においては下流側の面）には、外縁部に沿って凸設する環状の凸設部位１４２・１４２が形成される。 A valve body 140 is rotatably supported on the inner peripheral portions of the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130.
An annular projecting portion projecting along the outer edge portion on the front surface (for example, the upstream surface in the present embodiment) and the back surface (for example, the downstream surface in the present embodiment) of the valve body 140. 142 and 142 are formed.

そして、弁体１４０が「閉」の状態、即ち、ハウジング１１０の軸心Ｇｂに対して直交する状態にある場合、弁体１４０の表面側の凸設部位１４２（以下、適宜「表側凸設部位１４２Ａ」と記載する）は、第一凸設部位として上流側スリーブ１２０の第一凸状縁部１２２ｂと、端面を介して線接触にて当接し、且つ裏面側の凸設部位１４２（以下、適宜「裏側凸設部位１４２Ｂ」と記載する）は、第二凸設部位として下流側スリーブ１３０の第二凸状縁部１３１ｂと、端面を介して線接触にて当接する。 When the valve body 140 is in a “closed” state, that is, in a state orthogonal to the axis Gb of the housing 110, a convex portion 142 on the surface side of the valve body 140 (hereinafter referred to as a “front side convex portion” as appropriate). 142A ”is in contact with the first convex edge 122b of the upstream sleeve 120 as a first convex portion by line contact via the end surface, and the convex portion 142 on the back side (hereinafter, referred to as“ 142A ”). The “back side protruding portion 142B” is appropriately abutted with the second convex edge portion 131b of the downstream sleeve 130 as a second protruding portion by line contact via the end surface.

このように、別実施形態における流量制御バルブ１０１は、上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０を介して流体通路を形成するハウジング１１０と、ハウジング１１０の流体通路（上流側スリーブ１２０および下流側スリーブ１３０）内において回動可能に支持される円板形状の弁体１４０と、前記流体通路の内周面に沿って設けられる段差であって弁体１４０の回動軸１４１を境にして弁体１４０の一方（本実施形態においては、下方）の片翼の表面に当接する半円弧形状の第一バルブシート部位としての第一凸状縁部１２２ｂ、および弁体１４０の他方（本実施形態においては、上方）の片翼の裏面に当接する半円弧形状の第二バルブシート部位としての第二凸状縁部１３１ｂと、を有して構成される。 As described above, the flow control valve 101 in another embodiment includes the housing 110 that forms the fluid passage via the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130, and the fluid passage (the upstream sleeve 120 and the downstream sleeve 130 of the housing 110). ) And a disc-shaped valve body 140 that is rotatably supported in the inside of the fluid passage, and a step provided along the inner peripheral surface of the fluid passage. The first convex edge portion 122b as a semicircular arc-shaped first valve seat portion that abuts on the surface of one wing of one side (downward in the present embodiment), and the other of the valve body 140 (in the present embodiment). And a second convex edge portion 131b as a semicircular arc-shaped second valve seat portion that abuts the back surface of the upper wing.

ところで、例えば図５に示すように、弁体１４０の回動軸心Ｚｂ方向の断面視において、弁体１４０の裏側（下流側）の凸設部位１４２は、軸心Ｇｂに向かって徐々に上流側に傾斜する傾斜面として形成される。 Incidentally, for example, as shown in FIG. 5, in the cross-sectional view of the valve body 140 in the direction of the rotational axis Zb, the protruding portion 142 on the back side (downstream side) of the valve body 140 gradually increases toward the axis Gb. It is formed as an inclined surface inclined to the side.

具体的には、裏側凸設部位１４２Ｂは、回動軸心Ｚｂと、裏側凸設部位１４２Ｂの端面と第二凸状縁部１３１ｂとの線接触部（図５中における接触部ａ２）と、を同時に含む仮想傾斜面Ｐ２に則して形成される。
ここで、弁体１４０の軸心（即ち、ハウジング１１０の軸心Ｇｂ）と直交する仮想平面Ｓ２に対する仮想傾斜面Ｐ２の傾斜角度θ２は、以下の数式（４）によって決定される。
即ち、
θ２＝ｔａｎ^−１（ｔ２／ｄ２）・・・（４）
で決定される。 Specifically, the back-side convex portion 142B includes a rotation axis Zb, a line contact portion (contact portion a2 in FIG. 5) between the end surface of the back-side convex portion 142B and the second convex edge 131b, Are formed in conformity with a virtual inclined plane P2 including
Here, the inclination angle θ2 of the virtual inclined surface P2 with respect to the virtual plane S2 orthogonal to the axis of the valve body 140 (that is, the axis Gb of the housing 110) is determined by the following formula (4).
That is,
θ2 = tan ⁻¹ (t2 / d2) (4)
Determined by

なお、式（４）において、ｔ２は裏側凸設部位１４２Ｂの厚み（具体的には、弁体１４０の回動軸心Ｚｂから裏側凸設部位１４２Ｂの下流側端部までの寸法）、またｄ２は弁体１４０の半径（具体的には、弁体１４０の回動軸心Ｇｂから外縁端部までの寸法）をそれぞれ表す。 In Expression (4), t2 is the thickness of the back-side protruding portion 142B (specifically, the dimension from the rotational axis Zb of the valve body 140 to the downstream end of the back-side protruding portion 142B), and d2. Represents the radius of the valve body 140 (specifically, the dimension from the rotational axis Gb of the valve body 140 to the outer edge).

このような構成を有することにより、弁体１４０の裏側凸設部位１４２Ｂは、その傾斜面の中途部において、接触部ａ２を介して、下流側スリーブ１３０の第二凸状縁部１３１ｂと線接触にて当接する。 By having such a configuration, the back-side convex portion 142B of the valve body 140 is in line contact with the second convex edge portion 131b of the downstream sleeve 130 via the contact portion a2 in the middle portion of the inclined surface. Abut.

一方、熱膨張後の裏側凸設部位１４２Ｂにおける板厚方向の熱膨張量Ｔ２は、以下の数式（５）によって決定される。
即ち、
Ｔ２＝ｔ２×ΔＴ２×（αＡ−αＢ）・・・（５）
で決定される。
但し、ｔ２は裏側凸設部位１４２Ｂの厚み、ΔＴ２は周囲の温度変化、αＡは弁体１４０の線膨張率、およびαＢは第二凸状縁部１３１ｂの線膨張率をそれぞれ表す。 On the other hand, the thermal expansion amount T2 in the plate thickness direction at the back side protruding portion 142B after thermal expansion is determined by the following mathematical formula (5).
That is,
T2 = t2 × ΔT2 × (αA−αB) (5)
Determined by
However, t2 represents the thickness of the back-side protruding portion 142B, ΔT2 represents a change in ambient temperature, αA represents the linear expansion coefficient of the valve element 140, and αB represents the linear expansion coefficient of the second convex edge 131b.

また、熱膨張後の裏側凸設部位１４２Ｂにおける径方向のＤ２は、以下の数式（６）によって決定されるものである。
即ち、
Ｄ２＝ｄ２×ΔＴ２×（αＡ−αＢ）・・・（６）
で決定される。
但し、ｄ２は弁体１４０の半径、ΔＴ２は周囲の温度変化、αＡは弁体１４０の線膨張率、およびαＢは第二凸状縁部１３１ｂの線膨張率をそれぞれ表す。 Moreover, D2 of the radial direction in the back side convex site | part 142B after thermal expansion is determined by the following numerical formula (6).
That is,
D2 = d2 × ΔT2 × (αA−αB) (6)
Determined by
However, d2 represents the radius of the valve body 140, ΔT2 represents a change in ambient temperature, αA represents the linear expansion coefficient of the valve body 140, and αB represents the linear expansion coefficient of the second convex edge portion 131b.

そして、前述した仮想傾斜面Ｐ２の熱膨張後における傾斜角度θ２'は、数式（５）および数式（６）によって、θ２'＝ｔａｎ^−１（Ｔ２／Ｄ２）として求められるが、その傾斜角度θ２'は、数式（４）によって求められる傾斜角度θ２と常に同等である（θ２＝θ２'）。 Then, the inclination angle θ2 ′ after thermal expansion of the virtual inclined surface P2 described above is obtained as θ2 ′ = tan ⁻¹ (T2 / D2) by Equation (5) and Equation (6). 'Is always equal to the inclination angle θ2 obtained by the equation (4) (θ2 = θ2').

このような構成からなる流量制御バルブ１０１によれば、たとえハウジング１１０の流体通路内の温度が上昇して弁体１４０が熱膨張を引き起こしたとしても、熱膨張の前後における仮想傾斜面Ｐ２の傾斜角度θ２、θ２'がともに同じ値となることから（変化しないことから）、裏側凸設部位４２Ｂは常に仮想傾斜面Ｐ２に沿って膨出することとなる。
つまり、裏側凸設部位１４２Ｂと第二凸状縁部１３１ｂとの接触部ａ２は、常に仮想傾斜面Ｐ２に沿って移動することとなり、当該接触部ａ２における密接度合を常に堅固に保持することが可能となる。
従って、本実施形態における流量制御バルブ１０１においては、弁体１４０の熱膨張による影響を受けることなく、弁体１４０と第二凸状縁部１３１ｂの間における流体の「シート漏れ」の防止を図ることができる。 According to the flow control valve 101 having such a configuration, even if the temperature in the fluid passage of the housing 110 rises and the valve body 140 causes thermal expansion, the inclination of the virtual inclined surface P2 before and after the thermal expansion is increased. Since the angles θ2 and θ2 ′ have the same value (because they do not change), the back-side protruding portion 42B always bulges along the virtual inclined surface P2.
In other words, the contact portion a2 between the back-side protruding portion 142B and the second convex edge portion 131b always moves along the virtual inclined surface P2, and the tightness at the contact portion a2 can always be firmly maintained. It becomes possible.
Therefore, in the flow control valve 101 in the present embodiment, fluid “seat leakage” between the valve body 140 and the second convex edge 131b is prevented without being affected by thermal expansion of the valve body 140. be able to.

なお、以上においては、主に弁体１４０の裏側凸設部位１４２Ｂと、下流側スリーブ１３０の第二凸状縁部１３１ｂとの間の構成について説明したが、弁体１４０の表側凸設部位１４２Ａと、上流側スリーブ１２０の第一凸状縁部１２２ｂとの間の構成についても同等である。 In addition, although the structure between the back side convex part 142B of the valve body 140 and the 2nd convex edge part 131b of the downstream sleeve 130 was demonstrated above, the front side convex part 142A of the valve body 140 was demonstrated. And the configuration between the first convex edge portion 122b of the upstream sleeve 120 and the like.

即ち、弁体１４０の回動軸心Ｚｂ方向の断面視において、弁体１４０の表側凸設部位１４２Ａは、軸心Ｇｂに向かって徐々に下流側に傾斜する傾斜面として形成される。
具体的には、表側凸設部位１４２Ａは、回動軸心Ｚｂと、表側凸設部位１４２Ａと第一凸状縁部１２２ｂとの線接触部と、を同時に含む仮想傾斜面Ｐ２に則して形成される。 That is, in a cross-sectional view of the valve body 140 in the direction of the rotational axis Zb, the front-side protruding portion 142A of the valve body 140 is formed as an inclined surface that gradually inclines toward the downstream side toward the axis Gb.
Specifically, the front-side convex portion 142A conforms to a virtual inclined surface P2 that simultaneously includes the rotation axis Zb and the line contact portion between the front-side convex portion 142A and the first convex edge 122b. It is formed.

そして、弁体１４０の軸心（即ち、ハウジング１０の軸心Ｇｂ）と直交する仮想平面Ｓ２に対する、熱膨張の前後における前記仮想傾斜面Ｐ２の傾斜角度θ２、θ２'についても、前述した数式（４）、数式（５）、および数式（６）によって決定されるが、この際、ｔ２は裏側凸設部位１４２Ｂの厚みに替えて表側凸設部位１４２Ａの厚み（具体的には、弁体１４０の回動軸心Ｚｂから表側凸設部位１４２Ａの上流側端部までの寸法）を用い、またαＢは第二凸状縁部１３１ｂの線膨張率に替えて第一凸状縁部１２２ｂの線膨張率を用いることとして、傾斜角度θ１、θ１'がそれぞれ求められる。 The inclination angles θ2, θ2 ′ of the virtual inclined surface P2 before and after thermal expansion with respect to the virtual plane S2 orthogonal to the axis of the valve body 140 (that is, the axis Gb of the housing 10) are also expressed by the above-described formula ( 4), Formula (5), and Formula (6). In this case, t2 is the thickness of the front-side protruding portion 142A (specifically, the valve element 140 instead of the thickness of the back-side protruding portion 142B). Of the first convex edge 122b in place of the linear expansion coefficient of the second convex edge 131b. By using the expansion coefficient, the inclination angles θ1 and θ1 ′ are obtained, respectively.

１流量制御バルブ
１０ハウジング
２２ａ第二傾斜端面（第一バルブシート面）
３１ａ第三傾斜端面（第二バルブシート面）
４０弁体
４１回動軸
４２Ａ表側凸設部位（第一凸設部位）
４２Ｂ裏側凸設部位（第二凸設部位）
１０１流量制御バルブ
１１０ハウジング
１２２ｂ第一凸状縁部（第一バルブシート部位）
１３１ｂ第二凸状縁部（第二バルブシート部位）
１４０弁体
１４１回動軸
１４２Ａ表側凸設部位（第一凸設部位）
１４２Ｂ裏側凸設部位（第二凸設部位）
ａ１接触部（線接触部）
ａ２接触部（線接触部）
Ｇａ軸心
Ｇｂ軸心
Ｐ１仮想傾斜面
Ｐ２仮想傾斜面
Ｓ１仮想平面
Ｓ２仮想平面
Ｚａ回動軸心
Ｚｂ回動軸心
1 Flow Control Valve 10 Housing 22a Second Inclined End Surface (First Valve Seat Surface)
31a Third inclined end surface (second valve seat surface)
40 Valve body 41 Rotating shaft 42A Front side convex portion (first convex portion)
42B Back side convex part (second convex part)
101 Flow control valve 110 Housing 122b First convex edge (first valve seat part)
131b Second convex edge (second valve seat part)
140 Valve body 141 Rotating shaft 142A Front side convex part (first convex part)
142B Back side convex part (second convex part)
a1 Contact part (Line contact part)
a2 Contact part (Line contact part)
Ga axis Gb axis P1 virtual inclined surface P2 virtual inclined surface S1 virtual plane S2 virtual plane Za rotation axis Zb rotation axis

Claims

A housing having a fluid passageway;
A disc-shaped valve body rotatably supported in the fluid passage of the housing;
A semicircular arc-shaped first valve seat surface which is a step provided along the inner peripheral surface of the fluid passage and is in contact with the surface of one wing of the valve body with a rotation axis of the valve body as a boundary; And a semicircular arc-shaped second valve seat surface in contact with the back surface of the other wing of the valve body,
A flow control valve comprising:
The valve body is
While having an annular first projecting portion projecting on the front surface side along the outer edge portion and an annular second projecting portion projecting on the back surface side,
The first valve seat surface and the second valve seat surface are in contact with each other through line contact through the first convex portion and the second convex portion,
In a sectional view in the axial direction of the pivot shaft,
The first valve seat surface is
An axis of the pivot shaft;
A line contact portion between the first convex portion and the first valve seat surface;
Is formed along a virtual inclined surface including
The second valve seat surface is
An axis of the pivot shaft;
A line contact portion between the second projecting portion and the second valve seat surface;
Formed along a virtual inclined surface including
A flow control valve characterized by that.

A housing having a fluid passageway;
A disc-shaped valve body rotatably supported in the fluid passage of the housing;
A semicircular arc-shaped first valve seat portion that is a step provided along the inner peripheral surface of the fluid passage and is in contact with the surface of one wing of the valve body with a rotation axis of the valve body as a boundary; And a semicircular arc-shaped second valve seat portion that contacts the back surface of the other wing of the valve body,
A flow control valve comprising:
The valve body is
While having an annular first projecting portion projecting on the front surface side along the outer edge portion and an annular second projecting portion projecting on the back surface side,
The first valve seat part and the second valve seat part are in contact with each other through line contact through the end face of the first convex part and the end face of the second convex part,
In a sectional view in the axial direction of the pivot shaft,
The end surface of the first convex portion is
An axis of the pivot shaft;
A line contact portion between the first convex portion and the first valve seat portion;
Is formed along a virtual inclined surface including
The end surface of the second projecting portion is
An axis of the pivot shaft;
A line contact portion between the second projecting portion and the second valve seat portion;
Formed along a virtual inclined surface including
A flow control valve characterized by that.