JP6911584B2

JP6911584B2 - 冷却水制御弁装置

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Publication number: JP6911584B2
Application number: JP2017130360A
Authority: JP
Inventors: 遥子野村; 崇仁鈴木; 修平桑野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-07-03
Also published as: US10648395B2; US20190003370A1; JP2019015177A

Description

本発明は、冷却水制御弁装置に関する。

従来、冷却対象を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された冷却水制御弁装置は、バルブ収容空間に回転可能に設けられたバルブにより、冷却対象としてのエンジンを流れる冷却水の流量を制御している。

特開２０１６−１８８７０２号公報

特許文献１の冷却水制御弁装置は、フェールセーフ弁収容空間に設けられたフェールセーフ弁を備えている。フェールセーフ弁収容空間は、バルブ収容空間と、バルブ収容空間から外部へ流出する冷却水が流れる流通路とに連通するよう形成されている。フェールセーフ弁は、冷却水の温度が所定値以下のとき、閉弁しバルブ収容空間と流通路との間の冷却水の流れを遮断し、冷却水の温度が所定値より高いとき、開弁しバルブ収容空間と流通路との間の冷却水の流れを許容する。これにより、バルブ収容空間においてバルブが回転不能となり流通路を経由したラジエータ側への冷却水の流れが遮断された状態になった場合において冷却水の温度が所定値より高くなっても、フェールセーフ弁が開弁することで、高温となったエンジン側の冷却水を、フェールセーフ弁収容空間を経由してラジエータ側に送ることができる。そのため、バルブが回転不能となっても、エンジンのオーバーヒートを防ぐことができる。

ところで、特許文献１の冷却水制御弁装置では、フェールセーフ弁収容空間は、バルブ収容空間に連通するよう形成されている。そのため、異物によりバルブの回転がロックし、バルブ収容空間においてバルブが破損した場合、バルブの破片がフェールセーフ弁収容空間に侵入し、フェールセーフ弁の弁部に噛み込まれたりするおそれがある。この場合、フェールセーフ弁の機能障害をもたらすおそれがある。

本発明の目的は、フェールセーフ弁の機能障害を抑制可能な冷却水制御弁装置を提供することにある。

本発明は、冷却対象（２）を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、ハウジング（２０）とバルブ（３０）とフェールセーフ弁（５０）とを備えている。
ハウジングは、バルブ収容空間（２１０）、バルブ収容空間と冷却対象とを接続可能に形成された第１開口部（２１１）、フェールセーフ弁収容空間（２２０）、フェールセーフ弁収容空間と冷却対象とを接続可能なよう第１開口部が形成された外壁に形成された第２開口部（２２１）、バルブ収容空間と外部とを接続可能に形成された流通路（２５０）、および、フェールセーフ弁収容空間と流通路とを連通するフェールセーフ連通路（２５３）を有している。

バルブは、バルブ収容空間に回転可能に設けられ、回転位置により第１開口部と流通路との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。
フェールセーフ弁は、フェールセーフ弁収容空間に設けられ、冷却水の温度が所定値以下のとき、閉弁しフェールセーフ連通路における冷却水の流れを遮断し、冷却水の温度が所定値より高いとき、開弁しフェールセーフ連通路における冷却水の流れを許容する。これにより、バルブ収容空間においてバルブが回転不能となり流通路を経由した外部への冷却水の流れが遮断された状態になった場合において冷却水の温度が所定値より高くなっても、フェールセーフ弁が開弁することで、高温となった冷却対象側からの冷却水を、フェールセーフ弁収容空間およびフェールセーフ連通路を経由して外部に送ることができる。そのため、バルブが回転不能となっても、冷却対象の温度上昇を抑えることができる。

ハウジングは、第１開口部と第２開口部との間を仕切るとともにバルブ収容空間とフェールセーフ弁収容空間との間を仕切るよう連続的に形成された壁部（２２２）を有している。つまり、第１開口部およびバルブ収容空間と第２開口部およびフェールセーフ弁収容空間とは、壁部により隔離されている。そのため、異物によりバルブの回転がロックし、バルブ収容空間においてバルブが破損したとしても、バルブの破片がフェールセーフ弁収容空間に侵入することはない。これにより、バルブの破片がフェールセーフ弁の弁部に噛み込まれたりすることを抑制し、フェールセーフ弁の機能障害を抑制することができる。

第１実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図。第１実施形態による冷却水制御弁装置を示す上面図。第１実施形態による冷却水制御弁装置を示す下面図。図２のＩＶ−ＩＶ線断面図。図２のＶ−Ｖ線断面図。図２のＶＩ−ＶＩ線断面図。図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。第２実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。第３実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。第４実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。第５実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。

以下、複数の形態による冷却水制御弁装置を図面に基づき説明する。なお、複数の形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。

（第１実施形態）
第１実施形態による冷却水制御弁装置を図２〜８に示し、冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを図１に示す。
冷却水制御弁装置１０は、例えば、図示しない車両のエンジン２を冷却する冷却水の流量を制御するのに用いられる。具体的には、冷却水制御弁装置１０は、車両のエンジン冷却システム１のメイン流路Ｒｍを流れる冷却水の流量を制御する（図１参照）。

図１に示すように、車両には、エンジン冷却システム１、エンジン２、冷却水制御弁装置１０の他、ウォーターポンプ３、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、ヒータ１３、ＥＧＲバルブ１４、スロットルバルブ１５、リザーバタンク１６等が設けられている。
エンジン冷却システム１は、メイン流路Ｒｍを備えている。
ウォーターポンプ３は、エンジン２のウォータージャケット４に接続するようエンジン２に設けられている。ウォーターポンプ３は、エンジン２の駆動力により駆動し、流入した冷却水を加圧しウォータージャケット４に吐出する。
冷却水制御弁装置１０は、エンジン２のウォータージャケット４に接続するようエンジン２に設けられる。そのため、冷却水制御弁装置１０には、ウォータージャケット４内の冷却水が流入可能である。

メイン流路Ｒｍは、冷却水制御弁装置１０を介してエンジン２のウォータージャケット４とラジエータ１１とを接続するよう形成されている。これにより、ウォータージャケット４内の冷却水は、冷却水制御弁装置１０、メイン流路Ｒｍを経由してラジエータ１１に流れることができる。ラジエータ１１は、流入した冷却水から放熱する。ラジエータ１１で温度の低下した冷却水は、ウォーターポンプ３に流れ、エンジン２のウォータージャケット４に流入する。ウォータージャケット４に流入した温度の低い冷却水により、エンジン２を冷却することができる。ここで、エンジン２は、「冷却対象」に対応している。
冷却水制御弁装置１０は、エンジン２およびメイン流路Ｒｍを流れる冷却水、すなわち、エンジン２からラジエータ１１に流れる冷却水の流量を制御可能である。

オイルクーラ１２は、冷却水制御弁装置１０とウォーターポンプ３との間に設けられている。エンジン２のウォータージャケット４から流出した冷却水は、冷却水制御弁装置１０を経由してオイルクーラ１２に流れ、エンジン２に戻る。これにより、オイルクーラ１２は、潤滑オイルの温度を上昇させることができる。そのため、環境温度が低い場合でも、潤滑オイルの粘度を低下させることができる。
冷却水制御弁装置１０は、オイルクーラ１２に流れる冷却水の流量を制御可能である。

ヒータ１３は、冷却水制御弁装置１０とウォーターポンプ３との間においてオイルクーラ１２と並列に設けられている。エンジン２のウォータージャケット４から流出した冷却水は、冷却水制御弁装置１０を経由してヒータ１３に流れ、エンジン２に戻る。これにより、ヒータ１３は、車両の車室内の温度を上昇させることができる。
冷却水制御弁装置１０は、ヒータ１３に流れる冷却水の流量を制御可能である。

本実施形態では、ＥＧＲバルブ１４により、エンジン２の排気を吸気側に再循環させ、窒素酸化物の濃度を低減可能な排気再循環（ＥＧＲ：ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を行うことができる。ＥＧＲバルブ１４は、エンジン２の排気通路と吸気通路とを接続する通路を流れる排気の流量を制御可能である。
ＥＧＲバルブ１４は、エンジン２のウォータージャケット４とウォーターポンプ３との間に設けられている。そのため、ウォータージャケット４から流出した冷却水は、ＥＧＲバルブ１４を経由してエンジン２に戻る。これにより、ＥＧＲバルブ１４を冷却することができる。なお、エンジン２の運転中、冷却水は、ウォーターポンプ３、ウォータージャケット４、ＥＧＲバルブ１４を循環する。

スロットルバルブ１５は、図示しない吸気通路を流れる吸気の量を制御可能に設けられている。スロットルバルブ１５は、冷却水制御弁装置１０とウォーターポンプ３との間においてオイルクーラ１２およびヒータ１３と並列に設けられている。エンジン２のウォータージャケット４から流出した冷却水は、冷却水制御弁装置１０を経由してスロットルバルブ１５に流れ、エンジン２に戻る。これにより、環境温度が低い場合でも、スロットルバルブ１５を温めることができる。

外部装置としてのリザーバタンク１６は、ラジエータ１１に接続するよう設けられている。リザーバタンク１６には、冷却水が貯留される。ラジエータ１１内の冷却水、すなわち、エンジン冷却システム１を流れる冷却水の量が少なくなると、リザーバタンク１６からラジエータ１１に冷却水が供給される。すなわち、リザーバタンク１６は、エンジン２を流れる冷却水が不足したときに供給される冷却水を貯留する。

冷却水制御弁装置１０は、ハウジング２０、バルブ３０、モータ４０、フェールセーフ弁５０等を備えている。
ハウジング２０は、ハウジング本体２１、カバー２４、パイプ部２５、２６、２７、シート６１、７１、シール部材６２、７２、ホルダ６３、７３、スプリング６４、７４等を有している。
ハウジング本体２１、カバー２４、パイプ部２５、２６、２７は、それぞれ、例えば樹脂等により形成されている。

ハウジング本体２１は、バルブ収容空間２１０、第１開口部２１１、軸受穴部２１２、軸受部２１３、２１４、流路穴部２１５、２１６、２１７、フェールセーフ弁収容空間２２０、第２開口部２２１、壁部２２２、モータ収容空間２３０等を有している。
図３、４、５、７に示すように、バルブ収容空間２１０は、ハウジング本体２１の内側に空間として形成されている。バルブ収容空間２１０は、略円筒状に形成されている。
第１開口部２１１は、ハウジング本体２１の外壁に形成されている。第１開口部２１１は、バルブ収容空間２１０とハウジング本体２１の外部とを接続するよう形成されている。つまり、バルブ収容空間２１０は、第１開口部２１１を経由してハウジング本体２１の外部と連通している。

冷却水制御弁装置１０は、ハウジング本体２１の第１開口部２１１がウォータージャケット４に接続するようエンジン２に取り付けられる。そのため、バルブ収容空間２１０には、第１開口部２１１を経由してウォータージャケット４内の冷却水が流入可能である。このように、第１開口部２１１は、バルブ収容空間２１０とエンジン２とを接続可能に形成されている。
軸受部２１３は、第１開口部２１１に設けられている。

軸受穴部２１２は、ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０の第１開口部２１１とは反対側に形成されている。軸受穴部２１２は、バルブ収容空間２１０とハウジング本体２１の第１開口部２１１とは反対側の外壁とを接続するよう形成されている。軸受穴部２１２は、バルブ収容空間２１０と同軸に形成されている。軸受部２１４は、軸受穴部２１２に設けられている。
流路穴部２１５、２１６、２１７は、それぞれ、バルブ収容空間２１０とハウジング本体２１の外部とを接続するよう形成されている。

モータ収容空間２３０は、ハウジング本体２１の内側に空間として形成されている（図７、８参照）。モータ収容空間２３０は、ハウジング本体２１の外壁のうち軸受穴部２１２が形成された外壁に開口するよう形成されている。

カバー２４は、例えば皿状に形成され、ハウジング本体２１の軸受穴部２１２側を覆うようにして設けられている。カバー２４は、ハウジング本体２１との間にギア部収容空間２４０を形成している。ギア部収容空間２４０は、モータ収容空間２３０に接続している。

モータ４０は、モータ収容空間２３０に設けられている。モータ４０は、給電されることにより回転駆動し、出力部からトルクを出力する。
ギア部収容空間２４０には、ギア部４１が設けられている。ギア部４１は、モータ４０の出力部に噛み合うようにして設けられている。本実施形態では、ギア部４１は、減速機を構成している。そのため、モータ４０が回転駆動し出力部から出力されたトルクは、ギア部４１で減速される。

バルブ３０は、バルブ本体３１、ボール面３４、３５、バルブ連通穴３６、３７等を有している。
バルブ本体３１は、例えば樹脂等により形成されている。バルブ本体３１は、バルブ筒部３２、バルブ底部３３を有している。
バルブ筒部３２は、筒状に形成されている。バルブ底部３３は、バルブ筒部３２の一方の端部を塞ぐようにしてバルブ筒部３２と一体に形成されている。すなわち、バルブ本体３１は、有底筒状に形成されている。

ボール面３４は、バルブ筒部３２の外周壁のうちバルブ底部３３側に形成されている。すなわち、ボール面３４は、バルブ本体３１の径方向外側の外壁に形成されている。ボール面３４は、凸球面状に形成されている。
ボール面３５は、バルブ筒部３２の外周壁のうちボール面３４に対しバルブ底部３３とは反対側に形成されている。ボール面３５は、凸球面状に形成されている。

バルブ連通穴３６は、バルブ本体３１の内周壁と外周壁とを連通するようボール面３４に形成されている。ここで、バルブ連通穴３６は、略円形に形成されている。
バルブ連通穴３７は、バルブ本体３１の内周壁と外周壁とを連通するようボール面３５に形成されている。ここで、バルブ連通穴３７は、矩形状に複数形成されている。
ここで、流路穴部２１５は、ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０を形成する内壁のうちボール面３４に対応する位置に形成されている。流路穴部２１６、２１７は、ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０を形成する内壁のうちボール面３５に対応する位置に形成されている。

バルブ本体３１には、軸穴部３３０が形成されている。軸穴部３３０は、バルブ底部３３を板厚方向に貫くようバルブ底部３３の中央に形成されている。
バルブ本体３１の軸穴部３３０には、シャフト４２が設けられている。シャフト４２は、例えば金属等により棒状に形成されている。バルブ３０とシャフト４２とは、一体に回転可能に設けられている。すなわち、バルブ３０とシャフト４２とは、相対回転不能である。

シャフト４２の一方の端部側は、軸受部２１３により軸受けされている。シャフト４２の他方の端部側は、軸受部２１４により軸受けされている。これにより、バルブ３０は、シャフト４２とともに軸受部２１３、２１４により軸受けされ、バルブ収容空間２１０においてバルブ３０の軸Ａｘ１を中心に回転可能に支持されている。

シャフト４２の他方の端部には、ギア部４１が接続されている。そのため、モータ４０が回転駆動し出力部から出力されたトルクは、ギア部４１を経由してシャフト４２に伝達する。これにより、バルブ本体３１は、バルブ収容空間２１０において、所定の回転軸線Ａｒ１を中心に回転する。バルブ本体３１の回転位置により、バルブ連通穴３６と流路穴部２１５との重なり面積が変化する。また、バルブ本体３１の回転位置により、バルブ連通穴３７と流路穴部２１６、２１７との重なり面積が変化する。

パイプ部２５は、第１パイプ部２５１、第２パイプ部２５２を有している。第１パイプ部２５１は管状に形成されている。第２パイプ部２５２は、第１パイプ部２５１から分岐するよう管状に形成されている。
パイプ部２５は、第１パイプ部２５１の一方の端部が流路穴部２１５の内側に位置するようハウジング本体２１に取り付けられている（図４参照）。これにより、第１パイプ部２５１の内側の空間は、バルブ収容空間２１０に接続している。
第１パイプ部２５１の内側には、流通路２５０が形成されている。流通路２５０は、バルブ収容空間２１０と外部とを接続可能である。

パイプ部２５の第１パイプ部２５１のハウジング本体２１とは反対側の端部は、メイン流路Ｒｍを経由してラジエータ１１に接続される。
第２パイプ部２５２の第１パイプ部２５１とは反対側の端部には、キャップ１７が設けられている。キャップ１７は、第２パイプ部２５２の第１パイプ部２５１とは反対側の端部を塞ぐようにして設けられている。エンジン冷却システム１の冷却水が不足したとき、キャップ１７を開けて第２パイプ部２５２から冷却水を供給することが可能である。

パイプ部２６は、第１パイプ部２６１、第２パイプ部２６２を有している。第１パイプ部２６１は管状に形成されている。第２パイプ部２６２は、第１パイプ部２６１から分岐するよう管状に形成されている。
パイプ部２６は、第１パイプ部２６１の一方の端部が流路穴部２１６の内側に位置するようハウジング本体２１に取り付けられている（図４参照）。これにより、第１パイプ部２６１の内側の空間は、バルブ収容空間２１０に接続している。
第１パイプ部２６１の内側には、流通路２６０が形成されている。流通路２６０は、バルブ収容空間２１０と外部とを接続可能である。
パイプ部２６の第１パイプ部２６１のハウジング本体２１とは反対側の端部は、ヒータ１３に接続される。
第２パイプ部２６２の第１パイプ部２６１とは反対側の端部は、スロットルバルブ１５に接続される。

パイプ部２７は、管状に形成されている。パイプ部２７は、一方の端部が流路穴部２１７の内側に位置するようハウジング本体２１に取り付けられている。これにより、パイプ部２７の内側の空間は、バルブ収容空間２１０に接続している。
パイプ部２７のハウジング本体２１とは反対側の端部は、オイルクーラ１２に接続される。

シート６１、７１は、それぞれ、例えばフッ素樹脂により環状に形成されている。シート６１は、一方の端面がボール面３４に接触可能に設けられている。シート７１は、一方の端面がボール面３５に接触可能に設けられている。

シール部材６２、７２は、それぞれ、例えばゴム等により環状に形成されている。シール部材６２は、第１パイプ部２５１のハウジング本体２１側の端部の内壁に形成された溝部に設けられている。シール部材７２は、第１パイプ部２６１のハウジング本体２１側の端部の内壁に形成された溝部に設けられている。

ホルダ６３、７３は、それぞれ、例えば金属等により略円筒状に形成されている。
ホルダ６３は、一方の端部がシート６１を保持し、他方の端部が第１パイプ部２５１のハウジング本体２１側の端部の内側に位置するよう設けられている。ホルダ６３の外周壁は、シール部材６２の内縁部と摺動可能である。これにより、第１パイプ部２５１の内壁とシール部材６２とホルダ６３の外周壁との間は、液密に保たれている。
ホルダ７３は、一方の端部がシート７１を保持し、他方の端部が第１パイプ部２６１のハウジング本体２１側の端部の内側に位置するよう設けられている。ホルダ７３の外周壁は、シール部材７２の内縁部と摺動可能である。これにより、第１パイプ部２６１の内壁とシール部材７２とホルダ７３の外周壁との間は、液密に保たれている。

スプリング６４、７４は、例えばコイルスプリングである。
スプリング６４は、ホルダ６３の径方向外側に設けられ、一端がホルダ６３のシート６１側の端部に当接し、他端が第１パイプ部２５１のハウジング本体２１側の端部に当接している。スプリング６４は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、スプリング６４は、ホルダ６３とともにシート６１をバルブ３０側に付勢している。これにより、シート６１は、一方の端面がボール面３４に押し付けられる。
スプリング７４は、ホルダ７３の径方向外側に設けられ、一端がホルダ７３のシート７１側の端部に当接し、他端が第１パイプ部２６１のハウジング本体２１側の端部に当接している。スプリング７４は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、スプリング７４は、ホルダ７３とともにシート７１をバルブ３０側に付勢している。これにより、シート７１は、一方の端面がボール面３５に押し付けられる。

シート６１の内周壁、および、ホルダ６３の内周壁は、第１パイプ部２５１の内壁とともに、流通路２５０の一部を形成している。すなわち、流通路２５０は、ハウジング２０に形成されている。
シート７１の内周壁、および、ホルダ７３の内周壁は、第１パイプ部２６１の内壁とともに、流通路２６０の一部を形成している。

本実施形態では、エンジン２のウォータージャケット４を流れて温度が上昇した冷却水は、ハウジング本体２１の第１開口部２１１を経由してバルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の内側および外側に流入する。
バルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の内側に流入した冷却水は、バルブ本体３１の回転位置により変化するバルブ連通穴３６とシート６１の開口部すなわち流通路２５０との重なり面積に応じた量が、第１パイプ部２５１に流れる。第１パイプ部２５１に流れた冷却水は、ラジエータ１１に導かれ、ラジエータ１１を通過することで温度が低下する。ラジエータ１１で温度の低下した冷却水は、エンジン２に戻され、エンジン２を冷却する。

バルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積が０のとき、すなわち、シート６１の開口部の全部がボール面３４で塞がれているとき、バルブ本体３１の内側と流通路２５０との間の冷却水の流れは遮断される。
このように、バルブ３０は、回転位置により第１開口部２１１と流通路２５０との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。なお、バルブ３０の回転位置は、モータ４０の駆動を制御する図示しない制御装置により制御される。

また、バルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の内側に流入した冷却水は、バルブ本体３１の回転位置により変化するバルブ連通穴３７とシート７１の開口部すなわち流通路２６０との重なり面積に応じた量が、第１パイプ部２６１、第２パイプ部２６２に流れる。第１パイプ部２６１、第２パイプ部２６２に流れた冷却水は、ヒータ１３、スロットルバルブ１５に導かれる。

また、バルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の内側に流入した冷却水は、バルブ本体３１の回転位置により変化するバルブ連通穴３７と流路穴部２１７との重なり面積に略応じた量が、パイプ部２７に流れる。パイプ部２７に流れた冷却水は、オイルクーラ１２に導かれる。

バルブ３０は、筒状に形成され、内周壁と外周壁とを連通するバルブ連通穴３６を有し、軸方向の開口部が第１開口部２１１に接続し、軸Ａｘ１を中心に回転可能に設けられ、回転位置によりバルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積を変化させることで第１開口部２１１と流通路２５０との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。
このように、冷却水制御弁装置１０は、モータ４０を回転駆動させて、バルブ３０の回転位置を制御することにより、ラジエータ１１を経由してエンジン２に戻される冷却水、および、ヒータ１３、スロットルバルブ１５、オイルクーラ１２に流れる冷却水の流量を制御可能である。

図３、５〜８に示すように、フェールセーフ弁収容空間２２０は、ハウジング本体２１の内側に空間として形成されている。
第２開口部２２１は、ハウジング本体２１の外壁のうち第１開口部２１１が形成された外壁に形成されている。第２開口部２２１は、フェールセーフ弁収容空間２２０とハウジング本体２１の外部とを接続するよう形成されている。つまり、フェールセーフ弁収容空間２２０は、第２開口部２２１を経由してハウジング本体２１の外部と連通している。

パイプ部２５には、フェールセーフ連通路２５３が形成されている（図６参照）。フェールセーフ連通路２５３は、フェールセーフ弁収容空間２２０と第１パイプ部２５１の内壁、すなわち、流通路２５０とを連通するよう形成されている。

壁部２２２は、第１開口部２１１およびバルブ収容空間２１０と第２開口部２２１およびフェールセーフ弁収容空間２２０との間を仕切るよう形成されている。そのため、第１開口部２１１を経由してバルブ収容空間２１０に流入した冷却水は、壁部２２２により遮られ、フェールセーフ弁収容空間２２０側へ流れることはできない。同様に、第２開口部２２１を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０に流入した冷却水は、壁部２２２により遮られ、バルブ収容空間２１０側へ流れることはできない。
このように、第１開口部２１１およびバルブ収容空間２１０と第２開口部２２１およびフェールセーフ弁収容空間２２０とは、壁部２２２により隔離されている。そのため、例えば異物によりバルブ３０の回転がロックし、バルブ収容空間２１０においてバルブ３０が破損したとしても、バルブ３０の破片がフェールセーフ弁収容空間２２０に侵入することはない。

フェールセーフ弁５０は、フェールセーフ弁収容空間２２０に設けられている（図６参照）。
フェールセーフ弁５０は、弁本体５１、温度検知部５２、スプリング５３、支持部材５４等を有している。
支持部材５４は、例えば金属等により筒状に形成されている。支持部材５４は、一端がハウジング本体２１のフェールセーフ弁収容空間２２０内に位置し、他端がパイプ部２５のフェールセーフ連通路２５３に位置するよう設けられている。ここで、支持部材５４の外周壁は、フェールセーフ弁収容空間２２０を形成するハウジング本体２１の内壁に液密に接している。また、支持部材５４の他端には、弁座５４１が形成されている。

弁本体５１は、軸部５１１、弁部５１２を有している。軸部５１１は、棒状に形成され、軸方向に往復移動可能なよう支持部材５４の内側に設けられている。弁部５１２は、例えば略円盤状に形成され、軸部５１１の一端に取り付けられている。弁部５１２は、支持部材５４の他端の弁座５４１に当接可能、すなわち、弁座５４１を閉塞可能である。弁部５１２は、軸部５１１とともに軸方向に往復移動し、弁座５４１に当接または弁座５４１から離間する。弁部５１２が弁座５４１に当接し閉弁すると、フェールセーフ連通路２５３を閉じ、フェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを遮断する。一方、弁部５１２が弁座５４１から離間し開弁すると、フェールセーフ連通路２５３を開き、フェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを許容する。以下、適宜、弁部５１２が弁座５４１から離間する方向を「開弁方向」、弁部５１２が弁座５４１に当接する方向を「閉弁方向」という。

温度検知部５２の内部には、例えばサーモワックス等のワックスが封入されている。温度検知部５２は、支持部材５４の弁座５４１とは反対側の端部の内側に設けられている。すなわち、温度検知部５２は、フェールセーフ弁収容空間２２０に設けられている。温度検知部５２は、軸部５１１の弁部５１２とは反対側の端部に接続している。

スプリング５３は、所謂コイルばねであり、支持部材５４の内側に設けられている。スプリング５３は、軸部５１１を閉弁方向に付勢している。これにより、弁部５１２は、弁座５４１に当接した状態、すなわち、閉弁状態となる。
温度検知部５２は、フェールセーフ弁収容空間２２０内の冷却水の温度が所定値より高くなると膨張し、スプリング５３の付勢力に抗して軸部５１１を開弁方向に押圧する。これにより、弁部５１２が弁座５４１から離間し開弁する。
フェールセーフ弁５０は、フェールセーフ弁収容空間２２０内の冷却水の温度が所定値以下のとき、閉弁しフェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを遮断し、冷却水の温度が所定値より高いとき、開弁しフェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを許容する。

このように、フェールセーフ弁５０は、バルブ３０とは別に独立して作動しフェールセーフ連通路２５３を開閉可能な弁本体５１、および、冷却水の温度に基づき弁本体５１を作動させてフェールセーフ連通路２５３を開閉可能とする温度検知部５２を有している。
例えばバルブ収容空間２１０においてバルブ３０が回転不能となり流通路２５０を経由したラジエータ１１への冷却水の流れが遮断された状態になった場合において冷却水の温度が所定値より高くなっても、フェールセーフ弁５０が開弁することで、高温となったエンジン２側からの冷却水を、フェールセーフ弁収容空間２２０およびフェールセーフ連通路２５３を経由してラジエータ１１に送ることができる。そのため、バルブ３０が回転不能となっても、エンジン２の温度上昇を抑えることができる。
本実施形態では、上記所定値、すなわち、フェールセーフ弁５０が開弁する温度は、エンジン２のオーバーヒートを防止する観点に基づき、予め適当な値に設定されている。

本実施形態では、ハウジング２０は、内部連通孔２０１をさらに有している。内部連通孔２０１は、フェールセーフ弁収容空間２２０と流路穴部２１５の内壁とを接続するようハウジング本体２１に形成されている（図４、５、６、８参照）。ここで、バルブ連通穴３６の一部とシート６１の開口部すなわち流通路２５０とが重なった状態のとき、フェールセーフ弁収容空間２２０は、内部連通孔２０１、流路穴部２１５の内壁とホルダ６３の外周壁との間の空間、バルブ収容空間２１０のうちバルブ３０の外側の空間、バルブ連通穴３６、バルブ３０の内側の空間、バルブ連通穴３６を経由してシート６１の開口部すなわち流通路２５０に連通する。つまり、内部連通孔２０１は、バルブ連通穴３６の一部と流通路２５０とが重なったとき、バルブ連通穴３６を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通する。

このように、内部連通孔２０１は、バルブ連通穴３６の一部とシート６１の開口部とが重なった状態のとき、すなわち、所定の条件のとき、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通可能に形成されている。
ところで、フェールセーフ弁収容空間２２０に気泡が発生または流入すると、温度検知部５２に気泡が付着するおそれがある。温度検知部５２に気泡が付着すると、冷却水から温度検知部５２への伝熱性が低下し、冷却水の温度が上記所定値より高くなっても、温度検知部５２により冷却水の温度を正確に検知することができず、フェールセーフ弁５０が開弁しないといった作動不良を招くおそれがある。本実施形態では、内部連通孔２０１がフェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通したとき、内部連通孔２０１を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を流通路２５０に排出することができる。これにより、フェールセーフ弁５０の温度検知部５２に気泡が付着するのを抑制することができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

図５、８に示すように、内部連通孔２０１は、ホルダ６３の内周壁、すなわち、流通路２５０の内周壁よりも外側で（図８参照）、かつ、バルブ３０の外周壁と流通路２５０とのシール面Ｓ１に対しバルブ３０の径方向外側に形成されている（図５参照）。そのため、バルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積が０のとき、すなわち、シート６１の開口部の全部がボール面３４で塞がれているとき、内部連通孔２０１を経由したフェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０との連通を遮断することができる。これにより、フェールセーフ弁収容空間２２０内の冷却水が内部連通孔２０１を経由して流通路２５０、すなわち、ラジエータ１１側に流れることはない。

図４〜８に示すように、本実施形態の冷却水制御弁装置１０は、エンジン２の鉛直方向上側に取り付けられて使用される。冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、第１開口部２１１および第２開口部２２１は、エンジン２の鉛直方向上側に位置し、バルブ収容空間２１０およびフェールセーフ弁収容空間２２０は、第１開口部２１１および第２開口部２２１に対し鉛直方向上側に位置する。また、この状態では、バルブ３０は、軸Ａｘ１が鉛直方向に沿うような姿勢となっている。

図８に示すように、冷却水制御弁装置１０の使用状態、すなわち、冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、内部連通孔２０１は、鉛直方向上側の端部Ｅ１が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を内部連通孔２０１から排出するとともに、フェールセーフ弁５０の大部分が冷却水に接触する状態とすることができる。

また、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、内部連通孔２０１およびフェールセーフ弁５０は、第２開口部２２１よりも鉛直方向上側に位置し、第２開口部２２１から内部連通孔２０１の鉛直方向上側の端部Ｅ１までの鉛直方向の距離をＬ１、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ１≧Ｌ２である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を内部連通孔２０１から確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。

以上説明したように、（１）本実施形態は、エンジン２を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置１０であって、ハウジング２０とバルブ３０とフェールセーフ弁５０とを備えている。
ハウジング２０は、バルブ収容空間２１０、バルブ収容空間２１０とエンジン２とを接続可能に形成された第１開口部２１１、フェールセーフ弁収容空間２２０、フェールセーフ弁収容空間２２０とエンジン２とを接続可能に形成された第２開口部２２１、バルブ収容空間２１０と外部とを接続可能に形成された流通路２５０、および、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通するフェールセーフ連通路２５３を有している。
バルブ３０は、バルブ収容空間２１０に回転可能に設けられ、回転位置により第１開口部２１１と流通路２５０との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。
フェールセーフ弁５０は、フェールセーフ弁収容空間２２０に設けられ、冷却水の温度が所定値以下のとき、閉弁しフェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを遮断し、冷却水の温度が所定値より高いとき、開弁しフェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを許容する。これにより、バルブ収容空間２１０においてバルブ３０が回転不能となり流通路２５０を経由した外部への冷却水の流れが遮断された状態になった場合において冷却水の温度が所定値より高くなっても、フェールセーフ弁５０が開弁することで、高温となったエンジン２側からの冷却水を、フェールセーフ弁収容空間２２０およびフェールセーフ連通路２５３を経由して外部のラジエータ１１に送ることができる。そのため、バルブ３０が回転不能となっても、エンジン２の温度上昇を抑えることができる。

ハウジング２０は、第１開口部２１１およびバルブ収容空間２１０と第２開口部２２１およびフェールセーフ弁収容空間２２０との間を仕切る壁部２２２を有している。つまり、第１開口部２１１およびバルブ収容空間２１０と第２開口部２２１およびフェールセーフ弁収容空間２２０とは、壁部２２２により隔離されている。そのため、例えば異物によりバルブ３０の回転がロックし、バルブ収容空間２１０においてバルブ３０が破損したとしても、バルブ３０の破片がフェールセーフ弁収容空間２２０に侵入することはない。これにより、バルブ３０の破片がフェールセーフ弁５０の弁部５１２に噛み込まれたりすることを抑制し、フェールセーフ弁５０の機能障害を抑制することができる。

また、（２）本実施形態では、ハウジング２０は、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通可能に形成された内部連通孔２０１を有している。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０に気泡が発生または流入しても、内部連通孔２０１がフェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通したとき、内部連通孔２０１を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を流通路２５０に排出することができる。これにより、フェールセーフ弁５０に気泡が付着するのを抑制することができる。したがって、フェールセーフ弁５０により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

また、（３）本実施形態では、バルブ３０は、筒状に形成され、内周壁と外周壁とを連通するバルブ連通穴３６を有し、軸方向の開口部が第１開口部２１１に接続し、軸Ａｘ１を中心に回転可能に設けられ、回転位置によりバルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積を変化させることで第１開口部２１１と流通路２５０との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。
内部連通孔２０１は、流通路２５０の内周壁よりも外側で、かつ、バルブ３０の外周壁と流通路２５０とのシール面Ｓ１に対しバルブ３０の径方向外側に形成されている。そのため、バルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積が０のとき、すなわち、シート６１の開口部の全部がボール面３４で塞がれているとき、内部連通孔２０１を経由したフェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０との連通を遮断することができる。これにより、フェールセーフ弁収容空間２２０内の冷却水が内部連通孔２０１を経由して流通路２５０、すなわち、ラジエータ１１側に流れることはない。したがって、環境温度が低いときでも、エンジン２を早期に暖機することができる。

また、（４）本実施形態では、内部連通孔２０１は、バルブ連通穴３６の一部と流通路２５０とが重なったとき、バルブ連通穴３６を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通する。そのため、バルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積が０のとき、または、バルブ連通穴３６の全部と流通路２５０とが重なったとき、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０との間を遮断し、バルブ連通穴３６の一部と流通路２５０とが重なったとき、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通する構成とすることができる。この構成では、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０との連通を遮断することでエンジン２を早期に暖機することができ、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通させることでフェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を排出できる。

また、（５）本実施形態では、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、内部連通孔２０１は、鉛直方向上側の端部Ｅ１が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を内部連通孔２０１から排出するとともに、フェールセーフ弁５０の大部分が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、フェールセーフ弁５０により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

また、（６）本実施形態では、フェールセーフ弁５０は、冷却水の温度を検知する温度検知部５２を有し、温度検知部５２により検知した冷却水の温度に応じて開閉弁する。
冷却水制御弁装置１０の使用状態において、内部連通孔２０１およびフェールセーフ弁５０は、第２開口部２２１よりも鉛直方向上側に位置し、第２開口部２２１から内部連通孔２０１の鉛直方向上側の端部Ｅ１までの鉛直方向の距離をＬ１、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ１≧Ｌ２である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を内部連通孔２０１から確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度をより正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を確実に抑制することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態による冷却水制御弁装置を図９に示す。
第２実施形態は、ハウジング２０は、第１実施形態で示した内部連通孔２０１を有しておらず、代わりに、外部連通孔２０２を有している。外部連通孔２０２は、フェールセーフ弁収容空間２２０と外部とを連通するようハウジング本体２１に形成されている（図９参照）。

本実施形態では、通路部材１６１が設けられている。通路部材１６１は、管状に形成されている。通路部材１６１は、一端が外部連通孔２０２に接続され、他端がリザーバタンク１６に接続される。すなわち、外部連通孔２０２は、ハウジング２０の外部に設けられるリザーバタンク１６に接続される通路部材１６１のリザーバタンク１６とは反対側の端部に接続される。
これにより、フェールセーフ弁収容空間２２０は、外部連通孔２０２、通路部材１６１を経由してリザーバタンク１６に連通する。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０に気泡が発生または流入しても、外部連通孔２０２および通路部材１６１を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡をリザーバタンク１６に排出することができる。これにより、フェールセーフ弁５０の温度検知部５２に気泡が付着するのを抑制することができる。

図９に示すように、冷却水制御弁装置１０の使用状態、すなわち、冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、外部連通孔２０２は、鉛直方向上側の端部Ｅ４が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から排出するとともに、フェールセーフ弁５０の大部分が冷却水に接触する状態とすることができる。

また、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、外部連通孔２０２およびフェールセーフ弁５０は、第２開口部２２１よりも鉛直方向上側に位置し、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ３≧Ｌ２である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。

また、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から通路部材１６１のリザーバタンク１６との接続部の鉛直方向上側の端部Ｅ５までの鉛直方向の距離をＬ４とすると、Ｌ４≧Ｌ３である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２からリザーバタンク１６に確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。

以上説明したように、（７）本実施形態では、ハウジング２０は、フェールセーフ弁収容空間２２０と外部とを連通するよう形成された外部連通孔２０２を有している。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０に気泡が発生または流入しても、外部連通孔２０２を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部に排出することができる。これにより、フェールセーフ弁５０の温度検知部５２に気泡が付着するのを抑制することができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

また、（８）本実施形態では、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、外部連通孔２０２は、鉛直方向上側の端部Ｅ４が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から排出するとともに、フェールセーフ弁５０の大部分が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

また、（９）本実施形態では、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、外部連通孔２０２およびフェールセーフ弁５０は、第２開口部２２１よりも鉛直方向上側に位置し、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ３≧Ｌ２である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度をより正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を確実に抑制することができる。

また、（１０）本実施形態では、外部連通孔２０２は、ハウジング２０の外部に設けられる外部装置に接続される通路部材１６１の外部装置とは反対側の端部に接続される。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０に気泡が発生または流入しても、外部連通孔２０２および通路部材１６１を経由してフェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部装置に排出することができる。

また、（１１）本実施形態では、前記外部装置は、エンジン２を流れる冷却水が不足したときに供給される冷却水を貯留するリザーバタンク１６である。そのため、リザーバタンク１６に流入した冷却水中の気泡を、リザーバタンク１６内またはリザーバタンク１６とエンジン２との間の流路等において消失させることができる。

また、（１２）本実施形態では、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から通路部材１６１のリザーバタンク１６との接続部の鉛直方向上側の端部Ｅ５までの鉛直方向の距離をＬ４とすると、Ｌ４≧Ｌ３である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２からリザーバタンク１６に確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度をより正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を確実に抑制することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態による冷却水制御弁装置を図１０に示す。
第３実施形態は、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた形態である。そのため、第３実施形態では、ハウジング２０は、内部連通孔２０１および外部連通孔２０２を有している。

第３実施形態では、内部連通孔２０１および外部連通孔２０２と、第２開口部２２１、フェールセーフ弁５０、および、通路部材１６１とリザーバタンク１６との接続部と、の位置関係は第１実施形態、第２実施形態と同様である。
第３実施形態は、第１実施形態および第２実施形態の効果と同様の効果を奏することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態による冷却水制御弁装置を図１１に示す。第４実施形態は、バルブ３０、ハウジング２０、フェールセーフ弁５０の構成等が第２実施形態と異なる。
第４実施形態では、第２実施形態と同様、ハウジング２０は、第１開口部２１１およびバルブ収容空間２１０と第２開口部２２１およびフェールセーフ弁収容空間２２０との間を仕切る壁部２２２を有している。

第４実施形態では、バルブ収容空間２１０は、略円筒状に形成されている。
バルブ３０のバルブ本体３１は、略円筒状に形成されている。そのため、バルブ本体３１は、略円筒状の外周壁を有している。バルブ３０は、バルブ本体３１の軸Ａｘ１を中心に回転可能にバルブ収容空間２１０に設けられている。バルブ３０は、バルブ本体３１の外周壁が、バルブ収容空間２１０を形成するハウジング本体２１の内壁と摺動可能である。

バルブ連通穴３６は、バルブ本体３１の第１開口部２１１側の端部の周方向の一部を切り欠くようにして形成されている。つまり、バルブ連通穴３６は、バルブ本体３１の内周壁と外周壁とを連通するようバルブ本体３１の第１開口部２１１側の端部に形成されている。
本実施形態では、ハウジング本体２１の流路穴部２１５の一部とパイプ部２５の内壁の一部とにより流通路２５０が形成されている。

バルブ３０は、モータ４０から出力されたトルクにより回転し、バルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積が０のとき、すなわち、流通路２５０がバルブ本体３１の外周壁で塞がれた状態のとき、第１開口部２１１と流通路２５０との間の冷却水の流れを遮断し、バルブ連通穴３６と流通路２５０とが重なったとき、第１開口部２１１と流通路２５０との間の冷却水の流れを許容する。ここで、ラジエータ１１には、流通路２５０、メイン流路Ｒｍを経由して、バルブ連通穴３６と流通路２５０との重なり面積に応じた量の冷却水が流れる。

フェールセーフ弁５０は、温度検知部５２、弁部５１２、支持部材５４を有している。支持部材５４は、ハウジング本体２１のフェールセーフ弁収容空間２２０とフェールセーフ連通路２５３との間に設けられている。支持部材５４は、温度検知部５２および弁部５１２を支持している。
温度検知部５２は、フェールセーフ弁収容空間２２０内の冷却水の温度が所定値より高くなると膨張し、弁部５１２を開弁方向に押圧する。これにより、弁部５１２が弁座５４１から離間し開弁する。
フェールセーフ弁５０は、フェールセーフ弁収容空間２２０内の冷却水の温度が所定値以下のとき、閉弁しフェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを遮断し、冷却水の温度が所定値より高いとき、開弁しフェールセーフ連通路２５３における冷却水の流れを許容する。

第４実施形態では、ハウジング２０は、外部連通孔２０２を有している。外部連通孔２０２は、フェールセーフ弁収容空間２２０と外部とを連通するようハウジング本体２１に形成されている。外部連通孔２０２は、ハウジング２０の外部に設けられるリザーバタンク１６に接続される通路部材１６１のリザーバタンク１６とは反対側の端部に接続される。これにより、フェールセーフ弁収容空間２２０は、外部連通孔２０２、通路部材１６１を経由してリザーバタンク１６に連通する。

図１１に示すように、本実施形態の冷却水制御弁装置１０は、エンジン２の鉛直方向上側に取り付けられて使用される。冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、第１開口部２１１および第２開口部２２１は、エンジン２の鉛直方向上側に位置し、バルブ収容空間２１０およびフェールセーフ弁収容空間２２０は、第１開口部２１１および第２開口部２２１に対し鉛直方向上側に位置する。また、この状態では、バルブ３０は、軸Ａｘ１が鉛直方向に沿うような姿勢となっている。

図１１に示すように、冷却水制御弁装置１０の使用状態、すなわち、冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、外部連通孔２０２は、鉛直方向上側の端部Ｅ４が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から排出するとともに、フェールセーフ弁５０の大部分が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

また、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、外部連通孔２０２およびフェールセーフ弁５０は、第２開口部２２１よりも鉛直方向上側に位置し、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ３≧Ｌ２である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度をより正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を確実に抑制することができる。

また、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から通路部材１６１のリザーバタンク１６との接続部の鉛直方向上側の端部Ｅ５までの鉛直方向の距離をＬ４とすると、Ｌ４≧Ｌ３である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２からリザーバタンク１６に確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度をより正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を確実に抑制することができる。
以上説明したように、第４実施形態は、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態による冷却水制御弁装置を図１２に示す。第５実施形態は、冷却水制御弁装置１０のエンジン２への取り付け姿勢等が第４実施形態と異なる。
第５実施形態では、冷却水制御弁装置１０は、エンジン２の水平方向外側、すなわち、エンジン２の側面に取り付けられて使用される。冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、第１開口部２１１および第２開口部２２１は、エンジン２の水平方向外側に位置し、バルブ収容空間２１０およびフェールセーフ弁収容空間２２０は、第１開口部２１１および第２開口部２２１に対し水平方向外側に位置する。また、この状態では、バルブ３０は、軸Ａｘ１が水平方向に沿うような姿勢となっている。

本実施形態では、外部連通孔２０２は、第２開口部２２１の近傍に形成されている。
図１２に示すように、冷却水制御弁装置１０の使用状態、すなわち、冷却水制御弁装置１０がエンジン２に取り付けられた状態において、外部連通孔２０２は、鉛直方向上側の端部Ｅ４が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２から排出するとともに、フェールセーフ弁５０の大部分が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度を正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を抑制することができる。

また、冷却水制御弁装置１０の使用状態において、第２開口部２２１の鉛直方向下側の端部Ｅ６から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１の鉛直方向下側の端部Ｅ６から通路部材１６１のリザーバタンク１６との接続部の鉛直方向上側の端部Ｅ５までの鉛直方向の距離をＬ４とすると、Ｌ４≧Ｌ３である。そのため、フェールセーフ弁収容空間２２０内の気泡を外部連通孔２０２からリザーバタンク１６に確実に排出するとともに、フェールセーフ弁５０の全体が冷却水に接触する状態とすることができる。したがって、温度検知部５２により冷却水の温度をより正確に検知することができ、フェールセーフ弁５０の作動不良を確実に抑制することができる。
以上説明したように、第５実施形態は、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、ハウジング２０は、内部連通孔２０１および外部連通孔２０２のいずれも有していなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、内部連通孔２０１は、フェールセーフ弁収容空間２２０と流通路２５０とを連通可能であれば、ハウジング２０にどのように形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、冷却水制御弁装置の使用状態において、内部連通孔２０１は、鉛直方向上側の端部Ｅ１が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２と同じ位置か、端部Ｅ２よりも鉛直方向下側に位置するよう形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、冷却水制御弁装置の使用状態において、第２開口部２２１から内部連通孔２０１の鉛直方向上側の端部Ｅ１までの鉛直方向の距離をＬ１、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２であってもよい。

また、本発明の他の実施形態では、冷却水制御弁装置の使用状態において、外部連通孔２０２は、鉛直方向上側の端部Ｅ４が、フェールセーフ弁５０の鉛直方向下側の端部Ｅ２と同じ位置か、端部Ｅ２よりも鉛直方向下側に位置するよう形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、冷却水制御弁装置の使用状態において、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から温度検知部５２の鉛直方向上側の端部Ｅ３までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ３＜Ｌ２であってもよい。

また、本発明の他の実施形態では、通路部材１６１により外部連通孔２０２と接続される外部装置は、リザーバタンク１６に限らず、例えばラジエータ１１等、ハウジング２０の外部に設けられる装置であれば、どのような装置であってもよい。

また、本発明の他の実施形態では、冷却水制御弁装置の使用状態において、第２開口部２２１から外部連通孔２０２の鉛直方向上側の端部Ｅ４までの鉛直方向の距離をＬ３、第２開口部２２１から通路部材１６１の外部装置（リザーバタンク１６）との接続部の鉛直方向上側の端部Ｅ５までの鉛直方向の距離をＬ４とすると、Ｌ４＜Ｌ３であってもよい。

また、上述の実施形態では、車両のエンジン（内燃機関）を、冷却水による冷却対象とする例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、エンジンに限らず、例えばハイブリッド車両や電気自動車に搭載される車輪駆動用のモータや電池を冷却対象として適用してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジング２０は、樹脂に限らず、例えば金属等により形成してもよい。
このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

２エンジン（冷却対象）、１０冷却水制御弁装置、２０ハウジング、２１０バルブ収容空間、２１１第１開口部、２２０フェールセーフ弁収容空間、２２１第２開口部、２２２壁部、２５０流通路、２５３フェールセーフ連通路、３０バルブ、５０フェールセーフ弁

Claims

冷却対象（２）を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
バルブ収容空間（２１０）、前記バルブ収容空間と前記冷却対象とを接続可能に形成された第１開口部（２１１）、フェールセーフ弁収容空間（２２０）、前記フェールセーフ弁収容空間と前記冷却対象とを接続可能なよう前記第１開口部が形成された外壁に形成された第２開口部（２２１）、前記バルブ収容空間と外部とを接続可能に形成された流通路（２５０）、および、前記フェールセーフ弁収容空間と前記流通路とを連通するフェールセーフ連通路（２５３）を有するハウジング（２０）と、
前記バルブ収容空間に回転可能に設けられ、回転位置により前記第１開口部と前記流通路との間を流れる冷却水の流量を制御可能なバルブ（３０）と、
前記フェールセーフ弁収容空間に設けられ、冷却水の温度が所定値以下のとき、閉弁し前記フェールセーフ連通路における冷却水の流れを遮断し、冷却水の温度が所定値より高いとき、開弁し前記フェールセーフ連通路における冷却水の流れを許容するフェールセーフ弁（５０）と、を備え、
前記ハウジングは、前記第１開口部と前記第２開口部との間を仕切るとともに前記バルブ収容空間と前記フェールセーフ弁収容空間との間を仕切るよう連続的に形成された壁部（２２２）を有している冷却水制御弁装置。
前記ハウジングは、前記フェールセーフ弁収容空間と前記流通路とを連通可能に形成された内部連通孔（２０１）を有している請求項１に記載の冷却水制御弁装置。
前記バルブは、筒状に形成され、内周壁と外周壁とを連通するバルブ連通穴（３６）を有し、軸方向の開口部が前記第１開口部に接続し、軸（Ａｘ１）を中心に回転可能に設けられ、回転位置により前記バルブ連通穴と前記流通路との重なり面積を変化させることで前記第１開口部と前記流通路との間を流れる冷却水の流量を制御可能であり、
前記内部連通孔は、前記流通路の内周壁よりも外側で、かつ、前記バルブの外周壁と前記流通路とのシール面（Ｓ１）に対し前記バルブの径方向外側に形成されている請求項２に記載の冷却水制御弁装置。
前記内部連通孔は、前記バルブ連通穴の一部と前記流通路とが重なったとき、前記バルブ連通穴を経由して前記フェールセーフ弁収容空間と前記流通路とを連通する請求項３に記載の冷却水制御弁装置。
前記冷却水制御弁装置の使用状態において、前記内部連通孔は、鉛直方向上側の端部（Ｅ１）が、前記フェールセーフ弁の鉛直方向下側の端部（Ｅ２）よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている請求項２〜４のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
前記フェールセーフ弁は、冷却水の温度を検知する温度検知部（５２）を有し、前記温度検知部により検知した冷却水の温度に応じて開閉弁し、
前記冷却水制御弁装置の使用状態において、前記内部連通孔および前記フェールセーフ弁は、前記第２開口部よりも鉛直方向上側に位置し、前記第２開口部から前記内部連通孔の鉛直方向上側の端部（Ｅ１）までの鉛直方向の距離をＬ１、前記第２開口部から前記温度検知部の鉛直方向上側の端部（Ｅ３）までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ１≧Ｌ２である請求項２〜５のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
前記ハウジングは、前記フェールセーフ弁収容空間と外部とを連通するよう形成された外部連通孔（２０２）を有している請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
前記冷却水制御弁装置の使用状態において、前記外部連通孔は、鉛直方向上側の端部（Ｅ４）が、前記フェールセーフ弁の鉛直方向下側の端部（Ｅ２）よりも鉛直方向上側に位置するよう形成されている請求項７に記載の冷却水制御弁装置。
前記フェールセーフ弁は、冷却水の温度を検知する温度検知部（５２）を有し、前記温度検知部により検知した冷却水の温度に応じて開閉弁し、
前記冷却水制御弁装置の使用状態において、前記外部連通孔および前記フェールセーフ弁は、前記第２開口部よりも鉛直方向上側に位置し、前記第２開口部から前記外部連通孔の鉛直方向上側の端部（Ｅ４）までの鉛直方向の距離をＬ３、前記第２開口部から前記温度検知部の鉛直方向上側の端部（Ｅ３）までの鉛直方向の距離をＬ２とすると、Ｌ３≧Ｌ２である請求項７または８に記載の冷却水制御弁装置。
前記外部連通孔は、前記ハウジングの外部に設けられる外部装置（１６）に接続される通路部材（１６１）の前記外部装置とは反対側の端部に接続される請求項７〜９のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
前記外部装置は、前記冷却対象を流れる冷却水が不足したときに供給される冷却水を貯留するリザーバタンク（１６）である請求項１０に記載の冷却水制御弁装置。
前記冷却水制御弁装置の使用状態において、前記外部連通孔および前記フェールセーフ弁は、前記第２開口部よりも鉛直方向上側に位置し、前記第２開口部から前記外部連通孔の鉛直方向上側の端部（Ｅ４）までの鉛直方向の距離をＬ３、前記第２開口部から前記通路部材の前記外部装置との接続部の鉛直方向上側の端部（Ｅ５）までの鉛直方向の距離をＬ４とすると、Ｌ４≧Ｌ３である請求項１０または１１に記載の冷却水制御弁装置。