-
Technisches Gebiet
-
Zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berifft einen Motor, insbesondere einen Motor, der ein Lager umfasst, um einen Rotor drehbar an einer Tragachse (feste Achse) zu lagern, und ferner eine Ventilantriebsvorrichtung, die den Motor enthält.
-
Stand der Technik
-
Als Beispiel für einen derartigen Motor kann der in
WO 2009/093443 beschriebene Motor erwähnt werden. In diesem Motor wird ein Rotor (
20) durch an drei Stellen vorgesehene Lagerabschnitte, das heißt, einen ersten Lagerabschnitt (
301), der an einem Ende des Rotors (
20) vorgesehen ist, einen dritten Lagerabschnitt (
35), der an dem anderen Ende des Rotors (
20) vorgesehen ist, und einen zweiten Lagerabschnitt (
302), der zwischen dem ersten Lagerabschnitt (
301) und dem dritten Lagerabschnitt (
35) vorgesehen ist, drehbar an einer Tragachse (
12) gelagert. Der zweite Lagerabschnitt (
302) umfasst einen Vorspannsabschnitt und ist durch den Vorspannsabschnitt drehbar in Bezug auf die Tragachse (
12) gelagert. Ferner ist ein mit Schmiermittel gefüllter Raum (
S), der mit einem Schmiermittel gefüllt ist, zwischen dem ersten Lagerabschnitt (
301) und dem dritten Lagerabschnitt (
35) ausgebildet, und der zweite Lagerabschnitt (
302) ist in dem mit Schmiermittel gefüllten Raum (
S) angeordnet.
-
Bei dem herkömmlichen Motor wird der Rotor (20) durch die an drei Stellen vorgesehenen Lagerabschnitte, das heißt, den ersten Lagerabschnitt (301), den dritten Lagerabschnitt (35) und den zweiten Lagerabschnitt (302), der zwischen dem ersten Lagerabschnitt (301) und dem dritten Lagerabschnitt (35) vorgesehenen ist und den Vorspannabschnitt umfasst, drehbar an der Tragachse (12) gelagert. Ferner ist der mit Schmiermittel gefüllte Raum (S), der mit einem Schmiermittel gefüllt ist, zwischen dem ersten Lagerabschnitt (301) und dem dritten Lagerabschnitt (35) ausgebildet. Durch diese Struktur wird angenommen, dass ein durch eine Variation eines Spiels zwischen den Lagerabschnitten (301, 35) und der Tragachse (12) verursachtes Geräusch reduziert werden kann. Da jedoch die Lagerabschnitte an drei Stellen vorgesehen sind und außerdem der den Vorspannabschnitt umfassende zweite Lagerabschnitt (302) in dem mit Schmiermittel gefüllten Raum (S) angeordnet ist, besteht das Problem, dass die Lagerstruktur kompliziert und nicht einfach herzustellen ist.
-
Erläuterung der Erfindung
-
Es ist eine Aufgabe zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einen Motor bereitzustellen, der mit einer einfachen Struktur ein Geräusch reduzieren kann, das durch eine Schwankung eines Spiels zwischen Lagerabschnitten und einer Tragachse verursacht wird.
-
Um das obige Problem zu lösen, kann ein Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen: einen Rotor, in dem ein Magnet an einem Außenumfang eines Rotorgrundkörpers befestigt ist, eine Tragachse, die den Rotor mittels des Rotorgrundkörpers drehbar lagert, einen ersten Lagerabschnitt, der an einer Endseite in einer Längsrichtung der Tragachse des Rotors vorgesehen und verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse ist, und einen zweiten Lagerabschnitt, der an der anderen Endseite in der Längsrichtung der Tragachse des Rotors vorgesehen und verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse ist, wobei der erste Lagerabschnitt mit einem in Bezug auf die Tragachse eingestellten Spiel verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse sein kann, der zweite Lagerabschnitt einen elastischen Lagerabschnitt umfassen kann, der in einem elastisch gegen die Tragachse gedrückten Zustand verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse ist, und wenn in der Längsrichtung der Tragachse eine Position des ersten Lagerabschnitts als ein Lagerabschnitt an einem Ende der Tragachse angenommen wird, kann der elastische Lagerabschnitt als ein Lagerabschnitt an dem anderen Ende der Tragachse positioniert sein.
-
Hier bedeutet, dass der elastische Lagerabschnitt „als ein Lagerabschnitt an dem anderen Ende der Tragachse positioniert ist“ in der Formulierung „wenn in der Längsrichtung der Tragachse eine Position des ersten Lagerabschnitts als ein Lagerabschnitt an einem Ende der Tragachse angenommen wird, ist der elastische Lagerabschnitt als ein Lagerabschnitt an dem anderen Ende der Tragachse positioniert“, dass außerhalb des elastischen Lagerabschnitts, das heißt, auf der entgegengesetzten Seite des ersten Lagerabschnitts, kein anderer Lagerabschnitt mit ähnlichem Aufbau wie dem ersten Lagerabschnitt vorgesehen sein kann.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann der zweite Lagerabschnitt den elastischen Lagerabschnitt umfassen, der in einem elastisch gegen die Tragachse gedrückten Zustand verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse ist. Wenn in der Längsrichtung der Tragachse eine Position des ersten Lagerabschnitts als ein Lagerabschnitt an einem Ende der Tragachse angenommen wird, kann der elastische Lagerabschnitt als ein Lagerabschnitt an dem anderen Ende der Tragachse positioniert sein. Mit anderen Worten, eine Endseite des Rotors kann an der Tragachse durch den ersten Lagerabschnitt mit dem eingestellten Spiel gehalten werden und die andere Endseite des Rotors kann durch den elastischen Lagerabschnitt gehalten werden. Somit kann durch eine einfache Lagerstruktur, in der einer der Lagerabschnitte von den Lagerabschnitten an den beiden Enden des Rotors als der elastische Lagerabschnitt verwendet wird, eine Schwankung des Spiels zwischen dem Lagerabschnitt und der Tragachse durch elastische Verformung des elastischen Lagerabschnitts absorbiert werden, und außerdem kann ein durch die Vibration bei der Drehung des Motors verursachtes Geräusch reduziert werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der elastische Lagerabschnitt von einer Mehrzahl von elastischen Armabschnitten gebildet, die sich von einem Grundkörper des zweiten Lagerabschnitts in eine Richtung, die die Längsrichtung der Tragachse ist und eine sich vom ersten Lagerabschnitt entfernende Richtung ist, erstrecken, und die Mehrzahl von elastischen Armabschnitten umfasst jeweils an einer vorderen Endseite der elastischen Armabschnitte einen Kontaktabschnitt, der verschiebbar mit der Tragachse in Kontakt steht.
-
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung kann der elastische Lagerabschnitt einen Kontaktabschnitt umfassen, der von einer Mehrzahl von elastischen Armabschnitten gebildet wird, die sich in einer vom ersten Lagerabschnitt entfernten Richtung erstrecken, und verschiebbar mit der Tragachse an einer vorderen Endseite der elastischen Armabschnitte in Kontakt stehen. Mit dieser Struktur der elastischen Armabschnitte wird die Struktur vereinfacht, wodurch der elastische Lagerabschnitt, mit dem die obigen Wirkungen erhalten werden können, auf einfache Weise hergestellt werden kann.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Mehrzahl von elastischen Armabschnitten, wenn die Tragachse in einen von der Mehrzahl von elastischen Armabschnitten umgebenen Innenbereich eingeführt wird, entsprechend einem Außendurchmesser der Tragachse gebogen und verformt und durch eine Gegenkraft dieses Biegeverformens gegen die Tragachse gedrückt.
-
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung kann der elastische Armabschnitt, wenn die Tragachse in einen von der Mehrzahl von elastischen Armabschnitten umgebenen Innenbereich eingeführt wird, entsprechend dem Außendurchmesser der Tragachse gebogen und verformt werden und durch eine Gegenkraft dieses Verformens durch Biegen gegen die Tragachse gedrückt werden. Daher kann die Montage an der Tragachse leicht durchgeführt werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Mehrzahl von elastischen Armabschnitten in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung der Tragachse angeordnet.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann auf einfache Weise eine gleiche Vorspannkraft der elastischen Armabschnitte realisiert werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite Lagerabschnitt einen umgebenden Abschnitt, der die Mehrzahl von elastischen Armabschnitten umgibt, und eine vordere Arm-Endposition jeder der elastischen Armabschnitte ist niedriger als eine Höhe des umgebenden Abschnitts, wenn eine Richtung, in die sich die elastischen Armabschnitte erstrecken, als Höhenrichtung angenommen wird.
-
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung kann die vordere Arm-Endposition der elastischen Armabschnitte niedriger sein als die Höhe des umgebenden Abschnitts, wenn die Richtung, in die sich die elastischen Armabschnitte erstrecken, als Höhenrichtung angenommen wird. Dieser umgebende Abschnitt kann die Gefahr einer unbeabsichtigten Beschädigung der elastischen Armabschnitte verringern.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der zweite Lagerabschnitt einen Stützabschnitt an der vorderen Endseite der Mehrzahl von elastischen Armabschnitten auf, der eine Vorspannkraft des elastischen Elements in Richtung der einen Endseite aufnimmt.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann der zweite Lagerabschnitt den Stützabschnitt umfassen, der an der vorderen Arm-Endseite die Vorspannkraft des elastischen Elements in Richtung der einen Endseite aufnimmt. Daher kann das elastische Element leicht installiert werden und eine Bewegung des Rotors entlang der Tragachse kann zuverlässig unterdrückt werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht der elastische Lagerabschnitt in Flächenkontakt mit der Tragachse.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, da der elastische Lagerabschnitt in Flächenkontakt mit der Tragachse steht, die Drehung des Rotors stabilisiert werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zweite Lagerabschnitt separat von dem Rotorgrundkörper ausgebildet und so ausgeführt, dass er in den Rotorgrundkörper eingreift und sich einteilig mit dem Rotorgrundkörper dreht. „Eingreifen“ wird in diesem Fall verwendet, um eine Struktur zu bezeichnen, durch die eine einteilige Drehung zwischen dem zweiten Lagerabschnitt und dem Rotorgrundkörper realisiert werden kann, und bedeutet beispielsweise eine integrale (bzw. einteilige) Ausbildung in der Drehrichtung durch Eingreifen eines vorstehenden Abschnitts in einen vertieften Abschnitt, integrale Ausbildung in der Drehrichtung durch eine Schnappverbindung, integrale Ausbildung in der Drehrichtung durch eine Einpressstruktur, und dergleichen.
-
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung kann der zweite Lagerabschnitt separat von dem Rotorgrundkörper ausgebildet sein und so ausgeführt sein, dass er in den Rotorgrundkörper eingreift und sich einteilig mit dem Rotorgrundkörper dreht. Dadurch kann, unabhängig von einem Material des Rotorgrundkörpers, ein Material gewählt werden, das für den Gebrauch als elastischer Lagerabschnitt passende Eigenschaften aufweist, und ein Freiheitsgrad bei der Auswahl eines geeigneten Materials wird gesteigert.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in dem Rotorgrundkörper eine Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten vorgesehen, die den in Eingriff zu bringenden zweiten Lagerabschnitt halten.
-
Da gemäß dieser Ausgestaltung die Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten zum Halten des zweiten Lagerabschnitts an dem Rotorgrundkörper vorgesehen sein kann, kann der in Eingriff zu bringende zweite Lagerabschnitt fest gehalten werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine äußere Umfangsfläche des Grundkörpers des zweiten Lagerabschnitts derart ausgebildet, um durch Kontakt mit der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten den zweiten Lagerabschnitt in Bezug auf den Rotorgrundkörper zu positionieren.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Position des zweiten Lagerabschnitts in Bezug auf den Rotorgrundkörper festgelegt werden, wenn die äußere Umfangsfläche des Grundkörpers des zweiten Lagerabschnitts mit der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Kontakt kommt. Das heißt, der zweite Lagerabschnitt kann derart ausgebildet sein, um durch den Kontakt mit dem vorstehenden Abschnitt in Bezug auf den Rotorgrundkörper positioniert und fixiert zu werden. Somit kann der separat ausgebildete zweite Lagerabschnitt auf einfache Weise an dem Rotorgrundkörper montiert werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zweite Lagerabschnitt integral (bzw. einteilig) mit dem Rotorgrundkörper geformt und dreht sich einteilig mit dem Rotorgrundkörper.
-
Da gemäß dieser Ausgestaltung der zweite Lagerabschnitt durch integrales Formen mit dem Rotorgrundkörper gebildet werden kann, kann eine Zunahme der Anzahl von Komponenten vermieden werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einem Bereich des Rotorgrundkörpers, der der Tragachse gegenüberliegt und zwischen dem ersten Lagerabschnitt und dem zweiten Lagerabschnitt liegt, ein Entlastungsabschnitt geformt, der die Tragachse nicht kontaktiert.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung können durch Vorsehen des Entlastungsabschnitts, ein Effekt, durch den eine Schwankung des Spiels zwischen dem Lagerabschnitt und der Tragachse durch elastische Verformung des elastischen Lagerabschnitts absorbiert wird, sowie ein Effekt, durch den ein durch die Vibration bei der Drehung des Rotors verursachtes Geräusch reduziert wird, noch effektiver erhalten werden.
-
Bei einem Motor gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Ende der Tragachse auf der Seite des ersten Lagerabschnitts drehfest an der Basis des Motors befestigt und das andere Ende der Tragachse ist auf der Seite des zweiten Lagerabschnitts in einer Drehrichtung nicht fixiert.
-
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung ist es möglich, einen wirkungsvollen Effekt zu erzielen, indem eine derartige freitragende Tragachse auf einen Motor angewendet wird.
-
Eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann umfassen: eine Basis, die einen Fluideinlass, einen Fluidauslass und eine Ventilsitzfläche umfasst, und in der eine Öffnung des Fluideinlasses und/oder des Fluidauslasses auf der Ventilsitzfläche geöffnet ist; eine Abdeckung, die eine Ventilkammer abgrenzt, in der der Fluideinlass und der Fluidauslass zwischen der Ventilsitzfläche und der Abdeckung in Verbindung stehen; einen Ventilkörper, der drehbar in der Ventilkammer angeordnet ist und eine Kontaktfläche aufweist, die auf der Ventilsitzfläche gleitet, und der einen Strömungskanal des Fluids durch Drehen umschaltet; und einen Ventilkörperantriebsmechanismus zum Drehen des Ventilkörpers um eine zur Ventilsitzfläche orthogonale Achse, wobei der Ventilkörperantriebsmechanismus den Ventilkörper unter Verwendung eines in den obigen Ausgestaltungen erwähnten Motors als Antriebsquelle drehen kann.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung wird in der Ventilantriebsvorrichtung, die den Ventilkörperantriebsmechanismus zum Einstellen der Durchflussmenge des Fluids umfasst, der Ventilkörper unter Verwendung des Motors gemäß eines der vorherigen Ausgestaltungen als Antriebsquelle des Ventilkörperantriebsmechanismus gedreht, wodurch die Wirkung der obigen Ausgestaltungen realisiert werden kann.
-
Bei einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Tragachse des Motors ein Ende auf der Seite des ersten Lagerabschnitts drehfest an der Basis befestigt, das andere Ende auf der Seite des zweiten Lagerabschnitts ist in einer Drehrichtung nicht fixiert, ein Ritzel ist an der einen Endseite der Tragachse und zwischen der Basis und dem Rotorgrundkörper angeordnet, das Ritzel ist auf der Seite des ersten Lagerabschnitts des Rotorgrundkörpers befestigt, um sich einteilig mit dem Rotor zu drehen, und der Ventilkörper ist so ausgebildet, dass er sich mittels eines Untersetzungsgetriebes dreht, das mit dem Ritzel in Eingriff steht.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Ventilkörper so ausgebildet sein, dass er sich über das Untersetzungsgetriebe dreht, das mit dem Ritzel in Eingriff steht. Dadurch ist es möglich, die Drehung des Motors durch das Untersetzungsgetriebe zu verlangsamen und zu übertragen. Verglichen mit einem direktwirkenden Motor ohne Untersetzungsmechanismus können die Magnetgröße und die Motorgröße außerdem kleiner gehalten werden, und es kann eine Zunahme des Ausgangsdrehmoments erwartet werden.
-
Bei einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der anderen Endseite der Tragachse ein elastisches Element, das auf den Rotor eine Vorspannkraft in Richtung der Basis aufbringt, in einem Zustand, in dem die Vorspannkraft auf den zweiten Lagerabschnitt ausgeübt wird, angeordnet.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann an der anderen Endseite der Tragachse ein elastisches Element, das auf den Rotor eine Vorspannkraft in Richtung der Basis aufbringt, in einem Zustand, in dem die Vorspannkraft auf den zweiten Lagerabschnitt ausgeübt wird, angeordnet sein. Dadurch kann die Bewegung des Rotors entlang der Tragachse zuverlässig vermieden werden.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können ein Motor, der mit einer einfachen Struktur ein Geräusch reduzieren kann, das durch eine Schwankung eines Spiels zwischen einem Lagerabschnitt und einer Tragachse verursacht wird, und eine den Motor aufweisende Ventilantriebsvorrichtung bereitgestellt werden.
-
Figurenliste
-
Ausführungsformen werden nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die beispielhaft und nicht einschränkend sind und in denen gleiche Elemente in mehreren Figuren gleich nummeriert sind, wobei:
- 1 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Ansicht ist, die eine äußeren Erscheinung einer Ventilantriebsvorrichtung verdeutlicht;
- 2 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Explosionsansicht ist, die einen inneren Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung verdeutlicht;
- 3 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Ansicht ist, die eine teilweise aufgeschnittene Ventilantriebsvorrichtung verdeutlicht;
- 4 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine seitliche Schnittansicht ist, die einen Motor und die Ventilantriebsvorrichtung verdeutlicht;
- 5 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Ansicht ist, die einen zweiten Lagerabschnitt verdeutlicht;
- 6 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Ansicht ist, bei der, in einem Zustand, in dem eine die Ventilantriebsvorrichtung darstellende Abdeckung entfernt ist, ein Teil eines Rotors durch einen fiktiven Umriss verdeutlicht wird und innere Elemente durch eine durchgezogene Linie verdeutlicht werden;
- 7 zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Explosionsansicht ist, die einen Ventilkörperantriebsmechanismus verdeutlicht;
- 8 zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Ansicht ist, die eine Positionsbeziehung zwischen einer Basis und einem Ventilkörper verdeu tlich t;
- 9 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und eine perspektivische Ansicht des Ventilkörpers von einer unteren Seite ist;
- 10 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht und ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel (Anzahl an Schritten) des Ventilkörpers und einem Öffnungs-/Schließvorgang des Ventilkörpers verdeutlicht; und
- 11 zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht und eine Schnittansicht ist, die eine Positionsbeziehung zwischen dem Ventilkörper und einer Ventilsitzfläche zeigt, wenn der Ventilkörper von einer Ausgangsposition entsprechend eines jeweiligen Schrittes in 10 gedreht wird.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Im Folgenden werden ein Motor und eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf in 1 bis 11 gezeigte Ausführungsformen als Beispiele, und basierend auf deren Zeichnungen detailliert beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass in der nachstehenden Beschreibung zunächst ein schematischer Aufbau des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform und ein schematischer Aufbau der den Motor umfassenden Ventilantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform basierend auf 1 bis 4 beschrieben werden. Danach werden ein spezifischer Aufbau des Motors gemäß einer Ausführungsform sowie dessen Betrieb und Wirkung basierend auf 3 bis 5 beschrieben.
-
Als nächstes wird ein spezifischer Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform basierend auf 1 bis 4 und 6 bis 9 beschrieben, anschließend wird ein Betriebsmodus der Ventilantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform basierend auf 10 und 11, mit Fokus auf eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel (Anzahl an Schritten) eines Ventilkörpers und einem Öffnungs-/Schließvorgang des Ventilkörpers beschrieben. Danach werden der Betrieb und die Wirkung der Ventilantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Schließlich wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben, deren Aufbau sich teilweise von der vorliegenden Ausführungsform, die wie zuvor erwähnt aufgebaut ist, unterscheidet.
-
Schematischer Aufbau des Motors (siehe FIG. 1 bis FIG. 4)
-
Ein Motor (1) gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Rotor (7), in dem ein Magnet (3) an einem Außenumfang eines Rotorgrundkörpers (5) befestigt ist, eine Tragachse (9), die den Rotor (7) mittels des Rotorgrundkörpers (5) drehbar lagert, einen ersten Lagerabschnitt (11), der an einem Ende (A) in einer Längsrichtung (Z) der Tragachse (9) des Rotors (7) vorgesehen ist und verschiebbar mit der Tragachse (9) in Kontakt steht, und einen zweiten Lagerabschnitt (13), der an einem anderen Ende (B) in der Längsrichtung (Z) der Tragachse (9) des Rotors (7) vorgesehen ist und verschiebbar mit der Tragachse (9) in Kontakt steht. Ferner steht der erste Lagerabschnitt (11) mit einem in Bezug auf die Tragachse (9) eingestellten Spiel verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse (9), und der zweite Lagerabschnitt (13) umfasst einen elastischen Lagerabschnitt (15), der in einem Zustand, in dem er elastisch gegen die Tragachse (9) gedrückt wird, verschiebbar in Kontakt mit der Tragachse (9) steht. Wenn ferner in der Längsrichtung (Z) der Tragachse (9) eine Position des ersten Lagerabschnitts (11) als ein Lagerabschnitt an dem einen Ende (A) angenommen wird, ist der elastische Lagerabschnitt (15) als Lagerabschnitt an dem anderen Ende (B) positioniert.
-
Ferner kann die Tragachse (9), an der der Rotor (7) über den ersten Lagerabschnitt (11) und den zweiten Lagerabschnitt (13) befestigt ist, in einem Zustand befestigt sein, in dem das eine Ende (A) der Tragachse (9) drehfest (in einem festen Zustand) an der scheibenförmigen Basis (2) als ein Beispiel des Motors (1) befestigt ist. Andererseits ist das andere Ende B der Tragachse (9), in einem in einer Drehrichtung (R) nicht fixierten Zustand durch Einsetzen in einen vertieften Abschnitt (4a) befestigt, der in einer oberen Platte einer Abdeckung (4) ausgebildet ist, die sich von einem Umfangsrand der Basis (2) in 3 und 4 nach oben erstreckt.
-
Ferner ist ein Stator (17), der einen Statorkern (18) und eine Spule (19) umfasst, an einem Außenumfang des Rotors (7) angeordnet, wobei die Abdeckung (4) dazwischen angeordnet ist. Ein Gehäuse (21), das einen Teil einer oberen Oberfläche und eine äußere Umfangsfläche des Stators (17) bedeckt, ist als ein Beispiel außerhalb des Stators (17) vorgesehen. Ferner umfasst ein Ritzel (25) in der vorliegenden Ausführungsform eine Eingriffsklinke (23), die in einer oberen Position in 3 und 4 mit einem am Rotorgrundkörper (5) vorgesehenen vertieften Eingriffsabschnitt (6) in Eingriff steht. Das Ritzel (25) ist so ausgebildet, dass es sich einteilig mit dem Rotor (7) um die Tragachse (9) als Drehmittelpunkt mittels einer Eingriffsstrukturs (22), die den vertieften Eingriffsabschnitt (6) und die Eingriffsklinke (23) umfasst, dreht. Wie in 3 und 4 gezeigt, befindet sich das Ritzel (25) unterhalb des Rotors (7) und gibt eine vom Motor (1) erzeugte Drehbewegung nach außen ab.
-
Schematischer Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung (siehe FIG. 1 bis FIG. 4)
-
Eine Ventilantriebsvorrichtung (31) gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Basis (2), die einen Fluideinlass (33) und einen Ventilsitz (36) mit einem Fluidauslass (35) und einer Ventilsitzfläche (37) aufweist und bei der an der Ventilsitzfläche (37) eine Öffnung des Fluideinlasses (33) und/oder des Fluidauslasses (35) geöffnet ist, die Abdeckung (4), die eine Ventilkammer (27) abgrenzt, in der der Fluideinlass (33) und der Fluidauslass (35) zwischen der Ventilsitzfläche (37) und der Abdeckung (4) in Verbindung stehen, und eine Kontaktfläche (39), die in der Ventilkammer (27) drehbar angeordnet ist und auf der Ventilsitzfläche (37) gleitet. Ferner sind ein Ventilkörper (38), der einen Strömungskanal eines Fluids (S) durch Drehen umschaltet, und ein Ventilkörperantriebsmechanismus (41) zum Drehen des Ventilkörpers (38) um eine zur Ventilsitzfläche (37) orthogonale Achse L1 (4, 7 und 8) vorgesehen. Der Ventilkörperantriebsmechanismus (41) verwendet als Antriebsquelle den Motor (1) gemäß der vorliegenden Ausführungsform, der den Rotor (7), die Tragachse (9), den ersten Lagerabschnitt (11) und den zweiten Lagerabschnitt (13) umfasst, die zuvor erwähnt wurden.
-
Ferner erstreckt sich die Tragachse (9) des Motors (1) in der vorliegenden Ausführungsform von der Mitte der Basis (2), und in einem äußeren Bereich der Tragachse (9) (z.B. beanstandet zu der Tragachse) sind der Fluideinlass (33) und eine Öffnung (29) zum Anbringen des Ventilsitzes (36) ausgebildet. An dem an der Öffnung (29) angebrachten Ventilsitz (36) sind zwei Fluidauslässe (35), das heißt, ein erster Fluidauslass (35A) und ein zweiter Fluidauslass (35B), ausgebildet. Wie in 3 und 4 gezeigt, sind der Fluideinlass (33), der erste Fluidauslass (35A) und der zweite Fluidauslass (35B) jeweils mit einem Einlassrohr (43) bzw. zwei Auslassrohren (45A, 45B) verbunden, die sich nach unten erstrecken.
-
Spezifischer Aufbau des Motors (siehe FIG. 3 bis FIG. 5)
-
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Motor (1) beispielsweise von einem Schrittmotor gebildet. Der zweite Lagerabschnitt (13) des Motors (1) umfasst in einem oberen Teil, wie in den Zeichnungen gezeigt, einen zylindrischen Grundkörper (46), in dem beispielsweise ein in horizontaler Richtung vorstehender Flanschabschnitt (47) ausgebildet ist, und den elastischen Lagerabschnitt (15). In dem elastischen Lagerabschnitt (15) ist in der Mitte des Grundkörpers (46) ein vertiefter Abschnitt (48) mit einer vorbestimmten Tiefe ausgebildet. Außerdem erstrecken sich beispielsweise drei elastische Armabschnitte (49) von einer Bodenfläche des vertieften Abschnitts (48) in der Längsrichtung (Z) der Tragachse (9) und in einer vom ersten Lagerabschnitt (11) entfernten Richtung (nach oben in 3 und 4) und bilden so den elastischen Lagerabschnitt (15). Die elastischen Armabschnitte (49) sind jeweils von einem Plattenmaterial gebildet, das in einer Bogenform um die Achse L der Tragachse (9) gekrümmt ist, und die Breitenabmessung und die Dicke des Plattenmaterials sind beispielsweise so bemessen, dass sie etwas größer an einer mit der Bodenfläche des vertieften Abschnitts (48) verbundenen Basisseite und etwas kleiner an einem Kontaktabschnitt (51) an einer vorderen Arm-Endseite sind, die verschiebbar mit der Tragachse (9) in Kontakt ist.
-
Ferner ist ein Durchmesser einer Innenfläche des Kontaktabschnitts (51) an dem vorderen Ende der drei elastischen Armabschnitte (49), bevor die Tragachse (9) eingeführt wird, etwas kleiner als ein Außendurchmesser der Tragachse (9) ausgebildet. Infolgedessen sind die drei elastischen Armabschnitte (49) derart aufgebaut, dass wenn die Tragachse (9) in die von den drei elastischen Armabschnitten (49) umgebene Innenseite eingeführt wird, der Kontaktabschnitt (51) den Außendurchmesser der Tragachse (9) kontaktiert, wodurch die elastischen Armabschnitte (49) nach außen entsprechend dem Außendurchmesser der Tragachse (9) durch Biegen verformt werden, und durch die Gegenkraft dieses Biegeverformens wird der Kontaktabschnitt (51) gegen die Tragachse (9) gedrückt. Ferner sind die drei elastischen Armabschnitte (49) in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung der Tragachse (9) positioniert, und in der vorliegenden Ausführungsform sind die drei elastischen Armabschnitte (49) in der Umfangsrichtung an drei Stellen in gleichen Abständen von 120° vorgesehen.
-
Ferner ist auf einer oberen Oberfläche des Flanschabschnitts (47) des Grundkörpers (46) ein umgebender Abschnitt (53) vorgesehen, der entlang einer Umfangsfläche des vertieften Abschnitts (48) sich nach oben erstreckt und die drei elastischen Armabschnitte (49) von außen umgibt. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Richtung, in die sich die elastischen Armabschnitte (49) erstrecken, als Höhenrichtung angenommen wird, eine Höhe H1 an einer vorderen Arm-Endposition des elastischen Armabschnitts (49), niedriger als eine Höhe H2 des umgebenden Abschnitts (53).
-
Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 und 4 gezeigt, ein elastisches Element (55), das beispielsweise durch eine Federscheibe wie eine Blattfeder zwischen dem zweiten Lagerabschnitt (13) und einer Innenfläche der oberen Platte der Abdeckung (4) ausgebildet ist, in zusammengedrückter Weise angebracht. Wie in 5 gezeigt, bildet eine obere Oberfläche des umgebenden Abschnitts (53) des zweiten Lagerabschnitts (13) einen Stützabschnitt (57), an dem das elastische Element (55) anstößt. Der Stützabschnitt (57) nimmt eine Vorspannkraft des elastischen Elements (55) in Richtung des einen Endes A auf und verhindert so, dass der zweite Lagerabschnitt (13) nach oben ausreißt oder sich bewegt.
-
Der Krümmungsradius der Innenfläche des Kontaktabschnitts (51) an dem vorderen Ende der drei elastischen Armabschnitte (49) ist ferner so eingestellt, dass er im Wesentlichen dem Krümmungsradius des Außendurchmessers der Tragachse (9) entspricht, die mit dem Kontaktabschnitt (51) in Kontakt steht. Somit ist der elastische Lagerabschnitt (15) so ausgebildet, dass er mit der Tragachse (9) in Flächenkontakt steht. Ferner ist der zweite Lagerabschnitt (13) in der vorliegenden Ausführungsform aus einem vom Rotorgrundkörper (5) separaten Element gebildet, und ist so ausgebildet, dass er in den Rotorgrundkörper (5) eingreift und einteilig rotiert. Das heißt, der zweite Lagerabschnitt (13) ist so ausgebildet, dass er sich einteilig mit dem Rotorgrundkörper (5) dreht, wenn der Grundkörper (46) des zweiten Lagerabschnitts (13) in einen im Rotorgrundkörper (5) ausgebildeten vertieften Abschnitt (8) eingesetzt und mit diesem in Eingriff gebracht ist.
-
Außerdem sind in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, an einer inneren Umfangsfläche des vertieften Abschnitts (8) des Rotorgrundkörpers (5), eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten vorstehenden Abschnitten (59) vorgesehen, die in Druckkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Grundkörpers (46) des in Eingriff zu bringenden zweiten Lagerabschnitts (13) den zweiten Lagerabschnitt (13) halten und den zweiten Lagerabschnitt (13) in Bezug auf den Rotorgrundkörper (5) positionieren (den zweiten Lagerabschnitt 13 in einen fixierten Zustand bringen). Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform in einem Bereich, der der Außenumfangsfläche der Tragachse (9) des Rotorgrundkörpers (5) zugewandt ist, das heißt, in einem Bereich zwischen dem ersten Lagerabschnitt (11) und dem zweiten Lagerabschnitt (13), ein Entlastungsabschnitt (61) vorgesehen, dessen Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser des ersten Lagerabschnitts (11) und des zweiten Lagerabschnitts (13) ist, so dass ein Kontakt mit der Tragachse (9) vermieden wird.
-
Gemäß dem auf diese Weise aufgebauten Motor (1) entsprechend der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn eine Anzahl der Komponenten reduziert wird, indem die drei herkömmlicherweise vorgesehenen Lagerabschnitte auf zwei reduziert werden, der Motor (1) mit einer einfachen Struktur bereitgestellt werden. Ferner ist eine Schwingbreite der bei Betrieb des Motors (1) erzeugten Vibration des Rotors (7) und der Tragachse (9) tendenziell größer an dem anderen Ende B der Tragachse (9), das keiner mechanischen Einspannkraft ausgesetzt ist, als an dem einen Ende A der Tragachse (9), das an der Basis (2) befestigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist an dem anderen Ende B der Tragachse (9) der zweite Lagerabschnitt (13) vorgesehen, der den elastischen Lagerabschnitt (15) umfasst, welcher die Schwingbreite der Vibration an dem anderen Ende B der Tragachse (9) durch die Wirkung des elastischen Armabschnitts (49) verringert. Der elastische Lagerabschnitt (15) des zweiten Lagerabschnitts (13) verringert das Spiel zwischen dem ersten Lagerabschnitt (11) und der Tragachse (9) und ferner die zwischen dem Rotor (7) und der Tragachse (9) durch Schwankungen des Spiels erzeugte Vibrationen und ermöglicht, ein durch die Vibration erzeugtes Geräusch zu reduzieren.
-
Spezifischer Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung (siehe FIG. 1 bis FIG. 4 und FIG. 6 bis FIG. 9)
-
Die Ventilantriebsvorrichtung (31) gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zum Beispiel verwendet, um die Zufuhrmenge eines Kühlmittels (Fluid) S zum Kühlen eines Innenraums eines Kühlschranks einzustellen. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Ventilantriebsvorrichtung (31) einen Ventilgrundkörper (63), in dem der Motor (1), die Basis (2), die Abdeckung (4), der Ventilsitz (36), der Ventilkörper (38) und der Ventilkörperantriebsmechanismus (41) untergebracht sind, das einzelne Einlassrohr (43) und die zwei Auslassrohre (45A, 45B), das sich vom Ventilgrundkörper (63) parallel erstrecken. Ferner umfasst der Ventilgrundkörper (63) einen nicht gezeigten Anschluss zum Sicherstellen einer elektrischen Verbindung mit einer extern vorgesehenen Steuervorrichtung und eine Montageplatte (65) zum Einbau der Ventilantriebsvorrichtung (31) in dem Kühlschrank oder dergleichen.
-
Im Inneren des Ventilgrundkörpers (63) sind beispielsweise, wie oben erwähnt, die scheibenförmige Basis (2) und die die Basis (2) bedeckende Abdeckung (4) vorgesehen, wobei die Abdeckung (4) aus einem nichtmagnetischen Material (zum Beispiel aus rostfreiem Stahl) besteht und eine abgestufte Becher-Form besitzt, deren Durchmesser im unteren Bereich größer und im oberen Bereich kleiner ist. Ein durch die Basis (2) und die Abdeckung (4) abgedichteter Innenraum bildet außerdem die Ventilkammer (27). Ferner ist in der Basis (2) die Öffnung (29) ausgebildet, und die Öffnung (29) wird zur Anbringung des Ventilsitzes (36) genutzt. Zusätzlich ist ein ringförmiger Stufenabschnitt (67) an einem äußeren Umfangsrand der Basis (2) ausgebildet, und ein Flanschabschnitt (4b), der an einem äußeren Umfangsrand eines offenen Bodenteils der Abdeckung (4) ausgebildet ist, steht mit dem Stufenabschnitt (67) in Eingriff und ist an diesem befestigt.
-
Der Ventilsitz (36) ist zum Beispiel ein abgestuftes zylindrisches Element mit einem kleinen Durchmesser im oberen Bereich und einem großen Durchmesser im unteren Bereich, und an dem Ventilsitz (36) sind zwei Fluidauslässe (35A, 35B) ausgebildet, die in Längsrichtung (Z) der Tragachse (9) durchdrungen werden. Eine flache obere Oberfläche des Ventilsitzes (36) bildet die Ventilsitzfläche (37), und die zwei Auslassrohre (45A, 45B) sind jeweils an den Fluidauslässen (35A, 35B) von unten angebracht.
-
Ferner erstreckt sich in der Mitte des Ventilsitzes (36) ein Montageschaft (69), der sich parallel zur Längsrichtung (Z) der die Ventilsitzfläche (37) kreuzenden Tragachse (9) erstreckt. Ein oberes Ende des Montageschafts (69) wird beispielsweise durch eine in der Ventilkammer (27) angeordnete, nicht gezeigte Stützplatte gehalten. Es sei darauf hingewiesen, dass die Achse L1 des Montageschafts (69) parallel zur Achse L der Tragachse (9) an einer Position, die um einen festen Abstand versetzt ist, nahe dem Außenumfang der Basis (2) vorgesehen ist. Der scheibenförmige Ventilkörper (38) ist drehbar an dem Montageschaft (69) befestigt. Der Ventilkörper (38) ist in einem um die Achse (L1) des Montageschafts (69) drehbaren Zustand auf der Ventilsitzfläche (37) angebracht.
-
Wie in 8 und 9 gezeigt, ist eine obere Oberfläche des Ventilkörpers (38) ein Verbindungsabschnitt und eine untere Oberfläche des Ventilkörpers (38) ist eine Kontaktfläche, wodurch eine Form von beiden unterschiedlich ist. Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform die obere Oberflächenseite kreisförmig ausgebildet, und die untere Oberflächenseite fächerförmig ausgebildet, bei der ein Teil der Kreisform (beispielsweise ein Bereich von ungefähr 160°) ausgeschnitten ist. Eine fächerförmige Bodenfläche des Ventilkörpers (38) bildet die Kontaktfläche (39), die sich in Kontakt mit der Ventilsitzfläche (37) befindet, und dieser fächerförmige Abschnitt ist ein geschlossener Bereich C des Ventilkörpers (38) und der verbleibende, ausgeschnittene Abschnitt ist ein offener Bereich O. Zusätzlich ist in dem geschlossenen Bereich C des Ventilkörpers (38) eine Drosselöffnung (71) zum Feinjustieren einer Durchflussmenge des Kühlmittels S ausgebildet.
-
Der Ventilkörperantriebsmechanismus (41) verwendet den Motor (1) als Antriebsquelle und umfasst, auf der Seite des einen Endes (A) der Tragachse (9) des Motors (1), beispielsweise das sich einteilig mit dem Rotorgrundkörper (5) drehende Ritzel (25), ein Untersetzungsgetriebe (73), das mit dem Ritzel (25) in Eingriff steht, und außerdem den Ventilkörper (38). Es sei darauf hingewiesen, dass das Untersetzungsgetriebe (73) einen größeren Durchmesser hat und mit einer größeren Anzahl von Zähnen ausgebildet ist als das Ritzel (25), so dass der Untersetzungsmechanismus von dem Untersetzungsgetriebe (73) und dem Ritzel (25) gebildet wird.
-
Wie in 7 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform ferner ein Rotorschrittverlust-Unterdrückungsmechanismus (75) als ein Mechanismus zum Reduzieren eines Aufprallgeräuschs vorgesehen, das bei einer Rückkehr des Ventilkörpers (38) an den Ausgangspunkt entsteht. Beispielsweise umfasst der Rotorschrittverlust-Unterdrückungsmechanismus (75) einen Hebel (77), der an dem Untersetzungsgetriebe (73) vorgesehen ist und um eine Schwenkachse L2 schwenkt, vier vorstehende Abschnitte (79), die sich beispielsweise oberhalb des Ritzels (25) parallel zur Längsrichtung (Z) der Tragachse (9) erstrecken, und eine Vorspannfeder (81), die beispielsweise aus einer Torsionsschraubenfeder besteht, die den Hebel (77) zum Anpressen zur Seite des Ritzels (25) vorspannt.
-
Ferner ist ein zahnloser Abschnitt (83) in dem Untersetzungsgetriebe (73) an einem Bereich ausgebildet, in dem der Hebel (77) angebracht ist, und wenn der zahnlose Abschnitt (83) und das Ritzel (25) einander gegenüberliegen, dreht das Ritzel (25) leer (bzw. frei), wodurch seine Drehung nicht an das Untersetzungsgetriebe (73) übertragen wird. Das heißt, selbst wenn sich das Ritzel weiterhin einteilig mit dem Rotor (7) dreht, erfolgt diese Drehung durch das Vorhandensein des zahnlosen Abschnitts (83) frei und wird nicht auf das Untersetzungsgetriebe (73) übertragen. Während dieser freien Drehung drückt der vorstehende Abschnitt (79), der oberhalb des Ritzels (25) angeordnet ist, den Hebel (77) gegen die Federkraft der Vorspannfeder (81) und drückt diesen zurück, so dass die Drehung des Ritzels (25) ohne einen Schrittverlust fortgesetzt werden kann. Wenn das Ritzel für den Öffnungs-/Schließvorgang des Ventilkörpers (38) in eine der zuvor erwähnten Richtung entgegengesetzte Richtung (Vorwärtsdrehrichtung) gedreht wird, stößt zunächst der vorstehende Abschnitt (79) an einen kontaktierbaren Abschnitt des Hebels (77), wodurch der Hebel (77) gedrückt wird und sich folglich das Untersetzungsgetriebe (73) zu drehen beginnt. Das Ritzel (25) kommt in eine Positionsbeziehung, in der es einem verzahnten Abschnitt, der nicht der zahnlose Abschnitt (83) des Untersetzungsgetriebe (73) ist, gegenüberliegt und in diesen eingreift, und danach wird eine Leistung vom Ritzel (25) übertragen, wodurch sich das Untersetzungsgetriebe (73) dreht. Dadurch wird der Öffnungs-/Schließvorgang des Ventilkörpers (38) durchgeführt. Ferner ist an einer unteren Oberflächenseite des Untersetzungsgetriebes (73) und einer oberen Oberflächenseite des Ventilkörpers (38) eine nicht gezeigte Vertiefte-vorstehende-Eingriffsstruktur zum einteiligen Eingreifen (bzw. Verbinden) des Untersetzungsgetriebes (73) und des Ventilkörpers (38) miteinander vorgesehen.
-
Betriebsmodus der Ventilantriebsvorrichtung (siehe FIG. 10 und FIG. 11
-
Als nächstes wird ein Betriebsmodus der Ventilantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, mit Fokus auf eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel (Anzahl an Schritten) des Ventilkörpers (38) und dem Öffnungs-/Schließvorgang des Ventilkörpers (38) beschrieben. Wenn dem als Antriebsquelle der Ventilantriebsvorrichtung (31) dienenden Motor (1) elektrische Energie zugeführt wird und der Spule (19) ein Strom in einer bestimmten Richtung zugeführt wird, beginnt sich der Rotor (7) in der Vorwärtsdrehrichtung zu drehen. Die Drehung des Rotors (7) wird mittels des Rotorgrundkörpers (5) auf das unterhalb des ersten Lagerabschnitts (11) angeordnete Ritzel (25) übertragen.
-
Die Drehung des Ritzels (25) wird verlangsamt auf das Untersetzungsgetriebe (73) übertragen, das mit dem Ritzel (25) in Eingriff steht, und wird auf den Ventilkörper (38) übertragen, der sich einteilig mit dem Untersetzungsgetriebe (73) dreht. Die Beziehung zwischen dem Drehwinkel (Anzahl an Schritten) des Ventilkörpers (38) und dem Öffnungs-/Schließvorgang des Ventilkörpers (38) ist in 10 gezeigt. Zunächst ist in einem Zustand, in dem sich der Ventilkörper (38) in einer Ausgangsposition befindet, die Positionsbeziehung zwischen dem Ventilkörper (38) und der Ventilsitzfläche (37) wie in 11 gezeigt, und der erste Fluidauslass (35A) und der zweite Fluidauslass (35B) der Ventilsitzfläche (37) sind beide offen.
-
Daher fließt das Kühlmittel S vom Fluideinlass (33) durch das Einlassrohr (43) in die Ventilkammer (27) ein, fließt durch die beiden Fluidauslässe (35A, 35B) und die beiden Auslassrohre (45A, 45B), und eine bestimmte Durchflussmenge des Kühlmittels S wird einer Kühlungsleitung des Kühlschranks zugeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass dieser Zustand auch in einer Position in Schritt 1 fortgesetzt wird, in der der in 11 gezeigte Ventilkörper (38) aus der Ausgangsposition (Schritt S0) in der Vorwärtsdrehrichtung gedreht wurde.
-
In der Position in Schritt 2, in die der Ventilkörper (38) aus der in 11 gezeigten Ausgangsposition in der Vorwärtsdrehrichtung gedreht wurde, ist der erste Fluidauslass (35A) weiterhin offen, aber ein großer Teil des zweiten Fluidauslasses (35B) ist durch die Kontaktfläche (39) des Ventilkörpers (38) verschlossen. Da jedoch in dieser Position die in dem Ventilkörper (38) ausgebildete Drosselöffnung (71) mit dem zweiten Fluidauslass (35B) in Verbindung steht, strömt das Kühlmittel S, dessen Durchflussmenge durch Passieren der Drosselöffnung (71) begrenzt wird, in den zweiten Fluidauslass (35B).
-
Wenn sich der Ventilkörper (38) weiter in die Vorwärtsdrehrichtung dreht und aus der in 11 gezeigten Ausgangsposition nach Drehung die Position in Schritt S3 erreicht, weichen die Position der Drosselöffnung (71) und des zweiten Fluidauslasses (35B) ab, wodurch der erste Fluidauslass (35A) geöffnet und der zweite Fluidauslass (35B) geschlossen ist. Wenn sich der Ventilkörper (38) weiter in die Vorwärtsdrehrichtung dreht und aus der in 11 gezeigten Ausgangsposition nach Drehung die Position in Schritt S4 erreicht, stimmen nun die Position der Drosselöffnung (71) und des ersten Fluidauslasses (35A) überein, wodurch das Kühlmittel S, dessen Durchflussmenge durch Passieren der Drosselöffnung (71) begrenzt wird, in den ersten Fluidauslass (35A) strömt. Es sei darauf hingewiesen, dass der zweite Fluidauslass (35B) weiterhin geschlossen ist.
-
Wenn sich der Ventilkörper (38) weiter in die Vorwärtsdrehrichtung dreht und aus der in 11 gezeigten Ausgangsposition nach Drehung die Position in Schritt S5 erreicht, weichen die Position der Drosselöffnung (71) und des ersten Fluidauslasses (35A) ab, wodurch der erste Fluidauslass (35A) und der zweite Fluidauslass (35B) beide geschlossen sind. Wenn sich der Ventilkörper (38) in die Vorwärtsdrehrichtung dreht und aus der in 11 gezeigten Ausgangsposition nach Drehung schließlich die Position in Schritt S6 erreicht, ist der zweite Fluidauslass (35B), der durch die Kontaktfläche (39) des Ventilkörpers (38) geschlossen war, geöffnet und der erste Fluidauslass (35A) bleibt weiterhin geschlossen. Somit wird ein serieller Öffnungs-/Schließvorgang durch den Ventilkörper (38) ab geschlossen.
-
Wenn der Ventilkörper (38) aus der in 11 gezeigten Ausgangsposition nach Drehung in die Vorwärtsdrehrichtung die Position in Schritt S6 erreicht, wird die Drehrichtung des Motors (1) umgekehrt und der Ventilkörper (38) wird in einer umgekehrten Drehrichtung gedreht. Wenn dann der Ventilkörper (38) in die in 11 gezeigte Ausgangsposition zurückkehrt und zusätzlich der Ventilkörper (38) in der umgekehrten Drehrichtung gedreht wird, liegt das Ritzel (25) dem zahnlosen Abschnitt (83) des Untersetzungsgetriebes (73) gegenüber und der Eingriff der beiden wird aufgehoben, woraufhin durch Betrieb des zuvor erwähnten Rotorschrittverlust-Unterdrückungsmechanismus (75) ein Aufprall bei der Rückkehr des Ventilkörpers (38) zur Ausgangsposition reduziert und somit die Geräuschentwicklung unterdrückt wird. Wenn der Motor (1) in der Vorwärtsdrehrichtung gedreht wird, wird als Nächstes die Leistung über den Rotorschrittverlust-Unterdrückungsmechanismus (75) auf das Untersetzungsgetriebe (73) übertragen, wodurch sich dieses dreht, und das Ritzel (25) und das Untersetzungsgetriebe (73) kehren in den Eingriffszustand von 11 zurück.
-
Gemäß der wie oben beschrieben ausgebildeten Ventilantriebsvorrichtung (31) gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Ventilantriebsvorrichtung (31) bereitgestellt werden, die den Motor (1) umfasst, der einen einfachen Aufbau aufweist und während seines Betriebs nur eine geringe Vibration erzeugt. Die Vibration des Motors (1) wird auch über den zweiten Lagerabschnitt (13), den Rotor (7), den ersten Lagerabschnitt (11) und das Ritzel (25) auf den Ventilkörperantriebsmechanismus (41) übertragen, aber durch den Motor (1), der nur geringe Vibration verursacht, kann ein reibungsloser, geräuscharmer Ventilbetrieb des Ventilkörpers (38) durchgeführt werden.
-
[Weitere Ausführungsformen]
-
Der Motor (1) und die Ventilantriebsvorrichtung (31) gemäß der vorliegenden Erfindung weisen im Wesentlichen die oben beschriebene Konfiguration gemäß zumindest einer Ausführungsform auf, aber eine Änderung oder ein Weglassen und dergleichen eines Teils der Konfiguration ist selbstverständlich im Rahmen der Erfindung der vorliegenden Anmeldung möglich.
-
Beispielsweise kann die Anzahl der elastischen Armabschnitte (49), obwohl sie in der oben beschriebenen Ausführungsform drei beträgt, auch zwei oder vier oder mehr betragen. Außerdem kann der elastische Lagerabschnitt (15) durch eine andere Komponente als den elastischen Armabschnitt (49) aufgebaut sein (beispielsweise durch ein elastisch verformbares synthetisches Gummi, Polyurethangummi und dergleichen). Obwohl der zweite Lagerabschnitt (13) und der Rotorgrundkörper (5) in der zuvor beschriebenen Ausführungsform aus separaten Elementen bestehen, ist es auch möglich, den zweiten Lagerabschnitt (13) und den Rotorgrundkörper (5) integral zu formen.
-
Ferner werden in der oben beschriebenen Ausführungsform der erste Lagerabschnitt (11) und der zweite Lagerabschnitt (13) auf die freitragende Tragachse (9) angewendet, aber der erste Lagerabschnitt (11) und der zweite Lagerabschnitt (13) können ebenfalls auf eine doppelt gelagerte Tragachse (9) angewendet werden. In der obigen Ausführungsform wird ein Aufbau verwendet, bei dem der Fluidauslass (35) an der Ventilsitzfläche (37) vorgesehen ist, aber es kann auch ein Aufbau verwendet werden, bei dem der Fluideinlass (33) an der Ventilsitzfläche (37) vorgesehen ist und der Fluidauslass (35) in einem anderen Teil der Basis (2) vorgesehen ist.
-
Ferner wird in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Konfiguration eines Untersetzungssystems verwendet, bei dem die Leistung des Motors (1) unter Verwendung des Ritzels (25) und des Untersetzungsgetriebes (73) als Ventilkörperantriebsmechanismus (41) reduziert und auf den Ventilkörper (38) übertragen wird, aber es ist auch möglich, das Ritzel (25) und das Untersetzungsgetriebe (73) wegzulassen und einen direktwirkenden Ventilkörperantriebsmechanismus (41) zu verwenden, bei dem die Drehung des Rotors (7) direkt auf den Ventilkörper (38) übertragen wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1:
- Motor,
- 2:
- Basis,
- 3:
- Magnet,
- 4:
- Abdeckung,
- 4a:
- Vertiefter Abschnitt,
- 4b:
- Flanschabschnitt,
- 5:
- Rotorgrundkörper,
- 6:
- Vertiefter Eingriffsabschnitt,
- 7:
- Rotor,
- 8:
- Vertiefter Abschnitt,
- 9:
- Tragachse,
- 11:
- Erster Lagerabschnitt,
- 13:
- Zweiter Lagerabschnitt,
- 15:
- Elastischer Lagerabschnitt,
- 17:
- Stator,
- 18:
- Statorkern,
- 19:
- Spule,
- 21:
- Gehäuse,
- 22:
- Eingriffsstruktur,
- 23:
- Eingriffsklinke,
- 25:
- Ritzel,
- 27:
- Ventilkammer,
- 29:
- Öffnung,
- 31:
- Ventilantriebsvorrichtung,
- 33:
- Fluideinlass,
- 35:
- Fluidauslass,
- 36:
- Ventilsitz,
- 37:
- Ventilsitzfläche,
- 38:
- Ventilkörper,
- 39:
- Kontaktfläche,
- 41:
- Ventilkörperantriebsmechanismus,
- 43:
- Einlassrohr,
- 45:
- Auslassrohr,
- 46:
- Grundkörper,
- 47:
- Flanschabschnitt,
- 48:
- Vertiefter Abschnitt,
- 49:
- Elastischer Armabschnitt,
- 51:
- Kontaktabschnitt,
- 53:
- Umgebender Abschnitt,
- 55:
- Elastisches Element,
- 57:
- Stützabschnitt,
- 59:
- Vorstehender Abschnitt,
- 61:
- Entlastungsabschnitt,
- 63:
- Ventilgrundkörper,
- 65:
- Montageplatte,
- 67:
- Abgestufter Abschnitt,
- 69:
- Montageschaft,
- 71:
- Drosselöffnung,
- 73:
- Untersetzungsgetriebe,
- 75:
- Rotorschrittverlust-Unterdrückungsmechanismus,
- 77:
- Sperrhebel,
- 79:
- Vorstehender Abschnitt,
- 81:
- Vorspannfeder,
- 83:
- Zahnloser Abschnitt,
- Z:
- Längsrichtung,
- A:
- ein Ende,
- B:
- anderes Ende,
- R:
- Drehrichtung,
- S:
- Fluid (Kühlmittel),
- L:
- Achse (Drehachse),
- H:
- Höhe,
- C:
- Geschlossener Bereich,
- O:
- Offener Bereich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
