JP2019023442A - バルブ装置、および、冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】狭小スペースに設置することができる冷却水制御弁を提供する。
【解決手段】冷却水制御弁１０は、エンジン１１の冷却水の流通量を制御するものであって、ハウジング３２および弁体３３を備えている。ハウジング３２は、複数の出力ポート７７、７８、７９を有している。弁体３３は、ハウジング３２内で軸心ＡＸまわりに回転可能に設けられており、複数の開口を有している。開口は、軸方向において互いに異なる位置に形成されるとともに複数の出力ポート７７、７８、７９のいずれか１つに連通可能である。弁体３３は、回転位置に応じて開口と出力ポート７７、７８、７９との連通度合いを変化させる。冷却水制御弁１０は、弁体３３の軸方向がエンジン１１のクランク軸の軸方向と略直交するように設置される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、エンジンの冷却媒体の流通量を制御するバルブ装置、および、それを備える冷却システムに関する。

従来、ハウジングおよび弁体を備え、弁体の回転位置に応じてハウジングのポートをハウジング内部に連通させるバルブ装置が知られている。特許文献１では、ハウジングは複数のポートを有しており、弁体は複数の開口を有している。開口は、他の開口に対して軸方向で異なる位置に形成され、複数のポートのいずれか１つに連通可能である。弁体は、回転位置に応じて開口とポートとの連通度合いを変化させる。

特表２００４−５３４１７７号公報

ところで、バルブ装置は、エンジンと共に車両のエンジンルームに設置される。エンジンの周囲には、エンジン自体に取り付けられる補機類、トランスミッション、インテークマニホールドおよびエキゾーストマニホールド等の他、例えばエアクリーナやバッテリ等が設置される。また、ハイブリッド車においては、電池から車両駆動用のモータに流す電流を調整する電力変換装置等がエンジンの周囲に設置される場合がある。

そのため、エンジンの周囲には狭小スペースしか残されておらず、この狭小スペースにバルブ装置をいかにして配置するかが課題である。特許文献１には、バルブ装置を狭小スペースにどのように配置するかについて何ら開示されていない。
本発明の目的は、狭小スペースに設置することができるバルブ装置を提供することである。また、そのバルブ装置を備える冷却システムを提供することである。

本発明のバルブ装置は、エンジン（１１）の冷却媒体の流通量を制御するものであって、ハウジング（３２、２０１）および弁体（３３）を備えている。ハウジングは、複数のポート（７７、７８、７９、２０３、２０４、２０５）を有している。弁体は、ハウジング内で軸心（ＡＸ）まわりに回転可能に設けられており、軸方向において互いに異なる位置に形成されるとともに複数のポートのいずれか１つに連通可能な複数の開口を有しており、回転位置に応じて開口とポートとの連通度合いを変化させる。バルブ装置は、弁体の軸方向がエンジンの駆動軸（１３１）の軸方向と略直交するように設置される。

このようにバルブ装置を設置することで、弁体をエンジンの駆動軸と同じ向きになるように配置する場合と比べて、バルブ装置をエンジンルームの狭小スペースに設置することができる。
ここで、上記「略直交する」とは、弁体の軸方向がエンジンの駆動軸の軸方向に対して８０度〜１００度の角度で交差することを意味する。

第１実施形態による冷却水制御弁が適用された冷却システムを説明する模式図である。 図１の冷却水制御弁の外観図である。 図２の冷却水制御弁を弁体の軸心に沿う縦断面で示す断面図であって、弁体の開口の連通度合いが０％である状態の図である。 図２の冷却水制御弁の駆動部のカバーがケースから外された状態をＩＶ方向から見たときの図である。 図３のＶ部分の拡大図である。 図２の冷却水制御弁を弁体の軸心に沿う縦断面で示す断面図であって、弁体の開口の連通度合いが１００％である状態の図である。 図３のハウジングおよび保持プレートのＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図３の冷却水制御弁のうちパイプ部材を外した状態をＶＩＩＩ方向から見たときの図である。 図１のエンジンおよび周辺機器を車両前方側から見たときの模式図である。 図９の冷却水制御弁、エンジン、電力変換装置およびトランスミッションをＸ方向から見たときの図である。 第２実施形態による冷却水制御弁が適用されたエンジンおよび周辺機器を説明する模式図であって、第１実施形態における図９に相当する図である。 第３実施形態による冷却水制御弁が適用された冷却システムを説明する模式図であって、第１実施形態における図１に相当する図である。 図１２の冷却水制御弁の断面図であって、弁体の開口の連通度合いが０％である状態の図である。 図１３の状態から開口の連通度合いが１００％になるまで弁体が回転した状態の断面図である。 図１３のハウジングおよび保持プレートのＸＶ−ＸＶ線断面図である。 図１２のエンジンおよび周辺機器を車両前方側から見たときの模式図である。 第４実施形態による冷却水制御弁が適用されたエンジンおよび周辺機器を車両前方側から見たときの模式図である。

以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
［第１実施形態］
第１実施形態によるバルブ装置としての冷却水制御弁を図１に示す。冷却水制御弁１０は、車両用のエンジン１１を含む冷却システム１２に適用されている。

＜冷却システム＞
先ず、冷却システム１２について説明する。
図１に示すように、冷却システム１２は、エンジン１１、ウォーターポンプ１３、冷却水制御弁１０、ラジエータ１４、水温センサ１５および電子制御装置１６等を備えている。ウォーターポンプ１３は、複数の循環経路１７、１８、１９が集合している場所に設けられており、冷却媒体としての冷却水をエンジン１１のウォータージャケット２１に向けて圧送する。冷却水制御弁１０は、循環経路１７、１８、１９の分岐点であって、例えばウォータージャケット２１の出口に設けられており、循環経路１７、１８、１９を流れる冷却水の流通量を調整する。

ラジエータ１４は、循環経路１７の途中に設けられている熱交換器であり、冷却水と空気との間で熱交換を行って冷却水の温度を下げる。循環経路１８の途中には、エンジン用オイルクーラ２２、および変速機用オイルクーラ２３が設けられている。循環経路１９の途中には、ヒータコア２４、スロットルバルブ２５、過給器２６、ＥＧＲバルブ２７およびＥＧＲクーラ２８が設けられている。

水温センサ１５は、冷却水制御弁１０の手前に設けられている。電子制御装置１６は、水温センサ１５が検出した水温に応じて冷却水制御弁１０を作動させて、循環経路１７、１８、１９の冷却水の流通量を制御する。

＜冷却水制御弁＞
次に、冷却水制御弁１０について説明する。
図２および図３に示すように、冷却水制御弁１０は、駆動部３１、ハウジング３２、弁体３３、シールユニット３４、３５、３６、保持プレート３７、および、パイプ部材３８を備えている。

図３および図４に示すように、駆動部３１は、ケース４１と、ケース４１との間に収容空間を形成しているカバー４３と、収容空間に設けられているモータ４４および減速機４５と、回転角センサ４６とを有している。
ケース４１は、プレート状のベース部４７と、ハウジング３２の接続開口部７４に嵌合している接続嵌合部４２とを有している。接続嵌合部４２の中央部には軸挿通孔４８および軸受４９が設けられている。軸挿通孔４８には弁体３３の軸部８１の一端部が挿通しており、軸受４９は軸部８１の一端部を支持している。

減速機４５は、円筒ギア５１、第１ギア５２、第２ギア５３および第３ギア５４からなる。円筒ギア５１はモータ４４の出力軸５５に固定されている。第１ギア５２は、円筒ギア５１と噛み合う第１大径ギア部５６、およびそれより小径の第１小径ギア部５７を有している。第２ギア５３は、第１小径ギア部５７と噛み合う第２大径ギア部５８、およびそれより小径の第２小径ギア部５９を有している。第３ギア５４は、第２小径ギア部５９と噛み合っており、弁体３３の軸部８１の一端部に固定されている。減速機４５は、モータ４４の動力の回転速度を減じて出力する。

回転角センサ４６は、第３ギア５４に設けられている磁石６１、６２と、それら磁石６１、６２の間であって弁体３３の軸心ＡＸ上に設けられている磁気検出部６３と、を有している。磁気検出部６３は、例えばホールＩＣなどから構成されており、弁体３３の回転に伴い変化する磁界を検出することで、弁体３３の回転角度を検出する。

図２および図３に示すように、ハウジング３２は、内部空間７５を有する筒状のハウジング本体部７１と、エンジン１１に固定するための固定用フランジ７３と、駆動部３１を取り付けるための取付用フランジ７２とを有している。ハウジング本体部７１の一端部には接続開口部７４が形成されている。
ハウジング本体部７１は、内部空間７５と外部（すなわち、ハウジング３２に対する外部）とを接続する入力ポート７６および複数の出力ポート７７、７８、７９を有している。第１実施形態では、入力ポート７６および出力ポート７７、７８、７９は、ハウジング本体部７１の側部、すなわち筒状部分を径方向に貫通するように形成されている。

弁体３３は、内部空間７５内で軸心ＡＸまわりに回転可能に設けられており、回転位置に応じて入力ポート７６と出力ポート７７、７８、７９とをそれぞれ連通または閉塞する。弁体３３は、軸部８１と、軸部８１の外側に設けられている筒部８２とを有している。
軸部８１は、軸受４９およびハウジング本体部７１の端部により回転可能に支持されている。筒部８２は、軸方向の一端において軸部８１に連結されている。軸部８１および筒部８２は一部材からなる。筒部８２と軸部８１との間には弁体内流路８３が形成されている。

筒部８２は、軸方向に順に並ぶ環状部８４、８５、８６を有している。環状部８４は、出力ポート７７と同じ軸方向位置に設けられている。環状部８５は、出力ポート７８と同じ軸方向位置に設けられており、図示しない連結部により環状部８４と連結されている。環状部８６は、出力ポート７９と同じ軸方向位置に設けられており、環状部８５と連結されている。環状部８４、８５、８６の外壁面は球面状になっている。

筒部８２は、弁体３３の回転位置に応じて出力ポート７７、７８、７９のいずれか１つと弁体内流路８３とを接続する開口８７、８８、８９と、弁体３３の回転位置にかかわらず、内部空間７５のうち弁体３３の外側（以下、弁体外側空間９１）を介して入力ポート７６と弁体内流路８３とを接続する開口９２とを有している。開口８７、８８、８９は、軸方向において互いに異なる位置に形成されるとともに複数の出力ポート７７、７８、７９のいずれか１つに連通可能である。開口８７は、環状部８４に形成されており、出力ポート７７と弁体内流路８３とを接続可能である。開口８８は、環状部８５に形成されており、出力ポート７８と弁体内流路８３とを接続可能である。開口８９は、環状部８６に形成されており、出力ポート７９と弁体内流路８３とを接続可能である。開口９２は、環状部８４と環状部８５との間に形成されている。

保持プレート３７は、シールユニット３４、３５、３６を保持する保持部材であり、プレート部９５および保持部９６、９７、９８を有している。プレート部９５は、板状であり、ハウジング本体部７１に固定されている。保持部９６、９７、９８は、プレート部９５から出力ポート７７、７８、７９内にそれぞれ突き出している環状突起である。

シールユニット３４、３５、３６は、それぞれ出力ポート７７、７８、７９に対応して設けられている。
図３および図５に示すように、シールユニット３４は、バルブシール１０１、スリーブ１０２、スプリング１０３およびシール部材１０４を有している。バルブシール１０１は、弁体３３の環状部８４の外壁面に当接している環状シール部材である。スリーブ１０２は、出力ポート７７から弁体外側空間９１にかけて設けられている筒状部材であり、バルブシール１０１を保持している。スプリング１０３は、スリーブ１０２を環状部８４側に付勢している。シール部材１０４は、保持プレート３７の保持部９６とスリーブ１０２との間をシールしている。

シールユニット３４は、出力ポート７７と弁体外側空間９１との間をシールしている。弁体３３が回転するとき、環状部８４がバルブシール１０１に対して摺動することでシールユニット３４によるシール状態が維持される。
シールユニット３５は、シールユニット３４と同様のバルブシール、スリーブ、スプリングおよびシール部材を有しており、出力ポート７８と弁体外側空間９１との間をシールしている。

シールユニット３６は、シールユニット３４と同様のバルブシール、スリーブ、スプリングおよびシール部材を有しており、出力ポート７９と弁体外側空間９１との間をシールしている。
図２および図３に示すように、パイプ部材３８は、出力ポート７７に接続している流路１０５をもつパイプ１０６と、出力ポート７８に接続している流路１０７をもつパイプ１０８と、出力ポート７９に接続している流路１０９をもつパイプ１１０とを有している。

図１〜図３に示すように、第１実施形態では、入力ポート７６はウォータージャケット２１の出口に接続される。パイプ１０６は循環経路１７に接続される。パイプ１０８は循環経路１８に接続される。パイプ１１０は循環経路１９に接続される。
このように構成された冷却水制御弁１０において、ウォータージャケット２１を流れる際にエンジン１１の熱を奪って温度が上昇した冷却水は、入力ポート７６を通じて弁体外側空間９１に流入する。弁体外側空間９１の冷却水は、弁体３３の開口９２を通じて弁体内流路８３に流入する。弁体内流路８３の冷却水は、出力ポート７７、７８、７９に対する弁体３３の開口８７、８８、８９の連通度合いに応じて、パイプ１０６、１０８、１１０に分配される。

上記連通度合いは、弁体３３の回転位置に応じて変化する。つまり、弁体３３は、回転位置に応じて開口８７、８８、８９と出力ポート７７、７８、７９との連通度合いを変化させる。例えば、図３では、開口８７、８８、８９のいずれも連通度合いが０％となっている。一方、図６では、開口８７、８８、８９のいずれも連通度合いが１００％となっている。冷却水制御弁１０は、弁体３３の回転位置を図３の状態から図６の状態までの間で変えることで、開口８７、８８、８９の連通度合いを０％〜１００％の間で変化させて、循環経路１７、１８、１９の冷却水の流通量を制御する。

＜各種ポートおよびその周辺＞
次に、各種ポートおよびその周辺についてさらに詳しく説明する。
図７に示すように、入力ポート７６は、ハウジング３２のうちエンジン１１に取り付けられる側、すなわち固定用フランジ７３が設けられている側を貫通するように形成されている。そして、入力ポート７６は、ハウジング３２がエンジン１１に取り付けられることによりウォータージャケット２１（図１参照）の出口に接続される。そのため、入力ポート７６をウォータージャケット２１に接続するための配管は特に不要である。

図７に示すように軸方向（軸心ＡＸに平行な方向）から見て、出力ポート７７、７８、７９の少なくとも一部同士が周方向で重なっている。つまり、「一の出力ポートの少なくとも一部は、軸方向から見て他の全ての出力ポートと重なっている」のである。「一の出力ポート」が出力ポート７７である場合を例にとると、出力ポート７７の少なくとも一部は、軸方向から見て出力ポート７８、７９と重なっている。これは言い換えれば、図３に示すように軸心ＡＸを含む断面に全ての出力ポート７７、７８、７９が現れるとも言える。

特に、第１実施形態では、図７に示すように軸方向から見たとき、出力ポート７７、７８、７９の中心軸Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の周方向位置が一致している。また、図７および図８に示すように、出力ポート７７、７８、７９はハウジング３２の一側面１１５に設けられている。また、図８に示すように、出力ポート７７、７８、７９は一直線上に並ぶように設けられている。これにより、出力ポート７７、７８、７９を、ハウジング３２のうち弁体３３の回転方向における一部分に集結させることができる。そのため、出力ポート７７、７８、７９に接続されるパイプ１０６、１０８、１１０のうち少なくとも根元の部分はハウジング３２の幅内に極力収めることができる。したがって、冷却水制御弁１０を薄型化することができる。

図３および図７に示すように、出力ポート７７、７８、７９の開口方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３（すなわち、中心軸Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に沿う方向）が互いに平行である。一側面１１５は平面であり、開口方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は一側面１１５に対して垂直な方向である。これにより、シールユニット３４、３５、３６およびパイプ１０６、１０８、１１０は、ハウジング３２を回転させることなく組み付けることができる。また、シールユニット３４、３５、３６を組み付ける方向が一方向となるので、組み付け作業が容易になる。また、全てのシールユニット３４、３５、３６を同時に組み付けることができる。

図３に示すように、保持プレート３７は、全てのシールユニット３４、３５、３６を一括して保持している。そのため、シールユニット３４、３５、３６と保持プレート３７とを事前にサブアッセンブリ化しておき、それをハウジング３２に組み付けることで作業効率を高めることができる。

保持プレート３７はパイプ部材３８とは別部材からなる。これにより、パイプ部材３８を外してもシールユニット３４、３５、３６がハウジング３２に組み付いた状態が維持される。また、パイプ部材３８とは異なるパイプ部材をもつ他の冷却水制御弁に対して、第１実施形態の冷却水制御弁１０は、パイプ部材３８を取り外した状態の形状を統一することができる。そのため、シールユニット３４、３５、３６の洩れを検査する作業が容易になる。例えば洩れを検査する作業の自動化が容易である。

パイプ部材３８は、全てのパイプ１０６、１０８、１１０を一体に成形したものである。そのため、１回の作業で全てのパイプ１０６、１０８、１１０を組み付けることができ、作業効率を高めることができる。

＜冷却システムの構成要素の配置＞
次に、冷却システム１２の構成要素の配置についてさらに詳しく説明する。
図９に示すように、エンジン１１は、駆動軸であるクランク軸１３１の軸方向（以下、駆動軸方向）が車両の幅方向（以下、車幅方向）とほぼ平行になるように配置される。つまり、エンジン１１は横置きエンジン（transverse engine）である。エンジン１１には、インテークマニホールド１２１、オルタネータ１２２、ウォーターポンプ１３、コンプレッサ１２４、スタータ１２５およびトランスミッション１２６などが組み付けられている。

トランスミッション１２６は、エンジン１１の側壁１３２の下部に組み付けられている。トランスミッション１２６内部には、モータ１３３が設けられている。モータ１３３は、エンジン１１とともに車両の動力源として機能する。トランスミッション１２６の上側には電力変換装置１２７が配置されている。電力変換装置１２７は、図示しない電池からモータ１３３に流す電流を調整するものであって、インバータ等を備えている。電力変換装置１２７は、駆動軸方向においてエンジン１１の側壁１３２の上部と対向する位置に配置されている。

図９および図１０に示すように、エンジンルームの限られたスペースにエンジン１１等を配置する必要があり、電力変換装置１２７をエンジン１１側に寄せて配置する結果、エンジン１１と電力変換装置１２７との間には狭小スペースＡ１が生まれる。狭小スペースＡ１は、エンジン１１と電力変換装置１２７との対向する方向の距離がエンジン１１の対向面（すなわち、側壁１３２）に沿う方向の距離と比べて狭くなっている空間である。上記「対向する方向」は車幅方向と平行な方向である。横置きエンジンであるエンジン１１の場合、縦置きエンジンと比べて車幅方向の制約を受けやすく、車幅方向のスペースが狭くなりがちである。

このような狭小スペースＡ１に配置するべく、冷却水制御弁１０は、弁体３３の軸方向（以下、弁体軸方向）が駆動軸方向と略直交するように配置されている。上記「略直交する」とは、弁体軸方向が駆動軸方向に対して８０度〜１００度の角度で交差することを意味する。
また、ハウジング３２は、筒状であって、径方向長さが軸方向長さよりも小さくなるように形成されている。そして、冷却水制御弁１０は、ハウジング３２の径方向がエンジン１１と電力変換装置１２７との対向する方向と一致するように配置されている。言い換えれば、冷却水制御弁１０は、ハウジング３２の軸方向すなわち弁体軸方向がエンジンの側壁１３２に沿う方向と一致するように配置されている。

図７に示すように、出力ポート７７、７８、７９は、ハウジング３２のうち弁体３３の回転方向における一部分に集結している。そして、その一部分にシールユニット３４、３５、３６、保持プレート３７およびパイプ部材３８が設けられている。そのため、ハウジング３２および冷却水制御弁１０は、同じ径方向であっても、開口方向Ｄ１に比較的大きくなっている代わりに、開口方向Ｄ１と直交する方向に比較的小さくなっている。冷却水制御弁１０は、上記「開口方向Ｄ１と直交する方向」がエンジン１１と電力変換装置１２７との対向する方向と一致するように配置されている。

図１０に示すように、冷却水制御弁１０は、天地方向から見たときトランスミッション１２６と重なるように配置されている。つまり、冷却水制御弁１０は、当該冷却水制御弁１０の天地方向の投影がトランスミッション１２６の天地方向の投影と重なるように配置されている。

＜効果＞
以上説明したように、第１実施形態では、冷却水制御弁１０は、エンジン１１の冷却水の流通量を制御するものであって、ハウジング３２および弁体３３を備えている。ハウジング３２は、複数の出力ポート７７、７８、７９を有している。弁体３３は、ハウジング３２内で軸心ＡＸまわりに回転可能に設けられており、複数の開口８７、８８、８９を有している。開口８７、８８、８９は、軸方向において互いに異なる位置に形成されるとともに複数の出力ポート７７、７８、７９のいずれか１つに連通可能である。弁体３３は、回転位置に応じて開口８７、８８、８９と出力ポート７７、７８、７９との連通度合いを変化させる。冷却水制御弁１０は、弁体３３の軸方向がエンジン１１のクランク軸の軸方向と略直交するように設置される。

このように冷却水制御弁１０を設置することで、弁体３３をエンジン１１のクランク軸１３１と同じ向きになるように配置する場合と比べて、冷却水制御弁１０をエンジンルームの狭小なスペースに設置することができる。例えば、従来エンジン１１に取り付けられていたサーモスタットまたはクーラントパイプの一部に代えて冷却水制御弁１０を設置することができる。

また、第１実施形態では、冷却水制御弁１０は、エンジン１１と電力変換装置１２７との間に配置されている。
これにより、エンジン１１と電力変換装置１２７との間の狭小スペースＡ１を有効に活用することができる。

また、第１実施形態では、エンジン１１は、駆動軸方向が車幅方向と平行になるように配置される。
このような横置きエンジンの場合、縦置きエンジンと比べて車幅の制約を受けやすい。しかし、弁体軸方向を駆動軸方向に略直交させることで、車幅方向の狭小なスペースに冷却水制御弁１０を配置することができる。

また、第１実施形態では、冷却水制御弁１０は、当該冷却水制御弁１０の天地方向の投影がトランスミッション１２６の天地方向の投影と重なるように配置されている。
トランスミッション１２６の上側には、電力変換装置１２７が設けられているため、エンジン１１と電力変換装置１２７との間の狭小なスペースしか残されていない。このような場合であっても、従来エンジン１１に取り付けられていたサーモスタットまたはクーラントパイプの一部に代えて冷却水制御弁１０を設置することができる。

また、第１実施形態では、ハウジング３２は、外部からハウジング３２内へ冷却水を導く１つの入力ポート７６と、ハウジング３２内から外部へ冷却水を導く複数の出力ポート７７、７８、７９を有している。
このような冷却水制御弁１０は、エンジン１１のウォータージャケット２１の出口側に好適に配置される。

［第２実施形態］
第２実施形態では、図１１に示すように、トランスミッション１２６の上側には、エアクリーナ１４１が設置されている。エンジン１１とエアクリーナ１４１との間には狭小スペースＡ１がある。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に狭小スペースＡ１に配置するべく、冷却水制御弁１０は、弁体軸方向が駆動軸方向と略直交するように配置されている。
このように冷却水制御弁１０は、エンジン１１と電力変換装置との間に限らず、エアクリーナ１４１等の他の機器とエンジン１１との間の狭小スペースに配置され得る。

［第３実施形態］
第３実施形態では、図１２に示すように、冷却水制御弁２００は、循環経路１７、１８、１９の集合点であって、例えばウォーターポンプ１３の手前に設けられている。
図１３および図１４に示すように、冷却水制御弁２００は、第１実施形態における冷却水制御弁１０と同様の駆動部３１、弁体３３、シールユニット３４、３５、３６および保持プレート３７を備えている。また、冷却水制御弁２００は、第１実施形態におけるハウジング３２およびパイプ部材３８に代えて、ハウジング２０１およびパイプ部材２０２を備えている。

ハウジング２０１は、３つの入力ポート２０３、２０４、２０５および１つの出力ポート２０６を有している。入力ポート２０３、２０４、２０５は、ハウジング２０１内に冷却水が流入するときの入口となるポートである。入力ポート２０３、２０４、２０５は、第１実施形態における出力ポート７７、７８、７９と位置および形状が同じものである。図１５に示すように軸方向（軸心ＡＸに平行な方向）から見て、入力ポート２０３、２０４、２０５の少なくとも一部同士が周方向で重なっている。つまり、一の出力ポート（例えば入力ポート２０３）の少なくとも一部は、軸方向から見て他の全ての出力ポート（入力ポート２０４、２０５）と重なっている。

したがって、第１実施形態と同様に、第３実施形態では冷却水制御弁２００を薄型化することができるとともに、狭小スペースに搭載することができる。
図１６に示すように、冷却水制御弁２００は、ウォーターポンプ１３に近い場所であって、コンプレッサ１２４とスタータ１２５との間の狭小スペースＡ２に設置されている。このような狭小スペースＡ２に配置するべく、冷却水制御弁２００は、弁体軸方向が駆動軸方向と略直交するように配置されている。

図１３および図１４に示すように、ハウジング２０１は、ハウジング本体部２０７のうち軸方向で駆動部３１とは反対側の端部２０８に形成された出力ポート２０６と、端部２０８に固定された出口パイプ２０９とを有している。出力ポート２０６は、弁体３３の回転位置にかかわらず内部空間７５に連通している。弁体３３は、回転位置に応じて出力ポート２０６と入力ポート２０３、２０４、２０５とをそれぞれ連通または閉塞する。

このように入力ポートと出力ポートとの関係が第１実施形態とは逆であってもよい。また、出力ポート２０６は、必ずしも弁体３３の軸方向に垂直な方向に設ける必要はない。そのため、出力ポート２０６に接続される配管のレイアウトを適宜選択でき、搭載自由度が増す。
また、出力ポート２０６は、ハウジング２０１のうち弁体３３の軸方向に位置する箇所に設けられている。そのため、入力ポート２０３、２０４、２０５から出力ポート２０６に至るまでの冷却水の経路の曲がり箇所の数が減るので、通水抵抗を下げることができる。

パイプ部材２０２は、パイプ２１１、２１２、２１３を有している。各パイプ２１１、２１２、２１３は、図１３に示すように軸心ＡＸを含み入力ポート２０３、２０４、２０５を通る断面上に位置するように形成されている。パイプ部材２０２は、ハウジング２０１の幅以内に収まっている。そのため、冷却水制御弁２００を可及的に薄型化することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態では、図１７に示すように、冷却水制御弁３００は、ウォーターポンプ１３に近い場所であって、オルタネータ１２２とコンプレッサ１２４との間の狭小スペースＡ３に設置されている。このような狭小スペースＡ３に配置するべく、冷却水制御弁３００は、弁体軸方向が駆動軸方向と略直交するように配置されている。
このように冷却水制御弁１０は、エンジン１１と電力変換装置との間に限らず、エンジン１１の周囲において他の機器同士の間の狭小スペースに配置され得る。

［他の実施形態］
他の実施形態では、冷却水制御弁が適用される冷却システムは、図１または図１２に示されるものに限定されない。循環経路に設けられる機器は適宜変更可能である。例えば循環経路に電力変換装置等を加えてもよい。また、循環経路は２つまたは４つ以上であってもよい。それに伴い、弁体の回転位置に応じて閉塞されるポートの数は２つまたは４つ以上であってもよい。
他の実施形態では、冷却水制御弁は、エンジンと電力変換装置との間に限らず、バッテリ等の他の機器とエンジンとの間の狭小スペースに配置され得る。
他の実施形態では、冷却水制御弁は、エンジンと電力変換装置との間に配置される場合、エンジンではなく電力変換装置に取り付けられてもよい。

他の実施形態では、弁体の回転位置に応じて閉塞される複数のポートのうち、一のポートの少なくとも一部は、軸方向から見て１つ以上の他の出力ポートと重なっていればよい。それでも、複数のポートを、ハウジングのうち回転方向における一部分に集結させることができ、冷却水制御弁を薄型化することができる。
他の実施形態では、シールユニットが組み付けられる複数のポートの開口方向が互いに平行でなくてもよい。それでも、複数のポートがハウジングのうち回転方向における一部分に集結していれば、ハウジングを回転させることなくシールユニットを組み付けることができる。

他の実施形態では、保持プレートと複数のパイプとが一体に成形されてもよい。
他の実施形態では、駆動部は、他の形式のものであってもよい。要するに、駆動部は回転動力を出力するものであれば、他の公知のものを採用しうる。
他の実施形態では、弁体の軸部および筒部は、別々の部品であってもよい。また、筒部は、複数の環状部同士が別々の部品であってもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１１・・・エンジン
３２、２０１・・・ハウジング
３３・・・弁体
７７、７８、７９・・・出力ポート（ポート）
１３１・・・クランク軸（駆動軸）
２０３、２０４、２０５・・・入力ポート（ポート）
ＡＸ・・・軸心

Claims (7)

1. エンジン（１１）の冷却媒体の流通量を制御するバルブ装置であって、
   複数のポート（７７、７８、７９、２０３、２０４、２０５）を有しているハウジング（３２、２０１）と、
   前記ハウジング内で軸心（ＡＸ）まわりに回転可能に設けられており、軸方向において互いに異なる位置に形成されるとともに前記複数のポートのいずれか１つに連通可能な複数の開口（８７、８８、８９）を有しており、回転位置に応じて前記開口と前記ポートとの連通度合いを変化させる弁体（３３）と、
   を備えており、
   前記バルブ装置は、前記弁体の軸方向が前記エンジンの駆動軸（１３１）の軸方向と略直交するように設置されるバルブ装置。
2. 前記バルブ装置は、前記エンジンと、当該エンジンとは別の動力源であるモータ（１３３）に用いられる電力変換装置（１２７）との間に配置される請求項１に記載のバルブ装置。
3. 前記エンジンは、当該エンジンの前記駆動軸の軸方向が車両の幅方向と平行になるように配置される請求項１または２に記載のバルブ装置。
4. 前記バルブ装置は、当該バルブ装置の天地方向の投影が、前記エンジンに組み付けられるトランスミッション（１２６）の天地方向の投影と重なるように配置される請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ装置。
5. 前記ポートは、前記ハウジング内から外部へ冷却媒体を導く出力ポート（７７、７８、７９）であり、
   前記ハウジング（３２）は、外部から前記ハウジング内へ冷却媒体を導く１つの入力ポート（７６）をさらに有している請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブ装置。
6. 前記ポートは、外部から前記ハウジング内へ冷却媒体を導く入力ポート（２０３、２０４、２０５）であり、
   前記ハウジング（２０１）は、前記ハウジング内から外部へ冷却媒体を導く１つの出力ポート（２０６）をさらに有している請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブ装置。
7. 前記エンジンと、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブ装置と、
   を備える冷却システム。

Images