JPS5919786A - 流体流量制御弁 - Google Patents
流体流量制御弁Info
- Publication number
- JPS5919786A JPS5919786A JP12736382A JP12736382A JPS5919786A JP S5919786 A JPS5919786 A JP S5919786A JP 12736382 A JP12736382 A JP 12736382A JP 12736382 A JP12736382 A JP 12736382A JP S5919786 A JPS5919786 A JP S5919786A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- pressure
- chambers
- control valve
- valve element
- 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.)
- Pending
Links
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)
- 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。
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。
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。
この種の制御弁は、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−に流と下流とに圧力
差があるときは、その圧力に逆って弁体を駆動しなけれ
ばならない。そのため、従来の制御弁では、この圧力差
に打ぢ勝つだけの大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弁前
後の圧力を均圧させるための特別の圧力キャンセル機構
が必要となり、いずれにせよ制御弁の大型化、価格上昇
を招いていた。
断するものであるため、制御弁の−に流と下流とに圧力
差があるときは、その圧力に逆って弁体を駆動しなけれ
ばならない。そのため、従来の制御弁では、この圧力差
に打ぢ勝つだけの大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弁前
後の圧力を均圧させるための特別の圧力キャンセル機構
が必要となり、いずれにせよ制御弁の大型化、価格上昇
を招いていた。
本発明は、上記点に鑑みて案出されたもので、制御弁前
後の圧力差に係わらず、小さな駆動力で良好に弁体の駆
動ができるようにすること、及びそのために特別な圧力
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。
後の圧力差に係わらず、小さな駆動力で良好に弁体の駆
動ができるようにすること、及びそのために特別な圧力
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、本発明は弁体が作動室内を回転す
ることにより流体流量の制御を行なうようにし、かつ、
作動室内を弁体により４つの弁室に区画成形して、４つ
の弁室のうぢ相対抗する弁室を均圧通餡で連通ずるとい
う構成を採用する。
ることにより流体流量の制御を行なうようにし、かつ、
作動室内を弁体により４つの弁室に区画成形して、４つ
の弁室のうぢ相対抗する弁室を均圧通餡で連通ずるとい
う構成を採用する。
それゆえ 本発明では弁体を挾んで相対向する弁室の内
圧が略等しくなり、弁体の回転を阻害する圧力成分の影
響が小さくなり、従って、小さな駆動力で弁体を良好に
回転駆動することができる。
圧が略等しくなり、弁体の回転を阻害する圧力成分の影
響が小さくなり、従って、小さな駆動力で弁体を良好に
回転駆動することができる。
以下本発明の一実施例を図に基づいて説１す１する。
第１図は流量制御弁ＺＯを示す断面図で、図中７は磁性
体からなる円筒状のヨークである。このヨーク７の周囲
にはコイル２をＳ線形成し、また、コーク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様に鉄材等の磁性材料からなるケ
ース１が配設され、従ってケースにより閉磁路を形成し
、この閉磁路により永久磁石６を回転駆り」する駆動部
が形成される。尚、永久磁石６はシャフト１０に圧入さ
れ、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１０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の作動室１２内を回転することに
なる。
体からなる円筒状のヨークである。このヨーク７の周囲
にはコイル２をＳ線形成し、また、コーク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様に鉄材等の磁性材料からなるケ
ース１が配設され、従ってケースにより閉磁路を形成し
、この閉磁路により永久磁石６を回転駆り」する駆動部
が形成される。尚、永久磁石６はシャフト１０に圧入さ
れ、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１０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の作動室１２内を回転することに
なる。
弁体５はｆｆ１２図の如く４木の突部５ａ、５ｂ。
５ｃ、５ｄが作動室１２内面を摺接し、それゆえ、作動
室１２内は弁体５により４つの弁室１２ａ。
室１２内は弁体５により４つの弁室１２ａ。
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに区画形成される。そして、弁
体５の回転−により１つの弁室１２ａにインレットボー
ト１３とアウトレットボ−トが同時に開口する状態から
、インレットボー１・１３が開口する弁室１２ｄとアウ
トレットボート１４が開口する弁室１２ａが遮断される
状態まで連続的に制御される。それゆえ、弁体５の回転
に応じて流路面積は連続的に制御されることになる。
体５の回転−により１つの弁室１２ａにインレットボー
ト１３とアウトレットボ−トが同時に開口する状態から
、インレットボー１・１３が開口する弁室１２ｄとアウ
トレットボート１４が開口する弁室１２ａが遮断される
状態まで連続的に制御される。それゆえ、弁体５の回転
に応じて流路面積は連続的に制御されることになる。
尚、ｎ１１記ケース１とハウジング９とはネジ等で固定
される。また、永久磁石の回転制御は、Ｉ・ーシロンバ
ー４の一端部を、シャフト１０、駆動部に取付られたホ
ルダ３に蚊め等で固定し、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６の磁力比に応じて
トーシジンバ−４がねじられ、回転角度が制御出来る。
される。また、永久磁石の回転制御は、Ｉ・ーシロンバ
ー４の一端部を、シャフト１０、駆動部に取付られたホ
ルダ３に蚊め等で固定し、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６の磁力比に応じて
トーシジンバ−４がねじられ、回転角度が制御出来る。
１３ａ，１３ｂは、インレットボート１３、アウトレッ
トボート１４間の差圧の影響をう（プにくぐする為の均
圧通路である。即ち、第１均圧通路１３ａは弁体５を挾
んで相対する２つの弁室１２ａ−１２ｂ、の圧力を同等
とし、弁体５にかかる影響をバランスさせる。第２均圧
通路１３ｂも上記と同様で、圧力室１２ｃ，１２ｄをバ
ランスさ一Ｕ、弁体５にかかる影響を少なくさ一已る。
トボート１４間の差圧の影響をう（プにくぐする為の均
圧通路である。即ち、第１均圧通路１３ａは弁体５を挾
んで相対する２つの弁室１２ａ−１２ｂ、の圧力を同等
とし、弁体５にかかる影響をバランスさせる。第２均圧
通路１３ｂも上記と同様で、圧力室１２ｃ，１２ｄをバ
ランスさ一Ｕ、弁体５にかかる影響を少なくさ一已る。
第３図は、上記流体流量制御弁を駆動さゼる駆動回路を
示す。
示す。
演箕ＪＩ！幅器ＡトコンデンサＣＩ−第１〜第４抵抗Ｒ
＋ Ｒ ２ Ｒ ３ Ｒ ４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４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，．Ｒ
２．Ｒ３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ｌ ２ ０からのアナログ電圧とを
入力端子Ｃに人力したものを電圧比較器Δ２によって比
較し、コイル八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Ｑ ＋ Ｑ ２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５図に示す。
＋ Ｒ ２ Ｒ ３ Ｒ ４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４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，．Ｒ
２．Ｒ３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ｌ ２ ０からのアナログ電圧とを
入力端子Ｃに人力したものを電圧比較器Δ２によって比
較し、コイル八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Ｑ ＋ Ｑ ２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５図に示す。
即ち、第４図において、制御ユニット１２０がらのアナ
ログ電圧が一点鎖線、実線、破線の如く変化すれば、α
電圧コンパレータＡ２で比較しテ＋１られる０点電圧も
一点鎖線、実線、破線の如く変化する。
ログ電圧が一点鎖線、実線、破線の如く変化すれば、α
電圧コンパレータＡ２で比較しテ＋１られる０点電圧も
一点鎖線、実線、破線の如く変化する。
第６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。
置の概略を示すシステム図である。
この第６図において、エンジン１１０は、自動車用の公
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１２６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、エアフロメータ１１２、吸気管１１
３、サージタンク１１４、各邪気分岐管１１５を経て空
気を吸入し、燃料、例えばガソリンは各吸気分岐管１１
５に設けられた電磁燃料噴Ａ・Ｉ弁１１６がら噴射供給
される。
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１２６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、エアフロメータ１１２、吸気管１１
３、サージタンク１１４、各邪気分岐管１１５を経て空
気を吸入し、燃料、例えばガソリンは各吸気分岐管１１
５に設けられた電磁燃料噴Ａ・Ｉ弁１１６がら噴射供給
される。
エンジン１１０の主吸入空気量は、任意に１Ｍ作される
スロットル弁１１７によって調整され、−メ、Ｉ′燃料
■バ射量は、電子＋１．ｌ制御ユニノｌ−＋ ２０によ
つこ調整される。電子制御ユニ・ノド１２０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１１２によつ−Ｃ測定される吸入空気量とを
長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温水センサを用い
た暖機センサ１１９等からのイバ号によっても公知の如
く燃料噴射量の増減を行う。
スロットル弁１１７によって調整され、−メ、Ｉ′燃料
■バ射量は、電子＋１．ｌ制御ユニノｌ−＋ ２０によ
つこ調整される。電子制御ユニ・ノド１２０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１１２によつ−Ｃ測定される吸入空気量とを
長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温水センサを用い
た暖機センサ１１９等からのイバ号によっても公知の如
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Ｌ２１．，１２２はスロ７
トル弁１１７をバイパスするように設りられ、両導管
１２１ １２２０間には第１図図示の流体流量制御弁２
０が設けられている。即ち、導’Ｉｆｆ １２１は一端
が、スロットル弁１１７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、他端が前記イ
ンレ・７トボート接続される。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、他端が前記アウトし・ノドボート１
４に接続される。
トル弁１１７をバイパスするように設りられ、両導管
１２１ １２２０間には第１図図示の流体流量制御弁２
０が設けられている。即ち、導’Ｉｆｆ １２１は一端
が、スロットル弁１１７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、他端が前記イ
ンレ・７トボート接続される。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、他端が前記アウトし・ノドボート１
４に接続される。
次に、」二記構成制御ブ「の作動を説明する。
第６図に示す如くエンジンの吸入空気量を制ｉ：ｌｎす
るために使用された場合、制御弁２０はエンジン１１０
０通席の吸入通路におけるスロットル弁１１７をバイパ
スする形態で装着され、インレットボート 弁１１７の上流に、またアウトレット １２２を介しー（７． ｔｌソトル弁１１７の下流にそ
れぞれ接続される。この結果、制御弁２０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３図の０点に得られる
ランプ波形と、電子制御ユニット１ ２ ０から印加さ
れるアナログ電圧とを、電圧比較器Ａ２に人力すると、
電圧比ＬＰ９．器Δ？が比較しＣ、０点電圧が得られ、
この０点電圧が第５図の如くとなり、これを駆動！・ラ
ンジスタθＩ，θ２に印加し、駆動用１ランジスタθ１
よりコイル２に逓伝される。
るために使用された場合、制御弁２０はエンジン１１０
０通席の吸入通路におけるスロットル弁１１７をバイパ
スする形態で装着され、インレットボート 弁１１７の上流に、またアウトレット １２２を介しー（７． ｔｌソトル弁１１７の下流にそ
れぞれ接続される。この結果、制御弁２０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３図の０点に得られる
ランプ波形と、電子制御ユニット１ ２ ０から印加さ
れるアナログ電圧とを、電圧比較器Ａ２に人力すると、
電圧比ＬＰ９．器Δ？が比較しＣ、０点電圧が得られ、
この０点電圧が第５図の如くとなり、これを駆動！・ラ
ンジスタθＩ，θ２に印加し、駆動用１ランジスタθ１
よりコイル２に逓伝される。
コイル２はヨーク７に円柱形の永久磁石６を包も様にし
て配設されている為、磁界はほぼ］１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１体に取付
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３と、シャフト１０が両端
を固定されたＩ・−シロンバー４を反時計方向にねじり
、このねしり力と上記回転力とがつりあう回転角でとま
る。
て配設されている為、磁界はほぼ］１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１体に取付
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３と、シャフト１０が両端
を固定されたＩ・−シロンバー４を反時計方向にねじり
、このねしり力と上記回転力とがつりあう回転角でとま
る。
特に本構成制御弁は弁室１２ａ．１２ｂは第１均圧ｉｆ
ｆｌｌｆＲ １ ３ ａで導通し、弁室１２ｃ，１２ｄ
は第２均圧通［ｊδ１３ｂが導通さ一Ｕて、相対する弁
室内圧力をバランスさー已°ζいる為、インレットボー
ト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、上記回転力にはほとんど影響を
及ぼさない。ゆえに、流体流量制御弁２０の開度は電子
制御ユニット１２０から印加されるアナログ電圧に応じ
て反時δ１方向に回り、全開から閉弁状態に確実に変化
さゼることができる。
ｆｌｌｆＲ １ ３ ａで導通し、弁室１２ｃ，１２ｄ
は第２均圧通［ｊδ１３ｂが導通さ一Ｕて、相対する弁
室内圧力をバランスさー已°ζいる為、インレットボー
ト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、上記回転力にはほとんど影響を
及ぼさない。ゆえに、流体流量制御弁２０の開度は電子
制御ユニット１２０から印加されるアナログ電圧に応じ
て反時δ１方向に回り、全開から閉弁状態に確実に変化
さゼることができる。
従って、エンジン１１０の運転状態を電子制御ユニット
１ ２ ０がｆｄ箕し、機関が最も良い状態になる様、
アナログ電圧を可変させればその信すに応じて確実に流
体流量制御弁２０でコントロールすることが出来る。
１ ２ ０がｆｄ箕し、機関が最も良い状態になる様、
アナログ電圧を可変させればその信すに応じて確実に流
体流量制御弁２０でコントロールすることが出来る。
尚、上述の例では本発明に係る制御弁２０をエンジン１
１０の吸入空気流量制御に用いたが、本発明制御弁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
、流路面積を可変して流量を制御する弁として広く使用
可能である。
１０の吸入空気流量制御に用いたが、本発明制御弁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をコイル２の磁力と１−一シ
ｅンパー４のねじり力との均合で回転制御したが、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。
ｅンパー４のねじり力との均合で回転制御したが、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。
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ｍ１図のＩＩ − ＩＩ矢視断面図、第３図は第１図
図示制御弁の制御回路を示す回路図、第４図は第３図図
示回路のライブ波形を示す説明図、第５図は第３図図示
回路の信号電圧を示す説明図、第６図は第１図図示制御
弁の使用例を示す構成図である。 ５・・・弁体、９・・・ハウジング、１２・・・作動室
、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ−−・弁室、１３−
・・インレットボート、１４・・・アウトレットボート
１３ａ．１３ｂ・・・均圧通路。 代理人弁理士 岡 部 隆
はｍ１図のＩＩ − ＩＩ矢視断面図、第３図は第１図
図示制御弁の制御回路を示す回路図、第４図は第３図図
示回路のライブ波形を示す説明図、第５図は第３図図示
回路の信号電圧を示す説明図、第６図は第１図図示制御
弁の使用例を示す構成図である。 ５・・・弁体、９・・・ハウジング、１２・・・作動室
、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ−−・弁室、１３−
・・インレットボート、１４・・・アウトレットボート
１３ａ．１３ｂ・・・均圧通路。 代理人弁理士 岡 部 隆
Claims (1)
- 内面円筒状の作動室を有するハウジングと、前記作動室
へ流体を導くインレットボー１−と、前記作動室より流
体を導出するアウトレットボートと、前記作動室内に回
転自在に配設され前記作動室内を４つの弁室に区画する
弁体と、この弁体に設けられ前記４つの弁室のうち相対
向する弁室間を連通ずる均圧通路とを備え、前記弁体の
回転により、−の弁室に前記インレットボート及び前記
アラＩ・レットボートの両方が開口する状態から前記イ
ンレットボート及び前記アウトレットボートが夫々別の
弁室に開口する状態まで制御される流体流量制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12736382A JPS5919786A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | 流体流量制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12736382A JPS5919786A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | 流体流量制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919786A true JPS5919786A (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=14958103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12736382A Pending JPS5919786A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | 流体流量制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919786A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838655A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-07 | Fuji Kogyosho:Kk | 条鋼用圧延ロ−ルの製造方法 |
| JPS6160256A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-27 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
| JPS62127156A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
-
1982
- 1982-07-21 JP JP12736382A patent/JPS5919786A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838655A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-07 | Fuji Kogyosho:Kk | 条鋼用圧延ロ−ルの製造方法 |
| JPS6160256A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-27 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
| JPS62127156A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
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