特開 2024-117989 密封装置および密封構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117989

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】密封装置および密封構造

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/18 20060101AFI20240823BHJP

   F16K 5/04 20060101ALI20240823BHJP

   F16K 11/076 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

F16J15/18 C

F16K5/04 C

F16K11/076 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024121

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110003177

【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】戸松 匠

(72)【発明者】

【氏名】柳 得徳

(72)【発明者】

【氏名】阿部 信二

(72)【発明者】

【氏名】山口 智広

(72)【発明者】

【氏名】木原 正雄

(72)【発明者】

【氏名】大岩 俊之

【テーマコード（参考）】

3H054

3H067

3J043

【Ｆターム（参考）】

3H054AA02

3H054BB22

3H054CA36

3H054CA37

3H067AA23

3H067CC45

3H067DD03

3H067DD12

3H067EA38

3H067EA39

3H067GG12

3J043AA16

3J043CA02

3J043CB13

3J043CB14

3J043DA01

(57)【要約】

【課題】ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する。
【解決手段】密封装置３０は、回転可能なロータにおいて第１開口が形成された外周面と、ロータを収容するハウジングにおいて第１開口に連通可能な第２開口が形成された内周面との間に設置される。密封装置３０は、ロータの外周面に対向する第１面４１と、ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、第２開口に対応する開口４３が形成された本体部４０と、第１面４１に形成されて開口４３を包囲する封止ビード５０と、第１面４１において封止ビード５０から周方向に突出する１以上の補助ビード７０とを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転可能なロータの外周面と、前記ロータを収容するハウジングの内周面との間に設置される密封装置であって、
前記ロータの外周面に対向する第１面に設置され、前記ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部
を具備する密封装置。

【請求項2】

回転可能なロータにおいて第１開口が形成された外周面と、前記ロータを収容するハウジングにおいて前記第１開口に連通可能な第２開口が形成された内周面との間に設置される密封装置であって、
前記ロータの外周面に対向する第１面と、前記ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、前記第２開口に対応する開口が形成された本体部と、
前記第１面に形成されて前記開口を包囲する封止ビードと、
前記第１面において前記封止ビードから周方向に突出する１以上の補助ビードと
を具備する密封装置。

【請求項3】

前記封止ビードは、軸方向に沿う第１部分を含み、
前記１以上の補助ビードは、前記第１部分から前記周方向に突出する
請求項２の密封装置。

【請求項4】

前記１以上の補助ビードは、
前記第１部分から第１方向に突出する１以上の第１補助ビードと、
前記第１部分から前記第１方向とは反対の第２方向に突出する１以上の第２補助ビードとを含む
請求項３の密封装置。

【請求項5】

軸方向における前記１以上の第１補助ビードの位置と、前記軸方向における前記１以上の第２補助ビードの位置とは相違する
請求項４の密封装置。

【請求項6】

前記１以上の第１補助ビードは、複数の第１補助ビードであり、
前記１以上の第２補助ビードは、複数の第２補助ビードであり、
軸方向において、前記複数の第２補助ビードは、前記複数の第１補助ビードの間に位置する
請求項５の密封装置。

【請求項7】

回転可能なロータと、
前記ロータを収容するハウジングと、
前記ロータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設置される密封装置とを具備し、
前記密封装置は、
前記ロータの外周面に対向する第１面に設置され、前記ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部を含む
密封構造。

【請求項8】

外周面に第１開口が形成された回転可能なロータと、
前記第１開口に連通可能な第２開口が内周面に形成され、前記ロータを収容するハウジングと、
前記ロータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設置される密封装置とを具備し、
前記密封装置は、
前記ロータの外周面に対向する第１面と、前記ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、前記第２開口に対応する開口が形成された本体部と、
前記第１面に形成されて前記開口を包囲する封止ビードと、
前記第１面において前記封止ビードから周方向に突出する１以上の補助ビードとを含む
密封構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、密封装置および密封構造に関する。

【背景技術】

【0002】

各種の流体の流路を切替える弁装置には、流体を封止するための環状のシールが利用される。例えば特許文献１には、円柱状のロータと、ロータを収容するハウジングと、ロータの外周面とハウジングの内周面との間に設置されたシールリングとを具備する制御弁が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４６４９２１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

弁装置においてはロータの回転に必要なトルクを低減することが要求される。特許文献１の技術においては、摩擦係数が低い材料によりシールリングを形成することが記載されているが、更なるトルクの低減という観点から改善の余地がある。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示のひとつの態様に係る密封装置は、回転可能なロータの外周面と、前記ロータを収容するハウジングの内周面との間に設置される密封装置であって、前記ロータの外周面に対向する第１面に設置され、前記ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部を具備する。

【0006】

本開示の他の態様に係る密封装置は、回転可能なロータにおいて第１開口が形成された外周面と、前記ロータを収容するハウジングにおいて前記第１開口に連通可能な第２開口が形成された内周面との間に設置される密封装置であって、前記ロータの外周面に対向する第１面と、前記ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、前記第２開口に対応する開口が形成された本体部と、前記第１面に形成されて前記開口を包囲する封止ビードと、前記第１面において前記封止ビードから周方向に突出する１以上の補助ビードとを具備する。

【0007】

本開示のひとつの態様に係る密封構造は、回転可能なロータと、前記ロータを収容するハウジングと、前記ロータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設置される密封装置とを具備し、前記密封装置は、前記ロータの外周面に対向する第１面に設置され、前記ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部を含む。

【0008】

本開示の他の態様に係る密封構造は、外周面に第１開口が形成された回転可能なロータと、前記第１開口に連通可能な第２開口が内周面に形成され、前記ロータを収容するハウジングと、前記ロータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設置される密封装置とを具備し、前記密封装置は、前記ロータの外周面に対向する第１面と、前記ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、前記第２開口に対応する開口が形成された本体部と、前記第１面に形成されて前記開口を包囲する封止ビードと、前記第１面において前記封止ビードから周方向に突出する１以上の補助ビードとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る弁装置の分解側面図である。

【図2】弁装置の説明図である。

【図3】密封装置における内周面の平面図である。

【図4】密封装置における外周面の平面図である。

【図5】図３における領域α1の拡大図である。

【図6】図５におけるVI-VI線の断面図である。

【図7】図５におけるVII-VII線の断面図である。

【図8】ロータの位置とトルクとの関係を表すグラフである。

【図9】図８における解析対象の説明図である。

【図10】第２実施形態の密封装置における内周面の平面図である。

【図11】図１０における領域α2の拡大図である。

【図12】図１１におけるXII-XII線の断面図である。

【図13】図１１におけるXIII-XIII線の断面図である。

【図14】第１実施形態に関する補足の説明図である。

【図15】変形例における密封装置の断面図である。

【図16】変形例の密封装置における内周面の平面図である。

【図17】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図18】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図19】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図20】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図21】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図22】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図23】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図24】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図25】変形例における封止ビードおよび補助ビードの平面図である。

【図26】変形例における密封装置の断面図である。

【図27】変形例における密封装置の断面図である。

【図28】変形例における密封装置の断面図である。

【図29】変形例における密封装置の断面図である。

【図30】変形例における密封装置の平面図である。

【図31】変形例における密封装置の断面図である。

【図32】変形例における密封装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

Ａ：第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る密封構造を採用した弁装置１００の分解側面図である。図２は、弁装置１００の構造を模式的に表す平面図である。弁装置１００は、流体の流路を制御する制御弁である。具体的には、弁装置１００は、例えば冷却液の流路を切替えるマルチコントロールバルブとして自動車に搭載される。

【0011】

図１および図２に例示される通り、弁装置１００は、ロータ１０とハウジング２０と密封装置３０とを具備する。ロータ１０は、回転可能な円柱状の構造体である。ハウジング２０は、断面形状が円形状である内部空間にロータ１０を収容する中空の構造体である。密封装置３０は、ロータ１０の外周面１１とハウジング２０の内周面２１との間の環状の隙間に設置される。密封装置３０は、ロータ１０とハウジング２０との隙間を封止する環状の構造体である。なお、ロータ１０の形状は円柱状に限定されない。例えばロータ１０は、円錐台状または球体状の構造体でもよい。

【0012】

以下の説明においては、密封装置３０の中心軸Ｃを想定する。中心軸Ｃは、ロータ１０の回転軸とも換言される。中心軸Ｃに沿う一方向をＹ1方向と表記し、Ｙ1方向とは反対の方向をＹ2方向と表記する。以下の説明では、Ｙ1方向およびＹ2方向を「Ｙ方向」と総称する。また、中心軸Ｃを中心とした任意の直径の仮想円における円周に沿う方向を「周方向」と表記し、当該仮想円の半径の方向を「径方向」と表記する。径方向において中心軸Ｃに向かう方向を「内側」と表記し、中心軸Ｃとは反対に向かう方向を「外側」と表記する。

【0013】

図２に例示される通り、第１実施形態のロータ１０は、中心軸Ｃを中心としてＡ方向およびＢ方向の双方に回転可能である。Ａ方向およびＢ方向は相互に反対の方向である。ロータ１０の外周面１１には複数の開口１２が形成される。複数の開口１２は、周方向に沿って相互に間隔をあけて配列する。ロータ１０の内部には複数の流路１３が形成される。各流路１３は２個の開口１２を相互に連通する通路である。

【0014】

ハウジング２０には複数の開口２２が形成される。複数の開口２２は、周方向に沿って相互に間隔をあけて配列する。各開口１２と各開口２２とが相互に対向する状態においては、開口１２と開口２２との間を流体が流通する。相互に対向する開口１２と開口２２との組合せは、ロータ１０の回転角度に応じて変化する。したがって、各流路１３と開口１２と開口２２との組合せがロータ１０の回転角度に応じて変化する。すなわち、第１実施形態のロータ１０は、流体の流路を切替えるための弁体として機能する。なお、開口１２は「第１開口」の一例であり、開口２２は「第２開口」の一例である。

【0015】

密封装置３０は、開口１２と開口２２とで形成される流路を密封するための弾性体である。密封装置３０は、各種の樹脂材料で一体的に形成される。例えば、密封装置３０は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（ＳＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリウレタンゴム（ＰＵＲ）、ビニルメチルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）またはフッ素ゴム（ＦＫＭ）等のゴム材料で形成される。

【0016】

図３および図４は、密封装置３０の平面図である。図３および図４においては、密封装置３０が平面状に展開された状態が図示されている。図３は、密封装置３０のうちロータ１０の外周面１１に対向する内周面３１の平面図であり、図４は、密封装置３０のうちハウジング２０の内周面２１に対向する外周面３２の平面図である。図３におけるＸ1方向およびＸ2方向は、Ｙ方向に直交する方向である。Ｘ1方向およびＸ2方向は相互に反対の方向である。以下の説明においてはＸ1方向およびＸ2方向を「Ｘ方向」と総称する。

【0017】

図３および図４に例示される通り、密封装置３０は、Ｘ方向に長尺な矩形帯状に形成され、両端部を相互に近接させることで円環状または円弧状に巻かれた図１の状態でロータ１０とハウジング２０との隙間に設置される。したがって、Ｘ方向は、中心軸Ｃを中心とした周方向に相当する。

【0018】

図５は、図３における領域α1の拡大図である。また、図６は、図５におけるVI-VI線の断面図であり、図７は、図５におけるVII-VII線の断面図である。図３から図７に例示される通り、第１実施形態の密封装置３０は、本体部４０と封止ビード５０と背面ビード６０と複数の補助ビード７０とが一体的に形成された構造体である。

【0019】

本体部４０は、Ｘ方向に長尺な平板状の部分である。本体部４０は、第１面４１と第２面４２とを有する矩形状に成形される。第１面４１および第２面４２は相互に反対側の表面である。弁装置１００に組込まれた状態において、第１面４１はロータ１０の外周面１１に対向し、第２面４２はハウジング２０の内周面２１に対向する。すなわち、密封装置３０が環状に成形された状態において、第１面４１は内周面３１に相当し、第２面４２は外周面３２に相当する。なお、以下の説明においては第１面４１および第２面４２が平面である形態を例示するが、第１面４１および第２面４２は球面または円弧面等の曲面でもよいし、微細な凹凸が形成された粗面でもよい。

【0020】

図３および図４に例示される通り、本体部４０には複数の開口４３が形成される。複数の開口４３の各々は、第１面４１と第２面４２とにわたる円形状または長円状の貫通孔である。複数の開口４３は、Ｘ方向に沿って相互に間隔をあけて配列される。複数の開口４３の各々は、ハウジング２０の相異なる開口２２に対応する。具体的には、ハウジング２０の各開口２２と、本体部４０の複数の開口４３のうち当該開口２２に対応する開口４３とは、径方向において相互に重複する。なお、各開口４３の形状は任意であり、図３および図４の例示に限定されない。例えば矩形状の開口４３が本体部４０に形成されてもよい。

【0021】

封止ビード５０は、図３に例示される通り、本体部４０の第１面４１に形成されて当該第１面４１から突出する線状の突起である。具体的には、封止ビード５０は、複数の第１部分５１と複数の第２部分５２とにより構成される。複数の第１部分５１の各々は、Ｙ方向に直線状に延在する部分である。複数の第２部分５２の各々は、Ｘ方向に直線状に延在する部分である。複数の第１部分５１と複数の第２部分５２とが相互に連結されることで格子状の封止ビード５０が構成される。

【0022】

複数の第２部分５２は、Ｘ方向に沿って２列に配列することで第１シール部Ｌ1と第２シール部Ｌ2とを構成する。第１シール部Ｌ1は、Ｘ方向に配列する複数の第２部分５２により構成される直線状の部分である。同様に、第２シール部Ｌ2は、Ｘ方向に配列する複数の第２部分５２により構成される直線状の部分である。第１シール部Ｌ1は、本体部４０の第１面４１のうちＹ1方向に位置する縁辺に沿ってＸ方向に延在する。第２シール部Ｌ2は、本体部４０の第１面４１のうちＹ2方向に位置する縁辺に沿ってＸ方向に延在する。したがって、第１シール部Ｌ1と第２シール部Ｌ2との間に複数の開口４３が配列する。

【0023】

複数の第１部分５１は、第１シール部Ｌ1と第２シール部Ｌ2とにわたりＹ方向に沿って延在する。すなわち、各第１部分５１は、ロータ１０の中心軸Ｃの方向に沿う。具体的には、各第１部分５１におけるＹ1方向の端部は第１シール部Ｌ1に連結され、各第１部分５１におけるＹ2方向の端部は第２シール部Ｌ2に連結される。複数の第１部分５１は、第１シール部Ｌ1と第２シール部Ｌ2との間においてＸ方向に相互に間隔をあけて配列される。各開口４３は、Ｘ方向に相互に隣合う２個の第１部分５１の間に位置する。以上の説明から理解される通り、本体部４０の第１面４１のうち、Ｘ方向に隣合う２個の第１部分５１とＹ方向に隣合う２個の第２部分５２とにより包囲された矩形状の領域に、１個の開口４３が形成される。すなわち、封止ビード５０は、本体部４０の各縁辺と各開口４３の間隔とに沿うように格子状に形成され、各開口４３を包囲する。

【0024】

図５および図６に例示される通り、各第１部分５１の表面は、円弧面５１０と傾斜面５１１と傾斜面５１２とを含む。円弧面５１０は、所定の半径の円弧状に形成された曲面である。傾斜面５１１は、円弧面５１０のＸ1方向に位置する平面であり、第１面４１に対して所定の角度（具体的には鋭角）で傾斜する。同様に、傾斜面５１２は、円弧面５１０のＸ2方向に位置する平面であり、第１面４１に対して所定の角度（具体的には鋭角）で傾斜する。円弧面５１０と傾斜面５１１と傾斜面５１２とが連続的に連結されることで第１部分５１の表面が構成される。

【0025】

図３に例示される通り、本体部４０の第１面４１は、第１部分５１のＸ1方向に位置する領域Ｒ1と、第１部分５１のＸ2方向に位置する領域Ｒ2とを含む。領域Ｒ1は、第１部分５１のうちＸ1方向の縁辺と、当該第１部分５１のＸ1方向に隣合う開口４３との間の領域である。領域Ｒ2は、第１部分５１のうちＸ2方向の縁辺と、当該第１部分５１のＸ2方向に隣合う開口４３との間の領域である。領域Ｒ1および領域Ｒ2は、第１部分５１に沿ってＹ方向に延在する領域である。

【0026】

背面ビード６０は、本体部４０の第２面４２に形成されて当該第２面４２から突出する線状の突起である。背面ビード６０は、本体部４０の縁辺と各開口４３の間隔とに沿うように格子状に形成される。図６および図７に例示される通り、背面ビード６０は、相互に間隔をあけて並設された突起部６１と突起部６２とを含む。第１部分５１における円弧面５１０の稜線は、平面視で突起部６１と突起部６２との間に位置する。

【0027】

複数の補助ビード７０は、本体部４０の第１面４１に形成されて当該第１面４１から突出する突起である。各補助ビード７０は、第１面４１において封止ビード５０からＸ方向（すなわちロータ１０の周方向）に突出する部分である。具体的には、各補助ビード７０は、封止ビード５０の各第１部分５１からＸ方向に突出する。具体的には、Ｙ方向において開口４３が存在する範囲Ｑ内に複数の補助ビード７０が形成される。範囲Ｑは、開口４３の内周縁のうちＹ1方向に位置する部分ｑ1と、当該内周縁のうちＹ2方向に位置する部分ｑ2との間の範囲である。開口４３の寸法および形状はロータ１０の開口１２と実質的に共通するから、Ｙ方向においてロータ１０の開口２２が存在する範囲内に複数の補助ビード７０が形成される、とも換言される。

【0028】

なお、各補助ビード７０は範囲Ｑの外側に形成されてもよい。また、１個の補助ビード７０が範囲Ｑの内側と外側とにわたり形成されてもよい。複数の補助ビード７０のうち一部の補助ビードが範囲Ｑの内側に形成され、他の一部の補助ビード７０が範囲Ｑの外側に形成されてもよい。

【0029】

図５および図７に例示される通り、各補助ビード７０の表面は、頂上面７０１と傾斜面７０２とを含む。頂上面７０１は、第１部分５１における円弧面５１０の頂上からＸ方向に延在する曲面である。傾斜面７０２は、第１面４１に対して所定の角度（具体的には鋭角）で傾斜する。頂上面７０１と傾斜面７０２とが連続的に連結されることで補助ビード７０の表面が構成される。

【0030】

第１実施形態の複数の補助ビード７０は、複数の第１補助ビード７１と複数の第２補助ビード７２とを含む。図３に例示される通り、１個の第１部分５１に対して２個の第１補助ビード７１と２個の第２補助ビード７２とが連結される。具体的には、第１部分５１に対応する２個の第１補助ビード７１は、Ｙ方向に所定の間隔をあけて配列される。同様に、第１部分５１に対応する２個の第２補助ビード７２は、Ｙ方向に所定の間隔をあけて配列される。第１実施形態において、Ｙ方向における第１補助ビード７１の位置とＹ方向における第２補助ビード７２の位置とは同じ位置である。したがって、第１部分５１に対応する２個の第１補助ビード７１の間隔と、第１部分５１に対応する２個の第２補助ビード７２の間隔とは共通する。

【0031】

図３および図５に例示される通り、複数の第１補助ビード７１の各々は、第１部分５１からＸ1方向に突出する補助ビード７０である。具体的には、第１部分５１のＸ1方向に位置する領域Ｒ1内に各第１補助ビード７１が形成される。各第１補助ビード７１の先端と開口４３との間には所定の間隔が確保される。

【0032】

図３および図５に例示される通り、複数の第２補助ビード７２の各々は、第１部分５１からＸ2方向に突出する補助ビード７０である。具体的には、第１部分５１のＸ2方向に位置する領域Ｒ2内に各第２補助ビード７２が形成される。各第２補助ビード７２の先端との開口４３との間には所定の間隔が確保される。第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間で寸法および形状は共通する。

【0033】

以上の構成において、ロータ１０がＡ方向に回転する過程において、ロータ１０の外周面１１は、密封装置３０の内周面３１（例えば封止ビード５０の表面および補助ビード７０の表面）に接触した状態で当該第１面４１に対してＸ2方向に相対的に移動する。すなわち、ロータ１０の開口１２は第１部分５１に対してＸ2方向に移動する。以上のような回転の過程において、開口１２の内周縁は、第１補助ビード７１に接触して当該第１補助ビード７１に乗上げてから第１部分５１上を通過する。したがって、補助ビード７０が設置されない形態と比較して、ロータ１０のＡ方向の回転に必要なトルクのピークを抑制できる。

【0034】

また、ロータ１０がＢ方向に回転する過程において、ロータ１０の外周面１１は、密封装置３０の内周面３１（例えば封止ビード５０の表面および補助ビード７０の表面）に接触した状態で当該第１面４１に対してＸ1方向に相対的に移動する。すなわち、ロータ１０の開口１２は第１面４１に対してＸ1方向に移動する。以上のような回転の過程において、開口１２の内周縁は、第２補助ビード７２に接触して当該第２補助ビード７２に乗上げてから第１部分５１上を通過する。したがって、補助ビード７０が設置されない形態と比較して、ロータ１０のＡ方向の回転に必要なトルクのピークを抑制できる。

【0035】

第１実施形態においては特に、第１部分５１からＸ1方向に第１補助ビード７１が突出し、かつ、第１部分５１からＸ2方向に第２補助ビード７２が突出する。したがって、以上の説明の通り、ロータ１０が回転する方向（Ａ方向／Ｂ方向）に関わらず、当該ロータ１０の回転に必要なトルクのピークを抑制できる。

【0036】

図８は、第１面４１に対するロータ１０の位置（横軸）とロータ１０の回転に必要なトルク（縦軸）との関係を表すグラフである。図８においては、図９に例示される通り、第１面４１に対してＸ2方向にロータ１０の外周面１１が相対的に移動する場合が想定されている。第１部分５１からＸ1方向に２個の第１補助ビード７１が突出する構成１と、第１補助ビード７１が形成されていない構成２とを解析対象とし、非線形有限要素解析ソフトウェア「Ｍａｒｃ」を利用してトルクを解析した。

【0037】

図８に例示される通り、ロータ１０の回転に必要なトルクは、当該ロータ１０の外周面１１が第１面４１に対してＸ2方向に移動する過程において変動する。第１補助ビード７１が形成されない構成２におけるトルクのピークは０.１０８Ｎ・ｍである。他方、構成１においては、ロータ１０の開口１２の内周縁が第１補助ビード７１に接触する段階においてトルクが０.０４Ｎ・ｍ程度まで上昇する。そして、ロータ１０がさらに進行して第１部分５１上を通過する段階のトルクは０.８５Ｎ・ｍ程度に抑制される。以上の説明から理解される通り、補助ビード７０が設置された構成においては、ロータ１０が回転する過程におけるトルクのピークが複数の時点に分散され、結果的に各ピークにおけるトルクが構成２と比較して抑制される。

【0038】

具体的には、補助ビード７０が形成されない構成２においてトルクのピークが０.１Ｎ・ｍを上回るのに対し、補助ビード７０が形成された構成２においてはトルクのピークが０.１Ｎ・ｍ以下に抑制される。より具体的には、構成２においてはトルクのピークを０.９Ｎ・ｍ以下に抑制できる。以上の説明から理解される通り、補助ビード７０は、ロータ１０の回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部として機能する。

【0039】

ところで、ロータ１０が回転する過程においては、開口１２の内周縁のうちＹ方向の両端に位置する部分ｑ1および部分ｑ2が、第１部分５１に対して連続的に接触する。部分ｑ1および部分ｑ2の接触により局所的な応力が集中するから、補助ビード７０が形成されない構成２においては、部分ｑ1および部分ｑ2の接触痕（微細な損傷）が第１部分５１に形成される可能性がある。第１実施形態においては、第１部分５１に補助ビード７０が形成されるから、部分ｑ1および部分ｑ2の接触痕が第１部分５１に形成される可能性を低減できるという利点もある。

【0040】

Ｂ：第２実施形態
本開示の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各態様において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明と同様の符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0041】

図１０は、第２実施形態の密封装置３０における内周面３１（第１面４１）の平面図である。図１１は、図１０における領域α2のの拡大図である。また、図１２は、図１１におけるXII-XII線の断面図であり、図１３は、図１１におけるXIII-XIII線の断面図である。

【0042】

第１実施形態においては、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間でＹ方向における位置が共通する形態を例示した。第２実施形態においては、図１０および図１１に例示される通り、Ｙ方向における各第１補助ビード７１の位置と、Ｙ方向における各第２補助ビード７２の位置とが相違する。すなわち、各第１補助ビード７１のＸ2方向に第２補助ビード７２は位置しない。また、各第２補助ビード７２のＸ1方向に第１補助ビード７１は位置しない。

【0043】

具体的には、図１０に例示される通り、Ｙ方向において、１個の第１部分５１に対応する２個の第２補助ビード７２は、当該第１部分５１に対応する複数の第１補助ビード７１の間に位置する。すなわち、２個の第２補助ビード７２の間隔は２個の第１補助ビード７１の間隔を下回る。なお、Ｙ方向において開口４３が存在する範囲Ｑ内に複数の補助ビード７０が形成される構成は、第１実施形態と同様である。第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。

【0044】

図１４は、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間でＹ方向の位置が共通する第１実施形態において、第１補助ビード７１および第２補助ビード７２にロータ１０の外周面１１が接触した状態の断面図である。第１実施形態においては、第１部分５１の円弧面５１０の稜線が平面視で突起部６１と突起部６２との間（領域６３）に位置する。したがって、第１補助ビード７１および第２補助ビード７２の双方がロータ１０により押圧されることで、第１部分５１のうち第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間の部分（例えば円弧面５１０）が降下し、密封装置３０の封止性能が低下する可能性がある。

【0045】

第２実施形態においては、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間でＹ方向における位置が相違するから、第１部分５１の円弧面５１０にロータ１０の外周面１１が接触した状態でも、第１部分５１のうち第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間に位置する部分（例えば円弧面５１０）の降下が抑制される。したがって、第２実施形態によれば、密封装置３０による封止性能の低下を抑制できる。

【0046】

Ｃ：変形例
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。

【0047】

（１）図１５に例示される通り、密封装置３０の内周面３１に低摩擦層８０が形成されてもよい。低摩擦層８０は、例えば摩擦係数が小さい樹脂材料により内周面３１に形成された被膜である。すなわち、本体部４０の第１面４１と封止ビード５０および補助ビード７０とが、低摩擦層８０により被覆される。例えばフッ素樹脂等が低摩擦層８０の材料として好適である。低摩擦層８０が形成された構成によれば、ロータ１０の回転に必要なトルクをさらに低減できる。

【0048】

（２）前述の各形態においては、Ｘ方向に隣合う２個の開口４３の間に１個の第１部分５１が位置する形態を例示した。すなわち、２個の開口４３により１個の第１部分５１が共用される。図１６に例示される通り、開口４３毎に第１部分５１が個別に形成されてもよい。図１６の形態においては、Ｘ方向に隣合う２個の第１部分５１とＹ方向に隣合う２個の第２部分５２とにより構成される矩形状のシール部分が、開口４３毎に個別に形成される。各第１部分５１に１個以上の補助ビード７０が形成される構成は、第１実施形態または第２実施形態と同様である。

【0049】

（３）前述の各形態においては、２個の第１補助ビード７１と２個の第２補助ビード７２とが第１部分５１に連結された形態を例示したが、１個の第１部分５１に対応する第１補助ビード７１および第２補助ビード７２の各々の個数は変更されてよい。例えば、図１７に例示される通り、第１部分５１に対して１個の第１補助ビード７１と１個の第２補助ビード７２とが連結された構成も想定される。また、図１８に例示される通り、第１部分５１に対して３個の第１補助ビード７１と３個の第２補助ビード７２とが連結された構成も想定される。また、ひとつの第１部分５１に連結される補助ビード７０の個数と他の第１部分５１に連結される補助ビード７０の個数とが相違してもよい。第１部分５１に連結される第１補助ビード７１の個数と当該第１部分５１に連結される第２補助ビード７２の個数とが相違してもよい。

【0050】

（４）前述の各形態においては、第１部分５１に第１補助ビード７１および第２補助ビード７２の双方が連結された形態を例示したが、第１補助ビード７１および第２補助ビード７２の一方は省略されてもよい。例えば、ロータ１０がＡ方向のみに回転する構成においては、図１９に例示される通り、第１部分５１からＸ1方向に突出する第１補助ビード７１のみが第１部分５１に連結された形態が想定される。他方、ロータ１０がＢ方向のみに回転する構成においては、図２０に例示される通り、第１部分５１からＸ2方向に突出する第２補助ビード７２のみが第１部分５１に連結された形態が想定される。

【0051】

（５）前述の各形態においては、Ｙ方向において２個の第２補助ビード７２が２個の第１補助ビード７１の間に位置する形態を例示したが、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間でＹ方向の位置を相違させるための構造は任意であり、以上の例示に限定されない。例えば、図２１から図２５に例示される通り、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２とがＹ方向に沿って交互に配置されてもよい。

【0052】

図２１の構成においては、２個の第１補助ビード７１と３個の第２補助ビード７２とがＹ方向に沿って交互に配置される。具体的には、３個の第２補助ビード７２のうち中央の第２補助ビード７２とＹ1方向の第２補助ビード７２との間に１個の第１補助ビード７１が位置し、中央の第２補助ビード７２とＹ2方向の第２補助ビード７２との間に１個の第１補助ビード７１が位置する。

【0053】

図２２の構成においては、３個の第１補助ビード７１と２個の第２補助ビード７２とがＹ方向に沿って交互に配置される。具体的には、３個の第１補助ビード７１のうち中央の第１補助ビード７１とＹ1方向の第１補助ビード７１との間に１個の第２補助ビード７２が位置し、中央の第１補助ビード７１とＹ2方向の第１補助ビード７１との間に１個の第２補助ビード７２が位置する。

【0054】

図２３の構成においては、１個の第１補助ビード７１と２個の第２補助ビード７２とがＹ方向に沿って交互に配置される。具体的には、Ｙ方向に隣合う２個の第２補助ビード７２の間に１個の第１補助ビード７１が位置する。

【0055】

図２４の構成においては、２個の第１補助ビード７１と１個の第２補助ビード７２とがＹ方向に沿って交互に配置される。具体的には、Ｙ方向に隣合う２個の第１補助ビード７１の間に１個の第２補助ビード７２が位置する。

【0056】

図２５の構成においては、２個の第１補助ビード７１と２個の第２補助ビード７２とがＹ方向に沿って交互に配置される。なお、第１補助ビード７１の個数および第２補助ビード７２の個数は、図２１から図２５の例示に限定されない。

【0057】

（６）前述の各形態においては、背面ビード６０が突起部６１と突起部６２とを含む形態を例示したが、背面ビード６０の形状は任意であり、以上の例示に限定されない。例えば、図２６に例示される通り、背面ビード６０は１個の突起部６１で構成されてもよい。図２６の構成においては、第１部分５１における円弧面５１０の稜線が平面視で突起部６１の稜線に重複する。

【0058】

図２６の構成においては、突起部６１と突起部６２との間に薄肉の領域６３が形成される第１実施形態と比較して、ロータ１０からの圧力による第１部分５１の変形が抑制される。したがって、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２との間でＹ方向に位置が共通する構成（第１実施形態）においても、図１４を参照して説明した封止性能の低下は発生し難いという利点がある。

【0059】

（７）補助ビード７０の形状は任意であり、前述の各形態の例示に限定されない。例えば、前述の各形態においては、補助ビード７０の頂上面７０１が第１部分５１の円弧面５１０の頂上からＸ方向に延在する形態を例示したが、図２７に例示される通り、第１部分５１の傾斜面５１１または傾斜面５１２から補助ビード７０の頂上面７０１がＸ方向に延在する形態も想定される。

【0060】

また、前述の各形態においては、補助ビード７０の表面が頂上面７０１と傾斜面７０２とで構成される形態を例示したが、図２８に例示される通り、第１面４１に平行な頂上面７０１は省略されてもよい。すなわち、補助ビード７０は傾斜面７０２のみで構成されてもよい。

【0061】

図２９に例示される通り、補助ビード７０が開口４３の周縁まで到達する形態も想定される。すなわち、図２９に図示された断面に第１面４１は含まれなくてよい。図３０に例示される通り、補助ビード７０が開口４３の周縁までＸ軸の方向に延在する形態も想定される。図３０において補助ビード７０と開口４３との間隔はゼロである。

【0062】

（８）前述の各形態においては、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２とが同形状である形態を例示したが、第１補助ビード７１と第２補助ビード７２とは相異なる形状でもよい。第１補助ビード７１と第２補助ビード７２とで寸法が相違する形態も想定される。

【0063】

（９）前述の各形態においては、矩形帯状に成形された密封装置３０が円環状に変形された状態で使用される形態を例示したが、密封装置３０が円環状に成形されてもよい。具体的には、密封装置３０は、外形が円柱状または円錐台状である円環状に形成されてもよい。

【0064】

（１０）前述の各形態においては、第１部分５１の表面が円弧面５１０と傾斜面５１１と傾斜面５１２とを含む形態を例示したが、図３１に例示される通り、第１部分５１の表面は円弧面５１０（すなわち曲面）のみで構成されてもよい。すなわち、平面を含む傾斜面５１１および傾斜面５１２は省略されてよい。

【0065】

（１１）前述の各形態においては、各補助ビード７０の表面が曲面と平面とを含む形態を例示したが、図３２に例示される通り、各補助ビード７０の表面は、例えば円弧面等の曲面のみで構成されてもよい。すなわち、平面を含む傾斜面７０２は省略されてもよい。

【0066】

（１２）前述の各形態においては、密封装置３０が一体の弾性体により構成される形態を例示したが、密封装置３０は相互に別体で形成された複数の部分により構成されてもよい。例えば、密封装置３０は、中心軸Ｃの周方向に分割された複数の部分により構成されてもよいし、中心軸Ｃの方向に分割された複数の部分により構成されてもよい。

【0067】

（１３）本願における「第ｎ」（ｎは自然数）という記載は、各要素を表記上において区別するための形式的かつ便宜的な標識（ラベル）としてのみ使用され、如何なる実質的な意味も持たない。したがって、「第ｎ」という表記を根拠として、各要素の位置または製造の順番等が限定的に解釈される余地はない。

【0068】

Ｄ：付記
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。

【0069】

本開示のひとつの態様（態様１）に係る密封装置は、回転可能なロータの外周面と、前記ロータを収容するハウジングの内周面との間に設置される密封装置であって、前記ロータの外周面に対向する第１面に設置され、前記ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部を具備する。以上の態様においては、密封装置の第１面に設置された抑制部により、抑制部が設置されない形態と比較して、ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制できる。

【0070】

本開示の他の態様（態様２）に係る密封装置は、回転可能なロータにおいて第１開口が形成された外周面と、前記ロータを収容するハウジングにおいて前記第１開口に連通可能な第２開口が形成された内周面との間に設置される密封装置であって、前記ロータの外周面に対向する第１面と、前記ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、前記第２開口に対応する開口が形成された本体部と、前記第１面に形成されて前記開口を包囲する封止ビードと、前記第１面において前記封止ビードから周方向に突出する１以上の補助ビードとを具備する。以上の態様においては、ロータに形成された第１開口の内周縁が、当該ロータの回転の過程において当該補助ビードに接触してから封止ビード上を通過する。したがって、補助ビードが設置されない形態と比較して、ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制できる。

【0071】

態様２の具体例（態様３）において、前記封止ビードは、軸方向に沿う第１部分を含み、前記１以上の補助ビードは、前記第１部分から前記周方向に突出する。以上の態様においては、ロータに形成された第１開口の内周縁が、補助ビードに接触してから封止ビード上を通過する。したがって、補助ビードが設置されない形態と比較して、ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制できる。

【0072】

態様３の具体例（態様４）において、前記１以上の補助ビードは、前記第１部分から第１方向に突出する１以上の第１補助ビードと、前記第１部分から前記第１方向とは反対の第２方向に突出する１以上の第２補助ビードとを含む。以上の態様においては、封止ビードの第１部分から第１方向に１以上の第１補助ビードが突出し、当該第１部分から第２方向に１以上の第２補助ビードが突出する。第１部分に対してロータが第２方向に移動する過程においては、当該ロータの第１開口の内周縁が１以上の第１補助ビードに接触して乗上げてから封止ビード上を通過する。他方、第１部分に対してロータが第１方向に移動する過程においては、当該ロータの第１開口の内周縁が１以上の第２補助ビードに接触してから封止ビード上を通過する。したがって、ロータが回転する方向に関わらず、必要なトルクのピークを抑制できる。

【0073】

態様４の具体例（態様５）において、軸方向における前記１以上の第１補助ビードの位置と、前記軸方向における前記１以上の第２補助ビードの位置とは相違する。軸方向における位置が第１補助ビードと第２補助ビードとの間で共通する形態では、第１補助ビードおよび第２補助ビードの双方にロータが接触した状態において、第１部分のうち第１補助ビードと第２補助ビードとの間の部位が降下し、密封装置による封止性能が低下する可能性がある。第１補助ビードと第２補助ビードとの間で軸方向における位置が相違する形態によれば、第１部分のうち第１補助ビードと第２補助ビードとの間に位置する部分の降下が抑制される。したがって、密封装置による封止性能の低下を抑制できる。

【0074】

態様５の具体例（態様６）において、前記１以上の第１補助ビードは、複数の第１補助ビードであり、前記１以上の第２補助ビードは、複数の第２補助ビードであり、軸方向において、前記複数の第２補助ビードは、前記複数の第１補助ビードの間に位置する。以上の態様によれば、密封装置による封止性能の低下を抑制できる。

【0075】

本開示のひとつの態様に係る密封構造は、回転可能なロータと、前記ロータを収容するハウジングと、前記ロータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設置される密封装置とを具備し、前記密封装置は、前記ロータの外周面に対向する第１面に設置され、前記ロータの回転に必要なトルクのピークを抑制する抑制部を含む。

【0076】

本開示の他の態様に係る密封構造は、外周面に第１開口が形成された回転可能なロータと、前記第１開口に連通可能な第２開口が内周面に形成され、前記ロータを収容するハウジングと、前記ロータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設置される密封装置とを具備し、前記密封装置は、前記ロータの外周面に対向する第１面と、前記ハウジングの内周面に対向する第２面とを含み、前記第２開口に対応する開口が形成された本体部と、前記第１面に形成されて前記開口を包囲する封止ビードと、前記第１面において前記封止ビードから周方向に突出する１以上の補助ビードとを含む。

【符号の説明】

【0077】

１００…弁装置、１０…ロータ、１１…外周面、１２…開口、１３…流路、２０…ハウジング、２１…内周面、２２…開口、３０…密封装置、３１…内周面、３２…外周面、４０…本体部、４１…第１面、４２…第２面、４３…開口、５０…封止ビード、５１…第１部分、５１０…円弧面、５１１…傾斜面、５１２…傾斜面、５２…第２部分、６０…背面ビード、６１…突起部、６２…突起部、７０…補助ビード、７０１…頂上面、７０２…傾斜面、７１…第１補助ビード、７２…第２補助ビード、８０…低摩擦層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】