JP7185765B2 - 制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、制御弁に関する。

従来の制御弁としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、この制御弁は、弁体の回転位置に関係なく冷却水を常時排出して冷却水の常時循環に供するパイパス通路を有している。このバイパス通路は、ハウジングと弁体の間（径方向隙間）に形成され、ハウジングに設けられた常時循環口を介して外部に接続されている。

特開２０１６－１６０８７２号公報

しかしながら、前記従来の制御弁では、前記バイパス通路が、ハウジングと弁体の間に形成されているため、流路断面積が小さく、常時循環用の冷却水の流量を十分に確保できないおそれがあった。

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、常時循環用の冷却水の流量を十分に確保できる制御弁を提供することを目的としている。

本発明は、自動車の機関の冷却回路に設けられる制御弁であって、その一態様として、弁体を収容する弁体収容部と、前記弁体収容部の軸方向に開口する主連通口と、前記弁体収容部の径方向に開口する副連通口とを有するハウジングに、周方向において前記副連通口と異なる周方向位置であって、かつ軸方向において前記副連通口とオーバーラップする軸方向位置にて前記弁体収容部に開口する常時循環口が設けられ、前記弁体に、少なくとも前記副連通口と重なり合わないときに前記常時循環口と重なり合う副開口部が設けられている。

本発明によれば、常時循環用の冷却水の流量を十分に確保することができる。

本発明に係る制御弁が適用される自動車用冷却水の循環回路の構成を表したブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る制御弁の分解斜視図である。 本発明に係る制御弁を第２ハウジング側から見た斜視図である。 図３に示す制御弁の平面図である。 図３に示す制御弁の底面図である。 図５のＡ－Ａ線断面図である。 図５のＢ－Ｂ線断面図である。 図４のＣ－Ｃ線断面図である。 図８のＤ－Ｄ線断面図である。 本発明に係る制御弁の作動説明に供する図であって、（ａ）は第３排出口のみが連通した状態、（ｂ）は第２排出口のみが連通した状態、（ｃ）は常時排出口のみが連通した状態、（ｄ）は第１、第２排出口が連通した状態、（ｅ）は第１、第３排出口が連通した状態を示す弁体収容部の展開図である。 本発明に係る制御弁の第１実施形態の第１変形例を示し、図９のＥ方向から見た矢視図に相当する図である。 本発明に係る制御弁の第１実施形態の第２変形例を示し、図９のＥ方向から見た矢視図に相当する図である。 本発明に係る制御弁の第２実施形態を表した、制御弁の縦断面図に相当する概略図である。

以下、本発明に係る制御弁の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、下記の各実施形態では、本発明に係る制御弁を、従来と同様の自動車用冷却水（以下、単に「冷却水」と略称する。）の循環系に適用したものを例に説明する。

（冷却水の循環回路の構成）
図１は、本発明に係る制御弁が適用される、自動車の機関の冷却回路である冷却水の循環回路の構成を表したブロック図を示している。

制御弁ＣＶは、エンジンＥＧ（具体的には図示外のシリンダヘッド）の側部に配置される。そして、この制御弁ＣＶは、図１に示すように、ヒータＨＴと、オイルクーラＯＣと、ラジエータＲＤとの間に配置されている。ヒータＨＴは、図示外のエアコンの温風を作り出すために熱交換を行う暖房熱交換器である。オイルクーラＯＣは、エンジンＥＧ内部の摺動部分を潤滑するためのオイルを冷却する。ラジエータＲＤは、エンジンＥＧの冷却に供する冷却水を冷却する。

ここで、図中の符号ＷＰは、冷却水の循環に供するウォータポンプである。また、符号ＷＴは、制御弁ＣＶの駆動制御に供する水温センサであって、当該水温センサＷＴの検出結果に応じて電子コントローラＣＵの制御電流に基づき制御弁ＣＶが駆動制御される。また、符号ＴＣは、エンジンＥＧの内部で燃焼される燃料と混合される空気の流量を制御するスロットルチャンバーである。

具体的には、ウォータポンプＷＰから吐出された冷却水が、導入通路Ｌ０を通じて制御弁ＣＶへと導かれる。そして、水温センサＷＴによる検出結果などエンジンＥＧの運転状態に基づき、電子コントローラＣＵによって制御弁ＣＶの弁体３が駆動制御される。これにより、導入通路Ｌ０を介して制御弁ＣＶに導かれた冷却水が、第１～第３配管Ｌ１～Ｌ３を介して、ヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤにそれぞれ分配される。

また、制御弁ＣＶには、導入通路Ｌ０をバイパスすることによって冷却水をエンジンＥＧからスロットルチャンバーＴＣへと直接導くためのバイパス通路ＢＬが設けられている。このバイパス通路ＢＬは、導入通路Ｌ０を介して制御弁ＣＶに導かれた冷却水を、スロットルチャンバーＴＣに常時供給する。

このように、制御弁ＣＶは、いわゆる１ｉｎ－３Ｏｕｔ形式の分配デバイスとして適用され、導入通路Ｌ０より流入した冷却水を第１～第３配管Ｌ１～Ｌ３に分配すると共に、当該分配時の冷却水の流量を制御する。

なお、本実施形態では、自動車の機関の一態様として、内燃機関であるエンジンＥＧを例示しているが、当該機関には、エンジンＥＧのみならず、例えばモータや燃料電池など、エネルギを動力に変換するあらゆる装置が含まれる。

〔第１実施形態〕
（制御弁の構成）
図２は、本発明に係る制御弁ＣＶの分解斜視図を示している。また、図３は、本発明に係る制御弁ＣＶを第２ハウジング１２側から見た斜視図を示し、図４は、図３に示す制御弁ＣＶの平面図を示し、図５は、図３に示す制御弁ＣＶの底面図を示している。なお、各図の説明では、回転軸２の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、回転軸２の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、回転軸２の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、前記「軸方向」については、図２中の上方を「一端側」、下方を「他端側」として説明する。

図２に示すように、制御弁ＣＶは、ハウジング１の内部において回転軸２を介して回転可能に支持された筒状の弁体３と、ハウジング１に収容され、弁体３を回転駆動する電動モータ４と、ハウジング１に収容され、電動モータ４の回転を減速して伝達する減速機構５と、を有する。

ハウジング１は、軸方向に２分割に形成されていて、弁体３及び電動モータ４を収容する第１ハウジング１１と、第１ハウジング１１の一端側の開口部を閉塞するように設けられ、減速機構５を収容する第２ハウジング１２と、から構成される。第１ハウジング１１と第２ハウジング１２は、共に合成樹脂材料、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂によって成形されていて、複数のボルト１３により固定されている。

第１ハウジング１１は、弁体３を収容する中空円筒状の弁体収容部１１１と、弁体収容部１１１に並列して付設され、電動モータ４のモータ本体４１を収容する中空円筒状のモータ収容部１１２と、を有する。そして、この第１ハウジング１１は、軸方向の他端部に設けられた取付部（具体的には、後述するフランジ部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ）を介して図示外のシリンダブロックに、図示外の固定部材、例えば複数のボルトにより固定される。なお、前記取付部と図示外のシリンダブロックとの間には、環状に形成されたガスケットＳ０を介在させることによって、前記取付部と図示外のシリンダブロックとの間が液密にシールされている。

弁体収容部１１１は、軸方向の一端側が端壁１１３により閉塞され、他端側が開口形成される（図５参照）。弁体収容部１１１の軸方向の他端部には、図５に示すように、第１ハウジング１１を図示外のシリンダブロックに取り付ける複数（本実施形態では３つ）のフランジ部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃが、概ね放射状に、径方向の外側へと延びるように設けられている。各フランジ部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃは、周方向において、ほぼ等間隔に配置されている。また、各フランジ部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃの先端部には、それぞれ断面が円形の貫通孔が軸方向に沿って貫通形成されていて、当該各貫通孔には、それぞれ円筒状に形成された金属製のスリーブ１４が圧入されている。なお、このスリーブ１４は、各フランジ部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃと同等の高さ（軸方向寸法）を有し、このスリーブ１４によって図示外のボルトの軸力を受ける構成となっている。

また、図２に示すように、弁体収容部１１１の端壁１１３には、有蓋円筒状のボス部１１５が、第２ハウジング１２側へ突出形成されている。このボス部１１５の端壁には、回転軸２が挿入され貫通する貫通孔１１６が貫通形成されている。また、弁体収容部１１１の端壁１１３には、減速機構５の支持軸５１，５２の軸受けに供する平板状の１対の軸受部１１７，１１７が、直立形成されている。この１対の軸受部１１７，１１７には、それぞれ支持軸５１，５２を回転可能に支持する軸受孔１１７ａ，１１７ａが貫通形成されている。

また、第１ハウジング１１には、弁体収容部１１１の側壁（周壁）に、弁体収容部１１１とヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ、ラジエータＲＤ（図１参照）とを接続する第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３が設けられている。この第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３のうち、第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２は、図２～図５に示すように、径方向に沿って貫通形成された径方向開口部Ｅ１１，Ｅ２１を介して第１ハウジング１１の周壁に開口すると共に（図２参照）、軸方向に沿って貫通形成された軸方向開口部Ｅ１２，Ｅ２２を介してフランジ部１１４ａ，１１４ｂの内側端面に開口している（図５参照）。すなわち、第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２は、それぞれ概ねＴ字状に形成された内部通路（図示外）を有し、径方向開口部Ｅ１１，Ｅ２１がキャップＣ１，Ｃ２により閉塞されると共に、軸方向開口部Ｅ１２，Ｅ２２を介してヒータＨＴ及びオイルクーラＯＣに接続される。キャップＣ１，Ｃ２は、それぞれ放射状に複数のリブＣ１１，Ｃ２１が設けられると共に、当該各リブＣ１１，Ｃ２１の間に肉盗み部Ｃ１２，Ｃ２２が形成された形態を有する。一方、第３排出口Ｅ３及び常時排出口Ｅ４は、それぞれ円筒状を呈し、第１ハウジング１１の周壁に開口形成されている。そして、径方向開口部Ｅ３１の外端部には、ラジエータＲＤに接続される第３配管Ｌ３が取り付けられ、径方向開口部Ｅ４１の外端部には、スロットルチャンバーＴＣに接続される第４配管Ｌ４が取り付けられている。なお、第１、第２キャップＣ１，Ｃ２及び第３、第４配管Ｌ３，Ｌ４は、いずれも複数のスクリュＳＷによって第１ハウジング１１に固定されている。

第２ハウジング１２は、弁体収容部１１１とモータ収容部１１２とに跨って当該弁体収容部１１１及びモータ収容部１１２を被覆可能に開口する有底筒状に形成されている。そして、この第２ハウジング１２が、弁体収容部１１１及びモータ収容部１１２を覆うように第１ハウジング１１に取り付けられることで、第２ハウジング１２の内部空間によって、減速機構５を収容する減速機構収容部１２１が形成される。また、第２ハウジング１２の側部には、電子コントローラＣＵとの接続に供するコネクタ接続部１２０が一体に設けられていて、このコネクタ接続部１２０を介して、電動モータ４と電子コントローラＣＵとが電気的に接続される。

電動モータ４は、出力軸４２が第２ハウジング１２側へ臨むかたちでモータ本体４１がモータ収容部１１２内に収容される。そして、この電動モータ４は、モータ本体４１の出力軸４２側の端部に径方向の外側へと延びるように設けられたフランジ部４３を介して、モータ収容部１１２の開口縁部に複数のボルト４４により固定される。なお、電動モータ４は、車載の電子コントローラＣＵ（図１参照）によって駆動制御され、車両の運転状態に応じて弁体３を回転駆動することによって、ラジエータＲＤ等（図１参照）に対する冷却水の適切な分配が実現される。

減速機構５は、２組の食い違い歯車である第１歯車Ｇ１及び第２歯車Ｇ２により構成された駆動機構である。第１歯車Ｇ１は、電動モータ４の出力軸４２と同軸上に設けられ、出力軸４２と一体となって回転する第１ねじ歯車ＷＧ１と、電動モータ４の出力軸４２と直交するように配置される第１支持軸５１によって回転支持され、第１ねじ歯車ＷＧ１と噛み合う第１斜歯歯車ＨＧ１と、で構成される。第２歯車Ｇ２は、第２支持軸５２によって回転支持され、第１斜歯歯車ＨＧ１と一体となって回転する第２ねじ歯車ＷＧ２と、回転軸２に固定され、第２ねじ歯車ＷＧ２と噛み合う第２斜歯歯車ＨＧ２と、で構成される。ここで、第１斜歯歯車ＨＧ１と第２ねじ歯車ＷＧ２とは、筒状に形成された両歯車ＨＧ１，ＷＧ２が直列に並んで一体に構成された複合歯車部材であって、この複合歯車部材の両端部に挿入される第１、第２支持軸５１，５２を介して、第１ハウジング１１の１対の軸受部１１７，１１７に回転支持される。このような構成から、電動モータ４の出力軸４２から出力された回転駆動力が、第１歯車Ｇ１及び第２歯車Ｇ２を介して２段階に減速されて弁体３へと伝達される。

図６は、図５のＡ－Ａ線に沿って切断した制御弁ＣＶの断面図を示している。また、図７は、図５のＢ－Ｂ線に沿って切断した制御弁ＣＶの断面図を示している。さらに、図８は、図４のＣ－Ｃ線に沿って切断した制御弁ＣＶの断面図、図９は、図８のＤ－Ｄ線に沿って切断した制御弁の断面図を示している。なお、各図の説明では、回転軸２の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、回転軸２の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、回転軸２の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、前記「軸方向」については、図６～図８中の上方を「一端側」、下方を「他端側」として説明する。

図６～図８に示すように、第１ハウジング１１には、軸方向の一端側が端壁１１３により閉塞され、かつ他端側が外部に開口する有底円筒状の弁体収容部１１１が形成されている。また、弁体収容部１１１の端壁１１３に設けられたボス部１１５には、回転軸２が挿入され貫通する貫通孔１１６が、弁体収容部１１１と後述する減速機構収容部１２１とを連通するように、軸方向に沿って形成されている。換言すれば、貫通孔１１６は、軸方向において、後述する導入口Ｅ０が開口する方向と反対側の方向に設けられ、弁体収容部１１１に開口形成されている。

また、第１ハウジング１１の一端側に取り付けられる第２ハウジング１２は、軸方向の一端側が底壁１２２により閉塞され、かつ端壁１１３と対向する他端側が開口する有底筒状に形成されている。すなわち、第１ハウジング１１の軸方向の一端側を閉塞するように第２ハウジング１２が被せられることで、第２ハウジング１２の内部空間に減速機構収容部１２１が形成され、この減速機構収容部１２１に内に、減速機構５が収容されている。

また、第１ハウジング１１には、弁体収容部１１１の軸方向の他端部に、図示外のシリンダブロックの内部と連通して当該シリンダブロック側から冷却水を導入するための主連通口である導入口Ｅ０が開口形成されている。すなわち、制御弁ＣＶが図示外のエンジン（シリンダブロック）に取り付けられた状態で、この導入口Ｅ０が前記シリンダブロック側の開口部と連通し、当該導入口Ｅ０を介してシリンダブロック側から弁体収容部１１１に冷却水が導入されるようになっている。

また、弁体収容部１１１の周壁には、外部と弁体収容部１１１を連通する横断面ほぼ円形状となる複数の副連通口が、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３として形成されている。換言すれば、弁体収容部１１１の周壁には、副連通口である第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３が、それぞれ径方向に沿って弁体収容部１１１に開口形成されている。ここで、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３のうち第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２は、いずれも概ねＴ字状に貫通形成された内部通路を有し、この内部通路のうち径方向に開口する径方向開口部Ｅ１１，Ｅ２１の外端部がそれぞれキャップＣ１，Ｃ２によって閉塞されることで、軸方向開口部Ｅ１２，Ｅ２２を介してフランジ部１１４ａ，１１４ｂ側に開口している。一方、第３排出口Ｅ３には、中間部が概ね直角に曲折された概ねＬ字状の第３配管Ｌ３が接続されている。そして、第１排出口Ｅ１は、軸方向開口部Ｅ１２を介して、例えばヒータＨＴに接続される。具体的には、第１排出口Ｅ１の軸方向開口部Ｅ１２から排出された冷却水は、図示外のシリンダブロックを介して、ヒータＨＴに供給される。第２排出口Ｅ２は、軸方向開口部Ｅ２２を介して、例えばオイルクーラＯＣに接続される。具体的には、第２排出口Ｅ２の軸方向開口部Ｅ２２から排出された冷却水は、図示外のシリンダブロックを介して、オイルクーラＯＣに供給される。第３排出口Ｅ３は、第３配管Ｌ３を介して、例えばラジエータＲＤに接続される。

ここで、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３は、それぞれ第１ハウジング１１の周壁上において異なる軸方向位置であって、かつ後述する第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３が弁体３上においてそれぞれ隣接する軸方向位置に配置される第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３とオーバーラップ可能な軸方向間隔で配置されている。また、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３は、それぞれ第１ハウジング１１の周壁上において異なる周方向位置、具体的には、概ね９０°ずつ位相をずらした位置に配置されている（図４参照）。

また、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３の内端部（第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２にあっては径方向開口部Ｅ１１，Ｅ２１の内端部）には、それぞれ第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３と弁体３との間を気密にシールするシール機構が設けられている。このシール機構は、合成樹脂材料によって形成された概ね円筒状の第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３と、第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３を弁体３側へ付勢する金属製の第１～第３コイルスプリングＳＰ１～ＳＰ３と、から構成される。また、第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３の外周側には、それぞれ第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３（第３開口部Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３）と摺接可能な第１～第３シールリングＳＲ１～ＳＲ３が取り付けられている。

第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３は、所定のフッ素樹脂（本実施形態では、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））により形成され、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３の内周側に収容されて、それぞれ弁体３側へ向けて進退移動可能に設けられている。第１～第３コイルスプリングＳＰ１～ＳＰ３は、第１、第２キャップＣ１，Ｃ２及び第３配管Ｌ３と、第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３との間に所定のセット荷重をもって配置され、それぞれシール部材Ｓ１～Ｓ３を弁体３側へ付勢する付勢部材である。

また、図８，図９に示すように、弁体収容部１１１の周壁には、弁体３の位相（回転位置）によらず冷却水を排出する常時連通口としての常時排出口Ｅ４が、弁体収容部１１１の周壁に対して斜めに貫通形成されている。換言すれば、常時排出口Ｅ４は、弁体３の回転軸線Ｚと交差しない方向に沿って設けられ、貫通方向において弁体３の回転軸線Ｚとオーバーラップせず、平面視が周方向に延びる楕円形状ないし長円形状となっている（図８参照）。また、常時排出口Ｅ４は、周方向において第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とは異なる位置であって、かつ軸方向において第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とオーバーラップする位置に設けられる。すなわち、常時排出口Ｅ４は、周方向において第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とは異なる位置であって、かつ軸方向において弁体３の開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）と重なり合う位置に設けられる。換言すれば、常時排出口Ｅ４は、第３排出口Ｅ３と重なり合う弁体３の既存の開口部である第３開口部Ｍ３と重なり合う位置に設けられ、第３排出口Ｅ３と第３開口部Ｍ３を共用可能に構成されている。また、常時排出口Ｅ４は、弁体３の開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）よりも小さい開口面積に設定され、本実施形態では、当該常時排出口Ｅ４の中心Ｑが軸方向において第３開口部Ｍ３の中央部（図８中に示す基準線Ｘ）よりも導入口Ｅ０側となるように偏倚して配置されている。なお、この際、常時排出口Ｅ４は、軸方向において、全体が第３開口部Ｍ３とオーバーラップするように設けられている。

さらに、常時排出口Ｅ４は、後述（例えば図１０（ｃ）参照）するように、周方向において、弁体３の第３開口部Ｍ３が第３排出口Ｅ３と重なり合わないときに第３開口部Ｍ３と重なり合うことが可能な位置に設けられている。ここで、本発明に係る「常時連通口」は、周方向において弁体３の第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３と第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とが重なり合わないときに第３開口部Ｍ３と重なり合うことが可能な位置に設けられていればよく、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３と第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とが重なり合う状態のときに第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とが重なり合うことを除外するものではない。

このように構成された常時排出口Ｅ４には、導入口Ｅ０を介して弁体収容部１１１内に導入された冷却水が、第１ハウジング１１と弁体３との間（径方向間）に形成されるバイパス通路ＢＬを通じて流入すると共に、弁体３の内周側（後述する内部通路１１８）を通じて導かれた冷却水が、第３開口部Ｍ３を介して流入する。換言すれば、弁体３の内周側（後述する内部通路１１８）を通じて導かれた冷却水が、第３開口部Ｍ３を介して、バイパス通路ＢＬを通じて導かれた冷却水と合流し、常時排出口Ｅ４から排出される。

回転軸２は、一定の外径を有する棒状を呈し、貫通孔１１６を貫通して弁体収容部１１１と減速機構収容部１２１とに跨って配置され、ボス部１１５の内周側に収容保持された軸受Ｂ１によって回転可能に支持される。また、回転軸２と貫通孔１１６の間は、弁体収容部１１１側から圧入される円筒状のシール部材２１によって液密にシールされている。すなわち、このシール部材２１により、貫通孔１１６を通じた、弁体収容部１１１内の冷却水の第２ハウジング１２側への流出が抑止されている。さらに、シール部材２１と軸受Ｂ１との間には、ダストシール２２が配置されている。すなわち、このダストシール２２により、減速機構収容部１２１内の粉塵の弁体収容部１１１側への侵入が抑制されている。これにより、貫通孔１１６とシール部材２１との間における粉塵の噛み込みが抑制され、シール部材２１が保護されている。

弁体３は、所定の硬質樹脂材料によって形成され、一定の外径を有する有底円筒状を呈し、他端側の開口部である導入部Ｍ０が導入口Ｅ０側へ臨むように設けられることで、内周側に形成される内部通路１１８に冷却水を導入可能となっている。そして、この弁体３は、軸方向の一端部が、当該一端部の内周側に埋設された金属製のインサート部材３０を介して回転軸２に圧入固定される一方、導入口Ｅ０側へと臨む他端部が、導入口Ｅ０の内周側に保持される軸受Ｂ２によって回転可能に支持されている。

また、弁体３の周壁には、第１ハウジング１１の第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３に対応する軸方向位置に、所定の回転位置（位相）において第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３と連通可能な第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３が、それぞれ径方向に沿って貫通形成されている。なお、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３については、例えば真円や周方向に延びる長円など、弁体３の制御内容に応じた形状や数量に設定されている。また、本実施形態では、第３開口部Ｍ３は、常時排出口Ｅ４よりも大きな開口面積を有し（図８参照）、弁体３の回転位置に応じて、第３排出口Ｅ３のほかに、常時排出口Ｅ４とも連通可能に構成されている。

以上のように構成された制御弁ＣＶは、第１開口部Ｍ１と第１排出口Ｅ１の少なくとも一部が重なる周方向位置に弁体３が制御されることによって、第１排出口Ｅ１を介してヒータＨＴに冷却水を分配する。同様に、制御弁ＣＶは、第２開口部Ｍ２と第２排出口Ｅ２の少なくとも一部が重なる周方向位置に弁体３が制御されることによって、第２排出口Ｅ２を介してオイルクーラＯＣに冷却水を分配する。また、同様に、制御弁ＣＶは、第３開口部Ｍ３と第３排出口Ｅ３の少なくとも一部が重なる周方向位置に弁体３が制御されることによって、第３排出口Ｅ３（第３配管Ｌ３）を介してラジエータＲＤに冷却水を分配する。そして、この冷却水の分配に際し、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３と第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３との重なり具合（重なり合う面積）が変化することで、当該分配時の冷却水の流量が変化する。

（制御弁の作動説明）
図１０は、制御弁ＣＶの作動状態の説明に供する当該制御弁ＣＶの展開図であって、（ａ）は第３排出口Ｅ３のみが連通した状態、（ｂ）は第２排出口Ｅ２のみが連通した状態、（ｃ）は態第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３の全てが非連通となり、常時排出口Ｅ４のみが連通した状態、（ｄ）は第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２が連通した状態、（ｅ）は第１、第３排出口Ｅ１，Ｅ３が連通した状態を示している。そして、本図では、弁体３の第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３を実線で表示すると共に、第１ハウジング１１の第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３及び常時排出口Ｅ４を破線で表示し、各排出口Ｅ１～Ｅ４と各開口部Ｍ１～Ｍ３とが重なり合って連通した状態をハッチングによって表示している。

制御弁ＣＶは、車両運転状態に基づき演算及び出力される電子コントローラＣＵからの制御電流によって電動モータ４が駆動制御されることにより、前記車両運転状態に応じて、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３及び常時排出口Ｅ４に対する第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３の相対位相が主として図１０（ａ）～（ｅ）に示す第１～第５位相となるように、弁体３が制御される。

図１０（ａ）に示す第１位相では、第１～第３排出部Ｅ１～Ｅ３のうち第３排出口Ｅ３のみが第３開口部Ｍ３と連通した状態となり、第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２については非連通の状態となる。これにより、第１位相では、第３排出口Ｅ３から第３配管Ｌ３を通じてラジエータＲＤにのみ冷却水が供給され、第３排出口Ｅ３と第３開口部Ｍ３とが重なり合う量に基づき、その供給量が変化する。

続いて、図１０（ｂ）に示す第２位相では、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３のうち第２排出口Ｅ２のみが第２開口部Ｍ２と連通した状態となり、第１、第３排出口Ｅ１，Ｅ３については非連通の状態となる。これにより、第２位相では、第２排出口Ｅ２を介してオイルクーラＯＣにのみ冷却水が供給され、第２排出口Ｅ２と第２開口部Ｍ２とが重なり合う量に基づき、その供給量が変化する。

続いて、図１０（ｃ）に示す第３位相では、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３のいずれもが非連通の状態となり、常時排出口Ｅ４のみが連通した状態となる。これにより、第３位相では、ヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ、ラジエータＲＤのいずれにも冷却水は供給されず、スロットルチャンバーＴＣに対してのみ、常時排出口Ｅ４を介して、バイパス通路ＢＬを通じて導かれる冷却水と併せて、より多くの冷却水が供給される。

続いて、図１０（ｄ）に示す第４位相では、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３のうち第３排出口Ｅ３のみが非連通の状態となり、第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２と第１、第２開口部Ｍ１，Ｍ２とが連通した状態となる。これにより、第４位相では、第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２を介してヒータＨＴ及びオイルクーラＯＣに対して冷却水が供給され、第１、第２排出口Ｅ１，Ｅ２と第１、第２開口部Ｍ１，Ｍ２とが重なり合う量に基づき、その供給量が変化する。

続いて、図１０（ｅ）に示す第５位相では、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３のうち第２排出口Ｅ２のみが非連通の状態となり、第１、第３排出口Ｅ１，Ｅ３と第１、第３開口部Ｍ１，Ｍ３とが連通した状態となる。これにより、第５位相では、第１、第３排出口Ｅ１，Ｅ３を介してヒータＨＴ及びラジエータＲＤに冷却水が供給され、第１、第３排出口Ｅ１，Ｅ３と第１、第３開口部Ｍ１，Ｍ３とが重なり合う量に基づき、その供給量が変化する。

以上のように、制御弁ＣＶは、冷機始動状態、いわゆるコールドスタート時には前記第３位相に制御され、図１０（ｃ）に示すように、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３がいずれも非連通となる全閉状態となる。一方、当該コールドスタート時には、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とが重なり合うことによって、バイパス通路ＢＬを通じて導かれる冷却水と併せて、常時排出口Ｅ４からスロットルチャンバーＴＣへと、より多くの冷却水が供給される。すなわち、当該コールドスタート時には、スロットルチャンバーＴＣの凍結防止を図る必要があるため、バイパス通路ＢＬに加えて、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とを連通させることにより、スロットルチャンバーＴＣに対し、通常よりも多くの冷却水が供給される。これにより、常時排出口Ｅ４からスロットルチャンバーＴＣに供給される冷却水の十分な流量が確保され、スロットルチャンバーＴＣの効果的な冷却を図ることができる。

一方、暖機後、冷却水の温度が上昇すると、前記第１位相に制御され、第３排出口Ｅ３のみが第３開口部Ｍ３と連通した状態となる。このとき、図１０（ａ）に示すように、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とは重なり合わず、両者は非連通の状態となり、常時排出口Ｅ４からは、バイパス通路ＢＬを経由した冷却水のみが排出される。これにより、常時排出口Ｅ４を介して余分な冷却水が排出されることがなく、第３排出口Ｅ３からラジエータＲＤに供給される冷却水の十分な流量が確保され、冷却水の効果的な冷却を図ることができる。なお、前記第２、第４、第５位相についても同様のことが言える。すなわち、図１０（ｂ）（ｄ）（ｅ）に示すように、前記第２、第４、第５位相においても、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とが重なり合わず、両者を非連通の状態とすることによって、ヒータＨＴやオイルクーラＯＣ、ラジエータＲＤに対する冷却水の流量が確保される。このように、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３と第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とが重なり合うときは、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とが重なり合わないようにすることによって、ヒータＨＴやオイルクーラＯＣ、ラジエータＲＤといった各デバイスに対する冷却水の供給効率を向上させることができる。

（本実施形態の作用効果）
従来の制御弁では、導入口より導入された冷却水が、ハウジングと弁体の間に形成されたバイパス通路のみを介して常時排出口に流入し、当該常時排出口からスロットルチャンバーに冷却水が供給されていた。このように、従来は、常時排出口に繋がる通路が前記バイパス通路のみであったため、当該バイパス通路のみでは流路断面積が小さく、スロットルチャンバーの凍結防止に必要な冷却水の流量を十分に確保できないおそれがあった。

これに対し、本実施形態に係る制御弁では、以下の効果が奏せられることで、前記従来の制御弁の課題を解決することができる。

すなわち、制御弁ＣＶは、自動車の機関（本実施形態ではエンジンＥＧ）の冷却回路に設けられる制御弁であって、回転軸２と、回転軸２が挿入される弁体収容部１１１と、弁体収容部１１１に開口する主連通口（導入口Ｅ０）と、回転軸２の回転軸線Ｚに対する周方向において弁体収容部１１１に開口する副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）と、前記周方向において副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）と異なる周方向位置であって、かつ前記回転軸線Ｚに沿う軸方向において副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）とオーバーラップする軸方向位置にて弁体収容部１１１に開口し、主連通口（導入口Ｅ０）との関係で冷却水が常時通流する常時循環口（常時排出口Ｅ４）と、を有するハウジング１と、弁体収容部１１１に配置され、回転軸２と繋がっている弁体であって、主連通口（導入口Ｅ０）と重なり合う主開口部（導入部Ｍ０）と、回転軸２の回転位置に応じて少なくとも副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）と重なり合わないときに常時循環口（常時排出口Ｅ４）と重なり合う状態となる副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）と、を有する弁体３と、を備えている。

このように、本実施形態に係る制御弁ＣＶでは、副開口部である第１～第３開口部Ｍ３と副連通口である第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とが重なり合わないときに副開口部である第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３（本実施形態では第３開口部Ｍ３）と常時排出口Ｅ４とが重なり合うように構成されている。これにより、例えば冷機始動時（コールドスタート時）など、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３と第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とが重なり合わないときに、バイパス通路ＢＬ及び弁体３の内部通路１１８を経由した冷却水を、常時排出口Ｅ４を介して排出させることができる。すなわち、例えば冷機始動時（コールドスタート時）など、常時排出口Ｅ４を介してより多くの冷却水の供給が必要となる場合に、当該常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を確保することができる。

また、本実施形態では、回転軸２の回転位置に応じて、副開口部（第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３）と副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）が重なり合うとき、副開口部（第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３）と常時連通口（常時排出口Ｅ４）が重なり合わない状態を有する。

かかる態様に基づき、暖機後には、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とを非連通とすることで、常時排出口Ｅ４からの余分な冷却水の排出を抑制し、その分（弁体３の内部通路１１８を経由して第３開口部Ｍ３から常時排出口Ｅ４に流入する分）を、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３と第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３とを連通させることによって、ヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤといった各デバイスに対して、より多くの冷却水を供給することができる。これにより、暖機後は、ヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤといった各デバイスに対する冷却水の供給効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、常時循環口（常時排出口Ｅ４）は、前記周方向に延びる楕円形に形成されている。

かかる構成により、常時排出口Ｅ４の開口面積を大きく確保することが可能となる。その結果、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とが重なり合った際の、内部通路１１８側から常時排出口Ｅ４に流入する冷却水の流量を増やすことができ、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を、より多く確保することができる。

また、本実施形態では、回転軸２は、弁体３の前記軸方向の一端側と繋がっていて、主開口部（導入部Ｍ０）は、弁体３の前記軸方向の他端側に開口形成され、副開口部（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）は、弁体３の回転軸線Ｚに対する径方向に開口形成され、常時循環口（常時排出口Ｅ４）は、前記軸方向において副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）の中央部よりも主開口部（導入部Ｍ０）側に設けられている。

このように、本実施形態では、常時排出口Ｅ４が、軸方向において副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）の中央部（図８中に示す基準線Ｘ）よりも導入口Ｅ０側に偏倚して配置されている。すなわち、常時排出口Ｅ４を、内部通路１１８の入口（導入部Ｍ０）に近づけることが可能となる結果、当該内部通路１１８を経由して常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の排出効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、副開口部（第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３）は、常時循環口（常時排出口Ｅ４）よりも大きい開口面積を有する。

かかる構成により、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とが重なり合う面積を増大させることが可能となる。その結果、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とが重なり合った際の、内部通路１１８側から常時排出口Ｅ４に流入する冷却水の流量を増やすことができ、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を、より多く確保することができる。

また、本実施形態では、副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）は、ラジエータＲＤ、ヒータＨＴ及びオイルクーラＯＣの少なくとも１つに繋がっている。

かかる構成により、例えば前記冷機始動時において、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を、より多く確保することが可能となる。

また、本実施形態では、副連通口（第３排出口Ｅ３）は、ラジエータＲＤに接続されている。

通常、ラジエータＲＤに接続される第３排出口Ｅ３は、流路断面積が比較的大きく設定され、これに伴い、第３開口部Ｍ３の開口面積も比較的大きく設定される。そこで、本実施形態のように、第３開口部Ｍ３と常時排出口Ｅ４とが重なり合うように構成することによって、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を、より多く確保することができる。

また、本実施形態では、回転軸２は、弁体３の前記軸方向の一端側と繋がっていて、主開口部（導入部Ｍ０）は、弁体３の前記軸方向の他端側に開口形成され、副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）は、弁体３の前記回転軸線Ｚに対する径方向に開口形成され、ハウジング１は、前記軸方向において副連通口（本実施形態では第３排出口Ｅ３）よりも主連通口（導入口Ｅ０）側に設けられた主連通口側副連通口（本実施形態では第２排出口Ｅ２）を有し、弁体３は、主連通口側副連通口（本実施形態では第２排出口Ｅ２）と重なり合う主連通口側副開口部（本実施形態では第２開口部Ｍ２）を有する。

このように、本実施形態では、軸方向において、第３排出口Ｅ３よりも導入口Ｅ０側に第２排出口Ｅ２が設けられ、第３開口部Ｍ３よりも導入部Ｍ０側に第２開口部Ｍ２が設けられた、いわゆる２段構成となっている。これにより、第２、第３排出口Ｅ２，Ｅ３を介して所定の複数のデバイス（本実施形態ではオイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤ）に冷却水を供給することができる。

また、本実施形態では、ハウジング１は、前記軸方向において副連通口（本実施形態では第３排出口Ｅ３）よりも回転軸２側に設けられた回転軸側副連通口（本実施形態では第１排出口Ｅ１）を有し、弁体３は、回転軸側副連通口（本実施形態では第１排出口Ｅ１）と重なり合う回転軸側副開口部（本実施形態では第１開口部Ｍ１）を有する。

このように、本実施形態では、前記２段構成に加え、さらに、軸方向において、第３排出口Ｅ３よりも回転軸２側に第１排出口Ｅ１が設けられ、第３開口部Ｍ３よりも回転軸２側に第１開口部Ｍ１が設けられた、いわゆる３段構成となっている。これにより、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３を介して所定の複数のデバイス（本実施形態ではヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤ）に冷却水を供給することができる。

また、本実施形態では、主連通口側副連通口（第２排出口Ｅ２）は、オイルクーラＯＣに接続され、副連通口（第３排出口Ｅ３）は、ラジエータＲＤに接続され、回転軸側副連通口（第３排出口Ｅ３）は、ヒータＨＴに接続される。

かかる構成により、本実施形態のように、ヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤの各デバイスに冷却水を供給することができる。

また、本実施形態では、回転軸２の回転位置に応じて、副連通口（第３排出口Ｅ３）が副開口部（第３開口部Ｍ３）と重なり合う一方で、回転軸側副連通口（第１排出口Ｅ１）と回転軸側副開口部（第１開口部Ｍ１）、常時循環口（常時排出口Ｅ４）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、主連通口側副連通口（第２排出口Ｅ２）と主連通口側副開口部（第２開口部Ｍ２）が重なり合わない第１状態（第１位相）と、主連通口側副連通口（第２排出口Ｅ２）が主連通口側副開口部（第２開口部Ｍ２）と重なり合う一方で、副連通口（第３排出口Ｅ３）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、常時循環口（常時排出口Ｅ４）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、回転軸側副連通口（第１排出口Ｅ１）と回転軸側副開口部（第１開口部Ｍ１）が重なり合わない第２状態（第２位相）と、常時循環口（常時排出口Ｅ４）が副開口部（第３開口部Ｍ３）と重なり合う一方で、回転軸側副連通口（第１排出口Ｅ１）と回転軸側副開口部（第１開口部Ｍ１）、副連通口（第３排出口Ｅ３）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、主連通口側副連通口（第２排出口Ｅ２）と主連通口側副開口部（第２開口部Ｍ２）が重なり合わない第３状態（第３位相）と、回転軸側副連通口（第１排出口Ｅ１）と回転軸側副開口部（第１開口部Ｍ１）、主連通口側副連通口（第２排出口Ｅ２）と主連通口側副開口部（第２開口部Ｍ２）が重なり合う一方で、副連通口（第３排出口Ｅ３）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、常時循環口（常時排出口Ｅ４）と副開口部（第３開口部Ｍ３）が重なり合わない第４状態（第４位相）と、副連通口（第３排出口Ｅ３）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、常時循環口（常時排出口Ｅ４）と副開口部（第３開口部Ｍ３）、回転軸側副連通口（第１排出口Ｅ１）と回転軸側副開口部（第１開口部Ｍ１）が重なり合う一方で、主連通口側副連通口（第２排出口Ｅ２）と主連通口側副開口部（第２開口部Ｍ２）が重なり合わない第５状態（第５位相）と、を有する。

かかる制御態様に基づいて、特に第３状態（第３位相）に制御することで、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を増大させ、当該常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を確保することができる。

また、本実施形態では、ハウジング１は、複数の副連通口（第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３）を有し、弁体３は、複数の副開口部（第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３）を有する。

かかる構成とすることで、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３と第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３との重なり合いをもって、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３を介して複数のデバイス（ヒータＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＤ）に冷却水を供給することができる。

（第１変形例）
図１１は、本発明に係る制御弁の第１実施形態の第１変形例を示し、前記第１実施形態における常時排出口Ｅ４の軸方向位置を変更したものである。なお、かかる変更点以外の基本的な構成については、前記第１実施形態と同様である。そのため、前記第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。

図１１は、図９のＥ方向から見た矢視図に相当する図であって、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とが重なり合った状態を、弁体３の内側から見た正面図を示している。なお、本図の説明では、弁体３の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、弁体３の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、弁体３の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。

図１１に示すように、本変形例では、常時排出口Ｅ４が、軸方向において、第３開口部Ｍ３の中央部に配置されている。具体的には、常時排出口Ｅ４の中心Ｑが、軸方向において、図１１中に示す基準線Ｘの近傍に位置するように設けられている。

以上のように、本変形例では、常時循環口（常時排出口Ｅ４）は、前記軸方向において副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）の中央部に設けられている。

本実施形態では、図１１に示すように、第３開口部Ｍ３が、中央部の周方向幅が最も大きくなる、楕円ないし長円状に形成されている。そこで、常時排出口Ｅ４が、軸方向において第３開口部Ｍ３の中央部に配置されることによって、弁体３の回転に際して、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とが重なり合う時間を、より長く確保することが可能となる。これにより、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水について、より多くの流量を確保することができる。

（第２変形例）
図１２は、本発明に係る制御弁の第１実施形態の第２変形例を示し、前記第１実施形態における常時排出口Ｅ４の軸方向位置を変更したものである。なお、かかる変更点以外の基本的な構成については、前記第１実施形態と同様である。そのため、前記第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。

図１２は、図９のＥ方向から見た矢視図に相当する図であって、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とが重なり合った状態を、弁体３の内側から見た正面図を示している。なお、本図の説明では、弁体３の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、弁体３の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、弁体３の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。

図１２に示すように、本変形例では、常時排出口Ｅ４が、軸方向において、第３開口部Ｍ３の中央部よりも第１開口部Ｍ１側に偏倚して設けられている。具体的には、常時排出口Ｅ４の中心Ｑが、軸方向において、導入口Ｅ０と反対側であって、図１２中に示す基準線Ｘよりも回転軸２側に位置するように設けられている。

以上のように、本変形例では、常時循環口（常時排出口Ｅ４）は、前記軸方向において副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）よりも回転軸側連通口（第１排出口Ｅ１）側に設けられている。

このように、常時排出口Ｅ４が、導入口Ｅ０から遠い側に配置されることで、導入口Ｅ０から第３開口部Ｍ３を介して常時排出口Ｅ４へと流れ込む冷却水の流線を緩やかにすることができる。これにより、常時排出口Ｅ４と第３開口部Ｍ３とが重なり合った際に、内部通路１１８から第３開口部Ｍ３を介して常時排出口Ｅ４へと冷却水が流入しやすくなる。その結果、冷却水の排出性が向上し、常時排出口Ｅ４から排出される冷却水の流量を確保することができる。

〔第２実施形態〕
図１３は、本発明に係る制御弁の第２実施形態を示し、前記第１実施形態に対し、弁体３の形態を変更したものである。なお、かかる変更点以外の基本的な構成については、前記第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。

図１３は、本発明の第２実施形態に係る制御弁ＣＶの弁体３の側面図を示している。なお、本図の説明では、弁体３の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、弁体３の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、弁体３の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。

図１３に示すように、本実施形態に係る制御弁ＣＶでは、弁体３が、一定の外径を有する前記第１実施形態とは異なり、それぞれ球面状に形成された第１球面部Ｒ１と第２球面部Ｒ２とが軸方向に直列に接続されることによって構成されている。第１球面部Ｒ１は、弁体３の軸方向一端側、すなわち回転軸２側に設けられ、第２球面部Ｒ２は、弁体３の軸方向他端側、すなわち導入口Ｅ０側に設けられる。また、第１球面部Ｒ１は、第２球面部Ｒ２に対して、軸方向の幅が比較的小さく設定されている。そして、第１球面部Ｒ１は、弁体３の周方向に延びる長孔であって、弁体３の周方向の所定位置に、第１排出口Ｅ１と重なり合う第１開口部Ｍ１が、径方向に沿って貫通形成されている。同様に、第２球面部Ｒ２は、弁体３の周方向に延びる長孔であって、弁体３の周方向の所定位置に、第３排出口Ｅ３と重なり合う第３開口部Ｍ３が、径方向に沿って貫通形成されている。この第３開口部Ｍ３は、第３排出口Ｅ３と異なる周方向位置に設けられた常時排出口Ｅ４とも重なり合うように設けられている。換言すれば、第１ハウジング１１の周壁には、軸方向おいて弁体３の第３開口部Ｍ３と重なり合う位置に、常時排出口Ｅ４が設けられている。

以上のように、本実施形態では、弁体３は、少なくとも一部に、球面部（本実施形態では第２球面部Ｒ２）を有し、副開口部（本実施形態では第３開口部Ｍ３）は、球面部（本実施形態では第２球面部Ｒ２）に形成されている。

このように、第３開口部Ｍ３が第２球面部Ｒ２に設けられた弁体３に対しても本発明を適用可能であり、前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられる。

なお、本実施形態では、第１、第２球面部Ｒ１，Ｒ２が、いずれも周方向に沿って同一の球面を有する構成となっているが、第１、第２球面部Ｒ１，Ｒ２については、弁体３の回転に伴い第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３が摺接可能な周方向範囲に設けられていればよく、必ずしも周方向の全域にわたって形成されている必要はない。換言すれば、第１、第２球面部Ｒ１，Ｒ２は、第１～第３シール部材Ｓ１～Ｓ３が摺接可能な、一部の周方向範囲にのみ形成されていてもよい。

また、本発明に係る「球面部」の数量は、制御弁ＣＶの仕様等に応じて自由に変更可能である。すなわち、全体で１つの球面部が構成されていてもよく、また、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３に対応する３つの球面部が軸方向に直列に接続されていてもよい。さらには、弁体３が所定の周方向範囲を回動する場合、一部の周方向領域では、軸方向に２つの球面部を設け、他の周方向領域では、軸方向に１つの球面部が設ける、といった構成を採ることも可能である。

本発明に係る制御弁は、前記各実施形態等の構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏し得る形態であれば、適用する機関の仕様等に応じて自由に変更可能である。

特に、前記実施形態等では、制御弁の適用の一例として、冷却水の循環系に適用したものが例示されているが、当該制御弁は、冷却水のみならず、例えば潤滑油など様々な流体について適用可能であることは言うまでもない。

また、前記実施形態等では、本発明に係る副連通口の一例として第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３からなる３つの連通口が設けられた態様が例示されているが、当該副連通口については、少なくとも１つ設けられていればよく、第１～第３排出口Ｅ１～Ｅ３の３つに限定されるものではない。

また、常時排出口Ｅ４の形状や配置は、制御弁ＣＶの仕様に応じて、自由に変更可能である。また、常時排出口Ｅ４は、第３開口部Ｍ３と重なり合う前記実施形態の構成に限られず、第１～第３開口部Ｍ１～Ｍ３のいずれの開口部と重なり合うように構成してもよい。

以上説明した実施形態等に基づく制御弁としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

すなわち、当該制御弁は、その１つの態様において、自動車の機関の冷却回路に設けられる制御弁であって、回転軸と、前記回転軸が挿入される弁体収容部と、前記弁体収容部に開口する主連通口と、前記回転軸の回転軸線に対する周方向において前記弁体収容部に開口する副連通口と、前記周方向において前記副連通口と異なる周方向位置であって、かつ前記回転軸線に沿う軸方向において前記副連通口とオーバーラップする軸方向位置にて前記弁体収容部に開口し、前記主連通口との関係で冷却水が常時通流する常時循環口と、を有するハウジングと、前記弁体収容部に配置され、前記回転軸と繋がっている弁体であって、前記主連通口と重なり合う主開口部と、前記回転軸の回転位置に応じて少なくとも前記副連通口と重なり合わないときに前記常時循環口と重なり合う状態となる副開口部と、を有する弁体と、を備えている。

前記制御弁の好ましい態様において、前記回転軸の回転位置に応じて、前記副開口部と前記副連通口が重なり合うとき、前記副開口部と前記常時循環口が重なり合わない状態を有する。

別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記常時循環口は、前記周方向に延びる楕円形に形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記常時循環口は、前記軸方向において前記副開口部の中央部に設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記回転軸は、前記弁体の前記軸方向の一端側と繋がっていて、前記主開口部は、前記弁体の前記軸方向の他端側に開口形成され、前記副開口部は、前記弁体の前記回転軸線に対する径方向に開口形成され、前記常時循環口は、前記軸方向において前記副開口部の中央部よりも前記主開口部側に設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記副開口部は、前記常時循環口よりも大きい開口面積を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記副連通口は、ラジエータ、ヒータ及びオイルクーラの少なくとも１つに繋がっている。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記副連通口は、前記ラジエータに接続される。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記回転軸は、前記弁体の前記軸方向の一端側と繋がっていて、前記主開口部は、前記弁体の前記軸方向の他端側に開口形成され、前記副開口部は、前記弁体の前記回転軸線に対する径方向に開口形成され、前記ハウジングは、前記軸方向において前記副連通口よりも前記主連通口側に設けられた主連通口側副連通口を有し、前記弁体は、前記主連通口側副連通口と重なり合う主連通口側副開口部を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記ハウジングは、前記軸方向において前記副連通口よりも前記回転軸側に設けられた回転軸側副連通口を有し、前記弁体は、前記回転軸側副連通口と重なり合う回転軸側副開口部を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記主連通口側副連通口は、前記オイルクーラに接続され、前記副連通口は、前記ラジエータに接続され、前記回転軸側副連通口は、前記ヒータに接続される。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記回転軸の回転位置に応じて、前記副連通口が前記副開口部と重なり合う一方で、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部、前記常時循環口と前記副開口部、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合わない第１状態と、前記主連通口側副連通口が前記主連通口側副開口部と重なり合う一方で、前記副連通口と前記副開口部、前記常時循環口と前記副開口部、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部が重なり合わない第２状態と、前記常時循環口が前記副開口部と重なり合う一方で、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部、前記副連通口と前記副開口部、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合わない第３状態と、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合う一方で、前記副連通口と前記副開口部、前記常時循環口と前記副開口部が重なり合わない第４状態と、前記副連通口と前記副開口部、前記常時循環口と前記副開口部、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部が重なり合う一方で、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合わない第５状態と、を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記弁体は、少なくとも一部に、球面部を有し、前記副開口部は、前記球面部に形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記制御弁の態様のいずれかにおいて、前記ハウジングは、複数の前記副連通口を有し、前記弁体は、複数の前記副開口部を有する。

Claims (14)

1. 自動車の機関の冷却回路に設けられる制御弁であって、
   回転軸と、
   前記回転軸が挿入される弁体収容部と、前記弁体収容部に開口する主連通口と、前記回転軸の回転軸線に対する周方向において前記弁体収容部に開口する副連通口と、前記周方向において前記副連通口と異なる周方向位置であって、かつ前記回転軸線に沿う軸方向において前記副連通口とオーバーラップする軸方向位置にて前記弁体収容部に開口し、前記主連通口との関係で冷却水が常時通流する常時循環口と、を有するハウジングと、
   前記弁体収容部に配置され、前記回転軸と繋がっている筒状の弁体であって、前記主連通口と重なり合う主開口部と、前記回転軸の回転位置に応じて少なくとも前記副連通口と重なり合わないときに前記常時循環口と重なり合う状態となる副開口部と、を有する弁体と、
   を備え、
   前記回転軸の回転位置に応じて、前記副開口部と前記副連通口とが重なり合わないとき、前記主連通口を介して前記弁体収容部に導入された冷却水が前記ハウジングと前記弁体の間に形成されるバイパス通路を通じて前記常時循環口に流入すると共に、前記弁体の内周側を通じて導かれた冷却水が前記副開口部を介して前記常時循環口に流入することを特徴とする制御弁。
2. 請求項１に記載の制御弁において、
   前記回転軸の回転位置に応じて、前記副開口部と前記副連通口が重なり合うとき、前記副開口部と前記常時循環口が重なり合わない状態を有することを特徴とする制御弁。
3. 請求項１に記載の制御弁において、
   前記常時循環口は、前記周方向に延びる楕円形に形成されていることを特徴とする制御弁。
4. 請求項３に記載の制御弁において、
   前記常時循環口は、前記軸方向において前記副開口部の中央部に設けられたことを特徴とする制御弁。
5. 請求項１に記載の制御弁において、
   前記回転軸は、前記弁体の前記軸方向の一端側と繋がっていて、
   前記主開口部は、前記弁体の前記軸方向の他端側に開口形成され、
   前記副開口部は、前記弁体の前記回転軸線に対する径方向に開口形成され、
   前記常時循環口は、前記軸方向において前記副開口部の中央部よりも前記主開口部側に設けられたことを特徴とする制御弁。
6. 請求項１に記載の制御弁において、
   前記副開口部は、前記常時循環口よりも大きい開口面積を有することを特徴とする制御弁。
7. 請求項１に記載の制御弁において、
   前記副連通口は、ラジエータ、ヒータ及びオイルクーラの少なくとも１つに繋がっていることを特徴とする制御弁。
8. 請求項７に記載の制御弁において、
   前記副連通口は、前記ラジエータに接続されることを特徴とする制御弁。
9. 請求項８に記載の制御弁において、
   前記回転軸は、前記弁体の前記軸方向の一端側と繋がっていて、
   前記主開口部は、前記弁体の前記軸方向の他端側に開口形成され、
   前記副開口部は、前記弁体の前記回転軸線に対する径方向に開口形成され、
   前記ハウジングは、前記軸方向において前記副連通口よりも前記主連通口側に設けられた主連通口側副連通口を有し、
   前記弁体は、前記主連通口側副連通口と重なり合う主連通口側副開口部を有することを特徴とする制御弁。
10. 請求項９に記載の制御弁において、
    前記ハウジングは、前記軸方向において前記副連通口よりも前記回転軸側に設けられた回転軸側副連通口を有し、
    前記弁体は、前記回転軸側副連通口と重なり合う回転軸側副開口部を有することを特徴とする制御弁。
11. 請求項１０に記載の制御弁において、
    前記主連通口側副連通口は、前記オイルクーラに接続され、
    前記副連通口は、前記ラジエータに接続され、
    前記回転軸側副連通口は、前記ヒータに接続されることを特徴とする制御弁。
12. 請求項１０に記載の制御弁において、
    前記回転軸の回転位置に応じて、
    前記副連通口が前記副開口部と重なり合う一方で、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部、前記常時循環口と前記副開口部、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合わない第１状態と、
    前記主連通口側副連通口が前記主連通口側副開口部と重なり合う一方で、前記副連通口と前記副開口部、前記常時循環口と前記副開口部、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部が重なり合わない第２状態と、
    前記常時循環口が前記副開口部と重なり合う一方で、前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部、前記副連通口と前記副開口部、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合わない第３状態と、
    前記回転軸側副連通口と前記回転軸側副開口部、前記主連通口側副連通口と前記主連通口側副開口部が重なり合う一方で、前記副連通口と前記副開口部、前記常時循環口と前記副開口部が重なり合わない第４状態と、
    を有することを特徴とする制御弁。
13. 請求項１に記載の制御弁において、
    前記弁体は、少なくとも一部に、球面部を有し、
    前記副開口部は、前記球面部に形成されたことを特徴とする制御弁。
14. 請求項１に記載の制御弁において、
    前記ハウジングは、複数の前記副連通口を有し、
    前記弁体は、複数の前記副開口部を有することを特徴とする制御弁。

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