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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf ein Stromventil.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es ist beispielsweise eine Kühlvorrichtung für eine wassergekühlte Brennkraftmaschinenbauart als eine Vorrichtung zum Kühlen eines Motors, die an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil, montiert ist, bekannt, bei der Kühlwasser, das an einem Kühler gekühlt wird, zu dem Motor zirkuliert wird. Das Kühlwasser wird beispielsweise von einer Wasserpumpe umgewälzt. Eine Strömungsrate des Kühlwassers wird durch ein Stromventil gesteuert bzw. geregelt, das an einem Strömungspfad angeordnet ist, durch den das Kühlwasser strömt.
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JP2008-286311A , die im Folgenden als Referenz 1 bezeichnet wird, offenbart ein Stromventil, das eine Strömungsrate des Kühlwassers steuert, das einen Motor kühlt. Das Stromventil umfasst einen zylindrischen Ventilkörper. Eine Auf-und-ab-Bewegung des Ventilkörpers steuert die Strömungsrate des Kühlwassers, das durch mehrere Öffnungen fließt, die an einem Gehäuse vorgesehen sind. Der zylindrische Ventilkörper wird beispielsweise von einem Motor angetrieben.
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Gemäß einem Stromventil mit einem zylindrischen Ventilkörper kann normalerweise während eines Übergangs des Stromventils von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand unter hohem Druck stehendes Kühlwasser von einer Wasserpumpe zu einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers zugeführt werden. Daher kann der Wasserdruck des Kühlwassers eine große Belastung auf die Bewegung des Ventilkörpers darstellen. Ein Stellantrieb, der den Ventilkörper antreibt, benötigt somit beispielsweise eine ausreichende Antriebskraft oder ein ausreichendes Antriebsmoment, um den Ventilkörper gegen die durch den Wasserdruck verursachte Belastung zu bewegen. Als Resultat kann ein Kostenanstieg, der sich beispielsweise aus einer Konstruktion eines Mechanismus zum Antreiben des Ventilkörpers ergibt, d. h aus einem größeren Stellantrieb, unvermeidbar sein.
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Um die oben genannten Nachteile zu überwinden, ist gemäß einem in der
JP 2006-29113A , die im Folgenden als Referenz 2 bezeichnet wird, offenbarten Stromventil, ein Druckregulierungsdurchlass vorgesehen, um Drücke an axial entgegengesetzten Seiten eines zylindrischen Ventilkörpers so zu regeln, dass sie gleich zueinander sind. Als Resultat wird eine Antriebslast eines Stellantriebs minimiert, wenn sich der zylindrische Ventilkörper in einer axialen Richtung bewegt, wodurch eine Verringerung der Baugröße des Stellantriebs erzielt wird.
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Das in Referenz 2 offenbarte Stromventil umfasst insbesondere zwei zylindrische Ventilkörper innerhalb eines Gehäuses, einen Ventilkörper für eine Kühlerstromsteuerung und einen Ventilkörper für eine Bypass-Stromsteuerung. Die zwei Ventilkörper sind so konstruiert, dass ihre Bewegungsrichtungen orthogonal zueinander sind. Somit ist der Druckregulierungsdurchlass entlang jeder der Bewegungsrichtungen der Ventilkörper angeordnet, was zu einer komplizierten Konstruktion führen kann. Da die zwei Ventilkörper einschließlich ihrer Bewegungsrichtungen orthogonal zueinander innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, nimmt der Bereich des Stromventils, in dem nicht der Stellantrieb angeordnet ist, an Größe zu. Ferner ist gemäß dem in Referenz 2 offenbarten Stromventil eine Außenumfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers dazu ausgebildet, sich relativ zu einer Innenfläche des Gehäuses gleitend zu bewegen. Somit kann ein Dichtungselement, das zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers und der Innenfläche des Gehäuses vorgesehen ist, abgerieben werden, was zu einem dortigen Wasseraustritt führen kann.
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Es soll daher ein Stromventil mit einer simplen Konstruktion vorgeschlagen werden, das einen Fluiddruck reduzieren kann, der als eine Last bei der Bewegung eines Ventilkörpers auftritt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung weist ein Stromventil bzw. Stromregelventil bzw. Stromsteuerventil ein Gehäuse, das eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung, die mit der Einströmöffnung (kommunizieren) verbunden ist, aufweist, einen Ventilkörper, der in dem Gehäuse untergebracht ist und eine Zylinderform aufweist, wobei der Ventilkörper durch eine Bewegung in eine axialer Richtung erlaubt und verhindert, dass ein Fluid zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung fließt, einen Stellantrieb bzw. Aktuator, der den Ventilkörper in axialer Richtung bewegt, und eine Trennwand, die zwischen dem Ventilkörper und der Einströmöffnung angeordnet ist und bewirkt, dass ein Strömungspfad von der Einströmöffnung zu dem Ventilkörper zu einer äußeren Umfangsseite des Ventilkörpers verzweigt wird, auf.
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Dementsprechend wird das Fluid, das von der Einströmöffnung zu dem Ventilkörper strömt, mittels der Trennwand daran gehindert, direkt mit dem Ventilkörper in Kontakt zu kommen und stattdessen zu der äußeren Umfangsseite des Ventilkörpers verzweigt oder umgelenkt, um über die äußere Umfangsseite desselben zu strömen. Somit kann ein Fluiddruck reduziert werden, der von dem Ventilkörper aufgenommen wird, wenn das Fluid von der Einströmöffnung zugeführt wird, wodurch eine Last während der Bewegung des Ventilkörpers verringern werden kann. Als ein Ergebnis kann ein Antriebsdrehmoment reduziert werden, das für den Stellantrieb notwendig ist, was zu einer verringerten Baugröße des Stellantriebs führen kann. Zusätzlich kann durch eine einfache Konstruktion, bei der die Trennwand einfach zwischen dem Ventilkörper und der Einströmöffnung vorgesehen ist, eine Belastung während der Bewegung des Ventilkörpers reduziert werden.
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Der Strömungspfad, der durch die Trennwand in einen ersten Strömungspfad und einen zweiten Strömungspfad verzweigt ist, kann zwischen einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers und einer Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sein. Der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad umfassen jeweilige Strömungspfadbereiche, die gleich zueinander ausgebildet sind, und jeweilige Strömungspfadlängen, die gleich zueinander ausgebildet sind.
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Gemäß der vorgenannten Konstruktion können ein Druck, der durch das durch den ersten Strömungspfad strömende Fluid auf den Ventilkörper ausgeübt wird, und ein Druck, der durch das durch den zweiten Strömungspfad strömende Fluid auf den Ventilkörper ausgeübt wird, aneinander angeglichen bzw. ausgeglichen werden. Da die Strömungspfade zwischen der Außenfläche des Ventilkörpers und der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sind, wird verhindert, dass ein Gleitwiderstand zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse generiert wird, während sich der Ventilkörper in der Axialrichtung bewegt. Als ein Ergebnis kann eine Antriebskraft des Stellantriebs, die zum Bewegen des Ventilkörpers benötigt wird, reduziert werden.
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Das Gehäuse kann in einer Umfangsrichtung des Ventilkörpers eine Ausnehmung zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad aufweisen.
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Während die Strömungspfadbereiche und die Strömungspfadlängen des ersten Strömungspfads und des zweiten Strömungspfads gleich zueinander sind, kann ein innerer Hohlraum des Gehäuses, d.h. ein Hohlraum, durch den das Fluid fließt, reduziert werden. Das Stromventil kann verkleinert ausgebildet werden und das Gewicht des Stromventils einschließlich des Fluids kann reduziert werden.
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Das Stromventil kann weiterhin einen ersten Zwischenraum, der zwischen der Trennwand und einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers vorgesehen ist, und einen zweiten Zwischenraum, der zwischen der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers und der inneren Oberfläche des Gehäuses, insbesondere im Bereich der Ausnehmung, vorgesehen ist, aufweisen, wobei der zweite Zwischenraum bezüglich einer Achse des Ventilkörpers symmetrisch zu dem ersten Zwischenraum ist und der erste Zwischenraum und der zweite Zwischenraum jeweils gleiche radiale Längen und jeweils gleiche Umfangslängen aufweisen.
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Dementsprechend können die Fluiddrücke in einander zugewandten Bereichen an der äußeren Umfangsseite des Ventilkörpers miteinander ausgeglichen bzw. aneinander angeglichen werden. Als ein Ergebnis kann die Antriebskraft des Stellantriebs zum Bewegen des Ventilkörpers reduziert werden.
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Der Ventilkörper kann eine ringförmige erste Flächendichtung und eine ringförmige zweite Flächendichtung an in axialer Richtung entgegengesetzten Endflächen umfassen, wobei die entgegengesetzten Endflächen eine erste Endfläche, die der Ausströmöffnung zugewandt ist, und eine zweite Endfläche, die entgegengesetzt zu der Ausströmöffnung angeordnet ist, umfassen, wobei die erste Flächendichtung an der ersten Endfläche vorgesehen ist und einen kleineren Durchmesser als ein Außendurchmesser des Ventilkörpers aufweist und die zweite Flächendichtung an der zweiten Endfläche vorgesehen ist. Ein Strömungspfad kann zwischen einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers und einer Innenfläche des Gehäuses vorgesehen sein, wobei durch den Strömungspfad ein Fluid zu der ersten Endfläche und der zweiten Endfläche des Ventilkörpers fließt, wenn der Ventilkörper die Ausströmöffnung durch die erste Flächendichtung blockiert.
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Mit der Bewegung des Ventilkörpers kommen dementsprechend die erste Flächendichtung und die zweite Flächendichtung in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses oder trennen sich von der Innenfläche des Gehäuses. Die erste Flächendichtung und die zweite Flächendichtung werden daran gehindert, auf der Innenfläche des Gehäuses zu gleiten. Somit können die erste Flächendichtung und die zweite Flächendichtung nur schwer abgerieben werden, was die Haltbarkeit der ersten Flächendichtung und der zweiten Flächendichtung verbessert.
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Die erste Endfläche des Ventilkörpers kann einen ringförmigen Teil aufweisen, der an einer radial weiter außenliegenden Position als die erste Flächendichtung positioniert ist, wobei ein Bereich, insbesondere ein Flächeninhalt, des ringförmigen Teils einem Bereich, insbesondere einem Flächeninhalt, der zweiten Endfläche entspricht.
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Dementsprechend können der Fluiddruck, der auf den ringförmigen Teil der ersten Endfläche ausgeübt wird, und der Fluiddruck, der auf die zweite Endfläche ausgeübt wird, ausgeglichen werden. Somit kann die Antriebskraft des Stellantriebs zum Bewegen des Ventilkörpers reduziert werden.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, deutlich gemacht, wobei:
- 1 eine Querschnittsansicht zeigt, die einen geschlossenen Zustand eines hier offenbarten Stromventils darstellt;
- 2 eine Querschnittsansicht zeigt, die einen offenen Zustand des Stromventils darstellt;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht des Stromventils zeigt;
- 4 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 1 zeigt;
- 5 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V-V in 1 zeigt; und
- 6 eine Querschnittsansicht des Hauptteils des Stromventils zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine Ausführungsform dieser Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Ein Stromventil 1 nach 1 bis 4 wird bei einer Kühlvorrichtung für eine wassergekühlte Brennkraftmaschinenbauart verwendet, die einen Motor (Verbrennungsmotor) kühlt, der beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Automobil angeordnet ist. Das Stromventil 1 ist an einem Strömungspfad angeordnet, durch den Kühlwasser (beispielsweise ein Fluid) durch eine Wasserpumpe zirkuliert und fließt, um eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern und zu regeln.
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Das Stromventil 1 umfasst einen Motorabschnitt 2 (beispielsweise einen Stellantrieb bzw. Aktuator) und einen Ventilabschnitt 3. Der Motorabschnitt 2 ist beispielsweise durch einen Schrittmotor ausgebildet. Der Ventilabschnitt 3 weist ein Gehäuse 10 und einen Ventilkörper 30, der in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, auf. Das Gehäuse 10 weist ein erstes Gehäuse 11 und ein zweites Gehäuse 12 auf.
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Das erste Gehäuse 11 grenzt an dem Motorabschnitt 2 an. Das zweite Gehäuse 12 ist an dem ersten Gehäuse 11 an einer dem Motorabschnitt 2 entgegengesetzten Seite angebracht. Der Ventilkörper 30 ist zylindrisch ausgebildet und zwischen dem ersten Gehäuse 11 und dem zweiten Gehäuse 12 beweglich. Das erste Gehäuse 11 weist einen Wellenaufnahmeabschnitt 14 und einen Flanschabschnitt 15 auf. Der Wellenaufnahmeabschnitt 14 weist einen ringförmigen Nutabschnitt 16 auf, in den der zylindrische Ventilkörper 30 im Falle eines geöffneten Zustands des Stromventils 1 eingezogen und aufgenommen ist (d. h. der Ventilkörper 30 ist in einer offenen Position). Ein Wellenhalteabschnitt 14a ist an einer inneren Umfangsseite des Nutabschnitts 16 an dem Wellenaufnahmeabschnitt 14 zur drehbaren Lagerung einer Welle 21 vorgesehen, wobei die Welle 21 von dem Motorabschnitt 2 vorsteht. Eine Durchgangsbohrung 17 ist an einem Achsabschnitt des Wellenhalteabschnitts 14a angeordnet, so dass sich die Welle 21 durch die Durchgangsbohrung 17 erstreckt. Ein O-Ring 22, eine Öldichtung 23 und ein Gleitlager 24 sind zwischen der Durchgangsbohrung 17 und der Welle 21 angeordnet. Ein Bohrungsabschnitt 18 zum Ablassen von beispielsweise Dampf und Wasser erstreckt sich von der Durchgangsbohrung 17 hin zum Motorabschnitt 2.
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Das zweite Gehäuse 12 weist einen Aufnahmeabschnitt 41, der den Ventilkörper 30 in einem geschlossenen Zustand des Stromventils 1 aufnimmt (d. h. der Ventilkörper 30 ist in einer geschlossenen Position) und einen rohrförmigen Abschnitt 42, der seitlich am Aufnahmeabschnitt 41 angeordnet ist und mit diesem in (kommunizierender) Verbindung steht, auf. Eine Einströmöffnung 25 und eine Ausströmöffnung 26, die mit der Einströmöffnung 25 über den Aufnahmeabschnitt 41 in (kommunizierender) Verbindung steht, sind an dem zweiten Gehäuse 12 vorgesehen. Die Einströmöffnung 25 ist innerhalb des rohrförmigen Abschnitts 42 vorgesehen, und die Ausströmöffnung 26 ist durch eine Öffnung 43 ausgebildet, die an einem Bodenabschnitt 41a des Aufnahmeabschnitts 41 angeordnet ist.
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Der Ventilkörper 30 ermöglicht oder verhindert durch Bewegung in axialer Richtung, dass das Kühlwasser zwischen der Einströmöffnung 25 und der Ausströmöffnung 26 strömt. Der Ventilkörper 30 weist entgegengesetzte Endflächen in einer Richtung bezüglich einer X-Achse (d. h. in der axialen Richtung) auf, weist insbesondere eine erste Endfläche 31, die der Ausströmöffnung 26 zugewandt ist, und eine zweite Endfläche 32, die an einer bezüglich der Ausströmöffnung 26 entgegengesetzten Seite angeordnet ist, auf. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein ringförmiger Abschnitt 33 mit einem kleineren Durchmesser an einer im Wesentlichen zentrierten Position der ersten Endfläche 31 vorgesehen. Wie in 5 dargestellt, sind der ringförmige Abschnitt 33 und ein unterer Abschnitt eines zylindrischen Abschnitts 34 des Ventilkörpers 30 durch lineare Verbindungsabschnitte 35 miteinander verbunden. Insbesondere sind vier Verbindungsabschnitte 35 vorgesehen, die sich von dem ringförmigen Abschnitt 33 zu dem zylindrischen Abschnitt 34 erstrecken, wobei jeder Abschnitt zwischen benachbarten Verbindungsabschnitten 35 geöffnet ist. Die Welle 21, die von dem Motorabschnitt 2 vorsteht, ist mit dem Ventilkörper 30 verbunden. Der ringförmige Abschnitt 33 weist einen Innengewindeabschnitt an einer Innenumfangsfläche auf, während ein Endabschnitt 21a der Welle 21 einen Außengewindeabschnitt aufweist. Ein Teil des Endabschnitts 21a der Welle 21 greift in den Innengewindeabschnitt der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 33 des Ventilkörpers 30 ein.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist der zylindrische Ventilkörper 30 eine Außenumfangsfläche 30a auf, an der zwei vorstehende Abschnitte 36 vorgesehen sind, die in der Nähe der zweiten Endfläche 32 bezüglich der Achse X gegenüberliegend angeordnet sind. Zusätzlich sind Ausnehmungen 16a an dem Nutabschnitt 16 des ersten Gehäuses 11 so angeordnet, dass diese in Kontakt oder im Eingriff mit den entsprechenden vorstehenden Abschnitten 36 stehen. Durch einen Kontakt jedes der vorstehenden Abschnitte 36 mit den Ausnehmungen 16a wird der Ventilkörper 30 daran gehindert, sich in seiner Umfangsrichtung zu drehen. Selbst wenn sich der Außengewindeabschnitt des Endabschnitts 21a aufgrund des Drehantriebs der Welle 21 des Motorabschnitts 2 dreht, ist dementsprechend der Innengewindeabschnitt des ringförmigen Abschnitts 33, der in den Außengewindeabschnitt des Endabschnitts 21a der Welle 21 eingreift, am Drehen gehindert. Der Drehantrieb der Welle 21 wird in eine lineare Bewegung des ringförmigen Abschnitts 33 entlang der Achse X umgewandelt, was zu einer linearen Bewegung des Ventilkörpers 30 in Richtung der Achse X führt.
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Um das Stromventil 1 von dem in 1 dargestellten geschlossenen Zustand in den in 2 dargestellten offenen Zustand zu bringen, wird der Motorabschnitt 2 angetrieben um die Welle 21 beispielsweise in einer Vorwärtsrichtung zu drehen. Der ringförmige Abschnitt 33 verzahnt sich dann mit dem Endabschnitt 21a der Welle 21 in Richtung einer Basisseite der Welle 21, so dass sich der Ventilkörper 30 in eine offene Position bewegt. Als ein Ergebnis wird das Stromventil 1 in den offenen Zustand gebracht, wie in 2 dargestellt, in welchem die Einströmöffnung 25 und die Ausströmöffnung 26 miteinander (kommunizierend) verbunden sind. Das Kühlwasser strömt dementsprechend von der Einströmöffnung 25 zu der Ausströmöffnung 26. Die Strömungsrate des Kühlwassers kann in dem Stromventil 1 leicht durch eine Einstellung eines Strömungspfadbereiches bzw. Strömungspfadquerschnitts zwischen der Einströmöffnung 25 und der Ausströmöffnung 26 gesteuert werden, was durch Ändern der Position des Ventilkörpers 30 in einem Zustand, in dem sich das Stromventil 1 in dem offenen Zustand befindet, erreicht werden kann.
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Um das Stromventil 1 von dem in 2 dargestellten offenen Zustand in den in 1 dargestellten geschlossenen Zustand zu schalten, wird der Motorabschnitt 2 angetrieben, um die Welle 21 in einer bezüglich einer Vorwärtsrichtung entgegengesetzten Richtung zu drehen. Der ringförmige Abschnitt 33 verzahnt sich dann mit dem Endabschnitt 21a der Welle 21 in Richtung eines Spitzenendabschnitts der Welle 21 derart, so dass sich der Ventilkörper 30 in einer geschlossenen Position bewegt. Danach berührt der Ventilkörper 30 den Bodenabschnitt 41a des Aufnahmeabschnitts 41 des zweiten Gehäuses 12, um dadurch einen Strömungspfad zwischen der Einströmöffnung 25 und der Ausströmöffnung 26 zu schließen. Das Stromventil 1 wird entsprechend in den geschlossen Zustand gebracht.
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Während eines Übergangs des Stromventils von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand kann unter hohem Druck stehendes Kühlwasser von der Wasserpumpe zu der äußeren Umfangsoberfläche des Ventilkörpers zugeführt werden. Der Wasserdruck des Kühlwassers kann eine große Last bei der Bewegung des Ventilkörpers sein. Daher ist gemäß dem Stromventil 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Trennwand 50 zwischen dem Ventilkörper 30 und der Einströmöffnung 25 vorgesehen. Die Trennwand 50 ist stehend auf dem Bodenabschnitt 41a des Aufnahmeabschnitts 41 des zweiten Gehäuses 12 angeordnet, d. h. erstreckt sich in einer im Wesentlichen von oben nach unten verlaufenden Richtung. Die Trennwand 50 erstreckt sich aus Sicht einer Draufsicht entlang der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30. Ein Strömungspfad von der Einströmöffnung 25 zu dem Ventilkörper 30 wird durch die Trennwand 50 zu der äußeren Umfangsseite des Ventilkörpers 30 verzweigt oder umgelenkt.
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Folglich wird durch die Trennwand 50 in dem Stromventil 1 das Kühlwasser, das von der Einströmöffnung 25 zu dem Ventilkörper 30 strömt, daran gehindert, in direkten Kontakt mit dem Ventilkörper 30 zu kommen (bzw. den Ventilkörper direkt (senkrecht) anzuströmen) und zu der äußeren Umfangsseite des Ventilkörpers 30 hin umgelenkt oder verzweigt, um über dessen äußere Umfangsseite zu fließen. Somit kann der Wasserdruck, der auf den Ventilkörper 30 wirkt, wenn das Kühlwasser von der Einströmöffnung 25 zugeführt wird, verringert werden, was eine durch den Wasserdruck des Kühlwassers während der Bewegung des Ventilkörpers 30 verursachte Belastung verringern kann. Folglich kann ein Antriebsdrehmoment, das für den Motorabschnitt 2 notwendig ist, reduziert werden, was zu einer verkleinerten Bauform des Motorabschnitts 2 führen kann. Zusätzlich kann eine Last während der Bewegung des Ventilkörpers 30 durch eine einfache Konstruktion reduziert werden, bei der die Trennwand 50 zwischen dem Ventilkörper 30 und der Einströmöffnung 25 vorgesehen ist.
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Wie in 5 dargestellt, ist in einer Draufsicht eine Breite der Trennwand 50 in einer Richtung orthogonal zu einer Strömungsrichtung des Kühlwassers, das von der Einströmöffnung 25 her strömt, länger als eine Strömungspfadbreite der Einströmöffnung 25. Dadurch wird verhindert, dass der Wasserdruck des Kühlwassers von der Einströmöffnung 25 direkt auf die Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 einwirkt oder diese beeinflusst. Die vorstehend erwähnte Breite der Trennwand 50 kann gleich oder kleiner als die Strömungspfadbreite der Einströmöffnung 25 sein.
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Der Strömungspfad von der Einströmöffnung 25 zu dem Ventilkörper 30 ist durch die Trennwand 50 in einen ersten Strömungspfad 61 und einen zweiten Strömungspfad 62 zwischen der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und einer Innenfläche 10a des Gehäuses 10 umgelenkt. Das heißt, der durch die Trennwand 50 verzweigte Strömungspfad ist als der erste Strömungspfad 61 und der zweite Strömungspfad 62 zwischen der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und der Innenfläche 10a des Gehäuses ausgebildet oder ausgeformt. Der erste Strömungspfad 61 und der zweite Strömungspfad 62 sind symmetrisch zueinander in Bezug auf die X-Achse positioniert. Der erste Strömungspfad 61 und der zweite Strömungspfad 62 sind so konstruiert, dass ihre Strömungspfadbereiche bzw. Strömungspfadquerschnitte gleich zueinander sind und ihre Strömungspfadlängen gleich zueinander sind, wenn das Stromventil 1 geschlossen ist (d. h. der Ventilkörper 30 in der geschlossenen Position ist). Dementsprechend wird der Wasserdruck, der auf die äußere Umfangsoberfläche 30a des Ventilkörpers 30 von dem durch den ersten Strömungspfad 61 strömenden Kühlwasser aufgebracht wird, und der Wasserdruck, der auf die äußere Umfangsoberfläche 30a des Ventilkörpers 30 von dem durch den zweiten Strömungspfad 62 strömenden Kühlwasser aufgebracht wird, ausgeglichen (aufgehoben).
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Wenn der Ventilkörper 30 geöffnet ist (d. h. das Stromventil 1 in dem offenen Zustand ist), ist es zweckmäßig, dass eine Summe eines ersten Strömungspfadbereichs S1 des ersten Strömungspfad 61 und eines zweiten Strömungspfadbereichs S2 des zweiten Strömungspfads 62 gleich oder größer als ein Strömungspfadbereich S der Einströmöffnung 25 ist. Der erste Strömungspfadbereich S1 und der zweite Strömungspfadbereich S2 sind als Querschnittsflächen von Bereichen im Strömungspfad zwischen einem ersten Wandabschnitt 51, der als ein erster Abschnitt der Trennwand 50 dient (z. B. einem von dem rechten und linken Abschnitten der Trennwand 50) und der Innenfläche 10a des Gehäuses 10 definiert sowie zwischen einem zweiten Wandabschnitt 52, der als ein zweiter Abschnitt der Trennwand 50 dient (beispielsweise der andere von dem rechten und linken Abschnitten der Trennwand 50) und der Innenfläche 10a des Gehäuses 10. Aufgrund der obigen Festlegung der ersten und zweiten Strömungspfadbereiche S1 und S2 kann das Kühlwasser gleichmäßig von der Einströmöffnung 25 zu dem ersten Strömungspfad 61 und dem zweiten Strömungspfad 62 fließen, sodass ein Druckverlust der Kühlung an der äußeren Umfangsseite des Ventilkörpers 30 sehr unwahrscheinlich ist.
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Das zweite Gehäuse 12 umfasst einen ersten Zwischenraum 63 zwischen der Trennwand 50 und der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und einen zweiten Zwischenraum 64 zwischen der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und der Innenfläche 10a des Gehäuses 10. Der zweite Zwischenraum 64 ist zu dem ersten Zwischenraum 63 symmetrisch bezüglich der X-Achse positioniert. Das zweite Gehäuse 12 enthält eine Ausnehmung 44, die durch eine Unterbrechung eines Umfangsabschnitts des Aufnahmeabschnitts 41 in Richtung der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 gebildet wird. Der zweite Zwischenraum 64 ist durch die Ausnehmung 44 definiert. Die Ausnehmung 44 ist zwischen dem ersten Strömungspfad 61 und dem zweiten Strömungspfad 62 in der Umfangsrichtung des Ventilkörpers 30 vorgesehen. Der erste Zwischenraum 63 und der zweite Zwischenraum 64 sind so konfiguriert, dass deren radialen Längen gleich zueinander und deren Umfangslängen gleich zueinander sind. Dementsprechend werden der Wasserdruck, der auf die Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 durch das zum ersten Zwischenraum 63 strömende Kühlwasser aufgebracht wird, und der Wasserdruck, der auf die Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 durch das zum zweiten Zwischenraum 64 strömende Kühlwasser aufgebracht wird, ausgeglichen. Da der Wasserdruck an einem Abschnitt in der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 ausgeglichen wird, wird verhindert, dass sich der Ventilkörper 30 durch den Wasserdruck des Kühlwassers relativ zu der X-Achse schräg stellt, wenn sich der Ventilkörper 30 bewegt, um das Stromventil 1 von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand zu bringen. Somit ist der Ventilkörper 30 entsprechend bewegbar.
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Wie in 6 dargestellt, weist der Ventilkörper 30 eine ringförmige erste Flächendichtung 71 an der ersten Endfläche 31 auf, die in Richtung Ausströmöffnung 26 (der Einströmöffnung 25) zugewandt angeordnet ist. Die erste Flächendichtung 71, die koaxial zu der X-Achse ist, weist einen kleineren Durchmesser als ein Außendurchmesser des Ventilkörpers 30 auf. Der Ventilkörper 30 umfasst ebenso eine ringförmige zweite Flächendichtung 72 an der zweiten Endfläche 32, die entgegengesetzt der Ausströmöffnung 26 (der Einströmöffnung 25) positioniert ist. Die erste Flächendichtung 71 dichtet und schließt zwischen der ersten Endfläche 31 des Ventilkörpers 30 und dem Bodenabschnitt 41a des Aufnahmeabschnitts 41 des zweiten Gehäuses 12, wenn der Ventilkörper 30 geschlossen ist, um die Ausströmöffnung 26 zu schließen. Die zweite Flächendichtung 72 dichtet und schließt zwischen der zweiten Endfläche 32 des Ventilkörpers 30 und einem Flanschabschnitt 14b, der an dem Wellenhalteabschnitt 14a des ersten Gehäuses 11 angeordnet ist, wenn der Ventilkörper 30 geschlossen ist. Wenn der Ventilkörper 30 die Abflussöffnung 26 durch die erste Flächendichtung 71 blockiert und schließt, wird ein Strömungspfad 65 zwischen der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und einer Innenfläche des ersten Gehäuses 11, die dem Ventilkörper 30 zugewandt ist, ausgebildet, wobei durch den Strömungspfad 65 das Kühlwasser zu der zweiten Endfläche 32 des Ventilkörpers 30 strömt. Zusätzlich sind eine radiale Länge (bzw. ein radialer Abstand) einer Außenumfangsfläche des Flanschbereichs 14b des Wellenhaltebereichs 14a von der X-Achse und eine radiale Länge (bzw. ein radialer Abstand) der Außenumfangsfläche der ersten Flächendichtung 71 von der X-Achse gleich. Somit strömt das Kühlwasser durch den Strömungspfad 65, um das Innere des Nutabschnitts 16 zu füllen, wenn der Ventilkörper 30 geschlossen ist, um den Wasserdruck auf die zweite Flächendichtung 72 auszuüben.
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Gemäß der vorgenannten Ausführung berühren die erste Flächendichtung 71, die an der ersten Endfläche 31 angeordnet ist, und die zweite Flächendichtung 72, die an der zweiten Endfläche 32 angeordnet ist, die Innenfläche 10a des Gehäuses 10 oder trennen sich von ihr , und werden am Gleiten entlang der Innenfläche 10a des Gehäuses 10 gehindert. Somit ist es unwahrscheinlich, dass die erste Flächendichtung 71 und die zweite Flächendichtung 72 abgerieben werden, was zu einer verbesserten Haltbarkeit führt.
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Der Ventilkörper 30 ist so konstruiert, dass eine radiale Länge L1 eines ringförmigen Teils 37 in der ersten Endfläche 31 gleich einer radialen Länge L2 der zweiten Endfläche 32 ist, wobei der ringförmige Teil 37 an einer radial äußeren Seite der ersten Oberflächendichtung 71 positioniert ist. Da somit ein Bereich bzw. eine Fläche des ringförmigen Teils 37 und ein Bereich bzw. eine Fläche der zweiten Endfläche 32 einander gleich sind, sind der Wasserdruck, der auf die erste Endfläche 31 ausgeübt wird und der Wasserdruck, der auf die zweite Endfläche 32 in dem Ventilkörper 30 ausgeübt wird, ausgeglichen. Als Folge davon ist der Wasserdruck, der die Bewegung des Ventilkörpers 30 hindert, wenn sich der Ventilkörper 30 von der offenen Position in die geschlossene Position bewegt (d. h. das Stromventil 1 wird von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand gebracht) reduziert oder eliminiert, was die Antriebskraft des Motorabschnitts 2 verringern kann.
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In der zuvor erwähnten Ausführungsform sind die vorstehenden Abschnitte 36 an der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und die Ausnehmungen 16a an dem Gehäuse 10 vorgesehen, sodass die vorspringenden Abschnitte 36 mit den Ausnehmungen 16a in Kontakt kommen oder in diese eingreifen, um die Drehung des zylindrischen Ventilkörpers 30 relativ zu dem Gehäuse 10 zu verhindern. In diesem Fall ist der Aufbau zur Verhinderung der Drehung des zylindrischen Ventilkörpers 30 relativ zu dem Gehäuse 10 nicht auf die vorstehenden Abschnitte 36 und die Ausnehmungen 16a beschränkt. Zum Beispiel kann ein Ausnehmung 16a an der Außenumfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 vorgesehen sein und ein vorstehenden Abschnitt kann an dem Gehäuse 10 vorgesehen sein, sodass der vorstehende Abschnitt mit der Ausnehmungen 16a in Kontakt tritt oder in diesen eingreift, wobei auch andere Ausführungen möglich sind.
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Die vorgenannte Ausführungsform ist beispielsweise vielfältig auf ein Durchflussregelventil für Kühlwasser anwendbar.
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Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008286311 A [0003]
- JP 2006029113 A [0005]
