JP6581367B2 - Flow control valve - Google Patents

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Description

本発明は、例えば自動車用冷却水の流量制御に供する流量制御弁に関する。   The present invention relates to a flow rate control valve used for controlling the flow rate of cooling water for automobiles, for example.

例えば自動車用冷却水の流量制御に適用される従来の流量制御弁としては、例えば以下の特許文献1に記載されたようなものが知られている。   For example, as a conventional flow control valve applied to the flow control of cooling water for automobiles, for example, the one described in Patent Document 1 below is known.

この流量制御弁は、ほぼ筒状の弁体たるロータの回転位置(位相)に応じて流量制御を行ういわゆるロータリ式のバルブであって、電動モータの出力軸に接続される1対の平歯車により構成される第1ギヤと、ロータの回転軸に接続され、ねじ歯車と斜歯歯車とで構成される1組のウォームギヤと、該ウォームギヤと第1ギヤとの間に介装される1対の平歯車により構成される第2ギヤと、で構成された減速機構をハウジング内部に収容してなり、該減速機構を介して電動モータの出力を減速してロータに伝達するようになっている。   This flow control valve is a so-called rotary valve that performs flow control in accordance with the rotational position (phase) of a rotor that is a substantially cylindrical valve body, and is a pair of spur gears connected to the output shaft of an electric motor. A pair of worm gears that are connected to the rotating shaft of the rotor and are constituted by a screw gear and an inclined gear, and a pair that is interposed between the worm gear and the first gear. And a second reduction gear constituted by a spur gear is housed inside the housing, through which the output of the electric motor is reduced and transmitted to the rotor. .

特開2013−249810号公報JP 2013-249810 A

しかしながら、前記従来の流量制御弁によれば、例えばシール性能の向上、すなわちロータに摺接するシール部材の押圧力向上などによってロータの駆動トルクが増大するなど、より大きな減速比が必要となった場合、前記ウォームギヤの斜歯歯車を大径化する必要がある。すると、当該大径化により前記第1、第2ギヤの位置変更が余儀なくされ、その結果、前記ハウジングにおける前記減速機構の投影面積が増大し、該ハウジングの大型化を招来してしまうおそれがあった。   However, according to the conventional flow control valve, for example, when a larger reduction ratio is required, such as an improvement in sealing performance, that is, an increase in the driving torque of the rotor due to an improvement in the pressing force of the seal member that is in sliding contact with the rotor It is necessary to increase the diameter of the bevel gear of the worm gear. Then, due to the increase in diameter, the position of the first and second gears must be changed, and as a result, the projected area of the speed reduction mechanism in the housing may increase, leading to an increase in the size of the housing. It was.

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであって、減速機構の減速比の増大化に伴うハウジングの大型化を抑制し得る流量制御弁を提供することを目的としている。   The present invention has been devised in view of such technical problems, and an object of the present invention is to provide a flow control valve capable of suppressing an increase in the size of a housing accompanying an increase in a reduction ratio of a reduction mechanism.

本発明は、回動位相に基づきエンジンの冷却水の流量制御に供する弁体と、該弁体を収容するハウジングと、前記弁体を駆動制御するアクチュエータと、該アクチュエータと前記弁体とを接続する少なくとも2つ以上のウォームギヤを有する駆動機構と、を備えたことを特徴としている。   The present invention connects a valve body for controlling the flow rate of engine cooling water based on a rotation phase, a housing for housing the valve body, an actuator for driving and controlling the valve body, and the actuator and the valve body. And a drive mechanism having at least two or more worm gears.

本発明によれば、2つ以上のウォームギヤを有する駆動機構を採用することで、該駆動機構の投影面積の増大を抑制しながら、減速比を増大させることが可能となり、該減速比増大に伴う装置の大型化を抑制することができる。   According to the present invention, by adopting a drive mechanism having two or more worm gears, it is possible to increase the reduction ratio while suppressing an increase in the projected area of the drive mechanism, and accompanying this increase in the reduction ratio An increase in the size of the apparatus can be suppressed.

本発明に係る流量制御弁の自動車用冷却水の循環系への適用説明に供する冷却水回路図である。It is a cooling water circuit diagram with which it uses for the application description to the circulation system of the cooling water for motor vehicles of the flow control valve which concerns on this invention. 本発明に係る流量制御弁の他の適用例を示す冷却水回路図である。It is a cooling water circuit diagram which shows the other example of application of the flow control valve which concerns on this invention. 本発明に係る流量制御弁の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the flow control valve concerning the present invention. 図3に示す流量制御弁の平面図である。It is a top view of the flow control valve shown in FIG. 図4のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図5に示すシール部材と弁体との摺接点近傍の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of a sliding contact between the seal member and the valve body shown in FIG. 5. 図4に示す流量制御弁の側面図である。It is a side view of the flow control valve shown in FIG. 図7のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 図3に示すフェールセーフバルブの縦断面図であって、(a)は閉弁状態、(b)は開弁状態を示す図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fail-safe valve shown in FIG. 3, (a) is a valve closing state, (b) is a figure which shows a valve opening state. 図3に示す弁体の斜視図であって、(a)〜(d)はそれぞれ別の視点から見た状態を示す図である。It is a perspective view of the valve body shown in FIG. 3, Comprising: (a)-(d) is a figure which shows the state seen from another viewpoint, respectively. (a)は図10(a)のC方向から見た矢視図、(b)は図10(a)のD−D線断面図である。(A) is the arrow line view seen from the C direction of Fig.10 (a), (b) is the DD sectional view taken on the line of Fig.10 (a). 図3に示す減速機構の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the speed reduction mechanism shown in FIG. 3. 図12に示す減速機構の平面図である。It is a top view of the deceleration mechanism shown in FIG. 図13のE−E線断面図である。It is the EE sectional view taken on the line of FIG. 本発明に係る流量制御弁の作動状態の説明する図であって、(a)は全ての排出口が非連通となる状態、(b)は第1排出口のみが連通した状態、(c)は第1、第2排出口が連通した状態、(d)は全ての排出口が連通した状態を示す弁体収容部の展開図である。It is a figure explaining the operating state of the flow control valve concerning the present invention, and (a) is a state where all the discharge ports are out of communication, (b) is a state where only the 1st discharge port is connected, (c) FIG. 4 is a development view of the valve body housing portion showing a state in which the first and second discharge ports are in communication and (d) is a state in which all the discharge ports are in communication. 従来の流量制御弁における減速機構の斜視図である。It is a perspective view of the deceleration mechanism in the conventional flow control valve.

以下、本発明に係る流量制御弁の実施形態を図面に基づき説明する。なお、下記の実施形態では、本発明に係る流量制御弁を従来と同様の自動車用冷却水(以下、単に「冷却水」と略称する。)の循環系に適用したものを例に説明する。   Hereinafter, embodiments of a flow control valve according to the present invention will be described based on the drawings. In the following embodiment, a flow control valve according to the present invention will be described as an example in which the flow control valve according to the present invention is applied to a circulating system for automotive cooling water (hereinafter simply referred to as “cooling water”).

まず、この流量制御弁CVが適用される冷却水の循環回路について説明すると、図1に示すように、当該流量制御弁CVは、エンジンEG(具体的には、図示外のシリンダヘッド)の側部に配置され、該エンジンEGと暖房熱交換器HT(EGRクーラEC)、オイルクーラOC及びラジエータRDとの間に配置されている。そして、ウォータポンプWPによって加圧され導入通路L0を通じて当該流量制御弁CVに導かれた冷却水が、第1〜第3配管L1〜L3を介して暖房熱交換器HT、オイルクーラOC及びラジエータRD側へとそれぞれ分配されると共に、その各流量が制御されるようになっている。なお、この際、前記暖房熱交換器HTへと導かれた冷却水については、EGRクーラECへと導かれた後、エンジンEG側へと還流されるようになっている。   First, the cooling water circulation circuit to which the flow control valve CV is applied will be described. As shown in FIG. 1, the flow control valve CV is provided on the side of the engine EG (specifically, a cylinder head not shown). Arranged between the engine EG and the heating heat exchanger HT (EGR cooler EC), the oil cooler OC, and the radiator RD. Then, the cooling water pressurized by the water pump WP and guided to the flow control valve CV through the introduction passage L0 is supplied to the heating heat exchanger HT, the oil cooler OC, and the radiator RD via the first to third pipes L1 to L3. Each flow is distributed to the side, and each flow rate is controlled. At this time, the cooling water led to the heating heat exchanger HT is led to the EGR cooler EC and then returned to the engine EG side.

また、前記流量制御弁CVには、前記導入通路L0をバイパスして冷却水をスロットルチャンバーTCへと直接導くバイパス通路BLが設けられ、該バイパス通路BLをもって、エンジンEG側から導かれた冷却水を常時スロットルチャンバーTCへと供給可能となっている。そして、該スロットルチャンバーTCに供給された冷却水は、前記暖房熱交換器HTと同様、EGRクーラECへと導かれて、該EGRクーラECを通じてエンジンEG側へと還流される。図1中における符号WTは水温センサを示している。   Further, the flow rate control valve CV is provided with a bypass passage BL that bypasses the introduction passage L0 and directly leads the cooling water to the throttle chamber TC, and the cooling water guided from the engine EG side with the bypass passage BL. Can always be supplied to the throttle chamber TC. Then, the cooling water supplied to the throttle chamber TC is guided to the EGR cooler EC and is returned to the engine EG side through the EGR cooler EC, similarly to the heating heat exchanger HT. A symbol WT in FIG. 1 indicates a water temperature sensor.

なお、前記流量制御弁CVの配置については、上記エンジンEG直後の配置に限定されるものではなく、例えば図2に示すようなエンジンEG直前に配置してもよく、搭載対象の仕様に応じて適宜変更することができる。また、前記スロットルチャンバーTCへの分配については、後述するように冷却水の流量制御対象に該当しないことから、同図にも示すように、前記バイパス通路BLの有無についても、搭載対象の仕様に応じて適宜変更することができる。   The arrangement of the flow control valve CV is not limited to the arrangement immediately after the engine EG, and may be arranged immediately before the engine EG as shown in FIG. 2, for example, depending on the specifications of the mounting target. It can be changed as appropriate. Further, since the distribution to the throttle chamber TC does not correspond to the cooling water flow rate control target as will be described later, the presence or absence of the bypass passage BL also conforms to the specification of the mounting target as shown in FIG. It can be changed accordingly.

続いて、前記流量制御弁CVの具体的な構成について説明すると、この流量制御弁CVは、図3、図14に示すように、後述の弁体3及び電動モータ4を収容する第1ハウジング11と後述する減速機構5を収容する第2ハウジング12とからなるハウジング1と、第1ハウジング11と第2ハウジング12とを隔成する第1ハウジング11の端壁11bに挿通配置され、該端壁11bに保持される軸受B1によって回転自在に支持された回転軸2と、該回転軸2の一端部に固定され、第1ハウジング11内にて回転自在に収容されたほぼ円筒状の弁体3と、第1ハウジング11内にて弁体3と並列に配置され、弁体3の駆動制御に供する電動モータ4と、該電動モータ4のモータ出力軸4cと回転軸2との間に介装され、電動モータ4の回転速度を減速して伝達する減速機構5と、から主として構成されている。   Next, the specific configuration of the flow control valve CV will be described. As shown in FIGS. 3 and 14, the flow control valve CV includes a first housing 11 that houses a valve body 3 and an electric motor 4 described later. And a second housing 12 that houses a speed reduction mechanism 5 to be described later, and an end wall 11b of the first housing 11 that separates the first housing 11 and the second housing 12 from each other. A rotary shaft 2 rotatably supported by a bearing B1 held by 11b, and a substantially cylindrical valve body 3 fixed to one end of the rotary shaft 2 and rotatably accommodated in the first housing 11. And an electric motor 4 disposed in parallel with the valve body 3 in the first housing 11 and used for driving control of the valve body 3, and interposed between the motor output shaft 4 c of the electric motor 4 and the rotary shaft 2. The electric motor 4 A speed reduction mechanism 5 for transmitting by decelerating the speed, and is mainly comprised.

前記第1ハウジング11は、アルミニウム合金材料によって鋳造されてなるもので、幅方向一端側に偏倚して弁体3を収容するほぼ筒状の弁体収容部13が軸方向一端側に向けて開口形成されると共に、該弁体収容部13に隣接するかたちで、幅方向他端側に偏倚して電動モータ4を収容するほぼ筒状のモータ収容部14が軸方向他端側に向けて開口形成され、前記弁体収容部13の一端側開口の外周域に延設される第1フランジ部11aを介して図示外のエンジンの側部に図示外のボルトによって取付固定されている。なお、かかる取付の際、第1ハウジング11の第1フランジ部11aと前記エンジン側部との間には環状のシール部材SL1が介装され、該シール部材SL1によって弁体収容部13内が液密に保持される構成となっている。   The first housing 11 is cast from an aluminum alloy material, and a substantially cylindrical valve body accommodating portion 13 that is biased toward one end side in the width direction and accommodates the valve body 3 opens toward one end side in the axial direction. A substantially cylindrical motor housing portion 14 that is formed and is adjacent to the valve body housing portion 13 and is biased toward the other end in the width direction to house the electric motor 4 is opened toward the other end in the axial direction. It is formed and fixed to a side portion of the engine (not shown) by a bolt (not shown) via a first flange portion 11a formed and extending in the outer peripheral area of the one end side opening of the valve body housing portion 13. During the mounting, an annular seal member SL1 is interposed between the first flange portion 11a of the first housing 11 and the engine side portion, and the inside of the valve body housing portion 13 is liquidated by the seal member SL1. It is configured to be held tightly.

前記弁体収容部13は、前記一端側開口が図示外のエンジン内部と連通して該エンジン内部からの冷却水を導入する主連通口である導入口10として構成され、該導入口10を通じて弁体3の内周側及び外周側にそれぞれ形成される内周側通路17及び外周側通路18に前記冷却水をそれぞれ導くようになっている。また、前記弁体収容部13の周壁には、所定の周方向位置に、前記第1〜第3配管L1〜L3との接続に供するほぼ円筒状の複数の連通口である第1〜第3排出口E1〜E3が、径方向に貫通形成されている。そして、この第1〜第3排出口E1〜E3のうち、暖房熱交換器HTと連通する中径状の第1排出口E1と、オイルクーラOCと連通する小径状の第2排出口E2とが弁体収容部13の軸方向において重合(径方向にほぼ対向)して配置されると共に、オイルクーラOCと連通する小径状の第2排出口E2と、ラジエータRDと連通する大径状の第3排出口E3とが弁体収容部13の軸方向に並列に隣接して配置され、第1、第2排出口E1,E2が導入口10側に、第3排出口E3が端壁11b側に、それぞれ偏倚して設けられている。   The valve body accommodating portion 13 is configured as an inlet 10 which is a main communication port whose one end side opening communicates with the inside of the engine (not shown) and introduces cooling water from the inside of the engine. The cooling water is guided to an inner peripheral side passage 17 and an outer peripheral side passage 18 respectively formed on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the body 3. Moreover, the 1st-3rd which is a some cylindrical communication port provided to the surrounding wall of the said valve body accommodating part 13 for a connection with the said 1st-3rd piping L1-L3 in a predetermined | prescribed circumferential direction position. The discharge ports E1 to E3 are formed to penetrate in the radial direction. Of the first to third discharge ports E1 to E3, a medium-diameter first discharge port E1 communicating with the heating heat exchanger HT and a small-diameter second discharge port E2 communicating with the oil cooler OC Are arranged in the axial direction of the valve body housing portion 13 (substantially opposed to the radial direction), and have a small-diameter second discharge port E2 that communicates with the oil cooler OC, and a large-diameter shape that communicates with the radiator RD. The 3rd discharge port E3 is arrange | positioned adjacent to the axial direction of the valve body accommodating part 13 in parallel, 1st, 2nd discharge port E1, E2 is the inlet 10 side, and 3rd discharge port E3 is end wall 11b. Each side is biased.

そして、前記第1〜第3排出口E1〜E3の内周側には、これら第1〜第3排出口E1〜E3を閉じる際に該各排出口E1〜E3と弁体3との間を液密にシールするシール手段が設けられている。このシール手段は、各排出口E1〜E3の内端側において進退移動可能に収容され、弁体3の外周面に摺接することにより各排出口E1〜E3と弁体3との間をシールするほぼ円筒状の第1〜第3シール部材S1〜S3と、各排出口E1〜E3の外端側において各配管L1〜L3の開口縁(第1配管L1についてはリテーナ部材16)に着座させるかたちで該各配管L1〜L3の開口縁と各シール部材S1〜S3の内側端面との間に所定の予圧をもって弾装され、該各シール部材S1〜S3を弁体3側へと付勢する第1〜第3コイルスプリングSP1〜SP3と、各排出口E1〜E3の内周面に切欠形成された凹部に収容されるかたちで各排出口E1〜E3の内周面と各シール部材S1〜S3の外周面との間に介装され、該各シール部材S1〜S3の外周面と摺接することによって各排出口E1〜E3と各シール部材S1〜S3との間をシールする周知のOリングSL2と、から構成されている。   Then, on the inner peripheral side of the first to third discharge ports E1 to E3, when the first to third discharge ports E1 to E3 are closed, a space between the discharge ports E1 to E3 and the valve body 3 is provided. Sealing means for liquid-tight sealing is provided. This sealing means is accommodated so as to be able to move forward and backward on the inner end side of each of the discharge ports E1 to E3, and seals between each of the discharge ports E1 to E3 and the valve body 3 by slidingly contacting the outer peripheral surface of the valve body 3. The substantially cylindrical first to third seal members S1 to S3 and the opening edges of the pipes L1 to L3 (the retainer member 16 for the first pipe L1) on the outer ends of the discharge ports E1 to E3 Thus, a first preload is applied between the opening edges of the pipes L1 to L3 and the inner end faces of the seal members S1 to S3, and the seal members S1 to S3 are urged toward the valve body 3 side. 1st-3rd coil spring SP1-SP3 and the inner peripheral surface of each discharge port E1-E3 and each sealing member S1-S3 in the form accommodated in the recessed part notched and formed in the inner peripheral surface of each discharge port E1-E3. Each of the sealing members S1. And a well known O-ring SL2 for sealing between the respective outlet E1~E3 with the seal members S1 to S3, by contact S3 outer peripheral surface in sliding of the.

前記各シール部材S1〜S3は、弁体3側となる一端側の内周縁に、後述の第1〜第3シール摺接部D1〜D3と摺接するほぼ円錐テーパ状に形成された第1〜第3弁体摺接部S1a〜S3aが設けられている一方、他端側には、各コイルスプリングSP1〜SP3の一端側の着座に供する平坦状の第1〜第3着座面S1b〜S3bが形成されている。かかる構成から、前記各弁体摺接部S1a〜S3aについては、前記各シール摺接面D1〜D3に対して、厚さ幅方向(径方向)の中間部(具体的には図6中の点F参照)のみが摺接する、いわゆる線接触をもって摺接するようになっている。   Each of the sealing members S1 to S3 is formed in a substantially conical taper shape that is slidably contacted with first to third seal sliding contact portions D1 to D3 described later on the inner peripheral edge on one end side that is the valve body 3 side. While the third valve body sliding contact portions S1a to S3a are provided, on the other end side, flat first to third seating surfaces S1b to S3b used for seating on one end side of the coil springs SP1 to SP3 are provided. Is formed. With such a configuration, the valve body sliding contact portions S1a to S3a have intermediate portions (specifically in FIG. 6) in the thickness width direction (radial direction) with respect to the seal sliding contact surfaces D1 to D3. Only the point F) is in sliding contact, so-called line contact.

また、前記弁体収容部13の他端側には、図7、図8に示すように、内端側が外周側通路18に臨み、かつ外端側に第4配管L4が接続されることで冷却水をスロットルチャンバーTCへと導く第4排出口E4が貫通形成され、これによって、前記バイパス通路BL(図1参照)が構成されている。すなわち、かかる構成より、外周側通路18に導かれた冷却水を、後述する弁体3の回動位相にかかわらず常に第4配管L4を介してスロットルチャンバーTCへ分配することが可能となっている。   In addition, as shown in FIGS. 7 and 8, the other end side of the valve body accommodating portion 13 is such that the inner end faces the outer peripheral passage 18 and the fourth pipe L4 is connected to the outer end. A fourth discharge port E4 that guides the cooling water to the throttle chamber TC is formed so as to penetrate the bypass passage BL (see FIG. 1). That is, with this configuration, it is possible to always distribute the cooling water guided to the outer peripheral passage 18 to the throttle chamber TC via the fourth pipe L4 regardless of the rotation phase of the valve body 3 described later. Yes.

さらに、前記第3排出口E3の側部には、図3、図8、図9に示すように、例えば電気系失陥時など弁体3を駆動することができない非常時に弁体収容部13(外周側通路18)と第3排出口E3とを連通可能にするフェールセーフバルブ20が設けられていて、弁体3の不動状態であっても、ラジエータRDに対する冷却水の供給を確保することにより、エンジンEGのオーバーヒートを防ぐことが可能となっている。   Further, as shown in FIGS. 3, 8, and 9, the side of the third discharge port E3 has a valve body accommodating portion 13 in an emergency in which the valve body 3 cannot be driven, for example, when the electric system fails. A fail-safe valve 20 that enables communication between the (outer peripheral side passage 18) and the third discharge port E3 is provided, and the supply of cooling water to the radiator RD is ensured even when the valve body 3 is stationary. Thus, overheating of the engine EG can be prevented.

前記フェールセーフバルブ20は、外周側通路18と第3配管L3とを連通するバルブ収容孔11cに収容され、内端側(外周側通路18側)からの冷却水の流入を許容するほぼ筒状の流路構成部材21と、該流路構成部材21の内周側に収容されるかたちで設けられ、冷却水温が所定温度を超えると内部に充填されたワックス(図示外)が膨張することによってロッド22aが流路構成部材21の外端側へと進出するように構成されたサーモエレメント22と、該サーモエレメント22のロッド22aの先端側に固定され、前記流路構成部材21の外端側に開口形成された流出孔21aの開閉に供する弁部材23と、該弁部材23と流路構成部材21との間に所定の予圧をもって弾装され、弁部材23を閉弁方向へと付勢するコイルスプリング24と、から主として構成されている。   The fail-safe valve 20 is accommodated in a valve accommodation hole 11c that communicates the outer peripheral side passage 18 and the third pipe L3, and is substantially cylindrical that allows the cooling water to flow in from the inner end side (outer peripheral side passage 18 side). When the cooling water temperature exceeds a predetermined temperature, the wax (not shown) filled therein expands when the flow path component 21 is accommodated on the inner peripheral side of the flow path component 21. The rod 22a is fixed to the distal end side of the rod 22a of the thermo element 22 so that the rod 22a advances to the outer end side of the flow path component member 21, and the outer end side of the flow path component member 21. A valve member 23 used to open and close the outflow hole 21a formed in the opening, and is elastically mounted between the valve member 23 and the flow path component member 21 with a predetermined preload, and urges the valve member 23 in the valve closing direction. Coil spring And grayed 24, are composed mainly from.

かかる構成により、通常状態(冷却水温が所定温度未満)では、コイルスプリング24の付勢力をもって弁部材23のほぼ円錐テーパ状に形成された弁部23aが流出孔21aの外側孔縁に圧接することにより閉弁状態が維持される。一方、高温状態(冷却水温が所定温度以上)になると、前記サーモエレメント22内のワックスが膨張し前記コイルスプリング24の付勢力に抗してロッド22aと共に弁部材23が外端側へと進出移動することにより開弁され、図示外の流入孔と前記流出孔21aとが連通することとなって、外周側通路18に導かれた冷却水が第3配管L3を通じてラジエータRDへと供給されることとなる。   With this configuration, in a normal state (cooling water temperature is lower than a predetermined temperature), the valve portion 23a formed in a substantially conical taper shape of the valve member 23 with the urging force of the coil spring 24 presses against the outer hole edge of the outflow hole 21a. Thus, the valve closed state is maintained. On the other hand, when the temperature becomes high (cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature), the wax in the thermo element 22 expands and the valve member 23 moves forward to the outer end side together with the rod 22a against the urging force of the coil spring 24. As a result, the inflow hole (not shown) and the outflow hole 21a communicate with each other, and the cooling water guided to the outer peripheral side passage 18 is supplied to the radiator RD through the third pipe L3. It becomes.

なお、かかる温度上昇のほか、冷却水の圧力が所定圧力を超えた場合にも、弁部材23がコイルスプリング24の付勢力に抗して押し退けられることで、前記図示外の流入孔と流出孔21aとが連通し、これによって流量制御弁CVの内部圧力が減少する結果、該流量制御弁CVの故障を回避することが可能となっている。   In addition to such a temperature rise, when the pressure of the cooling water exceeds a predetermined pressure, the valve member 23 is pushed away against the urging force of the coil spring 24, so that the unshown inflow hole and outflow hole are not shown. As a result, the internal pressure of the flow control valve CV decreases, and as a result, failure of the flow control valve CV can be avoided.

前記第2ハウジング12は、図3、図14に示すように、第1ハウジング11と対向する一端側が弁体収容部13とモータ収容部14とに跨って該両収容部13,14を覆うように開口する凹状に形成され、該一端側開口の外周域に延設される第2フランジ部12aを介して第1ハウジング11の他端側に複数のボルトBT1によって固定されることで、該第1ハウジング11の他端側との間に、減速機構5を収容する減速機構収容部15が形成されている。なお、前記第1、第2ハウジング11,12の接合に際しては、該接合面間に環状のシール部材SL3が介装されることによって、減速機構収容部15内が液密に保持されている。   As shown in FIGS. 3 and 14, the second housing 12 has one end facing the first housing 11 straddling the valve body housing portion 13 and the motor housing portion 14 so as to cover the housing portions 13 and 14. Is fixed to the other end side of the first housing 11 by a plurality of bolts BT1 through a second flange portion 12a that is formed in a concave shape that opens to the outer peripheral area of the one end side opening. A speed reduction mechanism accommodating portion 15 that accommodates the speed reduction mechanism 5 is formed between the other end side of the one housing 11. When the first and second housings 11 and 12 are joined, an annular seal member SL3 is interposed between the joining surfaces, so that the inside of the speed reduction mechanism housing portion 15 is held in a liquid-tight manner.

前記回転軸2は、弁体収容部13の他端壁に相当する前記端壁11bに貫通形成された軸挿通孔11d内に収容配置される前記軸受B1によって回転自在に支持され、軸方向の一端部には弁体3が、他端部には後述する第2斜歯歯車HG2がそれぞれ一体回転可能に固定される。なお、この回転軸2の外周面と軸挿通孔11dの内端側開口縁との間には環状のシール部材SL4が介装されていて、該シール部材SL4によって、前記軸挿通孔11dと回転軸2との間の径方向隙間を通じた弁体収容部13側から減速機構収容部15への冷却水の流入が抑止されている。   The rotating shaft 2 is rotatably supported by the bearing B1 accommodated and disposed in a shaft insertion hole 11d formed through the end wall 11b corresponding to the other end wall of the valve body accommodating portion 13, and is axially supported. A valve body 3 is fixed to one end, and a second bevel gear HG2 described later is fixed to the other end so as to be integrally rotatable. An annular seal member SL4 is interposed between the outer peripheral surface of the rotary shaft 2 and the inner end side opening edge of the shaft insertion hole 11d, and the seal member SL4 rotates with the shaft insertion hole 11d. The inflow of cooling water from the valve body housing part 13 side to the speed reduction mechanism housing part 15 through the radial clearance with the shaft 2 is suppressed.

前記弁体3は、所定の合成樹脂材料により一体に型成形され、図5、図10、図11に示すように、軸方向一端側が、第1ハウジング11の導入口10より導かれる冷却水の内周側通路17への流入に供する流入口3aとして開口形成される。一方、他端側は端壁3bによって閉塞されると共に、該端壁3bには、内周側通路17と外周側通路18とを連通可能にするほぼ円弧状の複数の連通口3cが周方向に沿って切欠形成されている。そして、この弁体3の軸心に相当する前記端壁3bの中央部には、前記回転軸2への取付に供するほぼ筒状の軸固定部3dが軸方向に沿って延設され、該軸固定部3dの内周側には、金属製のインサート部材3eが一体に成形されることで、該インサート部材3eを介して回転軸2に圧入固定されるようになっている。   The valve body 3 is integrally molded with a predetermined synthetic resin material, and as shown in FIGS. 5, 10, and 11, one end side in the axial direction is the cooling water guided from the inlet 10 of the first housing 11. An opening is formed as the inflow port 3a for inflow into the inner peripheral passage 17. On the other hand, the other end side is closed by the end wall 3b, and a plurality of substantially arc-shaped communication ports 3c that allow the inner peripheral side passage 17 and the outer peripheral side passage 18 to communicate with each other are provided in the circumferential direction on the end wall 3b. A notch is formed along. A substantially cylindrical shaft fixing portion 3d provided for attachment to the rotary shaft 2 extends along the axial direction at the central portion of the end wall 3b corresponding to the axial center of the valve body 3, A metal insert member 3e is integrally formed on the inner peripheral side of the shaft fixing portion 3d so as to be press-fitted and fixed to the rotary shaft 2 via the insert member 3e.

また、前記弁体3は、各シール部材S1〜S3と摺接することにより閉弁時のシール作用に供するほぼ球面状のシール摺接部(後述する第1〜第3シール摺接部D1〜D3)が軸方向に直列に連接されてなる団子形状に構成され、周方向約180°の所定の角度範囲内で回動することにより前記各排出口E1〜E3の開閉が行われるようになっている。なお、当該回動に際し、この弁体3は、一端部に大径状に拡径形成された軸受部3gを介して、導入口10の内周側に嵌着保持される軸受B2により回転支持されている。   Further, the valve body 3 is in contact with the seal members S1 to S3 to provide a substantially spherical seal slide contact portion (first to third seal slide contact portions D1 to D3 described later) that serve a sealing action when the valve is closed. ) Are connected in series in the axial direction, and are configured to be opened and closed by rotating within a predetermined angular range of about 180 ° in the circumferential direction. Yes. During the rotation, the valve body 3 is rotationally supported by a bearing B2 that is fitted and held on the inner peripheral side of the introduction port 10 via a bearing portion 3g having a large diameter formed at one end. Has been.

ここで、前記弁体3は、前記各シール摺接部D1〜D3の形成にあたって、一端側の第1軸方向領域X1と、他端側の第2軸方向領域X2、2つの軸方向領域に大別される。なお、この第1、第2軸方向領域X1,X2は、弁体3の軸方向ほぼ中間位置を境にほぼ均等に形成されている。そして、このいずれの軸方向領域X1,X2においても、少なくとも後述する第1〜第3開口部M1〜M3の孔縁が縦断面ほぼ球面状、すなわちほぼ同一の曲率を有する曲面状に形成されると共に、該曲率が弁体3の回転半径と同一となるように構成されている。   Here, in forming the seal sliding contact portions D1 to D3, the valve body 3 includes a first axial region X1 on one end side, a second axial region X2 on the other end side, and two axial regions. Broadly divided. The first and second axial regions X1 and X2 are formed substantially evenly with a substantially intermediate position in the axial direction of the valve body 3 as a boundary. In any of the axial regions X1 and X2, at least hole edges of first to third openings M1 to M3 described later are formed in a substantially spherical shape, that is, a curved surface having substantially the same curvature. In addition, the curvature is configured to be the same as the rotation radius of the valve body 3.

前記第1軸方向領域X1は、図11(b)に示すように、ほぼ半周に亘って設けられ、第1シール部材S1と摺接する第1シール摺接部D1と、残余のほぼ半周に亘って設けられ、第2シール部材S2と摺接する第2シール摺接部D2と、で構成される。そして、前記第1シール摺接部D1には、第1排出口E1とほぼ過不足なく重合する軸方向幅に設定された長孔形状の第1開口部M1が、周方向に沿って設けられている。同様に、前記第2シール摺接部D2には、第2排出口E2とほぼ過不足なく重合する軸方向幅に設定された長孔形状の第2開口部M2が、周方向に沿って設けられている。   As shown in FIG. 11 (b), the first axial direction region X1 is provided over substantially a half circumference, the first seal sliding contact portion D1 slidably in contact with the first seal member S1, and the remaining half circumference. And a second seal sliding contact portion D2 that is in sliding contact with the second seal member S2. The first seal sliding contact portion D1 is provided with a first opening portion M1 having a long hole shape that is set to have an axial width that overlaps with the first discharge port E1 almost without excess or shortage along the circumferential direction. ing. Similarly, the second seal sliding contact portion D2 is provided with a second opening portion M2 having a long hole shape that is set to have an axial width that overlaps with the second discharge port E2 substantially without excess or deficiency along the circumferential direction. It has been.

ここで、本実施形態では、上述のように前記第1開口部M1と前記第2開口部M2とが前記第1軸方向領域X1における異なる周方向位置に弁体3の回転軸方向において重合するように設けられていることで、弁体3の軸方向の小型化が図られている。   Here, in this embodiment, as described above, the first opening M1 and the second opening M2 are superposed in different circumferential positions in the first axial region X1 in the rotational axis direction of the valve body 3. As a result, the valve body 3 is reduced in size in the axial direction.

前記第2軸方向領域X2は、図11(a)に示すように、半周以上に亘って設けられ、第3シール部材S3と摺接する第3シール摺接部D3と、残余の周方向領域に亘って設けられ、第3排出口E3とは対向せず前記第3シール部材S3によるシール作用に供しない非シール摺接部D4と、で構成される。そして、前記第3シール摺接部D3には、第3排出口E3とほぼ過不足なく重合する軸方向幅に設定された長孔形状の第3開口部M3が、周方向に沿って設けられている。   As shown in FIG. 11 (a), the second axial direction region X2 is provided over a half circumference and includes a third seal sliding contact portion D3 that is in sliding contact with the third seal member S3, and a remaining circumferential region. And a non-seal sliding contact portion D4 that does not face the third discharge port E3 and does not provide a sealing action by the third seal member S3. The third seal sliding contact portion D3 is provided with a long-hole-shaped third opening M3 set in the circumferential direction so as to overlap with the third discharge port E3 without substantial excess or deficiency. ing.

また、前記非シール摺接部D4には、平面視ほぼ矩形状の補助吸入口M4が、周方向に沿って設けられている。なお、この補助吸入口M4は、外周側通路18を流れる冷却水の内周側通路17への導入に供するもので、前記流入口3aに加えて当該補助吸入口M4によっても冷却水の内周側通路17への導入を可能とし、より多くの冷却水を内周側通路17内へと取り込んで各排出口E1〜E3から排出させることにより、冷却水の導入抵抗の低減化が図られている。加えて、この非シール摺接部D4はいわゆる不使用領域であることから、ほぼ球面状に形成される前記第1〜第3シール摺接部D1〜D3とは異なり、非球面状となる平坦状に形成され、これによって、弁体3の軽量化及び該弁体3を構成する材料の歩留まりの低減が図られている。   The non-seal sliding contact portion D4 is provided with an auxiliary suction port M4 having a substantially rectangular shape in plan view along the circumferential direction. The auxiliary suction port M4 serves to introduce the cooling water flowing in the outer peripheral side passage 18 into the inner peripheral side passage 17, and in addition to the inlet 3a, the auxiliary suction port M4 also serves as an inner periphery of the cooling water. The introduction of the coolant into the side passage 17 is made possible, and a larger amount of cooling water is taken into the inner peripheral passage 17 and discharged from each of the discharge ports E1 to E3, thereby reducing the introduction resistance of the cooling water. Yes. In addition, since the non-seal slidable contact portion D4 is a so-called non-use area, unlike the first to third seal slidable contact portions D1 to D3 formed in a substantially spherical shape, the non-seal slidable contact portion D4 is a flat surface having an aspheric shape Thus, the weight of the valve body 3 and the yield of the material constituting the valve body 3 are reduced.

以上のようにして設けられる前記第1〜第3開口部M1〜M3の各形状及び周方向位置については、弁体3の回動に伴って図15に示した後述する第1〜第4状態の順に前1〜第3排出口E1〜E3との連通状態が切り替わるように設定されている。   About the respective shapes and circumferential positions of the first to third openings M1 to M3 provided as described above, first to fourth states to be described later shown in FIG. In this order, the communication state with the first to third discharge ports E1 to E3 is switched.

また、前記弁体3の他端部における第3シール摺接部D3には、該弁体3の回動規制に供する1対の当接部3f,3fが設けられている。この当接部3f,3fは、図10、図11に示すように、前記弁体収容部13の他端側周壁に突設される回転規制部11eと当接可能に設けられ、該回転規制部11eと当接することで弁体3の回動範囲が前記所定角度範囲内に規制されるようになっている。なお、この当接部3f,3fは、前記弁体3の構成に伴い必然的に設けられるものであるから、該当接部3f,3fを利用することによって、前記回動規制用のストッパを別途設ける必要がなく、流量制御弁CVのコスト低減等に供される。   The third seal sliding contact portion D3 at the other end of the valve body 3 is provided with a pair of contact portions 3f and 3f for use in restricting the rotation of the valve body 3. As shown in FIGS. 10 and 11, the contact portions 3 f and 3 f are provided so as to be able to contact a rotation restricting portion 11 e protruding from the other peripheral wall of the valve body housing portion 13. The rotation range of the valve body 3 is regulated within the predetermined angle range by coming into contact with the portion 11e. Since the contact portions 3f and 3f are inevitably provided in accordance with the configuration of the valve body 3, the rotation restricting stopper is separately provided by using the contact portions 3f and 3f. There is no need to provide the flow rate control valve CV, and the cost is reduced.

前記電動モータ4は、図13、図14に示すように、モータ本体4aが第1ハウジング11のモータ収容部14内に収容された状態でモータ本体4aの基端部に設けられたフランジ部4bを介して当該モータ収容部14の開口縁部に複数のボルトBT2によって取付固定され、モータ出力軸4cがモータ収容部14の一端側開口を通じて第2ハウジング12の減速機構収容部15内へと臨んでいる。なお、この電動モータ4は、車載の電子コントローラ(図示外)により駆動制御され、車両運転状態に応じて弁体3を回動制御することにより、前記ラジエータRD等に対する冷却水の適切な分配が実現される。   As shown in FIGS. 13 and 14, the electric motor 4 includes a flange portion 4 b provided at the base end portion of the motor body 4 a in a state where the motor body 4 a is housed in the motor housing portion 14 of the first housing 11. The motor output shaft 4c faces into the speed reduction mechanism accommodating portion 15 of the second housing 12 through the opening on the one end side of the motor accommodating portion 14. It is out. The electric motor 4 is driven and controlled by a vehicle-mounted electronic controller (not shown), and the valve body 3 is controlled to rotate according to the vehicle operating state, thereby appropriately distributing the cooling water to the radiator RD and the like. Realized.

前記減速機構5は、2つのウォームギヤにより構成された駆動機構であって、図12〜図14に示すように、モータ出力軸4cと連係し、電動モータ4の回転を減速する第1ウォームギヤG1と、該第1ウォームギヤG1に接続され、この第1ウォームギヤG1を介して伝達される電動モータ4の回転をさらに減速して回転軸2に伝達する第2ウォームギヤG2と、から構成され、前記第2ウォームギヤG2は、前記第1ウォームギヤG1に対しほぼ直交するかたちで配置されている。   The speed reduction mechanism 5 is a drive mechanism composed of two worm gears. As shown in FIGS. 12 to 14, the speed reduction mechanism 5 is linked to the motor output shaft 4 c and reduces the rotation of the electric motor 4. A second worm gear G2 connected to the first worm gear G1 and further decelerating the rotation of the electric motor 4 transmitted through the first worm gear G1 and transmitting it to the rotary shaft 2; The worm gear G2 is disposed so as to be substantially orthogonal to the first worm gear G1.

なお、本実施形態の駆動機構としては、前記2つのウォームギヤG1,G2により構成される減速機構5を例示して説明するが、本発明における駆動機構は少なくとも2つ以上のウォームギヤにより構成されていればよく、必要な減速比など装置の仕様等に応じて3つ以上のウォームギヤを設けることも可能である。また、当該駆動機構は、前記減速機構5のみならず、増速機構として構成してもよい。   The drive mechanism of the present embodiment will be described by exemplifying the speed reduction mechanism 5 constituted by the two worm gears G1 and G2. However, the drive mechanism in the present invention may be constituted by at least two or more worm gears. It is possible to provide three or more worm gears according to the specifications of the apparatus such as a required reduction ratio. Further, the drive mechanism may be configured not only as the speed reduction mechanism 5 but also as a speed increasing mechanism.

前記第1ウォームギヤG1は、モータ出力軸4cの外周に一体的に設けられ、該モータ出力軸4cと一体回転する第1ねじ歯車WG1と、モータ回転軸4cとほぼ平行に前記第1ねじ歯車WG1と直交するかたちで設けられる回転軸19の一端側外周に一体的に設けられ、前記第1ねじ歯車WG1と噛合することにより該第1ねじ歯車WG1の回転を減速して出力する第1斜歯歯車HG1と、で構成されている。そして、この第1ウォームギヤG1は、前記第1ねじ歯車WG1が1条ねじによって構成されると共に、前記第1斜歯歯車HG1が14歯でもって構成されていて、減速比が1/14に設定されている。   The first worm gear G1 is integrally provided on the outer periphery of the motor output shaft 4c. The first screw gear WG1 rotates integrally with the motor output shaft 4c, and the first screw gear WG1 substantially parallel to the motor rotation shaft 4c. The first inclined tooth is integrally provided on the outer periphery of one end side of the rotary shaft 19 provided in a shape orthogonal to the first shaft, and meshes with the first screw gear WG1 to decelerate and output the rotation of the first screw gear WG1. And a gear HG1. In the first worm gear G1, the first screw gear WG1 is constituted by a single thread, the first inclined gear HG1 is constituted by 14 teeth, and the reduction ratio is set to 1/14. Has been.

前記第2ウォームギヤG2は、前記回転軸19の他端側外周に一体的に設けられ、前記第1斜歯歯車HG1と一体回転する第2ねじ歯車WG2と、該第2ねじ歯車WG2と直交するかたちで配置される回転軸2の他端側外周に一体回転可能に固定され、前記第2ねじ歯車WG2と噛合することで該第2ねじ歯車WG2の回転を減速して出力する第2斜歯歯車HG2と、で構成されている。そして、この第2ウォームギヤG2も、前記第1ウォームギヤG1と同様に、前記第2ねじ歯車WG2が1条ねじによって構成されると共に、前記第2斜歯歯車HG2が14歯でもって構成されていて、減速比が1/14に設定されている。   The second worm gear G2 is integrally provided on the outer periphery of the other end of the rotary shaft 19, and is orthogonal to the second screw gear WG2 and a second screw gear WG2 that rotates integrally with the first inclined gear HG1. A second inclined tooth which is fixed to the outer periphery of the other end of the rotary shaft 2 arranged in a shape so as to be integrally rotatable and decelerates and outputs the rotation of the second screw gear WG2 by meshing with the second screw gear WG2. And a gear HG2. The second worm gear G2 also has the second screw gear WG2 formed of a single thread and the second inclined gear HG2 formed of 14 teeth, similarly to the first worm gear G1. The reduction ratio is set to 1/14.

以下、前記流量制御弁CVの具体的な作動状態について、図15に基づいて説明する。なお、当該説明にあたって、図15では、弁体3の第1〜第3開口部M1〜M3については破線で示す一方、第1ハウジング11の第1〜第3排出口E1〜E3についてはハッチングを施して表示し、これら両者E1〜E3,M1〜M3が重合し連通した状態を塗り潰して表示することによって、便宜上、前記各排出口E1〜E3と前記各開口部M1〜M3の相対的な識別を図るものとする。   Hereinafter, a specific operation state of the flow control valve CV will be described with reference to FIG. In the description, in FIG. 15, the first to third openings M1 to M3 of the valve body 3 are indicated by broken lines, while the first to third discharge ports E1 to E3 of the first housing 11 are hatched. For convenience, relative identification of each of the outlets E1 to E3 and each of the openings M1 to M3 is performed by painting and displaying the state in which these E1 to E3 and M1 to M3 are overlapped and communicated. Shall be intended.

すなわち、前記流量制御弁CVは、車両の運転状態に基づいて演算及び出力される前記図示外の電子コントローラからの制御電流によって電動モータ4が駆動制御されることにより、前記車両運転状態に応じて前記排出口E1〜E3と前記各開口部M1〜M3との相対関係が以下の状態となるように、弁体3の回転位置(位相)が制御されることとなる。   That is, the flow control valve CV is driven and controlled by the control current from the electronic controller (not shown) that is calculated and output based on the driving state of the vehicle, so that the flow control valve CV corresponds to the driving state of the vehicle. The rotational position (phase) of the valve body 3 is controlled so that the relative relationship between the discharge ports E1 to E3 and the openings M1 to M3 is as follows.

図15(a)に示す第1状態では、第1〜第3開口部M1〜M3のいずれもが前記各排出口E1〜E3に対して非連通状態となる。これにより、当該第1状態では、暖房熱交換器HT、オイルクーラOC及びラジエータRDのいずれに対しても冷却水が供給されないこととなる。   In the first state shown in FIG. 15A, all of the first to third openings M1 to M3 are not in communication with the respective discharge ports E1 to E3. Thus, in the first state, the cooling water is not supplied to any of the heating heat exchanger HT, the oil cooler OC, and the radiator RD.

前記第1状態の後、図15(b)に示す第2状態では、第1開口部M1のみが連通状態となり、第2、第3開口部M2,M3については非連通状態となる。これにより、当該第2状態では、かかる連通状態に基づいて、第1排出口E1から第1配管L1を通じて暖房熱交換器HTに対してのみ冷却水が供給され、第1排出口E1と第1開口部M1との重合量に基づいてその供給量が変化することとなる。   After the first state, in the second state shown in FIG. 15B, only the first opening M1 is in a communication state, and the second and third openings M2 and M3 are in a non-communication state. Thereby, in the said 2nd state, based on this communication state, cooling water is supplied only from the 1st discharge port E1 to the heating heat exchanger HT through the 1st piping L1, and the 1st discharge port E1 and the 1st The supply amount changes based on the polymerization amount with the opening M1.

前記第2状態の後、図15(c)に示す第3状態では、第3開口部M3のみが非連通状態となり、第1、第2開口部M1,M2については連通状態となる。これにより、当該第3状態では、かかる連通状態に基づいて、第1、第2排出口E1,E2から第1、第2配管L1,L2を通じてそれぞれ暖房熱交換器HT及びオイルクーラOCに対して冷却水が供給され、第1、第2排出口E1〜E2と第1、第2開口部M1〜M2との重合量に基づいてその供給量が変化することとなる。   After the second state, in the third state shown in FIG. 15C, only the third opening M3 is in a non-communication state, and the first and second openings M1 and M2 are in a communication state. Thereby, in the said 3rd state, based on this communication state, with respect to the heating heat exchanger HT and the oil cooler OC through the 1st, 2nd piping L1, L2 from the 1st, 2nd discharge port E1, E2, respectively. Cooling water is supplied, and the supply amount changes based on the polymerization amount of the first and second discharge ports E1 to E2 and the first and second openings M1 and M2.

前記第3状態の後、図15(d)に示す第4状態では、第1〜第3開口部M1〜M3のいずれもが前記各排出口E1〜E3に対して連通状態となる。これにより、かかる第4状態では、暖房熱交換器HT、オイルクーラOC及びラジエータRDのいずれに対しても冷却水が供給され、第1〜第3排出口E1〜E3と第1〜第3開口部M1〜M3との重合量に基づいてその供給量が変化することとなる。   In the fourth state shown in FIG. 15D after the third state, all of the first to third openings M1 to M3 are in communication with the discharge ports E1 to E3. Thereby, in this 4th state, cooling water is supplied with respect to all of the heating heat exchanger HT, the oil cooler OC, and the radiator RD, and the 1st-3rd discharge ports E1-E3 and the 1st-3rd opening The supply amount changes based on the polymerization amount with the parts M1 to M3.

以下、本実施形態に係る前記流量制御弁CVの特徴的な作用効果について、図12〜図14、図16に基づいて説明する。なお、図12〜図14は本実施形態に係る流量制御弁CVの減速機構5を示し、図16は前記従来の流量制御弁100の減速機構105を示している。   Hereinafter, the characteristic operation and effect of the flow control valve CV according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14 show the speed reduction mechanism 5 of the flow control valve CV according to the present embodiment, and FIG. 16 shows the speed reduction mechanism 105 of the conventional flow control valve 100.

すなわち、前記従来の流量制御弁100の減速機構105は、図16に示すように、電動モータ104の駆動軸に一体的に設けられた第1平歯車SG1と、該第1平歯車SG1と並列に設けられ、該第1平歯車SG1に噛合する第2平歯車SG2と、該第2平歯車SG2と直列に接続され、該第2平歯車SG2と一体回転する第3平歯車SG3と、該第3平歯車SG3と並列に設けられ、該第3平歯車SG3に噛合する第4平歯車SG4と、該第4平歯車SG4と直列に接続され、該第4平歯車SG4と一体回転する第5ねじ歯車WG5と、図示外の弁体の回転軸に一体的に設けられ、前記第5ねじ歯車WG5と直交するかたちで噛合する第6斜歯歯車HG6と、から構成されている。   That is, as shown in FIG. 16, the speed reduction mechanism 105 of the conventional flow control valve 100 includes a first spur gear SG1 integrally provided on the drive shaft of the electric motor 104, and a parallel connection with the first spur gear SG1. A second spur gear SG2 meshed with the first spur gear SG1, a third spur gear SG3 connected in series with the second spur gear SG2, and rotating integrally with the second spur gear SG2, A fourth spur gear SG4 which is provided in parallel with the third spur gear SG3 and meshes with the third spur gear SG3, and is connected in series with the fourth spur gear SG4 and rotates integrally with the fourth spur gear SG4. A five-thread gear WG5 and a sixth inclined gear HG6 that are integrally provided on a rotation shaft of a valve body (not shown) and mesh with the fifth screw gear WG5 perpendicularly.

かかる構成より、前記減速機構105の減速比としては、(第2平歯車SG2の歯数/第1平歯車SG1の歯数)×(第4平歯車SG4の歯数/第3平歯車SG3の歯数)×(第6斜歯歯車HG6の歯数/第5ねじ歯車WG5の歯数)により求められる。   With this configuration, the reduction ratio of the speed reduction mechanism 105 is (the number of teeth of the second spur gear SG2 / the number of teeth of the first spur gear SG1) × (the number of teeth of the fourth spur gear SG4 / the number of teeth of the third spur gear SG3). The number of teeth) × (the number of teeth of the sixth inclined gear HG6 / the number of teeth of the fifth screw gear WG5).

かかる算出より、前記減速機構105の減速比を増大させる場合には、第1、第3平歯車SG1,SG3の歯数もしくは第5ねじ歯車WG5の歯数を減らす、又は第2、第4平歯車SG2,SG4の歯数もしくは第6斜歯歯車HG6の歯数を増やすことが考えられる。ここで、前記各歯車SG1,SG3,WG5の歯数を減らす方策については、平歯車の最少歯数は3歯程度が限界であること、さらに、ねじ歯車WG5は1条ねじで構成されていることが多く条数を減らす手段は採り難いため、減速比の増大に有効な方策としては、前記各歯車SG2,SG4,HG6の歯数を増やすこととなる。   From this calculation, when the reduction ratio of the speed reduction mechanism 105 is increased, the number of teeth of the first and third spur gears SG1 and SG3 or the number of teeth of the fifth screw gear WG5 is reduced, or the second and fourth flat gears WG5 are reduced. It is conceivable to increase the number of teeth of the gears SG2, SG4 or the number of teeth of the sixth inclined gear HG6. Here, with regard to a measure for reducing the number of teeth of each of the gears SG1, SG3, WG5, the minimum number of teeth of the spur gear is limited to about three, and the screw gear WG5 is constituted by a single thread. In many cases, it is difficult to adopt a means for reducing the number of strips. Therefore, as an effective measure for increasing the reduction ratio, the number of teeth of the gears SG2, SG4, and HG6 is increased.

そうすると、例えば出力歯車である第6斜歯歯車HG6の歯数を増やす場合、該第6斜歯歯車HG6の大径化によって第4平歯車SG4の位置変更の必要性が生じ、該第4平歯車SG4の移動は第1〜第3平歯車SG1〜SG3の移動を招来してしまう結果、前記各歯車SG1〜SG4の投影面積が比較的大きく拡大してしまう問題があった。なお、前記各歯車SG2,SG4,HG6の歯数の増大にあたって、該各歯車SG2,SG4,HG6の外径を変更しないで行うことも考えられるが、この場合、各歯の大きさが小さくなり、歯元に作用する応力が増大してしまうことが懸念される。   Then, for example, when the number of teeth of the sixth bevel gear HG6 that is the output gear is increased, the need to change the position of the fourth spur gear SG4 arises due to the increase in the diameter of the sixth bevel gear HG6. The movement of the gear SG4 causes the movement of the first to third spur gears SG1 to SG3, resulting in a problem that the projected area of the gears SG1 to SG4 is relatively large. It is possible to increase the number of teeth of each gear SG2, SG4, HG6 without changing the outer diameter of each gear SG2, SG4, HG6. In this case, however, the size of each tooth is reduced. There is a concern that the stress acting on the tooth base will increase.

これに対して、本実施形態に係る流量制御弁CVの減速機構5は、図12〜図14に示すように、前記第1、第2ウォームギヤG1,G2からなる2つのウォームギヤで構成されており、該減速機構5の減速比は、(第1斜歯歯車HG1の歯数/第1ねじ歯車WG1の歯数)×(第2斜歯歯車HG2の歯数/第2ねじ歯車WG2の歯数)により求められる。すると、前記第1、第2ねじ歯車WG1,WG2はいずれも1条ねじで構成されたものであるから、減速比を増大させるには、第1、第2斜歯歯車HG1,HG2の歯数を増大させることとなる。   On the other hand, the speed reduction mechanism 5 of the flow control valve CV according to the present embodiment is composed of two worm gears composed of the first and second worm gears G1 and G2, as shown in FIGS. The reduction ratio of the reduction mechanism 5 is (number of teeth of the first inclined gear HG1 / number of teeth of the first screw gear WG1) × (number of teeth of the second inclined gear HG2 / number of teeth of the second screw gear WG2). ). Then, since both the first and second screw gears WG1 and WG2 are configured with a single thread, the number of teeth of the first and second inclined gears HG1 and HG2 is required to increase the reduction ratio. Will be increased.

しかし、前記減速機構5では、2つのウォームギヤを使用することで、第1斜歯歯車HG1と第2斜歯歯車HG2とは直交するかたちで配置されることになる。すなわち一方(第2斜歯歯車HG2)は投影面たる第1ハウジング11の端壁11bに対して平行に配置され、他方(第1斜歯歯車HG1)は前記端壁11bに対してほぼ直角に交差するかたちで配置される。このため、例えば出力歯車である第2斜歯歯車HG2の歯数増大に伴う大径化を招来した場合、第1斜歯歯車HG1の位置変更は必要になるものの、該位置変更が投影面積に与える影響は比較的少ないものとなる。   However, in the speed reduction mechanism 5, by using two worm gears, the first inclined gear HG1 and the second inclined gear HG2 are arranged orthogonally. That is, one (second inclined gear HG2) is arranged in parallel to the end wall 11b of the first housing 11 which is the projection surface, and the other (first inclined gear HG1) is substantially perpendicular to the end wall 11b. Arranged to intersect. For this reason, for example, when the diameter of the second inclined gear HG2 that is the output gear is increased due to an increase in the number of teeth, the position of the first inclined gear HG1 needs to be changed, but the position change becomes a projected area. The effect is relatively small.

このように、本実施形態に係る流量制御弁CVによれば、前記減速機構5を、2つのウォームギヤである第1、第2ウォームギヤG1,G2により構成したことで、当該減速機構5の投影面積の増大を抑制しつつ、減速比を増大させることが可能となって、該減速比増大に伴う流量制御弁CVの大型化を抑制することができる。   Thus, according to the flow control valve CV according to the present embodiment, the reduction mechanism 5 is constituted by the first and second worm gears G1 and G2 which are two worm gears, so that the projected area of the reduction mechanism 5 is obtained. It is possible to increase the reduction ratio while suppressing an increase in the flow rate, and it is possible to suppress an increase in the size of the flow control valve CV accompanying the increase in the reduction ratio.

しかも、前記減速機構5を、上述のような複数のウォームギヤG1,G2でもって構成することで、前記減速比算出式において分母となる第1、第2ねじ歯車WG1,WG2の歯数を「1」に設定することが可能となり、より大きな減速比を得ることができるメリットがある。   In addition, by configuring the speed reduction mechanism 5 with the plurality of worm gears G1 and G2 as described above, the number of teeth of the first and second screw gears WG1 and WG2 serving as the denominator in the speed reduction ratio calculation formula is “1”. It is possible to set to "", and there is an advantage that a larger reduction ratio can be obtained.

また、本実施形態に係る流量制御弁CVでは、前記第1、第2ウォームギヤG1,G2の直交配置に基づき弁体3と電動モータ4とをほぼ平行に配置したことから、該両者3,4が非平行に配置される場合に比べて、流量制御弁CVの径方向(弁体3の径方向)の小型化を図ることができる。   Further, in the flow rate control valve CV according to the present embodiment, the valve body 3 and the electric motor 4 are arranged substantially in parallel based on the orthogonal arrangement of the first and second worm gears G1, G2. Can be reduced in size in the radial direction of the flow control valve CV (in the radial direction of the valve body 3), compared with the case where the are arranged in parallel.

加えて、上述の平行配置にあたって、弁体3と電動モータ4とを回転軸2の軸方向における減速機構5の設置位置に対して同じ側(第1ハウジング11側)に配置したことから、該両者3,4を相互に異なる側に配置する場合に比べて、流量制御弁CVの軸方向の小型化を図ることができる。   In addition, in the parallel arrangement described above, the valve body 3 and the electric motor 4 are arranged on the same side (first housing 11 side) with respect to the installation position of the speed reduction mechanism 5 in the axial direction of the rotary shaft 2. Compared with the case where both 3 and 4 are arrange | positioned on a mutually different side, size reduction of the axial direction of the flow control valve CV can be achieved.

本発明は、前記実施形態に係る構成に限定されるものではなく、例えば第1〜第3排出口E1〜E3の大きさや第1〜第3開口部M1〜M3の形状、数量及び配置(周方向位置)、冷却水の通流方向(導入口10から第1〜第3排出口E1〜E3)等は勿論、前記第1、第2ウォームギヤG1,G2の数量や歯数、位置(配置)など、前記本発明の作用効果を奏し得る形態であれば、仕様等に応じて自由に変更することができる。   The present invention is not limited to the configuration according to the above-described embodiment. For example, the size of the first to third discharge ports E1 to E3 and the shape, quantity and arrangement (circumference) of the first to third openings M1 to M3. Direction position), the flow direction of cooling water (from the inlet 10 to the first to third outlets E1 to E3) and the like, as well as the number, the number of teeth, and the position (arrangement) of the first and second worm gears G1, G2. If it is a form which can show the effect of the above-mentioned present invention etc., it can change freely according to specifications etc.

また、前記実施形態では、前記流量制御弁CVの適用の一例として、冷却水の循環系への適用を例示して説明したが、当該流量制御弁CVは、冷却水のみならず、例えば潤滑油など様々な流体について適用可能であることは言うまでもない。   In the above embodiment, as an example of the application of the flow rate control valve CV, the application to the circulation system of cooling water has been described as an example. However, the flow rate control valve CV is not limited to cooling water, for example, lubricating oil Needless to say, the present invention can be applied to various fluids.

1…ハウジング
2…回転軸
3…弁体
4…電動モータ(アクチュエータ)
5…減速機構(駆動機構)
10…導入口(主連通口)
G1…第1ウォームギヤ(ウォームギヤ)
G2…第2ウォームギヤ(ウォームギヤ)
E1〜E3…第1〜第3排出口(連通口)
M1〜M3…第1〜第3開口部(開口部)
S1〜S3…第1〜第3シール部材(シール部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing 2 ... Rotating shaft 3 ... Valve body 4 ... Electric motor (actuator)
5 ... Deceleration mechanism (drive mechanism)
10 ... Introduction port (main communication port)
G1 ... 1st worm gear (worm gear)
G2 ... Second worm gear (worm gear)
E1 to E3 ... 1st to 3rd discharge port (communication port)
M1 to M3: first to third openings (openings)
S1 to S3: first to third seal members (seal members)

Claims (1)

駆動軸と、
前記駆動軸が挿入された弁体収容部と、前記弁体収容部に設けられ、流体の導入又は排出に供する主連通口と、前記弁体収容部に連通して前記弁体収容部内の流体の排出又は前記弁体収容部への流体の導入に供する複数の連通口と、前記駆動軸が貫通し、前記駆動軸を支持する端壁と、前記端壁を挟んで前記弁体収容部の反対側に突出し、前記端壁と一体に形成された一対の支持部と、を有するハウジングと
記ハウジングの前記弁体収容部に設けられて前記駆動軸と繋がり、前記駆動軸の回転位置に応じて前記主連通口と前記複数の連通口との接続状態を変更する弁体と、
前記駆動軸に沿って配置された出力軸を回転駆動し、前記駆動軸の径方向において前記弁体と並んで配置されたモータと、
前記ハウジングの前記複数の連通口に設けられ、前記弁体の外周面に摺接することで該弁体と前記ハウジングとの間をシールするシール部材と、
前記駆動軸に固定された第2斜歯歯車と、前記モータの出力軸に固定された第1ねじ歯車と、前記第2斜歯歯車と噛み合う第2ねじ歯車と、前記第1ねじ歯車と噛み合う第1斜歯歯車と、前記出力軸に沿った方向から見たときに前記出力軸と前記駆動軸との間に、前記出力軸と前記駆動軸とに対してそれぞれ直角に配置され、前記一対の支持部に支持された回転軸と、を有し、前記回転軸に前記第2ねじ歯車と前記第1斜歯歯車が取り付けられた駆動機構と、
を備えたことを特徴とする流量制御弁。
A drive shaft;
A valve body housing portion into which the drive shaft is inserted ; a main communication port provided in the valve body housing portion for introducing or discharging fluid; and a fluid in the valve body housing portion communicating with the valve body housing portion. A plurality of communication ports for discharging the fluid or introducing the fluid into the valve body housing portion, an end wall through which the drive shaft penetrates and supporting the drive shaft, and the valve body housing portion sandwiching the end wall A housing having a pair of support portions protruding to the opposite side and formed integrally with the end wall ;
Connected to the drive shaft provided in the valve body accommodating portion before Symbol housing, a valve body for changing a connection state between the main communication port and the plurality of communication ports according to the rotational position of the drive shaft,
A motor that rotates the output shaft arranged along the drive shaft, and is arranged alongside the valve body in the radial direction of the drive shaft;
A seal member that is provided at the plurality of communication ports of the housing and seals between the valve body and the housing by slidingly contacting an outer peripheral surface of the valve body;
A second bevel gear fixed to the drive shaft, a first screw gear fixed to the output shaft of the motor, a second screw gear meshing with the second bevel gear, and meshing with the first screw gear The first bevel gear is disposed between the output shaft and the drive shaft at a right angle to the output shaft and the drive shaft, respectively , when viewed from the direction along the output shaft, a rotary shaft supported by the support portion, have a, and the second screw gear to the rotary shaft and the first helical driving mechanism gear is attached,
A flow control valve characterized by comprising:
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