JP3005947U - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流量の制御性が高い流量制御弁を低コストに
て提供する。 【構成】 アイドル制御弁のバルブ本体内の弁室１１
に、気体が通流する流量制御穴４を設けた着座シート５
と流量制御穴４に嵌合するテーパー状の弁体とを設け
る。着座シート５をバルブ本体８に固定する固定部材１
５と、固定部材１５に支持されたゴム部材１６（弾性部
材）と、ゴム部材１６に支持され弁体が着座する弁座部
材１７とを積層して形成する。弁体が弁座部材１７に着
座するとき、ゴム部材１６が変形し、弁座部材１７は弁
体の着座位置に合わせて変位する。すると、流量制御穴
４は弁体によって密閉され、閉弁不良による流量制御性
の悪化は防止される。また、必要以上の精密加工は不要
なので、成形コストを押えることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車のアイドル制御弁として用いられる流量制御弁に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車用ガソリン機関においては、スロットバルブと並行にバイパス通 路を設け、この通路を流れる空気量を制御し、アイドル回転数を制御する装置と してアイドル制御弁１が用いられている。アイドル制御弁１はコントロールユニ ットからの指令に基づき作動する流量制御弁であり、例えば図７に示すように、 流入路２と流出路３間の気体の流量を、流量制御穴４が開口した合成樹脂製の着 座シート５と、前記流量制御穴４に嵌合し上下に移動可能な合成樹脂製のテーパ ー状の弁体６と、該弁体６を駆動するステッピングモータ７とによって制御する ものである。

【０００３】 前記アイドル制御弁１を全閉にするには、弁体６をステッピングモータ７によ って下方へ移動して流量制御穴４の開口縁４ａに当接させ、弁体６によって流量 制御穴４を閉鎖する。また、アイドル制御弁１によって流量を制御するには、弁 体６を徐々に上方へ移動させて弁体６と流量制御穴４との間にリング状の隙間を 形成し、この隙間面積を変化させることにより前記流量を制御する。また、アイ ドル制御弁１を全開にするには、弁体６が流量制御穴４から十分に離れるように 上方へ移動して流量制御穴４を解放し、前記隙間面積を最大にする。このように 、弁体６を上下に移動させて弁開度を調整し、前記隙間面積を変化させて流量を 制御する構成となっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来のアイドル制御弁１では、全閉時に流量制御穴４を弁体６により密閉 させる必要があり、このため前記弁体６を、前記流量制御穴４の中心軸に合わせ て移動させなければならない。しかしながら、前記アイドル制御弁１では、前記 着座シート５，前記弁体６の組み付け誤差、あるいは、弁体６の移動時に発生す る振動、により心ずれが発生してしまうことがある。この場合には、弁体６によ る流量制御穴４の閉弁不良を起こし、閉弁流量の増大なる問題が発生する。

【０００５】 また、前記全閉時に弁体６を流量制御穴４の開口縁４ａに当接させるときには 、弁体６、または、流量制御穴４の開口縁４ａの摩耗を防止するために、弁体６ を適当な圧力で当接させて停止させなければならず、このために、弁体６の精密 な制御と寸法精度が要求される。こうしたことから、前記弁体６の正確な移動、 制御、さらには、精密な加工技術が必要となり、コストが高くなってしまうとい う問題点があった。

【０００６】 本考案は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、流量の制御性 が高い流量制御弁を低コストにて提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、請求項１の考案では、流入路と流出路との連通部に 、流量制御穴が貫通した弁座部材を弾性部材を介して支持し、前記流量制御穴に テーパー状の弁体を抜き差し方向に移動して前記流量制御穴の開度を変化させ、 該流量制御穴を通流する流体の流量を制御する一方、全閉作動時には、前記弁体 の外周面を前記流量制御穴の開口縁に当接させ前記流量制御穴を閉鎖させる。

【０００８】 請求項２の考案においては、バルブ本体の流入路と流出路とを連通する連通部 に流量制御穴が貫通した着座シートが固定され、前記流量制御穴にテーパー状の 弁体を抜き差し方向に移動して前記流量制御穴の開度を変化させ、該流量制御穴 を通流する流体の流量を制御する一方、全閉作動時に、前記弁体の外周面を前記 流量制御穴の開口縁に当接させ前記流量制御穴を閉鎖させる流量制御弁において 、前記着座シートを、該着座シートを前記連通部に固定する固定部材と、該固定 部材に支持された弾性部材と、該弾性部材を介して前記固定部材に支持され前記 開口縁を形成する弁座部材とにより一体的に形成した。

【０００９】 請求項３の考案では、前記固定部材と前記弾性部材と前記弁座部材とを、前記 流量制御穴の貫通方向に積層した。

【００１０】 請求項４の考案にあっては、前記弾性部材を薄肉筒状に形成した。

【００１１】 請求項５の考案においては、前記弾性部材の外周面に、前記貫通方向に延在し 、前記固定部材と前記弁座部材の間隔と同寸法の凸部を形成した。

【００１２】 請求項６の考案では、前記弾性部材をゴムにより形成した。

【００１３】

【作用】

前記請求項１の構成において、弁体が弁座部材に当接するとき、弁体の組み付 け誤差や弁体の移動時に発生する振動により、弁体の移動方向に多少の心ずれが 発生した場合であっても、弁体が当接する弁座部材は弾性部材を介して連通部に 支持されているので、弁座部材は、前記弾性部材が変形することにより、弁体の 位置に合わせて変位する。したがって、弁体と弁座部材は密着し、流量制御穴は 弁体によって密閉される。また、弁座部材に弁体が強く当たる場合であっても、 前記弾性部材が変形して弁座部材を変位させるので、弁体や弁座部材が摩耗する ことなく流量制御穴は弁体により密閉される。

【００１４】 請求項２の構成にあっては、着座シートの弁座部材は弾性部材を介してバルブ 本体に固定されているので、弁体が弁座部材に当接するとき、あるいは、弁座部 材に弁体が強く当たる場合であっても、請求項１の場合と同様に、流量制御穴は 弁体によって密閉される。

【００１５】 請求項３の構成では、請求項１の作用に加えて、前記着座シートの前記固定部 材と前記弾性部材と前記弁座部材は、前記流量制御穴が貫通する方向に積層され 形成されているので、前記固定部材と前記弁座部材とを成形する際の成形誤差は 前記弾性部材により吸収され、着座シート全体の製造誤差は吸収される。

【００１６】 請求項４の構成にあっては、請求項１の作用に加えて、弁体が当接する弁座部 材は、薄肉筒状の弾性部材を介して前記固定部材によりバルブ本体に固定されて いるので、弁座部材はより変位し易い。

【００１７】 請求項５の構成においては、請求項１の作用に加えて、前記弾性部材の外周面 に形成された凸部は、前記弁座部材と前記固定部材とに当接するので、前記弾性 部材は、外周面より補強されている。

【００１８】 請求項６の構成では、請求項１の作用に加えて、前記弾性部材は、一般的に使 用されているゴムにより形成される。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例を図面にしたがって説明する。図１に示すように、 本考案にかかる流量制御弁としてのアイドル制御弁１は、バルブ本体８と、該バ ルブ本体８にＯリング９を介して取り付けられたステッピングモータ７からなる 駆動機構１０とにより構成されている。

【００２０】 前記バルブ本体８には内部に円筒形状の弁室１１が設けられており、バルブ本 体８には、前記弁室１１へ外部から気体を流入する円筒状の流入路２と、取り込 まれた前記気体を流出する内周壁に雌ねじ１２が形成された流出路３とが互いに 直角に位置するように設けられている。前記弁室１１内には、前記気体が通流す る流量制御穴４が開設された着座シート５と、前記流量制御穴４に嵌合するテー パー状の弁体６とからなる流量制御機構１２が設けられている。

【００２１】 該流量制御機構１４を形成する弁体６は、前記ステッピングモータ７に連結部 １４を介して結合されており、前記流量制御穴４上を上下に移動できるように構 成されている。また、前記着座シート５は、図２に示すように、該着座シート５ をバルブ本体８に固定する雄ねじ１３が形成された円筒状の固定部材１５と、該 固定部材１５に支持された円形の開口部を有した円板状のゴム部材１６（弾性部 材）と、該ゴム部材１６に支持され前記弁体６が着座する開口部を有した円板状 の弁座部材１７とが超音波溶接により積層形成されており、前記固定部材１５の 雄ねじ１３が前記雌ねじ１２に捩込まれ、バルブ本体８に固定されている。

【００２２】 以上の構成にかかる本実施例において、アイドル制御弁１の流量制御機構１４ によって流量を制御するときの動作について説明する。流量を最小流量である０ に設定する際には、弁体６を前記ステッピングモータ７によって下方へ移動し、 弁体６の外周面を前記着座シート５に開設された流量制御穴４の開口縁に当接さ せる。このとき、弁体６の組み付け誤差や、弁体６を駆動する際に発生する振動 によって弁体６の移動方向に心ずれを起こし、弁体６の着座位置が前記流量制御 穴４の中心部より多少ずれてしまった場合であっても、前記ゴム部材１６が変形 し、弁座部材１７が弁体６の位置に合わせて変位する。したがって、弁体６の外 周面は流量制御穴４の開口縁に密着して流量制御穴４は弁体６によって密閉され 、閉弁不良による閉弁流量の増大は防止される。

【００２３】 また、弁体６が弁座部材１７に着座する際に弁体６が強く当たても、前述と同 様に前記ゴム部材１６が変形して弁座部材１７を変位させるので、弁体６や弁座 部材１７が摩耗することはない。これにより、摩耗による流量制御性の悪化は防 止されるので、弁体６を必要以上に精密に制御する必要はなくなる。さらに、弁 体６，着座シート５の外形寸法を必要以上に高精度に成形する必要はなくなり、 これらを成形する際の成形コストを押えることができる。

【００２４】 加えて、固定部材１５と弁座部材１７間には入手し易く、安価なゴム部材１６ が使用され、さらには固定部材１５と弁座部材１７の成形誤差を前記ゴム部材１ ６により吸収することもできる。

【００２５】 次に、弁体６を僅かに上方へ移動して、弁体６と弁座部材１７の開口縁との間 にリング状の隙間を形成し、少量の気体を通流させる。このとき、アイドル制御 弁１に振動が加わり、バルブ本体８が振動して弁体６と弁座部材１７が接触して しまう場合であっても、前記弁座部材１７が変位するため両部材の摩耗は防止さ れる。

【００２６】 なお、本実施例においては、弁座部材１７と弾性部材（ゴム部材１６）とを着 座シート５に一体的に形成したが、バルブ本体８に所定形状の穴をあらかじめ設 けておき、この穴に直接、弾性部材（ゴム部材１６）を介して弁座部材１７を設 けても良い。また、弾性部材をゴム部材１６により形成したが、他の弾性部材を 使用した場合であっても、前述と同様に、流量の制御性の向上や、各部材の成形 コストの削減を行うことができる。さらに、本考案においては、弁座部材１７， ゴム部材１６，固定部材１５を積層させて立体的に着座シート５を形成したが、 流量制御穴４を中心にして周方向へ向けて環状の弁座部材１７，ゴム部材１６， 固定部材１５を連設して着座シート５を平面的に形成しても良い。

【００２７】 一方、図３および図４は本考案の第２実施例を示すものであり、着座シート５ は、該着座シート５をバルブ本体８に固定する雄ねじ１３が形成された円筒状の 固定部材１５と、該固定部材１５に支持された円筒状のゴム部材１６（弾性部材 ）と、該ゴム部材１６に支持され前記弁体６が着座する円筒状の弁座部材１７と により形成されており、着座シート５には前記弁座部材１７から前記固定部材１ ５へ貫通する流量制御穴４が形成されている。前記弁座部材１７と前記固定部材 １５とには、互いが対向する対向面２０，２０と、前記流量制御穴４を形成する 夫々の内周面とが交わる角部分に段部２２，２２が形成されており、この段部２ ２，２２には、薄肉円筒状のゴム部材１６が内嵌されている。そして、前記固定 部材１５の雄ねじ１３が、バルブ本体８に設けられた雌ねじ１２に捩込まれ、前 記着座シート５はバルブ本体８に固定されている（図１参照）。

【００２８】 このような構成では、ゴム部材１６を薄肉に形成したことにより、ゴム部材１ ６の材料費を削減するとともに、弁座部材１７が、前記弁体６の移動方向に、よ り変位し易くなる。

【００２９】 なお、図５および図６に示すように、ゴム部材１６の外周壁に、前記流量制御 穴４の貫通方向に対して直角方向に延在し、前記弁座部材１７と前記固定部材１ ５との間隔と同寸法の凸部２３を４カ所に形成してゴム部材１６に若干の強度を 持たせれば、前記着座シート５をバルブ本体８に取り付ける際に、着座シート５ に外力が加わりゴム部材１６が不用意に変形することはなく、しかも、ゴム部材 １６の弾性力性は経時的に低下しにくくなる。また、ゴム部材１６の外周壁の４ カ所に前記凸部２３，・・・を形成したが、該凸部２３を４カ所に形成するのみ ならず、複数箇所に形成したり、あるいは、連続的に延在させて形成しても良い 。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の請求項１の構成によれば、弁体が弁座部材に当接 する際、弁体の位置に合わせて弁座部材が変位し、流量制御穴の閉弁不良は発生 しないので、流量の制御性は向上する。また、弁体が弁座部材に強く当たってし まう場合に、弁体と弁座部材が接触することによって発生する両部材の摩耗は防 止されるので、流量の制御性は向上し、また必要以上に弁体の精密な制御を行う 必要もなくなる。さらに、外形寸法の精度を必要以上に向上させる必要はなくな り、成形コストを押えることができる。

【００３１】 請求項２の構成にあっては、請求項１の場合と同様の効果を得ることができる 。

【００３２】 請求項３の構成では、請求項１の効果に加えて、前記固定部材と前記弁座部材 の成形誤差は前記弾性部材により吸収されるので、前記固定部材や前記弁座部材 の外形寸法の精度を必要以上に向上させる必要はなくなる。

【００３３】 請求項４の構成にあっては、請求項１の効果に加えて、前記弁座部材がより変 位し易いので、弁体が移動する際に発生するに弁体の心ずれや、弁体を組み立て る際の組み立て誤差が大きくなった場合でも流量の制御性を確保することができ る。

【００３４】 請求項５の構成においては、請求項１の効果に加えて、前記弾性部材は凸部に より補強されているので、弾性体の弾性力性は経時的に低下しにくくなる。

【００３５】 請求項６の構成では、請求項１の効果に加えて、前記弾性部材は一般的に使用 されているゴム製なので、安価に入手することができ、低コストの流量制御弁を 提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示すアイドル制御弁の一
部断面図である。

【図２】図１の着座シートを示す拡大図である。

【図３】本考案の第２実施例を示す着座シートの断面図
である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】本考案の他の実施例を示す着座シートの断面図
である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】従来のアイドル制御弁を示す一部断面図であ
る。

【図８】図７のＡ部分の拡大図である。

【符号の説明】

１ アイドル制御弁（流量制御弁） ２ 流入路 ３ 流出路 ４ 流量制御穴 ５ 着座シート ６ 弁体 ８ バルブ本体 １５ 固定部材 １６ ゴム部材（弾性部材） １７ 弁座部材 ２３ 凸部

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入路と流出路との連通部に、流量制御
   穴が貫通した弁座部材を弾性部材を介して支持し、前記
   流量制御穴にテーパー状の弁体を抜き差し方向に移動し
   て前記流量制御穴の開度を変化させ、該流量制御穴を通
   流する流体の流量を制御する一方、全閉作動時には、前
   記弁体の外周面を前記流量制御穴の開口縁に当接させ前
   記流量制御穴を閉鎖させることを特徴とする流量制御
   弁。
2. 【請求項２】 バルブ本体の流入路と流出路とを連通す
   る連通部に流量制御穴が貫通した着座シートが固定さ
   れ、前記流量制御穴にテーパー状の弁体を抜き差し方向
   に移動して前記流量制御穴の開度を変化させ、該流量制
   御穴を通流する流体の流量を制御する一方、全閉作動時
   に、前記弁体の外周面を前記流量制御穴の開口縁に当接
   させ前記流量制御穴を閉鎖させる流量制御弁において、 前記着座シートを、該着座シートを前記連通部に固定す
   る固定部材と、該固定部材に支持された弾性部材と、該
   弾性部材を介して前記固定部材に支持され前記開口縁を
   形成する弁座部材とにより一体的に形成したことを特徴
   とする流量制御弁。
3. 【請求項３】 前記固定部材と前記弾性部材と前記弁座
   部材とを、前記流量制御穴の貫通方向に積層したことを
   特徴とする請求項２記載の流量制御弁。
4. 【請求項４】 前記弾性部材を、薄肉筒状に形成したこ
   とを特徴とする請求項２記載の流量制御弁。
5. 【請求項５】 前記弾性部材の外周面に、前記貫通方向
   に延在し、前記固定部材と前記弁座部材の間隔と同寸法
   の凸部を形成したことを特徴とする請求項４記載の流量
   制御弁。
6. 【請求項６】 前記弾性部材をゴムにより形成したこと
   を特徴とする請求項５記載の流量制御弁。