JP2001045782A - 冷凍サイクル装置における流体流量制御弁又は流体流路切換弁の作動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価で入手の容易なブラシ付き整流子モーター
をステップモーターの代替品として使用でき、従来ステ
ップモーターを駆動源として用いていたあらゆる装置の
コストダウンを達成する。殊に冷凍サイクル装置におい
ては、サイクル内に膨張弁や容量制御弁等と呼称される
複数の流量制御弁を用いており、これらを上記モーター
を用いた流量制御弁に転換することにより、大幅なコス
トダウンに寄与できるようにする。 【解決手段】ブラシ４が整流子片２間を通過する時に発
生するパルスを検出し、このパルス発生回数によりモー
ターの累積回転数又は回転速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブラシ付き整流子モ
ーターの累積回転数又は回転速度の制御方法を提供する
と共に、これを用いた冷凍サイクル装置（冷暖房サイク
ル装置を含む）における流体流量制御弁を提供する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般的に
累積回転数又は回転角を制御できるモーターとしてステ
ップモーターが知られているが、複雑であるばかりか高
度な製造技術を要し、極めて高価である問題点を有して
いる。

【０００３】而して発明者は既知のブラシ付き整流子モ
ーターを駆動源として用いながら、ステップモーターと
同様の累積回転数又は回転速度の制御が行え、更にモー
ター駆動軸に減速機を結合し回転角の制御が行えるよう
にした同ブラシ付き整流子モーターの制御方法並びにこ
れを用いた流体流量制御弁を提供するものである。

【０００４】ブラシ付き整流子モーターはモーター駆動
軸の周面に奇数個の整流子片を間隔的に取り付けると共
に、モーター駆動軸の１８０度反対側に対向して配した
ブラシを上記整流子片に接触させて電力の供給を行うよ
うにしており、モーターとしては極めて安価で入手が容
易である。

【０００５】本発明はこの安価で入手の容易なブラシ付
き整流子モーターを上記ステップモーターの代替品とし
て使用できるようにしたものであり、従来ステップモー
ターを駆動源として用いていたあらゆる装置のコストダ
ウンを達成する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記のように、ブラシ付
き整流子モーターは駆動軸の回転に伴ってブラシと整流
子片が周期的に接触と解除を繰り返す。

【０００７】本発明はこのブラシが整流子片間を通過す
る時に発生するパルス（急進に立ち上がる衝撃波）を検
出し、このパルス発生回数によりモーターの累積回転数
又は回転速度を制御するモーターの制御方法である。

【０００８】又このブラシ付き整流子モーターを用い
て、同モーターの累積回転数を上記方法により制御する
ことにより、可動弁の回動角を制御する構成とした流体
流量制御弁を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例を図１
乃至図７に基づいて説明する。

【００１０】図１乃至図７において１は上記ブラシ付き
整流子モーターにおける駆動軸を示し、該駆動軸１の周
面に絶縁材を介して同軸１と同芯円上に、３個の定長の
整流子片２が間隔３をおいて配され、他方駆動軸１の１
８０度反対側に一対のブラシ４が配されて上記整流子片
２に弾力的に接触している。

【００１１】図１Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、上記整流子
片２はモーター駆動軸１と一体に回転し、回転の過程に
おいて一方のブラシ４と他方のブラシ４は交互に接離を
繰り返す。

【００１２】つまり各ブラシ４はモーター駆動軸１の一
回転毎に各３回整流子片２間を通過し、両ブラシ４は計
６回整流子片２間を通過し、各通過毎にパルスを発生す
る。

【００１３】本発明は上記ブラシ４が整流子片２間を通
過する時に発生するパルスを検出し、このパルス発生回
数によりモーター１６の累積回転数又は回転速度を制御
するものである。

【００１４】図２に示すように、マイナス側のブラシ４
と直列に電流検出抵抗等の電流波形検出部１３を接続
し、該電流波形検出部１３とブラシ４間に直流成分カッ
ト用コンデンサー５の一端を接続し、同コンデンサー５
の他端をコンパレーター６のプラス側に接続する。

【００１５】換言すると、コンパレーター６のプラス端
子をコンデンサー５を介して電流波形検出部１３とブラ
シ４間に接続する。

【００１６】更に上記コンパレーター６のマイナス側に
敷居値設定抵抗１７を接続する。

【００１７】上記コンパレーター６の出力信号によって
累積回転数（回転角）又は回転速度（回転数）を制御す
る。

【００１８】上記コンパレーター６のプラス側には、電
流波形検出部１３にて検出されたパルス成分を含む波形
（電圧信号）が入力され、この信号と敷居値設定抵抗１
７によって予め設定された電圧とを比較し、設定電圧と
同じ電圧信号が一致した時に１回のパルスと判断し、前
記パルスが発生する度にパルス信号を出力し、これをモ
ーター１６の回転数制御信号又は回転速度制御信号とし
て用いる。

【００１９】上記コンパレーター６はそのマイナス端子
よりプラス端子の電圧が低くなると、コンパレーター６
内蔵のトランジスターがＯＮになり、１個のパルス信号
を出力する。

【００２０】即ち各ブラシ４が整流子片２の間隔３を通
過する毎に上記条件が形成され、１回通過する毎に１個
のパルスを出力する。

【００２１】即ちモーター駆動軸１が一回転する時に６
個のパルス信号をコンパレーター６から出力する。

【００２２】上記図２に示したコンパレーター６の出力
信号を用いて、モーター１６の累積回転数と減速機３６
の回転角を制御する例について説明する。

【００２３】図３に示すように、上記コンパレーター６
の出力信号をＣＰＵ８内のカウンター１８に導入し、予
め設定されたパルス数が導入されたパルス数と一致する
時に、モータードライバー９を介してモーター１６を停
止する。

【００２４】即ち正転指令ライン３４又は逆転指令ライ
ン３５による指令信号を停止し、モーター１６を停止す
る。

【００２５】ＣＰＵ８とモータードライバー９間は正転
指令ライン３４と逆転指令ライン３５とによって接続さ
れており、正転指令ライン３４に正転指令信号（ＣＷ）
を流すか、逆転指令ライン３５に逆転指令信号（ＣＣ
Ｗ）を流すことにより、モーター１６は正転又は逆転す
る。

【００２６】ＣＰＵ８は正転又は逆転と回転数の指令信
号を自ら発するか、又は後記するサーミスター等の外部
からの信号によって同指令信号を発する。

【００２７】上記正転と逆転の指令ライン３４，３５の
双方を通じて指令信号（ＣＷ，ＣＣＷ）を流すと、モー
ター１６にブレーキがかかりモーター１６は停止する。

【００２８】つまり一方の指令ライン３４又は３５を通
じて正転又は逆転している時に、他方をＯＮにして指令
信号を発すると、モーター１６にブレーキがかかりモー
ター１６は停止する。

【００２９】又ＣＰＵ８とモータードライバー９間はモ
ーター印加電圧指令ライン３７が接続されており、上記
モーター１６の回転始期と終期におけるモーター印加電
圧を低減するように制御し、モーター１６をその始期と
終期において緩回転し、回転開始時と停止時におけるノ
イズの発生を抑止する。

【００３０】図５に示すように、上記モーター１６の駆
動軸１には減速機３６を結合し、該減速機３６の出力を
制御することができる。減速機３６とは例えば減速ギア
である。

【００３１】モーター１６の回転数の検出、即ち前記パ
ルスの検出には一定のバラツキが予測される。このモー
ター１６に減速機３６を結合し、その出力回転数を減ず
ることにより、上記バラツキを良好に吸収することがで
きる。即ち減速機３６によってトルクを増大し、且つバ
ラツキを可及的に減殺する。

【００３２】図５乃至図７は、上記図３のモーター制御
方法を使用した流体流路切換弁又は流体流量制御弁を構
成した実施形態例を示している。以下流体流量制御弁１
０について説明する。

【００３３】上記流体流量制御弁１０は、低圧又は高圧
の流体流入パイプ１１と高圧又は低圧の流体流出パイプ
１２間に設けられた扇形回動される扇形回動弁体１４を
備える。

【００３４】上記扇形回動弁体１４に上記流体流入パイ
プ１１の出口側開口から吐出される流体を通流する弁孔
１５を設け、該扇形回動弁体１４の回動角を制御して上
記流体通流弁孔１５と上記流体流出パイプ１２の入口側
開口との連通面積を調整し、例えばコンプレッサーへ供
給される流体の流量を調整する構成とする。

【００３５】上記扇形回動弁体１４は流体流入パイプ１
１の出口側開口端面と流体流出パイプ１２の入口側開口
端面との間に介在する。

【００３６】図５に示すように、上記扇形回動弁体１４
はモーター１６を駆動源とし、該モーター１６の回転軸
１の回転駆動力を減速機３６を介して扇形回動弁体１４
に伝達し、これを減速回動せしめる。

【００３７】上記減速機３６の軸２２を中心として回動
する出力ギア１９は、軸２０を中心に扇形回動する扇形
回動弁体１４の端部に設けた扇形ラック２１と噛み合
い、前記図１，図２，図３に基づき説明した制御装置に
基づき、モーター１６の正逆回転方向と正逆回転量を制
御することにより出力ギア１９と扇形ラック２１の正逆
回動方向と正逆回動角を制御し、よって扇形回動弁体１
４の正逆回動方向と正逆回動角を制御し、上記流体通流
弁孔１５と上記流体流出パイプ１２の入口側開口との連
通面積を調整し、上記コンプレッサー等へ供給される流
体の流量を調整する構成とする。

【００３８】好ましくは上述の通り、上記扇形回動弁体
１４を流体流入パイプ１１の出口側開口端面と流体流出
パイプ１２の入口側開口端面との間に介在する。

【００３９】詳述すると図５に示すように、流体流入パ
イプ１１の端部開口面と流体流出パイプ１２の端部開口
面とを、ケーシング２３内において同一軸線において対
向させ、他方ケーシング２３内に設けた上記扇形回動弁
体１４を両パイプ１１，１２の開口端面間に介在し、軸
線と直交する方向に扇形回動可に設置する。

【００４０】例えばケーシング本体２４を一体プレス成
形又は一体合成樹脂成形して成るカップ形にし、該カッ
プ形ケーシング本体２４の開口部に板材から成る第１弁
座２５と同第２弁座２６を気密的に且つ平行に嵌着し、
該第１弁座２５と第２弁座２６間に板材から成る上記扇
形回動弁体１４を介在し、該弁体１４が第１，第２弁座
２５，２６の内面に摺接しつつ同弁座と平行に扇形回動
できるように配置する。

【００４１】扇形回動弁体１４は軸２０によって第１弁
座２５又は第２弁座２６に扇形回動可に軸支する。

【００４２】同様に減速機３６を上記ケーシング２３内
に内装し、同減速機３６の出力軸２２を第１弁座２５又
は第２弁座２６に軸支し、該出力軸２２を中心に回動す
る出力ギア１９を第１弁座２５と第２弁座２６の間に介
在し、上記扇形回動弁体１４の端部に設けた扇形ラック
２１と噛み合せて運動伝達を行い、扇形回動弁体１４を
第１，第２弁座２５，２６間において扇形回動可にす
る。

【００４３】他方流体流入パイプ１１の端部をケーシン
グ２３の天壁、即ちカップ形ケーシング本体２４の底壁
より貫通してケーシング２３内に突入させ、該パイプ１
１端部を上記第１弁座２５に支持させると共に、同パイ
プ１１の端部開口を第１弁座２５に設けた弁孔２７と同
芯に連通させ、更に流体流出パイプ１２の端部を第２弁
座２６に支持させると共に、同パイプ１２の端部開口を
第２弁座２６に設けた弁孔２８と同芯に連通させ、よっ
て流体通流弁孔１５と弁孔２７，２８を同芯に連通さ
せ、且つこれら１５，２７，２８と両パイプ１１，１２
の開口とを相互に同芯に連通せしめる。要は、両パイプ
１１，１２を扇形回動弁体１４を介して同芯に連通せし
める。

【００４４】上記モーター１６はケーシング２３の天
壁、即ちカップ形ケーシング本体２４の底壁外表面側に
取り付け支持して上記両パイプ１１，１２と平行な回転
軸１７に上記減速機３６を連結する。該減速機３６とモ
ーター１６の駆動軸１間には永久磁石２９を介在してケ
ーシング２３内に内装し、モーターの回転駆動力を永久
磁石２９を介して減速機３６に伝達する。

【００４５】詳述すると、モーター１６の駆動軸１に永
久磁石２９を一体に取り付け、他方減速機３６の入力軸
３３に設けた磁性体から成る吸着板３０を設け、モータ
ー１６の駆動によって永久磁石２９が回動すると吸着板
３０が回動し、この吸着板３０の回動により減速機３６
を回動し、出力ギア１９を回動するようにする。

【００４６】上記扇形回動弁体１４はサーミスターに代
表される冷暖房温又は冷凍温を検出する温度センサーの
検出信号を前記ＣＰＵ８に入力し、その指令により正逆
回動と正逆回動角が制御され、この正逆回動位置（最大
開口と最小開口の原点）において扇形回動弁体１４を正
確に停止させるためのストッパー３１，３２を備える。

【００４７】上記ストッパー３１，３２は第１，第２弁
座２５，２６間の空間に立設されたピンにて形成する。
扇形回動弁体１４の扇形回動角はストッパー３１，３２
たる一対のピン間においてその最大扇形回動角が制限さ
れる。

【００４８】図６に示すように、扇形回動弁体１４が一
方のストッパー３２に当接している時、弁孔１５と弁孔
２７，２８とは部分的に連通した状態に置かれる。即ち
最小連通開口面積において連通し待機する。

【００４９】この待機状態において、扇形回動弁体１４
がストッパー３１へ向け一定量回動されることにより、
弁孔１５と弁孔２７，２８との連通面積が増大され、図
７に示すように、ストッパー３１に弁体１４が当接する
ことにより、弁孔１５と弁孔２７，２８とは全開口面積
において連通する。即ち、最大連通開口面積となる。

【００５０】この連通面積の制御により、コンプレッサ
ー等へ供給される流体の供給量が制御されるのである。

【００５１】次に図２，図４のモーター制御方法に基づ
き、モーター１６の速度制御を行う実施形態例について
説明する。

【００５２】前記コンパレーター６の出力側に周波数−
電圧変換器３８を接続し、その出力側にオペレーション
アンプ３９を接続し、該オペレーションアンプ３９の出
力をトランジスター４０のベースに出力し、該トランジ
スター４０のコレクターにモーター１６のマイナス側ブ
ラシ４に接続し、同エミッターを直流成分カット用コン
デンサー５を介してコンパレータ６のプラス側に接続
し、同エミッターとコンデンサー５間に電流波形検出部
１３の一端を接続し、同他端を接地する。

【００５３】これによってコンパレーター６から出力さ
れるパルス信号に応じた電圧が変換器３８にから出力さ
れ、オペレーションアンプ３９に入力される。

【００５４】他方オペレーションアンプ３９には設定電
圧ライン４１を通じて回転数設定電圧信号（速度設定電
圧信号）が入力され、該設定電圧と変換器３８から入力
された電圧とを比較し、増速指令信号又は減速指令信号
をトランジスター４０のベースに入力し、コレクターを
通じてモーター１６に流れる電流を制御する。よってモ
ーター１６を指令電圧に応じた速度に制御する。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば安価で入手の容易なブラ
シ付き整流子モーターをステップモーターの代替品とし
て使用でき、従来ステップモーターを駆動源として用い
ていたあらゆる装置のコストダウンを達成する。

【００５６】殊に冷凍サイクル装置においては、サイク
ル内に膨張弁や容量制御弁等と呼称される複数の流量制
御弁を用いており、これらを上記モーターを用いた流量
制御弁に転換することにより、大幅なコストダウンに寄
与でき、その性能を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂ，Ｃはブラシ付き整流子モーターにおけ
る整流子片とブラシの動作状態を説明する要部断面図。

【図２】上記整流子片とブラシからモーターの回転数又
は回転速度を検出する回路例の概要を示す図。

【図３】上記図２に示す検出回路に基づきモーターの累
積回転数又は減速機の累積回転数（回転角）を制御する
回路例を示す図。

【図４】上記図２に示す検出回路に基づきモーターの回
転速度を制御する回路例を示す図。

【図５】上記図３によるモーターの制御方法を用いた流
体流量制御弁を示す縦断面図。

【図６】上記流体流量制御弁の部分開放状態を示す横断
面図。

【図７】上記流体流量制御弁の完全開放状態を示す横断
面図。

【符号の説明】

１ モーター駆動軸 ２ 整流子片 ３ 間隔 ４ ブラシ ５ 直流成分カット用コンデンサー ６ コンパレーター ８ ＣＰＵ ９ モータードライバー １０ 流体流量制御弁 １１ 流体流入パイプ １２ 流体流出パイプ １３ 電流波形検出部 １４ 扇形回動弁体 １５ 弁孔 １６ モーター １７ 敷居値設定抵抗 １８ カウンター １９ 出力ギア ２０ 軸 ２１ 扇形ラック ２２ 出力軸 ２３ ケーシング ２４ ケーシング本体 ２５ 第１弁座 ２６ 第２弁座 ２７，２８ 弁孔 ２９ 永久磁石 ３０ 吸着板 ３１，３２ ストッパー ３３ 入力軸 ３４ 正転指令ライン ３５ 逆転指令ライン ３６ 減速機 ３７ モーター印加電圧指令ライン ３８ 周波数−電圧変換器 ３９ オペレーションアンプ ４０ トランジスター ４１ 設定電圧ライン

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月１０日（２０００．４．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】冷凍サイクル装置における流体流量制御
弁又は流体流路切換弁の作動機構

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は駆動源としてブラシ
付き整流子モーターを用いた冷凍サイクル装置（冷暖房
サイクル装置を含む）における流体流量制御弁又は流体
流路切換弁の作動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般的に
累積回転数又は回転角を制御できるモーターとしてステ
ップモーターが知られているが、複雑であるばかりか高
度な製造技術を要し、極めて高価である問題点を有して
いる。

【０００３】而して発明者は上記ステップモーターの代
替として既知のブラシ付き整流子モーターを駆動源とし
て用いながら、該モーター駆動軸に永久磁石と磁性体を
介して減速ギアを結合し、該減速ギアの出力を扇形回動
弁体に伝達して扇形回動弁体の回転角の制御が行えるよ
うにした冷凍サイクル装置における流体流量制御弁又は
流体流路切換弁の作動機構を提供するものである。

【０００４】ブラシ付き整流子モーターはモーター駆動
軸の周面に奇数個の整流子片を間隔的に取り付けると共
に、モーター駆動軸の１８０度反対側に対向して配した
ブラシを上記整流子片に接触させて電力の供給を行うよ
うにしており、モーターとしては極めて安価で入手が容
易である。

【０００５】本発明はこの安価で入手の容易なブラシ付
き整流子モーターを上記ステップモーターの代替品とし
て使用できるようにしたものであり、従来ステップモー
ターを駆動源として用いていた冷凍サイクル装置におけ
る流体流量制御弁又は流体流路切換弁のコストダウンを
達成する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記のように、ブラシ付
き整流子モーターは駆動軸の回転に伴ってブラシと整流
子片が周期的に接触と解除を繰り返す。

【０００７】本発明はブラシ付き整流子モーターの駆動
軸の回転駆動力を減速ギアを介し扇形回動弁体に伝達し
て該扇形回動弁体の扇形回動角を制御する構成を有する
と共に、上記ブラシが整流子片間を通過する時に発生す
るパルスを検出し、このパルス発生回数によりモーター
の累積回転数を制御する構成とした冷凍サイクル装置に
おける流体流量制御弁又は流体流路切換弁の作動機構に
おいて、上記ブラシ付き整流子モーターの駆動軸に永久
磁石を設け、上記減速ギアの入力軸に磁性体を設け、上
記ブラシ付き整流子モーターにより回転される永久磁石
の回転を磁力により磁性体に伝達し、該磁性体の回転を
上記減速ギア並びに上記扇形回動弁体に伝達する構成と
した。

【０００８】これにより上記パルスを検出するブラシ表
面と整流子片表面が過大な拘束電流によって損傷する問
題を解決できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例を図１
乃至図５に基づいて説明する。

【００１０】図１乃至図３において１は上記ブラシ付き
整流子モーターにおける駆動軸を示し、該駆動軸１の周
面に絶縁材を介して同軸１と同芯円上に、３個の定長の
整流子片２が間隔３をおいて配され、他方駆動軸１の１
８０度反対側に一対のブラシ４が配されて上記整流子片
２に弾力的に接触している。

【００１１】図１Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、上記整流子
片２はモーター駆動軸１と一体に回転し、回転の過程に
おいて一方のブラシ４と他方のブラシ４は交互に接離を
繰り返す。

【００１２】つまり各ブラシ４はモーター駆動軸１の一
回転毎に各３回整流子片２間を通過し、両ブラシ４は計
６回整流子片２間を通過し、各通過毎にパルスを発生す
る。

【００１３】上記ブラシ４が整流子片２間を通過する時
に発生するパルスを検出し、このパルス発生回数により
モーター１６の累積回転数を制御する。

【００１４】図２に示すように、マイナス側のブラシ４
と直列に電流検出抵抗等の電流波形検出部１３を接続
し、該電流波形検出部１３とブラシ４間に直流成分カッ
ト用コンデンサー５の一端を接続し、同コンデンサー５
の他端をコンパレーター６のプラス側に接続する。

【００１５】換言すると、コンパレーター６のプラス端
子をコンデンサー５を介して電流波形検出部１３とブラ
シ４間に接続する。

【００１６】更に上記コンパレーター６のマイナス側に
敷居値設定抵抗１７を接続する。

【００１７】上記コンパレーター６の出力信号によって
累積回転数（回転角）を制御する。

【００１８】上記コンパレーター６のプラス側には、電
流波形検出部１３にて検出されたパルス成分を含む波形
（電圧信号）が入力され、この信号と敷居値設定抵抗１
７によって予め設定された電圧とを比較し、設定電圧と
同じ電圧信号が一致した時に１回のパルスと判断し、前
記パルスが発生する度にパルス信号を出力し、これをモ
ーター１６の回転数制御信号として用いる。

【００１９】上記コンパレーター６はそのマイナス端子
よりプラス端子の電圧が低くなると、コンパレーター６
内蔵のトランジスターがＯＮになり、１個のパルス信号
を出力する。

【００２０】即ち各ブラシ４が整流子片２の間隔３を通
過する毎に上記条件が形成され、１回通過する毎に１個
のパルスを出力する。

【００２１】即ちモーター駆動軸１が一回転する時に６
個のパルス信号をコンパレーター６から出力する。

【００２２】図２に示すように、上記コンパレーター６
の出力信号をＣＰＵ８内のカウンター１８に導入し、予
め設定されたパルス数が導入されたパルス数と一致する
時に、モータードライバー９を介してモーター１６を停
止する。

【００２３】即ち正転指令ライン３４又は逆転指令ライ
ン３５による指令信号を停止し、モーター１６を停止す
る。

【００２４】ＣＰＵ８とモータードライバー９間は正転
指令ライン３４と逆転指令ライン３５とによって接続さ
れており、正転指令ライン３４に正転指令信号（ＣＷ）
を流すか、逆転指令ライン３５に逆転指令信号（ＣＣ
Ｗ）を流すことにより、モーター１６は正転又は逆転す
る。

【００２５】ＣＰＵ８は正転又は逆転と回転数の指令信
号を自ら発するか、又は後記するサーミスター等の外部
からの信号によって同指令信号を発する。

【００２６】上記正転と逆転の指令ライン３４，３５の
双方を通じて指令信号（ＣＷ，ＣＣＷ）を流すと、モー
ター１６にブレーキがかかりモーター１６は停止する。

【００２７】つまり一方の指令ライン３４又は３５を通
じて正転又は逆転している時に、他方をＯＮにして指令
信号を発すると、モーター１６にブレーキがかかりモー
ター１６は停止する。

【００２８】又ＣＰＵ８とモータードライバー９間はモ
ーター印加電圧指令ライン３７が接続されており、上記
モーター１６の回転始期と終期におけるモーター印加電
圧を低減するように制御し、モーター１６をその始期と
終期において緩回転し、回転開始時と停止時におけるノ
イズの発生を抑止する。

【００２９】図３に示すように、上記モーター１６の駆
動軸１には減速ギア３６を結合し、該減速ギア３６の出
力を制御することができる。

【００３０】モーター１６の回転数の検出、即ち前記パ
ルスの検出には一定のバラツキが予測される。このモー
ター１６に減速ギア３６を結合し、その出力回転数を減
ずることにより、上記バラツキを良好に吸収することが
できる。即ち減速ギア３６によってトルクを増大し、且
つバラツキを可及的に減殺する。

【００３１】図３乃至図５は、上記図２のブラシ付き整
流子モーターを使用した流体流路切換弁又は流体流量制
御弁の作動機構を構成した実施形態例を示している。以
下流体流量制御弁１０について説明する。

【００３２】上記流体流量制御弁１０は、低圧又は高圧
の流体流入パイプ１１と高圧又は低圧の流体流出パイプ
１２間に設けられた扇形回動される扇形回動弁体１４を
備える。

【００３３】上記扇形回動弁体１４に上記流体流入パイ
プ１１の出口側開口から吐出される流体を通流する弁孔
１５を設け、該扇形回動弁体１４の回動角を制御して上
記流体通流弁孔１５と上記流体流出パイプ１２の入口側
開口との連通面積を調整し、例えばコンプレッサーへ供
給される流体の流量を調整する構成とする。

【００３４】上記扇形回動弁体１４は流体流入パイプ１
１の出口側開口端面と流体流出パイプ１２の入口側開口
端面との間に介在する。

【００３５】図３に示すように、上記扇形回動弁体１４
はモーター１６を駆動源とし、該モーター１６の回転軸
１の回転駆動力を減速ギア３６を介して扇形回動弁体１
４に伝達し、これを減速回動せしめる。

【００３６】上記減速ギア３６の軸２２を中心として回
動する出力ギア１９は、軸２０を中心に扇形回動する扇
形回動弁体１４の端部に設けた扇形ラック２１と噛み合
い、前記図１，図２に基づき説明した制御装置に基づ
き、モーター１６の正逆回転方向と正逆回転量を制御す
ることにより出力ギア１９と扇形ラック２１の正逆回動
方向と正逆回動角を制御し、よって扇形回動弁体１４の
正逆回動方向と正逆回動角を制御し、上記流体通流弁孔
１５と上記流体流出パイプ１２の入口側開口との連通面
積を調整し、上記コンプレッサー等へ供給される流体の
流量を調整する構成とする。

【００３７】好ましくは上述の通り、上記扇形回動弁体
１４を流体流入パイプ１１の出口側開口端面と流体流出
パイプ１２の入口側開口端面との間に介在する。

【００３８】詳述すると図３に示すように、流体流入パ
イプ１１の端部開口面と流体流出パイプ１２の端部開口
面とを、ケーシング２３内において同一軸線において対
向させ、他方ケーシング２３内に設けた上記扇形回動弁
体１４を両パイプ１１，１２の開口端面間に介在し、軸
線と直交する方向に扇形回動可に設置する。

【００３９】例えばケーシング本体２４を一体プレス成
形又は一体合成樹脂成形して成るカップ形にし、該カッ
プ形ケーシング本体２４の開口部に板材から成る第１弁
座２５と同第２弁座２６を気密的に且つ平行に嵌着し、
該第１弁座２５と第２弁座２６間に板材から成る上記扇
形回動弁体１４を介在し、該弁体１４が第１，第２弁座
２５，２６の内面に摺接しつつ同弁座と平行に扇形回動
できるように配置する。

【００４０】扇形回動弁体１４は軸２０によって第１弁
座２５又は第２弁座２６に扇形回動可に軸支する。

【００４１】同様に減速ギア３６を上記ケーシング２３
内に内装し、同減速ギア３６の出力軸２２を第１弁座２
５又は第２弁座２６に軸支し、該出力軸２２を中心に回
動する出力ギア１９を第１弁座２５と第２弁座２６の間
に介在し、上記扇形回動弁体１４の端部に設けた扇形ラ
ック２１と噛み合せて運動伝達を行い、扇形回動弁体１
４を第１，第２弁座２５，２６間において扇形回動可に
する。

【００４２】他方流体流入パイプ１１の端部をケーシン
グ２３の天壁、即ちカップ形ケーシング本体２４の底壁
より貫通してケーシング２３内に突入させ、該パイプ１
１端部を上記第１弁座２５に支持させると共に、同パイ
プ１１の端部開口を第１弁座２５に設けた弁孔２７と同
芯に連通させ、更に流体流出パイプ１２の端部を第２弁
座２６に支持させると共に、同パイプ１２の端部開口を
第２弁座２６に設けた弁孔２８と同芯に連通させ、よっ
て流体通流弁孔１５と弁孔２７，２８を同芯に連通さ
せ、且つこれら１５，２７，２８と両パイプ１１，１２
の開口とを相互に同芯に連通せしめる。要は、両パイプ
１１，１２を扇形回動弁体１４を介して同芯に連通せし
める。

【００４３】上記モーター１６はケーシング２３の天
壁、即ちカップ形ケーシング本体２４の底壁外表面側に
取り付け支持して上記両パイプ１１，１２と平行な回転
軸１７に上記減速ギア３６を連結する。該減速ギア３６
とモーター１６の駆動軸１間には永久磁石２９を介在し
てケーシング２３内に内装し、モーターの回転駆動力を
永久磁石２９を介して減速ギア３６に伝達する。

【００４４】詳述すると、モーター１６の駆動軸１に永
久磁石２９を一体に取り付け、他方減速ギア３６の入力
軸３３に磁性体から成る吸着板３０を設け、モーター１
６の駆動によって永久磁石２９が回動すると磁力により
吸着板３０が回動し、この吸着板３０の回動により減速
ギア３６を回動し、出力ギア１９を回動するようにす
る。

【００４５】上記扇形回動弁体１４はサーミスターに代
表される冷暖房温又は冷凍温を検出する温度センサーの
検出信号を前記ＣＰＵ８に入力し、その指令により正逆
回動と正逆回動角が制御され、この正逆回動位置（最大
開口と最小開口の原点）において扇形回動弁体１４を正
確に停止させるためのストッパー３１，３２を備える。

【００４６】上記ストッパー３１，３２は第１，第２弁
座２５，２６間の空間に立設されたピンにて形成する。
扇形回動弁体１４の扇形回動角はストッパー３１，３２
たる一対のピン間においてその最大扇形回動角が制限さ
れる。

【００４７】図４に示すように、扇形回動弁体１４が一
方のストッパー３２に当接している時、弁孔１５と弁孔
２７，２８とは部分的に連通した状態に置かれる。即ち
最小連通開口面積において連通し待機する。

【００４８】この待機状態において、扇形回動弁体１４
がストッパー３１へ向け一定量回動されることにより、
弁孔１５と弁孔２７，２８との連通面積が増大され、図
５に示すように、ストッパー３１に弁体１４が当接する
ことにより、弁孔１５と弁孔２７，２８とは全開口面積
において連通する。即ち、最大連通開口面積となる。

【００４９】この連通面積の制御により、コンプレッサ
ー等へ供給される流体の供給量が制御されるのである。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば安価で入手の容易なブラ
シ付き整流子モーターをステップモーターの代替品とし
て使用でき、従来のステップモーターを駆動源として用
いていた冷凍サイクル装置における流体流量制御弁又は
流体流路切換弁のコストダウンを達成する。

【００５１】殊に冷凍サイクル装置においては、サイク
ル内に膨張弁や容量制御弁等と呼称される複数の流量制
御弁を用いており、これらを上記ブラシ付き整流子モー
ターを用いた流路切換弁又は流量制御弁に転換すること
により、大幅なコストダウンに寄与でき、その性能を維
持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂ，Ｃはブラシ付き整流子モーターにおけ
る整流子片とブラシの動作状態を説明する要部断面図。

【図２】上記ブラシ付き整流子モーターの累積回転数又
は減速ギアの累積回転数（回転角）を制御する回路例を
示す図。

【図３】上記ブラシ付き整流子モーターを用いた流体流
量制御弁を示す縦断面図。

【図４】上記流体流量制御弁の部分開放状態を示す横断
面図。

【図５】上記流体流量制御弁の完全開放状態を示す横断
面図。

【符号の説明】 １ モーター駆動軸 ２ 整流子片 ３ 間隔 ４ ブラシ ５ 直流成分カット用コンデンサー ６ コンパレーター ８ ＣＰＵ ９ モータードライバー １０ 流体流量制御弁 １１ 流体流入パイプ １２ 流体流出パイプ １３ 電流波形検出部 １４ 扇形回動弁体 １５ 弁孔 １６ ブラシ付き整流子モーター １７ 敷居値設定抵抗 １８ カウンター １９ 出力ギア ２０ 軸 ２１ 扇形ラック ２２ 出力軸 ２３ ケーシング ２４ ケーシング本体 ２５ 第１弁座 ２６ 第２弁座 ２７，２８ 弁孔 ２９ 永久磁石 ３０ 吸着板 ３１，３２ ストッパー ３３ 入力軸 ３４ 正転指令ライン ３５ 逆転指令ライン ３６ 減速ギア ３７ モーター印加電圧指令ライン

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H053 AA25 BA02 DA12 3H062 AA15 BB30 CC01 DD01 EE09 FF07 FF10 FF41 HH04 HH08 HH09 5H307 BB05 DD12 EE02 EE06 EE16 EE20 FF15 HH04 HH10 LL05 5H575 AA20 BB10 DD10 EE01 GG02 HB01 JJ03 JJ12 JJ15 KK02 LL06 LL33 LL50 PP01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブラシが整流子片間を通過する時に発生す
   るパルスを検出し、このパルス発生回数によりモーター
   の累積回転数又は回転速度を制御することを特徴とする
   モーターの制御方法。
2. 【請求項２】ブラシが整流子片間を通過する時に発生す
   るパルスを検出し、このパルス発生回数によりモーター
   の累積回転数を制御し、該モーターの累積回転数の制御
   により可動弁の回動角を制御する構成としたことを特徴
   とする流体流量制御弁。