JP7147710B2

JP7147710B2 - シールリング、弁装置

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Publication number: JP7147710B2
Application number: JP2019142393A
Authority: JP
Inventors: 徳幸稲垣
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2039-08-01
Also published as: JP2021025560A; CN114207329A; US20220145995A1; WO2021020034A1; CN114207329B; DE112020002899T5; US11732806B2

Description

本開示は、シールリング、当該シールリングを備える弁装置に関する。

従来、気体の流れる通路の開度を弁体の回動により可変する弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、弁体の外周を樹脂製であって断面が平板形状のシールリングで覆うことで、寸法公差を緩和しながら全閉時の気体漏れを抑制可能であることが開示されている。

特開２０１６－２１１６７８号公報

本発明者らは、樹脂製のシールリングのシール性について鋭意検討した。この検討によれば、樹脂製のシールリングでは、例えば、樹脂成型時のヒケや変形によってシールリングの平面度が悪化する虞があることが判った。シールリングの平面度が悪化すると、接触時の面圧（すなわち、接触面圧）が減少してシール性が低下してしまう。

本開示は、シール性の低下を抑制可能なシールリングおよび弁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、
流体が通過する流体通路（２０）の開度を可変する弁体（３）に適用され、弁体の全閉時に流体通路を形成する内周面（２１１）と弁体の外周縁（３１）との間をシールする樹脂製のシールリングであって、
外周縁に形成された外周溝（３２）に嵌め込まれるリング本体部（４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ）と、
リング本体部に設けられてリング本体部の周方向に延びるとともにリング本体部から外周溝に向けて突き出る突起部（４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）と、を備え、
弁体は、バタフライ弁であり、
外周溝は、弁体の全閉時に内周面に対向する溝底面（３１１）および溝底面に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面（３１２、３１３）を有しており、
リング本体部は、一対の溝側面に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面（４１３、４１４）を有しており、
突起部は、一対の溝対向面の一方に設けられ、他方に設けられていない。

このように、外周溝においてシール面を構成する溝側面に対向する溝対向面に突起部を設ける構成とすれば、リング本体部の平面度が悪化しても、突起部によってシールリングが外周溝に接し易くなるので接触時の面圧の減少を抑えることが可能となる。したがって、本開示のシールリングによれば、弁体の外周溝とシールリングとの接触時の面圧を確保し易いので、シール性の低下を抑制することができる。

ここで、平面度は、平面の滑らかさ（すなわち、均一性）を示すもので、平面形体の幾何学的に正しい平面からの狂いの大きさである。

請求項１０に記載の発明は、
弁装置であって、
流体が通過する流体通路（２０）の開度を可変する弁体（３）と、
弁体の全閉時に流体通路を形成する内周面（２１１）と弁体の外周縁（３１）との間をシールする樹脂製のシールリング（４）と、を備え、
シールリングは、
外周縁に形成された外周溝（３２）に嵌め込まれるリング本体部（４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ）と、
リング本体部に設けられてリング本体部の周方向に延びるとともにリング本体部から外周溝に向けて突き出る突起部（４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）と、を備え、
外周溝は、弁体の全閉時に内周面に対向する溝底面（３１１）および溝底面に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面（３１２、３１３）を有しており、
リング本体部は、一対の溝側面に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面（４１３、４１４）を有しており、
突起部は、一対の溝対向面の一方に設けられ、他方に設けられていない。

このようにリング本体部に対して外周溝に向けて突き出る突起部を設ける構成とすれば、リング本体部の平面度が悪化しても、突起部によってシールリングが外周溝に接し易くなるので接触時の面圧の減少を抑えることが可能となる。したがって、本開示の弁装置によれば、弁体の外周溝とシールリングとの接触時の面圧を確保し易いので、シール性の低下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実施形態に係る弁装置の概略構成図である。第１実施形態に係る弁装置の弁体の側面を示す模式図である。第１実施形態に係る弁装置の弁体の一部を示す模式的な断面図である。第１実施形態に係るシールリングを示す模式図である。図４のＶ－Ｖ断面図である。第１実施形態に係る弁装置の弁体とシールリングとの関係を説明するための説明図である。第１実施形態の比較例となるシールリングを示す模式図である。図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。第１実施形態の比較例となるシールリングのシール性を説明するための説明図である。第１実施形態に係るシールリングのシール性を説明するための説明図である。第１実施形態に係るシールリングの第１変形例を示す模式的な断面図である。第１実施形態に係るシールリングの第２変形例を示す模式的な部分断面図である。第１実施形態に係るシールリングの第３変形例を示す模式的な断面図である。第１実施形態に係るシールリングの第４変形例を示す模式的な断面図である。第２実施形態に係るシールリングを示す模式図である。図１５のＸＶＩ部分を示す部分拡大図である。図１６のＸＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。第３実施形態に係るシールリングを示す模式的な部分断面図である。第３実施形態に係るシールリングの変形例を示す模式的な部分断面図である。第４実施形態に係るシールリングを示す模式的な部分断面図である。第５実施形態に係るシールリングを示す模式図である。図２１のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ断面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図１０を参照して説明する。本実施形態は、本開示のシールリング４を含む弁装置１を、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブに適用した例について説明する。なお、ＥＧＲは、「Exhaust Gas Recirculation」の略称である。

ＥＧＲ装置は、エンジンの燃焼室より排出される排出ガスの一部をエンジンの吸気側に戻すための装置である。ＥＧＲバルブは、エンジンの吸気側に戻す排出ガスの流量を調整する流量調整弁である。

図１に示すように、弁装置１は、ハウジング２と、弁体３と、シャフト５と、弁駆動部６と、リターンスプリング７と、回転角検出部８等を備える。なお、図１は、弁体３がガス通路２０を全閉する全閉時の弁装置１が図示されている。

ハウジング２は、例えば、アルミダイカストにより製造される。ハウジング２は、排出ガスが流れるガス通路２０が形成されている。ガス通路２０は、流体が通過する流体通路である。排出ガスは、図１の矢印ＡＦに示すように、通路入口２０ａから通路出口２０ｂに向かってガス通路２０を流れる。ガス通路２０は、排出ガスが流入する通路入口２０ａ側と排出ガスが流出する通路出口２０ｂ側との間に排出ガスの流れ方向が変化する屈曲部２０ｃが設けられている。つまり、屈曲部２０ｃより通路入口２０ａ側のガス通路２０の軸心方向と通路出口２０ｂ側のガス通路２０の軸心方向とが所定の角度で交差している。屈曲部２０ｃより通路入口２０ａ側のガス通路２０には、金属製（例えばステンレス製）の円筒ノズル２１が圧入固定される。この円筒ノズル２１は、通路入口２０ａ側のガス通路２０の一部を構成する。

ハウジング２は、ガス通路２０の他に、軸受孔２２およびギヤ室２３等が形成されている。軸受孔２２は、ギヤ室２３よりもガス通路２０の近くに形成されている。軸受孔２２は、ガス通路２０側の端部がガス通路２０に連通している。軸受孔２２は、通路出口２０ｂ側のガス通路２０と直交する方向に形成されている。軸受孔２２は、ガス通路２０に近づくともなって内径が段階的に小さくなる段付き形状になっている。軸受孔２２の内周には、シャフト５を回転自在に支持するための第１軸受２２１および第２軸受２２２が圧入により固定されている。

第１軸受２２１は、軸受孔２２において第２軸受２２２よりもガス通路２０に近い位置に配置されている。第１軸受２２１は、例えば、すべり軸受で構成されている。また、第２軸受２２２は、軸受孔２２において第１軸受２２１よりもガス通路２０から離れた位置に配置されている。第２軸受２２２は、例えば、玉軸受で構成されている。

第１軸受２２１と第２軸受２２２との間には、排出ガスに含まれるオイル等がギヤ室２３へ流入すること防止するオイルシール２２３が配設されている。軸受孔２２には、第１軸受２２１よりもガス通路２０に近い位置に、カーボンデポジット等の異物の侵入を防止するガスシール２２４が配設されている。

ギヤ室２３は、ハウジング２において軸受孔２２に連なって形成される筒状部２４と当該筒状部を覆う回転角検出部８のセンサカバー８２とで区画形成される空間である。ギヤ室２３には、弁駆動部６を構成する図示しないモータ、ギヤトレイン６１、リターンスプリング７等が収容される。

シャフト５は、軸受孔２２を貫通するように軸受孔２２に挿通されている。シャフト５は、シャフト５の軸心方向ＤＲａの一方の端部が、通路入口２０ａ側のガス通路２０を形成する円筒ノズル２１の内部へ突き出ている。シャフト５の軸心方向ＤＲａの一方の端部には、弁体３が設けられている。

弁体３は、ガス通路２０の開度（すなわち、通路面積）を可変するものである。弁体３は、略円形板状のバタフライ弁として構成されている。弁体３は、円筒ノズル２１の軸心方向と直交する向きに配置されている。弁体３は、シャフト５の軸心方向ＤＲａに対し所定の角度だけ傾いた状態でシャフト５の端部に一体成形されている。弁体３の詳細な構成は後述する。

弁駆動部６は、電力の供給を受けてトルクを発生する図示しないモータと、このモータの駆動トルクを増幅してシャフト５に伝達するギヤトレイン６１とで構成される。モータは、例えば直流モータであり、図示しないＥＣＵによって通電制御される。

ギヤトレイン６１は、例えば、複数の歯車を噛み合せて構成される。ギヤトレイン６１は、モータの出力軸に取り付けられる図示しないピニオンギヤと、シャフト５の他方の端部に取り付けられるバルブギヤ６１０と、ピニオンギヤの回転をバルブギヤ６１０に伝達する図示しない中間ギヤとで構成される減速手段である。

リターンスプリング７は、弁体３を閉弁方向に向けて付勢するものである。リターンスプリング７は、コイルバネであり、シャフト５の周囲に同軸的に配置される。具体的には、リターンスプリング７は、弁体３が閉弁方向に向けて付勢されるように、ハウジング２とバルブギヤ６１０との間に組み付けられている。

回転角検出部８は、シャフト５の回転角に基づいて、弁体３の開度を検出する非接触のポジションセンサである。具体的には、回転角検出部８は、バルブギヤ６１０の内周に取り付けられる検知部８１を備える。検知部８１は、例えば、ホール素子および永久磁石を含む磁気センサで構成される。例えば、検知部８１は、バルブギヤ６１０と共に永久磁石が回転すると、ホール素子を貫く磁束密度に比例した電気信号を図示しないＥＣＵへ出力する。

センサカバー８２は、ギヤ室２３を形成するハウジング２の端面に図示しない封止部品を介して組み付けられている。センサカバー８２は、図示しないスクリュ等によりハウジング２に固定されて、ギヤ室２３を気密に覆っている。

ＥＣＵは、アクセル開度やエンジン回転数等から把握されるエンジンの運転状態に応じて弁体３の目標開度を演算し、検知部８１によって検出される弁体３の実開度が目標開度と一致するようにモータへの供給電力をフィードバック制御する。

続いて、弁体３の詳細について図面を参照して説明する。弁体３は、ガス通路２０を形成する円筒ノズル２１に対向する外周縁３１を有する。図２および図３に示すように、弁体３は、外周縁３１の全周に外周溝３２が形成されている。外周溝３２は、断面矩形状に凹設されている。

外周溝３２は、弁体３の全閉時にガス通路２０を形成する内周面２１１に対向する溝底面３２１および溝底面３２１に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面３２２、３２３を有している。なお、ガス通路２０を形成する内周面２１１は、円筒ノズル２１の内側の壁面である。

一対の溝側面３２２、３２３は、一方の溝側面である第１溝側面３２２と、他方の溝側面であって弁体３の全閉時に第１溝側面３２２よりもガス通路２０の下流側に位置する第２溝側面３２３とを有している。

弁体３は、外周縁３１での直径である弁直径Φｖｏが溝底面３２１での直径である弁溝直径Φｖｉよりも大きくなっている。弁体３の外周溝３２は、シールリング４を収容可能な溝幅Ｗｇに設定されている。

シールリング４は、弁体３の全閉時にガス通路２０を形成する内周面２１１と弁体３の外周縁３１との間をシールする樹脂製の部材である。すなわち、シールリング４は、弁体３が通路入口２０ａ側のガス通路２０を全閉する全閉時に、円筒ノズル２１の内周面２１１と弁体３の外周縁３１との間に生じる隙間を塞ぐシール機能を有する。シールリング４は、外周溝３２に嵌め込まれるリング本体部４１を有する。

図４および図５に示すように、リング本体部４１はＣ字状の形状を有している。リング本体部４１には、周方向ＤＲｃの端部に位置する第１周端部４１１および第２周端部４１２が所定の隙間Ｃが形成されている。本実施形態では、第１周端部４１１がリング本体部４１の一方の周端部を構成し、第２周端部４１２がリング本体部４１の他方の周端部を構成する。

リング本体部４１は、断面形状が略矩形状となる角リングにより構成されている。すなわち、リング本体部４１は、断面形状が四角形状になっている。なお、断面形状が四角形状とは、厳密に四角形状となるものだけを意味するわけではなく、面取り加工等によって角部が直線状または円弧状にカットされているものも含まれる。

また、リング本体部４１は、一部が外周溝３２の外側に突き出るように、リング外径Φｒｏが外周縁３１の弁直径Φｖｏよりも大きくなっている。これにより、リング本体部４１は、図６に示すように、外周溝３２の外側に位置する外径部位４１Ｘおよび外周溝３２の内側に位置する内径部位４１Ｙを有する。

リング本体部４１は、一対の溝側面３２２、３２２に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面４１３、４１４を有している。一対の溝対向面４１３、４１４は、一方の溝対向面である第１溝対向面４１３と、他方の溝対向面であって弁体３の全閉時に第１溝対向面４１３よりもガス通路２０の下流側に位置する第２溝対向面４１４とを有する。リング本体部４１は、第１溝対向面４１３が外周溝３２の第１溝側面３２２に対向し、第２溝対向面４１４が外周溝３２の第２溝側面３２３に対向する。第１溝対向面４１３は、弁体３の全閉時に排出ガスの圧力を受ける受圧面を構成する。第１溝対向面４１３は、径方向ＤＲｒに沿って延びている平坦面である。

シールリング４には、リング本体部４１から外周溝３２に向けて突き出る突起部４２が設けられている。リング本体部４１および突起部４２は一体に成形される一体成形物として構成されている。

突起部４２は、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が四角形状になっている。突起部４２は、突出方向の高さ寸法よりも突出方向に直交する幅寸法の方が大きくなっている。

突起部４２は、外周溝３２においてシール面を形成する第２溝側面３２３に向かって突き出るようにリング本体部４１の第２溝対向面４１４に設けられている。突起部４２は、第２溝側面３２３に対向するように、リング本体部４１の内径部位４１Ｙに設けられている。

具体的には、突起部４２は、シールリング４の径方向ＤＲｒの外側の外径Φｐｏが弁体３の弁直径Φｖｏよりも小さくなっている。また、突起部４２は、シールリング４の径方向ＤＲｒの内側の内径Φｐｉが、リング本体部４１のリング内径Φｒｉよりも大きくなっている。なお、リング本体部４１は、外周溝３２から抜け出ないようにリング内径Φｒｉが弁直径Φｖｏよりも小さく寸法に設定されている。

また、突起部４２は、軸心方向ＤＲｖの厚みＴｐが、リング本体部４１の厚みＴｒよりも小さくなっている。さらに、突起部４２は、第２溝側面３２３に接触した際の接触面積がある程度確保可能なように、シールリング４の径方向ＤＲｒの幅Ｔｗが軸心方向ＤＲｖの厚みＴｐよりも大きくなっている。

図４に示すように、突起部４２は、リング本体部４１の第１周端部４１１から第２周端部４１２まで連続して連なるように周方向ＤＲｃに沿って設けられている。すなわち、突起部４２は、リング本体部４１の周方向ＤＲｃの全域に亘って設けられている。

ここで、弁装置１は寒冷地で利用されることがあり、ガス通路２０の温度は、極低温から極高温まで変化することがあり得る。また、弁体３およびシールリング４の材料が異なることがある。このため、線膨張差を考慮して、弁体３およびシールリング４の間にはクリアランスが設けられている。具体的には、シールリング４は、軸心方向ＤＲｖの厚みＴｓが外周溝３２の溝幅Ｗｇよりも小さくなっている。シールリング４は、リング内径Φｒｉが外周溝３２の弁溝直径Φｖｉよりも大きくなっている。

次に、弁装置１の作動について説明する。弁装置１は、エンジンの吸気側に戻す排出ガスの流量を増加させる場合、ガス通路２０の開度が増加するように弁体３を回転変位させる。また、弁装置１は、エンジンの吸気側に戻す排出ガスの流量を減少させる場合、ガス通路２０の開度が減少するように弁体３を回転変位させる。そして、弁装置１は、エンジンの吸気側に排出ガスを戻さない場合、図１に示すように、ガス通路２０が閉鎖される位置に弁体３を回転変位させる。弁体３の閉弁時には、排出ガスの圧力がリング本体部４１の第１溝対向面４１３に作用することで、シールリング４は、第２溝対向面４１４が外周溝３２の第２溝側面３２３に近づくように押圧される。

ここで、図７は、本実施形態のシールリング４の比較例となるシールリングＣＥを示している。比較例のシールリングＣＥは、外周溝３２に対向する面が平坦に構成されている点、すなわち、本実施形態のシールリング４に設けれた突起部４２に対応するものがない点が相違している。

比較例のシールリングＣＥは、樹脂成型時のヒケや変形によってシールリングＣＥの平面度が悪化することがある。例えば、図８に示すように、シールリングＣＥは、樹脂成型時のヒケや変形によって内径側と外径側との位置がシールリングＣＥの軸心方向ＤＲｖにずれた形状になってしまうことがある。

この状態のシールリングＣＥを弁体３の外周溝３２に装着させると、図９に示すように、弁体３の全閉時であっても、外周溝３２とシールリングＣＥとが周方向ＤＲｃの一部で離間してしまう。すなわち、シールリングＣＥを弁体３の外周溝３２に装着させると、弁体３の全閉時に外周溝３２との接触面圧が減少してシール性が低下してしまう。この場合、弁体３の全閉時であっても排出ガスの一部が通路出口２０ｂ側のガス通路２０に漏れ出ることになる。排出ガスが通路出口２０ｂ側のガス通路２０に漏れ出ると、例えば、排出ガスに含まれる水分が図示しないＥＧＲクーラで凝縮してしまう。この凝縮水の発生は、ＥＧＲクーラの腐食や、エンジン上流の過給機での液圧縮等を招く要因となることから好ましくない。

これに対して、本実施形態のシールリング４は、外周溝３２の第２溝側面３２３に向けて突き出る突起部４２を有している。すなわち、突起部４２は、リング本体部４１のうち、外周溝３２においてシール面に構成する第２溝側面３２３に対する第２溝対向面４１４に設けられている。

これによると、リング本体部４１の平面度が悪化しても、図１０に示すように、突起部４２によってシールリング４が外周溝３２に接し易くなるので接触面圧の減少を抑えることが可能となる。

以上説明した本実施形態のシールリング４および弁装置１によれば、弁体３の外周溝３２とシールリング４との接触時の面圧を確保し易いので、シール性の低下を抑制することができる。

また、突起部４２は、リング本体部４１において外周溝３２の内側に位置する内径部位４１Ｙに設けられている。これによると、外径部位４１Ｘに突起部４２を設ける場合に比べて、シールリング４が外周溝３２に接し易くなるので接触時の面圧の減少を充分に抑えることが可能となる。加えて、シールリング４が外周溝３２に接し易くなることで、外周溝３２からシールリング４が抜け出ることが抑制される。

特に、突起部４２は、リング本体部４１のうち、外周溝３２においてシール面に構成する第２溝側面３２３に対する第２溝対向面４１４に設けられている。これによると、弁体３の全閉時にガス通路２０を流れる排出ガスによって突起部４２が外周溝３２の第２溝側面３２３に押圧される。この際、突起部４２に接触時の圧力が集中することになるので、弁体３の外周溝３２とシールリング４との接触時の面圧を充分に確保することができる。

加えて、突起部４２は、リング本体部４１における周方向ＤＲｃの端部に位置する第１周端部４１１から第２周端部４１２まで連続して連なるように周方向ＤＲｃに沿って設けられている。このように突起部４２をリング本体部４１の第１周端部４１１から第２周端部４１２に亘って設ける構成とすれば、シールリング４と外周溝３２との隙間が生じ難くなるので、シール性の低下を充分に抑制することができる。

具体的には、突起部４２は、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が四角形状になっている。このように、突起部４２の断面形状が四角形状になっている場合、突起部４２によってシールリング４が外周溝３２に接し易くなるので接触時の面圧の減少を抑えることが可能となる。

（第１実施形態の第１変形例）
上述の第１実施形態のシールリング４は、リング本体部４１の第２溝対向面４１４に突起部４２が設けられているが、これに限定されない。シールリング４は、例えば、図１１に示すように、第１溝対向面４１３および第２溝対向面４１４それぞれに突起部４２が設けられていてもよい。ガス通路２０を流れる流体の向きが変化するものに弁装置１を適用する場合等には、第１溝対向面４１３および第２溝対向面４１４それぞれに設けることが望ましい。なお、シールリング４は、例えば、第１溝対向面４１３に突起部４２が設けられていてもよい。

（第１実施形態の第２変形例）
上述の第１実施形態の突起部４２は、断面形状が四角形状になっているが、これに限定されない。突起部４２は、例えば、図１２に示すように、面取り加工等によって角部が円弧状にカットされていてもよい。なお、突起部４２は、面取り加工等によって角部が直線状にカットされていてもよい。

（第１実施形態の第３変形例）
上述の第１実施形態のシールリング４は、リング本体部４１と突起部４２とが一体成形物となっているが、これに限定されない。シールリング４は、例えば、図１３に示すように、互いに別体で構成されたリング本体部４１と突起部４２とが接着剤により一体に接合されていてもよい。

（第１実施形態の第４変形例）
また、シールリング４は、例えば、リング本体部４１と突起部４２と別体に構成し、リング本体部４１に設けた嵌合溝４１０に突起部４２の突片４２０を嵌め込むことにより一体に連結されていてもよい。なお、シールリング４は、突起部４２に設けられた嵌合溝４１０にリング本体部４１に設けれた突片を嵌め込んだ一体構造になっていてもよい。

（第１実施形態の他の変形例）
上述の第１実施形態では、突起部４２の各種寸法について言及したが、突起部４２の各種寸法は第１実施形態で説明したものに限定されない。例えば、突起部４２は、シールリング４の径方向ＤＲｒの外側の外径Φｐｏが弁体３の弁直径Φｖｏよりも大きくなっていてもよい。すなわち、突起部４２は、リング本体部４１の内径部位４１Ｙおよび外径部位４１Ｘそれぞれに亘るように設けられていてもよい。

また、突起部４２は、軸心方向ＤＲｖの厚みＴｐが、リング本体部４１の厚みＴｒ以上の大きさになっていてもよい。さらに、突起部４２は、径方向ＤＲｒの幅Ｔｗが軸心方向ＤＲｖの厚みＴｐ以下の大きさになっていてもよい。

また、シールリング４は、突起部４２がリング本体部４１の第１周端部４１１から第２周端部４１２まで連続して連なるように周方向ＤＲｃに沿って設けられているが、これに限定されない。シールリング４は、リング本体部４１の第１周端部４１１と第２周端部４１２との隙間Ｃ以外に突起部４２が設けられていない部位が存在していてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１５～図１７を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図１５および図１６に示すように、リング本体部４１Ａは、周方向ＤＲｃの全長が、リング本体部４１Ａが形成する円周の長さよりも大きくなっており、周方向ＤＲｃの端部側が互いに重なり合う構成になっている。すなわち、リング本体部４１Ａは、第１周端部４１１を含む第１周端側部位４１５および第２周端部４１２を含む第２周端側部位４１６が、周方向ＤＲｃに交差する方向に重なり合うように構成されている。

第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６は、互いに重ね合わせた際に、断面形状が略矩形状となる角リングとなるように構成されている。具体的には、図１７に示すように、第１周端側部位４１５は、断面形状がＬ字状の形状になっている。すなわち、第１周端側部位４１５は、第１溝側面３２２に対向する部位のうち、径方向ＤＲｒの外側に位置する角部が除去された形状になっている。また、第２周端側部位４１６は、第２周端側部位４１６は、第１周端側部位４１５における除去された角部に対応する形状になっている。すなわち、第２周端側部位４１６は、断面形状が四角形状になっている。

これにより、リング本体部４１Ａは、第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６が、周方向ＤＲｃに交差する軸心方向ＤＲｖおよび径方向ＤＲｒそれぞれに重なり合うように構成されている。

また、突起部４２Ａは、第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６それぞれに設けられている。すなわち、突起部４２Ａは、第１周端側部位４１５に設けられた第１凸部４２１および第２周端側部位４１６に設けられた第２凸部４２２によって構成されている。そして、突起部４２Ａは、環状となるようにリング本体部４１Ａの周方向ＤＲｃの全域に亘って設けられている。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態のシールリング４および弁装置１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

本実施形態のシールリング４は、リング本体部４１Ａの第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６同士が周方向ＤＲｃに交差する方向に重なり合うように構成されている。そして、突起部４２Ａは、環状となるようにリング本体部４１Ａの周方向ＤＲｃの全域に亘って設けられている。

このように突起部４２Ａをリング本体部４１Ａの周方向ＤＲｃの全域に亘って設ける構成とすれば、シールリング４と外周溝３２との隙間が生じ難くなるので、シール性の低下を充分に抑制することができる。

（第２実施形態の変形例）
上述の第２実施形態のリング本体部４１Ａは、第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６が軸心方向ＤＲｖおよび径方向ＤＲｒそれぞれに重なり合うように構成されているが、これに限定されない。リング本体部４１Ａは、第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６が軸心方向ＤＲｖおよび径方向ＤＲｒの一方に重なり合うように構成されていてもよい。

また、リング本体部４１Ａは、第１周端側部位４１５の断面形状がＬ字状となり、第２周端側部位４１６の断面形状が四角形状になっているが、これに限定されない。リング本体部４１Ａは、例えば、第２周端側部位４１６の断面形状がＬ字状となり、第１周端側部位４１５の断面形状が四角形状になっていたり、第１周端側部位４１５および第２周端側部位４１６それぞれの断面形状がＬ字状となっていたりしてもよい。

また、シールリング４は、突起部４２がリング本体部４１Ａの周方向ＤＲｃの全域に亘って沿って設けられているが、これに限定されない。シールリング４は、リング本体部４１Ａの周方向ＤＲｃの位置に突起部４２が設けられていない部位が存在していてもよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１８を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図１８に示すように、突起部４２Ｂは、先端に向けて先細りとなる先細形状になっている。すなわち、突起部４２Ｂは、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が先端に向けて幅寸法が小さくなる形状になっている。

具体的には、突起部４２Ｂは、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が三角形状になっている。突起部４２Ｂは、リング本体部４１Ｂとの境界付近における幅寸法が突出方向の高さ寸法よりも大きくなっている。

本実施形態のシールリング４は、突起部４２Ｂが先端に向けて先細りとなる先細形状になっている。このように、突起部４２Ｂが先細形状になっていれば、突起部４２Ｂと外周溝３２との接触面積が小さくなり、局所部位に圧力が集中し易くなるので、弁体３の外周溝３２とシールリング４との接触時の面圧を充分に高めることができる。

（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態の突起部４２Ｂは、リング本体部４１Ｂとの境界付近における幅寸法が突出方向の高さ寸法よりも大きくなっているが、これに限らず、幅寸法が突出方向の高さ寸法以下になっていてもよい。

また、突起部４２Ｂは、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が三角形状になっているが、これに限定されない。突起部４２Ｂは、例えば、図１９に示すように、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が、リング本体部４１Ｂ側の底辺が先端側の底辺よりも長い台形形状になっていてもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２０を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図２０に示すように、突起部４２Ｃは、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が円弧を含む形状になっている。突起部４２Ｃは、外周溝３２に向けて円弧状に隆起している。突起部４２Ｃは、リング本体部４１Ｃとの境界付近における幅寸法が突出方向の高さ寸法よりも大きくなっている。

本実施形態のシールリング４は、突起部４２Ｃの断面形状が円弧を含む形状になっている。このように、突起部４２Ｃの断面形状が円弧を含む形状になっている場合、突起部４２Ｃに角部がないので、シールリング４にひねりや傾き等の変形が生じても突起部４２Ｃにおける外周溝３２に接する部位の外形状が変化し難い。このため、突起部４２Ｃと外周溝３２との接触状態を維持することができ、シールリング４の変形に伴うシール性の低下を充分に抑制することができる。

（第４実施形態の変形例）
本実施形態のシールリング４は、突起部４２Ｃの断面形状が円弧だけでなく、平坦部を含む形状になっていてもよい。また、突起部４２Ｃは、異なる曲率となる円弧を組み合せて形成される曲面形状になっていてもよい。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２１および図２２を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図２１に示すように、リング本体部４１Ｄには、複数の突起部４２Ｄが周方向ＤＲｃに交差する方向に並んで設けられている。複数の突起部４２Ｄは、径方向ＤＲｒにおいて異なる位置に形成されており、それぞれが周方向ＤＲｃに平行に延びている。

図２２に示すように、複数の突起部４２Ｄは、互いに干渉し難くなるように、先端に向けて先細りとなる先細形状になっている。具体的には、複数の突起部４２Ｄは、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が三角形状になっている。

本実施形態のシールリング４は、リング本体部４１Ｄに複数の突起部４２Ｄが周方向ＤＲｃに交差する方向に並んで設けられている。これによると、シールリング４と外周溝３２との接触面積を拡大させて、リング本体部４１Ｄの変形に伴うシール性の低下を充分に抑制することができる。

（第５実施形態の変形例）
上述の第５実施形態のリング本体部４１Ｄは、第１実施形態で説明したリング本体部４１と同形状になっているが、これに限らず、第２実施形態で説明したリング本体部４１Ａと同形状になっていてもよい。

また、複数の突起部４２Ｄは、周方向ＤＲｃに直交する方向の断面形状が三角形状になっているが、これに限らず、断面形状が四角形状や円弧を含む形状になっていてもよい。さらに、複数の突起部４２Ｄは、一部の突起部４２Ｄの断面形状が他の突起部４２Ｄと異なる形状になっていてもよい。

（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、突起部４２がリング本体部４１の内径部位４１Ｙに設けられているものを例示したが、シールリング４はこれに限定されない。シールリング４は、例えば、突起部４２の一部がリング本体部４１の外径部位４１Ｘに設けられていてもよい。

上述の実施形態では、突起部４２がリング本体部４１の第２溝対向面４１４に設けられているものを例示したが、シールリング４はこれに限定されない。シールリング４は、例えば、リング本体部４１の第１溝対向面４１３に設けられていてもよい。

上述の実施形態では、第１周端部４１１および第２周端部４１２を有するシールリング４を例示したが、シールリング４はこれに限定されない。シールリング４は、径方向ＤＲｒに形状を拡張可能なものであれば、例えば、Ｏ字状の形状になっていてもよい。

上述の実施形態では、リング本体部４１の第１溝対向面４１３および第２溝対向面４１４に突起部４２が設けられているものを例示したが、シールリング４はこれに限定されない。シールリング４は、例えば、リング本体部４１の第１溝対向面４１３および第２溝対向面４１４以外の面にも突起部４２が設けられていてもよい。

上述の実施形態では、本開示のシールリング４を含む弁装置１をＥＧＲバルブに適用した例について説明したが、適用対象はＥＧＲバルブに限定されない。本開示のシールリング４を含む弁装置１は、ＥＧＲバルブ以外の様々なバルブに適用可能である。

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。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、シールリングは、弁体の外周溝に嵌め込まれるリング本体部と、リング本体部の周方向に延びるとともにリング本体部から外周溝に向けて突き出る突起部と、を備える。外周溝は、弁体の全閉時に内周面に対向する溝底面および溝底面に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面を有している。リング本体部は、一対の溝側面に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面を有している。突起部は、一対の溝対向面の少なくとも一方に設けられている。

第２の観点によれば、リング本体部は、外周溝に嵌め込まれる際に外周溝の外側に位置する外径部位および外周溝の内側に位置する内径部位を有する。突起部は、内径部位に設けられている。

このようにリング本体部のうち内径部位に突起部を設ける構成すれば、外径部位に突起部を設ける場合に比べて、シールリングが外周溝に接し易くなるので接触時の面圧の減少を充分に抑えることが可能となる。加えて、シールリングが外周溝に接し易くなることで、外周溝からシールリングが抜け出ることが抑制される。

第３の観点によれば、一対の溝対向面は、一方の溝対向面である第１溝対向面と、他方の溝対向面であって弁体の全閉時に第１溝対向面よりも流体通路の下流側に位置する第２溝対向面と、を有する。突起部は、少なくとも第２溝対向面に設けられている。

これによると、弁体の全閉時に流体通路を流れる流体によって突起部が外周溝の第２溝対向面に押圧される。この際、突起部に接触時の圧力が集中することになるので、弁体の外周溝とシールリングとの接触時の面圧を充分に確保することができる。

第４の観点によれば、リング本体部は、Ｃ字状の形状を有している。突起部は、リング本体部における周方向の端部に位置する一対の周端部の一方から他方まで連続して連なるように周方向に沿って設けられている。

このように突起部をリング本体部の一方の周端部から他方の周端部に亘って設ける構成とすれば、シールリングと外周溝との隙間が生じ難くなるので、シール性の低下を充分に抑制することができる。

第５の観点によれば、リング本体部は、リング本体部における周方向の端部に位置する一対の周端部を含む部位同士が、周方向に交差する方向に重なり合うように構成されている。突起部は、環状となるようにリング本体部の周方向の全域に亘って設けられている。

このように突起部をリング本体部の周方向の全域に亘って設ける構成とすれば、シールリングと外周溝との隙間が生じ難くなるので、シール性の低下を充分に抑制することができる。

第６の観点によれば、突起部は、周方向に直交する方向の断面形状が四角形状になっている。このように、突起部の断面形状が四角形状になっていても、突起部によってシールリングが外周溝に接し易くなるので接触時の面圧の減少を抑えることが可能となる。

第７の観点によれば、突起部は、先端に向けて先細りとなる先細形状になっている。このように、突起部が先細形状になっていれば、突起部と外周溝との接触面積が小さくなるので、弁体の外周溝とシールリングとの接触時の面圧を充分に高めることができる。

第８の観点によれば、突起部は、周方向に直交する方向の断面形状が円弧を含む形状になっている。このように、突起部の断面形状が円弧を含む形状になっている場合、シールリングにひねりや傾き等の変形が生じても突起部における外周溝に接する部位の外形状が変化し難いので、突起部と外周溝との接触状態を維持することができる。この結果、シールリングの変形に伴うシール性の低下を充分に抑制することができる。

第９の観点によれば、リング本体部には、複数の突起部が周方向に交差する方向に並んで設けられている。これによると、シールリングと外周溝との接触面積を拡大させて、リング本体部の変形に伴うシール性の低下を充分に抑制することができる。

第１０の観点によれば、弁装置は、流体が通過する流体通路の開度を可変する弁体と、弁体の全閉時に流体通路を形成する内周面と弁体の外周縁との間をシールする樹脂製のシールリングと、を備える。シールリングは、外周縁に形成された外周溝に嵌め込まれるリング本体部と、リング本体部に設けられてリング本体部の周方向に延びるとともにリング本体部から外周溝に向けて突き出る突起部と、を備える。外周溝は、弁体の全閉時に内周面に対向する溝底面および溝底面に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面を有している。リング本体部は、一対の溝側面に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面を有している。突起部は、一対の溝対向面の少なくとも一方に設けられている。

３弁体
３２外周溝
３２１溝底面
３２２第１溝側面
３２３第２溝側面
４シールリング
４１リング本体部
４１３第１溝対向面
４１４第２溝対向面
４２突起部

Claims

流体が通過する流体通路（２０）の開度を可変する弁体（３）に適用され、前記弁体の全閉時に前記流体通路を形成する内周面（２１１）と前記弁体の外周縁（３１）との間をシールする樹脂製のシールリングであって、
前記外周縁に形成された外周溝（３２）に嵌め込まれるリング本体部（４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ）と、
前記リング本体部に設けられて前記リング本体部の周方向に延びるとともに前記リング本体部から前記外周溝に向けて突き出る突起部（４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）と、を備え、
前記弁体は、バタフライ弁であり、
前記外周溝は、前記弁体の全閉時に前記内周面に対向する溝底面（３２１）および前記溝底面に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面（３２２、３２３）を有しており、
前記リング本体部は、一対の前記溝側面に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面（４１３、４１４）を有しており、
前記突起部は、一対の前記溝対向面の一方に設けられ、他方に設けられていない、シールリング。
前記リング本体部は、前記外周溝に嵌め込まれる際に前記外周溝の外側に位置する外径部位（４１Ｘ）および前記外周溝の内側に位置する内径部位（４１Ｙ）を有し、
前記突起部は、前記内径部位に設けられている、請求項１に記載のシールリング。
一対の前記溝対向面は、一方の前記溝対向面である第１溝対向面（４１３）と、他方の前記溝対向面であって前記弁体の全閉時に前記第１溝対向面よりも前記流体通路の下流側に位置する第２溝対向面（４１４）と、を有し、
前記突起部は、少なくとも前記第２溝対向面に設けられている、請求項１または２に記載のシールリング。
前記リング本体部は、Ｃ字状の形状を有しており、
前記突起部は、前記リング本体部における前記周方向の端部に位置する一対の周端部（４１１、４１２）の一方から他方まで連続して連なるように前記周方向に沿って設けられている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシールリング。
前記リング本体部（４１Ａ）は、前記リング本体部における前記周方向の端部に位置する一対の周端部（４１１、４１２）を含む部位（４１５、４１６）同士が、前記周方向に交差する方向に重なり合うように構成されており、
前記突起部（４２Ａ）は、環状となるように前記リング本体部の前記周方向の全域に亘って設けられている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシールリング。
前記突起部（４１Ｂ）は、前記周方向に直交する方向の断面形状が四角形状になっている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシールリング。
前記突起部（４１Ｃ）は、先端に向けて先細りとなる先細形状になっている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシールリング。
前記突起部（４１Ｄ）は、前記周方向に直交する方向の断面形状が円弧を含む形状になっている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシールリング。
前記リング本体部には、複数の前記突起部が前記周方向に交差する方向に並んで設けられている、請求項１ないし８のいずれか１つに記載のシールリング。
弁装置であって、
流体が通過する流体通路（２０）の開度を可変する弁体（３）と、
前記弁体の全閉時に前記流体通路を形成する内周面（２１１）と前記弁体の外周縁（３１）との間をシールする樹脂製のシールリング（４）と、を備え、
前記シールリングは、
前記外周縁に形成された外周溝（３２）に嵌め込まれるリング本体部（４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ）と、
前記リング本体部に設けられて前記リング本体部の周方向に延びるとともに前記リング本体部から前記外周溝に向けて突き出る突起部（４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）と、を備え、
前記外周溝は、前記弁体の全閉時に前記内周面に対向する溝底面（３２１）および前記溝底面に連なるとともに互いに対向する一対の溝側面（３２２、３２３）を有しており、
前記リング本体部は、一対の前記溝側面に対して少なくとも一部が対向する一対の溝対向面（４１３、４１４）を有しており、
前記突起部は、一対の前記溝対向面の一方に設けられ、他方に設けられていない、弁装置。