JPWO2016157630A1 - 冷媒制御バルブ装置 - Google Patents

Abstract

大型化を抑制しつつ良好なシール性を維持する冷媒制御バルブ装置は、第１吐出ポートと、これより小径の第２吐出ポートとが形成されたハウジングに回転自在にロータを収容し、第１吐出ポートと第２吐出ポートとに対する冷媒の流れを制御する孔部をロータの外壁部に形成され、ロータが、第２吐出ポートに冷媒を送り出す何れの回転姿勢に設定された場合でも、第２吐出ポートの第２シール部が孔部の縁部に当接するように構成されている。

Description

本発明は、吐出ポートを有したハウジングの内部に、冷媒の流れを制御するロータを回転自在に収容した冷媒制御バルブ装置に関する。

冷媒制御バルブ装置として特許文献１には、ハウジングの内部に回転自在にロータ（文献では断面調節部材）を配置した技術が示されている。この特許文献１では、ハウジングに形成されたポート（文献では接続管の開口）に対して、ロータの外周に形成された開口が重なり合うことにより、ロータの内部とポートとの間での冷媒の流れを可能にするように構成されている。

この特許文献１では、ロータが球状に形成されると共に、回転軸芯に沿う方向に開放する開口と、球状の外壁面においてポートに対応する複数の開口とが形成されている。

特許文献２には、ハウジングの内部に、筒状のロータ（文献では弁体）を回転自在に配置した技術が示されている。この特許文献２の装置では、ハウジングに対し、ロータの周方向に並ぶ位置（回転軸芯に沿う方向で重複する位置）に第１，２流体通路を備え、回転軸芯に沿う方向に開放する第３の流路を備えている。更に、ロータに対し、第３の流路に常時連通するように回転軸芯に沿う方向に開放する開口と、第１，２流体通路に対する冷媒の流れを制御するための開口とが形成されている。

この構成から、ロータの回転姿勢の設定により、第１，２流体通路の一方を閉じる状態で、他方に冷媒を流す状態と、第１流体通路を閉じた状態で第２流体通路に流れる冷媒量を絞る状態とを作り出せるように構成されている。

特表２０１０‐５０７７６２号公報 特開２００２‐９８２４５号公報

ハウジングに対しロータを回転自在に収容する構成のバルブ装置の一例として、冷媒が供給される単一の供給側ポートと、冷媒が排出される２つの吐出ポートとをハウジングに形成したものを想定する。このような想定に対して、特許文献１に示されるように回転軸芯に沿って並んで複数の吐出ポートがハウジングに形成されるものでは、回転軸芯に沿う方向でのバルブ装置全体の大型化を招くことになる。この理由から、バルブ装置の回転軸芯に沿う方向での小型化を図るため、特許文献２に示される第１，２流体通路と同様に、２つの吐出ポートを周方向に沿って並ぶように（ロータの回転軸芯に沿う方向で重複する位置）にハウジングに形成することが有効となる。

２つの吐出ポートを備えた冷媒制御バルブ装置では、ロータの回転操作により２つの吐出ポートから冷却水を同時に送り出す状態と、２つの吐出ポートへの冷却水の流れを同時に遮断する状態と、２つの吐出ポートの一方から冷却水を送り出す状態との複数の状態を作り出すことも必要となる。これに対して、特許文献２の構成と同様に２つの吐出ポートがロータの周方向に沿って配置された構成では、例えば、２つの吐出ポートに対する冷媒の流れを制御するため複数の開口をロータの外周に周方向に沿って形成する構成や、ロータの外周に沿って連なる単一の開口を備える構成も考えられる。

冷媒制御バルブ装置では、各々の吐出ポートが閉じられた場合に冷媒の漏出を遮断するために、シールが各々の吐出ポートに備えられる。また、２つの吐出ポートの内径が異なるものを想定すると、大径の吐出ポートに対応する大径の開口と、小径の吐出ポートに対応する小径の開口とをロータに形成する構成が考えられる。しかしながら、この構成では、ロータの回転により大径の開口が、小径の吐出ポートの位置に達した場合に、小径の吐出ポートのシールの一部だけが、大径の開口の縁部に接触する状態に陥ることもある。このような接触状態では、偏摩耗によりシールの性能低下を招くことや、シールが不適正な姿勢に陥ることや、脱落することも考えられた。この不都合を解消するためには、ロータの周方向の寸法を拡大して開口同士の間隔を拡大することが有効になるが、ロータの大径化に繋がるものであった。

また、大径の吐出ポートに対応するため広幅（回転軸芯に沿う方向で広幅）の孔部と、小径の吐出ポートに対応する狭幅（回転軸芯に沿う方向で狭幅）の孔部とを周方向に連設した長孔状となる開口を、ロータに形成したものを想定できる。この想定では、ロータの小径化が可能になるものの、前述と同様の不都合を招くことになる。つまり、ロータの回転により小径の吐出ポートが、広幅の孔部の位置に達した場合に、小径の吐出ポートのシールの一部だけが、広幅の孔部の縁部に接触する状態に陥ることもある。このような接触状態では、偏摩耗によりシール性の低下を招くことや、シールが不適正な姿勢に陥ることや、脱落することも考えられた。

即ち、このような冷媒制御バルブ装置においては、装置の大型化を抑制しつつ、良好なシール性を維持することが求められている。

本発明の冷媒制御バルブ装置の特徴構成は、内燃機関からの冷媒を受け入れる導入ポート、及び、当該冷媒を振り分けて送り出す大径の第１吐出ポートおよび小径の第２吐出ポートの少なくとも二つの吐出ポートを備えたハウジングと、前記ハウジングの内部で回転軸芯を中心に回転して前記冷媒の流れを制御する回転体形状を呈するロータと、前記第１吐出ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第１シールと、前記第２吐出ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第２シールと、を備え、前記ロータが、前記導入ポートからの前記冷媒を受け入れる受け部と、受け入れた前記冷媒を収容する内部空間と、当該冷媒を前記第１吐出ポートあるいは前記第２吐出ポートに送り出すよう、前記回転軸芯の延出方向に沿って広幅に形成された第１孔部と前記延出方向に沿って狭幅に形成された第２孔部とを有する孔部とを備え、前記ロータの回転により、前記第１孔部の少なくとも一部が前記第２吐出ポートに連通するとき、前記第２シールの少なくとも一部が前記第１孔部の縁部に当接するように構成してある点にある。

この構成によると、ロータの回転により広幅に形成された第１孔部が、第２吐出ポートの位置に達した場合には、第２シールの外周の一部が第１孔部の縁部に当接する状態を維持するため、第２シールの姿勢が不適正になることや、脱落することはない。尚、第１吐出ポートの第１シールは、第２シールより大径であるためロータが何れの回転位置に設定されても、この第１シールの一部を必ずロータの外壁面に接触させ安定的に支持できる。その結果、装置の大型化を抑制しつつ、良好なシール性を維持する冷媒制御バルブ装置を構成できる。

本発明の冷媒制御バルブ装置の他の特徴構成は、内燃機関からの冷媒を振り分けて受け入れる大径の第１導入ポートと、小径の第２導入ポートとの少なくとも二つの導入ポート、及び、当該冷媒を送り出す吐出ポートを備えたハウジングと、前記ハウジングの内部で回転軸芯を中心に回転して前記冷媒の流れを制御する回転体形状を呈するロータと、前記第１導入ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第１シールと、前記第２導入ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第２シールと、を備え、前記ロータが、前記第１導入ポートからの前記冷媒を受け入れる前記回転軸芯の延出方向に沿って広幅に形成された第１受け部と前記延出方向に沿って狭幅に形成された第２受け部とを有する受け部と、受け入れた前記冷媒を収容する内部空間と、当該冷媒を前記吐出ポートに送り出すよう形成された孔状部とを備え、前記ロータの回転により、前記第１受け部の少なくとも一部が前記第２導入ポートに連通するとき、前記第２シールの少なくとも一部が前記第１受け部の縁部に当接するように構成してある点にある。

この構成によると、ロータの回転により広幅に形成された第１受け部が、第２導入ポートの位置に達した場合には、第２シールの外周の一部が第１受けの縁部に当接する状態を維持するため、第２シールの姿勢が不適正になることや、脱落することはない。尚、第１受け部の第１シールは、第２シールより大径であるためロータが何れの回転位置に設定されても、この第１シールの一部を必ずロータの外壁面に接触させ安定的に支持できる。その結果、装置の大型化を抑制しつつ、良好なシール性を維持する冷媒制御バルブ装置を構成できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記吐出ポートの中心線が、前記ロータの球の中心を通り、前記吐出ポートの吐出側端部が前記導入ポートから離間する方向に傾斜していても良い。

例えば、吐出部の中心線が、回転軸芯に対して直交する姿勢で形成されたものを想定すると、この想定では、回転軸芯に沿う方向で吐出部の直径に対応する長さをハウジングに確保する必要があり、ハウジングの寸法の短縮が困難な面がある。これと比較して、上記構成とすれば、吐出部の中心線が、回転軸芯に対して傾斜し、この傾斜方向が、吐出部の吐出側端部が導入口から離間する方向に傾斜するため、吐出部の開口の外周のうち導入口に近い領域を、導入口から離間する方向に変位させることが可能となる。したがって、小型化された冷媒制御バルブ装置を構成することができる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記導入ポートの中心線が、前記ロータの球の中心を通り、前記導入ポートの導入側端部が前記吐出ポートから離間する方向に傾斜していても良い。

例えば、導入部の中心線が、回転軸芯に対して直交する姿勢で形成されたものを想定すると、この想定では、回転軸芯に沿う方向で導入部の直径に対応する長さをハウジングに確保する必要があり、ハウジングの寸法の短縮が困難な面がある。これと比較して、上記構成とすれば、導入部の中心線が、回転軸芯に対して傾斜し、この傾斜方向が、導入部の導入側端部が導入口から離間する方向に傾斜するため、導入部の開口の外周のうち吐出部に近い領域を、吐出部から離間する方向に変位させることが可能となる。したがって、小型化された冷媒制御バルブ装置を構成することができる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、アクチュエータの駆動力により前記ロータの回転姿勢を設定する制御ケースが、前記ハウジングの外部に取付けられていても良い。

冷媒制御バルブ装置として、例えば、３つ以上のポートを備えた仕様のものでは、各々のポートのシールがロータに対して付勢力により当接するため、シールの当接に起因してロータの回転駆動時の抵抗が大きくなり駆動力の向上が求められる。このような課題に対し、本構成では、制御ケースをハウジングの外部に取付けるため、仕様に対応する駆動力を得る（対応する減速比や、対応する駆動力のモータ等を備えた）制御ケースをハウジングの外部に取り付けることで対応可能となる。その上に、本構成では、ハウジングと制御ケースとが個別の構成であるため、冷媒制御バルブ装置を組み立てる場合には、アクチュエータや減速ギヤ等を制御ケースに対して予め組み立てる工程と、ハウジングにロータ等を装着する工程とを個別に行うことが可能となり、異なる多くの仕様の装置を組み立てる場合にも対応が可能となり製造工程が簡素化する。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータを、前記回転軸芯を中心に回転した場合に、前記第２孔部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での一方の基準軌跡が、前記第１孔部の外周と重なり合い、前記第２孔部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での他方の中間軌跡が、前記第１孔部の中央部に達するように位置関係が設定され、前記第１孔部を前記中間軌跡で分割するリブ部が、前記第１孔部に形成されても良い。

これによると、ロータの回転により第１孔部が第２シールの位置に達した場合には、第２シールの外周のうち、回転軸芯に沿う方向での一方が、第１孔部において基準軌跡側の縁部に当接し、回転軸芯に沿う方向での他方が、リブ部に当接することになり、第２シールの姿勢を安定させ、偏摩耗を招くことがなく、第２シールを安定的に支持できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータを、前記回転軸芯を中心に回転した場合に、前記第２受け部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での一方の基準軌跡が、前記第１受け部の外周と重なり合い、前記第２受け部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での他方の中間軌跡が、前記第１受け部の中央部に達するように位置関係が設定され、前記第１受け部を前記中間軌跡で分割するリブ部が、前記第１受け部に形成されても良い。

これによると、ロータの回転により第１受け部が第２シールの位置に達した場合には、第２シールの外周のうち、回転軸芯に沿う方向での一方が、第１受け部において基準軌跡側の縁部に当接し、回転軸芯に沿う方向での他方が、リブ部に当接することになり、第２シールの姿勢を安定させ、偏摩耗を招くことがなく、第２シールを安定的に支持できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記リブ部が、前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より前記回転軸芯の方向に変位して形成されても良い。

これによると、ロータの回転に伴い、リブ部が第１シールに接触する状態でも、リブ部と第１シールとを軽く接触させることになり、これらが互いに強く接触して摩耗する不都合を解消できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記リブ部が、前記ロータの周方向での中央において前記仮想外壁面より前記回転軸芯の方向に変位する中央領域と、前記リブ部の外端部が滑らかな傾斜で前記中央領域及び前記ロータの外壁部に連なる傾斜領域とを備えても良い。

これによると、ロータの回転に伴い、リブ部に対して第１シールが接触する状態に移行する場合に、第１シールは、リブ部の傾斜領域から中央領域に向けて相対移動することになり、ロータの滑らかな回転を可能にし、第１シールの摩耗も抑制する。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータが、前記回転軸芯上の壁中心を中心とする球状の外壁部を有しても良い。

これによると、ロータが第１吐出ポートを閉じる回転姿勢にある場合には、第１シールの全周をロータの外壁部に密着させ、ロータが第２吐出ポートを閉じる回転姿勢にある場合には、第２シールの全周をロータの外壁部に密着させ、良好なシール性を現出する。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記孔部が、前記ロータの回転に伴い前記吐出ポートと重なり始める側に延出する溝を有しても良い。

これによると、ロータの回転により、孔部が吐出ポートに重なる以前に溝が吐出ポートに重なることになり、溝を介して吐出ポートへ冷媒の供給を行える。これにより、例えば、内燃機関のラジエータに冷媒の供給を開始する場合に、吐出ポートを介して冷媒の供給を開始する以前に溝を介して少量の冷媒を供給するため、吐出ポートから冷媒を供給する以前に冷媒温を僅かに変化させることが可能となり、内燃機関の急激な温度変化を抑制できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記受け部が、前記ロータの回転に伴い前記導入ポートと重なり始める側に延出する溝を有しても良い。

これによると、ロータの回転により、受け部が導入ポートに重なる以前に溝が導入ポートに重なることになり、溝を介して導入ポートへ冷媒の供給を行える。これにより、例えば、内燃機関に対してラジエータから冷媒の供給を開始する場合に、導入ポートを介して冷媒の供給を開始する以前に溝を介して少量の冷媒を供給するため、導入ポートから冷媒を供給する以前に冷媒温を僅かに変化させることが可能となり、内燃機関の急激な温度変化を抑制できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータの回転限界を決めるストッパーが、前記ロータの外周のうち前記第１シールと前記第２シールとの何れにも当接しない領域に突出形成されても良い。

ロータの回転限界を決めるためロータの外周から突出するストッパーをロータと一体的に形成することが考えられる。しかしながら、金型を用いた樹脂成形では、樹脂量が多いストッパー部分の放熱に要する時間が、樹脂量が少ない外壁部分の放熱に要する時間より長くなる。このような理由から、成形後にはロータの外壁部分で放熱に伴う収縮が終了した後にも、ストッパー部分では放熱に伴う収縮が継続するため、結果として、ストッパー近傍の外壁部分の肉厚を必要とする値より薄くすることになり、ロータの外周面に凹部を作り出し、シールでのシール性を低下させることも考えられた。これに対して、上記構成のように、ストッパーを第１シールと第２シールとが当接しない領域に形成することにより、ロータの外周のうちストッパーの近傍に凹部が形成されても、各々のシール性を低下させることがない。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記第２孔部には、回転軸の延在方向に延出する縦リブ部が備えられ、前記縦リブ部は前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より回転軸の中心側に引退していると好適である。

このような構成とすれば、縦リブ部により第２孔部の形状を維持することができる。したがって、所期の冷媒の流れが変わることを防止できる。また、このような構成とすれば、ロータが回転する際に、縦リブ部と、第１シールとの間に隙間を設けることができる。これにより、第１シールに対する縦リブ部の接触圧を軽減して第１シールの摩耗を抑制し、第１シールの寿命を長くすることができる。したがって、所期のシール性を維持することができるので、冷媒の漏れの増加を防止できる。また、縦リブ部が第１シールを摺動することがないので、摺動トルクを低減することが可能となる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記第２受け部には、回転軸の延在方向に延出する縦リブ部が備えられ、前記縦リブ部は前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より回転軸の中心側に引退していると好適である。

このような構成とすれば、縦リブ部により第２受け部の形状を維持することができる。したがって、所期の冷媒の流れが変わることを防止できる。また、このような構成とすれば、ロータが回転する際に、縦リブ部と、第１シールとの間に隙間を設けることができる。これにより、第１シールに対する縦リブ部の接触圧を軽減して第１シールの摩耗を抑制し、第１シールの寿命を長くすることができる。したがって、所期のシール性を維持することができるので、冷媒の漏れの増加を防止できる。また、縦リブ部が第１シールを摺動することがないので、摺動トルクを低減することが可能となる。

第１実施形態のエンジン冷却系を示す図である。 第２吐出ポートに冷却水が送られる冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 第１吐出ポートに冷却水が送られる冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 冷媒制御バルブ装置の横断面図である。 全開姿勢にあるロータの展開図である。 第２開放姿勢にあるロータの展開図である。 第１開放姿勢にあるロータの展開図である。 全閉姿勢にあるロータの展開図である。 ロータの斜視図である。 仮想外壁面とリブ部との関係を示す断面図である。 ロータと第１シールとの関係を説明する断面図である。 第２実施形態のエンジン冷却系を示す図である。 第２導入ポートに冷却水が送られる冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 冷媒制御バルブ装置の横断面図である。 全開姿勢にあるロータの展開図である。 第２開放姿勢にあるロータの展開図である。 第１開放姿勢にあるロータの展開図である。 全閉姿勢にあるロータの展開図である。 第３実施形態のエンジン冷却系を示す図である。 ロータが全閉姿勢にある冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 電動制御部の横断面図である。 ロータとポートとの位置関係を示す横断面図である。 全閉姿勢にあるロータの展開図である。 第３ポートが連通状態にあるロータの展開図である。 第３，第２ポートが連通状態にあるロータの展開図である。 全開姿勢にあるロータの展開図である。 ロータの回転角と各ポートの開度との関係を示すチャートである。 別実施形態（ａ）の冷媒制御バルブ装置の断面図である。 別実施形態（ｃ）のロータの斜視図である。 別実施形態（ｃ）の縦リブ部の近傍の拡大図である。 別実施形態（ｄ）の冷媒制御バルブ装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態：基本構成〕
冷媒制御バルブ装置Ｖは、図１に示すように、車両に備えられ内燃機関としてのエンジンＥからの冷却水（冷媒の一例）を受け入れる導入ポートＰＳと、冷却水をラジエータホース１を介してラジエータＲに送り出す第１吐出ポートＰ１と、冷却水をヒータホース２を介してヒータコアＨに送り出す第２吐出ポートＰ２とを備えている。エンジンＥは、シリンダヘッド部Ｅａとシリンダブロック部Ｅｂとを有しており、冷却水は、シリンダヘッド部Ｅａから冷媒制御バルブ装置Ｖの導入ポートＰＳに供給される。また、ラジエータＲに供給された冷却水、及び、ヒータコアＨに供給された冷却水は、インレットバルブ３からウォータポンプ４（Ｗ／Ｐ）に送られ、ウォータポンプ４からエンジンＥのシリンダブロック部Ｅｂに戻される。

尚、この第１実施形態では、冷媒制御バルブ装置Ｖからの冷却水をラジエータＲとヒータコアＨとに供給するものであるが、例えば、エンジンオイルや、オートマチックミッションのフルード等の熱交換にために供給するように用いても良い。このように用いる場合に、冷媒制御バルブ装置Ｖに対して第３の吐出ポートを形成しても良い。

図２〜図４に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖは、樹脂製のハウジングＡと、このハウジングＡの内部に対し回転軸芯Ｘを中心に回転自在に収容される樹脂製で球状の外壁部２３を有するロータＢと、ロータＢを回転駆動する電動制御部Ｃとを備えている。この冷媒制御バルブ装置Ｖは、エンジンＥの冷却水（冷媒の一例）をラジエータＲ、又は、熱を必要とするデバイスとしてのヒータコアＨの少なくとも一方に供給すると共に、ラジエータＲとヒータコアＨとの何れにも供給しない状態を作り出すように構成されている。尚、回転軸芯Ｘは導入ポートＰＳの中心位置から、この導入ポートＰＳの開口面に直交する姿勢に設定されている。

〔ハウジング〕
ハウジングＡは、筒状となるハウジングボデー１０の一方の端部を閉じるように蓋状のハウジングプレート１１を備えており、ハウジングボデー１０の開放側には導入ポートＰＳが形成されている。

第１吐出ポートＰ１は、ラジエータホース１が繋がれる円筒状の第１スリーブ部１３（第１部材の一例）と、この第１スリーブ部１３の外周に鍔状に形成される第１フランジ部１４と、第１スリーブ部１３の内端に対して外嵌する第１シール部１５とを備えている。

第１フランジ部１４は、その外周が全周に亘りハウジングボデー１０に対して溶着により接続している。また、第１シール部１５は、環状の第１シール１５ａと、第１パッキン１５ｂと、第１中間リング１５ｃと、第１スプリング１５ｄとで構成されている。これらは第１スリーブ部１３の内端位置に外嵌する状態で備えられている。尚、溶着に代えて、第１フランジ部１４を接着剤によりハウジングボデー１０に接着しても良い。

第１シール部１５は、ロータＢが、第１吐出ポートＰ１を閉塞する姿勢に設定された場合に球状の外壁部２３に対し、全周が密着することで、第１吐出ポートＰ１とロータＢの外壁部２３との間での冷却水の流れを遮断するように機能する。

第１シール１５ａは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の可撓性の樹脂で環状に成形される。この第１シール１５ａは、第１スリーブ部１３に外嵌する状態で、この第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能である。第１パッキン１５ｂは、可撓性の樹脂で形成される環状で、内周側には第１スリーブ部１３の外周面に接触するリップ部が形成されている。この第１パッキン１５ｂは第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能である。

第１中間リング１５ｃは、剛性の高い金属や樹脂で形成され、第１パッキン１５ｂに外嵌する位置に配置されている。第１スプリング１５ｄは、金属材で形成され、一端が第１フランジ部１４に当接し、他端が第１中間リング１５ｃに当接する位置に配置されている。第１スプリング１５ｄの付勢力により、第１シール１５ａはロータＢの外壁部２３に接触する。

特に、第１スリーブ部１３の中心となる第１中心線Ｑ１が、回転軸芯Ｘに対して傾斜している。第１中心線Ｑ１は回転軸芯Ｘに交差しており、この交差位置が壁中心Ｔとなり、この壁中心ＴがロータＢの球状の外壁部２３の中心と一致する。第１中心線Ｑ１の傾斜方向は、第１スリーブ部１３での冷却水の流れの下流ほど、この第１スリーブ部１３の外端側が回転軸芯Ｘから離間すると共に、導入ポートＰＳから離間するように設定されている。

第２吐出ポートＰ２は、ヒータホース２が繋がれる第２スリーブ部１７（第２部材の一例）と、この第２スリーブ部１７の外周に鍔状に形成される第２フランジ部１８と、第２スリーブ部１７の内端に対して外嵌する第２シール部１９とを備えている。

第２フランジ部１８は、その外周が全周に亘りハウジングボデー１０に対して溶着により接続している。また、第２シール部１９は、環状の第２シール１９ａと、第２パッキン１９ｂと、第２中間リング１９ｃと、第２スプリング１９ｄとで構成されている。これらは第２スリーブ部１７の内端位置に外嵌する状態で備えられている。尚、溶着に代えて、第２フランジ部１８を接着剤によりハウジングボデー１０に接着しても良い。

第２シール部１９は、ロータＢが、第２吐出ポートＰ２を閉塞する姿勢に設定された場合に球状の外壁部２３に対し、全周が密着することで、第２吐出ポートＰ２とロータＢの外壁部２３との間での冷却水の流れを遮断するように機能する。

第２シール部１９を構成する第２シール１９ａと、第２パッキン１９ｂと、第２中間リング１９ｃと、第２スプリング１９ｄとは、第１シール部１５において、対応する部材と同様の素材が用いられ、第１シール部１５と同様に機能する。

特に、第２スリーブ部１７の中心となる第２中心線Ｑ２が、回転軸芯Ｘに対して直交するように姿勢が設定される。また、第２中心線Ｑ２は回転軸芯Ｘに対して壁中心Ｔで交差する位置に配置され、この第２中心線Ｑ２は、ロータＢの外壁部２３のうち回転軸芯Ｘを中心とする外径で最も大径となる位置に重なる位置に配置されている。

更に、第１シール１５ａのうち導入ポートＰＳ側の外周部と、第２シール１９ａのうち導入ポートＰＳ側の外周部とが、回転軸芯Ｘに沿う方向で一致するように第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２との相対的な位置関係が設定されている。

〔ロータ〕
図２〜図４，図９に示すように、ロータＢは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト２７と一体的に回転するロータ本体２０を有している。

ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して導入ポートＰＳから冷却水を受け入れる受け部としての開口部２１と、この開口部２１に連なり内部に内部空間２０Ｓを形成するロータ内壁部２２と、壁中心Ｔを中心とする球状となる外壁部２３と、ロータＢの内部空間２０Ｓからの冷却水を第１吐出ポートＰ１又は第２吐出ポートＰ２に送り出すように当該外壁部２３に形成された制御孔部２４（孔部の具体例）とを備えている。

また、ロータ本体２０において、開口部２１と反対側にはシャフト２７が貫通状態で配置される開放部２５が形成されている。シャフト２７の突出端に形成された複数の連結体２８が、ロータ本体２０のロータ内壁部２２に連結することにより、ロータＢと一体回転するように構成されている。

前記ロータ内壁部２２は、開口部２１から回転軸芯Ｘに沿う方向に連なる導入内壁部２２ａと、この導入内壁部２２ａに滑らかに連なり、開口部２１と反対側ほど当該導入内壁部２２ａを窄める方向に伸びる湾曲内壁部２２ｂとを備えている。これにより、ロータＢの内部空間２０Ｓは、湾曲内壁部２２ｂの部位が外壁部２３に対して平行に形成され、導入内壁部２２ａの部位が、所定の肉厚で筒状に形成される。また、湾曲内壁部２２ｂに対して前述した開放部２５が形成されている。

図５〜図９に示すように、制御孔部２４は、第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａの内径より僅かに狭い幅となる第１孔部２４ａと、第２吐出ポートＰ２の第２シール１９ａの内径より僅かに狭い幅となる第２孔部２４ｂとがロータ本体２０の外周に沿って伸びる形態で一連に形成されている。また、この制御孔部２４の第１孔部２４ａの外周にはロータＢの回転に伴い、第１吐出ポートＰ１と重なり始める側に延出する溝２４Ｔが形成されている。この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する主長孔部Ｇａの外周縁の一部を切り欠く形態で形成されている。尚、この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する副長孔部Ｇｂの外周に形成しても良い。

つまり、ロータＢを、回転軸芯Ｘを中心に回転した場合に、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の基準軌跡Ｋａ（図５では下側・開口部２１に近い側）が、第１孔部２４ａの外周と重なり合う。また、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での他方（図５では上側）の中間軌跡Ｋｂが、第１孔部２４ａにおいて回転軸芯Ｘに沿う方向での中央部に達するように位置関係が設定されている。

また、第１孔部２４ａの第１幅Ｗ１（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）は、第２孔部２４ｂの第２幅Ｗ２（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）の略２倍に設定されている。更に、第１孔部２４ａには、前述した中間軌跡Ｋｂに沿って形成されることで、第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割するリブ部２４ｒが形成されている。

このリブ部２４ｒは、前述したように第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割する構成であるため、第１吐出ポートＰ１が開放した場合には、このリブ部２４ｒのうち、主長孔部Ｇａの外縁部を形成する端面２４ｒｓと、副長孔部Ｇｂの外縁とを形成する端面２４ｒｓとに沿って冷却水が流れることになる。この冷却水の流に対して抵抗とならないように各々の端面２４ｒｓは、冷却液の流れに沿う姿勢となる平滑面として形成されている。

このようにリブ部２４ｒが形成されることにより、ロータＢの回転姿勢の設定により第２吐出ポートＰ２の第２シール１９ａが第１孔部２４ａに達した場合にも、この第２シール１９ａが第１孔部２４ａの開口縁と、リブ部２４ｒとが接触する状態となり、第２シール１９ａを安定的に支持することが可能となる。このようにリブ部２４ｒが形成されることにより主長孔部Ｇａ（図５でリブ部２４ｒより上側）と、この主長孔部Ｇａより長い副長孔部Ｇｂ（図５でリブ部２４ｒより下側）とが並列して形成される。また、リブ部２４ｒの近傍を冷却水が流れる場合にも、リブ部２４ｒの端面２４ｒｓが冷却液の流れに沿う姿勢で平滑に形成されているため、冷却水を円滑に流すことが可能となる。

特に、図９、図１０に示すように、リブ部２４ｒは、第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａに対して局所的な接触圧を作用させないように、外壁部２３を延長した仮想外壁面Ｓより回転軸芯Ｘの方向に変位させている。また、このリブ部２４ｒは、周方向での中央領域２４ｒａが、仮想外壁面Ｓから回転軸芯Ｘの方向に最も変位している。また、このリブ部２４ｒの周方向での外端部が滑らかな傾斜で中央領域２４ｒａとロータＢの外壁部（第１孔部２４ａの縁部）とが連なるように、リブ部２４ｒの外端部には傾斜領域２４ｒｂが形成されている。この構成により、第１シール１５ａに対するリブ部２４ｒの接触圧を軽減して第１シール１５ａの摩耗を抑制し、第１シール１５ａの寿命が長くなる。しかも、リブ部２４ｒの中央領域２４ｒａの両端に傾斜領域２４ｒｂを形成することにより、ロータＢの回転を円滑に行い、第１シール１５ａの寿命を一層延ばすことになる。

〔電動制御部〕
シャフト２７は、ハウジングＡのハウジングプレート１１を貫通する状態で、このハウジングプレート１１に回転自在に支持され、シャフト２７とハウジングプレート１１のボス部との間には、冷却水の漏出を阻止するシール２９を備えている。

電動制御部Ｃは、シャフト２７の端部に備えられたホイールギヤ３１と、これに咬合するウォームギヤ３２と、このウォームギヤ３２を回転駆動する電動モータ３３（アクチュエータの一例）と、ウォームギヤ３２の回転姿勢からロータＢの回転姿勢を検知する非接触型の回転角センサ３４とを制御ケース３５に収容して構成されている。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０に連結固定されることにより水密構造となるように構成され、電動モータ３３は外部の制御装置で制御される。制御装置は、エンジンＥの冷却水の温度を計測する水温センサの検知結果、及び、ヒータコアＨを必要とする情報に基づいてロータＢの目標姿勢を設定し、回転角センサ３４の検知信号によりロータＢの回転姿勢が目標姿勢に達するように制御を行う。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０と別体として形成され、ハウジングボデー１０の外面に連結固定される構成であるため、例えば、仕様が異なる冷媒制御バルブ装置Ｖを製造する場合でも、ハウジングボデー１０と電動制御部Ｃとを個別に製造することにより部品点数が増えるのを防止している。

〔冷却水の制御〕
電動制御部Ｃは、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を同時に開放する全開姿勢と、第２吐出ポートＰ２だけを開放する第２開放姿勢と、第１吐出ポートＰ１だけを開放する第１開放姿勢と、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を同時に閉塞する全閉姿勢とにロータＢの回転姿勢を設定する制御を実現する。

つまり、ロータＢの回転姿勢が全開姿勢に設定された場合には、図５に示すように、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とが内部空間２０Ｓに連通し、冷却水を第１吐出ポートＰ１からラジエータＲに供給すると同時に、第２吐出ポートＰ２からヒータコアＨに供給する。また、この全開姿勢では、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部に当接し、第２シール１９ａが第２孔部２４ｂの一対の縁部に当接するため第１シール１５ａと第２シール１９ａとの何れも姿勢が安定する。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが一方に回転操作され、第２開放姿勢に設定された場合には、図６に示すように、第２吐出ポートＰ２と内部空間２０Ｓとが連通するため、ヒータコアＨに対して冷却水の供給が可能となる。また、この第２開放姿勢では、第２シール１９ａが副長孔部Ｇｂに沿って移動することで第１孔部２４ａの位置に達し、この第２シール１９ａの外周の一方が第１孔部２４ａの縁部に当接し、外周の他方がリブ部２４ｒに接触するため、第２シール１９ａの姿勢が安定する。

特に、ロータＢが図６に示す第２開放姿勢から、図５に示す全開姿勢の方向に回転した場合には、この回転に伴い溝２４Ｔが第１吐出ポートＰ１に重なることにより、回転の初期に溝２４Ｔを介して少量の冷却水を第１吐出ポートＰ１に供給できる。これにより、第１孔部２４ａが第１吐出ポートＰ１に重なる状態に達する以前に、エンジンＥの温度を僅かに変化させるため、第１吐出ポートＰ１を介して冷却水を供給した場合の温度変化の小さくし、エンジンＥの温度の急激な変化を抑制できる。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが他方に回転操作され、第１開放姿勢に設定された場合には、図７に示すように、第１吐出ポートＰ１と内部空間２０Ｓとが連通するため、ラジエータＲに対して冷却水の供給が可能となる。また、この第１開放姿勢では、第１シール１５ａが第１孔部２４ａにあるため、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部（主長孔部Ｇａの縁部と副長孔部Ｇｂの縁部と）に当接することになり、第１シール１５ａの姿勢が安定する。

更に、ロータＢが全閉姿勢に設定された場合には、図８に示すように、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２との何れも内部空間２０Ｓと非連通状態となり、ラジエータＲとヒータコアＨとに冷却水は供給されない。この全閉姿勢は、エンジンＥの始動直後のように早期の暖機を必要とする場合に設定される。また、この全閉姿勢では、第１シール１５ａがロータＢの外壁部２３に密着し、第２シール１９ａがロータＢの外壁部２３に密着する。

尚、電動制御部Ｃは、ロータＢの回転姿勢の設定により、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２との何れにおいても、冷却水の流れを制限する状態（全開にしない状態）で冷却水の供給量を任意に設定する制御も行えるように構成されている。

例えば、図１１に示すように、第１吐出ポートＰ１の第１中心線Ｑ１の姿勢を、壁中心Ｔを中心にして矢印の方向に揺動させるように変位させることにより、第１中心線Ｑ１の姿勢を回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢に設定されたものを想定する。この想定では、第１中心線Ｑ１がロータＢの外壁部２３のうち最も大径となる位置に交わることになる。実線で示す第１シール１５ａの位置と比較すると、第１シール１５ａの位置が同図に仮想線（二点鎖線）で示す如く開口部２１に接近する方向に（同図では下側）に変位する。

このように変位したものでは、第１シール１５ａの一部がロータＢの外壁部２３のうち、回転軸芯Ｘを中心にして最も大径となる部位より開口部２１の方向の外壁部２３に接触することになる。このような接触位置では、第１シール１５ａが接触するための領域を回転軸芯Ｘに沿って開口部２１の方向に拡大することが必要となり、ロータＢの外壁部２３が回転軸芯Ｘに沿って伸びる構成となる。その結果として、同図に仮想線（二点鎖線）で示す如く回転軸芯Ｘに沿う方向でのロータＢの寸法を拡大し、ロータ内壁部２２の導入内壁部２２ａの内径の縮小を招くことになる。

これに対して、本実施形態の第１吐出ポートＰ１では、冷却水の流れの下流側ほど開口部２１から離間するように第１中心線Ｑ１の姿勢を回転軸芯Ｘに対して傾斜させている。これにより、第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａのうち開口部２１に近い部位を、ロータＢの外壁部２３のうち回転軸芯Ｘを中心にして最も大径となる位置に近接させている。この結果、冷媒制御バルブ装置Ｖの回転軸芯Ｘに沿う方向でのロータＢの寸法が短くなって小型化が実現される。また、導入内壁部２２ａの大径化により冷却水の導入量を増すことができる。

更に、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とを、ハウジングＡにおいて周方向に並ぶように配置しているため、例えば、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とを回転軸芯Ｘに沿う方向に並べたものと比較して、ハウジングＡとロータＢとの回転軸芯Ｘに沿う方向での寸法の短縮も実現している。

この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、導入ポートＰＳの開口の断面積が、第１吐出ポートＰ１の断面積と、第２吐出ポートＰ２の断面積とを合わせた値より大きく設定されている。また、ロータＢの内部空間２０Ｓを構成するロータ内壁部２２において、導入ポートＰＳからの冷却水を導入内壁部２２ａに沿って直線的に送り、湾曲内壁部２２ｂにおいて回転軸芯Ｘに案内するように送るため、冷却水に淀みを生ずることがなく流れに無理がない。尚、この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、導入ポートＰＳから供給された冷却水はロータＢの内部空間２０Ｓだけではなく、ロータＢの外部に満たされることになる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態では、前述した実施形態と共通する構成の冷媒制御バルブ装置Ｖを用いるものであるが、冷却水（冷媒の一例）の流動方向が逆であり、第１シール部１５と第２シール部１９との構成が異なっている。尚、この第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を抽出して説明しており、前述した実施形態と共通する構成には第１実施形態と共通する符号を付している。

〔第２実施形態：基本構成〕
冷媒制御バルブ装置Ｖは、図１２に示すように、車両に備えられ内燃機関としてのエンジンＥからの冷却水（冷媒の一例）をエンジンＥに戻す吐出ポートＵＳ（吐出部の一例）と、ラジエータＲの冷却水がラジエータホース１を介して供給される第１導入ポートＵ１（導入口の一例）と、ヒータコアＨの冷却水がヒータホース２を介して供給される第２導入ポートＵ２（導入口の一例）とを備えている。エンジンＥは、シリンダヘッド部Ｅａとシリンダブロック部Ｅｂとを有しており、冷却水は、シリンダヘッド部Ｅａからアウトレットバルブ５に供給される。このアウトレットバルブ５は、冷却水をラジエータＲとヒータコアＨとに分流できるように構成されている。また、吐出ポートＵＳからの冷却水はウォータポンプ４（Ｗ／Ｐ）に送られ、ウォータポンプ４からエンジンＥのシリンダブロック部Ｅｂに戻される。

尚、この第２実施形態では、ラジエータＲとヒータコアＨとの冷媒制御バルブ装置ＶからエンジンＥに戻すものであるが、例えば、アウトレットバルブ５において、エンジンオイルや、オートマチックミッションのフルード等の熱交換にために供給するように構成したものでは、エンジンオイルや、フルード等の熱交換を行う機器からの冷却水を受け入れ得るための冷媒制御バルブ装置Ｖに対して第３の導入ポートを形成しても良い。

図１３，図１４に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖは、第１実施形態と同様に樹脂製のハウジングＡと、回転軸芯Ｘを中心に回転自在となる樹脂製で球状の外壁部２３を有するロータＢと、ロータＢを回転駆動する電動制御部Ｃとを備えている。この冷媒制御バルブ装置Ｖは、ラジエータＲ又はヒータコアＨとの何れか一方からの冷却水の受け入れる状態と、ラジエータＲとヒータコアＨとの何れにからの冷却水も受け入れない状態とを作り出すように構成されている。尚、回転軸芯Ｘは吐出ポートＵＳの中心位置から、この吐出ポートＵＳの開口面に直交する姿勢に設定されている。

〔ハウジング〕
ハウジングＡのハウジングボデー１０の開放側に吐出ポートＵＳが形成されている。また、ハウジングＡには、外方に突出する筒状の第１スリーブ部１３を有する第１導入ポートＵ１と、外方に突出する第２スリーブ部１７を有する第２導入ポートＵ２とが形成されている。第１スリーブ部１３の内径は、第２スリーブ部１７の内径より大径に形成されている。

第１シール部１５は、環状の第１シール１５ａと、第１パッキン１５ｂと、第１中間リング１５ｃと、第１スプリング１５ｄとで構成されている。これらは第１スリーブ部１３の内端位置に内嵌する状態で備えられている。

第１シール１５ａは、第１スリーブ部１３に内嵌する状態で、この第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能である。第１パッキン１５ｂは、可撓性の樹脂で形成される環状で、外周側には第１スリーブ部１３の内周面に接触するリップ部が形成されている。この第１パッキン１５ｂは第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能に構成されている。

特に、第１スリーブ部１３の中心となる第１中心線Ｑ１が、回転軸芯Ｘに対して傾斜しており、第１中心線Ｑ１は回転軸芯Ｘに交差する。この交差位置が壁中心Ｔとなり、この壁中心ＴがロータＢの球状の外壁部２３の中心と一致する。第１中心線Ｑ１の傾斜方向は、第１スリーブ部１３での冷却水の流れの上流（導入側の端部）ほど、この第１スリーブ部１３の外端側が回転軸芯Ｘから離間すると共に、吐出ポートＵＳから離間するように設定されている。

第２シール部１９を構成する第２シール１９ａと、第２パッキン１９ｂと、第２中間リング１９ｃと、第２スプリング１９ｄとは、第１シール部１５において、対応する部材と同様の素材が用いられ、第１シール部１５と同様に機能する。これらは第２スリーブ部１７の内端位置に外嵌する状態で備えられている。

〔ロータ〕
ロータＢは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト２７と一体的に回転するロータ本体２０を有している。

ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して吐出ポートＵＳから冷却水を送り出す開口部２１（孔状部の一例）と、この開口部２１に連なり内部に内部空間２０Ｓを形成するロータ内壁部２２と、壁中心Ｔを中心とする球状となる外壁部２３と、第１導入ポートＵ１又は第２導入ポートＵ２からの冷却水をロータＢの内部空間２０Ｓからの冷却水を受け入れるように当該外壁部２３に形成された制御孔部２４とを備えている。

図１５〜図１８に示すように、制御孔部２４（受け部の一例）は、第１導入ポートＵ１の第１シール１５ａの内径より僅かに狭い幅となる第１受け部としての第１孔部２４ａと、第２導入ポートＵ２の第２シール１９ａの内径より僅かに狭い幅となる第２受け部としての第２孔部２４ｂとがロータ本体２０の外周に沿って伸びる形態で一連に形成されている。また、この制御孔部２４の第１孔部２４ａの外周にはロータＢの回転に伴い、第１導入ポートＵ１と重なり始める側に延出する溝２４Ｔが形成されている。この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する主長孔部Ｇａの外周縁の一部を切り欠く形態で形成されている。尚、この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する副長孔部Ｇｂの外周に形成しても良い。

また、ロータＢを、回転軸芯Ｘを中心に回転した場合に、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の基準軌跡Ｋａ（図９を参照・図１５では下側）が、第１孔部２４ａの外周と重なり合う。また、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での他方（図１５では上側）の中間軌跡Ｋｂが、第１孔部２４ａにおいて回転軸芯Ｘに沿う方向での中央部に達するように位置関係が設定されている。

また、第１孔部２４ａの第１幅Ｗ１（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）は、第２孔部２４ｂの第２幅Ｗ２（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）の略２倍に設定されている。更に、第１孔部２４ａには、前述した中間軌跡Ｋｂに沿って形成されることで、第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割するリブ部２４ｒが形成されている。

〔冷却水の制御〕
電動制御部Ｃは、第１実施形態と同じ構成を有している。また、電動制御部Ｃは、第１導入ポートＵ１及び第２導入ポートＵ２を同時に開放する全開姿勢と、第２導入ポートＵ２だけを開放する第２開放姿勢と、第１導入ポートＵ１だけを開放する第１開放姿勢と、第１導入ポートＵ１及び第２導入ポートＵ２を同時に閉塞する全閉姿勢とにロータＢの回転姿勢を設定する制御を実現する。

つまり、ロータＢの回転姿勢が全開姿勢に設定された場合には、図１５に示すように、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部に当接し、第２シール１９ａが第２孔部２４ｂの一対の縁部に当接するため第１シール１５ａと第２シール１９ａとの何れも姿勢が安定する。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが一方に回転操作され、第２開放姿勢に設定された場合には、図１６に示すように、第２シール１９ａが副長孔部Ｇｂに沿って移動することで第１孔部２４ａの位置に達し、この第２シール１９ａの外周の一方が第１孔部２４ａの縁部に当接し、外周の他方がリブ部２４ｒに接触するため、第２シール１９ａの姿勢が安定する。

特に、ロータＢが図１６に示す第２開放姿勢から、図１５に示す全開姿勢の方向に回転した場合には、この回転に伴い溝２４Ｔが第１導入ポートＵ１に重なることにより、回転の初期に溝２４Ｔを介して少量の冷却水を第１導入ポートＵ１に供給できる。これにより、第１孔部２４ａが第１導入ポートＵ１に重なる状態に達する以前に、エンジンＥの温度を僅かに変化させるため、第１吐出ポートＰ１を介して冷却水を供給した場合の温度変化の小さくし、エンジンＥの温度の急激な変化を抑制できる。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが他方に回転操作され、第１開放姿勢に設定された場合には、図１７に示すように、第１シール１５ａが第１孔部２４ａにあるため、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部（主長孔部Ｇａの縁部と副長孔部Ｇｂの縁部と）に当接することになり、第１シール１５ａの姿勢が安定する。

更に、ロータＢが全閉姿勢に設定された場合には、図１８に示すように、第１シール１５ａがロータＢの外壁部２３に密着し、第２シール１９ａがロータＢの外壁部２３に密着する。

〔第３実施形態〕
この第３実施形態の冷媒制御バルブ装置Ｖは、前述した第１実施形態と共通する構成を具備するものであるが、ロータＢの構成が第１実施形態と異なっている。尚、この第３実施形態では実施形態と共通する構成には第１実施形態と共通する符号を付している。

〔第３実施形態：基本構成〕
冷媒制御バルブ装置Ｖは、図１９に示すように、エンジンＥからの冷却水（冷媒の一例）を受け入れる導入ポートＰＳと、冷却水をラジエータホース１を介してラジエータＲに送り出す第１吐出ポートＰ１とを備えている。また、この冷媒制御バルブ装置Ｖは、冷却水をオイルクーラホース６ａを介してオイルクーラ６に供給する第２吐出ポートＰ２と、冷却水をＥＧＲホース７ａを介してＥＧＲクーラ７に供給する第３吐出ポートＰ３とを備えている。この実施形態では、冷却水が供給されるデバイスとしてオイルクーラ６と、ＥＧＲクーラ７とを挙げているが、デバイスはこれに限るものではなくヒータコア等でも良い。

エンジンＥは、シリンダヘッド部Ｅａとシリンダブロック部Ｅｂとを有しており、冷却水は、シリンダヘッド部Ｅａから冷媒制御バルブ装置Ｖの導入ポートＰＳに供給される。ラジエータＲに供給された冷却水、及び、オイルクーラ６とＥＧＲクーラ７に供給された冷却水はインレットバルブ３からウォータポンプ４（Ｗ／Ｐ）に送られ、このウォータポンプ４からエンジンＥのシリンダブロック部Ｅｂに戻される。

図２０〜図２２に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖは、樹脂製のハウジングＡと、このハウジングＡの内部に対し回転軸芯Ｘを中心に回転自在に収容される樹脂製で球状の外壁部２３を有するロータＢと、ロータＢを回転駆動する電動制御部Ｃとを備えている。

〔ハウジング〕
ハウジングＡは、筒状となるハウジングボデー１０の一方の端部を閉じるように蓋状のハウジングプレート１１を備え、ハウジングボデー１０の開放側には導入ポートＰＳが形成されている。ハウジングボデー１０には第１吐出ポートＰ１と、第２吐出ポートＰ２と、第３吐出ポートＰ３とが形成されている。第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との内径は等しい値に設定されている。

第１吐出ポートＰ１の内端に第１シール部１５を備え、第２吐出ポートＰ２の内端に第２シール部１９を備え、第３吐出ポートＰ３の内端に第３シール部４３を備えている。これらのシールは共通する構成を有しているため、第１吐出ポートＰ１の構成のみ説明する。第１吐出ポートＰ１は、ラジエータホース１が繋がれる円筒状の第１スリーブ部１３（第１部材の一例）と、この第１スリーブ部１３の外周に鍔状に形成される第１フランジ部１４と、第１スリーブ部１３の内端位置に内嵌する第１シール部１５とを備えている。

第１シール部１５は、第１スリーブ部１３に内嵌する第１シール１５ａと、第１パッキン１５ｂと、第１中間リング１５ｃと、第１スプリング１５ｄとで構成されている。この構成では、第１スプリング１５ｄが、第１中間リング１５ｃと、第１スリーブ部１３の内面に突設された複数の突出片との間に配置される。

第１シール１５ａと第１パッキン１５ｂと第１中間リング１５ｃとは環状に形成され、これらは、第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能に支持されている。この構成により、第１シール１５ａは、第１スプリング１５ｄの付勢力により、ロータＢの外壁部２３に接触する状態を維持する。

図２２には第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との配置と、各ポートの構成とを示している。同図には、各々の吐出ポートの中心線を第１中心線Ｑ１、第２中心線Ｑ２、第３中心線Ｑ３として示している。第２吐出ポートＰ２は、第２スリーブ部１７と第２フランジ部１８とを有すると共に、第２シール部１９を備えている。第３吐出ポートＰ３は、第３スリーブ部４１と第３フランジ部４２とを有すると共に、第３シール部４３を備えている。

第２シール部１９は、第２シール１９ａと第２パッキン１９ｂと第２中間リング１９ｃと第２スプリング１９ｄとを備えている。第３シール部４３は、第３シール４３ａと第３パッキン４３ｂと、第３中間リング４３ｃと第３スプリング４３ｄとを備えている。

尚、第２スリーブ部１７の内面と第３スリーブ部４１の内面とには、第１スリーブ部１３の内面と同様にスプリングを受ける突出片が形成されている。

〔ロータ〕
ロータＢは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト２７と一体的に回転するロータ本体２０を有している。

ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して導入ポートＰＳから冷却水を受け入れる受け部としての開口部２１と、この開口部２１に連なり内部に内部空間２０Ｓを形成するロータ内壁部２２と、壁中心Ｔを中心とする球状となる外壁部２３と、ロータＢの内部空間２０Ｓからの冷却水を第１吐出ポートＰ１、第２吐出ポートＰ２、又は第３吐出ポートＰ３に送り出すように当該外壁部２３に形成された制御孔部２４（孔部の具体例）とを備えている。

制御孔部２４と、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との位置関係を図２３〜図２６のように表すことが可能である。

図２３ではロータ本体２０に対し、制御孔部２４として第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａの内径より僅かに狭い幅となる第１孔部２４ａが形成されている。また、第２吐出ポートＰ２の第２シール１９ａ及び第３吐出ポートＰ３の第３シール４３ａの内径より僅かに狭い幅となる第２孔部２４ｂが形成されている。この第１孔部２４ａと第２孔部２４ｂとはロータ本体２０の外周に沿って伸びる形態で一連に形成されている。更に、第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割するリブ部２４ｒが形成されている。

このような構成から、図２３に示す全閉姿勢から、図２６に示す全開姿勢に達するまでロータＢを回転操作することにより、第３吐出ポートＰ３、第２吐出ポートＰ２、第１吐出ポートＰ１の順序で各々のポートがロータ本体２０の内部に連通する。

この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、図２７に示すように、ロータＢを所定の閉塞姿勢にセットすることで第１吐出ポートＰ１と、第２吐出ポートＰ２と、第３吐出ポートＰ３との全てを閉塞する全閉姿勢に設定することが可能である。また、この全閉姿勢から、開放方向に回転操作を行うことにより、最初に第３吐出ポートＰ３の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第２吐出ポートＰ２の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第１吐出ポートＰ１の開度が拡大し、その開度を１００％に設定できるように構成されている。

この構成から、エンジンＥの始動直後のように暖機を必要とする場合には、冷媒制御バルブ装置Ｖが全閉姿勢に維持される。このように全閉姿勢に維持された状態で、冷却水の水温がＥＧＲクーラ７での熱交換が可能な温度まで上昇した場合に第３吐出ポートＰ３の開度を拡大してＥＧＲクーラ７に冷却水の供給が開始される。この後に、冷却水の水温が更に上昇することにより第２吐出ポートＰ２の開度を拡大してオイルクーラ６に冷却水を供給して熱交換が行われる。

そして、冷却水の放熱を必要とする水温まで上昇した場合に第１吐出ポートＰ１の開度を拡大してラジエータＲでの放熱が行われる。つまり、ロータＢを決まった方向に回転させることにより、第３吐出ポートＰ３、第２吐出ポートＰ２、第１吐出ポートＰ１の順序で各々の開度を拡大して冷却水の供給を可能にしている。

また、ロータ本体２０において、開口部２１と反対側にはシャフト２７が貫通状態で配置される開放部２５が形成されている。シャフト２７の突出端に形成された複数の連結体２８が、ロータ本体２０のロータ内壁部２２に連結することにより、ロータＢと一体回転するように構成されている。

〔ロータ：連結体〕
ロータ本体２０は金型を用いた樹脂の成形物であるため、ロータ本体２０の内周のうち連結体２８が連結する部位では、成形時に「ヒケ」と称される現象により連結体２８が連結部位に対向する外壁部２３が窪み、凹状部が形成されることもある。この「ヒケ」は成形時に樹脂量が多い連結体２８の放熱時間が、樹脂量の少ない外壁部２３の放熱時間より長いために発生するものである。具体的には、外壁部２３の放熱が終了した後にも連結体２８の放熱が継続するため、この放熱に伴う収縮により連結体２８が連結する連結位置２８ａの外面側に凹状部が形成されるのである。このように外壁部２３に凹状部が形成される場合にはシール（例えば第１シール１５ａ）が当接してもシールと外壁部２３との間に間隙が形成され、この間隙から漏水を招き適正な流量制御を行えないことになる。

このような不都合を解消するために、図２０に示すように、ロータ本体２０に対する連結体２８の連結位置２８ａを、シールが当接する領域から外れた領域に設定することにより、外壁部２３の表面に凹状部が形成されず、壁中心Ｔを中心とする球状に高精度で形成してシールによるシール性を高く維持している。

つまり、この構成では、シャフト２７のうち、開口部２１の内部に位置する端部に複数の連結体２８の基端部分が連結しており、複数の連結体２８の中間部分が回転軸芯Ｘと平行姿勢で開口部２１と反対側に延出している。この連結体２８の延出端を、ロータＢのうち球状の外壁部２３から外れた位置の壁部に連結させ、この位置を連結位置２８ａとしている。これによりロータ本体２０を、金型を用いて成形することにより、連結位置２８ａの外側に窪みが発生しても、シールのシール性に影響を与えないものにしている。

この種の冷媒制御バルブ装置Ｖでは、ロータＢが全閉姿勢にある状態でロータ本体２０の内部空間２０Ｓの冷却水の水圧が最も高くなるため、この全閉姿勢にある状況で冷却水の漏出を高精度で抑制することも重要である。尚、何れかの吐出ポートに冷却水が供給される状況では、内部空間２０Ｓの水圧が低下して漏水を招き難いため、各シールにおけるシール性の精度の低下は許容される。

このような理由から、図２２に示す如く、ロータＢの外壁部２３のうち、ロータＢが全閉姿勢において、第１シール１５ａと第２シール１９ａと第３シール４３ａとが当接する領域を除く連結可能領域Ｚで、かつ、制御孔部２４を避ける位置に対して、連結位置２８ａが設定されている。

〔ロータ：ストッパー〕
また、ロータＢの外周には、ロータＢの回転限界を決めるストッパー２６が突出形成されている。このストッパー２６は、図２３〜図２６に示すように、ロータＢの外壁部２３のうち、前述した非当接領域Ｙに含まれる領域に形成されている。

ロータＢの回転姿勢を全閉姿勢のよう決まった姿勢に保持する場合には、ロータＢに対してストッパー２６を突出形成することで回転限界を機械的に決めることが望ましい。しかしながら、ストッパー２６はロータ本体２０の肉厚と比較して大きい肉厚となるため、金型を用いた樹脂成形によりストッパー２６を形成する場合には、前述した「ヒケ」と同様の理由からストッパー２６の周辺の外壁部２３の表面精度に影響を与えることも考えられる。このような理由から、何れのシールも当接することがない非当接領域Ｙに対してストッパー２６を形成することにより、ロータＢの外壁部２３の表面精度に影響を与えず、結果としてシール性を低下させないようにしている。

〔電動制御部〕
シャフト２７は、ハウジングＡのハウジングプレート１１を貫通する状態で、このハウジングプレート１１に回転自在に支持され、シャフト２７とハウジングプレート１１のボス部との間には、冷却水の漏出を阻止するシール２９を備えている。

電動制御部Ｃは、シャフト２７の端部に備えられたホイールギヤ３１と、これに咬合するウォームギヤ３２と、このウォームギヤ３２を回転駆動する電動モータ３３（アクチュエータの一例）と、ウォームギヤ３２の回転姿勢からロータＢの回転姿勢を検知する非接触型の回転角センサ３４とを制御ケース３５に収容して構成されている。

この第３実施形態では、電動モータ３３の駆動力をウォームギヤ３２に伝える伝動系にギヤ減速機構３６を備えている。また、制御ケース３５には、複数のフランジ部３５Ａが形成され、このフランジ部３５Ａの貫通孔に挿通するボルトをハウジングＡに螺合することにより制御ケース３５がハウジングＡに連結固定される。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０に連結固定されることにより水密構造となるように構成され、電動モータ３３は外部の制御装置で制御される。制御装置は、エンジンＥの冷却水の温度を計測する水温センサの検知結果に基づいてロータＢの目標姿勢を設定し、回転角センサ３４の検知信号によりロータＢの回転姿勢が目標姿勢に達するように制御を行う。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０と別体として形成され、ハウジングボデー１０の外面に連結固定される構成であるため、例えば、仕様が異なる冷媒制御バルブ装置Ｖを製造する場合でも、ハウジングボデー１０と電動制御部Ｃとを個別に製造することにより部品点数の増大の抑制を可能にしている。

〔冷却水の制御〕
電動制御部Ｃは、図２７に基づいて先に説明したように、ロータＢの回転姿勢の設定により全閉姿勢から開放方向に回転操作を行うことにより、最初に、第３吐出ポートＰ３の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第２吐出ポートＰ２の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第１吐出ポートＰ１の開度が拡大し、その開度を１００％に設定する制御を実現する。このように第１吐出ポートＰ１の開度を１００％に設定した状態がロータＢの全開姿勢に対応する。

このようにロータＢの回転姿勢を制御することにより、ＥＧＲクーラ７に冷却水を供給し、次に、オイルクーラ６に冷却水を供給し、最後にラジエータＲに冷却水を供給することが可能となる。

また、ロータＢの制御孔部２４の形状の設定と、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との配置により、ロータＢを決まった方向に回転操作するだけで、第３吐出ポートＰ３と、第２吐出ポートＰ２と、第１吐出ポートＰ１との順序で各々の吐出ポートの開度を拡大できると共に、各々の開度の調節も可能となる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。

（ａ）図２８に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖが、ハウジングＡとして一方の端部がハウジングプレート１１で閉じた筒状のハウジングボデー１０を用い、ロータＢとして円筒状のロータ本体２０を用いて構成されている。更に、ハウジングボデー１０に対して第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とを形成し、実施形態と同様のスリーブ部とフランジ部とシールとを備えた（第１実施形態と共通する構成には第１実施形態と共通する符号を付している）。

この別実施形態（ａ）では、ロータ本体２０に制御孔部２４を形成しており、ロータ本体２０の円筒状の外壁部２３に接触する第１，第２シール１５ａ，１９ａに対応して制御孔部２４を形成し、第１孔部２４ａを分割する位置にはリブ部２４ｒを形成している。これにより制御孔部２４には主長孔部Ｇａと副長孔部Ｇｂとが形成される。

このようにシリンダ状に構成した冷媒制御バルブ装置Ｖにおいても、第２シール１９ａの一部を制御孔部２４の縁部に当接させ、第２シール１９ａの姿勢を良好に維持して、脱落を抑制することができる。

この構成でも、第２実施形態と同様に冷却水の流動方向を、第２実施形態のように逆方向に設定する形態で使用するように用いても良い。

（ｂ）第１シール部１５と第２シール部１９と第３シール部４３とは、前述した構成に限るものではなく、これらの少なくとも一方を、例えば、スプリングを備えずにリップだけをロータＢの外壁部２３に接触するシールとして構成しても良い。

（ｃ）第２孔部２４ｂには、図２９に示されるように、回転軸としてのシャフト２７の延在方向に延出する縦リブ部５０を備えることも可能である。このように構成することで、縦リブ部５０により第２孔部２４ｂの形状を維持することができる。したがって、所期の冷媒の流れが変わることを防止できる。

また、縦リブ部５０は、図３０の縦リブ部５０の近傍の拡大図に示されるように、第１シール１５ａとの接触圧を抑制するようにロータ本体２０の外壁部２３を延長した仮想外壁面Ｓより回転軸の中心側に引退しているように構成しても良い。このように縦リブ部５０を構成することにより、ロータ本体２０が回転する際に、縦リブ部５０と、第１シール１５ａとの間に隙間を設けることができる。これにより、第１シール１５ａに対する縦リブ部５０の接触圧を軽減して第１シール１５ａの摩耗を抑制し、第１シール１５ａの寿命を長くすることができる。したがって、所期のシール性を維持することができるので、冷媒の漏れの増加を防止できる。また、縦リブ部５０が第１シール１５ａを摺動することがないので、摺動トルクを低減することが可能となる。

また、図示はしないが、第２受け部２４ｂも、回転軸としてのシャフト２７の延在方向に延出する縦リブ部５０を備えるように構成し、縦リブ部５０が、第１シール１５ａとの接触圧を抑制するようにロータ本体２０の外壁部２３を延長した仮想外壁面Ｓより回転軸の中心側に引退しているように構成しても良い。このように構成することで、上述した第２孔部２４ｂに縦リブ部５０を設ける場合と同様の効果を奏することが可能である。

（ｄ）図２に示される冷媒制御バルブ装置Ｖは、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を有するとして説明したが、冷媒制御バルブ装置Ｖは、図３１に示されるように、第１吐出ポートＰ１のみ有するように構成することも可能である。もちろん、図示はしないが、図１３に示される冷媒制御バルブ装置Ｖにおいて、第１導入ポートＵ１のみを有するように構成することも可能である。

本発明は、吐出ポートを有したハウジングの内部にロータを回転自在に収容した冷媒制御バルブ装置に利用することができる。

１３ 第１部材（第１スリーブ部）
１５ａ 第１シール
１７ 第２部材（第２スリーブ部）
１９ａ 第２シール
２０Ｓ 内部空間
２１ 受け部・孔状部（開口部）
２３ 外壁部
２４ 孔部・受け部
２４ａ 第１孔部・第１受け部
２４ｂ 第２孔部・第２受け部
２４ｒ リブ部
２４ｒａ 中央領域
２４ｒｂ 傾斜領域
２６ ストッパー
３３ アクチュエータ（電動モータ）
３５ 制御ケース
Ａ ハウジング
Ｂ ロータ
Ｅ 内燃機関（エンジン）
Ｋａ 基準軌跡
Ｋｂ 中間軌跡
ＰＳ 導入ポート
Ｐ１ 吐出ポート・第１吐出ポート
Ｐ２ 吐出ポート・第２吐出ポート
Ｓ 仮想外壁面
ＵＳ 吐出ポート
Ｕ１ 導入ポート・第１導入ポート
Ｕ２ 導入ポート・第２導入ポート
Ｔ 壁中心
Ｘ 回転軸芯

本発明は、吐出ポートを有したハウジングの内部に、冷媒の流れを制御するロータを回転自在に収容した冷媒制御バルブ装置に関する。

冷媒制御バルブ装置として特許文献１には、ハウジングの内部に回転自在にロータ（文献では断面調節部材）を配置した技術が示されている。この特許文献１では、ハウジングに形成されたポート（文献では接続管の開口）に対して、ロータの外周に形成された開口が重なり合うことにより、ロータの内部とポートとの間での冷媒の流れを可能にするように構成されている。

この特許文献１では、ロータが球状に形成されると共に、回転軸芯に沿う方向に開放する開口と、球状の外壁面においてポートに対応する複数の開口とが形成されている。

特許文献２には、ハウジングの内部に、筒状のロータ（文献では弁体）を回転自在に配置した技術が示されている。この特許文献２の装置では、ハウジングに対し、ロータの周方向に並ぶ位置（回転軸芯に沿う方向で重複する位置）に第１，２流体通路を備え、回転軸芯に沿う方向に開放する第３の流路を備えている。更に、ロータに対し、第３の流路に常時連通するように回転軸芯に沿う方向に開放する開口と、第１，２流体通路に対する冷媒の流れを制御するための開口とが形成されている。

この構成から、ロータの回転姿勢の設定により、第１，２流体通路の一方を閉じる状態で、他方に冷媒を流す状態と、第１流体通路を閉じた状態で第２流体通路に流れる冷媒量を絞る状態とを作り出せるように構成されている。

特表２０１０‐５０７７６２号公報 特開２００２‐９８２４５号公報

ハウジングに対しロータを回転自在に収容する構成のバルブ装置の一例として、冷媒が供給される単一の供給側ポートと、冷媒が排出される２つの吐出ポートとをハウジングに形成したものを想定する。このような想定に対して、特許文献１に示されるように回転軸芯に沿って並んで複数の吐出ポートがハウジングに形成されるものでは、回転軸芯に沿う方向でのバルブ装置全体の大型化を招くことになる。この理由から、バルブ装置の回転軸芯に沿う方向での小型化を図るため、特許文献２に示される第１，２流体通路と同様に、２つの吐出ポートを周方向に沿って並ぶように（ロータの回転軸芯に沿う方向で重複する位置）にハウジングに形成することが有効となる。

２つの吐出ポートを備えた冷媒制御バルブ装置では、ロータの回転操作により２つの吐出ポートから冷却水を同時に送り出す状態と、２つの吐出ポートへの冷却水の流れを同時に遮断する状態と、２つの吐出ポートの一方から冷却水を送り出す状態との複数の状態を作り出すことも必要となる。これに対して、特許文献２の構成と同様に２つの吐出ポートがロータの周方向に沿って配置された構成では、例えば、２つの吐出ポートに対する冷媒の流れを制御するため複数の開口をロータの外周に周方向に沿って形成する構成や、ロータの外周に沿って連なる単一の開口を備える構成も考えられる。

冷媒制御バルブ装置では、各々の吐出ポートが閉じられた場合に冷媒の漏出を遮断するために、シールが各々の吐出ポートに備えられる。また、２つの吐出ポートの内径が異なるものを想定すると、大径の吐出ポートに対応する大径の開口と、小径の吐出ポートに対応する小径の開口とをロータに形成する構成が考えられる。しかしながら、この構成では、ロータの回転により大径の開口が、小径の吐出ポートの位置に達した場合に、小径の吐出ポートのシールの一部だけが、大径の開口の縁部に接触する状態に陥ることもある。このような接触状態では、偏摩耗によりシールの性能低下を招くことや、シールが不適正な姿勢に陥ることや、脱落することも考えられた。この不都合を解消するためには、ロータの周方向の寸法を拡大して開口同士の間隔を拡大することが有効になるが、ロータの大径化に繋がるものであった。

また、大径の吐出ポートに対応するため広幅（回転軸芯に沿う方向で広幅）の孔部と、小径の吐出ポートに対応する狭幅（回転軸芯に沿う方向で狭幅）の孔部とを周方向に連設した長孔状となる開口を、ロータに形成したものを想定できる。この想定では、ロータの小径化が可能になるものの、前述と同様の不都合を招くことになる。つまり、ロータの回転により小径の吐出ポートが、広幅の孔部の位置に達した場合に、小径の吐出ポートのシールの一部だけが、広幅の孔部の縁部に接触する状態に陥ることもある。このような接触状態では、偏摩耗によりシール性の低下を招くことや、シールが不適正な姿勢に陥ることや、脱落することも考えられた。

即ち、このような冷媒制御バルブ装置においては、装置の大型化を抑制しつつ、良好なシール性を維持することが求められている。

本発明の冷媒制御バルブ装置の特徴構成は、内燃機関からの冷媒を受け入れる導入ポート、及び、当該冷媒を振り分けて送り出す大径の第１吐出ポートおよび小径の第２吐出ポートの少なくとも二つの吐出ポートを備えたハウジングと、前記ハウジングの内部で回転軸芯を中心に回転して前記冷媒の流れを制御する回転体形状を呈するロータと、前記第１吐出ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第１シールと、前記第２吐出ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第２シールと、を備え、前記ロータが、前記導入ポートからの前記冷媒を受け入れる受け部と、受け入れた前記冷媒を収容する内部空間と、当該冷媒を前記第１吐出ポートあるいは前記第２吐出ポートに送り出すよう、前記回転軸芯の延出方向に沿って広幅に形成された第１孔部と前記延出方向に沿って狭幅に形成された第２孔部とを有する孔部とを備え、前記ロータの回転により、前記第１孔部の少なくとも一部が前記第２吐出ポートに連通するとき、前記第２シールの少なくとも一部が前記第１孔部の縁部に当接するように構成してある点にある。

この構成によると、ロータの回転により広幅に形成された第１孔部が、第２吐出ポートの位置に達した場合には、第２シールの外周の一部が第１孔部の縁部に当接する状態を維持するため、第２シールの姿勢が不適正になることや、脱落することはない。尚、第１吐出ポートの第１シールは、第２シールより大径であるためロータが何れの回転位置に設定されても、この第１シールの一部を必ずロータの外壁面に接触させ安定的に支持できる。その結果、装置の大型化を抑制しつつ、良好なシール性を維持する冷媒制御バルブ装置を構成できる。

本発明の冷媒制御バルブ装置の他の特徴構成は、内燃機関からの冷媒を振り分けて受け入れる大径の第１導入ポートと、小径の第２導入ポートとの少なくとも二つの導入ポート、及び、当該冷媒を送り出す吐出ポートを備えたハウジングと、前記ハウジングの内部で回転軸芯を中心に回転して前記冷媒の流れを制御する回転体形状を呈するロータと、前記第１導入ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第１シールと、前記第２導入ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第２シールと、を備え、前記ロータが、前記第１導入ポートからの前記冷媒を受け入れる前記回転軸芯の延出方向に沿って広幅に形成された第１受け部と前記延出方向に沿って狭幅に形成された第２受け部とを有する受け部と、受け入れた前記冷媒を収容する内部空間と、当該冷媒を前記吐出ポートに送り出すよう形成された孔状部とを備え、前記ロータの回転により、前記第１受け部の少なくとも一部が前記第２導入ポートに連通するとき、前記第２シールの少なくとも一部が前記第１受け部の縁部に当接するように構成してある点にある。

この構成によると、ロータの回転により広幅に形成された第１受け部が、第２導入ポートの位置に達した場合には、第２シールの外周の一部が第１受けの縁部に当接する状態を維持するため、第２シールの姿勢が不適正になることや、脱落することはない。尚、第１受け部の第１シールは、第２シールより大径であるためロータが何れの回転位置に設定されても、この第１シールの一部を必ずロータの外壁面に接触させ安定的に支持できる。その結果、装置の大型化を抑制しつつ、良好なシール性を維持する冷媒制御バルブ装置を構成できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記吐出ポートの中心線が、前記ロータの球の中心を通り、前記吐出ポートの吐出側端部が前記導入ポートから離間する方向に傾斜していても良い。

例えば、吐出部の中心線が、回転軸芯に対して直交する姿勢で形成されたものを想定すると、この想定では、回転軸芯に沿う方向で吐出部の直径に対応する長さをハウジングに確保する必要があり、ハウジングの寸法の短縮が困難な面がある。これと比較して、上記構成とすれば、吐出部の中心線が、回転軸芯に対して傾斜し、この傾斜方向が、吐出部の吐出側端部が導入口から離間する方向に傾斜するため、吐出部の開口の外周のうち導入口に近い領域を、導入口から離間する方向に変位させることが可能となる。したがって、小型化された冷媒制御バルブ装置を構成することができる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記導入ポートの中心線が、前記ロータの球の中心を通り、前記導入ポートの導入側端部が前記吐出ポートから離間する方向に傾斜していても良い。

例えば、導入部の中心線が、回転軸芯に対して直交する姿勢で形成されたものを想定すると、この想定では、回転軸芯に沿う方向で導入部の直径に対応する長さをハウジングに確保する必要があり、ハウジングの寸法の短縮が困難な面がある。これと比較して、上記構成とすれば、導入部の中心線が、回転軸芯に対して傾斜し、この傾斜方向が、導入部の導入側端部が導入口から離間する方向に傾斜するため、導入部の開口の外周のうち吐出部に近い領域を、吐出部から離間する方向に変位させることが可能となる。したがって、小型化された冷媒制御バルブ装置を構成することができる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、アクチュエータの駆動力により前記ロータの回転姿勢を設定する制御ケースが、前記ハウジングの外部に取付けられていても良い。

冷媒制御バルブ装置として、例えば、３つ以上のポートを備えた仕様のものでは、各々のポートのシールがロータに対して付勢力により当接するため、シールの当接に起因してロータの回転駆動時の抵抗が大きくなり駆動力の向上が求められる。このような課題に対し、本構成では、制御ケースをハウジングの外部に取付けるため、仕様に対応する駆動力を得る（対応する減速比や、対応する駆動力のモータ等を備えた）制御ケースをハウジングの外部に取り付けることで対応可能となる。その上に、本構成では、ハウジングと制御ケースとが個別の構成であるため、冷媒制御バルブ装置を組み立てる場合には、アクチュエータや減速ギヤ等を制御ケースに対して予め組み立てる工程と、ハウジングにロータ等を装着する工程とを個別に行うことが可能となり、異なる多くの仕様の装置を組み立てる場合にも対応が可能となり製造工程が簡素化する。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータを、前記回転軸芯を中心に回転した場合に、前記第２孔部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での一方の基準軌跡が、前記第１孔部の外周と重なり合い、前記第２孔部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での他方の中間軌跡が、前記第１孔部の中央部に達するように位置関係が設定され、前記第１孔部を前記中間軌跡で分割するリブ部が、前記第１孔部に形成されても良い。

これによると、ロータの回転により第１孔部が第２シールの位置に達した場合には、第２シールの外周のうち、回転軸芯に沿う方向での一方が、第１孔部において基準軌跡側の縁部に当接し、回転軸芯に沿う方向での他方が、リブ部に当接することになり、第２シールの姿勢を安定させ、偏摩耗を招くことがなく、第２シールを安定的に支持できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータを、前記回転軸芯を中心に回転した場合に、前記第２受け部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での一方の基準軌跡が、前記第１受け部の外周と重なり合い、前記第２受け部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での他方の中間軌跡が、前記第１受け部の中央部に達するように位置関係が設定され、前記第１受け部を前記中間軌跡で分割するリブ部が、前記第１受け部に形成されても良い。

これによると、ロータの回転により第１受け部が第２シールの位置に達した場合には、第２シールの外周のうち、回転軸芯に沿う方向での一方が、第１受け部において基準軌跡側の縁部に当接し、回転軸芯に沿う方向での他方が、リブ部に当接することになり、第２シールの姿勢を安定させ、偏摩耗を招くことがなく、第２シールを安定的に支持できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記リブ部が、前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より前記回転軸芯の方向に変位して形成されても良い。

これによると、ロータの回転に伴い、リブ部が第１シールに接触する状態でも、リブ部と第１シールとを軽く接触させることになり、これらが互いに強く接触して摩耗する不都合を解消できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記リブ部が、前記ロータの周方向での中央において前記仮想外壁面より前記回転軸芯の方向に変位する中央領域と、前記リブ部の外端部が滑らかな傾斜で前記中央領域及び前記ロータの外壁部に連なる傾斜領域とを備えても良い。

これによると、ロータの回転に伴い、リブ部に対して第１シールが接触する状態に移行する場合に、第１シールは、リブ部の傾斜領域から中央領域に向けて相対移動することになり、ロータの滑らかな回転を可能にし、第１シールの摩耗も抑制する。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータが、前記回転軸芯上の壁中心を中心とする球状の外壁部を有しても良い。

これによると、ロータが第１吐出ポートを閉じる回転姿勢にある場合には、第１シールの全周をロータの外壁部に密着させ、ロータが第２吐出ポートを閉じる回転姿勢にある場合には、第２シールの全周をロータの外壁部に密着させ、良好なシール性を現出する。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記孔部が、前記ロータの回転に伴い前記吐出ポートと重なり始める側に延出する溝を有しても良い。

これによると、ロータの回転により、孔部が吐出ポートに重なる以前に溝が吐出ポートに重なることになり、溝を介して吐出ポートへ冷媒の供給を行える。これにより、例えば、内燃機関のラジエータに冷媒の供給を開始する場合に、吐出ポートを介して冷媒の供給を開始する以前に溝を介して少量の冷媒を供給するため、吐出ポートから冷媒を供給する以前に冷媒温を僅かに変化させることが可能となり、内燃機関の急激な温度変化を抑制できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記受け部が、前記ロータの回転に伴い前記導入ポートと重なり始める側に延出する溝を有しても良い。

これによると、ロータの回転により、受け部が導入ポートに重なる以前に溝が導入ポートに重なることになり、溝を介して導入ポートへ冷媒の供給を行える。これにより、例えば、内燃機関に対してラジエータから冷媒の供給を開始する場合に、導入ポートを介して冷媒の供給を開始する以前に溝を介して少量の冷媒を供給するため、導入ポートから冷媒を供給する以前に冷媒温を僅かに変化させることが可能となり、内燃機関の急激な温度変化を抑制できる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記ロータの回転限界を決めるストッパーが、前記ロータの外周のうち前記第１シールと前記第２シールとの何れにも当接しない領域に突出形成されても良い。

ロータの回転限界を決めるためロータの外周から突出するストッパーをロータと一体的に形成することが考えられる。しかしながら、金型を用いた樹脂成形では、樹脂量が多いストッパー部分の放熱に要する時間が、樹脂量が少ない外壁部分の放熱に要する時間より長くなる。このような理由から、成形後にはロータの外壁部分で放熱に伴う収縮が終了した後にも、ストッパー部分では放熱に伴う収縮が継続するため、結果として、ストッパー近傍の外壁部分の肉厚を必要とする値より薄くすることになり、ロータの外周面に凹部を作り出し、シールでのシール性を低下させることも考えられた。これに対して、上記構成のように、ストッパーを第１シールと第２シールとが当接しない領域に形成することにより、ロータの外周のうちストッパーの近傍に凹部が形成されても、各々のシール性を低下させることがない。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記第２孔部には、回転軸の延在方向に延出する縦リブ部が備えられ、前記縦リブ部は前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より回転軸の中心側に引退していると好適である。

このような構成とすれば、縦リブ部により第２孔部の形状を維持することができる。したがって、所期の冷媒の流れが変わることを防止できる。また、このような構成とすれば、ロータが回転する際に、縦リブ部と、第１シールとの間に隙間を設けることができる。これにより、第１シールに対する縦リブ部の接触圧を軽減して第１シールの摩耗を抑制し、第１シールの寿命を長くすることができる。したがって、所期のシール性を維持することができるので、冷媒の漏れの増加を防止できる。また、縦リブ部が第１シールを摺動することがないので、摺動トルクを低減することが可能となる。

また、本発明の冷媒制御バルブ装置は、前記第２受け部には、回転軸の延在方向に延出する縦リブ部が備えられ、前記縦リブ部は前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より回転軸の中心側に引退していると好適である。

このような構成とすれば、縦リブ部により第２受け部の形状を維持することができる。したがって、所期の冷媒の流れが変わることを防止できる。また、このような構成とすれば、ロータが回転する際に、縦リブ部と、第１シールとの間に隙間を設けることができる。これにより、第１シールに対する縦リブ部の接触圧を軽減して第１シールの摩耗を抑制し、第１シールの寿命を長くすることができる。したがって、所期のシール性を維持することができるので、冷媒の漏れの増加を防止できる。また、縦リブ部が第１シールを摺動することがないので、摺動トルクを低減することが可能となる。

第１実施形態のエンジン冷却系を示す図である。 第２吐出ポートに冷却水が送られる冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 第１吐出ポートに冷却水が送られる冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 冷媒制御バルブ装置の横断面図である。 全開姿勢にあるロータの展開図である。 第２開放姿勢にあるロータの展開図である。 第１開放姿勢にあるロータの展開図である。 全閉姿勢にあるロータの展開図である。 ロータの斜視図である。 仮想外壁面とリブ部との関係を示す断面図である。 ロータと第１シールとの関係を説明する断面図である。 第２実施形態のエンジン冷却系を示す図である。 第２導入ポートに冷却水が送られる冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 冷媒制御バルブ装置の横断面図である。 全開姿勢にあるロータの展開図である。 第２開放姿勢にあるロータの展開図である。 第１開放姿勢にあるロータの展開図である。 全閉姿勢にあるロータの展開図である。 第３実施形態のエンジン冷却系を示す図である。 ロータが全閉姿勢にある冷媒制御バルブ装置の縦断面図である。 電動制御部の横断面図である。 ロータとポートとの位置関係を示す横断面図である。 全閉姿勢にあるロータの展開図である。 第３ポートが連通状態にあるロータの展開図である。 第３，第２ポートが連通状態にあるロータの展開図である。 全開姿勢にあるロータの展開図である。 ロータの回転角と各ポートの開度との関係を示すチャートである。 別実施形態（ａ）の冷媒制御バルブ装置の断面図である。 別実施形態（ｃ）のロータの斜視図である。 別実施形態（ｃ）の縦リブ部の近傍の拡大図である。 別実施形態（ｄ）の冷媒制御バルブ装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態：基本構成〕
冷媒制御バルブ装置Ｖは、図１に示すように、車両に備えられ内燃機関としてのエンジンＥからの冷却水（冷媒の一例）を受け入れる導入ポートＰＳと、冷却水をラジエータホース１を介してラジエータＲに送り出す第１吐出ポートＰ１と、冷却水をヒータホース２を介してヒータコアＨに送り出す第２吐出ポートＰ２とを備えている。エンジンＥは、シリンダヘッド部Ｅａとシリンダブロック部Ｅｂとを有しており、冷却水は、シリンダヘッド部Ｅａから冷媒制御バルブ装置Ｖの導入ポートＰＳに供給される。また、ラジエータＲに供給された冷却水、及び、ヒータコアＨに供給された冷却水は、インレットバルブ３からウォータポンプ４（Ｗ／Ｐ）に送られ、ウォータポンプ４からエンジンＥのシリンダブロック部Ｅｂに戻される。

尚、この第１実施形態では、冷媒制御バルブ装置Ｖからの冷却水をラジエータＲとヒータコアＨとに供給するものであるが、例えば、エンジンオイルや、オートマチックミッションのフルード等の熱交換にために供給するように用いても良い。このように用いる場合に、冷媒制御バルブ装置Ｖに対して第３の吐出ポートを形成しても良い。

図２〜図４に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖは、樹脂製のハウジングＡと、このハウジングＡの内部に対し回転軸芯Ｘを中心に回転自在に収容される樹脂製で球状の外壁部２３を有するロータＢと、ロータＢを回転駆動する電動制御部Ｃとを備えている。この冷媒制御バルブ装置Ｖは、エンジンＥの冷却水（冷媒の一例）をラジエータＲ、又は、熱を必要とするデバイスとしてのヒータコアＨの少なくとも一方に供給すると共に、ラジエータＲとヒータコアＨとの何れにも供給しない状態を作り出すように構成されている。尚、回転軸芯Ｘは導入ポートＰＳの中心位置から、この導入ポートＰＳの開口面に直交する姿勢に設定されている。

〔ハウジング〕
ハウジングＡは、筒状となるハウジングボデー１０の一方の端部を閉じるように蓋状のハウジングプレート１１を備えており、ハウジングボデー１０の開放側には導入ポートＰＳが形成されている。

第１吐出ポートＰ１は、ラジエータホース１が繋がれる円筒状の第１スリーブ部１３（第１部材の一例）と、この第１スリーブ部１３の外周に鍔状に形成される第１フランジ部１４と、第１スリーブ部１３の内端に対して外嵌する第１シール部１５とを備えている。

第１フランジ部１４は、その外周が全周に亘りハウジングボデー１０に対して溶着により接続している。また、第１シール部１５は、環状の第１シール１５ａと、第１パッキン１５ｂと、第１中間リング１５ｃと、第１スプリング１５ｄとで構成されている。これらは第１スリーブ部１３の内端位置に外嵌する状態で備えられている。尚、溶着に代えて、第１フランジ部１４を接着剤によりハウジングボデー１０に接着しても良い。

第１シール部１５は、ロータＢが、第１吐出ポートＰ１を閉塞する姿勢に設定された場合に球状の外壁部２３に対し、全周が密着することで、第１吐出ポートＰ１とロータＢの外壁部２３との間での冷却水の流れを遮断するように機能する。

第１シール１５ａは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の可撓性の樹脂で環状に成形される。この第１シール１５ａは、第１スリーブ部１３に外嵌する状態で、この第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能である。第１パッキン１５ｂは、可撓性の樹脂で形成される環状で、内周側には第１スリーブ部１３の外周面に接触するリップ部が形成されている。この第１パッキン１５ｂは第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能である。

第１中間リング１５ｃは、剛性の高い金属や樹脂で形成され、第１パッキン１５ｂに外嵌する位置に配置されている。第１スプリング１５ｄは、金属材で形成され、一端が第１フランジ部１４に当接し、他端が第１中間リング１５ｃに当接する位置に配置されている。第１スプリング１５ｄの付勢力により、第１シール１５ａはロータＢの外壁部２３に接触する。

特に、第１スリーブ部１３の中心となる第１中心線Ｑ１が、回転軸芯Ｘに対して傾斜している。第１中心線Ｑ１は回転軸芯Ｘに交差しており、この交差位置が壁中心Ｔとなり、この壁中心ＴがロータＢの球状の外壁部２３の中心と一致する。第１中心線Ｑ１の傾斜方向は、第１スリーブ部１３での冷却水の流れの下流ほど、この第１スリーブ部１３の外端側が回転軸芯Ｘから離間すると共に、導入ポートＰＳから離間するように設定されている。

第２吐出ポートＰ２は、ヒータホース２が繋がれる第２スリーブ部１７（第２部材の一例）と、この第２スリーブ部１７の外周に鍔状に形成される第２フランジ部１８と、第２スリーブ部１７の内端に対して外嵌する第２シール部１９とを備えている。

第２フランジ部１８は、その外周が全周に亘りハウジングボデー１０に対して溶着により接続している。また、第２シール部１９は、環状の第２シール１９ａと、第２パッキン１９ｂと、第２中間リング１９ｃと、第２スプリング１９ｄとで構成されている。これらは第２スリーブ部１７の内端位置に外嵌する状態で備えられている。尚、溶着に代えて、第２フランジ部１８を接着剤によりハウジングボデー１０に接着しても良い。

第２シール部１９は、ロータＢが、第２吐出ポートＰ２を閉塞する姿勢に設定された場合に球状の外壁部２３に対し、全周が密着することで、第２吐出ポートＰ２とロータＢの外壁部２３との間での冷却水の流れを遮断するように機能する。

第２シール部１９を構成する第２シール１９ａと、第２パッキン１９ｂと、第２中間リング１９ｃと、第２スプリング１９ｄとは、第１シール部１５において、対応する部材と同様の素材が用いられ、第１シール部１５と同様に機能する。

特に、第２スリーブ部１７の中心となる第２中心線Ｑ２が、回転軸芯Ｘに対して直交するように姿勢が設定される。また、第２中心線Ｑ２は回転軸芯Ｘに対して壁中心Ｔで交差する位置に配置され、この第２中心線Ｑ２は、ロータＢの外壁部２３のうち回転軸芯Ｘを中心とする外径で最も大径となる位置に重なる位置に配置されている。

更に、第１シール１５ａのうち導入ポートＰＳ側の外周部と、第２シール１９ａのうち導入ポートＰＳ側の外周部とが、回転軸芯Ｘに沿う方向で一致するように第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２との相対的な位置関係が設定されている。

〔ロータ〕
図２〜図４，図９に示すように、ロータＢは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト２７と一体的に回転するロータ本体２０を有している。

ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して導入ポートＰＳから冷却水を受け入れる受け部としての開口部２１と、この開口部２１に連なり内部に内部空間２０Ｓを形成するロータ内壁部２２と、壁中心Ｔを中心とする球状となる外壁部２３と、ロータＢの内部空間２０Ｓからの冷却水を第１吐出ポートＰ１又は第２吐出ポートＰ２に送り出すように当該外壁部２３に形成された制御孔部２４（孔部の具体例）とを備えている。

また、ロータ本体２０において、開口部２１と反対側にはシャフト２７が貫通状態で配置される開放部２５が形成されている。シャフト２７の突出端に形成された複数の連結体２８が、ロータ本体２０のロータ内壁部２２に連結することにより、ロータＢと一体回転するように構成されている。

前記ロータ内壁部２２は、開口部２１から回転軸芯Ｘに沿う方向に連なる導入内壁部２２ａと、この導入内壁部２２ａに滑らかに連なり、開口部２１と反対側ほど当該導入内壁部２２ａを窄める方向に伸びる湾曲内壁部２２ｂとを備えている。これにより、ロータＢの内部空間２０Ｓは、湾曲内壁部２２ｂの部位が外壁部２３に対して平行に形成され、導入内壁部２２ａの部位が、所定の肉厚で筒状に形成される。また、湾曲内壁部２２ｂに対して前述した開放部２５が形成されている。

図５〜図９に示すように、制御孔部２４は、第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａの内径より僅かに狭い幅となる第１孔部２４ａと、第２吐出ポートＰ２の第２シール１９ａの内径より僅かに狭い幅となる第２孔部２４ｂとがロータ本体２０の外周に沿って伸びる形態で一連に形成されている。また、この制御孔部２４の第１孔部２４ａの外周にはロータＢの回転に伴い、第１吐出ポートＰ１と重なり始める側に延出する溝２４Ｔが形成されている。この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する主長孔部Ｇａの外周縁の一部を切り欠く形態で形成されている。尚、この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する副長孔部Ｇｂの外周に形成しても良い。

つまり、ロータＢを、回転軸芯Ｘを中心に回転した場合に、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の基準軌跡Ｋａ（図５では下側・開口部２１に近い側）が、第１孔部２４ａの外周と重なり合う。また、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での他方（図５では上側）の中間軌跡Ｋｂが、第１孔部２４ａにおいて回転軸芯Ｘに沿う方向での中央部に達するように位置関係が設定されている。

また、第１孔部２４ａの第１幅Ｗ１（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）は、第２孔部２４ｂの第２幅Ｗ２（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）の略２倍に設定されている。更に、第１孔部２４ａには、前述した中間軌跡Ｋｂに沿って形成されることで、第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割するリブ部２４ｒが形成されている。

このリブ部２４ｒは、前述したように第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割する構成であるため、第１吐出ポートＰ１が開放した場合には、このリブ部２４ｒのうち、主長孔部Ｇａの外縁部を形成する端面２４ｒｓと、副長孔部Ｇｂの外縁とを形成する端面２４ｒｓとに沿って冷却水が流れることになる。この冷却水の流に対して抵抗とならないように各々の端面２４ｒｓは、冷却液の流れに沿う姿勢となる平滑面として形成されている。

このようにリブ部２４ｒが形成されることにより、ロータＢの回転姿勢の設定により第２吐出ポートＰ２の第２シール１９ａが第１孔部２４ａに達した場合にも、この第２シール１９ａが第１孔部２４ａの開口縁と、リブ部２４ｒとが接触する状態となり、第２シール１９ａを安定的に支持することが可能となる。このようにリブ部２４ｒが形成されることにより主長孔部Ｇａ（図５でリブ部２４ｒより上側）と、この主長孔部Ｇａより長い副長孔部Ｇｂ（図５でリブ部２４ｒより下側）とが並列して形成される。また、リブ部２４ｒの近傍を冷却水が流れる場合にも、リブ部２４ｒの端面２４ｒｓが冷却液の流れに沿う姿勢で平滑に形成されているため、冷却水を円滑に流すことが可能となる。

特に、図９、図１０に示すように、リブ部２４ｒは、第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａに対して局所的な接触圧を作用させないように、外壁部２３を延長した仮想外壁面Ｓより回転軸芯Ｘの方向に変位させている。また、このリブ部２４ｒは、周方向での中央領域２４ｒａが、仮想外壁面Ｓから回転軸芯Ｘの方向に最も変位している。また、このリブ部２４ｒの周方向での外端部が滑らかな傾斜で中央領域２４ｒａとロータＢの外壁部（第１孔部２４ａの縁部）とが連なるように、リブ部２４ｒの外端部には傾斜領域２４ｒｂが形成されている。この構成により、第１シール１５ａに対するリブ部２４ｒの接触圧を軽減して第１シール１５ａの摩耗を抑制し、第１シール１５ａの寿命が長くなる。しかも、リブ部２４ｒの中央領域２４ｒａの両端に傾斜領域２４ｒｂを形成することにより、ロータＢの回転を円滑に行い、第１シール１５ａの寿命を一層延ばすことになる。

〔電動制御部〕
シャフト２７は、ハウジングＡのハウジングプレート１１を貫通する状態で、このハウジングプレート１１に回転自在に支持され、シャフト２７とハウジングプレート１１のボス部との間には、冷却水の漏出を阻止するシール２９を備えている。

電動制御部Ｃは、シャフト２７の端部に備えられたホイールギヤ３１と、これに咬合するウォームギヤ３２と、このウォームギヤ３２を回転駆動する電動モータ３３（アクチュエータの一例）と、ウォームギヤ３２の回転姿勢からロータＢの回転姿勢を検知する非接触型の回転角センサ３４とを制御ケース３５に収容して構成されている。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０に連結固定されることにより水密構造となるように構成され、電動モータ３３は外部の制御装置で制御される。制御装置は、エンジンＥの冷却水の温度を計測する水温センサの検知結果、及び、ヒータコアＨを必要とする情報に基づいてロータＢの目標姿勢を設定し、回転角センサ３４の検知信号によりロータＢの回転姿勢が目標姿勢に達するように制御を行う。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０と別体として形成され、ハウジングボデー１０の外面に連結固定される構成であるため、例えば、仕様が異なる冷媒制御バルブ装置Ｖを製造する場合でも、ハウジングボデー１０と電動制御部Ｃとを個別に製造することにより部品点数が増えるのを防止している。

〔冷却水の制御〕
電動制御部Ｃは、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を同時に開放する全開姿勢と、第２吐出ポートＰ２だけを開放する第２開放姿勢と、第１吐出ポートＰ１だけを開放する第１開放姿勢と、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を同時に閉塞する全閉姿勢とにロータＢの回転姿勢を設定する制御を実現する。

つまり、ロータＢの回転姿勢が全開姿勢に設定された場合には、図５に示すように、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とが内部空間２０Ｓに連通し、冷却水を第１吐出ポートＰ１からラジエータＲに供給すると同時に、第２吐出ポートＰ２からヒータコアＨに供給する。また、この全開姿勢では、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部に当接し、第２シール１９ａが第２孔部２４ｂの一対の縁部に当接するため第１シール１５ａと第２シール１９ａとの何れも姿勢が安定する。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが一方に回転操作され、第２開放姿勢に設定された場合には、図６に示すように、第２吐出ポートＰ２と内部空間２０Ｓとが連通するため、ヒータコアＨに対して冷却水の供給が可能となる。また、この第２開放姿勢では、第２シール１９ａが副長孔部Ｇｂに沿って移動することで第１孔部２４ａの位置に達し、この第２シール１９ａの外周の一方が第１孔部２４ａの縁部に当接し、外周の他方がリブ部２４ｒに接触するため、第２シール１９ａの姿勢が安定する。

特に、ロータＢが図６に示す第２開放姿勢から、図５に示す全開姿勢の方向に回転した場合には、この回転に伴い溝２４Ｔが第１吐出ポートＰ１に重なることにより、回転の初期に溝２４Ｔを介して少量の冷却水を第１吐出ポートＰ１に供給できる。これにより、第１孔部２４ａが第１吐出ポートＰ１に重なる状態に達する以前に、エンジンＥの温度を僅かに変化させるため、第１吐出ポートＰ１を介して冷却水を供給した場合の温度変化の小さくし、エンジンＥの温度の急激な変化を抑制できる。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが他方に回転操作され、第１開放姿勢に設定された場合には、図７に示すように、第１吐出ポートＰ１と内部空間２０Ｓとが連通するため、ラジエータＲに対して冷却水の供給が可能となる。また、この第１開放姿勢では、第１シール１５ａが第１孔部２４ａにあるため、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部（主長孔部Ｇａの縁部と副長孔部Ｇｂの縁部と）に当接することになり、第１シール１５ａの姿勢が安定する。

更に、ロータＢが全閉姿勢に設定された場合には、図８に示すように、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２との何れも内部空間２０Ｓと非連通状態となり、ラジエータＲとヒータコアＨとに冷却水は供給されない。この全閉姿勢は、エンジンＥの始動直後のように早期の暖機を必要とする場合に設定される。また、この全閉姿勢では、第１シール１５ａがロータＢの外壁部２３に密着し、第２シール１９ａがロータＢの外壁部２３に密着する。

尚、電動制御部Ｃは、ロータＢの回転姿勢の設定により、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２との何れにおいても、冷却水の流れを制限する状態（全開にしない状態）で冷却水の供給量を任意に設定する制御も行えるように構成されている。

例えば、図１１に示すように、第１吐出ポートＰ１の第１中心線Ｑ１の姿勢を、壁中心Ｔを中心にして矢印の方向に揺動させるように変位させることにより、第１中心線Ｑ１の姿勢を回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢に設定されたものを想定する。この想定では、第１中心線Ｑ１がロータＢの外壁部２３のうち最も大径となる位置に交わることになる。実線で示す第１シール１５ａの位置と比較すると、第１シール１５ａの位置が同図に仮想線（二点鎖線）で示す如く開口部２１に接近する方向に（同図では下側）に変位する。

このように変位したものでは、第１シール１５ａの一部がロータＢの外壁部２３のうち、回転軸芯Ｘを中心にして最も大径となる部位より開口部２１の方向の外壁部２３に接触することになる。このような接触位置では、第１シール１５ａが接触するための領域を回転軸芯Ｘに沿って開口部２１の方向に拡大することが必要となり、ロータＢの外壁部２３が回転軸芯Ｘに沿って伸びる構成となる。その結果として、同図に仮想線（二点鎖線）で示す如く回転軸芯Ｘに沿う方向でのロータＢの寸法を拡大し、ロータ内壁部２２の導入内壁部２２ａの内径の縮小を招くことになる。

これに対して、本実施形態の第１吐出ポートＰ１では、冷却水の流れの下流側ほど開口部２１から離間するように第１中心線Ｑ１の姿勢を回転軸芯Ｘに対して傾斜させている。これにより、第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａのうち開口部２１に近い部位を、ロータＢの外壁部２３のうち回転軸芯Ｘを中心にして最も大径となる位置に近接させている。この結果、冷媒制御バルブ装置Ｖの回転軸芯Ｘに沿う方向でのロータＢの寸法が短くなって小型化が実現される。また、導入内壁部２２ａの大径化により冷却水の導入量を増すことができる。

更に、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とを、ハウジングＡにおいて周方向に並ぶように配置しているため、例えば、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とを回転軸芯Ｘに沿う方向に並べたものと比較して、ハウジングＡとロータＢとの回転軸芯Ｘに沿う方向での寸法の短縮も実現している。

この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、導入ポートＰＳの開口の断面積が、第１吐出ポートＰ１の断面積と、第２吐出ポートＰ２の断面積とを合わせた値より大きく設定されている。また、ロータＢの内部空間２０Ｓを構成するロータ内壁部２２において、導入ポートＰＳからの冷却水を導入内壁部２２ａに沿って直線的に送り、湾曲内壁部２２ｂにおいて回転軸芯Ｘに案内するように送るため、冷却水に淀みを生ずることがなく流れに無理がない。尚、この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、導入ポートＰＳから供給された冷却水はロータＢの内部空間２０Ｓだけではなく、ロータＢの外部に満たされることになる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態では、前述した実施形態と共通する構成の冷媒制御バルブ装置Ｖを用いるものであるが、冷却水（冷媒の一例）の流動方向が逆であり、第１シール部１５と第２シール部１９との構成が異なっている。尚、この第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を抽出して説明しており、前述した実施形態と共通する構成には第１実施形態と共通する符号を付している。

〔第２実施形態：基本構成〕
冷媒制御バルブ装置Ｖは、図１２に示すように、車両に備えられ内燃機関としてのエンジンＥからの冷却水（冷媒の一例）をエンジンＥに戻す吐出ポートＵＳ（吐出部の一例）と、ラジエータＲの冷却水がラジエータホース１を介して供給される第１導入ポートＵ１（導入口の一例）と、ヒータコアＨの冷却水がヒータホース２を介して供給される第２導入ポートＵ２（導入口の一例）とを備えている。エンジンＥは、シリンダヘッド部Ｅａとシリンダブロック部Ｅｂとを有しており、冷却水は、シリンダヘッド部Ｅａからアウトレットバルブ５に供給される。このアウトレットバルブ５は、冷却水をラジエータＲとヒータコアＨとに分流できるように構成されている。また、吐出ポートＵＳからの冷却水はウォータポンプ４（Ｗ／Ｐ）に送られ、ウォータポンプ４からエンジンＥのシリンダブロック部Ｅｂに戻される。

尚、この第２実施形態では、ラジエータＲとヒータコアＨとの冷媒制御バルブ装置ＶからエンジンＥに戻すものであるが、例えば、アウトレットバルブ５において、エンジンオイルや、オートマチックミッションのフルード等の熱交換にために供給するように構成したものでは、エンジンオイルや、フルード等の熱交換を行う機器からの冷却水を受け入れ得るための冷媒制御バルブ装置Ｖに対して第３の導入ポートを形成しても良い。

図１３，図１４に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖは、第１実施形態と同様に樹脂製のハウジングＡと、回転軸芯Ｘを中心に回転自在となる樹脂製で球状の外壁部２３を有するロータＢと、ロータＢを回転駆動する電動制御部Ｃとを備えている。この冷媒制御バルブ装置Ｖは、ラジエータＲ又はヒータコアＨとの何れか一方からの冷却水の受け入れる状態と、ラジエータＲとヒータコアＨとの何れにからの冷却水も受け入れない状態とを作り出すように構成されている。尚、回転軸芯Ｘは吐出ポートＵＳの中心位置から、この吐出ポートＵＳの開口面に直交する姿勢に設定されている。

〔ハウジング〕
ハウジングＡのハウジングボデー１０の開放側に吐出ポートＵＳが形成されている。また、ハウジングＡには、外方に突出する筒状の第１スリーブ部１３を有する第１導入ポートＵ１と、外方に突出する第２スリーブ部１７を有する第２導入ポートＵ２とが形成されている。第１スリーブ部１３の内径は、第２スリーブ部１７の内径より大径に形成されている。

第１シール部１５は、環状の第１シール１５ａと、第１パッキン１５ｂと、第１中間リング１５ｃと、第１スプリング１５ｄとで構成されている。これらは第１スリーブ部１３の内端位置に内嵌する状態で備えられている。

第１シール１５ａは、第１スリーブ部１３に内嵌する状態で、この第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能である。第１パッキン１５ｂは、可撓性の樹脂で形成される環状で、外周側には第１スリーブ部１３の内周面に接触するリップ部が形成されている。この第１パッキン１５ｂは第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能に構成されている。

特に、第１スリーブ部１３の中心となる第１中心線Ｑ１が、回転軸芯Ｘに対して傾斜しており、第１中心線Ｑ１は回転軸芯Ｘに交差する。この交差位置が壁中心Ｔとなり、この壁中心ＴがロータＢの球状の外壁部２３の中心と一致する。第１中心線Ｑ１の傾斜方向は、第１スリーブ部１３での冷却水の流れの上流（導入側の端部）ほど、この第１スリーブ部１３の外端側が回転軸芯Ｘから離間すると共に、吐出ポートＵＳから離間するように設定されている。

第２シール部１９を構成する第２シール１９ａと、第２パッキン１９ｂと、第２中間リング１９ｃと、第２スプリング１９ｄとは、第１シール部１５において、対応する部材と同様の素材が用いられ、第１シール部１５と同様に機能する。これらは第２スリーブ部１７の内端位置に内嵌する状態で備えられている。

〔ロータ〕
ロータＢは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト２７と一体的に回転するロータ本体２０を有している。

ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して吐出ポートＵＳから冷却水を送り出す開口部２１（孔状部の一例）と、この開口部２１に連なり内部に内部空間２０Ｓを形成するロータ内壁部２２と、壁中心Ｔを中心とする球状となる外壁部２３と、第１導入ポートＵ１又は第２導入ポートＵ２からの冷却水をロータＢの内部空間２０Ｓで受け入れるように当該外壁部２３に形成された制御孔部２４とを備えている。

図１５〜図１８に示すように、制御孔部２４（受け部の一例）は、第１導入ポートＵ１の第１シール１５ａの内径より僅かに狭い幅となる第１受け部としての第１孔部２４ａと、第２導入ポートＵ２の第２シール１９ａの内径より僅かに狭い幅となる第２受け部としての第２孔部２４ｂとがロータ本体２０の外周に沿って伸びる形態で一連に形成されている。また、この制御孔部２４の第１孔部２４ａの外周にはロータＢの回転に伴い、第１導入ポートＵ１と重なり始める側に延出する溝２４Ｔが形成されている。この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する主長孔部Ｇａの外周縁の一部を切り欠く形態で形成されている。尚、この溝２４Ｔは、第１孔部２４ａを構成する副長孔部Ｇｂの外周に形成しても良い。

また、ロータＢを、回転軸芯Ｘを中心に回転した場合に、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の基準軌跡Ｋａ（図９を参照・図１５では下側）が、第１孔部２４ａの外周と重なり合う。また、第２孔部２４ｂの外周のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での他方（図１５では上側）の中間軌跡Ｋｂが、第１孔部２４ａにおいて回転軸芯Ｘに沿う方向での中央部に達するように位置関係が設定されている。

また、第１孔部２４ａの第１幅Ｗ１（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）は、第２孔部２４ｂの第２幅Ｗ２（回転軸芯Ｘに沿う方向での幅）の略２倍に設定されている。更に、第１孔部２４ａには、前述した中間軌跡Ｋｂに沿って形成されることで、第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割するリブ部２４ｒが形成されている。

〔冷却水の制御〕
電動制御部Ｃは、第１実施形態と同じ構成を有している。また、電動制御部Ｃは、第１導入ポートＵ１及び第２導入ポートＵ２を同時に開放する全開姿勢と、第２導入ポートＵ２だけを開放する第２開放姿勢と、第１導入ポートＵ１だけを開放する第１開放姿勢と、第１導入ポートＵ１及び第２導入ポートＵ２を同時に閉塞する全閉姿勢とにロータＢの回転姿勢を設定する制御を実現する。

つまり、ロータＢの回転姿勢が全開姿勢に設定された場合には、図１５に示すように、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部に当接し、第２シール１９ａが第２孔部２４ｂの一対の縁部に当接するため第１シール１５ａと第２シール１９ａとの何れも姿勢が安定する。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが一方に回転操作され、第２開放姿勢に設定された場合には、図１６に示すように、第２シール１９ａが副長孔部Ｇｂに沿って移動することで第１孔部２４ａの位置に達し、この第２シール１９ａの外周の一方が第１孔部２４ａの縁部に当接し、外周の他方がリブ部２４ｒに接触するため、第２シール１９ａの姿勢が安定する。

特に、ロータＢが図１６に示す第２開放姿勢から、図１５に示す全開姿勢の方向に回転した場合には、この回転に伴い溝２４Ｔが第１導入ポートＵ１に重なることにより、回転の初期に溝２４Ｔを介して少量の冷却水を第１導入ポートＵ１に供給できる。これにより、第１孔部２４ａが第１導入ポートＵ１に重なる状態に達する以前に、エンジンＥの温度を僅かに変化させるため、第１導入ポートＵ１を介して冷却水を供給した場合の温度変化を小さくし、エンジンＥの温度の急激な変化を抑制できる。

また、全開姿勢を基準にして、ロータＢが他方に回転操作され、第１開放姿勢に設定された場合には、図１７に示すように、第１シール１５ａが第１孔部２４ａにあるため、第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部（主長孔部Ｇａの縁部と副長孔部Ｇｂの縁部と）に当接することになり、第１シール１５ａの姿勢が安定する。

更に、ロータＢが全閉姿勢に設定された場合には、図１８に示すように、第１シール１５ａがロータＢの外壁部２３に密着し、第２シール１９ａがロータＢの外壁部２３に密着する。

〔第３実施形態〕
この第３実施形態の冷媒制御バルブ装置Ｖは、前述した第１実施形態と共通する構成を具備するものであるが、ロータＢの構成が第１実施形態と異なっている。尚、この第３実施形態では実施形態と共通する構成には第１実施形態と共通する符号を付している。

〔第３実施形態：基本構成〕
冷媒制御バルブ装置Ｖは、図１９に示すように、エンジンＥからの冷却水（冷媒の一例）を受け入れる導入ポートＰＳと、冷却水をラジエータホース１を介してラジエータＲに送り出す第１吐出ポートＰ１とを備えている。また、この冷媒制御バルブ装置Ｖは、冷却水をオイルクーラホース６ａを介してオイルクーラ６に供給する第２吐出ポートＰ２と、冷却水をＥＧＲホース７ａを介してＥＧＲクーラ７に供給する第３吐出ポートＰ３とを備えている。この実施形態では、冷却水が供給されるデバイスとしてオイルクーラ６と、ＥＧＲクーラ７とを挙げているが、デバイスはこれに限るものではなくヒータコア等でも良い。

エンジンＥは、シリンダヘッド部Ｅａとシリンダブロック部Ｅｂとを有しており、冷却水は、シリンダヘッド部Ｅａから冷媒制御バルブ装置Ｖの導入ポートＰＳに供給される。ラジエータＲに供給された冷却水、及び、オイルクーラ６とＥＧＲクーラ７に供給された冷却水はインレットバルブ３からウォータポンプ４（Ｗ／Ｐ）に送られ、このウォータポンプ４からエンジンＥのシリンダブロック部Ｅｂに戻される。

図２０〜図２２に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖは、樹脂製のハウジングＡと、このハウジングＡの内部に対し回転軸芯Ｘを中心に回転自在に収容される樹脂製で球状の外壁部２３を有するロータＢと、ロータＢを回転駆動する電動制御部Ｃとを備えている。

〔ハウジング〕
ハウジングＡは、筒状となるハウジングボデー１０の一方の端部を閉じるように蓋状のハウジングプレート１１を備え、ハウジングボデー１０の開放側には導入ポートＰＳが形成されている。ハウジングボデー１０には第１吐出ポートＰ１と、第２吐出ポートＰ２と、第３吐出ポートＰ３とが形成されている。第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との内径は等しい値に設定されている。

第１吐出ポートＰ１の内端に第１シール部１５を備え、第２吐出ポートＰ２の内端に第２シール部１９を備え、第３吐出ポートＰ３の内端に第３シール部４３を備えている。これらのシールは共通する構成を有しているため、第１吐出ポートＰ１の構成のみ説明する。第１吐出ポートＰ１は、ラジエータホース１が繋がれる円筒状の第１スリーブ部１３（第１部材の一例）と、この第１スリーブ部１３の外周に鍔状に形成される第１フランジ部１４と、第１スリーブ部１３の内端位置に内嵌する第１シール部１５とを備えている。

第１シール部１５は、第１スリーブ部１３に内嵌する第１シール１５ａと、第１パッキン１５ｂと、第１中間リング１５ｃと、第１スプリング１５ｄとで構成されている。この構成では、第１スプリング１５ｄが、第１中間リング１５ｃと、第１スリーブ部１３の内面に突設された複数の突出片との間に配置される。

第１シール１５ａと第１パッキン１５ｂと第１中間リング１５ｃとは環状に形成され、これらは、第１スリーブ部１３の第１中心線Ｑ１に沿って移動可能に支持されている。この構成により、第１シール１５ａは、第１スプリング１５ｄの付勢力により、ロータＢの外壁部２３に接触する状態を維持する。

図２２には第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との配置と、各ポートの構成とを示している。同図には、各々の吐出ポートの中心線を第１中心線Ｑ１、第２中心線Ｑ２、第３中心線Ｑ３として示している。第２吐出ポートＰ２は、第２スリーブ部１７と第２フランジ部１８とを有すると共に、第２シール部１９を備えている。第３吐出ポートＰ３は、第３スリーブ部４１と第３フランジ部４２とを有すると共に、第３シール部４３を備えている。

第２シール部１９は、第２シール１９ａと第２パッキン１９ｂと第２中間リング１９ｃと第２スプリング１９ｄとを備えている。第３シール部４３は、第３シール４３ａと第３パッキン４３ｂと、第３中間リング４３ｃと第３スプリング４３ｄとを備えている。

尚、第２スリーブ部１７の内面と第３スリーブ部４１の内面とには、第１スリーブ部１３の内面と同様にスプリングを受ける突出片が形成されている。

〔ロータ〕
ロータＢは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト２７と一体的に回転するロータ本体２０を有している。

ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して導入ポートＰＳから冷却水を受け入れる受け部としての開口部２１と、この開口部２１に連なり内部に内部空間２０Ｓを形成するロータ内壁部２２と、壁中心Ｔを中心とする球状となる外壁部２３と、ロータＢの内部空間２０Ｓからの冷却水を第１吐出ポートＰ１、第２吐出ポートＰ２、又は第３吐出ポートＰ３に送り出すように当該外壁部２３に形成された制御孔部２４（孔部の具体例）とを備えている。

制御孔部２４と、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との位置関係を図２３〜図２６のように表すことが可能である。

図２３ではロータ本体２０に対し、制御孔部２４として第１吐出ポートＰ１の第１シール１５ａの内径より僅かに狭い幅となる第１孔部２４ａが形成されている。また、第２吐出ポートＰ２の第２シール１９ａ及び第３吐出ポートＰ３の第３シール４３ａの内径より僅かに狭い幅となる第２孔部２４ｂが形成されている。この第１孔部２４ａと第２孔部２４ｂとはロータ本体２０の外周に沿って伸びる形態で一連に形成されている。更に、第１孔部２４ａを幅方向で等しく２分割するリブ部２４ｒが形成されている。

このような構成から、図２３に示す全閉姿勢から、図２６に示す全開姿勢に達するまでロータＢを回転操作することにより、第３吐出ポートＰ３、第２吐出ポートＰ２、第１吐出ポートＰ１の順序で各々のポートがロータ本体２０の内部に連通する。

この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、図２７に示すように、ロータＢを所定の閉塞姿勢にセットすることで第１吐出ポートＰ１と、第２吐出ポートＰ２と、第３吐出ポートＰ３との全てを閉塞する全閉姿勢に設定することが可能である。また、この全閉姿勢から、開放方向に回転操作を行うことにより、最初に第３吐出ポートＰ３の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第２吐出ポートＰ２の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第１吐出ポートＰ１の開度が拡大し、その開度を１００％に設定できるように構成されている。

この構成から、エンジンＥの始動直後のように暖機を必要とする場合には、冷媒制御バルブ装置Ｖが全閉姿勢に維持される。このように全閉姿勢に維持された状態で、冷却水の水温がＥＧＲクーラ７での熱交換が可能な温度まで上昇した場合に第３吐出ポートＰ３の開度を拡大してＥＧＲクーラ７に冷却水の供給が開始される。この後に、冷却水の水温が更に上昇することにより第２吐出ポートＰ２の開度を拡大してオイルクーラ６に冷却水を供給して熱交換が行われる。

そして、冷却水の放熱を必要とする水温まで上昇した場合に第１吐出ポートＰ１の開度を拡大してラジエータＲでの放熱が行われる。つまり、ロータＢを決まった方向に回転させることにより、第３吐出ポートＰ３、第２吐出ポートＰ２、第１吐出ポートＰ１の順序で各々の開度を拡大して冷却水の供給を可能にしている。

また、ロータ本体２０において、開口部２１と反対側にはシャフト２７が貫通状態で配置される開放部２５が形成されている。シャフト２７の突出端に形成された複数の連結体２８が、ロータ本体２０のロータ内壁部２２に連結することにより、ロータＢと一体回転するように構成されている。

〔ロータ：連結体〕
ロータ本体２０は金型を用いた樹脂の成形物であるため、ロータ本体２０の内周のうち連結体２８が連結する部位では、成形時に「ヒケ」と称される現象により連結体２８が連結部位に対向する外壁部２３が窪み、凹状部が形成されることもある。この「ヒケ」は成形時に樹脂量が多い連結体２８の放熱時間が、樹脂量の少ない外壁部２３の放熱時間より長いために発生するものである。具体的には、外壁部２３の放熱が終了した後にも連結体２８の放熱が継続するため、この放熱に伴う収縮により連結体２８が連結する連結位置２８ａの外面側に凹状部が形成されるのである。このように外壁部２３に凹状部が形成される場合にはシール（例えば第１シール１５ａ）が当接してもシールと外壁部２３との間に間隙が形成され、この間隙から漏水を招き適正な流量制御を行えないことになる。

このような不都合を解消するために、図２０に示すように、ロータ本体２０に対する連結体２８の連結位置２８ａを、シールが当接する領域から外れた領域に設定することにより、外壁部２３の表面に凹状部が形成されず、壁中心Ｔを中心とする球状に高精度で形成してシールによるシール性を高く維持している。

つまり、この構成では、シャフト２７のうち、開口部２１の内部に位置する端部に複数の連結体２８の基端部分が連結しており、複数の連結体２８の中間部分が回転軸芯Ｘと平行姿勢で開口部２１と反対側に延出している。この連結体２８の延出端を、ロータＢのうち球状の外壁部２３から外れた位置の壁部に連結させ、この位置を連結位置２８ａとしている。これによりロータ本体２０を、金型を用いて成形することにより、連結位置２８ａの外側に窪みが発生しても、シールのシール性に影響を与えないものにしている。

この種の冷媒制御バルブ装置Ｖでは、ロータＢが全閉姿勢にある状態でロータ本体２０の内部空間２０Ｓの冷却水の水圧が最も高くなるため、この全閉姿勢にある状況で冷却水の漏出を高精度で抑制することも重要である。尚、何れかの吐出ポートに冷却水が供給される状況では、内部空間２０Ｓの水圧が低下して漏水を招き難いため、各シールにおけるシール性の精度の低下は許容される。

このような理由から、図２２に示す如く、ロータＢの外壁部２３のうち、ロータＢが全閉姿勢において、第１シール１５ａと第２シール１９ａと第３シール４３ａとが当接する領域を除く連結可能領域Ｚで、かつ、制御孔部２４を避ける位置に対して、連結位置２８ａが設定されている。

〔ロータ：ストッパー〕
また、ロータＢの外周には、ロータＢの回転限界を決めるストッパー２６が突出形成されている。このストッパー２６は、図２３〜図２６に示すように、ロータＢの外壁部２３のうち、非当接領域Ｙに含まれる領域に形成されている。

ロータＢの回転姿勢を全閉姿勢のよう決まった姿勢に保持する場合には、ロータＢに対してストッパー２６を突出形成することで回転限界を機械的に決めることが望ましい。しかしながら、ストッパー２６はロータ本体２０の肉厚と比較して大きい肉厚となるため、金型を用いた樹脂成形によりストッパー２６を形成する場合には、前述した「ヒケ」と同様の理由からストッパー２６の周辺の外壁部２３の表面精度に影響を与えることも考えられる。このような理由から、何れのシールも当接することがない非当接領域Ｙに対してストッパー２６を形成することにより、ロータＢの外壁部２３の表面精度に影響を与えず、結果としてシール性を低下させないようにしている。

〔電動制御部〕
シャフト２７は、ハウジングＡのハウジングプレート１１を貫通する状態で、このハウジングプレート１１に回転自在に支持され、シャフト２７とハウジングプレート１１のボス部との間には、冷却水の漏出を阻止するシール２９を備えている。

電動制御部Ｃは、シャフト２７の端部に備えられたホイールギヤ３１と、これに咬合するウォームギヤ３２と、このウォームギヤ３２を回転駆動する電動モータ３３（アクチュエータの一例）と、ウォームギヤ３２の回転姿勢からロータＢの回転姿勢を検知する非接触型の回転角センサ３４とを制御ケース３５に収容して構成されている。

この第３実施形態では、電動モータ３３の駆動力をウォームギヤ３２に伝える伝動系にギヤ減速機構３６を備えている。また、制御ケース３５には、複数のフランジ部３５Ａが形成され、このフランジ部３５Ａの貫通孔に挿通するボルトをハウジングＡに螺合することにより制御ケース３５がハウジングＡに連結固定される。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０に連結固定されることにより水密構造となるように構成され、電動モータ３３は外部の制御装置で制御される。制御装置は、エンジンＥの冷却水の温度を計測する水温センサの検知結果に基づいてロータＢの目標姿勢を設定し、回転角センサ３４の検知信号によりロータＢの回転姿勢が目標姿勢に達するように制御を行う。

制御ケース３５は、ハウジングボデー１０と別体として形成され、ハウジングボデー１０の外面に連結固定される構成であるため、例えば、仕様が異なる冷媒制御バルブ装置Ｖを製造する場合でも、ハウジングボデー１０と電動制御部Ｃとを個別に製造することにより部品点数の増大の抑制を可能にしている。

〔冷却水の制御〕
電動制御部Ｃは、図２７に基づいて先に説明したように、ロータＢの回転姿勢の設定により全閉姿勢から開放方向に回転操作を行うことにより、最初に、第３吐出ポートＰ３の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第２吐出ポートＰ２の開度が拡大し、その開度が１００％に達した後に、第１吐出ポートＰ１の開度が拡大し、その開度を１００％に設定する制御を実現する。このように第１吐出ポートＰ１の開度を１００％に設定した状態がロータＢの全開姿勢に対応する。

このようにロータＢの回転姿勢を制御することにより、ＥＧＲクーラ７に冷却水を供給し、次に、オイルクーラ６に冷却水を供給し、最後にラジエータＲに冷却水を供給することが可能となる。

また、ロータＢの制御孔部２４の形状の設定と、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２と第３吐出ポートＰ３との配置により、ロータＢを決まった方向に回転操作するだけで、第３吐出ポートＰ３と、第２吐出ポートＰ２と、第１吐出ポートＰ１との順序で各々の吐出ポートの開度を拡大できると共に、各々の開度の調節も可能となる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。

（ａ）図２８に示すように、冷媒制御バルブ装置Ｖが、ハウジングＡとして一方の端部がハウジングプレート１１で閉じた筒状のハウジングボデー１０を用い、ロータＢとして円筒状のロータ本体２０を用いて構成されている。更に、ハウジングボデー１０に対して第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２とを形成し、実施形態と同様のスリーブ部とフランジ部とシールとを備えた（第１実施形態と共通する構成には第１実施形態と共通する符号を付している）。

この別実施形態（ａ）では、ロータ本体２０に制御孔部２４を形成しており、ロータ本体２０の円筒状の外壁部２３に接触する第１，第２シール１５ａ，１９ａに対応して制御孔部２４を形成し、第１孔部２４ａを分割する位置にはリブ部２４ｒを形成している。これにより制御孔部２４には主長孔部Ｇａと副長孔部Ｇｂとが形成される。

このようにシリンダ状に構成した冷媒制御バルブ装置Ｖにおいても、第２シール１９ａの一部を制御孔部２４の縁部に当接させ、第２シール１９ａの姿勢を良好に維持して、脱落を抑制することができる。

この構成でも、第２実施形態と同様に冷却水の流動方向を、第２実施形態のように逆方向に設定する形態で使用するように用いても良い。

（ｂ）第１シール部１５と第２シール部１９と第３シール部４３とは、前述した構成に限るものではなく、これらの少なくとも一方を、例えば、スプリングを備えずにリップだけをロータＢの外壁部２３に接触するシールとして構成しても良い。

（ｃ）第２孔部２４ｂには、図２９に示されるように、回転軸としてのシャフト２７の延在方向に延出する縦リブ部５０を備えることも可能である。このように構成することで、縦リブ部５０により第２孔部２４ｂの形状を維持することができる。したがって、所期の冷媒の流れが変わることを防止できる。

また、縦リブ部５０は、図３０の縦リブ部５０の近傍の拡大図に示されるように、第１シール１５ａとの接触圧を抑制するようにロータ本体２０の外壁部２３を延長した仮想外壁面Ｓより回転軸の中心側に引退しているように構成しても良い。このように縦リブ部５０を構成することにより、ロータ本体２０が回転する際に、縦リブ部５０と、第１シール１５ａとの間に隙間を設けることができる。これにより、第１シール１５ａに対する縦リブ部５０の接触圧を軽減して第１シール１５ａの摩耗を抑制し、第１シール１５ａの寿命を長くすることができる。したがって、所期のシール性を維持することができるので、冷媒の漏れの増加を防止できる。また、縦リブ部５０が第１シール１５ａを摺動することがないので、摺動トルクを低減することが可能となる。

また、図示はしないが、第２受け部２４ｂも、回転軸としてのシャフト２７の延在方向に延出する縦リブ部５０を備えるように構成し、縦リブ部５０が、第１シール１５ａとの接触圧を抑制するようにロータ本体２０の外壁部２３を延長した仮想外壁面Ｓより回転軸の中心側に引退しているように構成しても良い。このように構成することで、上述した第２孔部２４ｂに縦リブ部５０を設ける場合と同様の効果を奏することが可能である。

（ｄ）図２に示される冷媒制御バルブ装置Ｖは、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を有するとして説明したが、冷媒制御バルブ装置Ｖは、図３１に示されるように、第１吐出ポートＰ１のみ有するように構成することも可能である。もちろん、図示はしないが、図１３に示される冷媒制御バルブ装置Ｖにおいて、第１導入ポートＵ１のみを有するように構成することも可能である。

本発明は、吐出ポートを有したハウジングの内部にロータを回転自在に収容した冷媒制御バルブ装置に利用することができる。

１３ 第１部材（第１スリーブ部）
１５ａ 第１シール
１７ 第２部材（第２スリーブ部）
１９ａ 第２シール
２０Ｓ 内部空間
２１ 受け部・孔状部（開口部）
２３ 外壁部
２４ 孔部・受け部
２４ａ 第１孔部・第１受け部
２４ｂ 第２孔部・第２受け部
２４ｒ リブ部
２４ｒａ 中央領域
２４ｒｂ 傾斜領域
２６ ストッパー
３３ アクチュエータ（電動モータ）
３５ 制御ケース
Ａ ハウジング
Ｂ ロータ
Ｅ 内燃機関（エンジン）
Ｋａ 基準軌跡
Ｋｂ 中間軌跡
ＰＳ 導入ポート
Ｐ１ 吐出ポート・第１吐出ポート
Ｐ２ 吐出ポート・第２吐出ポート
Ｓ 仮想外壁面
ＵＳ 吐出ポート
Ｕ１ 導入ポート・第１導入ポート
Ｕ２ 導入ポート・第２導入ポート
Ｔ 壁中心
Ｘ 回転軸芯

Claims (15)

1. 内燃機関からの冷媒を受け入れる導入ポート、及び、当該冷媒を振り分けて送り出す大径の第１吐出ポートおよび小径の第２吐出ポートの少なくとも二つの吐出ポートを備えたハウジングと、
   前記ハウジングの内部で回転軸芯を中心に回転して前記冷媒の流れを制御する回転体形状を呈するロータと、
   前記第１吐出ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第１シールと、
   前記第２吐出ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第２シールと、を備え、
   前記ロータが、前記導入ポートからの前記冷媒を受け入れる受け部と、受け入れた前記冷媒を収容する内部空間と、当該冷媒を前記第１吐出ポートあるいは前記第２吐出ポートに送り出すよう、前記回転軸芯の延出方向に沿って広幅に形成された第１孔部と前記延出方向に沿って狭幅に形成された第２孔部とを有する孔部とを備え、
   前記ロータの回転により、前記第１孔部の少なくとも一部が前記第２吐出ポートに連通するとき、前記第２シールの少なくとも一部が前記第１孔部の縁部に当接するように構成してある冷媒制御バルブ装置。
2. 内燃機関からの冷媒を振り分けて受け入れる大径の第１導入ポートと、小径の第２導入ポートとの少なくとも二つの導入ポート、及び、当該冷媒を送り出す吐出ポートを備えたハウジングと、
   前記ハウジングの内部で回転軸芯を中心に回転して前記冷媒の流れを制御する回転体形状を呈するロータと、
   前記第１導入ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第１シールと、
   前記第２導入ポートに設けられて前記ロータの外面に当接する環状の第２シールと、を備え、
   前記ロータが、前記第１導入ポートからの前記冷媒を受け入れる前記回転軸芯の延出方向に沿って広幅に形成された第１受け部と前記延出方向に沿って狭幅に形成された第２受け部とを有する受け部と、受け入れた前記冷媒を収容する内部空間と、当該冷媒を前記吐出ポートに送り出すよう形成された孔状部とを備え、
   前記ロータの回転により、前記第１受け部の少なくとも一部が前記第２導入ポートに連通するとき、前記第２シールの少なくとも一部が前記第１受け部の縁部に当接するように構成してある冷媒制御バルブ装置。
3. 前記吐出ポートの中心線が、前記ロータの球の中心を通り、前記吐出ポートの吐出側端部が前記導入ポートから離間する方向に傾斜している請求項１又は２に記載の冷媒制御バルブ。
4. 前記導入ポートの中心線が、前記ロータの球の中心を通り、前記導入ポートの導入側端部が前記吐出ポートから離間する方向に傾斜している請求項１又は２に記載の冷媒制御バルブ。
5. アクチュエータの駆動力により前記ロータの回転姿勢を設定する制御ケースが、前記ハウジングの外部に取付けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の冷媒制御バルブ装置。
6. 前記ロータを、前記回転軸芯を中心に回転した場合に、前記第２孔部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での一方の基準軌跡が、前記第１孔部の外周と重なり合い、前記第２孔部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での他方の中間軌跡が、前記第１孔部の中央部に達するように位置関係が設定され、
   前記第１孔部を前記中間軌跡で分割するリブ部が、前記第１孔部に形成されている請求項１に記載の冷媒制御バルブ装置。
7. 前記ロータを、前記回転軸芯を中心に回転した場合に、前記第２受け部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での一方の基準軌跡が、前記第１受け部の外周と重なり合い、前記第２受け部の外周のうち前記回転軸芯に沿う方向での他方の中間軌跡が、前記第１受け部の中央部に達するように位置関係が設定され、
   前記第１受け部を前記中間軌跡で分割するリブ部が、前記第１受け部に形成されている請求項２に記載の冷媒制御バルブ装置。
8. 前記リブ部が、前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より前記回転軸芯の方向に変位して形成されている請求項６又は７に記載の冷媒制御バルブ装置。
9. 前記リブ部が、前記ロータの周方向での中央において前記仮想外壁面より前記回転軸芯の方向に変位する中央領域と、前記リブ部の外端部が滑らかな傾斜で前記中央領域及び前記ロータの外壁部に連なる傾斜領域とを備えている請求項８に記載の冷媒制御バルブ装置。
10. 前記ロータが、前記回転軸芯上の壁中心を中心とする球状の外壁部を有している請求項１から９のいずれか一項に記載の冷媒制御バルブ装置。
11. 前記孔部は、前記ロータの回転に伴い前記吐出ポートと重なり始める側に延出する溝を有している請求項１又は６に記載の冷媒制御バルブ装置。
12. 前記受け部は、前記ロータの回転に伴い前記導入ポートと重なり始める側に延出する溝を有している請求項２又は７に記載の冷媒制御バルブ装置。
13. 前記ロータの回転限界を決めるストッパーが、前記ロータの外周のうち前記第１シールと前記第２シールとの何れにも当接しない領域に突出形成されている請求項１から１２のいずれか一項に記載の冷却制御バルブ装置。
14. 前記第２孔部には、回転軸の延在方向に延出する縦リブ部が備えられ、前記縦リブ部は前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より回転軸の中心側に引退している請求項１、６、又は１１に記載の冷却制御バルブ。
15. 前記第２受け部には、回転軸の延在方向に延出する縦リブ部が備えられ、前記縦リブ部は前記第１シールとの接触圧を抑制するように前記ロータの外壁部を延長した仮想外壁面より回転軸の中心側に引退している請求項２、７、又は１２に記載の冷却制御バルブ。

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