JP5816874B2 - 制御弁 - Google Patents
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Description
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る車両用冷暖房装置のシステム構成を表す図である。本実施形態は、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車の冷暖房装置として具体化したものである。
図3〜図5は、第1制御弁4の構成および動作を表す断面図である。図3に示すように、第1制御弁4は、ステッピングモータ駆動式の電動弁として構成され、弁本体101とモータユニット102とを組み付けて構成されている。弁本体101は、有底筒状のボディ104に大口径の比例弁34と大口径の比例弁37とを同軸状に収容して構成されている。第1制御弁4は、一方の比例弁の全開状態を維持しつつ他方の比例弁の開度が設定開度に調整される複合弁として構成されている。
第1制御弁4の流量制御において、車両用冷暖房装置の図示しない制御部は、設定開度に応じたステッピングモータの駆動ステップ数を演算し、励磁コイル171に駆動電流(駆動パルス)を供給する。それによりロータ172が回転し、一方で弁作動体134が回転駆動されて比例弁34および比例弁37の開度が設定開度に調整され、他方で回転ストッパ188がガイド部184にそって駆動されることにより、各弁体の動作範囲が規制される。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、制御弁の構成が第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図6は、第2実施形態に係る制御弁の構成を表す断面図である。
Claims (8)
- 第1内部通路および第2内部通路が形成され、前記第1内部通路の作動流体の流れを調整するために開度が制御される第1弁と、前記第2内部通路の作動流体の流れを調整するために開度が制御される第2弁とを収容する共用のボディと、
前記第1弁と前記第2弁の開度を電気的に調整するための共用のアクチュエータと、
前記アクチュエータにより軸線方向に駆動される弁作動体と、
前記第1弁を開閉する第1弁体と前記第2弁を開閉する第2弁体とを一体に含み、前記弁作動体と一体変位可能に作動連結されることにより前記第1弁および前記第2弁の開閉方向に駆動される弁駆動体と、
前記第1弁または前記第2弁の開度の制御状態において前記弁作動体と前記弁駆動体とを作動連結し、前記第1弁および前記第2弁の一方の開度の制御状態において他方を全開状態に維持可能であり、前記第1弁および前記第2弁の少なくとも一方の閉弁状態において前記弁作動体と前記弁駆動体とが相対変位可能に作動連結を解除する作動切替機構と、
前記弁駆動体と前記ボディとの間に背圧室を形成し、前記第1内部通路および前記第2内部通路の一方の作動流体をその背圧室に導入することにより、前記第1弁体と前記第2弁体の双方に作用する流体圧力の影響を同時にキャンセルする背圧キャンセル構造と、
を備えることを特徴とする制御弁。 - 前記ボディに第1ポート、第2ポートおよび第3ポートが設けられ、
前記第1ポートと前記第2ポートとをつなぐ通路により前記第1内部通路が形成され、
前記第1ポートと前記第3ポートとをつなぐ通路により前記第2内部通路が形成され、
前記第1内部通路の中間部に第1弁孔が設けられ、
前記第2内部通路の中間部に第2弁孔が設けられ、
前記第1弁孔、前記第2弁孔および前記弁作動体が同一軸線上に設けられ、
前記弁駆動体は、
前記第1弁孔と前記第2弁孔との間に配置され、前記第1弁孔に接離して前記第1弁の開度を調整する前記第1弁体と、前記第2弁孔に接離して前記第2弁の開度を調整する前記第2弁体とが一体に設けられた弁体部と、
前記弁体部を貫通するように連設され、軸線方向の一方の側に延出する管路部と、
前記管路部の前記弁体部と反対側端部に連設され、前記ボディとの間に前記背圧室を形成する区画部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。 - 前記第1ポートが、前記第1内部通路と前記第2内部通路との共用通路に連通する共用ポートとして形成され、
前記第2ポートが、前記第3ポートよりも前記アクチュエータに近接して設けられ、
前記第3ポートが、前記第2ポートよりも前記アクチュエータから離間して設けられ、
前記管路部は、前記第1内部通路および前記第2内部通路の一方を横断するように前記弁体部の一方の側に延出し、他端部が前記第1内部通路および前記第2内部通路の他方に開口していることを特徴とする請求項2に記載の制御弁。 - 前記第1ポートが、作動流体を導入する導入ポートとして形成され、
前記第2ポートが、前記第1弁孔を通過した作動流体を導出する第1導出ポートとして構成され、
前記第3ポートが、前記第2弁孔を通過した作動流体を導出する第2導出ポートとして構成されていることを特徴とする請求項3に記載の制御弁。 - 前記管路部は、一端側が前記第1内部通路を横断するように延出し、他端側に前記第3ポートに連通する連通口を有し、
前記区画部が前記アクチュエータとの間に前記背圧室を形成することを特徴とする請求項3または4に記載の制御弁。 - 前記背圧キャンセル構造は、前記第1弁孔の有効径と、前記第2弁孔の有効径と、前記区画部の有効受圧径とをほぼ等しくすることにより実現されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の制御弁。
- 前記区画部と前記ボディとの摺動部に設けられたシール部材をさらに備え、
前記作動切替機構は、
前記弁駆動体と前記弁作動体とを作動連結させる方向に付勢する付勢部材を含み、
前記付勢部材の付勢力が前記シール部材の摺動力よりも大きく設定されることにより、前記第1弁および前記第2弁の一方の開度の制御状態においては前記弁駆動体と前記弁作動体とが互いに係止されつつ一体変位可能に作動連結する状態を維持し、
前記第1弁および前記第2弁の少なくとも一方の閉弁状態において前記付勢部材が前記弁駆動体からの反力により変形することにより、前記弁駆動体と前記弁作動体とが相対変位可能に作動連結を解除するように構成されていることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の制御弁。 - 前記アクチュエータとして、回転駆動されるロータを含むステッピングモータと、
前記ロータとともに回転し、その軸線周りの回転運動を前記弁作動体の軸線方向の並進運動に変換する作動変換機構と、
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の制御弁。
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