特許 7517238 バルブ装置

(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】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】バルブ装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20240709BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021071790

(22)【出願日】2021-04-21

(65)【公開番号】P2022166528

(43)【公開日】2022-11-02

【審査請求日】2023-03-10

(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】木村 翔太

(72)【発明者】

【氏名】佐野 亮

【審査官】大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－４２８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－２００９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６３７２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３／００－ ３／３６

Ｆ１６Ｋ ３１／００－３１／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブ装置であって、
内部に流体を流通させる流体通路を形成するハウジング（１２）と、
前記ハウジングの内側に固定され、流体が通過する流路孔（１４１、１４２）が少なくとも１つ形成された板状の固定ディスク（１４）と、
回転力を出力する駆動部（１６）と、
前記回転力によって所定の軸心（ＣＬ）を中心に回転するシャフト（１８）と、
前記シャフトの回転に伴って前記流路孔の開度を増減する回転子（２０）と、
前記回転子を前記固定ディスクに向けて付勢する付勢部材（２６）と、を備え、
前記回転子は、前記固定ディスクに相対して摺動する板状の駆動ディスク（２２）と、前記駆動ディスクに固定されるとともに、前記駆動ディスクを前記シャフトの軸心方向に変位可能な状態で前記駆動ディスクおよび前記シャフトを一体に回転可能に連結するレバー（２４）と、を含み、
前記駆動ディスクには、前記シャフトが挿通される駆動側挿通孔（２２３、２２７）が形成され、
前記シャフトにおける前記駆動側挿通孔に挿通される部位の外径をシャフト軸径としたとき、
前記駆動側挿通孔は、前記駆動側挿通孔の孔径が前記シャフト軸径よりも大きく、且つ、前記駆動側挿通孔のうち前記軸心方向の両端の少なくとも一方の孔径が前記駆動側挿通孔において最小となる孔径よりも大きくなっている、バルブ装置。

【請求項2】

前記固定ディスクには、前記シャフトが挿通される固定側挿通孔（１４３、１４５）が形成され、
前記固定側挿通孔は、前記固定側挿通孔の孔径が前記シャフト軸径よりも大きく、且つ、前記固定側挿通孔のうち前記軸心方向の両端の少なくとも一方の孔径が前記固定側挿通孔において最小となる孔径よりも大きくなっている、請求項１に記載のバルブ装置。

【請求項3】

前記駆動側挿通孔（２２３）および前記固定側挿通孔（１４３）は、それぞれの内壁が階段状の形状になっている、請求項２に記載のバルブ装置。

【請求項4】

前記駆動側挿通孔（２２７）および前記固定側挿通孔（１４５）は、それぞれの内壁がテーパ形状になっている、請求項２に記載のバルブ装置。

【請求項5】

前記ハウジングは、前記駆動ディスクと前記軸心方向に直交する方向に対向するディスク対向壁（１２２ｄ）を有し、
前記駆動ディスクは、前記ディスク対向壁と対向するディスク側壁部（２２２）を有し、
前記駆動側挿通孔のうち孔径が最も小さくなる部位と前記シャフトとの間のクリアランスは、前記ディスク対向壁と前記ディスク側壁部とのクリアランス以下の大きさになっている、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のバルブ装置。

【請求項6】

前記駆動ディスクは、前記固定ディスクに相対する摺動面（１２０）を有し、
前記ハウジングは、前記固定ディスクにおける前記摺動面に接する接触面の裏面に当接する載置部（１２２ａ）を含み、
前記固定ディスクと前記載置部との間に、前記固定ディスクと前記載置部との間の隙間をシールするガスケット（１５）が配置されている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のバルブ装置として、例えば、特許文献１に記載された流量制御弁が従来から知られている。特許文献１に記載の流量制御弁は、弁体と、弁体を駆動する駆動装置と、弁体と駆動装置との間に配置されて駆動装置の駆動トルクを増加させる減速装置と、減速装置を介して駆動される弁体に付勢するリターンスプリングと、を備える。この流量制御弁の弁体は、回転子である駆動ディスクおよびシャフトを有し、シャフトが駆動ディスクを貫通した状態で駆動ディスクとシャフトとが一体に回転可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２５７２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１の流量制御弁のようなバルブ装置では、駆動ディスクに形成されたシャフトの挿通孔の孔径がシャフトの軸径よりも大きくなっているので、駆動ディスクの回転中心とシャフトの軸心とがずれによる流路孔の開度のバラツキが生じ易い。流路孔の開度のバラツキは、バルブ装置を通過する流体の流量のバラツキが生じる要因となることから好ましくない。

【0005】

これに対して、駆動ディスクの挿通孔の孔径を小さくすることが考えられるが、この場合、何らかの要因によってシャフトが傾くと、シャフトとともに駆動ディスクが傾いてしまい、駆動ディスクと流路孔が形成された固定ディスクとの密着性が損なわれてしまう。このようなシャフトの姿勢変化は、バルブ装置における意図しない流体漏れを招く要因となることから好ましくない。このことは本発明者らの鋭意検討の末に見出された。

【0006】

本開示は、駆動ディスクの回転中心とシャフトの軸心とのずれを抑えつつ、シャフトの姿勢変化に起因する意図しない流体漏れを抑制可能なバルブ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】

【0007】

請求項１に記載の発明は、
バルブ装置であって、
内部に流体を流通させる流体通路を形成するハウジング（１２）と、
ハウジングの内側に固定され、流体が通過する流路孔（１４１、１４２）が少なくとも１つ形成された板状の固定ディスク（１４）と、
回転力を出力する駆動部（１６）と、
回転力によって所定の軸心（ＣＬ）を中心に回転するシャフト（１８）と、
シャフトの回転に伴って流路孔の開度を増減する回転子（２０）と、
回転子を固定ディスクに向けて付勢する付勢部材（２６）と、を備え、
回転子は、固定ディスクに相対して摺動する板状の駆動ディスク（２２）と、駆動ディスクに固定されるとともに、駆動ディスクをシャフトの軸心方向に変位可能な状態で駆動ディスクおよびシャフトを一体に回転可能に連結するレバー（２４）と、を含み、
駆動ディスクには、シャフトが挿通される駆動側挿通孔（２２３、２２７）が形成され、
シャフトにおける駆動側挿通孔に挿通される部位の外径をシャフト軸径としたとき、
駆動側挿通孔は、駆動側挿通孔の孔径がシャフト軸径よりも大きく、且つ、駆動側挿通孔のうち軸心方向の両端の少なくとも一方の孔径が駆動側挿通孔において最小となる孔径よりも大きくなっている。

【0008】

これによると、駆動側挿通孔における最小となる孔径の位置で駆動ディスクの回転中心の位置が規制されるので、駆動ディスクの回転中心とシャフトの軸心とのずれが抑制される。加えて、駆動側挿通孔のうち軸心方向の両端の少なくとも一方の孔径が最小となる孔径よりも大きくなっていることで、回転子に対するシャフトの傾動可能な範囲が拡大する。これにより、何らかの要因によってシャフトが傾いても、駆動ディスクと固定ディスクとのの密着性を確保することができる。また、付勢部材によって回転子が固定ディスクに向けて押し付けられるので、駆動ディスクの姿勢を固定ディスクに接する姿勢に維持することができる。

【0009】

したがって、本開示のバルブ装置によれば、駆動ディスクの回転中心とシャフトの軸心とのずれを抑えつつ、シャフトの姿勢変化に起因する意図しない流体漏れを抑制することができる。

【0010】

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】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るバルブ装置の正面図である。

【図2】図１のＩＩで示す矢印の方向から見たバルブ装置の下面図である。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】固定ディスクの下面図である。

【図5】シャフト、回転子、およびレバーの組付体の平面図である。

【図6】図５のＶＩで示す矢印の方向から見たシャフト、回転子、およびレバーの組付体の斜視図である。

【図7】図５のＶＩＩで示す矢印の方向から見たシャフト、回転子、およびレバーの組付体の斜視図である。

【図8】図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。

【図9】回転子の平面図である。

【図10】駆動ディスクの平面図である。

【図11】固定ディスクの上に駆動ディスクを重ねた状態を示す平面図である。

【図12】本体カバー部にシャフト等を組付けた組付体の側面図である。

【図13】比較例となる駆動ディスクおよび固定ディスクそれぞれのシャフトの挿通孔を説明するための説明図である。

【図14】比較例においてシャフトが傾いた状態を説明するための説明図である。

【図15】第１実施形態のバルブ装置に用いられる駆動ディスクおよび固定ディスクそれぞれのシャフトの挿通孔を説明するための説明図である。

【図16】第１実施形態のバルブ装置においてシャフトが傾いた状態を説明するための説明図である。

【図17】図３のＸＶＩＩ部分の模式的な拡大図である。

【図18】第１実施形態の第１変形例となる駆動ディスクの挿通孔を説明するための説明図である。

【図19】第１実施形態の第２変形例となる駆動ディスクの挿通孔を説明するための説明図である。

【図20】第２実施形態のバルブ装置に用いられる駆動ディスクおよび固定ディスクそれぞれのシャフトの挿通孔を説明するための説明図である。

【図21】第２実施形態の変形例となる駆動ディスクの挿通孔を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態について図１～図１７に基づいて説明する。本実施形態では、本開示のバルブ装置１０を、電動車両における車室内空調および電池温調に供される温調機器に適用した例について説明する。電動車両の温調機器に用いるバルブ装置１０は、車室内および電池それぞれに応じた温度の微調整が必要であり、内燃機関であるエンジンの冷却水回路に用いるものに比べて、流体の流量を精度よく調整する必要がある。

【0014】

図１に示すバルブ装置１０は、車室内および電池の温度を調整するための流体（本例では、冷却水）が循環する流体循環回路に適用される。バルブ装置１０は、流体循環回路のうちバルブ装置１０を介した流通経路における流体の流量を増減することができるとともに、当該流通経路における流体の流れを遮断することもできる。流体としては、例えばエチレングリコールを含むＬＬＣなどが用いられる。なお、ＬＬＣはLong Life Coolant の略称である。

【0015】

図１、図２に示すように、バルブ装置１０は、内部に流体を流通させる流体通路を形成するハウジング１２を有する。バルブ装置１０は、流体が流入する入口部１２ａ、流体を流出させる第１出口部１２ｂ、流体を流出させる第２出口部１２ｃがハウジング１２に設けられた三方弁で構成されている。バルブ装置１０は、単に流路切替弁としての機能だけでなく、入口部１２ａから第１出口部１２ｂへ流れる流体と、入口部１２ａから第２出口部１２ｃへ流れる流体との流量割合を調整する流量調整弁としても機能する。

【0016】

バルブ装置１０は、後述するシャフト１８の軸心ＣＬまわりに円盤状の弁体が回転することで、バルブ開閉動作を行うディスクバルブとして構成されている。なお、本実施形態は、後述するシャフト１８の軸心ＣＬに沿う方向を軸心方向ＤＲａとし、当該軸心方向ＤＲａに直交するとともに軸心ＣＬから放射状に拡がる方向を径方向ＤＲｒとして各種構成等を説明する。また、本実施形態は、軸心ＣＬまわりの方向を周方向ＤＲｃとして各種構成等を説明する。

【0017】

図３に示すように、バルブ装置１０は、ハウジング１２の内側に固定ディスク１４、シャフト１８、回転子２０、コンプレッションスプリング２６、第１トーションスプリング２８、第２トーションスプリング３０等が収容される。また、バルブ装置１０は、ハウジング１２の外側に駆動部１６等が配置されている。

【0018】

ハウジング１２は、回転しない非回転部材である。ハウジング１２は、例えば樹脂材料によって形成されている。ハウジング１２は、軸心方向ＤＲａに沿って延びる有底筒形状の本体部１２０と本体部１２０の開口部１２０ａを閉塞する本体カバー部１２４とを有している。

【0019】

本体部１２０は、底面を形成する底壁部１２１および軸心ＣＬまわりを囲む側壁部１２２を有している。底壁部１２１および側壁部１２２は、一体に成型された一体成型物として構成されている。

【0020】

底壁部１２１には、後述する固定ディスク１４の各流路孔１４１、１４２に合わせて段差が設けられている。すなわち、底壁部１２１は、後述する固定ディスク１４の各流路孔１４１、１４２に対向する部位が固定ディスク１４の各流路孔１４１、１４２に対向しない部位に比べて、本体カバー部１２４との距離が大きくなっている。

【0021】

底壁部１２１は、固定ディスク１４の各流路孔１４１、１４２に対向する対向部位１２１ａおよび固定ディスク１４の各流路孔１４１、１４２に対向しない非対向部位１２１ｂを有する。底壁部１２１は、対向部位１２１ａが固定ディスク１４から大きく離れるとともに、非対向部位１２１ｂが固定ディスク１４に近接している。

【0022】

側壁部１２２には、底壁部１２１よりも開口部１２０ａに近い位置に入口部１２ａが形成され、開口部１２０ａよりも底壁部１２１に近い位置に第１出口部１２ｂおよび第２出口部１２ｃが形成されている。入口部１２ａ、第１出口部１２ｂ、および第２出口部１２ｃは、内側に流路が形成された管状の部材で構成されている。

【0023】

側壁部１２２の内側には、入口部１２ａが形成された部位と各出口部１２ｂ、１２ｃが形成された部位との間に、固定ディスク１４を載置するための載置部１２２ａが設けられている。載置部１２２ａは、固定ディスク１４における開口面１４０の裏面に当接する部位である。載置部１２２ａは、側壁部１２２において内径が変化する部位に形成されている。具体的には、載置部１２２ａは、径方向ＤＲｒに拡がる平坦な部位である。載置部１２２ａには、後述のガスケット１５を配置するための収容溝１２２ｂが形成されている。

【0024】

また、側壁部１２２は、固定ディスク１４と径方向ＤＲｒに対向する第１ディスク対向部１２２ｃと、駆動ディスク２２と径方向ＤＲｒに対向する第２ディスク対向部１２２ｄとを有する。本実施形態では、第２ディスク対向部１２２ｄが、駆動ディスク２２と軸心方向ＤＲａに直交する方向に対向するディスク対向壁を構成している。

【0025】

図示しないが、第１ディスク対向部１２２ｃには、図４に示す固定ディスク１４の回り止め突起１４４を受け入れる受入溝が形成されている。なお、固定ディスク１４の回り止めは、回り止め突起１４４ではなく、例えば、回り止め用のピンによって実現されていてもよい。

【0026】

第１ディスク対向部１２２ｃは、その内径Ｄｈが、固定ディスク１４のうち回り止め突起１４４を除く部位の外径Ｄｄよりも大きくなっている。これにより、固定ディスク１４を載置部１２２ａに設置した状態で、固定ディスク１４と側壁部１２２との間に隙間が形成される。換言すれば、固定ディスク１４は、側壁部１２２によって位置決めされていない。

【0027】

第２ディスク対向部１２２ｄは、その内径が、第１ディスク対向部１２２ｃの内径よりも大きい。また、第２ディスク対向部１２２ｄの内径は、駆動ディスク２２の外径よりも大きい。これにより、駆動ディスク２２と側壁部１２２との間に隙間が形成される。すなわち、駆動ディスク２２は、側壁部１２２に接触せず、側壁部１２２によって位置決めされていない。なお、駆動ディスク２２の外径は、固定ディスク１４の外径Ｄｄと略同等になっている。

【0028】

ハウジング１２の内側は、固定ディスク１４によって入口側空間１２ｄと出口側空間１２ｅとに仕切られている。入口側空間１２ｄは、ハウジング１２の内側にて入口部１２ａに連通する空間である。出口側空間１２ｅは、ハウジング１２内側にて第１出口部１２ｂおよび第２出口部１２ｃに連通する空間である。

【0029】

図示しないが、本体部１２０の内側には、出口側空間１２ｅを第１流路孔１４１に連通する第１出口側空間と第２流路孔１４２に連通する第２出口側空間とに仕切る板状の仕切部が設定されている。この仕切部は、出口側空間１２ｅを径方向ＤＲｒに沿って横断するように設けられている。

【0030】

本体カバー部１２４は、本体部１２０の開口部１２０ａを覆う蓋部材である。本体カバー部１２４は、板部１２４ａ、リブ部１２４ｂ、ボス部１２４ｃ、スプリングガイド部１２５を含んで構成されている。板部１２４ａ、リブ部１２４ｂ、ボス部１２４ｃ、スプリングガイド部１２５は、一体に成型された一体成型物として構成されている。

【0031】

板部１２４ａは、径方向ＤＲｒに延びる円環形状の部位である。板部１２４ａは、本体カバー部１２４のうち、側壁部１２２および固定ディスク１４とともに、入口側空間１２ｄを形成する。

【0032】

リブ部１２４ｂは、本体カバー部１２４のうち本体部１２０の開口部１２０ａに嵌め込まれる部位である。リブ部１２４ｂは、筒形状であって板部１２４ａの外周側に設けられている。リブ部１２４ｂは、板部１２４ａから底壁部１２１に向かって突き出るように設けられている。リブ部１２４ｂと側壁部１２２との間には、本体部１２０と本体カバー部１２４との隙間をシールするためのＯリング１２４ｄが配置されている。

【0033】

ボス部１２４ｃは、内側にシャフト１８が挿通される部位である。ボス部１２４ｃは、筒形状であって板部１２４ａの内周側に設けられている。ボス部１２４ｃは、板部１２４ａから軸心方向ＤＲａの一方側に向かって突き出ている。ボス部１２４ｃは、内側にシャフトシール１２４ｅが設けられ、外側に駆動部１６との隙間をシールするＯリング１２４ｆが設けられている。また、ボス部１２４ｃの内側には、シャフト１８を回転可能に支持する軸受部１２４ｇが配置されている。

【0034】

スプリングガイド部１２５は、第１トーションスプリング２８の機能が適切に発揮されるように第１トーションスプリング２８を適正位置に規制するガイド部材である。スプリングガイド部１２５は、第１トーションスプリング２８の内側において軸心ＣＬを囲むように配置されている。

【0035】

固定ディスク１４は、円盤状の部材で構成されている。固定ディスク１４は、軸心方向ＤＲａを厚み方向とする姿勢でハウジング１２の内側に配置されている。固定ディスク１４は、駆動ディスク２２が摺動する表面としての開口面１４０を有する。開口面１４０は、後述する駆動ディスク２２の摺動面２２０に接触する接触面である。

【0036】

固定ディスク１４は、ハウジング１２の構成材料に比較して、線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていることが望ましい。固定ディスク１４は、ハウジング１２よりも硬度が高い高硬度材料で構成されている。具体的には、固定ディスク１４はセラミックで構成されている。固定ディスク１４は、セラミックの粉末をプレス機によって所望の形状に成型された粉末成型体である。なお、固定ディスク１４は、開口面１４０を形成する部位だけが、ハウジング１２の構成材料に比較して、セラミック等の線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていてもよい。

【0037】

また、固定ディスク１４は、流体が通過する各流路孔１４１、１４２が形成された流路形成部を構成する。したがって、本実施形態のバルブ装置１０は、流路形成部である固定ディスク１４がハウジング１２とは別体の部材として構成されている。

【0038】

図４に示すように、固定ディスク１４には、流体が通過する第１流路孔１４１および第２流路孔１４２が形成されている。第１流路孔１４１および第２流路孔１４２は、シャフト１８の軸心ＣＬと重ならないように、固定ディスク１４のうちシャフト１８の軸心ＣＬから離れた位置に形成されている。第１流路孔１４１および第２流路孔１４２は、セクタ状（すなわち、扇形状）の貫通孔であり、第１流路孔１４１および第２流路孔１４２は、入口側空間１２ｄと出口側空間１２ｅとを連通させる連通路として機能する。なお、第１流路孔１４１および第２流路孔１４２は円形状、楕円形状など他の形状であってもよい。

【0039】

具体的には、第１流路孔１４１は、第１出口側空間に連通するように、固定ディスク１４のうち、第１出口側空間に対応する部位に設けられている。また、第２流路孔１４２は、第２出口側空間に連通するように、固定ディスク１４のうち、第２出口側空間に対応する部位に設けられている。

【0040】

固定ディスク１４の略中心部分には、固定側挿通孔１４３が形成されている。固定側挿通孔１４３は、シャフト１８が挿通される貫通孔である。固定側挿通孔１４３の詳細は後述する。

【0041】

固定ディスク１４と載置部１２２ａとの間には、固定ディスク１４と載置部１２２ａとの隙間をシールするガスケット１５が配置されている。ガスケット１５は、ゴム製である。ガスケット１５は、載置部１２２ａに形成された収容溝１２２ｂに収容される。ガスケット１５は、固定ディスク１４に対向するシール面に２つ以上の突起が設けられ、載置部１２２ａに対向するシール面に２つ以上の突起が設けられている。具体的には、ガスケット１５には、軸心方向ＤＲａに向けて突き出る２つの突起が設けられている。このようなガスケット１５は、例えば、平坦なシール面に対して窪みを形成するといった簡易な手法によって得ることができる。

【0042】

図３および図５に示すように、シャフト１８は、駆動部１６が出力する回転力によって所定の軸心ＣＬを中心に回転する回転軸である。シャフト１８は、軸心方向ＤＲａに沿って延びている。シャフト１８は、軸心方向ＤＲａの両側がハウジング１２に回転可能に支持されている。すなわち、シャフト１８は、両端支持構造になっている。シャフト１８は、固定ディスク１４および駆動ディスク２２を貫通してハウジング１２に対して回転可能に支持されている。具体的には、シャフト１８は、軸心方向ＤＲａの一方側が本体カバー部１２４の内側に設けられた軸受部１２４ｇによって回転可能に支持されている。また、シャフト１８は、軸心方向ＤＲａの他方側が本体部１２０の底壁部１２１に形成された軸受孔部１２１ｃに支持されている。軸受孔部１２１ｃは、滑り軸受で構成されている。なお、軸受孔部１２１ｃは、滑り軸受ではなく、玉軸受等で構成されていてもよい。

【0043】

図３、図６、図７、図８に示すように、シャフト１８は、金属製の軸心部１８１と、軸心部１８１に連結される樹脂製のホルダ部１８２と、を含んでいる。軸心部１８１およびホルダ部１８２は、一体に回転可能なように互いに連結されている。

【0044】

軸心部１８１は、シャフト１８の軸心ＣＬを含むとともに軸心方向ＤＲａに沿って延びている。軸心部１８１は、回転子２０の回転中心となる部位である。軸心部１８１は、真直度を確保するために、金属製の棒部材で構成されている。

【0045】

ホルダ部１８２は、軸心部１８１の軸心方向ＤＲａの一方側に連結されている。ホルダ部１８２は、有底筒形状である。ホルダ部１８２は、軸心方向ＤＲａの一方側の先端部の内側に軸心部１８１が連結されている。換言すれば、軸心部１８１は、軸心方向ＤＲａの一方側の端部がホルダ部１８２の先端部の内側に位置する。ホルダ部１８２は、ハウジング１２の外側に突き出た先端部が駆動部１６のギア部１６２に連結されている。

【0046】

ホルダ部１８２は、軸心方向ＤＲａの一方側から他方側に向かって内径が段階的に大きくなっている。具体的には、ホルダ部１８２は、軸心方向ＤＲａの一方側に位置する軸連結部１８３、軸連結部１８３に連なる中間部１８４、中間部１８４に連なる小径部１８５、小径部１８５に連なる大径部１８６を備える。そして、ホルダ部１８２は、軸連結部１８３、中間部１８４、小径部１８５、大径部１８６の順に内径が大きくなっている。

【0047】

軸連結部１８３は、軸心方向ＤＲａの一方側に位置する先端部である。軸連結部１８３には軸心部１８１が連結される。軸連結部１８３は、ボス部１２４ｃの外側に突き出た部位の外側部分にギア部１６２の一部に噛み合うシャフトギア１８３ａが形成されている。軸連結部１８３は、ボス部１２４ｃの内側に位置する部位の外側部分が軸受部１２４ｇによって支持されている。

【0048】

中間部１８４は、ボス部１２４ｃの内側に位置する部位である。中間部１８４は、軸心部１８１の外径に対して大きい内径を有している。中間部１８４の外側には、シール部材であるシャフトシール１２４ｅが配置されている。

【0049】

小径部１８５は、その内側に後述するコンプレッションスプリング２６を配置する空間を形成する。小径部１８５は、中間部１８４の内径に対して若干大きい内径を有している。中間部１８４と小径部１８５とをつなぐ接続端面１８５ａがコンプレッションスプリング２６の一方側の端部が接触する接触部となっている。小径部１８５の外側には、大径部１８６は接続されている。

【0050】

大径部１８６は、小径部１８５の径方向ＤＲｒの外側に位置する。大径部１８６は、小径部１８５の内径に対して若干大きい内径を有している。大径部１８６は、筒形状の胴部１８６ａ、第１大径係止部１８６ｂ、第２大径係止部１８６ｃ、第１フランジ部１８７、第２フランジ部１８８を有する。

【0051】

第１大径係止部１８６ｂは、後述する第１トーションスプリング２８のフック２８２が係止されるフック係止部である。図７に示すように、第１大径係止部１８６ｂは、胴部１８６ａの外側のうち軸心方向ＤＲａの一方側に設けられている。第１大径係止部１８６ｂは、第１トーションスプリング２８のフック２８２と周方向ＤＲｃに相対するように、胴部１８６ａから径方向ＤＲｒの外側に向けて突き出ている。

【0052】

第２大径係止部１８６ｃは、後述する第２トーションスプリング３０のフック３０１が係止されるフック係止部である。図７に示すように、第２大径係止部１８６ｃは、胴部１８６ａの外側のうち第１大径係止部１８６ｂよりも軸心方向ＤＲａの他方側に設けられている。第２大径係止部１８６ｃは、第２トーションスプリング３０のフック３０１と周方向ＤＲｃに相対するように、胴部１８６ａから径方向ＤＲｒの外側に向けて突き出ている。

【0053】

第１フランジ部１８７および第２フランジ部１８８は、シャフト１８を後述するレバー２４の係合部に係合させる係止片である。第１フランジ部１８７および第２フランジ部１８８は、胴部１８６ａの外側のうち第２大径係止部１８６ｃよりも軸心方向ＤＲａの他方側に設けられている。図５に示すように、第１フランジ部１８７および第２フランジ部１８８は、シャフト１８の軸心ＣＬに対して互いに略点対称となる形状を有している。第１フランジ部１８７および第２フランジ部１８８は、レバー２４の係合部と周方向ＤＲｃに相対するように、胴部１８６ａから径方向ＤＲｒの外側に向けて突き出ている。

【0054】

このように構成されるホルダ部１８２は、第１大径係止部１８６ｂおよび第２大径係止部１８６ｃを有することで、第１トーションスプリング２８および第２トーションスプリング３０それぞれの付勢力を受ける。また、ホルダ部１８２は、第１フランジ部１８７および第２フランジ部１８８を有することで、シャフト１８がレバー２４に対して周方向ＤＲｃにおいて異なる箇所で接触している。すなわち、シャフト１８は、レバー２４に接触する当接部が周方向ＤＲｃにおける異なる箇所に設けられている。

【0055】

また、ホルダ部１８２には、周方向ＤＲｃにおけるシャフト１８の回転駆動範囲を規制する回転規制部１８９が設けられている。回転規制部１８９は、ホルダ部１８２の中間部１８４の下方に設けられている。回転規制部１８９は、径方向ＤＲｒに突き出た凸部で構成されている。この回転規制部１８９が、図示しないハウジング１２のストッパに突き当たることで、周方向ＤＲｃにおけるシャフト１８の回転駆動範囲を規制される。

【0056】

回転子２０は、駆動部１６の出力によってシャフト１８の軸心ＣＬを中心に回転する。回転子２０は、シャフト１８の回転に伴って固定ディスク１４の各流路孔１４１、１４２の開度を増減する。図９に示すように、回転子２０は、弁体としての駆動ディスク２２と、シャフト１８に駆動ディスク２２を連結するレバー２４とを有している。

【0057】

図９、図１０、図１１に示す駆動ディスク２２は、シャフト１８の回転に伴って第１流路孔１４１の開度および第２流路孔１４２の開度を増減する弁体である。なお、第１流路孔１４１の開度は、第１流路孔１４１が開かれている度合いであり、第１流路孔１４１の全開を１００％、全閉を０％として表される。第１流路孔１４１の全開は、例えば、第１流路孔１４１が駆動ディスク２２に全く塞がれていない状態である。第１流路孔１４１の全閉は、例えば、第１流路孔１４１の全体が駆動ディスク２２に塞がれている状態である。第２流路孔１４２の開度は、第１流路孔１４１の開度と同様である。

【0058】

駆動ディスク２２は、円盤状の部材で構成されている。駆動ディスク２２は、軸心方向ＤＲａを厚み方向とする姿勢でハウジング１２の内側に配置されている。駆動ディスク２２は、軸心方向ＤＲａにおいて固定ディスク１４に相対するように入口側空間１２ｄに配置されている。駆動ディスク２２は、固定ディスク１４の開口面１４０に相対する摺動面２２０を有する。摺動面２２０は、固定ディスク１４の開口面１４０をシールするシール面である。

【0059】

図８に示すように、駆動ディスク２２は、ハウジング１２の第２ディスク対向部１２２ｄと対向するディスク側壁部２２２を有する。ディスク側壁部２２２は、軸心方向ＤＲａに沿って延びている。

【0060】

駆動ディスク２２は、ハウジング１２の構成材料に比較して、線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていることが望ましい。駆動ディスク２２は、ハウジング１２よりも硬度が高い高硬度材料で構成されている。具体的には、駆動ディスク２２はセラミックで構成されている。駆動ディスク２２は、セラミックの粉末をプレス機によって所望の形状に成型された粉末成型体である。なお、駆動ディスク２２は、摺動面２２０を形成する部位だけが、ハウジング１２の構成材料に比較して、セラミック等の線膨張係数が小さく、且つ、耐摩耗性に優れた材料で形成されていてもよい。

【0061】

ここで、セラミックは、線膨張係数が小さく、且つ、吸水による寸法変化が少ない材料であって、耐摩耗性も優れている。駆動ディスク２２をセラミックで構成すれば、駆動ディスク２２とシャフト１８との相対的な位置関係や駆動ディスク２２とハウジング１２との相対的な位置関係が安定する。この結果、流体の流量制御の精度を確保したり、意図しない流体漏れを抑えたりすることができる。

【0062】

駆動ディスク２２には、シャフト１８の軸心ＣＬに対して偏心した位置に回転子孔２２１が形成されている。回転子孔２２１は、軸心方向ＤＲａに貫通する貫通孔である。回転子孔２２１は、駆動ディスク２２のシャフト１８の軸心ＣＬまわりを回転させた際に、駆動ディスク２２において第１流路孔１４１および第２流路孔１４２と軸心方向ＤＲａに重なり合う部位に形成されている。

【0063】

駆動ディスク２２には、略中心部分に駆動側挿通孔２２３が形成されている。駆動側挿通孔２２３は、シャフト１８が挿通される貫通孔である。駆動側挿通孔２２３の詳細は後述する。また、駆動ディスク２２には、レバー２４の一部を圧入するための第１圧入溝２２４および第２圧入溝２２５が形成されている。

【0064】

バルブ装置１０は、回転子孔２２１が第１流路孔１４１と軸心方向ＤＲａに重なり合う位置に駆動ディスク２２を回転させると、第１流路孔１４１が開放される。また、バルブ装置１０は、回転子孔２２１が第２流路孔１４２と軸心方向ＤＲａに重なり合う位置に駆動ディスク２２を回転させると、第２流路孔１４２が開放される。

【0065】

駆動ディスク２２は、第１流路孔１４１を通過する流体および第２流路孔１４２を通過する流体の流量割合を調整可能に構成されている。すなわち、駆動ディスク２２は、第１流路孔１４１の開度が大きくなるにともなって第２流路孔１４２の開度が小さくなるように構成されている。

【0066】

レバー２４は、シャフト１８に駆動ディスク２２を連結する連結部材である。レバー２４は、駆動ディスク２２に固定されるとともに、駆動ディスク２２をシャフト１８の軸心方向ＤＲａに変位可能な状態で駆動ディスク２２およびシャフト１８を一体に回転可能に連結する。

【0067】

具体的には、レバー２４は、図９に示すように、円盤部２４１、第１腕部２４２、および第２腕部２４３を有する。円盤部２４１、第１腕部２４２、および第２腕部２４３は、一体に成型された一体成型物として構成されている。

【0068】

円盤部２４１は、その略中心部分にシャフト１８を挿通させる中間挿通孔２４１ａが形成されている。円盤部２４１は、軸心方向ＤＲａにおいて駆動側挿通孔２２３と重なり合わない大きさになっている。円盤部２４１には、第１腕部２４２および第２腕部２４３が接続されている。

【0069】

第１腕部２４２および第２腕部２４３それぞれは、円盤部２４１から径方向ＤＲｒの外側に向けて突き出ている。第１腕部２４２および第２腕部２４３は、互いに逆向きに突き出ている。

【0070】

具体的には、第１腕部２４２には、駆動ディスク２２に対向する対向面の反対側に軸心方向ＤＲａに向かって突き出る第１係合爪２４２ａおよび第２係合爪２４２ｂが設けられている。第１係合爪２４２ａは、シャフト１８の第１フランジ部１８７に係合する。第２係合爪２４２ｂは、第２トーションスプリング３０のフック３０２が係止されるフック係止部である。

【0071】

一方、第２腕部２４３には、駆動ディスク２２に対向する対向面の反対側に軸心方向ＤＲａに向かって突き出る第３係合爪２４３ａおよび第４係合爪２４３ｂが設けられている。第３係合爪２４３ａおよび第４係合爪２４３ｂは、第１係合爪２４２ａおよび第２係合爪２４２ｂと略同様に構成されている。第３係合爪２４３ａは、シャフト１８の第２フランジ部１８８に係合する。

【0072】

ここで、図示しないが、第１係合爪２４２ａおよび第３係合爪２４３ａは、軸心方向ＤＲａにおいて各フランジ部１８７、１８８との間に隙間があいた状態で各フランジ部１８７、１８８に係合されている。これにより、レバー２４および駆動ディスク２２は、軸心方向ＤＲａに変位可能な状態でシャフト１８に連結される。また、第１腕部２４２および第２腕部２４３には、駆動ディスク２２に対向する対向面に凸部が形成されている。各凸部は、駆動ディスク２２に形成された第１圧入溝２２４および第２圧入溝２２５に圧入可能なように、駆動ディスク２２に向けて突き出ている。

【0073】

このように構成されるレバー２４は、各凸部が各圧入溝２２４、２２５に圧入されることによって駆動ディスク２２に固定されている。本実施形態のレバー２４は、中間挿通孔２４１ａに対して点対称となるように第１腕部２４２および第２腕部２４３が略同等の形状になっている。これにより、レバー２４を周方向ＤＲｃに１８０°回転させた状態でも、シャフト１８および駆動ディスク２２に対して組み付けることができる。

【0074】

図３、図８に示すコンプレッションスプリング２６は、回転子２０を固定ディスク１４に付勢する付勢部材である。コンプレッションスプリング２６は、シャフト１８の軸心方向ＤＲａに弾性変形する。コンプレッションスプリング２６は、軸心方向ＤＲａの一方側の端部がシャフト１８に接し、軸心方向ＤＲａの他方側の端部が回転子２０に接するように、軸心方向ＤＲａに圧縮された状態でハウジング１２の内側に配置されている。具体的には、コンプレッションスプリング２６は、軸心方向ＤＲａの一方側の端部がホルダ部１８２の内側の接続端面１８５ａに接し、軸心方向ＤＲａの他方側の端部が円盤部２４１に接するように配置されている。コンプレッションスプリング２６は、トーションスプリングとして機能しないように、回転子２０およびシャフト１８の少なくとも一方に対して固定されていない。

【0075】

コンプレッションスプリング２６によって回転子２０が固定ディスク１４に押し付けられることで、固定ディスク１４の開口面１４０と駆動ディスク２２の摺動面２２０との接触状態が維持される。この接触状態は、固定ディスク１４の開口面１４０と駆動ディスク２２の摺動面２２０とが面接触した状態である。すなわち、バルブ装置１０は、駆動ディスク２２の姿勢を固定ディスク１４に接する姿勢に維持することができる。

【0076】

具体的には、コンプレッションスプリング２６は、シャフト１８の軸心ＣＬを囲むように配置されている。換言すれば、シャフト１８は、コンプレッションスプリング２６の内側に配置されている。これによると、駆動ディスク２２に対するコンプレッションスプリング２６の荷重がシャフト１８の周方向ＤＲｃで偏ることが抑制されるので、摺動面２２０と開口面１４０との接触状態が維持され易くなる。

【0077】

第１トーションスプリング２８は、シャフト１８をハウジング１２に対してシャフト１８の軸心ＣＬまわりの周方向ＤＲｃに付勢するスプリングである。第１トーションスプリング２８は、ハウジング１２とシャフト１８との間に配置されている。具体的には、第１トーションスプリング２８は、軸心方向ＤＲａの両端に径方向ＤＲｒの外側に突き出るフック２８２が設けられている。説明の便宜上、以下では、軸心方向ＤＲａの一方側のフック２８１を第１フックと呼び、軸心方向ＤＲａの他方側のフック２８２を第２フック２８２と呼ぶ。本実施形態では、第１フックが、ハウジング１２に対して係止される係止フックを構成している。

【0078】

図示しないが、第１フックは、本体カバー部１２４に形成された本体側係止部に対して係止されている。本体側係止部は、リブ部１２４ｂの内側に形成された凸部で構成されている。

【0079】

図１２に示すように、第２フック２８２は、ホルダ部１８２の第１大径係止部１８６ｂに対して係止されている。第２フック２８２は、回転部材である第１大径係止部１８６ｂに係止されるので、回転子２０が回転するとその位置が周方向ＤＲｃに変化する。

【0080】

第１トーションスプリング２８は、基本的に、周方向ＤＲｃに捩られて弾性変形した状態で使用される。第１トーションスプリング２８の付勢力は、シャフト１８が回転している場合にも止まっている場合にもシャフト１８に作用する。そして、第１トーションスプリング２８の付勢力は、シャフト１８を介して駆動部１６のギア部１６２からモータ１６１に回転力として伝達される。このため、第１トーションスプリング２８をハウジング１２とシャフト１８との間に配置することで、駆動部１６とシャフト１８との間における周方向ＤＲｃのガタツキが抑制される。なお、第１トーションスプリング２８は、周方向ＤＲｃに捩じられているだけで軸心方向ＤＲａに圧縮されているわけではない。

【0081】

第２トーションスプリング３０は、レバー２４をシャフト１８に対して周方向ＤＲｃに付勢するスプリングである。第２トーションスプリング３０は、シャフト１８とレバー２４との間に配置されている。第２トーションスプリング３０は、第１トーションスプリング２８に比べて軸心方向ＤＲａの寸法および径方向ＤＲｒの寸法が小さくなっている。

【0082】

第２トーションスプリング３０は、軸心方向ＤＲａの両端に径方向ＤＲｒの外側に突き出るフック３０１、３０２が設けられている。説明の便宜上、以下では、軸心方向ＤＲａの一方側のフック３０１を第３フック３０１と呼び、軸心方向ＤＲａの他方側のフック３０２を第４フック３０２と呼ぶ。

【0083】

図７に示すように、第２トーションスプリング３０は、第３フック３０１がホルダ部１８２の第２大径係止部１８６ｃに対して係止されている。また、図６に示すように、第４フック３０２がレバー２４の第２係合爪２４２ｂに対して係止されている。

【0084】

第２トーションスプリング３０は、基本的に、周方向ＤＲｃに捩られて弾性変形した状態で使用される。第２トーションスプリング３０の付勢力は、シャフト１８が回転している場合にも止まっている場合にもレバー２４に作用する。そして、第２トーションスプリング３０の付勢力は、レバー２４を介して駆動ディスク２２に回転力として伝達される。このため、第２トーションスプリング３０をシャフト１８とレバー２４との間に配置することで、シャフト１８とレバー２４の間における周方向ＤＲｃのガタツキが抑制される。そして、レバー２４は、駆動ディスク２２に固定されているので、第２トーションスプリング３０によってシャフト１８から駆動ディスク２２までの間における周方向ＤＲｃのガタツキが抑制される。なお、第２トーションスプリング３０は、周方向ＤＲｃに捩じられているだけで軸心方向ＤＲａに圧縮されているわけではない。

【0085】

バルブ装置１０は、シャフト１８とレバー２４との間に第２トーションスプリング３０が介在させた状態でシャフト１８の各フランジ部１８７、１８８をレバー２４に係合させることで、これら３部品がサブアッシー化されている。

【0086】

駆動部１６は、回転力を出力するための機器である。図３に示すように、駆動源としてのモータ１６１と、モータ１６１の出力をシャフト１８に伝達する動力伝達部材としてのギア部１６２とを有している。モータ１６１は、モータ１６１と電気的に連結したモータ制御部１６３からの制御信号に従って回転する。ギア部１６２は、モータ１６１の出力を減速する減速機である。ギア部１６２は、出力ギアを含むギア機構部で構成されている。出力ギアは、シャフトギア１８３ａに噛み合うギアである。

【0087】

ここで、本実施形態のバルブ装置１０は、シャフト１８が、固定ディスク１４および駆動ディスク２２を貫通するように配置されている。そして、固定ディスク１４の固定側挿通孔１４３および駆動ディスク２２の駆動側挿通孔２２３は、シャフト１８に対して隙間嵌めとなる大きさになっている。すなわち、固定側挿通孔１４３および駆動側挿通孔２２３それぞれは、シャフト軸径よりも大きくなっている。シャフト軸径は、シャフト１８における駆動側挿通孔２２３に挿通される部位の外径である。本実施形態では、シャフト１８の軸心部１８１が駆動側挿通孔２２３に挿通される。したがって、シャフト軸径は、シャフト１８の軸心部１８１の外径に一致する大きさとなる。

【0088】

図１３は、本実施形態の比較例となる駆動ディスクＤＳとシャフトＳＦとの関係を示している。図１３に示すように、比較例の駆動ディスクＤＳは、駆動側挿通孔ＳＨの孔径がシャフトＳＦの軸径よりも大きくなっている。駆動側挿通孔ＳＨは、軸心方向ＤＲａに沿って延びるととともに、その孔径が軸心方向ＤＲａに一定となる貫通孔で構成されている。

【0089】

比較例の駆動ディスクＤＳの如く、駆動側挿通孔ＳＨの孔径がシャフトＳＦの軸径よりも大きくなっていると、駆動ディスクＤＳの回転中心とシャフトＳＦの軸心ＣＬとがずれによる各流路孔１４１、１４２の開度のバラツキが生じ易い。各流路孔１４１、１４２の開度のバラツキは、バルブ装置１０を通過する流体の流量のバラツキが生じる要因となることから好ましくない。

【0090】

これに対して、駆動側挿通孔ＳＨの孔径を小さくすることが考えられる。ところが、図１４に示すように、何らかの要因によって設計上の狙いの姿勢から破線で示す傾いた姿勢までシャフトＳＦが傾くと、シャフトＳＦとともに駆動ディスクＤＳが傾いてしまう。この場合、駆動ディスクＤＳと固定ディスク１４との密着性が損なわれてしまう。シャフト１８が傾く要因としては、例えば、シャフト１８の軸心方向ＤＲａの寸法バラツキ、シャフト１８の両端が別体の部材に保持されて構造になっていること等が挙げられる。なお、図１４の破線で示す傾いた姿勢は、駆動ディスクＤＳの摺動面を基準面とした際に、当該基準面に対して直交する線と軸心ＣＬとが所定角度θαで交差する姿勢である。

【0091】

これらを加味して、本実施形態の駆動ディスク２２は、固定ディスク１４に密着した状態におけるシャフト１８の傾動範囲を拡大可能に構成されている。すなわち、駆動ディスク２２は、駆動側挿通孔２２３のうち軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が駆動側挿通孔２２３において最小となる孔径よりも大きくなっている。また、固定ディスク１４は、駆動側挿通孔２２３のうち軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が固定側挿通孔１４３において最小となる孔径よりも大きくなっている。

【0092】

図１５に示すように、駆動側挿通孔２２３および固定側挿通孔１４３は、それぞれの内壁が階段状の形状になっている。換言すれば、駆動側挿通孔２２３および固定側挿通孔１４３は、それぞれの孔径が軸心方向ＤＲａにおいて段階的に拡大または縮小する形状になっている。

【0093】

具体的には、駆動側挿通孔２２３は、軸心方向ＤＲａに沿って延びる第１小径部位２２３ａおよび第１大径部位２２３ｂを有する。第１小径部位２２３ａは、駆動側挿通孔２２３における軸心方向ＤＲａの一方側の部位である。第１小径部位２２３ａは、その孔径Φｒ１がシャフト軸径Φａよりも僅かに大きくなっている。また、第１大径部位２２３ｂは、駆動側挿通孔２２３における軸心方向ＤＲａの他方側の部位である。第１大径部位２２３ｂは、その孔径Φｒ２が第１小径部位２２３ａの孔径Φｒ１よりも大きくなっている。第１小径部位２２３ａおよび第１大径部位２２３ｂは、軸心方向ＤＲａの長さが同程度になっている。なお、第１小径部位２２３ａおよび第１大径部位２２３ｂは、軸心方向ＤＲａの長さが異なっていてもよい。

【0094】

これによると、図１６に示すように、何らかの要因によって設計上の狙いの姿勢から破線で示す傾いた姿勢までシャフト１８が傾いたとしても、シャフト１８とともに駆動ディスク２２が傾くことが抑制される。このため、駆動ディスク２２と固定ディスク１４とが密着した状態におけるシャフト１８の傾動範囲が拡大されたことになる。なお、図１６の破線で示す傾いた姿勢は、駆動ディスク２２の摺動面２２０を基準面とした際に、当該基準面に対して直交する線と軸心ＣＬとが所定角度θαで交差する姿勢である。

【0095】

図１５に示すように、固定側挿通孔１４３は、軸心方向ＤＲａに沿って延びる第２小径部位１４３ａおよび第２大径部位１４３ｂを有する。第２小径部位１４３ａは、駆動側挿通孔２２３における軸心方向ＤＲａの一方側の部位である。第２小径部位１４３ａは、その孔径Φｓ１がシャフト軸径Φａよりも僅かに大きくなっている。また、第２大径部位１４３ｂは、駆動側挿通孔２２３における軸心方向ＤＲａの他方側の部位である。第２大径部位１４３ｂは、その孔径Φｓ２が第２小径部位１４３ａの孔径Φｓ１よりも大きくなっている。第２小径部位１４３ａおよび第２大径部位１４３ｂは、軸心方向ＤＲａの長さが同程度になっている。

【0096】

これによると、何らかの要因によって設計上の狙いの姿勢から破線で示す傾いた姿勢までシャフト１８が傾いたとしても、シャフト１８とともに固定ディスク１４が傾いてしまうことが抑制される。このため、駆動ディスク２２と固定ディスク１４とが密着した状態におけるシャフト１８の傾動範囲が拡大されたことになる。

【0097】

本実施形態では、第１小径部位２２３ａの孔径Φｒ１および第２小径部位１４３ａの孔径Φｓ１が同程度の大きさになっているが、これに限らず、両者が異なる大きさになっていてもよい。また、本実施形態では、第１大径部位２２３ｂの孔径Φｒ２および第２大径部位１４３ｂの孔径Φｓ２が同程度の大きさになっているが、これに限らず、両者が異なる大きさになっていてもよい。

【0098】

また、図１７に示すように、駆動側挿通孔２２３の第１小径部位２２３ａとシャフト１８との間の第１クリアランスＣａは、第２ディスク対向部１２２ｄとディスク側壁部２２２との第２クリアランスＣｂ以下の大きさになっている。本実施形態の第２クリアランスＣｂは、駆動側挿通孔２２３の第１大径部位２２３ｂとシャフト１８との間のクリアランスよりも大きくなっている。第１クリアランスＣａは、駆動ディスク２２の回転中心をシャフト１８の軸心ＣＬに一致させた状態での第１小径部位２２３ａとシャフト１８との隙間の最小寸法である。第２クリアランスＣｂは、駆動ディスク２２の回転中心をシャフト１８の軸心ＣＬに一致させた状態での第２ディスク対向部１２２ｄとディスク側壁部２２２との隙間の最小寸法である。

【0099】

次に、本実施形態のバルブ装置１０の作動について説明する。バルブ装置１０は、図１、図２、図３に示すように、流体は、矢印Ｆｉのように入口部１２ａから入口側空間１２ｄへ流入する。そして、第１流路孔１４１が開いている場合には、流体が入口側空間１２ｄから第１流路孔１４１を介して第１出口側空間へ流れる。第１出口側空間へ流れ込んだ流体は、第１出口側空間から第１出口部１２ｂを介してバルブ装置１０の外部へ矢印Ｆ１ｏのように流出する。この場合、第１流路孔１４１を通過する流体の流量は、第１流路孔１４１の開度に応じて定まる。すなわち、入口部１２ａから第１流路孔１４１を介して第１出口部１２ｂへ流れる流体の流量は、第１流路孔１４１の開度が大きいほど大きくなる。

【0100】

一方、第２流路孔１４２が開いている場合には、流体が入口側空間１２ｄから第２流路孔１４２を介して第２出口側空間へ流入する。第２出口側空間へ流れ込んだ流体は第２出口側空間から第２出口部１２ｃを介してバルブ装置１０の外部へ矢印Ｆ２ｏのように流出する。この場合、第２流路孔１４２を通過する流体の流量は、第２流路孔１４２の開度に応じて定まる。すなわち、入口部１２ａから第２流路孔１４２を介して第２出口部１２ｃへ流れる流体の流量は、第２流路孔１４２の開度が大きいほど大きくなる。

【0101】

以上説明したバルブ装置１０の回転子２０は、駆動ディスク２２と、駆動ディスク２２をシャフト１８の軸心方向ＤＲａに変位可能な状態で駆動ディスク２２およびシャフト１８を一体に回転可能に連結するレバー２４と、を含む。ホルダ部１８２と回転子２０との間には、回転子２０を固定ディスク１４に付勢するコンプレッションスプリング２６が配置されている。これによると、回転子２０を固定ディスク１４に向けて押し付ける荷重を充分に確保することができる。このため、駆動ディスク２２と固定ディスク１４との接触状態を維持して、駆動ディスク２２と固定ディスク１４との間からの意図しない流体の漏れを抑制することができる。

【0102】

加えて、駆動ディスク２２は、駆動側挿通孔２２３のうち軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が駆動側挿通孔２２３において最小となる孔径よりも大きくなっている。具体的には、駆動側挿通孔２２３は、軸心方向ＤＲａの一端側に位置する第１小径部位２２３ａの孔径Φｒ１が最小となり、軸心方向ＤＲａの他端側に位置する第１大径部位２２３ｂの孔径Φｒ２が第１小径部位２２３ａの孔径Φｒ１よりも大きくなっている。

【0103】

これによると、駆動側挿通孔２２３における最も孔径が小さい第１小径部位２２３ａで駆動ディスク２２の回転中心の位置が規制されるので、駆動ディスク２２の回転中心とシャフト１８の軸心ＣＬとのずれが抑制される。さらに、駆動側挿通孔２２３のうち軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が第１小径部位２２３ａの孔径Φｒ１よりも大きくなっていることで、回転子２０に対するシャフト１８の傾動可能な範囲が拡大する。これにより、何らかの要因によってシャフト１８が傾いても、駆動ディスク２２と固定ディスク１４とのの密着性を確保することができる。

【0104】

したがって、上記のバルブ装置１０によれば、駆動ディスク２２の回転中心とシャフト１８の軸心ＣＬとのずれを抑えつつ、シャフト１８の姿勢変化に起因する意図しない流体漏れを抑制することができる。

【0105】

また、本実施形態のバルブ装置１０は、例えば、以下の効果を得ることができる。

【0106】

（１）固定ディスク１４は、固定側挿通孔１４３のうち軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が固定側挿通孔１４３において最小となる孔径よりも大きくなっている。具体的には、固定側挿通孔１４３は、軸心方向ＤＲａの一端側に位置する第２小径部位１４３ａの孔径Φｓ１が最小となり、軸心方向ＤＲａの他端側に位置する第２大径部位１４３ｂの孔径Φｓ２が第２小径部位１４３ａの孔径Φｓ１よりも大きくなっている。これによると、固定側挿通孔１４３における最も孔径が小さい第２小径部位１４３ａで固定ディスク１４の中心位置が規制されるので、固定ディスク１４の中心位置とシャフト１８の軸心ＣＬとのずれが抑制される。さらに、固定側挿通孔１４３のうち軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が第２小径部位１４３ａの孔径よりも大きくなっていることで、固定ディスク１４に対するシャフト１８の傾動可能な範囲が拡大する。これにより、何らかの要因によってシャフト１８が傾いても、駆動ディスク２２と固定ディスク１４とのの密着性を確保することができる。

【0107】

（２）具体的には、駆動側挿通孔２２３および固定側挿通孔１４３は、それぞれの内壁が階段状の形状になっている。これによれば、各挿通孔２２３、１４３における軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が各挿通孔２２３、１４３において最小となる孔径よりも大きくなる駆動ディスク２２および固定ディスク１４を得ることができる。

【0108】

（３）駆動側挿通孔２２３の第１小径部位２２３ａとシャフト１８との間の第１クリアランスＣａは、第２ディスク対向部１２２ｄとディスク側壁部２２２との第２クリアランスＣｂ以下の大きさになっている。これによると、駆動ディスク２２の回転中心がシャフト１８の軸心ＣＬに対してずれた際の駆動ディスク２２のディスク側壁部２２２とハウジング１２の第２ディスク対向部１２２ｄとが接触して駆動ディスク２２がロックしてしまうことを防ぐことができる。

【0109】

（４）固定ディスク１４と載置部１２２ａとの間には、固定ディスク１４と載置部１２２ａとの間の隙間をシールするガスケット１５が配置されている。これによると、固定ディスク１４と載置部１２２ａとの隙間からの流体の漏れを抑制することができる。

【0110】

（５）シャフト１８は、軸心ＣＬを含むとともに軸心方向ＤＲａに沿って延びる金属製の軸心部１８１と、軸心部１８１に連結されるとともに各トーションスプリング２８、３０の付勢力を受ける樹脂製のホルダ部１８２と、を含んでいる。これによると、シャフト１８全体が樹脂材料で構成される場合に比べて、シャフト１８の剛性および精度（すなわち真直度）を確保することができる。また、ホルダ部１８２を樹脂製とすることで、軽量であって複雑な形状のシャフト１８を実現することができる。特に、シャフト１８の真直度を確保できることで、軸受部１２４ｇ等のクリアランスを低減できるので、シャフト１８のラジアル方向（すなわち、径方向ＤＲｒ）の位置ズレを抑制することができる。

【0111】

（６）シャフト１８は、固定ディスク１４および駆動ディスク２２を貫通してハウジング１２に対して回転可能に支持されている。このように、固定ディスク１４および駆動ディスク２２をシャフト１８が貫通する構造とすれば、固定ディスク１４および駆動ディスク２２を同一部材であるシャフト１８で芯出しすることが可能となる。これにより、固定ディスク１４および駆動ディスク２２のラジアル方向の位置ズレを抑制することができる。このことは、各流路孔１４１、１４２の開度バラツキを抑える上で有効である。

【0112】

（７）バルブ装置１０は、駆動ディスク２２がシャフト１８の軸心方向ＤＲａに変位可能な状態でシャフト１８に連結されている。このため、シャフト１８とレバー２４との間に第２トーションスプリング３０を配置したとしても、駆動ディスク２２の摺動面２２０と固定ディスク１４との面接触を良好に維持することができる。

【0113】

（第１実施形態の第１変形例）
駆動側挿通孔２２３は、軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が、駆動側挿通孔２２３において最も小さい孔径よりも大きくなっていれば、上述したものとは異なる形状になっていてもよい。このことは、固定側挿通孔１４３についても同様である。

【0114】

例えば、図１８に示すように、駆動側挿通孔２２３は、第１小径部位２２３ａと第１大径部位２２３ｂとの間に、第１小径部位２２３ａより大きく、且つ、第１大径部位２２３ｂより小さい孔径となる中間部位２２３ｃを有していてもよい。

【0115】

（第１実施形態の第２変形例）
例えば、図１９に示すように、駆動側挿通孔２２３は、軸心方向ＤＲａの両端部位の間に孔径が最小となる部位が設けられていてもよい。この場合、軸心方向ＤＲａの両端部位は、その孔径が同等になっていてもよいし、異なっていてもよい。

【0116】

（第１実施形態の他の変形例）
駆動側挿通孔２２３は、軸心方向ＤＲａの他方側に第１小径部位２２３ａが設定され、軸心方向ＤＲａの一方側に第１大径部位２２３ｂが設定されていてもよい。

【0117】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図２０を参照して説明する。本実施形態のバルブ装置１０は、駆動ディスク２２および固定ディスク１４におけるシャフト１８の挿通孔の孔形状が第１実施形態と相違している。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。

【0118】

図２０に示すように、駆動側挿通孔２２７および固定側挿通孔１４５は、それぞれの内壁がテーパ形状になっている。換言すれば、駆動側挿通孔２２３および固定側挿通孔１４３は、それぞれが軸心ＣＬに対して傾斜することで、孔径が軸心方向ＤＲａにおいて連続的に拡大または縮小する形状になっている。

【0119】

具体的には、駆動側挿通孔２２７は、孔内壁が軸心方向ＤＲａに対して傾斜している。駆動側挿通孔２２７は、軸心方向ＤＲａの一端部２２７ａの孔径Φｒ１が最小となり、軸心方向ＤＲａの他端部２２７ｂの孔径Φｒ２が一端部２２７ａの孔径Φｒ２よりも大きくなっている。なお、駆動側挿通孔２２７は、軸心方向ＤＲａの他端部２２７ｂの孔径Φｒ２が最大となっている。

【0120】

また、固定側挿通孔１４５は、孔内壁が軸心方向ＤＲａに対して傾斜している。固定側挿通孔１４５は、軸心方向ＤＲａの一端部１４５ａの孔径Φｓ１が最小となり、軸心方向ＤＲａの他端部１４５ｂの孔径Φｓ２が一端部１４５ａの孔径Φｓ２よりも大きくなっている。なお、固定側挿通孔１４５は、軸心方向ＤＲａの他端部１４５ｂの孔径Φｓ２が最大となっている。

【0121】

これらによれば、何らかの要因によって設計上の狙いの姿勢からシャフト１８が傾いた際に、シャフト１８とともに駆動ディスク２２や固定ディスク１４が傾いてしまうことが抑制される。このため、駆動ディスク２２と固定ディスク１４との密着性が維持される。

【0122】

その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態のバルブ装置１０は、第１実施形態と共通の構成または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。

【0123】

（１）駆動側挿通孔２２７および固定側挿通孔１４５は、それぞれの内壁がテーパ形状になっている。これによっても、各挿通孔２２７、１４５における軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が各挿通孔２２７、１４５において最小となる孔径よりも大きくなる駆動ディスク２２および固定ディスク１４を得ることができる。

【0124】

（第２実施形態の変形例）
駆動側挿通孔２２７は、軸心方向ＤＲａの両端の少なくとも一方の孔径が、駆動側挿通孔２２７において最も小さい孔径よりも大きくなっていれば、上述したものとは異なる形状になっていてもよい。このことは、固定側挿通孔１４５についても同様である。

【0125】

例えば、図２１に示すように、駆動側挿通孔２２７は、軸心方向ＤＲａの両端部位の間に孔径が最小となる部位が設けられていてもよい。この場合、軸心方向ＤＲａの両端部位は、その孔径が同等になっていてもよいし、異なっていてもよい。

【0126】

駆動側挿通孔２２７は、軸心方向ＤＲａの他方側の孔径が最小となり、軸心方向ＤＲａの一方側の孔径が最大になっていてもよい。また、駆動側挿通孔２２７は、全体が軸心ＣＬに対して傾斜しておらず、一部が軸心方向ＤＲａに沿って延びていてもよい。

【0127】

（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ない。また、バルブ装置１０の構成部品は、上述したものに限定されず、上述したものと異なっていてもよい。

【0128】

上述の実施形態では、駆動側挿通孔２２３と固定側挿通孔１４３が同じ形状になっているものを例示したが、駆動側挿通孔２２３と固定側挿通孔１４３は、異なる形状になっていてもよい。

【0129】

上述の実施形態では、シャフト１８の軸心方向ＤＲａの両端がハウジング１２に対して回転可能に支持されているが、シャフト１８の支持構造は、これに限定されない。シャフト１８は、例えば、軸心方向ＤＲａの他方側が固定ディスク１４の固定側挿通孔１４３によって支持される構造になっていてもよい。また、上述の実施形態では、固定ディスク１４に対して固定側挿通孔１４３が設けられているが、これに限らず、固定側挿通孔１４３は、省略されていてもよい。

【0130】

上述の実施形態の如く、駆動側挿通孔２２３のうち孔径が最も小さくなる部位とシャフト１８との間のクリアランスが、第２ディスク対向部１２２ｄとディスク側壁部２２２とのクリアランス以下の大きさになっていることが望ましいが、これに限定されない。例えば、駆動側挿通孔２２３のうち孔径が最も小さくなる部位とシャフト１８との間の最大クリアランスが、第２ディスク対向部１２２ｄとディスク側壁部２２２との最小クリアランスよりも大きくなっていてもよい。

【0131】

上述の実施形態の如く、固定ディスク１４と載置部１２２ａとの間に、固定ディスク１４と載置部１２２ａとの間の隙間をシールするガスケット１５が配置されていることが望ましいが、これに限定されず、ガスケット１５が省略されていてもよい。

【0132】

上述の実施形態の如く、シャフト１８は、金属製の軸心部１８１および樹脂製のホルダ部１８２を備えていることが望ましいが、これに限定されない。シャフト１８は、例えば、軸心部１８１およびホルダ部１８２が金属材料および樹脂材料の一方によって構成されていてもよい。なお、シャフト１８は、ホルダ部１８２に対して軸心部１８１に相当する構成を追加したもので構成されていてもよい。

【0133】

上述の実施形態の如く、バルブ装置１０は、各トーションスプリング２８、３０を備えていることが望ましいが、これに限らず、各トーションスプリング２８、３０が省略されていてもよい。

【0134】

上述の実施形態では、シャフト１８の両端がハウジング１２に対して回転可能に支持されているものを例示したが、バルブ装置１０は、これに限定されない。バルブ装置１０は、例えば、シャフト１８の一端が固定ディスク１４に対して回転可能に支持されていてもよい。また、バルブ装置１０は、例えば、シャフト１８の一端だけがハウジング１２に回転可能に支持されていてもよい。

【0135】

上述の実施形態では、コンプレッションスプリング２６によって回転子２０を固定ディスク１４に付勢しているが、バルブ装置１０は、これに限定されない。バルブ装置１０は、例えば、シャフト１８の軸心方向ＤＲａに弾性変形する円筒形状の弾性体によって、回転子２０を固定ディスク１４に付勢するようになっていてもよい。また、バルブ装置１０は、例えば、入口側空間１２ｄと出口側空間１２ｅとの圧力差によって、回転子２０を固定ディスク１４に付勢するようになっていてもよい。これらに示すように、コンプレッションスプリング２６は、バルブ装置１０において必須の構成部品ではない。

【0136】

上述の実施形態の如く、バルブ装置１０は、レバー２４に対して、シャフト１８との間に第２トーションスプリング３０を介在させた状態でシャフト１８に係合する係合部が設けられていることが望ましいが、当該係合部が設けられていなくてもよい。

【0137】

上述の実施形態では、バルブ装置１０として三方弁で構成されるものを例示したが、バルブ装置１０は三方弁に限定されない。本開示のバルブ装置１０は、例えば、１つの流体入口、１つの流体出口を有する流量調整弁または開閉弁として構成されていてもよい。この場合、固定ディスク１４には１つの流路孔が形成される。本開示のバルブ装置１０は、例えば、１つの流体入口および３つ以上の流体出口を有する多方弁、３つ以上の流体入口および１つの流体出口を有する多方弁、複数の流体入口および複数の流体出口を有する多方弁等で構成されていてもよい。

【0138】

上述の実施形態では、本開示のバルブ装置１０を、車両に搭載される車両用の制御バルブに適用した例について説明したが、バルブ装置１０は、車両以外の他の機器の制御バルブにも適用可能である。

【0139】

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。

【0140】

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。

【0141】

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】

【0142】

１０ バルブ装置
１２ ハウジング
１４ 固定ディスク
１６ 駆動部
１８ シャフト
２０ 回転子
２２ 駆動ディスク
２２３、２２７ 駆動側挿通孔
２４ レバー
２６ コンプレッションスプリング（付勢部材）

【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】