(57)【要約】【課題】ロータリ式バルブ装置で、組み付けを容易にし、所望のシール性能を確保する。【解決手段】軸線Ｓ周りに形成された内部通路５２ｂ及び内部通路から径方向外側に向かって外輪郭面５２ｃに開口する開口部５２ｄを有するロータ５０と、ロータを軸線回りに回動自在に支持すると共に内部通路に連通する軸方向通路ＡＰ及び外輪郭面と対向し開口部に連通し得る径方向通路ＲＰを画定するハウジングＨと、径方向通路の一部を画定するようにハウジング内に配置された通路部材６０と、通路部材を外輪郭面に向けて付勢する付勢バネ８０を備え、ハウジングは、ロータを収容するハウジング本体１０と、ハウジング本体に結合されると共に付勢バネ及び通路部材を保持する筒部３１を有する保持部材３０を含む。これによれば、組み付けが容易で、所望のシール性能が得られる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸線周りに形成された内部通路，及び前記内部通路から径方向外側に向かって外輪郭面に開口する開口部を有するロータと、
前記ロータを前記軸線回りに回動自在に支持すると共に，前記内部通路に連通する軸方向通路，及び前記外輪郭面と対向し前記開口部に連通し得る径方向通路を画定するハウジングと、
前記径方向通路の一部を画定するように前記ハウジング内に配置された通路部材と、
前記通路部材を前記外輪郭面に向けて付勢する付勢バネと、を備え、
前記ハウジングは、前記ロータを収容するハウジング本体と、前記ハウジング本体に結合されると共に前記付勢バネ及び前記通路部材を保持する筒部を有する保持部材を含む、
ロータリ式バルブ装置。
【請求項２】
前記保持部材は、前記通路部材の抜け落ちを規制する掛止部を有し、
前記通路部材は、前記掛止部に掛止される被掛止部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項３】
前記掛止部は、前記筒部の端面側において、前記筒部の軸線方向に開口するＬ字状の切り欠きとして形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記被掛止部が前記掛止部に沿って移動し離脱するのを規制するべく、前記掛止部において突出して形成された規制突起を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項５】
前記付勢バネは、第１端部及び第２端部を有する圧縮型のコイルバネであり、
前記保持部材は、前記第１端部を受ける受け部を有し、
前記通路部材は、前記第２端部を受ける受け部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項６】
前記保持部材は、外部の配管を接続するべく前記筒部に一体的に形成されたパイプ部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項７】
前記通路部材の外壁面と前記保持部材の内壁面との間をシールする環状シール部材をさらに含み、
前記保持部材は、前記付勢バネ、前記通路部材、及び前記環状シール部材を保持する、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項８】
前記保持部材は、前記軸方向通路から前記ロータの周りに画定される隙間を通して流れ込む流体の圧力を受ける前記環状シール部材の移動を規制する規制部を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項９】
前記通路部材は、前記軸方向通路から流れ込む流体の圧力により前記外輪郭面に密接するように押圧される環状当接部と、前記径方向通路から流れ込む流体の圧力により前記環状当接部を前記外輪郭面に密接させるべく前記環状シール部材により押圧される被押圧部を含む、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項１０】
前記通路部材は、樹脂材料により形成され、
前記保持部材は、樹脂材料又は金属材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし９いずれか一つに記載のロータリ式バルブ装置。
【請求項１１】
前記ロータを前記軸線回りに回転駆動する駆動機構をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１ないし１０いずれか一つに記載のロータリ式バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータを回転させて流体の通路を開閉するロータリ式バルブ装置に関し、特に、車両等に搭載されるエンジンの冷却水の流れを制御する際に適用されるロータリ式バルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリ式バルブ装置としては、所定の軸線回りに回転する円筒状のロータ、ロータを収容するケーシング、ロータとケーシングの間に介在し通路部材として機能する筒状のシール部材、ロータを回転駆動する駆動機構等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
このロータリ式バルブ装置において、ロータは、軸線方向に貫通する内部通路、外周面において開口する開口部を備えている。ケーシングは、ロータの外周面に対向して開口部と連通し得ると共に接続管が接続される径方向通路、ロータの内部通路と連通する軸方向通路を備えている。また、シール部材は、ケーシングの径方向通路側に配置され、径方向通路から導かれた流体の圧力により押圧されてロータの外周面に密着するように形成された内側湾曲部を備えている。
【０００４】
そして、流体が、ケーシングの径方向通路から流れ込んで軸方向通路から流れ出る使用状態において、シール部材の内側湾曲部が、流体の圧力により押圧されてロータの外周面に密着することにより、所望のシール機能が得られるようになっている。
【０００５】
しかしながら、流体が、ケーシングの軸方向通路から流れ込んで径方向通路から流れ出るように使用される場合は、内側湾曲部が流体の圧力によりロータの外周面から離れる向きに押圧され、十分なシール機能を確保することができない虞がある。
【０００６】
また、通路部材として機能するシール部材は、サブ接続部材の外周面とケーシングの開口部の内壁面に挟み込まれて組み付けられるようになっている。
したがって、サブ接続部材がケーシングに組み付けられる際の組み付け位置のバラツキにより、シール部材の組み付け位置の位置ずれ、径方向における圧縮量のバラツキ等を招く虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２４５７３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４５７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消して、組み付けが容易で、所望のシール性能が得られるロータリ式バルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のロータリ式バルブ装置は、所定の軸線周りに形成された内部通路及び内部通路から径方向外側に向かって外輪郭面に開口する開口部を有するロータと、ロータを軸線回りに回動自在に支持すると共に内部通路に連通する軸方向通路及び外輪郭面と対向し開口部に連通し得る径方向通路を画定するハウジングと、径方向通路の一部を画定するようにハウジング内に配置された通路部材と、通路部材を外輪郭面に向けて付勢する付勢バネとを備え、ハウジングは、ロータを収容するハウジング本体と、ハウジング本体に結合されると共に付勢バネ及び通路部材を保持する筒部を有する保持部材を含む、構成となっている。
【００１０】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、保持部材は、通路部材の抜け落ちを規制する掛止部を有し、通路部材は、掛止部に掛止される被掛止部を有する、構成を採用してもよい。
【００１１】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、保持部材の掛止部は、筒部の端面側において筒部の軸線方向に開口するＬ字状の切り欠きとして形成されている、構成を採用してもよい。
【００１２】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、保持部材は、被掛止部が掛止部に沿って移動し離脱するのを規制するべく、掛止部において突出して形成された規制突起を有する、構成を採用してもよい。
【００１３】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、付勢バネは、第１端部及び第２端部を有する圧縮型のコイルバネであり、保持部材は、第１端部を受ける受け部を有し、通路部材は、第２端部を受ける受け部を有する、構成を採用してもよい。
【００１４】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、保持部材は、外部の配管を接続するべく筒部に一体的に形成されたパイプ部を有する、構成を採用してもよい。
【００１５】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、通路部材の外壁面と保持部材の内壁面との間をシールする環状シール部材をさらに含み、保持部材は、付勢バネ、通路部材、及び環状シール部材を保持する、構成を採用してもよい。
【００１６】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、保持部材は、軸方向通路からロータの周りに画定される隙間を通して流れ込む流体の圧力を受ける環状シール部材の移動を規制する規制部を含む、構成を採用してもよい。
【００１７】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、通路部材は、軸方向通路から流れ込む流体の圧力により外輪郭面に密接するように押圧される環状当接部と、径方向通路から流れ込む流体の圧力により環状当接部を外輪郭面に密接させるべく環状シール部材により押圧される被押圧部を含む、構成を採用してもよい。
【００１８】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、通路部材は、樹脂材料により形成され、保持部材は、樹脂材料又は金属材料により形成されている、構成を採用してもよい。
【００１９】
上記構成のロータリ式バルブ装置において、ロータを軸線回りに回転駆動する駆動機構をさらに含む、構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成をなすロータリ式バルブ装置によれば、組み付けが容易で、所望のシール性能が得られるロータリ式バルブ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るロータリ式バルブ装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図１中のＥ１−Ｅ１における断面図である。
【図３】図１に示すロータリ式バルブ装置に含まれる保持部材及び通路部材を示す斜視図である。
【図４】図１に示すロータリ式バルブ装置に含まれる通路部材及び環状シール部材を示す分解斜視図である。
【図５】図１に示すロータリ式バルブ装置において、径方向通路から流体が流れ込むときの状態を示す部分断面図である。
【図６】図１に示すロータリ式バルブ装置において、軸方向通路から流体が流れ込むときの状態を示す部分断面図である。
【図７】図１に示すロータリ式バルブ装置に含まれる通路部材の形状及び寸法を示す断面図である。
【図８】図１に示すロータリ式バルブ装置に含まれる環状シール部材の他の実施形態を示すものであり、通路部材及び環状シール部材の分解斜視図である。
【図９】図８に示す環状シール部材を採用したロータリ式バルブ装置において、径方向通路から流体が流れ込むときの状態を示す部分断面図である。
【図１０】図８に示す環状シール部材を採用したロータリ式バルブ装置において、軸方向通路から流体が流れ込むときの状態を示す部分断面図である。
【図１１】図１に示すロータリ式バルブ装置に含まれる保持部材の他の実施形態を示すものであり、保持部材が、通路部材、付勢バネ、及び環状シール部材を保持したモジュール品の斜視図である。
【図１２】図１１に示すモジュール品の側面図である。
【図１３】図１１に示すモジュール品の断面図である。
【図１４】図１１に示す保持部材のモジュール品がハウジング本体に結合されたロータリ式バルブ装置において、径方向通路から流体が流れ込むときの状態を示す部分断面図である。
【図１５】図１１に示す保持部材のモジュール品がハウジング本体に結合されたロータリ式バルブ装置において、軸方向通路から流体が流れ込むときの状態を示す部分断面図である。
【図１６】本発明に係るロータリ式バルブ装置の第２実施形態を示す外観斜視図である。
【図１７】図１６に示すロータリ式バルブ装置の正面図である。
【図１８】図１６に示すロータリ式バルブ装置が車両等に搭載のエンジンにおける冷却水の流れを制御するシステムに適用された場合を示すブロック図である。
【図１９】図１７中のＥ２−Ｅ２における断面図である。
【図２０】図１６に示すロータリ式バルブ装置に含まれるロータ、通路部材、環状シール部材、付勢バネ、駆動機構を示す分解斜視図である。
【図２１】図１６に示すロータリ式バルブ装置に含まれるロータ、通路部材、環状シール部材、付勢バネ、駆動機構を示す分解斜視図である。
【図２２】図１６に示すロータ装置に含まれるロータ、通路部材、環状シール部材、付勢バネ等を示す部分分解断面図である。
【図２３】図１６に示すロータリ式バルブ装置において、ロータがモード３の回転位置にあるときの図１７中のＥ３−Ｅ３における断面図である。
【図２４】図１６に示すロータリ式バルブ装置において、ロータがモード３の回転位置にあるときの図１７中のＥ４−Ｅ４における断面図である。
【図２５】本発明に係るロータリ式バルブ装置が車両等に搭載のエンジンにおける冷却水の流れを制御する他の配置関係をなすシステムに適用された場合を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るロータリ式バルブ装置の第１実施形態について、添付図面の図１ないし図１０を参照しつつ説明する。
第１実施形態に係るロータリ式バルブ装置Ｍ１は、ハウジングＨ、接続部材４０、軸線Ｓ回りに回動するロータ５０、通路部材６０、環状シール部材７０、付勢バネ８０、駆動機構９０を備えている。
【００２３】
ここで、ハウジングＨは、ハウジング本体１０、ハウジングカバー２０、保持部材３０により形成されている。
また、ハウジングＨは、軸線Ｓ方向に沿う軸方向通路ＡＰと、軸線Ｓに対して垂直な径方向に伸長する径方向通路ＲＰを画定する。
【００２４】
ハウジング本体１０は、樹脂材料、アルミニウム材料、その他の金属材料等により形成され、収容室１１、凹部１２、軸受部１３、軸受部１４、嵌合部１５、フランジ部１６、接合部１７を備えている。
収容室１１は、ロータ５０を軸線Ｓ回りに回動自在に、第１隙間Ｃ１をおいて収容するように形成されている。
凹部１２は、駆動機構９０を配置するべく形成され、ハウジングカバー２０により覆われるようになっている。
【００２５】
軸受部１３は、ロータ５０の回転軸５１の一端側を回動自在に支持するように形成され、小径部５１ａを支持する嵌合孔１３ａ、大径部５１ｂを支持する嵌合孔１３ｂ、嵌合孔１３ａと嵌合孔１３ｂの境界に形成されて回転軸５１の段差部５１ｃをスラスト方向において支持する段差面１３ｃを備えている。
【００２６】
軸受部１４は、ロータ５０の回転軸５１の他端側を回動自在に支持するように形成され、小径部５１ｄを支持する嵌合孔１４ａ、回転軸５１の段差部５１ｅをスラスト方向において支持する当接面１４ｂ、収容室１１内に連通する複数の連通孔１４ｃを備えている。
そして、軸受部１４は、ロータ５０が収容室１１に挿入された後に、小径部５１ｄが嵌合孔１４ａに嵌合されて、フランジ部１６の内側に嵌合して固定される。
【００２７】
嵌合部１５は、保持部材３０の段付き円筒部３１を嵌合させる段付き嵌合孔１５ａ、保持部材３０の鍔部３７を嵌合させる凹部１５ｂを備えている。
フランジ部１６は、エンジン等の適用対象物に対して、ネジ又はボルト等を用いて固定されるように形成されている。
接合部１７は、ネジ又は溶着等により、接続部材４０を接合して固定するように形成されている。
【００２８】
ハウジングカバー２０は、樹脂材料、アルミニウム材料、その他の金属材料等により形成され、ハウジングＨ内に収容される駆動機構９０に接続される電気配線を外部に接続するためのコネクタ２１を備えている。
そして、ハウジングカバー２０は、ハウジング本体１０の凹部１２に配置された駆動機構９０を覆うように、ネジを用いてハウジング本体１０に連結される。
【００２９】
保持部材３０は、樹脂材料、アルミニウム材料、その他の金属材料等により形成され、筒部としての段付き円筒部３１、内壁面３２、内壁面３３、規制部としての環状段差部３４、受け部３５、径方向通路３６、フランジ部３７、嵌合部３８、掛止部３９を備えている。
【００３０】
段付き円筒部３１は、ハウジング本体１０の段付き嵌合孔１５ａに対して、Ｏリングを挟んで嵌合されるように形成されている。
内壁面３２は、第２隙間Ｃ２１をおいて通路部材６０を受け入れるように、円形の内周面として形成されている。
ここで、第２隙間Ｃ２１は、通路部材６０の外壁面６１ｂと保持部材３０の内壁面３２の間において画定される。そして、図５に示すように、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流体が流れる際に、第２隙間Ｃ２１を通して、流体の圧力が環状シール部材７０の端面７４に導かれるようになっている。
【００３１】
内壁面３３は、内壁面３２よりも大きい内径をなし、第２隙間Ｃ２２をおいて通路部材６０を受け入れ、かつ、環状シール部材７０を通路部材６０の外壁面６１ｂと協働して挟み込むように、円形の内周面として形成されている。
ここで、第２隙間Ｃ２２は、通路部材６０の外壁面６１ｂと保持部材３０の内壁面３３の間において画定される。そして、図６に示すように、軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて流体が流れる際に、第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して、流体の圧力が環状シール部材７０の端面７３に導かれると共に、環状段差部６２に導かれるようになっている。
【００３２】
環状段差部３４は、内壁面３２と内壁面３３の境界において、環状シール部材７０が当接し得るように円環状の当接面として形成されている。
そして、環状段差部３４は、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して流れ込む流体の圧力を受ける環状シール部材７０を当接させて、その移動を規制する規制部としての役割をなす。
このように、規制部としての環状段差部３４を設けたことにより、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して流れ込む流体が、環状シール部材７０の端面７３で受け止められる。これにより、図６に示すように、環状当接部６３及び環状段差部６２に対して、流体の圧力を確実に作用させることができる。
受け部３５は、付勢バネ８０の第１端部８１を受けるように、円環状の座面として形成されている。
【００３３】
径方向通路３６は、ハウジングＨの径方向通路ＲＰの一部を画定するものであり、通路部材６０の径方向通路６１ａと連通するように形成されている。
フランジ部３７は、嵌合部１５の凹部１５ｂに嵌合させるように形成されている。
嵌合部３８は、外周に形成された環状溝にＯリングを嵌め込んだ状態で、接続部材４０の結合部４２が嵌合されるように形成されている。
【００３４】
掛止部３９は、保持部材３０に組み込まれた通路部材６０の被掛止部６４を掛止するべく、段付き円筒部３１の端面側において、段付き円筒部３１の軸線方向に開口するＬ字状の切り欠きとして形成されている。
ここで、掛止部３９は、付勢バネ８０の付勢方向における所定範囲において、被掛止部６４の移動を許容するように形成されている。
すなわち、通路部材６０の環状当接部６３がロータ５０の外輪郭面５２ｃに密接するように組み付けられた状態において、付勢バネ８０の付勢力が作用するように、被掛止部６４が掛止部３９から離れた状態で保持されるようになっている。
【００３５】
上記のように、ハウジング本体１０と別個に形成された保持部材３０を採用し、保持部材３０に掛止部３９を設け、通路部材６０に被掛止部６４を設けたことにより、保持部材３０に対して、付勢バネ８０、環状シール部材７０、及び通路部材６０を組み込んだ後に、掛止部３９で被掛止部６４を掛止することで、これらの部品が保持部材３０から抜け落ちるのを防止することができる。
そして、付勢バネ８０、環状シール部材７０、及び通路部材６０が組み込まれた保持部材３０を、モジュール品として取り扱うことができ、ハウジング本体１０に対して容易に組み付けることができる。
また、通路部材６０は、保持部材３０の内側に配置されて付勢バネ８０の付勢力により付勢された状態で保持されている。したがって、従来のようなケーシングと接続部材の間に挟み込まれて保持されるような構造に比べて、モジュール品をハウジング本体１０に組み付けるだけで、通路部材６０を付勢バネ８０で付勢しつつロータ５０の開口部５２ｄと対向する位置に容易に組み付けることができる。
【００３６】
接続部材４０は、樹脂材料、アルミニウム材料、その他の金属材料等により形成され、ハウジング本体１０に接合されるフランジ部４１、保持部材３０の嵌合部３８に結合される結合部４２、外部の配管を接続するパイプ部４３を備えている。
フランジ部４１は、ハウジング本体１０の接合部１７に対してネジで締結されて、一体的に固定される。尚、固定手法としては、ネジに限らず、溶着、その他の手法でもよい。
結合部４２は、保持部材３０の嵌合部３８を密接して嵌合させるように、円筒状に形成されている。
パイプ部４３は、配管を接続するべく円筒状にかつ軸線Ｓに垂直な方向に伸長して形成されている。尚、パイプ部４３は、接続される配管のレイアウトに応じて屈曲して形成されてもよい。
【００３７】
ロータ５０は、耐摩耗性及び摺動性に優れた樹脂材料により形成され、軸線Ｓをもつ回転軸５１、バルブ部５２、バブル部５２を回転軸５１に連結する複数のスポーク部５３を備えている。
【００３８】
回転軸５１は、嵌合孔１３ａに嵌合される小径部５１ａ、嵌合孔１３ｂにＯリングを介在させて嵌合される大径部５１ｂ、段差面１３ｃに当接される段差部５１ｃ、嵌合孔１４ａに嵌合される小径部５１ｄ、当接面１４ｂに当接される段差部５１ｅを備えている。
尚、小径部５１ａは、ラジアル軸受を介して嵌合孔１３ａに嵌合されてもよい。
【００３９】
バルブ部５２は、軸線Ｓを中心とする略円筒状の内壁面５２ａ、軸線Ｓ周りにおいて内壁面５２ａと回転軸５１の間に画定された内部通路５２ｂ、球面をなす外輪郭面５２ｃ、内部通路５２ｂから軸線Ｓに垂直な径方向外側に向かって外輪郭面５２ｃに開口する開口部５２ｄを備えている。
外輪郭面５２ｃは、軸線Ｓ上に中心をもつ所定半径の球面として形成されている。
開口部５２ｄは、軸線Ｓに垂直な直線を中心線とする所定内径の円形孔として形成されている。
スポーク部５３は、内部通路５２ｂが軸線Ｓ方向において貫通するように、回転軸５１に対してバルブ部５２を離散的に連結するように形成されている。
【００４０】
通路部材６０は、耐摩耗性及び摺動性に優れた樹脂材料等により形成され、ロータ５０とハウジングＨの一部をなす保持部材３０の間に配置されて、径方向通路ＲＰの一部を画定するものである。
通路部材６０は、図２及び図４に示されるように、円筒部６１、円筒部６１の外周に形成された環状段差部６２、環状段差部６２よりも大きい径をなす環状当接部６３、環状段差部６２の近傍において径方向に突出する２つの被掛止部６４、円筒部６１の外径を小さくして形成された受け部６５を備えている。
【００４１】
円筒部６１は、内側においてハウジングＨの径方向通路ＲＰの一部を画定する径方向通路６１ａ、外側において環状シール部材７０が密接して嵌合される外壁面６１ｂを備えている。
【００４２】
環状段差部６２は、環状シール部材７０が離脱可能に当接するように、円環状段差面として形成されている。
そして、環状段差部６２は、径方向通路ＲＰ（３６）から第２隙間Ｃ２１を通して流れ込む流体の圧力が作用するとき、環状当接部６３を外輪郭面５２ｃに密接させるべく環状シール部材７０により押圧される被押圧部として機能する。
一方、環状段差部６２は、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１を通して流れ込む流体の圧力が作用するとき、環状当接部６３を外輪郭面５２ｃに密接させるべく流体の圧力により押圧される被押圧部としても機能する。
【００４３】
環状当接部６３は、球面をなす外輪郭面５２ｃと密接するように、環状段差部６２よりも大きい径をなす円環の鍔状に延出し、所定のシール幅をもつ円環状シールリップとして形成されている。
そして、環状当接部６３は、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１を通して流れ込む流体の圧力が作用するとき、流体の圧力により外輪郭面５２ｃに密接するように押圧される。
【００４４】
被掛止部６４は、保持部材３０の掛止部３９に対して離脱可能に掛止されるように形成されている。
そして、通路部材６０が保持部材３０内に組み込まれた状態で、被掛止部６４が掛止部３９に掛止されることにより、保持部材３０からの通路部材６０の抜け落ちが規制されるようになっている。
受け部６５は、付勢バネ８０が保持部材３０と通路部材６０の間に配置された状態において、付勢バネ８０の第２端部８２を受けるように、円環状の座面として形成されている。
【００４５】
上記構成をなす通路部材６０においては、図７に示すように、環状段差部６２の幅寸法Ｗ、環状段差部６２から環状当接部６３までの長さ寸法Ｌは、環状当接部６３を外輪郭面５２ｃに密接させるべく流体が及ぼす圧力（付勢バネ８０の付勢力を除いた押圧力）を決定するために重要な値である。
すなわち、所望されるシール性能、摺動抵抗、最大流体圧、付勢バネ８０の付勢力等を考慮して、幅寸法Ｗ及び長さ寸法Ｌを適宜決定することにより、環状当接部６３を外輪郭面５２ｃに密接させるために所望される押圧力を確保することができる。
【００４６】
環状シール部材７０は、ゴム材料により略矩形の断面をなす円環状に形成され、内周面７１、外周面７２、端面７３、端面７４を備えている。
内周面７１は、通路部材６０の外壁面６１ｂに密接するように形成されている。
外周面７２は、保持部材３０の内壁面３３に密接するように形成されている。
端面７３は、通路部材６０の環状段差部６２に対して離脱可能に当接するように形成されている。
端面７４は、保持部材３０の環状段差部３４に対して離脱可能に当接するように形成されている。
尚、環状シール部材７０は、ゴム材料を成形する際に、金属材料等により形成された補強環を埋設して形成されてもよい。
【００４７】
付勢バネ８０は、第１端部８１及び第２端部８２を有する圧縮型のコイルバネであり、保持部材３０の内部に収容されて保持され、第１端部８１が保持部材３０の受け部３５に当接し、第２端部８２が通路部材６０の受け部６５に当接するように圧縮状態で配置される。
そして、付勢バネ８０は、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接するように、通路部材６０をロータ５０に向けて付勢する付勢力を及ぼす。
このように、付勢バネ８０を設けることにより、流体の圧力が低い使用領域において、付勢バネ８０の付勢力により、通路部材６０をロータ５０に押圧して、環状当接部６３を外輪郭面５２ｃに密接させることができる。
【００４８】
上記構成において、ハウジングＨは、第１隙間Ｃ１をおいてロータ５０を回動自在に支持すると共に、ロータ５０の内部通路５２ｂに連通する軸方向通路ＡＰと、ロータ５０の外輪郭面５２ｃに対向し開口部５２ｄに連通し得る径方向通路ＲＰを画定する。
ここで、ロータ５０は、ハウジングＨ内において第１隙間Ｃ１をおいて回動自在に支持されているため、流体内に粒状物等の小さな異物が混じり込んだ際に、その異物の噛み込みによるロック、作動不良等を防止することができる。
【００４９】
駆動機構９０は、図２に示されるように、モータ９１、モータ９１の回転軸に固定されたピニオン９１ａ、二段歯車９２、歯車９３、ウォームホイール９４を備えている。
二段歯車９２は、ピニオン９１ａに噛合する大径歯車９２ａと、小径歯車９２ｂを同軸上に備えている。
歯車９３は、小径歯車９２ｂに噛合する大径歯車９３ａと、ウォーム９３ｂを同軸上に備えている。
ウォームホイール９４は、ウォーム９３ｂに噛合すると共に回転軸５１の小径部５１ａに固定されている。
そして、モータ９１の回転により、ピニオン９１ａ、二段歯車９２、歯車９３、及びウォームホイール９４を介して、ロータ５０が軸線Ｓ回りに回転駆動され、径方向通路６１ａに対する開口部５２ｄの位置が適宜調整されるようになっている。
【００５０】
すなわち、駆動機構９０によりロータ５０の回転位置が適宜調整されることにより、軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて流れる流体の流量、又は、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流れる流体の流量が制御されるようになっている。
【００５１】
次に、上記ロータリ式バルブ装置Ｍ１の動作について説明する。
ここでは、駆動機構９０が適宜制御されることにより、ロータ５０が回転駆動され、開口部５２ｄが通路部材６０の径方向通路６１ａに対向するとき全開状態にあり、ロータ５０が徐々に回転されると開口面積が狭くなって流量が減り、開口部５２ｄ以外の外輪郭面５２ｃが通路部材６０の径方向通路６１ａに対向するとき全閉状態となる。
また、流体が流れない状態においても、付勢バネ８０の付勢力により、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接するように通路部材６０がロータ５０に向けて押圧されている。
【００５２】
一つの使用形態として、流体が径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流れる場合は、図５に示すような流れとなる。
すなわち、接続部材４０から導かれた流体は、径方向通路ＲＰとしての径方向通路３６，６１ａを通り、ロータ５０の開口部５２ｄ及び内部通路５２ｂを経て、軸方向通路ＡＰからフランジ部１６に接続された下流側の供給先に供給される。
【００５３】
この流体の流れにおいて、径方向通路３６から第２隙間Ｃ２１を通して流れ込む流体の圧力は、環状シール部材７０の端面７４に作用する。
したがって、流体の圧力により押圧される環状シール部材７０は、通路部材６０の環状段差部（被押圧部）６２に当接して、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接するように通路部材６０をロータ５０に向けて押圧する。
【００５４】
このように、付勢バネ８０の付勢力に加えて、径方向通路ＲＰから第２隙間Ｃ２１を通して流れ込む流体の圧力が、環状シール部材７０を介して通路部材６０に押圧力を及ぼすため、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、所望のシール性能が得られる。
尚、流体の圧力が低い場合は、流体が漏れようとする挙動自体も弱く、又、付勢バネ８０の付勢力が押圧力として作用するため、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、所望のシール性能が得られる。
【００５５】
他の使用形態として、流体が軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて流れる場合は、図６に示すような流れとなる。
すなわち、フランジ部１６に接続された上流側の供給元から導かれた流体は、軸方向通路ＡＰからロータ５０の内部通路５２ｂ及び開口部５２ｄを経て、径方向通路ＲＰとしての径方向通路６１ａ，３６を通り、接続部材４０から下流側の供給先に供給される。
【００５６】
この流体の流れにおいて、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間２２を通して流れ込む流体の圧力は、環状シール部材７０の端面７３に作用する。
したがって、流体の圧力により押圧される環状シール部材７０は、保持部材３０の環状段差部（規制部）３４に当接して移動が規制される。
そして、第２隙間Ｃ２２内に流れ込んだ流体の圧力は、通路部材６０の環状段差部（被押圧部）６２及び環状当接部６３に有効に作用する。
したがって、この領域に流れ込んだ流体の圧力により、通路部材６０がロータ５０に向けて押圧され、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接させられる。
【００５７】
このように、付勢バネ８０の付勢力に加えて、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１を通して流れ込む流体の圧力が、通路部材６０の環状段差部６２及び環状当接部６３に直接作用するため、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、所望のシール性能が得られる。
尚、流体の圧力が低い場合は、流体が漏れようとする挙動自体も弱く、又、付勢バネ８０の付勢力が押圧力として作用するため、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、所望のシール性能が得られる。
【００５８】
上記構成をなすロータリ式バルブ装置Ｍ１によれば、保持部材３０に掛止部３９を設け、通路部材６０に被掛止部６４を設けたことにより、保持部材３０に対して、付勢バネ８０、環状シール部材７０、及び通路部材６０を組み込んだ後に、掛止部３９で被掛止部６４を掛止することで、これらの部品が保持部材３０から抜け落ちるのを防止することができる。
そして、付勢バネ８０、環状シール部材７０、及び通路部材６０が組み込まれた保持部材３０を、モジュール品として取り扱うことができ、ハウジング本体１０に対して容易に組み付けることができる。
【００５９】
また、通路部材６０は、保持部材３０の内側に配置されて付勢バネ８０の付勢力により付勢された状態で保持されている。したがって、従来のようなケーシングと接続部材の間に挟み込まれて保持されるような構造に比べて、モジュール品をハウジング本体１０に組み付けるだけで、通路部材６０を付勢バネ８０で付勢しつつロータ５０の開口部５２ｄと対向する位置に容易に組み付けることができる。
また、軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに流体が流れる使用形態と、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに流体が流れる使用形態の両形態において、シール性能に優れた通路を確保することができる。すなわち、流体の流れ方向に関係なく、所望のシール性能が得られ、所望の流量制御を行うことができる。
【００６０】
図８は、前述の環状シール部材７０に替えて、凹状の受圧面を有する環状シール部材７１０を採用する変形例を示すものである。
環状シール部材７１０は、ゴム材料により略Ｖ又はＵ字断面をなす円環状に形成され、内周面７１１、外周面７１２、端面７１３、凹状の受圧面７１４を備えている。
内周面７１１は、通路部材６０の外壁面６１ｂに密接するように形成されている。
外周面７１２は、保持部材３０の内壁面３３に密接するように形成されている。
端面７１３は、通路部材６０の環状段差部６２又は保持部材３０の環状段差部３４に当接するように形成されている。
受圧面７１４は、第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２、又は第２隙間Ｃ２１を通して流れ込んだ流体の圧力を受けて、その径方向において内周面７１１と外周面７１２が押し広げられるように形成されている。
また、環状シール部材７１０には、ゴム材料を成形する際に、金属材料等により形成された補強環が埋設されている。
【００６１】
すなわち、環状シール部材７１０は、受圧面７１４に対して、流体の圧力が作用するように組み付けられるものである。
したがって、流体が径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流れる使用形態においては、図９に示すように、受圧面７１４が保持部材３０の環状段差部３４に対向しかつ端面７１３が通路部材６０の環状段差部６２に当接するように組み付けられる。
一方、流体が軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて流れる使用形態においては、図１０に示すように、受圧面７１４が通路部材６０の環状段差部６２に対向しかつ端面７１３が保持部材３０の環状段差部３４に当接するように組み付けられる。
【００６２】
上記環状シール部材７１０を組み込んだロータリ式バルブ装置Ｍ１の動作は、前述の内容と同様であり、さらに受圧面７１４の作用が加わることになる。
一つの使用形態として、流体が径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流れる場合は、図９に示すような流れとなる。
すなわち、流体の流れにおいて、径方向通路３６から第２隙間Ｃ２１を通して流れ込む流体の圧力は、環状シール部材７１０の受圧面７１４に作用する。
【００６３】
したがって、流体の圧力により押圧される環状シール部材７１０は、通路部材６０の環状段差部（被押圧部）６２に当接して、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接するように通路部材６０をロータ５０に向けて押圧する。
さらに、受圧面７１４に作用する流体の圧力により、環状シール部材７１０がその径方向に押し広げられ、内周面７１１が外壁面６１ｂに対してより密接するように押圧され、又、外周面７１２が内周面３３に対してより密接するように押圧される。
【００６４】
このように、付勢バネ８０の付勢力に加えて、径方向通路ＲＰから第２隙間Ｃ２１を通して流れ込む流体の圧力が、環状シール部材７１０を介して通路部材６０に押圧力を及ぼし、又、環状シール部材７１０を通路部材６０と保持部材３０に押圧する。
これにより、通路部材６０と保持部材３０に対して環状シール部材７１０が密接させられると共に、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、シール性能が高められる。
尚、流体の圧力が低い場合は、前述同様に、流体が漏れようとする挙動自体も弱く、又、付勢バネ８０の付勢力が押圧力として作用するため、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、所望のシール性能が得られる。
【００６５】
他の使用形態として、流体が軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて流れる場合は、図１０に示すような流れとなる。
すなわち、流体の流れにおいて、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して流れ込む流体の圧力は、環状シール部材７１０の受圧面７１４に作用する。
【００６６】
したがって、流体の圧力により押圧される環状シール部材７１０は、保持部材３０の環状段差部（規制部）３４に当接して移動が規制される。
さらに、受圧面７１４に作用する流体の圧力により、環状シール部材７１０がその径方向に押し広げられ、内周面７１１が外壁面６１ｂに対してより密接するように押圧され、又、外周面７１２が内周面３３に対してより密接するように押圧される。
そして、第２隙間Ｃ２２内に流れ込んだ流体の圧力は、通路部材６０の環状段差部（被押圧部）６２及び環状当接部６３に有効に作用する。
したがって、この領域に流れ込んだ流体の圧力により、通路部材６０がロータ５０に向けて押圧され、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接させられる。
【００６７】
このように、付勢バネ８０の付勢力に加えて、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１を通して流れ込む流体の圧力が、環状シール部材７１０を通路部材６０と保持部材３０に押圧し、又、通路部材６０の環状段差部６２及び環状当接部６３に直接作用する。
これにより、通路部材６０と保持部材３０に対して環状シール部材７１０が密接させられると共に、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、シール性能が高められる。
尚、流体の圧力が低い場合は、前述同様に、流体が漏れようとする挙動自体も弱く、又、付勢バネ８０の付勢力が押圧力として作用するため、環状当接部６３は外輪郭面５２ｃに確実に密接させられ、所望のシール性能が得られる。
【００６８】
上記のように、環状シール部材７１０を組み込んだロータリ式バルブ装置Ｍ１によれば、軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに流体が流れる使用形態と、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに流体が流れる使用形態の両形態において、シール性能に優れた通路を確保することができる。すなわち、流体の流れ方向に関係なく、所望のシール性能が得られ、所望の流量制御を行うことができる。
このように、環状シール部材７１０の組付け方向が、使用形態に応じて変えられる場合も、本発明の範疇とするものである。
【００６９】
図１１ないし図１５は、第１実施形態に係るロータリ式バルブ装置Ｍ１に含まれる保持部材の他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態に係る保持部材３００は、樹脂材料、アルミニウム材料、その他の金属材料等により形成され、環状溝３０１ａを外周に備える筒部としての円筒部３０１、内壁面３０２、内壁面３０３、規制部としての環状段差部３０４、受け部３０５、径方向通路３０６、フランジ部３０７、掛止部３０８、パイプ部３０９を備えている。
【００７０】
円筒部３０１は、環状溝３０１ａにＯリングを嵌め込んだ状態で、ハウジング本体１０の嵌合部１５に嵌合されるように形成されている。
ここでは、嵌合部１５は、円筒状の貫通孔として形成されている。
【００７１】
内壁面３０２は、第２隙間Ｃ２１をおいて通路部材６０を受け入れるように、円形の内周面として形成されている。
ここで、第２隙間Ｃ２１は、通路部材６０の外壁面６１ｂと保持部材３００の内壁面３２の間において画定される。そして、図１４に示すように、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流体が流れる際に、第２隙間Ｃ２１を通して、流体の圧力が環状シール部材７１０の受圧面７１４に導かれるようになっている。
【００７２】
内壁面３０３は、内壁面３０２よりも大きい内径をなし、第２隙間Ｃ２２をおいて通路部材６０を受け入れ、かつ、環状シール部材７１０を通路部材６０の外壁面６１ｂと協働して挟み込むように、円形の内周面として形成されている。
ここで、第２隙間Ｃ２２は、通路部材６０の外壁面６１ｂと保持部材３００の内壁面３０３の間において画定される。そして、図１５に示すように、軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて流体が流れる際に、第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して、流体の圧力が環状シール部材７１０の受圧面７１４に導かれると共に、環状段差部６２に導かれるようになっている。
【００７３】
環状段差部３０４は、内壁面３０２と内壁面３０３の境界において、環状シール部材７１０が当接し得るように円環状の当接面として形成されている。
そして、環状段差部３０４は、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して流れ込む流体の圧力を受ける環状シール部材７１０を当接させて、その移動を規制する規制部としての役割をなす。
このように、規制部としての環状段差部３０４を設けたことにより、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して流れ込む流体が、環状シール部材７１０の受圧面７１４で受け止められる。これにより、図１５に示すように、環状当接部６３及び環状段差部６２に対して、流体の圧力を確実に作用させることができる。
受け部３０５は、付勢バネ８０の第１端部８１を受けるように、円環状の座面として形成されている。
【００７４】
径方向通路３０６は、ハウジングＨの径方向通路ＲＰの一部を画定するものであり、通路部材６０の径方向通路６１ａと連通するように形成されている。
フランジ部３０７は、嵌合部１５の端面において、ハウジング本体１０に対してネジで締結固定されるように形成されている。尚、固定手法としては、ネジに限らず、溶着、その他の手法でもよい。
【００７５】
掛止部３０８は、保持部材３００に組み込まれた通路部材６０の被掛止部６４を掛止するべく、円筒部３０１の端面側において円筒部３０１の軸線方向に開口するＬ字状の切り欠きとして形成されている。
ここで、掛止部３０８は、付勢バネ８０の付勢方向、すなわち円筒部３０１の軸線方向における所定範囲において、被掛止部６４の移動を許容するように形成されている。
すなわち、通路部材６０の環状当接部６３がロータ５０の外輪郭面５２ｃに密接するように組み付けられた状態において、付勢バネ８０の付勢力が作用するように、被掛止部６４が掛止部３０８から離れた状態で保持されるようになっている。
【００７６】
また、掛止部３０８の領域には、通路部材６０の被掛止部６４が掛止部３０８に沿って移動し離脱するのを規制するべく、掛止部３０８から突出する規制突起３０８ａが形成されている。
したがって、保持部材３００に対して、付勢バネ８０、環状シール部材７１０、通路部材６０が組み込まれて保持された状態で、通路部材６０の被掛止部６４は、付勢バネ８０の付勢力により掛止部３０８に掛止され、又、規制突起３０８ａにより移動が規制されるため、保持部材３００からの通路部材６０の抜け落ちが規制される。
【００７７】
パイプ部３０９は、外部の配管を接続するべく、円筒状をなし、円筒部３０１に一体的に形成されている。尚、パイプ部３０９は、接続される配管のレイアウトに応じて種々の形態に形成され得る。
【００７８】
上記のように、ハウジング本体１０と別個に形成された保持部材３００を採用し、保持部材３００に掛止部３０８を設け、通路部材６０に被掛止部６４を設けたことにより、保持部材３００に対して、付勢バネ８０、環状シール部材７１０、及び通路部材６０を組み込んだ後に、掛止部３０８で被掛止部６４を掛止することで、これらの部品が保持部材３００から抜け落ちるのを防止することができる。
そして、付勢バネ８０、環状シール部材７０、及び通路部材６０が組み込まれた保持部材３００を、モジュール品として取り扱うことができ、ハウジング本体１０に対して容易に組み付けることができる。
【００７９】
また、通路部材６０は、保持部材３００の内側に配置されて付勢バネ８０の付勢力により付勢された状態で保持されている。したがって、従来のようなケーシングと接続部材の間に挟み込まれて保持されるような構造に比べて、モジュール品をハウジング本体１０に組み付けるだけで、通路部材６０を付勢バネ８０で付勢しつつロータ５０の開口部５２ｄと対向する位置に容易に組み付けることができる。
尚、保持部材３００、通路部材６０、付勢バネ８０、環状シール部材７１０を組み込んだロータリ式バルブ装置Ｍ１の動作は、前述の内容と同様である。
【００８０】
次に、本発明に係るロータリ式バルブ装置の第２実施形態について、添付図面の図１６ないし図２５を参照しつつ説明する。尚、前述の第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態に係るロータリ式バルブ装置Ｍ２は、ハウジングＨ２、２つの接続部材４１０，４２０、所定の軸線Ｓ回りに回動するロータ５００、３つの通路部材６０、３つの環状シール部材７１０、３つの付勢バネ８０、駆動機構９０、サーモスタット６００を備えている。
【００８１】
ハウジングＨ２は、ハウジング本体１００、ハウジングカバー２０、３つの保持部材３１０，３２０，３３０により形成されている。
また、ハウジングＨ２は、軸線Ｓ方向に沿う軸方向通路ＡＰと、軸線Ｓに対して垂直な径方向に伸長する径方向通路ＲＰを画定する。
尚、３つの通路部材６０、３つの環状シール部材７１０、及び３つの付勢バネ８０は、それぞれ取付け位置に応じて異なる寸法をなす略相似形として形成されているが、機能上は前述の実施形態と同一であるため、同一符号にて示されている。
【００８２】
ロータリ式バルブ装置Ｍ２は、図１８に示すように、車両に搭載されるエンジン１の冷却水の流れを制御する冷却水制御系に適用されるものである。
冷却水制御系は、エンジン１に組み付けられたウォータポンプ２、ウォータポンプ２の上流側に取り付けられたロータリ式バルブ装置Ｍ２、ラジエータ３、ヒータ４、ＥＧＲクーラ５、スロットルユニット６を備えている。
【００８３】
ロータリ式バルブ装置Ｍ２は、配管Ｌ１を介してラジエータ３に、配管Ｌ２を介してヒータ４に、配管Ｌ３を介してＥＧＲクーラ５に、配管Ｌ４を介してスロットルユニット６に、それぞれ接続されている。
また、エンジン１のアウトレット１ａは、配管Ｌ５を介してラジエータ３に、配管Ｌ６を介してヒータ４に、配管Ｌ７を介してＥＧＲクーラ５に、配管Ｌ８を介してスロットルユニット６に、それぞれ接続されている。
そして、ウォータポンプ２のポンプ作用により、エンジン１のアウトレット１から吐出された冷却水は、配管Ｌ５，ラジエータ３，及び配管Ｌ１を経て、配管Ｌ６，ヒータ４，及び配管Ｌ２を経て、配管Ｌ７，ＥＧＲクーラ５，及び配管Ｌ３を経て、配管Ｌ８，スロットルユニット６，及び配管Ｌ４を経て、ロータリ式バルブ装置Ｍ２の径方向通路ＲＰから流入し軸方向通路ＡＰから流出して、ウォータポンプ２に流入するようになっている。
【００８４】
ハウジング本体１００は、樹脂材料、アルミニウム材料、その他の金属材料等により形成され、収容室１１、凹部１２、軸受部１３、軸受部１４、３つの嵌合部１５、フランジ部１６、４つの接合部１１７，１１８，１１９，１２０、サーモスタット６００を収容する収容部１３０を備えている。
３つの嵌合部１５は、それぞれ異なる寸法をなす略相似形として形成されているが、機能上は前述の実施形態と同一であるため、同一符号にて示されている。
収容室１１は、ロータ５００を軸線Ｓ回りに回動自在に、第１隙間Ｃ１をおいて収容するように形成されている。
【００８５】
接合部１１７は、接続部材４１０を接合して、ネジにより固定するように形成されている。
接合部１１８は、保持部材３１０を嵌合する嵌合部１５の領域において、接続部材４２０を接合して、ネジにより固定するように形成されている。
接合部１１９は、保持部材３２０を嵌合する嵌合部１５の領域において、保持部材３２０を接合して、ネジにより固定するように形成されている。
接合部１２０は、保持部材３３０を嵌合する嵌合部１５の領域において、保持部材３３０を接合して、ネジにより固定するように形成されている。
【００８６】
保持部材３１０は、ロータ５００の開口部５２４ａに対向する通路部材６０、環状シール部材７１０及び付勢バネ８０を保持するものであり、段付き円筒部３１、内壁面３２、内壁面３３、環状段差部３４、受け部３５、径方向通路３６、フランジ部３７、嵌合部３８、掛止部３９、サーモスタット６００に通じるバイパス通路３１１を備えている。
バイパス通路３１１は、サーモスタット６００が所定温度以上で開弁したときに、軸方向通路ＡＰと接続部材４２０の通路を連通させるものである。
【００８７】
保持部材３２０は、ロータ５００の開口部５２３ａに対向する通路部材６０、環状シール部材７１０及び付勢バネ８０を保持するものであり、段付き円筒部３１、内壁面３２、内壁面３３、環状段差部３４、受け部３５、径方向通路３６、嵌合部３８、掛止部３９、フランジ部３２１、配管Ｌ２を接続するパイプ部３２２を備えている。
フランジ部３２１は、ハウジング本体１００の嵌合部１５に形成された凹部１５ｂに嵌め込まれて、ネジにより締結されて固定される。
【００８８】
保持部材３３０は、ロータ５００の開口部５２４ｂに対向する通路部材６０、環状シール部材７１０及び付勢バネ８０を保持するものであり、段付き円筒部３１、内壁面３２、内壁面３３、環状段差部３４、受け部３５、径方向通路３６、嵌合部３８、掛止部３９、フランジ部３３１、配管Ｌ４を接続するパイプ部３３２を備えている。
フランジ部３３１は、ハウジング本体１００の嵌合部１５に形成された凹部１５ｂに嵌め込まれて、ネジにより締結されて固定される。
【００８９】
接続部材４１０は、ハウジング本体１００に接合されるフランジ部４１１、配管Ｌ３を接続するパイプ部４１２を備えている。
フランジ部４１１は、ハウジング本体１００の接合部１１７に対してネジにより締結されて固定される。
そして、接続部材４１０は、ロータ５００の回転位置に関係なく、ハウジングＨ２内の軸方向通路ＡＰと常時連通すると共に、パイプ部４１２が配管Ｌ３を介してＥＧＲクーラ５に接続される。
【００９０】
接続部材４２０は、ハウジング本体１００に接合されるフランジ部４２１、結合部４２、サーモスタット６００に通じるバイパス通路４２３、配管Ｌ１を接続するパイプ部４２４を備えている。
フランジ部４２１は、ハウジング本体１００の接合部１１８に対してネジにより締結されて固定される。
バイパス通路４２３は、サーモスタット６００が所定温度以上で開弁したときに、バイパス通路３１１と協働して、軸方向通路ＡＰと接続部材４２０の通路を連通させるものである。
【００９１】
ロータ５００は、耐摩耗性及び摺動性に優れた樹脂材料により形成され、軸線Ｓをもつ回転軸５１、バルブ部５２０、バブル部５２０を回転軸５１に連結する複数のスポーク部５３０を備えている。
【００９２】
バルブ部５２０は、軸線Ｓを中心とする略円筒状の内壁面５２１、軸線Ｓ周りにおいて内壁面５２１と回転軸５１の間に画定された内部通路５２２、軸線Ｓ方向において連なる２つの球面をなす外輪郭面５２３，５２４、内部通路５２２から軸線Ｓに垂直な径方向外側に向かって外輪郭面５２３に開口する２つの開口部５２３ａ，５２３ｂ、内部通路５２２から軸線Ｓに垂直な径方向外側に向かって外輪郭面５２４に開口する２つの開口部５２４ａ，５２４ｂを備えている。
【００９３】
外輪郭面５２３，５２４は、それぞれ軸線Ｓ上に中心をもつ所定半径の球面として形成されている。
開口部５２３ａは、図２１に示すように、外輪郭面５２３において、軸線Ｓに垂直な直線を中心線とする所定内径の円形孔として、又、軸線Ｓ回りの中心角が約２０度を占めるように形成されている。
開口部５２３ｂは、図２１に示すように、外輪郭面５２３において、開口部５２３ａの内径と同程度の幅で周方向に伸びる長孔として、又、軸線Ｓ回りの中心角が約５０度を占めるように形成されている。
開口部５２４ａは、図２０に示すように、外輪郭面５２４において、開口部５２３ａよりも大きい開口面積で周方向に伸びる長孔として、又、軸線Ｓ回りの中心角が約９０度を占めるように形成されている。
開口部５２４ｂは、図２０及び図２１に示すように、外輪郭面５２４において、開口部５２４ａよりも幅狭で周方向に伸びる長孔として、又、軸線Ｓ回りの中心角が約１２０度を占めるように形成されている。
【００９４】
ここで、開口部５２３ｂの中心は、開口部５２３ａの中心に対して、図２３中の反時計回りに約１００度位相がずれた位置に形成されている。
開口部５２４ａの中心は、開口部５２３ａの中心に対して、図２３及び図２４の反時計回りに約８０度位相がずれた位置に形成されている。
開口部５２４ｂの中心は、開口部５２３ａの中心に対して、図２３及び図２４の時計回りに約６０度位相がずれた位置に形成されている。
【００９５】
スポーク部５３０は、内部通路５２２が軸線Ｓ方向において貫通するように、回転軸５１に対してバルブ部５２０を離散的に連結するように形成されている。
第２実施形態においては、ロータ５００の外輪郭面５２３，５２４に対して、３つの通路部材６０の環状当接部６３がそれぞれ密接するように押圧される。
【００９６】
サーモスタット６００は、温度検知媒体を含み、流体の温度が所定レベル以上になると、温度検体媒体の膨張により開弁動作を行って、軸方向通路ＡＰと接続部材４２０の配管Ｌ１に通じる通路（パイプ部４２４内の通路）とを連通させるようになっている。
【００９７】
次に、上記ロータリ式バルブ装置Ｍ２の動作について説明する。
ここでは、エンジン１の冷却水は、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに向けて流れるように設定されている。
また、駆動機構９０により、ロータ５００が適宜回転制御されて、モード１、モード２、モード３、モード４、モード５の状態が設定され得る。
尚、全てのモードにおいて、ＥＧＲクーラ５は、ロータ５００の回転位置に関係なく常に冷却水が供給され得る状態にある。
【００９８】
モード１は、ラジエータ３及びヒータ４への冷却水の供給が停止され、ＥＧＲクーラ５及びスロットルユニット６に冷却水が供給される状態である。
すなわち、ロータ５００が、図２３及び図２４に示す位置から反時計回りに約９０度回転させられた状態で、モード１が成立する。
この状態において、ラジエータ３に連通する保持部材３１０の領域の径方向通路３６，６１ａが外輪郭面５２４により遮断され、ヒータ４に連通する保持部材３２０の領域の径方向通路３６，６１ａが外輪郭面５２３により遮断され、スロットルユニット６に連通する保持部材３３０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ｂに連通する。
【００９９】
モード２は、ラジエータ３への冷却水の供給が停止され、ヒータ４、ＥＧＲクーラ５、及びスロットルユニット６に冷却水が供給される状態である。
すなわち、ロータ５００が、図２３及び図２４に示す位置から反時計回りに約７０度回転させられた状態で、モード２が成立する。
この状態において、ラジエータ３に連通する保持部材３１０の領域の径方向通路３６，６１ａが外輪郭面５２４により遮断され、ヒータ４に連通する保持部材３２０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２３ａに連通し、スロットルユニット６に連通する保持部材３３０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ｂに連通する。
【０１００】
モード３は、ヒータ４への冷却水の供給が停止され、ラジエータ３、ＥＧＲクーラ５、及びスロットルユニット６に冷却水が供給される状態である。すなわち、ロータ５００が、図２３及び図２４に示す位置にある状態で、モード３が成立する。
この状態において、ヒータ４に連通する保持部材３２０の領域の径方向通路３６，６１ａが外輪郭面５２３により遮断され、ラジエータ３に連通する保持部材３１０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ａに連通し、スロットルユニット６に連通する保持部材３３０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ｂに連通する。
【０１０１】
モード４は、ラジエータ３、ヒータ４、ＥＧＲクーラ５、及びスロットルユニット６に冷却水が供給される状態である。
すなわち、ロータ５００が、図２３及び図２４に示す位置から時計回りに約１５度前後回転させられた状態で、モード４が成立する。
この状態において、ラジエータ３に連通する保持部材３１０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ａに連通し、ヒータ４に連通する保持部材３２０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２３ｂに連通し、スロットルユニット６に連通する保持部材３３０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ｂに連通する。
【０１０２】
モード５は、スロットルユニット６への冷却水の供給が停止され、ラジエータ３、ヒータ４、及びＥＧＲクーラ５に冷却水が供給される状態である。
すなわち、ロータ５００が、図２３及び図２４に示す位置から時計回りに約４０度前後回転させられた状態で、モード５が成立する。
この状態において、スロットルユニット６に連通する保持部材３３０の領域の径方向通路３６，６１ａは外輪郭面５２４により遮断され、ラジエータ３に連通する保持部材３１０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２４ａに連通し、ヒータ４に連通する保持部材３２０の領域の径方向通路３６，６１ａが開口部５２３ｂに連通する。
【０１０３】
以上述べた全てのモードにおいて、径方向通路３６から第２隙間Ｃ２１に流れ込む冷却水の圧力は、環状シール部材７１０の受圧面７１４に作用する。
したがって、冷却水の圧力により押圧される環状シール部材７１０は、通路部材６０の環状段差部（被押圧部）６２に当接して、環状当接部６３が外輪郭面５２ｃに密接するように通路部材６０をロータ５００に向けて押圧する。
さらに、受圧面７１４に作用する流体の圧力により、環状シール部材７１０がその径方向に押し広げられ、内周面７１１が外壁面６１ｂに対してより密接するように押圧され、又、外周面７１２が内周面３３に対してより密接するように押圧される。
【０１０４】
このように、付勢バネ８０の付勢力に加えて、径方向通路ＲＰから第２隙間Ｃ２１を通して流れ込む流体の圧力が、環状シール部材７１０を介して通路部材６０に押圧力を及ぼし、又、環状シール部材７１０を通路部材６０と保持部材３１０，３２０，３３０に押圧する。
これにより、通路部材６０と保持部材３１０，３２０，３３０に対して環状シール部材７１０が密接させられると共に、環状当接部６３は外輪郭面５２３，５２４に確実に密接させられ、シール性能が高められる。
【０１０５】
一方、上記ロータリ式バルブ装置Ｍ２を、図２５に示すように軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに向けて冷却水が流れる冷却水制御系に使用する場合は、図１０に示すように、軸方向通路ＡＰから第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２２を通して流れ込む冷却水の圧力が受圧面７１４に作用するように、環状シール部材７１０を組み込むことで、同様のシール性能を確保することができる。
【０１０６】
上記構成をなすロータリ式バルブ装置Ｍ２によれば、保持部材３１０，３２０，３３０に掛止部３９を設け、通路部材６０に被掛止部６４を設けたことにより、保持部材３１０，３２０，３３０に対して、付勢バネ８０、環状シール部材７１０、及び通路部材６０を組み込んだ後に、掛止部３９で被掛止部６４を掛止することで、これらの部品が保持部材３１０，３２０，３３０から抜け落ちるのを防止することができる。
そして、付勢バネ８０、環状シール部材７１０、及び通路部材６０が組み込まれた保持部材３１０，３２０，３３０を、モジュール品として取り扱うことができ、ハウジング本体１００に対して容易に組み付けることができる。
【０１０７】
また、通路部材６０は、保持部材３１０，３２０，３３０の内側に配置されて付勢バネ８０の付勢力により付勢された状態で保持されている。したがって、従来のようなケーシングと接続部材の間に挟み込まれて保持されるような構造に比べて、モジュール品をハウジング本体１００に組み付けるだけで、通路部材６０を付勢バネ８０で付勢しつつロータ５００の開口部５２３ａ，５２４ａ，５２４ｂと対向する位置に容易に組み付けることができる。
また、軸方向通路ＡＰから径方向通路ＲＰに流体が流れる使用形態と、径方向通路ＲＰから軸方向通路ＡＰに流体が流れる使用形態の両形態において、シール性能に優れた通路を確保することができる。すなわち、流体の流れ方向に関係なく、所望のシール性能が得られ、所望の流量制御を行うことができる。
尚、上記ロータリ式バルブ装置Ｍ２においては、環状シール部材７１０を採用した場合を示したが、前述の実施形態と同様に、環状シール部材７０を組み込んでもよい。
【０１０８】
上記実施形態においては、環状シール部材として、略矩形の断面をなす環状シール部材７０、略Ｕ又はＶ字状断面をなす環状シール部材７１０を示したが、これに限定されるものではなく、流体の圧力に対して所定範囲の形態を維持し得るものであれば、両端面に凹状の受圧面を形成した環状シール部材を採用してもよい。
【０１０９】
上記実施形態においては、ロータとして、球面をなす外輪郭面５２ｃ，５２３，５２４を有するロータ５０，５００を示したが、これに限定されるものではなく、円筒状の外輪郭面をもつロータを採用し、通路部材としても、ロータの外周面に密接し得る環状当接部を備えた円筒状の通路部材を採用してもよい。
【０１１０】
以上述べたように、本発明のロータリ式バルブ装置は、組み付けが容易で、所望のシール性能が得られ、又、軸方向通路から径方向通路に流体が流れる使用形態と、径方向通路から軸方向通路に流体が流れる使用形態の両形態において、シール性能に優れた通路を確保することができるため、車両等の冷却水制御系に適用できるのは勿論のこと、その他の流体の流れを制御する流体制御系においても有用である。
【符号の説明】
【０１１１】
Ｓ  軸線
Ｍ１，Ｍ２  ロータリ式バルブ装置
Ｈ，Ｈ２  ハウジング
ＡＰ  軸方向通路
ＲＰ  径方向通路
３０  保持部材（ハウジング）
３１  段付き円筒部（筒部）
３２，３３  内壁面
３４  環状段差部（規制部）
３６  径方向通路
３９  掛止部
５０  ロータ
５２ｂ  内部通路
５２ｃ  外輪郭面
５２ｄ  開口部
６０  通路部材
６１ａ  径方向通路
６１ｂ  外壁面
６２  環状段差部（被押圧部、円環状段差面）
６３  環状当接部（円環状シールリップ）
６４  被掛止部
７０  環状シール部材
Ｃ１  第１隙間
Ｃ２１，Ｃ２２  第２隙間
８０  付勢バネ
９０  駆動機構
３００  保持部材（ハウジング）
３０１  円筒部（筒部）
３０２，３０３  内壁面
３０４  環状段差部（規制部）
３０５  受け部
３０６  径方向通路
３０８  掛止部
３０８ａ  規制突起
３０９  パイプ部
３１０，３２０，３３０  保持部材（ハウジング）
５００  ロータ
５２２  内部通路
５２３，５２４  外輪郭面
５２３ａ，５２３ｂ，５２４ａ，５２４ｂ  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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