JPH0361865B2 - - Google Patents

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JPH0361865B2
JPH0361865B2 JP60259177A JP25917785A JPH0361865B2 JP H0361865 B2 JPH0361865 B2 JP H0361865B2 JP 60259177 A JP60259177 A JP 60259177A JP 25917785 A JP25917785 A JP 25917785A JP H0361865 B2 JPH0361865 B2 JP H0361865B2
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JP
Japan
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valve body
stepping motor
fitted
sleeve
rotating shaft
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JP60259177A
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JPS62118174A (ja
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Koichi Torimoto
Hiroyuki Shirakawa
Yoichi Washimi
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/01Control of flow without auxiliary power
    • 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
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はステツピングモータの回転を直線運
動に変換して弁体の位置を制御することにより流
量を制御する流量制御弁装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
この種の流量制御弁装置としては、例えば特開
昭59−194658号公報に示されるような回転を直線
運動に変換する機構を内蔵するステツピングモー
タの出力軸の先端に弁体を固定するものが考えら
れるが、このステツピングモータの回転一直線変
換機構は、ステツピングモータの回転軸を中空軸
とし、その中空軸に軸方向のみ移動可能に回り止
めされた出力軸をねじ嵌合させる構造であり、こ
れを流量制御弁の駆動に利用する際には上記出力
軸の先端に弁体を固定し、ステツピングモータの
回転軸の回転量に対応して出力軸を軸方向に移動
させ、弁座に対する弁体の位置を制御して流量を
制御することになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記構造によれば、ステツピングモ
ータの回転軸は直線運動をする出力軸を内部に保
持した構造であるため、回転軸の軸径は大型化
し、これをハウジングに支承する軸受も大型高価
になると共に、出力軸も軸支する必要があり、同
一ハウジング内での両軸の軸受構造が複雑とな
り、このためステツピングモータの大型化をまね
く問題があり、又、出力軸によつて弁体を駆動す
る場合には、この弁体と出力軸が一体となつて直
線運動を行うため、直線駆動される部分の重量が
両者の和となつて増大し、かつ慣性も増大し、高
応答の高速制御を行うことは困難で、高速、高精
度な流量制御は行い難いものであつた。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る流量制御弁装置は、ステツピン
グモータの回転軸のをハウジングから突出させ、
この突出部に軸方向のみ移動可能に回止めされた
弁体をねじ嵌合させることにより弁体のみを軸方
向に移動させる構造とし、更に弁体に中空穴を形
成し、この中空穴に自己潤滑性を有する軸受メタ
ルを嵌入し、この軸受メタルに回転軸端部を密接
嵌合させたものである。
〔作用〕
この発明における回転一直線変換機構は、ステ
ツピングモータの外側でモータ回転軸に弁体をね
じ嵌合させているためステツピングモータの軸受
は回転軸だけを支承すればよく構成が簡素化し小
型化でき、しかも、直線駆動される部分の重量も
小さく、慣性も小さくできるので応答性のよい流
量制御を可能とする。又、弁体の中空部に設けら
れ回転軸が密接嵌入する軸受メタルは弁体の倒れ
を防止し正確な流量制御を可能にする。
〔実施例〕
以下図に示すこの発明の一実施例について説明
する。
第1図において1はステツピングモータであ
り、次の如く構成されている、2は円周上交互に
異極に着磁された円筒状の永久磁石3と、この永
久磁石を回転軸4に固定するモールド成形された
保持部材3aとから成るロータであり、その回転
軸4はベアリング5,6を介してハウジング7,
8に支承され、その一端はハウジング7を貫通し
て外部へ突出している。上記ハウジング7は有底
円筒状を成し、その開口端を閉塞するようにほゞ
円板状のハウジング8が嵌合して固定されてい
る。9はベアリング6とハウジング8との軸方向
間〓部に設けられ、このベアリング6を介してロ
ータ2を軸方向一側に押圧偏寄させて回転軸4の
軸方向位置を規定させる。10は上記ハウジング
7内に収納されたステータ部分であり、ステータ
コイル11,12と端面ヨーク13,14と中間
ヨーク15,16を有し、この端面ヨークと中間
ヨークはコイル内周で軸方向に突出する歯状極片
をそれぞれ有し、これらを交互に空〓を介してか
み合せ配置しており、この中間ヨークと端面ヨー
クとステータコイルから成る組み合せ体を軸方向
に2組配置して成るものである。尚、上記各コイ
ル11,12はボビン17,18上に巻装され、
更に合成樹脂19,20によつて一体成形され、
更にコイル端部(中間タツプを含む)はターミナ
ル21,22を介してリード線23,24によつ
て外部に引き出されている。このリード線はハウ
ジング8に配設されたゴム製のパツキン25を貫
通している。
26は上記回転軸4の回転に対応して直線方向
に駆動される弁装置であり、次の如く構成されて
いる。4aは上記ハウジング7から突出した回転
軸4の一部外周に形成されたおねじ、27はこの
おねじに嵌合しためねじ27aと外周部に第2図
に明示するように径方向外側へ突出した突起27
bを有するスリーブ、28は上記回転軸4の先端
部に配設された弁体であり、中空穴28aを有し
この中空穴28aには上記回転軸4が嵌入してい
る。この弁体28は上記スリーブ27をアルミ成
形によつて一端で埋設保持した筒状のホルダ29
の他端に嵌入し、その端部がかしめられて上記ス
リーブ27と一体化されている。30は焼結合金
に潤滑油を含侵し自己潤滑性を有する円筒状のガ
イドメタルであり上記弁体28の中空穴28a内
に圧入され、上記回転軸4の先端部が密接に嵌入
しており、弁体28を回転軸上で倒れなく直線移
動させる。
31は上記モータハウジング7に固定保持され
互いに同心的な内側、外側筒状部材31a,31
bを有するホルダで内側筒状部材31aの内周に
はスリーブ27が嵌合し、更に該スリーブの突起
27bが係合する軸方向に延びた案内溝31cが
形成され、スリーブ27の回り止め機構を構成し
ている。32は上記弁体28を図の右方向に押圧
しているスプリング、33はこのスプリング外周
に設けられ弁体28と一体に移動する円筒状のス
プリングガイドであり、スプリング32によつて
端部が弁体28に押圧されて弁体28に保持され
ている。このスプリングガイドは上記ホルダの外
側筒状部材31bと微小間〓をもつて重合配置さ
れ、その内側の各摺動部への異物の侵入を防止す
る。
34は流量制御される流体通路35を構成する
通路ハウジングであり、これは例えば内燃機関の
スロツトル弁部の吸気管によつて構成されスロツ
トル弁をバイパスする通路が流体通路35に対応
する。この通路ハウジング34には上記ステツピ
ングモータのハウジング7がねじ36によつて固
定され上記弁体28が流体通路35に形成された
弁座37に対向するように配置されている。
このように構成された実施例において、図示し
ない外部の制御装置からリード線23,24、タ
ーミナル21,22を介して各コイル11,12
の各相に所定の順序でパルス状駆動信号を印加す
ることにより、各ヨーク13,14,15,16
の極片が交互に異極に磁化され所定の順序でこの
磁界が切替り、ロータ永久磁石3との間で吸引、
反発力を発生し、印加される駆動信号に応じてロ
ータ2はステツプ的に回転する。このロータ2の
回転によつて回転軸4が回転するとこと回転軸4
にねじ嵌合され、ホルダの内側筒状部31aによ
つて回り止めされたスリーブ27は弁体28と共
に案内溝31cに沿つて軸方向に直線移動する。
従つて、各コイル11,12の各相に与えられる
パルス状駆動信号に応じて弁体28は弁座に対し
て位置変化し、流体通路35の流路面積を制御し
て流量を制御する。尚、流体通路35が機関のス
ロツトル弁のバイパス通路である場合には機関の
吸気量を制御して機関のアイドル回転数を制御す
る。
こゝで、本実施例装置において、ステツピング
モータ1の回転を弁体28の直線運動に変換する
ための構成は、モータハウジング7から回転軸4
を突出させ、この回転軸上に弁体28と一体のス
リーブ27をねじ嵌合させるものであるため、ス
テツプングモータのハウジング7,8内ではロー
タの回転軸4のみを軸支すればよくその軸受構造
は小型で簡単なものとなり、ロータ部の小型軽量
化が図れると共に、直線運動をする部分はスリー
ブ27を有する弁体28のみで、従来の如くステ
ツピングモータ内部から外部まで延びた出力軸も
共に直線運動を行わせる必要もないことから、そ
の部分の軽量化を図ることができ、慣性を低減さ
せて高応答の流量制御が可能となる。しかも、上
記弁体28は中空穴28aを有し、この中空穴内
で回転軸4を自己潤滑性を有するガイドメタル3
0で軸支しているため、弁体28が回転軸上で倒
れを生じることなく直線移動させることができ弁
座に対して正確な位置が制御でき正確な流量制御
ができる。しかも、直線移動を案内するためのガ
イドメタル30は弁体28の部分に設けられ弁体
28のみに作用する力を受ければよいことから、
摺動面の摩耗も起りにくく長期に亘つて弁体28
が回転軸4に対して振れを生じることなく安定な
直線移動を行うことができる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、ステツピング
モータの回転軸の突出部で弁体をスリーブを介し
てねじ嵌合して回転を直線運動に変換するように
構成したので、ステツピングモータの軸受構造は
回転軸のみを支承すれば足り、極めて簡単で、装
置の小型軽量化が図り得、しかも、直線駆動され
る部分は従来のような長い出力軸はなく弁体部分
のみとなり軽量化でき、高応答の流量制御が可能
となる。又、弁体の中空穴に回転軸が密接嵌入す
る軸受メタルを設けているため弁体の倒れを防止
して正確な安定した流量制御ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
2図は第1図のスリーブ部分の断面図である。 図中、1はステツピングモータ、4は回転軸、
7,8はハウジング、27はスリーブ、28は弁
体、27a,4aはねじ、27bは突起、30は
ガイドメタル、31a,31bは筒状部、31c
は案内溝、32はスプリング、33はスプリング
ガイド、である。 尚、図中、同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ステツピングモータと、このステツピングモ
    ータのハウジングから外側へ突出した回転軸と、
    この回転軸の突出部にねじ嵌合し、かつ軸方向の
    み移動可能に回り止めされたスリーブと、このス
    リーブと一体的に結合し、上記回転軸の突出端部
    が嵌入する中空穴を有し流体通路の弁座に対して
    位置変化して流量を制御する弁体と、上記中空穴
    に嵌入され上記回転軸の突出端が密接嵌合して上
    記弁体の直線移動を上記回転軸上で案内させる自
    己潤滑性を有する円筒状のガイドメタルを備えた
    流量制御弁装置。
JP60259177A 1985-11-19 1985-11-19 流量制御弁装置 Granted JPS62118174A (ja)

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US06/931,827 US4723754A (en) 1985-11-19 1986-11-18 Flow rate control valve system

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