JPS5919785A - 流体流量制御弁 - Google Patents

流体流量制御弁

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JPS5919785A
JPS5919785A JP12736182A JP12736182A JPS5919785A JP S5919785 A JPS5919785 A JP S5919785A JP 12736182 A JP12736182 A JP 12736182A JP 12736182 A JP12736182 A JP 12736182A JP S5919785 A JPS5919785 A JP S5919785A
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valve
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fluid
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control valve
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JP12736182A
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JPH0478874B2 (ja
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Akira Furukawa
晃 古川
Tetsuji Suzuki
鈴木 哲二
Yoshiaki Kondo
近藤 義昭
Hibiki Hattori
響 服部
Kazuhiro Sakurai
桜井 計宏
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0682Actuating 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体の流量を連続的に制御する流体流量制御弁
に関し、例えばエンジンの吸入空気量を制御する為に用
いて有効である。
この種の制御ブfは、流体流路面積を連続的に可変乃至
遮断するものであるため、制御弁の」二流と下流とに圧
力差があるときは、その圧力に逆っ−ζブC体を駆動し
なりればならない。そのため、従来の制御弁では、この
圧力差に打ち勝つだけの人きな駆動力が必要とされてい
た。また、小さな駆動力で弁体を駆動しようとすれば制
御ブf前後の圧力を均圧さ−lるための特別の圧力キャ
ンセル機構が必要となり、いずれに・Uよ制御弁の大型
化、 1ili格」二昇を招いていた。
本発明は上記点に鑑ので案出されたもので、制御弁前後
の圧力差に係わらず、小さな駆動力で良好に41体の駆
動ができるようにすること、及びそのために1)>別な
圧力キャンセル機構を制御弁とは別に設ける必要をなく
すことを目的とする。
この目的達成のため、本発明は円弧状画壁を有するブ「
室の当該囲壁に流体ボートを設け、かつ円弧小曲壁に摺
接して回転する弓形の弁体を設り、この弁体の回転に伴
なって流体ボートが連続的に閉塞されるようにし、更に
弓形弁体の端部を鋭角形状とするという基本的構成を採
用する。
それゆえ、本発明では弁体端部が流体ボートを閉塞する
途中であっても、この端部に流体の渦が発生ずるのを良
好に抑制することができる。即ち、流体ボートを閉しる
時に於ても流体の流れをスムーズにすることができ、弁
体前後に過大な圧力差が生じるのを防止できる。そのた
め、本発明では流体の流れの影響を受けて41体の回転
が阻害されるのが防止でき、比較的小さな駆動力で弁体
を良Hに回転さ・けることができる。
以下本発明の一実施例を図に基づいて説明する。
第1図は流量制御弁20を示す断面図で、図中7は磁性
体からなる円筒状のコークである。このヨーク7の周囲
にはコイル2を巻線形成し、またコイル7内周には、径
方向に極を持つ円柱形の永久磁石6が配設されている。
そして、これらを包むように鉄材等の磁性材料からなる
ケース1が配設され、(メtってケース1により閉磁1
1δを形成し、この閉磁路により永久磁石6を回転駆動
する駆動部が形成される。尚、永久磁石6はシャフト1
0に圧入されへかつシャフト10はロータリー弁体5に
溶接等で一体に取付けられている。そして、シャフト1
0はハウジング9に打込み等で挿入された軸受8を介し
て回転自在に支持されている。
従って、弁体5は永久磁石6の回転と共にハウジング9
のブr室12内を回転することになる。
弁室12は第2図図示の如く側壁が円弧状棚壁12aと
なった円筒状をしており、この円弧状棚壁12aに第1
の流体ボート13が開口しており、この流体ボート]3
より弁室12内に流体が導入されるようになっている。
また、弁室12の他の面には第2の流体ボート14が開
口していて、弁室12に導入された流体はこの第2流体
ボート14より導出される。
また、弁体5は円弧状囲壁12aと同し曲率の弓形に成
形されており、かつ弁体5は円弧状囲壁12aに気密を
保ちながら摺接するようになっている。従って、弁体5
の回転と共に弁体端部5aが第1流体ボート13を漸次
閉塞又は開放することになり、弁体5の回転に応じて第
1流体ボート13の開口面積が連続的に増減する。即ち
、弁室12を流れる流量は弁体5の回転に応じて連続的
に制御される。
そして、このブ「体5は第3図に示すようにその端部5
aが鋭角形状となっている。そのため、41体5が第1
流体ボート13を閉じる途中に於てもこのブ「端部5a
に渦等が発生ずるのを良好に抑制できる。
即ち、第3図中破線で示すように端部5aが鈍角θ0で
は、流体流れ方向に長い縁5bができてしまい、この様
5b部分での流体摩1壱によって流体流れに過大な乱れ
を発生させてしまう。それに対し、本例のように鋭角θ
とすれば、上記縁5bを極めて短くでき、そのため、上
記負具合が生じないのである。
なお、前記ケース1と9とはネジ等で固定される。また
、永久磁石の回転制御は、トーションバー4の一1端部
を、シャフト10・駆動部に取付けられたボルダ−3に
絞め等で固定し、他端をシャフト10に固定することに
より、コイル2.永久磁石すの磁力比に応じて1・−ジ
ョンバー4がねじられ、回転角度が制御できる。
第4図は上記流体流量制御弁を駆動さ・Uる駆動回路を
示す。演箕増幅器AI、 コンデンサCI第1〜第4抵
抗RIR2R3R4で、ランプ波形を0点に得る。この
ランプ波形の波形特性は第5図図示の如くである。そし
て、波形形状は、第1〜第3の抵抗R+ R2R3によ
り決まり、また波形周波数は、第4の抵抗R4により決
まる。そこで、このランプ波形と後述する電気制御ユニ
ット120からのアナログ電圧とを入力端子Cに入力し
たものを、電圧比較器A2によって比較し、コイルAを
駆動する信号電圧を0点に得る。この信号電圧で駆動用
トランジスタQIQ2を制御し、駆動トランジスタQ2
よりコイル八を駆動する電流が出力される。
尚、0点の電圧特性は、第6図に示す。即ち第5図にお
いて、制御ユニッ)120からのアナログ電圧が一点鎖
線、実線、破線の如く変形ずれば電圧仕較器Δ2で比較
して得られる0点電圧も一点鎖線、実線、破線の如く変
化する。
第7図は上記制御弁を使用するアイドル回転速度制御装
置の概略を示すシステム図である。
この第7図においてエンジン110は、自動軍用の公知
の4サイクル火花点火エンジンで、エンジン負荷として
の車両用空調機用の冷媒圧縮機+2bと自動変速機とを
装備した場合のものである。このエンジン110はエア
クリーナ111.エアフIノメータ112.吸気管11
3.サージタンク114゜各吸気分岐管115を経て空
気を吸入し、燃*−ト、例えばガソリンは各吸気分岐管
115に設けられた電磁燃料噴射弁116から噴射供給
される。
エンジン110の主吸入空気量は、任意に胤作されるス
ロットル弁117によって調整され、一方燃料噴射量は
、電子ibQ f3H+ユニット120によって調整さ
れる。電子制御ユニット12oは、点火装置のディスト
リビュータ内に内蔵される回転速度センサ118によっ
て測定されるエンジン回転速度と、エアフロメータ11
2によって測定される吸入空気量とを基本パラメータと
して燃料噴射量を公知の手法にて決定するもので、他に
冷却水温を検出する水温センタを用いた暖機センサ11
9等からの信号によっても公知如く燃料噴射量の増減を
行う。
バイパス通路である空気導管121.122はスロット
ル弁117をバイパスするように設゛ジられ、量導lI
′112]、122の間には第1図図示の流体流量制御
弁20が設けられている。即ら、導管121は一端が、
スロットル、1f’l17とエアフロメータ112の間
に設けられた空気導入口123に接続され、他端が前記
第1流体ボート13に接続される。一方、導管122は
一端がスロットル弁117の下流部に設けられた空気導
出口124に接続され、装備が前記第2流体ボート14
に接続される。
次に、上記構成制御弁の作動を説明する。
第7図に示ず如くエンジンの吸入空気量を制御するため
に使用された場合、制御弁2oはエンジン110の通常
の吸入通路におけるスロットル弁!!7をバイパスする
形態で装着され、第1流体ホード13は、導管121を
介してスロットル弁117の上流に、また第2流体ポー
ト14は導管122を介してスロットル弁117の下流
にそれぞれ接続される。この結果、制御弁2oはスロッ
トル弁117をバイパスする吸入空気、又は(混合気)
流量を制御することになる。即ち、第4図の0点に得ら
れるランプ波形と電子制御ユニソ]・120から印加さ
れるアナログ電圧とを電圧比較器A2に入力すると、電
圧比較器へ2が比較して0点電圧が第6図の如くとなり
、これを駆動トランジスタQIQ2に印加し、駆動用ト
ランジスクQ1よりコイル2に通電される。コイル2は
ヨーク7に円柱形の永久磁石6を包むようにして配設さ
れている為、磁界はほぼ平行となり、平行磁界中に置か
れた永久磁石6には磁気モーメントが与えられる。その
ため、永久磁石6とこの磁石6と一体に取付けられたシ
ャフト10.弁体5には回転駆動力が与えられる。この
回転駆動力はホルダー3とシャフト10に両端を固定さ
たトーシロンバ−4を反時計方向にねじり、このねじり
力と上記回転力とがつりあう回転角でとまる。
特に本構成は制御弁は、弁体5の端部5aが鋭角形状と
なっているため、空気が弁体5f!li分を通過する際
でも弁体5により空気流が乱れにくい構造となっている
。従って、弁体5通過時の空気流の乱れが弁体5に与え
る影響は非常に小さくなる。
そのため、たとえ高負圧時であっても、」二記回転力に
は、はとんど影響を及ぼさない。ゆえに流体流量制御弁
20の開度は電子制御ユニソl−120から印加される
アブ冒」グミ圧に応じて反時旧方向に回り、全開から閉
弁状態に確実に変化さ一已ることができる。
従って、エンジン110の運転状態を電子制御ユニット
120が演箕し、機関が最も良い状態になるようアナロ
グ電圧を可変さゼれば、その信号に応して確実に流体流
量制御弁20でコントロールすることができる。
尚、上述の例は本発明の望しい態様を示したが、本発明
はこの実施例以外にも種々の態様がある。即ち、弁体5
は第8図に示すように弓形弁体5の中央部に窓部5Cを
形成し、この窓部5Cをインレットボート 連続的に制御するようにしてもよい。この例に於ては弁
体5の回転方向の前後端5aとは窓部5cの周縁となる
。そのため、上述の効果を達成すべく、この端部5aも
鋭角形状としている。また、この例にhりでは窓部5C
形状は種々選択でき、例えば第9図乃至第12図のよう
な形状としてもよい。
更に、上述の例では本発明に係る制御弁20をエンジン
110の吸入空気流fft lj制御に用いたが、本発
明制御ブ「20の用途はこの一例に限定されるべきでな
いことは勿論で、流路面積を可変として流量を制御する
弁として広く使用可能である。
また、上述の例では弁体5のコイル2のと磁力とトーシ
ジンバ−4のねしり力との均合で1司転制御したが、弁
体の回転駆動力にステッピングモータ等、他の動力を使
用してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明制御弁の一実施例を示す断面図、第2図
は第1図のIJ −n矢視断面図、第3図は第2図図示
弁体を示す断面図、第4図は第1図図示制御弁の制御回
[28図、第5図はランプ波形を示す説明図、第6図は
信号電圧を示す説明図、第7図は第1図図示jlrll
 1ff11弁の使用例を示す構成図、第8図は本発明
制御弁の他の例の要nl−を示す断面図、第9図乃至第
12図はそれぞれ第8図図示制御弁の弁体の窓部形状を
示す断面図で、第8図の八−へ綿に沿う形状を表わす。 5・・・弁体、5a・・・at;i部、9・・・ハウジ
ング、12・・・弁室、13・・・第1流体ボート、1
4・・・第2流体ボート。 代理人弁理士  岡 部   隆 第1図 ・  5b 11                 \ 。 第4図 第 5 図 m=〉を 第 6 図 第8図 第9図  110図 第11図  第12図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも一面が円弧状画壁となった弁室を有するハウ
    ジングと、n:1記ブ「室のうら前記円弧状面壁部に開
    口する第1流体ボートと、前記ブr室の他の面に開口す
    る第2流体ボートと、前記弁室内に回転自在に配設され
    、前記円弧状画壁に沿って摺動する弓形の弁体とを備え
    、前記弁体の回転方向前後端を鋭角形状とした流体流量
    制御弁。
JP12736182A 1982-07-21 1982-07-21 流体流量制御弁 Granted JPS5919785A (ja)

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JP12736182A JPS5919785A (ja) 1982-07-21 1982-07-21 流体流量制御弁

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JP12736182A JPS5919785A (ja) 1982-07-21 1982-07-21 流体流量制御弁

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JPS5919785A true JPS5919785A (ja) 1984-02-01
JPH0478874B2 JPH0478874B2 (ja) 1992-12-14

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JPS61278674A (ja) * 1985-05-31 1986-12-09 Keihin Seiki Mfg Co Ltd 電動弁
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