JP7167900B2

JP7167900B2 - バルブ装置

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Publication number: JP7167900B2
Application number: JP2019202524A
Authority: JP
Inventors: 理絵鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2022-11-09
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: US20220260163A1; CN114616415A; WO2021090638A1; DE112020005471T5; CN114616415B; JP2021076159A; US11873909B2

Description

本発明は、流体の流量調整および流路切替の少なくとも一方を行うバルブ装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載されたバルブ装置がある。この装置は、冷却水が導入されるインレットおよび冷却水が排出されるアウトレットが設けられたハウジングと、インレットから供給される冷却水が流れるバルブ開口を有し回転可能に支持されたバルブと、を備えている。この装置は、バルブ開口を通過した冷却水が流れるシート開口を有するバルブシートと、シート開口を通過した冷却水をアウトレットへ導く円筒状のスリーブと、スリーブの周囲に装着されてバルブシートをバルブの表面に押し付けるスプリングと、を備えている。

特開２０１７－１２０１２９号公報

上記特許文献１に記載されたものは、単に、スプリングがスリーブの周囲を囲むように配置されておりスプリングの軸ずれが生じやすい。このため、外部からの振動等によってスプリングのスリーブの外周面への当たりが生じ、スプリングとスリーブの摩耗が進みやすい。このようにスプリングとスリーブの摩耗が進むと、スプリングがバルブシートをバルブの表面に押し付けるスプリング力が低下し冷却水の漏れが大きくなってしまうといった懸念がある。

本発明は上記点に鑑みたもので、スプリングとスリーブとの摩耗を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、流体の流量調整および流路切替の少なくとも一方を行うバルブ装置であって、流体が流入する流体入口部（２４）と、流体入口部から流入した流体が流れる流体流入部（６５１、６５２、６５３）と、流体流入部を通った流体を流出させる流体流出口（６１、６２、６３）と、を有するケース部材（１０、６０）と、流体入口部から流入した流体が流れるバルブ流出口（３７３、３７４、３７５）を有し、ケース部材の内側に回転可能に設けられたバルブ体（３０）と、流体流入部の内壁により摺動可能に支持され、バルブ流出口から流出した流体をケース部材の流体流出口側に導く流路を形成する筒状のスリーブ（４３、４４、４５）と、スリーブの外周面を囲むように配置され、スリーブをバルブ体側に付勢するスプリング（４８１、４８２、４８３）と、ケース部材におけるスプリングのバルブ体側と反対側の端部に形成され、スプリングの軸方向のバルブ体側と反対側の端部をスプリングの径方向外側から支持するスプリング端部支持部（６５、６６、６７）と、を備え、スプリング端部支持部は、ケース部材におけるスプリングの軸方向のバルブ体側と反対側の端部からバルブ体側に向かって突出する複数の突起（６５、６６、６７）を有している。

このような構成によれば、ケース部材におけるスプリングのバルブ体側と反対側の端部に形成されたスプリング端部支持部により、スプリングの軸方向のバルブ体側と反対側の端部が支持される。したがって、スプリングの軸ずれが防止され、スプリングとスリーブとの摩耗を抑制することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

車両に搭載されるエンジンの冷却水を冷却する冷却システムの全体構成図である。第１実施形態に係るバルブ装置の分解図である。第１実施形態に係るバルブ装置の断面図である。図３の部分拡大図である。図２中のV矢視図である。図２中のVI矢視図である。タッピングネジによりハウジングと出口パイプ構成部材とが締結されている様子を示した図である。第２実施形態に係るバルブ装置の第１パイプ接続部の断面図である。第３実施形態に係るバルブ装置の断面図である。従来のバルブ装置の断面図である。第４実施形態に係るバルブ装置の出口パイプ構成部材の正面図である。第４実施形態に係るバルブ装置のハウジングを示した図であって、図６に対応する図である。第４実施形態に係るバルブ装置のタッピングネジによりハウジングと出口パイプ構成部材とが締結されている様子を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係るバルブ装置について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のバルブ装置１は、車両に搭載されるエンジンの冷却水回路に用いられるものである。図１に示すように、バルブ装置１は、車両の冷却システム９に適用される。車両には、内燃機関としてのエンジン２、冷却システム９、ヒータ６、デバイス７等が搭載されている。

冷却システム９は、バルブ装置１、ウォーターポンプ４、ラジエータ５、ＥＣＵ８等を備えている。ウォーターポンプ４は、冷却水をエンジン２のウォータージャケットに向けて圧送する。バルブ装置１は、例えばエンジン２のウォータージャケットの出口に設けられ、ラジエータ５、ヒータ６、デバイス７へ送る冷却水の流量を調整する。

ラジエータ５は、熱交換器であり、冷却水と空気との間で熱交換を行い冷却水の温度を下げる。ヒータ６およびデバイス７は、バルブ装置１とウォーターポンプ４との間に設けられている。ここで、デバイス７は、例えばオイルクーラ、ＥＧＲクーラ等を含む。

ヒータ６は、冷却水と車両の室内の空気との熱交換により車両の室内の空気を加熱する。
デバイス７に冷却水を流すと、デバイス７を流れる流体（オイル、ＥＧＲガス等）と冷却水との間で熱交換が行われる。ＥＣＵ８は、バルブ装置１の作動を制御し、ラジエータ５、ヒータ６、デバイス７へ送る冷却水の流量を制御可能である。

バルブ装置１は、冷却水回路を循環する流体としての冷却水の流量の調整および流路の切替を行うことが可能である。なお、冷却水としては、例えば、エチレングリコールを含むＬＬＣ（Long Life Coolant）などが用いられる。

図２に示すように、本実施形態のバルブ装置１は、ハウジング１０と、出口パイプ構成部材６０と、バルブ体３０と出口パイプ構成部材６０との間をシールするガスケット７０と、を備えている。なお、出口パイプ構成部材６０には、複数の突起６５～６７が形成されている。ハウジング１０および出口パイプ構成部材６０は、それぞれ樹脂により構成され、ガスケット７０は弾性部材により構成されている。ハウジング１０および出口パイプ構成部材６０は、バルブ装置１の外殻を構成している。ハウジング１０、出口パイプ構成部材６０およびガスケット７０は、図示しないネジにより固定され一体化される。

図３に示すように、ハウジング１０は、バルブ装置１の外殻の一部を構成するハウジング本体１１、シャフト３１を支持する第１軸受１８およびプレート１４等を有している。ハウジング本体１１の内側には、シャフト３１、バルブ体３０等が収容される収容空間１３が形成されている。また、ハウジング本体１１には、冷却水を収容空間１３に流入させる流体入口部２４と、冷却水を収容空間１３から出口パイプ構成部材６０へ流出させる第１～第３流体出口部１５３、１５４、１５５が形成されている。また、プレート１４には、第２軸受１９が設けられている。

シャフト３１は、その第１軸受１８と第２軸受１９によりハウジング本体１１の内側に回転可能に支持されている。なお、シャフト３１は、ハウジング本体１１の外側に設けられた図示しない電動モータの駆動により軸周りに回転する。

バルブ体３０はシャフト３１に固定されている。そのため、シャフト３１の回転に伴って、バルブ体３０は、ハウジング本体１１の内側でシャフト３１の軸周りに回転動作する。なお、シャフト３１の軸とバルブ体３０の回転軸Ａｘとは一致している。

バルブ体３０は、シャフト固定部３００、第１筒部３１０、第２筒部３２０、複数の第１連結部３３０、および複数の第２連結部３４０を有している。

シャフト固定部３００は、シャフト３１の外壁に固定されている。第１筒部３１０と第２筒部３２０は、シャフト固定部３００から径方向外側に離れた位置に設けられている。第１筒部３１０はシャフト３１の軸方向の一方の側に設けられ、第２筒部３２０はシャフト３１の軸方向の他方の側に設けられている。以下の説明では、２つの筒部のうち、図３の紙面右側のものを第１筒部３１０と呼び、紙面左側のものを第２筒部３２０と呼ぶこととする。

第１筒部３１０と第２筒部３２０との間には、所定の空隙２００が設けられている。その所定の空隙２００は、ハウジング本体１１の流体入口部２４に対応する位置に設けられている。具体的には、第１筒部３１０と第２筒部３２０との間の所定の空隙２００と、ハウジング本体１１の流体入口部２４とは、バルブ体３０の回転軸Ａｘに対して垂直な方向から視て少なくとも一部が重なるように設けられている。

第１筒部３１０の外壁には、球状面３１１が形成されている。その球状面３１１の一部に冷却水が流出する第１流出口３７３が設けられている。

複数の第１連結部３３０は、第１筒部３１０のうち第２筒部３２０側の端部とシャフト固定部３００との間で放射状に延びて、第１筒部３１０とシャフト固定部３００とを連結している。その複数の第１連結部３３０同士の間に第１流入口３８１が形成されている。

第１流入口３８１は、ハウジング本体１１の内側の空間（具体的には、第１筒部３１０と第２筒部３２０との間の所定の空隙２００）からバルブ体３０の第１筒部３１０の内側の空間３３１に冷却水が流入する流入口である。

一方、第２筒部３２０の外壁には、中心点の異なる２つの球状面３２１、３２２が形成されている。第２筒部３２０の外壁に形成された２つの球状面３２１、３２２のうち、一方の球状面３２１に第２流出口３７４が設けられ、他方の球状面３２２に第３流出口３７５が設けられている。

複数の第２連結部３４０は、第２筒部３２０のうち第１筒部３１０側の端部とシャフト固定部３００との間で放射状に延びて、第２筒部３２０とシャフト固定部３００とを連結している。その複数の第２連結部３４０同士の間に第２流入口３８２が形成されている。

第２流入口３８２は、ハウジング本体１１の内側の空間（具体的には、第１筒部３１０と第２筒部３２０との間の所定の空隙２００）からバルブ体３０の第２筒部３２０の内側の空間３３２に冷却水が流入する流入口である。このように、本実施形態では、バルブ体３０の第１流入口３８１と第２流入口３８２はいずれも、バルブ体３０のうち回転軸Ａｘ方向に位置する部位に設けられている。

出口パイプ構成部材６０は、ハウジング本体１１の第１～第３流出口３７３、３７４、３７５に対応する位置にそれぞれ第１～第３流体流入部６５１、６５２、６５３を有している。

出口パイプ構成部材６０は、さらに、冷却水を出口パイプ構成部材６０から流出させる第１～第３流体流出口６１、６２、６３と、第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３と、を有している。

第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３は、それぞれ筒状を成している。第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３には、それぞれ冷却水が流れる図示しないパイプが接続される。

第１流体流出口６１は、第１パイプ接続部６４１に形成されている。第２流体流出口６２は、第２パイプ接続部６４２に形成され、第３流体流出口６３は、第３パイプ接続部６４３に形成されている。

また、第１～第３流体流入部６５１、６５２、６５３には、それぞれ、スリーブ４３、４４、４５、シート部材５３、５４、５５などが設けられている。スリーブ４３、４４、４５は、出口パイプ構成部材６０が有する第１～第３流体流入部６５１、６５２、６５３の内壁により摺動可能に支持されている。

スリーブ４３、４４、４５は、バルブ体３０の内側の空間から流出口３７３、３７４、３７５を介して冷却水が流出する流路を形成している。スリーブ４３、４４、４５は、バルブ体３０側の端部にシート部材５３、５４、５５を支持するためのフランジ部４６１、４６２、４６３を有している。フランジ部４６１、４６２、４６３は、スリーブ４３、４４、４５のハウジング本体１１側の一端からスリーブ４３、４４、４５の径方向外側に拡がるように形成されている。

シート部材５３は、スリーブ４３が有するフランジ部４６１と、バルブ体３０の第１筒部３１０の外壁との間に設けられている。また、シート部材５４、５５は、スリーブ４４、４５が有するフランジ部４６２、４６３と、バルブ体３０の第２筒部３２０の外壁との間に設けられている。シート部材５３、５４、５５は、環状に形成されており、その内径側を冷却水が流れる。

シート部材５３は、バルブ体３０の第１筒部３１０の外壁に摺接している。また、シート部材５４、５５は、バルブ体３０の第２筒部３２０の外壁に摺接している。スリーブ４３、４４、４５のフランジ部４６１、４６２、４６３と出口パイプ構成部材６０との間には、スプリング４８１、４８２、４８３が設けられている。スプリング４８１、４８２、４８３は、圧縮コイルスプリングであり、スリーブ４３、４４、４５とシート部材５３、５４、５５をバルブ体３０側へ付勢している。これにより、シート部材５３、５４、５５は、バルブ体３０の筒部３５の外壁に密着する。このシート部材５３、５４、５５は、ハウジング本体１１の内壁とバルブ体３０の外壁との間に形成される空間と、スリーブ４３、４４、４５の内側の流路と間で、冷却水が漏れることを防いでいる。

冷却水は、ハウジング本体１１の流体入口部２４からハウジング本体１１の収容空間１３に流入する。

ここで、バルブ体３０の第１～第３流出口３７３、３７４、３７５が出口パイプ構成部材６０の第１～第３流体流入部６５１、６５２、６５３と連通している場合、収容空間１３の冷却水は、以下のように流れる。すなわち、収容空間１３の冷却水は、バルブ体３０の第１流入口３８１、第２流入口３８２を通ってバルブ体３０の第１～第３流出口３７３、３７４、３７５へと流れる。

この冷却水は、さらに、シート部材５３、５４、５５およびスリーブ４３、４４、４５を通った後、出口パイプ構成部材６０の第１～第３流体流出口６１、６２、６３から流出する。

また、バルブ体３０の第１～第３流出口３７３、３７４、３７５が出口パイプ構成部材６０の第１～第３流体流入部６５１、６５２、６５３と連通していない場合、冷却水はバルブ体３０の第１流入口３８１、第２流入口３８２に流入されずに収容空間１３に留まる。

図３、図５に示すように、本バルブ装置１は、出口パイプ構成部材６０におけるスプリング４８１、４８２、４８３のバルブ体３０側と反対側の端部に、それぞれ８つの突起６５、６６、６７と、を有している。各突起６５、６６、６７は、スプリング端部支持部に相当する。

８つの突起６５は、スプリング４８１のバルブ体３０側と反対側の端部をスプリング４８１の径方向外側から支持する。また、８つの突起６６は、スプリング４８２のバルブ体３０側と反対側の端部をスプリング４８２の径方向外側から支持する。また、各突起６５、６６、６７は、スプリング４８３のバルブ体３０側と反対側の端部をスプリング４８３の径方向外側から支持する。

図１、図３に示すように、各突起６５、６６、６７は、それぞれ出口パイプ構成部材６０におけるスプリング４８１、４８２、４８３のバルブ体３０側と反対側の端部からスプリング４８１、４８２、４８３の径方向外側に向かって突出している。

図４に示すように、突起６５は、出口パイプ構成部材６０におけるスプリング４８１のバルブ体３０側と反対側の端部からスプリング４８１の径方向外側に向かって突出している。そして、突起６５は、スプリング４８１のバルブ体３０側と反対側の端部をスプリング４８１の径方向外側から支持する。

これにより、外部からの振動等がバルブ装置１に伝搬しても、スプリング４８１、４８２、４８３の軸ずれが抑制される。したがって、スプリング４８１、４８２、４８３とスリーブ４３、４４、４５の摩耗が抑制され、冷却水の漏れが抑制される。

また、各突起６５、６６、６７は、それぞれハウジング本体１１に形成された第１～第３流体出口部１５３、１５４、１５５に挿入される。各突起６５、６６、６７は、ハウジング本体１１に形成された第１～第３流体出口部１５３、１５４、１５５の内周面と接触する位置に形成されている。そして、各突起６５、６６、６７は、ハウジング本体１１と出口パイプ構成部材６０とを組み付ける際のガイドとしての機能を兼ねる。

図７に示すように、本実施形態のバルブ装置１は、ハウジング１０と出口パイプ構成部材６０との間がタッピングネジ８０によって固定されている。

出口パイプ構成部材６０には、タッピングネジ８０を挿通するための貫通孔６８１が形成されたネジ固定部６８が形成されている。

また、ハウジング１０は、流体が流れる流路を有するハウジング本体１１と、タッピングネジが締結されるネジ締結部１１０と、ハウジング本体１１とネジ締結部１１０との間を連結する連結部１２０と、を有している。

作業者は、ネジ固定部６８に形成された貫通孔６８１にタッピングネジ８０を挿通させた後、タッピングネジ８０をハウジング１０のネジ締結部１１０に締め付け固定する。なお、作業者はタッピングネジ８０をハウジング１０のネジ締結部１１０に切り込むようにして締め付け固定する。これにより、ハウジング１０と出口パイプ構成部材６０とが一体化している。

本実施形態のハウジング１０は、ハウジング１０の本体とネジ締結部１１０との間を連結する連結部１２０に穴部１３０が形成されている。穴部１３０は、ネジ締結部１１０とハウジング本体との間に形成されている。穴部１３０は、連結部１２０を上下方向に貫通するように形成されている。

この穴部１３０が形成されていない場合、タッピングネジ８０をハウジング１０のネジ締結部１１０に締め付け固定する際に、タッピングネジ８０を切り込む力が強いと、ネジ締結部１１０に亀裂が入って割れてしまう。そして、このような割れが拡がるとハウジング１０の内部の冷却水の漏れが生じてしまう。

しかし、本実施形態のバルブ装置１は、ハウジング１０の本体とネジ締結部１１０との間を連結する連結部１２０に穴部１３０が形成されている。このため、タッピングネジ８０をハウジング１０のネジ締結部１１０に締め付け固定する際に、ネジ締結部１１０に亀裂が入って割れが生じても連結部１２０に沿って亀裂が進展し、穴部１３０で止まり、ハウジング１０の本体側に拡がることはない。したがって、ハウジング１０の内部の冷却水の漏れが防止される。

以上、説明したように、本実施形態のバルブ装置１は、ハウジング１０と出口パイプ構成部材６０によって構成されるケース部材を備えている。ケース部材は、流体が流入する流体入口部２４と、流体入口部２４から流入した流体が流れる流体流入部６５１、６５２、６５３と、流体流入部６５１、６５２、６５３を通った流体を流出させる流体流出口６１、６２、６３と、を有している。また、バルブ装置１は、流体入口部から流入した流体が流れるバルブ流出口３７３、３７４、３７５を有し、ケース部材の内側に回転可能に設けられたバルブ体３０を備えている。また、流体流入部の内壁により摺動可能に支持され、バルブ流出口３７３、３７４、３７５から流出した流体をケース部材の流体流出口側に導く流路を形成する筒状のスリーブ４３、４４、４５を備えている。また、スリーブ４３、４４、４５の外周面を囲むように配置され、スリーブ４３、４４、４５をバルブ体３０側に付勢するスプリング４８１、４８２、４８３を備えている。また、ケース部材におけるスプリング４８１、４８２、４８３のバルブ体３０側と反対側の端部にスプリング端部支持部を備えている。このスプリング端部支持部は、スプリング４８１、４８２、４８３の軸方向のバルブ体３０側と反対側の端部をスプリング４８１、４８２、４８３の径方向外側から支持する。

このような構成によれば、ケース部材におけるスプリング４８１、４８２、４８３のバルブ体３０側と反対側の端部に形成されたスプリング端部支持部により、スプリング４８１、４８２、４８３の軸方向のバルブ体３０側と反対側の端部が支持される。したがって、スプリング４８１、４８２、４８３とスリーブ４３、４４、４５が接触することなくスプリング４８１、４８２、４８３の軸ずれが防止される。したがって、スプリング４８１、４８２、４８３とスリーブ４３、４４、４５との摩耗を抑制することができる。

また、スプリング端部支持部は、ケース部材におけるスプリング４８１、４８２、４８３の軸方向のバルブ体３０側と反対側の端部からバルブ体３０側に向かって突出する複数の突起６５、６６、６７を有している。このように、複数の突起６５、６６、６７によりスプリング端部支持部を構成することができる。

また、ケース部材は、流体入口部２４を有するハウジング１０と、流体流入部６５１、６５２、６５３および流体流出口６１、６２、６３を有する出口パイプ構成部材６０と、を有している。

また、ハウジング１０は、流体入口部２４から流入した流体を流体流入部６５１、６５２、６５３に導入する第１～第３流体出口部１５３、１５４、１５５を有している。

また、複数の突起６５、６６、６７は、ハウジング１０と出口パイプ構成部材６０を組み付ける際に、ハウジング本体１１と出口パイプ構成部材６０とを組み付ける際のガイドとしても機能する。

したがって、スプリング端部支持部としての突起６５、６６、６７とは別にハウジング本体１１と出口パイプ構成部材６０とを組み付ける際のガイドを設ける場合と比較して小型化が可能である。

また、出口パイプ構成部材６０は、タッピングネジ８０を挿通するための貫通孔６８１が形成されたネジ固定部６８を有している。

また、ハウジング１０は、冷却水が流れる流路を有するハウジング本体１１と、タッピングネジ８０が締結されるネジ締結部１１０と、ハウジング本体１１とネジ締結部１１０との間を連結する連結部１２０と、を有している。

ネジ固定部６８に形成された貫通孔６８１に挿通されたタッピングネジ８０をハウジング１０に形成されたネジ締結部１１０に締め付け固定されていることにより、ハウジング本体１１と出口パイプ構成部材６０とが互いに組み付けられる。そして、ネジ締結部１１０とハウジング本体１１との間に穴部１３０が形成されている。

このような構成によれば、ネジ締結部１１０とハウジング本体１１との間に穴部１３０が形成されているので、タッピングネジ８０をネジ締結部１１０に締め付け固定する際にハウジング本体１１側に割れが進展するのを防止することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係るバルブ装置について図８を用いて説明する。本実施形態のバルブ装置１は、第１パイプ接続部６４１を有する出口パイプ構成部材６０を備えている。また、第１パイプ接続部６４１は、冷却水が流入する流入口６４１１と、第１流入口６４１１から流入した冷却水が流れる第１流路６４１ａと、を有している。さらに、冷却水が流入する第２流入口６４１２と、第２流入口６４１２から流入した冷却水が流れる第２流路６４１ｂを有している。また、第１流路６４１ａを流れる冷却水と第２流路を流れる冷却水が合流した冷却水が流れる第３流路６４１ｃを有している。

そして、第１流路６４１ａを流れる冷却水と第２流路を流れる冷却水が途中で合流した後、第３流路６４１ｃを通って図示しない流出口から流出するようになっている。なお、第１流路６４１ａと第２流路６４１ｂは、隣り合って並走するように形成されている。

また、第１パイプ接続部６４１の第１流路６４１ａ、第２流路６４１ｂ、第３流路６４１ｃ内には冷却水の流れ方向に対して直角となる直角部が設けられていない。すなわち、第１流路６４１ａを流れる冷却水と第２流路を流れる冷却水が合流する合流部において、第１パイプ接続部６４１の第１～第３流路６４１ａ、６４１ｂ、６４１ｃを形成する内壁は、冷却水の流れ方向に対して９０度以上の角度となるよう形成されている。

これにより、第１パイプ接続部６４１の第１～第３流路６４１ａ、６４１ｂ、６４１ｃを形成する内壁を、冷却水の流れ方向に対して９０度となるよう形成する場合と比較して通水抵抗を小さくすることができる。また、出口パイプ構成部材６０の成形時における所謂無理抜きがしやすくなるため出口パイプ構成部材６０の加工コストを低減することが可能である。

以上、説明したように、本実施形態のバルブ装置は、流体としての冷却水が流れる第１パイプ接続部６４１を有する出口パイプ構成部材６０を備えている。第１パイプ接続部６４１は、冷却水が流入する流入口６４１１と、第１流入口６４１１から流入した冷却水が流れる第１流路６４１ａを有している。また、冷却水が流入する第２流入口６４１２と、第２流入口６４１２から流入した冷却水が流れる第２流路６４１ｂを有している。また、第１流路６４１ａを流れる冷却水と第２流路を流れる冷却水が合流した冷却水が流れる第３流路６４１ｃを有している。

そして、第１流路６４１ａを流れる冷却水と第２流路を流れる冷却水が途中で合流した後、第３流路６４１ｃを通って流出口から流出するようになっている。また、第１流路６４１ａを流れる冷却水と第２流路を流れる冷却水が合流する合流部において、第１パイプ接続部６４１の流路６４１ａ、６４１ｂ、６４１ｃを形成する内壁は、冷却水の流れ方向に対して９０度以上の角度となるよう形成されている。

このような構成によれば、第１パイプ接続部６４１の流路６４１ａ、６４１ｂ、６４１ｃを形成する内壁を、冷却水の流れ方向に対して９０度となるよう形成する場合と比較して通水抵抗を小さくすることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係るバルブ装置について図９～図１０を用いて説明する。本実施形態のバルブ装置１の断面図を図９に示す。なお、図９では、バルブ装置１を上下反転させて示してある。すなわち、ハウジング１０が出口パイプ構成部材６０に対して上下方向上側となるよう示してある。

本実施形態の出口パイプ構成部材６０には、シャフト３１を駆動する電動モータが故障した際にエンジンがオーバーヒートするのを抑制するためのリリーフ弁６９が設けられている。

このリリーフ弁６９は、図８に示した第１パイプ接続部６４１の流路６４１ｂに配置される。このリリーフ弁６９は、水温が高くなるとメカニカル的に開弁して冷却水を第１パイプ接続部６４１の流路６４１ｃからエンジン２のウォータージャケットに流す。

本実施形態の出口パイプ構成部材６０には、ハウジング１０と接合する接合面６００と、この接合面６００より凹んだ位置に形成された凹部６０２と、が形成されている。

一方、リリーフ弁６９は、出口パイプ構成部材６０に固定されるフランジ部６９１を有している。リリーフ弁６９は、出口パイプ構成部材６０に形成された凹部６０２に圧入固定される。

次に、ハウジング１０への出口パイプ構成部材６０の組付けについて説明する。

まず、出口パイプ構成部材６０のハウジング１０と接合する接合面６００が上下方向上側を向くように出口パイプ構成部材６０を設置する。

次に、リリーフ弁６９のフランジ部６９１を、出口パイプ構成部材６０に形成された凹部６０２に圧入固定する。これにより、リリーフ弁６９は、出口パイプ構成部材６０のハウジング１０と接合する接合面６００から凹んだ位置に入り込むように配置される。

次に、ハウジング１０を用意するとともに、ハウジング１０を出口パイプ構成部材６０の上側から被せるように配置して出口パイプ構成部材６０をハウジング１０にネジ固定する。

従来のバルブ装置の断面図を図１０に示す。従来のバルブ装置は、出口パイプ構成部材６０のハウジング１０と接合する接合面６００にリリーフ弁６９が固定されている。このため、出口パイプ構成部材６０をハウジング１０に組み付ける際のリリーフ弁６９の安定性がよくない。

以上、説明したように、本実施形態のバルブ装置１は、ハウジング１０と、流体としての冷却水が流れる第２パイプ接続部６４２を有する出口パイプ構成部材６０を備えている。また、第２パイプ接続部６４２に配置され、第２パイプ接続部６４２を流れる冷却水が流れる流路６４１ｂを機械的に開閉するリリーフ弁６９を備えている。また、出口パイプ構成部材６０には、ハウジング１０と接合する接合面６００と、この接合面６００より凹んだ位置に形成された凹部６０２と、が形成されている。また、リリーフ弁６９は、出口パイプ構成部材６０に固定されるフランジ部６９１を有している。そして、リリーフ弁６９は、フランジ部６９１が、出口パイプ構成部材６０に形成された凹部６０２に固定されている。

このような構成によれば、リリーフ弁６９は、フランジ部６９１が、出口パイプ構成部材６０に形成された凹部６０２に固定されるので、出口パイプ構成部材６０をハウジング１０に組み付ける際のリリーフ弁６９の安定性を向上することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態に係るバルブ装置の出口パイプ構成部材６０の正面図を図１１に示す。本実施形態のバルブ装置１は、第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３に形成されたストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄの位置が同じになっている。すなわち、出口パイプ構成部材６０が有するハウジング１０との接合面６００からストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄまでの長さが同じになっている。

第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３には、図示しないホースが接続される。ストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄは、第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３に取り付けられるホースと当接する。

つまり、ホースを第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３に取り付ける際にホースの先端がストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄに当接して、それ以上ホースが第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３の根元側に進まないようになっている。

以上、説明したように、本実施形態のバルブ装置１は、ハウジング１０と、第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３が形成された出口パイプ構成部材６０を備えている。また、出口パイプ構成部材６０には、該出口パイプ構成部材６０に取り付けられるホースの先端と当接するストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄが形成されている。そして、出口パイプ構成部材６０が有するハウジング１０との接合面６００からストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄまでの長さが同じになっている。

このような構成によれば、ホースを第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３に組み付ける際の作業性を向上することができる。また、第１～第３パイプ接続部６４１、６４２、６４３に形成されたストッパー６４１ｄ、６４２ｄ、６４３ｄの位置が異なる場合と比較して、成形性を向上することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態に係るバルブ装置について図１２～図１３を用いて説明する。本実施形態のバルブ装置１は、上記第１実施形態のバルブ装置１と比較して、さらにリブ１２１を有している点が異なる。リブ１２１は、ネジ締結部１１０のネジ穴の軸方向に対して直交する方向に拡がるように形成されている。

このようなリブ１２１を有するバルブ装置１において、ハウジング１０の本体とネジ締結部１１０との間を連結する連結部１２０に穴部１３０を形成することもできる。

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、８つの突起６５によりスプリング端部支持部を構成したが、突起６５の数は８つに限定されるものではない。また、出口パイプ構成部材６０におけるスプリング４８１、４８２、４８３のバルブ体３０側と反対側の端部にリング状のスプリング端部支持部を形成してもよい。そして、このリング状のスプリング端部支持部によりスプリング４８１、４８２、４８３のバルブ体３０側と反対側の端部をスプリング４８１、４８２、４８３の径方向外側から支持するようにしてもよい。

（２）上記第１実施形態の出口パイプ構成部材６０は、スプリング端部支持部としての複数の突起６５、６６、６７を有している。これに対し、出口パイプ構成部材６０と別体でスプリング端部支持部としての複数の突起６５、６６、６７を備えるようにしてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、ハウジング１０および出口パイプ構成部材が径す部材に相当し、突起６４～６７がスプリング端部支持部に相当する。

１バルブ装置
２エンジン
４ウォーターポンプ
５ラジエータ
６ヒータ
７デバイス
８ＥＣＵ
９冷却システム
１０ハウジング
１１ハウジング本体
２４流体入口部
６０出口パイプ構成部材
６１～６３流体流出口
６４～６７突起
６８ネジ固定部
８０タッピングネジ
１１０ネジ締結部
１２０連結部
１３０穴部
１５３～１５５流体出口部
６５１～６５３流体流入部

Claims

流体の流量調整および流路切替の少なくとも一方を行うバルブ装置であって、
前記流体が流入する流体入口部（２４）と、前記流体入口部から流入した前記流体が流れる流体流入部（６５１、６５２、６５３）と、前記流体流入部を通った前記流体を流出させる流体流出口（６１、６２、６３）と、を有するケース部材（１０、６０）と、
前記流体入口部から流入した前記流体が流れるバルブ流出口（３７３、３７４、３７５）を有し、前記ケース部材の内側に回転可能に設けられたバルブ体（３０）と、
前記流体流入部の内壁により摺動可能に支持され、前記バルブ流出口から流出した前記流体を前記ケース部材の前記流体流出口側に導く流路を形成する筒状のスリーブ（４３、４４、４５）と、
前記スリーブの外周面を囲むように配置され、前記スリーブを前記バルブ体側に付勢するスプリング（４８１、４８２、４８３）と、
前記ケース部材における前記スプリングの前記バルブ体側と反対側の端部に形成され、前記スプリングの軸方向の前記バルブ体側と反対側の端部を前記スプリングの径方向外側から支持するスプリング端部支持部（６５、６６、６７）と、を備え、
前記スプリング端部支持部は、前記ケース部材における前記スプリングの前記軸方向の前記バルブ体側と反対側の端部から前記バルブ体側に向かって突出する複数の突起（６５、６６、６７）を有している、バルブ装置。
前記ケース部材は、前記流体入口部を有するハウジング（１０）と、前記流体流入部および前記流体流出口を有する出口パイプ構成部材（６０）と、を有し、
前記ハウジングは、前記流体入口部から流入した前記流体を前記流体流入部に導入する流体出口部（１５３、１５４、１５５）を有し、
前記複数の突起は、前記ハウジングと前記出口パイプ構成部材とを互いに組み付ける際に、前記スリーブおよび前記スプリングを前記流体出口部の内部に案内するガイドとして機能する請求項１に記載のバルブ装置。
前記出口パイプ構成部材は、ネジ（８０）を挿通するための貫通孔（６８１）が形成されたネジ固定部（６８）を有し、
前記ハウジングは、前記流体が流れる流路を有するハウジング本体（１１）と、タッピングネジが締結されるネジ締結部（１１０）と、前記ハウジング本体と前記ネジ締結部との間を連結する連結部（１２０）と、を有し、
前記ネジ固定部に形成された前記貫通孔に挿通された前記ネジを前記ハウジングに形成された前記ネジ締結部に締め付け固定されていることにより、前記ハウジング本体と前記出口パイプ構成部材とが互いに組み付けられており、
前記ネジ締結部と前記ハウジング本体との間に穴部（１３０）が形成されている請求項２に記載のバルブ装置。