JP7226351B2

JP7226351B2 - 弁装置

Info

Publication number: JP7226351B2
Application number: JP2020008382A
Authority: JP
Inventors: 浩行原田; 悠史都築; 徳幸稲垣
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2040-01-22
Also published as: WO2021149521A1; JP2021116822A; CN114981575A; DE112021000657T5; US20220356949A1

Description

本発明は、流体が流れる流体通路の開度を増減する弁装置に関するものである。

この種の弁装置として、例えば特許文献１に記載された弁装置が従来から知られている。この特許文献１に記載された弁装置は、バタフライバルブとして構成されている。この弁装置は、気体の流れるガス通路が形成されたハウジングと、そのガス通路内で回動変位することによりガス通路を開閉する弁体と、その弁体の外周縁とガス通路の内周面との間をシールする環形状のシールリングとを備えている。

そして、そのシールリングは、弁体の外周縁に形成された周溝に嵌め込まれている。また、シールリングには、そのシールリングの直径を拡縮可能とする合口が設けられている。

特開２０１６－２１１６７８号公報

上述した特許文献１の弁装置では、弁体によりガス通路が開かれたバルブ開時に、ガス通路内の流体（具体的には、気体）の圧力が、シールリングに対しそのシールリングを拡径させるように作用する場合がある。その場合、シールリングが拡径する側へ弾性変形して、そのシールリングが弁体の周溝から脱落する可能性がある。そのようにシールリングが弁体の周溝から脱落すると、例えば、シールリングが弁体とガス通路の内周面との間に挟まれて弁体の回転動作を妨げる場合がある。

これに対し、シールリングが上記のように弁体の周溝から脱落する可能性を低減するための対策は、特許文献１に示されていない。

また、シールリングを拡径するように付勢するテンションリングがシールリングに設けられている場合も想定される。そのような場合には、テンションリングの脱落も防止される必要がある。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。

本発明は上記点に鑑みて、シールリングを拡径させるように作用する流体の圧力を抑制することにより、シールリングまたはテンションリングが弁体の外周溝から脱落する可能性を低減することが可能な弁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に記載の弁装置は、
流体が流れる流体通路（１２３ａ）が内部に形成され、その流体通路に面する通路内壁面（１２３ｂ）を有する通路形成部（１２３）と、
外周溝（１６１ａ）が形成された外周縁部（１６１）を有し、流体通路内に収容され、回転変位することに伴って流体通路を開閉する弁体（１６）と、
外周溝に嵌め込まれて環形状を成し、弁体の全閉時に通路内壁面と弁体の外周縁部との間をシールするシールリング（１８）とを備え、
シールリングは、そのシールリングの直径の拡縮を可能とする合口（１８１）を互いに重なり合って構成する一方側合口構成部（２１）と他方側合口構成部（２２）とを有し、
一方側合口構成部は、一方側第１接触部（２１１）と、その一方側第１接触部に対してシールリングの軸方向（Ｄａ）の一方側に配置され且つシールリングの周方向（Ｄｃ）に突き出た一方側第２接触部（２１２）とを有し、
他方側合口構成部は、一方側第２接触部に対してシールリングの径方向（Ｄｒ）に接触する他方側第１接触部（２２１）と、一方側第１接触部に対して径方向に接触すると共に一方側第２接触部に対して軸方向に接触し、他方側第１接触部に対して軸方向の他方側に配置され且つ周方向に突き出た他方側第２接触部（２２２）とを有し、
一方側第１接触部と他方側第２接触部とが接触した接触状態からシールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのシールリングの内径（Ｄis）は、弁体の外周縁部の外径（Ｄov）よりも小さい。

このようにすれば、流体通路内の流体の圧力によってシールリングが拡径させられても、シールリングの内径が弁体の外周縁部の外径に達する前に、一方側第１接触部と他方側第２接触部との間の隙間から、その流体の圧力が抜ける。従って、シールリングを拡径させるように作用する流体の圧力が抑制され、これにより、シールリングが弁体の外周溝から脱落する可能性を低減することが可能である。

また、請求項４に記載の弁装置は、
流体が流れる流体通路（１２３ａ）が内部に形成され、その流体通路に面する通路内壁面（１２３ｂ）を有する通路形成部（１２３）と、
外周溝（１６１ａ）が形成された外周縁部（１６１）を有し、流体通路内に収容され、回転変位することに伴って流体通路を開閉する弁体（１６）と、
外周溝に嵌め込まれて環形状を成し、弁体の全閉時に通路内壁面と弁体の外周縁部との間をシールするシールリング（１８）と、
シールリングの周方向（Ｄｃ）に沿って円弧状に延びており、シールリングの直径を拡大させる側へそのシールリングを付勢するテンションリング（３０）とを備え、
シールリングには、シールリングの軸方向（Ｄａ）に窪み周方向に延びる側方溝（１８２）が形成され、
テンションリングは側方溝に嵌め込まれており、
シールリングは、そのシールリングの直径の拡縮を可能とする合口（１８１）を互いに重なり合って構成する一方側合口構成部（２１）と他方側合口構成部（２２）とを有し、
一方側合口構成部は、一方側第１接触部（２１１）と、その一方側第１接触部に対して軸方向の一方側に配置され且つ周方向に突き出た一方側第２接触部（２１２）とを有し、
他方側合口構成部は、一方側第２接触部に対してシールリングの径方向（Ｄｒ）に接触する他方側第１接触部（２２１）と、一方側第１接触部に対して径方向に接触すると共に一方側第２接触部に対して軸方向に接触し、他方側第１接触部に対して軸方向の他方側に配置され且つ周方向に突き出た他方側第２接触部（２２２）とを有し、
一方側第１接触部と他方側第２接触部とが接触した接触状態からシールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのテンションリングの内径（Ｄit）は、弁体の外周縁部の外径（Ｄov）よりも小さい。

このようにすれば、流体通路内の流体の圧力によってシールリングおよびテンションリングが拡径させられても、テンションリングの内径が弁体の外周縁部の外径に達する前に、一方側第１接触部と他方側第２接触部との間の隙間から、その流体の圧力が抜ける。従って、シールリングを拡径させるように作用する流体の圧力が抑制され、これにより、テンションリングがシールリングの側方溝から外れて弁体の外周溝から脱落する可能性を低減することが可能である。

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実施形態において弁装置の概略構成を示した図であって、弁体の中心軸線と回転軸の中心軸線とを含む平面で弁装置を切断した断面図である。第１実施形態において、弁装置が有するシールリングとそのシールリングに取り付けられたテンションリングとを抜粋して、図１の矢印IIの方向視で示した矢視図である。第１実施形態において、弁装置が有する弁体とその弁体に取り付けられたシールリングとを抜粋して、リング径方向に沿った方向視で示した図である。図３のIV部分を拡大すると共に、図３と同じ方向視で断面図示し、弁体が全閉状態にあるとしてハウジングの通路部材も併せて示した断面図である。図２のV方向の矢視図であって、シールリングの合口を拡大して示した図である。図５のVI方向の矢視図である。図５のVII方向の矢視図である。第１実施形態において、シールリングの合口を構成する一方側合口構成部と他方側合口構成部とを図５と同じ方向視で示した図であって、その一方側合口構成部を他方側合口構成部からリング周方向に離した状態を示した図である。図８のIX方向の矢視図である。第１実施形態において図２のX－X断面を示した断面図であって、弁体が全閉状態にあるとしてハウジングの通路部材も併せて示した図である。第２実施形態において、シールリングのうちの一方側合口構成部を図９と同じ方向視で示した図である。第２実施形態において、シールリングのうちの他方側合口構成部を図１１と同じ方向視で示した図である。

以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に示す本実施形態の弁装置１０は、エンジンを有する車両に搭載され、エンジンの排気の一部をエンジンの吸気通路に還流するＥＧＲシステムの一部を構成する。そして、弁装置１０は、そのＥＧＲシステムにおいて、排気の一部であるＥＧＲガスが通るＥＧＲ通路の開閉およびそのＥＧＲ通路の開度調整を行う。従って、本実施形態の弁装置１０は、気体（具体的には、ＥＧＲガス）である流体の流量を増減する流体制御弁である。

図１および図２に示すように、弁装置１０は、バタフライ式の流体制御弁である。弁装置１０は、ハウジング１２と回転軸１４と弁体１６とシールリング１８とテンションリング３０とを備えている。

ハウジング１２は、弁装置１０の外殻を構成している。ハウジング１２は、回転軸１４、その回転軸１４を回転駆動する電動機、弁体１６、シールリング１８、および、テンションリング３０などを、そのハウジング１２の内部に収容している。

また、ハウジング１２は複数の構成部材から構成されており、具体的に、ハウジング１２は、ハウジング本体１２１、ハウジングカバー１２２、および通路部材１２３などを有している。

ハウジング本体１２１は、例えばアルミニウム合金などの金属製である。ハウジング本体１２１の内部には、ＥＧＲガスが流れるハウジング通路１２１ａが形成されている。弁体１６の開弁時に弁装置１０を通過するＥＧＲガスは、矢印ＦＬ１で示すようにハウジング通路１２１ａの一端側から他端側へとハウジング通路１２１ａを流れる。このハウジング通路１２１ａは、ＥＧＲシステムにおいてＥＧＲガスが流通するＥＧＲ通路の一部を構成している。

ハウジング通路１２１ａの一部には、通路形成部としての通路部材１２３が嵌め込まれており、その嵌め込まれた状態で通路部材１２３はハウジング本体１２１に固定されている。この通路部材１２３は筒状を成し、通路部材１２３の内部には、ハウジング通路１２１ａの一部を構成しＥＧＲガスが流れる流体通路１２３ａが形成されている。

ハウジングカバー１２２はハウジング本体１２１の一部に被さっており、ハウジング本体１２１との間に形成された空間内に、回転軸１４を回転駆動する電動機等を収容している。ハウジングカバー１２２は例えば樹脂製である。ハウジングカバー１２２は、例えばハウジング本体１２１に対しビス止め等によって固定されている。

流体通路１２３ａは通路部材１２３の内側に形成されているので、その通路部材１２３は、流体通路１２３ａをその全周にわたって囲むと共にその流体通路１２３ａに面する通路内壁面１２３ｂを有している。その流体通路１２３ａは、例えば円形の通路断面形状を有している。

回転軸１４は、所定の回転軸線Ｃsh（言い換えると、中心軸線Ｃsh）を中心としてその回転軸線Ｃshの軸方向に延びた軸である。例えば、回転軸１４は金属製である。回転軸１４は、その軸方向位置に応じて直径は異なるが略円柱状の形状を成している。なお、本実施形態の説明では、その回転軸１４の軸方向（別言すれば、回転軸線Ｃshの軸方向）は回転軸方向とも称される。

ハウジング本体１２１には、ハウジング通路１２１ａに連結した軸挿通孔１２１ｂが形成されており、その軸挿通孔１２１ｂには、回転軸１４が回転自在に挿通されている。回転軸１４は、その回転軸１４のうちの一端側の部位が流体通路１２３ａ内に配置されるように、軸挿通孔１２１ｂから流体通路１２３ａ内へ突き出ている。

また、回転軸１４のうち他端側の部位は、ハウジング本体１２１内に収容された減速機構を介して電動機に対し動力伝達可能に連結されている。回転軸１４は、ハウジング本体１２１内に設けられた軸受を介してハウジング本体１２１に対し回転可能に支持されている。

弁体１６は、流体通路１２３ａ内に収容されており、弁体１６が回転変位することに伴ってその流体通路１２３ａを開閉する。弁体１６は、例えば金属製であり、回転軸１４に対し溶接等によって固定されている。そのため、電動機の回転力は回転軸１４を介して弁体１６に伝達される。そして、その弁体１６は回転軸１４と共に回転軸線Ｃshまわりに一体回転し、それにより流体通路１２３ａを開閉する。

具体的に、弁体１６は例えば円盤状であり、弁体１６が流体通路１２３ａを塞いだ全閉状態において流体通路１２３ａの径方向に拡がった形状を成している。従って、弁体１６の全閉状態（言い換えれば、弁体１６の全閉姿勢）では、弁体１６の径方向は流体通路１２３ａの径方向に一致し、弁体１６の軸方向は流体通路１２３ａの軸方向に一致する。なお、図１は、全閉状態とされた弁体１６を表示している。

また、弁体１６の中心軸線Ｃｖは回転軸１４の回転軸線Ｃshと交わるように配置されているが、詳細に言えば、その弁体１６の中心軸線Ｃｖは、回転軸１４の回転軸線Ｃshに対し傾斜している。要するに、弁体１６は、回転軸１４に対し傾斜した姿勢で固定されている。

また、図１、図３、図４に示すように、弁体１６は、その弁体１６の径方向外側に外周縁部１６１を有している。その外周縁部１６１には、弁体１６の径方向外側から径方向内側へ窪んだ外周溝１６１ａが形成されており、その外周溝１６１ａは弁体１６の全周にわたって延びている。すなわち、その外周溝１６１ａは環形状を成すように延びた環状溝である。

シールリング１８は、例えば弾性変形可能な樹脂で構成されている。図１、図２、図４に示すように、シールリング１８は、弁体１６が全閉状態とされた全閉時に通路内壁面１２３ｂと弁体１６の外周縁部１６１との間をシールする。このシールリング１８は、弁体１６の外周溝１６１ａに嵌め込まれており、弁体１６と同心の環形状を成している。シールリング１８は、弁体１６の外周溝１６１ａに嵌め込まれることで、その弁体１６に対して保持されている。

なお、外周溝１６１ａに対しシールリング１８は僅かな隙間をもって嵌り込んでいる。そのため、シールリング１８の中心軸線Ｃｓは弁体１６の中心軸線Ｃｖに対し僅かにずれる場合もあるが、基本的にシールリング１８の中心軸線Ｃｓは弁体１６の中心軸線Ｃｖに対し一致する。

また、本実施形態の説明において、シールリング１８の軸方向Ｄａはリング軸方向Ｄａとも称され、シールリング１８の径方向Ｄｒはリング径方向Ｄｒとも称され、シールリング１８の周方向Ｄｃはリング周方向Ｄｃとも称される。

シールリング１８は、弁体１６の外周溝１６１ａに嵌め込まれた状態で、閉じた環形状を成しているが、シールリング１８の直径の拡縮を可能とするために、一方側合口構成部２１と他方側合口構成部２２とを有している。

この一方側合口構成部２１はリング周方向Ｄｃにおけるシールリング１８の一端部分に設けられ、他方側合口構成部２２はリング周方向Ｄｃにおけるシールリング１８の他端部分に設けられている。そして、一方側合口構成部２１と他方側合口構成部２２は、シールリング１８の直径の拡縮を可能とする合口１８１を、互いに重なり合って構成している。このシールリング１８の合口１８１は、所謂、ステップカットジョイントと称されるものである。なお、シールリング１８は環形状であるので、シールリング１８の直径とは、シールリング１８の内径Ｄisと外径とを総称したものである。

具体的には図５～図７に示すように、一方側合口構成部２１は、一方側第１接触部２１１と一方側第２接触部２１２とを有している。その一方側第２接触部２１２は、一方側第１接触部２１１に対してリング軸方向Ｄａの一方側に配置され、且つ、一方側第１接触部２１１に対してリング周方向Ｄｃに突き出ている。

また、他方側合口構成部２２は、例えば、リング径方向Ｄｒに延びる軸線まわりに一方側合口構成部２１を１８０°回転させた対称形状を成している。従って、他方側合口構成部２２は、他方側第１接触部２２１と他方側第２接触部２２２とを有している。その他方側第２接触部２２２は、他方側第１接触部２２１に対してリング軸方向Ｄａの他方側に配置され、且つ、他方側第１接触部２２１に対してリング周方向Ｄｃに突き出ている。

なお、図１および図３に示すように、弁体１６の全閉時には、リング軸方向Ｄａの一方側は流体通路１２３ａにおける流体流れ上流側になり、リング軸方向Ｄａの他方側は流体通路１２３ａにおける流体流れ下流側になる。

図８および図９に示すように、一方側合口構成部２１では一方側第２接触部２１２は一方側第１接触部２１１に対しリング径方向Ｄｒの外側に位置している。そして、他方側合口構成部２２では他方側第２接触部２２２は他方側第１接触部２２１に対しリング径方向Ｄｒの外側に位置している。

更に、一方側合口構成部２１のうち、一方側第１接触部２１１に対するリング径方向Ｄｒの外側かつ一方側第２接触部２１２に対するリング軸方向Ｄａの他方側の部位は、えぐれた形状になっている。これは、一方側合口構成部２１に対し他方側第２接触部２２２がリング周方向Ｄｃに相対移動することを妨げないようにするためである。

これと同様に、他方側合口構成部２２のうち、他方側第１接触部２２１に対するリング径方向Ｄｒの外側かつ他方側第２接触部２２２に対するリング軸方向Ｄａの一方側の部位も、えぐれた形状になっている。これは、他方側合口構成部２２に対し一方側第２接触部２１２がリング周方向Ｄｃに相対移動することを妨げないようにするためである。

なお、図１に示すように、弁装置１０では、弁体１６とシールリング１８はハウジング１２の通路部材１２３内に収容されているので、シールリング１８の拡径側への変形は通路部材１２３によって制限されている。図８および図９は、そのシールリング１８の拡径側への変形に対する制限が無いと仮定した場合におけるシールリング１８の動きを示すものである。

上記のように構成されたシールリング１８の合口１８１では、図５～図７に示すように、他方側第１接触部２２１は、一方側第２接触部２１２に対してリング径方向Ｄｒに接触している。そして、他方側第２接触部２２２は、一方側第１接触部２１１に対してリング径方向Ｄｒに接触すると共に、一方側第２接触部２１２に対してリング軸方向Ｄａに接触している。

詳細には、一方側第１接触部２１１は、他方側第２接触部２２２に対しリング径方向Ｄｒの内側に位置し、他方側第１接触部２２１は、一方側第２接触部２１２に対しリング径方向Ｄｒの内側に位置している。また、一方側第２接触部２１２は他方側第２接触部２２２に対しリング軸方向Ｄａの一方側に位置している。

そして、一方側第１接触部２１１は、リング径方向Ｄｒの外側を向いた接触面２１１ａを有し、他方側第１接触部２２１も、リング径方向Ｄｒの外側を向いた接触面２２１ａを有している。一方側第２接触部２１２は、リング径方向Ｄｒの内側を向いた径方向接触面２１２ａと、リング軸方向Ｄａの他方側を向いた軸方向接触面２１２ｂとを有している。他方側第２接触部２２２は、リング径方向Ｄｒの内側を向いた径方向接触面２２２ａと、リング軸方向Ｄａの一方側を向いた軸方向接触面２２２ｂとを有している。

合口１８１では、一方側第１接触部２１１の接触面２１１ａと他方側第２接触部２２２の径方向接触面２２２ａとが摺動可能に接触し、他方側第１接触部２２１の接触面２２１ａと一方側第２接触部２１２の径方向接触面２１２ａとが摺動可能に接触している。それと共に、一方側第２接触部２１２の軸方向接触面２１２ｂと他方側第２接触部２２２の軸方向接触面２２２ｂとが摺動可能に接触している。

また、図４に示すように、リング径方向Ｄｒを向いた各接触面２１１ａ、２１２ａ、２２１ａ、２２２ａは、弁体１６の全閉時には弁体１６の外周溝１６１ａ内に入っている。すなわち、それらの接触面２１１ａ、２１２ａ、２２１ａ、２２２ａは、弁体１６の全閉時には、弁体１６の外径位置よりもリング径方向Ｄｒの内側に配置されている。

なお、図６および図７に示すように、リング径方向Ｄｒ向きの接触面２１１ａ、２１２ａ、２２１ａ、２２２ａの両端にはそれぞれ、コーナーＲが接続されているが、そのコーナーＲの部位は、各接触面２１１ａ、２１２ａ、２２１ａ、２２２ａに含まれない。そのコーナーＲの部位は、相手側の接触面に摺動接触する部位ではないからである。

図２および図６に示すように、テンションリング３０は、シールリング１８の中心軸線Ｃｓを中心として、リング周方向Ｄｃに沿って円弧状に延びている。そして、テンションリング３０は、例えばバネ材など、弾力性を備えた金属で構成されている。

テンションリング３０は、そのテンションリング３０自体の弾力性により、シールリング１８の直径を拡大させる側（すなわち、拡径側）へそのシールリング１８を付勢する。そのため、図１および図４に示すように、弁体１６の全閉時には、シールリング１８は通路内壁面１２３ｂへ押し付けられて密着し、それに加えて、ＥＧＲガスの圧力によっても通路内壁面１２３ｂへ押し付けられる。なお、図４には、図６のIVa－IVa断面に表われるシールリング１８が示されている。

具体的に、図２、図６、図１０に示すように、テンションリング３０は、シールリング１８に形成された側方溝１８２に嵌め込まれている。その側方溝１８２は、シールリング１８のうちリング軸方向Ｄａの一方側を向いた側面１８３に形成されている。そして、側方溝１８２は、その側面１８３からリング軸方向Ｄａの他方側に窪むと共に、リング周方向Ｄｃに延伸している。例えば側方溝１８２は、矩形断面形状の溝である。なお、テンションリング３０および側方溝１８２は、シールリング１８のうち合口１８１が占める部分には及んでいない。

このように構成された弁装置１０では、図１に示すように、弁体１６が回転軸線Ｃshまわりに回転軸１４と一体回転する。そして、その弁体１６の回転位置に応じて流体通路１２３ａの開度が増減される。

また、図２および図４に示すように、シールリング１８の内径Ｄisとテンションリング３０の内径Ｄitは、合口１８１の機能によって増減可能であるが、弁体１６の外径Ｄov（詳細に言えば、外周縁部１６１の外径Ｄov）との関係で次のように定められている。

すなわち、図５～図７に示す一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触した接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄisは、弁体１６の外径Ｄov（図１０参照）よりも小さい。別言すると、一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄisを第１シール内径Ｄ１isとした場合、下記不等式Ｆ１が成立する。
Ｄ１is＜Ｄov ・・・（Ｆ１）

また、一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄit（図１０参照）も、弁体１６の外径Ｄovより小さい。別言すると、一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄitを第１テンションリング内径Ｄ１itとした場合、下記不等式Ｆ２が成立する。
Ｄ１it＜Ｄov ・・・（Ｆ２）

ここで、上記の「一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるとき」とは、言い換えれば、図７の第１掛り代Ｌ１が零よりも大きい状態から零になるときである。その第１掛り代Ｌ１とは、一方側第１接触部２１１の接触面２１１ａと他方側第２接触部２２２の径方向接触面２２２ａとが互いに接触するリング周方向Ｄｃの長さである。なお、弁体１６の外径Ｄovは、弁体外径Ｄovとも称される。

また、一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わる場合、それと同時または略同時に、他方側第１接触部２２１と一方側第２接触部２１２とが接触状態から非接触状態に切り替わる。従って、他方側第１接触部２２１と一方側第２接触部２１２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄisを第２シール内径Ｄ２isとした場合、下記不等式Ｆ３が成立する。
Ｄ２is＜Ｄov ・・・（Ｆ３）

そして、他方側第１接触部２２１と一方側第２接触部２１２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄitを第２テンションリング内径Ｄ２itとした場合、下記不等式Ｆ４が成立する。
Ｄ２it＜Ｄov ・・・（Ｆ４）

ここで、上記の「他方側第１接触部２２１と一方側第２接触部２１２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるとき」とは、言い換えれば、図６の第２掛り代Ｌ２が零よりも大きい状態から零になるときである。その第２掛り代Ｌ２とは、他方側第１接触部２２１の接触面２２１ａと一方側第２接触部２１２の径方向接触面２１２ａとが互いに接触するリング周方向Ｄｃの長さである。

また、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触した接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄisは、弁体外径Ｄovよりも小さい。別言すると、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄisを第３シール内径Ｄ３isとした場合、下記不等式Ｆ５が成立する。
Ｄ３is＜Ｄov ・・・（Ｆ５）

また、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄit（図１０参照）も、弁体外径Ｄovより小さい。別言すると、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄitを第３テンションリング内径Ｄ３itとした場合、下記不等式Ｆ６が成立する。
Ｄ３it＜Ｄov ・・・（Ｆ６）

ここで、上記の「一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触状態からシールリング１８の直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるとき」とは、言い換えれば、図５の第３掛り代Ｌ３が零よりも大きい状態から零になるときである。その第３掛り代Ｌ３とは、一方側第２接触部２１２の軸方向接触面２１２ｂと他方側第２接触部２２２の軸方向接触面２２２ｂとが互いに接触するリング周方向Ｄｃの長さである。

なお、確認的に述べるが、上述した弁体外径Ｄovと各内径Ｄis、Ｄitとの寸法関係は、通路内壁面１２３ｂ（図１０参照）によって制限されずにシールリング１８の直径を拡大できると仮定した場合のものである。

本実施形態の弁装置１０では次のような作用効果が考えられる。上述したように本実施形態によれば、シールリング１８の直径拡大に伴って図７の一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態から非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄis（図１０参照）は、弁体外径Ｄovよりも小さい。そのため、図１の流体通路１２３ａ内の流体圧力によってシールリング１８が拡径させられても、シールリング１８の内径Ｄisが弁体外径Ｄovに達する前に、一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２との間の隙間Ｂ１（図８参照）から、その流体圧力が抜ける。

従って、シールリング１８を拡径させるように作用する流体圧力が抑制され、これにより、シールリング１８が弁体１６の外周溝１６１ａから脱落する可能性を低減することが可能である。このように流体圧力を逃がすことによりシールリング１８の脱落防止を図ることは、ステップカットジョイントと称される合口１８１が本実施形態のシールリング１８において採用されているので、特に有効である。なお、図９には、シールリング１８を拡径させる流体通路１２３ａ内の流体圧力が矢印Ｐexで表されている。

また、本実施形態によれば、シールリング１８の直径拡大に伴って図５の一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触状態から非接触状態に切り替わるときのシールリング１８の内径Ｄisは、弁体外径Ｄovよりも小さい。そのため、図１の流体通路１２３ａ内の流体圧力によってシールリング１８が拡径させられた場合、シールリング１８の内径Ｄisが弁体外径Ｄovに達する前に、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２との間の隙間Ｂ２（図８参照）からも流体圧力が抜ける。従って、シールリング１８が弁体１６の外周溝１６１ａから脱落する可能性を更に低減することが可能である。

また、本実施形態によれば、シールリング１８の直径拡大に伴って図７の一方側第１接触部２１１と他方側第２接触部２２２とが接触状態から非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄit（図１０参照）は、弁体外径Ｄovよりも小さい。そのため、図１の流体通路１２３ａ内の流体圧力によってシールリング１８とテンションリング３０とが拡径させられても、テンションリング３０の内径Ｄitが弁体外径Ｄovに達する前に、図８の隙間Ｂ１から、その流体圧力が抜ける。

従って、シールリング１８を拡径させるように作用する流体圧力が抑制され、これにより、テンションリング３０がシールリング１８の側方溝１８２から外れて弁体１６の外周溝１６１ａから脱落する可能性を低減することが可能である。

また、本実施形態によれば、シールリング１８の直径拡大に伴って図５の一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とが接触状態から非接触状態に切り替わるときのテンションリング３０の内径Ｄit（図１０参照）は、弁体外径Ｄovよりも小さい。そのため、図１の流体通路１２３ａ内の流体圧力によってシールリング１８が拡径させられた場合、テンションリング３０の内径Ｄitが弁体外径Ｄovに達する前に、図８の隙間Ｂ２からも流体圧力が抜ける。従って、テンションリング３０がシールリング１８の側方溝１８２から外れて弁体１６の外周溝１６１ａから脱落する可能性を更に低減することが可能である。

また、本実施形態によれば、テンションリング３０は、例えば弾力性を備えた金属で構成されている。このようにすれば、弁体１６の全閉時にシールリング１８を通路内壁面１２３ｂへ押し付け密着させる機能を、テンションリング３０によって確保することができる。

また、本実施形態によれば、シールリング１８は、例えば樹脂で構成されている。このようにすれば、シールリング１８の成形において合口１８１をシールリング１８に形成しやすいというメリットがある。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。

図１１および図１２に示すように、本実施形態では、シールリング１８の合口１８１を構成する一方側第２接触部２１２の形状と他方側第２接触部２２２の形状とがそれぞれ、第１実施形態に対し異なっている。

具体的に、一方側第２接触部２１２は、リング周方向Ｄｃの先端に位置する周方向頂部２１２ｅを有している。そして、その周方向頂部２１２ｅは、一方側第２接触部２１２がリング径方向Ｄｒ（図３参照）に有する径方向幅Ｗ１ｒのうちリング径方向Ｄｒの内側に偏るように配置されている。例えば、その周方向頂部２１２ｅは、一方側第２接触部２１２の径方向接触面２１２ａと重複するように配置されている。

他方側第２接触部２２２の先端形状もこれと同様である。すなわち、他方側第２接触部２２２は、リング周方向Ｄｃの先端に位置する周方向頂部２２２ｅを有している。そして、その周方向頂部２２２ｅは、他方側第２接触部２２２がリング径方向Ｄｒに有する径方向幅Ｗ２ｒのうちリング径方向Ｄｒの内側に偏るように配置されている。例えば、その周方向頂部２２２ｅは、他方側第２接触部２２２の径方向接触面２２２ａと重複するように配置されている。

従って、例えば前述の第１実施形態と比較して、より小さいシールリング１８の内径Ｄisで、シールリング１８を拡径させる流体圧力を逃がす連通経路を一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２との間に生じさせることが可能である。その連通経路とは、具体的には、シールリング１８に対するリング軸方向Ｄａの一方側と他方側との間を連通させる経路である。そのため、図１の流体通路１２３ａ内の流体圧力によってシールリング１８が拡径させられた場合、そのシールリング１８を拡径させる流体圧力を更に逃がしやすくすることができる。

なお、本実施形態では、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とのそれぞれが所定接触部に対応する。

以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、弁装置１０により流量が増減される流体は気体であるが、その流体は気体に限らず、例えば液体であっても差し支えない。

（２）上述の各実施形態において、弁装置１０はＥＧＲシステムに用いられるＥＧＲバルブであるが、弁装置１０の用途に限定はない。例えば、弁装置１０は、車両のスロットル弁として用いられても差し支えない。

（３）上述の各実施形態では図１および図３に示すように、弁装置１０はバタフライ式の流体制御弁であるが、バタフライ式以外の流体制御弁であっても差し支えない。

（４）上述の各実施形態では図１０に示すように、テンションリング３０が嵌め込まれる側方溝１８２は、シールリング１８のうちリング軸方向Ｄａの一方側を向いた側面１８３に形成されているが、これは一例である。例えば逆に、その側方溝１８２は、シールリング１８のうちリング軸方向Ｄａの他方側を向いた側面に形成されていても差し支えない。

（５）上述の各実施形態では図１０に示すように、例えば側方溝１８２は矩形断面形状の溝であるが、テンションリング３０によってシールリング１８を拡径側へ付勢できれば、その側方溝１８２の断面形状に限定はない。

（６）上述の各実施形態では図２に示すように、弁装置１０は、シールリング１８に取り付けられたテンションリング３０を備えているが、これは一例である。例えばシールリング１８自体の弾性力によりシールリング１８が弁体１６の全閉時に通路内壁面１２３ｂへ不足の無い押圧力で押し付けられるのであれば、テンションリング３０は設けられていなくても差し支えない。

（７）上述の第２実施形態では図１１および図１２に示すように、一方側第２接触部２１２は、周方向頂部２１２ｅがリング径方向Ｄｒの内側に偏るように形成されている。そして、他方側第２接触部２２２も、周方向頂部２２２ｅがリング径方向Ｄｒの内側に偏るように形成されている。しかしながら、これは一例である。例えば、一方側第２接触部２１２と他方側第２接触部２２２とのうちの一方は第２実施形態に示された通りの形状とされ、他方は、図９のように第１実施形態に示された通りの形状とされることも考え得る。

（８）なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。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。

１６弁体
１６１弁体の外周縁部
１８シールリング
２１一方側合口構成部
２２他方側合口構成部
１２３通路部材（通路形成部）
１２３ｂ通路内壁面
１８１シールリングの合口
２１１一方側第１接触部
２２２他方側第２接触部

Claims

弁装置であって、
流体が流れる流体通路（１２３ａ）が内部に形成され、該流体通路に面する通路内壁面（１２３ｂ）を有する通路形成部（１２３）と、
外周溝（１６１ａ）が形成された外周縁部（１６１）を有し、前記流体通路内に収容され、回転変位することに伴って前記流体通路を開閉する弁体（１６）と、
前記外周溝に嵌め込まれて環形状を成し、前記弁体の全閉時に前記通路内壁面と前記弁体の前記外周縁部との間をシールするシールリング（１８）とを備え、
前記シールリングは、該シールリングの直径の拡縮を可能とする合口（１８１）を互いに重なり合って構成する一方側合口構成部（２１）と他方側合口構成部（２２）とを有し、
前記一方側合口構成部は、一方側第１接触部（２１１）と、該一方側第１接触部に対して前記シールリングの軸方向（Ｄａ）の一方側に配置され且つ前記シールリングの周方向（Ｄｃ）に突き出た一方側第２接触部（２１２）とを有し、
前記他方側合口構成部は、前記一方側第２接触部に対して前記シールリングの径方向（Ｄｒ）に接触する他方側第１接触部（２２１）と、前記一方側第１接触部に対して前記径方向に接触すると共に前記一方側第２接触部に対して前記軸方向に接触し、前記他方側第１接触部に対して前記軸方向の他方側に配置され且つ前記周方向に突き出た他方側第２接触部（２２２）とを有し、
前記一方側第１接触部と前記他方側第２接触部とが接触した接触状態から前記シールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときの前記シールリングの内径（Ｄis）は、前記弁体の前記外周縁部の外径（Ｄov）よりも小さい、弁装置。
前記一方側第２接触部と前記他方側第２接触部とが接触した接触状態から前記シールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときの前記シールリングの内径も、前記弁体の前記外周縁部の外径より小さい、請求項１に記載の弁装置。
前記周方向に沿って円弧状に延びており、前記シールリングの直径を拡大させる側へ該シールリングを付勢するテンションリング（３０）を備え、
前記シールリングには、前記軸方向に窪み前記周方向に延びる側方溝（１８２）が形成され、
前記テンションリングは前記側方溝に嵌め込まれており、
前記一方側第１接触部と前記他方側第２接触部とが接触した接触状態から前記シールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときの前記テンションリングの内径（Ｄit）も、前記弁体の前記外周縁部の外径より小さい、請求項１または２に記載の弁装置。
弁装置であって、
流体が流れる流体通路（１２３ａ）が内部に形成され、該流体通路に面する通路内壁面（１２３ｂ）を有する通路形成部（１２３）と、
外周溝（１６１ａ）が形成された外周縁部（１６１）を有し、前記流体通路内に収容され、回転変位することに伴って前記流体通路を開閉する弁体（１６）と、
前記外周溝に嵌め込まれて環形状を成し、前記弁体の全閉時に前記通路内壁面と前記弁体の前記外周縁部との間をシールするシールリング（１８）と、
前記シールリングの周方向（Ｄｃ）に沿って円弧状に延びており、前記シールリングの直径を拡大させる側へ該シールリングを付勢するテンションリング（３０）とを備え、
前記シールリングには、前記シールリングの軸方向（Ｄａ）に窪み前記周方向に延びる側方溝（１８２）が形成され、
前記テンションリングは前記側方溝に嵌め込まれており、
前記シールリングは、該シールリングの直径の拡縮を可能とする合口（１８１）を互いに重なり合って構成する一方側合口構成部（２１）と他方側合口構成部（２２）とを有し、
前記一方側合口構成部は、一方側第１接触部（２１１）と、該一方側第１接触部に対して前記軸方向の一方側に配置され且つ前記周方向に突き出た一方側第２接触部（２１２）とを有し、
前記他方側合口構成部は、前記一方側第２接触部に対して前記シールリングの径方向（Ｄｒ）に接触する他方側第１接触部（２２１）と、前記一方側第１接触部に対して前記径方向に接触すると共に前記一方側第２接触部に対して前記軸方向に接触し、前記他方側第１接触部に対して前記軸方向の他方側に配置され且つ前記周方向に突き出た他方側第２接触部（２２２）とを有し、
前記一方側第１接触部と前記他方側第２接触部とが接触した接触状態から前記シールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときの前記テンションリングの内径（Ｄit）は、前記弁体の前記外周縁部の外径（Ｄov）よりも小さい、弁装置。
前記一方側第２接触部と前記他方側第２接触部とが接触した接触状態から前記シールリングの直径拡大に伴って非接触状態に切り替わるときの前記テンションリングの内径も、前記弁体の前記外周縁部の外径より小さい、請求項３または４に記載の弁装置。
前記テンションリングは、弾力性を備えた金属で構成されている、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の弁装置。
前記一方側第１接触部は、前記他方側第２接触部に対し前記径方向の内側に位置し、
前記他方側第１接触部は、前記一方側第２接触部に対し前記径方向の内側に位置し、
前記一方側第２接触部または前記他方側第２接触部である所定接触部は、前記周方向の先端に位置する周方向頂部（２１２ｅ、２２２ｅ）を有し、
該周方向頂部は、前記所定接触部が前記径方向に有する幅（Ｗ１ｒ、Ｗ２ｒ）のうち前記径方向の内側に偏るように配置されている、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の弁装置。
前記シールリングは樹脂で構成されている、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の弁装置。