JPH0343508B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0343508B2 JPH0343508B2 JP57103484A JP10348482A JPH0343508B2 JP H0343508 B2 JPH0343508 B2 JP H0343508B2 JP 57103484 A JP57103484 A JP 57103484A JP 10348482 A JP10348482 A JP 10348482A JP H0343508 B2 JPH0343508 B2 JP H0343508B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating shaft
- magnet
- rotating
- fixed
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
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- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0682—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid with an articulated or pivot armature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電磁式流量制御弁装置に関するもの
で、特に回転運動により流体の流量を比例制御す
る回転式弁体を備えた電磁式流量制御弁装置に関
するものである。
で、特に回転運動により流体の流量を比例制御す
る回転式弁体を備えた電磁式流量制御弁装置に関
するものである。
従来、印加電流値に応じて入力ボートと出力ボ
ート間の流体流量を制御する電磁式流量制御弁装
置としては、電磁コイルが巻回され印加電流値に
比例して軸方向に摺動するボビン自体が、入力ボ
ートと出力ボート間を連通する連通孔を比例的に
開閉する弁部を有するものであつた。即ち、入力
ボートと出力ボート間の流量を制御するため弁部
を備えたボビンが軸方向に摺動する必要があり、
連通孔を全開させるために必要な軸方向の変位量
が十分確保されなければならず、そのため電磁式
流量制御弁装置自体が軸方向に大型化されるとい
う欠点があつた。また、このような構成の弁装置
を自動車エンジンの各種排気ガス制御システム等
に用いる場合、十分な空気流の流量を制御する必
要があり、弁装置全体が非常に大型になつてしま
うという問題があつた。更に、弁構造として、ボ
ビンが軸方向の直線運動により連通孔を開閉制御
しているので、自動車の振動を受けやすく、流量
を精度よく制御するのが困難であり、信頼性向上
を計るうえで問題となつている。
ート間の流体流量を制御する電磁式流量制御弁装
置としては、電磁コイルが巻回され印加電流値に
比例して軸方向に摺動するボビン自体が、入力ボ
ートと出力ボート間を連通する連通孔を比例的に
開閉する弁部を有するものであつた。即ち、入力
ボートと出力ボート間の流量を制御するため弁部
を備えたボビンが軸方向に摺動する必要があり、
連通孔を全開させるために必要な軸方向の変位量
が十分確保されなければならず、そのため電磁式
流量制御弁装置自体が軸方向に大型化されるとい
う欠点があつた。また、このような構成の弁装置
を自動車エンジンの各種排気ガス制御システム等
に用いる場合、十分な空気流の流量を制御する必
要があり、弁装置全体が非常に大型になつてしま
うという問題があつた。更に、弁構造として、ボ
ビンが軸方向の直線運動により連通孔を開閉制御
しているので、自動車の振動を受けやすく、流量
を精度よく制御するのが困難であり、信頼性向上
を計るうえで問題となつている。
本発明は、上記従来制御弁装置の有する問題点
に対処するために、弁装置自体を軸方向に小型化
にすると共に、大容量の流量制御ができるように
することを目的とする。
に対処するために、弁装置自体を軸方向に小型化
にすると共に、大容量の流量制御ができるように
することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明において
は、ボビンの軸方向の直線運動ではなく、回転運
動による弁構造になつている。即ち、ボデイ内に
回転可能に配置される回転軸上に弁体を設け、該
回転軸の回転に応じて入力ボートと出力ボート間
を前記弁体が開閉制御するようにし、更に回転軸
上に回転マグネツトを設け、信号電流の印加時に
該マグネツトに平行磁界をかけ回転軸を回転させ
るために前記回転マグネツトの周囲に電磁コイル
を配設し、該電磁コイルの発生する磁界に対して
直角の磁束方向を有するように１対の固定マグネ
ツトを前記回転マグネツトの周囲に配設する構成
にし、弁体を回転作動式とすることによつて、装
置自体の軸方向の小型化を可能とし、且つ大容量
の流量制御も可能とするものである。
は、ボビンの軸方向の直線運動ではなく、回転運
動による弁構造になつている。即ち、ボデイ内に
回転可能に配置される回転軸上に弁体を設け、該
回転軸の回転に応じて入力ボートと出力ボート間
を前記弁体が開閉制御するようにし、更に回転軸
上に回転マグネツトを設け、信号電流の印加時に
該マグネツトに平行磁界をかけ回転軸を回転させ
るために前記回転マグネツトの周囲に電磁コイル
を配設し、該電磁コイルの発生する磁界に対して
直角の磁束方向を有するように１対の固定マグネ
ツトを前記回転マグネツトの周囲に配設する構成
にし、弁体を回転作動式とすることによつて、装
置自体の軸方向の小型化を可能とし、且つ大容量
の流量制御も可能とするものである。
さて、電磁コイルへの通電により発生する平行
磁界の中で、円板マグネツトを回転させその回転
トルクを利用して回転軸に固定された弁体を作動
させる、上記のこの様な回転作動式弁装置の設計
においては、回転軸と一体となつた弁体を復帰さ
せる手段として、通常はスプリング手段が考えら
れ、例えばトーシヨンバネやうず巻きバネが装着
されるのが普通である。しかしながら、弁体の復
帰手段としてバネ手段を用いることは、弁装置の
全体構造に起因する取り付けスペースの制約でバ
ネ設計が困難であり、バネの調整機構を設ける必
要性から弁装置のサイズが大となりコストの上昇
を招き、更に装着のバネが超小型になり実用面で
作用信頼性に乏しい等の問題がある。
磁界の中で、円板マグネツトを回転させその回転
トルクを利用して回転軸に固定された弁体を作動
させる、上記のこの様な回転作動式弁装置の設計
においては、回転軸と一体となつた弁体を復帰さ
せる手段として、通常はスプリング手段が考えら
れ、例えばトーシヨンバネやうず巻きバネが装着
されるのが普通である。しかしながら、弁体の復
帰手段としてバネ手段を用いることは、弁装置の
全体構造に起因する取り付けスペースの制約でバ
ネ設計が困難であり、バネの調整機構を設ける必
要性から弁装置のサイズが大となりコストの上昇
を招き、更に装着のバネが超小型になり実用面で
作用信頼性に乏しい等の問題がある。
本発明の前述した構成においては、弁体復帰手
段として、スプリング手段の代わりに１対のマグ
ネツトを用いている。つまり、回転軸に装着され
た回転マグネツトの磁界中に電磁コイル非通電時
の弁体位置決めと、電磁コイル通電時の反作用を
行う１対の固定マグネツトを前記回転マグネツト
の周囲に配置することにより、この１対の固定マ
グネツトが弁体の回転方向に対して反力となるの
で、電磁コイル通電量と固定マグネツト間の吸引
力とのつり合いにて弁体の過渡位置制御が可能と
なつている。前記固定マグネツトは、該固定マグ
ネツトの組み付け時において前記回転軸の径方向
に移動調節可能となるように配設されている。つ
まり、前記固定マグネツトはネジ形状体に固定さ
れ、軸方向位置へのねじ込み具合を変化させるこ
とが可能となつている。このため、電磁コイルの
発生する磁界への影響量が可変とできるので、バ
ルブ部材の流量特性を製品毎に自由に選択でき
る。この様に本発明の構成に於いては、弁体復帰
手段としてスプリング手段を用いる弁装置と比較
して、構成部品点数と組付工数が低減でき、弁装
置の小型化を計ることができると共に作動信頼性
の向上も大幅に計ることが可能となる優れた効果
がある。
段として、スプリング手段の代わりに１対のマグ
ネツトを用いている。つまり、回転軸に装着され
た回転マグネツトの磁界中に電磁コイル非通電時
の弁体位置決めと、電磁コイル通電時の反作用を
行う１対の固定マグネツトを前記回転マグネツト
の周囲に配置することにより、この１対の固定マ
グネツトが弁体の回転方向に対して反力となるの
で、電磁コイル通電量と固定マグネツト間の吸引
力とのつり合いにて弁体の過渡位置制御が可能と
なつている。前記固定マグネツトは、該固定マグ
ネツトの組み付け時において前記回転軸の径方向
に移動調節可能となるように配設されている。つ
まり、前記固定マグネツトはネジ形状体に固定さ
れ、軸方向位置へのねじ込み具合を変化させるこ
とが可能となつている。このため、電磁コイルの
発生する磁界への影響量が可変とできるので、バ
ルブ部材の流量特性を製品毎に自由に選択でき
る。この様に本発明の構成に於いては、弁体復帰
手段としてスプリング手段を用いる弁装置と比較
して、構成部品点数と組付工数が低減でき、弁装
置の小型化を計ることができると共に作動信頼性
の向上も大幅に計ることが可能となる優れた効果
がある。
以下、添付図面に従つて、本発明の一実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
本発明に基づく電磁式流量制御弁装置１０は、
相互に固定される第１ボデイ１１と第２ボデイ１
２を有し、該第１ボデイ１１には入力ポート１３
と出力ポート１４が夫々設けられている。両ボデ
イ１１，１２内には、適当なスパンを有する軸受
１５，１６を介して後述の印加電流値に応じて回
転する回転軸１７が配置され、該回転軸１７の左
端には、弁体１８が回転軸１７の左端をかしめる
ことにより固定配置されている。入力ポート１３
は弁体１８が収容される室１９を介して、出口ポ
ート１４と連通するが、弁体１８が第２図に示さ
れるようにバルブシール部１８ａを有し、該シー
ル部１８ａが入力ポート１３と室１９との連通孔
１３ａを開閉制御する。つまり、回転軸１７の回
転とともに例えば第２図で矢印の如く時計方向へ
回転されることによつて、入力ポート１３を室１
９と連通させ、その結果入力ポート１３と出口ポ
ート１４とが連通する。本実施例に於いては、弁
体１８はコイルへの非通電時、バルブシーン部１
８ａが入力ポート１３と室１９との連通を閉じる
位置にあり（第１図および第２図に示された位
置）、回転軸１７の回転とともにシール部１８ａ
が連通孔１３ａを開きポート１３を室１９へ開口
させることにより、両ポート１３，１４間が連通
することになる。回転軸１７上には、径方向着磁
型の円板型永久磁石２０、つまり回転マグネツト
が固定されている。磁性体から成る第２ボデイ１
２内には、一対のボビンレスの空心電磁コイル２
１，２２が配設されている。電磁コイル２１，２
２に同じ方向の磁束が発生するように該両コイル
２１，２２に信号電流が印加されると、コイル２
２から回転マグネツト２０、コイル２１、ボデイ
１２を介して平行磁界が回転マグネツト２０に作
用し、回転軸１７つまり弁体１８が第２図に於て
時計方向へ回動されて、印加電流に比例して連通
孔１３ａが開閉制御されるものである。回転マグ
ネツト２０とボデイ１２との間に配設される磁性
体ヨーク２３は、回転マグネツト２０に作用する
回転力を増大させるためのものである。回転軸１
７は印加電流によつて180℃回転されうるもので
あるが、本装置においては後述の１対の固定マグ
ネツトによつて連通孔１３ａの全開位置までの回
転に規制される。つまり、電磁コイルの印加電流
によつて発生される回転軸への回転トルクのピー
ク点を制御の中心にとり、連通孔１３ａの全閉位
置を初期にとり、連通孔１３ａの全開位置までの
回転範囲に、即ち90゜までの回転範囲に規制され
ている。
相互に固定される第１ボデイ１１と第２ボデイ１
２を有し、該第１ボデイ１１には入力ポート１３
と出力ポート１４が夫々設けられている。両ボデ
イ１１，１２内には、適当なスパンを有する軸受
１５，１６を介して後述の印加電流値に応じて回
転する回転軸１７が配置され、該回転軸１７の左
端には、弁体１８が回転軸１７の左端をかしめる
ことにより固定配置されている。入力ポート１３
は弁体１８が収容される室１９を介して、出口ポ
ート１４と連通するが、弁体１８が第２図に示さ
れるようにバルブシール部１８ａを有し、該シー
ル部１８ａが入力ポート１３と室１９との連通孔
１３ａを開閉制御する。つまり、回転軸１７の回
転とともに例えば第２図で矢印の如く時計方向へ
回転されることによつて、入力ポート１３を室１
９と連通させ、その結果入力ポート１３と出口ポ
ート１４とが連通する。本実施例に於いては、弁
体１８はコイルへの非通電時、バルブシーン部１
８ａが入力ポート１３と室１９との連通を閉じる
位置にあり（第１図および第２図に示された位
置）、回転軸１７の回転とともにシール部１８ａ
が連通孔１３ａを開きポート１３を室１９へ開口
させることにより、両ポート１３，１４間が連通
することになる。回転軸１７上には、径方向着磁
型の円板型永久磁石２０、つまり回転マグネツト
が固定されている。磁性体から成る第２ボデイ１
２内には、一対のボビンレスの空心電磁コイル２
１，２２が配設されている。電磁コイル２１，２
２に同じ方向の磁束が発生するように該両コイル
２１，２２に信号電流が印加されると、コイル２
２から回転マグネツト２０、コイル２１、ボデイ
１２を介して平行磁界が回転マグネツト２０に作
用し、回転軸１７つまり弁体１８が第２図に於て
時計方向へ回動されて、印加電流に比例して連通
孔１３ａが開閉制御されるものである。回転マグ
ネツト２０とボデイ１２との間に配設される磁性
体ヨーク２３は、回転マグネツト２０に作用する
回転力を増大させるためのものである。回転軸１
７は印加電流によつて180℃回転されうるもので
あるが、本装置においては後述の１対の固定マグ
ネツトによつて連通孔１３ａの全開位置までの回
転に規制される。つまり、電磁コイルの印加電流
によつて発生される回転軸への回転トルクのピー
ク点を制御の中心にとり、連通孔１３ａの全閉位
置を初期にとり、連通孔１３ａの全開位置までの
回転範囲に、即ち90゜までの回転範囲に規制され
ている。
回転マグネツト２０の周囲には、第３図にて示
される様に１対の固定マグネツト２４，２５が配
置されている。該固定マグネツト２４，２５は、
その磁束方向が電磁コイル２１，２２が発生する
磁界に対して直角方向に向く様に構成されるもの
で、つまり該固定マグネツト２４，２５は、電磁
コイル２１，２２非通電時の弁体の位置決めと、
電磁コイル通電時の回転軸１７に対する反力作用
とを行う。コイル非通電時には固定マグネツト２
４，２５により、弁体１８は第２図で示される様
に、シール部１８ａが連通孔１３ａを閉鎖する位
置に保持される。コイル通電時には、コイルの通
電量と、固定マグネツト２４，２５の反力とのつ
り合いにて弁体１７の過度位置制御が可能とな
る。また、１対の固定マグネツト２４，２５はネ
ジ形状体に固定されているので、回転軸の径方向
に移動調節可能である。ネジ形状体と磁性体ヨー
ク２３との間にスプリング２６，２７が配置さ
れ、ネジ形状体のバツクラツシユ等を防止する。
さらに、例えば、絶縁のエポキシ樹脂部材２８に
よりネジ形状体は固定およびシールされている。
される様に１対の固定マグネツト２４，２５が配
置されている。該固定マグネツト２４，２５は、
その磁束方向が電磁コイル２１，２２が発生する
磁界に対して直角方向に向く様に構成されるもの
で、つまり該固定マグネツト２４，２５は、電磁
コイル２１，２２非通電時の弁体の位置決めと、
電磁コイル通電時の回転軸１７に対する反力作用
とを行う。コイル非通電時には固定マグネツト２
４，２５により、弁体１８は第２図で示される様
に、シール部１８ａが連通孔１３ａを閉鎖する位
置に保持される。コイル通電時には、コイルの通
電量と、固定マグネツト２４，２５の反力とのつ
り合いにて弁体１７の過度位置制御が可能とな
る。また、１対の固定マグネツト２４，２５はネ
ジ形状体に固定されているので、回転軸の径方向
に移動調節可能である。ネジ形状体と磁性体ヨー
ク２３との間にスプリング２６，２７が配置さ
れ、ネジ形状体のバツクラツシユ等を防止する。
さらに、例えば、絶縁のエポキシ樹脂部材２８に
よりネジ形状体は固定およびシールされている。
第２ボデイ１２の右方には樹脂性端子のホルダ
２９が挿入固定される一対の端子３０（一方のみ
図示）が、コイル２１，２２に適宜連結される。
３１は絶縁のエポキシ樹脂部材で、固定およびシ
ール作用をなしている。
２９が挿入固定される一対の端子３０（一方のみ
図示）が、コイル２１，２２に適宜連結される。
３１は絶縁のエポキシ樹脂部材で、固定およびシ
ール作用をなしている。
上述した電磁コイル２１，２２への印加電流
は、例えば自動エンジンの運転状態を検知するコ
ンピユータによつて制御され、本弁装置１０は各
種排気ガス制御システムまたは燃料供給制御シス
テム等に応用することができる。
は、例えば自動エンジンの運転状態を検知するコ
ンピユータによつて制御され、本弁装置１０は各
種排気ガス制御システムまたは燃料供給制御シス
テム等に応用することができる。
第４図は本弁装置１０の流量特性線図を示すも
ので、入力電流Ｉが印加されて、該電流ＩがA0
に達すると、弁体１８のシール部１８ａの左端１
８ｂがl゜回転した位置に移動し１３ａを流れる流
量Ｑが増大し始める。この時、流量Ｑは入力電流
Ｉに比例して増大する。尚、固定マグネツト２
４，２５はネジ形状体のねじ込み量によつて回転
軸の径方向に移動可能であり、固定マグネツト２
４，２５と回転マグネツト２０との距離が調節可
能となり、ひいては流量特性が調節可能となる。
ので、入力電流Ｉが印加されて、該電流ＩがA0
に達すると、弁体１８のシール部１８ａの左端１
８ｂがl゜回転した位置に移動し１３ａを流れる流
量Ｑが増大し始める。この時、流量Ｑは入力電流
Ｉに比例して増大する。尚、固定マグネツト２
４，２５はネジ形状体のねじ込み量によつて回転
軸の径方向に移動可能であり、固定マグネツト２
４，２５と回転マグネツト２０との距離が調節可
能となり、ひいては流量特性が調節可能となる。
第１図は、本発明の電磁式流量制御弁装置の一
実施例を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断
面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は
第１図の弁装置の流量特性線図である。 １０……電磁式流量制御弁装置、１１，１２…
…ボデイ、１３……入口ポート、１４……出口ポ
ート、１７……回転軸、１８……弁体、２０……
回転マグネツト、２１，２２……電磁コイル、２
４，２５……１対の固定マグネツト。
実施例を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断
面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は
第１図の弁装置の流量特性線図である。 １０……電磁式流量制御弁装置、１１，１２…
…ボデイ、１３……入口ポート、１４……出口ポ
ート、１７……回転軸、１８……弁体、２０……
回転マグネツト、２１，２２……電磁コイル、２
４，２５……１対の固定マグネツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入口ポートと出力ポートを有するボデイ、該
ボデイ内に回転可能に配設される回転軸、該回転
軸上に設けられ該回転軸の回転に応じて前期両ポ
ートを連通可能に開閉制御する弁体、 前記回転軸上に設けられる回転マグネツト、 信号電流の印加時に該回転マグネツトに平行磁
界をかけ前記回転軸の回転させるため、前記マグ
ネツトの周囲に配設されるボビンレスの空心電磁
コイル、 及び該電磁コイルの発生する磁界に対して直角
の磁界方向を有するように前記回転マグネツトの
周囲に配設され、前記ボデイに螺合される一対の
固定マグネツトを有し、 該一対の固定マグネツトが組み付け時において
前記回転軸の径方向に移動調節可能に配設される
こと、 を特徴とする電磁式流量制御弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348482A JPS58221084A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 電磁式流量制御弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348482A JPS58221084A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 電磁式流量制御弁装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4857883A Division JPS58221088A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 電磁式流量制御弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58221084A JPS58221084A (ja) | 1983-12-22 |
| JPH0343508B2 true JPH0343508B2 (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=14355277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10348482A Granted JPS58221084A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 電磁式流量制御弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58221084A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2555571B2 (ja) * | 1986-09-01 | 1996-11-20 | 日本電装株式会社 | ロ−タリソレノイド式アクチユエ−タ |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP10348482A patent/JPS58221084A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58221084A (ja) | 1983-12-22 |
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