(57)【要約】【課題】流体制御バルブにおいてボディ内における異物の堆積を防止し、弁体の作動性を高めると同時にシール性の低下を防止する。【解決手段】ボディ１２における収納室２４には弁体１４の弁部５８が回転自在に収納され、この収納室２４には、上流側となる内壁面に開口し、底面４６よりも重力方向下方へオフセットするように異物回収室４４が形成される。そして、収納室２４内に流入した流体が、収納室２４の底面４６に沿って上流側へと流れることで、底面４６に溜まった異物が押し流され異物回収室４４へと導かれて収納される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の導入される導入口と前記流体の導出される導出口とを有したボディと、該ボディの弁室に回転自在に設けられる弁体とを備え、前記弁体には、その回転中心に対して直交方向に貫通した弁孔を有し、前記弁体の回転作用下に前記弁孔による前記導入口と前記導出口との連通状態を切り替える流体制御バルブにおいて、
前記ボディには、前記弁室において前記導入口側となる上流側に開口し、流体中に含まれる異物を収納可能な異物回収室を有し、
前記異物回収室の底面は、前記弁室の底面よりも重力方向下方となるように形成されることを特徴とする流体制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流通する流路上に設けられ該流体の流量を制御するための流体制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、車両用の内燃機関を冷却するための冷却水回路に用いられ、冷却水等の流体の流量を制御する流体制御バルブが知られている。この流体制御バルブは、例えば、特許文献１に開示されるように、弁箱における弁収納室の内部に略円柱状の弁体が回転自在に設けられ、前記弁体には、その径方向に貫通する流量制御穴が形成されている。また、弁箱の両端部には入口側パイプ及び出口側パイプがそれぞれ接続され、この出口側パイプに隣接するように弁収納室の内部には、弁体に摺接するシール用のパッキンが設けられている。
【０００３】
そして、弁体がパッキンに摺接しながら回転し、その流量制御穴が入口側パイプ及び出口側パイプと一直線状となることで互いに連通し、前記入口側パイプからの流体が流量制御穴を通じて出口側パイプへと流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３２４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の流体制御バルブでは、流体中に含まれる異物が弁収納室内へと進入した際、この弁収納室の底部に溜まってしまい、流体の流れが弱い上流側部位に堆積してしまうことで、弁体とボディとの間や前記弁体とシール部材との間に噛み込まれて作動不良の原因となったり、シール性の低下を招くという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、ボディ内における異物の堆積を防止し、弁体の作動性を高めると同時にシール性の低下を防止することが可能な流体制御バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体の導入される導入口と流体の導出される導出口とを有したボディと、ボディの弁室に回転自在に設けられる弁体とを備え、弁体には、その回転中心に対して直交方向に貫通した弁孔を有し、弁体の回転作用下に弁孔による導入口と導出口との連通状態を切り替える流体制御バルブにおいて、
ボディには、弁室において導入口側となる上流側に開口し、流体中に含まれる異物を収納可能な異物回収室を有し、
異物回収室の底面は、弁室の底面よりも重力方向下方となるように形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、流体制御バルブを構成するボディには、弁体の回転自在に収納される弁室を備え、この弁室における上流側には、流体中に含まれる異物を収納可能な異物回収室が開口するように形成されると共に、異物回収室の底面が、弁室の底面よりも重力方向下方となるように形成されている。
【０００９】
従って、弁体の回転作用下に弁孔を介して導入口と導出口とが連通した弁開状態において、流体中に含まれ弁室における上流側の底面に溜まりやすい異物を、底面に沿って上流側へと流れる流体によって異物回収室へと導いて収納することができ、しかも、弁室よりも重力方向下方となるように形成されているため、異物回収室内から弁室側へと収納された異物が流出してしまうことが防止される。
【００１０】
その結果、弁室の底面に異物が堆積してしまうことが回避され、この異物がボディと弁体との間やシール部材と弁体との間に噛み込まれてしまうことがないため、弁体の作動性を向上できると共にシール性の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、弁体が回転自在に収納されるボディの弁室には、その上流側に流体中に含まれる異物を収納可能な異物回収室が形成され、この異物回収室の底面を、弁室の底面よりも重力方向下方となるように形成することにより、弁室において上流側の底面に溜まりやすい流体中の異物を、底面に沿って上流側へと流れる流体によって異物回収室へと導いて好適に収納することができ、しかも、異物回収室内から弁室側へと収納された異物が流出してしまうことが防止される。その結果、弁室の底面に異物が堆積してしまうことが回避され、この異物のボディと弁体との間やシール部材と弁体との間への噛み込みを回避することで、弁体の作動性を向上できると共にシール性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る流体制御バルブの全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る流体制御バルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体制御バルブを示す。なお、以下の説明では、この流体制御バルブ１０が、内燃機関等の冷却水回路に適用される場合について説明する。
【００１５】
この流体制御バルブ１０は、図１に示されるように、ボディ１２と、該ボディ１２に対して回転自在に設けられる弁体１４と、前記ボディ１２に設けられ前記弁体１４を回転駆動させる駆動部１６とを含み、このボディ１２は、例えば、樹脂製材料から形成され、前記弁体１４の収納される本体部１８と、該本体部１８から突出して流体の供給される導入部（導入口）２０と、前記本体部１８に対して前記導入部２０とは反対方向に突出し前記流体の排出される導出部（導出口）２２とを含む。
【００１６】
本体部１８は、例えば、断面矩形状に形成され、その中央部には弁体１４の収納される収納室（弁室）２４が形成されると共に、該収納室２４の下方（矢印Ａ方向）に開口した開口部２６にはカバー部材２８が装着されることで閉塞される。このカバー部材２８には、上方（矢印Ｂ方向）に向かって突出して収納室２４に嵌合される嵌合凸部３０を有し、該嵌合凸部３０の中央には、さらに上方に向かって突出した軸状の支持軸３２が設けられる。
【００１７】
また、本体部１８には、収納室２４の上部に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在したシャフト孔３４が形成され、該シャフト孔３４の内部には環状溝を介してパッキン３６及びダストシール３８が設けられる。
【００１８】
一方、本体部１８の内壁面には、上流側（矢印Ｃ方向）に開口して後述する導入部２０と連通する第１開口（導入口）４０と、下流側（矢印Ｄ方向）に開口して後述する導出部２２と連通する第２開口（導出口）４２とが形成され、この第１及び第２開口４０、４２は、本体部１８の軸方向と直交する水平方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に断面円形状で開口し、収納室２４を挟んで水平方向に一直線状となるように形成される。
【００１９】
また、本体部１８には、第１開口４０に対して重力方向下方となる位置に異物を収納可能な異物回収室４４が形成され、この異物回収室４４は、例えば、断面矩形状で第１開口４０の開口した内壁面よりも上流側（矢印Ｃ方向）に形成されると共に、収納室２４の底面４６よりも所定高さだけ重力方向下方（矢印Ａ方向）となる位置に形成され、導入孔４５を介して前記収納室２４と連通している。すなわち、異物回収室４４は、収納室２４に対して下方へと段付状に形成されている。
【００２０】
この導入孔４５は、ボディ１２の高さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において、異物回収室４４よりも狭くなるように形成されている。
【００２１】
さらに、本体部１８の内部には、第１開口４０の開口した内壁面にシール部材４８が設けられている。このシール部材４８は、例えば、ゴム等の弾性材料から断面矩形状に形成され、中央部に形成され厚さ方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に貫通した断面円形状の貫通孔５０と、該貫通孔５０の外周側となり収納室２４側に臨む端面に形成されるシール面５２とを有している。そして、シール面５２は、本体部１８の軸方向から見て断面円弧状に形成され、弁体１４の外周面が当接可能に形成される。
【００２２】
導入部２０は、例えば、管状に形成され、本体部１８の一側部から水平方向（矢印Ｃ方向）に沿って所定長さだけ突出し、その内部には導入流路５４が形成され、本体部１８の第１開口４０と連通することで導入部２０と収納室２４とが連通する。そして、導入部２０の端部には図示しないチューブが接続され、図示しない流体供給源から導入流路５４へと流体が供給される。
【００２３】
導出部２２は、導入部２０と同様に管状に形成され、本体部１８の他側部から導入部２０とは反対方向となるように水平方向（矢印Ｄ方向）に沿って所定長さだけ突出している。すなわち、導入部２０と導出部２２とは本体部１８を挟んで一直線状となるように設けられる。
【００２４】
また、導出部２２の内部には、その端部から収納室２４まで一直線状に延在する導出流路５６が形成され、本体部１８の第２開口４２と連通することで導出部２２と収納室２４とが連通している。そして、導出部２２の端部には図示しないチューブが接続され、導入部２０から収納室２４へと流れた流体が導出部２２の導出流路５６を通じて図示しない内燃機関の冷却水回路へと排出される。
【００２５】
弁体１４は、例えば、収納室２４に収納される弁部５８と、該弁部５８の上端部中央から軸方向（矢印Ｂ方向）に沿って延在した軸部６０と、カバー部材２８の支持軸３２の挿入される支持孔６２とを有する。
【００２６】
弁部５８は、例えば、軸部６０の軸方向から見て断面円形状に形成された円柱体からなり、前記軸部６０の軸方向と直交方向に貫通した弁孔６４が形成され、該弁孔６４は断面円形状で弁部５８の外周面を貫通するように形成される。そして、弁部５８の外周面は、ボディ１２に設けられたシール部材４８のシール面５２に当接し、摺接しながら回転動作する。
【００２７】
軸部６０は、ボディ１２のシャフト孔３４へと挿通され、その外周面にパッキン３６及びダストシール３８が摺接することで、前記シャフト孔３４に対して回転自在に支持されると共に、前記シャフト孔３４と前記軸部６０との間を通じて収納室２４から流体が漏出することが防止され、且つ、外部から収納室２４側への塵埃等の進入が防止される。なお、軸部６０の上端部はシャフト孔３４を通じて本体部１８の外側へと突出している。
【００２８】
支持孔６２は、カバー部材２８の臨む弁部５８の下端中央部に形成され、該カバー部材２８の支持軸３２が挿入されることで回転自在に支持される。
【００２９】
駆動部１６は、例えば、ＤＣモータやステッピングモータ等の回転駆動源からなり、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、所定方向に所定角度だけ回転する。そして、駆動部１６は、ボディ１２における本体部１８の上部に設けられ、軸部６０の上端部が連結されることで、その通電作用下に軸部６０を介して弁体１４が収納室２４内において所定方向且つ所定角度だけ回転する。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る流体制御バルブ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３１】
先ず、流体制御バルブ１０において、弁体１４の弁孔６４が導入流路５４及び導出流路５６と直交した位置とすることで、前記弁体１４によって前記導入流路５４と前記導出流路５６との連通が遮断された弁閉状態となる。そのため、図示しない流体供給源から導入部２０の導入流路５４へと供給された流体は、ボディ１２の収納室２４を通じて導出部２２の導出流路５６へと流れることがない。
【００３２】
次に、図示しないコントローラからの制御信号に基づき駆動部１６が駆動することで、弁体１４は、軸部６０と共に弁部５８が所定方向に回転し始め、約９０°回転することで、図１に示されるように、前記弁体１４における弁孔６４の両端部がそれぞれ収納室２４の第１及び第２開口４０、４２に臨み、導入流路５４及び導出流路５６と一直線状となった弁開状態となる。
【００３３】
これにより、導入流路５４に供給されていた流体が弁体１４の弁孔６４を通じて下流側（矢印Ｄ方向）の導出流路５６へと流通して図示しない内燃機関の冷却水回路へと導出される。
【００３４】
また、収納室２４内に流入した流体が弁体１４の弁孔６４を通じて下流側（矢印Ｄ方向）へと流れる際、この流体の一部が、前記収納室２４の内壁面及び底面４６に沿って上流側（矢印Ｃ方向）へと流れることで、流体中に含まれる異物が重力作用下に収納室２４の底面４６に溜まった場合でも、上流側へと導かれた流体の流れによって好適に前記異物を上流側へと押し流し、前記底面４６に臨むように開口した導入孔４５を通じて異物回収室４４へと導いて内部に収納する。
【００３５】
すなわち、ボディ１２の底面４６よりも重力方向下方となる異物回収室４４を設けることで、前記底面４６に対して前記異物が溜まってしまうことが防止される。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、弁体１４の回転作用下に弁孔６４を介して導入部２０と導出部２２とが連通した弁開状態において、収納室２４内に流入する流体の一部が該収納室２４の底面４６に沿って上流側へと流れることで、該底面４６に溜まっている異物が、前記流体によって上流側に開口した異物回収室４４へと押し流され内部へと収納することができる。
【００３７】
その結果、収納室２４の底面４６に対して異物が溜まってしまうことがなく、ボディ１２内における異物の堆積を防止することで、この異物が前記ボディ１２と弁体１４との間、シール部材４８と弁体１４との間に噛み込んでしまうことが回避され、それに伴って、前記弁体１４の作動性を向上できると共に、シール性の低下を防止できる。
【００３８】
また、異物回収室４４は、該異物回収室４４よりも高さ方向に狭い導入孔４５を介して収納室２４と連通しているため、前記異物回収室４４へ収納された異物が狭い導入孔４５を通じて前記収納室２４側へと移動しにくく、これにより前記異物の流出が好適に抑制される。
【００３９】
さらに、異物回収室４４は、上述したようにボディ１２の本体部１８に設けられる場合に限定されるものではなく、例えば、前記本体部１８とカバー部材２８との装着部位に設けるようにしてもよいし、さらには前記カバー部材２８を前記本体部１８に対して着脱自在とすることで、該異物回収室４４に収納された異物を回収可能な構成としてもよい。
【００４０】
さらにまた、この流体制御バルブ１０は内燃機関等の冷却水回路に適用される場合に限定されるものではなく、例えば、モータを冷却するための冷却水回路やバッテリーを冷却するための冷却水回路に用いてもよいし、冷却水等の液体の代わりにガス等の気体の流れを制御する目的で用いるようにしてもよい。
【００４１】
なお、本発明に係る流体制御バルブは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０…流体制御バルブ                １２…ボディ
１４…弁体                          １６…駆動部
１８…本体部                        ２０…導入部
２２…導出部                        ２４…収納室
２８…カバー部材                    ４４…異物回収室
４６…底面                          ４８…シール部材
【図１】
2019157931.tif 000003