JP6775377B2 - 流路切換弁及び自動車用熱媒体システム - Google Patents

Description

本発明は流路切換弁、及びこの流路切換弁を使用した自動車用熱媒体システムに係り、例えば、内燃機関やリチウム電池等の熱源を冷却する冷却水を種々の熱補機類に分配するために用いられる流路切換弁、及この流路切換弁を使用した自動車用熱媒体システムに関するものである。

一般的な自動車においては、内燃機関を冷却する冷却水の熱を外部に放熱するために冷却水をラジエータに循環させる、或いは車室内を暖房するために温度の高い冷却水を暖房装置に循環させるといった目的のために、流路切換弁を使用して各種熱補機類に冷却水を分配することが行われている。

このような自動車の内燃機関を冷却する冷却水を各種熱補機類に分配する流路切換弁としては、例えば特開２０１５−５９６１５号公報（特許文献１）に記載されている。この特許文献１に記載された流路切換弁は、一方に閉塞壁を有し他方に開放部を備える有底円筒状の弁体である弁本体をハウジング本体内に回転可能に収容し、この弁本体の回転位置に応じて流路を切り換えるロータリー式流路切換弁あって、ハウジング本体に形成した連通路の開口部と弁本体の外側周部に形成した開口部との重なり合いにより開弁し、弁本体の開放端である流入口から流入した冷却水を弁本体の開口部、及びハウジング本体の連通路を介して自動車の各種熱補機類に分配する構成となっている。

特開２０１５−５９６１５号公報

ところで、この流路切換弁においては弁本体の回転範囲を規制する必要があり、例えば、初期位置を決める第１の規制位置と、最大回転位置を決める第２の規制位置が必要である。このため特許文献１においては、図９、図１０にあるように弁本体の閉塞壁の最外周縁に軸方向で外側に延びる規制片を設けるか、或いは図１１、図１２あるように弁本体の閉塞壁の最外周縁に径方向で外側に延びる規制片を設けている。

しかしながら、この特許文献１においては、弁本体の閉塞壁から軸方向で外側に向けて規制片を設けるか、或いは弁本体の閉塞壁から径方向で外側に向けて規制片を設けているため、この分だけハウジング本体に形成した弁収納部の形状を、軸方向、或いは径方向に大きくしなければならない。このため、流路切換弁の全体の体格が大きくなり、例えば、自動車のエンジンルームにおける流路切換弁の占有容積の割合が大きくなり、好ましいものではなかった。

本発明の目的は、弁本体を収納する弁収納部が大きくなるのを抑制すると共に、弁本体の回転範囲を規制することができる新規な流路切換弁、及びこの流路切換弁を使用した自動車用熱媒体システムを提供することにある。

ここで、本発明は内燃機関の冷却水に限定されず、例えばリチウム電池のような熱源を冷却する冷却水にも適用可能なものである。よって、冷却水は熱媒体であり、内燃機関やリチウム電池は熱源と言い換えることができる。

本発明の特徴は、一端が閉塞壁によって閉塞され、他端が開放部によって開放された軸線方向に延びる有底円筒状の弁本体の閉塞壁の一部に、弁本体の軸線方向で開放部側に向かって内側に延びる被規制部が形成されると共に、弁本体の閉塞壁に対向するように弁収納部に形成された端面壁に、閉塞壁に形成した被規制部の回転範囲を規制する規制部が形成されている、ところにある。

本発明によれば、弁本体の回転範囲を規制する被規制部が、弁本体の軸線方向で開放部側に向かって内側に延びる形状とされているので、弁収納部の形状を大きくしないで弁本体の回転範囲を規制でき、流路切換弁の体格が大きくなるのを抑制することができるようになる。

本発明の流路切換弁が適用される一例としての内燃燃関の冷却システムの構成図である。 本発明の実施形態になる流路切換弁の上面図である。 図２に示す流路切換弁の分解斜視図である。 図３に示す流路切換弁のオイルクーラに繋がる連通路付近を横方向に断面した断面図である。 本発明の実施形態になる弁本体の全体斜視図である。 図５に示す弁本体をＡ-Ａの位置で軸方向に断面した断面図である。 本発明の実施形態になるハウジング本体の一部を断面した断面斜視図である。 図２に示す本発明の実施形態になる流路切換弁の下面図である。 図２に示す流路切換弁をＢ−Ｂの位置で軸方向に断面した断面図である。 図２に示す流路切換弁をＣ−Ｃの位置で軸方向に断面した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明が適用される流路切換弁の構成について簡単に説明するが、上述した様に以下の説明では熱媒体として内燃機関の冷却水を使用する場合を例示的に示している。しかしながら、本発明は内燃機関の冷却水に限定されず、リチウム電池のような熱源を冷却する熱媒体にも適用可能なものである。

図１において、内燃機関０１のシリンダジャケットには冷却水ポンプ０２から冷却水が供給されており、シリンダジャケットを冷却した冷却水は流路切換弁１０に送られ、一部はサーモスタットを介して常時循環用として再び冷却水ポンプ０２の吸入側に戻されている。また、残りの冷却水は暖房装置０３やラジエータ０４、及びオイルクーラ０５等の熱補機類に送られている。尚、これらの熱補機類は例示的に示しているものであり、これ以外の熱補機類を使用しても差し支えないものである。

そして、これらの熱補機類への冷却水の分配は、電子流路切換手段０６によって制御されている。例えば、この電子流路切換手段０６には、流路切換弁１０に設けた水温センサ０７からの水温情報、内燃機関０１の運転状態情報、車室内の各種操作機器の操作状態情報が入力されており、電子流路切換手段０６によって演算された制御信号に応じて各熱補機類への流路を切り換えるものである。

流路切換弁１０には後述するように電動モータが内蔵されており、この電動モータは電子流路切換手段０６からの制御信号によって、その回転が制御されるものである。電動モータには弁本体が固定されており、弁本体を回転させることで流路切換弁１０に形成した各熱補機類に接続される連通路に冷却水を流し、内燃機関からの冷却水を各熱補機類に分配するものである。

図２は流路切換弁１０の外観を示しており、ハウジング本体１１には、シリンダジャケットに繋がる接続パイプ１２Ａ、暖房装置０３に繋がる接続パイプ１２Ｂ、ラジエータ０４に繋がる接続パイプ１２Ｃ、オイルクーラ０５に繋がる接続パイプ１２Ｄが設けられている。また、流路切換弁１０には内燃機関０１から冷却水が流入しており、ハウジング本体１１の内部に設けられた弁本体によって、接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄに冷却水が分配されている。

流路切換弁１０にはワックスが封入されたサーモスタットを覆うカバー１７が設けられており、接続パイプ１２Ａに流れる冷却水を温度によって制御している。また、流路切換弁１０のハウジング本体１１の頂部には電子流路切換手段０６が固定されており、ハウジング本体１１の内部に収納された電動モータを制御している。

図３は、図２に示す流路切換弁１０を分解して斜め方向から眺めた構成を示している。ハウジング本体１１には中空円筒状の弁本体１４を収納する弁収納部（図４、図７等参照）と、電動モータ１５が収納されるモータ収納部１６が形成されている。また、ハウジング本体１１には、外側から電子流路切換手段０６が固定ボルトによって固定され、いわゆる機電一体型に構成されている。

更に、ハウジング本体１１の周囲には、シリンダジャケットに繋がる接続パイプ１２Ａ、暖房装置０３に繋がる接続パイプ１２Ｂ、ラジエータ０４に繋がる接続パイプ１２Ｃ、オイルクーラ０５に繋がる接続パイプ１２Ｄが取り付けられている。尚、接続パイプ１２Ｃにはサーモスタット１３を覆うカバー１７が一体的に形成されている。ここで、ハウジング本体１１と各接続パイプ１２Ｂ〜１２Ｄの間には、シール部材１８と圧縮ばね１９が配置されている。シール部材１８は、両端が開口した円形筒状に形成されており、圧縮ばね１９によって、その先端面は弁本体１４の外側周部２０に押圧、接触されている。

弁本体１４は有底円筒状に形成されており、その外側周部２０に上述した各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄに接続される開口部２１が形成されている。したがって、冷却水ポンプ０２から圧送されて内燃機関から流れてきた矢印ＣＡで示す冷却水は、開口部２１を介して各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄに流れ出るものである。

弁本体１４の一方には閉塞壁２２が設けられており、この閉塞壁２２は回転軸２３に固定されており、回転軸２３の回転に同期してハウジング本体１１の弁収納部内で回転されるものである。この回転に同期して弁本体１４は、各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄとの接続関係を選択（流路の切り換え）するものである。尚、弁本体１４の回転状態によって開口部２１はシール部材１８の開口との重なり度合いを制御できるので、流量を制御するように動作される場合もある。

電動モータ１５と弁本体１４とはウォームギア機構で連結されている。すなわち、弁本体１４が固定された回転軸２３の反対側の端部には、ウォームホイール２４が固定されており、このウォームホイール２４はウォーム軸の一方に形成されたウォーム２５と噛み合わされている。また、ウォーム軸の他方に形成されたウォームホイール２６は電動モータ１５に固定されたウォーム２７と噛み合わされている。したがって、電動モータ１５が回転すると、この回転はウォーム２７⇒ウォームホイール２６⇒ウォーム２５⇒ウォームホイール２４を経て回転軸２３に伝えられ、最終的に弁本体１４を回転させるものである。

また、電動モータ１５やウォームギア機構を覆うようにして、電子流路切換手段０６を備えたカバーがハウジング本体１１に固定されている。電子流路切換手段０６からの制御信号は、電動モータ１５に与えられて所定の回転動作を行うように動作される。

次に図４に基づき、流路切換弁１０のオイルクーラ０５に繋がる連通路付近を横方向に断面した構成を説明する。図４において、ハウジング本体１１には、弁本体１４を収納する弁収納部２８と、電動モータ１５が収納されるモータ収納部１６が一体的に形成されている。弁本体１４は弁収納部２８の内部で回転可能に収納されており、上述した回転軸２３によって回転されるものである。弁本体１４の外側周部２０の接線に直交する方向に、ハウジング本体１１に連通路２９が形成されており、この連通路２９に嵌入されるようにしてオイルクーラ０５に接続される接続パイプ１２Ｄが取り付けられている。また、これのほぼ反対側には、サーモスタット１３が取り付けられ、続いて接続パイプ１２Ａに接続されている。

連通路２９と弁本体１４の外側周部２０の間には、両端が開口した筒状のシール部材１８が配置されており、シール部材１８は、ハウジング本体１１に嵌入される接続パイプ１２Ｄの端面に配置された圧縮ばね１９によって、弁本体１４の外側周部２０に押圧、接触されている。シール部材１８は滑りが円滑で形状安定性に優れた合成樹脂で作られ、本実施形態では、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）が用いられている。

弁本体１４に形成された開口部２１は、弁本体１４が回転することによってシール部材１８と摺動しながら、シール部材１８に形成した内部通路３０と重なり合い、弁本体１４の内部と連通路２９とを接続するものである。そして、内燃機関からの冷却水は、紙面に垂直な方向から、弁本体１４の閉塞壁２２の反対側の開放部３１から弁本体１４の内部に流入し、弁本体１４に形成した開口部２１を介してシール部材１８の内部通路３０、連通路２９、及び接続パイプ１２Ｄに流出するものである。

ところで、上述したように流路切換弁１０においては、弁本体の回転範囲を規制する必要があり、初期回転位置を決める第１の規制位置と、最大回転位置を決める第２の規制位置が必要である。そして、従来の流路切換弁においては、弁本体１４の閉塞壁２２から軸方向で外側に向けて規制片を設けるか、或いは弁本体１４の閉塞壁２２から径方向で外側に向けて規制片を設けているため、この分だけハウジング本体１１に形成した弁収納部２８の形状を、軸方向、或いは径方向に大きくしなければならない。このため、流路切換弁１０の全体の体格が大きくなり好ましいものではなかった。

そこで、本実施形態ではこのような課題を解決するため、一端が閉塞壁によって閉塞され、他端が開放部によって開放された軸線方向に延びる有底円筒状の弁本体の閉塞壁の一部に、弁本体の軸線方向で開放部側に向かって内側に延びる被規制部が形成されると共に、弁本体の閉塞壁に対向するように弁収納部に形成された端面壁に、閉塞壁に形成した被規制部の回転範囲を規制する規制部が形成された構成を提案するものである。

これによれば、弁本体の回転範囲を規制する被規制部が、弁本体の軸線方向で開放部側に向かって内側に延びる形状とされているため、弁収納部の形状を大きくしないで弁本体の回転範囲を規制でき、流路切換弁の体格が大きくなるのを抑制することができるようになる。

次に本発明の実施形態の具体的な構成について、図５乃至図１０を用いて詳細に説明する。

図５、図６は弁本体１４の構成を示しており、弁本体１４は、一方に閉塞壁２２が形成され、他方に開放部３１が形成された有底円筒状に形成されている。弁本体１４の円形の外側周部２０には複数の開口部２１が形成されており、これらは、各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄと選択的に接続され、開放部３１から外側周部２０の内部に流入してくる冷却水を、各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄに流出させる構成となっている。外側周部２０に形成した開口部２１と各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄの接続状態の選択は、接続される熱補機類によって適切に組み合わされるものである。

閉塞壁２２は、中央付近に外側周部２０の軸方向内側に突入している円形状の固定部３２が形成されており、この固定部３２に図３に示す回転軸２３が固定されるようになっている。したがって、電動モータ１５の回転はウォームギア機構を介して減速、増力されて回転軸２３に与えられ、更に弁本体１４を回転させることになる。

固定部３２の周囲の閉塞壁２２は、第１の領域部である平坦領域部３３と、第２の領域部である傾斜領域部３４の２領域に分割されている。傾斜領域部３４は閉塞壁２２の外周縁から弁本体１４の軸線上に位置する固定部３２に向けて、所定の傾きで弁本体１４の開放部３１側に向けて傾斜形状に形成されている。一方、平坦領域部３３は、弁本体１４の径方向に沿って、軸方向と直交する平坦形状に形成されている。

したがって、平坦領域部３３と傾斜領域部３４の間には段差が形成され、この段差部分に、軸方向で見て略直角三角形の形状に形成された、被規制部として機能する第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘが軸方向に沿って形成されることになる。第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘは径方向に放射状に形成されており、後述する第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘと面接触する形状となっている。

また、この第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘは、平坦領域部３３から弁本体１４の軸線方向で開放部３１側に向けて内側に延びているため、特許文献１に示すような外側方向に突出しない構造となって、弁収納部２８の内部形状の大きさに影響を与えないものである。

ここで、第１の規制壁３５Ｍｉは、後述する第１の規制部と協働して初期回転位置である第１の規制位置を決める機能を備え、第２の規制壁３５Ｍｘは、後述する第２の規制部と協働して最大回転位置である第２の規制位置を決める機能を備えるものである。そして、これらの規制位置の角度は任意であるが、本実施形態では平坦領域部３３の角度で、約１７０°程度に決められている。

また、本実施形態では、傾斜領域部３４を形成しているが、この傾斜領域部３４は、平坦領域部とされていても良いものであり、上述の平坦領域部３３と段差が形成され、この部分に第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘが形成されれば良いものである。ただ、本実施例では傾斜領域部３４を形成することで、ハウジング本体１１に形成した連通路２９に向けて、冷却水を流れ易くしているものである。

次に、弁本体１４が収納される弁収納部２８の構成について図７、図８を用いて説明する。

図７、図８において、ハウジング本体１１には軸方向に直角な断面が円形状の弁収納部２８が形成されており、弁収納部２８は、円筒形の側面壁３６、及び側面壁３６の一方を塞ぐ端面壁３７より構成されており、端面壁３７の反対側は開放端となっている。したがって、弁本体１４が弁収納部２８に収納された状態で、弁本体１４の閉塞壁２２側が弁収納部２８の端面壁３７に対向するように収納されるものである。

端面壁３７の中央付近には、弁収納部２８の内側に向けて軸方向に延びる軸受固定部３８が形成されており、この軸受固定部３８によって、図３に示す回転軸２３が回転可能に軸支されるものである。また、端面壁３７から軸方向で内側に向けて軸受固定部３８の所定位置まで延びる、規制部として機能する第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘが、端面壁３７と一体的に形成されている。

この第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘは板状に形成されており、その斜辺は、軸受固定部３８の軸方向の所定位置から端面壁３７の外周縁まで延びており、軸方向で見て略直角三角形の形状に形成されている。したがって、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘと、第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘの形状は、ほぼ同じ形状となっている。

そして、弁本体１４を弁収納部２８に組み込んだ状態で、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘは、弁本体１４の傾斜領域部３４に収納され、傾斜領域部３４の形成範囲では弁本体１４の回転動作に規制をかけず、弁本体１４が更に回転して第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘと当接することで、弁本体１４の回転動作に規制をかけるものである。

図８に示しているように、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘは軸受固定部３８の中心から放射状に半径方向に延びており、第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘと当接する場合は、面接触するようになっている。このため、規制片３９Ｍｉ、３９Ｍｘ、及び規制壁３５Ｍｉ、３５Ｍｘの単位面積当たりに作用する応力を小さくでき、耐久性を高めることができる。

図９に図２のＢ-Ｂ断面を示し、図１０に図２のＣ-Ｃ断面を示している。図９、図１０において、ハウジング本体１１内に形成された弁収納部２８には弁本体１４が収納されている。弁本体１４の固定部３２には回転軸２３が固定されており、この回転軸２３はハウジング本体１１の軸受固定部３８に挿通されて滑り軸受４０で軸支されている。弁本体１４が固定された反対側の回転軸２３の端部にはウォームホイール２４が固定され、ウォーム２５から回転運動が伝えられている。

これらのウォームホイール２４、ウォーム２５は電子流路切換手段０６が設けられたカバー４１で、液密的に覆われている。また、ハウジング本体１１の弁収納部２８の開放端側の内周面には、環状の滑り軸受４２が嵌入、固定されており、弁本体１４の開放部３１の外側周部２０を摺動自在に支持している。更に、弁本体１４の傾斜領域部３４に対向する端面壁３７には、軸受固定部３８の滑り軸受４０の部分と、ハウジング本体１１とカバー４１で形成される空間を連通する圧力抜き通路４３が形成されている。これによって、滑り軸受４０付近の圧力を大気側に逃がすようにしている。

ここで、図１０に示すように、本実施形態では暖房装置０３に繋がる接続パイプ１２Ｂが取り付けられる連通路２９は、端面壁３７付近に形成されているので、冷却水の流れを円滑にするため、弁本体１４の傾斜領域部３４の作動範囲内に連通路２９を形成して流路抵抗を小さくするように構成されている。したがって、冷却水は傾斜領域部３４の傾斜面に沿って連通路２９に流れることができるので、この部分での流路抵抗を大きく受けず円滑に連通路２９に流すことができる。

以上において、内燃機関からの冷却水ＣＡは、図９においてはラジエータ０４に向けて接続パイプ１２Ｃに流れると共に、オイルクーラ０５に向けて接続パイプ１２Ｄに流れるものである。同様に、図１０に示すように、内燃機関からの冷却水ＣＡは暖房装置０３に向けて接続パイプ１２Ｂに流れるものである。尚、これらの接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄと弁本体１４に形成した各開口部２１とは、弁本体１４の回転状態に応じて選択的に接続されるものである。

そして、本実施形態においては、電動モータ１５によって弁本体１４が初期回転位置である第１の規制位置側に回転されると、弁収納部２８の端面壁３７に形成した第１の規制片３９Ｍｉは、弁本体１４に形成した傾斜領域部３４に収容される形態となるので、弁本体１４の閉塞壁２２に形成した第１の規制壁３５Ｍｉが当接するまで弁本体１４は回転することが可能であり、最終的に弁本体１４の第１の規制壁３５Ｍｉが端面壁３７に形成した第１の規制片３９Ｍｉに当接して回転が規制されるようになる。

同様に、電動モータ１５によって弁本体１４が最大回転位置である第２の規制位置側に回転されると、弁収納部２８の端面壁３７に形成した第２の規制片３９Ｍｘも、弁本体１４に形成した傾斜領域部３４に収容される形態となるので、弁本体１４の閉塞壁２２に形成した第２の規制壁３５Ｍｘが当接するまで弁本体１４は回転することが可能であり、最終的に弁本体１４の第２の規制壁３５Ｍｘが端面壁３７に形成した第２の規制片３９Ｍｘに当接して回転が規制されるようになる。

このように、本実施形態によれば、平坦領域部３３と傾斜領域部３４の間に、被規制部として機能する第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘが形成され、更に、この第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘが、弁本体１４の軸方向で開放部３１側に向かって内側に形成されているため、弁収納部２８の内部形状の大きさに影響を与えないものである。

また、弁収納部２８の端面壁３７に、第１の規制壁３５Ｍｉと第２の規制壁３５Ｍｘの回転動作を規制する、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘが形成され、更に、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘが、弁本体１４の閉塞壁２２に形成された傾斜領域部３４に収容される形態となっている。このため、弁本体１４が弁収納部２８に収納された状態で、軸方向の長さが長くなるのを抑制することができるようになっている。

また、電動モータ１５の回転トルクは、ウォームギア機構で増大されているため、弁本体１４に形成した第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘは、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘに短い時間で大きな力で当接して、衝撃力が発生することがある。この対策として、第１の規制壁３５Ｍｉ、及び第２の規制壁３５Ｍｘと第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘとが面接触で当接するため、応力を小さくできるので耐久性を高めることができる。

尚、本実施形態では、第１の規制片３９Ｍｉ、及び第２の規制片３９Ｍｘの２つの規制片が設けられているが、これは弁本体１４の回転範囲と開口部２１の関係を規定するために２つの規制片を設けているが、基本的に１つの規制片でも差し支えないものである。

また、上述の説明では冷却水ポンプ０２の吐出側が弁収納室２８に接続されて、冷却水が弁収納部２８からハウジング本体１１の連通路２９に流出する場合を説明しているが、冷却水ポンプ０２の吸入側が弁収納室２８に接続されて、冷却水がハウジング本体１１の連通路２９から弁収納部２８側に流入する形態もあるが、この形態の流路切換弁にも適用可能である。

更に、上述した実施形態においては、内燃機関の冷却水を熱補機類に分配する流路切換弁について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、流体を分配する一般的な流路切換弁にも適用できるものである。

以上述べた通り、本発明によれば、一端が閉塞壁によって閉塞され、他端が開放部によって開放された軸線方向に延びる有底円筒状の弁本体の閉塞壁の一部に、弁本体の軸線方向で開放部側に向かって内側に延びる被規制部が形成されると共に、弁本体の閉塞壁に対向するように弁収納部に形成された端面壁に、閉塞壁に形成した被規制部の回転範囲を規制する規制部が形成されている構成とした。

これによれば、弁本体の回転範囲を規制する被規制部が、弁本体の軸線方向で開放部側に向かって内側に延びる形状とされているため、弁収納部の形状を大きくしないで弁本体の回転範囲を規制でき、しかも流路切換弁の体格が大きくなるのを抑制することができるようになる。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０…流路切換弁、１１…ハウジング本体、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ…接続パイプ、１３…サーモスタット、１４…弁本体、１５…電動モータ、１６…モータ収納部、１７…カバー、１８…シール部材、１９…圧縮ばね、２０…外側周部、２１…開口部、２２…閉塞壁、２３…回転軸、２４…ウォームホイール、２５…ウォーム、２６…ウォームホイール、２７…ウォーム、２８…弁収納部、２９…連通路、３０…内部通路、３１…開放部、３２…固定部、３３…平坦領域部、３４…傾斜領域部、３５Ｍｉ…第１の規制壁、３５Ｍｘ…第２の規制壁、３６…側面壁、３７…端面壁、３８…軸受固定部、３９Ｍｉ…第１の規制片、３９Ｍｘ…第２の規制片、４０…滑り軸受、４１…カバー、４２…滑り軸受、４３…圧力抜き通路。

Claims (11)

1. 一端が閉塞壁によって閉塞され、他端が開放部によって開放された軸線方向に延びる有底円筒状に形成され、その外側周部に流体が流出する開口部が形成され、しかも前記前記閉塞壁に回転軸が固定された弁本体と、
   前記弁本体の軸線を中心にして前記弁本体が回転可能に収納される弁収納部、及び前記弁収納部に開口され外部の補機類と接続される連通路を備えたハウジング本体と、
   前記回転軸を介して前記弁本体を駆動するギア機構を覆うように前記ハウジング本体と固定されたカバーと、を備え、
   前記弁本体の前記閉塞壁の一部に、前記弁本体の軸線方向で前記開放部側に向かって内側に延びる被規制部が形成され、
   前記弁本体の閉塞壁に対向するように前記弁収納部に形成された端面壁に、前記回転軸が挿入される軸受固定部が形成され、
   前記端面壁に、前記弁本体の前記閉塞壁に向かって延びるように形成されて、前記軸受固定部と繋がり、前記閉塞壁に形成した前記被規制部の回転範囲を規制する規制部が形成され、
   前記規制部の内部に、前記軸受固定部と前記回転軸との間で形成される空間と、前記ハウジング本体と前記カバーとの間で形成される空間を連通する圧力抜き通路が形成されている
   ことを特徴とする流路切換弁。
2. 請求項１に記載の流路切換弁において、
   前記被規制部は、前記閉塞壁に形成された第１の領域部と、前記閉塞壁に形成された前記第１の領域部より前記弁本体の前記開放部側に段差を有して形成された第２の領域部との間に形成された規制壁から構成されている
   ことを特徴とする流路切換弁。
3. 請求項２に記載の流路切換弁において、
   前記閉塞壁に形成された前記第１の領域部は、前記弁本体の軸線方向に直交する平坦状の平坦領域部であり、
   前記閉塞壁に形成された前記第２の領域部は、前記弁本体の前記開放部側に向けて前記弁本体の軸線側に傾斜した傾斜領域部である
   ことを特徴とする流路切換弁。
4. 請求項３に記載の流路切換弁において、
   前記平坦領域部と前記傾斜領域部の間には２つの規制壁が形成され、前記弁収納部の前記端面壁に形成された少なくとも１つの規制部は、前記傾斜領域部の回転範囲に形成されている
   ことを特徴とする流路切換弁。
5. 請求項３に記載の流路切換弁において、
   前記平坦領域部と前記傾斜領域部の間には２つの規制壁が形成され、前記弁収納部の前記端面壁に形成された２つの規制部は、前記傾斜領域部の回転範囲に形成されている
   ことを特徴とする流路切換弁。
6. 請求項５に記載の流路切換弁において、
   前記弁収納部の前記端面壁に形成された２つの規制部は、一方が初期回転位置を規制するものであり、他方が最大回転位置を規制するものである
   ことを特徴とする流路切換弁。
7. 請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の流路切換弁において、
   前記弁収納部の前記端面壁に形成された前記規制部は、前記端面壁と一体的に形成された板状の規制片である
   ことを特徴とする流路切換弁。
8. 請求項１に記載の流路切換弁において、
   前記圧力抜き通路は、前記軸受固定部の内部に侵入した流体を、前記ハウジング本体と前記カバーとの間で形成される前記空間に排出する
   ことを特徴とする流路切換弁。
9. 請求項８に記載の流路切換弁において、
   前記圧力抜き通路は、前記回転軸の軸線に対して斜めに形成されている
   ことを特徴とする流路切換弁。
10. 熱源を冷却する熱媒体となる流体を加圧して圧送する流体ポンプと、前記流体ポンプからの流体を複数の補機類に送る流路切換弁、或いは前記複数の補機類からの流体を前記流体ポンプに送る流路切換弁を備える自動車用熱媒体システムであって、
    前記流路切換弁として、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の流路切換弁を使用したことを特徴とする自動車用熱媒体システム。
11. 請求項１０に記載の自動車用熱媒体システムにおいて、
    前記熱源は内燃機関であり、また前記補機類は少なくともラジエータ、暖房装置、及びオイルクーラであり、
    前記流路切換弁は、前記内燃機関の冷却水を前記ラジエータ、暖房装置、及びオイルクーラに選択的に分配する
    ことを特徴とする自動車用熱媒体システム。

Images