JP2021055705A - ロータリバルブのシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】流出口の閉塞時に、弁本体部とパッキン本体部との間に入り込んだ流体が、弁本体部においてシール部によって囲まれた領域へ漏れ出るのを抑制する。【解決手段】パッキン５０は、貫通孔５５を有するパッキン本体部５３と、貫通孔５５を取り囲んだ状態でパッキン本体部５３から突出する環状のシール部５６とを備える。パッキン５０は、流出口の開放時には、シール部５６の周方向における一部を、弁体４０における弁本体部４１の外周面４９のうち可動流路４８の周辺部分に接触させ、閉塞時にはシール部５６を全周にわたって上記外周面４９に接触させる。パッキン本体部５３の弁本体部４１側の面のうち、シール部５６の外周側に隣接する箇所には、流出口の開放時に、シール部５６とともに可動流路４８の開口縁部４８ａに接触する拡張シール部５９が設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、弁体による流出口の閉塞時における流体の漏出を抑制するロータリバルブのシール構造に関する。

ロータリバルブとして、図１１（ａ）に示すように、ハウジング７１及び弁体７７を備えるものが知られている。ハウジング７１は、収容部７２を有する環状壁部７３を備えている。ハウジング７１には、収容部７２への流体ＦＬの流入口７４が形成されている。また、環状壁部７３の複数箇所（図１１（ａ）では２箇所）には、収容部７２内の流体ＦＬの流出口７５，７６が形成されている。弁体７７は、収容部７２に配置された円柱状の弁本体部７８を備え、軸７９によりハウジング７１に回転可能に支持されている。弁本体部７８には、流入口７４及び流出口７５，７６を連通させる可動流路８１が形成されている。可動流路８１は、弁本体部７８の円筒状の外周面８２において開口されている。外周面８２における可動流路８１の開口縁部８１ａは、弁本体部７８の周方向や弁体７７の回転軸線Ｌ１に沿う方向に延びている。

そして、弁体７７が回転されることにより、各流出口７５，７６の開度（開き具合）が調整される。例えば、流出口７５，７６の一方が閉塞されたときには、他方の全部が開放される。流入口７４から収容部７２に流入した流体ＦＬは、可動流路８１を流れた後に、開放された側の流出口７５，７６を通って収容部７２の外部へ流出する。また、流出口７５，７６の一方の一部が開放されたときには、他方の一部も開放される。流入口７４から収容部７２に流入した流体ＦＬは、可動流路８１を流れた後に、流出口７５，７６を通って収容部７２の外部へ流出する。

図１１（ａ）及び図１２に示すように、ロータリバルブ７０では、弁本体部７８と、同弁本体部７８によって閉塞された流出口７５，７６との間をシールするために、流出口７５，７６と同数のパッキン８３が用いられている。各パッキン８３は、貫通孔８４を有するパッキン本体部８５と、貫通孔８４を取り囲んだ状態でパッキン本体部８５から突出する環状のシール部８６とを備えている。各パッキン８３は、貫通孔８４を、流出口７５，７６に対向させた状態で、環状壁部７３及び弁本体部７８の間に配置されている。

そして、流出口７５，７６が開放されたときには、シール部８６の周方向の一部が弁本体部７８の外周面８２に接触される。一方、図示はしないが、流出口７５又は流出口７６の閉塞時には、シール部８６が全周にわたって上記外周面８２に接触される。この接触により、弁本体部７８とパッキン本体部８５との間に入り込んだ流体ＦＬが流出口７５，７６へ漏れ出るのを抑制しようとしている。

なお、環状壁部７３と弁本体部７８との間にパッキン８３を配置し、環状のシール部８６を弁本体部７８の外周面８２に接触させてシールを行なう技術は、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２０００−１９３１０４号公報

ところが、上記従来のロータリバルブ７０において、弁本体部７８によって流出口７５，７６が一部ずつ開放されたときには、図１３及び図１４に示すように、可動流路８１の開口縁部８１ａのうち、概ね上記回転軸線Ｌ１に沿う方向へ延びる部分に対し、シール部８６が押付けられる。また、弁本体部７８によって流出口７５，７６の一方が全部開放され、かつ他方が閉塞されたときには、開放された流出口では、図１５に示すように、上記開口縁部８１ａのうち、上記回転軸線Ｌ１に沿って相対向する２箇所であって、それぞれ弁本体部７８の周方向に延びる部分に対し、シール部８６が押付けられる。上記一部開放時及び全開時のいずれの場面でも、シール部８６の開口縁部８１ａに対する接触長さは、シール部８６の径方向における寸法（幅）と同程度に過ぎず、短い。弁本体部７８の外周面８２のうち開口縁部８１ａの周辺部分に対し接触するシール部８６の面積は少ない。

そのため、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、開口縁部８１ａのシール部８６に対する上述した局部的な接触により接触面圧が増大し、シール部８６において開口縁部８１ａが接触した部分に凹みＤ１が生ずる。流出口の一部開放時には、図１３に示すように、凹みＤ１は、シール部８６のうち、弁本体部７８の周方向における一方の側部（図１３では左側部）であって、上記回転軸線Ｌ１に沿う方向に互いに離れた２箇所において、概ね同回転軸線Ｌ１に沿う方向に延びる。これに対し、流出口の全開時には、図１５に示すように、凹みＤ１は、シール部８６のうち、上記回転軸線Ｌ１に沿う方向における両側部に位置する。側部毎の凹みＤ１は、弁本体部７８の周方向に沿う方向に互いに離間した２箇所において、同方向へ延びる。

そして、弁体７７が回転されて流出口７５，７６の一方が弁本体部７８によって閉塞されたときには、上述したように、シール部８６が全周にわたって弁本体部７８の外周面８２に接触する。このときには、図１６において矢印で示すように、弁本体部７８とパッキン本体部８５との間に入り込んだ流体ＦＬが、シール部８６における上記凹みＤ１を通って、弁本体部７８の外周面８２においてシール部８６によって囲まれた領域へ漏れ出るおそれがある。漏れ出た流体ＦＬは、閉塞された流出口７５，７６から流出する。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、流出口の閉塞時に、弁本体部とパッキン本体部との間に入り込んだ流体が、弁本体部においてシール部によって囲まれた領域へ漏れ出るのを抑制することのできるロータリバルブのシール構造を提供することにある。

上記課題を解決するロータリバルブのシール構造は、収容部を有する環状壁部を備え、流体の流入口が形成されるとともに、流出口が前記環状壁部に形成されたハウジングと、前記ハウジングに支持された弁体とを備え、前記弁体は、前記収容部に配置され、かつ前記流入口及び前記流出口を連通させる可動流路が形成された弁本体部を備え、前記弁体の回転により、前記流出口の開度を調整するロータリバルブに適用され、貫通孔を有するパッキン本体部と、前記貫通孔を取り囲んだ状態で前記パッキン本体部から突出する環状のシール部とを備えるパッキンを用い、前記貫通孔を前記流出口に対向させた状態で、前記環状壁部及び前記弁本体部の間に前記パッキンを配置し、前記流出口の開放時には、前記シール部の周方向における一部を、前記弁本体部の外周面のうち前記可動流路の周辺部分に接触させる一方、前記流出口の閉塞時には、前記シール部を全周にわたって前記外周面に接触させて、前記弁本体部と前記流出口との間をシールするロータリバルブのシール構造であって、前記パッキン本体部の前記弁本体部側の面のうち、前記シール部の外周側に隣接する箇所には、前記流出口の開放時に、前記シール部とともに前記可動流路の開口縁部に接触する拡張シール部が設けられている。

上記の構成によれば、弁体が回転されることにより、流出口が開放又は閉塞される。
流出口の開放時には、シール部の周方向における一部が、弁本体部の外周面のうち可動流路の周辺部分に接触される。

また、上記開放時には、パッキン本体部の弁本体部側の面のうち、シール部の外周側に隣接する箇所に設けられた拡張シール部が、シール部とともに可動流路の開口縁部に接触される。従って、シール部の周方向における一部のみが弁本体部の外周面に接触される場合に比べ、上記拡張シール部の接触の分、パッキンが接触される開口縁部の長さが長くなり、パッキンと弁本体部の外周面との接触面積が多くなる。

これに伴い、パッキンと弁本体部との間に生ずる接触面圧が減少し、パッキンにおいて開口縁部に接触された箇所に凹みが生じにくい。そのため、流出口の閉塞時に、パッキン本体部と弁本体部との間に流体が入り込んでも、その流体は、弁本体部の外周面においてシール部によって囲まれた領域へ漏れ出しにくい。

上記ロータリバルブのシール構造において、前記シール部は、前記流出口の開放時に、前記開口縁部と、前記弁本体部の外周面のうち前記開口縁部の周辺部分とに接触する接触部を、前記弁体の回転軸線に沿う方向における両側部に有しており、前記拡張シール部は、前記弁本体部の周方向における前記接触部毎の両側に設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、流出口の開放時には、シール部において、弁体の回転軸線に沿う方向における両側部の接触部が、可動流路の開口縁部と、弁本体部の外周面のうち開口縁部の周辺部分とに接触される。また、接触部毎に、弁本体部の周方向における両側に設けられた拡張シール部が、上記開口縁部及び上記周辺部分に接触される。

そのため、シール部の接触部のみが開口縁部及び周辺部分に接触される場合に比べ、上記拡張シール部の接触の分、パッキンが接触される開口縁部の長さが長くなり、パッキンと弁本体部の外周面との接触面積が多くなる。

上記ロータリバルブのシール構造において、前記弁本体部の周方向における前記拡張シール部の前記接触部とは反対側の端部は、前記パッキン本体部の前記弁本体部側の面のうち、同弁本体部の周方向における端に位置していることが好ましい。

上記の構成によれば、弁本体部の周方向における拡張シール部の寸法が、採り得る最大となる。従って、拡張シール部が接触される開口縁部の長さを長くし、同拡張シール部が、弁本体部の外周面であって開口縁部の周辺部分に対し接触する面積を多くし、パッキンと弁本体部との接触面圧を効率よく減少させることが可能となる。

上記ロータリバルブのシール構造によれば、流出口の閉塞時に、弁本体部とパッキン本体部との間に入り込んだ流体が、弁本体部においてシール部によって囲まれた領域へ漏れ出るのを抑制することができる。

一実施形態におけるロータリバルブの一部を示す斜視図。 一実施形態におけるハウジングの収容部から弁体と、その周囲に配置された部品とを取り出した状態を示す部分斜視図。 図２中における弁体と、その周囲に配置された部品とを分離して示す分解斜視図。 一実施形態における弁体の斜視図。 図１のロータリバルブの部分平断面図。 一実施形態において、第１流出口及び第２流出口がともに一部ずつ開放されたときに、パッキンが弁本体部に対し接触する領域を示す説明図。 一実施形態において、第１流出口及び第２流出口がともに一部ずつ開放されたときに、可動流路の開口縁部に対し、シール部及び拡張シール部が接触している様子を示す部分斜視図。 図５の状態から弁体が回転されて第２流出口の全部が開放され、第１流出口が閉塞されたときのロータリバルブの部分平断面図。 一実施形態において、第２流出口の全部が開放されたときに、パッキンが弁本体部に対し接触する領域を示す説明図。 一実施形態において、第１流出口が閉塞されたときに、パッキンが弁本体部に対し接触する領域を示す説明図。 （ａ）は従来のロータリバルブの部分縦断面図、（ｂ）は図１１（ａ）の一部を拡大して示す部分縦断面図。 従来のロータリバルブにおける弁体及びパッキンの分解斜視図。 従来のロータリバルブにおいて、図６に対応して、一対の流出口がともに一部ずつ開放されたときに、パッキンが弁本体部に対し接触する領域を示す説明図。 従来のロータリバルブにおいて、図７に対応して、一対の流出口がともに一部ずつ開放されたときに、可動流路の開口縁部に対しシール部が接触した状態を示す部分斜視図。 従来のロータリバルブにおいて、図９に対応して一方の流出口の全部が開放されたときに、パッキンが弁本体部に対し接触する領域を示す説明図。 従来のロータリバルブにおいて、一方の流出口が閉塞されたときの流体の漏出経路を示す説明図。

以下、ロータリバルブのシール構造の一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
図１、図５及び図８は、ロータリバルブ１０において、シール構造に係わる部分を示している。ロータリバルブ１０は、図示しないポンプ等の流体供給源から供給される水等の流体ＦＬの流路の途中に設けられている。より詳しくは、この流路は、上記流体供給源に接続された共通流路１１と、共通流路１１から分岐した第１分岐流路１２及び第２分岐流路１３とを備えている。ロータリバルブ１０は、第１分岐流路１２及び第２分岐流路１３が共通流路１１から分岐する部分に配置されており、第１分岐流路１２及び第２分岐流路１３に流れる流体ＦＬの流量を調整する役割を担っている。この流量の調整により、図５に示すように、流体ＦＬを第１分岐流路１２及び第２分岐流路１３の両方に流したり、図８に示すように、一方（図８では第２分岐流路１３）にのみ流したりすることが可能である。

ロータリバルブ１０は、ハウジング２０及び弁体４０を備えている。次に、各部材について説明する。
＜ハウジング２０＞
図２及び図５に示すように、ハウジング２０は、円環状をなす環状壁部２２と、環状壁部２２の上下方向における一部に設けられて、同環状壁部２２を塞ぐ閉塞部２３と、図示しないカバーとを備えている。カバーは、環状壁部２２の上側に配置されて、同環状壁部２２の上端開口を塞いでいる。カバーは、ビス等の締結部材によって環状壁部２２に締結されている。環状壁部２２、閉塞部２３及びカバーによって囲まれた箇所は、収容部２４を構成している。

環状壁部２２において、周方向に互いに離間した複数箇所（３箇所）には、収容部２４への流体ＦＬの流入口２５と、収容部２４内の流体ＦＬの第１流出口２８及び第２流出口３３とが形成されている。

環状壁部２２における流入口２５の周縁部には、収容部２４から遠ざかる側へ突出する接続管部２６が設けられている。接続管部２６と流体供給源とは、流体ＦＬの上記共通流路１１を有する配管２７によって連結されている。

環状壁部２２における第１流出口２８の周縁部には、収容部２４から遠ざかる側へ突出する接続管部２９が設けられている。接続管部２９には、流体ＦＬの上記第１分岐流路１２を有する配管３１が接続され、第１流出口２８から流出された流体ＦＬが、配管３１を通って、流体ＦＬの使用先に送られる。環状壁部２２における第１流出口２８の周縁部からは、収容部２４の内方へ向けて円環状の環状突部３２が突出している。

環状壁部２２における第２流出口３３の周縁部には、収容部２４から遠ざかる側へ突出する接続管部３４が設けられている。接続管部３４には、流体ＦＬの上記第２分岐流路１３を有する配管３５が接続され、第２流出口３３から流出された流体ＦＬが、配管３５を通って、流体ＦＬの使用先に送られる。環状壁部２２における第２流出口３３の周縁部からは、収容部２４の内方へ向けて円環状の環状突部３６が突出している。

本実施形態では、接続管部２９及び接続管部３４が、接続管部２６の軸線を対称軸として互いに線対称の関係とならない位置に配置されているが、線対称の関係となる位置に配置されてもよい。

閉塞部２３の中心部分には、上下方向へ延びる軸受孔３７が形成されている。上記カバーの中心部分にも、同様に、上下方向へ延びる軸受孔が形成されている。
＜弁体４０＞
図３及び図４に示すように、弁体４０は、その骨格部分を構成する弁本体部４１、上軸部３８及び下軸部３９を備えている。上軸部３８は、弁本体部４１の上面の中心部分から上方へ突出している。下軸部３９は、弁本体部４１の下面の中心部分から下方へ突出している。弁体４０は、上軸部３８において上記カバーの軸受孔に対し回転可能に支持されるとともに、下軸部３９において閉塞部２３の軸受孔３７（図２参照）に対し回転可能に支持されている。

弁本体部４１は、全体として上下方向に延びる円柱状をなしており、図１に示すように、上記収容部２４内に配置されている。
図３及び図４に示すように、弁本体部４１は、上下方向に互いに離間した状態で配置された円板状の一対の端壁部４２，４３を備えている。両端壁部４２，４３は、それらの外周部に設けられた２種類の連結部４６，４７によって連結されている。連結部４６は、上下方向に延びる柱状をなしている。連結部４７は、弁体４０の回転軸線Ｌ１を挟んで、連結部４６とは反対側に設けられている。この連結部４７は、弁本体部４１の外周面４９の多くを自身の外周面として有している。

弁本体部４１において、両端壁部４２，４３間であって、連結部４６，４７等を除く部分は、上記流入口２５と、第１流出口２８及び第２流出口３３とを連通させる可動流路４８を構成している。可動流路４８は、弁本体部４１の円筒状の外周面４９において開口されている。外周面４９における可動流路４８の開口縁部４８ａの多くは、同外周面４９に沿って弁本体部４１の周方向に延びている。また、開口縁部４８ａの一部は、弁体４０の回転軸線Ｌ１に沿って延びている。

上記構成の弁体４０は、図示しないモータ、手動操作等によって回転される。この回転により、図５に示すように、弁本体部４１が第１流出口２８の一部と、第２流出口３３の一部とを塞いで、共通流路１１と第１分岐流路１２及び第２分岐流路１３とを連通させることが可能である。また、図８に示すように、弁本体部４１により、第１流出口２８を閉塞し、かつ第２流出口３３の全部を開放することで、共通流路１１と第２分岐流路１３とを連通させることが可能である。図示はしないが、上記とは逆に、弁本体部４１によって第２流出口３３を閉塞し、かつ第１流出口２８の全部を開放することで、共通流路１１と第１分岐流路１２とを連通させることが可能である。また、弁体４０の回転により、第１流出口２８及び第２流出口３３のそれぞれの開度を調整することが可能である。

＜パッキン５０＞
弁本体部４１と、その弁本体部４１により閉塞された第１流出口２８との間をシールするとともに、弁本体部４１と、その弁本体部４１により閉塞された第２流出口３３との間をシールするために、図３及び図５に示すように、２つのパッキン５０が用いられている。各パッキン５０は、互いに同一の構成を有している。各パッキン５０の大部分は、ゴム等の弾性材料によって形成されている。各パッキン５０の弁本体部４１側の面は、フッ素樹脂製の薄いシートによって構成されている。このシートは、パッキン５０と弁本体部４１との間の摩擦を小さくし、弁体４０を回転させるために必要な荷重を小さくするために用いられている。

図３及び図６に示すように、各パッキン５０は、パッキン本体部５３及びシール部５６を備えている。パッキン本体部５３は、パッキン５０の骨格部分を構成する部分であり、矩形の外形形状を有している。また、パッキン本体部５３は、弁本体部４１の径方向を自身の厚み方向とする板状をなしている。パッキン本体部５３の弁本体部４１側の面は、その弁本体部４１の外周面４９に沿って湾曲する湾曲面５４によって構成されている。これに対し、パッキン本体部５３の環状壁部２２側の面は平らな面によって構成されている。

パッキン本体部５３には、弁体４０の径方向、すなわち、パッキン本体部５３の厚み方向に延びる貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５は、第１流出口２８及び第２流出口３３のそれぞれと同程度の径を有する円形の孔によって構成されており、流体ＦＬの通路として機能する。貫通孔５５の直径は、弁本体部４１の周方向における連結部４７（図４参照）の寸法よりも小さい。貫通孔５５は、これを連結部４７によって塞ぐことのできる大きさに形成されている。

シール部５６は、パッキン本体部５３の上記湾曲面５４において、貫通孔５５の周縁部から弁本体部４１へ向けて突出しており、環状をなしている。ここで、上述したように、上記湾曲面５４が、弁本体部４１の外周面４９に沿って湾曲していることから、シール部５６も上記外周面４９に沿って湾曲しており、同外周面４９に密着可能である。

図５及び図８に示すように、一方のパッキン５０は、貫通孔５５を第１流出口２８に対向させ、かつ環状突部３２に装着した状態で、環状壁部２２及び弁本体部４１の間に配置されている。他方のパッキン５０は、貫通孔５５を第２流出口３３に対向させ、かつ環状突部３６に装着した状態で、環状壁部２２及び弁本体部４１の間に配置されている。

そして、図６及び図９に示すように、第１流出口２８の開放時には、シール部５６の周方向における一部が、接触部６１として、弁本体部４１の外周面４９のうち可動流路４８の周辺部分に接触される。ここでの「開放時」には、図９に示すように、全部が開放される状態が含まれるほか、図６に示すように、一部が開放される状態も含まれる。

接触部６１は、弁体４０の回転軸線Ｌ１に沿う方向（図６では上下方向）におけるシール部５６の両側部分に位置している。この点は、従来技術と同様である。第２流出口３３の開放時にも上記と同様の接触部６１による接触が行なわれる。

これに対し、第１流出口２８の閉塞時には、図１０に示すように、シール部５６が全周にわたって弁本体部４１の外周面４９に接触させられる。この接触により、弁本体部４１と第１流出口２８との間がシールされる。第２流出口３３の閉鎖時にも上記と同様にして、弁本体部４１と第２流出口３３との間がシールされる。

図５に示すように、環状壁部２２と各パッキン５０との間には、同パッキン５０を弁本体部４１側へ押し付ける付勢部材５８が配置されている。本実施形態では、この付勢部材５８として、ウェーブスプリングが用いられている。

さらに、図６及び図９に示すように、シール部５６の外周側に隣接する箇所には、第１流出口２８及び第２流出口３３の少なくとも一方の開放時に、シール部５６とともに可動流路４８の開口縁部４８ａに接触する拡張シール部５９が設けられている。拡張シール部５９は、両方の接触部６１を対象とし、パッキン本体部５３の湾曲面５４のうち、各接触部６１に対し、弁本体部４１の周方向の両側に隣接する箇所に設けられている。１つのパッキン５０には、拡張シール部５９は４箇所に設けられている。弁本体部４１の周方向における各拡張シール部５９の接触部６１とは反対側の端部は、パッキン本体部５３の湾曲面５４の周方向における端に位置している。

各拡張シール部５９のパッキン本体部５３からの突出量は、シール部５６のパッキン本体部５３からの突出量と同一である。さらに、各拡張シール部５９は、パッキン本体部５３からの突出量が最も多い箇所において、シール部５６のパッキン本体部５３からの突出量が最も多い箇所に連続した状態で、同シール部５６と一体に形成されている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
図５及び図７は、弁体４０における連結部４７が、第１流出口２８の一部と第２流出口３３の一部とに跨がっているときのロータリバルブ１０の状態を示している。第１流出口２８では、第２流出口３３に近い側の略半分が弁本体部４１によって閉塞され、遠い側の略半分が開放された状態となる。第２流出口３３では、第１流出口２８に近い側の略半分が弁本体部４１によって閉塞され、遠い側の略半分が開放された状態となる。

この状態では、共通流路１１を流れてきた流体ＦＬは、流入口２５を通って収容部２４内に流入する。この流体ＦＬの一部は、可動流路４８を流れた後に、第１流出口２８の開放部分を通り、第１分岐流路１２へ流出される。また、流体ＦＬの残部は、可動流路４８を流れた後に、第２流出口３３の開放部分を通り、第２分岐流路１３へ流出される。

ただし、第１流出口２８の開口面積は、同第１流出口２８の全部が開放された場合よりも小さくなる。そのため、第１流出口２８を通って第１分岐流路１２へ流れる流体ＦＬの流量は、同第１流出口２８の全部が開放されたときよりも少なくなる。第２流出口３３を通って第２分岐流路１３へ流れる流体ＦＬの流量についても同様である。

また、図８は、連結部４７が第１流出口２８に対してのみ対向しているときのロータリバルブ１０の状態を示している。第１流出口２８は、弁本体部４１によって閉塞された状態となる。第２流出口３３は、その全部が開放された状態となる。

この状態では、共通流路１１から流入口２５を通って収容部２４内に流入した流体ＦＬは、可動流路４８を流れた後に第２流出口３３を通り、第２分岐流路１３へ流出される。流体ＦＬは、第１流出口２８を通過せず、第１分岐流路１２へ流出されない。

なお、図示はしないが、連結部４７が第２流出口３３に対してのみ対向した場合には、流体ＦＬは上記とは逆に第１流出口２８を通り、第１分岐流路１２へ流出される。流体ＦＬは、第２流出口３３を通過せず、第２分岐流路１３へ流出されない。

ここで、第１流出口２８及び第２流出口３３の少なくとも一方が一部でも開放されているときには、図６及び図９に示すように、シール部５６の周方向における一部が弁本体部４１の外周面４９に接触される。この一部には、シール部５６のうち、回転軸線Ｌ１に沿う方向における両側部の接触部６１が含まれる。

また、上記開放時には、パッキン本体部５３の湾曲面５４のうち、接触部６１毎に、弁本体部４１の周方向における両側であって、シール部５６の外周側に隣接する箇所に設けられた拡張シール部５９が、弁本体部４１の外周面４９に接触される。

さらに、図５に示すように、第１流出口２８及び第２流出口３３がともに一部ずつ開放された状態では、図６に示すように、シール部５６と、右側の上下両拡張シール部５９とが、開口縁部４８ａにおいて、各端壁部４２，４３に隣接する箇所で円弧状に湾曲した部分に押し付けられる。拡張シール部５９が設けられず、シール部５６のみが開口縁部４８ａに押付けられる場合（従来技術がこれに相当する）に比べ、拡張シール部５９の接触の分、パッキン５０が接触される開口縁部４８ａの長さが長くなる。これに伴い、パッキン５０と、弁本体部４１の外周面４９のうち開口縁部４８ａの周辺部分との接触面積が多くなる。

また、図８に示すように、第１流出口２８が閉塞され、かつ第２流出口３３の全部が開放された状態では、図９に示すように、シール部５６と、各拡張シール部５９とが、開口縁部４８ａのうち、各端壁部４２，４３に沿って弁本体部４１の周方向に延びる部分に押付けられる。この場合にも、第１流出口２８及び第２流出口３３がともに一部ずつ開放される上記の場合と同様に、シール部５６（接触部６１）のみが開口縁部４８ａに押付けられる場合に比べ、拡張シール部５９の接触の分、パッキン５０が接触される開口縁部４８ａの長さが長くなる。これに伴い、パッキン５０と、弁本体部４１の外周面４９のうち開口縁部４８ａの周辺部分との接触面積が多くなる。

特に、弁本体部４１の円筒状の外周面４９のうち可動流路４８の周辺部分、この場合、端壁部４２，４３の外周面４９は、弁体４０の回転に伴い弁本体部４１の周方向へ移動する。この点、本実施形態では、接触部６１が、弁体４０の回転軸線Ｌ１に沿う方向におけるシール部５６の両側部分に位置している。拡張シール部５９が、各接触部６１に対し、弁本体部４１の周方向における両側に隣接した状態で設けられている。そのため、弁体４０の回転に拘わらず拡張シール部５９を、弁本体部４１の外周面４９のうち可動流路４８の周辺部分に接触させることができる。これに伴い、パッキン５０と弁本体部４１の外周面４９との接触面積を多くすることができる。

さらに、本実施形態では、各拡張シール部５９の接触部６１とは反対側の端部が、パッキン本体部５３の湾曲面５４の上記周方向における端に位置している。このことから、弁本体部４１の周方向における拡張シール部５９の寸法は、採り得る最大となる。従って、各拡張シール部５９が、弁本体部４１の外周面４９であって可動流路４８の周辺部分に対し接触する面積を、より一層多くすることができる。

そして、上記接触面積の増加に伴い、各パッキン５０と外周面４９との間に生ずる接触面圧が減少する。特に、上記のように、拡張シール部５９の上記周方向における寸法を、採り得る最大とすることで、上記接触面圧を効率よく減少させることができる。

従って、本実施形態によると従来技術とは異なり、シール部５６にも拡張シール部５９にも凹みが生じにくい。又は、凹みが生じたとしても、その程度は従来技術よりも小さい。

図８に示すように、弁体４０が回転されて、第１流出口２８が弁本体部４１によって閉塞された状態では、パッキン５０は、図１０において網点で示す領域Ｚ１において、すなわち、シール部５６の全体と、４つの拡張シール部５９とにおいて、弁本体部４１の外周面４９に対し、押圧された状態で接触する。領域Ｚ１は、両接触部６１を含んでいる。図示はしないが、第２流出口３３が弁本体部４１によって閉塞された状態でも同様である。

そのため、第１流出口２８又は第２流出口３３の閉塞時に、弁本体部４１とパッキン本体部５３との間に流体ＦＬが入り込んでも、その流体ＦＬは、弁本体部４１の外周面４９においてシール部５６によって囲まれた領域へ漏れ出しにくい。流体ＦＬが、閉塞された第１流出口２８から第１分岐流路１２へ漏れ出る現象、又は閉塞された第２流出口３３から第２分岐流路１３へ漏れ出る現象を抑制することができる。

本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・接触面圧の減少のために拡張シール部５９を過度に大きくすると、そのことが原因で、接触面圧が過度に小さくなって、シール性が低下し、流体ＦＬが漏れ出るおそれがある。この点、本実施形態では、拡張シール部５９が、弁本体部４１の周方向における接触部６１の両側に隣接する箇所といった、シール部５６の周囲の限られた領域にのみ形成されている。そのため、接触面積及び接触面圧を適切にし、シール性の確保と、流体ＦＬの漏出抑制とを両立することができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

＜ハウジング２０に関する事項＞
・環状壁部２２は、円環状とは異なる環状、例えば四角環状等の多角環状に形成されてもよい。

・閉塞部２３は、環状壁部２２の長さ方向における一部に設けられればよく、例えば、上部に設けられてもよい。また、閉塞部２３は、長さ方向の中間部分に設けられてもよい。

・環状壁部２２における流出口の数が１又は３以上に変更されてもよい。この流出口の数の変更に伴い、用いられるパッキン５０の数も変更される。
・流入口２５は、ハウジング２０において環状壁部２２とは異なる箇所、例えば、閉塞部２３に形成されてもよい。

＜弁体４０に関する事項＞
・弁本体部４１の外周面４９における可動流路４８の開口形状が、上記実施形態とは異なる形状に変更されてもよい。

＜パッキン５０に関する事項＞
・パッキン５０における、フッ素樹脂製のシートが省略されてもよい。
・パッキン本体部５３の外形形状が、矩形とは異なる形状に変更されてもよい。

・パッキン本体部５３は、板状とは異なる形状に形成されてもよい。
・パッキン５０における貫通孔５５の形状が円形とは異なる形状に変更されてもよい。
・シール部５６は、貫通孔５５と同一軸線上に形成されてもよいし、形成されなくてもよい。

・シール部５６は、貫通孔５５の外形形状と異なる環状、例えば、楕円環状、多角環状等に形成されてもよい。
・シール部５６は、貫通孔５５を取り囲んだ状態でパッキン本体部５３から弁本体部４１側へ突出することを条件に、貫通孔５５の周縁部から離れた箇所に形成されてもよい。

・拡張シール部５９は、一方の接触部６１のみを対象として設けられてもよい。この場合にも、拡張シール部５９が設けられない場合に比べると、流体ＦＬの漏出を抑制する効果が得られる。

・拡張シール部５９は、接触部６１に対し、弁本体部４１の周方向の片側にのみ設けられてもよい。この場合にも、拡張シール部５９が設けられない場合に比べると、流体ＦＬの漏出を抑制する効果が得られる。

＜その他＞
・パッキン５０を弁本体部４１に押し付ける付勢部材５８として、ウェーブスプリングとは異なる種類のばね、例えば、コイルばね、皿ばね等が用いられてもよい。

・上記シール構造は、各パッキン５０を弁本体部４１に押し付ける付勢部材５８を用いずにシールを行なうタイプのロータリバルブにも適用可能である。
・上記シール構造は、流体として、水とは異なる種類の液体が流される流路に設けられるロータリバルブや、流体として液体に代えて気体が流される流路に設けられるロータリバルブにも適用可能である。

１０…ロータリバルブ、２０…ハウジング、２２…環状壁部、２４…収容部、２５…流入口、２８…第１流出口（流出口）、３３…第２流出口（流出口）、４０…弁体、４１…弁本体部、４８…可動流路、４８ａ…開口縁部、４９…外周面、５０…パッキン、５３…パッキン本体部、５４…湾曲面（パッキン本体部の弁本体部側の面）、５５…貫通孔、５６…シール部、５９…拡張シール部、６１…接触部、ＦＬ…流体、Ｌ１…回転軸線。

Claims (3)

1. 収容部を有する環状壁部を備え、流体の流入口が形成されるとともに、流出口が前記環状壁部に形成されたハウジングと、前記ハウジングに支持された弁体とを備え、前記弁体は、前記収容部に配置され、かつ前記流入口及び前記流出口を連通させる可動流路が形成された弁本体部を備え、前記弁体の回転により、前記流出口の開度を調整するロータリバルブに適用され、
   貫通孔を有するパッキン本体部と、前記貫通孔を取り囲んだ状態で前記パッキン本体部から突出する環状のシール部とを備えるパッキンを用い、前記貫通孔を前記流出口に対向させた状態で、前記環状壁部及び前記弁本体部の間に前記パッキンを配置し、
   前記流出口の開放時には、前記シール部の周方向における一部を、前記弁本体部の外周面のうち前記可動流路の周辺部分に接触させる一方、前記流出口の閉塞時には、前記シール部を全周にわたって前記外周面に接触させて、前記弁本体部と前記流出口との間をシールするロータリバルブのシール構造であって、
   前記パッキン本体部の前記弁本体部側の面のうち、前記シール部の外周側に隣接する箇所には、前記流出口の開放時に、前記シール部とともに前記可動流路の開口縁部に接触する拡張シール部が設けられているロータリバルブのシール構造。
2. 前記シール部は、前記流出口の開放時に、前記開口縁部と、前記弁本体部の外周面のうち前記開口縁部の周辺部分とに接触する接触部を、前記弁体の回転軸線に沿う方向における両側部に有しており、
   前記拡張シール部は、前記弁本体部の周方向における前記接触部毎の両側に設けられている請求項１に記載のロータリバルブのシール構造。
3. 前記弁本体部の周方向における前記拡張シール部の前記接触部とは反対側の端部は、前記パッキン本体部の前記弁本体部側の面のうち、同弁本体部の周方向における端に位置している請求項２に記載のロータリバルブのシール構造。

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