弁装置
【課題】シール性能を低下させることがなく構造を簡素化すると共に、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減すること。
【解決手段】インレットポート１２とアウトレットポート１４とを有するバルブボデイ１６と、帯状の弾性シート体２０ａを側面視して略Ｕ字形状に折曲して形成された弁体２０と、前記弁体２０を空間部１８の内周面に沿って回動させる回動機構２２とを備え、前記弁体２０は、前記バルブボデイ１６の内周面に沿って回動可能に設けられ、前記弁体２０が第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂに着座した際、形状弾性力によって前記弁体２０の側部２８ｂが前記第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂに対して押圧されることにより、シール性能が発揮される。
【解決手段】インレットポート１２とアウトレットポート１４とを有するバルブボデイ１６と、帯状の弾性シート体２０ａを側面視して略Ｕ字形状に折曲して形成された弁体２０と、前記弁体２０を空間部１８の内周面に沿って回動させる回動機構２２とを備え、前記弁体２０は、前記バルブボデイ１６の内周面に沿って回動可能に設けられ、前記弁体２０が第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂに着座した際、形状弾性力によって前記弁体２０の側部２８ｂが前記第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂに対して押圧されることにより、シール性能が発揮される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路を開閉する開閉弁又は複数の流路間の連通状態を切り換える切換弁のいずれにも適用することが可能な弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バルブボデイの内部空間内に、ステム軸回りの回転により流路を開閉する球状の弁体と、前記弁体の外表面を囲繞するように配設されたシートリングとを有するボール弁が知られている。このボール弁は、例えば、流体が流通する流路を切り換える手段や流体が流通する流路を開閉する手段として用いられている。
【０００３】
この種のボール弁は、球状の弁体をシートリングに押し付けてシール機能を発揮するように設けられているため、前記球状の弁体をステム軸回りに回動させる際に発生する摺動抵抗により、回動トルク（弁開閉操作時における操作トルク）が大きくなる。
【０００４】
そこで、前記回動トルクを低減させるために、例えば、特許文献１には、球状の弁体の外表面にフッ素樹脂コーティングを施すことにより潤滑性を高める技術的思想が開示され、また、特許文献２には、弁体とシートリングとの間に間隙を設け、前記間隙を通じて一次側流体の一部がボールキャビティに導入されることにより、前記ボールキャビティ内の圧力を一次側流体の圧力と等しくする技術的思想が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３３６７５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、球状の弁体の外表面に対してフッ素樹脂コーティングを施す工程が必要となり、製造工程が複雑化すると共に、製造コストが高騰するという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示された従来技術では、流路側とボールキャビティとの圧力を均一化するために一次側シートリングやＯリング等の部品が必要となって部品点数が増大すると共に、比較的高い加工精度が要求されるために製造コストが高騰するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、シール性能を低下させることがなく構造を簡素化すると共に、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減し、しかも従来と比較して回動トルクを低減させることが可能な弁装置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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体が出入する複数のポートを有するバルブボデイと、前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座して前記ポート間の連通状態を遮断すると共に、前記シート部から離間して前記ポート間を連通させる弁体とを備え、前記弁体は、帯状の弾性シート体が折曲して形成されて前記バルブボデイの内壁に沿って回動可能に設けられ、前記弁体が前記シート部に着座した際、形状弾性力によって前記弁体の側部が前記シート部に対して押圧されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、弁体が着座するシート部を有するバルブボデイと、前記バルブボデイの内壁に沿って回動可能に設けられ帯状の弾性シート体が折曲して形成された弁体とによって簡単に構成されることにより、シール性能を低下させることがなく装置の全体構造を簡素化することができると共に、組み付け作業が簡便となって製造工程を簡略化することにより、製造コストを低減することができる。
【００１０】
この場合、前記弁体を、少なくとも、側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成することにより、簡便に製造することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記弁体が回動機構によって保持され、前記回動機構によって前記バルブボデイの内周面に沿って回動可能に設けられることにより、前記弁体を回動させる際、前記弁体の側部がバルブボデイの内壁形状に沿って内側に向かって容易に弾性変形するため、回動トルク（操作トルク）を従来と比較して低減（軽減）させることができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、バルブボデイに、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出されるアウトレットポートとを設け、前記弁体を構成する一対の側部が、前記バルブボデイの内壁に相互に対向して形成された第１シート部及び第２シート部にそれぞれ着座することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとの連通状態が遮断された弁閉状態となる。一方、前記弁閉状態から前記弁体を所定角度回動させ、前記弁体を構成する一対の側部が前記第１シート部及び第２シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとが連通した弁開状態となる。このように本発明では、インレットポートとアウトレットポートとの連通路を開閉する開閉弁に好適に適用することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明によれば、バルブボデイに、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出される第１アウトレットポート及び第２アウトレットポートとをそれぞれ設け、前記弁体を構成する側部が、前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座することにより、前記インレットポートと前記第２アウトレットポートとの連通状態が遮断されると共に、前記インレットポートと前記第１アウトレットポートとが連通した第１弁切換状態となる。一方、前記第１弁切換状態から前記弁体を所定角度だけ回動させ、前記弁体を構成する側部が前記シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記第１アウトレットポート及び前記第２アウトレットポートがそれぞれ連通した第２弁切換状態となる。このように本発明では、第１弁切換状態と第２弁切換状態とを切り換える切換弁に好適に適用することができる。
【００１４】
またさらに、本発明によれば、側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成された弁体が、前記バルブボデイの空間部内に装填される前の自由状態において、一対の側部間の外幅寸法（Ａ）が、前記バルブボデイの内壁の内径寸法であるシール面幅寸法（Ｂ）よりも大きく設定されることにより（Ａ＞Ｂ）、前記弁体がバルブボデイの空間部内に装填された際、形状弾性力によって弁体の側部がシート部にそれぞれ押圧されて面接触した状態で密着することにより、流体の漏洩が阻止されてシート性を向上させることができる。
【００１５】
またさらに、本発明によれば、回動機構に、側面視して弁体を略Ｗ字形状とするために、帯状の弾性シート体の中間の折り曲げ部を係止する係止部材を設けることにより、弁体を簡便に組み付けることができ、製造工程を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、シール性能を低下させることがなく構造を簡素化すると共に、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減し、しかも従来と比較して回動トルクを低減させることが可能な弁装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
先ず、２ポートの二方弁からなる開閉弁に適用した本実施形態に係る弁装置を以下に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、図１（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図、図２は、前記弁装置の分解斜視図、図３は、第１変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図、図４は、第２変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図、図５（ａ）は、前記弁装置の弁閉状態を示す動作説明図、図５（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態を示す動作説明図である。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、この弁装置１０は、基本的に、流体が導入されるインレットポート１２と前記流体が導出されるアウトレットポート１４とを有するバルブボデイ１６と、前記インレットポート１２と前記アウトレットポート１４とに連通するバルブボデイ１６の空間部１８内に配設される弁体２０と、前記弁体２０を回動可能に保持（支持）すると共に、前記弁体２０を前記空間部１８の内周面に沿って回動させる回動機構２２とを備える。
【００２０】
バルブボデイ１６は、有底円筒状体からなり、前記バルブボデイ１６の内部には、平面視して円形状に形成された内壁によって弁体２０を収納するための空間部１８が形成される。前記バルブボデイ１６の相互に対向する内壁には、弁体２０が着座する第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂがそれぞれ中心に向かって僅かに膨出して形成され、前記第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂのシート面は、平坦面に形成される（図２参照）。
【００２１】
図１（ａ）に示されるように、前記第１シート部２４ａには、インレットポート１２と空間部１８とを連通させる第１流路２６ａが設けられ、前記第１シート部２４ａに弁体２０が着座して弁閉状態となることにより、インレットポート１２と空間部１８との連通状態が遮断される。
【００２２】
図１（ａ）に示されるように、前記第２シート部２４ｂには、アウトレットポート１４と空間部１８とを連通させる第２流路２６ｂが設けられ、前記第２シート部２４ｂに弁体２０が着座して弁閉状態となることにより、アウトレットポート１４と空間部１８との連通状態が遮断される。
【００２３】
弁体２０は、長手方向に沿って略一定幅の帯状体からなり（図２参照）、例えば、ゴムや樹脂等の弾性体で形成された弾性シート体２０ａが側面視して略Ｕ字形状に折曲して構成される（図１参照）。略Ｕ字形状の弾性シート体２０ａからなる弁体２０は、バルブボデイ１６の底壁に沿って水平方向に延在する基部２８ａ（Ｕ字形状の下部）と、前記基部２８ａの長手方向に沿った両端部からそれぞれ略鉛直上方向に向かって立ち上がり、所定距離離間して相互に対向する一対の側部２８ｂ（Ｕ字形状の側辺部）とから構成される。
【００２４】
前記弁体２０において、一方の側部２８ｂと他方の側部２８ｂとの間は、所定間隔離間することにより、流体が流通可能に設けられる。なお、ゴムと樹脂とを二色成形することによって一体的な弾性シート体２０ａを形成してもよい。
【００２５】
この場合、図１（ａ）に示されるように、略Ｕ字形成からなる弾性シート体２０ａの弾性力（形状弾性力）により、相互に対向する一対の側部２８ｂは、互いに離間する方向（矢印Ｘ方向）に向かって付勢されている。この結果、弁体２０の一対の側部２８ｂがそれぞれ第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ押圧されて着座することによりシール機能が発揮され、弁閉状態となる。
【００２６】
すなわち、図２に示されるように、弁体２０がバルブボデイ１６の空間部１８内に収納される前の自由状態において、弁体２０である弾性シート体２０ａの一対の側部２８ｂ間の外幅寸法Ａが、バルブボデイ１６の内壁の内径寸法であるシール面幅寸法Ｂよりも大きく設定されている（Ａ＞Ｂ）。
【００２７】
前記弁体２０がバルブボデイ１６の空間部１８内に装填された際に弾性シート体２０ａが弾性変形し、相互に対向する一対の側部２８ｂがその弾性力によって互いに離間する方向に復帰しようとするため、前記一対の側部２８ｂに対し矢印Ｘ方向の力が作用する。この結果、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂは、バルブボデイ１６の内壁に設けられた第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ着座して弁閉状態となる。
【００２８】
なお、前記弁体２０は、帯状の弾性シート体２０ａを略Ｕ字形状に折曲したものに限定されるものではなく、図３の第１変形例に係る弁体２１ａに示されるように、例えば、帯状の弾性シート体２０ａを略Ｗ字形状に折曲するように構成し、また、図４の第２変形例に係る弁体２１ｂに示されるように、バルブボデイ１６の底壁と接触する山部が３個形成されるように複数折曲して構成してもよい。この場合、略Ｗ字形状及び山部が３個形成された弁体２１ａ、２１ｂの側部２８ｂには、図１と同様の形状弾性によって、矢印Ｘ方向に向かう力が作用する。
【００２９】
回動機構２２は、バルブボデイ１６の開口部を閉塞するカバー部材３０と、前記カバー部材３０に設けられ弁体２０をバルブボデイ１６の内壁に沿って周方向に回動させる操作レバー３２と、ボルト３４によってカバー部材３０の下部に締結されることにより、弾性シート体２０ａの両端部を挟持（保持）するプレート３６とを有する。前記バルブボデイ１６と前記カバー部材３０との結合部位には、空間部１８内の気密性乃至液密性を保持するためのシール部材３８が装着される。
【００３０】
なお、本実施形態では、操作レバー３２を手動操作することによって弁体２０を回動させているが、例えば、図示しない電動モータ等の回転駆動源や空気圧シリンダ等の流体圧シリンダからなる駆動装置に連結されて弁体２０が回動するように構成してもよい。また、図示しない変位機構を設けて、弁体２０を上下方向に沿って直線状に昇降させるように構成してもよい。例えば、図示しないモータ軸に連結されたピニオンと、前記ピニオンに噛合する図示しないラックとによって弁体２０を上下方向に変位させるようにしてもよい。
【００３１】
本実施形態に係る弁装置１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３２】
図５（ａ）に示されるように、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂが、バルブボデイ１６の内壁に相互に対向して形成された第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ着座してシール機能が発揮されることにより、インレットポート１２とアウトレットポート１４との連通状態が遮断された弁閉状態となる。この場合、形状弾性力によって弁体２０の一対の側部２８ｂが第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ押圧されて面接触した状態で密着することにより、流体の漏洩が阻止されてシート性を向上させることができる。
【００３３】
一方、前記弁閉状態から操作レバー３２を手動で所定角度だけ回すことにより弁体２０が回動し、図５（ｂ）に示されるように、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂが第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂから離間してインレットポート１２及びアウトレットポート１４にそれぞれ連通する第１流路２６ａ及び第２流路２６ｂが開口することにより、前記インレットポート１２と前記アウトレットポート１４とが連通した弁開状態となる。なお、バルブボデイ１６の内壁に図示しない突起部を設けてストッパとすることにより、弁体２０の回動角度を規制することができる。
【００３４】
前記弁開状態では、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂが二股に分岐して所定間隔離間するように設けられているため、バルブボデイ１６の空間部１８内を流通する流体の大部分が前記一対の側部２８ｂ間の離間空間に沿って円滑に流通させることができ、前記流通する流体の圧力損失を抑制することができる。
【００３５】
前記弁開状態から操作レバー３２を手動操作で前記とは逆方向に所定角度だけ回すことにより、再び弁閉状態に復帰させることができる。このように、略Ｕ字形状に屈曲する弾性シート体２０ａからなる弁体２０をバルブボデイ１６の内周面に沿って所定方向に回動させることにより、インレットポート１２とアウトレットポート１４との連通が遮断された弁閉状態と、インレットポート１２とアウトレットポート１４とが連通した弁開状態とを、簡便に切り換えることができる。
【００３６】
本実施形態では、弁体２０が着座する第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂが膨出形成されたバルブボデイ１６と、前記バルブボデイ１６の内周面に沿って回動可能に設けられ略Ｕ字形状（略Ｗ字形状等を含む）に折曲して形成された帯状の弾性シート体２０ａからなる弁体２０とによって簡単に構成されることにより、シール性能を低下させることがなく装置の全体構造を簡素化することができると共に、バルブボデイ１６へ弁体２０を装填した後に前記バルブボデイ１６に対してカバー部材３０を装着するだけでよいため、組み付け作業が簡便となって製造工程を簡略化することにより、製造コストを低減することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、弁閉状態と弁開状態とを切り換えるために、略Ｕ字形状に折曲させた弾性シート体２０ａからなる弁体２０を回動させる際、前記弁体２０の側部２８ｂがバルブボデイ１６の内壁形状に沿って内側に向かって容易に弾性変形するため、手動操作するときに操作レバー３２に付与される操作トルク（回動トルク）を、従来と比較して低減（軽減）させることができる。
【００３８】
換言すると、本実施形態では、弾性シート体２０ａからなる弁体２０を用いることにより、弁閉状態と弁開状態との切換時においてフリクションを抑制することができるため、回動トルクを低減（軽減）させることができるのに対し、従来のボール弁では、球状の弁体のシートリングとの摺動抵抗によってフリクションが発生し回動トルクが大きくなる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、弁体２０が略Ｕ字形状に折曲して形成された弾性シート体２０ａからなるため、従来のボール弁と比較して軽量化を達成することができると共に、高い加工精度が要求されることがなく、加工作業量を削減することができる。この結果、本実施形態では、量産性を向上させた弁装置１０を得ることができる。
【００４０】
さらにまた、本実施形態では、略Ｕ字形状からなる弾性シート体２０ａの一対の側部２８ｂと第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂとが面接触する面シール構造とすることができ、シート面の面圧を高めて良好なシール性能を得ることができると共に、シール特性を向上させることができる。
【００４１】
次に、３ポートの三方弁からなる切換弁に適用した他の実施形態に係る弁装置を図６及び図７に示す。なお、図１及び図２に示される前記実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４２】
図６（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、図６（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図、図７は、前記弁装置の分解斜視図である。
【００４３】
図６及び図７に示されるように、この弁装置１００は、流体が導入されるインレットポート１２がカバー部材３０の上下方向に沿って貫通して形成され、前記流体が導出される第１アウトレットポート１４ａ及び第２アウトレットポート１４ｂを有するバルブボデイ１１６を含む。
【００４４】
前記インレットポート１２、前記第１アウトレットポート１４ａ、第２アウトレットポート１４ｂにそれぞれ連通する空間部１８内には、帯状の弾性シート体１２０ａが略Ｗ字形状に折曲して形成された弁体１２０が配設される。
【００４５】
前記弁体１２０は、回動機構２２を介して、回動可能に保持されると共に、前記空間部１８の内周面に沿って回動するように設けられている。なお、帯状の弾性シート体１２０ａの長手方向に沿った両端部を、それぞれカバー部材３０とで挟持するプレート３６には、空間部１８と第１流路２６ａとを連通させる円形状の孔部１２１が形成されている。
【００４６】
バルブボデイ１１６の底部には、空間部１８と第１アウトレットポート１４ａとを連通させる第２流路２６ｂが下方斜め方向に傾斜して形成され、前記バルブボデイ１１６の外周部には、空間部１８と第２アウトレットポート１４ｂとを連通させる第３通路２６ｃが略水平方向に沿って延在するように形成される。前記第３流路２６ｃに連通するバルブボデイ１１６の内壁には、弁体１２０が着座するシート部２４が中心に向かって僅かに膨出して形成され、前記シート部２４のシート面は、平坦面に形成される（図７参照）。
【００４７】
弁体１２０は、長手方向に沿って略一定幅の帯状体からなり（図７参照）、例えば、ゴムや樹脂等の弾性体で形成された弾性シート体１２０ａが側面視して略Ｗ字形状に複数折曲して構成される（図６参照）。略Ｗ字形状の弾性シート体１２０ａからなる弁体１２０は、バルブボデイ１１６の底壁に接触する第１屈曲部１２８ａ及び第２屈曲部１２８ｂと、前記第１屈曲部１２８ａ及び第２屈曲部１２８ｂからそれぞれ略鉛直上方向に向かって立ち上がり、所定距離離間して相互に対向する一対の側部１２８ｃとを有する。
【００４８】
この場合、第１屈曲部１２８ａと第２屈曲部１２８ｂとの間には、帯状の弾性シート体１２０ａの折り曲げ部１２８ｄが形成され、前記折り曲げ部１２８ｄは、ボルト３４を介してカバー部材３０の下面にねじ締結されるプレート状の係止部材１３６によって係止される。なお、弾性シート体１２０ａの折り曲げ部１２８ｄを、カバー部材３０の下部に設けられた断面Ｌ字状（鉤状）のフック部（図示せず）に引っ掛けて前記折り曲げ部１２８ｄをカバー部材３０に係止するようにしてもよい。
【００４９】
この場合、図６（ａ）に示されるように、略Ｗ字形成からなる弾性シート体１２０ａの弾性力（形状弾性力）により、相互に対向する一対の側部１２８ｃは、互いに離間する方向（矢印Ｘ方向）に向かって付勢されている。この結果、弁体１２０の側部１２８ｃがシート部２４に押圧されて着座することによりシール機能が発揮され、第３流路２６ｃが閉塞される。
【００５０】
なお、前記弁体１２０は、帯状の弾性シート体１２０ａを略Ｗ字形状に折曲したものに限定されるものではなく、図１に示されるように、例えば、帯状の弾性シート体１２０ａを略Ｕ字形状に折曲するように構成し、また、図４に示されるように、バルブボデイ１１６の底壁と接触する山部が３個形成されるように折曲して構成してもよい。
【００５１】
他の実施形態に係る弁装置１００は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００５２】
図６（ａ）に示されるように、弁体１２０を構成する側部１２８ｃが、バルブボデイ１６の内壁に形成されたシート部２４に着座してシール機能が発揮されることにより第３流路２６ｃが閉塞され、インレットポート１２と第２アウトレットポート１４ｂとの連通状態が遮断されると共に、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａとが連通した第１弁切換状態となる。この場合、形状弾性力によって弁体１２０の側部１２８ｃがシート部２４に押圧されて面接触した状態で密着することにより、流体の漏洩が阻止されてシート性を向上させることができる。
【００５３】
一方、前記第１弁切換状態から操作レバー３２を手動で所定角度だけ回すことにより弁体１２０が回動し、図６（ｂ）に示されるように、弁体１２０を構成する側部１２８ｃがシート部２４から離間して第３流路２６ｃが開口することにより、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａ及び第２アウトレットポートがそれぞれ連通した第２弁切換状態となる。第１弁切換状態と第２弁切換状態とを切り換えるために、略Ｗ字形状に折曲させた弾性シート体１２０ａからなる弁体１２０を回動させる際、前記弁体１２０の側部１２８ｄがバルブボデイ１１６の内壁形状に沿って内側に向かって容易に弾性変形する。
【００５４】
前記第２弁切換状態では、弁体１２０を構成する一対の側部１２８ｃと中間の折り曲げ部１２８ｄとが所定間隔離間するように設けられているため、バルブボデイ１１６の空間部１８内を流通する流体が前記弁体１２０の離間空間に沿って円滑に流通させることができ、前記流通する流体の圧力損失を抑制することができる。
【００５５】
前記第２弁切換状態から操作レバー３２を手動操作で前記とは逆方向に所定角度だけ回すことにより、再び第１弁切換状態に復帰させることができる。このように、略Ｗ字形状に屈曲する弾性シート体１２０ａからなる弁体１２０をバルブボデイ１１６の内周面に沿って所定方向に回動させることにより、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａとが連通すると共に、インレットポート１２と第２アウトレットポート１４ｂとの連通が遮断された第１弁切換状態と、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａ及び第２アウトレットポート１４ｂとの両方がそれぞれ連通した第２弁切換状態とを、簡便に切り換えることができる。
【００５６】
他の実施形態に係る弁装置１００を、例えば、燃料電池システムの冷却機構に適用することができる。この場合、弁装置１００のインレットポート１２を図示しない冷媒供給源に接続し、第１アウトレットポート１４ａを図示しない燃料電池システムに接続し、第２アウトレットポートを図示しないリザーバタンクに接続する。弁装置１００を第１弁切換状態とすることにより、第２アウトレットポート１４ａが閉塞されて図示しないリザーバタンクへの冷媒の供給を停止した状態で、第１アウトレットポート１４ａから図示しない燃料電池システムに対して冷媒を供給することができる。一方、弁装置１００を第１弁切換状態から第２弁切換状態へと切り換えることにより第２流路２６ｂが開口し、第２アウトレットポート１４ｂから図示しないリザーバタンクへ冷媒を供給することができる。
【００５７】
他の実施形態では、第１弁切換状態において、シート部２４に着座した弁体１２０の側部１２８ｃが、弁体１２０の離間空間に沿って流通する流体の圧力によってシート部２４側に向かって押圧されるため、シート面における密着力が増大し、より一層シール性能を向上させることができる。その他の作用効果は、前記実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図である。
【図２】図１に示す弁装置の分解斜視図である。
【図３】第１変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図である。
【図４】第２変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図である。
【図５】（ａ）は、前記弁装置の弁閉状態を示す動作説明図、図５（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態を示す動作説明図である。
【図６】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図である。
【図７】図６に示す前記弁装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０、１００ 弁装置
１２ インレットポート
１４、１４ａ、１４ｂ アウトレットポート
１６、１１６ バルブボデイ
１８ 空間部
２０、２１ａ、２１ｂ、１２０ 弁体
２０ａ、１２０ａ 弾性シート体
２２ 回動機構
２４ａ、２４ｂ、２４ シート部
２６ａ〜２６ｃ 流路
２８ｂ、１２８ｃ 側部
１２８ｄ 折り曲げ部
１３６ 係止部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路を開閉する開閉弁又は複数の流路間の連通状態を切り換える切換弁のいずれにも適用することが可能な弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バルブボデイの内部空間内に、ステム軸回りの回転により流路を開閉する球状の弁体と、前記弁体の外表面を囲繞するように配設されたシートリングとを有するボール弁が知られている。このボール弁は、例えば、流体が流通する流路を切り換える手段や流体が流通する流路を開閉する手段として用いられている。
【０００３】
この種のボール弁は、球状の弁体をシートリングに押し付けてシール機能を発揮するように設けられているため、前記球状の弁体をステム軸回りに回動させる際に発生する摺動抵抗により、回動トルク（弁開閉操作時における操作トルク）が大きくなる。
【０００４】
そこで、前記回動トルクを低減させるために、例えば、特許文献１には、球状の弁体の外表面にフッ素樹脂コーティングを施すことにより潤滑性を高める技術的思想が開示され、また、特許文献２には、弁体とシートリングとの間に間隙を設け、前記間隙を通じて一次側流体の一部がボールキャビティに導入されることにより、前記ボールキャビティ内の圧力を一次側流体の圧力と等しくする技術的思想が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３３６７５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、球状の弁体の外表面に対してフッ素樹脂コーティングを施す工程が必要となり、製造工程が複雑化すると共に、製造コストが高騰するという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示された従来技術では、流路側とボールキャビティとの圧力を均一化するために一次側シートリングやＯリング等の部品が必要となって部品点数が増大すると共に、比較的高い加工精度が要求されるために製造コストが高騰するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、シール性能を低下させることがなく構造を簡素化すると共に、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減し、しかも従来と比較して回動トルクを低減させることが可能な弁装置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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体が出入する複数のポートを有するバルブボデイと、前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座して前記ポート間の連通状態を遮断すると共に、前記シート部から離間して前記ポート間を連通させる弁体とを備え、前記弁体は、帯状の弾性シート体が折曲して形成されて前記バルブボデイの内壁に沿って回動可能に設けられ、前記弁体が前記シート部に着座した際、形状弾性力によって前記弁体の側部が前記シート部に対して押圧されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、弁体が着座するシート部を有するバルブボデイと、前記バルブボデイの内壁に沿って回動可能に設けられ帯状の弾性シート体が折曲して形成された弁体とによって簡単に構成されることにより、シール性能を低下させることがなく装置の全体構造を簡素化することができると共に、組み付け作業が簡便となって製造工程を簡略化することにより、製造コストを低減することができる。
【００１０】
この場合、前記弁体を、少なくとも、側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成することにより、簡便に製造することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記弁体が回動機構によって保持され、前記回動機構によって前記バルブボデイの内周面に沿って回動可能に設けられることにより、前記弁体を回動させる際、前記弁体の側部がバルブボデイの内壁形状に沿って内側に向かって容易に弾性変形するため、回動トルク（操作トルク）を従来と比較して低減（軽減）させることができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、バルブボデイに、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出されるアウトレットポートとを設け、前記弁体を構成する一対の側部が、前記バルブボデイの内壁に相互に対向して形成された第１シート部及び第２シート部にそれぞれ着座することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとの連通状態が遮断された弁閉状態となる。一方、前記弁閉状態から前記弁体を所定角度回動させ、前記弁体を構成する一対の側部が前記第１シート部及び第２シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとが連通した弁開状態となる。このように本発明では、インレットポートとアウトレットポートとの連通路を開閉する開閉弁に好適に適用することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明によれば、バルブボデイに、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出される第１アウトレットポート及び第２アウトレットポートとをそれぞれ設け、前記弁体を構成する側部が、前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座することにより、前記インレットポートと前記第２アウトレットポートとの連通状態が遮断されると共に、前記インレットポートと前記第１アウトレットポートとが連通した第１弁切換状態となる。一方、前記第１弁切換状態から前記弁体を所定角度だけ回動させ、前記弁体を構成する側部が前記シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記第１アウトレットポート及び前記第２アウトレットポートがそれぞれ連通した第２弁切換状態となる。このように本発明では、第１弁切換状態と第２弁切換状態とを切り換える切換弁に好適に適用することができる。
【００１４】
またさらに、本発明によれば、側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成された弁体が、前記バルブボデイの空間部内に装填される前の自由状態において、一対の側部間の外幅寸法（Ａ）が、前記バルブボデイの内壁の内径寸法であるシール面幅寸法（Ｂ）よりも大きく設定されることにより（Ａ＞Ｂ）、前記弁体がバルブボデイの空間部内に装填された際、形状弾性力によって弁体の側部がシート部にそれぞれ押圧されて面接触した状態で密着することにより、流体の漏洩が阻止されてシート性を向上させることができる。
【００１５】
またさらに、本発明によれば、回動機構に、側面視して弁体を略Ｗ字形状とするために、帯状の弾性シート体の中間の折り曲げ部を係止する係止部材を設けることにより、弁体を簡便に組み付けることができ、製造工程を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、シール性能を低下させることがなく構造を簡素化すると共に、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減し、しかも従来と比較して回動トルクを低減させることが可能な弁装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
先ず、２ポートの二方弁からなる開閉弁に適用した本実施形態に係る弁装置を以下に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、図１（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図、図２は、前記弁装置の分解斜視図、図３は、第１変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図、図４は、第２変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図、図５（ａ）は、前記弁装置の弁閉状態を示す動作説明図、図５（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態を示す動作説明図である。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、この弁装置１０は、基本的に、流体が導入されるインレットポート１２と前記流体が導出されるアウトレットポート１４とを有するバルブボデイ１６と、前記インレットポート１２と前記アウトレットポート１４とに連通するバルブボデイ１６の空間部１８内に配設される弁体２０と、前記弁体２０を回動可能に保持（支持）すると共に、前記弁体２０を前記空間部１８の内周面に沿って回動させる回動機構２２とを備える。
【００２０】
バルブボデイ１６は、有底円筒状体からなり、前記バルブボデイ１６の内部には、平面視して円形状に形成された内壁によって弁体２０を収納するための空間部１８が形成される。前記バルブボデイ１６の相互に対向する内壁には、弁体２０が着座する第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂがそれぞれ中心に向かって僅かに膨出して形成され、前記第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂのシート面は、平坦面に形成される（図２参照）。
【００２１】
図１（ａ）に示されるように、前記第１シート部２４ａには、インレットポート１２と空間部１８とを連通させる第１流路２６ａが設けられ、前記第１シート部２４ａに弁体２０が着座して弁閉状態となることにより、インレットポート１２と空間部１８との連通状態が遮断される。
【００２２】
図１（ａ）に示されるように、前記第２シート部２４ｂには、アウトレットポート１４と空間部１８とを連通させる第２流路２６ｂが設けられ、前記第２シート部２４ｂに弁体２０が着座して弁閉状態となることにより、アウトレットポート１４と空間部１８との連通状態が遮断される。
【００２３】
弁体２０は、長手方向に沿って略一定幅の帯状体からなり（図２参照）、例えば、ゴムや樹脂等の弾性体で形成された弾性シート体２０ａが側面視して略Ｕ字形状に折曲して構成される（図１参照）。略Ｕ字形状の弾性シート体２０ａからなる弁体２０は、バルブボデイ１６の底壁に沿って水平方向に延在する基部２８ａ（Ｕ字形状の下部）と、前記基部２８ａの長手方向に沿った両端部からそれぞれ略鉛直上方向に向かって立ち上がり、所定距離離間して相互に対向する一対の側部２８ｂ（Ｕ字形状の側辺部）とから構成される。
【００２４】
前記弁体２０において、一方の側部２８ｂと他方の側部２８ｂとの間は、所定間隔離間することにより、流体が流通可能に設けられる。なお、ゴムと樹脂とを二色成形することによって一体的な弾性シート体２０ａを形成してもよい。
【００２５】
この場合、図１（ａ）に示されるように、略Ｕ字形成からなる弾性シート体２０ａの弾性力（形状弾性力）により、相互に対向する一対の側部２８ｂは、互いに離間する方向（矢印Ｘ方向）に向かって付勢されている。この結果、弁体２０の一対の側部２８ｂがそれぞれ第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ押圧されて着座することによりシール機能が発揮され、弁閉状態となる。
【００２６】
すなわち、図２に示されるように、弁体２０がバルブボデイ１６の空間部１８内に収納される前の自由状態において、弁体２０である弾性シート体２０ａの一対の側部２８ｂ間の外幅寸法Ａが、バルブボデイ１６の内壁の内径寸法であるシール面幅寸法Ｂよりも大きく設定されている（Ａ＞Ｂ）。
【００２７】
前記弁体２０がバルブボデイ１６の空間部１８内に装填された際に弾性シート体２０ａが弾性変形し、相互に対向する一対の側部２８ｂがその弾性力によって互いに離間する方向に復帰しようとするため、前記一対の側部２８ｂに対し矢印Ｘ方向の力が作用する。この結果、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂは、バルブボデイ１６の内壁に設けられた第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ着座して弁閉状態となる。
【００２８】
なお、前記弁体２０は、帯状の弾性シート体２０ａを略Ｕ字形状に折曲したものに限定されるものではなく、図３の第１変形例に係る弁体２１ａに示されるように、例えば、帯状の弾性シート体２０ａを略Ｗ字形状に折曲するように構成し、また、図４の第２変形例に係る弁体２１ｂに示されるように、バルブボデイ１６の底壁と接触する山部が３個形成されるように複数折曲して構成してもよい。この場合、略Ｗ字形状及び山部が３個形成された弁体２１ａ、２１ｂの側部２８ｂには、図１と同様の形状弾性によって、矢印Ｘ方向に向かう力が作用する。
【００２９】
回動機構２２は、バルブボデイ１６の開口部を閉塞するカバー部材３０と、前記カバー部材３０に設けられ弁体２０をバルブボデイ１６の内壁に沿って周方向に回動させる操作レバー３２と、ボルト３４によってカバー部材３０の下部に締結されることにより、弾性シート体２０ａの両端部を挟持（保持）するプレート３６とを有する。前記バルブボデイ１６と前記カバー部材３０との結合部位には、空間部１８内の気密性乃至液密性を保持するためのシール部材３８が装着される。
【００３０】
なお、本実施形態では、操作レバー３２を手動操作することによって弁体２０を回動させているが、例えば、図示しない電動モータ等の回転駆動源や空気圧シリンダ等の流体圧シリンダからなる駆動装置に連結されて弁体２０が回動するように構成してもよい。また、図示しない変位機構を設けて、弁体２０を上下方向に沿って直線状に昇降させるように構成してもよい。例えば、図示しないモータ軸に連結されたピニオンと、前記ピニオンに噛合する図示しないラックとによって弁体２０を上下方向に変位させるようにしてもよい。
【００３１】
本実施形態に係る弁装置１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３２】
図５（ａ）に示されるように、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂが、バルブボデイ１６の内壁に相互に対向して形成された第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ着座してシール機能が発揮されることにより、インレットポート１２とアウトレットポート１４との連通状態が遮断された弁閉状態となる。この場合、形状弾性力によって弁体２０の一対の側部２８ｂが第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂにそれぞれ押圧されて面接触した状態で密着することにより、流体の漏洩が阻止されてシート性を向上させることができる。
【００３３】
一方、前記弁閉状態から操作レバー３２を手動で所定角度だけ回すことにより弁体２０が回動し、図５（ｂ）に示されるように、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂが第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂから離間してインレットポート１２及びアウトレットポート１４にそれぞれ連通する第１流路２６ａ及び第２流路２６ｂが開口することにより、前記インレットポート１２と前記アウトレットポート１４とが連通した弁開状態となる。なお、バルブボデイ１６の内壁に図示しない突起部を設けてストッパとすることにより、弁体２０の回動角度を規制することができる。
【００３４】
前記弁開状態では、弁体２０を構成する一対の側部２８ｂが二股に分岐して所定間隔離間するように設けられているため、バルブボデイ１６の空間部１８内を流通する流体の大部分が前記一対の側部２８ｂ間の離間空間に沿って円滑に流通させることができ、前記流通する流体の圧力損失を抑制することができる。
【００３５】
前記弁開状態から操作レバー３２を手動操作で前記とは逆方向に所定角度だけ回すことにより、再び弁閉状態に復帰させることができる。このように、略Ｕ字形状に屈曲する弾性シート体２０ａからなる弁体２０をバルブボデイ１６の内周面に沿って所定方向に回動させることにより、インレットポート１２とアウトレットポート１４との連通が遮断された弁閉状態と、インレットポート１２とアウトレットポート１４とが連通した弁開状態とを、簡便に切り換えることができる。
【００３６】
本実施形態では、弁体２０が着座する第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂが膨出形成されたバルブボデイ１６と、前記バルブボデイ１６の内周面に沿って回動可能に設けられ略Ｕ字形状（略Ｗ字形状等を含む）に折曲して形成された帯状の弾性シート体２０ａからなる弁体２０とによって簡単に構成されることにより、シール性能を低下させることがなく装置の全体構造を簡素化することができると共に、バルブボデイ１６へ弁体２０を装填した後に前記バルブボデイ１６に対してカバー部材３０を装着するだけでよいため、組み付け作業が簡便となって製造工程を簡略化することにより、製造コストを低減することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、弁閉状態と弁開状態とを切り換えるために、略Ｕ字形状に折曲させた弾性シート体２０ａからなる弁体２０を回動させる際、前記弁体２０の側部２８ｂがバルブボデイ１６の内壁形状に沿って内側に向かって容易に弾性変形するため、手動操作するときに操作レバー３２に付与される操作トルク（回動トルク）を、従来と比較して低減（軽減）させることができる。
【００３８】
換言すると、本実施形態では、弾性シート体２０ａからなる弁体２０を用いることにより、弁閉状態と弁開状態との切換時においてフリクションを抑制することができるため、回動トルクを低減（軽減）させることができるのに対し、従来のボール弁では、球状の弁体のシートリングとの摺動抵抗によってフリクションが発生し回動トルクが大きくなる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、弁体２０が略Ｕ字形状に折曲して形成された弾性シート体２０ａからなるため、従来のボール弁と比較して軽量化を達成することができると共に、高い加工精度が要求されることがなく、加工作業量を削減することができる。この結果、本実施形態では、量産性を向上させた弁装置１０を得ることができる。
【００４０】
さらにまた、本実施形態では、略Ｕ字形状からなる弾性シート体２０ａの一対の側部２８ｂと第１シート部２４ａ及び第２シート部２４ｂとが面接触する面シール構造とすることができ、シート面の面圧を高めて良好なシール性能を得ることができると共に、シール特性を向上させることができる。
【００４１】
次に、３ポートの三方弁からなる切換弁に適用した他の実施形態に係る弁装置を図６及び図７に示す。なお、図１及び図２に示される前記実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４２】
図６（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、図６（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図、図７は、前記弁装置の分解斜視図である。
【００４３】
図６及び図７に示されるように、この弁装置１００は、流体が導入されるインレットポート１２がカバー部材３０の上下方向に沿って貫通して形成され、前記流体が導出される第１アウトレットポート１４ａ及び第２アウトレットポート１４ｂを有するバルブボデイ１１６を含む。
【００４４】
前記インレットポート１２、前記第１アウトレットポート１４ａ、第２アウトレットポート１４ｂにそれぞれ連通する空間部１８内には、帯状の弾性シート体１２０ａが略Ｗ字形状に折曲して形成された弁体１２０が配設される。
【００４５】
前記弁体１２０は、回動機構２２を介して、回動可能に保持されると共に、前記空間部１８の内周面に沿って回動するように設けられている。なお、帯状の弾性シート体１２０ａの長手方向に沿った両端部を、それぞれカバー部材３０とで挟持するプレート３６には、空間部１８と第１流路２６ａとを連通させる円形状の孔部１２１が形成されている。
【００４６】
バルブボデイ１１６の底部には、空間部１８と第１アウトレットポート１４ａとを連通させる第２流路２６ｂが下方斜め方向に傾斜して形成され、前記バルブボデイ１１６の外周部には、空間部１８と第２アウトレットポート１４ｂとを連通させる第３通路２６ｃが略水平方向に沿って延在するように形成される。前記第３流路２６ｃに連通するバルブボデイ１１６の内壁には、弁体１２０が着座するシート部２４が中心に向かって僅かに膨出して形成され、前記シート部２４のシート面は、平坦面に形成される（図７参照）。
【００４７】
弁体１２０は、長手方向に沿って略一定幅の帯状体からなり（図７参照）、例えば、ゴムや樹脂等の弾性体で形成された弾性シート体１２０ａが側面視して略Ｗ字形状に複数折曲して構成される（図６参照）。略Ｗ字形状の弾性シート体１２０ａからなる弁体１２０は、バルブボデイ１１６の底壁に接触する第１屈曲部１２８ａ及び第２屈曲部１２８ｂと、前記第１屈曲部１２８ａ及び第２屈曲部１２８ｂからそれぞれ略鉛直上方向に向かって立ち上がり、所定距離離間して相互に対向する一対の側部１２８ｃとを有する。
【００４８】
この場合、第１屈曲部１２８ａと第２屈曲部１２８ｂとの間には、帯状の弾性シート体１２０ａの折り曲げ部１２８ｄが形成され、前記折り曲げ部１２８ｄは、ボルト３４を介してカバー部材３０の下面にねじ締結されるプレート状の係止部材１３６によって係止される。なお、弾性シート体１２０ａの折り曲げ部１２８ｄを、カバー部材３０の下部に設けられた断面Ｌ字状（鉤状）のフック部（図示せず）に引っ掛けて前記折り曲げ部１２８ｄをカバー部材３０に係止するようにしてもよい。
【００４９】
この場合、図６（ａ）に示されるように、略Ｗ字形成からなる弾性シート体１２０ａの弾性力（形状弾性力）により、相互に対向する一対の側部１２８ｃは、互いに離間する方向（矢印Ｘ方向）に向かって付勢されている。この結果、弁体１２０の側部１２８ｃがシート部２４に押圧されて着座することによりシール機能が発揮され、第３流路２６ｃが閉塞される。
【００５０】
なお、前記弁体１２０は、帯状の弾性シート体１２０ａを略Ｗ字形状に折曲したものに限定されるものではなく、図１に示されるように、例えば、帯状の弾性シート体１２０ａを略Ｕ字形状に折曲するように構成し、また、図４に示されるように、バルブボデイ１１６の底壁と接触する山部が３個形成されるように折曲して構成してもよい。
【００５１】
他の実施形態に係る弁装置１００は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００５２】
図６（ａ）に示されるように、弁体１２０を構成する側部１２８ｃが、バルブボデイ１６の内壁に形成されたシート部２４に着座してシール機能が発揮されることにより第３流路２６ｃが閉塞され、インレットポート１２と第２アウトレットポート１４ｂとの連通状態が遮断されると共に、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａとが連通した第１弁切換状態となる。この場合、形状弾性力によって弁体１２０の側部１２８ｃがシート部２４に押圧されて面接触した状態で密着することにより、流体の漏洩が阻止されてシート性を向上させることができる。
【００５３】
一方、前記第１弁切換状態から操作レバー３２を手動で所定角度だけ回すことにより弁体１２０が回動し、図６（ｂ）に示されるように、弁体１２０を構成する側部１２８ｃがシート部２４から離間して第３流路２６ｃが開口することにより、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａ及び第２アウトレットポートがそれぞれ連通した第２弁切換状態となる。第１弁切換状態と第２弁切換状態とを切り換えるために、略Ｗ字形状に折曲させた弾性シート体１２０ａからなる弁体１２０を回動させる際、前記弁体１２０の側部１２８ｄがバルブボデイ１１６の内壁形状に沿って内側に向かって容易に弾性変形する。
【００５４】
前記第２弁切換状態では、弁体１２０を構成する一対の側部１２８ｃと中間の折り曲げ部１２８ｄとが所定間隔離間するように設けられているため、バルブボデイ１１６の空間部１８内を流通する流体が前記弁体１２０の離間空間に沿って円滑に流通させることができ、前記流通する流体の圧力損失を抑制することができる。
【００５５】
前記第２弁切換状態から操作レバー３２を手動操作で前記とは逆方向に所定角度だけ回すことにより、再び第１弁切換状態に復帰させることができる。このように、略Ｗ字形状に屈曲する弾性シート体１２０ａからなる弁体１２０をバルブボデイ１１６の内周面に沿って所定方向に回動させることにより、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａとが連通すると共に、インレットポート１２と第２アウトレットポート１４ｂとの連通が遮断された第１弁切換状態と、インレットポート１２と第１アウトレットポート１４ａ及び第２アウトレットポート１４ｂとの両方がそれぞれ連通した第２弁切換状態とを、簡便に切り換えることができる。
【００５６】
他の実施形態に係る弁装置１００を、例えば、燃料電池システムの冷却機構に適用することができる。この場合、弁装置１００のインレットポート１２を図示しない冷媒供給源に接続し、第１アウトレットポート１４ａを図示しない燃料電池システムに接続し、第２アウトレットポートを図示しないリザーバタンクに接続する。弁装置１００を第１弁切換状態とすることにより、第２アウトレットポート１４ａが閉塞されて図示しないリザーバタンクへの冷媒の供給を停止した状態で、第１アウトレットポート１４ａから図示しない燃料電池システムに対して冷媒を供給することができる。一方、弁装置１００を第１弁切換状態から第２弁切換状態へと切り換えることにより第２流路２６ｂが開口し、第２アウトレットポート１４ｂから図示しないリザーバタンクへ冷媒を供給することができる。
【００５７】
他の実施形態では、第１弁切換状態において、シート部２４に着座した弁体１２０の側部１２８ｃが、弁体１２０の離間空間に沿って流通する流体の圧力によってシート部２４側に向かって押圧されるため、シート面における密着力が増大し、より一層シール性能を向上させることができる。その他の作用効果は、前記実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図である。
【図２】図１に示す弁装置の分解斜視図である。
【図３】第１変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図である。
【図４】第２変形例に係る弁体を含む弁装置の縦断面図である。
【図５】（ａ）は、前記弁装置の弁閉状態を示す動作説明図、図５（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態を示す動作説明図である。
【図６】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る弁装置の弁閉状態における縦断面図、（ｂ）は、前記弁装置の弁開状態における縦断面図である。
【図７】図６に示す前記弁装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０、１００ 弁装置
１２ インレットポート
１４、１４ａ、１４ｂ アウトレットポート
１６、１１６ バルブボデイ
１８ 空間部
２０、２１ａ、２１ｂ、１２０ 弁体
２０ａ、１２０ａ 弾性シート体
２２ 回動機構
２４ａ、２４ｂ、２４ シート部
２６ａ〜２６ｃ 流路
２８ｂ、１２８ｃ 側部
１２８ｄ 折り曲げ部
１３６ 係止部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が出入する複数のポートを有するバルブボデイと、
前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座して前記ポート間の連通状態を遮断すると共に、前記シート部から離間して前記ポート間を連通させる弁体と、
を備え、
前記弁体は、帯状の弾性シート体が折曲して形成されて前記バルブボデイの内壁に沿って回動可能に設けられ、前記弁体が前記シート部に着座した際、形状弾性力によって前記弁体の側部が前記シート部に対して押圧されることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の弁装置において、
前記弁体には、少なくとも、側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成される弁体が含まれることを特徴とする弁装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の弁装置において、
前記弁体は、回動機構によって保持され、前記回動機構によって前記バルブボデイの内周面に沿って回動可能に設けられることを特徴とする弁装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弁装置において、
前記バルブボデイには、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出されるアウトレットポートとが設けられ、
前記弁体を構成する一対の側部が、前記バルブボデイの内壁に相互に対向して形成された第１シート部及び第２シート部にそれぞれ着座することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとの連通状態が遮断された弁閉状態となり、
前記弁閉状態から前記弁体を所定角度回動させ、前記弁体を構成する一対の側部が前記第１シート部及び第２シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとが連通した弁開状態となることを特徴とする弁装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弁装置において、
前記バルブボデイには、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出される第１アウトレットポート及び第２アウトレットポートがそれぞれ設けられ、
前記弁体を構成する側部が、前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座することにより、前記インレットポートと前記第２アウトレットポートとの連通状態が遮断されると共に、前記インレットポートと前記第１アウトレットポートとが連通した第１弁切換状態となり、
前記第１弁切換状態から前記弁体を所定角度だけ回動させ、前記弁体を構成する側部が前記シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記第１アウトレットポート及び前記第２アウトレットポートがそれぞれ連通した第２弁切換状態となることを特徴とする弁装置。
【請求項６】
請求項２記載の弁装置において、
側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成された前記弁体は、前記バルブボデイの空間部内に装填される前の自由状態において、一対の側部間の外幅寸法（Ａ）が、前記バルブボデイの内壁の内径寸法であるシール面幅寸法（Ｂ）よりも大きく設定される（Ａ＞Ｂ）ことを特徴とする弁装置。
【請求項７】
請求項３記載の弁装置において、
前記回動機構には、側面視して弁体を略Ｗ字形状とするために、帯状の弾性シート体の中間の折り曲げ部を係止する係止部材が設けられることを特徴とする弁装置。
【請求項１】
流体が出入する複数のポートを有するバルブボデイと、
前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座して前記ポート間の連通状態を遮断すると共に、前記シート部から離間して前記ポート間を連通させる弁体と、
を備え、
前記弁体は、帯状の弾性シート体が折曲して形成されて前記バルブボデイの内壁に沿って回動可能に設けられ、前記弁体が前記シート部に着座した際、形状弾性力によって前記弁体の側部が前記シート部に対して押圧されることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の弁装置において、
前記弁体には、少なくとも、側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成される弁体が含まれることを特徴とする弁装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の弁装置において、
前記弁体は、回動機構によって保持され、前記回動機構によって前記バルブボデイの内周面に沿って回動可能に設けられることを特徴とする弁装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弁装置において、
前記バルブボデイには、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出されるアウトレットポートとが設けられ、
前記弁体を構成する一対の側部が、前記バルブボデイの内壁に相互に対向して形成された第１シート部及び第２シート部にそれぞれ着座することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとの連通状態が遮断された弁閉状態となり、
前記弁閉状態から前記弁体を所定角度回動させ、前記弁体を構成する一対の側部が前記第１シート部及び第２シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記アウトレットポートとが連通した弁開状態となることを特徴とする弁装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弁装置において、
前記バルブボデイには、流体が導入されるインレットポートと、流体が導出される第１アウトレットポート及び第２アウトレットポートがそれぞれ設けられ、
前記弁体を構成する側部が、前記バルブボデイの内壁に形成されたシート部に着座することにより、前記インレットポートと前記第２アウトレットポートとの連通状態が遮断されると共に、前記インレットポートと前記第１アウトレットポートとが連通した第１弁切換状態となり、
前記第１弁切換状態から前記弁体を所定角度だけ回動させ、前記弁体を構成する側部が前記シート部から離間することにより、前記インレットポートと前記第１アウトレットポート及び前記第２アウトレットポートがそれぞれ連通した第２弁切換状態となることを特徴とする弁装置。
【請求項６】
請求項２記載の弁装置において、
側面視して略Ｕ字形状又は略Ｗ字形状に折曲して形成された前記弁体は、前記バルブボデイの空間部内に装填される前の自由状態において、一対の側部間の外幅寸法（Ａ）が、前記バルブボデイの内壁の内径寸法であるシール面幅寸法（Ｂ）よりも大きく設定される（Ａ＞Ｂ）ことを特徴とする弁装置。
【請求項７】
請求項３記載の弁装置において、
前記回動機構には、側面視して弁体を略Ｗ字形状とするために、帯状の弾性シート体の中間の折り曲げ部を係止する係止部材が設けられることを特徴とする弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１０６８７５（Ｐ２０１０−１０６８７５Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７６８３８（Ｐ２００８−２７６８３８）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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