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Querverweis auf ähnliche Anmeldung
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Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nr.
2020-115 971 , eingereicht am 3. Juli 2020, welche hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Ventilvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, ein Fluid zu leiten.
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Stand der Technik
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Zum Beispiel eine Ventilvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 beschrieben wird, ist als eine Ventilvorrichtung dieser Art bekannt. Die Ventilvorrichtung der Patentliteratur 1 beinhaltet: eine erste Ventilscheibe, welche nicht drehbar ist; und eine zweite Ventilscheibe, welche über der ersten Ventilscheibe gestapelt bzw. angeordnet ist und um eine Mittelachse drehbar ist.
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Die erste Ventilscheibe weist ein erstes Strömungsloch und ein zweites Strömungsloch auf, von welchen jedes dazu konfiguriert ist, Fluid zu leiten, und das erste Strömungsloch und das zweite Strömungsloch sind in einer Umfangsrichtung der Mittelachse benachbart zueinander arrangiert. Die zweite Platte bzw. Scheibe ist dazu konfiguriert, das erste Strömungsloch und das zweite Strömungsloch als Reaktion auf eine Drehung der zweiten Ventilscheibe zu öffnen und zu schließen.
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Außerdem sind ein Lochrand des ersten Strömungslochs, welcher sich in einer radialen Richtung der Mittelachse erstreckt und sich auf einer Umfangsseite befindet, die benachbart zu dem zweiten Strömungsloch ist, und ein Lochrand des zweiten Strömungslochs, welcher sich in der radialen Richtung der Mittelachse erstreckt und sich auf einer Umfangsseite befindet, die benachbart zu dem ersten Strömungsloch ist, zueinander parallel. Genauer gesagt schneidet keiner dieser Lochränder die Mittelachse, selbst wenn die Lochränder in der radialen Richtung virtuell verlängert werden.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
WO 2017 / 211 311 A1
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Kurzfassung der Erfindung
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Hierbei wird angenommen, dass zum Beispiel das erste Strömungsloch beginnt, sich als Reaktion auf eine Drehung der zweiten Ventilscheibe zu öffnen, und ein Ventilrand der zweiten Ventilscheibe, welcher sich in der radialen Richtung erstreckt, ist über dem Lochrand des ersten Strömungslochs platziert. In einem derartigen Fall ist der Ventilrand der zweiten Ventilscheibe in der Ansicht, die in der axialen Richtung der Mittelachse betrachtet wird, nicht in einer Ausrichtung platziert, in welcher sich der Ventilrand der zweiten Ventilscheibe entlang des Lochrands des ersten Strömungslochs erstreckt, da der Lochrand des ersten Strömungslochs und der Lochrand des zweiten Strömungslochs parallel zueinander sind. Genauer gesagt ist der Ventilrand der zweiten Ventilscheibe in einer Ausrichtung platziert, in welcher der Ventilrand der zweiten Ventilscheibe den Lochrand des ersten Strömungslochs in einem bestimmten Winkel schneidet.
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Daher wird die Größe des geöffneten Abschnitts in einem Fall, bei welchem eine Größe eines geöffneten Abschnitts des ersten Strömungslochs durch einen winzigen Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs erhöht oder verringert wird, nicht nur in der Umfangsrichtung der Mittelachse erhöht oder verringert, sondern diese wird als Reaktion auf die Drehung der zweiten Ventilscheibe auch in der radialen Richtung der Mittelachse erhöht oder verringert. Das heißt die Größe der Öffnungsfläche des geöffneten Abschnitts (d. h. eine Querschnittsfläche eines Durchlasses) des ersten Strömungslochs wird nicht auf eine einfache Weise relativ zu dem Drehwinkel der zweiten Ventilscheibe verändert. Daher weist die Ventilvorrichtung der Patentliteratur 1 zu der Zeit, zu welcher versucht wird, eine winzige Strömungsrate des Fluids, welches durch das erste Strömungsloch durchtritt, mit hoher Genauigkeit zu steuern, die schlechte Steuerbarkeit auf. Im Ergebnis der detaillierten Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung wurde der vorstehende Nachteil erkannt.
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In Hinblick auf den vorstehenden Punkt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Steuerbarkeit der Ventilvorrichtung der Patentliteratur 1 zu der Zeit zu verbessern, zu welcher die winzige Strömungsrate gesteuert wird.
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Gemäß einem Aspekt bzw. Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Ventilvorrichtung vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Fluid zu leiten, die Folgendes beinhaltet:
- einen Rotor, der dazu konfiguriert ist, sich um eine vorgegebene Achse zu drehen; und
- einen Strömungsloch-Ausbildungsabschnitt, der sich auf einer Seite des Rotors in einer axialen Richtung der vorgegebenen Achse befindet und Folgendes aufweist:
- ein erstes Strömungsloch, welches sich in der axialen Richtung durch den Strömungsloch-Ausbildungsabschnitt erstreckt, wobei das erste Strömungsloch dazu konfiguriert ist, dass dieses durch den Rotor geöffnet und geschlossen wird, und das Fluid in einem offenen Zustand, in welchem das erste Strömungsloch geöffnet ist, durch das erste Strömungsloch zu leiten; und
- ein zweites Strömungsloch, welches sich in der axialen Richtung durch den Strömungsloch-Ausbildungsabschnitt erstreckt und sich benachbart zu dem ersten Strömungsloch auf einer Seite des ersten Strömungslochs in einer Umfangsrichtung der vorgegebenen Achse befindet, wobei das zweite Strömungsloch dazu konfiguriert ist, dass dieses durch den Rotor geöffnet und geschlossen wird, und das Fluid in einem offenen Zustand, in welchem das zweite Strömungsloch geöffnet ist, durch das zweite Strömungsloch zu leiten, wobei:
- der Rotor einen Loch-Schließabschnitt aufweist, der dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Drehung des Rotors eine abgedeckte Fläche des ersten Strömungslochs zu erhöhen oder zu verringern, welche durch den Loch-Schließabschnitt abgedeckt wird;
- der Loch-Schließabschnitt einen Loch-Schließabschnitt-Rand aufweist, welcher sich in einer radialen Richtung der vorgegebenen Achse erstreckt und sich an einem Umfangsende des Loch-Schließabschnitts auf der einen Seite in der Umfangsrichtung befindet, wobei in einem Zustand, in welchem das erste Strömungsloch ganz durch den Loch-Schließabschnitt geschlossen wird, wenn der Rotor hin zu einer anderen Seite gedreht wird, welche gegenüber der einen Seite in der Umfangsrichtung angeordnet ist, der Loch-Schließabschnitt beginnt, das erste Strömungsloch zu öffnen;
- das erste Strömungsloch einen Lochrand auf einer Seite aufweist, welcher sich an einem Umfangsende des ersten Strömungslochs auf der einen Seite in der Umfangsrichtung befindet und sich in der radialen Richtung erstreckt;
- das zweite Strömungsloch einen Lochrand auf der anderen Seite aufweist, welcher sich an einem Umfangsende des zweiten Strömungslochs auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung befindet und sich in der radialen Richtung erstreckt;
- in einer Ansicht, die in der axialen Richtung betrachtet wird, der Lochrand auf einer Seite und der Lochrand auf der anderen Seite in Hinblick auf eine gedachte Zwischenloch-Mittellinie, die sich ausgehend von der vorgegebenen Achse in der radialen Richtung erstreckt und durch einen Mittelpunkt verläuft, der zwischen dem Lochrand auf einer Seite und dem Lochrand auf der anderen Seite zentriert ist, zueinander symmetrisch sind; und
- der Lochrand auf einer Seite fortschreitend von der gedachten Zwischenloch-Mittellinie beabstandet ist und dadurch fortschreitend einen Abstand zwischen dem Lochrand auf einer Seite und der gedachten Zwischenloch-Mittellinie hin zu einer äußeren Seite in der radialen Richtung erhöht.
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Gemäß dem vorstehenden Aspekt ist der Lochrand auf einer Seite des ersten Strömungslochs in der Ansicht, die in der axialen Richtung betrachtet wird, bei dem Beginn einer Öffnung des ersten Strömungslochs, welches ganz geschlossen wurde, im Vergleich zu dem Fall, bei welchem der Lochrand auf einer Seite des ersten Strömungslochs und der Lochrand auf der anderen Seite des zweiten Strömungsloch parallel zueinander sind, nahe der Ausrichtung platziert, in welcher sich der Lochrand auf einer Seite des ersten Strömungslochs entlang des Loch-Schließabschnitt-Rands erstreckt. Daher ist es möglich, die Steuerbarkeit hinsichtlich der Steuerung der winzigen Strömungsrate des Fluids zu verbessern, das durch das erste Strömungsloch durchtritt, da sich die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs relativ zu dem Drehwinkel des Rotors auf eine beinahe lineare Weise verändert.
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Außerdem ist gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Ventilvorrichtung vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Fluid zu leiten, die Folgendes beinhaltet:
- einen Rotor, der dazu konfiguriert ist, sich um eine vorgegebene Achse zu drehen; und
- einen Strömungsloch-Ausbildungsabschnitt, der sich auf einer Seite des Rotors in einer axialen Richtung der vorgegebenen Achse befindet und ein Strömungsloch aufweist, welches sich in der axialen Richtung durch den Strömungsloch-Ausbildungsabschnitt erstreckt, wobei das Strömungsloch dazu konfiguriert ist, dass dieses durch den Rotor geöffnet und geschlossen wird, und das Fluid in einem offenen Zustand, in welchem das Strömungsloch geöffnet ist, durch das Strömungsloch zu leiten, wobei:
- der Rotor einen Loch-Schließabschnitt aufweist, der dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Drehung des Rotors eine abgedeckte Fläche des Strömungslochs zu erhöhen oder zu verringern, welche durch den Loch-Schließabschnitt abgedeckt wird; und
- sich in einer Ansicht, die in der axialen Richtung betrachtet wird, eine Größe einer Öffnungsfläche eines geöffneten Abschnitts des Strömungslochs, welches durch den Loch-Schließabschnitt geöffnet wird, als Reaktion auf eine Veränderung hinsichtlich eines Drehwinkels des Rotors linear verändert, wenn der Loch-Schließabschnitt beginnt, das Strömungsloch ausgehend von einem Zustand, in welchem das Strömungsloch durch den Loch-Schließabschnitt ganz geschlossen ist, zu öffnen.
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Daher ist es im Vergleich zu dem Fall, bei welchem sich die Größe der Öffnungsfläche des Strömungslochs ab dem Beginn der Öffnung des Strömungslochs relativ zu dem Drehwinkel des Rotors auf eine nicht-lineare Weise verändert, möglich, die Steuerbarkeit hinsichtlich der Steuerung der winzigen Strömungsrate des Fluids zu verbessern, das durch das Strömungsloch durchtritt.
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Das Bezugszeichen in Klammern, das auf jede Komponente folgt, gibt ein Beispiel der Entsprechung zwischen der Komponente und der spezifischen Komponente an, die in der später beschriebenen Ausführungsform beschrieben wird.
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Figurenliste
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- 1 eine Vorderansicht, die eine Ventilvorrichtung einer ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 2 eine Draufsicht, die in einer Richtung eines Pfeils II in 1 betrachtet wird, welche die Ventilvorrichtung der ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 3 eine Querschnittsansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie III-III in 2 vorgenommen wurde, die einen Querschnitt gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 4 eine Querschnittsansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie IV-IV in 3 vorgenommen wurde, die einen Querschnitt gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 5 eine Querschnittsansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie V-V in 4 vorgenommen wurde, die einen Querschnitt gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 6 eine Querschnittsansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie VI-VI in 3 vorgenommen wurde, die einen Querschnitt gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 7 eine Querschnittsansicht, die den Querschnitt von 6 anzeigt, bei welchem ein Rotor und eine drehbare Welle des Ventils weggelassen sind;
- 8 eine Querschnittsansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII in 4 vorgenommen wurde, die einen Querschnitt gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt;
- 9 ein Diagramm, das einen Antriebskraftübertragungspfad ausgehend von einem Elektromotor zu dem Rotor gemäß der ersten Ausführungsform schematisch anzeigt;
- 10 eine Ansicht, die in einer Richtung eines Pfeils X in 9 betrachtet wird;
- 11 eine Querschnittsansicht eines Vergleichsbeispiels, das dem Querschnitt entspricht, der entlang einer Linie VI-VI in 3 vorgenommen wurde;
- 12 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Größe einer Öffnungsfläche eines ersten Strömungslochs und einem Drehwinkel eines Rotors bei dem Vergleichsbeispiel anzeigt;
- 13 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Größe einer Öffnungsfläche eines ersten Strömungslochs und einem Drehwinkel des Rotors bei der ersten Ausführungsform anzeigt;
- 14 ein Diagramm, das einen Antriebskraftübertragungspfad ausgehend von einem Elektromotor zu einem Rotor gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch anzeigt;
- 15 eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt einer dritten Ausführungsform zeigt, der einem Abschnitt XV entspricht, der in 3 gezeigt wird;
- 16 eine Querschnittsansicht einer Modifikation der ersten Ausführungsform, die 6 entspricht, die einen Querschnitt anzeigt, der entlang einer Linie VI-VI in 3 vorgenommen wurde.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend wird jede der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei jeder der folgenden Ausführungsformen werden Abschnitte, welche einander gleichen oder äquivalent sind, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt.
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Erste Ausführungsform
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Eine Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kühlmittel-Steuerventil für ein Fahrzeug, das zum Beispiel an einem Hybridfahrzeug installiert ist. Die Ventilvorrichtung 10, die in den 1 und 2 gezeigt wird, ist ein Bestandteil eines Kühlmittel-Kreislaufs, der Kühlmittel durch eine Fahrzeug-Antriebsleistungsquelle, einen Radiator und einen Heizkern (einen Wärmetauscher zur Klimatisierung) zirkuliert. Daher strömt das Kühlmittel, welches durch den Kühlmittel-Kreislauf zirkuliert wird, durch die Ventilvorrichtung 10.
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Die Ventilvorrichtung 10 kann eine Strömungsrate des Kühlmittels in dem Strömungspfad durch die Ventilvorrichtung 10 in dem Kühlmittel-Kreislauf erhöhen oder verringern, und die Ventilvorrichtung 10 kann zudem den Strömungspfad umschalten oder blockieren. Das Kühlmittel ist ein Fluid (genauer gesagt eine Flüssigkeit), und es wird zum Beispiel ein LLC (langlebiges Kühlmittel), das Ethylenglykol enthält, als das Kühlmittel verwendet.
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Genauer gesagt ist die Ventilvorrichtung 10 ein Scheibenventil, das einen Ventilöffnungs-/-schließbetrieb durchführt, indem ein Rotor 16, welcher allgemein in einer Form einer kreisförmigen Scheibe geformt ist, um eine Ventilachse Cv gedreht wird, die als eine vorgegebene Achse dient, wie in den 1 bis 3 gezeigt wird. Die Ventilvorrichtung 10 ist ein Dreiwegeventil und beinhaltet einen Einlassanschluss 111, einen ersten Auslassanschluss 112 und einen zweiten Auslassanschluss 113. Die Ventilvorrichtung 10 passt ein Strömungsraten-Verhältnis zwischen den Folgenden an: einer Strömungsrate des Kühlmittels, welches ausgehend von dem Einlassanschluss 111 zu dem ersten Auslassanschluss 112 strömt; und einer Strömungsrate des Kühlmittels, welches ausgehend von dem Einlassanschluss 111 zu dem zweiten Auslassanschluss 113 strömt.
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In der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird eine axiale Richtung der Ventilachse Cv auch als eine axiale Richtung Da des Ventils bezeichnet, und eine radiale Richtung der Ventilachse Cv wird auch als eine radiale Richtung Dr des Ventils bezeichnet. Außerdem wird eine Umfangsrichtung um die Ventilachse Cv auch als eine Umfangsrichtung Dc des Ventils bezeichnet.
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Die Ventilvorrichtung 10 beinhaltet ein Gehäuse 11, einen Stator 12, einen Elektromotor 13, einen Getriebemechanismus 14, den Rotor 16 und eine drehbare Welle 17 des Ventils (die als ein eingeschobener Körper dient).
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Das Gehäuse 11 ist ein Ventilgehäuse, das eine äußere Hülle der Ventilvorrichtung 10 ausbildet. Das Gehäuse 11 ist ein nicht drehendes Bauteil, das sich nicht dreht, und das Gehäuse 11 ist zum Beispiel aus Harz hergestellt. Das Gehäuse 11 nimmt den Stator 12, den Rotor 16 und die drehbare Welle 17 des Ventils an einer Innenseite bzw. in dem Inneren des Gehäuses 11 auf. Das Gehäuse 11 weist zudem Folgendes auf: den Einlassanschluss 111, welcher einen Kühlmitteleinlass 111a ausbildet; den ersten Auslassanschluss 112, welcher einen ersten Auslass 112a ausbildet; und den zweiten Auslassanschluss 113, welcher einen zweiten Auslass 113a ausbildet.
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Sowohl der Einlassanschluss 111, der erste Auslassanschluss 112 als auch der zweite Auslassanschluss 113 sind in einer rohrförmigen Form geformt und stehen in der radialen Richtung Dr des Ventils nach außen hervor. Außerdem sind der erste Auslassanschluss 112 und der zweite Auslassanschluss 113 einer nach dem anderen in der Umfangsrichtung Dc des Ventils arrangiert und befinden sich auf einer Seite des Einlassanschlusses 111 in der axialen Richtung Da des Ventils.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt wird, ist das Innere des Gehäuses 11 in eine Mehrzahl von Räumen 111b, 112b, 113b unterteilt bzw. aufgetrennt. Genauer gesagt ist das Innere des Gehäuses 11 unterteilt in: eine Einlass-Verbindungskammer 11 1b, welche mit dem Kühlmitteleinlass 111a in Verbindung steht; eine erste Verbindungskammer 112b, welche mit dem ersten Auslass 112a in Verbindung steht; und eine zweite Verbindungskammer 113b, welche mit dem zweiten Auslass 113a in Verbindung steht. Das Gehäuse 11 weist eine Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses auf, welche an der Innenseite des Gehäuses 11 ausgebildet ist.
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Die Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses ist in einer Plattenform geformt, die eine Dickenrichtung aufweist, welche senkrecht zu der axialen Richtung Da des Ventils verläuft. Die Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses ist eine Trennwand, welche die erste Verbindungskammer 112b und die zweite Verbindungskammer 113b voneinander abtrennt. Daher ist die erste Verbindungskammer 112b in einer Dickenrichtung der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses auf einer Seite der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses platziert, und die zweite Verbindungskammer 113b ist in der Dickenrichtung der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses auf der anderen Seite der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses platziert.
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Der Stator 12 ist in einer Plattenform geformt, die eine Dickenrichtung aufweist, welche mit der axialen Richtung Da des Ventils zusammenfällt, und der Stator 12 ist zum Beispiel aus Harz hergestellt, das eine gute Gleitperformance vorweist. Der Stator 12 ist derart an einer Innenseite des Gehäuses 11 installiert, dass der Stator 12 durch einen Eingriff zwischen einer Aussparung und einem Vorsprung (nicht näher dargestellt) relativ zu dem Gehäuse 11 nicht-drehbar ist, während eine bzw. einer, entweder die Aussparung oder der Vorsprung, an dem Stator 12 ausgebildet ist, und die bzw. der jeweils andere, die Aussparung oder der Vorsprung, an dem Gehäuse 11 ausgebildet ist.
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In dem Gehäuse 11 trennt der Stator 12 die Einlass-Verbindungskammer 111b und die erste Verbindungskammer 112b voneinander ab, und trennt zudem die Einlass-Verbindungskammer 111b und die zweite Verbindungskammer 113b voneinander ab. Daher werden die erste Verbindungskammer 112b und die zweite Verbindungskammer 113b in der axialen Richtung Da des Ventils auf der einen Seite des Stators 12 platziert, und die Einlass-Verbindungskammer 111b wird in der axialen Richtung Da des Ventils auf der anderen Seite des Stators 12 platziert.
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Wie in den 3 bis 5 gezeigt wird, ist die Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses in der axialen Richtung Da des Ventils auf der einen Seite des Stators 12 platziert. Die Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses weist ein Kontaktendteil 115a an einem Ende der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses in der axialen Richtung Da des Ventils auf der anderen Seite auf, und das Kontaktendteil 115a kontaktiert den Stator 12.
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Wie in den 3, 6 und 7 gezeigt wird, ist der Stator 12 als ein Strömungsloch-Ausbildungsabschnitt ausgebildet und weist ein erstes und zweites Strömungsloch 121, 122 auf, durch welche das Kühlmittel in dem Gehäuse 11 geleitet wird. Sowohl das erste als auch das zweite Strömungsloch 121, 122 ist als ein Durchgangsloch ausgebildet, das sich in der axialen Richtung Da des Ventils durch den Stator 12 erstreckt. Das erste Strömungsloch 121 ist zwischen der Einlass-Verbindungskammer 111b und der ersten Verbindungskammer 112b ausgebildet, um zwischen der Einlass-Verbindungskammer 111b und der ersten Verbindungskammer 112b eine Verbindung herzustellen. Das zweite Strömungsloch 122 ist zwischen der Einlass-Verbindungskammer 111b und der zweiten Verbindungskammer 113b ausgebildet, um zwischen der Einlass-Verbindungskammer 111b und der zweiten Verbindungskammer 113b eine Verbindung herzustellen.
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Außerdem befindet sich das zweite Strömungsloch 122 benachbart zu dem ersten Strömungsloch 121 auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils, wie in 7 gezeigt wird. Da das erste Strömungsloch 121 und das zweite Strömungsloch 122 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils nacheinander arrangiert sind, ist ein Umfangsintervall zwischen dem ersten Strömungsloch 121 und dem zweiten Strömungsloch 122 auf der einen Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils vorgesehen, und ein anderes Umfangsintervall zwischen dem ersten Strömungsloch 121 und dem zweiten Strömungsloch 122 ist auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils vorgesehen. Allerdings ist das eine Umfangsintervall (mit anderen Worten eine Umfangsbreite eines Strömungsloch-Trennelements bzw. -Trennwand 123), welches sich in der Umfangsrichtung Dc des Ventils auf der einen Seite des ersten Strömungslochs 121 befindet, viel kleiner als das andere Umfangsintervall, welches sich in der Umfangsrichtung Dc des Ventils auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 befindet. Daher ist das zweite Strömungsloch 122 nicht benachbart zu dem ersten Strömungsloch 121 auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils, sondern ist benachbart zu dem ersten Strömungsloch 121 auf der einen Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils.
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Außerdem weist der Stator 12 die Strömungsloch-Trennwand 123 auf, die das erste Strömungsloch 121 und das zweite Strömungsloch 122 voneinander abtrennt, wie in 7 gezeigt wird. Diese Strömungsloch-Trennwand 123 grenzt an das erste Strömungsloch 121 auf der einen Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils, und die Strömungsloch-Trennwand 123 grenzt an das zweite Strömungsloch 122 auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils.
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Außerdem kontaktiert das Kontaktendteil 115a der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses die Strömungsloch-Trennwand 123 ausgehend von der einen Seite in der axialen Richtung Da des Ventils, wie in 5 gezeigt wird. Außerdem wird der Rotor 16 in der axialen Richtung Da des Ventils zum Beispiel durch einen (nicht näher dargestellten) Federmechanismus gegen den Stator 12 vorgespannt, sodass die Strömungsloch-Trennwand 123 gegen das Kontaktendteil 115a der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses vorgespannt wird.
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Wie in den 4, 5 und 7 gezeigt wird, ist die Strömungsloch-Trennwand 123 derart geformt, dass sich eine Breite der Strömungsloch-Trennwand 123 in der radialen Richtung Dr des Ventils hin zu einer äußeren Seite fortschreitend erhöht, und dadurch weist die Strömungsloch-Trennwand 123 ein verbreitertes Teil auf, das die Breite aufweist, welche in der Umfangsrichtung Dc des Ventils gemessen wird und größer ist als die Breite des Kontaktendteils 115a, die in der Umfangsrichtung Dc des Ventils gemessen wird. Zum Beispiel ist eine Größenbeziehung zwischen der Breite Wa des verbreiterten Teils der Strömungsloch-Trennwand 123 und der Breite Wb des Kontaktendteils 115a Wa > Wb, wie in 5 gezeigt wird. Außerdem weist der schmalste Teil der Strömungsloch-Trennwand 123 die kleinste bzw. geringste Breite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils an der Strömungsloch-Trennwand 123 auf, und diese Breite des engsten Teils ist gleich oder etwas größer als die Breite Wb des Kontaktendteils 115a.
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Wie in den 4 und 8 gezeigt wird, ist ein zirkulationsfreier Raum 11 a in dem Gehäuse 11 ausgebildet. Der zirkulationsfreie Raum 11a ist ein toter Raum, durch welchen das Kühlmittel nicht strömt. Dieser zirkulationsfreie Raum 11a ist durch Trennwände in dem Gehäuse 11 von allen Verbindungskammern 111b, 112b, 113b isoliert. Der zirkulationsfreie Raum 11a befindet sich in der axialen Richtung Da des Ventils auf der einen Seite des Stators 12, und der zirkulationsfreie Raum 11a und die erste und zweite Verbindungskammer 112b, 113b sind in Umfangsrichtung nacheinander arrangiert. Indem dieser zirkulationsfreie Raum 11a in dem Gehäuse 11 ausgebildet wird, werden die erste und zweite Verbindungskammer 112b, 113b in Hinblick auf das erste und zweite Strömungsloch 121, 122 nicht unnötigerweise größer.
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Wie in den 3 und 9 gezeigt wird, ist der Elektromotor 13 eine Antriebsquelle, die gedreht wird, wenn diese erregt wird. Der Elektromotor 13 wird gemäß einem Steuersignal gedreht, das ausgehend von einer Steuervorrichtung 20 ausgegeben wird, die elektrisch mit dem Elektromotor 13 verbunden ist.
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Außerdem ist der Elektromotor 13 der vorliegenden Ausführungsform ein Schrittmotor. Daher kann eine Drehposition des Rotors 16, welcher durch den Elektromotor 13 angetrieben wird, eindeutig bestimmt werden, da der Drehwinkel des Elektromotors 13 durch die Funktion des Schrittmotors gesteuert werden kann, und dadurch ist es nicht notwendig, getrennt von dem Elektromotor 13 eine Drehwinkel-Sensierfunktion vorzusehen.
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Die Steuervorrichtung 20 ist ein Computer, der ein nicht flüchtiges greifbares Speichermedium (z. B. einen Halbleiter-Speicher), einen Prozessor und dergleichen, der ein Computerprogramm ausführt, das in dem nicht flüchtigen greifbaren Speichermedium gespeichert ist, aufweist. Wenn dieses Computerprogramm ausgeführt wird, wird ein Verfahren ausgeführt, welches dem Computerprogramm entspricht. Das heißt die Steuervorrichtung 20 führt verschiedene Steuerprozesse gemäß ihrem Computerprogramm aus.
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Wie in den 3 und 6 gezeigt wird, ist der Rotor 16 derart konfiguriert, dass dieser sich um die Ventilachse Cv dreht. Genauer gesagt ist der Rotor 16 derart konfiguriert, dass dieser sich relativ zu dem Gehäuse 11 und dem Stator 12 um die Ventilachse Cv dreht. In 6 und anderen entsprechenden Zeichnungen, welche 6 entsprechen, wird der Rotor 16 mit einer gepunkteten Musterfüllung angezeigt, um den Rotor 16 besser zu veranschaulichen.
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Der Rotor 16 ist ein Ventilelement, das als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 einen Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 und einen Öffnungsgrad des zweiten Strömungslochs 122 erhöht oder verringert. Kurz gesagt ist der Rotor 16 das Ventilelement, das um die Ventilachse Cv gedreht wird. Daher ist sowohl das erste als auch zweite Strömungsloch 121, 122 dazu konfiguriert, dass dieses durch den Rotor 16 geöffnet und geschlossen wird, und das Kühlmittel in einem offenen Zustand, in welchem das Strömungsloch 121, 122 geöffnet ist, dadurch zu leiten.
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Der Rotor 16 ist in der Form der kreisförmigen Scheibe geformt, die teilweise ausgeschnitten ist, während eine Dickenrichtung des Rotors 16 mit der axialen Richtung Da des Ventils zusammenfällt, und der Rotor 16 ist aus Harz hergestellt, das eine gute Gleitperformance vorweist. Der Rotor 16 befindet sich in der axialen Richtung Da des Ventils auf der anderen Seite des Stators 12 und ist über dem Stator 12 gestapelt bzw. angeordnet. Kurz gesagt befindet sich der Rotor 16 in der Einlass-Verbindungskammer 111b. Daher stehen das erste Strömungsloch 121 und das zweite Strömungsloch 122 ungeachtet der Drehung des Rotors 16 jeweils mit der ersten Verbindungskammer 112b und der zweiten Verbindungskammer 113b in Verbindung, obwohl ein Ende von sowohl dem ersten als auch zweiten Strömungsloch 121, 122, welche sich auf der Seite der Einlass-Verbindungskammer 111b befinden, abhängig von der Drehposition des Rotors 16 durch den Rotor 16 geschlossen werden kann.
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Der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 ist ein Grad der Öffnung des ersten Strömungslochs 121. Hierbei wird der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 in dessen vollständig geöffneten Zustand als 100 % angegeben, und der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 in dessen vollständig geschlossenem Zustand wird als 0 % angegeben. Der vollständig geöffnete Zustand des ersten Strömungslochs 121 ist ein Zustand, in welchem das erste Strömungsloch 121 überhaupt nicht durch den Rotor 16 geschlossen ist, und ein vollständig geschlossener Zustand des ersten Strömungslochs 121 ist ein Zustand, in welchem das erste Strömungsloch 121 ganz durch den Rotor 16 geschlossen ist. Die vorstehende Beschreibung zu dem ersten Strömungsloch 121 kann zudem ebenso auf den Öffnungsgrad des zweiten Strömungslochs 122 übertragen werden.
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Wie in 6 gezeigt wird, weist der Rotor 16 einen ersten Loch-Schließabschnitt 161, welcher dazu konfiguriert ist, das erste Strömungsloch 121 abzudecken und zu schließen, und einen zweiten Loch-Schließabschnitt 162, welcher dazu konfiguriert ist, das zweite Strömungsloch 122 abzudecken und zu schließen, auf. Mit anderen Worten ist der erste Loch-Schließabschnitt 161 ein Abschnitt des Rotors 16, der das erste Strömungsloch 121 abdeckt, wenn das erste Strömungsloch 121 in dem vollständig geschlossenen Zustand vorliegt, und der zweite Loch-Schließabschnitt 162 ist ein Abschnitt des Rotors 16, der das zweite Strömungsloch 122 abdeckt, wenn das zweite Strömungsloch 122 in dem vollständig geschlossenen Zustand vorliegt.
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Daher ist der erste Loch-Schließabschnitt 161 dazu konfiguriert, als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 eine abgedeckte Fläche des ersten Strömungslochs 121 zu erhöhen oder zu verringern, welche durch den ersten Loch-Schließabschnitt 161 abgedeckt wird. Der zweite Loch-Schließabschnitt 162 ist dazu konfiguriert, als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 eine abgedeckte Fläche des zweiten Strömungslochs 122 zu erhöhen oder zu verringern, welche durch den zweiten Loch-Schließabschnitt 162 abgedeckt wird.
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In einer Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, die in 6 gezeigt wird, weist der Rotor 16 einen Ausschnitt 16a auf, welcher in einer V-Form geformt ist, und der erste Loch-Schließabschnitt 161 befindet sich benachbart zu dem Ausschnitt 16a auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils. Daher weist der erste Loch-Schließabschnitt 161 einen ersten Loch-Schließabschnitt-Rand 161a auf, welcher sich in einer radialen Richtung Dr des Ventils erstreckt und sich an einem Umfangsende des ersten Loch-Schließabschnitts 161 auf der einen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils befindet. Der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang einer gedachten ersten radialen Linie L1r, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung linear erstreckt.
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Außerdem befindet sich der zweite Loch-Schließabschnitt 162 in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, auf der einen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils benachbart zu dem Ausschnitt 16a, welcher in der V-Form geformt ist. Daher weist der zweite Loch-Schließabschnitt 162 einen zweiten Loch-Schließabschnitt-Rand 162a auf, welcher sich in der radialen Richtung Dr des Ventils erstreckt und sich an einem Umfangsende des zweiten Loch-Schließabschnitts 162 auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils befindet. Der zweite Loch-Schließabschnitt-Rand 162a erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang einer gedachten radialen Linie LBr, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr linear erstreckt und die erste radiale Linie L1r schneidet.
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Außerdem ist der Rotor 16 derart konfiguriert, dass dieser derart gedreht wird, dass der Öffnungsgrad des zweiten Strömungslochs 122 verringert wird, wenn der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 erhöht wird. 6 zeigt einen Zustand, in welchem das erste Strömungsloch 121 ausgehend von dem vollständig geschlossenen Zustand etwas geöffnet ist, sodass das erste Strömungsloch 121 einen winzigen Öffnungsgrad aufweist und das zweite Strömungsloch 122 einen Öffnungsgrad von 50 % oder mehr aufweist.
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Außerdem weist der Rotor 16 eine Dichtoberfläche 16b auf der Seite des Rotors auf, welche in der axialen Richtung Da des Ventils der einen Seite zugewandt angeordnet ist wie in den 3 und 6 gezeigt wird. Zudem weist der Stator 12 eine Dichtoberfläche 12a auf der Seite des Stators auf, welche in der axialen Richtung Da des Ventils der Dichtoberfläche 16b auf der Seite des Rotors gegenüberliegt. Die Dichtoberfläche 12a auf der Seite des Stators kontaktiert gleitend die Dichtoberfläche 16b auf der Seite des Rotors. Die Dichtoberfläche 16b auf der Seite des Rotors wird zum Beispiel durch den (nicht näher dargestellten) Federmechanismus gegen die Dichtoberfläche 12a auf der Seite des Stators vorgespannt, sodass die Dichtoberfläche 16b auf der Seite des Rotors und die Dichtoberfläche 12a auf der Seite des Stators eine Leckage des Kühlmittels beschränken, das zwischen den Dichtoberflächen 16b, 12a strömt.
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Die drehbare Welle 17 des Ventils ist eine drehbare Welle, die sich in der axialen Richtung Da des Ventils erstreckt und dazu konfiguriert ist, sich um die Ventilachse Cv zu drehen. Genauer gesagt ist die drehbare Welle 17 des Ventils derart konfiguriert, dass diese sich relativ zu dem Gehäuse 11 und dem Stator 12 um die Ventilachse Cv dreht.
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Die drehbare Welle 17 des Ventils weist ein Endteil 171 auf der einen Seite in der axialen Richtung Da des Ventils und das andere Endteil 172 auf der anderen Seite in der axialen Richtung Da des Ventils auf (siehe 9). Das eine Endteil 171 der drehbaren Welle 17 des Ventils ist sicher an den Rotor 16 gekoppelt. Genauer gesagt ist die drehbare Welle 17 des Ventils derart konfiguriert, dass diese integral mit dem Rotor 16 gedreht wird. Das andere Endteil 172 der drehbaren Welle 17 des Ventils ist an den Getriebemechanismus 14 gekoppelt. Daher erstreckt sich die drehbare Welle 17 des Ventils durch die Einlass-Verbindungskammer 111b und ist derart an den Rotor 16 gekoppelt, dass diese die Drehung zwischen dem Getriebemechanismus 14 und dem Rotor 16 überträgt. Der Rotor 16 und die drehbare Welle 17 des Ventils sind derart konfiguriert, dass diese durch die Drehung des Elektromotors 13 gedreht werden.
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Wie in den 3, 9 und 10 gezeigt wird, bilden der Elektromotor 13 und der Getriebemechanismus 14 eine Antriebseinheit 15 aus, welche dazu konfiguriert ist, den Rotor 16 zu drehen. Die Antriebseinheit 15 befindet sich in der axialen Richtung Da des Ventils auf der anderen Seite des Gehäuses 11.
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Der Getriebemechanismus 14 beinhaltet eine Mehrzahl von Getrieben bzw. Zahnrädern 147, 148. Bei dem Getriebemechanismus 14 stehen die Getriebe bzw. Zahnräder 147, 148 miteinander in Eingriff, um die Drehung des Elektromotors 13 auf den Rotor 16 zu übertragen, und drehen dadurch den Rotor 16.
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Genauer gesagt beinhalten die Getriebe bzw. Zahnräder 147, 148 des Getriebemechanismus 14 der vorliegenden Ausführungsform: eine Schnecke 147, welche eine Spiralverzahnung aufweist; und ein Schneckenrad 148, welches mit der Schnecke 147 in Eingriff steht. Das heißt der Getriebemechanismus 14 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Schneckengetriebemechanismus.
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Die Schnecke 147 des Getriebemechanismus 14 ist sicher an die drehbare Welle des Elektromotors 13 gekoppelt, und das Schneckenrad 148 ist sicher an das andere Endteil 172 der drehbaren Welle 17 des Ventils gekoppelt. Daher wird, wenn der Elektromotor 13 die Drehkraft erzeugt, die Drehkraft des Elektromotors 13 durch die Schnecke 147, das Schneckenrad 148 und die drehbare Welle 17 des Ventils auf den Rotor 16 übertragen.
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Außerdem kann die Schnecke 147 nicht durch das Schneckenrad 148 gedreht werden. Das heißt die Schnecke 147 ist dazu konfiguriert, eine Übertragung der Drehkraft ausgehend von dem Schneckenrad 148 auf den Elektromotor 13 zu beschränken.
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Nun wird eine Form des ersten Strömungslochs 121 beschrieben werden, das in 7 gezeigt wird. In der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, weist das erste Strömungsloch 121 einen Lochrand 121a auf einer Seite, einen Lochrand 121b auf der anderen Seite, einen radial äußeren Lochrand 121c und einen radial inneren Lochrand 121d auf. Das heißt der periphere Rand (der Umriss) des ersten Strömungslochs 121 wird durch den Lochrand 121a auf einer Seite, den Lochrand 121b auf der anderen Seite, den radial äußeren Lochrand 121c und den radial inneren Lochrand 121d ausgebildet.
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Der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 befindet sich an einem Umfangsende des ersten Strömungslochs 121 auf der einen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils und erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils. Genauer gesagt erstreckt sich der Lochrand 121a auf einer Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang einer gedachten zweiten radialen Linie L2r, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt. Außerdem grenzt das erste Strömungsloch 121 durch den Lochrand 121a auf einer Seite an die Strömungsloch-Trennwand 123 des Stators 12, da der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 durch die Strömungsloch-Trennwand 123 des Stators 12 ausgebildet ist.
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Der Lochrand 121b auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 befindet sich an einem anderen Umfangsende des ersten Strömungslochs 121 auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils und erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils. Genauer gesagt erstreckt sich der Lochrand 121b auf der anderen Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang einer gedachten radialen Linie LCr, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt.
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Sowohl der radial äußere Lochrand 121c als auch der radial innere Lochrand 121d des ersten Strömungslochs 121 erstrecken sich gebogen um die Ventilachse Cv in der Umfangsrichtung Dc des Ventils. Daher ist ein radiales Intervall zwischen dem radial äußeren Lochrand 121c und dem radial inneren Lochrand 121d, d. h. eine radiale Breite des ersten Strömungslochs 121 konstant.
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Der radial äußere Lochrand 121c des ersten Strömungslochs 121 befindet sich an einem äußeren radialen Ende des ersten Strömungslochs 121, das sich auf der äußeren Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils befindet, und verbindet ein äußeres radiales Ende des Lochrands 121a auf einer Seite und ein äußeres radiales Ende des Lochrands 121b auf der anderen Seite bei dem ersten Strömungsloch 121. Der radial innere Lochrand 121d des ersten Strömungslochs 121 befindet sich an einem inneren radialen Ende des ersten Strömungslochs 121, das sich auf der inneren Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils befindet, und verbindet ein inneres radiales Ende des Lochrands 121a auf einer Seite und ein inneres radiales Ende des Lochrands 121b auf der anderen Seite bei dem ersten Strömungsloch 121.
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Als nächstes wird eine Form des zweiten Strömungslochs 122 beschrieben werden. In der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, ist das zweite Strömungsloch 122 liniensymmetrisch zu dem ersten Strömungsloch 121. Daher weist das zweite Strömungsloch 122 wie das erste Strömungsloch 121 einen Lochrand 122a auf einer Seite, einen Lochrand 122b auf der anderen Seite, einen radial äußeren Lochrand 122c und einen radial inneren Lochrand 122d auf. Das heißt der periphere Rand (der Umriss) des zweiten Strömungslochs 122 wird durch den Lochrand 122a auf einer Seite, den Lochrand 122b auf der anderen Seite, den radial äußeren Lochrand 122c und den radial inneren Lochrand 122d ausgebildet.
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Der Lochrand 122a auf einer Seite des zweiten Strömungslochs 122 befindet sich an einem Umfangsende des zweiten Strömungslochs 122 auf der einen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils und erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils. Genauer gesagt erstreckt sich der Lochrand 122a auf einer Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang einer gedachten radialen Linie LDr, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt.
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Der Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 befindet sich an einem anderen Umfangsende des zweiten Strömungslochs 122 auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung Dc des Ventils und erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils. Genauer gesagt erstreckt sich der Lochrand 122b auf der anderen Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang einer gedachten radialen Linie LEr, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt. Außerdem grenzt das zweite Strömungsloch 122 durch den Lochrand 122b auf der anderen Seite an die Strömungsloch-Trennwand 123 des Stators 12, da der Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 durch die Strömungsloch-Trennwand 123 des Stators 12 ausgebildet ist. Die vier vorstehend beschriebenen radialen Linien L2r, LCr, LDr, LEr unterscheiden sich voneinander und schneiden einander.
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Sowohl der radial äußere Lochrand 122c als auch der radial innere Lochrand 122d des zweiten Strömungslochs 122 erstrecken sich gebogen um die Ventilachse Cv in der Umfangsrichtung Dc des Ventils. Daher ist ein radiales Intervall zwischen dem radial äußeren Lochrand 122c und dem radial inneren Lochrand 122d, d. h. eine radiale Breite des zweiten Strömungslochs 122 konstant.
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Der radial äußere Lochrand 122c des zweiten Strömungslochs 122 befindet sich an einem äußeren radialen Ende des zweiten Strömungslochs 122, das sich auf der äußeren Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils befindet, und verbindet ein äußeres radiales Ende des Lochrands 122a auf einer Seite und ein äußeres radiales Ende des Lochrands 122b auf der anderen Seite. Der radial innere Lochrand 122d des zweiten Strömungslochs 122 befindet sich an einem inneren radialen Ende des zweiten Strömungslochs 122, das sich auf der inneren Seite in der radialen Richtung Dr des Ventils befindet, und verbindet ein inneres radiales Ende des Lochrands 122a auf einer Seite und ein inneres radiales Ende des Lochrands 122b auf der anderen Seite bei dem zweiten Strömungsloch 122.
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Das erste und zweite Strömungsloch 121, 122 sind auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildet. Daher sind der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 und der Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, zueinander in Hinblick auf eine gedachte Zwischenloch-Mittellinie LFr symmetrisch, wie in 7 gezeigt wird. Die Zwischenloch-Mittellinie LFr ist eine Mittellinie, die sich linear in der radialen Richtung Dr des Ventils ausgehend von der Ventilachse Cv erstreckt und durch einen Mittelpunkt verläuft, der zwischen dem Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 und dem Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 zentriert ist.
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Der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 ist in der Umfangsrichtung Dc des Ventils ausgehend von der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der anderen Seite fortschreitend beabstandet und erhöht dadurch in der radialen Richtung Dr des Ventils fortschreitend einen Abstand zwischen dem Lochrand 121a auf der einen Seite des ersten Strömungslochs 121 und der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der äußeren Seite. Zum Beispiel ein Intervall DWo zwischen dem äußeren radialen Ende des Lochrands 121a auf einer Seite, welches sich in der radialen Richtung Dr des Ventils auf der äußeren Seite befindet, und der Zwischenloch-Mittellinie LFr ist größer als ein Intervall DWi zwischen dem inneren radialen Ende des Lochrands 121a auf einer Seite, welches sich in der radialen Richtung Dr des Ventils auf der inneren Seite befindet, und der Zwischenloch-Mittellinie LFr.
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Im Gegensatz dazu ist der Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils ausgehend von der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der einen Seite fortschreitend beabstandet und erhöht dadurch in der radialen Richtung Dr des Ventils fortschreitend einen Abstand zwischen dem Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 und der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der äußeren Seite.
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Bei der Ventilvorrichtung 10, die auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildet ist, wie in 3 gezeigt wird, strömt das Kühlmittel ausgehend von dem Kühlmitteleinlass 111a in die Einlass-Verbindungskammer 111b, wie durch einen Pfeil Fi angezeigt wird. Anschließend strömt das Kühlmittel in der Einlass-Verbindungskammer 111b in dem Zustand, in welchem das erste Strömungsloch 121 geöffnet ist, ausgehend von der Einlass-Verbindungskammer 111b zu der ersten Verbindungskammer 112b durch das erste Strömungsloch 121. Das Kühlmittel in der ersten Verbindungskammer 112b strömt ausgehend von der ersten Verbindungskammer 112b durch den ersten Auslass 112a zu der Außenseite der Ventilvorrichtung 10.
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In diesem Fall wird gemäß dem Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 die Strömungsrate des Kühlmittels bestimmt, das durch das erste Strömungsloch 121 durchtritt, wie in den 3 und 6 gezeigt wird. Das heißt die Strömungsrate des Kühlmittels, welches ausgehend von dem Kühlmitteleinlass 111a zu dem ersten Auslass 112a durch das erste Strömungsloch 121 strömt, wird erhöht, wenn der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 erhöht wird.
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Zum Beispiel zu der Zeit, zu welcher der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 angepasst wird, beginnt der Rotor 16 in dem Zustand, in welchem das erste Strömungsloch 121 ganz durch den Rotor 16 geschlossen ist, wenn der Rotor 16 gedreht wird, wie durch einen Pfeil A1 angezeigt wird, das erste Strömungsloch 121 zu öffnen. Das heißt, wenn der Rotor 16 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils hin zu der anderen Seite gedreht wird, beginnt der erste Loch-Schließabschnitt 161 des Rotors 16, das erste Strömungsloch 121 zu öffnen, welches ganz geschlossen wurde.
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Im Gegensatz dazu strömt das Kühlmittel in der Einlass-Verbindungskammer 111b in dem Zustand, in welchem das zweite Strömungsloch 122 geöffnet ist, ausgehend von der Einlass-Verbindungskammer 111b zu der zweiten Verbindungskammer 113b durch das zweite Strömungsloch 122. Das Kühlmittel in der zweiten Verbindungskammer 113b strömt ausgehend von der zweiten Verbindungskammer 113b durch den zweiten Auslass 113a zu der Außenseite der Ventilvorrichtung 10.
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In diesem Fall wird gemäß dem Öffnungsgrad des zweiten Strömungslochs 122 die Strömungsrate des Kühlmittels bestimmt, das durch das zweite Strömungsloch 122 durchtritt. Das heißt die Strömungsrate des Kühlmittels, welches ausgehend von dem Kühlmitteleinlass 111a zu dem zweiten Auslass 113a durch das zweite Strömungsloch 122 strömt, wird erhöht, wenn der Öffnungsgrad des zweiten Strömungslochs 122 erhöht wird.
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Zum Beispiel zu der Zeit, zu welcher der Öffnungsgrad des zweiten Strömungslochs 122 angepasst wird, beginnt der Rotor 16 in dem Zustand, in welchem das zweite Strömungsloch 122 ganz durch den Rotor 16 geschlossen ist, wenn der Rotor 16 in der Richtung gedreht wird, die entgegengesetzt zu dem Pfeil A1 verläuft, das zweite Strömungsloch 122 zu öffnen. Das heißt, wenn der Rotor 16 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils hin zu der einen Seite gedreht wird, beginnt der zweite Loch-Schließabschnitt 162 des Rotors 16, das zweite Strömungsloch 122 zu öffnen, welches ganz geschlossen wurde.
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Nun wird eine Ventilvorrichtung 80 eines Vergleichsbeispiels beschrieben werden, welche mit der Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform vergleichbar ist. Bei der Ventilvorrichtung 80 des Vergleichsbeispiels, das in 11 gezeigt wird, unterscheiden sich eine Erstreckungsrichtung eines Lochrands 821a, 822a auf einer Seite und eine Erstreckungsrichtung eines Lochrands 821b, 822b auf der anderen Seite sowohl eines ersten als auch zweiten Strömungslochs 821, 822 etwas von denen der Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform. Abgesehen von diesem Punkt ist die Ventilvorrichtung 80 des Vergleichsbeispiels die gleiche wie die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform.
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Wie in den 6, 7 und 11 gezeigt wird, entspricht ein Stator 82 des Vergleichsbeispiels dem Stator 12 der vorliegenden Ausführungsform, und das erste Strömungsloch 821 des Vergleichsbeispiels entspricht dem ersten Strömungsloch 121 der vorliegenden Ausführungsform. Außerdem entspricht das zweite Strömungslochs 822 des Vergleichsbeispiels dem zweiten Strömungsloch 122 der vorliegenden Ausführungsform. Außerdem entspricht der Lochrand 821a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 821 des Vergleichsbeispiels dem Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121, und der Lochrand 821b auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 821 des Vergleichsbeispiels entspricht dem Lochrand 121b auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 der vorliegenden Ausführungsform. Zudem entspricht der Lochrand 822a auf einer Seite des zweiten Strömungslochs 822 des Vergleichsbeispiels dem Lochrand 122a auf einer Seite des zweiten Strömungslochs 122, und der Lochrand 822b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 822 des Vergleichsbeispiels entspricht dem Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 der vorliegenden Ausführungsform. Außerdem entspricht eine Strömungsloch-Trennwand 823 des Vergleichsbeispiels der Strömungsloch-Trennwand 123 der vorliegenden Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung des Vergleichsbeispiels werden die Unterschiede zwischen dem Vergleichsbeispiel und der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich mit den vorstehend beschriebenen Beziehungen erläutert.
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Genauer gesagt erstrecken sich bei dem Vergleichsbeispiel, wie in 11 gezeigt wird, sowohl der Lochrand 821a, 822a auf einer Seite als auch der Lochrand 821b, 822b auf der anderen Seite sowohl des ersten als auch zweiten Strömungslochs 821, 822 nicht entlang einer radialen Linie, die sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt. Zum Beispiel erstrecken sich der Lochrand 821a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 821 und der Lochrand 822b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 822 parallel zu der Zwischenloch-Mittellinie LFr, die zwischen dem Lochrand 821a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 821 und dem Lochrand 822b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 822 zentriert ist.
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Daher weisen bei dem Vergleichsbeispiel der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a und der Lochrand 821a auf einer Seite eine Positionsbeziehung auf, die in 11 gezeigt wird, wenn der Rotor 16 beginnt, das erste Strömungsloch 821 zu öffnen, welches ganz geschlossen wurde, um den ersten Loch-Schließabschnitt-Rand 161a an einer Position zu platzieren, an welcher der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a mit dem Lochrand 821a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 821 auf der anderen Seite in der axialen Richtung Da des Ventils überlappt. Das heißt in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, ist der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a nicht in einer Ausrichtung platziert, in welcher sich der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a entlang des Lochrands 821a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 821 erstreckt, sondern der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a ist in einer Ausrichtung platziert, in welcher der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a den Lochrand 821a auf einer Seite kreuzt.
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Daher wird die Größe des geöffneten Abschnitts 821h nicht nur in der Umfangsrichtung Dc des Ventils in dem Fall, bei welchem eine Größe eines geöffneten Abschnitts 821h des ersten Strömungslochs 821 durch einen winzigen Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 821 erhöht oder verringert wird, erhöht oder verringert, sondern diese wird als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 auch in der radialen Richtung Dr des Ventils erhöht oder verringert. Zum Beispiel wird eine radiale Länge Lr des geöffneten Abschnitts 821h des ersten Strömungslochs 821, die in der radialen Richtung Dr des Ventils gemessen wird, als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 auch erhöht oder verringert.
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Daher verändert sich bei dem Vergleichsbeispiel in dem Fall, bei welchem der Rotor 16 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils hin zu der anderen Seite gedreht wird, wie durch den Pfeil A1 angezeigt wird, die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 821 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16, wie in 12 gezeigt wird. Das heißt bei dem winzigen Öffnungsgrad während des Beginns der Öffnung des ersten Strömungslochs 821 ist die Beziehung zwischen der Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 821 und dem Drehwinkel des Rotors 16 nicht linear, wie in 12 durch den Kreis mit Strich-Zweipunktlinie Cx angezeigt wird. Genauer gesagt ist die Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 821 in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, eine Fläche des geöffneten Abschnitts (d. h. des geöffneten Abschnitts 821h von 11) des ersten Strömungslochs 821, welches durch den ersten Loch-Schließabschnitt 161 geöffnet wird.
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Ein Drehwinkel agl, der in den 12 und 13 gezeigt wird, die später beschrieben werden, ist ein Drehwinkel des Rotors 16, wenn der Rotor 16 beginnt, das erste Strömungsloch 121, 821 zu öffnen, welches ganz geschlossen wurde. Außerdem ist ein Drehwinkel ag2, der in den 12 und 13 gezeigt wird, ein Drehwinkel des Rotors 16, wenn der Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121, 821 den maximalen Öffnungsgrad erreicht.
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Im Gegensatz dazu erstreckt sich der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie vorstehend beschrieben in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang der gedachten zweiten radialen Linie L2r, die in 7 gezeigt wird, und der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a erstreckt sich in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang der ersten radialen Linie L1r, die in 6 gezeigt wird. In der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, verlaufen sowohl die erste radiale Linie L1r als auch die zweite radiale Linie L2r durch die Ventilachse Cv.
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Daher ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a, zum Beispiel wenn der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a an der Position platziert ist, an welcher der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 121a in der axialen Richtung Da des Ventils mit dem Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 auf der anderen Seite des Lochrands 161a auf einer Seite überlappt, als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 in der folgenden Ausrichtung platziert. Das heißt in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, die in 6 gezeigt wird, ist der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a in der Ausrichtung platziert, in welcher sich der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a entlang des Lochrands 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 erstreckt, wie durch eine Strich-Zweipunktlinie LG angezeigt wird. Das heißt der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a ist in der Ausrichtung platziert, in welcher der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a mit dem Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 zusammenfällt.
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Daher wird die Größe des geöffneten Abschnitts 121h in der Umfangsrichtung Dc des Ventils in dem Fall, bei welchem eine Größe eines geöffneten Abschnitts 121h des ersten Strömungslochs 121 durch einen winzigen Öffnungsgrad des ersten Strömungslochs 121 erhöht oder verringert wird, erhöht oder verringert, aber diese wird als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 nicht in der radialen Richtung Dr des Ventils erhöht oder verringert.
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Daher verändert sich bei der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, bei welchem der Rotor 16 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils hin zu der anderen Seite gedreht wird, wie durch den Pfeil A1 angezeigt wird, die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16, wie in 13 gezeigt wird. Das heißt, selbst bei dem winzigen Öffnungsgrad während des Beginns der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 ist die Beziehung zwischen der Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 und dem Drehwinkel des Rotors 16 linear, wie in 13 durch den Kreis mit Strich-Zweipunktlinie Cx angezeigt wird. Mit anderen Worten verändert sich die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16 ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 in dem Fall, bei welchem das erste Strömungsloch 121 als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 geöffnet wird, linear.
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Die vorstehende Beziehung, bei welcher sich die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 relativ zu dem Drehwinkel linear verändert, ist mit anderen Worten eine Beziehung, bei welcher sich die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 als eine lineare Funktion des Drehwinkels verändert. Außerdem ist die Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 821 in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, eine Fläche des geöffneten Abschnitts (d. h. des geöffneten Abschnitts 121h von 6) des ersten Strömungslochs 121, welches durch den ersten Loch-Schließabschnitt 161 geöffnet wird.
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Außerdem ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, bei welchem der Rotor 16 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils hin zu der einen Seite gedreht wird, um das zweite Strömungsloch 122 zu öffnen, eine Beziehung zwischen der Größe der Öffnungsfläche des zweiten Strömungslochs 122 und dem Drehwinkel des Rotors 16 die gleiche wie die vorstehend beschriebene Beziehung zwischen der Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 und dem Drehwinkel des Rotors 16. Das heißt in dem Fall, bei welchem das zweite Strömungsloch 122 geöffnet wird, verändert sich die Größe der Öffnungsfläche des zweiten Strömungslochs 122 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16 ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 in dem Fall, bei welchem das erste Strömungsloch 121 als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 geöffnet wird, linear.
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Wie vorstehend beschrieben, ist der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgehend von der Zwischenloch-Mittellinie LFr fortschreitend beabstandet, wie in 6 gezeigt wird, und erhöht dadurch in der radialen Richtung Dr des Ventils fortschreitend den Abstand zwischen dem Lochrand 121a auf einer Seite und der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der äußeren Seite. Daher ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Beispiel im Vergleich zu dem Fall, bei welchem der Lochrand 821a auf einer Seite parallel zu der Zwischenloch-Mittellinie LFr ist, wie bei dem Vergleichsbeispiel, das in 11 gezeigt wird, das Folgende festzustellen. Das heißt, wenn der Rotor 16 gedreht wird, wie durch den Pfeil A1 angezeigt wird, um die Öffnung des ersten Strömungslochs 121 zu beginnen, welches ganz geschlossen wurde, ist der Lochrand 121a auf einer Seite in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, in oder nahe der Ausrichtung platziert, in welcher sich ein Lochrand 121a auf einer Seite entlang des ersten Loch-Schließabschnitt-Rands 161a erstreckt. Daher ist es möglich, die Steuerbarkeit hinsichtlich der Steuerung der winzigen Strömungsrate des Kühlmittels zu verbessern, das durch das erste Strömungsloch 121 durchtritt, da sich die Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16 auf eine beinahe lineare oder lineare Weise verändert. Dies macht es einfach, die Strömungsraten-Steuerung des Kühlmittels mit hoher Genauigkeit zu erzielen.
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Außerdem verändert sich gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16 ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 in dem Fall, bei welchem das erste Strömungsloch 121 als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 geöffnet wird, linear, wie in den 6 und 13 gezeigt wird. Daher ist es im Vergleich zu dem Fall, bei welchem sich die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 821 des Vergleichsbeispiels ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 821 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16 auf eine nicht-lineare Weise verändert, wie in 12 gezeigt wird, möglich, die Steuerbarkeit hinsichtlich der Steuerung der winzigen Strömungsrate des Kühlmittels zu verbessern, das durch das erste Strömungsloch 121 durchtritt. Dies macht es einfach, die Strömungsraten-Steuerung des Kühlmittels mit hoher Genauigkeit zu erzielen.
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Außerdem erstreckt sich der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang der gedachten ersten radialen Linie L1r, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt, wie in 6 gezeigt wird. Außerdem erstreckt sich der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 in der radialen Richtung Dr des Ventils entlang der gedachten zweiten radialen Linie L2r, welche sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt, wie in 7 gezeigt wird. Daher ist es bei der einfachen Struktur möglich, die Konfiguration zu verwirklichen bzw. umzusetzen, bei welcher die Beziehung zwischen der Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 und dem Drehwinkel des Rotors 16 ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 linear wird.
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Außerdem kontaktiert das Kontaktendteil 115a der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Strömungsloch-Trennwand 123 des Stators 12, wie in den 4 und 5 gezeigt wird. Die Strömungsloch-Trennwand 123 weist das verbreiterte Teil auf, das die Breite aufweist, welche in der Umfangsrichtung Dc des Ventils gemessen wird und größer ist als die Breite des Kontaktendteils 115a, die in der Umfangsrichtung Dc des Ventils gemessen wird. Daher ist es nicht wahrscheinlich, dass sich eine Dichtungsbreite verringert, welche durch den Kontakt des Kontaktendteils 115a mit der Strömungsloch-Trennwand 123 erzielt wird, selbst wenn die Position des Stators 12 relativ zu der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses etwas abweicht. Daher kann die Leckage des Kühlmittels, welches zwischen dem Kontaktendteil 115a und der Strömungsloch-Trennwand 123 strömt, in einfacher Weise beschränkt werden.
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Ein anderer Vorteil ist, dass eine Verringerung hinsichtlich der Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 oder des zweiten Strömungslochs 122, welche aus einer Fehlausrichtung zwischen dem Stator 12 und der Trennwand 115 auf der Seite des Auslasses resultieren würde, in einfacher Weise beschränkt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Schnecke 147, welche als ein antriebsseitiges Getriebe dient, dazu konfiguriert, die Übertragung der Drehkraft ausgehend von dem Schneckenrad 148, welches als ein abtriebsseitiges Getriebe dient, auf den Elektromotor 13 zu beschränken, wie in den 9 und 10 gezeigt wird. Daher ist es möglich, das Halten des Rotors 16 in dem entregten Zustand zu erzielen, in welchem die Drehposition des Rotors 16 beibehalten wird, ohne dass der Elektromotor 13 erregt wird. Bei diesem Halten in dem entregten Zustand ist es möglich, den elektrischen Leistungsverbrauch zu reduzieren.
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Da der Getriebemechanismus 14 der vorliegenden Ausführungsform der Schneckengetriebemechanismus ist, kann zusätzlich die Anzahl an Komponenten im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, bei welchem eine Struktur, welche eine andere ist als der Schneckengetriebemechanismus, als die Struktur zum Umsetzen des Haltens in dem vorstehend beschriebenen entregten Zustand übernommen wird. Im Ergebnis ist es einfach, die Struktur und Herstellung des Getriebemechanismus 14 zu vereinfachen.
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Außerdem wird bei dem Getriebemechanismus 14 ein hohes Reduzierungsverhältnis erzielt, und es ist einfach, die Sperrkraft zu erhöhen, welche die Übertragung der Drehkraft ausgehend von dem Rotor 16 auf den Elektromotor 13 beschränkt.
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Zweite Ausführungsform
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Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich Punkte beschrieben werden, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden. Außerdem wird die Beschreibung der gleichen oder von äquivalenten Abschnitten wie denen bei der vorgenannten Ausführungsform weggelassen oder vereinfacht. Dies gilt auch in der Beschreibung der späteren Ausführungsformen.
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Wie in 14 gezeigt wird, ist der Elektromotor 13 der vorliegenden Ausführungsform nicht der Schrittmotor, sondern ist zum Beispiel ein Gleichstrom-(DC-)Motor. Außerdem beinhaltet die Ventilvorrichtung 10 einen Winkel-Sensiermechanismus 21.
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Der Winkel-Sensiermechanismus 21 ist ein Winkelsensor, welcher dazu konfiguriert ist, einen Drehwinkel der drehbaren Welle 17 des Ventils zu sensieren, und an die drehbare Welle 17 des Ventils gekoppelt ist. Ein Messsignal, welches den Drehwinkel der drehbaren Welle 17 des Ventils angibt (mit anderen Worten eine Drehposition des Rotors 16), wird ausgehend von dem Winkel-Sensiermechanismus 21 an die Steuervorrichtung 20 übertragen.
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Die Steuervorrichtung 20 sensiert die Drehposition des Rotors 16 durch den Winkel-Sensiermechanismus 21 und steuert den Drehwinkel des Elektromotors 13 durch Feedback des sensierten Ergebnisses. Indem ein derartiger Steuerbetrieb durchgeführt wird, kann die Drehpositions-Steuerung des Rotors 16 durchgeführt werden, welche eine Überschwingung beschränkt.
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Der Rest der vorliegenden Ausführungsform, welcher ein anderer ist als die vorstehend beschriebenen Punkte, ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Außerdem können bei der vorliegenden Ausführungsform die Vorteile, welche durch die gemeinsame Konfiguration erzielt werden, die diese mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform gemein hat, auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
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Dritte Ausführungsform
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Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich Punkte beschrieben werden, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Rotor 16 nicht in der Form der kreisförmigen Scheibe geformt, die den Ausschnitt 16a aufweist, wie in 15 gezeigt wird. Unter Bezugnahme auf die 6 und 15 ist der Rotor 16 der vorliegenden Ausführungsform in einer Form eines Zylinders geformt, welcher auf der Ventilachse Cv zentriert ist und den Ausschnitt 16a aufweist.
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Der Rest der vorliegenden Ausführungsform, welcher ein anderer ist als die vorstehend beschriebenen Punkte, ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Außerdem können bei der vorliegenden Ausführungsform die Vorteile, welche durch die gemeinsame Konfiguration erzielt werden, die diese mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform gemein hat, auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
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Obwohl die vorliegende Ausführungsform eine Modifikation auf Grundlage der ersten Ausführungsform ist, ist es möglich, die vorliegende Ausführungsform mit der vorgenannten zweiten Ausführungsform zu kombinieren.
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Andere Ausführungsformen
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- (1) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist das Fluid, welches durch die Ventilvorrichtung 10 strömt, das Kühlmittel. Alternativ kann das Fluid ein anderer Typ von Fluid sein, das ein anderes ist als das Kühlmittel. Außerdem kann das Fluid, welches durch die Ventilvorrichtung 10 strömt, statt der Flüssigkeit auch ein Gas sein.
- (2) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist die Ventilvorrichtung 10 zum Beispiel an dem Hybrid-Fahrzeug installiert. Allerdings ist die Anwendung der Ventilvorrichtung 10 nicht auf das Fahrzeug beschränkt.
- (3) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist die Antriebsquelle, welche den Rotor 16 dreht, zum Beispiel der Elektromotor 13, wie in 3 gezeigt wird. Allerdings muss die Antriebsquelle nicht durch den elektrischen Strom gespeist werden, und kann auch ein anderer Typ von Drehvorrichtung sein, die eine andere ist als der Elektromotor.
- (4) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen sind der Rotor 16 und der Stator 12, die in 3 gezeigt werden, beide aus dem Harz hergestellt. Alternativ kann einer aus dem Rotor 16 und dem Stator 12 oder beide zum Beispiel aus Keramik hergestellt sein.
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In dem Fall, bei welchem einer oder beide aus dem Rotor 16 und dem Stator 12 aus der Keramik hergestellt sind, kann der Reibungswiderstand des Rotors 16 gegenüber dem Stator 12 stabilisiert werden, da die Keramik ein Material mit geringer Reibung ist.
- (5) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen sind das Gehäuse 11 und der Stator 12 jeweils als getrennte Komponenten ausgebildet, wie in 3 gezeigt wird. Dies ist allerdings lediglich ein Beispiel. Zum Beispiel können das Gehäuse 11 und der Stator 12 als eine einzelne ausgeformte Komponente hergestellt sein, die integral in einem Stück ausgebildet ist.
- (6) Bei der ersten Ausführungsform ist die Ventilvorrichtung 10 das Dreiwegeventil, wie in den 2 und 3 gezeigt wird. Alternativ kann die Ventilvorrichtung 10 ein Zweiwegeventil, ein Vierwegeventil oder ein Fünfwegeventil sein.
- (7) Bei der ersten Ausführungsform weist die Ventilvorrichtung 10 den Getriebemechanismus 14 auf, wie in 9 gezeigt wird. Alternativ kann der Getriebemechanismus 14 weggelassen werden.
- (8) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen weist der Rotor 16 den Ausschnitt 16a auf, welcher in der V-Form geformt ist, wie in 6 gezeigt wird. Allerdings kann der Ausschnitt 16a durch ein Durchgangsloch ersetzt werden, das sich in der axialen Richtung Da des Ventils durch den Rotor 16 erstreckt.
- (9) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen erstrecken sich sowohl der Lochrand 121a auf einer Seite als auch der Lochrand 121b auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 entlang der entsprechenden radialen Linie L2r, LCr, die sich ausgehend von der Ventilachse Cv erstreckt, wie in den 6 und 7 gezeigt wird. Dies ist allerdings lediglich ein Beispiel. Dies gilt auch für den Lochrand 122a auf einer Seite und den Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 sowie den ersten Loch-Schließabschnitt-Rand 161a und den zweiten Loch-Schließabschnitt-Rand 162a des Rotors 16.
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Zum Beispiel können der Lochrand 121a auf einer Seite und der Lochrand 121b auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121, der Lochrand 122a auf einer Seite und der Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 sowie der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a und der zweite Loch-Schließabschnitt-Rand 162a des Rotors 16 so ausgebildet werden, wie in 16, die 6 entspricht, angezeigt wird. Selbst bei dem Beispiel von 16 verändert sich die Größe der Öffnungsfläche des ersten Strömungslochs 121 relativ zu dem Drehwinkel des Rotors 16 ab dem Beginn der Öffnung des ersten Strömungslochs 121 in dem Fall, bei welchem das erste Strömungsloch 121 als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 geöffnet wird, linear.
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Genauer gesagt erstrecken sich bei dem Beispiel, das in 16 gezeigt wird, sowohl der Lochrand 121a auf einer Seite und der Lochrand 121b auf der anderen Seite des ersten Strömungslochs 121 als auch der Lochrand 122a auf einer Seite und der Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 nicht entlang einer radialen Linie, die sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt. Zudem erstrecken sich sowohl der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a als auch der zweite Loch-Schließabschnitt-Rand 162a des Rotors 16 nicht entlang einer radialen Linie, die sich ausgehend von der Ventilachse Cv in der radialen Richtung Dr des Ventils linear erstreckt.
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Allerdings ist der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a bei dem Beispiel, das in 16 gezeigt wird, zum Beispiel wenn der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a an der Position platziert ist, an welcher der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a in der axialen Richtung Da des Ventils mit dem Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 auf der anderen Seite des Lochrands 121a auf einer Seite überlappt, als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 in der folgenden Ausrichtung platziert. Das heißt in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, die in 16 gezeigt wird, ist der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a in einer Ausrichtung platziert, in welcher sich der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a entlang des Lochrands 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 erstreckt, wie durch eine Strich-Zweipunktlinie L1h angezeigt wird. Dies gilt auch für die Beziehung zwischen dem Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122 und dem zweiten Loch-Schließabschnitt-Rand 162a des Rotors 16, wie durch eine Strich-Zweipunktlinie L1i angezeigt wird.
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Jede Strich-Zweipunktlinie Lh, die in 16 gezeigt wird, gibt eine entsprechende Ausrichtung des ersten Loch-Schließabschnitt-Rands 161a an, wenn der erste Loch-Schließabschnitt-Rand 161a als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 gedreht wird, und jede Strich-Zweipunktlinie Li, die in 16 gezeigt wird, gibt eine entsprechende Ausrichtung des zweiten Loch-Schließabschnitt-Rands 162a an, wenn der zweite Loch-Schließabschnitt-Rand 162a als Reaktion auf die Drehung des Rotors 16 gedreht wird.
- (10) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen erstreckt sich der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 entlang der zweiten radialen Linie L2r, wie in 7 gezeigt wird. Dies ist allerdings lediglich ein Beispiel. Zum Beispiel muss der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 sich nicht entlang der zweiten radialen Linie L2r erstrecken, obwohl der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 in der Umfangsrichtung Dc des Ventils ausgehend von der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der anderen Seite fortschreitend beabstandet ist und dadurch in der radialen Richtung Dr des Ventils fortschreitend den Abstand zwischen dem Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 und der Zwischenloch-Mittellinie LFr hin zu der äußeren Seite erhöht. Dies gilt auch für den Lochrand 122b auf der anderen Seite des zweiten Strömungslochs 122. Zum Beispiel falls das Intervall DWo, das in 7 gezeigt wird, kleiner gleich ungefähr dem 2- bis 3-fachen des Intervalls DWi ist, wird berücksichtigt, dass der Vorteil der ersten Ausführungsform, dass sich die Steuerbarkeit beim Steuern der winzigen Strömungsrate des Kühlmittels verbessert, das durch das erste Strömungsloch 121 durchtritt, in einem bestimmten Maß erzielt werden kann.
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Zudem wird es in der Ansicht, die in der axialen Richtung Da des Ventils betrachtet wird, als gut angesehen, dass eine Gerade, welche ermittelt wird, indem der Lochrand 121a auf einer Seite des ersten Strömungslochs 121 virtuell verlängert wird, eine Gerade schneidet, welche ermittelt wird, indem die Zwischenloch-Mittellinie LFr virtuell verlängert wird, und ein Schnittpunkt, an welchem diese zwei Gerade einander schneiden, in einen vorgegebenen Bereich fällt. Der vorgeschriebene Bereich ist ein Bereich, welcher die Ventilachse Cv beinhaltet und sich ausgehend von der Ventilachse Cv hin zu der gegenüberliegenden Seite erstreckt, die gegenüber der Strömungsloch-Trennwand 123 angeordnet ist. Genauer gesagt ist dieser vorgegebene Bereich in dem Fall von 7 ein Bereich, der die Ventilachse Cv beinhaltet und sich ausgehend von der Ventilachse Cv hin zu der unteren Seite der Ebene von 7 erstreckt.
- (11) Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist keine Ecke abgerundet, an welcher zwei entsprechende der Lochränder 121a, 121b, 121c, 121d des ersten Strömungslochs 121 miteinander verbunden sind, wie in 7 gezeigt wird. Alternativ kann jede Ecke auch abgerundet sein, an welcher zwei entsprechende der Lochränder 121a, 121b, 121c, 121d des ersten Strömungslochs 121 miteinander verbunden sind. Dies gilt auch für das zweite Strömungsloch 122.
- (12) Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Variationen umgesetzt werden. Ferner sind die vorstehenden Ausführungsformen nicht voneinander unabhängig und können geeignet kombiniert werden, außer die Kombination ist eindeutig unmöglich.
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Selbstverständlich sind die Elemente der Ausführungsform bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht notwendigerweise wesentlich, außer dann, wenn eindeutig angegeben ist, dass diese wesentlich sind, und wenn diese eindeutig als grundsätzlich wesentlich angesehen werden. Wenn ein numerischer Wert wie beispielsweise die Anzahl, der numerische Wert, der Betrag, der Bereich oder dergleichen der Bestandteilselemente der Ausführungsform dargelegt ist, soll die vorliegende Offenbarung bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen nicht auf einen derartigen numerischen Wert beschränkt werden, außer es ist eindeutig angegeben, dass dieser wesentlich und/oder grundsätzlich erforderlich ist.
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Wenn das Material, die Form, die Positionsbeziehung oder dergleichen der Bestandteilselemente der Ausführungsform dargelegt sind, soll die vorliegende Offenbarung bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen nicht auf das Material, die Form, die Positionsbeziehung oder dergleichen beschränkt werden, außer es ist eindeutig angegeben, dass diese wesentlich und/oder grundsätzlich erforderlich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2020115971 [0001]
- WO 2017/211311 A1 [0006]