(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと補機とを結ぶ冷却液の流路に設けられ、当該流路における冷却液の流量を制御するエンジンの冷却液制御バルブ装置であって、
外周面に第１開口部を有する断面が円環状のロータと、
前記ロータを回転可能に収容する収容空間および当該収容空間に連通するとともに前記流路が接続される少なくとも２つの第２開口部を有するハウジングと、
前記第２開口部の内周面との間に隙間を有する状態で前記第２開口部に挿入され、先端部が前記ロータの外周面と摺接する筒状の第１シール部材と、
前記第１シール部材を前記ロータ側に付勢する弾性部材と、
前記第１シール部材の内側に設けられ、断面が環状の可撓性を有する第２シール部材と、
前記第２シール部材の内周面に接するとともに前記第２開口部の内周面に対して間隔を隔てた状態で前記第２開口部に挿入される筒状部と、当該筒状部から径方向外側へ延出して前記第２開口部の内周面に固定され、前記第２開口部の内周面と前記筒状部との間に、前記隙間を通じて前記収容空間に連通して冷却液の液圧を前記第２シール部材に対して作用させる液圧作用空間を形成するフランジ部とを有する挿入部材と、
前記第１シール部材の外周面における周方向の複数の位置で前記第１シール部材の外側から当接して、前記第２開口部に対して前記第１シール部材を位置決めする位置決め部と、を備えるエンジンの冷却液制御バルブ装置。
【請求項２】
前記位置決め部は、前記周方向の複数の位置で前記第２開口部の軸方向に延び、かつ、前記第１シール部材の外周面に当接する複数の突条部を有することを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの冷却液制御バルブ装置。
【請求項３】
前記ロータは、中空かつ球状に形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のエンジンの冷却液制御バルブ装置。
【請求項４】
前記第２シール部材は、前記第１シール部材の内側に一体的に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの冷却液制御バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却液制御バルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの暖機を促進するために、暖機時にエンジンとラジエータとの間の冷却液の循環を制限するためのエンジンの冷却液制御バルブ装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のエンジンの冷却液制御バルブ装置は、エンジンとラジエータとを結ぶ冷却液の流路に設けられたロータリバルブ装置である。特許文献１に記載のロータリバルブ装置は、外周面に開口部を有する円筒状のロータと、当該ロータを収容するとともに、上記流路と連通する冷却液導出口が形成されたハウジングとを備えている。このロータリバルブ装置は、ロータの回転角度が冷却液導出口と上記開口部とが重なり合う角度となることにより開弁状態となり、ロータの回転角度が冷却液導出口と上記開口部とが重なり合わない角度となることにより閉弁状態となる。
【０００４】
さらに、特許文献１に記載のロータリバルブ装置は、冷却液導出口に挿入され、かつ、先端部がロータの外周面に摺接する筒状のシール部材と、当該シール部材をロータ側に付勢することにより、閉弁状態においてシール部材の先端部とロータの外周面とを密着させる弾性部材とを備えている。
【０００５】
特許文献１に記載の冷却液制御装置によれば、エンジン始動時等の冷却液の温度が低いときに、ロータリバルブ装置を閉弁状態とすることにより、暖機を促進することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３８１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の冷却液制御装置は、シール部材が弾性部材によってロータ側に押圧されることでシール部材とロータとの接触圧を得ているが、シール部材のロータ側の面には冷却液の液圧が作用する（弾性部材による押圧力とは反対向きの液圧が作用する）ため、その液圧が作用する分、シール部材とロータとの接触圧が小さくなって、シール部材とロータとの間で十分なシール性能が得られず、閉弁状態においてロータから冷却液導出口へ冷却液が浸入する虞があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、より高度なシール性能を確保して冷却液の流量制御をより適切に行うことができる、エンジンの冷却液制御バルブ装置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】
【０００９】
上記の問題を解消するために、本願発明者は、シール部材の外径を冷却液導出口の内径よりも小さく設定することで、シール部材の外周面と冷却液導出口の内周面との間に隙間を設けるとともに、このシール部材の内側に筒状の可撓性シール部材を予め設けておき（以下、前者のシール部材を「第１シール部材」、後者のシール部材を「第２シール部材」と称する）、さらに、この第２シール部材の内側に筒状のアダプタを嵌め込み、このアダプタを冷却液導出口の内周面にＯリングを介して固定することにより、シール性能を高めることを考えた。
【００１０】
すなわち、この構成によれば、ロータリバルブ装置の閉弁状態において、ハウジングのロータ収容空間内の冷却液が、第１シール部材の外周面と冷却液導出口の内周面との間の隙間を通じて第２シール部材に到達する。そして、第２シール部材に到達した冷却液の液圧により第２シール部材がアダプタ側に弾性変形して第２シール部材とアダプタとの間の接触圧が上昇し、これらの間のシール性が確保されるとともに、第２シール部材がロータ側に押圧される。第２シール部材がロータ側に押圧されることで、第１シール部材をロータ側へ押圧する力として、液圧による押圧力と弾性部材の弾性力の合力が第１シール部材に作用するため、第１シール部材とロータとの間のシール性能を高めることができる。
【００１１】
しかしながら、冷却液の液圧をロータ側へ向けて作用させてシール性能を高める上記の方法では、第１シール部材と冷却液導出口の間に隙間が設けられているため、バルブ装置の組み立て作業において冷却液導出口内に第１シール部材を配置する際に、冷却液導出口の中心と第１シール部材の中心とを一致させる（位置合わせする）ことが難しい。このように、冷却液導出口の中心と第１シール部材の中心とが一致していない状態であると、第２シール部材の内側にアダプタを嵌め込む作業が難しくなってアダプタの組み付け性が低下するとともに、ロータと第１シール部材との接触圧が第１シール部材の周方向全体に亘って均一とならず、ロータと第１シール部材との間のシール性能が低下する虞がある。また、アダプタと第２シール部材との接触圧が第２シール部材の周方向全体に亘って均一とならず、アダプタと第２シール部材との間のシール性能が低下する虞がある。そのため、冷却液の流量制御を適切に行うことができない可能性がある。
【００１２】
従って、冷却液の液圧を利用してシール性能を高める場合には、バルブ装置の組み立て作業性を損なわないようにする必要がある。
【００１３】
そこで、本発明は、エンジンと補機とを結ぶ冷却液の流路に設けられ、当該流路における冷却液の流量を制御するエンジンの冷却液制御バルブ装置であって、外周面に第１開口部を有する断面が円環状のロータと、前記ロータを回転可能に収容する収容空間および当該収容空間に連通するとともに前記流路が接続される少なくとも２つの第２開口部を有するハウジングと、前記第２開口部の内周面との間に隙間を有する状態で前記第２開口部に挿入され、先端部が前記ロータの外周面と摺接する筒状の第１シール部材と、前記第１シール部材を前記ロータ側に付勢する弾性部材と、前記第１シール部材の内側に設けられ、断面が環状の可撓性を有する第２シール部材と、前記第２シール部材の内周面に接するとともに前記第２開口部の内周面に対して間隔を隔てた状態で前記第２開口部に挿入される筒状部と、当該筒状部から径方向外側へ延出して前記第２開口部の内周面に固定され、前記第２開口部の内周面と前記筒状部との間に、前記隙間を通じて前記収容空間に連通して冷却液の液圧を前記第２シール部材に対して作用させる液圧作用空間を形成するフランジ部とを有する挿入部材と、前記第１シール部材の外周面における周方向の複数の位置で前記第１シール部材の外側から当接して、前記第２開口部に対して前記第１シール部材を位置決めする位置決め部と、を備えるエンジンの冷却液制御バルブ装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、ロータの第１開口部からハウジング内に出た冷却液は、第１シール部材の外周面と第２開口部の内周面との間の隙間を通じて液圧作用空間に流入する。液圧作用空間に流入した冷却液の液圧が、可撓性を有する第２シール部材をロータ側および筒状部側へ押圧するため、第２シール部材は、第１シール部材をロータ側へ押圧して第１シール部材とロータの外周面との接触圧を高めるとともに、筒状部側へ変形して第２シール部材と筒状部との接触圧を高める。これにより、第１シール部材とロータとの間のシール性能および第２シール部材と筒状部との間のシール性能を高めることができるため、閉弁状態（ロータの第１開口部とハウジングの第２開口部とが重なり合っていない状態）において、冷却液がロータから挿入部材内へ流入するのを防止することができ、冷却液の流量制御を適切に行うことができる。
【００１５】
さらに、第２開口部に対して第１シール部材を位置決めする位置決め部が設けられているため、本発明に係るバルブ装置を組み立てる際に、第２開口部内で第１シール部材を適正な位置に容易に位置決めすることができる。すなわち、冷却液を液圧作用空間に導入するために、第１シール部材の外周面と第２開口部の内周面との間には隙間が設けられているが、本発明では、位置決め部が設けられているため、第２開口部内における第１シール部材の位置決めが容易となり、しかも、第１シール部材が適正な位置に配置されるため、第１シール部材の内側に設けられる第２シール部材に対して挿入部材を容易かつ適正に挿入することができ、挿入部材の組み付け性が向上し、その結果、バルブ装置の組み立て作業性が良好なものとなる。さらに、位置決め部は、第１シール部材の外周面における周方向の複数の位置に当接する状態で設けられているため、互いに隣接する当接箇所の間に冷却液が通過する隙間が確保され、位置決め部は冷却液の液圧作用空間への流入を阻害しない。
【００１６】
本発明においては、前記位置決め部は、前記周方向の複数の位置で前記第２開口部の軸方向に延び、かつ、前記第１シール部材の外周面に当接する複数の突条部を有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、複数の突条部により、第１シール部材の外周面をさらに安定した状態で支持することができる。さらに、各突条部が、第１シール部材を第２開口部に挿入する際のガイドの役割を果たすため、第１シール部材の第２開口部への挿入作業をスムースに行うことができる。
【００１８】
本発明においては、前記ロータは、中空かつ球状に形成されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ロータの外周面に摺接する第１シール部材の先端部を円形状に形成することができる。これにより、第１シール部材とロータとの接触圧を、第１シール部材の周方向全体に亘って均一とすることができ、より高く安定したシール性能を確保することができる。
【００２０】
本発明においては、前記第２シール部材は、前記第１シール部材の内側に一体的に設けられていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、第２シール部材に作用する冷却液の液圧が第１シール部材に確実に伝わるため、第１シール部材とロータとの間のシール性能をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、良好な組み立て作業性を確保しつつ、より高度なシール性能を確保して冷却液の流量制御をより適切に行うことができる、エンジンの冷却液制御バルブ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの冷却液制御バルブ装置が適用されるエンジンの冷却システム（暖機運転開始直後の状態）を示す図である。
【図２】図１に示されるエンジンの冷却システムの暖機運転中でかつヒータが作動している状態を示す図である。
【図３】図１に示されるエンジンの冷却システムの暖機完了後の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るエンジンの冷却液制御バルブ装置を示す断面図である。
【図５】図４における要部を拡大して示す断面図（突条部の位置で切断）である。
【図６】図４における要部を拡大して示す断面図（突条部以外の位置で切断）である。
【図７】図４に示される冷却液制御バルブ装置のラジエータ側の第２開口部に、第１シール部材等を組み付ける前の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ方向から見た概略図、（ｂ）はエンジン側から見た断面図である。
【図８】（ａ）は、図４に示される冷却液制御バルブ装置のラジエータ側の第２開口部に、第１シール部材等を組み付ける前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）は、第１シール部材および第２シール部材を示す断面図である。
【図９】図４に示される冷却液制御バルブ装置の組み立て作業中の様子（ラジエータ側）を示す断面図である。
【図１０】図４に示される冷却液制御バルブ装置のヒータコア側の第２開口部に、第１シール部材等を組み付ける前の状態を示す分解断面図である。
【図１１】図４に示される冷却液制御バルブ装置のヒータコア側の第２開口部に、第１シール部材等を組み付ける前の状態を示す分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。
【００２５】
なお、図１〜３においては、ロータリバルブ装置２を、展開した状態で模式的（機能的）に示している。
【００２６】
図１〜３に示されるように、本実施形態におけるエンジン３は、シリンダブロック３Ａと、シリンダブロック３Ａの上側（図１では下側に図示）に設けられたシリンダヘッド３Ｂとを有している。
【００２７】
図１〜３は、シリンダブロック３Ａおよびシリンダヘッド３Ｂを、各々、上方から見たものとして表している。
【００２８】
なお、図１〜３において、冷却水（本発明の「冷却液」に相当）の流路に矢印が記載されている場合には、その流路に冷却水が流れていることを表し、流路に矢印が記載されていない場合には、その流路に冷却水が流れていないことを表している。
【００２９】
図１〜３に示されるように、シリンダブロック３Ａおよびシリンダヘッド３Ｂの内部には、各々、ピストン（図示略）が嵌挿された複数の気筒＃１〜＃４が形成されている。具体的には、図１の左から順に第１気筒＃１，第２気筒＃２，第３気筒＃３，第４気筒＃４が形成されている。エンジン３は、４つの気筒＃１〜＃４がクランク軸方向に直列に並ぶ直列４気筒エンジンである。シリンダヘッド３Ｂにおける第４気筒＃４側の端部に、後述のロータリバルブ装置（本発明の「冷却液制御バルブ装置」に相当）２が設けられている。エンジン３は、車両前部に設けられたエンジンルーム内に配置されている。
【００３０】
シリンダブロック３Ａは、気筒＃１〜＃４の周囲に設けられたメインウォータジャケット１３を有している。メインウォータジャケット（以下、「ブロック側流路」と称する）１３は、シリンダブロック３Ａを第１気筒＃１側から第４気筒＃４側を回って第１気筒＃１側まで一巡するように通過する。ブロック側流路１３の上流端は、後述のエンジン側ポンプ４の吐出口に接続されている。
【００３１】
シリンダヘッド３Ｂには、メインウォータジャケット１４が形成されている。メインウォータジャケット（以下、「ヘッド側流路」と称する）１４は、燃焼室の周囲の部分を第１気筒＃１側から第４気筒＃４側まで気筒列方向に通過する。ヘッド側流路１４の上流端はブロック側流路１３の下流端に接続され、ヘッド側流路１４の下流端はロータリバルブ装置２に接続されている。
【００３２】
次に、エンジン３の冷却システム１について説明する。
【００３３】
図１〜３に示されるように、エンジン３の冷却システム１は、冷却水の循環経路６０と、ラジエータ６と、水温センサ２３，２４と、吸気温センサ９と、クランク角センサ１０と、アクセル開度センサ１１と、ヒータ側ポンプ２２と、エンジン側ポンプ４と、ロータリバルブ装置２と、ＥＣＵ８（Electronic Control Unit）とを備えている。
【００３４】
循環経路６０は、冷却水が循環する経路であり、ブロック側流路１３、ヘッド側流路１４、ラジエータ側流路２０、リターン流路１７、ヒータ側流路１８、ＡＴＦ側流路１９、水温検知用流路１６、および連絡流路２１を有している。
【００３５】
ラジエータ側流路２０は、ラジエータ６（本発明の「補機」に含まれる）を通過する流路である。ラジエータ側流路２０の上流端部はロータリバルブ装置２に接続され、ラジエータ側流路２０の下流端部はリターン流路１７に接続されている。
【００３６】
リターン流路１７は、ラジエータ側流路２０、水温検知用流路１６、ヒータ側流路１８、およびＡＴＦ側流路１９から流出した冷却水をエンジン側ポンプ４に戻すための流路である。リターン流路１７の上流部または中流部に、ラジエータ側流路２０、水温検知用流路１６、ヒータ側流路１８、およびＡＴＦ側流路１９の下流端部が接続されている。リターン流路１７の下流端部は、エンジン側ポンプ４の吸込口に接続されている。
【００３７】
ヒータ側流路１８は、空調装置のヒータコア５（本発明の「補機」に含まれる）を通過する流路である。ヒータ側流路１８の上流端部はロータリバルブ装置２に接続されている。
【００３８】
ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）側流路１９は、ＡＴＦウォーマ７（本発明の「補機」に含まれる）を通過する流路である。ＡＴＦ側流路１９の上流端部は、ヒータ側流路１８におけるヒータ側ポンプ４とロータリバルブ装置２との間の区間に接続されている。
【００３９】
連絡流路２１は、ロータリバルブ装置２における後述のサーモスタット４５とラジエータ側流路２０とを連絡する流路である。連絡流路２１の上流端部はサーモスタット４５の下流側に接続され、連絡流路２１の下流端部はラジエータ側流路２０におけるラジエータ６の下流側に接続されている。
【００４０】
水温センサ２３は、水温検知用流路１６に設けられており、ロータリバルブ装置２から流出した直後の冷却水の温度を検出する。水温センサ２４は、ラジエータ側流路２０におけるラジエータ６の下流側に設けられており、ラジエータ６から流出した冷却水の温度を検出する。吸気温センサ９は、エンジン３に流入する吸入空気の温度を検出する。クランク角センサ１０は、クランクシャフトの回転角度を検出する。アクセル開度センサ１１は、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度として検出する。
【００４１】
ＥＣＵ８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されている。ＥＣＵ８は、水温センサ２３、吸気温センサ９、クランク角センサ１０、およびアクセル開度センサ１１から受けた検出値を示す信号に基づいて、ロータリバルブ装置２およびヒータ側ポンプ２２の動作を制御するための制御信号を生成し、その制御信号をロータリバルブ装置２およびヒータ側ポンプ２２に送信する。
【００４２】
ヒータ側ポンプ２２は、電子制御式の電動ポンプである。ヒータ側ポンプ２２は、後述のヒータ側流路１８におけるヒータコア５の上流側に設けられている。
【００４３】
エンジン側ポンプ４は、機械式ポンプであり、エンジン３の駆動力を受けて作動する。
【００４４】
図１〜３に示されるように、ロータリバルブ装置２は、エンジン３と補機５，６，７とを結ぶ冷却水の流路に設けられ、当該流路における冷却水の流量を制御するものである。具体的には、ロータリバルブ装置２の冷却水取入口（後述の第２開口部３６ｃ）がヘッド側流路１４の下流端に接続され、ロータリバルブ装置２の４つの冷却水排出口（後述の第２開口部３６ａ，３６ｂ，３６ｄ，３６ｅ）がラジエータ側流路２０、ヒータ側流路１８、水温検知用流路１６、および連絡流路２１の各上流端に接続されている。
【００４５】
図４に示されるように、ロータリバルブ装置２は、回転軸３２と、回転軸３２と共に回転する中空かつ球状のロータ３３と、ロータ３３を回転可能に収容するハウジング３０と、回転軸３２を介してロータ３３を回転駆動する電子制御式の電動モータ（図示略）と、第１シール部材３８と、第２シール部材３９と、弾性部材４２と、挿入部材３７，４４と、サーモスタット４５とを備えている。
【００４６】
ロータ３３は、球状の周壁部３３ｇと、周壁部３３ｇの内壁面により囲まれる中空部３３ｆと、回転軸３２から放射状に延びて周壁部３３ｇを内側から支持する複数のスポーク部３１とを有する。
【００４７】
周壁部３３ｇ（ロータ３３の外周面）は、５つの第１開口部３３ａ〜３３ｅを有する（図１参照）。５つの第１開口部３３ａ〜３３ｅは、中空部３３ｆを介して互いに連通している。
【００４８】
５つの第１開口部の１つ目は、回転軸３２の側方に位置する第１開口部３３ａ（図１，４参照）であり、２つ目は、回転軸３２の側方に位置し、かつ、回転軸３２の周方向において第１開口部３３ａに隣接して設けられる第２開口部３３ｂ（図１，４参照）であり、３〜５つ目は、回転軸３２における電動モータとは反対側の端部付近に設けられる第１開口部３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ（図１参照）である。
【００４９】
図４，７〜１１に示されるように、ハウジング３０は、中空かつ球状の収容空間側外壁部３６Ａと、収容空間側外壁部３６Ａの内壁面により囲まれ、ロータ３３を回転可能に収容する収容空間３６ｆと、収容空間側外壁部３６Ａと一体に形成される流路側外壁部３６Ｂと、流路側外壁部３６Ｂに形成され、内側端部が収容空間３６ｆに連通するとともに外側端部に流路１４，１６，１８，２０，２１が接続される５つの第２開口部３６ａ〜３６ｅ（図１参照）とを有する。
【００５０】
５つの第２開口部の１つ目は、ラジエータ側流路２０の上流端部が接続される第２開口部３６ａ（図１〜４，７，８参照）であり、２つ目は、ヒータ側流路１８の上流端部が接続される第２開口部３６ｂ（図１〜４，１０参照）であり、３つ目は、ヘッド側流路１４の下流端部が接続される第２開口部３６ｃ（図１〜３参照）であり、４つ目は、水温検知用流路１６の上流端部が接続される第２開口部３６ｄ（図１〜３参照）であり、５つ目は、連絡流路２１の上流端部が接続される第２開口部３６ｅ（図１〜４参照）である。第２開口部３６ｅには、サーモスタット４５（図１〜４参照）が設けられている。
【００５１】
サーモスタット４５は、図外の水温センサおよびバルブ装置を有しており、水温センサの検出温度が所定温度以上になるとバルブ装置が開弁状態となり（図３参照）、水温センサの検出温度が所定温度未満であるとバルブ装置が閉弁状態となる（図１，２参照）。バルブ装置が開弁状態になることで、第２開口部３６ｅが開放されて第１開口部３３ｅと連通し、バルブ装置が閉弁状態になることで、第２開口部３６ｅが閉鎖されて第１開口部３３ｅと非連通状態となる。
【００５２】
第２開口部３６ａは、ロータ３３の回転角度に応じて、第１開口部３３ａと連通状態または非連通状態となる。つまり、第２開口部３６ａと第１開口部３３ａとが重なり合うと、第２開口部３６ａと第１開口部３３ａは連通状態となり、第２開口部３６ａと第１開口部３３ａとが重なり合わないと、第２開口部３６ａと第１開口部３３ａは非連通状態となる。
【００５３】
第２開口部３６ｂは、ロータ３３の回転角度に応じて、第１開口部３３ｂと連通状態または非連通状態となる。つまり、第２開口部３６ｂと第１開口部３３ｂとが重なり合うと、第２開口部３６ｂと第１開口部３３ｂは連通状態となり、第２開口部３６ｂと第１開口部３３ｂとが重なり合わないと、第２開口部３６ｂと第１開口部３３ｂは非連通状態となる。
【００５４】
第２開口部３６ｃは、ロータ３３の回転角度に拘わらず、第１開口部３３ｃと常に連通状態である。第２開口部３６ｄは、ロータ３３の回転角度に拘わらず、第１開口部３３ｄと常に連通状態である。
【００５５】
収容空間側外壁部３６Ａの内壁面と、周壁部３３ｇの外周面との間には、隙間３６ｇ（図５，６参照）が設けられている。
【００５６】
第１シール部材３８、第２シール部材３９、および弾性部材４２は、第２開口部３６ａ，３６ｂ内に各々配置されるが、これらの部材の第２開口部３６ａ内での配置状態と、第２開口部３６ｂ内での配置状態とはほぼ同様である。まず、これらの部材の第２開口部３６ａ内での配置状態について説明する。
【００５７】
第１シール部材３８は、第２開口部３６ａの内周面との間に隙間４３（図６参照）を有する状態で第２開口部３６ａに挿入され、先端部がロータ３３の外周面と摺接する円筒状の部材である。
【００５８】
第１シール部材３８は、図８（ｂ）に示されるように、ロータ３３側の先端部がロータ３３の外周面に摺接する環状の摺接部３８ａと、摺接部３８ａの反ロータ側の面における径方向外側部分から反ロータ側へ延び、かつ、内周面で第２シール部材３９を保持する環状の保持部３８ｂとを有する部材である。第１シール部材３８は、径方向に沿った断面が環状であり、軸方向に沿った断面がＬ字状である。第１シール部材３８の素材は、特に限定されるものでははいが、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の合成樹脂で構成される。
【００５９】
第２シール部材３９は、図８（ｂ）に示されるように、外周面が第１シール部材３８の保持部３８ｂに保持（嵌合固定）される環状の被保持部３９ａと、被保持部３９ａのロータ３３側の端部から反ロータ側へ内側斜め向きに延び、かつ、挿入部材３７の外周面に当接する環状の当接部３９ｂとを有する部材である。第２シール部材３９は、径方向に沿った断面が環状であり、軸方向に沿った断面がＶ字状である。第２シール部材３９の素材は、特に限定されるものでははいが、例えば、ゴム等の可撓性材料（弾性材料）で構成される。
【００６０】
第２シール部材３９は、第２開口部３６ａに挿入される前に、予め第１シール部材３８に嵌合固定されている（図８（ａ）参照）。
【００６１】
弾性部材４２は、第１シール部材３８をロータ３３側に付勢する部材であり、円筒状に形成されている。弾性部材４２は、例えば、図８（ａ）に示されるように、第２開口部３６ａの軸方向に伸縮可能なバネにより構成される。図８（ａ）に示される弾性部材４２は、波状に形成された複数の板バネを組み合わせることにより構成されている。弾性部材４２のロータ３３側の端部は、第１シール部材３８（保持部３８ｂ）の反ロータ側の端部に当接し、弾性部材４２の反ロータ側の端部は、挿入部材３７の後述するフランジ部３７ａに当接する。
【００６２】
図５，６に示されるように、挿入部材３７は、筒状部３７ｂと、フランジ部３７ａとを有する円筒状部材であり、その軸方向一端部から他端部に延びる貫通孔３７Ａを有している。
【００６３】
筒状部３７ｂは、第２シール部材３９の内周面に接するとともに第２開口部３６ａの内周面３６０（図６，８参照）に対して間隔を隔てた状態で第２開口部３６ａに挿入される。
【００６４】
フランジ部３７ａは、筒状部３７ｂから径方向外側へ延出して第２開口部３６ａの内周面に固定される。フランジ部３７ａにはＯリング３７ｄが外嵌されており、このＯリング３７ｄにより、フランジ部３７ａが第２開口部３６ａの内周面３６０に固定されるとともに、フランジ部３７ａと第２開口部３６ａの内周面３６０との間がシールされる（図５，６参照）。
【００６５】
フランジ部３７ａは、第２開口部３６ａの内周面と筒状部３７ｂとの間に、液圧作用空間３７ｃを形成する（図５，６参照）。液圧作用空間３７ｃは、第２開口部３６ａの内周面３６０と、フランジ部３７ａのロータ３３側の面と、筒状部３７ｂの外周面と、第２シール部材３９の反ロータ側の面と、第１シール部材３８の反ロータ側の面とにより囲まれる環状の空間であり、上記の隙間４３（図６参照）を通じて収容空間３６ｆに連通している。液圧作用空間３７ｃは、隙間４３を通じて導入された冷却液の液圧を、第２シール部材３９に対して作用させる。具体的には、液圧作用空間３７ｃに導入された冷却水は、第１シール部材３８および第２シール部材３９をロータ３３側へ押圧するとともに、第２シール部材３９の当接部３９ｂを挿入部材３７側へ押圧する。これにより、第１シール部材３８とロータ３３の外周面との接触圧が高まって、第１シール部材３８とロータ３３との間のシール性が向上するとともに、第２シール部材３９と挿入部材３７との接触圧が高まって、第２シール部材３９と挿入部材３７との間のシール性が確保される。
【００６６】
図７に示されるように、第２開口部３６ａの内周面３６０には、第２開口部３６ａの軸方向に延びて第１シール部材３８の外周面における周方向の４つの位置で第１シール部材３８の外側から当接して、第２開口部３６ａに対して第１シール部材３８を位置決めする４本の突条部（本発明の「位置決め部」に相当）３６１が形成されている。
【００６７】
突条部３６１は、第２開口部３６ａの内周面から径方向内側に突出しており、その突出方向の先端部が第１シール部材３８の外周面に当接する（図５，７参照）。４本の突条部３６１は、周方向にほぼ等間隔に配置されている。
【００６８】
第２開口部３６ａの内周面（突条部３６１が形成されていない部分）と、第１シール部材３８の外周面との間には、上記の隙間４３が確保されている（図６参照）。
【００６９】
これら４本の突条部３６１により、第１シール部材３８は第２開口部３６ａ内に位置決めされ、第２開口部３６ａ内に固定される。また、４本の突条部３６１は、第２開口部３６ａ内に第１シール部材３８を挿入する際のスライドガイドとして機能する。
【００７０】
次に、第２開口部３６ｂ内における第１シール部材３８、第２シール部材３９、および弾性部材４２の配置状態について説明する。
【００７１】
図４，１０，１１に示されるように、第２開口部３６ｂには、上記挿入部材３７に代えて、ヒータ側流路１８の先端部に一体に設けられた円筒状の挿入部材４４が挿入される。図４に示されるように、挿入部材４４は、筒状部４４ｂと、フランジ部４４ａとを有する円筒状部材であり、その軸方向一端部から他端部に亘って延びる貫通孔４４Ａを有している。挿入部材４４は、ヒータ側流路１８の先端部に、ヒータ側流路１８と同一材料で一体成形されている。
【００７２】
筒状部４４ｂは、第２シール部材３９の内周面に当接するとともに第２開口部３６ｂの内周面に対して間隔を隔てた状態で第２開口部３６ｂに挿入される。
【００７３】
フランジ部４４ａは、筒状部４４ｂから径方向外側へ延出して第２開口部３６ｂの内周面に固定される。フランジ部４４ａにはＯリング４４ｄが外嵌されており、このＯリング４４ｄにより、フランジ部４４ａが第２開口部３６ｂの内周面に固定されるとともに、フランジ部４４ａと第２開口部３６ｂの内周面との間がシールされる。
【００７４】
フランジ部４４ａは、第２開口部３６ｂの内周面と筒状部４４ｂとの間に、上記液圧作用空間３７ｃと同様の液圧作用空間４４ｃを形成する。
【００７５】
図４に示されるように、第２開口部３６ｂの内周面には、第２開口部３６ｂの軸方向に延びて第１シール部材３８の外周面における周方向の４つの位置で第１シール部材３８の外側から当接して、第２開口部３６ｂに対して第１シール部材３８を位置決めする４本の突条部（本発明の「位置決め部」に相当）３６２が形成されている。
【００７６】
突条部３６２は、第２開口部３６ｂの内周面から径方向内側に突出しており、その突出方向の先端部が第１シール部材３８の外周面に当接する。４本の突条部３６２は、周方向にほぼ等間隔に配置されている。
【００７７】
第２開口部３６ｂの内周面（突条部３６２が形成されていない部分）と、第１シール部材３８の外周面との間には、隙間（図示略）が設けられている。
【００７８】
これら４本の突条部３６２により、第１シール部材３８は第２開口部３６ｂ内に位置決めされ、第２開口部３６ｂ内に固定される。また、４本の突条部３６２は、第２開口部３６ｂ内に第１シール部材３８を挿入する際のスライドガイドとして機能する。
【００７９】
次に、本実施形態に係るロータリバルブ装置２の作用効果について説明する。
【００８０】
なお、水温センサ２４の検出値は、ＥＣＵ８によってロータリバルブ装置２およびヒータ側ポンプ２２が制御されている間、ラジエータ６が適切に機能しているかどうかを判断するために用いられる。以下の説明では、水温センサ２４の検出値を用いたロータリバルブ装置２およびヒータ側ポンプ２２の制御動作の説明は省略する。
【００８１】
吸気温センサ９、クランク角センサ１０、アクセル開度センサ１１、および水温センサ２３の検出結果に基づいて、ＥＣＵ８によりエンジン３の状態が判断される。そして、その判断結果に応じて、ＥＣＵ８により、ロータリバルブ装置２の各流路に対する弁の開閉が制御される。
【００８２】
具体的には、エンジン始動直後で冷却水の水温が低いと判断された場合には、ＥＣＵ８は、挿入部材３７の貫通孔３７Ａとロータ３３の第１開口部３３ａ，３３ｂとが重なり合わず、かつ、挿入部材３７近傍の第１シール部材３８がロータ３３の外周面に当接する状態にロータ３３の回転角度を制御する（図４参照）。これにより、ロータリバルブ装置２は、ラジエータ側流路２０に対して閉弁状態となり、ラジエータ側流路２０には冷却水が流れない（図１，２参照）。さらに、ＥＣＵ８は、挿入部材４４の貫通孔４４Ａとロータ３３の第１開口部３３ａ，３３ｂとが重なり合わず、かつ、挿入部材４４近傍の第１シール部材３８がロータ３３の外周面に当接する状態にロータ３３の回転角度を制御する（図４参照）とともに、ヒータ側ポンプ２２を停止させる制御を行う。これにより、ロータリバルブ装置２は、ヒータ側流路１８に対して閉弁状態となり、ヒータ側流路１８およびＡＴＦ側流路１９には冷却水が流れない（図１参照）。ラジエータ側流路２０、ヒータ側流路１８、およびＡＴＦ側流路１９に冷却水を流さないことで、エンジン３の暖機が促進される。
【００８３】
ラジエータ側流路２０に対して閉弁された状態では、冷却水が隙間４３を通じて液圧作用空間３７ｃに流入し、この冷却水が第１シール部材３８および第２シール部材３９を押圧する。液圧作用空間３７ｃに流入した冷却水の液圧が、可撓性を有する第２シール部材３９をロータ３３側および筒状部３７ｂ側へ押圧するため、第２シール部材３９は、弾性部材４２と協働して第１シール部材３８をロータ３３側へ押圧して第１シール部材３８とロータ３３の外周面との接触圧を高めるとともに、筒状部３７ｂ側へ変形して第２シール部材３９と筒状部３７ｂとの接触圧を高める。これにより、第１シール部材３８とロータ３３との間のシール性能および第２シール部材３９と筒状部３７ｂとの間のシール性能を高めることができるため、閉弁状態において、冷却水がロータ３３から筒状部３７ｂへ流入するのを防止することができ、冷却水の流量制御を適切に行うことができる。
【００８４】
さらに、第２開口部３６ａに対して第１シール部材３８を位置決めする突条部３６１が設けられているため、ロータリバルブ装置２を組み立てる際に、第２開口部３６ａ内で第１シール部材３８を適正な位置に容易に位置決めすることができる。すなわち、冷却水を液圧作用空間３７ｃに導入するために、第１シール部材３８の外周面と第２開口部３６ａの内周面との間には隙間４３が設けられているが、本実施形態では、突条部３６１が設けられているため、第２開口部３６ａ内における第１シール部材３８の位置決めが容易となり、しかも、第１シール部材３８が適正な位置に配置されるため、第１シール部材３８の内側に設けられる第２シール部材３９に対して挿入部材３７を容易かつ適正に挿入することができ、挿入部材３７の組み付け性が向上し、その結果、ロータリバルブ装置２の組み立て作業性が良好なものとなる。
【００８５】
さらに、突条部３６１は、第１シール部材３８の外周面における周方向の複数の位置に当接する状態で設けられているため、互いに隣接する当接箇所の間に冷却水が通過する隙間４３が確保され、突条部３６１は冷却水の液圧作用空間３７ｃへの流入を阻害しない。
【００８６】
また、周方向の複数の位置で第２開口部３６ａの軸方向に延びる複数の突条部３６１により、第１シール部材３８の外周面を安定した状態で支持することができる。さらに、各突条部３６１が、第１シール部材３８を第２開口部３６ａに挿入する際のガイドの役割を果たすため、第１シール部材３８の第２開口部３６ａへの挿入作業をスムースに行うことができる（図８，９参照）。
【００８７】
また、ロータ３３は、中空かつ球状に形成されているため、ロータ３３の外周面に摺接する第１シール部材３８の先端部を円形状に形成することができる。これにより、第１シール部材３８とロータ３３との接触圧を、第１シール部材３８の周方向全体に亘って均一とすることができ、安定したシール性能を確保することができる。
【００８８】
また、第２シール部材３９は、第１シール部材３８の内側に一体的に設けられているため、第２シール部材３９に作用する冷却水の液圧が第１シール部材３８に確実に伝わり、第１シール部材３８とロータ３３との間のシール性能を高めることができる。
【００８９】
液圧作用空間３７ｃと同様の作用効果が、液圧作用空間４４ｃにも生じる。さらに、突条部３６１と同様の作用効果が、突条部３６２にも生じる。
【００９０】
エンジン始動からある程度時間が経過して、冷却水の水温がある程度高まった後、ヒータのスイッチ（図示略）がオンされた場合には、ＥＣＵ８は、ロータリバルブ装置２のラジエータ側流路２０への閉弁状態を維持しつつ、挿入部材４４の貫通孔４４Ａとロータ３３の第１開口部３３ｂとが重なり合う状態にロータ３３の回転角度を制御するとともに、ヒータ側ポンプ２２を作動させる制御を行う。これにより、ロータリバルブ装置２は、ヒータ側流路１８に対して開弁状態となり、その結果、ヒータ側流路１８およびＡＴＦ側流路１９に冷却水が流れる（図２，３参照）。ヒータ側流路１８にある程度温まった冷却水を流すことで、ヒータコア５を介して車室内の空気を暖めることができる。
【００９１】
さらに、冷却水の水温が所定温度に達して、暖機運転が完了したと判断された場合には、ＥＣＵ８は、ロータリバルブ装置２のヒータ側流路１８に対する開弁状態を維持しつつ、挿入部材３７の貫通孔３７Ａとロータ３３の第１開口部３３ａとが重なり合う状態にロータ３３の回転角度を制御する。これにより、ロータリバルブ装置２は、ラジエータ側流路２０に対して開弁状態となり、その結果、ラジエータ側流路２０に冷却水が流れる（図３参照）。ラジエータ側流路２０に冷却水が流れることにより、エンジン３が冷却される。
【００９２】
なお、上記実施形態では、ロータ３３を中空かつ球状に形成しているが、これに限られず、ロータ３３を円筒状に形成してもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、突条部３６１，３６２を、各々、４本設けているが、これに限られず、各々、３本あるいは５本以上設けてもよい。いずれの場合も、突条部３６１，３６２は、周方向にほぼ等間隔で設けられる。
【００９４】
また、上記実施形態では、第２開口部の内壁面から内側に突出する４本の突条部により本発明の位置決め部が構成されているが、これに限られず、例えば、第２開口部の内側に第２開口部の内周面に当接する状態で挿入される円筒状部と、この円筒状部の内周面から内側に突出して周方向の複数の位置で第２開口部の軸方向に延び、かつ、第１シール部材の外周面に当接する複数の突条部とを有するスペーサ部材（図示略）により、位置決め部を構成してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
２  ロータリバルブ装置
３  エンジン
５  ヒータコア（補機）
６  ラジエータ（補機）
７  ＡＴＦウォーマ（補機）
１６  水温検知用流路
１７  リターン流路
１８  ヒータ側流路
１９  ＡＴＦ側流路
２０  ラジエータ側流路
２１  連絡流路
３０  ハウジング
３３  ロータ
３３ａ〜３３ｅ  第１開口部
３６ａ〜３６ｅ  第２開口部
３７，４４  挿入部材
３７ａ，４４ａ  フランジ部
３７ｂ，４４ｂ  筒状部
３７ｃ，４４ｃ  液圧作用空間
３８  第１シール部材
３９  第２シール部材
４２  弾性部材
４３  隙間
３６１，３６２  突条部
【図１】
0006278207.tif 000002
【図２】
0006278207.tif 000003
【図３】
0006278207.tif 000004
【図４】
0006278207.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006278207.tif 000007
【図７】
0006278207.tif 000008
【図８】
0006278207.tif 000009
【図９】
0006278207.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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