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流量控制

阅读:628发布:2020-05-11

专利汇可以提供流量控制专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种流量控制 阀 ,对于圆筒状的 阀体 (3),沿着阀体(3)的轴向排列地配置朝向暖 风 装置 热交换器 的第一开口部(M1)和朝向油冷却器的第二开口部(M2),朝向 散热 器的第三开口部(M3)被配置为相对于第一开口部(M1)或第二开口部(M2)在阀体(3)的外周上处于不同的周向 位置 并且至少一部分与所述第一开口部(M1)或第二开口部(M2)在轴向上重合。,下面是流量控制专利的具体信息内容。

1.一种流量控制,其特征在于,具备:
外壳,其具有设置于横截面为大致圆形的阀体收纳部并且供冷却导入或排出的主连通口、以及从径向与所述阀体收纳部连通而供该阀体收纳部内的冷却水导入或排出的第一~第三连通口;
大致筒状的阀体,其旋转自如地支承在所述外壳内,并且具有根据其旋转位置使与所述第一连通口的重合状态变化的第一开口部、根据所述旋转位置使与所述第二连通口的重合状态变化的第二开口部、根据所述旋转位置使与所述第三连通口的重合状态变化的第三开口部;
促动器,其对所述阀体的旋转位置进行控制;
所述第一开口部及第二开口部在所述阀体的外周面沿轴向排列配置,
所述第三开口部被设置为相对于所述第一开口部或第二开口部在所述阀体的外周上处于不同的周向位置并且至少一部分与所述第一开口部或第二开口部在轴向上重合。
2.根据权利要求1所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第三开口部在轴向上偏向所述第一开口部侧地设置。
3.根据权利要求1所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一~第三开口部由沿着所述阀体的周向延伸设置的长孔或圆形孔构成。
4.根据权利要求1所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一~第三开口部的至少一个沿周向设有多个。
5.根据权利要求1所述的流量控制阀,其特征在于,
所述阀体的所述第一~第三开口部的周边区域形成为球面状。
6.根据权利要求5所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一~第三开口部的各球面部的曲率被设定为大致相同。
7.根据权利要求5所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一~第三开口部的各球面部的旋转半径被设定为大致相同。
8.根据权利要求5所述的流量控制阀,其特征在于,
各所述连通口的开口边缘被环状的密封部件液密地密封。
9.根据权利要求1所述的流量控制阀,其特征在于,
所述促动器由电动达构成。
10.一种流量控制阀,其特征在于,
外壳,其具有向横断面为大致圆形的阀体收纳部内导入冷却水的导入口、以及与从外部连接的各配管连通而供所述阀体收纳部内的冷却水排出的第一~第三排出口;
大致筒状的阀体,其旋转自如地支承在所述外壳内,并且具有根据其旋转位置使与所述第一排出口的重合状态变化的第一开口部、根据所述旋转位置使与所述第二排出口的重合状态变化的第二开口部、根据所述旋转位置使与所述第三排出口的重合状态变化的第三开口部;
促动器,其控制所述阀体的旋转位置;
所述第一开口部及第二开口部在所述阀体的外周面沿轴向排列配置,
所述第三开口部被设置为相对于所述第一开口部或第二开口部在所述阀体的外周上处于不同的周向位置并且至少一部分与所述第一开口部或第二开口部在轴向上重合。
11.根据权利要求10所述的流量控制阀,其特征在于,
相对于所述第三排出口的所述第三开口部的最大开口面积形成为比相对于所述第一、第二排出口的所述第一、第二开口部的最大开口面积大。
12.根据权利要求11所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第三排出口相对于所述第一、第二排出口,隔着所述阀体的轴心配置在相反侧。
13.根据权利要求11所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一开口部与连接于油冷却器或暖装置热交换器的一方的排出口连通,并且所述第二开口部与连接于所述油冷却器或暖风装置热交换器的另一方的排出口连通,所述第三开口部与连接于散热器的排出口连通。
14.根据权利要求13所述的流量控制阀,其特征在于,
相对于所述第二排出口的所述第二开口部的最大开口面积形成为比相对于所述第一排出口的所述第一开口部的最大开口面积大。
15.根据权利要求10所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一开口部与连接于所述油冷却器的排出口连通,
并且所述第二开口部与连接于所述暖风装置热交换器的排出口连通。
16.根据权利要求10所述的流量控制阀,其特征在于,
所述阀体被构成为在轴向一端侧形成有供来自所述导入口的冷却水流入的流入口而另一端侧被封闭。
17.根据权利要求10所述的流量控制阀,其特征在于,具备:
仅所述第二开口部与所述第二排出口连通,所述第一、第三开口部与所述第一、第三排出口分别不连通的第一状态;
所述第一~第三开口部与所述第一~第三排出口均不连通的第二状态;
仅所述第一开口部与所述第一排出口连通,所述第二、第三开口部与所述第二、第三排出口分别不连通的第三状态;
所述第一、第二开口部与所述第一、第二排出口分别连通,仅所述第三开口部与所述第三排出口不连通的第四状态;
所述第一~第三开口部分别与所述第一~第三排出口一一连通的第五状态。
18.根据权利要求17所述的流量控制阀,其特征在于,
所述第一~第五状态构成为基于所述阀体的旋转而连续地转换。
19.根据权利要求17所述的流量控制阀,其特征在于,
在从所述第一状态向所述第二状态转换后,从该第二状态向所述第三状态转换,在从该第三状态向所述第四状态转换后,从该第四状态向所述第五状态转换。
20.一种流量控制阀,其特征在于,具备:
外壳,其具有向横断面为大致圆形的阀体收纳部内导入流体的导入口、以及从径向与所述阀体收纳部连通而供该阀体收纳部内的流体排出的第一~第三排出口;
大致筒状的阀体,其旋转自如地支承在所述外壳内,并且具有根据其旋转位置使与所述第一排出口的重合状态变化的第一开口部、根据所述旋转位置使与所述第二排出口的重合状态变化的第二开口部、根据所述旋转位置使与所述第三排出口的重合状态变化的第三开口部;
促动器,其控制所述阀体的旋转位置;
所述第一排出口及第二排出口在所述阀体收纳部内的外周部沿轴向排列配置,所述第三排出口被设置为相对于所述第一排出口或第二排出口在所述阀体收纳部内的外周部处于不同的周向位置并且至少一部分在轴向上重合。

说明书全文

流量控制

技术领域

[0001] 本发明涉及一种流量控制阀,该流量控制阀用于例如机动车用冷却的流量控制。

背景技术

[0002] 作为适用于例如机动车用冷却水的流量控制的现有的流量控制阀,公知例如以下专利文献1所记载的流量控制阀。
[0003] 即,该流量控制阀包括圆筒状的外壳和筒状的阀体,圆筒状的外壳沿轴向排列设有与散热器连接的第一排出口、与暖装置热交换器连接的第二排出口、以及与油冷却器连接的第三排出口,筒状的阀体旋转自如地支承在该外壳内,并且具有根据其旋转位置(相位)与所述各排出口的重合状态变化的第一~第三开口部,利用电动达根据车辆运转状态来控制所述阀体的旋转位置,从而对冷却水的流向及流量进行控制。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:(日本)特表2010-507762号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的技术问题
[0008] 然而,在所述现有的流量控制阀中,成为所述各排出口在轴向上排列配置的结构,因此存在导致阀整体大型化的问题。
[0009] 本发明是鉴于上述技术课题而做出的,其目的在于提供一种能够实现阀整体的小型化的流量控制阀。
[0010] 用于解决技术问题的技术方案
[0011] 本发明具备:外壳,其具有设置于横截面为大致圆形的阀体收纳部并且供冷却水导入或排出的主连通口、以及从径向与所述阀体收纳部连通而供该阀体收纳部内的冷却水导入或排出的第一~第三连通口;大致筒状的阀体,其旋转自如地支承在所述外壳内,并且具有根据其旋转位置使与所述第一~第三连通口的重合状态变化的第一~第三开口部;促动器,其对所述阀体的旋转位置进行控制;所述第一开口部及第二开口部在所述阀体的外周面沿轴向排列配置,所述第三开口部被设置为相对于所述第一开口部或第二开口部在所述阀体的外周上处于不同的周向位置并且至少一部分与所述第一开口部或第二开口部在轴向上重合。
[0012] 此外,所述机动车用冷却水是本发明的一个适用例,但本发明不限于此,也能够适用任何流体
[0013] 本发明的第2技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第三开口部在轴向上偏向所述第一开口部侧地设置。
[0014] 本发明的第3技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一~第三开口部由沿着所述阀体的周向延伸设置的长孔或圆形孔构成。
[0015] 本发明的第4技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一~第三开口部的至少一个沿周向设有多个。
[0016] 本发明的第5技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述阀体的所述第一~第三开口部的周边区域形成为球面状。
[0017] 本发明的第6技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一~第三开口部的各球面部的曲率被设定为大致相同。
[0018] 本发明的第7技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一~第三开口部的各球面部的旋转半径被设定为大致相同。
[0019] 本发明的第8技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,各所述连通口的开口边缘被环状的密封部件液密地密封。
[0020] 本发明的第9技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述促动器由电动马达构成。
[0021] 本发明的第10技术方案所述的一种流量控制阀,其特征在于,外壳,其具有向横断面为大致圆形的阀体收纳部内导入冷却水的导入口、以及与从外部连接的各配管连通而供所述阀体收纳部内的冷却水排出的第一~第三排出口;大致筒状的阀体,其旋转自如地支承在所述外壳内,并且具有根据其旋转位置使与所述第一~第三排出口的重合状态变化的第一~第三开口部;促动器,其控制所述阀体的旋转位置;所述第一开口部及第二开口部在所述阀体的外周面沿轴向排列配置,所述第三开口部被设置为相对于所述第一开口部或第二开口部在所述阀体的外周上处于不同的周向位置并且至少一部分与所述第一开口部或第二开口部在轴向上重合。
[0022] 本发明的第11技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,相对于所述第三排出口的所述第三开口部的最大开口面积形成为比相对于所述第一、第二排出口的所述第一、第二开口部的最大开口面积大。
[0023] 本发明的第12技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,至少所述第三排出口相对于所述第一、第二排出口,隔着所述阀体的轴心配置在相反侧。
[0024] 本发明的第13技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一开口部与连接于油冷却器或暖风装置热交换器的一方的排出口连通,并且所述第二开口部与连接于所述油冷却器或暖风装置热交换器的另一方的排出口连通,所述第三开口部与连接于散热器的排出口连通。
[0025] 本发明的第14技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,相对于所述第二排出口的所述第二开口部的最大开口面积形成为比相对于所述第一排出口的所述第一开口部的最大开口面积大。
[0026] 本发明的第15技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一开口部与连接于所述油冷却器的排出口连通,并且所述第二开口部与连接于所述暖风装置热交换器的排出口连通。
[0027] 本发明的第16技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述阀体被构成为在轴向一端侧形成有供来自所述导入口的冷却水流入的流入口而另一端侧被封闭。
[0028] 本发明的第17技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,具备:仅所述第一开口部与所述第一排出口连通,所述第二、第三开口部与所述第二、第三排出口分别不连通的第一状态;所述第一~第三开口部与所述第一~第三排出口均不连通的第二状态;仅所述第二开口部与所述第二排出口连通,所述第一、第三开口部与所述第一、第三排出口分别不连通的第三状态;所述第一、第二开口部与所述第一、第二排出口分别连通,仅所述第三开口部与所述第三排出口不连通的第四状态;所述第一~第三开口部均与所述第一~第三排出口连通的第五状态。
[0029] 本发明的第18技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,所述第一~第五状态构成为基于所述阀体的旋转而连续地转换。
[0030] 本发明的第19技术方案所述的流量控制阀,其特征在于,在从所述第一状态向所述第二状态转换后,从该第二状态向所述第三状态转换,在从该第三状态向所述第四状态转换后,从该第四状态向所述第五状态转换。
[0031] 本发明的第20技术方案所述的一种流量控制阀,其特征在于,具备:外壳,其具有向横断面为大致圆形的阀体收纳部内导入流体的导入口、以及从径向与所述阀体收纳部连通而供该阀体收纳部内的流体排出的第一~第三排出口;大致筒状的阀体,其旋转自如地支承在所述外壳内,并且具有根据其旋转位置使与所述第一~第三排出口的重合状态变化的第一~第三开口部;促动器,其控制所述阀体的旋转位置;所述第一开口部及第二开口部在所述阀体的外周面沿轴向排列配置,所述第三开口部被设置为相对于所述第一开口部或第二开口部在所述阀体的外周上处于不同的周向位置并且至少一部分与所述第一开口部或第二开口部在轴向上重合。
[0032] 发明的效果
[0033] 根据本发明,通过采用第一、第二连通口(第一、第二开口部)与第三连通口(第三开口部)在轴向上重合的结构,能够实现阀的轴向的小型化。附图说明
[0034] 图1是表示本发明的流量控制阀的第一实施方式的机动车用冷却水的循环系统的系统构成图。
[0035] 图2是本发明的流量控制阀的分解立体图。
[0036] 图3是图2所示的流量控制阀的正面图。
[0037] 图4是图3的A-A线剖面图。
[0038] 图5是图3的B-B线剖面图。
[0039] 图6是图2所示的故障保险装置的纵剖面图。
[0040] 图7是表示图2所示的阀体单体的立体图,图7(a)~图7(c)分别是表示从不同的视看到的状态的图。
[0041] 图8是对于本发明的流量控制阀的工作状态进行说明的图,图8(a)是表示仅有第二排出口连通的状态,图8(b)是表示所有排出口不连通的状态,图8(c)是表示仅有第一排出口连通的状态,图8(d)是表示第一、第二排出口连通的状态,图8(e)是表示所有的排出口连通的状态的阀体收纳部的展开图。
[0042] 图9是表示本发明的流量控制阀的第二实施方式的机动车用冷却水的循环系统的系统构成图。
[0043] 图10是表示本发明的流量控制阀的第三实施方式的机动车用冷却水的循环系统的系统构成图。

具体实施方式

[0044] 以下,基于附图对本发明的流量控制阀的各实施方式进行说明。此外,在以下各实施方式中,以将本发明的流量控制阀适用于与以往相同的机动车用冷却水(以下简称为“冷却水”。)的循环系统为例进行说明。
[0045] 〔第一实施方式〕
[0046] 图1~图8表示本发明的流量控制阀的第一实施方式,如图1所示,该流量控制阀CV配设在发动机EG的缸盖CH的侧部,将被水WP加压并且在所述缸盖CH内流通的冷却水经由第一~第三配管L11~L13分别分配到暖风装置热交换器HT、油冷却器OC及散热器RD侧,并且对该各流量进行控制,如图2~图4所示,该流量控制阀CV主要包括:外壳1,其在成为向所述缸盖CH安装的相反侧的一端侧形成有向宽度方向延伸的横截面为椭圆状的减速机构收纳部14,并且以偏向该减速机构收纳部14的宽度方向一端侧的形态在其内侧面连续地形成有大致圆筒状的阀体收纳部13;旋转轴2,其贯穿所述阀体收纳部13与所述减速机构收纳部14之间地配置,并且被配设在所述阀体收纳部13与所述减速机构收纳部14之间的轴承6旋转自如地被支承;大致圆筒状的阀体3,其能够一体旋转地安装固定在该旋转轴2的一端部,并且旋转自如地收纳在所述阀体收纳部13内;电动马达4,其相对于所述阀体收纳部13排列,并且,其输出轴4b以面向所述减速机构收纳部14的宽度方向另一端侧的内部的形态安装固定于该减速机构收纳部14的内侧面,驱动所述阀体3;减速机构5,其安装在该电动马达
4的输出轴4b与所述旋转轴2之间,对电动马达4的输出轴4b的旋转速度进行减速而向旋转轴2传递。
[0047] 所述外壳1利用合金材料铸造而成,包括主要构成所述阀体收纳部13的第一外壳11、主要构成所述减速机构收纳部14的第二外壳12,该第一、第二外壳11、12被嵌着在其外周缘部的多个コ形夹子7夹持固定。
[0048] 所述第一外壳11在其一端侧开口形成有与所述缸盖CH内连通而从该缸盖CH内导入冷却水的主连通口即导入口10,并且经由设置在外周区域的第一凸缘部11a安装固定于所述缸盖CH。另外,该第一外壳11的另一端侧被隔出所述减速机构收纳部14的端壁11b封闭,并且经由与该端壁11b一体构成的第二凸缘部11c与所述第二外壳12接合。此外,在所述端壁11b上的宽度方向一端侧的区域贯通形成有供所述旋转轴2插入且支承的轴插入孔11d,并且在另一端侧的区域贯通形成有供所述电动马达4的内端部(输出轴4b侧的端部)插嵌保持的马达插嵌孔11e。
[0049] 如图1~图5所示,所述阀体收纳部13在其外周部沿径向突出地形成有分别被设定为不同的规定的内径且供与所述第一~第三配管L11~L13连接的大致圆筒状的第一~第三连通口即第一~第三排出口E1~E3。即,与所述暖风装置热交换器HT连通的中径状的第一排出口(第一排出口)E1和与所述油冷却器OC连通的小径状的第二排出口(第二排出口)E2沿阀体收纳部13的轴向排列地相邻设置,所述第一排出口E1偏向端壁11b侧、所述第二排出口E2偏向导入口10侧地设置。另一方面,与所述散热器RD连通的大径状的第三排出口(第三排出口)E3被设置为,与所述第一、第二排出口E1、E2处于不同的周向位置,并且在轴向上与该第一、第二排出口E1、E2重合。
[0050] 在所述第一~第三排出口E1~E3的各基端侧分别嵌着有圆筒状的第一~第三密封保持部件H1~H3,并且在该第一~第三密封保持部件H1~H3的与所述阀体3对置的端部,与阀体3的外周面能够滑动接触地配设有液密地密封该各排出口E1~E3与阀体3的外周面(后述的第一~第三轴向区域X1~X3)之间的圆环状的第一~第三密封部件S1~S3。具体地说,在所述各密封保持部件H1~H3的与所述阀体3对置的端部的内周缘切口形成的第一~第三密封保持部H1a~H3a内插嵌有所述各密封部件S1~S3,插嵌有该各密封部件S1~S3的所述各密封保持部件H1~H3被压入固定于在所述各排出口E1~E3的基端部分别被设置为阶梯缩径状的第一~第三密封安装部E1a~E3a的内周面。
[0051] 另外,在所述第一~第三排出口E1~E3的前端侧,设有第一~第三转接件保持部E1b~E3b,该第一~第三转接件保持部E1b~E3b收纳保持供与所述未图示的各配管连接的圆筒状的第一~第三转接件A1~A3,通过以与所述各密封安装部E1a~E3a的阶梯部分别抵接的形态插嵌到该各转接件保持部E1b~E3b内,所述各转接件A1~A3压入固定于该各转接件保持部E1b~E3b的内周面。
[0052] 此外,所述第一~第三转接件A1~A3均形成为相同形状,包括压入固定在所述各转接件保持部E1b~E3b内的第一~第三被保持部A1a~A3a、供所述第一~第三配管L11~L13安装固定的第一~第三配管安装部A1b~A3b。基于上述结构,所述各配管L11~L13是由橡胶材料等构成的具有挠性的配管,均能够以外嵌于所述各配管安装部A1a~A3a的状态被卷绕在各外周面上的未图示的带部件紧固。
[0053] 另外,在所述第一外壳11的第三排出口E3的侧部,设有在电气系统发生故障时等不能驱动阀体3的紧急情况下能够使阀体收纳部13与第三排出口E3连通的故障保险装置20(参照图1),即使在该阀体3处于不能工作的状态下,也能够针对散热器RD确保冷却水的供给,从而防止发动机EG过热。如图1、图6所示,该故障保险装置20主要包括热电偶21、阀片部件22、螺旋弹簧23及塞24,与公知的蜡型(ワックス·ペレット)等节温器以同样的原理工作。
[0054] 具体地说,在第一外壳11的第三排出口E3的侧部,处于外端侧的一端侧向外部开口,在另一端侧相邻地设有圆筒状的阀收纳部15,在该圆筒状的阀收纳部15贯通形成有与阀体收纳部13连通的流入孔15a,并且在该阀收纳部15的侧部,贯通形成有与所述第三排出口E3连通的流出孔15b。所述阀收纳部15的一端侧开口部被所述塞24封闭,在该阀收纳部15的另一端侧,在比所述流出孔15b靠近内端侧的轴向位置,设有缩径形成为阶梯状的热电偶收纳部15c,在该热电偶收纳部15c内收纳配置有所述热电偶21。所述阀片部件22被配置为封闭所述热电偶收纳部15c的流出孔15b侧的开口,并且在该阀片部件22与塞24之间有弹性地安装有螺旋弹簧23,如果超过规定温度,则填充到所述热电偶21内部的蜡膨胀而使杆21a突出动作,由此阀片部件22克服螺旋弹簧23的作用而被按压后退,从而连通所述流入孔15a与流出孔15b。此外,除上述温度上升之外,在冷却水的压力超过规定压力的情况下,阀片部件22克服螺旋弹簧23的作用力而被按压后退,连通所述流入孔15a与流出孔15b。
[0055] 如图2~图4所示,所述第二外壳12的与所述第一外壳11对置的一端侧形成为开口的コ形横截面,因此该开口部通过与在所述第二凸缘部11c的外周缘立设的凸部嵌合而与第一外壳11连接,构成所述减速机构收纳部14。此外,在所述两外壳11、12的接合时,在所述第一外壳11的凸部与所述第二外壳12的开口部之间安装有环状的密封部件SL,从而成为液密地保持减速机构收纳部14内的结构。
[0056] 所述旋转轴2经由在其轴向中央部设置的轴承部2a被收纳配置在所述轴插入孔11d内的所述轴承6旋转自如地支承。另外,该旋转轴2的一端部构成为与所述轴承部2a被设定为大致相同的外径而供所述阀体3的安装固定的阀体安装部2b,并且另一端部构成为与所述轴承部2a相比形成为较小的外径而供所述减速机构5中的后述的第三齿轮G3的安装固定的齿轮安装部2c。而且,在所述轴承部2a与所述阀体安装部2b之间,构成有扩径为阶梯状的大径状的密封部2d,在该密封部2d的外周串联配设有一对第一、第二密封圈R1、R2,利用这两个密封圈R1、R2,能够抑制阀体收纳部13内的冷却水向减速机构收纳部14内的流入。
[0057] 在这里,对于所述各密封圈R1、R2,优选在各外周面分别实施所谓的氟树脂加工等降低摩擦阻力(滑动阻力)的低摩擦处理。由此,实现所述旋转轴2的滑动阻力的降低,有助于降低电动马达4的消耗电力。
[0058] 此外,所述密封部2d的所述两各密封圈R1、R2之间,构成为面向相对于第一外壳11的轴插入孔11d且沿径向贯通形成的排水孔11f的结构,利用该排水孔11f,能够将从阀体收纳部13侧越过第一密封圈R1的密封部而漏出到所述第一、第二密封圈R1、R2之间的冷却水排出到外部。
[0059] 如图2、图4及图7所示,所述阀体3的轴向一端开口形成为将来自所述第一外壳11的导入口10的冷却水取入其内周侧空间内的流入口3a,另一端被端壁3b封闭。在相当于该阀体3的轴心的端壁3b的中央部,沿轴向贯通形成有用于向所述旋转轴2安装的筒状的轴固定部3c,经由与该轴固定部3b一体设置的金属制的嵌装部件3d被压入固定在旋转轴2的阀体安装部2b外周。
[0060] 另外,所述阀体3通过在约180°的角度范围内转动来实现其功能,根据其轴向及周向的各区域而形成为不同形状。即,在该阀体3的面向所述第一、第二排出口E1、E2的第一半周区域D1,在其轴向另一端侧(所述端壁3b侧)的第一轴向区域X1内的与所述第一排出口E1处于同一轴向中心的第一轴向位置P1,沿周向设有被设定为在轴向上与所述第一排出口E1恰好重合的轴向宽度的长孔形状的第一开口部M1,在其轴向另一端侧(所述导入口10侧)的第二轴向区域X2内的与所述第二排出口E2处于同一的轴向中心的第二轴向位置P2,设有由圆形状的第二正圆开口部M2a及长孔形状的第二椭圆开口部M2b构成的第二开口部M2,该圆形状的第二正圆开口部M2a的轴向宽度被设定为在轴向上与所述第二排出口E2恰好重合。另一方面,在所述阀体3的面向所述第三排出口E3的第二半周区域D2,在位于其轴向中间部的第三轴向区域X3内的与所述第三排出口E3处于同一轴向中心的第三轴向位置P3,设有与所述第三排出口恰好重合的圆形状的第三开口部M3。所述第一~第三轴向区域X1~X3的纵截面均为球面状,即具有同一曲率C的曲面状,并且,该曲率C构成为与所述阀体3的旋转半径相同。
[0061] 在这里,所述第一~第三开口部M1~M3的各形状及周向位置被设定为,随着阀体3的转动而以图8所示的后述第一~第五状态的顺序切换与所述第一~第三排出口E1~E3的连通状态,通过采用上述设定,能够实现阀体3的周长、即该阀体3的外径的最小化。
[0062] 另外,所述阀体3构成为所述第一~第三轴向区域X1~X3分别成为球面形状,从而在所述各半周区域D1、D2的分界部分别形成有阶梯部3e、3e。由此,在使该阀体3转动时,能够使所述各阶梯部3e、3e作为所谓的限制部进行旋转限制。在所述阀体3的结构中必然设有这些各阶梯部3e、3e,通过利用这些各阶梯部3e、3e,不需要另外设置所述限制部,有助于成本的降低等。
[0063] 如图2、图4所示,所述电动马达4通过使作为其外装体的马达外壳4a的内端部(输出轴4b侧的端部)插嵌于所述马达插嵌孔11e,安装固定于第一外壳11。该电动马达4被车载电子控制器(ECU)8驱动控制,根据车辆运转状态来对所述阀体3进行转动控制,从而实现对所述散热器RD等合适的冷却水分配。
[0064] 所述减速机构5包括:圆形状的驱动齿轮即第一齿轮G1,其能够一体旋转地固定于电动马达4的输出轴4b的外周,在其外周形成有规定的第一齿部G1a;圆形状的中间齿轮即第二齿轮G2,其能够一体旋转地固定于支承轴9的外周,该支承轴9旋转自如地支承于第一外壳11的宽度方向中间位置,在该第二齿轮G2的外周形成有能够与所述第一齿部G1a啮合的规定的第二齿部G2a;半圆形状的从动齿轮即第三齿轮G3,其能够一体旋转地固定于所述旋转轴2的齿轮安装部2c的外周,并且在该第三齿轮G3的外周形成有能够与所述第二齿部G2a啮合的规定的第三齿部G3a。根据上述结构,基于由所述第一齿轮G1传递的电动马达4的驱动力驱动第二齿轮G2使其旋转,第三齿轮G3利用该第二齿轮G2所传递的驱动力在规定角度范围内转动。此时,对于所述第三齿轮G3,通过使其周向各端与突出形成在所述端壁11b的与第二外壳12的对置面上的圆弧状的限制部11g抵接,能够限制以上转动。
[0065] 以下,基于图8对本实施方式的流量控制阀的具体工作状态进行说明。此外,在该说明中,在图8中,以虚线表示阀体3的第一~第三开口部M1~M3,并且对第一外壳11的第一~第三排出口E1~E3标注剖面线,方便起见,通过涂黑来表示该两者E1~E3、M1~M3连通的状态,从而实现所述各排出口E1~E3与所述各开口部M1~M3的相对识别。
[0066] 即,在所述流量控制阀中,基于车辆运转状态运算、输出的来自所述电子控制器8的控制电流对电动马达4进行驱动控制,从而根据所述车辆运转状态以使所述排出口E1~E3与所述各开口部M1~M3的相对关系成为以下状态的方式,对阀体3的旋转位置(相位)进行控制。
[0067] 在图8(a)所示的第一状态下,仅第二开口部M2(M2a)处于连通状态,第一、第三开口部M1、M3处于不连通状态。因此,在该第一状态下,基于上述连通状态,仅从第二排出口E2经过第二配管L2向油冷却器OC供给冷却水,通过使所述两者E2、M2错开而使彼此的重合量变化,从而能够使其供给量变化。
[0068] 在所述第一状态后,在图8(b)所示的第二状态下,第一~第三开口部M1~M3中的任一个相对于所述各排出口E1~E3均处于不连通状态。由此,在该第二状态下,向暖风装置热交换器HT、油冷却器OC及散热器RD中的任一个均不供给冷却水。
[0069] 在所述第二状态后,在图8(c)所示的第三状态下,仅第一开口部M1处于连通状态,第二、第三开口部M2、M3处于不连通状态。因此,在该第三状态下,基于上述连通状态,仅从第一排出口E1经过第一配管L11向暖风装置热交换器HT供给冷却水,通过使所述两者E1、M1错开而使彼此的重合量变化,能够使该供给量变化。
[0070] 在所述第三状态后,在图8(d)所示的第四状态下,仅第三开口部M3处于不连通状态,第一、第二开口部M1、M2(M2b)处于连通状态。因此,在该第四状态下,基于上述连通状态,从第一、第二排出口E1、E2经过第一、第二配管L11、L12分别向暖风装置热交换器HT及油冷却器OC供给冷却水,通过使该两者E1~E2、M1~M2错开来使彼此的重合量变化,能够使该供给量变化。
[0071] 在所述第四状态后,在图8(e)所示的第五状态下,第一~第三开口部M1~M3中的任一个相对于所述各排出口E1~E3均处于连通状态。因此,在该第五状态下,向暖风装置热交换器HT、油冷却器OC及散热器RD中的任一个均供给冷却水,通过使这两者E1~E3、M1~M3错开来使彼此的重合量变化,能够使该供给量变化。
[0072] 由上可知,在本实施方式的流量控制阀中,在所述阀体3中,构成为所述第一~第三开口部M1~M3的一个即第三开口部M3与其余的第一、第二开口部M1、M2在轴向上重合,因此能够实现阀体3的轴向的小型化,由此,能够实现阀整体的紧凑化。
[0073] 尤其是,在本实施方式中,构成为轴向宽度较小的第一开口部M1与第二开口部M2在轴向上排列配置,轴向宽度相对最大的第三开口部M3相对于所述第一、第二开口部M1、M2在轴向上重合,因此能够更有效地实现基于阀体3的轴向的小型化的阀整体的紧凑化。
[0074] 另外,在本实施方式的情况下,与在所述各开口部M1~M3的外周区域、即所述各排出口E1~E3配设的所述各密封部件S1~S3滑动接触的所述各轴向区域X1~X3均形成为相同的球面状(由彼此相同的曲率C及旋转半径构成的曲面状),从而能够不利用复杂结构而以极为简单的结构,实现所述各开口部M1~M3的外周区域即所述各轴向区域X1~X3相对于圆环状的所述各密封部件S1~S3的接触线压力的均一化,能够确保相对于所述各密封部件S1~S3的良好的紧密接触性。其结果是,能够将该各密封部的冷却水的泄漏抑制到最小限度,有助于适当的冷却水的流量控制。
[0075] 而且,在本实施方式的情况下,如上所述,通过使所述阀体3上的所述各开口部M1~M3的配置结构等构成为在工作状态下的与所述各排出口E1~E3的连通状态以所述第一~第五状态的顺序切换,该阀体3的外径被设定为最小,由此,不仅是所述轴向,也能够实现径向的小型化,有助于阀整体的进一步的小型化。
[0076] 另外,对于所述第二、第三开口部M2、M3,通过使其作为沿着周向的椭圆孔而连续地形成,与以短的间距设置多个正圆孔的情况相比,能够高效地形成该各开口部M2、M3,有助于制造成本的降低。
[0077] 而且,对于所述第二开口部M2,通过采用以所述第二正圆开口部M2a和所述第二椭圆开口部M2b在周向上设置多个开口部的结构,能够削减流路结构中不必要的开口面积,由此,能够抑制阀体3的刚性降低。
[0078] 〔第二实施方式〕
[0079] 图9表示本发明的流量控制阀的第二实施方式,改变了所述第一实施方式中的冷却水的循环系统的结构。此外,在本实施方式中,由于流量控制阀CV自身的结构与所述第一实施方式相同,因此对于与所述第一实施方式相同的结构标注同一附图标记,并且省略具体的说明。
[0080] 即,在本实施方式中,所述流量控制阀CV配设于经由所述暖风装置热交换器HT、油冷却器OC及散热器RD流动的冷却水的流路即第一~第三配管L21~L23与水泵WP之间,通过对来自所述第一~第三配管L21~L23的冷却水的总流量进行控制,对所述暖风装置热交换器HT、油冷却器OC及散热器RD的各流量进行控制。
[0081] 因此,在本实施方式的情况下,由于水泵WP与流量控制阀CV邻接配置,因此存在能够一体成形的优点。另外,利用上述结构,向流量控制阀CV导入的冷却水的压力相对于所述第一实施方式变低,因此能够将相对于所述各轴向区域X1~X3的所述各密封部件S1~S3及相对于所述轴插入孔11d的第一密封圈R1的各密封性的线压力设置得很低,尤其是能够使启动时的响应性变好,并且有助于电动马达4的小型化和所述各密封的简化。
[0082] 〔第三实施方式〕
[0083] 图10表示本发明的流量控制阀的第二实施方式,改变了所述第一实施方式的冷却水的循环系统的结构。此外,在本实施方式中,由于流量控制阀CV自身的结构与所述第一实施方式相同,因此对于与所述第一实施方式相同的结构标注同一附图标记并且省略具体的说明。
[0084] 即,在本实施方式中,所述流量控制阀CV配设在水泵WP与发动机EG之间,使利用水泵WP加压的冷却水经由第一~第三配管L31~L33分别分配到发动机EG的缸盖CH及缸体CB,并且对该各流量进行控制。
[0085] 因此,在本实施方式的情况下,通过邻接配置水泵WP与流量控制阀CV,存在能够一体成形的优点。而且,在本实施方式中,由于具备向在发动机EG的部位中温度较高且需要高度冷却的缸盖CH分配冷却水的第一配管L31、向缸膛上下所要求温度不同的缸体CB分配冷却水的第二、第三配管L32、L33,因此有助于发动机EG的适当的温度控制
[0086] 本发明不限于所述实施方式的结构,对于例如不与本发明的特征直接相关的从电动马达4向阀体3传递驱动力的传递机构(传递路径)、外壳1的形状等细节的具体结构、与本发明的特征相关的第一~第三排出口E1~E3的大小、第一~第三开口部M1~M3的形状、数量及配置(周向位置)等具体的结构,只要是能够起到所述作用效果的形态,就能够根据例如所搭载的车辆等适用对象的规格等自由地变更。
[0087] 另外,在本实施方式中,作为适用所述流量控制阀的一个例子,对适用于冷却水的循环系统的例子进行了说明,但所述流量控制阀不仅限于该冷却水,显然也能够适用于例如润滑油等各种流体。
[0088] 以下,对根据所述实施方式能够把握的在本发明技术方案中没有记载的技术的思想进行说明。
[0089] (a)根据技术方案1~3所述的流量控制阀。其特征在于,
[0090] 所述第三开口部在轴向上偏向所述第一开口部侧地设置。
[0091] (b)根据技术方案1~3所述的流量控制阀,其特征在于,
[0092] 所述第一~第三开口部构成为沿着所述阀体的周向延伸设置的圆形孔或长孔。
[0093] 尤其是,通过作为所述长孔而连续地形成,与形成多个圆形孔的情况相比,有助于制造成本的降低。
[0094] (c)根据技术方案1~3所述的流量控制阀,其特征在于,
[0095] 所述第一~第三开口部的至少一个沿周向设有多个。
[0096] 通过采用上述结构,能够降低流路结构不必要的开口面积,有助于抑制阀体的刚性降低。
[0097] (d)根据技术方案1所述的流量控制阀,其特征在于,
[0098] 相对于所述第三连通口的所述第三开口部的最大开口面积形成为比相对于所述第一、第二连通口的所述第一、第二开口部的最大开口面积大。
[0099] (e)根据所述(d)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0100] 至少所述第三连通口相对于所述第一、第二连通口,隔着所述阀体的轴心配置在相反侧。
[0101] (f)根据所述(d)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0102] 所述第一开口部与连接于油冷却器或暖风装置热交换器的一方的连通口连通,并且所述第二开口部与连接于所述油冷却器或暖风装置热交换器的另一方的连通口连通,[0103] 所述第三开口部与连接于散热器的连通口连通。
[0104] (g)根据所述(f)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0105] 相对于所述第二连通口的所述第二开口部的最大开口面积形成为比相对于所述第一连通口的所述第一开口部的最大开口面积大。
[0106] (h)根据技术方案1所述的流量控制阀,其特征在于,
[0107] 所述第一开口部与连接于所述油冷却器的连通口连通,
[0108] 并且所述第二开口部与连接于所述暖风装置热交换器的连通口连通。
[0109] (i)根据技术方案2或3所述的流量控制阀,其特征在于,
[0110] 所述阀体构成为在轴向一端侧形成有供来自所述导入口的冷却水流入的流入口而另一端侧被封闭。
[0111] (j)根据技术方案1~3所述的流量控制阀,其特征在于,
[0112] 所述阀体的所述第一~第三开口部的周边区域形成为球面状。
[0113] 通过采用上述结构,有助于确保所述各连通口等的稳定的密封性。
[0114] (k)根据所述(j)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0115] 所述第一~第三开口部的各球面部的曲率被设定为大致相同。
[0116] (l)根据所述(j)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0117] 所述第一~第三开口部的各球面部的旋转半径被设定为大致相同。
[0118] (m)根据所述(j)所述的流量控制阀,
[0119] 所述各连通口的开口边缘被环状的密封部件液密地密封。
[0120] (n)根据技术方案1所述的流量控制阀,其特征在于,具备:
[0121] 仅所述第一开口部与所述第一连通口连通,所述第二、第三开口部与所述第二、第三连通口分别不连通的第一状态;
[0122] 所述第一~第三开口部与所述第一~第三连通口均不连通的第二状态;
[0123] 仅所述第二开口部与所述第二连通口连通,所述第一、第三开口部与所述第一、第三连通口分别不连通的第三状态;
[0124] 所述第一、第二开口部分别与所述第一、第二连通口连通,仅所述第三开口部与所述第三连通口不连通的第四状态;
[0125] 所述第一~第三开口部均与所述第一~第三连通口连通的第五状态。
[0126] (o)根据所述(n)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0127] 所述第一~第五状态构成为基于所述阀体的旋转而连续地转换。
[0128] (p)根据所述(n)所述的流量控制阀,其特征在于,
[0129] 在从所述第一状态向所述第二状态转换后,从该第二状态向所述第三状态转换,在从该第三状态向所述第四状态转换后,从该第四状态向所述第五状态转换。
[0130] 通过构成为以上述顺序进行状态变化,能够将阀自身的外径设定为最小,能够有助于阀的进一步小型化。
[0131] (q)根据技术方案1~3所述的流量控制阀,其特征在于,
[0132] 所述促动器由电动马达构成。
[0133] 附图标记说明
[0134] 1…外壳
[0135] 3…阀体
[0136] 4…电动马达(促动器)
[0137] 13…阀体收纳部
[0138] 10…导入口
[0139] E1~E3…第一~第三排出口
[0140] M1~M3…第一~第三开口部
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