特許 7228694 ボールバルブ

(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】2023-02-15

(45)【発行日】2023-02-24

(54)【発明の名称】ボールバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 5/06 20060101AFI20230216BHJP

   F16K 31/53 20060101ALI20230216BHJP

   F16K 31/04 20060101ALI20230216BHJP

【ＦＩ】

F16K5/06 G

F16K5/06 E

F16K31/53

F16K31/04 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021526810

(86)(22)【出願日】2019-11-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-18

(86)【国際出願番号】 CN2019115843

(87)【国際公開番号】W WO2020134613

(87)【国際公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-05-17

(31)【優先権主張番号】201811582840.8

(32)【優先日】2018-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201811582853.5

(32)【優先日】2018-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】518379566

【氏名又は名称】ジャージャン サンフア オートモーティヴ コンポーネンツ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】汪立新

(72)【発明者】

【氏名】胡宏

(72)【発明者】

【氏名】王正▲偉▼

(72)【発明者】

【氏名】▲馬▼巨峰

【審査官】笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０１４３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０１３６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８７３０５５３（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８７３０５５８（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第０６３７８８４１（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ５／０６

Ｆ１６Ｋ ３１／５３

Ｆ１６Ｋ ３１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動機構と、伝動機構と、弁体アセンブリと、スプール部材とを含み、前記伝動機構は、前記駆動機構により前記スプール部材の動作が連動するように設けられるボールバルブであって、
前記弁体アセンブリは、第１弁体部材及び第２弁体部材を含み、前記第１弁体部材と前記第２弁体部材とは固定して接続され、前記弁体アセンブリに、第１弁体部材キャビティ及び第２弁体部材キャビティを含む収容室が形成され、前記第１弁体部材キャビティは前記第１弁体部材内に位置し、前記第２弁体部材キャビティは前記第２弁体部材内に位置し、前記スプール部材は、少なくとも一部が前記第１弁体部材キャビティ内に収容され、前記伝動機構は、少なくとも一部が前記第２弁体部材キャビティ内に位置し、
前記伝動機構は第１リングギヤを含み、前記スプール部材の少なくとも一部は、前記第１リングギヤに固定して接続され又は位置制限して嵌合され、
前記スプール部材はプラットフォーム部及び平面部を含み、前記プラットフォーム部は前記スプール部材の回動中心に位置し又は前記スプール部材の回動中心に近づき、前記第１リングギヤの前記スプール部材に向かう一側は、前記プラットフォーム部に当接し、前記第１リングギヤの前記スプール部材に向かう一側は、前記平面部と予め定められた距離を維持し、
前記駆動機構はモータ軸部材を含み、前記モータ軸部材が回転する際に、前記第１リングギヤにより、前記スプール部材が回動するように連動する、
ボールバルブ。

【請求項2】

前記スプール部材はスプールボール及びスプール柱を含み、前記スプール柱の第１端は前記第１リングギヤに固定して接続され又は位置制限して接続され、前記スプール柱の第２端は前記スプールボールに固定して接続され又は前記スプール柱と前記スプールボールは一体構造であり、前記第１リングギヤと前記プラットフォーム部との互いに当接する接触部分の外径は、第１リングギヤの内径よりも小さい、
請求項１に記載のボールバルブ。

【請求項3】

前記第１リングギヤは中心孔を有し、前記スプール柱の一端は前記中心孔に差し込まれ、且つ前記第１リングギヤに固定して接続され又は位置制限して接続され、
前記プラットフォーム部は、前記スプールボールの第１リングギヤに向かう一側に設けられ、前記スプール柱と前記プラットフォーム部とは固定して接続され、又は前記スプール柱と前記プラットフォーム部は一体構造であり、或いは、
前記プラットフォーム部は前記スプール柱に設けられ、前記プラットフォーム部は前記スプールボールに固定して接続され又は前記プラットフォーム部と前記スプールボールは一体構造であり、
前記プラットフォーム部の外径は、第１リングギヤの内径よりも小さく、前記平面部は、前記スプールボールの前記第１リングギヤに向かう一側に設けられ、前記平面部は、前記プラットフォーム部を取り囲んで設けられ、且つ前記プラットフォーム部は、前記第１リングギヤに向かう方向に前記平面部から突出する、
請求項２に記載のボールバルブ。

【請求項4】

前記第１リングギヤは、段部を含む段孔部を有し、前記プラットフォーム部は前記スプール柱の前記第１リングギヤに向かう一端に位置し、前記スプール柱は前記段孔部に差し込まれ、前記第１リングギヤに固定して接続され又は位置制限して接続され、前記プラットフォーム部は前記段部に当接し、前記平面部は、前記スプールボールの第１リングギヤに向かう一側に設けられる、
請求項２に記載のボールバルブ。

【請求項5】

前記スプール部材は、前記第１弁体部材キャビティの内底部に向かう一側に少なくとも１つのストッパ柱がさらに設けられ、前記第１弁体部材キャビティの内底部に、前記ストッパ柱に嵌合するストッパ凹溝が設けられ、前記ストッパ柱と前記ストッパ凹溝との間は摺動嵌めであり、
前記ストッパ柱は、２つ設けられ、前記２つのストッパ柱は、前記スプール部材の軸線の両側に対称に設けられ、前記ストッパ凹溝は、２つの円弧状溝を含み、前記２つの円弧状溝は、前記第１弁体部材の中心に沿って対称に分布し、且つ前記円弧状溝の円弧角は９０°とし、前記ストッパ柱は、少なくとも一部が前記円弧状溝に差し込まれ、前記スプール部材は、前記円弧状溝のその中の一端部の内壁が前記ストッパ柱に当接すると、回動を停止するように設けられる、
請求項３又は４に記載のボールバルブ。

【請求項6】

前記駆動機構は、ロータ部材と、モータ軸部材と、ケーシングとを含み、前記ロータ部材は、前記ケーシングに位置し、前記モータ軸部材は、前記ロータ部材に固定して接続され又は位置制限して接続され、前記ケーシングと前記第２弁体部材とは固定して接続され又は一体成形され、前記第１弁体部材は、弁体部及びガスケットが設けられ、前記弁体部は、ポート部を有し、前記第２弁体部材の一端は、前記ポート部に嵌合し、前記ポート部の端面部に、環状凹溝がさらに設けられ、前記ガスケットは、環状凹溝内に設けられ、
前記伝動機構は、第２リングギヤ及び遊星ギヤを含み、前記第２リングギヤの前記遊星ギヤに背向する一側で前記第２弁体部材に固定して接続され、又は前記第２リングギヤは、前記第２弁体部材と一体成形する、
請求項５に記載のボールバルブ。

【請求項7】

前記スプール部材は、貫通孔が設けられ、前記モータ軸部材は貫通孔を通過し、前記モータ軸部材と前記貫通孔が対応する内壁との間はすきま嵌め、前記モータ軸部材の一端は、前記スプール部材から延出して前記第１弁体部材に位置制限され、
前記ロータ部材は第１貫通孔が設けられ、前記モータ軸部材の一端は前記第１貫通孔を通過して前記ケーシングに位置制限され、前記ケーシングは一端が閉塞された管状体であり、前記ケーシングの頂部の中心箇所又は中心箇所の近傍に、外向きに突出する第１盲孔部が設けられ、前記モータ軸部材の前記ロータ部材に近い一端は前記第１盲孔部に差し込まれ、前記モータ軸部材と前記第１盲孔部とはすきま嵌めされ、前記弁体部の内底部は前記貫通孔に対応する位置に、第２盲孔部が設けられ、前記モータ軸部材の前記スプール部材に近い一端は前記第２盲孔部に差し込まれ、前記モータ軸部材と前記第２盲孔部とはすきま嵌めである、
請求項６に記載のボールバルブ。

【請求項8】

前記伝動機構は、サンギヤをさらに含み、前記サンギヤは、軸方向中心線又は軸方向中心線の近傍に第２貫通孔が設けられ、前記モータ軸部材は、前記第２貫通孔を通過し、前記モータ軸部材と前記サンギヤとは、固定して接続され又は位置制限される、
請求項７に記載のボールバルブ。

【請求項9】

シールリングをさらに含み、前記弁体部の周側に、少なくとも２つの開口部が開設され、前記弁体部の内周壁に、第１突出部が突出して設けられ、前記第１突出部は、少なくとも１つの前記開口部の一側に設けられ、前記弁体部の内底部に近づき、前記第１突出部の前記開口部から離れた第１端は前記弁体部の内底部まで延在し、前記第１突出部の前記開口部に近い第２端に、第１円弧部が形成され、前記第１円弧部は前記開口部の下方に位置し、
前記第２弁体部材は、前記弁体部に向かう一側に第２突出部が設けられ、前記第２突出部は、前記第１突出部に対向して設けられ、前記第２突出部の前記開口部に近い一端に、第２円弧部が形成され、前記第１円弧部と前記第２円弧部とは嵌合し、前記シールリングは、前記第１円弧部と第２円弧部との間に設けられ、且つ前記シールリングは、第１円弧部と第２円弧部とそれぞれ圧着して当接される、
請求項６～８のいずれか一項に記載のボールバルブ。

【請求項10】

前記開口部は、それぞれ前記第１突出部と一対一に対応して設けられ、前記第２突出部の数量は、前記第１突出部の数量と同じであり、前記弁体部の内周壁には、複数の第３突出部がさらに設けられ、前記第３突出部は、前記弁体部の内底部から前記弁体部の頂部まで延出し、前記第３突出部の一側は、前記第１突出部に接続され、前記第２突出部が、各２つの前記第３突出部の間に位置制限されるように、前記第３突出部の少なくとも一部は、各２つの前記第２突出部の間に位置し、
前記第３突出部の各２つの第２突出部の間に位置する部分の厚さは、前記第１突出部の厚さ以下であり、
前記第３突出部は、前記弁体部の頂部に近い一端の両側にそれぞれ第１凹凸部が設けられ、前記第２突出部は、前記第１凹凸部に対応する部位に、第２凹凸部が設けられ、前記第１凹凸部と前記第２凹凸部は嵌合し、
前記第３突出部の厚さの小さい部分と前記第３突出部の厚さの大きい部分との接続箇所には、肩部が形成され、前記第２弁体部材は、各２つの前記第２突出部の間に、第４突出部がさらに設けられ、前記第４突出部は、前記肩部と対向して設けられ、前記第４突出部の前記弁体部に向かう一端は前記肩部に当接する、
請求項９に記載のボールバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、出願日が２０１８年１２月２４日、出願番号が２０１８１１５８２８４０．８、及び出願日が２０１８年１２月２４日、出願番号が２０１８１１５８２８５３．５である中国特許出願に対して、優先権の利益を主張するものであり、上記出願の全ての内容は引用により本願に援用される。

【0002】

本願は、流体制御技術の分野に関し、例えば、ボールバルブに関する。

【背景技術】

【0003】

電動ボールバルブは、新エネルギー自動車の空調システム及び電池冷却などの熱管理システムの構成要素としてもよく、媒体の流れを切り替える役割を有する。一般的には、電動ボールバルブの伝動機構とスプールはバルブステムにより伝動接続され、バルブステムの第１端は弁体の外に位置し、バルブステムの第２端は弁体の中に差し込まれ、伝動機構とスプールは弁体により間隔を置いて分離され、さらにバルブカバーを設けることでスプールボールの上下変位を制限する必要があり、構造が複雑である。

【発明の概要】

【0004】

本願は、伝動機構とスプールが弁体により間隔をおいて分離されるため、さらにバルブカバーを設けることによりスプールボールの上下変位を制限する必要があることで、ボールバルブの構造を複雑にさせるという技術問題を解決できるボールバルブを提供する。

【0005】

一実施形態では、駆動機構と、伝動機構と、弁体アセンブリと、スプール部材とを含み、前記伝動機構は、前記駆動機構により前記スプール部材の動作が連動するように設けられるボールバルブであって、前記弁体アセンブリは、第１弁体部材及び第２弁体部材を含み、前記第１弁体部材と前記第２弁体部材とは固定して接続され、前記弁体アセンブリに、第１弁体部材キャビティ及び第２弁体部材キャビティを含む収容室が形成され、前記第１弁体部材キャビティは前記第１弁体部材内に位置し、前記第２弁体部材キャビティは前記第２弁体部材内に位置し、前記スプール部材は、少なくとも一部が前記第１弁体部材キャビティ内に収容され、前記伝動機構は、少なくとも一部が前記第２弁体部材キャビティ内に位置し、前記伝動機構は第１リングギヤを含み、前記スプール部材の少なくとも一部は、前記第１リングギヤに固定して接続され又は位置制限して嵌合され、前記スプール部材はプラットフォーム部及び平面部を含み、前記プラットフォーム部は前記スプール部材の回動中心に位置し又は前記スプール部材の回動中心の近くにあり、前記第１リングギヤの前記スプール部材に向かう一側は、前記プラットフォーム部に当接し、前記第１リングギヤの前記スプール部材に向かう一側は、前記平面部と予め定められた距離を維持する、
ボールバルブを提供する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】一実施形態に係るボールバルブの斜視模式図斜視模式図である。

【図2】図１に示されたボールバルブの断面模式図である。

【図3】図１に示されたボールバルブにおけるロータ部材の斜視模式図である。

【図4】図１に示されたボールバルブにおけるスリーブと第２弁体部材の斜視模式図である。

【図5】図１に示されたボールバルブにおける第１弁体部材の斜視模式図である。

【図6】図１に示されたボールバルブにおける伝動機構の斜視模式図である。

【図7】図１に示されたボールバルブにおける第１リングギヤの斜視模式図である。

【図8】図１に示されたボールバルブにおけるスプール部材の斜視模式図である。

【図9】図１に示されたボールバルブにおけるスプール部材の別の視点からの斜視模式図である。

【図10】図１に示されたボールバルブにおける第１弁体部材の別の視点からの斜視模式図である。

【図11】一実施形態に係るボールバルブの、第１作動状態での断面模式図である。

【図12】一実施形態に係るボールバルブの、第２作動状態での断面模式図である。

【図13】一実施形態に係るスリーブと第２弁体部材の別の視点からの斜視模式図である。

【図14】一実施形態に係るボールバルブにおけるスリーブと弁体アセンブリの断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１～図１４に示すように、本実施形態のボールバルブは、駆動機構１０と、弁体アセンブリ１１と、伝動機構１２と、スプール部材１３とを含む。図２に示すように、駆動機構１０はステーターコイル１と、モータ軸部材２と、ロータ部材３と、ケーシング８とを含み、モータ軸部材２とロータ部材３とは固定して接続され、ロータ部材３は回動することで、モータ軸部材２が回動するように連動し、ケーシング８は一端が閉塞された管状体であり、ステーターコイル１はケーシング８の外に嵌設され、ロータ部材３の少なくとも一部はケーシング８に内蔵される。

【0008】

図３に示すように、ロータ部材３は軸方向中心線又は軸方向中心線の近傍に第１貫通孔５５が設けられ、モータ軸部材２は第１貫通孔５５に通過し、モータ軸部材２とロータ部材３は、射出により固定して接続され、モータ軸部材２とロータ部材３は、キー溝嵌めに設けられてもよく、これにより、モータ軸部材２とロータ部材３との結合の堅牢性を高める。

【0009】

ケーシング８の閉塞する一端は、頂部として定義され、図４に示すように、ケーシング８の頂部の中心箇所又は中心箇所の近傍に、外向きに突出する第１盲孔部８２が設けられ、モータ軸部材２のロータ部材３に近い一端は第１盲孔部８２に差し込まれ、モータ軸部材２と第１盲孔部８２とはすきま嵌めされ、第１盲孔部８２は、モータ軸部材２に対して、位置制限の役割を果たす。

【0010】

図１及び図２に示すように、弁体アセンブリ１１は第１弁体部材４及び第２弁体部材６を含み、弁体アセンブリ１１がプラスチック材料で調製された場合、ケーシング８と第２弁体部材６は、射出プロセスにより一体成形されてもよく、図４に示すように、このように設けると、ケーシング８と第２弁体部材６との間の封止性がより良い。一実施例では、ケーシング８と第２弁体部材６との間は、連結ベースを設けることで固定して接続されてもよい。

【0011】

図５に示すように、第１弁体部材４は弁体部４０を含み、弁体部４０の一端が開口して設けられ、弁体部４０は、弁体部４０の開口端に位置するポート部４５を含み、弁体部４０の開口する一端は、頂部として定義され、頂部と対向する他端は、底部として定義され、第２弁体部材６の一端は、ポート部４５に嵌合し、ボルト接続により弁体部４０に固定され、一実施例では、第２弁体部材６と弁体部４０は溶接等の他の態様で固定して接続されてもよい。

【0012】

弁体部４０のポート部４５の端面部に、環状凹溝４５０がさらに設けられ、環状凹溝４５０内に、ガスケットが設けられることで、第２弁体部材６と弁体部４０との接続箇所の封止性が向上される。一実施例では、第２弁体部材６と弁体部４０が溶接で固定される場合、ガスケットが設けられなくてもよい。

【0013】

図２に示すように、弁体アセンブリ１１に、第１弁体部材キャビティ５０を含む収容室が形成され、第１弁体部材キャビティ５０は、弁体部４０内に位置し、スプール部材１３は、少なくとも一部が第１弁体部材キャビティ５０内に収容され、収容室は第２弁体部材６内に位置する第２弁体部材キャビティ６５をさらに含み、伝動機構１２は、少なくとも一部が第２弁体部材キャビティ６５内に位置する。

【0014】

図２と図６に示すように、伝動機構１２は、サンギヤ２０と、遊星ギヤ２１と、第１リングギヤ２２と、第２リングギヤ２３と、第１取付プレート２４と、第２取付プレート２５と、ギヤ軸２６とを含み、本実施形態では、遊星ギヤ２１の数量は３つであり、対応するギヤ軸２６の数も３つであり、第１取付プレート２４と第２取付プレート２５は、円環形構造であってもよく、第１取付プレート２４の中心円貫通孔と第２取付プレート２５の中心円貫通孔は、モータ軸部材２とサンギヤ２０との嵌合を容易にし、３つの遊星ギヤ２１は、ギヤ軸２６により第１取付プレート２４と第２取付プレート２５との間に回動可能に設けられ、３つの遊星ギヤ２１は、いずれもサンギヤ２０に噛合して接続される。

【0015】

第１リングギヤ２２と第２リングギヤ２３は、いずれも内歯部を有し、遊星ギヤ２１の第１端は、第１リングギヤ２２の内歯部で第１リングギヤ２２と噛合して接続され、遊星ギヤ２１の第２端は、第２リングギヤ２３の内歯部で第２リングギヤ２３と噛合して接続される。第２リングギヤ２３の、遊星ギヤ２１に背向する側で第２弁体部材６と固着し、例えば、しまり嵌め又は位置制限嵌めによって第２弁体部材６に取り付けられている。

【0016】

一実施例では、第２弁体部材６と第２リングギヤ２３がいずれもプラスチック材料で調製される場合、第２リングギヤ２３は第２弁体部材６と一体成形されてもよく、例えば射出プロセスにより一体成形され、このように設けると、ボールバルブの部品数を減らせ、取り付けをより容易にする。

【0017】

モータ軸部材２と伝動機構１２は伝動接続され、サンギヤ２０は、軸方向中心線又は軸方向中心線の近傍に第２貫通孔５６が設けられ（図６を参照）、モータ軸部材２は、第２貫通孔５６を通過し、モータ軸部材２とサンギヤ２０は、しまり圧着又は係合接続してもよく、モータ軸部材２が回動する際に、サンギヤ２０が同時に回動し、さらに遊星ギヤ２１、第１リングギヤ２２及び第２リングギヤ２３が回動するように連動する。ギヤ比が同じである場合、この種類の伝動機構の構造は、相対的にコンパクトで体積が小さいことで、ボールバルブの体積を相対的に小さくさせる。

【0018】

図７に示すように、第１リングギヤ２２は中心孔２２０を有し、図８に示すように、スプール部材１３はスプールボール１３０とスプール柱３０を含み、スプール柱３０の第１端は中心孔２２０に差し込まれてしまり圧着し、又は中心孔２２０は異形に設けられてもよく、従って、スプール柱３０の形状は、中心孔の形状と嵌合することで回動の連動を実現し、即ち、スプール柱３０は第１リングギヤ２２と嵌合することで第１リングギヤ２２がスプール柱３０が回動するように連動することを実現する。スプール柱３０の第２端とスプールボール１３０は伝動接続し、又はスプール柱３０とスプールボール１３０は一体構造であり、スプール柱３０が回動すると、スプールボール１３０が一緒に回動するように連動することができる。

【0019】

一実施例では、スプールボール１３０は係合溝が設けられてもよく、スプール柱３０は係合溝に係合して回動の連動を実現し、本実施形態では、スプール柱３０とスプールボール１３０が一体構造である。

【0020】

一実施例では、スプールボール１３０は円柱形及び楕円形などの一般的な形状に設けられてもよい。

【0021】

図８及び図２に示すように、スプールボール１３０は、プラットフォーム部１３１を含み、プラットフォーム部１３１はスプール部材１３の回動中心に位置し又はスプール部材１３の回動中心に近づき、スプール柱３０とプラットフォーム部１３１とは固定して接続され又はスプール柱３０とプラットフォーム部１３１は一体構造であり、或いは、スプール柱３０はプラットフォーム部１３１を含み、プラットフォーム部１３１はスプールボール１３０と固定して接続され又はプラットフォーム部１３１とスプールボール１３０は一体構造である。第１リングギヤ２２のスプール部材１３に向かう一側がプラットフォーム部１３１に当接し、プラットフォーム部１３１の外径Ｌ１は、第１リングギヤ２２の内径Ｌ２よりも小さく、これによりスプール部材１３を駆動するために必要な駆動力を低減する。

【0022】

図２及び図８に示すように、スプールボール１３０の第１リングギヤ２２に向かう一側に、平面部１３２がさらに設けられ、平面部１３２は、プラットフォーム部１３１を取り囲んで設けられて、プラットフォーム部１３１は、第１リングギヤ２２に向かう方向に平面部１３２から突出し、図２に示すように、第１リングギヤ２２のスプール部材１３に向かう一側と平面部１３２との間は、予め定められた距離を維持する。一実施例では、平面部１３２は、曲面部又はテーパ面部等に設けられてもよい。

【0023】

本実施例では、伝動機構１２は、スプール部材１３に直接接触し、即ち、第１リングギヤ２２のスプール部材１３に向かう一側は、プラットフォーム部１３１に当接し、このように設けると、第１弁体部材４のバルブカバーを省き、ボールバルブの部品数を減らし、ボールバルブの構造を相対的にコンパクトにすることができる。

【0024】

一実施例では、第１リングギヤ２２の中心孔２２０は段孔部として設けられてもよく、段孔部は、段部を含み、スプール柱３０は、プラットフォーム部を含み、プラットフォーム部はスプール柱３０の第１リングギヤ２２に向かう一端に位置し、スプール柱３０は段孔部に差し込まれ、スプール柱３０のプラットフォーム部は段部に当接し、スプールボール１３０の第１リングギヤ２２に向かう一側に、平面部がさらに設けられ、第１リングギヤ２２のスプール部材１３に向かう一側と前記スプールボール１３０の平面部との間は予め定められた距離を維持し、このように設けると、第１リングギヤ２２とスプール部材１３との接触面の直径がより小さくなり、スプール部材１３を駆動するために必要な駆動力を低減することに有利になる。一実施例では、段孔部を有する第１リングギヤ２２は、上記２種類の態様のプラットフォーム部に同時に当接してもよい。

【0025】

図８に示すように、スプール部材１３は、軸方向中心線又は軸方向中心線の近傍に貫通孔５７を設けており、貫通孔５７の一部はスプール柱３０に位置し、一部はスプールボール１３０に位置する。モータ軸部材２は貫通孔５７を通過し、モータ軸部材２と貫通孔５７に対応する内壁とがすきま嵌めされ、一実施例では、モータ軸部材２が回動する際に、直接スプール部材１３が回動するように連動することができないため、第１リングギヤ２２により、スプール部材１３が回動するように連動してもよい。

【0026】

図２及び図１０に示すように、弁体部４０は内底部４７をさらに含み、内底部４７は貫通孔５７に対応する位置に第２盲孔部４９が設けられ、第２盲孔部４９の軸線は、第１盲孔部８２の軸線と重なり合い又は略重なり合い、モータ軸部材２のスプール部材１３の近くにある一端は第２盲孔部４９に差し込まれ、モータ軸部材２と第２盲孔部４９とがすきま嵌めされ、第２盲孔部４９は、モータ軸部材２に対して、位置制限の役割を果たす。

【0027】

本実施形態では、モータ軸部材２は順次にロータ部材３、サンギヤ２０及びスプール部材１３を通過し、モータ軸部材２の第１端は、第１盲孔部８２内に位置制限され、モータ軸部材２の第２端は、第２盲孔部４９内に位置制限され、モータ軸部材２は、スプール部材１３とすきま嵌めされ、このように設けると、スプール部材１３が回動中に歪みやふらつきを発生することを防止することができ、スプール部材１３の安定性を向上することに有利になる。

【0028】

図９に示すように、スプール部材１３の内底部４７に向かう一側に、少なくとも１つのストッパ柱３１が設けられ、本実施形態では、２つのストッパ柱が設けられ、ストッパ柱３１は、スプール部材１３の軸線の両側に対称に設けられ、２つのストッパ柱３１は、スプール部材１３と一体構造になってもよい。

【0029】

図１０に示すように、弁体部４０の内底部４７に、ストッパ柱３１に嵌合するストッパ凹溝が設けられ、ストッパ柱３１とストッパ凹溝との間は摺動嵌めされ、ストッパ凹溝は、少なくとも１つの円弧状溝３２を含み、本実施形態では、ストッパ凹溝は、２つの円弧状溝３２を含み、２つの円弧状溝３２は、第２盲孔部４９を中心として対称に分布する。

【0030】

ストッパ柱３１は、少なくとも一部が円弧状溝３２に差し込まれ、円弧状溝３２の内壁とストッパ柱３１との間は摺動嵌めされ、円弧状溝３２の内壁と嵌合することにより位置を制限し、円弧状溝３２の両端部は、スプール部材１３の回動範囲を制限することができ、スプール部材１３が時計回りに回動する際に、円弧状溝３２の一端部の内壁がストッパ柱３１に当接すると、スプール部材１３は、時計回り方向に回動を停止し、一般的には、円弧状溝３２の両端部の間の円弧角の大きさを設けることにより、スプール部材１３の回動範囲を制限することができ、本実施形態では、円弧状溝３２の円弧角を９０°とし、異なる作動環境では円弧角を適応的に設けてもよい。

【0031】

本実施例に係るボールバルブの作動原理は以下のとおりである。モータ軸部材２が時計回りに回動する場合、サンギヤ２０が時計回りに回動するように連動し、噛合して接続されることで遊星ギヤ２１が回動するように連動し、第２リングギヤ２３は、固定して動かなく、遊星ギヤ２１は、自身の軸線回りに回動するとともに、サンギヤ１を中心として周方向に回動し、即ち、モータ軸部材２を中心として回動し、且つ第２リングギヤ２３と噛合回動することで、第１リングギヤ２２が回動するように連動し、第１リングギヤ２２は、スプール柱３０が一緒に回動するように連動し、同時にスプール柱３０は、スプールボール１３０が回動するように連動し、回動角度は０°～９０°であり、円弧状溝３２の一端部の内壁がストッパ柱３１に当接する場合に、スプール部材１３は回動方向に回動を停止し、モータ軸部材２は反時計回りに回動する場合にも同様である。

【0032】

図５に示すように、弁体部４０は、第１開口部４０１と、第２開口部４０２と、第３開口部４０３と、第４開口部４０４とが開設され、第１開口部４０１と、第２開口部４０２と、第３開口部４０３と、第４開口部４０４とは、弁体部４０の周側に時計回り方向又は反時計回り方向の順に設けられて、弁体部４０の中心に対して対称に設けられる。

【0033】

第１弁体部材４は、第１インタフェース部４１と、第２インタフェース部４２と、第３インタフェース部４３と、第４インタフェース部４４とをさらに含み、図１１に示すように、第１インタフェース部４１は、第１通路７１が設けられ、第２インタフェース部４２は、第２通路７２が設けられ、第３インタフェース部４３は、第３通路７３が設けられ、第４インタフェース部４４は、第４通路７４が設けられ、第１インタフェース部４１の一端は、第１開口部４０１と固定して接続され且つ接続箇所が封止され、第２インタフェース部４２の一端は、第２開口部４０２と固定して接続され且つ接続箇所が封止され、第３インタフェース部４３の一端は、第３開口部４０３と固定して接続され且つ接続箇所が封止され、第４インタフェース部４４の一端は、第４開口部４０４と固定して接続され且つ接続箇所が封止される。

【0034】

図１１に示すように、スプールボール１３０内部に第１スプール通路１４と第２スプール通路１５が設けられ、本実施例のボールバルブは、第１作動状態と第２作動状態である少なくとも２種類の作動状態を含み、ボールバルブが第１作動状態にある場合に、図１１に示すように、第１通路７１は、第１スプール通路１４によって第２通路７２に連通し、第３通路７３は、第２スプール通路１５によって第４通路７４に連通し、ボールバルブが第２作動状態にある場合に、図１２に示すように、第１通路７１は、第１スプール通路１４によって第４通路７４に連通し、第２通路７２は、第２スプール通路１５によって第３通路７３に連通する。

【0035】

図５に示すように、弁体部４０の内周壁は、第１開口部４０１の内底部４７に近い一側に、第１突出部４１１が設けられ、第１突出部４１１は、弁体部４０の内周壁に対して内向きに突出し、第１突出部４１１の第１開口部４０１から離れた一端は内底部４７まで延出し、第１突出部４１１の第１開口部４０１に近い一端に、第１円弧部４１２が形成され、第１円弧部４１２は第１開口部４０１の下方に位置する。第１円弧部４１２が対応する中心軸線は、第１開口部４０１の中心軸線と重なり合い又は略重なり合い、第１円弧部４１２が対応する円心角の大きさはここでは具体的に限定しないが、本実施形態では、第１円弧部４１２が対応する円心角は１８０°であり、これにより、弁体部４０の射出成形時の型抜きプロセスに有利になる。

【0036】

図１３に示すように、第２弁体部材６の弁体部４０に向かう一側に、第２突出部５１１が設けられ、第２突出部５１１は、第１突出部４１１に対向して設けられ、第２突出部５１１は、第１突出部４１１の上部に位置し、第２突出部５１１の第１開口部４０１に近い一端に、第２円弧部５１２が形成され、第２円弧部５１２は、第１円弧部４１２に対向して設けられ、第２円弧部５１２が対応する中心軸線は、第１開口部４０１の中心軸線と重なり合い又は略重なり合い、第２円弧部５１２が対応する円心角の大きさはここでは具体的に限定しないが、本実施形態では、第２円弧部５１２が対応する円心角は１８０°である。図１４に示すように、第１円弧部４１２と第２円弧部５１２は、マッチングして円柱状の空間６０を形成する。

【0037】

図２に示すように、ボールバルブは上述空間６０に、シールリング９０がさらに設けられ、シールリング９０は、第１円弧部４１２と第２円弧部５１２との間に位置制限され、シールリング９０の内径は、第１通路７１の直径よりも大きく、スプール部材１３の内部通路の直径よりも大きく、シールリング９０の第１端は、弁体部４０が対応する内壁に当接し、シールリング９０の第２端は、スプール部材１３が対応する外壁部に当接し、且つシールリング９０は、第１円弧部４１２と第２円弧部５１２とそれぞれ圧着して当接される。

【0038】

関連技術では、シールリングを取り付けるために、第１開口部４０１と第１弁体部材４とは分離方式を採用し、シールリング９０は、第１開口部４０１と第１弁体部材４との接続箇所を介して組み込まれ、まず、シールリング９０を第１弁体部材４に組み込み、そして第１開口部４０１と第１弁体部材４を溶接又は螺接などで固定し、スプール部材１３の第１弁体部材４に組み込まれる方向とシールリング９０の第１弁体部材４に組み込まれる方向は一致しない。本実施例では、第１円弧部４１２と第２円弧部５１２とのマッチングにより、シールリング９０に対する位置制限を実現することができ、弁体部４０に第１突出部４１１を設けて且つ第２弁体部材６に第２突出部５１１を設けることにより、シールリング９０の取り付けをより容易にさせ、スプール部材１３とシールリング９０はいずれもポート部４５から第１弁体部材４に組み込まれるため、部品の取り付けがより簡単になる。

【0039】

ボールバルブは、第２開口部４０２、第３開口部４０３及び第４開口部４０４に同様又は類似の方式で円柱状の空間を形成し、且つシールリング９０が設けられる。

【0040】

図５に示すように、弁体部４０の内周壁は、第１開口部４０１と第２開口部４０２との間に第３突出部４６がさらに設けられ、第３突出部４６は、弁体部４０の内底部４７から弁体部４０の頂部まで延出し、本実施形態では、第３突出部４６の第１側は、第１開口部４０１が対応する第１突出部４１１と滑らかに接続され又は略滑らかに接続され、第３突出部４６の第２側は、第２開口部４０２が対応する第１突出部４１１と滑らかに接続され又は略滑らかに接続され、第３突出部４６の第１側と第２側とは対向する。第３突出部４６の少なくとも一部は、２つの第２突出部５１１の間に位置し、第２突出部５１１は、２つの第３突出部４６の間に位置制限され、第２突出部５１１と第１突出部４１１との嵌合精度を向上することができる。

【0041】

図５及び図１３に示すように、第３突出部４６は、弁体部４０の頂部に近い一端の両側に、それぞれ第１凹凸部４６１が設けられ、第２突出部５１１は、第１凹凸部４６１に対応する部位に、第２凹凸部５１３が設けられ、第１凹凸部４６１は、第２凹凸部５１３に嵌合することにより、第２弁体部材６と弁体部４０とをより強固に結合させることができる。

【0042】

第３突出部４６の２つの第２突出部５１１の間に位置する部分の厚さが、第１突出部４１１の厚さよりも小さく、第３突出部４６の厚さの小さい部分と厚さの大きい部分との接続箇所には、肩部４６０が形成される。第２弁体部材６は２つの第２突出部５１１の間にさらに第４突出部４８が設けられ（図１３を参照）、第４突出部４８の両側は、第２突出部５１１と滑らかに接続され又は略滑らかに接続される。第４突出部４８は、肩部４６０が対向して設けられ、第４突出部４８の弁体部４０に向かう一端は肩部４６０に当接し、第２弁体部材に対して位置制限の役割を果たす。

【0043】

第２開口部４０２と第３開口部４０３との間、第３開口部４０３と第４開口部４０４との間、及び第４開口部４０４と第１開口部４０１との間には、同様又は類似の方式で第３突出部４６及び第３突出部４６の第１凹凸部４６１が設けられ、第２弁体部材６にも、同様又は類似の方式で対応する第２凹凸部５１３が設けられる。

【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】