JP2022056117A - バルブ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】回転子とシャフトとの周方向のガタツキを抑えつつ、回転子の摩耗を抑制可能なバルブ装置を提供する。【解決手段】バルブ装置10は、ハウジングと、流路孔が形成された固定ディスクと、駆動部と、シャフト18と、シャフトの回転に伴って流路孔の開度を増減する回転子20と、を備える。回転子20は、固定ディスク14に相対して摺動する板状の駆動ディスク22と、駆動ディスク22がシャフト18の軸心方向に変位可能な状態で駆動ディスク22およびシャフト18を一体に回転可能に連結するレバー24と、を含む。シャフト18とレバー24との間には、レバー24をシャフト18に対して周方向に付勢する第2トーションスプリングが配置されている。そして、シャフト18には、レバー24に接触する当接部である第1当接面187aおよび第2当接面188aが周方向における異なる箇所に設けられている。【選択図】図5

Description

本開示は、バルブ装置に関する。
この種のバルブ装置として、例えば、特許文献1に記載された流量制御弁が従来から知られている。特許文献1に記載の流量制御弁は、弁体と、弁体を駆動する駆動装置と、弁体と駆動装置との間に配置されて駆動装置の駆動トルクを増加させる減速装置と、減速装置を介して駆動される弁体に付勢するリターンスプリングと、を備える。この流量制御弁の弁体は、シャフトおよび回転子であるディスクを有し、ディスクがシャフトの軸心方向に変位可能な状態でディスクおよびシャフトが一体に回転可能に構成されている。具体的には、ディスクの略中央部分に形成されたD形状の貫通孔に対して、D形状の外形を有するシャフト(いわゆる、Dカットシャフト)が遊嵌されている。
特開2002-257248号公報
ところで、特許文献1の流量制御弁のようなバルブ装置では、回転子であるディスクが駆動装置によって回転されると、バルブハウジングの入口から出口へ向かう流体が通過する流通孔の開度が増減される。
ところが、特許文献1の流量制御弁は、ディスクとシャフトとの間に隙間があるものの、ディスクとシャフトとの間における周方向のガタツキを抑える対策が何ら為されていないので、流通孔の開度にバラツキが生じる。流通孔の開度のバラツキは、バルブ装置を通過する流体の流量のバラツキが生じる要因となることから好ましくない。このことは、本発明者らの鋭意検討の末に見出された。
これに対して、本発明者らは、シャフトとディスクとの間にトーションスプリングを配置し、ディスクとシャフトとの間における周方向のガタツキを抑えることを検討している。
しかしながら、Dカットシャフトをディスクの貫通孔に嵌め込んでディスクをシャフトに連結する場合、ディスクとシャフトとがシャフトの中心から離れた一箇所で接触し、当該箇所にトーションスプリングからのトルクが集中的に作用する。この場合、ディスクとシャフトとの接触部分が摩耗し易くなる。
本開示は、回転子とシャフトとの周方向のガタツキを抑えつつ、回転子の摩耗を抑制可能なバルブ装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、
バルブ装置であって、
内部に流体を流通させる流体通路を形成するハウジング(12)と、
ハウジングの内側に固定され、流体が通過する流路孔(141、142)が少なくとも1つ形成された板状の固定ディスク(14)と、
回転力を出力する駆動部(16)と、
回転力によって所定の軸心(CL)を中心に回転するシャフト(18)と、
シャフトの回転に伴って流路孔の開度を増減する回転子(20)と、を備え、
回転子は、固定ディスクに相対して摺動する板状の駆動ディスク(22)と、駆動ディスクに固定されるとともに、駆動ディスクがシャフトの軸心方向に変位可能な状態で駆動ディスクおよびシャフトを一体に回転可能に連結するレバー(24)と、を含み、
シャフトとレバーとの間には、レバーをシャフトに対して周方向に付勢するトーションスプリング(30)が配置され、
シャフトには、レバーに接触する当接部(187a、188a)が周方向における異なる箇所に設けられている。
このように、トーションスプリングによってレバーがシャフトに対してシャフトの軸心まわりの周方向に付勢されていれば、シャフトとレバーとの間における周方向のガタツキが抑制される。そして、レバーは駆動ディスクに固定されているので、トーションスプリングによってシャフトとレバーとの間における周方向のガタツキが抑制される。
また、複数箇所に設けられた当接部でシャフトとレバーとが接触するので、トーションスプリングからのトルクが複数箇所に分散して作用して、シャフトとレバーの接触部分での摩耗が抑制される。
したがって、本開示のバルブ装置によれば、回転子とシャフトとの周方向のガタツキを抑えつつ、回転子の摩耗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。
実施形態に係るバルブ装置の正面図である。 図1のIIで示す矢印の方向から見たバルブ装置の下面図である。 図1のIII-III断面図である。 固定ディスクの下面図である。 シャフト、回転子、およびレバーの組付体の平面図である。 図5のVIで示す矢印の方向から見たシャフト、回転子、およびレバーの組付体の側面図である。 図5のVIIで示す矢印の方向から見たシャフト、回転子、およびレバーの組付体の側面図である。 図5のVIII-VIII断面図である。 回転子の平面図である。 図9のXで示す矢印の方向から見た回転子の側面図である。 図10のXI-XI断面図である。 図9のXII-XII断面図である。 駆動ディスクの平面図である。 図13のXIV-XIV断面図である。 固定ディスクの上に駆動ディスクを重ねた状態を示す平面図である。 レバーの平面図である。 図16のXVIIで示す矢印の方向から見たレバーの側面図である。 レバーの下面図である。 本体カバー部にシャフト等を組付けた組付体の側面図である。 図19のXXで示す矢印の方向から見た本体カバー部にシャフト等を組付けた組付体の下面図である。 図20のXXI-XXI断面図である。 比較例のバルブ装置における各ディスクの接触部分における面圧等を説明するための説明図である。 実施形態に係るバルブ装置における各ディスクの接触部分における面圧等を説明するための説明図である。
本開示の一実施形態について図1~図23を参照しつつ説明する。本実施形態では、本開示のバルブ装置10を、車両に搭載される車両用の制御バルブに適用した例について説明する。図1に示すバルブ装置10は、図示しないが、流体(本例では、冷却水)を走行用動力源およびラジエータ等に循環させる流体循環回路に適用され、流体循環回路を循環する流体が流れる。
バルブ装置10は、流体循環回路のうちバルブ装置10を介した流通経路における流体の流量を増減することができるとともに、当該流通経路における流体の流れを遮断することもできる。流体としては、例えばエチレングリコールを含むLLCなどが用いられる。なお、LLCはLong Life Coolant の略称である。
図1、図2に示すように、バルブ装置10は、内部に流体を流通させる流体通路を形成するハウジング12を有する。バルブ装置10は、流体が流入する入口部12a、流体を流出させる第1出口部12b、流体を流出させる第2出口部12cがハウジング12に設けられた三方弁で構成されている。バルブ装置10は、単に流路切替弁としての機能だけでなく、入口部12aから第1出口部12bへ流れる流体と、入口部12aから第2出口部12cへ流れる流体との流量割合を調整する流量調整弁としても機能する。
バルブ装置10は、後述するシャフト18の軸心CLまわりに円盤状の弁体が回転することで、バルブ開閉動作を行うディスクバルブとして構成されている。なお、本実施形態は、後述するシャフト18の軸心CLに沿う方向を軸心方向DRaとし、当該軸心方向DRaに直交するとともに軸心方向DRaから放射状に拡がる方向を径方向DRrとして各種構成等を説明する。また、本実施形態は、軸心CLまわりの方向を周方向DRcとして各種構成等を説明する。
図3に示すように、バルブ装置10は、ハウジング12の内側に固定ディスク14、駆動部16、シャフト18、回転子20、コンプレッションスプリング26、第1トーションスプリング28、第2トーションスプリング30等が収容される。また、バルブ装置10は、ハウジング12の外側に駆動部16等が配置されている。
ハウジング12は、回転しない非回転部材である。ハウジング12は、例えば樹脂材料によって形成されている。ハウジング12は、軸心方向DRaに沿って延びる有底筒形状の本体部120と本体部120の開口部120aを閉塞する本体カバー部124とを有している。
本体部120は、底面を形成する底壁部121および軸心CLまわりを囲む側壁部122を有している。底壁部121および側壁部122は、一体に成形された一体成形物として構成されている。
底壁部121には、後述する固定ディスク14の各流路孔141、142に合わせて段差が設けられている。すなわち、底壁部121は、後述する固定ディスク14の各流路孔141、142に対向する部位が固定ディスク14の各流路孔141、142に対向しない部位に比べて、本体カバー部124との距離が大きくなっている。
底壁部121は、固定ディスク14の各流路孔141、142に対向する対向部位121aおよび固定ディスク14の各流路孔141、142に対向しない非対向部位121bを有する。底壁部121は、対向部位121aが固定ディスク14から大きく離れるとともに、非対向部位121bが固定ディスク14に近接している。
側壁部122には、底壁部121よりも開口部120aに近い位置に入口部12aが形成され、開口部120aよりも底壁部121に近い位置に第1出口部12bおよび第2出口部12cが形成されている。入口部12a、第1出口部12b、および第2出口部12cは、内側に流路が形成された管状の部材で構成されている。
側壁部122の内側には、入口部12aが形成された部位と各出口部12b、12cが形成された部位との間に、固定ディスク14を載置するための載置部122aが設けられている。載置部122aは、固定ディスク14における開口面140の裏面に当接する部位である。載置部122aは、側壁部122において内径が変化する部位に形成されている。具体的には、載置部122aは、径方向DRrに拡がる平坦な部位である。載置部122aには、ガスケット15を配置するための収容溝122bが形成されている。
また、側壁部122は、固定ディスク14と径方向DRrに対向する第1ディスク対向部122cと、駆動ディスク22と径方向DRrに対向する第2ディスク対向部122dとを有する。
図示しないが、第1ディスク対向部122cには、図4に示す固定ディスク14の回り止め突起144を受け入れる受入溝が形成されている。なお、固定ディスク14の回り止めは、回り止め突起144ではなく、例えば、回り止め用のピンによって実現されていてもよい。
第1ディスク対向部122cは、その内径Dhが、固定ディスク14のうち回り止め突起144を除く部位の外径Ddよりも大きくなっている。これにより、固定ディスク14を載置部122aに設置した状態で、固定ディスク14と側壁部122との間に隙間が形成される。換言すれば、固定ディスク14は、側壁部122によって位置決めされていない。
第2ディスク対向部122dは、その内径が、第1ディスク対向部122cの内径よりも大きい。また、第2ディスク対向部122dの内径は、駆動ディスク22の外径よりも大きい。これにより、駆動ディスク22と側壁部122との間に隙間が形成される。すなわち、駆動ディスク22は、側壁部122に接触せず、側壁部122によって位置決めされていない。なお、駆動ディスク22の外径は、固定ディスク14の外径Ddと略同等になっている。
ハウジング12の内側は、固定ディスク14によって第1流路孔141に連通する入口側空間12dと出口側空間12eとに仕切られている。入口側空間12dは、ハウジング12の内側にて入口部12aに連通する空間である。出口側空間12eは、ハウジング12内側にて第1出口部12bおよび第2出口部12cに連通する空間である。
図示しないが、本体部120の内側には、出口側空間12eを、第1流路孔141に連通する第1出口側空間と第2流路孔142に連通する第2出口側空間とに仕切る板状の仕切部が設定されている。この仕切部は、出口側空間12eを径方向DRrに沿って横断するように設けられている。
本体カバー部124は、本体部120の開口部120aを覆う蓋部材である。本体カバー部124は、板部124a、リブ部124b、およびボス部124cを含んで構成されている。板部124a、リブ部124b、およびボス部124cは、一体に成形された一体成形物として構成されている。
板部124aは、径方向DRrに延びる円環形状の部位である。板部124aは、本体カバー部124のうち、側壁部122および固定ディスク14とともに、入口側空間12dを形成する。
リブ部124bは、本体カバー部124のうち本体部120の開口部120aに嵌め込まれる部位である。リブ部124bは、筒形状であって板部124aの外周側に設けられている。リブ部124bは、板部124aから底壁部121に向かって突き出るように設けられている。リブ部124bと側壁部122との間には、本体部120と本体カバー部124との隙間をシールするためのOリング124dが配置されている。
ボス部124cは、内側にシャフト18が挿通される部位である。ボス部124cは、筒形状であって板部124aの内周側に設けられている。ボス部124cは、内側にシャフト18との隙間をシールする円環形状のシャフトシール124eが設けられ、外側に駆動部16との隙間をシールするOリング124fが設けられている。また、ボス部124cの内側には、シャフト18を回転可能に支持する軸受部124gが配置されている。
固定ディスク14は、軸心方向DRaを厚み方向とする円盤状の部材で構成されている。固定ディスク14は、後述する駆動ディスク22が摺動する表面としての開口面140を有する。開口面140は、後述する駆動ディスク22の摺動面220に接触する接触部分である。
固定ディスク14は、ハウジング12の構成材料に比較して、線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていることが望ましい。固定ディスク14は、ハウジング12よりも硬度が高い高硬度材料で構成されている。具体的には、固定ディスク14はセラミックで構成されている。なお、固定ディスク14は、開口面140を形成する部位だけが、ハウジング12の構成材料に比較して、セラミック等の線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていてもよい。
また、固定ディスク14は、流体が通過する各流路孔141、142が形成された流路形成部を構成する。したがって、本実施形態のバルブ装置10は、流路形成部である固定ディスク14がハウジング12とは別体の部材として構成されている。
図4に示すように、固定ディスク14には、流体が通過する第1流路孔141および第2流路孔142が形成されている。第1流路孔141および第2流路孔142は、シャフト18の軸心CLと重ならないように、固定ディスク14のうちシャフト18の軸心CLから離れた位置に形成されている。第1流路孔141および第2流路孔142は、セクタ状(すなわち、扇形状)の貫通孔であり、第1流路孔141および第2流路孔142は、入口側空間12dと出口側空間12eとを連通させる連通路として機能する。なお、第1流路孔141および第2流路孔142は円形状、楕円形状など他の形状であってもよい。
具体的には、第1流路孔141は、第1出口側空間に連通するように、固定ディスク14のうち、第1出口側空間に対応する部位に設けられている。また、第2流路孔142は、第2出口側空間に連通するように、固定ディスク14のうち、第2出口側空間に対応する部位に設けられている。
固定ディスク14の略中心部分には、シャフト18が挿通される固定ディスク孔143が形成されている。固定ディスク孔143は、シャフト18が摺動しないように、その内径がシャフト18の直径よりも大きくなっている。
固定ディスク14と載置部122aとの間には、固定ディスク14と載置部122aとの隙間をシールするガスケット15が配置されている。ガスケット15は、ゴム製である。ガスケット15は、載置部122aに形成された収容溝122bに収容される。
図1および図3に示す駆動部16は、回転力を出力するための機器である。図示しないが、駆動部16は、駆動源としてのモータと、モータの出力をシャフト18に伝達する動力伝達部材としてのギア部とを有している。モータは、例えばサーボモータまたはブラシレスモータが採用される。ギア部は、例えば、ヘリカルギアまたは平歯車を含むギア機構部で構成されている。図示しないが、モータは、モータと電気的に連結したバルブ制御部からの制御信号に従って回転する。バルブ制御部は、非遷移的実体的記憶媒体であるメモリ、およびプロセッサなどを有するコンピュータである。バルブ制御部は、メモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行するとともに、コンピュータプログラムに従って種々の制御処理を実行する。
図3および図5に示すように、シャフト18は、駆動部16が出力する回転力によって所定の軸心CLを中心に回転する回転軸である。シャフト18は、軸心方向DRaに沿って延びている。シャフト18は、軸心方向DRaの両側がハウジング12に回転可能に支持されている。すなわち、シャフト18は、両端支持構造になっている。シャフト18は、固定ディスク14および駆動ディスク22を貫通してハウジング12に対して回転可能に支持されている。具体的には、シャフト18は、軸心方向DRaの一方側が本体カバー部124の内側に設けられた軸受部124gによって回転可能に支持されている。また、シャフト18は、軸心方向DRaの他方側が本体部120の底壁部121に形成された軸受孔部121cに支持されている。軸受孔部121cは、滑り軸受で構成されている。なお、軸受孔部121cは、滑り軸受ではなく、玉軸受等で構成されていてもよい。
図6、図7、図8に示すように、シャフト18は、金属製の軸心部181と、軸心部181に連結される樹脂製のホルダ部182と、を含んでいる。軸心部181およびホルダ部182は、一体に回転可能なように互いに連結されている。
軸心部181は、シャフト18の軸心CLを含むとともに軸心方向DRaに沿って延びている。軸心部181は、回転子20の回転中心となる部位である。軸心部181は、真直度を確保するために、金属製の棒部材で構成されている。
ホルダ部182は、軸心部181の軸心方向DRaの一方側に連結されている。ホルダ部182は、有底筒形状である。ホルダ部182は、その底部分に対して圧入等によって軸心部181が連結されている。また、ホルダ部182は、ハウジング12の外側に突き出た部位が駆動部16のギア部に連結されている。
ホルダ部182は、軸心方向DRaの一方側から他方側に向かって内径が段階的に大きくなっている。具体的には、ホルダ部182は、軸心方向DRaの一方側に位置する軸連結部183、軸連結部183に連なる中間部184、中間部184に連なる小径部185、小径部185に連なる大径部186を備える。そして、ホルダ部182は、軸連結部183、中間部184、小径部185、大径部186の順に内径が大きくなっている。
軸連結部183は、軸心部181が連結される部位である。軸連結部183は、軸心部181の外径に対して略同等または若干小さい内径を有している。軸連結部183は、その外側部分が軸受部124gによって支持されている。
中間部184は、ボス部124cの内側に位置する部位である。中間部184は、軸心部181の外径に対して若干大きい内径を有している。中間部184の外側には、シャフトシール124eが配置されている。
小径部185は、その内側に後述するコンプレッションスプリング26を配置する空間を形成する。小径部185は、中間部184の内径に対して若干大きい内径を有している。中間部184と小径部185とをつなぐ接続端面185aがコンプレッションスプリング26の一方側の端部が接触する接触部となっている。小径部185の外側には、大径部186が接続されている。
大径部186は、小径部185の径方向DRrの外側に位置する。大径部186は、小径部185の内径に対して若干大きい内径を有している。図5、図6、図7、図8に示すように、大径部186は、筒形状の胴部186a、第1大径係止部186b、第2大径係止部186c、第1フランジ部187、および第2フランジ部188を有する。
第1大径係止部186bは、後述する第1トーションスプリング28のフック282が係止されるフック係止部である。図7に示すように、第1大径係止部186bは、胴部186aの外側のうち軸心方向DRaの一方側に設けられている。第1大径係止部186bは、第1トーションスプリング28のフック282と周方向DRcに相対するように、胴部186aから径方向DRrの外側に向けて突き出ている。
第2大径係止部186cは、後述する第2トーションスプリング30のフック301が係止されるフック係止部である。図7に示すように、第2大径係止部186cは、胴部186aの外側のうち第1大径係止部186bよりも軸心方向DRaの他方側に設けられている。第2大径係止部186cは、第2トーションスプリング30のフック301と周方向DRcに相対するように、胴部186aから径方向DRrの外側に向けて突き出ている。
第1フランジ部187および第2フランジ部188は、シャフト18を後述するレバー24の係合部に係合させる係止片である。第1フランジ部187および第2フランジ部188は、胴部186aの外側のうち第2大径係止部186cよりも軸心方向DRaの他方側に設けられている。図5に示すように、第1フランジ部187および第2フランジ部188は、シャフト18の軸心CLに対して互いに略点対称となる形状を有している。第1フランジ部187および第2フランジ部188は、レバー24の係合部と周方向DRcに相対するように、胴部186aから径方向DRrの外側に向けて突き出ている。
第1フランジ部187は、レバー24の第1係合爪242aに接する第1当接面187aを有する。第1当接面187aは、シャフト18においてレバー24に接触する当接部である。第1当接面187aは、第1フランジ部187のうち、周方向DRcにおいて第1係合爪242aに相対する面である。
第1当接面187aは、シャフト18の軸心CLから離れる方向に延びている。具体的には、第1当接面187aは、径方向DRrに沿って延びている。第1当接面187aは、シャフト18の軸心CLからの距離がコンプレッションスプリング26の半径Rcから駆動ディスク22において最大となる外半径Rdまでの中間範囲MRになっている。具体的には、第1当接面187aは、シャフト18の軸心CLからの最短距離Ls1が、コンプレッションスプリング26の半径Rcよりも大きくなっている。また、第1当接面187aは、シャフト18の軸心CLからの最長距離Lb1が、駆動ディスク22の外半径Rd以下となっている。
第2フランジ部188は、レバー24の第3係合爪243aに接する第2当接面188aを有する。第2当接面188aは、シャフト18においてレバー24に接触する当接部である。第2当接面188aは、第2フランジ部188のうち、周方向DRcにおいて第3係合爪243aに相対する面である。
第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLから離れる方向に延びている。具体的には、第2当接面188aは、径方向DRrに沿って延びている。第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLからの距離がコンプレッションスプリング26の半径Rcから駆動ディスク22において最大となる外半径Rdまでの中間範囲MRになっている。具体的には、第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLからの最短距離Ls2が、コンプレッションスプリング26の半径Rcよりも大きくなっている。また、第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLからの最長距離Lb2が、駆動ディスク22の外半径Rd以下となっている。
具体的には、第2当接面188aの最短距離Ls2が第1当接面187aの最短距離Ls1と同様となり、第2当接面188aの最長距離Lb2が第1当接面187aの最長距離Lb1と同様となっている。これにより、第1当接面187aおよび第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLからの距離が略同等になっている。すなわち、第1当接面187aおよび第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLからの距離が等しくなる部位を含んでいる。
第1フランジ部187の第1当接面187aおよび第2フランジ部188の第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLに対して互いに点対称となっている。すなわち、第1当接面187aおよび第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLを中心に180°回転させた際に一致する形状になっている。なお、本明細書における「一致」とは、比較するもの同士が完全に一致する状態だけを示すものではなく、製造誤差レベルの微小なズレ(例えば、設計値の5%以内)しかない状態も含まれる。
このように構成されるホルダ部182は、第1大径係止部186bおよび第2大径係止部186cを有することで、第1トーションスプリング28および第2トーションスプリング30それぞれの付勢力を受ける。
このように構成されるシャフト18は、第1当接面187aおよび第2当接面188aを有することで、シャフト18がレバー24に対して周方向DRcにおいて異なる箇所で接触している。すなわち、シャフト18は、レバー24に接触する当接部が周方向DRcにおける異なる箇所に設けられている。
回転子20は、駆動部16の出力によってシャフト18の軸心CLを中心に回転する。回転子20は、シャフト18の回転に伴って固定ディスク14の各流路孔141、142の開度を増減する。図9、図10、図11、図12に示すように、回転子20は、弁体としての駆動ディスク22と、シャフト18に駆動ディスク22を連結するレバー24とを有している。
図13、図14、図15に示すように、駆動ディスク22は、シャフト18の回転に伴って第1流路孔141の開度および第2流路孔142の開度を増減する弁体である。なお、第1流路孔141の開度は、第1流路孔141が開かれている度合いであり、第1流路孔141の全開を100%、全閉を0%として表される。第1流路孔141の全開は、例えば、第1流路孔141が駆動ディスク22に全く塞がれていない状態である。第1流路孔141の全閉は、例えば、第1流路孔141の全体が駆動ディスク22に塞がれている状態である。第2流路孔142の開度は、第1流路孔141の開度と同様である。
駆動ディスク22は、軸心方向DRaを厚み方向とする円盤状の部材で構成されている。駆動ディスク22は、軸心方向DRaにおいて固定ディスク14に相対するように入口側空間12dに配置されている。駆動ディスク22は、固定ディスク14の開口面140に相対する摺動面220を有する。摺動面220は、固定ディスク14の開口面140をシールするシール面である。摺動面220は、駆動ディスク22において固定ディスク14に接触する接触部分でもある。
駆動ディスク22は、ハウジング12の構成材料に比較して、線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていることが望ましい。駆動ディスク22は、ハウジング12よりも硬度が高い高硬度材料で構成されている。具体的には、駆動ディスク22はセラミックで構成されている。なお、駆動ディスク22は、摺動面220を形成する部位だけが、ハウジング12の構成材料に比較して、セラミック等の線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていてもよい。
ここで、セラミックは、線膨張係数が小さく、且つ、吸水による寸法変化が少ない材料であって、耐摩耗性も優れている。駆動ディスク22をセラミックで構成すれば、駆動ディスク22とシャフト18との相対的な位置関係や駆動ディスク22とハウジング12との相対的な位置関係が安定する。この結果、流体の流量制御の精度を確保したり、意図しない流体漏れを抑えたりすることができる。
駆動ディスク22には、シャフト18の軸心CLに対して偏心した位置に回転子孔221が形成されている。回転子孔221は、軸心方向DRaに貫通する貫通孔である。回転子孔221は、駆動ディスク22のシャフト18の軸心CLまわりを回転させた際に、駆動ディスク22において第1流路孔141および第2流路孔142と軸心方向DRaに重なり合う部位に形成されている。
駆動ディスク22には、略中心部分にシャフト18が挿通されるシャフト挿通孔223が形成されている。シャフト挿通孔223は、シャフト18が摺動しないように、その内径がシャフト18の直径よりも大きくなっている。
バルブ装置10は、回転子孔221が第1流路孔141と軸心方向DRaに重なり合うように駆動ディスク22を回転させると、第1流路孔141が開放される。また、バルブ装置10は、回転子孔221が第2流路孔142と軸心方向DRaに重なり合うように駆動ディスク22を回転させると、第2流路孔142が開放される。
駆動ディスク22は、第1流路孔141を通過する流体および第2流路孔142を通過する流体の流量割合を調整可能に構成されている。すなわち、駆動ディスク22は、第1流路孔141の開度が大きくなるにともなって第2流路孔142の開度が小さくなるように構成されている。
レバー24は、シャフト18に駆動ディスク22を連結する連結部材である。レバー24は、駆動ディスク22に固定されるとともに、駆動ディスク22がシャフト18の軸心方向DRaに変位可能な状態で、駆動ディスク22およびシャフト18を一体に回転可能に連結する。
具体的には、レバー24は、図16、図17、図18に示すように、円盤部241、第1腕部242、および第2腕部243を有する。円盤部241、第1腕部242、および第2腕部243は、一体に成形された一体成形物として構成されている。
円盤部241は、その略中心部分にシャフト18を挿通させる中間挿通孔241aが形成されている。円盤部241は、軸心方向DRaにおいて回転子孔221と重なり合わない大きさになっている。円盤部241には、第1腕部242および第2腕部243が接続されている。
第1腕部242および第2腕部243それぞれは、円盤部241から径方向DRrの外側に向けて突き出ている。第1腕部242および第2腕部243は、互いに逆向きに突き出ている。
具体的には、第1腕部242には、駆動ディスク22に対向する対向面の反対側に軸心方向DRaに向かって突き出る第1係合爪242aおよび第2係合爪242bが設けられている。第1係合爪242aおよび第2係合爪242bは、それぞれL字形状になっている。第1係合爪242aおよび第2係合爪242bは、根元側が軸心方向DRaに沿って延びるとともに、先端側が周方向DRcに突き出ている。第1係合爪242aおよび第2係合爪242bは、先端側が互いに離れる方向に突き出ている。
第1係合爪242aは、シャフト18の第1フランジ部187に係合する。すなわち、第1係合爪242aは、シャフト18に設けられた当接部に係合する係合部である。第1係合爪242aは、軸心方向DRaおよび周方向DRcそれぞれで第1フランジ部187に対向する部位を有している。
ここで、図6、図7に示すように、第1係合爪242aは、軸心方向DRaにおいて第1フランジ部187との間に隙間があいた状態で第1フランジ部187に係合されている。これにより、レバー24および駆動ディスク22は、軸心方向DRaに変位可能な状態でシャフト18に連結される。
第2係合爪242bは、第2トーションスプリング30のフック302が係止されるフック係止部である。第2係合爪242bに第2トーションスプリング30のフック302が係止されることで、レバー24には第2トーションスプリング30の付勢力が作用する。これにより、第2トーションスプリング30の付勢力によって第1係合爪242aおよび第1フランジ部187の当接状態が維持される。第1係合爪242aは、シャフト18に接触する接触部位である。
また、第1腕部242には、駆動ディスク22に対向する対向面に第1凸部242cが形成されている。第1凸部242cは、駆動ディスク22に形成された第1圧入溝224に圧入可能なように、駆動ディスク22に向けて突き出ている。第1凸部242cは、略中央部分に表裏を貫通する第1スリット242dが形成されている。第1凸部242cは、第1スリット242dが形成されることで、第1圧入溝224に圧入する際の変形自由度が高められている。
一方、第2腕部243には、駆動ディスク22に対向する対向面の反対側に軸心方向DRaに向かって突き出る第3係合爪243aおよび第4係合爪243bが設けられている。第3係合爪243aおよび第4係合爪243bは、第1係合爪242aおよび第2係合爪242bと略同様に構成されている。
第3係合爪243aは、シャフト18の第2フランジ部188に係合する。すなわち、第3係合爪243aは、シャフト18に設けられた当接部に係合する係合部である。第3係合爪243aは、軸心方向DRaおよび周方向DRcそれぞれで第2フランジ部188に対向する部位を有している。
図示しないが、第3係合爪243aは、軸心方向DRaにおいて第2フランジ部188との間に隙間があいた状態で第2フランジ部188に係合されている。これにより、レバー24および駆動ディスク22は、軸心方向DRaに変位可能な状態でシャフト18に連結される。
また、第2腕部243には、駆動ディスク22に対向する対向面に第2凸部243cが形成されている。第2凸部243cは、駆動ディスク22に形成された第2圧入溝225に圧入可能なように、駆動ディスク22に向けて突き出ている。第2凸部243cは、略中央部分に表裏を貫通する第2スリット243dが形成されている。第2凸部243cは、第2スリット243dが形成されることで、第2圧入溝225に圧入する際の変形自由度が高められている。
このように構成されるレバー24は、各凸部242c、243cが各圧入溝224、225に圧入されることによって駆動ディスク22に固定されている。本実施形態のレバー24は、中間挿通孔241aに対して点対称となるように第1腕部242および第2腕部243が略同等の形状になっている。これにより、レバー24を周方向DRcに180°回転させた状態でも、シャフト18および駆動ディスク22に対して組み付けることができる。
図3、図8に示すように、コンプレッションスプリング26は、回転子20を固定ディスク14に付勢するスプリングである。コンプレッションスプリング26は、シャフト18の軸心方向DRaに弾性変形する弾性部材である。コンプレッションスプリング26は、軸心方向DRaの一方側の端部がシャフト18に接し、軸心方向DRaの他方側の端部が回転子20に接するように、軸心方向DRaに圧縮された状態でハウジング12の内側に配置されている。具体的には、コンプレッションスプリング26は、軸心方向DRaの一方側の端部がホルダ部182の内側の接続端面185aに接し、軸心方向DRaの他方側の端部が円盤部241に接するように配置されている。コンプレッションスプリング26は、トーションスプリングとして機能しないように、回転子20およびシャフト18の少なくとも一方に対して固定されていない。
コンプレッションスプリング26によって回転子20が固定ディスク14に押し付けられることで、固定ディスク14の開口面140と駆動ディスク22の摺動面220との接触状態が維持される。この接触状態は、固定ディスク14の開口面140と駆動ディスク22の摺動面220とが面接触した状態である。すなわち、バルブ装置10は、駆動ディスク22の姿勢を固定ディスク14に接する姿勢に維持することができる。
具体的には、コンプレッションスプリング26は、シャフト18の軸心CLを囲むように配置されている。これによると、駆動ディスク22に対するコンプレッションスプリング26の荷重がシャフト18の周方向DRcで偏ることが抑制されるので、摺動面220と開口面140との接触状態が維持され易くなる。
コンプレッションスプリング26は、シャフト18の軸心CLに対して傾斜し難くなるように両端部がクローズエンドとなるスプリングが採用されている。クローズエンドとなるスプリングは、スプリングの据わりをよくするために、スプリング端部の巻だけ巻角度を変えて隣の巻にバネ線の端部を付けたものである。なお、コンプレッションスプリング26は、両端部がオープンエンドとなるバネが採用されていてもよい。
第1トーションスプリング28は、シャフト18をハウジング12に対してシャフト18の軸心CLまわりの周方向DRcに付勢するスプリングである。第1トーションスプリング28は、ハウジング12とシャフト18との間に配置されている。
具体的には、第1トーションスプリング28は、軸心方向DRaの両端に径方向DRrの外側に突き出るフック281、282が設けられている。説明の便宜上、以下では、軸心方向DRaの一方側のフック281を第1フック281と呼び、軸心方向DRaの他方側のフック282を第2フック282と呼ぶ。
図19、図20に示すように、第2フック282は、ホルダ部182の第1大径係止部186bに対して係止されている。第2フック282は、回転部材である第1大径係止部186bに係止されるので、回転子20が回転するとその位置が周方向DRcに変化する。
図20、図21に示すように、第1フック281は、本体カバー部124に形成された本体側係止部124hに対して係止されている。本体側係止部124hは、リブ部124bの内側に形成された凸部で構成されている。第1フック281は、非回転部材である本体カバー部124に係止されるので、回転子20が回転してもその位置が変化しない。
第1トーションスプリング28は、基本的に、周方向DRcに捩られて弾性変形した状態で使用される。第1トーションスプリング28の付勢力は、シャフト18が回転している場合にも止まっている場合にもシャフト18に作用する。そして、第1トーションスプリング28の付勢力は、シャフト18を介して駆動部16のギア部からモータに回転力として伝達される。このため、第1トーションスプリング28をハウジング12とシャフト18との間に配置することで、駆動部16とシャフト18との間における周方向DRcのガタツキが抑制される。なお、第1トーションスプリング28は、周方向DRcに捩じられているだけで軸心方向DRaに圧縮されているわけではない。
第2トーションスプリング30は、レバー24をシャフト18に対して周方向DRcに付勢するスプリングである。第2トーションスプリング30は、シャフト18とレバー24との間に配置されている。第2トーションスプリング30は、第1トーションスプリング28に比べて軸心方向DRaの寸法および径方向DRrの寸法が小さくなっている。
第2トーションスプリング30は、軸心方向DRaの両端に径方向DRrの外側に突き出るフック301、302が設けられている。説明の便宜上、以下では、軸心方向DRaの一方側のフック301を第3フック301と呼び、軸心方向DRaの他方側のフック302を第4フック302と呼ぶ。
図6、図7に示すように、第2トーションスプリング30は、第3フック301がホルダ部182の第2大径係止部186cに対して係止されている。また、図7に示すように、第4フック302がレバー24の第2係合爪242bに対して係止されている。
第2トーションスプリング30は、基本的に、周方向DRcに捩られて弾性変形した状態で使用される。第2トーションスプリング30の付勢力は、シャフト18が回転している場合にも止まっている場合にもレバー24に作用する。そして、第2トーションスプリング30の付勢力は、レバー24を介して駆動ディスク22に回転力として伝達される。このため、第2トーションスプリング30をシャフト18とレバー24との間に配置することで、シャフト18とレバー24の間における周方向DRcのガタツキが抑制される。そして、レバー24は、駆動ディスク22に固定されているので、第2トーションスプリング30によってシャフト18から駆動ディスク22までの間における周方向DRcのガタツキが抑制される。なお、第2トーションスプリング30は、周方向DRcに捩じられているだけで軸心方向DRaに圧縮されているわけではない。
バルブ装置10は、シャフト18とレバー24との間に第2トーションスプリング30を介在させた状態で第1フランジ部187がレバー24の第1係合爪242aに係合され、第2フランジ部188がレバー24の第3係合爪243aに係合されている。これにより、シャフト18、レバー24、第2トーションスプリング30という3部品がサブアッシー化されている。具体的には、本実施形態のバルブ装置10は、シャフト18とレバー24との間にコンプレッションスプリング26および第2トーションスプリング30を介在させた状態でシャフト18の当接部がレバー24の係合部に係合されている。これにより、シャフト18、レバー24、コンプレッションスプリング26、第2トーションスプリング30という4部品がサブアッシー化されている。
次に、本実施形態のバルブ装置10の作動について説明する。バルブ装置10は、図1、図2、図3に示すように、流体は、矢印Fiのように入口部12aから入口側空間12dへ流入する。そして、第1流路孔141が開いている場合には、流体が入口側空間12dから第1流路孔141を介して第1出口側空間へ流れる。第1出口側空間へ流れ込んだ流体は、第1出口側空間から第1出口部12bを介してバルブ装置10の外部へ矢印F1oのように流出する。この場合、第1流路孔141を通過する流体の流量は、第1流路孔141の開度に応じて定まる。すなわち、入口部12aから第1流路孔141を介して第1出口部12bへ流れる流体の流量は、第1流路孔141の開度が大きいほど大きくなる。
一方、第2流路孔142が開いている場合には、流体が入口側空間12dから第2流路孔142を介して第2出口側空間へ流入する。第2出口側空間へ流れ込んだ流体は第2出口側空間から第2出口部12cを介してバルブ装置10の外部へ矢印F2oのように流出する。この場合、第2流路孔142を通過する流体の流量は、第2流路孔142の開度に応じて定まる。すなわち、入口部12aから第2流路孔142を介して第2出口部12cへ流れる流体の流量は、第2流路孔142の開度が大きいほど大きくなる。
以上説明したバルブ装置10は、例えば、以下の効果を得ることができる。
(1)バルブ装置10の回転子20は、駆動ディスク22と、駆動ディスク22に固定されるとともに、駆動ディスク22をシャフト18の軸心方向DRaに変位可能な状態で駆動ディスク22およびシャフト18を一体に回転可能に連結するレバー24と、を含む。そして、バルブ装置10は、ハウジング12とシャフト18との間に第1トーションスプリング28が配置され、シャフト18とレバー24との間に、第2トーションスプリング30が配置されている。
このように、第1トーションスプリング28によってシャフト18がハウジング12に対して周方向DRcに付勢されていれば、駆動部16とシャフト18との間における周方向DRcのガタツキが抑制される。加えて、第2トーションスプリング30によってレバー24がシャフト18に対して周方向DRcに付勢されていれば、シャフト18とレバー24との間における周方向DRcのガタツキが抑制される。そして、レバー24は駆動ディスク22に固定されているので、第2トーションスプリング30によってシャフト18と駆動ディスク22との間における周方向DRcのガタツキが抑制される。
したがって、駆動部16から回転子20までの間における周方向DRcのガタツキが抑制され、当該ガタツキに起因する各流路孔141、142の開度バラツキを抑えることができる。
ここで、図22は、比較例のバルブ装置CEにおける各ディスク14、22の接触部分における面圧等を説明するための説明図である。比較例のバルブ装置CEは、シャフト18に対して第2フランジ部288が設けられていない点だけが、本実施形態のバルブ装置10と異なっている。説明の便宜上、図22では、比較例のバルブ装置CEのうち、本実施形態のバルブ装置10と共通する構成部品に対して、本実施形態のバルブ装置10と同様の符号を付している。
図22に示すように、比較例のバルブ装置CEは、シャフト18およびレバー24が第1フランジ部187と第1係合爪242aとが接触し、他の部分が接触していない。すなわち、比較例のバルブ装置CEは、シャフト18およびレバー24がシャフト18の中心から離れた一箇所で接触し、当該箇所に第2トーションスプリング30からのトルクが集中的に作用する。この場合、レバー24とシャフト18との接触部分である第1当接面187aおよび第1係合爪242aが摩耗し易くなる。
加えて、レバー24とシャフト18との一箇所の接触部分に局所的な摩擦が生ずる場合、コンプレッションスプリング26の付勢力Fsとは反対向きに大きな摩擦力Fcが生ずる。これによると、駆動ディスク22と固定ディスク14との接触部分の面圧に偏りが生じ、各ディスク14、22の接触部分が摩耗し易くなってしまう。具体的には、各ディスク14、22の接触部分の面圧は、レバー24とシャフト18との接触部分の近傍で小さくなり、レバー24とシャフト18との接触部分から離れた箇所で大きくなる。
これに対して、本実施形態のバルブ装置10のシャフト18は、第1当接面187aとは周方向DRcにおける異なる位置に第2当接面188aが設けられている。そして、レバー24およびシャフト18は、周方向DRcにおいて異なる2箇所で接触している。
このように構成されるバルブ装置10は、シャフト18の複数箇所に設けられた当接部でシャフト18とレバー24とが接触するので、第2トーションスプリング30からのトルクが複数箇所に分散して作用する。これにより、シャフト18とレバー24の接触部分での摩耗が抑制される。
ここで、シャフト18とレバー24との接触部分には、図23に示すように、周方向DRcにおいて異なる箇所に分散して摩擦力Fc1、Fc2が生ずる。加えて、本実施形態のバルブ装置10に作用する摩擦力Fc1、Fc2は、比較例のバルブ装置CEに作用する摩擦力Fcに比べて小さくなる。これらにより、バルブ装置10は、駆動ディスク22と固定ディスク14との間における面圧の偏りが抑えられるので、駆動ディスク22と固定ディスク14との接触部分の摩耗が抑制される。
特に、本実施形態の第1当接面187aおよび第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLに対して互いに点対称となっている。このため、第1当接面187aおよび第2当接面188aは、略同等の摩擦力Fc1、Fc2が作用する。これにより、バルブ装置10は、駆動ディスク22と固定ディスク14との間における面圧が均一化されるので、駆動ディスク22と固定ディスク14との接触部分の摩耗がより一層抑制される。
したがって、本実施形態のバルブ装置10によれば、回転子20とシャフト18との周方向DRcのガタツキを抑えつつ、固定ディスク14、シャフト18、回転子20の摩耗を抑制することができる。
(2)バルブ装置10は、回転子20を固定ディスク14に付勢するコンプレッションスプリング26がシャフト18の軸心CLを囲むように配置されている。そして、第1当接面187aおよび第2当接面188aそれぞれは、シャフト18の軸心CLからの距離が、コンプレッションスプリング26の半径Rcから駆動ディスク22の外半径Rdまでの中間範囲になっている。これによれば、各当接面187a、188aに作用するトルクのバラツキを抑制することができる。これによると、駆動ディスク22と固定ディスク14との間における面圧の偏りが抑えられ、駆動ディスク22と固定ディスク14との接触部分の摩耗が抑制される。
(3)第1当接面187aおよび第2当接面188aは、シャフト18の軸心CLから離れる方向に延びるとともに、シャフト18の軸心CLからの距離が等しくなる部位を含んでいる。これによると、各当接面187a、188aに作用するトルクのバラツキが抑制されて、駆動ディスク22と固定ディスク14との間における面圧の偏りが抑えられるので、駆動ディスク22と固定ディスク14との接触部分の摩耗が抑制される。
(4)レバー24には、シャフト18との間に第2トーションスプリング30を介在させた状態で第1当接面187aに係合する第1係合爪242aおよび第2当接面188aに係合する第3係合爪243aが設けられている。これによると、レバー24とシャフト18との間に第2トーションスプリング30を介在させた状態でレバー24の係合部をシャフト18の当接部に係合させることで、これら3部品をサブアッシー化することができる。このことは、バルブ装置10の組付性の向上に大きく寄与する。
(5)シャフト18は、軸心CLを含むとともに軸心方向DRaに沿って延びる金属製の軸心部181と、軸心部181に連結されるとともに各トーションスプリング28、30の付勢力を受ける樹脂製のホルダ部182と、を含んでいる。
これによると、シャフト18全体が樹脂材料で構成される場合に比べて、シャフト18の剛性および精度(すなわち真直度)を確保することができる。また、ホルダ部182を樹脂製とすることで、軽量であって複雑な形状のシャフト18を実現することができる。特に、シャフト18の真直度を確保できることで、軸受部124g等のクリアランスを低減できるので、シャフト18のラジアル方向の位置ズレを抑制することができる。
(6)シャフト18は、固定ディスク14および駆動ディスク22を貫通してハウジング12に対して回転可能に支持されている。このように、固定ディスク14および駆動ディスク22をシャフト18が貫通する構造とすれば、固定ディスク14および駆動ディスク22を同一部材であるシャフト18で芯出しすることが可能となる。これにより、固定ディスク14および駆動ディスク22のラジアル方向(すなわち、径方向DRr)の位置ズレを抑制することができる。このことは、各流路孔141、142の開度バラツキを抑える上で有効である。
(7)ハウジング12は、固定ディスク14における摺動面220に接する開口面140の裏面に当接する載置部122aを含んでいる。そして、固定ディスク14と載置部122aとの間に、固定ディスク14と載置部122aとの間の隙間をシールするガスケット15が配置されている。これによると、固定ディスク14と載置部122aとの隙間からの流体の漏れを抑制することができる。
(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
上述の実施形態では、バルブ装置10の構成部品を詳細に説明したが、各構成部品は、上述したものに限定されず、上述したものと異なっていてもよい。
上述の実施形態では、各当接面187a、188aのシャフト18の軸心CLからの距離が、コンプレッションスプリング26の半径Rcから駆動ディスク22の外半径Rdまでの中間範囲になっているものを例示したが、バルブ装置10は、これに限定されない。バルブ装置10は、例えば、各当接面187a、188aのシャフト18の軸心CLからの距離が、前述の中間範囲MR外になっていてもよい。
上述の実施形態では、第1当接面187aおよび第2当接面188aとして、シャフト18の軸心CLからの距離が等しくなる部位を含んでいるものを例示したが、各当接面187a、188aは、これに限定されない。各当接面187a、188aは、シャフト18の軸心CLからの距離が異なっていてもよい。
上述の実施形態の如く、バルブ装置10は、レバー24に対して、シャフト18との間に第2トーションスプリング30を介在させた状態でシャフト18に係合する係合部が設けられていることが望ましいが、当該係合部が設けられていなくてもよい。
上述の実施形態では、シャフト18およびレバー24が周方向DRcにおいて異なる二箇所で当接するものを例示したが、バルブ装置10は、これに限定されない。バルブ装置10は、例えば、シャフト18およびレバー24が周方向DRcにおいて異なる三箇所以上で当接するようになっていてもよい。
上述の実施形態の如く、シャフト18は、金属製の軸心部181および樹脂製のホルダ部182を備えていることが望ましいが、これに限定されない。シャフト18は、例えば、軸心部181およびホルダ部182が金属材料および樹脂材料の一方によって構成されていてもよい。
上述の実施形態では、シャフト18の両端がハウジング12に対して回転可能に支持されているものを例示したが、バルブ装置10は、これに限定されない。バルブ装置10は、例えば、シャフト18の一端が固定ディスク14に対して回転可能に支持されていてもよい。また、バルブ装置10は、例えば、シャフト18の一端だけがハウジング12に回転可能に支持されていてもよい。
上述の実施形態では、コンプレッションスプリング26によって回転子20を固定ディスク14に付勢しているが、バルブ装置10は、これに限定されない。バルブ装置10は、例えば、シャフト18の軸心方向DRaに弾性変形する円筒形状の弾性体によって、回転子20を固定ディスク14に付勢するようになっていてもよい。また、バルブ装置10は、例えば、入口側空間12dと出口側空間12eとの圧力差によって、回転子20を固定ディスク14に付勢するようになっていてもよい。これらに示すように、コンプレッションスプリング26は、バルブ装置10において必須の構成部品ではない。
上述の実施形態では、第1トーションスプリング28によってシャフト18をハウジング12に付勢しているが、第1トーションスプリング28は、必須の構成部品ではなく、省略されていてもよい。
上述の実施形態では、バルブ装置10として三方弁で構成されるものを例示したが、バルブ装置10は三方弁に限定されない。本開示のバルブ装置10は、例えば、1つの流体入口、1つの流体出口を有する流量調整弁または開閉弁として構成されていてもよい。この場合、固定ディスク14には1つの流路孔が形成される。本開示のバルブ装置10は、例えば、1つの流体入口および3つ以上の流体出口を有する多方弁、3つ以上の流体入口および1つの流体出口を有する多方弁、複数の流体入口および複数の流体出口を有する多方弁等で構成されていてもよい。
上述の実施形態では、本開示のバルブ装置10を、車両に搭載される車両用の制御バルブに適用した例について説明したが、バルブ装置10は、車両以外の他の機器の制御バルブにも適用可能である。
上述の実施形態において、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。
上述の実施形態において、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ない。
上述の実施形態において、構成要素等の形状、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形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
10 バルブ装置
12 ハウジング
14 固定ディスク
16 駆動部
18 シャフト
187a、188a 第1当接面、第2当接面(当接部)
20 回転子
22 駆動ディスク
24 レバー
30 第2トーションスプリング

Claims (4)

  1. バルブ装置であって、
    内部に流体を流通させる流体通路を形成するハウジング(12)と、
    前記ハウジングの内側に固定され、流体が通過する流路孔(141、142)が少なくとも1つ形成された板状の固定ディスク(14)と、
    回転力を出力する駆動部(16)と、
    前記回転力によって所定の軸心(CL)を中心に回転するシャフト(18)と、
    前記シャフトの回転に伴って前記流路孔の開度を増減する回転子(20)と、を備え、
    前記回転子は、前記固定ディスクに相対して摺動する板状の駆動ディスク(22)と、前記駆動ディスクに固定されるとともに、前記駆動ディスクが前記シャフトの軸心方向に変位可能な状態で前記駆動ディスクおよび前記シャフトを一体に回転可能に連結するレバー(24)と、を含み、
    前記シャフトと前記レバーとの間には、前記レバーを前記シャフトに対して前記シャフトの軸心まわりの周方向に付勢するトーションスプリング(30)が配置され、
    前記シャフトには、前記レバーに接触する当接部(187a、188a)が前記周方向における異なる箇所に設けられている、バルブ装置。
  2. 前記回転子を前記固定ディスクに付勢するコンプレッションスプリング(26)を備え、
    前記コンプレッションスプリングは、前記シャフトの軸心を囲むように配置され、
    複数の前記当接部それぞれは、前記シャフトの軸心からの距離が、前記コンプレッションスプリングの半径から前記駆動ディスクにおいて最大となる外半径までの中間範囲になっている、請求項1に記載のバルブ装置。
  3. 複数の前記当接部は、前記シャフトの軸心から離れる方向に延びるとともに、前記シャフトの軸心からの距離が等しくなる部位を含んでいる、請求項1または2に記載のバルブ装置。
  4. 前記レバーには、前記シャフトとの間に前記トーションスプリングを介在させた状態で前記当接部に係合する係合部(242a、243a)が設けられている請求項1ないし3のいずれか1つに記載のバルブ装置。
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