JP7406422B2 - 制御バルブ - Google Patents

Description

本発明は、車両用冷却水の流路切換等に用いられる制御バルブに関するものである。

冷却水を用いてエンジンを冷却する冷却システムでは、ラジエータとエンジンの間を循環するラジエータ流路とは別に、ラジエータをバイパスするバイパス流路や空調空気を加熱する空調流路等が併設されることがある。この種の冷却システムでは、流路の分岐部に制御バルブが介装され、その制御バルブによって適宜流路が切り換えられるようになっている。制御バルブとしては、周壁部（円筒壁）を有する弁体がケーシング内に回転可能に配置され、弁体の回転位置に応じて任意の流路が開閉されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の制御バルブは、ケーシングに、冷却液等の液体が流入する流入口と、その流入した液体を外部に吐出するための設定数の流出口が設けられている。弁体の周壁部には、内外を連通する弁孔が複数の流出口と対応して複数形成されている。また、ケーシングの各流出口には、円筒状のシール筒部材の一端部側が保持されている。各シール筒部材の他端部側には、弁体の周壁部の外周面に摺動自在に当接する弁摺接面が設けられている。各シール筒部材の弁摺接面は、弁体の対応する弁孔の回転経路とラップする位置において周壁部の外周面に摺接する。各シール筒部材は、弁体上の対応する弁孔によって開閉される。

弁体は、シール筒部材が対応する弁孔と連通する回転位置にあるときには、周壁部の内側領域から対応する流出口への液体の流出を許容し、シール筒部材が対応する弁孔と連通しない回転位置にあるときには、周壁部の内側領域から対応する流出口への液体の流出を遮断する。なお、弁体は、電動モータ等のアクチュエータによって回転位置を操作される。

また、ケーシングには、ケーシングの内部といずれかの流出口とを連通させるフェール通路が設けられ、フェール通路には、感知温度に応じてフェール通路を開閉するサーモスタットが設けられている。サーモスタットは、通常時にはフェール通路を閉じており、ケーシング内の液体の温度が規定の温度よりも上昇すると、フェール通路を開いてケーシング内の液体を外部に流出させる。フェール通路は、ケーシングの内周面と弁体の周壁部の間の隙間に連通するように設けられ、弁体がいずれの回転位置にあるときにも、ケーシング内の液体を外部に流出できるようになっている。

特開２０１７－１３３６２２号公報

特許文献１に記載の制御バルブは、ケーシングの内周面と弁体の周壁部の間の隙間をフェール用の通路としている。しかし、ケーシング内での液体の圧力損失を低減するために、ケーシングの周壁と弁体の周壁部の間の隙間を拡大すると、ケーシング全体が大型化してしまう。この大型化を回避する対策としては、フェール専用の通路を外部に別に設けることが考えられる。しかし、この場合、専用通路を外部に設けることから構造が複雑になり、制御バルブ全体の小型化も充分に図ることができない。

そこで本発明は、フェール用の液体流通部での液体の圧力損失を低減しつつ、構造の簡素化と装置全体の小型化を図ることができる制御バルブを提供しようとするものである。

本発明に係る制御バルブは、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る制御バルブは、外部から液体が流入する流入口、及び、内部に流入した液体を外部に流出させる複数の流出口を有するケーシングと、前記ケーシングの内部に回転可能に配置され、周壁部に弁孔が形成された弁体と、一端部がいずれかの前記流出口に連通し、他端部が前記周壁部の外周面に当接して対応する前記弁孔によって開閉されるシール筒部材と、前記ケーシングの内部といずれかの前記流出口とを連通させるフェール通路と、感知温度に応じて前記フェール通路を開閉するサーモスタットと、を備え、前記ケーシングの内周面には、前記周壁部と前記ケーシングの間の隙間を部分的に拡大して、前記流入口と前記フェール通路の前記サーモスタットの上流部を連通させる連通溝が形成されていることを特徴とする。

上記の構成の場合、サーモスタットの周囲の液体の温度が規定の温度よりも高まると、サーモスタットがその温度上昇を感知してフェール通路を開く。これにより、ケーシング内の液体は流出口を通って外部に流出する。このとき、ケーシング内の液体は、弁体の周壁部とケーシングの間の隙間を部分的に拡大して形成された連通溝を通ってフェール通路に流れ込む。連通溝は、弁体の周壁部とケーシングの間の隙間全体を拡大したものではないため、ケーシングの大型化を避けることができる。また、ケーシングの外部にフェール専用の流入通路を設ける場合に比較して、構造の簡素化と装置全体の小型化を図ることができる。

いずれかの前記弁孔は、前記弁体がすべての前記シール筒部材を閉じる回転位置にあるときに、前記連通溝に対向するように前記周壁部に形成されるようにしても良い。

この場合、すべてのシール筒部材が弁体によって閉じられているときには、連通溝に対向する弁孔を通して周壁部の内側から液体が連通溝内に流入する。したがって、本構成を採用した場合には、周壁部の外側と内側から液体をフェール通路に効率良く流出させることができるため、液体の圧力損失をより低減することができる。

前記フェール通路の前記サーモスタットの上流側の近傍には、前記弁体の回動位置に拘わらず前記ケーシングの内部の液体が流出するいずれかの前記流出口が配置されるようにしても良い。

この場合、ケーシング内の液体が常に流れる流出口の近傍にサーモスタットが配置されることになるため、ケーシング内に流入した液体の標準的な温度（滞留等によって局所的な昇温の生じない部分の温度）をサーモスタットに正確に感知させることがでる。

前記連通溝は、前記ケーシングの内周面に、前記流入口の配置される側に向かって前記周壁部の軸方向に沿うように形成されるようにしても良い。

この場合、軸方向に沿って延びる連通溝を通して流入口側からフェール通路にスムーズに液体を流すことができる。

本発明では、弁体の周壁部とケーシングの間の隙間を部分的に拡大して、流入口とフェール通路のサーモスタットの上流部を連通させる連通溝が形成されている。このため、フェール用の液体流通部での液体の圧力損失を低減しつつも、外部にフェール専用の通路を設ける場合に比較して、構造の簡素化と装置全体の小型化を図ることができる。

実施形態の液体分配システムのブロック図。 実施形態の制御バルブの斜視図。 実施形態の制御バルブの分解斜視図。 実施形態の制御バルブの図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図。 実施形態の制御バルブの図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図。 実施形態の制御バルブの図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン冷却用の冷却液をラジエータその他の機器に分配供給する車両の液体分配システムに制御バルブが採用されている。

［液体分配システム］
図１は、液体分配システム１のブロック図である。
図１に示すように、液体分配システム１は、車両駆動源に少なくともエンジンを具備する車両に搭載される。なお、車両としては、エンジンのみを有する車両の他、ハイブリッド車両やプラグインハイブリッド車両等であっても構わない。

液体分配システム１は、エンジン２（ＥＮＧ）、ウォータポンプ３（Ｗ／Ｐ）、ラジエータ４（ＲＡＤ）、ヒータコア６（ＨＴＲ）、ＥＧＲクーラ７（ＥＧＲ）及び制御バルブ８（ＥＷＶ）が各種流路１０～１４により接続されて構成されている。
ウォータポンプ３、エンジン２及び制御バルブ８は、メイン流路１０上で上流から下流にかけて順に接続されている。メイン流路１０では、ウォータポンプ３の動作により冷却液（液体）がエンジン２及び制御バルブ８を順に通過する。

メイン流路１０には、ラジエータ流路１１、バイパス流路１２、空調流路１３及びＥＧＲ流路１４がそれぞれ接続されている。これらラジエータ流路１１、バイパス流路１２、空調流路１３及びＥＧＲ流路１４は、メイン流路１０のうちウォータポンプ３の上流部分と制御バルブ８とを接続している。

ラジエータ流路１１には、ラジエータ４が接続されている。ラジエータ流路１１では、ラジエータ４において、冷却液と外気との熱交換が行われる。バイパス流路１２は、制御バルブ８を通過した冷却液を、ラジエータ４（ラジエータ流路１１）を迂回してウォータポンプ３の上流部分に戻す。

空調流路１３には、ヒータコア６が接続されている。ヒータコア６は、例えば空調装置のダクト（不図示）内に設けられている。空調流路１３では、ヒータコア６において、冷却液とダクト内を流通する空調空気との熱交換が行われる。

ＥＧＲ流路１４には、ＥＧＲクーラ７が接続されている。ＥＧＲ流路１４では、ＥＧＲクーラ７において、冷却液とＥＧＲガスとの熱交換が行われる。

上述した液体分配システム１では、メイン流路１０においてエンジン２を通過した冷却液が、制御バルブ８内に流入した後、制御バルブ８の動作によって各種流路１１～１３に選択的に分配される。

［制御バルブ］
図２は、制御バルブ８の斜視図であり、図３は、制御バルブ８の分解斜視図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う制御バルブ８の断面図であり、図５は、図２のＶ－Ｖ線に沿う制御バルブ８の断面図である。また、図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う制御バルブ８の断面図である。
これらの図に示すように、制御バルブ８は、ケーシング２１と、弁体２２と、駆動ユニット２３と、を主に備えている。

［ケーシング］
ケーシング２１は、有底筒状のケーシング本体２５と、ケーシング本体２５の開口側の端部に取り付けられる端部カバー２６と、を有している。ケーシング２１の内部には、弁体２２が回転可能に収容されている。ケーシング２１のうちの、弁体２２の回転中心軸線と合致する軸線をケーシング２１の軸線Ｏ１と言う。また、以下の説明では、ケーシング２１の軸線Ｏ１に沿う方向を単にケース軸方向と言う。また、ケース軸方向において、ケーシング本体２５のケース周壁３１に対してケーシング本体２５の底壁である端部壁３２に向かう側をケース軸方向の一端側と言い、ケーシング本体２５のケース周壁３１に対して端部カバー２６に向かう側をケース軸方向の他端側と言う。さらに、ケーシング２１の軸線Ｏ１に直交する方向をケース径方向と言う。

ケーシング本体２５は、樹脂材料によって一体に形成されている。ケーシング本体２５の略円筒状のケース周壁３１のケース軸方向の他端側の端部には、複数の取付片３３が延設されている。制御バルブ８は、取付片３３を介して図示しないエンジンブロック等に固定される。

ケーシング２１の端部カバー２６は、円環状のフレーム枠２６ａの軸心位置にボス部２６ｃが配置されている。ボス部２６ｃは、複数のスポーク部２６ｂによってフレーム枠２６ａに支持されている。ボス部２６ｃには、円筒状の滑り軸受１６が取り付けられている。端部カバー２６のうちの、フレーム枠２６ａと、ボス部２６ｃと、隣接するスポーク部２６ｂとに囲まれた開口部分は、ケーシング２１の内部に冷却液を流入させる流入口１７とされている。流入口１７は、液体分配システム１のメイン流路１０（図１参照）のエンジン２の下流側に接続されている。端部カバー２６は、ケーシング本体２５と同様に樹脂材料によって形成されている。

ケーシング本体２５のケース周壁３１には、ケース径方向の外側に膨出するラジエータポート４１（図４参照）が形成されている。ラジエータポート４１には、フェール開口１８（図５，図６参照）とラジエータ流出口６０（流出口）がケース軸方向と交差する方向に並んで形成されている。フェール開口１８とラジエータ流出口６０は、互いに並列に並んだ状態で、夫々がラジエータポート４１を貫通している。ラジエータ流出口６０は、ケース周壁３１のケース軸方向の他端側に偏った位置に形成され、フェール開口１８は、ラジエータ流出口６０よりもケース周壁３１のケース軸方向の一端側に形成されている。ラジエータ流出口６０とフェール開口１８の形成されるラジエータポート４１は正面視がオーバル形状に形成されている。

ラジエータポート４１の開口側の端面には、ラジエータジョイント４２が接続されている。ラジエータジョイント４２は、オーバル形状のラジエータポート４１の端面に重ね合わせられる正面視がオーバル形状のジョイント基部４２ａと、ジョイント基部４２ａの長手方向の一端部側（ラジエータ流出口６０の配置される側）からケース径方向外側に向かって突出するジョイント筒部４２ｂと、を有している。ラジエータポート４１とジョイント基部４２ａの間はシールリング４０によって密閉されている。

ジョイント基部４２ａの長手方向の一端部側の内部には、ラジエータポート４１のラジエータ流出口６０とジョイント筒部４２ｂを接続する流出通路８０が形成されている。ラジエータポート４１のラジエータ流出口６０と、流出通路８０と、ジョイント筒部４２ｂの内部通路とは、ほぼ直線状に連続するように形成されている。

また、ジョイント基部４２ａの長手方向の他端部側の内部には、ラジエータポート４１のフェール開口１８と流出通路８０の中途部とを連通させる連通路８１が形成されている。本実施形態では、フェール開口１８と連通路８１がフェール通路５０を構成している。フェール開口１８には、その一部が連通路８１内に跨るように、サーモスタット６１が取り付けられている。

サーモスタット６１は、ケーシング２１内を流れる冷却液の温度に応じてフェール通路５０を開閉する。サーモスタット６１は、通常時には、フェール通路５０を閉じており、周囲の冷却液の温度が規定の温度よりも上昇すると、その温度を感知してフェール通路５０を開く。フェール通路５０が開かれると、フェール開口１８に流入した冷却液がジョイント基部４２ａ内の流出通路８０を介してジョイント筒部４２ｂから外部に流出する。ジョイント筒部４２ｂは、ラジエータ流路１１（図１参照）の上流端部に接続される。したがって、フェール通路５０からジョイント筒部４２ｂに流れ込んだ冷却液は、ラジエータ流路１１に流出する。

また、ラジエータ流出口６０には、シール機構３６が設けられている。シール機構３６は、シール筒部材３７と、付勢部材３８と、シール部材３９と、を備えている。シール筒部材３７は、軸方向の一端部がラジエータジョイント４２の流出通路８０に連通するとともに、軸方向の他端部が、後述する弁体２２によって開閉される。シール筒部材３７は、小径の第１筒部５６と大径の第２筒部５７を有する段付き円筒状に形成されている。シール筒部材３７は、第１筒部５６側が流出通路８０に連通し、第２筒部５７の環状の端面が弁体２２の周壁部４４の外周面に摺動可能に当接する。第２筒部５７の端面は、弁体２２の周壁部４４の外周面の形状に沿う湾曲形状に形成されている。第２筒部５７の端面は弁摺接面５９を構成している。
ラジエータ流出口６０に配置されるシール筒部材３７については、他の部分に配置されるシール筒部材３７と区別する場合には、第３のシール筒部材３７Ｃと言う。

シール部材３９は、環状のＸシールやＹシール等によって構成され、ラジエータポート４１のラジエータ流出口６０とシール筒部材３７の外周面と間を密閉する。シール部材３９のラジエータジョイント４２側は、ジョイント基部４２ａに突設された略円筒状の支持壁８２によって変位を規制されている。しかし、ジョイント基部４２ａの内部には、フェール開口１８と流出通路８０とを連通させる連通路８１が形成されているため、略円筒状の支持壁８２の一部は、連通路８１によって分断されている。このため、ラジエータ流出口６０で用いられるシール機構３６では、シール部材３９の背部側（ラジエータジョイント４２側）に保持リング８３が配置されている。保持リング８３は、例えば、金属や硬質樹脂等から成る円環状のプレート材によって構成されている。

図２，図６に示すように、ケース周壁３１のうちの、ラジエータポート４１と周方向で隣接する位置（サーモスタット６１の収容部に近接する位置）には、ＥＧＲポート６２が形成されている。ＥＧＲポート６２は、ケース周壁３１にケース径方向の外側に膨出して形成されている。ＥＧＲポート６２には、サーモスタット６１の収容部内（フェール開口１８）のサーモスタット６１よりも上流側部分に連通するＥＧＲ流出口６３が形成されている。ＥＧＲ流出口６３には、ケーシング２１内の冷却液が、フェール開口１８のサーモスタット６１の上流側近傍部を経由して流出する。フェール開口１８のサーモスタット６１よりも上流側の構造については後に詳述する。ＥＧＲポート６２の開口端面には、ＥＧＲジョイント５２が接続されている。ＥＧＲジョイント５２は、ＥＧＲ流出口６３とＥＧＲ流路１４（図１参照）の上流端部との間を接続している。

また、ケース周壁３１のうちの、ラジエータポート４１と対向する外周位置には、ケース径方向の外側に膨出するバイパスポート６４が形成されている。バイパスポート６４には、バイパスポート６４をケース径方向に貫通するバイパス流出口６５（流出口）が形成されている。バイパス流出口６５は、ケーシング２１の軸線Ｏ１を間に挟んで、ラジエータ流出口６０と対向する位置に形成されている。また、バイパス流出口６５は、ラジエータ流出口６０と同様にケース周壁３１のケース軸方向の他端側に偏った位置に形成されている。

バイパスポート６４の開口端面には、バイパスジョイント６６が接続されている。バイパスジョイント６６は、バイパス流出口６５とバイパス流路１２（図１参照）の上流端部とを接続している。バイパス流出口６５には、ラジエータ流出口６０に設けられるものと同様のシール機構３６が設けられている。ただし、バイパス流出口６５に設けられるシール機構３６は、シール部材３９を保持するため保持リング８３を備えていない。バイパス流出口６５に設けられるシール機構３６のシール筒部材３７は、軸方向の一端部がバイパス流出口６５内（バイパス流出口６５の下流側）に連通するとともに、軸方向の他端部が弁体２２によって開閉される。
バイパス流出口６５に配置されるシール筒部材３７については、他の部分に配置されるシール筒部材３７と区別する場合には、第２のシール筒部材３７Ｂと言う。

ケース周壁３１のうちの、ラジエータポート４１とバイパスポート６４に挟まれた外周位置には、ケース径方向の外側に膨出する空調ポート６７が形成されている。空調ポート６７には、空調ポート６７をケース径方向に貫通する空調流出口６８が形成されている。空調ポート６７の開口端面には、空調ジョイント６９が接続されている。空調ジョイント６９は、空調流出口６８と空調流路１３（図１参照）の上流端部とを接続している。空調流出口６８には、バイパス流出口６５に設けられるものと同様のシール機構３６が設けられている。このシール機構３６のシール筒部材３７は、軸方向の一端部が空調流出口６８内（空調流出口６８の下流側）に連通するとともに、軸方向の他端部が弁体２２によって開閉される。
空調流出口６８に配置されるシール筒部材３７については、他の部分に配置されるシール筒部材３７と区別する場合には、第１のシール筒部材３７Ａと言う。

［駆動ユニット］
駆動ユニット２３は、ケーシング本体２５の端部壁３２に取り付けられている。図４に示すように、端部壁３２は、ケース周壁３１のケース軸方向の一端側の端面を閉塞する端部壁本体３２ａと、端部壁本体３２ａの外周縁部からケース軸方向の一端側に突出する囲み壁３２ｂと、を有している。駆動ユニット２３は、一部が囲み壁３２ｂの内側に収容され、その状態で端部壁３２にボルト締結等によって固定されている。

駆動ユニット２３は、モータや減速機構、制御基板等から成るユニット本体２３Ａと、ユニット本体２３Ａを収容するユニットケース２３Ｂと、を備えている。ユニット本体２３Ａの出力軸２３Ａａは、ユニットケース２３Ｂを貫通して外部に突出している。出力軸２３Ａａには、別体の駆動軸２７が一体に連結されている。駆動軸２７は、ケーシング２１の端部壁本体３２ａに形成された軸孔２８を貫通し、後述する弁体２２の軸心部に連結されている。駆動軸２７は、ケーシング２１の軸線Ｏ１と同軸に配置される。

ケーシング２１の端部壁本体３２ａは、ケース周壁３１内に臨む側の肉厚が、周縁部から中心領域（軸孔２８の形成される領域）に向かって増大している。即ち、端部壁本体３２ａのケース周壁３１内に臨む側には、弁体２２の周壁部４４の内側方向に向かって膨出する膨出部分が形成されている。軸孔２８は、端部壁本体３２ａの肉厚の最も厚い部分をケース軸方向に貫通するように形成されている。軸孔２８の内部には、駆動軸２７の外周面を摺動自在に支持するための円筒状の滑り軸受２９が保持されている。また、軸孔２８の弁体２２側の端縁には、軸孔２８の他の部位の内周面よりも内径の大きい拡径溝３０が形成されている。拡径溝３０の内部には、駆動軸２７の外周面に摺動自在に密接して、ケーシング本体２５の内部から駆動ユニット２３側への冷却液の漏出を防止するシールリング３５が取り付けられている。

［弁体］
弁体２２は、ケーシング２１の内部に回転可能に配置されている。弁体２２は、有底円筒状の本体ブロック２２Ａと、本体ブロック２２Ａの開口側の軸方向の端部に取り付けられる端部プレート２２Ｂと、を備えている。本体ブロック２２Ａは、円筒形状の周壁部４４と、周壁部４４のケース軸方向の一端部寄り位置から径方向内側に向かって延設された連結壁４５と、連結壁４５の径方向内側の端部に連設された略筒状の連結筒部４６と、を備えている。これらの周壁部４４、連結壁４５、及び、連結筒部４６は、樹脂材料によって一体に形成されている。

端部プレート２２Ｂは、円環状のフレーム枠２２Ｂａと、フレーム枠２２Ｂａの軸心位置に配置された枢支軸２２Ｂｃと、フレーム枠２２Ｂａに連結された複数のスポーク部２２Ｂｂと、を有し、枢支軸２２Ｂｃが複数のスポーク部２２Ｂｂに支持されている。これらフレーム枠２２Ｂａ、スポーク部２２Ｂｂ、及び、枢支軸２２Ｂｃは、樹脂材料によって一体に形成されている。フレーム枠２２Ｂａの円周方向に離間した二位置には、一対の回り止め片８４が突設されている。端部プレート２２Ｂは、フレーム枠２２Ｂａが本体ブロック２２Ａ側の周壁部４４の内周面に嵌合され、その状態で接着やビス止め等によって本体ブロック２２Ａに固定されている。一対の回り止め片８４は、このとき周壁部４４の内周面に形成された図示しない平坦な係止面に係合される。端部プレート２２Ｂは、これによって本体ブロック２２Ａに対して回り止めされている。端部プレート２２Ｂの枢支軸２２Ｂｃは、ケーシング２１の端部カバー２６に保持された滑り軸受１６に回転自在に支持されている。

本体ブロック２２Ａの連結筒部４６は、駆動軸２７に一体に連結されている。本体ブロック２２Ａの周壁部４４には、上述した空調流出口６８、バイパス流出口６５及びラジエータ流出口６０に夫々連通可能な複数の弁孔４７が形成されている。各弁孔４７は、周壁部４４をケース径方向に貫通している。
以下、空調流出口６８に連通可能な弁孔４７を第１弁孔４７Ａと言い、バイパス流出口６５に連通可能な弁孔４７を第２弁孔４７Ｂ、ラジエータ流出口６０に連通可能な弁孔４７を第３弁孔４７Ｃと言う。

第１弁孔４７Ａは、周壁部４４のケース軸方向の一端側（周壁部４４の軸方向の一端部寄り）の領域に一つのみ形成されている。第１弁孔４７Ａは、周壁部４４の周方向に沿う長孔形状に形成されている。第１弁孔４７Ａは、弁体２２が所定の回動範囲にあるときに、弁体２２の周壁部４４の内側空間と空調流出口６８とを連通可能とする。また、第１弁孔４７Ａは、周壁部４４の軸方向に沿う方向の幅が、第２弁孔４７Ｂや第３弁孔４７Ｃよりも狭く設定されている。

第２弁孔４７Ｂは、周壁部４４のケース軸方向の他端側（周壁部４４の軸方向の他端部寄り）の領域に周方向に離間して二つ形成されている。第３弁孔４７Ｃは、周壁部４４のケース軸方向の他端側（周壁部４４の軸方向の他端部寄り）の領域に周方向に離間して二つ形成されている。第２弁孔４７Ｂと第３弁孔４７Ｃは、周壁部４４上の軸方向で相互にほぼラップする領域に形成されている。また、第２弁孔４７Ｂと第３弁孔４７Ｃは、周壁部４４上の第１弁孔４７Ａと軸方向でラップしない領域（軸方向に離間した領域）に形成されている。第２弁孔４７Ｂと第３弁孔４７Ｃの形状は、真円形状や長円形状、矩形形状等任意であるが、周壁部４４の軸方向に沿う方向の幅は、ラジエータ流出口６０に連通可能な第３弁孔４７Ｃの方が第２弁孔４７Ｂよりも広くなっている。

［フェール用の液体流通部］
図６に示すように、ケーシング２１のケース周壁３１の内周面のうちの、フェール開口１８の径方向内側の端部に連続する位置には、径方向外側に向かって凹状に窪む連通溝２０が形成されている。連通溝２０は、フェール開口１８に連通する位置から、流入口１７に臨む側の軸方向の端部まで連続して延びている。ケース周壁３１の周方向における連通溝２０の幅は、軸方向の全域に亘って一定幅とされている。この連通溝２０の幅は、ケース周壁３１の円周方向の角度換算で、３０°以上、４５°以下の幅であることが望ましい。連通溝２０は、弁体２２（周壁部４４）の外周面との間の隙間を部分的に拡大して、フェール通路５０に向かう（サーモスタット６１の上流部に向かう）ケーシンク２１内の冷却液の流通容積を増大させる。

また、周壁部４４に二つある第３弁孔４７Ｃのうちの一方は、周壁部４４が第１のシール筒部材３７Ａ、第２のシール筒部材３７Ｂ、第３のシール筒部材３７Ｃのすべてを閉じている状態のときに、図６に示すように、連通溝２０と対向するように形成されている。このため、すべてのシール筒部材３７が弁体２２によって閉じられているときには、連通溝２０に対向する第３弁孔４７Ｃを通して、冷却液が周壁部４４の内側から連通溝２０内に効率良く流入する。

［制御バルブの動作］
次に、上述した制御バルブ８の動作について説明する。
図１に示すように、メイン流路１０において、ウォータポンプ３により送出される冷却液は、エンジン２で熱交換された後、制御バルブ８に向けて流通する。メイン流路１０においてエンジン２を通過した冷却液は、流入口１７を通して制御バルブ８のケーシング２１内に流入する。

制御バルブ８のケーシング２１内に流入した冷却液のうち、一部の冷却液はＥＧＲ流出口６３内に流入する。ＥＧＲ流出口６３内に流入した冷却液は、ＥＧＲジョイント５２を通ってＥＧＲ流路１４内に供給される。ＥＧＲ流路１４内に供給された冷却液は、ＥＧＲクーラ７において、冷却液とＥＧＲガスとの熱交換が行われた後、メイン流路１０に戻される。

一方、制御バルブ８のケーシング２１内に流入した冷却液のうち、ＥＧＲ流出口６３内に流入しなかった冷却液は、ケーシング２１内の弁体２２の回転位置に応じて、弁体２２によって開かれているいずれかの流出口（ラジエータ流出口６０、バイパス流出口６５、空調流出口６８）を通して各流路１１～１３に分配される。

制御バルブ８において、弁孔と流出口との連通パターンを切り替えるには、駆動ユニット２３によって弁体２２を軸線Ｏ１回りに回転させる。そして、設定したい連通パターンに対応する位置で弁体２２の回転を停止させることで、弁体２２の停止位置に応じた連通パターンで弁孔と流出口とが連通する。

また、ラジエータ流出口６０のシール筒部材３７（第３のシール筒部材３７Ｃ）が弁体２２によって閉じられた状態で、ケーシング２１内のサーモスタット６１の近傍の冷却液の温度が規定の温度よりも上昇すると、サーモスタット６１がフェール通路５０を開き、ケーシング２１内の冷却液がラジエータ流路１１に流出する。これにより、制御バルブ８から分配される冷却液の必要以上の温度上昇が抑制される。

［実施形態の効果］
以上のように、本実施形態の制御バルブ８では、弁体２２の周壁部４４とケーシング２１の間の隙間を部分的に拡大するように周壁部４４の内周面に連通溝２０が形成されている。そして、連通溝２０は、ケーシング２１の流入口１７とフェール通路５０のうちのサーモスタット６１の上流部分とを連通している。本実施形態の制御バルブ８は、弁体２２の周壁部４４とケーシング２１の間の隙間を全域で拡大する場合と異なり、装置全体の大型化を避けつつ、冷却液がフェール通路５０に流れる際の圧力損失を抑制することができる。また、ケーシング２１の外部に専用のフェール通路を設ける場合に比較して、小型化と構造の簡素化を図ることができる。

また、本実施形態の制御バルブ８は、連通溝２０が肉厚を確保し易いケーシング２１の内周面に形成されているため、連通溝２０の幅を拡げることなく、連通溝２０の断面を容易に拡大することができる。

さらに、本実施形態の制御バルブ８は、弁体２２がすべてのシール筒部材３７を閉じる回転位置にあるときに、一部の弁孔４７（第３弁孔４７Ｃ）が連通溝２０と対向するように形成されている。このため、連通溝２０に対向する弁孔４７（第３弁孔４７Ｃ）を通して周壁部４４の内側からもフェール通路５０に冷却液を流すことができる。したがって、本実施形態の制御バルブ８を採用した場合には、周壁部４４の外側と内側から冷却液をフェール通路５０に効率良く流し、冷却液の圧力損失をより低減することができる。

また、本実施形態の制御バルブ８は、フェール通路５０のサーモスタット６１の上流側の近傍に、弁体２２の回動位置に拘わらずケーシング２１の内部の冷却液が常時流出する流出口（ＥＧＲ流出口６３）が配置されている。このため、サーモスタット６１には、常に流れのある冷却液が接することになる。したがって、本構成を採用した場合には、滞留等によって局所的な昇温の生じない部分において、冷却液の正確な温度をサーモスタット６１に感知させることができる。

また、本実施形態の制御バルブ８では、ケーシング２１の内周面の連通溝２０が、流入口１７側に向かって軸方向に沿うように形成されている。このため、流入口１７からケーシング２１の内部に流入した冷却液を、連通溝２０を通して、フェール通路５０にスムーズに流すことができる。

なお、本発明は上記の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設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、連通溝２０がケーシング２１（ケース周壁３１）の内周面に形成されているが、連通溝２０は、弁体２２の周壁部の外周面に形成するようにしても良い。

８…制御バルブ
１７…流入口
２０…連通溝
２１…ケーシング
２２…弁体
３７Ａ…第１のシール筒部材（シール筒部材）
３７Ｂ…第２のシール筒部材（シール筒部材）
３７Ｃ…第３のシール筒部材（シール筒部材）
４４…周壁部
４７Ａ…第１弁孔（弁孔）
４７Ｂ…第２弁孔（弁孔）
４７Ｃ…第３弁孔（弁孔）
５０…フェール通路
６０…ラジエータ流出口（流出口）
６１…サーモスタット
６３…ＥＧＲ流出口（流出口）

Claims (4)

1. 外部から液体が流入する流入口、及び、内部に流入した液体を外部に流出させる複数の流出口を有するケーシングと、
   前記ケーシングの内部に回転可能に配置され、周壁部に弁孔が形成された弁体と、
   一端部がいずれかの前記流出口に連通し、他端部が前記周壁部の外周面に当接して対応する前記弁孔によって開閉されるシール筒部材と、
   前記ケーシングの内部といずれかの前記流出口とを連通させるフェール通路と、
   感知温度に応じて前記フェール通路を開閉するサーモスタットと、を備え、
   前記ケーシングの内周面には、前記周壁部と前記ケーシングの間の隙間を部分的に拡大して、前記流入口と前記フェール通路の前記サーモスタットの上流部を連通させる連通溝が形成されていることを特徴とする制御バルブ。
2. いずれかの前記弁孔は、前記弁体がすべての前記シール筒部材を閉じる回転位置にあるときに、前記連通溝に対向するように前記周壁部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の制御バルブ。
3. 前記フェール通路の前記サーモスタットの上流側の近傍には、前記弁体の回動位置に拘わらず前記ケーシングの内部の液体が流出するいずれかの前記流出口が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制御バルブ。
4. 前記連通溝は、前記ケーシングの内周面に、前記流入口の配置される側に向かって前記周壁部の軸方向に沿うように形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の制御バルブ。

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