(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】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】バルブ装置
(51)【国際特許分類】
F16K 5/04 20060101AFI20231212BHJP
F16K 11/085 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
F16K5/04 E
F16K11/085 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020079505
(22)【出願日】2020-04-28
(65)【公開番号】P2021173375
(43)【公開日】2021-11-01
【審査請求日】2022-04-15
(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】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高木 康誠
(72)【発明者】
【氏名】池本 忠
(72)【発明者】
【氏名】瀬古 直史
【審査官】藤森 一真
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－２１１０７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６７９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－００８８４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５０９７７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ５／０４
Ｆ１６Ｋ １１／０７６
Ｆ１６Ｋ １１／０８５ － １１／０８７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブ装置であって、流体が流れる流路部（２６）を形成する筒状のバルブ外周部（７０）を有し、回転軸（ＣＬ）を中心に前記バルブ外周部の周方向に回転するバルブ（２０）と、
前記バルブを収容し、前記流体を流入させる流体入口部（４０、４４）および前記流体を流出させる流体出口部（４１）が前記バルブ外周部に対向する位置に形成されたハウジング（１０）と、
前記バルブ外周部と前記流体出口部との間に設けられ、前記バルブ外周部と前記流体出口部との隙間を塞ぐバルブシート（１２３ａ）とを備え、
前記バルブ外周部には、前記流体入口部から流入した前記流体を前記流路部に流入させるバルブ流入口（８４）が前記流体入口部に対向する位置に設けられるとともに、前記流路部に流入した前記流体を前記流体出口部に流出させるバルブ流出口（８１、９１、９２、９３、９４）が前記流体出口部に対向する位置に前記周方向に並んで複数設けられており、
前記バルブシートは、前記バルブが回転する際に少なくとも一部が前記バルブ外周部に摺動するシート面（５１）に、前記バルブ流出口と連通することで前記流体を前記流体出口部に流出させるシート開口部（６１）が設けられており、
前記バルブは、前記周方向に回転することで前記バルブ流出口が前記シート開口部に連通する開弁状態および前記バルブ流出口が前記シート開口部に連通しない閉弁状態に切り替え可能であり、
前記バルブ流出口は、前記バルブが前記開弁状態において前記シート開口部の全部と連通する主要流出口（８１）と、前記バルブが前記開弁状態において前記シート開口部の一部と連通する中間流出口（９１、９２、９３、９４）とを含み、
前記中間流出口は、前記周方向に並んで複数設けられており、前記回転軸の軸心方向の寸法が前記シート開口部の前記軸心方向の寸法より小さく、且つ、少なくとも前記周方向において前記シート開口部と重なる部位の前記軸心方向の寸法が前記周方向に沿って連続して変化し、複数の前記中間流出口のうち、所定の中間流出口を一方の中間流出口とし、前記所定の中間流出口に隣り合う１つの流出口を他方の中間流出口とし、さらに、前記一方の中間流出口および前記他方の中間流出口において、前記周方向において互いに重なるそれぞれの部位と部位との間隔を流出口ピッチとしたとき、
前記流出口ピッチの最小値は、前記流出口ピッチが最小となる前記軸心方向の位置における前記シート開口部の前記周方向の寸法より小さいバルブ装置。
【請求項2】
前記一方の中間流出口および前記他方の中間流出口は、前記一方の中間流出口および前記他方の中間流出口が前記シート開口部に連通する状態で前記バルブが回転すると、前記一方の中間流出口と前記シート開口部との連通する範囲が増加する際に前記他方の中間流出口と前記シート開口部との連通する範囲が減少し、前記一方の中間流出口と前記シート開口部との連通する範囲が減少する際に、前記他方の中間流出口と前記シート開口部との連通する範囲が増加するように前記流出口ピッチが設定されている請求項１に記載のバルブ装置。
【請求項3】
前記シート開口部は、円形状で形成されており、前記一方の中間流出口および前記他方の中間流出口のそれぞれは、開口面積が同じ円形状で形成され、中心が前記シート開口部の中心と前記周方向において重なる位置に設けられるとともに、互いの中心間の距離が前記シート開口部の内径である請求項２に記載のバルブ装置。
【請求項4】
前記バルブ外周部を前記周方向に沿って平面状に展開した際の前記中間流出口の形状は、前記周方向における一方の端部および他方の端部のうち少なくとも一方が、前記周方向および前記バルブ外周部の径方向に直交する方向に沿って延びている請求項１または２に記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、バルブ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、曲面形状のボール面にバルブ開口が形成されたボールバルブと、曲面形状のシート面にシート開口が形成されたバルブシートと、ボールバルブと一体に回転するシャフトとを備えるバルブ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。バルブ開口は、ボールバルブの回転方向に沿って延びる一対の開口縁を有する長穴形状であって、シャフトの軸心方向の大きさがシート開口の内径より大きく形成されている。このため、ボールバルブが回転する際に、バルブ開口が真円形状に形成される場合に比較して、バルブ開口をシート開口に連通させ易い。また、バルブ開口は、開弁時にシート開口の全部に連通することができる。
【0003】
そして、シート面は、曲率半径がボール面の曲率半径より大きく形成されている。このため、シート面のうち、閉弁時にボール面に接してシール性を確保する箇所は、開弁時にボール面に接しない。したがって、バルブシートは、シート面における閉弁時にボール面に接してシール性を確保する箇所の摩耗が抑制されるので、シール性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－５３４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明者らは、ボール面にシート開口部の一部に連通する開口部を追加することで、特許文献１に記載のバルブ装置を、シート開口に連通する開口の切り替えによって流体の流出量を調整可能な流量調整弁として機能させることを検討した。この検討によって追加した開口部（すなわち、追加開口部）は、ボールバルブの回転方向に沿って延びる一対の開口縁を有する長穴形状であって、シャフトの軸心方向の大きさがシート開口の内径より小さい形状になっている。
【0006】
しかしながら、上記の追加開口部がシート開口に連通する際、シート面は、閉弁時にボール面に接してシール性を確保する箇所のうち、周方向において追加開口部に重なる部位がボール面に接しない。一方、シート面は、閉弁時にボール面に接してシール性を確保する箇所のうち、周方向において追加開口部に重ならない部位がボール面に接する。したがって、追加開口部がシート開口に連通する位置で繰り返しボールバルブが回転すると、シート面は、周方向において一対の開口縁と重なる部位を境に、周方向において追加開口部に重なる部位と重ならない部位との間で摩耗の差が生じる。また、当該摩耗の差は、追加開口部の周方向の大きさが大きいほど大きくなる。これにより、発明者らは、バルブシートのシール性を確保することが難しいとの知見を得た。
【0007】
本開示は、バルブシートのシール性を確保しつつ、開弁状態の際の流体の流出量を調整可能なバルブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項１に記載の発明は、
バルブ装置であって、
流体が流れる流路部（２６）を形成する筒状のバルブ外周部（７０）を有し、回転軸（ＣＬ）を中心にバルブ外周部の周方向に回転するバルブ（２０）と、
バルブを収容し、流体を流入させる流体入口部（４０、４４）および流体を流出させる流体出口部（４１）がバルブ外周部に対向する位置に形成されたハウジング（１０）と、
バルブ外周部と流体出口部との間に設けられ、バルブ外周部と流体出口部との隙間を塞ぐバルブシート（１２３ａ）とを備え、
バルブ外周部には、流体入口部から流入した流体を流路部に流入させるバルブ流入口（８４）が流体入口部に対向する位置に設けられるとともに、流路部に流入した流体を流体出口部に流出させるバルブ流出口（８１、９１、９２、９３、９４）が流体出口部に対向する位置に周方向に並んで複数設けられており、
バルブシートは、バルブが回転する際に少なくとも一部がバルブ外周部に摺動するシート面（５１）に、バルブ流出口と連通することで流体を流体出口部に流出させるシート開口部（６１）が設けられており、
バルブは、周方向に回転することでバルブ流出口がシート開口部に連通する開弁状態およびバルブ流出口がシート開口部に連通しない閉弁状態に切り替え可能であり、
バルブ流出口は、バルブが開弁状態においてシート開口部の全部と連通する主要流出口（８１）と、バルブが開弁状態においてシート開口部の一部と連通する中間流出口（９１、９２、９３、９４）とを含み、
中間流出口は、周方向に並んで複数設けられており、回転軸の軸心方向の寸法がシート開口部の軸心方向の寸法より小さく、且つ、少なくとも周方向においてシート開口部と重なる部位の軸心方向の寸法が周方向に沿って連続して変化し、複数の中間流出口のうち、所定の中間流出口を一方の中間流出口とし、所定の中間流出口に隣り合う１つの流出口を他方の中間流出口とし、さらに、一方の中間流出口および他方の中間流出口において、周方向において互いに重なるそれぞれの部位と部位との間隔を流出口ピッチとしたとき、
流出口ピッチの最小値は、流出口ピッチが最小となる軸心方向の位置におけるシート開口部の周方向の寸法より小さいバルブ装置。
バルブ装置であって、
流体が流れる流路部（２６）を形成する筒状のバルブ外周部（７０）を有し、回転軸（ＣＬ）を中心にバルブ外周部の周方向に回転するバルブ（２０）と、
バルブを収容し、流体を流入させる流体入口部（４０、４４）および流体を流出させる流体出口部（４１）がバルブ外周部に対向する位置に形成されたハウジング（１０）と、
バルブ外周部と流体出口部との間に設けられ、バルブ外周部と流体出口部との隙間を塞ぐバルブシート（１２３ａ）とを備え、
バルブ外周部には、流体入口部から流入した流体を流路部に流入させるバルブ流入口（８４）が流体入口部に対向する位置に設けられるとともに、流路部に流入した流体を流体出口部に流出させるバルブ流出口（８１、９１、９２、９３、９４）が流体出口部に対向する位置に周方向に並んで複数設けられており、
バルブシートは、バルブが回転する際に少なくとも一部がバルブ外周部に摺動するシート面（５１）に、バルブ流出口と連通することで流体を流体出口部に流出させるシート開口部（６１）が設けられており、
バルブは、周方向に回転することでバルブ流出口がシート開口部に連通する開弁状態およびバルブ流出口がシート開口部に連通しない閉弁状態に切り替え可能であり、
バルブ流出口は、バルブが開弁状態においてシート開口部の全部と連通する主要流出口（８１）と、バルブが開弁状態においてシート開口部の一部と連通する中間流出口（９１、９２、９３、９４）とを含み、
中間流出口は、周方向に並んで複数設けられており、回転軸の軸心方向の寸法がシート開口部の軸心方向の寸法より小さく、且つ、少なくとも周方向においてシート開口部と重なる部位の軸心方向の寸法が周方向に沿って連続して変化し、複数の中間流出口のうち、所定の中間流出口を一方の中間流出口とし、所定の中間流出口に隣り合う１つの流出口を他方の中間流出口とし、さらに、一方の中間流出口および他方の中間流出口において、周方向において互いに重なるそれぞれの部位と部位との間隔を流出口ピッチとしたとき、
流出口ピッチの最小値は、流出口ピッチが最小となる軸心方向の位置におけるシート開口部の周方向の寸法より小さいバルブ装置。
【0009】
これによれば、バルブ装置は、主要流出口とシート開口部とが連通すると、流体がシート開口部の全部を通過して流体出口部から流出する。また、バルブ装置は、中間流出口とシート開口部とが連通すると、流体がシート開口部の一部を通過する。この場合、バルブ装置は、主要流出口とシート開口部とが連通する場合に比較して、少ない流量の流体が流体出口部から流出する。
【0010】
このため、バルブ装置は、バルブを周方向に回転させて、シート開口部に連通するバルブ流出口を主要流出口および中間流出口に切り替えることで、開弁状態の際における流体出口部からの流体の流出量を調整することができる。
【0011】
また、中間流出口が径方向にシート開口部と重なる範囲でバルブが回転する際、シート面のうちバルブ外周部に接する部位は、バルブの回転に伴って、中間流出口の形状に沿って変化する。このため、中間流出口がシート開口部に連通する位置でバルブが回転する際に、シート面において中間流出口に重なる部位と重ならない部位との間での摩耗の差の発生を抑制することができるので、バルブシートのシール性を確保することができる。
【0012】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態に係るバルブ装置を適用した冷却システムの概略図である。
【図2】第１実施形態に係るバルブ装置の概略構成図である。
【図3】第１実施形態に係るバルブの一部および第１スリーブを示す模式図である。
【図4】第１実施形態に係るバルブの一部および第１スリーブを示す模式的な断面図である。
【図6】第１実施形態に係るバルブ外周部の曲率半径および第１スリーブの曲率半径を説明するための説明図である。
【図7】第１実施形態に係るバルブ外周部を周方向に沿って平面状に展開した展開図および第１開口部～第４開口部を示す図である。
【図8】第１実施形態に係る第１開口部の全閉状態を示す断面図である。
【図9】第１実施形態に係る第１シート面と閉塞面との摺動部位を説明するための図である。
【図10】第１実施形態に係る第１開口部の全開状態を示す断面図である。
【図11】第１実施形態に係る第１開口部が全開する際の第１シート面と閉塞面との摺動部位を説明するための図である。
【図12】第１実施形態に係る流出口ピッチを説明するための説明図である。
【図13】第１実施形態に係る第１中間口と第２中間口との間隔を説明するための説明図である。
【図14】第１実施形態に係る第１中間口と第２中間口との間隔を説明するための説明図である。
【図15】第１実施形態に係る第２中間口と第３中間口との間隔を説明するための説明図である。
【図16】第１実施形態に係る第４中間口と主要流出口との間隔を説明するための説明図である。
【図17】第１実施形態に係るバルブの回転位置と第１開口部～第３開口部の開口率との関係を示すグラフである。
【図19】第１実施形態に係る主要流出口、第１中間口～第４中間口、第２流出口、第３流出口の位置関係を説明するための説明図である。
【図20】比較例の中間口と第１開口部とが連通する際の状態を示す断面図である。
【図21】比較例の中間口と第１開口部とが連通する際の第１シート面と閉塞面との摺動部位を説明するための図である。
【図22】第１実施形態に係る第１開口部と第１中間口とが連通する状態を示す断面図である。
【図23】第１実施形態に係る第１開口部と第１中間口とが連通する際の第１シート面と閉塞面との摺動部位を説明するための図である。
【図24】第１実施形態の変形例に係る第１中間口および第２中間口を示す図である。
【図25】第１実施形態の変形例に係る第１中間口および第２中間口を示す図である。
【図26】第２実施形態に係る第１中間口および第２中間口を示す図である。
【図27】第２実施形態に係る第１中間口および第２中間口と第１開口部との位置ずれを示す図である。
【図28】第２実施形態の変形例に係る第１中間口および第２中間口を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【0015】
（第１実施形態）
【0016】
［バルブ装置１の概要］
本実施形態について、図１～図１９を参照して説明する。本実施形態のバルブ装置１は、車両のエンジン３を冷却する冷却水を循環させる冷却システム２に適用されるものである。バルブ装置１は、冷却システム２を循環する冷却水の流量を制御する。本明細書でいう冷却水とは、例えば、エチレングリコールを主成分とする流体のことである。なお、流体として、他の液体が用いられてもよい。
本実施形態について、図１～図１９を参照して説明する。本実施形態のバルブ装置１は、車両のエンジン３を冷却する冷却水を循環させる冷却システム２に適用されるものである。バルブ装置１は、冷却システム２を循環する冷却水の流量を制御する。本明細書でいう冷却水とは、例えば、エチレングリコールを主成分とする流体のことである。なお、流体として、他の液体が用いられてもよい。
【0017】
図１に示すように、冷却システム２は、バルブ装置１と、エンジン３と、空調用熱交換器４と、オイルクーラ５と、ラジエータ６と、ウォータポンプ７とを含んで構成されている。バルブ装置１は、エンジン３を通過することによって加熱された冷却水をウォータポンプ７が循環させる際に、空調用熱交換器４と、オイルクーラ５と、ラジエータ６とのそれぞれに対して必要な流量を流出する。
【0018】
バルブ装置１は、図２に示すように、外殻を形成するハウジング１０と、回転軸ＣＬを中心に回転するバルブ２０と、バルブ２０を回転させるシャフト２５と、シャフト２５を回転させる駆動力を出力する駆動部３０とを備えている。バルブ装置１は、バルブ２０が回転軸ＣＬを中心に回転することで、バルブ装置１の開閉動作およびバルブ装置１から流出する冷却水の流量の調整を行うロータリ式バルブとして構成されている。本実施形態は、回転軸ＣＬに沿う方向を軸心方向ＤＲａ、軸心方向ＤＲａに直交し、且つ、回転軸ＣＬから放射状に延びる方向を径方向ＤＲｒ、バルブ２０のバルブ外周部７０の周方向であってバルブ２０の回転方向を周方向ＤＲｃとして各種構成等を説明する。
【0019】
ハウジング１０は、バルブ２０を収容する収容部である。ハウジング１０は、例えば、樹脂部材によって構成されている。ハウジング１０は、バルブ２０が収容される中空形状のハウジング本体部１１と、ハウジング本体部１１から冷却水を流出させるパイプ部材１２と、駆動部３０が収容される駆動部カバー１３とを含んで構成されている。
【0020】
ハウジング本体部１１は、外観が略直方体であって、開口部を有する有底形状である。また、ハウジング本体部１１の内部には、ハウジング本体部１１の外壁部によって、軸心方向ＤＲａの軸心を有する円柱形状のバルブ収容空間１１１が形成されている。ハウジング本体部１１は、軸心方向ＤＲａの一方側が開口している。
【0021】
ハウジング本体部１１の開口側の外壁部には、駆動部カバー１３が取り付けられる。また、ハウジング本体部１１は、ハウジング本体部１１の外壁部において、径方向ＤＲｒに位置する部位に、エンジン３が取り付けられるエンジン取付面１１２と、パイプ部材１２が取り付けられるパイプ取付面１１３とを有する。エンジン取付面１１２とパイプ取付面１１３とは、径方向ＤＲｒにおいて互いの反対側となる位置に設けられている。また、ハウジング本体部１１の内部には、軸心方向ＤＲａの一方側の端部にシャフト２５の一方側を回転可能に支持する第１軸受部１１４が設けられている。また、ハウジング本体部１１の内部には、軸心方向ＤＲａの他方側の端部にシャフト２５の他方側を回転可能に支持する第２軸受部１１５が設けられている。
【0022】
駆動部カバー１３は、駆動部３０を収容する収容部である。駆動部カバー１３は、例えば樹脂部材によって、中空形状に形成されている。また、駆動部カバー１３は、ハウジング本体部１１の開口側に取り付けられることによって、バルブ収容空間１１１を閉塞する。
【0023】
駆動部３０は、シャフト２５を回転させるための駆動力を出力する駆動源である。駆動部３０は、バルブ２０を回転させるための回転力を出力するモータ３１と、モータ３１の出力をシャフト２５に伝動するギア部３２と、シャフト２５の回転位置を検出する回転角センサ３３を有する。モータ３１は、図示しないエレクトロニックコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）に接続されており、ＥＣＵから送信される制御信号に従って回転する。回転角センサ３３は、図示しないＥＣＵに接続されており、検出するシャフト２５の回転位置の情報をＥＣＵに送信する。
【0024】
パイプ取付面１１３は、略平面状である。パイプ取付面１１３には、バルブ収容空間１１１に冷却水を流入させる第１入口部４０が形成されている。また、パイプ取付面１１３には、バルブ収容空間１１１から冷却水を流出させる第１出口部４１、第２出口部４２、第３出口部４３が形成されている。第１入口部４０、第１出口部４１、第２出口部４２、第３出口部４３は、それぞれが円形状に開口しており、バルブ外周部７０に対向する位置に形成されている。また、第１入口部４０、第１出口部４１、第２出口部４２、第３出口部４３は、軸心方向ＤＲａに沿って並んで設けられている。また、パイプ取付面１１３には、パイプ部材１２が取り付けられる。本実施形態では、第１入口部４０および後述する第２入口部４４が流体入口部を構成し、第１出口部４１が流体出口部を構成する。
【0025】
パイプ部材１２は、バルブ収容空間１１１に流入した冷却水を空調用熱交換器４と、オイルクーラ５と、ラジエータ６とに流出させるためのものである。パイプ部材１２は、例えば、樹脂部材によって構成されている。パイプ部材１２は、バルブ２０から流出する冷却水が流れる流路を有する。
【0026】
具体的に、パイプ部材１２は、冷却水を空調用熱交換器４に導く第１パイプ部１２１ａと、冷却水をオイルクーラ５に導く第２パイプ部１２１ｂと、冷却水をラジエータ６に導く第３パイプ部１２１ｃとを有する。また、パイプ部材１２は、バルブ２０から流出する冷却水を、第１パイプ部１２１ａに導く第１スリーブ１２２ａと、第２パイプ部１２１ｂに導く第２スリーブ１２２ｂと、第３パイプ部１２１ｃに導く第３スリーブ１２２ｃとを有する。
【0027】
第１パイプ部１２１ａは、第１スリーブ１２２ａに連結されている。また、第１パイプ部１２１ａは、冷却水の流れ下流側に空調用熱交換器４が接続される。第２パイプ部１２１ｂは、第２スリーブ１２２ｂに連結されている。また、第２パイプ部１２１ｂは、冷却水の流れ下流側にオイルクーラ５が接続される。第３パイプ部１２１ｃは、第３スリーブ１２２ｃに連結されている。また、第３パイプ部１２１ｃは、冷却水の流れ下流側にラジエータ６が接続される。
【0028】
第１スリーブ１２２ａは、バルブ２０と第１出口部４１との間に設けられている。また、第１スリーブ１２２ａは、バルブ２０から流出した冷却水を第１パイプ部１２１ａに導く流路を形成している。第２スリーブ１２２ｂは、バルブ２０と第２出口部４２との間に設けられている。また、第２スリーブ１２２ｂは、バルブ２０から流出した冷却水を第２パイプ部１２１ｂに導く流路を形成している。第３スリーブ１２２ｃは、バルブ２０と第３出口部４３との間に設けられている。また、第３スリーブ１２２ｃは、バルブ２０から流出した冷却水を第３パイプ部１２１ｃに導く流路を形成している。
【0029】
第１スリーブ１２２ａは、図２に示すように、第１出口部４１とバルブ外周部７０との隙間を塞ぐ第１バルブシート１２３ａおよび第１バルブシート１２３ａをバルブ外周部７０へ押し付ける第１スプリング１２４ａを有する。第２スリーブ１２２ｂは、第２出口部４２とバルブ外周部７０との隙間を塞ぐ第２バルブシート１２３ｂおよび第２バルブシート１２３ｂをバルブ外周部７０へ押し付ける第２スプリング１２４ｂを有する。第３スリーブ１２２ｃは、第３出口部４３とバルブ外周部７０との隙間を塞ぐ第３バルブシート１２３ｃおよび第３バルブシート１２３ｃをバルブ外周部７０へ押し付ける第３スプリング１２４ｃを有する。
【0030】
第１スリーブ１２２ａ～第３スリーブ１２２ｃは、基本的な構造が同じである。このため、本実施形態では、第１出口部４１に対応する第１スリーブ１２２ａについて詳細を説明し、第２スリーブ１２２ｂ、第３スリーブ１２２ｃについて詳細な説明を省略する。
【0031】
第１バルブシート１２３ａは、冷却水が第１出口部４１とバルブ外周部７０との隙間から漏れることを抑制するシール部材である。第１バルブシート１２３ａは、図３～図５に示すように、円環状である。第１バルブシート１２３ａは、第１スリーブ１２２ａのバルブ２０側の端部に設けられている。第１バルブシート１２３ａは、バルブ２０が回転する際にバルブ外周部７０に摺動する第１シート面５１を有する。第１バルブシート１２３ａは、第１シート面５１の中央が径方向ＤＲｒの外側に向かって窪んだ曲面形状である。
【0032】
また、第１バルブシート１２３ａの中央には、バルブ２０から流出する冷却水を第１出口部４１に流出させる第１開口部６１が貫通して形成されている。第１開口部６１は、第１出口部４１に連通している。本実施形態では、第１バルブシート１２３ａがバルブシートを構成している。また、第１シート面５１がシート面を構成している。また、第１開口部６１がシート開口部を構成している。また、以下の説明において、第２バルブシート１２３ｂのシート面に形成され、第２出口部４２に連通する開口部を第２開口部６２とも呼ぶ。また、第３バルブシート１２３ｃのシート面に形成され、第３出口部４３に連通する開口部を第３開口部６３とも呼ぶ。
【0033】
エンジン取付面１１２は、略平面状である。エンジン取付面１１２には、バルブ収容空間１１１に冷却水を流入させる第２入口部４４が形成されている。第２入口部４４は、バルブ外周部７０に対向する位置に形成されている。また、第２入口部４４は、径方向ＤＲｒにおいて第１入口部４０の反対側の位置に形成されており、円形状に開口している。また、第２入口部４４には、第２入口部４４から流入した冷却水を後述するバルブ流入口８４に導く第４スリーブ１２２ｄが設けられている。
【0034】
第４スリーブ１２２ｄは、第１スリーブ１２２ａ～第３スリーブ１２２ｃと同様の構成であるため、その説明を省略する。以下、第４スリーブ１２２ｄに設けられる第４バルブシート１２３ｄのシート面に形成され、第２入口部４４に連通する開口部を第４開口部６４とも呼ぶ。第１開口部６１～第４開口部６４は、それぞれの中心が軸心方向ＤＲａにおいて重なっている。
【0035】
シャフト２５は、駆動部３０が出力する駆動力によって、シャフト２５の軸心を中心に回転する回転部材である。シャフト２５は、シャフト２５の軸心が回転軸ＣＬと重なる位置に設けられている。シャフト２５は、軸心方向ＤＲａに沿って延びている。また、シャフト２５は、バルブ２０を貫通するとともに、バルブ２０に連結されている。シャフト２５は、バルブ２０と一体に回転する。
【0036】
シャフト２５は、一方側の端部がギア部３２に接続されている。また、シャフト２５は、他方側の端部が第２軸受部１１５に回転可能に支持されている。シャフト２５は、モータ３１の駆動力がギア部３２を介して伝動されて周方向ＤＲｃに回転する。
【0037】
［バルブ２０の概要］
バルブ２０は、シャフト２５と一体に回転することで、第１入口部４０および第２入口部４４から流入する冷却水の流量と、第１出口部４１、第２出口部４２、第３出口部４３から流出する冷却水の流量とを調整する調整弁である。バルブ２０は、第１出口部４１から流出する冷却水の流量を調整することで空調用熱交換器４へ供給される冷却水の流量を調整する。また、バルブ２０は、第２出口部４２から流出する冷却水の流量を調整することでオイルクーラ５へ供給される冷却水の流量を調整する。また、バルブ２０は、第３出口部４３から流出する冷却水の流量を調整することでラジエータ６へ供給される冷却水の流量を調整する。
バルブ２０は、シャフト２５と一体に回転することで、第１入口部４０および第２入口部４４から流入する冷却水の流量と、第１出口部４１、第２出口部４２、第３出口部４３から流出する冷却水の流量とを調整する調整弁である。バルブ２０は、第１出口部４１から流出する冷却水の流量を調整することで空調用熱交換器４へ供給される冷却水の流量を調整する。また、バルブ２０は、第２出口部４２から流出する冷却水の流量を調整することでオイルクーラ５へ供給される冷却水の流量を調整する。また、バルブ２０は、第３出口部４３から流出する冷却水の流量を調整することでラジエータ６へ供給される冷却水の流量を調整する。
【0038】
バルブ２０は、バルブ２０の外殻を形成するバルブ外周部７０を有する。バルブ外周部７０は、一方側が閉塞する有底筒状であって、冷却水が流れる流路部２６を形成している。バルブ外周部７０の底部には、シャフト２５が連結されている。また、バルブ外周部７０は、第１開口部６１～第４開口部６４のそれぞれに対向する部位が、径方向ＤＲｒの外側に向かって凸状に曲げられた曲面形状で形成されている。例えば、図６に示すように、バルブ外周部７０のうち、第１シート面５１に対向する部位は、表面の曲率半径が第１シート面５１の曲率半径より小さい曲面形状で形成されている。また、バルブ外周部７０は、バルブ外周部７０の表面に第１入口部４０、第１出口部４１、第２出口部４２、第３出口部４３、第２入口部４４を閉塞する閉塞面２７を有する。
【0039】
バルブ外周部７０には、バルブ２０の回転を規制する図示しない位置決め部が設けられている。バルブ２０は、位置決め部がハウジング１０に設けられた図示しないストッパに当接することによって、回転範囲が規制されている。本実施形態において、バルブ２０は、所定の回転位置を基準角度として、基準角度からストッパに当接するまでの範囲内で回転可能に構成されている。具体的に、バルブ２０は、基準角度を０°として、０°～２４０°の範囲内で周方向ＤＲｃの一方側および他方側へ回転可能に構成されている。以下、周方向ＤＲｃのうち、０°から２４０°へ向かって回転する方向を一方側方向、２４０°から０°へ向かって回転する方向を他方側方向とも呼ぶ。
【0040】
また、バルブ外周部７０には、第１入口部４０および第２入口部４４から流入する冷却水を流路部２６に流入させるバルブ流入口８４が形成されている。また、バルブ外周部７０には、バルブ流入口８４を介して流路部２６に流入した冷却水をバルブ２０の外部へ流出させる主要流出口８１、第１中間口９１、第２中間口９２、第３中間口９３、第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３が形成されている。
【0041】
バルブ流入口８４は、バルブ外周部７０における軸心方向ＤＲａの位置が、ハウジング本体部１１の第１入口部４０および第２入口部４４が形成されている軸心方向ＤＲａの位置と同じ位置に設定されている。換言すれば、バルブ流入口８４は、第１入口部４０および第２入口部４４に対向する位置に形成されている。バルブ流入口８４は、バルブ２０が回転し、径方向ＤＲｒにおいて第１入口部４０と重なると、第１入口部４０と連通する。また、バルブ流入口８４は、バルブ２０が回転し、径方向ＤＲｒにおいて第４開口部６４と重なると、第４開口部６４と連通する。
【0042】
主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４は、流路部２６に流入した冷却水を第１出口部４１を介して空調用熱交換器４へ流出させる流出部である。本実施形態では、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４が、流路部２６に流入した冷却水を第１出口部４１に流出させるバルブ流出口を構成する。
【0043】
主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４は、バルブ外周部７０における軸心方向ＤＲａの位置が、ハウジング本体部１１の第１出口部４１が形成されている軸心方向ＤＲａの位置と同じ位置に設定されている。主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４は、第１出口部４１に対向する位置に周方向ＤＲｃに並んで形成されている。また、第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれは、少なくとも一部が、周方向ＤＲｃにおいて、第１開口部６１に重なる位置に設けられている。本実施形態において、第１中間口９１～第４中間口９４は、それぞれの全部が周方向ＤＲｃにおいて、第１開口部６１に重なる位置に設けられている。
【0044】
主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４は、バルブ２０が回転し、径方向ＤＲｒにおいて第１開口部６１と重なることによって、第１開口部６１と連通する。ここで、連通とは、互いに異なる２つの空間が連なり、当該２つの空間に冷却水が流通可能となる状態を意味する。例えば、第１開口部６１が主要流出口８１に連通すると、第１開口部６１に囲まれた空間の少なくとも一部と主要流出口８１に囲まれた空間の少なくとも一部とが連なり、第１開口部６１と主要流出口８１との間を冷却水が流通可能となる。また、第１開口部６１が主要流出口８１に連通すると、第１開口部６１が開いた状態（すなわち、開弁状態）となる。
【0045】
また、例えば、第１開口部６１が第１中間口９１に連通すると、第１開口部６１に囲まれた空間の一部と第１中間口９１に囲まれた空間の少なくとも一部とが連なり、第１開口部６１と第１中間口９１との間を冷却水が流通可能となる。本実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４が、バルブ２０が開弁状態において第１開口部６１の一部と連通する中間流出口を構成する。
【0046】
第２流出口８２は、流路部２６に流入した冷却水を第２出口部４２を介してオイルクーラ５へ流出させる流出部である。第２流出口８２は、バルブ外周部７０における軸心方向ＤＲａの位置が、ハウジング本体部１１の第２出口部４２が形成されている同じ軸心方向ＤＲａの位置と同じ位置に設定されている。第２流出口８２は、バルブ２０が回転し、径方向ＤＲｒにおいて第２開口部６２と重なることによって、第２開口部６２と連通する。
【0047】
第３流出口８３は、流路部２６に流入した冷却水を第３出口部４３を介してラジエータ６へ流出させる流出部である。第３流出口８３は、バルブ外周部７０における軸心方向ＤＲａの位置が、ハウジング本体部１１の第３出口部４３が形成されている軸心方向ＤＲａの位置と同じ位置に設定されている。第３流出口８３は、バルブ２０が回転し、径方向ＤＲｒにおいて第３開口部６３と重なることによって、第３開口部６３と連通する。
【0048】
バルブ２０は、冷却水がバルブ流入口８４から流路部２６に流入する際に、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３の少なくとも１つが、それぞれに対向する開口部に連通すると開弁状態になる。そして、バルブ２０が開弁状態になると、バルブ装置１は、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３に連通する開口部のそれぞれから冷却水を流出させる。
【0049】
また、バルブ２０は、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３の全てがどの開口部にも連通しない状態になると閉弁状態になる。バルブ２０が閉弁状態になると、バルブ装置１は、冷却水の流出を停止させる。バルブ２０は、回転してバルブ２０の状態を開弁状態および閉弁状態に切り替えることで、バルブ２０から流出する冷却水の流量を調整する。
【0050】
ところで、冷却システム２において、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６への必要な冷却水の流量は予め設定されている。このため、バルブ２０は、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６への必要な冷却水の流量を流出させることが可能なように主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３のそれぞれの寸法が設定される。また、主要流出口８１、第２流出口８２、第３流出口８３それぞれの寸法に基づいて、第１開口部６１～第３開口部６３のそれぞれの寸法が設定される。
【0051】
また、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６それぞれへの必要な冷却水の流量および冷却水を流出させるタイミングは一定とは限らない。このため、バルブ２０は、車両の運転状態等に応じて、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６それぞれへ必要なタイミングに必要な冷却水の流量を流出可能に設定されることが望ましい。
【0052】
本実施形態では、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置を調整することで、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６のそれぞれへ必要なタイミングに必要な流量の冷却水を流出させることが可能になっている。具体的に、バルブ２０は、所定の回転位置に対する第１出口部４１～第３出口部４３から流出させる冷却水の流量に基づいて、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３それぞれの寸法および形成位置が設定されている。また、バルブ装置１は、第１開口部６１に連通する流出部を、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４のいずれかに変更することによって、空調用熱交換器４へ流出する冷却水の流量を変更させることが可能になっている。
【0053】
以下の説明において、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３について、それぞれの形状を説明した後、それぞれの形成位置を説明する。
【0054】
［主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４の形状］
主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４のそれぞれの形状について、図７を参照して説明する。なお、図７などに示すバルブ外周部７０の展開図において、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれの寸法と第１開口部６１の寸法を説明するために、第１開口部６１も記載している。また、第２流出口８２と第２開口部６２との寸法関係を説明するために、第２開口部６２も記載している。また、第３流出口８３と第３開口部６３との寸法関係を説明するために、第３開口部６３も記載している。また、バルブ流入口８４と第４開口部６４との寸法関係を説明するために、第４開口部６４も記載している。
主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４のそれぞれの形状について、図７を参照して説明する。なお、図７などに示すバルブ外周部７０の展開図において、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれの寸法と第１開口部６１の寸法を説明するために、第１開口部６１も記載している。また、第２流出口８２と第２開口部６２との寸法関係を説明するために、第２開口部６２も記載している。また、第３流出口８３と第３開口部６３との寸法関係を説明するために、第３開口部６３も記載している。また、バルブ流入口８４と第４開口部６４との寸法関係を説明するために、第４開口部６４も記載している。
【0055】
主要流出口８１、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４は、軸心方向ＤＲａの寸法に比較して周方向ＤＲｃの寸法が大きい長穴形状である。ただし、主要流出口８１、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４は、それぞれの軸心方向ＤＲａの寸法およびそれぞれの周方向ＤＲｃの寸法が互いに異なっている。主要流出口８１、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４のそれぞれは、軸心方向ＤＲａに対向し、周方向ＤＲｃに延びる一対の直線と、周方向ＤＲｃに対向する一対の円弧とが連なって形成されている。
【0056】
主要流出口８１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ１は、第１開口部６１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ３より大きい。換言すれば、主要流出口８１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ１は、略真円形状に開口する第１開口部６１の内径φ３より大きい。また、主要流出口８１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ１は、第１シート面５１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ４より小さい。また、主要流出口８１の周方向ＤＲｃの寸法Ｗ２は、第１開口部６１の内径φ３より大きい。
【0057】
このように形成される主要流出口８１は、主要流出口８１が第１開口部６１に連通してバルブ２０が開弁状態になる際に、第１開口部６１の全部に連通することができる。すなわち、主要流出口８１は、第１シート面５１で囲まれる範囲の全てを覆うことができる。主要流出口８１における第１開口部６１に連通可能な最大範囲は、第１開口部６１の全範囲である。
【0058】
第２流出口８２は、軸心方向ＤＲａの寸法および周方向ＤＲｃの寸法が第２開口部６２の内径より大きい。第３流出口８３は、軸心方向ＤＲａの寸法および周方向ＤＲｃの寸法が第３開口部６３の内径より大きい。バルブ流入口８４は、軸心方向ＤＲａの寸法および周方向ＤＲｃの寸法が第４開口部６４の内径より大きい。
【0059】
これらに対して、第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれは、略真円形状で形成されている。また、第１中間口９１～第４中間口９４は、それぞれの軸心方向ＤＲａの寸法および周方向ＤＲｃの寸法が、第１開口部６１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ３より小さい。換言すれば、第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれの軸心方向ＤＲａおよび周方向ＤＲｃの寸法は、第１開口部６１の内径φ３より小さい。
【0060】
第１中間口９１および第２中間口９２は、開口面積が第１開口部６１の開口面積の５０％の大きさである。第３中間口９３および第４中間口９４は、開口面積が第１開口部６１の開口面積の２５％の大きさである。第１中間口９１および第２中間口９２の直径φ５は、第１開口部６１の内径φ３より小さい。第３中間口９３および第４中間口９４の直径φ６は、第１開口部６１の内径φ３および第１中間口９１の直径φ５より小さい。
【0061】
また、第１中間口９１～第４中間口９４は、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して変化している。具体的に、第１中間口９１～第４中間口９４は、軸心方向ＤＲａの寸法が最大となる部位から最小となる部位に向かって、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して小さくなっている。
【0062】
具体的に、第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれは、周方向ＤＲｃにおける中心の部位から周方向ＤＲｃにおける一方側の端部および他方側の端部に向かって、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して小さくなっている。
【0063】
このように形成される第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれは、第１中間口９１～第４中間口９４が第１開口部６１に連通してバルブ２０が開弁状態になる際に、第１開口部６１の一部のみに連通することができる。第１中間口９１～第４中間口９４は、開口面積が第１開口部６１よりも小さいので、第１開口部６１を全開にすることができない。これに対し、第１開口部６１は、第１中間口９１～第４中間口９４のうち所定の中間口に連通する際に、当該所定の中間口の全部に連通することができる。
【0064】
また、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４のそれぞれが開口部に連通した際において、それぞれの開口部が開口する範囲を開口率として表すことができる。すなわち、第１開口部６１～第４開口部６４の開口率は、それぞれの開口部の開かれている度合いである。
【0065】
主要流出口８１が第１開口部６１の全部に連通すると第１開口部６１の開口率は１００％（すなわち、全開状態）となる。第２流出口８２が第２開口部６２の全部に連通すると第２開口部６２の開口率は１００％となる。第３流出口８３が第３開口部６３の全部に連通すると第３開口部６３の開口率は１００％となる。バルブ流入口８４が第４開口部６４の全部に連通すると第４開口部６４の開口率は１００％となる。
【0066】
また、第１中間口９１の全部が第１開口部６１に連通し、または、第２中間口９２の全部が第１開口部６１に連通すると第１開口部６１の開口率は５０％となる。また、第３中間口９３の全部が第１開口部６１に連通し、または、第４中間口９４の全部が第１開口部６１に連通すると第１開口部６１の開口率は２５％となる。
【0067】
また、第１開口部６１～第４開口部６４のそれぞれが閉塞面２７によって閉塞されると、第１開口部６１～第４開口部６４の開口率は０％（すなわち、全閉状態）となる。
【0068】
ところで、バルブ２０は、第１シート面５１に対向する部位の曲率半径が第１シート面５１の曲率半径より小さい。このため、第１開口部６１が閉塞面２７によって閉塞されてバルブ２０が閉弁状態になる場合、第１シート面５１は、図８および図９に示すように、第１シート面５１のうち、第１開口部６１の縁である環状の開口縁部６１１が全周に亘って閉塞面２７に当接する。すなわち、開口縁部６１１は、第１開口部６１を囲む部位の全範囲が閉塞面２７に当接することで、第１バルブシート１２３ａと閉塞面２７との間のシール性を確保する。
【0069】
これに対して、第１開口部６１が全開状態となる場合、図１０および図１１に示すように、第１シート面５１は、開口縁部６１１より第１開口部６１の径方向外側であって、軸心方向ＤＲａにおいて主要流出口８１の縁と重なる部位が閉塞面２７に当接する。
【0070】
［主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４の形成位置］
バルブ２０は、冷却水がバルブ流入口８４から流路部２６に流入する際に、第１出口部４１～第３出口部４３のそれぞれから流出する冷却水の流量を調整する。このため、バルブ流入口８４は、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３のそれぞれの少なくとも一部に重なるように形成される。本実施形態では、バルブ流入口８４は、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３のそれぞれの全範囲に重なっている。
バルブ２０は、冷却水がバルブ流入口８４から流路部２６に流入する際に、第１出口部４１～第３出口部４３のそれぞれから流出する冷却水の流量を調整する。このため、バルブ流入口８４は、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３のそれぞれの少なくとも一部に重なるように形成される。本実施形態では、バルブ流入口８４は、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３のそれぞれの全範囲に重なっている。
【0071】
また、バルブ２０は、第１出口部４１から冷却水を流出しつつ、第２出口部４２および第３出口部４３から冷却水を流出する。このため、第２流出口８２および第３流出口８３のそれぞれは、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４の少なくとも一部に重なるように形成される。本実施形態では、第２流出口８２は、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれの全範囲に重なっている。第３流出口８３は、軸心方向ＤＲａにおいて、主要流出口８１、第２中間口９２～第４中間口９４のそれぞれの全範囲に重なっている。しかし、第３流出口８３は、軸心方向ＤＲａにおいて、第１中間口９１の全範囲に重なっていない。
【0072】
主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４は、バルブ２０が０°から一方側方向に回転する際に、第１開口部６１～第４開口部６４のそれぞれが異なるタイミングで開くように形成されている。本実施形態では、第４開口部６４、第２開口部６２、第１開口部６１、第３開口部６３の順に開口部が開くように主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３、バルブ流入口８４が形成されている。
【0073】
主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれは、互いに所定の間隔を空けて設けられている。また、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４は、それぞれの中心が周方向ＤＲｃにおいて、第１開口部６１の中心と重なっている。また、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４は、バルブ２０が０°から一方側方向に回転する際に、第１中間口９１、第２中間口９２、第３中間口９３、第４中間口９４、主要流出口８１の順に第１開口部６１に連通するように並んでいる。
【0074】
ここで、バルブ２０の回転位置が０°の際に、バルブ外周部７０における第１開口部６１の中心と径方向ＤＲｒに重なる点をバルブ外周部７０の基準位置とする。なお、バルブ２０の回転位置は、バルブ２０を基準角度から一方側方向に回転させた際におけるバルブ２０の回転角度を示す。
【0075】
バルブ流入口８４は、主要流出口８１、第１中間口９１～第４中間口９４、第２流出口８２、第３流出口８３よりも基準位置の近くに形成されている。バルブ流入口８４は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ１離れた位置から、基準位置から一方側方向に距離Ｌ９離れた位置までの範囲に形成されている。なお、距離Ｌ９は、距離Ｌ１より大きい。
【0076】
第２流出口８２は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ２離れた位置から、距離Ｌ９離れた位置までの範囲に形成されている。第３流出口８３は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ４離れた位置から、距離Ｌ９離れた位置までの範囲に形成されている。なお、距離Ｌ２および距離Ｌ４は、距離Ｌ１よりも大きく、距離Ｌ９よりも小さい。距離Ｌ４は、距離Ｌ２よりも大きい。
【0077】
第１中間口９１は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ３離れている。距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも大きく、距離Ｌ４よりも小さい。第２中間口９２は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ５離れている。なお、距離Ｌ５は、距離Ｌ４よりも大きく、距離Ｌ９よりも小さい。
【0078】
第３中間口９３は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ６離れている。第４中間口９４は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ７離れている。なお、距離Ｌ７は、距離Ｌ６よりも大きく、距離Ｌ９よりも小さい。主要流出口８１は、基準位置から一方側方向に距離Ｌ８離れた位置から、距離Ｌ９離れた位置までの範囲に形成されている。なお、距離Ｌ８は、距離Ｌ７よりも大きく、距離Ｌ９よりも小さい。
【0079】
続いて、主要流出口８１および第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれの間隔について、図１２～図１６を参照して説明する。まず、互いに隣り合う第１中間口９１および第２中間口９２の間隔について図１２～図１４を参照して説明する。なお、第１中間口９１、第２中間口９２、第１開口部６１のそれぞれの一方側方向の端部をそれぞれ第１一方側端部９１ａ、第２一方側端部９２ａ、一方側シート端部６１ａとする。また、第１中間口９１、第２中間口９２、第１開口部６１のそれぞれの他方側方向の端部をそれぞれ第１他方側端部９１ｂ、第２他方側端部９２ｂ、他方側シート端部６１ｂとする。
【0080】
また、第１中間口９１と第２中間口９２において、周方向ＤＲｃにおいて互いに重なる部位と部位との間隔を流出口ピッチとする。流出口ピッチは、第１中間口９１における周方向ＤＲｃの中心より他方側方向の部位および第２中間口９２における周方向ＤＲｃの中心より一方側方向の部位において互いに対向する部位同士の間隔である。
【0081】
本実施形態において、第１中間口９１と第２中間口９２は、それぞれの開口面積が同じ真円形状であって、それぞれの中心が周方向ＤＲｃにおいて重なっている。このため、第１中間口９１および第２中間口９２の流出口ピッチは、第１他方側端部９１ｂと第２一方側端部９２ａとの間隔が最小値となる。以下、流出口ピッチの最小値を最小ピッチＰ１とも呼ぶ。
【0082】
ここで、第１中間口９１の中心および第２中間口９２の中心を通り、周方向ＤＲｃに沿って延びる線を仮想中心線ＶＬとする。仮想中心線ＶＬは、流出口ピッチが最小ピッチＰ１となる軸心方向ＤＲａの位置を通過する。
【0083】
本実施形態において、第１中間口９１および第２中間口９２は、最小ピッチＰ１が、第１開口部６１における仮想中心線ＶＬと交差する２点間の距離より小さくなっている。換言すれば、最小ピッチＰ１は、流出口ピッチが最小となる軸心方向ＤＲａの位置における第１開口部６１の周方向ＤＲｃの寸法（すなわち、内径φ３）より小さい。
【0084】
また、第１中間口９１および第２中間口９２は、それぞれの中間口が同時に第１開口部６１に連通する状態でバルブ２０が回転すると、それぞれの中間口と第１開口部６１との連通する範囲が変化するように流出口ピッチが設定されている。具体的に、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ２０の回転に伴って第１中間口９１と第１開口部６１との連通する範囲が増加する際に、第２中間口９２と第１開口部６１との連通する範囲が減少するように形成されている。また、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ２０の回転に伴って第１中間口９１と第１開口部６１との連通する範囲が減少する際に、第２中間口９２と第１開口部６１との連通する範囲が増加するように形成されている。
【0085】
本実施形態において、第１中間口９１および第２中間口９２は、第１一方側端部９１ａと第２他方側端部９２ｂとの間の寸法が内径φ３より大きくなるように間隔をあけて形成されている。すなわち、最小ピッチＰ１は、最小ピッチＰ１と、第１中間口９１の直径φ５と、第２中間口９２の直径φ５との合計が第１開口部６１の内径φ３より大きくなるように設定されている。
【0086】
また、本実施形態において、第１中間口９１および第２中間口９２は、それぞれの中心の間隔である中心ピッチＰ２が第１開口部６１の内径φ３と同じ値に設定されている。すなわち、中心ピッチＰ２は、図１２に示すように、一方側シート端部６１ａから他方側シート端部６１ｂまでの距離であって、第１開口部６１の内径φ３と等しい距離である。
【0087】
このように第１中間口９１および第２中間口９２が形成されると、第１一方側端部９１ａから第２一方側端部９２ａまでの寸法は、第１開口部６１の内径φ３となる。また、第１他方側端部９１ｂから第２他方側端部９２ｂまでの寸法も、第１開口部６１の内径φ３となる。
【0088】
また、第１一方側端部９１ａが一方側シート端部６１ａと重なる位置にバルブ２０が回転した際、バルブ２０は、図１３に示すように、第１中間口９１の全部が第１開口部６１に連通し、第２中間口９２の全部が第１開口部６１に非連通状態となる。そして、第１他方側端部９１ｂが一方側シート端部６１ａと重なる位置にバルブ２０が回転した際、バルブ２０は、図１４に示すように、第１中間口９１の全部が第１開口部６１に非連通となり、第２中間口９２の全部が第１開口部６１に連通する。
【0089】
続いて、第３中間口９３および第４中間口９４の間隔について説明する。第３中間口９３と第４中間口９４との間隔は、第１中間口９１と第２中間口９２との間隔と同様に設定されている。具体的に、第３中間口９３および第４中間口９４は、それぞれの中心の間隔が第１開口部６１の内径φ３と同じ値に設定されている。
【0090】
続いて、互いに隣り合う第２中間口９２および第３中間口９３の間隔について図１５を参照して説明する。ここで、第２中間口９２および第３中間口９３において、周方向ＤＲｃにおける互いに重なる部位と部位との間隔を中間ピッチとする。
【0091】
本実施形態において、第２中間口９２と第３中間口９３は、それぞれが真円形状であって、それぞれの中心が周方向ＤＲｃにおいて重なっている。このため、第２中間口９２および第３中間口９３の中間ピッチは、第２他方側端部９２ｂと第３中間口９３の一方側方向の端部との間隔が最小値Ｐ３となる。第２中間口９２および第３中間口９３は、中間ピッチの最小値Ｐ３が第１開口部６１の内径φ３より小さくなるように設定されている。
【0092】
続いて、互いに隣り合う第４中間口９４および主要流出口８１の間隔について図１６を参照して説明する。ここで、第４中間口９４および主要流出口８１において、周方向ＤＲｃにおける互いに重なる部位と部位との間隔を主要ピッチとする。
【0093】
本実施形態において、第４中間口９４は、真円形状で形成されている。また、主要流出口８１は、周方向ＤＲｃに沿って延びる直線および円の半分を構成する円弧が連なって形成された長穴形状である。さらに第４中間口９４および主要流出口８１は、それぞれの中心が周方向ＤＲｃにおいて重なっている。
【0094】
このため、第４中間口９４および主要流出口８１の主要ピッチは、第４中間口９４の他方側方向の端部と主要流出口８１の一方側方向の端部との間隔が最小値Ｐ４となる。第４中間口９４および主要流出口８１は、主要ピッチの最小値Ｐ４が第１開口部６１の内径φ３より小さくなるように設定されている。
【0095】
［バルブ装置１の作動］
続いて、バルブ装置１の作動について説明する。バルブ装置１は、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６への必要な冷却水の流量を流出するためのバルブ２０の回転位置の情報を図示しないＥＣＵから受信する。バルブ装置１は、ＥＣＵから受信したバルブ２０の回転位置の情報に基づいて、バルブ２０を回転させる。また、バルブ装置１は、回転角センサ３３が検出するシャフト２５の回転位置の情報をＥＣＵに送信する。ＥＣＵは、バルブ装置１から受信したシャフト２５の回転位置の情報に基づいて、バルブ２０の回転位置を算出し、その結果をフィードバックする。
続いて、バルブ装置１の作動について説明する。バルブ装置１は、空調用熱交換器４、オイルクーラ５、ラジエータ６への必要な冷却水の流量を流出するためのバルブ２０の回転位置の情報を図示しないＥＣＵから受信する。バルブ装置１は、ＥＣＵから受信したバルブ２０の回転位置の情報に基づいて、バルブ２０を回転させる。また、バルブ装置１は、回転角センサ３３が検出するシャフト２５の回転位置の情報をＥＣＵに送信する。ＥＣＵは、バルブ装置１から受信したシャフト２５の回転位置の情報に基づいて、バルブ２０の回転位置を算出し、その結果をフィードバックする。
【0096】
バルブ装置１は、ＥＣＵから受信したバルブ２０の回転位置の情報に基づいて、バルブ２０の回転位置を調整する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置に対する第１開口部６１～第３開口部６３の開口率に基づいて、第１出口部４１～第３出口部４３から、それぞれの開口率に対応する流量の冷却水を流出させる。
【0097】
続いて、バルブ２０を０°～２４０°の範囲内で一方側方向へ回転させる場合の第１開口部６１～第３開口部６３のそれぞれの開口率について、図１７～図１９を参照して説明する。なお、図１７に示す実線は、バルブ２０の回転位置と第１開口部６１の開口率との関係を示す。また、一点鎖線は、バルブ２０の回転位置と第２開口部６２の開口率との関係を示す。また、二点鎖線は、バルブ２０の回転位置と第３開口部６３の開口率との関係を示す。
【0098】
なお、図１７において特に図示しないが、バルブ２０は、第１開口部６１～第３開口部６３のいずれかの開口率が０％より大きい場合、第４開口部６４の開口率が１００％となるように設定されている。
【0099】
また、図１９において、バルブ２０の回転位置を説明するために、バルブ２０を位置Ａ、位置Ｂ、２４０°に回転させた際の第１開口部６１～第４開口部６４の位置を破線で表示している。図１９おけるバルブ２０の位置Ａおよび位置Ｂは、図１７および図１８のグラフに示すバルブ２０の回転位置を示すものである。
【0100】
図１７に示すように、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置を調整することで、第１開口部６１～第３開口部６３のそれぞれの開口率を調整することができる。例えば、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が０°の際、第１開口部６１～第３開口部６３のそれぞれの開口率が０％となる。すなわち、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が０°の際、閉弁状態となる。また、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が２４０°になると、第１開口部６１～第３開口部６３のそれぞれが全開（すなわち開口率が１００％）になる。
【0101】
第２開口部６２の開口率の詳細について説明する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第２流出口８２の一方側方向の端部と、第２開口部６２の他方側方向の端部とが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ１を超えると第２開口部６２が開き始める。すなわち、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ１より大きくなると第２開口部６２の開口率が０％より大きくなる。
【0102】
また、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第２流出口８２の一方側方向の端部と、第２開口部６２の一方側方向の端部とが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ２になると第２開口部６２が全開（すなわち、開口率が１００％）になる。バルブ装置１は、バルブ２０が位置Ａ２から２４０°の範囲で回転する際に、第２開口部６２の開口率を１００％で維持する。
【0103】
第３開口部６３の開口率の詳細について説明する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第３流出口８３の一方側方向の端部と、第３開口部６３の他方側方向の端部とが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ５を超えると第３開口部６３が開き始める。すなわち、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ５より大きくなると第３開口部６３の開口率が０％より大きくなる。
【0104】
また、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第３流出口８３の一方側方向の端部と、第３開口部６３の一方側方向の端部とが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ６になると第３開口部６３が全開（すなわち、１００％）となる。バルブ装置１は、バルブ２０が位置Ａ６から２４０°の範囲で回転する際に、第３開口部６３の開口率を１００％で維持する。
【0105】
第１開口部６１の開口率の詳細について説明する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第１一方側端部９１ａと他方側シート端部６１ｂとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ３を超えると第１開口部６１が開き始める。すなわち、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ３より大きくなると第１開口部６１の開口率が０％より大きくなる。
【0106】
また、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第１他方側端部９１ｂと他方側シート端部６１ｂとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ４になると第１開口部６１が第１中間口９１の全部に連通する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ４になると、第１開口部６１の開口率が５０％になる。
【0107】
図１８に示すように、バルブ装置１は、バルブ２０が位置Ａ４から第１一方側端部９１ａと一方側シート端部６１ａとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ｂ１まで回転する際、第１開口部６１の開口率を５０％で維持する。なお、第２中間口９２は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ１になると、第２一方側端部９２ａが他方側シート端部６１ｂと径方向ＤＲｒにおいて重なる。
【0108】
また、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第１他方側端部９１ｂと一方側シート端部６１ａとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ｂ３になると第１開口部６１が第１中間口９１の全部に非連通の状態となる。これに対して、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ３になると、第２他方側端部９２ｂと他方側シート端部６１ｂとが径方向ＤＲｒにおいて重なり、第１開口部６１が第２中間口９２の全部に連通する。このため、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ３になると、第１開口部６１の開口率が５０％になる。
【0109】
図１８に示すように、バルブ装置１は、バルブ２０が位置Ｂ３から第２一方側端部９２ａと一方側シート端部６１ａとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ７まで回転する際、第１開口部６１の開口率を５０％で維持する。
【0110】
ところで、バルブ２０が位置Ｂ１から位置Ｂ３まで回転する場合、第１中間口９１は、第１中間口９１の全部が第１開口部６１に連通する状態から、一部が非連通となる状態を経て、全部が非連通の状態となる。このため、第１中間口９１は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ１から位置Ｂ３に近づくにしたがい、第１開口部６１に連通する範囲が減少する。
【0111】
これに対して、バルブ２０が位置Ｂ１から位置Ｂ３まで回転する場合、第２中間口９２は、第２中間口９２の全部が第１開口部６１に非連通である状態から、一部が連通する状態を経て、全部が連通する状態となる。このため、第２中間口９２は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ１から位置Ｂ３に近づくにしたがい、第１開口部６１に連通する範囲が増加する。
【0112】
また、バルブ２０が位置Ｂ１から位置Ｂ２まで回転する際、第１中間口９１と第１開口部６１との連通範囲の減少量は、第２中間口９２と第１開口部６１との連通範囲の増加量より大きい。このため、図１８に示すように、第１開口部６１の開口率は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ１から位置Ｂ１と位置Ｂ３との中間位置である位置Ｂ２に近づくにしたがい減少する。位置Ｂ２は、第１中間口９１の中心が一方側シート端部６１ａに重なり、第２中間口９２の中心が他方側シート端部６１ｂに重なる位置である。
【0113】
また、バルブ２０が位置Ｂ２から位置Ｂ３まで回転する際、第１中間口９１と第１開口部６１との連通範囲の減少量は、第２中間口９２と第１開口部６１との連通範囲の増加量より小さい。このため、第１開口部６１の開口率は、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ２から位置Ｂ３に近づくにしたがい増加する。
【0114】
このように、バルブ２０の回転位置が位置Ｂ１から位置Ｂ３までの範囲における第１開口部６１の開口率は、５０％より小さくなる。本実施形態において、第１開口部６１に連通する流出口を第１中間口９１から第２中間口９２に変更する際における第１開口部６１の開口率の減少量は、第１開口部６１の開口面積の５％未満である。
【0115】
これにより、バルブ装置１は、位置Ｂ１から位置Ｂ３までの範囲において、第１開口部６１の開口率を約５０％で維持することができる。このため、バルブ装置１は、バルブ２０を位置Ａ４から位置Ａ７まで回転させる際に、第１開口部６１の開口率を約５０％で維持しつつ第２開口部６２の開口率を１００％で維持した状態で、第３開口部６３の開口率を０％から１００％へ調整することができる。
【0116】
すなわち、バルブ装置１は、第１開口部６１の開口率が約５０％となるバルブ２０の回転範囲を充分に確保することで、第１開口部６１の開口率を約５０％で維持した状態で、第３開口部６３から流出する冷却水の流量を調整することができる。
【0117】
【0118】
長穴流出口９５は、図２０および図２１に示すように、軸心方向ＤＲａの寸法が第１開口部６１の内径φ３より小さく、周方向ＤＲｃの寸法が第１開口部６１の内径φ３より大きい長穴形状で形成されている。また、長穴流出口９５は、縁が周方向ＤＲｃに沿って延びる一対の直線を含んで形成されている。また、長穴流出口９５は、周方向ＤＲｃにおいて第１開口部６１と重なっている。長穴流出口９５は、第１開口部６１に連通可能な最大範囲が第１開口部６１の５０％の範囲となる大きさで形成されている。
【0119】
このような構成によれば、第１開口部６１と長穴流出口９５とが連通するバルブ２０の回転範囲を大きくし易いので、バルブ２０の回転範囲のうち、第１開口部６１の開口率が５０％となるバルブ２０の回転範囲を確保し易い。
【0120】
第１開口部６１の開口率が５０％になる位置にバルブ２０が回転すると、第１開口部６１の開口縁部６１１は、一部が閉塞面２７に対向し、一部が閉塞面２７に対向しない。具体的には、開口縁部６１１のうち径方向ＤＲｒに長穴流出口９５と重ならない部位は、閉塞面２７に対向する。一方、開口縁部６１１のうち径方向ＤＲｒに長穴流出口９５と重なる部位は、長穴流出口９５に対向し、閉塞面２７に対向しない。
【0121】
このため、第１開口部６１の開口率が５０％になる範囲でバルブ２０が回転する際、開口縁部６１１は、周方向ＤＲｃにおいて長穴流出口９５と重ならない部位のみが閉塞面２７に摺動する。
【0122】
したがって、バルブ２０の回転範囲において、開口縁部６１１のうち周方向ＤＲｃにおいて長穴流出口９５と重ならない部位が閉塞面２７に摺動する範囲は、周方向ＤＲｃにおいて長穴流出口９５と重なる部位が閉塞面２７に摺動する範囲に比較して大きくなる。また、開口縁部６１１と長穴流出口９５の直線状の部位とが重なった状態でバルブ２０が回転すると、開口縁部６１１は、開口縁部６１１における周方向ＤＲｃに長穴流出口９５と重ならない部位の全てが閉塞面２７に摺動する状態が維持される。
【0123】
したがって、比較例の長穴流出口９５が適用されると、開口縁部６１１は、周方向ＤＲｃにおいて長穴流出口９５に重なる部位と重ならない部位との間で、摩耗の差が生じやすい。これは、開口縁部６１１において、周方向ＤＲｃにおいて長穴流出口９５と重なる部位に比較して、長穴流出口９５と重ならない部位が偏摩耗する要因となる。そして、開口縁部６１１の一部が偏摩耗すると、第１バルブシート１２３ａのシール性を確保することが困難となり、バルブ２０を閉弁状態とする際に偏摩耗した部位と閉塞面２７との隙間から冷却水が漏れる要因となる。
【0124】
これに対して、本実施形態の複数の第１中間口９１～第４中間口９４のそれぞれは、軸心方向ＤＲａの寸法が最大となる部位から、軸心方向ＤＲａの寸法が最小となる部位に向かって、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して小さくなっている。また、第１中間口９１～第４中間口９４は、周方向ＤＲｃに沿って延びる直線状の部位が存在しない。
【0125】
このため、第１中間口９１～第４中間口９４が径方向ＤＲｒにおいて開口縁部６１１と重なる範囲でバルブ２０が回転する際、開口縁部６１１は、摺動しない部位の範囲が第１中間口９１～第４中間口９４の形状に沿って連続して変化する。
【0126】
例えば、第１中間口９１が第１開口部６１に非連通の状態から全部が連通する状態になる場合、開口縁部６１１の閉塞面２７に摺動しない部位の範囲は、バルブ２０の回転に伴って徐々に拡大され、所定の範囲となった後に縮小される。
【0127】
具体的には、第１中間口９１の一部が連通状態になると、開口縁部６１１のうち径方向ＤＲｒにおいて第１中間口９１と重なる部位は、閉塞面２７に対向しない。バルブ２０が一方側方向に回転し、第１開口部６１と第１中間口９１との連通する範囲が大きくなると、開口縁部６１１は、径方向ＤＲｒにおいて第１中間口９１と重なる範囲が大きくなる。このため、開口縁部６１１は、閉塞面２７に対向しない部位の範囲が拡大する。
【0128】
バルブ２０がさらに一方側方向に回転し、開口縁部６１１が第１中間口９１の軸心方向ＤＲａの大きさが最大となる部位と径方向ＤＲｒにおいて重なる位置になると、開口縁部６１１は、閉塞面２７に対向しない部位の範囲が最大となる。
【0129】
閉塞面２７が対向しない部位の範囲が最大となる位置からバルブ２０がさらに一方側方向に回転すると、開口縁部６１１は、径方向ＤＲｒにおいて第１中間口９１と重なる範囲が小さくなる。このため、開口縁部６１１は、閉塞面２７に対向しない部位の範囲が縮小する。そして、図２２および図２３に示すように、第１中間口９１の全部が第１開口部６１に連通する位置までバルブ２０が回転すると、開口縁部６１１は、閉塞面２７に対向しない部位がなくなる。すなわち、開口縁部６１１は、全周に亘って閉塞面２７に対向する。
【0130】
このように、本実施形態では、第１中間口９１が径方向ＤＲｒにおいて開口縁部６１１と重なる場合、開口縁部６１１が閉塞面２７に対向しない部位がバルブ２０の回転位置によって異なる。このため、第１中間口９１が径方向ＤＲｒにおいて開口縁部６１１と重なる範囲でバルブ２０が回転する際、開口縁部６１１は、閉塞面２７に摺動しない部位の範囲がバルブ２０の回転に伴って、第１中間口９１の形状に沿って連続して変化する。
【0131】
続いて、バルブ２０を位置Ａ７から一方側方向に回転させる際の第１開口部６１の開口率について説明する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が第３中間口９３の他方側方向の端部と他方側シート端部６１ｂとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ８になると、第１開口部６１が第２中間口９２の全部に非連通の状態となる。これに対して、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ８になると、第１開口部６１が第３中間口９３の全部に連通する。バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ８になると、第１開口部６１の開口率が２５％となる。
【0132】
また、バルブ装置１は、バルブ２０が位置Ａ８から第４中間口９４の一方側方向の端部と一方側シート端部６１ａとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ９まで回転する際、第１開口部６１の開口率を約２５％で維持する。なお、主要流出口８１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ９になると、主要流出口８１の一方側方向の端部と他方側シート端部６１ｂとが径方向ＤＲｒにおいて重なる。
【0133】
バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が位置Ａ９より大きくなると第１開口部６１が主要流出口８１に連通し始めるとともに、第１開口部６１の開口率が２５％より大きくなる。また、バルブ装置１は、バルブ２０の回転位置が主要流出口８１の一方側方向の端部と、一方側シート端部６１ａとが径方向ＤＲｒにおいて重なる位置Ａ１０になると、第１開口部６１が全開状態（すなわち、開口率が１００％）となる。バルブ装置１は、バルブ２０が位置Ａ１０から２４０°の範囲で回転する際に、第１開口部６１の開口率を１００％で維持する。
【0134】
以上、説明したバルブ装置１では、主要流出口８１と第１開口部６１とが連通すると、第１開口部６１の全部を冷却水が通過する。また、バルブ装置１は、第１中間口９１～第４中間口９４のいずれかと第１開口部６１とが連通すると、冷却水が第１開口部６１の一部を通過する。この場合、バルブ装置１は、主要流出口８１と第１開口部６１とが連通する場合に比較して少ない流量の冷却水を第１出口部４１から流出する。
【0135】
このため、バルブ装置１は、バルブ２０を回転させて、第１開口部６１に連通する流出口を主要流出口８１から第１中間口９１～第４中間口９４のいずれかに切り替えることで、開弁状態の際における第１出口部４１からの冷却水の流出量を調整することができる。
【0136】
また、バルブ外周部７０に４つの中間口が形成されているので、バルブ外周部７０に中間口が１つだけ設けられている場合に比較して、第１開口部６１と中間口とが連通するバルブ２０の回転範囲を大きくできる。
【0137】
さらに、バルブ装置１は、開口面積が第１開口部６１の開口面積の５０％である第１中間口９１および第２中間口９２が設けられている。このため、バルブ装置１は、第１中間口９１および第２中間口９２の一方のみ設けられている場合に比較して、第１開口部６１の開口率を５０％で維持した状態で、第３開口部６３の開閉を行い易くできる。
【0138】
また、第１中間口９１～第４中間口９４は、円形状であって、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して変化する。このため、第１中間口９１～第４中間口９４が径方向ＤＲｒにおいて開口縁部６１１と重なる範囲でバルブ２０が回転する際、開口縁部６１１のうち閉塞面２７に摺動しない部位は、バルブ２０の回転に伴って、それぞれの中間口の形状に沿って連続して変化する。このため、第１中間口９１～第４中間口９４が第１開口部６１に連通する位置でバルブ２０が回転する際に、開口縁部６１１においてそれぞれの中間口に重なる部位と重ならない部位との間での摩耗の差の発生を抑制することができる。したがって、第１バルブシート１２３ａのシール性を確保することができる。
【0139】
また、第１中間口９１～第４中間口９４のうち、互いに隣り合う中間口において、周方向ＤＲｃにおいて互いに重なるそれぞれの部位と部位との間隔の最小値は、第１開口部６１の内径φ３より小さい。このため、互いに隣り合う中間口のそれぞれの一部を同時に第１開口部６１に連通させることができる。このため、第１開口部６１に連通する中間口を互いに隣り合う中間口に変更する際に、第１開口部６１の開口率が０％となることを回避できるので、第１出口部４１からの冷却水の流出量の変動を抑制できる。
【0140】
また、第１中間口９１および第２中間口９２は、第１一方側端部９１ａと第２他方側端部９２ｂとの間の寸法が第１開口部６１の内径φ３より大きくなるように間隔をあけて形成されている。これにより、バルブ２０は、第１中間口９１および第２中間口９２が同時に第１開口部６１に連通する状態で一方側方向に回転すると、第２中間口９２と第１開口部６１とが連通する範囲が増加し、第１中間口９１と第１開口部６１とが連通する範囲が減少する。また、バルブ２０は、第１中間口９１および第２中間口９２が同時に第１開口部６１に連通する状態で他方側方向に回転すると、第２中間口９２と第１開口部６１とが連通する範囲が減少し、第１中間口９１と第１開口部６１とが連通する範囲が増加する。
【0141】
このため、第１開口部６１に連通する中間口を第１中間口９１から第２中間口９２に変更する際に、第１中間口９１および第２中間口９２のそれぞれの全部が同時に第１開口部６１に連通することを回避できる。したがって、第１開口部６１に連通する中間口を第１中間口９１から第２中間口９２に変更する途中の第１出口部４１からの冷却水の流出量の変動を抑制できる。
【0142】
また、第１中間口９１～第４中間口９４は、それぞれの中心が第１開口部６１の中心と周方向ＤＲｃにおいて重なる位置に設けられている。また、開口面積が同じ第１中間口９１および第２中間口９２は、それぞれの中心の間隔が第１開口部６１の内径φ３と同じ値に設定されている。また、開口面積が同じ第３中間口９３および第４中間口９４は、それぞれの中心の間隔が第１開口部６１の内径φ３と同じ値に設定されている。
【0143】
これによれば、開口面積が同じ２つの中間口は、第１開口部６１に対して、一方の中間口の全部が連通し、他方の中間口の全部が非連通となっている状態からバルブ２０が回転する際に、一方の中間口が非連通になり始めるとともに、他方の中間口が連通し始める。また、さらにバルブ２０が回転し、一方の中間口の全部が第１開口部６１に非連通の状態となる際に、他方の中間口は、全部が第１開口部６１に連通する。
【0144】
このため、バルブ装置１は、第１開口部６１に連通する中間口を開口面積が同じ２つの中間口同士で変更する際に、一方の中間口の全部が第１開口部６１にする際に、他方の中間口が第１開口部６１に連通することを回避できる。したがって、バルブ装置１は、第１開口部６１の開口率が、一方の中間口の全部が第１開口部６１に連通する際の開口率を超えることを回避できるので、第１出口部４１からの冷却水の流出量の変動を抑制できる。また、バルブ装置１は、第１開口部６１に連通する中間口を開口面積が同じ２つの中間口同士で変更する際に、変更前および変更後の第１出口部４１からの冷却水の流出量を同じ流量とすることができる。
【0145】
（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４が略真円形状で形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１～第４中間口９４は、第１シート面５１の摩耗の差の発生を抑制可能な形状であれば、略真円形状と異なる形状であってもよい。具体的に、第１中間口９１～第４中間口９４は、軸心方向ＤＲａの寸法が第１開口部６１の軸心方向ＤＲａの寸法より小さく、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して変化する形状であれば、楕円形状や矩形状で形成されていてもよい。
上述の第１実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４が略真円形状で形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１～第４中間口９４は、第１シート面５１の摩耗の差の発生を抑制可能な形状であれば、略真円形状と異なる形状であってもよい。具体的に、第１中間口９１～第４中間口９４は、軸心方向ＤＲａの寸法が第１開口部６１の軸心方向ＤＲａの寸法より小さく、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して変化する形状であれば、楕円形状や矩形状で形成されていてもよい。
【0146】
例えば、第１中間口９１が楕円形状で形成される場合、図２４に示すように、第１中間口９１は、軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ７が、第１中間口９１の周方向ＤＲｃの寸法Ｗ８より大きく、且つ、第１開口部６１の内径φ３より小さい形状であってもよい。また、第１中間口９１が楕円形状で形成される場合、図示しないが、第１中間口９１は、周方向ＤＲｃの寸法が第１開口部６１の内径φ３より大きい形状であってもよい。また、第１中間口９１が矩形状で形成される場合、図２５に示すように、第１中間口９１は、軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ９が、第１中間口９１の周方向ＤＲｃの寸法Ｗ９に等しく、且つ、第１開口部６１の内径φ３より小さい形状であってもよい。
【0147】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図２６、図２７を参照して説明する。本実施形態では、第１中間口９１および第２中間口９２の一方側方向の端部の形状が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
次に、第２実施形態について、図２６、図２７を参照して説明する。本実施形態では、第１中間口９１および第２中間口９２の一方側方向の端部の形状が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【0148】
図２６に示すように、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ外周部７０の展開図において、直径φ５である円の一部を構成する円弧と周方向ＤＲｃおよび径方向ＤＲｒに直交する軸心方向ＤＲａに沿って延びる直線とが連なって形成されている。本実施形態において、当該直線は、第１中間口９１および第２中間口９２において、一方側方向の端部に設けられている。
【0149】
すなわち、バルブ外周部７０を周方向ＤＲｃに沿って平面状に展開した際の第１中間口９１および第２中間口９２の形状は、一方側方向の端部が軸心方向ＤＲａに沿って延びて形成されている。また、第１中間口９１および第２中間口９２のそれぞれは、軸心方向ＤＲａの寸法が第１開口部６１の軸心方向ＤＲａの寸法Ｗ３より小さく、且つ、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して変化している。
【0150】
このように構成される第１中間口９１は、例えば、バルブ２０が一方側方向に回転することによって、第１中間口９１の一方側の端部が他方側シート端部６１ｂを超えると、第１中間口９１が第１開口部６１に連通し始める。
【0151】
ここで、仮に、第１中間口９１の中心が第１開口部６１の中心に対して軸心方向ＤＲａに位置ずれしていても、バルブ外周部７０における第１中間口９１の一方側の端部の位置は、変化しない。
【0152】
このため、バルブ２０が所定の回転位置に配置された際において、第１中間口９１の一方側の端部と他方側シート端部６１ｂとの周方向ＤＲｃの距離は変化しない。したがって、図２７に示すように、バルブ２０を所定の回転位置から一方側方向に回転させて第１中間口９１を第１開口部６１に連通させる際に、連通し始めるバルブ２０の回転位置が一定になり易い。
【0153】
また、第１中間口９１が第１開口部６１に連通している状態からバルブ２０を他方側方向に回転させることによって、第１中間口９１の全部が第１開口部６１に非連通の状態になる際に、第１中間口９１が非連通になるバルブ２０の回転位置が一定になり易い。
【0154】
これらより、本実施形態では、第１中間口９１と第２中間口９２との中心が第１開口部６１の中心に対して軸心方向ＤＲａに位置ずれしても、当該位置ずれに起因する第１中間口９１または第２中間口９２と第１開口部６１との連通範囲の変化の影響が抑制される。したがって、バルブ装置１は、第１出口部４１からの冷却水の流出量の精度悪化を抑制できる。
【0155】
（第２実施形態の第１の変形例）
上述の第２実施形態では、バルブ外周部７０の展開図において、第１中間口９１および第２中間口９２が直径φ５である円の一部を構成する円弧と軸心方向ＤＲａに沿って延びる直線が連なって形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１または第２中間口９２と第１開口部６１とが連通し始めるバルブ２０の回転位置が一定になり易い形状であれば、第１中間口９１および第２中間口９２は、円弧と直線とが連なった形状と異なる形状であってもよい。
上述の第２実施形態では、バルブ外周部７０の展開図において、第１中間口９１および第２中間口９２が直径φ５である円の一部を構成する円弧と軸心方向ＤＲａに沿って延びる直線が連なって形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１または第２中間口９２と第１開口部６１とが連通し始めるバルブ２０の回転位置が一定になり易い形状であれば、第１中間口９１および第２中間口９２は、円弧と直線とが連なった形状と異なる形状であってもよい。
【0156】
具体的に、第１中間口９１および第２中間口９２は、図２８に示すように、第１中間口９１および第２中間口９２の一方側方向における端部が軸心方向ＤＲａに沿って延びる直線である三角形状で形成されていてもよい。例えば、第１中間口９１は、一方側方向の端部に設けられる直線と、当該直線の軸心方向ＤＲａの一方側の端部および他方側の端部から第１中間口９１の他方側方向の端部に向かって延びる一対の直線が連なった三角形状で形成されていてもよい。
【0157】
（第２実施形態の第２の変形例）
上述の第２実施形態では、バルブ外周部７０の展開図において、第１中間口９１および第２中間口９２それぞれの一方側方向の端部が軸心方向ＤＲａに沿って延びている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ外周部７０の展開図において、第１中間口９１および第２中間口９２は、一方側方向の端部に加えて、他方側方向の端部も軸心方向ＤＲａに沿って延びて形成されていてもよい。また、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ外周部７０の展開図において、他方側方向の端部のみが軸心方向ＤＲａに沿って延びて形成され、一方側方向の端部が軸心方向ＤＲａに沿って延びていない形状であってもよい。
上述の第２実施形態では、バルブ外周部７０の展開図において、第１中間口９１および第２中間口９２それぞれの一方側方向の端部が軸心方向ＤＲａに沿って延びている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ外周部７０の展開図において、第１中間口９１および第２中間口９２は、一方側方向の端部に加えて、他方側方向の端部も軸心方向ＤＲａに沿って延びて形成されていてもよい。また、第１中間口９１および第２中間口９２は、バルブ外周部７０の展開図において、他方側方向の端部のみが軸心方向ＤＲａに沿って延びて形成され、一方側方向の端部が軸心方向ＤＲａに沿って延びていない形状であってもよい。
【0158】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【0159】
上述の実施形態では、第１開口部６１の一部のみに連通する流出部として、第１中間口９１～第４中間口９４がバルブ外周部７０に形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１開口部６１の一部のみに連通する流出部は、バルブ外周部７０に１つだけ設けられていてもよい。
【0160】
上述の実施形態では、同じ開口面積を有する第１中間口９１および第２中間口９２と、同じ開口面積を有する第３中間口９３および第４中間口９４がバルブ外周部７０に形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、バルブ外周部７０には、同じ開口面積を有し、第１開口部６１の一部のみに連通する流出部が３つ以上形成されていてもよい。
【0161】
上述の実施形態では、バルブ外周部７０に、開口面積が第１開口部６１の開口面積の５０％である中間口と、開口面積が第１開口部６１の開口面積の２５％である中間口が形成されている例について説明したが、これに限定されない。中間口の開口面積は、バルブ装置１に接続される各種機器へ流出する冷却水の流量によって異なる。このため、中間口の開口面積は、バルブ装置１に接続される各種機器に応じて適宜設定することが望ましい。
【0162】
上述の実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４が第１出口部４１に対向する位置７１に形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１～第４中間口９４は、第２出口部４２に対向する位置または第３出口部４３に対向する位置に形成されてもよい。
【0163】
上述の実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４の軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って連続して変化する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１～第４中間口９４は、周方向ＤＲｃに沿って延びる部位を有しており、軸心方向ＤＲａの寸法が周方向ＤＲｃに沿って変化しない部位を含んで構成されていてもよい。
【0164】
上述の実施形態では、第１中間口９１および第２中間口９２における流出口ピッチの最小ピッチＰ１が、流出口ピッチが最小となる軸心方向ＤＲａの位置における第１開口部６１の周方向ＤＲｃの寸法より小さい例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１および第２中間口９２における流出口ピッチの最小ピッチＰ１は、流出口ピッチが最小となる軸心方向ＤＲａの位置における第１開口部６１の周方向ＤＲｃの寸法以上であってもよい。
【0165】
上述の実施形態では、第１中間口９１および第２中間口９２が同時に第１開口部６１に連通する際、一方の中間口と第１開口部６１との連通範囲が増加すると、他方の中間口と第１開口部６１との連通範囲が減少する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１および第２中間口９２は、それぞれが同時に第１開口部６１に連通する際、一方の中間口と第１開口部６１との連通範囲が増加すると、他方の中間口と第１開口部６１との連通範囲が維持されるように形成されていてもよい。すなわち、第１中間口９１および第２中間口９２は、それぞれの中間口の全部が同時に第１開口部６１に連通できる間隔をあけて形成されていてもよい。
【0166】
上述の実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４において、開口面積が同じ中間口同士のそれぞれの中心の間隔が第１開口部６１の内径φ３と同じ値に設定されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１～第４中間口９４は、開口面積が同じ中間口同士のそれぞれの中心の間隔が第１開口部６１の内径φ３と異なっていてもよい。
【0167】
上述の実施形態では、第１中間口９１～第４中間口９４において、それぞれの中心が第１開口部６１の中心と周方向ＤＲｃにおいて重なる位置に設けられている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１中間口９１～第４中間口９４は、それぞれの中心が第１開口部６１の中心と周方向ＤＲｃにおいて重ならない位置に設けられていてもよい。
【0168】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【0169】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【0170】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【符号の説明】
【0171】
２０ バルブ
４０、４４ 流体入口部
４１ 流体出口部
５１ シート面
６１ シート開口部
７０ バルブ外周部
８１ 主要流出口
８４ バルブ流入口
９１、９２、９３、９４ 中間流出口
１２３ａ バルブシート
４０、４４ 流体入口部
４１ 流体出口部
５１ シート面
６１ シート開口部
７０ バルブ外周部
８１ 主要流出口
８４ バルブ流入口
９１、９２、９３、９４ 中間流出口
１２３ａ バルブシート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】