(57)【要約】【課題】流路切替バルブにおいて外部から付与される振動を抑制する。【解決手段】流路切替バルブ１０を構成するハウジング１２には、一端部側のモータ収納室２０にモータ１４が収納されると共に、他端部側のバルブ室２４にバルブ８２が回転自在に収納され、該他端部に開口した第２開口部２８が、複数の導入ポート７０を有した第２カバー部材４６によって閉塞される。このハウジング１２の外部には、流路切替バルブ１０を車両の車体部品Ｓに固定するための一組の取付用ボス４８ａ、４８ｂが設けられる。取付用ボス４８ａ、４８ｂは、重量物であるモータ１４の収納されたハウジング１２の一端部側と、流体の供給される導入ポート７０を有したハウジング１２の他端部側との間となる重心Ｇの位置に臨むようにハウジング１２に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の供給される導入ポート及び該流体の導出される導出ポートを有したハウジングと、前記ハウジングの内部に回転自在に収納されるバルブと、前記ハウジングに収納され前記バルブを回転駆動させる駆動源とを備えた流路切替バルブにおいて、
前記ハウジングには、前記導入ポート又は前記導出ポートに臨み前記バルブの収納されるバルブ収納部と、
前記駆動源の収納される駆動源収納部と、
外部に設けられ締結部材によって他部材に固定される取付固定部と、
を備え、
前記取付固定部が、前記ハウジングの軸方向において、前記バルブ収納部と前記駆動源収納部との間となる重心に臨む位置に設けられ、前記他部材に当接する取付面を有することを特徴とする流路切替バルブ。
【請求項２】
請求項１記載の流路切替バルブにおいて、
前記導出ポートは、前記導入ポートに対して重力方向下方に配置されることを特徴とする流路切替バルブ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流路切替バルブにおいて、
前記他部材は、車両の車体部品又は前記車両への取付部品であることを特徴とする流路切替バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給される流体の流路を切り替えて下流側へと出力可能な流路切替バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、車両の内燃機関で用いられる冷却水の供給先を切替可能な流路切替バルブが知られている。この流路切替バルブは、特許文献１に開示されるように、流体の供給される１本のインレットと、該流体の導出される２本のアウトレットとを有したハウジングを備え、このハウジングの外部にはモータが設けられると共に、その内部においてインレットとアウトレットとの間となる位置には円盤状のバルブが回転自在に設けられている。
【０００３】
そして、バルブの中央に連結されたシャフトが、複数のギアを介してモータの駆動軸に噛合され、このモータの駆動によって前記バルブが回転することで、前記バルブの開口部を介してアウトレットのいずれか一方とインレットとを連通させ、前記インレットに供給された流体がアウトレットの一方へ供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８２６７１１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような流路切替バルブは、例えば、車両における車体部品に対してボルト等によってハウジングが締結されることで固定されるが、重量のあるモータが、前記ハウジングにおいてアウトレット側に設けられているため、該アウトレット側が重くなることで前記車両からの振動が付与された際に振動しやすいという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、外部から付与される振動を抑制することが可能な流路切替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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体の供給される導入ポート及び流体の導出される導出ポートを有したハウジングと、ハウジングの内部に回転自在に収納されるバルブと、ハウジングに収納されバルブを回転駆動させる駆動源とを備えた流路切替バルブにおいて、
ハウジングには、導入ポート又は導出ポートに臨みバルブの収納されるバルブ収納部と、
駆動源の収納される駆動源収納部と、
外側に設けられ締結部材によって他部材に固定される取付固定部と、
を備え、
取付固定部が、ハウジングの軸方向において、バルブ収納部と駆動源収納部との間となる重心に臨む位置に設けられ、他部材に当接する取付面を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、流路切替バルブを構成するハウジングには、導入ポート又は導出ポートに臨んでバルブが収納されるバルブ収納部と、駆動源の収納される駆動源収納部とを備えると共に、その外側には締結部材を介して他部材に固定される取付固定部を有し、この取付固定部が、ハウジングの軸方向においてバルブ収納部と駆動源収納部との間となる重心に臨む位置に設けられる。
【０００９】
従って、流路切替バルブのハウジングを取付固定部によって他部材へと締結部材で固定する際、この取付固定部が、重量物である駆動源の収納された駆動源収納部と、内部に流体が供給されると共にバルブの収納されるバルブ収納部との間となる重心に臨む位置に配置されている。その結果、重心の位置を何ら考慮することなく固定している従来の流路切替バルブと比較し、例えば、ハウジングの固定された他部材からの振動が流路切替バルブへと付与された場合でも、その振動を好適に抑制することができる。
【００１０】
また、導出ポートを、導入ポートに対して重力方向下方に配置するとよい。
【００１１】
さらに、他部材を、車両の車体部品又は車両への取付部品とするとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
すなわち、流路切替バルブを構成するハウジングには、導入ポート又は導出ポートに臨んでバルブが収納されるバルブ収納部と、駆動源の収納される駆動源収納部とを備え、ハウジングの軸方向においてバルブ収納部と駆動源収納部との間となる重心に臨む位置に取付固定部を設け、この取付固定部を介して他部材に固定可能な構成としている。そのため、ハウジングを取付固定部を介して他部材へと締結部材で固定することで、例えば、他部材からの振動が流路切替バルブへと付与された場合でも、取付固定部で固定されたハウジングの振動が好適に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る流路切替バルブの外観斜視図である。
【図２】図１に示す流路切替バルブの全体断面図である。
【図３】図１の流路切替バルブを導出ポート側から見た全体正面図である。
【図４】図３の流路切替バルブを直交する方向から見た全体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る流路切替バルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流路切替バルブを示す。
【００１６】
この流路切替バルブ１０は、例えば、車両における車体部品Ｓ（図３及び図４参照）に固定され、内燃機関を循環する冷却水等の流体の供給先を切り替える目的で用いられる。この流路切替バルブ１０は、図１及び図２に示されるように、ハウジング１２と、該ハウジング１２に収納されるモータ（駆動源）１４と、該モータ１４の駆動作用下に流路を切り替える弁機構部１６と、前記モータ１４の駆動力を前記弁機構部１６へと伝達するギア機構１８とを含む。
【００１７】
ハウジング１２は、例えば、樹脂製材料や金属製材料から形成され、モータ１４の収納されるモータ収納室（駆動源収納部）２０と、ギア機構１８の収納されるギア収納室２２と、後述する弁機構部１６のバルブ８２が収納されるバルブ室（バルブ収納部）２４と、前記ギア収納室２２側となる一端部側（矢印Ａ方向）に開口した第１開口部２６と、前記バルブ室２４側となる他端部側（矢印Ｂ方向）に開口した第２開口部２８とを備えている。
【００１８】
モータ収納室２０は、断面略円形状に形成され、ハウジング１２の一端部側において軸方向と直交方向に延在するように形成され、その内部にはモータ１４が収納され固定される。ギア収納室２２は、モータ収納室２０と共に第１開口部２６に臨むように形成されると共に、前記モータ収納室２０に隣接するように側方に設けられる。
【００１９】
そして、ハウジング１２の第１開口部２６は、モータ収納室２０にモータ１４が収納され、ギア収納室２２にギア機構１８が収納された状態で、第１カバー部材３０によって覆われることで閉塞される。
【００２０】
バルブ室２４は、例えば、断面円形状でハウジング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に開口し、一端部側に向かって所定深さで形成されると共に、前記ハウジング１２の側部に形成された導出ポート３２と連通している。導出ポート３２は、バルブ室２４の外周側に接続され、ハウジング１２の一端部側（矢印Ａ方向）に向かって開口した管状に形成される。そして、導出ポート３２の先端には、図示しない配管やチューブ等が接続され、バルブ室２４へ導入された流体が排出される。
【００２１】
第２開口部２８は、バルブ室２４に臨むように開口し、外縁部から径方向外側に突出した複数の取付部３４と、内周面から径方向外側に向かって段差状に形成された環状段部３６とを有している。この取付部３４の中央には、ハウジング１２の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在したねじ孔３８がそれぞれ形成されている。
【００２２】
また、ハウジング１２の内部には、ギア収納室２２とバルブ室２４とを接続し、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って一直線状に延在するシャフト孔４０が形成され、該シャフト孔４０によってギア収納室２２とバルブ室２４とが連通する。このシャフト孔４０の内部には円筒状の軸受４２が設けられると共に、両端部にはそれぞれ環状のシール部材４４ａ、４４ｂが設けられている。
【００２３】
そして、この第２開口部２８には、バルブ室２４にバルブ８２が収納された状態で第２カバー部材４６が装着される。
【００２４】
一方、ハウジング１２の外部には、図１、図３及び図４に示されるように、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に対して略直交するように外側へと突出した一組の取付用ボス（取付固定部）４８ａ、４８ｂが形成される。この取付用ボス４８ａ、４８ｂは、流路切替バルブ１０の重心Ｇ（図３及び図４参照）を挟むように、一方の取付用ボス４８ａと他方の取付用ボス４８ｂとが所定距離だけ離間して設けられる。
【００２５】
この流路切替バルブ１０における重心Ｇの位置は、図３に示されるように、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において、重量物であるモータ１４の収納されるモータ収納室２０を有したハウジング１２の一端部側（矢印Ａ方向）と、内部に流体が供給され満たされる複数の導入ポート７０を有した第２カバー部材４６と内部に該流体の供給されるバルブ室２４とを有したハウジング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）との間となる。また、図４に示されるように、流路切替バルブ１０の軸方向と直交する前後方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）においては、重心Ｇがハウジング１２の略軸線上となる位置となる。
【００２６】
また、取付用ボス４８ａ、４８ｂは、ハウジング１２の軸方向に対して直交方向に延在した平面状の取付面５０を有し、この取付面５０の略中央には、図示しない取付用ボルトの挿通されるボルト孔５２（図１参照）が貫通している。そして、例えば、取付用ボス４８ａ、４８ｂにおける取付面５０の端面に車両の車体部品（他部材）Ｓが当接した状態で、ボルト孔５２に挿通された取付用ボルトを前記車体部品Ｓのねじ孔（図示せず）へと螺合させることで、取付用ボス４８ａ、４８ｂを介して流路切替バルブ１０が固定される。この際、流路切替バルブ１０は、図１に示されるように、その導出ポート３２が重力方向下方（矢印Ｅ方向）となり、且つ、水平方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在するように取り付けられる。
【００２７】
なお、上述したように取付用ボス４８ａ、４８ｂは一組設けられる場合に限定されるものではなく、ハウジング１２の外部において重心Ｇを中心として互いに所定距離だけ離間するように略均等に配置される構成であれば、特に数量は限定されるものではない。
【００２８】
第２カバー部材４６は、図２に示されるように、例えば、第２開口部２８の開口形状に対応した略円形状に形成され、外縁部から径方向外側へと突出した複数の取付フランジ５４と、中心から径方向外側にオフセットして周方向に沿って並んで設けられた複数の導入孔５６と、ハウジング１２側（矢印Ａ方向）となる一端面から突出した断面円形状の凸部５８とを含む。なお、本実施の形態では、３つの導入孔５６を備える場合について説明するが、特にこの数量に限定されるものではない。
【００２９】
取付フランジ５４は、例えば、ハウジング１２の取付部３４に対応する位置及び数量で形成され、その中央には締結ねじ６０の挿通される貫通孔６２が軸方向（厚さ方向）に貫通している。
【００３０】
そして、この第２カバー部材４６はハウジング１２の第２開口部２８を覆うように装着され、凸部５８がハウジング１２の環状段部３６へと挿入され係合されることで、径方向及び軸方向に位置決めされる。また、取付フランジ５４がハウジング１２の取付部３４に対して当接し、貫通孔６２に挿通された締結ねじ６０がハウジング１２のねじ孔３８へと螺合され、前記第２カバー部材４６が第２開口部２８を閉塞した状態でハウジング１２の他端部へと固定される。
【００３１】
複数の導入孔５６は、例えば、同一直径で断面円形状に形成され軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通すると共に、第２カバー部材４６の中心（バルブ８２の中心）から所定距離だけ径方向外側となる位置で、且つ、互いに周方向に沿って等間隔離間するように設けられる。また、各導入孔５６は、第２カバー部材４６の周方向において１８０°の範囲内に全てが配置されるように、前記周方向の一部にまとまって配置されている。
【００３２】
さらに、第２カバー部材４６には、その一端面において導入孔５６の外周側となる位置に形成された環状凹部６４と、他端面において前記導入孔５６の外周側となる位置に形成された環状溝部６６とを有し、環状凹部６４及び環状溝部６６はそれぞれ一端面及び他端面に対して軸方向に沿って窪んで形成される。そして、各環状凹部６４には、環状のシールユニット６８がそれぞれ装着され、各環状溝部６６には、それぞれ導入ポート７０が装着される。
【００３３】
シールユニット６８は、例えば、樹脂製材料からなりバルブ８２に摺接するシート部材７２と、該シート部材７２に対して第２カバー部材４６側（矢印Ｂ方向）に設けられたシールリング７４とからなり、前記シート部材７２は断面Ｕ字状で環状に形成され、その底部がバルブ８２側となるように配置されて摺接し、凹状に形成されたシート部材７２の内部にシールリング７４が収納される。また、シート部材７２の中央には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した連通孔７６が形成されている。
【００３４】
そして、シールユニット６８は、導入孔５６の一端部側を囲むように外周側に配置され、シート部材７２の一端部がバルブ８２の他端面に摺接し、シールリング７４が前記シート部材７２に当接して前記バルブ８２側へ押圧すると共に第２カバー部材４６の一端面に当接することで、前記第２カバー部材４６の導入孔５６とバルブ８２の他端面とのシールを行っている。
【００３５】
すなわち、シールユニット６８は、導入孔５６の数量に応じて３つ設けられ、シート部材７２の連通孔７６が導入孔５６と同軸状となるように配置されて互いに連通している。
【００３６】
導入ポート７０は、例えば、軸方向に沿って所定長さを有した管状に形成され、その一端部には径方向外側に拡径したフランジ部７８と、該フランジ部７８の一端面から軸方向（矢印Ａ方向）に突出した環状突起８０とを備える。
【００３７】
そして、導入ポート７０は、フランジ部７８が第２カバー部材４６の他端面に当接し、その環状突起８０が環状溝部６６へと挿入されることで、前記導入ポート７０が導入孔５６と同軸状となるように配置されて連通し、前記第２カバー部材４６の他端面から軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に突出するように固定される。この導入ポート７０の先端には、図示しない配管やチューブ等が接続され、図示しない機器等から流体が供給される。
【００３８】
モータ１４は、例えば、ＤＣモータやステッピングモータ等の回転駆動源からなり、ハウジング１２のモータ収納室２０へと収納されることで該ハウジング１２の一端部側に配置され、且つ、前記ハウジング１２の軸線に対して直交するように設けられると共に、前記軸線から前方（図４中、矢印Ｃ方向）にオフセットした位置に設けられる。
【００３９】
そして、モータ１４の駆動軸（図示せず）には、後述するギア機構１８を構成するギア（図示せず）が連結され、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて駆動することで前記駆動軸が回転駆動する。
【００４０】
弁機構部１６は、ハウジング１２のバルブ室２４に設けられる円盤状のバルブ８２と、該バルブ８２の中心に連結されるシャフト８４とを有し、前記バルブ８２には、中心から径方向外側となる位置に開口したバルブポート８６を備える。
【００４１】
バルブポート８６は、径方向に所定幅となり周方向に沿って延在し、シャフト８４の延在方向となるバルブ８２の厚さ方向に沿って貫通するように形成される。また、バルブポート８６の周方向に沿った幅寸法は、例えば、第２カバー部材４６における３本の導入ポート７０（導入孔５６）の全てに臨む長さに設定される。
【００４２】
そして、バルブ８２は、第２カバー部材４６側（矢印Ｂ方向）となる他端面が導入孔５６に臨むように設けられると共に、該他端面がシールユニット６８のシート部材７２と摺接する。
【００４３】
シャフト８４は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さを有し、ハウジング１２のシャフト孔４０に挿通されると共に、その一端部にギア機構１８のシャフトギア８８が連結され、他端部がバルブ８２の中心に連結されている。
【００４４】
ギア機構１８は、シャフト８４の一端部に連結されるシャフトギア８８と、モータ１４の駆動軸に連結されるギア（図示せず）に噛合されたウォームギア９０とからなり、前記シャフトギア８８は、シャフト８４の一端部側となるギア収納室２２に設けられ、前記ウォームギア９０は、前記シャフトギア８８とモータ１４との間となるように配置される。そして、ウォームギア９０とシャフトギア８８とが略直交するように配置され互いに噛合されることで、モータ１４の駆動力が図示しないギアから前記ウォームギア９０を介して前記シャフトギア８８へと伝達され前記シャフト８４が回転する。
【００４５】
本発明の実施の形態に係る流路切替バルブ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、複数の導入ポート７０に接続された配管を通じてそれぞれ流体が予め供給されると共に、バルブ８２によって３つの導入孔５６が覆われた全閉状態を初期位置として説明する。
【００４６】
先ず、上述した初期状態では、バルブ８２によって第２カバー部材４６の３つの導入孔５６が全て覆われているため、導入ポート７０とバルブ室２４との連通が遮断され、該導入ポート７０に供給されている流体が導入孔５６からシールユニット６８の連通孔７６まで流通し、該シールユニット６８によってバルブ８２との間で流体の流入が遮断されている。
【００４７】
次に、図示しないコントローラからの制御信号に基づきモータ１４に対して制御信号が入力されることで、このモータ１４が所定方向に回転し、図示しないギアに噛合されたウォームギア９０からシャフトギア８８へと駆動力が伝達され、シャフト８４が軸受４２に支持された状態で所定角度だけ回転する。
【００４８】
これにより、シャフト８４と共にバルブ８２がバルブ室２４内で回転し、周方向に沿った導入ポート７０の１つとバルブポート８６とが対向する位置となることで、前記バルブポート８６を通じて導入ポート７０とバルブ室２４とが連通した状態となる。
【００４９】
そして、１つの導入ポート７０から導入孔５６へと供給された流体が、シート部材７２の連通孔７６からバルブ８２のバルブポート８６を通じてバルブ室２４内へと流通し、該バルブ室２４に接続された導出ポート３２を通じて排出されることで、図示しない機器等へと流体が供給される。
【００５０】
また、２つ以上の導入ポート７０とバルブ８２のバルブポート８６とを連通させることで、複数の導入ポート７０から流体を同時に取り込んで導出ポート３２へと供給可能である。
【００５１】
以上のように、本実施の形態では、流路切替バルブ１０を構成するハウジング１２の外側に、例えば、車両の車体部品Ｓに固定するための一組の取付用ボス４８ａ、４８ｂを設け、この取付用ボス４８ａ、４８ｂを、前記流路切替バルブ１０の重心Ｇに対して軸線と直交する位置に配置している。そのため、流路切替バルブ１０を取付用ボス４８ａ、４８ｂを介して車体部品Ｓへと固定し、車両の振動が車体部品Ｓを介して流路切替バルブ１０へと付与された場合でも、重心Ｇの近傍に設けられた取付用ボス４８ａ、４８ｂによって固定されているため、重心の位置を何ら考慮することなく他部材へと固定している従来の流路切替バルブと比較し、その振動を好適に抑制することができる。
【００５２】
また、流路切替バルブ１０は、図２に示されるように、その導出ポート３２が重力方向下方（矢印Ｅ方向）となるように車体部品Ｓへと固定して用いることで、例えば、導入ポート７０から供給される流体内に異物等が含まれていた場合でも、前記流体の流れによって前記異物を重力方向下方となる導出ポート３２へと容易且つ確実に導いて排出することができるため、前記異物がハウジング１２内に堆積してしまうことが防止される。
【００５３】
さらに、流路切替バルブ１０は、車両の車体部品Ｓに直接固定される場合に限定されるものではなく、例えば、ブラケットやステー等の取付部品を介して前記車両（車体部品Ｓ）へと取り付けられる構成であってもよい。
【００５４】
なお、本発明に係る流路切替バルブは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５５】
１０…流路切替バルブ                １２…ハウジング
１４…モータ                        １６…弁機構部
２０…モータ収納室                  ２４…バルブ室
３２…導出ポート                    ４８ａ、４８ｂ…取付用ボス
５０…取付面                        ５２…ボルト孔
８２…バルブ                        Ｇ…重心
Ｓ…車体部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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