(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することにより流路を開閉するロータと、ロータを収容するケーシングとを備え、
前記ロータの円筒状の外周面には、流体の経路の一部になるロータ開口部が設けられ、
前記ケーシングには、前記ロータを回転自在に収容するロータ収容空間が設けられ、
前記ケーシングの前記ロータ収容空間の前記ロータに向く内面に前記ロータ開口部と連通した際に流体の経路となるケーシング開口部が設けられ、
前記ケーシング開口部には、前記ロータ開口部を有する前記ロータの外周面に当接するように延出する筒状のシール部材が設けられ、
前記筒状のシール部材は、前記ロータ側の先端形状がこのロータの外周面に沿った形状とされる筒状の本体部と、この本体部の前記ロータ側先端部に、前記ロータ外周面に向かって前記本体部と一体に設けられ、前記ロータの外周面に当接する筒状の先端当接部とを備え、
前記先端当接部は、筒状でかつ前記ロータの外周面に沿った湾曲形状にされ、
かつ、前記先端当接部は、先端側に向かうにつれて内側に狭まり、かつ、折り返されるように湾曲する内側湾曲部および／または先端側に向かうにつれて外側に広がり、かつ、折り返されるように湾曲する外側湾曲部を備え、
前記内側湾曲部および／または前記外側湾曲部が前記ロータの外周面に押し付けられるように前記シール部材が配置されていることを特徴とするロータリ式バルブ。
【請求項２】
前記シール部材の前記先端当接部の前記内側湾曲部および／または前記外側湾曲部の肉厚が、本体部より薄くされてい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。
【請求項３】
前記ケーシングには、前記ケーシング開口部が円筒状に形成され、このケーシング開口部の内側に前記シール部材の本体部に挿入された状態で、シール部材を支持する円筒状の支持筒部が挿入され、かつ、前記シール部材の前記本体部の前記支持筒部と前記ケーシング開口部との間に配置される部分に、前記支持筒部と前記ケーシング開口部との間隔より厚い肉厚部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリ式バルブ。
【請求項４】
前記ケーシングには、前記ケーシング開口部が円筒状に形成され、このケーシング開口部の内側に前記シール部材の本体部に挿入された状態で、シール部材を支持する円筒状の支持筒部が挿入され、前記先端当接部が前記支持筒部の先端部より前記ロータ側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータリ式バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転して流路を開閉するロータを備えるロータリ式バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両のエンジン（内燃機関）においては、エンジンの暖機性能の向上やエンジンを最適な温度で動作させることによる燃費向上等を目的として、エンジンとラジエータとの間で冷却水を循環させるメイン通路とは別に、ラジエータをバイパスしてそのままエンジンに戻すバイパス通路を設けるとともに、メイン通路に冷却水制御バルブを設け、この冷却水制御バルブの開度を冷却水温度とその他の値に応じて調節することによって、メイン通路を流れてラジエータによって冷却される冷却水の量を制御することが検討されている。なお、冷却水は、エンジンにより駆動されるポンプにより循環させられており、エンジン作動中で、かつ、冷却水制御バルブが開いている場合は、冷却水が主にメイン通路を循環し、冷却水制御バルブが閉じられている場合にバイパス通路を循環する。
【０００３】
例えば、冷却水温が低いエンジン始動時等においては、メイン通路を遮断して冷却水をラジエータに通さずにバイパス通路からエンジンにそのまま戻し、エンジンの暖機を促進させるようにする。また、例えば、暖気後もエンジンにおける燃料の燃焼を最適化するように冷却水の温度を制御するために、冷却水制御バルブの開閉（開度）を調整する。
このような冷却水制御バルブでは、ロータリ式バルブなどの使用が検討されている。
【０００４】
ロータリ式バルブでは、例えば、ロータ内に流路が設けられるとともに、ロータを収容するハウジングに、外部の流路に接続され、かつ、ロータの角度が開となる角度の場合に、ロータ内の流路と連通する開口部が形成されている。
また、このハウジングの開口部とロータの流路の開口部との間にシールを配置して、これら開口部間に隙間があっても効率的な流水配分を行えるようにする。
【０００５】
例えば、ハウジングの開口部と、ロータの開口部との間に大きな間隔を開けてこれらの間にパッキンを配置した構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
パッキンは、両端が開口した筒状に形成されており、一方の端部がロータの開口部用のシールとなり、他方の開口がハウジングの開口部用のシールになる。特許文献１では、ロータの外周面と、ハウジングのロータを収容する部分の内周面が円筒状にされ、ハウジング側のシールと、ロータ側のシールとの間の距離がハウジングおよびロータの開口部の周方向に沿う位置のどこででも、略一定になるようにしている。
【０００６】
なお、例えば、ハウジング側の開口部を有し、ロータに対向する内面が平面の場合に、ハウジング側のシールは平面上の形状になり、ロータ側のシールは円筒面状の形状となることから、これらシールどうしの間の距離が周方向の位置によって異なることになる。この場合に、シール間に配置されるパッキンとしてのゴムの長さが異なることで、シールが当接する面からシールに作用する面圧が位置によって異なり、シールとしての機能が十分に発揮できない虞がある。上述のようにシール間の距離を位置によってほとんど変わらないものとすることにより、シールの周方向位置が異なっても略面圧を一定にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０００−１９３１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ゴム状のシール部材本体の圧縮に基づく弾性力だけでシールする場合には、例えば、硬質であるゴム状の部材を用いることが考えられるが、この場合に変位量が少なく追随性の問題や、異物の噛み込みなどが生じた際にロータの回転が停止するなどの問題があり、シール部材に組み合わせて、例えば、バネが用いられることが好ましく、ある程度の変位量が見込まれる、例えば、コイルバネやウェーブワッシャ等を用いることが好ましい。
【０００９】
また、シール部材の位置決めと保持とを考慮すると、ハウジング側には、シールを支持する円筒状の部材を配置することが好ましく、組立を考慮した場合に、ハウジングに外部の配管を接続する部分に筒状のツール部材を支持する円筒状のニップル等を差し込む形状となっていることが好ましい。この場合に、円筒状のニップルとその周囲の筒状に形成されたハウジングの一部との間をシールするためのシールリングが必要になる。
【００１０】
また、シール部材のロータに押し付けられる部分は、ロータが摺動することになるので、摩擦係数が高いシールがロータに接触した状態では、ロータの回転に大きな力が必要になってしまう。そこで、シール部材のロータに接触する部分は、摩擦係数が低い部材、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の低摩擦性の樹脂からなることが好ましい。
【００１１】
これらのことから、ロータとハウジングとの間で、ロータ外周面の開口部と、ハウジングの開口部との間で効率的な流水配分を行えるシール機構としては、様々な機能に対応して、例えば、筒状のシール部材と、シール部材をシールする部分に押し付けるように付勢するバネと、シールリングとが必要になる。また、ロータとの接触部分は摩擦係数が低いことが望まれる。
【００１２】
ロータとハウジングとのシール部分がこのような煩雑な構造になると、ロータリ式バルブのコストの上昇を招くとともに、組立作業も煩雑になる。
したがって、効率的な流水配分を可能とする構造で、かつ、コストの低減や組立作業の効率化を可能にするために必要とされる複数の機能を有する部材を一つの部材で実現できるシール部材が求められている。
【００１３】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、複数の機能を集約した形状を有するシール部材が用いられるロータリ式バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明のロータリ式バルブは、回転することにより流路を開閉するロータと、ロータを収容するケーシングとを備え、
前記ロータの円筒状の外周面には、流体の経路の一部になるロータ開口部が設けられ、
前記ケーシングには、前記ロータを回転自在に収容するロータ収容空間が設けられ、
前記ケーシングの前記ロータ収容空間の前記ロータに向く内面に前記ロータ開口部と連通した際に流体の経路となるケーシング開口部が設けられ、
前記ケーシング開口部には、前記ロータ開口部を有する前記ロータの外周面に当接するように延出する筒状のシール部材が設けられ、
前記筒状のシール部材は、前記ロータ側の先端形状がこのロータの外周面に沿った形状とされる筒状の本体部と、この本体部の前記ロータ側先端部に、前記ロータ外周面に向かって前記本体部と一体に設けられ、前記ロータの外周面に当接する筒状の先端当接部とを備え、
前記先端当接部は、筒状でかつ前記ロータの外周面に沿った湾曲形状にされ、
かつ、前記先端当接部は、先端側に向かうにつれて内側に狭まり、かつ、折り返されるように湾曲する内側湾曲部および／または先端側に向かうにつれて外側に広がり、かつ、折り返されるように湾曲する外側湾曲部を備え、
前記内側湾曲部および／または前記外側湾曲部が前記ロータの外周面に押し付けられるように前記シール部材が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、シール部材の先端当接部が内側に狭まり、かつ、折り返されるように湾曲する内側湾曲部および／または外側に広がり、かつ、折り返されるように湾曲する外側湾曲部とを備えており、この内側湾曲部および／または外側湾曲部がロータに当接するシールとして機能するとともに、バネとして機能することになる。
【００１６】
すなわち、内側湾曲部および／または前記外側湾曲部は、例えば、ゴム状の樹脂の塊として弾性力を付与するのではなく、例えば、板バネ等と同等の弾性変形により付勢力を生じやすい形状となっている。すなわち、断面が湾曲して折り返された形状なので、押圧力が作用した場合に、押圧方向に対して交差する方向の部分で、ロータとの接触位置より基端側がバネとして機能するとともに、折り返された部分の頂点部分がロータの外周面に接触しており、端部が接触するよりシール性を確保し易い。
【００１７】
また、内側湾曲部および／または前記外側湾曲部の周方向に沿った形状は、ロータ開口部と同様の湾曲形状であり、ロータ開口部が円筒面に沿った形状であっても、バネとして機能する内側湾曲部および／または前記外側湾曲部が同様の円筒面上の形状になり、位置によって、弾性力が変化しにくい形状になる。
【００１８】
また、シール部材の本体部の基端側の端面がケーシング側の部材に接触する形状になっていることが好ましく、前記内側湾曲部および／または前記外側湾曲部がバネとして、先端当接部をロータの外周面に押し付けるとともにケーシング側の部材から反力を取れる状態になって、支持された状態になる。また、ケーシング側でもシールが必要な場合に、内側湾曲部および／または前記外側湾曲部をバネとして、本体部の基端をケーシング側の部材に押しつけることによりシールとして機能させることができる。
【００１９】
本発明の上記構成において、前記シール部材の前記先端当接部の前記内側湾曲部および／または前記外側湾曲部の肉厚が、本体部より薄くされていることを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、内側湾曲部および／または前記外側湾曲部の肉厚を本体部より薄くすることにより、内側湾曲部および／または前記外側湾曲部が変位し易いようになり、内側湾曲部および／または前記外側湾曲部をバネとして機能させ易くなる。
【００２１】
本発明の上記構成において、前記ケーシングには、前記ケーシング開口部が円筒状に形成され、このケーシング開口部の内側に前記シール部材の本体部に挿入された状態で、シール部材を支持する円筒状の支持筒部が挿入され、かつ、前記シール部材の前記本体部の前記支持筒部と前記ケーシング開口部との間に配置される部分に、前記支持筒部と前記ケーシング開口部との間隔より厚い肉厚部が設けられていることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、ケーシングの円筒状のケーシング開口部に円筒状の支持筒部を挿入するものとするとともに、支持筒部が円筒状のシール部材の本体部に挿入されることにより、シール部材の位置決めを行う場合に、ケーシング開口部の内周面とシール部材の外周面、または支持筒部の外周面と、シール部材の内周面との間でシールとしての機能が不十分になる虞がある。
【００２３】
そこで、シール部材の本体部の支持筒部とケーシング開口部との間に配置される部分に、支持筒部とケーシング開口部との間隔より厚い肉厚部を設ける。この肉厚部は、弾性変形することになり、シール部材の肉厚部の外周面とケーシング開口部の内周面との間、シール部材の肉厚部の内周面と支持筒部の外周面との間でシールとしての機能を発現できる。
【００２４】
本発明の上記構成において、前記ケーシングには、前記ケーシング開口部が円筒状に形成され、このケーシング開口部の内側に前記シール部材の本体部に挿入された状態で、シール部材を支持する円筒状の支持筒部が挿入され、前記先端当接部が支持筒部の先端より前記ロータ側に設けられていることが好ましい。
【００２５】
このような構成によれば、内側湾曲部および／または外側湾曲部をバネとして機能させる上では、内側湾曲部および／または外側湾曲部の変位の邪魔になる部材がないことが好ましく、支持筒部より先端側に内側湾曲部および／または前記外側湾曲部を設けることにより、内側湾曲部および／または外側湾曲部が変位しても、支持筒部と接触しない構造になり、内側湾曲部および／または外側湾曲部を、バネとして機能し易い構造にできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、一つのシール部材に必要とされる複数の機能を持たせることができ、各機能毎に対応して複数の部材を用いた場合に対して、コストの低減、組立作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態のロータリ式バルブを示す斜視図である。
【図２】前記ロータリ式バルブを示す斜視図である。
【図３】前記ロータリ式バルブを示す一部破断斜視図である。
【図４】前記ロータリ式バルブを示す要部断面図である。
【図５】前記ロータリ式バルブのシール部材を示す部分断面図である。
【図６】シール部材の先端当接部としての内側湾曲部を示す要部断面図である。
【図７】シール部材の先端当接部としての外側湾曲部を示す要部断面図である。
【図８】シール部材の先端当接部としての内側湾曲部および外側湾曲部を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
この実施形態のロータリ式バルブは、例えば、車両のエンジンの冷却水の制御に用いられるものであり、エンジンのエンジンブロックに取り付けられて使用され、エンジンブロックとラジエータとの間で冷却水を循環させるためのメイン流路と、冷却水を用いた温度調整を必要とする装置（例えば、ヒータやスロットル）に冷却水を供給するサブ流路と、ラジエータを迂回するバイパス流路とを有するエンジン冷却システムにおいて、メイン流路およびサブ流路の開閉を行うために用いられる。
【００２９】
図１から図３に示すように、ロータ１（図３に図示）と、ロータ１を回転自在に収容するケーシング２と、ロータ１を回転駆動する回転駆動装置３（回転駆動装置３用のケーシング３ａ，３ｂに覆われた外観として図示）と、メイン流路に接続されて冷却水（流体を）流出（または流入）させるメイン接続管４を有するメイン接続部材５と、サブ流路に接続されて冷却水を流出（または流入）させるサブ接続管６を備えるサブ接続部材７とを有する。
【００３０】
ロータ１は、細くて長尺な円筒状の回転軸１１と、回転軸１１を中心軸とする太い円筒状に形成された円筒部１２と、円筒部１２の軸方向の両方の端部において円筒部１２の径方向にそって回転軸１１から四方に延出して円筒部１２に接続された形状のスポーク部１３を備える。
【００３１】
ロータ１の左右の端面部分は、上述の回転軸１１から四方に延出した形状のスポーク部１３からなるので、四方に延出した部分の間が開口になっている。したがって、ロータ１の左右の端面には、それぞれ４つの開口部（端面側開口部）１４が設けられ、ロータ１の端面のスポーク部１３が占める面積より開口部１４が占める面積の方が大きくなっている。
【００３２】
また、ロータ１の両端面からは、それぞれ回転軸１１の端部が突出している。
ロータ１（円筒部１２）の外周面には、外周面の略半分（半分より少しだけ短い）の周方向長さを有するロータ開口部１５が設けられている。ロータ開口部１５の周方向の両端部は、半円状に形成されている。また、ロータ開口部１５のロータ１の軸方向に沿う幅の長さは、ロータ１の軸方向に沿う長さの１／２以上で、例えば、２／３以上となっている。
【００３３】
また、ロータ１の外周面のロータ開口部１５は、ロータ１の円筒部１２に設けられたものであり、円筒部１２を貫通してロータ１（円筒部１２）の内部と外部とを連通した状態になっている。
【００３４】
また、ロータ１（円筒部１２）の外周面のロータ開口部１５を除く部分は、開口のない外周面であるロータ外周閉塞面１６にされている。ここでは、ロータ開口部１５がロータ１の外周面の周方向に沿った長さが全周の長さの略半分にされているのに対して、開口の無いロータ外周閉塞面１６は、ロータ１の外周面の周方向に沿った長さの略半分にされている。
【００３５】
ケーシング２は、概略６面体（直方体）の箱状に形成されており、このケーシング２内部には、ロータ１を回転自在に収容するロータ収容空間２ａ（図３に図示）が形成されている。このケーシング２の６面のうちの互いに対向する２面がロータ１の端面に対向する内面を有し、残りの４面がロータの外周面に対向する内面を有する。ここで、６面体の各面を構成する板状部分を第１板状部２１から第６板状部２６とする。
【００３６】
ロータ１の端面に対向する内面を有する板状部分を第１板状部２１と第２板状部２２とし、ロータ１の外周面に対向する内面を有する板状部分を第３板状部２３から第６板状部２６とする。
【００３７】
第１板状部２１と第２板状部２２とのうちの一方の第１板状部２１には、回転駆動装置３が取り付けられるようになっている。この第１板状部２１には、ロータ１を内部に挿入可能とする孔が設けられている。この孔は、図示しない、蓋部材により閉塞される。また、蓋部材には、回転駆動装置３の駆動軸がシールされた状態で貫通し、ロータ１に接続され、ロータ１を回転駆動するようになっている。
【００３８】
回転駆動装置３は、内部に例えば駆動軸を回転させるモータが備えられている。駆動軸は、モータに減速機を介して接続されている。駆動軸は、ロータ１の回転軸１１の一方の端部に接続されている。回転軸１１の他方の端部は、第２板状部２２の図示しない軸受部に回転自在に支持される。
【００３９】
ロータ１の外周面に内面が対向する第３板状部２３は、その外周部分が鍔状に外方に延出するように設けられ、フランジ部２３ｂとされているが、第１板状部２１、第２板状部２２、第４板状部２４、第６板状部２６に囲まれた部分が開口部になっている。
【００４０】
また、フランジ部２３ｂは、接続部材３３を介してエンジンのエンジンブロックの開口を有する取付位置に取り付けられる。接続部材３３は、筒状の部材で一方の端部の開口側に、フランジ部２３ｂと接続されるフランジ部３４が設けられ、他方の開口側にエンジンブロックに接続されるフランジ部３５が設けられている。この接続部材３３を介して、ロータリ式バルブがエンジンブロックに接続される。
【００４１】
この接続部材３３が接続される第３板状部２３には、上述のように開口が形成され、接続部材３３を介して、エンジンブロック側から冷却水が流入可能になっている。なお、エンジンブロック側に冷却水を流出する構成であってもよい。
【００４２】
第５板状部２５の外面には、上述のサブ接続部材７が取り付けられる。この第５板状部２５には、サブ接続部材７のサブ接続管６に連通する開口部（ケーシング開口部）２５ａが設けられている。
この開口部２５ａは、ロータリ式バルブから外部に冷却水を流出させる流出側（流入側であってもよい）の開口部２５ａである。この開口部２５ａから例えば流出した冷却水はサブ流路（例えば、ヒータ等を含む）を通って循環することになり、ポンプからエンジンブロックに戻されることになる。
【００４３】
第５板状部２５は、流入側（流出側としてもよい）の開口部２３ａを有する第３板状部２３と対向して略平行に配置され、第６板状部２６および第４板状部２４と略直角に配置されている。
前記開口部２５ａは、円筒状の内周面を有する。
【００４４】
サブ接続部材７は、板状の接続部７１と、この接続部７１から開口部２５ａ内に挿入された状態に延出する円筒状の支持筒部７２とを備える。サブ接続部材７の接続部７１には、貫通孔が形成されており、この貫通孔は、接続部７１の内側面側で支持筒部７２の内部に連通し、外側面側でサブ接続管６内に連通している。これにより、支持筒部７２とサブ接続管６とが連通している。
【００４５】
また、接続部７１の内側面は、第５板状部２５の開口部２５ａの外側の側面と面接触するようになっており、サブ接続部材７をケーシング２に接続した状態で、開口部２５ａが閉塞した状態になるが、開口部２５ａは、支持筒部７２を介してサブ接続管６に連通している。
支持筒部７１の先端形状は、円筒の外周面に沿った湾曲形状となっている。
【００４６】
また、接続部７１の支持筒部７２の外周側には、円環状の支持溝７３が形成されている。
円筒状の開口部２５ａの内径と、円環状の支持溝７３の外側の径とが略等しくされている。また、支持溝７３の内側の径と支持筒部７２の外径が略等しくされている。開口部２５ａの内径より、支持筒部７２の外径が狭くされている。また、開口部２５ａ、支持筒部７２および支持溝７３は略同軸上に配置されている。
【００４７】
なお、図４の概略断面図に示すように、サブ接続部材７に、支持溝７３を設けずに、円環状の凸部７５を設けるものとしてもよい。この円環状の凸部７５の外側の径は、開口部２５ａの内径と略等しく、開口部２５ａに挿入されるようになっている。また、凸部７５の内側の径は、支持筒部７２の外径と等しくなっている。
【００４８】
支持筒部７２には、その外周を覆うように円筒状のシール部材７７が設けられている。すなわち、円筒状のシール部材７７内に支持筒部７２が挿入されている。シール部材７７は、例えば、ゴムまたは樹脂部材であり、かつ、比較的摩擦係数の低い樹脂部材からなっている。また、シール部材７７の内径は、支持筒部７２の外径と等しいか、少しだけ狭く、シール部材７７を拡径するように弾性変形させた状態で、シール部材７７内に支持筒部７２が挿入されている。
【００４９】
図４から図６に示すように、このシール部材７７は、円筒状の本体部７８と、この本体部７８の基端部に設けられた肉厚の周面シール部７９と、先端部に設けられた先端当接部８０が設けられている。
シール部材７７は、その基端部の端面が、支持溝７３の底面に当接するように配置されている。なお、図４に示すように、凸部７５を備える場合には、凸部７５に、シール部材７７の基端部の端面が当接している。
【００５０】
また、基端部には、周面シール部７９として、周方向に沿う凸部が軸方向に沿って３つ（３段）設けられている。凸部の断面は、外周側に膨出する概略円弧状とされている。この周面シール部７９の凸部の頂点における周面シール部７９の肉厚（厚さ）は、支持溝７３の内周側の径と外周側の径との差の半分の長さより長くされている。
【００５１】
また、周面シール部７９の凸部の頂点における肉厚（厚さ）は、支持筒部７２の外径と、ケーシング２の第５板状部２５の開口部２５ａの内径との間の差の半分の長さより長くされている。
ただし、周面シール部７９の支持溝７３の内部に配置された部分、支持筒部７２の外周面と、開口部２５ａの内周面との間に配置された部分は、それぞれの間隔に対応するように弾性変形している。
【００５２】
前記本体部７８の基端部（周面シール部７９を含む）側の端面が支持溝７３の底面に沿って、一平面内配置されている。本体部７８のロータ１側を向く先端部の形状は、円筒面に沿った湾曲形状となっている。すなわち、ロータ１の軸方向に沿う方向が直線状で、周方向に沿う方向が円周状になる形状であり、円筒面に沿った形状である。この本体部７８の先端形状は、支持筒部７２の先端形状と同様になっている。
【００５３】
先端当接部８０は、この実施形態において、本体部７８の先端からロータ１に向かって延出して形成されるとともに、先端側に向かうにつれて内側に狭まるとともに折り返されるように湾曲する内側湾曲部８１とされている。内側湾曲部８１は、先端側に向かうにつれて径が小さくなっている。また、折り返すように湾曲されており、断面形状が返しのない釣り針状になっている。
【００５４】
また、内側湾曲部８１は、その基端側に対して先端側が厚さが薄くなるようになっている。また、内側湾曲部８１は、本体部７８の先端部の上述のような円筒面に円を描いた形状とほぼ同様の湾曲形状となっており、本体部７８の先端と、ロータ１の外周面との間に配置されている。したがって、内側湾曲部８１は、ロータ１の外周面に当接した状態で、当接部分は円筒面に沿った形状になる。
【００５５】
また、内側湾曲部８１のロータ１の外周面に接触する部分は、折り返されてロータ１の反対側を向く先端ではなく、内側湾曲部８１の先端と基端との間の湾曲部で、ロータ１の外周面を向く部分がロータ１に接触するようになっている。また、内側湾曲部８１のロータ１の接触部分は、本体部７８に対して既に薄くなった部分が接触している。
【００５６】
すなわち、内側湾曲部８１は、その基端が本体部７８と略同じ厚さにされ、先側に向かうにつれて、薄くなるが、ロータ１に接触する部分より少し基端側から先端までの厚さは、ほぼ一定の厚さとなっているとともに、この部分が最も薄い状態になっている。
【００５７】
この内側湾曲部８１は、このような形状により、弾性変形した際にバネとして機能するようになっており、バネがロータ１の外周面に押し付けられて弾性変形している状態になっている。また、内側湾曲部８１（先端当接部８０）の先端側は、ロータ１の外周面に対応して円筒面に沿った湾曲形状となっており、内側湾曲部８１の基端部は、上述のように、本体部７８の先端部が円筒面に沿った湾曲形状となっていることに対応して、円筒面に沿った湾曲形状になっている。
【００５８】
また、内側湾曲部８１のロータ１に当接する部分と基端部との間の距離は、周方向位置に係らず一定になるようになっている。すなわち、内側湾曲部８１の先端側の形状となる円筒面状の形状の軸方向と、基端側の形状となる円筒面状の形状の軸方向とは、互いに平行に配置された状態になっているとともに、内側湾曲部８１の先端側と後端側とで、円筒面の同じ向きの面に沿った状態になっている。また、支持筒部７２の先端部の形状も、本体部７８の先端形状と略同じになっており、支持筒部７２より先端側に内側湾曲部８１が配置される。
【００５９】
また、筒状の内側湾曲部８１は、その全周に渡ってロータ１に接触する構造になっている。したがって、内側湾曲部８１がロータ１のロータ外周閉塞面１６に接触した状態では、円筒状のシール部材７７の先端側開口が完全に閉塞した状態になる。この際には、支持筒部７２が閉塞した状態になり、サブ接続管６が閉塞された状態になる。
【００６０】
また、ロータ開口部１５と、内側湾曲部８１とが重なった場合には、バルブが開放した状態となり、第３板状部の開口から流入する冷却水をロータ１の内部空間を介して、エンジンブロック側からサブ通路側に流出させることが可能な状態になる。なお、冷却水の流入と流出とを逆になる構成としてもよい。
【００６１】
なお、ロータ開口部１５と、内側湾曲部８１とが重なる割合によりバルブ開度が調整され、流量の調整が可能になる。
ただし、ロータ開口部１５は、サブ通路用の開口部と、後述のメイン通路用の開口部を周方向に合わせて一体にした形状になっており、ロータ開口部１５のロータ１の周方向に沿う長さは、内側湾曲部８１の周方向長さロータ１に接触する部分の径より長くなっている。
【００６２】
第６板状部２６の外面には、上述のメイン接続部材５が取り付けられる。この第６板状部２６には、メイン接続部材５のメイン接続管４に連通する開口部（ケーシング開口部）２６ａが設けられている。
この開口部２６ａは、ロータリ式バルブから外部に冷却水を流出させる流出側（流入側であってもよい）の開口部２６ａである。この開口部２６ａから例えば流出した冷却水はメイン流路を通って循環することになる。この冷却水はラジエータを介して、ポンプからエンジンブロックに戻されることになる。
【００６３】
第６板状部２６は、流入側（流出側としてもよい）の開口部２３ａを有する第３板状部２３および第５板状部２５と略直角に配置されている。
前記開口部２６ａは、円筒状の内周面を有する。
【００６４】
メイン接続部材５は、板状の接続部５１と、この接続部５１から開口部２６ａ内に挿入された状態に延出する円筒状の支持筒部５２とを備える。メイン接続部材５の接続部５１には、貫通孔が形成されており、この貫通孔は、接続部５１の内側面側で支持筒部５２の内部に連通し、外側面側でメイン接続管４内に連通している。これにより、支持筒部５２とメイン接続管４とが連通している。
また、接続部５１の内側面は、第６板状部２６の開口部２６ａの外側の側面と面接触するようになっており、メイン接続部材５をケーシング２に接続した状態で、開口部２６ａが閉塞した状態になるが、開口部２６ａは、支持筒部５２を介してサブ接続管６に連通している。
【００６５】
また、接続部５１の支持筒部５２の外周側には、円環状の支持溝５３が形成されている。
円筒状の開口部２６ａの内径と、円環状の支持溝５３の外側の径とが略等しくされている。また、支持溝５３の内側の径と支持筒部５２の外径が略等しくされている。開口部２６ａの内径より、支持筒部５２の外径が狭くされている。また、開口部２６ａ、支持筒部５２および支持溝５３は略同軸上に配置されている。
【００６６】
なお、サブ接続部材７の場合と同様に、支持溝５３を設けずに、円環状の凸部を設けるものとしてもよい。なお、サブ接続部材７と、メイン接続部材５とは、サブ接続管６を備えるか、メイン接続管４を備えるかで構造が異なるが、接続部５１，７１の内側面側の形状は略同じになっており、支持筒部７２と支持筒部５２とが同じ形状になっているとともに、支持溝７３と、支持溝５３とが同じ形状になっている。
【００６７】
支持筒部５２には、その外周を覆うように円筒状のシール部材７７が設けられている。すなわち、円筒状のシール部材７７内に支持筒部５２が挿入されている。シール部材７７は、上述のサブ接続部材７側のシール部材７７と同様のものであり、同様の形状を有するとともに、同様の機能を有する。
【００６８】
上述のシール部材７７によれば、基端部側がケーシング２の開口部２５ａ、２６ａ側を周面シール部７９でシールすることになる。基本的に開口部２５ａ、２６ａの内周面と、当該開口部２５ａ、２６ａに挿入される支持筒部５２、７２との間をシール部材７７の本体部７８の基端部側の周面シール部７９で塞いでシールすることができるようになっている。
すなわち、シール部材７７の基端部の外周面側に三段に突出して設けられた周面シール部７９が開口部２５ａ、２６ａの内周面と、支持筒部５２，７２の間で厚さを圧縮した状態になっており、この部分で冷却水をシールしている。すなわち、周面シール部７９は、シールリングとして機能している。
【００６９】
また、シール部材７７の先端部は、ロータ１の外周面に押し付けられた状態で、先端当接部８０の内側湾曲部８１がバネとして機能し、ロータ１にシール部材７７の先端が押し付けられた状態でシールする状態になる。
この場合に、単にゴム状の弾性部材として圧縮されるのではなく、曲げ変形することによりバネとして機能するようになっており、曲げにより圧縮応力、引張応力、せん断応力が生じている。
【００７０】
このため、先端当接部８０は、バネとして比較的大きな付勢力を得ることができるとともに、弾性変形量が大きくなる。
この内側湾曲部８１のバネとしての付勢力により、シール部材７７と、ロータ１との間への異物の侵入を防止するようになっている。また、異物が侵入してしまった場合に、シール用の部材としては、大きく変形可能であり、異物が除去され易い。また、バネとして機能する内側湾曲部８１の付勢力によりシール部材７７の基端部側の端面をサブ接続部材７（メイン接続部材５）に押し付けてシール機能を持たせることもできる。また、バネとしてロータ１の外周面に対する追従性などから、ロータ１の回転に大きな負荷かけることがなく、ロータ１に当接して摺動する部分に例えば、ポリテトラフルオロエチレンといった低摩擦材が不要である。ただし、できるだけ摩擦係数が低い材料を用いることが好ましい。
【００７１】
このようなシール部材７７は、一つの部材でありながら、上述のように基端部側のシールリングとして機能する周面シール部７９と、ロータ１に突き当てられるシールとして機能するとともにバネとして機能する先端当接部８０（内側湾曲部８１）とを備えている。すなわち、一つの部材で少なくとも三つの機能を実現することができる。なお、シール部材７７に用いられるゴムまたは樹脂材は、上述のシールリング、シール、バネとして機能するための性能を備えるゴムまたは樹脂材の中で、摩擦係数ができるだけ低いものを選択することが好ましい。
【００７２】
なお、上述の実施形態では、先端当接部８０として、例えば、図６に示す内側湾曲部８１を設けたが、図７に示す外側湾曲部８２を設けるものとしてもよい。外側湾曲部８２は、シール部材７７の本体部７８からロータ１に向かって延出して、ロータ１の外周面に当接する。また、外側湾曲部８２は、先端側に向かうにつれて外側に広がり、かつ、折り返されるように湾曲している。外側湾曲部８２の基端部と先端部との間の湾曲した部分がロータ１の外周面に接触する。
【００７３】
外側湾曲部８２は、外側に湾曲することになるが、機能的には、内側湾曲部８１と同様の機能を有し、シールとして機能するとともに、バネとして機能する。また、例えば、ロータ開口部１５側からケーシングの開口部２５ａ、２６ａに冷却水が流れる場合、すなわち、ロータ１の外側より内側の方が水圧が高くなる場合には、上述の内側湾曲部８１を用いることが好ましく、外側湾曲部８２を用いた場合よりもシール性能を高めることができる。
【００７４】
それに対して、ケーシングの開口部２５ａ、２６ａからロータ開口部１５に冷却水が流れる場合、すなわち、ロータ１の内側より外側の方が水圧が高くなる場合には、上述の外側湾曲部８２を用いることが好ましく、内側湾曲部８１を用いた場合よりもシール性能を高めることができる。
【００７５】
また、水流の方向が変わることがある場合には、例えば、図８に示すように、先端当接部８０として、内側湾曲部８１と、外側湾曲部８２との両方を設けるものとしてもよい。この場合には、水流方向が変わることがあっても、シール性能が低下するのを防止できる。
【符号の説明】
【００７６】
１      ロータ
２      ケーシング
２ａ    ロータ収容空間
１５    ロータ開口部
２５ａ  ケーシング開口部
２６ａ  ケーシング開口部
７７    シール部材
７８    本体部
７９    周面シール部
８０    先端当接部
８１    内側湾曲部
８２    外側湾曲部
【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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