CN109139222B - 控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制阀，该控制阀具备：壳体，具有形成有暖机流出口的暖机端口；暖机接头，被接合在暖机端口中的暖机流出口的开口端面上；转子，以能够旋转的方式被收纳在壳体内；滑动圈，具有在转子的外周面上滑动的滑动面；密封圈，夹装在暖机端口的内周面及滑动圈的外周面之间；以及保持架，被配置在暖机端口的内周面及滑动圈的外周面之间，相对于密封圈从端口轴向的外侧保持密封圈。保持架被配置成相对于暖机接头及暖机端口的至少某个能够分离。

Description

控制阀

技术领域

本发明涉及控制阀。

背景技术

以往，已知有使用冷却水将发动机冷却的冷却系统。在这种冷却系统中，有时区别于在散热器与发动机之间循环的散热器流路另外地设置使冷却水在各种热交换器之间循环的多个热交换流路。

在这样的冷却系统中，在向各流路（散热器流路及热交换流路等）的分支部处设有控制阀，所述控制阀控制冷却水向各流路的流通。

作为上述的控制阀，具备：壳体，具有形成有冷却水的流出口的流出端口；以及转子，以能够旋转的方式被收纳在壳体内，具有供冷却水流通的流通路。在转子上，形成有对应于转子的旋转而使流通路与上述各流出口连通的连通口。

根据该结构，通过使转子旋转，而切换流出口与连通口的连通及截断。并且，流入到控制阀内的冷却水在流通于流通路中的过程中，通过与连通口处于连通状态的流出口从控制阀流出。由此，流入到控制阀中的冷却水对应于转子的旋转而被分配给1个或多个流路。

在上述的控制阀中，在流出端口上接合有接头，所述接头将流出端口（流出口）与各流路之间连接。在流出端口内，设置有将接头与转子之间密封的密封机构。例如，在日本特开2016－114125号公报中，作为密封机构公开了以下结构，该结构具备能够在转子的外周面上滑动的滑动圈、外嵌在滑动圈上的支承圈、以及密接在支承圈与接头之间的密封圈。

上述的接头例如借助振动熔接相对于流出端口接合。在此情况下，由于在熔接时发生的振动而导致接头振动。

在上述的现有技术中，由于滑动圈被保持在接头的侧面上，所以在熔接时发生的振动经由接头被传递给滑动圈。如果由于传递给滑动圈的振动而在滑动圈上发生倾斜，则接头与转子之间的密封性有可能变得不充分。结果，有可能不能得到期望的流量特性。

发明内容

本发明提供一种能够确保接头与转子之间的密封性、能够得到期望的流量特性的控制阀。

根据本发明的第一技术方案，控制阀具备：壳体，具有流出端口，所述流出端口形成有在第1方向上开口的流体的流出口；接头，被接合在前述流出端口中的前述流出口的开口端面上；转子，以能够旋转的方式被收纳在前述壳体内，形成有能够与前述流出口连通的连通口；滑动圈，具有滑动面，所述滑动面在被收纳于前述流出端口内的状态下在前述转子的外周面上滑动，所述滑动圈对应于前述转子的旋转位置而使前述流出口与前述连通口连通；密封圈，夹装在前述流出端口的内周面及前述滑动圈的外周面之间；以及保持架，被配置在前述流出端口的内周面及前述滑动圈的外周面之间，相对于前述密封圈，在前述第1方向上从与前述转子相反的一侧对前述密封圈进行保持。前述保持架被配置成相对于前述接头及前述流出端口的至少某个能够分离。

根据本技术方案，在流出端口的内周面与滑动圈的外周面之间夹装着保持架。该保持架被配置成能够相对于接头及流出端口的至少某个分离。因此，能够抑制由于接头与流出端口的接合而导致滑动圈在与第1方向交叉的方向上位置偏移。在此情况下，能够抑制例如在接头与流出端口的振动熔接时被传递给接头的振动被传递给滑动圈，能够将滑动圈组装到期望的位置。

特别是，在本技术方案中，保持架相对于密封圈在第1方向上从与转子相反的一侧保持密封圈，所述保持架被配置成相对于接头及流出端口的至少某个能够分离。因此，能够抑制例如在接头与流出端口的振动熔接时被传递给接头的振动经由保持架被传递给密封圈。由此，能够将密封圈的移动用保持架限制，并且能够将密封圈组装到期望的位置。结果，能够确保接头与转子之间的密封性，能够得到期望的流量特性。

根据本发明的第二技术方案，也可以是，前述滑动圈具有：小径部，具有供前述密封圈滑动的前述外周面；以及大径部，相对于前述小径部在前述第1方向上位于前述转子侧，相对于前述小径部被扩径。也可以是，前述大径部中的在前述第1方向上朝向前述转子的面构成前述滑动面。也可以是，前述大径部中的在前述第1方向上朝向与前述转子相反的一侧的面构成与前述密封圈在前述第1方向上对置的对置面；前述滑动面的面积比前述对置面的面积大。

根据本技术方案，壳体内的液压作用在滑动圈的对置面和滑动面上。此时，壳体内的流体的压力原样作用在对置面上。另一方面，壳体内的流体的压力没有原样作用在滑动面上。具体而言，当流体在滑动面与转子之间的微小的间隙中从外周缘朝向内周缘流动时，流体的压力伴随着压力减小而进行作用。此时，流体的压力朝向内周缘逐渐减小，并且欲将滑动圈向第1方向的外侧推起。因此，只要通过对置面作用在密封筒部件上的液压所带来的第1方向的推压力是下述力以上的力，就能够维持为使滑动圈的滑动面抵接在转子上的状态，所述力是当流体从滑动面与转子之间的微小间隙漏出时作用在滑动圈上的、来自转子的浮起力。

在本技术方案中，滑动圈的滑动面的面积比对置面的面积大。因此，即使壳体内的液压变大，也能够抑制滑动圈被以过大的力推压在转子上。因而，能够避免将转子旋转驱动的驱动单元的大型化及高输出化，而且能够抑制滑动圈等的过早磨损。

根据本发明的第三技术方案，也可以是，前述保持架被配置成相对于前述壳体及前述接头能够在前述第1方向上移动。

根据本技术方案，与将保持架借助压入等固定到流出端口或接头上的结构相比，尺寸管理变得容易，并且能够使保持架的组装性提高。

根据本发明的第四技术方案，也可以是，前述保持架具有：保持架筒部，将前述滑动圈的周围包围；以及保持架凸缘部，从前述保持架筒部向外侧伸出。也可以是，前述流出端口具有第1限制部，所述第1限制部通过在前述第1方向上抵接于前述保持架凸缘部，从而对前述保持架相对于前述壳体的向前述第1方向上的前述转子侧的移动进行限制。

根据本技术方案，限制保持架相对于壳体的向第1方向的转子侧的移动，从而容易将保持架组装到期望的位置。因此，在保持架的组装时能够抑制密封圈被压扁。

根据本发明的第五技术方案，也可以是，在前述接头与前述滑动圈之间，夹装着对前述滑动圈朝向前述转子施力的施力部件。也可以是，在前述保持架上形成有第2限制部，所述第2限制部从前述保持架筒部向前述第1方向突出，限制前述施力部件向第2方向的移动，所述第2方向与前述第1方向交叉。

根据本技术方案，能够抑制施力部件的位置偏移，能够将滑动圈与转子之间持续长期稳定地密封。

根据本发明的第六技术方案，也可以是，前述流出端口具有：端口接合部，位于外周部分；以及密封壁，相对于前述端口接合部位于内周侧，具有供前述密封圈滑动的前述内周面。也可以是，前述接头具有接头接合部，所述接头接合部被接合在前述端口接合部上。也可以是，在前述密封壁与前述端口接合部及前述接头接合部之间，形成有毛刺收纳部，所述毛刺收纳部收纳在前述端口接合部及前述接头接合部的接合时产生的毛刺。

根据本技术方案，能够将在流出端口及接头的接合时产生的毛刺收纳到毛刺收纳部内。因此，能够抑制毛刺混入到流体中而成为污染物。

并且，在本技术方案中，由于能够由密封壁限制毛刺的飞散，所以与区别于密封壁另外地设置毛刺限制壁的情况相比，能够实现小型化及简洁化。

根据上述的控制阀，能够确保接头与转子之间的密封性，能够得到期望的流量特性。

附图说明

图1是实施方式所涉及的冷却系统的框图。

图2是实施方式所涉及的控制阀的立体图。

图3是实施方式所涉及的控制阀的分解立体图。

图4是沿着图2的IV－IV线的剖视图。

图5是沿着图2的V－V线的放大图。

图6是图5的VI部放大图。

图7是第1变形例所涉及的与图5对应的剖视图。

图8是第2变形例所涉及的与图5对应的剖视图。

图9是第3变形例所涉及的与图5对应的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。在以下的说明中，对在使用冷却水将发动机冷却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被搭载于车辆，该车辆在车辆驱动源中至少具备发动机。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辆或插电式混合动力车辆等。

冷却系统1将发动机2（ENG）、水泵3（W/P）、散热器4（RAD）、热交换器5（H/EX）、加热器芯6（HTR）、EGR冷却器7（EGR）及控制阀8（EWV）用各种流路10～14连接而构成。

水泵3、发动机2及控制阀8在主流路10上从上游朝向下游依次被连接。在主流路10中，借助水泵3的动作，冷却水依次穿过发动机2及控制阀8。

在主流路10上，分别连接着散热器流路11、暖机流路12、空调流路13及EGR流路14。这些散热器流路11、暖机流路12、空调流路13及EGR流路14将主流路10中的水泵3的上游部分与控制阀8连接。

在散热器流路11中连接着散热器4。在散热器流路11中，在散热器4中进行冷却水与外气的热交换。

在暖机流路12中连接着热交换器5。发动机油通过油流路18在热交换器5与发动机2之间循环。在暖机流路12中，在热交换器5中进行冷却水与发动机油的热交换。即，热交换器5在水温比油温高的情况下作为油加温器发挥功能，将发动机油加热。另一方面，热交换器5在水温比油温低的情况下作为油冷却器发挥功能，将发动机油冷却。

在空调流路13中连接着加热器芯6。加热器芯6被设置在例如空调装置的管道（未图示）内。在空调流路13中，在加热器芯6中进行冷却水与在管道内流通的空调空气的热交换。

在EGR流路14中连接着EGR冷却器7。在EGR流路14中，在EGR冷却器7中进行冷却水与EGR气体的热交换。

在上述的冷却系统1中，在主流路10中穿过了发动机2的冷却水流入到控制阀8内，然后，借助控制阀8的动作被向各种流路11～13有选择地分配。由此，能够实现较早升温及高水温（最优温度）控制等，实现车辆的燃耗改善。

<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具备壳体21、转子22（参照图3）和驱动单元23。

（壳体）

壳体21具有：有底筒状的壳体主体25和将壳体主体25的开口部封闭的盖体26。另外，在以下的说明中，将沿着壳体21的轴线O1的方向仅称作壳体轴向。在壳体轴向上，将相对于壳体主体25的周壁部31朝向壳体主体25的底壁部32的方向称作第1侧，将相对于壳体主体25的周壁部31朝向盖体26的方向称作第2侧。进而，将与轴线O1正交的方向称作壳体径向，将绕轴线O1的方向称作壳体周向。

在壳体主体25的周壁部31上，形成有多个安装片33。各安装片33从周壁部31向壳体径向的外侧突出设置。控制阀8例如经由各安装片33被固定在发动机舱内。另外，各安装片33的位置及数量等能够适当变更。

图4是沿着图2的IV－IV线的剖视图。如图3、图4所示，在周壁部31中的位于第2侧的部分上，形成有向壳体径向的外侧隆起的流入端口37。在流入端口37上，形成有将流入端口37在壳体径向上贯通的流入口37a（参照图4）。流入口37a将壳体21内外连通。在流入端口37的开口端面（壳体径向的外侧端面）上连接上述的主流路10（参照图1）。

如图4所示，在周壁部31中，在中间隔着轴线O1而与流入端口37在壳体径向上对置的位置，形成有向壳体径向的外侧隆起的散热器端口41。在散热器端口41中，沿壳体轴向排列形成有失效开口41a及散热器流出口41b。失效开口41a及散热器流出口41b将散热器端口41分别在壳体径向上贯通。在本实施方式中，失效开口41a与上述的流入口37a在壳体径向上对置。

此外，散热器流出口41b相对于失效开口41a位于壳体轴向的第1侧。

在散热器端口41的开口端面（壳体径向的外侧端面）上连接着散热器接头42。散热器接头42将散热器端口41与散热器流路11（参照图1）的上游端部之间连接。另外，散热器接头42被熔接（例如振动熔接等）在散热器端口41的开口端面上。

在失效开口41a处，设有恒温器45。即，恒温器45与上述的流入口37a在壳体径向上对置。恒温器45根据在壳体21内流动的冷却水的温度而将失效开口41a开闭。

在盖体26中的、位于相对于轴线O1在壳体径向上靠近散热器端口41的部分处，形成有EGR流出口51。EGR流出口51将盖体26在壳体轴向上贯通。在本实施方式中，EGR流出口51与失效开口41a的开口方向（壳体径向）交叉（正交）。此外，EGR流出口51在从壳体轴向观察的主视图中，至少一部分与恒温器45重合。

在盖体26中，在EGR流出口51的开口缘上，形成有EGR接头52。EGR接头52被形成为随着朝向壳体轴向的第2侧而向壳体径向的外侧延伸的管状。EGR接头52将EGR流出口51与上述的EGR流路14（参照图1）的上游端部之间连接。在本实施方式中，EGR接头52被一体地形成在盖体26上。但是，EGR接头52也可以与盖体26分别形成。此外，EGR流出口51及EGR接头52也可以设置在周壁部31等上。

如图3所示，在周壁部31中，在位于比散热器端口41靠壳体轴向的第1侧的位置的部分上，形成有向壳体径向的外侧隆起的暖机端口56。在暖机端口56中，形成有将暖机端口56在壳体径向上贯通的暖机流出口56a。在暖机端口56的开口端面上连接着暖机接头62。暖机接头62将暖机端口56与上述的暖机流路12（参照图1）的上游端部连接。另外，暖机接头62被熔接（例如振动熔接等）在暖机端口56的开口端面上。

如图2所示，在周壁部31中的、壳体轴向上的散热器端口41与暖机端口56之间并且相对于暖机端口56在壳体周向上偏离180°左右的位置处，形成有空调端口66。在空调端口66处，形成有将空调端口66在壳体径向上贯通的空调流出口66a。在空调端口66的开口端面上连接有空调接头68。空调接头68将空调端口66与上述的空调流路13（参照图1）的上游端部连接。另外，空调接头68被熔接（例如振动熔接等）在空调端口66的开口端面上。

（驱动单元）

如图2所示，驱动单元23被安装在壳体主体25的底壁部32上。驱动单元23容纳未图示的马达及减速机构、控制基板等而构成。另外，如图4所示，在驱动单元23与底壁部32之间，在驱动单元23与底壁部32的紧固连结部分以外的部分处设置有间隙C1。

（转子）

如图3、图4所示，转子22被收纳在壳体21内。转子22被形成为与壳体21的轴线O1同轴地配置的圆筒状。转子22通过绕轴线O1旋转，将上述的各流出口（散热器流出口41b、暖机流出口56a及空调流出口66a）开闭。

如图4所示，转子22在转子主体72的内侧镶嵌成形内侧轴部73而构成。

内侧轴部73由刚性比转子主体72（例如树脂材料）高的材料（例如金属材料）形成。内侧轴部73与轴线O1同轴地延伸。另外，转子22也可以例如由树脂材料等一体地形成。

内侧轴部73的第1侧端部通过形成在底壁部32上的贯通孔（大气敞开部）32a而将底壁部32在壳体轴向上贯通。内侧轴部73的第1侧端部由设置在上述底壁部32上的第1衬套（第1轴承）78以能够旋转的方式支承。具体而言，在底壁部32上，朝向壳体轴向的第2侧形成有第1轴收纳壁79。第1轴收纳壁79将上述的贯通孔32a包围。在第1轴收纳壁79的内侧嵌合有上述第1衬套78。

在内侧轴部73中的位于比第1衬套78靠壳体轴向的第1侧的位置的部分（位于比底壁部32靠外侧的位置的部分）上，形成有连结部73a。连结部73a形成为比内侧轴部73中的连结部73a以外的部分（大径部73b）直径小，并且在外周面上形成有花键。连结部73a在壳体21的外部连结在上述的驱动单元23上。由此，驱动单元23的动力被传递给内侧轴部73。

内侧轴部73的第2侧端部由设置于上述盖体26的第2衬套（第2轴承）84以能够旋转的方式支承。具体而言，在盖体26上，朝向壳体轴向的第1侧形成有第2轴收纳壁86。第2轴收纳壁86在比上述EGR流出口51靠壳体径向的内侧处将轴线O1包围。在第2轴收纳壁86的内侧嵌合有上述的第2衬套84。

转子主体72将上述内侧轴部73的周围包围。转子主体72具有将内侧轴部73覆盖的外侧轴部81、围绕外侧轴部81的阀筒部82、和将外侧轴部81及阀筒部82彼此连结的辐条部83。

外侧轴部81在使内侧轴部73中的壳体轴向的两端部露出的状态下，将内侧轴部73的周围遍及整周包围。在本实施方式中，由外侧轴部81及内侧轴部73构成转子22的旋转轴85。

在上述的第1轴收纳壁79内，在相对于第1衬套78位于壳体轴向的第2侧的部分处，设置有第1唇形密封件87。第1唇形密封件87将第1轴收纳壁79的内周面与旋转轴85（外侧轴部81）的外周面之间密封。因而，在第1轴收纳壁79内，位于比第1唇形密封件87靠壳体轴向的第1侧的位置的部分通过贯通孔32a向大气敞开。

另一方面，在上述的第2轴收纳壁86内，在相对于第2衬套84位于壳体轴向的第1侧的部分处，设置有第2唇形密封件88。第2唇形密封件88将第2轴收纳壁86的内周面与旋转轴85（外侧轴部81）的外周面之间密封。在盖体26上，形成有将盖体26在壳体轴向上贯通的贯通孔（大气敞开部）98。具体而言，贯通孔98在盖体26中位于与轴线O1同轴的位置。另外，在盖体26中，在相对于贯通孔98位于壳体径向的外侧的部分处，形成有外侧贯通孔99，所述外侧贯通孔99是树脂成形时的针孔浇口的痕迹。在本实施方式中，外侧贯通孔99在绕轴线O1的壳体周向上隔开间隔形成有多个。上述的贯通孔98及外侧贯通孔99的内径优选为比壳体21与阀筒部82之间的后述的间隙C2、C3小。由此，即使污染物通过贯通孔98及外侧贯通孔99进入到壳体21内，也能够抑制在壳体21与阀筒部82之间咬入污染物而阻碍转子22的旋转。

另外，贯通孔98及外侧贯通孔99的数量及形状、位置等能够适当变更。在第2轴收纳壁86内，在比旋转轴85和第2唇形密封件88的密封部分靠壳体轴向的第2侧处划分出的空间通过贯通孔98向大气敞开。因而，在旋转轴85的壳体轴向上的第2侧端部（旋转轴85中的、位于比由第2唇形密封件88密封的外侧轴部81靠壳体轴向的第2侧的位置的部分）上，通过贯通孔98作用大气压。即，构成为，在作用于旋转轴85的两端部的压力中不发生压力差。另外，贯通孔98并不限定于与轴线O1同轴，只要形成在盖体26中的、至少一部分在壳体轴向上与内侧轴部73（大径部73b）对置的位置处，连通到由盖体26、第2衬套84及大径部73b中的第2侧端面划分出的部分就可以。

阀筒部82与轴线O1同轴地配置。阀筒部82在壳体21内被配置在下述部分，该部分位于比流入口37a靠壳体轴向的第1侧的位置。具体而言，阀筒部82在壳体轴向上被配置在避开失效开口41a、并且跨越散热器流出口41b、暖机流出口56a及空调流出口66a的位置。阀筒部82的内侧构成有流通路91，该流通路91供通过流入口37a流入到壳体21内的冷却水在壳体轴向上流通。另一方面，在壳体21内，位于比阀筒部82靠壳体轴向的第2侧的位置的部分构成连通到流通路91的连接流路92。另外，在阀筒部82的外周面与周壁部31的内周面之间，沿壳体径向设置有间隙C2。此外，在阀筒部82中的壳体轴向的第1侧端面与底壁部32中的壳体轴向的第2侧端面之间，沿轴向设置有间隙C3。

在阀筒部82中，在与上述散热器流出口41b沿壳体轴向的相同位置处，形成有将阀筒部82在壳体径向上贯通的散热器连通口95。在从壳体径向观察时、散热器连通口95的至少一部分与插入在散热器流出口41b中的滑动圈131重合的情况下，通过散热器连通口95使散热器流出口41b与流通路91内连通。

在阀筒部82中，在与上述暖机流出口56a沿壳体轴向的相同位置处，形成有将阀筒部82在壳体径向上贯通的暖机连通口96。在从壳体径向观察时、暖机连通口96的至少一部分与插入在暖机流出口56a中的滑动圈131重合的情况下，经由暖机连通口96使暖机流出口56a与流通路91内连通。

在阀筒部82中，在与上述空调流出口66a沿壳体轴向的相同位置处，形成有将阀筒部82在壳体径向上贯通的空调连通口97。在从壳体径向观察时、空调连通口97的至少一部分与插入在空调流出口66a中的滑动圈131重合的情况下，通过空调连通口97使空调流出口66a与流通路91内连通。

转子22伴随着绕轴线O1的旋转，切换流通路91内与各流出口41b、56a、66a的连通及截断。另外，流出口与连通口的连通模式能够适当设定。并且，流出口和连通口的布局能够根据设定的连通模式来切换。另外，对应的流出口及连通口彼此只要被配置在至少一部分在壳体轴向上重合的位置就可以。

接着，对暖机端口56及暖机接头62的连接部分的详细情况进行说明。

另外，关于散热器端口41与散热器接头42的连接部分、以及空调端口66与空调接头68的连接部分，由于是与暖机端口56及暖机接头62的连接部分同样的结构，所以省略说明。

图5是对应于图2的V―V线的放大剖视图。在以下的说明中，有时将沿着暖机流出口56a的轴线O2的方向称作端口轴向（第1方向）。在此情况下，在端口轴向上，将相对于暖机端口56朝向轴线O1的方向称作内侧，将相对于暖机端口56从轴线O1分离的方向称作外侧。此外，有时将与轴线O2正交的方向称作端口径向（第2方向），将绕轴线O2的方向称作端口周向。

如图5所示，暖机端口56具有：在端口轴向上延伸的密封筒部（密封壁、第1限制部）101、和从密封筒部101向端口径向的外侧伸出的端口凸缘部102。

密封筒部101的内侧构成上述的暖机流出口56a。在本实施方式中，密封筒部101的内径在端口轴向的除了外侧端部以外的区域中被设定为同样。

在端口凸缘部102的外周部分处，形成有向端口轴向的外侧突出的围绕壁105。围绕壁105遍及端口凸缘部102的整周地形成。

在端口凸缘部102中，在相对于围绕壁105位于端口径向的内侧的部分上，形成有向端口轴向的外侧突出的端口接合部106。端口接合部106遍及端口凸缘部102的整周地形成。

在图5的例子中，端口接合部106的高度（端口轴向上的尺寸）比密封筒部101及围绕壁105低。端口接合部106的宽度（端口径向上的尺寸）比密封筒部101及围绕壁105宽。

暖机接头62具有：接头筒部110，与轴线O2同轴地配置；和接头凸缘部111，从接头筒部110中的端口轴向的内侧端部向端口径向的外侧伸出。

接头凸缘部111形成为外径与端口凸缘部102同等、并且内径比密封筒部101的外径大的环状。在接头凸缘部111的内周部分上，形成有向端口轴向的内侧突出的接头接合部113。接头接合部113在端口轴向上与端口接合部106对置。

暖机端口56及暖机接头62通过将端口接合部106与接头接合部113的对置面彼此振动熔接而相互接合。

在暖机端口56及暖机接头62被接合的状态下，上述的围绕壁105在端口轴向上接近或抵接于接头凸缘部111的外周部分。在相对于各接合部106、113处于端口径向的外侧的区域中，形成有由各接合部106、113；各凸缘部102、111及围绕壁105划分出的第1毛刺收纳部116。第1毛刺收纳部116将在暖机端口56及暖机接头62的接合时产生的毛刺收纳。在此情况下，围绕壁105限制在接合时产生的毛刺向端口径向的外侧（壳体21的外部）飞散。

接头筒部110从接头凸缘部111的内周缘向端口轴向的外侧延伸。接头筒部110被形成为多级筒状，该多级筒状随着朝向端口轴向的外侧而逐级地缩径。具体而言，接头筒部110将大径部121、中径部122及小径部123朝向端口轴向的外侧依次相连。

大径部121以在端口径向的外侧相对于上述的密封筒部101隔开了间隔的状态下围绕着密封筒部101。相对于各接合部106、113在端口径向的内侧的区域中，形成有由各接合部106、113；密封筒部101、端口凸缘部102、接头筒部110划分出的第2毛刺收纳部126。第2毛刺收纳部126将在暖机端口56及暖机接头62的接合时产生的毛刺收纳。在此情况下，密封筒部101限制在接合时产生的毛刺向端口径向的内侧（壳体21的内部）飞散。

中径部122相对于密封筒部101在端口轴向上隔开间隙Q1而对置。

在本实施方式中，在由暖机端口56及暖机接头62包围的部分中设置有密封机构130。密封机构130具有滑动圈131、施力部件132、密封圈133和保持架134。另外，如图3所示，在上述的散热器端口41内及空调端口66内，也设置有下述密封机构130，该密封机构130由与设置在暖机端口56内的密封机构130同样的结构形成。

在本实施方式中，对设置在散热器端口41内及空调端口66内的密封机构130赋予与设置在暖机端口56内的密封机构130同样的附图标记而省略说明。

如图5所示，滑动圈131被插入在暖机流出口56a内。滑动圈131与轴线O2同轴地延伸，并且形成为多级筒状，该多级筒状随着朝向端口轴向的外侧而外径逐级地缩径。具体而言，具有位于端口轴向的内侧的大径部141、和相对于大径部141在端口轴向的外侧相连的小径部142。

大径部141的外周面构成为能够在密封筒部101的内周面上滑动。即，大径部141相对于暖机端口56的向端口径向的移动由密封筒部101限制。大径部141中的端口轴向的内侧端面构成了在阀筒部82的外周面上滑动的滑动面141a。另外，在本实施方式中，滑动面141a是仿形于阀筒部82的曲率半径而形成的弯曲面。

小径部142的外周面相对于大径部141的外周面经由台阶面（对置面）143相连。台阶面143随着朝向端口轴向的内侧而向端口径向的外侧倾斜，然后进一步向端口径向的外侧延伸设置。因而，在小径部142的外周面与密封筒部101的内周面之间，沿端口径向设置有密封间隙Q2。

另一方面，小径部142的内周面与大径部141的内周面平滑地相连。小径部142中的端口轴向的外侧端面（以下称作“座面142a”）形成为与端口轴向正交的平坦面。小径部142的座面142a在端口轴向上被配置在与密封筒部101的外侧端面同样的位置。另外，滑动圈131相对于暖机接头62在端口径向及端口轴向上分离。

施力部件132夹装在滑动圈131的座面142a与暖机接头62中的小径部123的端口轴向的内侧端面之间。施力部件132例如是波形弹簧。施力部件132对滑动圈131朝向端口轴向的内侧（朝向阀筒部82）施力。

密封圈133例如是Y型衬垫。密封圈133以将开口部（双股部）朝向端口轴向的内侧的状态，被外插在滑动圈131的小径部142上。具体而言，关于密封圈133，在被配置在上述的密封间隙Q2内的状态下，双股部的各前端部与小径部142的外周面及密封筒部101的内周面分别能够滑动地密接。另外，在密封间隙Q2内，相对于密封圈133处于端口轴向的内侧区域通过密封筒部101的内周面与滑动圈131之间，被导入壳体21的液压。在此情况下，台阶面143在滑动圈131中与滑动面141a在端口轴向上对置，并构成受压面，该受压面受到壳体21内的冷却水的液压而被向端口轴向的内侧推压。

图6是图5的VI部放大图。

这里，在滑动圈131中，设定台阶面143的面积S1和滑动面141a的面积S2，以使其满足以下的式（1）、（2）。

S1<S2≤S1/k …（1）

α≤k<1 …（2）

k：在滑动面141a与阀筒部82之间的微小间隙中流动的冷却水的压力减小常数

α：由冷却水的物性确定的压力减小常数的下限值。

另外，台阶面143的面积S1和滑动面141a的面积S2是指在端口轴向上投影时的面积。

式（2）中的α，是由冷却水的种类、使用环境（例如温度）等确定的压力减小常数的标准值。例如，在通常使用条件下，在水的情况下为α=1/2。在使用的冷却水的物性变化了的情况下，变化为α=1/3等。

此外，当滑动面141a从端口径向的外侧端缘朝向内侧端缘均匀地接触在阀筒部82上时，式（2）中的压力减小常数k为作为压力减小常数的标准值的α（例如1/2）。然而，根据滑动圈131的制造误差或组装误差等，有时滑动面141a的外周部分与阀筒部82之间的间隙相对于滑动面141a的内周部分稍稍增大。在此情况下，式（2）中的压力减小常数k逐渐接近于k=1。

在本实施方式中，以在滑动圈131的滑动面141a与阀筒部82的外周面之间为了允许滑动而有微小的间隙为前提，由式（1）、（2）确定台阶面143与滑动面141a的各面积S1、S2的关系。

即，在滑动圈131的台阶面143上，如上述那样原样作用有壳体21内的冷却水的压力。另一方面，在滑动面141a上，没有原样作用壳体21内的冷却水的压力。具体而言，当冷却水在滑动面141a与阀筒部82之间的微小的间隙中从端口径向的外侧端缘朝向内侧端缘流动时，冷却水的压力伴随着压力减小而进行作用。此时，冷却水的压力朝向端口径向的内侧逐渐减小，并且欲将滑动圈131向端口轴向的外侧推起。

结果，在滑动圈131的台阶面143上，原样作用着对台阶面143的面积S1乘以壳体21内的压力P的力。另一方面，在滑动圈131的滑动面141a上，作用着对滑动面141a的面积S2乘以壳体21内的压力P以及压力减小常数k的力。

关于本实施方式的控制阀8，根据式（1）也可知，设定了面积S1、S2以使k×S2≤S1成立。因此，P×k×S2≤P×S1的关系也成立。

因而，作用在滑动圈131的台阶面143上的推压方向的力F1（F1=P×S1）变大到作用在滑动圈131的滑动面141a上的浮起方向的力F2（F2=P×k×S2）以上。由此，在本实施方式的控制阀8中，仅根据壳体21内的冷却水的压力的关系，也能够将滑动圈131与阀筒部82之间密封。

另一方面，在本实施方式中，如上述那样，滑动圈131的台阶面143的面积S1比滑动面141a的面积S2小。因此，即使壳体21内的冷却水的压力变大，也能够抑制滑动圈131的滑动面141a被过大的力推压到阀筒部82上。因而，在采用本实施方式的控制阀8的情况下，能够避免驱动单元23的大型化及高输出化，所述驱动单元23将转子22旋转驱动，而且能够抑制滑动圈131及各衬套78、84（参照图4）的过早磨损。

这样，在本实施方式中，在作用在滑动圈131上的朝向端口轴向的内侧的推压力不低于作用在滑动圈131上的朝向端口轴向的外侧的浮起力的范围内，将滑动面141a的面积S2设定为比台阶面143的面积S1大。因此，能够抑制滑动圈131相对于阀筒部82的过大的力下的推压，并且将滑动圈131与阀筒部82之间密封。

上述的保持架134构成为在密封间隙Q2内能够相对于暖机端口56及暖机接头62在端口轴向上移动。此外，保持架134配置成能够在端口轴向上相对于暖机端口56及暖机接头62中的至少某个分离（以分离的方式）。具体而言，保持架134具有保持架筒部151、保持架凸缘部152和限制部153。

保持架筒部151在端口轴向上延伸。保持架筒部151被从端口轴向的外侧插入在上述的密封间隙Q2内。构成为上述的密封圈133的底部能够抵接在保持架筒部151中的端口轴向的内侧端面上。即，保持架筒部151限制密封圈133向端口轴向的外侧的移动。

本实施方式的保持架134在保持架筒部151将小径部142在端口轴向上包围的状态下围绕着小径部142。在此情况下，保持架134在从暖机接头62及滑动圈131分离的状态下将暖机端口56及暖机接头62与滑动圈131之间分隔，并且限制滑动圈131的端口径向的移动。另外，保持架筒部151只要是能够在端口轴向上与密封圈133抵接的结构即可，既可以是被压入到密封筒部101中的结构，也可以是相对于密封筒部101或滑动圈131滑动的结构。

保持架凸缘部152从保持架筒部151中的端口轴向的外侧端部向端口径向的外侧突出设置。保持架凸缘部152被配置在间隙Q1中，所述间隙Q1是密封筒部101中的端口轴向的外侧端面与中径部122中的端口轴向的内侧端面之间的间隙。保持架凸缘部152中的端口轴向的厚度比间隙Q1薄。因而，保持架134构成为，在端口轴向上能够移动间隙Q1与保持架凸缘部152的端口轴向的厚度的差值的量。

在此情况下，保持架134向端口轴向的内侧的移动由密封筒部101限制。另一方面，保持架134向端口轴向的外侧的移动由中径部122限制。因而，密封圈133被保持在期望的位置（小径部142的外周面及密封筒部101的内周面之间）。

在暖机端口56与暖机接头62的接合时等（在密封圈133上没有作用液压的状态下），在将端口轴向的内侧作为重力方向的下方而载置控制阀8的情况下，保持架凸缘部152在端口轴向上被密封筒部101支承。此外，保持架凸缘部152被保持为从暖机接头62分离。

另外，如上述那样，保持架134在暖机端口56与暖机接头62的接合时，只要至少从暖机接头62分离就可以。这里所述的“分离”是指保持架134（保持架凸缘部152）与暖机接头62（中径部122）之间在端口轴向上具有50μm以上的间隙。但是，也可以是，当在密封圈133上作用有液压时，在保持架134相对于暖机接头62向端口轴向的外侧移动的情况下，保持架凸缘部152在端口轴向上抵接在中径部122上。

限制部153被形成为从保持架筒部151的内周部分向端口轴向的外侧突出设置的筒状。限制部153与保持架筒部151一起限制施力部件132的端口径向的移动。限制部153比上述的中径部122中的端口轴向的内侧端面向端口轴向的外侧突出。限制部153相对于接头筒部110的中径部122在端口径向上分离，相对于小径部123在端口轴向上分离。另外，限制部153并不限于筒状，也可以在端口周向上断续地形成。

上述的暖机端口56及暖机接头62例如用以下的方法组装。

首先，将滑动圈131插入到暖机流出口56a内，然后依次安设密封圈133、保持架134、施力部件132。此时，优选的是，将保持架134及密封圈133推入到下述位置，该位置是保持架134的保持架凸缘部152在端口轴向上与密封筒部101抵接的位置。

接着，将暖机接头62安设到暖机端口56上，以使暖机接头62的接头接合部113与暖机端口56的端口接合部106抵接，将两接合部106、113彼此振动熔接。此时，在保持架134与暖机接头62分离的状态下，将两接合部106、113振动熔接。另外，关于散热器端口41与散热器接头42的连接部分、以及空调端口66与空调接头68的连接部分，也能够利用与上述方法同样的方法进行组装。

［控制阀的动作方法］

接着，说明上述控制阀8的动作方法。

如图1所示，在主流路10中，由水泵3送出的冷却水在发动机2中热交换后，朝向控制阀8流通。如图4所示，在主流路10中穿过了发动机2的冷却水通过流入口37a流入到壳体21内的连接流路92内。

流入到连接流路92内的冷却水中的一部分的冷却水向EGR流出口51内流入。流入到EGR流出口51内的冷却水通过EGR接头52被供给至EGR流路14内。被供给到EGR流路14内的冷却水在EGR冷却器7中进行冷却水与EGR气体的热交换，然后被送回主流路10。

另一方面，流入到连接流路92内的冷却水中的没有流入到EGR流出口51内的冷却水从壳体轴向的第2侧向流通路91内流入。流入到流通路91内的冷却水在沿壳体轴向在流通路91内流通的过程中被向各流出口分配。即，流入到流通路91内的冷却水通过各流出口中的连通到连通口的流出口而被分配向各流路11～13。

在控制阀8中，为了切换流出口与连通口的连通模式，使转子22绕轴线O1旋转。并且，使转子22的旋转停止在对应于想要设定的连通模式的位置处，从而流出口和连通口以与转子22的停止位置对应的连通模式连通。

这样，在本实施方式中，保持架134夹装在暖机端口56的内周面与滑动圈131的外周面之间，并且保持架134配置成相对于暖机端口56及暖机接头62的至少某个能够在端口轴向上分离。

根据该结构，能够抑制在暖机接头62与暖机端口56的振动熔接时被传递给暖机接头62的振动被传递给滑动圈131。因此，能够用保持架134限制滑动圈131向端口径向的移动，并且将滑动圈131组装到期望的位置。结果，能够确保暖机接头62与转子22之间的密封性，能够得到期望的流量特性。

特别是，在本实施方式中，保持架134从端口轴向的外侧保持密封圈133，所述保持架134配置成相对于暖机端口56及暖机接头62的至少某个能够分离。

根据该结构，能够抑制在暖机接头62与暖机端口56的振动熔接时被传递给暖机接头62的振动经由保持架134被传递给密封圈133。因此，能够用保持架134限制密封圈133向端口轴向的外侧的移动，并且将密封圈133组装到期望的位置。结果，能够确保暖机接头62与转子22之间的密封性，能够得到期望的流量特性。

在本实施方式中，做成了以下结构：保持架134在密封间隙Q2内能够相对于暖机端口56及暖机接头62沿端口轴向移动。

根据该结构，与将保持架134利用压入等固定到密封筒部101上的结构相比，尺寸管理变得容易，并且能够使保持架134的组装性提高。

在本实施方式中，做成了以下结构：暖机端口56具有密封筒部101，所述密封筒部101从端口轴向的内侧与保持架凸缘部152抵接。

根据该结构，能够限制保持架134相对于壳体21的向端口轴向的内侧的移动。由此，在密封间隙Q2内容易将保持架134组装到期望的位置。因此，能够抑制在保持架134的组装时密封圈133被压扁。

另外，在本实施方式中，只要至少在暖机端口56与暖机接头62的接合时，保持架134与暖机接头62分离就可以。即，在壳体21内的液压作用在密封圈133上、密封圈133与保持架134一起向端口轴向的外侧移动的情况下，保持架134与暖机接头62也可以接触。

在本实施方式中，保持架134具有限制施力部件132的端口径向的移动的限制部153。

根据该结构，能够抑制施力部件132的位置偏移，能够将滑动圈131与阀筒部82之间持续长期稳定地密封。

特别是，由于限制部153比间隙Q1向端口轴向的外侧突出，所以能够抑制施力部件132的位置偏移。因此，能够使端口凸缘部102和中径部122在端口轴向上可靠地分离。

在本实施方式中，做成了以下结构：在各接合部106、113与密封筒部101之间划分出第2毛刺收纳部126。

根据该结构，限制在暖机端口56及暖机接头62的接合时产生的毛刺向端口径向的内侧（壳体21的内部）飞散。由此，能够抑制毛刺混入到冷却水中而成为污染物。

并且，在本实施方式中，由于能够利用密封筒部101限制毛刺的飞散，所以与区别于密封筒部101另外地设置毛刺限制壁的情况相比，能够实现小型化及简洁化。

（变形例）

接着，对上述实施方式的变形例进行说明。图7～图9是实施方式的变形例所涉及的剖视图，是与实施方式的图5对应的图。在以下的说明中，对于与上述实施方式同样的结构赋予相同的附图标记，适当省略说明。

<第1变形例>

在图7所示的控制阀8中，代替上述的限制部153而在滑动圈131上形成了限制部210，在这一点上与上述的实施方式不同。具体而言，限制部210形成为在滑动圈131中从小径部142（座面142a）的内周部分向端口轴向的外侧突出的筒状。限制部210进入到施力部件132的端口径向的内侧。由此，限制部210对施力部件132相对于滑动圈131的端口径向的移动进行限制。另外，限制部210的内周面与小径部142的内周面平滑地相连。

在本变形例中，也能够抑制施力部件132的端口径向的位置偏移，能够将滑动圈131与阀筒部82之间持续长期稳定地密封。

并且，在本变形例中，限制部210的内周面与小径部142的内周面平滑地相连。因此，能够抑制在穿过密封机构130的冷却水中发生紊流，能够使冷却水顺畅地流通。

<第2变形例>

也可以如图8所示的控制阀8那样，在滑动圈131中在小径部142的外周部分处形成限制部220。在此情况下，限制部220通过将施力部件132从端口径向的外侧包围，从而限制施力部件132相对于滑动圈131的端口径向的移动。

<第3变形例>

在图9所示的控制阀8中，保持架134仅具有保持架筒部151（不具有保持架凸缘部152及限制部153），在这一点上与上述的实施方式不同。保持架筒部151构成为，相对于暖机端口56及暖机接头62能够在端口轴向上移动。此外，保持架134被保持成相对于暖机端口56及暖机接头62这两者能够在端口轴向上分离。保持架筒部151将滑动圈131的小径部142及施力部件132的周围包围。在此情况下，保持架筒部151相对于中径部122的内周面在端口径向上分离，并且相对于小径部123的端口轴向的内侧端面在端口轴向上分离。

在本变形例中，与形成保持架凸缘部152或限制部153的情况相比，能够实现保持架134的简洁化。

此外，由于不论保持架134的端口轴向上的朝向如何，都能够组装保持架134，所以能够实现组装性的进一步的提高。

进而，与具有保持架凸缘部152的结构相比，能够实现端口径向的小型化。

另外，本发明的技术范围并不限定于上述各实施方式，包括在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式加以各种变更的形态。

例如，在上述实施方式中，对控制阀8被搭载在发动机2的冷却系统1上的结构进行了说明，但并不仅限于该结构，也可以搭载到其它的系统中。

在上述实施方式中，对将流入到控制阀8中的冷却水向散热器流路11、暖机流路12、空调流路13及EGR流路14分配的结构进行了说明，但并不仅限于该结构。控制阀8只要是将流入到控制阀8内的冷却水向至少2个流路分配的结构就可以。

此外，关于各连通口及流出口的布局及种类、形状等，也能够适当变更。

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及壳体21分别在壳体径向上贯通的结构进行了说明，但并不限于该结构。例如各连通口及各流出口也可以将阀筒部82及壳体21分别在壳体轴向上贯通。

在上述实施方式中，对在流出端口及接头的接合中使用振动熔接的情况进行了说明，但并不仅限于该结构，也可以是各种熔接方法或粘接等。在通过振动熔接以外的方法（超声波熔接等）接合的情况下，通过采用上述的实施方式，能够抑制由于接合而导致滑动圈及密封圈位置偏移。例如，在将流出端口及接头粘接的情况下，能够抑制余下的粘接剂沿着接头到达滑动圈。

在上述实施方式中，对密封筒部101兼作为密封壁及第1限制部的结构进行了说明，但并不仅限于该结构。即，也可以是分别具有密封壁及第1限制部的结构。

在上述实施方式中，对保持架134被配置成相对于暖机接头62能够在端口轴向上分离的结构、以及被配置成相对于暖机端口56及暖机接头62这两者能够在端口轴向上分离的结构进行了说明，但并不仅限于该结构。即，保持架134只要被配置成能够与暖机端口56及暖机接头62的至少某个分离就可以。在此情况下，保持架134也可以配置成能够仅相对于暖机端口56分离（与暖机接头62抵接）。此外，也可以是，保持架134配置成与暖机端口56及暖机接头62的至少某个能够在端口径向上分离。

在上述实施方式中，对将转子22（阀筒部82）及壳体21（周壁部31）分别形成为圆筒状（遍及轴向的整体为同样的直径）的情况进行了说明，但并不限于该结构。即，只要是阀筒部82能够在周壁部31内旋转的结构，也可以使阀筒部82的外径及周壁部31的内径在轴向上变化。在此情况下，阀筒部82及周壁部31可以采用例如球状（随着从轴向的中央部朝向两端部而直径缩小的形状）、或多个球状在轴向上相连的形状、锥状（直径从轴向的第1侧朝向第2侧逐渐变化的形状）、台阶状（直径从轴向的第1侧朝向第2侧逐级地变化的形状）等各种形状。

在上述实施方式中，对转子22的阀筒部82在轴向的两侧开口的结构进行了说明，但并不仅限于该结构。只要冷却水能够进入到阀筒部82内，就能够适当地设计变更转子22。例如也可以是下述结构：转子22具有将阀筒部82中的轴向的两端开口部封闭的封闭部。在此情况下，也可以在封闭部形成使转子22的内外连通的连通孔等。此外，封闭部也可以是将阀筒部82中的轴向上的至少一方的开口部封闭的结构。

除此以外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内，适当地将上述实施方式中的构成要素替换为周知的构成要素，此外，也可以将上述变形例适当组合。本发明并不由前述的说明限定，而仅由附带的权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种控制阀，所述控制阀的特征在于，

所述控制阀具备：

壳体，具有流出端口，所述流出端口形成有在第1方向上开口的流体的流出口，所述第1方向为流出口的轴向；

接头，被接合在前述流出端口中的前述流出口的开口端面上；

转子，以能够旋转的方式被收纳在前述壳体内，形成有能够与前述流出口连通的连通口；

滑动圈，具有滑动面，所述滑动面在被收纳于前述流出端口内的状态下在前述转子的外周面上滑动，所述滑动圈对应于前述转子的旋转位置而使前述流出口与前述连通口连通；

密封圈，夹装在前述流出端口的内周面及前述滑动圈的外周面之间；以及

保持架，被配置在前述流出端口的内周面及前述滑动圈的外周面之间，相对于前述密封圈，在前述第1方向上从与前述转子相反的一侧对前述密封圈进行保持；

前述保持架被配置成相对于前述接头及前述流出端口的至少某个能够分离，

前述保持架具有：

保持架筒部，将前述滑动圈的周围包围；以及

保持架凸缘部，从前述保持架筒部向外侧伸出；

前述流出端口具有第1限制部，所述第1限制部通过在前述第1方向上抵接于前述保持架凸缘部，从而对前述保持架相对于前述壳体的向前述第1方向上的前述转子侧的移动进行限制。

2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述滑动圈具有：

小径部，具有供前述密封圈滑动的前述外周面；以及

大径部，相对于前述小径部在前述第1方向上位于前述转子侧，相对于前述小径部被扩径；

前述大径部中的在前述第1方向上朝向前述转子的面构成前述滑动面；

前述大径部中的在前述第1方向上朝向与前述转子相反的一侧的面构成与前述密封圈在前述第1方向上对置的对置面；

前述滑动面的面积比前述对置面的面积大。

3.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述保持架被配置成相对于前述壳体及前述接头能够在前述第1方向上移动。

4.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

在前述接头与前述滑动圈之间，夹装着对前述滑动圈朝向前述转子施力的施力部件；

在前述保持架上形成有第2限制部，所述第2限制部从前述保持架筒部向前述第1方向突出，限制前述施力部件向第2方向的移动，所述第2方向与前述第1方向交叉。

5.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述流出端口具有：

端口接合部，位于外周部分；以及

密封壁，相对于前述端口接合部位于内周侧，具有供前述密封圈滑动的前述内周面；

前述接头具有接头接合部，所述接头接合部被接合在前述端口接合部上；

在前述密封壁与前述端口接合部及前述接头接合部之间，形成有毛刺收纳部，所述毛刺收纳部收纳在前述端口接合部及前述接头接合部的接合时产生的毛刺。

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