特許 7192546 冷却水制御弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】冷却水制御弁装置

(51)【国際特許分類】

   F01P 7/16 20060101AFI20221213BHJP

   F16K 5/06 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

F01P7/16 503

F01P7/16 502B

F16K5/06 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019020883

(22)【出願日】2019-02-07

(65)【公開番号】P2020128711

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-11-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】佐野 亮

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５７６３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５１－１２３９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２０４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１９６４７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１７／１４４０４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１８６８７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２５５７５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｐ ７／１６

Ｆ１６Ｋ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置であって、
冷却水が流通可能なバルブ開口部（１２）が外壁に形成され、軸まわりに回転可能なバルブ（１０）と、
リリーフ弁（２６）を収容する空間を形成するリリーフ弁収容部（２５）を有し、前記バルブを収容するハウジング（２４）と、
前記ハウジングと接続し、開弁時に前記バルブ開口部と連通することで内側を冷却水が流通可能なパイプ筒部（９０）と、
前記パイプ筒部の軸方向に往復移動可能な筒状部材であり、前記バルブの前記外壁に当接することで前記バルブとの間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有するシート部材（６０）と、
前記シート面が前記バルブの前記外壁に押し付けられるように前記シート部材を付勢する付勢部材（７１）と、
を備え、
前記パイプ筒部は、前記軸方向における前記バルブ側の端部に、外側筒部（４４）と、前記外側筒部の径方向内側に同軸上に設けられる内側筒部（４３）と、を形成し、
前記付勢部材と前記シート部材とは、前記外側筒部と前記内側筒部との間に環状に形成される環状収容部（４７）に設けられており、
前記リリーフ弁は、前記リリーフ弁収容部内の冷却水温度又は圧力が所定値より高くなったときに開弁して前記リリーフ弁収容部内に溜まっている冷却水を前記パイプ筒部へ流通させる冷却水制御弁装置。

【請求項2】

前記外側筒部は、前記シート部材の外周壁（６５）の全体を覆うように形成されている請求項１に記載の冷却水制御弁装置。

【請求項3】

前記シート部材は、前記シート面の内周に連続し、前記内側筒部の前記バルブ側の端部（４３１）を覆うように径方向の内側に突出する凸部（６３）を有する請求項１または請求項２に記載の冷却水制御弁装置。

【請求項4】

前記シート部材の外周壁（６５）と前記外側筒部の内周壁（４４３）とのクリアランス（Ｃ１）は、前記シート部材の内周壁（６６）と前記内側筒部の外周壁（４３２）とのクリアランス（Ｃ２）より小さく、
前記シート部材は、その前記外周壁が前記外側筒部の前記内周壁によって径方向に位置決めされている請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。

【請求項5】

前記シート部材の前記内周壁と前記内側筒部の前記外周壁との間に、パッキン（７５）が設けられている請求項４に記載の冷却水制御弁装置。

【請求項6】

前記パイプ筒部の前記軸方向において、前記バルブに近い方から順に、前記外側筒部の前記バルブ側の端部（４４１）、前記シート部材の前記バルブ側の端部（６７）、前記内側筒部の前記バルブ側の端部（４３１）が位置している請求項１～請求項５のうちいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。

【請求項7】

前記外側筒部の外周壁（４４２）と前記ハウジングとの間に、シール部材（７２）が設けられている請求項１～請求項６のうちいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却水制御弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関を流れる冷却水の流れを制御する冷却水制御弁装置が知られている。例えば特許文献１に記載された冷却水制御弁装置は、ハウジングと、ハウジング内に設けられるボールバルブと、ボールバルブの外壁に押し付けられるシート部材等を有している。

【0003】

シート部材は、環状のシート面を有している。このシート面は、ハウジング内部のバルブ収納空間に突き出ており、ボールバルブの球面状の外壁に当接することでボールバルブとの間を密な状態に保持することが可能である。また、シート部材は、スペ－サやスリーブ等の支持手段によってハウジングに支持されている。スペ－サは、ハウジングのアウトレット部孔の内周壁に固定される。スリーブは、スペ－サに隣接して設けられ、パイプ部の内周壁に径方向には位置決めされ軸方向には往復移動可能となっている。

【0004】

ここで、シート面をバルブ本体に対して調心させる際に、シート部材を支持する様々な部品(ハウジング、シート部材、スリーブ、及びスペーサ等)の寸法バラつきを吸収するため、スリーブの外周壁とアウトレット部孔の内周壁との間には、所定のクリアランスＳ１が設定されている。また、スペ－サの内周壁とスリーブの外周壁との間には、所定のクリアランスＳ２が設定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６３３０９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の冷却水制御弁装置では、上記クリアランスＳ１とクリアランスＳ２とで、シート面のバルブへの調心量が決定される。しかし、複数部品で構成される為、部品公差のバラつき要因が増えてしまい、クリアランスＳ１とクリアランスＳ２を大きくする必要があった。

【0007】

しかし、クリアランスＳ１とクリアランスＳ２が大きい場合は、弁部のシール性は確保できるものの、シート部材の位置自由度が大きいためにシート面の調心精度が低下し、バルブの開き始めの位置がバラつく虞れがあった。

【0008】

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、シート部材の周りのクリアランスのバラつきを減少させることで、バルブの開き始めの位置のバラつきを抑制し、バルブ動作の精度を向上させることが可能な冷却水制御弁装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の冷却水制御弁装置は、内燃機関（２）を流れる冷却水の流れを制御可能な冷却水制御弁装置である。冷却水制御弁装置は、バルブ（１０）と、リリーフ弁（２６）を収容する空間を形成するリリーフ弁収容部（２５）を有し且つバルブを収容するハウジング（２４）と、パイプ筒部（９０）と、シート部材（６０）と、付勢部材（７１）と、を備える。

【0010】

バルブは、冷却水が流通可能なバルブ開口部（１２）が外壁に形成され、軸回りに回転可能である。パイプ筒部は、ハウジングと接続し、開弁時にバルブ開口部と連通することで内側を冷却水が流通可能である。シート部材は、パイプ筒部の軸方向に往復移動可能な筒状部材であり、バルブの外壁に当接することでバルブとの間を密な状態に保持可能な環状のシート面（６２）を有する。付勢部材は、シート面がバルブの外壁に押し付けられるようにシート部材を付勢する。

【0011】

パイプ筒部は、軸方向におけるバルブ側の端部に、外側筒部（４４）と、外側筒部の径方向内側に同軸上に設けられる内側筒部（４３）と、を形成する。付勢部材とシート部材とは、外側筒部と内側筒部との間に環状に形成される環状収容部（４７）に設けられている。リリーフ弁は、リリーフ弁収容部内の冷却水温度又は圧力が所定値より高くなったときに開弁してリリーフ弁収容部内に溜まっている冷却水をパイプ筒部へ流通させる。

【0012】

本発明の構成によれば、パイプ筒部は、外側筒部と内側筒部を有しており、両筒部の間に形成される環状収容部にシート部材が収容されている。つまり、シート部材は、ハウジングに支持されるのではなく、二重管構造とされたパイプ筒部の端部に装着されることによって支持される。

【0013】

一般に、シート部材のシート面をバルブ本体に対して調心させる際に、シート部材を支持する部品の寸法バラつきを吸収するため、シート部材周辺には所定のクリアランスが設定される。本構成では、シート部材まわりのクリアランスが、シート部材とパイプ筒部との２部品のみの寸法で決定されるため、部品公差のバラつき要因が少ない。よって、クリアランスを大きくとる必要もなく、さらにハウジングにシート部材を支持させる場合には、ハウジングのアウトレット部孔に生じるバリの影響を受ける虞もあるが、本構成では、そうした虞もなく、シート部材まわりのクリアランス精度を向上させることができる。ひいては、バルブの開き始めの位置のバラつきが抑制され、バルブ動作の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図。

【図2】第１実施形態による冷却水制御弁装置を示す斜視図。

【図3】第１実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。

【図4】図３において二点鎖線で囲んだ部分を示す拡大図。

【図5】第２実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。

【図6】第３実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、複数の形態による冷却水制御弁装置１０１，１０２，１０３を図面に基づき説明する。なお、複数の形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。

【0016】

〈第１実施形態〉
［構成］
第１実施形態の冷却水制御弁装置１０１は、図示しない車両の内燃機関としてのエンジン２を冷却するエンジン冷却システム１において、エンジン２を通過した冷却水をラジエータ４へ導く流路に設けられ、エンジン冷却水の流量を制御するものである。

【0017】

＜冷却システム＞
図１に示すように、エンジン冷却システム１は、冷却水制御弁装置１０１、ウォーターポンプ３、ラジエータ４、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５等を備えている。ウォーターポンプ３は、冷却水をエンジン２のウォータージャケット６に向けて圧送する。冷却水制御弁装置１０１は、例えばウォータージャケット６の出口に設けられ、ラジエータ４へ送る冷却水の流量を調整する。

【0018】

ラジエータ４は、熱交換器であり、冷却水と空気との間で熱交換を行い冷却水の温度を下げる。ＥＣＵ５は、冷却水制御弁装置１０１の作動を制御し、ラジエータ４へ送る冷却水の流量を制御可能である。

【0019】

＜冷却水制御弁装置＞
冷却水制御弁装置１０１の構成について、図２～図４を参照しつつ説明する。図２、図３に示すように、冷却水制御弁装置１０１は、バルブ１０、ハウジング２０、センサカバー３０、パイプ筒部４０、モータ５０、シート部材６０（図３参照）、スプリング７１（図３参照）、軸受プレート７６等を備えている。バルブ１０、ハウジング２０、センサカバー３０、及びパイプ筒部４０は、それぞれ、例えば樹脂等により形成されている。なお、図３の断面図は、開弁時の状態を図示している。冷却水制御弁装置１０１は、バルブ１０を回動操作することでエンジン冷却水の流量を制御する。

【0020】

図３に示すように、ハウジング２０は、インレット２１、バルブ収容部２２、及びモータ収容部２３等を有している。ハウジング２０は、一例として、エンジン２に直接組み付けられるものである。インレット２１は、エンジン２のウォータージャケット６に設けられ、冷却水をハウジング２０の内部に導く入口を形成する。バルブ収容部２２は、バルブ１０およびパイプ筒部４０の一部を収容する空間を形成し、インレット２１に連通している。モータ収容部２３は、バルブ収容部２２とは別にモータ５０を収容する空間を形成している。

【0021】

バルブ１０は、全体が略ボール形状をなす筒部材である。バルブ１０は、ボール面１１、側面側バルブ開口部１２、及び底側バルブ開口部１３等を有している。ボール面１１は、ボール形状をなす外壁に、凸球面状に形成されている。ボール面１１は、バルブ１０の回動時に、後述するシート部材６０に摺接する。側面側バルブ開口部１２は、略円形をなし、一部のボール面１１を貫通して形成されている。底側バルブ開口部１３は、バルブ１０の軸受プレート７６側の底部に位置している。

【0022】

バルブシャフト１４は、バルブ１０の中心部を通るように配置されている。図１において、バルブシャフト１４の軸方向は上下方向に一致している。バルブシャフト１４は、例えば金属等により棒状に形成されている。バルブシャフト１４の軸受プレート７６側の端部は、軸受プレート７６により回転自在に支持されている。バルブシャフト１４のセンサカバー３０側の端部は、ハウジング２０に組み付けられたボールベアリング１５を介して回転自在に支持されている。

【0023】

バルブ１０は、バルブシャフト１４とともに、軸受プレート７６とボールベアリング１５により軸受けされ、バルブ収容部２２においてバルブシャフト１４の軸Ａ１を中心に回転可能に支持されている。軸受プレート７６は冷却水の通過を許容する開口部７７を備えている。バルブ収容部２２には、インレット２１から、軸受プレート７６の開口部７７と底側バルブ開口部１３とを経由してウォータージャケット６内の冷却水が流入可能である。

【0024】

モータ５０は、モータシャフト５１をバルブシャフト１４と平行となるようにしてモータ収容部２３に収容されている。モータ５０は、給電されることにより回転駆動し、出力部からトルクを出力する。モータシャフト５１のセンサカバー３０側の出力側端部には、図示しない複数のギアで構成されるギア部が接続されている。ギア部は、バルブシャフト１４のセンサカバー３０側の端部に接続している。モータ５０が回転駆動し出力部から出力されたトルクは、ギア部で減速されてバルブシャフト１４に伝達される。これにより、バルブ１０は、バルブ収容部２２内において、軸Ａ１を中心に回転する。バルブ１０の回転位置により、側面側バルブ開口部１２と、パイプ筒部４０の後述するシート開口部６１との重なり面積が変化する。

【0025】

センサカバー３０は、例えば皿状に形成され、ハウジング２０の軸受プレート７６とは反対側を覆うようにして、ボルト７８，７９等によりハウジング２０に取り付けられている。センサカバー３０は、内部にギア部収容部３１を形成している。ギア部収容部３１は、モータ収容部２３に接続している。

【0026】

パイプ筒部４０は、管状に形成され、内側の空間に冷却水が流通する流通路４１を形成している。パイプ筒部４０は、そのバルブ側の開口端部に相当するシート開口部６１が、バルブ１０のボール面１１と対向する位置となるように、ハウジング２０に取り付けられている。パイプ筒部４０の中心軸Ａ２は、バルブシャフト１４の軸Ａ１と直交している。

【0027】

パイプ筒部４０は、内側筒部４３、外側筒部４４、フランジ部４５、及びアウトレット筒部４６等を有している。外側筒部４４及び内側筒部４３は、パイプ筒部４０の軸方向におけるバルブ１０側の端部に設けられている。外側筒部４４及び内側筒部４３は、軸方向断面が円環形状をなしている。内側筒部４３は、外側筒部４４の径方向内側に、外側筒部４４と同軸上に設けられている。すなわち、パイプ筒部４０のバルブ１０側は、外側筒部４４と内側筒部４３とで二重管構造になっている。外側筒部４４の軸方向長さは、内側筒部４３の軸方向長さより長い。外側筒部４４の内周壁４４３と内側筒部４３の外周壁４３２との間には、環状収容部４７が形成されている。

【0028】

外側筒部４４のフランジ部４５寄りの外周壁４４２とハウジング２０との間には、ゴム製のＯリング７２が取り付けられている。Ｏリング７２は、「シール部材」に相当する。Ｏリング７２は、外側筒部４４とハウジング２０とのクリアランスから冷却水が外部へ漏れ出るのを抑制する。

【0029】

アウトレット筒部４６は、外側筒部４４及び内側筒部４３と中心軸Ａ２を共通として、各筒部のバルブ１０とは反対側の端部に接続している。アウトレット筒部４６のバルブ１０と反対側の端部は、ラジエータ４に接続される。アウトレット筒部４６は、エンジン２を通過した冷却水をラジエータ４へ導く冷却水出口であるアウトレット４８を形成する。アウトレット筒部４６の内径は、外側筒部４４の内径より若干小さく、内側筒部４３の内径より若干大きい。

【0030】

フランジ部４５は、外側筒部４４のバルブ１０とは反対側の端部から、径方向の外側に張り出して形成されている。このフランジ部４５とハウジング２０とが、ボルト７３，７４等により固定されることで、パイプ筒部４０はハウジング２０に取り付け固定されている。

【0031】

環状収容部４７内には、バルブ１０側から順にシート部材６０とスプリング７１とが設けられている。スプリング７１は、「付勢部材」に相当する。シート部材６０は、円筒部材であって、例えば摩擦係数が所定値以下の材料であるフッ素樹脂により形成される。シート部材６０の径方向の中心部には、シート開口部６１が軸方向に貫通して形成されている。シート部材６０のバルブ１０側の端面には、凹形球面形状であって環状をなすシート面６２が形成されている。シート面６２は、バルブ１０のボール面１１に当接することでバルブ１０との間を密な状態に保持可能である。

【0032】

図４に示すように、シート面６２の内周に連続して、環状のシート凸部６３が、径方向の内側かつアウトレット４８側へ傾斜して延びるように突出して形成されている。シート凸部６３は、内側筒部４３のバルブ１０側の端部４３１を覆っている。シート部材６０のバルブ１０と反対側端部の内周壁６６には、段差部６４が形成されている。段差部６４の径方向長さは、概ねシート部材６０の厚みの半分であり、軸方向長さは、シート部材６０の長さの３分の１程度である。

【0033】

段差部６４には、ゴム製のＶパッキン７５が設けられている。Ｖパッキン７５は、例えばＥＰＤＭ等で環状に形成されるゴム部材であり、Ｖ形のリップが内圧によって変形する。これにより、シート部材６０は、その内周壁６６が内側筒部４３の外周壁４３２と密に接した状態で摺動可能である。シート部材６０と内側筒部４３との間は密な状態に保持される。

【0034】

スプリング７１は、例えばコイルスプリングである。スプリング７１は、環状収容部４７においてバルブ１０とは反対側に設けられ、一端がシート部材６０のバルブ１０とは反対側の端部に当接し、他端が環状収容部４７のバルブ１０とは反対側に位置する閉塞端壁４９に当接している。スプリング７１は、シート部材６０をバルブ１０側に付勢している。これにより、シート部材６０のシート面６２は、ボール面１１に押し付けられる。

【0035】

パイプ筒部４０の二重管構造及びシート部材６０周辺の構成についてさらに詳細に説明する。図４に示すように、外側筒部４４及び内側筒部４３のバルブ１０側の端部４４１，４３１は、尖っている。パイプ筒部４０の軸方向において、バルブ１０に近い方から、外側筒部４４のバルブ１０側の端部４４１、シート部材６０のバルブ１０側の端部６７、内側筒部４３のバルブ１０側の端部４３１、の順に位置している。図４において、位置Ｐ１は、外側筒部４４の端部４４１の位置である。位置Ｐ２は、シート部材６０の端部６７の位置である。位置Ｐ３は、内側筒部４３の端部４３１の位置である。外側筒部４４は、軸方向においてシート部材６０の外周壁６５の全体を覆っている。

【0036】

シート部材６０の外周壁６５と外側筒部４４の内周壁４４３とのクリアランスＣ１は、シート部材６０の内周壁６６と内側筒部４３の外周壁４３２とのクリアランスＣ２より小さい。これらのクリアランスＣ１，Ｃ２は、バルブ１０の開き始めの位置のバラつきを抑えるために部品公差のバラつきを考慮したもので、所定量に設定される。

【0037】

また、クリアランスＣ１＜クリアランスＣ２の関係を有していることで、シート部材６０は、その外周壁６５が外側筒部４４の内周壁４４３によって径方向に位置決めされる。そして、シート部材６０の内周壁６６にＶパッキン７５が設けられることで、シート部材６０の主に内径側が軸方向に往復移動可能となっている。なお、状況によっては、シート部材６０の外周壁６５は外側筒部４４の内周壁４４３に接触し得る。

【0038】

［作用］
次に、冷却水制御弁装置１０１の作動について説明する。本実施形態では、エンジン２のウォータージャケット６を流れて温度が上昇した冷却水は、インレット２１から供給され、底側バルブ開口部１３を経由してバルブ１０の内側に供給される。そして、バルブ１０が開弁すると、バルブ１０の内側に供給された冷却水が、側面側バルブ開口部１２とシート開口部６１とが重なった箇所を通ってパイプ筒部４０の流通路４１へ導かれる。

【0039】

パイプ筒部４０への冷却水の流通量は、バルブ１０の回転位置により変化する側面側バルブ開口部１２とシート開口部６１との重なり面積に対応する。流通路４１に流れた冷却水は、アウトレット４８を経由してラジエータ４に導かれ、ラジエータ４を通過することで温度が低下する。ラジエータ４で温度の低下した冷却水は、エンジン２に戻され、エンジン２を冷却する。

【0040】

開弁時、パイプ筒部４０の流通路４１は、バルブ１０内部と連通することで冷却水が流通可能である。側面側バルブ開口部１２と流通路４１との重なり面積が０のとき、すなわち、シート開口部６１の全部がボール面１１で塞がれているとき、バルブ１０の内側と流通路４１との間の冷却水の流れは遮断される。この状態のときが「バルブ全閉時」である。また、側面側バルブ開口部１２とシート開口部６１すなわち流通路４１との重なり面積が０から０より大きな面積に変化するときのバルブ１０の位置を「バルブ１０の開き始めの位置」という。

【0041】

このように、バルブ１０は、回転位置により、流通路４１を流れる冷却水の流量を制御可能である。バルブ１０の回転位置は、ＥＣＵ５により制御される。バルブ１０がモータ５０の回転駆動により軸周りに回転するとき、シート面６２とボール面１１とは摺動しながらバルブ１０の周方向に相対回転する。このとき、シート部材６０は、その外周壁６５が外側筒部４４の内周壁４４３に当接した位置で、シート面６２がボール面１１に調心される。このとき、シート部材６０の内周壁６６と内側筒部４３の外周壁４３２とは摺動し得る。また、ボール面１１がずれる方向に移動しても、スプリング７１により付勢されたシート部材６０の主に内周壁６６側が軸方向に往復移動することで、シート面６２とボール面１１との密な当接状態が維持される。

【0042】

［効果］
（１）本実施形態では、外側筒部４４と内側筒部４３とを設けており、両者の間に形成される環状収容部４７にシート部材６０を収容している。つまり、シート部材６０は、ハウジング２０に支持されているのではなく、二重管構造とされたパイプ筒部４０の端部に装着されることによって支持されている。

【0043】

例えば、比較例として、特許文献１に記載されるバルブ装置のように、ハウジング２０のアウトレット部孔にシート部材を支持させる場合、シート部材を支持する様々な部品（ハウジング、スリーブ、及びスペーサ等）の寸法バラつきを吸収するために、クリアランスを大きくとる必要があった。しかし、クリアランスを大きくとるとシート部材の位置自由度が大きいために、今度はシート面の調心精度が低下するという虞があった。

【0044】

その点、本実施形態によれば、シート部材６０の寸法とパイプ筒部４０の寸法だけでクリアランスＣ１，Ｃ２が決定され、部品公差のバラつき要因が少ない。よって、クリアランスＣ１，Ｃ２を大きくとる必要もなく、さらにアウトレット部孔のバリの影響も受けないため、シート部材６０まわりのクリアランス精度を向上させることができる。ひいては、バルブ１０の開き始めの位置のバラつきを抑制し、バルブ動作の精度を向上させることができる。

【0045】

（２）また、シート部材６０は、変形しやすい材質であり、薄いシートでは剛性がなく変形しすぎるため、例えば、比較例の構成では、剛性の高い金属スリーブにて変形量を抑えるなどの構成を採る必要があった。しかし、本実施形態のように、パイプ筒部４０を二重管構造としてそのスペースである環状収容部４７にシート部材６０を配置することで、シート部材６０は、シートの厚みと軸方向長さが確保される。よって、シート部材６０の剛性がアップするとともに、シート部材６０は外側筒部４４により径方向の変形が抑制されるため、スリーブを廃止することが可能となり、部品点数を削減することができる。

【0046】

（３）また、シート部材６０の外周壁６５全体は、外側筒部４４に覆われており、組み付け時にシート部材６０が傷付いたり破損したりすることを回避することができる。

【0047】

（４）本実施形態では、バルブ１０に近い方から順に、外側筒部４４のバルブ１０側の端部４４１、シート部材６０のバルブ１０側の端部６７、内側筒部４３のバルブ１０側の端部４３１が位置している。このため、クリアランスＣ１，Ｃ２へ鋳砂等の異物が侵入することを抑制することができる。

【0048】

（５）さらに、本実施形態では、シート面６２の内周に連続するシート凸部６３が内側筒部４３の端部４３１を覆うように設けられているため、クリアランスＣ２への異物侵入をより確実に抑制することができる。また、シート凸部６３を設けることでシート部材６０が変形しやすく、シート部材６０の内径側でシールしやすい構成にできる。

【0049】

（６）本実施形態では、内側筒部４３とシート部材６０との間にＶパッキン７５を設けているため、シート部材６０とパイプ筒部４０間の冷却水漏れを抑制することができる。また、外側筒部４４の内周壁４４３とシート部材６０の外周壁６５との接触面積は、内側筒部４３の外周壁４３２とシート部材６０の内周壁６６との接触面積より大きい。本実施形態では、シート部材６０の外周側で動きを規制し、内周側でシールする構成であるため、シート面６２の調心時におけるシート部材６０の傾きを抑制することができ、調心精度を向上させることができる。

【0050】

〈第２実施形態〉
次に、第２実施形態の冷却水制御弁装置１０２について、図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と実質同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第２実施形態では、第１実施形態の冷却水制御弁装置１０１に対し、パイプ筒部の構成が異なる。第２実施形態のパイプ筒部８０は、別部材で構成されるアウトレット筒部材８１とスペーサ８２とを有している。アウトレット筒部材８１は、アウトレット筒部８３とフランジ部８４とが一体化されて構成されている。スペーサ８２は、外側筒部４４と内側筒部４３とが一体化されて構成されている。すなわち、スペーサ８２は二重管構造となっている。フランジ部８４とハウジング２０との間にはガスケット８７が設けられている。

【0051】

第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、パイプ筒部８０を、アウトレット筒部材８１とスペーサ８２とに分割することで、アウトレット筒部材８１とスペーサ８２とを異なる材料で形成することができる。そして、例えば、精度を要するスペーサ８２は高価な樹脂材料を使用し、アウトレット筒部材８１は安価な材料で製作することでコストを低減することができる。アウトレット筒部材８１の材料としては例えばＰＰＳを用いることができ、スペーサ８２の材料としては例えばＰＡ６６を用いることができる。

【0052】

〈第３実施形態〉
次に、第３実施形態の冷却水制御弁装置１０３について、図６を参照して説明する。なお、第１実施形態と実質同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。なお、図６では閉弁時を図示している。

【0053】

第３実施形態の冷却水制御弁装置１０３が備えるハウジング２４は、バルブ収容部２２とモータ収容部２３（図示略）の他に、リリーフ弁収容部２５を内部に形成している。リリーフ弁収容部２５は、パイプ筒部９０の外側筒部４４のセンサカバー３０側に位置している。リリーフ弁収容部２５は、リリーフ弁２６を収容する空間を形成し、バルブ収容部２２に連通している。

【0054】

パイプ筒部９０内には、側面側バルブ開口部１２を経由した冷却水が流通するメイン流通路９１と、リリーフ弁側流通路９２とが形成されている。リリーフ弁側流通路９２は、下流でメイン流通路９１と合流している。リリーフ弁２６は、リリーフ弁収容部２５内の冷却水温度や圧力が所定値より高くなったときに開弁することで、リリーフ弁収容部２５内に溜まっている冷却水をアウトレット４８へ流通させる。シート部材６０は、上記各実施形態と同様に、パイプ筒部９０の外側筒部４４と内側筒部４３との間に装着されている。

【0055】

例えば、特許文献１に記載されるバルブ装置のように、ハウジングでシート部材を支持させる場合には、円筒形状をなすバルブ収容部の近傍でシート部材を支持する必要がある。このため、バルブ収容部の近傍までハウジングの肉部を形成する必要があり、バルブ収容部の周囲にリリーフ弁を配置可能なスペースを形成することができなかった。すなわち、ハウジングによりシート部材を支持する構成であるために、ハウジングの内部形状が制限されていた。

【0056】

その点、本実施形態では、シート部材６０は、パイプ筒部９０の外側筒部４４と内側筒部４３との間に装着されており、ハウジング２４で支持する必要がないため、ハウジング２４の内部形状が限定されず、所定の空間を形成することができる。
第３実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、上記のように、例えばリリーフ弁２６を収容するスペースをハウジング２４内に形成することができ、ハウジング２４の形状の設計自由度を向上させることができる。

【0057】

〈他の実施形態〉
上記各実施形態において、外側筒部４４は、シート部材６０の外周壁６５の全体を覆っているものとしたが、シート部材６０の一部を覆っている形態としても良い。

【0058】

上記各実施形態において、シート部材６０の内周側でシールするようにしているが、外周側でシールするようにしても良い。その場合、Ｖパッキン７５は、シート部材６０の外周壁６５と外側筒部４４の内周壁４４３との間に設けるように構成される。

【0059】

上記各実施形態において、パイプ筒部４０，８０，９０の中心軸Ａ２と、バルブシャフト１４の軸Ａ１と直交するものとしたが、パイプ筒部４０，８０，９０がバルブ１０に対して斜めであっても良い。

【0060】

上記各実施形態の冷却水制御弁装置１０１，１０２，１０３では、ラジエータ４を経由してエンジン２に戻される冷却水の流量を制御するものとした。その他、冷却水制御弁装置は、ヒータ、スロットルバルブ、及びオイルクーラ等に流れる冷却水の流量を制御するものとして構成しても良い。

【0061】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0062】

２ ・・・エンジン（内燃機関）
１０ ・・・バルブ
１２ ・・・側面側バルブ開口部（バルブ開口部）
２０ ・・・ハウジング
４０ ・・・パイプ筒部
４３ ・・・内側筒部
４４ ・・・外側筒部
４７ ・・・環状収容部
６０ ・・・シート部材
６２ ・・・シート面
７１ ・・・スプリング（付勢部材）
１０１ ・・冷却水制御弁装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】