流量控制閥的制作方法
【專利摘要】提供一種簡(jiǎn)化流量控制閥的防止晃動(dòng)的結(jié)構(gòu)、可以維持較少的控制流量、而且可實(shí)現(xiàn)小型化的流量控制閥。該流量控制閥具有旋轉(zhuǎn)體(6)，該旋轉(zhuǎn)體(6)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的周圍，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)一體地借助電磁力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該流量控制閥具有閥芯(9)，該閥芯(9)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的一端部側(cè)的內(nèi)螺紋部(93)螺合，通過(guò)基于轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的旋轉(zhuǎn)沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的軸向移動(dòng)來(lái)開(kāi)閉供流體通過(guò)的開(kāi)口部。該流量控制閥具有軸支撐部件(14)，該軸支撐部件(14)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的另一端部側(cè)，將轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)支撐為旋轉(zhuǎn)自如，并且限制轉(zhuǎn)動(dòng)軸8朝向另一端部側(cè)的移動(dòng)。該流量控制閥具有壓縮螺旋彈簧(10)，該壓縮螺旋彈簧(10)沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的軸向?qū)﹂y芯(9)向轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的另一端部側(cè)施力。
【專利說(shuō)明】流量控制閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有電動(dòng)機(jī)和通過(guò)該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行工作來(lái)控制流體的流量的閥的流量控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在汽車和摩托車等車輛中，例如在具有通過(guò)電子控制裝置控制燃料噴射和點(diǎn)火的噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在節(jié)流閥的旁邊設(shè)置有被進(jìn)行電子控制的另一個(gè)節(jié)流閥即ISCV(怠速控制閥)，進(jìn)行當(dāng)空調(diào)裝置工作時(shí)的低速升高的控制，或者進(jìn)行使怠速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的控制。即，ISCV例如在縮小節(jié)流閥而使汽車處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，控制向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，將發(fā)動(dòng)機(jī)控制為達(dá)到怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
[0003]ISCV例如具備使閥進(jìn)行動(dòng)作的作為致動(dòng)器的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、該步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸、以及在與該軸之間具有螺紋機(jī)構(gòu)且在軸的軸向上移動(dòng)的閥芯。軸的末端部側(cè)形成外螺紋，固定在閥芯上的螺母部與該外螺紋的部分螺合，閥芯根據(jù)軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)在軸的軸向上移動(dòng)，從而控制怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的進(jìn)氣流量。
[0004]在這樣的ISCV中，控制流量小，在通常待機(jī)位置(車輛的怠速狀態(tài))，要求更小的流量，因而需要減小閥(ISCV)的開(kāi)口面積。
[0005]并且，在ISCV中，如上所述由于控制流量小，因而即使存在少許的晃動(dòng)，對(duì)流量產(chǎn)生的影響也較大。因此，需要抑制晃動(dòng)的結(jié)構(gòu)(部件)。
[0006]并且，ISCV由于設(shè)置在例如汽車和摩托車等車輛上，因而與設(shè)置在固定的裝置上的部件相比，熱和振動(dòng)等環(huán)境條件嚴(yán)格，需要耐久性。因此，在ISCV中，旋轉(zhuǎn)自如地支撐軸或旋轉(zhuǎn)體的軸承也需要使用具有耐久性的軸承。
[0007]這里，如上所述，在考慮了由汽車的振動(dòng)和晃動(dòng)引起的對(duì)流量控制的影響的情況下，例如可以考慮通過(guò)彈簧等分別按壓閥芯和電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)體來(lái)防止晃動(dòng)。并且，如上所述控制流量小，因而需要在使閥芯基本上接近閥座的狀態(tài)下控制閥芯的移動(dòng)。例如，在使用圓錐形的閥芯的流量控制閥的情況下，需要維持使閥芯朝向流量控制閥的主體的閥座部分伸展的狀態(tài)，減小閥的開(kāi)口面積，由此減小控制流量。
[0008]并且，作為電動(dòng)機(jī)中的一般的軸承結(jié)構(gòu)，一般為如下結(jié)構(gòu):在旋轉(zhuǎn)體側(cè)設(shè)置凸部、例如可從旋轉(zhuǎn)體突出的軸的端部等，利用設(shè)置在主體側(cè)的凹狀的軸承部件旋轉(zhuǎn)自如地支撐該凹部。
[0009]作為流量控制閥，例如提出了在軸上固定磁鐵并在軸的后端側(cè)和前部配置有環(huán)狀的干式軸承(滑動(dòng)軸承)的流量控制閥(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在該流量控制閥中，軸處于插入在干式軸承的孔內(nèi)的狀態(tài)，這些干式軸承不限制軸的軸向移動(dòng)。
[0010]另外，作為流量控制閥，提出了內(nèi)燃機(jī)用電動(dòng)機(jī)式流量控制閥，該流量控制閥是固定有磁鐵的樹脂制的旋轉(zhuǎn)體由球軸承支撐的結(jié)構(gòu)，在環(huán)狀的球軸承的內(nèi)側(cè)配置有旋轉(zhuǎn)體，在球軸承的內(nèi)圈固定有旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體與內(nèi)圈一體地相對(duì)于球軸承的外圈旋轉(zhuǎn)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。在該流量控制閥中，在軸的外周形成有外螺紋，外螺紋與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體上的內(nèi)螺紋螺合，隨著旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，軸與閥芯一體地在軸向上移動(dòng)。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008 - 19957號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本專利第3598219號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明所要解決的課題
[0016]另外，在上述那樣的流量控制閥中為了防止晃動(dòng)而使用彈簧等部件的情況下，為了防止閥芯的晃動(dòng)以及防止旋轉(zhuǎn)體(轉(zhuǎn)子)的晃動(dòng)，必須使用2個(gè)彈簧等部件。并且，有可能在利用彈簧防止旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體晃動(dòng)的情況下結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。由此有可能用于防止晃動(dòng)的成本增高或者組裝作業(yè)變得煩雜。
[0017]并且，如上所述，在ISCV的情況下，由于控制小流量，因而為了減小開(kāi)口面積，在使閥芯側(cè)相對(duì)于主體的閥座部分伸展并接近的狀態(tài)下進(jìn)行主要控制。此時(shí)，當(dāng)由于汽車的振動(dòng)而存在上述那樣的晃動(dòng)時(shí)，伸展的閥芯側(cè)與閥座側(cè)接觸。在該情況下，有可能產(chǎn)生由于閥座和閥芯的接觸引起的磨損，開(kāi)口面積變大，導(dǎo)致控制流量變大。
[0018]并且，如上所述，作為旋轉(zhuǎn)體的軸承結(jié)構(gòu)，當(dāng)在旋轉(zhuǎn)體上設(shè)置凸部(突出的軸)并在主體側(cè)設(shè)置凹狀的軸承時(shí)，與凸部相應(yīng)地流量控制閥變長(zhǎng)，空間效率變差。另外，在專利文獻(xiàn)1、2所述的流量控制閥中，無(wú)法應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題。
[0019]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)化了流量控制閥的防止晃動(dòng)的結(jié)構(gòu)、可以維持少的控制流量而且可實(shí)現(xiàn)小型化的流量控制閥。
[0020]用于解決課題的手段
[0021]為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明的流量控制閥的特征在于，所述流量控制閥具有:
[0022]旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；
[0023]旋轉(zhuǎn)體，其被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周圍，并與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸一體地借助電磁力jinx旋轉(zhuǎn)；
[0024]閥芯，其被設(shè)置成與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端部側(cè)卡合，通過(guò)基于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)沿著該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向移動(dòng)，由此開(kāi)閉供流體通過(guò)的開(kāi)口部；
[0025]軸支撐部件，其被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部側(cè)，將所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸支撐為旋轉(zhuǎn)自如，并限制所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸朝向另一端部側(cè)的移動(dòng)；
[0026]軸承部件，其被設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的一端部與另一端部之間，經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)體將轉(zhuǎn)動(dòng)軸支撐為旋轉(zhuǎn)自如；以及
[0027]彈簧，其沿著所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向?qū)λ鲩y芯向該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部側(cè)施力。
[0028]在本發(fā)明中，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端側(cè)卡合的閥芯被彈簧向轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端側(cè)施力。由此，成為將供閥芯卡合的轉(zhuǎn)動(dòng)軸向其另一端部側(cè)按壓的狀態(tài)。即，彈簧的沿著軸向朝向另一端部側(cè)的作用力經(jīng)由閥芯作用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，將該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部按壓到軸支撐部件上。
[0029]由此，與在閥芯側(cè)和轉(zhuǎn)動(dòng)軸(旋轉(zhuǎn)體)側(cè)的兩個(gè)部位設(shè)置彈簧的情況一樣，不僅用I個(gè)彈簧就可抑制閥芯的晃動(dòng)，而且還可以抑制電動(dòng)機(jī)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)體的晃動(dòng)。由此，部件數(shù)目減少，而且可以使組裝費(fèi)工夫的彈簧為I個(gè)，因而可以實(shí)現(xiàn)成本降低、以及流體控制閥組裝時(shí)的作業(yè)性提高。
[0030]并且，利用彈簧的力抑制了閥芯的晃動(dòng)，并且利用彈簧的作用力將閥芯向例如從形成在主體上的閥座側(cè)離開(kāi)的方向按壓，因而抑制了在閥座和閥芯接近的狀態(tài)下由閥芯朝閥座的振動(dòng)等引起的接觸。由此，可以抑制由于與閥芯的摩擦而使供流體通過(guò)的開(kāi)口部變大。
[0031]在本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述流體控制閥設(shè)置有螺紋機(jī)構(gòu)，所述螺紋機(jī)構(gòu)由設(shè)置在所述閥芯的軸芯部的內(nèi)螺紋部和以與所述內(nèi)螺紋部螺合的方式設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的所述閥芯側(cè)的外螺紋部構(gòu)成，所述螺紋機(jī)構(gòu)通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)使所述閥芯在所述開(kāi)口部的開(kāi)閉方向上移動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的除了外螺紋部以外的部分的直徑比所述外螺紋部的直徑細(xì)。
[0032]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的情況下通過(guò)利用螺紋機(jī)構(gòu)使閥芯移動(dòng)來(lái)進(jìn)行開(kāi)口部的開(kāi)閉的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使轉(zhuǎn)動(dòng)軸的除了外螺紋部以外的部分的直徑比外螺紋部的直徑小，可以在確保閥芯的開(kāi)閉驅(qū)動(dòng)所需要的力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的輕量化。
[0033]通過(guò)使包括外螺紋部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸整體的直徑大，可以提高由轉(zhuǎn)動(dòng)軸作用于閥芯的力，然而轉(zhuǎn)動(dòng)軸變重。由此，例如有可能由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的慣性變大而使閥芯的開(kāi)閉移動(dòng)的響應(yīng)性能變差。并且，用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的材料變多，有成本升高的可能性。
[0034]相對(duì)于此，通過(guò)僅使外螺紋部的直徑大，使其它部分的直徑小,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸整體的重量的減輕，從而可以實(shí)現(xiàn)上述的響應(yīng)性的提高和成本的降低。
[0035]并且，在本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)體的至少靠所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部的一側(cè)形成為空心，所述軸支撐部件在所述旋轉(zhuǎn)體的空心部分內(nèi)對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端部進(jìn)行支撐。
[0036]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，例如通過(guò)具有磁鐵或電磁鐵等而借助電磁力相對(duì)于定子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子即旋轉(zhuǎn)體形成為空心的。由此，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)體的輕量化實(shí)現(xiàn)慣性的減小，并通過(guò)材料的削減實(shí)現(xiàn)成本降低。
[0037]并且，由于成為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端部在旋轉(zhuǎn)體的空心部分由軸支撐部件支撐的結(jié)構(gòu)，因而無(wú)需使轉(zhuǎn)動(dòng)軸從旋轉(zhuǎn)體的一端部側(cè)突出，即使成為利用凹狀的軸承等支撐部件支撐軸等的凸部的形狀，通過(guò)將凸部配置在空心部?jī)?nèi)，也能夠縮短軸向的長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)流量控制閥的空間效率的提聞和小型化。
[0038]并且，在本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述流量控制閥具有覆蓋所述閥芯的周圍且內(nèi)周面的截面是非圓形的筒狀的主體，在所述閥芯上設(shè)置有沿著所述主體的內(nèi)表面的周向和軸向延伸的壁部，在所述壁部上，沿著所述主體的軸向且在所述主體的周向上相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)凸部，所述多個(gè)凸部朝向所述主體的內(nèi)周面突出并與所述主體的內(nèi)周面抵接。
[0039]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，壁部沿著截面非圓形的筒狀的主體的內(nèi)周面配置，而且從壁部突出并抵接于主體內(nèi)表面的多個(gè)凸部沿著主體的軸向在主體的周向上相互隔開(kāi)間隔來(lái)設(shè)置。由于這些凸部與截面非圓形的主體的內(nèi)周面抵接，因而利用該壁部的凸部和主體的內(nèi)周面的接觸抑制了閥芯的軸向相對(duì)于主體的軸向傾斜。而且，通過(guò)多個(gè)凸部在主體周向上隔開(kāi)間隔地與截面非圓形的主體內(nèi)周面抵接，由此借助壁部及其凸部限制了閥芯的旋轉(zhuǎn)。例如，在如上所述使用螺紋機(jī)構(gòu)使閥芯進(jìn)行開(kāi)閉移動(dòng)的情況下，通過(guò)限制閥芯側(cè)的旋轉(zhuǎn)，可以使閥芯隨著工作軸的旋轉(zhuǎn)而在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向上移動(dòng)。此時(shí)，壁部的凸部由主體內(nèi)周面引導(dǎo)，并且抑制閥芯的傾斜。在該情況下，不僅如上所述抑制閥芯的晃動(dòng)，還抑制在閥芯和閥座接近的狀態(tài)下閥芯傾斜，從而可以抑制閥芯與閥座側(cè)接觸。由此，可以防止由閥座、閥芯的磨損引起的開(kāi)口部面積的擴(kuò)大。
[0040]并且，通過(guò)僅使壁部中的凸部與主體內(nèi)周面接觸，可以減少主體內(nèi)周面和壁部之間的滑動(dòng)阻力，可以使閥芯順暢地沿著軸向移動(dòng)。
[0041]發(fā)明的效果
[0042]根據(jù)本發(fā)明，可以進(jìn)行較少流量的控制，并可以以低成本防止借助與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)體一體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸向上移動(dòng)來(lái)進(jìn)行閥的開(kāi)閉的閥芯的晃動(dòng)。并且，由此可以防止由閥座和閥芯的磨損引起的閥的開(kāi)口部面積的擴(kuò)大。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的流量控制閥的剖視圖。
[0044]圖2是示出所述流量控制閥的閥芯的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0046]如圖1所示，該實(shí)施方式的流量控制閥具有樹脂制的電動(dòng)機(jī)側(cè)主體1、和閥側(cè)主體
2。在電動(dòng)機(jī)側(cè)主體I側(cè)設(shè)置有電動(dòng)機(jī)(步進(jìn)電動(dòng)機(jī))11，在閥側(cè)主體2側(cè)設(shè)置有流體用(空氣用)閥21。
[0047]在所述電動(dòng)機(jī)側(cè)主體I中，主體12形成為有蓋有底的圓筒狀，在其內(nèi)周面?zhèn)?，沿著主體12的軸向前后排列地設(shè)置有沿著主體12的內(nèi)周面的環(huán)狀的兩個(gè)線圈3作為電動(dòng)機(jī)的定子。線圈3在卷繞于線圈繞線架5上的狀態(tài)下被支撐在線圈支撐部件4上。
[0048]在圓環(huán)狀的線圈3的內(nèi)側(cè)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體6，該旋轉(zhuǎn)體6將圓筒狀的磁鐵7配備成被固定于外周的狀態(tài)。該旋轉(zhuǎn)體6成為相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成電動(dòng)機(jī)，具有磁鐵7的旋轉(zhuǎn)體6利用電磁力旋轉(zhuǎn)。
[0049]并且，旋轉(zhuǎn)體6形成為有蓋圓筒狀，內(nèi)部為空心的。并且，在旋轉(zhuǎn)體6的蓋61部分上貫穿并固定有成為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸8。并且，在旋轉(zhuǎn)體6的蓋61的供轉(zhuǎn)動(dòng)軸8貫穿的部分，以與旋轉(zhuǎn)體6的主體同軸的方式形成有直徑比旋轉(zhuǎn)體6主體的圓筒部分的直徑小的圓筒狀的突出部62。并且，旋轉(zhuǎn)體6的蓋61部分向外周側(cè)呈凸緣狀突出，從而將圓筒狀的磁鐵7的一端部側(cè)定位。另外，蓋61的凸緣狀部分的外周面和磁鐵7的外周面形成為外徑大致相同，并且同軸配置。
[0050]轉(zhuǎn)動(dòng)軸8是圓桿狀的部件，將旋轉(zhuǎn)體6的一端側(cè)的突出部62的末端部作為大致中央，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的一端部側(cè)從電動(dòng)機(jī)側(cè)主體I伸出到閥側(cè)主體2內(nèi)。并且，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的另一端部側(cè)配置在旋轉(zhuǎn)體6的內(nèi)側(cè)。在該實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的另一端配置在與旋轉(zhuǎn)體6的敞開(kāi)的另一端側(cè)(無(wú)蓋側(cè))大致相同的位置(沿著軸向的位置)。
[0051]并且，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的一端部側(cè)在其外周面形成有螺紋，成為螺栓狀的外螺紋部81。另夕卜，這里，除了外螺紋部81以外的部分為軸部82。
[0052]轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的外螺紋部81的直徑大于軸部82的直徑，外螺紋部81為相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的其它部分?jǐn)U徑的形狀。如后所述，閥芯9的內(nèi)螺紋部93與該外螺紋部81螺合。
[0053]并且，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的由其中央部的旋轉(zhuǎn)體6的突出部62覆蓋的部分經(jīng)由突出部62旋轉(zhuǎn)自如地被支撐在主體I的作為徑向軸承且滑動(dòng)軸承的軸承部件13上。另外，在圖1中，軸承部件13與電動(dòng)機(jī)側(cè)主體I 一體地形成，然而也可以為與主體I分體的。
[0054]并且，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的另一端部在如上所述配置于旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，由軸支撐部件14支撐為旋轉(zhuǎn)自如。軸支撐部件14作為滑動(dòng)軸承執(zhí)行功能并作為徑向軸承和推力軸承執(zhí)行功能。即，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8由軸支撐部件14限定旋轉(zhuǎn)中心，并且被限制沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的軸向從轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的一端部朝向另一端部的方向的移動(dòng)。另外，朝其相反方向的移動(dòng)如后所述由壓縮螺旋彈簧10限制。
[0055]閥芯9的作為閥主體執(zhí)行功能的末端部的外周面形成為圓錐臺(tái)狀，閥芯9可插入到形成在有蓋筒狀的閥側(cè)主體2的蓋23上的貫通孔22內(nèi)。另外，閥芯9的外周面與貫通孔22的內(nèi)周面抵接而使閥21成為閉狀態(tài)，所述貫通孔部分作為閥21的閥座執(zhí)行功能。通過(guò)使作為該閥座的貫通孔22的內(nèi)周面和閥芯9的末端部分的外周面接近地配置，利用較少的流量控制流體。
[0056]并且，在閥側(cè)主體2上，在其筒狀部分(截面大致橢圓(截面非圓形)的筒狀部分)形成有供流體通過(guò)的貫通孔24。作為由流量控制閥控制流量的流體的空氣流經(jīng)閥側(cè)主體2的蓋23側(cè)的貫通孔22和閥側(cè)主體2主體的筒狀部分的貫通孔24之間。例如，將蓋23側(cè)的貫通孔22作為排出口，將閥側(cè)主體2的筒狀的主體的貫通孔24作為吸入口。
[0057]如圖1和圖2所示，閥芯9的主體的末端部側(cè)如上所述形成為圓錐臺(tái)狀，并且閥芯9的除了末端部以外的部分形成為內(nèi)側(cè)為內(nèi)螺紋部93的圓筒狀。內(nèi)螺紋部93是與轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的外螺紋部81螺合的螺紋孔，該內(nèi)螺紋部93和外螺紋部81構(gòu)成隨著轉(zhuǎn)動(dòng)軸8繞軸線旋轉(zhuǎn)而使閥芯9沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的軸向移動(dòng)的螺紋機(jī)構(gòu)。另外，移動(dòng)方向根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向的不同成為相反的，例如，在將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)設(shè)為正向旋轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)使轉(zhuǎn)動(dòng)軸8沿正向旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，例如閥芯9沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的軸向向從主體I離開(kāi)的方向移動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸8沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的反向旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的情況下，閥芯9沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的軸向向接近主體I的方向移動(dòng)。
[0058]并且，閥芯9配置在閥側(cè)主體2的內(nèi)部，閥側(cè)主體2形成為有蓋筒狀。該閥側(cè)主體2形成為截面大致橢圓狀的筒狀，而不是圓筒狀。
[0059]閥芯9以向閥芯的后部的左右伸出的方式設(shè)置有與閥側(cè)主體2的截面的大致橢圓對(duì)應(yīng)的形狀的支撐板92，在該支撐板92的左右的大致圓弧狀的端部分別配置有沿著所述橢圓的內(nèi)周面配置的大致圓弧板狀的壁部91。壁部91由于沿著主體2的截面的大致橢圓，因而不會(huì)使具有一對(duì)壁部91的閥芯9沿著主體2的內(nèi)周面旋轉(zhuǎn)，抑制了閥芯9的旋轉(zhuǎn)。另外，如后所述，壁部的外表面不與主體2的內(nèi)周面直接抵接，而如后所述，壁部的凸部95、96,97與主體2的內(nèi)周面抵接。并且，大致圓弧板狀的壁部91的沿著上述的內(nèi)螺紋部93的軸向的長(zhǎng)度為閥芯9的沿著內(nèi)螺紋部93的軸向的長(zhǎng)度的1/2以上且2/3以下。
[0060]壁部91是如上所述沿著軸向較長(zhǎng)的壁部，在其外表面?zhèn)鹊拇笾聢A弧方向(橢圓的周向)的中央部、一個(gè)側(cè)緣側(cè)、和另一個(gè)側(cè)緣側(cè)形成有沿著閥芯9的軸向向前后延伸的較長(zhǎng)的肋狀的凸部95、96、97。
[0061]該凸部95、96、97的延伸方向與內(nèi)螺紋部93的軸向、閥芯9的軸向平行，這些方向與閥芯9的移動(dòng)方向平行，該方向?yàn)殚y芯9在流體控制閥中的開(kāi)閉方向。[0062]形成在閥芯9的壁部91上的凸部95、96、97與閥側(cè)主體2的內(nèi)周面抵接，沿著閥芯9的移動(dòng)方向引導(dǎo)閥芯9，并限制閥芯9的旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，通過(guò)設(shè)置與閥側(cè)主體2的內(nèi)周面抵接的凸部95、96、97，在減少閥芯9與閥側(cè)主體2之間的滑動(dòng)阻力的同時(shí)可靠地支撐閥芯9朝軸向的移動(dòng)，并且防止閥芯9追隨旋轉(zhuǎn)的軸8而旋轉(zhuǎn)。
[0063]據(jù)此，通過(guò)壁部91以及這些凸部95、96、97，閥芯9與閥側(cè)主體的內(nèi)周面卡合而被限制旋轉(zhuǎn)，并在閥芯9的移動(dòng)方向(閥的開(kāi)閉方向)上被引導(dǎo)。此時(shí)，通過(guò)壁部91以及這些凸部95、96、97，防止閥芯9的軸向與閥側(cè)主體2的軸向傾斜。
[0064]S卩，防止由于壁部91在閥芯9的軸向上延伸得長(zhǎng)而使閥芯9傾斜。由此，防止閥芯9傾斜而與閥芯9的末端部被插入的狀態(tài)下的貫通孔22即閥座的內(nèi)周面接觸。由此，可以防止如下情況:由于閥芯9的外周面與貫通孔22的內(nèi)周面的接觸所引起的磨損使貫通孔22的內(nèi)周面與閥芯9的外周面之間的間隔變寬，使得流量的控制變得困難。
[0065]并且，在閥芯9的支撐板92與在閥側(cè)主體2的蓋23的內(nèi)側(cè)部分成為閥座的貫通孔22的外側(cè)部分之間配置作為彈簧的壓縮螺旋彈簧10。該壓縮螺旋彈簧10在閥芯9的開(kāi)閉方向的開(kāi)側(cè)向電動(dòng)機(jī)側(cè)主體I的底部的軸支撐部件14側(cè)按壓閥芯9。通過(guò)該壓縮螺旋彈簧10，防止閥芯9、轉(zhuǎn)動(dòng)軸8和旋轉(zhuǎn)體6的晃動(dòng)。
[0066]該壓縮螺旋彈簧10通過(guò)朝向電動(dòng)機(jī)側(cè)主體I按壓閥芯9，將外螺紋部81與閥芯9的內(nèi)螺紋部93螺合的轉(zhuǎn)動(dòng)軸8向設(shè)置在其另一端部側(cè)的軸支撐部件14按壓。軸支撐部件14也受到沿著軸向的載荷，通過(guò)使轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的另一端部旋轉(zhuǎn)自如地支撐在軸支撐部件14上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8成為能夠穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0067]在這樣的流體控制閥中，通過(guò)上述的I個(gè)壓縮螺旋彈簧10就能夠防止閥芯9、與閥芯9螺合的轉(zhuǎn)動(dòng)軸8、與轉(zhuǎn)動(dòng)軸8 一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體6及其磁鐵7的晃動(dòng)。由此，可以通過(guò)減少部件數(shù)目來(lái)降低成本，并且實(shí)現(xiàn)作業(yè)性的提高。特別是，通過(guò)使安裝費(fèi)工夫的彈簧僅為I個(gè)，可靠地提高了作業(yè)性。
[0068]并且，除了通過(guò)壓縮螺旋彈簧10防止閥芯9的晃動(dòng)之外，即使在接近的閥側(cè)主體2的蓋23的貫通孔22的內(nèi)周面與閥芯9的末端部的外周面接近的狀態(tài)下，也由壓縮螺旋彈簧10向使閥芯9的外周面從貫通孔22的內(nèi)周面離開(kāi)的方向施力，因而抑制了貫通孔22的內(nèi)周面與閥芯9的外周面之間的接觸。
[0069]并且，閥芯9的壁部91形成在比閥芯9的軸向長(zhǎng)度的1/2長(zhǎng)的長(zhǎng)度內(nèi)，該壁部91的外表面?zhèn)鹊耐共?5、96、97與閥側(cè)主體2的大致橢圓狀的內(nèi)周面抵接，限制了閥芯9的軸向的傾斜和周向的移動(dòng)，因而可以抑制閥芯9的軸向與閥側(cè)主體2的軸向發(fā)生偏離。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，還抑制了貫通孔22的內(nèi)周面與閥芯9的外周面之間的接觸。
[0070]據(jù)此，通過(guò)抑制作為閥座的閥側(cè)主體2的貫通孔22的內(nèi)周面與閥芯9的末端部側(cè)的外周面之間的接觸，可以防止所述貫通孔22的內(nèi)周面和閥芯9的外周面的磨損，可以抑制由于磨損而使閥的開(kāi)口部面積變大。
[0071]受到徑向方向和推力方向的力的軸支撐部件14支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的位于蓋圓筒狀的旋轉(zhuǎn)體6的底部側(cè)的開(kāi)口內(nèi)即旋轉(zhuǎn)體6的空心部?jī)?nèi)的一端部，因而可以縮短包括旋轉(zhuǎn)體6的轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度。由此，可以實(shí)現(xiàn)流體控制閥的小型化。
[0072]在該情況下，也可以說(shuō)縮短了轉(zhuǎn)動(dòng)軸8，可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的材料的削減，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)體6為空心的，可以削減構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體6的部件。由此，減少了旋轉(zhuǎn)的部分的質(zhì)量，可以減小作用于旋轉(zhuǎn)體6等的慣性力，提高響應(yīng)性能。
[0073]并且，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8通過(guò)使向閥芯9傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的外螺紋部81的直徑大于軸部82的直徑，與使外螺紋部81的直徑與軸部82的直徑相同的情況相比較，能夠以更強(qiáng)的力使閥芯9進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作。此時(shí)，由于軸部82的直徑比外螺紋部81小，因而可以在維持外螺紋部81的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞能力的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的輕量化。由此，可以基于由轉(zhuǎn)動(dòng)軸8所使用的材料的減少引起的成本降低、以及由轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的質(zhì)量減輕引起的慣性的減小，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)性能的迅速化。
[0074]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0075]1:電動(dòng)機(jī)側(cè)主體；
[0076]2:閥側(cè)主體；
[0077]6:旋轉(zhuǎn)體；
[0078]8:轉(zhuǎn)動(dòng)軸；
[0079]81:外螺紋部；
[0080]82:軸部；
[0081]9:閥芯；
[0082]10:壓縮螺旋彈簧(彈簧)；
[0083]13:軸承部件；
[0084]14:軸支撐部件；
[0085]91:壁部；
[0086]95、96、97:凸部。
【權(quán)利要求】
1.一種流體控制閥，其特征在于， 所述流體控制閥具有: 旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)軸； 旋轉(zhuǎn)體，其被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周圍，并與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸一體地借助電磁力進(jìn)行旋轉(zhuǎn); 閥芯，其被設(shè)置成與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端部側(cè)卡合，通過(guò)基于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)沿著該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向移動(dòng)，由此開(kāi)閉供流體通過(guò)的開(kāi)口部； 軸支撐部件，其被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部側(cè)，并將所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸支撐為旋轉(zhuǎn)自如； 軸承部件，其被設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的一端部與另一端部之間，經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)體將轉(zhuǎn)動(dòng)軸支撐為旋轉(zhuǎn)自如；以及 彈簧，其沿著所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向?qū)λ鲩y芯向該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部側(cè)施力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其特征在于， 所述流體控制閥設(shè)置有螺紋機(jī)構(gòu)，所述螺紋機(jī)構(gòu)由設(shè)置在所述閥芯的軸芯部的內(nèi)螺紋部和以與所述內(nèi)螺紋部螺合的方式設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的所述閥芯側(cè)的外螺紋部構(gòu)成，所述螺紋機(jī)構(gòu)通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)使所述閥芯在所述開(kāi)口部的開(kāi)閉方向上移動(dòng)， 所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的除了外螺紋部以外的部分的直徑比所述外螺紋部的直徑細(xì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)體的至少靠所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部的一側(cè)形成為空心的，所述軸支撐部件在所述旋轉(zhuǎn)體的空心部分內(nèi)對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端部進(jìn)行支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所述的流量控制閥，其特征在于， 所述流量控制閥具有覆蓋所述閥芯的周圍且內(nèi)周面的截面是非圓形的筒狀的主體， 在所述閥芯上設(shè)置有沿著所述主體的內(nèi)表面的周向和軸向延伸的壁部， 在所述壁部上，沿著所述主體的軸向且在所述主體的周向上相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)凸部，所述多個(gè)凸部朝向所述主體的內(nèi)周面突出并與所述主體的內(nèi)周面抵接。
【文檔編號(hào)】F16K31/04GK103917772SQ201280054334
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】坂口真慶 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三國(guó)