温度感知型流量控制阀 本发明涉及一种通过感知发动机的气缸壁温或冷却水温度、来控制从空气过滤器向化油器的旁通回路供给的空气流量的温度感知型流量控制阀，特别涉及一种根据随外部空气温度的变化和发动机温度的变化而变化的气缸壁温的温度变化、可微量地控制小流量的空气流量的温度感知型流量控制阀。
已经知道一种温度感知型流量控制阀，其感知被测物的温度变化而进行设置于流体流路内的阀体的开闭动作，从而控制流体流路内的流体的流动，作为这样的流量控制阀的一个例子，有图5所示的流量控制阀V3。该流量控制阀V3被配置在对发动机的节流阀进行分流的空气通路内，随着水冷套的温度上升，线性地控制在该通路内流动的空气流量。
通过随该温度变化而进行地线性的空气流量控制，可促进并提高供给发动机的燃料的雾化，还可以降低随此而产生的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)等有害物质量。
图5表示温度感知型流量控制阀V3的现有实施例，该图是说明其整体构成的纵剖视图。
该图中的流量控制阀V3被配置在对发动机的节流阀进行分流的空气通路内。
并且，作为该流量控制阀V3的计量体的热电偶E，被螺紧安装在水冷套W上，通过感知水冷套W的冷却水的温度变化，使活塞杆6’向一侧(图中的上侧)及另一侧(图中的下侧)进退移动。该热电偶E包括：内藏有随水冷套W的冷却水的温度变化而膨胀或收缩的蜡(热膨胀体)的温度感知部4’，通过所述蜡的膨胀向上侧移动的活塞杆6’，以及对该活塞杆6’的进退移动进行导向的活塞导向体5’。
在该活塞导向体5’的上部嵌装着有底筒状的罩2’，在其底部形成有流体流出口2a’，在活塞导向体5’的侧部形成有流体流入口2b’。从流体流入口2b’流入罩2’内的空气，从流体流入口2b’经过形成于活塞导向体5’与活塞杆6’之间的流体流路7’而被排向罩2’的外部。另外，在罩2’与活塞导向体5’之间设有衬底和圆环等密封构件12’，从而能够保持罩2’内空气的密闭性。
在突出于活塞导向体5’内的活塞杆6’的前端，阀体10’被安装在与活塞杆6’的轴线C相同的轴线上。并且，在该阀体10’与罩2’底部之间设有螺旋弹簧9’，总是把活塞杆6’压向复位方向(下侧方向)。
因此，当温度感知部4’的蜡因水冷套W的冷却水温度降低而收缩时，螺旋弹簧9’的弹力强制性地使活塞杆6’及阀体10’向复位方向移动。
通过这样的结构，在发动机开始工作时，温度感知部4’的蜡处于收缩状态，活塞杆6’和阀体10’因螺旋弹簧9’的弹力而处于向下侧移动的状态。因此，通过使阀体10’的密封部11’与阀座5a’接触，关闭流体流入口2b’，限制空气的流通，所以可关闭对发动机的节流阀进行分流的通路。
当水冷套W的冷却水温度因暖机运行等而上升时，由温度感知部4’感知该温度变化。即，通过温度感知部4’内的蜡的膨胀，使活塞杆6’及阀体10’逆着螺旋弹簧9’的弹力向上侧移动。当水冷套W的冷却水温度超过规定温度时，阀体10’的密封部11’脱离阀座5a’，从而开放流体流入口2b’，解除对空气的流通限制，空气急剧地被排向发动机的节流阀侧。
但是，在这样现有的温度感知型流量控制阀V3中，具有如下问题。
(1)当水冷套W的冷却水温度因发动机的暖机运行而上升时，在开始工作时处于收缩状态的温度感知部4’内的蜡膨胀，进而，由螺旋弹簧9’的弹力作用，原来同阀座5a’接触着的阀体10’处于开放状态，空气从流体流入口2b’经过流体流路7’与罩2’，急剧地被排向罩2’的外部。
当发生这样急剧的空气排出时，在发动机的节流阀内被雾化的汽油浓度不稳定，从而成为一氧化碳等有害物质的产生量增加的主要原因。
(2)而且，当阀体10’从闭状态成为开状态时，空气会急剧地被排向进气歧管，为了防止这样的急剧排出而使之成为稳定的流量，可在阀体10’的位于流体流路7’内的部位形成锥形部10a’，这样就可以在开状态下控制较小的空气流量。
但是，为了以较佳的精度控制使较小的空气流量徐徐增加的流量控制、即所谓的小流量控制，在阀体10’上设置锥形，使阀体10’本身在纵向上变长，难以实现小型化。再者，为了在全部打开的状态下获得较大的流量，需要加大阀体10’的阀径，当利用这样的阀体10’进行刚开阀时的微小流量的控制时，对阀体10’本身的加工精度也有要求。
本发明是为解决这些问题而提出的，其目的在于提供一种温度感知型流量控制阀，通过加工温度感知型流量控制阀的活塞杆的外周部位，能够以较高精度控制小流量流体的流量。
为实现上述目的，本发明的温度感知型流量控制阀包括：热电偶，在下侧内藏有随被测物的温度变化而膨胀收缩的热膨胀体，使在上侧设置的活塞杆随该热膨胀体的膨胀收缩而在活塞导向体内进退移动，并在所述活塞导向体与活塞杆之间形成流体流路；阀体，在具有流体开口部的罩内，为了随由所述被测物的温度变化所产生的所述活塞杆的进退移动而开闭所述流体流路，与所述活塞杆的一侧端部一体设置，同时具有密封部；推压构件，向复位方向推压所述阀体，另外，还包括流量控制机构，通过使位于所述阀体与连通设置于所述流体流路的流体开口部之间的所述活塞杆的轴径加大或变窄，在所述阀体的开阀后或开阀前，可对在所述流体流路中流动的流体进行流量控制。
而且，所述活塞杆还可以形成其轴径从阀体侧的端部向热膨胀体侧的端部成阶梯形的狭窄部位，利用不同形状的狭窄部位进行流量控制。
再者，所述活塞杆还可以形成其轴径从阀体侧的端部向热膨胀体侧的端部成锥形的狭窄部位，利用所述狭窄部位进行流量控制。
附图的简要说明：
图1是说明本发明第一实施例涉及的流量控制阀整体构成的纵向剖视图；
图2A是阀体处于闭状态时图1中A部位的局部放大图；
图2B是阀体处于开状态时图1中A部位的局部放大图；
图3是说明本发明第二实施例涉及的流量控制阀整体构成的纵向剖视图；
图4A是阀体处于闭状态时图3中B部位的局部放大图；
图4B是阀体处于开状态时图3中B部位的局部放大图；
图5是说明温度感知型流量控制阀的现有实施例涉及的、对向发动机的进气歧管供给的空气流量进行控制的流量控制阀整体构成的纵向剖视图。
下面参照附图说明具有这样结构的本发明涉及的温度感知型流量控制阀的优选实施例。在以下的实施例中说明的流量控制阀，被安装在发动机的气缸上，通过感知气缸壁面的温度变化，对接通到化油器内的空气通路上的旁通回路进行开闭操作，从而，能够根据发动机的负载线性地对该回路内的空气流量进行流量控制。
该流量控制阀并不限定于本实施例，毋庸置疑，螺紧固定于在现有实施例中说明的水冷套W上、感知该水冷套W的冷却水温度而进行流量控制的流量控制阀也可以。
再者，与随被测物的温度上升而使阀体处于开状态的机构相反，使用随温度下降而使之处于开阀状态的内部结构的机构，也可以进行流体的流量控制，这是毋庸置疑的。
图1是说明本发明第一实施例涉及的流量控制阀整体构成的纵向剖视图；图2A是阀体处于闭状态时图1中A部位的局部放大图；图2B是阀体处于开状态时图1中A部位的局部放大图；图3是说明本发明第二实施例涉及的流量控制阀整体构成的纵向剖视图；图4A是阀体处于闭状态时图3中B部位的局部放大图；图4B是阀体处于开状态时图3中B部位的局部放大图。
在下面的说明中，“一侧”指的是附图中的上侧，“另一侧”指的是附图中的下侧，与现有实施例相同的部位、构件使用了相同的标号，并省略了详细的说明。
首先，说明本发明的第一实施例。
本发明的温度感知型流量控制阀V1包括：热电偶E，将随作为被测物的气缸壁面S的温度变化而膨胀收缩的、作为热膨胀体的蜡内藏在下侧，并通过该蜡的膨胀收缩使设置于上侧的活塞杆6在活塞导向体5的内侧进退移动，且在该活塞导向体5与活塞杆6之间形成流体流路7；阀体10，位于具有流体开口部的流体流出口2a的罩2内，为了伴随由所述被测物的温度变化导致的所述活塞杆6的进退移动而进行所述流体流路7的开闭操作，所述阀体10被设置成同所述活塞杆6的一侧端部为一体的同时，还具有密封构件11；螺旋弹簧9，作为施加弹力构件，施加使该阀体10向复位方向移动的弹力。并且，具有如下的流量控制机构：通过加大或减小位于所述阀体10与连通设置在所述流体流路7上的流体开口部的流体流入口2b之间的活塞杆6的轴径d，对在流体流路7中流动的流体流量进行控制。
在本实施例中，由于采用的是以阶梯式地增加流体流量的方式进行流量控制的流量控制机构，因此，该机构通过使所述活塞杆6的轴径d从阀体10侧的端部向热膨胀体侧的端部阶梯式地变窄，使不同形状的狭窄部位的轴径依次为d1、d2、d3…，从而进行使流量阶梯式地增加的控制。
进一步具体地说明温度感知型流量控制阀V1，作为该流量控制阀V1的驱动源的热电偶E，如图1所示地被容纳在活塞导向体5中，同时，在该活塞导向体5上通过密封构件12a、12b安装着有底筒状的罩2。并且，在罩2的侧面形成流体流出口2a。在该第一实施例中，流体流出口2a设在侧面，但空气也可以从有底筒状的罩2的底部流出，因此，可以在侧面或底部设置流体流出口2a。
在活塞杆6的前端，安装着由橡胶、树脂等弹性体或耐腐蚀性、耐高温性良好的金属材料构成的阀体10。该阀体10的阀部的周边部位，具有比流体流路7的周边部位大的形状。而且，当阀体10由橡胶和树脂等弹性体构成的时候，也可以一体地形成用于提高气密效果的密封部11。另一方面，当阀体10由金属材料构成的时候，也可以将由橡胶和树脂等构成的密封部11用粘接等方法固定在阀体10的底部。再者，将该阀体10往活塞杆6上安装时，也可以如图1至图2B所示地在活塞杆6上形成安装部6，然后用粘接和烧接等方法进行固接。
并且，在该阀体10的外周面上形成锷状的弹簧安装部10b，该弹簧安装部10b的形状是外径稍小于螺旋弹簧9的内径的圆柱形，可外嵌后述的作为推压构件的螺旋弹簧9。
该螺旋弹簧9的作用是，作为推压构件，在弹簧安装部10b上向复位方向(同由蜡的膨胀使活塞杆6移动的方向相反的方向)推压活塞杆6，由蜡的膨胀而向上侧移动的活塞杆6，被该螺旋弹簧9推向复位方向(下侧)。
流体流路7是在活塞杆6与活塞导向体5之间形成的流体的通路，形成该流体流路7的活塞杆6的轴径d的形状是，如图2A和图2B所示，从阀体10侧的端部向蜡侧的端部阶梯式地变窄，而具有不同的轴径d1、d2、d3…。
并且，从连通设置在流体流路7的阀体10与蜡侧的端部之间的流体流入口2b流入的流体，经过该流体流路7后，从所述罩2的流体流出口2a排出。
即，若气缸壁面S的温度上升，则蜡膨胀，在活塞导向体5的内侧，活塞杆6也前进。此时，首先，阀体10的密封部11离开形成于活塞导向体5上的阀座5a，然后，随着蜡的膨胀速度，活塞杆6也前进。此时，活塞杆6与活塞导向体5之间的空隙，是随活塞杆6的轴径d、d1、d2、d3…而不同的空隙，因此，经过该空隙的流体流量也由轴径d、d1、d2、d3…所控制。
当进行流量控制的同时还需要对流量进行时间上的控制时，可通过调整形成在活塞杆6的阶梯式狭窄部位、即轴径d、d1、d2、d3…的长度来实现。
流体流入口2b，可通过罩2与流体流出口2a连通，并且，只要是形成于流体流路7的活塞杆6上的狭窄部的蜡侧部位，可设置在活塞导向体5的任何部位。流体流出口2a可设置在罩2的任一位置和任一方向上。
下面说明具有上述结构的流量控制阀V1的作用。
在发动机开始工作时，如图1所示，为了在沿着进气歧管的配管内控制空气流量，在活塞杆6移动到下侧顶端的位置，关闭阀体10，从流体流入口2b流入到流体流路7中的空气，被图2A所示的阀体10的密封部11所隔断。
如图2B所示，若气缸壁面S的温度上升，温度感知部则4感知该温度的上升，膨胀的蜡在活塞导向体5的内侧推动活塞杆6前进。此时，阀体10的密封部11首先离开形成于活塞导向体5的阀座5a，然后，活塞杆6也随蜡的膨胀速度而前进。
此时，由于在活塞杆6与活塞导向体5之间形成的空隙随活塞杆6的轴径d、d1、d2、d3…而不同，所以，通过该空隙的空气流量，也因轴径d、d1、d2、d3…的不同而成为互不相同的空气流量。再者，当需要进行时间上的流量控制时，通过调整轴径d、d1、d2、d3…的长度进行。通过这些空气的流量控制，可防止空气急剧地排向进气歧管，还可实现与温度变化相适应的阶梯式流量控制。
下面，参照图3和图4A、图4B说明本发明的第二实施例。在图3和图4A、图4B中，与第一实施例相同的部位及构件使用相同的标号，并省略详细说明。
图3是本发明第二实施例涉及的流量控制阀V2的主要部位的放大剖视图。在以下说明的本发明的第二实施例中，与第一实施例的不同之处是，使活塞杆6的轴径d，从阀体10侧端部向热膨胀体4的蜡侧端部成为锥形的轴径dn。
即，在本实施例中，具有对空气流量进行无级的线性控制的流量控制机构。该机构使所述活塞杆6的轴径d从阀体10侧端部向热膨胀体4的蜡侧端部逐渐变狭窄而成为锥形，通过使该锥形的轴径从d变化到dn，对在流体流路7中流动的空气的流量进行线性控制。
在该第二实施例中说明的是，按增加方向对空气的流量进行流量控制的流量控制阀。
流体流路7是形成于活塞杆6与活塞导向体5之间的空气通路，形成该流体流路7的活塞杆6的轴径d，如图4A和图4B所示，从阀体10侧端部向蜡侧端部变狭窄而成为锥形的轴径dn。
并且，如在第一实施例中已说明的那样，从流体流入口2b流入的空气，经过流体流路7后从罩2的流体流出口2a排出。
若气缸壁面S的温度上升，则蜡膨胀，活塞杆6在活塞导向体5内前进，随蜡的膨胀速度活塞杆6也前进。此时，由于活塞杆6具有轴径从d到dn的锥形，活塞杆6与活塞导向体5之间的空隙不是均等的空隙，因此，能够对通过该锥形空隙的空气的流量进行从轴径d至dn的、所谓的线性的流量控制。
当进行流量控制的同时需要对流量进行时间上的控制时，可通过调整活塞杆6的阶梯性形成的狭窄部位、即轴径d至dn之间的锥形部的长度来实现。
下面说明具有上述结构的流量控制阀V2的作用。
发动机在寒冷期开始工作时，如图3所示，为了在沿着进气歧管的配管内限制空气的流量，活塞杆6移动到下侧顶端的位置，关闭阀体10。
从流体流入口2b流入到流体流路7中的空气，如图4A所示地被阀体10的密封部11隔断。并且，如图4B所示，若气缸壁面S的温度上升，温度感知部4则感知该温度的上升，膨胀的蜡在活塞导向体5的内侧推动活塞杆6前进。此时，阀体10的密封部11首先离开形成于活塞导向体5上的阀座5a，然后，活塞杆6也随蜡的膨胀速度而前进。
此时，因具有轴径d至dn的锥形活塞杆6，使活塞杆6与活塞导向体5之间的空隙成为无阶梯式的空隙，所以，可对通过该空隙的空气的流量进行线性的流量控制，还可进行小流量的微细流量控制。并且，通过调整该活塞杆6的轴径d至dn部位的长度，还可以进行时间上的流量控制，而且，通过这些空气的流量控制，可防止空气急剧地排向进气歧管，可实现与温度变化相适应的线性的流量控制。
虽然说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限定于上述的实施例。
例如，在上述第一及第二实施例中说明的流体是空气，并以排向进气歧管的空气的流量控制为例进行说明的，但毋庸置疑，流体并不限定于空气和其它气体等气体物质，还可以是水、油等液体。另外，在上述第一及第二实施例中说明的推压构件是将活塞杆6向复位方向推压的螺旋弹簧9，但是，只要是向同因蜡膨胀而使活塞杆6移动的方向相反的方向推压活塞杆6而使其复位的推压构件，如橡胶等其它推压构件也可以，还可以直接推压阀体10。
此外，在上述第一及第二实施例中说明的温度感知型流量控制阀的结构是，感知被测物的上升的温度变化，将进行流量控制的活塞杆6从闭状态置为开状态，但毋庸置疑，也可以使温度感知型流量控制阀的结构同上述结构相反，感知被测物的上升的温度变化，进行从开状态到闭状态的流量控制。
通过具有上述结构，本发明得到如下的效果。
(1)温度感知部内的蜡随发动机的暖气运行而膨胀，并开放阀体，流体从流体流路经过罩急剧地被排向罩外。利用使活塞杆的轴径加大或变窄的流量控制机构，可实现从流体流路排出的流量的控制。
并且，通过使流量控制机构的活塞杆轴径为阶梯式轴径，可获得能实现规定流量控制的流量控制阀。
此外，通过使流量控制机构的活塞杆轴径为锥形，可获得能实现线性的流量控制的流量控制阀。
(2)并且，利用具有这样的流量控制结构的流量控制阀，可在开阀之后或之前防止大量流体在瞬间被排出，同时，利用小轴径的活塞杆与该活塞杆的活塞导向体，可实现微小流量的高精度的流量控制。
(3)而且，由于只在阀体中形成关闭流体的密封部，所以，也可实现阀体自身的纵向尺寸的小型化，进而，还可实现流量控制阀自身的小型化及轻型化。