JP6080182B1 - モータ駆動の開閉弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構造によって流入口を閉じた際に排出口から流体が逆流して出力軸等の表面に悪影響を与えることを確実に防止することができるモータ駆動の開閉弁を提供する。【解決手段】有底筒状の弁本体１の底面１ａに流体の流入口２が形成され、弁本体１の外周１ｂに流体の排出口３が形成されるとともに、弁本体１の開口部にモータ５が配設され、モータ５の出力軸６にその回転により直線運動して流入口２を開閉する弁体７が設けられたモータ駆動の開閉弁において、弁体７の基端部に、弁体７が流入口２を塞いだ位置において排出口３を塞ぐとともに、弁体７が流入口２から後退した位置において排出口３を開く第２の弁体１０を一体に形成した。【選択図】図２

Description

本発明は、ガソリンエンジンのスロットルバルブ等に装着されるモータ駆動の開閉弁に関するものである。
例えば、ガソリンエンジンのスロットルバルブには、アクセルで機械的に開閉するメインバルブと並列的に、当該メインバルブが閉じた際にバイパス流路を流れる空気量を微調整するためのモータ駆動のバイパス弁が設けられている。
図３〜図５は、従来のこの種のモータ駆動のバイパス弁を示すもので、図中符号１が上記メインバルブの前後をバイパスするバイパス流路に連通する弁本体である。
この弁本体１は、有底円筒状に形成されたもので、底面１ａに空気の流入口２が形成され、外周部１ｂに空気の排出口３が形成されている。
そして、この弁本体１の開口部４にステッピングモータ５が配設されるとともに、弁本体１内に延出するステッピングモータ５の出力軸６の先端に、流入口２を開閉する弁体７が設けられている。この弁体７は、内周面に雌ねじ７ａが形成されており、この雌ねじ７ａにステッピングモータ５の出力軸６の外周に形成された雄ねじ（リードスクリュー）６ａが螺合されている。
そして、弁体７は、その外周面に形成された凸部が弁本体１の内壁に軸線方向に沿って形成された溝部に係合されて回転が阻止されることにより、ステッピングモータ５の出力軸６の回転によって上記溝部に案内されつつ直線運動して、図３および図４に示すように、流入口２を開閉するようになっている。
なお、このようなモータの回転によって弁体を直進運動させることにより弁を開閉するモータ駆動の開閉弁は、下記特許文献１、２等においても開示されている。
特開２００６−２３４０３３号公報 特開２０１３−１２６３１５号公報
ところで、上記構成からなるモータ駆動の開閉弁においては、図４に示すように、弁体７を前進させて流入口２を塞いでいる際に、外周部１ｂの排出口３から弁本体１の内部に、エンジンのピストン側からブローバイガスが逆流する虞がある。
そして、このブローバイガスは、燃焼ガス中に未燃焼ガスやオイルミストを含む混合ガスであり、出力軸６の外周や雄ねじ６ａの表面あるいは軸受け９等に付着すると出力低下や異常摩耗の原因になる。このため、弁体７が前進した際にも上記雄ねじ６ａ等が弁本体１の内部に露出しないように、その外周に保護用のスカート８を設ける必要があり、部品点数が増加して組立にも手間を要するという問題点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を増加させることなく、簡易な構造によって、流入口を閉じた際に排出口から流体が逆流して出力軸等の表面に悪影響を与えることを確実に防止することができるモータ駆動の開閉弁を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、有底筒状の弁本体の底面に流体の流入口が形成され、上記弁本体の外周に上記流体の排出口が形成されるとともに、上記弁本体の開口部にモータが配設され、当該モータの出力軸に当該出力軸の回転により直線運動して上記流入口を開閉する弁体が設けられたモータ駆動の開閉弁において、上記弁体の基端部に、当該弁体が上記流入口を塞いだ位置において上記排出口を塞ぐとともに、上記弁体が上記流入口から後退した位置において上記排出口を開く第２の弁体を一体に形成したことを特徴とするものである。
請求項１に記載の発明によれば、モータを回転させて弁体を前進させることにより、流入口を塞いだ際に、弁体に一体に形成した第２の弁体によって排出口を塞ぐことができるために、当該排出口から流体が逆流して弁本体の内部に露出する出力軸等の表面に悪影響を与えることを確実に防止することができる。
本発明に係るモータ駆動の開閉弁の一実施形態を示す弁本体を断面視した正面図である。 図１の流入口を塞いだ状態を示す正面図である。 従来のモータ駆動の開閉弁を示す弁本体を断面視した正面図である。 図３の流入口を塞いだ状態を示す正面図である。 図１の弁体部分の縦断面図である。
図１および図２は、本発明に係るモータ駆動の開閉弁を、ガソリンエンジンのスロットルバルブのバイパス弁に適用した一実施形態を示すもので、図３〜図５に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
図１および図２に示すように、このモータ駆動の開閉弁においては、ステッピングモータ５の出力軸６の外周に図５に示したスカートが設けられておらず、弁体７の基端部に大径部（第２の弁体）１０が形成されている。
この大径部１０は、外径寸法が弁本体１の内径寸法よりも僅かに小さい円柱状に形成されたもので、図２に示す弁体７が流入口２を塞いだ位置において排出口３を塞ぐとともに、図１に示す弁体７が流入口２から後退した位置において排出口３を開く位置および軸線方向の長さ寸法に形成されている。
なお、図中符号１１はステッピングモータ５の端子５ａが接続された回路基板であり、符号１２は、弁本体１の内周に軸線方向に形成された溝部に係合して弁体７の回転を阻止するための凸部である。
以上の構成からなるモータ駆動の開閉弁によれば、ステッピングモータ５の出力軸６を回転させて弁体７を前進させ、図２に示すように、弁体７で流入口２を塞いだ際に、弁体７に一体に形成した大径部１０によって排出口３を塞ぐことができる。
この結果、エンジンのピストン側からブローバイガスが排出口３を介して弁本体１内に逆流して、直接出力軸６の雄ねじ６ａの外周や軸受け９等に吹き付けられることを防止することができる。この結果、上記ブローバイガスが弁本体１の内部に露出する出力軸６等の表面に付着して悪影響を与えることを確実に防止することができる。
また、ステッピングモータ５の出力軸６を逆回転させて、図１に示すように、弁体７を流入口２から後退させて流入口２を開いた際には、大径部１０も後退して排出口３が開くために、メインバルブが閉じた際にバイパス流路をエンジン側に流れる空気量を微調整することができる。
なお、本実施形態においては、弁本体１が有底円筒状に形成されている場合において、弁体７の基端部に大径部（第２の弁体）１０を形成した場合に付いて説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも弁体７が流入口２を塞いだ位置において排出口３を塞ぐとともに、弁体７が流入口２から後退した位置において排出口３を開くことができる形状であれば、各種の形態を採用することが可能である。
また、本実施形態においては、本発明に係るモータ駆動の開閉弁を、ガソリンエンジンのスロットルバルブのバイパス弁に適用した場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限らず、特に弁体によって流入口を塞いだ際に、排出口から弁本体の内部部品に対して有害な気体が逆流する虞のある各種流体の流量調整用の開閉弁として用いることができるものである。
１ 弁本体
１ａ 底面
１ｂ 外周
２ 流入口
３ 排出口
４ 開口部
５ ステッピングモータ（モータ）
６ 出力軸
６ａ 雄ねじ（リードスクリュー）
７ 弁体
７ａ 雌ねじ
１０ 大径部（第２の弁体）

Claims (1)

  1. 有底筒状の弁本体の底面に流体の流入口が形成され、上記弁本体の外周に上記流体の排出口が形成されるとともに、上記弁本体の開口部にモータが配設され、当該モータの出力軸に当該出力軸の回転により直線運動して上記流入口を開閉する弁体が設けられたモータ駆動の開閉弁において、
    上記弁体の基端部に、当該弁体が上記流入口を塞いだ位置において上記排出口を塞ぐとともに、上記弁体が上記流入口から後退した位置において上記排出口を開く第２の弁体を一体に形成したことを特徴とするモータ駆動の開閉弁。
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