DE112021005125T5

DE112021005125T5 - Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE112021005125T5
Application number: DE112021005125.3T
Authority: DE
Inventors: Ryo Sano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-07-20
Also published as: CN116324240A; JP7342830B2; WO2022070837A1; JP2022056116A; US20230228335A1

Abstract

Eine Ventilvorrichtung (10) beinhaltet: ein Gehäuse (12); und eine stationäre Scheibe (14), die in einer Plattenform geformt ist und zumindest ein Strömungsdurchlassloch (141, 142) aufweist. Die Ventilvorrichtung beinhaltet: eine Antriebsvorrichtung (16), die dazu konfiguriert ist, eine Drehkraft auszugeben; eine Welle (18), die dazu konfiguriert ist, durch die Drehkraft um eine Mittelachse (CL) gedreht zu werden, welche vorgegeben ist; und einen Rotor (20), der dazu konfiguriert ist, einen Öffnungsgrad des zumindest einen Strömungsdurchlasslochs als Reaktion auf eine Drehung der Welle zu erhöhen oder verringern. Der Rotor beinhaltet: eine Antriebsscheibe (22), die in einer Plattenform geformt ist und dazu konfiguriert ist, relativ zu der stationären Scheibe zu gleiten; und einen Hebel (24), der an der Antriebsscheibe fixiert ist und die Antriebsscheibe und die Welle miteinander koppelt, um eine integrale Drehung der Antriebsscheibe und der Welle in einem Zustand zu ermöglichen, in welchem die Antriebsscheibe in einer axialen Richtung der Welle versetzbar ist. Eine erste Torsionsfeder (28) ist zwischen dem Gehäuse und der Welle platziert und dazu konfiguriert, die Welle relativ zu dem Gehäuse in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse der Welle vorzuspannen, und eine zweite Torsionsfeder (30) ist zwischen der Welle und dem Hebel platziert und dazu konfiguriert, den Hebel relativ zu der Welle in der Umfangsrichtung vorzuspannen.

Description

Querverweis auf ähnliche Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2020-163 935 , eingereicht am 29. September 2021, welche hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Ventilvorrichtung.
Stand der Technik
Es ist zum Beispiel ein Strömungsraten-Steuerventil, das in der Patentliteratur 1 beschrieben wird, als eine Ventilvorrichtung dieser Art bekannt. Das Strömungsraten-Steuerventil, das in der Patentliteratur 1 beschrieben wird, beinhaltet: ein Ventilelement, eine Antriebsvorrichtung, welche das Ventilelement antreibt; ein Untersetzungsgetriebe, welches zwischen dem Ventilelement und der Antriebsvorrichtung platziert ist und ein Antriebsmoment erhöht, das ausgehend von der Antriebsvorrichtung ausgegeben wird; und eine Rückstellfeder, welche das Ventilelement vorspannt, das durch das Untersetzungsgetriebe angetrieben wird. Das Ventilelement dieses Strömungsraten-Steuerventils beinhaltet eine Scheibe (die als ein Rotor dient) und eine Welle. Die Scheibe und die Welle sind dazu konfiguriert, sich in einem Zustand, in welchem die Scheibe in einer axialen Richtung der Welle versetzbar ist, integral zu drehen.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2002-257 248 A
Kurzfassung der Erfindung
Bei der Ventilvorrichtung wie beispielsweise dem Strömungsraten-Steuerventil, das in der Patentliteratur 1 offenbart wird, wird ein Öffnungsgrad eines Strömungsdurchlasslochs, durch welches das Fluid ausgehend von einem Einlass zu einem Auslass eines Gehäuses strömt, erhöht oder verringert, wenn die Scheibe, welche der Rotor ist, durch die Antriebsvorrichtung gedreht wird.
Allerdings werden bei dem Strömungsraten-Steuerventil der Patentliteratur 1 keine Gegenmaßnahmen unternommen, um ein Rütteln in der Umfangsrichtung zwischen der Scheibe (die als der Rotor dient) und der Welle zu beschränken, sodass hinsichtlich des Öffnungsgrads des Strömungsdurchlasslochs Variationen auftreten. Die Variationen hinsichtlich des Öffnungsgrads des Strömungsdurchlasslochs verursachen Variationen hinsichtlich der Strömungsrate des Fluids, welches durch die Ventilvorrichtung strömt, sodass die Variationen hinsichtlich des Öffnungsgrads des Strömungsdurchlasslochs nicht wünschenswert sind. Die vorstehende Erkenntnis wurde durch die sorgfältige Untersuchung des Erfinders der vorliegenden Anmeldung gewonnen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ventilvorrichtung vorzusehen, die Variationen hinsichtlich eines Öffnungsgrads eines Strömungsdurchlasslochs beschränken kann, die durch ein Rütteln in einer Umfangsrichtung in einem Übertragungspfad ausgehend von einer Antriebsvorrichtung zu einem Rotor verursacht werden.
Gemäß einem Aspekt bzw. Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Ventilvorrichtung vorgesehen, die Folgendes beinhaltet:

ein Gehäuse, das an einer Innenseite des Gehäuses einen Fluiddurchlass ausbildet, wobei der Fluiddurchlass dazu konfiguriert ist, Fluid durch das Gehäuse zu leiten;
eine stationäre Scheibe, die in einer Plattenform geformt und an der Innenseite des Gehäuses fixiert ist, wobei die stationäre Scheibe zumindest ein Strömungsdurchlassloch aufweist, welches dazu konfiguriert ist, das Fluid durch die stationäre Scheibe zu leiten;
eine Antriebsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Drehkraft auszugeben;
eine Welle, die dazu konfiguriert ist, durch die Drehkraft um eine Mittelachse gedreht zu werden, welche vorgegeben ist; und
einen Rotor, der dazu konfiguriert ist, einen Öffnungsgrad des zumindest einen Strömungsdurchlasslochs als Reaktion auf eine Drehung der Welle zu erhöhen oder verringern, wobei:
- der Rotor Folgendes beinhaltet:
- eine Antriebsscheibe, die in einer Plattenform geformt ist und dazu konfiguriert ist, relativ zu der stationären Scheibe zu gleiten; und
- einen Hebel, der an der Antriebsscheibe fixiert ist und die Antriebsscheibe und die Welle miteinander koppelt, um eine integrale Drehung der Antriebsscheibe und der Welle in einem Zustand zu ermöglichen, in welchem die Antriebsscheibe in einer axialen Richtung der Welle versetzbar ist;
eine erste Torsionsfeder zwischen dem Gehäuse und der Welle platziert und dazu konfiguriert ist, die Welle relativ zu dem Gehäuse in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse der Welle vorzuspannen; und
eine zweite Torsionsfeder zwischen der Welle und dem Hebel platziert und dazu konfiguriert ist, den Hebel relativ zu der Welle in der Umfangsrichtung vorzuspannen.

Daher wird das Rütteln in der Umfangsrichtung zwischen der Antriebsvorrichtung und der Welle beschränkt, solange die erste Torsionsfeder die Welle relativ zu dem Gehäuse in der Umfangsrichtung vorspannt. Zusätzlich wird das Rütteln in der Umfangsrichtung zwischen der Welle und dem Hebel beschränkt, solange die zweite Torsionsfeder den Hebel relativ zu der Welle in der Umfangsrichtung vorspannt. Da der Hebel an der Antriebsscheibe fixiert ist, beschränkt die zweite Torsionsfeder das Rütteln in der Umfangsrichtung zwischen der Welle und der Antriebsscheibe.
Daher kann das Rütteln in der Umfangsrichtung in dem Übertragungspfad ausgehend von der Antriebsvorrichtung zu dem Rotor beschränkt werden, und die Variationen hinsichtlich der Öffnungsgrade der Strömungsdurchlasslöcher, die durch das Rütteln verursacht werden, können beschränkt werden.
Figurenliste

1 eine Vorderansicht einer Ventilvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
2 eine Unteransicht der Ventilvorrichtung, die in einer Richtung eines Pfeils II in 1 betrachtet wird;
3 eine Querschnittsansicht, wobei der Querschnitt entlang einer Linie III-III in 1 vorgenommen worden ist;
4 eine Unteransicht einer stationären Scheibe, auf welcher ein Dichtring platziert ist;
5 eine Querschnittsansicht, die eine Querschnittsform des Dichtrings zeigt;
6 eine Draufsicht einer Zusammensetzung einer Welle, eines Rotors und eines Hebels;
7 eine Seitenansicht der Zusammensetzung der Welle, des Rotors und des Hebels, die in einer Richtung eines Pfeils VII in 6 betrachtet wird;
8 eine Seitenansicht der Zusammensetzung der Welle, des Rotors und des Hebels, die in einer Richtung eines Pfeils VIII in 6 betrachtet wird;
9 eine Seitenansicht der Zusammensetzung der Welle, des Rotors und des Hebels, die in einer Richtung eines Pfeils IX in 6 betrachtet wird;
10 eine Querschnittsansicht, wobei der Querschnitt entlang einer Linie X-X in 6 vorgenommen worden ist;
11 eine Draufsicht des Rotors;
12 eine Seitenansicht des Rotors, die in einer Richtung eines Pfeils XII in 11 betrachtet wird;
13 eine Querschnittsansicht, wobei der Querschnitt entlang einer Linie XIII-XIII in 12 vorgenommen worden ist;
14 eine Querschnittsansicht, wobei der Querschnitt entlang einer Linie XIV-XIV in 11 vorgenommen worden ist;
15 eine Draufsicht der Antriebsscheibe;
16 eine Querschnittsansicht, wobei der Querschnitt entlang einer Linie XVI-XVI in 15 vorgenommen worden ist;
17 eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Antriebsscheibe auf der stationären Scheibe platziert ist;
18 eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Antriebsscheibe auf der stationären Scheibe platziert ist;
19 eine Draufsicht des Hebels;
20 eine Seitenansicht des Hebels, die in einer Richtung eines Pfeils XX in 19 betrachtet wird;
21 eine Seitenansicht des Hebels, die in einer Richtung eines Pfeils XXI in 19 betrachtet wird;
22 eine Unteransicht des Hebels;
23 eine Seitenansicht einer Zusammensetzung, bei welcher die Welle an einer Hauptkörperabdeckung zusammengesetzt wird.
24 eine Unteransicht der Zusammensetzung, bei welcher die Welle an der Hauptkörperabdeckung zusammengesetzt wird, die in einer Richtung eines Pfeils XXIV in 23 betrachtet wird;
25 eine Querschnittsansicht, wobei der Querschnitt entlang einer Linie XXV-XXV in 24 vorgenommen worden ist.
26 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern einer Referenzposition, eines Vorspannbereichs und eines Nicht-Vorspannbereichs einer ersten Torsionsfeder.

Beschreibung der Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 26 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei welchem eine Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung als ein Steuerventil angewendet wird, das auf einem Fahrzeug installiert ist. Die Ventilvorrichtung 10, die in 1 gezeigt wird, ist in einem (nicht näher dargestellten) Fluid-Zirkulations-Kreislauf, in welchem Fluid (bei diesem Beispiel ein Kühlmittel) durch eine Fahrzeug-Antriebsleistungsquelle zum Betreiben des Fahrzeugs zirkuliert, einem Radiator und dergleichen installiert, und das Fluid, welches in dem Fluid-Zirkulationskreislauf zirkuliert, strömt durch die Ventilvorrichtung 10.
Die Ventilvorrichtung 10 kann eine Strömungsrate des Fluids in einem Strömungspfad, der sich durch die Ventilvorrichtung 10 in dem Fluid-Zirkulations-Kreislauf erstreckt, erhöhen oder verringern, und die Ventilvorrichtung 10 kann zudem die Strömung des Fluids in dem Strömungspfad abschalten bzw. unterbrechen. Es kann zum Beispiel LLC, welches Ethylenglykol enthält, als das Fluid verwendet werden. Hierbei ist LLC eine Abkürzung für langlebiges Kühlmittel (engl. long life coolant).
Wie in den 1 und 2 gezeigt wird, beinhaltet die Ventilvorrichtung 10 ein Gehäuse 12, das an einer Innenseite des Gehäuses 12 einen Fluiddurchlass ausbildet, während der Fluiddurchlass dazu konfiguriert ist, Fluid durch das Gehäuse 12 zu leiten. Die Ventilvorrichtung 10 ist ein Dreiwegeventil und ist derart ausgebildet, dass an dem Gehäuse 12 ein Einlassanschluss 12a zum Aufnehmen des Fluids, ein erster Auslassanschluss 12b zum Ausgeben des Fluids, und ein zweiter Auslassanschluss 12c zum Ausgeben des Fluids ausgebildet sind. Die Ventilvorrichtung 10 fungiert nicht nur als ein Strömungspfad-Schaltventil, sondern fungiert auch als ein Strömungsraten-Einstellventil, das ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des Fluids, welches ausgehend von dem Einlassanschluss 12a zu dem ersten Auslassanschluss 12b strömt, und einer Strömungsrate des Fluids, welches ausgehend von dem Einlassanschluss 12a zu dem zweiten Auslassanschluss 12c strömt, anpasst bzw. einstellt.
Die Ventilvorrichtung 10 ist ein Scheibenventil, das einen Ventilöffnungs-/-schließbetrieb durchführt, indem ein Ventilelement, das in einer kreisförmigen Scheibenform geformt ist, um eine Mittelachse CL einer Welle 18 gedreht wird, die später beschrieben wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung von verschiedenen Strukturen getätigt, wobei angenommen wird, dass eine Richtung, welche entlang der Mittelachse CL der Welle 18 verläuft, die später beschrieben wird, eine axiale Richtung DRa ist, und eine radiale Richtung der Mittelachse CL, welche senkrecht zu der axialen Richtung DRa verläuft, eine radiale Richtung DRr ist. Zudem wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Beschreibung der verschiedenen Strukturen getätigt werden, wobei angenommen wird, dass eine Umfangsrichtung um die Mittelachse CL eine Umfangsrichtung DRc ist.
Wie in 3 gezeigt wird, sind bei der Ventilvorrichtung 10 eine stationäre Scheibe 14, eine Antriebsvorrichtung 16, die Welle 18, ein Rotor 20, eine Kompressionsfeder 26, eine erste Torsionsfeder 28 und eine zweite Torsionsfeder 30 an der Innenseite des Gehäuses 12 aufgenommen. Außerdem ist bei der Ventilvorrichtung 10 die Antriebsvorrichtung 16 an einer Außenseite des Gehäuses 12 platziert.
Das Gehäuse 12 ist ein nicht-drehbares Bauteil, das sich nicht dreht. Das Gehäuse 12 ist zum Beispiel aus einem Harzmaterial hergestellt. Das Gehäuse 12 weist Folgendes auf: einen Hauptkörper 120, welcher in einer mit einem Boden versehenen rohrförmigen Form geformt ist und sich in der axialen Richtung DRa erstreckt; und eine Hauptkörperabdeckung 124, welche eine Öffnung 120a des Hauptkörpers 120 schließt.
Der Hauptkörper 120 weist Folgendes auf: eine Bodenwand 121, welche eine Bodenoberfläche ausbildet; und eine periphere Wand 122, welche die Mittelachse CL in Umfangsrichtung umgibt. Die Bodenwand 121 und die periphere Wand 122 sind integral in einem Stück als ein integrales ausgeformtes Produkt ausgebildet.
Zwei gestufte Abschnitte (Aussparungen), welche jeweils zwei Strömungsdurchlasslöchern 141, 142 der später beschriebenen stationären Scheibe 14 entsprechen, sind an der Bodenwand 121 ausgebildet. Das heißtjeder der zwei Abschnitte der Bodenwand 121, welche jeweils den Strömungsdurchlasslöchern 141, 142 der stationären Scheibe 14 gegenüberliegen, ist weiter von der Hauptkörperabdeckung 124 beabstandet als ein Abschnitt der Bodenwand 121, welcher den Strömungsdurchlasslöchern 141, 142 der stationären Scheibe 14 nicht gegenüberliegt.
Die Bodenwand 121 weist Folgendes auf: zwei gegenüberliegende Abschnitte 121a, welche jeweils den Strömungsdurchlasslöchern 141, 142 der stationären Scheibe 14 gegenüberliegen; und einen nicht-gegenüberliegenden Abschnitt 121b, welcher keinem der Strömungsdurchlasslöcher 141, 142 der stationären Scheibe 14 gegenüberliegt. Die gegenüberliegenden Abschnitte 121a der Bodenwand 121 sind weitestgehend von der stationären Scheibe 14 beabstandet, und der nicht-gegenüberliegende Abschnitt 121b der Bodenwand 121 ist benachbart zu der stationären Scheibe 14.
Die periphere Wand 122 weist an einer Stelle, die näher an der Öffnung 120a angeordnet ist als an der Bodenwand 121, den Einlassanschluss 12a auf. Die periphere Wand 122 weist an einer Stelle, die näher an der Bodenwand 121 angeordnet ist als an der Öffnung 120a, zudem den ersten Auslassanschluss 12b und den zweiten Auslassanschluss 12c auf. Der Einlassanschluss 12a, der erste Auslassanschluss 12b und der zweite Auslassanschluss 12c sind jeweils ein rohrförmiges Bauteil, das darin einen Strömungsdurchlass aufweist.
Ein Montageabschnitt 122a, auf welchem die stationäre Scheibe 14 platziert ist, ist an der Innenseite der peripheren Wand 122 an einer Stelle zwischen dem Abschnitt der peripheren Wand 122, an welchem der Einlassanschluss 12a ausgebildet ist, und dem Abschnitt der peripheren Wand 122, an welchem die Auslassanschlüsse 12b, 12c ausgebildet sind, ausgebildet. Der Montageabschnitt 122a ist ein Abschnitt, der eine hintere Oberfläche der stationären Scheibe 14 kontaktiert, welche gegenüber einer Öffnungsoberfläche 140 der stationären Scheibe 14 angeordnet ist. Der Montageabschnitt 122a ist an dem Abschnitt der peripheren Wand 122 ausgebildet, bei welchem sich ein Innendurchmesser der peripheren Wand 122 verändert. Genauer gesagt ist der Montageabschnitt 122a ein flacher Abschnitt, der sich in der radialen Richtung DRr erstreckt. Eine aufnehmende Nut 122b, welche einen später beschriebenen Dichtring 15 aufnimmt, ist an dem Montageabschnitt 122a ausgebildet.
Außerdem weist die periphere Wand 122 einen ersten der Scheibe gegenüberliegenden Abschnitt 122c, welcher der stationären Scheibe 14 in der radialen Richtung DRr gegenüberliegt, und einen zweiten der Scheibe gegenüberliegenden Abschnitt 122d, welcher der Antriebsscheibe 22 in der radialen Richtung DRr gegenüberliegt, auf.
Der erste der Scheibe gegenüberliegende Abschnitt 122c weist eine (nicht näher dargestellte) aufnehmende Nut auf, die einen Drehungs-Stopp-Vorsprung 144 der stationären Scheibe 14 aufnimmt, der in 4 gezeigt wird. Die Drehung der stationären Scheibe 14 kann statt durch den Drehungs-Stopp-Vorsprung 144 zum Beispiel durch einen Drehungs-Stopp-Stift gestoppt werden.
Ein Innendurchmesser Dh des ersten der Scheibe gegenüberliegenden Abschnitts 122c ist größer als ein Außendurchmesser Dd eines verbleibenden Abschnitts der stationären Scheibe 14, welcher ein anderer ist als der Drehungs-Stopp-Vorsprung 144. Dadurch wird in einem Zustand, in welchem die stationäre Scheibe 14 auf dem Montageabschnitt 122a platziert ist, ein Spalt zwischen der stationären Scheibe 14 und der peripheren Wand 122 ausgebildet. Mit anderen Worten wird die stationäre Scheibe 14 nicht durch die periphere Wand 122 positioniert.
Ein Innendurchmesser des zweiten der Scheibe gegenüberliegenden Abschnitts 122d ist größer als der Innendurchmesser des ersten der Scheibe gegenüberliegenden Abschnitts 122c. Der Innendurchmesser des zweiten der Scheibe gegenüberliegenden Abschnitts 122d ist größer als ein Außendurchmesser der Antriebsscheibe 22. Dadurch wird zwischen der Antriebsscheibe 22 und der peripheren Wand 122 ein Spalt ausgebildet. Das heißt die Antriebsscheibe 22 kontaktiert nicht die periphere Wand 122 und wird nicht durch die periphere Wand 122 positioniert. Der Außendurchmesser der Antriebsscheibe 22 ist im Wesentlichen der gleiche wie ein Außendurchmesser Dd der stationären Scheibe 14.
Die Innenseite des Gehäuses 12 ist durch die stationäre Scheibe 14 in einen Raum 12d auf der Seite des Einlasses und einen Raum 12e auf der Seite des Auslasses unterteilt. Der Raum 12d auf der Seite des Einlasses ist ein Raum, der mit dem Einlassanschluss 12a an der Innenseite des Gehäuses 12 in Verbindung steht. Der Raum 12e auf der Seite des Auslasses ist ein Raum, der mit dem ersten Auslassanschluss 12b und dem zweiten Auslassanschluss 12c an der Innenseite des Gehäuses 12 in Verbindung steht.
Obwohl dies in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, ist an der Innenseite des Hauptkörpers 120 ein Trennabschnitt ausgebildet. Der Trennabschnitt trennt bzw. unterteilt den Raum 12e auf der Seite des Auslasses in einen Raum auf der Seite des ersten Auslasses, welcher mit dem ersten Strömungsdurchlassloch 141 in Verbindung steht, und einen Raum auf der Seite des zweiten Auslasses, welcher mit dem zweiten Strömungsdurchlassloch 142 in Verbindung steht. Dieser Trennabschnitt ist so ausgebildet, um sich in der radialen Richtung DRr über den Raum 12e auf der Seite des Auslasses zu erstrecken.
Die Hauptkörperabdeckung 124 ist ein Deckelbauteil, das die Öffnung 120a des Hauptkörpers 120 abdeckt. Die Hauptkörperabdeckung 124 weist einen Plattenabschnitt 124a, einen Rippenabschnitt 124b und einen Nabenabschnitt 124c auf. Der Plattenabschnitt 124a, der Rippenabschnitt 124b und der Nabenabschnitt 124c sind integral in einem Stück als ein integrales ausgeformtes Produkt ausgebildet.
Der Plattenabschnitt 124a ist ein Abschnitt, der in einer kreisförmigen Ringform geformt ist, welcher sich in der radialen Richtung DRr erstreckt. Bei der Hauptkörperabdeckung 124 bildet der Plattenabschnitt 124a im Zusammenspiel mit der peripheren Wand 122 und der stationären Scheibe 14 den Raum 12d auf der Seite des Einlasses aus.
Der Rippenabschnitt 124b ist ein Abschnitt der Hauptkörperabdeckung 124, die in die Öffnung 120a des Hauptkörpers 120 eingepasst ist. Der Rippenabschnitt 124b ist in einer rohrförmigen Form geformt und ist auf einer radial äußeren Seite des Plattenabschnitts 124a platziert. Der Rippenabschnitt 124b ist derart ausgebildet, dass dieser ausgehend von dem Plattenabschnitt 124a hin zu der Bodenwand 121 hervorsteht. Ein O-Ring 124d, welcher einen Spalt zwischen dem Hauptkörper 120 und der Hauptkörperabdeckung 124 abdichtet, ist zwischen dem Rippenabschnitt 124b und der peripheren Wand 122 platziert.
Der Nabenabschnitt 124c ist ein Abschnitt, durch welchen die Welle 18 eingesetzt wird. Der Nabenabschnitt 124c ist in einer rohrförmigen Form geformt und ist auf einer radial inneren Seite des Plattenabschnitts 124a platziert. Bei dem Nabenabschnitt 124c ist Folgendes vorgesehen: eine Wellendichtung 124e, welche an der Innenseite des Nabenabschnitts 124c platziert ist; und ein O-Ring 124f, welcher an der Außenseite des Nabenabschnitts 124c platziert ist. Die Wellendichtung 124e ist in einer kreisförmigen Ringform geformt und dichtet zwischen der Welle 18 und dem Nabenabschnitt 124c ab, und der O-Ring 124f dichtet einen Spalt zwischen dem Nabenabschnitt 124c und der Antriebsvorrichtung 16 ab. Außerdem ist ein Lager 124g, welches die Welle 18 drehbar stützt bzw. lagert, an der Innenseite des Nabenabschnitts 124c platziert.
Die stationäre Scheibe 14 ist ein kreisförmiges Scheibenbauteil, während eine Dickenrichtung der stationären Scheibe 14 mit der axialen Richtung DRa zusammenfällt. Die stationäre Scheibe 14 weist die Öffnungsoberfläche 140 als eine vordere Oberfläche der stationären Scheibe 14 auf, entlang welcher die später beschriebene Antriebsscheibe 22 gleitet. Die Öffnungsoberfläche 140 ist eine Kontaktoberfläche, die eine Gleitoberfläche 220 der Antriebsscheibe 22 kontaktiert, welche später beschrieben wird.
Es ist wünschenswert, dass die stationäre Scheibe 14 aus einem Material hergestellt ist, das einen kleineren linearen Ausdehnungskoeffizienten und eine bessere Verschleißbeständigkeit aufweist als das Material des Gehäuses 12. Das Material der stationären Scheibe 14 ist ein Material mit hohem Härtegrad, das härter ist als das Material des Gehäuses 12. Genauer gesagt ist die stationäre Scheibe 14 aus Keramik hergestellt. Alternativ kann die stationäre Scheibe 14 derart ausgebildet werden, dass nur ein Abschnitt der stationären Scheibe 14, welche die Öffnungsoberfläche 140 ausbildet, aus dem Material wie beispielsweise der Keramik hergestellt ist, welches den kleineren linearen Ausdehnungskoeffizienten und die bessere Verschleißbeständigkeit aufweist als das Material des Gehäuses 12.
Zusätzlich dient die stationäre Scheibe 14 als ein Strömungsdurchlass-Ausbildungsabschnitt, der die Strömungsdurchlasslöcher 141, 142 aufweist, durch welche jeweils das Fluid durchtritt. Daher ist die stationäre Scheibe 14, welche als der Strömungsdurchlass-Ausbildungsabschnitt dient, bei der Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform als ein getrenntes Bauteil ausgebildet, das getrennt von dem Gehäuse 12 ausgebildet ist.
Wie in 4 gezeigt wird, weist die stationäre Scheibe 14 das erste Strömungsdurchlassloch 141 und das zweite Strömungsdurchlassloch 142 auf, durch welche jeweils das Fluid durchtritt. Das erste Strömungsdurchlassloch 141 und das zweite Strömungsdurchlassloch 142 sind in der stationären Scheibe 14 an einer Stelle ausgebildet, welche derart von der Mittelachse CL der Welle 18 beabstandet ist, dass das erste Strömungsdurchlassloch 141 und das zweite Strömungsdurchlassloch 142 nicht mit der Mittelachse CL der Welle 18 überlappen. Sowohl das erste Strömungsdurchlassloch 141 als auch das zweite Strömungsdurchlassloch 142 ist ein Durchgangsloch, das in einer Sektorform (d. h. einer Fächerform) geformt ist, und sowohl das erste Strömungsdurchlassloch 141 als auch das zweite Strömungsdurchlassloch 142 fungieren als ein Verbindungsdurchlass, der zwischen dem Raum 12d auf der Seite des Einlasses und dem Raum 12e auf der Seite des Auslasses in Verbindung steht. Hierbei ist zu beachten, dass das erste Strömungsdurchlassloch 141 und das zweite Strömungsdurchlassloch 142 in irgendeiner anderen Form wie beispielsweise einer kreisförmigen Form bzw. Kreisform oder einer elliptischen Form ausgebildet sein kann.
Genauer gesagt ist das erste Strömungsdurchlassloch 141 derart an einem Abschnitt der stationären Scheibe 14 ausgebildet, welcher dem Raum auf der Seite des ersten Auslasses entspricht, dass das erste Strömungsdurchlassloch 141 mit dem Raum auf der Seite des ersten Auslasses in Verbindung steht. Außerdem ist das zweite Strömungsdurchlassloch 142 derart an einem Abschnitt der stationären Scheibe 14 ausgebildet, welcher dem Raum auf der Seite des zweiten Auslasses entspricht, dass das zweite Strömungsdurchlassloch 142 mit dem Raum auf der Seite des zweiten Auslasses in Verbindung steht.
Ein Loch 143 der stationären Scheibe, durch welches die Welle 18 eingesetzt wird, ist allgemein an dem Mittelpunkt der stationären Scheibe 14 ausgebildet. Das Loch 143 der stationären Scheibe weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als ein Durchmesser der Welle 18, um so ein Gleiten der Welle 18 entlang des Lochs 143 der stationären Scheibe zu beschränken.
Der Dichtring 15, welcher einen Spalt zwischen der stationären Scheibe 14 und dem Montageabschnitt 122a abdichtet, ist zwischen der stationären Scheibe 14 und dem Montageabschnitt 122a platziert. Der Dichtring 15 ist aus Gummi hergestellt. Der Dichtring 15 wird in der aufnehmenden Nut 122b aufgenommen, welche an dem Montageabschnitt 122a ausgebildet ist. Wie in 5 gezeigt wird, sind an einer Dichtoberfläche des Dichtrings 15, welche der stationären Scheibe 14 gegenüberliegt, zwei oder mehr Vorsprünge 151 ausgebildet, und zwei oder mehr Vorsprünge 152 sind an einer anderen Dichtoberfläche des Dichtrings 15 ausgebildet, welche dem Montageabschnitt 122a gegenüberliegt. Genauer gesagt sind bei dem Dichtring 15 an jeder der Dichtoberflächen des Dichtrings 15 zwei Vorsprünge 151, 152 ausgebildet, welche in der axialen Richtung DRa hervorstehen. Zum Beispiel kann dieser Typ von Dichtring 15 durch eine einfache Technik erhalten werden, beispielsweise indem an jeder der zwei flachen Dichtoberflächen des Dichtrings eine Aussparung ausgebildet wird.
Die Antriebsvorrichtung 16, die in den 1 und 3 gezeigt wird, ist eine Vorrichtung zum Ausgeben einer Drehkraft. Obwohl dies in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, beinhaltet die Antriebsvorrichtung 16 einen Elektromotor und eine Getriebeanordnung. Der Elektromotor dient als eine Antriebsquelle, und die Getriebeanordnung dient als ein Antriebskraft übertragendes Bauteil, das eine Ausgabe des Elektromotors auf die Welle 18 überträgt. Es wird zum Beispiel ein Servomotor oder ein bürstenloser Motor als der Elektromotor bei dieser Ausführungsform verwendet. Die Getriebeanordnung wird durch einen Getriebemechanismus ausgebildet, der ein Schrägstirnrad oder ein Geradstirnrad beinhaltet. Obwohl dies in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, wird der Elektromotor gemäß einem Steuersignal gedreht, das ausgehend von einer Ventilsteuervorrichtung ausgegeben wird, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist. Die Ventilsteuervorrichtung ist ein Computer, der Folgendes beinhaltet: einen Speicher, welcher ein nicht flüchtiges greifbares Speichermedium ist; und einen Prozessor. Die Ventilsteuervorrichtung führt ein Computerprogramm aus, das in dem Speicher gespeichert ist, und führt gemäß dem Computerprogramm verschiedene Steuerprozesse durch.
Wie in den 3 und 6 gezeigt wird, ist die Welle 18 eine drehbare Welle, die durch die Drehkraft, die ausgehend von der Antriebsvorrichtung 16 durch einen Übertragungspfad übertragen wird, um die Mittelachse CL, welche vorgegeben ist, gedreht wird. Die Welle 18 erstreckt sich in der axialen Richtung DRa. Zwei axiale Seiten der Welle 18, welche einander in der axialen Richtung DRa gegenüber liegen, werden durch das Gehäuse 12 drehbar gestützt. Das heißt, die Welle 18 weist eine Doppelendstützstruktur auf. Die Welle 18 erstreckt sich durch die stationäre Scheibe 14 und die Antriebsscheibe 22 und wird durch das Gehäuse 12 drehbar gestützt. Genauer gesagt wird die eine axiale Seite der Welle 18, welche sich in der axialen Richtung DRa auf einer Seite befindet, durch das Lager 124g, das an der Innenseite der Hauptkörperabdeckung 124 platziert ist, drehbar gestützt. Außerdem wird die andere axiale Seite der Welle 18, welche sich in der axialen Richtung DRa auf der anderen Seite befindet, durch einen Lagerlochabschnitt 121c gestützt, der an der Bodenwand 121 des Hauptkörpers 120 ausgebildet ist. Der Lagerlochabschnitt 121c ist durch ein gleitendes Lager bzw. Gleitlager ausgebildet. Es ist zu beachten, dass der Lagerlochabschnitt 121c anstelle des Gleitlagers durch ein Kugellager oder dergleichen ausgebildet sein kann.
Wie in den 7, 8, 9 und 10 gezeigt wird, beinhaltet die Welle 18 einen Mittelachsenabschnitt 181 und einen Halterabschnitt 182. Der Mittelachsenabschnitt 181 ist aus Metall hergestellt, und der Halterabschnitt 182 ist aus Harz hergestellt und an den Mittelachsenabschnitt 181 gekoppelt. Der Mittelachsenabschnitt 181 und der Halterabschnitt 182 sind derart miteinander gekoppelt, dass diese sich integral drehen.
Der Mittelachsenabschnitt 181 beinhaltet die Mittelachse CL der Welle 18 und erstreckt sich in der axialen Richtung DRa. Der Mittelachsenabschnitt 181 ist ein Abschnitt, der als ein Drehmittelpunkt des Rotors 20 dient. Der Mittelachsenabschnitt 181 wird durch ein Stabbauteil ausgebildet, das aus Metall hergestellt ist, um eine Geradlinigkeit des Mittelachsenabschnitts 181 sicherzustellen.
Der Halterabschnitt 182 ist an eine axiale Seite des Mittelachsenabschnitts 181 gekoppelt, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der einen Seite befindet. Der Halterabschnitt 182 ist in einer mit einem Boden versehenen rohrförmigen Form geformt. Der Mittelachsenabschnitt 181 ist durch Presspassen oder dergleichen an einen Bodenteil bzw. unteren Teil des Halterabschnitts 182 gekoppelt. Ein Abschnitt des Halterabschnitts 182, welcher zu der Außenseite des Gehäuses 12 hervorsteht, ist an die Getriebeanordnung der Antriebsvorrichtung 16 gekoppelt.
Ein Innendurchmesser des Halterabschnitts 182 erhöht sich ausgehend von einer Seite hin zu der anderen Seite schrittweise in der axialen Richtung DRa. Genauer gesagt beinhaltet der Halterabschnitt 182: einen axialen Kopplungsabschnitt 183, welcher sich in der axialen Richtung DRa an der einen axialen Seite befindet; einen Zwischenabschnitt 184, welcher mit dem axialen Kopplungsabschnitt 183 verbunden ist; einen Abschnitt 185 mit kleinem Durchmesser, welcher mit dem Zwischenabschnitt 184 verbunden ist; und einen Abschnitt 186 mit großem Durchmesser, welcher mit dem Abschnitt 185 mit kleinem Durchmesser verbunden ist. Der Innendurchmesser des Halterabschnitts 182 wird in einer Reihenfolge des axialen Kopplungsabschnitts 183, des Zwischenabschnitts 184, des Abschnitts 185 mit kleinem Durchmesser und des Abschnitts 186 mit großem Durchmesser erhöht.
Der axiale Kopplungsabschnitt 183 ist ein Abschnitt, der mit dem Mittelachsenabschnitt 181 gekoppelt ist. Der axiale Kopplungsabschnitt 183 weist den Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner ist als ein Außendurchmesser des Mittelachsenabschnitts 181. Eine Außenseite des axialen Kopplungsabschnitts 183 wird durch das Lager 124g gestützt.
Der Zwischenabschnitt 184 ist ein Abschnitt, welcher an der Innenseite des Nabenabschnitts 124c platziert ist. Der Zwischenabschnitt 184 weist einen Innendurchmesser auf, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Mittelachsenabschnitts 181. Die Wellendichtung 124e ist an einer Außenseite des Zwischenabschnitts 184 platziert.
Der Abschnitt 185 mit kleinem Durchmesser bildet einen Raum aus, in welchem die Kompressionsfeder 26 platziert ist, die später beschrieben wird. Der Abschnitt 185 mit kleinem Durchmesser weist den Innendurchmesser auf, welcher etwas größer ist als der Innendurchmesser des Zwischenabschnitts 184. Eine verbindende Endoberfläche bzw. Verbindungs-Endoberfläche 185a, welche den Zwischenabschnitt 184 und den Abschnitt 185 mit kleinem Durchmesser verbindet, ist ein Kontaktabschnitt, welchen ein Endabschnitt der Kompressionsfeder 26 kontaktiert. Der Abschnitt 186 mit großem Durchmesser ist mit einer Außenseite des Abschnitts 185 mit kleinem Durchmesser verbunden.
Der Abschnitt 186 mit großem Durchmesser befindet sich in der radialen Richtung DRr auf einer äußeren Seite des Abschnitts 185 mit kleinem Durchmesser. Der Abschnitt 186 mit großem Durchmesser weist den Innendurchmesser auf, der etwas größer ist als der Innendurchmesser des Abschnitts 185 mit kleinem Durchmesser. Der Abschnitt 186 mit großem Durchmesser weist einen Körperabschnitt 186a, der in einer rohrförmigen Form geformt ist, einen ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser, einen zweiten Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser und einen Flanschabschnitt 186d auf.
Der erste Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser ist ein Haken-Verankerungsabschnitt, an welchem ein Haken 282 der ersten Torsionsfeder 28 verankert ist. Wie in den 8 und 9 gezeigt wird, ist der erste Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser an einer Außenseite des Körperabschnitts 186a an einer axialen Seite des Körperabschnitts 186a ausgebildet, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der einen Seite befindet. Der erste Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser steht derart ausgehend von dem Körperabschnitt 186a in der radialen Richtung DRr nach außen hervor, dass der erste Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser dem Haken 282 der ersten Torsionsfeder 28 in der Umfangsrichtung DRc gegenüberliegt.
Der zweite Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser ist ein Haken-Verankerungsabschnitt, an welchem ein Haken 301 der zweiten Torsionsfeder 30 verankert ist. Wie in den 8 und 9 gezeigt wird, ist der zweite Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser an der Außenseite des Körperabschnitts 186a auf der anderen Seite des ersten Verankerungsabschnitts 186b mit großem Durchmesser ausgebildet, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der anderen Seite befindet. Der zweite Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser steht derart ausgehend von dem Körperabschnitt 186a in der radialen Richtung DRr nach außen hervor, dass der zweite Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser dem Haken 301 der zweiten Torsionsfeder 30 in der Umfangsrichtung DRc gegenüberliegt.
Der Flanschabschnitt 186d ist ein Verankerungsstück, durch welches die Welle 18 mit einem Eingriffsabschnitt eines Hebels 24 in Eingriff steht, der später beschrieben wird. Wie in den 8 und 9 gezeigt wird, ist der Flanschabschnitt 186d an der Außenseite des Körperabschnitts 186a in der axialen Richtung DRa auf der anderen Seite des zweiten Verankerungsabschnitts 186c mit großem Durchmesser ausgebildet. Der Flanschabschnitt 186d steht derart ausgehend von dem Körperabschnitt 186a in der radialen Richtung DRr nach außen hervor, dass der Flanschabschnitt 186d dem Eingriffsabschnitt des Hebels 24 in der Umfangsrichtung DRc gegenüberliegt.
Der Halterabschnitt 182, welcher auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildet ist, nimmt die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28 und die Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder 30 auf, indem dieser den ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser und den zweiten Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser aufweist.
Der Rotor 20 wird durch die Ausgabe bzw. den Ausgang der Antriebsvorrichtung 16 um die Mittelachse CL der Welle 18 gedreht. Der Rotor 20 erhöht oder verringert als Reaktion auf die Drehung der Welle 18 den Öffnungsgrad von jedem der Strömungsdurchlasslöcher 141, 142 der stationären Scheibe 14. Wie in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt wird, beinhaltet der Rotor 20: die Antriebsscheibe 22, welche als ein Ventilelement dient; und den Hebel 24, welcher die Antriebsscheibe 22 an die Welle 18 koppelt.
Wie in den 15, 16, 17 und 18 gezeigt wird, ist die Antriebsscheibe 22 das Ventilelement, das den Öffnungsgrad des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 und den Öffnungsgrad des zweiten Strömungsdurchlasslochs 142 als Reaktion auf die Drehung der Welle 18 erhöht oder verringert. Der Öffnungsgrad des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 ist ein Grad einer Öffnung des ersten Strömungsdurchlasslochs 141. Hierbei wird der Öffnungsgrad des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 in einem vollständig geöffneten Zustand des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 als 100 % angegeben, und der Öffnungsgrad des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 in einem vollständig geschlossenen Zustand des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 wird als 0 % angegeben. Der vollständig geöffnete Zustand des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 ist zum Beispiel ein Zustand, in welchem das erste Strömungsdurchlassloch 141 überhaupt nicht durch die Antriebsscheibe 22 geschlossen ist. Der vollständig geschlossene Zustand des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 ist zum Beispiel ein Zustand, in welchem das erste Strömungsdurchlassloch 141 durch die Antriebsscheibe 22 ganz bzw. vollständig geschlossen ist. Die Definition des Öffnungsgrads des zweiten Strömungsdurchlasslochs 142 ist die gleiche wie die vorstehend beschriebene Definition des Öffnungsgrads des ersten Strömungsdurchlasslochs 141.
Die Antriebsscheibe 22 ist ein kreisförmiges Scheibenbauteil, während eine Dickenrichtung der Antriebsscheibe 22 mit der axialen Richtung DRa zusammenfällt. Die Antriebsscheibe 22 ist derart in dem Raum 12d auf der Seite des Einlasses platziert, dass die Antriebsscheibe 22 der stationären Scheibe 14 in der axialen Richtung DRa gegenüberliegt. Die Antriebsscheibe 22 weist eine Gleitoberfläche 220 auf, die Öffnungsoberfläche 140 der stationären Scheibe 14 gegenüberliegt. Die Gleitoberfläche 220 ist eine Dichtoberfläche, welche die Öffnungsoberfläche 140 der stationären Scheibe 14 abdichtet.
Es ist wünschenswert, dass die Antriebsscheibe 22 aus einem Material hergestellt ist, das einen kleineren linearen Ausdehnungskoeffizienten und eine bessere Verschleißbeständigkeit aufweist als das Material des Gehäuses 12. Das Material der Antriebsscheibe 22 ist ein Material mit hohem Härtegrad, das härter ist als das Material des Gehäuses 12. Genauer gesagt ist die Antriebsscheibe 22 aus Keramik hergestellt. Alternativ kann die Antriebsscheibe 22 derart ausgebildet werden, dass nur ein Abschnitt der Antriebsscheibe 22, welche die Gleitoberfläche 220 ausbildet, aus dem Material wie beispielsweise der Keramik hergestellt ist, welches den kleineren linearen Ausdehnungskoeffizienten und die bessere Verschleißbeständigkeit aufweist als das Material des Gehäuses 12.
Die Keramik ist ein Material, das Folgendes aufweist: einen kleinen linearen Ausdehnungskoeffizienten; eine geringe Abmessungsveränderung bei Absorption von Wasser; und ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit. Wenn die Antriebsscheibe 22 aus der Keramik hergestellt ist, werden eine relative Positionsbeziehung zwischen der Antriebsscheibe 22 und der Welle 18 und eine relative Positionsbeziehung zwischen der Antriebsscheibe 22 und dem Gehäuse 12 stabilisiert. Im Ergebnis ist es möglich, die Genauigkeit der Strömungsraten-Steuerung des Fluids sicherzustellen und eine unbeabsichtigte Fluidleckage zu beschränken.
Ein Rotorloch 221 ist an der Antriebsscheibe 22 an einer Stelle ausgebildet, die von der Mittelachse CL der Welle 18 versetzt ist. Das Rotorloch 221 ist ein Durchgangsloch, das sich in der axialen Richtung DRa durch die Antriebsscheibe 22 erstreckt. Das Rotorloch 221 ist an einem Abschnitt der Antriebsscheibe 22 ausgebildet, an welchem das Rotorloch 221 mit dem ersten Strömungsdurchlassloch 141 und dem zweiten Strömungsdurchlassloch 142 in der axialen Richtung DRa überlappen kann, wenn die Antriebsscheibe 22 um die Mittelachse CL der Welle 18 gedreht wird.
Ein Welleneinsetzloch 223, durch welches die Welle 18 eingesetzt wird, ist allgemein an einem Mittelpunkt der Antriebsscheibe 22 ausgebildet. Das Welleneinsetzloch 223 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der Welle 18, um so ein Gleiten der Welle 18 entlang des Welleneinsetzlochs 223 zu beschränken.
Bei der Ventilvorrichtung 10 wird das erste Strömungsdurchlassloch 141 geöffnet, wenn die Antriebsscheibe 22 derart gedreht wird, dass das Rotorloch 221 in der axialen Richtung DRa mit dem ersten Strömungsdurchlassloch 141 überlappt. Außerdem wird bei der Ventilvorrichtung 10 das zweite Strömungsdurchlassloch 142 geöffnet, wenn die Antriebsscheibe 22 derart gedreht wird, dass das Rotorloch 221 in der axialen Richtung DRa mit dem zweiten Strömungsdurchlassloch 142 überlappt.
Die Antriebsscheibe 22 ist dazu konfiguriert, ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des Fluids, welches durch das erste Strömungsdurchlassloch 141 durchtritt, und einer Strömungsrate des Fluids, welches durch das zweite Strömungsdurchlassloch 142 durchtritt, anzupassen. Das heißt die Antriebsscheibe 22 ist dazu konfiguriert, den Öffnungsgrad des zweiten Strömungsdurchlasslochs 142 als Reaktion auf eine Erhöhung hinsichtlich des Öffnungsgrads des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 zu verringern.
Der Hebel 24 ist ein Kopplungsbauteil, das die Antriebsscheibe 22 an die Welle 18 koppelt. Der Hebel 24 ist an der Antriebsscheibe 22 fixiert und koppelt die Antriebsscheibe 22 und die Welle 18 miteinander, um eine integrale Drehung der Antriebsscheibe 22 und der Welle 18 in einem Zustand zu ermöglichen, in welchem die Antriebsscheibe 22 in der axialen Richtung DRa der Welle 18 versetzbar ist.
Genauer gesagt beinhaltet der Hebel 24 einen kreisförmigen Scheibenabschnitt 241, einen ersten Armabschnitt 242 und einen zweiten Armabschnitt 243, wie in den 19, 20, 21 und 22 gezeigt wird. Der kreisförmige Scheibenabschnitt 241, der erste Armabschnitt 242 und der zweite Armabschnitt 243 sind integral in einem Stück als ein integrales ausgeformtes Produkt ausgebildet.
Ein Zwischeneinsetzloch 241a, durch welches die Welle 18 eingesetzt wird, ist allgemein an einem Mittelpunkt des kreisförmigen Scheibenabschnitts 241 ausgebildet. Der kreisförmige Scheibenabschnitt 241 ist derart bemessen, dass der kreisförmige Scheibenabschnitt 241 in der axialen Richtung DRa nicht mit dem Welleneinsetzloch 223 überlappt. Der erste Armabschnitt 242 und der zweite Armabschnitt 243 sind mit dem kreisförmigen Scheibenabschnitt 241 zusammengefügt.
Sowohl der erste Armabschnitt 242 als auch der zweite Armabschnitt 243 steht ausgehend von dem kreisförmigen Scheibenabschnitt 241 in der radialen Richtung DRr nach außen hervor. Der erste Armabschnitt 242 und der zweite Armabschnitt 243 stehen jeweils in entgegengesetzten Richtungen hervor.
Genauer gesagt weist der erste Armabschnitt 242 eine erste Eingriffsklaue 242a und eine zweite Eingriffsklaue 242b auf, welche in der axialen Richtung DRa ausgehend von einer Seite des ersten Armabschnitts 242, die gegenüber einer gegenüberliegenden Oberfläche des ersten Armabschnitts 242 angeordnet ist, die der Antriebsscheibe 22 gegenüberliegt, hervorstehen. Sowohl die erste Eingriffsklaue 242a als auch die zweite Eingriffsklaue 242b ist in einer L-Form geformt. Eine Wurzelseite von sowohl der ersten Eingriffsklaue 242a als auch der zweiten Eingriffsklaue 242b erstreckt sich in der axialen Richtung DRa, und eine distale Endseite von sowohl der ersten Eingriffsklaue 242a als auch der zweiten Eingriffsklaue 242b steht in der Umfangsrichtung DRc hervor. Die distale Endseite der ersten Eingriffsklaue 242a und die distale Endseite der zweiten Eingriffsklaue 242b stehen in entgegengesetzten Richtungen hervor, welche voneinander weg verlaufen.
Die erste Eingriffsklaue 242a ist dazu konfiguriert, mit dem Flanschabschnitt 186d der Welle 18 in Eingriff zu stehen. Das heißt die erste Eingriffsklaue 242a ist der Eingriffsabschnitt des Hebels 24, der dazu konfiguriert ist, mit der Welle 18 in Eingriff zu stehen. Die erste Eingriffsklaue 242a weist einen Abschnitt auf, der dem Flanschabschnitt 186d in der axialen Richtung DRa und der Umfangsrichtung DRc gegenüberliegt.
Hierbei steht die erste Eingriffsklaue 242a in einem Zustand, in welchem zwischen der ersten Eingriffsklaue 242a und dem Flanschabschnitt 186d in der axialen Richtung DRa ein Spalt ausgebildet ist, mit dem Flanschabschnitt 186d in Eingriff, wie in den 8 und 9 gezeigt wird. Dadurch sind der Hebel 24 und die Antriebsscheibe 22 in einem Zustand, in welchem der Hebel 24 und die Antriebsscheibe 22 in der axialen Richtung DRa versetzbar sind, an die Welle 18 gekoppelt.
Die zweite Eingriffsklaue 242b ist ein Haken-Verankerungsabschnitt, an welchem ein Haken 302 der zweiten Torsionsfeder 30 verankert ist. Wenn der Haken 302 der zweiten Torsionsfeder 30 an der zweiten Eingriffsklaue 242b verankert ist, wird eine Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder 30 auf den Hebel 24 angewendet. Im Ergebnis wird der Kontaktzustand, in welchem die erste Eingriffsklaue 242a und der Flanschabschnitt 186d einander kontaktieren, durch die Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder 30 beibehalten. Die erste Eingriffsklaue 242a ist ein Kontaktabschnitt, der dazu konfiguriert ist, die Welle 18 zu kontaktieren.
Ein erster Vorsprung 242c ist an einer gegenüberliegenden Oberfläche des ersten Armabschnitts 242 ausgebildet, welche der Antriebsscheibe 22 gegenüberliegt. Der erste Vorsprung 242c ragt derart hin zu der Antriebsscheibe 22 hervor, dass der erste Vorsprung 242c in eine erste Presspassnut 224 pressgepasst werden kann, die an der Antriebsscheibe 22 ausgebildet ist. Der erste Vorsprung 242c weist einen ersten Schlitz 242d auf, der sich durch einen Mittenabschnitt des ersten Vorsprungs 242c ausgehend von dessen vorderer Seite zu dessen hinterer Seite erstreckt. Ein Freiheitsgrad einer Verformung des ersten Vorsprungs 242c zu der Zeit eines Presspassens des ersten Vorsprungs 242c in die erste Presspassnut 224 wird erhöht, indem an dem ersten Vorsprung 242c der erste Schlitz 242d ausgebildet wird.
Der zweite Armabschnitt 243 weist eine dritte Eingriffsklaue 243a und eine vierte Eingriffsklaue 243b auf, welche in der axialen Richtung DRa ausgehend von einer Seite des zweiten Armabschnitts 243, die gegenüber einer gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Armabschnitts 243 angeordnet ist, die der Antriebsscheibe 22 gegenüberliegt, hervorstehen. Die dritte Eingriffsklaue 243a und die vierte Eingriffsklaue 243b sind im Wesentlichen auf die gleiche Weise konfiguriert wie die erste Eingriffsklaue 242a und die zweite Eingriffsklaue 242b.
Ein zweiter Vorsprung 243c ist an einer gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Armabschnitts 243 ausgebildet, welche der Antriebsscheibe 22 gegenüberliegt. Der zweite Vorsprung 243c ragt derart hin zu der Antriebsscheibe 22 hervor, dass der zweite Vorsprung 243c in eine zweite Presspassnut 225 pressgepasst werden kann, die an der Antriebsscheibe 22 ausgebildet ist. Der zweite Vorsprung 243c weist einen zweiten Schlitz 243d auf, der sich durch einen Mittenabschnitt des zweiten Vorsprungs 243c ausgehend von dessen vorderer Seite zu dessen hinterer Seite erstreckt. Ein Freiheitsgrad einer Verformung des zweiten Vorsprungs 243c zu der Zeit eines Presspassens des zweiten Vorsprungs 243c in die zweite Presspassnut 225 wird erhöht, indem an dem zweiten Vorsprung 243c der zweite Schlitz 243d ausgebildet wird.
Der Hebel 24, welcher auf die vorstehend beschriebene Weise konfiguriert ist, ist durch Presspassen der Vorsprünge 242c, 243c in die jeweiligen Presspassnuten 224, 225 an der Antriebsscheibe 22 fixiert. Bei dem Hebel 24 der vorliegenden Ausführungsform weisen der erste Armabschnitt 242 und der zweite Armabschnitt 243 im Wesentlichen die identische Form auf, um so in Hinblick auf das Zwischeneinsetzloch 241a punktsymmetrisch zueinander zu sein. Im Ergebnis kann der Hebel 24 selbst in einem Zustand, in welchem der Hebel 24 um 180 ° in der Umfangsrichtung DRc gedreht wird, an der Welle 18 und der Antriebsscheibe 22 zusammengesetzt werden.
Wie in den 3 und 10 gezeigt wird, ist die Kompressionsfeder 26 eine Feder, die den Rotor 20 gegen die stationäre Scheibe 14 vorspannt. Die Kompressionsfeder 26 ist ein federndes Bauteil, welches in der axialen Richtung DRa der Welle 18 federnd verformbar ist. Die Kompressionsfeder 26 ist in einem Zustand, in welchem die Kompressionsfeder 26 in der axialen Richtung DRa zusammengedrückt bzw. komprimiert ist, an der Innenseite des Gehäuses 12 platziert. Der eine Endabschnitt der Kompressionsfeder 26, welcher in der axialen Richtung DRa der einen Seite zugewandt ist, kontaktiert die Welle 18, und der andere Endabschnitt der Kompressionsfeder 26, welche in der axialen Richtung DRa der anderen Seite zugewandt ist, kontaktiert den Rotor 20. Genauer gesagt kontaktiert der eine Endabschnitt der Kompressionsfeder 26, welcher in der axialen Richtung DRa der einen Seite zugewandt ist, die verbindende Endoberfläche 185a der Innenseite des Halterabschnitts 182, und der andere Endabschnitt der Kompressionsfeder 26, welche in der axialen Richtung DRa der anderen Seite zugewandt ist, kontaktiert den kreisförmigen Scheibenabschnitt 241. Die Kompressionsfeder 26 ist nicht an zumindest einem aus dem Rotor 20 und der Welle 18 fixiert, sodass die Kompressionsfeder 26 nicht als eine Torsionsfeder fungiert.
Die Kompressionsfeder 26 spannt den Rotor 20 gegen die stationäre Scheibe 14 vor, sodass ein Kontaktzustand beibehalten wird, in welchem die Öffnungsoberfläche 140 der stationären Scheibe 14 und die Gleitoberfläche 220 der Antriebsscheibe 22 einander kontaktieren. Dieser Kontaktzustand ist ein Zustand, in welchem die Öffnungsoberfläche 140 der stationären Scheibe 14 und die Gleitoberfläche 220 der Antriebsscheibe 22 einen Kontakt von Oberfläche zu Oberfläche miteinander herstellen. Das heißt die Ventilvorrichtung 10 kann eine Haltung der Antriebsscheibe 22 derart beibehalten, dass die Antriebsscheibe 22 mit der stationären Scheibe 14 in Kontakt steht.
Genauer gesagt ist die Kompressionsfeder 26 derart arrangiert, dass diese die Mittelachse CL der Welle 18 umgibt. Mit anderen Worten ist die Welle 18 an der Innenseite der Kompressionsfeder 26 platziert. Bei dieser Konfiguration wird verhindert, dass eine Last der Kompressionsfeder 26 auf der Antriebsscheibe 22 in der Umfangsrichtung DRc der Welle 18 lokal erhöht wird, sodass der Kontaktzustand zwischen der Gleitoberfläche 220 und der Öffnungsoberfläche 140 in einfacher Weise beibehalten werden kann.
Die erste Torsionsfeder 28 ist eine Feder, welche die Welle 18 relativ zu dem Gehäuse 12 in der Umfangsrichtung DRc um die Mittelachse CL der Welle 18 vorspannt. Die erste Torsionsfeder 28 ist zwischen dem Gehäuse 12 und der Welle 18 platziert.
Genauer gesagt weist die erste Torsionsfeder 28 zwei Haken 281, 282 auf, welche sich in der axialen Richtung DRa jeweils an zwei gegenüberliegenden Enden der ersten Torsionsfeder 28 befinden und in der radialen Richtung DRr nach außen hervorstehen. Zur einfachen Erläuterung wird der Haken 281, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der einen Seite befindet, nachfolgend als ein erster Haken 281 bezeichnet werden, und der Haken 282, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der anderen Seite befindet, wird als ein zweiter Haken 282 bezeichnet werden.
Wie in den 23 und 24 gezeigt wird, ist der zweite Haken 282 an dem ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser des Halterabschnitts 182 verankert. Da der zweite Haken 282 an dem ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser verankert ist, welcher ein drehbares Bauteil ist, verändert sich eine Position des zweiten Hakens 282 in der Umfangsrichtung DRc, wenn der Rotor 20 gedreht wird.
Wie in den 24 und 25 gezeigt wird, ist der erste Haken 281 an einem Verankerungsabschnitt 124h auf der Seite des Hauptkörpers der Hauptkörperabdeckung 124 verankert. Der Verankerungsabschnitt 124h auf der Seite des Hauptkörpers wird durch einen Vorsprung ausgebildet, der an der Innenseite des Rippenabschnitts 124b ausgebildet ist. Da der erste Haken 281 an der Hauptkörperabdeckung 124 verankert ist, welche ein nicht-drehbares Bauteil ist, verändert sich eine Position des ersten Hakens 281 nicht, selbst wenn der Rotor 20 gedreht wird.
Die erste Torsionsfeder 28 wird im Grunde in einem Zustand verwendet, in welchem die erste Torsionsfeder 28 in der Umfangsrichtung DRc verdreht und federnd verformt ist. Die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28 wird zu der Zeit, zu welcher die Welle 18 gedreht wird, und zu der Zeit, zu welcher die Drehung der Welle 18 gestoppt wird, auf die Welle 18 ausgeübt. Die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28 wird als eine Drehkraft ausgehend von der Getriebeanordnung der Antriebsvorrichtung 16 durch die Welle 18 auf den Elektromotor übertragen. Daher wird Rütteln in der Umfangsrichtung DRc zwischen der Antriebsvorrichtung 16 und der Welle 18 beschränkt, indem die erste Torsionsfeder 28 zwischen dem Gehäuse 12 und der Welle 18 platziert wird. Es ist zu beachten, dass die erste Torsionsfeder 28 lediglich in der Umfangsrichtung DRc verdreht ist und nicht in der axialen Richtung DRa zusammengedrückt ist.
Hierbei wird ein beweglicher Bereich der Welle 18 in der Umfangsrichtung DRc unter Bezugnahme auf 26 beschrieben werden. Der bewegliche Bereich der Welle 18 ist ein Drehbereich, innerhalb dessen die Welle 18 um die Mittelachse CL gedreht werden kann.
Wie in 26 gezeigt wird, beinhaltet der bewegliche Bereich der Welle 18: einen Vorspannbereich, in welchem die erste Torsionsfeder 28 die Welle 18 in der Umfangsrichtung DRc vorspannt; und einen Nicht-Vorspannbereich, in welchem die erste Torsionsfeder 28 die Welle 18 nicht in der Umfangsrichtung DRc vorspannt. Der Vorspannbereich ist ein Drehbereich, in welchem der zweite Haken 282 mit dem ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser in Kontakt steht, und dadurch wird die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28 auf die Welle 18 ausgeübt. Außerdem ist der Nicht-Vorspannbereich ein Drehbereich, in welchem der zweite Haken 282 von dem ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser beabstandet ist, und dadurch wird die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28 nicht auf die Welle 18 ausgeübt. Die Referenzposition ist ein Drehbereich, in welchem die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28, die auf die Welle 18 ausgeübt wird, in dem Zustand minimiert wird, in welchem der zweite Haken 282 mit dem ersten Verankerungsabschnitt 186b mit großem Durchmesser in Kontakt steht.
Die zweite Torsionsfeder 30 ist eine Feder, welche den Hebel 24 relativ zu der Welle 18 in der Umfangsrichtung DRc vorspannt. Die zweite Torsionsfeder 30 ist zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 platziert. Eine Abmessung der zweiten Torsionsfeder 30 in der axialen Richtung DRa und eine Abmessung der zweiten Torsionsfeder 30 in der radialen Richtung DRr sind kleiner als die der ersten Torsionsfeder 28.
Die zweite Torsionsfeder 30 weist die zwei Haken 301, 302 auf, welche sich in der axialen Richtung DRa jeweils an zwei gegenüberliegenden Enden der zweiten Torsionsfeder 30 befinden und in der radialen Richtung DRr nach außen hervorstehen. Zur einfachen Erläuterung wird der Haken 301, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der einen Seite befindet, nachfolgend als ein dritter Haken 301 bezeichnet werden, und der Haken 302, welcher sich in der axialen Richtung DRa auf der anderen Seite befindet, wird als ein vierter Haken 302 bezeichnet werden.
Wie in den 8 und 9 gezeigt wird, ist der dritte Haken 301 der zweiten Torsionsfeder 30 an dem zweiten Verankerungsabschnitt 186c mit großem Durchmesser des Halterabschnitts 182 verankert. Außerdem ist der vierte Haken 302 an der zweiten Eingriffsklaue 242b des Hebels 24 verankert, wie in 7 gezeigt wird.
Die zweite Torsionsfeder 30 wird im Grunde in einem Zustand verwendet, in welchem die zweite Torsionsfeder 30 in der Umfangsrichtung DRc verdreht und federnd verformt ist. Die Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder 30 wird zu der Zeit, zu welcher die Welle 18 gedreht wird, und zu der Zeit, zu welcher die Drehung der Welle 18 gestoppt wird, auf den Hebel 24 ausgeübt. Die Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder 30 wird als eine Drehkraft durch den Hebel 24 auf die Antriebsscheibe 22 übertragen. Daher wird Rütteln in der Umfangsrichtung DRc zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 beschränkt, indem die zweite Torsionsfeder 30 zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 platziert wird. Da der Hebel 24 an der Antriebsscheibe 22 fixiert ist, beschränkt die zweite Torsionsfeder 30 Rütteln in der Umfangsrichtung DRc in dem Übertragungspfad, der ausgehend von der Welle 18 zu der Antriebsscheibe 22 verläuft. Es ist zu beachten, dass die zweite Torsionsfeder 30 lediglich in der Umfangsrichtung DRc verdreht ist und nicht in der axialen Richtung DRa zusammengedrückt ist.
Bei der Ventilvorrichtung 10 werden diese drei Komponenten zu einer Unterbaugruppe zusammengesetzt, indem der Flanschabschnitt 186d der Welle 18 in dem Zustand, in welchem die zweite Torsionsfeder 30 zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 eingeschoben ist, mit der ersten Eingriffsklaue 242a des Hebels 24 in Eingriff gebracht wird.
Als nächstes wird ein Betrieb der Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Bei der Ventilvorrichtung 10 strömt das Fluid ausgehend von dem Einlassanschluss 12a in den Raum 12d auf der Seite des Einlasses, wie durch einen Pfeil Fi angezeigt wird, wie in den 1, 2 und 3 gezeigt wird. In einem Fall, bei welchem das erste Strömungsdurchlassloch 141 geöffnet ist, strömt das Fluid ausgehend von dem Raum 12d auf der Seite des Einlasses durch das erste Strömungsdurchlassloch 141 in den Raum auf der Seite des ersten Auslasses. Das Fluid, welches in den Raum auf der Seite des ersten Auslasses eingeführt wird, strömt durch den ersten Auslassanschluss 12b ausgehend von dem Raum auf der Seite des ersten Auslasses zu der Außenseite der Ventilvorrichtung 10, wie durch einen Pfeil F1o angezeigt wird. In diesem Fall wird die Strömungsrate des Fluids, welches durch das erste Strömungsdurchlassloch 141 durchtritt, gemäß dem Öffnungsgrad des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 bestimmt. Das heißt die Strömungsrate des Fluids, welches ausgehend von dem Einlassanschluss 12a zu dem ersten Auslassanschluss 12b durch das erste Strömungsdurchlassloch 141 strömt, wird erhöht, wenn der Öffnungsgrad des ersten Strömungsdurchlasslochs 141 erhöht wird.
In einem Fall, bei welchem das zweite Strömungsdurchlassloch 142 geöffnet ist, strömt das Fluid ausgehend von dem Raum 12d auf der Seite des Einlasses durch das zweite Strömungsdurchlassloch 142 in den Raum auf der Seite des zweiten Auslasses. Das Fluid, welches in den Raum auf der Seite des zweiten Auslasses eingeführt wird, strömt durch den zweiten Auslassanschluss 12c ausgehend von dem Raum auf der Seite des zweiten Auslasses zu der Außenseite der Ventilvorrichtung 10, wie durch einen Pfeil F2o angezeigt wird. In diesem Fall wird die Strömungsrate des Fluids, welches durch das zweite Strömungsdurchlassloch 142 durchtritt, gemäß dem Öffnungsgrad des zweiten Strömungsdurchlasslochs 142 bestimmt. Das heißt die Strömungsrate des Fluids, welches ausgehend von dem Einlassanschluss 12a zu dem zweiten Auslassanschluss 12c durch das zweite Strömungsdurchlassloch 142 strömt, wird erhöht, wenn der Öffnungsgrad des zweiten Strömungsdurchlasslochs 142 erhöht wird.
Die vorstehend beschriebene Ventilvorrichtung 10 kann zum Beispiel die folgenden Vorteile vorsehen.

(1) Der Rotor 20 der Ventilvorrichtung 10 beinhaltet: die Antriebsscheibe 22; und den Hebel 24, der an der Antriebsscheibe 22 fixiert ist und die Antriebsscheibe 22 und die Welle 18 miteinander koppelt, um eine integrale Drehung der Antriebsscheibe 22 und der Welle 18 in dem Zustand zu ermöglichen, in welchem die Antriebsscheibe 22 in der axialen Richtung DRa der Welle 18 versetzbar ist. Bei der Ventilvorrichtung 10 ist die erste Torsionsfeder 28 zwischen dem Gehäuse 12 und der Welle 18 platziert, und die zweite Torsionsfeder 30 ist zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 platziert.

Daher wird das Rütteln in der Umfangsrichtung DRc zwischen der Antriebsvorrichtung 16 und der Welle 18 beschränkt, solange die erste Torsionsfeder 28 die Welle 18 relativ zu dem Gehäuse 12 in der Umfangsrichtung DRc vorspannt. Zusätzlich wird das Rütteln in der Umfangsrichtung DRc zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 beschränkt, solange die zweite Torsionsfeder 30 den Hebel 24 relativ zu der Welle 18 in der Umfangsrichtung DRc vorspannt. Da der Hebel 24 an der Antriebsscheibe 22 fixiert ist, beschränkt die zweite Torsionsfeder 30 das Rütteln in der Umfangsrichtung DRc zwischen der Welle 18 und der Antriebsscheibe 22.
Daher kann das Rütteln in der Umfangsrichtung DRc in dem Übertragungspfad ausgehend von der Antriebsvorrichtung 16 zu dem Rotor 20 beschränkt werden, und dadurch können die Variationen hinsichtlich der Öffnungsgrade der Strömungsdurchlasslöcher 141, 142, die durch das Rütteln verursacht werden, beschränkt werden.
Zusätzlich ist die Antriebsscheibe 22 in dem Zustand, in welchem die Antriebsscheibe 22 in der axialen Richtung DRa versetzbar ist, an die Welle 18 gekoppelt. Daher kann der Kontakt von Oberfläche zu Oberfläche zwischen der Gleitoberfläche 220 der Antriebsscheibe 22 und der stationären Scheibe 14 ausreichend beibehalten werden, selbst wenn die zweite Torsionsfeder 30 zwischen der Welle 18 und dem Hebel 24 platziert ist.
Hierbei wird die Vorspannkraft der Torsionsfeder in dem Fall, bei welchem eine einzelne Torsionsfeder verwendet wird, um das Rütteln in der Umfangsrichtung DRc in dem Übertragungspfad ausgehend von der Antriebsvorrichtung 16 auf den Rotor 20 zu beschränken, exzessiv groß, und dadurch ist eine Erhöhung hinsichtlich der Last auf der Antriebsvorrichtung 16 unvermeidbar.
Im Gegensatz dazu ist die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform dazu konfiguriert, das Rütteln in der Umfangsrichtung DRc in dem Übertragungspfad ausgehend von der Antriebsvorrichtung 16 zu dem Rotor 20 durch die erste Torsionsfeder 28 und die zweite Torsionsfeder 30 zu beschränken. Bei dieser Konfiguration ist die Vorspannkraft der jeweiligen Torsionsfedern 28, 30 beschränkt, und dadurch kann die Erhöhung hinsichtlich der Last auf der Antriebsvorrichtung 16 beschränkt werden.

(2) Die Welle 18 beinhaltet: den Mittelachsenabschnitt 181, der aus dem Metall hergestellt ist und die Mittelachse CL beinhaltet, während sich der Mittelachsenabschnitt 181 in der axialen Richtung DRa erstreckt; und den Halterabschnitt 182, der aus dem Harz hergestellt ist und an den Mittelachsenabschnitt 181 gekoppelt ist. Der Halterabschnitt 182 ist dazu konfiguriert, die Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder 28 und die Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder 30 aufzunehmen.

Gemäß dieser Struktur können eine Steifigkeit und Genauigkeit (das heißt Geradlinigkeit) der Welle 18 verglichen mit dem Fall, bei welchem die ganze Welle 18 aus einem Harzmaterial hergestellt ist, sichergestellt werden. Überdies ist es möglich, die Welle 18 zu verwirklichen, die leicht ist und eine komplexe Form aufweist, wenn der Halterabschnitt 182 aus dem Harz hergestellt ist. Insbesondere kann ein Zwischenraum von zum Beispiel dem Lager 124g reduziert werden, indem die Geradlinigkeit der Welle 18 sichergestellt wird. Daher kann eine Positionsabweichung der Welle 18 in der radialen Richtung beschränkt werden.

(3) Die Welle 18 erstreckt sich durch die stationäre Scheibe 14 und die Antriebsscheibe 22 und wird durch das Gehäuse 12 drehbar gestützt.

Indem die Struktur übernommen wird, bei welcher sich die Welle 18 durch die stationäre Scheibe 14 und die Antriebsscheibe 22 erstreckt, können die stationäre Scheibe 14 und die Antriebsscheibe 22 durch die Welle 18 zentriert werden. Im Ergebnis kann die Positionsabweichung der stationären Scheibe 14 und der Antriebsscheibe 22 in der radialen Richtung (das heißt der radialen Richtung DRr) beschränkt werden. Dies ist effektiv, um die Variationen hinsichtlich des Öffnungsgrads der jeweiligen Strömungsdurchlasslöcher 141, 142 zu beschränken.

(4) Das Gehäuse 12 weist den Montageabschnitt 122a auf, der die hintere Oberfläche der stationären Scheibe 14 kontaktiert, welche gegenüber der Öffnungsoberfläche 140 der stationären Scheibe 14 angeordnet ist, die in Kontakt mit der Gleitoberfläche 220 platziert ist. Der Dichtring 15 ist zwischen der stationären Scheibe 14 und dem Montageabschnitt 122a platziert und ist dazu konfiguriert, den Spalt zwischen der stationären Scheibe 14 und dem Montageabschnitt 122a abzudichten. Demgemäß kann die Leckage des Fluids ausgehend von dem Spalt zwischen der stationären Scheibe 14 und dem Montageabschnitt 122a beschränkt werden.
(5) Die Ventilvorrichtung 10 beinhaltet die Kompressionsfeder 26, die dazu konfiguriert ist, den Rotor 20 gegen die stationäre Scheibe 14 vorzuspannen. Die zwei oder mehr Vorsprünge 152 sind an der Dichtoberfläche des Dichtrings 15 ausgebildet.

Wie vorstehend beschrieben kann die Vorspannkraft der Kompressionsfeder 26 im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, bei welchem die Dichtoberfläche flach ist, wenn die Vorsprünge 152 an der Dichtoberfläche des Dichtrings 15 ausgebildet sind, und dadurch kann der Gleitwiderstand reduziert werden, welcher zwischen der Antriebsscheibe 22 und der stationären Scheibe 14 erzeugt wird. Überdies ist die Haltung des Dichtrings 15 im Vergleich zu einem Fall, bei welchem ein einzelner Vorsprung auf der Dichtoberfläche vorgesehen ist, stabiler, wenn die zwei oder mehr Vorsprünge 152 an der Dichtoberfläche des Dichtrings 15 vorgesehen sind. Daher kann die Dichtungsperformance des Dichtrings 15 sichergestellt werden.

(6) Der bewegliche Bereich der Welle 18 in der Umfangsrichtung beinhaltet: den Vorspannbereich, in welchem die erste Torsionsfeder 28 die Welle 18 in der Umfangsrichtung DRc vorspannt; und den Nicht-Vorspannbereich, in welchem die erste Torsionsfeder 28 die Welle 18 nicht in der Umfangsrichtung DRc vorspannt.

Demgemäß ist es zum Beispiel zu der Zeit, zu welcher die erste Torsionsfeder 28 an dem Gehäuse 12 und der Welle 18 zusammengesetzt wird, nicht notwendig, die erste Torsionsfeder 28 in dem verdrehten Zustand zusammenzusetzen, indem die Drehposition der Welle 18 auf den Nicht-Vorspannbereich eingestellt wird. Indem die Welle 18 etwas gedreht wird, nachdem die erste Torsionsfeder 28 zusammengesetzt wird, kann die federnde Torsionsverformung der ersten Torsionsfeder 28 erhalten werden.

(7) Der Hebel 24 weist die erste Eingriffsklaue 242a (die als der Eingriffsabschnitt dient) auf, die dazu konfiguriert ist, in dem Zustand, in welchem die zweite Torsionsfeder 30 zwischen dem Hebel 24 und der Welle 18 eingeschoben ist, mit der Welle 18 in Eingriff zu stehen.

Demgemäß können die drei Komponenten, d. h. der Hebel 24, die zweite Torsionsfeder 30 und die Welle 18, zu der Unterbaugruppe zusammengesetzt werden, indem die erste Eingriffsklaue 242a des Hebels 24 in dem Zustand, in welchem die zweite Torsionsfeder 30 zwischen dem Hebel 24 und der Welle 18 eingeschoben ist, mit der Welle 18 in Eingriff gebracht wird. Dies trägt stark zu der Verbesserung der Zusammensetzbarkeit der Ventilvorrichtung 10 bei.
Andere Ausführungsformen
Obwohl vorstehend die repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann zum Beispiel wie folgt verschiedentlich modifiziert werden.
Obwohl die Komponenten der Ventilvorrichtung 10 bei der vorstehenden Ausführungsform detailliert beschrieben wurden, sind die Komponenten nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt, sondern können sich von den vorstehend beschriebenen unterscheiden.
Wie bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben, ist es wünschenswert, dass die Welle 18 den Mittelachsenabschnitt 181, der aus dem Metall hergestellt ist, und den Halterabschnitt 182, der aus dem Harz hergestellt ist, beinhaltet. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die Welle 18 kann zum Beispiel derart ausgebildet sein, dass der Mittelachsenabschnitt 181 und der Halterabschnitt 182 aus einem aus dem Metallmaterial und dem Harzmaterial hergestellt sind.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird veranschaulicht, dass die zwei Endabschnitte der Welle 18 durch das Gehäuse 12 drehbar gestützt werden. Allerdings ist die Ventilvorrichtung 10 nicht darauf beschränkt. Bei der Ventilvorrichtung 10 kann zum Beispiel ein Endabschnitt der Welle 18 durch die stationäre Scheibe 14 drehbar gestützt werden. Außerdem kann bei der Ventilvorrichtung 10 zum Beispiel lediglich einer der zwei Endabschnitte der Welle 18 durch das Gehäuse 12 drehbar gestützt werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform spannt die Kompressionsfeder 26 den Rotor 20 gegen die stationäre Scheibe 14 vor. Allerdings ist die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Ventilvorrichtung 10 kann derart konfiguriert sein, dass zum Beispiel ein Elastomer, welches in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt ist und in der axialen Richtung DRa der Welle 18 federnd verformbar ist, dazu verwendet werden kann, den Rotor 20 gegen die stationäre Scheibe 14 vorzuspannen. Außerdem kann die Ventilvorrichtung 10 derart konfiguriert sein, dass ein Druckunterschied zwischen dem Raum 12d auf der Seite des Einlasses und dem Raum 12e auf der Seite des Auslasses dazu verwendet werden kann, den Rotor 20 gegen die stationäre Scheibe 14 vorzuspannen. Wie vorstehend angegeben ist, ist die Kompressionsfeder 26 bei der Ventilvorrichtung 10 keine wesentliche Komponente.
Wie bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben wird, ist es wünschenswert, dass der Dichtring 15 an jeder der Dichtoberflächen des Dichtrings 15 die zwei Vorsprünge 151, 152 aufweist. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können ein Vorsprung, oder drei oder mehr Vorsprünge, an jeder der Dichtoberflächen des Dichtrings 15 ausgebildet sein. Überdies kann jede der Dichtoberflächen des Dichtrings 15 eine flache Oberfläche sein. Es ist zu beachten, dass der Dichtring 15 bei der Ventilvorrichtung 10 nicht wesentlich ist und weggelassen werden kann.
Wie bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben wird, ist es wünschenswert, dass bei der Ventilvorrichtung 10 der bewegliche Bereich der Welle 18 den Nicht-Vorspannbereich beinhaltet. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Bei der Ventilvorrichtung 10 muss der bewegliche Bereich der Welle 18 nicht den Nicht-Vorspannbereich beinhalten.
Wie bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben wird, ist es wünschenswert, dass bei der Ventilvorrichtung 10 der Hebel 24 den Eingriffsabschnitt beinhaltet, welcher dazu konfiguriert ist, in dem Zustand, in welchem die zweite Torsionsfeder 30 zwischen dem Hebel 24 und der Welle 18 eingeschoben ist, mit der Welle 18 in Eingriff zu stehen. Allerdings kann dieser Eingriffsabschnitt weggelassen werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird veranschaulicht, dass die Ventilvorrichtung 10 als das Dreiwegeventil ausgebildet ist. Allerdings ist die Ventilvorrichtung 10 nicht auf das Dreiwegeventil beschränkt. Die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel als ein Strömungsraten-Einstellventil oder ein An-/Aus-Ventil konfiguriert sein, welches einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweist. In diesem Fall ist ein Strömungsdurchlassloch an der stationären Scheibe 14 ausgebildet. Die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel Folgendes sein: ein Vielwegeventil, das einen Fluideinlass und drei oder mehr Fluidauslässe aufweist; ein Vielwegeventil, das drei oder mehr Fluideinlässe und einen Fluidauslass aufweist; oder ein Vielwegeventil, das eine Mehrzahl von Fluideinlässen und eine Mehrzahl von Fluidauslässen aufweist.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Beispiel beschrieben, bei welchem die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung als das Steuerventil für das Fahrzeug angewendet wird. Allerdings kann die Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung auch als ein Steuerventil für andere Maschinen, welche andere sind als das Fahrzeug, angewendet werden.
Selbstverständlich sind bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Komponenten der Ausführungsform(en) nicht notwendigerweise wesentlich, außer wenn eindeutig angegeben ist, dass diese wesentlich sind, und wenn diese eindeutig als grundsätzlich wesentlich anzusehen sind.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind, wenn die numerischen Werte wie beispielsweise die Anzahl, ein numerischer Wert, eine Menge, ein Bereich und dergleichen der Komponenten der Ausführungsform(en) dargelegt werden, die numerischen Werte nicht auf die beschränkt, die bei der Ausführungsform/den Ausführungsformen beschrieben werden, außer wenn eindeutig angegeben ist, dass die numerischen Werte wesentlich sind, und wenn die numerischen Werte eindeutig als grundsätzlich wesentlich anzusehen sind.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind, wenn eine Form, eine Positionsbeziehung und dergleichen der Komponente(n) dargelegt sind, die Form, Positionsbeziehung und dergleichen nicht auf die beschränkt, die bei der Ausführungsform/den Ausführungsformen beschrieben werden, sofern dies nicht anderweitig spezifiziert ist oder diese nicht grundsätzlich auf die beschränkt sind, die bei der Ausführungsform/den Ausführungsformen beschrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020163935 [0001]
JP 2002257248 A [0004]

Claims

Ventilvorrichtung, aufweisend: ein Gehäuse (12), das an einer Innenseite des Gehäuses einen Fluiddurchlass ausbildet, wobei der Fluiddurchlass dazu konfiguriert ist, Fluid durch das Gehäuse zu leiten; eine stationäre Scheibe (14), die in einer Plattenform geformt und an der Innenseite des Gehäuses fixiert ist, wobei die stationäre Scheibe zumindest ein Strömungsdurchlassloch (141, 142) aufweist, welches dazu konfiguriert ist, das Fluid durch die stationäre Scheibe zu leiten; eine Antriebsvorrichtung (16), die dazu konfiguriert ist, eine Drehkraft auszugeben; eine Welle (18), die dazu konfiguriert ist, durch die Drehkraft um eine Mittelachse (CL) gedreht zu werden, welche vorgegeben ist; und einen Rotor (20), der dazu konfiguriert ist, einen Öffnungsgrad des zumindest einen Strömungsdurchlasslochs als Reaktion auf eine Drehung der Welle zu erhöhen oder verringern, wobei: der Rotor Folgendes beinhaltet: eine Antriebsscheibe (22), die in einer Plattenform geformt ist und dazu konfiguriert ist, relativ zu der stationären Scheibe zu gleiten; und einen Hebel (24), der an der Antriebsscheibe fixiert ist und die Antriebsscheibe und die Welle miteinander koppelt, um eine integrale Drehung der Antriebsscheibe und der Welle in einem Zustand zu ermöglichen, in welchem die Antriebsscheibe in einer axialen Richtung der Welle versetzbar ist; eine erste Torsionsfeder (28) zwischen dem Gehäuse und der Welle platziert und dazu konfiguriert ist, die Welle relativ zu dem Gehäuse in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse der Welle vorzuspannen; und eine zweite Torsionsfeder (30) zwischen der Welle und dem Hebel platziert und dazu konfiguriert ist, den Hebel relativ zu der Welle in der Umfangsrichtung vorzuspannen.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Welle Folgendes beinhaltet: einen Mittelachsenabschnitt (181), der aus Metall hergestellt ist und die Mittelachse beinhaltet, während sich der Mittelachsenabschnitt in der axialen Richtung erstreckt; und einen Halterabschnitt (182), der aus Harz hergestellt ist und an den Mittelachsenabschnitt gekoppelt ist, wobei der Halterabschnitt dazu konfiguriert ist, eine Vorspannkraft der ersten Torsionsfeder und eine Vorspannkraft der zweiten Torsionsfeder aufzunehmen.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Welle durch die stationäre Scheibe und die Antriebsscheibe erstreckt und durch das Gehäuse drehbar gestützt wird.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Antriebsscheibe eine Gleitoberfläche (220) aufweist, die der stationären Scheibe gegenüberliegt; das Gehäuse einen Montageabschnitt (122a) aufweist, der eine hintere Oberfläche der stationären Scheibe kontaktiert, welche gegenüber einer Kontaktoberfläche der stationären Scheibe angeordnet ist, die in Kontakt mit der Gleitoberfläche platziert ist; und ein Dichtring (15) zwischen der stationären Scheibe und dem Montageabschnitt platziert ist und dazu konfiguriert ist, einen Spalt zwischen der stationären Scheibe und dem Montageabschnitt abzudichten.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 4, die eine Kompressionsfeder (26) aufweist, die dazu konfiguriert ist, den Rotor gegen die stationäre Scheibe vorzuspannen, wobei zwei oder mehr Vorsprünge (151, 152) an einer Dichtoberfläche des Dichtrings ausgebildet sind.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein beweglicher Bereich der Welle in der Umfangsrichtung Folgendes beinhaltet: einen Vorspannbereich, in welchem die erste Torsionsfeder die Welle in der Umfangsrichtung vorspannt; und einen Nicht-Vorspannbereich, in welchem die erste Torsionsfeder die Welle nicht in der Umfangsrichtung vorspannt.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Hebel einen Eingriffsabschnitt (242a) aufweist, der dazu konfiguriert ist, in einem Zustand, in welchem die zweite Torsionsfeder zwischen dem Hebel und der Welle eingeschoben ist, mit der Welle in Eingriff zu stehen.