CN103917759A - 发动机的冷却控制装置 - Google Patents

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Abstract

冷却控制装置(100A)配备有:壳体部(11A),所述壳体部设置有通路(PAin)、(PAout1)、(PAout2);转子(12),所述转子设置在壳体部(11A)的中间部(M),并且,其旋转中心设置于至在中间部(M)开口的通路(PAin)、(PAout1)、(PAout2)的各个开口部的距离至少在一部分中间相互不同的位置;密封功能部(13A),所述密封功能部设置的壳体部(11A)、转子(12)之间;弹性构件(14),所述弹性构件设置在转子(12)、密封功能部(13A)之间,针对转子(12)的各个不同的相位,对于通路(PAin)、(PAout1)、(PAout2)的各个开口部对密封功能部(13A)分别独立地施力。

Description

发动机的冷却控制装置
技术领域
本发明涉及发动机的冷却控制装置。
背景技术
关于发动机的冷却控制装置,例如,在专利文献1、2中公开了被认为与本发明具有关联性的技术。在专利文献1、2中公开了一种控制阀,所述控制阀包含有本体,所述本体
配备有流体入口和至少两个流体出口,所述控制阀,为了控制通过流体出口的流体的分配,利用密封环隔开小的间隙地包围能够采取各种角度位置的调节构件。这种控制阀,为了防止流体无意中向出口泄漏,在流体的压力的作用下,使密封环与流体出口开口的侧壁接触。此外,例如,在专利文献3中,公开了一种被认为与本发明具有关联性的技术,公开了使滚动轴承的外环与滑块接触的结构。进而,在专利文献4至7中,公开了被认为与本发明具有关联性的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-21753号公报
专利文献2:日本特表2006-512547号公报
专利文献3:日本特开2008-51197号公报
专利文献4:日本特表2004-534191号公报
专利文献5:日本特表2005-510668号公报
专利文献6:日本特开2006-283677号公报
专利文献7:日本特开2005-54997号公报
发明内容
发明所以解决的课题
在进行发动机的冷却控制时,为了防止冷却水泄漏,例如,如专利文献1、2公开的控制阀那样,考虑设置壳体部、以及与转子之间借助冷却水的压力被推压于壳体部的密封功能部。但是,在这种情况下,例如,当在冷却水向发动机的流通停止时,基于输出要求,发动机转速急剧上升了时,若进行对应于转速的冷却水的供应,则将密封构件推压到壳体部上的冷却水的压力也变高。其结果是,转子的响应性降低,不能迅速地解除冷却水的流通停止,借此,存在着发动机过热的担忧。
本发明鉴于上述课题,其目的是提供一种发动机的冷却控制装置,所述发动机的冷却控制装置能够恰当地进行发动机的冷却控制。
解决课题的手段
本发明是一种发动机的冷却控制装置,配备有:壳体部,所述壳体部设置有多个通路,所述多个通路构成为具有使发动机的冷却水流入的入口侧通路和使所述发动机的冷却水流出的出口侧通路至少各一个;转子,所述转子设置在所述壳体部中的所述多个通路各自开口的中间部,并且,通过旋转动作来控制所述发动机的冷却水经由所述多个通路的流通;密封功能部,所述密封功能部能够与所述转子一起旋转地设置在所述壳体部与所述转子之间;以及弹性构件,所述弹性构件设置在所述转子与所述密封功能部之间,相应于所述转子的相位控制,对于所述多个通路中的至少所述入口侧通路的开口部以能够抵接的方式对所述密封功能部施力。
本发明,可以还配备有泵,所述泵压送所述发动机的冷却水;所述多个通路构成为具有:第一通路组,所述第一通路组构成为具有能够使从所述泵流向所述发动机的冷却水流通的通路;以及,第二通路组,所述第二通路组构成为具有能够使从所述发动机流向所述泵的冷却水流通的通路,并且,所述第一通路组及所述第二通路组设置在沿着所述转子的旋转中心的轴线的方向相互不同的位置;所述密封功能部还配备有推压部,所述推压部在沿着所述转子的旋转中心的轴线的方向上的所述第一通路组及所述第二通路组之间被推压到所述转子。
本发明,所述转子的结构可以为,在沿着旋转中心的轴线观察的情况下,旋转中心设置于到所述多个通路的在所述中间部开口的各个开口部的距离在这些距离的至少一部分之间相互不同的位置;所述弹性构件对于多个通路的各个开口部,对所述转子的每个不同的相位分别单独地偏压所述密封功能部。
本发明,可以在所述弹性构件对于所述多个通路中的规定的通路的开口部偏压所述密封功能部的状态下,在所述密封功能部与所述规定的通路的开口部之间设置间隙。
本发明,可以还配备有多个旋转体,在沿着所述转子的旋转中心的轴线观察的情况下,所述多个旋转体在所述转子与所述密封功能部之间配置于所述转子的旋转中心的四周。
本发明可以构成为,所述多个通路中的至少任意一个通路的开口部具有与所述密封功能部的外表面形状相匹配地形成的密封面,该至少任意一个通路的开口部在所述转子被控制在对应的相位的状态下与所述密封功能部的外表面对向。
发明的效果
根据本发明,可以恰当地进行发动机的冷却控制。
附图说明
图1是表示实施例1的发动机的冷却回路的图。
图2是表示实施例1的发动机的冷却控制装置的图。
图3是以单体表示转子的图。
图4是表示卡合部的图。
图5是表示通路的开口部的图。
图6(a)及图6(b)是实施例1的动作说明图的第一图。
图7(a)及图7(b)是实施例1的动作说明图的第二图。
图8(a)及图8(b)是实施例1的动作说明图的第三图。
图9是表示实施例1的具体例子的图。
图10是表示实施例2的发动机冷却回路的图。
图11是表示第一个高水温控制时的冷却水的流通的图。
图12是表示第一个低水温控制时的冷却水的流通的图。
图13是表示实施例2的发动机的冷却控制装置的图。
图14(a)至图14(f)是实施例2的动作说明图。
图15是表示实施例3的发动机的冷却控制装置的图。
图16(a)及图16(b)是实施例3的动作说明图的第一图。
图17是实施例3的动作说明图的第二图。
图18是表示实施例4的主要部分的透视图。
图19是表示实施例4的主要部分的剖视图。
图20是表示实施例5的主要部分的透视图。
图21是表示实施例6的主要部分的透视图。
图22是表示实施例6的主要部分的剖视图。
具体实施方式
下面,利用附图对于本发明的实施例进行说明。
实施例1
图1是表示组装有发动机的冷却控制装置(下面,称之为冷却控制装置)10A的发动机的冷却回路(下面,称之为冷却回路)100A的图。冷却回路100A搭载在图中未示出的车辆上。冷却回路100A配备有水泵(下面称之为W/P)1,冷却控制装置10A、发动机2A、散热器3、加热器芯4、和恒温器5。
W/P1使发动机2A的冷却水循环。W/P1是借助发动机2A的输出驱动的机械式的泵。W/P1也可以是电驱动式的泵。W/P1排出的冷却水被供应给冷却控制装置10A。冷却控制装置10A将从W/P1供应的冷却水供应给发动机2A。
发动机2A配备有气缸体2a及气缸盖2b。具体地说,冷却控制装置10A可以供应冷却水地连接到气缸体2a和气缸盖2b上。在发动机2A上形成有使冷却水按照气缸体2a、气缸盖2b的顺序流通的流通路径和使冷却水在气缸盖2b中流通的流通路径。这些流通路径在气缸盖2b合流。
流通过发动机2A的冷却水向散热器3、加热器芯4及恒温器5分流。散热器3在空气与冷却水之间进行热交换,将冷却水冷却。加热芯4在空气与冷却水之间进行热交换,将空气加热。加热器芯4被用于进行车室内的空气调节的空气调节器。恒温器5根据冷却水的温度进行冷却水的流通控制。
恒温器5相对于将加热器芯4和W/P1连接起来的流通路径,设置在将发动机2A和W/P1连接起来的流通路径与将散热器3和W/P1连接起来的流通路径合流的地点。并且,恒温器5根据冷却水的温度进行经由将发动机2A和W/P1连接起来的流通路径的冷却水的流通限制、流通限制的接触、以及经由将散热器3和W/P1连接起来的流通路径的冷却水的流通限制、流通限制的解除。
恒温器5在冷却水温度比规定值α低的情况下,限制经由将散热器3和W/P1连接起来的流通路径的冷却水的流通,并且,进行经由将发动机2A和W/P1连接起来的流通路径的冷却水的流通限制的解除。另外,在冷却水温度比规定值α高的情况下(具体地说,这里,在规定值α以上的情况下),进行经由将散热器3和W/P1连接起来的流通路径的冷却水的流通限制的解除,并且,限制将发动机2A和W/P1连接起来的流通路径的冷却水的流通。
因此,向加热器芯4分流的冷却水在流通过加热器芯4之后,经由恒温器5原样返回到W/P1。另一方面,向散热器3分流的冷却水和向恒温器5分流的冷却水,在由恒温器5进行的冷却水的流通控制之下,经由恒温器5返回到W/P1。另外,在进行限制、限制的解除中,也包含进行禁止、允许。
图2是表示冷却控制装置10A的图。冷却控制装置10A配备有壳体部11A、转子12、密封功能部13A和弹性构件14。在壳体部11A,作为入口侧通路设置有使从W/P1供应的冷却水流入的通路PAin。另外,作为出口侧通路设置有使供应给气缸体2a的冷却水流出的通路PAout1、和使供应给气缸盖2b的冷却水流出的通路PAout2。通路PAin、PAout1、PAout2相当于具有入口侧通路和出口侧通路至少各一个的多个通路。
转子12设置在壳体部11A中的通路PAin、PAout1、PAout2分别开口的中间部M处。中间部M成为容纳通过旋转动作控制经由通路PAin、PAout1、PAout2的冷却水的流通的转子12的部分。具体地说,通路PAin、PAout1、PAout2与转子12的不同的相位分别对应地从转子12的侧方在中间部M开口。在沿着旋转中心的轴线C观察的情况下,转子12的旋转中心设置于到达在中间部M开口的通路PAin、PAout1、PAout2的各个开口部的距离在这些距离的至少一部分之间相互不同的位置。对于这一点,将在后面详细描述。
密封功能部13A设置在壳体部11A与转子12之间。密封功能部13A由密封构件(例如,树脂或橡胶)构成。密封功能部13A能够与转子12一起旋转地设置。另外,对于转子12,沿着与轴线C正交的方向可滑动地设置。这样,具体地说,在设置密封功能部13A时,转子12和密封功能部13A配备有卡合部i1、i2。
卡合部i1设置在转子12上,在沿着轴线C观察的情况下,成为形成长方形的块状的部分。卡合部i2设置在密封功能部13A,在沿着轴线C观察的情况下,成为形成长方形的狭缝状的部分。并且,卡合部i1、i2在将卡合部i1容纳在卡合部i2内的状态下,能够使密封功能部13A与转子12一起旋转,并且,能够使密封功能部13A沿着与轴线C正交的方向相对于转子12滑动。
具体地说,在沿着轴线C观察的情况下,卡合部i1具有将轴线C夹在中间、等间隔地的滑动壁部。卡合部i2具有与卡合部i1的各个滑动壁部分别对应的滑动壁部。卡合部i2的滑动壁部的间隔被设定得比卡合部i1的滑动壁部的间隔大相当于滑动间隙的量。卡合部i2的两端壁部的间隔可以设定得比卡合部i1的两端壁部的间隔大,使之适合于密封功能部13A所需的可动范围。
密封功能部13A配备有与通路PAin、PAout1、PAout2中的至少任一个通路的开口部抵接的抵接部E。密封功能部13A被设置成通过以抵接部E抵接通路PAin、PAout1、PAout2中的任一个通路的开口部而与壳体部11A部分地抵接。即,设置成在抵接部E之外的其它部分不与壳体部11A抵接。
具体地说,密封功能部13A被设置成,在沿着轴线C观察的情况下,其外圈的形状被设置成椭圆状,并且,以外圈的形状比中间部M的内圈形状小。另外,在密封功能部13A,在椭圆状的外圈形状的长轴方向上位于一端侧的部分成为抵接部E,卡合部i2的滑动壁部沿着该外圈形状的长轴设置。
弹性构件14设置在转子12及密封功能部13A之间。具体地说,在沿着轴线C观察的情况下,弹性构件14设置在卡合部i1的两端壁部中的一个壁部和卡合部i2的两端壁部中的与该一个壁部对向的壁部之间。弹性构件14例如是弹簧,通过将密封功能部13A从转子12向壳体部11A施力,对于通路PAin、PAout1、PAout2的各个开口部,针对转子12的不同的相位的每一个分别独立地对密封功能部13A施力。
抵接部E成为密封功能部13A中的位于被弹性构件14施力侧的部分。另外,抵接部E的外表面成为在转子12被控制到对应的相位的状态下通路PAin、PAout1、PAout2的开口部与之对向的部分。具体地说,弹性构件14对于转子12以使密封功能部13A滑动的方式对密封功能部13A施力。
具体地说,壳体部11A设置成在沿着轴线C观察的情况下中间部M的内圈形状成为椭圆状。并且,通路PAin被设置成从该内圈形状的短轴方向上的一端侧向中间部M开口,通路PAout2被设置成从该内圈形状的短轴方向上的另一端侧向中间部M开口。另外,通路PAout1被设置成从该内圈形状的长轴方向上的一端侧向中间部M开口。
具体地说,通路PAin、PAout2被设置成与该内圈形状的短轴相对应地向中间部M开口。另外,通路PAout1被设置成与该内圈形状的长轴相对应地向中间部M开口。通路PAin、PAout2被设置成沿着该内圈形状的短轴延伸并向中间部M开口,通路PAout1被设置成沿着该内圈形状的长轴延伸并向中间部M开口。通路PAin、PAout1、PAout2沿着转子12的旋转方向按照该顺序设置。
另一方面,在沿着轴线C观察的情况下,转子12的旋转中心被设定在与该内圈形状的椭圆中心相比向通路PAin侧偏心的位置。因此,与通路PAout1、PAout2相比,通路PAin被设置成从转子12的旋转中心到开口部的距离短。另外,与通路PAout1相比,通路PAout2被设置成从转子12的旋转中心到开口部的距离短。即,具体地说,转子12的旋转中心被设置在到通路PAin、PAout1、PAout2的各个开口部的距离在全部这些距离之间相互不同的位置。
图3是以单体表示转子12的图。如图3所示,转子12,除了卡合部i1之外,还配备有来自于促动器的驱动力被输入的齿轮部G。并且借此,可以利用促动器变更相位。另外,对于转子12,设置有能够检测转子12的相位的旋转角传感器30。并且借此,可以检测出现在的控制模式。
图4是表示卡合部i1、i2的图。如图4所示,冷却控制装置10A配备有在沿着轴线C观察的情况下,在转子12与密封功能部13A之间配置在转子12的旋转中心的四周的多个(这里,为4个)转动体T。具体地说,旋转体T分别被配置在卡合部i1、i2之间,可转动地设置在卡合部i1,并且,旋转连接地设置于卡合部i2。转动体T例如是球。转动体T例如也可以是圆柱状的构件。
图5是表示通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的图。如图5所示,在冷却控制装置10A中,具有通路PAin、PAout1、PAout2的全部的开口部与抵接部E的外表面形状相匹配地形成的密封面S。并且借此,具有在通路PAin、PAout1、PAout2中的至少任一个通路的开口部与抵接部E的外表面形状相匹配地形成的密封面S。
另外,冷却控制装置10A针对转子12的不同的相位的每一个,作为发动机2A的冷却控制,具有:停止经由气缸体2a、气缸盖2b的冷却水的流通的停水模式;禁止经由气缸体2a的冷却水的流通并且允许经由气缸盖2b的冷却水的流通的气缸体停滞模式;以及允许经由气缸体2a、气缸盖2b的冷却水的流通的全流量模式。
停水模式是能够促进发动机2A的预热的控制模式。气缸体停滞模式是能够降低发动机2A的冷却损伤的控制模式。全流量模式是能够提高发动机2A的冷却性能的控制模式。另外,冷却控制装置10A通过变更转子12的相位,在所述各个控制模式之间切换发动机2A的冷却控制。
图6(a)、6(b)、7(a)、7(b)、8(a)及8(b)是冷却控制装置10A的动作说明图。图6(a)及6(b)表示停水模式时的冷却控制装置10A。图7(a)及7(b)表示气缸体停滞模式时的冷却控制装置10A。图8(a)及8(b)表示全流量模式时的冷却控制装置10A。在图6(a)至图8(a)中,用箭头表示各个控制模式中的冷却水的流通状态。在与图6(b)至图8(b)中,用箭头表示各个控制模式中的密封功能部13A的接触力。
如图6(a)及6(b)所示,在停水模式时,转子12被控制在与通路PAin的开口部相对应的相位。这时,弹性构件14对于通路PAin的开口部对要切断通路PAin的开口部的密封功能部13A施力。在停水模式时,若发生冷却水从通路PAin的泄漏,则存在着大大损伤发动机2A的预热促进性的担忧。另外,冷却水的压力(这里,为W/P1的排出压力),在打开通路PAin的开口部的方向上,作用于密封功能部13A。因此,可以说,在停水模式时,在防止冷却水从通路PAin泄漏时,弹性构件14的必要性高。
对此,与其它的通路PAout1、PAout2相比,通路PAin被设定成从转子12的旋转中心到开口部的距离最短。并且借此,在弹性构件14将密封功能部13A对通路PAin的开口部施力的情况下,与对其它的通路PAout1、PAout2的开口部施力的情况相比,产生最强的施加力。
因此,如图6(b)所示,冷却控制装置10A,即使利用弹性构件14获得的密封功能部13A的接触力由于冷却水的压力而减少,在直到所作用的冷却水的压力变成规定的压力为止的期间,通过利用密封功能部13A切断通路PAin的开口部,将冷却水向发动机2A的流通停止。另一方面,在所作用的冷却水的压力达到了规定压力的情况下,通过打开通路PAin的开口部,如图6(a)中用虚线箭头所示,使经由通路PAout1、PAout2的冷却水的流出成为可能。并且借此,使冷却水紧急地向发动机2A流通。
如图7(a)及7(b)所示,在气缸体停滞模式时,将转子12控制在与通路PAout1的开口部相对应的相位。这时,弹性构件14将密封功能部13A对通路PAout1的开口部施力。并且借此,如图7(a)所示,通过利用密封功能部13A切断通路PAout1的开口部,使经由通路PAout2的冷却水的流出成为可能。并且借此,将经由气缸体2a的冷却水的流通停止,并且,允许经由气缸盖2b的冷却水的流通。
可以说,在气缸体停滞模式时,即使在发生了冷却水向通路PAout1泄漏的情况下,并不特别存在发动机2A的可靠性受损的担忧。另外,在气缸体停滞模式时,冷却水的压力在切断通路PAout1的开口部的方向上作用于密封功能部13A。因此,可以说,在气缸体停滞模式时,在防止冷却水向通路PAout1的泄漏时,弹性构件14的必要性低。
对此,通路PAout1被设定成与其它通路PAin、通路PAout2相比,从转子12的旋转中心到开口部的距离最长。并且借此,在弹性构件14将密封功能部13A对通路PAout1的开口部施力的情况下,与对其它通路PAin、PAout2的开口部施力的情况相比,产生最弱的施加力。如图7(b)所示,在气缸体停滞模式时,密封功能部13A的接触力主要由冷却水的压力获得。
如图8(a)及8(b)所示,在全流量模式时,转子12被控制在与通路PAout2的开口部相对应的相位。这时,弹性构件14将密封功能部13A对通路PAout2的开口部施力。并且借此,如图8(a)所示,通过利用密封功能部13A将通路PAout2的开口部切断,使经由通路PAout1的冷却水的流出成为可能。并且借此,允许经由气缸体2a、气缸盖2b的冷却水的流通。
在当全流量模式时发生了向通路PAout2的冷却水泄漏的情况下,供应给气缸体2a的冷却水的流量减少,其结果是,存在着发动机2A的可靠性受损的担忧。另一方面,在全流量模式时,冷却水的压力在切断通路PAout2的开口部的方向上对密封功能部13A作用。因此,可以说,在全流量模式时,在防止向通路PAout2的冷却水泄漏时,弹性构件14的必要性比通路PAout1高,并且比通路PAin低。
对此,通路PAout2被设定成与通路PAin相比从转子12的旋转中心到开口部的距离长,并且,被设定成与通路PAout1相比从转子12的旋转中心到开口部的距离短。并且借此,在弹性构件14将密封功能部13A对于通路PAout2的开口部施力的情况下,与对通路PAin的开口部施力的情况相比,产生弱的施加力,并且,与对通路PAout1的开口部施力的情况相比,产生强的施加力。如图8(b)所示,在全流量模式时,密封功能部13A的接触力由弹性构件14和冷却水的压力获得,
图9是表示冷却控制装置10A的具体的例子的图。具体地说,冷却控制装置10A例如可以应用于图9所示的回转阀20。回转阀20配备有壳体部21、转子22、驱动部23和恒温器24。壳体部21配备有第一通路部21a和第二通路部21b。另外,配备有入口部In1、In2和出口部Out1、Out2。另外,在图9中,和回转阀20一起,还表示出了W/P1。
第一通路部21a连接到W/P1的冷却水出口部,使冷却水从冷却水出口部流通。第二通路部21b连接到W/P1的冷却水入口部,使冷却水向冷却水入口部流通。通路部21a、21b以并列地配置的状态在端部连接到W/P。在第一通路部21a,W/P1侧成为上游侧,在第二通路部21b,W/P1侧成为下游侧。
第一通路部21a在转子22的下游侧与出口部Out1、Out2连通。第二通路部21b在转子22的下游侧与入口部In1连通。另外,在转子22的上游侧及下游侧与入口部In2连通。第二通路部21a配备有将比转子22靠下游侧的部分与入口部In2连通起来的第一连通部B1、和将比转子22靠上游侧的部分与入口部In2连通起来的第二连通部B2。另外,为了图示的方便起见,在图9中,表示成将在第一通路部21a中的在转子22的下游侧与出口部Out1、Out2连通的部分分别设置相同的相位,但是,实际上,它们被设置在相互不同的相位。
转子22被设置成介于第一通路部21a和第二通路部21b之间。转子22通过旋转动作同时控制在第一通路部21a中流通的冷却水的流通和在第二通路部21b中流通的冷却水的流通。转子22配备有介于第一通路部21a中的第一阀体部R1和介于第二通路部21b中的第二阀体部R2。转子22可以进行在第一通路部21a中流通的冷却水和在第二通路部21b中流通的冷却水的流通的限制、限制的解除。
驱动部23配备有促动器23a和齿轮箱23b,驱动转子22。具体地,促动器23a例如电动马达。促动器23a例如也可以是借助油压控制阀能够进行电子控制的油压促动器。恒温器24设置于第一连通部B1。恒温器24在冷却水的温度比规定值高的情况下开启,并且,在规定值以下的情况下关闭。
具体地说,冷却控制装置10A可以如下面所述地对于上述回转阀20加以应用。即,在将由第一通路部21a中的比转子22靠上游侧的部分形成的通路作为通路PAin。另外,在第一通路部21a中的比转子22靠下游侧的部分,可以将由与出口部Out1连通的部分形成的通路作为通路PAout1,将由与出口部Out2连通的部分形成的通路作为通路PAout2。
在这种情况下,可以将设置了这些通路的壳体部21作为壳体部11A。并且,可以将这些通路各自开口的部分作为中间部M,将设置在这些通路各自开口的部分处的转子22作为转子12。并且,可以如前面所述,在壳体部21与第一阀体部R1之间设置密封功能部13A,在第一阀体部R1与密封功能部13A之间设置弹性构件14。在这种情况下,通过将恒温器24作为恒温器5,可以将恒温器5设置于回转阀20。
对于回转阀20,例如,也可以将密封功能部13A设置在壳体部21与第二阀体部R2之间,将弹性构件14设置在第二阀体部R2与密封功能部13A之间。在这种情况下,壳体部21构成为设置了两个通路的壳体部,所述两个通路是将由第二通路部21b中的比转子22靠上游侧的部分形成的通路作为入口侧通路,将由比转子22靠下游侧的部分形成的通路作为出口侧通路。根据本发明的一个观点,也可以作为在阀体部R1、R2中的至少任一方侧设置有密封功能部13A和弹性构件14的回转阀20整体来理解。
其次,对于冷却控制装置10A的主要作用效果进行说明。在冷却控制装置10A中,密封功能部13A能够和转子12一起旋转地设置,并且,弹性构件14对于通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的每一个,针对转子12的不同的各个相位对密封功能部13A施力。因此,冷却控制装置10A通过根据转子12的相位控制切断通路PAin、PAout1、PAout2中的任意通路的开口部,可以进行发动机2A的冷却控制。
并且,在冷却控制装置10A中,转子12的旋转中心被设置于在沿着轴线C观察的情况下到在中间部M开口的通路PAin、PAout1、PAout2的各个开口部的距离在这些距离的至少一部分之间相互不同的位置。因此,冷却控制装置10A对于所述距离相互不同的通路PAin、PAout1、PAout2的每一个,可以改变密封功能部13A的接触力。
并且借此,通过确保适度的密封性,冷却控制装置10A,在能够抑制转子12的响应性的降低并且能够确保密封性这一点上,可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。另外借此,还可以抑制密封功能部13A的磨损。另外,通过抑制密封功能部13A的磨损,可以抑制混入到冷却水中的磨损粉末引起散热器3的性能降低,从而,抑制发动机2A的冷却性能恶化。
在冷却控制装置10A中,在弹性构件14将密封功能部13A对于通路PAin的开口部施力的情况下,可以在使密封功能部13A的接触力减少的方向上使冷却水的压力作用。因此,冷却控制装置10A,通过根据W/P1的排出压力的上升使密封功能部13A的接触力减少,在当冷却的要求高的发动机2A的高旋转运转时可以提高转子12的响应性这一点上,可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。
在冷却控制装置10A中,在弹性构件14将密封功能部13A对于通路PAin的开口部施力的情况下,通过在使密封功能部13A的接触力减少的方向上使冷却水的压力作用,在直到所作用的冷却水的压力变成规定的压力为止的期间,利用密封功能部13A切断通路PAin的开口部,停止向发动机2A的冷却水的流通,并且,在所作用的冷却水的压力达到了规定压力的情况下,也可以打开通路PAin的开口部。
因此,冷却控制装置10A,在所作用的冷却水的压力达到规定的压力的情况下,可以不变更转子12的相位,而紧急地使冷却水向发动机2A流通。并且借此,在防止发动机2A的过热时,发动机2A的转速急剧上升,从而,对于在冷却的必要性急剧增高的情况下可以恰当地应对这一点而言,也可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。另外,例如,对于在回转阀20中在驱动部23发生了故障的情况下能够应对这一点而言,也可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。
在冷却控制装置10A中,密封功能部13A配备有抵接部E,所述抵接部E与通路PAin、PAout1、PAout2中的至少任意通路的开口部抵接。并且,密封功能部13A被设置成通过利用抵接部E与通路PAin、PAout1、PAout2中的任意通路的开口部抵接,与壳体部11A部分地抵接。因此,冷却控制装置10A在密封功能部13A中的抵接部E以外的其它部分不进行与壳体部11A的接触,能够相应程度地提高转子12的响应性,就这一点而言,也可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。
冷却控制装置10A,与按照上述方式设置密封功能部13A相结合,具体地说,在采用如下面所述的结构的情况下,可以使冷却水的压力在打开或者切断通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的方向上作用。即,在密封功能部13A可以沿着与轴线C正交的方向相对于转子12滑动地设置,并且,弹性构件14以使密封功能部13A相对于转子12滑动的形式对密封功能部13A施力的结构的情况下,可以在打开或者切断通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的方向上使冷却水的压力对密封功能部13A作用。
在冷却水的压力总是在切断通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的方向上对密封功能部13A作用的情况下,与一并设定弹性构件14的施加力最高的密封性成为必要的控制模式相结合,在其它的控制模式中,转子12的驱动所需要的转矩变得过大。其结果是,导致转子12的响应性的降低。
对此,冷却控制装置10A,通过使冷却水的压力在打开或者切断通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的方向上作用,可以降低转子12的驱动所需要的平均转矩,借此,可以提高转子12的响应性,抑制密封功能部13A的磨损,谋求驱动转子12的促动器的负担减轻。因此,具体地说,冷却控制装置10A在上述结构的情况下是合适的。
另一方面,在冷却控制装置10A是上述结构的情况下,转子12的响应性降低相当于冷却水的压力在切断通路PAout1或PAout2的开口部的方向上对密封功能部13A作用的量。在冷却控制装置10A中,在切断通路PAout1的开口部的情况下,通路PAout2的开口部打开,在切断通路PAout2的开口部的情况下,通路PAout1的开口部打开。
因此,冷却控制装置10A,即使在冷却水的压力在切断通路PAout1或通路PAout2的开口部的方向上对密封功能部13A作用的情况下,与冷却水的流出被完全切断的情况相比,也可以充分抑制转子12的响应性降低。从而,更具体地说,优选地,冷却控制装置10A是在壳体部11A上设置有两个以上的出口侧通路(这里,是通路PAout1、PAout2)的结构。
冷却控制装置10A配备有多个转动体T,所述多个转动体T在沿着轴线C观察的情况下在转子12与密封功能部13A之间配置在转子12的旋转中心的四周。因此,冷却控制装置10A在转子12比正规的状态沿着旋转方向倾斜了的状态下,可以抑制与密封功能部13A的接触。
并且借此,冷却控制装置10A可以提高密封功能部13A的位移响应性,并且,可以抑制转子12、密封功能部13A之间的接触磨损。并且借此,通过减小旋转角传感器30的相位检测误差,还可以使密封功能部13A的相位精度良好。
在冷却控制装置10A中,通过将中间部M的内圈形状做成椭圆状,使得在通路PAin和通路PAout1之间从转子12的旋转中心到开口部的距离相互不同。但是,在这种情况下,在通路PAin和通路PAout1之间,沿着轴线C观察时的开口部的曲率不同。另外,在将转子12的旋转中心设置于到通路PAin、PAout1、PAout2的各个开口部的距离至少在一部分之间相互不同的位置的情况下,密封功能部13A对于开口部的接触方式也相互不同。因此,在冷却控制装置10A中,利用密封功能部13A将这些开口部密封也并不一定容易。
对此,在冷却控制装置10A中,通路PAin、PAout1、PAout2中的至少任意通路的开口部具有与抵接部E的外表面形状相匹配地形成的密封面S。因此,冷却控制装置10A能够恰当地确保开口部的曲率或密封功能部13A的接触方式在至少一部分之间相互不同的通路PAin、PAout1、PAout2的开口部的密封性。优选地,密封面S例如至少设置在需要高密封性的通路PAin的开口部。
冷却控制装置10A,通过设置在发动机2A的上游侧,能够使以利用回转阀20所示的方式设置W/P1或恒温器5成为可能。另外,在这种情况下,可以以与没有必要在散热器3上设置使冷却水流出的出口侧通路相应的程度抑制尺寸变大。另外,在这种情况下,通过将转子12作为转子22,可以通过旋转动作同时控制在第一通路部21a中流通的冷却水的流通和在第二通路部21b中流通的冷却水的流通。
转子22在通过旋转动作同时控制在第一通路部21a中流通的冷却水的流通和在第二通路部21b中流通的冷却水的流通的结构上,响应性的确保不是特别容易。因此,具体地说,可以抑制转子12的响应性的降低并且可以确保密封性的冷却控制装置10A优选为将转子12作为转子22的结构。
实施例2
图10是表示组装有冷却控制装置10B的冷却回路100B的图。冷却回路100B除了代替冷却控制装置10A配备有冷却控制装置10B这一点、代替发动机2A配备有发动机2B这一点、以及进行与这些相应的流通路径的变更这一点之外,与冷却回路100A实质上是相同的。冷却控制装置10B,除了设置在发动机2B的下游侧这一点、和进行与此相应的结构的变更这一点之外,与冷却控制装置10A实质上相同。对于冷却控制装置10B的结构,将在后面描述。
发动机2B配备有气缸体2a′、气缸盖2b′,代替气缸体2a、气缸盖2b。气缸体2a′、气缸盖2b′除了独立地形成使冷却水流通的流通路径这一点之外,实质上和气缸体2a、气缸体2b相同。
在冷却回路100B中的冷却水的流通方式如下面所述。即,W/P1排出的冷却水首先被供应给气缸体2a′和气缸盖2b′。并且,流通过气缸盖2b′的冷却水经由将气缸盖2b′和冷却控制装置10B连接起来的流通路径P1独立地流入冷却控制装置10B,流通过气缸体2a′的冷却水经由将气缸体2a′和冷却控制装置10B连接起来的流通路径独立地流入冷却控制装置10B。
冷却水从冷却控制装置10B经由将冷却控制装置10B和散热器3连接起来的流通路径P3、将冷却控制装置10B和加热器芯4连接起来的流通路径P4、或者将冷却控制装置10B和恒温器5连接起来的流通路径P5,被供应给散热器3、
加热器芯4或恒温器5。并且,之后,和冷却回路100A的情况一样,冷却水返回到W/P1。
在冷却回路100B中,在进行发动机2B的冷却控制时,冷却控制装置10B具体地如下面所示地进行冷却水的流通控制。即,在停水模式时,禁止冷却水从流通路径P1、P2的流入,允许冷却水向流通路径P3、P4、P5的流出。另外,在气缸体停滞模式时,禁止冷却水从流通路径P2的流入,并且,允许冷却水从流通路径P1的流入,允许冷却水向流通路径P3、P4、P5的流出。
另一方面,在全流量模式时,利用恒温器5进行将冷却水温度高温化的第一高水温控制以及将冷却水温度低温化的第一低水温控制。对此,冷却控制装置10B,在全流量模式时,与第一高水温控制时及第一低水温控制时同时,允许冷却水从流通路径P1、P2流入,允许冷却水向流通路径P5流出。并且,在全流量模式时,且在第一高水温控制时,限制冷却水向流通路径P3、P4中的至少流通路径P3的流通路径流出。另外,在全流量模式时,且在第一低水温控制时,解除冷却水向流通路径P3、P4中的至少流通路径P3的流出的限制。
图11是表示在第一高水温控制时的冷却水的流通的图。图12是表示在第一低水温控制时的冷却水的流通的图。在图11、图12中,用沿着流通路径的箭头表示冷却水的水流,并且,用虚线表示流通被恒温器5或者冷却控制装置10B限制的流通路径。在图11、图12中,表示对于流通路径P4,冷却控制装置10B一并解除冷却水的流出限制的情况。冷却控制装置10B也可以在第一高水温控制时或第一低水温控制时限制冷却水向流通路径P4的流出。
图11是表示在冷却水温度比规定值α低的情况下,恒温器5限制冷却水从散热器3的流入,并且解除冷却水从冷却控制装置10B的流入限制,借此,进行第一高水温控制的状态。对此,冷却控制装置10B,在第一高水温控制时限制冷却水向流通路径P3的流出,借此,在冷却水温度超过规定值α之后,还能够继续冷却水温度的高温化。
图12表示如下状态:在冷却水温度比规定值α高的情况下,恒温器5解除冷却水从散热器3的流入限制,并且,限制冷却水从冷却控制装置10B的流入,借此,进行第一低水温控制。对此,冷却控制装置10B,在第一低水温控制时,解除冷却水向流通路径P3的流出限制,借此,中止冷却水温度的高温化的继续,能够将冷却水温度低温化。
从而,冷却控制装置10B在全流量模式时可以进行在适当的温度范围内将冷却水温度相对地变成高温的第二高水温控制、和在适当的温度范围内将冷却水温度相对地变成低温的第二低水温控制。在组装了冷却控制装置10B的冷却回路100B中,例如,可以将规定值α设定为适当温度的下限值。
图13是表示冷却控制装置10B的图。冷却控制装置10B,除了代替壳体部11A配备有壳体部11B这一点、和代替密封功能部13A配备有密封功能部13B这一点之外,实质上和冷却控制装置10A相同。
在壳体部11B作为入口侧通路设置有使冷却水从流通路径P1流入的通路PBin1和使冷却水从流通路径P2流入的通路PBin2。另外,作为出口侧通路设置有使冷却水向流通路径P3流出的通路PBout1、使冷却水向流通路径P4流通的通路PBout2、和使冷却水向流通路径P5流通的通路PBout3。并且,在冷却控制装置10B中,这些通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3相当于多个通路。
具体地说,壳体部11B被设置成在沿着轴线C观察的情况下中间部M的内圈形状成为椭圆状。并且,通路PBin1、PBin2被设置成在沿着轴线C观察的情况下,以相互邻接的状态从该内圈形状的短轴方向上的一端侧向中间部M开口。具体地说,被设置成以将该内圈形状的短轴夹在中间地相互邻接的状态向中间部M开口。通路PBin1、PBin2被设置成沿着该内圈形状的短轴延伸并向中间部M开口。关于通路直径,通路PBin1一方被设定得比通路PBin2小。
通路PBout1、PBout2被设置成在沿着轴线C观察的情况下以相互邻接的状态从该内圈形状的短轴方向上的另一端侧向中间部M开口。并且,通路PBout1被设置成对应于该内圈形状的短轴向中间部M开口。另外,通路PBout2被设置成在从该内圈形状的短轴在转子12的旋转方向上向前方偏移的位置向中间部M开口。通路PBout1、PBout2被设置成沿着该内圈形状的短轴延伸并向中间部M开口。关于通路的直径,通路PBout2一方被设定得比通路PBout1的小。
通路PBout3被设置成在沿着轴线C观察的情况下从该内圈形状的长轴方向上的一端侧向中间部M开口。另外,被设置成在从该内圈形状的长轴在转子12的旋转方向上向前方偏移的位置向中间部M开口。通路PBout3被设置成沿着该内圈形状的长轴延伸并向中间部M开口。通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3沿着转子12的旋转方向依次设置。
另一方面,转子12的旋转中心被设定于在沿着轴线C观察的情况下比该内圈形状的椭圆中心向通路PBin1、PBin2侧偏心的位置。并且借此,被设置成与通路PBout1、PBout2相比,通路PBin1、PBin2的从转子12的旋转中心到开口部的距离短。
在通路PBin1、PBin2之间,被设置成与通路PBin2相比,通路PBin1的从转子12的旋转中心到开口部的距离短。另外,在通路PBout1、PBout2之间,被设置成与通路PBout2相比,通路PBout1的从转子12的旋转中心到开口部的距离短。通路PBout3被设置成从转子12的旋转中心到开口部的距离与通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2的从转子12的旋转中心到开口部的距离不同。并且,在冷却控制装置10B中,通过这样做将转子12的旋转中心设置在到通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3的各个开口部的距离在相互之间全部不同的位置。
密封功能部13B,除了在椭圆状的外圈形状的短轴方向上将位于一端侧的部分作为抵接部E,并且,将卡合部i2的滑动壁部沿着该外圈形状的短轴设置这一点,以及与此相伴地卡合部i2沿着该外圈形状的短轴方向从另一端侧伸出地设置这一点之外,实质上和密封功能部13A相同。
在冷却控制装置10B中,抵接部E与通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3中的至少任意通路的开口部抵接。在冷却控制装置10B中,以抵接部E能够与通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3中的通路PBin1、PBin2的开口部抵接的方式设定密封功能部13B的可动范围。
另一方面,在冷却控制装置10B中,以弹性构件14对于通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3中的相当于规定的通路的通路PBout1、PBout2的开口部对密封功能部13B施力的状态,在密封功能部13B与通路PBout1、PBout2的开口部之间设置间隙。该间隙被设置在起着节流的作用的间隔的范围内。
关于开口部相互邻接的通路PBin1、PBin2,在冷却控制装置10B中,具体地,通过弹性构件14对于通路PBin1、PBin2的全部开口部对密封功能部13B施力,密封功能部13B可以同时与通路PBin1、PBin2的各个开口部抵接。另外,通过弹性构件14对于通路PBin1、PBin2中的至少通路PBin2的开口部分别独立地对密封功能部13B施力,密封功能部13B可以独立地与通路PBin1、PBin2中的至少通路PBin2的开口部抵接。
关于开口部相互邻接的通路PBout1、PBout2,具体地说,在冷却控制装置10B中,通过弹性构件14对于通路PBout1、PBout2的全部开口部对密封功能部13B施力,在密封功能部13B与通路PBout1、PBout2的各个开口部之间同时设置间隙。另外,通过弹性构件14对于通路PBin1、PBin2的各个开口部分别独立地对密封功能部13B施力,在密封功能部13B与通路PBin1、PBin2的各个开口部之间分别独立地设置间隙。
在冷却控制装置10B中,转子12的旋转中心设置在到通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3的开口部、进而到通路PBin1、PBin2的相互邻接的开口部全体以及通路PBout1、PBout2的相互邻接的开口部全体的每一个的距离相互之间全部不同的位置。
图14(a)~(f)是冷却控制装置10B的动作说明图。图14(a)表示停水模式时的冷却控制装置10B。图14(b)表示气缸体停滞模式时的冷却控制装置10B。图14(c)表示全流量模式时、且第一低水温控制时的冷却控制装置10B。图14(d)表示全流量模式时、且第一高水温控制时的冷却控制装置10B。图14(e)表示全流量模式时、且第一高水温控制时,进而空调机负荷降低控制时的冷却控制装置10B。图14(f)表示全流量模式时、且第一低水温控制时,进而空调机负荷降低控制时的冷却控制装置10B。空调机负荷降低控制是用于降低利用加热器芯4的空调机的冷却动作时的负荷的控制。
如图14(a)所示,在停水模式时,将转子12控制到与通路PBin1、PBin2的相互邻接的全部开口部相对应的相位。这时,弹性构件14对于通路PBin1、PBin2的全部开口部对密封功能部13B施力。另一方面,在发动机2B的高旋转运转时,在打开通路PBin1、PBin2的全部开口部的方向上对密封功能部13B作用高的冷却水压力。对此,通路PBin1、PBin2被设定成从转子12的旋转中心到全部开口部的距离与单独的通路PBin1、PBin2及其它的通路PBout1、PBout2、PBout3相比较为最短。
并且借此,弹性构件14,在对于通路PBin1、PBin2的全部开口部对密封功能部13B施力的情况下,产生最强的施加力。冷却控制装置10B,在直到作用的冷却水的压力变成规定压力为止的期间,通过利用密封功能部13B切断通路PBin1、PBin2的全部开口部,停止经由发动机2B的冷却水的流通。另一方面,在作用的冷却水的压力达到了规定压力的情况下,通过打开通路PBin1、PBin2的全部开口部,如虚线的箭头所示,经由通路PBout1、PBout2、PBout3的冷却水的流出成为可能。并且借此,紧急地允许经由发动机2B的冷却水的流通。
如图14(b)所示,在气缸体停滞模式时,转子12被控制到分别独立与通路PBin2的开口部相对应的相位。这时,弹性构件14对于通路PBin2的开口部分别独立地对密封功能部13B施力。并且借此,通过利用密封功能部13B分别独立地切断通路PBin2的开口部,经由通路PBin1的冷却水的流入和经由通路PBout1、PBout2、PBout3的冷却水的流出成为可能。并且借此,停止经由气缸体2a′的冷却水的流通,并且,允许经由气缸盖2b′的冷却水的流通。
另一方面,在气缸体停滞模式时,冷却水的压力在打开通路PBin2的开口部的方向上对密封功能部13B作用。对此,通路PBin2被设定成从转子12的旋转中心到开口部的距离比通路PBin1的从转子12的旋转中心到开口部的距离长,并且比通路PBout1、PBout2、PBout3的从转子12的旋转中心到开口部的距离短。并且借此,在弹性构件14对于通路PBin2对密封功能部13B施力的情况下,在对于通路PBin1、PBin2的全部开口部施力的情况下,接着,在各个控制模式之间产生强的施加力。
如图14(c)所示,在全流量模式时,且在第一低水温控制时,将转子12控制到与各个通路PBin1、PBin2、PBout1、PBout2、PBout3的开口部的任何一个都不对应的相位。并且借此,允许经由气缸体2a′及气缸盖2b′的冷却水的流通。这时,具体地说,以密封功能部13B与壳体部11B中的在转子12的旋转方向上与通路PBin2的前方的部分对向、并且与通路PBout1的后方的部分对向的方式控制转子12。
该部分距转子12的旋转中心的距离比通路PBin1、PBin2、PBout3的开口部长,并且比通路PBout1、PBout2的开口部短。并且借此,在弹性构件14将密封功能部13B对于该部分施力的情况下,与对于通路PBin2的开口部势力时的情况相比,产生弱的施加力,由此,降低密封功能部13B的接触力。
如图14(d)所示,在全流量模式时,且在第一高水温控制时,转子12被控制在分别独立地对应于通路PBout1的开口部的相位。这时,弹性构件14对于通路PBout1的开口部对密封功能部13B分别独立地施力。并且借此,通过在密封功能部13B与通路PBout1的开口部之间分别独立地设置间隙,分别独立地限制经由通路PBout1的冷却水的流出。对于通路PBout1,与密封功能部13B能够达到可动极限的距离相比,从转子12的旋转中心到开口部的距离变长。
如图14(e)所示,在全流量模式时,且在第一高水温控制时,进而,在空调机负荷降低控制时,将转子12控制到与通路PBout1、PBout2的相互邻接的全部开口部相对应的相位。这时,弹性构件14对于通路PBout1、PBout2的全部开口部对密封功能部13B施力。并且借此,通过在密封功能部13B与通路PBout1、PBout2的各个开口部之间同时设置间隙,同时限制经由通路PBout1、PBout2的冷却水的流出。与密封功能部13B达到可动极限的距离相比,通路PBout1、PBout2的在转子12的旋转中心到全部开口部的距离变长。
如图14(f)所示,在全流量模式时,并且在第一低水温控制时,进而,在空调机负荷降低控制时,转子12被控制到密封功能部13B分别独立地对应于通路PBout2的开口部的相位。这时,弹性构件14对于通路PBout2的开口部分别独立地对密封功能部13B施力。并且借此,通过在密封功能部13B与通路PBout2之间的开口部分别独立地设置间隙,分别独立地限制经由通路PBout2的冷却水的流出。
与密封功能部13B变成达到可动极限的距离相比,通路PBout2的从转子12的旋转中心到全部开口部的距离变长。关于通路PBout2,冷却控制装置10B,即使使密封构件13B与在壳体部11B中的转子12的旋转方向上的通路PBout2的前方的部分接触,也可以在密封功能部13B与通路PBout2的开口部之间分别独立地设置间隙。
其次,对于冷却控制装置10B的主要作用效果进行说明。在冷却控制装置10B中,与冷却控制装置10A相比较,进而在弹性构件14对于作为规定的通路的通路PBout1、PBout2的开口部对密封功能部13B施力的状态下,在密封功能部13B与通路PBout1、PBout2的开口部之间设置间隙。因此,代替停止经由通路PBout1、PBout2的冷却水的流通,冷却控制装置10B可以允许少量的冷却水的流通。另外,通过借此避免与壳体部11B的接触,可以提高转子12的响应性。
冷却控制装置10B,通过将规定的通路作为使向散热器3供应的冷却水流出的通路PBout1,可以获得下面所述的效果。即,在不使冷却水向散热器3流通的情况下,在全流量模式时,并且在第一高水温控制时,与冷却水温度容易上升的程度相应地,提高在第一低水温控制与第一高水温控制之间的水温控制的切换频度。其结果是,恒温器5的寿命变得容易降低。
另外,在不使冷却水向散热器3流通的情况下,在全流量模式时,并且在第一高水温控制时,贮存在散热器3内的冷却水容易变成更低的温度。因此,在这种情况下,在从第一高水温控制切换到了第一低水温控制的情况下,低温的冷却水被骤然地供应给发动机2B。并且借此,在发动机2B中产生大的热应力,产生热应变,其结果是,在发动机2B中存在着导致冷却水泄漏或油泄漏等的担忧。
对此,冷却控制装置10B,通过将规定的通路作为通路PBout1,在全流量模式时,并且在第一高水温控制时,可以将少量的冷却水供应给散热器3。因此,冷却控制装置10B通过降低水温控制的切换频度,可以提高恒温器5的寿命。另外,在从第一高水温控制切换到了第一低水温控制的情况下,通过防止在发动机2B发生大的热应力,可以提高发动机2B的可靠性。
冷却控制装置10B,通过将规定的通路作为使供应给加热器芯4的冷却水流出的通路PBout2,在全流量模式时,还可以限制高温冷却水从发动机2B向加热器芯4的流入。并且借此,还可以降低利用加热器芯4的空调机的冷却动作时的负荷。并且借此,可以获得降低油耗的效果。
冷却控制装置10B,通过设置在发动机2B的下游侧,代替能够设置W/P1或恒温器5,可以提高对车辆的搭载性。另外,在全流量模式时,可以在适当的温度范围内使得进行将冷却水温相对地变成高温的第二高水温控制和在适当的温度范围内将冷却水相对地变成低温的第二低水温控制成为可能。另外,不仅对于发动机2B,还可以进行将加热器芯4等其它结构作为对象的冷却水的流通控制。
冷却控制装置10B通过将通路PBin1、PBin2的开口部作为相互邻接的开口部,能够在停水模式、气缸体停滞模式及全流量模式的各个控制模式之间恰当地切换发动机2B的冷却控制。另外,在第一高水温控制时及第一低水温控制时,在能够切换空调机负荷减低控制的进行、停止时,通过将通路PBout1、PBout2的开口部作为相互邻接的开口部,能够恰当地切换第一高水温控制时的空调机负荷降低控制的进行、停止。
实施例3
图15是表示冷却控制装置10C的图示。冷却控制装置10C,除了代替壳体部11A而配备有壳体部11C这一点、代替转子12而配备有转子12′这一点、代替密封功能部13A而配备有密封功能部13C这一点、以及代替弹性构件14而配备有弹性构件14′这一点之外,与冷却控制装置10A实质上相同。冷却控制装置10C,例如,可以代替冷却控制装置10A而设置在冷却回路100A上。另外,与冷却控制装置10A一样,可以应用于回转阀20。
壳体部11C,除了在沿着轴线C观察的情况下中间部M的内圈形状成为圆形形状这一点之外,与壳体部11A实质上相同。在壳体部11C中,由于在该内圈形状上没有长轴、短轴的区别,所以,通路PAin、PAout1、PAout2分别与该内圈形状的相互正交的两个直径轴分别对应地设置。
转子12′,除了在沿着轴线C观察的情况下形状中心与中间部M的内圈形状的形状中心相一致地设置这一点、代替配备有卡合部i1而配备有卡合部i1′这一点、阀体部的粗度不同这一点之外,与转子12实质上相同。阀体部的粗度与转子12之间也并不一定不同。卡合部i1′以从转子12′的阀体部向径向方向外侧突出地设置。
密封功能部13C与密封功能部13A同样,可以与转子12′一起旋转地设置在壳体部11C与转子12′之间。另外,和密封功能部13A一样,由密封构件构成。另一方面,密封功能部13C在以下面所述的方式构成这一点上,成为与密封功能部13A不同的结构。
即,密封功能部13C构成为具有在沿着轴线C观察的情况下成为圆形的形状的圆筒状形状,并且在周壁部设置有开口部D1、D2。另外,成为代替卡合部i2而配备有卡合部i2′的结构。对于开口部D1、D2,将在后面描述。
卡合部i2′设置成从密封功能部13C的周壁部向径向方向内侧突出。卡合部i2′与卡合部i1′对应地设置,设置成在沿着轴线C观察的情况下沿着周向方向夹着卡合部i1′。相互卡合的卡合部i1′、i2′可以设置多组(这里,为2组)。卡合部i1′、i2′在相互卡合的状态下限制密封功能部13C对于转子12′在旋转方向上的移动。
密封功能部13C在卡合部i1′、i2′相互卡合的状态下与转子12′配置成同心状。密封功能部13C的结构为,在一方面能够借助卡合部i1′、i2′与转子12′一起旋转地设置,另一方面并不特别相对于转子12′沿着与轴线C正交的方向能够滑动地设置这一点上与密封功能部13A不同。卡合部i1′、i2′也可以在相互卡合的状态下,能够允许密封功能部13C沿着与轴线C正交的方向相对于转子12′位移地设置。
弹性构件14′根据转子12′的相位控制,对于通路PAin、PAout1、PAout2中的至少通路PAin的开口部对密封功能部13C能够接触地施力。这一点,对于弹性构件14也一样。另一方面,弹性构件14′,在转子12′的相位控制上,不针对转子12′的各个不同相位对于各个通路PAin、PAout1、PAout2对密封功能部13C分别独立地施力这一点上,成为与弹性构件14不同的结构。对于这一点,将在后面描述。
在密封功能部13C中的作为弹性构件14′施力的部分的被施力部F,被弹性构件14′的施加力推压于中间部M。在密封功能部13C设置有开口部D1,所述开口部D1在被施力部F与通路PAin的开口部对向的相位状态下与通路PAout1的开口部对向。另外,设置有开口部D2,在开口部D1与通路PAin的开口部对向的相位状态下,所述开口部D2与通路PAout2的开口部对向。
这样构成的密封功能部13C以下面所述的方式设置,即,在弹性构件14′的作用之下,在被施力部F处与中间部M接触,并且,在比规定的温度高的情况下,通过热膨胀在被施力部F以外的部分与中间部M接触。规定的温度是适当的温度即可。规定的温度可以设定成至少在使用温度范围内其它部分与中间部M接触的温度。在这种情况下,弹性构件14′可以按照这样的方式构成,即,即使在比规定的温度低的情况下,通过伴随着密封构件13C的变形或者位移,可以将被施力部F推压于中间部M。规定的温度也可以设定成在使用温度范围内其它部分总是与中间部M接触的温度。
弹性构件14′,在通过对于通路PAin的开口部对密封功能部13C(具体地说,被施加部F)施力将PAin的开口部切断的情况下,在直到所作用的冷却水的压力变成规定的压力为止的期间,可以将通路PAin的开口部切断。另一方面,在所作用的冷却水的压力达到了规定的压力的情况下,通过伴随着密封功能部13C的变形或者位移而缩短,可以打开通路PAin的开口部。
冷却控制装置10C针对转子12′的每个不同的相位具有停水模式和气缸体停滞模式,作为发动机2A的冷却控制。并且,在发动机2A的冷却控制中,转子12′的相位被如下面所述地控制。图16(a)及16(b)以及图17是冷却控制装置10C的动作说明图。图16(a)及16(b)表示停水模式时的冷却控制装置10C。图17表示气缸体停滞模式时的冷却控制装置10C。图16(a)表示所作用的冷却水的压力比规定压力低的情况下的状态。图16(b)表示所作用的冷却水的压力达到了规定压力的情况下的状态。
如图16(a)所示,在冷却控制装置10C中,在停水模式时,转子12′被控制到被施力部F与通路PAin的开口部对向的相位。这时,弹性构件14′对于通路PAin的开口部对要切断通路PAin的开口部的密封功能部13C施力。并且,在冷却水的压力比规定压力低的情况下,通过被施力部F与通路PAin的开口部抵接,切断通路PAin的开口部。其结果是,冷却水向发动机2A的流通被停止。
如图16(b)所示,在所作用的冷却水的压力达到了规定的压力的情况下,弹性构件14′伴随着密封功能部13C的变形或位移而缩短。其结果是,通过通路PAin的开口部被打开,经由通路PAout1的冷却水的流出成为可能。因此,在这种情况下,可以使冷却水向发动机2A紧急地流通。
如图17所示,在冷却控制装置10C中,在气缸体停滞模式时,转子12′被控制到下面所述的相位。即,转子12′被控制到下述相位,在所述相位,被施力部F与中间部M中的被设置在与通路PAout1的开口部相位相差180°的位置处的壁部对向。这时,在冷却控制装置10C中,开口部D1被配置在与通路PAin的开口部对向的位置,并且,开口部D2被配置在与通路PAout2的开口部对向的位置。其结果是,通过通路PAin、PAout2的开口部被打开,允许经由气缸盖2b的冷却水的流通。
同时,在冷却控制装置10C中,在气缸体停滞模式时,变成密封功能部13C中的设置在与被施力部F相位相差180°的位置处的周壁部与通路PAout1的开口部对向。并且,该周壁部通过被冷却水的压力推压于通路PAout1的开口部,切断通路PAout1的开口部。其结果是,同时停止经由气缸体2a的冷却水的流通。
在冷却控制装置10C中,在从停水模式向气缸体停滞模式转移时,可以使转子12′在下面所示的旋转方向上旋转。即,可以使转子12′在从通路PAin的开口部不经过其它的通路的开口部、而直接朝向所述壁部的旋转方向上旋转。
另外,冷却控制装置10C,也可以是在气缸体停滞模式时,转子12′被控制到被施加部F与通路PAout1的开口部对向的相位的结构。另外,也可以是代替气缸体停滞模式而具有全流量模式的结构。在这种情况下,可以将通路PAout1作为使供应给气缸盖2b的冷却水流出的通路,将通路PAout2作为使供应给气缸体2a的冷却水流出的通路。
这样构成的冷却控制装置10C成为这样的结构,即,弹性构件14′根据转子12′的相位控制,对于通路PAin、PAout1、PAout2中的通路PAin的开口部对密封功能部13C可抵接地施力。即,冷却控制装置10C成为这样的结构,即,在转子12′的相位控制上,弹性构件14′不对于通路PAin、PAout1、PAout2分别针对转子12′的不同的相位独立地对密封功能部13C施力。
其次,对于冷却控制装置10C的作用效果进行说明。冷却控制装置10C,在弹性构件14′对于通路PAin的开口部对密封功能部13C施力的情况下,与冷却控制装置10A一样,可以提高转子12′的响应性。另外,与冷却控制装置10A一样,还可以使冷却水紧急地向发动机2A流通,其结果是,在这些点上,可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。冷却控制装置10C,在冷却要求高的发动机2A的高旋转运转时,通过硬性地变成停水模式,在冷却水的压力达到了规定压力的情况下,也可以允许经由气缸体2a及气缸盖2b的冷却水的流通。
在冷却控制装置10C中,在切断通路PAout1的开口部的情况下,通路PAout2的开口部打开。因此,与冷却控制装置10A一样,与冷却水的流出被完全切断的情况相比,可以抑制转子12′的响应性的降低。
具体地说,冷却控制装置10C在配备有壳体部11C、转子12′和密封功能部13C的结构中,优选为在密封功能部13C如下面所述地设置有开口部的结构。即,优选为这样的结构:在密封功能部13C切断多个出口侧通路(这里,为通路PAout1、PAout2)的开口部中的任一个开口部的情况下,在密封功能部13C设置有将多个出口侧通路部的开口部中的切断的开口部之外的至少任一个开口部打开的开口部。
在这种情况下,具体地说,壳体部11C被设置成在沿着轴线C观察的情况下中间部M的内圈形状成为圆形形状,并且,设置有多个出口侧通路。另外,转子12′可以制成这样的结构,即,在沿着轴线C观察的情况下,旋转中心与中间部M的内圈形状的形状中心相一致地设置。另外,密封功能部13C可以制成具有圆筒状的形状的结构,进而,可以制成被配置成和转子12′同心状的结构。另外,可以制成这样的结构:被施加部F以外的其它部分至少在使用温度范围内与中间部M接触。
进而,转子12′也可以如下面所述地构成。即,也可以是这样的结构:具有中空部,并且设置开口部,所述开口部与设置在密封功能部(这里,为密封功能部13C)的周壁部上的各个开口部相对应地将内外连通起来。在这种情况下,通过缩小密封功能部与转子12′之间的间隙,可以使冷却水经由该间隙及转子12′中的至少转子12′流通。这对于下面说明的冷却控制装置10D、10E、10F来说也是一样。
实施例4
图18是表示冷却控制装置10D的主要部分的透视图。图19是表示冷却控制装置10D的主要部分的剖视图。在图19中,在包含轴线C的截面上,与壳体部11C一起表示出图18所示的主要部分的一部分。冷却控制装置10D将冷却控制装置10C应用于图9所示的回转阀20,另一方面,在应用时,除了在变成代替密封功能部13C而设置密封功能部13D的结构这一点、和进一步配备有W/P1这一点之外,与冷却控制装置10C实质上相同。
具体地说,这样构成的冷却控制装置10D成为将壳体部21作为壳体部11C的结构。另外,变成将转子22作为转子12′的结构。并且,成为在壳体部21与转子22之间设置有密封功能部13D的结构。另外,变成在转子22与密封功能部13D之间设置有弹性构件14′的结构。
具体地说,在冷却控制装置10D中,在将转子22作为转子12′的结构上,构成为转子12′配备有阀体部R1、R2。并且,具体地说,在与转子12′的关系中,密封功能部13D在沿着轴线C的方向上设置在阀体部R1、R2上。因此,密封功能部13D进一步配备有多个开口部,所述多个开口部包含能够打开第二通路部21b形成的通路的开口部的开口部D3。密封功能部13D除了进一步配备有推压部L这一点之外,和密封功能部13C实质上相同。
推压部L变成在轴线C的方向上的第一及第二通路组之间被推压到转子12′的部分。在冷却控制装置10D中,第一通路部21a形成的各个通路分别构成第一通路组,所述第一通路组构成为具有能够使从W/P1流向发动机2A的冷却水流通的通路。另外,第二通路部21b形成的各个通路分别构成第二通路组,所述第二通路组构成为具有能够使从发动机2A流向W/P1的冷却水流通的通路。并且,第一及第二通路组被设置于在沿着轴线C的方向上相互不同的位置。
具体地说,推压部L位于转子12′与密封功能部13D的周壁部之间,在该周壁部的内侧沿着周向方向遍及一周地设置。另外,具有向转子12′及第一通路组侧延伸的唇状的形状。
其次,对于冷却控制装置10D的主要作用效果进行说明。这里,在冷却控制装置10D中,多个通路构成为具有第一及第二通路组。因此,冷却水经由形成在转子12′与密封功能部13D的周壁部之间的间隙从第一通路组侧向第二通路组侧泄漏。其结果是,存在着供应给发动机2A的冷却水的流量显著地降低的担忧。
对此,推压部L防止或者抑制冷却水从第一通路组侧向第二通路组侧的泄漏。因此,冷却控制装置10D可以进一步防止或者抑制供应给发动机2A的冷却水的流量由于泄漏而降低。结果,通过确保当进行发动机2A的冷却控制时,供应给发动机2A的冷却水的流量,可以提高发动机2A的可靠性。
具体地说,推压部L可以具有向转子12′及第一通路组侧延伸的唇状的形状。借此,可以借助第一及第二通路组之间的冷却水的压力差,将推压部L推压到转子12′,以提高密封性。其结果是,可以更恰当地防止或者抑制供应给发动机2A的冷却水的流量降低。另外借此,可以使推压部L具有柔软性。结果,在紧急地使冷却水流通时,不会阻碍密封功能部13D的变形或者位移,并且,还可以维持密封性。
实施例5
图20是表示冷却控制装置10E的主要部分的透视图。冷却控制装置10E,除了代替密封功能部13D而配备有密封功能部13E这一点之外,与冷却控制装置10D实质上相同。对冷却控制装置10C也可以进行同样的变更。密封功能部13E,除了设置有截断部U这一点之外,实质上和密封功能部10D相同。截断部U由密封功能部13E中的在周向方向上被截断的部分相互构成。具体地说,截断部U沿着轴线C设置。密封功能部13E的线膨胀系数,例如,比将铝合金作为材质的壳体部11C的大。
其次,对于冷却控制装置10E的主要作用效果进行说明。密封功能部13E随着冷却水的温度的增高,以截断部U的被截断的部分彼此的间隔逐渐变窄的方式变形。其结果是,密封功能部10E对壳体部11C的接触力由于热膨胀而增加的情况被抑制。因此,进而,冷却控制装置10E即使在可以抑制由上述接触力的增加而使响应性降低的一点上,也可以恰当地进行发动机2A的冷却控制。
实施例6
图21是表示冷却控制装置10F的主要部分的透视图。图22是表示冷却控制装置10F的主要部分的剖视图。在图22中,在包含轴线C的截面上,也和壳体部11C一起表示出图21所示的主要部分的一部分。冷却控制装置10F,除了代替密封功能部13E而配备有密封功能部13F这一点之外,实质上和冷却控制装置10E相同。密封功能部13F,除了代替截断部U而设置截断部U′这一点之外,和密封功能部13E实质上相同。
截断部U′配备有部分截断部U1、U2,所述部分截断部U1、U2是在第一通路组侧和第二通路组侧在相互不同的相位沿着轴线C设置的第一及第二部分截断部。另外,配备有沿着周向方向设置且作为将部分截断部U1、U2连接起来的第三部分截断部的部分截断部U3。部分截断部U3在沿着轴线C的方向上设置在密封功能部F中的比推压部L靠第二通路组侧的部分上。
其次,对于冷却控制装置10F的主要作用效果进行说明。这里,在冷却控制装置10E中,冷却水会通过形成在截断部U的被截断的部分彼此之间的间隙从第一通路组侧向第二通路组侧泄漏。对此,冷却控制装置10F利用部分截断部U3使泄漏的冷却水的压力损失增加。因此,冷却控制装置10F能够与冷却控制装置10E一样地抑制响应性降低,并且,可以以与之兼顾的形式抑制供应给发动机2A的冷却水的流量减少。
具体地说,截断部U′可以构成为部分截断部U3可以在沿着轴线C的方向上设置在密封功能部F中的、比推压部L靠第二通路组侧的部分。借此,可以借助第一及第二通路组之间的冷却水的压力差,缩小部分截断部U3的被截断部分彼此之间的间隔,或者将被截断的部分彼此之间的间隙闭塞。其结果是,可以更好地抑制供应给发动机2A的冷却水的流量减少。
上面,对于本发明的实施例进行了详细的描述,但是,本发明并不局限于上述特定的实施例,在权利要求的范围内记载的本发明的范围内可以进行各种的变形、变更。
例如,本发明中的密封功能部,也可以是在上述实施例中的密封功能部13A中的、在相当于抵接部E的部分具有密封构件的结构体。即,在上述实施例中的密封功能部13A中的抵接部E以外的部分,并不一定由密封构件构成。
在设置有多个入口侧通路的情况下,弹性构件可以根据转子的相位控制,对于多个入口侧通路中的至少任一个入口侧通路的开口部对密封功能部可抵接地施力。另外,可以对于多个入口侧通路的全部开口部对密封功能部可抵接地施力。
附图标记说明
W/P           1
内燃机        2A、2B
气缸体        2a、2a′
气缸盖        2b、2b′
冷却控制装置  10A、10B、10C、10D、10E、10F
壳体部        11A、11B、11C、21
转子          12、12′、22
密封功能部    13A、13B、13C、13D、13E、13F
弹性构件      14、14′

Claims (6)

1.一种发动机的冷却控制装置,其特征在于,配备有:
壳体部,所述壳体部设置有多个通路,所述多个通路构成为具有使发动机的冷却水流入的入口侧通路和使所述发动机的冷却水流出的出口侧通路至少各一个;
转子,所述转子设置在所述壳体部中的所述多个通路各自开口的中间部,并且,通过旋转动作来控制所述发动机的冷却水经由所述多个通路的流通;
密封功能部,所述密封功能部能够与所述转子一起旋转地设置在所述壳体部与所述转子之间;以及
弹性构件,所述弹性构件设置在所述转子与所述密封功能部之间,相应于所述转子的相位控制,对于所述多个通路中的至少所述入口侧通路的开口部以能够抵接的方式对所述密封功能部施力。
2.如权利要求1所述的发动机的冷却控制装置,其特征在于,
还配备有泵,所述泵压送所述发动机的冷却水,
所述多个通路构成为具有:第一通路组,所述第一通路组构成为具有能够使从所述泵流向所述发动机的冷却水流通的通路;以及,第二通路组,所述第二通路组构成为具有能够使从所述发动机流向所述泵的冷却水流通的通路,并且,所述第一通路组及所述第二通路组设置在沿着所述转子的旋转中心的轴线的方向上相互不同的位置,
所述密封功能部还配备有推压部,所述推压部在沿着所述转子的旋转中心的轴线的方向上的所述第一通路组及所述第二通路组之间被推压到所述转子。
3.如权利要求1或2所述的发动机的冷却控制装置,其特征在于,
所述转子的结构为,在沿着旋转中心的轴线观察的情况下,旋转中心设置于到所述多个通路的在所述中间部开口的各个开口部的距离在这些距离的至少一部分之间相互不同的位置,
所述弹性构件对于多个通路的各个开口部,对所述转子的每个不同的相位分别单独地偏压所述密封功能部。
4.如权利要求3所述的发动机的冷却控制装置,其特征在于,
在所述弹性构件对于所述多个通路中的规定的通路的开口部偏压所述密封功能部的状态下,在所述密封功能部与所述规定的通路的开口部之间设置间隙。
5.如权利要求3或4所述的发动机的冷却控制装置,其特征在于,
还配备有多个旋转体,在沿着所述转子的旋转中心的轴线观察的情况下,所述多个旋转体在所述转子与所述密封功能部之间配置于所述转子的旋转中心的四周。
6.如权利要求3至5中任一项所述的发动机的冷却控制装置,其特征在于,
所述多个通路中的至少任意一个通路的开口部具有与所述密封功能部的外表面形状相匹配地形成的密封面,该至少任意一个通路的开口部在所述转子被控制在对应的相位的状态下与所述密封功能部的外表面对向。
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