CN109519565A - 旋转式阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋转式阀装置，在旋转式阀装置中，无论流体的流动方向如何均使密封性能提升。所述旋转式阀装置包括：转子，具有内部通道及在外轮廓面开口的开口部；机壳，将转子支撑为转动自如并对轴向通道及径向通道进行划定，所述轴向通道连通于内部通道，所述径向通道与外轮廓面相向并可连通于开口部；通道构件，以划定径向通道的一部分的方式配置在机壳内；环状密封构件，对通道构件的外壁面与机壳的内壁面之间的规定的第2间隙进行密封，通道构件包括环状抵接部，被从轴向通道流入的流体的压力按压为密接于外轮廓面；被按压部，经由环状密封构件而被从径向通道流入的流体的压力按压。由此，可无论流体的流动方向如何均使密封性能提升。

Description

旋转式阀装置
技术领域
本发明涉及一种通过使转子旋转而对流体的通道进行开闭的旋转(rotary)式阀(valve)装置，尤其是涉及一种在对车辆等中所搭载的发动机的冷却水的流动进行控制时所应用的旋转式阀装置。
背景技术
作为现有的旋转式阀装置，已知包括围绕规定的轴线进行旋转的圆筒状的转子、收容转子的壳体(casing)、介隔在转子与壳体之间的筒状的密封构件、对转子进行旋转驱动的驱动机构等的旋转式阀装置(例如，参照专利文献1、专利文献2)。
在所述旋转式阀装置中，转子包括在轴线方向上贯通的内部通道、在外周面开口的开口部。壳体包括与转子的外周面相向并可与开口部连通并且连接连接管的径向通道、与转子的内部通道连通的轴向通道。而且，密封构件包括配置在壳体的径向通道侧并形成为被从径向通道导入的流体的压力按压而密接于转子的外周面的内侧弯曲部。
并且，在流体从壳体的径向通道流入并从轴向通道流出的使用状态下，密封构件的内侧弯曲部被流体的压力按压而密接于转子的外周面，由此获得期望的密封功能。
然而，在以流体从壳体的轴向通道流入并从径向通道流出的方式进行使用的情况下，存在内侧弯曲部被流体的压力沿远离转子的外周面的朝向按压，从而无法确保充分的密封功能的可能性。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-245737号公报
[专利文献2]日本专利特开2013-245738号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明解决所述现有技术的问题点而提供一种无论流体的流动方向如何均可获得期望的密封性能的旋转式阀装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的旋转式阀装置为如下构成，即，包括：转子，具有围绕规定的轴线而形成的内部通道及从内部通道朝向径向外侧并在外轮廓面开口的开口部；机壳，空开规定的第1间隙而将转子支撑为转动自如，并且对轴向通道及径向通道进行划定，所述轴向通道连通于内部通道，所述径向通道与外轮廓面相向并可连通于开口部；通道构件，以划定径向通道的一部分的方式配置在机壳内；以及环状密封构件，对通道构件的外壁面与机壳的内壁面之间划定的规定的第2间隙进行密封，通道构件包括环状抵接部，被从轴向通道流入的流体的压力按压为密接于外轮廓面；以及被按压部，为了利用从径向通道流入的流体的压力来使环状抵接部密接于外轮廓面而被环状密封构件按压。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：被按压部形成为在从轴向通道经由第1间隙而流入的流体的压力发生作用时，为了使环状抵接部密接于外轮廓面而被流体的压力按压。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：机壳包括限制部，所述限制部对承接从轴向通道经由第1间隙而流入的流体的压力的环状密封构件的移动进行限制。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：环状密封构件在承接流体的压力的一侧具有凹状的受压面。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：还包括对通道构件朝外轮廓面施力的施力弹簧。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：机壳包括通道构件、环状密封构件、对施力弹簧进行保持的保持构件。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：保持构件具有在装配有通道构件的状态下对所述通道构件的脱落进行限制的卡挂部，通道构件具有卡挂在卡挂部的被卡挂部。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：转子的外轮廓面形成为球面，环状密封构件形成为圆环状，通道构件的被按压部形成为环状密封构件能够脱离地进行抵接的圆环状阶差面，通道构件的环状抵接部为了密接于转子的球面而形成为比圆环状阶差面扩大了直径的圆环状密封唇(seal lip)。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：转子包括在轴线方向上相连的多个外轮廓面，机壳包括与多个外轮廓面相向并可连通于所述开口部的多个径向通道。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：通道构件由树脂材料形成，环状密封构件由橡胶材料形成。
在所述构成的旋转式阀装置中，也可以采用如下构成：还包括将转子以围绕轴线的方式予以旋转驱动的驱动机构。
[发明的效果]
根据具有所述构成的旋转式阀装置，可在流体从轴向通道流入至径向通道的使用形态及流体从径向通道流入至轴向通道的使用形态这两个形态中确保密封性能优异的通道。
即，可获得无论流体的流动方向如何均可获得期望的密封性能并可进行期望的流量控制的旋转式阀装置。
附图说明
图1是表示本发明的旋转式阀装置的第1实施方式的正面图。
图2是图1中的E1-E1剖面图。
图3是表示图1所示的旋转式阀装置中所含的保持构件及通道构件的立体图。
图4是表示图1所示的旋转式阀装置中所含的通道构件及环状密封构件的分解立体图。
图5是表示图1所示的旋转式阀装置中流体从径向通道流入时的状态的局部剖面图。
图6是表示图1所示的旋转式阀装置中流体从轴向通道流入时的状态的局部剖面图。
图7是表示图1所示的旋转式阀装置中所含的通道构件的形状及尺寸的剖面图。
图8表示图1所示的旋转式阀装置中所含的环状密封构件的其他实施方式，是通道构件及环状密封构件的分解立体图。
图9是表示采用了图8所示的环状密封构件的旋转式阀装置中流体从径向通道流入时的状态的局部剖面图。
图10是表示采用了图8所示的环状密封构件的旋转式阀装置中流体从轴向通道流入时的状态的局部剖面图。
图11是表示本发明的旋转式阀装置的第2实施方式的外观立体图。
图12是图11所示的旋转式阀装置的正面图。
图13是表示将图11所示的旋转式阀装置应用于对车辆等中所搭载的发动机中的冷却水的流动进行控制的系统的情况的框图。
图14是图12中的E2-E2剖面图。
图15是表示图11所示的旋转式阀装置中所含的转子、通道构件、环状密封构件、施力弹簧、驱动机构的分解立体图。
图16是表示图11所示的旋转式阀装置中所含的转子、通道构件、环状密封构件、施力弹簧、驱动机构的分解立体图。
图17是表示图11所示的旋转式阀装置中所含的转子、通道构件、环状密封构件、施力弹簧等的局部分解剖面图。
图18是图11所示的旋转式阀装置中转子位于模式(mode)3的旋转位置时的图11中的E3-E3剖面图。
图19是图11所示的旋转式阀装置中转子位于模式3的旋转位置时的图11中的E4-E4剖面图。
图20是表示将本发明的旋转式阀装置应用于对车辆等中所搭载的发动机中的冷却水的流动进行控制的具有其他配置关系的系统的情况的框图。
[符号的说明]
S：轴线
M1、M2：旋转式阀装置
H、H2：机壳
AP：轴向通道
RP：径向通道
30：保持构件(机壳)
32、33：内壁面
34：环状阶差部(限制部)
36：径向通道
39：卡挂部
50：转子
52b：内部通道
52c：外轮廓面
52d：开口部
60：通道构件
61a：径向通道
61b：外壁面
62：环状阶差部(被按压部、圆环状阶差面)
63：环状抵接部(圆环状密封唇)
64：被卡挂部
70：环状密封构件
C1：第1间隙
C21、C22：第2间隙
80：施力弹簧
90：驱动机构
310、320、330：保持构件(机壳)
500：转子
522：内部通道
523、524：外轮廓面
523a、523b、524a、524b：开口部
具体实施方式
以下，参照附图的图1至图10对本发明的旋转式阀装置的第1实施方式进行说明。
第1实施方式的旋转式阀装置M1包括机壳(housing)H、连接构件40、围绕规定的轴线S进行转动的转子50、通道构件60、环状密封构件70、施力弹簧80、驱动机构90。
此处，机壳H由机壳主体10、机壳盖(housing cover)20、保持构件30形成。
而且，机壳H对沿着轴线S方向的轴向通道AP及在相对于轴线S而垂直的径向上进行延长的径向通道RP进行划定。
机壳主体10由树脂材料或铝材料等形成，包括：收容室11、凹部12、轴承部13、轴承部14、嵌合部15、凸缘部16、接合部17。
收容室11形成为空开规定的第1间隙C1将转子50以围绕轴线S转动自如的方式予以收容。
凹部12是为了配置驱动机构90而形成，并由机壳盖20覆盖。
轴承部13形成为将转子50的旋转轴51的其中一端侧支撑为转动自如，包括：支撑缩径部51a的嵌合孔13a、支撑大径部51b的嵌合孔13b、形成在嵌合孔13a与嵌合孔13b的边界处将旋转轴51的阶差部51c在推力方向(thrust direction)上予以支撑的阶差面13c。
轴承部14形成为将转子50的旋转轴51的另一端侧支撑为转动自如，包括：支撑缩径部51d的嵌合孔14a、将旋转轴51的阶差部51e在推力方向上予以支撑的抵接面14b、连通于收容室11内的多个连通孔14c。
并且，轴承部14在转子50插入至收容室11之后，将缩径部51d嵌合于嵌合孔14a，并嵌合、固定于凸缘部16的内侧。
嵌合部15包括：使保持构件30的带阶圆筒部31嵌合的带阶嵌合孔15a、使保持构件30的凸边部37嵌合的凹部15b。
凸缘部16形成为使用螺杆或螺栓等固定于发动机等应用对象物。
接合部17形成为通过螺杆或熔接等对连接构件40进行结合、固定。
机壳盖20由树脂材料或铝材料等形成，包括将连接于驱动机构90的电气配线连接于外部的连接器(connector)21。
并且，机壳盖20以覆盖配置在机壳主体10的凹部12中的驱动机构90的方式使用螺杆连接于机壳主体10。
保持构件30由树脂材料或铝材料等形成，包括：带阶圆筒部31、内壁面32、内壁面33、形成在内壁面32与内壁面33的边界处作为限制部的环状阶差部34、承接部35、径向通道36、凸缘部37、嵌合部38、卡挂部39。
带阶圆筒部31形成为夹着O形环而嵌合于机壳主体10的带阶嵌合孔15a。
内壁面32以空开规定的第2间隙C21承收通道构件60的方式形成为圆形的内周面。
此处，第2间隙C21由通道构件60的外壁面61b与保持构件30的内壁面32划定。并且，如图5所示，在流体从径向通道RP朝轴向通道AP流动时，经由第2间隙C21而将流体的压力导向环状密封构件70的端面74。
内壁面33比内壁面32扩大了直径，并以空开规定的第2间隙C22承收通道构件60且与通道构件60的外壁面61b协同将环状密封构件70嵌入的方式形成为圆形的内周面。
此处，第2间隙C22由通道构件60的外壁面61b与保持构件30的内壁面33划定。并且，如图6所示，在流体从轴向通道AP朝径向通道RP流动时，经由第1间隙C1及第2间隙C22将流体的压力导向环状密封构件70的端面73，并且导向环状阶差部62。
环状阶差部34为了使环状密封构件70可抵接而形成为圆环状的抵接面。并且，环状阶差部34通过使承接从轴向通道AP经由第1间隙C1及第2间隙C22而流入的流体的压力的环状密封构件70抵接而发挥作为对所述环状密封构件70的移动进行限制的限制部的作用。
如此，通过设置作为限制部的环状阶差部34，从轴向通道AP经由第1间隙C1及第2间隙C22而流入的流体由环状密封构件70的端面73挡住。由此，如图6所示，可切实地使流体的压力作用至环状抵接部63及环状阶差部62。
承接部35为了承接施力弹簧80的其中一端部而形成为圆环状的座面。
径向通道36对机壳H的径向通道RP的一部分进行划定，并形成为与通道构件60的径向通道61a连通。
凸缘部37形成为嵌合于嵌合部15的凹部15b。
嵌合部38形成为在外周所形成的环状槽中嵌入有O形环的状态下，嵌合连接构件40的结合部42。
卡挂部39为了对装配至保持构件30的通道构件60的被卡挂部64进行卡挂而形成为在带阶圆筒部31的端面进行开口的L字状的切口。
此处，卡挂部39形成为在施力弹簧80施力方向上的规定范围内容许被卡挂部64的移动。
即，为了在以密接于转子50的外轮廓面52c的方式组装有通道构件60的环状抵接部63的状态下使施力弹簧80的施加力产生作用，被卡挂部64以远离卡挂部39的状态得到保持。
如上所述，采用与机壳主体10分开形成的保持构件30，对保持构件30设置卡挂部39，并对通道构件60设置被卡挂部64，由此通过在对保持构件30装配施力弹簧80、环状密封构件70及通道构件60之后利用卡挂部39对被卡挂部64进行卡挂，可防止这些零件从保持构件30脱落。
并且，可将装配有施力弹簧80、环状密封构件70及通道构件60的保持构件30作为模块产品来对待，可容易地组装至机壳主体10。
连接构件40由树脂材料、铝材料、其他金属材料等形成，包括接合于机壳主体10的凸缘部41、结合于保持构件30的嵌合部38的结合部42、连接外部的配管的管道(pipe)部43。
凸缘部41利用螺杆而紧固于机壳主体10的接合部17，从而一体固定。另外，作为固定方法，并不限于螺杆，也可以为熔接、其他方法。
结合部42为了使保持构件30的嵌合部38密接、嵌合而形成为圆筒状。
管道部43为了连接配管而形成为圆筒状并且在与轴线S垂直的方向上进行延长。另外，管道部43也可以根据所连接的配管的布局(layout)而弯曲形成。
转子50由耐磨损性及滑动性优异的树脂材料形成，包括带有轴线S的旋转轴51、阀部52、将阀部52连结于旋转轴51的多个辐条(spoke)部53。
旋转轴51包括嵌合于嵌合孔13a的缩径部51a、介隔O形环而嵌合于嵌合孔13b的大径部51b、抵接于阶差面13c的阶差部51c、嵌合于嵌合孔14a的缩径部51d、抵接于抵接面14b的阶差部51e。
另外，缩径部51a也可以经由向心轴承(radial bearing)而嵌合于嵌合孔13a。
阀部52包括以轴线S为中心的大致圆筒状的内壁面52a、围绕轴线S在内壁面52a与旋转轴51之间划定出的内部通道52b、呈球面的外轮廓面52c、从内部通道52b朝向与轴线S垂直的径向外侧并在外轮廓面52c开口的开口部52d。
外轮廓面52c形成为在轴线S上具有中心的规定半径的球面。
开口部52d形成为以与轴线S垂直的直线为中心线的规定内径的圆形孔。
辐条部53为了使内部通道52b在轴线S方向上贯通，而形成为将阀部52离散性地连结于旋转轴51。
通道构件60由耐磨损性及滑动性优异的树脂材料等形成，配置在转子50与构成机壳H的一部分的保持构件30之间，对径向通道RP的一部分进行划定。
通道构件60如图2及图4所示，包括圆筒部61、形成在圆筒部61的外周的环状阶差部62、比环状阶差部62扩大了直径而形成的环状抵接部63、在环状阶差部62的附近沿径向突出的两个被卡挂部64、比圆筒部61缩小了直径而形成的承接部65。
圆筒部61包括：在内侧对机壳H的径向通道RP的一部分进行划定的径向通道61a、在外侧供环状密封构件70密接嵌合的外壁面61b。
环状阶差部62为了使环状密封构件70能够脱离地进行抵接而形成为圆环状阶差面。
并且，环状阶差部62在从径向通道RP(36)经由第2间隙C21而流入的流体的压力发生作用时，作为为了使环状抵接部63密接于外轮廓面52c而被环状密封构件70按压的被按压部而发挥功能。
另一方面，环状阶差部62在从轴向通道AP经由第1间隙C1而流入的流体的压力发生作用时，作为为了使环状抵接部63密接于外轮廓面52c而被流体的压力按压的被按压部而发挥功能。
环状抵接部63为了与呈球面的外轮廓面52c密接而形成为：延伸为比环状阶差部62扩大了直径而呈圆环的凸边状并具有规定的密封宽度的圆环状密封唇。
并且，环状抵接部63在从轴向通道AP经由第1间隙C1而流入的流体的压力发生作用时被流体的压力按压为与外轮廓面52c密接。
被卡挂部64形成为能够脱离地卡挂于保持构件30的卡挂部39。
并且，通过在通道构件60装配在保持构件30内的状态下将被卡挂部64卡挂于卡挂部39，通道构件60从保持构件30的脱落得到限制。
承接部65以在施力弹簧80配置在保持构件30与通道构件60之间的状态下承接施力弹簧80的另一端部的方式形成为圆环状的座面。
在具有所述构成的通道构件60中，如图7所示，环状阶差部62的宽度尺寸W、从环状阶差部62到环状抵接部63为止的长度尺寸L对决定为了使环状抵接部63密接于外轮廓面52c而由流体带来的压力(除去施力弹簧80的施加力的按压力)来说是重要的值。
即，通过考虑期望的密封性能、滑动抵抗、最大流体压、施力弹簧80的施加力等而适当决定宽度尺寸W及长度尺寸L，可确保为了使环状抵接部63密接于外轮廓面52c而期望的按压力。
环状密封构件70由橡胶材料形成为具有大致矩形的剖面的圆环状，包括内周面71、外周面72、端面73、端面74。
内周面71形成为密接于通道构件60的外壁面61b。
外周面72形成为密接于保持构件30的内壁面33。
端面73形成为能够脱离地抵接于通道构件60的环状阶差部62。
端面74形成为能够脱离地抵接于保持构件30的环状阶差部34。
另外，环状密封构件70也可以在对橡胶材料进行成形时埋设由金属材料等形成的加强环。
施力弹簧80为压缩型的盘簧，被收容于保持构件30的内部，以其中一端部抵接于保持构件30的承接部35，另一端部抵接于通道构件60的承接部65的方式以压缩状态进行配置。
并且，施力弹簧80带来以使环状抵接部63密接于外轮廓面52c的方式对通道构件60朝转子50施力的施加力。
如此，通过设置施力弹簧80，可在流体的压力低的使用区域中，通过施力弹簧80的施加力将而通道构件60按压至转子50，从而使环状抵接部63密接于外轮廓面52c。
在所述构成中，机壳H将转子50空开第1间隙C1而支撑为转动自如，并且对连通于转子50的内部通道52b的轴向通道AP跟与转子50的外轮廓面52c相向并可连通于开口部52d的径向通道RP进行划定。
此处，转子50被在机壳H内空开第1间隙C1而支撑为转动自如，所以在流体内混入粒状物等小的异物时，可防止所述异物的堵塞导致的锁死(lock)、动作不良等。
驱动机构90如图2所示，包括马达91、固定在马达91的旋转轴上的小齿轮91a、二阶齿轮92、齿轮93、蜗轮(worm wheel)94。
二阶齿轮92包括同轴上的、啮合于小齿轮91a的大径齿轮92a及小径齿轮92b。
齿轮93包括同轴上的、啮合于小径齿轮92b的大径齿轮93a及蜗杆(worm)93b。
蜗轮94啮合于蜗杆93b并且固定于旋转轴51的缩径部51a。
并且，通过马达91的旋转，经由小齿轮91a→二阶齿轮92→齿轮93→蜗轮94，转子50受到围绕轴线S的旋转驱动，从而开口部52d相对于径向通道61a的位置得到适当调整。
即，通过利用驱动机构90对转子50的旋转位置进行适当调整，从轴向通道AP朝径向通道RP流动的流体的流量或从径向通道RP朝轴向通道AP流动的流体的流量得到控制。
其次，针对所述旋转式阀装置M1的动作进行说明。
此处，通过适当控制驱动机构90，转子50受到旋转驱动，在开口部52d与通道构件60的径向通道61a相向时处于全开状态，当转子50慢慢旋转时开口面积变窄而流量减少，在开口部52d以外的外轮廓面52c与通道构件60的径向通道61a相向时成为全闭状态。
而且，即使在不流动流体的状态下，也通过施力弹簧80的施加力以使环状抵接部63密接于外轮廓面52c的方式将通道构件60朝转子50按压。
作为一个使用形态，流体从径向通道RP朝轴向通道AP流动的情况下，成为图5所示那样的流动。
即，从连接构件40导出的流体穿过作为径向通道RP的径向通道36、径向通道61a，经由转子50的开口部52d→内部通道52b，而从轴向通道AP供给至连接于凸缘部16的下游侧的供给目标。
在所述流体的流动中，从径向通道36经由第2间隙C21而流入的流体的压力作用至环状密封构件70的端面74。
因此，被流体的压力按压的环状密封构件70抵接于通道构件60的环状阶差部(被按压部)62，并以使环状抵接部63密接于外轮廓面52c的方式将通道构件60朝转子50按压。
如此，除施力弹簧80的施加力之外，从径向通道RP经由第2间隙C21而流入的流体的压力也经由环状密封构件70对通道构件60带去按压力，所以环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而获得期望的密封性能。
另外，在流体的压力低的情况下，流体欲泄漏的行为自身也弱，而且，施力弹簧80的施加力作为按压力而发挥作用，所以环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而获得期望的密封性能。
作为其他使用形态，流体从轴向通道AP朝径向通道RP流动的情况下，成为图6所示那样的流动。
即，从连接于凸缘部16的上游侧的供给源导出的流体从轴向通道AP经由转子50的内部通道52b→开口部52d，穿过作为径向通道RP的径向通道61a、径向通道36而从连接构件40供给至下游侧的供给目标。
在所述流体的流动中，从轴向通道AP经由第1间隙C1及第2间隙C22而流入的流体的压力作用至环状密封构件70的端面73。
因此，被流体的压力按压的环状密封构件70因抵接于保持构件30的环状阶差部(限制部)34而移动受到限制。
并且，流入至第2间隙C22内的流体的压力有效地作用至通道构件60的环状阶差部(被按压部)62及环状抵接部63。
因此，通过流入此区域的流体的压力，通道构件60被朝转子50按压，环状抵接部63密接于外轮廓面52c。
如此，除施力弹簧80的施加力之外，从轴向通道AP经由第1间隙C1而流入的流体的压力也直接作用至通道构件60的环状阶差部62及环状抵接部63，所以环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而获得期望的密封性能。
另外，在流体的压力低的情况下，流体欲泄漏的行为自身也弱，而且，施力弹簧80的施加力作为按压力而发挥作用，所以环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而获得期望的密封性能。
根据具有所述构成的旋转式阀装置M1，可在流体从轴向通道AP流入至径向通道RP的使用形态及流体从径向通道RP流入至轴向通道AP的使用形态这两个形态中，确保密封性能优异的通道。
即，无论流体的流动方向如何均可获得期望的密封性能，从而可进行期望的流量控制。
图8表示采用具有凹状的受压面的环状密封构件710来代替所述环状密封构件70的变形例。
环状密封构件710由橡胶材料而形成为具有大致V或U字剖面的圆环状，包括：内周面711、外周面712、端面713、凹状的受压面714。
内周面711形成为密接于通道构件60的外壁面61b。
外周面712形成为密接于保持构件30的内壁面33。
端面713形成为抵接于通道构件60的环状阶差部62或保持构件30的环状阶差部34。
受压面714承接经由第1间隙C1或第2间隙C21而流入的流体的压力，并以内周面711及外周面712在其径向上受到扩展的方式形成。
而且，在环状密封构件710中，在对橡胶材料进行成形时埋设了由金属材料等形成的加强环。
即，环状密封构件710以使流体的压力作用至受压面714的方式进行组装。
因此，在流体从径向通道RP朝轴向通道AP流动的使用形态中，如图9所示，以受压面714与保持构件30的环状阶差部34相向且端面713抵接于通道构件60的环状阶差部62的方式进行组装。
另一方面，在流体从轴向通道AP朝径向通道RP流动的使用形态中，如图10所示，以受压面714与通道构件60的环状阶差部62相向且端面713抵接于保持构件30的环状阶差部34的方式进行组装。
装配有所述环状密封构件710的旋转式阀装置M1的动作与前述内容相同，并加上了受压面714的作用。
作为一个使用形态，流体从径向通道RP朝轴向通道AP流动的情况下，成为图9所示那样的流动。
即，在流体的流动中，从径向通道36经由第2间隙C21而流入的流体的压力作用至环状密封构件710的受压面714。
因此，被流体的压力按压的环状密封构件710抵接于通道构件60的环状阶差部(被按压部)62，并以使环状抵接部63密接于外轮廓面52c的方式将通道构件60朝转子50按压。
并且，因作用至受压面714的流体的压力，环状密封构件710在其径向上被扩展，内周面711以更密接于外壁面61b的方式受到按压，并且，外周面712以更密接于内周面33的方式受到按压。
如此，除施力弹簧80的施加力之外，从径向通道RP经由第2间隙C21而流入的流体的压力也经由环状密封构件710对通道构件60带去按压力，并且，将环状密封构件710按压至通道构件60及保持构件30。
由此，环状密封构件710密接于通道构件60及保持构件30，并且环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而密封性能提高。
另外，在流体的压力低的情况下，与前述相同，流体欲泄漏的行为自身也弱，而且，施力弹簧80的施加力作为按压力而发挥作用，所以环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而获得期望的密封性能。
作为其他使用形态，流体从轴向通道AP朝径向通道RP流动的情况下，成为图10所示那样的流动。
即，在流体的流动中，从轴向通道AP经由第1间隙C1及第2间隙C22而流入的流体的压力作用至环状密封构件710的受压面714。
因此，被流体的压力按压的环状密封构件710因抵接于保持构件30的环状阶差部(限制部)34而移动受到限制。
并且，因作用至受压面714的流体的压力，环状密封构件710在其径向上被扩展，内周面711以更密接于外壁面61b的方式受到按压，并且，外周面712以更密接于内周面33的方式受到按压。
并且，流入至第2间隙C22内的流体的压力有效地作用至通道构件60的环状阶差部(被按压部)62及环状抵接部63。
因此，通过流入此区域的流体的压力，通道构件60被朝转子50按压，环状抵接部63密接于外轮廓面52c。
如此，除施力弹簧80的施加力之外，从轴向通道AP经由第1间隙C1而流入的流体的压力也将环状密封构件710按压至通道构件60及保持构件30，并且，直接作用至通道构件60的环状阶差部62及环状抵接部63。
由此，环状密封构件710密接于通道构件60及保持构件30，并且环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而密封性能提高。
另外，在流体的压力低的情况下，与前述相同，流体欲泄漏的行为自身也弱，而且，施力弹簧80的施加力作为按压力而发挥作用，所以环状抵接部63切实地密接于外轮廓面52c，从而获得期望的密封性能。
如上所述，根据装配有环状密封构件710的旋转式阀装置M1，可在流体从轴向通道AP流入至径向通道RP的使用形态及流体从径向通道RP流入至轴向通道AP的使用形态这两个形态中，确保密封性能优异的通道。
即，无论流体的流动方向如何均可获得期望的密封性能，从而可进行期望的流量控制。
如此，环状密封构件710的组装方向根据使用形态而改变的情况也为本发明的范畴。
另外，在所述第1实施方式中，示出了将保持构件30与连接构件40作为单独体而分别形成并装配的构成，但并不限定于此，也可以采用保持构件30与连接构件40一体形成的构成。
其次，参照添附图示的图11至图20对本发明的旋转式阀装置的第2实施方式进行说明。另外，针对与所述第1实施方式相同的构成，标注相同的符号并省略说明。
第2实施方式的旋转式阀装置M2包括：机壳H2、两个连接构件410、420、围绕规定的轴线S进行转动的转子500、三个通道构件60、三个环状密封构件710、三个施力弹簧80、驱动机构90、恒温器(thermostat)600。
机壳H2由机壳主体100、机壳盖20、三个保持构件310、320、330形成。
而且，机壳H2对沿着轴线S方向的轴向通道AP及沿与轴线S垂直的径向进行延长的径向通道RP进行划定。
另外，三个通道构件60、三个环状密封构件710、及三个施力弹簧80中，分别形成为根据安装位置而具有不同尺寸的大致相似形，但功能上与所述实施方式相同，所以利用相同符号进行表示。
旋转式阀装置M2如图13所示，应用于对车辆中所搭载的发动机1的冷却水的流动进行控制的冷却水控制系统。
冷却水控制系统包括：组装于发动机1的水泵2、安装于水泵2的上游侧的旋转式阀装置M2、散热器(radiator)3、加热器4、排气再循环(exhaust gas recirculation，EGR)冷却器(cooler)5、节流单元(throttle unit)6。
旋转式阀装置M2经由配管L1而连接于散热器3，经由配管L2而连接于加热器4，经由配管L3而连接于EGR冷却器，经由配管L4而连接于节流单元6。
而且，发动机1的出水口(outlet)1a经由配管L5而连接于散热器3，经由配管L6而连接于加热器4，经由配管L7而连接于EGR冷却器5，经由配管L8而连接于节流单元6。
并且，通过水泵2的泵作用，从发动机1的出水口1a喷出的冷却水经由配管L5→散热器3→配管L1，并经由配管L6→加热器4→配管L2，经由配管L7→EGR冷却器5→配管L3，经由配管L8→节流单元6→配管L4，从旋转式阀装置M2的径向通道RP流入并从轴向通道AP流出，并流入至水泵2。
机壳主体100由树脂材料或铝材料等形成，包括收容室11、凹部12、轴承部13、轴承部14、三个嵌合部15、凸缘部16、四个接合部117、118、119、120、收容恒温器600的收容部130。
三个嵌合部15分别形成为具有不同尺寸的大致相似形，但在功能上与所述实施方式相同，所以利用相同的符号来表示。
收容室11形成为空开规定的第1间隙C1将转子500以围绕轴线S转动自如的方式予以收容。
接合部117形成为对连接构件410进行接合并通过螺杆进行固定。
接合部118形成为在嵌合保持构件310的嵌合部15的区域中对连结构件420进行接合并通过螺杆进行固定。
接合部119形成为在嵌合保持构件320的嵌合部15的区域中对保持构件320进行接合并通过螺杆进行固定。
接合部120形成为在嵌合保持构件330的嵌合部15的区域中对保持构件330进行接合并通过螺杆进行固定。
保持构件310对与转子500的开口部524a相向的通道构件60、环状密封构件710及施力弹簧80进行保持，包括：带阶圆筒部31、内壁面32、内壁面33、环状阶差部34、承接部35、径向通道36、凸缘部37、嵌合部38、卡挂部39、与恒温器600相通的旁路(bypass)通道311。
旁路通道311在恒温器600因规定温度以上而进行了开阀时，使轴向通道AP与连接构件420的通道连通。
保持构件320对与转子500的开口部523a相向的通道构件60、环状密封构件710及施力弹簧80进行保持，包括：带阶圆筒部31、内壁面32、内壁面33、环状阶差部34、承接部35、径向通道36、嵌合部38、卡挂部39、凸缘部321、连接配管L2的管道部322。
凸缘部321嵌入至形成于机壳主体100的嵌合部15中的凹部15b，并通过螺杆而紧固固定。
保持构件330对与转子500的开口部524b相向的通道构件60、环状密封构件710及施力弹簧80进行保持，包括：带阶圆筒部31、内壁面32、内壁面33、环状阶差部34、承接部35、径向通道36、嵌合部38、卡挂部39、凸缘部331、连接配管L4的管道部332。
凸缘部331嵌入至形成于机壳主体100的嵌合部15中的凹部15b，并通过螺杆而紧固固定。
连接构件410包括接合于机壳主体100的凸缘部411、连接配管L3的管道部412。
凸缘部411通过螺杆而紧固固定于机壳主体100的接合部117。
并且，连接构件410无论转子500的旋转位置如何，总是与机壳H2内的轴向通道AP连通，并且管道部412经由配管L3而连接于EGR冷却器5。
连接构件420包括接合于机壳主体100的凸缘部421、结合部42、与恒温器600相通的旁路通道423、连接配管L1的管道部424。
凸缘部421通过螺杆而紧固固定于机壳主体100的接合部118。
旁路通道423在恒温器600因规定温度以上而进行了开阀时，与旁路通道311协同使轴向通道AP与连接构件420的通道连通。
转子500由耐磨损性及滑动性优异的树脂材料形成，包括：具有轴线S的旋转轴51、阀部520、将阀部520连结于旋转轴51的多个辐条部530。
阀部520包括：以轴线S为中心的大致圆筒状的内壁面521、围绕轴线S在内壁面521与旋转轴51之间划定出的内部通道522、具有在轴线S方向上相连的两个球面的外轮廓面523、外轮廓面524、从内部通道522朝向与轴线S垂直的径向外侧并在外轮廓面523开口的两个开口部523a、523b、从内部通道522朝向与轴线S垂直的径向外侧并在外轮廓面524开口的两个开口部524a、524b。
外轮廓面523、外轮廓面524分别形成为在轴线S上具有中心的规定半径的球面。
开口部523a如图16所示，在外轮廓面523上形成为以与轴线S垂直的直线为中心线的规定内径的圆形孔，并且围绕轴线S的中心角占大约20度。
开口部523b如图16所示，在外轮廓面523上形成为以与开口部523a的内径相同程度的宽度沿圆周方向延伸的长孔，并且围绕轴线S的中心角占大约50度。
开口部524a如图15所示，在外轮廓面524上形成为以大于开口部523a的开口面积沿圆周方向延伸的长孔，并且围绕轴线S的中心角占大约90度。
开口部524b如图15及图16所示，在外轮廓面524上形成为比开口部524a宽度窄并沿圆周方向延伸的长孔，并且围绕轴线S的中心角占大约120度。
此处，开口部523b的中心相对于开口部523a的中心而形成在图18中的逆时针错开大约100度相位的位置。
开口部524a的中心相对于开口部523a的中心而形成在图18及图19中的逆时针错开大约80度相位的位置。
开口部524b的中心相对于开口部523a的中心而形成在图18及图19中的顺时针错开大约60度相位的位置。
辐条部530为了使内部通道522在轴线S方向上贯通，而形成为将阀部52离散性地连结于旋转轴51。
在所述第2实施方式中，将三个通道构件60的环状抵接部63分别以密接的方式按压至转子500的外轮廓面523、外轮廓面524。
恒温器600包括温度检测介质，当流体的温度达到规定水平(level)以上时通过温度检测介质的膨胀而进行开阀动作，从而使轴向通道AP与跟连接构件420的配管L1相通的通道(管道部424内的通道)连通。
其次，对所述旋转式阀装置M2的动作进行说明。
此处，发动机1的冷却水设定为从径向通道RP朝轴向通道AP流动。
而且，通过驱动机构90，转子500受到适当旋转控制，从而可设定模式1、模式2、模式3、模式4、模式5的状态。
另外，在所有的模式中，EGR冷却器5处于无论转子500的旋转位置如何均可总是被供给冷却水的状态。
模式1是停止向散热器3及加热器4供给冷却水，而对EGR冷却器5及节流单元6供给冷却水的状态。
即，在转子500从图18及图19所示的位置逆时针旋转了大约90度的状态下，模式1成立。
在此状态下，连通于散热器3的保持构件310的区域的径向通道36、径向通道61a被外轮廓面524遮蔽，连通于加热器4的保持构件320的区域的径向通道36、径向通道61a被外轮廓面523遮蔽，连通于节流单元6的保持构件330的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524b。
模式2是停止向散热器3供给冷却水，而对加热器4、EGR冷却器5及节流单元6供给冷却水的状态。
即，在转子500从图18及图19所示的位置逆时针旋转了大约70度的状态下，模式2成立。
在此状态下，连通于散热器3的保持构件310的区域的径向通道36、径向通道61a被外轮廓面524遮蔽，连通于加热器4的保持构件320的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部523a，连通于节流单元6的保持构件330的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524b。
模式3是停止向加热器4供给冷却水，而对散热器3、EGR冷却器5及节流单元6供给冷却水的状态。即，在转子500处于图18及图19所示的位置的状态下，模式3成立。
在此状态下，连通于加热器4的保持构件320的区域的径向通道36、径向通道61a被外轮廓面523遮蔽，连通于散热器3的保持构件310的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524a，连通于节流单元6的保持构件330的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524b。
模式4是向散热器3、加热器4、EGR冷却器5及节流单元6供给冷却水的状态。
即，在转子500从图18及图19所示的位置顺时针旋转了大约15度左右的状态下，模式4成立。
在此状态下，连通于散热器3的保持构件310的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524a，连通于加热器4的保持构件320的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部523b，连通于节流单元6的保持构件330的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524b。
模式5是停止向节流单元6供给冷却水，而对散热器3、加热器4及EGR冷却器5供给冷却水的状态。
即，在转子500从图18及图19所示的位置顺时针旋转了大约40度左右的状态下，模式5成立。
在此状态下，连通于节流单元6的保持构件330的区域的径向通道36、径向通道61a被外轮廓面524遮蔽，连通于散热器3的保持构件310的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部524a，连通于加热器4的保持构件320的区域的径向通道36、径向通道61a连通于开口部523b。
在以上所述的所有模式中，从径向通道36流入至第2间隙C21的冷却水的压力作用至环状密封构件710的受压面714。
因此，被冷却水的压力按压的环状密封构件710抵接于通道构件60的环状阶差部(被按压部)62，并以使环状抵接部63密接于外轮廓面523、524的方式将通道构件60朝转子500按压。
并且，因作用至受压面714的流体的压力，环状密封构件710在其径向上被扩展，内周面711以更密接于外壁面61b的方式受到按压，并且，外周面712以更密接于内周面33的方式受到按压。
如此，除施力弹簧80的施加力之外，从径向通道RP经由第2间隙C21而流入的流体的压力也经由环状密封构件710对通道构件60带去按压力，并且，将环状密封构件710按压至通道构件60及保持构件30。
由此，环状密封构件710密接于通道构件60及保持构件30，并且环状抵接部63切实地密接于外轮廓面523、外轮廓面524，从而密封性能提高。
另一方面，在将所述旋转式阀装置M2用于如图20所示那样冷却水从轴向通道AP朝径向通道RP流动的冷却水系统中的情况下，因如图10所示那样，以从轴向通道AP经由第1间隙C1及第2间隙C22而流入的冷却水的压力作用至受压面714的方式装配环状密封构件710，所以可确保同样的密封性能。
另外，在所述旋转式阀装置M2中，示出了采用了环状密封构件710的情况，但也可以与所述实施方式同样地装配环状密封构件70。
在所述实施方式中，作为环状密封构件，示出了具有大致矩形的剖面的环状密封构件70，具有大致U字或V字状剖面的环状密封构件710，但并不限定于此，只要可相对于流体的压力而维持规定范围的形态，则也可以采用在两端面形成有凹状的受压面的环状密封构件。
在所述实施方式中，作为转子，例示了具有呈球面的外轮廓面52c、外轮廓面523、外轮廓面524的转子50、转子500，但并不限定于此，也可以采用具有圆筒状的外轮廓面的转子，并采用具有可与转子的外周面密接的环状抵接部的圆筒状的通道构件作为通道构件。
如上所述，本发明的旋转式阀装置可在流体从轴向通道流入至径向通道的使用形态及流体从径向通道流入至轴向通道的使用形态这两个形态中确保密封性能优异的通道，所以当然可应用于车辆等冷却水控制系统，在对其他流体的流动进行控制的流体控制系统中也是有用的。

Claims (11)

1.一种旋转式阀装置，其特征在于包括：
转子，具有围绕规定的轴线而形成的内部通道及从所述内部通道朝向径向外侧并在外轮廓面开口的开口部；
机壳，空开规定的第1间隙而将所述转子支撑为转动自如，并且对轴向通道及径向通道进行划定，所述轴向通道连通于所述内部通道，所述径向通道与所述外轮廓面相向并可连通于所述开口部；
通道构件，以划定所述径向通道的一部分的方式配置在所述机壳内；以及
环状密封构件，对所述通道构件的外壁面与所述机壳的内壁面之间划定的规定的第2间隙进行密封，
所述通道构件包括环状抵接部，被从所述轴向通道流入的流体的压力按压为密接于所述外轮廓面；以及被按压部，为了利用从所述径向通道流入的流体的压力来使所述环状抵接部密接于所述外轮廓面而被所述环状密封构件按压。
2.根据权利要求1所述的旋转式阀装置，其特征在于，所述被按压部形成为在从所述轴向通道经由所述第1间隙而流入的流体的压力发生作用时，为了使所述环状抵接部密接于所述外轮廓面而被所述流体的压力按压。
3.根据权利要求2所述的旋转式阀装置，其特征在于，所述机壳包括限制部，所述限制部对承接从所述轴向通道经由所述第1间隙而流入的流体的压力的所述环状密封构件的移动进行限制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式阀装置，其特征在于，所述环状密封构件在承接流体的压力的一侧具有凹状的受压面。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式阀装置，其特征在于，还包括对所述通道构件朝所述外轮廓面施力的施力弹簧。
6.根据权利要求5所述的旋转式阀装置，其特征在于，所述机壳包括所述通道构件、所述环状密封构件、对所述施力弹簧进行保持的保持构件。
7.根据权利要求6所述的旋转式阀装置，其特征在于，所述保持构件具有在装配有所述通道构件的状态下对所述通道构件的脱落进行限制的卡挂部，所述通道构件具有卡挂在所述卡挂部的被卡挂部。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式阀装置，其特征在于，
所述转子的外轮廓面形成为球面，
所述环状密封构件形成为圆环状，
所述通道构件的被按压部形成为所述环状密封构件能够脱离地进行抵接的圆环状阶差面，
所述通道构件的环状抵接部为了密接于所述球面而形成为比所述圆环状阶差面扩大了直径的圆环状密封唇。
9.根据权利要求8所述的旋转式阀装置，其特征在于，
所述转子包括在所述轴线方向上相连的多个外轮廓面，
所述机壳包括与所述多个外轮廓面相向并可连通于所述开口部的多个径向通道。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式阀装置，其特征在于，
所述通道构件由树脂材料形成，
所述环状密封构件由橡胶材料形成。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式阀装置，其特征在于，还包括将所述转子以围绕所述轴线的方式予以旋转驱动的驱动机构。
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