本發(fā)明涉及在制冷劑控制閥裝置中，提高在自由旋轉(zhuǎn)地收納于閥殼的閥體與排出口之間配置的密封體的密封性能的技術(shù)。

背景技術(shù)：

雖然不是以制冷劑為對(duì)象，但在專利文獻(xiàn)1示出了如下技術(shù)：在閥殼的內(nèi)部自由旋轉(zhuǎn)地收納有閥體，具備外嵌于構(gòu)成流體流路的引導(dǎo)部件的筒狀部分的環(huán)狀的密封體(在文獻(xiàn)中為閥座部件)，并且具備將密封體向與閥體的外表面接觸的方向施力的彈簧部件。

在專利文獻(xiàn)1中，閥體具有球狀的外表面，密封體以與該外表面接觸的方式形成為環(huán)狀。另外，在專利文獻(xiàn)1中，為了使流體的壓力作用于密封體中的與閥體對(duì)置的受壓面、以及與之相反的一側(cè)的受壓面，在密封體的外周面形成有連通部。

另外，在專利文獻(xiàn)1中，使各個(gè)受壓面的面積相等，并通過形成上述的連通部，而使得從流體朝向克服彈簧部件的作用力的方向作用于受壓面的壓力、與從流體朝向沿著彈簧部件的作用力的方向作用于受壓面的壓力相抵，由此抑制對(duì)密封體作用過度的壓力的不良狀況。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-29127號(hào)公報(bào)

然而，在專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，雖然在閥體處于打開姿勢(shì)的情況下，針對(duì)一對(duì)受壓面從流體作用有規(guī)定的壓力，但在閥體處于關(guān)閉姿勢(shì)的情況下，未對(duì)收納有閥體的空間供給流體，因此在閥體的操作時(shí)，考慮到存在從流體作用于一對(duì)受壓面的壓力暫時(shí)不平衡的情況。

這樣，在作用于密封機(jī)構(gòu)的一對(duì)受壓面的壓力陷入不平衡狀態(tài)的情況下，密封體與閥體接觸的壓力也發(fā)生變動(dòng)，從而出現(xiàn)密封體的接觸面產(chǎn)生磨損的現(xiàn)象、閥體的操作阻力增大的現(xiàn)象，由此存在改善的余地。

因此，希望提供一種制冷劑控制閥裝置，不論對(duì)閥體進(jìn)行怎樣的操作，都不使密封體的接觸壓變動(dòng)而使密封體穩(wěn)定地與閥體接觸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的特征在于，制冷劑控制閥裝置具備：閥殼，該閥殼形成有供來自內(nèi)燃機(jī)的制冷劑流入的流入口以及送出制冷劑的排出口；旋轉(zhuǎn)式的閥體，該閥體在上述閥殼的內(nèi)部以旋轉(zhuǎn)軸心為中心自由旋轉(zhuǎn)地配置，并具有被從上述流入口供給制冷劑的內(nèi)部空間以及構(gòu)成球狀的外表面的閥面，在上述閥面形成有通過上述閥體以上述旋轉(zhuǎn)軸心為中心的旋轉(zhuǎn)而使上述內(nèi)部空間與上述排出口連通的孔部；以及密封機(jī)構(gòu)，該密封機(jī)構(gòu)支承于上述閥殼中的構(gòu)成上述排出口的部件，并與上述閥體的上述閥面接觸，上述密封機(jī)構(gòu)具有：密封體，該密封體在沿著通過上述排出口排出制冷劑的方向觀察的情況下呈環(huán)狀，并能夠與上述閥體的上述閥面接觸；以及施力機(jī)構(gòu)，該施力機(jī)構(gòu)在朝向上述閥面的球心的按壓方向上對(duì)上述密封體施加作用力，上述密封機(jī)構(gòu)以相等的面積形成有第一受壓面和第二受壓面，其中，該第一受壓面從制冷劑承受沿著與上述施力機(jī)構(gòu)的施力方向相同的方向?qū)ι鲜雒芊怏w或者包括上述密封體的與該密封體一體移動(dòng)的移動(dòng)體作用的壓力，該第二受壓面從制冷劑承受沿著與上述施力方向相反的方向?qū)ι鲜雒芊怏w或者上述移動(dòng)體作用的壓力，通過將該密封機(jī)構(gòu)收納于與上述流入口連通的密封收納空間，從而對(duì)上述第一受壓面與上述第二受壓面作用來自上述流入口的制冷劑的壓力。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，密封機(jī)構(gòu)收納于密封收納空間，因此對(duì)第一受壓面與第二受壓面作用從流入口供給的制冷劑的壓力，并能夠使朝向與施力機(jī)構(gòu)的施力方向相同的方向?qū)γ芊怏w作用的壓力，與朝向其相反方向?qū)γ芊怏w作用的壓力相抵。另外，不論閥體的操作狀態(tài)如何，都能夠?qū)γ芊鈾C(jī)構(gòu)的第一受壓面與第二受壓面作用來自流入口的制冷劑的壓力，從而能夠不使每次對(duì)閥體進(jìn)行操作時(shí)作用于密封體的壓力發(fā)生變動(dòng)而使閥體變得穩(wěn)定。因此，提供一種不論對(duì)閥體進(jìn)行怎樣的操作，都不使密封體的接觸壓變動(dòng)，而使密封體穩(wěn)定地與閥體接觸的制冷劑控制閥裝置。

作為另一特征結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為，在正交于上述旋轉(zhuǎn)軸心且與通過上述閥面的球心的套筒軸心同軸的軸心上，形成有從上述排出口向上述閥殼的內(nèi)部突出的筒狀的內(nèi)部套筒，并且該內(nèi)部套筒的外周面形成為以上述套筒軸心為中心的圓柱外表面狀，上述施力機(jī)構(gòu)與上述密封體沿著上述套筒軸心移動(dòng)自如地配置于包圍上述內(nèi)部套筒的外周的位置，具備襯墊，該襯墊與上述內(nèi)部套筒的外周接觸，從而將上述密封收納空間與上述密封體的內(nèi)周位置的空間隔絕，將通過使上述內(nèi)部套筒的外周面在沿著上述套筒軸心的方向上延長而得的假想圓筒面與上述閥面相交的接觸位置，設(shè)定為上述密封體與上述閥面接觸的接觸區(qū)域的最外周位置。

由此，襯墊阻止制冷劑在密封收納空間與內(nèi)部套筒的內(nèi)周的空間之間流動(dòng)的現(xiàn)象。另外，由于在比假想圓筒面與閥面相交的接觸位置靠外側(cè)的位置形成第一受壓面與第二受壓面，所以第一受壓面與第二受壓面以相等的面積形成。由此，內(nèi)部套筒穩(wěn)定地支承密封機(jī)構(gòu)。并且，作用于在比內(nèi)部套筒的外周面靠外側(cè)的位置形成的第一受壓面與第二受壓面的制冷劑的壓力不會(huì)向內(nèi)部套筒的內(nèi)周的空間逃散，從而能夠使作用于第一受壓面與第二受壓面的流體的壓力良好地平衡。

作為另一特征結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為，上述流入口在上述閥殼中在沿著上述旋轉(zhuǎn)軸心的方向上供給制冷劑，上述閥體在上述內(nèi)部空間中在沿著上述旋轉(zhuǎn)軸心的方向上輸送來自上述流入口的制冷劑。

由此，在閥體的內(nèi)部空間中，在沿著旋轉(zhuǎn)軸心的方向上輸送從流入口供給的制冷劑。因此，例如能夠?qū)㈤y體構(gòu)成為在沿著旋轉(zhuǎn)軸心的方向上延伸的形狀，并且也能夠通過在其延伸的區(qū)域形成開口來進(jìn)行制冷劑相對(duì)于排出口以外的口部的供排。因此，除了排出口之外，也能夠通過該閥裝置來實(shí)現(xiàn)制冷劑相對(duì)于加熱器、各種器件等的供排。

另一特征結(jié)構(gòu)在于，制冷劑控制閥裝置具備：閥殼，該閥殼形成有被供給來自內(nèi)燃機(jī)的制冷劑的流入口以及送出制冷劑的排出口；旋轉(zhuǎn)式的閥體，該閥體在上述閥殼的內(nèi)部以旋轉(zhuǎn)軸心為中心自由旋轉(zhuǎn)地配置，并具有與上述排出口連通的內(nèi)部空間以及構(gòu)成球狀的外表面的閥面，在上述閥面形成有通過上述閥體以上述旋轉(zhuǎn)軸心為中心的旋轉(zhuǎn)而使上述內(nèi)部空間與上述流入口連通的孔部；以及密封機(jī)構(gòu)，該密封機(jī)構(gòu)支承于上述閥殼中的構(gòu)成上述流入口的部件，并與上述閥體的上述閥面接觸，上述密封機(jī)構(gòu)具有：密封體，該密封體在沿著由上述流入口供給制冷劑的方向觀察的情況下呈環(huán)狀，并能夠與上述閥體的上述閥面接觸；以及施力機(jī)構(gòu)，該施力機(jī)構(gòu)在朝向上述閥面的球心的按壓方向上對(duì)上述密封體施加作用力，上述密封機(jī)構(gòu)以相等的面積形成有第一受壓面和第二受壓面，其中，該第一受壓面從制冷劑承受沿著與上述施力機(jī)構(gòu)的施力方向相同的方向?qū)ι鲜雒芊怏w或者包括上述密封體的與該密封體一體移動(dòng)的移動(dòng)體作用的壓力，該第二受壓面從制冷劑承受沿著與上述施力方向相反的方向?qū)ι鲜雒芊怏w或者上述移動(dòng)體作用的壓力，通過將該密封機(jī)構(gòu)收納于與上述流入口連通的密封收納空間，從而對(duì)上述第一受壓面與上述第二受壓面作用來自上述流入口的制冷劑的壓力。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，密封機(jī)構(gòu)收納于密封收納空間，因此對(duì)第一受壓面與第二受壓面作用從流入口供給的制冷劑的壓力，并能夠使朝向與施力機(jī)構(gòu)的施力方向相同的方向?qū)γ芊怏w作用的壓力、與朝向其相反方向?qū)γ芊怏w作用的壓力相抵。另外，不論閥體的操作狀態(tài)如何，都能夠?qū)γ芊鈾C(jī)構(gòu)的第一受壓面與第二受壓面作用來自流入口的制冷劑的壓力，從而能夠不使每次對(duì)閥體進(jìn)行操作時(shí)作用于密封體的壓力發(fā)生變動(dòng)地，使閥體變得穩(wěn)定。因此，構(gòu)成一種不論對(duì)閥體進(jìn)行怎樣的操作，都不使密封體的接觸壓變動(dòng)，而使密封體穩(wěn)定地與閥體接觸的制冷劑控制閥裝置。

作為另一特征結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為，在正交于上述旋轉(zhuǎn)軸心且與通過上述閥面的球心的套筒軸心同軸的軸心上，形成有從上述流入口向上述閥殼的內(nèi)部突出的筒狀的內(nèi)部套筒，并且該內(nèi)部套筒的內(nèi)周面形成為以上述套筒軸心為中心的圓柱內(nèi)表面狀，上述施力機(jī)構(gòu)與上述密封體沿著上述套筒軸心移動(dòng)自如地配置于上述內(nèi)部套筒的內(nèi)周，具備襯墊，該襯墊與上述內(nèi)部套筒的內(nèi)周接觸，從而將上述密封收納空間與上述內(nèi)部套筒的外側(cè)空間隔絕，將通過使上述內(nèi)部套筒的內(nèi)周面在沿著上述套筒軸心的方向上延長而得的假想圓筒面與上述閥面相交的接觸位置，設(shè)定為上述密封體與上述閥面接觸的接觸區(qū)域的最內(nèi)周位置。

由此，襯墊阻止制冷劑在供來自流入口的制冷劑流通的密封收納空間與內(nèi)部套筒的外側(cè)空間之間流動(dòng)的現(xiàn)象。另外，由于在比假想圓筒面與閥面相交的接觸位置靠內(nèi)側(cè)的位置形成第一受壓面與第二受壓面，所以第一受壓面與第二受壓面以相等的面積形成。由此，作用于在比內(nèi)部套筒的外周面靠外側(cè)的位置形成的第一受壓面與第二受壓面的制冷劑的壓力不會(huì)向內(nèi)部套筒的外側(cè)空間逃散，從而能夠使作用于第一受壓面與第二受壓面的流體的壓力良好地平衡。

作為另一特征結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為，具備使上述閥體以上述旋轉(zhuǎn)軸心為中心旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)致動(dòng)器。

由此，借助電動(dòng)致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力使閥體以旋轉(zhuǎn)軸心為中心旋轉(zhuǎn)，從而能夠通過電控制來實(shí)現(xiàn)將來自流入口的制冷劑向排出口排出的狀態(tài)與截?cái)嗟臓顟B(tài)之間的切換。

附圖說明

圖1是表示冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示閥裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖3是將主控制閥封閉的狀態(tài)下的閥裝置的縱剖視圖。

圖4是將主控制閥封閉的狀態(tài)下的閥裝置的橫剖視圖。

圖5是將主控制閥打開的狀態(tài)下的閥裝置的縱剖視圖。

圖6是將主控制閥打開的狀態(tài)下的閥裝置的橫剖視圖

圖7是密封機(jī)構(gòu)的剖視圖。

圖8是閥裝置的分解立體圖。

圖9是表示另一實(shí)施方式(a)的密封圈的剖視圖。

圖10是表示另一實(shí)施方式(b)的密封圈的剖視圖。

圖11是另一實(shí)施方式(c)的閥裝置的縱剖視圖。

圖12是另一實(shí)施方式(c)的閥裝置的橫剖視圖。

圖13是另一實(shí)施方式(c)的密封機(jī)構(gòu)的剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

〔基本結(jié)構(gòu)〕

如圖1所示，具備將作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水(制冷劑的一個(gè)例子)供給至散熱器2的閥裝置v(制冷劑控制閥裝置的具體例子)，并且具備使來自散熱器2的冷卻水返回至發(fā)動(dòng)機(jī)1的水泵3(在該圖中簡(jiǎn)述為w/p)，從而構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。

該冷卻系統(tǒng)以下述方式發(fā)揮功能：基于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的內(nèi)部的冷卻水的溫度(水溫)進(jìn)行測(cè)量的水溫傳感器的測(cè)量結(jié)果來控制閥裝置v，并通過該控制來設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)1與散熱器2之間循環(huán)的冷卻水的水量。即，在像發(fā)動(dòng)機(jī)1的啟動(dòng)緊后那樣需要進(jìn)行暖機(jī)的情況下，停止從發(fā)動(dòng)機(jī)1朝向散熱器2的冷卻水的供給，并且在暖機(jī)后，以適當(dāng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)1的溫度的方式進(jìn)行設(shè)定冷卻水(制冷劑)的流量的控制。

〔閥裝置〕

如圖2～4以及圖8所示，閥裝置v具備：樹脂制的閥殼10；旋轉(zhuǎn)式的樹脂制的閥體20；設(shè)定閥體20的旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)的姿勢(shì)設(shè)定單元30；以及在冷卻水的溫度超過設(shè)定值的情況下打開的故障安全機(jī)構(gòu)40。并且，該閥裝置v在閥體20與作為排出口d的排出筒12的內(nèi)端之間具備密封機(jī)構(gòu)50。

閥殼10具備：具有凸緣部11f的殼體主體11；排出筒12；將感溫室b(參照?qǐng)D4)關(guān)閉的感溫室蓋13；將感溫室b的冷卻水輸送至排出筒12的旁通流路14；以及收納姿勢(shì)設(shè)定單元30的單元收納部15。在附圖中，雖然省略了單元收納部15的蓋體，但該單元收納部15被蓋體覆蓋而成為密封構(gòu)造。

在該閥裝置v中，收納閥體20的閥室a形成于殼體主體11的內(nèi)部，收納故障安全機(jī)構(gòu)40的感溫室b形成于與閥室a連通的位置。另外，在凸緣部11f的凸緣面形成有流入口c。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將凸緣部11f連結(jié)固定于發(fā)動(dòng)機(jī)1的外壁，從而能夠?qū)⑺椎睦鋮s水直接向流入口c供給。另外，排出筒12作為排出口d而發(fā)揮功能，在該排出筒12連接有向散熱器2輸送冷卻水的散熱器軟管。

在殼體主體11，由樹脂材料一體形成有與排出口d連通的主筒狀部11a、以及形成感溫室b的副筒狀部11b。另外，排出筒12、感溫室蓋13、旁通流路14構(gòu)成為一體件，在與排出筒12相連的位置形成有內(nèi)部套筒12a，在排出筒12與內(nèi)部套筒12a的邊界位置形成有凸緣狀的連結(jié)部12b。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將排出筒12的內(nèi)部套筒12a內(nèi)插于主筒狀部11a，使連結(jié)部12b與主筒狀部11a的外端部接觸，并對(duì)該接觸部位進(jìn)行熔敷。另外，將感溫室蓋13配置于封閉副筒狀部11b的位置并對(duì)其進(jìn)行熔敷。由此，在突出設(shè)置的狀態(tài)下形成排出筒12，感溫室b與排出筒12經(jīng)由旁通流路14而連通。

閥體20整體上是以旋轉(zhuǎn)軸心x為中心的筒狀，在沿著旋轉(zhuǎn)軸心x的方向上的一側(cè)形成有主控制閥21，在另一側(cè)形成有感溫控制閥22。對(duì)于主控制閥21而言，在外周作為閥面而成形為球狀面21a，并且貫穿設(shè)置有使該球狀面21a(閥面的一個(gè)例子)與閥體20的內(nèi)部空間21s連通的主孔部21b。對(duì)于感溫控制閥22而言，其外周成形為圓柱狀面22a，并且貫穿設(shè)置有使該圓柱狀面22a與閥體20的內(nèi)部空間21s連通的感溫孔部22b。

即，閥體20的內(nèi)部空間21s處于與閥室a連通的狀態(tài)，來自流入口c的冷卻水處于能夠相對(duì)于該內(nèi)部空間21s流入的狀態(tài)。另外，主控制閥21控制冷卻水相對(duì)于排出口d的供排，感溫控制閥22以控制冷卻水相對(duì)于感溫室b的供排的方式發(fā)揮功能，該主控制閥21以及感溫控制閥22與閥體20一體旋轉(zhuǎn)。

另外，在閥體20的內(nèi)部一體地形成有支撐部23。該支撐部23形成能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻水的流動(dòng)的開口，并且在中央位置形成連結(jié)部，旋轉(zhuǎn)軸24的中間部分與支撐部23連結(jié)。由此，旋轉(zhuǎn)軸24配置在與旋轉(zhuǎn)軸心x相同的軸心上。

以嵌入殼體主體11的流入口c的方式具備軸承體25。該軸承體25形成能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻水的流入的開口，并且在中央位置形成軸承部，旋轉(zhuǎn)軸24的一端相對(duì)于該軸承部以自由旋轉(zhuǎn)的方式被支承。另外，在殼體主體11中的與流入口c相反的一側(cè)具備軸承部26，旋轉(zhuǎn)軸的另一端相對(duì)于該軸承部26以自由旋轉(zhuǎn)的方式被支承。

姿勢(shì)設(shè)定單元30收納于密閉空間的單元收納部15。該姿勢(shì)設(shè)定單元30具備齒輪34，該齒輪34使作為電動(dòng)致動(dòng)器的電動(dòng)馬達(dá)31的驅(qū)動(dòng)力借助減速齒輪32而減速并傳遞至蝸輪33，從而借助該蝸輪33來驅(qū)動(dòng)。該齒輪34與旋轉(zhuǎn)軸24的端部連結(jié)。

姿勢(shì)設(shè)定單元30具備根據(jù)齒輪34的旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)對(duì)閥體20的姿勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角傳感器35。該旋轉(zhuǎn)角傳感器35是根據(jù)齒輪34所具備的永久磁鐵的磁通來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的非接觸型，但也可以使用例如像電位計(jì)那樣的接觸型傳感器。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電動(dòng)馬達(dá)31(電動(dòng)致動(dòng)器)通過來自外部的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而執(zhí)行動(dòng)作，并反饋旋轉(zhuǎn)角傳感器35的信號(hào)，從而使旋轉(zhuǎn)軸24旋轉(zhuǎn)，由此能夠?qū)⒅骺刂崎y21的開度設(shè)定為目標(biāo)值。

〔故障安全機(jī)構(gòu)〕

如圖4、圖6所示，故障安全機(jī)構(gòu)40具備：蠟等熱感知體41；支承于該熱感知體41的端部的開閉閥42；以及將開閉閥42朝關(guān)閉方向施力的閥簧43。

在該閥裝置v中，在閥體20被設(shè)定為圖3所示的封閉姿勢(shì)的情況下，主控制閥21將閥室a與排出筒12之間的冷卻水的流動(dòng)截?cái)?，并且如圖4所示，感溫控制閥22使閥室a與感溫室b連通。反之，在閥體20被設(shè)定為圖5所示的打開姿勢(shì)的情況下，主控制閥21使閥室a與排出筒12連通，并且如圖6所示，感溫控制閥22將閥室a與感溫室b之間的冷卻水的流動(dòng)截?cái)唷?/p>

如上所述，故障安全機(jī)構(gòu)40收納于感溫室b。另外，僅在主控制閥21處于封閉姿勢(shì)的情況下，經(jīng)由感溫控制閥22的感溫孔部22b而從閥室a向故障安全機(jī)構(gòu)40供給冷卻水。即，對(duì)于感溫室b而言，在感溫控制閥22打開的狀態(tài)下，該感溫控制閥22的感溫孔部22b與感溫室b以成為直線連結(jié)的位置關(guān)系各自配置于對(duì)置的位置。

而且，在冷卻水的溫度超過設(shè)定值的情況下，如圖4所示，熱感知體41膨脹，從而開閉閥42克服閥簧43的作用力而打開。由此，能夠使來自流入口c的冷卻水經(jīng)由閥室a與感溫室b而向旁通流路14輸送，從而能夠從排出口d排出。在后面對(duì)故障安全機(jī)構(gòu)40的動(dòng)作方式進(jìn)行敘述。

〔密封機(jī)構(gòu)〕

如圖7所示，密封機(jī)構(gòu)50由作為密封體的密封圈51、襯墊52、支承環(huán)53、以及作為施力機(jī)構(gòu)的彈簧54構(gòu)成，它們配置于排出筒12中的在主筒狀部11a的內(nèi)部配置的內(nèi)部套筒12a的外周。

內(nèi)部套筒12a形成于與套筒軸心t相同的軸心，其中該套筒軸心t與旋轉(zhuǎn)軸心x正交，且通過作為閥面的球狀面21a的球心。另外，內(nèi)部套筒12a的外周面形成為以套筒軸心t為中心的圓柱外周面狀。

密封圈51(密封體)形成為其內(nèi)徑比主孔部21b的孔徑稍大，且由樹脂材料形成，并且通過與主控制閥21的球狀面21a接觸而展現(xiàn)密封性。襯墊52形成為具有與內(nèi)部套筒12a的外表面接觸的唇部的樹脂制的環(huán)狀，其維持與內(nèi)部套筒12a的外周的水密性，并將收納密封機(jī)構(gòu)50的收納空間與內(nèi)部套筒12a的內(nèi)部空間隔絕。支承環(huán)53由使彈簧54(施力機(jī)構(gòu))的作用力作用于密封圈51的不銹鋼等金屬材料構(gòu)成。彈簧54經(jīng)由支承環(huán)53而對(duì)密封圈51施加作用力。

在該閥裝置v中，在殼體主體11的內(nèi)壁面與主控制閥21的球狀面21a的外周之間形成有間隙，因此來自流入口c的冷卻水經(jīng)由閥室a而流入內(nèi)部套筒12a的外周。將該內(nèi)部套筒12a的外周的空間設(shè)為密封收納空間，在該密封收納空間收納有密封機(jī)構(gòu)50。在該密封收納空間中，經(jīng)由冷卻水而作用有與流入口c相等的壓力。

在該密封機(jī)構(gòu)50中，沿著彈簧54的作用力所作用的方向一體移動(dòng)的移動(dòng)體(密封圈51、襯墊52、支承環(huán)53以及彈簧54的一部分)配置于被冷卻水包圍的位置，因此針對(duì)該移動(dòng)體作用有冷卻水的壓力。即，若將從冷卻水承受朝向與彈簧54的作用力的作用方向相同的方向作用于移動(dòng)體的壓力的面作為第一受壓面s1，將從冷卻水承受朝向與彈簧54的作用力的作用方向相反方向作用于移動(dòng)體的壓力的面作為第二受壓面s2，則第一受壓面s1的面積與第二受壓面s2的面積被設(shè)定為相等。此外，第一受壓面s1的面積與第二受壓面s2的面積不需要嚴(yán)格地一致，其目的在于使從冷卻水作用的壓力相抵，因此可以包含一些誤差。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，各個(gè)壓力相抵，從而僅對(duì)密封圈51作用有彈簧54的作用力，僅使密封所需的壓力發(fā)揮作用，由此實(shí)現(xiàn)良好的密封性。另外，在該結(jié)構(gòu)中，即便不提高彈簧54的作用力也能得到良好的密封性，因此只要不使閥體20的旋轉(zhuǎn)操作時(shí)的阻力增大即可，也能夠抑制密封圈51的磨損。

具體而言，假定出將內(nèi)部套筒12a的外周面在沿著套筒軸心t的方向上延長而得的假想圓筒面p，將該假想圓筒面p與球狀面21a相交的接觸位置q(形成為以套筒軸心t為中心的環(huán)狀)設(shè)定為密封圈51與球狀面21a接觸的接觸區(qū)域的最外周位置。這樣，在密封機(jī)構(gòu)50中，在移動(dòng)體中的比假想圓筒面p靠外側(cè)的區(qū)域，由彈簧54的一部分與襯墊52的一部分構(gòu)成第一受壓面s1。與之相同地，在比假想圓筒面p靠外側(cè)的區(qū)域，由密封圈51的一部分與支承環(huán)53的一部分構(gòu)成第二受壓面s2。此外，第一受壓面s1與第二受壓面s2在投影于與套筒軸心t正交的姿勢(shì)的假想投影面的情況下，呈環(huán)狀且成為相等的面積。

在圖7所示的密封機(jī)構(gòu)50中，使密封圈51中的比接觸位置q靠內(nèi)周側(cè)的部位與閥體20的球狀面21a接觸，并如上述那樣在比假想圓筒面p靠外側(cè)的部位形成第二受壓面s2。因此，只要密封圈51與球狀面21a接觸的區(qū)域被設(shè)定為以接觸位置q為基準(zhǔn)接近套筒軸心t的區(qū)域，就能夠任意地設(shè)定密封圈51與球狀面21a的接觸面積。

〔閥裝置的控制方式〕

在該閥裝置v中，在將閥體20設(shè)定為圖3、圖4所示的封閉姿勢(shì)的情況下，主控制閥21將閥室a與排出筒12之間的冷卻水的流動(dòng)截?cái)?，感溫控制閥22使閥室a與感溫室b連通，從而允許閥室a與感溫室b之間的冷卻水的流動(dòng)。

在該結(jié)構(gòu)的閥裝置v中，主控制閥21的主孔部21b無法向排出筒12供給冷卻水的任一姿勢(shì)均為封閉姿勢(shì)。然而，在本實(shí)施方式的閥裝置v中，即便在不向排出筒12供給冷卻水的封閉姿勢(shì)下，也需要向故障安全機(jī)構(gòu)40供給冷卻水。因此，在本實(shí)施方式的閥裝置v中，在閥體20的封閉姿勢(shì)下，如圖3、圖4所示，主控制閥21處于封閉狀態(tài)，感溫控制閥22的感溫孔部22b被設(shè)定為全開姿勢(shì)。

另外，在閥體20被設(shè)定為圖5、圖6所示的打開姿勢(shì)的情況下，主控制閥21使閥室a與排出筒12連通，感溫控制閥22將閥室a與感溫室b之間的冷卻水的流動(dòng)截?cái)?。該打開姿勢(shì)并不限定于全開狀態(tài)，也包含冷卻水從主孔部21b的一部分流動(dòng)的姿勢(shì)，這樣，即使在主控制閥21未達(dá)到全開狀態(tài)的姿勢(shì)下，感溫控制閥22也被維持于封閉姿勢(shì)。

因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)1暖機(jī)時(shí)，姿勢(shì)設(shè)定單元30將閥體20設(shè)定為封閉姿勢(shì)。由此，從流入口c流入至閥室a的冷卻水朝向散熱器2的供給被截?cái)?，閥室a的冷卻水能夠向感溫室b流入。

特別是在姿勢(shì)設(shè)定單元30等發(fā)生故障、且主控制閥21固定為封閉姿勢(shì)的狀況下冷卻水的溫度超過設(shè)定值時(shí)，開閉閥42借助熱感知體41的膨脹而打開(參照?qǐng)D4)。通過如此地打開，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水從閥室a輸送至感溫室b，進(jìn)而能夠?qū)碜愿袦厥襜的冷卻水從旁通流路14供給至排出筒12，由此抑制發(fā)動(dòng)機(jī)1的過熱。

另外，在結(jié)束暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，姿勢(shì)設(shè)定單元30使閥體20旋轉(zhuǎn)并將主控制閥21設(shè)定為打開姿勢(shì)。具體而言，在冷卻水的溫度較低的狀態(tài)下，主控制閥21的開度被設(shè)定得較低，隨著溫度上升，開度被設(shè)定得較大。由此，從流入口c流入至閥室a的冷卻水從排出筒12向散熱器2供給。

在該打開姿勢(shì)下，感溫控制閥22阻止閥室a與感溫室b之間的冷卻水的流動(dòng)，直至主控制閥21從稍微打開的狀態(tài)達(dá)到全開的狀態(tài)為止。因此，即便冷卻水的溫度上升，也能夠抑制故障安全機(jī)構(gòu)40打開的現(xiàn)象。并且，即使在冷卻水的溫度暫時(shí)上升，因該溫度上升而使得熱感知體41膨脹從而將開閉閥42打開的情況下，冷卻水也不會(huì)從閥室a向感溫室b流動(dòng)。由此，不會(huì)增大朝向散熱器2供給的冷卻水的水量，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)1的熱管理。

特別是在該閥裝置v中，如上述那樣，密封機(jī)構(gòu)50收納于供來自流入口c的冷卻水流入的收納空間。例如，在收納空間的壓力與閥體20的旋轉(zhuǎn)操作聯(lián)動(dòng)地發(fā)生變動(dòng)的情況下，在閥體20的操作時(shí)在收納空間中產(chǎn)生冷卻水的流動(dòng)，從而第一受壓面s1與第二受壓面s2之間有時(shí)也產(chǎn)生壓力差。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式的閥裝置v中，構(gòu)成為針對(duì)收納空間始終作用有從流入口c供給的冷卻水的壓力，因此在第一受壓面s1與第二受壓面s2常時(shí)作用有與作用于流入口c的壓力相等的壓力。由此，即便閥體20被旋轉(zhuǎn)操作，也能夠?qū)κ占{空間的密封圈51作用規(guī)定的壓力，從而能夠維持良好的密封狀態(tài)。

〔另外的實(shí)施方式〕

除了上述實(shí)施方式以外，也可以如下地構(gòu)成。由于基本結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式相同，所以使用附圖僅對(duì)不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此外，為了便于附圖的理解，使用與上述實(shí)施方式相同的部件名稱以及附圖標(biāo)記來進(jìn)行說明。

(a)如圖9所示，作為密封圈51，使用簡(jiǎn)單的筒狀部件，并構(gòu)成為使閥體20的球狀面21a與密封圈51的內(nèi)周緣接觸。在該結(jié)構(gòu)中，作為密封圈而能夠使用簡(jiǎn)單的形狀的筒狀部件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)密封圈51的低價(jià)化。

(b)如圖10所示，作為密封圈51，在與閥體20接觸的方向上的端部形成直徑比密封圈51的外徑稍小的筒狀部51a，以使該筒狀部51a的外周側(cè)與閥體20的球狀面21a接觸的方式，將筒狀部51a的內(nèi)周側(cè)成形為傾斜面。在該結(jié)構(gòu)中，即便密封圈51的筒狀部51a磨損，也能夠使接觸位置q與假想圓筒面p一致，從而能夠?qū)⒚芊庑阅芫S持為較高。

(c)在圖11～圖13中，示出了相對(duì)于上述的實(shí)施方式，將流入口c與排出口d的位置進(jìn)行了對(duì)調(diào)的實(shí)施方式。在該情況下，例如將形成于排出口d的凸緣部11f與發(fā)動(dòng)機(jī)1的外壁連結(jié)，從而配置閥裝置v，以使得來自發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水經(jīng)由散熱器2而流入至流入口c，并將冷卻水從排出口d輸送至水套。

如圖11所示，在殼體主體11形成有與流入口c連通的主筒狀部11a，在閥體20與作為流入口c的流入筒12a的內(nèi)端之間具備密封機(jī)構(gòu)50。另外，閥體20的內(nèi)部空間21s與排出口d連通，并且在閥體20被設(shè)定為打開姿勢(shì)的情況下，該內(nèi)部空間21s與流入口c連通。

如圖13所示，密封機(jī)構(gòu)50由密封圈51、襯墊52、支承環(huán)53、以及彈簧54構(gòu)成，它們配置于流入筒12a中的在主筒狀部11a的內(nèi)部配置的內(nèi)部套筒12a的內(nèi)周。該內(nèi)部套筒12a的內(nèi)周面形成為以套筒軸心t為中心的圓柱內(nèi)周面狀。襯墊52具有與內(nèi)部套筒12a的內(nèi)表面接觸的唇部而維持與內(nèi)部套筒12a的內(nèi)周的水密性，并將收納密封機(jī)構(gòu)50的收納空間經(jīng)由內(nèi)部套筒12a的外側(cè)空間55而與閥體20的內(nèi)部空間21s的連通隔絕。

在本實(shí)施方式中，將內(nèi)部套筒12a的內(nèi)周的空間設(shè)為密封收納空間，因此移動(dòng)體(密封圈51、襯墊52、支承環(huán)53以及彈簧54的一部分)被來自流入口c的冷卻水包圍。其結(jié)果是，在以相等的面積構(gòu)成的第一受壓面s1與第二受壓面s2常時(shí)作用有與作用于流入口c的壓力相等的壓力。由此，即便閥體20被旋轉(zhuǎn)操作，也能夠針對(duì)收納空間的密封圈51作用規(guī)定的壓力，從而能夠維持良好的密封狀態(tài)。

另外，設(shè)想將內(nèi)部套筒12a的內(nèi)周面在沿著套筒軸心t的方向上延長而成的假想圓筒面p，將該假想圓筒面p與球狀面21a相交的接觸位置q設(shè)定為密封圈51與球狀面21a接觸的接觸區(qū)域的最內(nèi)周位置。由此，在比假想圓筒面p與球狀面21a相交的接觸位置q靠內(nèi)側(cè)的位置形成第一受壓面s1和第二受壓面s2，因此第一受壓面s1與第二受壓面s2以相等的面積形成。

如圖12所示，感溫室b經(jīng)由旁通流路14而與流入口c連通，來自流入口c的冷卻水被朝向故障安全機(jī)構(gòu)40供給。由此，在冷卻水的溫度超過設(shè)定值時(shí)，熱感知體41膨脹，從而使開閉閥42克服閥簧43的作用力地打開。而且，在感溫控制閥22的感溫孔部22b被設(shè)定為全開姿勢(shì)的情況下，來自流入口c的冷卻水經(jīng)由旁通流路14與感溫室b而向閥室a輸送，并從排出口d排出。

其結(jié)果是，即使在姿勢(shì)設(shè)定單元30等發(fā)生故障、且主控制閥21固定為封閉姿勢(shì)的狀況下冷卻水的溫度超過設(shè)定值時(shí)，由于感溫孔部22b處于打開狀態(tài)，所以也抑制發(fā)動(dòng)機(jī)1過熱。另一方面，感溫控制閥22阻止閥室a與感溫室b之間的冷卻水的流動(dòng)，直至主控制閥21從稍微打開的狀態(tài)達(dá)到全開的狀態(tài)為止。因此，即便冷卻水的溫度上升，也抑制故障安全機(jī)構(gòu)40打開的現(xiàn)象。

〔其他的實(shí)施方式〕

以排出口d為基準(zhǔn)，在與流入口c相反的一側(cè)，將用于向egr冷卻器、加熱器芯部等進(jìn)行供給的口部形成于閥殼10。在如此構(gòu)成的情況下，以閥體20的主控制閥21為基準(zhǔn)，在沿著旋轉(zhuǎn)軸心x的方向且在與流入口c相反的一側(cè)形成閥面，并將與之對(duì)應(yīng)的口部形成于閥殼10。另外，也可以以閥體20的主控制閥21為基準(zhǔn)，在沿著套筒軸心t的方向且與流入口c相反的一側(cè)形成閥面，并將與之對(duì)應(yīng)的口部形成于閥殼10。

閥體20具有內(nèi)部空間21s，能夠?qū)牧魅肟赾流入的冷卻水沿著旋轉(zhuǎn)軸心x或者沿著套筒軸心t輸送，因此即使在像本實(shí)施方式那樣構(gòu)成的情況下，也能夠容易地對(duì)各口部供給冷卻水。

工業(yè)上的利用可能性

本發(fā)明能夠在對(duì)內(nèi)燃機(jī)的制冷劑進(jìn)行供排的制冷劑控制閥裝置中加以利用。

附圖標(biāo)記的說明

10…閥殼；12a…內(nèi)部套筒；20…閥體；21a...閥面(球狀面)；21b...孔部(主孔部)；21s...內(nèi)部空間；31...電動(dòng)致動(dòng)器(電動(dòng)馬達(dá))；50...密封機(jī)構(gòu)；51...密封體(密封圈)；52...襯墊；54...施力機(jī)構(gòu)(彈簧)；55...外側(cè)空間；c...流入口；d...排出口；e...內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))；p...假想圓筒面；q...接觸位置；s1...第一受壓面；s2...第二受壓面；t...套筒軸心；x...旋轉(zhuǎn)軸心。