DE102023117349A1

DE102023117349A1 - Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102023117349A1
Application number: DE102023117349.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kawarai; Yasuhiro Tochigi; Toshiaki Fujitani
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2022-07-26
Filing date: 2023-06-30
Publication date: 2024-02-01
Also published as: JP2024016402A; CN117450293A; US20240035579A1

Abstract

Eine Ventilvorrichtung umfasst ein Gehäuse (H) und einen zylindrischen Ventilkörper (30). Das Gehäuse definiert: eine Zufluss-Öffnung (11d); eine erste Abfluss-Öffnung (11b) und eine zweite Abfluss-Öffnung (11c), die in einer Umfangsrichtung (Cd) auseinander geöffnet sind und jeweils eine erste und eine zweite Öffnungsweite aufweisen; und eine Aufnahmekammer (C). Der Ventilkörper ist in der Unterbringungskammer angeordnet, um die erste und die zweite Abfluss-Öffnung zu öffnen und zu schließen, und umfasst: einen inneren Durchgang (Ip); eine erste Abflussverbindungs-Öffnung (31a), die sich in einer Richtung in der Umfangsrichtung kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der ersten Abfluss-Öffnung zugewandt ist, und eine Öffnungsweite hat, die größer als die erste Öffnungsweite ist; und eine zweite Abflussverbindungs-Öffnung (31b), die sich in der anderen Richtung in der Umfangsrichtung kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der zweiten Abfluss-Öffnung zugewandt ist, und eine Öffnungsweite hat, die größer als die zweite Öffnungsweite ist.

Description

HINTERGRUND
[Technischer Bereich]
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung, die in der Lage ist, die Durchflussmenge eines Fluids einzustellen, und insbesondere auf eine Ventilvorrichtung, die eine Einlass-Öffnung und zwei Abfluss-Öffnung aufweist und in der Lage ist, die Durchflussmenge eines Fluids, das aus den beiden Abfluss-Öffnung ausströmt, durch Drehen eines Ventilkörpers einzustellen.
[Verwandte Technik]
Als herkömmliche Ventilvorrichtung wurde ein Durchflussweg-Schaltventil, das ein Dreiwege-Schaltventil ist, offenbart, das Folgendes umfasst: einen Ventilhauptkörper mit einem Einlass-Öffnung und zwei Abfluss-Anschlüssen; einen Motor, der oberhalb des Ventilhauptkörpers angeordnet ist; ein Dichtungselement, das in einer Ventilkammer des Ventilhauptkörpers angeordnet ist; und einen zylindrischen Ventilkörper, der in einem Bereich untergebracht ist, der von dem Dichtungselement umgeben ist, zwei Verbindungs-Öffnungen umfasst, die an einer äußeren Umfangsfläche geöffnet sind, und der von dem Motor drehend angetrieben wird (z. B. Patentdokument 1).
Da der am Ventilhauptkörper ausgebildete Einlass-Öffnung ständig mit der Ventilkammer in Verbindung steht, umfasst das Strömungsweg-Umschaltventil einen Offen-Offen-Modus, in dem die beiden Abfluss-Anschlüsse mit der Ventilkammer in Verbindung stehen, einen Geschlossen-Geschlossen-Modus, in dem die beiden Abfluss-Anschlüsse gegenüber der Ventilkammer gesperrt sind, einen Offen-Geschlossen-Modus, in dem ein Abfluss-Öffnung mit der Ventilkammer in Verbindung steht und der andere Abfluss-Öffnung für die Ventilkammer gesperrt ist, und einen Geschlossen-Offen-Modus, in dem ein Abfluss-Öffnung für die Ventilkammer gesperrt ist und der andere Abfluss-Öffnung mit der Ventilkammer in Verbindung steht, und ein Betriebsmodus aus den vier Offen/ Geschlossen-Modi ausgewählt wird.
Das heißt, das Umschaltventil arbeitet nur in den Modi, in denen die beiden Abfluss-Anschlüsse beide geöffnet oder beide geschlossen sind, oder eine der beiden Abfluss-Anschlüsse geöffnet und die andere geschlossen ist. So ist es bei zwei Fluidzufuhrzielen in dem Fall, in dem eine Zufuhrmenge eines Fluidzufuhrziels reduziert werden soll, während eine Zufuhrmenge des anderen Fluidzufuhrziels konstant gehalten wird, nicht möglich, einen Vorgang zur Drosselung der Durchflussmenge einer Abfluss-Öffnung durchzuführen, ohne die Durchflussmenge der anderen Abfluss-Öffnung zu ändern.
Zugehöriges Technikdokument(e)
Patentdokument(e)
[Patentdokument 1] JP 2017-44266 A
ZUSAMMENFASSUNG
Zu lösende Probleme
Die Offenbarung wurde in Anbetracht der obigen Umstände gemacht, und ein Ziel der Offenbarung ist es, eine Ventilvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Durchflussrate einer Durchfluss-Öffnung zu drosseln, ohne eine Durchflussrate der anderen Durchfluss-Öffnung in einer Konfiguration zu ändern, die zwei Durchfluss-Öffnungen (z.B. Abfluss-Öffnungen) umfasst, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.
Mittel zur Lösung von Problemen
Eine Ventilvorrichtung gemäß der Offenbarung umfasst ein Gehäuse und einen Ventilkörper in zylindrischer Form. Das Gehäuse definiert: eine Hauptdurchfluss-Öffnung, durch die ein Fluid strömt; eine erste Durchfluss-Öffnung und eine zweite Durchfluss-Öffnung, die in einer Umfangsrichtung an einer inneren Umfangsfläche, die auf einer vorbestimmten Achse zentriert ist, auseinander geöffnet sind, um den Durchfluss des Fluids zu ermöglichen, und die jeweils eine erste Öffnungsweite und eine zweite Öffnungsweite in der Umfangsrichtung aufweisen; und eine Aufnahmekammer. Der Ventilkörper ist in der Aufnahmekammer angeordnet und kann sich um die Achse derhen, um die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung zu öffnen und zu schließen. Der Ventilkörper umfasst: einen inneren Durchgang, der mit der Hauptdurchfluss-Öffnung in Verbindung steht; eine erste Verbindungs-Öffnung, die sich in einer Richtung in der Umfangsrichtung kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der ersten Durchfluss-Öffnung zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang und der ersten Durchfluss-Öffnung zu ermöglichen, und die eine Öffnungsweite hat, die größer als die erste Öffnungsweite ist; und eine zweite Verbindungs-Öffnung, der sich in der anderen Richtung in der Umfangsrichtung kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der zweiten Durchfluss-Öffnung zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang und der zweiten Durchfluss-Öffnung zu ermöglichen, und die eine Öffnungsweite hat, die größer als die zweite Öffnungsweite ist.
Nimmt man in der Ventilvorrichtung die Öffnungsweite der ersten Verbindungs-Öffnung als Vw₁ , die Öffnungsweite der zweiten Verbindungs-Öffnung als Vw₂, die erste Öffnungsweite der ersten Durchfluss-Öffnung als Hw₁ und die zweite Öffnungsweite der zweiten Durchfluss-Öffnung als Hw₂, so kann die Ventilvorrichtung so konfiguriert sein, dass sie die Anforderungen erfüllt: ${Vw}_{1} \geq {Hw}_{1} + {Hw}_{2}$
${Vw}_{2} \geq {Hw}_{2} + {Hw}_{1} .$
In der Ventilvorrichtung können die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung in Bezug auf eine die Achse einschließende Mittelebene ebenen-symmetrisch ausgebildet sein. Der erste Verbindungs-Öffnung und der zweite Verbindungs-Öffnung können in Bezug auf die die Achse enthaltende Mittelebene ebenen-symmetrisch ausgebildet sein.
In der Ventilvorrichtung können die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung an Positionen angeordnet sein, die um 180 Grad um die Achse versetzt sind.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie sich zur inneren Umfangsfläche hin öffnet, die auf der Achse des Gehäuses zentriert ist.
In der Ventilvorrichtung können die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung an derselben Position in Achsrichtung angeordnet sein. Die Hauptdurchfluss-Öffnung kann zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet sein und an derselben Position wie die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung in Richtung der Achse angeordnet sein. Der Ventilkörper kann einen Hauptverbindungs-Öffnung mit einer Öffnungsweite aufweisen, die größer ist als die Öffnungsweiten der ersten Verbindungs-Öffnung und der zweiten Verbindungs-Öffnung, um eine Verbindung zwischen der Hauptdurchfluss-Öffnung und dem inneren Durchgang zu ermöglichen.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet und in der gleichen Position wie die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung in Richtung der Achse angeordnet sein. Der Ventilkörper kann mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet sein. Die Ventilvorrichtung kann ein ringförmiges Dichtungselement enthalten, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses um die ersten Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung herum angeordnet ist.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet und in der gleichen Position wie die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung in Richtung der Achse angeordnet sein. Der Ventilkörper kann mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet sein. Die Ventilvorrichtung kann Folgendes umfassen: ein ringförmiges Dichtungselement, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses um die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung herum angeordnet ist; und ein ringförmiges Dichtungselement, das zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses um die Hauptdurchfluss-Öffnung herum angeordnet ist.
In der Ventilvorrichtung können die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung an derselben Position in Achsrichtung angeordnet sein. Die Hauptdurchfluss-Öffnung kann zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet sein und an einer in Achsrichtung vom Ventilkörper getrennten Position angeordnet sein.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet und an einer vom Ventilkörper getrennten Position angeordnet sein. Der Ventilkörper kann mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet sein. Die Ventilvorrichtung kann ein ringförmiges Dichtungselement enthalten, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses um die erste Durchflussnöffnung und die zweite Durchflussnöffnung herum angeordnet ist.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die Hauptdurchfluss-Öffnung, die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die Hauptdurchfluss-Öffnung, die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung können ebenen-symmetrisch in Bezug auf eine zentrale Ebene, die die Achse enthält, ausgebildet sein. Der erste Verbindungs-Öffnung und der zweite Verbindungs-Öffnung können ebenen-symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene ausgebildet sein.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die Hauptdurchfluss-Öffnung, die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung können an Positionen angeordnet sein, die um 180 Grad um die Achse versetzt sind.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die Hauptdurchfluss-Öffnung, die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Der Gehäusekörper kann umfassen: ein Hauptverbindungsrohr, das einen Hauptdurchgang definiert, der zu der Hauptdurchfluss-Öffnung führt; ein erstes Verbindungsrohr, das einen ersten Durchgang definiert, der zu der ersten Durchfluss-Öffnung führt; und ein zweites Verbindungsrohr, das einen zweiten Durchgang definiert, der zu der zweiten Durchfluss-Öffnung führt.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist. Die Ventilvorrichtung kann eine Antriebsquelle umfassen, die den Ventilkörper um die Achse drehend antreibt. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die Hauptdurchfluss-Öffnung, die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Der Ventilkörper kann eine rotierende Welle enthalten, die mit einem Rotor der Antriebsquelle gekoppelt ist. Der Gehäusekörper kann ein Befestigungsteil, das die Antriebsquelle fixiert, und ein Einführungsloch enthalten, durch das die Drehwelle hindurchgeht. Der Gehäusedeckel kann ein Trägerteil enthalten, das den Ventilkörper drehbar trägt.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist. Die Ventilvorrichtung kann eine Antriebsquelle umfassen, die den Ventilkörper um die Achse drehend antreibt. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die Hauptdurchfluss-Öffnung, die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Bei der Hauptdurchfluss-Öffnung kann es sich um eine Zufluss-Öffnung für das Einströmen des Fluids handeln. Die erste Durchfluss-Öffnung kann eine erste Abfluss-Öffnung zum Ausfließen des Fluids sein. Bei der zweiten Durchfluss-Öffnung kann es sich um eine zweite Abfluss-Öffnung zum Ausfließen des Fluids handeln.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich, der die Achse des Gehäuses einschließt, geöffnet wird.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse des Gehäuses geöffnet wird. Der erste Durchfluss-Öffnung und der zweite Durchfluss-Öffnung können in Bezug auf eine die Achse einschließende Mittelebene ebenen-symmetrisch ausgebildet sein. Der erste Verbindungs-Öffnung und der zweite Verbindungs-Öffnung können ebenen-symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene ausgebildet sein.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse des Gehäuses geöffnet wird. Die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung können an Positionen angeordnet sein, die um 180 Grad um die Achse versetzt sind.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse geöffnet wird. Der Ventilkörper kann mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet sein. Die Ventilvorrichtung kann ein ringförmiges Dichtungselement enthalten, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses um die erste Durchflussnöffnung und die zweite Durchflussnöffnung herum angeordnet ist.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse geöffnet wird. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der die Hauptdurchfluss-Öffnung definiert und mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse geöffnet wird. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der die Hauptdurchfluss-Öffnung definiert und mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Der Gehäusekörper kann umfassen: ein erstes Verbindungsrohr, das einen ersten Durchgang definiert, der zu der ersten Durchfluss-Öffnung führt; und ein zweites Verbindungsrohr, das einen zweiten Durchgang definiert, der zu der zweiten Durchfluss-Öffnung führt. Der Gehäusedeckel kann ein Hauptöffnungrohr enthalten, das einen zur Hauptdurchfluss-Öffnung führenden Hauptdurchgang bildet.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse geöffnet wird. Die Ventilvorrichtung kann eine Antriebsquelle umfassen, die den Ventilkörper um die Achse herum in Drehung versetzt. Der Ventilkörper kann eine rotierende Welle umfassen, die mit einem Rotor der Antriebsquelle gekoppelt ist. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der die Hauptdurchfluss-Öffnung definiert und mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Der Gehäusekörper kann ein Befestigungsteil, das die Antriebsquelle fixiert, und ein Einführungsloch, durch das die Drehwelle verläuft, enthalten. Der Gehäusedeckel kann ein Trägerteil enthalten, das den Ventilkörper drehbar trägt.
In der Ventilvorrichtung kann die Hauptdurchfluss-Öffnung so angeordnet sein, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse geöffnet wird. Das Gehäuse kann umfassen: einen Gehäusekörper, der die erste Durchfluss-Öffnung, die zweite Durchfluss-Öffnung und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel, der die Hauptdurchfluss-Öffnung definiert und mit dem Gehäusekörper verbunden ist, um die Aufnahmekammer zu schließen. Bei der Hauptdurchfluss-Öffnung kann es sich um eine Einlass-Öffnung zum Einströmen des Fluids handeln. Bei der ersten Durchfluss-Öffnung kann es sich um eine erste Abfluss-Öffnung zum Ausfließen des Fluids handeln. Bei der zweiten Durchfluss-Öffnung kann es sich um eine zweite Abfluss-Öffnung zum Ausfließen des Fluids handeln. Auswirkungen
Gemäß der Ventilvorrichtung mit der obigen Konfiguration ist es möglich, die Durchflussmenge einer Durchfluss-Öffnung zu drosseln, ohne die Durchflussmenge der anderen Durchfluss-Öffnung in einer Konfiguration mit zwei in Umfangsrichtung angeordneten Durchfluss-Öffnungen (z. B. Abfluss-Öffnung) zu ändern, während eine Verringerung der Dicke in axialer Richtung oder eine Verringerung des Durchmessers in radialer Richtung senkrecht zur Achse erreicht wird, wodurch eine Verkleinerung erreicht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ventilvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Offenbarung, gesehen von einer Seite eines Gehäuses in axialer Richtung entlang einer Achse, die ein Drehzentrum eines Ventilkörpers ist.
2 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform von der anderen Seite des Gehäuses in axialer Richtung betrachtet zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Ebene, die die Achse einschließt, die das Drehzentrum des Ventilkörpers ist.
4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform von einer Seite in axialer Richtung gesehen.
5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, gesehen von der anderen Seite in axialer Richtung.
6 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, die entlang einer Ebene aufgenommen wurde, die senkrecht zur Achse verläuft und durch eine Mittellinie einer ersten Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und einer zweiten Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geht, und zeigt einen vollständig geöffneten Zustand, in dem die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet sind.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen gedrosselt-voll geöffneten Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) um einen vorbestimmten Winkel von dem in 6 gezeigten voll geöffneten Zustand dreht und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) gedrosselt ist und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) voll geöffnet gehalten wird.
8 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geschlossenen-voll geöffneten Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) um einen vorbestimmten Winkel von dem in 7 gezeigten gedrosselten-voll geöffneten Zustand dreht, und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) geschlossen ist und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet gehalten wird.
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geöffneten Drosselzustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper aus dem in 6 gezeigten vollständig geöffneten Zustand um einen vorbestimmten Winkel gegen den Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) dreht und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet gehalten wird und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) gedrosselt wird.
10 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper um einen vorbestimmten Winkel gegen den Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) aus dem in 9 gezeigten vollständig geöffneten Drosselzustand dreht und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet gehalten wird und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geschlossen ist.
11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ventilvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung, gesehen von einer Seite in axialer Richtung.
12 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, gesehen von der anderen Seite in axialer Richtung.
13 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, die entlang einer Ebene aufgenommen ist, die senkrecht zur Achse verläuft und durch eine Mittellinie der ersten Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und der zweiten Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geht, und die einen Zustand zeigt, der im Wesentlichen einem vollständig geschlossenen Zustand entspricht, in dem die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet sind und eine Hauptdurchfluss-Öffnung (Einlass-Öffnung) geschlossen ist.
14 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ventilvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Offenbarung, gesehen von einer Seite des Gehäuses in axialer Richtung entlang der Achse, die das Drehzentrum des Ventilkörpers ist.
15 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Ventilvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform von der anderen Seite des Gehäuses in axialer Richtung betrachtet zeigt.
16 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform entlang einer Ebene, die eine Achse enthält, die das Drehzentrum des Ventilkörpers ist.
17 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, von einer Seite in axialer Richtung gesehen.
18 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, gesehen von der anderen Seite in axialer Richtung.
19 ist eine Querschnittsansicht, die die Ventilvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform entlang einer Ebene zeigt, die senkrecht zur Achse verläuft und durch eine Mittellinie der ersten Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und der zweiten Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geht, und die einen vollständig geöffneten Zustand zeigt, in dem die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet sind.
20 ist eine Querschnittsansicht, die einen gedrosselt-voll geöffneten Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) um einen vorbestimmten Winkel von dem in 19 gezeigten voll geöffneten Zustand dreht und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) gedrosselt ist und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) voll geöffnet gehalten wird.
21 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geschlossenen-voll geöffneten Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) um einen vorbestimmten Winkel von dem in 20 gezeigten Drossel-voll geöffneten Zustand dreht, und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) geschlossen ist und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet gehalten wird.
22 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geschlossenen Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) um einen vorbestimmten Winkel von dem in 21 gezeigten vollständig geschlossenen Zustand dreht, und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) geschlossen ist und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geschlossen ist.
23 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geöffneten Drosselzustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper aus dem in 19 gezeigten vollständig geöffneten Zustand um einen vorbestimmten Winkel gegen den Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) dreht und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet gehalten wird und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) gedrosselt wird.
24 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper um einen vorbestimmten Winkel gegen den Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) von dem in 23 gezeigten vollständig geöffneten Drosselzustand aus dreht, und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet gehalten wird und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geschlossen ist.
25 ist eine Querschnittsansicht, die einen vollständig geschlossenen Zustand zeigt, in dem sich der Ventilkörper um einen vorbestimmten Winkel gegen den Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) aus dem in 23 gezeigten vollständig geöffneten Zustand dreht und die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) geschlossen ist und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) geschlossen ist.
26 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ventilvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Offenbarung, gesehen von einer Seite des Gehäuses in axialer Richtung entlang der Achse, die das Drehzentrum des Ventilkörpers ist.
27 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform von der anderen Seite des Gehäuses in axialer Richtung betrachtet zeigt.
28 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Ebene, die die Achse, die das Drehzentrum des Ventilkörpers ist, und eine Mittellinie der ersten Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und der zweiten Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) einschließt.
29 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Ebene, die die Achse, die das Drehzentrum des Ventilkörpers ist, und eine Mittellinie der Hauptdurchfluss-Öffnung (Einlass-Öffnung) einschließt.
30 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform von einer Seite in axialer Richtung gesehen.
31 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, gesehen von der anderen Seite in axialer Richtung.
32 ist eine Querschnittsansicht der Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, die entlang einer Ebene aufgenommen wurde, die senkrecht zur Achse ist und durch eine Mittellinie der ersten Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und der zweiten Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) verläuft, und die einen vollständig geöffneten Zustand zeigt, in dem die erste Durchfluss-Öffnung (erste Abfluss-Öffnung) und die zweite Durchfluss-Öffnung (zweite Abfluss-Öffnung) vollständig geöffnet sind.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine Ventileinrichtung gemäß der Offenbarung wird beispielsweise zum Einstellen einer Durchflussmenge von Kühlwasser zu zwei Versorgungszielen in einem Kühlwasserversorgungssystem für ein Fahrzeug oder dergleichen verwendet.
Wie in 1 bis 5 dargestellt, umfasst eine Ventilvorrichtung M1 gemäß einer ersten Ausführungsform einen Gehäusekörper 10 und einen Gehäusedeckel 20 als Gehäuse H, einen Ventilkörper 30, zwei Dichtungselemente 41 und 42, eine Antriebseinheit 50 als Antriebsquelle, ein ringförmiges Dichtungselement 60 und drei Schrauben b.
Der Gehäusekörper 10 umfasst aus einem Material wie einem Kunststoff, Metall oder einer Legierung und umfasst ein zylindrisches Teil 11, das auf einer Achse S zentriert ist, ein oberes Plattenteil 12, zwei Befestigungsteile 13, ein Zuflussverbindungsrohr 14 als Hauptverbindungsrohr, ein erstes Abflussverbindungsrohr 15 als erstes Verbindungsrohr, ein zweites Abflussverbindungsrohr 16 als zweites Verbindungsrohr, ein Befestigungsteil 17 und drei Vorsprungsteile 18.
Wie in 3 und 6 gezeigt, umfasst der zylindrische Teil 11 eine Aufnahmekammer C, die den Ventilkörper 30 aufnimmt, eine erste Abfluss-Öffnung 11b als erste Durchfluss-Öffnung und eine zweite Abfluss-Öffnung 11c als zweite Durchfluss-Öffnung, die in einer Umfangsrichtung Cd an einer inneren Umfangsfläche 11a auseinander geöffnet sind, eine Zufluss-Öffnung 11d als Hauptdurchfluss-Öffnung, die von der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c an der inneren Umfangsfläche 11a auseinander geöffnet ist, und ein Kupplungsteil 11e.
Die innere Umfangsfläche 11a ist als zylindrische Fläche ausgebildet, die auf der Achse S zentriert ist und einer äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 mit einem vorgegebenen Spalt dazwischen gegenüberliegt. Die erste Abfluss-Öffnung 11b ist ein Bereich, aus dem ein Fluid ausfließt, bildet eine elliptische Öffnung mit einer ersten Öffnungsweite Hw₁ in der Umfangsrichtung Cd und führt zu einem ersten Abflusskanal 15a als ein erster Durchgang, der durch das erste Abflussverbindungsrohr 15 definiert ist. Die zweite Abfluss-Öffnung 11c ist ein Bereich, aus dem das Fluid abfließt, bildet eine elliptische Öffnung mit einer zweiten Öffnungsweite Hwz in Umfangsrichtung Cd und mündet in einen zweiten Abflusskanal 16a als zweiten, durch das zweite Abfluss-Öffnungrohr 16 definierten Kanal.
Dabei sind, wie in 3 und 6 gezeigt, die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c auf einer geraden Linie L1 senkrecht zur Achse S angeordnet, d.h. sie sind an der gleichen Position in Richtung der Achse S angeordnet, sind an Positionen angeordnet, die durch 180 Grad um die Achse S getrennt sind, und sind ebenen-symmetrisch in Bezug auf eine zentrale Ebene Cf, die die Achse S einschließt, gebildet. Somit bilden die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c die gleiche Öffnungsform, und die erste Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Öffnungsweite Hwz der zweiten Abfluss-Öffnung 11c sind so ausgebildet, dass sie die gleiche Abmessung haben.
Die Zufluss-Öffnung 11d ist ein Bereich, durch den das Fluid einströmt, und bildet eine elliptische Öffnung mit einer Öffnungsweite Hw₃ in Umfangsrichtung Cd, die auf einer Geraden L2 zentriert ist, die senkrecht zur Geraden L1 steht und auf der Mittelebene Cf einschließlich der Achse S liegt. Die Zufluss-Öffnung 11d führt zu einem Zuflusskanal 14a als Hauptkanal, der durch das Zuflussverbindungsrohr 14 definiert ist. Die Öffnungsweite Hw₃ der Zufluss-Öffnung 11d ist so ausgebildet, dass sie die gleiche Abmessung hat wie die erste Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c. Das Kupplungsteil 11e ist ein Bereich zur Ankopplung des Gehäusedeckels 20 und ist ringförmig mit einer konkaven Stufe in der Mitte der Achse S ausgebildet.
Der obere Plattenteil 12 ist ein Bereich, der eine Endseite des zylindrischen Teils 11 in Richtung der Achse S abschließt, und umfasst ein auf der Achse S zentriertes Einführloch 12a, eine um das Einführloch 12a herum gebildete ringförmige Aussparung 12b und einen Anschlagteil 12c, der in Richtung der Achse S nach innen ragt und sich in radialer Richtung erstreckt. Das Einführloch 12a ist so ausgebildet, dass eine Drehwelle 34 des Ventilkörpers 30 drehbar hindurchgeführt werden kann. Die ringförmige Aussparung 12b ist zur Aufnahme des ringförmigen Dichtungselements 60 ausgebildet, das zwischen der rotierenden Welle 34 des Ventilkörpers 30 und dem Gehäusekörper 10 abdichtet. Das Anschlagteil 12c dient dazu, die Drehung des Ventilkörpers 30 über einen vorgegebenen Bereich hinaus zu begrenzen, indem es an einem Vorsprung 32a des Ventilkörpers 30 anliegt.
Die beiden Befestigungsteile 13 dienen zur Befestigung der Dichtungselemente 41 und 42 in Bereichen, die der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c entsprechen, und sind als Rippen ausgebildet, die von der inneren Umfangsfläche 11a nach innen ragen, Passnuten definieren, die einander in der Umfangsrichtung Cd gegenüberliegen und sich in Richtung der Achse S erstrecken. Dann werden die Dichtungselemente 41 und 42, die durch eine Öffnung an der Innenseite des Kupplungsteils 11e des zylindrischen Teils 11 eingeführt werden, von den Befestigungsteilen 13 um die erste Abfluss-Öffnung 11b bzw. die zweite Abfluss-Öffnung 11c positioniert und gehalten.
Die Zufluss-Öffnungsleitung 14 verbindet eine Fluideinleitung eines Anwendungszielobjekts und definiert den Zuflusskanal 14a, der sich um die Gerade L2 in radialer Richtung senkrecht zur Achse S erstreckt und zur Zufluss-Öffnung 11d führt. Das erste Abflussverbindungsrohr 15 verbindet ein erstes Fluidabflussrohr des Anwendungszielobjekts und definiert den ersten Abflussdurchgang 15a, der sich um die Gerade L1 in der radialen Richtung senkrecht zur Achse S erstreckt und zur ersten Abfluss-Öffnung 11b führt. Das zweite Abflussverbindungsrohr 16 verbindet ein zweites Fluid-Abflussrohr des Anwendungszielobjekts und definiert den zweiten Abflussdurchgang 16a, der sich um die gerade Linie L1 in der radialen Richtung senkrecht zur Achse S erstreckt und zur zweiten Abfluss-Öffnung 11c führt.
Das Befestigungsteil 17 ist ein Bereich, der die Antriebseinheit 50 fixiert, und umfasst eine aufrechte Wand 17a, die in Richtung der Achse S an der Außenseite des oberen Plattenteils 12 vorsteht, und drei weibliche Schraubenlöcher 17b, die an der aufrechten Wand 17a ausgebildet sind. Durch Verbinden der Antriebseinheit 50 entlang der aufrechten Wand 17a und Eindrehen der Schrauben b in die weiblichen Schraubenlöcher 17b durch kreisförmige Löcher 51c der Antriebseinheit 50 wird die Antriebseinheit 50 an dem Befestigungsteil 17 befestigt.
Die drei Nockenteile 18 sind so geformt, dass durch das Verbinden der Nockenteile 18 mit dem Zielobjekt in Richtung der Achse S und das Einschrauben von Schrauben oder Bolzen in die Innengewinde des Zielobjekts die Ventilvorrichtung M1 am Zielobjekt befestigt wird.
Der Gehäusedeckel 20 ist aus dem gleichen Material wie der Gehäusekörper 10 scheibenförmig geformt und umfasst einen am Kupplungsteil 11e des Gehäusekörpers 10 angebrachten Öffnungsteil 21 und einen Stützteil 22, der den Ventilkörper 30 in der Richtung der Achse S stützt. Das Öffnungsteil 21 ist als ringförmiger Vorsprung ausgebildet, der an dem Kupplungsteil 11e des Gehäusekörpers 10 angebracht ist, und wird nach dem Anbringen an dem Kupplungsteil 11e durch Schweißen oder ähnliches befestigt. Der Stützteil 22 ist als ringförmiger Vorsprung ausgebildet, der auf der Achse S zentriert ist, und stützt den Ventilkörper 30, der in der Aufnahmekammer C des Gehäusekörpers 10 untergebracht ist, in Richtung der Achse S. Wenn der Ventilkörper 30 in der Aufnahmekammer C untergebracht ist, wird der Gehäusedeckel 20 mit dem Gehäusekörper 10 verbunden, um die Aufnahmekammer C zu schließen.
Der Ventilkörper 30 ist aus einem Material wie einem Harzmaterial, Metall oder einer Legierung in einer zylindrischen Form geformt, und wie in 3 bis 6 gezeigt, umfasst der Ventilkörper 30 einen zylindrischen Teil 31, der eine äußere Umfangsfläche 30a, die auf der Achse S zentriert ist, und einen inneren Durchgang Ip definiert, einen oberen Plattenteil 32, der einen Endteil des zylindrischen Teils 31 in der Richtung der Achse S verschließt, einen vorstehenden Scheibenteil 33, der auf der Achse S zentriert ist und kontinuierlich mit dem oberen Plattenteil 32 ausgebildet ist, und eine Drehwelle 34, die auf der Achse S zentriert ist und kontinuierlich mit dem vorstehenden Scheibenteil 33 ausgebildet ist.
Wie in 6 dargestellt, umfasst der zylindrische Teil 31 eine erste Abfluss-Verbindungsöffnung 31a als erste Verbindungs-Öffnung, eine zweite Abfluss-Verbindungsöffnung 31b als zweite Verbindungs-Öffnung und eine Zufluss-Verbindungsöffnung 31c als Hauptverbindungs-Öffnung. Der erste Abfluss-Verbindungsöffnung 31a ist als eine im Wesentlichen rechteckige gekrümmte Öffnung ausgebildet, die an der gleichen Position wie der erste Abfluss-Öffnung 11b in der Richtung der Achse S angeordnet ist, um eine Kommunikation zwischen dem inneren Durchgang Ip und dem ersten Abfluss-Öffnung 11b zu ermöglichen, und von einer Endseite über die andere Endseite der ersten Abfluss-Öffnung 11b in der Umfangsrichtung Cd verläuft, um sich in einer Richtung in der Umfangsrichtung Cd zu erstrecken. Das heißt, die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a ist als eine längliche Öffnung ausgebildet, die sich in einer Richtung (in 6 im Uhrzeigersinn) in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der ersten Abfluss-Öffnung 11b zugewandt ist, und eine Öffnungsweite Vw₁ aufweist, die größer ist als die erste Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b.
Die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b ist als eine im Wesentlichen rechteckige, gekrümmte Öffnung ausgebildet, die an der gleichen Position wie die zweite Abfluss-Öffnung 11c in Richtung der Achse S angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zu ermöglichen, und von einer Endseite über die andere Endseite der zweiten Abfluss-Öffnung 11c in der Umfangsrichtung Cd verläuft, um sich in der anderen Richtung in der Umfangsrichtung Cd zu erstrecken. Das heißt, die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b ist als eine längliche Öffnung ausgebildet, die sich in der anderen Richtung (gegen den Uhrzeigersinn in 6) in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zugewandt ist, und eine Öffnungsweite Vw₂ aufweist, die größer ist als die zweite Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c.
Der Einströmungsöffnung 31c ist als eine im Wesentlichen rechteckige, gekrümmte Öffnung, d.h. eine längliche Öffnung, ausgebildet, die an der gleichen Position wie der Zufluss-Öffnung 11d in Richtung der Achse S angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen dem Zufluss-Öffnung 11d und dem inneren Durchgang Ip zu ermöglichen, und eine Öffnungsweite Vw₃ aufweist, die größer ist als die Öffnungsweite Vw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 31a und die Öffnungsweite Vw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 31b.
Dabei wird bei der Umrechnung jeder Öffnungsweite in der Umfangsrichtung Cd in einen zentralen Winkel (eingeschlossener Winkel), der auf der Achse S zentriert ist, die erste Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b auf etwa 25 Grad bis 27 Grad eingestellt, die zweite Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c auf etwa 25 Grad bis 27 Grad, die Öffnungsweite Hw₃ der Zufluss-Öffnung 11d auf etwa 25 Grad bis 27 Grad eingestellt ist, die Öffnungsweite Vw₁ der ersten Abfluss-Verbindungsöffnung 31a auf etwa 55 Grad bis 57 Grad eingestellt ist, die Öffnungsweite Vw₂ der zweiten Abfluss-Verbindungsöffnung 31b auf etwa 55 Grad bis 57 Grad eingestellt ist, und die Öffnungsweite Vw₃ der Zufluss-Verbindungsöffnung 31c auf etwa 84 Grad bis 86 Grad eingestellt ist. Der erste Abfluss-Verbindungsöffnung 31a und der zweite Abfluss-Verbindungsöffnung 31b sind ebenen-symmetrisch in Bezug auf die zentrale Ebene Cf einschließlich der Achse S ausgebildet. In dem in 6 gezeigten Zustand ist der Zufluss-Verbindungsöffnung 31c so angeordnet, dass seine Mitte in der Umfangsrichtung Cd auf der zentralen Ebene Cf positioniert ist.
Der obere Plattenteil 32 ist scheibenförmig ausgebildet, um parallel zum oberen Plattenteil 12 des Gehäusekörpers 10 mit einem Spalt dazwischen angeordnet zu werden, und umfasst einen Vorsprung 32a, der sich in radialer Richtung an einer dem oberen Plattenteil 12 gegenüberliegenden Fläche erstreckt. Der Vorsprung 32a schränkt die Drehung des Ventilkörpers 30 über einen vorbestimmten Bereich hinaus ein, indem er an dem Anschlagteil 12c des Gehäusekörpers 10 anliegt. Der vorstehende Scheibenteil 33 ragt von dem oberen Plattenteil 32 in Richtung der Achse S um die Achse S vor, um gleitend an dem oberen Plattenteil 12 des Gehäusekörpers 10 anzuliegen. Die Drehwelle 34 umfasst einen säulenförmigen Teil 34a und einen Verbindungsteil 34b, der kontinuierlich mit dem säulenförmigen Teil 34a ausgebildet ist. Der säulenförmige Teil 34a wird durch das Einführloch 12a des Gehäusekörpers 10 geführt, und das ringförmige Dichtungselement 60 steht in engem Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des säulenförmigen Teils 34a in einem Bereich der ringförmigen Ausnehmung 12b des Gehäusekörpers 10. Das Verbindungsteil 34b ist so ausgebildet, dass es mit einem Rotor 52 der Antriebseinheit 50 verbunden ist und sich zusammen mit dem Rotor 52 dreht.
In dem Ventilkörper 30, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist die äußere Umfangsfläche 30a drehbar in der Aufnahmekammer C mit einem vorbestimmten Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche 11a des Gehäusekörpers 10 angeordnet, und die äußere Umfangsfläche 30a steht in gleitendem und engem Kontakt mit den an der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäusekörpers 10 angebrachten Dichtungselementen 41 und 42. Der Ventilkörper 30 wird von der Antriebseinheit 50 in geeigneter Weise um die Achse S rotierend angetrieben, um die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c öffnen und schließen zu können.
Das Dichtungselement 41 ist aus Gummi, Harzmaterial usw. zu einer im Wesentlichen rechteckigen Ringform geformt, und, wie in 4 bis 6 gezeigt, umfasst das Dichtungselement 41 ein Befestigungsteil 41a, das an dem Montageteil 13 des Gehäusekörpers 10 anzubringen ist, eine rechteckige Öffnung 41b, eine Verbindungsfläche 41c und ein Dichtungsteil 41d. Die Öffnung 41b ist mit einer Öffnungsweite in der Umfangsrichtung Cd ausgebildet, die gleich der Öffnungsweite (erste Öffnungsweite Hw₁) der ersten Abfluss-Öffnung 11b ist. Die Verbindungsfläche 41c ist als vorstehende gekrümmte Fläche mit einem auf die Achse S zentrierten Krümmungsradius ausgebildet und steht in engem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäusekörpers 10. Das Dichtungsteil 41d ist so ausgebildet, dass es in radialer Richtung senkrecht zur Achse S in gleitendem und engem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 steht. Dann ist das Dichtungselement 41 zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäuses H um die erste Abfluss-Öffnung 11b herum angeordnet und dichtet zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a und der inneren Umfangsfläche 11a.
Das Dichtungselement 42 ist aus Gummi, Harzmaterial usw. zu einer im Wesentlichen rechteckigen Ringform geformt, und, wie in 4 bis 6 gezeigt, umfasst das Dichtungselement 42 ein Befestigungsteil 42a, das an dem Montageteil 13 des Gehäusekörpers 10 anzubringen ist, eine rechteckige Öffnung 42b, eine Verbindungsfläche 42c und ein Dichtungsteil 42d. Die Öffnung 42b ist mit einer Öffnungsweite in der Umfangsrichtung Cd ausgebildet, die gleich der Öffnungsweite (zweite Öffnungsweite Hw₂) der zweiten Abfluss-Öffnung 11c ist. Die Verbindungsfläche 42c ist als vorstehende gekrümmte Fläche mit einem auf die Achse S zentrierten Krümmungsradius ausgebildet und steht in engem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäusekörpers 10. Das Dichtungsteil 42d ist so ausgebildet, dass es in radialer Richtung senkrecht zur Achse S in gleitendem und engem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 steht. Dann ist das Dichtungselement 42 zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäuses H um die zweite Abfluss-Öffnung 11c herum angeordnet und dichtet zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a und der inneren Umfangsfläche 11a ab.
Da die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c die gleiche Form haben und die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a und die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b die gleiche Form haben, sind das Dichtungselement 41 und das Dichtungselement 42 als Dichtungselemente mit der gleichen Form vorgesehen.
Die Antriebseinheit 50 ist beispielsweise ein Gleichstrommotor, der ein Untersetzungsgetriebe, einen Schrittmotor usw. enthält, und wie in 1, 3, 4 und 5 gezeigt, umfasst die Antriebseinheit 50 ein Gehäuse 51, einen im Gehäuse 51 angeordneten Rotor 52 sowie ein Joch (nicht gezeigt) und eine im Gehäuse 51 angeordnete Spule (nicht gezeigt). Dabei ist der Rotor 52 ein Rotor mit Permanentmagneten, ein Zahnrad eines Untersetzungsgetriebes usw. Das Gehäuse 51 umfasst eine Öffnung 51a, in die die rotierende Welle 34 des Ventilkörpers 30 eingeführt werden kann, einen Stecker 51b für die elektrische Verbindung und drei Nabenteile 51d mit kreisförmigen Löchern 51c, durch die die am Befestigungsteil 17 (weibliche Schraubenlöcher 17b) des Gehäusekörpers 10 zu befestigenden Schrauben b geführt werden.
Das ringförmige Dichtungselement 60 umfasst aus Gummi, Kunstharz usw. und wird in die ringförmige Aussparung 12b des Gehäusekörpers 10 eingesetzt, um die rotierende Welle 34 (säulenförmiger Teil 34a) des Ventilkörpers 30 abzudichten. Als ringförmiges Dichtungselement 60 können verschiedene O-, X- und V-förmige Ringdichtungen verwendet werden.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Ventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 beschrieben. Zunächst wird davon ausgegangen, dass der in 6 gezeigte Zustand eine Ausgangsposition ist. In der Ausgangsposition ist die Zufluss-Öffnung 11d vollständig geöffnet, die erste Abfluss-Öffnung 11b ist vollständig geöffnet und die zweite Abfluss-Öffnung 11c ist ebenfalls vollständig geöffnet. Dieser Zustand ist ein vollständig geöffneter Modus. Somit fließt das durch den Zuflusskanal 14a geführte Fluid von der Zufluss-Öffnung 11d durch die Zuflussverbindungs-Öffnung 31c in den internen Kanal Ip. Dann fließt ein Teil des Fluids im inneren Kanal Ip aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a aus und wird durch den ersten Abflusskanal 15a einem ersten Fluidversorgungsziel zugeführt. Ein anderer Teil des Fluids im inneren Kanal Ip fließt von der zweiten Abfluss-Öffnung 11c durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b ab und wird einem zweiten Fluidversorgungsziel durch den zweiten Abflusskanal 16a zugeführt.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 30 im Uhrzeigersinn um einen Winkel θ1 (z. B. etwa 20 Grad) aus dem in 6 gezeigten Zustand, wie in 7 dargestellt, die Zufluss-Öffnung 11d vollständig geöffnet gehalten, die erste Abfluss-Öffnung 11b gedrosselt und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geöffnet gehalten. Dieser Zustand ist ein Drossel-Vollöffnungsmodus. Somit fließt ein Teil des Fluids im inneren Durchgang Ip mit einer geringen Durchflussrate aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b, deren Öffnungsbetrag verengt ist, durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a aus und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflussdurchgang 15a zugeführt. Ein anderer Teil des Fluids in dem inneren Durchgang Ip fließt mit einer im Wesentlichen gleichen Durchflussrate aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b aus und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch den zweiten Abflussdurchgang 16a zugeführt.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 30 im Uhrzeigersinn aus dem in 7 gezeigten Zustand (ein Winkel θ2, z.B. etwa 30 Grad, aus dem in 6 gezeigten Zustand), wie in 8 dargestellt, die Zufluss-Öffnung 11d vollständig geöffnet gehalten, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geschlossen und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geöffnet gehalten. Dieser Zustand ist ein vollständig geschlossener und vollständig geöffneter Modus. Ohne aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b auszufließen, fließt das Fluid im inneren Durchgang Ip aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b aus und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch den zweiten Abflussdurchgang 16a zugeführt. Das heißt, beim Übergang von dem in 6 dargestellten Zustand zu dem in 8 dargestellten Zustand kann die Durchflussmenge der ersten Abfluss-Öffnung 11b geändert werden, ohne die Durchflussmenge der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zu ändern.
Andererseits wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 30 gegen den Uhrzeigersinn um einen Winkel θ3 (z. B. etwa 20 Grad) aus dem in 6 gezeigten Zustand, wie in 9 dargestellt, die Zufluss-Öffnung 11d vollständig geöffnet gehalten, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geöffnet gehalten und die zweite Abfluss-Öffnung 11c gedrosselt. Dieser Zustand ist ein vollständig geöffneter Drosselmodus. Auf diese Weise fließt ein Teil des Fluids im inneren Durchgang Ip mit einer im Wesentlichen gleichen Durchflussrate aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a aus und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflussdurchgang 15a zugeführt. Ein anderer Teil des Fluids im inneren Durchgang Ip fließt mit einer geringen Durchflussrate aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c, deren Öffnungsbetrag verengt ist, durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch den zweiten Abflussdurchgang 16a zugeführt.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 30 gegen den Uhrzeigersinn aus dem in 9 gezeigten Zustand (ein Winkel θ4, z.B. etwa 30 Grad, gegen den Uhrzeigersinn aus dem in 6 gezeigten Zustand), wie in 10 gezeigt, die Zufluss-Öffnung 11d vollständig geöffnet gehalten, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geöffnet gehalten und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geschlossen. Dieser Zustand ist ein vollständig geöffneter und vollständig geschlossener Modus. Ohne aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c auszufließen, fließt das Fluid im inneren Durchgang Ip aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a aus und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflussdurchgang 15a zugeführt. Das heißt, beim Übergang von dem in 6 gezeigten Zustand zu den in 9 und 10 gezeigten Zuständen kann die Durchflussmenge der zweiten Abfluss-Öffnung 11c geändert werden, ohne die Durchflussmenge der ersten Abfluss-Öffnung 11b zu ändern.
Bei der Ventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform mit der obigen Konfiguration umfasst der Ventilkörper 30 den inneren Durchgang Ip, den ersten Abflussverbindungs-Öffnung 31a und den zweiten Abflussverbindungs-Öffnung 31b. Der innere Durchgang Ip steht in Verbindung mit dem Zufluss-Öffnung 11d. Die erste Abflussverbindungs-Öffnung 31a erweitert sich in einer Richtung in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich, der der ersten Abfluss-Öffnung 11b zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der ersten Abfluss-Öffnung 11b zu ermöglichen, und hat eine Öffnungsweite Vw₁ , die größer ist als die erste Öffnungsweite Hw₁ . Die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 31b erweitert sich in der anderen Richtung in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich, der der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zu ermöglichen, und weist eine Öffnungsweite Vw₂ auf, die größer ist als die zweite Öffnungsweite Hw₂. Dementsprechend kann in der Konfiguration mit zwei Abfluss-Öffnungen 11b und 11c die Durchflussmenge einer Abfluss-Öffnung 11c (11b) gedrosselt werden, ohne die Durchflussmenge der anderen Abfluss-Öffnung 11b (11c) zu verändern. Ferner ist die Beziehung zwischen der Öffnungsweite Vw₁ der ersten Abfluss-Verbindungsöffnung 31a, der Öffnungsweite Vw₂ der zweiten Abfluss-Verbindungsöffnung 31b, der ersten Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c so ausgebildet, dass Vw₁ ≥ Hw₁ + Hw₂ und Vw₂ ≥ Hw₂ + Hw₁ erfüllt sind. Dementsprechend ist es möglich, den Modus „Drossel vollständig öffnen“ und den Modus „Drossel vollständig öffnen“ zusätzlich zum Modus „Vollständig öffnen“, „Vollständig schließen“ und „Vollständig öffnen“ einzustellen.
Indem die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c ebenen-symmetrisch in Bezug auf die die Achse S enthaltende Mittelebene Cf ausgebildet sind und die erste Abfluss-Verbindungsöffnung 31a und die zweite Abfluss-Verbindungsöffnung 31b ebenen-symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene Cf ausgebildet sind, können die oben beschriebenen Betriebsarten einfach durch Drehen des Ventilkörpers 30 in die eine Richtung (im Uhrzeigersinn) oder die andere Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) eingestellt werden. Ferner ist es durch die Anordnung der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c an Positionen, die um 180 Grad um die Achse S getrennt sind, möglich, die erste Abfluss-Verbindungsöffnung 31a und die zweite Abfluss-Verbindungsöffnung 31b zur Einstellung der oben beschriebenen Betriebsmodi einfach anzuordnen.
Ferner ist die Zufluss-Öffnung 11d so angeordnet, dass sie zur inneren Umfangsfläche 11a des Gehäuses H hin geöffnet ist, insbesondere sind die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c an der gleichen Position in Richtung der Achse S angeordnet, die Zufluss-Öffnung 11d ist an der gleichen Position wie die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c in Richtung der Achse S angeordnet, und der Ventilkörper 30 die Zuflussverbindungs-Öffnung 31c mit einer Öffnungsweite Vw₃ aufweist, die größer ist als die Öffnungsweiten Vw₁ und Vw₂ der ersten Abflussverbindungs-Öffnung 31a und der zweiten Abflussverbindungs-Öffnung 31b, um eine Verbindung zwischen dem Zufluss-Öffnung 11d und dem inneren Durchgang Ip zu ermöglichen. Dementsprechend kann das Gehäuse H nicht nur in der Lage sein, die oben beschriebenen Betriebsmodi einzustellen, sondern es kann auch in der Richtung der Achse S verkleinert werden, so dass die Ventilvorrichtung M1 insgesamt verkleinert werden kann.
Durch die Anordnung des Ventilkörpers 30 mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche 11a des Gehäuses H und die ringförmigen Dichtungselemente 41 und 42, die zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäuses H um die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c herum angeordnet sind, kann außerdem zuverlässiger verhindert werden, dass das Fluid aus den Bereichen der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c ausläuft, und die Durchflussmenge kann genauer eingestellt werden.
11 bis 13 zeigen eine Ventilvorrichtung M2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung, die der Ventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich ist, außer dass der Gehäusekörper 10 in einen Gehäusekörper 110 geändert und ein Dichtungselement 43 hinzugefügt wurde. Die gleichen Konfigurationen werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und Beschreibungen davon werden weggelassen. Die Ventilvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Gehäusekörper 110 und einen Gehäusedeckel 20 als Gehäuse H, einen Ventilkörper 30, drei Dichtungselemente 41, 42 und 43, eine Antriebseinheit 50 als Antriebsquelle, ein ringförmiges Dichtungselement 60 und drei Schrauben b.
Der Gehäusekörper 110 umfasst aus einem Material wie einem Kunststoff, Metall oder einer Legierung und umfasst einen zylindrischen Teil 11, der auf der Achse S zentriert ist, ein oberes Plattenteil 12, zwei Befestigungsteile 13, ein Befestigungsteil 113, ein Zuflussverbindungsrohr 14, ein erstes Abflussverbindungsrohr 15, ein zweites Abflussverbindungsrohr 16, ein Befestigungsteil 17 und drei Vorsprungsteile 18. Das eine Befestigungsteil 113 dient zur Befestigung des Dichtungselements 43 in einem Bereich, der der Zufluss-Öffnung 11d entspricht, und ist als Rippen ausgebildet, die von der inneren Umfangsfläche 11a nach innen ragen, Passnuten definieren, die einander in der Umfangsrichtung Cd gegenüberliegen und sich in Richtung der Achse S erstrecken. Das Befestigungsteil 113 positioniert und hält das Dichtungselement 43, das von einer Öffnung, die an der Innenseite des Kupplungsteils 11e des zylindrischen Teils 11 definiert ist, um die Zufluss-Öffnung 11d herum eingeführt wird.
Das Dichtungselement 43 ist aus Gummi, Harzmaterial usw. zu einer im Wesentlichen rechteckigen Ringform geformt und umfasst ein Befestigungsteil 43a, das an dem Montageteil 113 des Gehäusekörpers 110 angebracht wird, eine rechteckige Öffnung 43b, eine Verbindungsfläche 43c und ein Dichtungsteil 43d. Die Öffnung 43b ist mit einer Öffnungsweite in der Umfangsrichtung Cd ausgebildet, die gleich der Öffnungsweite Hw₃ der Zufluss-Öffnung 11d ist. Die Verbindungsfläche 43c ist als vorstehende gekrümmte Fläche mit einem auf die Achse S zentrierten Krümmungsradius ausgebildet und steht in engem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäusekörpers 110. Das Dichtungsteil 43d ist so ausgebildet, dass es in radialer Richtung senkrecht zur Achse S in gleitendem und engem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 steht. Dann ist das Dichtungselement 43 zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a des Ventilkörpers 30 und der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäuses H um die Zufluss-Öffnung 11d angeordnet und dichtet zwischen der äußeren Umfangsfläche 30a und der inneren Umfangsfläche 11a ab.
Als nächstes wird der Betrieb der Ventilvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Wie unter Bezugnahme auf 6 bis 10 beschrieben, wird der Betrieb der Ventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform in fünf Betriebsmodi durchgeführt, einschließlich des Modus „vollständig öffnen“, des Modus „Drossel vollständig öffnen“, des Modus „vollständig schließen“, des Modus „vollständig öffnen - Drossel“ und des Modus „vollständig öffnen - vollständig schließen“. Zusätzlich zu den oben beschriebenen fünf Betriebsmodi ist bei der Ventilvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in 13 gezeigt, bei einer Drehung des Ventilkörpers 30 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um etwa 180 Grad (etwa 147 Grad bis 213 Grad) aus der in 6 gezeigten Ausgangsposition die Zufluss-Öffnung 11d vollständig geschlossen, wobei die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geöffnet ist und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geöffnet ist. Da in diesem Zustand die Zufluss-Öffnung 11d, die sich auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Ventilkörpers 30 befindet, vollständig geschlossen ist und das Fluid nicht einströmt, kann das Fluid nicht aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c abfließen. Mit anderen Worten, dieser Zustand entspricht im Wesentlichen einem vollständig geschlossenen Modus, in dem die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geschlossen sind.
Bei der Ventileinrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform kann zusätzlich zu der Wirkung der Ventileinrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Betriebsmodus hinzugefügt werden, der dem Modus „vollständig schließen“ entspricht. Somit kann in dem Anwendungszielobjekt die Zufuhr des Fluids zu dem ersten Fluidversorgungsziel und die Zufuhr des Fluids zu dem zweiten Fluidversorgungsziel zur gleichen Zeit vollständig gestoppt werden.
14 bis 25 zeigen eine Ventilvorrichtung M3 gemäß einer dritten Ausführungsform der Offenbarung, die der Ventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich ist, außer dass ein Gehäusekörper 210, ein Gehäusedeckel 220 und ein Ventilkörper 230 anstelle des Gehäusekörpers 10, des Gehäusedeckels 20 und des Ventilkörpers 30 verwendet werden. Die gleichen Konfigurationen werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und Beschreibungen davon werden weggelassen. Die Ventilvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Gehäusekörper 210 und einen Gehäusedeckel 220 als Gehäuse H, einen Ventilkörper 230, zwei Dichtungselemente 41 und 42, eine Antriebseinheit 50 als Antriebsquelle, ein ringförmiges Dichtungselement 60 und drei Schrauben b.
Der Gehäusekörper 210 umfasst aus einem Material wie einem Kunststoff, Metall oder einer Legierung und umfasst ein zylindrisches Teil 11, das auf der Achse S zentriert ist, ein oberes Plattenteil 12, zwei Befestigungsteile 13, ein erstes Abflussverbindungsrohr 15, ein zweites Abflussverbindungsrohr 16, ein Befestigungsteil 17 und drei Vorsprungsteile 18. Wie in 3 und 6 gezeigt, umfasst der zylindrische Teil 11 eine erste Abfluss-Öffnung 11b und eine zweite Abfluss-Öffnung 11c, die in der Umfangsrichtung Cd an der inneren Umfangsfläche 11a auseinander geöffnet sind, sowie ein Kupplungsteil 11e.
Der Gehäusedeckel 220 ist aus dem gleichen Material wie der Gehäusekörper 210 scheibenförmig geformt und umfasst ein an das Kupplungsteil 11e des Gehäusekörpers 210 angepasstes Passstück 21, ein Stützteil 22, das den Ventilkörper 230 in Richtung der Achse S stützt, eine Einströmöffnung 223 als Hauptdurchfluss-Öffnung und ein Zuflussverbindungsrohr 224 als Hauptverbindungsrohr. Die Einströmöffnung 223 ist ein Bereich, durch den ein Fluid einströmt, bildet eine kreisförmige Öffnung, die auf der Achse S in einem zentralen Bereich zentriert ist, der die Achse S einschließt und eine Durchgangsfläche aufweist, die derjenigen der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c entspricht, und führt zu einem Zuflusskanal 224a als Hauptkanal, der durch das Zuflussverbindungsrohr 224 definiert ist. Das Zuflussverbindungsrohr 224 verbindet ein Fluideinleitungsrohr des Anwendungszielobjekts, erstreckt sich in Richtung der Achse S und definiert den Zuflussdurchgang 224a, der zu der Zufluss-Öffnung 223 führt. Dann, wenn der Ventilkörper 230 in der Aufnahmekammer C untergebracht ist, wird der Gehäusedeckel 220 mit dem Gehäusekörper 210 verbunden, um die Aufnahmekammer C zu schließen.
Der Ventilkörper 230 ist aus einem Material wie einem Harzmaterial, Metall oder einer Legierung in einer zylindrischen Form geformt und umfasst, wie in 17 bis 19 gezeigt, einen zylindrischen Teil 231, der eine äußere Umfangsfläche 30a, die auf der Achse S zentriert ist, und einen inneren Durchgang Ip definiert, einen oberen Plattenteil 32, der einen Endteil des zylindrischen Teils 231 in der Richtung der Achse S verschließt, einen vorstehenden Scheibenteil 33, der auf der Achse S zentriert ist und kontinuierlich mit dem oberen Plattenteil 32 ausgebildet ist, und eine Drehwelle 34, die auf der Achse S zentriert ist und kontinuierlich mit dem vorstehenden Scheibenteil 33 ausgebildet ist.
Wie in 19 dargestellt, enthält der zylindrische Teil 231 einen ersten Abfluss-Verbindungsöffnung 231a als einen ersten Verbindungs-Öffnung und einen zweiten Abfluss-Verbindungsöffnung 231b als einen zweiten Verbindungs-Öffnung. Die erste Abfluss-Verbindungsöffnung 231a ist als eine im Wesentlichen rechteckige, gekrümmte Öffnung ausgebildet, die an der gleichen Position wie die erste Abfluss-Öffnung 11b in Richtung der Achse S angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der ersten Abfluss-Öffnung 11b zu ermöglichen, und die von einer Endseite über die andere Endseite der ersten Abfluss-Öffnung 11b in der Umfangsrichtung Cd verläuft, um sich in einer Richtung in der Umfangsrichtung Cd zu erstrecken. Das heißt, die erste Abflussverbindungs-Öffnung 231a ist als eine längliche Öffnung ausgebildet, die sich in einer Richtung (in 19 im Uhrzeigersinn) in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der ersten Abfluss-Öffnung 11b zugewandt ist, und eine Öffnungsweite Vw₁ aufweist, die größer ist als die erste Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b.
Die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b ist als eine im Wesentlichen rechteckige gekrümmte Öffnung ausgebildet, die an der gleichen Position wie die zweite Abfluss-Öffnung 11c in Richtung der Achse S angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zu ermöglichen, und die von einer Endseite über die andere Endseite der zweiten Abfluss-Öffnung 11c in der Umfangsrichtung Cd verläuft, um sich in die andere Richtung der Umfangsrichtung Cd zu erstrecken. Das heißt, die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b ist als eine längliche Öffnung ausgebildet, die sich in der anderen Richtung (gegen den Uhrzeigersinn in 19) in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zugewandt ist, und eine Öffnungsweite Vw₂ aufweist, die größer ist als die zweite Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c.
Dabei wird bei der Umrechnung jeder Öffnungsweite in der Umfangsrichtung Cd in einen zentralen Winkel (eingeschlossener Winkel), der auf der Achse S zentriert ist, die erste Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b auf etwa 30 Grad bis 32 Grad eingestellt, die zweite Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c auf etwa 30 Grad bis 32 Grad eingestellt ist, die Öffnungsweite Vw₁ der ersten Abflussverbindungs-Öffnung 231a auf etwa 76 Grad bis 78 Grad eingestellt ist und die Öffnungsweite Vw₂ der zweiten Abflussverbindungs-Öffnung 231b auf etwa 76 Grad bis 78 Grad eingestellt ist. Ferner sind die erste Abfluss-Verbindungsöffnung 231a und die zweite Abfluss-Verbindungsöffnung 231b ebenen-symmetrisch in Bezug auf die zentrale Ebene Cf einschließlich der Achse S ausgebildet.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Ventilvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 19 bis 25 beschrieben. In der Ventilvorrichtung M3 befindet sich die Zufluss-Öffnung 223 in einem konstant vollständig geöffneten Zustand. Unter der Annahme, dass der in 19 gezeigte Zustand eine Ausgangsposition ist, ist in der Ausgangsposition die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geöffnet und die zweite Abfluss-Öffnung 11c ist ebenfalls vollständig geöffnet. Dieser Zustand ist ein vollständig geöffneter Modus. Somit fließt das durch den Zuflusskanal 224a geführte Fluid von der Zufluss-Öffnung 223 in den inneren Kanal Ip des Ventilkörpers 230. Ein Teil des Fluids im inneren Durchgang Ip fließt aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 231a und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflussdurchgang 15a zugeführt. Ein anderer Teil des Fluids im inneren Kanal Ip fließt von der zweiten Abfluss-Öffnung 11c durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b ab und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch den zweiten Abflusskanal 16a zugeführt.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 230 im Uhrzeigersinn um einen Winkel θ5 (z. B. etwa 16 Grad) aus dem in 19 gezeigten Zustand, wie in 20 dargestellt, die erste Abfluss-Öffnung 11b gedrosselt und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geöffnet gehalten. Dieser Zustand ist ein Drossel-voll-geöffnet-Modus. Somit fließt ein Teil des Fluids im inneren Durchgang Ip mit einer geringen Durchflussrate von der ersten Abfluss-Öffnung 11b, deren Öffnungsbetrag verengt ist, durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 231a und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflussdurchgang 15a zugeführt. Ein anderer Teil des Fluids in der internen Passage Ip fließt mit einer im Wesentlichen gleichen Durchflussrate aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b aus und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch die zweite Abflusspassage 16a zugeführt.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 230 im Uhrzeigersinn aus dem in 20 gezeigten Zustand (um einen Winkel θ6, z. B. etwa 40 Grad, aus dem in 19 gezeigten Zustand), wie in 21 dargestellt, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geschlossen und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geöffnet gehalten. Dieser Zustand ist ein vollständig geschlossener und vollständig geöffneter Modus. Ohne aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b auszufließen, fließt das Fluid in der internen Passage Ip aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b aus und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch die zweite Abflusspassage 16a zugeführt. Das heißt, dass in dem Prozess von dem in 19 gezeigten Zustand zu dem in 21 gezeigten Zustand die Durchflussrate der ersten Abfluss-Öffnung 11b geändert werden kann, ohne die Durchflussrate der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zu ändern.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 230 im Uhrzeigersinn aus dem in 21 gezeigten Zustand (um einen Winkel θ7, z. B. etwa 90 Grad, aus dem in 19 gezeigten Zustand), wie in 22 dargestellt, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geschlossen und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geschlossen. Dieser Zustand ist ein vollständig geschlossener Modus. Somit werden die Zufuhr des Fluids von der ersten Abfluss-Öffnung 11b zum ersten Fluidzufuhrziel und die Zufuhr des Fluids von der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zum zweiten Fluidzufuhrziel gleichzeitig gestoppt.
Andererseits wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 230 gegen den Uhrzeigersinn um einen Winkel θ8 (z. B. etwa 16 Grad) aus dem in 19 dargestellten Zustand, wie in 23 gezeigt, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geöffnet gehalten und die zweite Abfluss-Öffnung 11c gedrosselt. Dieser Zustand ist ein Modus mit vollständig geöffneter Drossel. Somit strömt ein Teil des Fluids im inneren Kanal Ip mit einer im Wesentlichen gleichen Durchflussrate aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 231a aus und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflusskanal 15a zugeführt. Ein anderer Teil des Fluids im inneren Durchgang Ip fließt mit einer geringen Durchflussrate aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c, deren Öffnungsbetrag verengt ist, durch die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b und wird dem zweiten Fluidversorgungsziel durch den zweiten Abflussdurchgang 16a zugeführt.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 230 gegen den Uhrzeigersinn aus dem in 23 gezeigten Zustand (ein Winkel θ9, z. B. etwa 40 Grad, gegen den Uhrzeigersinn aus dem in 19 gezeigten Zustand), wie in 24 dargestellt, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geöffnet gehalten und die zweite Abfluss-Öffnung 11c vollständig geschlossen. Dieser Zustand ist ein vollständig geöffneter und vollständig geschlossener Modus. Ohne aus der zweiten Abfluss-Öffnung 11c auszufließen, fließt das Fluid in dem internen Durchgang Ip aus der ersten Abfluss-Öffnung 11b durch die erste Abflussverbindungs-Öffnung 231a aus und wird dem ersten Fluidversorgungsziel durch den ersten Abflussdurchgang 15a zugeführt. Das heißt, dass in dem Prozess von dem in 19 gezeigten Zustand zu den in 23 und 24 gezeigten Zuständen die Durchflussrate der zweiten Abfluss-Öffnung 11c geändert werden kann, ohne die Durchflussrate der ersten Abfluss-Öffnung 11b zu ändern.
Anschließend wird bei einer Drehung des Ventilkörpers 230 gegen den Uhrzeigersinn aus dem in 24 gezeigten Zustand (um einen Winkel θ10, z. B. etwa 90 Grad, aus dem in 19 gezeigten Zustand), wie in 25 dargestellt, die erste Abfluss-Öffnung 11b vollständig geschlossen und die zweite Abfluss-Öffnung 11c ebenfalls vollständig geschlossen gehalten. Dieser Zustand ist ein vollständig geschlossener Modus. Somit werden die Zufuhr des Fluids von der ersten Abfluss-Öffnung 11b zum ersten Fluidzufuhrziel und die Zufuhr des Fluids von der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zum zweiten Fluidzufuhrziel gleichzeitig gestoppt.
Bei der Ventilvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform mit der obigen Konfiguration umfasst der Ventilkörper 230 den inneren Durchgang Ip, den ersten Abflussverbindungs-Öffnung 231a und den zweiten Abflussverbindungs-Öffnung 231b. Der innere Durchgang Ip steht in Verbindung mit der Zufluss-Öffnung 223. Die erste Abflussverbindungs-Öffnung 231a erweitert sich in einer Richtung in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich, der der ersten Abfluss-Öffnung 11b zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der ersten Abfluss-Öffnung 11b zu ermöglichen, und hat eine Öffnungsweite Vw₁ , die größer ist als die erste Öffnungsweite Hw₁ . Die zweite Abflussverbindungs-Öffnung 231b erweitert sich in der anderen Richtung in der Umfangsrichtung Cd kontinuierlich mit einem Bereich, der der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang Ip und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c zu ermöglichen, und weist eine Öffnungsweite Vw₂ auf, die größer ist als die zweite Öffnungsweite Hw₂. Dementsprechend kann in der Konfiguration mit zwei Abfluss-Öffnungen 11b und 11c die Durchflussmenge einer Abfluss-Öffnung 11c (11b) gedrosselt werden, ohne die Durchflussmenge der anderen Abfluss-Öffnung 11b (11c) zu verändern. Des Weiteren ist die Beziehung zwischen der Öffnungsweite Vw₁ der ersten Abfluss-Verbindungsöffnung 231a, der Öffnungsweite Vw₂ der zweiten Abfluss-Verbindungsöffnung 231b, der ersten Öffnungsweite Hw₁ der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Öffnungsweite Hw₂ der zweiten Abfluss-Öffnung 11c so gebildet, dass Vw₁ ≥ Hw₁ + Hw₂ und Vw₂ ≥ Hw₂ + Hw₁ erfüllt sind. Auf diese Weise ist es möglich, neben dem Modus „vollständig offen“, dem Modus „vollständig geschlossen“ und dem Modus „vollständig offen“ auch den Modus „vollständig offen“ und den Modus „vollständig geschlossen“ einzustellen.
Ferner ist die Einströmöffnung 223 so angeordnet, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse S geöffnet werden kann. Der Gehäusekörper 210 umfasst das erste Abflussverbindungsrohr 15, das den ersten Abflussdurchgang 15a definiert, der zu der ersten Abfluss-Öffnung 11b führt, und das zweite Abflussverbindungsrohr 16, das den zweiten Abflussdurchgang 16a definiert, der zu der zweiten Abfluss-Öffnung 11c führt. Der Gehäusedeckel 220 umfasst das Zuflussverbindungsrohr 224, das den Zuflusskanal 224a definiert, der zur Zufluss-Öffnung 223 führt. Dementsprechend sind am Gehäusekörper 210 nur die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c angeordnet, und ein Raum zur Anordnung der Einströmöffnung ist nicht erforderlich. Auf diese Weise kann der Durchmesser des Gehäuses H in einer Richtung senkrecht zur Achse S verringert werden, wodurch eine Verkleinerung der Ventilvorrichtung M3 erreicht werden kann.
26 bis 32 zeigen eine Ventilvorrichtung M4 gemäß einer vierten Ausführungsform der Offenbarung, die der Ventilvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform ähnlich ist, außer dass ein Gehäusekörper 310 und ein Gehäusedeckel 320 anstelle des Gehäusekörpers 210 und des Gehäusedeckels 220 verwendet werden. Die gleichen Konfigurationen gemäß der dritten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und Beschreibungen davon werden weggelassen. Die Ventilvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform umfasst einen Gehäusekörper 310 und einen Gehäusedeckel 320 als Gehäuse H, einen Ventilkörper 230, zwei Dichtungselemente 41 und 42, eine Antriebseinheit 50 als Antriebsquelle, ein ringförmiges Dichtungselement 60 und drei Schrauben b.
Der Gehäusekörper 310 ist aus einem Material wie einem Harzmaterial, Metall oder einer Legierung geformt und umfasst einen zylindrischen Teil 311, der auf der Achse S zentriert ist, einen oberen Plattenteil 12, zwei Befestigungsteile 13, ein Zuflussverbindungsrohr 314 als Hauptverbindungsrohr, ein erstes Abflussverbindungsrohr 15 als erstes Verbindungsrohr, ein zweites Abflussverbindungsrohr 16 als zweites Verbindungsrohr, einen Befestigungsteil 17 und drei Vorsprungsteile 18. Der zylindrische Teil 311 ist so ausgebildet, dass er in Richtung der Achse S länglicher ist als der oben beschriebene zylindrische Teil 11, und umfasst eine erste Abfluss-Öffnung 11b als eine erste Durchfluss-Öffnung und eine zweite Abfluss-Öffnung 11c als eine zweite Durchfluss-Öffnung, die in der Umfangsrichtung Cd an der inneren Umfangsfläche 11a auseinander geöffnet sind, eine Zufluss-Öffnung 311d als eine Hauptdurchfluss-Öffnung, die von der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c an der inneren Umfangsfläche 11a auseinander geöffnet ist, und einen Kupplungsteil 311e.
Die Zufluss-Öffnung 311d ist ein Bereich, durch den ein Fluid einströmt, bildet eine elliptische Öffnung mit einer Öffnungsweite Hw₃ in Umfangsrichtung Cd und zentriert auf einer Geraden L3 und führt zu einem Zuflusskanal 314a als Hauptkanal, der durch das Zuflussverbindungsrohr 314 definiert ist. Die Gerade L3 liegt auf einer Mittelebene Cf, die senkrecht zur Geraden L1 verläuft und die Achse S einschließt, und weicht von der Geraden L1 in Richtung der Achse S ab. Das heißt, wie in 29 gezeigt, ist die Zufluss-Öffnung 311d an einer Position angeordnet, die in Richtung der Achse S vom Ventilkörper 230 getrennt ist. Somit kann die Zufluss-Öffnung 311d unabhängig von den Anordnungspositionen der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c an einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung Cd in einem zulässigen Bereich an der Anlage angeordnet werden. Das Kupplungsteil 311e ist ein Bereich zum Kuppeln des Gehäusedeckels 320 und ist ringförmig mit einer konkaven Stufe ausgebildet, die auf der Achse S zentriert ist.
Der Zuflussverbindungsrohr 314 schließt an ein Fluideinleitungsrohr des Anwendungsobjekts an und definiert den Zuflusskanal 314a, der sich um die Gerade L3 in radialer Richtung senkrecht zur Achse S erstreckt und zur Zufluss-Öffnung 311d führt. Da das Zuflussverbindungsrohr 314 entsprechend der Zufluss-Öffnung 311d, wie oben beschrieben, in einem zulässigen Bereich in Bezug auf andere Teile angeordnet ist, kann das Zuflussverbindungsrohr 314 an einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung Cd angeordnet werden, und der Freiheitsgrad der Anordnung am Gerät wird erhöht.
Der Gehäusedeckel 320 ist aus dem gleichen Material wie der Gehäusekörper 310 in einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form geformt und umfasst ein Einbauteil 321, das in das Kupplungsteil 311e des Gehäusekörpers 310 eingepasst ist, ein Stützteil 322, das den Ventilkörper 230 in der Richtung der Achse S stützt, und ein Kerbenteil 323. Das Einbauteil 321 ist als ringförmiger Vorsprung ausgebildet, der in das Kupplungsteil 311e des Gehäusekörpers 310 eingepasst wird und nach dem Einpassen in das Kupplungsteil 311e durch Schweißen oder ähnliches befestigt wird. Der Stützteil 322 ist als zylindrischer Vorsprung ausgebildet, der auf der Achse S zentriert ist, und stützt den in der Aufnahmekammer C des Gehäusekörpers 310 untergebrachten Ventilkörper 230 in Richtung der Achse S. Das Einkerbungsteil 323 ist in einem Bereich ausgebildet, der der Zufluss-Öffnung 311d zugewandt ist, so dass die Zufluss-Öffnung 311d mit dem inneren Durchgang Ip des Ventilkörpers 230 in Verbindung steht. Dann, wenn der Ventilkörper 230 in der Aufnahmekammer C untergebracht ist, wird der Gehäusedeckel 320 mit dem Gehäusekörper 310 verbunden, um die Aufnahmekammer C zu schließen.
In dem Fall, in dem der in 32 gezeigte Zustand als Ausgangsposition angenommen wird, ist der Betrieb der Ventilvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform ähnlich wie der Betrieb der Ventilvorrichtung M3 gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform und kann in den Betriebsmodi durchgeführt werden, einschließlich des Modus „Voll öffnen - Voll öffnen“, des Modus „Drossel - Voll öffnen“, des Modus „Voll schließen - Voll öffnen“, des Modus „Voll öffnen - Drossel“, des Modus „Voll öffnen - Voll schließen“ und des Modus „Voll schließen - Voll schließen“.
Bei der Ventilvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform mit der obigen Konfiguration kann in der Konfiguration mit den beiden Abfluss-Öffnung 11b und 11c die Durchflussmenge der einen Abfluss-Öffnung 11c (11b) gedrosselt werden, ohne die Durchflussmenge der anderen Abfluss-Öffnung 11b (11c) zu verändern. Ferner ist die Beziehung zwischen der Öffnungsweite Vw₁ der ersten Abfluss-Verbindungsöffnung 231a, der Öffnungsweite Vw₂ der zweiten Abfluss-Verbindungsöffnung 231b, der ersten Öffnungsweite Hw₁ des ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Öffnungsweite Hwz des zweiten Abfluss-Öffnung 11c so ausgebildet, dass Vw₁ ≥ Hw₁ + Hw₂ und Vw₂ ≥ Hw₂ + Hw₁ erfüllt sind. Dementsprechend ist es möglich, den Modus „Drossel vollständig öffnen“ und den Modus „Drossel vollständig öffnen“ zusätzlich zu dem Modus „Vollständig schließen“, dem Modus „Vollständig öffnen“ und dem Modus „Vollständig schließen“ einzustellen.
Indem die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c an der gleichen Position in der Richtung der Achse S angeordnet sind und die Einlass-Öffnung 311d an einer vom Ventilkörper 230 in der Richtung der Achse S getrennten Position angeordnet ist die Zufluss-Öffnung 311d an einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung Cd in einem zulässigen Bereich an der Einrichtung unabhängig von den Anordnungspositionen der ersten Abfluss-Öffnung 11b und der zweiten Abfluss-Öffnung 11c angeordnet werden kann, und das Zuflussverbindungsrohr 314 auch an einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung Cd in einem zulässigen Bereich in Bezug auf andere Teile angeordnet werden kann, was den Freiheitsgrad bei der Anordnung an der Einrichtung erhöht. Ferner kann, ähnlich wie bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform, der Durchmesser des Gehäuses H in einer Richtung senkrecht zur Achse S verringert werden, wodurch eine Verkleinerung der Ventilvorrichtung M4 erreicht werden kann.
Die obigen Ausführungen haben gezeigt, dass die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c ebenen-symmetrisch in Bezug auf die zentrale Ebene Cf einschließlich der Achse S angeordnet sind, und die ersten Abfluss-Verbindungsöffnungen 31a und 231a und die zweiten Abfluss-Verbindungsöffnungen 31b und 231b sind ebenen-symmetrisch in Bezug auf die zentrale Ebene Cf einschließlich der Achse S angeordnet. Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es können auch andere Anordnungsverhältnisse oder -konfigurationen angenommen werden, solange die Durchflussmenge eines Abfluss-Öffnung gedrosselt werden kann, ohne die Durchflussmenge des anderen Abfluss-Öffnung zu ändern.
Die obigen Ausführungsformen haben gezeigt, dass die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c an Positionen angeordnet sind, die um 180 Grad um die Achse S herum getrennt sind, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und die erste Abfluss-Öffnung 11b und die zweite Abfluss-Öffnung 11c können auch an anderen Positionen in einem Bereich angeordnet sein, in dem die Beziehung zu den ersten Abflussverbindungs-Öffnungen 31a und 231a und den zweiten Abflussverbindungs-Öffnungen 31b und 231b hergestellt ist.
Die obigen Ausführungen haben gezeigt, dass die erste Abfluss-Öffnung 11b, die zweite Abfluss-Öffnung 11c, die ersten Abfluss-Kommunikationsanschlüsse 31a und 231a und die zweiten Abfluss-Kommunikationsanschlüsse 31b und 231b an der gleichen Position in Richtung der Achse S angeordnet sind, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und die Positionen der ersten Abfluss-Öffnung und des ersten Abfluss-Verbindungsöffnunges können auch an Positionen in Richtung der Achse S festgelegt werden, die sich von den Positionen der zweiten Abfluss-Öffnung und des zweiten Abfluss-Verbindungsöffnunges unterscheiden.
Die obigen Ausführungen haben gezeigt, dass das Gehäuse H als Gehäuse aus dem Gehäusekörper 10, 110, 210 und 310 und dem Gehäusedeckel 20, 220 und 320 umfasst, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und ein Gehäuse in anderen Formen kann ebenfalls angenommen werden, solange es in der Lage ist, den Ventilkörper 30 und 230 aufzunehmen.
Die obigen Ausführungen haben eine Konfiguration gezeigt, die die Antriebseinheit 50 als Antriebsquelle für den Antrieb des Ventilkörpers 30 und 230 einschließt, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und eine Konfiguration, in der die Drehwelle des Ventilkörpers außerhalb des Gehäuses herausragt, um einen Drehantrieb durch manuelle Bedienung oder ähnliches durchzuführen, kann ebenfalls angenommen werden.
In den obigen Ausführungen wurden die zylindrischen Ventilkörper 30 und 230 gezeigt, die die äußere Umfangsfläche 30a zentriert auf der Achse S als Ventilkörper definieren, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und ein Ventilkörper mit einer kugelförmigen äußeren Umfangsfläche und einem Gehäuse, das eine kugelförmige innere Umfangsfläche gegenüber der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers definiert, kann ebenfalls angenommen werden.
Die obigen Ausführungsformen haben gezeigt, dass die Dichtungselemente 41, 42 und 43 zwischen der inneren Umfangsfläche 11a des Gehäuses H und der äußeren Umfangsfläche 30a der Ventilkörper 30 und 230 angeordnet sind, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Dichtungselemente können auch weggelassen werden, wenn eine Konfiguration angenommen wird, bei der die innere Umfangsfläche des Gehäuses und die äußere Umfangsfläche des Ventilkörpers in engem Kontakt gleiten und die Leckage des Fluids aus der Kontaktschnittstelle gering und für die Durchflussrate irrelevant ist oder die Durchflussrateneinstellung nicht mit hoher Genauigkeit erforderlich ist.
In den obigen Ausführungen wurden die Zufluss-Öffnung 11d, 223 und 311d zum Einströmen des Fluids als Hauptdurchfluss-Öffnung dargestellt, durch die das Fluid strömt, die erste Abfluss-Öffnung 11b zum Ausströmen des Fluids als erste Durchfluss-Öffnung, durch die das Fluid strömt, und die zweite Abfluss-Öffnung 11c zum Ausströmen des Fluids als zweite Durchfluss-Öffnung, durch die das Fluid strömt, dargestellt, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Umgekehrt kann eine Abfluss-Öffnung zum Ausfließen des Fluids als die Hauptdurchfluss-Öffnung angenommen werden, durch die das Fluid fließt, und zwei Einlass-Öffnung, einschließlich einer ersten Einlass-Öffnung und einer zweiten Einlass-Öffnung zum Einfließen des Fluids, können als die erste Durchfluss-Öffnung und die zweite Durchfluss-Öffnung angenommen werden, durch die das Fluid fließt.
Wie oben beschrieben, erreicht die Ventilvorrichtung der Offenbarung eine Verkleinerung durch Verringerung der Dicke und Verringerung des Durchmessers, und in einer Konfiguration mit zwei in Umfangsrichtung angeordneten Durchfluss-Öffnungen kann die Durchflussmenge einer Durchfluss-Öffnung gedrosselt werden, ohne die Durchflussmenge der anderen Durchfluss-Öffnung zu verändern. Somit ist die Ventilvorrichtung der Offenbarung nicht nur in einem Kühlwasserversorgungssystem für ein Fahrzeug oder dergleichen anwendbar, sondern auch in Fluidsteuerungssystemen in anderen Bereichen oder in anderen Fluidversorgungsmaschinen verwendbar.
Referenz-Zeichenliste

S: Achse
Cf: Zentrale Ebene
H: Gehäuse
10: Gehäusekörper (Gehäuse)
11a: Innere Umfangsfläche
Cd: Umfangsrichtung
C: Aufnahmekammer
11b: Erste Abfluss-Öffnung (erste Durchfluss-Öffnung)
Hw1: Erste Öffnungsweite
11c: Zweite Abfluss-Öffnung (zweite Durchfluss-Öffnung)
Hw2: Zweite Öffnungsweite
11d: Zufluss-Öffnung (Hauptdurchfluss-Öffnung)
12a: Einführloch
14: Zufluss-Öffnungleitung (Hauptöffnungleitung)
14a: Zuflusskanal (Hauptkanal)
15: Erster Abflussstutzen (erster Öffnungstutzen)
15a: Erste Abflusspassage (erste Passage)
16: Zweiter Abflussstutzen (zweiter Öffnungstutzen)
16a: Zweiter Abflusskanal (zweiter Kanal)
17: Befestigungsteil
20: Gehäusedeckel (Gehäuse)
22: Stützteil
30: Ventilgehäuse
Ip: Interner Durchgang
30a: Äußere Umfangsfläche
31a: Erste Abflussverbindungs-Öffnung (erster Verbindungs-Öffnung)
Vw1: Öffnungsweite der ersten Abflussverbindungs-Öffnung
31b: Zweite Abflussverbindungs-Öffnung (zweite Verbindungs-Öffnung)
Vw2: Öffnungsweite der zweiten Abflussverbindungs-Öffnung
31c: Zuflussverbindungs-Öffnung (Hauptverbindungs-Öffnung)
Vw3: Öffnungsweite der Zuflussverbindungs-Öffnung
41, 42, 43: Dichtungselement
50: Antriebseinheit (Antriebsquelle)
52: Rotor
110: Gehäusekörper (Gehäuse)
210: Gehäusekörper (Gehäuse)
220: Gehäusedeckel (Gehäuse)
223: Einströmöffnung (Hauptdurchfluss-Öffnung)
224: Zufluss-Öffnungsleitung (Hauptöffnungsleitung)
224a: Zuflusskanal (Hauptkanal)
230: Ventilgehäuse
231a: Erste Abflussverbindungs-Öffnung (erste Verbindungs-Öffnung)
231b: Zweite Abflussverbindungs-Öffnung (zweite Verbindungs-Öffnung)
310: Gehäusekörper (Gehäuse)
311d: Zufluss-Öffnung (Hauptdurchfluss-Öffnung)
314: Zuflussverbindungsrohr (Hauptöffnungsleitung)
314a: Zuflusskanal (Hauptkanal)
320: Gehäusedeckel (Gehäuse)
322: Stützteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017044266 A [0005]

Claims

Eine Ventilvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse (H), das Folgendes definiert: eine Hauptdurchfluss-Öffnung (11d, 223, 311d), durch die ein Fluid strömt; eine erste Durchfluss-Öffnung (11b) und eine zweite Durchfluss-Öffnung (11c), die in einer Umfangsrichtung an einer inneren Umfangsfläche, die auf einer vorbestimmten Achse zentriert ist, auseinander geöffnet sind, damit das Fluid hindurchströmen kann, und die jeweils eine erste Öffnungsweite und eine zweite Öffnungsweite in der Umfangsrichtung haben; und eine Aufnahmekammer (C); und einen Ventilkörper (30, 230) in zylindrischer Form, der in der Aufnahmekammer (C) angeordnet und in der Lage ist, sich um die Achse zu drehen, um die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) zu öffnen und zu schließen, wobei der Ventilkörper (30, 230) umfasst: einen inneren Durchgang (Ip), der mit der Hauptdurchfluss-Öffnung (11d, 223, 311d) in Verbindung steht; eine erste Verbindungs-Öffnung (31a, 231a), die sich in der einen Richtung in der Umfangsrichtung kontinuierlich mit einem Bereich ausdehnt, der der ersten Durchfluss-Öffnung (11b) zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang (Ip) und der ersten Durchfluss-Öffnung (11b) zu ermöglichen, und die eine Öffnungsweite aufweist, die größer ist als die erste Öffnungsweite; und eine zweite Verbindungs-Öffnung (31b, 231b), die sich in der anderen Richtung in der Umfangsrichtung kontinuierlich mit einem Bereich erweitert, der der zweiten Strömungsöffnung (11c) zugewandt ist, um eine Verbindung zwischen dem inneren Durchgang (Ip) und der zweiten Strömungsöffnung (11c) zu ermöglichen, und die eine Öffnungsweite aufweist, die größer ist als die zweite Öffnungsweite.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wobei die Öffnungsweite der ersten Verbindungs-Öffnung (31a, 231a) als Vw₁, die Öffnungsweite der zweiten Verbindungs-Öffnung (31b, 231b) als Vw₂, die erste Öffnungsweite als Hw₁ und die zweite Öffnungsweite als Hwz bezeichnet wird, ist die Ventilvorrichtung so konfiguriert, dass sie erfüllt wird: ${Vw}_{1} \geq {Hw}_{1} + {Hw}_{2}$
${Vw}_{2} \geq {Hw}_{2} + {Hw}_{1} .$
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) ebenen-symmetrisch in Bezug auf eine die Achse einschließende Mittelebene ausgebildet sind, und die erste Verbindungs-Öffnung (31a, 231a) und die zweite Verbindungs-Öffnung (31b, 231b) ebenen-symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene ausgebildet sind.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) an Positionen angeordnet sind, die um 180 Grad um die Achse versetzt sind.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Hauptdurchfluss-Öffnung (11d, 223, 311d) ist so angeordnet, dass sie zur inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) an derselben Position in Richtung der Achse angeordnet sind, die Hauptdurchfluss-Öffnung (11d) an derselben Position wie die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) in Richtung der Achse angeordnet ist, und der Ventilkörper (30) eine Hauptverbindungs-Öffnung (31c) mit einer Öffnungsweite aufweist, die größer ist als die Öffnungsweiten der ersten Verbindungs-Öffnung (31a) und der zweiten Verbindungs-Öffnung (31b), um eine Verbindung zwischen dem Hauptdurchfluss-Öffnung (11d) und dem inneren Durchgang (Ip) zu ermöglichen.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Ventilkörper (30) mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet ist, und die Ventilvorrichtung ein ringförmiges Dichtungselement (41, 42) umfasst, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers (30) und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (H) um die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) angeordnet ist.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 7, umfassend: ein ringförmiges Dichtungselement (43), das zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers (30) und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (H) um die Hauptdurchfluss-Öffnung (11d) angeordnet ist.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) an einer gleichen Position in Richtung der Achse angeordnet sind, und die Hauptdurchfluss-Öffnung (223, 311d) an einer in Achsrichtung vom Ventilkörper (230) getrennten Stelle angeordnet ist.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Ventilkörper (230) mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet ist, und die Ventilvorrichtung ein ringförmiges Dichtungselement (41, 42) umfasst, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers (230) und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (H) um den ersten Durchfluss-Öffnung (11b) und den zweiten Durchfluss-Öffnung (11c) herum angeordnet ist.
Die Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Gehäuse (H) umfasst: einen Gehäusekörper (10, 110, 310), der die Hauptdurchfluss-Öffnung (11d, 311d), die erste Durchfluss-Öffnung (11b), die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) und die Aufnahmekammer (C) definiert; und einen Gehäusedeckel (20, 320), der mit dem Gehäusekörper (10, 110, 310) verbunden ist, um die Aufnahmekammer (C) zu schließen.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) ebenen-symmetrisch in Bezug auf eine die Achse einschließende Mittelebene ausgebildet sind, und die erste Verbindungs-Öffnung (31a, 231a) und die zweite Verbindungs-Öffnung (31b, 231b) ebenen-symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene ausgebildet sind.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) an Positionen angeordnet sind, die um 180 Grad um die Achse versetzt sind.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Gehäusekörper (10, 110, 310) umfasst: ein Hauptverbindungsrohr (14, 314), das einen Hauptdurchgang definiert, der zu der Hauptdurchfluss-Öffnung (11d, 311d) führt; ein erstes Verbindungsrohr (15), das einen ersten Durchgang definiert, der zu der ersten Durchfluss-Öffnung (11b) führt; und ein zweites Verbindungsrohr (16), das einen zweiten Durchgang definiert, der zu der zweiten Durchfluss-Öffnung (11c) führt.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, umfassend: eine Antriebsquelle (50), die den Ventilkörper (30, 230) um die Achse rotierend antreibt, wobei der Ventilkörper (30, 230) eine rotierende Welle umfasst, die mit einem Rotor der Antriebsquelle (50) gekoppelt ist, der Gehäusekörper (10, 110, 310) einen Befestigungsteil aufweist, der die Antriebsquelle (50) fixiert, und ein Einführungsloch aufweist, durch das die Drehwelle hindurchgeht, und der Gehäusedeckel (20, 320) einen Stützteil aufweist, der den Ventilkörper (30, 230) drehbar abstützt.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Hauptdurchfluss-Öffnung (11d, 311d) eine Einlass-Öffnung für den Durchfluss des Fluids ist, die erste Durchfluss-Öffnung (11b) eine erste Abfluss-Öffnung zum Ausströmen des Fluids ist, und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) eine zweite Abfluss-Öffnung zum Abfließen des Fluids ist.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Hauptdurchfluss-Öffnung (223) so angeordnet ist, dass sie in einem zentralen Bereich einschließlich der Achse geöffnet wird.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 17, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) ebenen-symmetrisch in Bezug auf eine die Achse einschließende Mittelebene ausgebildet sind, und die erste Verbindungs-Öffnung (231a) und die zweite Verbindungs-Öffnung (231b) ebenen-symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene ausgebildet sind.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 17, wobei die erste Durchfluss-Öffnung (11b) und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) an Positionen angeordnet sind, die um 180 Grad um die Achse versetzt sind.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Ventilkörper (230) mit einem Spalt in Bezug auf die innere Umfangsfläche angeordnet ist, und die Ventilvorrichtung ein ringförmiges Dichtungselement (41, 42) umfasst, das zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers (230) und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (H) um den ersten Durchfluss-Öffnung (11b) und den zweiten Durchfluss-Öffnung (11c) herum angeordnet ist.
Die Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das Gehäuse (H) umfasst: einen Gehäusekörper (210), der die erste Durchfluss-Öffnung (11b), die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) und die Aufnahmekammer (C) definiert; und einen Gehäusedeckel (220), der die Hauptdurchfluss-Öffnung (223) definiert und mit dem Gehäusekörper (210) verbunden ist, um die Aufnahmekammer (C) zu schließen.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Gehäusekörper (210) umfasst: ein erstes Verbindungsrohr (15), das einen ersten Durchgang definiert, der zu der ersten Durchfluss-Öffnung (11b) führt; und ein zweites Verbindungsrohr (16), das einen zweiten Durchgang definiert, der zu der zweiten Durchfluss-Öffnung (11c) führt, und der Gehäusedeckel (220) ein Zuflussverbindungsrohr (224) aufweist, das einen zur Hauptdurchfluss-Öffnung (223) führenden Hauptdurchgang definiert.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 21, umfassend: eine Antriebsquelle (50), die den Ventilkörper (230) um die Achse rotierend antreibt, wobei der Ventilkörper (230) eine rotierende Welle umfasst, die mit einem Rotor der Antriebsquelle (50) gekoppelt ist, der Gehäusekörper (210) einen Befestigungsteil, der die Antriebsquelle (50) fixiert, und ein Einführungsloch aufweist, durch das die Drehwelle hindurchgeht, und der Gehäusedeckel (220) einen Stützteil aufweist, der den Ventilkörper (230) drehbar abstützt.
Die Ventilvorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Hauptdurchfluss-Öffnung (223) ist eine Zufluss-Öffnung für den Durchfluss des Fluids, die erste Durchfluss-Öffnung (11b) ist eine erste Abfluss-Öffnung zum Ausströmen des Fluids, und die zweite Durchfluss-Öffnung (11c) ist eine zweite Abfluss-Öffnung zum Abfließen des Fluids.