JP2000065245A

JP2000065245A - 流量制御弁

Info

Publication number: JP2000065245A
Application number: JP10235859A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kamakura; 正則鎌倉; Motohiko Hiramatsu; 基彦平松
Original assignee: Denso Corp; Tokai Riki Mfg Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Tokai Riki Mfg Co Ltd
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ロータリ式の流量制御弁において、構成部品
の公差によるずれやポテンショメータ２０自体の特性値
のばらつきによる、弁体５の基準位置でのポテンショメ
ータ２０の特性値のばらつきを少なくする。【解決手段】ポテンショメータ２０の本体部２１と弁
ハウジング１との相対位置を調整可能な構造として、組
付け後ポテンショメータ２０の特性値を調整し、ばらつ
きを少なくする。具体的には、まず弁体５を弁ハウジン
グ１に組み込んで、弁体５の回動位置を基準位置に合わ
せる。そして、弁体５の操作軸５１とポテンショメータ
２０の軸部２２とを連結後、ポテンショメータ２０の本
体部２１を回動させてポテンショメータ２０の特性値を
設定値に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流体流量を制御する
回動可能な弁体を持つロータリ式の流量制御弁に関する
もので、例えば、車両用空調装置における温水流量の制
御弁に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回動可能な弁体を持つロ
ータリ式の流量制御弁においては、弁体の回動位置を検
出するためのポテンショメータ（位置検出手段）を備え
ており、このポテンショメータは、固定抵抗を内蔵して
弁ハウジングに組付けられる本体部と、本体部に対して
相対回動して可動接点が本体部の固定抵抗上を移動する
軸部とを有している。

【０００３】そして、弁ハウジングへのポテンショメー
タの組付けは、ポテンショメータの本体部の雄ねじ部を
ブラケットの貫通穴に挿入して、ポテンショメータの本
体部をブラケットにナットで固定し、次にポテンショメ
ータの軸部（弁体と共に回動する部分）に形成した断面
Ｄ字状の突起部を、弁体の操作軸に形成した断面Ｄ字状
の穴部に挿入（隙間ばめ）し、次いで上記のブラケット
をタッピングビスで弁ハウジングに固定するようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の流量制
御弁では、ポテンショメータの本体部をブラケットにナ
ットで固定する際の位置ずれ、構成部品の公差の累積に
よる位置ずれ、さらにはポテンショメータ自体の特性の
ばらつき等によって、弁体の基準位置でのポテンショメ
ータの特性値（抵抗値）が大きくばらついてしまうとい
う問題があった。

【０００５】また、ポテンショメータの軸部の突起部を
弁体の操作軸の穴部に隙間ばめしているため、ポテンシ
ョメータの特性値にヒステリシスが発生するという問題
があった。本発明は上記点に鑑みてなされたもので、回
動可能な弁体を持つロータリ式の流量制御弁において、
弁体の回動位置を検出する位置検出手段の、弁体の基準
位置での特性値のばらつきを少なくすること、および、
特性値のヒステリシスをなくすことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１ないし４に記載の発明では、回動可能な弁
体を持つロータリ式の流量制御弁において、弁体（５）
の回動位置を検出する位置検出手段（２０）は、弁ハウ
ジング（１）に組付けられた本体部（２１）と、操作軸
（５１）に連結されて本体部（２１）に対して相対回動
する軸部（２２）とを有しており、さらに本体部（２
１）と弁ハウジング（１）との相対位置を調整可能な構
造としている。

【０００７】これによれば、本体部（２１）と弁ハウジ
ング（１）との相対位置の調整により、本体部（２１）
と軸部（２２）との相対位置が変化して特性値の調整が
可能となる。従って、従来の各種要因に基ずく位置検出
手段（２０）の特性値のばらつきを吸収でき、弁体
（５）の基準位置での位置検出手段（２０）の特性値の
ばらつきを少なくすることができる。

【０００８】本体部（２１）と軸部（２２）との回動方
向の相対位置を調整する構造としては、請求項２に記載
の発明のように、本体部（２１）に長穴（２４）を形成
し、この長穴（２４）に挿入されるねじ手段（２５）に
よって本体部（２１）を弁ハウジング（１）に組付ける
構造とするのがよい。また、請求項３に記載の発明のよ
うに、操作軸（５１）に設けた穴部（５２）に軸部（２
２）に設けた突起部（２３）を圧入して、操作軸（５
１）と軸部（２２）とを連結することにより、従来、穴
部（５２）と突起部（２３）を隙間ばめしていたことに
よる、位置検出手段（２０）の特性値のヒステリシスを
なくすことができる。

【０００９】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１、２は本発明を車両用空調装置
における温水流量の制御弁に適用した一実施形態を示す
ものであり、最初に、図１により温水流量制御弁Ｖの全
体構成を説明すると、１は樹脂製の弁ハウジングで、温
水入口２および温水出口３が一体に成形されている。こ
の温水入口２と温水出口３との間の中間部位には、図１
の紙面垂直方向に延びる略円筒状の弁収納室４が形成さ
れている。

【００１１】そして、弁収納室４の内部には弁体５が回
動可能に収納されている。この弁体５も樹脂製であり、
図１の紙面垂直方向に延びる略円柱状に成形されてい
る。弁体５にはその径方向に貫通する流量制御穴６が開
けられている。また、弁収納室４の内部において、弁体
５の流量制御穴６の出口側の部位にはゴム（弾性体）か
らなるシール用パッキン７が配置されている。このシー
ル用パッキン７は弁体５の外周面に沿った湾曲形状に成
形され、かつ、その中央部には流量制御穴６の出口側の
開口を全開し得る大きさを持った開口部８が設けられて
いる。

【００１２】また、シール用パッキン７において、開口
部８の出口側の周縁部には環状の突起部９が設けられて
おり、この環状の突起部９を弁ハウジング１に設けられ
た保持溝部１０内に圧入することにより、シール用パッ
キン７が弁ハウジング１の内壁面と弁体５の外周面との
間で保持される。図２に示すように、弁体５には弁ハウ
ジング１の外部に突出する操作軸５１が一体に設けら
れ、この操作軸５１を介して図示しない駆動手段（例え
ば電気的なサーボモータ）により所定の回動位置に弁体
５は回動されると共に、位置検出手段としてのポテンシ
ョメータ２０により弁体５の回動位置が電気的に検出さ
れるようになっている。さらに、操作軸５１の端部に
は、断面Ｄ字状の穴部５２が形成されている。

【００１３】弁体５およびパッキン７の組付け後、それ
らの組付けのための弁ハウジング１の開口部分が、弁ハ
ウジング１の一部をなす樹脂製のカバー１１によって覆
われる。このカバー１１は、弁ハウジング１および弁体
５との間に、温水の外部洩れを防止するための図示しな
いシール用パッキンを挟んで、適宜の締結手段により弁
ハウジング１に取り付けられる。カバー１１には、操作
軸５１が貫通する貫通穴１２が形成されている。

【００１４】次に、ポテンショメータ２０の構成および
組付け方法について説明する。ポテンショメータ２０
は、内部に円柱状の空間を形成した円筒部２１Ａおよび
円筒部２１Ａの外周面から外方に延びた２つの板部２１
Ｂを有する樹脂製の本体部２１と、操作軸５１に連結さ
れて本体部２１に対して相対回動可能な樹脂製の軸部２
２とからなる。

【００１５】そして、ポテンショメータ２０は、円筒部
２１Ａの内部空間に図示しない固定抵抗が取り付けら
れ、軸部２２に設けた可動接点２２Ａが固定抵抗と対向
して円筒部２１Ａの内部空間に配置され、この可動接点
２２Ａが軸部２２の回動に伴って固定抵抗の上を移動
し、これによる電気抵抗の変化を利用して軸部２２の回
動位置を電気的に検出する、公知の形式のものである。

【００１６】ポテンショメータ２０の組付け前に、弁体
５、パッキン７およびカバー１１が組付けられ、弁体５
の回動位置が基準位置（例えば全開位置）に合わせられ
る。次に、弁ハウジング１の一部をなすコの字状の樹脂
製のブラケット３０が、タッピングビス３１にて弁ハウ
ジング１に取り付けられる。このブラケット３０はポテ
ンショメータ２０の軸部２２を通す図示しない穴を有す
る。

【００１７】次いで、軸部２２の端部には操作軸５１の
穴部５２に圧入可能な寸法に形成された断面Ｄ字状の突
起部２３を有していて、この突起部２３を穴部５２に圧
入し、板部２１Ｂをブラケット３０の取付面３１Ａに当
て、ポテンショメータ２０の本体部２１を回動させてポ
テンショメータ２０の特性値を設定値に調整する。そし
て、その調整後、板部２１Ｂに形成した長穴２４にタッ
ピングビス２５（ねじ手段）を挿入し、このビス２５を
ブラケット３０にねじ込んでポテンショメータ２０の本
体部２１をブラケット３０に固定する。

【００１８】なお、図１において、車両用空調装置の温
水回路では、車両エンジン１３からの温水がウォータポ
ンプ１４により上記流量制御弁Ｖを通過して、暖房用熱
交換器１５に流入するようになっている。また、弁体５
を回動させる駆動手段は図示しない制御回路によって制
御され、その制御回路にはポテンショメータ２０や図示
しない車室内温度センサ等の信号が常時入力される。

【００１９】次に、上記構成において作動を説明する
と、図１は弁ハウジング１に保持固定されたシール用パ
ッキン７の開口部８に対して、弁体５の流量制御穴６の
出口側が全開状態で連通している。従って、車両用空調
装置の温水回路において、車両エンジン１３からの温水
が流量制御弁Ｖを通過して、暖房用熱交換器１５に最大
流量で流入する。

【００２０】図１の図示状態から、弁体５を時計方向に
回動すると、シール用パッキン７の開口部８と弁体５の
流量制御穴６の出口側との開口面積が減少して、暖房用
熱交換器１５への温水流量が制御され、暖房能力を制御
できる。そして、ポテンショメータ２０によって検出さ
れた弁体５の回動位置の信号や各種の信号が制御回路に
入力されていて、その制御回路は、車室内温度が変化し
たり設定温度が変更された時は、所定の暖房能力に制御
するために駆動手段を介して弁体５を目標の回動位置に
自動制御する。

【００２１】ところで、上記の流量制御弁Ｖでは，ポテ
ンショメータ２０の組付け時に、弁ハウジングの一部を
なすブラケット３０と本体部２１との相対位置を調整可
能で、その調整により、本体部（２１）と軸部（２２）
との相対位置が変化してポテンショメータ２０の特性値
を調整できる。従って、ポテンショメータ２０の組付け
時に、弁体５の基準位置でのポテンショメータ２０の特
性値を設定値に合わせることができる。これにより、弁
体５の開度位置を正確に検出でき、車室内温度の制御精
度を向上することができる。

【００２２】しかも、弁体５の操作軸５１とポテンショ
メータ２０の軸部２２は、穴部５２に突起部２３を圧入
して連結しているため一体に回動する。従って、従来穴
部５２と突起部２３を隙間ばめしていたことによる、ポ
テンショメータ２０の特性値のヒステリシスをなくすこ
とができる。これにより、弁体５の開度位置をより正確
に検出でき、車室内温度の制御精度をさらに向上するこ
とができる。

【００２３】なお、上記の実施形態では、本発明を車両
用空調装置の温水流量制御弁に適用した場合について説
明したが、温水流量の制御に限定されることなく、種々
な用途において本発明は広く適用可能である。また、上
記の実施形態で示したような、流体の入口と出口を有し
て、回動する弁体にて流体流量を制御する二方弁タイプ
の流量制御弁に限らず、例えば特開平８−７２５２９号
公報に示されたような、流体の入口および出口以外に、
低圧部に連通するバイパス路を有し、回動する弁体は入
口から出口へ流れる流体流量を制御すると共に、弁体の
設定開度以下では弁体内部の流体通路をバイパス路に連
通させる、三方弁タイプの流量制御弁にも、本発明は適
用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における流量制御弁の全体
構成を示す断面図である。

【図２】図１の流量制御弁の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…弁ハウジング、２…入口、３…出口、５…弁体、２
０…ポテンショメータ（位置検出手段）、２１…本体
部、２２…軸部、２３…突起部、２４…長穴、２５…タ
ッピングビス（ねじ手段）、３０…弁ハウジングの一部
をなすブラケット、５１…操作軸５１、５２…穴部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平松基彦愛知県大府市横根町惣作70 株式会社東海理機製作所内Ｆターム(参考） 3H054 AA02 BB30 CA02 CB09 CB35 EE01 GG02 GG14 3H065 AA04 BA07 BB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の入口（２）および出口（３）を有
する弁ハウジング（１）と、この弁ハウジング（１）内に回動自在に配置された弁体
（５）とを備え、この弁体（５）は前記弁ハウジング（１）の外部に突出
した操作軸（５１）を有し、前記弁体（５）の回動により前記入口（２）と前記出口
（３）との間の通路開口面積を制御して、流体流量を制
御する流量制御弁において、前記弁体（５）の回動位置を検出する位置検出手段（２
０）を備え、この位置検出手段（２０）は、前記弁ハウジング（１）
に組付けられた本体部（２１）と、前記操作軸（５１）
に連結されて回動する軸部（２２）とを有しており、前
記弁体（５）の回動に伴って前記軸部（２２）が前記本
体部（２１）に対して相対回動することにより、前記弁
体（５）の回動位置を検出するようになっており、さら
に前記本体部（２１）と前記弁ハウジング（１）との相
対位置を調整可能な構造としたことを特徴とする流量制
御弁。
【請求項２】前記本体部（２１）に長穴（２４）を形
成し、この長穴（２４）に挿入されるねじ手段（２５）
によって前記本体部（２１）を前記弁ハウジング（１）
に組付けたことを特徴とする請求項１に記載の流量制御
弁。
【請求項３】前記操作軸（５１）に穴部（５２）を設
けると共に、この穴部（５２）に挿入する突起部（２
３）を前記軸部（２２）に設け、前記穴部（５２）に前
記突起部（２３）を圧入して前記操作軸（５１）と前記
軸部（２２）とを連結したことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の流量制御弁。
【請求項４】前記位置検出手段（２０）が、前記本体
部（２１）と前記軸部（２２）との相対回動に伴って電
気抵抗が変化するポテンショメータであることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の流量制御
弁。