CN114630979B - 阀装置 - Google Patents

Abstract

阀装置(10)具备：供流体流动的流路部(36)；控制从流路部流出的流体的流量的阀芯(31)；与阀芯连结的金属制的轴(32)；经由轴来输出用于使阀芯旋转的动力的电动机(71)；以及将电动机的输出向轴传动的齿轮部(72)。齿轮部具有形成供轴端部(40)插入的插入孔(741)的树脂制的轴插入部(74)。形成轴端部的外周部分的端部外周部(41)包括端部平面部(411)及端部曲面部(412)。形成插入孔的内周部分的插入孔内周部(75)包括插入孔平面部(751)及插入孔曲面部(752)。轴端部以端部平面部的至少一部分与插入孔平面部抵接、端部曲面部的至少一部分与插入孔曲面部抵接且轴端部的轴心与插入孔的轴心重叠的方式被压入。

Description

阀装置

关联申请

本申请基于2019年11月7日申请的日本专利申请第2019－202526号而作成，并通过参照将其记载内容并入到本申请中。

技术领域

本公开涉及阀装置。

背景技术

目前，已知有对作为流体的机动车用冷却水的流量进行控制的阀装置(例如参照专利文献1)。该阀装置具备供流体流动的流通路、对流通路进行开闭的阀芯、与阀芯连结的旋转轴、输出阀芯的动力的电动机以及将电动机的动力向阀芯传递的减速器。

专利文献1中记载的阀装置构成为，电动机的输出轴与构成阀芯的旋转轴的轴经由减速器的从动齿轮(以下，齿轮部)连接，能够基于阀芯的旋转角度来控制在流通路中流动的流体的流量。另外，齿轮部相对于轴以规定的旋转角度固定，以使得阀芯的旋转角度基于齿轮部的旋转角度来决定。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-218763号公报

发明内容

然而，若齿轮部以规定的旋转角度配置于轴的状态下如专利文献1所记载的那样利用螺母固定，则会在齿轮部与螺母抵接的部分沿着齿轮部的旋转方向产生摩擦力。发明人经过详细研究的结果是，发现存在因该摩擦力而导致齿轮部偏离规定的旋转角度而被固定的隐患。

本公开的目的在于，提供能够抑制轴的旋转角度相对于齿轮部的旋转角度的偏离的阀装置。

根据本公开的一个观点，

阀装置具备：

流路部，供流体流动；

阀芯，控制从流路部流出的流体的流量；

金属制的轴，与阀芯连结；

电动机，经由轴输出用于使阀芯旋转的动力；以及

齿轮部，向轴传递电动机的输出，

齿轮部具有形成供轴端部插入的插入孔的树脂制的轴插入部，轴端部构成轴的轴心方向一侧的端部，

形成轴端部的外周部分的端部外周部包括在轴端部的径向剖面上呈直线状延伸的端部平面部及形成轴端部的径向剖面上的以轴端部的轴心为中心的圆弧的端部曲面部而形成，

形成插入孔的内周部分的插入孔内周部包括在插入孔的径向剖面上呈直线状延伸的插入孔平面部及在插入孔的径向剖面上形成以插入孔的轴心为中心的圆弧的插入孔曲面部而形成，

轴端部以插入孔平面部抵接于端部平面部的至少一部分、插入孔曲面部抵接于端部曲面部的至少一部分、且轴端部的轴心与插入孔的轴心重叠的方式被压入插入孔。

这样构成的阀装置通过压入将轴固定于齿轮部，因此与利用螺母来固定齿轮部的情况相比，能够抑制固定齿轮部时产生齿轮部的旋转方向的力。因此，阀装置能够抑制轴的旋转角度相对于齿轮部的旋转角度的偏离。

另外，轴插入部在插入孔内周部设置有与端部平面部抵接的插入孔平面部，因此能够通过在插入孔内周部与端部外周部抵接的部分处所产生的摩擦力再加上插入孔平面部按压端部平面部的力来使轴旋转。因此，与插入孔内周部及端部外周部仅由曲面形状形成的情况相比，阀装置容易使轴伴随着齿轮部的旋转而旋转，因此能够抑制轴的旋转角度相对于齿轮部的旋转角度的偏离。

另外，轴插入部在插入孔内周部设置有与端部曲面部抵接的插入孔曲面部，因此与插入孔内周部及端部外周部仅由平面形状形成的情况相比，能够充分确保插入孔内周部与端部外周部抵接的部分的面积。因此，阀装置能够容易地确保向轴插入部压入了轴端部时保持轴的力，能够容易地使齿轮部与轴一体地旋转，因此能够抑制轴的旋转角度相对于齿轮部的旋转角度的偏离。

另外，对各构成要素等附注的带括号的参照符号表示该构成要素等与在后述的实施方式中记载的具体的构成要素等的对应关系的一例。

附图说明

图1是适用了第一实施方式的阀装置的冷却系统的简图。

图2是第一实施方式的阀装置的简要结构图。

图3是第一实施方式的驱动部的简要结构图。

图4是图2的IV－IV剖视图。

图5是说明第一实施方式的轴插入部及轴端部的图。

图6是说明第二实施方式的轴端部的图。

图7是说明其他实施方式的轴插入部及轴端部的图。

图8是说明其他实施方式的轴插入部的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外，在以下的实施方式中，对与在之前的实施方式中说明过的事项相同或等同的部分标注同一参照符号，并有时省略其说明。另外，在实施方式中，在仅说明构成要素的一部分的情况下，有关构成要素的其他部分，可以适用在之前的实施方式中说明过的构成要素。就以下的实施方式而言，即便没有特别明示，只要是在组合不特别产生障碍的范围内，则可以将各实施方式彼此部分地组合。

(第一实施方式)

基于图1～图5对本实施方式进行说明。阀装置10例如适用于使冷却车辆的发动机2的冷却水进行循环的冷却系统1，用于控制在冷却系统1中循环的冷却水的流量。以下，对将阀装置10适用于冷却系统1的例子进行说明。

如图1所示，冷却系统1构成为包括阀装置10、发动机2、空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5和水泵6。

发动机2构成为包括收容火花塞等的气缸盖501、收容气缸等的气缸体502以及作为冷却水的通路的水套503。在水套503中流动的冷却水通过与驱动气缸等所产生的热量进行热交换而被加热。在水套503的出口连接有阀装置10。

阀装置10设置于配置有水套503的出口的气缸盖501，经过水套503而被加热了的冷却水向阀装置10流入。阀装置10构成为能够使流入的冷却水分别向空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5以所需要的流量流出。

空气调节用热交换器3通过使从阀装置10流出的冷却水与向车厢内鼓入的空气进行热交换来对冷却水进行散热。空气调节用热交换器3构成为在下游侧连接有水泵6，经过空气调节用热交换器3后的冷却水流向水泵6。

油冷却器4通过使从阀装置10流出的冷却水与油进行热交换来冷却油。油冷却器4构成为在下游侧连接有水泵6，经过油冷却器4后的冷却水流向水泵6。

散热器5通过使从阀装置10流出的冷却水与外部气体进行热交换来对冷却水进行散热。散热器5构成为在下游侧连接有水泵6，经过散热器5后的冷却水流向水泵6。

水泵6在上游侧连接有空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5，且在下游侧连接有水套503的入口侧。水泵6构成为能够对分别从空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5流入的冷却水进行加压而使其向水套503流出。

这样，冷却系统1构成为，在水泵6使冷却水循环的同时阀装置10能够使所需要的流量的冷却水分别向空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5流出。

接着，对阀装置10进行说明，阀装置10如图2所示具备壳体20、管构件50、隔壁部60、阀30、驱动部70、驱动部罩80等。

壳体20是收容阀30的收容部，例如由树脂构件形成为有底筒状。壳体20通过形成壳体20的内部空间23的壳体内壁21及形成壳体20的外壳的壳体外壁22来形成。

壳体内壁21以使内部空间23形成为圆柱形状的方式形成为圆筒状，构成为能够在内部空间23中收容阀30。

壳体外壁22构成为包括用于安装发动机2的发动机安装面25、用于安装管构件50的管安装面26、构成底侧的面的壳体底面27以及用于安装隔壁部60的壳体开口面28。发动机安装面25及管安装面26配置在彼此对置的位置，且配置成大致平行。另外，壳体底面27和壳体开口面28配置在彼此对置的位置，且配置成大致平行。

发动机安装面25为大致平面状，以能够安装发动机2的方式形成。另外，在发动机安装面25上形成有用于使冷却水向内部空间23流入的入口端口251。入口端口251以圆形状开口而形成且与水套503连接。

管安装面26为大致平面状，以能够安装后述的管构件50的方式构成。在管安装面26上形成有用于使经由入口端口251流入到内部空间23的冷却水向管构件50流出的第一出口端口261、第二出口端口262和第三出口端口263。第一出口端口261、第二出口端口262、第三出口端口263分别以呈圆形状开口的方式形成。

壳体底面27为大致平面状，与发动机安装面25及管安装面26相连配置。另外，在壳体底面27的内侧的壳体内壁21上配置有用于将后述的轴32支承为能够旋转的轴支承部271。

壳体开口面28为大致平面状，以能够安装后述的隔壁部60的方式形成。在壳体开口面28上形成有用于使内部空间23与壳体20的外部连通的壳体开口部281。壳体开口面28构成为通过在壳体开口面28上安装隔壁部60而能够闭塞壳体开口部281。

管构件50例如由树脂构件形成，用于使流入到内部空间23的冷却水向空气调节用热交换器3、油冷却器4和散热器5流动。管构件50构成为包括分别形成为圆筒状的第一管部51、第二管部52和第三管部53，并且，第一管部51、第二管部52和第三管部53通过管连结部54来连结。

管连结部54用于使第一管部51、第二管部52和第三管部53连结且用于将管构件50向管安装面26安装。管连结部54以能够与管安装面26抵接来固定的方式形成。另外，在管连结部54与管安装面26之间配置有用于抑制冷却水向阀装置10的外部泄漏的衬垫55。

第一管部51中，冷却水的流动上游侧配置在第一出口端口261的内侧且冷却水的流动下游侧经由未图示的软管与散热器5连接。第二管部52中，冷却水的流动上游侧配置在第二出口端口262的内侧且冷却水的流动下游侧经由未图示的软管与空气调节用热交换器3连接。第三管部53中，冷却水的流动上游侧配置在第三出口端口263的内侧且冷却水的流动下游侧经由未图示的软管与油冷却器4连接。另外，在第一管部51～第三管部53与第一出口端口261～第三出口端口263之间分别配置有密封单元56。

密封单元56用于抑制冷却水从第一管部51～第三管部53与第一出口端口261～第三出口端口263之间的各间隙泄漏。在密封单元56中的冷却水的流动上游侧配置有用于抑制冷却水泄漏的阀密封件561。

阀密封件561例如由树脂构件形成为大致圆环状，构成为能够供冷却水向形成于内侧的密封件开口部562流入。阀密封件561以冷却水的流动上游侧的面与后述的阀芯31的外周壁抵接的方式配置。

隔壁部60用于闭塞壳体开口部281且用于保持后述的阀30，与壳体开口面28抵接而被固定。隔壁部60例如由树脂构件形成为板状，以覆盖壳体开口部281的方式配置。另外，隔壁部60具有朝向壳体开口部281的内部突出地形成的开口闭塞部61。

隔壁部60及开口闭塞部61上形成有用于供后述的阀30的轴32穿过的轴插通孔62，构成为能够供轴32穿过。另外，在隔壁部60设置有用于保持穿过轴插通孔62的轴32的轴承部63。

开口闭塞部61用于闭塞壳体开口部281，配置在壳体开口部281的内部。开口闭塞部61为大致圆板状，以板厚方向与壳体内壁21的轴心方向成为同一方向的方式形成。开口闭塞部61以开口闭塞部61的外周部与壳体开口部281的内周部抵接的方式配置。

另外，在开口闭塞部61的外周部与壳体开口部281的内周部之间配置有大致圆环状的壳体密封构件65。壳体密封构件65构成为能够闭塞在开口闭塞部61的外周部与壳体开口部281的内周部之间产生的间隙并调整穿过轴插通孔62的轴32的位置。

壳体密封构件65以外径比壳体开口部281的内径小且比开口闭塞部61的外径大的方式形成，壳体密封构件65在配置于壳体开口部281与开口闭塞部61之间时被向壳体开口部281的径向内侧压缩。即，壳体密封构件65以在轴32穿过开口闭塞部61的轴插通孔62时将轴32配置于开口闭塞部61的大致中央的方式形成。

另外，开口闭塞部61在轴插通孔62的内周部配置有轴密封构件66。轴密封构件66用于抑制流入到内部空间23的冷却水向轴插通孔62流动，由树脂构件形成为大致圆环状。轴密封构件66以内径比轴32的外径小的方式形成。另外，在轴密封构件66配置于轴插通孔62的内周部的状态下轴32穿过轴密封构件66。

另外，开口闭塞部61上形成有用于将流入到轴插通孔62中的冷却水向外部排出的隔壁贯通孔67。隔壁贯通孔67从轴插通孔62向轴插通孔62的径向外侧延伸而贯通开口闭塞部61地形成。隔壁贯通孔67与贯通壳体20形成的未图示的壳体贯通孔连通。

轴插通孔62以轴心方向与壳体内壁21的轴心方向为同一方向且在轴32插入到轴插通孔62中时轴插通孔62的轴心及轴承部63的轴心与轴32的轴心位于同一轴心上的方式形成。以下，将轴32的轴心也称为旋转轴Axr。

轴承部63例如由滚珠轴承构成，且构成为能够在使穿过轴插通孔62的轴32旋转的同时对该轴32进行支承。另外，在轴承部63的外周部配置有用于配置轴承部63的金属环64。金属环64例如由金属构件形成为大致圆环状，且构成为能够将轴承部63压入内部。

另外，在隔壁部60上，在与壳体开口面28所抵接的面相反侧的面上配置有后述的驱动部罩80。

接着，对阀30进行说明，阀30是所谓的球阀，包括对从阀30流出的流体的流量进行控制的树脂制的阀芯31及用于使阀芯31旋转的金属制的轴32而形成。阀芯31例如构成为与轴32连结而能够以旋转轴Axr为中心与轴32一体地旋转。

轴32是用于使阀芯31旋转的旋转轴部，由径向的剖面为大致正圆的圆柱形状形成。另外，轴32中，位于轴32的旋转轴Axr方向上的一侧的端部与后述的齿轮部72连接，另一侧的端部与轴支承部271连接。

阀芯31沿着轴32的旋转轴Axr延伸形成，构成为包括第一球阀33、第二球阀34、第三球阀35、筒状连接部314、筒状阀连接部315和轴连接部316。另外，阀芯31中，第一球阀33与第二球阀34经由筒状的筒状连接部314连接，第二球阀34与第三球阀35经由筒状的筒状阀连接部315连接。

另外，阀芯31在第一球阀33～第三球阀35的中央配置有轴连接部316，阀芯31经由轴连接部316与轴32连接。阀芯31例如通过利用注射成型一体成形出第一球阀33、第二球阀34、第三球阀35、筒状连接部314、筒状阀连接部315和轴连接部316来构成。

第一球阀33～第三球阀35分别为筒状，第一球阀33～第三球阀35以各自的轴心与旋转轴Axr位于同一轴心上的方式沿着轴32排列配置。另外，第一球阀33～第三球阀35分别形成为旋转轴Axr方向上的中央部分与旋转轴Axr方向上的两端侧相比向径向外侧鼓出。另外，第一球阀33～第三球阀35分别在旋转轴Axr方向上的两端侧开口且在内侧形成有供冷却水流动的流路部36。

在第一球阀33与第二球阀34之间设置有形成于筒状连接部314的外周壁与壳体内壁21之间的第一阀间空间37。即，形成在第一球阀33的内侧的流路部36与形成在第二球阀34的内侧的流路部36经由第一阀间空间37连通。

第二球阀34及第三球阀35设置成彼此的外周壁经由筒状阀连接部315的外周壁相连且彼此的内周壁经由筒状阀连接部315的内周壁相连。即，形成在第二球阀34的内侧的流路部36与形成在第三球阀35的内侧的流路部36经由设置在筒状阀连接部315的内部的第二阀间空间38连通。

另外，在第一球阀33～第三球阀35各自的外周部形成有使形成于内侧的流路部36与第一球阀33～第三球阀35的外侧连通的开口部。具体而言，阀芯31在第一球阀33的外周部形成有第一阀芯开口部331，在第二球阀34的外周部形成有第二阀芯开口部341，在第三球阀35的外周部形成有第三阀芯开口部351。

第一球阀33配置在能够使第一阀芯开口部331与第一出口端口261连通且与配置于第一出口端口261的阀密封件561的密封件开口部562连通的位置。第二球阀34配置在能够使第二阀芯开口部341与第二出口端口262连通且与配置于第二出口端口262的阀密封件561的密封件开口部562连通的位置。第三球阀35配置在能够使第三阀芯开口部351与第三出口端口263连通且与配置于第三出口端口263的阀密封件561的密封件开口部562连通的位置。另外，筒状连接部314配置在与入口端口251对置的位置。

即，阀30构成为能够供从发动机2流出的冷却水经由入口端口251向内部空间23流入且经由第一阀间空间37向第一球阀33～第三球阀35各自的流路部36流入。另外，阀30构成为，通过阀芯31旋转而能够从第一阀芯开口部331～第三阀芯开口部351各自对应的第一出口端口261～第三出口端口263处配置的阀密封件561的密封件开口部562流出冷却水。

另外，阀30构成为能够根据第一阀芯开口部331～第三阀芯开口部351与密封件开口部562重叠的面积来控制从阀芯31流出的冷却水的流量。即，从第一阀芯开口部331向散热器5流动的冷却水的流量、从第二阀芯开口部341向空气调节用热交换器3流动的冷却水的流量、从第三阀芯开口部351向油冷却器4流动的冷却水的流量根据阀芯31的旋转角度来被控制。

接着，对驱动部罩80进行说明，驱动部罩80用于收容驱动部70，配置在隔壁部60的与和壳体开口面28抵接的面相反侧的面上。驱动部罩80由树脂构件形成为中空形状，并且在内部形成有用于收容驱动部70的驱动部空间81。

另外，驱动部罩80具有用于与未图示的ECU连接的连接器部82。连接器部82使阀装置10与ECU连接，连接器部82中插入有与驱动部70及旋转角传感器73连接的端子83。

驱动部70构成为包括：经由轴32输出用于来使阀芯31旋转的动力的电动机71；将电动机71的输出向轴32传动的齿轮部72；以及检测齿轮部72的旋转角度的旋转角传感器73。

电动机71如图3所示具有电动机主体710、电动机轴711、蜗轮712和电动机侧端子713，构成为通过向电动机侧端子713供给电力而使得电动机主体710能够输出动力。电动机主体710形成为大致圆筒状，电动机轴711从电动机主体710的一侧的端部突出。从电动机主体710输出的动力经由电动机轴711及蜗轮712向齿轮部72输出。

齿轮部72包括具有多个树脂制的齿轮的减速机构，构成为能够将从蜗轮712输出的动力向轴32传动。具体而言，齿轮部72包括第一齿轮721、与第一齿轮721啮合地构成的第二齿轮722以及与第二齿轮722啮合地构成的第三齿轮723，在第三齿轮723上连接有轴32。齿轮部72中，第二齿轮722的外径比第一齿轮721的外径形成得大，第三齿轮723的外径比第二齿轮722的外径形成得大。

另外，第一齿轮721～第三齿轮723以各自的轴心与蜗轮712的轴心正交的方式配置。另外，第三齿轮723以第三齿轮723的轴心与旋转轴Axr位于同一轴心上的方式配置。另外，第三齿轮723具有供轴32插入的轴插入部74。

在轴插入部74以使轴32的旋转角度基于第三齿轮723的旋转角度来决定的方式压入形成轴32的端部的轴端部40。关于轴插入部74及轴端部40的详细情况在后叙述。

驱动部70及轴32构成为蜗轮712、第一齿轮721～第三齿轮723和轴32一体地旋转，各自的旋转彼此具有相关关系。即，蜗轮712、第一齿轮721～第三齿轮723和轴32构成为，各自的旋转角度具有相关关系，能够根据其他构件的旋转角度计算具有相关关系的任一个构件的旋转角度。

在本实施方式中，在驱动部罩80的内周部，与第三齿轮723对置的部位安装有用于检测第三齿轮723的旋转角度的旋转角传感器73。旋转角传感器73是内置有霍尔元件的霍尔式传感器，构成为能够以非接触的方式检测第三齿轮723的旋转角度。旋转角传感器73经由连接器部82与未图示的ECU连接，能够将检测出的第三齿轮723的旋转角度向ECU发送。ECU构成为能够基于从旋转角传感器73发送来的第三齿轮723的旋转角度来计算轴32的旋转角度。

另外，为了检测第三齿轮723的旋转角度，除了霍尔式传感器以外，还可以使用MR式传感器、感应式传感器等非接触式的角度传感器或电位器式传感器等接触式的角度传感器。另外，旋转角传感器73也可以构成为能够检测蜗轮712、第一齿轮721、第二齿轮722中的任一个的旋转角度。

接着，参照图4对轴端部40及轴插入部74的详细情况进行说明。轴端部40形成轴32的旋转轴Axr方向上的一侧的端部，被压入形成于轴插入部74的插入孔741中。另外，轴端部40以轴端部40的轴心与旋转轴Axr位于同一轴心上的方式形成。

轴端部40的外周部分包括端部平面部411和端部曲面部412来形成，其中，端部平面部411在轴端部40的径向剖面上呈直线状延伸，端部曲面部412形成轴端部40的径向剖面上的以轴端部40的轴心为中心的圆弧。以下，将轴端部40的外周部分还称为端部外周部41，将轴端部40的轴心还称为端部轴心Axs。

端部平面部411是轴端部40的径向剖面上的直线沿着端部轴心Axs的方向延伸而形成的部分。另外，端部曲面部412是轴端部40的径向剖面上的以端部轴心Axs为中心的圆弧沿着端部轴心Axs的方向延伸而形成的部分。

如图4所示，端部外周部41具体而言包括一对端部平面部411a、411b及一对端部曲面部412a、412b，端部外周部41通过端部平面部411与端部曲面部412交替地配置来形成。另外，端部外周部41在端部平面部411与端部曲面部412的连接部分具有端部连接部413。在本实施方式中，端部连接部413配置在端部平面部411a、411b与端部曲面部412a、412b分别连接的四个部位。另外，在本实施方式中，轴端部40形成为径向剖面的形状以端部轴心Axs为中心呈点对称。

这里，在轴端部40的径向剖面上，将经过端部平面部411a、411b各自的中心点的假想线设为假想线VL1，将通过端部曲面部412a、412b各自的中心点的假想线设为VL2。端部平面部411a及端部平面部411b以彼此大致平行且在假想线VL2方向上的长度大致相等的方式形成。

另外，端部外周部41中的端部曲面部412a、412b各自的圆弧的长度大致相等地形成。即，端部外周部41以端部曲面部412a、412b的假想线VL1方向上的长度大致相等的方式形成。另外，端部外周部41以假想线VL1及假想线VL2大致正交的方式形成。

另外，轴端部40以将轴端部40的径向剖面的外周部分上的不同的两点连接的直线的最大距离比轴密封构件66的内径小的方式形成。以下，将连接轴端部40的径向剖面的外周部分上的不同的两点的直线的最大距离还称为轴端部40的最外径。

在本实施方式中，轴端部40是轴端部40的径向剖面中交替配置有形成以端部轴心Axs为中心的圆弧的一对端部曲面部412与一对端部平面部411交替配置的形状。因此，轴端部40的最外径是以端部轴心Axs为中心的圆弧的直径。即，轴端部40以轴端部40的径向剖面上的以端部轴心Axs为中心的圆弧的直径比轴密封构件66的内径小的方式形成。

接着，对轴插入部74进行说明，轴插入部74沿着第三齿轮723的轴心朝向隔壁部60突出地形成，由树脂构件构成。另外，轴插入部74为筒状，轴插入部74中形成有供轴端部40插入的插入孔741。以下，将插入孔741的外周部分还称为插入孔外周部76，将插入孔741的内周部分还称为插入孔内周部75，将插入孔741的轴心还称为插入孔轴心Axh。

如图4所示，轴插入部74为大致方筒状，在内部压入有轴端部40。另外，插入孔外周部76在插入孔741的径向剖面上呈由四边构成的大致正方形状，各边相连的角部分形成为曲面状。

另外，如图4所示，插入孔内周部75包括插入孔平面部751和插入孔曲面部752来形成，其中，插入孔平面部751在插入孔741的径向剖面上呈直线状延伸，插入孔曲面部752在插入孔741的径向剖面上形成以插入孔轴心Axh为中心的圆弧。插入孔平面部751是插入孔741的径向剖面上的直线沿着插入孔轴心Axh的方向延伸而形成的部分。插入孔曲面部752是插入孔741的径向剖面上的以插入孔轴心Axh为中心的圆弧沿着插入孔轴心Axh的方向延伸而形成的部分。

另外，插入孔内周部75具体而言具有隔着插入孔轴心Axh相互对置的一对插入孔平面部751a、751b及隔着插入孔轴心Axh相互对置的一对插入孔曲面部752a、752b。

另外，插入孔内周部75以在轴端部40被压入到轴插入部74时插入孔平面部751a与端部平面部411a对置且插入孔平面部751b与端部平面部411b对置的方式配置。另外，插入孔内周部75以在轴端部40被压入到轴插入部74时插入孔曲面部752a与端部曲面部412a对置且插入孔曲面部752b与端部曲面部412b对置的方式配置。

另外，插入孔内周部75以在轴端部40被压入到插入孔741中时插入孔平面部751与端部平面部411的至少一部分抵接且插入孔曲面部752与端部曲面部412的至少一部分抵接的方式形成。在本实施方式中，插入孔内周部75及轴端部40以插入孔平面部751a、751b与对置的端部平面部411a、411b抵接且插入孔曲面部752a、752b与对置的端部曲面部412a、412b抵接的方式形成。

这里，在插入孔轴心Axh的径向剖面上，将经过插入孔平面部751a、751b各自的中心点的假想线设为假想线VL3，将经过一对插入孔曲面部752a、752b各自的中心点的假想线设为VL4。插入孔平面部751a及751b以彼此大致平行且在假想线VL4方向上的长度大致相等的方式形成。

另外，插入孔内周部75以插入孔曲面部752a、752b各自的圆弧的长度大致相等的方式形成。即，插入孔曲面部752a、752b以假想线VL3方向上的长度大致相等的方式形成。

另外，插入孔轴心Axh以与旋转轴Axr位于同一轴心上的方式配置。另外，插入孔内周部75以假想线VL3与假想线VL4大致正交、假想线VL3与假想线VL1重叠且假想线VL4与假想线VL2重叠的方式形成。

另外，插入孔内周部75以插入孔平面部751与插入孔曲面部752经由从端部平面部411及端部曲面部412离开的部位交替地相连的方式形成。具体而言，插入孔内周部75在插入孔平面部751a、751b与插入孔曲面部752a、752b之间配置有向远离插入孔轴心Axh的方向凹陷地形成的凹陷部753。即，凹陷部753以不与端部平面部411a、411b及端部曲面部412a、412b抵接的方式配置。

另外，为了在向插入孔741压入了轴端部40时使插入孔内周部75与端部外周部41抵接的面积尽可能地大，优选从端部平面部411a、411b离开的部位尽可能小地形成。同样，优选从端部曲面部412a、412b离开的部位尽可能小地形成。

在本实施方式中，凹陷部753设置在与四个端部连接部413分别对置的位置上。在插入孔741的径向剖面上，各凹陷部753中的从端部平面部411a、411b离开的部位沿着端部平面部411a、411b的形状呈直线状形成。另外，在插入孔741的径向剖面上，各凹陷部753中从端部曲面部412a、412b离开的部分沿着端部曲面部412a、412b的形状呈圆弧状形成。

这里，在将端部外周部41中的不与插入孔内周部75抵接的部分设为端部非抵接部414时，如图5所示，轴插入部74的与端部非抵接部414对置的部分的壁厚形成为固定。另外，轴插入部74的壁厚是插入孔外周部76与插入孔内周部75之间的距离。另外，轴插入部74的壁厚固定意味着插入孔外周部76与插入孔内周部75之间的距离大致固定，包括具有因制造上的误差等引起的细微的差的状态。

接着，对阀装置10的动作进行说明。未图示的ECU基于车辆的运转状态来计算对空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5来说分别所需要的冷却水的流量，并计算用于流出所需要的流量的阀芯31的旋转角度、即电动机71的旋转角度。并且，ECU将计算的电动机71的旋转角度的信息向阀装置10发送。

阀装置10基于从ECU接收到的旋转角度的信息来使电动机71旋转。并且，阀装置10通过使电动机71旋转，由此经由齿轮部72及轴32来使阀芯31旋转而从第一阀芯开口部331～第三阀芯开口部351流出所需要的流量的冷却水。具体而言，阀装置10从第一阀芯开口部331向散热器5流出所需要的流量的冷却水，从第二阀芯开口部341向空气调节用热交换器3流出所需要的流量的冷却水，从第三阀芯开口部351向油冷却器4流出所需要的流量的冷却水。

另外，阀装置10构成为，旋转角传感器73检测第三齿轮723的旋转角度并将检测出的旋转角度的信息向ECU发送。ECU基于从阀装置10接收到的第三齿轮723的旋转角度的信息来计算轴32的旋转角度，判定是否向空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5分别不多不少地供给了所需要的流量的冷却水。并且，ECU在向空气调节用热交换器3、油冷却器4、散热器5分别流出的冷却水过多或不足的情况下，计算使流量成为最佳的电动机71的旋转角度，并将计算的旋转角度的信息向阀装置10发送。

阀装置10从ECU接收电动机71的旋转角度的信息，并基于接收到的旋转角度的信息来进行电动机71的旋转角度的调整。

以上说明的本实施方式的阀装置10构成为，通过压入将轴32固定在构成齿轮部72的一部分的第三齿轮723上，因此将轴32固定于第三齿轮723时作用的力成为旋转轴Axr方向。因此，与将齿轮部72以规定的旋转角度固定于轴32的情况、利用螺母固定齿轮部72的情况相比，能够抑制固定齿轮部72时的齿轮部72的旋转方向的力的产生。因而，阀装置10能够抑制轴32的旋转角度相对于齿轮部72的旋转角度的偏离。

然而，若是将轴32用螺母固定于第三齿轮723，则存在轴32因螺钉的松动而在插入孔轴心Axh相对于端部轴心Axs偏离的状态下被固定的可能性。相对于此，阀装置10通过压入将轴32固定于第三齿轮723，因此能够抑制因螺钉的松动引起的端部轴心Axs与插入孔轴心Axh的偏离。

另外，轴端部40在端部外周部41设置有与插入孔平面部751抵接的端部平面部411以及与插入孔曲面部752抵接的端部曲面部412。因此，阀装置10在齿轮部72旋转时，能够通过在端部曲面部412与插入孔曲面部752抵接的部分处产生的摩擦力再加上插入孔平面部751按压端部平面部411的力来使轴32旋转。

因而，与仅凭借摩擦力来使轴32旋转的情况相比，阀装置10能够容易地伴随着齿轮部72的旋转来使轴32旋转，因此能够抑制轴32的旋转角度相对于齿轮部72的旋转角度的偏离。

另外，由于轴端部40上设置有端部曲面部412，因此与端部外周部41及插入孔内周部75仅由平面形状形成的情况相比，能够充分地确保端部外周部41与插入孔内周部75抵接的部分的面积。

因此，阀装置10能够容易地确保向轴插入部74压入了轴端部40时保持轴32的力。因而，阀装置10能够容易地使齿轮部72与轴32一体旋转，因此能够抑制轴32的旋转角度相对于齿轮部72的旋转角度的偏离。

另外，由于插入孔平面部751及端部平面部411形成为平面状，因此在使轴32旋转时，能够使插入孔平面部751按压端部平面部411的力成为大致均匀的力。因此，与在插入孔平面部751及端部平面部411上形成有凹凸等插入孔平面部751及端部平面部411没有形成为平面状的情况相比，阀装置10能够抑制插入孔平面部751发生变形。因而，阀装置10能够抑制因插入孔平面部751发生变形引起的轴32的旋转角度相对于齿轮部72的旋转角度的偏离。

其中，在像本实施方式那样轴端部40由金属构件构成的情况下，在端部外周部41形成曲面形状通常采用如下方法：使轴端部40以端部轴心Axs为中心地进行旋转，利用作业机械等对端部外周部41进行车削加工。另外，在端部外周部41形成平面形状通常采用保持轴端部40并利用作业机械等对端部外周部41进行铣削加工的方法。并且，车削加工相较于铣削加工而言，容易使从端部轴心Axs至加工部分为止的距离即加工距离的精度成为高精度。

因此，阀装置10例如通过以端部轴心Axs为中心地将轴端部40利用车削加工来形成，由此容易将端部曲面部412相较于端部平面部411而言加工成高精度。即，阀装置10在将轴端部40向插入孔741压入时，相较于端部平面部411与插入孔平面部751的嵌合公差而言，更容易调整端部曲面部412与插入孔曲面部752的嵌合公差。

因而，阀装置10在将轴端部40压入到插入孔741中时，容易使端部轴心Axs与插入孔轴心Axh重叠，并且，容易确保端部曲面部412相对于插入孔曲面部752压入时的过盈量。换言之，阀装置10构成为，即便在无法充分地确保端部平面部411相对于插入孔平面部751压入时的过盈量的情况下，轴插入部74也能够充分地保持轴端部40。

另外，阀装置10将轴端部40向插入孔741压入、固定，因此无需设置用于将螺母紧固于轴32的阳螺纹部分的空间，无需用于进行紧固的螺母。因此，与利用螺母将齿轮部72紧固于轴32的情况相比，本实施方式的阀装置10能够减小轴32的旋转轴Axr方向上的大小，能够减少构成阀30的部件。

另外，阀装置10构成为，在使轴32旋转时，相互对置的一对插入孔平面部751能够分别对抵接的各端部平面部411以包含与插入孔轴心Axh的方向正交且彼此相反的方向上的分量的力进行按压。因此，阀装置10能够利用以插入孔轴心Axh为中心的力偶来使轴32旋转，因此与端部外周部41不包括一对端部平面部411地形成的情况相比，能够容易地使轴32旋转。

另外，在轴插入部74中，在轴端部40被压入插入孔741中时插入孔内周部75与端部外周部41抵接的部分处产生压入方向的应力。另外，在本实施方式中，由于轴端部40的端部连接部413尖，因此在轴端部40被压入插入孔741中时，若端部连接部413与插入孔内周部75抵接，则应力容易集中在端部连接部413所抵接的部分。

相对于此，插入孔内周部75在插入孔平面部751与插入孔曲面部752之间设置有从端部平面部411及端部曲面部412离开的凹陷部753。因此，阀装置10在轴端部40被压入插入孔741中时，端部连接部413不易与插入孔内周部75抵接。因而，阀装置10能够在轴端部40被压入插入孔741中时抑制应力集中在端部连接部413所抵接的部分，从而能够抑制在将轴端部40压入时轴插入部74发生破损。

另外，在轴插入部74中，在轴端部40被压入插入孔741中时会产生将插入孔741的内径扩张的力，这种情况下，容易在轴插入部74的壁厚薄的部分集中将插入孔741的内径扩张的力。

相对于此，由于轴插入部74形成为与端部非抵接部414对置的部分的壁厚固定，因此能够在轴端部40被压入插入孔741中时抑制将插入孔741的内径扩张的力集中。因此，阀装置10能够在轴端部40被压入插入孔741中时抑制轴插入部74发生破损。

另外，阀装置10以轴端部40的最外径比轴密封构件66的内径小的方式形成。因此，即便在轴密封构件66配置于阀装置10的状态下将轴端部40贯通轴密封构件66而向插入孔741压入的情况下，轴端部40也不易与轴密封构件66的内周部抵接。因而，阀装置10能够抑制因轴端部40与轴密封构件66的内周部抵接而导致轴密封构件66发生破损。

另外，轴端部40形成为径向剖面的形状以端部轴心Axs为中心呈点对称。因此，阀装置10在轴32要被以规定的旋转角度压入插入孔741中时，即便在将轴32相对于规定的旋转角度沿着旋转轴Axr的周向旋转了180°的状态下也能够将轴32容易地向插入孔741插入。即，与轴端部40的径向剖面的形状没有以端部轴心Axs为中心呈点对称地形成的情况相比，阀装置10能够将轴端部40容易地向插入孔741压入。

(第二实施方式)

接着，参照图6对第二实施方式进行说明。在本实施方式中，在对端部连接部413进行了倒角这一点上与第一实施方式不同。在本实施方式中，主要对与第一实施方式不同的部分进行说明，针对与第一实施方式同样的部分有时省略说明。

如图6所示，本实施方式的端部连接部413被进行了倒角，在轴端部40的径向剖面上形成为曲线状。即，本实施方式的端部外周部41相较于第一实施方式的端部外周部41而言，形成有端部连接部413的部位朝向轴端部40的径向内侧变小。这里，倒角是指利用切削加工等将在第一实施方式中说明过的端部平面部411与端部曲面部412的连接部分中的尖的部分去除的操作。

另外，端部连接部413并不限定于被倒角成在轴端部40的径向剖面上呈曲线状，例如，也可以被倒角成直线状。

以上说明的本实施方式的阀装置10在轴端部40被压入插入孔741中时端部连接部413不易发生抵接。因而，阀装置10能够在轴端部40被压入插入孔741中时抑制应力集中于端部连接部413所抵接的部分，因此能够抑制在压入轴端部40时轴插入部74发生破损。

(其他实施方式)

以上，对本公开的代表性的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，例如能够如下那样进行各种变形。

在上述的实施方式中，对端部外周部41包括一对端部平面部411a、411b及一对端部曲面部412a、412b的例子进行了说明，但并不限定于此。另外，对插入孔内周部75具有隔着插入孔轴心Axh相互对置的一对插入孔平面部751a、751b及隔着插入孔轴心Axh相互对置的一对插入孔曲面部752a、752b的例子进行了说明，但并不限定于此。

例如，端部外周部41能够以在局部包含端部平面部411及端部曲面部412各自的形状适当设定。另外，插入孔内周部75能够以在局部包含插入孔平面部751及插入孔曲面部752各自的形状适当设定。

具体而言，例如图7所示，端部外周部41也可以将端部平面部411及端部曲面部412各包含一个来构成。另外，如图7所示，插入孔内周部75也可以将插入孔平面部751及插入孔曲面部752各包含一个来构成。这种情况下，在端部外周部41中，在端部平面部411与端部曲面部412连接的两个部分具有端部连接部413。另外，凹陷部753设置在插入孔内周部75中的与两个端部连接部413分别对置的位置。

另外，在上述的实施方式中，对插入孔平面部751与插入孔曲面部752经由从端部平面部411及端部曲面部412离开的部位交替地相连来形成的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，插入孔平面部751与插入孔曲面部752也可以不经由从端部平面部411及端部曲面部412离开的部位地交替相连来形成。

另外，在上述的实施方式中，对轴插入部74在与端部非抵接部414对置的部分处壁厚形成为固定的例子进行了说明，但并不限定于此。例如图8所示，轴插入部74也可以在与端部非抵接部414对置的部分处壁厚不形成为固定。

另外，在上述的实施方式中，对轴端部40的最外径形成为比轴密封构件66的内径小的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，轴端部40的最外径也可以形成为与轴密封构件66的内径相同的大小或者比轴密封构件66大。

另外，在上述的实施方式中，对阀装置10控制在冷却系统1中流动的冷却水的流量的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，阀装置10也可以适用于冷却系统1以外的各种设备。另外，阀装置10还可以适用于控制冷却水以外的流体的流量。

在上述的实施方式中，不言自明的是，构成实施方式的要素除了特别明示是必须的情况以及从原理上考虑显然是必须的情况等以外，就未必是必须的要素。

在上述的实施方式中，在言及到实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等数值时，除了特别明示是必须的情况以及从原理上明确可知限定为特定的数的情况等以外，不限定于该特定的数。

在上述的实施方式中，在言及到构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别明示的情况以及从原理上要限定为特定的形状、位置关系等的情况等以外，不限定于该形状、位置关系等。

(总结)

根据由上述的实施方式的一部分或全部示出的第一观点，阀装置具有：阀芯，其控制流体的流量；金属制的轴，其与阀芯连结；以及齿轮部，其具有形成供轴端部插入的插入孔的树脂制的轴插入部。阀装置中，端部外周部包括端部平面部及端部曲面部而形成，插入孔内周部包括插入孔平面部及插入孔曲面部而形成。轴端部以端部平面部的至少一部分与插入孔平面部抵接、端部曲面部的至少一部分与插入孔曲面部抵接且轴端部的轴心与插入孔的轴心重叠的方式被压入插入孔。

根据第二观点，插入孔内周部包括隔着插入孔的轴心相互对置的一对插入孔平面部及相互对置的一对插入孔曲面部而形成。端部外周部由与一对插入孔平面部分别对置的一对端部平面部及与一对插入孔曲面部分别对置的一对端部曲面部来形成。

据此，阀装置在使轴旋转时，相互对置的一对插入孔平面部分别对抵接的各端部平面部以包含与插入孔轴心方向正交且彼此相反的方向上的分量的力进行按压。因此，阀装置能够利用以插入孔轴心为中心的力偶使轴旋转，因此与端部外周部不包括一对端部平面部地形成的情况相比，能够容易地使轴旋转。

根据第三观点，端部外周部在端部平面部与端部曲面部的连接部分具有端部连接部。插入孔平面部与插入孔曲面部经由从端部平面部及端部曲面部离开的部位交替地相连。

据此，阀装置在轴端部被压入插入孔中时，端部连接部不易与插入孔内周部抵接。因而，阀装置能够在轴端部被压入插入孔中时抑制应力集中在端部连接部所抵接的部分，因此能够抑制在将轴端部压入时轴插入部发生损坏。

根据第四观点，轴插入部形成为筒状。在将端部外周部中的不与插入孔内周部抵接的部分设为端部非抵接部时，轴插入部形成为与端部非抵接部对置的部分的壁厚固定。

据此，由于轴插入部形成为与端部非抵接部对置的部分的壁厚固定，因此能够在轴端部被压入插入孔中时抑制将插入孔的内径扩张的力集中。因此，阀装置能够在轴端部被压入插入孔中时抑制轴插入部发生损坏。

根据第五观点，端部连接部被倒角。

据此，插入孔内周部在轴端部被压入插入孔中时不易与端部连接部抵接。因而，阀装置能够在轴端部被压入插入孔中时抑制应力集中在端部连接部所抵接的部分，从而能够抑制将轴端部压入时轴插入部发生破损。

根据第六观点，阀装置具备配置在轴的外周部的环状的轴密封构件。轴端部以将轴端部的径向剖面的外周部分上的不同的两点连接的直线的最大距离比轴密封构件的内径小的方式形成。

据此，即便在轴密封构件配置于阀装置的状态下将轴端部贯通轴密封构件而向插入孔压入的情况下，轴端部也不易与轴密封构件的内周部抵接。因而，阀装置能够抑制因轴端部与轴密封构件的内周部抵接而导致轴密封构件发生破损。

Claims (4)

1.一种阀装置，其特征在于，具备：

流路部，供流体流动；

阀芯，控制从所述流路部流出的所述流体的流量；

金属制的轴，与所述阀芯连结；

电动机，经由所述轴输出用于使所述阀芯旋转的动力；以及

齿轮部，向所述轴传递所述电动机的输出，

所述齿轮部具有形成供轴端部插入的插入孔的树脂制的轴插入部，所述轴端部构成所述轴的轴心方向一侧的端部，

形成所述轴端部的外周部分的端部外周部包括在所述轴端部的径向剖面上呈直线状延伸的端部平面部及形成所述轴端部的径向剖面上的以所述轴端部的轴心为中心的圆弧的端部曲面部而形成，

形成所述插入孔的内周部分的插入孔内周部包括在所述插入孔的径向剖面上呈直线状延伸的插入孔平面部及在所述插入孔的径向剖面上形成以所述插入孔的轴心为中心的圆弧的插入孔曲面部而形成，

所述轴端部以所述插入孔平面部抵接于所述端部平面部的至少一部分、所述插入孔曲面部抵接于所述端部曲面部的至少一部分、且所述轴端部的轴心与所述插入孔的轴心重叠的方式被压入所述插入孔，

所述插入孔内周部包括隔着所述插入孔的轴心相互对置的一对所述插入孔平面部及相互对置的一对所述插入孔曲面部而形成，

所述端部外周部由与一对所述插入孔平面部分别对置的一对所述端部平面部及与一对所述插入孔曲面部分别对置的一对所述端部曲面部形成，并且在所述端部平面部与所述端部曲面部的连接部分具有端部连接部，

所述插入孔平面部与所述插入孔曲面部经由从所述端部平面部及所述端部曲面部离开的部位交替地相连。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，

所述轴插入部形成为筒状，

在将所述端部外周部中的不与所述插入孔内周部抵接的部分设为端部非抵接部时，

所述轴插入部形成为与所述端部非抵接部对置的部分的壁厚固定。

3.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，

所述端部连接部被倒角。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的阀装置，其特征在于，

所述阀装置具备配置在所述轴的外周部的环状的轴密封构件，

所述轴端部形成为，将所述轴端部的径向剖面的外周部分上的不同的两点连接的直线的最大距离比所述轴密封构件的内径小。