(57)【要約】      （修正有）【課題】流体が流れる流路内に配設され、作動することにより前記流路を開閉する弁部を有する流体制御弁において、簡単な構造で弁部を開状態に保持する流体制御弁を提供すること。【解決手段】コイルスプリング９０で閉弁側に付勢された常閉弁体が、所定量流路を開く方向に作動したとき、弁体を開弁状態に保持し固定する係止溝７０を有し、ハウジング１０側に設けた弁体の係止溝７０に係止する係止爪８０とを備え、開弁状態で係止溝７０に係止爪８０を係止させ、開弁状態を保持する保持手段を備えた流体制御弁１００。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる流路内に配設され、作動することにより前記流路を開閉する弁部を有する流体制御弁であって、
前記弁部が所定量前記流路を開く方向に作動したとき、前記弁部を開状態に保持する保持手段を備えた流体制御弁。
【請求項２】
請求項１において、
前記流体の温度に基づき作動し前記弁部を移動する感温部を備え、前記弁部が所定量前記流路を開く方向に移動したとき、前記弁部を開状態に保持する流体制御弁。
【請求項３】
請求項２において、
前記感温部に発熱体が設けられている流体制御弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記保持手段は、前記弁部と別部材であるキャップに設けられ、前記弁部に固定される流体制御弁。
【請求項５】
請求項１において、
前記弁部は回動可能であり、回動して前記流路を開閉する流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流れる流路内に配設され、作動することにより前記流路を開閉する弁部を有する流体制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、流体が流れる流路内に配設され、流体の温度に応じて内部に収容される熱膨張体が膨張し流路を開くと共に、熱膨張体が収縮しているとき第１弾性体により付勢され流路を閉じる弁体を有する流体用弁機構であって、弁体は、熱膨張体が収容される本体部と、本体部との係合によって閉じられる開口部を有する密閉弁と、熱膨張体が本体部から洩れた時に、本体部と密閉弁との係合が解除され開口部を開く第２弾性体とを備える流体用弁機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５６７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の流体用弁機構においては、弁体は、相対移動可能な本体部及び密閉弁で構成されているため、弁体の構造が複雑になる。また、弁体は、第１弾性体と第２弾性体を備えるため、構造が複雑となる問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で弁部を開状態に保持する流体制御弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術的課題を解決するために本発明にて講じられた第１の技術的手段は、流体が流れる流路内に配設され、作動することにより前記流路を開閉する弁部を有する流体制御弁であって、前記弁部が所定量前記流路を開く方向に作動したとき、前記弁部を開状態に保持する保持手段を備えた流体制御弁としたことである。
【０００７】
第２の技術的手段は、請求項１において、前記流体の温度に基づき作動し前記弁部を移動する感温部を備え、前記弁部が所定量前記流路を開く方向に移動したとき、前記弁部を開状態に保持することとしたことである。
【０００８】
第３の技術的手段は、請求項２において、前記感温部に発熱体が設けられていることである。
【０００９】
第４の技術的手段は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記保持手段は、前記弁部と別部材であるキャップに設けられ、前記弁部に固定されることである。
【００１０】
第５の技術的手段は、請求項１において、前記弁部は回動可能であり、回動して前記流路を開閉することである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によると、保持手段のみで弁部を開状態に保持するため、簡単な構造で弁部を開状態に保持することができる。
【００１２】
請求項２の発明によると、流体の温度に基づき作動する感温部により制御される弁部を有する流体制御弁に本発明を適用できる。
【００１３】
請求項３の発明によると、感温部に発熱体が設けられた流体制御弁に本発明を適用できる。
【００１４】
請求項４の発明によると、保持手段は、弁部と別部材であるキャップに設けられ弁部に固定されるため、新たな弁部を設ける必要がない。
【００１５】
請求項５の発明によると、回動可能な弁部を有する流体制御弁に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る流体制御弁が適用されるエンジン冷却回路を示す概略図。
【図２】第１の実施例の流体制御弁の閉弁状態を示す概略図。
【図３】第１の実施例の流体制御弁の開弁状態を示す概略図。
【図４】第１の実施例の流体制御弁の異常状態を示す概略図。
【図５】第１の実施例の流体制御弁の係止状態を示す概略図。
【図６】図５に示す係止構造の変形例を示す流体制御弁の概略図。
【図７】第１の実施例の流体制御弁の制御フローを示すフロー図。
【図８】本発明の第２の実施例に係る流体制御弁の閉弁状態を示す概略図。
【図９】第２の実施例の流体制御弁の開弁状態を示す概略図。
【図１０】第２の実施例の流体制御弁の係止状態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例の流体制御弁１００が搭載されるエンジン冷却回路Ｃを示す概略図である。図２は、第１の実施例の流体制御弁１００の閉弁状態を示す概略図である。図３は、第１の実施例の流体制御弁１００の開弁状態を示す概略図である。図４は、第１の実施例の流体制御弁の異常状態を示す概略図である。図５は、第１の実施例の流体制御弁の係止状態を示す概略図である。図６は、係止構造の変形例を示す流体制御弁の概略図である。図７は、第１の実施例の流体制御弁の制御フローを示すフロー図である。
【００１９】
エンジン冷却回路Ｃは、エンジン１、ポンプ２、ラジエータ３、サーモスタット４、車室ヒータ５及び流体制御弁１００から構成される。冷却水（流体）は、エンジン１により駆動されるポンプ２によりエンジン冷却回路Ｃ内を循環する。
【００２０】
流体制御弁１００及び車室ヒータ５は、エンジン１から実質的にポンプ２に連通するヒータ回路（流体流路）Ｃ１中に配設（介在）されている。
【００２１】
ラジエータ３及びサーモスタット４は、エンジン１からポンプ２に連通するラジエータ回路Ｃ２に配設されている。エンジン１の始動後、冷却水が所定の温度になるとサーモスタット４が開弁し、冷却水がラジエータ３を循環しラジエータ３から放熱し冷却される。
【００２２】
流体制御弁１００は、一端側に入口１１、他端側に出口１２が設けられ、入口１１と出口１２との間に中央に貫通する貫通孔（流路）１３ａが形成された隔壁１３が設けられるハウジング１０を有する。冷却水は、入口１１から出口１２へ貫通孔１３ａを通して流通する。
【００２３】
ハウジング１０内には、貫通孔１３ａを貫通し突出するように延在する円筒状のピストン２０が固定されている。ピストン２０の先端部には、電流の供給により発熱する発熱体６０が設けられている。発熱体６０に電流を供給する一端が発熱体６０に接続された電線６１がピストン２０内に挿通され、ハウジング１０の外部へ導出されている。
【００２４】
電線６１の他端はドライバ６２に接続され、ドライバ６２はＥＣＵ６３に接続される。ドライバ６２は、ＥＣＵ６３からデューティ比を有する制御信号を受けて発熱体６０に電線６１を介して制御信号と同様のデューティ比を有する出力信号としての電流を出力（供給）する。ドライバ６２の前後には、制御信号及び出力信号を検出し制御信号と出力信号が同一かどうか判定する判定装置６４が接続されている。判定装置には、制御信号と出力信号が同一でないとき点灯するチェックエンジンランプ６５が接続されている。
【００２５】
ピストン２０の先端側には、一端側にピストン２０が挿通され空間Ｓを形成する略有底円筒状のケース３０がピストン２０に対し相対移動可能に外挿されている。空間Ｓには、熱膨張可能なワックスＷが封入されている。ケース３０及びワックスＷにより感温部５０が構成され、ワックスＷが発熱体６０により加熱され膨張しケース３０がピストン２０から離れる方向に移動することにより感温部５０は作動する。ケース３０の先端側には、外周方向且つピストン２０の固定側に向かって傾斜する斜面７１及び外周方向に延在する係止面７２からなる楔形状の係止溝７０が形成されている。尚、係止溝７０は、ケース３０の一部又は全周に設けられても良い。
【００２６】
ハウジング１０内のピストン２０が固定される側の反対側には、ピストン２０側の先端が断面略Ｊ字状又はＬ字状或いは鋭角に屈曲して形成され、弁体４０が所定量貫通孔１３ａを開く方向に移動（作動）したとき、係止溝（保持手段）７０に係止（保持）する係止爪（保持手段）８０が固定されている。係止爪８０は、変形可能であり、弾性材から成形されていると良い。尚、所定量とは異常時に通常時の弁体の作動位置を越えて移動する移動量（例えば、リフト量）である。
【００２７】
ケース３０の外周には、外径が貫通孔１３ａの内径より大きくて貫通孔１３ａを開閉可能な円環状の弁体（弁部）４０が、ケース３０と一体的に移動可能に固定されている。
【００２８】
ケース３０の径方向外側には、一端が弁体４０と係合し、他端がハウジング１０に係合し、貫通孔１３ａが閉じるように弁体４０を隔壁１３方向に付勢するコイルスプリング９０が設けられている。
【００２９】
次に、本実施例の作動について説明する。
【００３０】
エンジン１の冷間時における始動後など車室ヒータ５による車室内の暖房が要求された場合、電線６１により発熱体６０に電流が供給され発熱体６０が発熱する。発熱体６０の発熱によりケース３０の空間Ｓ内のワックスＷが加熱され昇温し膨張する。ワックスＷの膨張により、空間Ｓが拡大するようにケース３０がピストン２０から離れる方向にピストン２０に対して相対移動し、ケース３０の外周に固定された弁体４０が、隔壁１３から離間する方向に移動し、図２に示す閉弁状態から図３に示す開弁状態になる。弁体４０の移動により貫通孔１３ａが開放され冷却水が流通可能となり、車室ヒータ５に昇温中の冷却水が循環し車室内が暖房される。
【００３１】
ところで、例えば、ＥＣＵ６３からドライバ６２への制御信号に対してドライバ６２から発熱体６０の出力信号が同一でなくなり、例えば、デューティ比が同一でなくなり、発熱体６０に過剰な電流が流れる異常のとき、ケース３０は係止爪８０を通り越し、その後図４に示すようにハウジング１０に当接する。ケース３０がハウジング１０に当接した場合、空間Ｓは拡張されないにもかかわらず、ケース３０内のワックスＷは膨張しつづけるため、ワックスＷはピストン２０とケース３０とのシール部から漏れる。ワックスＷがケース３０内から漏れた場合、係止爪８０がなければ、弁体４０はコイルスプリング９０の付勢により、貫通孔１３ａが閉じられ冷却水の流通が停止され、エンジン１はオーバーヒートする恐れがある。
【００３２】
しかしながら、コイルスプリング９０の付勢により貫通孔１３ａを閉じる方向に移動する弁体４０に一体のケース３０の係止溝７０が、図５に示すように係止爪８０に係止され、弁体４０は開弁状態に保持される。これにより、ワックスＷがケース３０内から漏れた場合でも冷却水の流通は確保され、例えばエンジン１のオーバーヒートを防止できる。
【００３３】
尚、係止溝７０及び係止爪８０の係止状態（保持状態）を確実にするために、図６に示すように係止爪８０及び係止溝７０をケース３０の周方向に複数及び等間隔に設けると良い。係止溝７０は、プレス成形又はロール成形によりケース３０に直接設けても良いし、或いは、係止溝７０が形成されたケース３０とは別部材であるキャップ３１（図２に破線で示す）をケース３０に溶着又はプレス加工により固定しても良い。これにより、係止溝が無いケース（弁体）に対して、係止溝を有する新たなケース（弁体）を設ける必要がなくなる。
【００３４】
図７は、流体制御弁１００の制御フロー、特にドライバ６２の前後の制御信号と出力信号が同一でないとき、チェックエンジンランプ６５を点灯させるフローを示す。車室ヒータ５による車室内の暖房が要求される（ＳＴＡＲＴ）と、ドライバ入力ｄｕｔｙ（制御信号）とドライバ出力ｄｕｔｙ（出力信号）が同一かどうか判定され、同一であればＲＥＴＵＲＮへ移行し、同一でなければチェックエンジンランプを点灯しＲＥＴＵＲＮへ移行する。これにより、例えば、発熱体６０に過剰な電流が流れる異常が発生した時点で、乗員がチェックエンジンランプの点灯を認識し、車室ヒータ５による車室内の暖房又はエンジン１を停止でき、ケース３０内のワックスＷがピストン２０とケース３０とのシール部から漏れることを防止でき、異常の対策を行うことができる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施例を図８乃至図１０に基づいて説明する。
【００３６】
図８は、本発明の第２の実施例を示す流体制御弁２００の閉弁状態を示す概略図である。図９は、第２の実施例の流体制御弁２００の開弁状態を示す概略図である。図１０は、弁部が所定量流路を開く方向に作動（回動）したとき、弁体２２０が開状態に係止された状態を示す概略図である。
【００３７】
第２の実施例は、第１の実施例の弁体４０が軸方向に移動し流路を開閉する構造に対して、弁体２２０が回転し流路を断続（開閉）する構造である。
【００３８】
流体制御弁２００は、入口２１１及び出口２１２が形成されると共に図示しない中央に貫通孔が設けられたカバーに覆われて円筒状空間２１３を形成するケース２１０と、円筒状空間２１３に回動可能に配設され屈曲した流路２２１が形成され中央にカバーの貫通孔に挿通される回動軸２２２を有する円柱状の弁体２２０とを有する。
【００３９】
回転軸２２２には径方向に延在する係止突起（保持手段）２２２ａが形成され、ケース２１０には先端が断面略Ｊ字状又はＬ字状或いは鋭角に屈曲して形成され、変形可能な係止突起２２２ａが係止する係止爪（保持手段）２１０ａが設けられている。弁体２２０には図示しない磁石が配設され、ケース２１０に配設された図示しない電磁石により回動され、入口２１１及び出口２１２を、流路２２１を介して断続し閉弁又は開弁を行う。
【００４０】
電磁石がＯＦＦのときは、一端がケース２１０に係止され、他端が係止突起２２２ａに係止された付勢手段２３０により、弁体２２０は時計回りに付勢され、入口２１１と出口２１２との連通が遮断（閉弁）される。電磁石がＯＮのときは、付勢手段２３０の引っ張りに抗して、弁体２２０は反時計回りに回動され、入口２１１と出口２１２とが流路２２１を介して連通（開弁）される。尚、弁体２２０を反時計回りに回動させるために、磁力に替えてバイメタル又はサーモワックス等を用いても良い。
【００４１】
電磁石を制御する図示しないドライバが、図示しないＥＣＵからの入力信号（例えば、デューティ比）に対して、異常な出力信号、例えば、入力されたデューティ比に対して異なるデューティ比による過電流が流れた後電流が遮断される出力信号が電磁石に出力され、弁体２２０が、図９に示す開弁状態から図１０に示す所定量流路を開く方向に作動したとき、係止突起２２２ａが係止爪２１０ａに係止され、弁体２２０は開状態に保持される。これにより、ドライバが正常でなくなった場合でも冷却水の流通が確保され、例えばエンジン１のオーバーヒートを防止できる。
【符号の説明】
【００４２】
３１・・・キャップ
４０、２２０・・・弁体（弁部）
５０・・・感温部
６０・・・発熱体
７０・・・係止溝（保持手段）
８０、２１０ａ・・・係止爪（保持手段）
２２２ａ・・・係止突起（保持手段）
１００、２００・・・流体制御弁
【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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