CN111255905B - 阀门驱动装置 - Google Patents
阀门驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111255905B CN111255905B CN201911210813.2A CN201911210813A CN111255905B CN 111255905 B CN111255905 B CN 111255905B CN 201911210813 A CN201911210813 A CN 201911210813A CN 111255905 B CN111255905 B CN 111255905B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side gear
- lever
- contact
- gear
- driven
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 72
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 44
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 77
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 21
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 20
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/0254—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor being operated by particular means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
- F16K31/535—Mechanical actuating means with toothed gearing for rotating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/041—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves
- F16K31/043—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/04—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
- F16K3/06—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
- F16K3/08—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/041—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/02—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/04—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level, the throttle being incorporated in the closure member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种阀门驱动装置,能够在降低阀体驱动时的噪音的同时进行顺畅的动力传递切换,而且,能够减少在流体流过阀门驱动装置内时,异物进入阀体驱动机构的执行动力传递切换的部分而出现故障的可能性。从动侧齿轮(50)具有杆转动限制部(50h),其与杆部(62b)接触,限制旋转限制部(62)向从动侧齿轮(50)的半径方向外侧的转动,杆部(62b)进行与凸部(46b)接触的动作和抵抗上述弹力而转动并从与杆转动限制部50h的接触位置离开的动作,具备异物进入抑制部(63),其覆盖形成在杆部(62b)和杆转动限制部(50h)之间的区域(53)。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动调节流体流量的阀门的阀门驱动装置。
背景技术
目前,为了冷却冰箱等的库内,有供应制冷剂的制冷剂阀门装置。所述制冷剂阀门装置具备阀门驱动装置,所述阀门驱动装置驱动阀门来调节供应到库内的制冷剂的供应量(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利5615993号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1记载的制冷剂阀门装置,在具备制冷剂入口、制冷剂出口以及阀座面的基台上,具备能够以偏向所述制冷剂入口及所述制冷剂出口的任何一方的口的位置为中心旋转的阀体和使所述阀体旋转的阀体驱动机构。阀体驱动机构具备步进电动机(下称为电动机)、与所述电动机的驱动轴一体旋转的小齿轮以及与所述小齿轮啮合并且与阀体一体旋转的输出齿轮。
当所述电动机旋转时,输出齿轮及阀体也经由与所述电动机一体旋转的小齿轮旋转。由此,所述阀体能够调整所述制冷剂入口及所述制冷剂出口中的任何口的开放程度,从而能够调节制冷剂的供应量。
在所述阀体驱动机构中,通过使所述小齿轮沿正转方向旋转,能够使所述输出齿轮及所述阀体从第一旋转限制位置旋转到使电动机沿正转方向旋转的位置即第二旋转限制位置。
在此,当使用于调整制冷剂的供应量的所述电动机沿反转方向旋转并从第二旋转限制位置旋转到第一旋转限制位置时,所述输出齿轮的臂部和所述小齿轮的被抵接部抵接,成为小齿轮向所述反转方向的旋转被限制的状态。由此,在所述小齿轮向所述反转方向的旋转被限制的状态下,所述电动机欲继续向所述反转方向的旋转,所以在所述电动机中产生失步。其结果是,在所述电动机失步时,有时所述臂部和所述被抵接部可能发生碰撞并产生噪音(碰撞音)。
本发明的目的在于,在具有驱动阀体的阀门驱动机构的阀门驱动装置中,可以降低所述阀体驱动时的噪音并且进行顺畅的动力切换,进而,减少当流体流过阀门驱动装置内时,异物进入所述阀体驱动机构的执行动力传递切换的部分而出现故障的可能性。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现所述技术问题,本发明提供一种阀门驱动装置,具有驱动阀体的阀体驱动机构。所述阀体驱动机构具备:驱动侧齿轮,由电动机驱动旋转;从动侧齿轮,在与所述驱动侧齿轮啮合的状态下,通过所述驱动侧齿轮的旋转使所述阀体旋转;动力传递切换部,能切换所述驱动侧齿轮与所述从动侧齿轮啮合而将所述电动机的动力向所述从动侧齿轮传递的动力传递状态、和解除所述驱动侧齿轮与所述从动侧齿轮的啮合状态的动力非传递状态。所述动力传递切换部具备:至少一个凸部,形成于所述驱动侧齿轮上,并且朝向所述驱动侧齿轮的半径方向突出;旋转限制部,相对于所述从动侧齿轮能转动地安装于所述从动侧齿轮上,并且能够与所述凸部卡合。所述旋转限制部具有:转动轴,插入到所述从动侧齿轮中;杆部,从所述转动轴沿所述从动侧齿轮的圆周方向延伸设置,并且朝向所述从动侧齿轮的半径方向外侧接受作用力。所述从动侧齿轮具有杆转动限制部,与所述杆部接触,限制所述旋转限制部向所述从动侧齿轮的半径方向外侧的转动,所述杆部进行与所述凸部接触的动作、和抵抗所述作用力进行转动而离开与所述杆转动限制部的接触位置的动作,所述阀门驱动装置具备异物抑进入抑制部,所述异物进入抑制部覆盖形成在所述杆部和所述杆转动限制部之间的区域。
在本实施方式中,通过在动力传递切换部切换驱动侧齿轮和从动侧齿轮的啮合状态,能够切换动力传递的状态,因为不需要使所述电动机失步,所以能够降低噪音。
已经认识到,需要考虑在进行降低所述噪音的动力传递切换部的改良阶段中,有时设置于流过所述阀门驱动装置内的流体含有铜粉等异物的流体路径中。在这种情况下,已经确认作为所述动力传递部的动作之一,在重复所述杆部与所述凸部接触的动作和抵抗所述作用力进行转动而离开其与所述杆转动限制部的接触位置的动作时,所述异物可能进入形成在所述杆部和所述杆转动部之间的区域。而且,已经认识到以下新的技术问题:当所述异物进入所述区域并积存于此时,所述杆部无法返回到本来的所述接触位置,并且可能引起所述动力传递部产生故障。
本发明为了解决这一新的技术问题,具备覆盖所述区域的异物进入抑制部。由此,即使在阀门驱动装置被设置于含有铜粉等异物的流体路径中的情况下,也能通过所述异物进入抑制部抑制所述异物进入所述区域,因此,可以减少所述杆部成为无法返回到本来的所述接触位置的状态的可能性。由此,可以减少所述动力传递切换部因所述异物而引起故障的可能性。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述异物进入抑制部设置于所述杆部。
在本实施方式中,所述异物进入抑制部设置于所述杆部,因此使得结构简单及制造容易并且能够抑制异物的进入。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述异物进入抑制部形成为:在所述杆部的所述接触位置及从所述接触位置离开的位置的任何位置,均连续覆盖所述区域的形状。
在本实施方式中,所述异物进入抑制部形成为在所述杆部的所述接触位置及从所述接触位置离开的位置的任何位置均连续覆盖所述区域的形状,因此能够大大抑制异物进入的可能性。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述异物进入抑制部形成为:在所述杆部与所述杆转动限制部相接的状态下,相对于所述杆转动限制部的对应的位置位于半径方向内侧的形状。
在本实施方式中,所述异物进入抑制部形成为相对于所述杆转动限制部的对应的位置位于半径方向内侧的形状。即,由于最大形状的上限如上所述被规定,所以可以设置异物进入抑制部,且没有与周围的其它结构部件发生干扰的可能性。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,在所述杆转动限制部限制了所述旋转限制部的转动的状态下,所述杆转动限制部在所述杆转动限制部和所述转动轴之间形成有间隙。
在本实施方式中,在所述杆转动限制部与所述旋转限制部接触并限制了所述旋转限制部的转动的状态下,所述杆转动限制部在所述杆转动限制部和所述转动轴之间形成有间隙,因此可以避免所述杆转动限制部和所述转动轴直接接触。其结果是,所述杆转动限制部与所述旋转限制部的所述转动轴以外的部位接触进行定位,不需要在所述转动轴的部分进行所述旋转限制部的定位,因此能够减小所述转动轴的尺寸等偏差的影响,可以使所述旋转限制部不与所述凸部接触的状态下的所述杆部的前端的位置精度稳定。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述杆部具备第一接触部及第二接触部,当所述驱动侧齿轮向第一方向旋转时,所述第一接触部与所述凸部接触,当所述驱动侧齿轮向与所述第一方向相反的方向即第二方向旋转时,所述第二接触部与所述凸部接触,当所述凸部与所述第一接触部接触时,所述杆部被所述凸部按压使所述从动侧齿轮旋转,所述驱动侧齿轮的齿和所述从动侧齿轮的齿啮合,成为所述动力传递状态。当所述凸部与所述第二接触部接触时,所述杆部抵抗所述作用力,向半径方向内侧转动,所述驱动侧齿轮的齿不与所述从动侧齿轮的齿啮合,所述驱动侧齿轮空转,成为所述动力非传递状态。
在本实施方式中,所述旋转限制部的杆部具备第一接触部及第二接触部,所述第一接触部在所述驱动侧齿轮沿第一方向旋转时与所述凸部接触,所述第二接触部在所述驱动侧齿轮沿与所述第一方向相反的方向即第二方向旋转时与所述凸部接触,在所述凸部与所述第一接触部接触时,所述旋转限制部被所述凸部按压使所述从动侧齿轮旋转,所述驱动侧齿轮的齿和所述从动侧齿轮的齿啮合,成为所述动力传递状态,在所述凸部与所述第二接触部接触时,所述旋转限制部抵抗对所述旋转限制部施加的作用力,向所述半径方向内侧转动,所述驱动侧齿轮的齿和所述从动侧齿轮的齿不啮合,所述驱动侧齿轮空转,成为所述动力非传递状态。因此,只是根据所述驱动侧齿轮的旋转方向切换与所述凸部接触的部位,即可进行动力从所述电动机向所述从动侧齿轮的传递或切断,因此可以将所述旋转限制部设为简单的构成。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述杆部的所述第二接触部形成为曲面,所述曲面在所述从动侧齿轮的半径方向上位于外周侧,且沿着所述从动侧齿轮的圆周方向延伸。
在本实施方式中,所述杆部的所述第二接触部在所述从动侧齿轮的半径方向上位于外周侧,且形成为沿着所述从动侧齿轮的圆周方向延伸的曲面,因此,所述第二接触部与所述凸部接触并转动到所述从动侧齿轮的半径方向内侧,所述凸部从所述第二接触部分离时,与将所述第二接触部形成为直线状的情况相比,能够使所述第二接触部的曲面位于更接近下一次接触的预定凸部的位置。换言之,与所述凸部接触的所述第二接触部在接近被所述杆转动限制部限制的位置从所述凸部分离。由此,与将所述第二接触部形成为直线状的情况相比,可以缓和所述凸部从所述第二接触部分离时的所述第二接触部和所述杆转动限制部接触时的势能。其结果是,能够抑制所述旋转限制部的转动动作中的所述第二接触部和所述杆转动限制部接触时的噪音的发生。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述从动侧齿轮具备防带转部,在所述凸部与所述第二接触部接触并且所述杆部抵抗所述作用力向所述半径方向内侧转动时,所述防带转部限制所述第二接触部被所述凸部向所述凸部的旋转方向按压使得所述从动侧齿轮向与所述驱动侧齿轮的旋转方向对应的旋转方向旋转。
在本实施方式中,可以通过防带转部限制由所述驱动侧齿轮驱动的所述从动侧齿轮的带转,可以维持所述驱动侧齿轮的空转状态,且可以可靠地维持所述动力非传递状态。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,将所述驱动侧齿轮转动时,所述凸部在所述半径方向上的前端形成的圆轨迹设为第一圆轨迹,将所述凸部向所述第一方向旋转并与所述第一接触部接触时的所述第一接触部的所述从动侧齿轮的半径方向上的前端形成的轨迹设为第二圆轨迹,所述第二接触部是在由所述第一圆轨迹形成的第一圆和所述第二圆轨迹形成的第二圆包围的干扰区域中,在所述第一接触部侧存在干扰避免部的形状。
在此,“第二接触部是在…干扰区域中,在所述第一接触部侧存在干扰避免部的形状”中的“干扰避免部”意味着在成为所述凸部接触的对方的所述杆部的所述第二接触部设置有针对所述凸部的缩回形状,在所述缩回形状的部分,所述凸部与所述杆部非接触。也就是说,这意味着所述干扰区域的形状是其中存在使得所述凸部与第二接触部的所述第一接触部侧的部分处于非接触的间隙。
根据本实施方式,由于是在所述第二接触部存在所述干扰避免部的形状,所以所述凸部通过所述驱动侧齿轮的旋转而与所述杆部的所述第二接触部接触的定时比不存在所述干扰避免部的形状延迟。由此,处于所述杆部的所述接触离开的动作中的“离”的状态的时间比不存在所述干扰避免部的形状缩短。因为所述异物在所述接触及分离的动作中的“接”的状态下,从结构上不能进入所述区域,所以如果所述“离”的状态的时间变短,则相应地所述异物难以进入所述区域。
因此,除了具备所述异物进入抑制部之外,还能够通过存在所述干扰避免部的形状抑制所述异物进入所述区域,可以进一步减少所述动力传递切换部因所述异物引起故障的可能性。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述干扰避免部在所述杆部的与所述杆转动限制部的接触位置和所述第一接触部之间由凹部构成。
所述凸部最初不接触所述杆部的第二接触部与所述杆转动限制部接触的部分。
在本实施方式中,在所述杆部的与所述杆转动限制部的接触位置和所述第一接触部之间设置凹部,由所述凹部构成所述干扰避免部,因此可以在使所述杆部的与所述杆转动限制部的接触状态及接触位置稳定的状态下,由所述凹部容易地实现所述定时的延迟。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,在所述从动侧齿轮上形成有凸状部,所述凸状部在半径方向外侧且所述从动侧齿轮的轴线方向上从所述从动侧齿轮的一侧的表面突出,在所述凸状部中,在所述从动侧齿轮的半径方向内侧形成有所述杆转动限制部。
在本实施方式中,对于基于在设置于所述从动侧齿轮上的所述凸状部的所述半径方向内侧形成有所述杆转动限制部的结构的所述区域可以获得上述的作用效果。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述旋转限制部具有脚部,所述脚部在所述转动轴的轴线方向上设置于所述转动轴的与所述杆部相反侧,所述脚部限制对所述杆部施加的所述作用力造成的所述转动轴的倾斜。
在本实施方式中,所述旋转限制部具有在所述转动轴的轴线方向上设置于所述转动轴的与所述杆部相反侧的脚部,所述脚部限制对所述杆部施加的作用力造成的所述转动轴的倾斜,因此,能够抑制所述转动轴的倾斜。由此,能够使动力传递切换部中的动力传递切换变得顺畅。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述脚部向与所述杆部被施力的方向相反的方向延伸。
此外,在本实施方式中,“向所述杆部被施力的方向相反的方向延伸”不仅限定于相对于施力方向反转180度的方向,还包括在包含作用在与施力方向相反方向上的力的矢量成分的方向延伸。
在此,所述杆部由作用力施力。由此,在所述转动轴上产生通过所述作用力使所述转动轴相对于轴线方向倾斜的旋转力矩。因为本方式的所述脚部向与所述杆部被施力的方向相反的方向延伸,所以当所述转动轴因所述旋转力矩而倾斜时,所述脚部被所述从动侧齿轮按压,因此,能够可靠地限制所述转动轴倾斜。
另外,本发明在所述阀门驱动装置中,理想的是,所述脚部从所述转动轴朝向所述从动侧齿轮的半径方向内侧延伸。
在此,由于所述旋转限制部设为能够使所述杆部与驱动侧齿轮的凸部卡合的构成,因此在所述从动侧齿轮上需要设置于所述从动侧齿轮的接近半径方向外周侧的位置。因此,当设为使所述脚部从所述转动轴朝向所述从动侧齿轮的半径方向外侧延伸的构成时,所述脚部的长度变短。
根据本实施方式,由于所述脚部从所述转动轴朝向所述从动侧齿轮的半径方向内侧延伸,所以与将所述脚部向所述半径方向外侧延伸的情况相比,能够使所述脚部的长度变长。其结果,能够使所述转动轴很难倒塌。
发明效果
根据本发明,在具有驱动阀体的阀门驱动机构的阀门驱动装置中,能够降低所述阀体的驱动时的噪音并且进行顺畅的动力切换,而且,能够减少在流体流过阀门驱动装置内时,异物进入执行所述阀体驱动机构的动力传递切换的部分而产生故障的可能性。
附图说明
图1是本实施方式的阀门驱动装置的立体图。
图2是本实施方式的阀门驱动装置的侧剖视图。
图3是同阀门驱动装置中的阀体驱动机构的立体图。
图4是同阀门驱动装置中的阀体驱动机构的立体图。
图5是同驱动机构中的输出侧齿轮的立体图。
图6是同输出侧齿轮的俯视图。
图7是同阀体驱动机构中的从动侧部分的分解立体图。
图8是从上表面侧观察同驱动机构中的从动侧齿轮的立体图。
图9是从与上表面侧的图8不同的方向观察同从动侧齿轮的立体图。
图10是从底面侧观察同从动侧齿轮的立体图。
图11是同驱动机构中的旋转限制部的立体图。
图12是表示同旋转限制部的脚部和从动侧齿轮的脚部收容部之间的关系的立体图。
图13的(A)是从与阀座面相反侧观察阀体的立体图,图13的(B)是从阀座侧观察阀体的立体图。
图14是表示各步骤中的同阀体驱动机构的开闭状态的图。
图15是表示同输出侧齿轮和从动侧齿轮的相位状态以及阀体的状态的图。
图16是表示同输出侧齿轮和从动侧齿轮的相位状态和阀体的状态的图。
图17是表示同输出侧齿轮和从动侧齿轮的相位状态以及阀体的状态的图。
图18是表示原点恢复动作中的同阀体驱动机构的状态的图。
图19是表示原点恢复动作中的同阀体驱动机构的状态的图。
图20是表示阀体驱动时的同阀体驱动机构的状态的图。
图21是表示阀体驱动时的同阀体驱动机构的状态的图。
图22是表示原点位置的同输出侧齿轮和从动侧齿轮的关系的图。
图23的(A)及图23的(B)是表示用第二旋转限制部限制从动侧齿轮相对于同驱动侧齿轮的带转的状态的图。
图24是说明同旋转限制部的转动轴的中心位置相对于同从动侧齿轮的关系的图。
图25是说明作用于同旋转限制部的作用力和脚部的关系的示意图。
图26的(A)及图26的(B)是说明由曲面构成同旋转限制部中的杆部的
第二接触部的效果的示意图。
图27是从具备异物进入抑制部的阀体驱动机构的上方观察的立体图。
图28是从下方观察的立体图,其中省略了图27的阀体驱动机构的一部分。
图29是从不同的上方观察的立体图,其中省略了图27的阀体驱动机构的一部分。
图30是具备同异物进入抑制部的旋转限制部的立体图。
图31是说明具备同异物进入抑制部的旋转限制部的作用的俯视图,图31的(A)表示杆部开始转动前,图31的(B)表示杆部转动时。
图32是具备异物进入抑制部的阀体驱动机构的俯视立体图,所述异物进入抑制部具有与图27不同的结构。
图33是从具备干扰避免部的阀体驱动机构的主要部分的俯视图,图33的(A)表示杆部开始转动前,图33的(B)表示杆部转动时。
图34是表示驱动侧齿轮的旋转位置和杆部的转动位置的关系的说明图。
图35是表示驱动侧齿轮的旋转位置和杆部的转动位置的关系的图表。
附图标记说明
10阀门驱动装置;12阀本体;14流入管;16第一流出管;
18第二流出管;20罩部件;22基本部件;24电动机;
26密封罩;26a、28c轴承部;28基台本体;28a、50p上表面;
28b流体入口;30阀体驱动机构;32阀室;34阀座构成部件;
34a第一流体出口;34b第二流体出口;34c阀座面;
34d、50d、50g、56a、56d贯通孔;36定子;37驱动线圈;
38驱动磁体;40转子;42芯部件;42a极齿;
46驱动侧齿轮;46a齿轮部;46b凸部;46c锁止避免齿;
46d本体;48、54支轴;50从动侧齿轮;50a啮合部;
50b非啮合部;50c第一旋转限制部;50e凹部;50f保持部;
50h杆转动限制部;50j齿;50k第二旋转限制部;50m牙底圆;
50n凸状部;50q狭缝部;50r下表面;50s脚部收容部;
51顶面;53区域;55前端位置;57凹部;
50t避让部;50u支承面;50v、64间隙;52动力传递切换部;
56阀体;56b滑动面;56c缺口部;56e节流孔;
58保持部件;58a凸缘部;58b筒状部;60扭簧;
60a一端;60b另一端;62、66旋转限制部;62a、66a转动轴;
62b、66b杆部;62c第一接触部;62d、66c第二接触部;
62e弹簧保持部;62f弹簧接触部;62g防弹簧脱落部;62h脚部;
62k干扰避免部;62j第一接触部的前端;62m连接的部分;
63、163异物进入抑制部;63b背面;80第一圆轨迹(第一圆);
83外廓线;85干扰区域;90第二圆轨迹(第二圆);g余隙;
C1、C2中心;F1施力方向;R1第一方向;R2第二方向;
S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17步骤;
W1、W2转动量;d1、d2齿顶圆直径。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在各实施例中,对于相同的结构标注相同的符号,仅在最初的实施例中进行说明,在以后的实施例中省略所述构成的说明。
此外,在以下的说明中,为了便于理解说明,稍后说明异物进入抑制部和干扰避免部的具体结构,首先,对可以降低上述阀体驱动时的噪音并且进行顺畅的动力传递切换的阀门驱动装置的结构进行概述。
然后,接着所述说明,详细说明异物进入抑制部的具体结构等,设置所述异物进入抑制部是为了降低在流体流过所述阀门驱动装置内时,异物进入上述阀体驱动机构的执行上述动力传递切换的部分而导致故障的可能性。
接着,对干扰避免部的具体结构等进行详细说明。
<<<实施例>>>
<<<阀门驱动装置的概要>>>
参照图1~图4对本实施方式的阀门驱动装置10进行说明。阀门驱动装置10作为一例被搭载于冰箱中,调整库内冷却用的制冷剂(流体)的供应量。阀门驱动装置10具备阀本体12、从阀本体12延伸的流入管14、与流入管14平行延伸的第一流出管16及第二流出管18以及覆盖阀本体12的上部的罩部件20。此外,在以下的说明中,为了方便起见,将流入管14、第一流出管16及第二流出管18的延伸设置方向设为上下方向,将阀本体12设为上侧,将流入管14、第一流出管16及第二流出管18设为下侧进行说明。
在图2中,阀本体12具备基体部件22、电动机24、密封罩26、基台本体28以及阀体驱动机构30。基台本体28具有上表面28a。在基台本体28上分别安装有流入管14、第一流出管16及第二流出管18。在基台本体28的上部安装有密封罩26。基台本体28和密封罩26形成阀室32。
如图3所示,在上表面28a形成有流体入口28b。流体入口28b与安装于基台本体28上的流入管14连通。从流入管14向阀室32内供应制冷剂(流体)。
另一方面,在基台本体28上安装有阀座构成部件34(参照图2、图3、图7及图15~图17)。在阀座构成部件34上分别安装有第一流出管16及第二流出管18,且设置有与第一流出管16连通的第一流体出口34a和与第二流出管18连通的第二流体出口34b。从流入管14供应到阀室32内的流体从第一流体出口34a流出到第一流出管16,或者从第二流体出口34b流出到第二流出管18。
如图2所示,电动机24具备定子36和安装有驱动磁体38的转子40。定子36被配置为夹着密封罩26围绕转子40。
在本实施方式中,如图2所示,定子36具备芯部件42。在定子36的芯部件42上卷绕有绕组作为驱动线圈37。卷绕在定子36上的驱动线圈37(绕组)的一端绑扎连接于未图示的电动机端子的一端。未图示的电动机端子通过与未图示的连接器或基板等电连接而向定子36供应电力。
如图2及图3所示,转子40具备驱动磁体38、驱动侧齿轮46以及支轴48。驱动侧齿轮46和驱动磁体38相对于支轴48可旋转地安装于支轴48上。驱动磁体38安装于驱动侧齿轮46上。支轴48的上端由形成于密封罩26上的轴承部26a支承,支轴48的下端由形成于基台本体28上的轴承部28c支承。在本实施方式中,当定子36(驱动线圈37)被励磁时,转子40构成为通过驱动磁体38以支轴48为旋转中心在阀室内32内旋转。
<<<阀体驱动机构的概要>>>
参照图3~图12对阀体驱动机构30的结构进行说明。如图3及图4所示,阀体驱动机构30具备电动机24、驱动侧齿轮46、从动侧齿轮50以及动力传递切换部52。稍后将描述,动力传递切换部52构成为能够将驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50之间的动力传递切换为传递动力的动力传递状态和不传递动力的动力非传递状态。在本实施方式中,动力传递切换部52具备稍后将描述的驱动侧齿轮46的凸部46b和旋转限制部62。
如图5及图6所示,驱动侧齿轮46在下端部形成有齿轮部46a。在齿轮部46a的上方形成有多个凸部46b。在驱动侧齿轮46的圆周方向上,与凸部46b对应的齿轮部46a的齿轮构成为锁止避免齿46c。
多个凸部46b从驱动侧齿轮46的本体46d向驱动侧齿轮46的半径方向外侧突出。在本实施方式中,凸部46b作为一例形成为平板状。此外,凸部46b的形状不限于平板状,只要是能够与稍后将描述的旋转限制部62卡合的形状即可。在本实施方式中,多个凸部46b在驱动侧齿轮46的圆周方向上分别形成于与驱动磁体38的N极或S极对应的位置。
在本实施方式中,驱动磁体38的磁极的数量作为一例构成为8极。因此,在本实施方式中,在驱动侧齿轮46上的四个部位设置有凸部46b。具体而言,凸部46b在驱动侧齿轮46上沿驱动侧齿轮46的圆周方向等间隔地设置,在本实施方式中,凸部46b形成于四个部位,因此每90度设置一个凸部46b(参照图18~图21)。在本实施方式中,凸部46b形成为与驱动侧齿轮46的齿轮部46a的齿厚对应的厚度。
参照图6,在本实施方式中,将锁止避免齿46c的齿顶圆直径设定为d1。另一方面,在齿轮部46a上,将锁止避免齿以外的齿顶圆直径设定为d2。在本实施方式中,齿顶圆直径d1被设定为小于齿顶圆直径d2。此外,图6中的点划线的圆图示锁止避免齿46c的齿顶圆直径,双点划线的圆图示锁止避免齿46c以外的齿顶圆直径。
接着,对相对于驱动侧齿轮46从动旋转的从动侧齿轮50侧的结构进行说明。如图2所示,支轴54插入到从动侧齿轮50的半径方向中心。从动侧齿轮50构成为相对于支轴54能旋转。在从动侧齿轮50的下方设置有阀体56。在本实施方式中,阀体56构成为能够与从动侧齿轮50一体地相对于支轴54旋转。在阀体56的下方设置有阀座构成部件34。阀座构成部件34的上表面构成为阀座面34c。
另外,在阀座构成部件34的中心设置有贯通孔34d,支轴54被插入其中。此外,在图4中省略支轴54的图示。在图4中,标注符号R1的箭头表示驱动侧齿轮46的一旋转方向即第一方向,标注R2的箭头表示驱动侧齿轮46的另一旋转方向即第二方向。
在从动侧齿轮50的上部安装有保持部件58。支轴54穿过保持部件58。另外,保持部件58构成为在上部形成有凸缘部58a的圆筒状部件,作为“施力部件”的扭簧60穿过筒状部58b并被保持。另外,在从动侧齿轮50的上部安装有杆状的旋转限制部62。
<<<关于从动侧齿轮>>>
参照图4、图7~图10,在从动侧齿轮50的外周部分上形成有沿着圆周方向连续形成有多个齿的啮合部50a和没有形成齿的非啮合部50b。另外,在从动侧齿轮50的外周部分,在啮合部50a的第二方向R2侧的端部设置有限制从动侧齿轮50向第一方向R1侧的旋转的第一旋转限制部50c,在啮合部50a的第一方向R1侧的端部设置有非啮合部50b。
另外,在非啮合部50b上的第一方向R1侧的端部设置有作为“防带转部”的第二旋转限制部50k。此外,在图8及图9中,标注符号R1的箭头表示驱动侧齿轮46向第一方向旋转时的从动侧齿轮50的从动旋转方向,标注符号R2的箭头表示驱动侧齿轮46向第二方向旋转时的从动侧齿轮50的从动旋转方向。此外,在图18~图21中省略了第二旋转限制部50k的符号。
此外,在本实施方式中,主要如图15的步骤S0所示,将驱动侧齿轮46的基准圆直径和从动侧齿轮50的基准圆直径进行比较时,从动侧齿轮50的基准圆直径形成得较大。而且,驱动侧齿轮46的齿轮部46a的齿的数量比形成于从动侧齿轮50的啮合部50a的齿轮的数量少。因此,在驱动侧齿轮46的啮合部46a和从动侧齿轮50的啮合部50a相互啮合并旋转的动力传递状态下,能够将电动机24的旋转减速后传递到从动侧齿轮50,因此,即使是小的动力源也能够获得大的扭矩,且能够可靠地驱动稍后将描述的阀体56。
另外,如图7~图10所示,在从动侧齿轮50的中心部设置有贯通孔50d,支轴54插入其中。而且,在从动侧齿轮50的上表面50p,在贯通孔50d的周围形成有承接保持部件58的一部分,并与保持部件58卡合的凹部50e。与凹部50e卡合的保持部件58与支轴54一起构成从动侧齿轮50的轴部,保持扭簧60。
而且,在从动侧齿轮50的上表面50p,围绕凹部50e设置有圆弧状的保持部50f。如图4所示,保持部50f构成为与扭簧60的一端60a卡合,保持一端60a。另外,在从动侧齿轮50的上表面50p设置有作为“孔部”的贯通孔50g、杆转动限制部50h以及狭缝部50q。狭缝部50q与贯通孔50g连通,作为一例,从贯通孔50g朝向从动侧齿轮50的半径方向内侧延伸。在本实施方式中,狭缝部50q被设定为能够将稍后将描述的旋转限制部62的脚部62h插入其中的尺寸。
在图10中,在从动侧齿轮50的下表面50r形成有脚部收容部50s。脚部收容部50s在下表面50r与贯通孔50g及狭缝部50q连通。脚部收容部50s形成为在使穿过狭缝部50q的旋转限制部62的脚部62h以转动轴62a为支点转动时,允许脚部62h的转动。在本实施方式中,脚部收容部50s在下表面50r形成为以贯通孔50g为中心向从动侧齿轮50的半径方向内侧延伸的扇状的凹部。本实施方式中,由于在下表面50r设置有凹状的脚部收容部50s,所以能够防止脚部62h从下表面50r突出,可以实现阀体驱动机构30的小型化。
在图8、图9及图24中,在从动侧齿轮50上形成有从上表面50p向上突出并且朝向半径方向外侧突出的凸状部50n。在从动侧齿轮50的圆周方向上,在凸状部50n的一侧形成有第一旋转限制部50c,在另一侧形成有第二旋转限制部50k。在凸状部50n上,在从动侧齿轮50的半径方向内侧形成有杆转动限制部50h。在凸状部50n中,杆转动限制部50h朝向半径方向外侧形成为凹状,以承接杆状的旋转限制部62的转动轴62a的一部分及杆部62b的一部分。
贯通孔50g的至少一部分进入凸状部50n的朝向半径方向外侧形成为凹状的部位。在此,在图24中标注符号50m的双点划线的圆表示从动侧齿轮50的啮合部50a的齿底圆。在本实施方式中,贯通孔50g的一部分位于比齿底圆50m靠半径方向外侧。由此,能够将贯通孔50g配置于从动侧齿轮50的半径方向上接近外周的部位,能够延长稍后将描述的旋转限制部62的脚部62h的长度。
而且,在凸状部50n上,在杆转动限制部50h的第一方向R1侧形成有避让部50t,且在避让部50t的第一方向R1侧形成有支承面50u。如图24所示,避让部50t构成为比杆转动限制部50h更向从动侧齿轮50的半径方向外侧凹陷,以使其在凸状部50n不与旋转限制部62的转动轴62a接触。由此,如图24所示,在旋转限制部62与杆转动限制部50h接触的状态下,在转动轴62a和避让部50t之间形成间隙50v。此外,在图18~图21中省略了间隙50v的图示。
如图24所示,在本实施方式中,通过设置间隙50v,能够将杆转动限制部50h和转动轴62a设为分开的状态,且能够将杆转动限制部50h和旋转限制部62的第二接触部62d的接触位置设为从转动轴62a离开的位置。
在此,在未设置避让部50t的情况下,转动轴62a与杆转动限制部50h接触,由于转动轴62a的制造上的尺寸偏差,杆部62b的前端位置相对于转动方向变得不稳定。其结果是,驱动侧齿轮46的与凸部46b的接触位置变得不稳定,使动力传递切换部52中的动力非传递状态的维持不稳定。在本实施方式中,因为避让部50t在其与转动轴62a之间形成间隙50v,所以能够减少转动轴62a的制造上的尺寸偏差的影响,能够使杆部62b的前端位置稳定。
支承面50u形成为与贯通孔50g的内周面的一部分齐平的面,从贯通孔50g延伸到位于贯通孔50g的上部的凸状部50n的上部。因此,转动轴62a被支承面50u沿着轴线方向支承。
<<<关于旋转限制部>>>
参照图11,旋转限制部62具备转动轴62a、杆部62b以及脚部62h。在杆部62b上设置有第一接触部62c、第二接触部62d以及弹簧保持部62e。弹簧保持部62e具备作为“施力部件接触部”的弹簧接触部62f和防弹簧脱落部62g。
如图4所示,旋转限制部62能转动地安装在从动侧齿轮50的上部。具体而言,旋转限制部62的转动轴62a及脚部62h插入到从动侧齿轮50的贯通孔50g及狭缝部50q(图8)。旋转限制部62构成为能够使转动轴62a相对于从动侧齿轮50转动。
标注符号C1(图24)的点表示旋转限制部62的转动轴62a的转动中心。在本实施方式中,旋转限制部62以转动轴62a的转动中心C1位于从动侧齿轮50的齿底圆50m的半径方向内侧的方式安装于从动侧齿轮50上。
如图11及图24所示,在本实施方式中,在转动轴62a的轴线方向上的一端设置有杆部62b,在另一端设置有脚部62h。在本实施方式中,杆部62b形成为从转动轴62a延伸的圆弧状杆。旋转限制部62被安装在从动侧齿轮50上时,在杆部62b上,在从动侧齿轮50的半径方向外侧形成有第二接触部62d。在本实施方式中,第二接触部62d构成为沿着从动侧齿轮50的圆周方向延伸的曲面。在杆部62b的前端形成有第一接触部62c及弹簧保持部62e。
如图24所示,旋转限制部62的杆部62b的弹簧保持部62e的弹簧接触部62f与扭簧60的另一端60b接触,并被扭簧60的另一端60b按压。在弹簧保持部62e,防弹簧脱落部62g隔着扭簧60的另一端60b设置于弹簧接触部62f的相反侧。防弹簧脱落部62g防止与弹簧接触部62f接触的扭簧60的另一端60b因旋转限制部62的旋转状态而从弹簧接触部62f分离后,扭簧60的另一端60b从弹簧保持部62e脱落。因此,能够用简单的结构保持扭簧60。
在本实施方式中,弹簧接触部62f设置于杆部62b的前端。在此,对弹簧接触部62f施力的扭簧60的弹力将图24中的顺时针方向的旋转力矩赋予旋转限制部62。所述旋转力矩的大小由从转动轴62a的中心C1到弹簧接触部62f的距离和扭簧60的弹力来决定。在本实施方式中,通过将弹簧接触部62f设置于杆部62b的前端,即使扭簧60的弹力较小,也可以获得大的扭矩。由此,当旋转限制部62的杆部62b与凸部46b分离时,可以通过扭簧60的弹力使杆部62b的前端可靠地返回与凸部46b接触之前的位置即被杆转动限制部50h限制的位置。
在本实施方式中,旋转限制部62接收扭簧60的弹力,以使杆部62b的第二接触部62d与从动侧齿轮50的杆转动限制部50h接触并按压杆转动限制部50h。即,旋转限制部62的杆部62b通过扭簧60的弹力被朝向从动侧齿轮50的半径方向外侧施力,限制其在第二接触部62d和杆转动限制部50h接触的位置向半径方向外侧的转动。
与此相对,当抵抗扭簧60的弹力将第二接触部62d朝向从动侧齿轮50的半径方向内侧按压时,旋转限制部62以转动轴62a为中心朝向从动侧齿轮50的半径方向内侧转动。当解除对第二接触部62d的向半径方向内侧的按压时,杆部62b通过扭簧60的弹力转动并返回到第二接触部62d和杆转动限制部50h接触的位置。
在图24中,标注符号F1的箭头表示扭簧60对弹簧接触部62f施力的方向。在本实施方式中,旋转限制部62的脚部62h从转动轴62a朝向扭簧60的另一端60b的与施力方向F1相反的方向延伸。具体而言,脚部62h从转动轴62a向从动侧齿轮50的半径方向内侧方向延伸。在此,与施力方向F1的相反的方向不仅仅是使施力方向F1反转180度的方向,而且作为力的矢量成分包含与施力方向F1相反的方向的矢量成分的方向也作为相反的方向。
在图25中,当扭簧60对弹簧接触部62f施力时,旋转限制部62以转动轴62a的轴线方向的中心C2为中心沿图25中的顺时针方向转动。但是,在本实施方式中,当旋转限制部62沿顺时针方向转动时,朝向与施力方向F1相反的方向延伸的脚部62h被脚部收容部50s按压,抑制转动轴62a的倾倒,限制旋转限制部62的旋转。而且,支承面50u与脚部62h同样,也通过限制旋转限制部62的转动并支承转动轴62a而限制转动轴62a向顺时针方向倾倒。
另外,通过将脚部62h构成为从转动轴62a向从动侧齿轮50的半径方向内侧方向延伸,与将脚部62h向从动侧齿轮50的半径方向外侧方向延伸的情况相比,可以加长脚部62h的长度。其结果是,使得转动轴62a难以倾倒。
<<<关于阀体>>>
参照图7、图13的(A)及图13的(B)对阀体56进行说明。如图13的(A)及图13的(B)所示,阀体56构成为圆盘状的部件。在阀体56的中央部设置有贯通孔56a。支轴54插入到贯通孔56a中。阀体56的下表面构成为与阀座构成部件34的阀座面34c滑动的滑动面56b。在阀体56上,滑动面56b的一部分被切去,构成为缺口部56c。
如图13的(B)所示,缺口部56c形成相对于阀体56的滑动面56b向上方侧凹陷的形状。此外,在缺口部56c设置有两处贯通孔56d。在本实施方式中,作为一个例子构成为,从从动侧齿轮50的下表面突出的未图示的凸台插入到贯通孔56d中,使从动侧齿轮50和阀体56能一体旋转。
另外,在阀体56上设置有节流孔56e,所述节流孔56e沿上下方向贯通并在滑动面56b上开口。在本实施方式中,节流孔56e在流体的路径中具有宽度比第一流体出口34a及第二流体出口34b窄的部位。此外,优选节流孔56e在流体的路径中具有宽度最窄的部位。
以上是阀门驱动装置10及阀体驱动机构30的主要构成,以下对阀体驱动机构30的阀体56的流体的控制及驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50的动力传递状态、动力非传递状态依次进行说明。
<<<关于阀体进行的流体控制>>>
参照图14~图17,对流体从流体入口28b向第一流体出口34a及第二流体出口34b的至少一方的流量控制进行说明。在图15的步骤S0中,驱动侧齿轮46相对于从动侧齿轮50位于原点位置。此外,稍后将描述原点位置处的驱动侧齿轮46的齿和从动侧齿轮50的齿的关系。
如图15所示,在步骤S0(原点位置)中,阀体56的缺口部56c位于第一流体出口34a及第二流体出口34b的上方。因此,由于阀体56是没有关闭第一流体出口34a及第二流体出口34b的状态,所以第一流体出口34a及第二流体出口34b处于开口的状态。由此,从流体入口28b供应到阀室32内的流体通过第一流体出口34a及第二流体出口34b流到第一流出管16及第二流出管18(参照图14的开闭模式)。
接着,驱动电动机24使其旋转,使转子40及驱动侧齿轮46沿第一方向R1旋转。此时,与驱动侧齿轮46啮合的从动侧齿轮50也从动旋转(图15中的顺时针方向),进入到步骤S1(图15的中央的图)的状态。通过从动侧齿轮50的从动旋转,阀体56相对于阀座构成部件34以滑动面56b与阀座面34c密合的状态沿图15中的顺时针方向滑动。在步骤S1中,由于缺口部56c位于第一流体出口34a及第二流体出口34b的上方,所以第一流体出口34a及第二流体出口34b处于开口的状态,即图14中的打开模式。
如图15的下图所示,当使驱动侧齿轮46进一步沿第一方向R1旋转时,从步骤S1的状态转换到步骤S2的状态。在所述状态下,节流孔56e位于第一流体出口34a的上方,缺口部56c位于第二流体出口34b的上方。第一流体出口34a处于由节流孔56e限制从第一流体出口34a流出的流体的流量的状态。
即,与如步骤S0及步骤S1那样从完全开口的状态的第一流体出口34a流出的流体的流量相比,从由节流孔56e限制的状态的第一流体出口34a流出的流体的流量减少。即,成为图14的步骤S2中的微开模式。第二流体出口34b是开口的状态,所以成为打开模式。
接着,如图16的上图所示,当使驱动侧齿轮46进一步沿第一方向R1旋转时,从步骤S2的状态转换到步骤S3的状态。在所述状态下,节流孔56e脱离第一流出口34a的上方的位置。第一流体出口34a被阀体56的滑动面56b覆盖而关闭。因此,第一流体出口34a成为关闭模式(图14),阻挡流体从阀室32向第一流出管16的路径。另一方面,缺口部56c位于第二流体出口34b的上方。因此,第二流体出口34b开口,成为打开模式(图14)。
接着,如图16的中央图所示,当使驱动侧齿轮46进一步沿第一方向R1旋转时,从步骤S3的状态转换到步骤S4的状态。在所述状态下,第一流体出口34a被阀体56的滑动面56b覆盖而关闭。因此,第一流体出口34a从步骤S3起继续维持关闭模式(图14)状态,维持从阀32向第一流出管16的流体路径被阻挡的状态。
此外,节流孔56e位于第二流体出口34b的上方。因此,第二流体出口34b是从第二流体出口34b流出的流体的流量由节流孔56e限制的状态,成为图14的步骤S4中的微开模式。
接着,如图16的下图所示,当使驱动侧齿轮46进一步沿第一方向R1旋转时,从步骤S4的状态转换到步骤S5的状态。在步骤S5的状态下,第一流体出口34a及第二流体出口34b被阀体56的滑动面56b覆盖而处于关闭的状态。即,成为图14的步骤S5的关闭模式。在所述状态下,成为从阀室32到第一流出管16及第二流出管18的流体路径被阻挡的状态。
接着,如图17所示,当使驱动侧齿轮46进一步沿第一方向R1旋转时,从步骤S5的状态转换到步骤S6的状态。在步骤S6的状态下,缺口部56c再次位于第一流体出口34a的上方。因此,第一流体出口34a成为完全打开的状态,成为图14中的打开模式。另一方面,第二流体出口34b维持被阀体56的滑动面56b覆盖而关闭的状态,因此,维持从阀室32向第二流出管18的流体路径被阻挡的状态。即,在图14的步骤S6中成为关闭模式。
在本实施方式中,由电动机24使阀体56相对于阀座构成部件34旋转,由此,可以将第一流体出口34a及第二流体出口34b分别切换为打开的状态、微开的状态、关闭的状态。可以调整从阀室32流出到第一流出管16及第二流出管18的每一个的流体的流量。
<<<关于动力传递切换部中的从动力传递状态向动力非传递状态的切换>>>
在图18及图19中对阀体驱动机构30的动力传递切换部52的原点位置恢复动作进行说明。在步骤S7中,驱动侧齿轮46沿第二方向R2旋转。在步骤S7的状态下,驱动侧齿轮46的啮合部46a与从动侧齿轮50的啮合部50a啮合。此外,步骤S7是使驱动侧齿轮46沿第一方向R1侧旋转并使从动侧齿轮50从动旋转,之后,将旋转方向切换为第二方向侧并返回原点位置的中途状态。
另外,当从步骤S7转换到步骤S8时,驱动侧齿轮46相对于从动侧齿轮50返回原点位置。在此,原点位置是指驱动侧齿轮46的齿轮部46a和从动侧齿轮50的啮合部50a的啮合状态被解除,齿轮部46a位于从动侧齿轮50的非啮合部50b内的状态。在所述状态下,在驱动侧齿轮46沿第二方向旋转的情况下,成为动力不从驱动侧齿轮46向从动侧齿轮50传递的动力非传递状态。
具体而言,参照步骤S7~步骤S12的图,当驱动侧齿轮46沿第二方向R2侧旋转时,四个凸部46b也沿第二方向R2旋转。随着从步骤S7进入步骤S9,与旋转限制部62的第二接触部62d对置的凸部46b随着向第二方向R2侧的旋转而接近第二接触部62d,在步骤S9中与第二接触部62d接触。
当驱动侧齿轮46进一步沿第二方向R2旋转时,与第二接触部62d接触的凸部46b也欲向第二方向R2侧旋转。此时,如步骤S10及步骤S11所示,凸部46b抵抗扭簧60的弹力而按压第二接触部62d。其结果是,旋转限制部62以转动轴62a为中心朝向从动侧齿轮50的半径方向内侧转动。
之后,如步骤S11及步骤S12所示,当驱动侧齿轮46进一步沿第二方向R2旋转时,按压在第二接触部62d的凸部46b从第二接触部62d分开。其结果是,旋转限制部62利用扭簧60的弹力朝向半径方向外侧转动,转动到第二接触部62d与从动侧齿轮50的杆转动限制部50h接触的位置。
在本实施方式中,在驱动侧齿轮46的齿轮部46a位于从动侧齿轮50的非啮合部50b内的状态下,使驱动侧齿轮46沿第二方向R2侧旋转时,凸部46b与旋转限制部62的第二接触部62d间歇性地重复接触和分开,另一方面,齿轮部46a在非啮合部50b内持续空转。因此,能够防止动力非传递状态下的驱动侧齿轮46的齿和从动侧齿轮50的齿不经意地接触,能够防止齿轮彼此碰撞时的碰撞音的发生。
通过齿轮部46a在非啮合部50b内持续空转,驱动侧齿轮46的齿轮部46a和从动侧齿轮50的啮合部50a的啮合状态被解除的状态继续。其结果是,电动机24的动力不从驱动侧齿轮46向从动侧齿轮50传递的动力非传递状态被维持。因此,能够降低电动机24中发生失步的可能性,能够抑制因失步引起的噪音。
<<<关于第二旋转限制部>>>
参照图23的(A)及图23的(B),对第二旋转限制部50k进行说明。图23的(A)及图23的(B)表示从步骤S10到步骤S11之间的驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50的关系。在图23的(A)中,当凸部46b与旋转限制部62的第二接触部62d接触并且按压第二接触部62d时,凸部46b向第二方向R2侧旋转,因此将第二接触部62d以向图23的(A)中的逆时针方向旋转的方式进行按压。
在此,由凸部46b按压的第二接触部62d与从动侧齿轮50一起向图23的(A)及图23的(B)中的逆时针方向旋转。在本实施方式中,在从动侧齿轮50上,在非啮合部50b的第一方向R1方向侧设置有第二旋转限制部50k。当从动侧齿轮50与第二接触部62d一起向图23的(A)中的逆时针方向旋转时,第二旋转限制部50k与位于非啮合部50b内的驱动侧齿轮46的齿轮部46a的齿接触(图23的(A))。
当第二旋转限制部50k与齿轮部46a的齿轮接触时,从动侧齿轮50向图23的(A)及图23的(B)中的逆时针方向的旋转被限制。而且,即使驱动侧齿轮46在所述状态下继续向第二方向R2侧旋转,第二旋转限制部50k也保持与齿轮部46a的任何齿接触的状态(图23的(B)),因此,从动侧齿轮50的旋转限制状态被维持。由此,驱动侧齿轮46的齿轮部46a可以在非啮合部50b内空转,能够维持动力非传递状态。
<<<关于第二接触部>>>
另外,在图26的(A)以及图26的(B)中,对将第二接触部62d构成为曲面的优点进行说明。图26的(A)表示将第二接触部形成为直线状的旋转限制部66。旋转限制部66具备转动轴66a、杆部66b以及第二接触部66c。图26的(A)表示具有直线状的杆部66b的旋转限制部66的转动状态的位移,图26的(B)表示本实施方式的旋转限制部62的转动状态的位移。
在图26的(A)中,当与凸部46b接触时,直线状的第二接触部66c向从动侧齿轮50的半径方向内侧转动。与第二接触部66c接触的凸部46b沿着直线状的第二接触部66c向第二方向R2侧转动。此时,直线状的第二接触部66c成为被推入从动侧齿轮50的半径方向内侧的状态,直到其刚好与凸部46b分离之前。当凸部46b和第二接触部66c分离时,旋转限制部66利用未图示的扭簧60的弹力转动转动量W1,直到转动到第二接触部66c与杆转动限制部50h接触的位置。此外,图26的(A)中的双点划线示意性表示与杆转动限制部50h接触的第二接触部66c和所述状态下的凸部46b的位置。
另一方面,在图26的(B)中,当构成为曲面的第二接触部62d与凸部46b接触时,被转动到从动侧齿轮50的半径方向内侧。当驱动侧齿轮46向第二方向R2侧转动时,凸部46b在与第二接触部62d滑动的同时移动。此时,第二接触部62d是沿着从动侧齿轮50的圆周方向的曲面,所以在凸部46b向第二方向R2侧转动的同时,从被推入从动侧齿轮50的半径方向内侧的状态逐渐返回到半径方向外侧。而且,当凸部46b从第二接触部62d分离时,第二接触部62d转动转动量W2,直到返回到与杆转动限制部50h接触的位置。另外,图26的(B)中的双点划线示意性表示与杆转动限制部50h接触的第二接触部62d和所述状态下的凸部46b的位置。
在此,由于旋转限制部62从凸部46b从第二接触部62d分离之前的状态开始朝向半径方向外侧转动,所以与旋转限制部66的旋转量W1相比,可以减小凸部46b向与第二接触部62d分离时的半径方向外侧的转动量W2。其结果是,可以缓和第二接触部62d与杆转动限制部50h接触时的冲击,能够抑制冲击音(噪音)。
<<<关于从动力非传递状态向动力传递状态的切换>>>
接着,参照图20及图21对从动力非传递状态向动力传递状态的切换进行说明。在本实施方式中,如步骤S13所示,在驱动侧齿轮46的齿轮部46a位于从动侧齿轮50的非啮合部50b内的状态即动力非传递状态下,使驱动侧齿轮46与原点位置一致。另外,驱动侧齿轮46的原点定位通过按规定的励磁图案对定子36励磁来进行。
在步骤S14中,当驱动侧齿轮46开始第一方向R1侧的旋转时,凸部46b与旋转限制部62的第一接触部62c接触,将旋转限制部62及从动侧齿轮50向图20中的顺时针方向按压。在此,与第一接触部62c接触的凸部46b在与第一接触部62c交叉的方向上朝向转动轴62a侧按压第一接触部62c,因此,旋转限制部62不能转动。其结果是,从动侧齿轮50经由旋转限制部62的第一接触部62c被凸部46b按压,沿图20中的顺时针方向旋转。
由此,如步骤S15所示,驱动侧齿轮46的齿轮部46a的齿从从动侧齿轮50的非啮合部50b中脱离出来,开始与啮合部50a的齿啮合。由此,动力传递切换部52从动力非传递状态切换到动力传递状态。而且,当驱动侧齿轮46向第一方向R1侧转动时,如步骤S16所示,通过齿轮部46a的齿和啮合部50a的齿的啮合,从动侧齿轮50继续向图21中的顺时针方向转动。
另外,如步骤S17所示,通过使驱动侧齿轮46向第一方向R1侧旋转,能够使从动侧齿轮50向图21中的顺时针方向旋转,并且能够执行阀体56的步骤S1到步骤S6的动作。
接着,参照图22,说明原点位置(图20的步骤S13的状态)的驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50的关系。在本实施方式中,当驱动侧齿轮46位于原点位置时,凸部46b位于与旋转限制部62的第一接触部62c对应的位置。在此,在驱动侧齿轮46的圆周方向上与凸部46b对应的位置形成有锁止避免齿46c。
在图22中,由点划线表示的圆弧表示驱动侧齿轮46的齿轮部46a的锁止避免齿46c以外的齿的齿顶圆。在图22中,在驱动侧齿轮46位于原点位置的状态下,从动侧齿轮50的啮合部50a和非啮合部50b的边界的齿50j位于与锁止避免齿46c以外的齿顶圆干涉的位置。
在所述状态下,在锁止避免齿46c的位置配置有锁止避免齿46c以外的齿的情况下,当驱动侧齿轮46要向第一方向旋转时,有时从动侧齿轮50的齿50j和配置于锁止避免齿46c的位置的锁止避免齿46c以外的齿接触,驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50成为锁止状态。
在本实施方式中,当驱动侧齿轮46位于原点位置时,驱动侧齿轮46的锁止避免齿46c配置成接近从动侧齿轮50的齿50j。由此,锁止避免齿46c的齿顶圆小于锁止避免齿46c以外的齿顶圆,因此,能够在从动侧齿轮50的齿50j和驱动侧齿轮46的锁止避免齿46c之间设置间隙64。通过形成间隙64,能够避免驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50的锁止状态。其结果是,在动力传递切换部52中可以顺畅地进行从驱动侧齿轮46和从动侧齿轮50的动力非传递状态向动力传递状态的切换,能够抑制异常动作(驱动侧齿轮46的齿轮部46a的位置相对于激磁图案的偏差)及故障的发生。
如上所述,在本实施方式中,动力传递切换部52的旋转限制部62构成为,驱动侧齿轮46沿第一方向旋转的情况下,允许从动侧齿轮50的旋转,驱动侧齿轮46沿第二方向旋转的情况下,限制从动侧齿轮50的旋转。即,作为离合器机构构成。通过利用已知的离合器机构构成本实施方式中的旋转限制部62,可以缩短设计时间及降低成本。
本实施方式中的旋转限制部62在驱动侧齿轮46沿第一方向旋转时,从驱动侧齿轮46向从动侧齿轮50传递动力,在驱动侧齿轮46沿第二方向旋转时,切断从驱动侧齿轮46向从动侧齿轮50的动力传递,因此,仅切换驱动侧齿轮46的旋转方向,就可以切换动力传递状态,可以简化旋转限制部62的构成。
<异物进入抑制部>图27~图31
接着,对异物进入抑制部的具体结构进行详细说明,所述异物进入抑制部是在阀门驱动装置10设置于流过其内部流动的流体含有铜粉等异物的流体路径上的情况下,为了减少异物进入阀体驱动机构30的执行动力传递切换的部分(动力传递切换部52)而导致故障的可能性而设置的。
图27及图29是从具备本发明实施方式的异物进入抑制部的阀体驱动机构30的上方观察的立体图。在本实施方式中,旋转限制部62的杆部62b进行与驱动侧齿轮46的旋转移动的凸部46b接触的动作和抵抗扭簧60的上述弹力而转动并从与杆转动限制部50h的接触位置离开的动作。具备异物进入抑制部63,其覆盖构成进行所述动作的杆部62b和杆转动限制部50h之间的区域53。
区域53是由杆部62b的第二接触部62d和杆转动限制部50h的相互对置的面组成的区域(也参照后述的图33)。就所述区域53而言,因为当杆部62b转动并从与杆转动限制部50h的接触位置离开时,上述区域的开口面积变大,所以当流过阀门驱动装置10内的液体中含有铜粉等异物时,所述异物有可能进入区域53内。
在本实施方式中,如上所述,以覆盖区域53的方式设置有异物进入抑制部63。通过所述异物进入抑制部63,即使在阀门驱动装置10设置于含有铜粉等异物的流体路径上的情况下,也能够抑制上述异物进入区域53。由此,可以减少杆部62b不能返回到与杆转动限制部50h的本来的上述接触位置的状态的可能性。因此,可以减少动力传递切换部52因所述异物而引起故障的可能性。
基于图30,说明本实施方式的异物进入抑制部63的结构的一个例子。所述异物进入抑制部63与旋转限制部62的杆部62b一体设置。具体而言,异物进入抑制部63以从同图的上方覆盖区域53的方式呈伞状鼓出设置于杆部62b的第二接触部62d的同图中的上方的位置。
如图28所示,异物进入抑制部63的背面63b以余隙g与凸状部50n的顶面51对置。在图28中,为了便于在图中识别余隙g而将其放大表示,但从抑制异物进入的观点来看,优选所述余隙g尽可能小。此外,弹簧保持部62e是除去了图11的结构中的防弹簧脱落部62g的结构。
这样,异物进入抑制部63设置于杆部62b,因此,能够以简单的结构抑制异物的进入且易于制造。
基于图31的(A)和图31的(B),对本实施方式的异物进入抑制部63的大小(尺寸)进行说明。在本实施方式中,异物进入抑制部63形成为在杆部62b与杆转动限制部50h相接的状态(同图(A))下,从成为杆转动限制部50h的对应的位置的外廓线83位于从动侧齿轮50的半径方向内侧(未露出到半径方向外侧)的形状。在从动侧齿轮50的外廓线83的外侧通常配置有其它部件,因此规定异物进入抑制部63的大小的上限,以使其不与所述“其它部件”发生干扰。
具体而言,在图31的(A)中,凸状部50n的顶面51的大部分由异物进入抑制部63从同图的上方覆盖。图31的(B)是杆部62b被驱动侧齿轮46的凸部46b按压而抵抗扭簧60的上述弹力进行转动的状态,但即使在所述转动的状态下,顶面51也只是稍微露出。因此,异物进入区域53的可能性很小。
在异物进入抑制部63的大小不能如图31的(A)(B)所示的那样较大地形成的情况下,可以缩小。在这种情况下,优选异物进入抑制部63形成为在杆部62b的上述接触位置及离开上述接触位置的位置的任何位置连续覆盖区域53的形状。即,如图31的(A)和图31的(B)所示,即使没有大幅伸出并覆盖区域53的部分,在杆部62b转动并且区域53的开口面积处于最大的状态(图31的(B))下,只要是覆盖所述状态的区域53的大小。就可以抑制异物进入。
此外,作为异物进入抑制部63的尺寸,只要是在杆部62b与杆转动限制部50h相接的状态(同图31的(A))下,覆盖所述状态的区域53的尺寸(最小尺寸)以上即可。换言之,在杆部62b转动并且区域53的开口面积处于最大的状态(图31的(B))下,也可以是不部分覆盖所述状态的区域53的尺寸。即使是上述“最小的尺寸”,也可以说对于异物进入区域53的抑制效果比完全没有设置异物进入抑制部63的结构相比抑制效果好,因此,在希望形成小尺寸的情况下,也可以是所述程度的尺寸。
<异物进入抑制部的不同实施方式>图32
基于图32,异物进入抑制部163的不同实施例的一个例子进行说明。在图27~图31的实施方式中,说明了异物进入抑制部63一体设置于杆部62b的结构,但也可以与杆部62b单独设置。在图32的实施方式中,异物进入抑制部163一体设置于保持部件58。异物进入抑制部163从保持部件58的凸缘部58a延伸设置到区域53的上方,并且覆盖区域53,抑制异物进入。
通过所述异物进入抑制部163,也能够抑制所述异物进入区域53。由此,可以减少杆部62b无法返回到与杆转动限制部50h的本来的上述接触位置的状态的可能性。
此外,异物进入抑制部163作为设置于杆部62b的结构,当然不限于设置于保持部件58的结构。如果空间上可能,则也可以设置为专用的新部件。
<干扰避免部>图33~图35
接着,对干扰避免部的具体结构进行详细说明,所述干扰避免部是为了能够减少所述异物进入区域53而导致所述故障的可能性而设置的。
图33是从上方观察具有旋转限制部62的阀体驱动机构30的主要部分的俯视图,所述旋转限制部62具备本发明实施方式的干扰避免部。
图33的(A)表示在本实施方式中,旋转限制部62的杆部62b与凸状部50n的杆转动限制部50h接触,杆部62b转动前的状态。即,是沿第二方向R2旋转的驱动侧齿轮46的凸部46b与杆部62b的第二接触部62d接触之前的状态。
另一方面,图33的(B)表示杆部62b离开杆转动限制部50h并转动的状态。即,是向第二方向R2旋转的驱动侧齿轮46的凸部46b与杆部62b的第二接触部62d接触并按压杆部62b,使杆部62b转动的状态。通过使凸部46b从所述图的状态进一步沿第二方向R2旋转,凸部46b脱离杆部62b的第二接触部62d。
在本实施方式中,将驱动侧齿轮46转动时凸部46b的上述半径方向上的前端创建的圆的轨迹(双点划线)设为第一圆轨迹80。将凸部46b向第一方向R1旋转而与第一接触部62c接触时的第一接触部62c的从动侧齿轮50的半径方向上的前端62j创建的圆的轨迹(点划线)设为第二圆轨迹90。
而且,杆部62b的第二接触部62d位于由第一圆轨迹80创建的第一圆80(使用与第一圆轨迹相同的符号)和第二圆轨迹90创建的第二圆90(使用与第二圆轨迹相同的符号)包围的干扰区域85。是在第一接触部62c侧的部分存在干扰避免部62k的形状。
在此,“第二接触部分62d是……在干涉区域85中的第一接触部62c侧的部分存在干扰避免部62k的形状”中的“干扰避免部62k”,意味着在成为与凸部46b接触的对方的杆部62b的第二接触部62d设置有相对于凸部46b的后退形状,在所述后退形状的部分,凸部46b与杆部62b非接触。即,意味着在干扰区域85中,在第二接触部62d的第一接触部62c侧的部分存在凸部46b成为非接触的间隙的形状。
根据本实施方式,杆部62b是在其第二接触部62d存在干扰避免部62k的形状,因此,通过驱动侧齿轮46的旋转,凸部46b与杆部62b的第二接触部62d抵接的定时比不存在干扰避免部62k的形状延迟。由此,杆部62b的上述接触及分离的动作中的处于“离”状态的时间比不存在干扰避免部62k的形状短。由于在上述动作中的“接”的状态下,在结构上来讲,上述异物不能进入区域53,所以如果上述“离”的状态的时间变短,则上述异物就相应地难以进入区域53。
因此,即使在阀门驱动装置10被设置于含有铜粉等异物的流体路径上的情况下,上述“离”状态的时间因存在干扰避免部62k的形状而变短,能够抑制上述异物进入区域53。因此,能够减少杆部62b无法返回到本来的上述接触位置的可能性。由此,能够减少动力传递切换部52因上述异物而引起故障的可能性。
基于图33的(A)和图33的(B),对本实施方式的干扰避免部62k的结构的一个例子进行说明。所述干扰避免部62k形成为凸部46b可滑动的曲面,所述凸部46b供从第二接触部62d的干扰避免部62k的部分连接到第一接触部62c的前端62j的部分62m抵接。
在凸部46b通过驱动侧齿轮46的旋转而旋转移动并面对与第二接触部62d的干扰避免部62k对应的部分时,最初,是与第二接触部62d非接触的状态(图33的(A))。之后,通过凸部46b朝向第一接触部62c侧移动,相对于第二接触部62d从非接触的状态变为接触的状态。当变为所述接触状态时,凸部46b经由上述连接部分62m开始按压第二接触部分62d。
而且,杆部62b被旋转移动的凸部46b按压,抵抗上述弹力以转动轴62a为支点转动。由此,杆部62b离开与杆转动限制部50h的接触位置(图33的(B))。
此时,在本实施方式中,从与干扰避免部62k对应的部分连接到第一接触部62c的部分62m是凸部46b可滑动的曲面,因此,杆部62b可以平滑地转动。因此,其转动动作稳定。
此外,虽然上述连接的部分62m的可滑动的曲面优选为平坦面,但是不限定于平坦面,只要凸部46b可以滑动即可。
基于图33的(A)和图33的(B),对具备本实施方式的干扰避免部62k的杆部62b的具体结构(形状)进行说明。
在本实施方式中,杆部62b形成为与杆转动限制部50h对置的部位的面整体大致均匀地面接触的曲面,直到杆转动限制部50h的、杆部62b的延伸方向上的前端位置55。而且,杆转动限制部50h的前端位置55形成为作为与杆部62b的基点的接触位置55(使用与前端位置相同的符号)。
在本实施方式中,干扰避免部62k在杆部62b的与杆转动限制部50h的接触位置55和第一接触部62c之间构成为凹部57。
此外,不用说,凹部57的形状不限于如图33的形状,即通过从前端位置55朝向上述连续的部分62m逐渐下降的倾斜面整体上大致对称的形状。例如,凹部57的形状也可以是从前端位置55沿从动侧齿轮50的半径方向后退之后,大致垂直地变更方向并与上述相连的部分62m连接的形状。
根据本实施方式,由于由凹部57构成干扰避免部62k,所以在使杆部62b的与杆转动限制部50h的接触状态及接触位置稳定的状态下,可以由凹部57容易地实现上述定时的延迟。
接着,基于图34和图35,将杆部62b不具有干扰避免部62k的情况(图34的上段、图35的虚线图表)和具有干扰避免部62k的情况(图34的下段、图35的实线图表)进行比较,说明驱动侧齿轮46的旋转角度即凸部46b的旋转位置和杆部62b的转动位置的关系。
在图34中,从左端的1号(在图34中,用○包围)向右端的8号按照步骤(step)1~8进行动作。凸部46b在各自的定时与杆部62b的第二接触部62d接触并按压使之转动,转动角度经过最大转动状态,凸部46b脱离与杆部62b的第二接触部62d的接触状态而到达第一接触部62c侧。
为了能够基于图34和图35理解,在步骤1的原点位置,凸部46b与杆部62b都是非接触的。
在没有干扰避免部62k的杆部62b,如图34的上段所示,在步骤1之后立即旋转的凸部46b与杆部62b接触,使杆部62b抵抗上述弹力而转动。因此,区域53由于在步骤1之后,上述开口面积立即变大,因此异物容易进入。区域53的开口面积变大的时间是从步骤1到步骤7之间。
另一方面,如图34的下段所示,在干扰避免部62k具有的杆部62b,从步骤1到步骤3的之前的期间,由于存在干扰避免部62k,所以凸部46b不与杆部62b接触。凸部46b在步骤3的位置与杆部62b接触,然后使杆部62b转动。
由此,区域53使所述开口面积变大,但区域53的开口面积变大的时间是从步骤3到步骤7之间。
因此,在干扰避免部62k具有的杆部62b,异物容易进入区域53的时间缩短了从步骤1到步骤3之间的量。
图35用图表表示在干扰避免部62k具有的杆部62b,异物容易进入区域53的时间变短步骤1到步骤3之间的量。为了能够基于所述图表理解,根据本实施方式,通过存在干扰避免部62k的形状,上述“离”的状态的时间变短,能够抑制上述异物进入区域53。
另外,在本实施方式中,如图35的实线(避免部:有)的图表所示,在驱动侧齿轮46沿第二方向R2旋转的同时,凸部46b推动杆部62b的第二接触部62d,由此,杆部62b以转动轴62a为转动支点转动,凸部46b脱离第二接触部62d时的杆部62b的旋转角度变为最大值。
在本实施方式中,由于是凸部46b脱离第二接触部62d时的杆部62b的转动角度变为最大值的结构,所以不必使杆部62b像没有干扰避免部62k的杆部62b的转动角度(图35的虚线(避免部:无)的图表)那样过度转动。由此能够简化结构。
另外,在本实施方式中,电动机24是步进电动机。而且,在相对于杆部62b的转动角度的最大值的步骤的下一个步骤中构成为凸部46b从第二接触部62d脱离。
通过所述构成,在相对于杆部62b的转动角度的最大值的步骤的下一个步骤中,凸部46b从第二接触部62d脱离,因此能够简化设计及动作控制。
<异物进入抑制部+干扰避免部>图29、图31、图34的下段
如图29、图31及图34的下段所示,在本实施方式中,杆部62b具备异物进入抑制部63和干扰避免部62k两者。如通过图31可以理解的那样,在杆部62b与凸部46b非接触并且处于转动前的状态(图31的(A))和杆部62b与凸部46b接触并且转动到最大角度的状态(图31的(B))的任何状态下,区域53被异物进入抑制部63大幅度覆盖。
因此,通过具备异物进入抑制部63并且存在干扰避免部62k的形状,能够进一步抑制上述异物进入区域53,因此,能够进一步减少动力传递切换部52因上述异物引起故障的可能性。
此外,在本实施方式中,如图29、图31及图34的下段所示,干扰避免部62k由上述说明的凹部57构成。通过这样构成为凹部57,在具有异物进入抑制部63和干扰避免部62k两者的两结构中也可获得基于凹部结构的上述说明的效果。
<<<实施方式的变更方式>>>
(1)在本说明书中,正如开始时提到的那样,为了便于说明,将异物进入抑制部63和干扰避免部62k的具体结构的说明放到后面,首先,基于图1~图26对可以降低阀体驱动时的噪音,可以同时进行顺畅的动力传递切换的阀门驱动装置的结构进行了说明。然后,基于图27~图35对异物进入抑制部63、干扰避免部62k以及具备其双方63、62k的结构进行了说明。
在本发明的各方式的特征构成中,关于记载于图1~图26中且在此说明的内容,在图27~图35的实施方式的说明中,因为是同样的构成且重复,所以省略其说明。
例如,在区域53是具有图24中所记载的间隙50v的结构的情况下,即使是杆部62b被所述弹力推到杆转动限制部50h的接触状态,所述异物也有可能进入。当针对所述结构的区域53应用本发明时,可以说其效果很好。
(2)在本实施方式中,作为“施力部件”的一个例子,设为由扭簧60对旋转限制部62施力的构成,但也可以代替所述构成,由板簧等构成施力部件。
(3)在本实施方式中,设为通过在动力传递切换部52中切换凸部46b和旋转限制部62的卡合状态(与第一接触部62c或第二接触部62d的接触)切换动力传递的构成,但也可以代替所述构成设为在旋转限制部62设置已知的棘轮机构使驱动侧齿轮46空转的构成。
(4)在本实施方式中,设为在从动侧齿轮50的下表面50r设置脚部收容部50s来收容脚部62h的构成,但也可以代替所述构成设为不在下表面50r设置脚部收容部50s,而是能转动的配置脚部62h使其从下表面50r突出并与下表面50r接触的构成。
(5)在本实施方式中,将脚部62h构成为沿与扭簧60的施力方向相反的方向延伸的单个脚部,但也可以代替所述构成而设为具备多个脚部的构成,例如也可以具备沿扭簧60的施力方向延伸的脚部。
另外,本发明不限于上述实施例,在权利要求所记载的发明的范围内,可以进行各种变形,这些变形也包含在本发明的范围内。
Claims (13)
1.一种阀门驱动装置,具有驱动阀体的阀体驱动机构,所述阀门驱动装置的特征在于,
所述阀体驱动机构具备:
驱动侧齿轮,由电动机驱动旋转;
从动侧齿轮,在与所述驱动侧齿轮啮合的状态下,通过所述驱动侧齿轮的旋转使所述阀体旋转;
动力传递切换部,能切换所述驱动侧齿轮与所述从动侧齿轮啮合而将所述电动机的动力向所述从动侧齿轮传递的动力传递状态、和解除所述驱动侧齿轮与所述从动侧齿轮的啮合状态的动力非传递状态,
所述动力传递切换部具备:
至少一个凸部,形成于所述驱动侧齿轮上,并且朝向所述驱动侧齿轮的半径方向突出;
旋转限制部,相对于所述从动侧齿轮能转动地安装于所述从动侧齿轮上,并且能够与所述凸部卡合,
所述旋转限制部具有:
转动轴,插入到所述从动侧齿轮中;
杆部,从所述转动轴沿所述从动侧齿轮的圆周方向延伸设置,并且朝向所述从动侧齿轮的半径方向外侧接受作用力,
其中,所述从动侧齿轮具有杆转动限制部,与所述杆部接触,限制所述旋转限制部向所述从动侧齿轮的半径方向外侧的转动,
所述杆部进行与所述凸部接触的动作、和抵抗所述作用力进行转动而离开与所述杆转动限制部的接触位置的动作,
所述阀门驱动装置具备异物进入抑制部,所述异物进入抑制部覆盖形成在所述杆部和所述杆转动限制部之间的区域;
其中,所述异物进入抑制部设置于所述杆部;
所述异物进入抑制部形成为:在所述杆部的所述接触位置及从所述接触位置离开的位置的任何位置,均连续覆盖所述区域的形状。
2.根据权利要求1所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述异物进入抑制部形成为:在所述杆部与所述杆转动限制部相接的状态下,相对于所述杆转动限制部的对应的位置位于半径方向内侧的形状。
3.根据权利要求1所述的阀门驱动装置,其特征在于,
在所述杆转动限制部限制了所述旋转限制部的转动的状态下,所述杆转动限制部在所述杆转动限制部和所述转动轴之间形成有间隙。
4.根据权利要求1所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述杆部具备第一接触部及第二接触部,当所述驱动侧齿轮向第一方向旋转时,所述第一接触部与所述凸部接触,当所述驱动侧齿轮向与所述第一方向相反的方向即第二方向旋转时,所述第二接触部与所述凸部接触,
当所述凸部与所述第一接触部接触时,所述杆部被所述凸部按压使所述从动侧齿轮旋转,所述驱动侧齿轮的齿和所述从动侧齿轮的齿啮合,成为所述动力传递状态,
当所述凸部与所述第二接触部接触时,所述杆部抵抗所述作用力,向半径方向内侧转动,所述驱动侧齿轮的齿不与所述从动侧齿轮的齿啮合,所述驱动侧齿轮空转,成为所述动力非传递状态。
5.根据权利要求4所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述杆部的所述第二接触部形成为曲面,所述曲面在所述从动侧齿轮的半径方向上位于外周侧,且沿着所述从动侧齿轮的圆周方向延伸。
6.根据权利要求4所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述从动侧齿轮具备防带转部,在所述凸部与所述第二接触部接触并且所述杆部抵抗所述作用力向所述半径方向内侧转动时,所述防带转部限制所述第二接触部被所述凸部向所述凸部的旋转方向按压使得所述从动侧齿轮向与所述驱动侧齿轮的旋转方向对应的旋转方向旋转。
7.根据权利要求4所述的阀门驱动装置,其特征在于,
将所述驱动侧齿轮转动时,所述凸部在所述半径方向上的前端形成的圆轨迹设为第一圆轨迹,将所述凸部向所述第一方向旋转并与所述第一接触部接触时的所述第一接触部的所述从动侧齿轮的半径方向上的前端形成的轨迹设为第二圆轨迹,
所述第二接触部是在由所述第一圆轨迹形成的第一圆和所述第二圆轨迹形成的第二圆包围的干扰区域中,在所述第一接触部侧存在干扰避免部的形状。
8.根据权利要求7所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述干扰避免部在所述杆部的与所述杆转动限制部的接触位置和所述第一接触部之间由凹部构成。
9.根据权利要求1所述的阀门驱动装置,其特征在于,
在所述从动侧齿轮上形成有凸状部,所述凸状部在半径方向外侧且所述从动侧齿轮的轴线方向上从所述从动侧齿轮的一侧的表面突出,
在所述凸状部中,在所述从动侧齿轮的半径方向内侧形成有所述杆转动限制部。
10.根据权利要求1所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述旋转限制部具有脚部,所述脚部在所述转动轴的轴线方向上设置于所述转动轴的与所述杆部相反侧,
所述脚部限制对所述杆部施加的所述作用力造成的所述转动轴的倾斜。
11.根据权利要求10所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述脚部向与所述杆部被施力的方向相反的方向延伸。
12.根据权利要求10所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述脚部从所述转动轴朝向所述从动侧齿轮的半径方向内侧延伸。
13.根据权利要求11所述的阀门驱动装置,其特征在于,
所述脚部从所述转动轴朝向所述从动侧齿轮的半径方向内侧延伸。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-226715 | 2018-12-03 | ||
JP2018226715A JP7137452B2 (ja) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | バルブ駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111255905A CN111255905A (zh) | 2020-06-09 |
CN111255905B true CN111255905B (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=70681418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911210813.2A Active CN111255905B (zh) | 2018-12-03 | 2019-12-02 | 阀门驱动装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11268624B2 (zh) |
JP (1) | JP7137452B2 (zh) |
KR (1) | KR102273279B1 (zh) |
CN (1) | CN111255905B (zh) |
DE (1) | DE102019132421A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7057243B2 (ja) * | 2018-07-12 | 2022-04-19 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ駆動装置 |
WO2024097411A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-10 | Revive Electronics, LLC | Methods and apparatuses for drying electronic devices |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2465033A (en) * | 1945-12-04 | 1949-03-22 | Warren R Ocheltree | Pump jack gearing |
US2806486A (en) * | 1953-12-22 | 1957-09-17 | U S Flexible Metallic Tubing C | Automatic control for manifold valve with selective by-pass rotor |
JPS5615993B2 (zh) | 1973-12-28 | 1981-04-14 | ||
ITBO20030530A1 (it) * | 2003-09-15 | 2005-03-16 | Magneti Marelli Powertrain Spa | Valvola a farfalla servoassistita provvista di una molla a flessione e di una molla a spirale per stabilire la posizione di limp-home |
JP2006057763A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Nidec Sankyo Corp | バルブ駆動装置 |
JP2013233000A (ja) | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Nidec Sankyo Corp | モータアクチュエータ |
EP2924326B1 (en) | 2012-11-26 | 2019-12-25 | Nidec Sankyo Corporation | Refrigerant valve device |
JP6309323B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2018-04-11 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ装置 |
JP2017158393A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 日本電産サンキョー株式会社 | ギアードモータおよび排水弁駆動装置 |
JP6702802B2 (ja) * | 2016-06-03 | 2020-06-03 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ装置 |
US20170356553A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Ecotec Solutions, Inc. | Adjustable orifice valve |
JP2018062999A (ja) | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 日本電産サンキョー株式会社 | 回転規制装置および排水弁駆動装置 |
JP6772022B2 (ja) * | 2016-10-13 | 2020-10-21 | 日本電産サンキョー株式会社 | 排水弁駆動装置 |
JP7150483B2 (ja) | 2018-05-31 | 2022-10-11 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ駆動装置 |
JP7057243B2 (ja) * | 2018-07-12 | 2022-04-19 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ駆動装置 |
JP7057242B2 (ja) | 2018-07-12 | 2022-04-19 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ駆動装置 |
JP7137451B2 (ja) | 2018-12-03 | 2022-09-14 | 日本電産サンキョー株式会社 | バルブ駆動装置 |
-
2018
- 2018-12-03 JP JP2018226715A patent/JP7137452B2/ja active Active
-
2019
- 2019-11-29 DE DE102019132421.1A patent/DE102019132421A1/de active Granted
- 2019-11-29 KR KR1020190156228A patent/KR102273279B1/ko active IP Right Grant
- 2019-12-02 US US16/699,751 patent/US11268624B2/en active Active
- 2019-12-02 CN CN201911210813.2A patent/CN111255905B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200067097A (ko) | 2020-06-11 |
JP7137452B2 (ja) | 2022-09-14 |
DE102019132421A1 (de) | 2020-06-04 |
US20200173573A1 (en) | 2020-06-04 |
CN111255905A (zh) | 2020-06-09 |
US11268624B2 (en) | 2022-03-08 |
KR102273279B1 (ko) | 2021-07-05 |
JP2020090966A (ja) | 2020-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111255934B (zh) | 阀门驱动装置 | |
CN110715098B (zh) | 阀驱动装置 | |
CN110553080B (zh) | 阀驱动装置 | |
CN110715099B (zh) | 阀驱动装置 | |
CN110553083B (zh) | 阀驱动装置 | |
CN111255905B (zh) | 阀门驱动装置 | |
KR102423353B1 (ko) | 차량용 시프트-바이-와이어 변속기의 시프트 액츄에이터 | |
JP2020125887A (ja) | 電動式ガス弁装置 | |
CN111561572A (zh) | 电动阀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |