WO2017057062A1

WO2017057062A1 - 冷媒制御バルブ装置

Info

Publication number: WO2017057062A1
Application number: PCT/JP2016/077440
Authority: WO
Inventors: 松坂正宣; 古賀陽二郎; 弓指直人; 丸山浩一; 鈴木秀幸
Original assignee: アイシン精機株式会社
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2017-04-06
Also published as: JP2017067194A

Abstract

確実に冷媒が制御部に浸入することを防ぐ冷媒制御バルブ装置を提供する。該冷媒制御バルブ装置は、ハウジングに形成され大気に向けて開口するドレン孔と、回転軸周りにおいてハウジングと回転軸との間に所定の空間を形成しつつ軸方向に離間して配設され、バルブ部と制御部との間をシールするシール部材と、空間に配設されシール部材によって軸方向が挟まれる円環状のスペーサと、ハウジングに形成されドレン孔と空間とを連通する連絡路と、を有する。

Description

冷媒制御バルブ装置

　本発明は、冷媒の流れをロータの回転により制御する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が知られている。特許文献１には、エンジンの冷媒が供給される流入ポートと、流入ポートに供給された冷媒を吐出する吐出ポートとを有するハウジングの内部に、流入ポートに供給された冷媒を制御し、吐出ポートに吐出するメインバルブを備えた技術が開示されている。このような冷媒制御バルブ装置では、ハウジングの軸受部により支持された回転軸の一端にメインバルブと、他端にメインバルブを回転駆動する制御部を夫々設けている。そして、ハウジングと回転軸の間をシールするシール部材を設け、ハウジングと回転軸との間をシール部材によってシールしている。

特開２０１３－２３８１５５号公報

　特許文献１の冷媒制御バルブ装置では、ハウジング内の冷媒が回転軸とシール部材との摺動部から僅かに漏洩した場合、漏れた冷媒が制御部に浸入する恐れがある。

　そこで、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、確実に冷媒が制御部に浸入することを防ぐ冷媒制御バルブ装置を提供することを目的とする。

　本発明による冷媒制御バルブ装置の特徴構成は、回転軸の一方に設けられ、冷媒の流れを制御するバルブ部と、前記回転軸の他方に設けられ、前記バルブ部を制御する制御部とを備えた冷媒制御バルブ装置であって、冷媒が流入する流入ポート、冷媒が吐出する吐出ポート及び、前記回転軸を回転自在に支持する軸受部が設けられ、前記バルブ部と前記制御部とを区画して収容するハウジングと、前記バルブ部に収容され、前記流入ポートに流入した冷媒を前記回転軸の回転により前記吐出ポートに送り出すロータと、前記ハウジングに形成され、大気に向けて開口するドレン孔と、前記回転軸周りにおいて、前記ハウジングと前記回転軸との間に所定の空間を形成しつつ軸方向に離間して配設され、前記バルブ部と前記制御部との間をシールするシール部材と、前記所定の空間に配設され、前記シール部材によって前記回転軸の前記軸方向が挟まれる円環状のスペーサと、前記ハウジングに形成され前記ドレン孔と前記所定の空間とを連通する連絡路と、を有する点にある。

　本構成により、シール部材を介し制御部の方向へ、たとえ漏洩した冷媒が浸入したとしても、夫々のシール部材の間に形成された空間、ハウジングに形成された連絡路、及びドレン孔を通って外部（大気）に排出されるので、制御部への冷媒の漏洩を防ぐことができる。また、シール部材によって軸方向が挟まれるスペーサを備えることで、例えばエンジンの起動中に振動等が発生しても、ハウジングとスペーサによりシール部材の移動を規制し、シール部材がドレン孔を閉塞することを防ぐことができる。これらにより、ドレン孔への連絡路が確保されることで冷媒の外部放出ができ、冷媒が制御部に浸入することを確実に防ぐことができる。

　本発明の他の特徴構成は、前記スペーサは、前記スペーサの外周面に形成された溝部と、該溝部と前記回転軸の前記軸方向の端面とを連通する連通孔とを備えた点にある。

　本構成により、外周面に亘って溝部を形成しているので、スペーサがどの位相で組み付けてられても連絡路を閉塞することはない。また、軸方向に連通孔を形成することで、シール部材を介し、空間に浸入した冷媒が溝部を介し、連絡路に向けて放出することができる。つまり、空間に浸入した冷媒がドレン孔へと放出する流路が確保され、冷媒が制御部に浸入することを防ぐことができる。

　本発明の他の特徴構成は、前記スペーサは、前記スペーサの外周に前記ハウジングと当接する当接部を備えた点にある。

　本構成により、スペーサはハウジングに径方向を保持されるので、スペーサが回転軸に接触することなく挿通され、回転軸が回転する阻害とならない。

　本発明の他の特徴構成は、前記当接部は、前記回転軸の前記軸方向に螺旋状に形成されている点にある。

　本構成により、シール部材を介し空間に冷媒が浸入したとしても、冷媒を連絡路に向けて流れ易くすることができ、冷媒が制御部に漏洩することを防ぐことができる。

本発明の他の特徴構成は、前記当接部は、前記スペーサの周方向に等間隔に複数形成されている点にある。

　本構成により、一つの当接部が連絡路と同位相に組付けられたとしても、複数の当接部が形成されるため、ハウジングにスペーサをどの位相で組付けてもハウジングにスペーサが保持され、回転軸が接触することなく挿通され、回転軸が回転する阻害とならない。

は、第１実施形態におけるエンジン冷却回路を示す説明図である。は、図１における冷媒制御バルブ装置の構成を示す断面図である。は、図２におけるシール部材、スペーサ、連絡路及び、ドレン孔を示す要所部分拡大図である。は、図３におけるスペーサを除き、空間を示す要所部分拡大図である。は、図１におけるシール部材とスペーサの断面図である。は、第１実施形態におけるスペーサの側面図である。は、図５におけるスペーサの上視面図である。は、図５におけるスペーサの軸方向断面図である。は、第２実施形態におけるエンジン冷却回路を示す説明図である。は、図９における冷媒制御バルブ装置の構成を示す断面図である。は、スペーサの別実施形態の一例を示す斜視図である。は、スペーサの別実施形態の一例を示す斜視図である。

　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、車両に備えられたエンジンＥ（内燃機関の一例）からの冷媒（例えば冷却水）を受け入れる流入ポート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Ｕ１（吐出ポートＵＳの一例）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Ｕ２（吐出ポートＵＳ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から冷媒制御バルブ装置Ｖの流入ポート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。

　なお、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の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は、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Ｃと、ロータＣを回転駆動する制御部Ｄとを備えている。このロータＣが収容される空間をバルブ部Ｂとする。この冷媒制御バルブ装置Ｖは、エンジンＥの冷却水をラジエータ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せるように構成されている。なお、回転軸芯Ｘは流入ポートＰＳの中心位置から、この流入ポート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、図２に示すように筒状となるハウジングボデー１０の一方にシャフト２７（回転軸の一例）が挿通されボス部１０ａと、シャフト２７を回転自在に支持する軸受部４６とが形成され、他方に解放状態となる流入ポートＰＳが形成され、外周方向に吐出ポートＵＳが形成される。また、制御部Ｄとバルブ部Ｂとを区画しつつシャフト２７を挿通するハウジングプレート１１を備えている。このハウジングプレート１１は、ハウジングボデー１０にボルト１１ａによって脱着可能に取り付けられている。

　ハウジングボデー１０は、図４に示すようにシャフト２７を回転自在に支持する軸受部４６と、ハウジングボデー１０内の冷却水が軸受部４６とシャフト２７の間を介し、制御部Ｄ側に浸入することを防ぐため、シャフト２７周りにおいて、ボス部１０ａとシャフト２７との間に、所定の空間１０ｅを形成しつつ軸方向に離間して配設され、バルブ部Ｂと制御部Ｄとの間をシールするシール部材２９と、大気に向けて開口するドレン孔１０ｂと、空間１０ｅとドレン孔１０ｂとを連通する連絡路１０ｄとを備えている。

　なお、ドレン孔１０ｂと空間１０ｅとを連通する連絡路１０ｄは、図４に示すように一例として直線で結ぶ形状を示したが、ドレン孔１０ｂの位置とハウジングボデー１０の形状にあわせ、連絡路１０ｄの形状を複数の直線や、曲線等により形成しても良い。

　図２に示すように、吐出ポートＵＳは前述の通り複数からなり、第１吐出ポートＵ１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と、この第１スリーブ部１３の外周に鍔上に形成される第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シール機構１５とを備えている。

　第１フランジ部１４は、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されている。また、第１シール機構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とから構成されている。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。なお、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シール機構１５は、ロータＣが第１吐出ポートＵ１を閉塞する姿勢に設定された際に、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Ｕ１とロータＣ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シール機構１５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形成される。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形状で、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Ｃ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Ｃ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、流入ポートＰＳから離間するように設定されている。

　第２吐出ポートＵ２は、ヒータホース２が繋がれる第２スリーブ部１７と、この第２スリーブ部１７の外周に鍔上に形成される第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シール機構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されている。また、第２シール機構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。なお、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シール機構１９は、ロータＣが、第２吐出ポートＵ２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Ｕ２とロータＣ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シール機構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シール機構１５と同様の素材から成り、同様の機能を有する。

　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に対して傾斜している。この第２中心線Ｑ２は、回転軸芯Ｘの壁中心Ｔにおいて交差するように姿勢が設定されている。第２中心線Ｑ２の傾斜方向は、第２スリーブ部１７での冷却水の流れの下流ほど、この第２スリーブ部１７の外端側が回転軸芯Ｘから離間すると共に、流入ポートＰＳから離間するように設定されている。

　更に、第１シール１５ａのうち流入ポートＰＳ側の外周部と、第２シール１９ａのうち流入ポート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Ｕ１と第２吐出ポートＵ２との相対的な位置関係が設定されている。
〔ロータ〕
　図２に示すように、ロータＣは、回転軸芯Ｘと同軸芯上に、軸受部４６を介して配設されるシャフト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は水圧等の外部からの力により、回転軸芯Ｘに対し傾こうとするが、軸受部４６は壁中心Ｔまで延出するように配設することでロータ本体２０の姿勢のバランスを保持し易くなるよう形成されている。

　ロータ本体２０は、回転軸芯Ｘに沿う方向に開放して流入ポート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Ｃの内部空間２０Ｓからの冷却水を第１吐出ポートＵ１又は第２吐出ポートＵ２に送り出すように外壁部２３に形成された制御孔部２４とを備えている。

　また、ロータ本体２０における開口部２１の反対側には、シャフト２７が貫通状態で配置されている。更に、シャフト２７の突出端に形成された複数の連結体（図示せず）は、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Ｃと一体回転するように形成されている。
〔制御部〕
　制御部Ｄは、ハウジングボデー１０と連結するハウジングプレート１１により支持され、シャフト２７の端部に一体的に備えられたホイールギヤ３１と、ホイールギヤ３１と一体回転するマグネット（図示せず）と、ホイールギヤ３１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と、マグネットが回転することで変化する磁場を検知し、ロータＣの回転姿勢を判断する非接触型の回転角センサ３４とを備えている。ここで、この回転角センサ３４は例えば、ポテンショメータのように接触型のものを用いても良い。

　制御部Ｄは水密型のケース１２に収容されている。なお、電動モータ３３は制御装置（図示せず）により制御される。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（図示せず）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Ｃ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Ｃの回転姿勢が目標姿勢に達するように制御を行う。
〔シール部材、スペーサ〕
　図２及び図３に併せ示すように、シャフト２７は、回転軸芯Ｘ周りに軸回転する。また、ボス部１０ａとシャフト２７との間には、所定の空間１０ｅを形成しつつ軸方向に離間して配設され、バルブ部Ｂと制御部Ｄとの間をシールし、外側部分２９ｃと内側部分２９ｄとの高さが異なる形状のシール部材２９と、夫々のシール部材２９（バルブ部側シール部材２９ａ、制御部側シール部材２９ｂ）の組付け高さを管理し、シャフト２７側と連絡路１０ｄとを連通する溝部２６ｆ、及び連通孔２６ｃを有する円環状のスペーサ２６とを備える。夫々のシール部材２９の外側部分２９ｃは、スペーサ２６の両端面（上端部２６ｇ、下端部２６ｈ（図６参照））と当接するように構成されている。また、バルブ部側シール部材２９ａと制御部側シール部材２９ｂとスペーサ２６とは、シャフト２７が回転可能に挿通され、ボス部底面１０ｃとハウジングプレート１１に挟持されるように配設されている。シャフト２７はスペーサ２６の内径部２６ｅ（図７参照）に接触しないよう挿通されているため、スペーサ２６はシャフト２７の回転を阻害しない。また、図５に示すように、バルブ部Ｂ側のバルブ部側シール部材２９ａと、制御部Ｄ側の制御部側シール部材２９ｂに挟持されたスペーサ２６は、夫々のシール部材２９の外側部分２９ｃが両端面に当接すると共に、夫々のシール部材２９の内側部分２９ｄがスペーサ２６の両端面と当接しないように配設される。なお、その他のシール部材２９の形状の例として、夫々のシール部材２９は径方向外側の高さが内側より大きくなる断面Ｈ型（図示しない）とし、シール部材２９の外周面がボス部１０ａと当接し、シール部材２９の内径部がシャフト２７と当接することでシールし、シール部材２９の径方向の外側部分２９ｃがスペーサ２６の上端部２６ｇと下端部２６ｈに当接することでスペーサ２６を保持しても良い。

　ボス部１０ａは、スペーサ２６が備えられる空間１０ｅと大気とを連通するドレン孔１０ｂを備えている。

　図３及び図４に併せ示すように、スペーサ２６は、シャフト２７側と連絡路１０ｄとを連通する溝部２６ｆ、及び連通孔２６ｃとを備えている。また、図３及び図６に併せ示すように、溝部２６ｆは、外周面２６ｄ全体にドレン孔１０ｂに連通する。また連通孔２６ｃは、図６から図８に示すように、ボス部１０ａと径方向で当接する当接部２６ａと、軸方向に溝部２６ｆと上端部２６ｇ及び、下端部２６ｈとを連通するように形成される。これにより、バルブ部側シール部材２９ａとシャフト２７との間から、スペーサ２６側へと漏洩した冷却水は、スペーサ２６に備えた連通孔２６ｃ及び、溝部２６ｆに流入して、外部（大気）へと放出することが可能となる。また、漏洩した冷却水がシャフト２７とスペーサ２６の内径部２６ｅとの隙間からスペーサ２６の上端部２６ｇに流入しても、連通孔２６ｃ、溝部２６ｆ、及び連絡路１０ｄを通ってドレン孔１０ｂへと放出することができる。また、図４に示すように、当接部２６ａは連絡路１０ｄのボス側開口部１０ｆに係らないように設けられている。なお、図７に示すように連通孔２６ｃは、軸方向に二箇所設ける例を示したが、更に複数設けても良く、連通孔２６ｃの孔形状も問わない。また、スペーサ２６の形状を上下対称とすることで、組み付けの際、上下方向を指定する必要はない。また、溝部２６ｆの断面形状は一方（ボス側開口部１０ｆ側）を開口し、３辺（図８に示す２６ｑ、２６ｒ、２６ｓ）が９０°に連結される断面Ｕ字型の例を示したが、ボス側開口部１０ｆ側を開口し、連通孔２６ｃにより両端面と連通していて、且つボス部１０ａと当接する当接部２６ａを有していれば、例えば図示しない断面Ｖ字型のテーパ壁面とする形状としても良い。
〔冷却水の制御〕
　制御部Ｄは、第１吐出ポートＵ１及び第２吐出ポートＵ２を同時に開放する全開姿勢と、第２吐出ポートＵ２だけを開放する第２開放姿勢と、第１吐出ポートＵ１だけを開放する第１開放姿勢と、第１吐出ポートＵ１及び第２吐出ポートＵ２を同時に閉塞する全閉姿勢とにロータＣの回転姿勢を設定する制御を実現する。

　つまり、ロータＣの回転姿勢が全開姿勢に設定された場合には、第１吐出ポートＵ１と第２吐出ポートＵ２とが内部空間２０Ｓに連通し、冷却水を第１吐出ポートＵ１からラジエータＲに供給すると同時に、第２吐出ポートＵ２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吐出ポートＵ１内の第１シール１５ａが第１孔部２４ａの一対の縁部に当接し、第２吐出ポートＵ２内の第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Ｃ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、第２吐出ポートＵ２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。

　また、全開姿勢を基準にして、ロータＣ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、第１吐出ポートＵ１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Ｃが全閉姿勢に設定された場合には、第１吐出ポートＵ１と第２吐出ポートＵ２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Ｃの外壁部２３に密着し、第２吐出ポートＵ２内のシールがロータＣの外壁部２３に密着する。

　なお、制御部Ｄは、ロータＣの回転姿勢の設定により、第１吐出ポートＵ１と第２吐出ポートＵ２との何れにおいても、冷却水に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。

　冷媒制御バルブ装置Ｖでは、流入ポートＰＳの開口の断面積が、第１吐出ポートＵ１の断面積と、第２吐出ポートＵ２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Ｃの内部空間２０Ｓを構成するロータ内壁部２２において、流入ポート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。なお、この冷媒制御バルブ装置Ｖでは、流入ポートＰＳから供給された冷却水はロータＣの内部空間２０Ｓだけでなく、ロータＣの外部も満たされることになる。
〔第２実施形態〕
　第２実施形態では、前述した第１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、冷却水の流動方向が逆であり、第１シール機構１５と第２シール機構１９との構成が異なっている。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と共通する符号を付与している。
〔第２実施形態：基本構成〕
　冷媒制御バルブ装置Ｖは、図９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からの冷却水をエンジンＥに戻す吐出ポートＵＳ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流入ポートＰ１（流入ポートＰＳ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流入ポートＰ２（流入ポートＰＳ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。

　なお、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の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の流入ポートを形成しても良い。

　図１０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Ｃと、ロータＣを回転駆動する制御部Ｄ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を受け入れる状態と、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。なお、回転軸芯Ｘは吐出ポートＵＳの中心位置から、この流入ポート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流入ポートＰ１と、外方に突出する第２スリーブ部１７を有する第２流入ポートＰ２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シール機構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、樹脂製の環形状で、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Ｃ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（流入側の端部）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シール機構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シール機構１５において、対応する部材と同様の素材が用いられ、第１シール機構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、制御部、シール部材、スペーサ〕
　ロータＣ、制御部Ｄ、シール部材２９、スペーサ２６は第１実施形態に対応する同様の部材が用いられ、同一の機能を有するものとする。
〔冷却水の制御〕
　制御部Ｄは、第１流入ポートＰ１及び第２流入ポートＰ２を同時に開放する全開姿勢と、第２流入ポートＰ２だけを開放する第２開放姿勢と、第１流入ポートＰ１だけを開放する第１開放姿勢と、第１流入ポートＰ１及び、第２流入ポートＰ２を同時に閉塞する全閉姿勢とにロータＣの回転姿勢を設定する制御を実現する。

　つまり、ロータＣの回転姿勢が全開姿勢に設定された場合には、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、全閉姿勢を基準にして、ロータＣ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、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。

　また、全開姿勢を基準にして、ロータＣ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、第１シール１５ａが第１孔部２４ａにあたるため、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Ｃが全閉姿勢に設定された場合には、第１シール１５ａがロータＣの外壁部２３に密着し、第２シール１９ａがロータＣの外壁部２３に密着する。
〔その他の実施形態〕
　スペーサ２６のその他の形状として、図１１に示す構成のもと使用することも可能である。すなわち、円環状のスペーサ２６に対し、例えば上端部２６ｇに第１壁部２６ｊと、第２壁部２６ｋと、第３壁部２６ｌとから形成された上側連通路２６ｉと、下端部２６ｈに第１壁部２６ｎと、第２壁部２６ｏと、第３壁部２６ｐとから形成された下側連通路２６ｍとを複数有し、更に、外周面２６ｄに周方向に等間隔に最低４箇所の当接部２６ａを備えている。ここで、上側連通路２６ｉと下側連通路２６ｍは、前述までの溝部２６ｆ、及び連通孔２６ｃと同一の機能を持つ構成部材に相当する。また、図１１に示す当接部２６ａは一例として、外周面２６ｄにおいて軸方向の上端部２６ｇ側に設ける例を示したが、下端部２６ｈ側に設けてもよく、また両方に設けても良い。これにより、ドレン孔１０ｂと当接部２６ａの内の一つが同一位相に配設されこともあるが、残りの三箇所の当接部２６ａにより、回転軸芯Ｘとの同軸度を保持することができる。更に、その他の形状として、図１２に示すように円環状のスペーサ２６に対し、上端部２６ｇに上側連通路２６ｉと、下端部２６ｈに下側連通路２６ｍとを複数有し当接部２６ａを軸方向に螺旋状に設けることで、ドレン孔１０ｂに冷却水が流れやすくする形状としても良い。また、当接部２６ａがボス部１０ａに対して平面となる例を示したが、当接部２６ａの形状はボス部１０ａ側を尖りとする尖り形状（図示せず）とする構成にすることで、当接部２６ａが平面の場合と比べ、当接部２６ａとボス部１０ａの接触面積を減らすことができる。すなわち、ドレン孔１０ｂに当接部２６ａが係った場合でも、ドレン孔１０ｂを閉塞する面積を最小限とすることができる。よって、当接部２６ａがドレン孔１０ｂに係る位相で組み付けられても、スペーサ２６の所まで漏洩した冷却水の外部へ放出する流れの阻害となりにくくすることができる。また、ハウジングＡにドレン孔１０ｂを一箇所形成する例を示したが、前述のドレン孔１０ｂが配設される場所に相当する部位であれば複数設けても良い。

１０　　ハウジングボデー
１０ａ　ボス部
１０ｂ　ドレン孔
１０ｅ　空間
１１　　ハウジングプレート
２０　　ロータ本体
２１　　開口部
２３　　外壁部
２４　　制御孔部
２６　　スペーサ
２６ａ　当接部
２６ｃ　連通孔
２６ｆ　溝部
２７　　シャフト（回転軸）
２９　　シール部材
２９ａ　ロータ側シール部材
２９ｂ　制御部側シール部材
４６　　軸受部
Ａ　　　ハウジング
Ｂ　　　バルブ部
Ｃ　　　ロータ
Ｄ　　　制御部
Ｅ　　　エンジン（内燃機関）
ＰＳ　　流入ポート
ＵＳ　　吐出ポート
Ｔ　　　壁中心
Ｘ　　　回転軸芯

Claims

　回転軸の一方に設けられ、冷媒の流れを制御するバルブ部と、前記回転軸の他方に設けられ、前記バルブ部を制御する制御部とを備えた冷媒制御バルブ装置であって、
　冷媒が流入する流入ポート、冷媒が吐出する吐出ポート及び、前記回転軸を回転自在に支持する軸受部が設けられ、前記バルブ部と前記制御部とを区画して収容するハウジングと、
　前記バルブ部に収容され、前記流入ポートからに流入した冷媒を前記回転軸の回転により前記吐出ポートに送り出すロータと、
　前記ハウジングに形成され、大気に向けて開口するドレン孔と、
　前記回転軸の周りにおいて、前記ハウジングと前記回転軸との間に所定の空間を形成しつつ軸方向に離間して配設され、前記バルブ部と前記制御部との間をシールするシール部材と、
　前記所定の空間に配設され、前記シール部材によって前記回転軸の前記軸方向が挟まれる円環状のスペーサと、
　前記ハウジングに形成され前記ドレン孔と前記所定の空間とを連通する連絡路と、
を有する冷媒制御バルブ装置。
　前記スペーサは、前記スペーサの外周面に形成された溝部と、該溝部と前記回転軸の前記軸方向の端面とを連通する連通孔とを備えた請求項１に記載の冷媒制御バルブ装置。
　前記スペーサは、前記スペーサの外周に前記ハウジングと当接する当接部を備えた請求項１又は２に記載の冷媒制御バルブ装置。
　前記当接部は、前記回転軸の前記軸方向に螺旋状に形成されている請求項３に記載の冷媒制御バルブ装置。
　前記当接部は、前記スペーサの周方向に等間隔に複数形成されている請求項３又は４に記載の冷媒制御バルブ装置。