WO1999044275A1 - Motorized flow rate control valve - Google Patents

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WO1999044275A1
WO1999044275A1 PCT/JP1998/000735 JP9800735W WO9944275A1 WO 1999044275 A1 WO1999044275 A1 WO 1999044275A1 JP 9800735 W JP9800735 W JP 9800735W WO 9944275 A1 WO9944275 A1 WO 9944275A1
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flow control
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Inventor
Hisashi Yokoyama
Toshihiko Miyake
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

Definitions

  • the present invention relates to an electric flow control valve used for an exhaust gas recirculation control device or the like for reducing N ⁇ of exhaust gas of an internal combustion engine.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an exhaust gas recirculation control device.
  • 1 is an engine which is an internal combustion engine
  • 2 is an intake pipe through which air taken into the engine 1 flows
  • 3 is an intake manifold which branches from the intake pipe 2 and flows air through each cylinder.
  • an air cleaner provided upstream of the intake pipe 2
  • 5 an injector provided in the intake pipe 2 for injecting fuel, and the air flowing into the intake pipe 2 through the air cleaner 4. Is sucked into the engine 1 together with the fuel supplied by the injector 5.
  • Reference numeral 6 denotes a throttle valve that changes the amount of air taken into the engine 1
  • reference numeral 7 denotes an idle speed control valve provided in a bypass passage that is a flow path that bypasses the throttle valve 6.
  • the air-fuel mixture sucked into the engine 1 is combusted by a spark plug (not shown), and the exhaust gas after combustion passes through an exhaust pipe 8 and is purified by a purifier 9 composed of a three-way catalyst and released to the atmosphere.
  • Reference numeral 10 denotes a steppermo-type electric flow control valve which is disposed in an exhaust gas recirculation path as a flow path and controls the flow rate of exhaust gas in the flow path.
  • FIG. 1 1 is an electronic control unit, which is a throttle opening sensor that detects the opening of the throttle valve 6 and a pressure sensor that detects the pressure in the intake pipe 2. 13.Electric flow based on information obtained from operating temperature detection means such as a water temperature sensor 14 that detects the cooling water temperature of the engine 1 and an ignition device consisting of an ignition coil 15 and a igniter 16. A control signal is generated at the control valve 10.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the above-mentioned electric flow control valve 10.
  • 2 1 is the input port 2 la communicating with the exhaust pipe 8 of the engine 1, the output port 2 lb communicating with the intake pipe 2 of the engine 1, the input port 2 la and the output port 2 1b.
  • a valve housing having a return flow path 21c, which is a flow path between the valve housing, 22 is a valve seat provided in the return flow path 21c of the valve housing 21, 23 is an opening of the valve sheet 22.
  • the valve element 24 that opens and closes has a valve element 23 attached at one end and reciprocates to open and close the valve element 23.
  • the valve shaft serves as a valve rod, and 25 is a valve housing.
  • a bush, which serves as a bearing for the valve shaft 24 attached to 21, is a spring holder attached to the other end of the valve shaft 24, which projects outward from the valve housing 21.
  • Reference numeral 28 denotes a bracket integrally formed with the housing 21 on the side where the valve shaft 24 protrudes from the valve housing 21, for example, by iron.
  • the bracket 28 has a stepped motor 29 side having a truncated cone-shaped concave shape (hereinafter referred to as a concave portion 28a) and having a fixed height.
  • a flange portion 2 to which the stepping motor 29 is attached via the motor holder 30 with the spacing member 31 and the mounting screw 32 is provided. 8b is formed.
  • the flange portion 28 b has a cross-sectional size that is the minimum necessary for strength capable of supporting the stepping motor 29, or a slightly larger size (for example, an area where the area is required for strength). The size is about twice as large).
  • An opening 28c communicating with the concave portion 28a is formed around the flange portion 28b.
  • a holder portion 26 is formed by a valve shaft 24 for preventing the deposit from adhering within a range of moving up and down in the bush 25.
  • the holder 30 is made of a material having a good thermal conductivity, a lower bearing 33 is attached to the center of the lower part of the hollow space, and a gap 34 is provided between the valve housing and the valve housing.
  • the heat radiating fins 35 of the length to be formed are integrally formed, and this configuration reduces transmission of high heat of the exhaust gas to the stepping module 29 side.
  • Reference numeral 36 denotes a hollow housing
  • reference numeral 37 denotes a low housing.
  • the upper part is rotatably supported by a ball 49 and a sleep bearing 38, and the lower part is rotatably supported by a lower bearing 33.
  • the magnet 39 is attached to the.
  • the center of the mouth 37 is hollow in the vertical direction, and a threaded portion 37a is formed on the inner surface.
  • 40 a and 40 b are mounted inside the motor housing 36 so as to face the magnet 39 of the rotor 37, and the bobbins 41 a and 41 b are housed inside.
  • Upper and lower yokes, 42 a and 42 b are coils wound on bobbin 4 la
  • 42 bl and 42 b 2 are coils wound on bobbin 4 lb
  • 43 is upper and lower
  • a plate for magnetically separating the yokes 40a and 40b of the motor housing 36 is used to prevent the resin material from entering the rotor insertion portion when the motor housing 36 is formed.
  • An intrusion prevention plate 45 provided on the upper part of the inside is supported in a state where it is screwed into the screw part 37a inside the rotor 37, and projects downward from the motor holder 30 and the tip ends up and down.
  • the actuator rod is moved to and pressed against the valve shaft 24.
  • the actuator rod 45 is connected to the bearing rod of the actuator rod. Since the rotation is prevented by the motor bushing 54, both of which have a rotation preventing action, the motor bushing 54 moves up and down by the rotation of the rotor 37.
  • this work rod 45 is provided with a stopper part 45b which is engaged with and disengaged from a stopper part 37b of the mouth 37.
  • the above upward movement is regulated.
  • 46 is a plate assembled in the recess 37 c provided at the upper end of the mouth 37, and 47 is a recess formed in the intrusion prevention plate 44 on the axis of the mouth 37. Make a ring for ball 49 on ball 46.
  • the connector 50 is an SPL pusher for applying a preload to the lower bearing 33, and 51 is a connector for supplying a pulse current to each coil.
  • the connector 51 is connected to coils 42 a, 42 a 2, 42 b 1, 42 b 2, which are electrically connected to coils 41 a, 42 b 1, 42 b 2, and a connector housing. 5 la.
  • Switching transistors Tr1 to Tr4 are connected between the terminals (1), (3), (4), and (4) and the ground, and one terminal connected to one end of each of the coils 42a1 and 42a2. 2, One terminal ⁇ connected to one end of coils 42b1 and 42b2 is connected to the power supply terminal + B via the switch SW.
  • the connector housing 51a and the module housing 36 are integrally formed of a resin material.
  • 52 is a coil spring interposed between the spring holder 27 and the bracket 28, and urges the valve shaft 24 upward through the spring holder 27 to push the valve body 23 upward. Hold closed. In this closed state, a gap 53 is formed between the knob shaft 24 and the actuator rod 45, and the valve body 23 is securely held in the closed state.
  • the low-speed motor 37 does not rotate around, but rotates only about one rotation. Therefore, first, the upper coil 4 2 a 1, 4 2 When a2 is energized counterclockwise as viewed from above, the upper surface of the coil becomes the N pole, the lower surface of the coil becomes the S pole, and the stay becomes the N pole overnight. Similarly, energize the lower coils 4 2 b 1 and 4 2 b 2, and generate magnetic poles immediately.
  • the mouth 37 has a magnet that is subdivided into S and N poles, so it rotates to a stable position in the above stage. Actually, as shown in FIG.
  • the phase (PHASE) is sequentially changed to rotate one step at a time.
  • the phase changes from 0 ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3 ⁇ 0 ⁇ 1
  • valve 23 is closed, the phase changes from 0 ⁇ 3 ⁇ 2 ⁇ 1 ⁇ 0 ⁇ 3 Let it.
  • the actuator rod 45 which is screwed into the screw part 37a of the mouth 37, is moved downward, for example, in the figure according to the rotation of the rotor 37, and the bracket 28 and the spring holder 2 are moved.
  • the valve shaft 24 is moved downward against the elastic force of the coil spring 52 contracted between the valve spring 7 and the valve body 23 to open.
  • the energizing phase sequence for the coils 42a1, 42a2, 42b1, 42b2 is changed, the magnetic poles generated during the stay are reversed, and the rotor 37 is opposite to the above. Rotate in the direction. According to the rotation direction of the row 37, the rod 45 moves upward in the figure. For this reason, the valve shaft 24 is moved upward in the drawing by the coil spring 52 to close the valve 23. Then, when the stopper portion 45b hits the stopper portion 37b of the rotor 37, the movement of the actuator load 45 is stopped.
  • the ring of the mouth 37 is connected to the plate 46 and the motor housing provided at the end face of the mouth 37.
  • Intrusion prevention plate for receiving ball 4 9 Since the recesses 47 and the sleeve bearings 38 are used, the number of parts is large, the assembly is troublesome, and the sleeve bearings 38 are expensive. there were.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to reduce the number of parts and cost by eliminating the need for sleeve bearings. Another object of the present invention is to make it possible to easily increase the positioning accuracy of the bearing. Disclosure of the invention
  • the present invention relates to an electric motor which reciprocates an actuator rod by operation of a motor and pushes a valve shaft which is normally biased in a closing direction by the actuator rod to open a valve body.
  • a holding portion having a centering function of a ball to be held between one end of the rotor and a surface facing the end is provided, so that the sleeve bearing can be eliminated. As a result, it is possible to reduce friction and cost.
  • the present invention provides an electric motor that reciprocates an actuator rod by operating a motor, and pushes a valve shaft that is normally urged in a closing direction by the actuator rod to open a valve body.
  • a boss that projects from the motor housing to the motor holder side to position and hold the bearing is provided integrally with the motor housing, so that the axis alignment accuracy with the motor housing is improved. Can be easily raised.
  • the present invention provides an electric motor that reciprocates an actuator rod by operating a motor and pushes a valve shaft, which is normally urged in a closing direction, by the actuator rod to open a valve body.
  • a holding portion having a centering function of a ball to be held between both ends is provided at one end of the rotor and at a surface facing the end, and is protruded from the motor housing to the motor holder side. Since the boss for positioning and holding the bearing is provided integrally with the housing, the sleeve bearing can be eliminated, and the alignment accuracy between the mouth and the stay can be easily increased.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the exhaust gas recirculation control device
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional electric flow control valve
  • Fig. 3 is a connection diagram of a motor coil
  • Fig. 4 is a coil.
  • FIG. 5 is a front view of the electric flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a rear view of the electric flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 8 is a plan view of the motorized flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 5 is a front view of the electric flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a rear view of the electric flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 10 is an enlarged longitudinal sectional view of Rho
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an electric flow control valve according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 12 FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an electric flow control valve according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIGS. 5 to 10 are diagrams showing an electric flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention, where 101 is an input port 10 la communicating with an exhaust pipe 8 of the engine 1, and FIG.
  • the output port 10 lb communicating with the intake pipe 2 of the engine 1 and the return flow path 101 c which is the flow path between the input port 101 a and the output port 101 b are connected.
  • 102 is a valve sheet provided in the return flow passage 101 c of the valve housing 101
  • 103 is a valve element for opening and closing the opening of the valve sheet 102
  • Numeral 04 designates a valve element 103 attached to one end, and reciprocates to open and close the valve element 103, and a valve shaft as a valve rod for moving the valve element 103 to a closed position.
  • Reference numeral 105 designates a valve housing 101.
  • a bush that serves as a bearing for the mounted valve shaft 104, 107 is a spur attached to the other end of the valve shaft 104 projecting outward from the valve housing 101. Is a down Guhoruda.
  • Reference numeral 108 denotes a bracket integrally formed with the housing 101 on the side where the valve shaft 104 protrudes from the valve housing 101, for example, by iron.
  • This bracket 108 has a stepping motor 109 side which is concave in the shape of a truncated cone (hereinafter referred to as a concave portion 108a) and has a cup shape of a constant height.
  • the flange portion 108b to be attached is formed.
  • the flange portion 108b has a cross-sectional size that is the minimum required for strength capable of supporting the stepping motor 109, or a slightly larger size (for example, an area is required for strength). The size is about twice the area).
  • An opening hole 108c communicating with the concave portion 108a is formed around the flange portion 108b.
  • a holder portion 106 for preventing a deposit from adhering is formed in a range in which the valve shaft 104 moves up and down in the bush 105.
  • the above-mentioned module holder 110 is made of a material having a good thermal conductivity, a lower bearing 113 is attached to the center of the hollow lower part, and a valve housing is provided between the valve housing and the valve housing.
  • the heat dissipating fins 115 having a length forming the gaps 114 are integrally formed, and this configuration reduces the transmission of high heat of the exhaust gas to the stepping motor 109 side.
  • 1 16 is a hollow motor housing
  • 1 17 is the mouth
  • the upper part is rotatably supported by a ball 12 9 at the upper part and the lower bearing 11 13 at the lower part, and magnets on the outer periphery 1 1 9 is installed.
  • the central part of the rouge 117 is hollow in the vertical direction, and a screw part 117a is formed on the inner surface.
  • 1 2 0 a, 1 2 O b is mounted inside the motor housing 1 16 so as to face the magnet 1 19 of the mouth 1 1 7 and bobbin 1 2 1 a, 1 2
  • the upper yoke that houses 1 b, the lower yoke, 1 2 2 al, 1 2 2 a 2 are the coils wound around the bobbin 1 2 1 a, 1 2 2 bl, 1 2 2 b 2 are the bobbins 1 2 lb
  • the coil wound on the upper and lower yokes 1 and 2 are magnetically separated from each other, and the upper and lower yokes 1 and 2 are magnetically separated.
  • An intrusion prevention plate provided at the top of the module housing 1 16 to prevent intrusion into the roto insertion section. This is an actuating rod that is supported in a screwed state, protrudes downward from the module holder 110, moves upward and downward, and presses against the valve shaft 104.
  • This actuator rod 1 2 5 is the bearing of the actuator rod.
  • this work load 125 has a stop 125b which is disengaged from the stop 1117b of the drive 1117.
  • the above upward movement is regulated.
  • 1 26 is a plate provided at the upper end of the roaster 1 17, and the above-mentioned plate 1 26 and the intrusion prevention plate 1 2 4 have a holding portion with a ball ring function of the ball 1 29.
  • 1 26 a and 1 2 4 a are formed facing each other.
  • Reference numeral 130 denotes an SPL pusher for applying a preload to the bearing 113
  • reference numeral 131 denotes a connector for supplying a pulse current to each coil.
  • the connector 13 1 has coils 12 2 a l, 12 2 a 2
  • terminals 1 to 2 electrically connected to 1 2 2 b 1, 1 2 2 b 2 and power supply terminal + ⁇ , and connector housing 13 1 a.
  • Reference numeral 1332 denotes a coil spring interposed between the spring holder 107 and the bracket 108, which urges the valve shaft 104 upward in the figure via the spring holder 107.
  • the valve 103 is kept closed. In this closed state, a gap 133 is formed between the valve shaft 104 and the actuator load 125, and the valve body 103 is securely held in the closed state.
  • the lower part of the roller 1 17 is supported by the bearing 113, and the upper part is the ball 1 2 9 held by the holding parts 126a and 124a, which have the sensor ring function.
  • the actuator rod 125 screwed into the screw part 117a at the center of the rotor moves, for example, downward in the figure to the bracket 1
  • the valve shaft 104 downward against the elastic force of the coil spring 13 32 contracted between the coil spring 08 and the spring holder 107 to open the valve body 103.
  • the high-temperature engine exhaust gas on the input port 101a side of the valve housing 101 passes through the return flow passage 101c while its flow rate is controlled by the valve body 103.
  • the plate 126 provided at one end of the mouth 117 and the intrusion prevention plate provided on the inner surface of the motor housing 116 facing the plate. Abolish the sleeve bearing by forming the holding parts 126a and 124a which have the function of sending the ball 129 between 1 and 4 Can be. As a result, the effect of reducing the friction and the cost can be obtained.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an electric flow control valve according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a boss 1 16a for positioning and holding the bearing 1 13 is provided from the module housing 1 16 to the module holder 110 side.
  • 9 are the same as those in FIG. 9, and the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an electric flow control valve according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the bearing 1 13 is positioned and held by the configuration of Embodiment 1 in which the sleeve bearing is eliminated and the boss 1 16 a formed integrally with the housing 1 16.
  • This is a combination of the configuration of Embodiment 2 in which the same components as those in Embodiments shown in FIGS. 9 and 11 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the electric flow control valve according to the present invention has an exhaust gas recirculation path. It controls the flow rate of exhaust gas in the flow passage, and simplifies the motor's bearing structure and improves bearing accuracy.

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Description

明 細 書 電動式流量制御弁 技術分野
この発明は、 内燃機関の排気ガスの N〇《 等の低減を目的と した排気 ガス再循環制御装置等に用いられる電動式流量制御弁に関するものであ る。 背景技術
第 1図は排気ガス再循環制御装置を示す構成図である。 第 1 図におい て、 1 は内燃機関であるエンジン、 2はエンジン 1 に吸入される空気を 流通させる吸気管、 3は吸気管 2から分岐して各気筒に空気を流通させ るィ ンテークマ二ホール ド、 4は吸気管 2の上流側に設けられたエアク リーナ、 5は吸気管 2 内に設けられ燃料を噴射するィ ンジェクタであり 、 上記エアク リーナ 4 を通って吸気管 2内に流入した空気は、 イ ンジェ クタ 5 によ り供給される燃料とともにエンジン 1 内に吸入される。
6はエンジン 1 に吸入される吸気量を変化させるスロ ッ トル弁、 7は スロ ッ トル弁 6 をバイパスする流路であるバイパス通路に設けられたァ ィ ドル回転速度制御弁である。 エンジン 1 に吸入された混合気は図示し ない点火プラグによ り燃焼され、 燃焼後の排気ガスは排気管 8 を通って 三元触媒からなる浄化装置 9で浄化され大気中に放出される。 1 0は流 路である排気ガス還流路に配設され流路中の排気ガスの流量を制御する ステツパモ一夕型の電動式流量制御弁である。
1 1は電子式制御ュニッ トであって、 スロ ッ トル弁 6の開度を検出す るスロ ッ トル開度センサ 1 2、 吸気管 2内の圧力を検出する圧力センサ 1 3、 エンジン 1の冷却水温を検出する水温センサ 1 4、 および点火コ ィル 1 5 とィ グナイ夕 1 6からなる点火装置等の運転状態検出手段から 得られた情報に基づいて電動式流量制御弁 1 0に制御信号を発生する。 第 2図は上記の電動式流量制御弁 1 0を示す構成図である。 2 1はェ ンジン 1の排気管 8に連通する入力ポー ト 2 l aと、 エンジン 1の吸気 管 2 に連通する出力ポー ト 2 l bと、 入力ポー 卜 2 l aと出力ポー ト 2 1 bとの間の流路である還流流路 2 1 c とを有する弁ハウジング、 2 2 は弁ハウジング 2 1の還流流路 2 1 c内に設けられたバルブシート、 2 3はバルブシー ト 2 2の開口を開閉する弁体、 2 4は一端に弁体 2 3が 取り付けられ、 往復動して弁体 2 3を開、 閉の位置に移動させる弁棒と してのバルブシャ フ ト、 2 5は弁ハウジング 2 1 に取り付けられたバル ブシャフ 卜 2 4の軸受けとなるブッシュ、 2 7は弁ハウジング 2 1 から 外方に突出するバルブシャフ ト 2 4の他端に取り付けられたスプリ ング ホルダである。
2 8は弁ハウジング 2 1からバルブシャ フ ト 2 4が突出する側に、 例 えば踌鉄によ り、 ハウジング 2 1 と一体的に形成されたブラケッ トであ る。 このブラケッ ト 2 8は、 ステッピングモータ 2 9側が切頭円錐形の 凹状に窪んだ （以下、 凹状部 2 8 aという） 、 一定高さの力ップ形状を したものである。
そして、 ブラケッ ト 2 8のステッ ピングモ一夕 2 9側には、 このステ ヅビングモー夕 2 9がモー夕ホルダ 3 0を介して、 間隔保持部材 3 1 と 取付ネジ 3 2で取り付けられるフラ ンジ部 2 8 bが形成されている。 こ のフランジ部 2 8 bは、 その断面サイズが、 ステッピングモー夕 2 9 を 支持できる強度上必要最小限のサイズ、 またはこれよ りやや大きいサイ ズ （例えば、 面積が強度上必要とされる面積の 2倍程度となるサイズ） である。 また、 このフランジ部 2 8 bの周りには、 凹状部 2 8 aに連通する開 口穴 2 8 cが形成されている。 そして、 ブラケッ ト 2 8の弁ハウジング 2 1側には、 バルブシャフ ト 2 4で、 ブッシュ 2 5内を上下動する範囲 内にデポジヅ 卜の付着を防止するホルダ部 2 6が形成されている。
上記モ一夕ホルダ 3 0は熱伝導率のよい材料から構成されており、 中 空下部中心部に下ベアリ ング 3 3が取り付けられ、 弁ハウジング側に該 弁ハウジングとの間に隙間 3 4を形成する長さの放熱フイ ン 3 5を一体 に形成しており、 この構成によって、 排気ガスの高熱がステッ ピングモ 一夕 2 9側に伝わることを低減する。
つぎに、 ステッピングモー夕 2 9の構成について説明する。 3 6は中 空のモー夕ハウジング、 3 7はロー夕であ り、 その上部はボール 4 9 と ス リープベアリ ング 3 8で、 下部は下ベアリ ング 3 3で回動自在に支持 され、 外周部にマグネッ ト 3 9が取り付けられている。 この口一夕 3 7 の中心部は上下方向に向かって中空になっており、 内面にネジ部 3 7 a が形成されている。
4 0 a, 4 0 bはモ一夕ハウジング 3 6の内部に、 ロータ 3 7のマグ ネ ッ ト 3 9に対向するように取り付けられ、 内部にボビン 4 1 a , 4 1 bが収納されている上、 下ヨーク、 4 2 a， 4 2 bはボビン 4 l aに卷 回されたコイル、 4 2 b l， 4 2 b 2はボビン 4 l bに卷回されたコィ ル、 4 3は上、 下のヨーク 4 0 a， 4 0 bを磁気的に分離するプレー ト 、 4 4はモー夕ハウジング 3 6の成形時に樹脂材がロータ挿入部内に侵 入するのを防止するために該モータハウジング 3 6内の上部に設けた侵 入防止板、 4 5はロータ 3 7の内部のネジ部 3 7 aに螺合した状態で支 持され、 モー夕ホルダ 3 0から下方に突出し先端部が上、 下に移動して バルブシャフ ト 2 4に押圧するァクチユエ一夕ロ ッ ドである。
このァクチユエ一夕ロ ッ ド 4 5は該ァクチユエ一夕ロ ッ ドの軸受けと ともに回転防止作用を有するモー夕ブッシュ 5 4によって回転が阻止さ れているため、 ロー夕 3 7の回転によって上下動する。 また、 このァク チユエ一夕ロ ッ ド 4 5 には、 口一夕 3 7のス ト ツパ部 3 7 bに係脱する ス ト ッパ部 4 5 bが設けられており、 所定量以上の上方への移動が規制 されている。 4 6は口一夕 3 7の上端に設けた凹部 3 7 c内に組み付け たプレー ト、 4 7は口一夕 3 7の軸線上において侵入防止板 4 4に形成 した凹部であ り、 プレー ト 4 6に乗せたボール 4 9のセン夕一リ ングを 行う。
5 0は下ベアリ ング 3 3に予圧を与えるための S P Lヮッシャ、 5 1 は各コイルにパルス電流を供給するコネクタである。 このコネクタ 5 1 は、 第 4図に示すように、 コイル 4 2 a l , 4 2 a 2 , 4 2 b 1 , 4 2 b 2 に電気的に接続される夕一ミナル①〜⑥と、 コネクタハウジング 5 l aとから構成される。 そして、 上記ターミナル①， ③， ④， ⑥と接地 間にはスイ ッチングトランジスタ T r 1 ~ T r 4が接続され、 コイル 4 2 a 1 , 4 2 a 2の一端が接続された夕一ミナル②、 コイル 4 2 b 1 , 4 2 b 2の一端が接続された夕一ミナル⑤は、 スィ ツチ S Wを介して電 源供給端子 + Bに接続されている。 なお、 上記コネクタハウジング 5 1 aとモ一夕ハウジング 3 6 とは樹脂材によ り一体に形成されている。 5 2はスプリ ングホルダ 2 7 とブラケヅ ト 2 8 との間に介在させたコイル スプリ ングであり、 スプリ ングホルダ 2 7を介してバルブシャフ 卜 2 4 を図中上方に付勢し、 弁体 2 3を閉じ状態に保持する。 この閉じ状態時 、 ノ ルプシャフ ト 2 4 とァクチユエ一夕ロ ッ ド 4 5 との間には隙間 5 3 が形成され、 弁体 2 3は確実に閉じ状態に保持される。
つぎに、 この電動式流量制御弁の動作について説明する。 駆動源と し てのステッピングモー夕 2 9は、 ロー夕 3 7がく る く る回るこ とはなく 、 1 回転程度しか回らない。 そこで、 まず、 上側コイル 4 2 a 1 ， 4 2 a 2に上から見て反時計回りに通電すると、 コイル上面が N極、 コイル 下面が S極になり、 ステ一夕は N極になる。 同様に下側コイル 4 2 b 1 , 4 2 b 2にも通電し、 ステ一夕に磁極を発生させる。 口一夕 3 7には S極， N極に細かく分けたマグネッ トが構成されているため、 上記ステ —夕の中で安定する位置まで回転する。 実際には、 第 4図に示すように 、 位相 （ P HA S E ) を順次変化させることによ り、 1ステップづっ回 転する。 例えば、 弁体 2 3を開く ときは、 位相を 0→ 1→ 2→ 3→0→ 1で、 弁体 2 3を閉じるときは、 位相を 0→ 3→ 2→ 1→ 0 ~ 3 と変化 させる。 そして、 口一夕 3 7のネジ部 3 7 aに螺合するァクチユエ一夕 ロッ ド 4 5は、 ロー夕 3 7の回転に従って、 例えば図中下方に移動して ブラケッ ト 2 8 とスプリ ングホルダ 2 7 との間に縮設したコイルスプリ ング 5 2の弾性力に反してバルブシャフ ト 2 4を下方に移動させ、 弁体 2 3を開かせる。 このことによ り、 弁ハウジング 2 1の入力ポー ト 2 1 a側の高温のエンジン排気ガスは、 その流量を弁体 2 3で制御されつつ 、 還流流路 2 1 cを通って出力ポー ト 2 1 b側に移動する。
また、 上記コイル 4 2 a 1， 4 2 a 2 , 4 2 b 1 , 4 2 b 2 に対する 通電位相順序を変えれば、 ステ一夕の発生磁極が反転するため、 ロータ 3 7は上記とは反対方向に回転する。 このロー夕 3 7の回転方向に従つ て、 ァクチユエ一夕ロ ッ ド 4 5は図中上向きに移動する。 このため、 バ ルプシャフ ト 2 4はコイルスプリ ング 5 2によって図中上向きに移動し 、 弁体 2 3を閉じさせる。 そして、 ス ト ッパ部 4 5 bがロータ 3 7のス ト ツパ部 3 7 bに当たると、 ァクチユエ一夕ロヅ ド 4 5の移動は停止さ れる。
従来の電動式流量制御弁は以上のように構成されているので、 口一夕 3 7のセン夕一リ ングは、 口一夕 3 7の端面に設けたプレー 卜 4 6 とモ 一夕ハウジング 3 6 との間に設けたボール 4 9を受ける侵入防止板 4 4 の凹部 4 7 とス リーブべァリ ング 3 8 とで行なっているため、 部品数が 多く、 組立が面倒であると共にス リーブベアリ ング 3 8は高価であるた めコス 卜アップになるという課題があった。
また、 モータ軸の他端側を受けるベアリ ングの位置決めをモー夕ホル ダのボス部で行っているため、 モ一夕ホルダのボス部とモ一夕ハウジン グとの位置決め （同軸度） の精度を上げる必要があるという課題があつ た。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、 ス リ —ブベアリ ングを不要として、 部品点数の削減とコス ト低減を図ること を目的とする。 また、 ベアリ ングの位置決め精度を容易に上げることが 可能とすることを目的とする。 発明の開示
この発明は、 モー夕の作動によ りァクチユエ一夕ロ ッ ドを往復動させ 、 常時閉じ方向に付勢されたバルブシャフ トを前記ァクチユエ一夕口ッ ドで押し動かして弁体を開く電動式流量制御弁において、 ロータの一端 と該端の対向面とに、 両者間に保持すべきボールのセンタ リ ング機能を 有する保持部を設けたもので、 ス リーブベアリ ングを廃止することがで きる。 この結果、 フ リ クションの低減およびコス トの低減を図ることが できる。
また、 この発明は、 モータの作動によ りァクチユエ一夕ロ ッ ドを往復 動させ、 常時閉じ方向に付勢されたバルブシャフ トを前記ァクチユエ一 夕ロ ッ ドで押し動かして弁体を開く電動式流量制御弁において、 モー夕 ハウジングからモ一夕ホルダ側に突出して、 ベアリ ングを位置決め保持 するボスを前記モー夕ハウジングと一体に設けたことによ り、 モー夕ハ ウジングとの軸合わせ精度を容易に上げることができる。 また、 この発明は、 モー夕の作動によ りァクチユエ一夕ロッ ドを往復 動させ、 常時閉じ方向に付勢されたバルブシャフ トを前記ァクチユエ一 夕ロッ ドで押し動かして弁体を開く電動式流量制御弁において、 ロー夕 の一端と該端の対向面とに、 両者間に保持すべきボールのセンタ リ ング 機能を有する保持部を設け、 モータハウジングからモ一夕ホルダ側に突 出して、 ベアリ ングを位置決め保持するボスを前記モ一夕ハゥジングと 一体に設けたことによ り、 ス リーブベアリ ングを廃止し、 口一夕とステ 一夕の軸合わせ精度を容易に上げることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は排気ガス再循環制御装置を示す構成図、 第 2図は従来の電動 式流量制御弁の縦断面図、 第 3図はモ一夕コイルの接続図、 第 4図はコ ィルに対する通電位相図、 第 5図はこの発明の実施の形態 1 による電動 式流量制御弁の正面図、 第 6図はこの発明の実施の形態 1 による電動式 流量制御弁の背面図、 第 7図はこの発明の実施の形態 1 による電動式流 量制御弁の右側面図、 第 8図はこの発明の実施の形態 1 による電動式流 量制御弁の平面図、 第 9図は第 8図 M— VE線に沿う縦断面図、 第 1 0図 はロー夕の拡大縦断面図、 第 1 1図はこの発明の実施の形態 2 による電 動式流量制御弁の縦断面図、 第 1 2図はこの発明の実施の形態 3による 電動式流量制御弁の縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をよ り詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について、 添付の図面に従ってこれを説明する。 実施の形態 1 . 第 5図から第 1 0図はこの発明の実施の形態 1 による電動式流量制御 弁を示す図であり、 1 0 1はエンジン 1の排気管 8 に連通する入力ポ一 ト 1 0 l aと、 エンジン 1の吸気管 2 に連通する出力ポー ト 1 0 l bと 、 入力ポ一 卜 1 0 1 a と出力ポー ト 1 0 1 bとの間の流路である還流流 路 1 0 1 c とを有する弁ハウジング、 1 0 2は弁ハウジング 1 0 1の還 流流路 1 0 1 c内に設けられたバルブシ一 ト、 1 0 3はバルブシ一ト 1 0 2の開口を開閉する弁体、 1 0 4は一端に弁体 1 0 3が取り付けられ 、 往復動して弁体 1 0 3を開、 閉の位置に移動させる弁棒としてのバル ブシャフ ト、 1 0 5は弁ハウジング 1 0 1 に取り付けられたバルブシャ フ ト 1 0 4の軸受けとなるブッシュ、 1 0 7は弁ハウジング 1 0 1から 外方に突出するバルブシャ フ ト 1 0 4の他端に取り付けられたスプリ ン グホルダである。
1 0 8は弁ハウジング 1 0 1 からバルブシャフ ト 1 0 4が突出する側 に、 例えば铸鉄により、 ハウジング 1 0 1 と一体的に形成されたブラケ ッ トである。 このブラケッ ト 1 0 8は、 ステッピングモー夕 1 0 9側が 切頭円錐形の凹状に窪んだ （以下、 凹状部 1 0 8 aという） 、 一定高さ のカツプ形状をしたものである。
そして、 ブラケッ ト 1 0 8のステッピングモ一夕 1 0 9側には、 この ステッピングモー夕 1 0 9がモー夕ホルダ 1 1 0を介して、 間隔保持部 材 1 1 1 と取付ネジ 1 1 2で取り付けられるフラ ンジ部 1 0 8 bが形成 されている。 このフランジ部 1 0 8 bは、 その断面サイズが、 ステヅピ ングモ一夕 1 0 9 を支持できる強度上必要最小限のサイズ、 またはこれ よ りやや大きいサイズ （例えば、 面積が強度上必要とされる面積の 2倍 程度となるサイズ） である。
また、 このフランジ部 1 0 8 bの周り には、 凹状部 1 0 8 aに連通す る開口穴 1 0 8 cが形成されている。 そして、 ブラケッ ト 1 0 8の弁ハ ウジング 1 0 1側には、 バルブシャフ ト 1 0 4で、 ブッシュ 1 0 5内を 上下動する範囲内にデポジッ 卜の付着を防止するホルダ部 1 0 6が形成 されている。
上記このモ一夕ホルダ 1 1 0は熱伝導率のよい材料から構成されてお り、 中空下部中心部に下ベアリ ング 1 1 3が取り付けられ、 弁ハウジン グ側に該弁ハウジングとの間に隙間 1 1 4を形成する長さの放熱フィ ン 1 1 5を一体に形成しており、 この構成によって、 排気ガスの高熱がス テツピングモ一夕 1 0 9側に伝わることを低減する。
つぎに、 ステッピングモー夕 1 0 9の構成について説明する。 1 1 6 は中空のモー夕ハウジング、 1 1 7は口一夕であり、 その上部はボール 1 2 9で、 下部は下ベアリ ング 1 1 3で回動自在に支持され、 外周部に マグネッ ト 1 1 9が取り付けられている。 このロー夕 1 1 7の中心部は 上下方向に向かって中空になっており、 内面にネジ部 1 1 7 aが形成さ れている。
1 2 0 a, 1 2 O bはモー夕ハウジング 1 1 6の内部に、 口一夕 1 1 7のマグネッ ト 1 1 9に対向するように取り付けられ、 内部にボビン 1 2 1 a, 1 2 1 bが収納されている上、 下ヨーク、 1 2 2 a l , 1 2 2 a 2はボビン 1 2 1 aに巻回されたコイル、 1 2 2 b l， 1 2 2 b 2は ボビン 1 2 l bに卷回されたコイル、 1 2 3は上、 下のヨーク 1 2 0 a ， 1 2 0 bを磁気的に分離するプレー ト、 1 2 4はモー夕ハウジング 1 1 6の成形時に樹脂材がロー夕挿入部内に侵入するのを防止するために 該モ一夕ハウジング 1 1 6内の上部に設けた侵入防止板、 1 2 5はロー 夕 1 1 7の内部のネジ部 1 1 7 aに螺合した状態で支持され、 モ一夕ホ ルダ 1 1 0から下方に突出し先端部が上、 下に移動してバルブシャフ ト 1 0 4に押圧するァクチユエ一夕ロ ッ ドである。
このァクチユエ一夕ロ ッ ド 1 2 5は該ァクチユエ一夕ロ ッ ドの軸受け とともに回転防止作用を有するモー夕ブッシュ 1 3 4によって回転が阻 止されているため、 口一夕 1 1 7の回転によって上下動する。 また、 こ のァクチユエ一夕ロ ヅ ド 1 2 5 には、 ロー夕 1 1 7のス 卜 ツバ部 1 1 7 bに係脱するス ト ツバ部 1 2 5 bが設けられており、 所定量以上の上方 への移動が規制されている。 1 2 6はロー夕 1 1 7の上端に設けたプレ ー トであり、 上記プレー ト 1 2 6 と侵入防止板 1 2 4 にはボール 1 2 9 のセン夕一リ ング機能を有する保持部 1 2 6 aと 1 2 4 aが対向して形 成されている。
1 3 0はベアリ ング 1 1 3に予圧を与えるための S P Lヮ ッシャ、 1 3 1は各コイルにパルス電流を供給するコネクタである。 このコネクタ 1 3 1は、 前記第 2図に示すように、 コイル 1 2 2 a l , 1 2 2 a 2 ,
1 2 2 b 1 , 1 2 2 b 2および電源供給端子 + Βに電気的に接続された ターミナル①〜⑥と、 コネクタハウジング 1 3 1 aとから構成される。
1 3 2はスプリ ングホルダ 1 0 7 とブラケッ 卜 1 0 8 との間に介在させ たコイルスプリ ングであり、 スプリ ングホルダ 1 0 7を介してバルブシ ャフ 卜 1 0 4を図中上方に付勢し、 弁体 1 0 3 を閉じ状態に保持する。 この閉じ状態時、 バルブシャフ ト 1 0 4 とァクチユエ一夕ロ ヅ ド 1 2 5 との間には隙間 1 3 3が形成され、 弁体 1 0 3は確実に閉じ状態に保持 される。
つぎに、 この電動式流量制御弁の動作について説明する。 コイル 1 2 2 a 1 , 1 2 2 a 2 , 1 2 2 b 1 , 1 2 2 b 2に対する通電位相を前記 第 3図に示すように、 順次変化させることによ り、 ロー夕 1 1 7は 1ス テツプづっ回転する。
この場合、 ロー夕 1 1 7の下部はベアリ ング 1 1 3で支持され、 上部 はセン夕 リ ング機能を有する保持部 1 2 6 aと 1 2 4 aに保持されたボ ール 1 2 9で支持されるため、 ロー夕上部にス リーブベアリ ングを設け なくても口一夕 1 1 7は円滑に回転することができる。
上記ロー夕 1 1 7の回転によ り、 このロー夕中心部のネジ部 1 1 7 a に螺合するァクチユエ一夕ロ ッ ド 1 2 5は、 例えば図中下方に移動して ブラケヅ ト 1 0 8 とスプリ ングホルダ 1 0 7 との間に縮設したコイルス プリ ング 1 3 2の弾性力に反してバルブシャフ ト 1 0 4を下方に移動さ せ、 弁体 1 0 3を開かせる。 このことによ り、 弁ハウジング 1 0 1の入 力ポート 1 0 1 a側の高温のエンジン排気ガスは、 その流量を弁体 1 0 3で制御されつつ、 還流流路 1 0 1 cを通って出力ポー ト 1 0 1 b側に 移動する。
また、 上記コィノレ 1 2 2 a l , 1 2 2 a 2 , 1 2 2 b 1 , 1 2 2 b 2 に対する通電位相順序を上記と反対に変えれば、 ステ一夕の発生磁極が 反転するため、 ロー夕 1 1 7は上記とは反対方向に回転する。 このロー 夕 1 1 7の回転方向に従って、 ァクチユエ一夕ロ ッ ド 1 2 5は図中上向 きに移動する。 このため、 バルブシャフ ト 1 0 4はコイルスプリ ング 1 3 2 によって図中上向きに移動し、 弁体 1 0 3を閉じさせる。 そして、 ス ト ヅパ部 1 2 5 bがロー夕 1 1 7のス ト ヅパ部 1 1 7 bに当たると、 ァクチユエ一夕ロヅ ド 1 2 5の移動は停止される。
以上のように、 この実施の形態 1 によれば、 口一夕 1 1 7の一端に設 けたプレート 1 2 6 と該プレー トに対向してモータハウジング 1 1 6の 内面に設けた侵入防止板 1 2 4 とに、 両者間に保持するボール 1 2 9の セン夕一リ ング機能を有する保持部 1 2 6 aと 1 2 4 aを形成したこと によ り、 ス リーブベアリ ングを廃止することができる。 この結果、 フ リ クシヨンの低減およびコス トの低減を図ることができる効果が得られる
実施の形態 2 第 1 1図はこの発明の実施の形態 2 による電動式流量制御弁の縦断面 図である。 図において、 モ一夕ハウジング 1 1 6からモ一夕ホルダ 1 1 0側に、 ベアリ ング 1 1 3を位置決め保持するボス 1 1 6 aを設けたこ とを特徴とするもので、 他の構成は前記第 9図と同一であるから同一部 分には同一符号を付して重複説明を省略する。
以上のように、 この発明の実施の形態 2 によれば、 モー夕ハウジング 1 1 6 と一体に同一金型で形成したボス 1 1 6 aでベアリ ング 1 1 3を 位置決め保持することことにより、 ロータとステ一夕の軸合わせ精度を 容易に上げることができる。 実施の形態 3 .
第 1 2図はこの発明の実施の形態 3による電動式流量制御弁の縦断面 図である。 この実施の形態 3はス リ一ブベアリ ングを廃止した実施の形 態 1の構成と、 モ一夕ハウジング 1 1 6 と一体形成のボス 1 1 6 aによ りベアリ ング 1 1 3の位置決め保持を行う実施の形態 2の構成を組み合 わせたもので、 第 9図、 第 1 1図に示す各実施の形態と同一部分には同 一符号を付して重複説明を省略する。
以上のように、 この発明の実施の形態 3 によれば、 実施の形態 1 , 2 を組み合わせたので、 両実施の形態の有する効果を備え、 電動式流量制 御弁と して極めて有効である。
また、 上記実施の形態では、 弁軸に一つの弁がと りつけられている流 量制御弁について説明したが、 弁軸に二つの弁をと りつける、 いわゆる ダブル弁方式の流量制御弁に用いてもよい。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明に係る電動式流量制御弁は、 排気ガス還流路 に配設され流路中の排気ガスの流量を制御するもので、 モー夕の軸受け 構造を簡略化し軸受け精度を高めたものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . モータの作動によ りァクチユエ一夕ロ ッ ドを往復動させ、 常時閉じ 方向に付勢されたバルブシャフ トを前記ァクチユエ一夕ロ ッ ドで押し動 かして弁体を開く電動式流量制御弁において、 口一夕の一端と該端の対 向面とに、 両者間に保持すべきボールのセンタ リ ング機能を有する保持 部を設けたことを特徴とする電動式流量制御弁。
2 . モ一夕の作動によ りァクチユエ一夕ロ ッ ドを往復動させ、 常時閉じ 方向に付勢されたバルブシャフ トを前記ァクチユエ一夕ロ ッ ドで押し動 かして弁体を開く電動式流量制御弁において、 モー夕ハウジングからモ 一夕ホルダ側に突出して、 ベアリ ングを位置決め保持するボスを前記モ 一夕ハウジングと一体に設けたことを特徴とする電動式流量制御弁。
3 . モ一夕の作動によ りァクチユエ一夕ロ ッ ドを往復動させ、 常時閉じ 方向に付勢されたバルブシャフ トを前記ァクチユエ一夕ロ ッ ドで押し動 かして弁体を開く電動式流量制御弁において、 ロー夕の一端と該端の対 向面とに保持すべきボールのセンタ リ ング機能を有する保持部を設け、 モー夕ハウジングからモー夕ホルダ側に突出して、 ベアリ ングを位置決 め保持するボスを前記モー夕ハウジングと一体に設けたことを特徴とす る電動式流量制御弁。
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