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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein motorbetätigtes Ventil, das einen Motor als eine Antriebsquelle aufweist.
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STAND DER TECHNIK
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Als ein herkömmliches motorbetätigtes Ventil ist ein motorbetätigtes Ventil bekannt, bei dem ein Linearbewegungsschaft, der ein Ventilelement an einer Endspitze aufweist, von einem Motor angetrieben wird (zum Beispiel siehe Patentliteratur 1).
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DOKUMENTE AUS DEM STAND DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H10-169821 (Absatz [0007] und 1)
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Unvorteilhafter Weise rasselt bei dem oben beschriebenen herkömmlichen motorbetriebenen Ventil ein Rotor relativ zu einem Stator und folglich wird einen Schwingungsgeräusch erzeugt.
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Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf die vorangehenden Umstände gemacht und weist ein Ziel auf, eine motorbetriebenes Ventil vorzusehen, das ein Schwingungsgeräusch reduzieren kann.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER ERFINDUNG
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Um das obige Ziel zu erreichen, weist ein motorbetätigtes Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung einen Motor, einen Basisbereich, der an einem Ende eines Stators des Motors vorgesehen ist, einen Linearbewegungsschaft, der in einen Rotor des Motors geschraubt ist und der von dem Basisbereich derart abgestützt wird, dass der Linearbewegungsschaft sich linear bewegen kann und sich nicht drehen kann, einen Ventilanschluss, der in dem Basisbereich ausgebildet ist, ein Ventilelement, das an einem Ende des Linearbewegungsschafts vorgesehen ist und das den Ventilanschluss öffnet und schließt, einen ersten Berührbereich auf dem Rotor und einen zweiten Berührbereich auf dem Stator oder auf einem Zwischenelement, das zwischen dem Rotor und dem Stator angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Berührbereich in jedem aus dem Zwischenelement oder dem Stator und dem Rotor vorgesehen sind und einander in einer Drehachsenrichtung des Rotors berühren, und ein Rotor-Vorspannmittel auf, das den Rotor in der Drehachsenrichtung derart vorspannt, dass der erste Berührbereich und der zweite Berührbereich aufeinander gepresst werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenquerschnittsansicht eines motorbetätigten Ventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Seitenquerschnittsansicht des motorbetätigten Ventils in einem Zustand, bei dem ein Ventilanschluss offen ist.
- 3 ist eine horizontale Querschnittsansicht in der näheren Umgebung eines Schaftabstützelements.
- 4 ist eine Seitenquerschnittsansicht in der näheren Umgebung eines Ventilelementbauteils.
- 5 ist eine Seitenquerschnittsansicht in der näheren Umgebung eines Rotoraufnahmebereichs.
- 6 ist eine Seitenquerschnittsansicht in der näheren Umgebung eines Rotoraufnahmebereichs gemäß einer Variante.
- 7 ist eine Seitenquerschnittsansicht in der näheren Umgebung des Rotoraufnahmebereichs gemäß der Variante.
- 8 ist eine Seitenquerschnittsansicht in der näheren Umgebung des Rotoraufnahmebereichs gemäß einer Variante.
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ARTEN UND WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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[Erste Ausführungsform]
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Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist ein motorbetätigtes Ventil 10 der vorliegenden Ausführungsform einen Stator 11, einen Rotor 40, der drehbar im Inneren des Stators 11 aufgenommen ist, und einen Linearbewegungsschaft 50 auf, der sich linear im Inneren des Stators 11 durch die Drehung des Rotors 40 bewegt.
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Der Stator 11 ist durch Fixieren eines statorseitigen Feldbereichs 13 an der Außenseite einer Hülse 12, die sich vertikal erstreckt, ausgebildet. Der statorseitige Feldbereich 13 ist in der Form eines ringförmigen Rings ausgebildet und weist elektromagnetische Spulen 13A auf, die aneinandergereiht sind.
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Die Hülse 12 ist aus einem oberen zylindrischen Bereich 14 und einem unteren zylindrischen Bereich 15 (der einem „Basisbereich“ in der vorliegenden Erfindung entspricht) ausgebildet, und der obere zylindrische Bereich 14 und der untere zylindrische Bereich 15 sind koaxial zueinander angeordnet. Der obere zylindrische Bereich 14 ist in der Form eines Zylinders ausgebildet, der als Ganzes im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweist, und eine Öffnung in seiner oberen Oberfläche ist hermetisch mit einem Deckelelement 23 abgedichtet. Der oben beschriebene statorseitige Feldbereich 13 ist an einem unteren Endbereich des oberen zylindrischen Bereichs 14 befestigt. Die Hülse 12, das Deckelelement 23 und der statorseitige Feldbereich 13 bilden den „Hauptkörper des Stators“ in der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, weist der untere zylindrische Bereich 15 darin einen Ventilelement-Linearbewegungsraum 15X, der sich von einem unteren Endbereich zu einem Zwischenbereich erstreckt, einen Rotoraufnahmebereich 15Y, der sich über dem Ventilelement-Linearbewegungsraum 15X befindet und der einen größeren Durchmesser als der des Ventilelement-Linearbewegungsraums 15X aufweist, und einen oberes-Ende-Aufnahmebereich (Aufnahmebereich an einem oberen Ende) 15Z auf, der sich über dem Rotoraufnahmebereich 15Y befindet und der einen größeren Durchmesser als der des Rotoraufnahmebereichs 15Y aufweist. Unter ihnen ist ein unterer Endbereich des oberen zylindrischen Bereichs 14 an dem oberes-Ende-Aufnahmebereich 15Z angebracht, und folglich sind der obere zylindrische Bereich 14 und der untere zylindrische Bereich 15 miteinander gekoppelt. Der obere zylindrische Bereich 14 und der untere zylindrische Bereich 15 sind in einem Zustand aneinander geschweißt, bei dem die untere Endfläche (untere Stirnfläche) des oberen zylindrischen Bereichs 14 an einem ringförmigen Stufenbereich 15D anliegt, der die Innenfläche des oberes-Ende-Aufnahmebereichs 15Z ist, und bei dem ein Flansch 15F, der sich seitwärts von dem oberen Ende des unteren zylindrischen Bereichs 15 erstreckt, die untere Oberfläche des statorseitigen Feldbereichs 13 berührt.
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Ein Ventilsitzelement 17 ist in einen Öffnungsbereich 16 auf der unteren Endseite des unteren zylindrischen Bereichs 15 eingepasst. Das Ventilsitzelement 17 ist in der Form eines Zylinders ausgebildet, und seine obere Endöffnung ist ein Ventilanschluss 18. Zusätzlich ist in dem unteren zylindrischen Bereich 15 eine Seitenbereichsöffnung 15B, die seitwärts offen ist, an einer Position nahe dem unteren Ende ausgebildet. Ein erster Strömungsweg R1 ist mit dem Ventilsitzelement 17 verbunden, und ein zweiter Strömungsweg R2 ist mit der Seitenbereichsöffnung 15B verbunden.
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Der Ventilanschluss 18 wird von einem Ventilelement 60 geöffnet und geschlossen, das an der Endspitze des Linearbewegungsschafts 50 vorgesehen ist. Das Ventilelement 60 ist in der Form eines Kegelstumpfs ausgebildet, dessen Durchmesser sich in Richtung des Endspitzenbereichs verringert, und, wie in 1 gezeigt, ist das Ventilelement 60 von oben in dem Ventilanschluss 18 aufgenommen, berührt einen Ventilsitz 19 und schließt dadurch den Ventilanschluss 18 mit dem Ergebnis, dass die Strömung geregelt bzw. abgeriegelt wird. Und, wie in 2 gezeigt, bewegt sich das Ventilelement 60 zum Öffnen des Ventilanschlusses 18 nach oben, und folglich wird die Strömung zwischen dem ersten Strömungsweg R1 und dem zweiten Strömungsweg R2 möglich.
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Der Linearbewegungsschaft 50 mit dem Ventilelement 60 wird derart abgestützt, dass der Linearbewegungsschaft 50 sich linear bewegen kann und sich nicht mit Bezug auf den unteren zylindrischen Bereich 15 drehen kann. Genauer, wie in 1 und 3 gezeigt, ist ein Zwischenteil des Linearbewegungsschafts 50 in einer vertikalen Richtung in einen Gleitschaftbereich 50B ausgebildet, dessen Querschnitt in der Form des Buchstabens D ausgebildet ist, und ist von einem Schaftabstützelement 25, das an dem oberen Endbereich des Ventilelement-Linearbewegungsraums 15X in dem unteren zylindrischen Bereich 15 angebracht ist, aufgenommen. Das Schaftabstützelement 25 ist im Wesentlichen in der Form eines Zylinders ausgebildet, weist eine Schaftaufnahmeöffnung 25D in der Form des Buchstabens D auf, der dem Querschnitt des Gleitschaftbereichs 50B in der Form des Buchstabens D entspricht und regelt bzw. reguliert dadurch die Drehung des Linearbewegungsschafts 50.
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Wie in 4 gezeigt, weist das Schaftabstützelement 25 ein oberes Element 25A und ein unteres Element 25B auf. Das obere Element 25A weist einen geringeren Durchmesser als der des unteren Elements 25B auf und wird im Inneren des unteren Elements 25B aufgenommen. An dem oberen Ende des oberen Elements 25A ist ein Flansch 25F vorgesehen, der sich seitwärts erstreckt, und die untere Fläche des Flanschs 25F berührt das obere Ende des unteren Elements 25B. Auf der anderen Seite ist an einer Position des unteren Elements 25B nahe dem unteren Ende eine vorstehende ringförmige Platte 25H vorgesehen, die sich nach innen erstreckt und die der unteren Endfläche des oberen Elements 25A gegenüber liegt. Die Schaftaufnahmeöffnung 25D, deren Querschnitt in der Form des Buchstabens D ausgebildet ist, ist in dem oberen Element 25A ausgebildet.
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Auf dem Umfangsbereich eines Aufnahmebereichs 15G, der das Schaftabstützelement 25 in dem unteren zylindrischen Bereich 15 aufnimmt, wie in 3 gezeigt, sind zwei Verbindungslöcher 15H ausgebildet, und folglich sind die Drücke des oberen und unteren Raums, die durch das Schaftabstützelement 25 getrennt sind, im Wesentlichen gleich bzw. gleichmäßig ausgebildet.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Rotor 40 durch Fixieren eines rotorseitigen Feldbereichs 41, der magnetische Eigenschaften aufweist, an der Außenseite eines zylindrischen Drehschraubzylinders 42 ausgebildet. Ein Schrittmotor 20, der einem „Motor“ in der vorliegenden Erfindung entspricht, ist hauptsächlich aus dem rotorseitigen Feldbereich 41 und dem statorseitigen Feldbereich 13 gebildet, und das Ansteuerungs- bzw. Anregungsmuster der elektromagnetischen Spulen 13A in dem statorseitigen Feldbereich 13 ändert sich mit dem Ergebnis, dass der rotorseitige Feldbereich 41 derart gesteuert wird, dass er in einer vorgegebenen Drehposition positioniert wird. Der motorseitige Feldbereich 41 ist aufwärts von einer Position des Drehschraubzylinders 42 nahe dem unteren Ende angeordnet, und der untere Endbereich des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 ist in dem Rotoraufnahmebereich 15Y des Stators 11 aufgenommen.
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Der Drehschraubzylinder 42 ist in der Form eines Zylinders ausgebildet, dessen beide Enden offen sind, und auf der Innenseite der Position nahe dem unteren Ende ist ein Innengewindebereich 42N ausgebildet. Über dem Gleitschaftbereich 50B in dem Linearbewegungsschaft 50 ist auf der Außenfläche ein Außengewindebereich 50N ausgebildet und der Außengewindebereich 50N ist in den Innengewindebereich 42N des Drehschraubzylinders 42 hineingeschraubt.
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Der Rotor 40 dreht sich mit Bezug auf den Stator 11 in einem Zustand, bei dem der Rotor 40 in der axialen Richtung durch einen Positionierungsmechanismus positioniert wird, der später beschrieben wird. In Übereinstimmung mit dieser Drehung bewegt sich der Linearbewegungsschaft 50, der nicht drehbar an dem unteren zylindrischen Bereich 15 des Stators 11 gehalten wird, durch Schrauben in den Drehschraubzylinder 42 hinein, und folglich ändert sich die Linearbewegungsposition des Ventilelements 60.
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In dem motorbetätigten Ventil 10 sind Bauteile, die nachfolgend beschrieben werden, vorgesehen, um die Drehmenge bzw. den Rotationsbetrag des Rotors 40 zu regeln bzw. zu regulieren. Das heißt, wie in 1 gezeigt, ein Führungsschaft 30, der von dem Deckelelement 23 herunterhängt, ist in dem Stator 11 vorgesehen. Eine Spiralführung 31 ist an dem Führungsschaft 30 fixiert. Die Spiralführung 31 ist durch spiralförmiges Wickeln von Drähten um einen unteren Bereich des Führungsschafts 30 ausgebildet.
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Ein Anschlagring 32 ist mit der Spiralführung 31 in Eingriff. Der Anschlagring 32 ist in der Form eines Rings ausgebildet, der in einem Teil eines Spalts zwischen den Drähten der Spiralführung 31 gehalten wird, die in der axialen Richtung aneinander angrenzen, und weist einen Anschlagarm 32A auf, der sich seitwärts erstreckt. Auf der Innenfläche des Drehschraubzylinders 42 des Rotors 40 sind Ringberührbereiche 42S, 42S (in 1 ist nur der Ringberührbereich 42S auf der Rückseite gezeigt) ausgebildet, die über dem Innengewindebereich 42N angeordnet sind, so dass sie sich in der vertikalen Richtung erstrecken und den Anschlagarm 32A dazwischen aufnehmen. Wenn der Rotor 40 sich dreht, wird der Anschlagring 32 von den Ringberührbereichen 42S gedrückt, relativ zu der Spiralführung 31 gedreht, nach oben und nach unten bewegt, und wird nicht-drehbar, wenn er sich zu dem oberen Endbereich oder dem unteren Endbereich der Spiralführung 31 bewegt. Auf diese Art und Weise wird der Rotationsbetrag des Rotors 40 geregelt.
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Als nächstes wird der Positionierungsmechanismus des Rotors 40 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist ein Presselement 35, das einem „Zwischenelement“ in der vorliegenden Erfindung entspricht, zwischen dem Deckelelement 23 und dem Rotor 40 in dem oberen zylindrischen Bereich 14 des Stators 11 vorgesehen. Das Presselement 35 weist einen Hauptplattenbereich 35A, der in der Form einer ringförmigen Platte ausgebildet ist, die nach unten gewölbt ist, und einen zylindrischen Stützbereich 35B auf, der von seinem Innenrand nach oben steht bzw. ragt. Das Presselement 35 wird dadurch abgestützt, dass der Führungsschaft 30 durch das Innere des zylindrischen Stützbereichs 35B eingeführt wird, so dass sich das Presselement 35 linear bewegen kann und drehen kann. Mit anderen Worten wird in der vorliegenden Ausführungsform der Führungsschaft 30, der den Rotationsbetrag des Rotors 40 regelt, auch für das Abstützen des Presselements 35 verwendet.
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In dem äußeren Randbereich des Hauptplattenbereichs 35A in dem Presselement 35 ist eine zulaufende bzw. abgeschrägte Fläche 35T ausgebildet, und die zulaufende Fläche 35T berührt einen oberes-Ende-Öffnungsrand (einen Öffnungsrand an einem oberen Ende) 42A des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40. Der oberes-Ende-Öffnungsrand 42 A ist angefast, so dass er eine kleine abgeschrägte Fläche bildet. Die Spiralführung 31 des Führungsschafts 30 ist an einer Stelle angeordnet, die niedriger als das Presselement 35 liegt.
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Zusätzlich ist zwischen dem Presselement 35 und dem Deckelelement 23 eine Kompressionsspiralfeder 36 (die einem „Rotorvorspannmittel“ und einem „elastischen Element“ in der vorliegenden Erfindung entspricht) derart angeordnet, dass sie sich dazwischen verklemmt. Das Presselement 35 wird durch die Kompressionsspiralfeder 36 derart nach unten vorgespannt, dass es den Rotor 40 auf die innere Oberfläche des Rotoraufnahmebereichs 15Y presst. Entsprechend ist der Rotor 40 in der axialen Richtung positioniert. In der vorliegenden Ausführungsform liegt eine derartige Ausgestaltung vor, dass das Presselement 35 und die Kompressionsspiralfeder 36 sich drehen, wenn der Rotor 40 sich dreht, und die Kompressionsspiralfeder 36 vollzieht einen Gleitberührung mit einer Gleitberührplatte 37, die auf dem Deckelelement 23 vorgesehen ist. Jedoch kann zum Beispiel eine Ausgestaltung angenommen werden, bei der das Presselement 35 sich nicht drehen kann oder es unwahrscheinlich ist, dass es sich dreht, und bei der der Rotor 40 eine Gleitberührung mit Bezug auf das Presselement 35 vollzieht.
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Wie in 5 gezeigt, ist die innere Oberfläche des Rotoraufnahmebereichs 15Y in dem unteren zylindrischen Bereich 15 eine zulaufende bzw. abgeschrägte Fläche 15T, die sich in Richtung der Mitte nach unten erstreckt. Auch in der unteren Randfläche des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 ist eine zulaufende Fläche 42T, die abgeschrägt ist, ausgebildet, ist der Rotor 40 durch das Presselement 35 nach unten vorgespannt und folglich weisen diese zulaufenden Flächen 15T und 42T eine Flächenberührung miteinander auf mit dem Ergebnis, dass der Rotor 40 mit Bezug auf den Stator 11 mittig ausgerichtet ist. Der Neigungswinkel der zulaufenden Fläche 15T des unteren zylindrischen Bereichs 15 ist im Wesentlichen gleich dem der zulaufenden Fläche 42T des Drehschraubzylinders 42. Die Neigungswinkel dieser zulaufenden Flächen 15T und 42T sind bevorzugt auf einen derartigen Winkel festgesetzt (zum Beispiel 15° oder geringer), dass der Drehschraubzylinder 42 daran gehindert wird, in den Tiefenbereich des Rotoraufnahmebereichs 15Y eingepresst zu werden.
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Der oberes-Ende-Öffnungsrand 42A und die zulaufende Fläche 42T des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 entsprechen einem „ersten Berührbereich“ in der vorliegenden Erfindung, und die zulaufende Fläche 35T des Presselement 35 und die zulaufende Fläche 35T des unteren zylindrischen Bereichs 15 entsprechen einem „zweiten Berührbereich“ in der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, erstreckt sich der Linearbewegungsschaft 50 in der vertikalen Richtung und ein Ventilelementbauteil 55, das das Ventilelement 60 aufweist, ist an dem unteren Endbereich eines Schafthauptkörpers 50A angebracht, der den Gleitschaftbereich 50B und den Außengewindebereich 50N aufweist. Genauer, wie in 4 gezeigt, ist in den Mittenbereich der unteren Endfläche des Schafthauptkörpers 50A in dem Linearbewegungsschaft 50 ein Kopplungsloch 50D gebohrt, und der obere Endbereich des Ventilelementbauteils 55 ist in dem Kopplungsloch 50D aufgenommen
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Das Ventilelementbauteil 55 wird nachfolgend beschrieben. Wie in 4 gezeigt, weist das Ventilelementbauteil 55 das Ventilelement 60 und ein Halteelement 56 auf, das an dem oberen Endbereich des Ventilelements 60 durch zum Beispiel Einpressen, Schweißen, etc. fixiert ist. Das Ventilelement 60 weist einen Ventilelement-Hauptkörperbereich 60A, der in der Form eines Kegelstumpfs ausgebildet ist, der sich nach unten verjüngt, einen Schaftbereich 60B, der sich von der Mitte der oberen Oberfläche des Ventilelement-Hauptkörperbereichs 60A nach oben erstreckt, und einen Flansch 60F auf, der sich seitwärts von einer Position des Ventilelement-Hauptkörperbereichs 60A nahe dem oberen Ende erstreckt. Der Flansch 60F erstreckt sich weiter seitwärts als der Linearbewegungsschaft 50.
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Das Halteelement 56 ist in der Form eines Zylinders ausgebildet, der einen Boden an seinem unteren Ende aufweist und der den Schaftbereich 60B des Ventilelements 60 aufnimmt, und an seinem oberen Ende ist eine flanschförmige Verriegelungswand 56A ausgebildet. Und in einem Zustand, bei dem die flanschförmige Verriegelungswand 56A in das Kopplungsloch 50D eingeführt ist, ist ein Haltering 57 in den unteren Endbereich des Kopplungslochs 50D eingepresst und folglich wird der Basisendbereich des Ventilelementbauteils 55 in dem Kopplungsloch 50D gehalten. Zusätzlich, da das Kopplungsloch 50D derart ausgebildet ist, dass es tiefer als die Gesamtlänge des Halteelement 56 ist, kann das Halteelement 56 sich linear im Inneren des Kopplungslochs 50D bewegen. Daher kann sich das Ventilelement 60, das an dem Halteelement 56 fixiert ist, linear mit Bezug auf den Linearbewegungsschaft 50 bewegen. Das Halteelement 56, das Kopplungsloch 50D und der Haltering 57 entsprechen einem „Linearbewegung-Kopplungsmechanismus“ in der vorliegenden Erfindung.
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Eine Kompressionsspiralfeder 58 (die einem „Schaft-Vorspannmittel“, einem „Ventilelement-Vorspannmittel“ und einem „Rotor-Vorspannmittel“ in der vorliegenden Erfindung entspricht) ist zwischen dem Flansch 60F des Ventilelements 60 und der vorstehenden ringförmigen Platte 25H des Schaftabstützelements 25 in dem Stator 11 angeordnet. Dadurch wird das Ventilelement 60 zu der Seite des Ventilanschlusses 18 vorgespannt. Darüber hinaus wird das Ventilelement 60 mit Bezug auf den Stator 11 nach unten vorgespannt und folglich wird auch der Linearbewegungsschaft 50 mit Bezug auf den Stator 11 nach unten vorgespannt und der Rotor 40 wird auch nach unten vorgespannt. Der Flansch 60F des Ventilelements 60 entspricht einem „Druckaufnahmebereich“ in der vorliegenden Erfindung, und die vorstehende ringförmige Platte 25H des Schaftabstützelements 25 entspricht einem „gegenüberliegenden Bereich“ in der vorliegenden Erfindung.
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Die Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform ist oben beschrieben worden. Als nächstes werden die Funktionsweisen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das motorbetätigte Ventil 10 der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel in einem Körper 100 (siehe 1) untergebracht. Und der Rotor 40 dreht sich durch Empfangen einer Anregung des statorseitigen Feldbereichs 13, wodurch sich der Linearbewegungsschaft 50, der das Ventilelement 60 aufweist, linear dadurch bewegt, dass es in den Drehschraubzylinder 42 des Rotors 40 geschraubt wird und der Öffnungsgrad des Ventils ändert sich, und entsprechend ändert sich eine Strömungsrate eines Kühlmittels, das zwischen dem ersten Strömungsweg R1 und dem zweiten Strömungsweg R2 strömt.
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Hier in dem motorbetätigten Ventil 10 der vorliegenden Ausführungsform dreht sich der Rotor 40 in einem Zustand, bei dem der Rotor 40 auf die Innenfläche (die zulaufende Fläche 15T) des Rotoraufnahmebereichs 15Y in dem Stator 11 durch das Presselement 35 und die Kompressionsspiralfeder 36 gedrückt wird, und folglich ist es möglich, den Rotor daran zu hindern, in der axialen Richtung zu rattern, was es möglich macht, ein Schwingungsgeräusch verglichen mit einem herkömmlichen Fall zu reduzieren.
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Ferner, da die zulaufenden Flächen 15T und 42T entsprechend in der inneren Fläche des Rotoraufnahmebereichs 15Y und der unteren Endfläche des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 ausgebildet sind und eine Flächenberührung miteinander aufweisen, ist der Rotor 40 mit Bezug auf den Stator 11 mittig ausgerichtet und folglich wird der Rotor 40 auch daran gehindert, in der radialen Richtung zu rattern, was es ermöglicht, eine Schwingungsgeräusch weiter zu reduzieren.
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Zusätzlich ist die zulaufende Fläche 35T auch in dem Presselement 35 ausgebildet und berührt den zulaufenden oberes-Ende-Öffnungsrand 42A des Drehschraubzylinders 42 und entsprechend wird der Rotor 40 mit Bezug auf den Stator 11 noch weiter mittig ausgerichtet.
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Darüber hinaus, da in der vorliegenden Ausführungsform das Ventilelement 60 derart an den Linearbewegungsschaft 50 gekoppelt ist, dass das Ventilelement 60 sich linear mit Bezug auf den Linearbewegungsschaft 50 bewegen kann, ist es möglich, einen Aufprall, der von dem Ventilelement 60 resultiert, das den Öffnungsrand des Ventilanschlusses 18 berührt, zu absorbieren, und es ist auch möglich, einen Berührungsdruck zwischen dem Ventilelement 60 und dem Öffnungsrand des Ventilanschlusses 18 durch die Kompressionsspiralfeder 58 zu erhalten.
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Ferner ungeachtet des offenen Zustands des Ventilanschlusses 18, ist der Linearbewegungsschaft 50 zusammen mit dem Ventilelement 60 mit Bezug auf den Rotor 40 durch die Kompressionsspiralfeder 58 nach unten vorgespannt, und folglich ist es möglich, ein Schwingungsgeräusch zu reduzieren, das durch ein Rattern zwischen dem Linearbewegungsschaft 50 und dem Rotor 40 hervorgerufen wird. Zusätzlich wird der Linearbewegungsschaft 50 nach unten vorgespannt und folglich wird auch der Rotor 40 nach unten vorgespannt, was es ermöglicht, das Drücken des Rotors 40 auf die innere Oberfläche des Rotoraufnahmebereichs 15Y weiter zu verbessern.
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Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform die Kompressionsspiralfeder 58, die das Ventilelement 60 vorspannt, sowohl zum Vorspannen des Rotors 40 als auch zum Vorspannen des Linearbewegungsschafts 50 verwendet, und dadurch reduziert sich die Anzahl der Bauteile.
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[Weitere Ausführungsformen]
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und zum Beispiel können Ausführungsformen, die nachfolgend beschrieben werden, auch in dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein, und ferner können diverse Varianten, die andere als die nachfolgend beschriebenen sind, realisiert werden ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.
- (1) Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform sowohl die innere Oberfläche des Rotoraufnahmebereichs 15Y als auch die untere Endfläche des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 zulaufen, kann auch nur eine von ihnen zulaufend ausgebildet sein, wie in 6 oder 7 gezeigt.
- (2) Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die zulaufende Fläche 15T des Rotoraufnahmebereichs 15Y und die zulaufende Fläche 42T des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 nach unten in Richtung des Mittenbereichs geneigt sind, können sie nach oben in Richtung des Mittenbereich geneigt sein, wie in 8 gezeigt.
- (3) Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die Innenfläche des Rotoraufnahmebereichs 15Y und die untere Endfläche des Drehschraubzylinders 42 in dem Rotor 40 eine Flächenberührung miteinander aufweisen, können ein Vorsprung, eine Walze oder Ähnliches in einer der Oberflächen vorgesehen sein, so dass sie einander entweder an Punkten oder auf Linien berühren. In solchen Fällen ist die Anzahl der Punkte oder Linien, wo der Rotoraufnahmebereich 15Y den Drehschraubzylinder 42 berührt, bevorzugterweise drei oder mehr.
- (4) Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die zulaufende Fläche 35T in dem Presselement 35 ausgebildet ist, kann die zulaufende Fläche 35T nicht geformt sein oder die Form des Presselement 35 kann flach sein.
- (5) Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform das „Ventilelemente-Vorspannmittel“ auch als das „Schaft-Vorspannmittel“ in der vorliegenden Erfindung dient, können sie auch separat vorgesehen sein. Als ein derartiges Beispiel kann zum Beispiel eine Ausgestaltung angeführt werden, bei der eine Kompressionsspiralfeder, die als das „Schaft-Vorspannmittel“ in der vorliegenden Erfindung dient, durch den Außengewindebereich 50N des Linearbewegungsschafts 50 eingeführt ist und in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem unteren Öffnungsrand des Innengewindebereich 42N des Drehschraubzylinders 42 und der gestuften Fläche zwischen dem Außengewindebereich 50N und dem Gleitschaftbereich 50B in dem Linearbewegungsschaft 50 aufgenommen ist.
- (6) Das „Rotor-Vorspannmittel“ in der vorliegenden Erfindung kann nur mit der Kompressionsspiralfeder 58 ausgestaltet sein oder kann nur mit der Kompressionsspiralfeder 36 ausgestaltet sein.
- (7) Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform das „Rotor-Vorspannmittel“ die Kompressionsspiralfedern 36 und 58 ist, kann ein anderes elastisches Element (wie eine Tellerfeder oder ein Gummi) verwendet werden und zum Beispiel kann eine Ausgestaltung angenommen werden, bei der ein Gewicht an dem Rotor 40 derart angebracht ist, so dass der Rotor 40 durch das Gewicht davon vorgespannt wird, oder eine Ausgestaltung kann angenommen werden, bei der Magnete an dem Rotor 40 und dem Deckelelement 23 des Stators 11 derart angebracht sind, dass sie einander abstoßen und dadurch den Rotor 40 durch ihre Abstoßungskraft vorspannen.
- (8) Ähnlich, obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform das „Ventilelement-Vorspannmittel“ und das „Schaft-Vorspannmittel“ in der vorliegenden Erfindung die Kompressionsspiralfeder 58 sind, kann ein anderes elastisches Element (wie beispielsweise eine Tellerfeder oder ein Gummi) verwendet werden, und zum Beispiel kann eine Ausgestaltung angenommen werden, bei der ein Gewicht an dem Ventilelement 60 derart angebracht ist, dass der Linearbewegungsschaft 50 durch das Gewicht davon vorgespannt wird, oder eine Ausgestaltung kann angenommen werden, bei der Magnete an dem Ventilelement 60 und dem Schaftabstützelement 25 des Stators 11 derart angebracht sind, dass sie einander abstoßen und dadurch das Ventilelement 60 durch ihre Abstoßungskraft vorspannen.
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BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
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- 10
- motorbetätigtes Ventil
- 11
- Stator
- 15T
- zulaufende Fläche (statorseitiger Gleitberührbereich)
- 15Y
- Rotoraufnahmebereich
- 18
- Ventilanschluss
- 20
- Schrittmotor (Motor)
- 25
- Schaftabstützelement
- 25D
- Schaftaufnahmeöffnung
- 30
- Führungsschaft
- 31
- Spiralführung
- 32
- Anschlagring
- 35
- Presselement (Zwischenelement)
- 35T
- zulaufende Fläche (statorseitiger Gleitberührbereich)
- 36
- Kompressionsspiralfeder (Rotor-Vorspannmittel)
- 40
- Rotor
- 42
- Drehschraubzylinder
- 42A
- oberes-Ende-Öffnungsrand (rotorseitiger Gleitberührbereich)
- 50
- Linearbewegungsschaft
- 55
- Ventilelementbauteil
- 58
- Kompressionsspiralfeder (Ventil-Vorspannmittel, Schaft-Vorspannmittel und Rotor-Vorspannmittel)
- 60
- Ventilelement
