JP2018204724A - 冷却水制御弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブとシートとの間の冷却水の漏れを低減可能な冷却水制御弁装置を提供する。
【解決手段】シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とホルダ７０との交点である特定交点Ｐｉ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ１とすると、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に隙間Ｓ１が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷却水制御弁装置に関する。

従来、エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された冷却水制御弁装置は、所定の回転軸線を中心に回転可能に設けられたバルブ、および、環状のシートを備えている。バルブは、外壁に形成された凸球面状のボール面、および、ボール面に形成され冷却水が流通可能なバルブ開口部を有している。シートは、バルブ開口部に連通可能なシート開口部、および、シート開口部の径方向外側に形成されボール面に接触可能な環状のシート面を有している。この冷却水制御弁装置では、バルブがシートに対し相対回転し、バルブ開口部とシート開口部とが重なったとき開弁し、シート開口部がボール面で塞がれたとき閉弁する。

特開２０１６−１９６９５７号公報

ところで、エンジンを早期に暖機させる場合、冷却水制御弁装置を完全に閉弁状態にして、エンジンとラジエータとの間の冷却水の流れを遮断する必要がある。ここで、バルブのボール面に凹凸等が形成されている場合、シートのシート面とボール面との間に隙間が生じ、当該隙間から冷却水が漏れるおそれがある。これにより、エンジンの暖機が遅れ、燃費が悪化するおそれがある。

そこで、シートの剛性を比較的小さく設定すれば、シートの変形量が増大し、ボール面とシート面とを密着させ、バルブとシートとの間のシール性を向上できると考えられる。しかしながら、シートの剛性が過度に小さい場合、シートに外力が印加されたとき、シートの形状を維持することができず、逆に、バルブとシートとの間のシール性が低下するおそれがある。

本発明の目的は、バルブとシートとの間の冷却水の漏れを低減可能な冷却水制御弁装置を提供することにある。

本発明は、エンジン（２）を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、バルブ（３０）とシート（５０）と保持部（７０、２１３）とを備えている。
バルブは、所定の回転軸線（Ａｒ１）を中心に回転可能に設けられたバルブ本体（３１）、バルブ本体の径方向外側の外壁に形成された凸球面状のボール面（３４）、および、バルブ本体の外側と内側とを連通するようボール面に形成され冷却水が流通可能なバルブ開口部（３６）を有している。
シートは、環状または筒状のシート本体（５１）、シート本体の内側に形成されバルブ開口部に連通可能なシート開口部（５２）、および、シート本体の外壁のうちシート開口部の径方向外側に形成されボール面に接触可能な環状のシート面（５３）を有している。
保持部は、シート本体の少なくとも外縁部に接触しシート本体を保持可能である。

本発明では、バルブがシートに対し相対回転し、バルブ開口部とシート開口部とが重なったとき開弁し、シート開口部がボール面で塞がれたとき閉弁する。
また、シート本体の軸（Ａｘ１）を含む断面において、ボール面とシート面との接点である特定接点（Ｐｃ１）を通りシート本体の軸に平行な直線を内側直線（Ｌｉ１）とし、特定接点におけるボール面の接線（Ｌｔ１）に対する垂線（Ｌｐ１）と保持部との交点である特定交点（Ｐｉ１）を通りシート本体の軸に平行な直線を外側直線（Ｌｏ１）とすると、内側直線と外側直線との間の少なくとも一部においてシート本体と保持部との間に隙間（Ｓ１）が形成されている。

本発明の別の態様では、シート本体の軸を含む断面において、ボール面とシート面との接点を特定接点（Ｐｃ１）とし、特定接点におけるボール面の接線（Ｌｔ１）に対する垂線（Ｌｐ１）と保持部との交点を特定交点（Ｐｉ１）とすると、特定接点と特定交点との間の少なくとも一部においてシート本体と保持部との間に隙間（Ｓ１）が形成されている。
この構成により、例えば、ボール面からシート面に対し前記垂線方向の力が作用したとき、シート本体の一部を前記隙間側に変形させることができる。そのため、ボール面とシート面とを密着させ、バルブとシートとの間のシール性を向上できる。これにより、バルブとシートとの間の冷却水の漏れを低減することができる。

第１実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置の一部を示す断面図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、閉弁状態を示す図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、開弁状態を示す図。 第２実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、閉弁状態を示す図。 第３実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、閉弁状態を示す図。 第４実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、閉弁状態を示す図。 第５実施形態による冷却水制御弁装置の一部を示す断面図。 第５実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、閉弁状態を示す図。 第６実施形態による冷却水制御弁装置のシートおよびその近傍を示す断面図であって、閉弁状態を示す図。

以下、複数の形態による冷却水制御弁装置を図面に基づき説明する。なお、複数の形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。

（第１実施形態）
第１実施形態による冷却水制御弁装置およびその一部を図１〜４に示す。
冷却水制御弁装置１０は、例えば、図示しない車両のエンジン２を冷却する冷却水の流量を制御するのに用いられる。具体的には、冷却水制御弁装置１０は、車両のエンジン冷却システム１のメイン流路Ｒｍを流れる冷却水の流量を制御する（図１参照）。

図１に示すように、車両には、エンジン冷却システム１、エンジン２、冷却水制御弁装置１０の他、ウォーターポンプ３、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、ヒータ１３、ＥＧＲバルブ１４等が設けられている。
エンジン冷却システム１は、メイン流路Ｒｍとバイパス流路Ｒｂとを備えている。
ウォーターポンプ３は、エンジン２のウォータージャケット４に接続するようエンジン２に設けられている。ウォーターポンプ３は、エンジン２の駆動力により駆動し、流入した冷却水を加圧しウォータージャケット４に吐出する。
冷却水制御弁装置１０は、エンジン２のウォータージャケット４に接続するようエンジン２に設けられる。そのため、冷却水制御弁装置１０には、ウォータージャケット４内の冷却水が流入可能である。

メイン流路Ｒｍは、冷却水制御弁装置１０を介してエンジン２のウォータージャケット４とラジエータ１１とを接続するよう形成されている。これにより、ウォータージャケット４内の冷却水は、冷却水制御弁装置１０、メイン流路Ｒｍを経由してラジエータ１１に流れることができる。ラジエータ１１は、流入した冷却水から放熱する。ラジエータ１１で温度の低下した冷却水は、ウォーターポンプ３に流れ、エンジン２のウォータージャケット４に流入する。ウォータージャケット４に流入した温度の低い冷却水により、エンジン２を冷却することができる。
冷却水制御弁装置１０は、メイン流路Ｒｍを流れる冷却水、すなわち、エンジン２からラジエータ１１に流れる冷却水の流量を制御可能である。

バイパス流路Ｒｂは、冷却水制御弁装置１０を介してエンジン２のウォータージャケット４とウォーターポンプ３とを接続するよう形成されている。すなわち、バイパス流路Ｒｂは、ラジエータ１１をバイパスしてエンジン２に接続し、エンジン２から流出した冷却水をエンジン２に戻す流路である。エンジン２のウォータージャケット４から流出した冷却水を、ラジエータ１１をバイパスしてエンジン２に戻すことにより、エンジン２の始動時等、エンジン２の暖機を促進することができる。
なお、本実施形態では、冷却水制御弁装置１０は、バイパス流路Ｒｂを流れる冷却水の流量は制御しない。そのため、冷却水制御弁装置１０は、エンジン２の始動時、メイン流路Ｒｍおよびラジエータ１１への冷却水の流量を制限することにより、エンジン２の暖機を図る。

オイルクーラ１２は、冷却水制御弁装置１０とウォーターポンプ３との間に設けられている。エンジン２のウォータージャケット４から流出した冷却水は、冷却水制御弁装置１０を経由してオイルクーラ１２に流れ、エンジン２に戻る。これにより、オイルクーラ１２は、潤滑オイルの温度を上昇させることができる。そのため、環境温度が低い場合でも、潤滑オイルの粘度を低下させることができる。
冷却水制御弁装置１０は、オイルクーラ１２に流れる冷却水の流量を制御可能である。

ヒータ１３は、冷却水制御弁装置１０とウォーターポンプ３との間に設けられている。エンジン２のウォータージャケット４から流出した冷却水は、冷却水制御弁装置１０を経由してヒータ１３に流れ、エンジン２に戻る。これにより、ヒータ１３は、車両の車室内の温度を上昇させることができる。
冷却水制御弁装置１０は、ヒータ１３に流れる冷却水の流量を制御可能である。

本実施形態では、ＥＧＲバルブ１４により、エンジン２の排気を吸気側に再循環させ、窒素酸化物の濃度を低減可能な排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を行うことができる。ＥＧＲバルブ１４は、エンジン２の排気通路と吸気通路とを接続する通路を流れる排気の流量を制御可能である。
ＥＧＲバルブ１４は、エンジン２のウォータージャケット４とウォーターポンプ３との間に設けられている。そのため、ウォータージャケット４から流出した冷却水は、ＥＧＲバルブ１４を経由してエンジン２に戻る。これにより、ＥＧＲバルブ１４を冷却することができる。なお、エンジン２の運転中、冷却水は、ウォーターポンプ３、ウォータージャケット４、ＥＧＲバルブ１４を循環する。

冷却水制御弁装置１０は、ハウジング２０、バルブ３０、シート５０、保持部としてのホルダ７０、付勢部材としてのスプリング４５等を備えている。
ハウジング２０は、ハウジング本体２１、カバー２２、パイプ部２５、２６等を有している。
ハウジング本体２１、カバー２２、パイプ部２５、２６は、それぞれ、例えば樹脂等により形成されている。

図２に示すように、ハウジング本体２１は、内側に、空間としてのバルブ収容空間２１０を有している。バルブ収容空間２１０は、略円筒状に形成されている。ハウジング本体２１の外壁には、開口部２１１が形成されている。バルブ収容空間２１０は、開口部２１１に接続している。そのため、バルブ収容空間２１０は、開口部２１１を経由してハウジング本体２１の外部と連通している。開口部２１１には、軸受部２３が設けられている。
なお、冷却水制御弁装置１０は、ハウジング本体２１の開口部２１１がウォータージャケット４に接続するようエンジン２に取り付けられる。そのため、バルブ収容空間２１０には、ウォータージャケット４内の冷却水が流入可能である。

ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０の開口部２１１とは反対側には、軸受穴部２１２が形成されている。軸受穴部２１２は、バルブ収容空間２１０とハウジング本体２１の開口部２１１とは反対側の外壁とを接続するよう形成されている。軸受穴部２１２は、バルブ収容空間２１０と同軸に形成されている。軸受穴部２１２には、軸受部２４が設けられている。
ハウジング本体２１には、バルブ収容空間２１０とハウジング本体２１の外部とを接続する流路穴部２１３が形成されている。

カバー２２は、例えば皿状に形成され、ハウジング本体２１の軸受穴部２１２側を覆うようにして設けられている。カバー２２は、ハウジング本体２１との間にギア部収容空間２２０を形成している。ギア部収容空間２２０は、図示しないモータ収容空間に接続している。モータ収容空間には、図示しないモータが設けられている。

モータは、給電されることにより回転駆動し、出力部からトルクを出力する。
ギア部収容空間２２０には、ギア部４１が設けられている。ギア部４１は、モータの出力部に噛み合うようにして設けられている。本実施形態では、ギア部４１は、減速機を構成している。そのため、モータが回転駆動し出力部から出力されたトルクは、ギア部４１で減速される。

バルブ３０は、バルブ本体３１、ボール面３４、３５、バルブ開口部３６等を有している。
バルブ本体３１は、例えば樹脂等により形成されている。バルブ本体３１は、バルブ筒部３２、バルブ底部３３を有している。
バルブ筒部３２は、筒状に形成されている。バルブ底部３３は、バルブ筒部３２の一方の端部を塞ぐようにしてバルブ筒部３２と一体に形成されている。すなわち、バルブ本体３１は、有底筒状に形成されている。

ボール面３４は、バルブ筒部３２の外周壁のうちバルブ底部３３側に形成されている。すなわち、ボール面３４は、バルブ本体３１の径方向外側の外壁に形成されている。ボール面３４は、凸球面状に形成されている。
ボール面３５は、バルブ筒部３２の外周壁のうちボール面３４に対しバルブ底部３３とは反対側に形成されている。ボール面３５は、凸球面状に形成されている。
バルブ開口部３６は、バルブ本体３１の外側と内側とを連通するようボール面３４に形成されている。ここで、バルブ開口部３６は、略円形に形成されている。

バルブ本体３１には、軸穴部３３０が形成されている。軸穴部３３０は、バルブ底部３３を板厚方向に貫くようバルブ底部３３の中央に形成されている。
バルブ本体３１の軸穴部３３０には、シャフト４２が設けられている。シャフト４２は、例えば金属等により棒状に形成されている。バルブ３０とシャフト４２とは、一体に回転可能に設けられている。すなわち、バルブ３０とシャフト４２とは、相対回転不能である。

シャフト４２の一方の端部側は、軸受部２３により軸受けされている。シャフト４２の他方の端部側は、軸受部２４により軸受けされている。これにより、バルブ３０は、シャフト４２とともに軸受部２３、２４により軸受けされ、バルブ収容空間２１０において回転可能に支持されている。

シャフト４２の他方の端部には、ギア部４１が接続されている。そのため、モータが回転駆動し出力部から出力されたトルクは、ギア部４１を経由してシャフト４２に伝達する。これにより、バルブ本体３１は、バルブ収容空間２１０において、所定の回転軸線Ａｒ１を中心に回転する。バルブ本体３１の回転位置により、バルブ開口部３６と流路穴部２１３との重なり面積が変化する。

パイプ部２５、２６は、それぞれ、管状に形成されている。パイプ部２５は、一方の端部が流路穴部２１３の内側に位置するよう、ハウジング本体２１に取り付けられている。パイプ部２６は、内側の空間がバルブ収容空間２１０に接続するよう、ハウジング本体２１に取り付けられている。

パイプ部２５のハウジング本体２１とは反対側の端部は、メイン流路Ｒｍを経由してラジエータ１１に接続される。パイプ部２６のハウジング本体２１とは反対側の端部は、バイパス流路Ｒｂを経由してウォーターポンプ３に接続される。

本実施形態では、エンジン２のウォータージャケット４を流れて温度が上昇した冷却水は、ハウジング本体２１の開口部２１１を経由してバルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の内側および外側に流入する。
バルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の内側に流入した冷却水は、バルブ本体３１の回転位置により変化するバルブ開口部３６と流路穴部２１３との重なり面積に応じて、パイプ部２５に流れる。パイプ部２５に流れた冷却水は、ラジエータ１１に導かれ、ラジエータ１１を通過することで温度が低下する。ラジエータ１１で温度の低下した冷却水は、エンジン２に戻され、エンジン２を冷却する。

バルブ収容空間２１０のうちバルブ本体３１の外側に流入した冷却水は、パイプ部２６に流れる。パイプ部２６に流れた冷却水は、バイパス流路Ｒｂを経由してウォーターポンプ３に導かれ、エンジン２に戻される。これにより、エンジン２の暖機が促進される。
このように、冷却水制御弁装置１０は、モータを回転駆動させて、バルブ本体３１の回転位置を制御することにより、ラジエータ１１を経由してエンジン２に戻される冷却水の流量を制御可能である。

図２、３に示すように、シート５０は、シート本体５１、シート開口部５２、シート面５３を有している。
シート本体５１は、例えばフッ素樹脂により環状に形成されている。シート本体５１は、弾性変形可能なよう、弾性率が所定の範囲に設定されている。
シート開口部５２は、シート本体５１の内側に形成されている。ここで、シート開口部５２は、略円形に形成されている。
シート面５３は、シート本体５１の軸方向の一方の端面に環状に形成されている。すなわち、シート面５３は、シート本体５１の外壁のうちシート開口部５２の径方向外側に形成されている。

シート５０は、シート面５３がバルブ３０のボール面３４に接触可能なようバルブ収容空間２１０に設けられている。バルブ本体３１が回転軸線Ａｒ１を中心に回転し、シート開口部５２とバルブ開口部３６とが重なると、シート開口部５２はバルブ開口部３６に連通する。

ホルダ７０は、例えば金属により筒状に形成されている。ホルダ７０は、小径筒部７１、拡大部７２、大径筒部７３を有している。
小径筒部７１は、筒状に形成されている。拡大部７２は、小径筒部７１の一方の端部から径方向外側へ平面状に延びて環状に形成されている。大径筒部７３は、拡大部７２の外縁部から小径筒部７１とは反対側へ筒状に延びるよう形成されている。小径筒部７１と拡大部７２と大径筒部７３とは一体に形成されている。
大径筒部７３の内径は、小径筒部７１の内径より大きい。大径筒部７３の軸方向の長さは、小径筒部７１の軸方向の長さより短い。

ホルダ７０は、小径筒部７１の大径筒部７３とは反対側の端部がパイプ部２５の一方の端部の内側に位置するよう、流路穴部２１３とバルブ収容空間２１０との接続部に設けられている。パイプ部２５の一方の端部の内側には、環状のシール部材２５１が設けられている。シール部材２５１は、例えばゴムにより形成されている。
ホルダ７０の小径筒部７１の外周壁は、パイプ部２５の一方の端部の内周壁、および、シール部材２５１の内周面と摺動可能である。これにより、ホルダ７０は、パイプ部２５の一方の端部の内周壁、および、シール部材２５１の内周面によって、ハウジング本体２１に対する径方向の相対移動が規制されるとともに、軸方向の移動が案内される。

シート５０は、シート本体５１のシート面５３とは反対側の面である外壁５１１がホルダ７０の拡大部７２に当接するよう、大径筒部７３の内側に設けられている。本実施形態では、大径筒部７３の内周壁は、シート本体５１の外周壁に接している。このように、ホルダ７０は、シート本体５１の少なくとも外縁部に接触しシート本体５１を保持可能である。これにより、シート５０は、ホルダ７０を介してハウジング本体２１に対する径方向の相対移動が規制されるとともに、軸方向の移動が案内される。

スプリング４５は、所謂コイルスプリングであり、ホルダ７０の小径筒部７１の外側において拡大部７２とパイプ部２５の一方の端部との間に設けられている。スプリング４５は、軸方向に延びる力を有している。そのため、スプリング４５は、ホルダ７０とともにシート５０をボール面３４側に付勢している。これにより、シート５０のシート面５３は、ボール面３４に押し付けられる。バルブ３０が回転軸線Ａｒ１を中心に回転するとき、シート面５３は、ボール面３４と摺動する。

冷却水制御弁装置１０は、バルブ３０がシート５０に対し相対回転し、バルブ開口部３６とシート開口部５２とが重なったとき開弁し、シート開口部５２がボール面３４で塞がれたとき閉弁する。冷却水制御弁装置１０が開弁したとき、バルブ本体３１の内側の冷却水は、バルブ開口部３６、シート開口部５２、ホルダ７０の内側、パイプ部２５、メイン流路Ｒｍを経由してラジエータ１１へ流れることができる。一方、冷却水制御弁装置１０が閉弁したとき、バルブ本体３１の内側の冷却水は、バルブ開口部３６を経由したラジエータ１１への流通が遮断される。
図３は、シート開口部５２とバルブ開口部３６とが重なっていない状態、すなわち、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態を示している。図４は、シート開口部５２とバルブ開口部３６とが同軸に重なった状態、すなわち、開弁状態を示している。

図３に示すように、シート５０のシート面５３は、内側シート面５３１、外側シート面５３２を有している。
内側シート面５３１は、シート本体５１の軸方向の一方の端面のうちシート開口部５２の径方向外側においてシート開口部５２と接続するよう形成されている。外側シート面５３２は、シート本体５１の軸方向の一方の端面のうち内側シート面５３１の径方向外側において内側シート面５３１と接続するよう形成されている。

内側シート面５３１は、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、曲率半径がボール面３４の曲率半径と概ね同じになるよう形成されている。外側シート面５３２は、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、曲率半径がボール面３４の曲率半径および内側シート面５３１の曲率半径より大きくなるよう設定されている。そのため、バルブ開口部３６とシート開口部５２とが重なっていないとき、すなわち、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態のとき、内側シート面５３１はボール面３４に密に接した状態となり、外側シート面５３２とボール面３４との間には、環状の隙間Ｓ２が形成されている。
このように、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態のとき、シート５０は、シート面５３の内縁部（内側シート面５３１）がボール面３４に接触する。

本実施形態では、シート５０は、シート凹部５４をさらに有している。
シート凹部５４は、シート本体５１のシート面５３とは反対側の面である外壁５１１の内縁部からバルブ３０側へ凹むよう環状に形成されている。
シート凹部５４は、筒状面５４１、テーパ面５４２を有している。筒状面５４１は、外壁５１１からバルブ３０側へ筒状に延びるよう形成されている。筒状面５４１の軸は、シート本体５１の軸Ａｘ１に一致している。テーパ面５４２は、筒状面５４１からシート開口部５２まで延びるよう形成されている。ここで、テーパ面５４２は、外壁５１１側からシート面５３側へ向かうに従い、シート本体５１の軸Ａｘ１に近づくようテーパ状に形成されている。

シート開口部５２の内径は、ホルダ７０の小径筒部７１の内径より大きく設定されている。これにより、シート凹部５４とホルダ７０の拡大部７２との間には、環状の隙間Ｓ１が形成されている。

本実施形態では、シート凹部５４は、例えば、環状のシート本体５１を切削加工することにより形成されている。すなわち、シート凹部５４は、シート本体５１の一部を除肉することにより形成されている。

図３に示すように、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とホルダ７０との交点である特定交点Ｐｉ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ１とすると、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。本実施形態では、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の全ての範囲においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。
なお、上記特定接点Ｐｃ１は、内側シート面５３１の内縁端、すなわち、シート面５３の内縁端上の点である。

また、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ２を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ２とし、特定接点Ｐｃ２におけるボール面３４の接線に対する垂線Ｌｐ２とホルダ７０との交点である特定交点Ｐｉ２を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ２とすると、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ２と外側直線Ｌｏ２との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。
なお、上記特定接点Ｐｃ２は、内側シート面５３１の内縁端と外縁端との中間の点である。

また、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ３を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ３とし、特定接点Ｐｃ３におけるボール面３４の接線に対する垂線Ｌｐ３とホルダ７０との交点である特定交点Ｐｉ３を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ３とすると、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ３と外側直線Ｌｏ３との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。
なお、上記特定接点Ｐｃ３は、内側シート面５３１の外縁端上の点である。
このように、シート凹部５４は、外側直線Ｌｏ１、Ｌｏ２、Ｌｏ３に対しシート本体５１の径方向内側において環状となる形状に形成されている。

また、隙間Ｓ１は、特定接点Ｐｃ１と特定交点Ｐｉ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。さらに、隙間Ｓ１は、特定接点Ｐｃ２と特定交点Ｐｉ２との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。

上述した構成により、ボール面３４からシート面５３の内側シート面５３１の特定接点Ｐｃ１に対し垂線Ｌｐ１方向の力が作用したとき、シート本体５１には、内側直線Ｌｉ１に沿う方向の力と内側直線Ｌｉ１に垂直な方向の力とが作用することとなる。これにより、シート本体５１の一部である内縁部は、隙間Ｓ１側に変形する（図３の破線参照）。そのため、ボール面３４とシート面５３とを密着させ、バルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できる。

本実施形態では、バルブ開口部３６の内径は、シート開口部５２の内径より大きい。そのため、図４に示すように、シート開口部５２とバルブ開口部３６とが同軸に重なった状態、すなわち、開弁状態では、シート５０は、外側シート面５３２が、ボール面３４のうちバルブ開口部３６の径方向外側の部位に接触する。つまり、このとき、シート５０は、シート面５３の内縁端に対し径方向外側の部位がボール面３４に接触する。

また、本実施形態では、シート本体５１の径方向において、シート開口部５２とホルダ７０の大径筒部７３の外周壁との距離をｄ１、ホルダ７０の小径筒部７１の外周壁と大径筒部７３の外周壁との距離をｄ２とすると、シート５０およびホルダ７０は、ｄ１＝ｄ２となるよう形成されている（図４参照）。これにより、ボール面３４とシート面５３との接触面に作用する冷却水の圧力をキャンセルすることができる。

以上説明したように、（１）本実施形態は、エンジン２を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置１０であって、バルブ３０とシート５０とホルダ７０とを備えている。
バルブ３０は、所定の回転軸線Ａｒ１を中心に回転可能に設けられたバルブ本体３１、バルブ本体３１の径方向外側の外壁に形成された凸球面状のボール面３４、および、バルブ本体３１の外側と内側とを連通するようボール面３４に形成され冷却水が流通可能なバルブ開口部３６を有している。
シート５０は、環状のシート本体５１、シート本体５１の内側に形成されバルブ開口部３６に連通可能なシート開口部５２、および、シート本体５１の外壁のうちシート開口部５２の径方向外側に形成されボール面３４に接触可能な環状のシート面５３を有している。
ホルダ７０は、シート本体５１の少なくとも外縁部に接触しシート本体５１を保持可能である。

本実施形態では、バルブ３０がシート５０に対し相対回転し、バルブ開口部３６とシート開口部５２とが重なったとき開弁し、シート開口部５２がボール面３４で塞がれたとき閉弁する。
また、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とホルダ７０との交点である特定交点Ｐｉ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ１とすると、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に隙間Ｓ１が形成されている。

また、（８）本実施形態では、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点を特定接点Ｐｃ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とホルダ７０との交点を特定交点Ｐｉ１とすると、特定接点Ｐｃ１と特定交点Ｐｉ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に隙間Ｓ１が形成されている。

この構成により、例えば、ボール面３４からシート面５３に対し垂線Ｌｐ１方向の力が作用したとき、シート本体５１の一部を隙間Ｓ１側に変形させることができる。そのため、ボール面３４とシート面５３とを密着させ、バルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できる。これにより、バルブ３０とシート５０との間の冷却水の漏れを低減することができる。したがって、ラジエータ１１に流す冷却水の流量を高精度に制御することで、エンジン２の暖機を促進し、燃費を向上することができる。
なお、本実施形態では、シート本体５１とホルダ７０との間に隙間Ｓ１が形成されており、シート本体５１の一部を当該隙間Ｓ１側に変形させることでバルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できるため、シート本体５１の剛性を過度に低下させる必要はない。そのため、シート本体５１に外力が印加されても、シート本体５１の形状を維持でき、シート本体５１の変形に伴うバルブ３０とシート５０との間の冷却水の漏れを抑制することができる。

また、（２）本実施形態では、シート５０は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１の外壁５１１からバルブ３０側へ凹むシート凹部５４を有している。シート凹部５４とホルダ７０との間に隙間Ｓ１が形成されている。そのため、シート５０の隙間Ｓ１側への変形量を増大させることができる。

また、（３）本実施形態では、シート凹部５４は、外側直線Ｌｏ１に対しシート本体５１の径方向内側において環状となる形状に形成されている。そのため、シート本体５１を切削加工等することによりシート凹部５４を容易に形成することができる。

また、（５）本実施形態では、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態のとき、シート５０は、シート面５３の内縁部がボール面３４に接触する。そのため、シート５０の隙間Ｓ１側への変形量を増大させることができる。

また、（６）本実施形態では、バルブ開口部３６とシート開口部５２とが重なる開弁状態のとき、シート５０は、シート面５３の内縁端に対し径方向外側の部位がボール面３４に接触する。そのため、このとき、ボール面３４とシート面５３との接触面積が小さくなり、シート面５３において局所的にスプリング４５の荷重が印加されることになる。このように、開弁状態においては、シート面５３の内縁端にボール面３４を接触させないようにすることで、シート５０の隙間Ｓ１側への変形を抑制することができる。

また、（７）本実施形態では、バルブ開口部３６の内径は、シート開口部５２の内径より大きい。そのため、上述のように、バルブ開口部３６とシート開口部５２とが重なる開弁状態のとき、シート５０は、シート面５３の内縁端に対し径方向外側の部位がボール面３４に接触する。

また、（９）本実施形態は、スプリング４５をさらに備えている。スプリング４５は、シート５０をボール面３４側に付勢可能である。これにより、シート５０の隙間Ｓ１側への変形量を増大させるとともに、シート面５３をボール面３４により密着させることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図５に示す。第２実施形態は、シート５０の形状が第１実施形態と異なる。
第２実施形態では、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。本実施形態では、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の中間位置から内側直線Ｌｉ１までの間に形成されている。

また、隙間Ｓ１は、特定接点Ｐｃ１と特定交点Ｐｉ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
第２実施形態では、第１実施形態と同様、シート５０の一部を隙間Ｓ１側へ変形させることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図６に示す。第３実施形態は、シート５０の形状が第１実施形態と異なる。
第３実施形態では、シート凹部５４は、テーパ面５４２に代えて平面５４３を有している。平面５４３は、筒状面５４１からシート開口部５２まで延びるよう平面状に形成されている。なお、第３実施形態の筒状面５４１の長さは、第１実施形態の筒状面５４１の長さより長い。
第３実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
第３実施形態では、第１実施形態と同様、シート５０の一部を隙間Ｓ１側へ変形させることができる。
なお、第３実施形態では、筒状面５４１の長さが、第１実施形態の筒状面５４１の長さより長く、平面５４３が平面状に形成されているため、第１実施形態と比べ、シート５０の隙間Ｓ１側への変形量を増大させることができる。

（第４実施形態）
第４実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図７に示す。第４実施形態は、シート５０およびホルダ７０の形状が第１実施形態と異なる。
第４実施形態では、シート５０は、シート凹部５４を有していない。

第４実施形態では、ホルダ７０は、テーパ部７４をさらに有している。
テーパ部７４は、ホルダ７０の小径筒部７１と拡大部７２とを接続するよう形成されている。テーパ部７４は、ホルダ７０の軸方向において小径筒部７１側から大径筒部７３側へ向かうに従い、ホルダ７０の軸Ａｘ２から離れるようテーパ状に形成されている。これにより、ホルダ７０は、拡大部７２の径方向内側においてバルブ３０とは反対側へ凹む保持部凹部としてのホルダ凹部７５を有している。

シート５０の外壁５１１の内縁部とホルダ７０のテーパ部７４、すなわち、ホルダ凹部７５との間には、環状の隙間Ｓ１が形成されている。
第４実施形態では、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。本実施形態では、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の全ての範囲においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。
このように、第４実施形態では、外側直線Ｌｏ１に対しホルダ７０の径方向内側のホルダ凹部７５において、逃がし形状となっている。

上述した構成により、ボール面３４からシート面５３の内側シート面５３１の特定接点Ｐｃ１に対し垂線Ｌｐ１方向の力が作用したとき、シート本体５１には、内側直線Ｌｉ１に沿う方向の力と内側直線Ｌｉ１に垂直な方向の力とが作用することとなる。これにより、シート本体５１の一部である内縁部は、隙間Ｓ１側に変形する。そのため、ボール面３４とシート面５３とを密着させ、バルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できる。

以上説明したように、（４）本実施形態では、ホルダ７０は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてバルブ３０とは反対側へ凹むホルダ凹部７５を有している。ホルダ凹部７５とシート本体５１との間に隙間Ｓ１が形成されている。これにより、シート５０の内縁部を隙間Ｓ１側へ変形させることができる。そのため、ボール面３４とシート面５３とを密着させ、バルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できる。これにより、バルブ３０とシート５０との間の冷却水の漏れを低減することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図８、９に示す。第５実施形態は、シート５０およびホルダ７０の形状等が第１実施形態と異なる。
図８に示すように、第５実施形態では、軸受部２３は設けられておらず、シャフト４２およびバルブ３０は軸受部２４によって軸受けされている。

バルブ本体３１には、バルブ開口部３６の他にバルブ開口部３７、３８が形成されている。
バルブ開口部３７、３８は、それぞれ、バルブ本体３１の外側と内側とを連通するようボール面３５に形成されている。ここで、バルブ開口部３７、３８は、それぞれ、略円形に形成されている。

ハウジング本体２１には、流路穴部２１３、２１４、２１５が形成されている。流路穴部２１３は、第１実施形態と同様、バルブ収容空間２１０とラジエータ１１とを接続する。流路穴部２１４は、バルブ収容空間２１０とオイルクーラ１２とを接続する。流路穴部２１５は、バルブ収容空間２１０とヒータ１３とを接続する。
バルブ本体３１が回転軸線Ａｒ１を中心に回転すると、バルブ開口部３６と流路穴部２１３、バルブ開口部３７と流路穴部２１４、バルブ開口部３８と流路穴部２１５との重なり面積が変化し、バルブ本体３１内の冷却水がラジエータ１１、オイルクーラ１２、ヒータ１３に分配される。

本実施形態では、シート５０とホルダ７０とスプリング４５との組が、ハウジング本体２１の流路穴部２１３、２１４、２１５のぞれぞれに１つずつ、計３組設けられている。
シート５０とホルダ７０とスプリング４５との組は、３組とも同様の構成のため、流路穴部２１３に設けられた組についてのみ、図８、９に基づき説明する。

図９に示すように、ホルダ７０の大径筒部７３の軸方向の長さは、小径筒部７１の軸方向の長さより長い。ホルダ７０は、大径筒部７３の外周壁が、流路穴部２１３の内周壁に設けられたシール部材２５１の内周面と摺動可能である。これにより、ホルダ７０は、流路穴部２１３の内周壁、および、シール部材２５１の内周面によって、ハウジング本体２１に対する径方向の相対移動が規制されるとともに、軸方向の移動が案内される。

図８、９に示すように、シート５０のシート本体５１は、略円筒状に形成されている。シート本体５１の軸方向の一方の端面にシート面５３が形成されている。
シート５０は、シート本体５１のシート面５３とは反対側の面である外壁５１１がホルダ７０の拡大部７２に当接するよう、大径筒部７３の内側に設けられている。本実施形態では、大径筒部７３の内周壁は、シート本体５１の外周壁に接している。このように、ホルダ７０は、シート本体５１の少なくとも外縁部に接触しシート本体５１を保持可能である。これにより、シート５０は、ホルダ７０を介してハウジング本体２１に対する径方向の相対移動が規制されるとともに、軸方向の移動が案内される。

スプリング４５は、ホルダ７０とともにシート５０をボール面３４側に付勢している。これにより、シート５０のシート面５３は、ボール面３４に押し付けられる。バルブ３０が回転軸線Ａｒ１を中心に回転するとき、シート面５３は、ボール面３４と摺動する。

図９は、シート開口部５２とバルブ開口部３６とが重なっていない状態、すなわち、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態を示している。
シート面５３は、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、曲率半径がボール面３４の曲率半径より大きくなるよう設定されている。そのため、バルブ開口部３６とシート開口部５２とが重なっていないとき、すなわち、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態のとき、シート面５３は内縁端がボール面３４に密に接した状態となり、シート面５３の内縁端に対し径方向外側の部位とボール面３４との間には、環状の隙間Ｓ２が形成されている。
このように、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態のとき、シート５０は、シート面５３の内縁部がボール面３４に接触する。

本実施形態では、シート凹部５４は、シート本体５１の外周壁から径方向内側へ凹むよう環状に形成されている。なお、シート凹部５４のシート本体５１の軸方向における位置は、ホルダ７０の大径筒部７３のバルブ３０側の端部に対応する位置である。これにより、シート凹部５４とホルダ７０の大径筒部７３との間には、環状の隙間Ｓ１が形成されている。

本実施形態では、シート凹部５４は、例えば、筒状のシート本体５１を切削加工することにより形成されている。すなわち、シート凹部５４は、シート本体５１の一部を除肉することにより形成されている。

図９に示すように、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とホルダ７０との交点である特定交点Ｐｉ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ１とすると、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１とホルダ７０との間に形成されている。本実施形態では、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の中間位置から外側直線Ｌｏ１までの間に形成されている。
なお、上記特定接点Ｐｃ１は、シート面５３の内縁端上の点である。

上述した構成により、ボール面３４からシート面５３の特定接点Ｐｃ１に対し垂線Ｌｐ１方向の力が作用したとき、シート本体５１には、内側直線Ｌｉ１に沿う方向の力と内側直線Ｌｉ１に垂直な方向の力とが作用することとなる。これにより、シート本体５１の一部であるバルブ３０側の端部は、隙間Ｓ１側に変形する。そのため、ボール面３４とシート面５３とを密着させ、バルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できる。
なお、本実施形態では、バルブ開口部３６の内径は、シート開口部５２の内径より大きい。

（第６実施形態）
第６実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図１０に示す。第６実施形態は、シート５０の形状等が第５実施形態と異なる。
図１０は、シート開口部５２とバルブ開口部３６とが重なっていない状態、すなわち、シート開口部５２がボール面３４で塞がれた閉弁状態を示している。

第６実施形態は、ホルダ７０を備えていない。シート５０は、シート本体５１の外周壁が、流路穴部２１３の内周壁、および、シール部材２５１の内周面と摺動可能である。これにより、シート本体５１は、流路穴部２１３の内周壁、および、シール部材２５１の内周面によって、ハウジング本体２１に対する径方向の相対移動が規制されるとともに、軸方向の移動が案内される。
このように、ハウジング本体２１の流路穴部２１３は、シート本体５１の少なくとも外縁部に接触しシート本体５１を保持可能である。本実施形態では、ハウジング本体２１の流路穴部２１３が「保持部」に対応している。

スプリング４５は、シート本体５１の外壁５１１に当接し、シート本体５１をバルブ３０側に付勢している。

本実施形態では、シート凹部５４は、シート本体５１のバルブ３０側の端部の外周壁から径方向内側へ凹むよう筒状に形成されている。なお、シート凹部５４は、シート本体５１のバルブ３０側の端部から、シート本体５１の軸方向の中心に対しスプリング４５側まで延びるよう形成されている。これにより、シート凹部５４とハウジング本体２１の流路穴部２１３の内周壁との間には、筒状の隙間Ｓ１が形成されている。

本実施形態では、シート凹部５４は、例えば、筒状のシート本体５１を切削加工することにより形成されている。すなわち、シート凹部５４は、シート本体５１の一部を除肉することにより形成されている。

図１０に示すように、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点である特定接点Ｐｃ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を内側直線Ｌｉ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とハウジング本体２１の流路穴部２１３との交点である特定交点Ｐｉ１を通りシート本体５１の軸Ａｘ１に平行な直線を外側直線Ｌｏ１とすると、隙間Ｓ１は、内側直線Ｌｉ１と外側直線Ｌｏ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１と流路穴部２１３との間に形成されている。

図１０に示すように、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点を特定接点Ｐｃ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とハウジング本体２１の流路穴部２１３との交点を特定交点Ｐｉ１とすると、隙間Ｓ１は、特定接点Ｐｃ１と特定交点Ｐｉ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１と流路穴部２１３との間に形成されている。

上述した構成により、ボール面３４からシート面５３の特定接点Ｐｃ１に対し垂線Ｌｐ１方向の力が作用したとき、シート本体５１には、シート本体５１の軸方向の力とシート本体５１の軸Ａｘ１に垂直な方向の力とが作用することとなる。これにより、シート本体５１の一部であるバルブ３０側の端部は、隙間Ｓ１側に変形する。そのため、ボール面３４とシート面５３とを密着させ、バルブ３０とシート５０との間のシール性を向上できる。

以上説明したように、（８）本実施形態では、シート本体５１の軸Ａｘ１を含む断面において、ボール面３４とシート面５３との接点を特定接点Ｐｃ１とし、特定接点Ｐｃ１におけるボール面３４の接線Ｌｔ１に対する垂線Ｌｐ１とハウジング本体２１の流路穴部２１３との交点を特定交点Ｐｉ１とすると、特定接点Ｐｃ１と特定交点Ｐｉ１との間の少なくとも一部においてシート本体５１と流路穴部２１３との間に隙間Ｓ１が形成されている。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、シート５０がシート凹部５４を有し、ホルダ７０がホルダ凹部７５を有し、シート凹部５４とホルダ凹部７５との間に隙間Ｓ１を形成することとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、シート５０のシート凹部５４は、切削加工に限らず、成型加工により形成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、シート本体５１は、弾性変形可能なよう、弾性率が所定の範囲に設定されるのであれば、フッ素樹脂に限らず、その他の樹脂や金属等により形成してもよい。

また、本発明の他の実施形態では、バルブ開口部３６の内径は、シート開口部５２の内径以下に設定されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジング２０は、樹脂に限らず、金属等により形成してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

２ エンジン、１０ 冷却水制御弁装置、３０ バルブ、３１ バルブ本体、３４ ボール面、３６ バルブ開口部、５０ シート、５１ シート本体、５２ シート開口部、５３ シート面、７０ ホルダ（保持部）、２１３ 流路穴部（保持部）、Ａｒ１ 回転軸線、Ｐｃ１ 特定接点、Ｌｉ１ 内側直線、Ｌｔ１ 接線、Ｌｐ１ 垂線、Ｐｉ１ 特定交点、Ｌｏ１ 外側直線、Ｓ１ 隙間

Claims (9)

1. エンジン（２）を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
   所定の回転軸線（Ａｒ１）を中心に回転可能に設けられたバルブ本体（３１）、前記バルブ本体の径方向外側の外壁に形成された凸球面状のボール面（３４）、および、前記バルブ本体の外側と内側とを連通するよう前記ボール面に形成され冷却水が流通可能なバルブ開口部（３６）を有するバルブ（３０）と、
   環状または筒状のシート本体（５１）、前記シート本体の内側に形成され前記バルブ開口部に連通可能なシート開口部（５２）、および、前記シート本体の外壁のうち前記シート開口部の径方向外側に形成され前記ボール面に接触可能な環状のシート面（５３）を有するシート（５０）と、
   前記シート本体の少なくとも外縁部に接触し前記シート本体を保持可能な保持部（７０、２１３）と、を備え、
   前記バルブが前記シートに対し相対回転し、前記バルブ開口部と前記シート開口部とが重なったとき開弁し、前記シート開口部が前記ボール面で塞がれたとき閉弁し、
   前記シート本体の軸（Ａｘ１）を含む断面において、前記ボール面と前記シート面との接点である特定接点（Ｐｃ１）を通り前記シート本体の軸に平行な直線を内側直線（Ｌｉ１）とし、前記特定接点における前記ボール面の接線（Ｌｔ１）に対する垂線（Ｌｐ１）と前記保持部との交点である特定交点（Ｐｉ１）を通り前記シート本体の軸に平行な直線を外側直線（Ｌｏ１）とすると、
   前記内側直線と前記外側直線との間の少なくとも一部において前記シート本体と前記保持部との間に隙間（Ｓ１）が形成されている冷却水制御弁装置。
2. 前記シートは、前記内側直線と前記外側直線との間の少なくとも一部において前記シート本体の外壁から前記バルブ側または前記シート本体の径方向内側へ凹むシート凹部（５４）を有し、
   前記シート凹部と前記保持部との間に前記隙間が形成されている請求項１に記載の冷却水制御弁装置。
3. 前記シート凹部は、前記外側直線に対し前記シート本体の径方向内側において環状となる形状に形成されている請求項２に記載の冷却水制御弁装置。
4. 前記保持部は、前記内側直線と前記外側直線との間の少なくとも一部において前記バルブとは反対側へ凹む保持部凹部（７５）を有し、
   前記保持部凹部と前記シート本体との間に前記隙間が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
5. 前記シート開口部が前記ボール面で塞がれた閉弁状態のとき、前記シートは、前記シート面の内縁部が前記ボール面に接触する請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
6. 前記バルブ開口部と前記シート開口部とが重なる開弁状態のとき、前記シートは、前記シート面の内縁端に対し径方向外側の部位が前記ボール面に接触する請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
7. 前記バルブ開口部の内径は、前記シート開口部の内径より大きい請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
8. エンジン（２）を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
   所定の回転軸線（Ａｒ１）を中心に回転可能に設けられたバルブ本体（３１）、前記バルブ本体の径方向外側の外壁に形成された凸球面状のボール面（３４）、および、前記バルブ本体の外側と内側とを連通するよう前記ボール面に形成され冷却水が流通可能なバルブ開口部（３６）を有するバルブ（３０）と、
   環状または筒状のシート本体（５１）、前記シート本体の内側に形成され前記バルブ開口部に連通可能なシート開口部（５２）、および、前記シート本体の外壁のうち前記シート開口部の径方向外側に形成され前記ボール面に接触可能な環状のシート面（５３）を有するシート（５０）と、
   前記シート本体の少なくとも外縁部に接触し前記シート本体を保持可能な保持部（７０、２１３）と、を備え、
   前記バルブが前記シートに対し相対回転し、前記バルブ開口部と前記シート開口部とが重なったとき開弁し、前記シート開口部が前記ボール面で塞がれたとき閉弁し、
   前記シート本体の軸（Ａｘ１）を含む断面において、前記ボール面と前記シート面との接点を特定接点（Ｐｃ１）とし、前記特定接点における前記ボール面の接線（Ｌｔ１）に対する垂線（Ｌｐ１）と前記保持部との交点を特定交点（Ｐｉ１）とすると、
   前記特定接点と前記特定交点との間の少なくとも一部において前記シート本体と前記保持部との間に隙間（Ｓ１）が形成されている冷却水制御弁装置。
9. 前記シートを前記ボール面側に付勢可能な付勢部材（４５）をさらに備える請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。

Images