特許 7452303 弁装置

(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】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】弁装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/076 20060101AFI20240312BHJP

   F02M 26/70 20160101ALI20240312BHJP

   F16K 3/22 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

F16K11/076 Z

F02M26/70 311

F16K3/22 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020123022

(22)【出願日】2020-07-17

(65)【公開番号】P2022019272

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-02-15

(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】立石 将吾

(72)【発明者】

【氏名】守谷 勇一朗

【審査官】藤森 一真

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９１３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０１２７６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－２５７２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１５０３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ４７／０８ － ４７／１０

Ｆ０２Ｍ ２６／００ － ２６／７４

Ｆ１６Ｋ ３／２２

Ｆ１６Ｋ ５／０４

Ｆ１６Ｋ １１／０７２－ １１／０７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁装置であって、
弁体（２００）と、
流体を受け入れる開口（１１０）を有し前記弁体を収容するハウジング（１００）と、
前記弁体と一体に回転可能に支持されるシャフト（３００）と、
前記開口に配置されたシール部材（４００）と、を備え、
前記弁体は、前記シャフトが回転されることにより、前記開口を開ける開方向（ＯＤ）および前記シール部材に押圧されて前記開口を閉じる閉方向（ＣＤ）に変位可能に構成され、
前記シール部材は、
中心軸（ＣＡ）が前記開口の中心を通る筒状の胴部（４０５）と、
前記胴部のうち前記中心軸の軸方向の一端側に位置する一端側胴部（４０５ａ）に接続され、前記中心軸から離れる方向に突き出る環状のフランジ部（４０１）と、を有し、
前記胴部は、樹脂材料を含み前記フランジ部に接続された躯体部（４０２）と、前記躯体部よりも弾性係数の低い材料を含むとともに前記躯体部を覆う表層部（４０３）と、を有し、
前記躯体部には、前記躯体部を前記躯体部の内周面から外周面に貫通する貫通孔（４０４）が設けられており、
前記貫通孔には、前記表層部の材料と同じ材料が充填され、前記躯体部の内周面を覆う前記表層部と前記躯体部の外周面を覆う前記表層部とは前記貫通孔において繋がっており、
前記貫通孔は、前記一端側胴部から前記フランジ部の底面（４０１ａ）まで及んで設けられ、前記軸方向における前記底面から前記貫通孔の孔底面までの孔高さは、前記躯体部の外周面側よりも前記躯体部の内周面側の方が小さくなっている弁装置。

【請求項2】

前記貫通孔は、前記孔底面のうち前記内周面側に位置する端部が前記軸方向に直交する方向において前記フランジ部と重なり合い、前記孔底面のうち前記外周面側に位置する端部が前記軸方向に直交する方向において前記フランジ部と重なり合わない、請求項１に記載の弁装置。

【請求項3】

前記孔底面には、前記孔底面の位置を段階的に変化させるための少なくとも１つの段差面（４０４ａ）が含まれている、請求項１または２に記載の弁装置。

【請求項4】

前記孔底面には、前記段差面よりも前記内周面側に位置する内側底面（４０４ｂ）、前記段差面よりも前記外周面側に位置する外側底面（４０４ｃ）が含まれており、
前記内側底面は、前記外側底面よりも前記中心軸の径方向の長さが大きくなっている、請求項３に記載の弁装置。

【請求項5】

前記躯体部には、前記貫通孔が複数形成されており、
複数の前記貫通孔の少なくとも１つは、前記軸方向における前記段差面の長さが前記内側底面における前記径方向の長さよりも大きくなっている、請求項４に記載の弁装置。

【請求項6】

前記孔底面には、前記孔底面の位置を連続的に変化させる傾斜面（４０４ｄ）が含まれている、請求項１または２に記載の弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、回転軸に支持された弁体と、弁体を収容し開口を有するハウジングと、開口に設けられたシール部材と、を有する弁装置が開示されている。この弁装置のシール部材は、環状のフランジ部、筒状の胴部、ゴム製のリップを備えている。弁体は、回転してシール部材を押圧することでハウジングの開口を密封する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５５８８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のシール部材は、リップが胴部の先端に溶着する等して形成されており、シール部材の強度を確保することが困難である。

【0005】

これに対し、本発明者らは、胴部を構成する樹脂製の躯体部に表裏を貫通する貫通孔を形成し、躯体部よりも弾性係数の低い材料を含む表層部を貫通孔および躯体部の外側を覆うように躯体部に一体成形することで、シール部材の強度の向上を検討している。

【0006】

しかし、本発明者らが鋭意検討したところ、表層部および躯体部を一体成形する際に、表層部の構成材料が、躯体部の内周面側に比べて躯体部の外周面側で不足し易いことが判った。このような表層部の構成材料の偏りは、シール部材の強度の低下を招く要因となってしまう。

【0007】

本開示は、シール部材の強度を確保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】

請求項１に記載の発明は、
弁装置であって、
弁体（２００）と、
流体を受け入れる開口（１１０）を有し弁体を収容するハウジング（１００）と、
弁体と一体に回転可能に支持されるシャフト（３００）と、
開口に配置されたシール部材（４００）と、を備え、
弁体は、シャフトが回転されることにより、開口を開ける開方向（ＯＤ）およびシール部材に押圧されて開口を閉じる閉方向（ＣＤ）に変位可能に構成され、
シール部材は、
中心軸（ＣＡ）が開口の中心を通る筒状の胴部（４０５）と、
胴部のうち中心軸の軸方向の一端側に位置する一端側胴部（４０５ａ）に接続され、中心軸から離れる方向に突き出る環状のフランジ部（４０１）と、を有し、
胴部は、樹脂材料を含みフランジ部に接続された躯体部（４０２）と、躯体部よりも弾性係数の低い材料を含むとともに躯体部を覆う表層部（４０３）と、を有し、
躯体部には、躯体部を躯体部の内周面から外周面に貫通する貫通孔（４０４）が設けられており、
貫通孔には、表層部の材料と同じ材料が充填され、躯体部の内周面を覆う表層部と躯体部の外周面を覆う表層部とは貫通孔において繋がっており、
貫通孔は、一端側胴部からフランジ部の底面（４０１ａ）まで及んで設けられ、軸方向における底面から貫通孔の孔底面までの孔高さは、躯体部の外周面側よりも躯体部の内周面側の方が小さくなっている。

【0009】

このように、表層部の内周面側と外周面側とが貫通孔において繋がっていれば、表層部と躯体部との接続強度が高まるので、シール部材の強度を高めることができる。

【0010】

また、貫通孔は、躯体部からフランジ部の底面にまで及ぶので、躯体部と表層部とをフランジ部の底面において密着させることができる。これによると、表層部と躯体部との接続強度が一層高まるので、シール部材の強度を高めることができる。

【0011】

加えて、貫通孔の孔高さが、躯体部の外周面側に比べて躯体部の内周面側の方が小さくなっている。これによると、貫通孔の孔高さが躯体部の両面で同等になっているものに比べて、表層部を構成する材料の躯体部の内周面側への充填が制限され、躯体部の外周面側への充填が促進される。つまり、表層部の構成材料の躯体部の内周面側への偏りが抑制されるので、シール部材の強度を確保することができる。

【0012】

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】

【0013】

【図1】第１実施形態に係る弁装置の概略構成図である。

【図2】弁装置の開弁状態における図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】弁装置の閉弁状態における図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図4】第１実施形態に係る弁装置の弁体およびシール部材を示す模式的な斜視図である。

【図5】第１実施形態に係る弁装置におけるフランジ部が接続された躯体部の模式的な斜視図である。

【図6】図５に示すＶＩ－ＶＩ断面図である。

【図7】第１実施形態に係る弁装置におけるフランジ部の模式的な底面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ部分の拡大図である。

【図9】第１実施形態に係る弁装置のシール部材の貫通孔付近を示す模式的な斜視図である。

【図10】第１実施形態に係る弁装置のシール部材の貫通孔付近を示す模式的な断面図である。

【図11】弁装置におけるシール部材の製造方法を説明するための説明図である。

【図12】用意工程を説明するための説明図である。

【図13】配置工程を説明するための説明図である。

【図14】成形工程を説明するための説明図である。

【図15】成形工程における表層部の構成材料の流動状態を説明するための説明図である。

【図16】第２実施形態に係る弁装置のシール部材の模式的な断面図である。

【図17】第２実施形態に係る弁装置のシール部材の貫通孔付近を示す模式的な斜視図である。

【図18】第２実施形態に係る弁装置のシール部材の貫通孔付近を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

【0015】

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図１５を参照して説明する。本実施形態では、本開示の弁装置１０を、燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジンシステムに適用した例について説明する。なお、各図面に示すＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する空間軸である。

【0016】

図２、図３に示すように、弁装置１０は、大気から空気を吸入する上流側吸気管２０と、燃焼室に吸入空気を導くための下流側吸気管３０と、燃焼室から廃棄された排気を下流側吸気管３０に戻すためのＥＧＲ管４０と、が接続されている箇所に設けられている。

【0017】

弁装置１０は、いわゆるロータリバルブである。弁装置１０は、ハウジング１００と、弁体２００、シャフト３００、およびシール部材４００を備える。

【0018】

ハウジング１００は、流体を受け入れる開口１１０を有し、弁体２００を収容する。開口１１０は、ＥＧＲ管４０から流される排気をハウジング１００の内側に取り込むための開口である。

【0019】

弁体２００は、ハウジング１００の内側に回転可能に収容される。弁体２００は、シャフト３００の中心軸の方向（本例ではＹ方向）に直交するＸＺ平面に沿った断面が扇形状となる弁体である。弁体２００には、扇形状の要となる位置にシャフト３００が接続されている。

【0020】

図４に示すように、弁体２００は、閉弁状態において開口１１０を覆う楕円形状の楕円周面２０２を有する。弁体２００は、第１押圧曲面２１０、第２押圧曲面２２０、第１押圧面２３０、第２押圧面２４０を有する。第１押圧曲面２１０は、後述の外向きリップ部４１５と対応する略円弧形状を有し、閉弁状態において外向きリップ部４１５に押圧される。第２押圧曲面２２０は、後述の内向きリップ部４２５と対応する略円弧形状を有し、閉弁状態において内向きリップ部４２５に押圧される。第１押圧面２３０は、後述の第１受圧面４３０と対応する形状を有し、閉弁状態において第１受圧面４３０と対向する。第２押圧面２４０は、後述の第２受圧面４４０と対応する形状を有し、閉弁状態において第２受圧面４４０と対向する。

【0021】

シャフト３００は、弁体２００と一体化された回転軸である。シャフト３００の中心軸は、Ｙ軸に平行となる姿勢で配置されている。シャフト３００は、弁体２００と一体に構成されるとともに、ハウジング１００に対して回転可能に支持されている。シャフト３００は、図示しないアクチュエータに接続され、アクチュエータからの出力によって回転される。

【0022】

弁体２００は、シャフト３００が回転されると、開口１１０を開ける開方向ＯＤおよびシール部材４００に押圧されて開口１１０を閉じる閉方向ＣＤに変位可能に構成されている。図２および図３における時計回りの方向が開方向ＯＤであり、反時計回りの方向が閉方向ＣＤである。

【0023】

シール部材４００は、開口１１０に配置される部材である。図５に示すように、シール部材４００は、環状のフランジ部４０１と、筒状の胴部４０５と、外向きリップ部４１５と、内向きリップ部４２５とを有する。

【0024】

フランジ部４０１は、シール部材４００のうちハウジング１００の開口１１０に固定される部位である。シール部材４００は、フランジ部４０１が開口１１０に圧入されることでハウジング１００に対して固定される。フランジ部４０１は、胴部４０５のうち中心軸ＣＡの軸方向の一端側に位置する一端側胴部４０５ａに接続されている。フランジ部４０１は、胴部４０５の中心軸ＣＡから離れる方向に突き出ている。フランジ部４０１は、開口１１０の開口方向であるＺ方向に直交する底面４０１ａを有する。フランジ部４０１の底面４０１ａは、Ｚ方向に直交するＸＹ平面と平行な面である。この底面４０１ａは、フランジ部４０１において胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向の一端面である。フランジ部４０１は、樹脂材料を含んで構成されている。なお、フランジ部４０１は、金属材料により構成されていてもよい。

【0025】

シール部材４００の胴部４０５は、開口１１０の内側において、開口１１０と所定の間隙をあけて配置されている。胴部４０５の中心軸ＣＡは、開口１１０の中心を通る。本実施形態の胴部４０５は、中心軸ＣＡが開口１１０の開口方向であるＺ方向に平行に延びている。

【0026】

図６に示すように、胴部４０５は、樹脂材料を含みフランジ部４０１に接続された筒状の躯体部４０２、および躯体部４０２よりも弾性係数の低い材料を含むとともに躯体部４０２を覆う表層部４０３を有する。

【0027】

躯体部４０２およびフランジ部４０１は、成形型の内側に樹脂材料を射出する射出成形によって一体に成形されている。すなわち、躯体部４０２およびフランジ部４０１は、同じ材料によって一体に成形された一体成形物として構成されている。躯体部４０２およびフランジ部４０１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂、ピーク樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂のうち、少なくとも一つの樹脂材料を含んでいる。なお、躯体部４０２およびフランジ部４０１は、別材料で構成されていたり、別体で構成されていたりしてもよい。

【0028】

表層部４０３は、樹脂材料よりも弾性係数の低い材料を含んでいる。表層部４０３は、ゴム材料が含まれている。表層部４０３は、例えば、フッ素ゴム、三元系フッ素ゴム、パーフロロポリエーテルゴム、エチレンフロピレンゴム、水素添加ニトリルゴム、ニトリルゴムのうち少なくとも１つのゴム材料を含んでいる。以下では、表層部４０３を構成する材料を「表層部材料」とも呼ぶ。

【0029】

本実施形態の胴部４０５は、第１部分４１０と第２部分４２０とを備える。第１部分４１０は、胴部４０５のうち、中心軸ＣＡに対して開方向ＯＤ側に位置する部分である。第２部分４２０は、胴部４０５のうち、第１部分４１０よりも閉方向ＣＤ側に位置する部分である。

【0030】

第１部分４１０および第２部分４２０は、胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向から見て、それぞれ略円弧形状になっている。第１部分４１０および第２部分４２０は、中心軸ＣＡを含むＹＺ平面からＸ方向に離れるほど、中心軸ＣＡの軸方向に突き出ている。

【0031】

第１部分４１０と第２部分４２０との間には、第１受圧面４３０と、第２受圧面４４０とが設けられている。第１受圧面４３０は、第１部分４１０の周方向の一端と第２部分４２０の周方向の一端との間に位置する。第２受圧面４４０は、第１部分４１０の周方向の他端と第２部分４２０の周方向の他端との間に位置する。第１受圧面４３０および第２受圧面４４０は、中心軸ＣＡを含むＹＺ平面に平行な面である。第１受圧面４３０および第２受圧面４４０は、胴部４０５において第１部分４１０と第２部分４２０とが切り替わる面でもある。

【0032】

第１部分４１０は、第１基部４１１と、第１リップ支持部４１２とを有する。第１基部４１１は、第１部分４１０のうちフランジ部４０１に接続された部位である。第１リップ支持部４１２は、第１基部４１１に対してフランジ部４０１から離れた部位である。図６に示すように、第１リップ支持部４１２の厚みは、第１基部４１１の厚みよりも小さい。第１リップ支持部４１２には、外向きリップ部４１５が接続されている。

【0033】

外向きリップ部４１５は、第１部分４１０に接続されている。外向きリップ部４１５は、中心軸ＣＡから離れる方向に突出する。また、内向きリップ部４２５は、第２部分４２０に接続されている。内向きリップ部４２５は、中心軸ＣＡに向けて突出し、外向きリップ部４１５よりもシャフト３００に近い位置に配置される。

【0034】

外向きリップ部４１５および内向きリップ部４２５は、表層部４０３と同じ材料により構成されている。外向きリップ部４１５および内向きリップ部４２５は、表層部４０３と同じ材料によって一体に成形された一体成形物として構成されている。

【0035】

ここで、図６に示すように、胴部４０５の躯体部４０２には、躯体部４０２の内周面から外周面に貫通する貫通孔４０４が設けられている。本実施形態の躯体部４０２には、貫通孔４０４が複数形成されている。

【0036】

貫通孔４０４には、表層部材料が充填されている。躯体部４０２の内周面を覆う表層部４０３と躯体部４０２の外周面を覆う表層部４０３とは、貫通孔４０４において繋がっている。

【0037】

貫通孔４０４は、躯体部４０２からフランジ部４０１の底面４０１ａに及んでいる。すなわち、貫通孔４０４は、図７に示すように、躯体部４０２の内周面からフランジ部４０１の底面４０１ａまでの範囲に開口している。

【0038】

貫通孔４０４の孔幅Ｗは、躯体部４０２の内周面側と外周面側とで異なっている。すなわち、貫通孔４０４は、図８に示すように、躯体部４０２の外周面における孔幅Ｗ１は、躯体部４０２の内周面における孔幅Ｗ２よりも大きい。

【0039】

貫通孔４０４は、胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向におけるフランジ部４０１の底面４０１ａから貫通孔４０４の孔底面までの孔高さＨが、躯体部４０２の外周面側よりも躯体部４０２の内周面側の方が小さくなっている。すなわち、貫通孔４０４は、図９および図１０に示すように、躯体部４０２の外周面における孔高さＨ１が、躯体部４０２の内周面における孔高さＨ２よりも大きい（Ｈ１＞Ｈ２）。これらにより、貫通孔４０４は、躯体部４０２の外周面側の開口面積が充分に確保されるとともに、躯体部４０２の内周面側の開口面積が充分に小さくなっている。なお、躯体部４０２の外周面における孔高さＨ１は、躯体部４０２の貫通孔４０４が設けられている箇所における、フランジ部４０１の底面４０１ａが位置するＸＹ平面から、躯体部４０２の外周面までの距離でもある。また、躯体部４０２の内周面における孔高さＨ２は、躯体部４０２の貫通孔４０４が設けられている箇所における、フランジ部４０１の底面４０１ａが位置するＸＹ平面から、躯体部４０２の内周面までの距離でもある。

【0040】

貫通孔４０４は、図９に示すように、孔底面の位置を段階的に変化させるための段差面４０４ａを有する。また、貫通孔４０４は、段差面４０４ａよりも躯体部４０２の内周面側に位置する内側底面４０４ｂおよび段差面４０４ａよりも躯体部４０２の外周面側に位置する外側底面４０４ｃを有する。段差面４０４ａは、胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向に略平行となるように延びている。内側底面４０４ｂおよび外側底面４０４ｃは、ＸＹ平面に略平行となるように延びている。

【0041】

図１０に示すように、貫通孔４０４は、内側底面４０４ｂのうち内周面側に位置する端部が胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向に直交する方向においてフランジ部４０１と重なり合っている。貫通孔４０４は、外側底面４０４ｃのうち外周面側に位置する端部が胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向に直交する方向においてフランジ部４０１と重なり合わない。貫通孔４０４は、躯体部４０２の外周面側における孔高さＨ１がフランジ部４０１のＺ方向の厚みＴよりも大きく（Ｈ１＞Ｔ）、且つ、躯体部４０２の内周面側における孔高さＨ２がフランジ部４０１のＺ方向の厚みＴよりも小さくなっている（Ｈ２＜Ｔ）。

【0042】

内側底面４０４ｂは、外側底面４０４ｃよりも胴部４０５の中心軸ＣＡの径方向の長さが大きくなっている。すなわち、内側底面４０４ｂの径方向の長さＬ２は、外側底面４０４ｃの径方向の長さＬ１よりも大きくなっている（Ｌ２＞Ｌ１）。内側底面４０４ｂは、径方向の長さＬ２が、胴部４０５の径方向の厚みの半分よりも大きくなっている。

【0043】

また、複数の貫通孔４０４の一部は、胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向における段差面４０４ａの長さＬ３が内側底面４０４ｂの径方向の長さＬ２よりも大きくなっている（Ｌ３＞Ｌ２）。なお、複数の貫通孔４０４それぞれのＺ方向における段差面４０４ａの長さＬ３が内側底面４０４ｂの径方向の長さＬ２よりも大きくなっていてもよい。

【0044】

次に、図１１～図１５を参照して、弁装置１０のシール部材４００の製造方法について説明する。図１１に示すように、シール部材４００の製造方法は、ステップＳ１０の用意工程、ステップＳ２０の配置工程、ステップＳ３０の成形工程、ステップＳ４０の取出工程を含んでいる。

【0045】

ステップＳ１０の用意工程では、フランジ部４０１が接続された躯体部４０２と、シール部材４００の成形型と、を用意する。フランジ部４０１および躯体部４０２は、図１２に示す２つの上下の成形型７１０、７１１を用いて一体成形する。本実施形態の躯体部４０２は、貫通孔４０４がフランジ部４０１の底面４０１ａに及ぶため、貫通孔４０４を形成するためのスライド型が不要である。すなわち、複雑な成形型を用いることなく、フランジ部４０１と躯体部４０２とを一体成形することができる。

【0046】

ステップＳ２０の配置工程では、成形型６０１、６０２、６０３、６０４を組み合わせて、躯体部４０２の周囲にシール部材４００の外形状に沿った空間を構成し、その内部にフランジ部４０１が接続された躯体部４０２を配置する。

【0047】

図１３に示すように、ステップＳ２０の配置工程では、フランジ部４０１の底面４０１ａのうち、貫通孔４０４よりも外側部分を成形型６０４に接触させ、フランジ部４０１のうち底面４０１ａの反対面を成形型６０１、６０２に接触させる。

【0048】

続く、ステップＳ３０の成形工程では、図１４、図１５に示すように、成形型６０１、６０２、６０３、６０４の内側と、フランジ部４０１に接続された躯体部４０２との間隙に表層部材料を注入する。この成形工程では、フランジ部４０１が躯体部４０２よりも上方に位置するようにフランジ部４０１が接続された躯体部４０２を成形型６０１、６０２、６０３、６０４の内側に配置した状態で、表層部材料をフランジ部４０１の上方から注入する。

【0049】

図１３、図１４、図１５には、ランナー７０１とゲート７０２とが示されている。ランナー７０１は、表層部材料の流路である。ゲート７０２は、ランナー７０１から表層部材料を射出させる射出口である。ゲート７０２から射出された表層部材料が、躯体部４０２と成形型６０１、６０２、６０３、６０４との間隙に注入されることにより、表層部４０３と外向きリップ部４１５と内向きリップ部４２５とが一体成形される。また、躯体部４０２の内周面を覆う表層部４０３と躯体部４０２の外周面を覆う表層部４０３とが、貫通孔４０４を介して繋がる。

【0050】

図１５に示すように、本実施形態では、ゲート７０２は、フランジ部４０１の底面４０１ａのうち貫通孔４０４が開口する位置に配置される。具体的には、ランナー７０１およびゲート７０２は、フランジ部４０１の貫通孔４０４が開口する位置に、所定の間隔で複数配置される。これにより、表層部材料は、フランジ部４０１の上方から注入されると、図１５に矢印で示すように、貫通孔４０４において躯体部４０２の内周面側と外周面側とに分流する。そして、表層部材料は、躯体部４０２の内周面側および外周面側の双方から外向きリップ部４１５が形成される間隙と内向きリップ部４２５が形成される間隙に流れ込む。この形態によれば、表層部材料が貫通孔４０４の上から射出されるので、表層部材料を、躯体部４０２の内周面と成形型の間隙と、躯体部４０２の外周面と成形型の間隙と、により早期に分流させることができる。これにより、表層部材料の注入時に、躯体部４０２の内周面にかかる圧力と外周面にかかる圧力との差が小さくなるので、躯体部４０２に過度な圧力が作用し難くなる。

【0051】

続く、ステップＳ４０の取出工程では、成形型６０１、６０２、６０３、６０４からシール部材４００を取り出す。本実施形態では、ステップＳ３０において、図１３および図１４に示す成形型６０３、６０４を互いに離れるように上下に移動させる。そうすると、シール部材４００は、フランジ部４０１の底面４０１ａの反対面が、成形型６０１、６０２により支持された状態になる。その後、成形型６０１、６０２を中心軸ＣＡから離れる方向にそれぞれ移動させることで、成形型６０１、６０２、６０３、６０４からシール部材４００を自動で取り出すことが可能となる。

【0052】

このように、弁装置１０の製造方法は、シール部材４００の外形状に沿った空間を構成する成形型の内側に、フランジ部４０１に接続された躯体部４０２を配置する配置工程を備える。また、弁装置１０の製造方法は、配置工程で成形型の内側に配置された躯体部４０２と成形型との間隙に躯体部４０２よりも弾性係数の低い材料を含む材料を注入して表層部４０３を成形する成形工程を備える。この成形工程では、貫通孔４０４の上から表層部４０３の構成材料を射出して、成形型と躯体部４０２との間隙に表層部４０３の構成材料を充填する。これら工程を経て製造されたシール部材４００は、ハウジング１００の内部に弁体２００を収容した後、ハウジング１００の開口１１０に配置される。これにより、弁装置１０が製造される。

【0053】

以上説明した弁装置１０は、シール部材４００の胴部４０５が、フランジ部４０１に接続された躯体部４０２と、躯体部４０２よりも弾性係数の低い材料を含むとともに躯体部４０２を覆う表層部４０３と、を有する。躯体部４０２には、表層部４０３の材料と同じ材料が充填された貫通孔４０４が設けられている。この貫通孔４０４は、胴部４０５の一端側胴部４０５ａからフランジ部４０１の底面４０１ａまで及んで設けられ、フランジ部４０１の底面４０１ａから貫通孔４０４の孔底面までの孔高さが躯体部４０２の外周面側よりも内周面側の方が小さくなっている。

【0054】

このように、表層部４０３の内周面側と外周面側とが貫通孔４０４において繋がっていれば、表層部４０３と躯体部４０２との接続強度が高まるので、シール部材４００の強度を高めることができる。

【0055】

また、貫通孔４０４は、躯体部４０２からフランジ部４０１の底面４０１ａにまで及ぶので、躯体部４０２と表層部４０３とをフランジ部４０１の底面４０１ａにおいて密着させることができる。これによると、表層部４０３と躯体部４０２との接続強度が一層高まるので、シール部材４００の強度を高めることができる。

【0056】

ここで、本発明者らの検討によると、表層部４０３および躯体部４０２を一体成形する際に、表層部４０３の構成材料が、躯体部４０２の内周面側に比べて躯体部４０２の外周面側で不足し易いことが判った。原因としては、躯体部４０２の内周面側よりも外周面側の方が表層部４０３の構成材料を充填する空間が大きいことや、表層部４０３の構成材料を充填する際、フランジ部４０１が表層部４０３の構成材料の流動を阻害する抵抗となってしまうこと等が考えられる。

【0057】

このことを加味して、本実施形態のシール部材４００は、貫通孔４０４の孔高さが、躯体部４０２の外周面側に比べて躯体部４０２の内周面側の方が小さくなっている。これによると、貫通孔４０４の孔高さが躯体部４０２の両面で同等になっているものに比べて、表層部４０３を構成する材料の躯体部４０２の内周面側への充填が制限され、躯体部４０２の外周面側への充填が促進される。つまり、表層部４０３の構成材料の躯体部４０２の内周面側への偏りが抑制されるので、シール部材４００の強度を確保することができる。また、表層部４０３の構成材料の偏りが抑制されることで、表層部４０３の構成材料の充填時に躯体部４０２に過度な圧力が作用することを緩和することができる。

【0058】

貫通孔４０４は、孔底面のうち躯体部４０２の内周面側に位置する端部がＺ方向に直交する方向においてフランジ部４０１と重なり合い、孔底面のうち躯体部４０２の外周面側に位置する端部がＺ方向に直交する方向においてフランジ部４０１と重なり合わない。これによれば、表層部４０３を構成する材料の躯体部４０２の内周面側への充填を制限することができる。また、貫通孔４０４の孔底面のうち外周面側の端部がフランジ部４０１と重なり合っていないので、表層部４０３を構成する材料の躯体部４０２の外周面側への充填を促進させることができる。

【0059】

具体的には、貫通孔４０４の孔底面には、孔底面の位置を段階的に変化させるための段差面４０４ａが含まれている。これによると、例えば、表層部４０３の構成材料を孔底面に向けて充填する際、孔底面の段差面４０４ａが表層部４０３の構成材料を内周面側から外周面側に向けて案内するガイド面として機能する。このため、表層部４０３の構成材料の躯体部４０２の内周面側への偏りを抑制することができる。

【0060】

加えて、貫通孔４０４の孔底面には、段差面４０４ａよりも躯体部４０２の内周面側に位置する内側底面４０４ｂ、段差面４０４ａよりも躯体部４０２の外周面側に位置する外側底面４０４ｃが含まれている。そして、内側底面４０４ｂは、外側底面４０４ｃよりも胴部４０５の中心軸ＣＡの径方向の長さが大きくなっている。これによれば、貫通孔４０４における表層部４０３の構成材料を充填する空間が躯体部４０２の内周面側で小さくなる。このため、表層部４０３の構成材料の躯体部４０２の内周面側への充填を充分に制限することができる。

【0061】

さらに、躯体部４０２には、貫通孔４０４が複数形成されている。そして、複数の貫通孔４０４の少なくとも１つは、胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向における段差面４０４ａの長さが内側底面４０４ｂにおける中心軸ＣＡの径方向の長さよりも大きくなっている。

【0062】

これによれば、貫通孔４０４における表層部４０３の構成材料を充填する空間が躯体部４０２の外周面側で大きくなる。このため、表層部４０３の構成材料の躯体部４０２の外周面側への充填を充分に促進させることができる。

【0063】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１６～図１８を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

【0064】

図１６および図１７に示すように、貫通孔４０４の孔底面には、段差面４０４ａの代わりに、孔底面の位置を連続的に変化させる傾斜面４０４ｄが形成されている。貫通孔４０４は、傾斜面４０４ｄが形成されていることで、胴部４０５の中心軸ＣＡの軸方向におけるフランジ部４０１の底面４０１ａから貫通孔４０４の孔底面までの孔高さＨが、躯体部４０２の外周面側よりも躯体部４０２の内周面側の方が小さくなっている。すなわち、貫通孔４０４は、図１８に示すように、躯体部４０２の外周面における孔高さＨ１が、躯体部４０２の内周面における孔高さＨ２よりも大きい（Ｈ１＞Ｈ２）。

【0065】

その他の構成は、第１実施形態と同様に構成されている。本実施形態の弁装置１０は、第１実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

【0066】

本実施形態では、貫通孔４０４の孔底面には、段差面４０４ａの代わりに傾斜面４０４ｄが形成されている。これによると、例えば、表層部４０３の構成材料を孔底面に向けて充填する際、孔底面の傾斜面４０４ｄが表層部４０３の構成材料を内周面側から外周面側に向けて案内するガイド面として機能する。このため、表層部４０３の構成材料の躯体部４０２の内周面側への偏りを抑制することができる。

【0067】

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

【0068】

上述の実施形態では、シール部材４００として具体的なものを例示したが、シール部材４００は、上述のものに限定されず、上述のものと異なっていてもよい。このことは、ハウジング１００、弁体２００、シャフト３００においても同様である。

【0069】

上述の実施形態では、貫通孔４０４の孔底面のうち躯体部４０２の内周面側の端部がＺ方向に直交する方向においてフランジ部４０１と重なり合っているものを例示したが、貫通孔４０４は、これに限定されない。貫通孔４０４は、例えば、孔底面のうち躯体部４０２の内周面側および外周面側の双方の端部がＺ方向に直交する方向においてフランジ部４０１と重なり合わないようになっていてもよい。

【0070】

上述の実施形態では、貫通孔４０４の孔底面に段差面４０４ａおよび傾斜面４０４ｄの一方が設けられているものを例示したが、貫通孔４０４は、これに限らず、孔底面に複数の段差面４０４ａおよび傾斜面４０４ｄの双方が設けられていてもよい。

【0071】

上述の第１実施形態では、貫通孔４０４の孔底面に１つの段差面４０４ａが設けられているものを例示したが、貫通孔４０４は、これに限らず、孔底面に複数の段差面４０４ａが設けられていてもよい。

【0072】

上述の第１実施形態では、貫通孔４０４の内側底面４０４ｂが外側底面４０４ｃよりも胴部４０５の中心軸ＣＡの径方向の長さが大きくなっているものを例示したが、貫通孔４０４は、これに限定されない。貫通孔４０４は、内側底面４０４ｂの径方向の長さが外側底面４０４ｃの径方向の長さ以下になっていてもよい。

【0073】

上述の第１実施形態では、躯体部４０２に形成された貫通孔４０４の少なくとも１つは、段差面４０４ａの長さが内側底面４０４ｂの径方向の長さよりも大きくなっているものを例示したが、貫通孔４０４は、これに限定されない。貫通孔４０４は、段差面４０４ａの長さが内側底面４０４ｂの径方向の長さ以下になっていてもよい。なお、貫通孔４０４は、躯体部４０２に対して複数形成されていなくてもよい。

【0074】

上述の実施形態では、本開示の弁装置１０を燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジンシステムに適用した例について説明したが、弁装置１０は、エンジンシステム以外の様々なシステムに適用することができる。

【0075】

上述の実施形態において、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。

【0076】

上述の実施形態において、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ない。

【0077】

上述の実施形態において、構成要素等の形状、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形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

【符号の説明】

【0078】

１０ 弁装置
１００ ハウジング
２００ 弁体
３００ シャフト
４００ シール部材
４０１ フランジ部
４０２ 躯体部
４０３ 表層部
４０４ 貫通孔
４０５ 胴部

【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】