CN108005774A - 控制阀 - Google Patents

Abstract

该控制阀具备壳和阀，前述壳具有流体的流入口及第1流出口，前述壳是筒状的，前述阀绕在壳的轴向上延伸的轴线能够旋转地被容纳于壳内，具有连通于流入口而供流体流通的流通路，在阀上，形成有与阀的旋转位置对应地连通于流通路和第1流出口的第1连通口，在壳的在流入口的开口方向上与流入口相向的部分上，形成有构成为借助恒温器能够开闭的故障开口。

Description

控制阀

技术领域

本发明涉及控制阀。

本申请对于2016年10月27日申请的日本专利申请第2016-210707号及2017年5月18日申请的日本专利申请2017-098816号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

在使用冷却水来冷却发动机的冷却系统中，有除了在散热器和发动机之间循环的散热器流路以外，另外地设置有将散热器旁路的旁路流路、通过油加热器的暖机流路等的情况。在这样的冷却系统中，设置有控制冷却水向散热器流路或旁路流路、暖机流路等流通的控制阀(例如日本特开2015-121207号公报)。

根据该结构，通过与冷却水温度等对应地转换冷却水的流通，实现基于早期升温、高水温(最适温)控制等的燃料效率提高。

作为上述的控制阀，已知如下结构：具有冷却水的流入口的筒状的壳、在壳内与壳同轴地配置而构成为能够绕轴线旋转的筒状阀(例如日本特开2015-218852号公报)。

在壳上，形成有将壳在径向上贯通的流出口。流出口在壳的轴向上隔开间隔地形成有多个。

在阀的内侧，形成有向壳内流入的冷却水在轴向上流通的流通路。在阀上形成有多个连通口。各连通口与阀的旋转对应地使流通路和上述的各流出口分别连通。

根据该结构，通过使阀旋转，转换流出口与连通口的连通及切断。流入控制阀内的冷却水在在流通路上流通的过程中，穿过呈与连通口连通的连通状态的流出口从控制阀流出。由此，流入控制阀的冷却水被与阀的旋转对应地分配至一个或多个流路。

在控制阀中，在异常发生时，例如有用于向散热器流路供给冷却水的故障开口被形成于壳的情况。故障开口借助恒温器能够开闭。根据该结构，在冷却水温度为既定温度以上的情况下，与阀的旋转位置无关地，恒温器使故障开口开放。

然而，根据壳内的恒温器的安装位置，有不能使冷却水相对于恒温器有效地碰撞的可能性。因此，有恒温器的感温性能(应答性)降低的可能性。

发明内容

本发明提供一种能够使恒温器的感温性能提高的控制阀。

根据本发明的第一方案，控制阀具备壳和阀，前述壳具有流体的流入口及第1流出口，前述壳是筒状的，前述阀绕在前述壳的轴向上延伸的轴线能够旋转地被容纳于前述壳内，具有连通于前述流入口而供流体流通的流通路，在前述阀上，形成有与前述阀的旋转位置对应地连通于前述流通路和前述第1流出口的第1连通口，在前述壳的在前述流入口的开口方向上与前述流入口相向的部分上，形成有构成为借助恒温器能够开闭的故障开口。

根据第一方案，壳的在流入口的开口方向上与流入口相向的部分上，配置有恒温器，所以能够使流入壳内的流体相对于恒温器有效地碰撞。由此，能够使恒温器的感温性能提高。结果，与阀的旋转位置无关地(与第1流出口和第1连通口的连通状态无关地)，能够与流体温度对应，迅速地将故障开口开闭。

根据本发明的第二方案，也可以是，在前述壳的与前述故障开口相邻的部分上，形成有在相对于前述故障开口的开口方向交叉的方向上开口的第2流出口。

根据第二方案，穿过流入口流入壳内的流体碰撞于恒温器后，穿过第2流出口向壳的外部流出。因此，能够在壳内的恒温器周边产生朝向第2流出口的流动，所以能够抑制在恒温器周边形成沉淀点。因此，能够使恒温器的感温性能进一步提高。

根据本发明的第三方案，也可以是，前述壳具有壳主体和盖体，前述壳主体是有底筒状的，前述盖体将前述壳主体的开口部闭塞，前述故障开口将前述壳主体的位于在前述轴向上偏向前述盖体附近的部分在径向上贯通，前述第2流出口将前述盖体在前述轴向上贯通，在前述盖体上，一体地形成有将被配置于前述壳的外部的热交换器和前述第2流出口之间连接的第1接头。

根据第三方案，连接热交换器和控制阀之间的连接管被一体地形成于盖体，所以与将连接管分体地安装(焊接等)于壳主体、盖体的情况相比，能够实现零件数量的减少、安装工序的减少。

根据本发明的第四方案，也可以是，前述阀具有旋转轴和阀筒部，前述旋转轴被能够旋转地支承于前述壳，前述阀筒部将前述旋转轴的前述轴向的一部分包围，在与前述旋转轴之间划分前述流通路，并且形成有前述第1连通口，在前述壳内，在前述轴向上避让前述阀筒部的位置构成使前述流入口及前述流通路连通的连接流路，前述第2流出口直接连通于前述连接流路。

根据第四方案，从第2流出口流出的流体流入连接流路内后，不经由流通路地流入第2流出口内。即，相对于第2流出口，与阀的旋转位置无关地，总是流入流体。由此，例如在呈第1流出口和第1连通口的连通被切断的状态(阀的全闭时)的情况下，从连接流路朝向流通路的流体的流动变弱。因此，在阀的全闭时，能够抑制流入壳内的污染物向阀流动，能够将污染物积极地从第2流出口排出。由此，能够抑制在阀的外周面和壳的内周面之间咬入污染物而妨碍阀的旋转。

根据本发明的第五方案，也可以是，前述阀具有旋转轴和阀筒部，前述旋转轴的前述轴向的两端部分别经由轴承被能够旋转地支承于前述壳，前述阀筒部包围前述旋转轴，在与前述旋转轴之间划分前述流通路，并且形成有前述第1连通口，密封圈被配置于前述壳的相对于前述轴承位于前述轴向的内侧的部分和前述旋转轴之间，在前述壳上，形成有大气开放部，前述大气开放部将相对于前述密封圈位于前述轴向的外侧的部分向大气开放。

根据第五方案，旋转轴的轴向的两端部被向大气开放，所以在作用于旋转轴的两端部的压力上不产生差压。因此，与例如旋转轴的一方的端部被配置于冷却水中的结构那样作用于旋转轴的两端部的压力不同的情况相比，容易将作用于旋转轴的轴向的负荷均等地设定。由此，能够抑制旋转轴被在轴向上向低压侧推压。

根据本发明的第六方案，也可以是，前述第1流出口及前述故障开口在前述壳上排列地形成，前述壳的外表面将前述第1流出口及前述故障开口的周围包围，并且具有焊接部，前述焊接部焊接有接头，前述接头集中地连通于前述第1流出口及前述故障开口。

根据第六方案，接头集中连通于第1流出口及故障开口，所以与将各个接头焊接焊接于第1流出口及故障开口的情况相比，能够实现零件数量的减少、焊接工序的减少。与将各个接头焊接于第1流出口及故障开口的情况相比，能够将位于第1流出口及故障开口间的部分的接头的焊接余量缩小。由此，能够实现控制阀的第1流出口及故障开口的排列方向上的小型化。

而且，在第六方案中，在与故障开口相向的位置上形成有流出口，所以能够使流出口的开口端面作为接头焊接时的座面发挥功能。由此，能够高效率地进行焊接作业。

根据本发明的第七方案，也可以是，前述第2接头被连接于车辆的散热器。

根据第七方案，在流体为既定温度以上的情况下，能够穿过故障开口对散热器供给流体。因此，能够使流体的温度迅速下降至不足既定温度。

根据上述的控制阀，能够使恒温器的感温性能提高。

附图说明

图1是实施方式的冷却系统的框图。

图2是第1实施方式的控制阀的立体图。

图3是第1实施方式的控制阀的分解立体图。

图4是在卸下盖体的状态下从轴向的第2端侧观察第1实施方式的控制阀的主视图。

图5是沿着图2的V-V线的剖视图。

图6是相当于图2的VI-VI线的剖视图。

图7是沿着图4的VII-VII线的剖视图。

图8是从轴向的第2端侧观察第1实施方式的阀的立体图。

图9是第1实施方式的阀筒部的展开图。

图10是第1实施方式的阀筒部的展开图。

图11是在第2实施方式的控制阀中表示轴向的第1端侧的放大剖视图。

图12是在第2实施方式的控制阀中表示轴向的第2端侧的放大剖视图。

具体实施方式

接着，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对在使用冷却水来冷却发动机的冷却系统中采用本实施方式的控制阀的情况进行说明。

[冷却系统]

图1是冷却系统1的框图。

如图1所示，冷却系统1被搭载于在车辆驱动源上至少具备发动机的车辆。另外，作为车辆，除了仅具有发动机的车辆以外，也可以是混合动力车、插电混合动力车等。

冷却系统1构成为，发动机2、水泵3、散热器4、油加热器5、加热器芯6、废气再循环冷却器7及控制阀8被各种流路10~15连接。

水泵3、发动机2及控制阀8被在主流路10上从上游向下游按照顺序连接。在主流路10上，通过水泵3的动作，冷却水按照顺序通过发动机2及控制阀8。

在主流路10上，散热器流路11、旁路流路12、暖机流路13、空调流路14及废气再循环流路15分别被连接。散热器流路11、旁路流路12、暖机流路13、空调流路14及废气再循环流路15将主流路10中的水泵3的上游部分和控制阀8连接。

在散热器流路11上连接有散热器4。在散热器流路11上，在散热器4处，进行冷却水和外气的热交换。

旁路流路12是绕过散热器4的流路。

在暖机流路13上连接有油加热器5。发动机油穿过油流路18，在油加热器5和发动机2之间循环。在暖机流路13中，在油加热器5处，进行冷却水和发动机油的热交换。另外，在本实施方式中，根据燃料效率提高、早期暖机的观点，将热交换器作为“油加热器5”来使用，但有根据运转条件油温比水温高的情况。油温比水温高的情况下，将热交换器作为“油冷却器”来使用。

在空调流路14上连接有加热器芯6。加热器芯6被设置于例如空调装置的导管(无图示)内。在空调流路14中，在加热器芯6处，进行冷却水与在导管内流通的空调空气的热交换。

在废气再循环流路15上连接有废气再循环冷却器7。在废气再循环流路15上，在废气再循环冷却器7处，进行冷却水和废气再循环气体的热交换。另外，在废气再循环流路15上，除了废气再循环冷却器7之外，废气再循环阀、涡轮增压机、节流阀等被串联连接。在包括废气再循环冷却器7的各装置(废气再循环阀、涡轮增压机、节流阀等)中进行热交换。因此，废气再循环冷却器7、废气再循环阀、涡轮增压机、节流阀等能够称作热交换器。

在上述的冷却系统1中，在主流路10上通过发动机2的冷却水流入控制阀8内后，通过控制阀8的动作被选择地分配至各种流路11~15。由此，能够实现早期升温、高水温(最适温)控制等，实现车辆的燃料效率提高。

(第1实施方式)

＜控制阀＞

图2是控制阀8的立体图。图3是控制阀8的分解立体图。

如图2、图3所示，控制阀8主要具备壳21、阀22、驱动单元23。

(壳)

壳21具有有底筒状的壳主体25、将壳主体25的开口部闭塞的盖体26。另外，在以下的说明中，将沿壳21的轴线O的方向简单地称作轴向。将相对于壳主体25的周壁部31朝向壳主体25的底壁部32的方向称作第1端侧，将相对于壳主体25的周壁部31朝向盖体26的方向称作第2端侧。将与轴线O正交的方向称作径向，将绕轴线O的方向称作周向。在本实施方式中，周壁部31的表面积比底壁部32、盖体26的表面积大。即，壳21被形成为轴向较长的筒状。

图4是在已卸下盖体26的状态下从轴向的第2端侧观察控制阀8的主视图。

图4所示的壳主体25及盖体26例如被由树脂材料等形成。

在壳主体25的周壁部31上形成有安装片(第1安装片33及第2安装片34)。各安装片33、34被从周壁部31向径向的外侧突出地设置。各安装片33、34分别形成于周壁部31的隔着轴线O在径向上相向的位置。在本实施方式中，第1安装片33位于周壁部31的轴向的两端部(参照图7)。如图2所示，第2安装片34相对于周壁部31的轴向的中央部位于第1端侧。控制阀8例如经由各安装片33、34被固定于发动机室内。另外，各安装片33、34的位置、数量等能够适当改变。

图5是沿图2的V-V线的剖视图。

如图4、图5所示，在周壁部31的轴向的第1端侧的部分形成有向径向的外侧膨出的流入端口37。流入端口37在周壁部31处，相对于上述的安装片33、34形成于在周向上例如偏离90°的位置。在流入端口37上，形成有将流入端口37在径向上贯通的流入口37a。流入口37a将壳21内外连通。

在流入端口37的开口端面(径向的外侧端面)上，隔着O型环38(参照图3)连接上述的主流路10(参照图1)。另外，流入端口37的开口端面为与径向正交的平坦面。

如图5所示，在周壁部31处，在以将轴线O夹于其间的方式与流入端口37在径向上相向的位置上，形成有向径向的外侧膨出的散热器端口41。散热器端口41在从径向观察的侧视时，形成为使轴向为长条方向的长圆形状。在散热器端口41上，故障开口41a及散热器流出口41b在轴向上排列地形成。故障开口41a及散热器流出口41b将散热器端口41分别在径向上贯通。在本实施方式中，故障开口41a与上述的流入口37a在径向上相向。散热器流出口41b相对于故障开口41a位于轴向的第2端侧。另外，故障开口41a及散热器流出口41b的内径形成为相同。

散热器端口41的开口端面(径向的外侧端面)为与径向正交的平坦面。因此，散热器端口41的开口端面和上述流入端口37的开口端面互相平行地延伸。但是，散热器端口41和流入端口37若被配置于在径向上相向的位置，则也可以配置成散热器端口41的开口端面和流入端口37的开口端面稍微倾斜。

在散热器端口41的开口端面(径向的外侧端面)上，连接有散热器接头(第2接头)42。散热器接头42将散热器端口41和散热器流路11(参照图1)之间连接。散热器接头42具有凸缘部43、散热器供给管44。

凸缘部43为形成为与散热器端口41的开口端面相同的形状的长圆形状。即，凸缘部43将故障开口41a及散热器流出口41b的周围包围。凸缘部43被焊接(例如振动焊接等)于散热器端口41的开口端面。即，散热器端口41的开口端面和凸缘部43的径向的内侧端面分别为焊接面。

散热器供给管44从凸缘部43向径向外侧延伸后，向轴向的第2端侧延伸。具体地，散热器供给管44具备故障连通部44a、散热器连通部44b及合流部44c。

故障连通部44a从凸缘部43的从径向观察与故障开口41a重叠的位置向径向外侧延伸。故障连通部44a内能够与故障开口41a连通。

散热器连通部44b从凸缘部43的从径向观察与散热器流出口41b重叠的位置向径向外侧延伸。散热器连通部44b内与散热器流出口41b连通。

合流部44c在轴向上延伸。合流部44c的轴向的第1端侧的部分被集中连接于各连通部44a、44b的径向外侧端部。在合流部44c的轴向的第2端侧的部分上，连接上述的散热器流路11(参照图1)的上游端部。另外，散热器供给管44若确保散热器端口41和凸缘部43的焊接面积，则也可以集中地与故障开口41a及散热器流出口41b连通。

在故障开口41a上设置有恒温器45。恒温器45与在壳21内流动的冷却水的温度对应地将故障开口41a开闭。恒温器45在冷却水温度为既定温度以上的情况下将故障开口41a开放，使故障开口41a和故障连通部44a内连通。在本实施方式中，在恒温器45上，例如使用蜡球型。即，恒温器45利用被填充于热电元件的内部的蜡的热膨胀来使阀体工作。恒温器45通过将安装凸缘部夹持于散热器端口41的开口端面和凸缘部43之间，借助阀体将故障开口41a闭塞。恒温器45的热电元件在壳21内与上述的流入口37a在径向上相向。另外，在本实施方式中，对故障开口41a和流入口37a同轴地配置的结构进行了说明，但不限于该结构，从径向观察故障开口41a和流入口37a的至少一部分彼此互相重叠即可。

图6是相对于图2的VI-VI线的剖视图。

如图6所示，在散热器端口41的在轴向上与上述故障开口41a相同的位置上，形成有废气再循环端口51。废气再循环端口51向相对于故障开口41a的开口方向正交的方向(和第1安装片33相同的方向)膨出。在废气再循环端口51上，形成有与散热器端口41(故障开口41a)内连通的废气再循环流出口51a。废气再循环流出口51a向废气再循环端口51的膨出方向(相对于故障开口41a的开口方向正交的方向)延伸。另外，废气再循环流出口51a的开口方向是向相对于故障开口41a的开口方向交叉的方向(与故障开口41a的开口方向不同的方向)开口即可。废气再循环端口51(废气再循环流出口51a)若是与故障开口41a相邻的位置，则也可以相对于故障开口41a在轴向上偏离的位置。

在废气再循环端口51的开口端面上连接有废气再循环接头52。废气再循环接头52将废气再循环端口51和上述的废气再循环流路15(参照图1)的上游端部之间连接。另外，废气再循环接头52被焊接(例如振动焊接等)于废气再循环端口51的开口端面。

如图2所示，在周壁部31的轴向的第2端侧的部分的、周向上位于散热器端口41和第2安装片34之间的部分上，形成有旁路端口55及暖机端口56。旁路端口55及暖机端口56在轴向上排列地形成。各端口55、56分别向径向的与散热器端口41及第2安装片34的膨出方向互相交叉的方向(径向的与散热器端口41及第2安装片34各自的膨出方向不同的方向)膨出。在周壁部31的位于各端口55、56间的部分上，形成有将各端口55、56在轴向上连接的连接部57。连接部57的周向的宽度形成为比各端口55、56窄，并且向径向外侧膨出的膨出量与各端口55、56相同。

图7是沿图4的VII-VII线的剖视图。

如图7所示，旁路端口55被相对于暖机端口56配置于轴向的第1端侧。在旁路端口55，形成有将旁路端口55在径向上贯通的旁路流出口55a。如图2所示，在旁路端口55的开口端面(径向外侧端面)上，连接有旁路接头61。旁路接头61将旁路端口55和上述的旁路流路12(参照图1)的上游端部连接。旁路接头61从旁路端口55的开口端面向径向外侧突出。另外，旁路接头61被焊接(例如振动焊接等)于旁路端口55的开口端面。

如图7所示，在暖机端口56上，形成有将暖机端口56在径向上贯通的暖机流出口56a。在暖机端口56的开口端面(径向外侧端面)上连接有暖机接头62。如图2所示，暖机接头62将暖机端口56和上述的暖机流路13(参照图1)的上游端部连接。暖机接头62从暖机端口56的开口端面向径向外侧突出。暖机接头62被焊接(例如振动焊接等)于暖机端口56的开口端面。另外，旁路端口55及暖机端口56也可以在周向偏离地配置。

如图4所示，在周壁部31的轴向的第2端侧的部分的、在周向上位于散热器端口41和第1安装片33之间的部分上，形成有空调端口66。空调端口66向径向的与散热器端口41及第1安装片33的膨出方向互相交叉的方向(径向的与散热器端口41及第1安装片33的各自的膨出方向不同的方向)膨出。如图7所示，空调端口66在轴向上被形成于上述的旁路端口55及暖机端口56之间。在本实施方式中，空调端口66的轴向的中央部和上述的连接部57的轴向的中央部在轴向上被配置于相同位置。空调端口66的外径比轴向的旁路流出口55a及暖机流出口56a间的间隔大。

在空调端口66上形成有将空调端口66在径向上贯通的空调流出口66a。在本实施方式中，空调流出口66a的内径与上述的连接部57的轴向的宽度(旁路流出口55a及暖机流出口56a间的间隔)相同。但是，空调流出口66a的内径能够适当改变。

如图4所示，在空调端口66的开口端面(径向外侧端面)连接有空调接头6。空调接头68将空调端口66和上述的空调流路14(参照图1)的上游端部连接。空调接头68从空调端口66的开口端面向径向外侧突出。另外，空调接头68被焊接(例如振动焊接等)于空调端口66的开口端面。

(驱动单元)

如图2所示，驱动单元23被安装于壳主体25的底壁部32。驱动单元23构成为，在驱动箱71内收纳图中未示出的马达、减速机构、控制基板等。

(阀)

如图3、图4所示，阀22被容纳于壳21内。阀22形成为与壳21的轴线O同轴地配置的圆筒状。阀22绕轴线O旋转，由此将上述的各流出口(散热器流出口41b、旁路流出口55a、暖机流出口56a及空调流出口66a)开闭。阀22例如由树脂材料等形成。

阀22主要具有旋转轴81、围绕旋转轴81的中空圆筒形状的阀筒部82、将旋转轴81和阀筒部82连结的辐条部83~85。

如图5所示，旋转轴81与轴线O同轴地延伸。旋转轴81的第1端侧的部分被能够旋转地支承于在上述的底壁部32上设置的第1套筒88。第1套筒88嵌合于将底壁部32在轴向上贯通的贯通孔32a内。旋转轴81的第1端侧的部分穿过贯通孔32a将底壁部32在轴向上贯通。旋转轴81的第1端侧的部分在壳21的外部被连结于上述的驱动单元23。由此，驱动单元23的动力被传递至旋转轴81。另外，如图3所示，在旋转轴81的第1端侧的部分，在相对于上述的第1套筒88位于轴向的第2端侧的部分上，夹装有将贯通孔32的内表面和旋转轴81的外周面之间密封的密封圈89。

旋转轴81的第2端侧的部分被能够旋转地支承于在上述的盖体26设置的第2套筒91。

图8是从轴向的第2端侧观察阀22的立体图。

如图8所示，辐条部83~85被从旋转轴81的外周面相对于轴线O放射状地突出地设置。在本实施方式中，各辐条部83~85例如在周向上以120°间隔形成有3个(第1辐条部83、第2辐条部84及第3辐条部85)。

如图5、图7、图8所示，各辐条部83~85在旋转轴81的避让轴向的两端部的部分上在轴向上延伸地设置。在本实施方式中，辐条部83~85的轴向的第1端侧的边缘比上述的散热器流出口41b靠轴向的第1端侧，与上述的故障开口41a相比位于轴向的第2端侧。

阀筒部82被与轴线O同轴地配置。在阀筒部82的内周面上，连接有上述的辐条部83~85的径向外侧端部。阀筒部82的内侧构成流通路93，前述流通路93供穿过流入口37a流入壳21内的冷却水在轴向上流通。如图4、图8所示，流通路93被上述的辐条部83~85在周向上分割成多个流路(第1流路94、第2流路95及第3流路96)。具体地，第1流路94在周向上被第1辐条部83及第2辐条部84间隔。第2流路95在周向上被第2辐条部84及第3辐条部85间隔。第3流路96在周向上被第1辐条部83及第3辐条部85间隔。另外，如图5所示，在壳21内，与阀筒部82及辐条部83~85相比位于轴向的第1端侧的部分(在轴向上避让阀筒部82的位置)，构成与流通路93连通连接流路98。

图9是阀筒部82的展开图。

如图8、图9所示，在阀筒部82处，在与上述的散热器流出口41b在轴向上相同的位置上，形成有将阀筒部82在径向上贯通的散热器连通口100。散热器连通口100在从径向观察至少一部分与散热器流出口41b互相重叠的情况下，穿过散热器连通口100使散热器流出口41b和流通路93内连通。在本实施方式中，散热器连通口100形成为圆孔。散热器连通口100例如在周向上隔开间隔地形成两处。

在阀筒部82处，在与上述的旁路流出口55a在轴向上相同的位置上，形成有将阀筒部82在径向上贯通的旁路连通口102。旁路连通口102在从径向观察至少一部分与旁路流出口55a互相重叠的情况下，穿过旁路连通口102使旁路流出口55a和流通路93内连通。在本实施方式中，旁路连通口102被形成为圆孔。旁路连通口102例如在周向上隔开间隔地形成两处。

在阀筒部82处，在与上述的暖机流出口56a在轴向上相同的位置上，形成有将阀筒部82在径向上贯通的暖机连通口104。暖机连通口104在从径向观察至少一部分与暖机流出口56a互相重合的情况下，经由暖机连通口104使暖机流出口56a和流通路93内连通。在本实施方式中，暖机连通口104被形成为圆孔。暖机连通口104例如在周向上隔开间隔地形成有4处。

在阀筒部82处，在与上述的空调流出口66a在轴向上相同的位置上，形成有将阀筒部82在径向上贯通的空调连通口106。空调连通口106在从径向观察至少一部分与空调流出口66a互相重合的情况下，穿过空调连通口106使空调流出口66a和流通路93内连通。空调连通口106例如形成为使周向为长条方向的长孔。在本实施方式中，空调连通口106形成为在周向上跨过第3辐条部85。

空调连通口106的轴向的开口宽度比上述的旁路流出口55a及暖机流出口56a间的轴向的间隔窄。因此，空调连通口106构成为不与旁路流出口55a及暖机流出口56a连通。另外，空调连通口106的轴向的开口宽度比上述的空调流出口66a的内径小。

阀22随着绕着轴线O的旋转，将流通路93内和各流出口41b、55a、55b、66a的连通及切断进行转换。流入壳21内的冷却水穿过各流出口中的连通于连通口的流出口而被分配于各流路11~14。另外，流出口和连通口的连通模式能够适当设定。流出口和连通口的配置能够与设定的连通模式对应地转换。

如图3所示，在上述的散热器流出口41b内，设置有将阀筒部82的外周面和壳主体25的内周面之间密封的密封机构110。密封机构110具有滑动圈111、密封圈112、施力部件113。

滑动圈111被插入散热器流出口41b内。滑动圈111的径向的内侧端面能够滑动地接触于阀筒部82的外周面。另外，在本实施方式中，滑动圈111的径向的内侧端面为仿形于阀筒部82的曲率半径而形成的弯曲面。

密封圈112例如是U型垫片。密封圈112被外嵌于滑动圈111。密封圈112的外周面能够滑动地与散热器流出口41b的内周面密接。

施力部件113夹装于滑动圈111的径向外侧端面和散热器接头42的凸缘部43之间。施力部件113例如是波形弹簧。施力部件113将滑动圈111向径向的内侧(朝向阀筒部82)施力。

另外，在上述的旁路流出口55a、暖机流出口56a及空调流出口66a内，也设置有密封机构110，前述密封机构110由与被设置于散热器流出口41b内的密封机构110相同的结构构成。在本实施方式中，被设置于旁路流出口55a、暖机流出口56a及空调流出口66a内的密封机构110标注与被设置于散热器流出口41b内的密封机构110相同的附图标记而省略说明。

如图5所示，在阀22的轴向上的位于旁路连通口102和空调连通口106之间的部分上，形成有将流通路93的一部分闭塞的限制壁部120。如图4所示，限制壁部120将上述的流通路93的周向上的2/3左右的范围闭塞。在本实施方式中，构成流通路93的各流路94~96中的第1流路94及第2流路95被限制壁部120将轴向的第1端侧和第2端侧间隔。如图5所示，第1流路94及第2流路95中的相对于限制壁部120为第1端侧的区域，构成与上述的连接流路98直接连通的连通流路121。另一方面，第1流路94及第2流路95中的相对于限制壁部120为第2端侧的区域，构成折回流路125，对于前述折回流路125，在第3流路96中流通的冷却水在辐条部(例如第1辐条部83及第3辐条部85)的轴向的第2端侧的部分处折回后流入。限制壁部120限制流入折回流路125的冷却水向轴向的第1端侧的流通。

如图9所示，在本实施方式中，上述的各散热器连通口100例如分别连通于上述的第1流路94及第2流路95的连通流路121内。

各旁路连通口102例如为一旁路连通口102连通于连通流路121内，其他旁路连通口102连通于第3流路96内。

空调连通口106例如为一部分连通于折回流路125内，余下的部分连通于第3流路96内。

各暖机连通口104例如为3个暖机连通口104a~104c连通于折回流路125内。另一方面，各暖机连通口104的例如余下的1个暖机连通口104d连通于第3流路96内。另外，各暖机连通口104为，至少以与散热器连通口100相同的时机呈开阀状态的暖机连通口104(例如暖机连通口104b)连通于折回流路125内即可。在流通路93内，被限制壁部120闭塞的部分以外的流路截面积(第3流路96的流路截面积)被设定成某个暖机连通口104的开口面积以上即可，能够适当改变。

[作用]

接着，对上述控制阀8的作用进行说明。在以下的说明中，以例如图10所示的连通模式下的冷却水的流动为主进行说明。即，在图10所示的连通模式中，散热器流出口41b穿过散热器连通口100连通于流通路93(连通流路121)内。暖机流出口56a穿过暖机连通口104b连通于流通路93(折回流路125)内。空调流出口66a穿过空调连通口106连通于流通路93(折回流路125)内。

如图1所示，在主流路10中，被水泵3送出的冷却水借助发动机2进行热交换后向控制阀8流通。如图5所示，在主流路10中，通过发动机2的冷却水穿过流入口37a向壳21内的连接流路98内流入。

如图6所示，流入连接流路98内的冷却水中的一部分的冷却水经由故障开口41a后，流入废气再循环端口51的废气再循环流出口51a内。流入废气再循环流出口51a内的冷却水穿过废气再循环接头52被向废气再循环流路15内供给。被供给于废气再循环流路15内的冷却水在废气再循环冷却器7中，进行冷却水与废气再循环气体的热交换后，返回至主流路10。

这样，被供给于废气再循环流路15的冷却水流入连接流路98内后，不经由流通路93地流入废气再循环流出口51a内。即，与阀22的旋转位置无关，冷却水总是流入废气再循环流出口51a。由此，例如散热器流出口41b、旁路流出口55a、暖机流出口56a、空调流出口66a均为闭阀状态(阀22全闭时)的情况下，从连接流路98朝向流通路93的冷却水的流动变弱。因此，在阀22全闭时，抑制进入壳21内的污染物向阀22流动，能够将污染物从废气再循环流出口51a积极地排出。由此，能够抑制在阀筒部82的外周面和壳21(周壁部31)的内周面之间咬入污染物而妨碍阀22的旋转。

另一方面，如图5所示，流入连接流路98内的冷却水中的不流入废气再循环流出口51a内的冷却水从轴向的第1端侧向流通路93(第3流路96及连通流路121)内流入。流入流通路93内的冷却水在流通路93内沿轴向流通的过程中被分配于各流出口。具体地，如图5、图10所示，在流通路93中流通的冷却水中的一部分的冷却水靠近散热器端口41的时刻，流入散热器连通口100内。流入散热器连通口100内的冷却水穿过散热器流出口41b流入散热器接头42的散热器连通部44b内。流入散热器连通部44b内的冷却水在合流部44c内流通后，被供给至散热器流路11。被供给至散热器流路11的冷却水在与散热器4之间进行热交换后，再次返回主流路10。

在流通路93内通过散热器端口41的冷却水中的在连通流路121(第1流路94及第2流路95)内流通的冷却水被限制壁部120限制向轴向的第2端侧的流通。另一方面，如图8、图10所示，在流通路93内通过散热器端口41的冷却水中的在第3流路96内流通的冷却水在辐条部83、85的第2端侧的部分被向轴向的第1端侧折回(改变冷却水的流通方向)。

由此，如图5、图10所示，冷却水流入折回流路125内。流入折回流路125内的冷却水靠近暖机端口56。这样，冷却水穿过暖机连通口104中的与暖机流出口56a连通的暖机连通口104b来流入暖机流出口56a内。流入暖机流出口56a内的冷却水穿过暖机接头62被供给至暖机流路13内。被供给至暖机流路13内的冷却水在油加热器5中，在与发动机油之间进行热交换后返回主流路10。

在折回流路125内流通的冷却水中的通过暖机端口56的冷却水靠近空调端口66。这样，冷却水穿过空调连通口106流入空调流出口66a内。流入空调流出口66a内的冷却水穿过空调接头68被供给至空调流路14内。被供给至空调流路14内的冷却水在加热器芯6处，在与空调空气之间进行热交换后，返回至主流路10。另外，在图10所示的连通模式中，空调连通口106也可以与第3流路96内连通。即，也可以是，冷却水在第3流路96内流通的过程中被分配至空调连通口106。

这里，在折回流路125内，冷却水向轴向的第1端侧的流通被限制壁部120限制(改变流通方向)。因此，流入折回流路125的冷却水中的未被供给至暖机流路13、空调流路14内的冷却水在折回流路125内滞留。

以上是图10所示的连通模式下的控制阀8内的冷却水的流动。

在控制阀8处，为了转换流出口和连通口的连通模式，使阀22绕轴线O旋转。在与欲设定的连通模式对应的位置使阀22的旋转停止，由此以与阀22的停止位置对应的连通模式，流出口和连通口连通。例如，在图9所示的连通模式中，仅暖机流出口56a穿过暖机连通口104d连通于流通路93内。流入流通路93内的冷却水中的在第3流路96内流通的冷却水穿过暖机连通口104d从暖机流出口56a被供给至暖机流路13。

在本实施方式的控制阀8中，在异常发生时，在冷却水温度过度地上升的情况下，冷却水穿过故障开口41a被供给至散热器流路11。具体地，若流入壳21内的冷却水温度为既定温度以上，则恒温器45的蜡发生热膨胀，由此阀体向开阀方向移动。由此，故障开口41a呈开阀状态。若故障开口41a呈开阀状态，则连接流路98内的冷却水穿过故障开口41a流入故障连通部44a内。流入故障连通部44a内的冷却水在合流部44c内流通后，被供给至散热器流路11。由此，能够与连通模式无关地(与散热器流出口41b的开闭无关地)向散热器流路11供给冷却水。

这样，在本实施方式中，在壳21中的相对于流入口37a在径向上相向的部分上配置有恒温器45，所以能够使流入壳21内的冷却水相对于恒温器45有效地碰撞。由此，能够提高恒温器45的感温性能。结果，能够与阀22的旋转位置无关地(与散热器流出口41b和散热器连通口100的连通状态无关地)对应冷却水温度来将故障开口41a迅速地开闭。

在本实施方式中，构成为，在与故障开口41a的开口方向正交的方向上开口的废气再循环流出口51a被形成于散热器端口41。

根据该结构，穿过流入口37a流入壳21内的冷却水碰撞于恒温器45后，穿过废气再循环流出口51a而向废气再循环流路15流出。因此，能够在壳21内的恒温器45周边产生朝向废气再循环流出口51a的流动，所以能够抑制在恒温器45周边发生沉淀点。因此，能够使恒温器45的感温性能进一步提高。

在本实施方式中，构成为，集中地连通于故障开口41a及散热器流出口41b的散热器接头42被焊接于散热器端口41的开口端面。

根据该结构，散热器接头42集中地连通于故障开口41a及散热器流出口41b，所以与将各个接头焊接于故障开口41a及散热器流出口41b的情况相比，，能够实现零件数量的减少、焊接工序的减少。与将各个接头焊接于故障开口41a及散热器流出口41b的情况相比，能够缩小位于故障开口41a及散热器流出口41b间的部分的散热器接头42的焊接余量。由此，能够实现控制阀8的轴向上的小型化。

而且，在本实施方式中，在与故障开口41a相向的位置上形成有流入口37a，所以能够使流入口37a的开口端面作为散热器接头42的焊接时的座面发挥功能。由此，能够高效率地进行焊接作业。

在本实施方式中，散热器接头42被连接于散热器流路11，所以冷却水温度为既定温度以上的情况下，能够穿过故障开口41a向散热器4供给冷却水。由此，能够将冷却水的温度迅速下降至不足既定温度。

(第2实施方式)

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，主要是旋转轴81的轴向的两端部向大气开放这点、及将废气再循环接头(第1接头)242一体地形成于盖体26这点与上述的第1实施方式不同。另外，在以下的说明中，对与上述的第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记而省略说明。

图11是在第2实施方式的控制阀8中表示轴向的第1端侧的放大剖视图。

如图11所示，本实施方式的阀22构成为，在阀主体201的内侧嵌入成形内侧轴部202。

内侧轴部202由比阀主体201(例如树脂材料)刚性高的材料(例如金属材料)形成。内侧轴部202与轴线O同轴地延伸。

内侧轴部202的第1端侧的部分穿过贯通孔(大气开放部)32a将底壁部32在轴向上贯通。内侧轴部202的第1端侧的部分被能够旋转地支承于被设置于上述的底壁部32的第1套筒(轴承)88。具体地，在底壁部32上，朝向轴向的第2端侧形成有第1轴容纳壁210。第1轴容纳壁210将上述的贯通孔32a包围。上述的第1套筒88嵌合于第1轴容纳壁210内。

在内侧轴部202的与第1套筒88相比位于轴向的第1端侧的部分(与底壁部32相比位于外侧的部分)上形成有连结部202a。连结部202a形成为比内侧轴部202的连结部202a以外的部分(大径部202b)直径小。在连结部202a的外周面上，形成有花键。连结部202a在壳21的外部被连结于上述的驱动单元23。

图12是在第2实施方式的控制阀8处表示轴向的第2端侧的放大剖视图。

如图12所示，内侧轴部202的第2端侧的部分被能够旋转地支承于在上述的盖体26上设置的第2套筒(轴承)91。具体地，在盖体26上，朝向轴向的第1端侧形成有第2轴容纳壁211。上述的第2套筒91嵌合于第2轴容纳壁211内。

如图11所示，阀主体201将上述的内侧轴部202的周围包围。阀主体201主要具有覆盖内侧轴部202的外侧轴部220、围绕外侧轴部220的阀筒部82、将外侧轴部220及阀筒部82彼此连结的辐条部83~85(参照图4)。

外侧轴部220在使内侧轴部202的轴向的两端部露出的状态下，将内侧轴部202的周围遍及整周地包围。在本实施方式中，借助外侧轴部220及内侧轴部202构成阀22的旋转轴81。

旋转轴81的轴向的两端部形成为，随着从轴向的内侧朝向外侧，外径一级一级地缩径的台阶形状。具体地，旋转轴81的第1端侧的部分按照外侧轴部220、内侧轴部202的大径部202b及连结部202a的顺序外径缩小。外侧轴部220的轴向的第1端侧的端面220a构成为，能够从轴向的第2端侧抵接于上述的第1套筒88。

另一方面，如图12所示，旋转轴81的第2端侧的部分按照外侧轴部220及内侧轴部202的大径部202b的顺序外径缩小。外侧轴部220的轴向的第2端侧的端面220b构成为能够从轴向的第1端侧抵接于上述的第2套筒91。即，本实施方式的套筒88、91将旋转轴81在径向及轴向上支承。

如图11所示，在上述的第1轴容纳壁210内，相对于第1套筒88的在轴向的第2端侧设置有第1密封圈230。第1密封圈230将第1轴容纳壁210的内周面和旋转轴81(外侧轴部220)的外周面之间密封。

在第1轴容纳壁210内，与第1密封圈230相比位于轴向的第1端侧的部分穿过贯通孔32a地向大气开放。因此，在旋转轴81的第1端侧的部分(旋转轴81的与第1密封圈230的密封部分(外侧轴部220)相比位于轴向的第1端侧的部分)上，穿过驱动单元23和底壁部32的间隙、贯通孔32a、第1轴容纳壁210和第1套筒88的间隙等作用大气压。此时，在旋转轴81的第1端侧的部分处，轴向上的受压面是朝向连结部202a、大径部202b及外侧轴部220各自的第1端侧的端面。

另一方面，如图12所示，在上述的第2轴容纳壁211内，相对于第2套筒91在轴向的第1端侧设置有第2密封圈231。第2密封圈231将第2轴容纳壁211的内周面和旋转轴81(外侧轴部220)的外周面之间密封。

在盖体26上，形成有将盖体26在轴向上贯通的贯通孔(大气开放部)233。具体地，贯通孔233在盖体26处与轴线O同轴地设置于与轴端面238相向的位置。另外，在盖体26处，在相对于贯通孔233位于径向外侧的部分上，形成有作为树脂成形时的插孔的痕迹的外侧贯通孔234。在本实施方式中，外侧贯通孔234在绕轴线O的周向上隔开间隔地形成有多个。上述的贯通孔233、234的内径优选为比壳21和阀筒部82之间的间隙小。由此，即使假如污染物穿过贯通孔233、234进入壳21内，也能够抑制在壳21和阀筒部82之间咬入污染物而妨碍阀22的旋转。但是，贯通孔233、234的数量、形状、位置等能够适当设计改变。

在第2轴容纳壁211内，被划分成与旋转轴81和第2密封圈231的密封部分相比靠轴向的第2端侧的空间穿过贯通孔233与大气开放。因此，大气压穿过贯通孔233作用于旋转轴81的第2端侧的部分(旋转轴81的比第2密封圈231的密封部分(外侧轴部220)靠轴向的第2端侧)。即，在本实施方式中，在作用于旋转轴81的两端部的压力上不产生差压。另外，贯通孔233不限于与轴线O同轴，在盖体26的轴端面238上形成于至少一部分在轴向上相向的位置，连通于被盖体26、第2套筒91、及轴端面238划分的部分即可。

在旋转轴81的第2端侧处，轴向的受压面是朝向大径部202b及外侧轴部220的各自的第2端侧的端面。在本实施方式中，将各受压面投影于轴向的面积优选为互相相等。但是，各受压面的面积能够适当改变。

在盖体26的位于比第2轴容纳壁211靠径向的内侧的部分上，形成有向轴向的第2端侧突出的限制壁235。限制壁235将上述的贯通孔233的周围包围。

在盖体26的位于相对于限制壁235在径向上靠近散热器端口41的位置的部分上，形成有废气再循环流出口240。废气再循环流出口240将盖体26在轴向上贯通。在本实施方式中，废气再循环流出口240也与故障开口41a的开口方向(径向)交叉(正交)。废气再循环流出口240在从轴向观察的主视时，至少一部分与恒温器45互相重叠。

在盖体26处，在废气再循环流出口240的开口边缘形成有废气再循环接头242。废气再循环接头242形成为随着朝向轴向的第2端侧而向径向外侧延伸的管状。废气再循环接头242将废气再循环流出口240和上述的废气再循环流路14(参照图1)的上游端部之间连接。在本实施方式中，废气再循环接头242与盖体26一体地形成。

在本实施方式中，具有与上述的第1实施方式同样的作用效果，并且具有以下的作用效果。

即，废气再循环接头242与盖体26一体地形成，所以与将废气再循环接头分体地安装(焊接等)于壳主体25、盖体26的情况相比，能够实现零件数量的减少、焊接工序的减少。

废气再循环接头242(废气再循环流出口240)被将流入口37a夹于其间地在轴向上被配置于与流通路93相反的一侧。因此，在阀22的全闭时，能够更切实地抑制进入壳21内的污染物流向阀22，能够将污染物从废气再循环流出口240积极地排出。

在本实施方式中，旋转轴81的轴向的两端部被向大气开放，所以在作用于旋转轴81的两端部的压力上不产生差压。因此，与例如旋转轴81的一方的端部被配置于冷却水中的结构那样作用于各受压面的压力不同的情况相比，容易将作用于旋转轴81的各受压面的轴向的负荷均等地设定。由此，能够抑制旋转轴81向低压侧在轴向上被推压。

因此，在本实施方式中，例如具有以下的效果。

(1)能够抑制阀22被向驱动单元23推压，能够抑制驱动单元23的负荷转矩的增加。因此，能够抑制驱动单元23的高输出化及大型化。

(2)能够减少从旋转轴81传递至壳21、驱动单元23的轴向的负荷，所以不需要除了径向轴承之外新设置推力轴承。由此，能够实现零件数量的减少、抑制控制阀的轴向上的大型化。即使是除了径向轴承之外另外地设置推力轴承的情况，也能够选择低成本且简单的推力轴承，能够实现控制阀8的低成本化。

(3)能够抑制阀22相对于壳21的轴向的位置偏差，所以能够将形成于壳21的流出口和阀22的连通口在轴向上设定于所希望的位置。由此，能够得到所希望的流量特性。

特别地，在本实施方式中，旋转轴81的各受压面互相相等，所以更加显著地发挥上述的作用效果。

以上，对本发明的优选的实施例进行了说明，但本发明不限于这些实施例。在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、替换、及其他改变。本发明不限于前述的说明，仅被所附权利要求书的范围限定。

例如，在上述实施方式中，对控制阀8被搭载于发动机2的冷却系统1的结构进行了说明，但该结构不限于此，也可以搭载于其他的系统。

在上述实施方式中，对将流入控制阀8的冷却水分配至散热器流路11、旁路流路12、暖机流路13、空调流路14及废气再循环流路15的结构进行了说明，但该结构不限于此。控制阀8为将流入控制阀8内的冷却水分配至至少两个流路的结构即可。

关于各连通口、流出口的配置、种类、形状等也能够适当改变。

在上述实施方式中，对将各接头焊接于各流通口的开口端面的结构进行了说明，但该结构不限于此，也可以用其他的方法(例如粘接、紧固连结等)将各接头固定于各流通口的开口端面。

在上述实施方式中，对例如流入口、各连通口及各流出口将阀筒部82及壳21分别在径向上贯通的结构进行了说明，但该结构不限于此。例如各连通口及各流出口也可以将阀筒部82及壳21分别在轴向上贯通。

在上述实施方式中，对故障开口41a连通于散热器流路11的结构进行了说明，但不仅限于该结构。

在上述实施方式中，将第1流出口作为散热器流出口41b来进行说明，但不仅限于该结构。

其他，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够将上述实施方式的结构要素适当地置换为公知的结构要素，也可以将上述变形例适当组合。

Claims (7)

1.一种控制阀，其特征在于，

具备壳和阀，

前述壳具有流体的流入口及第1流出口，前述壳是筒状的，

前述阀绕在前述壳的轴向上延伸的轴线能够旋转地被容纳于前述壳内，具有连通于前述流入口而供流体流通的流通路，

在前述阀上，形成有与前述阀的旋转位置对应地连通于前述流通路和前述第1流出口的第1连通口，

在前述壳的在前述流入口的开口方向上与前述流入口相向的部分上，形成有构成为借助恒温器能够开闭的故障开口。

2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

在前述壳的与前述故障开口相邻的部分上，形成有在相对于前述故障开口的开口方向交叉的方向上开口的第2流出口。

3.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于，

前述壳具有壳主体和盖体，

前述壳主体是有底筒状的，

前述盖体将前述壳主体的开口部闭塞，

前述故障开口将前述壳主体的位于在前述轴向上偏向前述盖体的部分在径向上贯通，

前述第2流出口将前述盖体在前述轴向上贯通，

在前述盖体上，一体地形成有将被配置于前述壳的外部的热交换器和前述第2流出口之间连接的第1接头。

4.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于，

前述阀具有旋转轴和阀筒部，

前述旋转轴被能够旋转地支承于前述壳，

前述阀筒部将前述旋转轴的前述轴向的一部分包围，在与前述旋转轴之间划分前述流通路，并且形成有前述第1连通口，

在前述壳内，在前述轴向上将前述阀筒部避让的位置构成使前述流入口及前述流通路连通的连接流路，

前述第2流出口直接连通于前述连接流路。

5.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述阀具有旋转轴和阀筒部，

前述旋转轴的前述轴向的两端部分别经由轴承被能够旋转地支承于前述壳，

前述阀筒部包围前述旋转轴，在与前述旋转轴之间划分前述流通路，并且形成有前述第1连通口，

密封圈被配置于前述壳的相对于前述轴承位于前述轴向的内侧的部分和前述旋转轴之间，

在前述壳上，形成有大气开放部，前述大气开放部将相对于前述密封圈位于前述轴向的外侧的部分向大气开放。

6.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述第1流出口及前述故障开口在前述壳上排列地形成，

前述壳的外表面将前述第1流出口及前述故障开口的周围包围，并且具有焊接部，前述焊接部焊接有第2接头，前述第2接头集中地连通于前述第1流出口及前述故障开口。

7.如权利要求6所述的控制阀，其特征在于，

前述第2接头被连接于车辆的散热器。