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▶ ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-05
(54)【発明の名称】ロータリーディスクバルブ
(51)【国際特許分類】
F16K 11/074 20060101AFI20240628BHJP
【ＦＩ】
F16K11/074 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023575596
(86)(22)【出願日】2022-05-27
(85)【翻訳文提出日】2024-01-24
(86)【国際出願番号】 EP2022064452
(87)【国際公開番号】W WO2022258399
(87)【国際公開日】2022-12-15
(31)【優先権主張番号】17/341,993
(32)【優先日】2021-06-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390023711
【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】トム チャップマン
【テーマコード（参考）】
3H067
【Ｆターム（参考）】
3H067AA13
3H067CC02
3H067DD03
3H067EA05
3H067EB07
3H067EB12
3H067EC25
3H067GG13
(57)【要約】
ロータリーディスクバルブ（１８）は、流体供給システム内で、複数のポート（３３～３７）間で流体の流れを制御するために使用される。バルブは、システムに接続される複数のポート（３３～３７）を有したバルブボディ（２０）を含む。さらに、バルブは、バルブボディ（２０）内に配置される変流器（６０）とシールアセンブリ（８０）とを含む。変流器（６０）は、回転軸線（１６）を中心として回転するように、そして、バルブボディ（２０）を通流する流体の流れを、流体が、回転軸線（１６）に対して平行な第１の方向で変流器（６０）に進入し、流体が、回転軸線（１６）対して平行な、第１の方向とは逆方向の第２の方向で変流器から流出し、進入と流出との間で、変流器外面の一部の上方を流体が流れるように、制御するように構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブであって、バルブボディであって、
側壁と、
前記側壁の一方の端部を閉鎖するベースであって、前記側壁と前記ベースとは協働してチャンバを画定するベースと、
バルブポートであって、各バルブポートは、前記チャンバと連通しているバルブポートと、
を含むバルブボディと、
前記チャンバ内に配置されている変流器であって、前記バルブボディを通流する流体の流れを制御するように構成されており、前記変流器は、
前記ベースに面している変流器封止面と、
前記変流器封止面とは反対側にあり、前記ベースから離れる方向に面した変流器外面と、
前記変流器封止面と前記変流器外面との間に延在する変流器貫通開口と、
前記変流器封止面に対して垂直方向に前記変流器外面から突出する軸であって、前記軸は、回転軸線を中心として回転駆動されるように構成されている軸と、
を含む変流器と、
前記チャンバ内で、前記変流器封止面と前記ベースとの間に配置されるシールアセンブリであって、前記シールアセンブリは、
前記変流器封止面に面しているシール封止面と、
前記シール封止面とは反対側にあり、前記ベースに面したシール外面と、
前記シール封止面と前記シール外面との間に延在するシール貫通開口と、
を含むシールアセンブリと、
を備えたバルブであって、
前記シールアセンブリは、前記ベースに対して相対的に固定されていて、前記変流器と前記バルブボディとの間の、そして前記変流器封止面の当接部と前記シール封止面との間の流体の流れを阻止していて、
前記変流器は、前記バルブボディを通流する流体の流れを、
ａ）前記流体が、前記回転軸線に対して平行な第１の方向で、少なくとも１つの変流器貫通開口を介して前記変流器に進入するように、かつ
ｂ）前記流体が、前記回転軸線に対して平行な、前記第１の方向とは逆方向の第２の方向で、少なくとも１つの変流器貫通開口を介して変流器から流出するように、
制御するように構成されている、
バルブ。
【請求項2】
前記変流器は、前記バルブボディを通流する流体の流れを、進入と流出との間で、前記変流器外面の一部の上方を流体が流れるように、制御するように構成されている、請求項１記載のバルブ。
【請求項3】
前記変流器は、前記変流器外面から突出する流体通路を含み、前記バルブボディに対して相対的な前記変流器のいくつかの回転位置のために、前記流体通路は、前記バルブポートのうちの第１のバルブポートと、前記バルブポートのうちの第２のバルブポートとの間に閉じた流路を提供する、
請求項１記載のバルブ。
【請求項4】
前記シールアセンブリは、前記変流器と前記ベースとの間に配置された第１の封止エレメントであって、シール封止面を含み、第１の材料である第１の封止エレメントと、
前記第１の封止エレメントと前記ベースとの間に配置された第２の封止エレメントであって、前記シール外面を含み、前記第１の材料よりも大きな弾性を有する第２の材料である第２の封止エレメントと、
を備えている、請求項１記載のバルブ。
【請求項5】
前記シールアセンブリは、前記回転軸線に対して平行な方向で、第２の封止エレメントに重ねられた第１の封止エレメントを有している、請求項１記載のバルブ。
【請求項6】
前記第２の封止エレメントの一部は、楕円形の断面形状を有している、請求項５記載のバルブ。
【請求項7】
前記第１の封止エレメントおよび前記第２の封止エレメントはそれぞれ、外側環状部分と、
内側環状部分と、
前記外側環状部分と前記内側環状部分との間に延在するストラット
を含む、請求項５記載のバルブ。
【請求項8】
前記第２の封止エレメントの前記外側環状部分の面は溝を含む、請求項７記載のバルブ。
【請求項9】
前記外側環状部分、前記内側環状部分、および前記ストラットはそれぞれＨ字形の断面形状を有している、請求項７記載のバルブ。
【請求項10】
前記シールアセンブリは、前記変流器と前記ベースとの間に配置された第１の封止エレメントであって、前記シール封止面を含む第１の封止エレメントと、
前記第１の封止エレメントと前記ベースとの間に配置された第２の封止エレメントであって、前記シール外面を含む第２の封止エレメントと、
を備えており、
前記第１の封止エレメントは、前記第１の封止エレメントの周面に配置された第１の表面特徴と、前記側壁の内面に配置された第２の表面特徴との間の連結係合を介して前記バルブボディに対して相対的な回転を阻止されており、かつ
前記第２の封止エレメントは、前記ベースの変流器対向面に設けられた溝内に配置されていて、前記第２の封止エレメントは、前記シール外面と前記溝の内面との間の係合を介して前記バルブボディに対して相対的な回動を阻止されている、
請求項１記載のバルブ。
【請求項11】
前記シールアセンブリは、前記回転軸線に対して平行な方向で、第２の封止エレメントに重ねられた第１の封止エレメントを有し、前記第１の封止エレメントは、第１の封止エレメント貫通開口を有し、
前記第２の封止エレメントは、第２の封止エレメント貫通開口を有し、
前記第１の封止エレメント貫通開口は、前記第２の封止エレメント貫通開口と同じ形状および寸法を有し、第２の封止エレメント貫通開口に軸方向で整列している、
請求項１記載のバルブ。
【請求項12】
前記第１の封止エレメント貫通開口と、前記第２の封止エレメント貫通開口とは、扇形の形状を有している、請求項１１記載のバルブ。
【請求項13】
前記シールアセンブリは、前記変流器と前記ベースとの間に配置された第１の封止エレメント、および
前記第１の封止エレメントと前記ベースとの間に配置された第２の封止エレメント
を備えており、
前記第２の封止エレメントの軸方向の寸法は、前記第１の封止エレメントの軸方向の寸法の３～１５倍の範囲にある、
請求項１記載のバルブ。
【請求項14】
前記シールアセンブリは、前記変流器と前記ベースとの間に配置された第１の封止エレメントと、
前記第１の封止エレメントと前記ベースとの間に配置された第２の封止エレメントと、
を備えており、
前記第２の封止エレメントの半径方向の寸法は、前記第１の封止エレメントの半径方向の寸法よりも小さい、
請求項１記載のバルブ。
【請求項15】
前記バルブは、前記側壁の開放端部を閉鎖する蓋、および
前記蓋と前記変流器との間に配置されたばねであって、前記変流器を前記ベースに向かって付勢するばね
を備えている、
請求項１記載のバルブ。
【請求項16】
前記変流器は、前記シールアセンブリの第１の側に配置されていて、前記バルブポートは、前記シールアセンブリの第２の側に配置されており、前記シールアセンブリの前記第１の側は、前記シールアセンブリの前記第２の側の反対側である、請求項１記載のバルブ。
【請求項17】
前記シールアセンブリは、前記変流器と前記ベースとの間に配置された第１の封止エレメントと、
前記第１の封止エレメントと前記ベースとの間に配置された第２の封止エレメントと、
を備えており、
前記バルブは、
前記第１の封止エレメントと前記第２の封止エレメントとの間に形成された第１の静的シールと、
前記第２の封止エレメントと前記ベースとの間に形成された第２の静的シールと、
前記第１の封止エレメントと前記変流器との間に形成された動的シールと、
を備えている、
請求項１記載のバルブ。
【請求項18】
前記変流器封止面は、前記第１の封止エレメントの平坦面に対峙し、軸方向の負荷のもと直接接触し、これにより前記動的シールを形成する平坦面である、請求項１７記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
背景
ロータリーバルブは、流体供給システムにおいて、このシステムを通る流体の流れおよび分配を制御するために使用することができる一種の方向制御弁である。例えば、ロータリーバルブは、車両の冷却システムを通流する冷却材の流れを制御するために使用することができる。ロータリーバルブは、複数のポートを画定するバルブボディと、バルブボディ内に配置される変流器とを含む。変流器は、バルブボディ内で、変流器の所定の回転配向のために予め規定されたポートに流れを分配するような形状となっていて、バルブを通流する流れを制御するために、バルブボディに対して相対的に回転させられる。
ロータリーバルブは、流体供給システムにおいて、このシステムを通る流体の流れおよび分配を制御するために使用することができる一種の方向制御弁である。例えば、ロータリーバルブは、車両の冷却システムを通流する冷却材の流れを制御するために使用することができる。ロータリーバルブは、複数のポートを画定するバルブボディと、バルブボディ内に配置される変流器とを含む。変流器は、バルブボディ内で、変流器の所定の回転配向のために予め規定されたポートに流れを分配するような形状となっていて、バルブを通流する流れを制御するために、バルブボディに対して相対的に回転させられる。
【0002】
いくつかの従来のロータリーバルブでは、変流器は、エラストマーのシールエレメントに抗して動く。しかしながら、エラストマーは、他のいくつかの従来の材料よりも高い摩擦係数を有しているので、結果として、バルブを回転させるためにより高いトルクが必要となり得る。他の従来のロータリーバルブは、低摩擦のプラスチック材料を使用する。このようなバルブでは、変流器は円筒状の形状であってよい。しばしば、「プラグ」と呼ばれる円筒状の変流器は、結果として、より高い動作トルクをもたらし、入口管および出口管の配置および配向における柔軟性を低下させることがある。さらに別のロータリーバルブは、ディスク形状の変流器を使用している。このようなロータリーディスクバルブは、シール構成要素のためにセラミック材料を使用することがある。しかしながら、変流器としてセラミックディスクを使用することにより、変流器の形状に関する選択肢が限定され、プラスチックなど他の材料から形成される変流器と比較してより高価となる場合がある。
【0003】
概要
複雑な流体供給システムは、バルブボディの３つ、４つ、５つまたはそれ以上の個々のポートの間で流体の流れを制御することができるロータリーディスクバルブを必要とすることがある。例えば、電気車両の冷却システムでは、ラジエータ、電気駆動モータ、バッテリ、車両電子機器、および１つ以上のバイパスライン間で冷却流体の流れを制御するために、マルチポートロータリーディスクバルブが使用されてよい。ロータリーディスクバルブは、バルブボディを含んでいてよく、バルブボディは、バルブボディの周に沿って不規則な間隔を置いて配置された複数のポートを有している。さらに、ロータリーディスクバルブは、バルブボディ内に配置されたディスクタイプの変流器を含んでいてよく、この変流器は、ポートが配置されている平面に対して典型的には垂直な回転軸線を中心として、バルブボディに対して相対的に回転可能である。変流器は、概してディスク形状であり、外面を含み、この外面から軸が突出している。変流器外面は、変流器シール面の反対側であり、変流器は、変流器シール面を介して、バルブボディとのシールを形成する。変流器は、作動流体が変流器の両側を通過することを可能にする３次元の形状を有している。より具体的には、変流器は、バルブボディを通流する流体の流れを、この流体が、軸回転軸線に対して平行な第１の方向で、シール面から変流器に進入するように制御するために構成されている。流体は、回転軸線に対して平行な、第１の方向とは逆向きの第２の方向で変流器を出る。変流器への進入と変流器からの流出との間で、流体は、変流器外面の一部の上方を流れる。
複雑な流体供給システムは、バルブボディの３つ、４つ、５つまたはそれ以上の個々のポートの間で流体の流れを制御することができるロータリーディスクバルブを必要とすることがある。例えば、電気車両の冷却システムでは、ラジエータ、電気駆動モータ、バッテリ、車両電子機器、および１つ以上のバイパスライン間で冷却流体の流れを制御するために、マルチポートロータリーディスクバルブが使用されてよい。ロータリーディスクバルブは、バルブボディを含んでいてよく、バルブボディは、バルブボディの周に沿って不規則な間隔を置いて配置された複数のポートを有している。さらに、ロータリーディスクバルブは、バルブボディ内に配置されたディスクタイプの変流器を含んでいてよく、この変流器は、ポートが配置されている平面に対して典型的には垂直な回転軸線を中心として、バルブボディに対して相対的に回転可能である。変流器は、概してディスク形状であり、外面を含み、この外面から軸が突出している。変流器外面は、変流器シール面の反対側であり、変流器は、変流器シール面を介して、バルブボディとのシールを形成する。変流器は、作動流体が変流器の両側を通過することを可能にする３次元の形状を有している。より具体的には、変流器は、バルブボディを通流する流体の流れを、この流体が、軸回転軸線に対して平行な第１の方向で、シール面から変流器に進入するように制御するために構成されている。流体は、回転軸線に対して平行な、第１の方向とは逆向きの第２の方向で変流器を出る。変流器への進入と変流器からの流出との間で、流体は、変流器外面の一部の上方を流れる。
【0004】
変流器の形状は、変流器が、変流器外面から突出する閉じた通路を介して一方の流体流路を提供し、かつ変流器における開口を通って流体が流れることを可能にする、バルブボディによってのみ制限される他方の流体流路を提供するようになっている。
【0005】
変流器シール面は面状であってよく（例えば、平坦または水平かつ平滑であり、隆起した領域、突出部、切欠き、凹部または表面特徴または凹凸を有さない）、定置の薄いシールプレートの平坦な対向面に接してよい。シールプレートは、低摩擦かつ高耐摩耗性の特性を有するプラスチックから成っていてよい。シールプレートは、摩耗プレートが、変流器の平坦なシール面におけるいかなる不規則性にも適合することができるようにする柔軟性を提供するために薄い。シールプレートは、定置の弾性エレメントによって支持されている。弾性エレメントは、弾性を提供し、シールプレートを変流器シール面に向かって付勢し、薄いシールを変流器の平坦なシール面に適合させることができる。弾性エレメントはさらに、シールプレートとバルブハウジングとの間に静的シールを提供する。本明細書で使用される場合、「静的シール」という用語は、シールを構成するエレメントが定置である、または位置が固定されているシールを意味する。「動的シール」という用語は、シールを構成するエレメントが相対的に動くことができるシールを意味する。このようなロータリーディスクバルブでは、動的シールは、シールプレートと変流器シール面との間に存在しているのに対し、定置のシールは、シールプレートと弾性エレメントとの間に、および弾性エレメントとバルブボディとの間に存在している。ロータリーディスクバルブは、変流器に封止力を加えるばねを含む。ばねは、十分なシール機能を保証し、温度の変化によりかつ変流器およびシールプレートの摩耗により生じる寸法の変化に適応させるために、変流器をシールプレートに対して押し付ける。
【0006】
いくつかの態様では、バルブは、バルブボディと、バルブボディ内に収容される変流器とを含む。バルブボディは、側壁と、側壁の一方の端部を閉鎖するベースとを含み、側壁とベースとは協働してチャンバを画定している。バルブボディは、バルブポートを含み、各バルブポートは、チャンバと連通している。変流器は、チャンバ内に配置されていて、バルブボディを通流する流体の流れを制御するように構成されている。変流器は、ベースに面した変流器封止面、変流器封止面とは反対側にあり、ベースから離れる方向に面した変流器外面、および変流器封止面と変流器外面との間に延在する変流器貫通開口を含む。さらに、変流器は、変流器封止面に対して垂直の方向に変流器外面から突出する軸を含む。軸は、回転軸線を中心として回転駆動されるように構成されている。バルブは、チャンバ内で、変流器封止面とベースとの間に配置されるシールアセンブリを含む。シールアセンブリは、変流器封止面に面したシール封止面、シール封止面とは反対側にあり、ベースに面したシール外面、およびシール封止面とシール外面との間に延在するシール貫通開口を含む。シールアセンブリは、ベースに対して相対的に固定されていて、変流器とバルブボディとの間の、そして変流器封止面の当接部とシール封止面との間の流体の流れを阻止している。変流器は、バルブボディを通流する流体の流れを、ａ）流体が、回転軸線に対して平行な第１の方向で、少なくとも１つの変流器貫通開口を介して変流器に進入するように、かつｂ）流体が、回転軸線に対して平行な、第１の方向とは逆方向の第２の方向で、少なくとも１つの変流器貫通開口を介して変流器から流出するように、制御するように構成されている。
【0007】
いくつかの実施形態では、変流器は、バルブボディを通流する流体の流れを、進入と流出との間で、変流器外面の一部の上方を流体が流れるように、制御するように構成されている。
【0008】
いくつかの実施形態では、変流器は、変流器外面から突出する流体通路を含み、バルブボディに対して相対的な変流器のいくつかの回転位置のために、この流体通路は、バルブポートのうちの第１のバルブポートと、バルブポートのうちの第２のバルブポートとの間に閉じた流路を提供する。
【0009】
いくつかの実施形態では、シールアセンブリは、変流器とベースとの間に配置された第１の封止エレメントであって、シール封止面を含み、第１の材料である第１の封止エレメント；および第１の封止エレメントとベースとの間に配置された第２の封止エレメントであって、シール外面を含み、第１の材料よりも大きな弾性を有する第２の材料である第２の封止エレメントを含んでいる。
【0010】
いくつかの実施形態では、シールアセンブリは、回転軸線に対して平行な方向で、第２の封止エレメントに重ねられた第１の封止エレメントを有している。
【0011】
いくつかの実施形態では、第２の封止エレメントの一部は、楕円形の断面形状を有している。
【0012】
いくつかの実施形態では、第１の封止エレメントおよび第２の封止エレメントのそれぞれは、外側環状部分、内側環状部分、および外側環状部分と内側環状部分との間に延在するストラットを含む。第２の封止エレメントの外側環状部分の面は溝を含む。外側環状部分、内側環状部分、およびストラットはそれぞれＨ字形の断面形状を有している。
【0013】
いくつかの実施形態では、シールアセンブリは、変流器とベースとの間に配置された第１の封止エレメントであって、シール封止面を含む第１の封止エレメント；および第１の封止エレメントとベースとの間に配置された第２の封止エレメントであって、シール外面を含む第２の封止エレメントを有している。第１の封止エレメントは、第１の封止エレメントの周面に配置された第１の表面特徴と、側壁の内面に配置された第２の表面特徴との間の連結係合を介してバルブボディに対して相対的な回転を阻止されており、かつ第２の封止エレメントは、ベースの変流器対向面に設けられた溝内に配置されていて、第２の封止エレメントは、シール外面と溝の内面との間の係合を介してバルブボディに対して相対的な回動を阻止されている。
【0014】
いくつかの実施形態では、シールアセンブリは、回転軸線に対して平行な方向で、第２の封止エレメントに重ねられた第１の封止エレメントを有している。第１の封止エレメントは、第１の封止エレメント貫通開口を有している。第２の封止エレメントは、第２の封止エレメント貫通開口を有している。さらに、第１の封止エレメント貫通開口は、第２の封止エレメント貫通開口と同じ形状および寸法を有していて、第２の封止エレメント貫通開口に軸方向で整列している。
【0015】
いくつかの実施形態では、第１の封止エレメント貫通開口と、第２の封止エレメント貫通開口とは、扇形の形状を有している。
【0016】
いくつかの実施形態では、シールアセンブリは、変流器とベースとの間に配置された第１の封止エレメント、および第１の封止エレメントとベースとの間に配置された第２の封止エレメントを有している。第２の封止エレメントの軸方向の寸法は、第１の封止エレメントの軸方向の寸法の３～１５倍の範囲にある。付加的にまたは代替的に、第２の封止エレメントの半径方向の寸法は、第１の封止エレメントの半径方向の寸法よりも小さい。
【0017】
いくつかの実施形態では、バルブは、側壁の開放端部を閉鎖する蓋、および蓋と変流器との間に配置されるばねであって、変流器をベースに向かって付勢するばねを含む。
【0018】
いくつかの実施形態では、変流器は、シールアセンブリの第１の側に配置されていて、バルブポートは、シールアセンブリの第２の側に配置されており、シールアセンブリの第１の側は、シールアセンブリの第２の側の反対側である。
【0019】
いくつかの実施形態では、シールアセンブリは、変流器とベースとの間に配置された第１の封止エレメント、および第１の封止エレメントとベースとの間に配置された第２の封止エレメントを含む。さらに、バルブは、第１の封止エレメントと第２の封止エレメントとの間に形成された第１の静的シール、第２の封止エレメントとベースとの間に配置された第２の静的シール、および第１の封止エレメントと変流器との間に形成された動的シールを含む。変流器封止面は、第１の封止エレメントの平坦面に対峙し、軸方向の負荷のもと直接接触し、これにより動的シールを形成する平坦面である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】単一レベルの、マルチポートロータリーディスクバルブを含む車両の冷却システムの概略図である。
【図2】ロータリーディスクバルブの斜視図である。
【図3】ロータリーディスクバルブの分解斜視図である。
【図6】バルブボディの上面斜視図である。
【図7】バルブボディの底面斜視図である。
【図9】変流器の上面斜視図である。
【図10】変流器の底面斜視図である。
【図12】バルブチャンバに配置された弾性エレメントを備えたバルブボディの上面斜視図である。
【図13】バルブチャンバに配置された弾性エレメントおよびシールプレートを備えたバルブボディの上面斜視図である。
【図14】シールアセンブリの分解図である。
【図15】シールアセンブリの底面斜視図である。
【図16】シールアセンブリの断面図である。
【図18】代替的な実施形態のロータリーディスクバルブの分解図である。
【図25】変流器および第１のシールサブアセンブリの組み付けられた状態を示す図である。
【図27】バルブボディおよび第２のシールサブアセンブリの組み付けられた状態を示す図である。
【図29】代替的な実施形態の弾性エレメントの断面図である。
【図30】保持キャップの第１の斜視図である。
【図33】代替的な実施形態の保持キャップの斜視図である。
【0021】
詳細な説明
図１～図４を参照すると、流体供給システム１は、マルチポートロータリーディスクバルブ１８を有しており、このロータリーディスクバルブは、ポンプ８によって駆動される流体の流れを、システム１内の３つ、４つ、５つまたはそれ以上の個々の流体ライン１０，１１，１２，１３，１４の間で制御することができる。ロータリーディスクバルブ１８は、例えば、電気自動車の冷却システム１内の冷却材の分配および流れを制御するために使用することができる。この例では、ロータリーディスクバルブ１８は、ロータリーディスクバルブ１８と、車両の客室冷暖房システム７の一部であるラジエータ２との間の冷却流体の流れを制御することができ、ラジエータ２からの冷却材は、バッテリ３およびバッテリ管理システム４も冷却することができる。加えて、ロータリーディスクバルブ１８は、他の車両デバイスおよびシステム、例えば、電気駆動モータ、車両電子機器および／または電子制御ユニットおよび／またはオイル供給部などの温度制御を支援する熱交換器５，６への流体の流れも制御してよい。ロータリーディスクバルブ１８は、バルブボディ２０と、バルブボディ２０内に配置された変流器６０とを含む。変流器６０は、バルブボディ２０の開放端部を閉鎖する蓋４４を貫通して突出するバルブ軸６４を含む。バルブ軸６４は、バルブアクチュエータ（図示せず）に接続されるように構成されている。作動時には、バルブ軸６４および変流器６０は、バルブボディ２０に対して相対的に、回転軸線１６を中心として回転し、バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の回転配向は、バルブアクチュエータを介して設定される。さらに、ロータリーディスクバルブ１８は、バルブボディ２０と変流器６０との間に流体密なシールを提供するシールアセンブリ８０を有している。バルブボディ２０は、複数のバルブポート３３，３４，３５，３６，３７を含んでいて、バルブポートの数は、特定の用途によって決定される。バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の回転配向は、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７のうちの対応する１つのバルブポートを通る１つ以上の流体流路を決定し、これにより冷却システム１における冷却流体の分配が制御される。バルブボディ２０、変流器６０、およびシールアセンブリ８０を含むロータリーディスクバルブ１８の詳細を以下に説明する。
図１～図４を参照すると、流体供給システム１は、マルチポートロータリーディスクバルブ１８を有しており、このロータリーディスクバルブは、ポンプ８によって駆動される流体の流れを、システム１内の３つ、４つ、５つまたはそれ以上の個々の流体ライン１０，１１，１２，１３，１４の間で制御することができる。ロータリーディスクバルブ１８は、例えば、電気自動車の冷却システム１内の冷却材の分配および流れを制御するために使用することができる。この例では、ロータリーディスクバルブ１８は、ロータリーディスクバルブ１８と、車両の客室冷暖房システム７の一部であるラジエータ２との間の冷却流体の流れを制御することができ、ラジエータ２からの冷却材は、バッテリ３およびバッテリ管理システム４も冷却することができる。加えて、ロータリーディスクバルブ１８は、他の車両デバイスおよびシステム、例えば、電気駆動モータ、車両電子機器および／または電子制御ユニットおよび／またはオイル供給部などの温度制御を支援する熱交換器５，６への流体の流れも制御してよい。ロータリーディスクバルブ１８は、バルブボディ２０と、バルブボディ２０内に配置された変流器６０とを含む。変流器６０は、バルブボディ２０の開放端部を閉鎖する蓋４４を貫通して突出するバルブ軸６４を含む。バルブ軸６４は、バルブアクチュエータ（図示せず）に接続されるように構成されている。作動時には、バルブ軸６４および変流器６０は、バルブボディ２０に対して相対的に、回転軸線１６を中心として回転し、バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の回転配向は、バルブアクチュエータを介して設定される。さらに、ロータリーディスクバルブ１８は、バルブボディ２０と変流器６０との間に流体密なシールを提供するシールアセンブリ８０を有している。バルブボディ２０は、複数のバルブポート３３，３４，３５，３６，３７を含んでいて、バルブポートの数は、特定の用途によって決定される。バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の回転配向は、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７のうちの対応する１つのバルブポートを通る１つ以上の流体流路を決定し、これにより冷却システム１における冷却流体の分配が制御される。バルブボディ２０、変流器６０、およびシールアセンブリ８０を含むロータリーディスクバルブ１８の詳細を以下に説明する。
【0022】
図２～図８を参照すると、バルブボディ２０は、側壁２１と、側壁２１の一方の端部（ここでは「ベース端部」と呼ばれる）２２を閉鎖するベース２６とを有する。側壁２１は回転する区分であり、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに円形の輪郭を有する。側壁２１は円筒状に示されているが、代替的には、例えば、円錐状または楕円形であってもよい。側壁２１は、ベース端部２２でベース２６の周縁部に接合されており、側壁２１はベース２６を取り囲んでいる。側壁２１とベース２６とは共に、概してカップ形状の構造体を形成していて、この構造体はその内部にバルブチャンバ２９を画定している。
【0023】
バルブボディ２０は、バルブチャンバ２９を複数のサブチャンバ３２に分割するチャンバ壁３０を含む。１つのバルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、各サブチャンバ３２に連通しており、各サブチャンバ３２は、他のサブチャンバ３２から隔絶されている。チャンバ壁３０は、ベース２６から間隔をおいて側壁２１に交わる露出端部３１を有している。チャンバ壁３０の露出端部３１は、回転軸線１６に対して垂直な第１の平面４０に整列していて、側壁開放端部２３とバルブポート３３，３４，３５，３６，３７との間の１つの軸方向位置で側壁２１に交わる。各バルブポートのために、対応するチャンバ壁３０の露出端部３１は、サブチャンバ軸方向開口３８を画定していて、これは、対応するサブチャンバ３２の「非バルブポート開口」とも呼ばれる。
【0024】
バルブボディ２０は、側壁２１の内面から内側に向かって突出し、隣接するチャンバ壁３０の対の間に延在するプラットフォーム２４を含む。プラットフォーム２４は、軸方向で側壁ベース端部２２と第１の平面４０との間に位置していて、チャンバ壁の露出端部３１に密接に隣接し、チャンバ壁の露出した端部３１に対して相対的に凹設されるようになっている。プラットフォーム２４と、チャンバ壁の露出端部３１とは協働して、以下でさらに説明するように、シールアセンブリ８０を収容しかつ支持する、広く浅いプラットフォーム通路２８を提供する。
【0025】
バルブボディ２０は、プラットフォーム２４から側壁開放端部２３に向かって軸方向に突出するポスト２５を含む。ポスト２５は、回転軸線１６と同軸であり、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに多角形の輪郭を有する。図示した実施形態では、ポスト２５は、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに五角形の断面形状を有する。ポスト２５は、組付け補助部として機能し、バルブボディ２０に対してシールアセンブリ８０の部分が回転するのを阻止する。ポスト２５は、シールアセンブリ８０の第１および第２の封止エレメント８６，１００の中央開口９１，１０５に受容されていて、これらの開口はそれぞれ、詳しく後述するように、対応する断面形状を有している。
【0026】
バルブボディ２０は、側壁２１の内面から内側に向かって突出する側壁リブ３９を含む。これらの側壁リブ３９は、側壁２１の内周面に沿って間隔を置いて位置している。側壁リブ３９は、プラットフォーム２４を起点として軸方向で延在していて、側壁開放端部２３から間隔を置いた位置で終端している。側壁リブ３９は、さらに後述するように、シールアセンブリ８０の一部に係合するように構成されている。
【0027】
図示した実施形態では、バルブボディ２０は、５つのバルブポート３３，３４，３５，３６，３７を含んでいるが、このバルブポート数に限定されるものではない。特に、バルブボディ２０は、第１のバルブポート３３、第２のバルブポート３４、第３のバルブポート３５、第４のバルブポート３６、および第５のバルブポート３７を含む。各バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、側壁２１から外側に向かって、回転軸線１６の半径方向に沿って突出しており、対応するサブチャンバ３２に連通している。バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、回転軸線１６に対して垂直な、第１の平面４０と側壁ベース端部２２との間の１つの軸方向位置で側壁２１に交わる共通の第２の平面４２内で延在している。
【0028】
図示した実施形態では、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は円筒状の管であり、各バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、バルブボディ側壁２１との交差部で円形の開口を形成している。図示したように、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７はそれぞれ、同じ長さ、断面形状および寸法を有するが、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、この構成に限定されない。さらに、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、図示された同一平面かつ半径方向に向けられた構成に限定されるものではない。例えば、別の実施形態では、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７のうちの１つ以上が、その他のバルブポートと同一平面でなくてもよく、かつ／または側壁からではなくベースから突出していてもよい。バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、回転軸線１６に対して平行な方向で、回転軸線１６に対して垂直な方向で、または回転軸線１６に対して垂直な方向と平行な方向との間の任意の角度で突出していてもよい。バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、非半径方向に突出していてもよく；所与のバルブポートの軸線は、回転軸線１６に交差している必要はない。多くの用途では、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７の構成は、パッケージ要件によって決定される。
【0029】
バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、側壁２１の周囲に沿って離隔された位置で設けられている。図示した実施形態では、第１および第３のバルブポート３３，３５は、バルブボディ２０の反対の側に配置されており、バルブボディ２０の共通の直径に対して平行に延在している。第２のバルブポート３４は、第１のバルブポート３３と第３のバルブポート３５との間の中間に配置されている。第４および第５のバルブポート３６，３７は、第２のバルブポート３４に対して、バルブボディ２０の反対側にある。別の実施形態では、特定の用途によって決定されるように、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、図示したものとは異なる間隔を有していてもよい。
【0030】
ロータリーディスクバルブ１８は、バルブボディ２０の開放端部を閉鎖する蓋４４を含む。蓋４４は、回転軸線１６と同軸の、蓋４４の内面および外面の両方から延在する一体型の円筒状のスリーブ４６を含む。スリーブ４６の内径は一様ではなく、大径部４６（１）と小径部４６（２）との間の移行部には肩部４８が配置されている。大径部４６（１）と肩部４８とは、蓋４４の外側に位置しているのに対し、小径部４６（２）は、実質的に蓋４４の内側に配置されている。小径部４６（２）は、隙間嵌め、例えば動き嵌めでバルブ軸６４を受容するように寸法設定された内径を有していて、これにより小径部４６（２）は、バルブ軸６４のブシュとして機能する。大径部４６（１）は、スリーブ大径部４６（１）の外周面から半径方向外側に突出する環状のフランジ４９を含む。フランジ４９は、スリーブ４６の外周全体に沿って連続的に延在していてもよく、肩部４８に対して相対的に軸方向でオフセットされている。
【0031】
軸シール４３は、バルブ軸６４とスリーブ大径部４６（１）との間に配置されている。軸シール４３は、バルブ軸６４とスリーブ４６との間に流体シールを提供する。軸シール４３は、環状であり、自動車冷却材と適合性の、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などのエラストマーから形成されていてもよい。図示した実施形態では、軸シール４３は、「Ｘ」字形の断面形状を有するＯリングである。別の実施形態では、軸シール４３は、方形、楕円形、または「Ｉ」字形などの別の断面形状を有していてもよいが、これに限定されるものではない。
【0032】
図２～図４および図３０～図３２を参照すると、軸シール４３は、スリーブ大径部４６（１）に対応する軸方向位置で、保持キャップ５０を介してバルブ軸６４上に保持されている。保持キャップ５０は、バルブ軸６４を取り囲む端部プレート５６、端部プレート５６の内周５６（１）から突出するカラー５１、および端部プレート５６の外周５６（２）から突出するラッチ５２を含む。端部プレート５６は、使用時には、回転軸線１６に対してほぼ垂直である。端部プレート５６は、蓋４４に面した内面５８と、蓋４４から離れる方向に面した外面５７とを有していて、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに円形の輪郭を有している。端部プレート５６は、バルブ軸６４を受容し、端部プレート内周５６（１）を画定する中央開口５９を有している。
【0033】
カラー５１は、端部プレート内周５６（１）に沿って連続的に延在していて、端部プレート内面５８から内側に向かって突出している。使用中、カラー５１は、カラー５１の端面５１（１）が肩部４８に面し、この場合、軸シール４３がカラー端面５１（１）と肩部４８との間に配置されるように、スリーブ４６とバルブ軸６４との間に位置する。
【0034】
ラッチ５２は、端部プレート外周５６（２）に沿って間隔を置いて位置していて、端部プレート内面５８から蓋４４へと内側に向かって突出している。図示した実施形態では、保持キャップ５０は、端部プレート外周５６（２）に沿って等間隔で配置された３つのラッチ５２を有する。各ラッチ５２は、脚部５２（１）とフック部５２（２）とを含む。脚部５２（１）の近位端部は、端部プレート５６と一体であり、脚部５２（１）は、回転軸線１６に対して平行に延在している。脚部５２（１）の軸方向の寸法は、スリーブ大径部４６（１）の外面から半径方向外側に向かって突出するフランジ４９に対応する位置に、脚部５２（１）の遠位端部を配置するのに十分である。フック部５２（２）は、脚部５２（１）の遠位端部に配置されていて、半径方向でバルブ軸６４に向かって突出している。フック部５２（２）は、カラー５１の端面５１（１）に対して軸方向でオフセットされていて、締り嵌めにより、またはスナップ嵌めによりフランジ４９と係合している。この構成により、保持キャップ５０は蓋４４上に保持され、軸シール４３は、カラー５１の端面５１（１）と肩部４８との間に挟み込まれる。結果として、軸シール４３は、保持キャップ５０を介してバルブ軸６４上に保持される。
【0035】
図３～図４および図９～図１１を参照すると、変流器６０は、バルブチャンバ２９内に配置されており、回転軸線１６を中心としてバルブボディ２０に対して相対的に回転可能である。変流器６０は、ほぼディスク状で、ベース２６に面した変流器封止面６１と、変流器封止面６１とは反対側で、ベース２６から離れる方向に面した変流器外面６２とを含む。変流器封止面６１は面状である（例えば、平坦または水平かつ平滑であり、隆起した領域、突出部、切欠き、凹部または表面特徴または凹凸を有さない）。変流器封止面６１は、詳しく後述するように、シールアセンブリ８０の対応する平坦面８１に面していて、直接接触している。
【0036】
変流器６０は、変流器外面６２の中心から、変流器封止面６１に対して垂直方向に突出するバルブ軸６４を含む。バルブ軸６４は、バルブアクチュエータの出力軸に接続されるように構成されていて、この出力軸は、回転軸線１６を中心としてバルブ軸６４を回転駆動する。例えば、図示した実施形態では、バルブ軸６４の外面は、バルブアクチュエータの出力構造体に係合させることができる平坦部（図示されている）、スプライン、またはその他の特徴を含んでいてもよい。
【0037】
変流器６０は、回転軸線１６に対して平行な方向で変流器６０を見たときに扇形の輪郭を有する変流器貫通開口６３を含む。変流器貫通開口６３は、変流器封止面６１と変流器外面６２との間に延在しており、これにより流体は、回転軸線１６に対して平行な方向で変流器６０に出入りする。図示した実施形態では、変流器６０は、互いに間隔を置いて位置する３つの変流器貫通開口６３（１），６３（２）および６３（３）を含む。第１および第２の変流器貫通開口６３（１），６３（２）は、第３の変流器貫通開口６３（３）の円弧長と比較して小さい円弧長を有する。例えば、図示した実施形態では、第１および第２の変流器貫通開口６３（１），６３（２）は、３０度～６０度の範囲の円弧長ｌ１，ｌ２を有しており、第３の変流器貫通開口６３（３）は、６０度～１２０度の範囲の円弧長ｌ３を有している（図１０）。
【0038】
変流器６０は、変流器外面６２から突出するドーム６５を含み、このドームは、第３の変流器貫通開口６３（３）の上方に位置している。特に、ドーム６５は、第３の変流器貫通開口６３（３）の周囲の一部を取り囲んでおり、これにより、バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の所定の回転位置において、１つのバルブボディサブチャンバ３２から第３の変流器貫通開口６３（３）に入る流体は、隣接するバルブボディサブチャンバ３２に向かって変向され得る。したがって、ドーム６５は、ロータリーディスクバルブ１８内に「閉じた」第１の流体通路６６を提供する。
【0039】
第１および第２の変流器貫通開口６３（１），６３（２）は、ドームによって取り囲まれておらず、各サブチャンバ３２から第１および第２の変流器貫通開口６３（１），６３（２）のうちの一方に流入した流体は、バルブボディ２０と蓋４４とによって強制されて、第１および第２の変流器貫通開口６３（１），６３（２）のうちの他方に向かって変向される。例えば、第１の変流器貫通開口６３（１）を介して変流器に流入した後、第２の変流器貫通開口６３（２）を介して変流器６０から出る前に、流体は、変流器外面６２の一部の上方を通過する。換言すると、バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の所定の回転位置では、対応する第１のバルブボディサブチャンバ３２（１）から第１の変流器貫通開口６３（１）に流入する流体は、ロータリーディスクバルブ１８内の、変流器外面６２の上方を通る「開放された」第２の流体通路６８を介して第２のバルブボディサブチャンバ３２（２）へと変向されてもよい。
【0040】
第１、第２、および第３の変流器貫通開口６３（１），６３（２），６３（３）のサイズおよび間隔ならびにドーム６５の形状およびサイズは、例示的なものであり、実際には用途によるものであることが理解される。
【0041】
図示した実施形態では、変流器６０は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）またはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのプラスチックから形成されている。変流器６０の曲げまたは屈曲に対する抵抗を含む向上した構造的一体性を提供するために、変流器６０は、剛性を加える上部構造体６９を含んでいてもよい。図示した実施形態では、上部構造体６９は、環状の外側リム７０、環状の内側リム７２、外側リム７０と内側リム７２との間に延在するスポーク７４を含む。外側リム７０は、変流器外面６２の周縁部から外側に向かって突出していて、外面６２の全周にわたって延在している。図示した実施形態では、外側リム７０は、第３の変流器貫通開口６３（３）を取り囲むドーム６５の一部を提供する。内側リム７２は、変流器外面６２から外側に向かって、外側リム７０の軸方向距離よりも僅かに大きい軸方向距離だけ突出している。内側リム７２は、バルブ軸６４を密に取り囲んでいる。内側リム７２とバルブ軸６４との間には、環状の溝７３が位置していて、この溝は、この内部にばね５４の端部５４（２）を収容する形状と寸法となっている。
【0042】
スポーク７４は、外側リム７０の自由端部７０（１）と内側リム７２の自由端部７２（１）との間に延在しており、上部構造体６９の剛性作用に寄与している。図示した実施形態では、変流器６０は、４つのスポーク７４（１），７４（２），７４（３），７４（４）を有していて、第１の変流器貫通開口６３（１）の扇形状を画定する半径の上に位置するスポーク７４の第１の対７４（１），７４（２）と、第２の変流器貫通開口６３（２）の扇形状を画定する半径の上に位置するスポーク７４の第２の対７４（３），７４（４）とを含む。さらに、第１のスポーク７４（１）に対応する位置において外側リム７０と内側リム７２との間に第１の隔壁７５が延在していて、第４のスポーク７４（４）に対応する位置において外側リム７０と内側リム７２との間に第２の隔壁７６が延在している。隔壁７５，７６は、第２の流体通路６８内に流体を保持し、隣接する第１または第２の変流器貫通開口６３（１），６３（２）へと流体を方向付ける。さらに、隔壁７５，７６は、上部構造体６９の一部を成し、その剛性作用を向上させる。
【0043】
図４および図１２～図１６を参照すると、シールアセンブリ８０が、バルブチャンバ２９内で、変流器封止面６１とバルブボディ２０のベース２６との間に、より具体的には、変流器封止面６１とプラットフォーム２４との間に配置されている。シールアセンブリ８０は、変流器封止面６１に面していて直接接触しているシール封止面８１と、シール封止面８１とは反対側の、ベース２６に面しているシール外面８２とを含む。さらに、シールアセンブリ８０は、シール封止面８１とシール外面８２との間に延在するシール貫通開口８３を含む。変流器６０の所定の回転位置では、シール貫通開口８３のサブセットが、変流器貫通開口６３のうちの１つ以上と整列している。シールアセンブリ８０は、バルブボディ２０に対して相対的に固定されていて、変流器６０とバルブボディ２０との間の、そして変流器封止面６１の当接部とシール封止面８１との間の流体の流れを阻止している。
【0044】
シールアセンブリ８０は、２つの封止エレメントの集合体である。シールプレート８６と呼ばれる第１の封止エレメントは、変流器６０とベース２６との間に配置されている。弾性エレメント１００と呼ばれる第２の封止エレメントは、シールプレート８６とベース２６との間に配置されている。シールプレート８６は、回転軸線１６に対して平行な方向で弾性エレメント１００に重ねられている。
【0045】
シールプレート８６は、プレート外側環状部分８７、プレート内側環状部分８８、およびプレート外側環状部分８７とプレート内側環状部分８８との間に延びるプレートストラット８９を含み、これにより、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに、シールプレート８６はスポーク付きホイールの外観となる。シールプレート８６は、プレート外側環状部分８７と、プレート内側環状部分８８と、隣接するプレートストラット８９の各対とによって画定されるプレート貫通開口９０を有している。このような構成により、プレート貫通開口９０は、それぞれ、概して扇形状である。プレートストラット８９は、等間隔に配置されておらず、これにより、各プレート貫通開口９０は、それぞれ同じ円弧長を有していない。
【0046】
プレート内側環状部分８８は、バルブボディポスト２５の断面形状と寸法とに対応する断面形状と寸法とを有する中央開口９１を有している。図示した実施形態では、中央開口９１は五角形の形状を有していて、ポスト２５を隙間嵌めにより、例えば位置隙間嵌めにより受容していて、これによりシールプレート８６を、予め規定された向きでバルブボディ２０に組付けることができる。
【0047】
プレート外側環状部分８７は、側壁２１に面したプレート周面８７（１）を有している。プレート周面８７（１）には、矩形の切欠き８７（２）が設けられている。これらの切欠き８７（２）は、プレート外側環状部分８７の周囲に沿って間隔を置いて配置されていて、側壁２１に向かって開かれている。切欠き８７（２）は、隙間嵌め、例えば、位置隙間嵌めにより側壁リブ３９を受容するような形状および寸法となっている。側壁リブ３９は、切欠き８７（２）に係合し、これによりシールプレート８６は、バルブボディ２０に対して相対的に回動することが阻止されている。図示した実施形態では、プレート周面８７（１）は概して円形であり、切欠き８７（２）の近傍で半径方向外側に向かって僅かに突出している。
【0048】
シールプレート８６の変流器対向面８６（１）と、シールプレート８６のベース対向面８６（２）は面状である（例えば、平坦または水平かつ平滑であり、隆起した領域、突出部、切欠き、凹部または表面特徴または凹凸を有さない）。変流器対向面８６（１）は、シールアセンブリ８０のシール封止面８１を提供する。特に、変流器対向面８６（１）は、変流器封止面６１に面していて、直接接触している。変流器６０は、バルブ使用中、シールプレート８６に対して相対的に回転するので、シールプレート８６は、剛性であり、高耐摩耗性プラスチックから形成されている。いくつかの実施形態では、例えば、シールプレート８６は、超高分子量ポリエチレンである。
【0049】
シールプレート８６は薄いプレートであり、シールプレート８６の軸方向の寸法または厚さは、シールプレート８６の、軸方向の寸法に対して垂直方向の寸法よりも著しく小さい（例えば、シールプレート８６の直径よりも著しく小さい）。例えば、図示した実施形態では、シールプレート８６の直径は、シールプレートの厚さの８０倍～シールプレートの厚さの１６０倍の範囲であってもよい。
【0050】
弾性エレメント１００は、エレメント外側環状部分１０１、エレメント内側環状部分１０２、およびエレメント外側環状部分１０１とエレメント内側環状部分１０２との間に延びるエレメントストラット１０３を有し、これにより、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに、弾性エレメント１００はスポーク付きホイールの外観となる。弾性エレメント１００は、エレメント外側環状部分１０１と、エレメント内側環状部分１０２と、隣接するエレメントストラット１０３の各対とによって画定されるエレメント貫通開口１０４を有している。このような構成により、エレメント貫通開口１０４は、それぞれ、概して扇形状である。エレメントストラット１０３は、等間隔に配置されておらず、これにより、各エレメント貫通開口１０４は、それぞれ同じ円弧長を有していない。エレメント貫通開口１０４は、シールプレート貫通開口９０のうちの対応するものに整列していて、各エレメント貫通開口１０４は、整列しているシールプレート貫通開口９０と同じ形状および寸法を有している。このような構成により、プレート貫通開口９０とエレメント貫通開口１０４とは、シールアセンブリ８０のシール貫通開口８３を提供する。
【0051】
エレメント内側環状部分１０２は、バルブボディポスト２５の断面形状と寸法とに対応する断面形状と寸法とを有する中央開口１０５を有している。図示した実施形態では、中央開口１０５は五角形の形状を有していて、ポスト２５を隙間嵌めにより、例えば位置隙間嵌めにより受容していて、これにより弾性エレメント１００を、予め規定された向きでバルブボディ２０に組付けることができる。
【0052】
弾性エレメント１００のベース対向面１００（１）は、シールアセンブリ８０のシール外面８２を提供し、ベース対向面１００（１）は、プラットフォーム２４に面していて、直接接触している。より具体的には、弾性エレメント１００は、弾性エレメントベース対向面１００（１）と周縁部１００（２）とを、隙間嵌めにより、例えば滑り嵌めにより収容するような形状および寸法であるプラットフォーム通路２８内に位置している。弾性エレメント周縁部１００（２）とプラットフォーム通路２８の面との間の係合は、バルブボディ２０に対して相対的な弾性エレメント１００の相対回動を阻止するために機能している。したがって、弾性エレメント１００とシールプレート８６とは両方とも、バルブボディ２０に対して相対的に固定されている。
【0053】
弾性エレメント１００は、シールプレート８６よりも大きな弾性を有している。さらに、弾性エレメント１００は、ロータリーディスクバルブ１８を通流する流体と適合性があり、作動温度および耐久性に関する要件を満たす弾性材料から形成されている。例えば、ロータリーディスクバルブ１８が、車両冷却システムにおける流体を制御するために使用される場合、弾性エレメント１００は、自動車冷却材と適合性の、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などのエラストマーから形成されている。
【0054】
材料選択に加えて、弾性エレメント１００の柔軟性および弾性は、不規則な断面形状を有するエレメント外側および内側環状部分１０１，１０２およびエレメントストラット１０３を設けることによりさらに向上および／または最適化させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、エレメント外側および内側環状部分１０１，１０２およびエレメントストラット１０３は、非円形および非矩形の断面形状を有していてもよい。図示した実施形態では、弾性エレメント１００のベース対向面１００（１）は、エレメント外側および内側環状部分１０１，１０２およびエレメントストラット１０３のそれぞれに沿って延在する第１の溝１００（４）を含む。さらに、弾性エレメント１００の蓋対向面１００（３）は、エレメント外側および内側環状部分１０１，１０２およびエレメントストラット１０３のそれぞれに沿って延在する第２の溝１００（５）を含む。結果として、弾性エレメント１００のエレメント外側環状部分１０１、エレメント内側環状部分１０２およびエレメントストラット１０３はそれぞれ、Ｈ字形の断面を有している。
【0055】
弾性エレメント１００は薄く、弾性エレメント１００の軸方向の寸法または厚さは、弾性エレメント１００の、軸方向の寸法に対して垂直方向の寸法よりも著しく小さい（例えば、弾性エレメント１００の直径よりも著しく小さい）。例えば、図示した実施形態では、弾性エレメント１００の直径は、弾性エレメントの厚さの１０倍～弾性エレメントの厚さの２０倍の範囲であってもよい。しかしながら、弾性エレメント１００の厚さは、シールプレート８６の厚さよりも大きい。例えば、図示した実施形態では、弾性エレメント１００の厚さは、シールプレート８６の厚さの３～１５倍の範囲である。さらに、弾性エレメント１００の直径は、シールプレート８６の直径よりも僅かに小さく、変流器封止面６１の直径は、シール封止面８１の直径と同じである（例えば、シールプレート８６の変流器対向面８６（１）と同じである）。
【0056】
図３～図４および図１７を参照すると、ロータリーディスクバルブ１８は、蓋４４と変流器６０との間に配置されるばね５４を含む。図示した実施形態では、ばね５４は、バルブ軸６４を取り囲むコイルばねである。ばね５４の一方の端部５４（１）は、スリーブ４６の端面４６（３）に支持されていて、ばね５４の反対側の端部５４（２）は、変流器内側リム７２とバルブ軸６４との間の溝７３内に配置されている。アセンブリ内では、ばね５４は圧縮下にあり、これにより、ばね５４は、バルブボディベース２６に向かって変流器６０を付勢し、シールアセンブリ８０に封止力を提供する。特に、ばね５４は、変流器６０をバルブボディベース２６に向かって、これらの間にシールアセンブリ８０が配置された状態で押し、ロータリーディスクバルブ１８内における流体密なシールを促進している。ばね５４は、変流器６０とシールプレート８６との間の相対運動中に、変流器封止面６１と、シールプレート８６の変流器対向面８６（１）との間の流体密なシール１２０に作用する。相対的に動く部分間のこのようなシール１２０は、「動的シール」と呼ばれる。さらに、ばね５４は、比較的柔軟で弾性的な弾性エレメント１００と協働し、温度の変化によりかつ変流器６０およびシールプレート８６の摩耗により生じる寸法の変化にシールアセンブリ８０を適応させることができる。シールプレート８６はばね５４の付勢力により弾性エレメント１００に向かって圧縮されているので、シールプレート８６の面と弾性エレメント１００の直接接触する面との間には流体密な第１の静的シール１２２が存在し、弾性エレメント１００の面とバルブボディ２０の直接接触する面との間には流体密な第２の静的シール１２４が存在する。「静的シール」という用語は、本明細書では、相対的に固定された部品間のシールを呼称するために用いられる。
【0057】
上述したロータリーディスクバルブ１８の実施形態では、変流器６０は、シールアセンブリ８０の第１の側に配置されていて、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、シールアセンブリ８０の反対の第２の側に配置されている。さらに、変流器６０は、バルブボディ２０を通流する流体の流れを、流体が、回転軸線１６に対して平行な第１の方向Ｄ１（図１１）で変流器６０に進入するように制御するために構成されている。例えば、流体は、バルブポート３３に進入し、対応するバルブサブチャンバ３２を通過し、対応するシール貫通開口８３を通過し、対応する変流器貫通開口６３に進入することができる。変流器６０内では、流体は、変流器封止面６１で変流器貫通開口６３に進入し、変流器外面６２で変流器貫通開口から出て行く。変流器貫通開口６３と、バルブボディ２０に対して相対的な変流器６０の回転位置とに応じて、流体は、次いで、第１の（閉じた）流体通路６６または第２の（開いた）流体通路６８を通過して、別の変流器貫通開口６３へと到る。この変流器流体開口６３は、流体を別のシール貫通開口８３とその対応するサブチャンバ３２へと向け、これにより流体は、回転軸線１６に対して平行な、第１の方向とは逆向きの第２の方向Ｄ２（図１１）で変流器６０を出る。このような構成により、変流器６０への進入と変流器６０からの流出との間で、流体は、第１の流体通路６６および／または第２の流体通路６８を介して変流器外面６２の一部の上方を流れる。
【0058】
上述したロータリーディスクバルブ１８、変流器６０、およびシールアセンブリ８０は、プラスチック構成要素であってもよい。いくつかの動作状態、例えば、バルブを通過する流体が砂粒子等の破片を含有する場合には、向上した耐久性を有する流体密なシールを提供するために、セラミック構成要素を使用して動的シールを形成することが有利であり得る。セラミック構成要素を使用して達成される動的シールを含む代替的なロータリーディスクバルブ２１８を以下に説明する。
【0059】
図１８～図２８を参照すると、ロータリーディスクバルブ２１８は、図１～図１７に関連して上述したロータリーディスクバルブ１８と類似のものであり、共通の要素を識別するために共通の参照符号が使用される。例えば、ロータリーディスクバルブ２１８は、流体供給システム１において、このシステム１を通る流体の流れおよび分配を制御するために使用することができる一種の方向制御弁であり、前述のようにバルブボディ２０と、蓋４４と、ばね５４とを有する。図１８～図２８のロータリーディスクバルブ２１８は、セラミック動的シール２２０を含む点で上述した実施形態とは異なっている。この目的のために、ロータリーディスクバルブ２１８は、それぞれバルブボディ２０内に配置された、代替的な実施形態の変流器２６０と、代替的な実施形態のシールアセンブリ２８０とを含む。以下に、代替的な実施形態の変流器２６０と代替的な実施形態のシールアセンブリ２８０とを詳細に説明する。
【0060】
図１８～図２５に示された変流器２６０は、図９～図１１に関連して上述した変流器６０と類似しており、変流器２６０は、概してディスク形状であり、ベース２６に面した変流器封止面２６１と、変流器封止面２６１とは反対側で、ベース２６から離れる方向に面した変流器外面６２とを含む。変流器封止面２６１は、シールアセンブリ２８０の、対応する変流器対向面２８７に面している。上記の実施形態とは異なり、変流器封止面２６１は概して平坦であるが、変流器封止面２６１は、変流器貫通開口６３（１），６３（２），６３（３）を取り囲む突出した隆起部２６７を含む。さらに、変流器封止面２６１は、変流器貫通開口６３（１），６３（２），６３（３）の間に配置されたボス２６８を含む。各ボス２６８は 回転軸線１６に対して平行な方向で変流器封止面２６１を見たときに扇形の輪郭を有する。隆起部２６７とボス２６８とは共に、シールアセンブリ２８０の対向するエレメント（例えば、第１弾性エレメント３００）の輪郭に適合する隆起したパターンを形成する。さらに後述するように、隆起部２６７とボス２６８とは協働して、シールアセンブリ２８０の第１弾性エレメント３００の一部を収容し支持する、広幅の浅い変流器チャネル２３０を画定する。このような構成により、第１弾性エレメント３００は、変流器２６０に関連して回転するように配置されていて、変流器２６０に対して相対的な回動は阻止されている。
【0061】
変流器２６０はさらに、変流器２６０が、変流器封止面２６１の外周から下方に延在するスカート２７０を含んでいる点で、上記の実施形態の変流器６０とは異なる。
【0062】
スカート２７０は、スカートの内面から内側に向かって突出するスカートリブ２７２を含む。スカートリブ２７２は、スカート２７０の内周に沿って間隔を置いて位置している。スカートリブ２７２は、変流器封止面２６１を起点として軸方向で延在していて、スカート開放端部２７１から間隔を置いた位置で終端している。スカートリブ２７２は、さらに後述するように、シールアセンブリ２８０の一部に係合するように構成されている。図示した実施形態では、スカート２７０は２つのスカートリブ２７２を含む。
【0063】
スカート２７０は、スカート２７０の遠位端部２７０（２）に配置され、スカート２７０の内面２７０（１）から内側に向かって突出する脚部２７４を含む。脚部２７４は、スカート２７０の内周に沿って間隔を置いて位置していて、シールアセンブリ２８０の第１のシールサブアセンブリ２８４を、スカート２７０によって画定されるスペース内に保持するために使用される。図示した実施形態では、スカート２７０は３つの脚部を含み、各脚部２７４の周方向の寸法は、スカート内周の寸法に対して相対的に小さい。
【0064】
図１８～図２０および図２４～図２８を参照すると、シールアセンブリ２８０は、バルブチャンバ２９内で、変流器封止面２６１とバルブボディ２０のベース２６との間に、より具体的には、変流器封止面２６１とプラットフォーム２４との間に配置されている。シールアセンブリ２８０は、シールアセンブリ２８０が、第１のシールサブアセンブリ２８４と第２のシールサブアセンブリ３１４とを含む点で、図３～図４および図１４～図１７に関連して上述したシールアセンブリ８０とは異なっている。第１のシールサブアセンブリ２８４は、スカート２７０によって取り囲まれ、変流器２６０に対して相対的に固定されるように、変流器２６０内に配置されている。第２のシールサブアセンブリ３１４は、プラットフォーム通路２８内に位置し、バルブボディ２０に対して相対的に固定されるように、バルブチャンバ２９内に配置されている。第１および第２のシールサブアセンブリ２８４，３１４について以下に詳しく説明する。
【0065】
第１のシールサブアセンブリ２８４は、２つの封止エレメントの集合体である。特に、第１のシールサブアセンブリ２８４は、変流器封止面２６１と第２のシールサブアセンブリ３１４との間に配置される第１シールプレート２８６と、変流器封止面２６１と第１シールプレート２８６との間に配置される第１弾性エレメント３００とを含む。第１封止エレメント３００は、回転軸線１６に対して平行な方向で第１シールプレート２８６に重ねられている。
【0066】
第１シールプレート２８６は、剛性の円筒状プレートであり、変流器封止面２６１に面した第１プレート変流器対向面２８７と、ベース２６に面した第１プレートベース対向面２８８とを有する。第１シールプレート２８６は、第１プレート変流器対向面２８７と第１プレートベース対向面２８８との間に延在する第１プレート周面２８９を含む。第１プレート変流器対向面２８７と第１プレートベース対向面２８８とは面状である（例えば、平坦または水平かつ平滑であり、隆起した領域、突出部、切欠き、凹部または表面特徴または凹凸を有さない）。また、以下で詳細に説明するように、変流器対向面２８７は、間にある第１弾性エレメント３００の、対応する対向面３００（２）に面しており、直接接触している。
【0067】
第１シールプレート２８６は、回転軸線１６に対して平行な方向で第１シールプレート２８６を見たときに扇形の輪郭を有する第１プレート貫通開口２９０を含む。第１プレート貫通開口２９０は、第１プレート変流器対向面２８７と第１プレートベース対向面２８８との間に延在している。第１プレート貫通開口２９０は、互いに間隔を置いて位置している。第１および第２の第１プレート貫通開口２９０（１），２９０（２）は、第３の第１プレート貫通開口２９０（３）の円弧長と比較して小さい円弧長を有する。例えば、図示した実施形態では、第１および第２の第１プレート貫通開口２９０（１），２９０（２）は、３０度～６０度の範囲の円弧長を有しており、第３の第１プレート貫通開口２９０（３）は、６０度～１２０度の範囲の円弧長を有している。図示した実施形態では、第１プレート貫通開口２９０（１），２９０（２）および２９０（３）は、変流器貫通開口６３（１），６３（２），６３（３）のうちの対応するものに軸方向で整列していて、整列している変流器貫通開口６３と同じ形状および寸法を有している。
【0068】
第１プレート周面２８９は、側壁２１に面している。第１プレート周面２８９には、矩形の切欠き２８９（２）が設けられている。これらの切欠き２８９（２）は、第１シールプレート２８６の周囲に沿って間隔を置いて配置されていて、側壁２１に向かって開かれている。切欠き２８７（２）は、変流器スカート２７０の内面から内側に向かって突出するスカートリブ２７２のうちの対応するものを、隙間嵌め、例えば、位置隙間嵌めにより受容するような形状および寸法となっている。スカートリブ２７２は、切欠き２８９（２）に係合し、これにより第１シールプレート２８６は、変流器２６０に対して相対的に回動することが阻止されている。図示した実施形態では、第１周面２８９は、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに円形であり、２つの切欠き２８９（２）を含んでいる。
【0069】
第１プレートベース対向面２８８は、シールアセンブリ２８０の動的シール面の１つを提供する。特に、第１プレートベース対向面２８８は、第２のシールサブアセンブリ３１４の対向面３１６（１）に面していて、直接接触している。第１シールプレート２８６は、バルブの使用中、変流器２６０と共に、第２のシールサブアセンブリ３１４に対して相対的に回転するので、第１シールプレート２８６は、高耐摩耗性材料から形成されている。例えば、図示した実施形態では、第１シールプレート２８６は、セラミックまたはステンレス鋼であってもよい。
【0070】
第１シールプレート２８６は薄いプレートであり、第１シールプレート２８６の軸方向の寸法または厚さは、第１シールプレート２８６の、軸方向の寸法に対して垂直方向の寸法よりも小さい（例えば、第１シールプレート８６の直径よりも小さい）。例えば、図示した実施形態では、第１シールプレート２８６の直径は、第１シールプレートの厚さの１０倍～第１シールプレートの厚さの２０倍の範囲であってもよい。しかしながら、第１シールプレート２８６は、図３～図４および図１４～図１７に関連して上述したシールプレート８６と比較すると相対的に厚い。
【0071】
第１弾性エレメント３００は、第１エレメントストラット３０３を除いて、図３～図４および図１４～図１７に関連して上述した弾性エレメント１００に類似している。特に、第１弾性エレメント３００は、第１エレメント外側環状部分３０１、第１エレメント内側環状部分３０２、および第１エレメント外側環状部分３０１と第１エレメント内側環状部分３０２との間に延びる第１エレメントストラット３０３を有し、これにより、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに、第１弾性エレメント３００はスポーク付きホイールの外観となる。第１弾性エレメント３００は、第１エレメント外側環状部分３０１と、第１エレメント内側環状部分３０２と、隣接する第１エレメントストラット３０３の各対とによって画定される第１エレメント貫通開口３０４を有している。このような構成により、第１エレメント貫通開口３０４は、それぞれ、概して扇形状である。第１エレメントストラット３０３は、等間隔に配置されておらず、これにより、各第１エレメント貫通開口３０４は、それぞれ同じ円弧長を有していない。第１エレメント貫通開口３０４のうちの所定のものは、対応する第１プレート貫通開口２９０に整列していて、各第１エレメント貫通開口３０４は、整列している第１封止エレメント貫通開口２９０と同じ形状および寸法を有している。このような構成により、第１プレート貫通開口２９０と第１エレメント貫通開口３０４とは共に、第１のシールサブアセンブリ貫通開口２８５を提供している。
【0072】
図示した実施形態では、第１エレメント内側環状部分３０２は、多角形の中央開口３０５を有しているが、他の実施形態では、中央開口３０５は省かれてもよい。
【0073】
第１弾性エレメント３００の変流器対向面３００（１）は、変流器封止面２６１に面していて、直接接触している。より具体的には、第１弾性エレメント３００は、第１弾性エレメント変流器対向面３００（１）と周縁部３００（３）とを、隙間嵌めで、例えば滑り嵌めで収容するような形状および寸法である変流器通路２３０内に部分的に収容されている。弾性エレメント周縁部３００（３）と変流器通路２３０の面との間の係合は、バルブボディ２０に対して相対的な第１弾性エレメント３００の相対回動を阻止するために機能している。したがって、第１弾性エレメント３００と第１シールプレート２８６とは両方とも、バルブボディ２０に対して相対的に固定されている。
【0074】
第１弾性エレメント３００は、第１シールプレート２８６よりも大きな弾性を有している。さらに、第１弾性エレメント３００は、ロータリーディスクバルブ１８を通流する流体と適合性があり、作動温度および耐久性に関する要件を満たす弾性材料から形成されている。例えば、ロータリーディスクバルブ２１８が、車両冷却システムにおける流体を制御するために使用される場合、第１弾性エレメント３００は、自動車冷却材と適合性の、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などのエラストマーから形成されている。
【0075】
材料選択に加えて、第１弾性エレメント３００の柔軟性および弾性は、不規則な断面形状を有する第１エレメント外側および内側環状部分３０１，３０２および第１エレメントストラット３０３を設けることによりさらに向上および／または最適化させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１エレメント外側および内側環状部分３０１，３０２および第１エレメントストラット３０３は、非円形および非矩形の断面形状を含んでいてもよい。図示した実施形態では、第１弾性エレメント３００の第１エレメント外側環状部分３０１、第１エレメント内側環状部分３０２および第１エレメントストラット３０３は、Ｈ字形の断面を有している。
【0076】
第１弾性エレメント３００は薄く、第１弾性エレメント３００の軸方向の寸法または厚さは、第１弾性エレメント３００の、軸方向の寸法に対して垂直方向の寸法よりも著しく小さい（例えば、第１弾性エレメント３００の直径よりも著しく小さい）。例えば、図示した実施形態では、第１弾性エレメント３００の直径は、弾性エレメントの厚さの１０倍～弾性エレメントの厚さの２０倍の範囲であってもよい。しかしながら、第１弾性エレメント３００の厚さは、第１シールプレート２８６の厚さとほぼ同じである。さらに、第１弾性エレメント３００の直径は、第１シールプレート２８６の直径よりも僅かに小さい。
【0077】
第２のシールサブアセンブリ３１４は、２つの封止エレメントの集合体である。特に、第２のシールサブアセンブリ３１４は、第１のシールサブアセンブリ２８４とバルブボディ２０のプラットフォーム２４との間に配置される第２シールプレート３１６と、第２シールプレート３１６とプラットフォーム２４との間に配置される第２弾性エレメント３３０とを含む。第２シールプレート３１６と第２弾性エレメント３３０とは、回転軸線１６に対して平行な方向で重ねられている。
【0078】
第２シールプレート３１６は、第２プレート外側環状部分３１７、第２プレート内側環状部分３１８、および第２プレート外側環状部分３１７と第２プレート内側環状部分３１８との間に延びる第２プレートストラット３１９を含み、これにより、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに、第２シールプレート３１６はスポーク付きホイールの外観となる。第２シールプレート３１６は、プレート外側環状部分３１７と、プレート内側環状部分３１８と、隣接する第２プレートストラット３１９の各対とによって画定される第２プレート貫通開口３２０を有している。このような構成により、第２プレート貫通開口３２０は、それぞれ、概して扇形状である。第２プレートストラット３１９は、等間隔に配置されておらず、これにより、各第２プレート貫通開口３２０は、それぞれ同じ円弧長を有していない。
【0079】
第２プレート内側環状部分３１８は、中央開口を有していないが、いくつかの実施形態では、中央開口は含まれてもよい。
【0080】
第２プレート外側環状部分３１７は、側壁２１に面した第２プレート周面３１７（１）を有している。第２プレート周面３１７（１）には、矩形の切欠き３１７（２）が設けられている。これらの切欠き３１７（２）は、第２プレート外側環状部分３１７の周囲に沿って間隔を置いて配置されていて、側壁２１に向かって開かれている。切欠き３１７（２）は、側壁リブ３９を、隙間嵌め、例えば、位置隙間嵌めにより受容するような形状および寸法となっている。側壁リブ３９は、切欠き３１７（２）に係合し、これにより第２シールプレート３１６は、バルブボディ２０に対して相対的に回動することが阻止されている。図示した実施形態では、プレート周面３１７（１）は、切欠き３１７（２）の近傍で半径方向外側に向かって僅かに突出していることを除いて円形である。
【0081】
第２プレート変流器対向面３１６（１）と第２プレートベース対向面３１６（２）とは面状である（例えば、平坦または水平かつ平滑であり、隆起した領域、突出部、切欠き、凹部または表面特徴または凹凸を有さない）。第２シールプレート３１６の変流器対向面３１６（１）は、シールアセンブリ２８０の動的シール２２０の一部を提供する。特に、変流器対向面３１６（１）は、第１のシールサブアセンブリ２８４の第１シールプレート２８６のベース対向面２８８に面していて、直接接触している。第１のシールサブアセンブリ２８４は、バルブの使用中、変流器２６０と共に、バルブボディ２０に対して相対的に回転するので、第２シールプレート３１６は、剛性で、高耐摩耗性材料から形成されている。いくつかの実施形態では、例えば、第２シールプレート３１６は、セラミックまたはステンレス鋼であってもよい。
【0082】
第２シールプレート３１６は薄いプレートであり、第２シールプレート３１６の軸方向の寸法または厚さは、第２シールプレート３１６の、軸方向の寸法に対して垂直方向の寸法よりも著しく小さい（例えば、第２シールプレート３１６の直径よりも著しく小さい）。例えば、図示した実施形態では、第２シールプレート３１６の直径は、第２シールプレートの厚さの１０倍～第２シールプレートの厚さの２０倍の範囲であってもよい。しかしながら、第２シールプレート３１６は、図３～図４および図１４～図１７に関連して上述したシールプレート８６と比較すると相対的に厚く、第１シールプレート２８６の厚さとほぼ同じ厚さを有している。
【0083】
【0084】
第２弾性エレメント３３０は、第２エレメント外側環状部分３３１、第２エレメント内側環状部分３３２、および第２エレメント外側環状部分３３１と第２エレメント内側環状部分３３２との間に延びる第２エレメントストラット３３３を有し、これにより、回転軸線１６に対して平行な方向で見たときに、第２弾性エレメント３３０はスポーク付きホイールの外観となる。第２弾性エレメント３３０は、第２エレメント外側環状部分３３１と、第２エレメント内側環状部分３３２と、隣接する第２エレメントストラット３３３の各対とによって画定される第２エレメント貫通開口３３４を有している。このような構成により、第２エレメント貫通開口３３４は、それぞれ、概して扇形状である。第２エレメントストラット３３３は、等間隔に配置されておらず、これにより、各第２エレメント貫通開口３３４は、それぞれ同じ円弧長を有していない。第２エレメント貫通開口３３４は、第２プレート貫通開口３２０のうちの対応するものに整列していて、各第２エレメント貫通開口３３４は、整列している第２プレート貫通開口３２０と同じ形状および寸法を有している。このような構成により、第２プレート貫通開口３２０と第２エレメント貫通開口３３４とは共に、第２のシールサブアセンブリ貫通開口３１５を提供している。
【0085】
図示した実施形態では、第２エレメント内側環状部分３３２は、中央開口３３５を有している。他の実施形態では、中央開口３３５は省かれてもよい。
【0086】
第２弾性エレメント３３０のベース対向面３３０（２）は、シールアセンブリ２８０のシール外面８２を提供し、ベース対向面３３０（２）は、プラットフォーム２４に面していて、直接接触している。より具体的には、第２弾性エレメント３３０は、弾性エレメントベース対向面３３０（２）と周縁部３３０（３）とを、隙間嵌めで、例えば滑り嵌めで収容するような形状および寸法であるプラットフォーム通路２８内に位置している。弾性エレメント周縁部３３０（３）とプラットフォーム通路２８の面との間の係合は、バルブボディ２０に対して相対的な第２弾性エレメント３３０の相対回動を阻止するために機能している。したがって、第２弾性エレメント３３０と第２シールプレート３１６とは両方とも、バルブボディ２０に対して相対的に固定されている。
【0087】
第２弾性エレメント３３０は、第２シールプレート３１６よりも大きな弾性を有している。さらに、第２弾性エレメント３３０は、ロータリーディスクバルブ２１８を通流する流体と適合性があり、作動温度および耐久性に関する要件を満たす弾性材料から形成されている。例えば、ロータリーディスクバルブ２１８が、車両冷却システムにおける流体を制御するために使用される場合、第２弾性エレメント２２０は、自動車冷却材と適合性の、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などのエラストマーから形成されている。
【0088】
材料選択に加えて、第２弾性エレメント３３０の柔軟性および弾性は、不規則な断面形状を有するエレメント外側および内側環状部分３３１，３３２および第２エレメントストラット３３３を設けることによりさらに向上および／または最適化させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、エレメント外側および内側環状部分３３１，３３２および第２エレメントストラット３３３は、非円形および非矩形の断面形状を含んでいてもよい。図示した実施形態では、第２弾性エレメント３３０の第２エレメント外側環状部分３３１、第２エレメント内側環状部分３３２および第２エレメントストラット３３３はそれぞれ、Ｈ字形の断面を有している。
【0089】
第２弾性エレメント３３０は薄く、第２弾性エレメント３３０の軸方向の寸法または厚さは、第２弾性エレメント３３０の、軸方向の寸法に対して垂直方向の寸法よりも著しく小さい（例えば、第２弾性エレメント３３０の直径よりも著しく小さい）。例えば、図示した実施形態では、第２弾性エレメント３３０の直径は、弾性エレメントの厚さの１０倍～弾性エレメントの厚さの２０倍の範囲であってもよい。しかしながら、第２弾性エレメント３３０の厚さは、第２シールプレート３１６の厚さとほぼ同じであり、第２弾性エレメント３３０の直径は、第２シールプレート３１６の直径と同じである。
【0090】
図２８を参照すると、ロータリーディスクバルブ２１８は、蓋４４と変流器２６０との間に配置されたばね５４を含む。上記の実施形態と同様に、ばね５４は圧縮下にあり、これにより、ばね５４は、バルブボディベース２６に向かって変流器２６０を付勢し、シールアセンブリ２８０に封止力を提供する。特に、ばね５４は、変流器２６０をバルブボディベース２６に向かって、これらの間にシールアセンブリ２８０が配置された状態で押し、ロータリーディスクバルブ２１８内における、複数の静的シールおよび動的シールから成る流体密なシールを促進する。図示した実施形態では、変流器封止面２６１と、第１弾性エレメント３００の変流器対向面３００（１）との間に、流体密な第１の静的シール２２２が設けられている。第１弾性エレメント３００のベース対向面３００（２）と第１シールプレート２８６の変流器対向面２８７との間に、流体密な第２の静的シール２２４が設けられている。第１シールプレート２８６のベース対向面２８８と、第２シールプレート３１６の変流器対向面３１６（１）との間に、流体密な動的シール２２０が設けられている。第２シールプレート３１６のベース対向面３１６（２）と第２弾性エレメント３３０の変流器対向面３３０（１）との間に、流体密な第３の静的シール２２６が設けられている。さらに、第２弾性エレメント３３０のベース対向面３３０（２）とプラットフォーム通路２８との間に、流体密な第４の静的シール２２８が設けられている。
【0091】
第１のシールサブアセンブリ２８４は、変流器スカート２７０によって取り囲まれていて、変流器貫通開口６３に整列する第１のシールサブアセンブリ貫通開口２８５を有している。第２のシールサブアセンブリ３１４は、プラットフォーム２４上に載置されるようにバルブボディ２０内に配置され、バルブボディ２０の対応するサブチャンバ３２に整列する第２のシールサブアセンブリ貫通開口３１５を有している。バルブボディ２０に対して相対的な変流器２６０の所定の回転位置では、第１および第２のシールサブアセンブリ貫通開口２８５，３１５のサブセットが互いに整列している。
【0092】
第１のシールサブアセンブリ２８４は、シールアセンブリ２８０と変流器２６０との間の流体の流れを阻止し、第２のシールサブアセンブリ３１４は、シールアセンブリ２８０とバルブボディ２０との間の流体の流れを阻止しているのに対し、動的シール２２０は、第１および第２のシールサブアセンブリ２８４，３１４の当接部分の間に設けられている。動的シール２２０は、第１および第２のシールサブアセンブリ２８４，３１４の接触面の間の流体の流れを阻止し、流体をシールアセンブリ２８０の貫通開口内に保持し、この場合、シールアセンブリ２８０の貫通開口は、各第１および第２のシールサブアセンブリ２８４，３１４の整列した貫通開口２８５，３１５によって構成されている。
【0093】
ロータリーディスクバルブ２１８では、変流器２６０は、シールアセンブリ２８０の第１の側に配置されていて、バルブポート３３，３４，３５，３６，３７は、シールアセンブリ２８０の反対の第２の側に配置されている。さらに、変流器２６０は、バルブボディ２０を通流する流体の流れを、この流体が、回転軸線１６に対して平行な第１の方向Ｄ１で変流器２６０に進入するように制御するために構成されている。例えば、流体は、バルブポート３３に進入し、対応するバルブサブチャンバ３２を通過し、対応するシール貫通開口２８５，３１５を通過し、対応する変流器貫通開口６３に進入してもよい。変流器２６０内では、流体は、変流器封止面２６１で変流器貫通開口６３に進入し、変流器外面６２で変流器貫通開口６３から出て行く。変流器貫通開口６３と、バルブボディ２０に対して相対的な変流器２６０の回転位置とに応じて、流体は、次いで、第１の（閉じた）流体通路６６または第２の（開いた）流体通路６８を通過して、別の変流器貫通開口６３へと到る。この変流器流体開口６３は、流体を別のシール貫通開口２８５，３１５とその対応するサブチャンバ３２へと向け、これにより流体は、回転軸線１６に対して平行な、第１の方向Ｄ１とは逆向き第２の方向Ｄ２で変流器６０を出る。このような構成により、変流器６０への進入と変流器６０からの流出との間で、流体は、第１の流体通路６６および／または第２の流体通路６８を介して変流器外面６２の一部の上方を流れる。
【0094】
図示した実施形態では、バルブボディ２０の開放端部を閉鎖する蓋４４が設けられている。しかしながら、別の実施形態（図示せず）では、蓋４４は省かれてもよく、バルブボディ２０の開放端部は、バルブアクチュエータのハウジングまたは他の補助構造体によって閉鎖されてもよい。
【0095】
図１～図１７に示したロータリーディスクバルブ１８は、動的シールの構成要素（例えば、変流器６０およびシールプレート８６）がプラスチックである動的シール１２０によって例示されているのに対して、図１８～図２８に示したロータリーディスクバルブ２１８は、動的シールの構成要素（例えば、第１および第２シールプレート２８６，３１６）がセラミックである動的シール２２０によって例示されている。しかしながら、動的シールの構成要素は、記載した材料に限定されるものではないことが理解される。例えば、いくつかの実施形態では、図１～図１７の動的シール１２０の構成要素が、セラミックまたは他の適切な耐摩耗性材料であってもよいのに対し、図１８～図２８の動的シール２２０の構成要素が、プラスチックまたは他の適切な耐摩耗性材料であってもよい。
【0096】
上述した例示的なシールアセンブリ８０，２８０において、弾性エレメント１００，３００，３３０は、Ｈ字形の断面を有するものとして記載されている。しかしながら、所与の用途のためには弾性エレメント１００，３００，３３０の材料特性を最適にするために、他の断面形状が使用されてもよいことが理解される。例えば、いくつかの実施形態では、代替的な弾性エレメント１００’は、表面溝１００（４），１００（５）が省かれて形成されてもよく、この場合、弾性エレメント１００’は、楕円形（図２９に示されている）、円形、長方形、またはその他の多角形の断面形状を有していてもよい。別の実施形態では、弾性エレメント１００，３００，３３０は、Ｉ字形、Ｘ字形等のように不規則的な断面形状を有していてもよい。
【0097】
ロータリーディスクバルブ１８，２１８は、本明細書では、バルブ軸に軸シール４３を保持する保持キャップ５０を含むものとして説明されているが、ロータリーディスクバルブ１８は、図２～図４および図３０～図３２に示された保持キャップ５０に限定されない。例えば、別の実施形態では、代替的な保持キャップ３５０が使用されてもよい。図３３～図３４を参照すると、代替的な保持キャップ３５０は、上述した保持キャップ５０と類似のものであり、共通の要素を参照するために共通の参照符号が使用される。図３３～図３４の保持キャップ３５０は、端部プレート５６とカラー５１とを含む。しかしながら、図３３～図３４の保持キャップ３５０は、ラッチ５２を有さずに形成されていて、カラー５１の外面とスリーブ大径部４６（１）の内面との間の締り嵌めを介して蓋４４に係合している。上述した保持キャップ５０と同様の形式で、図３３～図３４の保持キャップ３５０は蓋４４上に保持され、軸シール４３は、カラー５１の端面５１（１）と肩部４８との間に挟み込まれる。このような構成により、軸シール４３は、バルブ軸６４上に保持される。
【0098】
バルブボディ２０は、本明細書では、バルブボディ２０に対するシールアセンブリ８０の適切な配向を容易にするポスト２５を有するものとして説明されているが、ポストは、図１８～図２０および図２６～図２７に示したように、いくつかの実施形態では省略されてもよい。
【0099】
ロータリーディスクバルブを含む流体供給システムの選択的に図示した態様のいくつかの詳細が上述されている。流体供給システムおよびロータリーディスクバルブを明確に説明するために必要と考えられる構造のみが本明細書で説明されていることを理解されたい。その他の従来の構造、および流体供給システムおよびロータリーディスクバルブの付属的および補助的構成要素の構造は当業者には公知であり、理解されているものと想定されている。さらに、流体供給システムおよびロータリーディスクバルブの実例を上述したが、流体供給システムおよびロータリーディスクバルブは、上述した実例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の流体供給システムおよび／またはロータリーディスクバルブから逸脱することなく種々の設計変更を行うことができる。
【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】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【国際調査報告】