JP2021032266A - バルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】閉弁時の流体の洩れ量を低減する。【解決手段】ハウジング１０と、弁座部材３０と、弁部材２０と、を備える。弁座部材３０は、円環状のフランジ部３３と、フランジ部３３における第一の半周領域から前記フランジ部３３の軸線方向の一方側に延びる第一側壁部３２１と、残りの半周領域からフランジ部３３の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部３２２と、を有する。そして、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面に、弁座部材３０と弁部材２０との隙間をシールするシール部材４８１を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、バルブ装置に関するものである。

従来、ＥＧＲガス等の流体が流れる流路を開閉する弁装置がある。このような装置として、回転する弁部材と、弁部材を収容する収容空間とともに流体が流れる弁開口を形成する弁ハウジングと、流体が流れる流路を形成する弁部材と、を備え、弁部材が回転することにより弁部材が筒体に接触して弁開口を開閉するものがある。

特開２０１８−９１３２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置は、弁部材が回転して筒体に形成された弁開口を閉じた際に、弁部材や弁部材の寸法ばらつきによって弁部材と弁開口の隙間が大きくなる場合がある。この場合、流体の洩れ量が多くなってしまうといった問題がある。

本発明は上記点に鑑みたもので、閉弁時の流体の洩れ量を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、バルブ装置であって、弁室（１１）を形成する弁室内壁（１０１）および弁室に連通する収容空間（１４）を形成する収容空間内壁（１０４）を有するハウジング（１０）と、ハウジングに固定され、収容空間と連通する弁座流路（３１）を形成する弁座部材（３０）と、弁室に回転可能に配置され、弁座流路を開閉する弁部材（２０）と、弁座部材と弁部材との隙間をシールするシール部材（４８１）と、を備え、弁座部材は、円環状のフランジ部（３３）と、フランジ部における第一の半周領域からフランジ部の軸線（ＣＬ）方向の一方側に延びる第一側壁部（３２１）と、フランジ部における第一の半周領域を除いた第二の半周領域からフランジ部の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部（３２２）と、を有し、弁部材は、外壁面（２１１）と、外壁面より凹んだ位置に形成され第一側壁部と接触可能に配置された第１曲面部（２１ａ）と、外壁面および第１曲面部より凹んだ位置に形成され第二側壁部と接触可能に配置された第２曲面部（２１ｂ）を有し、弁部材が回転して弁部材が弁座流路を閉じる際に、第二側壁部が、弁部材の第１曲面部、第２曲面部および外壁面に囲まれた領域に嵌合するようになっており、シール部材は、第二側壁部における第一側壁部との境界側の端部の外周面に形成されている。

上記した構成によれば、第二側壁部における第一側壁部との境界側の端部の外周面にシール部材が形成され、このシール部材により弁座部材と弁部材との隙間がシールされる。したがって、閉弁時の流体の洩れ量を低減することができる。

また、上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、バルブ装置であって、弁室（１１）を形成する弁室内壁（１０１）および弁室に連通する収容空間（１４）を形成する収容空間内壁（１０４）を有するハウジング（１０）と、ハウジングに固定され、収容空間と連通する弁座流路（３１）を形成する弁座部材（３０）と、弁室に回転可能に配置され、弁座流路を開閉する弁部材（２０）と、弁座部材と弁部材との隙間をシールするシール部材（４８２）と、を備え、弁座部材は、円環状のフランジ部（３３）と、フランジ部における第一の半周領域からフランジ部の軸線（ＣＬ）方向の一方側に延びる第一側壁部（３２１）と、フランジ部における第一の半周領域を除いた第二の半周領域からフランジ部の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部（３２２）と、を有し、弁座部材には、第一の半周領域と二の半周領域の境界における第一側壁部のフランジ部の軸線方向の長さが、第一の半周領域と二の半周領域の境界における第二側壁部のフランジ部の軸線方向の長さよりも短くなることにより形成される段差によってシール面（４７）が形成されており、弁部材は、外壁面（２１１）と、外壁面より凹んだ位置に形成され第一側壁部と接触可能に配置された第１曲面部（２１ａ）と、外壁面および第１曲面部より凹んだ位置に形成され第二側壁部と接触可能に配置された第２曲面部（２１ｂ）を有し、弁部材が回転して弁部材が弁座流路を閉じる際に、第二側壁部が、弁部材の第１曲面部、第２曲面部および外壁面に囲まれた領域に嵌合するようになっており、シール部材は、シール面に形成されている。

上記した構成によれば、シール面にシール部材が形成され、このシール部材により弁座部材と弁部材との隙間がシールされる。したがって、閉弁時の流体の洩れ量を低減することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態による弁装置を適用するエンジンシステムの模式図である。 第１実施形態のバルブ装置の外観図である。 図２中のIII−III断面図である。 図２中のIII−III断面図であって、第１実施形態の弁装置の弁部材が弁座流路を閉塞しているときの断面図である。 第１実施形態のバルブ装置の弁部材の外観図である。 図４の部分拡大図である。 第１実施形態のバルブ装置の弁座部材の断面図である。 第１実施形態のバルブ装置の弁座部材の斜視図である。 図８中のIX矢視図である。 第１実施形態のバルブ装置の弁部材に弁座部材が嵌合する様子を表した図である。 図１０の部分拡大図である。 第２実施形態のバルブ装置の弁座部材の斜視図である。 図１２中のXIII矢視図である。 第１実施形態のバルブ装置の弁部材に弁座部材が嵌合した様子を表した図である。 図１４の部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
［エンジンシステムの構成］
最初に、エンジンシステム９０について説明する。エンジンシステム９０は、エンジン９１、吸気系９２、排気系９３、過給器９４、排気還流系９５などを備えている。エンジン９１は、シリンダ９１１内にピストン９１２を収容して燃焼室９１０を形成する。

吸気系９２は、外気からエンジン９１に空気を供給する。吸気系９２は、吸気管９２１、吸気マニホールド９２２、エアクリーナ９２３、インタークーラ９２４、およびスロットル９２５などを有する。以下、エンジン９１に供給される空気を吸入空気と呼ぶ。

吸気管９２１は、燃焼室９１０に吸入空気を導くための配管であり、吸気通路９２０を形成する。吸気管９２１の一端は、外気に開放され、他端は、吸気マニホールド９２２に接続されている。吸気マニホールド９２２は、吸気管９２１の他端とエンジン９１とに接続されている。吸気マニホールド９２２は、シリンダ９１１の数と同数の通路に分岐する構造を有する。エアクリーナ９２３は、大気から取り込んだ空気から異物を除去する。インタークーラ９２４は、過給器９４のコンプレッサ９４１により圧縮されて昇温した吸入空気を冷却する。スロットル９２５は、エンジン９１の吸気量を調整する。スロットル９２５は、ＥＣＵ９６と電気的に接続されている。

排気系９３は、エンジン９１が排出する排気を外気へ放出する。排気系９３は、排気管９３１、排気マニホールド９３２、および排気浄化ユニット９３３を有する。排気管９３１は、エンジン９１の排気を大気に導くための配管であり、排気通路９３０を形成する。排気マニホールド９３２は、排気管９３１の一端とエンジン９１とに接続している。排気マニホールド９３２は、シリンダ９１１の数と同数の通路が合流する構造を有する。排気浄化ユニット９３３は、排気管９３１に設けられている。排気浄化ユニット９３３は、排気に含まれる炭化水素を分解したり、微粒子状物質を捕捉したりする。

過給器９４は、排気のエネルギーを利用して吸気管９２１内で吸入空気を圧縮し、燃焼室９１０に加圧した吸入空気を過給する。過給器９４は、コンプレッサ９４１、タービン９４２、およびシャフト９４３を有する。コンプレッサ９４１は、吸気通路９２０においてエアクリーナ９２３とインタークーラ９２４との間に配置されている。コンプレッサ９４１は、吸入空気を圧縮可能である。タービン９４２は、排気通路９３０においてエンジン９１と排気浄化ユニット９３３との間に配置されている。タービン９４２は、排気のエネルギーにより回転駆動される。シャフト９４３は、コンプレッサ９４１とタービン９４２とを連結している。コンプレッサ９４１とタービン９４２とは、シャフト９４３により同期して回転する。

排気還流系９５は、タービン９４２を通過した後の排気を吸気通路９２０に還流し、エアクリーナ９２３を経由した空気とともに燃焼室９１０に供給する。排気還流系９５は、ＥＧＲ管９５１、ＥＧＲクーラ９５２、およびバルブ装置１を備える。

ＥＧＲ管９５１は、排気管９３１の排気浄化ユニット９３３の下流側と、吸気管９２１のコンプレッサ９４１の上流側とを接続する。ＥＧＲ管９５１は、タービン９４２を通過した後の排気をコンプレッサ９４１による圧縮前の空気に還流するＥＧＲ通路９５０を形成する。ＥＧＲクーラ９５２は、ＥＧＲ管９５１に設けられている。ＥＧＲクーラ９５２は、ＥＧＲ通路９５０を通る気体を冷却する。

バルブ装置１は、ＥＧＲ管９５１と吸気管９２１とが接続されている箇所に設けられている。バルブ装置１は、ＥＧＲ通路９５０を通じて吸気通路９２０に流入する排気の流量を増減する。バルブ装置１は、ＥＣＵ９６と電気的に接続されている。

ＥＣＵ９６は、演算部としてのＣＰＵ、ならびに、記憶部としてのＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータ等から構成されている。ＥＣＵ９６は、エンジンシステム９０を搭載する車両や装置の駆動状況、当該車両や装置を操作する操作者の操作内容に応じて、スロットル９２５やバルブ装置１の駆動を制御する。
［バルブ装置の構成］
次に、バルブ装置１の構成について説明する。バルブ装置１は、後述する弁部材２０が回転駆動することによって流体の通路の開度が増減可能なロータリー式の弁である。バルブ装置１は、ＥＧＲ通路９５０の吸気通路９２０に対する開度を増減可能である。

図２、図３、図４に示すように、バルブ装置１は、ハウジング１０、弁部材２０、弁座部材３０を備える。図４では、バルブ装置１の図３と同じ断面が示されている。図４の弁部材２０の位置は、図３の弁部材２０の位置と異なる。

ハウジング１０は、吸気通路９２０とＥＧＲ通路９５０との合流部を形成する。ハウジング１０は、弁部材２０を収容可能に形成されている。ハウジング１０は、金属材料のみで構成されている。金属材料としては、アルミニウム合金が挙げられる。なお、ハウジング１０は、主として金属材料で構成されていればよい。すなわち、ハウジング１０は、金属材料と他の材料とによって構成されていてもよい。

図３、図４に示すように、ハウジング１０は、弁室１１を形成する弁室内壁１０１と、エアクリーナ９２３からの吸入空気が流れる上流側流路１２を形成する第一流路内壁１０２と、を有する。さらに、インタークーラ９２４に吸入空気を流す下流側流路１３を形成する第二流路内壁１０３と、収容空間１４を形成する収容空間内壁１０４とを有する。内壁は、内側の壁面である。

弁室１１は、弁部材２０を回転可能に収容するように形成されている。上流側流路１２は、弁室１１に連通するとともにエアクリーナ９２３と連通するよう形成されている。下流側流路１３は、上流側流路１２とは別に弁室１１に連通するとともにインタークーラ９２４に連通するよう形成されている。下流側流路１３は、上流側流路１２と同軸上に形成されている。収容空間１４は、上流側流路１２および下流側流路１３とは別に弁室１１に連通するよう形成されている。収容空間１４は、弁座部材３０を収容可能に形成されている。収容空間１４は、ＥＧＲ通路９５０に連通する。

弁部材２０は、弁室１１に収容されている。弁部材２０は、弁座部材３０の弁座流路３１を開閉する。弁部材２０は、ハウジング１０に対して相対回転可能に設けられている。弁部材２０は、図示しない電動モータによって駆動される。ここで、弁部材２０の回転方向について、便宜的に、図３の状態から図４の状態に回転する方向を「ＥＧＲ通路遮断方向」という。図４の状態から図３の状態に回転する方向を「ＥＧＲ通路開放方向」という。

弁座部材３０は、ハウジング１０の収容空間１４が形成された部位に配置されている。弁座部材３０は、ハウジング１０とは別体の部材である。弁座部材３０は、弁部材２０によって開閉される弁座流路３１を形成する部材である。収容空間１４がＥＧＲ通路９５０に連通することから、弁座流路３１は、ＥＧＲ通路９５０に連通する。

図５に示すように、弁部材２０は、弁部材本体部２１と、上アーム２２と、下アーム２３と、上シャフト２４と、下シャフト２５とを有する。

弁部材本体部２１は、筒状である。弁部材本体部２１は、外壁面２１１、第１曲面部２１ａおよび第２曲面部２１ｂを有している。第１曲面部２１ａおよび第２曲面部２１ｂは曲面形状を成している。第１曲面部２１ａは、円形状を成しており、外壁面２１１より凹むように形成されている。また、第２曲面部２１ｂは、第１曲面部２１ａよりさらに凹むように形成されている。

外壁面２１１は、シール面２１２、２１３、および接続シール面２１４、２１５を有している。シール面２１２は、外壁面２１１と第１曲面部２１ａの段差に形成され、シール面２１３は、第１曲面部２１ａと第２曲面部２１ｂの段差に形成されている。

シール面２１２は、中心角が１８０度の半円筒形となっている。シール面２１２は、半径がシール面２１３の半径に比べ大きくなるように形成されている。シール面２１３は、中心角が１８０度の半円筒形となっている。シール面２１３の中心は、シール面２１２の中心と一致している。シール面２１３とシール面２１２の各中心軸は、弁部材２０の回転軸に直交する。

接続シール面２１４は、シール面２１２とシール面２１３とが接続する箇所のうち上アーム２２側に位置する。接続シール面２１５は、シール面２１２とシール面２１３とが接続する箇所のうち下アーム２３側に位置する。

上アーム２２および下アーム２３は、略扇状に形成されている部位である。上アーム２２は、弁部材本体部２１の軸方向の一方側の端部に設けられている。下アーム２３は、弁部材本体部２１の軸方向の他方側の端部に設けられている。弁部材本体部２１、上アーム２２および下アーム２３は、合成樹脂材料のみで構成されている。合成樹脂材料としては、高い耐熱性を有する材料、例えば、ポリフェニレンスルフィドが挙げられる。なお、弁部材本体部２１、上アーム２２および下アーム２３は、主として合成樹脂材料で構成されていればよい。すなわち、弁部材本体部２１、上アーム２２および下アーム２３は、合成樹脂材料と他の材料とによって構成されていてもよい。

上シャフト２４および下シャフト２５は、弁部材２０の回転軸である。上シャフト２４および下シャフト２５は、ステンレス等の金属材料で構成されている略棒状の部材である。上シャフト２４は、上アーム２２に設けられている。上シャフト２４は、上アーム２２から弁部材本体部２１に対して離れる方向に延びている。下シャフト２５は、下アーム２３に設けられている。下シャフト２５は、下アーム２３から弁部材本体部２１に対して離れる方向に延びている。上シャフト２４および下シャフト２５は、ハウジング１０に設けられた図示しない軸受に、回転可能に支持されている。

図６、図７、図８に示すように、弁座部材３０は、筒部３２と、フランジ部３３とを有する。

筒部３２は、内側に弁座流路３１を形成している。筒部３２は、軸線ＣＬに平行な方向、すなわち、軸線方向に延伸している。フランジ部３３は、筒部３２のうち弁室１１側とは反対側に連なる。フランジ部３３は、筒部３２から外側に環状に突出している部分を含む。換言すると、フランジ部３３は、弁座部材３０の端部において、環状に広がる板状の部分である。軸線ＣＬは、筒部３２の中心線であり、フランジ部３３の中心線でもある。フランジ部３３は、フランジ部３３のうち軸線ＣＬ方向の一方側に位置する一面３３１と、フランジ部３３のうち軸線ＣＬ方向の他方側に位置する他面３３２とを有する。

筒部３２は、第一側壁部３２１と第二側壁部３２２とを有する。第一側壁部３２１および第二側壁部３２２は、それぞれ同一の半径を有する半円筒形状を成している。第一側壁部３２１と第二側壁部３２２とが向かい合うようにして円筒状の筒部３２が形成されている。なお、第一側壁部３２１と第二側壁部３２２の内周面は連続しており、第一側壁部３２１と第二側壁部３２２の外周面も連続している。また、第一側壁部３２１と第二側壁部３２２の境界部における第一側壁部３２１の軸線ＣＬ方向での高さは、第二側壁部３２２の筒部の軸線ＣＬ方向での高さよりも低くなっている。

弁座部材３０は、シール部材４０を備える。シール部材４０は、弁座部材３０の大部分を覆っている。フランジ部３３の一面３３１のうち後述する段差面１１４と接する部分は、シール部材４０に覆われておらず、シール部材４０から露出している。

シール部材４０は、第一被覆部４１と、第一突出部４２と、第二被覆部４３と、第二突出部４４とを有する。

第一被覆部４１は、第一側壁部３２１を覆う部分である。具体的には、第一被覆部４１は、第一側壁部３２１の径方向内側、径方向外側、およびフランジ部３３側とは反対側の端部を覆う。

第一突出部４２は、第一側壁部３２１のうち弁室１１側に設けられている。すなわち、第一突出部４２は、第一被覆部４１のうちフランジ部３３側とは反対側の端部に設けられている。第一突出部４２は、第一被覆部４１からフランジ部３３の径方向の外側に突出した形状の部分である。第一突出部４２は、弁部材２０の第１曲面部２１ａと接触することで、弁部材２０と弁座部材３０との間の隙間を塞ぐ。

第二被覆部４３は、第二側壁部３２２を覆う部分である。具体的には、第二被覆部４３は、第二側壁部３２２の径方向内側、径方向外側、フランジ部３３側とは反対側の端部、および第二側壁部３２２の第一側壁部３２１と接続する部位の端面を覆う。第二被覆部４３は、図８に示すように、第一側壁部３２１と接続する部位の端面を覆う部位にシール面４７を有する。シール面４７は、第一突出部４２に連なっている。シール面４７は、第二側壁部３２２と第一側壁部３２１との段差によって形成される。

第二突出部４４は、第二側壁部３２２のうち弁室１１側に設けられている。すなわち、第二突出部４４は、第二被覆部４３のうちフランジ部３３側とは反対側の端部に設けられている。第二突出部４４は、第二被覆部４３からフランジ部３３の径方向の内側に突出した形状の部分である。第二突出部４４は、シール面４７に連なっている。第二突出部４４は、弁部材２０の第２曲面部２１ｂと接触することで、弁部材２０と弁座部材３０との間の隙間を塞ぐ。

シール部材４０は、ゴム材料により構成されている。本実施形態では、ゴム材料として合成ゴムが用いられている。しかし、ゴム材料として、天然ゴムが用いられてもよい。なお、シール部材４０は、主としてゴム材料で構成されていればよい。すなわち、シール部材４０は、ゴム材料と他の材料とによって構成されていてもよい。シール部材４０は、弁座部材３０に対して一体成形されている。すなわち、シール部材４０と弁座部材３０とは、シール部材４０が弁座部材３０に対して一体成形された一体成形品として構成されている。なお、一体成形とは、二次接着や機械的接合を用いないで、部材の接合と同時に製品を一体で成形することである。

図６に示すように、ハウジング１０の収容空間内壁１０４は、第一壁面１１１と、第二壁面１１２と、第三壁面１１３と、段差面１１４とを含む。第一壁面１１１、第二壁面１１２および第三壁面１１３は、円筒の側壁の内面と同じ形状である。

第一壁面１１１は、収容空間内壁１０４のうち弁室１１に最も近い部分である。第二壁面１１２は、収容空間内壁１０４のうち第一壁面１１１よりも弁室１１から離れた側に位置する部分である。第二壁面１１２の開口幅は、第一壁面１１１の開口幅よりも大きい。第三壁面１１３は、収容空間内壁１０４のうち第二壁面１１２よりも弁室１１から離れた側に位置する部分である。第三壁面１１３の開口幅は、第二壁面１１２の開口幅よりも大きい。

段差面１１４は、収容空間内壁１０４のうち第一壁面１１１と第二壁面１１２との間に位置し、第一壁面１１１と第二壁面１１２との両方に連なる部分である。段差面１１４は、第一壁面１１１と第二壁面１１２との開口幅の違いによって生じている面である。

フランジ部３３の一面３３１が段差面１１４に接する状態で、弁座部材３０は収容空間１４に収容されている。このとき、段差面１１４とフランジ部３３の一面３３１とは、フランジ部３３の軸線ＣＬに沿う方向で、対向している。したがって、段差面１１４は、フランジ部の軸線ＣＬに沿う方向で、フランジ部３３と対向する環状の対向面に相当する。

図８、図９に示すように、本実施形態のバルブ装置１は、さらに、弁座部材３０と弁部材２０との隙間をシールするシール部材４８１を備えている。シール部材４８１は、薄板状を成している。シール部材４８１は、樹脂またはゴム等の弾性体により構成されている。

シール部材４８１は、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面に形成されている。具体的には、シール部材４８１は、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面から、第一側壁部３２１側の方向とフランジ部３３の径方向外側の方向との間に向かって斜めに延びるように形成されている。すなわち、シール部材４８１は、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面からフランジ部３３の径方向外側の方向に向かって突出するとともにフランジ部３３の周方向の第一側壁部３２１側に突出するよう形成されている。

また、シール部材４８１は、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じた際に、外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５と当接する部位までの距離以上の長さを有している。

図９、図１０に示すように、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を開閉する。また、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じる際に、第二側壁部３２２が、弁部材２０の第１曲面部２１ａ、第２曲面部２１ｂおよび外壁面２１１に囲まれた領域に嵌合するようになっている。

シール部材４８１は、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じる際に、第二側壁部３２２と外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５との間をシールする。
［バルブ装置の作動］
次に、バルブ装置１の作動について説明する。図３、４に示すように、弁部材２０は、回転によって弁部材本体部２１の外壁面２１１が上流側流路１２の弁室１１側の開口１２０と収容空間１４の弁室１１側の開口１４０との間を往来する。

具体的には、弁部材２０がＥＧＲ通路開放方向に回転すると、図３に示すように、弁部材２０は、上流側流路１２の開口１２０に位置し、弁座流路３１を開放する。すなわち、弁部材２０は、弁室１１に対して収容空間１４に連通するＥＧＲ通路９５０を最大限に開放しつつ、弁室１１に対して上流側流路１２を最小限に絞る。

また、弁部材２０がＥＧＲ通路遮断方向に回転すると、図４に示すように、弁部材２０は、収容空間１４の開口１４０に位置し、弁座流路３１を閉塞する。すなわち、弁部材２０は、弁室１１に対してＥＧＲ通路９５０を全閉しつつ、弁室１１に対して上流側流路１２を最大限に開放する。

この際、第一突出部４２は、弁部材２０のシール面２１３と接触することで、シール面２１２との間をシールする。また、第二突出部４４は、弁部材２０の弁部材２０のシール面２１３と接触することで、シール面２１３との間をシールする。

また、シール部材４８１は、外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５と接触する。これにより、シール部材４８１は、接続シール面２１４、２１５との間をシールする。具体的には、シール部材４８１は、接続シール面２１４と接続シール面２１５の角部に当接し、第二側壁部３２２と、接続シール面２１４と接続シール面２１５の間をシールする。

このように、バルブ装置１では、弁部材２０が回転することによって、ＥＧＲ通路９５０が開閉されるとともに、ＥＧＲ通路９５０の吸気通路９２０に対する開度を増減することが可能である。ＥＧＲ通路９５０を流れる気体は、吸気通路９２０の負圧によって吸気通路９２０に流入する。

以上、説明したように、本実施形態のバルブ装置は、弁室１１を形成する弁室内壁１０１および弁室１１に連通する収容空間１４を形成する収容空間内壁１０４を有するハウジング１０を備えている。また、ハウジング１０に固定され、収容空間１４と連通する弁座流路３１を形成する弁座部材３０と、弁室１１に回転可能に配置され、弁座流路３１を開閉する弁部材２０と、を備えている。また、弁座部材３０と弁部材２０との隙間をシールするシール部材４８１を備えている。

また、弁座部材３０は、円環状のフランジ部３３と、フランジ部３３における第一の半周領域からフランジ部３３の軸線ＣＬ方向の一方側に延びる第一側壁部３２１を有している。また、弁座部材３０は、フランジ部３３における第一の半周領域を除いた第二の半周領域からフランジ部３３の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部３２２を有している。また、弁部材２０は、外壁面２１１と、外壁面２１１より凹んだ位置に形成され第一側壁部３２１と接触可能に配置された第１曲面部２１ａを有している。

また、弁部材２０は、外壁面２１１および第１曲面部２１ａより凹んだ位置に形成され第二側壁部３２２と接触可能に配置された第２曲面部２１ｂを有している。また、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じる際に、第二側壁部３２２が、弁部材２０の第１曲面部２１ａ、第２曲面部２１ｂおよび外壁面２１１に囲まれた領域に嵌合するようになっている。そして、シール部材４８１は、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面に形成されている。

上記した構成によれば、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面にシール部材４８１が形成され、このシール部材４８１により弁座部材３０と弁部材２０との隙間がシールされる。したがって、閉弁時の流体の洩れ量を低減することができる。

また、シール部材４８１は、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面から、第一側壁部３２１側の方向とフランジ部３３の周方向の第一側壁部３２１側の方向の間に向かって斜めに延びるように形成されている。

これによれば、閉弁時のシール部材４８１と弁座部材３０との接触面積を増大することが可能となり、流体の洩れ量をより低減することが可能である。

また、シール部材４８１は、弾性体により構成されている。また、シール部材４８１は、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じた際に、外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５と当接する部位までの距離以上の長さを有している。

したがって、シール部材４８１が弾性変形して外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５に密着することができるので、流体の洩れ量の低減効果をより大きくすることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係るバルブ装置について図１２〜図１５を用いて説明する。上記第１実施形態のバルブ装置は、弁座流路３１の第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面にシール部材４８１が形成されている。これに対し、本実施形態のバルブ装置は、弁座流路３１の第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との段差によって形成されるシール面４７にシール部材４８２が形成されている。

図１２、図１３に示すように、本実施形態のバルブ装置１は、弁座部材３０と弁部材２０との隙間をシールするシール部材４８２を備えている。

弁座部材３０には、シール面４７が形成されている。シール面４７は、第一の半周領域と二の半周領域の境界における第一側壁部３２１のフランジ部３３の軸線方向の長さが、上記境界における第二側壁部３２２のフランジ部３３の軸線方向の長さよりも短くなることにより形成されている段差によって形成されている。

シール部材４８２は、シール面４７に形成されている。具体的には、シール面４７から、第一側壁部３２１側の方向とフランジ部３３の径方向外側の方向との間に向かって斜めに延びるように形成されている。すなわち、シール部材４８１は、シール面４７から、フランジ部３３の径方向外側の方向に向かって突出するとともにフランジ部３３の周方向の第一側壁部３２１側に突出するよう形成されている。

また、シール部材４８２は、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じた際に、外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５と当接する部位までの距離以上の長さを有している。

図１４、図１５に示すように、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を開閉する。また、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じる際に、第二側壁部３２２が、弁部材２０の第１曲面部２１ａ、第２曲面部２１ｂおよび外壁面２１１に囲まれた領域に嵌合するようになっている。

この際、シール部材４８２は、外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５と当接する。これにより、シール部材４８２は、第二側壁部３２２と外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５との間をシールする。具体的には、シール部材４８２は、接続シール面２１４と接続シール面２１５の角部に当接し、第二側壁部３２２と、接続シール面２１４と接続シール面２１５の間をシールする。

以上、説明したように、本実施形態のバルブ装置は、弁室１１を形成する弁室内壁１０１および弁室１１に連通する収容空間１４を形成する収容空間内壁１０４を有するハウジング１０を備えている。また、ハウジング１０に固定され、収容空間１４と連通する弁座流路３１を形成する弁座部材３０と、弁室１１に回転可能に配置され、弁座流路３１を開閉する弁部材２０と、を備えている。また、弁座部材３０と弁部材２０との隙間をシールするシール部材４８２を備えている。

また、弁座部材３０は、円環状のフランジ部３３と、フランジ部３３における第一の半周領域からフランジ部の軸線ＣＬ方向の一方側に延びる第一側壁部３２１を有している。また、弁座部材３０は、フランジ部３３における第一の半周領域を除いた第二の半周領域からフランジ部の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部３２２を有している。

弁座部材３０には、第一の半周領域と二の半周領域の境界における第一側壁部３２１のフランジ部３３の軸線方向の長さが、第二側壁部３２２よりも短くなることにより形成される段差によってシール面４７が形成されている。

また、弁部材２０は、外壁面２１１と、外壁面２１１より凹んだ位置に形成され第一側壁部３２１と接触可能に配置された第１曲面部２１ａを有している。また、弁部材２０は、外壁面２１１および第１曲面部２１ａより凹んだ位置に形成され第二側壁部３２２と接触可能に配置された第２曲面部２１ｂを有している。

また、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じる際に、第二側壁部３２２が、弁部材２０の第１曲面部２１ａ、第２曲面部２１ｂおよび外壁面２１１に囲まれた領域に嵌合するようになっている。そして、シール部材４８２は、シール面４７に形成されている。

上記した構成によれば、弁座部材３０には、第一の半周領域と二の半周領域の境界における第一側壁部３２１のフランジ部３３の軸線方向の長さが、第二側壁部３２２の長さよりも短くなることにより形成される段差によってシール面（４７）が形成されている。そして、このシール面４７に、弁座部材３０と弁部材２０との隙間をシールするシール部材４８２が形成され、このシール部材４８２により弁座部材３０と弁部材２０との隙間がシールされる。したがって、閉弁時の流体の洩れ量を低減することができる。

また、シール部材４８２は、シール面４７から、第一側壁部３２１側の方向とフランジ部３３の径方向外側の方向との間に向かって斜めに延びるように形成されている。

これによれば、閉弁時のシール部材４８２と弁座部材３０との接触面積を増大することが可能となり、流体の洩れ量をより低減することが可能である。

また、シール部材４８２は、弾性体により構成されている。また、シール部材４８２は、弁部材２０が回転して弁部材２０が弁座流路３１を閉じた際に、外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５と当接する部位までの距離以上の長さを有している。

したがって、シール部材４８２が弾性変形して外壁面２１１と第２曲面部２１ｂとの段差によって形成される接続シール面２１４、２１５に密着することができるので、流体の洩れ量の低減効果をより大きくすることができる。

（他の実施形態）
（１）上記第１実施形態では、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面から、第一側壁部３２１側の方向とフランジ部３３の径方向外側の方向との間に向かって延びるようにシール部材４８１を形成した。これに対し、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面から、第一側壁部３２１側の方向に向かって延びるようにシール部材４８１を形成してもよい。また、第二側壁部３２２における第一側壁部３２１との境界側の端部の外周面から、フランジ部３３の径方向外側の方向に向かって延びるようにシール部材４８１を形成してもよい。

（２）上記第２実施形態では、シール面４７から、第一側壁部３２１側の方向とフランジ部３３の径方向外側の方向との間に向かって延びるようにシール部材４８２を形成した。これに対し、シール面４７から、第一側壁部３２１側の方向に向かって延びるようにシール部材４８２を形成してもよい。また、シール面４７から、フランジ部３３の径方向外側の方向に向かって延びるようにシール部材４８２を形成してもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

１ バルブ装置
１０ ハウジング
１１ 弁室
１４ 収容空間
２０ 弁部材
２１ 弁部材本体部
２１ａ 第１曲面部
２１ｂ 第２曲面部
３０ 弁座部材
３１ 弁座流路
３２ 筒部
３３ フランジ部
３２１ 第一側壁部
３２２ 第二側壁部
４８１、４８２ シール部材

Claims (6)

1. バルブ装置であって、
   弁室（１１）を形成する弁室内壁（１０１）および前記弁室に連通する収容空間（１４）を形成する収容空間内壁（１０４）を有するハウジング（１０）と、
   前記ハウジングに固定され、前記収容空間と連通する弁座流路（３１）を形成する弁座部材（３０）と、
   前記弁室に回転可能に配置され、前記弁座流路を開閉する弁部材（２０）と、
   前記弁座部材と前記弁部材との隙間をシールするシール部材（４８１）と、を備え、
   前記弁座部材は、円環状のフランジ部（３３）と、前記フランジ部における第一の半周領域から前記フランジ部の軸線（ＣＬ）方向の一方側に延びる第一側壁部（３２１）と、前記フランジ部における前記第一の半周領域を除いた第二の半周領域から前記フランジ部の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部（３２２）と、を有し、
   前記弁部材は、外壁面（２１１）と、前記外壁面より凹んだ位置に形成され前記第一側壁部と接触可能に配置された第１曲面部（２１ａ）と、前記外壁面および前記第１曲面部より凹んだ位置に形成され前記第二側壁部と接触可能に配置された第２曲面部（２１ｂ）を有し、
   前記弁部材が回転して前記弁部材が前記弁座流路を閉じる際に、前記第二側壁部が、前記弁部材の前記第１曲面部、前記第２曲面部および前記外壁面に囲まれた領域に嵌合するようになっており、
   前記シール部材は、前記第二側壁部における前記第一側壁部との境界側の端部の外周面に形成されているバルブ装置。
2. 前記シール部材は、前記端部の前記外周面から、前記第一側壁部側の方向と前記フランジ部の径方向外側の方向との間に向かって斜めに延びるように形成されている請求項１に記載のバルブ装置。
3. 前記シール部材は、弾性体により構成され、
   前記シール部材は、前記弁部材が回転して前記弁部材が前記弁座流路を閉じた際に、前記外壁面と前記第２曲面部との段差によって形成される接続シール面（２１４、２１５）と当接する部位までの距離以上の長さを有している請求項１または２に記載のバルブ装置。
4. バルブ装置であって、
   弁室（１１）を形成する弁室内壁（１０１）および前記弁室に連通する収容空間（１４）を形成する収容空間内壁（１０４）を有するハウジング（１０）と、
   前記ハウジングに固定され、前記収容空間と連通する弁座流路（３１）を形成する弁座部材（３０）と、
   前記弁室に回転可能に配置され、前記弁座流路を開閉する弁部材（２０）と、
   前記弁座部材と前記弁部材との隙間をシールするシール部材（４８２）と、を備え、
   前記弁座部材は、円環状のフランジ部（３３）と、前記フランジ部における第一の半周領域から前記フランジ部の軸線（ＣＬ）方向の一方側に延びる第一側壁部（３２１）と、前記フランジ部における前記第一の半周領域を除いた第二の半周領域から前記フランジ部の軸線方向の一方側に延びる第二側壁部（３２２）と、を有し、
   前記弁座部材には、前記第一の半周領域と前記二の半周領域の境界における前記第一側壁部の前記フランジ部の軸線方向の長さが、前記第一の半周領域と前記二の半周領域の境界における前記第二側壁部の前記フランジ部の軸線方向の長さよりも短くなることにより形成される段差によってシール面（４７）が形成されており、
   前記弁部材は、外壁面（２１１）と、前記外壁面より凹んだ位置に形成され前記第一側壁部と接触可能に配置された第１曲面部（２１ａ）と、前記外壁面および前記第１曲面部より凹んだ位置に形成され前記第二側壁部と接触可能に配置された第２曲面部（２１ｂ）を有し、
   前記弁部材が回転して前記弁部材が前記弁座流路を閉じる際に、前記第二側壁部が、前記弁部材の前記第１曲面部、前記第２曲面部および前記外壁面に囲まれた領域に嵌合するようになっており、
   前記シール部材は、前記シール面に形成されているバルブ装置。
5. 前記シール部材は、前記シール面から、前記第一側壁部側の方向と前記フランジ部の径方向外側の方向との間に向かって斜めに延びるように形成されている請求項４に記載のバルブ装置。
6. 前記シール部材は、弾性体により構成され、
   前記シール部材は、前記弁部材が回転して前記弁部材が前記弁座流路を閉じた際に、前記外壁面と前記第２曲面部との段差によって形成される接続シール面（２１４、２１５）と当接する部位までの距離以上の長さを有している請求項４または５に記載のバルブ装置。

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