JP2019135396A - Changeover flow rate adjustment valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体が流れる流路の切替えまたは開閉を行うと共に流体の流量を調整する切替流調弁に関するものである。 The present invention relates to a switching flow control valve that switches or opens and closes a flow path through which a fluid flows and adjusts the flow rate of the fluid.
特許文献1には流路切替弁が記載されている。その特許文献1の流路切替弁は、2つの流出口を択一的に流入口へ連通させる回転式の弁機構を備えている。その特許文献1の流路切替弁は、弁本体とシール部材と弁体とモータ等を含む駆動装置とを備えている。その弁本体には、弁室と流入口と2つの流出口とが形成されており、その流入口および2つの流出口はそれぞれ弁室に開口している。 Patent Document 1 describes a flow path switching valve. The flow path switching valve of Patent Document 1 includes a rotary valve mechanism that selectively connects two outflow ports to the inflow port. The flow path switching valve of Patent Document 1 includes a valve main body, a seal member, a valve body, and a drive device including a motor and the like. A valve chamber, an inlet, and two outlets are formed in the valve body, and the inlet and the two outlets open to the valve chamber, respectively.
シール部材は弾性材料で構成され、弁室内に配置されている。シール部材は、複数の貫通孔が周方向に並んで形成された円筒体と、外側リブと、内側リブとを有している。シール部材の外側リブは円筒体の貫通孔の周囲に沿ってその円筒体の外周面から外側へ向かって突設され、内側リブはその貫通孔の周囲に沿って円筒体の内周面から内側へ向かって突設されている。 The seal member is made of an elastic material and is disposed in the valve chamber. The seal member has a cylindrical body in which a plurality of through holes are formed in the circumferential direction, an outer rib, and an inner rib. The outer rib of the seal member protrudes outward from the outer peripheral surface of the cylindrical body along the periphery of the through hole of the cylindrical body, and the inner rib extends from the inner peripheral surface of the cylindrical body along the periphery of the through hole. Projected toward
弁体は、駆動装置に連結される弁軸と、弁室内においてシール部材の内側に収容される弁体部とを有している。また、シール部材の内側リブは弁体部の外周面に当接し、シール部材の外側リブは弁本体の弁室を形成する内周面に当接する。更に、そのシール部材の内側リブおよび外側リブは、弁室において流出口周りをシールするシール部としての役割を果たす。そのために、そのシール部は、弁本体の内周面と弁体部の外周面との間で常時圧縮され弾性変形させられている。なお、そのシール部は、2つの流出口の各々に対して設けられている。 The valve body has a valve shaft coupled to the driving device and a valve body portion accommodated inside the seal member in the valve chamber. Further, the inner rib of the seal member contacts the outer peripheral surface of the valve body, and the outer rib of the seal member contacts the inner peripheral surface forming the valve chamber of the valve body. Further, the inner rib and the outer rib of the seal member serve as a seal portion that seals around the outflow port in the valve chamber. Therefore, the seal portion is constantly compressed and elastically deformed between the inner peripheral surface of the valve body and the outer peripheral surface of the valve body portion. The seal portion is provided for each of the two outlets.
そして、特許文献1の流路切替弁は、駆動装置で弁軸を介し弁体部を回転させることによって、弁室に対し弁本体の2つの流出口を択一的に開放させる。このとき、弁体部は、その弁体部の回転に伴って、シール部材の内側リブに対し回転摺動する。 And the flow-path switching valve of patent document 1 opens the two outflow ports of a valve main body alternatively with respect to a valve chamber by rotating a valve body part via a valve shaft with a drive device. At this time, the valve body portion rotates and slides with respect to the inner rib of the seal member as the valve body portion rotates.
上記の特許文献1の流路切替弁は、2つの流出口が弁室に対し択一的に開放させられるものであるが、流入口から弁室を介して一の流出口へ流出する流体の流量を調整する切替流調弁としても機能し得る。具体的には、特許文献1の流路切替弁では、弁体部の側部の連通孔を一の流出口に部分的に重なり合わせることで一の流出口へ流出する流体の流量を調整することができる。 The flow path switching valve of the above-mentioned patent document 1 has two outlets that are selectively opened with respect to the valve chamber, but the fluid flowing out from the inlet to the one outlet through the valve chamber It can also function as a switching flow control valve that adjusts the flow rate. Specifically, in the flow path switching valve of Patent Document 1, the flow rate of the fluid flowing out to the one outlet is adjusted by partially overlapping the communication hole on the side of the valve body part with the one outlet. be able to.
このように流量調整が行われる場合、特許文献1の流路切替弁では、詳細には、上記一の流出口に対して配置されたシール部の貫通孔に重なり合う弁体部の連通孔の面積によって流体の流量が定まる。 When the flow rate adjustment is performed in this way, in the flow path switching valve of Patent Document 1, in detail, the area of the communication hole of the valve body portion that overlaps the through hole of the seal portion arranged with respect to the one outlet port. Determines the flow rate of the fluid.
そのため、そのように弁体部の連通孔とシール部の貫通孔とが部分的に重なる流量調整時には、弁体部は、弁体部の連通孔の周縁がシール部の内側リブに対して交差したシール部交差状態でそのシール部を押圧する。更に、流入口から上記一の流出口へ流出する流体の流量が維持される場合には、そのシール部は、シール部交差状態のまま弁体部に押圧され続ける。 Therefore, when adjusting the flow rate so that the communication hole of the valve body part and the through hole of the seal part partially overlap, the valve body part has the periphery of the communication hole of the valve body part intersecting the inner rib of the seal part. The seal part is pressed in a state where the seal part intersects. Furthermore, when the flow rate of the fluid flowing out from the inflow port to the one outflow port is maintained, the seal portion continues to be pressed against the valve body portion while being in the crossed state of the seal portion.
その結果として、シール部のうちの弁体部側のシール面(すなわち、内側リブで構成されたシール面)に部分的な段差が残ったままになることがある。そして、そのようなシール面の段差は、シール部のシール性を悪化させる原因になる。発明者の詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。 As a result, a partial step may remain on the seal surface on the valve body portion side of the seal portion (that is, the seal surface formed by the inner rib). And the level | step difference of such a seal surface becomes a cause which worsens the sealing performance of a seal part. As a result of detailed studies by the inventor, the above has been found.
本発明は上記点に鑑みて、シール部のシール性を悪化させないように流体の流量調整を行うことが可能な切替流調弁を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the switching flow control valve which can adjust the flow volume of the fluid so that the sealing performance of a seal part may not be deteriorated in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る切替流調弁は、
流体が流れる流路の切替えまたは開閉を行うと共に流体の流量を調整する切替流調弁であって、
弁室(301a)とその弁室に対して開口し流体が流通する開閉流通孔(301b、301c、305a、306a)および開口流通孔(301d、307a)とが形成された弁本体(30)と、
弁室内に収容されると共に、一軸心(CLv)まわりに回転することにより開閉流通孔を開閉する主弁(32)と、
弁室内に収容され、開閉流通孔に対し主弁を挟んだ反対側に配置され、一軸心まわりに回転する副弁(34)と、
弾力性を有し、弁本体と主弁との間で挟圧され、開閉流通孔の弁室側の開口端(301e、301f、305b、306b)を取り巻くように形成され、弁室において開閉流通孔の開口端周りをシールするシール部(401、421)とを備え、
主弁には主弁貫通孔(321a)が形成され、
その主弁は、その主弁の回転に伴って、主弁貫通孔の一端(321b)を開閉流通孔の開口端に相対向させることによりその開閉流通孔を開放し、
副弁は、その副弁の回転に伴って主弁貫通孔の他端(321c)の少なくとも一部を覆い、その主弁貫通孔の他端を覆う面積を一軸心まわりに回転することにより増減する。
In order to achieve the above object, the switching flow regulating valve according to the invention of claim 1
A switching flow control valve that switches or opens and closes the flow path of the fluid and adjusts the flow rate of the fluid,
A valve body (30) having a valve chamber (301a), an open / close flow hole (301b, 301c, 305a, 306a) and an open flow hole (301d, 307a) that are open to the valve chamber and through which fluid flows; ,
A main valve (32) that is housed in the valve chamber and that opens and closes the open / close flow hole by rotating about a single axis (CLv);
A secondary valve (34) housed in the valve chamber, disposed on the opposite side of the main valve with respect to the open / close flow hole, and rotated about a single axis;
It has elasticity, is pinched between the valve body and the main valve, and is formed to surround the open end (301e, 301f, 305b, 306b) of the open / close flow hole on the valve chamber side. A seal portion (401, 421) for sealing around the open end of the hole,
A main valve through hole (321a) is formed in the main valve,
As the main valve rotates, the main valve opens the open / close flow hole by making one end (321b) of the main valve through-hole face the open end of the open / close flow hole,
The auxiliary valve covers at least a part of the other end (321c) of the main valve through-hole with the rotation of the auxiliary valve, and rotates the area covering the other end of the main valve through-hole around the uniaxial center. Increase or decrease.
これによれば、シール部に対し直接には接触していない副弁が、主弁貫通孔の他端を覆う面積を一軸心まわりに回転することにより増減し、それによって、切替流調弁は、流体の流量調整を行うことができる。従って、主弁はその流量調整を行う必要がなく、開閉流通孔を開閉すれば足りる。すなわち、その流体の流量調整が行われる際に、主弁貫通孔の一端の周縁がシール部に対し交差した状態が継続されずに済むので、そのシール部に段差が残りにくくシール部のシール性を良好に保つことが可能である。要するに、そのシール部のシール性を悪化させないように流体の流量調整を行うことが可能である。 According to this, the sub-valve that is not in direct contact with the seal portion increases or decreases by rotating the area covering the other end of the main valve through-hole around the uniaxial center, thereby switching the flow control valve Can adjust the flow rate of the fluid. Therefore, it is not necessary to adjust the flow rate of the main valve, and it is sufficient to open and close the open / close flow hole. That is, when the flow rate of the fluid is adjusted, it is not necessary to continue the state in which the peripheral edge of one end of the main valve through hole intersects the seal portion. Can be kept good. In short, it is possible to adjust the flow rate of the fluid so as not to deteriorate the sealing performance of the seal portion.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。 In addition, each code | symbol in the bracket | parenthesis described in a claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific content as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。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、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態において統合熱マネージメントシステム10の概略構成を示したブロック図である。この図1に示す統合熱マネージメントシステム10は、例えばハイブリッド車などの自動車に搭載されるシステムである。統合熱マネージメントシステム10は、冷凍サイクル装置12によって冷水と温水とを生成し、空調用の熱交換器を含む複数の機器11a、11b、11cにその冷水または温水を供給することで冷却または温調を行う。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an integrated
具体的に、その統合熱マネージメントシステム10では、第1熱交換媒体としての冷水と、その冷水よりも高温の第2熱交換媒体としての温水とが循環する。そして、統合熱マネージメントシステム10は、第1の機器11aへはその冷水と温水とを択一的に切り替えて供給する。また、統合熱マネージメントシステム10は、第2の機器11bとしてのクーラコア11bへは冷水を供給し、第3の機器11cとしてのヒータコア11cへは温水を供給する。第1の機器11aは、例えばバッテリである。
Specifically, in the integrated
なお、図1の矢印FL1は冷水が流れる向きを示し、矢印FL2は温水が流れる向きを示し、矢印FL3は冷凍サイクル装置12の冷媒が流れる向きを示している。また、本実施形態では第1熱交換媒体および第2熱交換媒体は何れも、不凍液が混合された水溶液すなわち液体であるが、気体であっても構わない。
1 indicates the direction in which cold water flows, arrow FL2 indicates the direction in which hot water flows, and arrow FL3 indicates the direction in which the refrigerant of the
統合熱マネージメントシステム10は、図1に示すように、冷凍サイクル装置12、冷水用ポンプ13、温水用ポンプ14、冷水供給通路161、冷水回収通路162、冷水バイパス通路163、開閉弁163a、温水供給通路171、温水回収通路172、温水バイパス通路173、入口側三方弁18、出口側三方弁19、入口配管20、および出口配管21を主要構成要素として備えている。
As shown in FIG. 1, the integrated
冷凍サイクル装置12は、統合熱マネージメントシステム10で循環する冷水を冷却すると共に、統合熱マネージメントシステム10で循環する温水を加熱する。要するに、冷凍サイクル装置12は、その冷水から温水へ熱を移動させるヒートポンプとしての役割を果たす。
The
冷凍サイクル装置12は蒸気圧縮冷凍サイクルで構成されており、圧縮機121、水冷コンデンサ122、膨張弁123、およびチラー124を有している。これらの構成機器121、122、123、124は配管によって環状に接続され、その配管は、冷媒が矢印FL3のように循環する冷媒循環路を構成する。
The
圧縮機121は、チラー124から冷媒を吸い込み、その吸い込んだ冷媒を圧縮してから水冷コンデンサ122へ吐出する。水冷コンデンサ122は、冷媒と温水とを熱交換させる熱交換器である。水冷コンデンサ122は、冷媒から温水へ放熱させることにより、冷媒を凝縮させると共に温水を加熱する。
The
膨張弁123には水冷コンデンサ122から冷媒が流入する。膨張弁123は、その水冷コンデンサ122から流入した冷媒を減圧膨張させ、その減圧膨張後の冷媒をチラー124へ流出させる。チラー124は、冷媒と冷水とを熱交換させる熱交換器である。チラー124には膨張弁123から冷媒が流入し、チラー124は、冷水から冷媒へ吸熱させることにより、その冷媒を蒸発させると共に冷水を冷却する。
The refrigerant flows from the water-cooled
冷水用ポンプ13は冷水吸入口13aと冷水吐出口13bとを有し、その冷水吸入口13aから吸入した冷水を冷水吐出口13bから吐出する。その冷水吐出口13bから吐出された冷水は、チラー124で冷却されてから冷水供給通路161へと流れる。
The
また、冷水用ポンプ13の冷水吸入口13aには冷水回収通路162が接続されている。その冷水回収通路162は、第1の機器11aで熱交換された後の冷水を冷水用ポンプ13の冷水吸入口13aへ導く。
Further, a cold
冷水バイパス通路163は、冷水供給通路161と冷水用ポンプ13の冷水吸入口13aとの間に接続されている。すなわち、その冷水バイパス通路163の上流端は冷水供給通路161に接続され、冷水バイパス通路163の下流端は冷水用ポンプ13の冷水吸入口13aに接続されている。
The cold
そして、その冷水バイパス通路163には、クーラコア11bと、冷水バイパス通路163を開閉する電動の開閉弁163aとが直列に設けられている。そのクーラコア11bは、車室内の空調を行う不図示の空調ユニット内に設けられている。そして、クーラコア11bは、クーラコア11b内を流通する冷水と、空調ユニット内でクーラコア11bを通過する空気とを熱交換させ、その熱交換によってその空気を冷却する。
In the cold
温水用ポンプ14は温水吸入口14aと温水吐出口14bとを有し、その温水吸入口14aから吸入した温水を温水吐出口14bから吐出する。その温水吐出口14bから吐出された温水は、水冷コンデンサ122で加熱されてから温水供給通路171へと流れる。
The
その温水供給通路171の途中にはヒータコア11cが設けられている。そのヒータコア11cは、上記の空調ユニット内に設けられている。そして、ヒータコア11cは、ヒータコア11c内を流通する温水と、空調ユニット内でヒータコア11cを通過する空気とを熱交換させ、その熱交換によってその空気を加熱する。
A
また、温水用ポンプ14の温水吸入口14aには温水回収通路172が接続されている。その温水回収通路172は、第1の機器11aで熱交換された後の温水を温水用ポンプ14の温水吸入口14aへ導く。
Further, a hot
温水バイパス通路173は、ヒータコア11cの温水出口と温水用ポンプ14の温水吸入口14aとの間に接続されている。すなわち、その温水バイパス通路173の上流端はヒータコア11cの温水出口に接続され、温水バイパス通路173の下流端は温水用ポンプ14の温水吸入口14aに接続されている。なお、本実施形態では温水バイパス通路173に、加熱対象となる機器は設けられていないが、加熱対象となる機器が温水バイパス通路173に設けられ、温水によって加熱されてもよい。
The hot
入口側三方弁18は、第1の機器11aの入口側へ接続された入口配管20に冷水供給通路161と温水供給通路171とを択一的に連通させると共に、冷水と温水とのうち入口配管20へ流れる流体の流量を調整する。要するに、入口側三方弁18は、第1の機器11aの入口側において流体が流れる流路の切替えを行うと共にその流体の流量を調整する切替流調弁である。
The inlet side three-
例えば冷水供給通路161から入口側三方弁18へ流入する冷水は−20℃程度であり、温水供給通路171から入口側三方弁18へ流入する温水は60℃程度である。
For example, the cold water flowing from the cold
また、出口側三方弁19は、第1の機器11aの出口側へ接続された出口配管21を冷水回収通路162と温水回収通路172とへ択一的に連通させる流路切替弁である。本実施形態では、出口側三方弁19は、入口側三方弁18とは異なり、流体の流量を調整する流量調整機能を備えていない。入口側三方弁18と出口側三方弁19との一方が流量調整機能を備えていれば、第1の機器11aへ流通する冷水の流量と温水の流量とをそれぞれ調整できるからである。なお、本実施形態の出口側三方弁19は周知の三方弁である。
The outlet side three-
入口配管20から第1の機器11aへ流入した冷水または温水は、第1の機器11aの内部で熱交換してから出口配管21へ流出する。すなわち、第1の機器11aに冷水が流入すれば第1の機器11aはその冷水によって冷却され、第1の機器11aに温水が流入すれば第1の機器11aはその温水によって加熱される。
The cold water or hot water flowing into the
入口側三方弁18と出口側三方弁19は互いに連動して作動させられる。詳細には、入口側三方弁18が冷水供給通路161を第1入口配管20へ連通させる場合には、出口側三方弁19は、冷水回収通路162を介して出口配管21を冷水用ポンプ13の冷水吸入口13aへ連通させる。そのとき、温水供給通路171へ接続された入口側三方弁18のポートは入口側三方弁18によって閉塞され、温水回収通路172へ接続された出口側三方弁19のポートは出口側三方弁19によって閉塞される。
The inlet side three-
逆に、入口側三方弁18が温水供給通路171を入口配管20へ連通させる場合には、出口側三方弁19は、温水回収通路172を介して出口配管21を温水用ポンプ14の温水吸入口14aへ連通させる。そのとき、冷水供給通路161へ接続された入口側三方弁18のポートは入口側三方弁18によって閉塞され、冷水回収通路162へ接続された出口側三方弁19のポートは出口側三方弁19によって閉塞される。
Conversely, when the inlet-side three-
また、入口側三方弁18は、冷水供給通路161と温水供給通路171との何れが入口配管20へ連通させる場合であっても、冷水と温水とのうち入口配管20へ流れる流体の流量を調整することができる。
Further, the inlet side three-
以上のような構成から、例えば冷凍サイクル装置12および各ポンプ13、14が運転されている状態で、上記のような各三方弁18、19の制御を行うことにより、冷水と温水とを択一的に第1の機器11aへ供給することが可能である。そして、本実施形態の統合熱マネージメントシステム10では、上記のような各三方弁18、19の制御により、冷水用ポンプ13が吐出する冷水と、温水用ポンプ14が吐出する温水は、互いに合流することがない別個の熱媒体回路を循環することになる。
From the above configuration, for example, by controlling the three-
また、統合熱マネージメントシステム10では、上記の各三方弁18、19の制御に加え、開閉弁163aの開閉制御、冷凍サイクル装置12の作動制御、および各ポンプ13、14の運転制御も行われる。それによって、統合熱マネージメントシステム10は種々の運転状況に切り替えられる。また、統合熱マネージメントシステム10は、ヒータコア11cから流出した温水を矢印FL4のように流通させ、その温水を走行用のエンジンへも供給できるようになっている。
In addition, in the integrated
次に本実施形態の入口側三方弁18の構造について説明する。図2および図3に示すように、入口側三方弁18は回転式の切替流調弁である。入口側三方弁18は、弁本体30と主弁32と副弁34と駆動軸36と第1シール部材40と第2シール部材42と駆動装置44とを備えている。
Next, the structure of the inlet side three-
駆動装置44は、駆動軸36を介して副弁34に連結されている。すなわち、副弁34は、入口側三方弁18が有する複数の回転弁32、34のうち駆動装置44に駆動される駆動弁である。
The
駆動装置44は、不図示の電子制御装置の電気的な制御に従って副弁34を回転させる駆動源であり、弁本体30に対し弁軸心CLvの軸方向DRaの一方側に配置されている。駆動装置44は、例えば、歯車列等の減速機構と電動モータとを含んで構成されている。
The
なお、図2は、図3のII−II断面を示した断面図である。図2では、駆動装置44はその一部を除いて断面図示されていない。また、図2は、入口側三方弁18の構造を判りやすく示すために、入口側三方弁18の各構成部品間に敢えて隙間を空けて図示されている。例えば各シール部材40、42は弁軸心CLvの径方向DRrにおいて主弁32と弁本体30とのそれぞれに対し実際には密着しているが、図2は、それらの間に敢えて隙間を空けて図示されている。このような模式的な図示方法は、他の図でも同様である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the II-II cross section of FIG. In FIG. 2, the
また、以下の説明では、弁軸心CLvの軸方向DRaを弁軸方向DRaと呼び、弁軸心CLvの径方向DRrを弁径方向DRrと呼び、弁軸心CLvの周方向DRcを弁周方向DRcと呼ぶものとする。また、その弁軸心CLvは、主弁32および副弁34の回転中心となる一軸心である。
In the following description, the axial direction DRa of the valve axis CLv is referred to as the valve axis direction DRa, the radial direction DRr of the valve axis CLv is referred to as the valve diameter direction DRr, and the circumferential direction DRc of the valve axis CLv is the valve circumference. It shall be called direction DRc. Further, the valve axis CLv is a uniaxial center that becomes the rotation center of the
弁本体30は、回転しない非回転部であり、入口側三方弁18の筐体となっている。弁本体30は、弁室形成部301と第1径方向配管部305と第2径方向配管部306と軸方向配管部307とを有している。これらの弁室形成部301と第1径方向配管部305と第2径方向配管部306と軸方向配管部307は、互いの接続箇所から温水および冷水が漏れ出ないように一体的に構成されている。
The
弁室形成部301の内部には弁室301aが形成されている。詳細には、弁室形成部301は、弁室周壁部302と一端部303と他端部304とを有している。その弁室周壁部302は、弁軸心CLvを中心とした筒形状を成している。すなわち、弁室周壁部302は、弁室301aをその全周にわたって弁軸心CLvまわりに取り囲んで形成している。
A
弁室形成部301の一端部303は、弁室周壁部302に対する弁軸方向DRaの一方側にて弁室周壁部302の一端に接合されている。そして、弁室形成部301の一端部303は、例えば弁軸方向DRaを厚み方向とした板状を成しており、弁軸方向DRaにおける弁室301aの一方側を覆っている。
One
また、駆動装置44は、弁軸方向DRaにおいて、弁室形成部301の一端部303に対し弁室301a側とは反対側に配置されている。そのため、弁室形成部301の一端部303には、その一端部303を弁軸方向DRaに貫通し駆動軸36が挿通される軸挿通孔303aが形成されている。そして、弁室301aからの流体の漏れ出しを防止するために、軸挿通孔303aにおける駆動軸36まわりの径方向隙間をシールするOリング361が設けられている。
The
弁室形成部301の他端部304は、弁室周壁部302に対する弁軸方向DRaの他方側にて弁室周壁部302の他端に接合されている。そして、弁室形成部301の他端部304は、例えば弁軸方向DRaを厚み方向とした板状を成しており、弁軸方向DRaにおける弁室301aの他方側を覆っている。
The
図2および図3に示すように、第1径方向配管部305は、弁室周壁部302から弁径方向DRrでの外側へ突き出ており、例えば円筒形状を成している。すなわち、第1径方向配管部305の内側には第1径方向孔305aが形成されている。この第1径方向孔305aは例えば円形孔である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
そして、第1径方向孔305aは、第1径方向配管部305と弁室周壁部302とを貫通し、弁室301aに対して開口している。従って、第1径方向孔305aは、その第1径方向孔305aの弁室301a側に開口端305bを有し、その開口端305bは弁室周壁部302に形成されている。
And the 1st
また、第1径方向孔305aは冷水供給通路161(図1参照)に接続されており、その冷水供給通路161から冷水が流入する第1入口ポートとして機能する。第1径方向孔305aは、冷水供給通路161からの流体(具体的には、冷水)が流通し主弁32の回転によって開閉される第1開閉流通孔である。
The first
第2径方向配管部306は、弁室周壁部302から弁径方向DRrでの外側へ突き出ている。また、第2径方向配管部306は例えば円筒形状を成している。すなわち、第2径方向配管部306の内側には第2径方向孔306aが形成されている。この第2径方向孔306aは例えば円形孔である。
The second
そして、第2径方向孔306aは、第2径方向配管部306と弁室周壁部302とを貫通し、弁室301aに対して開口している。従って、第2径方向孔306aは、その第2径方向孔306aの弁室301a側に開口端306bを有し、その開口端306bは弁室周壁部302に形成されている。
The second
また、第2径方向配管部306は、第1径方向配管部305に対し弁軸心CLvを挟んだ反対側へ突き出ている。従って、第2径方向孔306aは、第1径方向孔305aに対し弁軸心CLvを挟んだ反対側に設けられている。更に、その第2径方向孔306aの開口端306bは、第1径方向孔305aの開口端305bに対し弁軸心CLvを挟んで相対向するように配置されている。
Further, the second
また、第2径方向孔306aは温水供給通路171(図1参照)に接続されており、その温水供給通路171から温水が流入する第2入口ポートとして機能する。第2径方向孔306aは、温水供給通路171からの流体(具体的には、温水)が流通し主弁32の回転によって開閉される第2開閉流通孔である。
The second
軸方向配管部307は、弁室形成部301の他端部304から弁軸方向DRaの他方側へ突き出ており、例えば円筒形状を成している。すなわち、軸方向配管部307の内側には軸方向孔307aが形成されている。この軸方向孔307aは例えば円形孔である。
The axial
この軸方向孔307aは、軸方向配管部307と弁室形成部301の他端部304とを貫通し、弁室301aに対して開口している。従って、軸方向孔307aは、その軸方向孔307aの弁室301a側に開口端307bを有し、その開口端307bは弁室形成部301の他端部304に形成されている。
The
また、軸方向孔307aは入口配管20(図1参照)に接続されており、弁室301a内の流体を入口配管20へ流出させる出口ポートとして機能する。軸方向孔307aは、弁室301aから入口配管20へ流出する流体(具体的には、冷水または温水)が流通する開口流通孔である。
Further, the
図2〜4に示すように、入口側三方弁18の主弁32は、弁軸心CLvまわりに回転する回転弁体であり、弁室301a内に収容されている。主弁32は、例えば弁軸方向DRaの一方側が閉じた有底円筒形状を成している。そして、主弁32は、主弁周壁部321と一端部322とを有している。これらの主弁周壁部321と一端部322は一体的に構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
主弁周壁部321は、弁軸心CLvを中心とした円筒形状を成している。そして、その主弁周壁部321の内側には副弁34が配置されている。従って、主弁周壁部321は、副弁34をその全周にわたって弁軸心CLvまわりに取り囲むように構成されている。
The main valve
また、主弁32には主弁貫通孔321aが形成されている。その主弁貫通孔321aは例えば円形孔である。詳細には、主弁貫通孔321aは、主弁32のうち主弁周壁部321を弁径方向DRrに貫通して形成されている。そして、主弁貫通孔321aは、主弁貫通孔321aのうち弁径方向DRrの外側に一端321bを有し、弁径方向DRrの内側に他端321cを有している。
The
主弁32の一端部322は、主弁周壁部321に対する弁軸方向DRaの一方側にて主弁周壁部321の一端に接合されている。そして、主弁32の一端部322は、例えば弁軸方向DRaを厚み方向とした板状を成しており、弁軸方向DRaにおける主弁周壁部321の内側空間の一方側を覆っている。
One
また、主弁32の一端部322には、その一端部322を弁軸方向DRaに貫通し駆動軸36が挿通される軸挿通孔322aが形成されている。そして、その駆動軸36は、主弁32の軸挿通孔322aと弁室形成部301の軸挿通孔303aとに挿通された状態で副弁34を駆動装置44へ動力伝達可能に連結している。
Further, the one
主弁32は弁室301a内において、弁軸心CLvまわりに回転することにより、弁本体30の第1径方向孔305aと第2径方向孔306aとを各々開閉する。詳細に言えば、主弁32は、弁軸心CLvまわりに回転することにより、第1径方向孔305aと第2径方向孔306aとを択一的に閉じる。
The
具体的に、主弁32は、弁軸心CLvまわりに回転させられることにより、少なくとも第1回転位置と第2回転位置とに位置決めされる。その第1回転位置とは、主弁32が第1径方向孔305aを開き且つ第2径方向孔306aを閉じる回転位置である。また、第2回転位置とは、主弁32が第1径方向孔305aを閉じ且つ第2径方向孔306aを開く回転位置である。本実施形態では、第2回転位置は、第1回転位置に対し主弁32が弁軸心CLvまわりに反転した回転位置になっている。図2、図3、および後述の図8は何れも、主弁32が第1回転位置に位置決めされた状態で表されている。
Specifically, the
例えば、主弁32は、その主弁32の回転に伴って第1回転位置に位置決めされた場合には、主弁貫通孔321aの一端321bを第1径方向孔305aの開口端305bに相対向させる。これにより、主弁32は、その第1径方向孔305aを弁室301aへ開放する。このとき同時に、主弁32は、主弁周壁部321の外周面321dで第2径方向孔306aの開口端306bを塞ぐ。
For example, when the
そして、上記のように主弁32が第1回転位置に位置決めされた場合すなわち第1径方向孔305aが開放され且つ第2径方向孔306aが閉じられた第1の場合には、第1径方向孔305aと軸方向孔307aとの間で弁室301aを介して冷水が流通する。
When the
逆に、主弁32は、その主弁32の回転に伴って第2回転位置に位置決めされた場合には、主弁貫通孔321aの一端321bを第2径方向孔306aの開口端306bに相対向させる。これにより、主弁32は、その第2径方向孔306aを弁室301aへ開放する。このとき同時に、主弁32は、主弁周壁部321の外周面321dで第1径方向孔305aの開口端305bを塞ぐ。
Conversely, when the
そして、上記のように主弁32が第2回転位置に位置決めされた場合すなわち第1径方向孔305aが閉じられ且つ第2径方向孔306aが開放された第2の場合には、第2径方向孔306aと軸方向孔307aとの間で弁室301aを介して温水が流通する。すなわち、その第2の場合には、第1の場合に比して高温の流体が第2径方向孔306aと軸方向孔307aとの間で弁室301aを介して流通する。
When the
図2、図3、および図5に示すように、入口側三方弁18の副弁34は、弁軸心CLvまわりに回転する回転弁体であり、弁室301a内に収容されている。弁室301a内では、副弁34は、第1径方向孔305aに対し弁径方向DRrにおいて主弁32を挟んだ反対側に配置されている。また、副弁34は、第2径方向孔306aに対しても弁径方向DRrにおいて主弁32を挟んだ反対側に配置されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the
詳細には、副弁34は主弁周壁部321の内側に配置されているので、弁径方向DRrにおいて、第1径方向孔305aと第2径方向孔306aとのそれぞれに対し、主弁32のうちの主弁周壁部321を挟んだ反対側に配置されている。また、副弁34は駆動軸36と一体構成になっており、その副弁34と駆動軸36は全体として副弁結合体38を構成している。
Specifically, since the
副弁34は、例えば弁軸方向DRaの一方側が閉じた有底円筒形状を成している。そして、副弁34は、副弁周壁部341と一端部342とを有している。これらの副弁周壁部341と一端部342は一体的に構成されている。
The
副弁周壁部341は、弁軸心CLvを中心とした円筒形状を成している。そして、副弁周壁部341は、主弁周壁部321の内周側でその主弁周壁部321に沿うように形成されている。従って、副弁34が弁軸心CLvまわりに主弁32に対し相対的に回転すると、副弁周壁部341は、主弁周壁部321に沿って弁軸心CLvまわりに回転する。
The auxiliary valve
また、弁本体30に形成された軸方向孔307aの開口端307bは、この副弁周壁部341よりも弁径方向DRrにおいて内側に配置されている。
Further, the opening
副弁34には副弁貫通孔341aが形成されている。詳細には、副弁貫通孔341aは、副弁34のうち副弁周壁部341を弁径方向DRrに貫通して形成されている。そして、副弁貫通孔341aは、その副弁貫通孔341aのうち弁径方向DRrの外側に一端341bを有し、弁径方向DRrの内側に他端341cを有している。
A sub valve through
その副弁貫通孔341aは円形孔であってもよいが、本実施形態では、弁周方向DRcに拡がった孔形状となっている。具体的には、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの一方側ほど狭くなる部位を、副弁貫通孔341aの中で弁周方向DRcの一方側に有している。それと共に、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの他方側ほど狭くなる部位を、副弁貫通孔341aの中で弁周方向DRcの他方側に有している。
The sub valve through
例えば、副弁貫通孔341aは複数の孔部341d、341e、341fが互いに連結した複合形状を成している。すなわち、副弁貫通孔341aは、中央孔部341dと一方側孔部341eと他方側孔部341fとから構成されている。その中央孔部341dは円形孔形状を成している。また、一方側孔部341eは中央孔部341dから弁周方向DRcの一方側へ拡がるように形成されている。その一方側孔部341eの弁軸方向DRaの孔幅Whは弁周方向DRcの一方側ほど狭くなっている。また、他方側孔部341fは中央孔部341dから弁周方向DRcの他方側へ拡がるように形成されている。その他方側孔部341fの弁軸方向DRaの孔幅Whは弁周方向DRcの他方側ほど狭くなっている。
For example, the sub-valve through
このような副弁貫通孔341aの構成では、中央孔部341dのうちの弁周方向DRcの一方側半分と一方側孔部341eとが、副弁貫通孔341aのうち弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの一方側ほど狭くなる部位に相当する。また、中央孔部341dのうちの弁周方向DRcの他方側半分と他方側孔部341fとが、副弁貫通孔341aのうち弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの他方側ほど狭くなる部位に相当する。
In such a configuration of the auxiliary valve through
このような副弁貫通孔341aが形成されているので、図6に示すように、副弁34は、その副弁34の回転に伴って主弁貫通孔321aの他端321cの少なくとも一部を副弁周壁部341で覆う。この図6は、弁周方向DRcを紙面横方向として副弁周壁部341の外周面341gを展開した展開図である。また、図6では、主弁貫通孔321aの他端321cが二点鎖線で表示されている。
Since the sub-valve through
詳細には、図3および図6に示すように、副弁34は、主弁貫通孔321aの他端321cを覆う面積を、弁軸心CLvまわりに回転することにより増減する。例えば、副弁34は、主弁貫通孔321aの他端321cに重なる副弁貫通孔341aの面積Ahを副弁34の回転に伴って増やすことにより、副弁周壁部341が主弁貫通孔321aの他端321cを覆う面積を減らす。なお、図6において、上記主弁貫通孔321aの他端321cに重なる副弁貫通孔341aの面積Ahは、ハッチングを施された部分の面積として表されている。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 6, the
図2および図5に示すように、副弁34の一端部342は、副弁周壁部341に対する弁軸方向DRaの一方側にて副弁周壁部341の一端に接合されている。そして、副弁34の一端部342は、例えば弁軸方向DRaを厚み方向とした板状を成しており、副弁周壁部341の内側空間に対する弁軸方向DRaの一方側にてその内側空間を覆っている。また、駆動軸36は、副弁34のうち、この一端部342に連結されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the one
第1シール部材40および第2シール部材42は、例えばゴム等の弾性体で構成されている。すなわち、第1シール部材40および第2シール部材42は弾力性を有している。また、第1シール部材40および第2シール部材42は、弁本体30に対して回転不能に設けられている。すなわち、第1シール部材40および第2シール部材42も、弁本体30と同様に非回転部である。
The
図2および図3に示すように、第1シール部材40は、弁室周壁部302の内側で、第1径方向孔305aの開口端305bが設けられた箇所に配置されている。また、第2シール部材42は、弁室周壁部302の内側で、第2径方向孔306aの開口端306bが設けられた箇所に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
具体的に、第1シール部材40には、第1シール部材40を弁径方向DRrに貫通した第1シール孔40aが形成されている。また、第1シール部材40は、その第1シール孔40aの中心が第1径方向孔305aの開口端305bの中心に合うよう配置されている。また、第1シール孔40aの孔径は、第1径方向孔305aの開口端305bの孔径よりも僅かに大きくなっている。
Specifically, the
例えば、主弁32が第1回転位置に位置決めされた場合には、弁本体30の第1径方向孔305aは、第1シール孔40aと主弁貫通孔321aと副弁貫通孔341aとを順に介して弁本体30の軸方向孔307aに連通する。
For example, when the
第1シール部材40は、その第1シール孔40aを環状に取り巻いて形成する第1シール部401を有している。すなわち、第1シール部401は、その第1シール部401の内側に第1シール孔40aを形成している。
The
上述したように第1シール部材40が弾力性を有しているので、この第1シール部401も弾力性を有している。また、上記の第1シール孔40aの配置から判るように、第1シール部401は、弁径方向DRrの内側を向いた第1径方向孔305aの開口端305bをその全周にわたって取り巻くように形成されている。
As described above, since the
更に、第1シール部401は、弁本体30と主弁32との間で挟圧されている。詳しく言えば、その第1シール部401は、弁本体30の弁室周壁部302と主弁32の主弁周壁部321との間で弁径方向DRrに挟圧されている。このような構成により、第1シール部401は、弁室301aにおいて第1径方向孔305aの開口端305b周りをシールする。
Further, the
また、第1シール部401は、環状の第1シール面401aを、弁径方向DRrの内側に設けられた端部として有している。その第1シール面401aは、主弁周壁部321の外周面321dに対して接触しており、主弁32の回転に伴って摺動する。
Moreover, the 1st seal |
第2シール部材42は、その配置を除き第1シール部材40と同様の構成である。すなわち、第2シール部材42には、第2シール部材42を弁径方向DRrに貫通した第2シール孔42aが形成されている。また、第2シール部材42は、その第2シール孔42aの中心が第2径方向孔306aの開口端306bの中心に合うよう配置されている。また、第2シール孔42aの孔径は、第2径方向孔306aの開口端306bの孔径よりも僅かに大きくなっている。
The
例えば、主弁32が第2回転位置に位置決めされた場合には、弁本体30の第2径方向孔306aは、第2シール孔42aと主弁貫通孔321aと副弁貫通孔341aとを順に介して弁本体30の軸方向孔307aに連通する。
For example, when the
第2シール部材42は第2シール部421を有している。その第2シール部421は、その第2シール部421の内側に第2シール孔42aを形成している。そして、第2シール部421は、第1シール部401と同様に弾力性を有している。また、第2シール部421は環状を成し、弁径方向DRrの内側を向いた第2径方向孔306aの開口端306bをその全周にわたって取り巻くように形成されている。
The
また、第2シール部421は、弁本体30と主弁32との間で挟圧されている。詳しく言えば、第1シール部401と同様に、第2シール部421も、弁本体30の弁室周壁部302と主弁32の主弁周壁部321との間で弁径方向DRrに挟圧されている。このような構成により、第2シール部421は、弁室301aにおいて第2径方向孔306aの開口端306b周りをシールする。
Further, the
また、第2シール部421は、環状の第2シール面421aを、弁径方向DRrの内側に設けられた端部として有している。その第2シール面421aは、主弁周壁部321の外周面321dに対して接触しており、主弁32の回転に伴って摺動する。
Further, the
また、図3および図7に示すように、第1シール孔40aの孔径は、主弁貫通孔321aの一端321bの孔径に対して僅かに大きくなっている。そのため、主弁32が第1回転位置に位置決めされた場合には、主弁貫通孔321aの一端321bは、第1シール孔40aをその第1シール孔40aの軸方向へ投影して得られる範囲内に収まる。すなわち、その主弁貫通孔321aの一端321bの周縁は、第1シール孔40aの主弁32側の周縁を形成する第1シール面401aとは交差せず、その主弁貫通孔321aの一端321bはその第1シール面401aの内周側に収まる。
3 and 7, the diameter of the
これと同様に、第2シール孔42aの孔径も、主弁貫通孔321aの一端321bの孔径に対して僅かに大きくなっている。そのため、主弁32が第2回転位置に位置決めされた場合には、主弁貫通孔321aの一端321bは、第2シール孔42aをその第2シール孔42aの軸方向へ投影して得られる範囲内に収まる。すなわち、その主弁貫通孔321aの一端321bの周縁は、第2シール孔42aの主弁32側の周縁を形成する第2シール面421aとは交差せず、その主弁貫通孔321aの一端321bはその第2シール面421aの内周側に収まる。
Similarly, the hole diameter of the
なお、図7では、第1シール部材40と第2シール部材42は二点鎖線で表示されている。また、図7では、主弁32が第1回転位置にあるときの主弁周壁部321の外周面321dに対して第1シール部材40が重ねて表示されている。それと共に、図7では、主弁32が第2回転位置にあるときの主弁周壁部321の外周面321dに対して第2シール部材42が重ねて表示されている。
In FIG. 7, the
図2および図8に示すように、主弁32は、副弁34を介して間接的に駆動装置44によって回転駆動される。すなわち、主弁32は、駆動装置44に駆動される副弁34と共にその副弁34に従って回転する従動弁である。そのように主弁32を副弁34に従って回転させるために、入口側三方弁18は、主弁32と副弁34との間でのトルク伝達を断接するリンク機構としての回転断接部46を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 8, the
この回転断接部46は、副弁34が所定の第1回転動作で回転させられる場合には、主弁32をその副弁34と共に回転させる。その一方で、回転断接部46は、副弁34が所定の第2回転動作で回転させられる場合には、副弁34が主弁32に対して相対回転することを許容する。その第1回転動作および第2回転動作は何れも、回転断接部46の構造によって決まる副弁34の機械的な回転動作であり、第2回転動作は、第1回転動作とは異なる回転動作である。
The rotation connecting / closing
具体的には図2、図8、および図9に示すように、回転断接部46は、主弁32に含まれる溝形成部461と、副弁34に含まれる突起462とから構成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 2, 8, and 9, the rotation connecting / disconnecting
その溝形成部461は、弁周方向DRcに延びる溝461aを形成している。溝形成部461は、主弁32のうちで、詳細には一端部322に含まれている。また、その溝形成部461の溝461aは、例えばC字状を成すように延びており、弁軸方向DRaの他方側すなわち副弁34側に開いている。
The
更に、その溝461aは、弁周方向DRcにおいて一端461bと他端461cとを有している。すなわち、溝形成部461は、その溝461aの一端461bを形成する一端形成部461dと、その溝461aの他端461cを形成する他端形成部461eとを有している。また、溝461aの一端461bは溝461aのうち弁周方向DRcの一方側に設けられ、溝461aの他端461cは溝461aのうち弁周方向DRcの他方側に設けられている。
Further, the
回転断接部46の突起462は、副弁34の一端部342にて弁軸方向DRaの一方側へ突き出るように形成されている。そして、その突起462は、回転断接部46の溝461aに挿入されている。
The
また、突起462は、一端462aを弁周方向DRcの一方側に有し、他端462bを弁周方向DRcの他方側に有している。従って、その突起462の一端462aは、副弁34が弁周方向DRcの一方側へ回転させられることにより、一端形成部461dに突き当たる。また、突起462の他端462bは、副弁34が弁周方向DRcの他方側へ回転させられることにより、他端形成部461eに突き当たる。
The
回転断接部46は、このような溝形成部461と突起462とを有しているので、副弁34が突起462を一端形成部461dに押し当てつつ駆動装置44によって回転させられる場合には、主弁32を弁周方向DRcの一方側へ副弁34と共に回転させる。それとは逆に、回転断接部46は、副弁34が突起462を他端形成部461eに押し当てつつ駆動装置44によって回転させられる場合には、主弁32を弁周方向DRcの他方側へ副弁34と共に回転させる。このことから、突起462が一端形成部461dまたは他端形成部461eに押し当てられつつ副弁34が回転させられることが、上記の第1回転動作に該当する。
Since the rotation connecting / disconnecting
また、回転断接部46は、突起462が溝461a内で一端形成部461dおよび他端形成部461eから離れて副弁34が回転させられる場合には、副弁34が主弁32に対して相対回転することを許容する。要するに、その場合には、突起462が溝461a内を弁周方向DRcに移動するだけである。例えば、図8に示された状態では、副弁34が主弁32に対して矢印AR1のように弁周方向DRcの他方側へ回転することが許容される。このことから、突起462が溝461a内で一端形成部461dおよび他端形成部461eから離れて副弁34が回転させられることが、上記の第2回転動作に該当する。
In addition, the rotation connecting / disconnecting
例えば本実施形態では、その副弁34が主弁32に対して相対回転することが許容される副弁34の回転角度AGp(図8参照)は、弁軸心CLvを中心として副弁貫通孔341aが弁周方向DRcに拡がる角度AGh(図3参照)よりも大きくなっている。その副弁34が主弁32に対して相対回転することが許容される副弁34の回転角度AGpとは、言い換えれば、突起462が一端形成部461dに当接した状態から他端形成部461eに当接するまでに弁軸心CLvまわりに回転する角度AGpである。
For example, in the present embodiment, the rotation angle AGp (see FIG. 8) of the
ここで、本実施形態と比較される比較例の三方弁90について説明する。比較例の三方弁90のうち本実施形態の入口側三方弁18と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。
Here, the three-
図10に示す比較例の三方弁90は、本実施形態の入口側三方弁18と同様に切替流調弁として機能する。この比較例の三方弁90は主弁92を備えているが、本実施形態の入口側三方弁18とは異なり、副弁34を備えていない。
The three-
従って、比較例の三方弁90では、駆動軸36は主弁92に連結されている。そのため、その主弁92は、図11の矢印AR2のように弁軸心CLvまわりに回転させられる。そして、その主弁92に形成された主弁貫通孔921aは、円形孔ではなく、図11に示すように、弁周方向DRcに拡がった孔形状となっている。これらの点以外では、比較例の三方弁90が有する主弁92は、本実施形態の入口側三方弁18が有する主弁32と同様である。
Therefore, in the three-
なお、比較例の三方弁90では、第1シール部材40および第2シール部材42は、図12に示すように、それぞれ本実施形態の入口側三方弁18のものと同様である。また、その第1シール部材40と第2シール部材42は互いに同様の構成であるので、共通の図である図12にて示されている。
In the three-
このような比較例の三方弁90において、第1径方向孔305aを通過する流体(例えば冷水)の流量調整が行われる流量調整時には、図10〜13に示すように、第1シール孔40aに重なり合う主弁貫通孔921aの面積によって流体の流量が定まる。そのため、その流量調整時には、主弁貫通孔921aが、第1シール孔40aの主弁92側の周縁を形成する第1シール面401aに対して跨る。このことは、第2径方向孔306aに対する流量調整時においても同様である。なお、図13では、主弁貫通孔921aがシール面401a、421aに対して跨る箇所は、二点鎖線CR1、CR2で囲んで示されている。
In the three-
例えば図14および図15に示すように、第2径方向孔306aに対する流量調整時すなわち温水通水時には、第2シール面421aに主弁貫通孔921aが重複している。そのため、第2シール部材42が主弁貫通孔921a内へ膨張する。例えば図15において第2シール部材42のうちのB1部分が、その膨張部分である。
For example, as shown in FIGS. 14 and 15, the main valve through
そして、第2シール面421aに主弁貫通孔921aが重複した状態が或る程度の時間にわたって維持されると、第2シール面421aが主弁貫通孔921a内へ次第に食い込み、その第2シール面421aに段差が生じる。
When the state where the main valve through
そのように第2シール面421aに段差が生じた状態で、例えば矢印ARrtのように主弁92が回転させられると、第2シール孔42aが閉じられ且つ第1シール孔40aが開かれる。そして、第1径方向孔305aから弁室301aへ冷水が流入する。そうなると、温水により膨張させられていた第2シール部材42がその冷水によって硬化する。なお、図14では弁室301aの外側の図示は省略されており、このことは後述の図16でも同様である。
When the
その結果、図16および図17に示すように、第2シール面421aに段差が残ったままとなり、第2シール面421aの主弁92に対するシール性が悪化する。そのように第2シール面421aのシール性が悪化すると、例えば冷水が矢印FLesのように第2シール面421aと主弁92との間を通って弁室301aから第2径方向孔306aへと漏れ出ることになる。
As a result, as shown in FIGS. 16 and 17, a step remains on the
なお、比較例の三方弁90において、上述したような流体漏れの原因になるシール面401a、421aの段差は、三方弁90に流通する複数の流体に温度差がある場合に顕著に生じやすいと考えられるが、三方弁90に流通する流体に温度差がなくても生じ得る。
In the three-
上述したような比較例に対し本実施形態によれば、図2および図3に示すように、各シール部401、421に対し直接には接触していない副弁34が、主弁貫通孔321aの他端321cを覆う面積を、弁軸心CLvまわりに回転することにより増減する。そのため、その副弁34の回転により、入口側三方弁18は、入口側三方弁18を通過する流体の流量調整を行うことができる。
In contrast to the comparative example as described above, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the sub-valve 34 that is not in direct contact with the
従って、入口側三方弁18の主弁32はその流体の流量調整を行う必要がなく、第1径方向孔305aと第2径方向孔306aとを択一的に開閉すれば足りる。すなわち、その流体の流量調整が行われる際に、主弁貫通孔321aの一端321bの周縁が各シール部401、421のシール面401a、421aに対し交差した状態が継続されずに済む。その結果として、各シール部401、421のシール面401a、421aに段差が残りにくく各シール部401、421のシール性を良好に保つことが可能である。要するに、各シール部401、421のシール性を悪化させないように流体の流量調整を行うことが可能である。
Therefore, the
また、本実施形態によれば、図2および図3に示すように、主弁周壁部321は、副弁34をその全周にわたって弁軸心CLvまわりに取り囲んでいる。そして、主弁貫通孔321aは、その主弁周壁部321を弁径方向DRrに貫通して形成されている。従って、副弁34が弁径方向DRrにおける主弁周壁部321の内側に配置されるので、主弁32と副弁34との全体が占める体積を抑えることが容易である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the main valve
また、本実施形態によれば、図2に示すように、弁本体30に形成された軸方向孔307aの開口端307bは、副弁周壁部341よりも弁径方向DRrにおいて内側に配置されている。すなわち、主弁周壁部321は副弁周壁部341よりも弁径方向DRrにおいて外側に配置されているので、軸方向孔307aの開口端307bは、その主弁周壁部321よりも弁径方向DRrにおいて内側に配置されている。従って、その軸方向孔307aが弁室301aへ開放された状態を、主弁32の回転位置に関わらず維持することが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the opening
また、本実施形態によれば、図5および図6に示すように、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの一方側ほど狭くなる部位を、副弁貫通孔341aの中で弁周方向DRcの一方側に有している。そして、副弁34は、例えば、主弁貫通孔321aの他端321cに重なる副弁貫通孔341aの面積Ahを副弁34の回転に伴って増やすことにより、副弁周壁部341が主弁貫通孔321aの他端321cを覆う面積を減らす。従って、その副弁貫通孔341aの形状を定めることにより、副弁34の回転と主弁貫通孔321aの開度変化との関係を容易に定めることが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the auxiliary valve through-
また、本実施形態によれば、図2および図8に示すように、回転断接部46は、副弁34が所定の第1回転動作で回転させられる場合には、主弁32をその副弁34と共に回転させる。その一方で、回転断接部46は、副弁34が所定の第2回転動作で回転させられる場合には、副弁34が主弁32に対して相対回転することを許容する。従って、本実施形態のように駆動装置44は副弁34に連結されていれば、主弁32に連結されていなくても回転断接部46を介して主弁32を回転させることができるので、駆動装置44を簡潔に構成することが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 8, the rotation connecting / disconnecting
例えば、駆動装置44は、副弁34を第1回転動作で回転させることにより主弁32を任意の回転位置に位置決めした後に、副弁34を第2回転動作で回転させて元の回転位置に戻せば、副弁34の回転位置を変えずに主弁32を任意の回転位置に位置決めすることが可能である。
For example, the driving
すなわち、駆動装置44は、副弁34を第1回転動作で回転させることにより、主弁32を第1回転位置と第2回転位置とのそれぞれに位置決めすることができる。また、駆動装置44は、副弁34を第2回転動作で回転させることにより、主弁32を回転させずに主弁貫通孔321aの開度調整すなわち流体の流量調整を行うことができる。
That is, the
また、本実施形態によれば、図2および図8に示すように、回転断接部46は、主弁32に含まれる溝形成部461と、副弁34に含まれる突起462とから構成されている。従って、主弁32および副弁34とは別個に回転断接部46を設ける必要がないので、入口側三方弁18の小型化を図るのが容易である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 8, the rotation connecting / disconnecting
また、本実施形態によれば、図2に示すように、副弁34は、入口側三方弁18が有する複数の回転弁32、34のうち駆動装置44に駆動される駆動弁である。従って、駆動装置44は回転断接部46を介さずに副弁34を回転させ、それにより流体の流量調整を行うことが可能である。これにより例えば、流体の流量調整時において流量の微調整を精度良く行うことが可能である。
Further, according to this embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、本実施形態によれば、図1および図2に示すように、主弁32により第1径方向孔305aが開放され且つ第2径方向孔306aが閉じられた第1の場合には、第1径方向孔305aと軸方向孔307aとの間で弁室301aを介して冷水が流通する。また、主弁32により第1径方向孔305aが閉じられ且つ第2径方向孔306aが開放された第2の場合には、上記第1の場合に比して高温の温水が第2径方向孔306aと軸方向孔307aとの間で弁室301aを介して流通する。従って、流体(例えば温水と冷水)の温度に応じて第1シール部401および第2シール部421が膨張と硬化とを繰り返す環境下で、それらのシール部401、421のシール性を良好に保つことが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, in the first case where the first
例えば仮に入口側三方弁18の第1シール部401または第2シール部421で漏れが生じると、統合熱マネージメントシステム10で流通する温水と冷水とが僅かながら混合してしまう。そうなると、所望の温度の温水または冷水が得られ難くなるので、冷凍サイクル装置12の圧縮機121が余分に仕事をしなければならず、その圧縮機121の消費動力が大きくなる。従って、入口側三方弁18の内部シール性能は、統合熱マネージメントシステム10が搭載される自動車の燃費に大きく影響する重要な機能である。
For example, if leakage occurs in the
また、第1の機器11aへの熱負荷調整のためには、例えば入口側三方弁18は、流体の流量調整を行うことを目的として頻繁に作動する。このとき、その流量調整を行うために回転動作する副弁34は各シール部401、421と直接摺動しないので、各シール部401、421の摩耗を抑制することが可能である。すなわち、入口側三方弁18の耐久性を向上させることが可能である。
In order to adjust the heat load on the
また、本実施形態によれば、図2および図3に示すように、各径方向孔305a、306aを開閉する機能は主弁32が担っている。そのため、例えば比較例の三方弁90のように1つの弁で各径方向孔305a、306aの開閉と流量調整とが為される場合と比較して、弁軸心CLvを中心として副弁貫通孔341aが弁周方向DRcに拡がる角度AGhを大きく確保することが容易である。従って、副弁34の回転による流体の流量調整の精度を容易に向上させることが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の第1実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の第3実施形態でも同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. The same or equivalent parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified for explanation. The same applies to a third embodiment described later.
図18に示すように、本実施形態の入口側三方弁18では、主弁貫通孔321aと副弁貫通孔341aとがそれぞれ弁軸方向DRaに貫通している。要するに、本実施形態の入口側三方弁18は所謂スラスト弁である。本実施形態の入口側三方弁18は、主としてこの点において第1実施形態の入口側三方弁18と異なっている。なお、図18では、第1実施形態に対する本実施形態の差異を判りやすく表示するために、弁本体30は二点鎖線で表示され、第1シール部材40と第2シール部材42と駆動装置44と回転断接部46とが省略されて図示されている。
As shown in FIG. 18, in the inlet side three-
具体的に本実施形態では、第1実施形態の第1径方向孔305aに相当する第1開閉流通孔301bと、第1実施形態の第2径方向孔306aに相当する第2開閉流通孔301cは各々、弁室形成部301の他端部304にて弁室301aへ開口している。また、第1実施形態の軸方向孔307aに相当する開口流通孔301dは、弁室周壁部302にて弁室301aへ開口している。
Specifically, in the present embodiment, a first opening /
また、図18に示すように、主弁32および副弁34は弁室301a内に収容されている。主弁32は、弁軸心CLvを中心とした円板形状を成しており、矢印AR3のように弁軸心CLvまわりに回転する。そして、主弁32は、弁軸心CLvまわりに回転することにより、第1開閉流通孔301bと第2開閉流通孔301cとを択一的に開閉する。
Moreover, as shown in FIG. 18, the
副弁34は、弁軸心CLvを中心とした円板形状を成しており、矢印AR3のように弁軸心CLvまわりに回転する。本実施形態の副弁貫通孔341aも第1実施形態と同様に、弁周方向DRcに拡がった孔形状となっているが、弁軸方向DRaに貫通しているという点で第1実施形態とは異なる。
The
そして、本実施形態の副弁34は、弁軸方向DRaにおいて、第1開閉流通孔301bおよび第2開閉流通孔301cに対し主弁32を挟んだ反対側に配置されている。このような配置から、副弁34は、主弁貫通孔321aの他端321cを覆う面積を、弁軸心CLvまわりに回転することにより増減する。
The
例えば、主弁32は、主弁貫通孔321aが第1開閉流通孔301bに対し弁軸方向DRaに直列に配置される回転位置すなわち第1回転位置に位置決めされた場合には、主弁貫通孔321aの一端321bを第1開閉流通孔301bの開口端301eに相対向させる。これにより、主弁32はその第1開閉流通孔301bの開口端301eを開放させる。そのとき同時に、主弁32は第2開閉流通孔301cの開口端301fを塞ぐ。
For example, when the
また、主弁32は、主弁貫通孔321aが第2開閉流通孔301cに対し弁軸方向DRaに直列に配置される回転位置すなわち第2回転位置に位置決めされた場合には、主弁貫通孔321aの一端321bを第2開閉流通孔301cの開口端301fに相対向させる。これにより、主弁32はその第2開閉流通孔301cの開口端301fを開放させる。そのとき同時に、主弁32は第1開閉流通孔301bの開口端301eを塞ぐ。
When the
本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の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。 In the present embodiment, the effects produced from the configuration common to the first embodiment described above can be obtained as in the first embodiment.
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図19に示すように、本実施形態の入口側三方弁18は、主弁32と副弁34との間に設けられた2つのシール部材50、52を備えている。本実施形態は、この点において第1実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 19, the inlet side three-
具体的に本実施形態では、2つのシール部材50、52は何れも、ゴム等の弾性体で構成されている。2つのシール部材50、52は例えばOリングであり、弁軸心CLvまわりに環状に形成されている。
Specifically, in the present embodiment, the two
図19に示すように、2つのシール部材50、52は何れも主弁周壁部321と副弁周壁部341との間に挟まれて配置されている。そして、その2つのシール部材50、52は、主弁周壁部321と副弁周壁部341とによって弁径方向DRrに圧縮され、弾性変形させられている。
As shown in FIG. 19, the two
また、2つのシール部材50、52のうちの一方である一方側シール部材50は、主弁貫通孔321aと副弁貫通孔341aとの何れに対しても弁軸方向DRaでの一方側に配置されている。また、2つのシール部材50、52のうちの他方である他方側シール部材52は、主弁貫通孔321aと副弁貫通孔341aとの何れに対しても弁軸方向DRaでの他方側に配置されている。
Further, the one-
このように2つのシール部材50、52が設けられているので、矢印AR4のように流体が主弁貫通孔321aから副弁貫通孔341aへ流れる際に主弁周壁部321と副弁周壁部341との間を通る流体流れが塞き止められる。すなわち、矢印AR5のように流れる流体流れが塞き止められる。その結果、副弁貫通孔341aを経ずに軸方向孔307aへ流れる流体の流量を抑制することが可能である。従って、副弁34による流体の流量調整の精度を高めることが可能である。
Since the two
なお、本実施形態は第1実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第2実施形態と組み合わせることも可能である。 In addition, although this embodiment is a modification based on 1st Embodiment, it is also possible to combine this embodiment with the above-mentioned 2nd Embodiment.
(他の実施形態)
(1)上述の第1実施形態に示された切替流調弁は入口側三方弁18であるので、接続ポートを合計3つ有する三方弁であるが、その切替流調弁が有する接続ポートの数に限定はない。例えば、その切替流調弁は、接続ポートの数が2つである二方弁であってもよい。このことは、第2実施形態および第3実施形態についても同様である。
(Other embodiments)
(1) Since the switching flow regulating valve shown in the first embodiment described above is the inlet side three-
切替流調弁がそのような二方弁であるとすれば、その切替流調弁は、流体が流れる流路の開閉を行うと共に流体の流量を調整する。そして、切替流調弁が二方弁である場合には、例えば図2の軸方向孔307aは設けられるが、径方向孔305a、306aの数は1つである。
If the switching flow regulating valve is such a two-way valve, the switching flow regulating valve opens and closes the flow path through which the fluid flows and adjusts the flow rate of the fluid. When the switching flow regulating valve is a two-way valve, for example, the
(2)上述の各実施形態において、図1に示す入口側三方弁18は、流体が流れる流路の切替えを行う流路切替機能に加え流量調整機能も備えているが、出口側三方弁19は、その流路切替機能を備えてはいるものの流量調整機能を備えていない。しかしながら、これは一例であり、逆に、入口側三方弁18が流路切替機能を備えてはいるものの流量調整機能を備えておらず、出口側三方弁19が流路切替機能と流量調整機能との両方を備えていても差し支えない。要するに、図1の統合熱マネージメントシステム10では、入口側三方弁18と出口側三方弁19とのうちの一方が流量調整機能を備えていればよい。
(2) In each of the above-described embodiments, the inlet-side three-
(3)上述の第1実施形態において、副弁貫通孔341aは、中央孔部341dと一方側孔部341eと他方側孔部341fとから構成されているが、これは一例である。例えば、副弁貫通孔341aは、それらの孔部341d、341e、341fのうちの何れかを有していなくても差し支えない。
(3) In the first embodiment described above, the sub-valve through
要するに、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの一方側ほど狭くなる部位を、副弁貫通孔341aの中で少なくとも弁周方向DRcの一方側に有しているのが好ましい。或いは、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの他方側ほど狭くなる部位を、副弁貫通孔341aの中で少なくとも弁周方向DRcの他方側に有しているのが好ましい。
In short, the auxiliary valve through
また、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの位置に応じて変化していれば、どのような孔形状であっても構わない。例えば、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの一方側ほど狭くなる三角孔形状を成していてもよい。副弁貫通孔341aがそのような三角孔形状であれば、副弁貫通孔341aは、弁軸方向DRaの孔幅Whが弁周方向DRcの一方側ほど狭くなる孔形状を、副弁貫通孔341aの中で弁周方向DRcの全体にわたって備えることになる。
Further, the sub valve through
(4)上述の各実施形態において、副弁34には副弁貫通孔341aが形成されているが、これは一例である。すなわち、副弁34が主弁貫通孔321aの他端321cを覆う面積が副弁34の回転に応じて増減されれば、副弁34に副弁貫通孔341aが設けられている必要はない。
(4) In each of the embodiments described above, the
(5)上述の第1実施形態において、副弁34は、その副弁34の回転に伴って主弁貫通孔321aの他端321cの少なくとも一部を覆うが、その主弁貫通孔321aの他端321cの全部を覆うことがあってもよいし、なくてもよい。例えば副弁34の回転に伴って副弁貫通孔341aの全部が主弁貫通孔321aの他端321cから外れれば、副弁34は、主弁貫通孔321aの他端321cの全部を副弁周壁部341で覆うことになる。
(5) In the first embodiment described above, the sub-valve 34 covers at least a part of the
(6)上述の第1実施形態において図2に示すように、弁本体30に形成された軸方向孔307aの開口端307bは、弁径方向DRrにおいて副弁周壁部341よりも内側に配置されているが、これは一例である。例えば、その軸方向孔307aの開口端307bの全体が、副弁周壁部341よりも内側に配置されてはおらず、主弁周壁部321よりも内側に配置されているだけであってもよい。
(6) As shown in FIG. 2 in the first embodiment described above, the opening
(7)上述の各実施形態において図2に示すように、主弁32が回転断接部46の溝形成部461を有し、副弁34が回転断接部46の突起462を有しているが、これは一例である。例えば逆に、主弁32が突起462を有し、副弁34が溝形成部461を有していても差し支えない。
(7) In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 2, the
(8)上述の各実施形態において、入口側三方弁18は回転断接部46を備えているが、その回転断接部46は必須ではない。例えば、副弁34に連結された駆動装置44とは別に、主弁32に連結された駆動装置が設けられていれば、回転断接部46は無くてもよい。
(8) In each of the above-described embodiments, the inlet-side three-
(9)上述の各実施形態において図2および図8に示すように、副弁34は、駆動装置44に駆動される駆動弁であり、主弁32は、その駆動弁に従って回転する従動弁であるが、逆に、主弁32が駆動弁であって且つ副弁34が従動弁であってもよい。そのようにした場合、駆動装置44は、主弁32を第1回転動作で回転させることにより、その主弁32を第1回転位置と第2回転位置との間で回転させることができる。
(9) As shown in FIGS. 2 and 8 in each of the above-described embodiments, the
また、主弁32が例えば第1回転位置に位置決めされた状態で流体の流量調整が行われる際には、先ず、駆動装置44は、主弁32を第1回転動作で回転させることにより副弁34を任意の回転位置に位置決めする。次に、駆動装置44は、主弁32を第2回転動作で回転させて第1回転位置に戻す。これにより、副弁34を任意の回転位置に位置決めすることができるので、主弁32の回転位置を第1回転位置として、流体の流量調整を行うことができる。このことは、主弁32の回転位置が第1回転位置から第2回転位置に置き換わっても同様である。
When the flow rate of the fluid is adjusted in a state where the
(10)上述の第1実施形態において図2に示すように、軸方向孔307aは、弁室形成部301の他端部304にて弁室301aに対して開口しているが、その軸方向孔307aが設けられている場所に限定はない。
(10) As shown in FIG. 2 in the first embodiment, the
(11)上述の各実施形態において、弁本体30と第1シール部材40と第2シール部材42は各々別個の部品として構成されているが、一体構成物になっていても差し支えない。
(11) In each of the above-described embodiments, the
(12)上述の第1実施形態では、主弁周壁部321の外周面321dの直径は、弁軸方向DRaの何れの位置でも一様であるが、例えば、その外周面321dは、図20に示すように球面形状を成していても差し支えない。その場合、第1シール部401および第2シール部421は、その球面形状の外周面321dに合った形状とされる。
(12) In the first embodiment described above, the diameter of the outer
(13)上述の各実施形態において図2および図8に示すように、回転断接部46は、主弁32に含まれる溝形成部461と、副弁34に含まれる突起462とから構成されているが、これは一例である。例えば、その回転断接部46は、その溝形成部461および突起462に替えて、主弁32と副弁34との間に設けられたワンウェイクラッチで構成されていても差し支えない。
(13) In each of the above-described embodiments, as shown in FIGS. 2 and 8, the rotation connecting / disconnecting
そのように回転断接部46がワンウェイクラッチで構成されている場合、駆動装置44は、そのワンウェイクラッチを係合させる係合方向に副弁34を回転させることにより、副弁34の回転方向と同じ方向へ副弁34と共に主弁32も回転させることができる。これにより、入口側三方弁18は流路の切替えを行うことができる。
When the rotation connecting / disconnecting
また、これとは逆に、駆動装置44は、ワンウェイクラッチを解放させる解放方向(すなわち、上記係合方向とは逆の回転方向)に副弁34を回転させることにより、主弁32を回転させることなく副弁34を回転させることができる。これにより、入口側三方弁18は流体の流量調整を行うことができる。
On the other hand, the driving
この回転断接部46がワンウェイクラッチで構成されている例では、副弁34がワンウェイクラッチの係合方向に回転させられることが、上記の第1回転動作に該当する。そして、副弁34がワンウェイクラッチの解放方向に回転させられることが、上記の第2回転動作に該当する。
In the example in which the rotation connecting / disconnecting
また、別の例として、回転断接部46は、溝形成部461および突起462に替えて、駆動軸36まわりに渦巻状に巻回された帯状の帯状部材で構成されていてもよい。そのように回転断接部46が帯状部材で構成されている場合、その帯状部材は可撓性を有している。また、その帯状部材は、上記渦巻状の内周側に一端を有し、その渦巻状の外周側に他端を有している。更に、その帯状部材の一端は駆動軸36の外周面の一部分に固定され、帯状部材の他端は主弁32に固定されている。
As another example, the rotation connecting / disconnecting
そして、駆動軸36に連結された駆動装置44は、その帯状部材が巻き締まる向きに駆動軸36および副弁34を回転させることにより、その帯状部材に張力を生じさせ、副弁34の回転方向と同じ方向へ副弁34と共に主弁32も回転させることができる。これにより、入口側三方弁18は流路の切替えを行うことができる。
Then, the
また、これとは逆に、駆動装置44は、その帯状部材の巻きを緩める向きに駆動軸36および副弁34を回転させることにより、主弁32を回転させることなく副弁34を回転させることができる。これにより、入口側三方弁18は流体の流量調整を行うことができる。
On the contrary, the
この回転断接部46が帯状部材で構成されている例では、帯状部材が巻き締まる向きに既に帯状部材が巻き締まった状態で副弁34が回転させられることが、上記の第1回転動作に該当する。そして、帯状部材が巻き締まっていない緩んだ状態で副弁34が回転させられることが、上記の第2回転動作に該当する。
In the example in which the rotation connecting / disconnecting
(14)なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、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。 (14) It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and modifications within an equivalent range. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
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。 Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、主弁は、その主弁の回転に伴って、主弁貫通孔の一端を開閉流通孔の開口端に相対向させることによりその開閉流通孔を開放する。そして、副弁は、その副弁の回転に伴って主弁貫通孔の他端の少なくとも一部を覆い、その主弁貫通孔の他端を覆う面積を一軸心まわりに回転することにより増減する。
(Summary)
According to the first aspect shown in a part or all of the above embodiments, the main valve opposes one end of the main valve through hole to the open end of the opening / closing flow hole as the main valve rotates. The opening and closing flow hole is opened. The sub valve covers at least a part of the other end of the main valve through hole as the sub valve rotates, and increases or decreases by rotating an area covering the other end of the main valve through hole around a single axis. To do.
また、第2の観点によれば、主弁は、副弁を上記一軸心まわりに取り囲む主弁周壁部を有し、主弁貫通孔は、その主弁周壁部を上記一軸心の径方向に貫通して形成される。従って、副弁が上記径方向における主弁周壁部の内側に配置されるので、主弁と副弁との全体が占める体積を抑えることが容易である。 According to the second aspect, the main valve has a main valve peripheral wall portion surrounding the auxiliary valve around the uniaxial center, and the main valve through-hole has a diameter of the uniaxial center of the main valve peripheral wall portion. It is formed to penetrate in the direction. Therefore, since the auxiliary valve is disposed inside the main valve peripheral wall in the radial direction, it is easy to suppress the volume occupied by the entire main valve and auxiliary valve.
また、第3の観点によれば、開口流通孔の開口端は、上記径方向において主弁周壁部よりも内側に配置されている。従って、開口流通孔が弁室へ開放された状態を、主弁の回転位置に関わらず維持することが可能である。 Moreover, according to the 3rd viewpoint, the opening end of the opening circulation hole is arrange | positioned inside the main valve surrounding wall part in the said radial direction. Therefore, it is possible to maintain the state where the opening circulation hole is opened to the valve chamber regardless of the rotation position of the main valve.
また、第4の観点によれば、副弁貫通孔は、上記一軸心の軸方向の孔幅が上記一軸心の周方向の一方側ほど狭くなる部位を、副弁貫通孔の中で少なくともその周方向の一方側に有する。そして、副弁は、主弁貫通孔の他端に重なる副弁貫通孔の面積を副弁の回転に伴って増やすことにより、副弁周壁部が主弁貫通孔の他端を覆う面積を減らす。従って、その副弁貫通孔の形状を定めることにより、副弁の回転と主弁貫通孔の開度変化との関係を容易に定めることが可能である。 Further, according to the fourth aspect, the auxiliary valve through-hole has a portion in which the axial hole width of the uniaxial center becomes narrower toward one side in the circumferential direction of the uniaxial center in the auxiliary valve through-hole. At least on one side in the circumferential direction. Then, the auxiliary valve increases the area of the auxiliary valve through hole that overlaps the other end of the main valve through hole with the rotation of the auxiliary valve, thereby reducing the area of the auxiliary valve peripheral wall covering the other end of the main valve through hole. . Therefore, by determining the shape of the sub valve through hole, it is possible to easily determine the relationship between the rotation of the sub valve and the change in the opening of the main valve through hole.
また、第5の観点によれば、回転断接部は、主弁と副弁とのうちの一方である駆動弁が所定の第1回転動作で回転させられる場合には、主弁と副弁とのうちの他方である従動弁を駆動弁と共に回転させる。その一方で、回転断接部は、その第1回転動作とは異なる所定の第2回転動作で駆動弁が回転させられる場合には、駆動弁が従動弁に対して相対回転することを許容する。従って、駆動装置は駆動弁に連結されていれば、従動弁に連結されている必要はないので、駆動装置を簡潔に構成することが可能である。 Further, according to the fifth aspect, the rotation connecting / disconnecting portion is configured such that when the drive valve that is one of the main valve and the sub valve is rotated by a predetermined first rotation operation, the main valve and the sub valve The driven valve, which is the other of these, is rotated together with the drive valve. On the other hand, the rotation connecting / disconnecting portion allows the drive valve to rotate relative to the driven valve when the drive valve is rotated by a predetermined second rotation operation different from the first rotation operation. . Therefore, if the drive device is connected to the drive valve, it is not necessary to be connected to the driven valve, so that the drive device can be configured simply.
例えば、駆動装置は、駆動弁を第1回転動作で回転させることにより従動弁を任意の回転位置に位置決めした後に、駆動弁を第2回転動作で回転させて元の回転位置に戻せば、駆動弁の回転位置を変えずに従動弁を任意の回転位置に位置決めすることが可能である。 For example, if the drive device rotates the drive valve in the first rotation operation and positions the driven valve at an arbitrary rotation position, then the drive device rotates the drive valve in the second rotation operation and returns to the original rotation position. It is possible to position the driven valve at an arbitrary rotational position without changing the rotational position of the valve.
また、第6の観点によれば、駆動弁と従動弁とのうちの一方の弁は、上記一軸心の周方向に延びる溝を形成する溝形成部を有し、駆動弁と従動弁とのうちの他方の弁は、その溝に挿入された突起を有する。そして、回転断接部は、その溝形成部と突起とから構成されている。従って、駆動弁および従動弁とは別個に回転断接部を設ける必要がないので、切替流調弁の小型化を図るのが容易である。 According to the sixth aspect, one of the drive valve and the driven valve has a groove forming portion that forms a groove extending in the circumferential direction of the uniaxial center, and the drive valve and the driven valve The other valve has a protrusion inserted into its groove. And the rotation connection / disconnection part is comprised from the groove | channel formation part and protrusion. Therefore, it is not necessary to provide a rotation connecting / disconnecting part separately from the drive valve and the driven valve, and it is easy to reduce the size of the switching flow regulating valve.
また、第7の観点によれば、上記駆動弁は副弁であるので、駆動装置は回転断接部を介さずに副弁を回転させ、それにより流体の流量調整を行うことが可能である。従って、流体の流量調整時において流量の微調整を精度良く行うことが可能である。 Further, according to the seventh aspect, since the drive valve is a sub-valve, the drive device can rotate the sub-valve without going through the rotation connecting / disconnecting portion, thereby adjusting the flow rate of the fluid. . Therefore, fine adjustment of the flow rate can be performed with high accuracy when adjusting the flow rate of the fluid.
また、第8の観点によれば、切替流調弁は自動車に搭載される。 According to the eighth aspect, the switching flow control valve is mounted on the automobile.
また、第9の観点によれば、第1開閉流通孔が開放され且つ第2開閉流通孔が閉じられた第1の場合には、第1開閉流通孔と開口流通孔との間で弁室を介して流体が流通する。また、第1開閉流通孔が閉じられ且つ第2開閉流通孔が開放された第2の場合には、その第1の場合に比して高温の流体が第2開閉流通孔と開口流通孔との間で弁室を介して流通する。従って、流体の温度に応じて第1シール部および第2シール部が膨張と硬化とを繰り返す環境下で、シール部のシール性を良好に保つことが可能である。 According to the ninth aspect, in the first case where the first opening / closing circulation hole is opened and the second opening / closing circulation hole is closed, the valve chamber is provided between the first opening / closing circulation hole and the opening circulation hole. The fluid flows through. Further, in the second case where the first opening / closing circulation hole is closed and the second opening / closing circulation hole is opened, a fluid having a higher temperature than the first case causes the second opening / closing circulation hole, the opening circulation hole, Circulates through the valve chamber. Therefore, it is possible to keep the sealability of the seal part favorable in an environment where the first seal part and the second seal part repeat expansion and hardening according to the temperature of the fluid.
30 弁本体
32 主弁
34 副弁
301a 弁室
305a 第1径方向孔(第1開閉流通孔)
306a 第2径方向孔(第2開閉流通孔)
321a 主弁貫通孔
341a 副弁貫通孔
401 第1シール部(シール部)
421 第2シール部(シール部)
30
306a Second radial hole (second open / close flow hole)
321a Main valve through
421 Second seal part (seal part)
Claims (9)
弁室(301a)と該弁室に対して開口し流体が流通する開閉流通孔(301b、301c、305a、306a)および開口流通孔(301d、307a)とが形成された弁本体(30)と、
前記弁室内に収容されると共に、一軸心(CLv)まわりに回転することにより前記開閉流通孔を開閉する主弁(32)と、
前記弁室内に収容され、前記開閉流通孔に対し前記主弁を挟んだ反対側に配置され、前記一軸心まわりに回転する副弁(34)と、
弾力性を有し、前記弁本体と前記主弁との間で挟圧され、前記開閉流通孔の弁室側の開口端(301e、301f、305b、306b)を取り巻くように形成され、前記弁室において該開閉流通孔の開口端周りをシールするシール部(401、421)とを備え、
前記主弁には主弁貫通孔(321a)が形成され、
該主弁は、該主弁の回転に伴って、前記主弁貫通孔の一端(321b)を前記開閉流通孔の開口端に相対向させることにより該開閉流通孔を開放し、
前記副弁は、該副弁の回転に伴って前記主弁貫通孔の他端(321c)の少なくとも一部を覆い、該主弁貫通孔の他端を覆う面積を前記一軸心まわりに回転することにより増減する切替流調弁。 A switching flow control valve that switches or opens and closes the flow path of the fluid and adjusts the flow rate of the fluid,
A valve body (30) having a valve chamber (301a), an open / close flow hole (301b, 301c, 305a, 306a) and an open flow hole (301d, 307a) that are open to the valve chamber and through which fluid flows; ,
A main valve (32) that is housed in the valve chamber and that opens and closes the open / close flow hole by rotating about a uniaxial center (CLv);
A secondary valve (34) housed in the valve chamber, disposed on the opposite side of the main valve with respect to the open / close flow hole, and rotated about the uniaxial center;
The valve body is elastically sandwiched between the valve main body and the main valve, and is formed to surround the open end (301e, 301f, 305b, 306b) of the open / close flow hole on the valve chamber side; A seal portion (401, 421) for sealing around the opening end of the open / close flow hole in the chamber,
A main valve through hole (321a) is formed in the main valve,
As the main valve rotates, the main valve opens the open / close flow hole by making one end (321b) of the main valve through hole face the open end of the open / close flow hole,
The sub-valve covers at least a part of the other end (321c) of the main valve through-hole as the sub-valve rotates, and the area covering the other end of the main valve through-hole rotates around the uniaxial center. Switching flow adjustment that increases or decreases by doing.
前記開閉流通孔(305a、306a)の開口端(305b、306b)は該弁室周壁部に形成されており、
前記主弁は、前記副弁を前記一軸心まわりに取り囲む主弁周壁部(321)を有し、
前記主弁貫通孔は、該主弁周壁部を前記一軸心の径方向(DRr)に貫通して形成され、
前記シール部は、前記弁室周壁部と前記主弁周壁部との間で挟圧されている請求項1に記載の切替流調弁。 The valve body has a valve chamber peripheral wall (302) that surrounds and forms the valve chamber around the uniaxial center,
The open ends (305b, 306b) of the open / close flow holes (305a, 306a) are formed in the valve chamber peripheral wall,
The main valve has a main valve peripheral wall portion (321) surrounding the auxiliary valve around the uniaxial center,
The main valve through hole is formed through the main valve peripheral wall portion in the radial direction (DRr) of the uniaxial center,
The switching flow control valve according to claim 1, wherein the seal portion is sandwiched between the valve chamber peripheral wall portion and the main valve peripheral wall portion.
該開口流通孔の開口端は、前記径方向において前記主弁周壁部よりも内側に配置されている請求項2に記載の切替流調弁。 The opening circulation hole (307a) has an opening end (307b) on the valve chamber side,
The switching flow control valve according to claim 2, wherein an opening end of the opening circulation hole is disposed inside the main valve peripheral wall portion in the radial direction.
該副弁周壁部には、前記一軸心の周方向(DRc)に拡がった副弁貫通孔(341a)が形成され、
該副弁貫通孔は、前記一軸心の軸方向(DRa)の孔幅(Wh)が前記周方向の一方側ほど狭くなる部位を、前記副弁貫通孔の中で少なくとも前記周方向の一方側に有し、
前記副弁は、前記主弁貫通孔の他端に重なる前記副弁貫通孔の面積(Ah)を前記副弁の回転に伴って増やすことにより、前記副弁周壁部が前記主弁貫通孔の他端を覆う面積を減らす請求項2または3に記載の切替流調弁。 The auxiliary valve has an auxiliary valve peripheral wall portion (341) formed along the inner peripheral side of the main valve peripheral wall portion,
In the auxiliary valve peripheral wall portion, an auxiliary valve through hole (341a) extending in the circumferential direction (DRc) of the uniaxial center is formed,
The sub-valve through hole is a region where the hole width (Wh) in the axial direction (DRa) of the uniaxial center becomes narrower toward one side in the circumferential direction. On the side,
The auxiliary valve increases the area (Ah) of the auxiliary valve through hole that overlaps the other end of the main valve through hole with the rotation of the auxiliary valve, so that the auxiliary valve peripheral wall portion is The switching flow regulating valve according to claim 2 or 3, wherein an area covering the other end is reduced.
該駆動弁が所定の第1回転動作で回転させられる場合には、前記主弁と前記副弁とのうちの他方である従動弁を前記駆動弁と共に回転させ、前記第1回転動作とは異なる所定の第2回転動作で前記駆動弁が回転させられる場合には、前記駆動弁が前記従動弁に対して相対回転することを許容する回転断接部(46)とを備えている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の切替流調弁。 A drive device (44) connected to a drive valve that is one of the main valve and the sub-valve and rotating the drive valve;
When the drive valve is rotated by a predetermined first rotation operation, the driven valve that is the other of the main valve and the sub valve is rotated together with the drive valve, which is different from the first rotation operation. A rotation connecting / disconnecting portion (46) that allows the drive valve to rotate relative to the driven valve when the drive valve is rotated in a predetermined second rotation operation. 5. The switching flow control valve according to any one of 4 to 4.
前記主弁と前記副弁とのうちの他方である従動弁と前記駆動弁との間でのトルク伝達を断接する回転断接部(46)とを備え、
前記駆動弁と前記従動弁とのうちの一方の弁は、前記一軸心の周方向(DRc)に延びる溝(461a)を形成する溝形成部(461)を有し、
該溝は、前記周方向において一端(461b)と他端(461c)とを有し、
前記溝形成部は、前記溝の一端を形成する一端形成部(461d)と該溝の他端を形成する他端形成部(461e)とを有し、
前記駆動弁と前記従動弁とのうちの他方の弁は、前記溝に挿入された突起(462)を有し、
前記回転断接部は、前記溝形成部と前記突起とから構成されており、
該回転断接部は、前記駆動弁が前記突起を前記一端形成部または前記他端形成部に押し当てつつ回転させられる場合には、前記従動弁を前記駆動弁と共に回転させ、前記突起が前記溝内で前記一端形成部および前記他端形成部から離れて前記駆動弁が回転させられる場合には、前記駆動弁が前記従動弁に対して相対回転することを許容する請求項1ないし4のいずれか1つに記載の切替流調弁。 A drive device (44) connected to a drive valve that is one of the main valve and the sub-valve and rotating the drive valve;
A rotation connecting / disconnecting portion (46) for connecting / disconnecting torque transmission between the driven valve, which is the other of the main valve and the sub valve, and the drive valve;
One of the drive valve and the driven valve has a groove forming portion (461) that forms a groove (461a) extending in the circumferential direction (DRc) of the uniaxial center,
The groove has one end (461b) and the other end (461c) in the circumferential direction,
The groove forming portion has one end forming portion (461d) that forms one end of the groove and the other end forming portion (461e) that forms the other end of the groove,
The other of the drive valve and the driven valve has a protrusion (462) inserted into the groove,
The rotation connecting / disconnecting portion is composed of the groove forming portion and the protrusion,
When the driving valve is rotated while pressing the protrusion against the one end forming part or the other end forming part, the rotation connecting / disconnecting part rotates the driven valve together with the driving valve, and the protrusion is 5. The drive valve according to claim 1, wherein the drive valve is allowed to rotate relative to the driven valve when the drive valve is rotated away from the one end forming portion and the other end forming portion within the groove. The switching flow control valve according to any one of the above.
前記弁本体には、第1開閉流通孔(301b、305a)としての前記開閉流通孔のほかに、前記弁室に対して開口し流体が流通する第2開閉流通孔(301c、306a)が形成されており、
前記第2シール部は、前記第2開閉流通孔の弁室側の開口端(301f、306b)を取り巻くように形成され、前記弁室において前記第2開閉流通孔の開口端周りをシールし、
前記主弁は、前記一軸心まわりに回転することにより前記第1開閉流通孔と前記第2開閉流通孔とを択一的に閉じ、前記主弁の回転に伴って前記主弁貫通孔の一端を前記第2開閉流通孔の開口端に相対向させることにより該第2開閉流通孔を開放し、
前記副弁は、前記第2開閉流通孔に対しも前記主弁を挟んだ反対側に配置され、
前記第1開閉流通孔が開放され且つ前記第2開閉流通孔が閉じられた第1の場合には、前記第1開閉流通孔と前記開口流通孔との間で前記弁室を介して流体が流通し、
前記第1開閉流通孔が閉じられ且つ前記第2開閉流通孔が開放された第2の場合には、前記第1の場合に比して高温の流体が前記第2開閉流通孔と前記開口流通孔との間で前記弁室を介して流通する請求項1ないし8のいずれか1つに記載の切替流調弁。 In addition to the seal part as the first seal part (401), the second seal part (421) having elasticity and sandwiched between the valve body and the main valve is provided,
In addition to the open / close flow holes as the first open / close flow holes (301b, 305a), second open / close flow holes (301c, 306a) that open to the valve chamber and allow fluid to flow are formed in the valve body. Has been
The second seal portion is formed so as to surround an opening end (301f, 306b) on the valve chamber side of the second opening / closing circulation hole, and seals around the opening end of the second opening / closing circulation hole in the valve chamber,
The main valve selectively closes the first open / close flow hole and the second open / close flow hole by rotating around the uniaxial center, and the main valve through-hole is rotated along with the rotation of the main valve. Opening the second open / close flow hole by making one end face the open end of the second open / close flow hole;
The sub-valve is disposed on the opposite side of the main valve with respect to the second opening / closing flow hole,
In the first case where the first open / close flow hole is opened and the second open / close flow hole is closed, fluid flows between the first open / close flow hole and the open flow hole via the valve chamber. Circulate,
In the second case where the first opening / closing circulation hole is closed and the second opening / closing circulation hole is opened, a fluid having a temperature higher than that in the first case causes the second opening / closing circulation hole and the opening circulation to flow. The switching flow control valve according to any one of claims 1 to 8, wherein the switching flow control valve flows through the valve chamber to and from a hole.
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