JP2021124189A - バルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート表面とバルブ表面との間の空間への異物の侵入を抑制することができるバルブ装置を提供する。【解決手段】バルブ装置は、ハウジング１１と、バルブ体１２と、シート部品１５とを備える。シート部品１５は、バルブ体１２によって開閉されるシート開口部を有するシート本体部３１およびシート開口部に連通するシート流路１５ａを内部に形成する筒部３２を有する。シート本体部３１は、バルブ体１２側の表面であるシート表面３４を有する。シート表面３４は、バルブ体１２がシート開口部を閉じる閉弁時に、シート開口部を囲む環状に、バルブ表面１２ａと接触してシールするシール部と、シール部よりも外周側の位置で、周方向に延びて配置され、バルブ体１２に向かって突出した突出部とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、流体の流量を調整するバルブ装置に関するものである。

特許文献１には、車両に搭載されるエンジンの冷却水回路に設置されるバルブ装置が開示されている。このバルブ装置では、シートのバルブ体側の表面であるシート表面の全域ではなく、シート表面の環状の一部がシール部となって、バルブ体の表面であるバルブ表面に接する。

特許第６３３０９４７号公報 ところで、エンジンの冷却水には、エンジンの鋳造時に使用された鋳砂や、ユーザの冷却水の交換時に侵入したゴミ等の異物が存在する。

上記したバルブ装置では、シート表面とバルブ表面との間に、隙間が形成される。このため、バルブの回転時に、シート表面とバルブ表面との間の隙間に、冷却水中の異物が侵入し、さらに、シート表面のシール部とバルブ表面との間に、異物が噛み込まれる。この結果、シール表面とバルブ表面とが摩耗し、流体の漏れが生じる。

なお、このような問題は、バルブ装置を流れる流体が、エンジンの冷却水である場合に限られず、他の流体である場合においても生じる。

本発明は上記点に鑑みて、シート表面とバルブ表面との間の空間への異物の侵入を抑制することができるバルブ装置を提供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に記載の発明によれば、
流体の流量を調整するバルブ装置は、
バルブ空間（１１ａ）と、バルブ空間に連通するシート空間（１１ｃ）とが内部に形成されたハウジング（１１）と、
バルブ空間に回転可能な状態で収容され、凸形球面形状のバルブ表面（１２ａ）を有するバルブ体（１２）と、
シート空間に収容され、バルブ体によって開閉されるシート開口部（３３）を有するシート本体部（３１、５１ｂ、５２）およびシート開口部に連通するシート流路（１５ａ）を内部に形成する筒部（３２、５１ａ）を有するシート部品（１５、５０）と、を備え、
シート本体部は、バルブ体側の表面であるシート表面（３４、５３）と、バルブ体側の反対側の表面であるシート裏面（３５、５４）とを有し、
シート表面は、バルブ体がシート開口部を閉じる閉弁時に、シート開口部を囲む環状に、バルブ表面と接触してシールするシール部（４１）と、シール部よりも外周側の位置で、シート開口部の周りを一周する方向である周方向に延びて配置され、バルブ体に向かって突出した突出部（４２）とを有する。

これによれば、突出部によってシート表面とバルブ表面との間の空間への異物の侵入を抑制することができる。シート表面のシール部とバルブ表面との間の異物の噛み込みを抑制することができる。

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実施形態におけるバルブ装置が適用される冷却水回路の構成を示す模式図である。 図１中のバルブ装置の断面図であって、開弁時の状態を示す図である。 図２中のIII部の拡大図である。 図３に対応する図であって、閉弁時の状態を示す図である。 図４中のV部の拡大図である。 図４中のシート表面の正面図である。 第２実施形態におけるバルブ装置の一部の断面図であり、図５に対応する図である。 第２実施形態におけるシート表面の正面図である。 第２実施形態におけるシート裏面の正面図である。 第３実施形態におけるシート表面の正面図である。 第４実施形態におけるシート表面の正面図である。 第５実施形態におけるバルブ装置の一部の断面図であり、図４に対応する図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態のバルブ装置１０は、自動車に搭載される車両用の冷却水制御バルブである。バルブ装置１０は、エンジン１の冷却水をウォータポンプ２によって強制的に循環させる冷却水回路３の一部を構成する。冷却水は、液体の流体である。冷却水としては、例えば、エチレングリコールを含むＬＬＣなどが用いられる。冷却水回路３は、エンジン１と、ウォータポンプ２と、バルブ装置１０と、第１流路４と、第２流路５と、第３流路６とを備える。

エンジン１は、シリンダブロック１０１と、シリンダヘッド１０２と、ウォータジャケット１０３とを有する。シリンダブロック１０１は、シリンダ等を収容している。シリンダヘッド１０２は、点火プラグ等を収容している。ウォータジャケット１０３は、冷却水の通路であり、シリンダヘッド１０２およびシリンダブロック１０１に形成されている。

ウォータポンプ２の冷却水吐出側は、ウォータジャケット１０３の冷却水入口側に接続されている。ウォータポンプ２は、冷却水をウォータジャケット１０３に送る。

バルブ装置１０は、シリンダヘッド１０２に設けられている。バルブ装置１０の冷却水入口は、ウォータジャケット１０３の冷却水出口に接続されている。バルブ装置１０は、第１流路４、第２流路５および第３流路６のそれぞれの冷却水の流量を調整する。流量を調整することには、流量を０にすることも含まれる。

第１流路４、第２流路５および第３流路６は、バルブ装置１０の冷却水出口側と、ウォータポンプ２の冷却水吸入側との間に、並列に接続されている。第１流路４、第２流路５および第３流路６は、エンジン１から流出した冷却水が流れる。

第１流路４の途中には、ラジエータ４ａが接続されている。ラジエータ４ａは、エンジン１から流出した冷却水を外気と熱交換させることによって、冷却水を放熱させる。第２流路５の途中には、空調用熱交換器５ａが接続されている。空調用熱交換器５ａは、エンジン１から流出した冷却水と、車室内に送風する空気とを熱交換させることによって、冷却水を放熱させるとともに、空気を加熱する。第３流路６の途中には、デバイス６ａが接続されている。デバイス６ａは、オイルクーラ、ターボチャージャ等であって、エンジン１から流出した冷却水との熱交換が行われる機器である。

次に、バルブ装置１０について説明する。図２に示すように、バルブ装置１０は、ハウジング１１と、バルブ体１２と、シャフト１３と、駆動部１４と、第１シート部品１５と、第１スプリング１６と、第２シート部品１７と、第２スプリング１８と、図示しない第３シート部品と、図示しない第３スプリングとを備える。

ハウジング１１は、バルブ装置１０の外殻を構成している。ハウジング１１の内部には、バルブ空間１１ａが形成されている。バルブ空間１１ａは、バルブ体１２を収容する空間である。ハウジング１１には、冷却水が流入する流入口１１ｂが形成されている。バルブ空間１１ａは、流入口１１ｂに連通している。

ハウジング１１の内部には、第１シート空間１１ｃが形成されている。第１シート空間１１ｃは、第１シート部品１５を収容する空間である。ハウジング１１には、冷却水が流出する第１流出口１１ｄが形成されている。第１シート空間１１ｃは、バルブ空間１１ａに連通するとともに、第１流出口１１ｄに連通している。第１流出口１１ｄには、第１パイプ１９が接続されている。第１パイプ１９の内部の流路は、第１流路４に接続される。

ハウジング１１の内部には、第２シート空間１１ｅが形成されている。第２シート空間１１ｅは、第２シート部品１７を収容する空間である。ハウジング１１には、冷却水が流出する第２流出口１１ｆが形成されている。第２シート空間１１ｅは、バルブ空間１１ａに連通するとともに、第２流出口１１ｆに連通している。第２流出口１１ｆには、第２パイプ２０が接続されている。第２パイプ２０の内部の流路は、第２流路５に接続される。

ハウジング１１の内部には、図示しない第３シート空間が形成されている。第３シート空間は、第３シート部品を収容する空間である。ハウジング１１には、冷却水が流出する図示しない第３流出口が形成されている。第３シート空間は、バルブ空間１１ａに連通するとともに、第３流出口に連通している。第３流出口には、図示しない第３パイプが接続されている。第３パイプの内部の流路は、第３流路６に接続される。

バルブ体１２は、バルブ空間１１ａに収容されている。バルブ体１２は、第１シート部品１５、第２シート部品１７、第３シート部品のそれぞれが有するシート開口部を開閉する。バルブ体１２は、凸形球面形状のバルブ表面１２ａを有するボールバルブである。バルブ体１２の内部には、流入口１１ｂに連通する内部空間１２ｂが形成されている。このため、内部空間１２ｂには、流入口１１ｂから冷却水が流入する。

バルブ表面１２ａには、第１シート部品１５、第２シート部品１７、第３シート部品の各シート開口部と連通するバルブ開口部１２ｃが形成されている。各バルブ開口部１２ｃと各シート開口部とが連通することで開弁する。各バルブ開口部１２ｃと各シート開口部とが非連通になることで閉弁する。

シャフト１３は、バルブ空間１１ａに収容されている。シャフト１３は、バルブ体１２を回転させる回転軸である。シャフト１３は、シャフト１３の軸心Ｃ１周りに回転する。シャフト１３の軸心Ｃ１と、バルブ体１２の軸心とは、一致している。

シャフト１３の一端側は、ハウジング１１に設けられた第１軸受２１によって回転可能に支持されている。シャフト１３の他端側は、ハウジング１１に設けられた第２軸受２２によって回転可能に支持されている。第２軸受２２は、流入口１１ｂに設けられている。第２軸受２２には、冷却水の通過が可能なように、開口部が形成されている。

駆動部１４は、ハウジング１１に対して、バルブ体１２の軸心方向の一方側に設けられている。駆動部１４は、シャフト１３の一端側に連結されており、シャフト１３を回転させる。駆動部１４は、図示しない電動モータと、電動モータのトルクをシャフト１３に伝達するためのギア部２３とを有する。

第１シート部品１５および第１スプリング１６は、第１シート空間１１ｃに収容されている。第１シート部品１５は、バルブ体１２によって開閉される第１シート開口部および第１シート開口部に連通する第１シート流路１５ａを有する。第１シート流路１５ａの流路軸心Ｃ２は、シャフト１３の軸心Ｃ１に対して鈍角をなしている。なお、第１シート流路１５ａの流路軸心Ｃ２は、シャフト１３の軸心Ｃ１に対して直角をなしていてもよい。第１シート流路１５ａは、第１パイプ１９の内部の流路に連通している。第１スプリング１６は、第１シート部品１５をバルブ体１２に押し付ける付勢力を発生させる。

第１シート開口部とバルブ開口部１２ｃとが連通した開弁時では、流入口１１ｂから流入した冷却水は、バルブ体１２の内部空間１２ｂおよび第１シート流路１５ａを介して、第１パイプ１９から流出する。第１シート開口部の開度が変更されることで、第１流路４を流れる冷却水の流量が調整される。

第２シート部品１７および第２スプリング１８は、第２シート空間１１ｅに収容されている。第２シート部品１７は、バルブ体１２によって開閉される第２シート開口部および第２シート開口部に連通する第２シート流路１７ａを有する。第２シート流路１７ａの流路軸心Ｃ３は、バルブ体１２およびシャフト１３の軸心Ｃ１に対して直角をなしている。なお、第２シート流路１７ａの流路軸心Ｃ３は、バルブ体１２およびシャフト１３の軸心Ｃ１に対して直角以外の角度をなしていてもよい。第２シート流路１７ａは、第２パイプ２０の内部の流路に連通している。第２スプリング１８は、第２シート部品１７をバルブ体１２に押し付ける付勢力を発生させる。

第２シート開口部とバルブ開口部１２ｃとが連通した開弁時では、流入口１１ｂから流入した冷却水は、バルブ体１２の内部空間１２ｂおよび第２シート流路１７ａを介して、第２パイプ２０から流出する。第２シート開口部の開度が変更されることで、第２流路５を流れる冷却水の流量が調整される。

第３シート部品および第３スプリングは、第３シート空間に収容されている。第３シート部品は、バルブ体１２によって開閉される第３シート開口部および第３シート開口部に連通する第３シート流路を有する。第３シート流路は、第３パイプの内部の流路に連通している。第３スプリングは、第３シート部品をバルブ体に押し付ける付勢力を発生させる。

第３シート開口部とバルブ開口部１２ｃとが連通した開弁時では、流入口１１ｂから流入した冷却水は、バルブ体１２の内部空間１２ｂおよび第３シート流路を介して、第３パイプから流出する。第３シート開口部の開度が変更されることで、第３流路６を流れる冷却水の流量が調整される。

次に、第１シート部品１５およびその周辺部について詳細に説明する。図３は、図２の拡大図であり、バルブ体１２が第１シート開口部３３を開く開弁時の状態を示している。図４は、図３に対応する図であり、バルブ体１２が第１シート開口部３３を閉じる閉弁時の状態を示している。第１シート部品１５は、シート部品に対応する。第１シート開口部３３は、シート開口部に対応する。

図３、図４に示すように、第１シート部品１５は、シート本体部３１および円筒部３２を有する。シート本体部３１と円筒部３２とは、一体成形体として構成されている。シート本体部３１は、バルブ体１２によって開閉される第１シート開口部３３を中央に有する。シート本体部３１は、円環の板形状である。第１シート開口部３３は、円形状である。

円筒部３２は、第１シート開口部３３に連通する第１シート流路１５ａを内部に形成する筒部である。第１シート流路１５ａは、円筒部３２の軸線Ｃ２に平行な軸線方向に延びている。円筒部の軸線Ｃ２は、流路軸心Ｃ２でもある。円筒部３２の軸線Ｃ２に垂直な断面での円筒部３２の開口は、円形状である。円筒部３２の軸線方向のバルブ体１２側の端部は、シート本体部３１に対してシート本体部３１の中心側に連なっている。換言すると、シート本体部３１は、円筒部３２よりも円筒部３２の径方向外側に位置する。なお、円筒部３２の径方向は、第１シート開口部３３の径方向と同じである。

シート本体部３１は、シート表面３４と、シート裏面３５とを有する。シート表面３４は、シート本体部３１のうち円筒部３２の軸線方向でのバルブ体１２側の表面である。シート裏面３５は、シート本体部３１のうち円筒部３２の軸線方向でのバルブ体１２側の反対側の表面である。

シート裏面３５は、第１スプリング１６からの付勢力を受ける。第１スプリング１６は、圧縮コイルスプリングである。第１スプリング１６は、第１シート空間１１ｃを形成するハウジング１１の内壁面と、円筒部３２の外面との間の空間Ａ１に配置されている。

第１スプリング１６は、円筒部３２の軸線方向で、シート裏面３５と保持プレート３６との間に挟まれて、保持されている。保持プレート３６は、円環の板形状である。保持プレート３６は、スペーサ３７によって円筒部３２の軸線方向での位置が規定されている。円筒部３２とスペーサ３７との間には、パッキン３８が配置されている。

図５、図６に示すように、シート表面３４は、閉弁時に、バルブ表面１２ａと接触してシールするシール部４１を有する。シール部４１は、第１シート開口部３３を囲む環状の部分であり、シート表面３４の内周端部に位置する。

図５に示すように、シート表面３４のうちシート表面３４の外周端部を除く部分は、凹形球面形状である。シート表面３４の凹形球面形状の曲率半径は、バルブ表面１２ａの曲率半径よりも大きい。これにより、閉弁時に、シート表面３４のうち内周端部がシール部４１となるとともに、シール部４１よりも外周側であって、シート表面３４とバルブ表面１２ａとの間に、空間Ａ２が形成される。なお、シート表面３４のち内周側の一部がシール部４１となるとともに、シール部４１よりも外周側であって、シート表面３４とバルブ表面１２ａとの間に、空間Ａ２が形成されれば、シート表面３４のうちシート表面３４の外周端部を除く部分は、平坦面であってもよい。

シート表面３４の内周端部は、円筒部３２の径方向において、円筒部３２の外面３２ａと同じ位置にある。このため、シール部４１は、円筒部３２の径方向において、円筒部３２の外面３２ａと同じ位置にある。なお、シール部４１は、円筒部３２の径方向において、円筒部３２の外面３２ａよりも外側の位置にあってもよい。

なお、図３に示すように、開弁時では、シート表面３４のうち内周端部よりも外周側の一部が、バルブ表面１２ａと接触する。第１スプリング１６によって、第１シート部品１５がバルブ体１２に押し付けられるため、第１シート部品１５とバルブ体１２とは、閉弁時も開弁時も常に接している。

また、図５、図６に示すように、シート表面３４は、シート表面３４の外周端部の全域の位置に、バルブ体１２に向かって突出した突出部４２を有する。なお、突出部４２は、シール部４１よりも外周側の位置であれば、外周端部以外の位置に設けられてもよい。突出部４２は、第１シート開口部３３の周りを一周する方向である周方向の全域に連続して延びて配置されている。すなわち、突出部４２は、シート表面３４のうちシール部４１よりも外周側の位置に、シール部４１を囲むように、円環状に、配置されている。

図５に示すように、突出部４２は、閉弁時に、バルブ体１２と接しないように形成されている。突出部４２は、シート本体部３１と一体であって、接合部を持たない。

本実施形態では、ハウジング１１、バルブ体１２および第１シート部品１５は、樹脂材料で構成されている。しかしながら、ハウジング１１、バルブ体１２および第１シート部品１５の少なくとも１つは、金属材料で構成されてもよい。また、第２シート部品１７および第３シート部品の構成は、第１シート部品１５と同じである。

本実施形態のバルブ装置１０によれば、下記の作用効果を奏する。

（１）シート本体部３１のシート表面３４は、閉弁時に、第１シート開口部３３を囲む環状に、バルブ表面１２ａと接触してシールするシール部４１と、シール部４１よりも外周側の位置で、周方向全域に連続して延びて配置され、バルブ体１２に向かって突出した突出部４２とを有する。

これによれば、シート表面３４に突出部４２が設けられていない場合と比較して、突出部４２によってシート表面３４とバルブ表面１２ａとの間の空間Ａ２への異物の侵入を抑制することができる。このため、シート表面３４のシール部４１とバルブ表面１２ａとの間の異物の噛み込みを抑制することができる。

（２）突出部４２は、閉弁時に、バルブ体１２と接しないように形成されている。これによれば、シート表面３４とバルブ表面１２ａとの間のシート表面側の空間Ａ２を、バルブ空間１１ａに連通させることができる。

ここで、円筒部３２の外面とハウジング１１の内壁面との間に形成され、シート裏面３５に面するシート裏面側の空間Ａ１は、バルブ空間１１ａに連通している。このため、シート裏面側の空間Ａ１には、流入口１１ｂからバルブ空間１１ａに流入した冷却水が流れ込む。シート表面側の空間Ａ２が形成されていない場合、または、シート表面側の空間Ａ２がバルブ空間１１ａに連通していない場合、シート裏面３５に冷却水の圧力（すなわち、水圧）が印加されることで、バルブ体１２と第１シート部品１５との摺動抵抗が大きくなる。

これに対して、本実施形態によれば、シート表面側の空間Ａ２に、流入口１１ｂからバルブ空間１１ａに流入した冷却水を導くことができる。これにより、シート表面３４にも水圧を印加することができ、シート表面３４とシート裏面３５とのうちシート裏面３５のみに水圧が印加される場合と比較して、バルブ体１２と第１シート部品１５との摺動抵抗を低減することができる。

なお、本実施形態では、突出部４２は、シート表面３４の外周端部の位置に設けられている。しかしながら、突出部４２は、シール部４１よりも外周側の位置であれば、外周端部以外の位置に設けられてもよい。

また、本実施形態では、突出部４２は、閉弁時に、バルブ体１２と接しないように形成されている。しかしながら、突出部４２は、閉弁時に、突出部４２の全部がバルブ体１２と接するように形成されてもよい。この場合、上記した（２）の効果は得られないが、上記した（１）の効果は得られる。

（第２実施形態）
本実施形態では、突出部４２の高さおよび配置が第１実施形態と異なる。図７に示すように、突出部４２は、閉弁時に、バルブ表面１２ａと接するように形成されている。

図８に示すように、突出部４２は、シート表面３４の外周端部のうち周方向の一部の領域４３を除く周方向の他の領域に、周方向に延びて配置されている。このため、シート表面３４の外周端部の一部の領域４３は、閉弁時に、バルブ体１２と接触しない非接触領域である。なお、本実施形態では、一部の領域４３は、周方向で一か所のみであるが、周方向で複数個所であってもよい。このように、突出部４２は、シート表面３４の外周端部において、周方向全体に配置されておらず、周方向全体の一部のみに配置されている。

また、本実施形態では、図７に示すように、シート表面３４の受圧投影面積Ｓ１が、シート裏面３５の受圧投影面積Ｓ２と等しくなるように、第１シート部品１５は形成されている。シート表面３４の受圧投影面積Ｓ１は、円筒部３２の軸線方向に直交する仮想平面に対して、シート表面３４のうちシール部４１および突出部４２を除く領域３４ａを、円筒部３２の軸線方向で投影した投影領域の面積であり、図８中のハッチング（すなわち、複数の平行線）を付した領域の面積である。シート裏面３５の受圧投影面積Ｓ２は、円筒部３２の軸線方向に直交する仮想平面に対して、シート裏面３５を、円筒部の軸線方向で投影した投影領域の面積であり、図９中のハッチングを付した領域の面積である。

バルブ装置１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態によれば、突出部４２は、周方向の一部の領域４３を除く周方向の他の領域に、配置されている。このため、閉弁時に突出部４２がバルブ表面１２ａに接するように、突出部４２が形成されていても、シート表面側の空間Ａ２に、バルブ空間１１ａから冷却水を流入させることができる。これにより、第１実施形態の（２）の効果が得られる。

さらに、本実施形態によれば、シート表面３４の受圧投影面積Ｓ１が、シート裏面３５の受圧投影面積Ｓ２と等しくなるように、第１シート部品１５は形成されている。これにより、シート表面３４に印加される水圧とシート裏面３５に印加される水圧とを同じ大きさにすることができる。このため、水圧が第１シート部品１５に与える力を無くすことができる。この結果、バルブ体１２と第１シート部品１５との摺動抵抗をより低減することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、突出部４２の高さおよび配置が第１実施形態と異なる。図１０に示すように、突出部４２は、周方向の一部の領域４３を除く周方向の他の領域に、周方向に延びて配置されている。より具体的には、突出部４２は、周方向に延びる第１突出部４２１と、周方向に延びる第２突出部４２２とを含む。第２突出部４２２は、第１突出部４２１に対して周方向で離れており、第１突出部４２１と非連続である。第１突出部４２１と第２突出部４２２とは、下記の通り、第１シート開口部３３を挟んだ両側に配置されている。

第１突出部４２１は、第１シート開口部３３に対してバルブ体１２の回転方向の一方側に配置されている。より具体的には、第１突出部４２１に対してシール部４１をバルブ体１２の回転方向で投影したときに、第１突出部４２１の一部が、投影したシール部４１と重複するように、第１突出部４２１は配置されている。

第２突出部４２２は、第１シート開口部３３に対してバルブ体１２の回転方向の他方側に配置されている。より具体的には、第２突出部４２２に対してシール部４１をバルブ体１２の回転方向で投影したときに、第２突出部４２２の一部が、投影したシール部４１と重複するように、第２突出部４２２は配置されている。

第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、シート表面３４の外周端部の位置に配置されている。すなわち、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、シート表面３４の径方向で同じ位置に配置されている。

また、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、第２実施形態の突出部４２と同様に、閉弁時に、バルブ体１２と接するように形成されている。なお、バルブ装置１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。

ここで、シート表面３４に突出部４２が設けられていない場合、バルブ体１２の回転時に、バルブ体１２の回転方向（すなわち、バルブ体１２の摺動方向）の一方側または他方側から、シート表面側の空間Ａ２に、異物が浸入する。本実施形態によれば、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、異物が侵入しやすい部分に配置されている。このため、突出部４２が周方向全域に連続して配置されていなくても、バルブ体１２の回転時のシート表面側の空間Ａ２への異物の侵入を抑制することができる。

なお、本実施形態では、第１突出部４２１の一部が、投影したシール部４１と重複するように、第１突出部４２１は配置されている。しかしながら、第１突出部４２１の全部が、投影したシール部４１と重複するように、第１突出部４２１は配置されてもよい。

同様に、本実施形態では、第２突出部４２２の一部が、投影したシール部４１と重複するように、第２突出部４２２は配置されている。しかしながら、第２突出部４２２の全部が、投影したシール部４１と重複するように、第２突出部４２２は配置されてもよい。

また、本実施形態では、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、シート表面３４の外周端部の位置に配置されている。しかしながら、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、シール部４１よりも外周側の位置であれば、外周端部以外の位置に配置されてもよい。また、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、シート表面３４の径方向で異なる位置に配置されてもよい。

また、本実施形態では、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、閉弁時に、バルブ体１２と接するように形成されている。しかしながら、第１突出部４２１と第２突出部４２２とのそれぞれは、閉弁時に、バルブ体１２と接しないように形成されてもよい。

（第４実施形態）
本実施形態では、突出部４２の高さおよび配置が第１実施形態と異なる。図１１に示すように、突出部４２は、シート表面３４の周方向全域に連続しておらず、周方向の一部の領域を除く周方向の他の領域に、周方向に延びて配置されている。より具体的には、突出部４２は、周方向の一部の領域を除く周方向の他の領域に、周方向に延びて配置された第１突出部４２３と、周方向の一部の領域を除く周方向の他の領域に、周方向に延びて配置された第２突出部４２４とを含む。

第２突出部４２４は、第１突出部４２３よりもシート表面３４の径方向での外側に配置されている。すなわち、第２突出部４２４は、第１突出部４２３よりも外周側の位置に配置されている。第１突出部４２３よりも外周側の位置とは、第１突出部４２３よりも第１シート開口部３３から離れた位置である。

シート表面３４には、周方向において、第１突出部４２３が配置された第１突出部４２３の配置領域と、第１突出部４２３が配置されていない第１突出部４２３の非配置領域４４とが存在する。第１突出部４２３の非配置領域４４が、周方向の一部の領域に対応する。第１突出部４２３の配置領域が、周方向の一部の領域を除く周方向の他の領域に対応する。

第２突出部４２４の一部は、シート表面３４のうち第１突出部４２３の非配置領域４４に対して、外周側に配置されている。すなわち、第２突出部４２４の一部は、第１突出部４２３の非配置領域４４を覆うように、第１突出部４２３の非配置領域４４に対してシート表面３４の径方向の外側に配置されている。

また、第１突出部４２３と第２突出部４２４とのそれぞれは、第２実施形態の突出部４２と同様に、閉弁時に、バルブ体１２と接するように形成されている。なお、バルブ装置１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。

本実施形態によれば、第２突出部４２４によって、第１突出部４２３の非配置領域４４からシート表面側の空間Ａ２への異物の侵入を抑制することができる。このため、第２突出部４２４が配置されていない場合と比較して、異物の侵入を抑制することができる。すなわち、突出部４２が周方向全域に連続して延びていなくても、異物の侵入を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、突出部４２は、周方向の一部の領域４３を除く周方向の他の領域に、配置されている。このため、第２実施形態と同様に、第１実施形態の（２）の効果が得られる。

本実施形態では、第２突出部４２４は、第１突出部４２３よりも外周側の位置に配置されている。しかしながら、第２突出部４２４は、第１突出部４２３よりも内周側の位置に配置されてもよい。

また、本実施形態では、第２突出部４２４の一部は、シート表面３４のうち周方向での第１突出部４２３の非配置領域４４に対して、外周側に配置されている。しかしながら、第２突出部４２４の少なくとも一部が、シート表面３４のうち周方向での第１突出部４２３の非配置領域４４に対して、外周側に配置されていれば、第２突出部４２４の周方向の長さは、本実施形態よりも短くてもよい。

本実施形態では、第１突出部４２３と第２突出部４２４とのそれぞれは、１つであるが、複数であってもよい。この場合、複数の第１突出部４２３が、径方向で同じ位置において、周方向に互いに離れて配置される。そして、複数の第２突出部４２４のそれぞれが、シート表面３４のうち周方向での第１突出部４２３の非配置領域４４に対して、外周側に配置される。

（第５実施形態）
上記した各実施形態では、第１シート部品１５が一部品で構成されている。これに対して、図１２に示すように、本実施形態では、第１シート部品５０は、複数の部品５１、５２で構成されている。第１シート部品５０は、スリーブ５１と、シール部材５２とを含む。スリーブ５１は、金属材料で構成されている。シール部材５２は、樹脂材料で構成されている。

スリーブ５１は、第１筒部５１ａと、フランジ部５１ｂと、第２筒部５１ｃとを有する。第１筒部５１ａは、円筒形状であり、第１シート開口部３３に連通する第１シート流路１５ａを内部に形成している。フランジ部５１ｂは、第１筒部５１ａのバルブ体１２側の端部から第１筒部５１ａの径方向外側に延びている。フランジ部５１ｂは、円環の板形状である。フランジ部５１ｂは、バルブ体１２側とは反対側の表面５４を有する。フランジ部５１ｂの表面５４は、第１スプリング１６からの付勢力を受ける。第２筒部５１ｃは、円筒形状であり、フランジ部５１ｂの径方向外側の端部から第１筒部５１ａの軸線方向に延びている。第２筒部５１ｃの内側に、シール部材５２が保持されている。

シール部材５２は、円環の板形状であり、第１シート開口部３３を中央に有する。シール部材５２は、バルブ体１２側の表面５３を有する。シール部材５２のうちバルブ体１２側の表面５３は、第１実施形態のシート表面３４と同じ形状を有している。

本実施形態では、第１筒部５１ａが、シート部品の筒部を構成している。フランジ部５１ｂとシール部材５２が、シート部品のシート本体部を構成している。シール部材５２の表面５３が、シート本体部のシート表面に相当する。フランジ部５１ｂの表面５４が、シート本体部のシート裏面に相当する。

バルブ装置１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。上記の通り、シール部材５２の表面５３は、第１実施形態のシート表面３４と同じ形状を有している。このため、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（他の実施形態）

（１）上記した各実施形態では、突出部４２は、周方向に円周状または円弧状に延びて配置されているが、周方向に直線状に延びて配置されてもよい。

（２）上記した各実施形態では、シール部４１は、シート表面３４のうち突出部４２を除く部分と同じ面を構成している。しかしながら、シール部４１は、シート表面３４のうち突出部４２を除く部分から突出した突出部で構成されてもよい。

（３）上記した各実施形態では、第１シート開口部３３およびシート本体部３１は、円形状であるが、円形状でなくてもよい。また、円筒部３２は、横断面での開口形状が円以外の形状である筒部であってもよい。この場合、径方向は、第１シート開口部３３の中心位置を通り、筒部の軸線に対して垂直な方向である。

（４）上記した各実施形態では、シート表面３４の内周端部は、円筒部３２の径方向において、円筒部３２の外面３２ａと同じ位置にある。しかしながら、シート表面３４の内周端部は、円筒部３２の外面３２ａよりも円筒部３２の径方向内側の位置にあってもよい。すなわち、シール部４１は、円筒部３２の外面３２ａよりも円筒部３２の径方向内側の位置にあってもよい。

（５）上記した各実施形態では、バルブ装置１０は、開弁時に、冷却水がバルブ体１２の内部から外部へ向かって流れるように構成されている。しかしながら、バルブ装置１０は、開弁時に、冷却水がバルブ体１２の外部から内部へ向かって流れるように構成されていてもよい。

（６）上記した各実施形態では、バルブ装置１０は、走行用のエンジン１を備える車両に搭載されるものであり、エンジン１の冷却水の流量を調整する。しかしながら、バルブ装置１０は、走行用のエンジン１を備えていない車両に搭載され、エンジン１以外の発熱機器の冷却水の流量を調整するものであってもよい。また、バルブ装置１０は、車両に搭載されるものに限定されない。また、バルブ装置１０が調整する流体は、冷却水以外の液体であってもよく、気体であってもよい。

（７）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り、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。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。

１１ ハウジング
１２ バルブ体
１５ シート部品
１５ａ 第１シート流路
３１ シート本体部
３２ 円筒部
３３ 第１シート開口部
３４ シート表面
３５ シート裏面
４１ シール部
４２ 突出部

Claims (6)

1. 流体の流量を調整するバルブ装置であって、
   バルブ空間（１１ａ）と、前記バルブ空間に連通するシート空間（１１ｃ）とが内部に形成されたハウジング（１１）と、
   前記バルブ空間に回転可能な状態で収容され、凸形球面形状のバルブ表面（１２ａ）を有するバルブ体（１２）と、
   前記シート空間に収容され、前記バルブ体によって開閉されるシート開口部（３３）を有するシート本体部（３１、５１ｂ、５２）および前記シート開口部に連通するシート流路（１５ａ）を内部に形成する筒部（３２、５１ａ）を有するシート部品（１５、５０）と、を備え、
   前記シート本体部は、前記バルブ体側の表面であるシート表面（３４、５３）と、前記バルブ体側の反対側の表面であるシート裏面（３５、５４）とを有し、
   前記シート表面は、前記バルブ体が前記シート開口部を閉じる閉弁時に、前記シート開口部を囲む環状に、前記バルブ表面と接触してシールするシール部（４１）と、前記シール部よりも外周側の位置で、前記シート開口部の周りを一周する方向である周方向に延びて配置され、前記バルブ体に向かって突出した突出部（４２）とを有する、バルブ装置。
2. 前記シール部は、前記筒部の中心位置を通り前記筒部の軸線方向に対して垂直な方向において、前記筒部の外面（３２ａ）と同じ位置、または、前記筒部の外面よりも外側の位置にある、請求項１に記載のバルブ装置。
3. 前記突出部は、前記閉弁時に前記バルブ表面に接するように形成されているとともに、前記シート表面のうち前記周方向の一部の領域（４３、４４）を除く前記周方向の他の領域に、配置されている、請求項１または２に記載のバルブ装置。
4. 前記筒部の軸線方向に直交する仮想平面に対して、前記シート表面のうち前記シール部および前記突出部を除く領域（３４ａ）を前記軸線方向で投影した投影領域の面積（Ｓ１）が、前記仮想平面に対して、前記シート裏面を前記軸線方向で投影した投影領域の面積（Ｓ２）と等しくなるように、前記シート部品は形成されている、請求項３に記載のバルブ装置。
5. 前記突出部は、前記周方向に延びる第１突出部（４２１）と、前記第１突出部と非連続であって、前記周方向に延びる第２突出部（４２２）とを含み、
   前記第１突出部は、前記シート開口部に対して前記バルブ体の回転方向の一方側に配置され、
   前記第２突出部は、前記シート開口部に対して前記回転方向の他方側に配置され、
   前記第１突出部に対して前記シール部を前記回転方向で投影したときに、前記第１突出部の一部または全部が、投影した前記シール部と重複するように、前記第１突出部は配置され、
   前記第２突出部に対して前記シール部を前記回転方向で投影したときに、前記第２突出部の一部または全部が、投影した前記シール部と重複するように、前記第２突出部は配置されている、請求項１または２に記載のバルブ装置。
6. 前記突出部は、前記周方向の一部の領域を除く前記周方向の他の領域に、前記周方向に延びて配置された第１突出部（４２３）と、前記第１突出部よりも内周側または外周側の位置で、前記周方向の一部の領域を除く前記周方向の他の領域に、前記周方向に延びて配置された第２突出部（４２４）とを含み、
   前記第２突出部の少なくとも一部は、前記シート表面のうち前記周方向で前記第１突出部が配置されていない前記第１突出部の非配置領域（４４）に対して、内周側または外周側に配置されている、請求項３に記載のバルブ装置。

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