CN110894884A - 控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制阀。控制阀具备壳体、阀体和密封筒部件（131）。壳体具有流入口和流出口。阀体在壳体的内部能够旋转地配置，具有形成有将内外连通的阀孔的周壁部。密封筒部件（131）的一端部与流出口的下游侧连通，在另一端部设置有阀滑动接触面（141a）。密封筒部件（131）的另一端部沿着周壁部的外周面的形状，突出高度在圆周方向上连续地变化。在密封筒部件（131）的另一端部中的突出高度高的区域，设置有与其他部位相比壁厚厚的壁厚部（55）。

Description

控制阀

技术领域

本发明涉及在车辆用冷却水的流路切换等中使用的控制阀。

背景技术

在使用冷却水将发动机冷却的冷却系统中，有和在散热器与发动机之间循环的散热器流路另外地并设将散热器旁通的旁通流路、经过油加温器的暖气流路等的情况。在这种冷却系统中，在流路的分支部夹装控制阀，通过该控制阀，适当地切换流路。作为控制阀，已知在壳体内能够旋转地配置圆筒状的阀体，根据阀体的旋转位置而将任意的流路开闭的结构（例如参照日本特开2017－3064号（以下称为专利文献1））。

专利文献1中记载的控制阀在壳体设置有冷却水等液体流入的流入口、和使该流入的液体向外部流出的多个流出口。在阀体的周壁，与多个流出口对应，形成有多个将内外连通的阀孔。在各流出口，滑动自如地保持大致圆筒状的密封筒部件的一端部侧。各密封筒部件的一端部与对应的流出口的下游侧连通。此外，在各密封筒部件的另一端部，设置有与阀体的外周面滑动自如地抵接的阀滑动接触面。各密封筒部件的阀滑动接触面在与阀体的对应阀孔的旋转路径重叠的位置，与阀体的外周面滑动接触。

另外，密封筒部件的阀滑动接触面在与阀体的外周面密接的关系上，以沿着阀体的外表面形状的方式形成。即，密封筒部件的轴向的另一端部以沿着阀体的外表面形状的方式，向阀体方向的突出高度在该密封筒部件的圆周方向上连续地变化。

上述控制阀的阀体当处于密封筒部件与对应的阀孔连通的旋转位置时，容许液体从阀体的内侧区域向对应的流出口流出，当处于密封筒部件不与对应的阀孔连通的旋转位置时，遮断液体从阀体的内侧区域向对应的流出口流出。另外，阀体通过电动马达等致动器而被操作旋转位置。

发明内容

但是，上述以往的控制阀由于密封筒部件的另一端部的突出高度以沿着阀体的外表面形状的方式连续变化，所以在密封筒部件的另一端部的突出高度高的区域中，当从径向外侧受到壳体内的液压时，容易发生挠曲变形。因此，起因于密封筒部件的轴向的端部的突出高度的变化，在密封筒部件的圆周方向上的挠曲容易度方面产生离差，结果，担心在密封筒部件与阀体之间形成间隙。

本发明所涉及的技术方案是考虑到这样的事情而做出的，目的在于，提供能够将起因于密封筒部件的轴向的端部的突出高度的变化的密封筒部件的圆周方向上的挠曲的离差缓和、且提高密封筒部件与阀体之间的密封性能的控制阀。

为了解决上述课题，本发明采用了以下的结构。

（1）本发明的一技术方案所涉及的控制阀具备：壳体，具有液体从外部流入的流入口、以及使流入到内部的液体向外部流出的流出口；阀体，能够旋转地配置在前述壳体的内部，具有形成有将内外连通的阀孔的周壁部；以及密封筒部件，轴向的一端部与前述流出口的下游侧连通，并且，在轴向的另一端部设置有阀滑动接触面，前述阀滑动接触面在至少一部分与前述阀体的前述阀孔的旋转路径重叠的位置，与前述周壁部的外周面滑动自如地抵接；前述密封筒部件的轴向的另一端部沿着前述周壁部的外周面的形状，朝向前述周壁部的方向的突出高度在圆周方向上连续地变化；在前述密封筒部件的轴向的另一端部中的前述突出高度高的区域，设置有与其他部位相比壁厚厚的壁厚部。

通过上述技术方案（1），如果密封筒部件的轴向的另一端部被阀体的周壁部的外周面封闭，则将液体从阀体的内侧向流出口的流出遮断。如果从该状态阀体旋转，密封筒部件的轴向的另一端部与阀体的阀孔连通（重叠），则液体从阀体的内侧向流出口流出。当密封筒部件的轴向的另一端部被阀体的周壁部的外周面封闭时，壳体内的液体的压力作用于密封筒部件的轴向的另一端部的外周面。密封筒部件的轴向的另一端部的突出高度在圆周方向上连续变化，但突出高度高且容易挠曲变形的区域被壁厚部加强。因此，密封筒部件的轴向的另一端部的当受到壳体内的液体的压力时的圆周方向上的挠曲的离差被缓和。结果，能够抑制在阀滑动接触面与阀体的周壁部之间产生间隙的情况。

（2）在上述技术方案（1）中，也可以设为，前述壁厚部在前述密封筒部件的周壁的径向内侧隆起而设置。

在上述技术方案（2）的情况下，能够效率良好地从密封筒部件的径向内侧承接住从密封筒部件的径向外侧作用的壳体内的液体的压力。因此，在采用上述技术方案（2）的情况下，能够更加稳定地缓和密封筒部件的圆周方向的挠曲的离差。

（3）在上述技术方案（1）或（2）中，也可以设为，前述壁厚部设置在未到达前述密封筒部件的轴向的另一端部的端面的区域；前述阀滑动接触面遍及前述密封筒部件的圆周方向的整个区域而形成为大致一定的径向宽度。

在上述技术方案（3）的情况下，能够在通过壁厚部缓和密封筒部件的圆周方向上的挠曲的离差的同时，也缓和阀滑动接触面的圆周方向上的面压的离差。因此，在采用该结构的情况下，能够更加提高密封筒部件的阀滑动接触面与阀体的周壁部之间的密封性能。

（4）在上述技术方案（1）或（2）中，也可以设为，前述壁厚部以构成前述阀滑动接触面的一部分的方式延伸直到前述密封筒部件的另一端部的端面；在前述阀滑动接触面中的前述密封筒部件的圆周方向上相互对置的两位置，通过前述壁厚部而分别形成与前述阀体的旋转轴线平行地延伸的直线状内缘部。

在上述技术方案（4）的情况下，通过壁厚部，在阀滑动接触面设置与阀体的旋转轴线平行的一对直线状内缘部，所以当伴随阀体的旋转，密封筒部件的另一端部与阀体的阀孔连通时，在一方直线状内缘部与阀孔最初连通。此外，通过阀体的同向旋转而将密封筒部件的另一端部设为与阀体的阀孔非连通时，在另一方直线状内缘部成为与阀孔最后被连通。在上述技术方案（4）中，在阀滑动接触面设置有与阀体的旋转轴线平行地延伸的直线状内缘部，所以能够将阀孔的连通开始位置和连通结束位置通过直线状内缘部维持为一定。因此，在采用上述技术方案（4）的情况下，能够使液体的流出特性稳定。

（5）在上述技术方案（1）～（4）中任一个中，也可以设为，前述密封筒部件具有：第1筒部，位于轴向的一端侧，与前述流出口连通；以及第2筒部，位于轴向的另一端侧，在轴向的端部形成有前述阀滑动接触面；前述第1筒部的内径形成为比前述第2筒部的内径小；前述壁厚部设置在前述第2筒部的径向内侧。

在上述技术方案（5）的情况下，通过密封筒部件而向流出口的下游侧流出的液体的流量由内径相对小的密封筒部件的第1筒部的内径决定。壁厚部设置于内径相对大的第2筒部的径向内侧，所以不会对向流出口的下游侧流出的液体的流量带来影响。因此，在采用上述技术方案（5）的情况下，能够容易地设定调整向流出口流出的液体的流量。

在本发明所涉及的技术方案中，在密封筒部件的轴向的另一端部的周壁中的突出高度高的区域，设置有与其他部位相比壁厚厚的壁厚部，容易挠曲变形的区域被壁厚部加强。因此，根据本发明所涉及的技术方案，能够缓和起因于密封筒部件的轴向的端部的突出高度的变化的密封筒部件的圆周方向上的挠曲的离差。因此，在采用本发明所涉及的技术方案的情况下，能够提高密封筒部件与阀体之间的密封性能。

附图说明

图1是实施方式所涉及的冷却系统的方框图。

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是实施方式所涉及的密封筒部件的立体图。

图8是实施方式所涉及的密封筒部件的端面图。

图9是使用其他实施方式所涉及的密封筒部件的情况的与图5同样的放大图。

图10是其他实施方式所涉及的密封筒部件的立体图。

图11是其他实施方式所涉及的密封筒部件的端面图。

具体实施方式

接着，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。此外，在各实施方式中，对同一部分赋予共同的附图标记，而省略重复的说明。

[冷却系统]

图1是冷却系统1的方框图。

如图1所示那样，冷却系统1搭载于在车辆驱动源中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，也可以为混合动力车辆、插电式混合动力车辆等。

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（Exhaust Gas Recirculation；排气再循环）冷却器7（EGR）及控制阀8（EWV）通过各种流路10～14连接而构成冷却系统1。

水泵3、发动机2及控制阀8在主流路10上从上游到下游依次连接。在主流路10中，通过水泵3的动作而使冷却水（液体）依次经过发动机2及控制阀8。

在主流路10，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，连接着散热器4。在散热器流路11中，在散热器4，进行冷却水与外部气体的热交换。

在暖机流路12，连接着热交换器5。在热交换器5与发动机2之间，发动机油通过油流路18而循环。在暖机流路12中，在热交换器5，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，连接着加热器芯6。加热器芯6例如设置在空调装置的管道（未图示）内。在空调流路13中，在加热器芯6，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，连接着EGR冷却器7。在EGR流路14中，在EGR冷却器7，进行冷却水与EGR气体的热交换。

在上述冷却系统1中，在主流路10经过发动机2的冷却水在流入控制阀8内后，借助控制阀8的动作而选择性地向各种流路11～13分配。由此，能够实现较快升温、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所示那样，控制阀8主要具备壳体21、阀体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的方向简称为壳轴向。在壳轴向，将相对于壳体主体25的壳周壁31朝向壳体主体25的底壁部32的方向称为第1侧，将相对于壳体主体25的壳周壁31朝向盖体26的方向称为第2侧。进而，将与轴线O1正交的方向称为壳径向，将绕轴线O1的方向称为壳圆周方向。

在壳体主体25的壳周壁31，形成有多个安装片33。各安装片33从壳周壁31向壳径向的外侧突出设置。控制阀8例如经由各安装片33而固定在发动机室内。另外，各安装片33的位置、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所示那样，在壳周壁31的位于第2侧的部分，形成有向壳径向的外侧隆起的流入端口37。在流入端口37，形成有将流入端口37沿壳径向贯通的流入口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（壳径向的外侧端面），连接上述主流路10（参照图1）。

如图4所示那样，在壳周壁31，在中间夹着轴线O1而与流入端口37在壳径向上对置的位置，形成有向壳径向的外侧隆起的散热器端口41。在散热器端口41，沿壳轴向排列形成有失效保护（fail）开口41a及散热器流出口41b（流出口）。失效保护开口41a及散热器流出口41b分别将散热器端口41沿壳径向贯通。在本实施方式中，失效保护开口41a与上述流入口37a在壳径向上对置。此外，散热器流出口41b相对于失效保护开口41a位于壳轴向的第1侧。

在散热器端口41的开口端面（壳径向的外侧端面），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被熔敷（例如振动熔敷等）到散热器端口41的开口端面。

在失效保护开口41a，设置有恒温器45。恒温器45与上述流入口37a在壳径向上对置。恒温器45根据在壳体21内流动的冷却水的温度而将失效保护开口41a开闭。

在盖体26中的、在相对于轴线O1在壳径向上位于散热器端口41附近的部分，形成有EGR流出口51。EGR流出口51将盖体26沿壳轴向贯通。在本实施方式中，EGR流出口51与失效保护开口41a的开口方向（壳径向）交叉（正交）。此外，EGR流出口51在从壳轴向观察的主视时，与恒温器45至少一部分重合。

在盖体26，在EGR流出口51的开口边缘，形成有EGR接头52。EGR接头52形成为随着朝向壳轴向的第2侧而向壳径向的外侧延伸的管状，将EGR流出口51与上述EGR流路14（参照图1）的上游端部之间连接。

如图3所示那样，在壳周壁31，在位于比散热器端口41靠壳轴向的第1侧的部分，形成有向壳径向的外侧隆起的暖机端口56。在暖机端口56，形成有将暖机端口56沿壳径向贯通的暖机流出口56a（流出口）。在暖机端口56的开口端面，连接着暖机接头62。暖机接头62将暖机端口56与上述暖机流路12（参照图1）的上游端部连接。另外，暖机接头62被熔敷（例如振动熔敷等）到暖机端口56的开口端面。

如图2、图3所示那样，在壳周壁31中的、壳轴向上的散热器端口41与暖机端口56之间，且相对于暖机端口56在壳圆周方向上错开180°左右的位置，形成有空调端口66。在空调端口66，形成有将空调端口66沿壳径向贯通的空调流出口66a（流出口）。在空调端口66的开口端面，连接着空调接头68。空调接头68将空调端口66与上述空调流路13（参照图1）的上游端部连接。另外，空调接头68被熔敷（例如振动熔敷等）到空调端口66的开口端面。

（驱动单元）

如图2所示那样，驱动单元23被安装在壳体主体25的底壁部32。驱动单元23中，未图示的马达、减速机构、控制基板等收纳在单元壳内。

（转子）

如图3、图4所示那样，阀体22被收容在壳体21内。阀体22形成为圆筒状，在壳体21的内部，与壳体21的轴线O1同轴地配置。阀体22通过绕轴线O1旋转，将上述各流出口（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所示那样，阀体22在转子主体72的内侧嵌入成形有内侧轴部73而构成。内侧轴部73与轴线O1同轴地延伸。

内侧轴部73的第1侧端部通过在底壁部32形成的贯通孔（大气开放部）32a而将底壁部32沿壳轴向贯通。内侧轴部73的第1侧端部被在上述底壁部32设置的第1衬套（第1轴承）78能够旋转地支承。

具体而言，在底壁部32，朝向壳轴向的第2侧，形成有第1轴收容壁79。第1轴收容壁79包围上述贯通孔32a。在第1轴收容壁79的内侧，嵌合着上述第1衬套78。

在内侧轴部73中的、位于比第1衬套78靠壳轴向的第1侧的部分（位于比底壁部32靠外侧的部分），形成有连结部73a。连结部73a在壳体21的外部，与上述驱动单元23连结。

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侧端部被在上述盖体26设置的第2衬套（第2轴承）84能够旋转地支承。具体而言，在盖体26，朝向壳轴向的第1侧，形成有第2轴收容壁86。第2轴收容壁86在比上述EGR流出口51靠壳径向的内侧，包围轴线O1。在第2轴收容壁86的内侧，嵌合着上述第2衬套84。

转子主体72包围上述的内侧轴部73的周围。转子主体72具有覆盖内侧轴部73的外侧轴部81、围绕外侧轴部81的周壁部82、和将外侧轴部81与周壁部82连结的辐条部83。

外侧轴部81以使内侧轴部73的壳轴向的两端部露出的状态，遍及整周包围内侧轴部73的周围。在本实施方式中，通过外侧轴部81及内侧轴部73，构成阀体22的旋转轴85。

在上述第1轴收容壁79内，在相对于第1衬套78位于壳轴向的第2侧的部分，设置有第1唇形密封87。第1唇形密封87将第1轴收容壁79的内周面与旋转轴85（外侧轴部81）的外周面之间密封。第1轴收容壁79内，位于比第1唇形密封87靠壳轴向的第1侧的部分经由贯通孔32a而向大气开放。

另一方面，在上述第2轴收容壁86内，在相对于第2衬套84位于壳轴向的第1侧的部分，设置有第2唇形密封88。第2唇形密封88将第2轴收容壁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，形成有将盖体26沿壳轴向贯通的贯通孔（大气开放部）98。

阀体22的周壁部82被与轴线O1同轴地配置。周壁部82在壳体21内，配置在位于比流入口37a靠壳轴向的第1侧的部分。具体而言，周壁部82在壳轴向上，配置在避开失效保护开口41a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。周壁部82的内侧构成通过流入口37a而流入到壳体21内的冷却水沿壳轴向流通的流通路91。另一方面，在壳体21内，位于比周壁部82靠壳轴向的第2侧的部分构成与流通路91连通的连接流路92。另外，在周壁部82的外周面与壳周壁31的内周面之间，在壳径向上设置有间隙C2。

在周壁部82，在与上述散热器流出口41b在壳轴向上的相同位置，形成有将周壁部82沿壳径向贯通的阀孔95。在阀孔95从壳径向观察与插入到散热器流出口41b的密封筒部件131至少一部分重合的情况下，经由阀孔95而使周壁部82内（流通路91）与散热器流出口41b连通。

在周壁部82，在与上述暖机流出口56a在壳轴向上的相同位置，形成有将周壁部82沿壳径向贯通的另外的阀孔96。在阀孔96从壳径向观察与插入到暖机流出口56a的密封筒部件131至少一部分重合的情况下，经由阀孔96而使周壁部82内（流通路91）与暖机流出口56a连通。

在周壁部82，在与上述空调流出口66a在壳轴向的相同位置，形成有将周壁部82沿壳径向贯通的再另外的阀孔97。在阀孔97从壳径向观察与插入到空调流出口66a的密封筒部件131至少一部分重合的情况下，经由阀孔97而使周壁部82内（流通路91）与空调流出口66a连通。

阀体22随着绕轴线O1的旋转，对阀孔95、96、97、和与它们对应的各流出口41b、56a、66a的连通及遮断进行切换。另外，阀孔95、96、97与流出口41b、56a、66a的连通模式能够适当设定。

接着，对于暖机端口56及暖机接头62的连接部分的详情，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、及空调端口66与空调接头68的连接部分，由于为与暖机端口56及暖机接头62的连接部分同等的结构，所以省略说明。

图5是与图2的V－V线相当的放大剖视图。在以下的说明中，有将暖机流出口56a的沿着轴线O2的方向称为端口轴向（第1方向）的情况。在该情况下，在端口轴向上，将相对于暖机端口56朝向轴线O1的方向称为内侧，将相对于暖机端口56从轴线O1离开的方向称为外侧。此外，有将与轴线O2正交的方向称为端口径向（第2方向）、将绕轴线O2的方向称为端口圆周方向的情况。

如图5所示那样，暖机端口56具有沿端口轴向延伸的密封筒部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的内侧构成上述暖机流出口56a（流出口）。在本实施方式中，密封筒部101的内径在除了端口轴向的外侧端部以外的区域被设定为一样。

在端口凸缘部102的外周部分，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的整周形成。在端口凸缘部102，在相对于围绕壁105位于端口径向的内侧的部分，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的整周形成。

暖机接头62具有与轴线O2同轴地配置的接头筒部110、和从接头筒部110的端口轴向的内侧端部向端口径向的外侧伸出的接头凸缘部111。

接头凸缘部111形成为外径与端口凸缘部102同等、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，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与端口接合部106在端口轴向上对置。

通过将端口接合部106与接头接合部113的对置表面彼此振动熔敷，暖机端口56及暖机接头62相互接合。

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形成为随着朝向端口轴向的外侧而阶段性缩径的多台阶筒状。具体而言，接头筒部110的大径部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以相对于上述密封筒部101在端口径向的外侧隔开间隔的状态，围绕密封筒部101。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。

在被暖机端口56及暖机接头62包围的部分，设置有密封机构130。密封机构130具有密封筒部件131、施力部件132、密封圈133、和保持器134。另外，如图3所示那样，在上述散热器端口41内及空调端口66内，也设置有由与在暖机端口56内设置的密封机构130同样的结构构成的密封机构130。在本实施方式的说明中，对于在散热器端口41内及空调端口66内设置的密封机构130，赋予与在暖机端口56内设置的密封机构130相同的附图标记而省略说明。

如图5所示那样，密封筒部件131插入到暖机流出口56a内。密封筒部件131具有与轴线O2同轴地延伸的周壁。密封筒部件131的周壁形成为随着朝向端口轴向的外侧而外径台阶状缩小的多台阶筒状。具体而言，密封筒部件131的周壁具有位于端口轴向的外侧（轴向的一端侧）且与暖机流出口56a的下游侧连通的第1筒部142、和位于端口轴向的内侧（轴向的另一端侧）且内径及外径比第1筒部142大的第2筒部141。

密封筒部件131的大径的第2筒部141能够滑动地插入到密封筒部101的内周面。第2筒部141的端口轴向的内侧端面构成与阀体22的周壁部82的外周面滑动自如地抵接的阀滑动接触面141a。另外，在本实施方式中，阀滑动接触面141a被设为仿照周壁部82的外周面的曲率半径而形成的弯曲面。

第1筒部142的外周面相对于第2筒部141的外周面经由阶差面143而相连。阶差面143随着朝向端口轴向的内侧而向端口径向的外侧倾斜后，向端口径向的外侧进一步延伸设置。因此，在小径的第1筒部142的外周面与密封筒部101的内周面之间，在端口径向上设置有密封间隙Q2。

第1筒部142的端口轴向的外侧端面（以下称为“座面142a”）被做成与端口轴向正交的平坦面。第1筒部142的座面142a配置于在端口轴向上与密封筒部101的外侧端面同等的位置。另外，密封筒部件131相对于暖机接头62在端口径向及端口轴向上离开。

施力部件132夹设在密封筒部件131的座面142a与暖机接头62的小径部123的端口轴向的内侧端面之间。施力部件132例如为波形弹簧。施力部件132将密封筒部件131朝向端口轴向的内侧（朝向周壁部82）施力。

密封圈133例如为Y型填料。密封圈133以开口部（两股部）朝向端口轴向的内侧的状态，外插在密封筒部件131的第1筒部142。具体而言，密封圈133以配置在上述密封间隙Q2内的状态，两股部的各前端部分别能够滑动地与第1筒部142的外周面及密封筒部101的内周面密接。另外，在密封间隙Q2内，相对于密封圈133靠端口轴向的内侧区域经由密封筒部101的内周面与密封筒部件131的第2筒部141的间隙，被导入壳体21的液压。阶差面143形成为端口轴向的与密封筒部件131的阀滑动接触面141a相反的朝向。阶差面143构成受到壳体21内的冷却水的液压而被向端口轴向的内侧推压的受压面。

图6是图5的VI部放大图。

这里，在密封筒部件131，阶差面143的面积S1与阀滑动接触面141a的面积S2被设定为满足以下的式（1）、（2）。

S1＜S2≤S1/k …（1）

α≤k＜1 …（2）

k：在阀滑动接触面141a与阀体22的周壁部82之间的微少间隙流动的冷却水的压力减少常数

α：由冷却水的物性决定的压力减少常数的下限值

另外，阶差面143的面积S1和阀滑动接触面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）等决定的压力减少常数的标准值。例如，在通常使用条件下，在水的情况下成为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，式（2）中的压力减少常数k在阀滑动接触面141a从端口径向的外侧端缘朝向内侧端缘均匀地与周壁部82接触时，成为作为压力减少常数的标准值的α（例如1/2）。但是，有因密封筒部件131的制造误差、组装误差等而阀滑动接触面141a的外周部分与周壁部82之间的间隙相对于阀滑动接触面141a的内周部分稍稍增大的情况。在该情况下，式（2）中的压力减少常数k逐渐接近于k=1。

在本实施方式中，以在密封筒部件131的阀滑动接触面141a与周壁部82的外周面之间为了容许滑动而有微小的间隙为前提，阶差面143和阀滑动接触面141a的各面积S1、S2的关系由式（1）、（2）决定。

即，如上所述，壳体21内的冷却水的压力原样作用于密封筒部件131的阶差面143。另一方面，壳体21内的冷却水的压力不原样作用于阀滑动接触面141a。具体而言，当冷却水在阀滑动接触面141a与周壁部82之间的微小间隙从端口径向的外侧端缘朝向内侧端缘流动时，冷却水的压力一边伴随压力减少一边作用。此时，冷却水的压力一边朝向端口径向的内侧而逐渐减少一边要将密封筒部件131向端口轴向的外侧推起。

结果，阶差面143的面积S1乘以壳体21内的压力P后的力原样作用于密封筒部件131的阶差面143。另一方面，阀滑动接触面141a的面积S2乘以壳体21内的压力P和压力减少常数k后的力作用于密封筒部件131的阀滑动接触面141a。

本实施方式的控制阀8如根据式（1）也可知的那样，设定面积S1、S2以使k×S2≤S1成立。因此，P×k×S2≤P×S1的关系也成立。

因此，作用于密封筒部件131的阶差面143的推压方向的力F1（F1=P×S1）变大为作用于密封筒部件131的阀滑动接触面141a的浮起方向的力F2（F2=P×k×S2）以上。因此，在本实施方式的控制阀8中，仅通过壳体21内的冷却水的压力的关系，也能够将密封筒部件131与周壁部82之间进行密封。

另一方面，在本实施方式中，如上所述，密封筒部件131的阶差面143的面积S1比阀滑动接触面141a的面积S2小。因此，即使壳体21内的冷却水的压力变大，也能够抑制密封筒部件131的阀滑动接触面141a被过剩的力推压在周壁部82的情况。因此，在采用本实施方式的控制阀8的情况下，能够避免将阀体22旋转驱动的驱动单元23的大型化及高输出化，而且能够抑制密封筒部件131、各衬套78、84（参照图4）的较快磨耗。

这样，在本实施方式中，在作用于密封筒部件131的向端口轴向的内侧的推压力不低于作用于密封筒部件131的向端口轴向的外侧的浮起力的范围，将阀滑动接触面141a的面积S2设定为比阶差面143的面积S1大。因此，能够在抑制密封筒部件131相对于周壁部82的以过剩力的推压的同时，将密封筒部件131与周壁部82之间密封。

上述保持器134在间隙Q1内，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，保持器134在端口轴向上能够离开地配置在暖机端口56及暖机接头62中的至少某一者。保持器134具有保持器筒部151、保持器凸缘部152和限制部153。

保持器筒部151在端口轴向上延伸。保持器筒部151从端口轴向的外侧插入到密封间隙Q2内。上述密封圈133的底部能够与保持器筒部151的端口轴向的内侧端面抵接。即，保持器筒部151限制密封圈133的向端口轴向的外侧的移动。

保持器凸缘部152从保持器筒部151的端口轴向的外侧端部向端口径向的外侧突出设置。保持器凸缘部152配置在密封筒部101的端口轴向的外侧端面与中径部122的端口轴向的内侧端面之间的间隙Q1。保持器134的向端口轴向的内侧的移动被密封筒部101限制，保持器134的向端口轴向的外侧的移动被中径部122限制。

限制部153从保持器筒部151的内周部分向端口轴向的外侧以筒状突出而形成。限制部153与保持器筒部151一起限制施力部件132的端口径向的移动。

[密封筒部件的详情]

图7是以阀滑动接触面141a侧为上、观察密封筒部件131的立体图。此外，图8是从阀滑动接触面141a侧观察密封筒部件131的端面图。另外，在图8中，用假想线示出阀体22的周壁部82的阀孔96（95、97）。

密封筒部件131具有第1筒部142和比第1筒部142外径大的第2筒部141，在第2筒部141的轴向的端部（轴向的另一端部），设置有与阀体22的周壁部82的外周面滑动自如地抵接的阀滑动接触面141a。在第1筒部142的外周面与第2筒部141的外周面之间，设置有阶差面143。此外，第1筒部142的内径形成为比第2筒部141的内径小。在第1筒部142的内周面与第2筒部141的内周面之间，设置有阶差面44。

第2筒部141的轴向的端部（端口轴向的内侧）的周壁沿着阀体22的周壁部82的外周面的形状，朝向周壁部82的方向的突出高度在圆周方向上连续地变化。即，第2筒部141的轴向的端部的周壁以阀滑动接触面141a与阀体22的周壁部82的外周面面接触的方式，突出高度连续变化。第2筒部141的轴向的端部关于沿着轴线O1（阀体22的旋转轴线）的方向，位于最外侧的区域的突出高度最低，关于与轴线O1正交的方向（沿着阀体22的旋转方向的方向），位于最外侧的区域的突出高度最高。另外，图8中的附图标记C1是表示阀体22的轴线O1方向上的阀孔96（95、97）的中心的中心线。

密封筒部件131在第2筒部141的周壁中的、朝向阀体22的周壁部82的方向的突出高度（以下称为“阀体22方向的突出高度”）高的两个区域（包含阀体22方向的突出高度成为最大的部位的两个区域），设置有壁厚部55。各壁厚部55在第2筒部141的内周部向径向内侧隆起而设置。

配置在两位置的壁厚部55如图8所示那样，当从轴向（端口轴向）观察密封筒部件131时，以相互成为平行的方式形成。在第2筒部141的径向内侧，通过壁厚部55形成相互对置的直线状的内缘部。本实施方式的情况下，在第2筒部141的端部的突出高度最高的部位，配置有壁厚部55的壁厚最厚的部分。

另外，壁厚部55优选形成为与第1筒部142的内径相比不向径向内侧突出。

此外，壁厚部55在第2筒部141的内周面向径向内侧隆起而形成，但壁厚部55从第1筒部142与第2筒部141之间的阶差面44部分，在未达到第2筒部141的阀滑动接触面141a（密封筒部件131的轴向的另一端部的端面）的区域延伸。在第2筒部141的阀体22侧的端面形成的阀滑动接触面141a遍及密封筒部件131的圆周方向的整个区域而形成为大致一定的径向宽度。

[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所示那样，在主流路10中，通过水泵3送出的冷却水在发动机2进行热交换后，朝向控制阀8流通。如图4所示那样，在主流路10中，经过发动机2的冷却水通过流入口37a而流入到壳体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而向EGR流路14内供给。供给到EGR流路14内的冷却水在EGR冷却器7，进行冷却水与EGR气体的热交换后，向主流路10返回。

另一方面，流入到连接流路92内的冷却水中的未流入到EGR流出口51内的冷却水从壳轴向的第2侧向流通路91内流入。流入到流通路91内的冷却水在流通路91内在壳轴向上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与对应的阀孔连通的流出口而向各流路11～13分配。

在控制阀8中，为了切换阀孔和流出口的连通模式，使阀体22绕轴线O1旋转。并且，通过在与想要设定的连通模式对应的位置使阀体22的旋转停止，在与阀体22的停止位置对应的连通模式下，阀孔和流出口连通。

如以上所述，本实施方式的控制阀8在密封筒部件131的轴向的端部的周壁中的、阀体22方向的突出高度高的区域，设置有与其他部位相比壁厚厚的壁厚部55。因此，密封筒部件131的轴向的端部的周壁中的、受到壳体21内的冷却液的液压而容易挠曲变形的区域被壁厚部55加强。结果，能够减少起因于密封筒部件131的轴向的端部的突出高度的变化的密封筒部件131的周域处的挠曲的离差。因此，在采用本实施方式的控制阀8的情况下，能够提高密封筒部件131与阀体22之间的密封性能。

特别是，在本实施方式的控制阀8中，在密封筒部件131的周壁的径向内侧隆起而设置有壁厚部55。因此，能够从密封筒部件131的径向内侧效率良好地承接住从密封筒部件131的径向外侧作用的壳体21内的冷却水的压力。因此，在采用本实施方式的结构的情况下，能够更加效率良好地抑制密封筒部件131的阀体22侧的端部的挠曲变形。

此外，本实施方式的控制阀8在未达到密封筒部件131的轴向的端面的区域设置有壁厚部55，密封筒部件131的轴向的端面的阀滑动接触面141a遍及密封筒部件131的圆周方向的整个区域形成为大致一定的径向宽度。因此，能够一边通过壁厚部55减少密封筒部件131的圆周方向上的挠曲的离差，一边减少阀滑动接触面141a的圆周方向上的面压的离差。因此，在采用本实施方式的结构的情况下，能够进一步提高密封筒部件131的阀滑动接触面141a与阀体22的周壁部82之间的密封性能。

进而，在本实施方式的控制阀8在密封筒部件131设置有与壳体21的流出口连通的第1筒部142、和具有阀滑动接触面141a的第2筒部141，第1筒部142的内径形成为比第2筒部141的内径小，壁厚部55设置在第2筒部141的径向内侧。因此，通过密封筒部件131而向流出口的下游侧流出的冷却水的流量由第1筒部142的内径决定，在内径大的第2筒部141设置的壁厚部55不会对从流出口流出的冷却水的流量带来影响。因此，在采用本实施方式的结构的情况下，能够容易地设定调整从流出口流出的液体的流量。

[其他实施方式]

图9是使用其他实施方式的密封筒部件131A的情况的与上述实施方式的图5同样的放大图。图10是以阀滑动接触面141Aa侧为上、观察密封筒部件131A的立体图，图11是从阀滑动接触面141Aa侧观察密封筒部件131A的端面图。另外，在图11中，用假想线示出开阀（连通）开始时和开阀（连通）结束时的阀孔96（95、97）。

密封筒部件131A与上述的实施方式同样，具有第1筒部142、和内径及外径比第1筒部142大的第2筒部141，在第2筒部141的轴向的端部（轴向的另一端部），设置有与阀体22的周壁部82的外周面滑动自如地抵接的阀滑动接触面141Aa。第2筒部141的轴向的端部（端口轴向的内侧）的周壁沿着阀体22的周壁部82的外周面的形状，朝向周壁部82的方向的突出高度在圆周方向上连续地变化。

本实施方式的密封筒部件131A与上述的实施方式同样，在第2筒部141的周壁中的、阀体22方向的突出高度高的两个区域（包含阀体22方向的突出高度成为最大的部位的两个区域），从第2筒部141的内周部向径向内侧隆起而设置有壁厚部55A。但是，壁厚部55A从第1筒部142与第2筒部141之间的阶差面44部分，延伸直到第2筒部141的阀体22侧的端面（密封筒部件131的轴向的另一端部的端面）。在本实施方式中，各壁厚部55A的轴向的端面构成阀滑动接触面141Aa的一部分。

在本实施方式的情况下，配置在第2筒部141的周壁上的两位置的壁厚部55A如图11所示那样，当从轴向（端口轴向）观察密封筒部件131A时，也以相互成为平行的方式形成。在阀滑动接触面141Aa的圆周方向上的两位置，通过壁厚部55A，形成有与轴线O1（阀体22的旋转轴线）平行地延伸的一对直线状内缘部50。一对直线状内缘部50在伴随阀体22的旋转的阀孔96（95、97）的回旋变位时，承担开阀的开始（阀孔96（95、97）与密封筒部件131A的连通开始）和开阀的结束（阀孔96（95、97）与密封筒部件131A的连通结束）。此时，直线状内缘部50相对于阀体22的旋转方向，在直角地交叉的姿势下，将阀孔96（95、97）开闭。

本实施方式的控制阀8A中，密封筒部件131A的壁厚部55A延伸直到阀滑动接触面141Aa而构成一对直线状内缘部50，除此之外，设为与上述的实施方式同样的结构。因此，本实施方式的控制阀8A能够得到与上述实施方式大致同样的基本效果。

但是，本实施方式的控制阀8A能够得到下述这样的特有效果：能够通过直线状内缘部50而将阀孔96（95、97）的连通开始位置和连通结束位置维持为一定。即，在本实施方式中，由于密封筒部件131A的壁厚部55A延伸直到阀滑动接触面141Aa，构成与阀体22的轴线O1平行地延伸的一对直线状内缘部50，所以能够总是在阀体22的一定旋转位置，使阀孔96（95、97）与密封筒部件131A连通，进而将两者设为非连通。因此，在采用本实施方式的控制阀8A的情况下，能够使冷却水的流出特性更稳定。

另外，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够进行各种各样的设计变更。

Claims (5)

1.一种控制阀，

具备：

壳体，具有液体从外部流入的流入口、以及使流入到内部的液体向外部流出的流出口；

阀体，能够旋转地配置在前述壳体的内部，具有形成有将内外连通的阀孔的周壁部；以及

密封筒部件，轴向的一端部与前述流出口的下游侧连通，并且，在轴向的另一端部设置有阀滑动接触面，前述阀滑动接触面在至少一部分与前述阀体的前述阀孔的旋转路径重叠的位置，与前述周壁部的外周面滑动自如地抵接；

前述密封筒部件的轴向的另一端部沿着前述周壁部的外周面的形状，朝向前述周壁部的方向的突出高度在圆周方向上连续地变化；

其特征在于，

在前述密封筒部件的轴向的另一端部中的前述突出高度高的区域，设置有与其他部位相比壁厚厚的壁厚部。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述壁厚部在前述密封筒部件的周壁的径向内侧隆起而设置。

3.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述壁厚部设置在未到达前述密封筒部件的轴向的另一端部的端面的区域；

前述阀滑动接触面遍及前述密封筒部件的圆周方向的整个区域而形成为大致一定的径向宽度。

4.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，

前述壁厚部以构成前述阀滑动接触面的一部分的方式延伸直到前述密封筒部件的另一端部的端面；

在前述阀滑动接触面中的前述密封筒部件的圆周方向上相互对置的两位置，通过前述壁厚部而分别形成有与前述阀体的旋转轴线平行地延伸的直线状内缘部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的控制阀，其特征在于，

前述密封筒部件具有：

第1筒部，位于轴向的一端侧，与前述流出口的下游侧连通；以及

第2筒部，位于轴向的另一端侧，在轴向的端部形成有前述阀滑动接触面；

前述第1筒部的内径形成为比前述第2筒部的内径小；

前述壁厚部设置在前述第2筒部的径向内侧。

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