JP7331646B2 - バルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの冷却液の流量を調整するバルブ装置に関する。

エンジンの冷却液の流量を調整するバルブ装置が、特許文献１に開示されている。この従来のバルブ装置は、冷却液が流出する複数の流出口を有するハウジングと、複数の流出口から流出される冷却液の流量を調整するバルブと、複数の流出口に内部が連通する複数のパイプを有するパイプ部材とを備える。バルブは、弁体を回転させる回転軸を有する。複数の流出口は、回転軸の軸方向で異なる位置に配置される。パイプ部材は、ハウジングに対して回転軸に直交する一方向の一方側に取り付けられている。具体的には、パイプ部材は、ハウジングに対してエンジン側の反対側に取り付けられている。

さらに、この従来のバルブ装置は、バルブの回転軸を駆動する駆動部と、バルブの回転軸の回転角を検出するセンサと、駆動部およびセンサを収容するカバーとを備える。カバーは、駆動部を収容する空間を形成するカバー本体と、駆動部およびセンサのそれぞれを外部と電気的に接続するためのコネクタ部とを有する。コネクタ部は、カバー本体に対してハウジングに対するパイプ部材側の反対側に配置されるとともに、カバー本体からハウジングに対するパイプ部材側の反対側に向かって突出している。具体的には、コネクタ部は、カバー本体に対してエンジン側に配置されるとともに、カバー本体からエンジン側に向かって突出している。

国際公開第２０１８／２３０６６４号公報

上記した従来のバルブ装置では、コネクタ部は、カバー本体に対してハウジングに対するパイプ部材側の反対側に配置されるとともに、カバー本体からハウジングに対するパイプ部材側の反対側に向かって突出している。このため、コネクタ部の延伸方向におけるバルブ装置の体格が大きい。

本発明は上記点に鑑みて、コネクタ部の突出方向でのバルブ装置の最大寸法を小さくすることができるバルブ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、
エンジンの冷却液の流量を調整するバルブ装置は、
内部に形成された内部空間（２３）、内部空間に冷却液が流入する流入口（２５１）、および、内部空間から冷却液が流出する複数の流出口（２６１、２６２、２６３）を有するハウジング（２０）と、
複数の流出口から流出される冷却液の流量を調整する弁体（３１）、および、弁体を回転させる回転軸（３２）を有し、内部空間に配置されるバルブ（３０）と、
ハウジングに対して回転軸の軸方向（Ｄ１）に直交する一方向（Ｄ２）の一方側に取り付けられ、複数の流出口に連通する通路を形成する複数のパイプ（５１、５２、５３、５４、５５）を有するパイプ部材（５０）と、
ハウジングに対して軸方向の一方側におけるハウジングの外側に配置され、回転軸を駆動する駆動部（７０）と、
ハウジングに対して軸方向の一方側におけるハウジングの外側に配置され、回転軸の回転角を検出するセンサ（７４）と、
ハウジングに対して軸方向の一方側におけるハウジングの外側に配置され、駆動部およびセンサを内側に収容するカバー（８０）と、を備え、
カバーは、駆動部を収容する空間を形成するカバー本体（８２）と、駆動部およびセンサのそれぞれを外部と電気的に接続するためのコネクタ部（８３）とを有し、
コネクタ部は、カバー本体に対してハウジングに対するパイプ部材側と同じ側に配置されるとともに、カバー本体からハウジングに対するパイプ部材側と同じ側に向かって突出している。

これによれば、コネクタ部が、カバー本体に対してハウジングに対するパイプ部材側の反対側に配置されるとともに、カバー本体からハウジングに対するパイプ部材側の反対側に向かって突出している場合と比較して、コネクタ部の突出方向でのバルブ装置の最大寸法を小さくできる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態のバルブ装置を適用した冷却システムの概略構成図である。 第１実施形態のバルブ装置の模式的な断面図である。 第１実施形態のバルブ装置の模式的な側面図である。 第１実施形態のバルブ装置の模式的な斜視図である。 第１実施形態の駆動部の概略構成図である。 第１実施形態のバルブ装置を駆動部カバー側から見たバルブ装置の正面図であって、駆動部カバーに、駆動部カバーの内側の駆動部および回転角センサを重ねて示した図である。 第１実施形態の駆動部カバーの正面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図７に基づいて説明する。バルブ装置１０は、例えば、車両のエンジン２を冷却する冷却水を循環させる冷却システム１に適用されるものであって、冷却システム１を循環する冷却水の流量を制御するものである。本明細書でいう冷却水とは、例えば、エチレングリコールを主成分とする冷却液のことである。なお、冷却液として、他の液体が用いられてもよい。

図１に示すように、冷却システム１は、バルブ装置１０と、エンジン２と、空調用熱交換器３と、オイルクーラ４と、ラジエータ５と、ウォータポンプ６とを含んで構成されている。

エンジン２は、点火プラグ等を収容するシリンダヘッド２０１と、シリンダ等を収容するシリンダブロック２０２と、冷却水の通路であるウォータジャケット２０３とを含んで構成されている。ウォータジャケット２０３を流れる冷却水は、シリンダ等を駆動させることで発生した熱と熱交換することで加熱される。ウォータジャケット２０３の出口には、バルブ装置１０が接続されている。

バルブ装置１０は、ウォータジャケット２０３の出口が配置されているシリンダヘッド２０１に設けられている。バルブ装置１０には、ウォータジャケット２０３を通過することによって加熱された冷却水が流入される。バルブ装置１０は、流入された冷却水を空調用熱交換器３、オイルクーラ４およびラジエータ５等の各機器のそれぞれに対して、必要な流量を流出可能に構成されている。

空調用熱交換器３は、バルブ装置１０から流出された冷却水と、車室内に送風する空気とを熱交換させることによって、冷却水の熱を放熱するものである。空調用熱交換器３の下流側に、ウォータポンプ６が接続されている。空調用熱交換器３を通過した冷却水は、ウォータポンプ６に流入する。

オイルクーラ４は、バルブ装置１０から流出された冷却水をオイルと熱交換させることによって、オイルを冷却するものである。オイルクーラ４の下流側に、ウォータポンプ６が接続されている。オイルクーラ４を通過した冷却水は、ウォータポンプ６に流入する。

ラジエータ５は、バルブ装置１０から流出された冷却水を外気と熱交換させることによって、冷却水の熱を放出するものである。ラジエータ５の下流側に、ウォータポンプ６が接続されている。ラジエータ５を通過した冷却水は、ウォータポンプ６に流入する。

ウォータポンプ６の上流側に、空調用熱交換器３と、オイルクーラ４と、ラジエータ５とが接続されている。ウォータポンプ６の下流側に、ウォータジャケット２０３の入口側が接続されている。ウォータポンプ６は、空調用熱交換器３と、オイルクーラ４と、ラジエータ５とのそれぞれから流入した冷却水を、ウォータジャケット２０３に流入させる。

このように、冷却システム１は、ウォータポンプ６が冷却水を循環させつつ、バルブ装置１０が各機器のそれぞれに対して、必要な流量の冷却水を流出可能に構成されている。

続けて、バルブ装置１０について説明する。バルブ装置１０は、図２に示すように、ハウジング２０、バルブ３０、パイプ部材５０、隔壁部６０、駆動部７０、駆動部カバー８０を備えている。図２に示される軸方向Ｄ１は、後述するシャフト３２の軸方向である。シャフト３２の軸方向は、シャフト３２の軸心Ａｘｒに平行な方向である。図２に示される軸直交方向Ｄ２は、シャフト３２の軸方向に直交する一方向である。また、図２に示されるハウジング２０、パイプ部材５０、駆動部カバー８０は、図３、４にも示されている。

ハウジング２０は、バルブ３０を収容する収容部であって、樹脂部材によって有底筒状に形成されている。ハウジング２０は、内部に形成された内部空間２３を有している。ハウジング２０は、ハウジング２０の内部空間２３を形成するハウジング内壁２１およびハウジング２０の外殻を形成するハウジング外壁２２を有している。

ハウジング内壁２１は、内部空間２３が円柱形状に形成されるように円筒状に形成されている。内部空間２３に、バルブ３０が配置される。

ハウジング外壁２２は、エンジン２を取り付けるためのエンジン取付面２５と、パイプ部材５０を取り付けるためのパイプ取付面２６と、底側の面を構成するハウジング底面２７と、隔壁部６０を取り付けるためのハウジング開口面２８とを含む。エンジン取付面２５とパイプ取付面２６とは、互いに対向する位置に配置されている。換言すると、パイプ取付面２６は、ハウジング２０のうちエンジン取付面２５側とは反対側に配置されている。エンジン取付面２５とパイプ取付面２６とは、略平行である。また、ハウジング底面２７とハウジング開口面２８とは、互いに対向する位置に配置されている。ハウジング底面２７とハウジング開口面２８とは、略平行である。

エンジン取付面２５は、略平面状であって、エンジン２を取り付け可能に形成されている。また、エンジン取付面２５には、内部空間２３に冷却水を流入させるための入口ポート２５１が形成されている。入口ポート２５１は、円形状に開口して形成され、ウォータジャケット２０３が接続されている。入口ポート２５１は、ハウジングの内部空間に冷却液が流入する流入口に相当する。

パイプ取付面２６は、略平面状であって、後述するパイプ部材５０を取り付け可能に構成されている。パイプ取付面２６には、入口ポート２５１を介して内部空間２３に流入した冷却水をパイプ部材５０に流出させるための第１出口ポート２６１と、第２出口ポート２６２と、第３出口ポート２６３とが形成されている。第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２および第３出口ポート２６３のそれぞれは、円形状に開口して形成されている。第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２および第３出口ポート２６３のそれぞれは、パイプ取付面２６のうち軸方向Ｄ１で異なる位置に配置されている。第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２および第３出口ポート２６３は、ハウジングの内部空間から冷却液が流出する複数の流出口に相当する。

ハウジング底面２７は、略平面状であって、エンジン取付面２５およびパイプ取付面２６に連なって配置されている。また、ハウジング底面２７の内側のハウジング内壁２１には、後述するシャフト３２を回転可能に支持するためのシャフト支持部２７１が配置されている。

ハウジング開口面２８は、略平面状であって、後述する隔壁部６０を取り付け可能に形成されている。ハウジング開口面２８には、内部空間２３とハウジング２０の外部とを連通させるためのハウジング開口部２８１が形成されている。ハウジング開口面２８に隔壁部６０が取り付けられることによって、ハウジング開口部２８１が閉塞される。

パイプ部材５０は、ハウジング２０に対して軸直交方向Ｄ２の一方側に取り付けられる。本実施形態では、ハウジング２０に対する軸直交方向Ｄ２の他方側は、エンジン側である。したがって、パイプ部材５０は、ハウジング２０に対してエンジン２側とは反対側に取り付けられる。パイプ部材５０は、内部空間２３に流入した冷却水を、空調用熱交換器３、オイルクーラ４、ラジエータ５等の各機器に流すためのものである。パイプ部材５０は、例えば、樹脂部材で形成されている。

パイプ部材５０は、第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２および第３出口ポート２６３のそれぞれに連通する通路を形成する複数のパイプを有する。具体的には、パイプ部材５０は、図２、３、４に示すように、複数のパイプとしての第１パイプ部５１、第２パイプ部５２、第３パイプ部５３、第４パイプ部５４、および、第５パイプ部５５と、パイプ連結部５６とを有する。各パイプ部５１、５２、５３、５４、５５は、円筒状に形成されている。

パイプ連結部５６は、第１パイプ部５１と、第２パイプ部５２と、第３パイプ部５３とを連結させるとともに、パイプ部材５０をパイプ取付面２６に取り付けるためのものである。パイプ連結部５６は、パイプ取付面２６に当接して固定可能なように形成されている。また、図２に示すように、パイプ連結部５６とパイプ取付面２６との間には、冷却水がバルブ装置１０の外部に漏れることを抑制するためのガスケット５７が配置されている。

第１パイプ部５１の冷却水流れ上流側は、第１出口ポート２６１の内側に配置されている。第１パイプ部５１の冷却水流れ下流側は、図示しないホースを介してラジエータ５に接続されている。第２パイプ部５２の冷却水流れ上流側は、第２出口ポート２６２の内側に配置されている。第２パイプ部５２の冷却水流れ下流側は、図示しないホースを介して空調用熱交換器３に接続されている。第３パイプ部５３の冷却水流れ上流側は、第３出口ポート２６３の内側に配置されている。第３パイプ部５３の冷却水流れ下流側は、図示しないホースを介してオイルクーラ４に接続されている。

第４パイプ部５４の冷却水流れ上流側は、図４に示すように、第１パイプ部５１の冷却水流れ上流側に接続されている。第４パイプ部５４の冷却水流れ下流側は、図示しないホースを介して、図示しないリザーバタンクに接続されている。第５パイプ部５５の冷却水流れ上流側は、図２に示すように、第２パイプ部５２の冷却水流れ上流側に接続されている。第５パイプ部５５の冷却水流れ下流側は、図示しないホースを介して、図示しないスロットルに接続されている。

また、第１パイプ部５１～第３パイプ部５３と第１出口ポート２６１～第３出口ポート２６３とのそれぞれの間には、シールユニット５８が配置されている。シールユニット５８は、第１パイプ部５１～第３パイプ部５３と第１出口ポート２６１～第３出口ポート２６３とのそれぞれの間の隙間から冷却水が漏れることを抑制するためのものである。シールユニット５８には、冷却水の流れ上流側に冷却水の漏れを抑制するためのバルブシール５８１が配置されている。

バルブシール５８１は、例えば、樹脂部材で略円環状に形成され、内側に形成されるシール開口部５８２に冷却水が流入可能に構成されている。バルブシール５８１は、冷却水の流れ上流側の面が後述する弁体３１の外周壁に当接するように配置されている。

隔壁部６０は、内部空間２３とハウジング２０の外部とを隔てる壁である。隔壁部６０は、ハウジング２０と別体の部材である。隔壁部６０は、ハウジング開口面２８に当接して固定されている。隔壁部６０は、例えば、樹脂部材で板状に形成されており、ハウジング開口部２８１を覆うように配置されている。

隔壁部６０は、シャフト３２を保持する部材と、駆動部７０を収容する部材とを兼ねている。すなわち、隔壁部６０は、ハウジング開口部２８１を閉塞するとともに、後述するバルブ３０を保持する。さらに、隔壁部６０は、駆動部カバー８０との間に駆動部７０を収容する収容空間を形成する。

具体的には、隔壁部６０は、当接部６０１と、開口閉塞部６１とを有している。当接部６０１は、隔壁部６０のうちハウジング開口面２８に当接する板状の部分である。開口閉塞部６１は、隔壁部６０のうちハウジング開口部２８１を閉塞する部分である。

開口閉塞部６１は、後述するバルブ３０のシャフト３２を挿通させるためのシャフト挿通穴６２が形成されており、シャフト３２を挿通可能に構成されている。また、隔壁部６０には、シャフト挿通穴６２に挿通されたシャフト３２を保持するための軸受部６３が設けられている。

開口閉塞部６１は、ハウジング開口部２８１の内部に配置されている。開口閉塞部６１は、略円板状であって、板厚方向がハウジング内壁２１の軸心方向と同一方向になるように形成されている。開口閉塞部６１は、開口閉塞部６１の外壁がハウジング開口部２８１の内壁に当接するように配置されている。ハウジング開口部２８１の内壁は、ハウジング内壁２１のうちハウジング開口部２８１を構成する部分である。

また、開口閉塞部６１の外壁とハウジング開口部２８１の内壁との間には、略円環状のハウジングシール部材６５が配置されている。ハウジングシール部材６５は、開口閉塞部６１の外壁とハウジング開口部２８１の内壁との間に生じる隙間を塞いでいる。

ハウジングシール部材６５が圧縮されていない自然状態のとき、ハウジングシール部材６５の外径は、ハウジング開口部２８１の内径より小さく、開口閉塞部６１の外径より大きい。ハウジングシール部材６５は、ハウジング開口部２８１と開口閉塞部６１との間に配置された際に、ハウジング開口部２８１の径方向内側に圧縮される。

また、開口閉塞部６１には、シャフト挿通穴６２の内周部に、シャフトシール部材６６が配置されている。シャフトシール部材６６は、内部空間２３に流入した冷却水がシャフト挿通穴６２に流れることを抑制するためのものであって、樹脂部材で略円環状に形成されている。シャフトシール部材６６は、内径がシャフト３２の外径に比較して小さく形成されている。なお、シャフトシール部材６６には、シャフトシール部材６６がシャフト挿通穴６２の内周部に配置された状態でシャフト３２が挿通される。

また、開口閉塞部６１には、シャフト挿通穴６２に流れ込んだ冷却水を外部に排出するための隔壁貫通穴６７が形成されている。隔壁貫通穴６７は、シャフト挿通穴６２からシャフト挿通穴６２の径方向外側に延びて開口閉塞部６１を貫通して形成されている。隔壁貫通穴６７は、ハウジング２０を貫通して形成されたハウジング貫通穴２８２に連通している。

シャフト挿通穴６２は、軸心方向がハウジング内壁２１の軸心方向と同一方向であって、シャフト挿通穴６２にシャフト３２が挿入された際にシャフト挿通穴６２の軸心および軸受部６３の軸心がシャフト３２の軸心Ａｘｒと同一軸心上になるように形成されている。

軸受部６３は、例えば、ボールベアリングで構成されており、シャフト挿通穴６２に挿通されたシャフト３２を回転させつつ支持可能に構成されている。また、軸受部６３の外周部には、軸受部６３を配置するための金属環６４が配置されている。金属環６４は、例えば、金属部材で略円環状に形成されており、軸受部６３を内部に圧入可能に構成されている。

続いて、バルブ３０について説明する。バルブ３０は、所謂ボールバルブであって、樹脂製の弁体３１および金属製のシャフト３２を有している。弁体３１は、バルブ３０から流出する冷却液の流量を制御する。換言すると、弁体３１は、第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２および第３出口ポート２６３のそれぞれから流出される冷却液の流量を調整する。弁体３１は、例えば、シャフト３２に連結されており、シャフト３２の軸心Ａｘｒを中心にシャフト３２と一体に回転可能に構成されている。

シャフト３２は、弁体３１を回転させる回転軸である。シャフト３２の横断面形状は、略真円の円柱形状である。また、シャフト３２の軸方向Ｄ１の一方側の端部は、後述するギア部７２に接続されている。シャフト３２の軸方向Ｄ１の他方側の端部は、シャフト支持部２７１に接続されている。

弁体３１は、シャフト３２の軸心Ａｘｒに沿って延びて形成されている。弁体３１は、第１ボールバルブ３３と、第２ボールバルブ３４と、第３ボールバルブ３５と、筒状接続部３１４と、筒状バルブ接続部３１５と、シャフト接続部３１６とを含んで構成されている。第１ボールバルブ３３および第２ボールバルブ３４が、筒状の筒状接続部３１４を介して接続されている。第２ボールバルブ３４および第３ボールバルブ３５が、筒状の筒状バルブ接続部３１５を介して接続されている。

第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５の中央にシャフト接続部３１６が配置されている。弁体３１は、シャフト接続部３１６を介してシャフト３２に接続されている。弁体３１は、例えば、第１ボールバルブ３３と、第２ボールバルブ３４と、第３ボールバルブ３５と、筒状接続部３１４と、筒状バルブ接続部３１５と、シャフト接続部３１６とが、射出成形によって一体成形された一体成形体で構成されている。

第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５は、それぞれ筒状であって、第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５のそれぞれの軸心がシャフト３２の軸心Ａｘｒと同一軸心上になるようにシャフト３２に沿って並んで配置されている。また、第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５のそれぞれは、シャフト３２の軸方向Ｄ１の中央部分がシャフト３２の軸方向Ｄ１の両端側に比較して径方向外側に膨らんで形成されている。また、第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５のそれぞれは、シャフト３２の軸方向Ｄ１の両端側が開口するとともに、内側に冷却水が流れる流路部３６が形成されている。

第１ボールバルブ３３および第２ボールバルブ３４の間には、筒状接続部３１４の外周部とハウジング内壁２１との間に形成される第１バルブ間空間３７が設けられている。すなわち、第１ボールバルブ３３の内側に形成される流路部３６と第２ボールバルブ３４の内側に形成される流路部３６とは、第１バルブ間空間３７を介して連通している。

第２ボールバルブ３４および第３ボールバルブ３５は、互いの外周部が筒状バルブ接続部３１５の外周部を介して連なり、互いの内周部が筒状バルブ接続部３１５の内周部を介して連なっている。すなわち、第２ボールバルブ３４の内側に形成される流路部３６と第３ボールバルブ３５の内側に形成される流路部３６とは、筒状バルブ接続部３１５の内部に設けられる第２バルブ間空間３８を介して連通している。

また、第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５のそれぞれの外周部に、内側に形成される流路部３６を第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５の外側に連通させる開口部が形成されている。具体的には、第１ボールバルブ３３の外周部に、第１弁体開口部３３１が形成されている。第２ボールバルブ３４の外周部に、第２弁体開口部３４１が形成されている。第３ボールバルブ３５の外周部に、第３弁体開口部３５１が形成されている。

第１ボールバルブ３３は、第１弁体開口部３３１が第１出口ポート２６１に連通するとともに、第１出口ポート２６１に配置されたバルブシール５８１のシール開口部５８２に連通可能な位置に配置されている。第２ボールバルブ３４は、第２弁体開口部３４１が第２出口ポート２６２に連通するとともに、第２出口ポート２６２に配置されたバルブシール５８１のシール開口部５８２に連通可能な位置に配置されている。第３ボールバルブ３５は、第３弁体開口部３５１が第３出口ポート２６３に連通するとともに、第３出口ポート２６３に配置されたバルブシール５８１のシール開口部５８２に連通可能な位置に配置されている。また、筒状接続部３１４は、入口ポート２５１に対向する位置に配置されている。

すなわち、バルブ３０は、エンジン２から流出した冷却水が入口ポート２５１を介して内部空間２３に流れ込み、第１バルブ間空間３７を介して第１ボールバルブ３３～第３ボールバルブ３５のそれぞれの流路部３６に流入可能に構成されている。また、バルブ３０は、弁体３１が回転することで、第１弁体開口部３３１～第３弁体開口部３５１のそれぞれが対応する第１出口ポート２６１～第３出口ポート２６３に配置されたバルブシール５８１のシール開口部５８２から冷却水を流出可能に構成されている。

また、バルブ３０は、第１弁体開口部３３１～第３弁体開口部３５１と、シール開口部５８２とが重なる面積に応じて、弁体３１から流出する冷却水の流量を制御可能に構成されている。すなわち、第１弁体開口部３３１から流出する冷却水の流量と、第２弁体開口部３４１から流出する冷却水の流量と、第３弁体開口部３５１から流出する冷却水の流量とは、弁体３１の回転角度によって制御される。

続いて、駆動部７０および駆動部カバー８０について説明する。駆動部カバー８０は、駆動部７０を収容するためのものである。駆動部７０および駆動部カバー８０は、図２に示すように、隔壁部６０に対して、ハウジング開口面２８が当接する面と反対側の面に配置されている。すなわち、駆動部７０および駆動部カバー８０は、ハウジング２０に対して軸方向Ｄ１の一方側におけるハウジング２０の外側に配置されている。駆動部カバー８０は、凹状に形成されている。駆動部カバー８０の内側には、駆動部７０を収容する空間である駆動部空間８１が形成されている。

駆動部７０は、駆動部空間８１に配置されている。駆動部７０は、弁体３１を駆動する。すなわち、駆動部７０は、シャフト３２を駆動する。駆動部７０は、シャフト３２を介して弁体３１を回転させるための動力を出力するモータ７１と、モータ７１から出力された動力をシャフト３２に伝えるギア部７２とを含んで構成されている。

モータ７１は、図５に示すように、モータ本体７１０と、モータシャフト７１１と、ウォームギア７１２と、モータ側端子７１３とを有している。モータ７１は、モータ側端子７１３に電力が供給されることでモータ本体７１０が動力を出力可能に構成されている。モータ本体７１０は、略円筒状に形成されている。モータ本体７１０の一方側の端部からモータシャフト７１１が突出している。モータ本体７１０から出力した動力は、モータシャフト７１１およびウォームギア７１２を介して、ギア部７２に出力される。

ギア部７２は、複数の樹脂製の歯車を有する減速機構で構成されており、モータ本体７１０から出力された動力をシャフト３２に伝動可能に構成されている。具体的には、ギア部７２は、図５に示すように、第１ギア７２１と、第１ギア７２１と噛み合うように構成された第２ギア７２２と、第２ギア７２２と噛み合うように構成された第３ギア７２３とで構成されている。第１ギア７２１と第２ギア７２２とのそれぞれの図５に示されていない部分同士が、噛み合っている。第２ギア７２２と第３ギア７２３とのそれぞれの図５に示されていない部分同士が、噛み合っている。第３ギア７２３にシャフト３２が接続されている。第２ギア７２２の外径は、第１ギア７２１の外径よりも大きい。第３ギア７２３の外径は、第２ギア７２２の外径よりも大きい。

また、第１ギア７２１～第３ギア７２３は、それぞれの軸心がウォームギア７１２の軸心に対して直交するように配置されている。また、第３ギア７２３は、第３ギア７２３の軸心がシャフト３２の軸心Ａｘｒと同一軸心上になるように配置されている。また、第３ギア７２３は、シャフト３２が挿入されるシャフト挿入部７３を有している。シャフト挿入部７３には、図２に示すように、第３ギア７２３の回転角度に基づいてシャフト３２の回転角度が定まるように、シャフト３２の端部を形成するシャフト端部４０が圧入される。

駆動部７０およびシャフト３２は、ウォームギア７１２と、第１ギア７２１～第３ギア７２３と、シャフト３２とが一体に回転するように構成されている。それぞれの回転が互いに相関関係を有する。すなわち、ウォームギア７１２と、第１ギア７２１～第３ギア７２３と、シャフト３２とのそれぞれの回転角度が相関関係を有している。ウォームギア７１２と、第１ギア７２１～第３ギア７２３と、シャフト３２とは、相関関係を有するいずれか１つの構成品の回転角度を他の構成品の回転角度から算出可能に構成されている。

また、バルブ装置１０は、回転角センサ７４を備える。回転角センサ７４は、ギア部７２の回転角度、すなわち、シャフト３２の回転角度を検出するセンサである。回転角センサ７４は、駆動部カバー８０の内側に収容されている。すなわち、回転角センサ７４は、駆動部７０と同様に、ハウジング２０に対して軸方向Ｄ１の一方側におけるハウジング２０の外側に配置されている。

具体的には、回転角センサ７４は、図２に示すように、駆動部カバー８０の駆動部空間８１側に取り付けられている。回転角センサ７４は、第３ギア７２３に対向する位置に配置されている。回転角センサ７４は、ホール素子を内蔵したホール式センサであって、第３ギア７２３の回転角度を非接触で検出可能に構成されている。回転角センサ７４は、図示しないＥＣＵに接続されており、検出した第３ギア７２３の回転角度をＥＣＵに送信可能に構成されている。ＥＣＵは、回転角センサ７４から送信された第３ギア７２３の回転角度に基づいて、シャフト３２の回転角度を算出可能に構成されている。

なお、第３ギア７２３の回転角度を検出するためには、ホール式センサ以外に、ＭＲ式センサ、インダクティブ式センサ等の非接触式の角度センサやポテンショメータ式センサ等の接触式の角度センサが用いられてもよい。また、回転角センサ７４は、ウォームギア７１２、第１ギア７２１、第２ギア７２２のうち、いずれか１つの回転角度を検出可能に構成されていてもよい。

駆動部カバー８０は、図６、７に示すように、カバー本体８２と、カバー本体８２から突き出ているコネクタ部８３とを有する。カバー本体８２は、駆動部カバー８０のうち内側に駆動部空間８１を形成する部分である。カバー本体８２は、モータ対向部８２１と、ギア対向部８２２とを含む。モータ対向部８２１は、カバー本体８２のうちモータ７１に対してシャフト３２の軸方向で対向する部分である。図６、７の紙面垂直方向がシャフト３２の軸方向である。ギア対向部８２２は、カバー本体８２のうちギア部７２に対してシャフト３２の軸方向で対向する部分である。コネクタ部８３は、駆動部７０および回転角センサ７４のそれぞれを外部と電気的に接続するための外部接続部である。

駆動部空間８１では、図６に示すように、モータ７１は、モータシャフト７１１に直交する方向と、軸直交方向Ｄ２とが一致するように、配置されている。モータ７１は、ギア部７２に対して、軸直交方向Ｄ２の一方側に配置されている。すなわち、モータ７１は、ギア部７２に対して、ハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に、配置されている。

ギア部７２および回転角センサ７４は、モータ７１に対して軸直交方向Ｄ２の他方側に配置されている。具体的には、ウォームギア７１２に対して軸直交方向Ｄ２の他方側に、第１ギア７２１が配置されている。モータ本体７１０に対して軸直交方向Ｄ２の他方側に、第３ギア７２３がおよび回転角センサ７４が配置されている。

図２、６、７に示すように、カバー本体８２のうちモータ対向部８２１およびギア対向部８２２のそれぞれの外面は、段差のない平坦な形状である。

コネクタ部８３は、図６に示すように、モータ７１に対して軸直交方向Ｄ２の一方側に、配置されている。すなわち、コネクタ部８３は、モータ７１に対してハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に、配置されている。

換言すると、コネクタ部８３は、カバー本体８２に対して軸直交方向Ｄ２の一方側に、配置されている。コネクタ部８３は、カバー本体８２から軸直交方向Ｄ２の一方側に向かって突出している。すなわち、コネクタ部８３は、カバー本体８２に対してハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に、配置されている。コネクタ部８３は、カバー本体８２からハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に向かって突出している。さらに、換言すると、コネクタ部８３は、カバー本体８２に対してエンジン２側の反対側に配置されている。コネクタ部８３は、カバー本体８２からエンジン２側の反対側に向かって突出している。このため、シャフト３２に平行な方向で、コネクタ部８３をパイプ部材５０に投影すると、コネクタ部８３は、第１パイプ部５１、第３パイプ部５３と重複する。

コネクタ部８３は、軸直交方向Ｄ２に延伸した筒状である。図２、６に示すように、コネクタ部８３の内側に、接続用空間８４が形成されている。コネクタ部８３の軸直交方向Ｄ２の一端側に開口部が形成されている。コネクタ部８３の軸直交方向Ｄ２の他端側は閉塞されている。接続用空間８４に、複数の外部接続端子８５の一端側が露出している。

図６に示すように、複数の外部接続端子８５には、２本のモータ用接続端子８５１と、３本のセンサ用接続端子８５２とが含まれる。２本のモータ用接続端子８５１は、モータ７１に電気的に接続される端子である。３本のセンサ用接続端子８５２は、回転角センサ７４に電気的に接続される端子である。

具体的には、２本のモータ用接続端子８５１の一端側は、接続用空間８４に位置している。２本のモータ用接続端子８５１の他端側は、モータ側端子７１３に接続されている。２本のモータ用接続端子８５１は、接続用空間８４側からモータ対向部８２１の内部を通ってモータ側端子７１３側に至るように、カバー本体８２の内部に配置されている。２本のモータ用接続端子８５１のうちモータ対向部８２１の内部に配置された部分は、平坦な形状である。

３本のセンサ用接続端子８５２の一端側は、接続用空間８４に位置している。３本のセンサ用接続端子８５２の他端側は、回転角センサ７４のセンサ側端子７４１に接続されている。３本のセンサ用接続端子８５２は、接続用空間８４側からモータ対向部８２１の内部を通って回転角センサ７４側に至るように、カバー本体８２の内部に配置されている。３本のセンサ用接続端子８５２のうちモータ対向部８２１の内部に配置された部分は、平坦な形状である。

また、図６、７に示すように、駆動部カバー８０は、カバー本体８２から突き出ている４つの締結部８６を有している。４つの締結部８６のそれぞれは、カバー本体８２の四隅に配置されている。このように構成される駆動部カバー８０は、合成樹脂で成形されている。駆動部カバー８０の製造では、複数の外部接続端子８５が樹脂成形用の金型の内部に配置された状態で、樹脂成形が行われる。

続いて、バルブ装置１０の作動について説明する。図示しないＥＣＵは、車両の運転状態に基づいて、空調用熱交換器３と、オイルクーラ４と、ラジエータ５とのそれぞれに対して必要な冷却水の流量を算出し、必要な流量を流出するための弁体３１の回転角度、すなわちモータ７１の回転角度を算出する。そして、ＥＣＵは、算出したモータ７１の回転角度の情報をバルブ装置１０に送信する。

バルブ装置１０は、ＥＣＵから受信した回転角度の情報に基づいて、モータ７１を回転させる。そして、バルブ装置１０は、モータ７１を回転させることで、ギア部７２およびシャフト３２を介して弁体３１を回転させる。これにより、第１弁体開口部３３１～第３弁体開口部３５１から必要な流量の冷却水が流出する。具体的には、バルブ装置１０は、第１弁体開口部３３１からラジエータ５に必要な流量の冷却水を流出させる。バルブ装置１０は、第２弁体開口部３４１から空調用熱交換器３に必要な流量の冷却水を流出させる。バルブ装置１０は、第３弁体開口部３５１からオイルクーラ４に必要な流量の冷却水を流出させる。

また、バルブ装置１０は、回転角センサ７４が第３ギア７２３の回転角度を検出し、検出した回転角度の情報をＥＣＵに送信する。ＥＣＵは、バルブ装置１０から受信した第３ギア７２３の回転角度の情報に基づいて、シャフト３２の回転角度を算出し、空調用熱交換器３と、オイルクーラ４と、ラジエータ５とのそれぞれに対して必要な流量の冷却水が過不足なく供給されているかを判定する。そして、ＥＣＵは、空調用熱交換器３と、オイルクーラ４と、ラジエータ５とのそれぞれに対して流出する冷却水が過多または不足する場合、流量が最適となるモータ７１の回転角度を算出し、バルブ装置１０に算出した回転角度の情報を送信する。

バルブ装置１０は、モータ７１の回転角度の情報をＥＣＵから受信し、受信した回転角度の情報に基づいて、モータ７１の回転角度の調整を行う。

次に、本実施形態の効果について説明する。

（１）本実施形態では、コネクタ部８３は、カバー本体８２に対してハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に配置されている。さらに、コネクタ部８３は、カバー本体８２からハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に向かって突出している。

これによれば、本実施形態と異なり、コネクタ部８３が、カバー本体８２に対してハウジング２０に対するパイプ部材５０側の反対側に配置されるとともに、カバー本体８２からハウジング２０に対するパイプ部材５０側の反対側に向かって突出している場合と比較して、コネクタ部８３の突出方向でのバルブ装置１０の最大寸法を小さくできる。

また、従来のバルブ装置の１つとして、コネクタ部８３がカバー本体８２からハウジング２０に対するパイプ部材５０側の反対側に向かって突出しているものがある。この従来のバルブ装置では、バルブ装置を車両に搭載した際に、コネクタ部８３の接続作業のスペースを確保することが困難な場合があった。

これに対して、本実施形態によれば、バルブ装置１０を車両に搭載した際に、パイプ部材５０の接続作業を行う側と同じ側で、コネクタ部８３の接続作業を行うことができる。このため、コネクタ部８３の接続作業のためのスペースを確保することができる。

（２）従来のバルブ装置の他の１つとして、本実施形態と異なり、コネクタ部８３がカバー本体８２に対してエンジン２側に配置され、コネクタ部８３がカバー本体８２からエンジン２側に突出しているものがある。この従来のバルブ装置を車両に搭載する際に、コネクタ部８３が邪魔になることがあった。このため、この従来のバルブ装置では、車両への搭載性が悪い。

これに対して、本実施形態では、パイプ部材５０は、ハウジング２０に対してエンジン２側の反対側に取り付けられている。このため、コネクタ部８３は、カバー本体８２に対してエンジン２側の反対側に配置されている。コネクタ部８３は、カバー本体８２からエンジン２側の反対側に突出している。

これによれば、コネクタ部８３は、バルブ装置１０からエンジン２側に向かって突き出ていない。このため、コネクタ部８３がバルブ装置１０からエンジン２側に向かって突き出ている従来のバルブ装置と比較して、車両への搭載性を向上させることができる。また、これによれば、コネクタ部８３がバルブ装置１０からエンジン２に向かって突き出ている従来のバルブ装置と比較して、コネクタ部８３の接続作業がしやすい。

（３）本実施形態では、回転角センサ７４は、ギア部７２に対してシャフト３２の軸方向で対向して配置されている。モータ７１は、ギア部７２に対してハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に配置されている。コネクタ部８３は、モータ７１に対してハウジング２０に対するパイプ部材５０側と同じ側に配置されている。

これによれば、モータ７１がこのように配置されていない場合と比較して、コネクタ部８３の突出方向でのバルブ装置１０の最大寸法をより小さくすることができる。

（４）従来のバルブ装置の別の１つとして、センサ用接続端子８５２の一部がモータ７１の外形に沿って曲がっているものがある。この従来のバルブ装置では、センサ用接続端子８５２が樹脂成形用の型の内部に配置された状態で、駆動部カバー８０が樹脂成形される。しかし、一部が曲がっているセンサ用接続端子８５２を型で押さえた状態は、不安定である。このため、樹脂成形不良が発生しやすい。すなわち、駆動部カバー８０の成形性が低い。よって、この従来のバルブ装置では、駆動部カバー８０の寸法精度は低い。

これに対して、本実施形態によれば、センサ用接続端子８５２のうちモータ対向部８２１の内部に配置された部分は、平坦な形状である。このため、樹脂成形時にセンサ用接続端子８５２を型で安定して押さえることができる。これにより、センサ用接続端子８５２の一部が曲がっている従来のバルブ装置と比較して、駆動部カバー８０の成形性が向上する。よって、駆動部カバー８０の寸法精度が向上する。

（５）本実施形態では、カバー本体８２のうちモータ対向部８２１およびギア対向部８２２のそれぞれの外面は、段差のない平坦な形状である。これによれば、モータ対向部８２１の外面がモータ７１の外形に沿った曲面である場合等のように、モータ対向部８２１およびギア対向部８２２のそれぞれの外面が段差のない平坦な形状でない場合と比較して、駆動部カバー８０の成形性が向上する。よって、駆動部カバー８０の寸法精度が向上する。

（他の実施形態）
（１）第１実施形態では、パイプ部材５０は、ハウジング２０に対してエンジン２側の反対側に取り付けられている。しかし、パイプ部材５０は、ハウジング２０に対してエンジン２側を除く別の側に取り付けられてもよい。この場合、コネクタ部８３は、カバー本体８２に対してエンジン側を除く別の側に配置される。

（２）第１実施形態では、駆動部カバー８０の内側において、モータ７１およびギア部７２は、図５に示すように配置されている。しかし、モータ７１およびギア部７２は、図５とは異なるように配置されてもよい。

（３）第１実施形態では、３本のセンサ用接続端子８５２のうちカバー本体８２の内部に配置された部分は、平坦な形状である。しかし、これらの部分は、曲がった形状であってもよい。

（４）第１実施形態では、駆動部カバー８０において、カバー本体８２のうちモータ対向部８２１およびギア対向部８２２のそれぞれの外面は、段差のない平坦な形状である。しかし、モータ対向部８２１およびギア対向部８２２のそれぞれの外面は、平坦でなくてもよい。

（５）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、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。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。

２０ ハウジング
３０ バルブ
５０ パイプ部材
７０ 駆動部
７４ センサ
８０ 駆動部カバー
８２ カバー本体
８３ コネクタ部

Claims (5)

1. エンジンの冷却液の流量を調整するバルブ装置であって、
   内部に形成された内部空間（２３）、前記内部空間に冷却液が流入する流入口（２５１）、および、前記内部空間から冷却液が流出する複数の流出口（２６１、２６２、２６３）を有するハウジング（２０）と、
   前記複数の流出口から流出される冷却液の流量を調整する弁体（３１）、および、前記弁体を回転させる回転軸（３２）を有し、前記内部空間に配置されるバルブ（３０）と、
   前記ハウジングに対して前記回転軸の軸方向（Ｄ１）に直交する一方向（Ｄ２）の一方側に取り付けられ、前記複数の流出口に連通する通路を形成する複数のパイプ（５１、５２、５３、５４、５５）を有するパイプ部材（５０）と、
   前記ハウジングに対して前記軸方向の一方側における前記ハウジングの外側に配置され、前記回転軸を駆動する駆動部（７０）と、
   前記ハウジングに対して前記軸方向の一方側における前記ハウジングの外側に配置され、前記回転軸の回転角を検出するセンサ（７４）と、
   前記ハウジングに対して前記軸方向の一方側における前記ハウジングの外側に配置され、前記駆動部および前記センサを内側に収容する駆動部カバー（８０）と、を備え、
   前記駆動部カバーは、前記駆動部を収容する空間（８１）を形成するカバー本体（８２）と、前記駆動部および前記センサのそれぞれを外部と電気的に接続するためのコネクタ部（８３）とを有し、
   前記コネクタ部は、前記カバー本体に対して前記ハウジングに対する前記パイプ部材側と同じ側に配置されるとともに、前記カバー本体から前記ハウジングに対する前記パイプ部材側と同じ側に向かって突出している、バルブ装置。
2. 前記パイプ部材は、前記ハウジングに対してエンジン側の反対側に取り付けられ、
   前記コネクタ部は、前記カバー本体に対してエンジン側の反対側に配置されるとともに、前記カバー本体からエンジン側の反対側に向かって突出している、請求項１に記載のバルブ装置。
3. 前記駆動部は、前記回転軸を回転させる動力を出力するモータ（７１）と、前記モータから出力された動力を前記回転軸に伝えるギア部（７２）とを有し、
   前記センサは、前記ギア部に対して前記軸方向で対向して配置されており、
   前記モータは、前記ギア部に対して前記ハウジングに対する前記パイプ部材側と同じ側に配置され、
   前記コネクタ部は、前記モータに対して前記ハウジングに対する前記パイプ部材側と同じ側に配置されている、請求項１または２に記載のバルブ装置。
4. 前記コネクタ部の内側には、接続用空間（８４）が形成されており、
   前記駆動部カバーは、合成樹脂で成形されており、
   前記カバー本体は、前記カバー本体のうち前記モータに対して前記軸方向で対向するモータ対向部（８２１）を含み、
   前記バルブ装置は、一端側が前記接続用空間に位置し、他端側が前記センサと電気的に接続されたセンサ用接続端子（８５２）を備え、
   前記センサ用接続端子は、前記接続用空間側から前記モータ対向部を通って前記センサ側に至るように、前記カバー本体の内部に配置されており、
   前記センサ用接続端子のうち前記モータ対向部の内部に配置された部分は、平坦な形状である、請求項３に記載のバルブ装置。
5. 前記カバー本体は、前記カバー本体のうち前記ギア部に対して前記軸方向で対向するギア対向部（８２２）を含み、
   前記カバー本体のうち前記モータ対向部および前記ギア対向部のそれぞれの外面は、段差のない平坦な形状である、請求項４に記載のバルブ装置。

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