JP6808578B2

JP6808578B2 - 流量制御弁

Info

Publication number: JP6808578B2
Application number: JP2017112702A
Authority: JP
Inventors: 猛吉村
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2037-06-07
Also published as: JP2018204744A

Description

本発明は、流量制御弁に関する。

特許文献１には、ハウジングに収容されたロータの回転角度に応じて、エンジンおよびラジエータ間を循環する冷却水の流量を制御する流量制御弁が開示されている。この流量制御弁は、ハウジングの排出口とラジエータへ向かう流路とを接続する第１排出通路と、冷却水の温度が高くなるとロータの回転角度に依らず第１排出通路に冷却水を排出する第２排出通路とを有する。

特開2017-3064号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、第１排出通路における第２排出通路の開口付近において、流路抵抗が増大するという問題があった。
本発明の目的の一つは、第１排出通路の流路抵抗を低減できる流量制御弁を提供することにある。

本発明の一実施形態における流量制御弁は、第１排出通路は、排出口と連続する第１通路と、第１通路に対して中心がオフセットした位置に配置された第２通路と、両通路を連続的に接続する連続面と、を有し、第２排出通路は、連続面のうち第１通路に対する第２通路のオフセット方向側の位置に開口する。

よって、第１通路と第２通路とのオフセットにより生じる圧力分布偏りの低圧側に第２排出通路が開口することにより、第１排出通路の流路抵抗を低減できる。

実施形態１の冷却システム1の概略図である。実施形態１のMCV9の平面側斜視図である。実施形態１のMCV9の平面側分解斜視図である。実施形態１のMCV9の底面側斜視図である。実施形態１のMCV9の平面図である。実施形態１のMCV9の正面図である。実施形態１のMCV9の底面側要部断面斜視図である。実施形態１のMCV9の平面側要部断面図である。図５のS9-S9線矢視断面図である。図６のS10-S10線矢視断面図である。図６のS11-S11線矢視断面図である。図１０のエリアA13の拡大図である。図１１のエリアA14の拡大図である。実施形態１の第１排出通路56および第２排出通路57の模式図である。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の冷却システム1の概略図である。
実施形態１の冷却システム1は、熱源であるエンジン2を冷却した冷却水（流体）を、複数の熱交換器（ラジエータ3、トランスミッションオイルウォーマ4、ヒータ5）を経由させた後、ウォータポンプ6を介してエンジン2へ還流させる回路7を有する。エンジン2は、車両に搭載された、例えばガソリンエンジンである。
ラジエータ3は、冷却水および走行風間の熱交換により冷却水を冷却する。トランスミッションオイルウォーマ4は、冷却水および変速機オイル間の熱交換により冷却水を冷却する。トランスミッションオイルウォーマ4は、エンジン2の冷間時は変速機オイルの温度を高める一方、エンジン2の暖機終了後は変速機オイルを冷却するオイルクーラとして機能する。ヒータ5は、車室内の暖房時、冷却水および車室内への送風空気間の熱交換により冷却水を冷却する。

ウォータポンプ6は、エンジン2の駆動力により回転駆動され、ラジエータ3、トランスミッションオイルウォーマ4およびヒータ5からの冷却水をエンジン2へ供給する。
回路7は、各熱交換器3,4,5を迂回して冷却水を常時循環させるための常時開水路7aを有する。常時開水路7aには、冷却水の温度（水温）を検出する水温センサ8が設置されている。
メカニカルコントロールバルブ（以下、MCV）9は、エンジン２から各熱交換器3,4,5へ供給される冷却水の流量を調整する流量制御弁である。MCV9の詳細は後述する。
エンジンコントロールユニット101は、水温センサ8により検出された水温やエンジン2からの情報（エンジン負圧、スロットル開度等）等に基づいてMCV9のバルブ回転角度を制御する。

次に、MCV9の構成を説明する。
図２は実施形態１のMCV9の平面側斜視図、図３はMCV9の平面側分解斜視図、図４はMCV9の底面側斜視図、図５はMCV9の平面図、図６は、MCV9の正面図である。
MCV9は、ハウジング10、駆動機構11、ロータ（弁体）12および回転軸13を有する。以下、回転軸13の回転軸線に沿う方向にx軸を設定し、x軸において駆動機構11からロータ12へ向かう方向をx軸正方向、反対方向をx軸負方向とする。また、x軸の放射方向を径方向、x軸周りの方向を周方向という。

まず、ハウジング10の構成を説明する。
ハウジング10は、合成樹脂材料を用いて射出成型により成形されている。ハウジング10は、基部14、周壁15、主連通口（導入口）16、複数の副連通口17および軸受部18を有する。基部14は、x軸方向と垂直な略円盤形状である。基部14の中心には、回転軸13がx軸方向に貫通する。周壁15は、基部14の外周からx軸正方向側へ延びる略円筒状である。周壁15は、x軸負方向側から正方向側へ向かって内径が大きくなるテーパ形状を有する。周壁15の内周側は、略円柱状の空間であって、ロータ12を収容する弁体収容部である。主連通口16は、周壁15のx軸正方向端（ハウジング10のx軸正方向端）に形成された円形の開口部であって、弁体収容部と連通する。主連通口16は、エンジン2からの水路および弁体収容部間を接続する。主連通口16の外周には、Oリング16aが配置されている。複数の副連通口17は、周壁15に形成された円形の開口部であって、弁体収容部と連通する。複数の副連通口17は、図外の第１副連通口、第２副連通口17bおよび第３副連通口（排出口）17cである。各副連通口17a,17b,17cは、径方向断面が円形状に形成されている。

ハウジング10には、アウトレット20a,20b,20cがスクリュ19a,19b,19cにより締結されている。アウトレット20a,20b,20cとハウジング10との間にはOリング21a,21b,21cが配置されている。アウトレット20a,20b,20cは、合成樹脂材料を用いて射出成型により成形されている。第１アウトレット20aは、第１副連通口およびヒータ5へ向かう水路間を接続する。第２アウトレット20bは、第２副連通口17bおよびトランスミッションオイルウォーマ4へ向かう水路間を接続する。第３アウトレット20cは、第３副連通口17cおよびラジエータ3へ向かう水路（流路）であるラジエータ水路7b（図１参照）間を接続する。
ハウジング10には、第４副連通口17dが形成されている。第４副連通口17dは、径方向断面が円形状に形成されている。第４副連通口17dは、ロータ12の回転角度に依らず常時主連通口16と連通する。第４副連通口17dの径方向外側には、管継手である第４アウトレット20dが固定されている。第４アウトレット20dは、スクリュ19dによりOリング21dを挟んでハウジング10と締結されている。第４アウトレット20dは、第４副連通口17dおよび常時開水路7a間を接続する。第４アウトレット20dとハウジング10との間には、Oリング21dが配置されている。

ハウジング10には、第５副連通口17eが形成されている。第５副連通口17eは、径方向断面が円形状に形成されている。第５副連通口17eは、第４副連通口17dと連通し、ロータ12の回転角度に依らず常時主連通口16と連通する。第３アウトレット20cには、第５副連通口17eと第３副連通口17cとを接続する第２排出通路57（図８参照）が形成されている。この第２排出通路57には、サーモスタットバルブ22が収容されている。サーモスタットバルブ22は、水温が所定温度（例えば100度）を超えたときに開弁して水温冷却を促進するフェールセーフ機能を有する。第３アウトレット20cおよびサーモスタットバルブ22の詳細は後述する。
ハウジング10のx軸正方向端には、MCV9をエンジン2にスクリュ（不図示）で固定する際にスクリュを差し込む３個の取り付け穴23を有する。

軸受部18は、ハウジング10に対して回転軸13を回転可能に支持する。軸受部18は、x軸方向に沿う略円筒状に形成され、そのx軸負方向端は基部14のx軸負方向端よりもx軸負方向側へ突出する。軸受部18の中心には、回転軸13が貫通する貫通孔18aが形成されている。軸受部18は、貫通孔18a内に、ラジアルスラスト軸受24、ダストシール25、液密シール26およびスラスト軸受27を有する。ラジアルスラスト軸受24は、軸受部18のx軸負方向端に位置し、回転軸13からの径方向の力およびx軸方向の力を受ける。ダストシール25は、x軸方向においてラジアルスラスト軸受24と液密シール26との間に位置し、軸受部18内に流入した冷却水が駆動機構11に進入することを抑制する。液密シール26は、x軸方向においてダストシール25とスラスト軸受27との間に位置し、弁体収容部からの冷却水の流出を抑制する。スラスト軸受27は、軸受部18のx軸正方向端に位置し、回転軸13からのx軸方向の力を受ける。

次に、ロータ12の構成を説明する。
ロータ12は、弁体収容部内に収容されている。ロータ12は、合成樹脂材料を用いて形成されている。ロータ12は、底部38、外周部39、主開口部40、複数の副開口部（開口部）41および延在部42を有する。底部38は、ロータ12のx軸負方向端に位置し、x軸方向と垂直である。底部38は、x軸負方向側から見たとき、ドーナツ形状における180度強の範囲が外周部分のみを残して切り欠かれた形状を有する。外周部39は、底部38の外周からx軸正方向側へ延びる略円筒状である。外周部39は、x軸負方向側から正方向側へ向かって内径が大きくなるテーパ形状を有する。周壁15のx軸正方向端付近であって、フランジ部39aよりもx軸負方向側には、滑り軸受44が設けられている。

滑り軸受44は、ハウジング10に対してロータ12を回転可能に支持する。滑り軸受44は、ロータ12からの径方向の力を受ける。主開口部40は、外周部39のx軸正方向端（ロータ12のx軸正方向端）に形成された円形の開口部であって、主連通口16と連通する。複数の副開口部41は、外周部39に形成された開口部であって、ロータ12がそれぞれ所定の回転角度範囲にあるとき、対応する副連通口とオーバーラップ（重合）し、対応する副連通口と主連通口16とが連通する。複数の開口部41は、第１副開口部41a、第２副開口部41bおよび第３副開口部41cである。第１副開口部41aは第１副連通口と対応する。第２副開口部41bは第２副連通口17bと対応する。第３副開口部41cは第３副連通口17cと対応する。

次に、各シール部45,46,47について説明する。
第１シール部45は、第１副連通口に設けられている。第１シール部45は、第１副連通口と第１副開口部41aとの連通時において、第１副連通口から周壁15と外周部39との径方向間の隙間への冷却水の漏れを抑制する。第１シール部45は、ロータシール45a、Oリング45bおよびコイルスプリング45cを有する。ロータシール45aは、円筒形状を有し、第１副連通口に挿入されている。ロータシール45aの径方向内側端は、外周部39と当接する。Oリング45bは、第１副連通口の内周面とロータシール45aの外周面との間をシールする。コイルスプリング45cは、ロータシール45aと第１アウトレット20aとの径方向間に圧縮状態で介装され、ロータシール45aを径方向内側へ付勢する。

第２シール部46は、第２副連通口17bに設けられている。第２シール部46は、第２副連通口17bと第２副開口部41bとの連通時において、第２副連通口17bから周壁15と外周部39との径方向間の隙間への冷却水の漏れを抑制する。第２シール部46は、ロータシール46a、Oリング46bおよびコイルスプリング46cを有する。ロータシール46aは、円筒形状を有し、第２副連通口17bに挿入されている。ロータシール46aの径方向内側端は、外周部39と当接する。Oリング46bは、第２副連通口17bの内周面とロータシール46aの外周面との間をシールする。コイルスプリング46cは、ロータシール46aと第２アウトレット20bとの径方向間に圧縮状態で介装され、ロータシール46aを径方向内側へ付勢する。

第３シール部47は、第３副連通口17cに設けられている。第３シール部47は、第３副連通口17cと第３副開口部41cとの連通時において、第３副連通口17cから周壁15と外周部39との径方向間の隙間への冷却水の漏れを抑制する。第３シール部47は、ロータシール47a、Oリング47bおよびコイルスプリング47cを有する。ロータシール47aは、円筒形状を有し、第３副連通口17cに挿入されている。ロータシール47aの径方向内側端は、外周部39と当接する。Oリング47bは、第３副連通口17cの内周面とロータシール47aの外周面との間をシールする。コイルスプリング47cは、ロータシール47aと第３アウトレット20cとの径方向間に圧縮状態で介装され、ロータシール47aを径方向内側へ付勢する。

次に、駆動機構11の構成を説明する。
駆動機構11は、基部14のx軸負方向側に位置し、回転軸13を回転駆動する。駆動機構11は、電動モータ（アクチュエータ）29、第１円筒ウォーム30、中間歯車31および第２ウォームホイール32を有する。
電動モータ29は、エンジンコントロールユニット101により制御される。電動モータ29は、x軸方向に沿って配置され、出力軸29aの先端側がx軸負方向側を向いた状態でハウジング10に収容されている。電動モータ29は、２個のスクリュ19eによりハウジング10に締結されている。電動モータ29のx軸正方向側には、環状の防振ゴム29bが配置されている。
第１円筒ウォーム30は、出力軸29aに固定され、出力軸29aと一体に回転する。
中間歯車31は、第１円筒ウォーム30の回転を第２ウォームホイール32に伝達する。中間歯車31の回転軸線は、x軸と直交する方向に沿って配置されている。中間歯車31は、その外周に第１ウォームホイール（第３歯車）31a、第２円筒ウォーム（第４歯車）31bおよび１対のピン31c,31cを有する。第１ウォームホイール31aは、第１円筒ウォーム30と噛み合う。第２円筒ウォーム31bは、第２ウォームホイール32と噛み合う。ピン31cは、その一部が中間歯車31の軸方向両端に形成された挿入口31dに圧入され、中間歯車31と一体に回転する。１対のピン31c,31cは、１対の軸受33,33を介してハウジング10に形成された１対の支持部34,34に回転可能に支持されている。

第２ウォームホイール32は、回転軸13のx軸負方向端に固定され、回転軸13と一体に回転する。
第１円筒ウォーム30、第１ウォームホイール31a、第２円筒ウォーム31bおよび第２ウォームホイール32により、出力軸29aの回転速度を減速して回転軸13に伝達する減速機構35が構成されている。
回転軸13のx軸負方向端には、マグネット13aが固定されている。第１円筒ウォーム30、中間歯車31、第２ウォームホイール32、１対の軸受33,33は、ギアハウジング36内に収容されている。ギアハウジング36は、４個のスクリュ19fによりハウジング10に締結されている。ギアハウジング36とハウジング10との間にはシール部材36aが配置されている。ギアハウジング36は、MRセンサ（不図示）を有する。MRセンサは、回転軸13の回転に伴う磁界の変化に基づき、回転軸13の回転角度、すなわち、ロータ12の回転角度を検出する。MRセンサにより検出された回転角度は、エンジンコントロールユニット101へ送信される。

次に、図７〜図１１を用いて第３アウトレット20cおよびサーモスタットバルブ22の構造を詳細に説明する。
図７はMCV9の底面側要部断面斜視図、図８はMCV9の平面側要部断面図、図９は図５のS9-S9線矢視断面図、図１０は図６のS10-S10線矢視断面図、図１１は図６のS11-S11線矢視断面図である。
ハウジング10には、第３副連通口17cから連続してハウジング10の径方向外側へ延びる水路50が形成されている。水路50は、径方向断面が円形状に形成され、第３副連通口17cと同一の半径および中心軸線O1を有する。以下、第３副連通口17cおよび水路50の中心軸線O1に沿う方向にy軸を設定し、ハウジング10の径方向内側から径方向外側へ向かう方向をy軸正方向、反対方向をy軸負方向とする。

第５副連通口17eは、第３副連通口17cと同様にy軸正方向側を向いて開口する。第５副連通口17eは、第３副連通口17cよりもx軸正方向側に配置されている。ハウジング10には、第６副連通口17fが形成されている。第６副連通口17fは、弁体収容部と連通する。第６副連通口17fは、径方向断面が円形状に形成されている。第６副連通口17fの半径は、第５副連通口17eよりも小さい。第６副連通口17fは、x軸方向において、第２副連通口17bと略同一位置に形成されている。ハウジング10には、第５副連通口17eと第６副連通口17fとを接続する水路51が形成されている。水路51は、x軸方向から見て略L字状に形成されている。水路51は、第４副連通口17dと連通する。第６副連通口17fは、ロータ12の回転角度に依らず常時第２副開口部41bとオーバーラップする。これにより、水路51は、常時冷却水が供給される。
ハウジング10には、第３副連通口17cおよび第５副連通口17eの外周から第３アウトレット20cに向けて立ち上がる環状部52が形成されている。

第３アウトレット20cは、y軸負方向側の端部53がハウジング10の環状部52の内側に挿入された状態で３個のスクリュ19cによりハウジング10と締結されている。Oリング21cは、端部53の外周面と環状部52の内周面との間をシールする。第３アウトレット20cは、排出管54および水路55を有する。排出管54は、y軸正方向側へ延びる。排出管54には、ラジエータ水路7bを構成する図外の配管が接続されている。排出管54の内部には、水路54aが形成されている。水路54aは、ハウジング10の水路50と連続し、水路50と共に、主連通口16とラジエータ水路7bとを接続する第１排出通路56を構成する。
水路55は、y軸と直交する方向に延び、ハウジング10の水路51と第３アウトレット20cの水路54aとを接続する。水路55は、水路51からx軸正方向側へ延びて水路54aと接続する。水路55の径方向断面は、矩形状に形成されている。水路51および水路55は、第３副連通口17cを迂回して主連通口16から導入した冷却水を第１排出通路56へ排出する第２排出通路57を構成する。第１排出通路56および第２排出通路57の詳細は後述する。

第２排出通路57の途中は、サーモスタット室22aとされ、サーモスタットバルブ22が配置されている。サーモスタットバルブ22は、バルブボディ58、サーモエレメント59、弁部材60、リテーナ部材61およびコイルスプリング62を有する。バルブボディ58は、略筒状に形成され、第５副連通口17eに挿入されている。バルブボディ58の外周面と第５副連通口17eの内周面との間には、Oリング63が配置されている。バルブボディ58の内周側には、冷却水が通過する連通口58aが形成されている。サーモエレメント59は、バルブボディ58に収容され、冷却水温が所定温度を超えると内部に充填された図外のワックスが膨張することにより、ロッド59aが開弁方向へ進出する。弁部材60は、ロッド59aのy軸正方向端に固定され、連通口58aを開閉する。リテーナ部材61は、弁部材60とy軸方向に対抗してバルブボディ58のy軸正方向端に支持されている。リテーナ部材61は、略円板状に形成されている。コイルスプリング62は、リテーナ部材61と弁部材60との間に圧縮状態で配置されている。コイルスプリング62は、弁部材60をy軸負方向（閉弁方向）へと付勢する。

サーモスタットバルブ22は、冷却水音が所定温度以下の場合、コイルスプリング62の付勢力によって弁部材60が連通口58aを塞ぐことにより、閉弁状態を維持する。一方、サーモスタットバルブ22は、冷却水温が所定温度を超えた場合、サーモエレメント59内のワックスの膨張に伴いコイルスプリング62の付勢力に抗してロッド59aと共に弁部材60がy軸正方向（開弁方向）へと移動することにより開弁される。これにより、第２排出通路57へと導かれた冷却水が第１排出通路56へと流れ、排出管54から排出され、ラジエータ水路7bを通じてラジエータ3へと供給される。
なお、サーモスタットバルブ22は、冷却水圧が所定圧力を超えた場合にも、弁部材60がコイルスプリング62の付勢力に抗してy軸正方向へ移動することにより開弁する。これにより、MCV9の内部圧力を所定圧力以下に維持できるため、内部圧力の上昇に伴うMCV9の故障等を回避できる。

次に、第１排出通路56および第２排出通路57を詳細に説明する。
第１排出通路56は、第１通路64、第２通路65および連続面66を有する。第１通路64は、ハウジング10の水路50と第３アウトレット20cの水路54aの一部である水路64aとから構成される。第２通路65および連続面66は、第３アウトレット20cの水路54aのうち水路64aを除く部分である。水路64aは、径方向断面が円形状に形成され、水路50と同一の半径および中心軸線O1を有する。
第２通路65は、第１通路64および連続面66よりもy軸正方向側、すなわち、排出管54の先端側に位置する。第２通路65は、径方向断面が円形状に形成されている。第２通路65の中心軸線O2は、第１通路64の中心軸線O1に対し、水路55が延びる方向と直交する方向（図９の矢印の方向）にオフセットした位置に配置されている。第２通路65のy軸負方向端の半径は、第１通路64および連続面66の半径と同一である。第２通路65は、y軸負方向側からy軸正方向側へ向かって半径が大きくなるテーパ形状を有する。

連続面66は、y軸方向において第１通路64および第２通路65間に配置されている。連続面66は、第１通路64のy軸正方向端と第２通路65の負方向端とを接続する。連続面66は、図１０および図１１に示すように、凹部66aおよび凸部66bを有する。凹部66aは、連続面66のうち第１通路64に対する第２通路65のオフセット方向（図９の矢印の方向）側の位置に配置されている。凹部66aは、第１通路64を底面とする半円錐状に形成されている。凸部66bは、連続面66のうち前記オフセット方向と反対側の位置に配置されている。凸部66bは、第１通路64を底面とする半円錐状に形成されている。凹部66aおよび凸部66bは、互いに対面する位置（y軸方向の略同一位置）に配置され、第１通路64および第２通路65が連続面66により断面積の急変無く接続されるように凹凸形状が設定されている。
連続面66のうち第１通路64に対する第２通路65のオフセット方向側の位置には、第２排出通路57の開口57aが配置されている。開口57aの径方向断面は、水路55と同様、矩形状に形成されている。図９に示すように、開口57aは、第１排出通路56の径方向断面の中心（連続面66の径方向断面の中心）よりも前記オフセット方向にずれた位置で第１排出通路56に開口する。
図１２および図１３に示すように、連続面66および第２通路65間には、段差面67が形成されている。段差面67は、y軸正方向側、すなわち、冷却水の流れの下流側を向くように設定されている。

次に、実施形態１の作用効果を説明する。
水温が低い場合（例えば100度以下）、サーモスタットバルブ22は非作動状態（閉弁状態）を維持するため、第２排出通路57には冷却水が流れない。よって、第３副連通口17cが第３副開口部41cと重合状態である場合、第１排出通路56には第３副連通口17cから排出された冷却水のみが流れる。このときの第１排出通路56の冷却水の流れを「主流れ」という。
一方、水温が高くなると、サーモスタットバルブ22が作動（開弁）し、図７および図８に矢印で示すように、第２排出通路57から第１排出通路56へ冷却水が供給される。このときの第２排出通路57の冷却水の流れを「迂回流れ」という。この迂回流れにより、エンジン2およびラジエータ3間を循環する冷却水の流量が増加するため、高温時における水温冷却を促進できる。また、電動モータ29の故障等により第３副連通口17cに冷却水が供給されない場合であっても、水温が高くなると迂回流れによってエンジン2およびラジエータ3間における冷却水の循環を継続できる。
ここで、従来の流量制御弁では、第１排出通路における第２排出通路の開口付近において、迂回流れの有無にかかわらず、流路の不連続により流路抵抗が増大し、流量制御弁の効率低下を招くという問題があった。具体的には、通常時（サーモスタットバルブの非動作時）には、主流れの一部が第２排出通路の開口に流れ込むことで流路抵抗が増大する。第２排出通路に主流れの一部が流れ込むと、サーモスタット室にコンタミが堆積する。一方、フェールセーフ時（サーモスタットバルブの作動時）には、迂回流れが主流れと合流する際に乱れが発生することで流路抵抗が増大する。

これに対し、実施形態１のMCV9では、図１４の模式図に示すように、第２排出通路57は、第１通路64および第２通路65間を連続的に接続する連続面66のうち第１通路64に対する第２通路65のオフセット方向側の位置に開口する。第１通路64の中心軸線O1に対して第２通路65の中心軸線O2をオフセットさせた（ずらした）ことにより、連続面66を通過する主流れには、圧力分布に偏りが生じる。詳述すると、冷却水の流れの方向と直交する方向において、オフセット方向側（図１４の左側）は低圧となり、オフセット方向と反対側（図１４の右側）は高圧となる。よって、圧力分布偏りの低圧側に第２排出通路57の開口57aを配置することにより、通常時には、開口57aから第２排出通路57に入り込む冷却水の流量を抑制でき、サーモスタット室22aにおけるコンタミの堆積を低減できる。また、フェールセーフ時には、迂回流れとの合流に伴う主流れの乱れを抑制できる。したがって、第１排出通路56における第２排出通路57の開口付近において、流路の不連続に伴う主流れへの悪影響を小さくできる。この結果、第１排出通路56の流路抵抗を低減できるため、MCV9の効率低下を抑制できる。加えて、レイアウト上の制約から第１通路64に対して第２通路65をオフセットさせる必要がある場合であっても、第１排出通路56の流路抵抗を小さく抑えられるため、第１排出通路56のレイアウト自由度を向上できる。

第２通路65のy軸負方向端以外の部分は、第３副連通口17cよりも断面積が大きい。これにより、第１排出通路56の流れ性能を向上できる。なお、第２通路65の断面積は主流れの下流側（y軸正方向側）へ向かって徐々に増加するため、断面積急拡大に伴う流れ性能への悪影響はない。
第１排出通路56および第３副連通口17cは、径方向断面が円形状に形成されている。これにより、等価円面積が最大となるため、レイアウト内での流れ性能を最良化できる。
第２排出通路57は、第１排出通路56の中心からずれた位置に開口する。これにより、開口57aから第１排出通路56内に吐出された冷却水に渦流が生じ、流れの方向が安定するため、流れ性能を改善できる。
第２排出通路57の水路55および開口57aは、径方向断面が矩形状に形成されている。これにより、径方向断面を他の形状（例えば円形状）とした場合と比べて、第１排出通路56内での渦流の発生を促進できるため、流れ性能を改善できる。

第１通路64および第２通路65を金型成形（射出成型）によって実現する場合、第１排出通路56用の２つの金型を突き合わせる必要があり、第１通路64および第２通路65と連続面66との接続部分、すなわち、２つの金型の合わせ面の位置にバリ（または型割線）が発生する。バリの発生は不可避であるから、流路抵抗への影響が懸念される。そこで、実施形態１では、連続面66および第２通路65間に、y軸正方向側を向く段差面67が形成されている。この段差面67は、両金型の合わせ面の径方向断面形状を互いに異ならせることで実現できる。そして、段差面67がy軸正方向側を向くように２つの金型を設計することにより、図１２および図１３に示すように、段差面67に発生するバリが常に主流れの下流側へ向くようにバリの発生位置および方向を管理でき、流路抵抗への影響を抑制できる。

連続面66のうち第１通路64に対する第２通路65のオフセット方向側の位置には、第１通路64を底面とする半円錐状の凹部66aが形成され、オフセット方向と反対側の位置には、第１通路64を底面とする半円錐状の凸部66bが形成されている。凹部66aおよび凸部66bは、連続面66において互いに対面する位置に配置されている。これにより、円形状の径方向断面を持つ第１通路64および第２通路65を、径方向断面積の急変を伴うことなく接続できるため、流れ性能を向上できる。また、金型構造の簡素化が可能となるため、コスト低減を実現できる。
MCV9は、ハウジングとして、第１排出通路56の一部（水路50）と、第２排出通路57の一部（水路51）とが形成されたハウジング10と、第１排出通路56の残部（水路54a）と、第２排出通路57の残部（水路55）と、連続面66とが形成された第３アウトレット20cと、を有する。つまり、第１排出通路56および第２排出通路57を２部品（ハウジング10、第３アウトレット20c）から構成することにより、開口57aの矩形形状を容易に形成できると共に、サーモスタットバルブ22の取り付け性を改善できる。さらに、第１排出通路56および第２排出通路57を１つの部品に形成した場合と比べて、金型構造の簡素化が可能となり、コスト低減を実現できる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、流量制御弁は、少なくとも導入口、排出口、第１排出通路および第２排出通路を備えた構成であれば、ハウジングおよび弁体の形状等は自由に設定できる。

2 エンジン
3 ラジエータ
7b ラジエータ水路
9 流量制御弁
10 ハウジング
12 ロータ（弁体）
16 主連通口（導入口）
17c 第３副連通口（排出口）
20c 第３アウトレット（ハウジング）
29 電動モータ（アクチュエータ）
56 第１排出通路
57 第２排出通路
57a 開口
64 第１通路
65 第２通路
66 連続面
66a 凹部
66b 凸部

Claims

エンジンおよびラジエータ間を循環する冷却水の流量を制御する流量制御弁であって、
前記エンジンからの冷却水を導入する導入口と、前記導入口から導入した冷却水を排出する排出口と、前記排出口と前記ラジエータへ向かう流路とを接続する第１排出通路と、前記排出口を迂回して前記導入口から導入した冷却水を前記第１排出通路へ排出する第２排出通路と、を有するハウジングと、
前記ハウジング内に回転可能に支持され、その回転角度に応じて前記排出口との重合状態が変化する開口部を有する弁体と、
前記弁体の回転角度を制御するアクチュエータと、
を備え、
前記第１排出通路は、前記排出口と連続する第１通路と、前記第１通路に対して中心がオフセットした位置に配置された第２通路と、両通路を連続的に接続する連続面と、を有し、
前記第２排出通路は、前記連続面のうち前記第１通路に対する前記第２通路のオフセット方向側の位置に開口し、
前記連続面のうち前記第１通路に対する前記第２通路のオフセット方向側の位置には、前記第１通路を底面とする半円錐状の凹部が形成されている流量制御弁。
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記第１排出通路は、前記排出口よりも断面積が大きい流量制御弁。
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記第１排出通路および前記排出口は、径方向断面が円形状に形成されている流量制御弁。
請求項３に記載の流量制御弁であって、
前記第２排出通路は、前記第１排出通路の中心からずれた位置に開口する流量制御弁。
請求項４に記載の流量制御弁であって、
前記第２排出通路は、径方向断面が矩形状に形成されている流量制御弁。
請求項１に記載の前記流量制御弁であって、
前記連続面のうち前記第１通路に対する前記第２通路のオフセット方向と反対側の位置には、前記第１通路を底面とする半円錐状の凸部が形成されている流量制御弁。