CN111120695A - 流量控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种流量控制阀CV，具备：第一壳体11，其具有导入口10和第一～第三排出口E1～E3，导入口10在中空状的阀体收纳部13的轴向上开口形成，并且用于导入流体，第一～第三排出口E1～E3从径向与阀体收纳部13连通并且用于排出该阀体收纳部13内的流体，第一～第三排出口E1～E3的开口横截面形成为比导入口10的开口横截面小；阀体3，其能够旋转地被支承在阀体收纳部13内，并且具有第一～第三开口部M1～M3，第一～第三开口部M1～M3与上述各排出口E1～E3的重合状态随着阀体3的旋转位置而变化；在该流量控制阀CV中，通过使阀体收纳部13的轴向上的从导入口10朝向第三开口部M3(第三排出口E3)之间的开口横截面缩小，来抑制流路截面积的急剧缩小，实现冷却水的流通阻力的降低。

Description

流量控制阀
本申请是申请日为2016年4月20日、申请号为201680032869.1(国际申请号为PCT/JP2016/062458)、发明名称为“流量控制阀”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于例如汽车用冷却水的流量控制的流量控制阀。
背景技术
作为适用于例如汽车用冷却水的流量控制的现有的流量控制阀，例如已知以下专利文献1所记载的流量控制阀。
该流量控制阀用于对向散热器和加热器等辅机供给的冷却水进行分配控制，具备：大致筒状的壳体，其轴向一端侧作为导入口开口形成，并且在周壁开口形成有多个排出口；大致筒状的阀体，其能够旋转地收纳在该壳体的内周侧，轴向一端侧向上述导入口进行开口，并且在周壁上开口形成有多个开口部；根据上述阀体的旋转位置、即上述各开口部与上述各排出口的重合状态，能够将从上述导入口导入的冷却水通过上述阀体的内周侧通路以及处于上述重合状态的开口部和排出口向上述各辅机进行分配。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特许第4741794号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，上述现有的流量控制阀中，成为在冷却水从阀体的内周侧通路向各排出口流出时，各排出口的流路截面积相对于导入口的流路截面积变小、在导入口与各排出口之间流路截面积急剧地缩小的结构，因此存在该缩小部处的水流停滞，冷却水的流通阻力增大的问题。
本发明是鉴于该技术问题而做出的，其目的在于提供一种能够降低流体的流通阻力的流量控制阀。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的特征在于，具备：壳体，其具有导入口和多个排出口，该导入口在中空状的阀体收纳部的轴向上开口形成并且用于导入流体，该多个排出口从径向与所述阀体收纳部连通并且用于排出该阀体收纳部内的流体，该多个排出口的开口横截面形成为比所述导入口的开口横截面小；阀体，其能够旋转地被支承在所述阀体收纳部内，并且具有多个开口部，该多个开口部与所述各排出口的重合状态随着所述阀体的旋转位置相应地变化；在所述阀体收纳部的轴向上，从所述导入口朝向至少一个所述排出口之间的开口横截面缩小。
需要说明的是，作为缩小所述开口横截面的一个形态，优选在阀体收纳部内的阀体的径向外侧设置旁通通路，通过该旁通通路构成副流，来缩小所述开口横截面。
另外，作为缩小所述开口横截面的另一形态，优选使壳体或阀体的开口横截面逐渐缩小。这样，通过使开口横截面逐渐缩小，能够更有效地降低流体的流通阻力。
发明的效果
根据本发明，通过使阀体收纳部的轴向上的从导入口朝向至少一个排出口之间的开口横截面缩小，能够抑制流体的流路截面积的急剧缩小，降低流体的流通阻力。
附图说明
图1是用于对将本发明的流量控制阀适用于汽车用冷却水的循环系统进行说明的冷却水回路图；
图2是本发明的流量控制阀的分解立体图；
图3是图2所示的流量控制阀的平面图；
图4是图3的A-A线剖视图；
图5是图3所示的流量控制阀的侧面图；
图6是图5的B-B线剖视图；
图7是图2所示的安全阀的纵剖视图，其中(a)是表示闭阀状态、(b)是表示开阀状态的图；
图8是从图5的C方向观察的向视图；
图9是图2所示的流量控制阀的局部剖视图；
图10是图2所示的流量控制阀的纵剖视图；
图11是图2所示的阀体的立体图，其中，(a)～(d)分别是表示从不同的视点观察的状态的图；
图12(a)是从图10(a)的D方向观察的向视图，图12(b)是图10(a)的E－E线剖视图；
图13是对本发明的流量控制阀的工作状态进行说明的图，其中，(a)是表示所有的排出口处于非连通的状态，(b)是表示仅第一排出口处于连通的状态，(c)是表示第一、第二排出口处于连通的状态，(d)是表示所有的排出口处于连通的状态的阀体收纳部的展开图；
图14是表示图4所示的锥形部形态的第一另一例的流量控制阀的主要部分剖视图；
图15是表示图4所示的锥形部形态的第二另一例的流量控制阀的主要部分剖视图；
图16是表示图11所示的阀体形态的另一例的图，其中，(a)是从径向一方侧观察的立体图，(b)是从径向另一侧观察的立体图；
图17是表示应用图16所示的阀体而成的流量控制阀的相当于图4的图；
图18是图4的F-F线剖视图；
图19是本发明的流量控制阀的第二实施方式的相当于图4的图；
图20是表示图19所示的锥形部形态的另一例的流量控制阀的主要部分剖视图；
图21是表示本发明的流量控制阀的另一实施方式，并且图15所示的流量控制阀的另一例的流量控制阀的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的流量控制阀的各实施方式进行说明。需要说明的是，在以下实施方式中，以将本发明的流量控制阀适用于与以往相同的汽车用冷却水(以下，简称为“冷却水”。)的循环系统的情况为例进行说明。
〔第一实施方式〕
图1～图13表示本发明的流量控制阀的第一实施方式，首先，对应用该流量控制阀CV的冷却水的循环回路进行说明，如图1所示，该流量控制阀CV配置在发动机EG(具体地说，未图示的气缸盖)的侧部，并且配置在该发动机EG与制热换热器HT(EGR冷却器EC)、油冷却器OC以及散热器RD之间。而且，被水泵WP加压而通过导入通路L0导入到该流量控制阀CV的冷却水分别经由第一～第三配管L1～L3向制热换热器HT、油冷却器OC以及散热器RD侧分配，并且对各流量进行控制。需要说明的是，此时，对于向上述制热换热器HT导入的冷却水，在向EGR冷却器EC导入之后，向发动机EG侧回流。
并且，在上述流量控制阀CV设有绕过上述导入通路L0而将冷却水直接导入到节气门室TC的旁通通路BL，利用该旁通通路BL能够将从发动机EG侧导出的冷却水常时向节气门室TC供给。而且，供给到该节气门室TC的冷却水与上述制热换热器HT同样地向EGR冷却器EC导入，并且通过该EGR冷却器EC向发动机EG侧回流。图1中的附图标记WT表示水温传感器。
接着，对上述流量控制阀CV的具体的结构进行说明，如图2、图10所示，该流量控制阀CV主要由以下部分构成：壳体1，其由收纳后述阀体3以及电动马达4的第一壳体11和收纳后述减速机构5的第二壳体12构成；旋转轴2，其插入配置在隔出第一壳体11和第二壳体12的第一壳体11的端壁11b，并且被保持于该端壁11b的轴承B1能够旋转地支承；大致圆筒状的阀体3，其固定在该旋转轴2的一端部，并且能够旋转地收纳在第一壳体11内；电动马达4，其与阀体3并行地配置在第一壳体11内，用于对阀体3进行驱动控制；减速机构5，其安装在该电动马达4的马达输出轴4c与旋转轴2之间，对电动马达4的旋转速度进行减速并传递。
上述第一壳体11由铝合金材料铸造而成，偏向宽度方向一端侧并且朝向轴向一端侧开口形成有收纳阀体3的大致筒状的阀体收纳部13，并且以与该阀体收纳部13相邻的形式偏向宽度方向另一端侧并且朝向轴向另一端侧开口形成有收纳电动马达4的大致筒状的马达收纳部14，经由向上述阀体收纳部13的一端侧开口的外周区域延伸设置的第一凸缘部11a被未图示的螺栓安装固定在未图示的发动机的侧部。需要说明的是，在进行该安装时，在第一壳体11的第一凸缘部11a与上述发动机侧部之间安装有环状的密封部件SL1，利用该密封部件SL1对阀体收纳部13内液密地进行保持。
上述阀体收纳部13通过在上述轴向一端侧呈阶梯状扩径形成的导入口10而与未图示的发动机内部连通，导入来自该发动机内部的冷却水。在这里，在本发明中，如图8所示，上述导入口10不是指上述阀体收纳部13的一端侧开口，而是指与上述发动机内部连接的第一凸缘部11a的开口。即，在阀体收纳部13的轴向一端侧，上述导入口10以最大直径向上述发动机内部开口，并且以开口横截面从该导入口10阶梯状地缩小的形式在该阀体收纳部13开口形成。
而且，通过在上述阀体收纳部13的内部收纳配置阀体3，从而隔成形成在该阀体3的内周侧且构成主流的内周侧通路17、形成在该阀体3的外周侧且构成与上述主流不同的旁通流的作为本发明的旁通通路的外周侧通路18。即，由上述导入口10导入的冷却水从该导入口10分别向上述内周侧通路17和外周侧通路18直接流入，并且经由该各通路17、18在后述各排出口E1～E3合流而排出。
在这里，在上述流量控制阀CV中，在上述阀体收纳部13的轴向上，从导入口10朝向至少后述一个排出口(本实施方式中为第三排出口E3)之间的、包含上述导入口10以及内周侧通路17和外周侧通路18的开口横截面(图4中的F-F线截面)构成为阶段性地缩小。
另外，后述各排出口E1～E3的开口横截面形成为比上述导入口10的开口横截面小。即，从导入口10向各排出口E1～E3的开口横截面构成为在导入口10最大，在各排出口E1～E3最小。
在上述阀体收纳部13的周壁上，在规定的周向位置沿径向贯通地形成有通过与上述第一～第三配管L1～L3(参照图1)连接而将所述冷却水排出的大致圆筒状的多个第一～第三排出口E1～E3。这些第一～第三排出口E1～E3中与制热换热器HT连通的中径状的第一排出口E1和与油冷却器OC连通的小径状的第二排出口E2在阀体收纳部13的轴向上重合(在径向上大致对置)配置，并且与油冷却器OC连通的小径状的第二排出口E2、与散热器RD连通的大径状的第三排出口E3在阀体收纳部13的轴向上并列地相邻配置，第一、第二排出口E1、E2偏向导入口10侧设置，第三排出口E3偏向端壁11b侧设置。
在这里，如图3所示，上述第一～第三排出口E1～E3分别经由后述第一～第三排出管P1～P3与上述第一～第三配管L1～L3(参照图1)连接。即，在上述阀体收纳部13的外周部，构成后述第一排出管P1的第一出口O1通过多个螺栓BT1安装固定在径向的一侧，构成后述第二、第三排出管P2、P3的第二出口O2通过多个螺栓BT1安装固定在另一侧。
上述第一出口O1通过凸缘O1a和第一排出管P1一体成形而构成，该凸缘O1a用于向阀体收纳部13的外周部且第一排出口E1的外端侧开口缘安装固定，第一排出管P1突出地形成在该凸缘O1a的外侧部并且将从第一排出口E1排出的冷却水向第一配管L1导入。
如图3、图5所示，上述第二出口O2通过凸缘O2a、第二排出管P2以及第三排出管P3一体成形而构成，凸缘O2a用于向阀体收纳部13的外周部且第二、第三排出口E1、E2的外端侧开口缘安装固定，第二排出管P2以及第三排出管P3分别突出地形成在该凸缘O2a的外侧部并且将从第二、第三排出口E2、E3流出的冷却水向第二、第三配管L2、L3导入。
另外，在上述第一～第三排出口E1～E3的内周侧设有在关闭该第一～第三排出口E1～E3时液密性地对该各排出口E1～E3与阀体3之间进行密封的密封装置。该密封装置由以下部分构成：大致圆筒状的第一～第三密封部件S1～S3，其能够进退移动地收纳在各排出口E1～E3的内端侧，通过与阀体3的外周面滑动接触而对各排出口E1～E3与阀体3之间进行密封；第一～第三螺旋弹簧SP1～SP3，其在各排出口E1～E3的外端侧以落座于各排出管P1～P3的开口缘(对于第一排出管P1来说是保持部件16)的形式，以规定的预压弹性安装在该各排出管P1～P3的开口缘与各密封部件S1～S3的内侧端面之间，对该各密封部件S1～S3向阀体3侧施力；众所周知的O型圈SL2，其以收纳于在各排出口E1～E3的内周面切口形成的凹部的形式安装在各排出口E1～E3的内周面与各密封部件S1～S3的外周面之间，通过与该各密封部件S1～S3的外周面滑动接触而对各排出口E1～E3与各密封部件S1～S3之间进行密封。
上述各密封部件S1～S3在成为阀体3侧的一端侧的内周缘设有与后述第一～第三密封滑动接触部D1～D3滑动接触的形成为大致圆锥状的第一～第三阀体滑动接触部S1a～S3a，另一方面，在另一端侧形成有供各螺旋弹簧SP1～SP3的一端侧的落座的平坦状的第一～第三落座面S1b～S3b。根据该结构，上述各阀体滑动接触部S1a～S3a相对于上述各密封滑动接触面D1～D3仅在厚度宽度方向(径向)的中间部滑动接触，而以所谓的线接触滑动接触。
并且，如图5、图6所示，在上述阀体收纳部13的另一端侧贯通地形成有内端侧面向外周侧通路18并且外端侧连接有第四排出管P4而将冷却水向节气门室TC导入的第四排出口E4，由此，构成上述旁通通路BL(参照图1)。即，根据该结构，无论后述阀体3的转动相位如何，都能够使导入到外周侧通路18的冷却水一直从第四排出管P4排出，并且经由上述第四配管L4(参照图1)向节气门室TC分配。
另外，如图2、图6、图7所示，在上述第三排出口E3的侧部设有例如在电气系统失效时等阀体3不能驱动的异常时能够将阀体收纳部13(外周侧通路18)与第三排出口E3连通的安全阀20，即使是阀体3的不动状态，通过确保冷却水相对于散热器RD的供给，能够防止发动机EG过热。
上述安全阀20主要由以下部分构成：大致筒状的流路构成部件即阀体21，其嵌插于在阀体收纳部13的周壁贯通形成的贯通孔11c，并且构成在内周侧将外周侧通路18与第三排出管P3(后述排出室27)连通的作为流路的连通口26；热电偶22，其收纳在该阀体21的内端侧，在冷却水温超过规定温度时，充填在内部的未图示的蜡膨胀，使杆22a向开阀方向移动；阀部件23，其固定于该热电偶22的杆22a，并且用于开闭上述连通口26；大致圆板状的保持部件24，其以与该阀部件23对置的形式支承在阀体21的外端部(后述臂部21b的支承片部21c)；螺旋弹簧25，其以规定的预压弹性安装在该保持部件24与阀部件23之间，对阀部件23向闭阀方向施力。
上述阀体21具备：小径状的阀体主体21a，其呈大致阶梯径状，并且用于收纳保持上述热电偶22；多个臂部21b，其突出设置在该阀体主体21a的外端侧的周向规定位置，并且用于支承上述保持部件24。而且，在上述各臂部21b的前端部，构成为大致爪状的支承片部21c向径向内侧弯折形成，并且在该各支承片部21c支承有上述保持部件24。
上述阀部件23具备：芯金23a，其用于与上述热电偶22的杆22a固定；橡胶制的覆盖部23b，其设置为覆盖该芯金23a的外周缘部，并且用于提高闭阀时与阀体21的密接性。而且，通过该阀部件23的覆盖部23b离开或落座于阀体主体21a的外端开口缘，对上述连通口26进行开闭。
这样，在通常状态(冷却水温低于规定温度)下，通过螺旋弹簧25的作用力，阀部件23的覆盖部23b压接在连通口26的外侧孔缘而维持闭阀状态。另一方面，在处于高温状态(冷却水温为规定温度以上)时，上述热电偶22内的蜡膨胀而克服上述螺旋弹簧25的弹力，阀部件23与杆22a一起向外端侧后退而开阀，未图示的流入孔与上述连通口26连通，导出到外周侧通路18的冷却水从第三排出管P3排出，并且通过上述第三配管L3(参照图1)而向散热器RD供给。
此外，除了该温度上升之外，在冷却水的压力超过规定压力的情况下，阀部件23也克服螺旋弹簧25的作用力退回，由此上述未图示的流入孔与连通口26连通，流量控制阀CV的内部压力减少，其结果是，能够避免该流量控制阀CV的故障。
如图2、图10所示，上述第二壳体12以与第一壳体11对置的一端侧跨过阀体收纳部13和马达收纳部14且覆盖该两收纳部13、14的方式形成为开口的凹状，经由向该一端侧开口的外周区域延伸设置的第二凸缘部12a，利用多个螺栓BT2固定于第一壳体11的另一端侧，由此，在与该第一壳体11的另一端侧之间形成有收纳减速机构5的减速机构收纳部15。此外，在进行上述第一、第二壳体11、12的接合时，在该接合面间安装环状的密封部件SL3，由此，对减速机构收纳部15内液密性地进行保持。
上述旋转轴2能够旋转地被上述轴承B1支承，上述轴承B1收纳配置在相当于阀体收纳部13的另一端壁的上述端壁11b贯通形成的轴插入孔11d内，在轴向的一端部能够一体旋转地固定有阀体3，在另一端部能够一体旋转地固定有后述第二斜齿齿轮HG2。需要说明的是，在该旋转轴2的外周面与轴插入孔11d的内端侧开口缘之间安装有环状的密封部件SL4，利用该密封部件SL4来抑制冷却水从通过上述轴插入孔11d与旋转轴2之间的径向间隙的阀体收纳部13侧向减速机构收纳部15的流入。
上述阀体3由规定的合成树脂材料一体地模成形，如图4、图11所示，轴向一端侧作为用于使从第一壳体11的导入口10导入的冷却水向内周侧通路17流入的流入口3a而开口形成。在这里，特别是如图4所示，该阀体3构成为内径从轴向一端侧向另一端侧逐渐缩小，内周侧通路17的流路截面积从上述流入口3a向第三开口部M3逐渐缩小。具体地说，通过设置上述阀体3的内周面向另一端侧逐渐缩径的圆锥状的锥形部30，能够实现上述内周侧通路17的流路截面积的缩小。
此外，对于该阀体3的内径的缩小，除了图4那样的连续锥形部30之外，例如可以成为图14、图15所示的那样的由多个锥形部即第一～第三锥形部31～33使内径变化的结构。具体地说，使与后述第一、第二轴向区域X1、X2对应的内周面构成为第一、第二锥形部31、32，并且将这两个锥形部31、32的连接部作为第三锥形部33，在这些各个锥形部31～33中，使阀体3的内径从第一锥形部31向第三锥形部33，从第三锥形部33向第二锥形部32逐渐缩小地变化。
在这里，对于第一锥形部31与第二锥形部32的连接，也可以如图14所示，相对于第一、第二锥形部31、32较大地设定第三锥形部33的倾斜而仅利用该第三锥形部33平滑地连接，或者，也可以如图15所示，将上述各锥形部31～33设定为大致相同的倾斜而阶梯状地连接。换句话说，对于该各锥形部31～33的连接方式，上述各锥形部31～33的数量显然能够根据流量控制阀CV的规格、成本等而任意地设定。
如上所述，通过采用由上述各锥形部31～33缩小内径缩小的结构，能够进一步降低内周侧通路17的流路截面积的缩小率，并使该流路截面积的缩小量更流畅。另外，利用上述各锥形部31～33，能够进一步缩小阀体3的整体的壁厚(径向宽度)，由此，有助于使阀体3的转动性提高以及使冷却水的流量增大。
另一方面，另一端侧被端壁3b封堵，并且在该端壁3b沿周向切口地形成有能够使内周侧通路17与外周侧通路18连通的大致圆弧状的多个连通口3c。需要说明的是，利用该各连通口3c，与后述辅助吸入口M4一起构成本发明的旁通孔。而且，在相当于该阀体3的轴心的上述端壁3b的中央部，沿着轴向延伸地设有用于向上述旋转轴2安装的大致筒状的轴固定部3d，并且在该轴固定部3d的内周侧一体成形有金属制的嵌入部件3e，经由该嵌入部件3e压入固定于旋转轴2。
另外，上述阀体3的外形形成为将通过与上述各密封部件S1～S3滑动接触而实现闭阀时的密封作用的大致球面状的密封滑动接触部(后述第一～第三密封滑动接触部D1～D3)在轴向上串连连接而成的丸子形状，通过在周向约180°的规定的角度范围内转动，来开闭上述各排出口E1～E3。需要说明的是，在该转动时，该阀体3经由在一端部扩径形成为大径状的轴承部3g能够转动地支承于嵌装保持在阀体收纳部13的一端侧的轴承B2。
在这里，上述阀体3在上述各密封滑动接触部D1～D3的形成时大致分为一端侧的第一轴向区域X1和另一端侧的第二轴向区域X2两个轴向区域。需要说明的是，该第一、第二轴向区域X1、X2以阀体3的轴向大致中间位置为边界大致均等地形成。而且，在任一轴向区域X1、X2，至少后述第一～第三开口部M1～M3的孔缘的纵截面形成为大致球面状即具有大致相同曲率的曲面状，并且该曲率与阀体3的旋转半径相同。
如图12(b)所示，上述第一轴向区域X1由遍及大致半周地设置且与第一密封部件S1滑动接触的第一密封滑动接触部D1和遍及其余的大致半周设置且与第二密封部件S2滑动接触的第二密封滑动接触部D2构成。而且，在上述第一密封滑动接触部D1，沿着周向设有长孔形状的第一开口部M1，该长孔形状的第一开口部M1的轴向宽度设定为与第一排出口E1大致重合。同样，在上述第二密封滑动接触部D2，沿着周向设有长孔形状的第二开口部M2，该长孔形状的第二开口部M2的轴向宽度设定为与第二排出口E2大致重合。
这样，在本实施方式的阀体3中，上述第一开口部M1和上述第二开口部M2设置为在阀体3的旋转轴方向上在上述第一轴向区域X1中的不同的周向位置重合，由此，能够实现阀体3的轴向的小型化。
如图12(a)所示，上述第二轴向区域X2由遍及大致半周地设置且与第三密封部件S3滑动接触的第三密封滑动接触部D3和遍及其余的周向区域设置、不与第三排出口E3对置而不用于对上述第三密封部件S3进行密封的非密封滑动接触部D4构成。而且，在上述第三密封滑动接触部D3，沿着周向设有长孔形状的第三开口部M3，该长孔形状的第三开口部M3的轴向宽度设定为与第三排出口E3大致重合。
在这里，如图11所示，上述第三开口部M3形成为沿着周向的上述长孔形状，由此，在与第三排出口E3的重合时，即在该第三排出口E3的开阀时，如图9所示，内周侧通路17的冷却水(包含经由后述辅助吸入口M4等从外周侧通路18流入内周侧通路17的冷却水)通过第三开口部M3流入第三排出口E3，并且外周侧通路18的冷却水经由面向周向端部侧的外周侧通路18的开口(以下，称为“直接连通部”。)TX直接流入第三排出口E3。另一方面，在上述第三排出口E3的闭阀时，该第三排出口E3被第三密封滑动接触部D3中除第三开口部M3之外的周向区域封堵，其结果是，通过上述第三开口部M3的来自内周侧通路17侧的冷却水以及通过上述直接连通部TX的来自外周侧通路18侧的冷却水同时被切断。
另外，如图11所示，在上述非密封滑动接触部D4，沿着周向设有俯视时成为大致矩形形状的作为本发明的旁通孔的辅助吸入口M4。需要说明的是，如图9所示，该辅助吸入口M4用于将在外周侧通路18流通的冷却水导入内周侧通路17，用于使在上述外周侧通路18流通的旁通流与在上述内周侧通路17流通的主流合流。另外，上述非密封滑动接触部D4是所谓的不使用区域，因此与形成为大致球面状的上述第一～第三密封滑动接触部D1～D3不同，形成为成为非球面状的平坦状，由此能够实现阀体3的轻量化以及构成该阀体3的材料的成品率的降低。
对于以上述方式设置的上述第一～第三开口部M1～M3的各形状和周向位置，设定为随着阀体3的转动，以图13所示的后述第一～第四状态的顺序来切换与上述第一～第三排出口E1～E3的连通状态。
另外，在上述阀体3的另一端部的第三密封滑动接触部D3设有用于限制该阀体3的转动的一对抵接部3f、3f。如图11、图12所示，该抵接部3f、3f设置为能够与在上述阀体收纳部13的另一端侧周壁突出设置的旋转限制部11e抵接，通过与该旋转限制部11e抵接，阀体3的转动范围被限制在上述规定角度范围内。需要说明的是，该抵接部3f、3f必然伴随着上述阀体3的结构设置的部分，因此通过利用该抵接部3f、3f，不需要额外设置上述转动限制用的止动件，有助于降低流量控制阀CV的成本等。
如图2、图10所示，上述电动马达4在马达主体4a收纳于第一壳体11的马达收纳部14内的状态下，经由设置于马达主体4a的基端部的凸缘部4b，被多个螺栓BT3安装固定在该马达收纳部14的开口缘部，马达输出轴4c通过马达收纳部14的一端侧开口面向第二壳体12的减速机构收纳部15内。需要说明的是，该电动马达4被车载的电子控制器(未图示)驱动控制，通过根据车辆运转状态对阀体3进行控制而使其旋转，来实现实现冷却水相对于上述散热器RD等的适当分配。
上述减速机构5是由两个蜗轮蜗杆构成的驱动机构，由与马达输出轴4c链接且对电动马达4的旋转进行减速的第一蜗轮蜗杆G1和与该第一蜗轮蜗杆G1连接且对经由该第一蜗轮蜗杆G1传递的电动马达4的旋转进一步进行减速并向旋转轴2传递的第二蜗轮蜗杆G2构成，上述第二蜗轮蜗杆G2以相对于上述第一蜗轮蜗杆G1大致正交的形式配置。
上述第一蜗轮蜗杆G1由一体地设置在马达输出轴4c的外周、并且与该马达输出轴4c一体旋转的第一螺旋齿轮WG1和一体地设置在以与马达旋转轴4c大致平行且与上述第一螺旋齿轮WG1正交的形式设置的旋转轴19的一端侧外周，并且通过与上述第一螺旋齿轮WG1啮合而对该第一螺旋齿轮WG1的旋转进行减而速输出的第一斜齿齿轮HG1构成。而且，该第一蜗轮蜗杆G1的上述第一螺旋齿轮WG1由一条螺纹构成，并且上述第一斜齿齿轮HG1以14个齿构成，减速比设定为1/14。
上述第二蜗轮蜗杆G2由一体地设置在上述旋转轴19的另一端侧外周、并且与上述第一斜齿齿轮HG1一体旋转的第二螺旋齿轮WG2和能够一体旋转地固定在以与该第二螺旋齿轮WG2正交的形式配置的旋转轴2的另一端侧外周，通过与上述第二螺旋齿轮WG2啮合，对该第二螺旋齿轮WG2的旋转进行减速而输出的第二斜齿齿轮HG2构成。而且，与上述第一蜗轮蜗杆G1相同，该第二蜗轮蜗杆G2的上述第二螺旋齿轮WG2由一条螺纹构成，并且上述第二斜齿齿轮HG2以14个齿构成，减速比设定为1/14。
以下，基于图13对上述流量控制阀CV的具体的工作状态进行说明。需要说明的是，在该说明时，图13中阀体3的第一～第三开口部M1～M3以虚线表示，另一方面，对于第一壳体11的第一～第三排出口E1～E3以阴影表示，通过将这两个E1～E3、M1～M3重合连通的状态涂黑显示，容易实现上述各排出口E1～E3和上述各开口部M1～M3的识别。
即，上述流量控制阀CV通过基于车辆的运转状态运算及输出的来自上述未图示的电子控制器的控制电流对电动马达4进行驱动控制，从而根据上述车辆运转状态，以上述排出口E1～E3和上述各开口部M1～M3的相对关系成为以下状态的方式对阀体3的旋转位置(相位)进行控制。
在图13(a)所示的第一状态下，第一～第三开口部M1～M3中的任意一个相对于上述各排出口E1～E3处于非连通状态。由此，在该第一状态下，不向制热换热器HT、油冷却器OC以及散热器RD的中的任一个供给冷却水。
在上述第一状态之后，在图13(b)所示的第二状态下，仅第一开口部M1处于连通状态，第二、第三开口部M2、M3处于非连通状态。由此，在该第二状态下，基于该连通状态，从第一排出口E1通过第一配管L1仅对制热换热器HT供给冷却水，其供给量基于第一排出口E1与第一开口部M1的重合量变化。
在上述第二状态之后，在图13(c)所示的第三状态下，仅第三开口部M3处于非连通状态，第一、第二开口部M1、M2处于连通状态。由此，在该第三状态下，基于该连通状态，从第一、第二排出口E1、E2通过第一、第二配管L1、L2分别向制热换热器HT和油冷却器OC供给冷却水，其供给量基于第一、第二排出口E1～E2与第一、第二开口部M1～M2的重合量变化。
在上述第三状态之后，在图13(d)所示的第四状态下，第一～第三开口部M1～M3相对于上述各排出口E1～E3均处于连通状态。由此，在该第四状态下，对制热换热器HT、油冷却器OC和散热器RD均供给冷却水，其供给量基于第一～第三排出口E1～E3与第一～第三开口部M1～M3的重合量变化。
以下，基于图4、图8、图9对本实施方式的上述流量控制阀CV的特征性的作用效果进行说明。需要说明的是，在图9中，粗实线的箭头表示主流(从导入口10直接流入内周侧通路17的冷却水流)，细实线的箭头表示从外周侧通路18通过辅助吸入口M4经由内周侧通路17流入第三排出口E3的旁通流，细虚线表示从外周侧通路18通过第三开口部M3直接流入第三排出口E3的旁通流。
即，在上述现有的流量控制阀中，成为冷却水从具有大致恒定的内径的阀体的内周侧通路，通过在该阀体的周壁开口形成的各开口部，向具有比在壳体的周壁上开口形成的上述内径充分小的内径的各排出口流入，因此，在从上述内周侧通路向上述各排出口流入的冷却水的水流中，上述流路的急剧缩小引起停滞，该停滞导致冷却水的流通阻力增大。
与此相对，如图4所示，在上述流量控制阀CV中，上述阀体收纳部13的轴向上的开口横截面从最大开口即导入口10向比该导入口10略窄的阀体收纳部13缩小，进一步从该阀体收纳部13的开口分为内周侧通路17和外周侧通路18之后，在构成上述主流的内周侧通路17成为从流入口3a到第三开口部M3(第三排出口E3)通过上述锥形部30逐渐缩小的结构。
这样，根据本实施方式的流量控制阀CV，缩小阀体收纳部13的轴向上的从导入口10朝向第三排出口E3之间的开口横截面，因此，能够抑制冷却水的流路截面积的急剧缩小，能够降低冷却水的流通阻力。
而且，上述流量控制阀CV中，阀体3的内周面构成为朝向第三开口部M3侧逐渐缩小的圆锥状的上述锥形部30，使上述开口横截面逐渐缩小，由此能够更有效地降低上述流通阻力。
另外，在上述流量控制阀CV中，在上述阀体收纳部13内，在阀体3的内外周侧形成上述内周侧通路17及外周侧通路18，由此，上述开口横截面实质上成为从导入口10向阀体收纳部13缩小的结构，与从导入口10向阀体3的内周侧通路17大幅缩小地变化的现有结构相比，能够降低冷却水的流路截面积的缩小量，实现该冷却水的流通阻力的进一步降低。
另外，通过在上述阀体3设置上述辅助吸入口M4，能够使上述外周侧通路18的旁通流的一部分通过该辅助吸入口M4而与上述内周侧通路17的主流合流。由此，能够使上述阀体收纳部13内的上述开口横截面的缩小量实质上成为上述锥形部30的缩小量，有助于上述流路截面积进一步阶段性地缩小。
另外，在上述流量控制阀CV中，能够使上述外周侧通路18的旁通流不仅通过上述辅助吸入口M4、也通过沿着阀体3的周向延伸设置的上述长孔形状的第三开口部M3直接流入第三排出口E3，因此，能够使上述流路截面积阶段性地缩小，并且进一步降低上述流通阻力。
(第一变形例)
图16、图17是表示本发明的流量控制阀的第一实施方式的第一变形例的图，改变了上述阀体3的结构、具体地说改变了上述各开口部M1～M3的形状和配置。需要说明的是，在本变形例中，对于与上述第一实施方式相同的结构，标注与该第一实施方式相同的附图标记，并且省略具体的说明。
即，如图16所示，本变形例的阀体3X中将上述第一开口部M1和上述第二开口部M2分别配置在不同的轴向区域X1、X2，并且在这两个轴向区域X1、X2之间形成不同的第三轴向区域X3而在该第三轴向区域X3配置第三开口部M3。而且，在本变形例中，如图17所示，在阀体3X的流入口3a与上述第三开口部M3的轴向之间设有形成为与上述第一实施方式相同的圆锥状的锥形部34。
以上，在本变形例中，利用上述锥形部34能够实现与上述第一实施方式相同的作用效果，并且通过将上述各开口部M1～M3分别配置在不同的轴向区域X1～X3，能够缩小该各轴向区域X1～X3的外径即阀体3X整体的外径，有助于阀体3X的小型化、进而流量控制阀CV的小型化。
(第二变形例)
图18是表示本发明的流量控制阀的第一实施方式的第二变形例的图，改变了上述阀体3的结构、尤其是上述各开口部M1～M3的结构。需要说明的是，图18是相当于图4的F-F线截面的图，为了便于说明，仅图示第三开口部M3，对于其它的第一、第二开口部M1、M2也是同样的。另外，在本变形例中，对于与上述第一实施方式相同的结构也标注与该第一实施方式相同的附图标记，并且省略具体的说明。
即，本变形例的阀体3Y在上述第一实施方式的阀体3的结构的基础上，使上述各开口部M1～M3的内周面由开口横截面从径向内侧向外侧逐渐缩小的圆锥状的锥形部35构成。
以上，如本变形例，通过在上述内周侧通路17与从该内周侧通路17起流路截面积较大地缩小的上述各排出口E1～E3之间设置上述各锥形部35，能够有效地降低容易发生停滞的部分的流通阻力，在缩小与上述的阀体收纳部13的轴向上的从导入口10向第三排出口E3之间的上述开口横截面的同时，实现上述流通阻力的进一步的降低。
〔第二实施方式〕
图19是表示本发明的流量控制阀的第二实施方式的图，改变了上述第一实施方式的锥形部30的配置。需要说明的是，在本实施方式中，对于与上述第一实施方式相同的结构也标注了与该第一实施方式相同的附图标记，并且省略具体的说明。
即，在本实施方式中，废除上述锥形部30，在上述阀体收纳部13的轴向上，在从导入口10到阀体收纳部13之间设有第一壳体11的内周面向另一端侧逐渐缩径的圆锥状的锥形部36，利用该锥形部36来实现本发明的“缩小阀体收纳部13的轴向上的从导入口10到第三排出口E3之间的开口横截面”。
需要说明的是，作为本实施方式的锥形部，除了图19所示的上述连续的锥形部36之外，也可以如例如图20所示地仅将从导入口10到阀体收纳部13的一部分形成为圆锥状(仅在一部分设置上述锥形部36)，由此使上述开口横截面缩小。
这样，根据本实施方式，利用上述锥形部36，能够缩小从导入口10到阀体收纳部13之间的上述开口横截面(流路截面积)，并且实现与上述第一实施方式相同的作用效果。
本发明不限于上述各实施方式所例示的结构，只要是能够起到上述本发明的作用效果的形态，则能够根据阀体3以及第一壳体11的形状等规格等自由地改变例如第一～第三排出口E1～E3的大小以及第一～第三开口部M1～M3的形状、数量和配置(周向位置)等、本发明的上述各锥形部30～36等的角度、数量等。
特别是上述各实施方式等中，例示说明了上述阀体收纳部13的轴向上的从导入口10朝向第三排出口E3之间的开口横截面逐渐缩小的情况，但本发明以使阀体收纳部13的轴向上的从导入口10朝向上述各排出口E1～E3之间的开口横截面以缩小的方式变化为宗旨，不限于上述各实施方式等所例示的由锥形部30～36构成的“上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化的结构”，也可以是例如图21所示的那样的将圆柱状的阀体3的内周部仅经由纵截面成为大致直角的台阶部37缩小的结构。
另外，上述各实施方式等的各锥形部30～36的结构不限于该各实施方式等所例示的上述各锥形部30～36单体的结构，也能够根据上述流量控制阀CV的规格等、根据需要组合应用各结构。即，例如通过组合第一实施方式的上述锥形部30和该实施方式的第二变形例的上述锥形部35，或组合第一实施方式的上述锥形部30和第二实施方式的上述锥形部36，能够使朝向上述各排出口E1～E3之间的开口横截面阶段性地缩小，能够更有效地降低上述流通阻力。
另外，在上述各实施方式等中，作为上述流量控制阀CV的应用的一个例子，例示了冷却水的向循环系统的应用，当然，该流量控制阀CV不仅能够适用于冷却水，而且能够适用于例如润滑油等各种流体。
作为基于以上说明的实施方式的流量控制阀，例如考虑以下所述的形态的控制阀。
即，该流量控制阀在其一个方式中，具备：壳体，其具有导入口和多个排出口，上述导入口在中空状的阀体收纳部的轴向上开口形成，用于导入流体，多个排出口从径向与上述阀体收纳部连通，用于排出该阀体收纳部内的上述流体，并且多个排出口的开口横截面形成为比上述导入口的开口横截面小；阀体，其能够旋转地被支承在上述阀体收纳部内，并且具有多个开口部，该多个开口部与上述各排出口的重合状态随着上述阀体的旋转位置相应地变化；在上述阀体收纳部的轴向上，从上述导入口朝向至少一个上述排出口之间的开口横截面缩小。
上述流量控制阀的优选的形态中，在上述阀体收纳部内的上述阀体的外周侧设有供上述流体的流通的旁通通路。
另一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，在上述阀体上设有与上述旁通通路连通的旁通孔。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，在上述导入口与上述旁通通路之间设有用于支承上述阀体旋转的轴承。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
上述开口横截面中上述阀体的内部的开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
在上述阀体收纳部的轴向上，上述阀体的内周面形成为朝向上述各开口部侧逐渐缩小的圆锥状，由此，上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
在上述阀体收纳部的轴向上，上述阀体的内周面形成为朝向上述各开口部侧阶梯状地缩小的台阶状，由此，上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
在上述阀体收纳部的轴向上，上述壳体的内径以朝向上述各排出口侧逐渐缩小的方式变化，由此，上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
在上述阀体收纳部的轴向上，上述壳体的内周面形成为朝向上述各排出口侧逐渐缩小的圆锥状，由此，上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
在上述阀体的轴向上，上述壳体的内周面形成为朝向上述各排出口侧阶梯状地缩小的台阶状，由此，上述开口横截面以逐渐缩小的方式变化。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
上述各开口部在上述阀体的外周的不同的周向位置配置有多个，并且该各开口部的至少一部分与上述阀体的轴向重合配置。
在又一优选的形态中，在上述流量控制阀的任一形态的基础上，
上述至少一个排出口与用于冷却内燃机的散热器连接。
另外，从另一观点出发，流量控制阀在其一个方式中，具备：壳体，其具有导入口和多个排出口，上述导入口在中空状的阀体收纳部的轴向上开口形成，用于导入流体，多个排出口从径向与上述阀体收纳部连通，用于排出该阀体收纳部内的上述流体，并且多个排出口的开口横截面形成为比上述导入口的开口横截面小；阀体，其能够旋转地被支承在上述阀体收纳部内，并且具有多个开口部，该多个开口部与上述各排出口的重合状态随着上述阀体的旋转位置相应地变化；旁通通路，其设置在上述阀体收纳部内的上述阀体的外周侧，并且供上述流体流通。
上述流量控制阀的优选的形态中，在上述阀体上设有与上述旁通通路连通的旁通孔。
另外，从另一观点来看，在其中一个形态中，流量控制阀具备：壳体，其具有导入口和多个排出口，上述导入口在中空状的阀体收纳部的轴向上开口形成，用于导入流体，多个排出口从径向与上述阀体收纳部连通，用于排出该阀体收纳部内的上述流体，并且多个排出口的开口横截面形成为比上述导入口的开口横截面小；阀体，其能够旋转地被支承在上述阀体收纳部内，并且具有多个开口部，该多个开口部与上述各排出口的重合状态随着上述阀体的旋转位置相应地变化；在上述阀体收纳部的轴向上，从上述导入口朝向至少一个上述排出口之间的上述壳体或上述阀体的开口横截面以逐渐缩小的方式变化。

Claims (5)

1.一种阀，设置于机动车的冷却水的循环回路，其特征在于，具备：
旋转轴；
壳体，其具有供所述驱动轴插入的端壁、与所述端壁相连并在与所述端壁之间形成阀体收纳部的周壁、在所述周壁开口并供所述冷却水导入的导入口；比所述导入口更小地形成并在所述周壁开口且供从所述导入口导入的所述冷却水排出的排出口；
阀体，其设置于所述阀体收纳部并与所述旋转轴相连，根据所述旋转轴的旋转位置来变更所述导入口与所述排出口的连接状态；
所述壳体具有：
外周侧通路，其在所述周壁与所述阀体之间设置；
旁通通路用排出口，其与所述阀体的旋转位置无关地在所述外周侧通路开口，能够将从所述导入口导入的所述冷却水与所述阀体的旋转位置无关地经由所述外周侧通路排出。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，
具有设置于所述壳体的所述排出口并将所述排出口与所述阀体之间密封的密封装置。
3.如权利要求1所述的阀，其特征在于，
所述旁通通路用排出口在所述旋转轴的旋转轴线方向上，设置于所述端壁侧。
4.如权利要求3所述的阀，其特征在于，
所述旁通通路用排出口与在所述冷却回路设置的节气门室连接。
5.如权利要求3所述的阀，其特征在于，
在所述外周侧通路的中途，配置有当冷却水的温度超过规定温度时将所述外周侧通路与所述排出口连接的安全阀的热电偶。
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