JP7365535B1

JP7365535B1 - 弁装置

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Publication number: JP7365535B1
Application number: JP2023554058A
Authority: JP
Inventors: 光但野; 得徳柳
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2023-03-08
Publication date: 2023-10-19
Anticipated expiration: 2043-03-08
Also published as: JPWO2023176634A1; WO2023176634A1

Abstract

弁装置は、弁部材とハウジングと第１シールとを備える。弁部材は、回転軸を中心に回転可能な軸部と、軸部のうち回転軸に沿う第１方向の端部に連結され、外周面に第１開口を有する第１流路が形成されたロータとを含む。ハウジングには、弁部材を収容する収容部と、第１開口に連通可能な第２開口を収容部の内周面に有する第２流路とが形成される。第１シールは、ロータの外周面と収容部の内周面との間に設置される。ロータは、収容部内の冷却液から第１方向の圧力が作用する第１領域と、冷却液から第１方向とは反対の第２方向の圧力が作用する第２領域とを含み、前記第１領域の第１面積は、前記第２領域の第２面積を下回る。

Description

本発明は、液体を制御するための弁装置に関する。

流体の流路を切替える弁装置が従来から提案されている。例えば特許文献１には、回転可能な軸と、軸の一端に連結された弁体と、弁体を収容する本体と、を具備する切替弁が開示されている。

特開２０１３－９２１７６号公報

以上の構成においては、軸に沿う方向に弁体を付勢するために充分なサイズのバネが必要である。したがって、弁装置の小型化が制約されるという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明のひとつの態様は、弁部材を付勢するための構成に起因した小型化の制約を低減することを目的とする。

本発明のひとつの態様に係る弁装置は、自動車用の冷却液を制御するための弁装置であって、回転軸を中心に回転可能な軸部と、前記軸部のうち前記回転軸に沿う第１方向の端部に連結され、外周面に第１開口を有する第１流路が形成されたロータと、を含む弁部材と、前記弁部材を収容する収容部と、前記第１開口に連通可能な第２開口を前記収容部の内周面に有する第２流路と、が形成されたハウジングと、前記ロータの外周面と前記収容部の内周面との間に設置された第１シールとを備え、前記ロータは、前記収容部内の冷却液から前記第１方向の圧力が作用する第１領域と、冷却液から前記第１方向とは反対の第２方向の圧力が作用する第２領域とを含み、前記第１領域の第１面積は、前記第２領域の第２面積を下回る。

本発明の他の態様に係る弁装置は、自動車用の冷却液を制御するための弁装置であって、回転軸を中心に回転可能な軸部と、前記軸部のうち前記回転軸に沿う第１方向の端部に連結され、外周面に第１開口を有する第１流路が形成されたロータと、を含む弁部材と、前記弁部材を収容する収容部と、前記第１開口に連通可能な第２開口を前記収容部の内周面に有する第２流路と、が形成されたハウジングと、前記ロータの外周面と前記収容部の内周面との間に設置された第１シールとを備え、前記ロータは、前記収容部内の冷却液から前記第１方向の圧力が作用する第１領域と、冷却液から前記第１方向とは反対の第２方向の圧力が作用する第２領域とを含み、前記第１領域の第１面積は、前記第２領域の第２面積を上回る。

本発明によれば、弁部材を付勢するための構成に起因した小型化の制約を低減できる。

第１実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。第１シールの側面図である。対比例２における弁装置の構成を例示する断面図である。第２実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。第２実施形態における第１シールの側面図である。第３実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。第４実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。第５実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。第５実施形態の変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。第６実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。第６実施形態における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。変形例における弁装置の構成を例示する断面図である。

Ａ：第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る弁装置１００の構成を例示する断面図である。弁装置１００は、液体が流動する流路を制御する切替弁である。具体的には、弁装置１００は、例えば自動車用の冷却液（例えば冷却水）を制御するマルチコントロールバルブとして自動車に搭載される。

図１に例示される通り、弁装置１００は、弁部材Ｂとハウジング３０と第１シール４０と第２シール５０とバネ６１とを具備する。弁部材Ｂは、回転軸Ｃを中心とした回転により冷却液の流路を切替える回転弁である。ハウジング３０は、弁部材Ｂを収容および支持する構造体である。第１シール４０および第２シール５０は、弁部材Ｂとハウジング３０との間に設置された弾性体である。

以下の説明においては、回転軸Ｃに沿う一方向を「第１方向Ｚ1」と表記し、第１方向Ｚ1とは反対の方向を「第２方向Ｚ2」と表記する。例えば、第１方向Ｚ1は鉛直方向の下方であり、第２方向Ｚ2は鉛直方向の上方である。また、回転軸Ｃを中心とした任意の直径の仮想円における円周の方向を「周方向」と表記し、当該仮想円の半径の方向を「径方向」と表記する。

弁部材Ｂは、軸部１０とロータ２０とを具備する。軸部１０およびロータ２０は、例えば各種の樹脂材料により一体的に形成される。軸部１０は、回転軸Ｃを中心に回転可能な円柱状の部分である。回転軸Ｃは、軸部１０の中心軸に相当する。軸部１０のうち第１方向Ｚ1の端部はロータ２０に連結される。軸部１０のうち第２方向Ｚ2の端部は、モータ（図示略）に対して直接的または間接的に連結される。軸部１０は、モータの動作に連動して回転軸Ｃを中心に回転する。なお、ロータ２０とは別体で構成された軸部１０が、当該ロータ２０に固定されてもよい。

ロータ２０は、回転軸Ｃを中心として軸部１０とともに回転可能な回転体である。ロータ２０の外面Ｕは、第１面Ｆ1と第２面Ｆ2と外周面Ｑbとを含む。第１面Ｆ1および第２面Ｆ2は、回転軸Ｃに垂直な円形状の平面である。第１面Ｆ1は、第１方向Ｚ1に向く下面であり、第２面Ｆ2は、第２方向Ｚ2に向く上面である。軸部１０は、第２面Ｆ2の中央から第２方向Ｚ2に突出する。

ロータ２０の外周面Ｑbは、円柱面２１と円錐面２２とを含む。円錐面２２は、円柱面２１に対して第１方向Ｚ1に位置し、第１面Ｆ1に連続する。円柱面２１は、円錐面２２に対して第２方向Ｚ2に位置し、第２面Ｆ2に連続する。円錐面２２は、第２方向Ｚ2に向けて拡径するテーパ状の回転面である。すなわち、円錐面２２のうち第１方向Ｚ1の端部Ｅa1における外径Ｄa1は、当該円錐面２２のうち第２方向Ｚ2の端部Ｅa2における外径Ｄa2を下回る（Ｄa1＜Ｄa2）。

ロータ２０には第１流路２３と鉛直流路２４とが形成される。第１流路２３は、回転軸Ｃに直交する方向（例えば径方向）に延在する流路である。第１流路２３は、第１開口Ｏ1を有する。第１開口Ｏ1は、ロータ２０の外周面Ｑbに形成された円形状の開口である。具体的には、第１開口Ｏ1は、円錐面２２に形成される。周方向に相互に間隔をあけて複数の第１開口Ｏ1が形成される。なお、以下の説明においては、複数の第１開口Ｏ1のうち１個の第１開口Ｏ1に便宜的に着目する。鉛直流路２４は、第１流路２３から第１方向Ｚ1に延在する流路である。具体的には、鉛直流路２４は、第１流路２３の内壁面から第１面Ｆ1までロータ２０を通過して回転軸Ｃに沿って延在する。

また、ロータ２０には連通路２５が形成される。連通路２５は、第１流路２３の内壁面から第２面Ｆ2までロータ２０を通過して回転軸Ｃに沿って延在する流路である。すなわち、ロータ２０の内部の第１流路２３と当該ロータ２０の外部空間とが、連通路２５を介して相互に連通する。

ハウジング３０には収容部Ｒが形成される。収容部Ｒは、弁部材Ｂを収容する空間である。ハウジング３０における収容部Ｒの内面Ｈは、円柱面３１と第３面Ｆ3と内周面Ｈaと第４面Ｆ4とを含む。円柱面３１は、軸部１０の外周面Ｑaに間隔をあけて対向する回転面である。第３面Ｆ3は、回転軸Ｃに直交する円環状の平面であり、ロータ２０の第２面Ｆ2に間隔をあけて対向する。

バネ６１は、弁部材Ｂ（ロータ２０）を第１方向Ｚ1に付勢する弾性体である。バネ６１は、第２面Ｆ2と第３面Ｆ3との間に設置される。具体的には、バネ６１は、軸部１０を包囲するように設置されたコイルバネである。

内周面Ｈaは、円柱面３２と円錐面３３とを含む。第３面Ｆ3は、円柱面３１と円柱面３２とを連結する。円柱面３２は、弁部材Ｂの外周面Ｑ（Ｑa，Ｑb）に間隔をあけて対向する回転面である。円柱面３２は、第３面Ｆ3と円錐面３３とを連結する。

円錐面３３は、第２方向Ｚ2に向けて拡径するテーパ状の回転面である。すなわち、円錐面３３のうち第１方向Ｚ1の端部Ｅb1における外径Ｄb1は、当該円錐面２２のうち第２方向Ｚ2の端部Ｅb2における外径Ｄb2を下回る（Ｄb1＜Ｄb2）。円錐面３３は、所定の間隔をあけてロータ２０の円錐面２２に対向する。すなわち、回転軸Ｃに対する円錐面２２の角度と円錐面３３の角度とは同等である。円錐面３３は、円柱面３２と第４面Ｆ4とを連結する。第４面Ｆ4は、回転軸Ｃに直交する円形状の平面であり、ロータ２０の第１面Ｆ1に間隔をあけて対向する。すなわち、第４面Ｆ4は、収容部Ｒにおいて第２方向Ｚ2に向く底面である。

ハウジング３０には第２流路３４と第３流路３５とが形成される。第２流路３４は、回転軸Ｃに直交する方向（すなわち径方向）に延在する流路である。第２流路３４は、第２開口Ｏ2を有する。第２開口Ｏ2は、収容部Ｒの内周面Ｈaに形成された円形状の開口である。具体的には、収容部Ｒの円錐面３３に第２開口Ｏ2が形成される。周方向に相互に間隔をあけて複数の第２開口Ｏ2が形成される。なお、以下の説明においては、複数の第２開口Ｏ2のうち１個の第２開口Ｏ2に便宜的に着目する。第３流路３５は、収容部Ｒから第１方向Ｚ1に延在する流路である。

弁部材Ｂが回転軸Ｃを中心とした所定の回転角度にある状態（以下「連通状態」という）では、１個の第１開口Ｏ1と１個の第２開口Ｏ2とが径方向にみて相互に重複する。具体的には、連通状態においては第１流路２３と第２流路３４とが直線状に連通する。すなわち、第１開口Ｏ1と第２開口Ｏ2とは相互に連通可能である。

第１シール４０は、ロータ２０の外面Ｕと収容部Ｒの内面Ｈとの間に設置された弾性体である。具体的には、第１シール４０は、ロータ２０の外周面Ｑbと収容部Ｒの内周面Ｈaとの間に設置される。第１シール４０は、外周面Ｑbと内周面Ｈaとの間隔を封止するとともにロータ２０を弾性的に支持する。第１シール４０の材料としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）またはポリウレタンゴム（ＰＵＲ）等の各種のゴム材料が例示される。

図２は、第１シール４０の側面図である。図２に例示される通り、第１シール４０は、第１部分４１と第２部分４２と複数の連結部４３とを含む。第１部分４１および第２部分４２は、円環状の部分である。第１部分４１の外径は第２部分４２の外径を下回る。複数の連結部４３は、第１部分４１と第２部分４２とを相互に連結する部分である。複数の連結部４３は、第１部分４１および第２部分４２の周方向に沿って相互に間隔をあけて配置される。

図１に例示される通り、第１シール４０の内周面には突起４５が形成される。具体的には、第１部分４１および第２部分４２の各々の内周面には、周方向に延在する突起４５が形成され、各連結部４３の内周面には、当該連結部４３に沿って延在する突起４５が形成される。なお、第１シール４０の内周面は、例えばＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）樹脂等の低摩擦材料により被膜されてもよい。第１シール４０の全体が、例えばＰＴＦＥ樹脂等の低摩擦材料により形成されてもよい。

図１に例示される通り、ハウジング３０の円錐面３３には、周方向に延在する溝３６が形成される。第１シール４０は、円錐面３３の溝３６に設置される。すなわち、第１シール４０の外周面は、ハウジング３０の円錐面３３に接触する。他方、第１シール４０の内周面は、ロータ２０の円錐面２２に接触する。具体的には、第１シール４０の内周面の突起４５が、円錐面２２に接触する。以上の通り、第１シール４０は、ロータ２０の円錐面２２とハウジング３０の円錐面３３との間に設置される。

弁部材Ｂがバネ６１により第１方向Ｚ1に付勢されることでロータ２０は第１シール４０に押付けられる。したがって、第１シール４０とロータ２０との面圧（接触圧）を充分に維持できる。例えば、ロータ２０の外周面Ｑbと第１シール４０との間の面圧が、収容部Ｒ内の冷却液の圧力を上回るように、弾性係数等のバネ６１の特性が設定される。

第１シール４０は、ハウジング３０に対して固定される。他方、ロータ２０は、外周面Ｑb（円錐面２２）が第１シール４０の内周面に接触した状態で回転する。すなわち、ロータ２０の外周面Ｑbは第１シール４０の内周面に対して摺動する。

図１に例示される通り、第１シール４０の第１部分４１は、第１開口Ｏ1および第２開口Ｏ2に対して第１方向Ｚ1に位置する。すなわち、回転軸Ｃ上における第１部分４１の位置は、回転軸Ｃ上における第１開口Ｏ1および第２開口Ｏ2の位置よりも第１方向Ｚ1に位置する。他方、第２部分４２は、第１開口Ｏ1および第２開口Ｏ2に対して第２方向Ｚ2に位置する。すなわち、回転軸Ｃ上における第２部分４２の位置は、回転軸Ｃ上における第１開口Ｏ1および第２開口Ｏ2の位置よりも第２方向Ｚ2に位置する。以上の説明から理解される通り、径方向に沿う側面視において、第１シール４０における第１部分４１と第２部分４２との間に、複数の第１開口Ｏ1と複数の第２開口Ｏ2とが位置する。

第２シール５０は、軸部１０の外周面Ｑaと収容部Ｒの内周面Ｈa（具体的には円柱面３１）との間に設置され、外周面Ｑaと内周面Ｈaとの間隔を封止する。第２シール５０は、第１シール４０の第２部分４２に対して第２方向Ｚ2に位置する。すなわち、回転軸Ｃ上における第２シール５０の位置は、回転軸Ｃ上における第２部分４２の位置よりも第２方向Ｚ2に位置する。径方向に沿う側面視において第１部分４１と第２シール５０との間に第２部分４２が位置する。

以上の構成において、例えば、複数の第２開口Ｏ2のうち弁部材Ｂの回転角度に応じて第１開口Ｏ1に連通した第２開口Ｏ2を介して、第２流路３４から第１流路２３に冷却液が供給され、当該冷却液は第１流路２３から鉛直流路２４と第３流路３５とを介して外部に排出される。また、例えば第３流路３５から鉛直流路２４を介して第１流路２３に供給された冷却液は、複数の第２開口Ｏ2のうち弁部材Ｂの回転角度に応じて第１開口Ｏ1に連通した第２開口Ｏ2を介して、第１流路２３から第２流路３４に排出される。以上の通り、弁部材Ｂの角度に応じて冷却液が制御される。

図１から理解される通り、ロータ２０の外面Ｕ（Ｆ1，Ｆ2，Ｑb）とハウジング３０の内面Ｈとは、直接的には接触しない。したがって、ロータ２０は、第１面Ｆ1が収容部Ｒの第４面Ｆ4に接触しない状態で、バネ６１により第１シール４０に押圧される。すなわち、バネ６１からロータ２０に作用する押圧力は、ロータ２０からハウジング３０に対して直接的には作用せず、第１シール４０により受止められる。

ロータ２０の第１面Ｆ1とハウジング３０の第４面Ｆ4とが相互に接触する構成（以下「対比例１」という）においては、ロータ２０の円錐面２２とハウジング３０の円錐面３３との間隔（以下「封止間隔」という）が弁部材Ｂまたはハウジング３０の寸法誤差に依存する。例えば、回転軸Ｃに沿うロータ２０の寸法が設計値を下回る場合には、封止間隔が設計値を上回る。また、回転軸Ｃに沿うロータ２０の寸法が設計値を上回る場合には、封止間隔が設計値を下回る。したがって、ロータ２０の円錐面２２とハウジング３０の円錐面３３とから第１シール４０に作用する面圧（接触圧）が、弁部材Ｂまたはハウジング３０の寸法の誤差に影響されるという問題がある。例えば、封止間隔が公差内の最大寸法にある場合に適切な面圧が第１シール４０に作用するように設計された構成では、封止間隔が公差内の最小寸法にある場合の面圧が過大となる。他方、封止間隔が公差内の最小寸法にある場合に適切な面圧が第１シール４０に作用するように設計された構成では、封止間隔が最大寸法にある場合の面圧が不足する。

対比例１とは対照的に、第１実施形態においては、ロータ２０の第１面Ｆ1が収容部Ｒの第４面Ｆ4に接触しない状態で、当該ロータ２０がバネ６１により第１シール４０に押圧される。すなわち、第１面Ｆ1が第４面Ｆ4に突当たることなくロータ２０がバネ６１により第１方向Ｚ1に付勢される。したがって、弁部材Ｂまたはハウジング３０の寸法の誤差に関わらず、第１シール４０に対して適切な面圧を作用させることが可能である。すなわち、第１シール４０に作用する面圧を、バネ６１の機械的な特性（例えば弾性係数）に応じて決定できる。

なお、対比例１の構成において、封止間隔が公差内の最大寸法である場合に第１シール４０に適切な面圧が作用する設計を採用した場合には、封止間隔が公差内の最小寸法である場合に第１シール４０に過大な面圧が作用する結果となる。すなわち、ロータ２０の摺動抵抗が過大となる。以上の状態においてロータ２０を回転させるには過大なトルクが必要である。第１実施形態においては、前述の通り、封止間隔の寸法誤差に関わらず第１シール４０に適切な面圧が作用する。すなわち、第１シール４０に過大な面圧が作用する可能性が低減され、結果的にロータ２０の摺動抵抗を適切な範囲に抑制できる。したがって、ロータ２０の回転に必要なトルクが低減されるという利点もある。

また、第１実施形態においては、第１シール４０が、回転軸Ｃ上における位置が相違する第１部分４１と第２部分４２とを含む。したがって、第１シール４０が第１部分４１および第２部分４２の一方のみで構成される形態と比較して、ロータ２０の姿勢を安定的に維持することが可能である。

図１に図示された空間Ｓは、弁部材Ｂの外周面Ｑ（Ｑａ，Ｑｂ）と収容部Ｒの内面Ｈと第１シール４０の第２部分４２と第２シール５０とに囲まれた空間である。すなわち、空間Ｓは、外周面Ｑと内面Ｈとの間の空間のうち第２部分４２と第２シール５０との間の空間である。前述の連通路２５は、空間Ｓと第１流路２３とを連通させる流路である。すなわち、空間Ｓは、連通路２５を介して第１流路２３に連通する。

図３には、連通路２５が形成されない構成（以下「対比例２」という）が図示されている。対比例２において、空間Ｓは密閉された状態にある。しかし、ロータ２０の回転に必要なトルクの低減をシール性能よりも優先させる設計上の観点から、第１シール４０を介した冷却液の若干の漏出は許容される場合がある。また、切替弁においては、第１シール４０を介して漏出した冷却液が、切替弁による流路の切替時に他の流路に流入することで結果的に循環されるため、冷却液の若干の漏出は特段の問題にならない。以上の事情を背景として、図３に破線の矢印で図示される通り、第１流路２３および第２流路３４を流動する冷却液が第１シール４０の第２部分４２とロータ２０の外周面Ｑbとの間から空間Ｓに漏出する場合がある。空間Ｓは密閉された状態にあるから、空間Ｓに冷却液が進入することで空間Ｓ内の圧力が上昇する。すなわち、空間Ｓに蓄圧が発生する。蓄圧が進行すると、第１シール４０または第２シール５０に過度な圧力が作用し、結果的に変形等の問題が発生する可能性がある。また、空間Ｓ内の蓄圧によりロータ２０が下方に押圧されるため、第１シール４０がロータ２０により過度に押圧される場合がある。第１シール４０がロータ２０により過度に押圧されることで、ロータ２０と第１シール４０との摺動抵抗が増加する可能性がある。

対比例２とは対照的に、第１実施形態においては、空間Ｓと第１流路２３とが連通路２５により相互に連通する。したがって、空間Ｓに対する冷却液の漏出に起因した圧力の上昇は発生しない。すなわち、第１実施形態によれば、対比例２と比較して空間Ｓにおける蓄圧を抑制できる。したがって、空間Ｓ内の蓄圧に起因した第１シール４０または第２シール５０の変形と摺動抵抗の増加とが抑制される。第１実施形態においては特に、ロータ２０の第２面Ｆ2から第１流路２３まで回転軸Ｃに沿って延在するように連通路２５が形成される。したがって、例えば連通路２５がロータ２０内において曲折する形態と比較して、連通路２５の形成が容易であるという利点がある。

第１実施形態において、弁部材Ｂのロータ２０の表面のうち、収容部Ｒ内の冷却液から第１方向Ｚ1の圧力が作用する第１領域の第１面積Ｓ1は、冷却液から第２方向Ｚ2の圧力が作用する第２領域の第２面積Ｓ2を上回る（Ｓ1＞Ｓ2）。第１領域は、例えば第２面Ｆ2を含む領域である。第１領域は、回転軸Ｃに直交する平面（例えば第２面Ｆ2）のほか、冷却液の圧力のうち第１方向Ｚ1の成分が作用する傾斜面も含む。また、第２領域は、例えば第１面Ｆ1を含む領域である。第２領域は、回転軸Ｃに直交する平面（例えば第１面Ｆ1）のほか、冷却液の圧力のうち第２方向Ｚ2の成分が作用する傾斜面も含む。

ロータ２０の表面の全域に同等の圧力が作用する場合を想定する。第１面積Ｓ1は第２面積Ｓ2を上回るから、冷却液から第１領域に作用する第１方向Ｚ1の押圧力は、冷却液から第２領域に作用する第２方向Ｚ2の押圧力を上回る。すなわち、第１方向Ｚ1の第１方向Ｚ1の押圧力と第２方向Ｚ2の押圧力との差分に相当する合力が、弁部材Ｂを第１方向Ｚ1に付勢するように作用する。したがって、弁部材Ｂを第１方向Ｚ1に適度に付勢するために必要なバネ６１の弾性力が低減される。すなわち、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2とが同等である構成と比較して、弁部材Ｂを第１方向Ｚ1に付勢するバネ６１が小型化される。なお、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との差異により弁部材Ｂを第１方向Ｚ1に充分に付勢できる場合には、バネ６１が省略されてもよい。以上の通り、弁部材Ｂを第１方向Ｚ1に付勢するバネ６１が不要化または小型化される結果、弁装置１００を小型化することが可能である。すなわち、第１実施形態によれば、弁部材Ｂを付勢するための構成（例えばバネ６１）に起因した小型化の制約を低減できる。

第１実施形態においては特に、第１シール４０がロータ２０の円錐面２２に接触する。以上の構成においては、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との差異により弁部材Ｂが第１方向Ｚ1に付勢されることで、ロータ２０が第１シール４０に押付けられる。したがって、ロータ２０の外周面Ｑbと第１シール４０との間の面圧を確保し易い。すなわち、第１実施形態によれば、第１シール４０による冷却液のシール性能を高い水準に維持できる。

Ｂ：第２実施形態
本開示の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図４は、第２実施形態における弁装置１００の構成を例示する断面図である。第２実施形態の弁装置１００は、第１実施形態と同様に、自動車用の冷却液（例えば冷却水）を制御するマルチコントロールバルブとして自動車に搭載される。図４に例示される通り、弁装置１００は、第１実施形態と同様に、弁部材Ｂとハウジング３０と第１シール４０と第２シール５０とを具備する。第２実施形態の弁装置１００においては、弁部材Ｂにおけるロータ２０の構成が第１実施形態とは相違する。

第２実施形態のロータ２０は、外面Ｕを有する回転体である。外面Ｕは、第１面Ｆ1と第２面Ｆ2と外周面Ｑbとを含む。第１実施形態と同様に、第１面Ｆ1は第１方向Ｚ1に向く下面であり、第２面Ｆ2は第２方向Ｚ2に向く上面である。軸部１０は、第２面Ｆ2の中央から第２方向Ｚ2に突出する。

ロータ２０の外周面Ｑbは、円錐面２６と円柱面２７とを含む。円錐面２６は、円柱面２７に対して第２方向Ｚ2に位置し、第２面Ｆ2に連続する。円錐面２６は、第１方向Ｚ1に向けて拡径するテーパ状の回転面である。すなわち、円錐面２６のうち第１方向Ｚ1の端部Ｅa1における外径Ｄa1は、当該円錐面２６のうち第２方向Ｚ2の端部Ｅa2における外径Ｄa2を上回る（Ｄa1＞Ｄa2）。円柱面２７は、円錐面２６に対して第１方向Ｚ1に位置し、第１面Ｆ1に連続する。

第１実施形態と同様に、第２実施形態のロータ２０には第１流路２３と鉛直流路２４とが形成される。第１流路２３は、ロータ２０の外周面Ｑbに形成された第１開口Ｏ1を有する。鉛直流路２４は、第１流路２３から第１方向Ｚ1に延在する流路である。具体的には、鉛直流路２４は、第１流路２３の内壁面から第１面Ｆ1までロータ２０を通過して回転軸Ｃに沿って延在する。

第２実施形態におけるハウジング３０の収容部Ｒは、内面Ｈを有する。内面Ｈは、円柱面３１と第３面Ｆ3と内周面Ｈaと第４面Ｆ4とを含む。円柱面３１および第３面Ｆ3は第１実施形態と同様である。内周面Ｈaは、円錐面３７と円柱面３８とを含む。第３面Ｆ3は、円柱面３１と円錐面３７とを連結する。

円錐面３７は、第１方向Ｚ1に向けて拡径するテーパ状の回転面である。すなわち、円錐面３７のうち第１方向Ｚ1の端部Ｅb1における外径Ｄb1は、当該円錐面３７のうち第２方向Ｚ2の端部Ｅb2における外径Ｄb2を上回る（Ｄb1＞Ｄb2）。円錐面３７は、所定の間隔をあけてロータ２０の円錐面２６に対向する。すなわち、回転軸Ｃに対する円錐面２６の角度と円錐面３７の角度とは同等である。円錐面３７は、第３面Ｆ3と円柱面３８とを連結する。

円柱面３８は、ロータ２０の外周面Ｑbに間隔をあけて対向する回転面である。円柱面３８は、円錐面３７と第４面Ｆ4とを連結する。第４面Ｆ4は、回転軸Ｃに直交する円形状の平面であり、ロータ２０の第１面Ｆ1に間隔をあけて対向する。

第１実施形態と同様に、第２実施形態のハウジング３０には第２流路３４と第３流路３５とが形成される。第２流路３４は、収容部Ｒの内周面Ｈaに形成された第２開口Ｏ2を有する。具体的には、収容部Ｒの円錐面３７に第２開口Ｏ2が形成される。弁部材Ｂが回転軸Ｃを中心とした所定の回転角度にある連通状態では、１個の第１開口Ｏ1と１個の第２開口Ｏ2とが径方向にみて相互に重複する。すなわち、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、第１開口Ｏ1と第２開口Ｏ2とは相互に連通可能である。第３流路３５は、収容部Ｒから第１方向Ｚ1に延在する流路である。

第１シール４０は、ロータ２０の外周面Ｑbと収容部Ｒの内周面Ｈaとの間に設置された弾性体である。図５は、第１シール４０の側面図である。図５に例示される通り、第１シール４０は、第１実施形態と同様に、第１部分４１と第２部分４２と複数の連結部４３とを含む。第１シール４０の内周面に突起４５が形成される点は、第１実施形態と同様である。第１実施形態においては第１部分４１の外径が第２部分４２の外径を下回るのに対し、第２実施形態においては、第１部分４１の外径が第２部分４２の外径を上回る。

第１シール４０は、ハウジング３０の円錐面３７に形成された溝３６に設置される。すなわち、第１シール４０の外周面は、ハウジング３０の円錐面３７に接触する。他方、第１シール４０の内周面は、ロータ２０の円錐面２６に接触する。具体的には、第１シール４０の内周面の突起４５が、円錐面２６に接触する。第１実施形態と同様に、第１シール４０はハウジング３０に対して固定され、ロータ２０の外周面Ｑbは第１シール４０の内周面に対して摺動する。

第２シール５０は、第１実施形態と同様に、軸部１０の外周面Ｑaと収容部Ｒの内周面Ｈa（具体的には円柱面３１）との間に設置され、外周面Ｑaと内周面Ｈaとの間隔を封止する。第２シール５０は、第１シール４０の第２部分４２に対して第２方向Ｚ2に位置する。すなわち、径方向に沿う側面視において第１部分４１と第２シール５０との間に第２部分４２が位置する。

第１実施形態と同様に、第２実施形態のロータ２０には連通路２５が形成される。連通路２５は、第１流路２３の内壁面から第２面Ｆ2までロータ２０を通過して回転軸Ｃに沿って延在する流路である。すなわち、第１流路２３とロータ２０の外部の空間Ｓとが連通路２５を介して相互に連通する。空間Ｓは、第１実施形態と同様に、外周面Ｑbと内周面Ｈaとの間の空間のうち第１シール４０の第２部分４２と第２シール５０との間の空間である。

以上に説明した通り、第２実施形態においては、空間Ｓと第１流路２３とが連通路２５により相互に連通するから、空間Ｓに対する冷却液の漏出に起因した圧力の上昇は発生しない。すなわち、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、図３の対比例２と比較して空間Ｓ内の蓄圧を抑制できる。

第２実施形態において、弁部材Ｂのロータ２０の表面のうち、収容部Ｒ内の冷却液から第１方向Ｚ1の圧力が作用する第１領域の第１面積Ｓ1は、冷却液から第２方向Ｚ2の圧力が作用する第２領域の第２面積Ｓ2を下回る（Ｓ1＜Ｓ2）。したがって、ロータ２０の表面の全域に同等の圧力が作用する場合を想定すると、冷却液から第１領域に作用する第１方向Ｚ1の押圧力は、冷却液から第２領域に作用する第２方向Ｚ2の押圧力を下回る。すなわち、第１方向Ｚ1の押圧力と第２方向Ｚ2の押圧力との差分に相当する合力が、弁部材Ｂを第２方向Ｚ2に付勢するように作用する。したがって、第２実施形態においては、弁部材Ｂを第２方向Ｚ2に付勢するバネ等の構成を省略できる。すなわち、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、弁部材Ｂを付勢するための構成に起因した小型化の制約を低減できる。ただし、押圧力の差分だけでは第２方向Ｚ2の付勢が不充分である場合には、ロータ２０を第２方向Ｚ2に付勢するバネが設置されてもよい（図７参照）。

第２実施形態においては特に、第１シール４０がロータ２０の円錐面２６に接触する。以上の構成においては、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との差異により弁部材Ｂが第２方向Ｚ2に付勢されることで、ロータ２０が第１シール４０に押付けられる。したがって、ロータ２０の外周面Ｑbと第１シール４０との間の面圧を確保し易い。すなわち、第１実施形態によれば、第１シール４０による冷却液のシール性能を高い水準に維持できる。

Ｃ：第３実施形態
図６は、第３実施形態における弁装置１００の構成を例示する断面図である。第３実施形態の弁装置１００は、第２実施形態の弁装置１００にバネ６２を追加した構成である。バネ６２は、第１実施形態のバネ６１と同様に、第２面Ｆ2と第３面Ｆ3との間に設置された弾性体である。バネ６２は、軸部１０を包囲するように設置されたコイルバネであり、弁部材Ｂを第１方向Ｚ1に付勢する。

第２実施形態においては、第１面積Ｓ1が第２面積Ｓ2を下回る構成により、弁部材Ｂが第２方向Ｚ2に過度に付勢される場合が想定される。以上の状態では、第１シール４０に対してロータ２０が過剰に押付けられる。第３実施形態においては、弁部材Ｂがバネ６２により第１方向Ｚ1に付勢される。すなわち、第１面積Ｓ1が第２面積Ｓ2を下回る構成による第２方向Ｚ2の付勢を第１方向Ｚ1に押返すように、バネ６２が作用する。したがって、ロータ２０が第１シール４０に対して過剰に押付けられる可能性を低減できる。すなわち、第３実施形態によれば、第１シール４０とロータ２０との間の面圧を適度な範囲に調整できる。

Ｄ：第４実施形態
図７は、第４実施形態における弁装置１００の構成を例示する断面図である。第４実施形態の弁装置１００は、第２実施形態の弁装置１００にバネ６３を追加した構成である。バネ６３は、弁部材Ｂ（ロータ２０）を第２方向Ｚ2に付勢する弾性体である。バネ６３は、第１面Ｆ1と第４面Ｆ4との間に設置される。

第４実施形態において、ロータ２０の外面Ｕ（Ｆ1，Ｆ2，Ｑb）とハウジング３０の内面Ｈとは、直接的には接触しない。したがって、ロータ２０は、第２面Ｆ2が第３面Ｆ3に接触しない状態で、バネ６３により第１シール４０に押圧される。すなわち、バネ６３からロータ２０に作用する押圧力は、ロータ２０からハウジング３０に対して直接的には作用せず、第１シール４０により受止められる。したがって、第１実施形態と同様に、弁部材Ｂまたはハウジング３０の寸法の誤差に関わらず、第１シール４０に対して適切な面圧を作用させることが可能である。

Ｅ：第５実施形態
図８は、第５実施形態における弁装置１００の構成を例示する断面図である。第１実施形態においては、空間Ｓと第１流路２３とを連通する連通路２５がロータ２０に形成された構成を例示した。第５実施形態においては、連通路２５と同様に作用する連通路２８がハウジング３０に形成される。連通路２８以外の構成は、第１実施形態と同様である。

図８に例示される通り、第５実施形態のハウジング３０は、空間Ｓと第２流路３４とを連通する連通路２８を有する。連通路２８は、収容部Ｒの内面Ｈ（具体的には円柱面３２）から第２流路３４の内壁面までの流路である。

第５実施形態においては、空間Ｓと第２流路３４とが連通路２８により相互に連通する。したがって、空間Ｓに対する冷却液の漏出に起因した圧力の上昇は発生しない。すなわち、第５実施形態によれば、第１実施形態と同様に、図３の対比例２と比較して空間Ｓにおける蓄圧を抑制できる。

なお、図８においては、第２方向Ｚ2に向けて拡径するロータ２０を備える第１実施形態を基礎としたが、第１方向Ｚ1に向けて拡径するロータ２０を備える第２実施形態においても、第５実施形態と同様の構成が採用される。具体的には、図９に例示される通り、第２実施形態の構成において、空間Ｓと第２流路３４とを連通する連通路２８がハウジング３０に形成されてもよい。また、第３実施形態のバネ６２が図９の構成に追加されてもよい。

Ｆ：第６実施形態
図１０および図１１は、第６実施形態における弁装置１００の構成を例示する断面図である。第６実施形態の弁装置１００においては、ロータ２０（弁部材Ｂ）が回転軸Ｃの方向（Ｚ1，Ｚ2）に移動可能である。具体的には、第６実施形態のロータ２０は、図１０に図示される第１位置と図１１に図示される第２位置との間で、回転軸Ｃに沿って移動可能である。第２位置は、第１位置と比較して第２方向Ｚ2の位置である。すなわち、第２位置は第１位置よりも上方の位置である。第１位置は、ロータ２０が移動可能な範囲の下端に相当し、第２位置は、当該範囲の上端に相当する。

図１０および図１１に例示される通り、第６実施形態のハウジング３０は、第１実施形態と同様の要素に加えて突起部７１を含む。突起部７１は、第４面Ｆ4から第２方向Ｚ2に突出する部分である。突起部７１は、第４面Ｆ4と一体に形成される。ただし、ハウジング３０とは別体で構成された突起部７１が第４面Ｆ4に固定されてもよい。また、第６実施形態におけるロータ２０の第１面Ｆ1（下面）には凹部７２が形成される。凹部７２は、突起部７１を収容可能な形状および寸法に形成された窪みである。

ロータ２０が第１位置にある状態（以下「第１状態」という）においては、図１０に例示される通り、突起部７１は、回転軸Ｃの方向にみて凹部７２の内側に位置する。第１状態において、突起部７１の頂面は凹部７２の底面に接触しない。すなわち、第１状態においては、第１実施形態と同様に、ロータ２０の外面Ｕはハウジング３０の内面Ｈに接触しない。ハウジング３０の内面Ｈは、突起部７１の表面（例えば頂面）を含む。すなわち、第１状態においては、第１面Ｆ1は、第４面Ｆおよび突起部７１の頂面の何れにも接触しない。したがって、第１実施形態と同様に、ロータ２０は、第１面Ｆ1が収容部Ｒの第４面Ｆ4に接触しない状態で、バネ６１により第１シール４０に押圧される。すなわち、バネ６１からロータ２０に作用する押圧力は、ロータ２０からハウジング３０に対して直接的には作用せず、第１シール４０により受止められる。

第１位置から第２方向Ｚ2にロータ２０を移動し、回転軸Ｃを中心としてロータ２０を所定の角度に回転させると、図１１に例示される通り、ロータ２０の第１面Ｆ1が突起部７１の頂面に接触した状態となる。ロータ２０はバネ６１により第１方向Ｚ1に付勢されるが、第１面Ｆ1が突起部７１の頂面に接触することでロータ２０の第１方向Ｚ1の移動が阻止される。以上のようにロータ２０の外面Ｕ（第１面Ｆ1）がハウジング３０の内面Ｈ（突起部７１の頂面）に接触した状態におけるロータ２０の位置が第２位置である。すなわち、ロータ２０が第２位置にある状態（以下「第２状態」という）においては、ロータ２０の第１面Ｆ1は突起部７１の頂面に接触する。

第２状態においては、ロータ２０の円錐面２２とハウジング３０の円錐面３３との間隔（封止間隔）が、第１状態と比較して拡大する。封止間隔の拡大により、円錐面２２は第１シール４０から離間する。したがって、ロータ２０およびハウジング３０から第１シール４０に作用する面圧は、第１状態における面圧を下回る。すなわち、ロータ２０の摺動抵抗が第１状態と比較して低下する。したがって、第２状態においては、ロータ２０を回転させるために必要なトルクが第１状態と比較して低減される。以上の説明から理解される通り、第２位置は、ロータ２０の回転により流路を切替えるための暫定的または過渡的な位置に相当する。なお、第２状態において、ロータ２０の円錐面２２が第１シール４０に接触した状態に維持されてもよい。

第６実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。例えば、第１状態においては、ロータ２０の第１面Ｆ1が収容部Ｒの第４面Ｆ4に接触しない状態で、当該ロータ２０がバネ６１により第１シール４０に押圧される。したがって、弁部材Ｂまたはハウジング３０の寸法の誤差に関わらず、第１シール４０に対して適切な面圧を作用させることが可能である。また、第６実施形態においては、第１面Ｆ1が突起部７１の頂面に接触することでロータ２０が第２位置に保持されるから、ロータ２０を回転させるために必要なトルクを低減できる。

第６実施形態の例示から理解される通り、本発明においては、第１面Ｆ1と第４面Ｆ4とが接触しない状態が恒常的に成立している必要はない。具体的には、ロータ２０から第１シール４０に作用する面圧を所定の範囲内に維持すべき状態（すなわちシール時）において第１面Ｆ1と第４面Ｆ4とが接触していなければ充分であり、他の状態においては第１面Ｆ1と第４面Ｆ4とが接触してもよい。

Ｇ：変形例
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。

（１）前述の各形態においては、軸部１０の外周面Ｑaと収容部Ｒの内面Ｈ（円柱面３１）との間に第２シール５０が設置された形態を例示したが、第２シール５０が設置される位置は以上の例示に限定されない。例えば、図１２に例示される通り、ロータ２０の外周面Ｑbと収容部Ｒの内周面Ｈa（円柱面３２）との間に第２シール５０が設置されてもよい。図１４の構成における空間Ｓは、ロータ２０の外周面Ｑb（円柱面２７）と収容部Ｒの内周面Ｈa（円柱面３２）と第１シール４０（第２部分４２）と第２シール５０とに囲まれた空間である。したがって、連通路２５は、ロータ２０の外周面Ｑb（円柱面２７）から第１流路２３の内壁面まで形成される。なお、図１４においては第１実施形態を変形した形態を例示したが、第２実施形態から第６実施形態にも同様の構成が採用される。

（２）前述の各形態においては、ロータ２０の鉛直流路２４とハウジング３０の第３流路３５とが恒常的に連通する形態を例示したが、鉛直流路２４と第３流路３５との連通／遮断が弁部材Ｂの回転により切替わる形態も想定される。例えば、図１３に例示される通り、鉛直流路２４と第３流路３５とが、回転軸Ｃに対して径方向に離間した位置に形成される。図１３の構成において、ハウジング３０の第４面Ｆ4には、第３流路３５を包囲する第３シール３９が設置される。第３シール３９は、ロータ２０の第１面Ｆ1とハウジング３０の第４面Ｆ4との間に設置される。以上の構成において、鉛直流路２４が第３シール３９の内側に位置する状態では、鉛直流路２４と第３流路３５とが相互に連通する。他方、鉛直流路２４が第３シール３９の外側に位置する状態では、鉛直流路２４と第３流路３５とが遮断される。すなわち、弁部材Ｂの回転角度に応じて、鉛直流路２４と第３流路３５との連通／遮断が切替わる。

（３）第３実施形態（図６）においては、第１面積Ｓ1が第２面積Ｓ2を下回る構成による第２方向Ｚ2の付勢に対抗するように、弁部材Ｂがバネ６２により第１方向Ｚ1に付勢される形態を例示した。同様の構成は、第１実施形態にも採用される。第１実施形態においては、第１面積Ｓ1が第２面積Ｓ2を上回る構成により、弁部材Ｂが第１方向Ｚ1に付勢される。したがって、図１４に例示される通り、弁部材Ｂを第２方向Ｚ2に付勢するバネ６４が設置される。バネ６４は、ロータ２０の第１面Ｆ1とハウジング３０の第４面Ｆ4との間に設置された弾性体である。図１４の構成によれば、第１シール４０に対してロータ２０が過剰に押付けられる可能性が低減される。すなわち、第１シール４０とロータ２０との間の面圧を適度な範囲に調整できる。

（４）図１５に例示される通り、連通路２５に圧力調整弁８０が設置されてもよい。圧力調整弁８０は、当該圧力調整弁８０を挟んで相互に隣合う２個の流路の圧力差を調整するための弁機構である。前述の通り、連通路２５は、第１流路２３と空間Ｓとを連通する。したがって、圧力調整弁８０は、第１流路２３と空間Ｓとの圧力差を調整する。例えば、圧力調整弁８０の特性は、第１流路２３と空間Ｓとの圧力差が目標値に維持されるように事前に設定される。

図１５の構成においては、第１実施形態において前述した通り、ロータ２０の表面のうち冷却液から第１方向Ｚ1の圧力が作用する第１領域の第１面積Ｓ1が、第２方向Ｚ2の圧力が作用する第２領域の第２面積Ｓ2を上回る（Ｓ1＞Ｓ2）。したがって、冷却液から第１領域に作用する第１方向Ｚ1の押圧力は、冷却液から第２領域に作用する第２方向Ｚ2の押圧力を上回る。圧力調整弁８０により第１流路２３と空間Ｓとの圧力差を調整することで、第１領域に作用する押圧力と第２領域に作用する押圧力との関係が調整される。したがって、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との差異により弁部材Ｂに作用する付勢力を、圧力調整弁８０により調整できる。

なお、以上の説明においては、圧力調整弁８０により第１流路２３と空間Ｓとの圧力差を目標値に維持したが、図１５に例示される制御装置８１が、圧力調整弁８０の特性（例えば第１流路２３と空間Ｓとの圧力差）を動的に制御してもよい。例えば、制御装置８１は、第１流路２３または空間Ｓの圧力に応じて圧力調整弁８０を動的に制御する。以上の構成によれば、第１流路２３または空間Ｓの圧力が経時的に変化した場合でも、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との差異に応じた目標の付勢力が弁部材Ｂに作用するように、第１流路２３と空間Ｓとの圧力差を圧力調整弁８０により調整できる。なお、第１流路２３または空間Ｓの圧力は、例えば収容部Ｒに設置された圧力センサにより測定される。

なお、図１５においては第１実施形態に圧力調整弁８０を追加した形態を例示したが、第２実施形態から第６実施形態にも同様の構成が採用される。例えば第５実施形態（図８，図９）において、ハウジング３０に形成された連通路２８に圧力調整弁８０が設置される。圧力調整弁８０は、第２流路３４と空間Ｓとの圧力差を調整する。

（５）バネ６１がロータ２０を付勢する付勢力を調整できる構成が想定される。図１６には、可動部３０aがハウジング３０に設置された形態が例示されている。可動部３０aは、外周面にネジ溝が形成された円筒状の部材であり、ハウジング３０の円柱面３１に挿入される。可動部３０aの内周面と軸部１０の外周面Ｑaとの間に第２シール５０が設置される。

ハウジング３０の円柱面３１には、可動部３０aの外周面のネジ溝に噛合うネジ溝が形成される。回転軸Ｃを中心として可動部３０aを回転させることで、可動部３０aは回転軸Ｃの方向に移動する。図１６に例示される通り、可動部３０aの下面とロータ２０の第２面Ｆ2との間にバネ６１が設置される。したがって、回転軸Ｃに沿って可動部３０aを移動させることでバネ６１の全長が変化する。すなわち、可動部３０aを移動させることで、バネ６１からロータ２０に作用する付勢力を調整できる。

図１６に例示される制御装置８２が、回転軸Ｃの方向に可動部３０aを移動させてもよい。例えば、制御装置８２は、弁装置１００の状態に応じて可動部３０aを移動させる。弁装置１００の状態とは、例えば、ロータ２０またはハウジング３０から第１シール４０に作用する面圧、収容部Ｒ内の圧力、またはバネ６１からロータ２０に作用する付勢力である。弁装置１００の状態は、例えば収容部Ｒに設置された各種のセンサにより測定される。以上の構成によれば、弁装置１００の状態が経時的に変化した場合でも、可動部３０aの移動によりバネ６１の付勢力を調整することで、弁装置１００を適切な状態に維持できる。例えば、第１シール４０の経年変化により面圧が低下した場合に、可動部３０aを第１方向Ｚ1に移動させることで第１シール４０に対する面圧を回復することが可能である。

なお、以上の説明においては可動部３０aを移動させる形態を例示したが、バネ６１からロータ２０に作用する付勢力を調整するための構成は任意であり、以上の例示には限定されない。また、以上の説明においてはバネ６１の付勢力を調整したが、前述の各形態において例示した任意のバネ（６２，６３，６４）も、同様の構成により調整される。

（６）前述の各形態においては、バネ６１としてコイルバネを例示したが、バネ６１の種類は任意であり、以上の例示には限定されない。例えば板バネ等の任意の形態の弾性体が、バネ６１として採用される。また、ロータ２０を付勢する付勢体は、バネ６１に限定されない。例えばゴム等の他の種類の弾性体が、バネ６１の代わりに（またはバネ６１とともに）、ロータ２０の付勢に利用されてもよい。なお、以上の説明においてはバネ６１に着目したが、前述の各形態に例示した他のバネ（６２，６３，６４）についても同様に変形される。

（７）前述の各形態においては、
・構成Ａ：空間Ｓが第１流路２３または第２流路３４に連通する構成と、
・構成Ｂ：第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との差異により弁部材Ｂを付勢する構成と
・構成Ｃ：ロータ２０の外面Ｕがハウジング３０の内面Ｈに接触しない状態でロータ２０がバネ６１により第１シール４０に押圧される構成と
を例示した。構成Ａと構成Ｂと構成Ｃとは、相互に独立に成立し得る。

例えば、構成Ａに着目すると、図１７に例示される通り、鉛直流路２４および第３流路３５が形成されない構成も想定される。図１７の構成においては、ロータ２０の第１面Ｆ1とハウジング３０の第４面Ｆ4との間の空間に冷却液は充填されないから、第１面Ｆ1に冷却液からの圧力は作用しない。すなわち、構成Ａにおいて、冷却液からの圧力が第１面Ｆ1に作用することは省略されてよい。

また、構成Ａにとって、第１面積Ｓ1と第２面積Ｓ2との関係は不問である。したがって、図１８に例示される通り、外周面Ｑbが単純な円柱面である円柱状のロータ２０が採用されてもよい。図１８の構成においては、ハウジング３０の内周面Ｈaも円柱面で構成され、第１シール４０の第１部分４１と第２部分４２とは同径である。図１８の構成においても、空間Ｓと第１流路２３とを連通する連通路２５が形成されるから、第１実施形態と同様に、図３の対比例２と比較して空間Ｓにおける蓄圧を抑制できるという効果が実現される。

（８）構成Ｃにおいて、ロータ２０の外面Ｕとハウジング３０の内面Ｈとを接触させないための構成は、前述の各形態の例示に限定されない。例えば、図１９に例示される通り、ロータ２０の外周面Ｑbが単純な円柱面である構成において、当該ロータ２０の第１面Ｆ1とハウジング３０の第４面Ｆ4との間に第４シール９０が設置されてもよい。図１９の構成においても、ロータ２０は、第１面Ｆ1が第４面Ｆ4に接触しない状態で、バネ６１により第４シール９０に押圧される。すなわち、バネ６１からロータ２０に作用する押圧力が第１シール４０により受止められる。したがって、第１実施形態と同様に、弁部材Ｂまたはハウジング３０の寸法の誤差に関わらず、第４シール９０に対して適切な面圧を作用させることが可能である。

（９）本願における「第ｎ」（ｎは自然数）という記載は、各要素を表記上において区別するための形式的かつ便宜的な標識（ラベル）としてのみ使用され、如何なる実質的な意味も持たない。したがって、「第ｎ」という表記について、各要素の位置または製造の順番に関する限定的な解釈の余地はない。

１００…弁装置、１０…軸部、２０…ロータ、２１，３１，３２，３８…円柱面、２２，２６，３７…円錐面、２３…第１流路、２４…鉛直流路、２５，２８…連通路、２７…円柱面、３０…ハウジング、３３…円錐面、３４…第２流路、３５…第３流路、３６…溝、３９…第３シール、４０…第１シール、４１…第１部分、４２…第２部分、４３…連結部、５０…第２シール、６１，６２，６３，６４…バネ、７１…突起部、７２…凹部、８１，８２…制御装置。

Claims

自動車用の冷却液を制御するための弁装置であって、
回転軸を中心に回転可能な軸部と、前記軸部のうち前記回転軸に沿う第１方向の端部に連結され、外周面に第１開口を有する第１流路が形成されたロータと、を含む弁部材と、
前記弁部材を収容する収容部と、前記第１開口に連通可能な第２開口を前記収容部の内周面に有する第２流路と、が形成されたハウジングと、
前記ロータの外周面と前記収容部の内周面との間に設置された第１シールとを備え、
前記ロータは、前記収容部内の冷却液から前記第１方向の圧力が作用する第１領域と、冷却液から前記第１方向とは反対の第２方向の圧力が作用する第２領域とを含み、
前記第１領域の第１面積は、前記第２領域の第２面積を下回る
弁装置。
前記ロータの外周面は、前記第１方向の端部における外径が前記第２方向の端部における外径を上回る円錐面を含み、
前記第１シールは、前記円錐面に接触する
請求項１の弁装置。
前記弁部材を前記第１方向に付勢する弾性体をさらに備える
請求項２の弁装置。
自動車用の冷却液を制御するための弁装置であって、
回転軸を中心に回転可能な軸部と、前記軸部のうち前記回転軸に沿う第１方向の端部に連結され、外周面に第１開口を有する第１流路が形成されたロータと、を含む弁部材と、
前記弁部材を収容する収容部と、前記第１開口に連通可能な第２開口を前記収容部の内周面に有する第２流路と、が形成されたハウジングと、
前記ロータの外周面と前記収容部の内周面との間に設置された第１シールとを備え、
前記ロータは、前記収容部内の冷却液から前記第１方向の圧力が作用する第１領域と、冷却液から前記第１方向とは反対の第２方向の圧力が作用する第２領域とを含み、
前記第１領域の第１面積は、前記第２領域の第２面積を上回る
弁装置。
前記ロータの外周面は、前記第１方向の端部における外径が前記第２方向の端部における外径を下回る円錐面を含み、
前記第１シールは、前記円錐面に接触する
請求項４の弁装置。