DE112014001515T5

DE112014001515T5 - Flussraten-Steuerventil

Info

Publication number: DE112014001515T5
Application number: DE112014001515.6T
Authority: DE
Inventors: Shingo Murakami; Junichiro Onigata; Kishiro NAGAI
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-02-04
Also published as: WO2014148126A1; JP6846083B2; CN105074301A; JP2016188702A; US20160010536A1; US9670825B2; JP2019148341A; JP5918440B2; CN105074301B; DE112014001515B4; JPWO2014148126A1; JP6850062B2; JP6313801B2; JP2018044550A

Abstract

In einem zylindrischen Ventilkörper 3 sind ein erster Öffnungsteil M1 für einen Heizerwärmetauscher und ein zweiter Öffnungsteil M2 für einen Ölkühler parallel in einer Axialrichtung des Ventilkörpers 3 angeordnet. Ein dritter Öffnungsteil M3 für einen Kühler ist an einer anderen Umfangsrichtungsposition als der erste oder zweite Öffnungsteil M1 oder M2 an einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers 3 angeordnet, sodass wenigstens ein Teil des dritten Öffnungsteils M3 mit dem ersten oder zweiten Öffnungsteil M1 oder M2 in der Axialrichtung überlappt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flussraten-Steuerventil, das zum Beispiel für eine Flussraten-Steuerung von Kühlwasser in einem Fahrzeug verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Als ein Flussraten-Steuerventil aus dem Stand der Technik, das für eine Flussratensteuerung des Kühlwassers in einem Fahrzeug verwendet wird, ist zum Beispiel das in dem weiter unten genannten Patentdokument 1 angegebene Flussraten-Steuerventil bekannt.
Dieses Flussraten-Steuerventil umfasst: ein zylindrisches Gehäuse, in dem eine erste Ausführöffnung, die mit einem Kühler verbunden ist, eine zweite Ausführöffnung, die mit einem Wärmetauscher für einen Heizer verbunden ist, und eine dritte Ausführöffnung, die mit einem Ölkühler verbunden ist, parallel entlang einer Axialrichtung angeordnet sind; und einen zylindrischen Ventilkörper, der drehbar in dem Gehäuse gehalten wird und erste bis dritte Öffnungsteile aufweist, deren Überlappungszustände mit den entsprechenden Ausführöffnungen in Übereinstimmung mit der Drehposition (Phase) des Ventilkörpers geändert werden. Dieses Flussraten-Steuerventil steuert ein Verteilungsziel und die Flussrate des Kühlwassers dadurch, dass die Drehposition des Ventilkörpers in Übereinstimmung mit einer Fahrzeugsbetriebsbedingung durch einen Elektromotor gesteuert wird.
DOKUMENTE AUS DEM STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische Übersetzung der internationalen PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010-507762

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
AUFGABENSTELLUNG DER ERFINDUNG
Weil die Ausführöffnungen des Flussraten-Steuerventils aus dem Stand der Technik parallel in der Axialrichtung angeordnet sind, ist das Problem einer Vergrößerung der Gesamtgröße des Ventils gegeben.
Die vorliegende Erfindung nimmt auf dieses technische Problems Bezug. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flussraten-Steuerventil anzugeben, das die Gesamtgröße des Ventils reduzieren kann.
PROBLEMLÖSUNG
Ein Flussraten-Steuerventil der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Gehäuse mit einer Hauptverbindungsöffnung zum Ein- oder Ausführen von Kühlwasser, die an einem im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper-Aufnahmeteil vorgesehen ist, und ersten bis dritten Verbindungsöffnungen, die mit dem Ventilkörper-Aufnahmeteil von einer Radialrichtung verbunden sind, um das Kühlwasser in oder aus dem Ventilkörper-Aufnahmeteil ein- oder auszuführen; einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper, der drehbar in dem Gehäuse gehalten wird, wobei der Ventilkörper erste bis dritte Öffnungsteile aufweist, deren Überlappungszustände mit den entsprechenden ersten bis dritten Verbindungsöffnungen in Übereinstimmung mit der Drehposition des Ventilkörpers geändert werden; und ein Stellglied, das die Drehposition des Ventilkörpers steuert. Die ersten und zweiten Öffnungsteile sind parallel in einer Axialrichtung an einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet, und der dritte Öffnungsteil ist an einer anderen Umfangsrichtungsposition als der erste oder zweite Öffnungsteil an der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet, sodass wenigstens ein Teil des dritten Öffnungsteils mit dem ersten oder zweiten Öffnungsteil in der Axialrichtung überlappt.
Das Kühlwasser des Fahrzeugs ist ein Beispiel für die Anwendung der vorliegenden Erfindung, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung kann auch auf ein beliebiges anderes Fluid angewendet werden.
Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind erste und zweite Verbindungsöffnungen (erste und zweite Öffnungsteile) und eine dritte Verbindungsöffnung (ein dritter Öffnungsteil) derart angeordnet, dass sie miteinander in einer Axialrichtung überlappen. Dadurch kann die Größe in der Axialrichtung eines Ventils reduziert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Systemdiagramm eines Zirkulationssystems für ein Kühlwasser in einem Fahrzeug und zeigt eine erste Ausführungsform eines Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Vorderansicht des Flussraten-Steuerventils von 2.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3.
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 3.
6 ist eine Längsschnittansicht einer Ausfallsicherungsvorrichtung von 2.
7(a) bis 7(c) sind perspektivische Ansichten, die nur einen Ventilkörper in 2 aus einer anderen Perspektive gesehen zeigen.
8(a) bis 8(e) sind Abwicklungsansichten eines Ventilkörper-Aufnahmeteils, um eine Betriebsbedingung des Flussraten-Steuerventils der vorliegenden Erfindung zu erläutern. 8(a) zeigt einen Zustand, in dem sich nur eine zweite Ausführöffnung in einem Verbindungszustand befindet. 8(b) zeigt einen Zustand, in dem sich alle Ausführöffnungen in einem nicht-Verbindungszustand befinden. 8(c) zeigt einen Zustand, indem sich nur eine erste Ausführöffnung in dem Verbindungszustand befindet. 8(d) zeigt einen Zustand, in dem sich die ersten und zweiten Ausführöffnungen in dem Verbindungszustand befinden. 8(e) zeigt einen Zustand, in dem sich alle Ausführöffnungen in dem Verbindungszustand befinden.
9 ist ein schematisches Systemdiagramm eines Zirkulationssystems für ein Kühlwasser in einem Fahrzeug und zeigt eine zweite Ausführungsform des Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein schematisches Systemdiagramm eines Zirkulationssystems für ein Kühlwasser in einem Fahrzeug und zeigt eine dritte Ausführungsform des Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen eines Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In jeder Ausführungsform wird das Flussraten-Steuerventil der vorliegenden Erfindung vor dem Hintergrund erläutert, dass das Flussraten-Steuerventil auf ein beispielhaftes herkömmliches Kreislaufsystem für ein Kühlwasser in einem Fahrzeug (nachfolgend einfach als „Kühlwasser” bezeichnet) angewendet wird.
[Erste Ausführungsform]
1 bis 8 zeigen eine erste Ausführungsform des Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, ist dieses Flussraten-Steuerventil CV an einer Seite eines Zylinderkopfs CH eines Motors EG vorgesehen. Das Flussraten-Steuerventil CV verteilt Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf CH fließt, weil es durch eine Wasserpumpe WP unter Druck gesetzt wird, auf einen Wärmetauscher HT für einen Heizer, einen Ölkühler OC und einen Kühler RD über erste bis dritte Rohre L11 bis L13 und steuert jede Flussrate der ersten bis dritten Rohre L11 bis L13. Wie in 2 bis 4 gezeigt, umfasst das Flussraten-Steuerventil CV hauptsächlich: ein Gehäuse 1, in dem ein Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteil 14, der eine ovale Form im Querschnitt aufweist und sich in einer Breitenrichtung erstreckt, an einer Endseite ausgebildet ist, die der Seite gegenüberliegt, an welcher der Zylinderkopf CH angebracht ist, und in dem ein im Wesentlichen zylindrischer Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 mit einer Innenfläche des Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteils 14 an einer Endseite in der Breitenrichtung des Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteils 14 verbunden ist; eine Drehwelle 2, die zwischen dem Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 und dem Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteil 14 eingesteckt ist und drehbar durch ein zwischen den Teilen 13 und 14 vorgesehenes Lager 6 gehalten wird; einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper 3, der an einem Endteil der Drehwelle 2 fixiert ist, sodass er sich zusammen mit der Drehwelle 2 drehen kann, und drehbar in dem Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 aufgenommen ist; einen Elektromotor 4 zum Antreiben des Ventilkörpers 3, der parallel zu dem Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 angeordnet ist und an der Innenfläche des Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteils 14 fixiert ist, sodass eine Ausgangswelle 4b des Elektromotors 4 dem Inneren des Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteils 14 an der anderen Endseite in der Breitenrichtung des Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteils 14 zugewandt ist; und einen Reduktionsgetriebemechanismus 5, der zwischen der Ausgangswelle 4b des Elektromotors 4 und der Drehwelle 2 platziert ist und die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 4b des Elektromotors 4 reduziert und dann zu der Drehwelle 2 überträgt.
Das Gehäuse 1 ist ein Gehäuse, das aus einem Aluminiumlegierungsmaterial gegossen ist. Das Gehäuse 1 umfasst ein erstes Gehäuse 11, das hauptsächlich den Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 bildet, und ein zweites Gehäuse 12, das hauptsächlich den Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteil 14 bildet. Die beiden Gehäuse 11 und 12 werden durch eine Vielzahl von Clips 7 in der Form von eckigen Klammern gehalten, die an Außenumfangsteile der Gehäuse 11 und 12 gepasst sind.
Das erste Gehäuse 11 ist an einem Ende mit einer Einführöffnung 10 als einer Hauptverbindungsöffnung versehen, die mit dem Zylinderkopf CH verbunden ist und das Kühlwasser von dem Zylinderkopf CH zu dem ersten Gehäuse 11 einführt. Das erste Gehäuse 11 ist an dem Zylinderkopf CH über einen ersten Flanschteil 11a fixiert, der an dem Außenumfang des ersten Gehäuses 11 ausgebildet ist. Außerdem wird die andere Endseite des ersten Gehäuses 11 durch eine Endwand 11b geschlossen, die den Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteil 14 definiert, und ist mit dem zweiten Gehäuse 12 über einen zweiten Flanschteil 11c verbunden, der einstückig mit der Endwand 11b ausgebildet ist. Außerdem erstreckt sich ein Welleneinsteckloch 11d, in dem die Drehwelle 2 durch das Einstecken der Drehwelle 2 gehalten wird, durch einen Endseitenbereich in der Breitenrichtung der Endwand 11b. Weiterhin erstreckt sich ein Motoreinsteckloch (ein Motorpassloch) 11e, durch das ein innerer Endteil (ein Endteil auf der Seite der Ausgangswelle 4b) des Elektromotors 4 durch das Einstecken und Passen des Endteils der Ausgangswelle 4b gehalten wird, durch den anderen Endseitenbereich in der Breitenrichtung der Endwand 11b.
Wie in 1 und 5 gezeigt, ist der Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 an einem Außenumfangsteil mit im Wesentlichen zylindrischen ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3 versehen, die erste bis dritte Verbindungsöffnungen sind und mit ersten bis dritten Rohren L11 bis 113 verbunden sind. Jede der ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3 weist einen vorbestimmten anderen Innendurchmesser auf und steht von dem Außenumfangsteil entlang einer Radialrichtung des Ventilkörper-Aufnahmeteils 13 vor. Das heißt, dass die erste Ausführöffnung (eine erste Auslassöffnung oder eine erste Ausgabeöffnung) E1 mit einem mittleren Durchmesser, die mit dem Heizerwärmetauscher HT verbunden ist, und die zweite Ausführöffnung (eine zweite Auslassöffnung oder eine zweite Ausgabeöffnung) E2 mit einem kleinen Durchmesser, die mit dem Ölkühler OC verbunden ist, parallel und zueinander benachbart entlang einer Axialrichtung des Ventilkörper-Aufnahmeteils 13 angeordnet sind. Die erste Ausführöffnung E1 ist auf der Seite der Endwand 11b vorgesehen, während die zweite Ausführöffnung E2 auf der Seite der Einführöffnung 10 vorgesehen ist. Weiterhin ist die dritte Ausführöffnung (eine dritte Auslassöffnung oder eine dritte Ausgabeöffnung) E3 mit einem großen Durchmesser, die mit dem Kühler RD verbunden ist, an einer anderen Umfangsrichtungsposition vorgesehen als die ersten und zweiten Ausführöffnungen E1 und E2 und ist derart gesetzt, dass sie mit den ersten und zweiten Ausführöffnungen E1 und E2 in der Axialrichtung überlappt.
Zylindrische erste bis dritte Dichtungshalteglieder H1 bis H3 sind jeweils an Basisendseiten der ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3 gepasst. Kreisförmige erste bis dritte Dichtungsglieder S1 bis S3 zum flüssigkeitsdichten Abdichten eines Zwischenraums zwischen jeder der Ausführöffnungen E1 bis E3 und einer Außenumfangsfläche (die weiter unten genannten ersten bis dritten Axialrichtungsbereiche X1 bis X3) des Ventilkörpers 3 sind an Endteilen der ersten bis dritten Dichtungshalteglieder H1 bis H3 gegenüber dem Ventilkörper 3 vorgesehen, um einen Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers 3 herzustellen. Insbesondere sind die Dichtungsglieder S1 bis S3 jeweils in erste bis dritte Dichtungshalteteile H1a bis H3a eingesteckt und gepasst, die jeweils durch das Ausschneiden eines Innenumfangsrands des Endteils der ersten bis dritten Dichtungshalteglieder H1 bis H3 ausgebildet werden. Dann werden die Dichtungshalteglieder H1 bis H3, an die die Dichtungsglieder S1 bis S3 gepasst sind, auf Innenumfangsflächen von ersten bis dritten Befestigungsteilen E1a bis E3a pressgepasst, die an Basisendteilen der Ausführöffnungen E1 bis E3 ausgebildet sind und eine Stufe mit einem reduzierten Durchmesser aufweisen.
Zusätzlich dazu sind erste bis dritte Adapterhalteteile E1b bis E3b zum Aufnehmen und Halten von zylindrischen ersten bis dritten Adaptern A1 bis A3 für die Verbindung mit jeweils einem Rohr (nicht gezeigt) an Spitzenendseiten der ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3 vorgesehen. Die Adapter A1 bis A3 sind jeweils auf Innenumfangsflächen der Adapterhalteteile E1b bis E3b pressgepasst, indem sie in die Adapterhalteteile E1b und E3b eingesteckt und gepasst werden, um gegen Stufenteile der Dichtungsbefestigungsteile E1a bis E3a anzustoßen.
Die ersten bis dritten Adapter A1 bis A3 sind alle mit gleichen Formen ausgebildet. Die ersten bis dritten Adapter A1 bis A3 umfassen erste bis dritte gehaltene Teile A1a bis A3a, die jeweils auf die Adapterhalteteile E1b bis E3b pressgepasst sind, und erste bis dritte Rohrbefestigungsteile A1b bis A3b, an denen jeweils die ersten bis dritten Rohre L11 bis L13 fixiert sind. Bei dieser Konfiguration sind die Rohre L11 bis L13 aus einem flexiblen Material wie etwa Gummi ausgebildet, die jeweils auf Außenumfangsflächen der Rohrbefestigungsteile A1b bis A3b gepasst und durch um ihre Außenumfangsflächen gewickelte Bandglieder (nicht gezeigt) befestigt sind.
Außerdem kann eine Ausfallsicherungsvorrichtung 20 (siehe 6), die den Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 und die dritte Ausführöffnung E3 in einem Notfall, in dem der Ventilkörper 3 aufgrund eines Ausfalls eines elektrischen Systems nicht angetrieben werden kann, miteinander verbindet, an einem Seitenteil der dritten Ausführöffnung E3 in dem ersten Gehäuse 11 vorgesehen sein. Die Ausfallsicherungsvorrichtung 20 kann eine Überhitzung des Motors EG verhindern, indem sie die Zufuhr von Kühlwasser zu dem Kühler RD auch dann sicherstellt, wenn sich der Ventilkörper 3 in einem unbeweglichen Zustand befindet. Wie in 2 und 6 gezeigt, umfasst die Ausfallsicherungsvorrichtung 20 hauptsächlich ein Thermoelement 21, ein Ventilplattenglied 22, eine Spiralfeder 23 und einen Stopfen 24. Die Ausfallsicherungsvorrichtung 20 wird mit dem gleichen Prinzip wie ein wohlbekannter Wachspellet-Thermostat betrieben.
Insbesondere ist ein zylindrischer Ventilaufnahmeteil 15 mit einem Einflussloch 15a, dessen eine Endseite an einer äußeren Seite sich nach außen öffnet und dessen andere Endseite mit dem Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 verbunden ist, an dem ersten Gehäuse 11 neben der dritten Ausführöffnung E3 vorgesehen. Weiterhin ist ein Ausflussloch 15b, das mit der dritten Ausführöffnung E3 verbunden ist, derart ausgebildet, dass es sich durch eine Seite des Ventilaufnahmeteils 15 erstreckt. Ein Endseiten-Öffnungsteil des Ventilaufnahmeteils 15 wird durch den Stopfen 24 geschlossen. Ein Thermoaufnahmeteil 15c mit einer Stufe mit einem reduzierten Durchmesser ist an der anderen Endseite des Ventilaufnahmeteils 15 an einer in der Axialrichtung inneren Position in Bezug auf das Ausflussloch 15b vorgesehen. Das Thermoelement 21 wird dann in dem Thermoaufnahmeteil 15c aufgenommen. Außerdem ist das Ventilplattenglied 22 derart vorgesehen, dass es einen Öffnungsteil des Thermoaufnahmeteils 15c auf der Seite des Ausflusslochs 15b schließt. Die Spiralfeder 23 ist elastisch zwischen dem Ventilplattenglied 22 und dem Stopfen 24 angeordnet. Wenn die Temperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, erweitert sich ein das Innere des Thermoelements 21 füllendes Wachs, sodass eine Stange 21a nach vorne vorgeschoben wird. Durch diese Wirkung wird das Ventilklappenglied 22 gedrückt und gegen eine Drückkraft der Spiralfeder 23 zurückgezogen, sodass das Einflussloch 15a mit dem Ausflussloch 15b verbunden wird. Zusätzlich zu dieser Temperaturerhöhung wird auch dann, wenn der Druck des Kühlwassers einen vorbestimmten Druck überschreitet, das Ventilplattenglied 22 gedrückt und gegen die Drückkraft der Spiralfeder 23 zurückgezogen, sodass das Einflussloch 15a mit dem Ausflussloch 15b verbunden wird.
Wie in 2 bis 4 gezeigt, weist das zweite Gehäuse 12 die Form einer quadratisch-eckigen Klammer im Querschnitt auf, sodass eine dem ersten Gehäuse 11 zugewandte Endseite des zweiten Gehäuses geöffnet ist. Dieser Öffnungsteil ist mit dem ersten Gehäuse 11 verbunden, indem er auf eine vorstehenden Teil gepasst ist, der an einem Außenumfangsrand des zweiten Flanschteils 11c ausgebildet ist. Dadurch wird der Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteil 14 definiert. Was also die Verbindung der Gehäuse 11 und 12 betrifft, wird das Innere des Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteils 14 flüssigkeitsdicht gedichtet, indem ein ringförmiges Dichtungsglied SL zwischen dem Vorsprungsteil des ersten Gehäuses 11 und dem Öffnungsteil des zweiten Gehäuses 12 gesetzt wird.
Die Drehwelle 2 wird drehbar durch das in dem Welleneinsteckloch 11d vorgesehene Lager 6 über einen in einem mittleren Teil in der Axialrichtung der Drehwelle 2 vorgesehenen Lagerteil 2a gehalten. Ein Endteil der Drehwelle 2 ist als ein Ventilkörper-Befestigungsteil 2b für das Fixieren der Drehwelle 2 an dem Ventilkörper 3 ausgebildet, der im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie der Lagerteil 2a. Der andere Endteil der Drehwelle 2 ist als ein Zahnradbefestigungsteil 2c für das Fixieren der Drehwelle 2 an einem weiter unten genannten dritten Zahnrad G3 des Reduktionsgetriebemechanismus 5 ausgebildet, das einen relativ kleineren Durchmesser als der Lagerteil 2a aufweist. Weiterhin ist ein großdurchmessriger Dichtungsteil 2d mit Stufen mit einem vergrößerten Durchmesser zwischen dem Lagerteil 2a und dem Ventilkörper-Befestigungsteil 2b vorgesehen. Ein Paar von ersten und zweiten Dichtungsringen R1 und R2 sind in Reihe an einem Außenumfang dieses Dichtungsteils 2d angeordnet. Durch diese Dichtungsringe R1 und R2 wird verhindert, dass das Kühlwasser in dem Ventilkörper-Aufnahmeteil 13 in den Reduktionsgetriebemechanismus-Aufnahmeteil 14 fließt.
Was die Dichtungsringe R1 und R2 betrifft, werden die Außenumfangsflächen der Dichtungsringe R1 und R2 vorzugsweise einer Niederreibungsbehandlung unterzogen, die den Reibungswiderstand (Gleitwiderstand) reduziert, wie etwa einer Fluorokunststoffbeschichtung. Bei dieser Behandlung wird der Gleitwiderstand der Drehwelle 2 reduziert und wird dementsprechend der Stromverbrauch des Elektromotors 4 reduziert.
Außerdem ist der Dichtungsteil 2d zwischen den Dichtungsringen R1 und R2 mit einem Teil versehen, der sich zu einem durch das Welleneinsteckloch 11d des ersten Gehäuses 11 in einer Radialrichtung erstreckenden Abflussloch 11f öffnet und mit diesem verbunden ist. Deshalb kann das Kühlwasser, das unter Umständen zwischen den Dichtungsringen R1 und R2 von der Seite des Ventilkörper-Aufnahmeteils 13 über einen Dichtungsteil des ersten Dichtungsrings R1 leckt, über dieses Abflussloch 11f nach außen ausgeführt werden.
Wie in 2, 4 und 7 gezeigt, öffnet sich ein Ende in der Axialrichtung des Ventilkörpers 3 als eine Einflussöffnung 3a zum Aufnehmen des Kühlwassers in seinen Innenumfangsseitenraum von der Einführöffnung 10 des ersten Gehäuses 11. Das andere Ende in der Axialrichtung des Ventilkörpers 3 wird durch eine Endwand 3b geschlossen. Ein zylindrischer Wellenfixierungsteil 3c für das Fixieren des Wellenkörpers 3 an der Drehwelle 2 erstreckt sich entlang der Axialrichtung durch einen mittleren Teil der Endwand 3b, der einer axialen Mitte des Ventilkörpers 3 entspricht. Der Ventilkörper 3 wird auf einen Außenumfang des Ventilbefestigungsteils 2b der Drehwelle 2 durch ein Einsteckglied 3d aus einem Metallmaterial, das fix an dem Wellenfixierungsteil 3c vorgesehen ist, presgepasst.
Der Ventilkörper 3 wird durch eine Drehbewegung innerhalb eines Winkelbereichs von ungefähr 180 Grad betrieben. Der Ventilkörper 3 weist verschiedene Formen je nach dem Bereich in seiner Axialrichtung und in der Umfangsrichtung auf. Das heißt, dass in einem ersten Halbkreisbereich D1 des Ventilkörpers 3, der den ersten und zweiten Ausführöffnungen E1 und E2 zugewandt ist, ein ovaler, lochförmiger erster Öffnungsteil M1 entlang der Umfangsrichtung an einer ersten Axialrichtungsposition P1 ausgebildet ist, die die gleiche Axialrichtungsmitte wie die erste Ausführöffnung E1 in dem ersten Axialrichtungsbereich X1 auf der in der Axialrichtung anderen Endseite (Seite der Endwand 3b) ist. Der erste Öffnungsteil M1 ist auf eine derartige Axialrichtungsbreite gesetzt, dass er die erste Ausführöffnung E1 in der Axialrichtung vollständig überlappt. Weiterhin ist ein zweiter Öffnungsteil M2 einschließlich eines zweiten perfekt kreisförmigen Öffnungsteils M2a und eines zweiten ovalen Öffnungsteils M2b, der eine ovale Lochform aufweist, an einer zweiten Axialrichtungsposition P2 ausgebildet, die die gleiche Axialrichtungsmitte ist wie die zweite Ausführöffnung E2 in dem zweiten Axialrichtungsbereich X2 auf der in der Axialrichtung einen Endseite (Seite der Einführöffnung 10). Der zweite perfekt kreisrunde Öffnungsteil M2a und der zweite ovale Öffnungsteil M2b sind auf eine derartige Axialrichtungsbreite gesetzt, dass sie die zweite Ausführöffnung E2 in der Axialrichtung vollständig überlappen. Weiterhin ist in einem zweiten halbkreisförmigen Bereich D2 des Ventilkörpers 3, der der dritten Ausführöffnung E3 zugewandt ist, ein kreisrunder dritter Öffnungsteil M3 an einer dritten Axialrichtungsposition P3 ausgebildet, die die gleiche Axialrichtungsmitte ist wie die dritte Ausführöffnung E3 in dem dritten Axialrichtungsbereich X3 in der Mitte der Axialrichtung. Der dritte Öffnungsteil M3 ist auf eine derartige Axialrichtungsbreite gesetzt, dass er die dritte Ausführöffnung E3 vollständig überlappt. Weiterhin weisen die ersten bis dritten Axialrichtungsbereiche X1 bis X3 eine sphärische Form im Längsquerschnitt auf, wobei nämlich die ersten bis dritten Axialrichtungsbereiche X1 bis X3 mit einer gekrümmten Oberflächenform mit der gleichen Krümmung C ausgebildet sind und die Krümmung C gleich dem Drehradius des Ventilkörpers 3 ist (die Krümmung C dem Drehradius des Ventilkörpers 3 entspricht).
Dabei sind die Formen und Umfangsrichtungspositionen der ersten bis dritten Öffnungsteile M1 bis M3 derart gesetzt, dass ihre Verbindungszustände mit den ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3 durch die Drehung des Ventilkörpers 3 in einer Reihenfolge von ersten bis fünften Zuständen geändert werden, die in 8 gezeigt und weiter unten beschrieben werden. Dadurch kann die Umfangsänge des Ventilkörpers 3, d. h. der Außendurchmesser des Ventilkörpers 3, minimiert werden.
Und weil die ersten bis dritten Axialrichtungsbereiche X1 bis X3 des Ventilkörpers 3 mit einer sphärischen Form ausgebildet sind, werden Stufenteile 3e, 3e an Grenzteilen zwischen den Halbkreisbereichen D1 und D2 gebildet. Wenn also der Ventilkörper 3 gedreht wird, kann die Drehung des Ventilkörpers 3 unter Verwendung jedes dieser Stufenteile 3e, 3e als eines Stoppers beschränkt oder begrenzt werden. Diese Stufenteile 3e, 3e werden notwendigerweise gebildet, wenn der Ventilkörper 3 ausgebildet wird. Wenn diese Stufenteile 3e, 3e verwendet werden, muss nicht eigens ein Stopper vorgesehen werden, wodurch eine Kostenreduktion usw. ermöglicht wird.
Was den Elektromotor 4 betrifft, wird wie in 2 und 4 gezeigt durch das Einstecken eines inneren Endteils (eines Endteils auf der Seite der Ausgangswelle 4b) eines Motorgehäuses 4a als eines externen Teils in das Motoreinsteckloch 11e der Elektromotor 4 an dem ersten Gehäuse 11 fixiert. Der Elektromotor 4 wird durch eine in einem Fahrzeug montierte elektronische Steuereinrichtung (ECU) 8 gesteuert und steuert die Drehung des Ventilkörpers 3 in Übereinstimmung mit einer Fahrzeugbetriebsbedingung, wodurch eine korrekte Verteilung des Kühlwassers zu dem Kühler RD usw. realisiert wird.
Der Reduktionsgetriebemechanismus 5 umfasst: ein kreisrundes erstes Zahnrad G1 als ein Antriebszahnrad, das an einem Außenumfang der Ausgangswelle 4b des Elektromotors 4 fixiert ist, sodass es sich zusammen mit der Ausgangswelle 4b drehen kann, und einen ersten Zahnteil G1a an einem Außenumfang des ersten Zahnrads G1 aufweist; ein kreisrundes zweites Zahnrad G2 als ein mittleres Zahnrad, das an einer Haltewelle 9 fixiert ist, sodass es sich zusammen mit der Haltelle 9 drehen kann, die drehbar an einer mittleren Position in der Breitenrichtung des ersten Gehäuses 11 gehalten wird, und einen zweiten Zahnteil G2a, der in den ersten Zahnteil G1a eingreift, an einem Außenumfang des zweiten Zahnrads G2 aufweist; und das im Wesentlichen halbkreisförmige dritte Zahnrad G3 als ein angetriebenes Zahnrad, das an einem Außenumfang des Zahnradbefestigungsteils 2c der Drehwelle 2 fixiert ist, sodass es sich zusammen mit der Drehwelle 2 drehen kann, und einen dritten Zahnteil G3a aufweist, der in den zweiten Zahnteil G2a eingreift. Bei dieser Zahnanordnung wird das zweite Zahnrad G2 durch eine Antriebskraft des Elektromotors 4 angetrieben und gedreht, die von dem ersten Zahnrad G1 übertragen wird, und wird das dritte Zahnrad G3 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs durch eine Antriebskraft gedreht, die von dem zweiten Zahnrad G2 übertragen wird. Bei der Drehung des dritten Zahnrads G3 wird dessen Drehung beschränkt oder begrenzt, sodass sie den vorbestimmten Winkelbereich aufgrund eines Kontakts beider Enden in einer Umfangsrichtung des dritten Zahnrads G3 mit einem bogenförmigen Stopperteil 11g, der von einer dem zweiten Gehäuse 12 zugewandten Fläche der Endwand 11b vorsteht, nicht überschreitet.
Im Folgenden wird eine spezifische Betriebsbedingung des Flussraten-Steuerventils gemäß dieser Ausführungsform mit Bezug auf 8 erläutert. Um für eine deutlichere Darstellung die relative Beziehung zwischen den Ausführöffnungen E1 bis E3 und den entsprechenden Öffnungsteilen M1 bis M3 in 8 zu unterscheiden, sind die ersten bis dritten Öffnungsteile M1 bis M3 des Ventilkörpers 3 durch eine Strichlinie wiedergegeben, sind die ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3 des ersten Gehäuses 11 schraffiert wiedergegeben und ist ein Zustand, in dem E1 bis E3 jeweils mit M1 bis M3 verbunden sind, schwarz wiedergegeben.
Das heißt, dass der Elektromotor 4 durch einen Steuerstrom gesteuert wird, der basierend auf der Fahrzeugbetriebsbedingung berechnet und von der elektronischen Steuereinrichtung 8 ausgegeben wird, wobei die Drehposition (Phase) des Ventilkörpers 3 des Flussraten-Steuerventils derart gesteuert wird, dass die relative Beziehung zwischen den Ausführöffnungen E1 bis E3 und den entsprechenden Öffnungsteilen M1 bis M3 im Folgenden jeweils einen Zustand in Übereinstimmung mit der Fahrzeugbetriebsbedingung aufweisen.
In einem in 8(a) gezeigten Zustand, befindet sich nur der zweite Öffnungsteil M2 (M2a) in einem Verbindungszustand. Die ersten und dritten Öffnungsteile M1 und M3 befinden sich in einem nicht-Verbindungszustand. Dabei wird in dem ersten Zustand basierend auf diesem Verbindungszustand das Kühlwasser nur zu dem Ölkühler OC von der zweiten Ausführöffnung E2 durch das zweite Rohr L12 zugeführt. Weiterhin kann durch das Ändern einer Überlappungsgröße zwischen E2 und M2, wobei M2 in Bezug auf E2 verschoben wird, eine Zuführrate (eine Zuführmenge) zu dem Ölkühler OC geändert werden.
Auf den ersten Zustand folgend befinden sich in einem in 8(b) gezeigten zweiten Zustand alle ersten bis dritten Öffnungsteile M1 bis M3 in einem nicht-Verbindungszustand mit den Ausführöffnungen E1 bis E3. Dabei wird in dem zweiten Zustand das Kühlwasser nicht zu dem Heizerwärmetauscher HT, dem Ölkühler OC oder dem Kühler RD zugeführt.
Auf den zweiten Zustand folgend befindet sich in einem in 8(c) gezeigten dritten Zustand nur der erste Öffnungsteil M1 in dem Verbindungszustand. Die zweiten und dritten Öffnungsteile M2 und M3 befinden sich in dem nicht-Verbindungszustand. Deshalb wird in dem dritten Zustand basierend auf diesem Verbindungszustand das Kühlwasser nur zu dem Heizerwärmetauscher HT von der ersten Ausführöffnung E1 durch das erste Rohr L11 zugeführt. Und indem eine Überlappungsgröße zwischen E1 und M1 geändert wird, indem M1 in Bezug auf E1 verschoben wird, kann eine Zuführrate (eine Zuführmenge) zu dem Heizerwärmetauscher HT geändert werden.
Auf den dritten Zustand folgend befindet sich in einem in 8(d) gezeigten vierten Zustand nur der dritte Öffnungsteil M3 in dem nicht-Verbindungszustand. Die ersten und zweiten Öffnungsteile M1 und M2 (M2b) befinden sich in dem Verbindungszustand. Deshalb wird in dem vierten Zustand basierend auf diesen Verbindungszuständen das Kühlwasser zu dem Heizerwärmetauscher HT und dem Ölkühler OC von den ersten und zweiten Ausführöffnungen E1 und E2 durch die ersten und zweiten Rohre L11 und L12 zugeführt. Und indem die Überlappungsgrößen zwischen E1 und M1 und zwischen E2 und M2 geändert werden, indem M1 und M2 jeweils in Bezug auf E1 und E2 verschoben werden, können die Zuführraten (Zuführmengen) zu dem Heizerwärmetauscher HT und dem Ölkühler OC geändert werden.
Auf den vierten Zustand folgend befinden sich in einem in 8(e) gezeigten fünften Zustand alle ersten bis dritten Öffnungsteile M1 bis M3 in dem Verbindungszustand mit den Ausführöffnungen E1 bis E3. Deshalb wird in dem fünften Zustand das Kühlwasser zu dem Heizerwärmetauscher HT, dem Ölkühler OC und dem Kühler RD zugeführt. Und indem die Überlappungsgrößen zwischen E1 und M1, zwischen E2 und M2 und zwischen E3 und M3 geändert werden, indem M1, M2 und M3 jeweils in Bezug auf E1, E2 und E3 verschoben werden, können die Zuführraten (Zuführmengen) zu dem Heizerwärmetauscher HT, zu dem Ölkühler OC und dem Kühler RD geändert werden.
Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass das Flussraten-Steuerventil gemäß dieser Ausführungsform derart konfiguriert ist, dass der dritte Öffnungsteil M3, der einer der ersten bis dritten Öffnungsteile M1 bis M3 des Ventilkörpers 3 ist, mit den verbleibenden ersten und zweiten Öffnungsteilen M1 und M2 in der Axialrichtung überlappt. Dadurch kann die Größe in der Axialrichtung des Ventilkörpers 3 reduziert werden und kann ein Ventilkörper mit einer kompakten Gesamtgröße realisiert werden.
Insbesondere sind in dieser Ausführungsform der erste Öffnungsteil M1 und der zweite Öffnungsteil M2, die jeweils eine relativ kleine Breite in der Axialrichtung aufweisen, parallel in der Axialrichtung angeordnet. Weiterhin ist der dritte Öffnungsteil M3 mit der größten Breite, die größer als diejenige von M1 und M2 ist, in der Axialrichtung derart angeordnet, dass er die ersten und zweiten Öffnungsteile M1 und M2 in der Axialrichtung überlappt. Deshalb kann durch die Reduktion der Axialrichtungsgröße des Ventilkörpers 3 ein Ventilkörper mit einer kompakten Gesamtgröße effektiv realisiert werden.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform jeder Außenumfangsbereich der Öffnungsteile M1 bis M3, d. h. jeder der Axialrichtungsbereiche X1 bis X3, der gleitend die Dichtungsglieder S1 bis S3 an den Ausführteilen E1 bis E3 kontaktiert, mit der gleichen sphärischen Form (gleichen gekrümmten Oberflächenform mit der gleichen Krümmung C und dem gleichen Drehradius) ausgebildet. Folglich können die Kontaktliniendrücke der Axialrichtungsbereiche X1 bis X3 als der Außenumfangsflächen der Öffnungsteile M1 bis M3 zu den entsprechenden kreisrunden Dichtungsgliedern S1 bis S3 gleichmäßig sein und kann eine hervorragende Flüssigkeitsdichtigkeit zu den entsprechenden Dichtungsgliedern S1 bis S3 durch einen extrem einfachen Aufbau sichergestellt werden, ohne dass hierfür ein komplexer Aufbau erforderlich ist. Daraus resultiert, dass die Flussratensteuerung des Kühlwassers korrekt durchgeführt wird und ein Lecken des Kühlwassers an jedem Dichtungsglied auf ein Minimum reduziert wird.
Und weil in dieser Ausführungsform wie oben beschrieben die Anordnung und Konfiguration usw. der Öffnungsteile M1 bis M3 des Ventilkörpers 3 derart vorgesehen sind, dass ihre Verbindungszustände mit den entsprechenden Ausführöffnungen E1 bis E3 in der Betriebsbedingung in dieser Reihenfolge von den ersten bis dritten Zuständen gewechselt werden, kann der Außendurchmesser des Ventilkörpers 3 auf ein Minimum gesetzt werden. Dadurch kann nicht nur die Größe in der Axialrichtung, sondern auch die Größe in der Radialrichtung reduziert werden, was zu einer Reduktion der Gesamtgröße des Ventilkörpers beiträgt.
Und was die zweiten und dritten Öffnungsteile M2 und M3 betrifft, können durch das kontinuierliche Ausbilden der zweiten und dritten Öffnungsteile M2 und M3 als des ovalen Lochs entlang der Umfangsrichtung im Vergleich zu dem Fall, in dem eine Vielzahl von perfekt kreisrunden Löchern innerhalb einer kurzen Distanz vorgesehen sind, die Öffnungsteile M2 und M3 effizient ausgebildet werden. Dadurch wird eine Reduktion der Herstellungskosten erzielt.
Und was den zweiten Öffnungsteil M2 mit dem zweiten perfekt kreisrunden Öffnungsteil M2a und dem zweiten ovalen Öffnungsteil M2b betrifft, wird eine Vielzahl von Öffnungsteilen in der Umfangsrichtung durch diese Öffnungsteile M2a und M2b vorgesehen. Auf diese Weise kann die Öffnungsfläche, die nicht für das Bilden der Flussdurchgangskonfiguration erforderlich ist, reduziert werden und kann eine Verminderung der Steifigkeit des Ventilkörpers 3 unterdrückt werden.
[Zweite Ausführungsform]
9 zeigt eine zweite Ausführungsform des Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die Konfiguration des Zirkulationssystems für das Kühlwasser der ersten Ausführungsform geändert ist. Und weil in dieser Ausführungsform die Konfiguration des Flussraten-Steuerventils CV gleich derjenigen der ersten Ausführungsform ist, werden gleiche Elemente oder Komponenten durch gleiche Bezugszeichen angegeben und wird hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente oder Komponenten verzichtet.
Das heißt, dass in dieser Ausführungsform das Flussraten-Steuerventil CV mit ersten bis dritten Rohren L21 bis L23 als Flussdurchgängen versehen ist, in denen das Kühlwasser durch den Heizerwärmetauscher HT, den Ölkühler OC, den Kühler RD und die Wasserpumpe WP fließt. Und durch das Steuern der Zuflussrate (Zuflussmenge) des Kühlwassers von den ersten bis dritten Rohren L21 bis L23 werden jeweils die Flussraten (die Flussmengen) des Heizerwärmetauschers HT, des Ölkühlers OC und des Kühlers RD gesteuert.
Weil die Wasserpumpe WP und das Flussraten-Steuerventil CV aneinander anschließend angeordnet sind, weist die vorliegende Ausführungsform den Vorteil einer integrierten Verbindung der Wasserpumpe WP mit dem Flussraten-Steuerventil CV auf. Und weil bei der oben beschriebenen Konfiguration der Druck des Kühlwassers, das in das Flussraten-Steuerventil CV eingeführt wird, im Vergleich zu der ersten Ausführungsform niedrig ist, können der Leitungsdruck in Bezug auf die Abdichtungsleistung der Dichtungsglieder S1 bis S3 zu den Axialrichtungsbereichen X1 bis X3 und die Abdichtungsleistung des ersten Dichtungsrings R1 zu dem Welleneinsteckloch 11d niedriger gesetzt werden. Insbesondere kann eine gute Reaktion beim Start erzielt werden, kann die Größe des Elektromotors 4 klein sein und kann jede der Dichtungen vereinfacht werden.
[Dritte Ausführungsform]
10 zeigt eine dritte Ausführungsform des Flussraten-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die Konfiguration des Zirkulationssystems für das Kühlwasser der ersten Ausführungsform geändert ist. Auch in dieser Ausführungsform ist die Konfiguration des Flussraten-Steuerventils CV gleich derjenigen in der ersten Ausführungsform, sodass gleiche Elemente oder Komponenten durch gleiche Bezugszeichen angegeben werden und hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente oder Komponenten verzichtet wird.
In dieser Ausführungsform ist das Flussraten-Steuerventil CV zwischen der Wasserpumpe WP und dem Motor EG vorgesehen. Das Flussraten-Steuerventil CV verteilt das durch die Wasserpumpe WP unter Druck gesetzte Kühlwasser zu dem Zylinderkopf CH und einem Zylinderblock CB des Motors EG über erste bis dritte Rohre L31 bis L33 und steuert diese Flussraten (Flussmengen).
Weil auch in dieser Ausführungsform die Wasserpumpe WP und das Flussraten-Steuerventil CV aneinander anschließend angeordnet sind, weist diese Ausführungsform den Vorteil auf, dass die Wasserpumpe WP und das Flussraten-Steuerventil CV integriert miteinander verbunden sind. Außerdem weist diese Ausführungsform das erste Rohr L31 für das Verteilen des Kühlwassers zu dem Zylinderkopf CH auf, der aufgrund der relativ hohen Temperatur der Teile des Motors EG einen hohen Kühlbedarf aufweist, und weist weiterhin die zweiten und dritten Rohre L32 und L33 für das Verteilen des Kühlwassers zu dem Zylinderblock OB auf, dessen erforderliche Temperatur in Abhängigkeit von oberen und unteren Teilen einer Zylinderbohrung verschieden ist. Es wird also eine korrekte Temperatursteuerung des Motors EG ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konfiguration der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Was zum Beispiel die detaillierte Konfiguration einer Übertragungseinrichtung (einer Übertragungsroute) einer Antriebskraft von dem Elektromotor 4 zu dem Ventilkörper 3 und die Form des Gehäuses 1 betrifft, die nicht direkt in Beziehung mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung stehen, und auch was die detaillierte Konfiguration der Größen der ersten bis dritten Ausführöffnungen E1 bis E3, die Formen der ersten bis dritten Öffnungsteile M1 bis M3, die Anzahl dieser Elemente und die Positionen (Positionen in der Umfangsrichtung) dieser Elemente betrifft, die in Beziehung mit den Merkmalen der Erfindung stehen, können diese frei in Übereinstimmung mit den Spezifikationen usw. des Fahrzeugs, in dem das Flussraten-Steuerventil der vorliegenden Erfindung montiert wird, geändert und modifiziert werden, solange dabei der oben beschriebene Effekt erzielt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Beispiels erläutert, in dem das Flussraten-Steuerventil auf ein Zirkulationssystem für ein Kühlwasser angewendet wird, wobei das Flussraten-Steuerventil aber natürlich nicht nur für ein Kühlwasser, sondern auch für verschiedene andere Fluide wie etwa ein Schmieröl angewendet werden kann.
Im Folgenden werden technische Ideen, die nicht in den Ansprüchen offenbart werden und aus den oben beschriebenen Ausführungsformen deutlich werden, zusammengefasst.

(a) In einem Flussraten-Steuerventil gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 ist der dritte Öffnungsteil an einer ersten Öffnungsteilseite in der Axialrichtung vorgesehen.
(b) in dem Flussraten-Steuerventil gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, werden die ersten bis dritten Öffnungsteile durch ein ovales Loch, das sich entlang der Umfangsrichtung des Ventilkörpers erstreckt, oder durch ein kreisrundes Loch gebildet. Indem die ersten und zweiten Öffnungsteile M1 und M2 als ein ovales Loch vorgesehen werden, können im Vergleich zu dem Fall, dass eine Vielzahl von perfekt kreisrunden Löchern vorgesehen wird, die Herstellungskosten reduziert werden.
(c) In dem Flussraten-Steuerventil gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 ist wenigstens einer der ersten bis dritten Öffnungsteile mit einer Vielzahl von Öffnungsteilen entlang der Umfangsrichtung versehen. Es kann ein Öffnungsbereich vorgesehen werden, der nicht für das Bilden der Flussdurchgangskonfiguration oder für die Unterdrückung einer Verminderung der Steifigkeit des Ventilkörpers durch diese Konfigurationen benötigt wird.
(d) In dem Flussraten-Steuerventil gemäß dem Anspruch 1 ist eine maximale Öffnungsfläche des dritten Öffnungsteils zu der dritten Auslassöffnung größer gesetzt als diejenige der ersten und zweiten Öffnungsteile zu den ersten und zweiten Auslassöffnungen.
(e) In dem Flussraten-Steuerventil von (d) ist wenigstens die dritte Auslassöffnung auf einer zu den ersten und zweiten Auslassöffnungen in Bezug auf eine Mittenachse des Ventilkörpers gegenüberliegenden Seite vorgesehen.
(f) In dem Flussraten-Steuerventil von (d) ist der erste Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden, die mit einem Ölkühler oder einem Heizerwärmetauscher verbunden ist, ist der zweite Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden, die mit dem entsprechend anderen Ölkühler oder Heizerwärmetauscher verbunden ist, und ist der dritte Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden, die mit einem Kühler verbunden ist.
(g) In dem Flussraten-Steuerventil von (f) ist die maximale Öffnungsfläche des zweiten Öffnungsteils zu der zweiten Auslassöffnung größer gesetzt als diejenige des ersten Öffnungsteils zu der ersten Auslassöffnung.
(h) In dem Flussraten-Steuerventil gemäß dem Anspruch 1 ist der erste Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden, die mit einem Ölkühler verbunden ist, und ist der zweite Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden, die mit einem Heizerwärmetauscher verbunden ist.
(i) in dem Flussraten-Steuerventil gemäß dem Anspruch 2 oder 3 ist der Ventilkörper an einer in der Axialrichtung einen Endseite mit einer Einflussöffnung versehen, in die Kühlwasser von der Einführöffnung fließt, und ist die andere Endseite des Ventilkörpers geschlossen.
(j) In dem Flussraten-Steuerventil gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 ist jeder Umfangsbereich der ersten bis dritten Öffnungsteile des Ventilkörpers mit einer sphärischen Form ausgebildet. Durch diese Konfigurationen wird eine stabile Abdichtungsleistung an jeder der Verbindungsöffnungen usw. sichergestellt.
(k) In dem Flussraten-Steuerventil von (j) sind die Krümmungen der sphärischen Teile der ersten bis dritten Öffnungsteile im Wesentlichen gleich gesetzt.
(l) In dem Flussraten-Steuerventil von (j) sind die Drehradien der sphärischen Teile der ersten bis dritten Öffnungsteile im Wesentlichen gleich gesetzt.
(m) In dem Flussraten-Steuerventil von (j) wird der Öffnungsrand jeder Verbindungsöffnung durch ein kreisrundes Dichtungsglied flüssigkeitsdicht abgedichtet.
(n) In dem Flussraten-Steuerventil gemäß dem Anspruch 1, weist das Flussraten-Steuerventil die folgenden Betriebszustände auf: einen ersten Zustand, in dem nur der erste Öffnungsteil mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist und sich die zweiten und dritten Öffnungsteile in dem nicht-Verbindungszustand mit jeweils den zweiten und dritten Auslassöffnungen befinden; einen zweiten Zustand, in dem sich alle die ersten bis dritten Öffnungsteile in dem nicht-Verbindungszustand mit jeweils den ersten bis dritten Auslassöffnungen befinden; einen dritten Zustand, in dem nur der zweite Öffnungsteil mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist und sich die ersten und dritten Öffnungsteile jeweils in dem nicht-Verbindungszustand mit den ersten und dritten Auslassöffnungen befinden; einen vierten Zustand, in dem die ersten und zweiten Öffnungsteile jeweils mit den ersten und zweiten Auslassöffnungen verbunden sind und sich nur der dritte Öffnungsteil in dem nicht-Verbindungszustand mit der dritten Auslassöffnung befindet; und einen fünften Zustand, in dem alle ersten bis dritten Öffnungsteile jeweils mit den ersten bis dritten Auslassöffnungen verbunden sind.
(o) In dem Flussraten-Steuerventil von (n) werden die ersten bis fünften Zustände in Übereinstimmung mit der Drehung des Ventilkörpers kontinuierlich gewechselt.
(p) In dem Flussraten-Steuerventil von (n) wird, nachdem der erste Zustand zu dem zweiten Zustand gewechselt wurde, der zweite Zustand zu dem dritten Zustand gewechselt, und nachdem der dritte Zustand zu dem vierten Zustand gewechselt wurde, der vierte Zustand zu dem fünften Zustand gewechselt. Weil die Konfiguration derart beschaffen ist, dass die Zustände in dieser Reihenfolge gewechselt werden, kann der Außendurchmesser des Ventilkörpers auf ein Minimum gesetzt werden. Dies trägt zu einer Reduktion der Größe des Ventilkörpers bei.
(q) In dem Flussraten-Steuerventil gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 ist das Stellglied ein Elektromotor.

Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
3: Ventilkörper
4: Elektromotor (Stellglied)
13: Ventilkörper-Aufnahmeteil
10: Einführöffnung
E1 bis E3: erste bis dritte Ausführöffnungen
M1 bis M3: erste bis dritte Öffnungsteile

Claims

Flussraten-Steuerventil, das umfasst: ein Gehäuse mit einer Hauptverbindungsöffnung für das Ein- oder Ausführen von Kühlwasser, die an einem im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper-Aufnahmeteil vorgesehen ist, und ersten bis dritten Verbindungsöffnungen, die mit dem Ventilkörper-Aufnahmeteil von einer Radialrichtung verbunden sind, um das Kühlwasser in oder aus dem Ventilkörper-Aufnahmeteil ein- oder auszuführen, einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper, der drehbar in dem Gehäuse gehalten wird, wobei der Ventilkörper erste bis dritte Öffnungsteile aufweist, deren Überlappungszustände mit den entsprechenden ersten bis dritten Verbindungsöffnungen in Übereinstimmung mit der Drehposition des Ventilkörpers geändert werden, und ein Stellglied, das die Drehposition des Ventilkörpers steuert, wobei die ersten und zweiten Öffnungsteile parallel in einer Axialrichtung an einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet sind, und der dritte Öffnungsteil an einer anderen Umfangsrichtungsposition als der erste oder zweite Öffnungsteil an der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet ist, sodass wenigstens ein Teil des dritten Öffnungsteils mit dem ersten oder zweiten Öffnungsteil in der Axialrichtung überlappt.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 1, wobei: der dritte Öffnungsteil auf einer ersten Öffnungsteilseite in der Axialrichtung vorgesehen ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 1, wobei: die ersten bis dritten Öffnungsteile durch ein ovales Loch, das sich entlang der Umfangsrichtung des Ventilkörpers erstreckt, oder ein kreisrundes Lochs gebildet werden.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 1, wobei: wenigstens einer der ersten bis dritten Öffnungsteile mit einer Vielzahl von Öffnungsteilen entlang der Umfangsrichtung versehen ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 1, wobei: jeder Umfangsbereich der ersten bis dritten Öffnungsteile des Ventilkörpers mit einer sphärischen Form ausgebildet ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 5, wobei: die Krümmungen von sphärischen Teilen der ersten bis dritten Öffnungsteile im Wesentlichen gleich gesetzt sind.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 5, wobei: die Krümmungsradien von sphärischen Teilen der ersten bis dritten Öffnungsteile im Wesentlichen gleich gesetzt sind.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 5, wobei: der Öffnungsrand jeder Verbindungsöffnung durch ein kreisrundes Dichtungsglied flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 1, wobei: das Stellglied ein Elektromotor ist.
Flussraten-Steuerventil, das umfasst: ein Gehäuse mit einer Einführöffnung, die Kühlwasser in einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper-Aufnahmeteil einführt, und ersten bis dritten Auslassöffnungen, die jeweils mit eine extern verbundenen Rohr verbunden sind und das Kühlwasser von dem Ventilkörper-Aufnahmeteil zuführen, einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper, der drehbar in dem Gehäuse gehalten wird, wobei der Ventilkörper erste bis dritte Öffnungsteile aufweist, deren Überlappungszustände mit den entsprechenden ersten bis dritten Auslassöffnungen in Übereinstimmung mit der Drehposition des Ventilkörpers geändert werden, und ein Stellglied, das die Drehposition des Ventilkörpers steuert, wobei die ersten und zweiten Öffnungsteile parallel in einer Axialrichtung an einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet sind, und der dritte Öffnungsteil an einer anderen Umfangsrichtungsposition als der erste oder zweite Öffnungsteil an der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet ist, sodass wenigstens ein Teil des dritten Öffnungsteils mit dem ersten oder zweiten Öffnungsteil in der Axialrichtung überlappt.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 10, wobei: die maximale Öffnungsfläche des dritten Öffnungsteils zu der dritten Auslassöffnung größer gesetzt ist als diejenige der ersten und zweiten Öffnungsteile zu den ersten und zweiten Auslassöffnungen.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 11, wobei: wenigstens die dritte Auslassöffnung auf einer zu den ersten und zweiten Auslassöffnungen in Bezug auf eine Mittenachse des Ventilkörpers gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 11, wobei: der erste Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden ist, die mit einem Ölkühler oder einem Heizerwärmetauscher verbunden ist, der zweite Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden ist, die mit dem entsprechend anderen Ölkühler oder Heizerwärmetauscher verbunden ist, und der dritte Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden ist, die mit einem Kühler verbunden ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 13, wobei: die maximale Öffnungsfläche des zweiten Öffnungsteils zu der zweiten Auslassöffnung größer als diejenige des ersten Öffnungsteils zu der ersten Auslassöffnung gesetzt ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 10, wobei: der erste Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden ist, die mit einem Ölkühler verbunden ist, und der zweite Öffnungsteil mit der Auslassöffnung verbunden ist, die mit einem Heizerwärmetauscher verbunden ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 10, wobei: der Ventilkörper an einer in der Axialrichtung einen Endseite mit einer Einflussöffnung versehen ist, in die Kühlwasser von der Einführöffnung fließt, und die andere Endseite des Ventilkörpers geschlossen ist.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 10, wobei: das Flussraten-Steuerventil die folgenden Betriebszustände aufweist: einen ersten Zustand, in dem nur der erste Öffnungsteil mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist und sich die zweiten und dritten Öffnungsteile in dem nicht-Verbindungszustand mit jeweils den zweiten und dritten Auslassöffnungen befinden, einen zweiten Zustand, in dem sich alle die ersten bis dritten Öffnungsteile in dem nicht-Verbindungszustand mit jeweils den ersten bis dritten Auslassöffnungen befinden, einen dritten Zustand, in dem nur der zweite Öffnungsteil mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist und sich die ersten und dritten Öffnungsteile jeweils in einem nicht-Verbindungszustand mit den ersten und dritten Auslassöffnungen befinden, einen vierten Zustand, in dem die ersten und zweiten Öffnungsteile jeweils mit den ersten und zweiten Auslassöffnungen verbunden sind und sich nur der dritte Öffnungsteil in dem nicht-Verbindungszustand mit der dritten Auslassöffnung befindet, und einen fünften Zustand, in dem alle ersten bis dritten Öffnungsteile jeweils mit den ersten bis dritten Auslassöffnungen verbunden sind.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 17, wobei: die ersten bis fünften Zustände in Übereinstimmung mit der Drehung des Ventilkörpers kontinuierlich gewechselt werden.
Flussraten-Steuerventil nach Anspruch 17, wobei: nachdem der erste Zustand zu dem zweiten Zustand gewechselt wurde, der zweite Zustand zu dem dritten Zustand gewechselt wird, und nachdem der dritte Zustand zu dem vierten Zustand gewechselt wurde, der vierte Zustand zu dem fünften Zustand gewechselt wird.
Flussraten-Steuerventil, das umfasst: ein Gehäuse mit einer Einführöffnung, die ein Fluid in einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper-Aufnahmeteil einführt, und ersten bis dritten Ausführöffnungen, die mit dem Ventilkörper-Aufnahmeteil von einer Radialrichtung verbunden sind und das Fluid von dem Ventilkörper-Aufnahmeteil ausführen, einen im Wesentlichen zylindrischen Ventilkörper, der drehbar in dem Gehäuse gehalten wird, wobei der Ventilkörper erste bis dritte Öffnungsteile aufweist, deren Überlappungszustände mit den entsprechenden ersten bis dritten Ausführöffnungen in Übereinstimmung mit der Drehposition des Ventilkörpers geändert werden, und ein Stellglied, das die Drehposition des Ventilkörpers steuert, wobei die ersten und zweiten Öffnungsteile parallel in einer Axialrichtung an einer Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet sind, und der dritte Öffnungsteil an einer anderen Umfangsrichtungsposition als der erste oder zweite Öffnungsteil an der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers angeordnet ist, sodass wenigstens ein Teil des dritten Öffnungsteils mit dem ersten oder zweiten Öffnungsteil in der Axialrichtung überlappt.