JP7569585B2 - 制御弁 - Google Patents

Description

本出願は、２０２１年０１月１８日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２１１００６５２６１．１であり、発明名称が「弁装置」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が援用されることで本出願に結合される。
本発明は、流体制御という分野に関し、具体的には、制御弁に関する。

あるシステムは、流路を制御するように多通路の制御弁を用いる必要があり、例えば、自動車は、現在、一般的には、複数の制御弁を用いて制御する可能性があり、多通路の制御弁において、封止及び弁体との滑り嵌めを実現するために、別体構造の封止部品と弾性パッドで実現する。

本発明の目的は、制御弁を提供することである。

本発明は、制御弁であって、弁ボディ部材と弁体部材とを含み、前記制御弁は、弁室を有し、前記弁体部材は、少なくとも大部分が前記弁室に位置し、前記弁体部材は、回動するように駆動可能になっており、前記弁ボディ部材は、前記弁室の周壁または少なくとも周壁の一部である側壁部を含み、前記弁ボディ部材には連通口が設けられている制御弁において、前記制御弁は、封止部材を含み、前記封止部材は、前記側壁部と前記弁体部材との間に位置して弾性パッドと封止部品とを含み、前記弾性パッドと封止部品とは固定されて一体構造に形成され、前記弾性パッドは、前記封止部品と前記弁ボディ部材の側壁部との間に位置し、前記封止部品は、前記弁体部材と接触し、前記弁体部材と接触する前記封止部品の表面が、側壁部と接触する前記弾性パッドの表面よりも滑らかであり、前記制御弁は、回転抑制部を有し、前記回転抑制部は、前記弁ボディ部材の内面と一体成形され、または、固定接続され、または、位置制限されて接続され、前記回転抑制部は、前記封止部材に係合され、前記弁ボディ部材に対する前記封止部材の時計回りの回転または反時計回りの回転を制限可能である。

このように、制御弁の封止部材は、一体構造を呈する弾性パッド及び封止部品を含み、前記弁体部材が接触する前記封止部品の表面は、側壁部と接触する前記弾性パッドの表面よりも滑らかであり、前記制御弁は、回転抑制部を有し、前記回転抑制部は、前記弁ボディ部材の内面と一体成形され、または固定接続され、または位置制限されて接続され、前記回転抑制部は、前記封止部材に係合され、前記弁ボディ部材に対する前記封止部材の時計回りの回転または反時計回りの回転を制限でき、側壁部に対する弾性パッドの回動を防止し、側壁部に対する封止部材の移動を防止することができ、構造が比較的に簡単であり、装着も比較的に便利である。

本発明の制御弁の分解構造図である。 本発明の第１実施形態の封止部材の立体構造図である。 本発明の第１実施形態の弁ボディ部材の立体構造図である。 図３の弁ボディ部材の局所断面構造図である。 図４におけるＩ箇所の局所拡大構造図である。 図２の封止部材の局所切断面構造図である。 本発明の第２実施形態の封止部材の立体構造図である。 本発明の第２実施形態の弁ボディ部材の立体構造図である。 本発明の制御弁の蓋の立体構造図である。

以下、具体的な実施形態を説明し、図１～図５に示すように、制御弁２００は、弁ボディ部材１０と弁体部材２０とドライブボックス３０と封止部材４０とを含む。
制御弁は、弁室１０２を有し、弁体部材２０は、ドライブボックス内の駆動部品の動かしによって回動することができ、例えば、駆動部品は、モータ、または、モータ及び減速ギヤセットであってもよく、弁ボディ部材１０は、側壁部１２と蓋５０とを含み、側壁部１２と蓋５０とは、固定接続される。
側壁部１２は、弁室の周壁または少なくとも周壁の一部であり、弁ボディ部材１０は、連通孔１０１を有し、連通孔１０１の数が複数であってもよく、例えば、本実施例において、連通孔１０１は、５つあり、５つよりも大きく、または少ないであってもよい。
封止部材４０は、側壁部１２と弁体部材２０との間に位置し、封止部材４０は、弾性パッド４１と封止部品４２とを含む。
弾性パッド４１と封止部品４２とは、固定接続されて封止部品４２と弁ボディ部材１０の側壁部１２との間に位置している。
封止部品４２は、弁体部材２０と接触し、前記弁体部材と接触する前記封止部品の表面が、側壁部と接触する前記弾性パッドの表面よりも滑らかである。
前記制御弁は、回転抑制部を有し、前記回転抑制部は、前記弁ボディ部材の内面と一体成形され、または、固定接続され、または位置制限されて接続され、前記回転抑制部は、前記封止部材に係合され、前記弁ボディ部材に対する前記封止部材の時計回りの回転または反時計回りの回転を制限できる。
封止部品４２と弁体部材２０との間の付勢力は、摺動摩擦力を含み、弾性パッド４１と側壁部１２との間の付勢力は静摩擦力である。
回転抑制部は、側壁部１２に対する封止部材４０の回動を制限できる。
弾性パッド４１と封止部品４２とは、接着により固定されることができる。
封止部品４２の材料は、ポリテトラフルオロエチレンであってもよく、封止部品４２は、封止の作用だけでなく、一定の潤滑性能を有することもでき、弁体部材と封止部材との摩擦力を低減することにより、制御弁の駆動力を相対的に低減することができる。

図２に示すように、弾性パッド４１は、第１通孔４１１と第１凹溝４１２と第２凹溝４１３とを有している。
第１通孔４１１は、連通孔１０１に連通して設けられ、第１凹溝４１２及び第２凹溝４１３は、開口が側壁部１２に向かい、第１凹溝４１２は、弾性パッド４１の縦方向において弾性パッド４１の一端から弾性パッド４１の他端まで延在してもよく、第１凹溝４１２の数が複数である。
本実施例において、第１凹溝４１２は、第１通孔４１１の両側位置に分布され、それに、隣り合う両第１通孔４１１の間に位置する第１凹溝４１２は、隣り合う両第１通孔４１１の間の部分の中間部位に位置してもよい。
第１凹溝４１２は、軸方向に設けられてもよく、第２凹溝４１３は、周方向に設けられてもよく、他の形式であってもよく、第２凹溝４１３により、弾性パッド４１が力によって圧縮される場合に弾性パッド４１のために膨張空間を残すことができる。
本実施例における第２凹溝４１３は、弾性パッド４１の縦方向の少なくとも一側に位置し、第１凹溝４１２は、第２凹溝４１３に連通する。

図３に示すように、弁ボディ部材１０は、側壁部１２から突出するリブ１２３を有し、本実施例において、リブ１２３は、側壁部１２から突出する。

リブ１２３の数が第１凹溝４１２に対応し、リブ１２３は、第１凹溝４１２内に入り込み、リブ１２３は、第１凹溝４１２と締まりばめされる。
リブ１２３及び第１凹溝４１２を設けることにより、封止部材４０の位置決め装着を実現することで、第１通孔４１１の位置を連通孔１０１の位置に対応させて流体を通流可能にすることができるだけでなく、リブ１２３と第１凹溝４１２との係合方式により、封止部材４０に対する位置制限の作用を奏し、封止部材４０が弁体部材の回動時に変位することを防止することができ、本実施例において、回転抑制部は、リブ１２３と第１凹溝４１２とを含む。
本実施例において、リブ１２３の側壁部１２から突出する高さが第１凹溝４１２の深さよりも小さく、リブ１２３と第１凹溝４１２の底部との間に一定の隙間を有させることができる。
このように、弾性パッド４１を側壁部１２に当接させることができ、それに、リブ１２３と第１凹溝４１２の底部との間に残された隙間により、弾性パッドが弾性ひずみを発生する場合に弾性パッドのために膨張空間を残すことができる。

図３～図５に示すように、弁ボディ部材１０は、さらに底壁１１とボス部１２４とを含む。
底壁１１は、側壁部１２と一体成形され、ボス部１２４は、底壁１１から突出し、ボス部１２４は、阻止部１２５と第１支持部１２６とを含む。
阻止部１２５は、第１支持部１２６から設定距離だけ突出し、第１支持部１２６は、少なくとも一部がリブ１２３と阻止部１２５との間に位置し、阻止部１２５とリブ１２３との間に位置制限空間１２７が形成されている。
封止部材４０が弁ボディ部材１０内に装入された後、封止部材４０の一端が位置制限空間１２７に収容配置される。
封止部材４０は、第１欠け部４６を有し、第１欠け部４６は、封止部材の端面に位置して封止部材４０の内部へ延在し、第１支持部１２６は、第１欠け部４６に入り込んで封止部材４０に当接する。
ボス部１２４を設けることにより、封止部材４０の端部に対して位置制限の作用を奏し、封止部材４０の端部が弁ボディ部材１０から分離することを防止することができる。
回転抑制部は、さらに、第１支持部１２６が第１欠け部４６に入り込んで封止部材４０に当接することを含んでもよい。

図２及び図６に示すように、封止部品４２は、位置制限部４２２と係合部４２３とフランジング部４２４と、接続部４２５とを含む。
係合部４２３は、弁体部材２０と滑り可能に係合され、２つの位置制限部４２２は、それぞれ、封止部品４２の円周方向の両側に位置し、位置制限部４２２は、外向き突出構造、または外返り構造を呈し、弾性パッド４１の両側をさらに位置制限して弾性パッド４１の押圧後の変形範囲を限定することができる。
本実施例において、リブ１２３と第１凹溝４１２とが係合する位置制限方式が設けられているから、位置制限部４２２は、弾性パッド４１の両側に位置し、それに、位置制限部の高さが弾性パッドの両側の厚さよりも小さく、弾性パッド４１の膨張空間を残すことができる。
図３のように、弁ボディ部材１０は、ストッパ部１２８を有している。
ストッパ部１２８は、側壁部１２から突出して設けられて弁室１０２に入り込み、位置制限部４２２は、ストッパ部１２８の側面と接触し、封止部材の弾性範囲内において、位置制限部４２２は、ストッパ部１２８の側面と接触し、弁ボディ部材に対する封止部材の回動を制限できる。
さらに、回転抑制部は、位置制限部４２２がストッパ部１２８の側面と接触することを含んでもよい。

フランジング部４２４には、第２通孔４２１が形成されており、フランジング部４２４の少なくとも一部が第１通孔４１１内に入り込んで第１通孔４１１の内壁に接着固定され、これにより、第１通孔４１１を第２通孔４２１に連通させる。
フランジング部４２４の高さが第１通孔４１１の長さよりも小さく、このように、弾性パッド４１が圧縮される場合、封止部品４２が第２側壁部１２２と接触することを防止でき、弾性パッド４１は、より多くの圧縮空間を有させることができる。

本実施例において、フランジング部４２４を設けることにより、弾性パッド４１と封止部品４２との間の接触面積が増加され、弾性パッド４１及び封止部品４２という両者の間の接着力を向上させることができ、また、フランジング部４２４が第１通孔４１１内に入り込むことにより、封止部品４２及び弾性パッド４１に対して位置制限の作用を奏し、封止部品４２及び弾性パッド４１が弁体部材の回動時に位置ずれることを防止することができる。

接続部４２５は、フランジング部４２４と係合部４２３との間に位置し、接続部４２５は、フランジング部４２４と係合部４２３とをスムーズに接続する。
本実施例において、接続部４２５と係合部４２３との接続部位は、弁体部材に向かう方向において直径が徐々に増加し、弁体部材が回動する過程において、接続部４２５は、緩衝及び案内の機能を奏することができる。

図１、図３、図４、図８、及び図９によれば、弁ボディ部材１０は、底壁から突出する第１弁体支持部１１０１と、蓋５０の端面から突出する第２弁体支持部１１０２とが形成されている。
弁体部材２０の一部が、第１弁体支持部１１０１に入り込み、弁体部材２０の他の部分が、第２弁体支持部１１０２に入り込み、弁体部材２０は、第１弁体支持部１１０１及び第２弁体支持部１１０２に回動可能に支持される。
第１弁体支持部１１０１及び第２弁体支持部１１０２は、ともに、欠け部とリブ板部とを含むことができ、第２弁体支持部１１０２で説明すると、第２弁体支持部１１０２は、欠け部１１２とリブ板部１１３とを含み、欠け部１１２を設けることにより、係合部１１１内に入ったクーラントにおける不純物を適時に排出させることができ、弁体部材が引っ掛かることを防止することができる。
リブ板部１１３により、第２弁体支持部１１０２の強度を向上させ、第２弁体支持部１１０２の強度に対する欠け部１１２の影響を減少することができる。
それに、第２弁体支持部１１０２の高さが、ボス部１２４の高さ以上であり、このように、弁体部材の摩擦力を減少でき、同時に、ボス部１２４は、封止部材４０が受圧して変形される時に弁ボディ部材１０から離脱しないことを防止できる。

さらに、蓋５０は、第２支持部５１を含み、封止部材４０の一端面には、いずれも第１欠け部４６が設けられ、封止部材４０の一端面には、いずれも第２欠け部４７が設けられている。
第１支持部１２６は、第１欠け部４６に入り込んで封止部材４０に当接し、第２支持部５１は、第２欠け部４７に入り込んで封止部材４０に当接し、さらに、封止部材４０を位置制限する。

図７は、本発明の第２実施形態による封止部材の立体構造図であり、第１実施形態と比較すると、主な区別は、封止部材４０に第１凹溝４１２が設けられていないことにある。
図８は、本発明の第２実施形態の弁ボディ部材の立体構造図であり、第１実施形態との主な区別は、リブ１２３が設けられていないことにあり、図７及び図８によれば、封止部材４０は、弁ボディ部材の内室に置かれ、封止部材４０の位置制限部４２２は、ストッパ部１２８の側面と接触し、封止部材の弾性範囲内において、位置制限部４２２がストッパ部１２８の側面と接触することは、弁ボディ部材に対する封止部材の回動を制限でき、第１実施形態に対して、構造を簡単化し、組立の難しさの低減に寄与する。
他の同じ箇所について、さらに贅言しない。

また、第１欠け部４６及び第２欠け部４７を設けなくてもよく、第１支持部１２６及び第２支持部５１を対応して設けなく、さらに、構造を簡単化し、組立の難しさを低減する。

説明しようとするのは、本明細書は、上記の実施形態を参照して本発明を既に詳しく説明したが、本発明に対して補正、結合、または等同交替を行うことができ、本発明の精神及び範囲を離脱しないあらゆる改善はいずれも、本発明の請求項の範囲内に含まれる。

Claims (10)

1. 弁ボディ部材と弁体部材とを含み、弁室を有し、前記弁体部材は、少なくとも大部分が前記弁室に位置し、前記弁体部材は、回動するように駆動可能になっており、前記弁ボディ部材は、前記弁室の周壁または少なくとも周壁の一部である側壁部を含み、前記弁ボディ部材には、連通口が設けられている制御弁において、
   前記制御弁は、封止部材を含み、
   前記封止部材は、前記側壁部と前記弁体部材との間に位置して弾性パッドと封止部品とを含み、
   前記弾性パッドと封止部品とは、固定されて一体構造に形成され、
   前記弾性パッドは、前記封止部品と前記弁ボディ部材の側壁部との間に位置し、
   前記封止部品は、前記弁体部材と接触し、
   前記弁体部材と接触する前記封止部品の表面が、側壁部と接触する前記弾性パッドの表面よりも滑らかであり、
   前記制御弁は、回転抑制部を有し、
   前記回転抑制部は、前記弁ボディ部材の内面と一体成形され、または、固定接続され、または、位置制限されて接続され、
   前記回転抑制部は、前記封止部材が前記弁ボディ部材に対して時計回り又は反時計回りに回転しないように、前記封止部材に係合されることを特徴とする制御弁。
2. 前記封止部品は、前記弾性パッドに固定接続されてフランジング部と係合部とを含み、
   前記係合部は、前記弁体部材に向かい、前記弁体部材と滑り可能に係合され、
   前記弾性パッドは、前記連通口に連通する第１通孔を有し、
   前記封止部品は、第１通孔を介して前記連通口に連通する第２通孔を有し、
   前記フランジング部には、前記第２通孔が形成され、
   前記フランジング部の少なくとも一部が、前記第１通孔内に入り込んで前記第１通孔の内壁に接着固定され、
   前記フランジング部の高さが、前記第１通孔の長さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
3. 前記封止部品は、円周方向に閉じていない円筒状の部材であり、
   前記封止部品は、前記封止部品の円周方向に閉じていない両側に位置する位置制限部を少なくとも２つ含み、
   前記位置制限部は、外向き突出構造または外返り構造を呈して前記弾性パッドの円周方向に閉じていない両側に位置し、
   前記位置制限部の高さが、弾性パッドの円周方向に閉じていない両側の厚さよりも小さく、
   前記弁ボディ部材は、前記側壁部から突出して設けられて前記弁室に入り込むストッパ部を有し、
   前記位置制限部は、前記ストッパ部の側面と接触することを特徴とする請求項２に記載の制御弁。
4. 前記封止部品は、接続部を含み、
   前記接続部は、前記フランジング部と係合部との間に位置して前記フランジング部と係合部とをスムーズに接続し、
   前記接続部と前記係合部との接続部位は、前記弁体部材に向かう方向において直径が徐々に増加することを特徴とする請求項３に記載の制御弁。
5. 前記弾性パッドは、軸方向に延在する第１凹溝を有し、
   前記弁ボディ部材は、前記側壁部から突出するリブを有し、
   前記リブは、前記第１凹溝内に入り込み、
   前記リブの前記側壁部から突出する高さが、前記第１凹溝の深さよりも小さいことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の制御弁。
6. 前記弾性パッドは、第１通孔を有し、
   前記第１凹溝は、前記弾性パッドの縦方向において前記弾性パッドの一端から前記弾性パッドの他端まで延在し、
   前記第１凹溝の数が複数であり、
   前記第１凹溝は、前記第１通孔の両側に分布され、
   前記リブは、前記第１凹溝と締まり嵌めされることを特徴とする請求項５に記載の制御弁。
7. 前記弁ボディ部材は、底壁とボス部とを含み、
   前記底壁は、前記側壁部と一体成形され、
   前記ボス部は、前記底壁から突出して前記弁室へ延びて阻止部と第１支持部とを含み、前記阻止部は、前記第１支持部から設定距離だけ突出し、
   前記第１支持部は、前記リブと前記阻止部との間に位置し、
   前記封止部材は、第１欠け部を有し、前記第１欠け部は、前記封止部材の端面に位置して前記封止部材の内部へ延在し、前記第１支持部は、前記第１欠け部に入り込んで前記封止部材に当接しており、
   前記リブは、前記第１支持部に接続されて前記阻止部とリブとの間に位置制限空間が形成され、
   前記封止部材は、一端が前記位置制限空間に位置して前記第１支持部に当接することを特徴とする請求項６に記載の制御弁。
8. 前記弁ボディ部材は、底壁と前記側壁部に固定接続される蓋とを含み、
   前記弁ボディ部材は、前記底壁から突出する第１弁体支持部を含み、
   前記蓋は、前記蓋の端面から突出する第２弁体支持部を含み、
   前記弁体部材は、一部が前記第１弁体支持部に入り込み、他の部分が前記第２弁体支持部に入り込み、
   前記弁体部材は、前記第１弁体支持部及び前記第２弁体支持部に回動可能に支持されることを特徴とする請求項６に記載の制御弁。
9. 前記弾性パッドは、ゴム材料で加工されてなり、
   前記弁ボディ部材は、アルミニウム材によって加工され、または、プラスチック材料によって射出加工で形成され、
   前記弁体部材は、プラスチック材料によって射出加工で形成され、
   前記封止部品は、ポリテトラフルオロエチレンで加工されて形成され、
   前記弾性パッドと前記封止部品とは、接着によって固定されることを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の制御弁。
10. 前記弾性パッドは、第１凹溝と第２凹溝とを有し、
    前記第１凹溝は、軸方向に沿って延在し、
    前記第２凹溝は、周方向に設けられるように呈し、
    前記第２凹溝は、前記弾性パッドの少なくとも一側に位置し、
    前記第１凹溝は、前記第２凹溝に連通することを特徴とする請求項９に記載の制御弁。