流量控制装置及车辆的制作方法

文档序号:11529583阅读:309来源:国知局
流量控制装置及车辆的制造方法

本发明涉及控制流体的流量的流量控制装置及具有该流量控制装置的车辆。



背景技术:

目前,作为对流体的流路进行开闭而控制流量的装置,已知有蝶阀(参照专利文献1、2)。蝶阀通过使设置于流路内的呈圆板形状的阀体绕与流路正交的轴转动而开闭流路,通过阀体的姿势来控制流体的流量。

因此,作为流量控制装置,有下述专利文献1所记载的内燃机用节气门(throttle)装置。

图56是现有专利文献1的内燃机用节气门装置的节气门附近的纵剖面图。

专利文献1的内燃机用节气门装置在形成于节气门本体205的截面为圆形状的孔内管252内的进气通路的内部安装有旋转自如地固定于进气门轴202上的节气门201。而且,在进气通路的中央部设置有凸台状突起部256,在凸台状突起部256的两端面一体形成有全闭止动件207和全开止动件208。

节气门201旋转并与全开止动件208抵接,从而进气通路成为全开状态(参照图56中实线符号201)。另一方面,节气门201旋转并与全闭止动件207抵接,进气通路成为全闭状态(参照图56中双点划线符号201)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-293452号公报

专利文献2:日本特开2010-106738号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

但是,专利文献1所记载的内燃机用节气门装置在形成于孔内管252内的进气通路设置有节气门201、进气门轴202、具有全闭止动件207和全开止动件208的凸台状突起部256。因此,即使在进气通路为全开状态(图56中实线符号201)的情况下,在进气通路的正中残留有成为阻力的部件。

因此,成为流经进气通路的进气的阻力,造成进气的损失。因此,可能成为发动机输出规定性能时的妨碍。

专利文献2所记载的内燃机的节气门装置也为与专利文献1相同的结构。

该蝶阀因为阀体等总是位于流路内,所以具有在全开状态下会产生损失的问题。

另外,还具有在全闭状态下,由于阀体等和流量通路之间产生的间隙,而流量不能被切断反而会产生泄漏,无法进行正确的流量控制的问题。

另外,由于阀体在流路内暴露于高压力下,因此,寻求耐久性。进而,阀体在流路内的高压力下的动作必须是平滑的,此外,为了不受流体压力的影响,还需要动作的稳定性。

另外,需要正确地检测阀体的误动作。在不能正确地检测阀体的动作的情况下,产生在不能检测正常动作的状态下仍继续动作的情况。另外,存在在将该阀用于检查装置的情况下,在不正常的状态下(次品的状态下)继续制造的情况。

此外,通过正确地检测阀体的误动作,可以检查阀的寿命。

本发明是鉴于上述情况而创立的,其课题在于,提供可以减少全开时的损失的流量控制装置及具备该流量控制装置的车辆。

另外,其课题在于,提供可以提高全闭状态下的流路的切断性的流量控制装置及具备该流量控制装置的车辆。

解决问题的技术方案

为了解决上述课题,本发明第一方面提供一种流量控制装置,其设置于配管上,控制在该配管中流通的流体的流量,其特征在于,具备:基座,其具有可使所述流体流通的开口部;轴环部件,其从所述流体的流通方向观察以包围所述开口部的方式设置,且能够绕所述开口部转动;马达,其使所述轴环部件转动;多个叶片部件,其在所述开口部的径向的外侧被支承于所述基座,能够绕与所述开口部的轴线平行的轴线转动。在所述轴环部件及所述叶片部件的一者上形成有槽部,在所述轴环部件及所述叶片部件的另一者上形成有能够在所述槽部内滑动的突起部,所述马达使所述轴环部件转动,由此,所述突起部在所述槽部内滑动,所述多个叶片部件转动,对所述开口部进行开闭。

根据该结构,由于多个叶片部件绕与开口部的轴线平行的轴线转动而对开口部进行开闭,因此能够在全开状态下可以减小位于流路内的部件的截面积,减少流路的损失。另外,与现有的蝶阀相比,可以使流量控制装置的流体的流通方向的大小(尺寸)小型化。

也可以为下述结构,所述多片叶片部件位于所述开口部的径向的外侧。

根据该结构,能够实现作为阀体的多个叶片部件从流路完全退避的全开状态。

也可以为下述结构,在所述基座上,从所述开口部周围向所述流体的上游侧立设有呈筒状的加强肋,所述轴环部件以包围所述加强肋的方式设置,在全开状态下,所述多个叶片部件各自的一部分位于与所述加强肋重叠的位置。

根据该结构,能够防止因流体的影响等而使叶片部件的内侧边与加强肋的外周面抵接,从而使叶片部件不能向闭方向旋转的情况,同时,在闭状态下,多个叶片部件被流体向加强肋的前端面施力,因此,能够适当地控制流体从开口部的流出量。

也可以为下述结构,在全闭状态下,一所述叶片部件与另一所述叶片部件重叠。

根据该结构,可以适宜设定部分闭状态下的流路的截面形状,可以将开闭动作下的流量的变化适当设定为线性等,并且可以提高全闭状态下的流路的遮断性。

也可以为下述结构,在所述叶片部件上形成有两个薄壁部,在全闭状态下,相邻的两个叶片部件的壁薄部相互重叠。

根据该结构,可以提高全闭状态下的流路的遮断性,并且可以实现流路方向的叶片的薄型化。

也可以为下述结构,在所述叶片部件的薄壁部设置有在全闭状态下与叶片部件的前端侧的壁薄部接触的弹性部件。

根据该结构,能够更进一步提高全闭状态下的流路的遮断性。

也可以为下述结构,在所述全闭状态时,一所述叶片部件和另一所述叶片部件之间的至少一部分由弹性部件密封。

根据该结构,能够提高全闭状态下的流路的密封性或遮断性。

本发明权利要求8的流量控制装置,其设置于配管上,控制在该配管中流通的流体的流量,其中,具备:基座,其具有可使所述流体流通的开口部;多个叶片部件,其在所述开口部的径向的外侧被可转动地支承于所述基座,且能够相对于该开口部进退;轴环部件,其与所述叶片部件连结,并能够绕所述开口部转动;马达,其使所述轴环部件转动;施力部件,其设置于所述基座,以使所述叶片部件可沿所述流体的流通方向移动的方式进行施力。

根据该结构,由于多个叶片部件绕与开口部的轴线平行的轴线转动而对开口部进行开闭,因此在全开状态下可以减小位于流路内的部件的截面积,减少流路的损失。另外,与现有的蝶阀相比,可以使流量控制装置的流体的流通方向的大小(尺寸)小型化。而且,由于以使叶片部件在流体的流通方向上可移动的方式设置施力部件,因此在全闭状态下可以提高流路的遮断性。

也可以为下述结构,所述施力部件安装在设置于所述基座的所述叶片部件的旋转轴上。

根据该结构,通过在旋转轴上安装弹簧,能够实现装置整体的小型化。

也可以是,在所述轴环部件及所述叶片部件的一者上形成有槽部,在所述轴环部件及所述叶片部件的另一者上形成有能够在所述槽部内滑动的突起部,所述突起部的与所述槽部的接触部位至少为大致球状。

根据该结构,突起部的与槽部的接触部位至少为大致球状,因此,可以不拘泥于叶片部件的姿势,能够不使突起部和槽部的接触状态变化地进行叶片部件的稳定的顺畅动作。

也可以是,在所述轴环部件及所述叶片部件的一者上形成有槽部,在所述轴环部件及所述叶片部件的另一者上形成有能够在所述槽部内滑动的突起部,所述突起部的与所述槽部的接触部位为具有大致相同的曲率的形状。

根据该结构,突起部的与槽部的接触部位为具有大致相同的曲率的形状,因此,可以不拘泥于叶片部件的姿势,能够不使突起部和槽部的接触状态变化地进行叶片部件的稳定的顺畅动作。

也可以是,在所述轴环部件及所述叶片部件的一者上形成有槽部,在所述轴环部件及所述叶片部件的另一者上形成有能够在所述槽部内滑动的突起部,所述突起部的与所述槽部的接触部位为具有曲率的形状。

根据该结构,突起部的与槽部的接触部位为具有曲率的形状,因此,可以不拘泥于叶片部件的姿势,不使突起部和槽部的接触状态变化地进行叶片部件的稳定的顺畅动作。

也可以是,具备检测所述各叶片部件的位置的第一位置检测单元和检测所述轴环部件的位置的第二位置检测单元。

根据该结构,能够检测各叶片部件是否进行正常的动作。

也可以是,所述第一位置检测单元具有位置调整单元,所述位置调整单元用于调整检测全闭状态的位置。

根据该结构,能够可靠地检测叶片部件成为全闭状态的位置。

也可以是,所述第一位置检测单元检测所述叶片部件的全开状态、全闭状态、所述全开状态和所述全闭状态之间的中间状态,所述第二位置检测单元检测所述叶片部件的全开状态下的所述轴环部件的位置和所述叶片部件的全闭状态下的所述轴环部件的位置。

根据该结构,能够可靠地检测各叶片部件是否在全开状态和全闭状态之间进行正常的动作。

也可以是,所述第一位置检测单元具有:位置被检测部,其设置于所述叶片部件,具有遮光的遮光部和通光的通光部;传感器(例如检测光和/或磁的传感器等),其检测所述遮光部和所述通光部。

根据该结构,能够使用传感器明确地掌握叶片部件的动作。

也可以是,具备弹性部件,其设置于所述叶片部件,在所述叶片部件全闭时弹性变形,封闭所述叶片部件间的空隙,所述弹性部件具有与所述叶片部件卡合的形状。

根据该结构,通过与叶片部件卡合的形状,能够防止弹性部件从叶片部件脱离。

也可以是,具备覆盖所述弹性部件的长度方向的端部的固定部件。

根据该结构,通过利用第一抑制部件、第二抑制部件抑制弹性部件,能够可靠地防止弹性部件从叶片部件的脱离。

也可以是,所述多个叶片部件被设置为多层重叠。

根据该结构,因为多个叶片部件多层重叠设置,所以可以减小叶片部件,可以实现流量控制装置的小型化。

也可以是,具备变形密闭单元,其在所述多个叶片部件全闭时,因该全闭而弹性变形,从而密闭所述叶片部件间的间隙。

根据该结构,因为具备在全闭时,通过该全闭而弹性变形,将所述叶片部件间的间隙密闭的变形密闭单元,从而全闭时的密闭度提高。

也可以是,具备重和叶片部件间移动密闭单元,其在所述多个叶片部件全闭时,密闭重叠相邻的所述叶片部件间的间隙,并且在所述多个叶片部件非全闭时,向比所述全闭时的位置更靠外侧移动。

根据该结构,全闭时的密闭度提高。

也可以是,具备叶片部件转动动作检测单元,其检测所述叶片部件的转动动作。

根据该结构,能够检测叶片部件是否正常地动作,流量控制装置的可靠性、维护性提高。

本发明权利要求23的流量控制装置,其设置于配管上,控制在该配管中流通的流体的流量,其特征在于,具备:基座部件,其具有使所述流体流通的开口部;多个叶片部件,其移动自如地被支承于所述基座部件的所述开口部的外侧,从所述开口部的内侧向所述开口部的外侧移动或者从所述开口部的外侧向所述开口部的内侧移动,对所述开口部进行开闭;移动单元,其使所述多片叶片部件移动。

根据该结构,由于多个叶片部件从开口部的内侧向外侧移动,因此可以使开口部全开,使形成于开口部的流路上不存在部件。因此,能够减少流路的损失。

也可以是,一所述叶片部件具有凸部,另一所述叶片部件具有凹部,在所述开口部为全闭状态时,在所述开口部,所述一叶片部件的凸部和所述另一叶片部件的凹部重叠,封闭所述流体的流通方向的空隙。

根据该结构,在开口部为全闭状态时,在开口部,一叶片部件的凸部和另一叶片部件的凹部重叠,封闭流体的流通方向的空隙,因此,能够极力减小全闭时的空隙。

所述多个叶片部件的至少一个具有在所述开口部为全闭状态时通过变形而封闭所述多个叶片部件之间的空隙的闭塞部件。

根据该结构,多个叶片部件的至少一个具有在开口部为全闭状态时通过变形而封闭所述多个叶片部件之间的空隙的闭塞部件,因此,能够消除开口部为全闭状态时的空隙。

另外,本发明也可以实现具备所述流量控制装置的车辆。

发明效果

根据本发明,可以提供能够减少全开时的损失的流量控制装置及具备该流量控制装置的车辆。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的流量控制装置的立体图。

图2是表示流量控制装置的分解立体图。

图3是从上游侧观察第二基座、轴环部件及传感器的俯视图。

图4(a)是从上游侧观察叶片部件的立体图,(b)是从下游侧观察叶片部件的立体图,(c)是从上游侧观察变形例的叶片部件的立体图,(d)是从下游侧观察变形例的叶片部件的立体图。

图5是表示流量控制装置的全开状态的示意图。

图6是表示流量控制装置的部分闭状态的示意图。

图7是表示流量控制装置的全闭状态的示意图。

图8是表示本发明的流量控制装置的其它实施方式的图,是表示配置于第二基座内的部件的立体图。

图9是图8所示的流量控制装置的剖视图。

图10(a)是从上游侧观察第二变形例的叶片部件的立体图,(b)是从下游侧观察第二变形例的叶片部件的立体图。

图11是表示第二变形例的流量控制装置的全闭状态的示意图。

图12(a)是拆下第一基座并从上游侧朝向下游侧观察流体控制装置内部的图,(b)是(a)的a-a剖面放大图。

图13(a)是从通过流量控制装置的流体的上游侧朝向下游侧观察叶片部件的图。(b)是(a)的右侧视图。(c)是从通过叶片部件的流体的下游侧朝向上游侧观察的图。(d)是从流体的下游侧朝向上游侧倾斜观察叶片部件的图。(e)是(c)的b方向向视图。

图14是图13(c)的c-c剖视图。

图15是叶片部件的突起部的分解立体图。

图16(a)是从下游侧的斜上方观察其它例的实施方式的开状态的流量控制装置的立体图,(b)是拆下上游侧的第一基座并从上游侧观察其它例的实施方式的开状态的流量控制装置的内部图。

图17(a)是从下游侧的斜上方观察其它例的实施方式的半开状态的流量控制装置的立体图,(b)是拆下上游侧的第一基座并从上游侧观察其它例的实施方式的半开状态的流量控制装置的内部图。

图18(a)是从下游侧的斜上方观察其它例的实施方式的闭状态的流量控制装置的立体图,(b)是拆下上游侧的第一基座并从上游侧观察其它例的实施方式的闭状态的流量控制装置的内部图。

图19(a)是从配管的上游侧观察实施方式2的流量控制装置的立体图,(b)是从配管的下游侧观察实施方式2的流量控制装置的立体图,(c)是拆下实施方式2的流量控制装置的上游侧的第一基座而观察内部的立体图。

图20是流量控制装置的分解立体图。

图21(a)是从叶片部件的上游侧观察的图,(b)是(a)的e方向向视图,(c)是从叶片部件的下游侧观察的图,(d)是叶片部件的f方向向视图。

图22(a)是从上游侧观察叶片部件的立体图,(b)是从下游侧观察叶片部件的立体图。

图23(a)是沿着叶片部件的上游侧的第一薄壁部而设置的弹性部件的立体图,(b)是从弹性部件的上游观察的图。

图24(a)、(b)分别是从叶片部件拆下了弹性部件、第一抑制部件、第二抑制部件的状态的从上游侧观察的图,是从下游侧观察的图,(c)是在叶片部件安装了弹性部件的状态的从上游侧观察的图。

图25是用于检测叶片部件的转动位置的被检测齿轮的立体图。

图26是示出传感器的安装状态的立体图。

图27(a)是表示流量控制装置的全开状态的立体图,(b)是流量控制装置的全开状态时的拆下第一基座并从上游侧观察流量控制装置的内部的俯视图。

图28(a)、(b)、(c)分别是表示叶片部件的全开状态、全开和全闭之间的中间状态、及全闭状态下的被检测齿轮和传感器的位置关系的俯视图。

图29(a)是表示流量控制装置的全开和全闭的中间状态的立体图,(b)是流量控制装置的全开和全闭的中间状态时的拆下第一基座并从上游侧观察流量控制装置的内部的俯视图。

图30(a)是表示流量控制装置的全闭状态的立体图,(b)是流量控制装置的全开状态时的拆下第一基座并从上游侧观察流量控制装置的内部的俯视图。

图31是表示检测从叶片部件的全开状态经中间状态到达全闭状态的叶片部件的位置的传感器的检测信号的图。

图32(a)是表示本发明实施方式3的流量控制装置的开状态的立体图,(b)是拆下上游侧的第一基座而观察本发明实施方式3的流量控制装置的开状态的内部结构的俯视图。

图33是拆下上游侧的第一基座而观察实施方式3的流量控制装置的开状态的内部结构的立体图。

图34(a)是表示本发明实施方式3的流量控制装置的闭状态的立体图,(b)是拆下上游侧的第一基座而观察本发明实施方式3的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

图35(a)是表示本发明实施方式3的流量控制装置的开闭状态的中间状态的立体图,(b)是拆下上游侧的第一基座而观察本发明实施方式3的流量控制装置的开闭状态的中间状态的内部结构的俯视图。

图36是流量控制装置的分解立体图。

图37(a)是表示第一叶片部件的立体图,(b)是表示第一叶片部件的俯视图,(c)是表示第一叶片部件的侧视图。

图38(a)是表示第二叶片部件的立体图,(b)是表示第二叶片部件的俯视图,(c)是表示第二叶片部件的侧视图。

图39是表示第二叶片部件的固定法的其它例的立体图。

图40是拆下下游侧的第一基座而观察实施方式3的变形例1的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

图41(a)是表示实施方式3的变形例1的第一叶片部件的立体图,(b)是表示第一叶片部件的俯视图。

图42(a)是表示实施方式3的变形例1的第二叶片部件的立体图,(b)是表示第二叶片部件的俯视图。

图43是拆下上游侧的第一基座而观察实施方式3的变形例2的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

图44是拆下上游侧的第一基座而观察实施方式3的变形例3的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

图45(a)是本发明实施方式4的流量控制装置闭阀时的立体图,(b)是流量控制装置开阀时的立体图。

图46(a)是表示流量控制装置闭阀时的内部结构的主视图,(b)是表示流量控制装置开阀时的结构的主视图。

图47是从斜上前方观察全开状态的流量控制装置的内部的立体图。

图48是从后方侧观察流量控制装置的分解图。

图49(a)是从斜上前方观察第一基座的立体图,(b)是(a)的d方向向视图。

图50是表示设置于第一基座的支轴凸台、第一~第四导向凸台、及第一、第二抑制凸台和第二基座的第一~第七抑制凸台的关系的剖视图。

图51是流量控制装置为全闭状态时的第一叶片部件和第二叶片部件重叠的部位的剖视图。

图52是变形例1的流量控制装置的全闭状态的第一叶片部件和第二叶片部件重叠的部位的剖视图。

图53是变形例2的流量控制装置的全闭状态的第一叶片部件和第二叶片部件重叠的部位的剖视图。

图54(a)是表示变形例3的流量控制装置闭阀时的内部结构的主视图,(b)是表示变形例3的流量控制装置闭阀时的结构的主视图。

图55(a)是表示变形例3的其它例的流量控制装置闭阀时的内部结构的主视图,(b)是表示变形例3的其它例的流量控制装置开阀时的结构的主视图。

图56是现有专利文献1的内燃机用节气门装置的节气门附近的纵剖视图。

具体实施方式

以下、适宜参照附图详细说明本发明的实施方式。

<<实施方式1>>

关于本发明的实施方式1,以将本发明的流量控制装置应用于空气流量传感器的检查设备的情况为例,适当参照附图进行详细说明。图1是表示本发明实施方式1的流量控制装置的立体图。图2是表示流量控制装置的分解立体图。图3是从上游侧观察第二基座、轴环部件及传感器的俯视图。图4(a)是从上游侧观察叶片部件的立体图,图4(b)是从下游侧观察叶片部件的立体图,图4(c)是从上游侧观察变形例的叶片部件的立体图,图4(d)是从下游侧观察变形例的叶片部件的立体图。图3中,轴环部件用双点划线表示。

<流量控制装置>

如图1所示,本发明的实施方式1的流量控制装置1是设置于配管k上,用于控制在该配管k中从上游侧向下游侧流通的流体的流量的阀装置。如图1及图2所示,流量控制装置1具备:基座10,马达20,小齿轮30,减速齿轮40,轴环部件50,多片(本实施方式1中为3片)叶片部件60,传感器71、72。

<基座>

基座10通过将上游侧的第一基座11和下游侧的第二基座12组合并通过粘接等进行固定而构成。基座10的内部空间成为流体流通的流路。在基座10内,流体从第一基座11的开口部11c朝向第二基座12的开口部12d流通。即,开口部11c、12d的轴线方向成为流体的流通方向。在基座10内收容有马达20的输出轴21,小齿轮30,减速齿轮40,轴环部件50,多片叶片部件60及传感器71、72。

<第一基座>

如图2所示,第一基座11为整体具备安装有上游侧的配管k的圆板壁部11a和设置于配管k外并收容小齿轮30及减速齿轮40的盒状的收容部11b的金属制部件(例如铝)。

在圆板壁部11a的中央部形成有呈圆形状的开口部11c。开口部11c是流体流向流体控制装置1的入口。在收容部11b上形成有呈圆形状的孔部11d。在孔部11d插通有马达20的输出轴21。在收容部11b的下游侧表面(内侧面)上立设有呈圆柱形状的轴部11e。轴部11e是插通于减速齿轮40的筒部并可转动地支承该减速齿轮40的圆柱形状的凸部,在本实施方式1中,使用滚珠轴承、含油金属等轴承形成。

<第二基座>

第二基座12是整体具备安装有下游侧的配管k的圆板壁部12a、设置于配管k外并封闭收容部11b的开放面的矩形壁部12b以及从该圆板壁部12a及矩形壁部12b的周边朝向上游侧立设的周壁部12c的金属制部件(例如铝)。周壁部12c的立设高度与轴环部件50和叶片部件60的合计厚度大致相等。

如图3所示,在圆板壁部12a的中央部位形成有呈圆形状的开口部12d。开口部12d与第一基座11的开口部11c为同一直径,并且被设置在与开口部11c对置的位置,是流体从流体控制装置1流出的出口。在圆板壁部12a的上游侧表面(内侧面)的开口部12d周围,朝向基座10内部立设有呈圆筒形状的加强肋12e。在圆板壁部12a的上游侧表面(内侧面)的外缘部,沿周向等间隔地形成有多个(本实施方式1中为3个)台部12f。在多个台部12f上分别立设有呈圆柱形状的轴部12g。轴部12g为与开口部12d的轴线平行的叶片部件60的转动轴的一例,是被叶片部件60的被插入部61插入并可转动地支承该叶片部件60的圆柱形状的凸部,在本实施方式1中,使用滚珠轴承、含油金属等轴承形成。台部12f的立设高度与轴环部件50的厚度大致相等,轴部12g的立设高度与叶片部件60的厚度大致相等。

在矩形壁部12b的上游侧表面(内侧面)立设有呈圆柱形状的轴部12h。轴部12h设置于与第一基座11的轴部11e相对的位置,是插通于减速齿轮40的筒部并可转动地支承该减速齿轮40的圆柱形状的凸部,在本实施方式1中,使用滚珠轴承、含油金属等轴承而形成。

在本实施方式1中,开口部11c、12d及加强肋12e的内径可根据流量控制装置1的用途适当设定,在将流量控制装置1用于车辆用的空气流量传感器的检查的情况下,可以根据车辆的排气量设为例如70mm。另外,也可以是流量控制装置1的圆筒部分整体为设置于配管k内的结构。

<马达>

如图2所示,马达20是使轴环部件50转动的动力源,在本实施方式1中是步进马达。马达20以堵塞孔部11d的方式安装于第一基座11的收容部11b的上游侧表面(外侧面)。马达20的输出轴21配置于收容部11b内。此外,马达20也可以安装于第二基座12的矩形壁部12b的下游侧表面。另外,马达20不限于步进马达,也可以是ac马达、dc马达等。

<小齿轮>

小齿轮30是外嵌于马达20的输出轴21并与输出轴21一体转动的金属制部件(例如不锈钢)。小齿轮30具备与减速齿轮40的外齿41啮合的外齿31。

<减速齿轮>

减速齿轮40是减速机构的一例,是将马达20的输出减速并向轴环部件50传递的金属制部件(例如不锈钢)。减速齿轮40由第一基座11侧的轴部11e及第二基座12侧的轴部12h可转动地支承。减速齿轮40具备设置于大径部并与小齿轮30的外齿31啮合的外齿41和设置于小径部并与轴环部件50的外齿53啮合的外齿42。

<轴环部件>

轴环部件50是绕开口部12d可转动的金属制部件(例如铝)。轴环部件50是通过马达20的输出而使多个叶片部件60转动的驱动轴环,在本实施方式1中,被设置于第二基座12的圆形壁部12a的内侧面和多个叶片部件60之间。如图3所示,在轴环部件50的中央部形成有呈圆形状的孔部51。孔部51的内径被设定为与第二基座12的加强肋12e的外径大致相同,轴环部件50在孔部51处外嵌于加强肋12e。

在轴环部件50上,以包围孔部51的方式形成有沿周向延伸的多个(本实施方式1中为与叶片部件60的片数对应的3个)槽部52。从上游侧观察,槽部52被配置在相对应的轴部12g的顺时针方向的前侧,以随着向逆时针方向前进而接近开口部12d的径向中心的方式弯曲形成。

在轴环部件50的周边的局部形成有与减速齿轮40的外齿42啮合的外齿53。在轴环部件50的周边,朝向该轴环部件50的径向外侧立设有作为被检测部之一例的被检测片54。

轴环部件50的形状及第二基座12的多个台部12f的位置及形状被设定为即使轴环部件50转动,轴环部件50及多个台部12f也不会抵接。

<叶片部件>

多片叶片部件60是对流路进行开闭的金属制部件(例如铝)。在本实施方式1中,多个叶片部件60被设置于第一基座11的圆形壁部11a和轴环部件50之间,且被设置在与流体的流通方向正交的同一平面内。如图4(a)(b)所示,在叶片部件60的底端部(从上游侧观察顺时针方向后端部)形成有由凹部或孔部(本实施方式1中为孔部)构成的被插入部61。被插入部61是插入第二基座12的轴部12g且成为该叶片部件60的转动轴的部位。

在叶片部件60的中央部,朝向轴环部件50立设有呈圆柱形状的突起部62。突起部62是在槽部52内可以滑动的圆柱形状的凸部,使用滚珠轴承、含油金属等轴承形成。突起部62的立设高度被设定为轴环部件50的厚度以下。

在叶片部件60的中央部的径向内侧形成有呈大致三角形状的薄壁部63。薄壁部63被除去该叶片部件60的上游侧部分。在叶片部件60的前端部形成有呈大致三角形状的薄壁部64。薄壁部64被除该叶片部件60的下游侧部分。薄壁部63、64的形状被设定为在一片叶片部件60的薄壁部63和另一叶片部件60的薄壁部64重叠时,叶片部件60彼此能够不抵接地重叠。

叶片部件60的内侧边(形成为开口部12d的径向上的内侧的边)60a的形状被设定为在图5所示的全开状态下,内侧边60a与加强肋12e重叠。叶片部件60的外侧边(形成为开口部12d的径向上的外侧的边)60b的形状被设定为在图5所示的全开状态下,外侧边60b不与周壁部12c抵接,并且,在图7所示的全闭状态下,外侧边60b位于比加强肋12e更靠开口部12d的径向外侧。叶片部件60的前端边60c的形状呈r形状,叶片部件60的薄壁部63的形状被设定为在流量控制装置1的开闭动作中,两片叶片部件60能够不抵接地重叠。

<传感器>

如图2所示,传感器71、72是检测轴环部件50的被检测片54的检测部之一例。在本实施方式1中,传感器71、72具备相互对置的发光部及受光部,被检测片54位于发光部及受光部之间,遮断受光部的受光,由此检测被检测片54。传感器71被设置在可检测流量控制装置1成为全开状态时的被检测片54的位置。传感器72被设置在可检测流量控制装置1成为全闭状态时的被检测片54的位置。未图示的控制部可以基于传感器71、72的检测结果来停止马达20的驱动,或者可以基于传感器71的检测结果来修正马达20的初始状态。此外,通过传感器71、72检测被检测片54的检测手法不限于上述。

<动作例>

接着,使用图5~图7说明流量控制装置1的动作例(适当参照图1~图4)。图5是表示流量控制装置的全开状态的示意图。图6是表示流量控制装置的部分闭状态的示意图。图7是表示流量控制装置的全闭状态的示意图。图5~图7是为了说明流量控制装置1的内部的轴环部件50及多个叶片部件60的姿势而拆下了流量控制装置1的第一基座11并从上游侧观察的俯视图。图5~图7中,马达20、小齿轮30及减速齿轮40的大径部由双点划线表示。对轴环部件50及具有与该轴环部件50相同的立设高度的台部12f标注小点。

<全开状态>

如图5所示,在全开状态下,叶片部件60的突起部62位于对应的槽部52的顺时针方向的前端部。轴环部件50的被检测片54位于可通过传感器71进行检测的位置。

叶片部件60的内侧边60a(径向内侧端部)的一部分位于与加强肋12e重叠的位置。这是为了防止在由于流经基座10内的流体而将叶片部件60向轴环部件50方向施力时,叶片部件60的内侧边60a与加强肋12e的外周面抵接,叶片部件60不能向闭方向旋转的情况。

<闭动作>

当根据未图示的控制部的指令,马达20的输出轴21正旋转(从上游侧观察时顺时针旋转)时,马达20的输出经由小齿轮30及减速齿轮40向轴环部件50传递,轴环部件50从上游侧观察顺时针旋转(图5→图6)。在此,叶片部件60通过突起部62在槽部52内从顺时针方向的前端部向顺时针方向的后端部滑动,而以轴部12g为轴顺时针旋转。

如果闭动作持续,则如图6所示,叶片部件60的薄壁部64与顺时针方向的前侧的叶片部件60的薄壁部63重叠。在薄壁部63、64重叠之前的状态下,流体的流路的截面形状呈从圆形状的开口部12d切下了三个圆弧的形状。另外,在薄壁部63、64重叠的状态下,流体的流路的截面形状呈基于三个叶片部件60的内侧边60a的大致三角形的形状。

<全闭状态>

如果闭动作进一步持续,则如图7所示,突起部62到达槽部52内的顺时针方向的后端部,三片叶片部件60完全封闭开口部12d(加强肋12e)。在全闭状态下,轴环部件50的被检测片54位于可以通过传感器72进行检测的场所,控制部经由传感器72的检测结果使马达20停止。

此外,在本实施方式1中,叶片部件60的主体部分及薄壁部63、64的厚度被设定为在两片叶片部件60重叠时,叶片部件60彼此能够不接触地确保余隙的尺寸。另外,在全闭状态下,在开口部12d的中央部,在三片叶片部件60之间残留极小的呈大致y字形状的间隙。这是用于防止叶片部件60因碰撞而破损的措施。

另外,薄壁部63因为被除去上游侧,所以叶片部件60中,在开闭动作中于加强肋12e的前端面上滑动的部位变得齐平。

<开动作>

当通过未图示控制部的指令,马达20的输出轴21进行逆旋转(从上游侧观察逆时针旋转)时,马达20的输出经由小齿轮30及减速齿轮40传递给轴环部件50,轴环部件50进行从上游侧观察逆时针旋转(图7→图6→图5)。在此,叶片部件60通过突起部62在槽部52内从顺时针方向的后端部向顺时针方向的前端部滑动,以轴部12g为轴进行逆时针旋转。在全开状态下,轴环部件50的被检测片54位于可以由传感器71检测的位置,控制部基于传感器71的检测结果使马达20停止。

流量控制装置1基于控制部的指令,能够在图5所示的全开状态和图7所示的全闭状态之间大致无级地设定流路(开口部12d)的开度,可以控制流体的流量。

其次,使用图8、图9说明本发明的其它实施方式。其它实施方式中,在轴部12g上卷绕有压缩弹簧14,从上游侧对叶片部件60施力,对于与上述实施方式相同的结构标注同一符号,省略说明。

该实施方式中,如图9所示,第二基座12的轴部12g形成为中空,在该中空部螺合有带突缘的螺栓13。而且,在该螺栓13的突缘部和叶片部件60之间,以松弛地卷绕于轴部12g的外侧的方式安装有压缩弹簧14。由此,叶片部件60被从上游侧向下游侧施力。进而,第二基座12的台部12f的高度比轴环部件50的厚度小。因此,叶片部件60通过使下游侧的面与轴环部件50抵接而被限制向下游侧的移动。另外,螺栓13的头部被收纳在形成于第一基座11的凹部11f内。

通过这样的结构,因为叶片部件60在流体的流通方向上可移动,所以可以在流路方向上使相邻的叶片部件60彼此更加密合,因此,可以进一步提高全闭状态下的流路的遮断性。

本发明实施方式1的流量控制装置1因为多个叶片部件60绕与开口部12d的轴线平行的轴线转动而对开口部12d进行开闭,所以可以减小全开状态下的流路内的部件的截面积(本实施方式1中为零),可以减少损失。另外,流量控制装置1与现有的蝶阀相比,可以使该流量控制装置1的在流体的流通方向上的大小小型化。特别是,流量控制装置1因为将多个叶片部件60配置在与开口部12d的轴线正交的同一平面上,所以可以使其在流体的流通方向上的大小进一步小型化。

另外,流量控制装置1因为多个叶片部件60可以位于开口部12d的径向外侧,所以可以实现作为阀体的叶片部件60从流路完全退避的全开状态。另外,流量控制装置1因为在全开状态下多个叶片部件60的内侧边60a位于与加强肋12e重叠的位置,所以能够防止因流体的影响等而使叶片部件60的内侧边60a与加强肋12e的外周面抵接,叶片部件60不能向闭方向旋转的情况,并且,在闭状态下,多个叶片部件60被流体向加强肋12e的前端面施力,因此,能够适当地控制流体从开口部12d的流出量。

另外,流量控制装置1因为将作为步进马达的马达20的输出经由减速齿轮40向轴环部件50传递,所以可以大致无级地控制开口部12d的开度即流体的流量。

另外,流量控制装置1因为在全闭状态下一叶片部件60与另一叶片部件60重叠,所以可以适当设定部分闭状态下的流路的截面形状,且可以将基于开闭动作的流量的变化适当设定为线性等,并且可以提高全闭状态下的流路的切断性。

另外,流量控制装置1因为在轴环部件50上形成有槽部52,且在叶片部件60上形成有突起部62,所以与在叶片部件60上形成有槽部,且在轴环部件50上形成有突起部的情况相比,容易实现叶片部件60的小型化。

另外,流量控制装置1因为在全开状态下传感器71检测被检测片54,所以可以修正马达20的初始状态。

以上,对本发明的实施方式1进行了详细说明,但本发明不限于上述实施方式1,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行适宜变更。

例如,流量控制装置1也可以为具备图4(c)(d)所示的三片叶片部件60a来代替三片叶片部件60的结构,叶片部件60a是从叶片部件60除去了薄壁部64,并且将薄壁部63设为与其它部位相同厚度的部件。多个叶片部件60a即使在全闭状态下也不相互重叠。

另外,流量控制装置也可以为具备图10(a)、(b)所示的三片叶片部件60b来代替三片叶片部件60的结构。该叶片部件60b在薄壁部63上安装有弹性部件即橡胶,在一叶片部件60的薄壁部63和另一叶片部件60的薄壁部64重叠的全闭状态时,相邻的叶片部件的前端边60c接触。由此,在全闭状态下,可以消除在开口部12d的中央部极少地残留的大致y字形状,更进一步提高全闭状态。而且,这种全闭状态示于图11。

另外,流量控制装置1也可以为在叶片部件60上形成有槽部,且在轴环部件50上形成有突起部的结构。

另外,在第二基座12上,为了提高轴环部件50的滑动性,包含加强肋12e的外周面的一部分也可以由聚缩醛等树脂制部件形成,且周壁部12c也可以分体形成,且也可以在周壁部12c和第一基座11之间介设橡胶垫。

另外,叶片部件60的片数可以是两片,也可以是四片以上。另外,也可以为将多个叶片部件60被上游侧的第一基座11可转动地支承的结构。另外,多个叶片部件60也可以为下述结构,即沿流体的流通方向偏置设置,在全闭状态下,一叶片部件60与另一叶片部件60重叠。

另外,也可以为如下结构,即将加强肋形成于上游侧的第一基座11或者将多个叶片部件60设置于轴环部件50的下游侧。

另外,叶片部件60被轴环部件50限制了向下游侧的移动,但也可以通过第二基座12的台部12f进行限制。

另外,流量控制装置1也可以为如下结构,即省略减速齿轮40,使小齿轮30的外齿31与轴环部件50的外齿51啮合。这样,在不使马达20的输出减速而向轴环部件50传递的情况下,也可以将多个台部12g作为轴环部件50的止动件。

另外,轴部12g形成于第二基座12上,但也可以形成于第一基座上。

<本发明的其它例的实施方式>

接着,说明本发明的其它例的实施方式。

如图5、图6所示,流量控制装置1中,叶片部件60的突起部62被轴环部件50(参照图3)的槽部52导向而进行移动,随之,进行叶片部件60的开闭动作。

当叶片部件60进入由第一基座11(参照图2)的开口部11c及第二基座12的开口部12d形成的流路内并进行闭控制时,存在因流体的流通方向的压力而叶片部件60倾斜从而使突起部62咬住槽部52(参照图12(b)的双点划线)之虞。因此,可能阻碍叶片部件60的顺畅的开闭动作。

因此,在以下说明的其它例的实施方式中,设有下述结构,使叶片部件60的突起部82的在轴环部件50的槽部52内滑动的部位(滑动部位82g(参照图12(b)))基本为球状(球状或大致球状)的外表面形状。此外,图12(a)是拆下第一基座并从上游侧朝向下游侧观察流体控制装置内部的图,图12(b)是图12(a)的a-a剖面放大图。

其以外的结构为与上述实施方式1相同的结构,因此,对于相同的结构标注同一符号,省略详细的说明。

如图12(a)所示,经由小齿轮30、减速齿轮40向轴环部件50传递马达20的驱动力,使其绕第二基座12的圆筒形状的加强肋12e转动。

在轴环部件50上,以从内侧朝向外侧的轨迹形成有对三个叶片部件60进行导向的三个槽部52。

另一方面,在各叶片部件60上设置有嵌入于轴环部件50的槽部52内且被导向的突起部82。各叶片部件60的突起部82被嵌入轴环部件50的槽部52内。

轴环部件50通过马达20的驱动力进行旋转,由此,轴环部件50的槽部52的位置发生变化,突起部82被槽部52导向,从而移动。由此,叶片部件60对由第一基座11的开口部11c及第二基座12的开口部12d形成的流路进行开闭。此外,流路与图1的配管k相连。

叶片部件60的突起部82的在轴环部件50的槽部52内滑动的滑动部位82g基本为球状(球状或大致球状)的外表面形状(参照图12(b))。

因此,即使在叶片部件60受到在流量控制装置1内流通的流体的压力而相对于轴环部件50倾斜的情况下(参照图12(b)的双点划线),由于叶片部件60的突起部82的滑动部位82g基本为球状的外表面,因此也能够相对于轴环部件50的槽部52以相同的状态接触或抵接地滑动。

如图12(b)所示,多个叶片部件60被设置在第一基座11的圆形壁部11a和轴环部件50之间,且位于与流体的流通方向正交的面内。

图13(a)是从通过流量控制装置1的流体的上游侧朝向下游侧观察叶片部件60的图。图13(b)是图13(a)的右侧视图。图13(c)是从通过叶片部件60的流体的下游侧朝向上游侧观察而得的图。图13(d)是从流体的下游侧朝向上游侧倾斜地观察叶片部件60的图。图13(e)是图13(c)的b方向向视图。

如图13(a)、(c)所示,在成为叶片部件60的旋转中心的底端部上形成有作为凹部或孔部(本实施方式中为孔部)的被插入部61。被插入部61被插入第二基座12的轴部12g(参照图5),成为叶片部件60的转动轴。即,叶片部件60绕轴部12g转动。

在叶片部件60的中央部位形成有厚度比其它部位薄的大致三角形状的薄壁部63(参照图13(a))。薄壁部63形成为被除去了叶片部件60的上游侧部分的形状。沿着薄壁部63的中央侧边缘设置有具有长条形形状的密闭用的橡胶63r。橡胶63r使用nbr(nitril-butadienerubber:腈基丁二烯橡胶)等橡胶、硅酮等弹性部件,只要能够形成密闭状态,则材质没有限定。此外,nbr因为可以使用粘接剂,所以更优选。

在叶片部件60的前端部形成有厚度比其它部位薄的大致三角形状的薄壁部64(参照图13(c))。薄壁部64形成为被除去了叶片部件60的下游侧部分的形状。薄壁部63、64形成为在一叶片部件60的薄壁部63和另一叶片部件60的薄壁部64重叠时,彼此的叶片部件60能够不抵接地重叠的形状。

在此,在流量控制装置1被关闭时,在由第一基座11的开口部11c和第二基座12的开口部12d形成的流路方向上,一叶片部件60的前端部的薄壁部64与另一叶片部件60的中央部的薄壁部63重叠。此时,由于与流量控制装置1的流路方向正交的方向是叶片部件60进行进退动作的方向,因此在流量控制装置1的闭塞动作中,在一叶片部件60的前端部的薄壁部64与其它叶片部件60的中央部的薄壁部63接触或抵接的情况下,可能会被损坏或破坏。因此,在由叶片部件60对流量控制装置1进行开闭动作时,在叶片部件60间设置有间隙。但是,在流量控制装置1进行闭塞动作时,由于寻求流体不泄漏,存在流体可能从该间隙漏出之虞。

因此,沿着叶片部件60的薄壁部63的中央侧缘部设置有密闭用的橡胶63r(参照图13(a))。

由此,在流量控制装置1进行闭塞时,在一叶片部件60的前端部的薄壁部64与另一叶片部件60的中央部的薄壁部63重叠时,橡胶63r被一叶片部件60的薄壁部64的前端部按压而压缩变形。通过该橡胶63阻塞一叶片部件60和另一叶片部件60的间隙。

这样,在流量控制装置1进行闭塞时,由橡胶63r密闭叶片部件60间的间隙,形成流量控制装置1的密闭状态。

<叶片部件60的突起部82>

如图12(b)所示,在叶片部件60的下游侧设置有嵌合于轴环部件50的槽部52并对其进行导向的凸形状的突起部82。

突起部82如上述,与轴环部件50的槽部52滑动的区域即滑动部位82g至少形成为约球状(球状或大致球状)。

图14是图13(c)的c-c剖视图。图15是叶片部件的突起部的分解立体图。

叶片部件60的突起部82由凸台部60s、第一滚珠轴承73、外壳74、第二滚珠轴承75、固定用的螺栓76构成。此外,在固定用的螺栓76上使用垫圈77。

凸台部60s是立设于叶片部件60的下游面侧的铝、不锈钢等金属制的部件。凸台部60s具有圆柱形状的轴承支承部60s1、圆板形状的突缘部60s2和嵌入部60s3。凸台部60s通过在叶片部件60的下游面侧的延伸面上压入嵌入部60s3等而被固定。此外,凸台部60s也可以通过压铸等与叶片部件60一体成形,其形成方法可以任意选择。

在轴承支承部60s1的轴向端部刻设有内螺纹60sn。

如图15所示,第一、第二滚珠轴承73、75分别是带突缘73f、75f的滚珠轴承。

外壳74是铝、不锈钢等金属制的圆环状的部件。成为突起部82的滑动部位82g的外壳74的外周面74g基本为球状(球状或大致球状)(参照图13(b)、(d)、(e))

由此,成为下述结构,即,即使在叶片部件60在动作中因流体的压力而倾斜的情况下,轴环部件50的槽部52和叶片部件60的突起部82的滑动部位82g(外壳74的外周面74g)的接触状态也不发生变化(参照图12(b))。

螺栓76例如是内六角圆头螺栓。通过使螺栓76带内六角,可以提高紧固力。

在凸台部60s的轴承支承部60s1上,如下述那样装配第一滚珠轴承73、外壳74、第二滚珠轴承75以及固定用的螺栓76来构成突起部82。在此,第一、第二滚珠轴承73、75各自的内轮73n、75n为固定侧,外轮73g、75g为移动侧。

对轴承支承部60s1的装配如下进行(参照图14、图15)。

首先,将第一滚珠轴承73的内轮73n外插于凸台部60s的轴承支承部60s1。

接着,将外周面74g基本为球状的外壳74的内周面74n压入第一滚珠轴承73的外轮73g。

接着,将第二滚珠轴承75的内轮75n外插于凸台部60s的轴承支承部60s1,同时将外轮75g压入外壳74的内周面74n。

然后,经由垫圈77将固定用的螺栓76穿通第二滚珠轴承75、外壳74以及第一滚珠轴承73,用内六角扳手等紧固于凸台部60s的轴承支承部60s1。由此,形成图14所示的突起部82。此外,如果对螺栓76赋予螺丝胶,则能够防止松动,所以更优选。

<其它例的实施方式的流量控制装置1的开闭动作>

图16(a)是从下游侧的斜上观察其它例的实施方式的开状态的流量控制装置的立体图,图16(b)是拆下上游侧的第一基座并从上游侧观察其它例的实施方式的开状态的流量控制装置的内部的图。

图17(a)是从下游侧的斜上观察其它例的实施方式的半开状态的流量控制装置的立体图,图17(b)是拆下上游侧的第一基座并从上游侧观察其它例的实施方式的半开状态的流量控制装置的内部的图。

图18(a)是从下游侧的斜上观察其它例的实施方式的闭状态的流量控制装置的立体图,图18(b)是拆下上游侧的第一基座并从上游侧观察其它例的实施方式的闭状态的流量控制装置的内部的图。

在图16(a)、(b)所示的流量控制装置1的开状态下,多个叶片部件60向第一基座11的开口部11c及第二基座12的开口部12d的外侧移动,由开口部11c及开口部12d形成的流路成为全开并完全开放。因此,与配管k相连的流路上没有障碍物。

在图17(a)、(b)所示的流量控制装置1的半开状态下,多片叶片部件60向第一基座11的开口部11c及第二基座12的开口部12d的内侧移动,使由开口部11c及开口部12d形成的流路成为半开状态。由开口部11c及开口部12d形成的流路与配管k相连。

此时,多片叶片部件60因流经流路的流体的流通方向的压力而倾斜。随之,叶片部件60的突起部82有时在轴环部件50的槽部52内如图12(b)的双点划线所示那样倾斜。此时,由于叶片部件60的突起部82的滑动部位82g基本为球状(球状或大致球状)的形状,所以在叶片部件60因流体的压力而倾斜的情况下,叶片部件60的突起部82的滑动部位82g和轴环部件50的槽部52的接触状态也够保持相同状态。因此,叶片部件60的突起部82不会咬紧槽部52,而能够将叶片部件60的开闭动作维持为顺畅的状态。

在图18(a)、(b)所示的流量控制装置1的闭状态下,多片叶片部件60向第一基座11的开口部11c及第二基座12的开口部12d的内侧移动,使由开口部11c及开口部12d形成的流路成为闭状态。

此时,如图18(b)所示,一叶片部件60的中央部的薄壁部63和另一叶片部件60的前端部的薄壁部64重叠。而且,另一叶片部件60的薄壁部64的前端部与一叶片部件60的中央部的薄壁部63的橡胶63r抵接,橡胶63r压缩变形。由此,可以封闭一叶片部件60和另一叶片部件60的间隙,使由开口部11c及开口部12d形成的流路成为密闭状态。

在流量控制装置1的闭状态时,与半开状态相同,多片叶片部件60有时如图12(b)的双点划线所示那样因流经流路的流体的流通方向的压力而倾斜。随之,叶片部件60的突起部82在轴环部件50的槽部52内倾斜。此时,因为叶片部件60的突起部82的滑动部位82g基本为球状(球状或大致球状)的形状,所以即使在叶片部件60因流体的压力而倾斜的情况下,叶片部件60的突起部82的滑动部位82g和轴环部件50的槽部52的接触状态也能够保持相同状态。由此,维持叶片部件60的顺畅的开闭动作。

根据其它实施方式,即使在因流经流路内的流体的流通方向的压力而叶片部件60倾斜的情况下,由于叶片部件60的突起部82的滑动部位82g基本为球状,因此也够在轴环部件50的槽部52的内部自然地移动。因此,可以不拘泥于叶片部件60的姿势而使叶片部件60的动作顺畅。

另外,因为叶片部件60的突起部82的滑动部位82g基本为球状,所以在轴环部件50的槽部52内的滑动性提高。因此,叶片部件60不会受到流经流路内的流体的压力的影响而能够进行稳定的动作。

因此,叶片部件60、轴环部件50的耐久性提高,因而,流量控制装置1的动作可靠性提高,并且流量控制装置1的耐久性提高。

因此,可以提高流量控制装置1的可靠性。

此外,在上述实施方式中,对叶片部件60的突起部82的滑动部位82g为大致球状的情况进行了说明,但只要与轴环部件50的槽部52的接触部位82g具有曲率,则就能够得到叶片部件60的顺畅且稳定的动作的效果。此外,曲率如果如上述的大致球状那样具有约相同的曲率(相同的曲率或大致相同的曲率),则能够确保滑动时的接触状态为相同的状态,因此更优选。

橡胶63r示出设置于叶片部件60的中央部的薄壁部63的情况,但可以设置在叶片部件60的薄壁部64的前端部等,例如闭塞了流量控制装置1的情况下一叶片部件60与另一叶片部件60接触或抵接的部位中的至少一个部位。

<<实施方式2>>

实施方式2的流量控制装置a1可以检测叶片部件60的开闭动作是否正常进行,且强调了全闭时的叶片部件60间的密闭用的弹性部件63e的安装。

其它结构与实施方式1相同,因此,对于相同的构成要素标注同一符号,省略详细的说明。

图19(a)是从配管的上游侧观察实施方式2的流量控制装置的立体图,图19(b)是从配管的下游侧观察实施方式2的流量控制装置的立体图,图19(c)是拆下实施方式2的流量控制装置的上游侧的第一基座而观察内部的立体图。

图20是流量控制装置的分解立体图。

如图19(a)、(b)所示,实施方式2的流量控制装置a1与实施方式1的流量控制装置1相同,被设置于流体的配管k。而且,如图19(a)所示,将叶片部件60设为使流经配管k的流体通过的状态作为全开状态。如图19(b)所示,将叶片部件60设为全闭状态,实现使流经配管k的流体停止的作用。另外,使流量控制装置a1的叶片部件60过渡到图19(a)的全开状态和图19(b)的全闭状态之间的中间状态。

流量控制装置a1除设置有检测叶片部件60的全开状态的传感器71(以下称作原点传感器71)(参照图27(b))和检测叶片部件60的全闭状态的传感器72(以下称作末端传感器72)(参照图30(b))以外,还设置有检测三片叶片部件60各自的全开状态和全闭状态的传感器78a、78b、78c(参照图19(c))。

在三片叶片部件60上分别设置有用于由传感器78a、78b、78c检测各叶片部件60的位置的被检测齿轮79、80、81,该被检测齿轮79、80、81具有为通光部的凹部和为遮光部的凸部。此外,在本实施方式2中,示出了被检测齿轮79、80、81分别与叶片部件60分体的情况进行说明,但也可以将被检测齿轮79、80、81和叶片部件60利用模具等一体成形。

在各叶片部件60的第一薄壁部63a(参照图24(c)),以防止从叶片部件60的脱离的结构安装有弹性部件63e。

图21(a)是从叶片部件的上游侧观察的图,图21(b)是图21(a)的e方向的向视图,图21(c)是从叶片部件的下游侧观察的图,图21(d)是叶片部件的f方向的向视图。

图22(a)是从上游侧观察叶片部件的立体图,图22(b)是从下游侧观察叶片部件的立体图。

如图21(a)、图22(a)所示,在各叶片部件60上设置有在图19(b)所示的叶片部件60全闭时将叶片部件60间的间隙密封的弹性部件63e。由于对叶片部件60作用流体压,因此安装有第一抑制部件66和第二抑制部件67以达到抑制弹性部件63e不脱离叶片部件60的效果。

第一抑制部件66和第二抑制部件67为冲压成形品。螺栓n分别插通第一抑制部件66和第二抑制部件67的螺栓插通孔并与叶片部件60的内螺纹螺合,由此,弹性部件63e的一端和另一端分别被第一抑制部件66和第二抑制部件67覆盖,防止弹性部件63e脱离叶片部件60。

图23(a)是沿着叶片部件的上游侧的第一薄壁部而设置的弹性部件的立体图,图23(b)是从弹性部件的上游侧观察的图。

弹性部件63e是nbr等橡胶制的具有弹性的密封部件。

如图23(a)所示,弹性部件63e具有具备矩形截面的大致“く”字形状。即,弹性部件63e具有短臂部63e1和从短臂部63e1的端部弯曲的长臂部63e2。

在弹性部件63e上,朝向外侧突出形成有用于与叶片部件60卡合的第一钩状部63e3和第二钩状部63e4。

第一钩状部63e3从短臂部63e1朝向外侧形成。第二钩状部63e4从短臂部63e1和长臂部63e2的连接部朝向外侧形成。

此外,防止弹性部件63e从叶片部件60脱离的结构可以是第一钩状部63e3、第二钩状部63e4以外的与叶片部件60卡合的t字状的结构等,也可以是钩状以外的形状。

图24(a)、图24(b)分别是从叶片部件拆下了弹性部件、第一抑制部件、第二抑制部件的状态下的从上游侧观察的图、从下游侧观察的图,图24(c)是在叶片部件上安装有弹性部件的状态下的从上游侧观察的图。

多片叶片部件60为用于对流路进行开闭的金属制部件(例如铝),例如通过铝压铸来形成。

多片叶片部件60被设置于第一基座11的圆形壁部11a(参照图20)和轴环部件50之间,且位于与流体的通过方向(参照图19(a))大致正交的平面内。

如图24(a)所示,在叶片部件60的上游侧中央部形成有呈大致三角形状的第一薄壁部63a。第一薄壁部63a被除去叶片部件60的上游侧部分。在叶片部件60的上游侧的第一薄壁部63a的周围,以“く”字形状形成有壁厚比第一薄壁部63a厚的第二薄壁部63b。在第二薄壁部63b的外侧且叶片部件60的前端部形成有厚壁部63c。

在叶片部件60的上游侧底端部形成有与第二薄壁部63b大致相同壁厚的第三薄壁部63d。

如图24(a)所示,在第二薄壁部63b凹设有嵌入弹性部件63e的第一钩状部63e3的钩状凹部的第一钩状凹部63b1,以及,嵌入弹性部件63e的第二钩状部63e4的钩状凹部的第二钩状凹部63b2。

第一钩状凹部63b1形成为具有与弹性部件63e的第一钩状部63e3(参照图23(a))大致相同或稍大的尺寸。第二钩状凹部63b2形成为具有与弹性部件63e的第二钩状部63e4大致相同或稍大的尺寸。

在第三薄壁部63d形成有插通被检测齿轮79(80、81)的定位孔79b(参照图25)的第一、第二定位凸台63d1、63d3和与供固定被检测齿轮79(80、81)(参照图25)的固定用的螺栓螺合的第一、第二内螺纹63d2、63d4。此外,第一定位凸台63d1和第一内螺纹63d2形成一对,第二定位凸台63d3和第二内螺纹63d4形成一对。这样,通过设置多个叶片部件60的定位凸台和内螺纹的组,可以在叶片部件60上的不同的位置安装被检测齿轮79(80、81)。

如图24(b)所示,在叶片部件60的下游侧前端部形成有呈大致三角形状的薄壁部64。薄壁部64被除去叶片部件60的下游侧部分。叶片部件60的上游侧的第一薄壁部63a和叶片部件60的下游侧的薄壁部64的形状为在一叶片部件60的第一薄壁部63a和另一叶片部件60的薄壁部64重叠时,叶片部件60能够不相互抵接地重叠的结构。

通过上述结构,如图24(c)所示,通过将弹性部件63e的第一钩状部63e3和第二钩状部63e4分别嵌入叶片部件60的上游侧的第二薄壁部63b的第一钩状凹部63b1和第二钩状凹部63b2,并使用粘接剂来将弹性部件63e沿着第一薄壁部63a的内缘部63a1和第二薄壁部63b的立壁面63b3、厚壁部63c的立壁面63c1、第三薄壁部63d的立壁面63d5等进行粘接。

之后,将第一抑制部件66和第二抑制部件67用螺栓紧固于叶片部件60上。由此,能够可靠地防止弹性部件63e从叶片部件60脱离。

图25是用于检测叶片部件的转动位置的被检测齿轮的立体图。

由于被检测齿轮79、80、81为相同的结构,因此仅对被检测齿轮79进行说明,省略有关被检测齿轮80、81的说明。

被检测齿轮79突出设置有第一凸部79a1、第二凸部79a2、第三凸部79a3、第四凸部79a4。而且,分别在第一凸部79a1、第二凸部79a2、第三凸部79a3、第四凸部79a4之间凹设有第一凹部79b1、第二凹部79b2、第三凹部79b3。

被检测齿轮79在底部侧形成有定位孔79b,同时形成有被检测齿轮79的固定用螺栓n1(参照图26)的插通孔79c。此外,可以将定位孔79b和插通孔79c分别设为在叶片部件60的转动方向上长的长孔(图25中双点划线所示),使其作为调整叶片部件60的全闭时的位置的位置调整单元。此外,叶片部件60的全闭状态通过弹性部件63e进行弹性变形而进行。这是因为,由于存在零件误差、装配误差等,可能对于每个流量控制装置a1来说叶片部件60的全闭状态不同。

通过该结构,使叶片部件60的上游侧底端部的定位凸台63d1(参照图24(a))(63d3)插通被检测齿轮79的定位孔79b,同时,使叶片部件60的上游侧底端部的内螺纹63d2(63d4)与被检测齿轮79的插通孔79c吻合。而且,通过将螺栓n1插通插通孔79c并与内螺纹63d2(63d4)螺合,从而将被检测齿轮79固定于叶片部件60的上游侧底端部(参照图22(a))。

此外,此时,优选使用长孔(图25中双点划线所示)来对被检测齿轮79、80、81的叶片部件60的全闭检测位置进行位置调整。

<传感器78a、78b、78c>

检测叶片部件60(被检测齿轮79、80、81)的移动的传感器78a、78b、78c例如采用使用红外线的光遮断器。此外,也可以是采用可见光的光遮断器,由于在可见光的情况下可能会得到其它光,因此,期望使用红外线的光遮断器。

另外,传感器78a、78b、78c也可以是使用反射板的反射传感器、磁传感器等光遮断器以外的传感器,但在光遮断器的情况下,由于能够明确地检测遮光和通光的边界,最期望使用光遮断器。

检测传感器78a、78b、78c的光遮断器的红外线的光分别被第一凸部79a1、第一凹部79b1、第二凸部79a2、第二凹部79b2、第三凸部79a3、第三凹部79b3、第四凸部79a4遮光或通光,可以检测流量控制装置a1的叶片部件60是否在全开、全闭、全开和全闭之间的中间状态正常动作。

图26是示出传感器的安装状态的立体图。

此外,设为将固定各传感器78a、78b、78c的托架bk沿各叶片部件60的转动方向进行调整的结构,期望设为将叶片部件60的全闭时的检测位置设为可以调整托架bk的安装位置的结构。例如,如图26所示,将固定托架bk的螺栓的插通孔b1、b2分别设为在叶片部件60的转动方向上长的长孔形状,可以设为能够调整叶片部件60的全闭时的检测位置的结构。

<流量控制装置a1的叶片部件60的开闭动作检测>

接着,对流量控制装置a1的使用了传感器78a、78b、78c的叶片部件60的开闭动作检测进行说明。

图27(a)是表示流量控制装置的全开状态的立体图,图27(b)是流量控制装置的全开状态时的拆下第一基座并从上游侧观察流量控制装置的内部的俯视图。图28(a)、(b)、(c)分别是表示叶片部件的全开状态、全开和全闭之间的中间状态及全闭状态下的被检测齿轮与传感器的位置关系的俯视图。

在图27(a)所示的流量控制装置a1的全开状态时,如图27(b)所示,检测驱动轴环50的位置的原点传感器71被轴环部件50的遮蔽板50s遮光。另一方面,在流量控制装置a1的全闭状态时,检测驱动轴环50的位置的末端传感器72未被轴环部件50的遮蔽板50s遮光从而通光。

在流量控制装置a1的全闭状态时,如图28(a)所示,检测叶片部件60的位置的传感器78a被被检测齿轮79的第一凸部79a1遮光。传感器78b与叶片部件60的被检测齿轮80的关系、传感器78c与叶片部件60的被检测齿轮81的关系也相同。

图29(a)是表示流量控制装置的全开和全闭的中间状态的立体图,图29(b)流量控制装置的全开和全闭的中间状态时的拆下第一基座并从上游侧观察流量控制装置的内部的俯视图。

在图29(a)所示的流量控制装置a1的全开和全闭之间的中间状态时,如图29(b)所示,检测驱动轴环50的位置的原点传感器71、末端传感器72不被轴环部件50的遮蔽板50s遮光从而通光。

另一方面,如图28(b)所示,检测叶片部件60的位置的传感器78a使光通过被检测齿轮79的第二凹部79b2或第一凹部79b1、第三凹部79b3或者由第二凸部79a2、第三凸部79a3遮光。传感器78b与叶片部件60的被检测齿轮80的关系、传感器78c与叶片部件60的被检测齿轮81的关系也相同。

图30(a)是表示流量控制装置的全闭状态的立体图,图30(b)是流量控制装置的全开状态时的拆下第一基座并从上游侧观察流量控制装置的内部的俯视图。

在图30(a)所示的流量控制装置a1的全闭状态时,如图30(b)所示,检测驱动轴环50的位置的原点传感器71不被轴环部件50的遮蔽板50s遮光从而通光。另一方面,检测驱动轴环50的位置的末端传感器72被轴环部件50的遮蔽板50s遮光。

如图28(c)所示,检测叶片部件60的位置的传感器78a被被检测齿轮79的第四凸部79a4遮光。传感器78b与叶片部件60的被检测齿轮80的关系、传感器78c与叶片部件60的被检测齿轮81的关系也相同。

将检测以上的叶片部件60的全开状态、全开和全闭的中间状态、全闭状态下的驱动轴环50的位置的原点传感器71、末端传感器72和叶片部件60的传感器78a(78b、78c)的光检测状态汇总并示于表1。

[表1]

图31是表示检测从叶片部件的全开状态经由中间状态到达全闭状态的叶片部件的位置的传感器的检测信号的图。

传感器78a在从叶片部件60的全开状态经由中间状态到达全闭状态的过程中,检测信号以low(低)、high(高)、low(低)、high(高)、low(低)、high(高)、low(低)变化。

传感器78b、78c也采用与传感器78a相同的检测信号。因此,在叶片部件60从全开状态经由中间状态到达全闭状态的过程中,通过获取传感器78a、78b、78c的检测信号,能够检测各叶片部件60是否进行正常的动作。

根据上述实施方式2的流量控制装置a1的结构,实现下述效果。

1.通过具备检测驱动轴环50的位置的原点传感器71和末端传感器72、检测各叶片部件60的位置的传感器78a、78b、78c,从而能够检测各叶片部件60是否正常的动作。

2.通过设置被检测齿轮79、80、81或传感器78a、78b、78c的至少一个检测叶片部件60的全闭状态下的各叶片部件60的位置的位置调整单元,能够可靠地检测叶片部件60成为全闭状态的位置。

3.通过传感器78a、78b、78c检测叶片部件60的全开状态、全闭状态、全开和全闭之间的中间状态,且通过原点传感器71、末端传感器72检测驱动轴环50的全开状态和全闭状态,由此,能够可靠地检测各叶片部件60在全开状态和全闭状态之间是否进行正常的动作。

4.通过使用检测各叶片部件60的位置的传感器(例如检测光和/或磁的传感器)作为传感器78a、78b、78c,能够明确地掌握叶片部件60的动作。

5.通过对弹性部件63e采用防止从叶片部件60的脱离的与叶片部件60卡合的结构(第一钩状部63e3、第二钩状部63e4),能够防止弹性部件从叶片部件60脱离。

6.通过使叶片部件60具备覆盖弹性部件63e的长度方向的端部的固定部件的第一抑制部件66和第二抑制部件67,从而能够用第一抑制部件66、第二抑制部件67可靠地防止弹性部件63e从叶片部件60的脱离。

7.如上,根据实施方式2,能够可靠地检测叶片部件60的误动作,并且能够防止弹性部件从叶片部件60的脱离。

此外,上述的实施方式2的结构也可以与实施方式1中说明的结构适宜组合而构成。

<<实施方式3>>

图32(a)是表示本发明实施方式3流量控制装置的开状态的立体图,图32(b)是拆下上游侧的第一基座来观察本发明实施方式3的流量控制装置的开状态的内部结构的俯视图。图33是拆下上游侧的第一基座来观察实施方式3的流量控制装置的开状态的内部结构的立体图。

图34(a)是表示本发明实施方式3的流量控制装置的闭状态的立体图,图34(b)是拆下上游侧的第一基座来观察本发明实施方式3的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

图35(a)是表示本发明实施方式3的流量控制装置的开状态和闭状态的中间状态的立体图,图35(b)是拆下上游侧的第一基座来观察本发明实施方式3的流量控制装置的开状态和闭状态的中间状态的内部结构的俯视图。

实施方式3的流量控制装置a2(参照图32(a)、(b))中,由第1层的三片第一叶片部件60a和第2层的三片第二叶片部件60b构成实施方式1的三片叶片部件60。第2层的三片第二叶片部件60b与第1层的三片第一叶片部件60a重叠配置。

由此,实施方式3的流量控制装置a2与实施方式1的叶片部件60相比,第一叶片部件60a和第二叶片部件60b的各转动角减小,可以减小第一叶片部件60a和第二叶片部件60b的各自闭塞开口部11c、12d的面积。

因此,可以使第一叶片部件60a和第二叶片部件60b比实施方式1的叶片部件60更小型。

由此,可以使流量控制装置a2的大小比实施方式1的流量控制装置1更小型化。

除此以外的结构与实施方式1的流量控制装置1相同,因此,对于相同的构成要素标注同一符号表示,省略详细的说明。

如图32(a)、(b)所示,流量控制装置a2沿着配管k设置有开口部11c、12d,在开状态下,第1层的三片第一叶片部件60a和第2层的三片第二叶片部件60b向开口部11c、12d的外侧转动。此时,形成于轴环部件50a的周边的被检测片54a被传感器72检测,检测第一叶片部件60a和第二叶片部件60b为开放状态。

在从开状态向闭状态的过渡过程中,如图35(a)、(b)所示,第1层的三片第一叶片部件60a和第2层的三片第二叶片部件60b以从开口部11c、12d的外侧覆盖开口部12d的方式转动。

而且,如果到达图34(a)、(b)所示的闭状态,则第1层的三片第一叶片部件60a闭塞开口部11c、12d的外侧(图34(b)的虚线外侧),第2层的三片第二叶片部件60b闭塞第1层的三片第一叶片部件60a未闭塞的开口部11c、12d的中心部(图34(b)的虚线内侧)。此时,形成于轴环部件50a的周边的被检测片54a被传感器71检测,检测第一叶片部件60a和第二叶片部件60b为闭塞状态。

图36是流量控制装置的分解立体图。

<基座>

基座10通过将上游侧的第一基座11和下游侧的第二基座12a组合并通过粘接等固定而形成。第一基座11的开口部11c和第二基座12a的开口部12d成为配管k内的流体流通的流路。流体从第一基座11的开口部11c朝向第二基座12a的开口部12d流通(参照图32(a)的露白箭头)。在基座10内收容有图36所示的马达20的输出轴21,小齿轮30,减速齿轮40,轴环部件50a,多片第一叶片部件60a和第二叶片部件60b及传感器71、72等。

<第二基座12a>

在第二基座12a的圆板壁部12a的中央部形成有圆形状的开口部12d。如图32(b)所示,在圆板壁部12a的开口部12d周围,朝向基座10内部立设有呈放射形状的导向加强肋12r。在圆板壁部12a的边缘部位,沿周向间隔形成有多个(本实施方式3中为3个)台部12fa。在圆板壁部12a的内面分别立设有呈圆柱形状的第一轴部12g1和第二轴部12g2(参照图32(b))。第一轴部12g1、第二轴部12g2分别是与开口部12d的轴线平行的第一叶片部件60a、第二叶片部件60b的转动轴的一例。

第一轴部12g1、第二轴部12g2分别是插入于第一叶片部件60a、第二叶片部件60b的被插入部61a、61b(参照图36)并可转动地支承第一叶片部件60a、第二叶片部件60b的圆柱形状的凸部。第一轴部12g1、第二轴部12g2使用滚珠轴承、含油金属等轴承形成。

各台部12fa(参照图32(b))的立设高度与轴环部件50a的厚度大致相等,第一轴部12g1、第二轴部12g2的各立设高度分别与第一叶片部件60a的厚度、将第一叶片部件60a与第二叶片部件60b相加而得的厚度大致相等。

<轴环部件50a>

轴环部件50a是绕开口部12d转动的金属制部件(例如铝)。轴环部件50a是通过马达20的输出而使多片第一叶片部件60a和多片第二叶片部件60b转动的驱动轴环。

轴环部件50a设置于第二基座12a的圆形壁部12a和多片第一叶片部件60a之间。如图36所示,在轴环部件50a的中央部形成有圆形状的孔部51。孔部51的内径被设定为比第二基座12a的导向加强肋12r的外径稍大,轴环部件50a被外嵌于导向加强肋12r。

在轴环部件50a上,以包围孔部51的方式形成有沿周向延伸的多个(本实施方式3中为3个)的切口部52a。各切口部52a为供立设于第二基座12a的内侧的第一轴部12g1和第二轴部12g2成对贯通的结构。

各切口部52a形成为在通过马达20使轴环部件50a转动时,第一轴部12g1和第二轴部12g2不抵接的大小。

在轴环部件50a上,朝向第一基座11立设有三个第一驱动凸台50a1和三个第二驱动凸台50a2(参照图32(b))。

三个第一驱动凸台50a1分别是使三个第一叶片部件60a各自转动的部件。第一驱动凸台50a1具有第一叶片部件60a的厚度以下的长度尺寸。

三个第二驱动凸台50a2分别是使三个第二叶片部件60b各自转动的部件。第二驱动凸台50a2具有将第一叶片部件60a的厚度尺寸与第二叶片部件60b的厚度尺寸相加所得的尺寸以下的长度尺寸。

突起部的第一驱动凸台50a1是在第一叶片部件60a的槽部的第一被导向部62a内可滑动的圆柱形状的凸部,使用滚珠轴承、含油金属等轴承形成。第一驱动凸台50a1的立设高度被设定为第一叶片部件60a的厚度尺寸以下。

突起部的第二驱动凸台50a2是在第二叶片部件60b的槽部的第二被导向孔部62b内可滑动的圆柱形状的凸部,使用滚珠轴承、含油金属等轴承形成。第二驱动凸台50a2的立设高度被设定为将第一叶片部件60a和第二叶片部件60b相加所得的厚度尺寸以下。

在轴环部件50a的边缘的局部形成有与减速齿轮40的外齿42(参照图36)啮合的外齿53。在轴环部件50a的边缘,朝向轴环部件50a的径向外侧立设有作为被检测部之一例的被检测片54a。

轴环部件50a的形状及第二基座12a的多个台部12fa的位置及形状被设定为在轴环部件50a转动时,轴环部件50a与多个台部12fa不抵接。

<第一叶片部件60a>

图37(a)、(b)、及(c)分别是表示第一叶片部件的立体图、俯视图及侧视图。

多片第一叶片部件60a是用于对配管k内的流路的外周部进行开闭(参照图32(b)、图34(b))的部件,作为材质,例如使用金属、树脂等。就第一叶片部件60a而言,作为金属使用铝等,作为树脂使用聚碳酸酯、pbt(polybutyleneterephthalate:聚对苯二甲酸丁二醇酯)、abs等。

多片第一叶片部件60a被设置于第一基座11的圆形壁部11a(参照图36)和轴环部件50a之间,且位于与流体的流通方向正交的大致同一平面内。另外,多片第一叶片部件60a与多片第二叶片部件60b相邻设置,且被设置在流路中的多片第二叶片部件60b的下游侧。

如图37(a)、(b)所示,在第一叶片部件60a的底端部形成有成为凹部或孔部的被插入部61a。被插入部61a是供第二基座12的第一轴部12g1插入并作为第一叶片部件60a的转动中心的部位。

在第一叶片部件60a的外周部形成有弯曲的长孔形状的第一被导向孔部62a。第一被导向孔部62a被嵌入轴环部件50a的第一驱动凸台50a1并被导向,供第一叶片部件60a转动。因此,第一被导向孔部62a的宽度尺寸b1具有比第一驱动凸台50a1的直径稍大的尺寸。

而且,在第一叶片部件60a的中央部形成有弯曲的长孔形状的第二被导向孔部63a。第二被导向孔部63a是用于避让轴环部件50a的第二驱动凸台50a2(参照图32(b))的长孔。因此,第二被导向孔部63a的宽度尺寸b2(参照图37(b))具有比第二驱动凸台50a2的直径大的尺寸。另外,第二被导向孔部63a的长度尺寸b3具有比轴环部件50a的第二驱动凸台50a2的可动范围大的尺寸。

另外,第一叶片部件60a具有在第一叶片部件60a封闭时与相邻的其它第一叶片部件60a抵接的第一抵接部64a和与相邻的其它第一叶片部件60a抵接的第二抵接部65a。

即,第一叶片部件60a构成为,在图34(b)所示的全闭状态下,其它的一个第一叶片部件60a的第二抵接部65a和第一抵接部64a抵接,其它的另一第一叶片部件60a的第一抵接部64a和第二抵接部65a抵接。

第一抵接部64a和第二抵接部65a形成为平面状。

此外,第一抵接部64a和第二抵接部65a只要在图34(b)所示的全闭状态下保证全闭状态,则其形状可以任意选择。

在图32(b)所示的全开状态下,第一叶片部件60a以与第二基座12a的导向加强肋12r重叠的方式构成,且以位于开口部11c、12d的径向外侧的方式设定。另外,第一叶片部件60a构成为在全开状态下不与第二基座12a的周壁部12c抵接。

另外,第一叶片部件60a构成为在图34(b)所示的全闭状态下与第二基座12a的导向加强肋12r重叠。

<第二叶片部件60b>

图38(a)、(b)、(c)分别是表示第二叶片部件的立体图、俯视图及侧视图。

多片第二叶片部件60b是用于对配管k内的流路的中央部位进行开闭(参照图34(b))的部件,作为材质,例如使用金属、树脂等。

就第二叶片部件60b而言,作为金属,使用铝等,作为树脂,使用聚碳酸酯、pbt(polybutyleneterephthalate)、abs等。

多片第二叶片部件60b被设置在第一基座11的圆形壁部11a(参照图36)和轴环部件50a之间、且位于与流体的流通方向正交的大致同一平面内。

另外,多片第二叶片部件60b与多片第一叶片部件60a相邻设置,且被设置在流路中的多个第一叶片部件60a的上游侧。

如图38(a)、(b)所示,在第二叶片部件60b的底端部形成有成为凹部或孔部的被插入部61b。被插入部61b是供第二基座12的第二轴部12g2插入并成为第二叶片部件60b的转动中心的部位。

在第二叶片部件60b的外周部形成有弯曲的长孔形状孔状的第二被导向孔部62b。第二被导向孔部62ba被嵌入轴环部件50a的第二驱动凸台50a2并被导向,供第二叶片部件60b转动。因此,第二被导向孔部62ba的宽度尺寸b4具有比第二驱动凸台50a2的直径稍大的尺寸。

另外,第二叶片部件60b具有在其封闭时与相邻的其它第二叶片部件60b抵接的第一抵接部63b和与相邻的其它第二叶片部件60b抵接的第二抵接部64b。

即,第二叶片部件60b为在图34(b)所示的全闭状态下,其它的一个第二叶片部件60b的第二抵接部64b和第一抵接部63b抵接,并且其它的另一个第二叶片部件60b的第一抵接部63b和第二抵接部64b抵接的结构。

第一抵接部63b和第二抵接部64b形成为平面状。此外,第一抵接部63b和第二抵接部64b只要在图34(b)所示的全闭状态下保证全闭状态,则其形状可以任意选择。

第二叶片部件60b的外周部65b(参照图38(a)、(b))以在第二叶片部件60b进行转动动作时,不与轴环部件50a的第一驱动凸台50a1和第二基座12a的台部12fa接触的方式形成。

第二叶片部件60b构成为在全闭状态(图34(b))和全开状态(图32(b))的过程中与第一叶片部件60a重叠。

第二叶片部件60b构成为在全开状态(图32(b))下位于开口部11c、12d的径向外侧,且不与第二基座12a的周壁部12c抵接。

<传感器71、72>

如图32(b)、图34(b)所示,传感器71、72是检测轴环部件50a的被检测片54a的检测部的一例。传感器72被设置在可检测流量控制装置a2为全开状态时的被检测片54a的位置。传感器71被设置在可检测流量控制装置a2为全闭状态时的被检测片54a的位置。未图示的控制部可以基于传感器71、72的被检测片54a的检测结果来停止马达20的驱动,或者基于传感器71的检测结果修正马达20的初始状态。

<流量控制装置a2的装配>

接着,对流量控制装置a2的装配进行说明。

如图33所示,在第二基座12a的导向加强肋12r的外侧嵌入轴环部件50a的孔部51,且将轴环部件50a配置于第二基座12a内。

之后,在第二基座12a的各第一轴部12g1嵌入第一叶片部件60a(参照图37(a)、(b))的被插入部61a,同时,在第一叶片部件60a的第一被导向孔部62a和第二被导向孔部63a分别嵌入轴环部件50a的第一驱动凸台50a1、第二驱动凸台50a2。在该状态下将第一叶片部件60a配置于轴环部件50a上。

之后,在第二基座12a的各第二轴部12g2嵌入第二叶片部件60b(参照图38(a)、(b))的被插入部61b,同时,在第二叶片部件60b的被导向孔部62b嵌入轴环部件50a的第二驱动凸台50a2。在该状态下将第二叶片部件60b配置于第一叶片部件60a上。

接着,对于固定有输出轴21上的小齿轮30的马达20,用螺栓将其紧固于第一基座11上,使小齿轮30的外齿31与减速齿轮40的外齿41啮合,同时,使减速齿轮40的外齿42与轴环部件50的外齿53啮合。

而且,通过第一基座11抑制轴环部件50a、第一叶片部件60a及第二叶片部件60b,同时,通过粘接、螺栓紧固等将第一基座11固定于第二基座12a。

接着,对流量控制装置a2的开闭动作进行说明。

<闭动作>

当马达20的输出轴21(参照图36参照)根据未图示的控制部的闭动作指令进行旋转时,马达20的输出经由小齿轮30及减速齿轮40向轴环部件50a传递。由此,轴环部件50a从上游侧观察向逆时针方向(图32(b)的箭头α4)旋转。通过轴环部件50a的逆时针方向的旋转,第一驱动凸台50a1和第二驱动凸台50a2向逆时针方向旋转。第一驱动凸台50a1和第二驱动凸台50a2被嵌入各第一叶片部件60a的第一被导向孔部62a和第二叶片部件60b的被导向孔部62b。

因此,通过第一驱动凸台50a1和第二驱动凸台50a2的移动,第一叶片部件60a和第二叶片部件60b分别以第一轴部12g1和第二轴部12g2为旋转中心,从上游侧观察向顺时针方向(图32(b)的箭头α3)旋转。

如果闭动作持续,则在全闭状态下,轴环部件50a的被检测片54a被传感器71检测(参照图34(b)),控制部基于传感器71的检测结果使马达20停止。

此时,如图34(b)、(a)所示,就第一叶片部件60a而言,其它的一个第一叶片部件60a的第二抵接部65a与第一抵接部64a抵接,同时,其它的另一个第一叶片部件60a的第一抵接部64a与第二抵接部65a抵接。由此,由开口部11c、12d形成的流路内的除中央部以外的外周部被封闭。

同时,就第二叶片部件60b而言,其它的一个第二叶片部件60b的第二抵接部64b与第一抵接部63b抵接,同时,其它的另一个第二叶片部件60b的第一抵接部63b与第二抵接部64b抵接。由此,由开口部11c、12d形成的流路内的中央部被封闭。

因此,由开口部11c、12d形成的流路通过三个第一叶片部件60a和三个第二叶片部件60b的闭动作而成为全闭状态。

<开动作>

当马达20的输出轴21根据未图示的控制部的开动作指令进行旋转时,马达20的输出经由小齿轮30及减速齿轮40向轴环部件50a传递,轴环部件50a从上游侧观察向顺时针方向(图34(b)的箭头α3)旋转。

通过轴环部件50a的顺时针方向的旋转,第一驱动凸台50a1和第二驱动凸台50a2向顺时针方向旋转。第一驱动凸台50a1和第二驱动凸台50a2被嵌入各第一叶片部件60a的第一被导向孔部62a和第二叶片部件60b的第二被导向孔部62b。因此,通过第一驱动凸台50a1和第二驱动凸台50a2的顺时针方向的转动,第一叶片部件60a和第二叶片部件60b分别以第一轴部12g1和第二轴部12g2为旋转中心从上游侧观察向逆时针方向(图34(b)的箭头α4)旋转。

如果开动作持续,则在全开状态下,轴环部件50a的被检测片54a被传感器72检测(参照图32(b)),控制部基于传感器72的检测结果使马达20停止。

此时,如图32(b)、(a)所示,第一叶片部件60a以与第二基座12a的导向加强肋12r重叠的方式构成,且位于开口部11c、12d的径向外侧并不与第二基座12a的周壁部12c、台部12fa抵接的位置。另外,第二叶片部件60b位于开口部11c、12d的径向外侧并不与第二基座12a的周壁部12c、台部12fa抵接的位置。

流量控制装置a2可以基于控制部的指令,在图32(b)、(a)所示的全开状态和图34(b)、(a)所示的全闭状态之间大致无级地设定流路(开口部11c、12d)的开度(参照图35(b)、(a)),控制流体的流量。

根据上述结构,由于将多片第一叶片部件60a和多片第二叶片部件60b重叠构成2层,因此可以减小由各第一、第二叶片部件60a、60b封闭流路(开口部11c、12d)的面积和转动角。

因此,可以减小第一叶片部件60a和第二叶片部件60b各自的大小,可以使流量控制装置a2小型化。

此外,在实施方式3中,示出将叶片部件设为多片第一叶片部件60a和多片第二叶片部件60b的2层构造的情况,但也可以设为将多片叶片部件重叠为3层以上的结构。

另外,示出第一层、第二层的第一叶片部件60a、第二叶片部件60b分别为三个的情况,但也可以设为三个以外的多片。

另外,在实施方式3中,对通过相邻的第二叶片部件60b将第一叶片部件60a抑制在轴向力方向的第二基座12a侧,通过第一基座11将第二叶片部件60b抑制在轴向力方向,将第一基座11固定于下游侧的第二基座12的结构进行了说明,但如图39所示,也可以设为通过螺栓n和垫圈z从第二叶片部件60b的外侧抑制第二叶片部件60b和第一叶片部件60a的结构。图39是表示第二叶片部件的固定方法的其它例的立体图。

在图39所示的第二轴部12g2固定轴承12b2的内轮,在第二叶片部件60b的被插入部61b固定轴承12b2的外轮。由此,轴承12b2被固定于第二轴部12g2和第二叶片部件60b的被插入部61b之间。

而且,将垫圈z夹在中间,将螺栓n与刻设于第二轴部12g2的内螺纹螺合,由此,通过螺栓n和垫圈z将第二叶片部件60b抑制在轴向力方向。

此外,在上述实施方式3中,示出在流量控制装置a2全闭时,第一叶片部件60a间的边界和第二叶片部件60b间的边界部分重叠的情况,但优选以第一叶片部件60a间的边界和第二叶片部件60b间的边界不重叠的方式构成。由此,可以进一步提高全闭时的密闭度。

<变形例1>

图40是拆下下游侧的第一基座来观察实施方式3的变形例1的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。图41(a)、(b)分别是表示实施方式3的变形例1的第一叶片部件的立体图和俯视图。

变形例1的流量控制装置a21中,在多片第一叶片部件60a和多片第二叶片部件60b的各接触部位分别贴附有橡胶等弹性部件60d1、60d2。

其它结构与实施方式3相同,因此,对于相同的构成要素标注同一符号进行表示,省略详细的说明。

如图41(a)、(b)所示,通过烧接等在第一叶片部件60a的第一抵接部64a和第二抵接部65a分别固定弹性部件60d1。

图42(a)、(b)分别是表示实施方式3的变形例1的第二叶片部件的立体图和俯视图。

另外,如图42(a)、(b)所示,通过烧接等在第二叶片部件60b的第一抵接部63b和第二抵接部64b分别固定弹性部件60d2。

弹性部件60d1、60d2例如使用nbr等。nbr因为可以烧附接合,所以更优选。此外,弹性部件60d1、60d2也可以是硅酮橡胶等其它橡胶材料。

通过上述的结构,如图40所示,在流量控制装置a21封闭时,第一叶片部件60a的第一抵接部64a的弹性部件60d1在一侧与相邻的其它第一叶片部件60a的第二抵接部65a的弹性部件60d1抵接,弹性部件60d1、d1弹性变形,密闭相邻的第一叶片部件60a间的间隙。同时,第一叶片部件60a的第二抵接部65a的弹性部件60d1在另一侧与相邻的第一叶片部件60a的第一抵接部64a的弹性部件60d1抵接,弹性部件60d1、60d1弹性变形,密闭相邻的第一叶片部件60a间的间隙。

另外,在流量控制装置a21封闭时,第二叶片部件60b的第一抵接部63b的弹性部件60d2在一侧与相邻的其它第二叶片部件60b的第二抵接部64b的弹性部件60d2抵接,弹性部件60d2、d2弹性变形,密闭相邻的第二叶片部件60b间的间隙。同时,第二叶片部件60b的第二抵接部64b的弹性部件60d2在另一侧与相邻的其它第二叶片部件60b的第一抵接部63b的弹性部件60d2抵接,弹性部件60d2、60d2弹性变形,密闭相邻的第二叶片部件60b间的间隙。

因此,在流量控制装置a21全闭时,可以提高第一叶片部件60a间的密闭度,同时提高第二叶片部件60b间的密闭度。

此外,在变形例1中,在流量控制装置a21封闭时,在第一叶片部件60a间的抵接部位和第二叶片部件60b间的抵接部位这两部位分别具有弹性部件60d1、d1和弹性部件60d2、d2的结构进行了说明,但也可以为在各抵接部位的任一部位具有弹性部件60d1、60d2的结构。

<变形例2>

图43是拆下上游侧的第一基座而观察实施方式3的变形例2的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

变形例2的流量控制装置a22构成为,全闭时,通过移动闭塞部件wp将第一叶片部件60a和第二叶片部件60b之间闭塞(密闭)的结构。

其它结构与实施方式3的结构相同,因此,对于相同的构成要素标注同一符号进行表示,省略详细的说明。

变形例2的流量控制装置a22中,将移动闭塞部件wp配置在与第二叶片部件60b大致同一平面或稍下方,且比第二叶片部件60b的外周部65b靠外侧。

移动闭塞部件wp在全闭时,从第二叶片部件60b的外周部65侧以弹性力将第二叶片部件60b和第一叶片部件60a之间的间隙密闭(参照图43的箭头α5)。

此外,在与第二叶片部件60b和第一叶片部件60a的间隙直接相对的位置,通过设置于移动闭塞部件wp的橡胶等弹性部件弹性变形来密闭该间隙。

如果第二叶片部件60b和第一叶片部件60a向开放过程转变,则如图43的箭头α6所示,移动闭塞部件wp位于比第二叶片部件60b的外周部65b靠外侧。

即,移动闭塞部件wp是具有在流量控制装置a22全闭时,将第二叶片部件60b和第一叶片部件60a的间隙以弹性力密闭的作用的部件,其以外时,构成为不阻碍第一叶片部件60a和第二叶片部件60b的动作的结构。

因此,移动闭塞部件wp所在的第一叶片部件60a的第二叶片部件60b侧优选以移动闭塞部件wp不阻碍第一叶片部件60a的动作(不接触)的方式形成为凹状。

另外,在全闭时,将移动闭塞部件wp以弹性力向第一叶片部件60a和第二叶片部件60b之间的间隙施力时,使用扭转螺旋弹簧等。另外,在移动闭塞部件wp向封闭方向(图43的箭头α5)移动时,被嵌入于轴环部件50a的驱动凸台(未图示)驱动,在移动闭塞部件wp向开放方向(图43的箭头α6)移动时,也可以由嵌入于轴环部件50a的驱动凸台向开放方向按压。

或者,在移动闭塞部件wp开放时,使移动闭塞部件wp成为自由的结构,也可以通过第二叶片部件60b将移动闭塞部件wp直接向开放方向按压。

根据上述结构,在流量控制装置a22全闭时,第二叶片部件60b和第一叶片部件60a之间的间隙由移动闭塞部件wp密闭,因此,流量控制装置a22全闭时的密闭度进一步提高。

此外,作为将流量控制装置a22全闭时的第二叶片部件60b和第一叶片部件60a之间的间隙密闭的单元,代替使用移动闭塞部件wp,也可以是,在第一叶片部件60a上设置凹部或凸部,与其相对应地,在第二叶片部件60b上设置凸部或凹部,在流量控制装置a22全闭时通过凸部和凹部的嵌合来提高第二叶片部件60b和第一叶片部件60a的密闭性的结构。

或者,也可以设为在这些凸部或凹部的至少任一个上设置橡胶等弹性部件,在流量控制装置a22全闭时,通过该弹性部件弹性变形而将该凸部和凹部间的间隙密闭的结构。

<变形例3>

图44是拆下上游侧的第一基座来观察实施方式3的变形例3的流量控制装置的闭状态的内部结构的俯视图。

变形例3的流量控制装置a23在第一叶片部件60a和第二叶片部件60b上设置有检测其转动动作的转动动作检测单元。

其它结构与实施方式3的结构相同,因此,对于相同的构成要素标注同一符号进行表示,省略详细的说明。

流量控制装置a23在第二基座12a上设置有检测三片第一叶片部件60a各自的全开状态和全闭状态的传感器78a1、78b1、78c1。另外,在第二基座12a上设置有检测三片第二叶片部件60b各自的全开状态和全闭状态的传感器78a2、78b2、78c2。

另一方面,在三片第一叶片部件60a上分别设置有用于由传感器78a1、78b1、78c1检测各第一叶片部件60a的位置的被检测齿轮79a、80a、81a,该被检测齿轮具有通光部的凹部和遮光部的凸部。

另外,在三片第二叶片部件60b上分别设置有用于通过传感器78a2、78b2、78c2检测各第二叶片部件60b的位置的被检测齿轮79b、80b、81b,该被检测齿轮具有通光部的凹部和遮光部的凸部。

此外,在本变形例3中,示出被检测齿轮79a、80a、81a分别与各第一叶片部件60a分体的情况进行说明,但也可以设为将被检测齿轮79a、80a、81a和第一叶片部件60a成形为一体的结构。另外,示出被检测齿轮79b、80b、81b分别与第二叶片部件60b分体的情况进行说明,但也可以设为将被检测齿轮79b、80b、81b和第二叶片部件60b成形为一体的结构。

<传感器78a1、78b1、78c1、78a2、78b2、78c2>

检测第一叶片部件60a(被检测齿轮79a、80a、81a)的移动的传感器78a1、78b1、78c1例如采用使用红外线的光遮断器。此外,也可以是使用可见光的光遮断器,但在可见光的情况下,可能存在其它光,因此,期望使用红外线的光遮断器。

另外,传感器78a1、78b1、78c1也可以是使用反射板的反射传感器、磁传感器等光遮断器以外的传感器,但在光遮断器的情况下,为了能够明确地检测遮光和通光的边界,最期望使用光遮断器。

检测第二叶片部件60b(被检测齿轮79b、80b、81b)的移动的传感器78a2、78b2、78c2也与上述的传感器78a1、78b1、78c1相同。

可以检测传感器78a1、78b1、78c1的光遮断器的红外线的光分别通过被检测齿轮79a、80a、81a的通光部的凹部而通光或被遮光部的凸部遮光,从而可以检测流量控制装置a22的第一叶片部件60a是否在全开、全闭、全开和全闭之间的中间状态正常动作。

同样,检测传感器78a2、78b2、78c2的光遮断器的红外线的光分别通过被检测齿轮79b、80b、81b的通光部的凹部而通光或被遮光部的凸部遮光的情况,可以检测流量控制装置a22的第二叶片部件60b在全开、全闭、全开和全闭之间的中间状态是否正常动作。

根据上述结构,具有用于检测各第一各叶片部件60a的旋转动作的转动动作检测单元的传感器78a1、78b1、78c1和被检测齿轮79a、80a、81a,因此,能够检测各第一各叶片部件60a是否正常动作。

同样,具有用于检测各第二叶片部件60b的旋转动作的转动动作检测单元的传感器78a2、78b2、78c2和被检测齿轮79b、80b、81b,因此,能够检测各第二叶片部件60b是否正常动作。

因此,能够迅速地发现流量控制装置a23的异常,能够提高流量控制装置a23的性能,并且能够迅速地进行维护等。因此,能够提高流量控制装置a23的可靠性。

<<实施方式4>>

图45(a)是本发明实施方式4的流量控制装置闭阀时的立体图,图45(b)是流量控制装置开阀时的立体图。

实施方式4的流量控制装置1a是设置于配管k上,对第一、第二叶片部件102、93进行开闭而控制在配管k流通的流体的流量的阀装置。

流量控制装置1a在图45(a)所示的全闭时,将第一叶片部件92和第二叶片部件93封闭,停止流经配管k的流体的流通(参照图45(b)的露白箭头α)。

另一方面,流量控制装置1a在图45(b)所示的全开时,将第一叶片部件92和第二叶片部件93配置于流路r(94r、95r)的外侧,使与配管k连通的流路r成为全开状态。

此外,流量控制装置1a当然可以为图45(a)的闭塞状态和图45(b)的全开状态的中间的状态,例如半开的状态等。

流量控制装置1a例如用于车辆的节气门。此外,流量控制装置1a当然可以作为节气门以外的阀装置任意地广泛使用。

图46(a)是表示流量控制装置闭阀时的内部结构的主视图,图46(b)是表示流量控制装置开阀时的结构的主视图。图47是从斜上前方观察全开状态的流量控制装置的内部的立体图。

图48是从后方侧观察流量控制装置的分解图。

流量控制装置1a具备形成框体的第一、第二基座94、95,形成阀体的第一、第二叶片部件92、93,马达96。

流体在配管k内从流量控制装置1a的第二基座95朝向第一基座94流通(参照图1(b)的露白箭头α)。

第一、第二叶片部件92、93对形成于第一、第二基座94、95的开口94r、95r(流路r)进行开闭。马达96是第一、第二叶片部件92、93的开闭动作的驱动源,例如使用步进马达。

在马达96使用步进马达的情况下,为了缓和马达的步进动作,优选使用减速机构提高减速比而使动作平缓。此外,马达96也可以使用ac马达、dc马达等步进马达以外的马达。该情况下,因为没有步进动作而动作平缓,所以也可以不使用减速机构。

第一、第二叶片部件92、93的全闭动作由传感器s1检测(参照图46(a)),第一、第二叶片部件92、93的全开动作由传感器s2检测(参照图46(b))。

在马达96的旋转轴96j上固定有减速机构的小齿轮96p。

流量控制装置1a由未图示的控制装置、例如ecu(enginecontrolunit:发动机控制单元)控制。控制装置例如包含微机、d/a或a/d变换器、马达控制电路、传感器电路等周边电路。

<第一基座94>

图49(a)是从斜上前方观察第一基座的立体图,图49(b)是图49(a)的d方向的向视图。

第一基座94形成有矩形平板状的平板部94h、以低的高度立设于平板部94h的边缘的周壁部94s。第一基座94例如使用铝通过铝压铸形成。

在第一基座94的平板部94h,凹设有具有规定的区域的用于配置后述的驱动杆97(参照图47)的凹状的凹部94h1。另外,在平板部94h上形成有插通马达96的小齿轮96p的圆形的孔即小齿轮插通孔94h2和形成与配管k连通的流路r的圆形的插通孔即开口94r。

在平板部94h立设有支轴凸台94j、第一~第四导向凸台94b1~94b4以及第一、第二抑制凸台94o1、94o2。这些凸台(94j、94b1~94b4、94o1、94o2)可以与平板部94h一体成形,也可以通过将不锈钢销通过压入、粘接等而嵌入于第一基座94的平板部94h。

在此,支轴凸台94j为带台阶凸台,带台阶凸台与凹部94h1一体地成形为台阶状。在支轴凸台94j插通驱动杆97的中央部的旋转轴孔97t。而且,驱动杆97的旋转轴孔97t被支轴凸台94j轴支承,驱动杆97进行旋转动作。

在驱动杆97(参照图47)旋转时,在带台阶凸台的台阶部94j1的狭窄区域内滑动,因此,使得驱动杆97的旋转运动的动作稳定化。比台阶部94j1靠上的支轴凸台94j沿轴向比驱动杆97的旋转轴孔97t长地形成。

第一、第二导向凸台94b1、94b2对第一叶片部件92的滑动移动进行导向。因此,第一、第二导向凸台94b1、94b2形成为比第一叶片部件92的厚度尺寸长,以不阻碍该滑动移动。第一抑制凸台94o1是第一叶片部件92的防倾斜用的部件。因此,第一抑制凸台94o1形成为比第一叶片部件92的厚度尺寸长,以不阻碍第一叶片部件92的滑动移动。

第三、第四导向凸台94b3、94b4对第二叶片部件93的滑动移动进行导向。因此,第三、第四导向凸台94b3、94b4形成为比第二叶片部件93的厚度尺寸长。

第二抑制凸台94o2用于防止第二叶片部件93的倾斜。因此,第二抑制凸台94o2形成为比第二叶片部件93的厚度尺寸长,以不阻碍第二叶片部件93的滑动移动。

在支轴凸台94j、第一~第四导向凸台94b1~94b4以及第一、第二抑制凸台94o1、94o2上固定有滚珠轴承或含油金属等轴承部件。通过设置滚珠轴承或含油金属等轴承部件,第一、第二叶片部件92、93的各滑动动作(直线运动)从滑动摩擦变成滚珠轴承的滚动摩擦或介由含油金属等轴承部件的润滑剂进行,第一、第二叶片部件92、93的各滑动动作不晃动而顺畅地进行。

<第二基座95>

如图48所示,第二基座95形成有矩形平板状的平板部95h和以低的高度立设于平板部95h的边缘的周壁部95s。第二基座95例如使用铝通过铝压铸形成。第二基座95如图45、图46所示,与第一基座94同样地固定装配,因此,在第二基座95延伸的方向上具有与第一基座94大致相同的尺寸。

在第二基座95的平板部95h上形成有形成与配管k连通的流路r的圆形的插通孔的开口95r。

在第二基座95的平板部95h上,在分别与设于第一基座94的支轴凸台94j、第一~第四导向凸台94b1~94b4以及第一、第二抑制凸台94o1、94o2分别对置抵接的位置出一体立设有第一~第七抑制凸台95o1~95o7。第一~第七抑制凸台95o1~95o7分别比第一基座94的各凸台(94j、94b1~94b4、94o1、94o2)粗。

图50是表示设置于第一基座的支轴凸台、第一~第四导向凸台、及第一、第二抑制凸台和第二基座的第一~第七抑制凸台的关系的剖视图。

第二基座95的第一~第七抑制凸台95o1~95o7具有抑制驱动杆97、第一、第二叶片部件92、93晃动,向第一基座94的外侧(第二基座95的侧)移动的作用。

此外,驱动杆97、第一、第二叶片部件92、93晃动是指驱动杆97、第一、第二叶片部件92、93因流体的压力而在其板厚方向上移动。

<驱动杆97>

与驱动杆97一体成形的减速齿轮97g(参照图47)与固定于马达96的旋转轴96j的小齿轮96p啮合。

驱动杆97具有扁平形状,被旋转自如地支承于立设在第一基座94的支轴凸台94j。驱动杆97例如使用铝通过铝压铸而制造。

驱动杆97在中央部位的旋转轴孔97t形成有支轴凸台94j贯通的减速齿轮97g,在后部侧,以随着朝向外侧而前端变细的臂状形成有第一臂97a和第二臂97b。

在第一臂97a的前端部,朝向前方立设有使第一叶片部件92移动的第一驱动凸台97a1。在第二臂97b的前端部,朝向前方立设有使第二叶片部件93移动的第二驱动凸台97b1。

在将第一基座94和第二基座95组合并固定时,比支轴凸台94j粗的第二基座95的第一抑制凸台95o1(参照图48)与插通驱动杆97的旋转轴孔97t的第一基座94的支轴凸台94j的前端部抵接或接近(参照图50)。由此,防止驱动杆97从第一基座94的支轴凸台94j拔出。

<第一叶片部件92>

第一叶片部件92是板状的部件,具有遮蔽部92s(参照图48)。

第一叶片部件92的遮蔽部92s是关闭第一、第二基座94、95的开口94r、95r(流路r)的区域。

第一叶片部件92的遮蔽部92s形成为具有台阶的形状,其具有:板厚较薄的第一薄板部92u1(参照图46(b)、图48),其在一个表面连续形成并在另一个表面凹进;板厚较薄的第二薄板部92u2(参照图46(b)、图48),其在另一个表面连续地形成并在一个表面凹进。

第一薄板部92u1、第二薄板部92u2分别具有大致三角形的平面形状。

第一叶片部件92形成有滑动自如地嵌合驱动杆97的第一驱动凸台97a1的第一长孔92n和嵌合立设于第一基座94的第一、第二导向凸台94b1、94b2的第二长孔92m。

通过在第一叶片部件92的第二长孔92m嵌合第一、第二导向凸台94b1、94b2,第一叶片部件92被以沿第二长孔92m的长边方向滑动移动(直线运动)的方式导向。

另外,通过将驱动杆97的第一驱动凸台97a1与第一叶片部件92的第一长孔92n嵌合,驱动杆97的旋转运动(参照图46(a)、图46(b)的箭头α1、箭头α2)被转换成第一叶片部件92的滑动移动(直线运动)(参照图46(a)、图46(b)的箭头β1、箭头β2)并被传递。

第一叶片部件92的遮蔽部92s的端部边缘92s1被设置为接近第一基座94的第一抑制凸台94o1。

根据上述的结构,在以第一基座94的第一、第二导向凸台94b1、94b2插通第一叶片部件92的第二长孔92m的方式而设置的第一基座94上装配第二基座95的情况下,比第一基座94的各凸台(94b1、94b2、94o1)粗的第二基座95的第二抑制凸台95o2、第三抑制凸台95o3以及第六抑制凸台95o6与第一基座94的第一、第二导向凸台94b1、94b2、第一抑制凸台94o1的各前端部抵接或接近(参照图50)。

由此,防止第一叶片部件92因流体的压力而晃动,防止第一叶片部件92的第二长孔92m从第一基座94的第一、第二导向凸台94b1、94b2拔出。第一叶片部件92晃动是指第一叶片部件92因流体的压力而在其板厚方向上移动。

<第二叶片部件93>

第二叶片部件93是板状的部件,具有遮蔽部93s(参照图48)。第二叶片部件93的遮蔽部93s是关闭第一、第二基座94、5的开口94r、95r(流路r)的区域。

第二叶片部件93的遮蔽部93s形成为具有台阶的形状,其具有:板厚较薄的第一薄板部93u1(参照图46(b)、图48),其在一个表面连续形成并且在另一个表面凹进;板厚较薄的第二薄板部93u2(参照图46(b)、图48),其在另一个表面连续地形成,并且在一个表面凹进。

第一薄板部93u1、第二薄板部93u2分别具有大致三角形的平面形状。

第二叶片部件93的第一薄板部93u1和第二薄板部93u2在图46(a)所示的流路r全闭时,与第一叶片部件92的第二薄板部92u2和第一薄板部92u1分别重叠而形成封闭状态。通过该结构,在流路r全闭时,即使在第一叶片部件92和第二叶片部件93之间有微小的间隙的情况下,也能够极力地减小形成于流路r的间隙。

如图46(a)、(b)所示,第二叶片部件93形成有滑动自如地嵌合驱动杆97的第二驱动凸台97b1的第一长孔93n和嵌合立设于第一基座94的第三、第四导向凸台94b3、94b4的第二长孔93m。

通过在第二叶片部件93的第二长孔93m嵌合第三、第四导向凸台94b3、94b4,第二叶片部件93被以沿第二长孔93m的长边方向滑动移动(直线运动)的方式进行导向。

另外,通过将驱动杆97的第二驱动凸台97b1嵌合于第二叶片部件93的第一长孔93n,驱动杆97的旋转运动(参照图46(a)、图46(b)的箭头α1、箭头α2)被转换成第二叶片部件93的直线移动(滑动运动)(参照图46(a)、图46(b)的箭头γ1、箭头γ2)并被传递。

第二叶片部件93的遮蔽部93s的端部边缘93s1被设置为接近第一基座94的第二抑制凸台94o2。

根据上述的结构,在以第一基座94的第三、第四导向凸台94b3、94b4插通第二叶片部件93的第二长孔93m的方式而设置的第一基座94上装配第二基座95的情况下,比第一基座94的各凸台(94b3、94b4、94o2)粗的第二基座95的第四抑制凸台95o4、第第五抑制凸台95o5以及第七抑制凸台95o7与第一基座94的第三、第四导向凸台94b3、94b4、第二抑制凸台94o2的各前端部抵接或接近(参照图50)。

由此,防止第二叶片部件93因流体的压力而晃动,防止第二叶片部件93的第二长孔93m从第一基座94的第三、第四导向凸台94b3、94b4拔出。第二叶片部件93晃动是指第二叶片部件93在其板厚方向上移动。

<传感器s1、s2>

图46(a)、图46(b)所示的传感器s1、s2是检测第一、第二叶片部件92、93实现的流路r的全闭、全开动作的检测部的一例。

传感器s1、s2设置于第一基座4的凹部94h1,通过检测驱动杆97的第一臂97a的动作,检测流路r的全闭、全开动作。

传感器s1、s2例如是光遮断器,分别具备相互对置配置的发光部及受光部。发光部例如使用发光二极管,受光部例如使用光敏晶体管。

在驱动杆97的第一臂97a上安装有被检测片97h1、97h2。

被检测片97h1在全闭时位于传感器s1的发光部及受光部间,遮断受光部的受光。被检测片97h2在全开时位于传感器s2的发光部及受光部间,遮断受光部的受光。由此,在全闭时检测被检测片97h1,在全开时检测97h2,从而检测驱动杆97的位置。

如图46(a)所示,传感器s1在第一、第二叶片部件92、93的流路r全闭动作时检测第一臂97a的被检测片97h1的位置被设置于第一基座94的平板部94h。如图46(b)所示,传感器s2在第一、第二叶片部件92、93的流路r全开动作时检测第一臂97a的被检测片97h2的位置设置于第一基座94的平板部94h。

上述控制装置基于传感器s1、s2的检测结果进行停止马达96的驱动、或者修正马达96的初始状态等的控制。

此外,只要能够检测第一、第二叶片部件92、93的开闭状态,则传感器s1、s2也可以是检测光以外的磁、静电容量、机械动作等的传感器,其检测介质当然不限于光。

<流量控制装置1a的流路r的闭动作>

在流量控制装置1a处于图45(b)、图46(b)所示的全开状态的情况下,通过传感器s2检测到第一臂97a的被检测片97h2,且通过控制装置检测第一臂97a处于开动作的位置。

如果从控制装置向马达96发送驱动信号(开信号),则马达96被驱动,小齿轮96p旋转。而且,与小齿轮96p啮合的驱动杆97的减速齿轮97g旋转,驱动杆97向箭头α2方向(参照图46(b))转动。

由于驱动杆97的向箭头α2方向的转动,驱动杆97的第一驱动凸台97a1通过与第一叶片部件92的第一长孔92n的嵌合而使第一叶片部件92向关闭方向(图46(b)的箭头β2方向)滑动移动。另外,驱动杆97的第二驱动凸台97b1通过与第二叶片部件93的第一长孔93n的嵌合而使第二叶片部件93向关闭方向(图46(b)的箭头γ2方向)滑动移动。

继续驱动杆97的向箭头α2方向的转动,如图46(a)所示,在传感器s1检测第一臂97a的被检测片97h1时,从控制装置向马达96发送停止信号。于是,马达96被停止,流量控制装置1a由于第一、第二叶片部件92、93而成为全闭状态,且维持全闭状态(参照图1(a))。

在此,在图45(a)所示的全闭状态下使第一、第二叶片部件92、93停止时,在第一、第二叶片部件92、93相互接触之前,即在第一、第二叶片部件92、93间具有间隙而停止。由此,能够防止第一叶片部件92和第二叶片部件93因控制误差、部件的尺寸误差等碰撞而损坏或破坏。

图51是流量控制装置为全闭状态时的第一叶片部件和第二叶片部件重叠的部位的剖视图。

如图51所示,结构为第一叶片部件92与第二叶片部件93重叠的第一叶片部件92的第二薄板部92u2和第二叶片部件93的第一薄板部93u1之间及第一叶片部件92的第一薄板部92u1和第二叶片部件93的第二薄板部93u2之间具有间隙g1。

这样,因为第一叶片部件92和第二叶片部件93独立地滑动移动,所以第一叶片部件92和第二叶片部件93可能在板厚方向上振动。因此,通过在第一叶片部件92和第二叶片部件93的重叠部位预先形成间隙g1,能够避免第一叶片部件92和第二叶片部件93在闭动作时相互碰撞。

<流量控制装置1a的流路r的开动作>

在流量控制装置1a的全闭状态时,如果从控制装置向马达96(参照图46(a)参照)发送驱动信号(闭信号),则马达96被驱动,小齿轮96p旋转。而且,与小齿轮96p啮合的驱动杆97的减速齿轮97g旋转,驱动杆97向箭头α1方向(参照图46(a))转动。

由于驱动杆97的向箭头α1方向的转动,驱动杆97的第一驱动凸台97a1通过与第一叶片部件92的第一长孔92n的嵌合而向打开第一叶片部件92的方向(图46(a)的箭头β1方向)滑动移动。另外,驱动杆97的第二驱动凸台97b1通过与第二叶片部件93的第一长孔93n的嵌合而向打开第二叶片部件93的方向(图46(a)的箭头γ1方向)滑动移动。

继续驱动杆97的向箭头α1方向的转动,如图46(b)所示,当传感器s2检测到第一臂97a的被检测片97h2时,从控制装置向马达96发送停止信号。于是,马达96停止,流量控制装置1a因第一、第二叶片部件92、93而成为全开状态,且维持全开状态(参照图45(b))。

根据上述结构,实现下述效果。

1.在流量控制装置1的全开状态时,如图45(b)、图46(b)所示,第一叶片部件92和第二叶片部件93位于与配管k连通的流路r的外侧,因此,不会留在流路r中。因此,相较于目前,能够大幅降低在全开状态时流体的损失。

2.由于通过马达96使第一叶片部件92和第二叶片部件93进行开闭动作而滑动移动,因此能够实现流量控制装置1a的开闭动作的高分辨率化。

3.第一叶片部件92和第二叶片部件93针对流体的流通,由于通过第一基座94的平板部94h以面支承,因此刚性高。

4.在第一叶片部件92上设置第一薄板部92u1和第二薄板部92u2,并且在第二叶片部件93上设置第二薄板部93u2和第一薄板部93u1,从而构成在流量控制装置1a的全闭状态时重叠的结构(参照图46(a))。由此,能够在流量控制装置1a的全闭状态时尽可能地减小形成于第一叶片部件92和第二叶片部件93之间的流体的流通方向的间隙。

5.由于构成为在配管k的流体的流通方向的上游配置第二基座95,在流通方向的下游配置第一基座94,第一叶片部件92及第二叶片部件93被流体流通的压力按压于支承部件的第一基座94的结构,因此,能够防止第一叶片部件92及第二叶片部件93脱离支承部件的第一基座94。

6.由于构成为在配管k的流体的流通方向的上游配置第二基座95,在流通方向的下游配置第一基座94,第一叶片部件92及第二叶片部件93被流体的流通的压力按压于支承部件的第一基座94的结构,因此,第一叶片部件92及第二叶片部件93被按压于第一基座94的平板部94h,能够提高第一叶片部件92及第二叶片部件93和第一基座94的密闭性。

7.由于使第一叶片部件92和第二叶片部件93同步移动,因此可以由一个驱动源的马达96进行驱动,能够使驱动源为最小数。因此,结构简单,可以消减生产成本。

8.在第二基座部件95上一体立设第一~第七抑制凸台95o1~95o7,抑制驱动杆97、第一叶片部件92以及第二叶片部件93,因此,能够防止驱动杆97、第一叶片部件92及第二叶片部件93晃动而拔出。

9.由于第一~第七抑制凸台95o1~95o7与第二基座部件95一体形成,因此,进行一体成形,可以降低制造成本。另外,仅装配第一基座部件94和第二基座部件95,即可完成抑制驱动杆97、第一叶片部件92及第二叶片部件93的结构,因此,装配性良好,可以降低装配成本。

10.在驱动杆97、第一叶片部件92及第二叶片部件93的滑动部位设置有轴承,因此,能够顺畅且稳定地执行驱动杆97、第一叶片部件92及第二叶片部件93的动作,动作可靠性高。

11.流量控制装置1a是以使第一叶片部件92和第二叶片部件93滑动移动,对流路r进行开闭的结构构成的薄型结构,因此可以实现紧凑化。

12.由于结构为在全开时在流路内不存在部件的结构,所以能够最大限地增大流量。另外,能够在全闭时将流量抑制在极限附近。

13.如上,能够实现在全开时在流路中不存在部件从而可减少损失的简单的结构的流量控制装置及具备流量控制装置的车辆。其结果是,能够实现动作可靠性、耐久性高的流量控制装置及具备流量控制装置的车辆。

<<变形例1>>

图52是变形例1的流量控制装置的全闭状态的第一叶片部件和第二叶片部件重叠的部位的剖视图。

变形例1表示实施方式4的流量控制装置1a的全闭状态下的第一叶片部件92和第二叶片部件93重叠的构造(参照图51)的其它例。

在变形例1的第一叶片部件22的前端部形成有凹部22o。另一方面,在变形例1的第二叶片部件23的前端部形成有凸部23t。

而且,在流量控制装置1a为全闭状态时,如图52所示,在第一叶片部件22的前端部的凹部22o嵌入第二叶片部件23的前端部的凸部23t。

由此,在全闭状态时,能够尽可能地减小在形成于第一叶片部件22和第二叶片部件23之间的流通流体的方向上形成的间隙。

另外,因为第二叶片部件23的前端部的凸部23t完全嵌入第一叶片部件22的前端部的凹部22o,所以流体的泄漏因流体的粘性而可以变得更小。

<<变形例2>>

图53是变形例2的流量控制装置的全闭状态的第一叶片部件和第二叶片部件重叠的部位的剖视图。

变形例2表示实施方式4的流量控制装置1a的全闭状态下的第一叶片部件92和第二叶片部件93重叠的构造(参照图51)的其它例。

在变形例2的第一遮蔽叶片部件132的前端部形成有截面三角形状的凹部132o。另一方面,在变形例2的第二叶片部件133的前端部形成有截面三角形状的凸部133t。

而且,在流量控制装置1a为全闭状态时,如图53所示,第二叶片部件133的前端部的凸部133t接近第一叶片部件132的前端部的凹部132o。由此,在全闭状态时,能够尽可能减小在形成于第一叶片部件132和第二叶片部件133之间的流通流体的方向上形成的间隙。

<<变形例3>>

图54(a)是表示变形例3的流量控制装置闭阀时的内部结构的主视图,图54(b)是表示变形例3的流量控制装置开阀时的结构的主视图。

变形例3中去除了实施方式4的第一叶片部件92中的第一薄板部92u1、第二薄板部92u2以及第二叶片部件93中的第一薄板部93u1、第二薄板部93u2。其它形状与实施方式4相同,因此,对于相同的构成要素标注同一符号进行表示,省略详细的说明。

变形例3的第一叶片部件142、第二叶片部件143分别与实施方式4不同,为没有薄板部的平板形状。

根据变形例3,在流量控制装置开阀时,可以将第一叶片部件142和第二叶片部件143配置于流路r的外侧。因此,不会成为流经流路r的流体的障碍,流体的损失降低。

但是,在变形例3的情况下,如图54(a)所示,在流量控制装置闭阀时,根据控制的关系,在第一叶片部件142和第二叶片部件143之间形成间隙g2。

图55(a)是表示变形例3的其它例的流量控制装置闭阀时的内部结构的主视图,图55(b)是表示变形例3的其它例的流量控制装置开阀时的结构的主视图。

因此,变形例3的其它例的流量控制装置在没有薄板部的平板形状的第一叶片部件152的前端部安装有橡胶部152r,并且在没有薄板部的平板形状的第二叶片部件153的前端部安装有橡胶部153r。

根据变形例3的其它例,如图55(a)所示,在流量控制装置全闭时,通过第一叶片部件152的前端部的橡胶部152r和第二叶片部件153的前端部的橡胶部153r分别变形,可以堵塞形成于第一叶片部件152和第二叶片部件153之间的间隙。

此外,橡胶部152r、153r只要是橡胶等柔软地变形而堵塞第一叶片部件152和第二叶片部件153之间的间隙,则其材质就可以是任意的。

另外,橡胶部也可以为设置于第一叶片部件152或第二叶片部件153的任一方的结构。

<<其它实施方式>>

1.也可以将流体的流通方向构成为从第一基座94向第二基座95的方向。

该情况下,可以在第二基座5侧形成第一、第二叶片部件92、93抵接而密闭的平面部区域。

2.在第二基座部件95上一体形成第一~第七抑制凸台95o1~95o7,成为驱动杆97、第一叶片部件92及第二叶片部件93的防脱构造,但也可以为通过压入第二基座部件95等方式而固定第一~第七抑制凸台95o1~95o7的结构。

3.或者,也可以从支承驱动杆97的支轴凸台94j的上方安装抑制零件,同时,从第一叶片部件92的第二~第四抑制凸台95o2~95o4的上方安装抑制零件,另外,从第二叶片部件93的第五~第七抑制凸台95o5~95o7的上方安装抑制零件,制成防止驱动杆97、第一叶片部件92及第二叶片部件93脱离的构造。

此外,在实施方式4中所说明的第二基座部件95上一体形成第一~第七抑制凸台95o1~95o7的结构为最简单地构成,装配也容易,因此,从生产性、成本等方面出发是最优选的。

5.实施方式1、2、变形例等中,说明了各种结构,但也可以适宜选择说明的结构并组合而构成。

以上,本发明不受上述的实施方式1、2、变形例等限定,而包含各种实施方式。例如,上述的实施方式是为了容易理解本发明而进行的说明,未必限定于具备所说明的全部结构的发明。例如,也可以包含所说明的结构的一部分。另外,本发明的具体方式只要满足权利要求书的范围所记载的结构,则就可以采用各种变形方式。

工业上的可利用性

本发明的流量控制装置1、1a可以适用于内燃机的节气门装置等的控制各种流体的流量的阀装置。另外,本发明也能够实现具有将流量控制装置1、1a作为内燃机的节气门装置等的车辆(例如电车、汽车等用于运送旅客、货物的车)。

例如,本发明的流量控制装置1也可以作为空调装置、空调设备的各种阀使用。即,本发明的流量控制装置1可以应用于适用于气体的各种阀。

附图标记说明

1、1a、a1、a2、a21、a22、a23流量控制装置

10基座

12d开口部

12e加强肋

14弹簧

20马达

40减速齿轮(减速机构)

50轴环部件

50s遮蔽板(第二位置检测单元)

52槽部

54被检测片(被检测部)

60、60a叶片部件

60a第一叶片部件(叶片部件)

60b第二叶片部件(叶片部件)

60d1、60d2弹性部件(变形密闭单元)

62、82突起部

63a弹性部件

63e弹性部件

63e3第一钩状部(卡合的形状)

63e4第二钩状部(卡合的形状)

63r橡胶(弹性部件)

66第一抑制部件(固定部件)

67第二抑制部件(固定部件)

71传感器、原点传感器(检测部、第二位置检测单元)

72末端传感器(第二位置检测单元)

78a、78b、78c传感器(第一位置检测单元)

78a1、78b1、78c1传感器(第一位置检测单元、叶片部件转动动作检测单元)

78a2、78b2、78c2传感器(第一位置检测单元、叶片部件转动动作检测单元)

79、80、81被检测齿轮(第一位置检测单元)

79a、80a、81a被检测齿轮(第一位置检测单元、叶片部件转动动作检测单元)

79d、80d、81d被检测齿轮(第一位置检测单元、叶片部件转动动作检测单元)

79a1第一凸部(遮光部)

79a2第二凸部(遮光部)

79a3第三凸部(遮光部)

79a4第四凸部(遮光部)

79b定位孔(位置调整单元)

79b1第一凹部(通光部)

79b2第二凹部(通光部)

79b3第三凹部(通光部)

79c插通孔(位置调整单元)

82g与槽部的接触部位

92、22、132、142、152第一叶片部件(叶片部件)

92u1第一薄板部(凸部、凹部)

92u2第二薄板部(凹部、凸部)

93、23、33、143、153第二叶片部件(叶片部件)

93u1第一薄板部(凸部、凹部)

93u2第二薄板部(凹部、凸部)

94第一基座(基座部件)

94r开口(开口部)

95第二基座(基座部件)

95r开口(开口部)

96马达(移动单元)

96p小齿轮(移动单元)

97驱动杆(移动单元)

97g减速齿轮(移动单元)

152r、153r橡胶部(闭塞部件)

b1、b2螺栓的插通孔(位置调整单元)

bk托架(位置调整单元)

k配管

wp移动闭塞部件(重叠叶片部件间移动密闭单元)

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1