JP6729500B2 - バルブ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、狭小空間に搭載することができるバルブ装置を提供することである。
一の第2ポートの少なくとも一部は、弁体の軸方向から見て他の第2ポートのいずれか1つ以上と重なっている。
保持部材は、複数の第2ポートのそれぞれに1つずつ設けられた全てのシールユニットを一括して保持している。
[第1実施形態]
第1実施形態によるバルブ装置としての冷却水制御弁を図1に示す。冷却水制御弁10は、車両用のエンジン11の冷却装置12に適用されている。
先ず、冷却装置12について説明する。
図1に示すように、冷却装置12は、ウォーターポンプ13、冷却水制御弁10、ラジエータ14、水温センサ15および電子制御装置16等を備えている。ウォーターポンプ13は、複数の循環経路17、18、19が集合している場所に設けられており、冷却水をエンジン11のウォータージャケット21に向けて圧送する。冷却水制御弁10は、循環経路17、18、19の分岐点であって、例えばウォータージャケット21の出口に設けられており、循環経路17、18、19を流れる冷却水の流量を調整する。
次に、冷却水制御弁10について説明する。
図2および図3に示すように、冷却水制御弁10は、駆動部31、ハウジング32、弁体33、シールユニット34、35、36、保持プレート37、および、パイプ部材38を備えている。
ケース41は、プレート状のベース部47と、ハウジング32の接続開口部74に嵌合している接続嵌合部42とを有している。接続嵌合部42の中央部には軸挿通孔48および軸受49が設けられている。軸挿通孔48には弁体33の軸部81の一端部が挿通しており、軸受49は軸部81の一端部を支持している。
ハウジング本体部71は、内部空間75と外部(すなわち、ハウジング32に対する外部)とを接続する入力ポート76および複数の出力ポート77、78、79を有している。第1実施形態では、入力ポート76および出力ポート77、78、79は、ハウジング本体部71の側部に形成されている。
軸部81は、軸受49およびハウジング本体部71により回転可能に支持されている。筒部82は、軸方向の一端において軸部81に連結されている。軸部81および筒部82は一部材からなる。筒部82と軸部81との間には弁体内流路83が形成されている。
図3および図5に示すように、シールユニット34は、バルブシール101、スリーブ102、スプリング103およびシール部材104を有している。バルブシール101は、弁体33の環状部84の外壁面に当接している環状シール部材である。スリーブ102は、出力ポート77から弁体外側空間91にかけて設けられている筒状部材であり、バルブシール101を保持している。スプリング103は、スリーブ102を環状部84側に付勢している。シール部材104は、保持プレート37の保持部96とスリーブ102との間をシールしている。
シールユニット35は、シールユニット34と同様のバルブシール、スリーブ、スプリングおよびシール部材を有しており、出力ポート78と弁体外側空間91との間をシールしている。
図2および図3に示すように、パイプ部材38は、出力ポート77に接続している流路105をもつパイプ106と、出力ポート78に接続している流路107をもつパイプ108と、出力ポート79に接続している流路109をもつパイプ110とを有している。
このように構成された冷却水制御弁10において、ウォータージャケット21を流れて温度が上昇した冷却水は、入力ポート76を通じて弁体外側空間91に流入する。弁体外側空間91の冷却水は、弁体33の開口部92を通じて弁体内流路83に流入する。弁体内流路83の冷却水は、出力ポート77、78、79に対する弁体33の開口部87、88、89の開口度合いに応じて、パイプ106、108、110に分配される。
次に、各種ポートおよびその周辺についてさらに詳しく説明する。
図7に示すように、入力ポート76は、ハウジング32のうちエンジン11に取り付けられる側、すなわち固定用フランジ73が設けられている側を貫通するように形成されている。そして、入力ポート76は、ハウジング32がエンジン11に取り付けられることによりウォータージャケット21の出口に接続される。そのため、入力ポート76をウォータージャケット21に接続するための配管は特に不要である。
以上説明したように、第1実施形態では、一の出力ポート(例えば出力ポート77)の少なくとも一部は、軸方向から見て他の全ての出力ポート(出力ポート78、79)と重なっている。
このように構成することで、出力ポート77、78、79を、ハウジング32のうち弁体33の回転方向における一部分に集結させることができる。そのため、出力ポート77、78、79に接続されるパイプ106、108、110のうち少なくとも根元の部分はハウジング32の幅内に極力収めることができる。したがって、冷却水制御弁10を薄型化することができるとともに、狭小空間に搭載することができる。
これにより、出力ポート77、78、79を、ハウジング32のうち弁体33の回転方向における一部分に集結させることができる。
これらのシールユニット34、35、36およびパイプ106、108、110は、ハウジング32を回転させることなく組み付けることができる。そのため、組み付け作業が容易になる。
これにより、シールユニット34、35、36を組み付ける方向が一方向となるので、組み付け作業が容易になる。また、全てのシールユニット34、35、36を同時に組み付けることができる。特に第1実施形態では、保持プレート37が全てのシールユニット34、35、36を一括して保持している。そのため、シールユニット34、35、36と保持プレート37とを事前にサブアッセンブリ化しておき、それをハウジング32に組み付けることで作業効率を高めることができる。
これにより、パイプ部材38を外してもシールユニット34、35、36がハウジング32に組み付いた状態が維持される。また、パイプ部材38とは異なるパイプ部材をもつ他の冷却水制御弁に対して、本実施形態の冷却水制御弁10は、パイプ部材38を取り外した状態の形状を統一することができる。そのため、シールユニット34、35、36の洩れを検査する作業が容易になる。例えば洩れを検査する作業の自動化が容易である。
そのため、1回の作業で全てのパイプ106、108、110を組み付けることができ、作業効率を高めることができる。
第2実施形態では、図10に示すように、冷却水制御弁200は、循環経路17、18、19の集合点であって、例えばウォーターポンプ13の手前に設けられている。
図11および図12に示すように、冷却水制御弁200は、第1実施形態における冷却水制御弁10と同様の駆動部31、弁体33、シールユニット34、35、36および保持プレート37を備えている。また、冷却水制御弁200は、第1実施形態におけるハウジング32およびパイプ部材38に代えて、ハウジング201およびパイプ部材202を備えている。
図14に示すように、冷却水制御弁200は、ウォーターポンプ13に隣接する空間であって、オルタネータ122とコンプレッサ124との間の狭小空間A2に搭載することができる。
また、出力ポート206は、ハウジング201のうち弁体33の軸方向に位置する箇所に設けられている。そのため、入力ポート203、204、205から出力ポート206に至るまでの冷却水の経路の曲がり箇所の数が減るので、通水抵抗を下げることができる。
第3実施形態では、図15に示すように、ハウジング221のハウジング本体部222は、出力ポート223、224、225を有している。出力ポート223、224、225の開口方向D1、D2、D3は互いに平行である。出力ポート224は、軸方向から見て出力ポート223と重なっているが、出力ポート225とは重なっていない。
このように、一の出力ポートの少なくとも一部が、軸方向から見て他の出力ポートのいずれか1つ以上と重なっていればよい。それでも、出力ポート223、224、225を、ハウジング221のうち回転方向における一部分に集結させることができ、冷却水制御弁を薄型化することができる。
第4実施形態では、図16に示すように、ハウジング231のハウジング本体部232は、第1側面233および第2側面234を有している。第1側面233および第2側面234は同一平面ではない。
また、ハウジング本体部232は、出力ポート235、236、237を有している。出力ポート235は、第1側面233と第2側面234とに開口している。出力ポート236は第1側面233に開口している。出力ポート237は第2側面234に開口している。このように出力ポートが一側面に設けられなくてもよい。
他の実施形態では、冷却水制御弁が適用される冷却装置は、図1または図10に示されるものに限定されない。循環経路に設けられる機器は適宜変更可能である。循環経路は2つまたは4つ以上であってもよい。それに伴い、第2ポート(すなわち弁体の回転位置に応じてハンジング内に対して閉塞されるポート)の数は、2つまたは4つ以上であってもよい。
他の実施形態では、駆動部は、他の形式のものであってもよい。要するに、駆動部は回転動力を出力するものであれば、他の公知のものを採用しうる。
他の実施形態では、弁体の軸部および筒部は、別々の部品であってもよい。また、筒部は、複数の環状部同士が別々の部品であってもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
33・・・弁体
75・・・内部空間
76・・・入力ポート(第1ポート)
77、78、79、223、224、225、235、236、237・・・出力ポート(第2ポート)
203、204、205・・・入力ポート(第2ポート)
206・・・出力ポート(第1ポート)
Claims (6)
- 内部空間(75)と外部とを接続する第1ポート(76、206)および複数の第2ポート(77、78、79、203、204、205、223、224、225、235、236、237)を有しているハウジング(32、201、221、231)と、
前記内部空間内で回転可能に設けられており、回転位置に応じて前記第1ポートと複数の前記第2ポートとをそれぞれ連通または閉塞する弁体(33)と、
前記内部空間のうち前記弁体の外側を弁体外側空間(91)とすると、複数の前記第2ポートのいずれか1つと前記弁体外側空間との間をシールしている複数のシールユニット(34、35、36)と、
複数の前記第2ポートのいずれか1つと接続している流路をもつ複数のパイプ(106、108、110)と、
複数の前記シールユニットを保持するものであって、前記パイプとは別部材からなる保持部材(37)と、
を備えており、
前記第1ポートは、前記弁体の回転位置にかかわらず前記内部空間に連通しており、
一の前記第2ポートの少なくとも一部は、前記弁体の軸方向から見て他の前記第2ポートのいずれか1つ以上と重なっており、
前記保持部材は、複数の前記第2ポートのそれぞれに1つずつ設けられた全ての前記シールユニットを一括して保持しているバルブ装置。 - 一の前記第2ポートの少なくとも一部は、前記弁体の軸方向から見て他の全ての前記第2ポートと重なっている請求項1に記載のバルブ装置。
- 複数の前記第2ポートは前記ハウジングの一側面(115)に設けられている請求項1または2に記載のバルブ装置。
- 複数の前記第2ポートの開口方向(D1、D2、D3)が互いに平行である請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブ装置。
- 複数の前記パイプは互いに一体に成形されている請求項1〜4のいずれか一項に記載のバルブ装置。
- 前記第1ポートは、前記ハウジングのうち前記弁体の軸方向に位置する箇所(208)に設けられている請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブ装置。
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