CN1329685C - 阀装置 - Google Patents
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Abstract
一种阀装置(1)，具有：连接流入管(2)与流出管(3)的本体壳体(4)；为了开闭连通于流出管(3)的流出开口部(42b)而配置于本体壳体(4)的内侧的阀体(5)；以及具有电机驱动部(6)、对阀体(5)进行开闭驱动的阀体驱动装置(8)，阀体(5)通过构成在与阀体驱动装置(8)之间的磁性驱动装置，对流出开口部(42b)进行开闭。本发明目的在于，在使阀体动作、对各种流体的流路进行开闭的阀装置中，提供以简单的结构来使构成阀体驱动装置的电机驱动部所需扭矩的变动、使增大抑制于最小限度并可实现稳定的开闭动作的阀体开闭机构。
Description
技术领域
本发明涉及使阀体动作、对各种流体的流路进行开闭的阀装置，特别是涉及阀装置的阀体开闭机构。
背景技术
作为开闭冰箱和空调机的制冷剂等的各种流体的流路、对通过流路的室内等的温度进行控制的阀装置，已知的一种如下结构的阀装置，具有：连接流入流体的流入管与流出流体的流出管、内部形成有将从所述流入管流入的流体引向流出管的流体流路的本体壳体；为了开闭连通于流出管的本体壳体的流出开口部而配置于本体壳体内侧的阀体；以及具有电机驱动部、对阀体进行开闭驱动的阀体驱动装置。
在这种阀装置中，采用了一种所谓的圆盘型的阀体开闭机构，该机构是利用通过齿轮的电机驱动部的回转扭矩，通过在设置有流出开口部的本体壳体(阀座板)上边滑接边回转驱动的阀体驱动装置，使具有所定滑动面的圆盘状的阀体，对设于本体壳体上的流出开口部进行开闭(例如、参照专利文献1)。另外，还有采用一种所谓的球型的阀体开闭机构，该机构是利用通过设于电机驱动的回转构件上的凸轮而移动的阀体驱动装置，使压接在流出开口部上的球状的阀体，对流出开口部进行开闭(例如、参照专利文献2)。
『专利文献1]日本专利特开2003-21254号公报
『专利文献2]日本专利特开2002-349741号公报
然而，对于圆盘型的阀体开闭机构，通常是用树脂形成圆盘状的阀体，而用不锈钢板的金属形成阀座板，在阀体与阀座板之间构成滑动面。这样，因滑动面的表面粗糙度和平面度等的影响，阀体与阀座板的滑动阻力起变化，起动时、开闭动作时的电机驱动部的所需扭矩会出现变动。另外，因滑动面的时效变化而使滑动阻力增大，因此，难以实现稳定的阀体的开闭控制。
另外，对于球型的阀体开闭机构，因利用流体的压力将球状的阀体压接于流出开口部，故在凸轮与阀体接触而使阀体移动时，电机驱动部要求的是仅需抗住流体压力的回转扭矩。这样，若流体压力变动，则凸轮与阀体的接触阻力变动，会使电机驱动部的所需扭矩发生变动。特别是流体压力大时，电机驱动部的所需扭矩增大，若使用了具有大的回转扭矩的电机驱动部，则难以对阀体的开闭进行稳定控制。
为此，本发明的课题在于，在使阀体动作、对各种流体的流路进行开闭的阀装置中，提供使用简单的结构来抑制电机驱动部所需扭矩的变动、并可实现阀体的稳定的开闭动作的结构。
发明内容
为了解决上述的课题，本发明提供一种阀装置，它具有：连接使流体流入的流入管与使流体流出的流出管、内部形成有将从所述流入管流入的流体引向所述流出管的流体流路的本体壳体；为了开闭与所述流出管连通的所述本体壳体的流出开口部而配置于所述本体壳体内侧的阀体；以及具有开闭所述驱动阀体用的电机驱动部的阀体驱动装置，所述阀体驱动装置具有磁性驱动装置，该装置利用永久磁铁相互间发生的磁性吸引力和排斥力中的至少一方，产生使所述阀体朝开方向和闭方向中的至少一方变位的施力，同时所述阀体驱动装置还具有与所述阀体互为相对的回转构件，该回转构件具有与处于闭状态的所述阀体卡合而使该阀体向开位置开始变位的凸轮。
本发明还提供一种阀装置，它具有：连接使流体流入的流入管与使流体流出的流出管、内部形成有将从所述流入管流入的流体引向所述流出管的流体流路的本体壳体；为了开闭与所述流出管连通的所述本体壳体的流出开口部而配置于所述本体壳体内侧的阀体；开闭驱动所述阀体用的电机；以及由该电机驱动的阀体驱动装置，所述阀体驱动装置具有由所述电机进行回转的回转构件和安装于该回转构件的回转侧永久磁铁，所述阀体具有阀体侧永久磁铁，同时在阀体用的保持构件上，被安装成能在使所述流出开口部处于开状态的开位置与使所述流出开口部处于闭状态的闭位置之间进行移动的状态，随着所述电机的回转，所述回转侧永久磁铁和阀体侧永久磁铁间的磁性吸引力或排斥力对所述阀体向开方向和闭方向施力，使所述阀体在所述开位置与所述闭位置之间进行移动，同时所述回转构件具有与处于闭状态的所述阀体卡合而使所述阀体开始向开位置变位的凸轮。
本发明中，由于阀体驱动装置具有了对阀体赋于开方向或闭方向的作用力，因此，在将阀体与阀体驱动装置的电机驱动部之间的机构性连接断绝的状态下，阀体可执行流出开口部的开闭。这样，即使施加于阀体的滑动阻力的流体压力等的负载发生了变动，也能使电机驱动部的所需扭矩保持一定。因此，即使不使用会发生过大扭矩的电机驱动部，也能稳定地对阀体的开闭进行控制。
本发明中，所述阀体驱动装置，最好是将由所述磁性驱动装置发生的力切换成吸引力或排斥力，以此来使所述赋于力的方向反转，对所述阀体执行开方向的驱动，或者对所述阀体执行闭方向的驱动。
本发明中，所述磁性驱动装置由所述永久磁铁即、在所述回转构件侧的不同角度位置上具有N极及S极的回转侧磁铁部和所述阀体侧的阀体侧磁铁部构成，所述磁性驱动装置，通过将随着所述回转构件的回转而产生于所述回转侧磁铁部与所述阀体侧磁铁部之间的力切换成吸引力或排斥力，执行所述阀体朝开方向的驱动或者所述阀体朝闭方向的驱动。采用这种结构，在将阀体与回转构件之间的机构性连接断绝的状态下，可使阀体进行开方向或闭方向的变位。这样，即使施加于阀体的滑动阻力的流体压力等的负载发生了变动，也能使电机驱动部的所需扭矩保持一定。因此，即使不使用会发生过大扭矩的电机驱动部，也能稳定地对阀体的开闭进行控制。
本发明中，所述阀体，最好是配置成在从所述流出开口部上浮的开方向和将所述流出开口部堵住的闭方向上可变位的状态。采用这种结构，阀体在不滑动的情况下执行流出开口部的开闭，故不会受到滑动面的表面粗糙度、平面度、时效性劣化等的影响。因此，能稳定地对阀体的开闭进行控制。另外，回转构件与阀体虽然是磁性结合，但因机构性分离，故即使向阀体施加了大的流体压力，也可抑制对电机驱动部的所需扭矩的影响。
本发明中，所述阀体驱动装置，最好是利用所述回转侧磁铁部与所述阀体侧磁铁部的排斥力，朝闭方向驱动所述阀体，利用所述回转侧磁铁部与所述阀体侧磁铁部的吸引力，朝开方向驱动所述阀体。
本发明中，由于所述回转构件最好是具有凸轮，该凸轮至少与处于闭状态的所述阀体卡合，使该阀体产生出向开位置变位的转机，所以采用这种结构，即使流体压力大，也能顺利地执行阀体的开闭动作。另外，由于凸轮只不过是向阀体赋于开动作的转机，故凸轮对电机驱动部的所需扭矩的影响小，另外，若在凸轮上形成倾斜面，利用该倾斜面赋于给阀体开动作的转机，则基本上可以忽视凸轮对电机驱动部的所需扭矩的影响。
本发明中，最好是在形成有所述流出开口部的所述本体壳体的开口面与所述阀体之间，配置由弹性构件构成的密封构件。
本发明中，由于阀体驱动装置具有对阀体赋于开方向或闭方向的作用力，因此，在将阀体与阀体驱动装置的电机驱动部之间的机构性连接断绝的状态下，阀体可执行流出开口部的开闭。这样，即使施加于阀体的滑动阻力的流体压力等的负载发生了变动，也可抑制对电机驱动部的所需扭矩的影响。因此，即使不使用会发生过大扭矩的电机驱动部，也能稳定地对阀体的开闭进行控制。
附图说明
图1为表示本发明一实施例的阀装置的纵剖面图。
图2为图1所示的阀装置的主要部分的分解立体图。
图3(A)、(B)、(C)分别为表示图1所示的阀装置的回转构件的纵剖面图、表示X-X剖面的剖面图和从Y方向看到的局部侧面的向视图。
图4为表示图1所示的阀装置的、当阀体处于闭位置时的状态的纵剖面图。
图5为图1所示的阀装置中、模式表示随着回转构件回转的2个阀体的开闭状态的阀体开闭动作说明图，(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)分别模式表示回转构件从原点位置起回转0步、4步、28步、52步、76步、87步时的2个阀体开闭状态的阀体开闭动作说明图。
图6为图1所示的阀装置中、表示随着回转构件回转的2个阀体的开闭状态的时间图。
图7为图1所示的阀装置中、表示回转侧磁铁部的另一例的平面图。
具体实施方式
下面参照附图说明实施本发明的最佳形态。
[整体结构]
图1为表示本发明一实施例的阀装置的纵剖面图，表示阀体处于开位置的状态。图2为图1所示的阀装置的主要部分的分解立体图。
适用于本发明的阀装置1，比如是通过开闭冰箱的制冷剂的流路、对通过流路的冷藏室等的温度进行控制的装置，其具有：连接流入的制冷剂的1根流入管2与流出制冷剂的2根流出管3、内部形成有将从流入管2流入的制冷剂引向流出管3的流体流路43的本体壳体4；为了开闭连通于流出管3的本体壳体4的流出开口部42b而配置于本体壳体4内侧的阀体5；以及具有开闭驱动阀体5用的电机驱动部6的阀体驱动装置8。另外，在本体壳体4的内部设置有：将阀体5保持于与流出开口部42b对应的位置并朝开闭方向引导阀体5的保持构件9；为了防止制冷剂从本体壳体4的内部向流出管3流出、由配置在形成有流出开口部42b的本体壳体4的开口面部42a与阀体5之间的由弹性构件构成的密封构件10。另外，本例中，流入管2是1根，流出管3是2根，但各管子的根数不限定于此。
本体壳体4，由将不锈钢板深冲加工形成的大致杯状的第1壳体构件41和第2壳体构件42构成。第1壳体构件41和第2壳体构件42在连结部4a处，以对接状态通过TIG(钨惰性气体)焊接，在将各自设置的凸缘部对接的状下连结成密合状态，在其内部形成有成为流体流路43的制冷剂收纳空间。
第1壳体构件41具有形成于底面侧的小径部41a和形成开口侧的比小径部41a直径大的大径部41b，在小径部41a与大径部41b之间形成有台阶部41c。另外，在底面部分形成有对构成阀体驱动装置8的轴14进行支持的凹部41d。
第2壳体构件42具有其底面部分成为开口面部42a的大致杯状，在开口面部42a上，形成有连通于流出管3的流出开口部42b、连通于流入管2的流入开口部42c、密封构件10定位用的定位销42d、以及构成阀体驱动装置8的轴14的安装孔42e(参照图2)。本例中，流出开口部42b形成于2个部位，流入开口部42c形成于1个部位。在流出开口部42b上，形成有朝向第2壳体构件42的里面延伸并外插有流出管3的筒状部42f(参照图1)。另外，在流入开口部42c上，形成有朝向第2壳体构件42的里面延伸并内插有流入管2的筒状部42g(参照图1)。
阀体驱动装置8具有电机驱动部6、回转构件12和轴14。电机驱动部6由步进电机构成，由嵌入第1壳体构件41的小径部41a的外周面的定子部17和回转自如配置于小径部41a的内周侧的转子部18构成。定子部17是将由铁心19、线卷骨架20和卷绕于线卷骨架20的线圈21组成的定子组重叠成2层所构成，固定在未图示的夹座上。转子部18，由筒状的转子磁铁22和嵌插成形地将转子磁铁22保持的、由树脂成形材料形成的筒状的磁铁保持构件23所构成。并且，定子部17的铁心19和转子部18的转子磁铁22，通过第1壳体构件41的小径部41a而相对配置。
转子部18是将磁铁保持构件23的内外周面插通于轴14，相对轴14回转自如。另外，为了能使转子部18在与定子部17对向的所定位置上进行回转，利用配置于第1壳体构件41内部的底面侧上的赋能构件15，始终向第2壳体构件42一侧赋于力。轴14的一端被第1壳体构件41的凹部41d所支持，另一端被第2壳体构件42的安装孔42e所支持。
回转构件12形成大致圆筒形状，其一端侧固定于磁铁保持构件23，同时将轴14插通于该轴孔，与转子部18一体地相对轴14回转自如。另外，回转构件12通过磁铁保持构件23，利用赋能构件15向第2壳体构件42一侧赋于力，与固定于磁铁保持构件23的一端侧相对的另一端侧，通过垫圈16与第2壳体构件42的开口面部42a抵接。对于回转构件12的详细结构后述。
保持构件9采用树脂成形材料，形成纵剖面大致呈H状，具有圆筒形状的筒部9a和圆盘形状的中间底部9b。在筒部9a上形成有多个向外侧延伸的定位用的凸边部9c，通过将凸边部9c的前端与第1壳体构件41的大径部41b的内周面或第2壳体构件42的内周面抵接，在径向上将保持构件9定位。保持构件9通过将筒部9a的图示上端压接于第1壳体构件41的台阶部41c、下端中介有密封构件10地压接于第2壳体构件42的开口面部42a，定位在轴向上。
在中间底部9b上形成有：将阀体5分别保持于与流出开口部42b对应的位置并朝开闭方向引导阀体5的2个阀体保持孔9d、将流入管2的一端固定的1个固定孔9e、以及将插通于轴14上的回转构件12插通用的插通孔9f。在固定孔9e的图示上面侧的开口部周边形成有台阶部9g，以确保流路能使制冷剂顺利地从流入管2流入。另外，在中间底部9b的图示上面侧，形成有决定回转构件12回转方向的基准位置用的凸状的定位部9h。
密封构件10采用橡胶材料和树脂材料等的弹性构件形成圆盘状。考虑到对制冷剂的耐药品性，本实施例中的密封构件10由氢化腈橡胶(HNBR)等形成。在密封构件10上形成有：设于与第2壳体构件42的流出开口部42b对应的位置上的2个流出开口孔10a、设于与流入开口部42c对应的位置上的1个流入开口孔10b、定位销42d可插通的定位孔10c、以及将插通于轴14上的回转构件12插通用的插通孔10d。2个流出开口孔10a都处于由密封构件10将其周围围住的状态。另外，密封构件10的结构是外端缘部被筒部9a的下端和开口面部42a所推压，使制冷剂只能从流出开口孔10a流出(参照图1)。
[阀体驱动装置8的磁性驱动装置及凸轮的结构]
图3(A)、(B)、(C)分别为表示图1所示的阀装置的回转构件的纵剖面图、表示X-X剖面的剖面图和从Y方向看到的局部侧面的向视图。
本例中，阀体驱动装置8具有以下说明的磁性驱动装置和凸轮。首先，回转构件12由树脂成形材料形成，并具有径向鼓出的在阀体5的开闭方向上与阀体5对置的鼓出部12a。在回转构件12上的鼓出部12a的图示下方位置形成有凸轮12b，该凸轮12b与处于闭状态的阀体5接触，将开动作的转机赋于给阀体5。此时，回转构件12通过沿其轴线回转，鼓出部12a回转到位于中间底部9b之上侧的保持构件9的内周侧，凸轮12b回转到位于中间底部9b之下侧的保持构件9的内周侧。
在鼓出部12a上形成有磁铁保持孔12c，本例中，磁铁保持孔12c以大致等角度地沿圆周方向形成于4个部位。在鼓出部12a上形成有朝圆周方向外方的鼓出状的定位凸起12d，该定位凸起12d与形成于保持构件9的定位部9h对接，用于决定回转构件12的回转方向的基准位置的对位(参照图2)。
凸轮12b在所定角度范围内，形成了向回转构件12的径向外侧鼓出的凸边形状，由平坦面12f和在平坦面12f的周向的两侧具有所定的倾斜角度的倾斜面12e构成。凸轮12b在圆周方向上的约180度的角度范围形成。
在磁铁保持孔12c中，嵌入固定着圆柱形的回转侧磁铁25a、25b、25c、25d，由这些回转侧磁铁25a、25b、25c、25d构成了回转侧磁铁部，沿着周向以N极与S极交替地配置于鼓出部12a上的图示下方的面即、与阀体5的对向面上。本例中，回转侧磁铁25a、25b是将图示下方侧即阀体5侧的面磁化成N极，反之，回转侧磁铁25c、25d是将图示下方侧即阀体5侧的面磁化成S极。
阀体5采用树脂成形材料形成了有底圆筒形状，具有凸边部5a。在与流出开口部42b对应的位置上，阀体5在中间底部9b之下侧的保持构件9的内周侧配置有2个，沿着保持构件9的阀体保持孔9d在图示上下方向上能进行直线状的位移。本例中，2个阀体5以轴14为中心配置成相互90度的状态。在阀体5的内侧，嵌入固定着在与凸边部9c的对向面具有单极的圆柱形状的阀体侧磁铁26a、26b，由这些阀体侧磁铁26a、26b构成阀体侧磁铁部。本例中，2个阀体侧磁铁26a、26b都是将与鼓出部12a的相对面侧的面磁化成S极。
这样，本例中，由配置于回转构件12侧的回转侧磁铁25a、25b、25c、25d和配置于阀体5一侧的阀体侧磁铁26a、26b，构成了利用永久磁铁相互间发生的磁性吸引力及排斥力来产生使所述阀体5朝开方向和闭方向变位的方向力的磁性驱动装置。
[阀体的开闭动作]
图4为表示图1所示的阀装置的、当阀体处于闭位置时的了的纵剖面图，图5为模式表示随着回转构件回转的2个阀体的开闭状态的阀体开闭动作说明图，(A)、(B)、(C)、(D)、(E)分别模式表示回转构件从原点位置起回转0步、4步、28步、52步、76步、87步时的2个阀体的开闭状态的阀体开闭动作说明图。图6为表示随着回转构件回转的2个阀体的开闭状态的时间图。
在本例的阀装置1中，2个阀体5通过各自从流出开口部42b浮起状地沿轴向呈直线的上下运动，对流出开口部42b进行开闭。即，与阀体5的凸边部5a的图示上面和保持构件9的中间底部9b的图示下面抵接的位置处于开位置(参照图1)。此时，凸轮12b的平坦面12f与凸边部5a在轴向上形成重合状态，但如图1所示，在凸边部5a的图示下面与平坦面12f之间确保有轴向的间隙，凸边部5a的图示下面与平坦面12f形成非接触状态。
另外，阀体5的的图示下端面与密封构件10抵接的位置处于闭位置(参照图4)。阀体的开闭动作是通过以下动作来进行即、利用回转构件12的回转使构成回转侧磁铁部的回转侧磁铁25a～25d与构成阀体侧磁铁部的阀体侧磁铁26a、26b间产生的磁性吸引力与排斥力之间发生切换，从而使阀体5沿轴向呈大致直线状地在开位置与闭位置之间进行移动。另外，设于回转构件12的凸轮12b的倾斜面12e及平坦面12f与处于闭状态的阀体5的凸边部5a接触，将开动作的转机赋于给阀体5。
下面参照图5和图6具体说明阀体5的开闭动作。本例中，通过构成步进电机的电机驱动部6，回转构件12在87步处大致转1圈，对阀体5的开闭动作进行控制。为了方便于说明，图5中，相对于定位部9h，将配置于逆时针方向90度的位置上的阀体5定为第1阀体51，将配置于逆时针方向180度的位置上的阀体5定为第2阀体52，各模式与以下状态对应。
「开-闭模式」：第1阀体51为开、第2阀体52为闭
「开-开模式」：第1阀体51为开、第2阀体52为开
「闭-开模式」：第1阀体51为闭、第2阀体52为开
「闭-闭模式」：第1阀体51为闭、第2阀体52为闭
另外，各磁铁的参照符号中带括号的N和S，分别表示回转侧磁铁25a、25b、25c、25d和阀体侧磁铁26a、26b的相互对向侧的面的磁极即、N极和S极。
(原点位置)
如图5(A)和图6所示，在原点位置(0步)，回转构件12的定位凸起12d沿顺时针方向与保持构件的定位部9h抵接，回转侧磁铁25a(N极)与阀体侧磁铁26a(S极)近接。由此，在回转侧磁铁25a与阀体侧磁铁26a之间发生磁性吸引力，第1阀体51的凸边部5a与中间底部9b处于抵接的开位置，流出开口部42b形成开状态(参照图1)。此时，凸轮12b与凸边部5a在轴向上处于重合状态，但凸边部5a的图示下面与凸轮12b处于非接触状态。以下也是一样，当阀体51、52处于开状态时，凸边部5a的图示下面与平坦面12f处于非接触状态。
图5(A)中，在第2阀体52侧，回转侧磁铁25d(S极)与阀体侧磁铁26b(S极)近接。由此，在回转侧磁铁25d与阀体侧磁铁26b之间发生磁性吸排斥力，阀体52的图示下端面与密封构件10抵接，处于闭位置，流出开口部42b形成闭状态(参照图4)。另外，当阀体51或52处于闭位置时，利用制冷剂使流出开口部42b推压方向的压力作用于阀体51或52。
(开-闭模式)
如图5(B)和图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转4步后，在第1阀体51一侧，回转侧磁铁25a(N极)与阀体侧磁铁26a(S极)在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性吸引力，故第1阀体51一侧处于开位置。
在第2阀体52侧，回转侧磁铁25d(S极)与阀体侧磁铁26b(S极)在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性排斥力，故第2阀体52保持在原有的闭位置。
(从开-闭模式向开-开模式的转移)
如图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到19步时，第2阀体52从闭位置来到了开位置。即，在第1阀体51侧，回转侧磁铁25b(N极)与阀体侧磁铁26a(S极)接近，发生磁性吸引力。因此，第1阀体51继续处于开状态。
另一方面，在第2阀体52侧，回转侧磁铁25a(N极)与阀体侧磁铁26b(S极)接近，发生磁性吸引力。因此，利用回转侧磁铁25a与阀体侧磁铁26b间的磁性吸引力，执行阀体52大致直线状地移动到阀体52的凸边部5a与中间底部9b抵接的开位置，使流出开口部42b成为开状态。此时，凸轮12b的倾斜面12e与第2阀体52的凸边部5a接触，对阀体52赋于图示上方向的力，使阀体52上浮，赋于给开动作的转机。但在第2阀体52中，因利用磁性吸引力将回转侧磁铁25a和阀体侧磁铁26b移动到开位置，故回转构件12的倾斜面12e与凸边部5a不会继续滑接。
(开-开模式)
如图5(C)和图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到28步时，在第1阀体51一侧，回转侧磁铁25a(N极)与阀体侧磁铁26a(S极)在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性吸引力，故阀体51一侧成为开状态。
在第2阀体52侧，回转侧磁铁25a与阀体侧磁铁26b的中心在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性吸引力，故阀体52是开状态。
(从开-开模式向闭-开模式的转移)
如图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到37步时，第1阀体51从开位置来到了闭位置。即，回转侧磁铁25c(S极)与阀体侧磁铁26a(S极)接近，发生磁性排斥力。这样，执行阀体51大致直线状地移动到阀体51的图示下端面与密封构件10抵接的闭位置，使流出开口部42b成为闭状态。此时，凸轮12b与凸边部5a在轴向上处于不重合的位置，故凸轮12b不会妨碍阀体51的闭动作。
另一方面，在第2阀体52侧，回转侧磁铁25a(N极)与阀体侧磁铁26b(S极)接近，发生磁性吸引力。因此，阀体52侧继续处于开状态。
(闭-开模式)
如图5(D)和图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到52步时，在第1阀体51一侧，回转侧磁铁25c(S极)与阀体侧磁铁26a(S极)在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性排斥力，故阀体51一侧成为闭状态。
在第2阀体52侧，回转侧磁铁25b(N极)与阀体侧磁铁26b(S极)的在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性吸引力，故阀体52是开状态。
(从闭-开模式向闭-闭模式的转移)
如图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到61步时，第2阀体52从开位置来到了闭位置。即，在第1阀体51一侧，回转侧磁铁25d(S极)与阀体侧磁铁26a(S极)接近，在发生磁性排斥力的位置上对置。因此，阀体51侧继续处于闭状态。
在第2阀体52侧，回转侧磁铁25c(S极)与阀体侧磁铁26b(S极)接近，利用磁性排斥力，执行阀体52大致直线状地移动到阀体52的图示下端面与密封构件10抵接的闭位置，使流出开口部42b成为闭状态。此时，与上述一样，凸轮12b不会妨碍阀体52的闭动作。
(闭-闭模式)
如图5(E)和图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到76步时，在第1阀体51一侧，回转侧磁铁25d(S极)与阀体侧磁铁26a(S极)在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性排斥力，故阀体51一侧成为闭状态。
在第2阀体52侧，回转侧磁铁25c(S极)与阀体侧磁铁26b(S极)的在轴向上完全重合，两磁铁间发生磁性排斥力，故阀体52是闭状态。
(终点位置)
如图5(F)和图6所示，当回转构件12从原点位置沿逆时针方向回转到87步时，即、回转构件12转了1圈之后，第1阀体51和第2阀体52成为闭状态。
(反转动作)
在此状态下，当回转构件12沿顺时针方向回转时，与上述相反，按照阀体51闭·阀体52闭(闭-闭模式)→阀体51闭·阀体52开(闭-开模式)→阀体51开·阀体52开(开-开模式)→阀体51开·阀体52闭(开-闭模式)的流程执行阀体51、52的开闭动作。另外，回转构件12即使在中途位置发生了反转，也可逆向地执行模式的切换。
(本实施例的效果)
如上所述，本例的阀装置1中，通过构成阀体驱动装置8的磁性驱动装置即、构成回转侧磁铁部的回转侧磁铁25a～25d和构成阀体侧磁铁部的阀体侧磁铁26a、26b来执行流出开口部42b的开闭。因此，可将阀体5与回转构件12及电机驱动部6保持于非接触的状态下进行阀体5的开闭动作。结果是可消除以往的阀开闭装置中产生的阀体的滑动阻力或者阀体与阀体驱动装置的接触阻力的变动这一电机驱动部6的所需转矩的变动因素，可抑制电机驱动部6随着阀体5的开闭动作而引起的所需扭矩的变动。
特别是在本例中，阀体驱动装置8具有回转构件12，该回转构件12具有朝径向鼓出的在阀体5的开闭方向上与阀体5对置的鼓出部12a，并且，鼓出部12a在与阀体5的对向面上具有回转侧磁铁部(回转侧磁铁25a～25d)，该回转侧磁铁部具有2个N极和2个S极，合计4个极。另外，阀体5在与鼓出部12a的对向面上设置具有S极的阀体侧磁铁部(阀体侧磁铁26a、26b)。并且，阀体5的开闭动作是通过以下动作来进行即、利用构成回转侧磁铁部的回转侧磁铁25a～25d与构成阀体侧磁铁部的阀体侧磁铁26a或26b间产生的磁性吸引力与排斥力之间的切换，从而使阀体5呈大致直线状地在开位置与闭位置之间进行移动，对流出开口部42b进行开闭。这样，阀体5的开闭动作不直接利用电机驱动部6的回转扭矩。由此，可抑制对随着阀体5的开闭动作的电机驱动部6的所需扭矩的影响，能进行稳定的阀体5的开闭控制。
另外，本例中，阀体5利用构成回转侧磁铁部的回转侧磁铁25a～25d和构成阀体侧磁铁部的阀体侧磁铁26a、26b的排斥力，使流出开口部42b成为闭状态，同时，利用回转侧磁铁部和阀体侧磁铁部的吸引力，使流出开口部42b成为开状态，这样，可采用将设于回转构件12的回转侧磁铁部和设于阀体5的阀体侧磁铁部呈对向配置这一简单的结构，可在具有上述效果的基础上执行阀体5的开闭动作。
本例中，当阀体5处于闭位置时，通过制冷剂产生对阀体5的朝流出开口部42b推压方向的压力作用。这样，单依靠回转侧磁铁25a～25d与阀体侧磁铁26a或26b之间的磁性吸引力，也能可靠地执行开动作，但在本例中，回转构件12具有凸轮12b，该凸轮12b阀体5接触，向阀体5赋于开闭动作的转机。即，凸轮12b的倾斜面12e与阀体5的凸边部5a接触，赋于图示上方向的力，向阀体5赋于开闭动作的转机。由此，可顺利地执行阀体5的开闭动作。另外，本例中，由于赋于了开动作转机的阀体5是通过回转侧磁铁25a～25d与阀体侧磁铁26a或26b的磁性吸引力而移动到开位置的，故即使回转构件12继续回转，倾斜面12e和平坦面12f也不会与凸边部5a滑接。这样，可基本上忽略阀体5对电机驱动部6的所需扭矩的影响。
并且，本例中，在形成有流出开口部42b的第2壳体构件42的开口面部42a与阀体5之间，设置有由弹性构件构成的圆盘状的密封构件10。这样，当阀体5处于闭位置时，通过利用制冷剂的压力以及回转侧磁铁25a～25d与阀体侧磁铁26a或26b的磁性排斥力，使阀体5与密封构件10在轴向上压接，采用这一简单的结构可确保本体壳体4内的气密性。由此，不需要阀体5和密封构件10的零件精度，可降低制品成本。特别是在本例中，因阀体5沿轴向直线状进行移动，故即使设置了由弹性构件构成的密封构件10，也可排除对随着阀体5的开闭动作的电机驱动部6的所需扭矩的影响。
[其它实施例]
上述形态是适用于本发明的形态一例，本发明不限定于此例，在不脱离本发明宗旨的范围内，也可作各种变形。例如，上例是将圆柱形状的回转侧磁铁25a～25d嵌入于鼓出部12a的磁铁保持孔12c来构成回转侧磁铁部的，但也可如图7所示，通过将比如在圆周方向上具有2个N极和2个S极合计4极的环状磁铁组成的回转侧磁铁部固定于鼓出部12a来构成回转侧磁铁部。另外，回转侧磁铁部在与阀体5的对向面上，也可具有N极和S极的2个极，另外，根据阀体5的个数和配置位置，也可适当变更回转侧磁铁部的极数。
另外，上例中，在回转构件12上形成凸轮12b，但根据与制冷剂压力的关系，也可不用凸轮12b而是单依靠回转侧磁铁部与阀体侧磁铁部的吸引力来执行阀体5的开动作。并且，通过改变回转侧磁铁25a～25d的配置和凸轮12b的形状，可以自由地设定阀体5的开闭顺序以及从开闭时的原点位置开始的步数。
并且，上例中，由磁性驱动装置执行阀体5的开闭动作，但也可将磁性驱动装置发生的赋于力用作阀体5的开闭动作的辅助力，以抑制电机驱动部6的所需扭矩的变动。
另外，上例中，阀装置1的用途是通过开闭冰箱的制冷剂流路来对通过流路的冷藏室等的温度进行控制，但也可适用于空调机等的其它机器。另外，流体不限定于制冷剂，本发明的阀装置也适用于各种流体。
Claims (14)
1.一种阀装置，具有：连接使流体流入的流入管与使流体流出的流出管、内部形成有将从所述流入管流入的流体引向所述流出管的流体流路的本体壳体；为了开闭与所述流出管连通的所述本体壳体的流出开口部而配置于所述本体壳体内侧的阀体；以及具有开闭所述驱动阀体用的电机驱动部的阀体驱动装置，其特征在于，
所述阀体驱动装置具有磁性驱动装置，该装置利用永久磁铁相互间发生的磁性吸引力和排斥力中的至少一方，产生使所述阀体朝开方向和闭方向中的至少一方变位的施力，同时所述阀体驱动装置还具有与所述阀体互为相对的回转构件，该回转构件具有与处于闭状态的所述阀体卡合而使该阀体向开位置开始变位的凸轮。
2.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述阀体驱动装置通过将由所述磁性驱动装置发生的力切换成吸引力或排斥力，使所述施力的方向反转，以对所述阀体执行开方向的驱动，或者对所述阀体执行闭方向的驱动。
3.如权利要求2所述的阀装置，其特征在于，
所述磁性驱动装置是所述永久磁铁，由在所述回转构件侧的不同角度位置上具有N极及S极的回转侧磁铁部和所述阀体侧的阀体侧磁铁部构成，
所述磁性驱动装置通过将随着所述回转构件的回转而产生于所述回转侧磁铁部与所述阀体侧磁铁部之间的力切换成吸引力或排斥力，执行对所述阀体朝开方向的驱动或者对所述阀体朝闭方向的驱动。
4.如权利要求3所述的阀装置，其特征在于，所述阀体，配置成在从所述流出开口部离开的开方向和将所述流出开口部堵住的闭方向上可变位的状态。
5.如权利要求4所述的阀装置，其特征在于，所述阀体驱动装置利用所述回转侧磁铁部与所述阀体侧磁铁部间的排斥力而朝闭方向驱动所述阀体，并利用所述回转侧磁铁部与所述阀体侧磁铁部间的吸引力而朝开方向驱动所述阀体。
6.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，在形成有所述流出开口部的所述本体壳体的开口面与所述阀体之间，配置由弹性构件构成的密封构件。
7.一种阀装置，具有：连接使流体流入的流入管与使流体流出的流出管、内部形成有将从所述流入管流入的流体引向所述流出管的流体流路的本体壳体；为了开闭与所述流出管连通的所述本体壳体的流出开口部而配置于所述本体壳体内侧的阀体；开闭驱动所述阀体用的电机；以及由该电机驱动的阀体驱动装置，其特征在于，
所述阀体驱动装置具有由所述电机进行回转的回转构件和安装于该回转构件的回转侧永久磁铁，
所述阀体具有阀体侧永久磁铁，同时在阀体用的保持构件上，被安装成能在使所述流出开口部处于开状态的开位置与使所述流出开口部处于闭状态的闭位置之间进行移动的状态，
随着所述电机的回转，所述回转侧永久磁铁和阀体侧永久磁铁间的磁性吸引力或排斥力对所述阀体向开方向和闭方向施力，使所述阀体在所述开位置与所述闭位置之间进行移动，
同时所述回转构件具有与处于闭状态的所述阀体卡合而使所述阀体开始向开位置变位的凸轮。
8.如权利要求7所述的阀装置，其特征在于，所述阀体以可沿着与所述回转构件的回转方向正交的方向移动而处于所述开位置或所述闭位置的形式安装在所述保持构件上，所述回转侧永久磁铁与阀体侧永久磁铁在所述回转构件的回转轴方向互为相对。
9.如权利要求8所述的阀装置，其特征在于，所述回转构件的所述凸轮具有倾斜面，该倾斜面用于与处于所述闭位置的阀体抵接，以使所述阀体开始向开方向移动。
10.如权利要求7所述的阀装置，其特征在于，所述流出开口部设置在2个部位，同时，所述阀体设置在与所述流出开口部对应的所述回转构件的回转轴方向的2个部位，在所述回转构件转1圈期间，所述2个流出开口部共有「开-闭模式」、「开-开模式」、 「闭-开模式」、「闭-闭模式」4种模式。
11.如权利要求10所述的阀装置，其特征在于，所述流出开口部和所述阀体分别设置在2个部位上，各部位之间相对于所述回转构件而呈约90度的角度。
12.如权利要求7所述的阀装置，其特征在于，在所述本体壳体侧形成将所述回转构件回转方向的基准位置定位用的定位部。
13.如权利要求7所述的阀装置，其特征在于，在形成有所述流出开口部的所述本体壳体的开口面部与所述阀体之间，配置有由弹性构件构成的密封构件。
14.如权利要求13所述的阀装置，其特征在于，所述阀体用的保持构件包括：具有阀体保持孔、以将所述阀体可沿开闭方向引导地保持在与所述流出开口部对应位置上的中间底部；以及在该中间底部的外侧形成的圆筒形状的筒部，所述密封构件被所述阀体用的保持构件的所述筒部推压到所述本体壳体的开口面部。
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