CN1987174A - 阀门装置 - Google Patents

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CN1987174A CNA2006101659280A CN200610165928A CN1987174A CN 1987174 A CN1987174 A CN 1987174A CN A2006101659280 A CNA2006101659280 A CN A2006101659280A CN 200610165928 A CN200610165928 A CN 200610165928A CN 1987174 A CN1987174 A CN 1987174A
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Abstract

提供一种阀门装置，其能够对连接吸入口与排出口的多个流路进行开闭控制，而且结构简单，可以实现小型化。其结构是，具备：被分别配置于在一个吸入口(12)和四个排出口(13、14、15、16)之间形成的四条流路上、并具有形成流路的一部分的通路(18b)的阀体(18)；分别驱动这些阀体(18)的多个滑动部件(21)；以及具有驱动这些滑动部件(21)的四个凸轮部(8a、8b、8c、8d)的滚筒(8)，并且沿着滚筒(8)的轴方向相隔规定的距离地分别设置滚筒(8)的凸轮部(8a、8b、8c、8d)，另外在滚筒(8)的周方向上、在相互错开的位置设置上述凸轮部。

Description

阀门装置
技术领域
本发明涉及一种阀门(valve)装置，其具有阀体，该阀体对连接吸入流体的吸入口和排出被吸入了的流体的排出口的流路进行开闭。
背景技术
在专利文献1～3中所示的是这种装置的现有技术。在专利文献1中公开有一种电磁阀，其具备：对连接气体入口和气体出口的气体通路进行开闭的阀座、以及驱动该阀座的柱塞。在专利文献2中也公开有一种内燃机的传动装置，其通过阀体即阀门对通路进行开闭。进而，在专利文献3中也公开有一种电磁阀的驱动装置，其设置在通过阀体即阀门对排气口进行开闭的内燃机等上。
专利文献1：日本国专利特开2004-183678号公报
专利文献2：日本国专利特表2004-506826号公报
专利文献3：日本国专利特开平11-101110号公报
上述各个现有技术形成的结构是，具有阀体，该阀体对连接吸入气体等流体的吸入口和排出被吸入了的流体的排出口的一个流路进行开闭。但是近来，要求在设置多个上述那样的流路的结构中，对这些流路实施开闭控制。例如在有一个吸入口而排出口有多个、在吸入口和排出口之间形成多个流路的结构中，要求对这些流路进行开闭控制。
为满足上述要求，如果要采用上述的现有技术的方法，就要在多个流路的每个流路上分别设置单独的阀门装置。即需要设置多个阀门装置。但是，若这样设置多个阀门装置，则整体的形状就会变大，配置设计容易受到制约。另外，整体的构造变得复杂，还会产生增加制作成本的问题。
发明内容
本发明是从上述现有技术的实际情况出发而提出的，其目的在于提供一种阀门装置，该阀门装置能够对连接吸入口与排出口的多个流路进行开闭控制，而且结构简单，可以实现小型化。
为达到该目的，本发明提供一种阀门装置，其具有阀体，该阀体对连接吸入流体的吸入口和排出被吸入了的上述流体的排出口的流路进行开闭，该阀门装置的特征在于，具备：滑动部件，其具有多个上述流路，在这些多个流路上分别配置上述阀体，并且分别驱动这些阀体；滚筒，其具有凸轮部，该凸轮部驱动这些滑动部件；以及电机，其使该滚筒旋转。
这样构成的本发明，通过驱动电机而使滚筒旋转，从而经由滚筒的凸轮部驱动对应的滑动部件，通过该滑动部件驱动对应的阀体，对配置有该阀体的流路进行开闭。即，能够通过滚筒的旋转进行连接吸入口和排出口的多个流路的开闭控制。而且，由于相对于各阀体来说滚筒形成共用部件，所以能够减少部件数量，以简单的结构就能够实现小型化。
另外，本发明的特征在于，在上述发明中，对应于各个上述滑动部件而设置有多个上述滚筒的上述凸轮部，沿着上述滚筒的轴方向，相隔规定的距离分别设置这些凸轮部，并且在上述滚筒的周方向上、在相互错开的位置设置这些凸轮部。
这样构成的本发明，由于沿着滚筒的轴方向，相隔规定的距离分别设置凸轮部，所以能够对应于多个凸轮部的位置，沿着滚筒的轴方向配置各个阀体。另外，由于在滚筒的周方向上、在相互错开的位置设置凸轮部，所以能够将各阀体的驱动和滚筒的旋转角度建立关系。由此，能够实现对应于滚筒的旋转角度的阀体的驱动控制。
另外，本发明的特征在于，在上述发明中，在上述各个阀体设置有形成上述流路的一部分的通路。这样构成的本发明将阀体活用于流路的形成。
另外，本发明的特征在于，在上述发明中，设置有一个上述吸入口，设置有多个上述排出口。这样构成的本发明，能够实现对与多个排出口相连的多个流路的开闭控制。
另外，本发明的特征在于，在上述发明中，具有检测上述滚筒的旋转角度的检测机构。这样构成的本发明，能够以高精度实现与滚筒的旋转角度对应的阀体的驱动控制。
另外，本发明的特征在于，在上述发明中，上述检测机构是由：与上述滚筒同轴设置的间隙板和透过性的光电传感器构成的。这样构成的本发明，可通过光电传感器检测伴随着滚筒的旋转的间隙板的旋转。即，通过间隙板和光电传感器的组合能够可靠地检测出滚筒的旋转角度。
由于本发明的结构是，利用滚筒的凸轮部驱动滑动部件，由此，驱动分别配置在多个流路上的阀体之中的对应的阀体，并使多个流路之中的对应的流路开闭，所以伴随着滚筒的旋转，能够对连接吸入口和排出口的多个流路进行开闭控制。而且，与现有技术相比，部件数量少，结构简单，能够降低制作费用。进而，能够实现装置的小型化，由此相比于现有技术，能够缓解对配置设计带来的制约。
附图说明
图1是表示本发明的阀门装置的一个实施方式的立体图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是表示本实施方式具备的第一箱体的图，(a)图是主视图、(b)图是侧视图、(c)图是后视图、(d)图是(a)图的B-B剖面图；
图4是表示本实施方式具备的第二箱体的图，(a)图是主视图、(b)图是后视图、(c)图是(a)图的C-C剖面图；
图5是表示本实施方式具备的阀体的图，(a)图是侧视图、(b)图是(a)图的D-D剖面图；
图6是表示本实施方式具备的滚筒的图，(a)是主视图、(b)图是从(a)图的E方向观察的放大图。
图中：
1-第一箱体；2-第二箱体；3-第三箱体；4-框体；5-步进电机；6-减速机构；7-小齿轮(pinion gear)；8-滚筒(drum)；8a-凸轮部；8b-凸轮部；8c-凸轮部；8d-凸轮部；9-齿轮；10-间隙板(检测机构)；11-光电传感器(检测机构)；12-吸入口；12a-通路；12b-通路；13-排出口；13a-通路；13b-通路；14-排出口；14a-通路；14b-通路；15-排出口；15a-通路；15b-通路；16-排出口；16a-通路；16b-通路；17-共用通路；18-阀体；18a-阀头；18b-通路；18c-颈部；19-O形环；21-滑动部件；22-弹簧；23-密封部件；24-密封部件
具体实施方式
以下，根据附图说明用于实施本发明的阀门装置的最佳方式。
[本实施方式的结构]
图1是表示本发明的阀门装置的一个实施方式的立体图，图2是图1的A-A剖面图。
如该图1、图2所示，本实施方式的阀门装置具备：第一箱体1、与该第一箱体1接合的第二箱体2、与该第二箱体2接合的第三箱体3、和被固定于该第三箱体3的框体4。
在框体4保持有：步进电机5、与该步进电机5的输出轴连接的减速机构6、和在该减速机构6的输出轴上安装的小齿轮7。并且，在框体4还保持有：能够旋转的滚筒8、安装于该滚筒8并与小齿轮7配合的齿轮9、与滚筒8同轴设置的并与滚筒8一体旋转的间隙(slit)板10、以及能够与在该间隙板10形成的间隙相对配置的光电传感器11。
上述间隙板10与光电传感器11构成了检测滚筒8的旋转角度的检测机构。
图3是表示本实施方式具备的第一箱体的图，(a)图是主视图、(b)图是侧视图、(c)图是后视图、(d)图是(a)图的B-B剖面图。
如该图3所示，上述第一箱体1设置有：例如吸入流体的一个吸入口12；和排出从该吸入口12吸入了的流体的多个、例如四个排出口13、14、15、16。在这些吸入口12与排出口13、14、15、16之间，形成有引导流体的四条流路。
如该图3的(d)图所示，在该第一箱体1形成有：连通于吸入口12的通路12a；和分别连通于排出口13、14、15、16的通路13a、14a、15a、16a。
图4是表示本实施方式具备的第二箱体的图，(a)图是主视图、(b)图是后视图、(c)图是(a)图的C-C剖面图。
如该图4所示，在上述第二箱体2形成有：分别连通于第一箱体1的通路12a、13a、14a、15a、16a的通路12b、13b、14b、15b、16b。另外尤其是如该图4的(b)图所示，形成有共用通路17，该共用通路17使分别能够连通于排出口13、14、15、16的通路13b、14b、15b、16b和连通于吸入口12的通路12b相连通。
图5是表示本实施方式具备的阀体的图，(a)图是侧视图、(b)图是(a)图的D-D剖面图。
如上述图2所示，例如对应于排出口14而具有阀体18，该阀体18对包括上述共用通路17以及通路14a、14b的流路进行开闭，如图5所示，该阀体18，使卡止图2所示的O形环19的颈部18c连设于在第一箱体1的通路14a配置的阀头18a，并且具有通路18b，该通路18b对应于阀体18的开阀动作而使通路14b和通路14a连通，所述通路14b连通于共用通路17、所述通路14a连通于排出口14。在该阀体18形成的通路18b形成该流路的一部分。
如图2所示，在阀体18处于闭状态时，O形环19被保持在由阀体18的阀头18a与第二箱体2的端面夹压的状态。因此，通过该O形环19，在阀体18形成的通路18b与连通于排出口14的通路14a之间、即连通吸入口12与排出口14的流路被保持在阻断状态。
另外如图2所示，在在第三箱体3滑动自如地设置有压入阀体18的滑动部件21，并且在第三箱体3设置有弹簧22，该弹簧22向阀体18关闭流路的方向对滑动部件21施力。即，形成的结构是，克服弹簧22的施力，阀体18和滑动部件21的滑动一体地向开阀方向驱动。
在第一箱体1的端面与第二箱体2的端面之间，设置有对它们端面之间进行密封的橡胶制的密封部件23，在第二箱体2的端面与第三箱体3的端面之间，设置有对它们端面之间进行密封的橡胶制的密封部件24。
此外，在上面的叙述中，虽然说明了对应排出口14而设置的阀体18、滑动部件21、以及弹簧22，但对于各个其他的排出口13、15、16，也设置有与上述同样的阀体18、滑动部件21、以及弹簧22的组合。
图6是表示本实施方式具备的滚筒的图，(a)是主视图、(b)图是从(a)图的E方向观察的放大图。
如该图6所示，上述滚筒8具备：分别驱动四个滑动部件21的四个凸轮部8a、8b、8c、8d。这些凸轮部8a、8b、8c、8d，如该图6的(a)图所示，沿着滚筒8的轴方向以规定的距离分别设置，并且如该图6的(b)图所示，它们被设置于在滚筒8的周方向上相互错开的位置。这些四个凸轮部8a、8b、8c、8d分别设置在：能够配合于与排出口13、14、15、16相关联而设置的滑动部件21的各个对应的滑动部件的位置上。伴随着滚筒8的旋转，这些凸轮部8a、8b、8c、8d分别配合于对应设置的滑动部件21，由此，滑动部件21与阀体18一体驱动，使对应的流路从关闭状态变为开放状态。
如上所述，在吸入口12与排出口13之间，形成有包括：通路12a、通路12b、共用通路17、通路13b、阀体18的通路18b、和通路13a的流路，在对应于排出口13而设置的阀体18的驱动下，对该流路进行开闭控制。
另外，在吸入口12与排出口14之间，形成有包括通路12a、通路12b、共用通路17、通路14b、阀体18的通路18b、和通路14a的流路，在对应于排出口14而设置的阀体18的驱动下，对该流路进行开闭控制。
另外，在吸入口12与排出口15之间，形成有包括通路12a、通路12b、共用通路17、通路15b、阀体18的通路18b、和通路15a的流路，在对应于排出口15而设置的阀体18的驱动下，对该流路进行开闭控制。
还有，在吸入口12与排出口16之间，形成有包括通路12a、通路12b、共用通路17、通路16b、阀体18的通路18b、和通路16a的通路，在对应于排出口16而设置的阀体18的驱动下，对该流路进行开闭控制。
即，本实施方式的结构是，在吸入口12与排出口13、14、15、16之间形成有四条流路，具备分别开闭这些流路的四个阀体18的结构。
[本实施方式的动作]
这样构成的本实施方式，若驱动步进电机5，则小齿轮7经由减速机构6而旋转。伴随着该小齿轮7的旋转，与小齿轮7配合的齿轮9旋转，滚筒8与该齿轮9一体地旋转。滚筒8的旋转角度是由与该滚筒8一体旋转的间隙板10和光电传感器11的组合来检测的，其检测信号有效地利用于步进电机5的驱动控制、即滚筒8的旋转控制上。
如上述那样滚筒8旋转，如果图6的(b)图所示的滚筒8的例如凸轮部8a，配合于与图1、图2所示的排出口13相关联而设置的滑动部件21，则该滑动部件21克服弹簧22的施力而滑动。此时，阀体18与滑动部件21一体移动，经由阀体18的通路18b连通第二箱体2的通路13b和第一箱体1的通路13a。即，形成开阀状态。由此，吸入口12与排出口13连通，将从吸入口12吸入了的流体引导向连接该吸入口12与排出口13的流路，并能够从排出口13排出该被引导的流体。
伴随着滚筒8的进一步旋转，如果滚筒8的凸轮部8a和关联于排出口13而设置的滑动部件21的配合被解除，则在弹簧22的施力的作用下，滑动部件21返回向待机位置地滑动。随此阀体18移动，在该阀体18的阀头18a与第二箱体2的端面之间，在弹簧22的施力的作用下O形环19被夹压，形成闭阀状态。由此，阻断吸入口12和排出口13之间。因此，阻止从排出口13排出从吸入口12吸入了的流体。
以下同样地，随着滚筒8的旋转，如果凸轮部8b、8c、8d配合于分别与排出口14、15、16相关联而设置的滑动部件21的相应的部件，则该滑动部件21、和与该滑动部件21相关联而设置的阀体18向开阀方向移动，分别形成开阀状态。由此，吸入口12和排出口14、15、16之中对应的排出口连通，从而能够从排出口14、15、16的对应的排出口排出从吸入口12导入的流体。另外，如果滚筒8的凸轮部8b、8c、8d，和分别与排出口14、15、16相关联而设置的滑动部件21的相应的部件的配合被解除，则该滑动部件21、和与该滑动部件21相关联而设置的阀体1 8向闭阀方向移动，通过O形环19形成闭阀状态。由此，阻止从排出口14、15、16的对应的排出口排出从吸入口12吸入了的流体。
[本实施方式的效果]
根据本实施方式，如上所述，通过伴随着滚筒8的旋转的阀体18的驱动，能够对连接吸入口12和排出口13、14、15、16中对应的排出口的四个流路进行开闭控制。而且，由于相对于四个阀体18、滚筒8形成共用部件，所以部件数量少，结构简单，能够降低制作成本。进而，能够实现装置的小型化，由此，相对于配置该阀门装置的规定的场所，能够缓解对配置设计带来的制约。
另外，本实施方式由于沿着滚筒8的轴方向相隔规定的距离分别设置四个凸轮部8a、8b、8c、8d，所以对应于四个凸轮部8a、8b、8c、8d的位置，能够沿着滚筒8的轴方向配置各个阀体18。另外，由于在滚筒8的周方向上，在相互错开的位置设置了凸轮部8a、8b、8c、8d，所以能够使四个阀体18的驱动和滚筒8的旋转角度建立关系。由此，能够实现对应于滚筒8的旋转角度的阀体18的驱动控制，能够得到可靠性高的阀门装置。
另外，因为在四个阀体18分别设置了形成对应流路的一部分的通路18b，所以可以将阀体18活用于流路的形成，从而有利于实现进一步的小型化。
另外，能够实现对连接一个吸入口12与四个排出口13、14、15、16的各个排出口的四条流路的开闭控制，可以确保对从吸入口12吸入了的流体的优越的引导性能。
另外，由于设置了检测滚筒8的旋转角度的检测机构、例如由间隙板10与光电传感器11的组合而构成的检测机构，因此能够可靠地检测出滚筒8的旋转角度。有利于实现对应于滚筒8的旋转角度的阀体18的高精度的驱动控制。
[其它的实施方式]
在上述实施方式中，对应于在吸入口12和排出口13、14、15、16之间形成的四条流路，设置有四组阀体18、滑动部件21、以及弹簧22的组合，但本发明并不限定于该结构。在设置有两个或者三个流路、甚至五个以上的流路的情况下，可以设置与各个流路对应的组数的阀体18、滑动部件21、以及弹簧22的组合。
另外在上述中虽然设置了一个吸入口12和四个排出口13、14、15、16，但本发明并不限定于该结构。吸入口也可设置多个，排出口可以设置一个，或者也可以设置除了本实施方式那样的四个以外的多数个。

Claims (6)

1.一种阀门装置，其具有阀体，该阀体对连接吸入流体的吸入口和排出被吸入了的上述流体的排出口的流路进行开闭，该阀门装置的特征在于，
具有多个上述流路，在这些多个流路上分别配置上述阀体，
并且具备：
滑动部件，其分别驱动这些阀体；
滚筒，其具有凸轮部，该凸轮部驱动这些滑动部件；以及
电机，其使该滚筒旋转。
2.根据权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，
对应于各个上述滑动部件而设置有多个上述滚筒的上述凸轮部，
沿着上述滚筒的轴方向，相隔规定的距离分别设置这些凸轮部，并且在上述滚筒的周方向上、在相互错开的位置设置这些凸轮部。
3.根据权利要求1或2所述的阀门装置，其特征在于，
在上述阀体分别设置有形成上述流路的一部分的通路。
4.根据权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，
设置有一个上述吸入口，设置有多个上述排出口。
5.根据权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，
具有检测上述滚筒的旋转角度的检测机构。
6.根据权利要求5所述的阀门装置，其特征在于，
上述检测机构是由：与上述滚筒同轴设置的间隙板和透过性的光电传感器构成的。
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