TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021006725
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210121
出願番号2019120632
出願日20190628
発明の名称制御弁
出願人日立オートモティブシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F16K 11/072 20060101AFI20201218BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】付勢部材を適切な位置に配置することができる制御弁を提供する。
【解決手段】本発明に係る制御弁CVは、第2配管L2の排出口挿入部L21に形成された、付勢部材である第2スプリングSP2が着座する着座面L20が、基準平面Pとの成す角θが0度よりも大きく90度よりも小さいテーパ面L23によって構成されている。換言すれば、第2配管L2の着座面L20が、第2スプリングSP2の座面に相当する外側端面SP24との成す角θが鋭角となるように構成されている。これにより、第2スプリングSP2が、着座面L20のテーパ面L23に倣って径方向の内側へと導かれ、適切な位置である第2排出口E2の径方向の中心位置に自動的に配置される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
弁体収容部と、前記弁体収容部に開口する主連通口及び副連通口とを有するハウジングと、
アクチュエータによって回転駆動される弁体であって、前記弁体の回転位置に応じて前記主連通口及び前記副連通口との接続状態を変化させる弁体と、
前記副連通口に設けられ、前記弁体と当接するシール部材と、
前記副連通口に設けられ、前記シール部材を前記弁体に向けて付勢する付勢部材と、
前記副連通口に設けられ、前記付勢部材の付勢方向の一端が着座する着座面と、前記着座面において円周方向に連続して設けられた、円錐状のテーパ面又は縦断面が凸円弧状のアール面と、を有する円筒状の接続パイプと、
を備えたことを特徴とする制御弁。
続きを表示(約 790 文字)【請求項2】
自動車の機関の冷却回路に設けられる制御弁であって、
回転軸と、
前記回転軸が挿入される弁体収容部と、前記弁体収容部に開口する主連通口と、前記回転軸の回転軸線に対する径方向において前記弁体収容部に開口する副連通口と、を有するハウジングと、
前記弁体収容部に配置され、前記回転軸と繋がっている弁体であって、前記主連通口と重なり合う主開口部と、前記副連通口と重なり合う副開口部と、を有する弁体と、
前記副連通口に設けられ、前記弁体と当接するシール部材と、
前記副連通口に設けられ、前記シール部材を前記弁体に向けて付勢する付勢部材と、
前記副連通口に設けられた円筒状の接続パイプであって、前記付勢部材の座面に対して角度を有する着座面が円周方向に形成された接続パイプと、
を備えたことを特徴とする制御弁。
【請求項3】
請求項2に記載の制御弁において、
前記着座面の径は、前記弁体に近づくほど増大することを特徴とする制御弁。
【請求項4】
請求項3に記載の制御弁において、
前記着座面は、金属パイプを曲げることによって形成されていることを特徴とする制御弁。
【請求項5】
請求項2に記載の制御弁において、
前記接続パイプは、前記副連通口に挿入されて前記副連通口の周壁と重なり合って接続される接続部に、前記接続パイプの周方向に沿って前記接続パイプの径方向内側に凹む環状溝を有し、前記環状溝に、前記副連通口の周壁と前記接続部との間をシールするシールリングが嵌め込まれていることを特徴とする制御弁。
【請求項6】
請求項2に記載の制御弁において、
前記着座面の径は、前記弁体に近づくほど徐々に減少することを特徴とする制御弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、制御弁に関する。
続きを表示(約 5,600 文字)【背景技術】
【0002】
従来の制御弁としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
【0003】
この制御弁では、ハウジングの側方に開口する副連通口に収容された筒状のシール部材を弁体の外周面に向けて付勢することによって、弁体の側方に開口する開口部と前記副連通口とが重なり合わない状態における冷却水の排出を規制している。この際、シール部材は、一端側が前記副連通口に接続される接続パイプに着座し、かつ他端側がシール部材に着座する付勢部材の付勢力に基づいて、弁体に向けて付勢されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2018−179122号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記従来の制御弁では、前記接続パイプの着座面が平坦状に形成されていた。このため、前記付勢部材の水平方向の位置(前記付勢部材の付勢方向に直交する平面上の位置)を適切な位置に配置することができず、前記シール部材が所望の性能を発揮できなくなるおそれがあった。
【0006】
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、付勢部材を適切な位置に配置することができる制御弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、その一態様として、円筒状の接続パイプの付勢部材との当接面に、前記接続パイプの円周方向に連続して設けられた、円錐状のテーパ面又は縦断面が凸円弧状のアール面であって、前記付勢部材の付勢方向に直交する平面を基準平面と定義したとき、前記テーパ面と前記基準平面との成す角、又は前記アール面の接線と前記基準平面との成す角が0度よりも大きく90度よりも小さいテーパ面又はアール面を有する。
【0008】
換言すれば、本発明は、その一態様として、円筒状の接続パイプの付勢部材との当接面に、前記付勢部材の座面との成す角が鋭角となる着座面が、前記接続パイプの円周方向に連続して形成されている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、付勢部材を適切な位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明に係る制御弁が適用される自動車用冷却水の循環回路の構成を表したブロック図である。
本発明に係る制御弁の分解斜視図である。
本発明に係る制御弁の平面図である。
本発明の第1実施形態を示す図3のA−A線断面図である。
図4の要部拡大図である。
図5に示す第2スプリングを示す図であって、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は側面図である。
本発明の第1実施形態の変形例を示す図4の要部拡大相当図である。
本発明の第2実施形態を示す図5相当図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る制御弁の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記の実施形態では、本発明に係る制御弁を従来と同様の自動車用冷却水(以下、単に「冷却水」と略称する。)の循環系に適用したものを例に説明する。
【0012】
(冷却水の循環回路の構成)
図1は、本発明に係る制御弁が適用される、自動車の機関の冷却回路である冷却水の循環回路の構成を表したブロック図を示している。
【0013】
制御弁CVは、エンジンEG(具体的には図示外のシリンダヘッド)の側部に配置される。そして、この制御弁CVは、図1に示すように、ヒータHTと、オイルクーラOCと、ラジエータRDとの間に配置されている。ヒータHTは、図示外のエアコンの温風を作り出すために熱交換を行う暖房熱交換器である。オイルクーラOCは、エンジンEG内部の摺動部分を潤滑するためのオイルを冷却する。ラジエータRDは、エンジンEGの冷却に供する冷却水を冷却する。
【0014】
ここで、図中の符号WPは、冷却水の循環に供するウォータポンプである。また、符号WTは、制御弁CVの駆動制御に供する水温センサであって、当該水温センサWTの検出結果に応じて電子コントローラCUの制御電流に基づき制御弁CVが駆動制御される。また、符号TCは、エンジンEGの内部で燃焼される燃料と混合される空気の流量を制御するスロットルチャンバーである。
【0015】
具体的には、ウォータポンプWPから吐出された冷却水が、導入通路L0を通じて制御弁CVへと導かれる。そして、水温センサWTによる検出結果などエンジンEGの運転状態に基づき、電子コントローラCUによって制御弁CVの弁体3が駆動制御される。これにより、導入通路L0を介して制御弁CVに導かれた冷却水が、第1〜第3配管L1〜L3を介して、ヒータHT、オイルクーラOC及びラジエータRDにそれぞれ分配される。
【0016】
また、制御弁CVには、導入通路L0をバイパスすることによって冷却水をエンジンEGからスロットルチャンバーTCへと直接導くためのバイパス通路BLが設けられている。このバイパス通路BLは、導入通路L0を介して制御弁CVに導かれた冷却水を、スロットルチャンバーTCに常時供給する。
【0017】
このように、制御弁CVは、いわゆる1in−3Out形式の分配デバイスとして適用され、導入通路L0から流入した冷却水を第1〜第3配管L1〜L3に分配すると共に、当該分配時の冷却水の流量を制御する。
【0018】
なお、本実施形態では、自動車の機関の一態様として、内燃機関であるエンジンEGを例示しているが、当該機関には、エンジンEGのみならず、例えばモータや燃料電池など、エネルギを動力に変換するあらゆる装置が含まれる。
【0019】
〔第1実施形態〕
(制御弁の構成)
図2は、本発明に係る制御弁CVの分解斜視図を示している。また、図3は、図2に示す制御弁CVを組み立てた状態を表した、当該制御弁CVの平面図を示している。なお、本図の説明では、回転軸2の回転軸線Zに平行な方向を「軸方向」、回転軸2の回転軸線Zに直交する方向を「径方向」、回転軸2の回転軸線Z周りの方向を「周方向」として説明する。また、前記「軸方向」については、図2中の上方を「一端側」、下方を「他端側」として説明する。
【0020】
図2、図3に示すように、制御弁CVは、ハウジング1の内部において回転軸2を介して回転可能に支持された筒状の弁体3と、ハウジング1に収容され、弁体3を回転駆動する電動モータ4と、ハウジング1に収容され、電動モータ4の回転を減速して伝達する減速機構5と、を有する。
【0021】
ハウジング1は、軸方向に2分割に形成されていて、弁体3及び電動モータ4を収容する第1ハウジング11と、第1ハウジング11の一端側の開口部を閉塞するように設けられ、減速機構5を収容する第2ハウジング12と、から構成される。第1ハウジング11と第2ハウジング12は、共に合成樹脂材料によって成形されていて、複数のボルト13により固定されている。
【0022】
第1ハウジング11は、弁体3を収容する中空円筒状の弁体収容部111と、弁体収容部111に並列して付設され、電動モータ4のモータ本体41を収容する中空円筒状のモータ収容部112と、を有する。そして、この第1ハウジング11は、軸方向の他端部に設けられた取付部(具体的には、後述するフランジ部114a,114b,114c)を介して図示外のシリンダブロックに、図示外の固定部材、例えば複数のボルトにより固定される。
【0023】
弁体収容部111は、軸方向の一端側が端壁113により閉塞され、他端側が開口形成される。弁体収容部111の軸方向の他端部には、第1ハウジング11を図示外のシリンダブロックに取り付ける複数(本実施形態では3つ)のフランジ部114a,114b,114cが、概ね放射状に、径方向の外側へ延びるように設けられている。各フランジ部114a,114b,114cは、周方向において、ほぼ等間隔に配置されている。また、各フランジ部114a,114b,114cの先端部には、断面が円形の貫通孔114dが、軸方向に沿って貫通形成されていて、各貫通孔114dには、円筒状に形成された金属製のスリーブ14が圧入されている。なお、このスリーブ14は、各フランジ部114a,114b,114cと同等の高さ(軸方向寸法)を有していて、このスリーブ14によって図示外のボルトの軸力を受ける構成となっている。
【0024】
また、弁体収容部111の端壁113には、有蓋円筒状のボス部115が、第2ハウジング12側へ突出形成されている。ボス部115の端壁には、回転軸2が挿入され貫通する貫通孔116が貫通形成されている。また、この弁体収容部111の端壁113には、後述する減速機構5の支持軸51,52の軸受けに供する平板状の1対の軸受部117,117が、直立形成されている。1対の軸受部117,117には、それぞれ支持軸51,52を回転可能に支持する軸受孔117a,117aが貫通形成されている。
【0025】
また、第1ハウジング11には、弁体収容部111の側壁(周壁)に、弁体収容部111とヒータHT、オイルクーラOC及びラジエータRD(図1参照)とを接続する接続パイプである、第1〜第3配管L1〜L3が取り付けられている。なお、図2、図3中に示す符号L4は、弁体収容部111とスロットルチャンバーTC(図1参照)を接続するバイパス通路BLを構成する第4配管を示している。第1〜第4配管L1〜L4は、いずれも複数のスクリュSWによって第1ハウジング11に固定されている。
【0026】
第2ハウジング12は、弁体収容部111とモータ収容部112とに跨って当該弁体収容部111及びモータ収容部112を被覆可能に開口する有底筒状に形成されている。そして、この第2ハウジング12が、弁体収容部111及びモータ収容部112を覆うように第1ハウジング11に取り付けられることで、第2ハウジング12の内部空間によって、減速機構5を収容する減速機構収容部121が形成される。
【0027】
電動モータ4は、出力軸42が第2ハウジング12側へ臨むかたちでモータ本体41がモータ収容部112内に収容される。そして、この電動モータ4は、モータ本体41の出力軸42が突出する側の端部に径方向の外側へ延びるように設けられたフランジ部43を介して、モータ収容部112の開口縁部に複数のボルト44によって固定される。なお、電動モータ4は、電子コントローラCU(図1参照)により駆動制御され、車両の運転状態に応じて弁体3を回転駆動することによって、ラジエータRD等(図1参照)の補機に対する冷却水の適切な分配が実現される。
【0028】
減速機構5は、2組の食い違い歯車である第1歯車G1及び第2歯車G2により構成された駆動機構である。第1歯車G1は、電動モータ4の出力軸42と同軸上に設けられ、出力軸42と一体となって回転する第1ねじ歯車WG1と、電動モータ4の出力軸42と直交するように配置される第1支持軸51によって回転支持され、第1ねじ歯車WG1と噛み合う第1斜歯歯車HG1と、で構成される。第2歯車G2は、第2支持軸52によって回転支持され、第1斜歯歯車HG1と一体となって回転する第2ねじ歯車WG2と、回転軸2に固定され、第2ねじ歯車WG2と噛み合う第2斜歯歯車HG2と、で構成される。ここで、第1斜歯歯車HG1と第2ねじ歯車WG2とは、筒状に形成された両歯車HG1,WG2が直列に並んで一体に構成された複合歯車部材であって、この複合歯車部材の両端部に挿入される第1、第2支持軸51,52を介して、第1ハウジング11の1対の軸受部117,117に回転支持される。このような構成から、電動モータ4の出力軸42から出力された回転駆動力が、第1歯車G1及び第2歯車G2を介して2段階に減速されて弁体3へと伝達される。
【0029】
図4は、図3のA−A線に沿って切断した制御弁CVの断面図を示している。なお、本図の説明では、回転軸2の回転軸線Zに平行な方向を「軸方向」、回転軸2の回転軸線Zに直交する方向を「径方向」、回転軸2の回転軸線Z周りの方向を「周方向」として説明する。また、前記「軸方向」については、図4中の上方を「一端側」、下方を「他端側」として説明する。
【0030】
図4に示すように、第1ハウジング11には、軸方向の一端側が端壁113により閉塞され、かつ他端側が外部に開口する有底円筒状の弁体収容部111が形成されている。また、弁体収容部111の端壁113に設けられたボス部115には、回転軸2が挿入され貫通する貫通孔116が、弁体収容部111と後述する減速機構収容部121とを連通するように、軸方向に沿って形成されている。換言すれば、貫通孔116は、軸方向において、後述する導入口E0が開口する方向と反対側の方向に設けられ、弁体収容部111に開口形成されている。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

日立オートモティブシステムズ株式会社
緩衝器
日立オートモティブシステムズ株式会社
モータ
日立オートモティブシステムズ株式会社
制御弁
日立オートモティブシステムズ株式会社
弁装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
二次電池
日立オートモティブシステムズ株式会社
制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
印刷方法
日立オートモティブシステムズ株式会社
回路基板
日立オートモティブシステムズ株式会社
回転電機
日立オートモティブシステムズ株式会社
回転電機
日立オートモティブシステムズ株式会社
制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
回転電機
日立オートモティブシステムズ株式会社
演算装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
レーダ装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
半導体装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電池パック
日立オートモティブシステムズ株式会社
センサ装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
レーダ装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
熱式流量計
日立オートモティブシステムズ株式会社
流量計測計
日立オートモティブシステムズ株式会社
燃料噴射弁
日立オートモティブシステムズ株式会社
燃料噴射弁
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
燃料噴射装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
車両制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
操舵制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電力変換装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
更新管理装置
日立オートモティブシステムズ株式会社
電子制御装置
続きを見る