CN111197523B - 流动通道装置和发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种流动通道装置，包括循环流动通道(1)，设置在循环流动通道(1)中的摆动阀(2)，激励部分(4)以及包括锁定销(40)的锁定机构(5)。锁定销(40)被构造成阻止摆动阀(2)打开，并允许摆动阀(2)打开。摆动阀(2)构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置。锁定机构(5)被构造成设定锁定状态和设定解锁状态。锁定销(40)构造成在通过摆动阀(2)的上游侧的流体的压力而被激励时突出，并且在通过摆动阀(2)的下游侧的流体的压力而被激励时缩回。

Description

流动通道装置和发动机冷却系统

技术领域

本发明涉及一种流动通道装置和发动机冷却系统。

背景技术

汽车等的发动机需要适当的冷却以避免过热。然而，过度的冷却引起燃料消耗退化的问题。因此，要求发动机的温度保持在适当的温度范围内。

在日本未审查专利申请公开No.2011-179480(JP 2011-179480A)中，描述了用于内燃机(发动机)的冷却装置。冷却装置包括冷却发动机的散热器，允许冷却剂流到发动机和散热器的供流通道和回流通道，设置在回流通道和发动机之间的恒温器装置以及加热器芯，加热器芯插入在从供流通道分支、接收冷却剂的供应，并将冷却剂返回到恒温器装置的流动路径的中间部分中。在冷却装置中，为了改善发动机的燃料消耗，返回至发动机的冷却剂的温度由恒温器装置控制。

在JP 2011-179480A中描述的恒温器装置包括热元件，活塞，流孔，阀座和阀体。热元件包括蜡(热膨胀体)，该蜡响应于冷却剂的温度而膨胀和收缩。随着蜡膨胀，活塞伸长。流孔与回流通道连通，阀座设置在流孔中，并且阀体与阀座接触并关闭。阀体通过弹簧构件在阀关闭方向上被激励。当活塞伸长时，阀体在远离阀座的方向上移动，因此阀体被打开。

在该冷却装置中，当冷却剂的温度低时，阀体保持在阀关闭状态，在该状态下，阀体被弹簧构件激励并与阀座接触。因此，冷却剂不会在散热器中流动，并且冷却剂不会被冷却。随着冷却剂的温度升高，集成在恒温器装置的热元件中的热膨胀体膨胀。然后，活塞伸长，阀体移动并打开。因此，冷却剂在散热器中流动，并且冷却剂被冷却。以这种方式，调节冷却剂的温度。

发明内容

利用诸如JP 2011-179480 A中所述的常规冷却装置，恒温器装置能够调节冷却剂的温度。然而，因为作为示例描述的恒温器装置需要诸如热元件的致动器，所以其尺寸增加并且结构变得复杂。当将热敏体(如蜡)用于致动器时，无法在任意冷却剂温度下打开或关闭阀体。

本发明使得阀体能够以简单的结构并且还在任意的冷却剂温度下操作。

本发明的第一方面是一种流动通道装置。流动通道装置包括：流体在其中流动的循环流动通道；设置在循环流动通道中的摆动阀；激励部分；以及包括锁定销的锁定机构。激励部分构造成抵抗循环流动通道中摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压，向阀关闭方向激励摆动阀。摆动阀被构造成由于摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压而打开，并且向下游侧打开并旋转。锁定销构造成突出到摆动阀的旋转区域中并且阻止摆动阀打开，并且锁定销构造成从摆动阀的旋转区域缩回，从而允许摆动阀打开。摆动阀构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置。第一阀位置是锁定机构能够阻止摆动阀打开的位置，第二阀位置是摆动阀比第一阀位置打开得更多且锁定机构不能阻止摆动阀打开的位置。锁定机构被构造成设定锁定状态和设定解锁状态。锁定状态是锁定销突出到锁定销与旋转区域重叠的锁定位置的状态。解锁状态是锁定销缩回到锁定销不与旋转区域重叠的解锁位置的状态。锁定销被构造成在通过摆动阀的上游侧的流体的压力而被激励时突出，并且在通过摆动阀的下游侧的流体的压力而被激励时缩回。

利用上述构造，当摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压达到给定压力时，由于流体差压而施加到摆动阀的力超过了激励部分的激励力，并且摆动阀可以打开。

在上述构造中，锁定销根据摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压的平衡而突出到锁定位置或缩回到解锁位置。随着锁定销突出和缩回，可以将锁定机构设定为锁定状态和解锁状态。当摆动阀处于第一阀位置时，可以将锁定机构设定为锁定状态。因此，可以防止摆动阀打开。同时，一旦锁定机构被设定为解锁状态，在摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压被调节时，可以将摆动阀从第一阀位置打开到第二阀位置。

这意味着，利用上述构造，摆动阀根据摆动阀的上游与摆动阀的下游之间的流体差压而打开和关闭，并且锁定机构根据摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压而被设定为锁定状态或解锁状态。因此，可以防止摆动阀打开或允许摆动阀打开。因此，可以提供一种流动通道装置，其能够以简单的构造并且还可以在任意的冷却剂温度下操作。

在流动通道装置中，锁定机构可以包括第一缸室，第二缸室，销激励部分，第一流动通道和第二流动通道。第一缸室可以构造成使得锁定销通过摆动阀的上游侧的流体的压力而突出。第二缸室可以构造成使得锁定销通过摆动阀的下游侧的流体的压力而缩回。销激励部分可以构造成在缩回方向上激励锁定销。第一流动通道允许第一缸室在摆动阀的上游侧与循环流动通道连通。第二流动通道允许第二缸室在摆动阀的下游侧与循环流动通道连通。

利用前述构造，锁定机构能够根据销激励部分与第一缸室中的冷却剂的压力和第二缸室中的冷却剂的压力之间的平衡，允许锁定销自由地突出和缩回。在这种情况下，可以利用摆动阀的上游侧的流动通道中的压力来调节第一缸室内的冷却剂的压力。第二缸室中的冷却剂的压力可以通过摆动阀的下游侧的流动通道中的压力来调节。

在流动通道装置中，可以将锁定销插入到从循环流动通道的外部贯通至循环流动通道的内侧的销插入孔中，并且可以将锁定销设置成能够通过销插入孔突出到旋转区域内以及从旋转区域缩回。第二流动通道通向循环流动通道的开口的至少一部分可以布置在销插入孔的上游侧。

利用前述构造，第二流动通道的开口布置在销插入孔的上游侧。因此，当摆动阀从第二阀位置向第一阀位置打开时，保持位置关系，使得第一流动通道和第二流动通道均相对于摆动阀位于上游侧，至少直到摆动阀通过销插入孔上方，并且第一流动通道和第二流动通道之间的流体的差压，换句话说，第一缸室和第二缸室之间的差压保持几乎为零。因此，当摆动阀从第二阀位置关闭至第一阀位置时，可以将锁定机构保持在解锁状态。

在上述流动通道装置中，可以在循环流动通道的管壁中设置凸起部分。管壁可以邻近上游侧的循环流动通道中设置的第一流动通道的开口。凸起部分可以从管壁向流动通道的内侧凸起。

根据上述结构，在第一流动通道的开口附近凸起部分的下游侧产生涡流，因此，能够降低从第一流动通道向第一缸室施加的冷却剂的压力。因此，当摆动阀从第一阀位置向第二阀位置打开时，第一流动通道与第二流动通道之间的流体的差压，即，第一缸室与第二缸室之间的差压减小。因此，可以防止锁定机构变为锁定状态。

前述的流动通道装置还可包括泵和控制装置。泵构造成产生流体差压，并且控制装置构造成控制摆动阀的打开和关闭。控制装置可被构造成通过控制泵来调节流体差压，使得当摆动阀关闭时摆动阀移动到第一阀位置之后，锁定机构进入锁定状态。

利用前述构造，由于控制装置控制泵以调节摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压，因此控制装置能够自由地打开和关闭摆动阀。此外，锁定机构能够允许摆动阀打开或防止摆动阀打开。

利用上述构造，尤其是当摆动阀关闭时，在摆动阀从第二阀位置移动到第一阀位置之后，锁定机构改变为锁定状态。因此，可以防止锁定销阻碍摆动阀的关闭。因此，确保了摆动阀的关闭。

在上述流动通道装置中，循环流动通道可包括沿旋转区域延伸的邻近的壁部分。

利用上述构造，当处于阀打开状态的摆动阀位于沿邻近的壁部分的位置处时，可以增大摆动阀的上游与摆动阀的下游之间的差压。因此，可以增加摆动阀的开度相对于流体的流量的变化。结果，变得更容易调节摆动阀的开度和通过摆动阀的流体的流量。

本发明的第二方面是一种发动机冷却系统。发动机冷却系统包括循环流动通道，旁通流动通道，摆动阀，激励部分和锁定机构。在循环流动通道中，通过泵使流体被允许在发动机和散热器之间循环。旁通流动通道与循环流动通道连接。摆动阀在循环流动通道中设置在散热器与旁通流动通道之间。激励部分被构造成抵抗循环流动通道中摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压而在阀关闭方向上激励摆动阀。锁定机构包括锁定销。旁通流动通道绕过散热器。摆动阀被构造成由于摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压而打开，并且向下游侧旋转并打开。锁定销构造成突出到摆动阀的旋转区域中，从而阻止摆动阀打开，并且锁定销构造成从摆动阀的旋转区域缩回，从而允许摆动阀打开。摆动阀构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置。第一阀位置是锁定机构能够阻止摆动阀打开的位置。第二阀位置是摆动阀比第一阀位置打开得更多，并且锁定机构不能阻止摆动阀打开的位置。锁定机构被构造为设定锁定状态和设定解锁状态。锁定状态是锁定销突出到锁定销与旋转区域重叠的锁定位置的状态。解锁状态是锁定销缩回到锁定销不与旋转区域重叠的解锁位置的状态。锁定销被构造成在通过摆动阀的上游侧的流体的压力而被激励时突出，并且在通过摆动阀的下游侧的流体的压力被激励时缩回。

利用前述构造，一旦摆动阀的上游与摆动阀的下游之间的流体差压达到给定压力，则由于流体差压而施加到摆动阀的力超过激励部分的激励力，因此摆动阀可以打开。

利用前述构造，根据摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压的平衡，锁定销突出到锁定位置或缩回到解锁位置。因为锁定销突出和缩回，所以可以将锁定机构设定为锁定状态和解锁状态。当摆动阀位于第一阀位置时，锁定机构被设定为锁定状态，从而防止摆动阀打开。同时，当锁定机构被设定为解锁状态时，可以通过调节摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压来将摆动阀从第一阀位置打开到第二阀位置。

这意味着，利用上述构造，摆动阀根据摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压而打开和关闭，并且锁定机构根据摆动阀的上游和摆动阀的下游之间的流体差压而被设定为锁定状态或解锁状态，从而防止摆动阀打开或摆动阀被允许打开。

利用上述构造，发动机冷却系统实现了与前述流动通道装置相似的作用和效果。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征，优点以及技术和工业意义，其中，相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是发动机冷却系统的示意性框图；

图2是阀装置的整体结构的剖视图；

图3是阀体附近的纵剖视图；

图4是阀体的立体图；

图5是阀体附近的水平剖视图；

图6是描述在阀关闭时阀体，旋转轴承部分，连接部分以及枢转连接部分之间的位置关系的视图；

图7是描述在阀打开时阀体，旋转轴承部分，连接部分以及枢转连接部分之间的位置关系的视图；

图8是描述销支撑部，销插入孔以及凹槽的视图；

图9是表示处于第一状态的阀装置的状态的视图；

图10是表示处于第二状态的阀装置的状态的视图；

图11是表示处于第三状态的阀装置的状态的视图；

图12是表示阀装置从第二状态变更为第一状态时阀装置的状态的视图；

图13是表示处于第四状态(阀体与邻近的壁部分邻近时)的阀装置的状态的视图；

图14是表示处于第四状态(阀体与邻近的壁部分分开时)的阀装置的状态的视图；

图15是另一种形式的阀体的立体视图；

图16是使用另一种形式的阀体的阀装置的水平剖视图；

图17是描述根据实施例的阀装置内的冷却剂的流动的视图；

图18是描述使用根据又一种形式的阀体的阀装置内的冷却剂的流动的视图；

图19是另一种形式的阀装置的纵剖视图；

图20是另一种形式的入口循环流动通道的远端部分的立体视图；

图21是另一种形式的阀座的立体视图；

图22是描述另一种形式的阀体及激励部分的结构的视图(阀关闭时)；

图23是描述另一种形式的阀体及激励部分的结构的视图(阀打开时)；

图24是描述凸起部分的视图；和

图25是描述第一阀位置和第二阀位置的另一构造的视图。

具体实施方式

在下文中，描述了根据本发明的实施例的流动通道装置和发动机冷却系统。

如图1所示，根据实施例的发动机冷却系统100包括散热器C，循环流动通道1，泵部分P，阀装置A，旁通流动通道15，阀B和控制装置9。散热器C冷却作为汽车等的内燃机的发动机E。循环流动通道1是允许冷却剂(流体)在散热器C和发动机E之间循环的流动通道。泵部分P设置在循环流动通道1中，并且具有吸取并输送冷却剂的泵功能。阀装置A是控制冷却剂向散热器C的流动的流动通道装置。旁通流动通道15允许冷却剂绕过散热器C并循环至发动机E。阀B设置在旁通流动通道15中。控制装置9控制泵部分P和阀B的输出以及开闭。

在循环流动通道1中，基于泵部分P，发动机E，散热器C，阀装置A和泵部分P以此顺序朝向从泵部分P输送的冷却剂的流动方向上的下游侧布置。循环流动通道1包括流动通道13，流动通道14，入口循环流动通道11和出口循环流动通道12。流动通道13允许泵部分P和发动机E彼此连通。流动通道14允许发动机E和散热器C彼此连通。入口循环流动通道11允许散热器C和阀装置A彼此连通。出口循环流动通道12允许阀装置A和泵部分P彼此连通。

控制装置9是控制发动机冷却系统100的操作的中央控制器，例如CPU。当发动机E安装在汽车上时，控制装置9可以包括在发动机控制单元中。控制装置9向泵部分P和阀B发送用于设定泵部分P的输出(例如，转数)，阀B的开闭(打开状态，关闭状态或开度)的命令。以下，有时将向泵部分P和阀B发送关于输出以及开闭的命令的控制装置9简单地描述为控制泵部分P和阀B的控制装置9。

例如，泵部分P是流体泵，例如涡轮泵。泵部分P根据使泵部分P的叶片旋转的电动机等的转速来吸取并输送冷却剂。泵部分P从出口循环流动通道12吸取冷却剂，并将冷却剂输送到流动通道13。因此，冷却剂在发动机E与散热器C之间或发动机E与旁通流动通道15之间循环。

散热器C是热交换器，其冷却具有由于发动机E的冷却而已升高的温度的冷却剂。散热器C通过热传导将冷却剂的热能释放到空气等来冷却冷却剂。

旁通流动通道15允许流动通道14和出口循环流动通道12彼此连通。旁通流动通道15允许冷却剂绕过散热器C并从流动通道14循环到出口循环流动通道12(以下称为旁通)。旁通流动通道15包括阀B，该阀B允许冷却剂旁通，调节旁通量以及阻止冷却剂旁通。热交换器等可以设置在旁通流动通道15中，用于汽车的室内加热。

如图2和图3所示，阀装置A是具有阀功能的流动通道装置，该阀功能是根据来自控制装置9的命令控制冷却剂向散热器C的流动。阀装置A是止回阀，其允许冷却剂在一个方向(从入口循环流动通道11朝向出口循环流动通道12的方向)上流动并且防止冷却剂倒流。阀装置A包括阀元件2，阀座5，锁定机构4，激励部分3和本体8。阀元件2设置在冷却剂在其中流动的流动通道80中，并且在该一个方向上旋转并打开。阀座5在流动通道80中布置在阀元件2的上游侧。锁定机构4允许或阻止阀元件2的打开。激励部分3在阀关闭方向上激励阀元件2。本体8是容纳流动通道80，阀元件2等的壳体。图2是阀装置A的纵剖视图，并且示出了沿着阀元件2的旋转方向通过流动通道80的中心的截面。

在下文中，在图2和图3中，由附图标记F1表示的方向称为后方向，而与方向F1相反的由附图标记F2表示的方向称为前方向。方向F1和F2在流动通道80的延伸方向上。另外，将由附图标记U表示的方向称为上方向，将与方向U相反的由附图标记L表示的方向称为下方向。流动通道80的延伸方向上的后侧和前侧分别对应于在流动通道80中流动的冷却剂的上游侧和下游侧。在流动通道80的延伸方向上的后侧和前侧不必分别与在阀装置A内流动的冷却剂的上游侧和下游侧一致。

流动通道80是形成在本体8内的用于冷却剂的流动通道。流动通道80在前后方向上穿透本体8。以下，将处于关闭状态的阀元件2的后侧(上游侧)上的流动通道80定义为入口流动通道81。此外，将入口流动通道81的前侧(下游侧)上的流动通道80定义为出口流动通道82。

入口流动通道81与入口循环流动通道11连接。在该实施例中，入口循环流动通道11的管被装配到入口流动通道81的管状空间中。因此，入口流动通道81和入口循环流动通道11彼此连接。

出口流动通道82与出口循环流动通道12连接。在该实施例中，出口流动通道82和出口循环流动通道12通过凸缘连接。如后所述，在出口流动通道82中，形成邻近的壁部分84。

阀元件2是允许或阻止冷却剂从入口流动通道81到出口流动通道82的流动的阀。阀元件2是朝向入口流动通道81被激励，与阀座5接触，并且因此阻止冷却剂的流动的摆动阀。阀元件2还通过从阀座5打开到出口流动通道82的内部空间中而允许冷却剂流动。如图4所示，阀元件2包括阀体20，设置在阀体20中的旋转轴部分21以及与弹性构件30连接的连接部分25。在本实施例中，阀元件20形成为几乎矩形的板状。以下，将阀元件2与阀座5接触的状态称为阀关闭状态。同时，将阀元件2与阀座5隔开距离的状态称为阀打开状态。

如图3所示，旋转轴部分21是包括轴承，轴销等的轴承装置，以便将阀体20枢转地支撑在本体8上(在出口流动通道82内)。在本实施例中，旋转轴部分21是轴承，设置在本体8中(出口流动通道82内)的轴销插入轴承中，以便阀体20被可枢转地支撑且能够旋转。当轴销等插入到旋转轴部分21中时，旋转轴部分21以可旋转的方式附接到出口流动通道82的管壁上。旋转轴部分21旋转的方向是旋转方向。在图3中，旋转方向由附图标记K示出。旋转轴部分21形成在阀体20的一端中。旋转轴部分21设置成其旋转轴线在与流动通道80的管轴线方向相交的方向上。旋转轴部分21允许阀体20与阀座5隔开距离并朝向下游侧打开。换句话说，旋转轴部分21允许阀打开。在下文中，将阀体20与阀座5隔开距离并且朝向下游侧打开的情况被简单地描述为阀打开，而相反的情况被描述为阀关闭。图2和图3示出了旋转轴部分21附接到出口流动通道82的上侧的管壁的情况。

如图2至图5所示，连接部分25是用于连接激励部分3的部分。图5是阀元件2附近的阀装置A的水平剖视图，是沿着入口循环流动通道11的中心截取并与阀元件2的旋转轴部分21平行的剖视图。在图5中，附图标记F1和F2与图1等中的附图标记相同。附图标记F4和F3表示在流动通道80的延伸方向上朝向前侧的右侧和左侧。在以下附图中，附图标记F1至F4的定义与图1和图5中的相同，因此省略描述。

如图3和图4所示，在本实施例中，连接部分25设置在阀体20中、在向阀体20的与旋转轴部分21相对的端侧移位的位置。连接部分25分别在旋转方向上的两侧部分上设置成一对。连接部分25设置成分别从两侧部分朝向旋转方向呈肋状延伸。每个连接部分25包括例如用于连接弹性构件30的接合孔。

如图2，图3和图5所示，激励部分3包括弹性构件30和枢转连接部分38。弹性构件30是拉伸弹簧型螺旋弹簧等。枢转连接部分38允许弹性构件30与本体8枢转地连接。

激励部分3利用弹性构件30的激励力朝向入口流动通道81激励阀元件2。如图5所示，在本实施例中，激励部分3包括一对螺旋弹簧作为弹性构件30，并利用螺旋弹簧的收缩力朝向入口流动通道81激励阀元件2。此外，激励部分3具有一对枢转连接部分38。

枢转连接部分38设置在入口流动通道81的管壁外，并且分别设置在入口流动通道81的左右两侧的外侧。由于枢转连接部分38布置在入口流动通道81的管壁外，所以可以减小冷却剂的流动阻力(压力损失)。枢转连接部分38附接至入口流动通道81(即，阀元件2的上游侧)的上侧的管壁的附近。因为枢转连接部分38布置在阀元件2的上游侧，所以可以适当地确保阀元件2在阀元件2的下游侧旋转的区域。这使得可以减小阀装置A的尺寸。此外，由于可以适当地确保阀元件2旋转的区域，因此可以根据需要增大阀元件2的开度，并且降低冷却剂的流动阻力。每个枢转连接部分38例如是孔，并且形成在用作弹性构件30的螺旋弹簧的第二端中的钩部钩挂在该孔上。

如图2，图3和图5所示，每个螺旋弹簧的第一端与每个连接部分25连接。在该实施例中，每个螺旋弹簧的第一端与形成在每个连接部分25中的连接孔25a连接(见图4)。每个螺旋弹簧的第二端与每个枢转连接部分38连接。在该实施例中，枢转连接部分38分别布置在流动通道80的延伸方向上的连接部分25的后侧。

因为旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38如上所述布置，旋转轴部分21，每个连接部分25和每个枢转连接部分38形成连接部分25是其顶点之一的三角形。如图6所示，在本实施例中，旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38布置成使得在阀关闭状态下在作为顶点的枢转连接部分38处形成的角度θ1成为90°或更小。因此，当阀元件2打开时，角度θ1变小，并且旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38几乎线性地对准。因此，关于从弹性构件30作用在阀元件2上的阀关闭扭矩(当阀元件2朝向阀关闭侧被激励时产生的扭矩)，阀元件2关闭时(以下，有时称为阀关闭时)的扭矩是最大扭矩。当阀元件2打开时(在下文中，有时称为阀打开时)产生的扭矩可以小于阀关闭时的扭矩。

描述了阀元件2的阀开度。如图7所示，当入口流动通道81内的冷却剂的压力比出口流动通道82内的冷却剂的压力高出给定值以上时，阀元件2打开。更具体地，当由于入口流动通道81内的冷却剂与出口流动通道82内的冷却剂之间的压力差而施加至阀元件2的阀打开方向(朝向流动方向上的下游侧)上的激励力超过在阀关闭方向上由激励部分3施加的激励力时，阀元件2打开。

在该实施例中，当流体压力差等于或大于第一压力时，阀元件2打开。通过从入口流动通道81(入口循环流动通道11)内的冷却剂的压力减去出口流动通道82内的冷却剂的压力来获得流体压力差(流体差压；在下文中称为流动通道前后的差压)。在阀元件2打开之后，当流体压力差超过第一压力时，阀元件2保持打开。流体压力差通过从阀元件2的上游侧的冷却剂的压力减去阀元件2的下游侧的冷却剂的压力而得到(所谓的压力损失；以下称为阀前后的差压)。在阀元件2的阀关闭时阀前后的差压等于流动通道前后的差压。如上所述，从弹性构件30作用在阀元件2上的阀关闭扭矩在阀关闭时最大，并且阀打开时的扭矩小于阀关闭时的扭矩。因此，当阀元件2保持打开时，可以减小阀前后的差压(压力损失)。

阀元件2打开到一定程度，直到阀体20与从阀元件2的下游侧的出口流动通道82的上管壁部分向内延伸的突出锁定部分83接触。这意味着阀元件2能够在从阀关闭状态到与锁定部分83接触的范围内旋转。以下，将阀元件2与锁定部分83接触的状态称为最大阀打开时。以下，将阀元件2能够旋转的范围(区域)，即阀元件2旋转时阀元件2的轨迹的内侧区域称为旋转区域。阀元件2旋转时的阀元件2的轨迹是指，阀体20的最远离旋转轴部分21的端部分(以下称为最末端部分)旋转时最末端部分的轨迹。以下，将该轨迹简称为阀元件2的旋转轨迹。在图3中，旋转轨迹由参考数字M表示的虚线示出。此外，在图3中，阀元件2的旋转轨迹的内侧区域由附图标记R表示。

如图7所示，在阀元件2的最大阀打开时，旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38布置成形成钝角三角形。因此，最大阀打开时的阀关闭扭矩减小为小于阀关闭时或阀打开时(最大阀打开时除外)的阀关闭扭矩。换句话说，在最大阀打开时，阀关闭扭矩变得最小。在本实施例中，旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38布置成形成三角形，其中角度θ2变为钝角。角度θ2形成在作为顶点的旋转轴部分21处。

如上所述，如图3等所示，邻近的壁部分84形成在出口流动通道82中。邻近的壁部分84沿着阀元件2的旋转轨迹形成。由于在出口流动通道82中形成邻近的壁部分84，因此，在阀元件2打开时，阀前后的差压增大。在该实施例中，阀元件2的最末端部分与邻近的壁部分84之间的距离保持几乎恒定，直到阀元件2从阀关闭时旋转至给定的旋转角度(例如30°)。当阀元件2从给定旋转角度进一步旋转时，阀元件2的最末端部分远离出口流动通道82的管壁(邻近的壁部分84)移动。因此，当处于阀打开状态的阀元件2处于从阀关闭时起直至给定旋转角度的范围内时，可以在阀前后维持高的差压。因此，阀元件2的开度的变化对于冷却剂的流动的不同量而变大(旋转角对冷却剂的流量的灵敏度变高)。结果，可以允许阀元件2快速地通过锁定机构。此外，变得更容易在旋转角度的范围内调节开度并且调节通过阀元件2的冷却剂的流量。同时，当处于阀打开状态的阀元件2从阀关闭时开始打开超过给定旋转角度时，可以相对于冷却剂的流量减小阀前后的差压。因此，可以减小泵部分P的动力。

如图3所示，阀座5是在阀元件2与阀座5接触时密封入口流动通道81的密封构件。阀座5沿着入口流动通道81的管壁装配到入口流动通道81的内侧。阀座5包括套筒50，密封环51和环形肋55。套筒50的前侧端部分与阀元件2压力接触。密封环51装配在套筒50的外周中。环形肋55设置在套筒50的后端部分(后侧端部分)中，并且在套筒50的径向方向上延伸至外侧。

套筒50的前侧端部分与阀元件2紧密接触，从而密封入口流动通道81。套筒50形成为使得套筒50的外径略小于入口流动通道81的内径。因此，套筒50能够在流动通道80的延伸方向上滑动。

套筒50的后侧(上游侧)的表面与后述的环形肋55的后端表面一体化，并且形成端表面55a，该端表面55a是垂直于流动通道80的延伸方向的表面。

在套筒50的后侧端部分的内侧形成倾斜表面50a。在倾斜表面50a上，直径以锥形形状减小。端表面55a和倾斜表面50a用作压力接收器，其接收入口流动通道81内的冷却剂的压力。因此，套筒50朝向下游侧被激励，并紧紧地压靠在阀元件2上，从而确保入口流动通道81的密封。

环形肋55是防止套筒50移动到下游侧并从入口流动通道81脱开的止动结构。在入口流动通道81的内表面上设置有台阶部分85。在台阶部分85中，直径从上游侧(后侧)朝向下游侧(前侧)以台阶状减小。当套筒50向下游侧移动给定量时，环形肋55的下游侧的表面与台阶部分85接触。这阻止了阀座5从入口流动通道81脱开。在套筒50的远端侧(上游侧)，环状肋55的上游侧的表面能够与装配到入口流动通道81中的入口循环流动通道11的远端部分(前侧端部分)接触。

在本实施例中，在入口循环流动通道11的管的远端部分中设有一对左右的突出部分11a。突出部分11a用作阀座支撑部分，其朝向下游侧支撑阀座5并朝向下游侧延伸。左右突出部分11a相对于入口循环流动通道11的管的中心对称地布置。左右突出部分11a布置成与旋转轴部分21的旋转轴线平行。

突出部分11a与环形肋55(套筒50)的后端侧的表面接触。因此，突出部分11a朝向下游侧支撑阀座5，并且防止阀座5被推向上游侧。在此，在环状肋55的上游侧的表面与入口循环流动通道11的下游侧的表面之间，在各突出部分11a的上方和下方相对地形成有空间。当形成空间，套筒50(阀座5)的上游部分能够在使用突出部分11a作为支点的同时在上下方向上摆动。结果，当阀元件2处于阀关闭状态时，即使阀元件2在旋转方向上稍微移位，套筒50也能够在上下方向上摆动并且紧密接触阀元件2。因此，可以确保入口流动通道81被密封。

密封环51密封套筒50和入口流动通道81之间的间隙，同时允许套筒50向前和向后摆动。因此，当阀元件2关闭时，防止了流体从入口流动通道81泄漏。

如图2和图3所示，锁定机构4是防止或允许阀元件2打开的装置。锁定机构4包括锁定销40，缸阀41和销激励部分45。锁定销40能够向阀元件2的旋转区域突出和从该旋转区域缩回。缸阀41与锁定销40的下端连接。销激励部分45在锁定销40缩回的方向上激励缸阀41。锁定销40的一部分，缸阀41和销激励部分45容纳在形成于本体8内的存储室S中。锁定机构4允许锁定销40突出到阀元件2的旋转区域中，从而阻止阀元件2打开。同样，锁定机构4允许锁定销40从阀元件2的旋转区域缩回，从而允许阀元件2打开。

在下文中，锁定机构4允许锁定销40突出到阀元件2的旋转区域中并阻止阀元件2打开的状态称为锁定状态。同时，锁定机构4使锁定销40从阀元件2的旋转区域缩回并且允许阀元件2打开的状态被称为解锁状态。

如图3所示，存储室S被缸阀41划分为第一缸室S1和第二缸室S2。第一缸室S1向缸阀41施加激励力，以使锁定销40突出。第二缸室S2向缸阀41施加激励力，从而使锁定销40缩回。存储室S的大部分内部填充有冷却剂。第一缸室S1和第二缸室S2的内部容积随着缸阀41在存储室S内移动而变化。第一缸室S1和第二缸室S2之间的关系是使得第一缸室S1和第二缸室S2中的一个的容积变大，另一个的容积变小。

第一缸室S1包括第一流动通道46，迷宫室S3，销插入孔48和开口部分42。第一流动通道46是允许第一缸室S1与入口流动通道81和入口循环流动通道11连通的连通通道。迷宫室S3直接与第一流动通道46连通，并且在内部具有迷宫结构。销插入孔48和开口部分42从第一缸室S1的内部贯通到出口流动通道82的管内。第一流动通道46在入口流动通道81和入口循环流动通道11在其径向方向上彼此重叠的位置处与入口循环流动通道11连接。销插入孔48在阀元件2的下游侧附近布置在出口流动通道82的下管壁中。

如图2等所示，第一流动通道46具有第一孔口46a，该第一孔口46a具有孔口形状，其中用作流动通道的管的直径至少部分地减小。第一流动通道46包括在入口循环流动通道11的管壁上的圆形开口46b，并且该开口46b与入口循环流动通道11的管的内部连通。图2示出，在第一流动通道46中，用作流动通道的整个管具有孔口形状，并且第一流动通道46是第一孔口46a。第一孔口46a的管直径小于开口46b的开口直径。第一孔口46a的管直径和开口46b的开口直径小于入口流动通道81的管直径。

第一缸室S1内的冷却剂通过第一流动通道46进入第一缸室S1的内部与入口流动通道81或入口循环流动通道11之间和从第一缸室S1的内部与入口流动通道81或入口循环流动通道11之间离开。根据阀前后的差压确定通过第一流动通道46进入和离开的冷却剂的方向和速度。稍后将对此进行描述。此外，冷却剂通过第一流动通道46进入和离开的速度由第一孔口46a的管直径和管长度确定。

迷宫腔S3设有至少一个挡板86，并且构造了迷宫密封结构的流动通道。当从第一流动通道46流出的冷却剂经过迷宫密封结构的流动通道时，包含在冷却剂中的诸如灰尘的固体异物被迷宫密封结构捕获。因此，可以避免异物进入缸阀41和存储室S的内壁表面之间的空间，从而保持缸阀41的平滑滑动。

第二缸室S2包括第二流动通道47，该第二流动通道47使第二缸室S2和出口流动通道82彼此连通。第二缸室S2内的冷却剂通过第二流动通道47进入第二缸室S2的内部和出口流动通道82之间和从第二缸室S2的内部和出口流动通道82之间离开。

第二流动通道47具有第二孔口47a，其具有孔口形状，其中一部分管直径减小。第二流动通道47包括与出口流动通道82连通的开口(在下文中，称为第二流动通道47的开口)。第二流动通道47的开口在阀关闭时设置在阀元件2的下游侧的位置，并且在阀打开时设置在阀元件2的上游侧的位置。

第二流动通道47的开口的中心布置在销插入孔48或开口部分42的开口的中心的后侧。第二流动通道47的开口的前侧可以与销插入孔48或开口部分42的开口的后侧重叠。换句话说，第二流动通道47的开口的至少一部分布置在销插入孔48的上游侧。

在该实施例中，第二流动通道47的开口相对于阀元件2布置在后侧。此外，第二流动通道47的开口布置在销插入孔48和开口部分42的开口的后侧。

根据阀前后的差压确定通过第二流动通道47进入和离开的冷却剂的方向和速度。稍后将对此进行描述。此外，冷却剂进入和离开第二流动通道47的速度由第二孔口47a的管直径或管长度确定。

通过第一缸室S1内的冷却剂的压力与第二缸室S2内的冷却剂的压力之间的平衡，来确定从来自被朝向缸阀41激励的冷却剂的激励力的方向。在下文中，通过从第一缸室S1内的冷却剂的压力中减去第二缸室S2内的冷却剂的压力而获得的差压被称为缸前后的差压。

销插入孔48和开口部分42在阀元件2的下游侧附近布置在出口流动通道82的下管壁中。开口部分42是直径大于销插入孔48的直径的孔。销插入孔48的轴线与开口部分42的轴线彼此重叠(未示出)。开口部分42相对于销插入孔48布置在出口流动通道82侧，开口部分42的一端在出口流动通道82上开口。销插入孔48是具有圆形截面的直线形成的通孔。销插入孔48是从开口部分42的另一端上的开口到达第二缸室S2的通孔。

在销插入孔48中，在销插入孔48内的上游侧(附图标记U的一侧)的孔壁表面中形成有凹槽48a(参见图8)。凹槽48a在与出口流动通道82连通的开口部分42与第一缸室S1之间连续。凹槽48a沿着销插入孔48的延伸方向延伸，并且从孔壁表面朝向销插入孔48的径向方向上的外侧凹陷。由凹槽48a形成的空间允许第一缸室S1和出口流动通道82彼此连通。当形成凹槽48a，进入销插入孔48的诸如灰尘的异物通过凹槽48a的凹部向下游排出。

在该实施例中，销支撑件49(参见图8)安装在设置在第一缸室S1的上壁中的安装孔上。销支撑件49具有圆筒形部分，并且圆筒形部分的内部用作销插入孔48。在销支撑件49中，圆筒形部分的一部分在筒体的纵向方向上线性地切出。因此，凹槽48a形成在销支撑件49中。

销支撑件49使用同时获得摩擦阻力和低摩擦的材料形成。例如，使用诸如PPS和碳的材料，以及其中青铜涂覆有PTFE的结构。因此，在使用廉价的工程塑料形成本体8的同时，可以提高销插入孔48的耐久性等。

如图3所示，锁定销40是具有圆形截面的杆状构件。缸阀41固定到锁定销40的下端。缸阀41形成为有底筒状。然后，锁定销40从缸阀41的有底筒体的筒体底部的内表面向上延伸。锁定销40的远端侧(上端侧)插入到销插入孔48中。

锁定销40能够在销插入孔48内滑动。如后所述，当缸阀41在存储室S内在上下方向上滑动时，锁定销40的远端突出到销插入孔48内以及从销插入孔48缩回。当锁定销40移动(突出)到锁定位置(在图3中由附图标记40b表示的位置)时，锁定销40阻止阀元件2打开，在锁定位置，锁定销40突出到阀元件2的旋转区域中并且至少部分地重叠阀体的旋转区域。当锁定销40移动(缩回)到解锁位置(在图3中由附图标记40a表示的位置)时，锁定销40允许阀元件2打开，在解锁位置，锁定销40从阀元件2的旋转区域缩回。

锁定销40从解锁位置到锁定销40与阀体的旋转区域重叠的位置的突出-缩回距离X(解锁位置与锁定位置之间的最短距离)长于相对于冷却剂的流动方向位于锁定位置的上游侧的锁定销40的远端部分与套筒50的远端之间的最小距离Y。此外，突出-缩回距离比阀元件2的最短旋转距离长。阀元件2的最短旋转距离是从阀元件2与阀座5接触的位置(阀关闭时的位置)通过阀元件2的阀体20由于阀元件2的旋转而在上下方向上与锁定销40重叠的位置的旋转轨迹的最短距离。以下，将阀体20的与旋转轴部分21相对的一侧的端部分简称为阀体20的远端。

缸阀41将存储室S分成上侧的第一缸室S1和下侧的第二缸室S2。O形环密封构件装配到缸阀41的筒体的外部分中，并且密封第一缸室S1和下侧的第二缸室S2。缸阀41的外部分能够与沿上下方向延伸的存储室S的内壁滑动接触，并且缸阀41能够在存储室S内在上下方向上滑动。缸阀41能够根据缸前后的差压与后述的销激励部分45的激励力之间的平衡，在存储室S内在上下方向上移动。

销激励部分45具有诸如螺旋弹簧的弹性构件，并且向下(向远离出口流动通道82的方向)激励缸阀41。根据本实施例的销激励部分45是螺旋弹簧。锁定销40插入到销激励部分45的螺旋弹簧的内侧。在锁定销40插入到螺旋弹簧的内侧的状态下，销激励部分45被夹在缸阀41和第一缸室S1的上壁之间。因此，在使用第一缸室S1的上壁为支点的同时，销激励部分45通过缸阀41向下激励锁定销40。因此，销激励部分45在锁定销40缩回到销插入孔48中的方向上激励锁定销40。

当阀前后的差压(即缸前后的差压)等于或大于第二压力时，销激励部分45的激励力被设定为允许冷却剂流入第一缸室S1，并且还允许冷却剂从第二缸室S2流出，从而缸阀41向上移动(朝向出口流动通道82的一侧)的激励力。换句话说，当阀前后的差压小于第二压力时，销激励部分45的激励力允许冷却剂从第一缸室S1流出，并且还允许冷却剂流入第二缸室S2，使得缸阀41向下移动。第二压力的值大于零且小于第一压力。这意味着当阀前后的差压大于等于第二压力时，锁定销40突出，并且当阀前后的差压小于第二压力时，锁定销40缩回。在该实施例中，可以利用诸如第一孔口46a和第二孔口47a的管直径和管长度的机械结构来调节流入或流出第一缸室S1和第二缸室S2的冷却剂的速度。

图9示出了当阀前后的差压小于第二压力时阀装置A的状态。该状态称为第一状态。阀元件2由激励部分3激励并且与套筒50的远端的全周紧密接触。阀元件2的阀体20在上下方向上不与锁定销40重叠。

在第一状态下，当阀元件2与套筒50的远端的全周紧密接触时，阀元件2密封入口流动通道81。此时，阀座5接收入口流动通道81内冷却剂的压力(阀前后的差压)，从而被压向阀元件2。锁定销40由销激励部分45激励，并缩回到销插入孔48和开口部分42中(容纳在其中)。因此，锁定机构4处于解锁状态。

在第一状态下，销插入孔48相对于阀元件2位于前侧和下游侧。第二流动通道47的开口相对于阀元件2位于后侧和下游侧。

第二状态

图10示出了阀前后的差压小于第一压力且等于或大于第二压力时的阀装置A的状态。在下文中，将该状态称为第二状态。

阀元件2和阀座5的状态，以及阀元件2与销插入孔48和第二流动通道47的开口之间的位置关系与第一状态中的相同。除非考虑第一流动通道46和第二流动通道47中的压力损失，否则缸前后的差压几乎等于阀前后的差压，并且正负关系对于差压相同。这意味着在第二状态下缸前后的差压小于第一压力，并且也等于或大于第二压力。

在第二状态下，冷却剂流入第一缸室S1，并且冷却剂从第二缸室S2流出。因此，缸阀41和锁定销40向上移动。在第二状态下，由于阀前后的差压，锁定销40从销插入孔48突出并进入旋转区域。因此，锁定机构4处于锁定状态。在该实施例中，销插入孔48和锁定销40被布置成使得在锁定销40进入旋转区域的状态下锁定销40的上游侧的侧表面与阀元件2的下游侧的侧表面接触。在某些情况下，由于在突出状态下安装锁定销40的误差，阀元件2可能在旋转方向上在一定程度上向前后摆动。但是，在本实施例中，由于阀座5响应于阀元件2的摆动而在上下方向和前后方向上移动(摆动)，因此入口流动通道81被保持密封。

控制装置9调节泵部分P的输出(参见图1)，以使阀前后的差压增大(从低于第二压力的值到等于或大于第二压力并小于第一压力的值)。因此，发生从第一状态到第二状态的状态转变。控制装置9调节泵部分P的输出，以使得阀前后的差压减小(从等于或大于第二压力且小于第一压力的值到小于第二压力的值)。因此，发生从第二状态到第一状态的状态转变(参见图12)。

控制装置9调节泵部分P的输出(参见图1)，使得阀前后的差压甚至进一步从第二状态增大(从等于或大于第二压力且小于第一压力的值到等于或大于第一压力的值)。在这种情况下，状态变为图11所示的第三状态。在第三状态下缸前后的差压等于或大于第一压力。

在第三状态下，阀座5和锁定销40的状态，以及阀元件2与销插入孔48和第二流动通道47的开口之间的位置关系与第二状态下的相同。但是，阀元件2的状态不同。在第三状态下，尽管阀元件2由于阀前后的差压而试图移动远离阀座5并在阀打开方向上旋转，但是阀元件2与锁定销40接触，并且因此关闭。因此，处于第三状态的阀元件2处于阀元件2比处于第一状态和第二状态的阀元件2稍微向阀打开方向旋转更多的状态。但是，在本实施例中，由于阀元件2稍微打开(阀元件2在阀打开方向上旋转直至阀元件2与锁定销40接触的状态)，所以阀座5相应地在上下方向和前后方向上移动，并跟随阀元件2的状态。因此，入口流动通道81保持密封。

当控制装置9调节泵部分P的输出使得阀前后的差压减小(从等于或大于第一压力的值到等于或大于第二压力且小于第一压力的值)时，发生从第三状态到第二状态的状态转变。

在下文中，阀元件2在第一状态，第二状态和第三状态下的位置(阀元件2的阀体20在上下方向上不与锁定销40重叠的位置)称为第一阀位置。第一阀位置是在从阀元件2与套筒50的远端的全周紧密接触的状态(第一状态和第二状态)到尽管阀元件2与套筒50的远端略有距离，但是阀元件2与锁定销40接触的状态(第三状态)的范围内的位置。当阀元件2处于第一阀位置时，阀关闭。当阀元件2处于第一阀位置时，由于锁定机构4处于锁定状态，因此锁定机构4能够阻止阀元件2打开。当阀元件2处于第一阀位置时，在该实施例中发生阀关闭状态。

此外，将阀元件2比第一阀位置打开得更多并且阀元件2的阀体20在上下方向上与锁定销40重叠的阀元件2的位置称为第二阀位置。当阀元件2处于第一阀位置时，阀前后的差压变得小于第二压力，并且锁定机构4处于解锁状态。随着此后阀前后的差压增大到等于或大于第一压力，阀元件2被打开并被允许移动到第二阀位置。当阀元件2处于第二阀位置时，阀元件2与阀座5隔开距离，因此阀处于阀打开状态。当阀元件2处于第二阀位置时，即使当锁定机构4处于锁定状态时，也不可能阻止阀元件2进一步打开。

第四状态

图13和图14示出了当阀前后的差压等于或大于第一压力时阀装置A的状态。以下，将图13和图14所示的状态以及阀元件2位于图13和图14所示的状态之间的任意位置的状态称为第四状态。在第四状态的情况下，阀元件2的位置在第二阀位置。图13示出了在阀元件2刚刚通过开口部分42并且与邻近的壁部分84邻近的状态下阀元件2打开的位置(邻近的第二阀位置)。图14示出了当阀元件2与邻近的壁部分84隔开距离时，阀元件2被大幅打开的位置(隔开距离的第二阀位置)。

在第四状态中，阀元件2由于阀前后的差压而打开阀，并且保持这种状态。在第四状态下，销插入孔48相对于阀元件2位于后侧和上游侧。第二流动通道47的开口相对于阀元件2位于后侧和上游侧。

通常，在第四状态下，缸前后的差压变得小于第二压力。由于第一流动通道46和第二流动通道47均相对于阀元件2位于上游侧，因此除非考虑阀元件2的上游侧的流动通道80中的压力损失和第一流动通道46和第二流动通道47中的压力损失，缸前后的差压几乎为零。因此，锁定销40被销激励部分45激励并因此缩回到销插入孔48中(容纳在其中)，并且锁定机构4处于解锁状态。

在第四状态下，允许锁定机构4从解锁状态改变为锁定状态。例如，当由于在流动通道80中流动的冷却剂的流速由于某些原因(例如，故障)过度增加而阀元件2的上游侧的流动通道80中的压力损失增加，缸前后的差压变得等于或大于第二压力并且小于第一压力时，可以发生锁定机构4从解锁状态到锁定状态的转变。但是，在这种情况下，因为阀元件2位于第二阀位置并且不受锁定机构4的影响，所以没有问题。

当控制装置9调节泵部分P的输出，使得阀前后的差压在短时间段内从第一状态增加(小于第二压力，并且也小于第一压力的值)时，状态变为第四状态。在此，短时间段是指当阀前后的差压从小于第二压力的值增大到等于或大于第一压力的值时，从第一状态到第四状态的转变所需的时间段(以下，称为阀打开转变时间)，比从第一状态至第二状态的转变所需的时间段(以下，称为锁定转变时间)短。这意味着，在第一状态下，将阀前后的差压从小于第二压力的值增加到等于或大于第一压力的值的速度定义为在锁定销40由于差压的增加而从解锁位置突出，移动到锁定位置并与旋转区域重叠之前，阀元件2在阀打开方向上旋转超过销插入孔48的速度。

在该实施例中，通过诸如减小和增大第一孔口46a和第二孔口47a的管直径的调节来调节流入和流出第一缸室S1和第二缸室S2的冷却剂的速度以便降低(见图2)。因此，调节了使锁定机构4从解锁状态转变为锁定状态所需的锁定转变时间，使得锁定转变时间变长。此外，控制装置9调节泵部分P的输出(参照图1)，以便阀前后的差压从小于第二压力的值上升到大于或等于第一压力的值的速度被使得高于给定速度。因此，执行控制，使得阀元件2完成从第一阀位置到第二阀位置的移动所需的阀打开转变时间变得比锁定转变时间短。因此，阀元件2从第一状态到第四状态的转变成为可能。

另外，在本实施例中，随着控制装置9调节泵部分P的输出等，当阀元件2打开时，阀元件2从第一阀位置移动到第二阀位置的阀元件2的转速被设定为高于锁定销40从解锁位置移动至锁定位置的解锁速度。这确保了阀元件2从第一阀位置移动到第二阀位置，并且还使得阀装置A能够从第一状态转变到第四状态。

控制装置9调节泵部分P的输出，并且阀前后的差压降低(从等于或大于第一压力的值到小于第一压力且等于或大于第二压力的值)。因此，发生从第四状态到第二状态的状态转变。在该状态转变时，直到至少阀元件2完成从第二阀位置到第一阀位置的移动为止，锁定销40不上升到与旋转区域重叠的位置。由于第二流动通道47的开口布置在销插入孔48的上游侧，因此第一流动通道46和第二流动通道47都相对于阀元件2位于上游侧的关系保持，直到阀元件2通过销插入孔48的上方，并且缸前后的差压几乎保持为零。这意味着，当发生从第四状态至第二状态的状态转变时，锁定机构4至少在阀元件2完成其从第二阀位置到第一阀位置的移动之前不会从解锁状态变为锁定状态。在该实施例中，当执行操作以将阀元件2从第二阀位置移动到第一阀位置时，优选的是，阀前后的差压立即从等于或大于第一压力的值减小到小于第二压力的值，使得阀元件2的状态从第四状态改变为第一状态。

这意味着，当控制装置9使阀元件2从第二阀位置移动到第一阀位置时(当阀关闭时)，控制装置9控制泵部分P并调节阀前后的差压，使得在阀元件2移动到第一阀位置之后，锁定机构4变为锁定状态。

如目前所述，可以提供一种能够以简单的结构并且在给定的冷却剂温度下操作的流动通道装置，以及一种使用该流动通道装置的发动机冷却系统。

在前述实施例中，描述了将销支撑件49安装在设置在第一缸室S1的上壁中的安装孔上的情况。销支撑件49包括圆筒形部分，并且圆筒形部分的内部用作销插入孔48。然而，销插入孔48可以形成在第一缸室S1的上壁中。

在前述实施例中，描述了其中允许第二缸室S2和出口流动通道82彼此连通的第二流动通道47，以及允许第一缸室S1和第二流动通道82彼此连通的凹槽48a彼此分开地形成的情况。然而，可以仅形成第二流动通道47和凹槽48a中的一个。与第二流动通道47相似，凹槽48a允许第二缸室S2和出口流动通道82彼此连通。因此，在不设置第二流动通道47而仅设置凹槽48a的情况下，凹槽48a代替了上述实施例中描述的第二流动通道47的功能。因此，冷却剂被允许通过凹槽48a而不是第二流动通道47从第二缸室S2的内部和出口流动通道82的内部进入和离开。

在前述实施例中，描述了阀元件2分别包括阀体20，设置在阀体20中的旋转轴部分21以及与弹性构件连接的连接部分25的情况。连接部分25分别在阀元件2的旋转方向上的两侧部分上设置成一对。然而，如图15所示，阀元件2可在旋转方向上阀元件2的侧部分之一上具有一个连接部分25。例如，阀元件2可包括阀体20，设置在阀体20中的旋转轴部分21，连接板部分22和单个连接部分25。连接板部分22从阀体20的一个侧表面向前方凸起。如图16所示，连接部分25设置在连接板部分22的背表面，并与弹性构件30连接。与上述实施例中说明的阀元件2相同，当分别在阀体20的旋转方向上的两侧部分上设置一对连接部分25时，需要在阀元件2的两侧部分上布置弹性构件30的空间，如图17所示。即使阀元件2的开度较小，这也导致冷却剂的流量增加。然而，当连接部分25仅设置在阀元件2的一个侧部分中时，如图18所示，形成用于在仅阀元件2的一个侧部分上布置弹性构件30的空间就足够了。因此，当阀元件2的开度小时，能够减少冷却剂的流量。因此，可以通过调节阀元件2的开度来容易地调节冷却剂的流量。

在上述实施例中，说明了如下情况：在入口循环流动通道11的远端部分中设置作为阀座支撑部分的左右突出部分11a，突出部分11a朝向下游侧延伸。环状肋55的上游侧的表面与突出部分11a接触，因此，套筒50(阀座5)的上游部分能够利用突出部分11a作为支点来在上下方向上摆动。因此，阀座5在上下方向上摆动，因此能够与阀元件2紧密接触。但是，如图19所示，代替在入口循环流动通道11的远端部分中设置左右突出部分11a，可以在入口循环流动通道11的内侧(例如，径向方向上的中心)设置作为阀座支撑部分的支撑部分11c，并且在套筒50的内侧(例如，径向方向上的中心)设置被支撑部分5c。当支撑部分11c在一点支撑被支撑部分5c时，套筒50(阀座5)的上游部分能够在上下方向上摆动。因此，阀座5能够在上下方向上摆动，并且因此能够与阀元件2紧密接触。

图20示出了如下情况：支撑部分11c形成为使得支撑部分11c包括一对桥接部分11b和凹陷部分11d。桥接部分11b设置在入口循环流动通道11的远端部分中，并且凹陷部分11d面向前方。桥接部分11b在径向方向上横跨管壁设置并且彼此交叉。凹陷部分11d设置在桥接部分11b彼此交叉的部分中。桥接部分11b彼此交叉的部分和凹陷部分11d位于入口循环流动通道11的径向方向上的中心。

图21示出了在阀座5的后端部分中设置一对桥接部分5b，并且面对后方的突出部分形成为被支撑部分5c的情况。桥接部分5b在径向方向上横跨套筒50延伸并且彼此交叉。突出部分形成在桥接部分5b彼此交叉的部分中。桥接部分5b彼此交叉的部分和被支撑部分5c位于套筒50的径向方向上的中心。图19示出了作为突出部分的被支撑部分5c与凹陷部分11d接触并由此被支撑部分11c支撑的情况。因此，阀座5的上游部分能够在上下方向和左右方向上摆动，从而能够与阀元件2紧密接触。

此外，左右突出部分11a可以设置为阀座支撑部分。另外，支撑部分11c也可以作为阀座支撑部分设置在入口循环流动通道11的内侧，并且被支撑部分5c可以设置在套筒50的内侧。因此，左右突出部分11a和支撑部分11c能够支撑套筒50的上游部分，从而套筒50的上游部分能够在上下方向上摆动。

在前述实施例中，描述了以下情况：其中枢转连接部分38在流动通道80的延伸方向上分别布置在连接部分25的后侧，并且每个弹性构件30是拉伸弹簧型螺旋弹簧。由于螺旋弹簧的收缩力，阀元件2朝向入口流动通道81被激励。然而，如图22和图23所示，存在以下情况：每个枢转连接部分38分别布置在连接部分25的前侧(下游侧)，并且弹性构件30利用螺旋弹簧的膨胀力朝向入口流动通道81激励阀元件2。图22表示阀关闭时阀元件2和激励部分3的状态，并且图23表示阀打开时阀元件2和激励部分3的状态。

在图22和图23所示的情况下，激励部分3包括作为推压弹簧型螺旋弹簧等的弹性构件30，插入到弹性构件30的螺旋弹簧中的连杆30a，和枢转连接部分38，枢转连接部分38在连接部分25的前侧将弹性构件30和连杆30a与本体8枢轴连接。该枢转连接部分38具有连结孔30c，连杆30a以滑动的方式插入到该连结孔38c中，并且使用旋转轴38b作为旋转轴线而旋转。旋转轴38b与旋转轴部分21平行。连结孔38c布置在旋转轴部分21的上侧和后侧。连结孔38c布置在旋转轴38b的上侧和后侧，并且以滑动方式插入到连结孔38c中的连杆30a布置成在与旋转轴38b交叉的方向上延伸。连杆30a和连接部分25彼此连接，使得连杆30a的远端能够通过插入到连接孔25a中的销等旋转。在弹性构件30被连杆30a支撑的状态下，弹性构件30朝向入口流动通道81激励阀元件2。当阀元件2打开时，弹性构件30收缩，并且在枢转连接部分38使用旋转轴38b作为旋转轴线旋转的同时，枢转连接部分38在连杆30a进入连结孔38c的方向上滑动。当阀元件2关闭时，情况相反。如图22和图23所示，枢转连接部分38的下侧端部分可以用作锁定部分83。

如图22所示，在阀关闭时，在阀关闭状态下，旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38(连结孔38c)布置成使得由旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38形成的角度θ1变为90度或更小。角度θ1形成在作为顶点的枢转连接部分38处(连结孔38c的轴线的离连接孔25a最远的位置)。在这种情况下，关于从弹性构件30作用到阀元件2的阀关闭扭矩，在阀关闭时的扭矩最大，并且在阀打开时的扭矩可以小于在阀关闭时的扭矩。

旋转轴部分21，连接部分25和枢转连接部分38(连结孔38c)被布置成形成钝角三角形，其中连接部分25是在阀元件2的最大阀打开时具有钝角的顶点。因此，在最大阀打开时的阀关闭扭矩可以变得小于阀关闭时或阀打开时(最大阀打开时除外)的阀关闭扭矩。

如上所述，由于枢转连接部分38布置在连接部分25的前侧(下游侧)，因此可以提高选择激励部分3的结构和机构的自由度(例如采用推动弹簧型螺旋弹簧作为弹性构件30的自由度)，以及用于布置激励部分3的布局的自由度。

在前述实施例中，描述了第一缸室S1具有第一流动通道46的情况，该第一流动通道46是允许第一缸室S1与入口流动通道81和入口循环流动通道11连通的连通通道。第一流动通道46具有圆形开口46b，该圆形开口46b形成在入口循环流动通道11的管壁中并且与入口循环流动通道11的内部连通。在这种情况下，如图24所示，可以在入口循环流动通道11的管壁中、邻近入口循环流动通道11的第一流动通道46的开口的上游侧，设置凸起部分11e(例如，具有与冷却剂的流动方向交叉的表面的板)。凸起部分11e向入口循环流动通道11的内侧凸起。凸起部分11e可以设置在距开口46b的后端部分的距离为开口46b的直径的两倍的位置处，或者设置在与之相比更靠近开口46b的后端部分的位置处。凸起部分11e的高度(凸起部分11e从管壁延伸到管的内部的长度)可以是开口46b的直径的0.5至2.0倍的高度。

由于设置了这种凸起部分11e，在凸起部分11e的下游侧的开口46b附近产生涡流，从而减小了从第一流动通道46施加到第一缸室S1内部的冷却剂的压力。因此，当存在从第一状态到第二状态的转变时，可以进行调节以减小缸前后的差压，并且减小冷却剂流入第一缸室S1的速度。这意味着当阀元件2从第一阀位置打开到第二阀位置时，可以延长锁定机构4的锁定转变时间。这确保了阀元件2打开。

在前述实施例中，描述了如下情况：套筒50包括在套筒50的后侧上的端表面55a和形成在套筒50的后侧端部分的内侧上的倾斜表面50a。端表面55a和倾斜表面50a用作压力接收器，其接收入口流动通道81内的冷却剂的压力。然而，套筒50不需要具有倾斜表面50a。

在前述实施例中，描述了以下情况：在上下方向上不与锁定销40重叠的阀元件2的阀体20的位置是第一阀位置，并且当锁定机构4进入锁定状态时，可以阻止阀元件2打开。此外，阀元件2比第一阀位置打开得更多，并且阀元件2的阀体20在上下方向上与锁定销40重叠的阀元件2的位置是第二阀位置。因此，即使当锁定机构4处于锁定状态时，也不可能阻止阀元件2进一步打开。描述了突出-缩回距离X长于套筒50的远端部分与冷却剂的流动方向上的上游侧处于锁定位置的锁定销40的远端部分之间的最小距离Y。

然而，如图25所示，存在如下情况：阀元件2的第一阀位置是阀元件2从阀元件2与阀座5接触的阀关闭状态与阀座5隔开距离，直到阀元件2的阀体20的与旋转轴部分21相对的端部在上下方向上与锁定销40重叠的位置。因此，当锁定机构4进入锁定状态时，可以阻止阀元件2打开。在这种情况下，阀元件2的第二阀位置成为阀元件2从阀关闭位置打开超过阀元件2在上下方向上与锁定销40重叠的位置，并且阀元件2的阀体20(阀体20的与旋转轴部分21相对的端部除外)在上下方向上与锁定销40重叠的位置。因此，即使当锁定机构4处于锁定状态时，也不可能阻止阀元件2进一步打开。突出-缩回距离X大于套筒50的远端部分与冷却剂的流动方向上的下游侧的锁定位置处的锁定销40的远端部分之间的最小距离Z。

存在这样一种情况的示例，其中，阀元件2的第一阀位置是阀元件2从阀元件2与阀座5接触的阀关闭状态与阀座5离开距离，直到阀元件2的阀体20的与旋转轴部分21相对的端部在上下方向上与锁定销40重叠的位置。在该示例中，当锁定销40与阀体20的与旋转轴部分21相对的端部接触，并且锁定销40使阀体20朝向旋转轴部分21激励阀体20时，旋转轴部分21的摩擦阻力增大，并且阀元件2的旋转可能受到阻碍。特别地，当锁定销40，阀体20和旋转轴部分21之间的位置关系是使得当锁定销40竖直地与阀体20的与旋转轴部分21相对的端部的端表面接触时，锁定销40，阀体20的与旋转轴部分21相对的端部和旋转轴部分21线性地排列，旋转轴部分21的摩擦阻力增大，并且阀元件2的旋转受阻。因此，存在在锁定机构4处于锁定状态时阀元件2被阻碍打开的情况。

此外，当在阀体20的与旋转轴部分21相对的端部的端表面中形成有倾斜表面时，该倾斜表面面向前方和底部，则第一阀位置成为如下位置：阀元件2从阀元件2与阀座5接触的阀关闭状态与阀座5隔开距离，直到阀元件2的阀体20的与旋转轴部分21相对的端部在上下方向上与锁定销40重叠的位置。当锁定销40与阀体20的与旋转轴部分21相对的端部的端表面接触，并且锁定销40朝向旋转轴部分21激励阀体20时，锁定销40的远端在倾斜表面上滑动并上升，从而将阀体20推回到后侧。因此，当锁定机构4进入锁定状态时，可以阻止阀元件2打开。

除非发生不一致，否则可以将在前述实施例(包括其他实施例，并且在下面应用相同)中公开的构造与在其他实施例中公开的构造进行组合以用于应用。另外，在本说明书中公开的实施例仅是示例，并且本发明的实施例不限于它们，并且可以在不脱离本发明的目的的情况下适当地改变。

本发明适用于能够以任意的冷却剂温度操作的流动通道装置，以及适用于使用流动通道装置的发动机冷却系统。

Claims (6)

1.一种流动通道装置，其特征在于，包括：

循环流动通道(1)，流体在所述循环流动通道中流动；

摆动阀(2)，所述摆动阀设置在所述循环流动通道(1)中，所述摆动阀(2)构造成由于所述摆动阀(2)的上游和所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压而打开，并且向下游侧打开并旋转；

激励部分(4)，所述激励部分构造成抵抗所述循环流动通道(1)中所述摆动阀(2)的上游和所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压，向阀关闭方向激励所述摆动阀(2)；和

锁定机构(5)，所述锁定机构包括锁定销(40)，所述锁定销(40)构造成突出到所述摆动阀(2)的旋转区域中并且阻止所述摆动阀(2)打开，所述锁定销(40)构造成从所述摆动阀(2)的所述旋转区域缩回，从而允许所述摆动阀(2)打开，其中

所述摆动阀(2)构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置，所述第一阀位置是所述锁定机构(5)能够阻止所述摆动阀(2)打开的位置，并且所述第二阀位置是所述摆动阀(2)比所述第一阀位置打开得更多，并且所述锁定机构不能阻止所述摆动阀(2)打开的位置，

所述锁定机构(5)构造成设定锁定状态并设定解锁状态，所述锁定状态是所述锁定销(40)突出到所述锁定销(40)与所述旋转区域重叠的锁定位置的状态，并且所述解锁状态是所述锁定销(40)缩回到所述锁定销(40)不与所述旋转区域重叠的解锁位置的状态，并且

所述锁定销(40)构造成在通过所述摆动阀(2)的上游侧的所述流体的压力而被激励时突出，并且在通过所述摆动阀(2)的下游侧的所述流体的压力而被激励时缩回，

所述锁定机构(5)包括第一缸室，第二缸室，销激励部分，第一流动通道和第二流动通道；

所述第一缸室构造成使得所述锁定销(40)通过所述摆动阀(2)的上游侧的所述流体的压力而突出；

所述第二缸室构造成使得所述锁定销(40)通过所述摆动阀(2)的下游侧的所述流体的压力而缩回；

所述销激励部分构造成在缩回方向上激励所述锁定销；

所述第一流动通道允许所述第一缸室在所述摆动阀的上游侧与所述循环流动通道(1)连通；并且

所述第二流动通道允许所述第二缸室在所述摆动阀的下游侧与所述循环流动通道(1)连通。

2.根据权利要求1所述的流动通道装置，其特征在于，其中：

所述锁定销(40)被插入到从所述循环流动通道(1)的外部贯通到所述循环流动通道(1)的内侧的销插入孔中，所述锁定销(40)被设置成能够通过所述销插入孔突出到所述旋转区域内以及从所述旋转区域缩回；并且

所述第二流动通道通向所述循环流动通道(1)的开口的至少一部分布置在所述销插入孔的上游侧。

3.根据权利要求1或2所述的流动通道装置，其特征在于，在所述循环流动通道(1)的管壁中设置凸起部分，所述管壁邻近上游侧的所述循环流动通道(1)中设置的所述第一流动通道的开口，所述凸起部分从所述管壁向所述循环流动通道(1)的内侧凸起。

4.一种流动通道装置，其特征在于，包括：

循环流动通道(1)，流体在所述循环流动通道中流动；

摆动阀(2)，所述摆动阀设置在所述循环流动通道(1)中，所述摆动阀(2)构造成由于所述摆动阀(2)的上游和所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压而打开，并且向下游侧打开并旋转；

激励部分(4)，所述激励部分构造成抵抗所述循环流动通道(1)中所述摆动阀(2)的上游和所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压，向阀关闭方向激励所述摆动阀(2)；

锁定机构(5)，所述锁定机构包括锁定销(40)，所述锁定销(40)构造成突出到所述摆动阀(2)的旋转区域中并且阻止所述摆动阀(2)打开，所述锁定销(40)构造成从所述摆动阀(2)的所述旋转区域缩回，从而允许所述摆动阀(2)打开；

泵(P)，所述泵构造成产生所述流体差压；和

控制装置(9)，所述控制装置构造成控制所述摆动阀(2)的打开和关闭，其中

所述摆动阀(2)构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置，所述第一阀位置是所述锁定机构(5)能够阻止所述摆动阀(2)打开的位置，并且所述第二阀位置是所述摆动阀(2)比所述第一阀位置打开得更多，并且所述锁定机构不能阻止所述摆动阀(2)打开的位置，

所述锁定机构(5)构造成设定锁定状态并设定解锁状态，所述锁定状态是所述锁定销(40)突出到所述锁定销(40)与所述旋转区域重叠的锁定位置的状态，并且所述解锁状态是所述锁定销(40)缩回到所述锁定销(40)不与所述旋转区域重叠的解锁位置的状态，并且

所述锁定销(40)构造成在通过所述摆动阀(2)的上游侧的所述流体的压力而被激励时突出，并且在通过所述摆动阀(2)的下游侧的所述流体的压力而被激励时缩回，

所述控制装置(9)构造成，通过控制所述泵(P)以调节所述流体差压，使得当所述摆动阀(2)关闭时所述摆动阀(2)移动到所述第一阀位置后，所述锁定机构(5)进入所述锁定状态。

5.一种流动通道装置，其特征在于，包括：

循环流动通道(1)，流体在所述循环流动通道中流动；

摆动阀(2)，所述摆动阀设置在所述循环流动通道(1)中，所述摆动阀(2)构造成由于所述摆动阀(2)的上游和所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压而打开，并且向下游侧打开并旋转；

激励部分(4)，所述激励部分构造成抵抗所述循环流动通道(1)中所述摆动阀(2)的上游和所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压，向阀关闭方向激励所述摆动阀(2)；和

锁定机构(5)，所述锁定机构包括锁定销(40)，所述锁定销(40)构造成突出到所述摆动阀(2)的旋转区域中并且阻止所述摆动阀(2)打开，所述锁定销(40)构造成从所述摆动阀(2)的所述旋转区域缩回，从而允许所述摆动阀(2)打开，其中

所述摆动阀(2)构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置，所述第一阀位置是所述锁定机构(5)能够阻止所述摆动阀(2)打开的位置，并且所述第二阀位置是所述摆动阀(2)比所述第一阀位置打开得更多，并且所述锁定机构不能阻止所述摆动阀(2)打开的位置，

所述锁定机构(5)构造成设定锁定状态并设定解锁状态，所述锁定状态是所述锁定销(40)突出到所述锁定销(40)与所述旋转区域重叠的锁定位置的状态，并且所述解锁状态是所述锁定销(40)缩回到所述锁定销(40)不与所述旋转区域重叠的解锁位置的状态，并且

所述锁定销(40)构造成在通过所述摆动阀(2)的上游侧的所述流体的压力而被激励时突出，并且在通过所述摆动阀(2)的下游侧的所述流体的压力而被激励时缩回，

所述循环流动通道(1)包括沿着所述旋转区域的邻近的壁部分(84)。

6.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括：

循环流动通道(1)，通过泵(P)允许流体在发动机(E)和散热器(C)之间循环；

旁通流动通道(15)，所述旁通流动通道与所述循环流动通道(1)连接，所述旁通流动通道(15)绕过所述散热器(C)；

在所述循环流动通道中所述散热器(C)与所述旁通流动通道(15)之间设置摆动阀(2)，所述摆动阀(2)构造成由于所述摆动阀(2)的上游与所述摆动阀(2)的下游之间的流体差压而打开，并且向下游侧旋转并打开；

激励部分(4)，所述激励部分构造成抵抗所述循环流动通道(1)中所述摆动阀(2)的上游与所述摆动阀(2)的下游之间的所述流体差压而在阀关闭方向上激励所述摆动阀(2)；和

锁定机构(5)，所述锁定机构包括锁定销(40)，所述锁定销(40)构造成突出到所述摆动阀(2)的旋转区域中，从而阻止所述摆动阀(2)打开，所述锁定销(40)构造成从所述摆动阀(2)的所述旋转区域缩回，从而允许所述摆动阀(2)打开，其中

所述摆动阀(2)构造成从第一阀位置旋转到第二阀位置，所述第一阀位置是所述锁定机构(5)能够阻止所述摆动阀(2)打开的位置，所述第二阀位置是所述摆动阀(2)比所述第一阀位置打开得更多，并且所述锁定机构(5)不能阻止所述摆动阀(2)打开的位置；

所述锁定机构(5)构造成设定锁定状态和设定解锁状态，所述锁定状态是所述锁定销(40)突出到所述锁定销(40)与所述旋转区域重叠的锁定位置的状态，并且所述解锁状态是所述锁定销(40)缩回到所述锁定销(40)不与所述旋转区域重叠的解锁位置的状态；并且

所述锁定销(40)构造成在通过所述摆动阀(2)的上游侧的所述流体的压力而被激励时突出，并且在通过所述摆动阀(2)的下游侧的所述流体的压力而被激励时缩回，

所述锁定机构(5)包括第一缸室，第二缸室，销激励部分，第一流动通道和第二流动通道；

所述第一缸室构造成使得所述锁定销(40)通过所述摆动阀(2)的上游侧的所述流体的压力而突出；

所述第二缸室构造成使得所述锁定销(40)通过所述摆动阀(2)的下游侧的所述流体的压力而缩回；

所述销激励部分构造成在缩回方向上激励所述锁定销；

所述第一流动通道允许所述第一缸室在所述摆动阀的上游侧与所述循环流动通道(1)连通；并且

所述第二流动通道允许所述第二缸室在所述摆动阀的下游侧与所述循环流动通道(1)连通。

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