JP7035586B2 - 冷却水制御弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却水制御弁装置に関する。

従来、内燃機関を流れる冷却水の流れを制御する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では、シートおよびスリーブからなるシート部材は、軸周りに回転するバルブ本体の球面状の外壁に当接することでバルブ本体との間を密な状態に保持可能な環状のシート面を有している。シート面は、付勢部材によりバルブ本体の外壁に押し付けられている。

特開２０１６－５３４１５号公報

特許文献１の冷却水制御弁装置では、筒状のスリーブは、外周壁がハウジングのパイプ部の内周壁によって径方向に位置決めされ、軸方向には往復移動可能である。ここで、シート面をバルブ本体に対して調心させる際に部品公差のバラつきを吸収するため、スリーブの外周壁とパイプ部の内周壁との間には、所定のクリアランスが設定されている。当該クリアランスが過度に大きい場合、バルブ本体に対するシート面の径方向の位置が決まらず、シート面の調心精度が低下し、バルブの開き始めの位置がバラつくおそれがある。一方、バルブの開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮した最小のクリアランスを設定した場合、クリアランスに異物が侵入すると、シート面の調心不良を招き、シート部材によるバルブ全閉時の冷却水の漏れが増大するおそれがある。

本発明の目的は、バルブ本体に対するシート面の位置決め精度が高く、バルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制可能な冷却水制御弁装置を提供することにある。

本発明の第１の態様は、内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、ハウジング（２０）とバルブ（３０）とシート部材（６００）と付勢部材（８１）とを備えている。ハウジングは、内側を冷却水が流通可能な筒部（２２、２９）を有している。バルブは、軸周りに回転可能なバルブ本体（３１）、および、バルブ本体の外壁（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。シート部材は、外周壁（６１１、７１１、７２１）が筒部の内周壁（２２０、２９０）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１、７１、７２）、および、位置決め部の軸方向の一方側においてバルブ本体の外壁に当接することでバルブ本体との間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有している。付勢部材は、シート面がバルブ本体の外壁に押し付けられるようシート部材を付勢可能である。ハウジングの筒部は、位置決め部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁（２２０、２９０）から径方向外側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有している。

本態様では、シート部材は、位置決め部の外周壁がハウジングの筒部の内周壁によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。そのため、バルブ本体に対するシート面の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブの開き始めの位置を安定させることができる。また、ハウジングの筒部は、位置決め部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁から径方向外側へ凹むよう形成された溝部を有している。そのため、筒部の内周壁とシート部材の位置決め部の外周壁との間に異物が侵入しても、この異物を筒部の溝部に逃がすことができる。これにより、シート面の調心不良を回避し、シート部材によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

本発明の第２の態様では、シート部材（６００）は、内周壁（６１０）が筒部（２９）の外周壁（２９１）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１）を有している。ハウジングの筒部は、位置決め部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁（２９１）から径方向内側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有している。本態様においても、第１の態様と同様、バルブ本体に対するシート面の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブの開き始めの位置を安定させることができる。また、ハウジングの筒部が溝部を有しているため、第１の態様と同様、シート面の調心不良を回避し、シート部材によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。
本発明の第１の態様、第２の態様では、溝部は、筒部の軸方向に沿って延びるよう筒部の周方向に複数形成されている。

本発明の第３の態様では、シート部材（６００）は、外周壁（６１１、７１１）が筒部（２２、２９）の内周壁（２２０、２９０）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１、７１）を有している。シート部材の位置決め部は、筒部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁（６１１、７１１）から径方向内側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有している。本態様においても、第１の態様と同様、バルブ本体に対するシート面の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブの開き始めの位置を安定させることができる。また、シート部材の位置決め部が溝部を有しているため、第１の態様と同様、シート面の調心不良を回避し、シート部材によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

本発明の第４の態様では、シート部材（６００）は、内周壁（６１０）が筒部（２９）の外周壁（２９１）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１）を有している。シート部材の位置決め部は、筒部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁（６１０）から径方向外側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有している。本態様においても、第１の態様と同様、バルブ本体に対するシート面の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブの開き始めの位置を安定させることができる。また、シート部材の位置決め部が溝部を有しているため、第１の態様と同様、シート面の調心不良を回避し、シート部材によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。
本発明の第３の態様、第４の態様では、溝部は、位置決め部の軸方向に沿って延びるよう位置決め部の周方向に複数形成されている。

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を示す平面図。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングの筒部を示す断面図。 図５を矢印ＶＩの方向から見た図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置の溝部およびその近傍を示す断面図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置の溝部およびその近傍を示す断面図であって、図７とは異なる状態を示す図。 第１実施形態による冷却水制御弁装置の軸受部を示す平面図。 第２実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第２実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングの筒部を示す断面図。 図１１を矢印ＸＩＩの方向から見た図。 第３実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第４実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第４実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングの筒部を示す断面図。 図１５を矢印ＸＶＩの方向から見た図。 第５実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第５実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングの筒部を示す断面図。 図１８を矢印ＸＩＸの方向から見た図。 第６実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第７実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。 第８実施形態による冷却水制御弁装置のシール部材およびその近傍を示す断面図。

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２～９に示し、冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを図１に示す。冷却水制御弁装置１０は、例えば、図示しない車両の内燃機関としてのエンジン２を冷却する冷却水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、スロットルバルブ１５、リザーバタンク１６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、エンジン２およびメイン流路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。

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との間においてオイルクーラ１２と並列に設けられている。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。

スロットルバルブ１５は、図示しない吸気通路を流れる吸気の量を制御可能に設けられている。スロットルバルブ１５は、冷却水制御弁装置１０とウォーターポンプ３との間においてオイルクーラ１２およびヒータ１３と並列に設けられている。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を経由してスロットルバルブ１５に流れ、エンジン２に戻る。これにより、環境温度が低い場合でも、スロットルバルブ１５を温めることができる。

リザーバタンク１６は、ラジエータ１１に接続するよう設けられている。リザーバタンク１６には、冷却水が貯留される。ラジエータ１１内の冷却水、すなわち、エンジン冷却システム１を流れる冷却水が高温になり膨張するとラジエータ１１からリザーバタンク１６に冷却水が貯留され、逆に冷却水の量が少なくなると、リザーバタンク１６からラジエータ１１に冷却水が供給される。

冷却水制御弁装置１０は、ハウジング２０、バルブ３０、モータ４０、シート部材６００、付勢部材としてのスプリング８１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２４、パイプ部２５、２６、２７等を有している。ハウジング本体２１、カバー２４、パイプ部２５、２６、２７は、それぞれ、例えば樹脂等により形成されている。

ハウジング本体２１は、バルブ収容空間２１０、ハウジング開口部２１１、軸受穴部２１２、軸受部５０、軸受部２１４、流路穴部２１５、２１６、２１７、モータ収容空間２３０等を有している。図３に示すように、バルブ収容空間２１０は、ハウジング本体２１の内側に空間として形成されている。バルブ収容空間２１０は、略円筒状に形成されている。

ハウジング開口部２１１は、ハウジング本体２１の外壁に形成されている。ハウジング開口部２１１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よう形成されている。つまり、バルブ収容空間２１０は、ハウジング開口部２１１を経由してハウジング本体２１の外部と連通している。

冷却水制御弁装置１０は、ハウジング本体２１のハウジング開口部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、ハウジング開口部２１１を経由してウォータージャケット４内の冷却水が流入可能である。このように、ハウジング開口部２１１は、バルブ収容空間２１０とエンジン２とを接続可能に形成されている。軸受部５０は、ハウジング開口部２１１に設けられている。

軸受穴部２１２は、ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０のハウジング開口部２１１とは反対側に形成されている。軸受穴部２１２は、バルブ収容空間２１０とハウジング本体２１のハウジング開口部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。軸受部２１４は、軸受穴部２１２に設けられている。流路穴部２１５、２１６、２１７は、それぞれ、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よう形成されている。

モータ収容空間２３０は、ハウジング本体２１の内側に空間として形成されている（図２参照）。モータ収容空間２３０は、ハウジング本体２１の外壁のうち軸受穴部２１２が形成された外壁に開口するよう形成されている。

カバー２４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２４は、ハウジング本体２１との間にギア部収容空間２４０を形成している。ギア部収容空間２４０は、モータ収容空間２３０に接続している。

モータ４０は、モータ収容空間２３０に設けられている。モータ４０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２４０には、ギア部４１が設けられている。ギア部４１は、モータ４０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４０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、３７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。ここで、ボール面３４、３５は、バルブ本体３１の「外壁」に対応している。

バルブ開口部３６は、バルブ本体３１の内周壁と外周壁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。バルブ開口部３７は、バルブ本体３１の内周壁と外周壁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は、矩形状に複数形成されている。

ここで、流路穴部２１５は、ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０を形成する内壁のうちボール面３４に対応する位置に形成されている。流路穴部２１６、２１７は、ハウジング本体２１のバルブ収容空間２１０を形成する内壁のうちボール面３５に対応する位置に形成されている。

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５０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２１４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５０、軸受部２１４により軸受けされ、バルブ収容空間２１０においてバルブ３０の軸Ａｘ１を中心に回転可能に支持されている。すなわち、バルブ３０は、軸周りに回転可能である。

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４０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２１５との重なり面積が変化する。また、バルブ本体３１の回転位置により、バルブ開口部３７と流路穴部２１６、２１７との重なり面積が変化する。

パイプ部２５は、第１パイプ部２５１、第２パイプ部２５２を有している。第１パイプ部２５１は管状に形成されている。第２パイプ部２５２は、第１パイプ部２５１から分岐するよう管状に形成されている。パイプ部２５は、第１パイプ部２５１の一方の端部が流路穴部２１５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（図３参照）。これにより、第１パイプ部２５１の内側の空間は、バルブ収容空間２１０に接続している。第１パイプ部２５１の内側には、流通路２５０が形成されている。流通路２５０は、バルブ収容空間２１０と外部とを接続可能である。

パイプ部２５の第１パイプ部２５１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。第２パイプ部２５２の第１パイプ部２５１とは反対側の端部には、キャップ１７が設けられている。キャップ１７は、第２パイプ部２５２の第１パイプ部２５１とは反対側の端部を塞ぐようにして設けられている。エンジン冷却システム１の冷却水が不足したとき、キャップ１７を開けて第２パイプ部２５２から冷却水を供給することが可能である。

パイプ部２６は、第１パイプ部２６１、第２パイプ部２６２を有している。第１パイプ部２６１は管状に形成されている。第２パイプ部２６２は、第１パイプ部２６１から分岐するよう管状に形成されている。パイプ部２６は、第１パイプ部２６１の一方の端部が流路穴部２１６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（図３参照）。これにより、第１パイプ部２６１の内側の空間は、バルブ収容空間２１０に接続している。第１パイプ部２６１の内側には、流通路２６０が形成されている。流通路２６０は、バルブ収容空間２１０と外部とを接続可能である。パイプ部２６の第１パイプ部２６１のハウジング本体２１とは反対側の端部は、ヒータ１３に接続される。第２パイプ部２６２の第１パイプ部２６１とは反対側の端部は、スロットルバルブ１５に接続される。

パイプ部２７は、管状に形成されている。パイプ部２７は、一方の端部が流路穴部２１７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。これにより、パイプ部２７の内側の空間は、バルブ収容空間２１０に接続している。パイプ部２７のハウジング本体２１とは反対側の端部は、オイルクーラ１２に接続される。

シート部材６００は、シート６１、スリーブ７０等を有している。シート６１は、例えば摩擦係数が所定値以下の材料であるフッ素樹脂により略円環状に形成されている。シート６１は、バルブ収容空間２１０のうち流路穴部２１５、２１６のそれぞれに対応する位置に設けられている。流路穴部２１５側のシート６１は、軸方向の一方の端面がボール面３４に接触可能に設けられている。流路穴部２１６側のシート６１は、軸方向の一方の端面がボール面３５に接触可能に設けられている。

スリーブ７０は、例えば金属により筒状に形成されている。スリーブ７０は、流路穴部２１５、２１６のそれぞれに設けられている。流路穴部２１５側のスリーブ７０は、軸方向の一方の端部がシート６１を保持し、他方の端部が第１パイプ部２５１のハウジング本体２１側の端部の内側に位置するよう設けられている。スリーブ７０は、外周壁が第１パイプ部２５１のハウジング本体２１側の端部の内周壁によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。

流路穴部２１６側のスリーブ７０は、軸方向の一方の端部がシート６１を保持し、他方の端部が第１パイプ部２６１のハウジング本体２１側の端部の内側に位置するよう設けられている。スリーブ７０は、外周壁が第１パイプ部２６１のハウジング本体２１側の端部の内周壁によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。

スプリング８１は、例えばコイルスプリングである。スプリング８１は、流路穴部２１５、２１６のそれぞれに設けられている。流路穴部２１５側のスプリング８１は、スリーブ７０の径方向外側に設けられ、一端がスリーブ７０のシート６１側の端部に当接し、他端が第１パイプ部２５１のハウジング本体２１側の端部に当接している。スプリング８１は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、スプリング８１は、スリーブ７０とともにシート６１をバルブ３０側に付勢している。これにより、シート６１は、軸方向の一方の端面がボール面３４に押し付けられる。

流路穴部２１６側のスプリング８１は、スリーブ７０の径方向外側に設けられ、一端がスリーブ７０のシート６１側の端部に当接し、他端が第１パイプ部２６１のハウジング本体２１側の端部に当接している。スプリング８１は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、スプリング８１は、スリーブ７０とともにシート６１をバルブ３０側に付勢している。これにより、シート６１は、軸方向の一方の端面がボール面３５に押し付けられる。

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のハウジング開口部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とシート６１の開口部すなわち流通路２５０との重なり面積に応じた量が、第１パイプ部２５１に流れる。第１パイプ部２５１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。

バルブ開口部３６と流通路２５０との重なり面積が０のとき、すなわち、シート６１の開口部の全部がボール面３４で塞がれているとき、バルブ本体３１の内側と流通路２５０との間の冷却水の流れは遮断される。なお、この状態のときを「バルブ全閉時」という。また、バルブ開口部３６とシート６１の開口部すなわち流通路２５０との重なり面積が０から０より大きな面積に変化するときのバルブ３０の位置を「バルブ３０の開き始めの位置」という。

このように、バルブ３０は、回転位置によりハウジング開口部２１１と流通路２５０との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。なお、バルブ３０の回転位置は、モータ４０の駆動を制御する図示しない制御装置により制御される。

また、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３７とシート６１の開口部すなわち流通路２６０との重なり面積に応じた量が、第１パイプ部２６１、第２パイプ部２６２に流れる。第１パイプ部２６１、第２パイプ部２６２に流れた冷却水は、ヒータ１３、スロットルバルブ１５に導かれる。

また、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３７と流路穴部２１７との重なり面積に略応じた量が、パイプ部２７に流れる。パイプ部２７に流れた冷却水は、オイルクーラ１２に導かれる。

バルブ３０は、筒状に形成され、内周壁と外周壁とを連通するバルブ開口部３６を有し、軸方向の開口部がハウジング開口部２１１に接続し、軸Ａｘ１を中心に回転可能に設けられ、回転位置によりバルブ開口部３６と流通路２５０との重なり面積を変化させることでハウジング開口部２１１と流通路２５０との間を流れる冷却水の流量を制御可能である。このように、冷却水制御弁装置１０は、モータ４０を回転駆動させて、バルブ３０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、および、ヒータ１３、スロットルバルブ１５、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。

次に、パイプ部２５、流路穴部２１５側に設けられるシート部材６００、および、その周辺の構成について詳細に説明する。図４に示すように、パイプ部２５は、パイプ本体２８およびパイプ筒部２９を有している。パイプ本体２８は、ハウジング本体２１の外部に位置し、第１パイプ部２５１、第２パイプ部２５２を形成している。パイプ筒部２９は、パイプ本体２８のハウジング本体２１側の面から流路穴部２１５をバルブ３０に向かって略円筒状に延びるようパイプ本体２８と一体に形成されている。パイプ筒部２９の内側の空間は、第１パイプ部２５１の内側の空間に連通している。ここで、パイプ筒部２９は、「筒部」に対応している。すなわち、ハウジング２０は、内側を冷却水が流通可能な筒部としてのパイプ筒部２９を有している。

本実施形態では、ハウジング２０は、ハウジング筒部２２を有している。ハウジング筒部２２は、パイプ筒部２９の径方向外側においてハウジング本体２１に形成されている。ハウジング筒部２２は、略円筒状に形成され、内周壁２２０により流路穴部２１５を形成している。なお、ハウジング筒部２２の内周壁２２０とパイプ筒部２９の外周壁２９１との間には、略円筒状の空間が形成されている。

シート部材６００のスリーブ７０は、第１筒部７１、段差部７３、第２筒部７２を有している。第１筒部７１は、略円筒状に形成されている。段差部７３は、第１筒部７１の軸方向の一方の端部から径方向外側へ環状に延びるよう第１筒部７１と一体に形成されている。なお、第１筒部７１の他方の端部は、径方向内側へ傾斜して延びるようテーパ状に形成されている。第２筒部７２は、段差部７３の外縁部から第１筒部７１とは反対側へ略円筒状に延びるよう段差部７３と一体に形成されている。ここで、第２筒部７２の外径は、第１筒部７１の外径より大きい。

スリーブ７０は、第１筒部７１の他方の端部がパイプ筒部２９の内側に位置するよう設けられている。第１筒部７１の外径は、パイプ筒部２９の内径よりやや小さい。そのため、第１筒部７１は、外周壁７１１がパイプ筒部２９の内周壁２９０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。ここで、第１筒部７１は、「位置決め部」に対応している。なお、第１筒部７１の外周壁７１１とパイプ筒部２９の内周壁２９０との間には、バルブ３０の開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮した所定のクリアランスが設定されている。

スリーブ７０は、第２筒部７２がハウジング筒部２２のバルブ３０側の端部の内側に位置するよう設けられている。第２筒部７２の外径は、ハウジング筒部２２のバルブ３０側の端部の内径より小さい。そのため、第２筒部７２の外周壁７２１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間には略円筒状の隙間が形成されており、第２筒部７２は、外周壁７２１がハウジング筒部２２の内周壁２２０と摺動することなく、軸方向に往復移動可能である。なお、状況によっては、第２筒部７２の外周壁７２１は、ハウジング筒部２２の内周壁２２０に接触し得る。

シート６１は、スリーブ７０の段差部７３のバルブ３０側において第２筒部７２の内側に設けられている。ここで、シート６１は、外周壁６１１が第２筒部７２の内周壁に当接し、第２筒部７２により保持されている。

シート６１の軸方向の一方の端面、すなわち、バルブ３０側の端面には、シート面６２が形成されている。つまり、シート面６２は、スリーブ７０の第１筒部７１の軸方向の一方側に形成されている。シート面６２は、凹球面状に形成されており、バルブ３０のボール面３４に密に当接可能である。

パイプ筒部２９のバルブ３０側の端部には、内周壁２９０から径方向外側へ環状に延びる段差面２９５が形成されている。段差面２９５のバルブ３０側には、ゴム製のシール部材８２が設けられている。シール部材８２は、環状に形成され、内周壁が第１筒部７１の外周壁７１１と密に接した状態で摺動可能である。これにより、シール部材８２とスリーブ７０の第１筒部７１との間を密な状態に保持することができる。

パイプ筒部２９のバルブ３０側の端部には、金属製のばね座８３が設けられている。ばね座８３、環状に形成され、一方の面がパイプ筒部２９のバルブ３０側の端面に当接している。

スプリング８１は、一方の端部がスリーブ７０の段差部７３のバルブ３０とは反対側の面に当接し、他方の端部がばね座８３のバルブ３０側の面に当接するよう設けられている。これにより、スプリング８１は、スリーブ７０の段差部７３を介してシート６１をバルブ３０側に付勢している。そのため、シート面６２は、バルブ３０のボール面３４に押し付けられている。

バルブ３０がモータ４０の回転駆動により軸周りに回転するとき、シート面６２とボール面３４とは摺動しながらバルブ本体３１の周方向に相対回転する。このとき、シート部材６００は、第１筒部７１の外周壁７１１がパイプ筒部２９の内周壁２９０に当接した位置で、シート面６２がボール面３４に調心される。このとき、第１筒部７１の外周壁７１１とパイプ筒部２９の内周壁２９０とは摺動し得る。また、このとき、ボール面３４がバルブ本体３１の径方向内側および外側に移動しても、スプリング８１により付勢されたスリーブ７０が軸方向に往復移動することで、シート面６２とボール面３４との密な当接状態が維持される。

本実施形態では、パイプ筒部２９は、溝部９０を有している。図４～６に示すように、溝部９０は、パイプ筒部２９の内周壁２９０から径方向外側へ凹むよう形成されている。溝部９０は、内周壁２９０において段差面２９５からパイプ本体２８まで直線状に延びるよう形成されている（図５参照）。つまり、溝部９０は、パイプ筒部２９と第１筒部７１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図４参照）。溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向に等間隔で複数形成されている（図６参照）。

図７に示すように、複数の溝部９０のうち隣り合う２つの溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向において接続し接続部９１を形成している。本実施形態では、複数の溝部９０のうち全ての溝部９０が、隣り合う２つの溝部９０同士で接続部９１を形成している。接続部９１は、パイプ筒部２９の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともにパイプ筒部２９の径方向内側に凸となるよう形成されている（図７参照）。各接続部９１の中央、つまり、隣り合う２つの溝部９０の境界には、内周壁２９０が形成されている。このように、本実施形態では、溝部９０の底部から隣り合う溝部９０の底部まで、接続部９１および内周壁２９０を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

ところで、エンジン２の各部が鋳型により形成される場合、エンジン２を流れ冷却水制御弁装置１０を通過する冷却水に鋳砂が含まれるおそれがある。冷却水に鋳砂が含まれていると、スリーブ７０の第１筒部７１の外周壁７１１とパイプ筒部２９の内周壁２９０との間のクリアランスに鋳砂が侵入し、シート面６２の調心不良を招くおそれがある。本実施形態では、パイプ筒部２９の内周壁２９０に溝部９０を形成することで、上記課題の解決を図っている。

本実施形態では、図７に示すようにスリーブ７０の第１筒部７１の外周壁７１１とパイプ筒部２９の内周壁２９０との間のクリアランスに鋳砂等の異物Ａｓ１が侵入したとしても、図８に示すように異物Ａｓ１を溝部９０に逃がすことができる。これにより、スリーブ７０とパイプ筒部２９との間に異物Ａｓ１が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物Ａｓ１は、溝部９０の段差面２９５とは反対側の端部からパイプ本体２８側へ排出され得る（図４参照）。

次に、軸受部５０の構成について詳細に説明する。図９に示すように、軸受部５０は、プレート５１、軸受部材５２を有している。プレート５１は、例えば樹脂により略円板状に形成されている。プレート５１には、略扇形のプレート穴部５１０が形成されている。プレート穴部５１０は、プレート５１の周方向に等間隔で８つ形成されている。ハウジング２０のハウジング開口部２１１からバルブ収容空間２１０に流入した冷却水は、プレート穴部５１０を通過してバルブ３０側へ流れることができる。

軸受部材５２は、例えばフッ素樹脂等により略円筒状に形成されている。軸受部材５２は、プレート５１の中央に設けられている。軸受部材５２は、例えばインサート成型によりプレート５１と一体に設けられている。軸受部材５２は、内周壁５２０によりシャフト４２を軸受けする。すなわち、軸受部材５２の内周壁５２０とシャフト４２の外周壁とは摺動可能である。

本実施形態では、軸受部材５２に溝部１００が形成されている。溝部１００は、軸受部材５２の内周壁５２０から径方向外側へ凹むよう形成されている。溝部１００は、内周壁５２０において軸受部材５２の一方の端部から他方の端部まで直線状に延びるよう形成されている。溝部１００は、軸受部材５２の周方向に等間隔で５つ形成されている（図９参照）。

図９に示すように、複数の溝部１００のうち隣り合う２つの溝部１００は、軸受部材５２の周方向において接続し接続部１０１を形成している。本実施形態では、複数の溝部１００のうち全ての溝部１００が隣り合う２つの溝部１００同士で接続部１０１を形成している。接続部１０１は、軸受部材５２の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともに軸受部材５２の径方向内側に凸となるよう形成されている。各接続部１０１の中央、つまり、隣り合う２つの溝部１００の境界には、内周壁５２０が形成されている。このように、本実施形態では、溝部１００の底部から隣り合う溝部１００の底部まで、接続部１０１および内周壁５２０を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

上述したように、エンジン２を流れ冷却水制御弁装置１０を通過する冷却水には、鋳砂が含まれるおそれがある。冷却水に鋳砂が含まれていると、シャフト４２の外周壁と軸受部材５２の内周壁５２０との間のクリアランスに鋳砂が侵入し、軸受部材５２によるシャフト４２の軸受け不良を招くおそれがある。本実施形態では、軸受部材５２の内周壁５２０に溝部１００を形成することで、上記課題の解決を図っている。

本実施形態では、軸受部材５２の内周壁５２０に溝部１００を形成することで、シャフト４２の外周壁と軸受部材５２の内周壁５２０との間に鋳砂等の異物が侵入しても、当該異物を溝部１００に逃がすことができる。これにより、シャフト４２の外周壁と軸受部材５２の内周壁５２０との間に異物が侵入することによるシャフト４２の軸受け不良を抑制することができる。なお、溝部１００に逃げた異物は、溝部１００を流れてバルブ３０側へ排出され得る。

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れを制御可能な冷却水制御弁装置１０であって、ハウジング２０とバルブ３０とシート部材６００とスプリング８１とを備えている。ハウジング２０は、内側を冷却水が流通可能な筒部としてのパイプ筒部２９を有している。バルブ３０は、軸周りに回転可能なバルブ本体３１、および、バルブ本体３１の外壁であるボール面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。シート部材６００は、外周壁７１１がパイプ筒部２９の内周壁２９０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としての第１筒部７１、および、第１筒部７１の軸方向の一方側においてバルブ本体３１のボール面３４に当接することでバルブ本体３１との間を密な状態に保持可能な環状のシート面６２を有している。スプリング８１は、シート面６２がバルブ本体３１のボール面３４に押し付けられるようシート部材６００を付勢可能である。ハウジング２０のパイプ筒部２９は、第１筒部７１と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁２９０から径方向外側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。

本実施形態では、シート部材６００は、第１筒部７１の外周壁７１１がハウジング２０のパイプ筒部２９の内周壁２９０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。そのため、バルブ本体３１に対するシート面６２の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブ３０の開き始めの位置を安定させることができる。また、ハウジング２０のパイプ筒部２９は、第１筒部７１と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁２９０から径方向外側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。そのため、パイプ筒部２９の内周壁２９０とシート部材６００の第１筒部７１の外周壁７１１との間に異物が侵入しても、この異物をパイプ筒部２９の溝部９０に逃がすことができる。これにより、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

また、（３）本実施形態では、溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向に複数形成されている。複数の溝部９０のうち少なくとも２つは、パイプ筒部２９の周方向において接続し接続部９１を形成している。接続部９１は、パイプ筒部２９の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともにパイプ筒部２９の径方向内側に凸となるよう形成されている。そのため、第１筒部７１の外周壁７１１と溝部９０の接続部９１との間に異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０の底部側へ容易に逃がすことができる。

また、（４）本実施形態では、溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向に等間隔で複数形成されている。ところで、パイプ筒部２９とスリーブ７０とには、材料の違いにより線膨張差が生じる。そのため、環境温度の高低によりパイプ筒部２９の内周壁２９０と第１筒部７１の外周壁７１１との間のクリアランスが小さくなり、当該クリアランスにおいて異物が噛み込まれ易くなる。ここで、仮に溝部９０がパイプ筒部２９の周方向に不等間隔で複数形成されている場合、パイプ筒部２９の周方向に並ぶ複数の溝部９０の間隔のうち特に大きな間隔において異物の噛み込みが発生し易くなる。パイプ筒部２９の周方向において異物の噛み込みの発生の程度に差が生じると、シート面６２の調心精度の低下や調心不良を招くおそれがある。一方、本実施形態では、溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向に等間隔で複数形成されている。そのため、パイプ筒部２９の周方向において異物の噛み込みの発生の程度の差を抑制できる。これにより、シート面６２の調心精度の低下および調心不良を抑制することができる。

（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１０～１２に示す。第２実施形態は、溝部９０の形成される位置等が第１実施形態と異なる。

第２実施形態では、スリーブ７０の第２筒部７２の外径は、ハウジング筒部２２のバルブ３０側の端部の内径よりやや小さい。そのため、第２筒部７２は、外周壁７２１がハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。ここで、第２筒部７２は、「位置決め部」に対応している。なお、第２筒部７２の外周壁７２１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間には、バルブ３０の開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮した所定のクリアランスが設定されている。また、ハウジング筒部２２は、「筒部」に対応している。すなわち、ハウジング２０は、内側を冷却水が流通可能な筒部としてのハウジング筒部２２を有している。

スリーブ７０の第１筒部７１の外径は、パイプ筒部２９の内径より小さい。そのため、第１筒部７１の外周壁７１１とパイプ筒部２９の内周壁２９０との間には略円筒状の隙間が形成されており、第１筒部７１は、外周壁７１１がパイプ筒部２９の内周壁２９０と摺動することなく、軸方向に往復移動可能である。なお、状況によっては、第１筒部７１の外周壁７１１は、パイプ筒部２９の内周壁２９０に接触し得る。

バルブ３０がモータ４０の回転駆動により軸周りに回転するとき、シート面６２とボール面３４とは摺動しながらバルブ本体３１の周方向に相対回転する。このとき、シート部材６００は、第２筒部７２の外周壁７２１がハウジング筒部２２の内周壁２２０に当接した位置で、シート面６２がボール面３４に調心される。

本実施形態では、溝部９０は、ハウジング筒部２２に形成されている。図１０～１２に示すように、溝部９０は、ハウジング筒部２２の内周壁２２０のバルブ３０側において内周壁２２０から径方向外側へ凹むよう形成されている。溝部９０は、内周壁２２０においてバルブ３０側の端部からスリーブ７０の第１筒部７１の軸方向の中央に対応する位置まで直線状に延びるよう形成されている（図１０、１１参照）。つまり、溝部９０は、ハウジング筒部２２と第２筒部７２とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図１０参照）。溝部９０は、ハウジング筒部２２の周方向に等間隔で複数形成されている（図１２参照）。

図１２に示すように、複数の溝部９０のうち隣り合う２つの溝部９０は、ハウジング筒部２２の周方向において接続し接続部９１を形成している。本実施形態では、複数の溝部９０のうち全ての溝部９０が、隣り合う２つの溝部９０同士で接続部９１を形成している。接続部９１は、ハウジング筒部２２の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともにハウジング筒部２２の径方向内側に凸となるよう形成されている（図１２参照）。各接続部９１の中央、つまり、隣り合う２つの溝部９０の境界には、内周壁２２０が形成されている。このように、本実施形態では、溝部９０の底部から隣り合う溝部９０の底部まで、接続部９１および内周壁２２０を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

本実施形態では、スリーブ７０の第２筒部７２の外周壁７２１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、スリーブ７０とハウジング筒部２２との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０側の端部からバルブ３０側へ排出され得る（図１０参照）。

以上説明したように、（１）本実施形態では、ハウジング２０は、内側を冷却水が流通可能な筒部としてのハウジング筒部２２を有している。シート部材６００は、外周壁７２１がハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としての第２筒部７２、および、第２筒部７２の軸方向の一方側においてバルブ本体３１のボール面３４に当接することでバルブ本体３１との間を密な状態に保持可能な環状のシート面６２を有している。ハウジング２０のハウジング筒部２２は、第２筒部７２と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁２２０から径方向外側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第１実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（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１３に示す。第３実施形態は、スリーブ７０の構成等が第２実施形態と異なる。

第２実施形態では、スリーブ７０は、第２実施形態で示した第２筒部７２を有していない。シート６１の外径は、ハウジング筒部２２のバルブ３０側の端部の内径よりやや小さい。そのため、シート６１は、外周壁６１１がハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。ここで、シート６１は、「位置決め部」に対応している。なお、シート６１の外周壁６１１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間には、バルブ３０の開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮した所定のクリアランスが設定されている。

バルブ３０がモータ４０の回転駆動により軸周りに回転するとき、シート面６２とボール面３４とは摺動しながらバルブ本体３１の周方向に相対回転する。このとき、シート部材６００は、シート６１の外周壁６１１がハウジング筒部２２の内周壁２２０に当接した位置で、シート面６２がボール面３４に調心される。

本実施形態では、溝部９０は、ハウジング筒部２２の内周壁２２０のうちハウジング筒部２２とシート６１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図１３参照）。

本実施形態では、シート６１の外周壁６１１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、シート６１とハウジング筒部２２との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０側の端部からバルブ３０側へ排出され得る（図１３参照）。

以上説明したように、（１）本実施形態では、シート部材６００は、外周壁６１１がハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な環状の位置決め部としてのシート６１、および、シート６１の軸方向の一方側においてバルブ本体３１のボール面３４に当接することでバルブ本体３１との間を密な状態に保持可能な環状のシート面６２を有している。ハウジング２０のハウジング筒部２２は、シート６１と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁２２０から径方向外側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第２実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（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１４～１６に示す。第４実施形態は、シート部材６００の構成等が第３実施形態と異なる。

第４実施形態では、シート部材６００は、第３実施形態で示したスリーブ７０を有していない。また、シート６１は、例えば所定の剛性を有するエラストマー系の樹脂により略円筒状に形成されている。シート６１のバルブ３０側の外径は、ハウジング筒部２２のバルブ３０側の端部の内径よりやや小さい。そのため、シート６１は、外周壁６１１がハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。ここで、シート６１は、「位置決め部」に対応している。なお、シート６１の外周壁６１１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間には、バルブ３０の開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮した所定のクリアランスが設定されている。

シート面６２は、シート６１の軸方向のバルブ３０側の端面に形成されている。なお、シート面６２には、例えばフッ素樹脂がコーティングされていてもよい。シート６１のパイプ部２５側には、外周壁６１１から径方向内側へ環状に凹む環状溝６１６が形成されている。当該環状溝６１６には、ゴム製環状のシール部材８４が設けられている。シール部材８４は、外周壁がハウジング筒部２２の内周壁２２０と密に接した状態で摺動可能である。これにより、シール部材８４とハウジング筒部２２との間を密な状態に保持することができる。

シート６１の環状溝６１６に対しパイプ部２５側には、外周壁６１１から径方向内側へ環状に延びる段差面６１５が形成されている。パイプ筒部２９には、外周壁２９１から径方向外側へ環状に延びる段差面２９５が形成されている。スプリング８１は、一端がシート６１の段差面６１５に当接し、他端がパイプ筒部２９の段差面２９５に当接するよう設けられている。これにより、スプリング８１は、シート６１をバルブ３０側に付勢している。そのため、シート面６２は、バルブ３０のボール面３４に押し付けられている。

図１４に示すように、シート６１のパイプ部２５側の端部は、バルブ３０側からパイプ部２５側へ向かうに従い外周壁が軸に近付くようテーパ状に形成されている。また、パイプ筒部２９のバルブ３０側の端部は、バルブ３０側からパイプ部２５側へ向かうに従い内周壁が軸に近付くようテーパ状に形成されている。なお、シート面６２がバルブ本体３１のボール面３４に当接した状態において、シート６１のパイプ部２５側の端部は、パイプ筒部２９のバルブ３０側の端部の内側に位置している。ここで、シート６１のパイプ部２５側の端部の外周壁とパイプ筒部２９のバルブ３０側の端部の内周壁との間には、略円環状の隙間が形成されている。そのため、シート６１は、バルブ３０とパイプ筒部２９との間において軸方向に往復移動可能である。

バルブ３０がモータ４０の回転駆動により軸周りに回転するとき、シート面６２とボール面３４とは摺動しながらバルブ本体３１の周方向に相対回転する。このとき、シート部材６００は、シート６１の外周壁６１１がハウジング筒部２２の内周壁２２０に当接した位置で、シート面６２がボール面３４に調心される。

本実施形態では、溝部９０は、ハウジング筒部２２の内周壁２２０においてバルブ３０側の端部からシート６１の軸方向の中央に対応する位置まで直線状に延びるよう形成されている（図１４、１５参照）。つまり、溝部９０は、ハウジング筒部２２とシート６１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図１４参照）。

本実施形態では、シート６１の外周壁６１１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、シート６１とハウジング筒部２２との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０側の端部からバルブ３０側へ排出され得る（図１４参照）。

以上説明したように、（１）本実施形態では、シート部材６００は、外周壁６１１がハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としてのシート６１を有している。ハウジング２０のハウジング筒部２２は、シート６１と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁２２０から径方向外側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第３実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（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１７～１９に示す。第５実施形態は、シート部材６００のシート６１の配置等が第４実施形態と異なる。

第５実施形態では、パイプ筒部２９は、バルブ３０側の端部がバルブ３０の近傍に位置するよう形成されている。略円筒状のシート６１は、パイプ筒部２９のバルブ３０側の端部の径方向外側に位置している。シート６１の内径は、パイプ筒部２９のバルブ３０側の外径よりやや大きい。そのため、シート６１は、内周壁６１０がパイプ筒部２９の外周壁２９１によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能である。ここで、シート６１は、「位置決め部」に対応している。なお、シート６１の内周壁６１０とパイプ筒部２９の外周壁２９１との間には、バルブ３０の開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮した所定のクリアランスが設定されている。また、パイプ筒部２９は、「筒部」に対応している。すなわち、ハウジング２０は、内側を冷却水が流通可能な筒部としてのパイプ筒部２９を有している。

シート６１のパイプ部２５側の端部には、内周壁６１０から径方向外側へ環状に凹む環状溝６１６が形成されている。当該環状溝６１６には、ゴム製環状のシール部材８４が設けられている。シール部材８４は、内周壁がパイプ筒部２９の外周壁２９１と密に接した状態で摺動可能である。これにより、シール部材８４とパイプ筒部２９との間を密な状態に保持することができる。なお、本実施形態では、シート６１のバルブ３０とは反対側の端面には、金属製のばね座８５が設けられている。ばね座８５は、略円環状の板状に形成されている。スプリング８１は、一端がばね座８５に当接し、他端がパイプ筒部２９の段差面２９５に当接するよう設けられてている。これにより、スプリング８１は、ばね座８５を介してシート６１をバルブ３０側に付勢している。

バルブ３０がモータ４０の回転駆動により軸周りに回転するとき、シート面６２とボール面３４とは摺動しながらバルブ本体３１の周方向に相対回転する。このとき、シート部材６００は、シート６１の内周壁６１０がパイプ筒部２９の外周壁２９１に当接した位置で、シート面６２がボール面３４に調心される。

本実施形態では、溝部９０は、パイプ筒部２９に形成されている。図１７～１９に示すように、溝部９０は、パイプ筒部２９の外周壁２９１のバルブ３０側において外周壁２９１から径方向内側へ凹むよう形成されている。溝部９０は、外周壁２９１においてバルブ３０側の端部からパイプ部２５側へ所定距離離れた位置まで直線状に延びるよう形成されている（図１７、１８参照）。つまり、溝部９０は、パイプ筒部２９とシート６１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図１７参照）。溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向に等間隔で複数形成されている（図１９参照）。

図１９に示すように、複数の溝部９０のうち隣り合う２つの溝部９０は、パイプ筒部２９の周方向において接続し接続部９１を形成している。本実施形態では、複数の溝部９０のうち全ての溝部９０が、隣り合う２つの溝部９０同士で接続部９１を形成している。接続部９１は、パイプ筒部２９の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともにパイプ筒部２９の径方向外側に凸となるよう形成されている（図１９参照）。各接続部９１の中央、つまり、隣り合う２つの溝部９０の境界には、外周壁２９１が形成されている。このように、本実施形態では、溝部９０の底部から隣り合う溝部９０の底部まで、接続部９１および外周壁２９１を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

本実施形態では、シート６１の内周壁６１０とパイプ筒部２９の外周壁２９１との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、シート６１とパイプ筒部２９との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０側の端部からバルブ３０側へ排出され得る（図１７参照）。

以上説明したように、（２）本実施形態では、シート部材６００は、内周壁６１０が筒部としてのパイプ筒部２９の外周壁２９１によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としてのシート６１を有している。ハウジング２０のパイプ筒部２９は、シート６１と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁２９１から径方向内側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第４実施形態と同様、バルブ本体３１に対するシート面６２の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブ３０の開き始めの位置を安定させることができる。また、ハウジング２０のパイプ筒部２９が溝部９０を有しているため、第４実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（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２０に示す。第６実施形態は、溝部９０の形成される位置等が第１実施形態と異なる。

第６実施形態では、スリーブ７０は、第１実施形態のスリーブ７０よりも肉厚の材料により形成されている。溝部９０は、位置決め部としてのスリーブ７０の第１筒部７１に形成されている。図２０に示すように、溝部９０は、第１筒部７１の外周壁７１１のバルブ３０とは反対側において外周壁７１１から径方向内側へ凹むよう形成されている。溝部９０は、外周壁７１１においてバルブ３０とは反対側の端部からパイプ筒部２９の段差面２９５に対応する位置まで直線状に延びるよう形成されている（図２０参照）。つまり、溝部９０は、筒部としてのパイプ筒部２９と第１筒部７１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図２０参照）。溝部９０は、第１筒部７１の周方向に等間隔で複数形成されている。

複数の溝部９０のうち隣り合う２つの溝部９０は、第１筒部７１の周方向において接続し接続部を形成している。本実施形態では、複数の溝部９０のうち全ての溝部９０が、隣り合う２つの溝部９０同士で接続部を形成している。当該接続部は、第１筒部７１の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともに第１筒部７１の径方向外側に凸となるよう形成されている。各接続部の中央、つまり、隣り合う２つの溝部９０の境界には、外周壁７１１が形成されている。このように、本実施形態では、溝部９０の底部から隣り合う溝部９０の底部まで、接続部および外周壁７１１を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

本実施形態では、スリーブ７０の第１筒部７１の外周壁７１１とパイプ筒部２９の内周壁２９０との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、スリーブ７０とパイプ筒部２９との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０とは反対側の端部からパイプ本体２８側へ排出され得る（図２０参照）。

以上説明したように、（５）本実施形態では、シート部材６００は、外周壁７１１が筒部としてのパイプ筒部２９の内周壁２９０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としての第１筒部７１を有している。シート部材６００の第１筒部７１は、パイプ筒部２９と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁７１１から径方向内側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第１実施形態と同様、バルブ本体３１に対するシート面６２の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブ３０の開き始めの位置を安定させることができる。また、シート部材６００の第１筒部７１が溝部９０を有しているため、第１実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（第７実施形態）
第７実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図２１に示す。第７実施形態は、溝部９０の形成される位置等が第４実施形態と異なる。

第７実施形態では、溝部９０は、位置決め部としてのシート６１に形成されている。図２１に示すように、溝部９０は、シート６１の外周壁６１１のバルブ３０側において外周壁６１１から径方向内側へ凹むよう形成されている。溝部９０は、外周壁６１１においてバルブ３０側の端部から環状溝６１６近傍の位置まで直線状に延びるよう形成されている（図２１参照）。つまり、溝部９０は、筒部としてのハウジング筒部２２とシート６１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図２１参照）。溝部９０は、シート６１の周方向に等間隔で複数形成されている。

複数の溝部９０のうち隣り合う２つの溝部９０は、シート６１の周方向において接続し接続部を形成している。本実施形態では、複数の溝部９０のうち全ての溝部９０が、隣り合う２つの溝部９０同士で接続部を形成している。当該接続部は、シート６１の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともにシート６１の径方向外側に凸となるよう形成されている。各接続部の中央、つまり、隣り合う２つの溝部９０の境界には、外周壁６１１が形成されている。このように、本実施形態では、溝部９０の底部から隣り合う溝部９０の底部まで、接続部および外周壁６１１を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

本実施形態では、シート６１の外周壁６１１とハウジング筒部２２の内周壁２２０との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、シート６１とハウジング筒部２２との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０側の端部からバルブ３０側へ排出され得る（図２１参照）。

以上説明したように、（５）本実施形態では、シート部材６００は、外周壁６１１が筒部としてのハウジング筒部２２の内周壁２２０によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としてのシート６１を有している。シート部材６００のシート６１は、ハウジング筒部２２と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁６１１から径方向内側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第４実施形態と同様、バルブ本体３１に対するシート面６２の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブ３０の開き始めの位置を安定させることができる。また、シート部材６００のシート６１が溝部９０を有しているため、第４実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（第８実施形態）
第８実施形態による冷却水制御弁装置の一部を図２２に示す。第８実施形態は、溝部９０の形成される位置等が第５実施形態と異なる。

第８実施形態では、溝部９０は、位置決め部としてのシート６１に形成されている。図２２に示すように、溝部９０は、シート６１の内周壁６１０から径方向外側へ凹むよう形成されている。溝部９０は、内周壁６１０においてバルブ３０側の端部から環状溝６１６まで直線状に延びるよう形成されている（図２２参照）。つまり、溝部９０は、筒部としてのパイプ筒部２９とシート６１とが軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において形成されている（図２２参照）。

複数の溝部９０のうち隣り合う２つの溝部９０は、シート６１の周方向において接続し接続部を形成している。本実施形態では、複数の溝部９０のうち全ての溝部９０が、隣り合う２つの溝部９０同士で接続部を形成している。当該接続部は、シート６１の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線で構成されるとともにシート６１の径方向内側に凸となるよう形成されている。各接続部の中央、つまり、隣り合う２つの溝部９０の境界には、内周壁６１０が形成されている。すなわち、本実施形態では、溝部９０の底部から隣り合う溝部９０の底部まで、接続部および内周壁６１０を経由して滑らかに連続する壁面が形成されている。

本実施形態では、シート６１の内周壁６１０とパイプ筒部２９の外周壁２９１との間のクリアランスに鋳砂等の異物が侵入したとしても、当該異物を溝部９０に逃がすことができる。これにより、シート６１とパイプ筒部２９との間に異物が侵入することによるシート面６２の調心不良を抑制することができる。なお、溝部９０に逃げた異物は、溝部９０のバルブ３０側の端部からシート６１の径方向内側へ排出され得る（図２２参照）。

以上説明したように、（６）本実施形態では、シート部材６００は、内周壁６１０が筒部としてのパイプ筒部２９の外周壁２９１によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状の位置決め部としてのシート６１を有している。シート部材６００のシート６１は、パイプ筒部２９と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁６１０から径方向外側へ凹むよう形成された溝部９０を有している。本実施形態においても、第５実施形態と同様、バルブ本体３１に対するシート面６２の径方向の位置決め精度および調心精度が高く、バルブ３０の開き始めの位置を安定させることができる。また、シート部材６００のシート６１が溝部９０を有しているため、第５実施形態と同様、シート面６２の調心不良を回避し、シート部材６００によるバルブ全閉時の冷却水の漏れを抑制することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、筒部または位置決め部の周方向で隣り合う２つの溝部９０により形成される接続部は、筒部または位置決め部の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、直線で構成されるとともに筒部または位置決め部の径方向に凸となるよう形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、複数の溝部９０のうち筒部または位置決め部の周方向で隣り合う２つは、互いに接続していなくてもよい。すなわち、溝部９０は接続部を形成していなくてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、溝部９０は、筒部と位置決め部とが軸方向で重なる範囲のうち少なくとも一部に形成されていれば、どのような大きさ、位置に形成されていてもよい。また、本発明の他の実施形態では、溝部９０は、直線状に限らず、単なる穴状等どのような形状に形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、溝部９０は、パイプ筒部２９、ハウジング筒部２２、スリーブ７０またはシート６１の周方向に不等間隔で複数形成されていてもよい。また、溝部９０は、パイプ筒部２９、ハウジング筒部２２、スリーブ７０またはシート６１の周方向に１つのみ形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、ハウジング本体２１とパイプ部２５～２７の少なくともいずれかとは、同一の材料により一体に形成されていてもよい。

本発明は、冷却水中に鋳砂等の異物が存在し得るエンジン冷却システムに好適であるが、エンジン以外を冷却対象とする他の冷却システム等に適用してもよい。このように、本開示は、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（内燃機関）、１０ 冷却水制御弁装置、２０ ハウジング、２２ ハウジング筒部（筒部）、２９ パイプ筒部（筒部）、２２０、２９０ （筒部の）内周壁、３０ バルブ、３１ バルブ本体、３４ （バルブ本体の）外壁、３６ バルブ開口部、６００ シート部材、６１ シート（位置決め部）、７１ 第１筒部（位置決め部）、７２ 第２筒部（位置決め部）、６１１、７１１、７２１ （位置決め部の）外周壁、６２ シート面、８１ スプリング（付勢部材）、９０ 溝部

Claims (6)

1. 内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
   内側を冷却水が流通可能な筒部（２２、２９）を有するハウジング（２０）と、
   軸周りに回転可能なバルブ本体（３１）、および、前記バルブ本体の外壁（３４）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、
   外周壁（６１１、７１１、７２１）が前記筒部の内周壁（２２０、２９０）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１、７１、７２）、および、前記位置決め部の軸方向の一方側において前記バルブ本体の外壁に当接することで前記バルブ本体との間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有するシート部材（６００）と、
   前記シート面が前記バルブ本体の外壁に押し付けられるよう前記シート部材を付勢可能な付勢部材（８１）と、を備え、
   前記筒部は、前記位置決め部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁（２２０、２９０）から径方向外側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有し、
   前記溝部は、前記筒部の軸方向に沿って延びるよう前記筒部の周方向に複数形成されている冷却水制御弁装置。
2. 内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
   内側を冷却水が流通可能な筒部（２９）を有するハウジング（２０）と、
   軸周りに回転可能なバルブ本体（３１）、および、前記バルブ本体の外壁（３４）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、
   内周壁（６１０）が前記筒部の外周壁（２９１）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１）、および、前記位置決め部の軸方向の一方側において前記バルブ本体の外壁に当接することで前記バルブ本体との間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有するシート部材（６００）と、
   前記シート面が前記バルブ本体の外壁に押し付けられるよう前記シート部材を付勢可能な付勢部材（８１）と、を備え、
   前記筒部は、前記位置決め部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁（２９１）から径方向内側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有し、
   前記溝部は、前記筒部の軸方向に沿って延びるよう前記筒部の周方向に複数形成されている冷却水制御弁装置。
3. 前記溝部は、前記筒部の周方向に複数形成されており、
   複数の前記溝部のうち少なくとも２つは、前記筒部の周方向において接続し接続部（９１）を形成し、
   前記接続部は、前記筒部の軸に垂直な平面による断面における輪郭の形状が、曲線または直線で構成されるとともに前記筒部の径方向に凸となるよう形成されている請求項１または２に記載の冷却水制御弁装置。
4. 前記溝部は、前記筒部の周方向に等間隔で複数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. 内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
   内側を冷却水が流通可能な筒部（２２、２９）を有するハウジング（２０）と、
   軸周りに回転可能なバルブ本体（３１）、および、前記バルブ本体の外壁（３４）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、
   外周壁（６１１、７１１）が前記筒部の内周壁（２２０、２９０）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１、７１）、および、前記位置決め部の軸方向の一方側において前記バルブ本体の外壁に当接することで前記バルブ本体との間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有するシート部材（６００）と、
   前記シート面が前記バルブ本体の外壁に押し付けられるよう前記シート部材を付勢可能な付勢部材（８１）と、を備え、
   前記位置決め部は、前記筒部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において外周壁（６１１、７１１）から径方向内側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有し、
   前記溝部は、前記位置決め部の軸方向に沿って延びるよう前記位置決め部の周方向に複数形成されている冷却水制御弁装置。
6. 内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置（１０）であって、
   内側を冷却水が流通可能な筒部（２９）を有するハウジング（２０）と、
   軸周りに回転可能なバルブ本体（３１）、および、前記バルブ本体の外壁（３４）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、
   内周壁（６１０）が前記筒部の外周壁（２９１）によって径方向に位置決めされ軸方向には往復移動可能な筒状または環状の位置決め部（６１）、および、前記位置決め部の軸方向の一方側において前記バルブ本体の外壁に当接することで前記バルブ本体との間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有するシート部材（６００）と、
   前記シート面が前記バルブ本体の外壁に押し付けられるよう前記シート部材を付勢可能な付勢部材（８１）と、を備え、
   前記位置決め部は、前記筒部と軸方向で重なる範囲の少なくとも一部において内周壁（６１０）から径方向外側へ凹むよう形成された溝部（９０）を有し、
   前記溝部は、前記位置決め部の軸方向に沿って延びるよう前記位置決め部の周方向に複数形成されている冷却水制御弁装置。

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