特許 7400622 バルブ装置およびバルブ装置の製造方法

(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】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】バルブ装置およびバルブ装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 41/04 20060101AFI20231212BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

F16K41/04

F16J15/3204 201

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020086237

(22)【出願日】2020-05-15

(65)【公開番号】P2021179241

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-05-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大嶋 富夫

(72)【発明者】

【氏名】三上 修也

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 徳幸

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１４９７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６１３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－１１３３３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－０６５７２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／３２０４－１５／３２３６

Ｆ１６Ｋ ３９／００－５１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブ装置であって、
ガスが流れるガス流路（１５）、および、前記ガス流路に連通するとともに回転軸を収容する収容空間（１６）が内部に形成されたハウジング（１１）と、
前記ガス流路に配置され、前記ガス流路の開度を調整する弁体（１２）と、
前記収容空間に配置され、軸線を中心として回転することで、前記弁体を回転させる回転軸（１３）と、
前記回転軸の外周面の周りに位置するように前記収容空間に配置され、前記回転軸の前記外周面に摺動可能に密接し、前記回転軸と前記ハウジングとの間のガスの通過を防止するシール部材（３０）と、
前記回転軸の前記外周面の周りに位置するように前記収容空間に配置され、前記シール部材を前記ハウジングに取り付ける環形状の取付環（３１）とを備え、
前記シール部材のうち外周端側の部分（３０２）は、前記回転軸側から前記回転軸の径方向の外側に向かって、前記径方向に沿って延びる平板形状であり、
前記取付環は、内周面（３２１）および外周面（３２２）を有する環形状であって、前記シール部材の外周端の周りに配置される環状部（３２）と、前記環状部のうち前記回転軸の軸線方向の一方側の端部に連なり、前記一方側の端部から前記径方向の内側に向かって前記径方向に沿って延びる板形状である一方側板部（３３）と、前記環状部のうち前記軸線方向の他方側の端部に連なり、前記他方側の端部から前記径方向の内側に向かって前記径方向に沿って延びる板形状である他方側板部（３４）とを有し、
前記一方側板部と前記他方側板部とは、前記シール部材のうち前記外周端側の部分を前記軸線方向で挟んでおり、
前記環状部は、前記ハウジングのうち前記収容空間を形成する内壁面（１６１）に固定されており、
前記環状部、前記一方側板部、および、前記他方側板部は、前記軸線方向に平行な切断面においてＵ字の断面形状となる一枚の連続する板材によって構成されている、バルブ装置。

【請求項2】

前記一方側板部と前記他方側板部との少なくとも一方は、前記シール部材側の表面（３３１、３４１）に１つの突起部（３３３、３４３）を有し、
前記１つの突起部は、前記回転軸の前記外周面を囲むように、環状に配置されている、請求項１に記載のバルブ装置。

【請求項3】

前記一方側板部と前記他方側板部との少なくとも一方は、前記シール部材側の表面（３３１、３４１）に複数の突起部（３３５、３４５）を有し、
前記複数の突起部のそれぞれは、前記回転軸の周方向に、互いに間をあけて配置されている、請求項１に記載のバルブ装置。

【請求項4】

前記環状部の外周面のうち前記軸線方向での少なくとも一部は、直径が一定である円筒面であり、
前記円筒面の周方向全域は、前記ハウジングの前記内壁面に面接触している、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のバルブ装置。

【請求項5】

請求項１に記載のバルブ装置の製造方法であって、
前記取付環を形成するための部材であり、開口部（３１１）を有する一枚の平板形状の板材（３１０）を用意することと、
前記板材を曲げることにより、前記一方側板部および前記一方側板部に連なる円筒部（３１２）を形成することと、
開口部（３０３）を有し、少なくとも外周端側の部分（３０２）が平板形状であるシール部材を用意することと、
前記一方側板部の前記円筒部側に対して前記シール部材の前記外周端側の部分が重ねられた状態で、前記円筒部の周方向全域を曲げることにより、前記環状部および前記他方側板部を形成し、前記一方側板部と前記他方側板部とが前記シール部材を挟むことで、前記シール部材を前記取付環に保持させることと、
前記シール部材を保持した状態の前記取付環を、前記ハウジングの前記収容空間を形成する内壁面（１６１）に圧入し、前記取付環を前記ハウジングに組み付けることと、
前記シール部材の前記開口部に回転軸を挿入し、前記回転軸を前記ハウジングに組み付けることと、とを含む、バルブ装置の製造方法。

【請求項6】

前記シール部材を前記取付環に保持させることにおいては、プレス絞り加工または回転かしめ加工によって、前記円筒部を曲げる、請求項５に記載のバルブ装置の製造方法。

【請求項7】

前記板材を用意することにおいては、用意される前記板材は、一対の主表面（３１０ａ、３１０ｂ）を有し、前記一対の主表面のそれぞれの外周端に対して、複数の凹部（３１４）のそれぞれが前記外周端の周方向に間をあけて配置された形状であり、
前記シール部材を前記取付環に保持させることにおいては、プレス絞り加工によって、前記円筒部を曲げる、請求項５に記載のバルブ装置の製造方法。

【請求項8】

前記シール部材を前記取付環に保持させることにおいては、前記円筒部を曲げて前記他方側板部を形成し、前記他方側板部と前記一方側板部とが前記シール部材を挟むときに、前記他方側板部が湾曲し、かつ、前記他方側板部の端部（３４ａ）が前記シール部材から離れた状態で、前記他方側板部は前記シール部材に押し付けられる、請求項５ないし７のいずれか１つに記載のバルブ装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブ装置およびバルブ装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、回転軸とハウジングとの間のガスの通過を防止するシール部材と、シール部材をハウジングに取り付ける取付環とを備えるバルブ装置が開示されている。シール部材は、回転軸が配置される開口部を有する板形状である。シール部材は、回転軸の外周面に摺動可能に密接する。取付環は、回転軸の外周面の周りに配置される。取付環は、外環と、外環の内側に配置される内環とを有する。外環は、円筒形状の外環円筒部と、外環円筒部の端部から回転軸の径方向に沿って延びる外環板部とを有する。内環は、円筒形状の内環円筒部と、内環円筒部の端部から回転軸の径方向に沿って延びる内環板部とを有する。

【0003】

外環円筒部は、圧入によって、ハウジングのうち回転軸を収容する収容空間を形成する内壁面に固定される。内環円筒部は、かしめ固定によって、外環円筒部の内周面に固定される。外環板部と内環板部は、回転軸の軸線方向でシール部材を挟んでいる。このようにして、取付環は、シール部材をハウジングに取り付ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－６５７２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した従来のバルブ装置では、取付環は、内環と外環との２つの部品で構成されている。

【0006】

また、上記した従来のバルブ装置では、シール部材を挟んで保持する部分に対して、回転軸の軸線方向での隣りの位置に、内環と外環とを互いに固定する部分が必要であった。これが、取付環の回転軸の軸線方向での寸法が大きくなる要因であった。シール部材を挟んで保持する部分は、外環板部と内環板部である。内環と外環とを互いに固定する部分は、内環円筒部と、外環円筒部のうち内環円筒部と接する部分である。

【0007】

本発明は上記点に鑑みて、取付環の部品点数の低減と取付環の回転軸の軸線方向での寸法の縮小とを可能とするバルブ装置およびバルブ装置の製造方法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】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、
バルブ装置であって、
ガスが流れるガス流路（１５）、および、ガス流路に連通するとともに回転軸を収容する収容空間（１６）が内部に形成されたハウジング（１１）と、
ガス流路に配置され、ガス流路の開度を調整する弁体（１２）と、
収容空間に配置され、軸線を中心として回転することで、弁体を回転させる回転軸（１３）と、
回転軸の外周面の周りに位置するように収容空間に配置され、回転軸の外周面に摺動可能に密接し、回転軸とハウジングとの間のガスの通過を防止するシール部材（３０）と、
回転軸の外周面の周りに位置するように収容空間に配置され、シール部材をハウジングに取り付ける環形状の取付環（３１）とを備え、
シール部材のうち外周端側の部分（３０２）は、回転軸側から回転軸の径方向の外側に向かって、径方向に沿って延びる平板形状であり、
取付環は、内周面（３２１）および外周面（３２２）を有する環形状であって、シール部材の外周端の周りに配置される環状部（３２）と、環状部のうち回転軸の軸線方向の一方側の端部に連なり、当該一方側の端部から径方向の内側に向かって径方向に沿って延びる板形状である一方側板部（３３）と、環状部のうち軸線方向の他方側の端部に連なり、当該他方側の端部から径方向の内側に向かって径方向に沿って延びる板形状である他方側板部（３４）とを有し、
一方側板部と他方側板部とは、シール部材のうち外周端側の部分を軸線方向で挟んでおり、
環状部は、ハウジングのうち収容空間を形成する内壁面（１６１）に固定されており、
環状部、一方側板部、および、他方側板部は、前記軸線方向に平行な切断面においてＵ字の断面形状となる一枚の連続する板材によって構成されている。

【0009】

これによれば、環状部、一方側板部および他方側板部は、１つの部品で構成されている。このため、取付環の部品点数を、従来の取付環よりも減らすことができる。

【0010】

また、これによれば、一方側板部と他方側板部とは、環状部を介してつながっている。環状部は、回転軸の軸線方向で一方側板部と他方側板部との間に位置する。このため、シール部材を挟む部分に対して軸線方向での隣りの位置に、従来の取付環における内環と外環とを互いに固定する部分が不要である。よって、その分、取付環の軸線方向での長さを、従来の取付環よりも短くすることができる。

【0011】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態におけるバルブ装置の断面図である。

【図2】図１のII部の拡大図である。

【図3A】第１実施形態におけるバルブ装置の製造工程の一部を示す板材の断面図である。

【図3B】第１実施形態におけるバルブ装置の製造工程の一部を示す板材の断面図である。

【図3C】第１実施形態におけるバルブ装置の製造工程の一部を示すシール部材の断面図である。

【図3D】第１実施形態におけるバルブ装置の製造工程の一部を示すシール部材および取付環の断面図である。

【図4】比較例１におけるバルブ装置の一部を示す断面図であり、図２に対応する図である。

【図5】第２実施形態におけるバルブ装置の製造工程の一部を示す板材の断面図である。

【図6】図５の板材のVI矢視図である。

【図7】第３実施形態におけるバルブ装置の製造工程の一部を示すシール部材および板材の断面図である。

【図8】第４実施形態におけるシール部材および取付環の断面図である。

【図9】図８の取付環のＩＸ矢視図である。

【図10】第５実施形態におけるシール部材および取付環の断面図である。

【図11】図１０の取付環のＸＩ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0014】

（第１実施形態）
図１に示す本実施形態のバルブ装置１０は、内燃機関の吸気側流路に、内燃機関の排気ガスを還流するＥＧＲ装置（すなわち、排気ガス再循環装置）に用いられる。バルブ装置１０は、内燃機関の吸気側流路に向かって流れる内燃機関の排気ガスの流量を増減する。バルブ装置１０は、ハウジング１１と、弁体１２と、回転軸１３と、軸受１４とを備える。

【0015】

ハウジング１１の内部には、ガスが流れるガス流路１５と、回転軸１３を収容する収容空間１６とが形成されている。ガス流路１５を流れるガスは、内燃機関の吸気側流路に向かって流れる内燃機関の排気ガスである。ガス流路１５は、ハウジング１１の内部空間である。ガス流路１５は、主に、ハウジング１１の内壁面によって形成されている。収容空間１６は、ガス流路１５に連通している。収容空間１６は、ハウジング１１の内壁面によって形成されている。ハウジング１１は、アルミニウム合金等の金属材料で構成されている。

【0016】

ガス流路１５を形成するハウジング１１の内壁面には、圧入によって、筒形状のノズル１７が固定されている。ノズル１７の内部空間は、ガス流路１５の一部を構成している。ノズル１７は、耐熱性、耐腐食性に優れた材料（例えば、ステンレス鋼）で構成されている。

【0017】

弁体１２は、ガス流路１５に配置されている。弁体１２は、ガス流路１５の開度を調整する。弁体１２は、円盤形状のバタフライ弁である。弁体１２は、ノズル１７の内部空間に収容されている。

【0018】

回転軸１３は、収容空間１６に配置されている。回転軸１３は、その軸線を中心として回転することで、弁体１２を回転させる。回転軸１３は、弁体１２の直径方向に対して、回転軸１３の軸線が傾斜するように、弁体１２に固定されている。回転軸１３は、耐腐食性に優れた材料（例えば、ステンレス鋼）で構成されている。

【0019】

軸受１４は、収容空間１６に収容されている。軸受１４は、回転軸１３を回転自在に支持する。軸受１４は、ガス流路１５を挟んだ両側ではなくなく、ガス流路１５に対する片側のみに配置されている。軸受１４は、ボールベアリングやローラベアリング等の転がり軸受１４１と、メタルベアリング等の滑り軸受１４２とを含む。滑り軸受１４２は、転がり軸受１４１よりもガス流路１５側に配置されている。

【0020】

また、バルブ装置１０は、オイルシール１８を備える。オイルシール１８は、収容空間１６のうち回転軸１３の軸線方向Ｄ１での転がり軸受１４１と滑り軸受１４２との間に配置されている。オイルシール１８は、回転軸１３とハウジング１１のうち収容空間１６を形成する内壁面との間の排気ガスの通過を防止する。

【0021】

また、バルブ装置１０は、電動アクチュエータ２０を備える。電動アクチュエータ２０は、回転軸１３を駆動する。電動アクチュエータ２０は、ハウジング１１に取り付けられている。電動アクチュエータ２０は、図示しない電動モータと、歯車減速機２１と、コイルスプリング２２と、開度センサ２３とを備える。電動モータは、通電により回転動力を発生する。歯車減速機は、電動モータの回転トルクを増幅して回転軸１３に伝達する。コイルスプリング２２は、弁体１２を開弁方向または閉弁方向に付勢する。開度センサ２３は、回転軸１３を介して弁体１２の開度を検出する。

【0022】

また、バルブ装置１０は、シール部材３０と、取付環３１とを備える。シール部材３０および取付環３１は、回転軸１３の外周面の周りに位置するように、収容空間１６に配置されている。シール部材３０および取付環３１は、軸受１４よりもガス流路１５側に配置されている。シール部材３０は、回転軸１３の外周面に摺動可能に密接することで、回転軸１３とハウジング１１のうち収容空間１６を形成する内壁面との間の排気ガスの通過を防止する。

【0023】

図２に示すように、シール部材３０は、中央に回転軸１３が配置される開口部を有し、回転軸１３側から回転軸１３の径方向Ｄ２の外側に向かって広がる板形状である。本実施形態では、シール部材３０の外周端が周方向でなす形状は、円である。

【0024】

より具体的には、シール部材３０は、シール部材３０のうち内周端側の部分３０１がガス流路１５側に向くように曲がっている。すなわち、シール部材３０のうち内周端側の部分３０１がシール部材３０のうち外周端側の部分３０２よりも軸線方向Ｄ１でのガス流路１５側に位置するように、シール部材３０は曲がっている。図２に記載の軸線方向Ｄ１の他方側がガス流路１５側である。内周端側の部分３０１が、回転軸１３の外周面に摺動可能に密接している。外周端側の部分３０２は、回転軸１３側から径方向Ｄ２の外側に向かって、径方向Ｄ２に沿って延びる平板形状である。なお、シール部材３０は、曲がっていなくてもよい。

【0025】

シール部材３０は、フッ素樹脂であるＰＴＦＥ（すなわち、ポリテトラフルオロエチレン）で構成されている。シール部材３０は、ＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂で構成されていてもよい。

【0026】

取付環３１は、シール部材３０をハウジング１１に取り付ける環形状の部材である。取付環３１は、ハウジング１１のうち収容空間１６を形成する内周面に圧入された状態で、ハウジング１１に固定される。取付環３１は、耐腐食性に優れた金属材料であるステンレス鋼で構成されている。取付環３１は、ステンレス鋼以外の金属材料で構成されてもよい。より具体的には、取付環３１は、環状部３２と、一方側板部３３と、他方側板部３４とを有する。

【0027】

環状部３２は、内周面３２１と外周面３２２とを有する環形状である。内周面３２１は、環状部３２の内部空間を区画する。外周面３２２は、環状部３２の外形を構成する。環状部３２の軸線方向は、回転軸１３の軸線方向Ｄ１と一致している。

【0028】

環状部３２は、シール部材３０の外周端の周りに配置されている。内周面３２１は、シール部材３０の外周端と、径方向Ｄ２で対向している。内周面３２１の直径は、シール部材３０の外径と同じである。このため、内周面３２１は、シール部材３０の外周端に接している。なお、内周面３２１の直径は、シール部材３０の外径よりも大きくてもよい。

【0029】

外周面３２２の軸線方向Ｄ１の全域は、直径が一定の円筒面である。すなわち、外周面３２２の軸線方向Ｄ１の全域は、直径が一定の円筒の側面と同じ形状である。図２に示すように、取付環３１の軸線を通り、軸線に平行な切断面で切断された取付環３１の断面において、外周面３２２がなす線の全部は、軸線方向Ｄ１に平行に延びる直線である。環状部３２は、圧入によって、ハウジング１１のうち収容空間１６を形成する内壁面１６１に固定されている。外周面３２２の周方向全域は、収容空間１６を形成する内壁面１６１と面接触している。

【0030】

一方側板部３３は、環状部３２の軸線方向Ｄ１での一方側の端部３２３の周方向全域に連なる。一方側板部３３は、環状部３２から回転軸１３側に向かって、径方向Ｄ２に沿って延びる板形状である。他方側板部３４は、環状部３２の軸線方向Ｄ１での他方側の端部３２４の周方向全域に連なる。他方側板部３４は、環状部３２から回転軸１３側に向かって、径方向Ｄ２に沿って延びる板形状である。一方側板部３３と他方側板部３４とは、シール部材３０のうち外周端側の部分３０２を、軸線方向Ｄ１で挟んでいる。

【0031】

環状部３２と、一方側板部３３と、他方側板部３４とは、一枚の連続する板材によって構成されている。回転軸１３の軸線を通り、軸線方向Ｄ１に平行な切断面における、この一枚の連続する板材の断面形状は、Ｕ字形状である。

【0032】

次に、本実施形態のバルブ装置１０の製造方法について説明する。バルブ装置１０の製造方法は、図３Ａに示すように、取付環３１を形成するための部材である一枚の板材３１０を用意することと、図３Ｂに示すように、円筒部３１２を形成することと、図３Ｃに示すように、シール部材３０を用意することと、図３Ｄに示すように、シール部材３０を取付環３１に保持させることとを含む。

【0033】

図３Ａに示すように、板材３１０を用意することにおいて、用意される板材３１０は、一対の主表面３１０ａ、３１０ｂを有する円形の平板形状である。板材３１０は、中央に回転軸１３が配置される開口部３１１を有する。

【0034】

図３Ｂに示すように、円筒部３１２を形成することにおいて、一点鎖線で示される板材３１０の外周端側の部分は、図中の矢印のように、曲げ加工としてのプレス絞りによって円筒状に曲げられる。これにより、実線で示されるように、一方側板部３３と円筒部３１２とが形成される。

【0035】

図３Ｃに示すように、シール部材３０を用意することにおいて、用意されるシール部材３０は、一対の主表面を有する円形の平板形状である。シール部材３０は、中央に回転軸１３が配置される開口部３０３を有する。このとき、内周端側の部分３０１は、外周端側の部分３０２と平行に延びている。

【0036】

図３Ｄに示すように、シール部材３０を取付環３１に保持させることにおいて、一方側板部３３の円筒部３１２側に対して、シール部材３０の外周端側の部分３０２が重ねられた状態とされる。この状態で、円筒部３１２のうち一方側板部３３から離れた側の部分の周方向全域が、曲げ加工としてのプレス絞り加工によって、曲げられる。これにより、環状部３２と他方側板部３４とが形成される。シール部材３０が一方側板部３３と他方側板部３４とに挟まれる。

【0037】

このように、一枚の板材３１０に対しプレス絞り加工という容易な曲げ加工を行うことよって、環状部３２と他方側板部３４とを形成し、一方側板部３３と他方側板部３４とでシール部材３０を挟むことができる。円筒部３１２を曲げて他方側板部３４を形成するときの曲げ加工を、回転かしめによって行ってもよい。回転かしめは、被加工体とパンチとの一方を回転させながら、パンチで被加工体を押圧して曲げる加工方法である。回転かしめという容易な曲げ加工によっても、一方側板部３３と他方側板部３４とでシール部材３０を挟むことができる。

【0038】

さらに、バルブ装置１０の製造方法は、シール部材３０を保持した状態の取付環３１をハウジング１１へ組み付けることと、回転軸１３をハウジング１１へ組み付けることとを含む。

【0039】

取付環３１をハウジング１１へ組み付けることにおいては、図２に示すように、取付環３１は、収容空間１６を形成するハウジング１１の内壁面１６１に圧入される。これにより、取付環３１は、ハウジング１１に固定される。

【0040】

回転軸１３をハウジング１１へ組み付けることにおいては、図１に示すように、収容空間１６のガス流路１５側とは反対側からガス流路１５側に向かって、収容空間１６に回転軸１３が挿入される。図３Ｄに示されるシール部材３０の開口部３０３に、回転軸１３が挿入される。このとき、シール部材３０の開口部３０３の直径は、シール部材３０が装着される部位での回転軸１３の直径よりも小さい。このため、シール部材３０の内周端側の部分３０１が、ガス流路１５側に向かって押される。これにより、図２に示すように、シール部材３０の内周端側の部分３０１が、ガス流路１５側に向くように曲げられる。このようにして、シール部材３０が回転軸１３に装着される。

【0041】

次に、本実施形態の取付環３１と、図４に示す比較例１の取付環４０とを比較する。比較例１の取付環４０は、上記の従来のバルブ装置の取付環に相当する。比較例１の取付環４０は、外環４１と、内環４２とを有する。外環４１は、取付環４０のうち外側の環状の部材である。内環４２は、外環４１の内側に配置される環状の部材である。

【0042】

外環４１は、外環円筒部４１１と外環板部４１２とを有する。外環円筒部４１１は、回転軸１３の軸線方向Ｄ１に延びる円筒形状である。外環板部４１２は、軸線方向Ｄ１での一方側の外環円筒部４１１の端部から、回転軸１３の径方向Ｄ２の内側に向かって、径方向Ｄ２に沿って延びる板形状である。

【0043】

内環４２は、内環円筒部４２１と内環板部４２２とを有する。内環円筒部４２１は、回転軸１３の軸線方向Ｄ１に延びる円筒形状である。内環板部４２２は、軸線方向Ｄ１での一方側の内環円筒部４２１の端部から、回転軸１３の径方向Ｄ２の内側に向かって、径方向Ｄ２に沿って延びる板形状である。

【0044】

外環円筒部４１１は、圧入によって、収容空間１６を形成するハウジング１１の内壁面に固定される。内環円筒部４２１は、かしめ固定によって、外環円筒部４１１の内周面に固定される。外環板部４１２と内環板部４２２とは、シール部材３０を軸線方向Ｄ１で挟んでいる。このようにして、取付環４０は、シール部材３０をハウジング１１に取り付ける。

【0045】

比較例１の取付環４０は、外環４１と内環４２との２つの部品で構成されている。これに対して、本実施形態の取付環３１は、１つの部品で構成されており、比較例１の取付環４０よりも部品点数が低減されている。

【0046】

また、比較例１の取付環４０では、シール部材３０を挟んで保持する部分に対して、軸線方向Ｄ１での隣りの位置に、内環４２と外環４１とを互いに固定する部分が必要であった。これが、取付環４０の軸線方向Ｄ１での寸法Ｌ３が大きくなる要因であった。シール部材３０を挟んで保持する部分は、外環板部４１２と内環板部４２２である。内環４２と外環４１とを固定する部分は、内環円筒部４２１と、外環円筒部４１１のうち内環円筒部４２１と接する部分である。

【0047】

また、比較例１の取付環４０では、内環円筒部４２１と回転軸１３との間に、大きなデッドスペース４３が形成される。このデッドスペース４３には、排気ガス中に含まれる凝縮水、異物などが溜まる。この場合、取付環４０、シール部材３０および回転軸１３が腐食する。また、堆積した異物によって回転軸１３がロックする。

【0048】

これに対して、図２に示すように、本実施形態の取付環３１によれば、一方側板部３３と他方側板部３４とは、環状部３２を介してつながっている。一方側板部３３と他方側板部３４とが、シール部材３０を挟んで保持する部分である。環状部３２は、軸線方向Ｄ１で一方側板部３３と他方側板部３４との間に位置する。このため、比較例１の取付環４０における内環４２を外環４１に固定する部分が不要である。よって、その固定する部分の軸線方向Ｄ１での長さＬ２の分、取付環３１の軸線方向Ｄ１での長さＬ１を、比較例１の取付環４０の軸線方向Ｄ１での長さＬ３よりも短くすることができる。また、本実施形態の取付環３１によれば、内環円筒部４２１を有していない。このため、取付環３１と回転軸１３との間のデッドスペースを小さくすることができる。デッドスペースに排気ガス中に含まれる凝縮水、異物などが溜まることによって生じる問題を抑制することができる。

【0049】

このように、本実施形態によれば、取付環３１の部品点数の低減と取付環３１の軸線方向での寸法の縮小とを可能とするバルブ装置１０を提供することができる。

【0050】

また、本実施形態のバルブ装置１０によれば、環状部３２の外周面３２２の軸線方向Ｄ１の全域は、円筒面である。この円筒面の周方向全域がハウジング１１のうち収容空間１６を形成する内壁面１６１に面接触した状態で、取付環３１はハウジング１１に固定されている。これにより、外周面３２２が内壁面１６１に線接触している場合と比較して、取付環３１とハウジング１１との間のシール性を高くすることができる。

【0051】

なお、外周面３２２の軸線方向Ｄ１の全域が円筒面でなくてもよい。外周面３２２のうち軸線方向Ｄ１での一部が、円筒面であってもよい。これによっても、円筒面の周方向の全域が内壁面１６１に面接触することで、外周面３２２が内壁面１６１に線接触している場合と比較して、取付環３１とハウジング１１との間のシール性を高くすることができる。

【0052】

（第２実施形態）
本実施形態では、バルブ装置１０の製造方法において、取付環３１を形成するために用意する板材３１０の形状が、第１実施形態と異なる。

【0053】

すなわち、板材３１０を用意することにおいて、図５に示すように、用意される板材３１０は、一対の主表面３１０ａ、３１０ｂを有する平板形状である。板材３１０の中心側に開口部３１１が形成されている。図６に示すように、一対の主表面３１０ａ、３１０ｂのそれぞれは、外周端３１３に対して複数の凹部３１４のそれぞれが外周端３１３の周方向に間をあけて配置された形状である。なお、図６には、一対の主表面３１０ａ、３１０ｂのうち一方の主表面３１０ａのみが示されている。複数の凹部３１４のそれぞれは、主表面３１０ａ、３１０ｂの中心側に向かって窪んでいる。より具体的には、一対の主表面３１０ａ、３１０ｂのそれぞれの外周端３１３は、仮想円上に位置する複数の円上部分３１５と、仮想円よりも仮想円の中心側に位置する複数の凹部３１４とを有する。複数の円上部分３１５のそれぞれと、複数の凹部３１４のそれぞれとが、交互に配置されている。

【0054】

その後、第１実施形態と同様に、図３Ｂに示すように、円筒部３１２を形成することと、図３Ｃに示すように、シール部材３０を用意することと、図３Ｄに示すように、シール部材３０を取付環３１に保持させることとが行われる。

【0055】

これによれば、複数の凹部が配置された形状でない場合と比較して、板材３１０の体積が減少されている。複数の凹部が配置された形状でない場合は、例えば、板材３１０が円形の平板形状である場合である。このため、図３Ｄに示すように、円筒部３１２がプレス絞りによって曲げられたときに、他方側板部３４にしわが発生することを抑制することができる。しわの発生を抑制するためには、複数の凹部３１４のそれぞれが等間隔で配置されることが好ましい。

【0056】

なお、板材３１０の体積を減少させる方法として、一対の主表面のそれぞれの面内に複数の凹部を配置することが考えられる。すなわち、板材３１０の厚さ方向で、板材３１０の材料を減らすことが考えられる。

【0057】

しかし、この場合、板材３１０を曲げて、他方側板部３４を形成し、一方側板部３３と他方側板部３４との間にシール部材３０を挟むときに、他方側板部３４からシール部材３０への荷重が小さくなる。このため、他方側板部３４がシール部材３０から離れる側に戻る可能性がある。よって、板材３１０の体積を減少させる方法として、一対の主表面のそれぞれの外周端に複数の凹部を配置する方法が好ましい。

【0058】

（第３実施形態）
本実施形態では、バルブ装置１０の製造方法において、取付環３１の形成時の板材３１０の形状が、第１実施形態と異なる。

【0059】

すなわち、円筒部３１２を形成することにおいて、図７中の一点鎖線で示すように、一方側板部３３から離れるにつれて、円筒部３１２の内周面および外周面のそれぞれの直径が拡大するように、円筒部３１２は湾曲した形状とされる。

【0060】

シール部材３０を取付環３１に保持させることにおいて、図７中の二点鎖線で示すように、円筒部３１２のうち一方側板部３３から離れた側の部分は、湾曲した形状を維持しながら曲げられて、シール部材３０に押し付けられる。この曲げ加工が完了すると、図７中の実線で示すように、スプリングバックが生じる。すなわち、円筒部３１２のうち折り曲げられた部分は、曲げ方向とは反対側に若干戻る。このため、曲げ加工後に生じるスプリングバックを考慮して、シール部材３０の必要な圧縮量よりも圧縮量が大きくなるように、円筒部３１２のうち一方側板部３３から離れた側の部分は曲げられる。

【0061】

ここで、本実施形態と異なり、円筒部３１２の内周面および外周面のそれぞれの直径が均一とされた場合、シール部材３０を取付環３１に保持させることにおいて、円筒部３１２がスプリングバックを考慮して曲げられると、他方側板部３４の端部がシール部材３０に押し付けられる。このため、シール部材３０が他方側板部３４の端部によって傷つけられる。

【0062】

これに対して、本実施形態では、円筒部３１２のうち他方側板部３４となる部分が湾曲した形状を維持しながら曲げられる。このため、円筒部３１２がスプリングバックを考慮して曲げられても、他方側板部３４の端部３４ａとシール部材３０との隙間Ｇ１を確保することができる。すなわち、円筒部３１２を曲げて他方側板部３４を形成し、他方側板部３４と一方側板部３３とがシール部材３０を挟むときに、他方側板部３４が湾曲し、かつ、他方側板部３４の端部３４ａがシール部材３０から離れた状態で、他方側板部３４はシール部材３０に押し付けられる。これにより、他方側板部３４の端部３４ａがシール部材３０に接触することによるシール部材３０の傷付けを防止することができる。

【0063】

（第４実施形態）
図８に示すように、本実施形態では、取付環３１の一方側板部３３と他方側板部３４とのそれぞれは、シール部材３０側の表面３３１、３４１に、１つの突起部３３３、３４３を有する。突起部３３３、３４３は、図３Ａに示される平板形状の板材３１０に形成される。板材３１０のうち一方側板部３３と他方側板部３４とのそれぞれのシール部材３０側とは反対側の表面３３２、３４２となる部位に対して、パンチが押し当てられて加圧されることで、凹部３３４、３４４が形成される。これにより、板材３１０のうち一方側板部３３と他方側板部３４とのそれぞれのシール部材３０側の表面に、突起部３３３、３４３が形成される。

【0064】

図９に示すように、一方側板部３３の突起部３３３は、回転軸１３の外周面を囲むように、環状に配置されている。図９は、一方側板部３３のうちシール部材３０側とは反対側の表面３３２を示す図である。図示しないが、他方側板部３４の突起部３４３も、一方側板部３３の突起部３３３と同様に、円環状に配置されている。他方側板部３４の突起部３４３は、一方側板部３３の突起部３３３に対して、軸線方向Ｄ１で対向する位置に配置されている。

【0065】

本実施形態によれば、突起部３３３、３４３が無い場合であって、突起部の有無以外の取付環３１の構成が本実施形態と同じ場合と比較して、シール部材３０の圧縮率を大きくすることができる。このため、シール部材３０と取付環３１との間のガスの通過防止に必要なシール部材３０の圧縮率の確保が容易となる。よって、円筒部３１２をプレス絞りによって曲げて他方側板部３４を形成する際に、他方側板部３４にしわが発生しても、シール部材３０と取付環３１との間のガスの通過を防止できる。

【0066】

なお、他方側板部３４の突起部３４３は、一方側板部３３の突起部３３３に対して、軸線方向Ｄ１で対向していなくてもよい。また、一方側板部３３と他方側板部３４とのうち一方側板部３３のみが１つの突起部３３３を有していてもよい。また、一方側板部３３と他方側板部３４とのうち他方側板部３４のみが１つの突起部３４３を有していてもよい。

【0067】

（第５実施形態）
図１０、１１に示すように、本実施形態では、取付環３１の一方側板部３３と他方側板部３４とのそれぞれは、シール部材３０側の表面３３１、３４１に、複数の突起部３３５、３４５を有する。第４実施形態と同様に、複数の突起部３３５、３４５は、シール部材３０側とは反対側の表面３３２、３４２となる部位に対して、複数の凹部３３６、３４６が形成されることによって、形成される。

【0068】

図１１に示すように、一方側板部３３の複数の突起部３３５のそれぞれは、回転軸１３の周方向に互いに間をあけて配置されている。図示しないが、他方側板部３４の複数の突起部３４５のそれぞれも、一方側板部３３の複数の突起部３３５と同様に、回転軸１３の周方向に互いに間をあけて配置されている。他方側板部３４の複数の突起部３４５のそれぞれは、一方側板部３３の複数の突起部３３５のそれぞれに対して、軸線方向Ｄ１で対向する位置に配置されている。複数の突起部３３５、３４５のそれぞれは、円形状である。しかしながら、複数の突起部３３５、３４５のそれぞれは、周方向に沿って延びた形状であってもよい。

【0069】

本実施形態によっても、第４実施形態と同様の効果が得られる。なお、他方側板部３４の複数の突起部３４５のそれぞれは、一方側板部３３の複数の突起部３３５のそれぞれに対して、軸線方向Ｄ１で対向していなくてもよい。また、一方側板部３３と他方側板部３４とのうち一方側板部３３のみが複数の突起部３３５を有していてもよい。また、一方側板部３３と他方側板部３４とのうち他方側板部３４のみが複数の突起部３４５を有していてもよい。

【0070】

（他の実施形態）
（１）上記した実施形態では、シール部材３０は、フッ素樹脂で構成されている。しかしながら、シール部材３０は、フッ素樹脂以外の合成樹脂で構成されてもよい。また、シール部材は、合成ゴム等のシール機能を有する他の材料で構成されてもよい。

【0071】

（２）上記した実施形態では、取付環３１は、金属材料で構成されている。しかしながら、取付環３１は、金属材料以外の耐腐食性に優れた材料で構成されてもよい。

【0072】

（３）上記した実施形態では、取付環３１の環状部３２の外周面３２２の少なくとも一部は、円筒面である。しかしながら、環状部３２の外周面３２２は、円筒面でなくてもよい。外周面３２２がハウジング１１のうち収容空間１６を形成する内壁面１６１に線接触した状態で、取付環３１はハウジング１１に固定されてもよい。

【0073】

（４）上記した各実施形態のバルブ装置１０は、内燃機関の吸気側流路に向かって流れる内燃機関の排気ガスの流量を増減する用途に用いられる。しかしながら、本発明のバルブ装置は、内燃機関の排気ガスの流量を増減する他の用途に用いられてもよい。また、本発明のバルブ装置は、排気ガス以外のガスの流量を増減する用途に用いられてもよい。このような場合、軸受１４の種類および配置は、第１実施形態と異なってもよい。また、シール部材３０とは別のシール部材が配置されてもよい。

【0074】

（５）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0075】

１１ ハウジング
１２ 弁体
１３ 回転軸
３０ シール部材
３１ 取付環
３２ 環状部
３３ 一方側板部
３４ 他方側板部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】