WO2013180090A1 - ロータリ式バルブ - Google Patents

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WO2013180090A1
WO2013180090A1 PCT/JP2013/064695 JP2013064695W WO2013180090A1 WO 2013180090 A1 WO2013180090 A1 WO 2013180090A1 JP 2013064695 W JP2013064695 W JP 2013064695W WO 2013180090 A1 WO2013180090 A1 WO 2013180090A1
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rotor
opening
outer peripheral
casing
rotary valve
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PCT/JP2013/064695
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通 土屋
匠 及川
嘉之 金坂
雅之 大工原
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株式会社ミクニ
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    • Y10T137/86863—Rotary valve unit
    • Y10T137/86871—Plug

Definitions

  • the present invention relates to a rotary valve including a rotor that rotates to open and close a flow path.
  • cooling water is circulated between the engine and the radiator for the purpose of improving the warm-up performance of the engine and improving the fuel consumption by operating the engine at an optimum temperature.
  • a bypass passage that bypasses the radiator and returns to the engine is provided, and a cooling water control valve is provided in the main passage, and the opening of the cooling water control valve is set according to the cooling water temperature and other values. By adjusting, it has been studied to control the amount of cooling water flowing through the main passage and cooled by the radiator.
  • the cooling water is circulated by a pump driven by the engine. When the engine is operating and the cooling water control valve is open, the cooling water mainly circulates through the main passage, Circulates the bypass passage when the control valve is closed.
  • the main passage is shut off and the cooling water is not returned to the radiator but returned to the engine as it is to promote engine warm-up.
  • the opening / closing (opening degree) of the cooling water control valve is adjusted.
  • a rotary valve or the like has been studied (for example, see Patent Document 1).
  • bulb for the above-mentioned cooling water
  • mold valve is proposed as a valve
  • a flow path that connects the outer peripheral surface of the rotor and the end surface is provided in the rotor, and by rotating the rotor, an opening on the outer peripheral surface side of the rotor of the flow path is provided. The position moves in the circumferential direction so that the valve is opened and closed.
  • the inner diameter of the flow path in the rotor is basically the same as the diameter of the connection portion with the external flow path, and is smaller than 2/3 of the outer diameter of the rotor, for example. That is, a passage having substantially the same diameter as the inlet and outlet of the valve is provided in the rotor, and the diameter of the rotor is considerably larger than the diameter of the flow path.
  • a tunnel-like flow path is formed inside the rotor from the inflow side to the outflow side, or a flow path is formed in a groove shape.
  • Patent Documents 2 and 3 there is one flow path in the rotor, whereas in Patent Document 1, two groove-shaped flow paths are provided in the rotor. Since the paths are provided separately and independently, the diameter of the rotor is further increased.
  • the valve is opened and closed by the movement of the opening portion on the outer peripheral surface of the rotor and the closing surface which is a non-opening portion.
  • the valve is opened, for example, the rotor side flow Cooling water flows from the passage to the passage on the casing side. Also in this case, in order to ensure a large flow rate, it is necessary to enlarge the opening on the outer peripheral surface of the rotor.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a rotary valve that can be downsized while ensuring a large flow rate.
  • a rotary valve of the present invention is a rotary valve including a rotor that opens and closes a flow path by rotating, and a casing that houses the rotor,
  • the casing is provided with a rotor accommodating space for rotatably accommodating the rotor, and at least one inflow side opening that allows fluid to flow into the rotor accommodating space from the outside at a position facing the outer peripheral surface of the rotor.
  • the rotor is formed in a cylindrical shape having an internal space, has an end surface side opening communicating with the internal space at an end surface of the rotor, and the outer surface of the rotor has the inflow of the casing.
  • the rotor outer peripheral opening communicating with the one opening, and when opposed to the one opening, A rotor outer peripheral closing surface for closing the one opening, A fluid can flow between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the casing facing the outer peripheral surface except for the one opening portion closed by the rotor outer peripheral closing surface of the rotor. Is spaced apart, A space is provided between the end face of the rotor and the casing so that fluid can flow into or out of the rotor from the end face opening.
  • the rotor outer peripheral closing surface closes the inflow side opening, and the outflow side opening has an area larger than an area projected from the rotor to the outflow side opening. Regardless of the rotation angle, it is preferably always open.
  • the casing includes one inflow side opening and two outflow side openings, and the rotor has a circumferential length capable of opening the two outflow side openings simultaneously. It is preferable to provide one rotor outer periphery opening having a height and the rotor outer periphery closing surface having a circumferential length capable of simultaneously closing the two outflow side openings.
  • the rotor outer peripheral closing surface of the rotor when the rotor outer peripheral closing surface of the rotor is at a rotation angle that is disposed at a position overlapping one of the inflow side opening and the outflow side opening of the casing, the rotor outer periphery is closed. One opening is closed by the surface, the flow path from the inflow side opening to the outflow side opening is closed, and the rotary valve is closed.
  • the rotary valve is opened, and the fluid flows from the inflow side opening to the outflow side opening of the casing. Become.
  • the fluid can flow between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the casing, and the fluid flows between the end surface opening of the rotor and the rotor outer peripheral surface opening (in the rotor). It becomes possible. Therefore, the fluid can move both inside and outside the rotor in the casing, and the fluid can flow at a large flow rate with respect to the size of the rotor. Further, since the rotor is cylindrical, its internal space is wide, and fluid can flow at a large flow rate inside the rotor.
  • the size of the rotor can be kept efficient. In other words, by enlarging the rotor to increase the flow rate, it is possible to prevent the rotary valve from becoming large, and to reduce the size of the rotary valve that opens and closes a large flow rate. It can be used effectively as a valve for water control and other purposes.
  • the outflow side opening is opened and closed by the rotor outer peripheral opening of the rotor and the rotor outer peripheral closing surface.
  • the other opening having a gap with the rotor becomes the inflow side opening, and since there is a gap with the rotor, the fluid can always flow in regardless of the rotation angle of the rotor. It has become.
  • the inflow side opening has a larger area than the projected area of the rotor, the inflow side opening cannot be blocked by the rotor outer peripheral blocking surface of the rotor.
  • the inflow side opening can be always opened, and when the outflow side opening is open, fluid can be introduced at a large flow rate through the inflow side opening. This also allows fluid to flow efficiently at a large flow rate with the rotary valve.
  • the rotor has a circumferential length that allows the two outflow side openings to be opened at once with respect to the two outflow side openings. Since the outer peripheral opening and the outer peripheral blocking surface having a circumferential length capable of closing the two outflow side openings at a time are provided, the two outflow side openings can be opened and closed simultaneously. .
  • one outflow opening is opened.
  • the other outflow side opening can be closed.
  • one rotor outer peripheral opening is provided, and on the left and right sides of this rotor outer peripheral opening, there is a boundary with the rotor outer peripheral closing surface.
  • a state in which the other outflow side opening is closed and a state in which one outflow side opening is closed and the other outflow side opening is open are possible.
  • substantially half of the outer peripheral surface of the rotor is the rotor outer peripheral opening and the remaining substantially half is the rotor outer peripheral closed surface.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the rotary valve. It is a partially broken perspective view showing the rotary valve. It is a partially broken perspective view showing the rotary valve. It is a partially broken perspective view showing the rotary valve. It is a partially broken perspective view showing the rotary valve.
  • the rotary valve of this embodiment is used, for example, for controlling cooling water of a vehicle engine, and is used by being attached to a water jacket of the engine, and circulates cooling water between the water jacket and the radiator.
  • Engine cooling system having a main flow path for supplying a coolant, a sub flow path for supplying cooling water to a device (for example, a heater or a throttle) that requires temperature adjustment using cooling water, and a bypass flow path for bypassing the radiator Used to open and close the main flow path and the sub flow path.
  • the rotor 1 includes a thin and long cylindrical rotating shaft 11, a cylindrical portion 12 formed in a thick cylindrical shape with the rotating shaft 11 as a central axis, and a cylinder at both ends in the axial direction of the cylindrical portion 12.
  • a spoke portion 13 having a shape extending from the rotary shaft 11 in all directions along the radial direction of the portion 12 and connected to the cylindrical portion 12 is provided.
  • the number of the spoke parts 13 is not limited to four as four directions, and may be less than that or more.
  • the left and right end face portions of the rotor 1 are formed of the spoke portions 13 extending in four directions from the rotating shaft 11 described above, an opening is formed between the portions extending in the four directions. Therefore, the left and right end faces of the rotor 1 are each provided with four openings (end face side openings) 14, and the area occupied by the openings 14 is larger than the area occupied by the spokes 13 on the end face of the rotor 1. ing.
  • a rotor outer peripheral opening 15 having a circumferential length that is substantially half of the outer peripheral surface (slightly shorter than half) is provided on the outer peripheral surface of the rotor 1 (cylindrical portion 12). Both end portions in the circumferential direction of the rotor outer peripheral opening 15 are formed in a semicircular shape.
  • the length of the width of the rotor outer peripheral opening 15 along the axial direction of the rotor 1 is 1 ⁇ 2 or more of the length along the axial direction of the rotor 1, for example, 2/3 or more.
  • the rotor outer peripheral opening 15 on the outer peripheral surface of the rotor 1 is provided in the cylindrical portion 12 of the rotor 1, and communicates the inside and the outside of the rotor 1 (cylindrical portion 12) through the cylindrical portion 12. It is in the state. Moreover, the part except the rotor outer peripheral opening part 15 of the outer peripheral surface of the rotor 1 (cylindrical part 12) is made into the rotor outer peripheral obstruction
  • occlusion surface 16 which is an outer peripheral surface without an opening.
  • the rotor outer circumferential opening 15 has a length along the circumferential direction of the outer circumferential surface of the rotor 1 that is substantially half of the entire circumference, whereas the rotor outer circumferential blocking surface 16 without an opening is The length of the outer circumferential surface of the rotor 1 is approximately half of the length along the circumferential direction.
  • the casing 2 is formed in a substantially hexahedron (cuboid) box shape, and two of the six surfaces facing each other have an inner surface facing the end surface of the rotor 1, and the remaining four surfaces are the outer periphery of the rotor. Having an inner surface opposite the surface.
  • the plate-like portions constituting each surface of the hexahedron are referred to as the first plate-like portion 21 to the sixth plate-like portion 26.
  • a plate-like portion having an inner surface facing the end surface of the rotor 1 is referred to as a first plate-like portion 21 and a second plate-like portion 22, and a plate-like portion having an inner surface facing the outer peripheral surface of the rotor 1 is a third plate-like portion 23.
  • the rotation drive device 3 is attached to one first plate-like portion 21 of the first plate-like portion 21 and the second plate-like portion 22.
  • the first plate-like portion 21 is provided with a hole 21a through which the rotor 1 can be inserted.
  • the rotation drive device 3 includes a lid portion 31 that closes the hole 21a and a drive shaft 32 that passes through the lid portion 31 in a sealed state.
  • the rotary drive device 3 includes a motor that rotates, for example, the drive shaft 32 therein.
  • the drive shaft may be directly connected to the motor or may be connected via a speed reducer.
  • the drive shaft 32 is connected to one end of the rotary shaft 11 of the rotor 1.
  • the other end of the rotating shaft 11 is rotatably supported in a bearing hole 22a of the second plate-like portion 22 as will be described later.
  • a bearing hole that rotatably supports the other end of the rotating shaft 11 of the rotor 1 is provided in the second plate-like portion 22 that is disposed in parallel to the first plate-like portion 21 so as to face the first plate-like portion 21. 22a is provided.
  • the bearing hole 22 a is formed as a hole that does not penetrate the second plate-like portion 22 and is closed in one of the protruding portions that protrude to the outer surface side of the second plate-like portion 22.
  • the other end of the rotating shaft 11 of the rotor 1 is rotatably inserted into and supported by the bearing hole 22a.
  • the third plate-like portion whose inner surface is opposed to the outer peripheral surface of the rotor 1 is provided with the outer peripheral portion extending outward in a bowl shape, and is a flange portion 23b connected to the engine jacket.
  • the substantially entire inner peripheral portion surrounded by the first plate-like portion 21, the second plate-like portion 22, the fourth plate-like portion 24, and the sixth plate-like portion 26 is an opening 23a.
  • the opening 23a overlaps with the opening of the jacket when the flange 23b is attached to the attachment position having the opening of the jacket, and becomes an opening 23a on the inflow side through which the cooling water in the jacket flows.
  • the opening 23 a has a substantially maximum area that can be formed in the third plate-like portion 23 constituting one surface of the hexahedral casing 2 that accommodates the rotor 1.
  • the 3rd plate-shaped part 23 is comprised from the opening part 23a and the flange part 23b.
  • the area of the opening 23 a is substantially the same as the area of the cross section parallel to the third plate-like portion 23 along the rotation axis 11 of the rotor 1 in the rotor accommodating space 2 a that accommodates the rotor 1 in the casing 2. ing.
  • the area of the opening 23a is larger than the area (cross-sectional area along the center of the rotating shaft 11) where the rotor 1 smaller than the rotor accommodating space 2a is projected onto the third plate-like portion 23.
  • the fourth plate-like portion 24 is a surface without an opening.
  • the above-described sub connection member 7 is attached to the outer surface of the fifth plate-like portion 25.
  • the fifth plate-like portion 25 is provided with an opening 25 a that communicates with the sub connection pipe 6 of the sub connection member 7.
  • the opening 25a is an outflow side opening 25a through which cooling water flows out from the rotary valve.
  • the cooling water flowing out from the opening 25a circulates through the sub flow path (for example, including a heater or the like), and is returned from the pump to the jacket.
  • the fifth plate-like portion 25 is arranged in parallel to the third plate-like portion 23 having the opening 23a on the inflow side, and is arranged substantially at right angles to the sixth plate-like portion 26 and the fourth plate-like portion 24. ing.
  • the main connection member 5 described above is attached to the outer surface of the sixth plate-like portion 26.
  • the sixth plate-like portion 26 is provided with an opening portion 26 a that communicates with the main connection pipe 4 of the main connection member 5.
  • the opening 26a is an opening 26a on the outflow side through which cooling water flows out from the rotary valve. The cooling water flowing out from the opening 26a circulates through the radiator and is returned from the pump to the jacket.
  • the fifth plate-like portion 25 and the sixth plate-like portion 26 are adjacent and arranged at right angles, and the opening 25a of the first plate-like portion 25 and the opening 26a of the sixth plate-like portion 26 are respectively Are arranged so that their axes are substantially orthogonal. Further, the fifth plate-like portion 25 and the sixth plate-like portion 26 cover substantially half of the outer peripheral surface of the rotor 1 (in the range of about 180 degrees), and the third plate-like portion 23 and the fourth plate-like portion 24 are the rotor 1. The other half of (the range of about 180 degrees) is covered.
  • first plate-like portion 21 and the lid portion 31 that closes the opening 21 b of the first plate-like portion 21 and the end surface of the rotor 1 are sufficiently spaced to allow fluid (cooling water) to flow.
  • This interval is not a state in which the fluid soaks into a narrow interval, but is an interval in which the fluid flows sufficiently.
  • interval is made larger than the estimated maximum diameter of the foreign material mixed in the cooling water, for example, and the foreign material mixed in the cooling water is between the end surface of the rotor 1 and the inner surface of the casing 2. It is designed to prevent biting.
  • a seal member 25 b that protrudes from the fifth plate-like portion 25 toward the outer peripheral surface of the rotor 1 is provided in the opening portion 25 a on the outflow side of the fifth plate-like portion 25.
  • the seal member 25b is an elastic body made of a rubber-like member such as synthetic rubber.
  • the seal member 25 b is a cylindrical member, and the tip thereof is shaped along the outer peripheral surface of the rotor 1. That is, the front end portion of the seal member 25 b has an annular shape and is recessed in an arc shape along the circumferential direction of the rotor 1.
  • the inner diameter of the cylindrical seal member 25 b is substantially the same as the above-described width of the rotor outer peripheral opening 15 of the rotor 1.
  • an elastic member such as a metal plate is disposed on the rear end side of the seal member 25b, and urges the seal member 25b toward the rotor 1 side.
  • the rotary valve is opened with respect to the sub flow path, and the Will be in a state of leaking.
  • the fluid flows from the opening 23 a of the third plate-like portion 23 having a larger area than the rotor 1 as described above, enters the rotor 1 from the opening 14 on the end surface of the rotor 1, and then the outer periphery of the rotor. It flows out from the opening 15 to the sub flow path through the sub connecting pipe 6 through the opening 25a. Further, the fluid can flow between the outer peripheral surface of the rotor 1 and the inner surface of the casing 2 and can flow out to the sub-flow path through the opening 25a.
  • a seal member 26 b that protrudes from the sixth plate-like portion 26 toward the outer peripheral surface of the rotor 1 is provided in the opening 26 a on the outflow side of the sixth plate-like portion 26.
  • the seal member 26b is a rubber-like member such as synthetic rubber, and is the same member as the seal member 25b.
  • an elastic member such as a metal plate is disposed on the rear end side of the seal member 26b, and biases the seal member 26b toward the rotor 1 side.
  • the rotary valve is opened with respect to the main channel, and the fluid flows into the main channel. Will be in a state of leaking.
  • the fluid flows in from the opening 23a of the third plate-like portion 23 having an area larger than that of the rotor 1 as described above, and enters the rotor 1 from the opening 14 on the end surface of the rotor 1 and then opens to the outer periphery of the rotor. It flows out from the part 15 through the main connection pipe 4 through the opening 26a to the main flow path.
  • the fluid can flow between the outer peripheral surface of the rotor 1 and the inner surface of the casing 2 and can flow out to the main flow path through the opening 26a.
  • the rotor 1 simultaneously has both the outflow side opening 26a on the main flow path side of the casing 2 adjacent on the outer peripheral surface side of the rotor 1 and the outflow side opening 25a on the sub flow path side of the casing 2.
  • the rotor outer peripheral openings 15 can be overlapped as shown in FIG. In this case, the fluid flowing from the opening 23a on the inflow side can be simultaneously discharged to both the main flow path and the sub flow path.
  • the rotor 1 is simultaneously applied to both the opening 26 a on the main flow path side of the casing 2 adjacent on the outer peripheral surface side of the rotor 1 and the opening 25 a on the sub flow path side of the casing 2. It is possible to overlap the rotor outer peripheral blocking surface 16. In this case, it is possible to stop the outflow of fluid to both the main flow path and the sub flow path by simultaneously closing both the main flow path and the sub flow path.
  • the rotor outer peripheral opening 15 becomes the opening 25 a of the fifth plate-like portion 25 of the casing 2.
  • the rotor outer peripheral closing surface 16 can be made to overlap the opening 26 a of the sixth plate-like portion 26 of the casing 2.
  • the opening 26a on the main flow path side is closed, and the opening 25a on the sub flow path side is opened, preventing the fluid from flowing out to the main flow path and allowing the fluid to flow out to the sub flow path side. be able to.
  • the boundary portion between the rotor outer periphery opening 15 of the rotor 1 and the rotor outer periphery closing surface 16 is disposed between the opening 25 a and the opening 26 a of the casing 2.
  • the rotor outer peripheral opening 15 has the opening 26 a of the sixth plate-like portion 26 of the casing 2, although not shown.
  • the rotor outer peripheral closing surface 16 can be made to overlap the opening 25 a of the fifth plate-like portion 25 of the casing 2.
  • the opening 26a on the main flow path side is opened, and the opening 25a on the sub flow path side is closed to prevent the fluid from flowing out to the sub flow path, so that the fluid flows out to the main flow path side. Can be made.
  • the opening 23a on the inlet side is larger than the projected area of the rotor 1, and the third plate-like portion 23 having the opening 23a is separated from the rotor 1. (There is a large gap), so that fluid can flow into the casing 2 from the opening 23a regardless of which of the rotor outer peripheral opening 15 and the rotor outer peripheral closing surface 16 of the rotor 1 is directed to the opening 23a. it can.
  • the rotor 1 is cylindrical and the inside and outside thereof can be used as a fluid flow path, a large flow rate can be ensured even if the diameter of the rotor 1 is small. That is, the diameter required for the rotor 1 with respect to the required maximum flow rate can be made smaller than before.
  • the rotor outer peripheral blocking surface of the rotor 1 is arranged so as to block between the inflow side opening 23a and the outflow side openings 25a, 26a, the rotor outer periphery opening is formed in the outflow side openings 25a, 26a. If the portion 15 is overlapped, the fluid flows outside the rotor 1 as described above, or moves inside the rotor 1 from the opening 14 on the end surface of the rotor 1 toward the rotor outer peripheral opening 15 of the rotor 1. Since it flows, a sufficient flow rate can be secured even if the diameter of the rotor 1 is small.
  • the portion of the casing in which the rotor is accommodated is cylindrical, the clearance between the inner peripheral surface of the casing and the outer peripheral surface of the rotor is small, and the inflow side opening is formed on the inner peripheral surface of the casing.
  • the openings are arranged so that the outflow side opening of the casing and the outflow side opening of the rotor overlap. There is a need to.
  • the rotor 1 has a rotor outer peripheral closing surface 16 having a circumferential length capable of closing the outflow side openings 25a and 26a, and can overlap the two openings 25a and 26a. If there is the portion 15, even if the rotor outer peripheral opening 15 is overlapped with the openings 25a and 26a of the casing 2 and the rotor outer peripheral closing surface 16 faces the opening 23a side on the inflow side of the casing 2, there is no problem. Can flow.
  • the circumference of the rotor 1 is increased accordingly.
  • the diameter of the rotor 1 can be reduced by shortening the direction length.
  • the circumferential direction length of the rotor 1 can further be shortened and a rotor diameter can be made small.
  • the sealing members 25b and 26b are provided in the outlets 25a and 26a on the outflow side, the rotor outer peripheral closing surface 16 closes the openings of the sealing members 25b and 26b, and the outflow side openings 25a and 26a are formed.
  • the rotor has a closing surface that can close the inflow side opening 23a and an inflow side opening 23a. Since only an opening that can be opened is required, the diameter of the rotor can be reduced. Thereby, it can be made the structure which is easy to make the drive torque of a rotor small. If the driving torque can be reduced, the cost and size of the driving device can be reduced. In addition, the rotary valve can be reduced in size, including the reduction of the rotor diameter.
  • the rotor 1 is provided with the rotor outer peripheral opening 15 that is long in the circumferential direction, and the two outflow side openings 25a and 26a are provided side by side along the circumferential direction of the rotor 1 on the casing 2 side.
  • the axial length of the rotor 1 is increased, and two openings as rotor outer peripheral openings are arranged side by side in the axial direction of the elongated rotor, and 2 along the axial direction of the rotor 1 on the casing 2 side.
  • Two outflow side openings may be provided side by side.
  • the two outflow side openings can be opened and closed by rotation of the rotor, and the arrangement of each opening on the rotor side and the circumferential length of the opening on the rotor side can be Similarly, the two outflow side openings can be fully opened and fully closed, and the openings of the two openings can be made different from each other.
  • the axial length of the rotor 1 is increased, but the radial size can be reduced.
  • the driving torque of the rotor 1 can be easily reduced as described above. By reducing the drive torque, the drive device can be reduced in size and cost.

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Abstract

　小型化が容易で、かつ、複数の流入口または複数の流出口を設けても大型化を抑制できるロータリ式バルブを提供する。　ロータリ式バルブは、ロータ１と、ロータ１を収容するケーシング２とを備える。ケーシング２には、ロータ１を回転自在に収容するロータ収容空間２ａが設けられている。ロータ１の外周面に対向する位置に、ロータ収容空間２ａに外部から流体を流入させる流入側開口部２３ａと、ロータ収容空間２ａから外部に流体を流出させる二つの流出側開口部２５ａ，２６ａとを備える。ロータ１は、内部空間を有する円筒状に形成されるとともに、ロータ１の端面に内部空間に連通する端面側開口部１４を備える。ロータ１の外周面には、ケーシング２の流出側開口部２５ａ，２６ａを開閉するためのロータ外周開口部１５とロータ外周閉塞面１６とを備える。

Description

ロータリ式バルブ
　本発明は、回転して流路を開閉するロータを備えるロータリ式バルブに関する。
　自動車等の車両のエンジン（内燃機関）においては、エンジンの暖機性能の向上やエンジンを最適な温度で動作させることによる燃費向上等を目的として、エンジンとラジエータとの間で冷却水を循環させるメイン通路とは別に、ラジエータをバイパスしてそのままエンジンに戻すバイパス通路を設けるとともに、メイン通路に冷却水制御バルブを設け、この冷却水制御バルブの開度を冷却水温度とその他の値に応じて調節することによって、メイン通路を流れてラジエータによって冷却される冷却水の量を制御することが検討されている。なお、冷却水は、エンジンにより駆動されるポンプにより循環させられており、エンジン作動中で、かつ、冷却水制御バルブが開いている場合は、冷却水が主にメイン通路を循環し、冷却水制御バルブが閉じられている場合にバイパス通路を循環する。
　例えば、冷却水温が低いエンジン始動時等においては、メイン通路を遮断して冷却水をラジエータに通さずにバイパス通路からエンジンにそのまま戻し、エンジンの暖機を促進させるようにする。また、例えば、暖気後もエンジンにおける燃料の燃焼を最適化するように冷却水の温度を制御するために、冷却水制御バルブの開閉（開度）を調整する。
　このような冷却水制御バルブでは、ロータリ式バルブなどの使用が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、上述の冷却水用のバルブではないが、自動車で用いられるバルブとして、ロータリ式バルブが提案されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。
　これらのロータリ式バルブのロータにおいては、その内部に、ロータの外周面と、端面とをつなぐ流路が設けられており、ロータを回転させることにより前記流路のロータの外周面側の開口の位置が周方向に移動して、バルブの開閉が行われるようになっている。
　なお、ロータ内の流路の内径は、基本的に外部流路との接続部分の径と略同様となっており、ロータの外径に対して例えば２／３より小さいものとなっている。すなわち、バルブの流入口および流出口と略同径の通路がロータに設けられ、この流路の径に対してロータの径がかなり大きくされている。
特開２００２－９８２４５号公報 特開２００１－１５９４７１号公報 特開２０１１－１４９４６５号公報
　ところで、上述の各ロータリ式バルブのロータにおいては、流入口側から流出側に向けてロータの内部にトンネル状の流路が形成されるか、溝状に流路が形成されている。例えば、上述のエンジンの冷却水の流路においては比較的大きな流量を必要とするので、ロータリ式バルブの流量を大きくするためにロータの流路の径を大きくすると、ロータの径が大きくなってしまう。
　また、特許文献２，３では、ロータ内に流路が一つとなっているのに対して特許文献１では、ロータに溝状の流路が二つ設けられているが、ロータに二つの流路が別々に独立して設けられることで、ロータの径がさらに大きくなってしまう。
　また、上述のようなロータリ式バルブにおいては、ロータの外周面の開口部と非開口部である閉塞面との移動によってバルブの開閉が行われる。たとえば、ロータの外周面に設けられた前記流路の開口部と、ロータの周囲を囲む筒状のケーシングに形成された開口部が重なる場合に、バルブが開となって、例えば、ロータ側流路から冷却水がケーシング側の流路に流れる。この場合も、大きな流量を確保する場合には、ロータ外周面の開口部を大きくする必要がある。
　この場合にロータの外周面を大きくする必要、例えば、ロータの周長を長くする必要がある。ロータの周長を長くするには、ロータの径を大きくする必要があり、ロータの径が大きくなると、ロータを備えるロータリ式バルブ全体が大きくなってしまう。
　例えば、このようなロータリ式バルブを小型エンジンの上述の冷却水の制御に用いた場合に、上述のように、ロータリ式バルブを通過する冷却水の流量が大きくなると、ロータリ式バルブのロータの径が上述のように大きくなりロータリ式バルブの占有体積が大きくなってしまう。
　小型エンジンでは、その周囲への部材の艤装スペースに制限があり、上述のように大きくなってしまう恐れがあるロータリ式バルブを配置することが困難である。すなわち、小型エンジンの冷却水流路にロータリ式バルブを使用することが困難である。
　本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、大きな流量を確保しつつ小型化が可能なロータリ式バルブを提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明のロータリ式バルブは、回転することにより流路を開閉するロータと、ロータを収容するケーシングとを備えるロータリ式バルブであって、
　前記ケーシングには、前記ロータを回転自在に収容するロータ収容空間が設けられるとともに、前記ロータの外周面に対向する位置に、前記ロータ収容空間に外部から流体を流入させる少なくとも１つの流入側開口部と、前記ロータ収容空間から外部に流体を流出させる少なくとも一つの流出側開口部とを備え、
　前記ロータは、内部空間を有する円筒状に形成されるとともに、前記ロータの端面に前記内部空間に連通する端面側開口部を備え、かつ、前記ロータの前記外周面には、前記ケーシングの前記流入側開口部および前記流出側開口のうちの一方の開口部に対向配置された際に、前記一方の開口部に連通するロータ外周開口部と、前記一方の開口部に対向配置された際に、前記一方の開口部を閉塞させるロータ外周閉塞面とを備え、
　前記ロータの外周面と、この外周面に対向する前記ケーシングの内周面との間には、前記ロータの前記ロータ外周閉塞面に閉塞される前記一方の開口部を除いて、流体が流動可能な間隔があけられ、
　前記ロータの端面と、前記ケーシングとの間には、前記端面開口部からロータへの流体の流入またはロータからの流体の流出を可能にする間隔があけられていることを特徴とする。
　本発明の上記構成において、前記ロータ外周閉塞面は、前記流入側開口部を閉塞し、前記流出側開口部は、前記流出側開口部に前記ロータを投影した面積より大きな面積とされ、前記ロータの回転角度に係らず、常時開になっていることが好ましい。
　また、前記ケーシングには、一つの前記流入側開口部と、二つの前記流出側開口部とを備え、前記ロータは、二つの前記流出側開口部を同時に開にすることが可能な周方向長さを有する一つの前記ロータ外周開口部と、二つの前記流出側開口部を同時に閉にすることが可能な周方向長さを有する前記ロータ外周閉塞面と備えることが好ましい。
　本発明によれば、ロータのロータ外周閉塞面がケーシングの流入側開口部および流出側開口部のうちの一方の開口部と重なる位置に配置される回転角度となった場合には、ロータ外周閉塞面により一方の開口部が閉となり、流入側開口部から流出側開口部に至る流路が閉じられ、ロータリ式バルブが閉じた状態となる。
　また、ケーシングの一方の開口部とロータのロータ外周開口部が重なった場合には、ロータリ式バルブが開となって、ケーシングの流入側開口部から流出側開口部に向けて流体が流れる状態になる。
　また、流体が流れる状態では、流入側開口部と流出側開口部とのうちの一方の開口部を除く部分では、ロータとケーシングとの間に間隔があることから、他方の開口部が流入側開口部の場合に、ケーシング内に流入側開口部から流体が流入することが可能である。また、他方の開口部が流出側開口部の場合に、流出側開口部からケーシング内の流体が流出可能になる。
　この場合には、流体は、ロータの外周面とケーシングの内周面との間を流動可能になるとともに、ロータの端面開口部とロータ外周面開口部との間（ロータ内）で流体が流動可能になる。したがって、ケーシング内のロータの外側と内側との両方で流体が移動可能になり、ロータのサイズに対して大きな流量で流体を流すことが可能になる。また、ロータは円筒状なので、その内部空間が広く、ロータ内部では、大きな流量で流体を流すことができる。
　したがって、ロータの大きさを効率的な大きさにしておくことができる。すなわち、流量を大きくするためにロータを大きくすることによってロータリ式バルブが大きなってしまうのを抑制し、大きな流量の開閉を行うロータリ式バルブの大きさを小さくして、例えば、小型エンジンの冷却水制御やその他の用途のバルブとして有効に用いることができる。
　また、一方の開口部を流出側の開口部とすることにより、流出側の開口部がロータのロータ外周開口部と、ロータ外周閉塞面とにより開閉させられることになる。この場合に、ロータとの間に間隔がある他方の開口部は、流入側開口部になり、ロータとの間に間隔があることから、ロータの回転角度に関係なく常時流体が流入可能な状態になっている。
　さらに、流入側開口部は、当該開口部にロータを投影した面積より大きな面積となっていることによって、ロータのロータ外周閉塞面により、流入側開口部を閉塞することができず、これによっても流入側開口部を常時開とすることができるとともに、流出側開口部が開となった際に、流入側開口部で大きな流量で流体を流入させることができる。これによっても、ロータリ式バルブで大きな流量で効率的に流体を流すことができる。
　また、流出側開口部を二つ設けるとともに、当該二つの流出側開口部に対して、ロータには、二つの流出側開口部を一度に開とすることが可能な周方向長さを有するロータ外周開口部と、二つの流出側開口部を一度に閉とすることが可能な周方向長さを有する外周閉塞面が設けられているので、二つの流出側開口部を同時に開閉することができる。
　さらに、ロータの回転角度を、ロータ外周開口部と、ロータ外周閉塞面との境界が二つの流出側開口部の間に配置される回転角度とすることで、一方の流出側開口部を開とし、他方の流出側開口部を閉とすることができる。
　すなわち、ロータの外周面には、一つのロータ外周開口部が設けられ、このロータ外周開口部の左右に、ロータ外周閉塞面との境界が存在するので、一方の流出側開口部を開として、他方の流出側開口部を閉とする状態と、一方の流出側開口部を閉として、他方の流出側開口部を開とする状態とが可能になる。なお、ロータの径を最小限にする上では、ロータの外周面の略半分をロータ外周開口部とし、残りの略半分をロータ外周閉塞面にすることが好ましい。
　また、２つの流出側開口部をロータで開閉する場合に、２つの流路に流体を流すことになるが、この際に、ロータ内、ロータとケーシングとの間の空間においては、流路が２つに分離しておらず、２つの流出側開口部にそれぞれ流体が流出することにより、流体が２つの流路に分離することになる。したがって、ケーシング内で流路が分離しておらず、一つの流路になっているので、流路を分割するための構造により流路として使用可能なスペースが減ったり、流体の流れを阻害されたりすることがない。
本発明の実施形態のロータリ式バルブを示す斜視図である。 前記ロータリ式バルブを示す斜視図である。 前記ロータリ式バルブを示す分解斜視図である。 前記ロータリ式バルブを示す一部破断斜視図である。 前記ロータリ式バルブを示す一部破断斜視図である。 前記ロータリ式バルブを示す一部破断斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
　この実施形態のロータリ式バルブは、例えば、車両のエンジンの冷却水の制御に用いられるものであり、エンジンのウォータジャケットに取り付けられて使用され、ウォータジャケットとラジエータとの間で冷却水を循環させるためのメイン流路と、冷却水を用いた温度調整を必要とする装置（例えば、ヒータやスロットル）に冷却水を供給するサブ流路と、ラジエータを迂回するバイパス流路とを有するエンジン冷却システムにおいて、メイン流路およびサブ流路の開閉を行うために用いられる。
　図１から図６に示すように、ロータ１と、ロータ１を回転自在に収容するケーシング２と、ロータ１を回転駆動する回転駆動装置３と、メイン流路に接続されて冷却水（流体）を流出させるメイン接続管４を有するメイン接続部材５と、サブ流路に接続されて冷却水を流出させるサブ接続管６を備えるサブ接続部材７とを有する。
　ロータ１は、細くて長尺な円筒状の回転軸１１と、回転軸１１を中心軸とする太い円筒状に形成された円筒部１２と、円筒部１２の軸方向の両方の端部において円筒部１２の径方向にそって回転軸１１から四方に延出して円筒部１２に接続された形状のスポーク部１３を備える。なお、スポーク部１３の数は、四方としての四つに限定されず、それ以下でも、それ以上でもよい。
　ロータ１の左右の端面部分は、上述の回転軸１１から四方に延出した形状のスポーク部１３からなるので、四方に延出した部分の間が開口になっている。したがって、ロータ１の左右の端面には、それぞれ４つの開口部（端面側開口部）１４が設けられ、ロータ１の端面のスポーク部１３が占める面積より開口部１４が占める面積の方が大きくなっている。
　また、ロータ１の両端面からは、それぞれ回転軸１１の端部が突出している。
　ロータ１（円筒部１２）の外周面には、外周面の略半分（半分より少しだけ短い）の周方向長さを有するロータ外周開口部１５が設けられている。ロータ外周開口部１５の周方向の両端部は、半円状に形成されている。また、ロータ外周開口部１５のロータ１の軸方向に沿う幅の長さは、ロータ１の軸方向に沿う長さの１／２以上で、例えば、２／３以上となっている。
　また、ロータ１の外周面のロータ外周開口部１５は、ロータ１の円筒部１２に設けられたものであり、円筒部１２を貫通してロータ１（円筒部１２）の内部と外部とを連通した状態になっている。
　また、ロータ１（円筒部１２）の外周面のロータ外周開口部１５を除く部分は、開口のない外周面であるロータ外周閉塞面１６にされている。ここでは、ロータ外周開口部１５がロータ１の外周面の周方向に沿った長さが全周の長さの略半分にされているのに対して、開口の無いロータ外周閉塞面１６は、ロータ１の外周面の周方向に沿った長さの略半分にされている。
　ケーシング２は、概略６面体（直方体）の箱状に形成されており、６面のうちの互いに対向する２面がロータ１の端面に対向する内面を有し、残りの４面がロータの外周面に対向する内面を有する。ここで、６面体の各面を構成する板状部を第１板状部２１から第６板状部２６とする。
　ロータ１の端面に対向する内面を有する板状部を第１板状部２１と第２板状部２２とし、ロータ１の外周面に対向する内面を有する板状部を第３板状部２３から６板状部２６とする。
　第１板状部２１と第２板状部２２とのうちの一方の第１板状部２１には、回転駆動装置３が取り付けられるようになっている。この第１板状部２１には、ロータ１を内部に挿入可能とする孔２１ａが設けられている。それに対して、回転駆動装置３には、前記孔２１ａを閉塞する蓋部３１と、蓋部３１をシールされた状態で貫通する駆動軸３２とが備えられている。
　回転駆動装置３は、内部に例えば駆動軸３２を回転させるモータが備えられている。駆動軸は、モータに直結されたものであっても、減速機を介して接続されたものであってもよい。駆動軸３２は、ロータ１の回転軸１１の一方の端部に接続されている。回転軸１１の他方の端部は、後述のように第２板状部２２の軸受孔２２ａに回転自在に支持される。
　第１板状部２１に対向して第１板状部２１と平行に配置される第２板状部２２には、ロータ１の回転軸１１の他方の端部を回転自在に支持する軸受孔２２ａが設けられている。軸受孔２２ａは、第２板状部２２を貫通せず、第２板状部２２の外面側に突出する突出部分内に一方が閉じた孔として形成されている。
　軸受孔２２ａには、ロータ１の回転軸１１の他方の端部が回転自在に挿入されて支持されている。
　ロータ１の外周面に内面が対向する第３板状部は、その外周部分が鍔状に外方に延出するように設けられ、エンジンのジャケットに接続されるフランジ部２３ｂとされているが、第１板状部２１、第２板状部２２、第４板状部２４、第６板状部２６に囲まれた内周部のほぼ全体が開口部２３ａにされている。
　この開口部２３ａは、フランジ部２３ｂをジャケットの開口を有する取付位置に取り付けた場合に、ジャケットの開口と重なって、ジャケット内の冷却水が流入する流入側の開口部２３ａになる。
　この開口部２３ａは、ロータ１を収容する６面体状のケーシング２の一面を構成する第３板状部２３に形成可能な略最大の面積にされている。第３板状部２３は、開口部２３ａとフランジ部２３ｂとから構成される。
　また、開口部２３ａの面積は、ケーシング２内のロータ１を収容するロータ収容空間２ａのロータ１の回転軸１１に沿うとともに、第３板状部２３と平行な断面の面積と略同じになっている。
　したがって、ロータ収容空間２ａより小さなロータ１を第３板状部２３に投影した面積（回転軸１１の中心に沿った断面積）より開口部２３ａの面積の方が大きくなっている。
　第４板状部２４は、開口がない面となっている。
　第５板状部２５の外面には、上述のサブ接続部材７が取り付けられる。この第５板状部２５には、サブ接続部材７のサブ接続管６に連通する開口部２５ａが設けられている。
　この開口部２５ａは、ロータリ式バルブから外部に冷却水を流出させる流出側の開口部２５ａである。この開口部２５ａから流出した冷却水はサブ流路（例えば、ヒータ等を含む）を通って循環することになり、ポンプからジャケットに戻されることになる。
　第５板状部２５は、流入側の開口部２３ａを有する第３板状部２３と対向して平行に配置され、第６板状部２６および第４板状部２４と略直角に配置されている。
　第６板状部２６の外面には、上述のメイン接続部材５が取り付けられる。この第６板状部２６には、メイン接続部材５のメイン接続管４に連通する開口部２６ａが設けられている。この開口部２６ａは、ロータリ式バルブから外部に冷却水を流出させる流出側の開口部２６ａである。この開口部２６ａから流出した冷却水はラジエータを通って循環することになり、ポンプからジャケットに戻されることになる。
　第５板状部２５と第６板状部２６とは、隣接するとともに直角に配置され、第１板状部２５の開口部２５ａと、第６板状部２６の開口部２６ａとは、それぞれの軸心が略直交するように配置されている。また、第５板状部２５および第６板状部２６がロータ１の外周面の略半分（約１８０度の範囲）を覆い、第３板状部２３および第４板状部２４がロータ１の残りの略半分（約１８０度の範囲）を覆うようになっている。
　また、第１板状部２１および第１板状部２１の開口部２１ｂを塞ぐ蓋部３１と、ロータ１の端面との間、第２板状部２２と、ロータ１の端面との間には、流体（冷却水）が流れるのに十分な間隔があけられている。この間隔は、狭い間隔に流体が浸み込むような状態ではなく、十分に流体が流れる間隔になっている。また、この間隔は、例えば、冷却水に混入された状態の異物の推定される最大径より大きくされており、ロータ１の端面と、ケーシング２の内面との間に冷却水に混入した異物が噛み込まれるのを防止するようになっている。
　また、ロータ１の外周面に対向する第３板状部２３から第６板状部２６の各内面と、このロータ１の外周面との間の間隔も、十分に流体が流れることが可能な間隔があけられている。また、この間隔は、上述の異物の推定される最大径より大きくなっており、ロータ１の外周面と、ケーシング２の内面との間に異物が噛み込むのを防止している。
　また、第５板状部２５の流出側の開口部２５ａには、第５板状部２５からロータ１の外周面に向かって突出するシール部材２５ｂが設けられている。シール部材２５ｂは、合成ゴム等のゴム状の部材からなる弾性体である。シール部材２５ｂは、円筒状の部材で、その先端がロータ１の外周面に沿った形状とされている。すなわち、シール部材２５ｂの先端部は、円環状でかつロータ１の周方向に沿って円弧状に凹んだ形状となっている。
　また、円筒状のシール部材２５ｂの内径は、ロータ１のロータ外周開口部１５の上述の幅と略同じ長さにされている。
　また、シール部材２５ｂの後端側には、例えば、金属板等の弾性部材が配置され、シール部材２５ｂをロータ１側に付勢している。
　ロータ１の外周面のロータ外周閉塞面１６がシール部材２５ｂの先端部全体に当接した状態では、シール部材２５ｂの内周側開口部が閉塞された状態になり、第５板状部２５の開口部２５ａからの流体の流出が阻止され、サブ流路に対してロータリ式バルブが閉じた状態になる。
　また、シール部材２５ｂの開口部と、ロータ１のロータ外周開口部１５の少なくとも一部が重なった状態になると、サブ流路に対してロータリ式バルブが開いた状態になり、サブ流路に流体が流出する状態になる。この場合に流体は、上述のようにロータ１より大きな面積を有する第３板状部２３の開口部２３ａから流入し、ロータ１の端面の開口部１４からロータ１内に入った後に、ロータ外周開口部１５から開口部２５ａを介してサブ接続管６を通ってサブ流路に流出する。また、流体は、ロータ１の外周面とケーシング２内面との間を流れて開口部２５ａを介してサブ流路に流出することが可能になっている。
　また、第６板状部２６の流出側の開口部２６ａには、第６板状部２６からロータ１の外周面に向かって突出するシール部材２６ｂが設けられている。シール部材２６ｂは、合成ゴム等のゴム状の部材であり、シール部材２５ｂと同じ部材である。
　また、シール部材２６ｂの後端側には、例えば、金属板等の弾性部材が配置され、シール部材２６ｂをロータ１側に付勢している。
　ロータ１の外周面のロータ外周閉塞面１６がシール部材２６ｂの先端部全体に当接した状態では、シール部材２６ｂの内周側開口部が閉塞された状態になり、第６板状部２６の開口部２６ａからの流体の流出が阻止され、メイン流路に対してロータリ式バルブが閉じた状態になる。
　また、シール部材２６ｂの開口部と、ロータ１のロータ外周開口部１５の少なくとも一部が重なった状態になると、メイン流路に対してロータリ式バルブが開いた状態になり、メイン流路に流体が流出する状態になる。この場合に流体は、上述のようにロータ１より大きな面積を有する第３板状部２３の開口部２３ａから流入し、ロータ１の端面の開口部１４からロータ１内に入った後にロータ外周開口部１５から開口部２６ａを介してメイン接続管４を通って、メイン流路に流出する。また、流体は、ロータ１の外周面とケーシング２内面との間を流れて開口部２６ａを介してメイン流路に流出することが可能になっている。
　また、ロータ１の外周面側で隣接するケーシング２のメイン流路側で流出側の開口部２６ａと、ケーシング２のサブ流路側で流出側の開口部２５ａとの両方に対して、同時にロータ１のロータ外周開口部１５を、図４に示すように、重ねることが可能である。この場合に、流入側の開口部２３ａから流入する流体を、メイン流路と、サブ流路との両方に同時に流出させることが可能になる。
　また、図６に示すように、ロータ１の外周面側で隣接するケーシング２のメイン流路側の開口部２６ａと、ケーシング２のサブ流路側の開口部２５ａとの両方に対して、同時にロータ１のロータ外周閉塞面１６を重ねることが可能である。この場合に、メイン流路と、サブ流路との両方を同時に閉として、メイン流路とサブ流路との両方に対して流体の流出を止めることが可能になる。
　また、図５に示すように、図４に示す状態からロータ１を図中反時計周りに９０度回転することにより、ロータ外周開口部１５がケーシング２の第５板状部２５の開口部２５ａに重なり、ロータ外周閉塞面１６がケーシング２の第６板状部２６の開口部２６ａと重なる状態にすることができる。
　この場合に、メイン流路側の開口部２６ａが閉塞され、サブ流路側の開口部２５ａが開放した状態になり、メイン流路への流体の流出を阻止して、サブ流路側に流体を流出させることができる。この場合に、ロータ１のロータ外周開口部１５とロータ外周閉塞面１６との境界部分がケーシング２の開口部２５ａと開口部２６ａとの間に配置された状態になる。
　また、逆に図４に示す状態からロータ１を図中時計周りに９０度回転することにより、図示していないが、ロータ外周開口部１５がケーシング２の第６板状部２６の開口部２６ａに重なり、ロータ外周閉塞面１６がケーシング２の第５板状部２５の開口部２５ａと重なる状態にすることができる。
　この場合に、メイン流路側の開口部２６ａが開放され、サブ流路側の開口部２５ａが閉塞された状態になり、サブ流路への流体の流出を阻止して、メイン流路側に流体を流出させることができる。
　このロータリ式バルブにあっては、上述のように流入口側の開口部２３ａがロータ１を投影した面積より大きく、かつ、開口部２３ａを有する第３板状部２３がロータ１から離れている（大きく間隔をあけている）ので、ロータ１のロータ外周開口部１５およびロータ外周閉塞面１６のいずれを開口部２３ａに向けていても、流体を開口部２３ａからケーシング２内に流入させることができる。
　また、ロータ１が円筒状で、その内部および外部を流体の流路として使用できるので、ロータ１の径が小さくとも大きな流量を確保することができる。すなわち、必要な最大流量に対してロータ１に必要とされる径を従来より小さくすることができる。
　また、ロータ１のロータ外周閉塞面が流入側の開口部２３ａと、流出側の開口部２５ａ，２６ａとの間を遮るように配置されても、流出側の開口部２５ａ，２６ａにロータ外周開口部１５が重なった状態ならば、上述のように流体は、ロータ１の外側を流れるか、もしくはロータ１の端面の開口部１４からロータ１のロータ外周開口部１５に向けてロータ１の内側を流れるので、ロータ１の径が小さくても十分な流量を確保できる。
　例えば、ロータリ式バルブにおいて、ケーシングのロータが収容される部分を円筒状とし、このケーシングの内周面とロータの外周面との間のクリアランスを小さな状態とし、ケーシングの内周面に流入側開口部と流出側開口部とをそれぞれ一つ以上設け、ロータの外周面にも同様に流入側開口部と流出側開口部を設け、ロータ内にロータ側の流入側開口部から流出側開口部に至る流路を設けた場合に、ケーシングの流入側開口部とロータ側の流入開口部を重ねた際に、ケーシングの流出側開口部とロータの流出側開口部が重なるように各開口部を配置する必要がある。さらに、バルブを閉じる際に、ケーシング側の開口部をロータの開口部がない外周面で塞げる構成となっている必要がある。
　この場合に、ロータの外周面に流入側開口部および流出側開口部を設けるとともに、ケーシング側の開口部を閉塞できる面積の開口がない閉塞面を設ける必要があり、これらをロータの外周面に周方向に並べて形成した場合に、ロータの周方向長さを長くする必要があり、ロータの径が大きくなってしまう。
　この実施形態では、ロータ１に流出側の開口部２５ａ，２６ａを閉塞できる周方向長さを有するロータ外周閉塞面１６があり、かつ、二つの開口部２５ａ，２６ａに重なることが可能ロータ外周開口部１５があれば、ケーシング２の開口部２５ａ，２６ａにロータ外周開口部１５を重ねた状態で、ロータ外周閉塞面１６がケーシング２の流入側の開口部２３ａ側を向いていても問題なく流体を流すことができる。
　すなわち、ケーシング２の開口部２５ａ，２６ａにロータ外周開口部１５を重ねた状態で、さらに、ケーシング２の流入側の開口部２３ａに重なる開口を設ける必要がないので、その分だけロータ１の周方向長さを短くして、ロータ１の径を小さくできる。なお、流出側の開口部２５ａ，２６ａを一つとすれば、ロータ１の周方向長さをさらに短くして、ロータ径を小さくできる。
　また、逆に流出側の開口部を三つ以上に増加させても、ロータ１に流入側の開口部を設ける必要がないので、ロータ１の径の増加を抑制することができる。すなわち、ロータ１の径をあまり大きくすることなく、流出側開口部を２つや３つにすることが可能になる。
　また、複数の流出側開口部に対して、周方向長さを長くした一つのロータ外周開口部で対応することが可能であり、ロータ１の構成を単純化することができる。
　なお、上述の実施形態では、流出側の開口部２５ａ，２６ａにシール部材２５ｂ，２６ｂを設け、ロータ外周閉塞面１６がシール部材２５ｂ，２６ｂの開口を塞いで、流出側開口部２５ａ，２６ａを閉塞するものとしたが、流入側の開口部２３ａにシール部材を設け、流入側の開口部２３ａをロータ外周閉塞面で閉塞するものとしてもよい。
　この場合には、流出側の二つの開口部２５ａ，２６ａを個別に開閉することが難しくなるが、ロータには、流入側の開口部２３ａを閉塞できる閉塞面と、流入側の開口部２３ａを開放できる開口部だけあればよいので、ロータの径を小さくすることができる。これにより、ロータの駆動トルクを小さくし易い構造にできる。駆動トルクを小さくできれば、駆動装置の低コスト化および小型化を図ることができる。また、ロータの径を小さくできることも含めてロータリ式バルブの小型化を図ることができる。
　また、上述の実施形態では、ロータ１に一つの周方向に長いロータ外周開口部１５を設け、ケーシング２側にロータ１の周方向に沿って２つの流出側開口部２５ａ，２６ａを並べて設けている。それに対して、ロータ１の軸方向長さを長くし、長くしたロータの軸方向にロータ外周開口部としての開口部を２つ並べて配置し、ケーシング２側にロータ１の軸方向に沿って２つの流出側開口部を並べて設ける構成としてもよい。
　このような構成においても、２つの流出側開口部をロータの回転により開閉できるとともに、ロータ側各開口部の配置や、ロータ側の開口部の周方向長さによって、上述の実施形態の場合と同様に２つの流出側開口部を全開、全閉にできるとともに、２つの開口部の開度を互いに異なるようにできる。
　この場合にロータ１の軸方向長さが長くなるが、径方向のサイズを小さくできる。また、ロータの径が小さくなることにより、上述のようにロータ１の駆動トルクを小さくし易い構造になる。駆動トルクを小さくすることにより、駆動装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
１　　　ロータ
１４　　開口部（端面側開口部）
１５　　ロータ外周開口部
１６　　ロータ外周閉塞面
２　　　ケーシング
２ａ　　ロータ収容空間
２３ａ　開口部（流入側開口部）
２５ａ　開口部（流出側開口部）
２６ａ　開口部（流出側開口部）
１４　　開口部（端面側開口部）

Claims (3)

  1. 　回転することにより流路を開閉するロータと、ロータを収容するケーシングとを備えるロータリ式バルブであって、
    　前記ケーシングには、前記ロータを回転自在に収容するロータ収容空間が設けられるとともに、前記ロータの外周面に対向する位置に、前記ロータ収容空間に外部から流体を流入させる少なくとも１つの流入側開口部と、前記ロータ収容空間から外部に流体を流出させる少なくとも一つの流出側開口部とを備え、
    　前記ロータは、内部空間を有する円筒状に形成されるとともに、前記ロータの端面に前記内部空間に連通する端面側開口部を備え、かつ、前記ロータの前記外周面には、前記ケーシングの前記流入側開口部および前記流出側開口のうちの一方の開口部に対向配置された際に、前記一方の開口部に連通するロータ外周開口部と、前記一方の開口部に対向配置された際に、前記一方の開口部を閉塞させるロータ外周閉塞面とを備え、
    　前記ロータの外周面と、この外周面に対向する前記ケーシングの内周面との間には、前記ロータの前記ロータ外周閉塞面に閉塞される前記一方の開口部を除いて、流体が流動可能な間隔があけられ、
    　前記ロータの端面と、前記ケーシングとの間には、前記端面開口部からロータへの流体の流入またはロータからの流体の流出を可能にする間隔があけられていることを特徴とするロータリ式バルブ。
  2. 　前記ロータ外周閉塞面は、前記流入側開口部を閉塞し、前記流出側開口部は、前記流出側開口部に前記ロータを投影した面積より大きな面積とされ、前記ロータの回転角度に係らず、常時開になっていることを特徴とする請求項１に記載のロータリ式バルブ。
  3. 　前記ケーシングには、一つの前記流入側開口部と、二つの前記流出側開口部とを備え、
    　前記ロータは、二つの前記流出側開口部を同時に開にすることが可能な周方向長さを有する一つの前記ロータ外周開口部と、二つの前記流出側開口部を同時に閉にすることが可能な周方向長さを有する前記ロータ外周閉塞面と備えることを特徴とする請求項２に記載のロータリ式バルブ。
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