(57)【要約】【課題】シール部材の先端面とロータ外周面との当接面とが適切に摺接することができる新規な回転式制御弁を提供することにある。【解決手段】ロータ(１４)の円筒部の外周面(２０)と摺接するシール部材(１８)の先端の当接面が、円筒部の外周面(２０)に沿った円弧状曲面に形成され、更にロータ(１４)の回転方向で見て円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、円筒部の外周面(２０)と非接触となる非接触部(４３)によって稜線部(４４Ａ、４４Ｒ)が形成されている共に、シール部材(１８)の当接面を円筒部の外周面(２０)に押し付ける付勢部材(１９)がシール部材(１８)の当接面の反対側に配置されている。【選択図】図７
2018179122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外周を貫通する開口部が設けられた円筒部を備え、前記円筒部が回転可能に構成されたロータと、
前記円筒部の外周面と摺接する当接面を有し、前記開口部と連通する内部通路を形成すると共に、前記当接面が前記円筒部の外周面に沿った円弧状曲面に形成され、更に前記円筒部の回転方向で見て前記円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、前記円筒部の前記外周面と非接触となる非接触部を形成して稜線部が形成されているシール部材と、
前記シール部材の前記当接面を前記円筒部の前記外周面に押し付け、前記シール部材の前記当接面の反対側に配置されている付勢部材と、
前記ロータを回転させる駆動機構と
を備えたことを特徴とする回転式制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材の前記当接面に形成された前記稜線部の形状は、正規の組み付け位置で、前記円筒部の軸線に沿った直線状となっていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項３】
請求項１に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材は、少なくとも前記円筒部の前記開口部からの流体を外部に流出させる連通路内に摺動可能に配置されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項４】
請求項３に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材の外周面と前記連通路の内周面との間には、シールリングが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の回転式制御弁。
【請求項５】
請求項４に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材の外周面にはシール溝が形成されており、前記シール溝内に前記シールリングが設けられていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項６】
請求項５に記載の回転式制御弁において、
前記シールリングは、断面が「Ｘ」形状となっているシールリングであることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項７】
請求項１に記載の回転式制御弁において、
前記ロータと前記内部通路を流れる流体は、内燃機関の冷却水であることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項８】
請求項７に記載の回転式制御弁において、
前記円筒部の内周に供給された冷却水が、前記駆動機構による前記ロータの回転により、前記円筒部の開口部を経由して、前記シール部材の前記内部通路に供給されることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項９】
請求項１に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材の前記稜線部は、前記円筒部の回転方向で見て前記円弧状曲面の前側端、及び後側端の両方に設けられていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１０】
請求項１に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材と前記円筒部は、合成樹脂によって形成されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を主原料とする材料によって形成されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転式制御弁において、
前記シール部材は、前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）にカーボンが配合された複合材料によって形成されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１３】
請求項１０に記載の回転式制御弁において、
前記ロータは、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）を主原料とした材料によって形成されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１４】
請求項１３載の回転式制御弁において、
前記シール部材は、前記ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）にガラス繊維が配合された複合材料によって形成されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１５】
請求項１記載の回転式制御弁において、
前記シール部材の前記当接面と反対側には、前記非接触部が形成された周方向位置と同じ位置に合せ目印が設けられていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１６】
請求項１５記載の回転式制御弁において、
前記合せ目印は、前記シール部材の前記当接面と反対側に設けられた溝であることを特徴とするに記載の回転式制御弁。
【請求項１７】
請求項１６記載の回転式制御弁において、
前記シール部材の前記稜線部は、前記円筒部の回転方向で見て前記円弧状曲面の前側端、及び後側端に設けられており、前記シール部材の前記当接面と反対側に、前記稜線部の位置に対応して半径方向に延びる前記溝が一対設けられていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１８】
内外周を貫通する開口部が設けられた円筒部を備え、前記円筒部が回転可能に構成されたロータと、
前記円筒部の外周面と摺接する当接面を有し、前記開口部と連通する内部通路を形成すると共に、前記当接面が前記円筒部の外周面に沿った円弧状曲面に形成され、更に前記円筒部の回転方向で見て前記円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、前記円筒部の前記外周面と非接触となる切欠きによって稜線部が形成されているシール部材と、
前記シール部材の前記当接面を前記円筒部の前記外周面に押し付ける、前記シール部材の前記当接面の反対側の後端面に配置されている付勢部材と、
前記ロータを回転させる駆動機構と
を備えたことを特徴とする回転式制御弁。
【請求項１９】
請求項１８記載の回転式制御弁において、
前記切欠き部は、前記シール部材の前記当接面の前記前側端、或いは前記後側端から前記後端面側に向かって、前記シール部材の軸線に沿って所定長さだけ、切り取られて段差状に形成されていることを特徴とする回転式制御弁。
【請求項２０】
内外周を貫通する開口部が設けられた円筒部を備え、前記円筒部が回転可能に構成されたロータと、
前記円筒部の外周面と摺接する当接面を有し、前記開口部と連通する内部通路を形成すると共に、前記当接面が前記円筒部の外周面に沿った円弧状曲面に形成され、更に、前記当接面が前記ロータの前記円筒部に対して正規の位置で密着するように組み付けられていない場合、前記当接面を前記円筒部の側に押圧することで、前記当接面が正規の位置に収束できる収束機能部を前記円弧状曲面に形成したシール部材と、
前記シール部材の前記当接面を前記円筒部の前記外周面に押し付け、前記シール部材の前記当接面の反対側に配置されている付勢部材と、
前記ロータを回転させる駆動機構と
を備えたことを特徴とする回転式制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転式制御弁に係り、例えば、内燃機関等の熱源を冷却する冷却水を種々の熱補機類に分配するために用いられる回転式制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自動車においては、内燃機関を冷却する冷却水の熱を外部に放熱するために冷却水をラジエータに循環させる、或いは車室内を暖房するために温度の高い冷却水を暖房装置に循環させるといった目的のために、回転式制御弁を使用して各種熱補機類に冷却水を分配することが行われている。
【０００３】
このような自動車の内燃機関を冷却する冷却水を各種熱補機類に分配する回転式制御弁としては、例えば、ＤＥ１０２０１１０８３８０３Ａ１(特許文献１)に記載されている。この特許文献１に記載された回転式制御弁は、一方に閉塞壁を有し他方に開放部を備える、有底円筒状の弁体であるロータをハウジング本体内に回転可能に収容し、このロータの回転位置に応じて流路を切り換える回転制御弁であって、ハウジング本体に形成した連通路に配置され、内部通路を有したシール部材の開口部と、ロータの外周壁部に形成した開口部との重なり合いにより開弁し、ロータの開放部である流入口から流入した冷却水を、ロータの外周壁部の開口部、及びシール部材の内部通路を介して自動車の各種熱補機類に分配する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ１０２０１１０８３８０３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１等に記載の回転式制御弁においては、円筒状のロータの回転位置に応じて流量制御を行うものであり、連通路に配置された圧縮ばねに付勢されてロータの外周面と摺接するシール部材の内部通路と、ロータの開口部とが重なり合うことにより開弁し、シール部材とロータの開口部の相対位置がずれることによって閉弁する構成となっている。
【０００６】
そして、このような構成の回転式制御弁に使用される、シール部材の先端側のロータの外周面と接触する当接面の形状は、円筒状のロータの外周面と摺接できるように円弧状曲面となっている。しかしながら、シール部材がロータに摺接するように圧縮ばねで付勢されていたとしても、円筒状のロータの外周面とシール部材の当接面とが、良好な摺接状態を得ることができないという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、シール部材の先端に形成された当接面とロータの外周面とが適切に摺接することができる新規な回転式制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、ロータの円筒状の外周面と摺接するシール部材の先端の当接面が、ロータの円筒状の外周面に沿った円弧状曲面に形成され、更にロータの回転方向で見て当接面を形成する円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、ロータの外周面と非接触となる非接触部を形成して稜線部を形成する共に、シール部材の当接面を円筒状の外周面に押し付ける付勢部材がシール部材の当接面の反対側に配置されている、ところにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、円筒状のロータの外周面とシール部材の先端の当接面とが良好な摺接状態を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の回転式制御弁が適用される一例としての内燃燃関の冷却システムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態になる回転式制御弁の全体斜視図である。
【図３】図２に示す回転式制御弁の分解斜視図である。
【図４】図２に示す回転式制御弁であって、ロータの軸線方向に沿って断面した断面図である。
【図５】図３に示す回転式制御弁のオイルクーラに繋がる連通路付近を、ロータの軸線に直交する方向に断面し、ロータとシール部材が閉じている状態の断面図である。
【図６】図３に示す回転式制御弁のオイルクーラに繋がる連通路付近を、ロータの軸線に直交する方向に断面し、ロータとシール部材が連通している状態の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態になるシール部材の構成を示す構成図である。
【図８Ａ】図７に示すシール部材を先端側から見た斜視図である。
【図８Ｂ】図７に示すシール部材を後端側から見た斜視図である。
【図９】図７示すシール部材に装着されるシールリングの断面図である。
【図１０】本実施形態によるシール部材の収束動作を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態になるシール部材の構成を示す構成図である。
【図１２】図１１に示すシール部材を先端側から見た斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態になるシール部材の構成を示す構成図である。
【図１４】図１３に示すシール部材を先端側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【実施例１】
【００１２】
本発明の具体的な実施形態を説明する前に、回転式制御弁の構成について簡単に説明するが、上述したように以下の説明では熱媒体として内燃機関の冷却水を使用する場合を例示的に示している。
【００１３】
図１において、内燃機関０１のシリンダジャケットには冷却水ポンプ０２から冷却水が供給されており、シリンダジャケットを冷却した冷却水は回転式制御弁１０に送られ、一部はサーモスタットを介して常時循環用として再び冷却水ポンプ０２の吸入側に戻されている。また、残りの冷却水は暖房装置０３やラジエータ０４、及びオイルクーラ０５等の熱補機類に送られている。尚、これらの熱補機類は例示的に示しているものであり、これ以外の熱補機類を使用しても差し支えないものである。
【００１４】
そして、これらの熱補機類への冷却水の分配は、電子流路切換手段０６によって制御されている。例えば、この電子流路切換手段０６には、回転式制御弁１０に設けた水温センサ０７からの水温情報、内燃機関０１の運転状態情報、車室内の各種操作機器の操作状態情報等が入力されており、電子流路切換手段０６によって演算された制御信号に応じて各熱補機類への流路を切り換えるものである。
【００１５】
回転式制御弁１０には後述するように、駆動機構として機能する電動モータが内蔵されており、この電動モータは電子流路切換手段０６からの制御信号によって、その回転位置が制御されるものである。電動モータにはロータが固定されており、ロータを回転させることで、回転式制御弁１０に形成した各熱補機類に接続される連通路に冷却水を流し、内燃機関からの冷却水を各熱補機類に分配するものである。
【００１６】
図２は回転式制御弁１０の外観を示しており、ハウジング本体１１には、シリンダジャケットに繋がる接続パイプ１２Ａ、暖房装置０３に繋がる接続パイプ１２Ｂ、ラジエータ０４に繋がる接続パイプ１２Ｃ、オイルクーラ０５に繋がる接続パイプ１２Ｄが設けられている。また、回転式制御弁１０には内燃機関０１から冷却水が流入しており、ハウジング本体１１の内部に設けられたロータによって、接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄに冷却水が分配されている。
【００１７】
回転式制御弁１０にはワックスが封入されたサーモスタットを覆うカバー１７が設けられており、接続パイプ１２Ａに流れる冷却水を温度によって制御している。また、回転式制御弁１０のハウジング本体１１の頂部には電子流路切換手段０６が固定されており、ハウジング本体１１の内部に収納された電動モータを制御している。
【００１８】
図３は、図２に示す回転式制御弁１０を分解して斜め方向から眺めた構成を示している。ハウジング本体１１には中空円筒状のロータ（弁本体）１４を収納する弁収納部（図４参照）と、電動モータ（＝駆動機構）１５が収納されるモータ収納部１６が形成されている。また、ハウジング本体１１には、外側から電子流路切換手段０６が固定ボルトによって固定され、いわゆる機電一体型に構成されている。
【００１９】
更に、図２で説明したように、ハウジング本体１１の周囲には、シリンダジャケットに繋がる接続パイプ１２Ａ、暖房装置０３に繋がる接続パイプ１２Ｂ、ラジエータ０４に繋がる接続パイプ１２Ｃ、オイルクーラ０５に繋がる接続パイプ１２Ｄが取り付けられている。尚、接続パイプ１２Ｃにはサーモスタット１３を覆うカバー１７が一体的に形成されている。ここで、ハウジング本体１１と各接続パイプ１２Ｂ〜１２Ｄの間には、シール部材１８と、付勢部材として機能する圧縮ばね１９が配置されている。
【００２０】
つまり、ハウジング本体１１と各接続パイプ１２Ｂ〜１２Ｄが組み付けられた状態で、ハウジング本体１１に形成された連通路には、シール部材１８と圧縮ばね１９が配置されており、シール部材１８は両端が開口した、断面が円形筒状に形成されており、圧縮ばね１９によって、その先端面はロータ１４の外周壁部２０に押圧、接触されている。これらの詳細な構造は図４において説明する。
【００２１】
ロータ１４は、一方に閉塞壁２２が形成され、他方に開放部２８が形成された有底円筒状に形成されている。ロータ１４の円筒部を形成する、断面が円形の外周壁部２０には複数の開口部２１が形成されており、これらは、各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄと選択的に接続され、開放部３１から外周壁部２０の内部に流入してくる冷却水ＣＡを、各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄに流出させる構成となっている。外周壁部２０に形成した開口部２１と各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄの接続状態の選択は、接続される熱補機類によって適切に組み合わされるものである。
【００２２】
ロータ１４は合成樹脂から作られており、好ましくは、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）を主原料とする材料から作られており、耐熱性、耐寒性に優れ、また優れた耐薬品性を備えている。したがって、クーラントを使用する内燃機関の冷却水システムに好適なものである。更に、これにガラスフィラー（ガラス繊維）を混練した複合材料とすれば、更に強度を高めると共に形状安定性を向上でき、高精度な弁機能を持たせることが可能となるものである。
【００２３】
また、ロータ１４の閉塞壁２２は回転軸２３に固定されており、回転軸２３の回転に同期してハウジング本体１１の弁収納部内で回転されるものである。この回転に同期してロータ１４は、各接続パイプ１２Ａ〜１２Ｄとの接続関係を選択（流路の切り換え）するものである。尚、ロータ１４の回転状態によって開口部２１はシール部材１８の開口との重なり度合いを制御できるので、流量を制御するように動作される場合もある。
【００２４】
電動モータ１５とロータ１４とはウォームギア機構で連結されている。すなわち、ロータ１４が固定された回転軸２３の反対側の端部には、ウォームホイール２４が固定されており、このウォームホイール２４はウォーム軸の一方に形成されたウォーム２５と噛み合わされている。また、ウォーム軸の他方に形成されたウォームホイール２６は電動モータ１５に固定されたウォーム２７と噛み合わされている。したがって、電動モータ１５が回転すると、この回転はウォーム２７⇒ウォームホイール２６⇒ウォーム２５⇒ウォームホイール２４を経て回転軸２３に伝えられ、最終的にロータ１４を回転させるものである。
【００２５】
また、電動モータ１５やウォームギア機構を覆うようにして、電子流路切換手段０６を備えたカバーがハウジング本体１１に固定されている。電子流路切換手段０６からの制御信号は、電動モータ１５に与えられて所定の回転動作を行うように動作される。
【００２６】
次に、ロータ１２とハウジング本体１１に設けられたシール部材１４の関係を図４に基づき説明する。図４は、ロータ１４が配置されている領域を軸線方向に断面したものを示している。
【００２７】
図４において、ハウジング本体１１には、ロータ１４の軸線方向に直角な断面が円形状の弁収納部２９が形成されており、弁収納部２９は、円筒形状の側面壁３０、及び側面壁３０の一方の面を塞ぐ端面壁３１より構成されており、端面壁３１の反対側は開放されて開放部となっている。したがって、ロータ１４が弁収納部２９に収納された状態で、ロータ１４の閉塞壁２２側が弁収納部２９の端面壁３１に対向するように収納されるものである。
【００２８】
端面壁３１の中央付近には、弁収納部２９の内側に向けて軸方向に延びる軸受固定部３２が形成されており、この軸受固定部３２に配置された滑り軸受３３によって、図３に示す回転軸２３が回転可能に軸支されるものである。
【００２９】
ロータ１４の閉塞壁２２は、中央付近に外周壁部２０の軸方向内側に突入している円形状の固定部３４が形成されており、この固定部３４に図３に示す回転軸２３が固定されるようになっている。したがって、電動モータ１５の回転はウォームホイール２４、ウォーム２５等のウォームギア機構を介して減速、増力されて回転軸２３に与えられ、更にロータ１４を回転させることになる。これらのウォームホイール２４、ウォーム２５は電子流路切換手段０６が設けられたカバー３５で、液密的に覆われている。
【００３０】
次に図５、図６に基づき、回転式制御弁１０のオイルクーラ０５に繋がる連通路付近を、ロータ１５の軸線に直交する方向に断面した場合の構成を説明する。図５においてはロータ１４の開口部２１とシール部材１８の内部通路３７とが連通していない状態を示し、図６においてはロータ１４の開口部２１とシール部材１８の内部通路３７とが互いに連通している状態を示している。
【００３１】
つまり、図５においては、ロータ１４の内部とシール部材１８の内部通路３７とは、外周壁部２０によって連通が遮断されて、ロータ１４の内部から接続パイプ１２Ｄへ冷却水が流れることはないものである。一方、図６においては、ロータ１４の内部とシール部材１８の内部通路３７とは、外周壁部２０に形成した開口２１を介して連通されて、ロータ１４の内部から接続パイプ１２Ｄへ冷却水が流れるようになる。
【００３２】
そして、ハウジング本体１１の内部には、ロータ１４を収納する弁収納部２９と、これに隣接して電動モータ１５が収納される、モータ収納部１６が一体的に形成されている。ロータ１４は弁収納部２９の内部で回転可能に収納されており、上述した回転軸２３によって回転されるものである。ロータ１４の外周壁部２０の接線に直交する方向に、ハウジング本体１１に連通路３６が形成されており、この連通路３６に嵌入されるようにして、オイルクーラ０５に接続される接続パイプ１２Ｄが取り付けられている。
【００３３】
連通路３６とロータ１４の外周壁部２０の間には、両端が開口した円筒状のシール部材１８が配置されており、シール部材１８は、シール部材１８の外周壁部２０と摺接する先端面とは反対側で、ハウジング本体１１に嵌入された接続パイプ１２Ｄの端面との間に配置された圧縮ばね１９によって、ロータ１４の外周壁部２０に押圧、接触されている。したがって、ロータ１４が回転すると、ロータの外周壁部２０の壁面とシール部材１８の先端面とは、摺接するように接触される形態となる。
【００３４】
シール部材１８は、滑りが円滑で形状安定性に優れた合成樹脂で作られており、本実施形態では、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）を主原料とする材料が用いられている。更に、これにカーボン粒子、カーボン繊維等を混練した複合材料とすれば、強度を高めると共に形状安定性を向上でき、高精度な弁機能を持たせることが可能となるものである。
【００３５】
また、フッ素系樹脂以外にポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）から作ることも可能であり、この場合もガラスフィラー（ガラス繊維）を混練した複合材料とすれば、強度を高めると共に形状安定性を向上でき、高精度な弁機能を持たせることが可能となるものである。
【００３６】
ロータ１４の外周壁部２０に形成された開口部２１は、ロータ１４が回転することによってシール部材１８の先端面と摺動しながら、シール部材１８に形成した内部通路３７と重なり合い、ロータ１４の内部と内部通路３７とを接続するものである。そして、内燃機関からの冷却水は、紙面に垂直な方向から、ロータ１４の閉塞壁２２の反対側の開放部２８からロータ１４の内部に流入し、ロータ１４に形成した開口部２１を介してシール部材１８の内部通路３７、連通路３６、及び接続パイプ１２Ｄに流出するものである。尚、他の接続パイプ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおいても同様の構成となっている。
【００３７】
このように、回転式制御弁１０においては、円筒状のロータ１４の回転位置に応じて流量制御（流路切り換え）を行うものであり、圧縮ばね１９に付勢されてロータ１４の外周壁部２０と摺接するシール部材１８の先端面と、ロータ１４の外周壁部２０に形成した開口部２１とが重なり合うことにより開弁し、シール部材１８の先端面とロータ１４の外周壁部２０の開口部２１の相対位置がずれることによって閉弁する構成となっている。
【００３８】
そして、シール部材１８の先端に形成された、ロータ１４の外周壁部２０との接触面は、円筒状のロータ１４の外周壁部２０と当接できるよう円弧状曲面となっている。したがって、シール部材１８の先端面が、ロータ１４の外周壁部２０に対して精度良く密着しないで組み付けられている場合、圧縮ばね１９でシール部材１８がロータ１４の外周壁部２０側に付勢されていたとしても、ロータ１４の外周壁部２０との間で、良好な接触状態を確保するのが難しくなるという課題があった。
【００３９】
シール部材１８の外周面と連通路３６の間には、シールリング３８（図５参照）が配置されている。このため、シール部材１８がロータ１４の外周壁部２０に対して正規の位置で密着するように組み付けられていない場合、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧していても、シールリング３８の摺動抵抗等によって、シール部材１８が正規の位置に自動的に収束できないという現象を生じるものである。
【００４０】
例えば、シール部材１８が、シール部材１８の軸線を中心にして回転方向にずれて組み付けられた場合においては、シール部材１８の先端面が、ロータ１４の外周壁部２０に対して、正規の位置からずれて対向配置されるため、外周壁部２０の開口部２１とシール部材１８の内部通路３７の開口タイミングがずれてしまうという課題を生じるようになる。
【００４１】
そこで、本実施形態ではこのような課題に対応するため、シール部材の先端面とロータの外周面とが適切に摺接することができる新規な回転式制御弁を提案するものである。
【００４２】
次に本実施形態の具体的な構成について、図７〜図１０を用いて詳細に説明する。図７は、本実施形態になるシール部材１８の正面とこれに対応する側面を示し、図８Ａ、図８Ｂはシール部材１８の先端側及び後端側から斜視した構成を示している。また、図９はシール部材１８の外周に嵌装されるシールリングを示している。
【００４３】
図７〜図９において、シール部材１８は円形筒状に形成され、先端面１８Ｆと後端面１８Ｒを有し、内部に冷却水が流れる内部通路３７が形成されている。ここで、先端面１８Ｆは、ロータ１４の外周壁２０と摺接する当接面となるので、以下では、先端面を当接面１８Ｆと表記して説明する。
【００４４】
また、当接面１８Ｆと後端面１８Ｒの間の途中の外周面に、環状のシールリング収納溝３９が形成されている。シールリング収納溝３９にはシールリング３８が収納されるが、このシールリング３８は、図９に示すように断面が「Ｘ」形状に形成されたシールリングである。この断面が「Ｘ」形状のシールリング３８を使用することによって、シールリング３８と連通路３６の内周面の間の摺動抵抗を低減することができる。このシールリング３８を使用することによって摺動抵抗を低減できるので、後述するシール部材１８の正規位置への収束動作を円滑に行うことができるようになる。
【００４５】
図７、図８Ａに示すように、シール部材１８の当接面１８Ｆは、ロータ１４の円形状の外周壁部２０に摺接するため、内部通路３７の外側に形成される環状シール領域４０が形成されている。この環状シール領域４０は、ロータ１４の軸線方向に沿った方向から見た側面形状、つまり、シール部材１８の軸線Ｃに沿った側面形状が、ロータ１４の外周壁部２０の外周面に対応する形状である円弧状曲面に形成されている。
【００４６】
そして、ロータ１４の回転方向で見て、後端面１８Ｒに最も近づく後退部４１と、この後退部４１の両側に、外周壁部２０の形状に沿って円弧状に延びる先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒとが形成されている。この先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒは、シール部材１８の後端面１８Ｒからの長さが、後退部４１までの長さより長く設定されているものである。尚、後端面１８Ｒは、シール部材１８の軸線Ｃに対して直交するような平面状に形成されている。
【００４７】
先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒは、２つの後退部４１によって夫々挟まれており、先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒは、それぞれ相対向する位置に形成されている。したがって、シール部材１８が正規の位置で連通路３６に組み付けられると、この環状シール領域４０が、ロータ１４の外周壁部２０の外周面に沿って適切に当接することになる。そして、環状シール領域４０に形成された先行側突出部４２Ａ、後退部４１、後行側突出部４２Ｒは、ロータ１４の回転方向ＲＴに対して、先行側突出部４２Ａ、後退部４１、後行側突出部４２Ｒの順序で位置することになる。
【００４８】
図７において、環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒと、シール部材１８の軸方向の中心Ｏを通る回転方向ＲＴに沿った線分Ｐの中心Ｏに直交する線分Ｑを境にして、先行側突出部４２Ａの前側端、及び後行側突出部４２Ｒの後側端に非接触部４３が形成されている。言い換えれば、ロータ１４の回転方向で見て、当接面１８Ｆを形成する円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、ロータ１４の外周壁部２０と非接触となる非接触部４３が形成されているものである。
【００４９】
この非接触部４３は、ロータ１４の回転方向ＲＴで、シール部材１８の当接面１８Ｆの外周側から内側に向けて、シール部材１８の軸線Ｃに直交する方向に切り取られた形状の平坦面から形成されている。したがって、この平坦面(＝非接触部４３)は、形状的にはシール部材１８の後端面１８Ｒと平行な関係となっている。
【００５０】
そして、夫々の非接触部４３に隣接する先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒとで形成された稜線部４４Ａ、４４Ｒは、ロータ１４の回転方向と直交する方向に直線状に形成されている。更に、図７からわかるように、先行側突出部４２Ａと後行側突出部４２Ｒの直線状の稜線部４４Ａ、４４Ｒは、互いに平行な状態に形成されている。
【００５１】
この非接触部４３は、ロータ１４の外周壁部２０と接触しない非接触領域を形成し、この非接触部４３に隣接して先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒが形成されている。したがって、ロータ１４の外周壁部２０と接触するのは、ロータ１４の回転方向で、先行側突出部４２Ａ、後退部４１、後行側突出部４２Ｒに至る円弧状曲面だけである。
【００５２】
非接触部４３は、上述したようにロータ１４の回転方向で見て、環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａの前側と、後行側突出部４２Ｒの後側に形成され、線分Ｑに沿って切り取られて形成されている。尚、線分Ｑはロータ１４の軸線と平行であり、非接触部４３は、ロータ１４の軸線に沿って形成されていることになる。
【００５３】
したがって、図７にあるように、環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒには、内部通路３７との間に、狭小シール領域４０Ｎが形成されている。先行側突出部４２Ａの前側端、及び後行側突出部４２Ｒの後側端が、線分Ｑに沿って非接触部４３によって切り取られることで、先行側突出部４２Ａには直線状の稜線部４４Ａが形成され、後行側突出部４２Ｒには、これも直線状の稜線部４４Ｒが形成されることになる。
【００５４】
そして、先行側突出部４２Ａの稜線部４４Ａと、後行側突出部４２Ｒの稜線部４４Ｒが、線分Ｑと平行の関係を有しており、また、稜線部４４Ａと稜線部４４Ｒも平行の関係を有している。更に、稜線部４４Ａと稜線部４４Ｒは、ロータ１４の回転方向と直交するように延びている。尚、ここで、上述した説明で述べている、「非接触部４３が切り取られる」とは、実際に切削工具で加工することや、金型等の型枠で事前に形成することを意味するものである。要は非接触部４３が形成されていれば良いものである。
【００５５】
本実施形態では、この夫々の稜線部４４Ａ、４４Ｒを形成することが特徴となっている。例えば、仮に、シール部材１８がロータ１４の外周壁部２０に対して正規の位置で密着するように組み付けられていない場合、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧することで、シール部材１８が正規の位置に自動的に収束できるようになるものである。本実施形態では、非接触部４３と先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒで形成される稜線部４４Ａ、４４Ｒが、シール部材１８の収束機能部として動作するものである。尚、収束機能部として動作する理由については図１０を用いて説明する。
【００５６】
ここで、本実施形態では、環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒの両方に、稜線部４４Ａ、４４Ｒを形成しているので、シール部材１８を正規の位置に自動的に収束する収束力を増加することができる。仮に、先行側突出部４２Ａ、或いは後行側突出部４２Ｒの一方にだけ設けた場合に比べて、約２倍の収束力を得ることができる。
【００５７】
次に環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒに形成された稜線部４４Ａ、４４Ｒによる収束機能について、図１０に基づき説明する。図１０においては、シール部材１８が、シール部材１８の軸方向の中心Ｏに対して回転方向にずれて組み付けられた場合を示している。このため、ロータ１４の外周壁部２０とシール部材１８の後退部４１付近では隙間Ｇが形成されることになる。したがって、この隙間Ｇを無くすように、シール部材１８を正規の位置に収束させれば良いものである。
【００５８】
図１０において、シール部材１８の外周半径を「Ｒｏ」、圧縮ばね１９の圧縮荷重を「Ｆａ」、シール部材１８の外周壁部２０の周面方向の接触角を「α」、シール部材１８の稜線部４４Ｒの一方の径方向の正規状態の接触角を「γ」、及び回転方向にずれて組み付けられた時の接触角を「γ´」、シール部材１８とロータ１４の外周壁部２０の間の接触面の摩擦係数を「μ」とする。そして、ロータ１４の外周壁部２０の垂直方向の荷重「Ｆｒ」は、以下の式（１）で表される。
Ｆｒ＝Ｆａ×ＣＯＳα……（１）
また、ロータ１４の外周壁部２０の接線方向の荷重「Ｆｓ」は、以下の（２）式で表される。
Ｆｓ＝Ｆａ×ＳＩＮα……（２）
そして、この時に稜線部４４Ｒで発生する接線方向の荷重分力「Ｆｓｓ」は、以下の（３）式で表される。
Ｆｓｓ＝（Ｆｓ−μＦｒ）×ＣＯＳα……（３）
更に、稜線部４４Ｒでのシール部材１８の回転方向への回転力「Ｆｓｓｒ」は、以下の（４）式で表される。
Ｆｓｓｒ＝Ｆｓｓ×ＳＩＮγ´……（４）
よって、シール部材１８の軸線周りに作用する回転トルク「Ｔｓ」は、以下の（５）式で表される。
Ｔｓ＝Ｒｏ×Ｆｓｓｒ……（５）
したがって、シール部材１８の回転(図１０の下側の図面で左回転方向)に伴って、稜線部４４Ｒが、ずれていた角度位置「γ′」から正規の位置の角度位置「γ」に近づくようになる。このように回転トルク「Ｔｓ」は、シール部材１８に対してシール部材１８の軸心を中心として回転方向にずれた状態から、正規の位置に収束させる収束力となるものである。尚、正規の位置の角度位置「γ」に近づくにつれて回転力は減少するようになる。
【００５９】
ここで、上述した稜線部４４Ｒの一方とは反対側の他方には、回転力「Ｆｓｓｒ」とは反対向きの回転力が発生するが、この場合は他方端の径方向の接触角「γ´」が小さいので回転力が弱く、シール部材１８は正規の位置に近づく方向(図１０の下側の図面で左回転方向)に回転する。そして、稜線部４４Ｒとロータ１４の軸線とが平行になると、相互の回転力がほぼ消失して、シール部材１８は正規の位置に維持されるようになるものである。
【００６０】
したがって、シール部材１８が、正規の位置から左右回転方向のどちらかにずれて組み付けられても、正規の位置に収束させることが可能となる。尚、先行側突出部４２Ａの稜線部４４Ａについても同様であるので、説明は省略する。
【００６１】
一方、稜線部４４Ａ、４４Ｒが形成されていない従来のシール部材では、稜線部４４Ａ、４４Ｒが無いため角度「γ」＝０となって、軸心を中心としたシール部材１８の回転力「Ｆｓｓｒ」が「０」になるので、回転トルク「Ｔｓ」が発生しない。このため、シール部材１８に収束力が発生せず、シール部材１８が、軸心を中心として回転方向にずれた状態で組み付けると、この状態を維持したままの状態になる恐れが大きい。このため、外周壁部２０の開口部２１とシール部材１８の内部通路３７の開口タイミングがずれてしまうという課題を生じるようになる。
【００６２】
このように、本実施形態では、ロータ１４の円筒状の外周壁部２０と摺接するシール部材１８の当接面１８Ｆが、円筒状の外周壁部２０に沿った円弧状曲面４０に形成され、更にロータ１４の回転方向で見て円弧状曲面の少なくとも前側端、及び後側端に、外周壁部２０と非接触となる非接触部４３によって稜線部４４Ａ、及び稜線部４４Ｒを形成したものである。尚、本実施形態の場合では、シール部材１８が正規の位置に収束した状態で、稜線部４４Ａ、及び稜線部４４Ｒは、ロータ１４の軸線と平行な状態となる。
【００６３】
この構成によれば、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧することで、シール部材１８が回転方向にずれて配置されていても、稜線部４４Ａ、４４Ｒの働きによって、シール部材１８が正規の位置に自動的に収束できるようになるものである。
【００６４】
尚、この構成は、シール部材１８の先端に、ロータ１４の円筒状の外周壁部２０と当接する円弧状曲面４０を形成し、更にシール部材１８がロータ１４の外周壁部２０に対して正規の位置からずれて組み付けられている場合、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧することで、シール部材１８が正規の位置に収束できる収束機能部４４Ａ、４４Ｒを円弧状曲面に形成した、ものであると言い換えることができる。
【００６５】
また、この構成は、シール部材１８の先端にロータ１４の円筒状の外周壁部２０と当接する円弧状曲面４０を形成し、更に、シール部材１８がロータ１４の外周壁部２０に対して正規の位置からずれて組み付けられている場合、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧することで、シール部材１８をずれた状態から正規の位置に回転させる個所と、これとは反対方向に回転させる個所を円弧状曲面に形成した、ものであると言い換えることができる。
【００６６】
このような本実施形態によれば、シール部材１８の当接面１８Ｆに形成した非接触部４３に隣接する先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒに形成された稜線部４４Ａ、４４Ｒと、ロータ１４の円筒状の外周壁部２０の間で、シール部材１８の当接面１８Ｆ側にロータ１４の外周壁部２０に整合する収束力が生じることで、シール部材１８の当接面１８Ｆが正規の位置に収束して、シール部材１８の当接面１８Ｆとロータ１４の外周壁部２０が適切に摺接することができるようになる。
【００６７】
また、シール部材１８は連通路３６内に摺動可能な構成とされているので、連通路３６の内周面と摺動することになって、回転方向の組み付け角度の「ずれ」を修正し難いものとなっている。しかしながら、本実施形態の構成によれば、上述した様にシール部材１８の先端の当接面１８Ｆに稜線部４４Ａ、４４Ｒからなる収束機能部を設けているので、シール部材１８の先端とロータ１４の外周壁部２０とが適切に摺接することができるようになる。
【００６８】
また、シール部材１８の外周面と連通路３６の内周面の間にはシールリング３８が設けられ、シール部材１８の外周面から冷却水の漏れを低減するようになっているが、シールリング３８は摺動抵抗が大きいので、更に回転方向の組み付け角度の「ずれ」を修正し難いものとなっている。しかしながら、上述した理由と同様にシール部材１８の先端とロータ１４の外周壁部２０とが適切に摺接することができるようになる。
【００６９】
更に、シール部材１８とロータ１４の外周壁部２０は、互いに合成樹脂で作られているため摺動抵抗が大きく、回転方向の組み付け角度の「ずれ」を修正し難いものとなっている。しかしながら、上述した理由と同様にシール部材１８の先端とロータ１４の外周壁部２０とが適切に摺接することができるようになる。
【００７０】
図８Ａ、図８Ｂに戻って、シール部材１８の後端面１８Ｒには、シール部材１８の周方向で見て、非接触部３の形成位置と同じ位置に、一対の位置調整溝４５が形成されている。この位置調整溝４５は幾つかの機能を備えており、例えば、「合せ目印」としての視認機能、或いはシール部材１８の組み付け位置の調整機能を備えている。
【００７１】
このため、シール部材１８を連通路３６に組み付ける時に、この位置調整溝４５の位置を確認すれば、非接触部４３の形成位置を間接的に知ることができ、これによってシール部材１８とロータ１４の外周壁部２０との大体の当接位置を確保することができる。また、シール部材１８とロータ１４の外周壁部２０との当接位置が回転方向で大きくずれていた場合には、治具によって位置調整溝４５を回転させてシール部材１８を正規の組み付け位置に近づけるように調整することができる。
【００７２】
尚、位置調整溝４５の正確な組み付け位置を示すために、連通路３６が形成されているハウジング本体１１にも、シール部材１８に設けた位置調整溝４５に対応する「合せ目印」を形成しておくことも可能である。これによって、合せ目印である位置調整溝４５と、ハウジング本体１１側の合せ目印を一致させることで、シール部材１８を連通路３６に正確に組み付けることが可能となる。
【００７３】
更に、この後に圧縮ばね１９を装着して接続パイプ１２Ｄを嵌入すると、シール部材１８の当接面１８Ｆに形成した非接触部４３に隣接する、先行側突出部４２Ａ、及び後行側突出部４２Ｒに形成した稜線部４４Ａ、４４Ｒと、ロータ１４の円筒状の外周壁部２０の外周面の間で、圧縮ばね１９の押圧力によってシール部材１８の当接面１８Ｆ側に、ロータ１４の外周壁部２０に整合する収束力が生じる。これによって、シール部材１８が回転方向にずれて配置されていても、シール部材１８が正規の位置に自動的に収束できるようになるものである。
【実施例２】
【００７４】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態によれば、非接触部４３は、ロータの回転方向で見て環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａの前側と、後行側突出部４２Ｒの後側に形成されているが、図１１、図１２に示すように、先行側突出部４２Ａと後行側突出部４２Ｒどのどちらか一方にだけ形成することも可能である。
【００７５】
図１１、図１２において、非接触部４６は環状シール領域４０の先行側突出部４２Ａの前側だけ(或いは、後行側突出部４２Ｒの後側だけ)に形成したものである。この構成によっても、第１の実施形態と同様の作用、効果を奏することができるものである。
【００７６】
また、第１の実施形態、及び第２の実施形態では、シール部材１８の軸線Ｃに直交する方向に平坦面状の非接触部４３を形成しているが、非接触部４３は連続した傾斜面、或いは階段状の傾斜面に形成することも可能である。傾斜面（＝非接触部４３）は、先行側突出部４２Ａ、或いは後行側突出部４２Ｒから後端面１８Ｒに向けて、シール部材１８の軸線Ｃから遠ざかる方向に傾斜して形成すれば良いものである。
【００７７】
また、先行側突出部４２Ａ、或いは後行側突出部４２Ｒと傾斜面で形成される稜線部４４Ａ、４４Ｒは、図７〜図９に示す実施形態と同様に直線状であり、先行側突出部４２Ａ、或いは後行側突出部４２Ｒと非接触部である傾斜面とが交差する部分に形成されている。このような構成のシール部材１８においても、図７〜図９に示す実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【実施例３】
【００７８】
次に本発明の第３の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態、及び第２の実施形態では、シール部材１８の軸線Ｃに直交する方向に平坦面状の非接触部４３を形成しているが、本実施形態では、軸線Ｃの方向に沿い、しかも後端面１８Ｒに向かう非接触部としての機能を備える切欠き部を形成したものである。尚、第１の実施形態と同じ符号は同じ構成部品を示しているので、必要ない場合は説明を省略する。
【００７９】
図１３、図１４に示すように、シール部材１８の当接面１８Ｆの形状は、ロータ１４の円形状の外周壁部２０に摺接するため、内部通路３７の外側に形成される環状シール領域４０が形成されている。この環状シール領域４０は、第１の実施形態と同様に、シール部材１８の軸線Ｃに沿った側面形状が、ロータ１４の外周壁部２０の外周面に対応する円弧状曲面に形成されており、後端面１８Ｒに最も近づく後退部４１と、この後退部４１の両側に、外周壁部２０の形状に沿って円弧状に延びる先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒとが形成されている。
【００８０】
先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒは、後退部４１によって夫々挟まれており、先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒは、それぞれ相対向する位置に形成されている。したがって、シール部材１８が正規の位置で連通路３６に組み付けられると、この環状シール領域４０が、ロータ１４の外周壁部２０の外周面に沿って適切に当接することになる。そして、ロータ１４の回転方向ＲＴに対して、先行側突出部４６Ａ、後退部４１、後行側突出部４６Ｒの順序で位置することになる。
【００８１】
図１３において、環状シール領域４０の先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒと、シール部材１８の中心Ｏを通る回転方向ＲＴに沿った線分Ｐの中心Ｏに直交する線分Ｑを境に、ロータ１４の回転方向ＲＴで見て、先行側突出部４６Ａの前側端、及び後行側突出部４６Ｒの後側端に切欠き部４７が形成されている。この切欠き部４７は、ロータ１４の回転方向で見て、シール部材１８の当接面１８Ｆの前側端と後側端から後端面１８Ｒ側に向かって、シール部材１８の軸線に沿って所定長さだけ、切り取られて段差状に形成されている。
【００８２】
つまり、切欠き部４７は、シール部材１８の当接面１８Ｆに形成された、先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒに対して、後端面１８Ｒ側に後退した位置まで、シール部材１８を形成する合成樹脂の肉が切り取られる形態で形成されており、第１の実施形態の非接触部４３と同様に、稜線部を形成する機能を備えているものである。
【００８３】
そして、切欠き部４７に隣接する先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒには、ロータ１４の回転方向と直交する方向に、直線状の稜線部４８Ａ、４８Ｒが形成されており、更に、図からわかるように、直線状の先行側突出部４６Ａの稜線部４８Ａと、後行側突出部４６Ｒの稜線部４８Ｒとは、互いに平行な状態に形成されている。
【００８４】
この切欠き部４７は、実施例１と同様にロータ１４の外周壁部２０と接触しない非接触領域を形成し、この切欠き部４７に隣接して先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒが形成されている。したがって、ロータ１４の外周壁部２０と接触するのは、先行側突出部４６Ａ、後退部４１、後行側突出部４６Ｒに至る円弧状曲面だけである。
【００８５】
切欠き部４７は、ロータ１４の回転方向で見て、環状シール領域４０の先行側突出部４６Ａの前側端と、後行側突出部４６Ｒの後側端に形成され、線分Ｑに沿って直線状に切り取られて形成されている。尚、線分Ｑはロータ１４の軸線と平行であり、切欠き部４７は、ロータ１４の軸線に沿って形成されていることになる。
【００８６】
したがって、図１３にあるように、環状シール領域４０の先行側突出部４６Ａ、及び後行側突出部４６Ｒには、内部通路３７との間に、狭小シール領域４０Ｎが形成され、線分Ｑに沿って切欠き部４７によって切り取られることで、先行側突出部４６Ａには直線状の稜線部４８Ａが形成され、後行側突出部４６Ｒには、これも直線状の稜線部４８Ｒが形成されている。
【００８７】
また、第１の実施形態と同様に、先行側突出部４６Ａの稜線部４８Ａと、後行側突出部４６Ｒの稜線部４８Ｒが、線分Ｑと平行の関係を有しており、また、稜線部４８Ａと稜線部４８Ｒも平行の関係を有している。更に、稜線部４８Ａと稜線部４８Ｒは、ロータ１４の回転方向と直交するように延びている。
【００８８】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、夫々の稜線部４８Ａ、４８Ｒを形成することが特徴となっている。例えば、仮に、シール部材１８がロータ１４の外周壁部２０に対して正規の位置で密着するように組み付けられていない場合、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧することで、シール部材１８が正規の位置に自動的に収束できるようになるものである。本実施形態では、切欠き部４７と突出部４６Ａ、４６Ｒで形成される稜線部４８Ａ、４８Ｒによって、シール部材１８の収束機能部として動作する。尚、収束機能部として動作する理由は第１の実施形態と同様である。
【００８９】
このように、本実施形態では、ロータ１４の円筒部の外周面と摺接するシール部材１８の先端の当接面が、円筒部の外周面に沿った円弧状曲面に形成され、更にロータ１４の回転方向で見て円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、ロータの軸線方向に沿って円筒状の外周壁部２０と非接触となる切欠き部４７によって形成される稜線部４８Ａ、及び稜線部４８Ｒを形成したものである。
【００９０】
この構成によれば、圧縮ばね１９でシール部材１８をロータ１４の外周壁部２０側に押圧することで、シール部材１８が回転方向にずれて配置されていても、稜線部４８Ａ、４８Ｒの働きによって、シール部材１８が正規の位置に自動的に収束できるようになるものである。
【００９１】
尚、上述した本実施形態によれば、切欠き部４７は環状シール領域４０の先行側突出部４６Ａの前側と、後行側突出部４６Ｒの後側に形成されているが、図１１、図１２に示すように、先行側突出部４６Ａの前側、或いは後行側突出部４６Ｒの後側だけとすることも可能である。
【００９２】
また、第１の実施形態〜第３の実施形態からわかるように、非接触部４３、或いは非接触部として機能する切欠き部４７は、シール部材１８の軸線Ｃに直交する平面から軸線Ｃに平行な平面の間の９０°の角度範囲内に形成されていれば良く、これによって先行側突出部４２Ａ、４６Ａ、及び後行側突出部４２Ｒ、４６Ｒとの間で稜線部４４Ａ、４４Ｒ、４８Ａ、４８Ｒを形成することができる。
【００９３】
更に、以上に説明した第１の実施形態〜第３の実施形態では、制御すべき流体として代表的に内燃機関の冷却水を説明したが、これに限らず種々の流体の制御に適用できることはいうまでもない。
【００９４】
以上述べた通り、本発明によれば、ロータの円筒状の外周面と摺接するシール部材の先端の当接面が、円筒状の外周面に沿った円弧状曲面に形成され、更にロータの回転方向で見て円弧状曲面の少なくとも前側端、或いは後側端に、円筒状の外周面と非接触となる非接触部を形成して稜線部を形成する共に、シール部材の当接面を円筒状の外周面に押し付ける付勢部材がシール部材の当接面の反対側に配置されている、構成とした。
【００９５】
これによれば、円筒状のロータの外周面とシール部材の先端面とが、良好な摺接状態を得ることができるようになる。
【００９６】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１０…回転式制御弁、１１…ハウジング本体、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ…接続パイプ、１３…サーモスタット、１４…ロータ、１５…電動モータ、１６…モータ収納部、１７…カバー、１８…シール部材、１８Ｆ…先端面(当接面)、１８Ｒ…後端面、１９…圧縮ばね、２０…外周壁部、２１…開口部、２２…閉塞壁、２３…回転軸、２４、２６…ウォームホイール、２５、２７…ウォーム、２８…開放部、２９…弁収納部、３０…側面壁、３１…端面壁、３２…軸受固定部、３６…連通路、３７…内部通路、３８…シールリング、３９…シールリング収納溝、４０…環状シール領域、４０Ｎ…狭小シール領域、４１…後退部、４２Ａ…先行側突出部、４２Ｒ…後行側突出部、４３…非接触部、４４Ａ…稜線部、４４Ｒ…稜線部、４５…位置調整溝、４６Ａ…先行側突出部、４６Ｒ…後行側突出部、４７…切欠き部（非接触部）、４８Ａ…稜線部、４８Ｒ…稜線部。
【図１】
2018179122.tif 000003
【図２】
2018179122.tif 000004
【図３】
2018179122.tif 000005
【図４】
2018179122.tif 000006
【図５】
2018179122.tif 000007
【図６】
2018179122.tif 000008
【図７】
2018179122.tif 000009
【図８Ａ】
2018179122.tif 000010
【図８Ｂ】
2018179122.tif 000011
【図９】
2018179122.tif 000012
【図１０】
2018179122.tif 000013
【図１１】
2018179122.tif 000014
【図１２】
2018179122.tif 000015
【図１３】
2018179122.tif 000016
【図１４】
2018179122.tif 000017