JP5560403B2 - ステッピングモータ駆動式の制御弁 - Google Patents
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Description
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る車両用冷暖房装置の概略構成を表すシステム構成図である。本実施形態は、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車の冷暖房装置として具体化したものである。
図3に示すように、流量制御弁32は、ステッピングモータ駆動式の電動弁として構成され、弁本体101とモータユニット102とを接続部材103を介して組み付けて構成されている。弁本体101は、有底筒状のボディ104に小口径の第1弁105(「第1の弁部」を開閉する)と、大口径の第2弁106(「第2の弁部」を開閉する)とを同軸状に収容して構成される。
図5および図6は、流量制御弁の動作状態を表す説明図である。図5は第1の弁部の全開状態を表し、図6は第2の弁部の全開状態を表している。なお、既に説明した図3は、第1の弁部および第2の弁部の閉弁状態を表している。図7は、流量制御弁の制御状態と弁開度の状態を示す説明図である。同図の横軸にはステッピングモータの開弁方向への回転数(回数)を示し、縦軸には弁開度(弁ストローク:mm)を示している。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、流量制御弁32、切替弁34および過冷却度制御弁42を一体に構成している点で第1実施形態と異なるが、その他の部分については共通する。このため、第1実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図8は、第2実施形態に係る複合弁の具体的構成を表す断面図である。
Claims (7)
- ステッピングモータ駆動式の制御弁において、
上流側から冷媒を導入する導入ポートと、下流側へ冷媒を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとを連通する弁孔とを有するボディと、
前記弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、
前記弁体を前記弁部の開閉方向に駆動するロータを有するステッピングモータと、
前記ボディに固定され、前記ロータの軸線方向に延びるシャフトと、
前記シャフトの外周面に軸線方向にそって延設された螺旋状のガイド部と、
前記ガイド部にそって係合する係合部と前記ロータに支持される動力伝達部とを有し、前記ロータの回転とともに前記シャフトの軸線方向に変位し、前記動力伝達部が前記シャフトの一端側および他端側のそれぞれで係止されることにより前記ロータの回転を規制する回転ストッパと、
前記ロータに係合して軸線方向に並進可能に支持されるとともに前記ボディに螺合し、前記ロータの回転により前記弁体と一体に前記弁部の開閉方向に動作する弁作動体と、
を備え、
前記ロータがその一端側と他端側に軸受部を有する中空形状をなし、
前記シャフトが前記ロータの内部空間に延設されることにより、前記回転ストッパがその内部空間において変位するように構成されていることを特徴とする制御弁。 - 前記弁作動体が前記シャフトと同一軸線上に配置され、
前記ロータの一端側の軸受部が、前記ロータと前記弁作動体との螺合部の外側に位置するよう前記ボディに設けられ、
前記ロータの他端側の軸受部が、前記シャフトにおける前記弁作動体とは反対側の端部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。 - 前記弁作動体と一体に動作可能な第1の弁体と、
前記第1の弁体と一体に動作可能な第2の弁体と、
前記第2の弁体に形成された第1の弁孔と、
前記ボディに前記第1の弁孔よりも大径に形成された第2の弁孔と、
前記第2の弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記第1の弁体が前記第1の弁孔に接離することにより第1の弁部を開閉する一方、前記第2の弁体が前記第2の弁孔に接離することにより第2の弁部を開閉し、
前記ロータが一方向に回転することにより前記第1の弁体が変位して前記第1の弁部が全開状態となったときに前記第2の弁体が前記第1の弁体に係合し、前記ロータが同方向にさらに回転することにより前記第2の弁体が前記第1の弁体に引き上げられるようにして前記第2の弁部を開弁させることを特徴とする請求項1または2に記載の制御弁。 - 前記第2の弁体への上流側圧力の影響をキャンセルするキャンセル構造をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の制御弁。
- 前記第2の弁体に連設されて前記第2の弁孔の下流側にて前記ボディとの間に背圧室を形成する区画部と、前記背圧室に上流側圧力を導入するための連通路とを含み、
前記キャンセル構造が、前記第2の弁体の有効受圧面積と前記区画部の有効受圧面積とを等しくすることにより実現されていることを特徴とする請求項4に記載の制御弁。 - 前記第2の弁体に設けられた弾性体からなり、前記第2の弁孔の上流側開口端部に着脱して前記第2の弁部を開閉する弁部材と、
前記背圧室に設けられた弾性体からなり、前記第2の弁部が閉弁状態となるときに前記区画部に密着してその有効受圧面積を拡大する受圧調整部材と、
を備えることを特徴とする請求項5に記載の制御弁。 - 前記第1の弁体は、前記第1の弁部の開弁時に前記弁作動体と一体に動作可能となり、前記第1の弁部の閉弁時に前記弁作動体と相対変位作可能となるよう前記弁作動体に支持されていることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の制御弁。
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