專利名稱：旋轉(zhuǎn)式閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有良好的密封性能的旋轉(zhuǎn)式閥裝置。
背景技術(shù)：
已知一種旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其由形成流體輸送用通路的轉(zhuǎn)子和可轉(zhuǎn)動地收容該轉(zhuǎn)子的殼體構(gòu)成，通過所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動移動，在利用所述通路將形成于殼體上的多個閥口連通的打開狀態(tài)、和將所述閥口斷開的關(guān)閉狀態(tài)之間自由切換。旋轉(zhuǎn)式閥的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，與殼體之間產(chǎn)生閥口密封的滑動阻力，因此，在進行旋轉(zhuǎn)式閥切換而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，需要較大的驅(qū)動力，這導致旋轉(zhuǎn)式閥裝置的大型化。另外，為了得到較大的驅(qū)動力，也消耗了大量電力，在將上述旋轉(zhuǎn)式閥裝置搭載于車輛上的情況下，可能導致油耗惡化。在專利文獻1的旋轉(zhuǎn)式閥中，通過使閥口密封部的曲率半徑的中心相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心偏移，從而在旋轉(zhuǎn)式閥從關(guān)閉狀態(tài)成為打開狀態(tài)時，使得轉(zhuǎn)子不與殼體接觸而進行旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滑動阻力的降低。另外，在專利文獻2的旋轉(zhuǎn)式閥中，通過在殼體的內(nèi)周面或旋轉(zhuǎn)式閥的轉(zhuǎn)動部件的外周面的至少某一個面上形成凹部，從而減少殼體和轉(zhuǎn)動部件之間的接觸面積，實現(xiàn)滑動阻力的降低。專利文獻1 日本特開2005-113873專利文獻2 日本特開2003-34374
發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻1、2中，針對降低閥口密封的滑動阻力想辦法，但在專利文獻1中，在旋轉(zhuǎn)式閥從打開狀態(tài)成為關(guān)閉狀態(tài)時，轉(zhuǎn)子一邊承受閥口密封部和殼體之間的滑動阻力一邊旋轉(zhuǎn)。另外，在專利文獻2中，雖然使旋轉(zhuǎn)式閥的轉(zhuǎn)動部件和殼體之間的滑動阻力成為減半的程度，但在轉(zhuǎn)動部件旋轉(zhuǎn)時也會產(chǎn)生一定的滑動阻力。另一方面，如果為了減少轉(zhuǎn)子和殼體之間產(chǎn)生的滑動阻力而使轉(zhuǎn)子和殼體之間的接觸面過小，則可以利用較小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，但存在下述問題，即，在作為轉(zhuǎn)子驅(qū)動源的電動機停止的情況下，轉(zhuǎn)子會受到流體作用而旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)式閥切換時無法維持密封狀態(tài)。因此，本發(fā)明的目的在于，得到一種旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其利用較小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時具有良好的密封性能。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第1特征結(jié)構(gòu)為，具有殼體，其具有流體通路； 轉(zhuǎn)子，其可自由旋轉(zhuǎn)地配置在所述殼體中，通過旋轉(zhuǎn)而對流過所述流體通路的流體的流通狀態(tài)進行控制；驅(qū)動機構(gòu)，其使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；以及鎖止機構(gòu)，其將來自所述驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力向所述轉(zhuǎn)子傳遞，并且在所述驅(qū)動機構(gòu)不驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，禁止所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子僅利用驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)，在驅(qū)動機構(gòu)不驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，鎖止機構(gòu)起作用而轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。由此，即使在使驅(qū)動機構(gòu)的電動機停止的情況下，也可以保持轉(zhuǎn)子的位置，維持當前的流體流通狀態(tài)。由此，即使將電動機停止，也可以維持旋轉(zhuǎn)式閥的流通狀態(tài)，可以大幅降低電力消耗。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第2特征的結(jié)構(gòu)為，所述鎖止機構(gòu)設置在來自所述驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力的傳遞路徑上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，來自驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力在鎖止機構(gòu)不起作用的狀態(tài)下傳遞至轉(zhuǎn)子， 在驅(qū)動機構(gòu)不驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，對于來自轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力，鎖止機構(gòu)起作用而禁止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過如上所述禁止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動機構(gòu)不會承受轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力所產(chǎn)生的負載。其結(jié)果，可以提高旋轉(zhuǎn)式閥裝置的耐久性。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第3特征結(jié)構(gòu)為，即使所述流體的流體壓力作用在所述轉(zhuǎn)子上，所述鎖止機構(gòu)也禁止所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動機構(gòu)不驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，即使流體的流體壓力作用在所述轉(zhuǎn)子上， 也由于鎖止機構(gòu)禁止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。由此，即使在使驅(qū)動機構(gòu)的電動機停止的情況下，也不會受到流體的流體壓力的影響而保持轉(zhuǎn)子的位置，從而可靠地維持當前的流體的流通狀態(tài)。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第4特征結(jié)構(gòu)為，所述流體通路至少具有第1流體通路和第2流體通路，通過所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而控制所述流體流過所述第1流體通路和所述第2流體通路中的哪一個。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以利用轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而選擇第1流體通路和第2流體通路中的任意一個，可以使旋轉(zhuǎn)式閥的流體通路的控制變得簡單。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第5特征結(jié)構(gòu)為，所述流體通路具有第1流通口、 第2流通口、第3流通口，所述第1流體通路由第1流通口、第3流通口、以及連通所述第1 流通口和所述第3流通口的第1聯(lián)絡路徑構(gòu)成，所述第2流體通路由所述第2流通口、所述第3流通口、以及連通所述第2流通口和所述第3流通口的第2聯(lián)絡路徑構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在具有3個流通口的旋轉(zhuǎn)式閥中，可以選擇使第1流通口和第3流通口連通的第1流體通路、以及使第2流通口和第3流通口連通的第2流體通路中的任意一個，可以可靠地切換至第1流體通路或第2流體通路。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第6特征結(jié)構(gòu)為，所述殼體具有收容所述轉(zhuǎn)子的收容空間，所述收容空間被與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓環(huán)狀內(nèi)周壁包圍，所述內(nèi)周壁具有第1凸出部及第2凸出部，它們向所述收容空間凸出，并且隔著所述旋轉(zhuǎn)軸相對，所述第 1凸出部及所述第2凸出部，在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸的剖面中，前端部呈現(xiàn)與所述旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓弧狀。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如果轉(zhuǎn)子繞周向順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子與殼體內(nèi)周壁的第1凸出部及第2凸出部抵接，使得轉(zhuǎn)子無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。S卩，第1凸出部及第2凸出部實現(xiàn)止動器的作用，在該位置處轉(zhuǎn)子成為停止狀態(tài)， 可以設定為根據(jù)轉(zhuǎn)子與所述內(nèi)周壁的第1凸出部及第2凸出部抵接的位置，從而切換至第 1流體通路或第2流體通路的其中一個。另外，第1凸出部及第2凸出部在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的剖面上，前端部呈現(xiàn)與旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓弧狀，由此，在轉(zhuǎn)子和殼體的凸出部之間產(chǎn)生適當?shù)拈g隙，可以使轉(zhuǎn)子在與所述凸出部抵接之前，以所述凸出部1及2與轉(zhuǎn)子不接觸的狀態(tài)進行旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第7特征結(jié)構(gòu)為，具有密封部，其通過所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而使所述轉(zhuǎn)子與所述殼體抵接，從而成為密封狀態(tài)；以及預緊機構(gòu)，其位于所述鎖止機構(gòu)和所述轉(zhuǎn)子之間，將所述轉(zhuǎn)子維持在所述密封狀態(tài)。利用該密封部，旋轉(zhuǎn)式閥裝置中的轉(zhuǎn)子和殼體維持密封狀態(tài)，降低了流體從轉(zhuǎn)子和殼體之間的間隙中漏出而流到其他流體通路的危險性。另外，通過具有位于鎖止機構(gòu)和轉(zhuǎn)子之間并將轉(zhuǎn)子維持在密封狀態(tài)的預緊機構(gòu)， 從而因為在密封部與殼體抵接時的反作用而旋轉(zhuǎn)式閥裝置的旋轉(zhuǎn)軸承受的沖擊由該預緊機構(gòu)承受。并且，如果由于驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力而將轉(zhuǎn)子的密封部繼續(xù)向殼體按壓，則驅(qū)動機構(gòu)的電動機扭矩積蓄在預緊機構(gòu)上，即使電動機停止，該預緊機構(gòu)也會進行動作，將轉(zhuǎn)子維持為密封狀態(tài)，從而提高旋轉(zhuǎn)式閥中的轉(zhuǎn)子和殼體之間的密封性。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第8特征結(jié)構(gòu)為，所述第1凸出部具有第1周向端面，其位于所述第1凸出部的周向一側(cè)；以及第2周向端面，其位于所述第1凸出部的周向另一側(cè)，所述第2凸出部具有第3周向端面，其位于所述第2凸出部的周向一側(cè)，并且在所述內(nèi)周壁的周向上與所述第1周向端面相對；以及第4周向端面，其位于所述第2凸出部的周向另一側(cè)，并且在所述內(nèi)周壁的周向上與所述第2周向端面相對，所述轉(zhuǎn)子具有隔著所述旋轉(zhuǎn)軸的第1分隔部和第2分隔部，第1分隔部配置在與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上的一側(cè)，第2分隔部配置在與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向的另一側(cè)，所述第1分隔部及所述第2分隔部呈現(xiàn)至少沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸的平板狀，所述第1分隔部在其一側(cè)面上至少具有第1抵接部，其可以與所述第1凸出部的所述第1周向端面抵接，在第1分隔部的另一側(cè)面上至少具有第2抵接部，其可以與所述第 2凸出部的所述第3周向端面抵接，所述第2分隔部在其一側(cè)面上至少具有第3抵接部，其可以與所述第1凸出部的所述第1周向端面抵接，在所述第2分隔部的另一側(cè)面上至少具有第4抵接部，其可以與所述第2凸出部的所述第3周向端面抵接，通過所述轉(zhuǎn)子向一側(cè)旋轉(zhuǎn)，所述第1分隔部的所述第1抵接部與所述第1凸出部的所述第1周向端面抵接，所述第2分隔部的所述第4抵接部與所述第2凸出部的所述第 4周向端面抵接，由此，成為將所述第1流體通路和所述第2流體通路之間的連通斷開的密封狀態(tài)，通過所述轉(zhuǎn)子向另一側(cè)旋轉(zhuǎn)，所述第1分隔部的所述第2抵接部與所述第2凸出部的所述第3周向端面抵接，所述第2分隔部的所述第3抵接部與所述第1凸出部的所述第2周向端面抵接，由此，成為將所述第1流體通路和所述第2流體通路之間的連通斷開的密封狀態(tài)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用轉(zhuǎn)子向一側(cè)旋轉(zhuǎn)，第1分隔部的第1抵接部與第1凸出部的第1 周向端面抵接，第2分隔部的第4抵接部與第2凸出部的所述第4周向端面抵接，從而可以形成將第1流體通路和第2流體通路之間的連通斷開的密封狀態(tài)，利用轉(zhuǎn)子向另一側(cè)旋轉(zhuǎn)， 第1分隔部的第2抵接部與第2凸出部的第3周向端面抵接，第2分隔部的第3抵接部與第1凸出部的第2周向端面抵接，從而可以形成將第1流體通路和第2流體通路之間的連通斷開的密封狀態(tài)。因此，可以一邊將旋轉(zhuǎn)式閥可靠地向第1流體通路和第2流體通路中的任意一個切換，一邊防止流體向其他流體通路泄漏。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第9特征結(jié)構(gòu)為，所述鎖止機構(gòu)具有蝸輪蝸桿 (worm gear)0根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以利用電動機的驅(qū)動力使旋轉(zhuǎn)式閥的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，但如果相反地， 利用例如外力要使旋轉(zhuǎn)式閥旋轉(zhuǎn)，則電動機側(cè)的蝸桿不旋轉(zhuǎn)，由此，可以在旋轉(zhuǎn)式閥的密封狀態(tài)下保持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的位置，可靠地維持密封性。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第10特征結(jié)構(gòu)為，所述預緊機構(gòu)具有彈簧。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以容易地構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式閥裝置的所述預緊機構(gòu)。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的第11特征結(jié)構(gòu)為，所述密封部具有彈性部件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以利用該密封部件的彈性吸收轉(zhuǎn)子與殼體抵接時的沖擊。另外，通過在旋轉(zhuǎn)式閥的密封狀態(tài)下，使該彈性部件變形并按壓，從而可以進一步提高密封性。


圖1是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的整體圖。圖2是旋轉(zhuǎn)式閥的斜視圖。圖3是閥的預緊機構(gòu)的作用圖。圖4是表示旋轉(zhuǎn)式閥的作用的剖面?zhèn)纫晥D。圖5是閥的預緊機構(gòu)的作用圖。圖6是表示旋轉(zhuǎn)式閥的作用的剖面?zhèn)纫晥D。圖7是表示電動機扭矩和電動機電流之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式下面，基于附圖，說明本發(fā)明的實施例。圖1是旋轉(zhuǎn)式閥裝置的整體圖，圖2是在殼體內(nèi)收容了轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)式閥的斜視圖， 圖3、圖5是閥的預緊機構(gòu)的作用圖，圖4、圖6是表示旋轉(zhuǎn)式閥的作用的剖面?zhèn)纫晥D，圖7 是表示電動機扭矩和電動機電流之間的關(guān)系的曲線圖。實施例1本發(fā)明中的構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式閥裝置的旋轉(zhuǎn)式閥1如圖2所示，具有殼體3，其具有流體通路；以及轉(zhuǎn)子4，其可自由旋轉(zhuǎn)地配置在殼體3中，通過旋轉(zhuǎn)而對流過流體通路的流體的流通狀態(tài)進行控制。殼體3具有第1流通口 5、第2流通口 6、第3流通口 7這三個流通口。另外，在殼體3上設置2個流體通路，第1流體通路8具有第1流通口 5、第3流通口 7和第1聯(lián)絡路徑9，該第1聯(lián)絡路徑9將第1流通口 5和第3流通口 7連通，第2流體通路10具有第2流通口 6、第3流通口 7和第2聯(lián)絡路徑11，該第2聯(lián)絡路徑11將第2流通口 6和第3流通口 7連通。并且，殼體3具有收容轉(zhuǎn)子4的收容空間12。收容空間12被與轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)軸 16同軸的圓環(huán)狀內(nèi)周壁13包圍。內(nèi)周壁13具有第1凸出部3A及第2凸出部;3B，它們向收容空間12中凸出，并且隔著旋轉(zhuǎn)軸16相對。第1凸出部3A及第2凸出部;3B構(gòu)成為，在垂直于旋轉(zhuǎn)軸16的剖面上，前端部呈現(xiàn)與旋轉(zhuǎn)軸16同軸的圓弧狀。殼體3的第1凸出部3A具有第1周向端面31，其位于第1凸出部3A的周向一側(cè)；以及第2周向端面32，其位于第1凸出部3A的周向另一側(cè)。第2凸出部;3B具有第3 周向端面33，其位于第2凸出部;3B的周向一側(cè)，并且在內(nèi)周壁13的周向上與第1周向端面 31相對；以及第4周向端面34，其位于第2凸出部;3B的周向另一側(cè)，并且在內(nèi)周壁13的周向上與第2周向端面32相對。轉(zhuǎn)子4具有旋轉(zhuǎn)軸16，其由驅(qū)動機構(gòu)15傳遞旋轉(zhuǎn)力；大致筒狀的轉(zhuǎn)子主體2，其形成流體輸送用的通路；在轉(zhuǎn)子主體2上隔著旋轉(zhuǎn)軸的板狀第1分隔部4A和板狀第2分隔部4B，第1分隔部4A位于與旋轉(zhuǎn)軸16垂直的方向上的一側(cè)，第2分隔部4B配置在與旋轉(zhuǎn)軸16垂直的另一側(cè)。第1分隔部4A及第2分隔部4B呈現(xiàn)沿旋轉(zhuǎn)軸16的軸向及徑向延伸的平板狀。另外，轉(zhuǎn)子4的第1分隔部4A在其一側(cè)面上具有第1抵接部41，其可以與第1凸出部3A的第1周向端面31抵接，在第1分隔部4A的另一側(cè)面上具有第2抵接部42，其可以與第2凸出部;3B的第2周向端面33抵接。轉(zhuǎn)子的第2分隔部4B在其一側(cè)面上具有第 3抵接部43，其可以與第1凸出部3A的第1周向端面31抵接，在第2分隔部4B的另一側(cè)面上具有第4抵接部44，其可以與第2凸出部;3B的第3周向端面33抵接。在轉(zhuǎn)子4的第1分隔部4A以及第2分隔部4B的與殼體3的第1凸出部3A及第 2凸出部:3B抵接的部分處，具有由彈性部件構(gòu)成的密封部19。在本實施例中，在轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B側(cè)設置有密封部，但也可以在殼體3的凸出部3AJB側(cè)設置，也可以設置在分隔部4A、4B、凸出部3AJB這兩者上。對轉(zhuǎn)子4進行旋轉(zhuǎn)操作的驅(qū)動機構(gòu)15具有電動機20 ；蝸桿22，其配置在電動機 20的驅(qū)動軸21側(cè)；以及螺旋齒輪(蝸輪)24，其配置在旋轉(zhuǎn)式閥1旋轉(zhuǎn)軸23側(cè)。由旋轉(zhuǎn)式閥1進行的流體通路的切換，是通過使驅(qū)動機構(gòu)15的電動機20旋轉(zhuǎn)而進行。驅(qū)動機構(gòu)15的驅(qū)動力從蝸桿22向螺旋齒輪M傳遞，使驅(qū)動軸21側(cè)的旋轉(zhuǎn)式閥的旋轉(zhuǎn)軸25旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由彈性體沈，利用被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸27使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)， 從而如圖4或圖6所示，切換旋轉(zhuǎn)式閥1的流體通路。在圖4中，將旋轉(zhuǎn)式閥1切換為，使得流體流過將第1流通口 5和第3流通口 7連通的第1流體通路8。此時的旋轉(zhuǎn)式閥裝置的動作在下面說明。如圖4所示，通過轉(zhuǎn)子4沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)子4的第1分隔部4A的第1 抵接部41與殼體3的第1凸出部3A的第1周向端面31抵接。第2分隔部4B的第4抵接部44與第2凸出部;3B的第4周向端面34抵接，從而旋轉(zhuǎn)式閥1被切換為，使得流體流過將第1流通口 5和第3流通口 7連通的第1流體通路8。并且，通過殼體3的凸出部3AJB 的周向端面31、34被轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B所具有的由彈性體構(gòu)成的密封部19按壓，從而形成將第1流體通路8和第2流體通路10之間的連通斷開的密封狀態(tài)。電動機20的旋轉(zhuǎn)從電動機驅(qū)動軸21傳遞至旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸25、27，使轉(zhuǎn)子4 沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。此時，即使由于流體作用在轉(zhuǎn)子4上而要使轉(zhuǎn)子4逆轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸25側(cè)的螺旋齒輪M的旋轉(zhuǎn)也無法使電動機驅(qū)動軸21側(cè)的蝸桿22旋轉(zhuǎn)。因此，使得轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)被禁止，將轉(zhuǎn)子4保持在其位置上，維持密封狀態(tài)。由該蝸桿22和螺旋齒輪M構(gòu)成鎖止機構(gòu)觀，其許可利用驅(qū)動機構(gòu)15進行的轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)，禁止由于流體作用在轉(zhuǎn)子4上而使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)。對鎖止機構(gòu)觀進行詳細記述，利用蝸桿22所具有的自鎖，將來自驅(qū)動機構(gòu)15的旋轉(zhuǎn)力向轉(zhuǎn)子4傳遞，并且，在流體的流體壓力作用在轉(zhuǎn)子4上時，禁止轉(zhuǎn)子4及驅(qū)動機構(gòu) 15的旋轉(zhuǎn)。換句話說，可以將來自驅(qū)動機構(gòu)15的旋轉(zhuǎn)力向轉(zhuǎn)子4傳遞，并且對于來自轉(zhuǎn)子 4的旋轉(zhuǎn)力，蝸桿22的自鎖起作用而禁止驅(qū)動機構(gòu)15旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)被禁止。 此外，所謂自鎖是指，將蝸桿22的齒部以螺旋狀形成而得到的蝸桿螺旋角被設定為，與蝸桿22和螺旋齒輪M之間不產(chǎn)生滑動的角度(摩擦角)相比較小。鎖止機構(gòu)觀設置在轉(zhuǎn)子4和驅(qū)動機構(gòu)15之間的旋轉(zhuǎn)力傳遞路徑上。具體地說， 由于鎖止機構(gòu)28由蝸桿22和螺旋齒輪M構(gòu)成，其中，蝸桿22設置在驅(qū)動機構(gòu)15的電動機驅(qū)動軸21的長度方向一側(cè)，螺旋齒輪M設置在轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)軸25的長度方向一側(cè)，因此，鎖止機構(gòu)28可以設置在轉(zhuǎn)子4和驅(qū)動機構(gòu)15之間的傳遞路徑上。在旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸23上，在驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸25和被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27 之間配置有作為彈性體的扭簧26，其中，該驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸25與電動機驅(qū)動軸21直接嚙合，該被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27直接使旋轉(zhuǎn)式閥1轉(zhuǎn)動。這樣，旋轉(zhuǎn)式閥1的流體通路的切換如下所示進行，即，電動機20的驅(qū)動力從蝸桿 22向螺旋齒輪M傳遞，經(jīng)由扭簧沈，利用旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸27使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子4 的分隔部4A、4B與殼體3的凸出部3AJB抵接。電動機20的驅(qū)動力從驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸25經(jīng)由彈性體即扭簧沈向被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27傳遞，直至轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B與殼體3的凸出部抵接。但是，如果轉(zhuǎn)子4 的分隔部4A、4B與殼體的凸出部3AJB抵接，則被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，在轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B與殼體的凸出部3A JB抵接后，電動機的驅(qū)動力僅使驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸25利用扭簧沈向順時針方向(圖3的箭頭方向)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)式閥的被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27保持其位置。由此，電動機的驅(qū)動力積蓄在扭簧沈中，該扭簧沈作為將轉(zhuǎn)子 4維持為密封狀態(tài)的預緊機構(gòu)起作用。此外，殼體3和轉(zhuǎn)子4之間構(gòu)成為，在殼體3和轉(zhuǎn)子主體2的外表面之間始終存在空隙，以使得它們在除了轉(zhuǎn)子4的所述分隔部4A、4B與殼體3的凸出部3AJB抵接時之外不進行接觸。這樣，轉(zhuǎn)子4在切換流體通路時，可以無需承受滑動阻力而進行旋轉(zhuǎn)。由此，相應地，所需的電動機扭矩較小即可，可以利用較小的電動機。在圖6中，旋轉(zhuǎn)式閥1切換為，使得流體流過連通第2流通口 6和第3流通口 7的第2流體通路10。此時的旋轉(zhuǎn)式閥裝置1的動作在下面說明。如圖6所示，通過轉(zhuǎn)子4沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)子4的第1分隔部4A的第2 抵接部42與殼體3的第2凸出部;3B的第3周向端面33抵接。并且轉(zhuǎn)子4的第2分隔部 4B的第3抵接部43與殼體3的第1凸出部3A的第2周向端面32抵接。由此，旋轉(zhuǎn)式閥1 切換為，使得流體流過將第2流通口 6和第3流通口 7連通的所述第2流體通路10。并且， 通過殼體3的凸出部3A、3B的周向端面32、33被轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B所具有的由彈性體構(gòu)成的密封部19按壓，從而形成將第1流體通路8和第2流體通路10之間的連通斷開的密封狀態(tài)。此時，電動機20的旋轉(zhuǎn)從電動機驅(qū)動軸21傳遞至旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸27，使轉(zhuǎn)子4沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。此時，即使由于流體作用在轉(zhuǎn)子4上而要使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)，也會由于鎖止機構(gòu)觀禁止轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)子4保持在其位置上，維持密封狀態(tài)。電動機20的驅(qū)動力從驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸25經(jīng)由扭簧沈向被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸 27傳遞，直至轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B與殼體3的凸出部3A、!3B抵接。但是，如果轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B與殼體3的凸出部3AJB抵接，則被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，在轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B與殼體3的凸出部3AJB抵接后，電動機20的驅(qū)動力僅使驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸25利用扭簧沈向逆時針方向(圖5的箭頭方向)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)式閥1的被驅(qū)動軸側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸27保持其位置。由此，電動機的驅(qū)動力積蓄在扭簧沈中，該扭簧沈作為將轉(zhuǎn)子4維持為密封狀態(tài)的預緊機構(gòu)起作用。另外，優(yōu)選用于這樣切換旋轉(zhuǎn)式閥1的驅(qū)動機構(gòu)15所具有的電動機20的電動機鎖止扭矩，為與旋轉(zhuǎn)式閥1所需的密封面壓的電動機扭矩相比更大的電動機扭矩。這是由于，在扭簧沈中積蓄與旋轉(zhuǎn)式閥1所需的密封面壓的電動機扭矩相比更大的電動機鎖止扭矩，利用扭簧26將轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B向殼體的凸出部3AJB預緊，從而提高旋轉(zhuǎn)式閥1的密封性。在轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B與殼體的凸出部3A JB抵接的密封狀態(tài)下，如果電動機 20停止，則電動機扭矩消失，旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸23要向離開殼體3的凸出部3A、3B的周向旋轉(zhuǎn)。但是，利用設置在電動機驅(qū)動軸21上的鎖止機構(gòu)觀的蝸桿22，阻止旋轉(zhuǎn)式閥1的旋轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)。并且，積蓄在扭簧沈中的電動機扭矩，作為將轉(zhuǎn)子4的分隔部4A、4B向殼體3的凸出部3A、3B的周向端面按壓的力起作用，由此維持旋轉(zhuǎn)式閥1的密封狀態(tài)。電動機扭矩和電動機電流、密封所需的電動機扭矩、使電動機實際上停止的電動機鎖止扭矩之間的關(guān)系，在圖7的曲線圖中示出。S卩，如圖7所示，電動機電流和電動機扭矩成正比關(guān)系，如果確定大于或等于密封所需的電動機扭矩的電動機鎖止扭矩，則可以設定為，在檢測出與該電動機鎖止扭矩相對應的電動機鎖止電流時，停止向電動機供給電流。另外，也可以預先測量從電動機開始驅(qū)動至成為大于或等于密封所需的電動機扭矩的電動機鎖止扭矩的時間，在經(jīng)過該規(guī)定時間時，視為電動機被鎖止，從而停止向電動機供給電流。由此，無需測量電動機電流，可以使電動機控制更加簡單。另外，也可以設定為，在由電動機驅(qū)動的軸的旋轉(zhuǎn)角度由電位器、霍爾傳感器、磁性拾波器等進行檢測而檢測出規(guī)定角度時、或者對電刷等電動機的溫度進行檢測而檢測出規(guī)定溫度時，視為電動機被鎖止，停止向電動機供給電流。實施例2也可以取代蝸桿，而在電動機驅(qū)動軸上采用棘輪機構(gòu)，由此構(gòu)成鎖止機構(gòu)。此外， 由于棘輪機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向僅為一個方向，所以需要與其他動力傳遞機構(gòu)一起使用，以用于使旋轉(zhuǎn)式閥的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。工業(yè)實用性本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式閥裝置可以用于使氣體或液體等各種流體流通的配管等中，也可以用于例如車輛等的流體控制。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其特征在于，具有 殼體，其具有流體通路；轉(zhuǎn)子，其可自由旋轉(zhuǎn)地配置在所述殼體中，通過旋轉(zhuǎn)而對流過所述流體通路的流體的流通狀態(tài)進行控制；驅(qū)動機構(gòu)，其使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；以及鎖止機構(gòu)，其將來自所述驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力向所述轉(zhuǎn)子傳遞，并且在所述驅(qū)動機構(gòu)不驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，禁止所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中，所述鎖止機構(gòu)設置在來自所述驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力的傳遞路徑上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中，即使所述流體的流體壓力作用在所述轉(zhuǎn)子上，所述鎖止機構(gòu)也禁止所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 所述流體通路至少具有第1流體通路和第2流體通路，通過所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而控制所述流體流過所述第1流體通路和所述第2流體通路中的哪一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 所述流體通路具有第1流通口、第2流通口、第3流通口，所述第1流體通路由第1流通口、第3流通口、以及連通所述第1流通口和所述第3流通口的第1聯(lián)絡路徑構(gòu)成，所述第2流體通路由所述第2流通口、所述第3流通口、以及連通所述第2流通口和所述第3流通口的第2聯(lián)絡路徑構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 所述殼體具有收容所述轉(zhuǎn)子的收容空間，所述收容空間被與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓環(huán)狀內(nèi)周壁包圍， 所述內(nèi)周壁具有第1凸出部及第2凸出部，它們向所述收容空間凸出，并且隔著所述旋轉(zhuǎn)軸相對，所述第1凸出部及所述第2凸出部，在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸的剖面中，前端部呈現(xiàn)與所述旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓弧狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 該旋轉(zhuǎn)式閥裝置具有密封部，其通過所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而使所述轉(zhuǎn)子與所述殼體抵接，從而成為密封狀態(tài)；以及預緊機構(gòu)，其位于所述鎖止機構(gòu)和所述轉(zhuǎn)子之間，將所述轉(zhuǎn)子維持在所述密封狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中，所述第1凸出部具有第1周向端面，其位于所述第1凸出部的周向一側(cè)；以及第2周向端面，其位于所述第1凸出部的周向另一側(cè)，所述第2凸出部具有第3周向端面，其位于所述第2凸出部的周向一側(cè)，并且在所述內(nèi)周壁的周向上與所述第1周向端面相對；以及第4周向端面，其位于所述第2凸出部的周向另一側(cè)，并且在所述內(nèi)周壁的周向上與所述第2周向端面相對，所述轉(zhuǎn)子具有隔著所述旋轉(zhuǎn)軸的第1分隔部和第2分隔部，第1分隔部配置在與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上的一側(cè)，第2分隔部配置在與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向的另一側(cè)， 所述第1分隔部及所述第2分隔部呈現(xiàn)至少沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸的平板狀， 所述第1分隔部在其一側(cè)面上至少具有第1抵接部，其可以與所述第1凸出部的所述第1周向端面抵接，在第1分隔部的另一側(cè)面上至少具有第2抵接部，其可以與所述第2凸出部的所述第3周向端面抵接，所述第2分隔部在其一側(cè)面上至少具有第3抵接部，其可以與所述第1凸出部的所述第1周向端面抵接，在所述第2分隔部的另一側(cè)面上至少具有第4抵接部，其可以與所述第 2凸出部的所述第3周向端面抵接，通過所述轉(zhuǎn)子向一側(cè)旋轉(zhuǎn)，所述第1分隔部的所述第1抵接部與所述第1凸出部的所述第1周向端面抵接，所述第2分隔部的所述第4抵接部與所述第2凸出部的所述第4周向端面抵接，由此，成為將所述第1流體通路和所述第2流體通路之間的連通斷開的密封狀態(tài)，通過所述轉(zhuǎn)子向另一側(cè)旋轉(zhuǎn)，所述第1分隔部的所述第2抵接部與所述第2凸出部的所述第3周向端面抵接，所述第2分隔部的所述第3抵接部與所述第1凸出部的所述第2 周向端面抵接，由此，成為將所述第1流體通路和所述第2流體通路之間的連通斷開的密封狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 所述鎖止機構(gòu)具有蝸輪蝸桿。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 所述預緊機構(gòu)具有彈簧。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其中， 所述密封部具有彈性部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式閥裝置，其具有殼體，其具有流體通路；轉(zhuǎn)子，其可自由旋轉(zhuǎn)地配置在殼體中，通過旋轉(zhuǎn)而對流過流體通路的流體的流通狀態(tài)進行控制；驅(qū)動機構(gòu)，其使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；以及鎖止機構(gòu)，其將來自驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力向轉(zhuǎn)子傳遞，并且在驅(qū)動機構(gòu)不驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，禁止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F16K31/53GK102165236SQ200980137439
公開日2011年8月24日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者伊藤芳邦, 藤川透 申請人:愛信精機株式會社