CN114060555A - 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,可实现零件数的削减、小型化、车辆搭载性的提高。本发明的旋转式阀装置包括:筒状的阀,具有内部通路及从内部通路向径向外侧在外周壁开口的开口部,并且绕规定的轴线旋转;主轴,与阀一体地旋转;罩壳,收容阀并转动自如地支撑主轴,并且划定使内部通路连通至外部的连通口;以及通路构件,以抵接于阀的外周壁的方式组入至罩壳并划定径向通路,阀包含从轴线方向的一端面向内侧凹陷并且包围主轴的一端部的凹部,罩壳包含插入至凹部内并支撑主轴的一端部的筒部、及在连通口的附近区域中支撑主轴的另一端部的支撑孔。

Description

旋转式阀装置
技术领域
本发明涉及一种使阀绕轴线旋转而开闭流体的通路的、旋转式阀装置,尤其涉及一种在控制搭载于车辆等的发动机的冷却水的流动时适用的旋转式阀装置。
背景技术
作为以往的旋转式阀装置,已知有包括下述部分等的冷却水控制阀装置:罩壳,具有冷却水可在内侧流通的筒部;筒状的阀,在外壁具有开口部并且绕轴线旋转;金属制的主轴,嵌合固定于阀并在轴线上伸长;筒状的密封构件,介置于阀与罩壳之间并抵接于阀的外周面;以及马达,对阀进行旋转驱动(例如参照专利文献1)。
所述装置中,主轴在轴线方向形成为从阀的两端突出的长度,主轴的两端部经由轴承转动自如地支撑于罩壳。
这种结构中,主轴的轴线方向的罩壳的尺寸变大,导致装置的大型化。因此,在将所述装置安装于车辆搭载的发动机的情况下,在车辆搭载性的方面不利。
而且,阀、主轴、支撑主轴的两端部的轴承等分别形成为独立的零件,因而零件数多且结构复杂,在组装性、管理成本等方面不利。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2019-138354号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明在于消除所述现有技术的问题点,提供一种旋转式阀装置,可实现零件数的削减、装置的小型化、车辆搭载性的提高等。
解决问题的技术手段
本发明的旋转式阀装置构成为包括:筒状的阀,具有内部通路、及从内部通路向径向外侧在外周壁开口的开口部,并且绕规定的轴线旋转;主轴,与阀一体地旋转;罩壳,收容阀并转动自如地支撑主轴,并且划定使内部通路连通至外部的连通口;以及通路构件,以抵接于阀的外周壁的方式组入至罩壳并划定径向通路,阀包含从轴线方向的一端面向内侧凹陷并且包围主轴的一端部的凹部,罩壳包含:筒部,插入至凹部内并支撑主轴的一端部;以及支撑孔,在连通口的附近区域中支撑主轴的另一端部。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:罩壳包含:罩壳本体,具有筒部;以及结合构件,具有连通口及支撑孔,并且从轴线方向结合于罩壳本体。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:主轴是使用树脂材料与阀一体成形。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:凹部为了使主轴的一端部露出而形成为有底圆筒状,阀包含:端部壁,在外周壁与凹部之间连续地形成,将内部通路与主轴的一端部阻断。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:筒部经由轴承衬套而支撑主轴的一端部。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:在筒部与主轴之间,在较轴承衬套更靠轴线方向的内侧,配置有密封构件。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:主轴具有在较另一端部更靠轴线方向的内侧由罩壳在轴线方向支撑的环状端面,环状端面在轴线方向配置于较阀的另一端面更靠内侧。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:主轴在较一端部更靠轴线方向的外侧,具有传递旋转力的齿轮。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:包含为了对阀进行旋转驱动而配置于罩壳的外侧的驱动单元,驱动单元在阀的一端部侧赋予驱动力。
所述旋转式阀装置中也可采用下述结构,即:阀的外周壁包含在轴线方向相连的多个呈球面的外周面,通路构件与多个外周面对应地配置。
发明的效果
根据成为所述结构的旋转式阀装置,可达成零件数的削减、装置的小型化、车辆搭载性的提高等。
附图说明
图1为表示将本发明的旋转式阀装置适用于发动机的冷却水循环系统的状态的框图。
图2为表示本发明的旋转式阀装置的一实施方式的外观立体图。
图3为从罩壳的连通口侧观察图2所示的旋转式阀装置的外观立体图。
图4为表示一实施方式的旋转式阀装置所含的罩壳的外观立体图。
图5为构成图4所示的罩壳的罩壳本体及结合构件的包含轴线的面的分解截面图。
图6为一实施方式的旋转式阀装置的包含轴线的面的截面图。
图7为一实施方式的旋转式阀装置中,将连结一个连接器构件的部分切断的局部截面图。
图8为一实施方式的旋转式阀装置中,包含两个通路构件的中心线并且垂直于轴线的面的截面图。
图9为一实施方式的旋转式阀装置中,包含一个通路构件的中心线并且垂直于轴线的面的截面图。
图10为表示一实施方式的旋转式阀装置所含的、阀与三个通路模块(通路构件、密封构件及施力弹簧)的配置关系的分解立体图。
图11为从主轴的一端部侧观察一实施方式的旋转式阀装置所含的阀的外观立体图。
图12为从主轴的另一端部侧观察一实施方式的旋转式阀装置所含的阀的外观立体图。
图13为以包含轴线的面将一实施方式的旋转式阀装置所含的阀切断的立体截面图。
图14为表示一实施方式的旋转式阀装置所含的通路模块(通路构件、密封构件、施力弹簧)的分解立体图。
图15为表示一实施方式的旋转式阀装置所含的阀、通路模块(通路构件、密封构件、施力弹簧)及连接器构件的组装状态的局部截面图。
符号的说明
S:轴线
H:罩壳
10:罩壳本体(罩壳)
12:筒部
B:轴承衬套
SR:密封构件
20:结合构件(罩壳)
21:连通口
22:支撑孔
40:阀
Ip:内部通路
41:主轴
41a:一端部
41b:另一端部
41c:环状端面
41d:齿轮
42:端部壁
42a:阀的一端面
43:外周壁
43a:第一外周面
43a1:开口部
43b:第二外周面
43b1:开口部
43c:端面(阀的另一端面)
45:凹部
m1、m2、m3:通路模块
50:通路构件
51:固持器构件
52:抵接构件
Rp:径向通路
60:密封构件
70:施力弹簧
80:驱动单元
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对本发明的旋转式阀装置的一实施方式进行说明。
如图1所示,一实施方式的旋转式阀装置M在搭载于车辆的发动机E中安装于水泵1的下游侧,以对散热器(radiator)2、加热器3、机油冷却器(oil cooler)4、一直循环对象物5供给冷却水的方式配置。
另外,作为一直循环对象物5,节气门体(throttle body)或废气再循环(ExhaustGas Recirculation,EGR)阀等成为对象。
如图2、图3、图6、图8、图9所示,旋转式阀装置M包括作为罩壳H的罩壳本体10及结合构件20、连接器构件31、连接器构件32、连接器构件33、连接器构件34、绕轴线S转动的阀40、三个通路模块m1、m2、m3以及驱动单元80。
三个通路模块m1、m2、m3分别包含通路构件50、密封构件60及施力弹簧70。
另外,构成三个通路模块m1、m2、m3的通路构件50、密封构件60及施力弹簧70仅尺寸不同,其他呈相同结构,因而使用相同符号来表示。
罩壳本体10由树脂材料或铝材料等形成,如图4至图6所示,包括收容室11、在收容室11内突出的筒部12、四个连结嵌合部13、14、15、16、凸缘部17、嵌合凹部18以及在外侧安装着驱动单元80的分隔壁19。
收容室11形成为以轴线S为中心的圆筒状,空开间隙绕轴线S转动自如地收容阀40。
筒部12形成为以轴线S为中心的圆筒状,以在轴线S方向从分隔壁19向内侧突出的方式形成。
另外,如图6所示,筒部12经由轴承衬套B转动自如地支撑阀40的主轴41的一端部41a。而且,在筒部12与主轴41之间,在较轴承衬套B更靠轴线S方向的内侧,配置有密封构件SR。
如图4及图8所示,连结嵌合部13包括沿垂直于轴线S的方向伸长的插入孔13a、及连结连接器构件31的连结部13b。
插入孔13a是为了划定圆筒状的内周面以可插入通路模块m1而形成,设于在径向与阀40的第一外周面43a相向的位置。
连结部13b是以连接器构件31隔着O环Rg而嵌合并且使用螺钉进行固定的方式形成。
如图4及图8所示,连结嵌合部14包括沿垂直于轴线S的方向伸长的插入孔14a、及连结连接器构件32的连结部14b。
插入孔14a是为了划定圆筒状的内周面以可插入通路模块m2而形成,设于在径向与阀40的第一外周面43a相向的位置。
连结部14b是以连接器构件32隔着O环Rg而嵌合并且使用螺钉进行固定的方式形成。
如图4及图9所示,连结嵌合部15包括沿垂直于轴线S的方向伸长的插入孔15a、及连结连接器构件33的连结部15b。
插入孔15a是为了划定圆筒状的内周面以可插入通路模块m3而形成,设于在径向与阀40的第二外周面43b相向的位置。
连结部15b是以连接器构件33隔着O环Rg而嵌合并且使用螺钉进行固定的方式形成。
而且,在连结嵌合部15的附近,如图4、图7、图8所示,形成与连结嵌合部16的连通路16a的中途连通的旁通通路15c,当配置于旁通通路15c的控温器(thermostat)T以规定温度以上开阀时,不经由通路模块m3,而是通过连通路16a及旁通通路15c而内部通路Ip与连接器构件33的通路直接连通。
如图7所示,连结嵌合部16包括:连通路16a,顺着沿垂直于轴线S的方向伸长且从中途折曲的路径;以及连结部16b,连结连接器构件34。
连通路16a以包含上游侧通路及下游侧通路的方式形成,所述上游侧通路沿垂直于轴线S的径向伸长并与阀40的第一外周面43a相向,所述下游侧通路从上游侧通路折曲并延伸至连结部16b。
连结部16b是以连接器构件34隔着O环Rg而嵌合并且使用螺钉进行固定的方式形成。
如图3所示,凸缘部17包括:接合面17a,接合于发动机E的安装面;圆形孔17b,以轴线S为中心;以及贯通孔17c,供紧固于发动机E的螺杆穿插。
如图5所示,嵌合凹部18形成于凸缘部17的圆形孔17b的内侧,包括第一环状凹部18a及第二环状凹部18b。
第一环状凹部18a以供结合构件20嵌合并结合于罩壳本体10的方式形成。
第二环状凹部18b以在结合构件20的周围供O环Rg嵌入的方式形成。
如图4及图5所示,分隔壁19包括:开口部19a,穿过筒部12而使收容室11连通至外部;凸台部19b,为了使用螺钉紧固驱动单元80而形成于外侧;以及圆弧状的限制槽19c,为了承接阀40的突起46并限制阀40的转动范围而形成于内侧。
结合构件20由树脂材料或铝材料等所形成,如图3、图5、图6所示,包括三个连通口21、支撑孔22、推力承受部23。
连通口21使阀40的内部通路Ip及收容室11与外部连通,可使流体流入或流出。
支撑孔22转动自如地承接并支撑主轴41的另一端部41b。
如图6所示,推力承受部23形成为在轴线S方向较阀40的另一端面43c更向内侧突出,在轴线S方向对主轴41的与另一端部41b邻接的环状端面41c进行支撑。
结合构件20在主轴41的一端部41a经由轴承衬套B及密封构件SR嵌入至罩壳本体10的筒部12后,将主轴41的另一端部41b嵌入至支撑孔22,并且从轴线S方向嵌入至罩壳本体10的第一环状凹部18a而结合。
这样,由于罩壳H由具有筒部12的罩壳本体10、以及具有连通口21及支撑孔22的结合构件20形成,因而能以夹持阀40的方式容易地组装。
连接器构件31由金属材料等形成,如图2、图8、图15所示,包括嵌合部31a、凸缘部31b及管道部31c。
嵌合部31a具有环状的弹簧承接部31a1,嵌合于连结嵌合部13的插入孔13a,以承接施力弹簧70的端部并且在与插入孔13a之间夹持O环Rg的方式形成。
凸缘部31b使用螺钉紧固地固定于连结嵌合部13的端面。
对管道部31c连接向机油冷却器4供给冷却水的配管。
连接器构件32由金属材料等所形成,如图2、图8、图15所示,包括嵌合部32a、凸缘部32b及管道部32c。
嵌合部32a具有环状的弹簧承接部32a1,嵌合于连结嵌合部14的插入孔14a,以承接施力弹簧70的端部并且在与插入孔14a之间夹持O环Rg的方式形成。
凸缘部32b使用螺钉紧固地固定于连结嵌合部14的端面。
对管道部32c连接向加热器3供给冷却水的配管。
连接器构件33由金属材料等所形成,如图2、图9、图15所示,包括嵌合部33a、凸缘部33b及管道部33c。
嵌合部33a具有环状的弹簧承接部33a1,嵌合于连结嵌合部15的插入孔15a,以承接施力弹簧70的端部的方式形成。
凸缘部33b隔着O环Rg而使用螺钉紧固地固定于连结嵌合部15的端面。
对管道部33c连接向散热器2供给冷却水的配管。
连接器构件34由金属材料等所形成,如图2及图7所示,包括嵌合部34a、凸缘部34b及管道部34c。
嵌合部34a嵌合于连结嵌合部16的连通路16a,以在与连通路16a之间夹持O环Rg的方式形成。
凸缘部34b使用螺钉而紧固地固定于连结嵌合部16的端面。
对管道部34c连接向一直循环对象物5供给冷却水的配管。
阀40是使用耐磨耗性及滑动性优异的树脂材料,为了划定内部通路Ip而形成,如图6、图11至图13所示,包括以轴线S为中心的主轴41、端部壁42、外周壁43、将外周壁43连结于主轴41的多个辐条(spoke)部44、有底圆筒状的凹部45以及突起46。
主轴41形成为以轴线S为中心的圆柱状,包括一端部41a、另一端部41b、环状端面41c及齿轮41d。
一端部41a以由凹部45包围并且在外部露出的方式形成,经由轴承衬套B而嵌合于罩壳本体10的筒部12并绕轴线S转动自如地受到支撑。
另一端部41b嵌合于结合构件20的支撑孔22并绕轴线S转动自如地受到支撑。
环状端面41c以如下方式形成,即:在轴线S方向在另一端部41b的内侧邻接,并且在轴线S方向配置于较作为阀40的另一端面的外周壁43的端面43c更靠内侧。
另外,环状端面41c抵接于成为罩壳H的一部分的结合构件20的推力承受部23,在轴线S方向滑动自如地受到支撑。
端部壁42以如下方式形成,即:划定轴线S方向的阀40的一端面42a,并且在外周壁43与凹部45之间连续地形成而将内部通路Ip与主轴41的一端部41a阻断。
另外,在组装状态下,端部壁42以与罩壳本体10的分隔壁19的内侧面空开间隙地邻接的方式配置。
这样,端部壁42将一端部41a自内部通路Ip阻断并且与分隔壁19邻接地配置,因而从连通口21流入内部通路Ip的流体碰撞端部壁42的内侧面,被定向为朝向开口部43b1、开口部43a1
由此,可防止流体向一端部41a的支撑区域直接流入,可抑制乃至防止流体从支撑区域泄漏。
外周壁43与罩壳本体10的内周面空开间隙地配置,包括在轴线S方向相连的第一外周面43a及第二外周面43b、在第一外周面43a开口的开口部43a1、在第二外周面43b开口的开口部43b1、以及作为轴线S方向的阀40的另一端面的端面43c。
第一外周面43a形成为在轴线S方向呈规定宽度并且在轴线S上具有中心的球面。
第二外周面43b形成为在轴线S方向呈较第一外周面43a更大的宽度并且在轴线S上具有中心的球面。
开口部43a1从内部通路Ip向径向外侧在外周壁43的第一外周面43a的区域中开口,并且形成为在绕轴线S的圆周方向长的长孔。
开口部43b1从内部通路Ip向径向外侧在外周壁43的第二外周面43b的区域中开口,并且形成为尺寸较开口部43a1更短且在绕轴线S的圆周方向长的长孔。
端面43c是以在组装状态下与结合构件20的内侧面空开间隙地相向的方式配置。
辐条部44以下述方式形成,即:对主轴41离散地连结外周壁43,以使内部通路Ip作为轴向通路在轴线S方向从端面43c连通至外部。
凹部45从轴线S方向的阀40的一端面42a向轴线S方向的内侧凹陷,且形成为包围主轴41的一端部41a并且在端部壁42的外侧露出的有底圆筒状。
也就是说,凹部45以下述方式形成,即:在其凹陷空间中将主轴41的一端部41a在同轴(轴线S)上定位并使其露出,并且供罩壳本体10的筒部12空开间隙地插入。
突起46以从端部壁42沿轴线S方向突出的方式形成,在组装状态下,插入至罩壳本体10的限制槽19c。另外,突起46通过抵接于限制槽19c的两端,而发挥限制阀40的转动范围的作用。
根据成为所述结构的阀40,主轴41作为阀40的一部分而由树脂材料一体成形,因而可达成零件数的削减、组装工时的削减、管理工时的削减等。
而且,凹部45以在轴线S方向较一端面42a更向内侧凹陷并且包围主轴41的一端部41a的方式形成,而且,以罩壳本体10的筒部12插入至凹部45内而支撑一端部41a的方式形成,因此与以往那样支撑从阀的端面突出的主轴的形态相比,可缩短轴线S方向的尺寸,可达成罩壳H的小型化、装置M的小型化。
而且,主轴41的环状端面41c在轴线S方向配置于较阀40的另一端面(端面43c)更靠内侧,因而可减小另一端部41b从端面43c的突出量。即,可缩短阀40整体的轴线S方向的尺寸,而且可将罩壳H的轴线S方向的尺寸设定得短。由此,可达成装置的小型化、车辆搭载性的提高。
而且,凹部45形成为有底圆筒状,端部壁42以在外周壁43与凹部45之间连续地形成而将内部通路Ip与一端部41a阻断的方式形成,因而可防止从连通口21流入内部通路Ip的流体向一端部41a的支撑区域直接流入,可抑制乃至防止流体从支撑区域泄漏。
而且,构成为主轴41的一端部41a经由轴承衬套B而支撑于筒部12,并且对形成于一端部41a的外侧的齿轮41d赋予驱动单元80的驱动力,因而可减小从轴承衬套B到齿轮41d的悬垂量,可使主轴41绕轴线S顺利地旋转。
进而,主轴41与筒部12之间,在较轴承衬套B更靠轴线S方向的内侧配置有密封构件SR,因而可防止罩壳H的收容室11内的流体通过筒部12而漏出至外部。
通路构件50以抵接于阀40的外周壁43的方式组入至罩壳本体10而划定径向通路Rp,如图10、图14、图15所示,整体形成为圆筒状,由固持器构件51、及保持于固持器构件51并抵接于阀40的第一外周面43a或第二外周面43b的抵接构件52所形成。
固持器构件51介置于抵接构件52与施力弹簧70之间而保持抵接构件52,是使用高结晶性的热塑性树脂材料、例如聚苯硫醚树脂等而形成为圆筒状,包括内周面51a、外周面51b、嵌合内周面51c、环状阶差部51d、弹簧承接部51e、环状槽51f及环状按压部51g。
内周面51a划定可与阀40的内部通路Ip连通的径向通路Rp。
外周面51b与罩壳本体10的插入孔13a、插入孔14a、插入孔15a空开间隙C而配置。
嵌合内周面51c形成为供抵接构件52的嵌合外周面52c压入的尺寸。
环状阶差部51d形成于内周面51a与嵌合内周面51c的交界,与抵接构件52的环状端面52d以非接触方式相向。
弹簧承接部51e为了承接施力弹簧70的端部而呈环状端面。
环状槽51f以供密封构件60嵌入的方式形成。
环状按压部51g经由施力弹簧70的施加力而按压抵接构件52的环状被按压部52e。
成为所述结构的固持器构件51发挥划定径向通路Rp的作用、将起密封功能的抵接构件52保持并定位并且传递施力弹簧70的施加力的作用、以及将密封构件60保持并定位的作用。
因此,固持器构件51是使用机械强度及刚性较抵接构件52更高且价廉的树脂材料而形成。另外,固持器构件51也可使用金属材料形成。
抵接构件52是使用树脂材料、例如氟树脂形成为圆筒状,包括内周面52a、外周面52b、嵌合外周面52c、环状端面52d、环状被按压部52e及环状圆锥面52f。
内周面52a划定可与阀40的内部通路Ip连通的径向通路Rp。
外周面52b与罩壳本体10的插入孔13a、插入孔14a、插入孔15a空开间隙C而配置。
嵌合外周面52c形成为压入至固持器构件51的嵌合内周面51c的尺寸。
环状端面52d在施力弹簧70的施力方向Fd,与固持器构件51的环状阶差部51d以非接触方式相向。
环状被挤力部52e受到固持器构件51的环状按压部51g按压而承受施力弹簧70的施加力。
环状圆锥面52f以与阀40的第一外周面43a或第二外周面43b相向的方式形成,在其靠外周缘的区域中,具有与第一外周面43a或第二外周面43b接触的环状密封面52f1,所述内周侧区域以成为与第一外周面43a或第二外周面43b非接触的方式形成。
此处,环状密封面52f1在施力弹簧70的施力方向Fd,定位于与环状按压部51g及环状被按压部52e并排的直线FL上。
成为所述结构的抵接构件52发挥划定径向通路Rp的作用、及通过经由固持器构件51施加的施力弹簧70的施加力而抵接于阀40的外周壁43进行密封的作用。
因此,抵接构件52是使用耐磨耗性及滑动性优异且具有回弹性的树脂材料形成。
此处,关于固持器构件51与抵接构件52的尺寸关系,在径向通路Rp的伸长方向,抵接构件52的长度尺寸设定得较固持器构件51的长度尺寸更短。
即,通过将刚性高的固持器构件51设定得长,将提高密封性的刚性低的抵接构件52设定得短,从而可提高抵接构件52的针对载荷的压曲载荷,即便长时间赋予施力弹簧70的施加力,也可抑制乃至防止抵接构件52的塑性变形或疲劳。
在成为所述结构的抵接构件52与固持器构件51的组装关系中,如图15所示,通过将嵌合外周面52c压入至嵌合内周面51c,从而将抵接构件52组装于固持器构件51,因而可获得牢固的组装状态。
而且,以环状阶差部51d与环状端面52d成为非接触的方式,且以环状按压部51g按压环状被按压部52e的方式,将抵接构件52组装于固持器构件51,因而可使施力弹簧70的施加力局部集中于环状密封面52f1,可确保稳定的密封面压。
尤其以环状按压部51g、环状被按压部52e及环状密封面52f1在施力弹簧70的施加力发挥作用的直线FL上排成一列的方式配置,由此可使施力弹簧70的施加力有效地作用,获得所需的密封面压。
密封构件60嵌入至固持器构件51的环状槽51f,由橡胶材料形成为呈大致V或U字截面的圆环状,包括内周面61、外周面62、端面63及凹状的受压面64。
内周面61密接于固持器构件51的环状槽51f的内壁面。
外周面62密接于罩壳本体10的插入孔13a、插入孔14a、插入孔15a的内周面。
端面63以抵接于固持器构件51的环状槽51f的其中一个侧壁面的方式形成。
受压面64以如下方式形成:即,承受通过罩壳本体10的插入孔13a、插入孔14a、插入孔15a与固持器构件51的外周面51b之间的间隙而流入的流体的压力,在其径向将内周面61与外周面62推开。
即,密封构件60是以流体的压力作用于受压面64的方式组装。
因此,如本实施方式所示,在流体从内部通路Ip向径向通路Rp流动的使用形态中,如图15所示,密封构件60是以受压面64朝向罩壳本体10的内侧的方式组装。
另一方面,在流体从径向通路Rp向内部通路Ip流动的使用形态中,密封构件60是与图15所示的形态反向地,以受压面64朝向罩壳本体10的径向外侧的方式组装。
施力弹簧70为压缩型的线圈弹簧,配置于罩壳本体10的插入孔13a、插入孔14a、插入孔15a内,以一端部抵接于固持器构件51的弹簧承接部51e,另一端部抵接于连接器构件31、连接器构件32、连接器构件33的弹簧承接部31a1、弹簧承接部32a1、弹簧承接部33a1的方式以压缩状态配置。
另外,施力弹簧70以抵接构件52的环状密封面52f1密接于阀40的外周壁43的第一外周面43a或第二外周面43b的方式,施加将通路构件50向阀40施力的施加力。
如图2及图6所示,驱动单元80在罩壳本体10的外侧结合于分隔壁19并且对阀40施加旋转驱动力,且所述驱动单元80包括箱81、与外部电连接的连接器82、与阀40的齿轮41d啮合的齿轮83、包含与齿轮83啮合的多级结构的减速齿轮(未图示)、及对减速齿轮施加驱动力的马达(未图示)。
本实施方式中,通过利用驱动单元80来适当调整阀40的旋转位置,从而调整从连通口21经过内部通路Ip向径向通路Rp流动的流体的流量。
另外,作为其他实施方式,在从各连接器构件31、32、33、34流入的流体从径向通路Rp经过内部通路Ip从连通口21流出的形态中,也可通过利用驱动单元80来适当调整阀40的旋转位置,从而调整流体的流量。
对所述旋转式阀装置M的动作进行说明。
首先,若启动发动机E而水泵1旋转,则存在于冷却水循环系统的冷却水从发动机E内的冷却水通路被供给于旋转式阀装置M的连通口21,向内部通路Ip及收容室11内流入。
另外,通过驱动单元80来适当驱动控制阀40的旋转位置,设定各种模式,即:选择是否通过开口部43a1使内部通路Ip与通向连接器构件31的径向通路Rp连通,是否通过开口部43a1使内部通路Ip与通向连接器构件32的径向通路Rp连通,以及是否通过开口部43b1使内部通路Ip与通向连接器构件33的径向通路Rp连通。
通过所述驱动控制,从连通口21经过内部通路Ip向径向通路Rp流入的冷却水从连接器构件31被适当供给于机油冷却器4,从连接器构件32被适当供给于加热器3,从连接器构件33被适当供给于散热器2。
另外,一直循环对象物5处于与阀40的旋转位置无关而可一直被供给冷却水的状态。
如以上所述,所述实施方式中,阀40包含从轴线S方向的一端面42a向内侧凹陷并且包围主轴41的一端部41a的凹部45,罩壳H包含插入至凹部45内并支撑主轴41的一端部41a的筒部12、及在连通口21的附近区域中支撑主轴41的另一端部41b的支撑孔22,因而与以往相比可缩短主轴41的长度,而且可将罩壳H的轴线S方向的尺寸设定得短。由此,可达成装置的小型化、车辆搭载性的提高。
所述实施方式中,罩壳H由具有筒部12的罩壳本体10、以及具有连通口21及支撑孔22的结合构件20所形成,因而可通过在罩壳本体10的收容室11内插入阀40,将主轴41的一端部41a嵌入至筒部12,且将主轴41的另一端部41b嵌入至结合构件20的支撑孔22,从而容易地组入阀40。
所述实施方式中,凹部45形成为有底圆筒状,端部壁42以在外周壁43与凹部45之间连续地形成且将内部通路Ip与一端部41a阻断的方式形成,因而可防止从连通口21流入内部通路Ip的流体向一端部41a的支撑区域直接流入,可抑制乃至防止流体从支撑区域泄漏。
所述实施方式中,主轴41是使用树脂材料与阀40一体成形,因而可达成零件数的削减、组装工时的削减、管理工时的削减等。而且,主轴41经由轴承衬套B支撑于筒部12,因而即便在其前端侧经由齿轮41d赋予驱动单元80的驱动力,也以绕轴线S顺利地旋转的方式受到支撑。进而,主轴41与筒部12之间,在较轴承衬套B更靠轴线S方向的内侧,配置有密封构件SR,因而可防止罩壳H的收容室11内的流体通过筒部12漏出至外部。
所述实施方式中,主轴41在较另一端部41b更靠轴线S方向的内侧,具有由构成罩壳H的结合构件20的推力承受部23在轴线S方向支撑的环状端面41c,环状端面41c在轴线S方向,配置于较作为阀40的另一端面的端面43c更靠内侧,因而可减小另一端部41b从端面43c的突出量。
即,可缩短阀40整体的轴线S方向的尺寸,而且可将罩壳H的轴线S方向的尺寸设定得短。由此,可达成装置的小型化、车辆搭载性的提高。
所述实施方式中,在主轴41,在较一端部41a更靠轴线S方向的外侧,一体地形成有传递旋转力的齿轮41d,因而可达成零件数的削减、组装工时的削减、管理工时的削减等。
如以上所述,根据所述实施方式的旋转式阀装置M,可达成零件数的削减、小型化、车辆搭载性的提高等。
所述实施方式中,表示了主轴41与阀40一体成形的结构,但不限定于此,也可采用将另外形成的主轴组装于阀的结构。
所述实施方式中,表示了设于阀40的凹部45形成为有底圆筒状的情况,但不限定于此,只要以较阀的一端面更向内侧凹陷而包围主轴的一端部并且在其中插入罩壳的筒部的方式形成,则也可为形成为开孔的格子状的凹部、或呈主轴的一端部经由结合于外周壁的辐条而被保持的形态的凹部。
所述实施方式中,表示了罩壳H由罩壳本体10及结合构件20形成的结构,但不限定于此,也可采用呈其他形态或结构的罩壳。
所述实施方式中,作为阀,表示了具有呈球面的第一外周面43a及第二外周面43b的阀40,但不限定于此,也可采用具有一个外周面的阀、具有三个以上的外周面的阀、具有圆筒状的外周面的阀。
如以上所述,本发明的旋转式阀装置可达成零件数的削减、小型化、车辆搭载性的提高等,因而当然可适用于车辆等的冷却水控制系统,而且在控制其他流体的流动的流体控制系统中也有用。

Claims (10)

1.一种旋转式阀装置,其特征在于,包括:
筒状的阀,具有内部通路、及从所述内部通路向径向外侧在外周壁开口的开口部,并且绕规定的轴线旋转;
主轴,与所述阀一体地旋转;
罩壳,收容所述阀并转动自如地支撑所述主轴,并且划定使所述内部通路连通至外部的连通口;以及
通路构件,以抵接于所述阀的外周壁的方式组入至所述罩壳并划定径向通路,
所述阀包含:凹部,从所述轴线方向的一端面向内侧凹陷并且包围所述主轴的一端部,
所述罩壳包含:筒部,插入至所述凹部内并支撑所述主轴的一端部;以及支撑孔,在所述连通口的附近区域中支撑所述主轴的另一端部。
2.根据权利要求1所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述罩壳包含:罩壳本体,具有所述筒部;以及结合构件,具有所述连通口及所述支撑孔,并且从所述轴线方向结合于所述罩壳本体。
3.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述主轴是使用树脂材料与所述阀一体成形。
4.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述凹部为了使所述主轴的一端部露出而形成为有底圆筒状,
所述阀包含:端部壁,在所述外周壁与所述凹部之间连续地形成,且将所述内部通路与所述主轴的一端部阻断。
5.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述筒部经由轴承衬套而支撑所述主轴的一端部。
6.根据权利要求5所述的旋转式阀装置,其特征在于,
在所述筒部与所述主轴之间,在较所述轴承衬套更靠所述轴线方向的内侧,配置有密封构件。
7.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述主轴在较所述另一端部更靠所述轴线方向的内侧,具有由所述罩壳在所述轴线方向支撑的环状端面,
所述环状端面在所述轴线方向,配置于较所述阀的另一端面更靠内侧。
8.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述主轴在较所述一端部更靠所述轴线方向的外侧,具有传递旋转力的齿轮。
9.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,包括:
驱动单元,为了对所述阀进行旋转驱动而配置于所述罩壳的外侧,
所述驱动单元在所述阀的一端部侧赋予驱动力。
10.根据权利要求1或2所述的旋转式阀装置,其特征在于,
所述阀的外周壁包含在所述轴线方向相连的多个呈球面的外周面,
所述通路构件与所述多个外周面对应地配置。
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