(57)【要約】【課題】流体制御弁装置の耐久性を高めること。【解決手段】流体制御弁装置１０は、流入口２４と排出口２５，２６とを有しているハウジング１１と、前記複数の排出口２５，２６を開閉する弁ユニット４０Ａ，４０Ｂとを含む。前記弁ユニット４０Ａは、前記ハウジング１１の弁箱４１Ａに設けられ前記流入口側に位置した弁座６１Ａと、前記弁箱４１Ａに収納され前記排出口２５側に位置し前記弁座６１Ａに対して開く弁体７１Ａと、前記弁座６１Ａに対し前記弁体７１Ａを閉じる方向へ付勢する付勢部材９１Ａとを含む。前記弁体７１Ａは、弁棒７４Ａとは反対側の端部を、前記リッド４３Ａで軸方向に支持される。前記弁棒７４Ａは、前記ハウジング１１によってスライド可能に支持される。前記弁箱本体４２Ａの前記開放端面４４Ａと前記リッド４３Ａの端面４３Ａａとは互いに固着される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口と排出口とを有しているハウジングと、前記排出口を開閉可能な弁機構とを含む流体制御弁装置において、
前記弁機構は、前記ハウジングに回転可能に収納されるとともにカムを有した軸と、前記カムにより駆動されて前記排出口を開閉可能な弁ユニットと、を含み、
前記弁ユニットは、
前記ハウジングに設けられた弁箱本体と、この弁箱本体の開放端面を閉鎖するリッドと、からなる弁箱と、
前記弁箱本体に設けられた弁座と、
前記カムの位相の変位に従って開閉運動が可能となるよう前記弁箱に収納された弁体と、
前記弁座に対して前記弁体を閉じる方向へ付勢する付勢部材とを、含み、
前記弁体は、前記カムによって駆動可能な弁棒を有するとともに、この弁棒に対して反対側の端部を、前記リッドによって前記弁体の軸方向に支持され、
前記弁棒は、前記ハウジングによって前記弁体の軸方向にスライド可能となるよう支持され、
前記弁箱本体の前記開放端面と前記リッドの端面とは互いに固着されている、ことを特徴とする流体制御弁装置。
【請求項２】
前記弁体は、前記弁座に対向した前記底板を有し、カップ形状に形成されたカップ状部材によって構成されており、
前記カップ状部材の開放端の内部には、閉鎖部材が嵌め込まれており、前記カップ状部材と前記閉鎖部材とは軸方向に相対変位が可能であり、
この閉鎖部材は、前記リッドの内面から前記閉鎖部材へ向かって延びた延出部により、前記カップ状部材における軸方向に支持されており、
前記付勢部材は、前記カップ状部材の内部に位置するとともに、前記底板と前記閉鎖部材との間に介在していることを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに１つの流入口と複数の排出口とを有している流体制御弁装置の、改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の排出口を有した流体制御弁装置は、１つの流入口から入った流体を複数の排出口から個別に排出するものであり、例えばエンジン冷却システムに用いられている。このような流体制御弁装置に関する従来技術として、例えば特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
特許文献１に開示された流体制御弁装置は、複数のカムを有した軸と、複数のカムにより個別に駆動されて複数の排出口を個別に開閉可能な複数の弁ユニットとからなる。各弁ユニットは、弁箱と、弁箱に設けられた弁座と、弁箱に収納された弁体と、弁座に対して弁体を開ける方向へ付勢する付勢部材とを備えた、カム式ポペット弁である。
【０００４】
弁座は、軸の軸線を向いて、弁箱の内面に設けられている。弁棒を有している弁体は、カムの位相の変位に従い、軸の軸線から離れる方向に変位可能である。付勢部材は、弁座に対して弁体を開ける方向へ付勢している。
【０００５】
弁箱は、ハウジングに形成された弁箱本体と、この弁箱本体の開放端面を閉鎖するとともに排出口を備えたリッドと、からなる。リッドは、弁箱本体に対して、弁体の軸線方向に重なり且つ固定されている。弁箱本体に対するリッドの固定構造には、ボルト止め等の着脱可能構造と、振動溶着等による取り外し不能構造とがある。着脱可能構造は、特許文献１のようにシール部材を必要とするので、改良の余地がある。
【０００６】
一方、振動溶着による固定構造は、リッドの取り外しが不要な場合に有効である。近年は振動溶着の開発が進み、溶着による接合面のシール性能も高まっているので、別個のシール部材が不要である。しかし、振動溶着時に、接合面には面に沿う方向に振動が発生する。リッドに設けられている弁座に対して、弁軸は弁箱本体に支持されている。弁体の閉鎖状態において、振動溶着をすると、弁軸には曲げ方向の振動が伝わる。振動に対する弁軸の耐久性を確保することが、流体制御弁装置の品質を高める上で重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１７／００７０６３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、流体制御弁装置の品質を高めることができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１による発明によれば、
流入口と排出口とを有しているハウジングと、前記排出口を開閉可能な弁機構とを含む流体制御弁装置において、
前記弁機構は、前記ハウジングに回転可能に収納されるとともにカムを有した軸と、前記カムにより駆動されて前記排出口を開閉可能な弁ユニットと、を含み、
前記弁ユニットは、
前記ハウジングに設けられた弁箱本体と、この弁箱本体の開放端面を閉鎖するリッドと、からなる弁箱と、
前記弁箱本体に設けられた弁座と、
前記カムの位相の変位に従って開閉運動が可能となるよう前記弁箱に収納された弁体と、
前記弁座に対して前記弁体を閉じる方向へ付勢する付勢部材とを、含み、
前記弁体は、前記カムによって駆動可能な弁棒を有するとともに、この弁棒に対して反対側の端部を、前記リッドによって前記弁体の軸方向に支持され、
前記弁棒は、前記ハウジングによって前記弁体の軸方向にスライド可能となるよう支持され、
前記弁箱本体の前記開放端面と前記リッドの端面とは互いに固着されている、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のごとく、好ましくは、
前記弁体は、前記弁座に対向した前記底板を有し、カップ形状に形成されたカップ状部材によって構成されており、
前記カップ状部材の開放端の内部には、閉鎖部材が嵌め込まれており、前記カップ状部材と前記閉鎖部材とは軸方向に相対変位が可能であり、
この閉鎖部材は、前記リッドの内面から前記閉鎖部材へ向かって延びた延出部により、前記カップ状部材における軸方向に支持されており、
前記付勢部材は、前記カップ状部材の内部に位置するとともに、前記底板と前記閉鎖部材との間に介在していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、弁体の弁棒はハウジングによって支持されている。弁体のなかの、弁棒とは反対側の端部は、リッドによって弁体の軸方向に支持されている。つまり、反対側の端部は、弁箱本体とリッドとの接合面の、面に沿う方向には支持されていない。このため、弁箱本体とリッドとを接合するときに発生する、接合面に沿う方向の振動、例えば振動溶着に伴い発生する振動が、弁棒に伝わらないように抑制することができる。弁軸の耐久性を確保することができるので、この結果、流体制御弁装置の品質を高めることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、カップ状部材の底板と、このカップ状部材の開放端の内部に相対変位が可能に嵌め込まれた閉鎖部材と、の間に付勢部材が介在している。閉鎖部材は、リッドの内面から閉鎖部材へ向かって延びた延出部により、カップ状部材の軸方向に支持されている。つまり、弁体と付勢部材の両方とも、弁箱本体とリッドとの接合面の、面に沿う方向には支持されていない。このため、弁箱本体とリッドとを接合するときに発生する、接合面に沿う方向の振動が、付勢部材を介して弁棒に伝わらないように抑制することができる。弁軸の耐久性を、より一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による流体制御弁装置を軸の軸線に沿って断面した図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図２に示される弁箱の弁箱本体と弁体との関係を示す斜視図である。
【図４】図２に示される弁体と付勢部材と閉鎖部材とシール部材との関係を示す分解した断面図である。
【図５】図２に示される流体制御弁装置の作用図である。
【図６】図１に示される流体制御弁装置をエンジン冷却システムに組み込んだ模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態を、添付図に基づいて以下に説明する。図１に示されるように、流体制御弁装置１０は、ハウジング１１と弁機構１２とを含む。
【００１５】
ハウジング１１は、周壁２１に囲まれた断面真円状の内部空間２２を有する、筒状の部材である。この内部空間２２は、ハウジング１１の長手方向の両端部が、一対の隔壁２３Ａ，２３Ｂによって外部から仕切られることにより、形成されてなる。ハウジング１１は、１つの流入口２４と複数（例えば２つ）の排出口２５，２６とを有している。複数の排出口２５，２６は、それぞれホース等の外部配管によって、図示せぬ外部機器に接続される。
【００１６】
以下、複数の排出口２５，２６の一方のことを適宜「第１排出口２５」といい、他方のことを適宜「第２排出口２６」という。流入口２４と第１排出口２５と第２排出口２６とは、ハウジング１１の外周面に位置して内部空間２２に連通しており、ハウジング１１の周方向と長手方向の両方に、互いに位置がずれている。第１排出口２５と第２排出口２６とは、互いに同じ構成である。但し、第１排出口２５と第２排出口２６とは、接続される外部機器に応じて口径が異なってもよい。また、複数の排出口２５，２６の数量は２つに限定されるものではなく、３つ以上あってもよい。
【００１７】
前記弁機構１２は、１つまたは複数の排出口２５，２６を個別に開閉可能であり、１つまたは複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂと、この１つまたは複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂを個別に開閉駆動する駆動部３０と、を含む。この駆動部３０は、軸３１とアクチュエータ３６（駆動源３６）と、によって構成されている。
【００１８】
軸３１は、複数のカム３２，３３を有しており、この複数のカム３２，３３と共にハウジング１１の内部空間２２に回転可能に収納されている。カム３２，３３は、付勢部材９１Ａ，９１Ｂの付勢力に抗して、弁体７１Ａ，７１Ｂを、弁座６１Ａ，６１Ｂに対して開く方向へ駆動可能なカム面３２ａ，３３ａを有している。軸３１の軸線３１ａは、内部空間２２の中心２２ａに合致している。複数のカム３２，３３は、軸３１から径外方へ突出している。
【００１９】
以下、複数のカム３２，３３の一方のことを適宜「第１カム３２」といい、他方のことを適宜「第２カム３３」という。なお、複数のカム３２，３３は、軸３１が回転したときに、各カム３２，３３の頂部と弁体７１Ａの弁棒７４Ａ，７４Ｂとが当接することによって、軸３１の軸線３１ａとの距離が変化するものであればよい。本実施例においては、複数のカム３２，３３は、軸３１から径外方へ突出している。
【００２０】
軸３１の両端部は、軸受３４Ａ，３４Ｂによって回転可能にハウジング１１に支持されるとともに、シール部材３５Ａ，３５Ｂによってシールされている。軸受３４Ａ，３４Ｂとシール部材３５Ａ，３５Ｂは、隔壁２３Ａ，２３Ｂに組み込まれている。さらに、軸３１の一端部は、アクチュエータ３６の駆動軸に連結されている。このアクチュエータ３６は、図示せぬ制御部の制御信号を受けて、軸３１を回転駆動する。このアクチュエータ３６は、ハウジング１１の一端に固定されており、例えば電動モータによって構成される。
【００２１】
前記複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂは、複数のカム３２，３３により個別に駆動されて、複数の排出口２５，２６を個別に開閉することが可能である。
【００２２】
以下、複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂの一方のことを適宜「第１弁ユニット４０Ａ」といい、他方のことを適宜「第２弁ユニット４０Ｂ」という。第１弁ユニット４０Ａは第１排出口２５に対応しており、第１カム３２によって駆動される。第２弁ユニット４０Ｂは第２排出口２６に対応しており、第２カム３３によって駆動される。
【００２３】
この複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂは、複数の弁箱４１Ａ，４１Ｂと複数の弁座６１Ａ，６１Ｂと複数の弁体７１Ａ，７１Ｂと複数の付勢部材９１Ａ，９１Ｂとを含む。つまり、第１弁ユニット４０Ａは、１つの弁箱４１Ａと１つの弁座６１Ａと１つの弁体７１Ａと１つの付勢部材９１Ａとを含む。第２弁ユニット４０Ｂは、１つの弁箱４１Ｂと１つの弁座６１Ｂと１つの弁体７１Ｂと１つの付勢部材９１Ｂとを含む。
【００２４】
第１弁ユニット４０Ａと第２弁ユニット４０Ｂとは、互いに同じ構成である。但し、第１弁ユニット４０Ａと第２弁ユニット４０Ｂの大きさは、第１排出口２５と第２排出口２６の各口径に合わせて異なってもよい。
【００２５】
第１弁ユニット４０Ａにおいて、第１排出口２５と弁箱４１Ａと弁座６１Ａと弁体７１Ａと付勢部材９１Ａとは、軸３１の軸線３１ａに直交する、同一の線上に位置している。第２弁ユニット４０Ｂにおいて、第２排出口２６と弁箱４１Ｂと弁座６１Ｂと弁体７１Ｂと付勢部材９１Ｂとは、軸３１の軸線３１ａに直交する、同一の線上に位置している。この第１及び第２弁ユニット４０Ａ，４０Ｂは、複数の弁座６１Ａ，６１Ｂに対して複数の弁体７１Ａ，７１Ｂを垂直方向に接離することにより開閉する、いわゆるグローブバルブに似た構成である。
【００２６】
以下、第１弁ユニット４０Ａを代表して詳細な構成を説明する。第２弁ユニット４０Ｂについては、第１弁ユニット４０Ａと同じ構成なので、説明を省略する。なお、第１弁ユニット４０Ａを構成する各部材（各要素）には、数字の後にアルファベット「Ａ」を付している（例；４１Ａ、４３Ａａ）。同様に、第２弁ユニット４０Ｂを構成する各部材（各要素）には、第１弁ユニット４０Ａを構成する各部材（各要素）と同じ数字の後にアルファベット「Ｂ」を付している（例；４１Ａに対して４１Ｂ、４３Ａａに対して４３Ｂａ）。
【００２７】
図２及び図３に示されるように、第１弁ユニット４０Ａの弁箱４１Ａは、ハウジング１１に設けられて、このハウジング１１の内部２２（内部空間２２）と第１排出口２５とを連通している。詳しく述べると、弁箱４１Ａは、ハウジング１１に形成されてなる弁箱本体４２Ａと、この弁箱本体４２Ａの開放端面４４Ａを閉鎖するリッド４３Ａとからなる。
【００２８】
弁箱本体４２Ａは、ハウジング１１の周壁２１から径外方へ膨出しており、その膨出した先端面４４Ａ（開放端面４４Ａ）が開放されている。この開放端面４４Ａは、軸３１の軸線３１ａに対して平行であって、開放端面４４Ａ側から見て円形状である。
【００２９】
弁箱４１Ａの内部５１Ａ、つまり、弁箱本体４２Ａとリッド４３Ａとによって囲まれた内部空間５１Ａには、弁座６１Ａと弁体７１Ａとが収納されている。
【００３０】
より詳しく述べると、弁箱本体４２Ａの底には、１つの弁棒支持孔５３Ａと、複数の連通孔５４Ａ，５４Ａと、弁座６１Ａとが、一体に形成されてなる。弁棒支持孔５３Ａと複数の連通孔５４Ａ，５４Ａとは、ハウジング１１の周壁２１を貫通している。弁棒支持孔５３Ａは、弁箱本体４２Ａの底の中央から軸３１の軸線３１ａへ向かって貫通した断面真円状の貫通孔である。弁棒支持孔５３Ａの中心線５３Ａａは、軸３１の軸線３１ａに対して直交している。複数の連通孔５４Ａ，５４Ａは、弁棒支持孔５３Ａの周囲を囲うように位置し、ハウジング１１と弁箱４１Ａとを連通している。
【００３１】
前記弁座６１Ａは、複数の連通孔５４Ａ，５４Ａの周囲を囲うように位置することによって、弁箱４１Ａの内部空間５１Ａのなかの、ハウジング１１寄り（図１に示される流入口２４側）に位置するとともに、ハウジング１１に対して反対側（第１排出口２５側）を向いている。このように、弁座６１Ａは、弁箱４１Ａのなかの弁箱本体４２Ａに設けられている。この弁座６１Ａは、軸３１の軸線３１ａに対して平行に位置、つまり弁棒支持孔５３Ａの中心線５３Ａａに対して直交しており、しかも、この中心線５３Ａａを基準とした真円状の平坦な環状面の構成である。
【００３２】
前記弁体７１Ａは、弁座６１Ａに密着させて流体の流れを遮断することが可能な部材であり、駆動部３０に駆動されて弁座６１Ａに対して開く。より詳しく述べると、この弁体７１Ａは、第１カム３２の位相の変位に従い、弁座６１Ａに対して直角方向（弁棒支持孔５３Ａの中心線５３Ａａに沿う方向）へ変位可能に弁箱４１Ａに収納されて第１排出口２５側に位置している。つまり、この弁体７１Ａは、第１カム３２の位相の変位に従って開閉運動が可能（軸３１の軸線３１ａから離間する方向に変位可能）である。
【００３３】
より具体的には、図２〜図４に示されるように、弁体７１Ａは、円筒部７２Ａと、この円筒部７２Ａの一端を塞いで弁座６１Ａに対向した底板７３Ａとを有し、カップ形状に形成されたカップ状部材によって構成されている。つまり、弁体７１Ａは、有底円筒状の構成である。以下、弁体７１Ａのことを、適宜「カップ状部材７１Ａ」と言い換える。
【００３４】
底板７３Ａは、平板状の構成であって、弁座６１Ａに接触可能に対向する底面７３Ａａによってシート面を構成するとともに、底面７３Ａａに対して反対側の内面７３Ａｂによって背面を構成する。底面７３Ａａは、弁座６１Ａの面に沿っている。以下、底面７３Ａａのことを、適宜「シート面７３Ａａ」と言い換える。シート面７３Ａａに対して、反対側の内面７３Ａｂのことを、適宜「背面７３Ａｂ」又は「背圧面７３Ａｂ」と言い換える。
【００３５】
カップ状部材７１Ａの開放端は、このカップ状部材７１Ａの軸方向に相対変位が可能な閉鎖部材８１Ａによって閉鎖されている。この閉鎖部材８１Ａは、カップ状部材７１Ａの開放端に嵌め込まれるとともに、リッド４３Ａに有している複数の延出部４７Ａによって、カップ状部材７１Ａの軸方向にのみ支持されており、径方向には支持されていない。この延出部４７Ａは、弁箱４１Ａの内面（リッド４３Ａの内側の上端面）から閉鎖部材８１Ａへ向かって、弁棒支持孔５３Ａの中心線５３Ａａに沿って延びている。言い換えると、弁体７１Ａは、この弁体７１Ａに有している弁棒７４Ａに対して、反対側の端部を、リッド４３Ａによって弁体７１Ａの軸線方向にのみ支持されている。
【００３６】
この閉鎖部材８１Ａは、底板７３Ａの背面７３Ａｂ側に位置する円板状の第１閉鎖部材８２Ａと、この第１閉鎖部材８２Ａに対して背面７３Ａｂとは反対側に位置する円盤状の第２閉鎖部材８３Ａと、の組み合わせ構造である。この第２閉鎖部材８３Ａは、円盤からなる本体８３Ａａと、この本体８３Ａａの一端に有したフランジ８３Ａｂとからなる。フランジ８３Ａｂが、延出部４７Ａに支持される。
【００３７】
第１閉鎖部材８２Ａと第２閉鎖部材８３Ａとは、カップ状部材７１Ａの円筒部７２Ａ内に、軸方向に相対変位が可能となるように嵌合している。円筒部７２Ａの内周面７２Ａａ、第１閉鎖部材８２Ａ、第２閉鎖部材８３Ａの本体８３Ａａ及びフランジ８３Ａｂによって、環状のスペース８４Ａが画定される。このスペース８４Ａには、シール部材８５Ａが嵌め込まれている。この結果、カップ状部材７１Ａの開放端と閉鎖部材８１Ａとの間は、シール部材８５Ａによってシールされる。
【００３８】
第１閉鎖部材８２Ａは、付勢部材９１Ａの受け機能と、スペース８４Ａに嵌め込まれたシール部材８５Ａの外れ防止機能とを有する。なお、第１閉鎖部材８２Ａと第２閉鎖部材８３Ａとの配置関係は、弁体７１Ａの軸線５３Ａａに沿って、互いに逆であってもよい。その場合に、第１閉鎖部材８２Ａは逆向きとなる。第１閉鎖部材８２Ａは延出部４７Ａに支持され、第２閉鎖部材８３Ａのフランジ８３Ａｂは付勢部材９１Ａに接する。また、第１閉鎖部材８２Ａと第２閉鎖部材８３Ａとは、一体に構成されてもよい。
【００３９】
カップ状部材７１Ａと閉鎖部材８１Ａとによって囲まれた、密閉した（ほぼ密閉を含む）空間８６Ａのことを「空間部８６Ａ」という。つまり、この空間部８６Ａは、カップ状部材７１Ａと閉鎖部材８１Ａとによって画定されている。カップ状部材７１Ａの背面７３Ａｂは、空間部８６Ａの少なくとも一部を画定することになる。以上の説明から明らかなように、弁体７１Ａは、シート面７３Ａａと背面７３Ａｂと空間部８６Ａと、を含む。
【００４０】
付勢部材９１Ａは、カップ状部材７１Ａの内部に位置するとともに、底板７３Ａと閉鎖部材８１Ａとの間に介在している。付勢部材９１Ａがカップ状部材７１Ａの内部に位置しているので、付勢部材９１Ａを保持する部材を、別個に設ける必要がない。このため、第１弁ユニット４０Ａの部品数が少なくて済む。しかも、付勢部材９１Ａは、カップ状部材７１Ａを介して弁箱４１Ａの中のに間接的に収納されている。付勢部材９１Ａをハウジング１１の中に設ける必要がないので、その分、ハウジング１１の径を小さくすることができる。
【００４１】
前記付勢部材９１Ａは、弁座６１Ａに対してカップ状部材７１Ａを閉じる方向へ付勢している。この付勢部材９１Ａは、例えば圧縮コイルばねやウェイブスプリングによって構成されている。カップ状部材７１Ａは、付勢部材９１Ａの付勢力のみによって、弁座６１Ａに対する閉鎖状態を保持されている。
【００４２】
第１カム３２は、カップ状部材７１Ａを開くときだけ、このカップ状部材７１Ａを駆動する。つまり、第１カム３２は、付勢部材９１Ａの付勢力に抗して、カップ状部材７１Ａを、弁座６１Ａに対して開く方向へのみ駆動可能なカム面３２ａを有している。
【００４３】
このように、弁機構１２は、第１カム３２によってカップ状部材７１Ａを弁座６１Ａに押し付けない構成なので、各部の位置合わせが容易である。しかも、閉鎖状態のときに弁座６１Ａとカップ状部材７１Ａとの間をシールするための弾性を有したシール部材を設けなくても、流体制御弁装置１０（図１参照）を採用するシステムの性能に影響しない程度に、シール性能を確保することができる。例えば、流体制御弁装置１０をエンジン冷却システム１００（図７参照）に採用した場合には、このシステム１００の暖機性能に影響しない程度にシール性能を確保することができる。
【００４４】
ここで、カップ状部材７１Ａについて、さらに詳しく説明する。上述のように、このカップ状部材７１Ａは、第１カム３２によって個別に駆動可能な弁棒７４Ａを有する。この弁棒７４Ａは、カップ状部材７１Ａの径方向中心に位置して、シート面７３Ａａから軸３１の近傍まで延びた丸棒であり、弁棒支持孔５３Ａにスライド可能に嵌合されている。この結果、弁棒７４Ａは、ハウジング１１によってカップ状部材７１Ａの軸線方向にスライド可能に支持され且つ径方向への位置ズレを規制されている。
【００４５】
上述のように、弁棒７４Ａは第１カム３２によって個別に駆動される。このため、第１弁ユニット４０Ａのうち、弁棒７４Ａだけがハウジング１１の中に位置すればよいので、ハウジング１１の径を小さくすることができる。
【００４６】
カップ状部材７１Ａの底板７３Ａには、１つまたは複数の貫通孔８７Ａ（連通孔８７Ａ）が形成されてなる。この連通孔８７Ａは、シート面７３Ａａと背面７３Ａｂとにそれぞれ開口しており、例えば、弁棒７４Ａの周囲を囲うように位置して、カップ状部材７１Ａの内外を連通している。
【００４７】
さらに、カップ状部材７１Ａは、底板７３Ａの背面７３Ａｂに、付勢部材９１Ａを受ける受け凹部７５Ａを有する。この受け凹部７５Ａは、円筒部７２Ａの内周面７２Ａａと、底板７３Ａの背面７３Ａｂと、この背面７３Ａｂから連通孔８７Ａの縁に沿って起立した環状の内壁部７６Ａとによって囲まれた凹部である。受け凹部７５Ａに付勢部材９１Ａの一端部を嵌め込むことによって、カップ状部材７１Ａに対する付勢部材９１Ａの位置ズレを規制することができる。
【００４８】
図２及び図３に示されるように、弁箱本体４２Ａの開放端面４４Ａとリッド４３Ａの端面４３Ａａとは、カップ状部材７１Ａの軸線５３Ａａ（弁棒支持孔５３Ａの中心線５３Ａａ）方向に重なり、且つ互いに固着されている。この結果、リッド４３Ａは、弁箱本体４２Ａに取り付けられる。
【００４９】
より具体的には、弁箱本体４２Ａの開放端面４４Ａから、３条の円還状の凸状部４５Ａ１〜４５Ａ３が起立している。この３条の凸状部４５Ａ１〜４５Ａ３は、弁棒支持孔５３Ａの中心線５３Ａａを基準とした環状の部分であり、内側から径外方へ向かって、内側凸状部４５Ａ１、中央凸状部４５Ａ２、外側凸状部４５Ａ３の順に並んでいる。
【００５０】
リッド４３Ａの端面４３Ａａには、中央凸状部４５Ａ２の端面に重なり合うように同径のリッド側凸状部４３Ａｂが突出している。リッド側凸状部４３Ａｂの端面と中央凸状部４５Ａ２の端面は、平坦面である。リッド側凸状部４３Ａｂの端面と中央凸状部４５Ａ２の端面とが、カップ状部材７１Ａの軸線５３Ａａ方向に重なり、且つ互いに振動溶着によって接合されている。この振動溶着のときには、接合面に沿う方向の振動が発生する。内側凸状部４５Ａ１と中央凸状部４５Ａ２との間、中央凸状部４５Ａ２と外側凸状部４５Ａ３との間には、それぞれ振動溶着の際に発生したバリを受け入れるための、バリ逃げ部４６Ａ，４６Ａが形成されてなる。
【００５１】
次に、上記構成の流体制御弁装置１０の作用を説明する。図１及び図２に示されるように、今、第１弁ユニット４０Ａと第２弁ユニット４０Ｂの両方が閉鎖状態にある。その後、軸３１が回転することにより、第１カム３２が第１弁ユニット４０Ａの弁棒７４Ａを押し出す。第１弁ユニット４０Ａのカップ状部材７１Ａは、付勢部材９１Ａの付勢力に抗して弁座６１Ａから離れる。その結果を図５に示す。
【００５２】
図５に示されるように、カム面３２ａの変位に従って、弁棒７４Ａが押し上げられる。この弁棒７４Ａと共に、カップ状部材７１Ａが軸３１の軸線３１ａから離間する方向に押し上げられることによって、弁座６１Ａに対するカップ状部材７１Ａのリフト量が変化する。この結果、流体の流量を制御することができる。流入口２４（図１参照）からハウジング１１の内部２２へ流入した流体は、ハウジング１１から連通孔５４Ａ，５４Ａを通って弁箱４１Ａの内部５１Ａに入る。つまり、流体は弁座６１Ａとカップ状部材７１Ａとの間から、カップ状部材７１Ａの外周を通った後に、第１排出口２５へ流れる。
【００５３】
次に、上記構成の流体制御弁装置１０の使用例を説明する。図６に示されるように、流体制御弁装置１０は乗用車等の車両のエンジン冷却システム１００に用いられて、冷却水の流れを制御する。このエンジン冷却システム１００は、エンジン１０１を冷却する冷却水をウォーターポンプ１０２によって循環する冷却水循環ラインを有する。
【００５４】
エンジン１０１の水冷ジャケットから排出された冷却水は、流体制御弁装置１０の流入口２４へ流入する。流体制御弁装置１０の第１排出口２５から排出された冷却水は、ラジエータ１０３を通ってウォーターポンプ１０２の吸入口へ流れる。流体制御弁装置１０の第２排出口２６から排出された冷却水は、ヒーターコアやヒートエクスチェンジャー等の各種の熱交換用のデバイス１０４を通ってウォーターポンプ１０２の吸入口へ流れる。ウォーターポンプ１０２の吐出口から吐出された冷却水は、エンジン１０１の水冷ジャケットに戻る。
【００５５】
以上の内容をまとめると、次のとおりである。
図１及び図２に示される弁ユニット４０Ａ，４０Ｂのなかの、第１弁ユニット４０Ａを代表して説明する。付勢部材９１Ａは、弁座６１Ａに対してカップ状部材７１Ａ（弁体７１Ａ）を閉じる方向へ付勢している。このため、ハウジング１１内を流れる流体の圧力は、カップ状部材７１Ａのシート面７３Ａａに加わるとともに、連通孔８７Ａを通ってカップ状部材７１Ａの背面７３Ａｂにも加わる。シート面７３Ａａに加わる圧力と背面７３Ａｂに加わる圧力とは同じである。従って、弁座６１Ａに対しカップ状部材７１Ａが全閉状態において、付勢部材９１Ａは流体の圧力の影響を受けない。付勢部材９１Ａの付勢力を、圧力の影響を考慮することなく小さく設定することができる。
【００５６】
このように、付勢部材９１Ａが弁座６１Ａに対して、カップ状部材７１Ａを閉じる方向へ付勢する構成の流体制御弁装置１０において、付勢部材９１Ａの付勢力を抑制することができる。この結果、弁座６１Ａを駆動するアクチュエータ３６の駆動トルクを低減することができる。流体制御弁装置１０の小型化を図る上で有利である。しかも、カップ状部材７１Ａに、シート面７３Ａａと背面７３Ａｂとにそれぞれ開口した連通孔８７Ａを有するだけの、簡単な構成によって、圧力バランスをとることができる。
【００５７】
さらには、カップ状部材７１Ａと閉鎖部材８１Ａとによって構成された空間部８６Ａに付勢部材９１Ａを配置することができるので、流体制御弁装置１０の小型化を図る上で有利である。
【００５８】
さらには、閉鎖部材８１Ａと、この閉鎖部材８１Ａに対して相対移動可能なカップ状部材７１Ａとの間が、シール部材８５Ａによってシールされている。このため、カップ状部材７１Ａと閉鎖部材８１Ａとによって構成された空間部８６Ａの密閉性能を高めることができる。
【００５９】
さらには、付勢部材９１Ａの付勢力を、圧力の影響を考慮することなく小さく設定することによって、第１カム３２とカップ状部材７１Ａとの接触面圧が下がる。従って、第１カム３２とカップ状部材７１Ａとの接触面の耐摩耗性を高める上で、有利である。
【００６０】
さらには、弁座６１Ａは、ハウジング１１に対して反対側を向いている。カップ状部材７１Ａは、空間部８６Ａに位置した付勢部材９１Ａの付勢力のみにより、弁座６１Ａに対する閉鎖状態を保持されている。第１カム３２は、付勢部材９１Ａの付勢力に抗して、カップ状部材７１Ａを、弁座６１Ａに対して開く方向へ駆動可能なカム面３２ａを有している。このため、第１カム３２は、カップ状部材７１Ａを開くときだけ、このカップ状部材７１Ａを駆動する。
【００６１】
このように、弁機構１２は、第１カム３２によってカップ状部材７１Ａを弁座６１Ａに押し付けない構成なので、各部の位置合わせが容易である。しかも、閉鎖状態のときに弁座６１Ａとカップ状部材７１Ａとの間をシールするための、弾性を有したシール部材８５Ａを設けなくても、流体制御弁装置１０を採用するシステムの性能に影響しない程度に、シール性能を確保することができる。例えば、流体制御弁装置１０をエンジン冷却システム１００（図６参照）に採用した場合には、このシステムの暖機性能に影響しない程度にシール性能を確保することができる。
【００６２】
さらには、カップ状部材７１Ａの弁棒７４Ａはハウジング１１によって支持されている。カップ状部材７１Ａのなかの、弁棒７４Ａとは反対側の端部は、リッド４３Ａによってカップ状部材７１Ａの軸線５３Ａａ方向にのみ支持されている。つまり、反対側の端部は、弁箱本体４２Ａとリッド４３Ａとの接合面の、面に沿う方向には支持されていない。このため、弁箱本体４２Ａとリッド４３Ａとを接合するときに発生する、接合面に沿う方向の振動が、弁棒に伝わらないように抑制することができる。弁棒７４Ａの耐久性を確保することができるので、この結果、流体制御弁装置１０の耐久性を高めることができる。
【００６３】
さらには、カップ状部材７１Ａの底板７３Ａと、このカップ状部材７１Ａの開放端の内部に相対変位が可能に嵌め込まれた閉鎖部材８１Ａと、の間に付勢部材９１Ａが介在している。閉鎖部材８１Ａは、リッド４３Ａの内面から閉鎖部材８１Ａへ向かって延びた延出部４７Ａにより、カップ状部材７１Ａの軸方向にのみ支持されている。つまり、カップ状部材７１Ａと付勢部材９１Ａの両方とも、弁箱本体４２Ａとリッド４３Ａとの接合面の、面に沿う方向には支持されていない。このため、弁箱本体４２Ａとリッド４３Ａとを接合するときに発生する、接合面に沿う方向の振動が、付勢部材９１Ａを介して弁棒７４Ａに伝わらないように抑制することができる。弁棒７４Ａの耐久性を、より一層確保することができる。
【００６４】
なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂは、少なくとも２つあればよく、外部機器の数量に応じて増やすことができる。
複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂの大きさは、複数の排出口２５，２６の大きさに応じて、適宜設定することができる。
流体制御弁装置１０には、複数の弁ユニット４０Ａ，４０Ｂのなかの少なくとも１つが、本実施例の構成であるものを含む。
軸３１に有している複数のカム３２，３３は、１つに集約された構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の流体制御弁装置１０は、エンジン冷却システムに適用するのに好適である。
【符号の説明】
【００６６】
１０    流体制御弁装置
１１    ハウジング
１２    弁機構
２１    周壁
２２    ハウジングの内部（内部空間）
２４    流入口
２５    第１排出口
２６    第２排出口
３０    駆動部
３１    軸
３１ａ  軸の軸線
３２    第１カム
３２ａ  カム面
３３    第２カム
３３ａ  カム面
３６    アクチュエータ
４０Ａ  第１弁ユニット
４０Ｂ  第２弁ユニット
４１Ａ，  ４１Ｂ    弁箱
４２Ａ，  ４２Ａ    弁箱本体
４３Ａ，  ４３Ｂ    リッド
４３Ａａ，４３Ｂａ  リッドの端面
４３Ａｂ，４３Ｂｂ  リッド側凸状部
４４Ａ，  ４４Ｂ    開放端面
４７Ａ，  ４７Ｂ    延出部
５１Ａ，  ５１Ｂ    弁箱の内部（内部空間）
５３Ａ，  ５３Ｂ    弁棒支持孔
５３Ａａ，５３Ｂａ  弁棒支持孔の中心線（弁体の軸線）
５４Ａ，  ５４Ｂ    連通孔
６１Ａ，  ６１Ｂ    弁座
７１Ａ，  ７１Ｂ    弁体（カップ状部材）
７２Ａ，  ７２Ｂ    円筒部
７２Ａａ，７２Ｂａ  円筒部の内周面
７３Ａ，  ７３Ｂ    底板
７３Ａａ，７３Ｂａ  シート面
７３Ａｂ，７３Ｂｂ  反対側の内面（背面）
７４Ａ，  ７４Ｂ    弁棒
７５Ａ，  ７５Ｂ    付勢部材を受ける受け凹部
８１Ａ，  ８１Ｂ    閉鎖部材
８５Ａ，  ８５Ｂ    シール部材
８６Ａ，  ８６Ｂ    カップ状部材の空間部
８７Ａ，  ８７Ｂ    連通孔
９１Ａ，  ９１Ｂ    付勢部材
１００              エンジン冷却システム
【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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