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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-17
(45)【発行日】2022-10-25
(54)【発明の名称】ボールバルブ
(51)【国際特許分類】
F16K 5/06 20060101AFI20221018BHJP
【ＦＩ】
F16K5/06 C
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018233066
(22)【出願日】2018-12-13
(65)【公開番号】P2019113180
(43)【公開日】2019-07-11
【審査請求日】2021-04-02
(31)【優先権主張番号】P 2017244960
(32)【優先日】2017-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000005175
【氏名又は名称】藤倉コンポジット株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼久 太
(72)【発明者】
【氏名】宮脇 昌太郎
(72)【発明者】
【氏名】大前 裕之
(72)【発明者】
【氏名】根岸 央樹
(72)【発明者】
【氏名】土屋 幸司
【審査官】大内 俊彦
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５２－１６６３５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実公昭３７－１４９７９（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特公昭４６－２５６５５（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開昭５３－３９５２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第４２３５４１８（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開昭６２－２６１７７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－３５２７０（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ５／００－５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方及び他方の開口部を有する第１貫通孔が設けられた筒状の弁本体と、前記一方の開口部を形成している前記弁本体の内面に取り付けられ、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔が設けられたカバー部材と、
前記弁本体に対して回動可能に軸支され、前記弁本体の前記第１貫通孔と前記カバー部材の前記第２貫通孔とにより形成された流路と連通可能に設けられた第３貫通孔が設けられたボール弁体と、
前記ボール弁体と前記弁本体との間に設けられた前記第１貫通孔と前記第３貫通孔との間を密封するための環状のシール部材と
を備え、
前記カバー部材は、前記シール部材を該シール部材の外周側において係止する係止部を有しており、
前記シール部材は、前記ボール弁体側に向かって凸に曲がっており、前記ボール弁体が摺動可能に接触する環状の接触部を有しており、
前記接触部の面は凸曲面となっており、
前記係止部は、前記ボール弁体側に向かって突出するシール部材係合凸部を有しており、該シール部材係合凸部は、前記弁本体の第１貫通孔との間で前記シール部材を挟持するように形成され、
前記シール部材係合凸部は、該シール部材係合凸部の外周側の面から外周側に向かって突出する嵌合凸部が設けられていることを特徴とするボールバルブ。
【請求項2】
前記嵌合凸部を複数有しており、前記複数の嵌合凸部のうち１対の嵌合凸部は、各々、前記シール部材係合凸部の前記ボール弁体側の端部から外周側に背向して突出しており、前記ボール弁体の回動方向に対して直交する方向に延在していることを特徴とする請求項１記載のボールバルブ。
【請求項3】
前記複数の嵌合凸部のうち別の１対の嵌合凸部は、各々、前記シール部材係合凸部の前記ボール弁体側の端部から外周側に背向して突出しており、前記シール部材係合凸部の周方向において前記１対の嵌合凸部の間が等間隔となる位置に延在していることを特徴とする請求項２記載のボールバルブ。
【請求項4】
前記１対の嵌合凸部と前記別の１対の嵌合凸部との間に、各々、前記１対の嵌合凸部のうち１の嵌合凸部と前記別の１対の嵌合凸部のうち１の嵌合凸部とを接続する一対のリブ部が延在していることを特徴とする請求項３記載のボールバルブ。
【請求項5】
前記シール部材係合凸部の前記ボール弁体側の端部の内周側の少なくとも一部には、前記ボール弁体側に向かうに連れて拡径している拡径面が形成されている請求項３記載のボールバルブ。
【請求項6】
前記シール部材は、前記ボール弁体側の端部において互いに接続する環状の内側片と外側片とを有しており、前記内側片は、前記カバー部材側から前記ボール弁体側に向かうに連れて拡径しており、前記外側片は、前記カバー部材側から前記ボール弁体側に向かうに連れて縮径しており、前記接触部は、前記内側片に形成されており、前記シール部材は、前記嵌合凸部に対応して前記外側片の内面から内側に向かって突出するシール部材側嵌合凸部を有しており、
前記シール部材は、前記カバー部材の前記嵌合凸部と前記シール部材側嵌合凸部が係合して前記弁本体に係止されていることを特徴とする請求項３記載のボールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、ガス供給会社のスマートメータに設けられるガス流入用のボールバルブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ガス等の気体や水等の液体（以下、流体という。）の流路の開閉にボールバルブが用いられている。このようなボールバルブにおいては、流路からの流体の漏洩を防止するために、弁本体と弁本体の内部に回動自在に設けられたボール弁体との間に環状のシール部材が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開昭６１－３５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このように従来のボールバルブには、流体の漏洩防止のためにシール部材が設けられているが、シール部材はボール弁体の球面状の表面に接触しており、シール部材の環状の接触面全体をボール弁体に安定して接触させることは難しい。特に、ボール弁体の回動の際に、ボール弁体はシール部材の接触面上を摺動するので、ボール弁体とシール部材との間に摺動抵抗が発生し、このため、ボール弁体の回動時に、シール部材の姿勢が安定せず、ボール弁体に対する摺動抵抗が増大するおそれがあった。このように、従来のボールバルブに対しては、シール部材を安定して保持し、シール部材による摺動抵抗を低減させることができる構造が求められていた。
【0005】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール部材による摺動抵抗を低減させることができるボールバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明に係るボールバルブは、一方及び他方の開口部を有する第１貫通孔が設けられた筒状の弁本体と、前記一方の開口部を形成している前記弁本体の内面に取り付けられ、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔が設けられたカバー部材と、前記弁本体に対して回動可能に軸支され、前記弁本体の前記第１貫通孔と前記カバー部材の前記第２貫通孔とにより形成された流路と連通可能に設けられた第３貫通孔が設けられたボール弁体と、前記ボール弁体と前記弁本体との間に設けられた前記第１貫通孔と前記第３貫通孔との間を密封するための環状のシール部材とを備え、前記カバー部材は、前記シール部材を該シール部材の外周側において係止する係止部を有しており、前記シール部材は、前記ボール弁体側に向かって凸に曲がっており、前記ボール弁体が摺動可能に接触する環状の接触部を有しており、前記接触部の面は凸曲面となっていることを特徴とする。
【0007】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記係止部は、前記ボール弁体側に向かって突出するシール部材係合凸部を有しており、該シール部材係合凸部は、前記弁本体の第１貫通孔との間で前記シール部材を挟持するように形成されている。
【0008】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記シール部材係合凸部は、該シール部材係合凸部の外周側の面から外周側に向かって突出する嵌合凸部が設けられている。
【0009】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記シール部材は、前記ボール弁体側の端部において互いに接続する環状の内側片と外側片とを有しており、前記内側片は、前記カバー部材側から前記ボール弁体側に向かうに連れて拡径しており、前記外側片は、前記カバー部材側から前記ボール弁体側に向かうに連れて縮径しており、前記接触部は、前記内側片に形成されており、前記シール部材は、前記外側片において前記弁本体に係止されている。
【0010】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記外側片は、真っ直ぐ延びている。
【0011】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記外側片は、外周側に湾曲して延びている。
【0012】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記内側片は、内周側に湾曲して延びている。
【0013】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記シール部材は、前記外側片の前記カバー部材側の端部で前記弁本体に係止されている。
【0014】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記嵌合凸部を複数有しており、前記複数の嵌合凸部のうち１対の嵌合凸部は、各々、前記シール部材係合凸部の前記ボール弁体側の端部から外周側に背向して突出しており、前記ボール弁体の回動方向に対して直交する方向に延在している。
【0015】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記複数の嵌合凸部のうち別の１対の嵌合凸部は、各々、前記シール部材係合凸部の前記ボール弁体側の端部から外周側に背向して突出しており、前記シール部材係合凸部の周方向において前記１対の嵌合凸部の間が等間隔となる位置に延在している。
【0016】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記１対の嵌合凸部と前記別の１対の嵌合凸部との間に、各々、前記１対の嵌合凸部のうち１の嵌合凸部と前記別の１対の嵌合凸部のうち１の嵌合凸部とを接続する一対のリブ部が延在している。
【0017】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記シール部材係合凸部の前記ボール弁体側の端部の内周側の少なくとも一部には、前記ボール弁体側に向かうに連れて拡径している拡径面が形成されている。
【0018】
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記シール部材は、前記ボール弁体側の端部において互いに接続する環状の内側片と外側片とを有しており、前記内側片は、前記カバー部材側から前記ボール弁体側に向かうに連れて拡径しており、前記外側片は、前記カバー部材側から前記ボール弁体側に向かうに連れて縮径しており、前記接触部は、前記内側片に形成されており、前記シール部材は、前記嵌合凸部に対応して前記外側片の内面から内側に向かって突出するシール部材側嵌合凸部を有しており、前記シール部材は、前記カバー部材の前記嵌合凸部と前記シール部材側嵌合凸部が係合して前記弁本体に係止されている。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係るボールバルブによれば、シール部材による摺動抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブの外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図2】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブの流路が連通された状態を概略的に示す断面図である。
【図3】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブの流路が閉鎖された状態を概略的に示す断面図である。
【図4】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブの弁本体の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図7】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブのカバー部材の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図9】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブのボール弁体の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図11】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブのシール部材の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図14】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブにおけるシール部材のカバー部材への取り付け方法を説明するための図である。
【図15】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブにおけるカバー部材及びシール部材の弁本体への取り付け方法を説明するための図である。
【図21】本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブのカバー部材の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図24】本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブのシール部材の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図28】本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブの変形例をボールバルブの流路が連通された状態で示す断面図である。
【図29】本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブのカバー部材の変形例を示す底面図である。
【図30】本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブのカバー部材の変形例を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0022】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１の外観構成を概略的に示す斜視図である。図２は、ボールバルブ１の流路２が連通された状態を概略的に示す断面図である。図３は、ボールバルブ１の流路２が閉鎖された状態を概略的に示す断面図である。以下、説明の便宜上、図１における矢印ａｂ方向を流路方向とし、矢印ａ方向を下流側、矢印ｂ方向を上流側とする。また、矢印ｃｄ方向（紙面に対して垂直方向）を幅方向とし、矢印ｃ方向を手前側、矢印ｄ方向を奥側とする。さらに、矢印ｅｆ方向を軸線Ｘ１方向とし、矢印ｅ方向を左側、矢印ｆ方向を右側とする。
【0023】
図１～３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１は、一方及び他方の開口部としての上流側開口部１１及び下流側開口部１２を有する第１貫通孔としての弁本体貫通孔１０ｈが設けられた筒状の弁本体１０と、下流側開口部１２を形成している弁本体１０の内面に取り付けられ、弁本体貫通孔１０ｈと連通する第２貫通孔としてのカバー部材貫通孔２０ｈが設けられたカバー部材２０とを備えている。また、ボールバルブ１は、弁本体１０に対して回動可能に軸支され、弁本体１０の弁本体貫通孔１０ｈとカバー部材２０のカバー部材貫通孔２０ｈとにより形成された流路２と連通可能に設けられた第３貫通孔としてのボール弁体貫通孔３１が設けられたボール弁体３０と、ボール弁体３０と弁本体１０との間に設けられた弁本体貫通孔１０ｈとボール弁体貫通孔３１との間を密封するための環状のシール部材５０とを備えている。カバー部材２０は、シール部材５０をシール部材５０の外周側において係止する係止部としてのシール部材係合凸部２３を有しており、シール部材５０は、ボール弁体３０側に向かって凸に曲がっており、ボール弁体３０が摺動可能に接触する環状の接触部５６を有しており、接触部５６の面は凸曲面となっている。以下、ボールバルブ１の構成について具体的に説明する。
【0024】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１は、弁本体１０と、カバー部材２０と、ボール弁体３０とを備えている。なお、ボールバルブ１には、ボール弁体３０を回動させるモータ４０が一体に取り付けられた構造を有している。また、図２，３に示すように、ボールバルブ１は、ボール弁体３０とカバー部材２０との間の隙間を封止するシール部材５０を備えている。
【0025】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１の弁本体１０の外観構成を概略的に示す斜視図である。図５は、図４に示す弁本体１０の断面図であり、図６は、図４に示す弁本体１０の上面図である。図１～６に示すように、弁本体１０は、全体が円筒形状又は略円筒形状に形成されている。なお、弁本体１０は、内面が筒状であれば外形の形状は特に問わない。この弁本体１０は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、樹脂等で形成されている。但し、これに限るものではなく、金属等で形成されていてもよい。また、図１，４及び６に示すように、弁本体１０は、その外面の下流側（矢印ａ方向）の部分に弁本体１０の外側幅よりも大きく、弁本体１０の外面から幅方向（矢印ｃｄ方向）へ突出したボールバルブ側連結部１７が設けられている。弁本体１０は、ボールバルブ側連結部１７を介してモータ４０と連結される。
【0026】
図１～６に示すように、弁本体１０の流路方向（矢印ａｂ方向）には、弁本体１０の上端面１０ａ及び下端面１０ｂとの間を貫通する第１貫通孔としての弁本体貫通孔１０ｈが設けられており、弁本体貫通孔１０ｈを形成する２つの上流側開口部１１及び下流側開口部１２を有している。上流側（矢印ｂ方向）に設けられた上流側開口部１１は、円形状又は略円形状に形成されている。また、下流側（矢印ａ方向）に設けられた下流側開口部１２は、上流側開口部１１よりも直径の大きい円形状又は略円形状に形成されている。上流側開口部１１は、流体（例えばガス）の流入口である。下流側開口部１２は、上流側開口部１１から流入される流体のカバー部材２０への流出口である。弁本体１０では、上流側開口部１１から下流側開口部１２へ向かうに連れて次第に内径が拡がる凹球面状の曲面からなる内周曲面１４ａと、内周曲面１４ａの下流側（矢印ａ方向）の端部から同一内径のまま更に下流側（矢印ａ方向）へ直線上に延びる円環状の内周面１４ｂとによって形成された弁室１４を有している。弁室１４は、ボール弁体３０を収容した状態で回動自在に軸支するための空間である。
【0027】
弁本体１０において弁室１４を形成する内周面１４ｂには、モータ４０の出力軸であるモータ出力軸４１を弁室１４の内部にまで挿通する貫通孔からなる出力軸挿通孔１５が設けられている。また、内周面１４ｂには、出力軸挿通孔１５と回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）において対向する部分に有底円筒形状又は有底略円筒形状の所定の深さを有する凹状の部分である軸支持孔１６が設けられている。出力軸挿通孔１５及び軸支持孔１６は、同軸に配設されており、回動軸線Ｘ１を中心軸としている。弁本体１０において弁室１４を形成する内周曲面１４ａは、ボール弁体３０の外周面との間に僅かな隙間（クリアランス）を有して対向している。
【0028】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１のカバー部材２０の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図８は、図７に示すカバー部材２０の断面図である。図１～３，７及び８に示すように、カバー部材２０は、全体が円筒形状又は略円筒形状に形成されている。カバー部材２０の材質は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、樹脂等である。但し、これに限るものではなく、金属等であってもよい。カバー部材２０は、流路方向（矢印ａｂ方向）、すなわち、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と垂直な方向に沿って第２貫通孔としてのカバー部材貫通孔２０ｈが設けられ、カバー部材貫通孔２０ｈを形成する２つの上流側開口部２１及び下流側開口部２２を有している。
【0029】
上流側（矢印ｂ方向）に設けられた上流側開口部２１は、円形状又は略円形状に形成されており、弁本体１０の下流側開口部１２から流入される流体の流入口である。この上流側開口部２１は、弁本体１０の上流側開口部１１の直径と略同一の直径に形成されている。下流側開口部２２は、上流側開口部２１よりも僅かに直径の大きい円形状又は略円形状に形成されており、上流側開口部２１から流入された流体の図示しない配管への流出口である。但し、これに限るものではなく、上流側開口部２１及び下流側開口部１２の内径は同じ大きさであってもよく、又は、上流側開口部２１の方が下流側開口部１２よりも大きな内径を有していてもよい。カバー部材２０は、弁本体１０の下流側開口部１２から弁本体貫通孔１０ｈに一部挿入されるように嵌め込まれ、カバー部材２０の外周壁２０ａが弁本体１０の内周面１４ｂに当接された状態で固定される。この固定状態において、弁本体１０の弁本体貫通孔１０ｈと、カバー部材２０のカバー部材貫通孔２０ｈとが連通され、ボールバルブ１における流体の流路２が形成される。
【0030】
また、カバー部材２０には、シール部材５０を弁本体１０に係止するように、ボール弁体３０側に向かって突出するシール部材係合凸部２３が設けられている。シール部材係合凸部２３は、弁本体１０の弁本体貫通孔１０ｈとの間でシール部材５０を挟持するように形成されている。具体的には、シール部材係合凸部２３は、カバー部材２０の上流側端面２０ｂから流路方向上流側（矢印ｂ方向）に向かって立設された円環状又は略円環状の凸部である。また、シール部材係合凸部２３は、カバー部材２０の上流側端面２０ｂの外縁よりも内周側に設けられていると共に、シール部材係合凸部２３の内径が上流側開口部２１の直径よりも大きくなるように形成されている。カバー部材２０において、外周壁２０ａとシール部材係合凸部２３の外周側の面（外周面２３ａ）との間の径方向における幅は、シール部材５０を挟持可能な所定の幅となっている。また、シール部材係合凸部２３の高さは、シール部材係合凸部２３がシール部材５０を挟持した際に、シール部材５０のこの挟持される部分の外周側と内周側との夫々の圧縮の度合いが均衡の取れたものになる高さとなっている。なお、シール部材係合凸部２３の高さは、シール部材係合凸部２３の流路方向（矢印ａ，ｂ方向）の寸法である。シール部材係合凸部２３の高さは、好ましくは、シール部材５０の後述する環状の外側片５２の流路方向に延びる部分を超えない高さである。これにより、シール部材係合凸部２３がシール部材５０を、外側片５２の流路方向に延びる直線状の部分において挟持することができるようになり、挟持状態において、シール部材５０の圧縮の度合いに差が生じず又はこの圧縮の度合いの差を抑制でき、シール部材５０の動きが阻害されることを防止することができる。
【0031】
図９は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１のボール弁体３０の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図１０は、図９に示すボール弁体３０の側面図である。図１～３，９及び１０に示すように、ボール弁体３０は、全体が球状又は略球状に形成されている。ボール弁体３０の材質は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、樹脂等である。但し、これに限るものではなく金属等であってもよい。ボール弁体３０には、弁本体１０の上流側開口部１１及びカバー部材２０の上流側開口部２１と同一又は略同一の内径を有する第３貫通孔としてのボール弁体貫通孔３１が流路方向（矢印ａｂ方向）、すなわち、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）とは垂直な方向に沿って形成されている。ボール弁体３０は、ボール弁体貫通孔３１の形成している上流側（矢印ｂ方向）の上流側開口部３１ｂと下流側（矢印ａ方向）の下流側開口部３１ａとを有している。
【0032】
また、ボール弁体３０は、弁本体１０の弁室１４に回動自在に軸支された状態において出力軸挿通孔１５と対向するように平坦に形成された円形状又は略円形状の平坦面３２を有している。この平坦面３２には、回動軸線Ｘ１を中心又は略中心として、所定形状及び所定深さの嵌合凹部である出力軸嵌合凹部３３が形成されている。出力軸嵌合凹部３３は、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）においてモータ４０のモータ出力軸４１と連結される円柱形状又は略円柱形状の空間を形成する所定深さの凹部である。
【0033】
また、ボール弁体３０は、軸支持孔１６よりも直径の大きな円形状又は略円形状の平坦面３４を有している（図２，３参照）。ボール弁体３０の平坦面３２と平坦面３４とは背向し、互いに平行な面を形成している。軸部３５は弁本体１０に回動軸線Ｘ１周りに回動可能に軸支される突起からなる。具体的には、軸部３５は、ボール弁体３０の平坦面３４に設けられており、回動軸線Ｘ１を中心又は略中心として所定径及び所定高さの円柱形状又は略円柱形状の突起からなる部分である。軸部３５は、弁本体１０の軸支持孔１６に回動可能に軸支される軸支持部として機能する部分である。軸部３５の直径は、軸支持孔１６の直径よりも僅かに小さい。ボール弁体３０の軸部３５と弁本体１０の軸支持孔１６との間には、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）において所定の隙間（クリアランス）を有しており、ボール弁体３０は、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）において僅かに移動可能となっている。
【0034】
出力軸嵌合凹部３３と軸部３５とは、同軸に配設されており、回動軸線Ｘ１を中心軸としている。また、ボール弁体３０は、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と平行であって、下流側開口部３１ａ、上流側開口部３１ｂとは夫々モータ４０の回動方向へ約９０度異なる位置において一対の平行な円形状又は略円形状の平坦面３６，３７を有している。
【0035】
図１～３に示すように、モータ４０は、例えば、ステッピングモータ、ＤＣ（direct current）モータ、ブラシレスＤＣモータ等である。モータ４０の本体の外周面には、幅方向（矢印ｃｄ方向）へそれぞれ突出したモータ側連結部４３が設けられている。モータ側連結部４３は、弁本体１０のボールバルブ側連結部１７と一体に連結される部分であり、例えば、ネジやスナップフィット等により連結される。モータ４０には、例えば、モータ４０をコントロールするコントローラ等から図示しないリード線を介して駆動信号が供給され、この駆動信号に基づいてモータ出力軸４１を回動駆動させる。
【0036】
モータ４０のモータ出力軸４１は、弁本体１０の出力軸挿通孔１５に挿通される。したがって、モータ４０は、モータ出力軸４１を介してボール弁体３０を回動駆動させることが可能となる。モータ出力軸４１には、ボール弁体３０の出力軸嵌合凹部３３と嵌合する出力軸嵌合凸部４２が設けられている。モータ４０のモータ出力軸４１とボール弁体３０の出力軸嵌合凹部３３との間には、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）において所定の隙間（クリアランス）を有している。モータ４０の出力軸嵌合凸部４２とボール弁体３０の出力軸嵌合凹部３３の嵌合には、Ｄカットが用いられており、この場合、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）に沿って対向する位置に２つの平面が形成されることでＤ状のカット部分が形成された支柱からなる出力軸嵌合凸部４２と、上述の２つの平面に対向する２つの平面が形成された出力軸嵌合凹部３３が用いられている。但し、これに限るものではなく、出力軸嵌合凸部４２として周方向に沿って外側に歯状の溝が形成され、出力軸嵌合凹部３３として出力軸嵌合凸部４２に形成された歯状の溝と対向する内側に、互いに噛合する歯状の溝が形成されたスプラインやセレーションが用いられてもよい。
【0037】
モータ４０の出力軸嵌合凸部４２とボール弁体３０の出力軸嵌合凹部３３との嵌合は、モータ４０の回動方向においては、モータ４０のモータ出力軸４１とボール弁体３０とが一体に回動する一方、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）においては、モータ４０のモータ出力軸４１に対して、上述したクリアランスの分だけボール弁体３０が僅かに移動可能となっている。モータ４０のモータ出力軸４１は、出力軸挿通孔１５、軸支持孔１６、出力軸嵌合凹部３３及び軸部３５と同軸であり、回動軸線Ｘ１を中心軸としている。
【0038】
なお、弁本体１０の下流側開口部１２とカバー部材２０の外周面との間には、Ｏリング６０が取り付けられており、弁本体１０とカバー部材２０との間の隙間を封止している。また、弁本体１０の出力軸挿通孔１５を形成している弁本体１０の内周面とモータ４０のモータ出力軸４１の外周面との間にはＯリング６１が取り付けられており、弁本体１０とモータ出力軸４１との隙間を封止している。
【0039】
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１のシール部材５０の外観構成を概略的に示す斜視図である。また、図１２は、図１１に示すシール部材５０の断面図であり、図１３は、図１１に示すシール部材５０の上面図である。上述したように、シール部材５０は、ボール弁体３０と弁本体１０との間に設けられている。また、シール部材５０は、ボール弁体３０側（流路方向上流側（矢印ｂ方向））に向かって凸に曲がっており、ボール弁体３０が摺動可能に接触する環状の接触部５６を有している。接触部５６の面は凸曲面となっている。シール部材５０の材質は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、ゴムや樹脂やエラストマー等の高弾性部材である。シール部材５０は、ボール弁体３０と弁本体１０との間の隙間を封止している。
【0040】
具体的には、図１～３，１１～１３に示すように、シール部材５０は、ボール弁体３０側の端部において互いに接続する環状の内側片５３と外側片５２とを有している。内側片５３は、カバー部材２０側からボール弁体３０側に向かうに連れて（流路方向下流側（矢印ｂ方向）から上流側（矢印ａ方向）へ）拡径しており、外側片５２は、カバー部材２０側からボール弁体３０側に向かうに連れて縮径している。また、接触部５６は、内側片５３に形成されており、シール部材５０は、外側片５２において弁本体１０に係止されている。例えば、シール部材５０は、弁本体１０の内周面１４ｂの径と同一又は略同一の外径を有する円環状又は略円環状の弾性体であり、断面形状がＵ字状又は略Ｕ字状に形成されている。また、シール部材５０は、カバー部材２０側からボール弁体３０側に向かって凹む凹部５０ａが形成されている。すなわち、シール部材５０の断面は、カバー部材２０側が開放されている。シール部材５０の凹部５０ａの深さは、カバー部材２０のシール部材係合凸部２３の高さよりも大きくなっている。シール部材５０には、ボール弁体３０のボール弁体貫通孔３１及びカバー部材２０の上流側開口部２１よりも僅かに直径の大きい円形状又は略円形状の開口部５１が形成されている。
【0041】
ボールバルブ１において、シール部材５０は、弁本体１０の内周面１４ｂとシール部材係合凸部２３の外周面２３ａとの間で圧縮されて、弁本体１０に保持されている。また、シール部材５０は、このシール部材５０の外側片５２が弁本体１０の内周面１４ｂとシール部材係合凸部２３の外周面２３ａとの間で圧縮されて固定端部分となっており、シール部材５０の内側片５３が自由端部分となっている。外側片５２は、外周側に突き出して湾曲して延びており、また、内側片５３は、内周側に突き出して湾曲して延びている。具体的には、シール部材５０は、断面Ｕ字状又は断面略Ｕ字状となっており、外側片５２と内側片５３とは、流路方向上流側（矢印ｂ方向）の端部において、湾曲して滑らかに接続している。例えば、この外側片５２と内側片５３との接続部が、シール部材５０の流路方向上流側の端となっている。シール部材５０の外側片５２及び内側片５３の幅は、各々同一又は略同一の幅となっており、外側片５２の流路方向下流側（矢印ａ側）の端部の厚さは、カバー部材２０の外周壁２０ａとシール部材係合凸部２３の外周面２３ａとの間の径方向の幅よりも大きくなっている。また、シール部材５０の内側片５３は、自由端部分となっているため、内周側及び外周側に移動可能となっている。上述したように、シール部材５０は、流路方向に直線状（円筒状）に延びる部分においてシール部材係合凸部２３に挟持されることが好ましい。このため、シール部材５０の外側片５２の流路方向下流側（矢印ａ側）の端部には、シール部材係合凸部２３の高さ寸法よりも長い流路方向に直線状（円筒状）に延びる部分が形成されていることが好ましい。
【0042】
また、内側片５３の凹部５０ａに背向する面である外曲面５４は、凸曲面となっている。接触部５６においても外曲面５４は凸曲面となっており、接触部５６はボール弁体３０の外周面３０ａに線接触するようになっている。外曲面５４は、少なくとも接触部５６において上述のように凸曲面となっていればよい。また、シール部材５０の外側片５２の内径は、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａよりも小さくなっている。
【0043】
このように、シール部材５０は、外側片５２の下流側の端部においてシール部材係合凸部２３により挟持されており、他の部分は移動可能になっており、内側片５３に設けられた接触部５６は、柔軟に変位及び変形可能になっている。このため、シール部材５０の接触部５６は、ボール弁体３０が揺動や回動等により変位してもボール弁体３０に追従することができる。このため、シール部材５０の外側片５２は、ボール弁体３０の回動時において安定した姿勢を保つことができ、シール部材５０がボール弁体３０に与える摺動抵抗を低減することができる。また、接触部５６における外曲面５４は凸曲面となっており、接触部５６とボール弁体３０の外周面３０ａとの間の接触を線接触とすることができ、上述のシール部材５０の安定した姿勢及び高い追従性により、ボール弁体３０の回動時においてもこの線接触を維持することができる。このため、ボール弁体３０の回動時にシール部材５０が発生する摺動抵抗を更に低減することができる。また、接触部５６とボール弁体３０の外周面３０ａとの間の接触が線接触であるため、シール部材５０の封止性能を向上させることができ、また、ボール弁体３０が揺動した際も、接触部５６とボール弁体３０の外周面３０ａとの間の接触を線接触とすることができ、ボール弁体３０の揺動時においてもシール部材５０の封止性能の安定させることができる。
【0044】
続いて、上述した構成を有するボールバルブ１におけるカバー部材２０の弁本体１０への取り付け方法について説明する。図１４は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１におけるシール部材５０のカバー部材２０への取り付け方法を説明するための図であり、図１５は、ボールバルブ１におけるカバー部材２０及びシール部材５０の弁本体１０への取り付け方法を説明するための図である。まず、図１４に示すように、シール部材５０は、外側片５２の下流側の端部がカバー部材２０のシール部材係合凸部２３に外周面２３ａと接触するように嵌め込まれる。シール部材５０の外側片５２の下流側の端部の内径は、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａの径よりも小さくなっているため、シール部材５０は径方向に押し広げられ、外側片５２の下流側の端部をカバー部材２０に嵌め込むだけで簡易にシール部材５０をカバー部材２０に取り付けることができる。シール部材５０がカバー部材２０に取り付けられると、図１５に示すように、シール部材５０が取り付けられたカバー部材２０は、弁本体１０の下流側開口部１２から上流側（矢印ｂ方向）に移動されて弁本体１０に挿入される。シール部材５０がカバー部材２０に取り付けられているため、シール部材５０を弁本体１０に簡易に取り付けることができる。このように、ボールバルブ１では、シール部材５０をカバー部材２０に簡易に取り付けることができ、その後、シール部材５０が取り付けられたカバー部材２０を弁本体１０に簡易に取り付けることができるため、ボールバルブ１の組立性を向上させることができる。
【0045】
続いて、上述した構成を有するボールバルブ１の動作について説明する。図１６は、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１の流路が連通した状態を図２におけるＡ方向から見た場合について概略的に示す断面図であり、図１７は、図１６に示すボールバルブのボール弁体が揺動している状態を概略的に示す断面図である。図１８は、図１７に示すボールバルブ１のボール弁体３０が揺動している状態を概略的に示す部分拡大図である。ボールバルブ１において、モータ４０によりボール弁体３０が一方側へ回動し、図１６に示したように、ボールバルブ１の流路２（弁本体貫通孔１０ｈ及びカバー部材貫通孔２０ｈ）とボール弁体３０のボール弁体貫通孔３１とが連通した開放状態になると、弁本体１０の上流側開口部１１からカバー部材２０の下流側開口部２２に向かって流体を流すことができる。この開放状態においては、シール部材５０の接触部５６はボール弁体３０の外周面３０ａと環状に線接触している。
【0046】
開放状態において、モータ４０がコントローラ等からボールバルブ１の流路２（弁本体貫通孔１０ｈ及びカバー部材貫通孔２０ｈ）を閉鎖状態にするための駆動信号を受けると、モータ４０はモータ出力軸４１を他方の側へ回動し、ボール弁体３０がシール部材５０の接触部５６上を摺動する。このボール弁体３０の回動の際も、シール部材５０の外側片５２は安定した姿勢を保持しており、シール部材５０の接触部５６はボール弁体３０の外周面３０ａと線接触を維持するため、シール部材５０の外曲面５４の内側部分とボール弁体３０の外周面３０ａとの接触面を低減させることができると共に、摺動抵抗を減らすことができる。
【0047】
また、図１７，１８に示すように、ボール弁体３０の開放状態でボール弁体３０が揺動した場合であっても、外側片５２の変形及び内側片５３の変形によって、接触部５６は柔軟にボール弁体３０の変位に追従し、シール部材５０の接触部５６とボール弁体３０の外周面３０ａとの間の接触が維持される。また、接触部５６において外曲面５４は凸曲面となっているので、接触部５６は、ボール弁体３０の変位に追従している際も、ボール弁体３０の外周面３０ａとの間の線接触を維持することができる。このように、シール部材５０は、ボール弁体３０が揺動した場合であっても、封止性能を安定させることができる。
【0048】
また、ボールバルブ１では、カバー部材２０にボール弁体３０側に向かって突出するシール部材係合凸部２３を設け、シール部材係合凸部２３を弁本体１０の弁本体貫通孔１０ｈとの間でシール部材５０を挟持するように形成したため、シール部材５０を簡易にカバー部材２０に保持させることができる。
【0049】
また、ボールバルブ１では、内側片５３をカバー部材２０側からボール弁体３０側に向かうに連れて拡径し、外側片５２をカバー部材２０側からボール弁体３０側に向かうに連れて縮径している。また、接触部５６を内側片５３に形成し、シール部材５０を外側片５２において弁本体１０に係止した。このため、シール部材５０の接触部５６は、ボール弁体３０が揺動や回動等により変位してもボール弁体３０に追従することができる。このため、シール部材５０の封止性能の安定性を更に向上させることができる。
【0050】
このように、本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１によれば、シール部材５０による摺動抵抗を低減させることができる。
【0051】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００の構成を説明する。図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００の流路２が連通した状態を図２におけるＡ方向から見た場合について概略的に示す断面図である。図２０は、ボールバルブ１００の流路２が遮断した状態を図２におけるＡ方向から見た場合について概略的に示す断面図である。以下、上述の第１の実施の形態に係るボールバルブ１と同一の又は類似する構成に対しては同一の符号を付してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００は、上述の本発明の第１の実施の形態に係るボールバルブ１に対してカバー部材及びシール部材の構成が異なる。具体的には、ボールバルブ１００において、カバー部材２０に代えてカバー部材１１０が設けられており、また、シール部材５０に代えてシール部材１２０が設けられている。
【0052】
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００のカバー部材１１０の外観構成を概略的に示す斜視図である。また、図２２は、図２１に示すカバー部材１１０の断面図であり、図２３は、図２１に示すカバー部材１１０の底面図である。図１９～２３に示すように、カバー部材１１０には、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａからこのシール部材係合凸部２３の外周側に向かって突出する嵌合凸部１１１（１１１ｃ～１１１ｆ）が設けられている。
【0053】
シール部材係合凸部２３は、嵌合凸部１１１を複数有しており、複数の嵌合凸部１１１のうち１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄは、各々、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部から外周側に背向して突出しており、ボール弁体３０の回動方向に対して直交する方向に延在している。また、複数の嵌合凸部１１１のうち別の１対の嵌合凸部１１１ｅ，１１１ｆは、各々、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部から外周側に背向して突出しており、シール部材係合凸部２３の周方向において１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄの間が等間隔となる位置に延在している。
【0054】
具体的には、シール部材係合凸部２３は、複数（例えば４つ）の嵌合凸部１１１（１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆ）を有している。嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆは、各々、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａから外周側に突出している。嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆは、各々、等角度間隔又は略等角度間隔（この場合９０度ごと）に設けられており、同じ又は略同じ形状に形成されている。
【0055】
嵌合凸部１１１ｃ（１１１）は、外周面２３ａの全周にわたるフランジ部の一部分を切り取った形状に形成されている。嵌合凸部１１１ｃは、上流側（矢印ｂ方向）の端部において、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と平行又は略平行な方向にシール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って延在している。嵌合凸部１１１ｄ（１１１）は、外周面２３ａの全周にわたるフランジ部の一部分を切り取った形状に形成されている。嵌合凸部１１１ｄは、上流側（矢印ｂ方向）の端部において、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と平行又は略平行な方向にシール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って延在している。
【0056】
嵌合凸部１１１ｅ（１１１）は、シール部材係合凸部２３の周方向において嵌合凸部１１１ｃの左側部分と嵌合凸部１１１ｄの左側部分との間に位置している。嵌合凸部１１１ｅの手前側部分と嵌合凸部１１１ｃの左側部分との間の間隔と、嵌合凸部１１１ｅの奥側部分と嵌合凸部１１１ｄの左側部分との間との間隔が等間隔となっている。嵌合凸部１１１ｅは、外周面２３ａの全周にわたるフランジ部の一部分を切り取った形状に形成されている。嵌合凸部１１１ｅは、上流側（矢印ｂ方向）の端部において、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と直交又は略直交な方向にシール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って延在している。
【0057】
嵌合凸部１１１ｆ（１１１）は、シール部材係合凸部２３の周方向において嵌合凸部１１１ｃの右側部分と嵌合凸部１１１ｄの右側部分との間に位置している。嵌合凸部１１１ｆの手前側部分と嵌合凸部１１１ｃの右側部分との間の間隔と、嵌合凸部１１１ｅの奥側部分と嵌合凸部１１１ｄの手前側部分との間との間隔が等間隔となっている。嵌合凸部１１１ｆは、外周面２３ａの全周にわたるフランジ部の一部分を切り取った形状に形成されている。嵌合凸部１１１ｆは、上流側（矢印ｂ方向）の端部において、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と直交又は略直交な方向にシール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って延在している。
【0058】
嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆは、シール部材係合凸部２３の周方向において同じ又は略同じ長さとなっており、シール部材係合凸部２３の径方向において同じ又は略同じ突出量だけ外周側に突出している。後述する図２７に示すように、シール部材係合凸部２３の径方向における幅をａ、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆの径方向における突出量をｂとした場合の比（ａ：ｂ）は、２：１程度となっている。なお、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆの径方向における突出量については、後述するシール部材１２０のシール部材側嵌合凸部１２１と係合することができる突出量であれば上述の比（ａ：ｂ）が２：１でなくてもよい。
【0059】
また、１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄと別の１対の嵌合凸部１１１ｅ，１１１ｆとの間に、各々、１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄのうち１の嵌合凸部１１１ｃと別の１対の嵌合凸部のうち１の嵌合凸部１１１ｅとを接続すると共に、他の嵌合凸部１１１ｄと嵌合凸部１１１ｆとを接続する一対のリブ部１１２ｃ，１１２ｄが延在している。一対のリブ部１１２ｃ，１１２ｄは、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部から外周側に背向して突出している。
【0060】
具体的には、リブ部１１２ｃは、その中央部分が左手前側（矢印ｃ方向と矢印ｅ方向との間）に突出しており、嵌合凸部１１１ｃの左側部分と嵌合凸部１１１ｅの手前部分との間を滑らかに接続している。リブ部１１２ｃは、上流側（矢印ｂ方向）の端部において、左手前側（矢印ｃ方向と矢印ｅ方向との間）を中央部分としてシール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って延在している。
【0061】
リブ部１１２ｄは、その中央部分が右奥側（矢印ｄ方向と矢印ｆ方向との間）に突出しており、嵌合凸部１１１ｄの右側部分と嵌合凸部１１１ｆの奥側部分との間を滑らかに接続している。リブ部１１２ｄは、上流側（矢印ｂ方向）の端部において、右奥側（矢印ｄ方向と矢印ｆ方向との間）を中央部分としてシール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って延在している。
【0062】
リブ部１１２ｃ，１１２ｄは、シール部材係合凸部２３の周方向において同じ又は略同じ長さとなっており、シール部材係合凸部２３の径方向において同じ又は略同じ突出量だけ外周側に突出している。リブ部１１２ｃ，１１２ｄの径方向における突出量は、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆの径方向における突出量よりも小さくなっており、後述するシール部材１２０のシール部材側嵌合凸部１２１と係合しない程度の突出量となっている。
【0063】
また、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部の内周側の少なくとも一部には、ボール弁体３０側に向かうに連れて拡径している拡径面１１３が形成されている。具体的には、拡径面１１３は、環状に延在しており、シール部材係合凸部２３の内周面及び上流側（矢印ｂ方向）の端面と滑らかに接続している。拡径面１１３は、シール部材係合凸部２３と同軸（同心）であり、拡径面１１３の直径は、シール部材係合凸部２３の内周面の直径よりも大きくなっている。拡径面１１３は、シール部材係合凸部２３の内周面から上流側に向かうに連れてシール部材係合凸部２３よりも外周側に拡径されているテーパ面である。
【0064】
図２４は、本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００のシール部材１２０の外観構成を概略的に示す斜視図である。また、図２５は、図２４に示すシール部材１２０の断面図であり、図２６は、図２４に示すシール部材１２０の上面図である。図２４～２６に示すように、シール部材１２０は、嵌合凸部１１１に対応して外側片５２の内面から内側に向かって突出するシール部材側嵌合凸部１２１を有しており、シール部材１２０は、カバー部材１１０の嵌合凸部１１１とシール部材側嵌合凸部１２１が係合して弁本体１０に係止されている。
【0065】
具体的には、シール部材側嵌合凸部１２１は、シール部材１２０の上側（矢印ａ方向）の端部から内周側に向かって環状に突出しており、断面半球状又は断面略半球状のフランジ部として形成されている。シール部材側嵌合凸部１２１は、シール部材１２０の下流側（矢印ａ方向）の端部において、外側片５２の内曲面に沿って延在すると共に、回動軸線Ｘ１方向（矢印ｅｆ方向）と平行又は略平行に延在している。シール部材側嵌合凸部１２１の径方向における突出量については、シール部材係合凸部２３の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆと係合することができる突出量であればよい。なお、シール部材側嵌合凸部１２１は、環状のフランジ部として形成されている場合に限らず、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆに対応してフランジ部の一部として形成されていてもよく、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ及び１１１ｆと係合されるように形成されていれば形状は問わない。
【0066】
このようにして、本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００では、シール部材係合凸部２３が、嵌合凸部１１１を複数有しており、複数の嵌合凸部１１１のうち１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄは、各々、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部から外周側に背向して突出しており、ボール弁体３０の回動方向に対して直交する方向に延在している。また、シール部材１２０が、嵌合凸部１１１に対応して外側片５２の内面から内側に向かって突出するシール部材側嵌合凸部１２１を有しており、シール部材１２０は、カバー部材１１０の嵌合凸部１１１とシール部材側嵌合凸部１２１が係合して弁本体１０に係止されている。
【0067】
このため、本発明の第２の実施の形態に係るボールバルブ１００では、シール部材係合凸部２３の１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄによりシール部材１２０の外側片５２を更に強固に挟持することができる。図２７は、図１９に示すボールバルブ１００のシール部材１２０がカバー部材１１０に係合している状態を概略的に示す部分拡大図である。図２７に示すように、カバー部材２０の外周壁２０ａとシール部材係合凸部２３の外周面２３ａとの間において、カバー部材１１０の嵌合凸部１１１ｄ（１１１ｃ）とシール部材１２０のシール部材側嵌合凸部１２１とが噛み合っており、ボール弁体３０の回動時においてもシール部材１２０の外側片５２の位置・姿勢が変化するのを防止することができる。従って、ボールバルブ１００では、ボール弁体３０の回動時において、シール部材係合凸部２３の１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄによりシール部材１２０の外側片５２の位置・姿勢を更に保持することができるため、シール部材１２０の安定性を更に向上することができる。
【0068】
また、ボールバルブ１００では、複数の嵌合凸部１１１のうち別の１対の嵌合凸部１１１ｅ，１１１ｆは、各々、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部から外周側に背向して突出しており、シール部材係合凸部２３の周方向において１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄの間が等間隔となる位置に延在している。このため、シール部材係合凸部２３の１対の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄによりシール部材１２０の外側片５２を更に強固に挟持することができる。従って、ボールバルブ１００では、ボール弁体３０の回動時において、シール部材係合凸部２３の別の１対の嵌合凸部１１１ｅ，１１１ｆによりシール部材１２０の外側片５２の位置・姿勢を更に保持することができるため、シール部材１２０の安定性を更に向上することができる。
【0069】
また、ボールバルブ１００では、シール部材係合凸部２３のボール弁体３０側の端部の内周側の少なくとも一部に、ボール弁体３０側に向かうに連れて拡径している拡径面１１３が形成されている。このため、ボールバルブ１００では、ボール弁体３０の回動時において、シール部材係合凸部２３の上流側（矢印ａ方向）の端部とシール部材１２０の内周面との接触を防止することができるため、シール部材１２０の接触による破損を防止することができると共に、シール部材１２０の姿勢の安定性を更に向上することができる。
【0070】
また、ボールバルブ１００では、嵌合凸部１１１ｃと嵌合凸部１１１ｅとを接続するリブ部１１２ｃと、嵌合凸部１１１ｄと嵌合凸部１１１ｆとを接続するリブ部１１２ｄとが存在している。このため、カバー部材１１０を製造するための金型の設計が容易となるため、カバー部材１１０を簡易に製造することができる。
【0071】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
【0072】
例えば、ボールバルブ１としては、カバー部材２０におけるボール弁体３０側の端面からボール弁体３０側に向かって突出するシール部材係合凸部２３を設けた場合を一例に本発明の第１の実施の形態について説明したが、図２８に示すように、カバー部材２０には、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａからこのシール部材係合凸部２３の外周側に向かって突出する嵌合凸部２３ｂが設けられていてもよい。またこの場合、シール部材５０には、嵌合凸部２３ｂに対応してシール部材５０の外側片５２の内面からシール部材５０の外側に向かって凹む嵌合凹部５５が形成されるようになっていてもよい。具体的には、嵌合凸部２３ｂは、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａの端部から突出する断面半球状のフランジ部であり、嵌合凹部５５は、断面半球状のフランジ部に対応した断面半球状の環状溝部である。これにより、嵌合凸部２３ｂと嵌合凹部５５とが嵌合して更に強固にシール部材５０をカバー部材２０に保持させることができる。なお、嵌合凹部５５は形成されておらず、嵌合凸部２３ｂのみが形成されていてもよい。また、嵌合凸部２３ｂは、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａからこのシール部材係合凸部２３の外周側に向かって突出する突起であればよく、突起は少なくとも１つ有していればよい。
【0073】
また、ボールバルブ１として、シール部材５０の断面形状をＵ字状又は略Ｕ字状に形成した場合を一例に本発明の第１の実施の形態について説明したが、シール部材５０の外側片５２は真っ直ぐ延びていてもよく、外側片５２は外周側に突き出して湾曲して延びていてもよい。また、内側片５３は少なくとも接触部５６において内周側に突き出して湾曲して延びていればよい。具体的には、シール部材５０はボール弁体３０側に向かって突き出して接触部５６のみが曲がっており、接触部５６とボール弁体３０の外周面３０ａとの間の接触を線接触とすることができればよい。また、シール部材５０の外側片５２は円錐筒状であってもよい。また、シール部材５０の断面形状をＶ字状又は略Ｖ字状に形成してもよく、また、シール部材５０の断面形状をＪ字及び逆Ｊ字状又は略Ｊ字及び逆Ｊ字状に形成し、シール部材５０の内側片５３の端部がカバー部材２０の上流側端面２０ｂと接触していなくてもよい。
【0074】
また、ボールバルブ１００として、シール部材係合凸部２３が、その外周面２３ａに嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆ及びリブ部１１２ｃ，１１２ｄを有する場合を一例に本発明の第２の実施の形態について説明したが、図２９に示すように、シール部材係合凸部２３がリブ部１１２ｃ，１１２ｄを有していなくてもよい。また、図３０に示すように、ボールバルブ１００として、シール部材係合凸部２３が、嵌合凸部１１１ｅ，１１１ｆを有していなくてもよく、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄのみを有していればよい。すなわち、ボール弁体３０の回動時においてシール部材１２０の外側片５２への負荷が最も大きくなる位置にシール部材係合凸部２３の嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄとシール部材側嵌合凸部１２１とを係合させる。これにより、嵌合凸部１１１ｃ，１１１ｄによりシール部材１２０の外側片５２の位置・姿勢を保持することができるため、シール部材１２０の姿勢の安定性を更に向上することができる。なお、シール部材嵌合凸部１１１はボール弁体３０の回動時においてシール部材１２０の外側片５２への負荷が最も大きくなる位置に配置されていればよいため、分割されていなくてもよく、例えば、シール部材係合凸部２３の外周面２３ａに沿って全周に配置されていてもよい。その場合、シール部材１２０の姿勢の安定性を更に向上させることができる。
【符号の説明】
【0075】
１…ボールバルブ、２…流路、１０…弁本体、１０ａ…上端面、１０ｂ…下端面、１０ｈ…弁本体貫通孔、１１…上流側開口部、１２…下流側開口部、１４…弁室、１４ａ…内周曲面、１４ｂ…内周面、１５…出力軸挿通孔、１６…軸支持孔、１７…ボールバルブ側連結部、２０…カバー部材、２０ｈ…カバー部材貫通孔、２０ａ…外周壁、２０ｂ…上流側端面、２１…上流側開口部、２２…下流側開口部、２３…シール部材係合凸部、２３ａ…外周面、２３ｂ…嵌合凸部、３０…ボール弁体、３０ａ…外周面、３１…ボール弁体貫通孔、３１ａ…下流側開口部、３１ｂ…上流側開口部、３２…平坦面、３３…出力軸嵌合凹部、３４…平坦面、３５…軸部、３６…平坦面、３７…平坦面、４０…モータ、４１…モータ出力軸、４２…出力軸嵌合凸部、４３…モータ側連結部、５０…シール部材、５０ａ…凹部、５１…開口部、５２…外側片、５３…内側片、５４…外曲面、５５…嵌合凹部、５６…接触部、６０，６１…Ｏリング、１００…ボールバルブ、１１０…カバー部材、１１１，１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆ…嵌合凸部、１１２ｃ，１１２ｄ…リブ部、１１３…拡径面、１２０…シール部材、１２１…シール部材側嵌合凸部
【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】