WO2015111749A1

WO2015111749A1 - 流量制御弁

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Publication number: WO2015111749A1
Application number: PCT/JP2015/052103
Authority: WO
Inventors: 真慶坂口
Original assignee: 株式会社ミクニ
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-07-30
Also published as: EP3101320A1; JP2015140809A; EP3101320A4; US20170002950A1; US9927043B2; JP6209093B2

Abstract

　弁体の閉弁位置の位置精度を確保できるとともに、閉弁状態において吸入口を閉鎖することなく、小流量制御時の流量安定性を確保できる流体制御弁を提供する。　回転シャフト１０６の一端部に係合して設けられ、その回転に基いてその軸方向に沿って移動することにより、第１開口部１１０を外周部によって開閉するとともに、第２開口部１１８に、一端部が接離する弁体１０２と、弁体１０２を回転シャフト１０６の他端部側に付勢する付勢部材１２２とを備え、弁体１０２の一端部に、第１開口部１１０が全閉状態になる場合に、第２開口部１１８に当接する当接部１１５と、流体を流通させる流路部１１７が設けられているので、弁体１０２の閉弁位置の位置精度を確保できるとともに流路部１１７を流体が流れるので、閉弁状態において吸入口となる第２開口部１１８を閉鎖することなく、小流量制御時の流量安定性を確保できる。

Description

流量制御弁

　本発明は、モータ等の駆動源の回転により作動して流体の流量を制御する流量制御弁に関する。

　従来、自動車や自動二輪等の車両において、例えば、電子制御装置により燃料噴射と点火がコントロールされるエンジンの場合に、空気制御バルブとしてのスロットルバルブの横に、電子制御されるもう一つの空気制御バルブであるＩＳＣＶ（アイドル・スピード・コントロール・バルブ）が設けられ、エアコンが作動したときのアイドルアップの制御を行ったり、アイドリングを安定させるような制御を行ったりしている。すなわち、ＩＳＣＶは、例えば、自動車がスロットルバルブを絞ってアイドリング状態になっている際に、エンジンへの吸気量を制御して、エンジンをアイドリング時の目標回転数になるように制御している。

　ＩＳＣＶは、例えば、弁を動作させるアクチュエータとしてのステッピングモータと、このステッピングモータの回転するシャフトと、このシャフトとの間にねじ機構を有し、シャフトの軸方向に移動する弁体とを備えている。シャフトの先端部側は、雄ねじとされており、この雄ねじの部分に弁体に設けられたナット部が螺合しており、シャフトの正転および反転に基いて、弁体がシャフトの軸方向に移動することによって、アイドリング時のエンジンへの吸気の流量が制御される。

　このような流量制御弁の一例として特許文献１に記載のものが知られている。この流量制御弁は、吐出口と吸入口の両者が弁体によって閉鎖されて閉弁状態となるように構成されている。

特開２０１３－９６３８８号公報

　前記従来の流量制御弁では、閉弁状態において吐出口だけでなく吸入口も弁体によって閉鎖されている。したがって、吸入口で気圧変化が生じて、弁体が吸入口の外側に向けて引っ張られた状態になり、弁体に負荷がかかるおそれがあるとともに、吐出口の開度が閉じ気味の小流量制御時の流量安定性の確保が困難になるおそれがある。
　しかし、閉弁状態において吸入口に弁体を当接させた方が構成簡素となり位置精度を出し易い。

　本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、弁体の閉弁位置の位置精度を確保できるとともに、閉弁状態において吸入口を閉鎖することなく、小流量制御時の流量安定性を確保できる流体制御弁を提供することを目的としている。

　前記目的を達成するために、本発明の流体制御弁は、流体が通過する第１開口部と流体が通過する第２開口部が形成されたボデーと、
　駆動源によって正逆方向に回転可能な回転シャフトと、
　前記回転シャフトの一端部に係合して設けられ、当該回転シャフトの回転に基いて当該回転シャフトの軸方向に沿って移動することにより、前記第１開口部を外周部によって開閉するとともに、前記第２開口部に、一端部が接離する弁体と、
　前記弁体を前記回転シャフトの他端部側に付勢する付勢部材とを備え、
　前記弁体の一端部に、前記第１開口部が前記弁体の外周部によって全閉状態になる場合に、前記第２開口部に当接する当接部と、流体を流通させる流路部が設けられていることを特徴とする。

　本発明においては、吐出口となる第１開口部を閉鎖する場合、回転シャフトが回転して弁体が回転シャフトの軸方向に移動して、当該弁体の外周部によって第１開口部を閉鎖する一方、弁体の一端部に設けられている当接部が吸入口となる第２開口部に当接することによって弁体の閉弁位置の位置精度を確保できる。
　また、弁体の当接部が第２開口部に当接しても、当該弁体の一端部には流路部が設けられており、この流路部を流体が流れるので、閉弁状態において吸入口を閉鎖することなく、小流量制御時の流量安定性を確保できる。

　本発明の前記構成において、前記当接部は前記弁体の周方向に所定間隔で複数設けられ、周方向において隣り合う当接部間に前記流路部が設けられていてもよい。

　このような構成によれば、閉弁時において、弁体の周方向に所定間隔で設けられた当接部が第２開口部に当接するので、弁体の閉弁位置の位置精度を容易に確保できるとともに、周方向において隣り合う当接部間に設けられた流路部を流体が流れるので、閉弁状態において吸入口を閉鎖することなく、小流量制御時の流量安定性を確実に確保できる。

　本発明の前記構成において、前記当接部に、前記弁体の一端部側に向かうほど前記弁体の軸側に傾き、かつ前記第２開口部に当接する傾斜面が形成されているのが好ましい。

　このような構成によれば、当接部に第２開口部に当接する傾斜面が形成されているので、第２開口部の径に多少のバラツキがあっても、当該第２開口部に傾斜面が確実に当接して、弁体の閉弁位置の位置精度を確実に確保できる。
　また、当接部に傾斜面が形成されているので、第２開口部に当接部が入り込むことが可能となる。したがって、弁自体を大きくしなくても弁体の移動量を大きくとることができるので、弁自体をコンパクトにしつつ弁体の制御幅を広げることができる。

　また、本発明の前記構成において、前記弁体に、当該弁体が前記回転シャフトの軸方向の他端部側に移動して、当該弁体の外周部が前記第１開口部を全開状態とした場合に、前記回転シャフトの一端部に当接する当接部が設けられていてもよい。

　このような構成によれば、弁体の外周部が第１開口部を全開状態とした場合に、回転シャフトの一端部に弁体の当接部が当接するので、弁体の開弁位置の位置精度を確実に確保できる。

　本発明によれば、弁体の外周部によって第１開口部を閉鎖する一方、弁体の一端部に設けられている当接部が吸入口となる第２開口部に当接することによって弁体の閉弁位置の位置精度を確保できるとともに、弁体の当接部が第２開口部に当接しても、当該弁体の一端部には流路部が設けられており、この流路部を流体が流れるので、閉弁状態において吸入口を閉鎖することなく、小流量制御時の流量安定性を確保できる。

本発明に係る流量制御弁の一例を示すもので、開弁状態の流量制御弁の縦断面図である。同、閉弁状態の流量制御弁の縦断面図である。同、（ａ）は弁部材の一部を切り欠いて示す斜視図、（ｂ）は弁部材の背面図である。同、移動部材の斜視図である。同、モータケースに設けられた規制部材の斜視図である。同、移動部材に弁部材を取り付けた状態をモータとともに示す斜視図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上端部や下端部など上下方向に関する記載は図面による理解を容易にするためのものであり、流量制御弁の取り付け姿勢などを限定するものではない。
　図１および図２は本発明に係る流量制御弁の一例を示す断面図である。図１および図２に示すように、流量制御弁は、ボデー１００と、駆動源としてのモータ（ステッピングモータ）１０１と、弁体１０２とを備えている。

　ボデー１００は円筒状に形成されており、その内部にモータ１０１を装填するための円筒状のモータ装填部１０３と、このモータ装填部１０３より小径の円筒状の弁体装填部１０４とが軸方向に連続して設けられている。
　モータ１０１はモータケース１０５内に設けられている。このモータケース１０５は、内部が円筒中空の円柱状に形成され、その内周面側にモータ１０１のステータとして、内周面に沿う環状の二つのコイル１０１ａが軸方向に沿って前後に並んで設けられている。コイル１０１ａはコイルボビン１０１ｂに巻かれた状態で、コイル支持部材１０１ｃに支持されている。
　円環状のコイル１０１ａの内側には、円筒状のマグネット１０１ｄを外周に固定した状態に備えている回転体１０１ｅが設けられている。この回転体１０１ｅがステータに対して回転するロータになっており、ステータとロータからモータが構成され、マグネット１０１ｄを有する回転体１０１ｅが電磁力により回転するようになっている。

　また、回転体１０１ｅは、内部が円筒中空の円柱状に形成され、その一端部（下端部）に凸部１０１ｆが形成され、この凸部１０１ｆに貫通孔が形成されている。この貫通孔にロータの回転軸になる回転シャフト１０６が貫通するとともに、回転シャフト１０６が固定されている。また、回転体１０１ｅの一端部（下端部）は、外周側に鍔状に突出しており、円筒状のマグネット１０１ｄの一端部側を位置決めするようになっている。なお、鍔状部分の外周面と、マグネット１０１ｄの外周面は、略同じ外径とされるとともに、同軸上に配置されるようになっている。

　回転シャフト１０６は丸棒状の部材であり、回転体１０１ｅの凸部１０１ｆの先端部を略中央として、一端部側（下端部側）がモータケース１０５からボデー１００内に延出している。また、回転シャフト１０６の他端部側（上端部側）は、回転体１０１ｅの内側に配置されている。
　また、回転シャフト１０６の一端部側は、その外周面に雄ねじ部１０６ａが形成されている。なお、ここでは、雄ねじ部１０６ａ以外の部分をシャフト部１０６ｂとする。
　回転シャフト１０６は、雄ねじ部１０６ａの径が、シャフト部１０６ｂの径より大きくなっており、雄ねじ部１０６ａが回転シャフト１０６の他の部分に対して拡径された形状になっている。この雄ねじ部１０６ａには、後述のように弁体１０２の雌ねじ部１１４ａが螺合するようになっている。

　また、回転シャフト１０６は、その中央部が凸部１０１ｆによって支持されており、この凸部１０１ｆがモータケース１０５の軸受部１０７に回転自在に支持されている。なお、図１において、軸受部１０７は、モータケース１０５と一体に図示されているが、モータケース１０５と別体になっていてもよい。
　また、回転シャフト１０６の他端部（上端部）は、上述のように回転体１０１ｅの内側に配置されている状態で、軸支持部１０８により回転自在に支持されている。軸支持部１０８は、滑り軸受として機能するとともにラジアル軸受およびスラスト軸受として機能している。すなわち、回転シャフト１０６が軸支持部１０８により回転中心を規定されているとともに、回転シャフト１０６の軸方向に沿って、回転シャフト１０６の一端部から他端部に向う方向の移動が規制されている。なお、その反対方向への移動は、後述のように付勢部材としての圧縮コイルばね１２２により規制されている。

　弁体１０２は、回転シャフト１０６の一端部に設けられた雄ねじ部１０６ａが螺合して設けられ、回転シャフト１０６の回転に基いて回転シャフト１０６の軸方向に移動することにより、流体が通過する第１開口部１１０を開閉するようになっている。この第１開口部１１０はボデー１００の弁体装填部１０４の内周面から外周面に向けて貫通する貫通孔１０９の内側端部の開口部によって構成されている。
　貫通孔１０９および第１開口部１１０は、ボデー１００の周方向に所定間隔で複数設けられている。そして、この第１開口部１１０が弁体１０２によって開閉されるようになっている。

　弁体１０２は、弁部材１１１と移動部材１１２とを備えている。
　弁部材１１１は、図３（ａ）に示すように、円筒状に形成されており、その外周面が弁体装填部１０４の内周面に摺接している（図１および図２参照）。したがって、第１開口部１１０は弁部材１１１の外周面（外周部）によって開閉されるようになっている。
　また、弁部材１１１の一端部は円形状に開口しており、他端部には円板状の閉塞板１１１ａが設けられ、図３（ｂ）に示すように、この閉塞板１１１ａの中央部に円形状の貫通孔１１１ｂが形成されている。また、閉塞板１１１ａには、貫通孔１１１ｂに対して放射状に配置された４つの矩形状の貫通孔１１１ｃが形成されている。これら４つの貫通孔１１１ｃは周方向に等間隔で配置されている。

　また、図３（ａ）に示すように、閉塞板１１１ａの裏面には周方向に等間隔で４つのリブ１１３が突出形成されている。このリブ１１３は円弧状の周壁部１１３ａとこの周壁部１１３ａの両端部にそれぞれ形成された直線状の壁部１１３ｂ，１１３ｂとから構成されている。４つのリブ１１３の４つの周壁部１１３ａの内周面は円形状の貫通孔１１１ｂの内周面と軸方向において連続して形成されており、周方向において対向する壁部１１３ｂ，１１３ｂの表面は矩形の貫通孔１１１ｃの周方向に対向する面と軸方向において連続して形成されている。

　図４に示すように、移動部材１１２は円筒状の本体部１１４と、この本体部１１４の一端部に設けられた当接部１１５と、本体部１１４の他端部に設けられた規制部１１６とを備えている。
　図１および図２に示すように、本体部１１４の内部の円筒状の孔の内周面に雌ねじ部１１４ａが形成され、この雌ねじ部１１４ａに回転シャフト１０６の一端部の雄ねじ部１０６ａが螺合している。雌ねじ部１１４ａが形成された孔の一端部は閉塞して当接面（当接部）１１４ｂとなっており、この当接面１１４ｂに回転シャフト１０６の一端面が当接可能となっている。
　また、本体部１１４の外径は、弁部材１１１の閉塞板１１１ａに設けられた貫通孔１１１ｂの内径とほぼ等しいか若干小さくなっており、これによって、本体部１１４は貫通孔１１ｂを通して弁部材１１１に挿通可能となっている。

　当接部１１５は、第１開口部１１０が弁部材１１１の外周面によって全閉状態になる場合に、後述する第２開口部１１８に当接して、閉弁時における弁体１０２の位置決めを行うものである。また、当接部１１５は、弁部材１１１のリブ１１３が当接して、弁部材１１１の移動部材１１２からの抜け出を防止する抜止部１１５ａを備えている。
　図４に示すように、当接部１１５は、本体部１１４の一端部に周方向に等間隔で４つ設けられており、周方向に隣り合う当接部１１５，１１５の間には流路部１１７が周方向の等間隔で４つ設けられている。当接部１１５は、本体部１１４の先端部に設けられた接頭円錐状の部分を流路部１１７となる部分で切り欠いて形成されたものであり、当接部１１５の規制部１１６側を向く当接面（抜止部）１１５ａがリブ１１３に当接可能となっている。
　また、当接部１１５は、ボデー１００の閉塞板１１１ａに形成された矩形の貫通孔１１１ｃを通過可能となるような大きさに形成され、この当接部１１５の規制部１１６側を向き、かつ本体部１１４と直交する面が抜止部（当接面）１１５ａとされている。したがって、当接部１１５が貫通孔１１１ｃを通過した後、本体部１１４を軸回りに４５°回転させることによって、当接部１１５の抜止部１１５ａがリブ１１３に当接可能となる。

　また、当接部１１５の本体部１１４の軸に対して傾斜する傾斜面１１５ｂは本体部１１４（弁体１０２）の一端側に向かうほど本体部１１４（弁体１０２）の軸側に近付くように傾斜している。
　また、図１および図２に示すように、ボデー１００の一端部（下端部）に設けられた閉塞板の中央部には貫通孔（吸入孔）１１９が設けられており、この吸入孔１１９の内側端部の開口縁部に第１開口部１１８が設けられている。
　そして、４つの当接部１１５のそれぞれの傾斜面１１５ｂは第１開口部１１８に当接可能となっている。すなわち、移動部材１１２の一端部が吸入孔１１９に進入して、傾斜面１１５ｂが第１開口部１１８に当接することによって、それ以上の移動部材１１２の移動を規制するようになっている。したがって、傾斜面１１５ｂは移動部材１１２の移動を規制するためのストッパ面となっており、これによって、閉弁時における弁体１０２の位置決めを行っている。
　また、傾斜面１１５ｂが第１開口部１１８に当接した状態において、当該第１開口部１１８と本体部１１４との間には流路部１１７があるので、この流路部１１７を通して流体（空気）が流通可能となっている。

　規制部１１６は、弁部材１１１が当接して、弁部材１１１の回転シャフト１０６の他端部側への移動を規制するものである。規制部１１６は、図４に示すように、本体部１１４の他端部に設けられた円板状のフランジ部を周方向に等間隔で４箇所をそれぞれ矩形状に切り欠くことによって、周方向に等間隔で４つ設けられたものであり、周方向に隣り合う規制部１１６，１１６間には切欠部１２０が形成されている。
　この切欠部１２０は流路部１１７の軸方向の延長線上に配置されており、弁部材１１１の閉塞板１１１ａに設けられた４つの矩形の貫通孔１１１ｃとほぼ等しい形状・大きさとなっている。

　そして、当接部１１５が弁部材１１１の貫通孔１１１ｃを通過した後、本体部１１４を軸回りに４５°回転させることによって、当接部１１５の抜止部１１５ａがリブ１１３に当接可能となるとともに、矩形の貫通孔１１１ｃおよび切欠部１２０が移動部材１１２の軸方向に重なって配置され、さらに、規制部１１６が弁部材１１１の閉塞板１１１ａに、周方向に隣り合う矩形の貫通孔１１１ｃ，１１１ｃ間において当接可能となる。したがって、この規制部１１６によって、弁部材１１１の回転シャフト１０６の他端部側への移動を規制することができる。

　また、ボデー１００内には、図１および図２に示すように、弁体１０２に係合して、弁体１０２の軸回りの回転を規制する規制部材１２１が設けられている。すなわち、モータケース１０５の他端面に固定される円板１０５ａには、図５に示すように、４本の柱状の規制部材１２１が周方向に等間隔で設けられている。規制部材１２１は回転シャフト１０６と平行に弁体装填部１０４に向けて延在しており（図１および図２参照）、回転シャフト１０６が挿通される凸部１０１ｆの外周側に周方向に等間隔で配置されている。
　また、規制部材１２１の断面形状は、矩形の貫通孔１１１ｃおよび切欠部１２０とほぼ等しいか若干小さくなっており、貫通孔１１１ｃおよび切欠部１２０が移動部材１１２の軸方向に重なって配置された場合に、貫通孔１１１ｃおよび切欠部１２０に挿通されることで、弁部材１１１と移動部材１１２に係合する、つまり弁体１０２に係合するようになっている。この規制部材１２１は円板１０５ａを介してモータケース１０５に固定されているので、弁体１０２の軸回りの回転を規制することができる。

　また、規制部材１２１の長さは、図６に示すように、移動部材１１２が上方に移動して、移動部材１１２の内部の当接面１１４ｂに回転シャフト１０６の下端面が当接した場合（移動部材１１２が最もモータ１０１に近付いた場合）において、規制部１２１の下端部が弁部材１１１の４つの貫通孔１１１ｃに入り込めるような長さに設定されている。したがって、この状態では弁部材１１１は軸回りの回転が規制部材１１２によって規制されるとともに、弁部材１１１のリブ１１３が移動部材１１２の抜止部１１５ａに当接しているので、移動部材１１２からの抜け出、つまりモータ１０１からの抜け出が防止されている。

　また、図１および図２に示すように、ボデー１００の内部の一端部側（下端部側）、つまり弁体装填部１０４には、圧縮コイルばね（付勢部材）１２２が設けられている。圧縮コイルばね１２２はその一端部（下端部）が弁体装填部１０４の底面に吸入口１１８の周囲において設置され、その他端部（上端部）が円筒状の弁部材１１１の内部に挿入され、弁部材１１１の閉塞板１１１ａの裏面に、リブ１１３の外側において圧接されている。したがって、この圧縮コイルばね１２２によって弁部材１１１が回転シャフト１０６の他端側（上端側）に付勢されている。

　図１に示すように、弁体１０２が上側に位置するとともに、回転シャフト１０６の一端面（下端面）が移動部材１１２の雌ねじ部１１４ａが設けられている孔の下端の当接面１１４ｂに当接している状態が、吐出孔１０９の第１開口部１１０が開いた開弁位置であり、図２に示すように、弁体１０２が下側に位置するとともに、移動部材１１２の一端部（下端部）の傾斜面１１５ｂが吸入孔１１９の第２開口部１１８に当接している状態が、第２開口部１１８が閉じた閉弁位置となる。

　弁体１０２をモータ１０１に組み付ける場合、まず、モータ１０１の回転シャフト１０６の一端部（下端部）に設けられている雄ねじ部１０６ａに、移動部材１１２の雌ねじ部１１４ａを螺合することによって、回転シャフト１０６に移動部材１１２を係合して取り付けるとともに、４つの規制部材１２１を移動部材１１２の他端部に設けられた４つの切欠部１２０に挿通する。この規制部材１２１によって移動部材１１２の回転が規制される。
　この場合、モータ１０１を作動させて、回転シャフト１０６を正方向に回転させることによって、回転シャフト１０６の雄ねじ部１０６ａを、移動部材１１２の雌ねじ部１１４ａに所定長さだけ螺合する。

　次に、この移動部材１１２を弁部材１１１に挿通する。逆に言えば、弁部材１１１を移動部材１１２に外挿する。
　この場合、弁部材１１１の４つの貫通孔１１１ｃを、移動部材１１２の４つの当接部１１５に周方向において合わせたうえで、移動部材１１２を弁部材１１１に挿通する。これによって、当接部１１５が貫通孔１１１ｃを通過するとともに、本体部１１４が中央の貫通孔１１１ｂを通過する。
　そして、当接部１１５が貫通孔１１１ｃを通過して、リブ１１３を越えた場合に、移動部材１１２（本体部１１４）を軸回りに４５°回転させる。これによって、当接部１１５の抜止部１１５ａと弁部材１１１のリブ１１３が対向して、抜止部１１５ａがリブ１１３に当接可能となるとともに、規制部材１２１が弁部材１１１の貫通孔１１１ｃと周方向において合致する。
　次に、移動部材１１２を弁部材１１１にさらに挿通する（弁部材１１１を移動部材１１２に外挿する）ことによって、規制部材１２１が貫通孔１１１ｃに挿通される。これによって、弁部材１１１の回転が規制される。

　この状態で再びモータ１０１を作動させて、回転シャフト１０６を正方向に回転させることによって、図６に示すように、回転シャフト１０６の一端面（下端面）に、移動部材１１２の内部の当接面１１４ｂを当接させる。
　この状態では弁部材１１１は軸回りの回転が規制部材１１２によって規制されるとともに、弁部材１１１のリブ１１３が移動部材１１２の抜止部１１５ａに当接しているので、移動部材１１２からの抜け出、つまりモータ１０１からの抜け出が防止されている。

　次に、ボデー１００の弁体装填部１０４に圧縮コイルばね１２２を挿入し、圧縮コイルばね１２２を弁体装填部１０４の底面に設置する。
　次に、抜け出が防止された弁部材１１１と移動部材１１２とからなる弁体１０２を弁体装填部１０４に装填するとともに、圧縮コイルばね１２２の上端部を弁部材１１１の閉塞板１１１ａに当接する。なお、この状態では圧縮コイルばね１２２は圧縮されていない。

　弁体１０２を弁体装填部１０４に装填していくと、弁部材１１１が圧縮コイルばね１２２によって上側（回転シャフト１０６の他端部側）に押されて移動していく。この場合、圧縮コイルばね１１２は弁部材１１１の自重により若干圧縮された状態となる。
　弁部材１１１が所定距離だけ上側に移動すると、弁部材１１１が移動部材１１２の規制部１１６に当接し、弁部材１１１のそれ以上の上側（回転シャフト１０６の他端部側）への移動が規制される。
　また、弁部材１１１が上側に移動することによって、規制部材１２１の一端面（下端面）は、弁部材１１１の一端面（下端面）より下方に位置する。

　弁部材１１１が上側に移動して、ボデー１００に形成されている吐出孔１１０を完全に開放する位置より所定距離だけ上方に位置したところで、圧縮コイルばね１２２が伸びきった状態になるので、この状態から弁体１０２をモータケース１０５ごと所定距離だけ下降させることで、圧縮コイルばね１２２を所定量だけ圧縮する。この場合、弁部材１１１によって吐出孔１１０を閉塞しないように、弁体１０２を下降させる。
　その後、モータケース１０５をモータ装填部１０３に固定することによって、弁体１０２のモータ１０１への組み付けを終了する。この状態において、弁体１０２は圧縮コイルばね１２２によって常に上方に付勢されている。弁体１０２の移動部材１１２には回転シャフト１０６が螺合しているので、前記上方への付勢力は回転シャフト１０６が受け、さらに軸支持部１０８が受けることになる。

　このような流量制御弁では、エンジンがアイドリング状態にあるとき、弁体１０２（弁部材１１１）が吐出孔１０９の第１開口部１１０を開弁する。すなわち、図２に示すように、弁体１０２が閉弁位置にある場合、モータ１０１によって回転シャフト１０６が正方向に回転し、この回転シャフト１０６の雄ねじ部１０６ａと、移動部材１１２の雌ねじ部１１４ａの送りネジ作用により、移動部材１１２が軸線方向の上向きに移動し始め、移動部材１１２に連動して（移動部材１１２と同時に）弁部材１１１が上向きに移動し始め、図１に示すように、その外周面が第１開口部１１０を開放する。
　この際、移動部材１１２はその雌ねじ部１１４ａが形成された孔の当接面１１４ｂに回転シャフト１０６の一端面（下端面）が当接するまで上向きに移動し、当接した時点でモータ１０１による回転シャフト１０６の回転が停止する。そして移動部材１１２の一端部（下端部）が吸入孔１１９の第１開口部１１８から完全に離間して、第１開口部１１８を完全に開放する。
　そして、スロットルバルブよりも上流側のサージタンクから配管を経由して吸入孔１１９に導かれた空気は、弁体装填部１０４に流入し、吐出孔１１０から吐出してエンジンに流入する。

　一方、アイドリング以外の運転状態になると、図１に示すように、弁体１０２が開弁位置にある場合、モータ１０１によって回転シャフト１０６が逆方向に回転し、弁体１０２（弁部材１１１）が吐出孔１０９の第１開口部１１０を閉弁する。すなわち、回転シャフト１０６の雄ねじ部１０６ａと、移動部材１１２の雌ねじ部１１４ａの送りネジ作用により、移動部材１１２が軸線方向の下向きに移動し始め、移動部材１１２に連動して（移動部材１１２と同時に）弁部材１１１が下向きに移動し始め、図２に示すように、その外周面が第１開口部１１０を閉鎖する。
　また、弁体１０２は、弁部材１１１が吐出孔１１０を閉鎖した後または、閉鎖と同時に移動部材１１２の一端部（下端部）の傾斜面１１５ｂが吸入孔１１９の第１開口部１１８に当接することによって、それ以上の移動部材１１２の下方への移動が規制される。
　また、傾斜面１１５ｂが第２開口部１１８に当接した状態において、第２開口部１１８と本体部１１４との間には流路部１１７があるので、この流路部１１７を通して流体（空気）が流通可能となっている。

　本実施の形態によれば、吐出孔となる第１開口部１１０を閉鎖する場合、回転シャフト１０６が回転して弁体１０２が回転シャフト１０６の軸方向に移動して、弁体１０２の弁部材１１１の外周部によって第１開口部１１０を閉鎖する一方、弁体１０２の移動部材１１２の一端部に設けられている当接部１１５が吸入口となる第２開口部１１８に当接することによって弁体１０２の閉弁位置の位置精度を確保できる。
　また、移動部材１１２の当接部１１５が第２開口部１１８に当接しても、移動部材１１２の一端部には流路部１１７が設けられており、この流路部１１７を通して流体が流通可能となっているので、閉弁状態において吸入口（第２開口部）１１８を閉鎖することなく、流路を確保できる。

　また、当接部１１５は弁体１０２の移動部材１１２の周方向に所定間隔で４つ設けられ、周方向において隣り合う当接部１１５，１１５間に流路部１１７が設けられているので、弁体の閉弁位置の位置精度を容易に確保できるとともに、周方向において隣り合う当接部１１５，１１５間に設けられた流路部１７を流体が流れるので、閉弁状態において吸入口（第２開口部）１１８を閉鎖することなく、流路を確実に確保できる。

　さらに、当接部１１５に、第２開口部１１８に当接する傾斜面１１５ｂが形成されているので、第２開口部１１８の径に多少のバラツキがあっても、第２開口部１１８に傾斜面１１５ｂが確実に当接して、弁体１０２の閉弁位置の位置精度を確実に確保できる。
　加えて、当接部１１５に傾斜面１１５ｂが形成されているので、第２開口部１１８に当接部１１５が入り込むことが可能となる。したがって、弁自体を大きくしなくても弁体１０２の移動量を大きくとることができるので、弁自体をコンパクトにしつつ弁体１０２の制御幅を広げることができる。

　また、弁体１０２が回転シャフト１０６の軸方向の他端部側に移動して、弁部材１１１の外周部が第１開口部１１０を全開状態とした場合に、回転シャフト１０６の一端部に当接する当接面（当接部）１１４ｂが、弁体１０２の移動部材１１２の内部の孔に設けられている。したがって、弁部材１１１の外周部が第１開口部１１０を全開状態とした場合に、回転シャフト１０６の一端部に当接面（当接部）１１４ｂが当接するので、弁体１０２の開弁位置の位置精度を確実に確保できる。

　また、モータ１０１に弁体１０２を組み付ける場合、モータ１０１によって回転可能な回転シャフト１０６の一端部の雄ねじ部１０６ａに、移動部材１１２の雌ねじ部１１４ａを螺合したうえで、この移動部材１１２を弁部材１１１に挿通するとともに、抜止部１１５ａに弁部材１１１を当接して、弁部材１１１の抜け出を防止する一方、ボデー１００の内部の弁体装填部１０４に圧縮コイルばね１２２を設けることによって、圧縮コイルばね１２２をボデー１００の内部で安定的に保持する。そして、この圧縮コイルばね１２２に弁部材１１１を設置することによって、モータ１０１に弁体１０２を容易に組み付けることができる。

　また、弁体１０２を取り外す場合、抜け止めが防止された弁部材１１１を移動部材１１２とともにボデー１００から引き抜いて圧縮コイルばね１２２から離したうえで、モータ１０１によって回転シャフト１０６を回転させることで、移動部材１１２を下方に移動させて、規制部材１２１による弁部材１１１の回転規制を解除する。次いで、弁部材１１１を軸回りに４５°回転させることで、弁部材１１１の抜け止めを解除して弁部材１１１を移動部材１１２から外し、さらに、移動部材１２１を回転シャフト１０６から外すことによって、弁体１０２の取り外しも容易に行える。

　また、弁部材１１１に移動部材１１２が挿通可能となっており、当該移動部材１１２を弁部材１１１に挿通して、これらを軸回りに相対的に所定角度（４５°）回転させることによって、弁部材１１１が抜止部１１５ａに当接可能となるので、弁体１０２をモータ１０１に組み付ける際に、弁部材１１１の抜け出を確実に防止できる。

　さらに、ボデー１００内には、弁体１０２に係合して、弁体１０２の軸回りの回転を規制する規制部材１２１がモータケース１０５に固定されて設けられているので、回転シャフト１０６がモータ１０１によって正逆方向に回転した場合に、規制部材１２１が弁体１０２に係合して弁体１０２の軸回りの回転を規制するので、弁体１０２を回転シャフト１０６の軸方向に沿って確実に移動させることができる。
　また、規制部材１２１は弁部材１１１が抜止部１１５ａに当接可能となって抜け出が防止された場合に、弁部材１１１の軸回りの回転を規制するので、弁部材１１１の移動部材１１２からの抜け出を確実に防止できる。

１００　ボデー
１０１　モータ
１０２　弁体
１０６　回転シャフト
１０６ａ　雄ねじ部
１１０　第１開口部
１１４ａ　雌ねじ部
１１４ｂ　当接面（当接部）
１１５　当接部
１１７　流路部
１１８　第２開口部
１２２　圧縮コイルばね（付勢部材）

Claims

　流体が通過する第１開口部と流体が通過する第２開口部が形成されたボデーと、
　駆動源によって正逆方向に回転可能な回転シャフトと、
　前記回転シャフトの一端部に係合して設けられ、当該回転シャフトの回転に基いて当該回転シャフトの軸方向に沿って移動することにより、前記第１開口部を外周部によって開閉するとともに、前記第２開口部に、一端部が接離する弁体と、
　前記弁体を前記回転シャフトの他端部側に付勢する付勢部材とを備え、
　前記弁体の一端部に、前記第１開口部が前記弁体の外周部によって全閉状態になる場合に、前記第２開口部に当接する当接部と、流体を流通させる流路部が設けられていることを特徴とする流量制御弁。
　前記当接部は前記弁体の周方向に所定間隔で複数設けられ、周方向において隣り合う当接部間に前記流路部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
　前記当接部に、前記弁体の一端部側に向かうほど前記弁体の軸側に傾き、かつ前記第２開口部に当接する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の流量制御弁。
　前記弁体に、当該弁体が前記回転シャフトの軸方向の他端部側に移動して、当該弁体の外周部が前記第１開口部を全開状態とした場合に、前記回転シャフトの一端部に当接する当接部が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の流量制御弁。