JP2007162906A - バルブ開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バルブ４の制御応答性を向上することを課題とする。
【解決手段】 正逆２方向のうちで一方向にのみ回転するモータ軸３５を有する電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４をバルブ全閉位置とバルブ全開位置との２位置に駆動するアクチュエータ６のトルク伝動機構８に、第１トルク伝動経路（モータ軸３５に固定されたカラー５０→第１ギヤ６１→バルブ軸５に駆動連結する出力ギヤ４６）と第２トルク伝動経路（カラー５０→第２ギヤ６２→アイドルギヤ４５→出力ギヤ４６）とを選択的に切り替える電磁クラッチ４９を配設しているので、バルブ４の開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える際に、電動モータ７のモータ軸３５を正逆２方向に反転（逆転）させる必要はなく、バルブ４の開弁作動状態から閉弁作動状態への切り替え時のバルブ４の制御応答性を向上することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、少なくとも１つ以上の流路孔を開閉するバルブを全閉位置と全開位置との２位置に駆動するバルブ駆動装置を備えたバルブ開閉制御装置に関するもので、特に電動モータのモータトルクを利用してバルブを全閉位置と全開位置との２位置に駆動するバルブ開閉制御装置に係わる。

［従来の技術］
従来より、図８に示したように、内部に２個の第１、第２流体ポート１０１、１０２、およびこれらの第１、第２流体ポート１０１、１０２に選択的に連通する流体流路１０３が形成されたハウジング１０４と、このハウジング１０４の内部において開閉自在に収容された２位置３方向切替弁１０５と、電動モータ１０６のモータトルクを利用して２位置３方向切替弁１０５を２位置に駆動するアクチュエータとを備えた電動三方弁が公知である（例えば、特許文献１参照）。

ここで、２位置３方向切替弁１０５は、第１流体ポート１０１を開閉する第１弁体１１１と、第２流体ポート１０２を開閉する第２弁体１１２と、これらの第１、第２弁体１１１、１１２とは別体で構成された駆動軸１１３とを有している。そして、２個の第１、第２弁体１１１、１１２は、駆動軸１１３の外周に摺動自在に組み付けられている。また、２個の第１、第２弁体１１１、１１２は、スプリング１１４の付勢力および駆動軸１１３に組み付けられた２個の第１、第２ストッパ１１５、１１６によってハウジング１０４の第１、第２弁座部１２１、１２２に押し付けられることで、第１、第２流体ポート１０１、１０２を閉じるように構成されている。また、アクチュエータは、電動モータ１０６のモータトルクが伝達される歯車減速機構１０７、およびこの歯車減速機構１０７を介して電動モータ１０６の回転運動を直線往復運動に変換する運動方向変換機構１０９等によって構成されている。ここで、図８は、２個の第１、第２流体ポート１０１、１０２が、２個の第１、第２弁体１１１、１１２によって共に閉じられた閉弁状態を示している。

そして、第１流体ポート１０１を開弁し、第２流体ポート１０２を閉弁する際には、先ずギヤケース１２３内の切替スイッチ１２４を操作して電動モータ１０６を正転方向に回転させる。すると、運動方向変換機構１０９によって電動モータ１０６の正転方向の回転運動が図示上方向への直線運動に変換されて、運動方向変換機構１０９に結合された駆動軸１１３が図示上方向に移動する。そして、駆動軸１１３の外周部に組み付けられた第１ストッパ１１５が、第１弁体１１１を押し上げる。このとき、第１弁体１１１は、第１弁座部１２１より離座して第１流体ポート１０１を開き、また、第２弁体１１２は、第２弁座部１２２に押し付けられて第２流体ポート１０２を閉じる。

また、第１流体ポート１０１を閉弁し、第２流体ポート１０２を開弁する際には、切替スイッチ１２４を操作して電動モータ１０６を逆転方向に回転させる。すると、運動方向変換機構１０９によって電動モータ１０６の逆転方向の回転運動が図示下方向への直線運動に変換されて、駆動軸１１３が図示下方向に移動する。そして、第２ストッパ１１６が、第２弁体１１２を押し下げる。このとき、第１弁体１１１は、第１弁座部１２１に押し付けられて第１流体ポート１０１を閉じ、また、第２弁体１１２は、第２弁座部１２２より離座して第２流体ポート１０２を開く。

［従来の技術の不具合］
ところが、従来の電動三方弁においては、２位置３方向切替弁１０５を開弁駆動および閉弁駆動するために、電動モータ１０６のモータシャフト１１９を正逆２方向に回転させる必要がある。このため、２位置３方向切替弁１０５の開弁作動状態から２位置３方向切替弁１０５の閉弁作動状態に切り替える時に、一旦電動モータ１０６への電力の供給を停止して、電動モータ１０６に供給する電流方向を切り替えてから、２位置３方向切替弁１０５の閉弁作動を開始しなければならず、２位置３方向切替弁１０５の開弁作動状態から閉弁作動状態への切り替え時の制御応答性、あるいは２位置３方向切替弁１０５の閉弁作動状態から開弁作動状態への切り替え時の制御応答性が悪いという問題が生じている。
これでは、正逆２方向のうち一定の方向のみモータシャフトが回転するポンプ用モータと２位置３方向切替弁１０５を２位置に駆動する電動モータ１０６とを共用化することができないという問題が生じる。

また、従来の電動三方弁においては、２位置３方向切替弁１０５の駆動軸１１３の外周に２個の第１、第２弁体１１１、１１２が摺動自在に組み付けられているため、２個の第１、第２弁体１１１、１１２の内周部と駆動軸１１３の外周部との間を気密保持するためのＯリング等の第１、第２シール部品１３１、１３２が必要になる。これによって、電動三方弁を構成するための構成部品が多くなり、ハウジング１０４の内部に多くの構成部品を収容する必要があり、電動三方弁の体格が大きくなるという問題が生じている。また、部品点数の増加に伴って組付工数が増加することにより、製品コストが上昇してしまうという問題が生じている。また、２個の第１、第２弁体１１１、１１２と駆動軸１１３とが摺動するため、２個の第１、第２弁体１１１、１１２の内周部と駆動軸１１３の外周部との間に摺動摩耗が発生し、２個の第１、第２弁体１１１、１１２の内周部と駆動軸１１３の外周部との間にシール不良が発生し易く、作動耐久寿命が短くなるという問題が生じる。
特開昭６４−１２１８１号公報（第１−３頁、第１図−第３図）

請求項１〜請求項１５に記載の発明の目的は、バルブの開弁作動状態から閉弁作動状態への切り替え時のバルブの制御応答性を向上することのできるバルブ開閉制御装置を提供することにある。また、摩耗によるシール不良の発生を防止して、作動耐久寿命の長期化を図ることのできるバルブ開閉制御装置を提供することにある。
また、請求項３および請求項４に記載の発明の目的は、部品点数および組付工数を減少し、体格の小型化を図ることのできるバルブ開閉制御装置を提供することにある。さらに、請求項１４に記載の発明の目的は、バルブを駆動するモータ軸と羽根車を駆動するモータ軸とを共用化することのできるバルブ開閉制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、伝動経路切替手段によって第１トルク伝動経路に切り替えられると、モータの回転トルクが、回転方向反転手段を迂回して、モータのモータ軸からトルク伝動機構の出力部に伝達され、トルク伝動機構の出力部がモータ軸の回転方向と同一方向に回される。これによって、トルク伝動機構の出力部によってバルブ軸が駆動されるため、バルブシートに着座して流路孔を閉鎖していたバルブが、開弁作動方向に駆動される。これにより、バルブがバルブシートより離脱して流路孔が開放される。また、バルブシートより離脱して流路孔を開放していたバルブが、閉弁作動方向に駆動される。これにより、バルブがバルブシートに着座して流路孔が閉鎖される。

一方、伝動経路切替手段によって第２トルク伝動経路に切り替えられると、モータの回転トルクが、回転方向反転手段を経由して、モータのモータ軸からトルク伝動機構の出力部に伝達され、トルク伝動機構の出力部がモータ軸の回転方向に対して逆方向に回される（反転する）。これによって、トルク伝動機構の出力部によってバルブ軸が駆動されるため、バルブシートより離脱して流路孔を開放していたバルブが、閉弁作動方向に駆動される。これにより、バルブがバルブシートに着座して流路孔が閉鎖される。また、バルブシートに着座して流路孔を閉鎖していたバルブが、開弁作動方向に駆動される。これにより、バルブがバルブシートより離脱して流路孔が開放される。

したがって、正逆２方向のうちで一方向にのみ回転するモータ軸を有するモータの駆動力を利用してバルブを駆動するバルブ駆動装置のトルク伝動機構に、正逆２方向に回転してモータの回転トルクをバルブ軸に出力する出力部と、モータ軸の回転方向に対して出力部の回転方向を逆方向に反転させる回転方向反転手段と、第１トルク伝動経路と第２トルク伝動経路とを選択的に切り替える伝動経路切替手段とを設けることにより、バルブの開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える際に、モータのモータ軸を正逆２方向に反転（逆転）させる必要はなく、バルブの開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える時のバルブの制御応答性を向上することができる。

また、バルブを開弁駆動および閉弁駆動するモータと、例えば正逆２方向のうちで一方向にのみ連続的（または断続的）に回転するモータ軸を有する他の機能部品のモータ（例えば電動ポンプ用モータ等）とを共用化することができる。さらに、バルブにバルブ軸を一体的に形成しているので、バルブ軸の外周をバルブが摺動することはない。これにより、摩耗によるシール不良の発生を防止することができる。この結果、バルブ開閉制御装置の作動耐久寿命の長期化を図ることができ、バルブ開閉制御装置の耐久性および信頼性を向上することができる。また、バルブにバルブ軸を一体的に形成しているので、バルブとバルブ軸との間を気密保持するためのシール部品が不要になる。これにより、バルブ開閉制御装置を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、更にバルブ開閉制御装置の体格の小型化を図ることができる。この結果、バルブ開閉制御装置のコンパクト化およびコスト削減を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記の流路孔を、少なくとも１つの流体流路に連通する２つの第１、第２流路孔によって構成しても良い。また、上記のバルブシートを、内部に２つの第１、第２流路孔がそれぞれ形成された２つの第１、第２バルブシートによって構成しても良い。なお、２つの第１、第２バルブシートを、互いに所定の軸線方向隙間を隔てて対向して配設しても良い。

請求項３に記載の発明によれば、第１バルブシートに着座して第１流路孔を閉鎖する第１位置と第２バルブシートに着座して第２流路孔を閉鎖する第２位置との２位置にて切り替える２位置切替弁を、２つの第１、第２流路孔を選択的に開閉する１個の弁体（バルブ）、およびこのバルブに一体的に形成された弁軸（バルブ軸）によって構成している。なお、２位置切替弁の１個の弁体は、２つの第１、第２バルブシートに対してバルブ軸の軸線方向に相対変位可能に配設されている。これによって、バルブとバルブ軸との間を気密保持するためのシール部品が不要になるので、２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、更に２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）の体格の小型化を図ることができる。この結果、２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）のコンパクト化およびコスト削減を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、バルブを、表裏２面を有する１個の板状弁体によって構成している。そして、モータの回転トルクがトルク伝動機構の出力部からバルブ軸に伝達されると、バルブの裏面側の第１シール面が第１バルブシートより離脱して第１流路孔を開放し、バルブの表面側の第２シール面が第２バルブシートに着座して第２流路孔を閉鎖する。これにより、第１流路孔と少なくとも１つの流体流路とが連通し、第２流路孔と少なくとも１つの流体流路との連通が遮断される。
あるいはバルブの表面側の第２シール面が第２バルブシートより離脱して第２流路孔を開放し、バルブの裏面側の第１シール面が第１バルブシートに着座して第１流路孔を閉鎖する。これにより、第２流路孔と少なくとも１つの流体流路とが連通し、第１流路孔と少なくとも１つの流体流路との連通が遮断される。

これによって、１個の板状弁体（バルブ）で２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）を構成でき、バルブとバルブ軸とを一体部品で構成したことにより、バルブとバルブ軸との間を気密保持するためのシール部品が不要になり、２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）を構成する構成部品の部品点数および組付工数が少なくなる。したがって、２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）の体格の小型化を図ることができ、２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）のコンパクト化およびコスト削減を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、モータ軸の外周に固定された回転体の周囲を取り囲むように、モータ軸方向に軸線方向を有するコイルが配設された電磁石を設けている。また、回転体よりもモータ軸方向の両側には、（回転体のモータ軸方向の両端面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向配置するように）２つの第１、第２マグネットロータが配設されている。そして、これらの第１、第２マグネットロータは、トルク伝動機構の出力部に動力伝達可能に結合しており、しかも電磁石に対して相対回転可能に配設されている。そして、第１マグネットロータは、第１トルク伝動経路上に配設されており、また、第２マグネットロータは、第２トルク伝動経路上に配設されている。

請求項６に記載の発明によれば、第１マグネットロータに配設された第１磁石は、所定の極性となるように着磁された磁極面を有し、また、第２マグネットロータに配設された第２磁石は、第１磁石の磁極面と同一の極性となるように着磁された磁極面を有している。そして、第１磁石の磁極面は、電磁石の第１磁極面に（電磁石の第１磁極面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて）対向配置されており、また、第２磁石の磁極面は、電磁石の第２磁極面に（電磁石の第２磁極面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて）対向配置されている。

そして、バルブの作動状態（例えば開弁作動方向または閉弁作動方向への作動状態）に対応して、電磁石の２つの第１、第２磁極面の極性を反転させる励磁電流を、電磁石のコイルに供給すると、電磁石の第１磁極面と第１磁石の磁極面との間に磁気吸引力または磁気反発力が作用し、また、電磁石の第２磁極面と第２磁石の磁極面との間に磁気反発力または磁気吸引力が作用する。そして、電磁石との間で磁気吸引力が作用する側のマグネットロータ（２つの第１、第２マグネットロータのうちのいずれか一方のマグネットロータ）が、モータ軸の外周に固定された回転体の係合部（２つの第１、第２係合部のうちのいずれか一方の係合部）に係合する。

このとき、回転体の第１係合部に第１マグネットロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第１マグネットロータおよびトルク伝動機構の出力部に伝わり、モータ軸の回転方向と同一方向にトルク伝動機構の出力部が回転する。また、回転体の第２係合部に第２マグネットロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第２マグネットロータ、回転方向反転手段およびトルク伝動機構の出力部に伝わり、モータ軸の回転方向と逆方向にトルク伝動機構の出力部が回転する。したがって、バルブの作動状態を切り替える際に、モータのモータ軸を正逆２方向に反転（逆転）させる必要はなく、バルブの作動状態を切り替える時のバルブの制御応答性を向上することができる。

請求項７に記載の発明によれば、電磁石のコイルに励磁電流が流れていない場合、あるいは電磁石のコイルに励磁電流が流れていても、電磁石の第１磁極面と第１磁石の磁極面との間に磁気反発力が作用している場合には、第１荷重付与手段の荷重によって、第１マグネットロータが回転体の第１係合部より引き離されているので、回転体から第１マグネットロータへの回転トルクの伝達は成されない。すなわち、回転体は、第１マグネットロータに対して相対回転可能となっている。

また、電磁石のコイルに励磁電流が流れていない場合、あるいは電磁石のコイルに励磁電流が流れていても、電磁石の第２磁極面と第２磁石の磁極面との間に磁気反発力が作用している場合には、第２荷重付与手段の荷重によって、第２マグネットロータが回転体の第２係合部より引き離されているので、回転体から第２マグネットロータへの回転トルクの伝達は成されない。すなわち、回転体は、第２マグネットロータに対して相対回転可能となっている。したがって、バルブを作動停止位置にて保持しているバルブ保持状態であっても、モータの作動を停止させる必要はない。これにより、連続的に回転トルクを発生し続けるモータ（例えば電動ポンプのモータ）と、バルブを駆動するモータとを共用化することができる。

請求項８に記載の発明によれば、回転体の第１係合部に第１マグネットロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第１マグネットロータ（第１ギヤ）および出力ギヤの第１スパーギヤに伝わり、モータ軸の回転方向と同一方向にトルク伝動機構の出力ギヤが回転する。また、回転体の第２係合部に第２マグネットロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第２マグネットロータ（第２ギヤ）、アイドルギヤおよび出力ギヤの第２スパーギヤに伝わり、モータ軸の回転方向と逆方向にトルク伝動機構の出力ギヤが回転する。

請求項９に記載の発明によれば、モータ軸の外周に固定された回転体よりもモータ軸方向に略直交する半径方向の外径側に、回転体の半径方向に軸線方向を有するコイルが配設された電磁石を設けている。また、回転体よりもモータ軸方向の両側には、（回転体のモータ軸方向の両端面との間に所定の隙間を隔てて対向配置するように）２つの第１、第２中間ロータが配設されている。そして、これらの第１、第２中間ロータは、トルク伝動機構の出力部に動力伝達可能に結合しており、しかも電磁石に対して相対回転可能に配設されている。そして、第１中間ロータは、第１トルク伝動経路上に配設されており、また、第２中間ロータは、第２トルク伝動経路上に配設されている。そして、電磁石よりも半径方向の内径側には、電磁石に対してモータ軸方向に相対変位するスライダーが配設されている。そして、スライダーが電磁石に対してモータ軸方向に相対変位した場合には、スライダーによって２つの第１、第２中間ロータが選択的に回転体に押し当てる方向に駆動される。

請求項１０に記載の発明によれば、スライダーに配設された第１磁石は、所定の極性となるように着磁された第１磁極面を有し、また、スライダーに配設された第２磁石は、第１磁石の磁極面と異なる極性となるように着磁された第２磁極面を有している。そして、第１磁石の第１磁極面は、電磁石の磁極面に（電磁石の磁極面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて）対向配置されており、また、第２磁石の第２磁極面は、電磁石の磁極面に（電磁石の磁極面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて）対向配置されている。ここで、２つの第１、第２磁石の各第１、第２磁極面が同一平面上に配設されていても構わないし、２つの第１、第２磁石の各第１、第２磁極面が異なる平面上に配設されていても構わない。

そして、バルブの作動状態（例えば開弁作動方向または閉弁作動方向への作動状態）に対応して、電磁石の磁極面の極性を反転させる励磁電流を、電磁石のコイルに供給すると、電磁石の磁極面と第１磁石の第１磁極面との間に磁気吸引力または磁気反発力が作用し、また、電磁石の磁極面と第２磁石の第２磁極面との間に磁気反発力または磁気吸引力が作用する。そして、電磁石の磁極面と２つの第１、第２磁石の各第１、第２磁極面との間の相互磁気作用によって、電磁石に対してスライダーがモータ軸方向に相対変位する。

請求項１１に記載の発明によれば、電磁石の磁極面と２つの第１、第２磁石の各第１、第２磁極面との間の相互磁気作用によって、電磁石に対してスライダーがモータ軸方向の一方側に相対変位した場合には、スライダーに配設された第１駆動レバーによって、回転体の第１係合部に係合させる方向に第１中間ロータが駆動される。これにより、第１中間ロータが、モータ軸の外周に固定された回転体の第１係合部に係合する。あるいは、電磁石の磁極面と２つの第１、第２磁石の各第１、第２磁極面との間の相互磁気作用によって、電磁石に対してスライダーがモータ軸方向の他方側に相対変位した場合には、スライダーに配設された第２駆動レバーによって、回転体の第２係合部に係合させる方向に第２中間ロータが駆動される。これにより、第２中間ロータが、モータ軸の外周に固定された回転体の第２係合部に係合する。

そして、回転体の第１係合部に第１中間ロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第１中間ロータおよびトルク伝動機構の出力部に伝わり、モータ軸の回転方向と同一方向にトルク伝動機構の出力部が回転する。また、回転体の第２係合部に第２中間ロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第２中間ロータ、回転方向反転手段およびトルク伝動機構の出力部に伝わり、モータ軸の回転方向と逆方向にトルク伝動機構の出力部が回転する。したがって、バルブの作動状態を切り替える際に、モータのモータ軸を正逆２方向に反転（逆転）させる必要はなく、バルブの作動状態を切り替える時のバルブの制御応答性を向上することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、電磁石のコイルに励磁電流が流れていない場合には、第１荷重付与手段の荷重によって、第１中間ロータが回転体の第１係合部より引き離されているので、回転体から第１中間ロータへの回転トルクの伝達は成されない。すなわち、回転体は、第１中間ロータに対して相対回転可能となっている。また、電磁石のコイルに励磁電流が流れていない場合には、第２荷重付与手段の荷重によって、第２中間ロータが回転体の第２係合部より引き離されているので、回転体から第２中間ロータへの回転トルクの伝達は成されない。すなわち、回転体は、第２中間ロータに対して相対回転可能となっている。したがって、バルブを作動停止位置にて保持しているバルブ保持状態であっても、モータの作動を停止させる必要はない。これにより、連続的に回転トルクを発生し続けるモータ（例えば電動ポンプのモータ）と、バルブを駆動するモータとを共用化することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、回転体の第１係合部に第１中間ロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第１中間ロータ（第１ギヤ）および出力ギヤの第１スパーギヤに伝わり、モータ軸の回転方向と同一方向にトルク伝動機構の出力ギヤが回転する。また、回転体の第２係合部に第２中間ロータが係合した場合には、モータの回転トルクが、モータ軸、回転体、第２中間ロータ（第２ギヤ）、アイドルギヤおよび出力ギヤの第２スパーギヤに伝わり、モータ軸の回転方向と逆方向にトルク伝動機構の出力ギヤが回転する。

請求項１４に記載の発明によれば、バルブを駆動するモータによって、周方向に形成された複数の羽根部を有する羽根車も回転駆動されるように構成されている。これによって、羽根車の回転運動（モータ軸の回転トルク）を利用してバルブを駆動できるので、バルブを駆動するモータ軸と羽根車を駆動するモータ軸とを共用化することができる。また、羽根車の回転動作を開始してから、短時間でバルブの開閉動作を開始できるので、バルブの制御応答性を向上することができる。また、請求項１５に記載の発明によれば、モータの回転トルクを利用してバルブを駆動するバルブ駆動装置として、モータ軸の回転運動（あるいはモータによって回転駆動される羽根車の回転運動）を直線（往復）運動に変換する運動方向変換機構を設けても良い。

本発明を実施するための最良の形態は、バルブの開弁作動状態から閉弁作動状態への切り替え時のバルブの制御応答性を向上するという目的を、正逆２方向のうちで一方向にのみ回転するモータ軸を有するモータの駆動力を利用してバルブを開弁駆動および閉弁駆動することで実現した。
また、摩耗によるシール不良の発生を防止して、作動耐久寿命の長期化を図るという目的を、バルブにバルブ軸を一体的に形成することで実現した。
さらに、部品点数および組付工数を減少し、体格の小型化を図るという目的を、１個のバルブ（弁体）で２位置切替弁（２位置３方向切替弁、電動三方弁）を構成することで実現した。
そして、バルブを駆動するモータ軸と羽根車を駆動するモータ軸とを共用化するという目的を、羽根車の回転運動（モータ軸の回転トルク）を利用してバルブを駆動することで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１は電磁クラッチ周辺構造を示した図で、図２および図３は電動エアポンプモジュールの全体構造を示した図である。

本実施例の蒸発燃料処理装置は、例えば自動車等の車両の燃料タンク内で蒸発気化（揮発）した蒸発燃料（エバポガスを含む空気）等の流体を、キャニスタを経由して内燃機関（例えばガソリンエンジン：以下エンジンと言う）のエンジン吸気管（例えばスロットルバルブよりも吸気ポート側）内に導入（パージ）することで、蒸発燃料等の流体が大気中へ放出されることを防止する蒸発燃料蒸散防止装置である。この蒸発燃料処理装置は、本発明のバルブ開閉制御装置に相当する電動エアポンプモジュール１を備えている。

そして、蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタのタンク側ポートとが第１空気流路管（流体配管）を介して連通し、キャニスタとエンジン吸気管とキャニスタのパージポートとが第２空気流路管（流体配管）を介して連通している。また、燃料タンクには、圧力センサが設けられている。そして、第１空気流路管内には、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料等の流体をキャニスタに導くための空気流路（流体流路）が形成されている。また、第２空気流路管内には、キャニスタに吸着された蒸発燃料等の流体をパージＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）を経由してエンジン吸気管に導くための空気流路（流体流路）が形成されている。

パージＶＳＶは、エンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）によってデューティ駆動されることで、第２空気流路管を流れる蒸発燃料等の流体の流量（パージ量）を調整するパージ制御弁（パージ・コントロール・バルブ）である。また、キャニスタ内には、蒸発燃料を吸着する吸着体（例えば活性炭等）が収納されている。また、キャニスタの大気開放孔には、大気開放配管が接続されている。この大気開放配管の空気流方向の上流端には、電動エアポンプモジュール１が接続されている。そして、大気開放配管内には、電動エアポンプモジュール１を動作させることにより発生する空気流をキャニスタに導くための空気流路（流体流路）が形成されている。

本実施例の電動エアポンプモジュール１は、電動エアポンプに電動三方弁を一体化した電動エアポンプユニットであって、大気開放配管を介してキャニスタに接続されるハウジング２に覆われている。電動エアポンプは、電動三方弁と共通の電動モータ７の駆動力（回転トルク、モータトルク）によって回転駆動される両羽根タイプの渦流式ポンプ（ボルテックス式ポンプ）であって、蒸発燃料等の流体をエンジン吸気管内に強制的に導入（パージ）するパージポンプとして使用されるポンプインペラ（羽根車：以下インペラと略す）３を有している。

また、電動三方弁は、電動エアポンプと共通の電動モータ７のモータトルクによって２位置に駆動される２位置３方向切替弁を有している。この２位置３方向切替弁は、ハウジング２の内部に形成された２つの第１、第２流路孔（以下第１、第２流体ポートと言う）を選択的に開閉する１個の弁体（以下バルブと呼ぶ）４、およびこのバルブ４に一体的に形成されたバルブ軸５等によって構成される一体部品（可動部材）である。ここで、２位置３方向切替弁のバルブ４をバルブ全閉位置（第１位置、デフォルト位置）とバルブ全開位置（第２位置、フルリフト位置）との２位置に駆動するバルブ駆動装置（以下アクチュエータと言う）６は、電力の供給を受けるとモータトルクを発生する電動モータ７と、この電動モータ７のモータトルクをバルブ軸５に伝達するトルク伝動機構（動力伝達機構）８とを備えている。

電動エアポンプと電動三方弁の共通のハウジング２は、内部に構成部品を組み込んだ５つのケース（図２の図示右側から第１〜第４ケース１１〜１４およびカバー１５）によって構成されており、第１〜第４ケース１１〜１４およびカバー１５は、締結ネジ、クリップ、係止片等で結合されている。なお、第１ケース１１は、外径側円筒部と、この外径側円筒部との間にエアダクト（後記する）を形成する内径側円筒部とを有している。この内径側円筒部を、電動モータ７を収容保持するモータハウジングとして使用している。また、第２ケース１２の外周部には、カラーおよびグロメットを保持する取付用ステー１６が設けられている。そして、第２ケース１２の取付用ステー１６は、キャニスタに締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。

ここで、本実施例のハウジング２は、モータハウジングを兼ねる第１ケース１１と、この第１ケース１１にネジによって結合される第２ケース１２と、この第２ケース１２にクリップによって結合される第３ケース１３とで、電動エアポンプのインペラ３を回転自在に収容するポンプハウジングを構成している。このポンプハウジングの内部には、インペラ３の回転運動によってエアを圧縮する円環状の渦流室（ポンプ室）１７が形成されている。この渦流室１７の半径方向の外周部には、断面半円形状の溝底面を有するＣ字状の側部溝が形成されている。

また、第１、第２ケース１１、１２には、渦流室１７内にエアを送り込むためのエアダクト１９が環状に形成されている。このエアダクト１９内には、インペラ３に吸引されるエアを濾過するフィルター２０が配置されている。このフィルター２０は、エアダクト１９の開口端（第１ケース１１のエア吸入口）から流入するエアは通過可能であるが、エアに混入した異物を捕捉して、渦流室１７内への異物の侵入を防止するものである。
また、第１ケース１１には、エアダクト１９内に大気を吸入するためのエア吸入口（図示せず）が形成されている。

この第１ケース１１のエア吸入口は、フィルター２０を内蔵したエアダクト１９内に大気を吸入させる第１大気吸入口（大気開放穴）として機能する。また、第２ケース１２には、エアダクト１９から渦流室１７内に大気を吸引するポンプ吸込み口（図示せず）が形成されている。また、第３ケース１３には、渦流室１７からエアを吐出するポンプ吐出口２１が形成されている。また、第２、第３ケース１２、１３間には、ポンプ吸込み口からポンプ吐出口２１に直接エアが流れ込むのを防止するための区画板（仕切り部）２２が設けられている。

ここで、ハウジング２は、ポンプハウジングの一部を成す第３ケース１３と、この第３ケース１３にネジによって結合される第４ケース１４と、この第４ケース１４にクリップによって結合されるカバー１５とで、電動三方弁のバルブ４を開閉自在に収容するバルブハウジングを構成している。また、第３、第４ケース１３、１４間には、ポンプ吐出口２１を介して渦流室１７に連通する空気流路（ギヤ収容室）２３が形成されている。また、第３、第４ケース１３、１４の端面には、後述する２つの第１、第２マグネットロータ６１、６２の端面を係止する第１、第２規制面が設けられている。第１規制面は、第１マグネットロータ６１のこれ以上のモータ軸方向の一方側への移動を規制する。また、第２規制面は、第２マグネットロータ６２のこれ以上のモータ軸方向の他方側（第１マグネットロータ６１の移動方向に対してモータ軸方向の逆側）への移動を規制する。そして、第４ケース１４には、後述する出力ギヤ４６の回転動作を規制する規制部が設けられている。

また、カバー１５の外壁面からは、円筒状の空気流路管２４が図示左方向に突出するように延長されている。そして、空気流路管２４の内部には、大気に開放された第２大気吸入口（大気開放穴）２５が形成されている。そして、第４ケース１４およびカバー１５には、２つの第１、第２流体ポート２６、２７が設けられており、また、第４ケース１４とカバー１５との間には、２つの第１、第２流体ポート２６、２７に選択的に連通する１つの流体流路（バルブ収容室）２９が形成されている。そして、第１流体ポート２６は、所定の隙間を隔てて（流体流路２９を間に挟んで）第２流体ポート２７と対向して配置されている。第１流体ポート２６は、空気流路２３と流体流路２９とを連通する円形状の第１流路孔（空気通過口）であって、第４ケース１４に形成されている。第２流体ポート２７は、大気開放穴２５と流体流路２９とを連通する円形状の第２流路孔（空気通過口）であって、カバー１５に形成されている。

本実施例では、カバー１５に複数の連結片を介して連結された円環状のバルブ保持部３０の周囲に第２流体ポート２７が一定の間隔で複数形成されている。なお、このバルブ保持部３０の内周部には、バルブ４の嵌合部に嵌合する嵌合穴が設けられている。また、流体流路２９の出口側は、キャニスタの大気開放孔に連通する連通路であって、第４ケース１４とカバー１５とによって構成される円筒状の接続継ぎ手（空気流路管）３１の内部に形成されている。空気流路管３１の開口端は、エア吐出口（出口ポート）３２として機能する。

ここで、ハウジング２は、内部に第１流体ポート２６が形成された円環状の第１バルブシート（第１弁座部）３３を有している。この第１バルブシート３３は、第４ケース１４の第１流体ポート２６の開口周縁部に一体的に形成されている。そして、第１バルブシート３３は、バルブ４の軸線方向（バルブ軸５の軸方向）の移動範囲を規制する規制部として利用されている。これにより、バルブ４が第１バルブシート３３に着座した際にバルブ４のそれ以上の軸線方向の他方側（第１流体ポート２６を閉じる側）への移動が規制される。

また、ハウジング２は、内部に第２流体ポート２７が形成された円環状の第２バルブシート（第２弁座部）３４を有している。この第２バルブシート３４は、カバー１５の第２流体ポート２７の開口周縁部に一体的に形成されている。そして、第２バルブシート３４は、バルブ４の軸線方向（バルブ軸５の軸方向）の移動範囲を規制する規制部として利用されている。これにより、バルブ４が第２バルブシート３４に着座した際にバルブ４のそれ以上の軸線方向の一方側（第２流体ポート２７を閉じる側）への移動が規制される。なお、２つの第１、第２バルブシート３３、３４は、所定の隙間を隔てて（流体流路２９を間に挟んで）対向して配置されている。

本実施例のインペラ３は、ハウジング２（第２、第３ケース１２、１３によって構成されるポンプハウジング）の渦流室１７の内部に回転自在に収容されている。このインペラ３は、複数の羽根部（ブレード、フィン）および複数の羽根溝を有する両羽根式の羽根車であって、渦流室１７の内部に吸引したエアを加圧して吐出する。また、インペラ３は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に相対回転不能となるように圧入固定された円板形状のロータ部（本体）を有している。そして、ロータ部の半径方向の外周部には、周方向に交互に一定の間隔（例えば等間隔）で複数の羽根部および複数の羽根溝が形成されている。そして、インペラ３の板厚方向（モータ軸方向）で隣設する羽根部間には、インペラ３の板厚方向で隣設する羽根溝の溝底面を区画する円環状の区画壁（リブ）が設けられている。また、複数の羽根溝の溝底面形状は、渦流室１７の側部溝との間にＯ字状またはＵ字状または長円形状の空間を形成する曲面形状である。

本実施例の２位置３方向切替弁は、金属材料または樹脂材料によって一体的に形成されており、ハウジング２の内部に開閉自在に収容されている。この２位置３方向切替弁は、ポペット型バルブが使用され、第１バルブシート３３に着座して第１流体ポート２６を閉鎖（全閉）し第２流体ポート２７を開放（全開）するバルブ全閉位置（第１位置）と、第２バルブシート３４に着座して第１流体ポート２６を開放（全開）し第２流体ポート２７を閉鎖（全閉）するバルブ全開位置（第２位置）との２位置に切り替えられる。そして、２位置３方向切替弁は、上述したように、１個の板状弁体（弁頭）を構成する円板状のバルブ４、およびこのバルブ４の表裏２面より軸線方向の両側に延ばされた弁軸を構成する円柱状のバルブ軸５を有している。

バルブ４は、ハウジング２の内部（第４ケース１４とカバー１５との間の空気流路（バルブ収容室）２９の内部）に配設されている。このバルブ４は、表裏２面を有するフランジ板状弁体であって、バルブ軸５の軸線方向の途中に、バルブ軸５よりも外径が大きくなるように鍔状に設けられている。そして、バルブ４の表面に対して逆側の裏面側には、第１バルブシート３３に対して着座、離座して第１流体ポート２６を閉塞、開放する第１シール面（バルブフェース）３６が設けられている。また、バルブ４の第１シール面３６に対して逆側の表面側には、第２バルブシート３４に対して着座、離座して第２流体ポート２７を閉塞、開放する第２シール面（バルブフェース）３７が設けられている。すなわち、バルブ４は、このバルブ４の板厚方向の両端面にそれぞれ第１、第２シール面３６、３７を有している。なお、バルブ４の２つの第１、第２シール面３６、３７には、第１バルブシート３３に着座した際に第１流体ポート２６を気密的に封止すると共に、第２バルブシート３４に着座した際に第２流体ポート２７を気密的に封止するためのシールゴム３９が焼き付けにより装着されている。

バルブ軸５は、バルブ４の中心部を板厚方向に貫通するようにバルブ４に一体的に形成されている。このバルブ軸５は、アクチュエータ６に駆動連結されている。そして、バルブ軸５は、バルブ４が形成される部分が最外径部とされ、この最外径部よりも軸方向の一方側（図示左側）に対して、最外径部よりも軸方向の他方側（図示右側）の方が外径が大きくなっている。そして、バルブ軸５の軸方向の一端側には、カバー１５に一体的に形成されたバルブ保持部３０の嵌合穴に嵌合する嵌合部４０が設けられている。

そして、２位置３方向切替弁（バルブ４およびバルブ軸５）は、ハウジング２に対して回り止め構造となっている。具体的には、図２（ｂ）に示したように、カバー１５のバルブ保持部３０の嵌合穴の内周およびバルブ軸５の嵌合部４０の外周に二面幅部をそれぞれ形成している。これにより、ハウジング２（特に第４ケース１４、カバー１５、バルブ保持部３０等）に対する、バルブ４およびバルブ軸５の回転方向の相対運動を防止することができる。また、バルブ軸５の軸方向の他端側の外周部には、トルク伝動機構８の第１スクリュー（内周ネジ部）４１とネジ結合される第２スクリュー（外周ネジ部）４２が形成されている。

したがって、電動三方弁の主要な構成要素を成す２位置３方向切替弁（バルブ４およびバルブ軸５）は、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座するバルブ全閉位置とバルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座するバルブ全開位置との２位置間を往復移動することが可能となる。そして、バルブ４がバルブ全閉位置に保持（または駆動）された場合には、第１流体ポート２６が閉じられ、第２流体ポート２７が開かれる。また、バルブ４がバルブ全開位置に保持（または駆動）された場合には、第１流体ポート２６が開かれ、第２流体ポート２７が閉じられる。

本実施例の電動モータ７は、直流（ＤＣ）モータが採用されている。この電動モータ７は、モータハウジングの前端面より回転軸方向（電動モータ７のモータ軸３５の中心軸線方向：以下軸方向と呼ぶ）の一方側に突出するように設けられたモータ軸（出力軸）３５に一体化されたロータ、このロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスＤＣモータであって、ロータには、永久磁石を有するロータコアが設けられ、ステータには、アーマチャコイル（電機子巻線）が巻回されたステータコアが設けられている。なお、ブラシレスＤＣモータの代わりに、ブラシ付きのＤＣモータや、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。

また、電動モータ７を収容保持するモータハウジング（第１ケース１１）の後端面より軸方向の他方側に突出するように設けられたポンプコネクタ４３には、アーマチャコイルに電気的に接続されるターミナル（外部接続端子、モータ給電用端子）４４が保持されている。そして、電動モータ７は、第１ケース１１のモータ収容孔内に保持されて、モータハウジングの前端面が第２ケース１２に締結ネジ等を用いて締め付け固定されている。また、電動モータ７のターミナル４４は、ポンプ駆動回路を介して車両に搭載されたバッテリーに電気的に接続されている。なお、ポンプ駆動回路は、ＥＣＵによって通電制御されるリレーコイルと、このリレーコイルの起磁力によって開閉されてバッテリーと電動モータ７のターミナル４４との接続を断続するリレースイッチとからなる。

ここで、本実施例のトルク伝動機構８は、図２ないし図４に示したように、ハウジング２の内部（第３、第４ケース１３、１４間の空気流路２３の内部）に配設されている。このトルク伝動機構８は、ハウジング２の第３ケース１３に圧入嵌合等によって固定されたアイドル軸４７の外周に回転自在に配設されたアイドルギヤ４５と、正逆２方向に回転して電動モータ７のモータトルクを２位置３方向切替弁のバルブ軸５に伝達する円筒状の出力ギヤ４６とを備えている。そして、トルク伝動機構８は、電動モータ７のモータトルクを、電動モータ７のモータ軸３５からアイドルギヤ４５を迂回して出力ギヤ４６に伝達する第１トルク伝動経路と、電動モータ７のモータトルクを、電動モータ７のモータ軸３５からアイドルギヤ４５を経由して出力ギヤ４６に伝達する第２トルク伝動経路と、第１トルク伝動経路と第２トルク伝動経路とを選択的に切り替える電磁クラッチ４９とを備えている。

なお、第１トルク伝動経路は、電動モータ７のモータ軸３５からカラー５０→このカラー５０に一体的に設けられた第１係合ピン５１→この第１係合ピン５１に係脱自在に係合する第１マグネットロータ（以下第１ギヤと呼ぶ）６１を経由して出力ギヤ４６に、電動モータ７のモータトルクを伝達する動力伝達経路である。また、第２トルク伝動経路は、電動モータ７のモータ軸３５からカラー５０→このカラー５０に一体的に設けられた第２係合ピン５２→この第２係合ピン５２に係脱自在に係合する第２マグネットロータ（以下第２ギヤと呼ぶ）６２→アイドルギヤ４５を経由して出力ギヤ４６に、電動モータ７のモータトルクを伝達する動力伝達経路である。

トルク伝動機構８のアイドルギヤ４５は、本発明の回転方向反転手段に相当するもので、電動モータ７のモータ軸３５に並列して配設されたアイドル軸（中間軸）４７を有し、このアイドル軸４７の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設されている。このアイドルギヤ４５は、第２ギヤ６２の凸状歯に常時噛み合う複数の凸状歯が周方向全体に形成されている。そして、アイドルギヤ４５は、第２ギヤ６２の厚みよりも、アイドル軸４７の軸方向に第２ギヤ６２の最大相対変位量分だけ厚く形成されている。また、アイドルギヤ４５は、電動モータ７のモータ軸３５、カラー５０および第２ギヤ６２の回転方向に対して、トルク伝動機構８の出力ギヤ４６の回転方向を逆方向に反転させる機能を有している。

トルク伝動機構８の出力ギヤ４６は、本発明の出力部に相当するもので、ハウジング２の第３、第４ケース１３、１４に対して相対回転可能に配設されている。ここで、出力ギヤ４６は、ハウジング２の第３、第４ケース１３、１４に対して相対位置が変化しないようにハウジング２の第３、第４ケース１３、１４間で軸線方向の移動が規制されている。なお、本実施例では、２つの第１、第２ギヤ６１、６２は、ハウジング２の第３、第４ケース１３、１４、アイドルギヤ４５および出力ギヤ４６に対して相対変化可能に配設されている。

出力ギヤ４６は、円筒状に形成されている。そして、この出力ギヤ４６の外周には、複数の第１凸状歯および複数の第２凸状歯が周方向全体に形成されている。そして、第１凸状歯は、第１ギヤ６１の凸状歯と常時噛み合う第１スパーギヤを構成している。また、第２凸状歯は、アイドルギヤ４５の凸状歯と常時噛み合う第２スパーギヤを構成している。なお、第１凸状歯（第１スパーギヤ）は、第１ギヤ６１の厚みよりも、出力ギヤ４６の軸線方向に第１ギヤ６１の最大相対変位量分だけ長く形成されている。

ここで、本実施例のトルク伝動機構８の出力ギヤ４６と２位置３方向切替弁のバルブ軸５との間には、電動モータ７のモータ軸３５の回転運動、特に出力ギヤ４６の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構が設けられている。この運動方向変換機構は、出力ギヤ４６の内周に形成された螺旋状の第１スクリュー４１と、バルブ軸５の外周に形成された螺旋状の第２スクリュー４２とによって構成されたネジ機構である。なお、運動方向変換機構としてネジ機構の代わりに、ボールネジ機構やラック・アンド・ピニオン機構を用いても良い。

電磁クラッチ４９は、本発明の伝動経路切替手段に相当するもので、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設されている。この電磁クラッチ４９は、図１ないし図４に示したように、電動モータ７のモータ軸３５と一体的に回転するロータとしての円筒状のカラー５０と、このカラー５０の周囲を取り囲むように配設された電磁石５３と、カラー５０よりもモータ軸方向の両側に配設された２つの第１、第２ギヤ６１、６２と、カラー５０と第１ギヤ６１との間に配設された第１スプリング６３と、カラー５０と第２ギヤ６２との間に配設された第２スプリング６４と、バルブ４の作動状態に対応して、電磁石５３の２つの第１、第２磁極面の極性を反転させる励磁電流を、電磁石５３のコイル５５に供給する電磁クラッチ駆動回路（励磁電流供給手段：図示せず）とによって構成されている。

ここで、カラー５０は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に圧入嵌合等により固定された回転体であって、モータ軸方向の両側に２つの第１、第２係合ピン５１、５２を有している。これらの第１、第２係合ピン５１、５２は、本発明の２つの第１、第２係合部に相当するもので、先端側がカラー５０のモータ軸方向の両端面よりモータ軸方向の両側に突出するように、カラー５０に保持固定されている。本実施例では、２つの第１、第２係合ピン５１、５２をカラー５０の周方向に一定の間隔で２個〜１２個程度それぞれ配設している。

電磁石５３は、図１に示したように、電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０よりも半径方向の外径側に、カラー５０の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設された円筒状のステータ５４、およびこのステータ５４に保持された円筒状のコイルボビン（図示せず）の外周に巻回されたコイル５５を有している。ステータ５４は、磁性材料によって一体的に形成されて、ハウジング２の第３ケース１３に締結ネジ、クリップ等で固定されている。このステータ５４の軸線方向の両端面は、コイル５５の軸線方向の両側に設けられる２つの第１、第２磁極面５６、５７となっている。

ここで、電磁石５３の第１磁極面５６は、第１ギヤ６１の半径方向の外径側端面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置されている。また、電磁石５３の第２磁極面５７は、第２ギヤ６２の半径方向の外径側端面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置されている。コイルボビンは、電気絶縁性の樹脂材料によって一体的に形成されている。コイル５５は、モータ軸方向に軸線方向を有し、励磁電流が供給されると磁気吸引力または磁気反発力を発生するソレノイドコイルで、通電されると周囲に磁束を発生する。そして、本実施例では、コイル５５を流れる励磁電流の方向によって、電磁石５３の２つの第１、第２磁極面５６、５７の極性が反転するように構成されている。

ここで、電磁クラッチ駆動回路は、ポンプ駆動回路と同様に、ＥＣＵからの制御信号に基づいて電磁クラッチ４９の動作制御を行う部品である。この電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４をバルブ全閉位置からバルブ全開位置に作動させる開弁作動時に、電磁石５３の第１磁極面５６の極性がＳ極（またはＮ極）、電磁石５３の第２磁極面５７の極性がＮ極（またはＳ極）となるようにコイル５５に励磁電流を流すように構成されている。また、電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４をバルブ全開位置からバルブ全閉位置に作動させる閉弁作動時に、電磁石５３の第１磁極面５６の極性がＮ極（またはＳ極）、電磁石５３の第２磁極面５７の極性がＳ極（またはＮ極）となるようにコイル５５に励磁電流を流すように構成されている。

第１ギヤ６１は、非磁性材料によって一体的に形成されており、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設されている。また、第１ギヤ６１は、カラー５０のモータ軸方向の一端面（および第１係合ピン５１のモータ軸方向の先端面）との間に所定の隙間を隔てて対向して配置されている。すなわち、第１ギヤ６１は、カラー５０の第１係合ピン５１に係脱自在に配設されている。また、第１ギヤ６１は、電磁石５３に対して相対回転可能で、しかも電磁石５３に対してモータ軸方向に相対変位可能に、電動モータ７のモータ軸３５の外周に組み付けられている。

第１ギヤ６１は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に摺動自在に配設された円環板状の最大外径部を有している。この最大外径部の外周（外径面）には、トルク伝動機構８の第１ギヤを構成する複数の凸状歯が周方向全体に形成されている。これらの凸状歯は、出力ギヤ４６の第１スパーギヤに常時噛み合っており、出力ギヤ４６に動力伝達可能に結合されている。また、第１ギヤ６１は、後述する第１永久磁石７１よりも半径方向の内径側に、カラー５０の第１係合ピン５１に係脱自在に係合する第１係合穴（第１被係合部）６５を有している。この第１係合穴６５は、第１係合ピン５１の外径よりも大きい内径を有し、例えば第１ギヤ６１の周方向に円弧形状の長穴となっている。なお、第１ギヤ６１が電磁石５３に対してモータ軸方向の他方側に相対変位した際に、第１ギヤ６１の半径方向の内径側端面とカラー５０の一端面とが摩擦係合するようにしても良い。

そして、第１ギヤ６１は、カラー５０および電磁石５３に対向する端面側（第２ギヤ６２と所定の軸方向隙間を隔てて対向する対向面側）に１個以上の第１永久磁石７１を有している。この第１永久磁石７１は、第１ギヤ６１の半径方向の外周側に設けられた円環状溝（または複数の周方向溝）の内部に接着剤等を用いて固着されて、第１ギヤ６１の回転に伴って回転する。また、第１永久磁石７１は、電磁石５３の第１磁極面５６との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置される第１磁極面７３が、所定の極性となるように着磁されている。

なお、第１永久磁石７１は、図１に示したように、モータ軸方向に平行な板厚方向の両端部の極性が互いに逆向きとなるようにＮ極とＳ極とが平行着磁されている。ここで、本実施例では、第１永久磁石７１の第１磁極面７３の極性がＮ極（またはＳ極）となっている。また、第１永久磁石７１の着磁面を円弧形状に形成し、第１ギヤ６１の周方向に複数極並ぶように配列しても良い。また、第１永久磁石７１の着磁面を円環形状に形成し、第１ギヤ６１に１個だけ取り付けても良い。

第２ギヤ６２は、非磁性材料によって一体的に形成されており、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設されている。また、第２ギヤ６２は、カラー５０のモータ軸方向の他端面（および第２係合ピン５２のモータ軸方向の先端面）との間に所定の隙間を隔てて対向して配置されている。すなわち、第２ギヤ６２は、カラー５０の第２係合ピン５２に係脱自在に配設されている。この第２ギヤ６２は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に摺動自在に配設された円筒状の小径部、およびこの小径部よりも外径の大きい円環板状の最大外径部を有している。

第２ギヤ６２の小径部の外周には、トルク伝動機構８の第２ギヤを構成する複数の凸状歯が周方向全体に形成されている。これらの凸状歯は、トルク伝動機構８のアイドルギヤ４５に常時噛み合っており、出力ギヤ４６に動力伝達可能に結合されている。また、第２ギヤ６２は、電磁石５３に対して相対回転可能で、しかも電磁石５３に対してモータ軸方向に相対変位可能に、電動モータ７のモータ軸３５の外周に組み付けられている。

第２ギヤ６２の最大外径部は、後述する第２永久磁石７２よりも半径方向の内径側に、カラー５０の第２係合ピン５２に係脱自在に係合する第２係合穴（第２被係合部）６６を有している。この第２係合穴６６は、第２係合ピン５２の外径よりも大きい内径を有し、例えば第２ギヤ６２の周方向に円弧形状の長穴となっている。なお、第２ギヤ６２が電磁石５３に対してモータ軸方向の一方側に相対変位した際に、第２ギヤ６２の半径方向の内径側端面とカラー５０の他端面とが摩擦係合するようにしても良い。

そして、第２ギヤ６２の最大外径部は、カラー５０および電磁石５３に対向する端面側（第１ギヤ６１と所定の軸方向隙間を隔てて対向する対向面側）に１個以上の第２永久磁石７２を有している。第２永久磁石７２は、第２ギヤ６２の半径方向の外周側に設けられた円環状溝（または複数の周方向溝）の内部に接着剤等を用いて固着されて、第２ギヤ６２の回転に伴って回転する。また、第２永久磁石７２は、電磁石５３の第２磁極面５７との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置される第２磁極面７４が、第１永久磁石７１の第１磁極面７３と同一の極性となるように着磁されている。

なお、第２永久磁石７２は、図１に示したように、モータ軸方向に平行な板厚方向の両端部の極性が互いに逆向きとなるようにＮ極とＳ極とが平行着磁されている。ここで、本実施例では、第２永久磁石７２の第２磁極面７４の極性がＮ極（またはＳ極）となっている。また、第２永久磁石７２の着磁面を円弧形状に形成し、第２ギヤ６２の周方向に複数極並ぶように配列しても良い。また、第２永久磁石７２の着磁面を円環形状に形成し、第２ギヤ６２に１個だけ取り付けても良い。

ここで、第１、第２永久磁石７１、７２は、例えばサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）磁石、ネオジウム（Ｎｄ）磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石が用いられ、長期間磁力を安定して発生し続ける円環板状または円弧板状のマグネットである。なお、第１、第２永久磁石７１、７２として、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）粉末を焼結した樹脂磁石を用いても良い。

第１スプリング６３は、金属材料によって円環板状に形成され、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように、しかもカラー５０と第１ギヤ６１との間に弾性変形自在に配設されている。この第１スプリング６３は、第１ギヤ６１に対して、第１ギヤ６１をカラー５０の第１係合ピン５１より引き離す方向、第１ギヤ６１の最大外径部の内周側に形成された第１係合穴６５と第１係合ピン５１との係合状態を開放する方向にバネ荷重を与える第１荷重付与手段である。

第２スプリング６４は、金属材料によって円環板状に形成され、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように、しかもカラー５０と第２ギヤ６２との間に弾性変形自在に配設されている。この第２スプリング６４は、第２ギヤ６２に対して、第２ギヤ６２をカラー５０の第２係合ピン５２より引き離す方向、第２ギヤ６２の最大外径部の内周側に形成された第２係合穴６６と第２係合ピン５２との係合状態を開放する方向にバネ荷重を与える第２荷重付与手段である。

本実施例のＥＣＵには、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ等の不揮発性メモリやＲＡＭ等の揮発性メモリ）等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。このＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されてエンジンが運転を開始すると、メモリ内に格納されている制御プログラムに基づいて、ポンプ駆動回路（リレーコイル、リレースイッチ）および電磁クラッチ駆動回路を通電制御する。

そして、ＥＣＵは、各種センサからのセンサ信号、および自動車等の車両に設置されたスイッチからのスイッチ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵに内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、マイクロコンピュータの入力回路には、燃料タンク内の圧力（タンク内圧）を検出するための圧力センサ（タンク内圧センサ）、エンジンのクランクシャフトの回転角度（クランク角度）を検出するためのクランク角度センサ、ドライバーのアクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセル開度センサ、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を検出するためのスロットル開度センサ、エンジン冷却水温を検出するための冷却水温センサ、およびエンジンの吸気管負圧を検出するための吸気圧センサ等が接続されている。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の蒸発燃料処理装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図４（ａ）はバルブの全閉保持状態を示した図で、図４（ｂ）はバルブの開弁作動開始状態を示した図で、図４（ｃ）はバルブの全開保持状態を示した図で、図４（ｄ）はバルブの閉弁作動開始状態を示した図である。

イ）吸気管負圧を利用したパージ作動を図２および図４（ａ）に示す。ＥＣＵは、吸気圧センサによって検出される吸気管負圧（吸気圧）が所定値以上に高い時に、パージＶＳＶを開弁させる。このとき、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給が成されず、しかも電磁クラッチ４９の電磁石５３のコイル５５への励磁電流の供給が成されないため、２つの第１、第２スプリング６３、６４のバネ荷重（付勢力）によって２つの第１、第２ギヤ６１、６２の各第１、第２係合穴６５、６６と電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０の２つの第１、第２係合ピン５１、５２との係合が解放状態となっている。

これにより、バルブ４の裏面側の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座するバルブ全閉位置に保持される状態（バルブ４の全閉保持状態）を継続するため、第１流体ポート２６が閉塞（全閉）され、第２流体ポート２７が開放（全開）される。この場合には、第２流体ポート２７と流体流路２９とが連通状態となる。したがって、大気開放配管およびハウジング２の内部に吸気管負圧が到達し、大気開放穴２５から第２流体ポート２７→流体流路２９→出口ポート３２→大気開放配管に向かう空気流が生じ、更にキャニスタの大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じ、この吸着体から脱離した蒸発燃料がキャニスタのパージポートから流出し、第２空気流路管→パージＶＳＶ→エンジン吸気管→吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に導入（パージ）される。

ロ）電動エアポンプの動作を利用したパージ作動およびバルブ４の開弁作動を図３および図４（ｂ）、（ｃ）に示す。ＥＣＵは、吸気圧センサによって検出される吸気管負圧（吸気圧）が所定値よりも低い時に、パージＶＳＶを開弁させると共に、ポンプ駆動回路を通電制御して、電動モータ７のアーマチャコイルに電力を供給する。これにより、電動モータ７のモータ軸３５が正逆２方向のうちで一方向に回転するため、電動モータ７のモータトルクによって電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたインペラ３およびカラー５０が回転する。つまり電動エアポンプの回転動作に伴って、第１ケース１１のエア吸入口から大気が吸入されて、電動エアポンプ内部にポンプ正圧（上記の吸気管負圧および大気圧よりも高い圧力）が発生する。

このとき、ＥＣＵは、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４を開弁作動方向に駆動するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（開弁作動指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３の２つの第１、第２磁極面５６、５７の極性が所定の極性となる励磁電流を、電磁石５３のコイル５５に供給する（励磁電流供給手段）。ここで、本実施例では、電磁石５３の２つの第１、第２磁極面５６、５７に所定の隙間を隔てて対向配置される、２つの第１、第２ギヤ６１、６２の最大外径部の外周側に保持された２つの第１、第２永久磁石７１、７２の各第１、第２磁極面７３、７４の極性が同一のＮ極（またはＳ極）となるように着磁されている。

そして、電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４を開弁作動方向に駆動する場合に、電磁石５３の第１磁極面５６の極性がＳ極（またはＮ極）、また、電磁石５３の第２磁極面５７の極性がＮ極（またはＳ極）となる電流方向となるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。すなわち、電磁石５３の第１磁極面５６と第１ギヤ６１の第１永久磁石７１の第１磁極面７３との間に磁気吸引力が作用し、また、電磁石５３の第２磁極面５７と第２ギヤ６２の第２永久磁石７２の第２磁極面７４との間に磁気反発力が作用する励磁電流の向きとなるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。

すると、第１ギヤ６１の第１永久磁石７１が、電磁石５３の第１磁極面５６に吸引されるため、第１ギヤ６１が電磁クラッチ４９の電磁石５３に対してモータ軸方向の他方側（図示右側）に相対変位して、第１ギヤ６１の第１係合穴６５が、カラー５０の第１係合ピン５１に動力伝達可能に係合する。これにより、図４（ｂ）に示したように、バルブ４の開弁作動方向への駆動が開始される（バルブ４の開弁作動開始状態）。一方、電磁石５３の第２磁極面５７と第２ギヤ６２の第２永久磁石７２の第２磁極面７４との間には、磁気反発力が作用しているため、第２ギヤ６２が電磁クラッチ４９の電磁石５３に対してモータ軸方向の他方側（図示右側）に相対変位しようとするが、第２ギヤ６２の小径部端面が第３ケース１３の端面（第２規制面）によって係止（規制）されているため、現在の位置に止まる（図４（ｂ）参照）。

そして、電動モータ７のモータ軸３５が一定方向に回転しているため、電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０も一定方向に回転する。これにより、カラー５０に伝達された電動モータ７のモータトルクは、第１係合ピン５１→第１ギヤ６１→複数の凸状歯→第１スパーギヤ（第１凸状歯）を経由して出力ギヤ４６に伝達される。これにより、出力ギヤ４６が電動モータ７のモータ軸３５の回転方向と同一方向に回転し、出力ギヤ４６の第１スクリュー４１にネジ結合された第２スクリュー４２を有するバルブ軸５が軸線方向の一方側（図示左側）への移動を開始する。したがって、バルブ軸５の軸線方向の一方側への移動が開始されると、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３より離脱して、バルブ４も軸線方向の一方側（図示左側）への移動（リフト）を開始する。そして、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続することで、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４が開弁作動方向に駆動され続け、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座する。

次に、ＥＣＵは、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座した時点で、バルブ４をバルブ全開位置にて保持するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（全開保持指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３のコイル５５への励磁電流の供給を停止する。すると、図４（ｃ）に示したように、第１スプリング６３のバネ荷重（付勢力）によってカラー５０の第１係合ピン５１から第１ギヤ６１が引き離されて、第１ギヤ６１の第１係合穴６５とカラー５０の第１係合ピン５１との係合状態が解放される。

このため、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続して電動モータ７のモータ軸３５の一定方向の回転を継続しても、電動モータ７のモータ軸３５に固定されたカラー５０が空転するのみで、電動モータ７のモータトルクは、第１ギヤ６１、出力ギヤ４６およびバルブ軸５に伝達されない。しかし、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座するバルブ全開位置に保持される状態（バルブ４の全開保持状態）が継続されるため、第１流体ポート２６が開放（全開）され、第２流体ポート２７が閉塞（全閉）される。この場合には、第１流体ポート２６と流体流路２９とが連通状態（図３参照）となる。

以上のように、電動モータ７に電力を供給して、バルブ４をバルブ全閉位置（デフォルト位置）からバルブ全開位置（フルリフト位置）に開弁作動方向に駆動すると共に、電動エアポンプのインペラ３を回転動作させることにより、電動エアポンプによる強制的なパージ動作が開始される。ここで、電動モータ７のモータ軸３５の回転運動によってインペラ３が回転駆動されると、複数の羽根部の移動によって、ポンプハウジングの渦流室１７の内部の空気（エア）は圧縮される。このとき、ポンプハウジングのポンプ吸込み口には負圧が生じるため、エアダクト１９内に配置されたフィルター２０で濾過されたエアがエアダクト１９を経由してポンプ吸込み口に導かれると共に、ポンプハウジングのポンプ吐出口２１には高圧が生じるため、渦流室１７の内部で加圧されたエアがポンプ吐出口２１から吐出される。

したがって、ポンプハウジングのポンプ吐出口２１から吐出されたエアは、バルブ４がバルブ全開位置に保持されており、第１流体ポート２６が開放されているので、空気流路２３から第１流体ポート２６→流体流路２９→出口ポート３２を経由して大気開放配管に送り込まれる。これにより、キャニスタの大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じ、この吸着体から脱離した蒸発燃料がキャニスタのパージポートから流出し、第２空気流路管→パージＶＳＶ→エンジン吸気管→吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に導入（パージ）される。

ハ）電動エアポンプの動作を利用したバルブ４の閉弁作動を図２および図４（ｄ）、（ａ）に示す。ＥＣＵは、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４を閉弁作動方向に駆動するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（閉弁作動指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３の２つの第１、第２磁極面５６、５７の極性が、バルブ４の開弁作動時の極性に対して反転した極性となる励磁電流を、電磁石５３のコイル５５に供給する（励磁電流供給手段）。

そして、電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４を閉弁作動方向に駆動する場合に、電磁石５３の第１磁極面５６の極性がＮ極（またはＳ極）、また、電磁石５３の第２磁極面５７の極性がＳ極（またはＮ極）となる電流方向となるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。すなわち、電磁石５３の第１磁極面５６と第１ギヤ６１の第１永久磁石７１の第１磁極面７３との間に磁気反発力が作用し、また、電磁石５３の第２磁極面５７と第２ギヤ６２の第２永久磁石７２の第２磁極面７４との間に磁気吸引力が作用する励磁電流の向きとなるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。

すると、第２ギヤ６２の第２永久磁石７２が、電磁石５３の第１磁極面５６に吸引されるため、第２ギヤ６２が電磁クラッチ４９の電磁石５３に対してモータ軸方向の一方側（図示左側）に相対変位して、第２ギヤ６２の第２係合穴６６が、カラー５０の第２係合ピン５２に動力伝達可能に係合する。これにより、図４（ｄ）に示したように、バルブ４の閉弁作動方向への駆動が開始される（バルブ４の閉弁作動開始状態）。一方、電磁石５３の第１磁極面５６と第１ギヤ６１の第１永久磁石７１の第１磁極面７３との間には、磁気反発力が作用しているため、第１ギヤ６１が電磁クラッチ４９の電磁石５３に対してモータ軸方向の一方側（図示左側）に相対変位しようとするが、第１ギヤ６１の最大外径部端面が第４ケース１４の端面（第１規制面）によって係止（規制）されているため、現在の位置に止まる（図４（ｄ）参照）。

このとき、バルブ４の開弁作動時と同様に、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給が継続されており、電動モータ７のモータ軸３５が一定方向に回転し続けているため、電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０も一定方向に回転し続けている。これにより、カラー５０に伝達された電動モータ７のモータトルクは、第２係合ピン５２→第２ギヤ６２→複数の凸状歯→アイドルギヤ４５→第２スパーギヤ（第２凸状歯）を経由して出力ギヤ４６に伝達される。これにより、出力ギヤ４６が電動モータ７のモータ軸３５の回転方向に対して逆方向に反転（回転）し、出力ギヤ４６の第１スクリュー４１にネジ結合された第２スクリュー４２を有するバルブ軸５が軸線方向の他方側（図示右側）への移動を開始する。したがって、バルブ軸５の軸線方向の他方側への移動が開始されると、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４より離脱して、バルブ４も軸線方向の他方側（図示右側）への移動を開始する。そして、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続することで、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４が閉弁作動方向に駆動され続け、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座する。

次に、ＥＣＵは、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座した時点で、バルブ４をバルブ全閉位置にて保持するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（全閉保持指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３のコイル５５への励磁電流の供給を停止する。すると、図４（ａ）に示したように、第２スプリング６４のバネ荷重（付勢力）によってカラー５０の第２係合ピン５２から第２ギヤ６２が引き離されて、第２ギヤ６２の第２係合穴６６とカラー５０の第２係合ピン５２との係合状態が解放される。

ここで、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続して電動モータ７のモータ軸３５の一定方向の回転を継続しても、電動モータ７のモータ軸３５に固定されたカラー５０が空転するのみで、電動モータ７のモータトルクは、第２ギヤ６２、出力ギヤ４６およびバルブ軸５に伝達されない。しかし、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座するバルブ全閉位置に保持される状態（バルブ４の全閉保持状態）が継続されるため、第１流体ポート２６が閉鎖（全閉）され、第２流体ポート２７が開放（全開）される。この場合には、第２流体ポート２７と流体流路２９とが連通状態（図２参照）となる。

次に、ＥＣＵは、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を停止して、電動エアポンプの動作を利用したパージ作動を終了する。なお、ＥＣＵは、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座した時点で、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（全閉保持指令信号）を出力すると同時に、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を停止しても良い。

［実施例１の効果］
以上のように、電動エアポンプに電動三方弁を一体化した電動エアポンプモジュール１においては、正逆２方向のうちで一方向にのみ回転するモータ軸３５を有する電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４をバルブ全閉位置とバルブ全開位置との２位置に駆動するアクチュエータ６のトルク伝動機構８に、電動モータ７のモータ軸３５に固定されたカラー５０と、アイドル軸４７の外周に回転自在に支持されたアイドルギヤ４５と、バルブ４のバルブ軸５に２つの第１、第２スクリュー４１、４２を介して駆動連結する出力ギヤ４６と、第１トルク伝動経路（電動モータ７のモータ軸３５→カラー５０→第１ギヤ６１→出力ギヤ４６）と第２トルク伝動経路（電動モータ７のモータ軸３５→カラー５０→第２ギヤ６２→アイドルギヤ４５→出力ギヤ４６）とを選択的に切り替える電磁クラッチ４９とを配設している。

これによって、バルブ４の開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える際に、電動モータ７のモータ軸３５を正逆２方向に反転（逆転）させる必要はなく、バルブ４の開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える時のバルブ４の制御応答性を向上することができる。また、バルブ４を開弁駆動および閉弁駆動する電動モータ７と、例えば正逆２方向のうちで一方向にのみ連続的（または断続的）に回転する電動エアポンプ（インペラ３）を回転駆動する電動モータとを共用化することができる。これにより、部品点数を削減できるので、蒸発燃料処理装置全体のコストを削減でき、自動車等の車両への搭載性を向上することができる。

また、電動エアポンプモジュール１においては、電動モータ７のモータ軸３５のモータトルクによって２位置に駆動される２位置３方向切替弁の弁体を１個のバルブ４にて構成し、また、バルブ４にバルブ軸５を一体的に形成して、バルブ４とバルブ軸５とを一体部品とすることにより、バルブ４とバルブ軸５との間を気密保持するためのシール部品が不要になる。これによって、電動エアポンプモジュール１を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、また、電動エアポンプモジュール１の体格の小型化を図ることができる。この結果、電動エアポンプモジュール１のコンパクト化およびコスト削減を実現することができる。

特に電動三方弁を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、また、電動三方弁の体格の小型化を図ることができる。この結果、電動三方弁のコンパクト化およびコスト削減を実現することができる。また、バルブ４にバルブ軸５を一体的に形成して、バルブ４とバルブ軸５とを一体部品とすることにより、バルブ軸５の外周をバルブ４が摺動することはないので、摩耗によるシール不良の発生を防止することができる。この結果、電動エアポンプモジュール１の作動耐久寿命の長期化を図ることができ、電動エアポンプモジュール１の耐久性および信頼性を向上することができる。特に電動三方弁の作動耐久寿命の長期化を図ることができ、電動三方弁の耐久性および信頼性を向上することができる。

［実施例２の構成］
図５ないし図７は本発明の実施例２を示したもので、図５は電動エアポンプモジュールの全体構造を示した図である。

本実施例の電動エアポンプモジュール１は、実施例１と同様な構成のハウジング２、インペラ３、２位置３方向切替弁（バルブ４、バルブ軸５）とを備えている。ここで、２位置３方向切替弁のバルブ４をバルブ全閉位置（第１位置、デフォルト位置）とバルブ全開位置（第２位置、フルリフト位置）との２位置に駆動するアクチュエータ６は、動力源としての電動モータ７と、この電動モータ７のモータトルクをバルブ軸５に伝達するトルク伝動機構（動力伝達機構）９とを備えている。電動モータ７は、実施例１と同様に、モータ軸３５の外周にインペラ３およびカラー５０を固定している。

ここで、本実施例のトルク伝動機構９は、図５ないし図７に示したように、ハウジング２の内部（第３、第４ケース１３、１４間の空気流路２３の内部）に配設されている。このトルク伝動機構９は、実施例１と同様に、ハウジング２の第３ケース１３に圧入嵌合等によって固定されたアイドル軸４７の外周に回転自在に配設されたアイドルギヤ４５と、正逆２方向に回転して電動モータ７のモータトルクを２位置３方向切替弁のバルブ軸５に伝達する出力ギヤ４６とを備えている。そして、トルク伝動機構９は、電動モータ７のモータトルクを、電動モータ７のモータ軸３５からアイドルギヤ４５を迂回して出力ギヤ４６に伝達する第１トルク伝動経路と、電動モータ７のモータトルクを、電動モータ７のモータ軸３５からアイドルギヤ４５を経由して出力ギヤ４６に伝達する第２トルク伝動経路と、第１トルク伝動経路と第２トルク伝動経路とを選択的に切り替える電磁クラッチ４９とを備えている。

なお、第１トルク伝動経路は、電動モータ７のモータ軸３５からカラー５０→このカラー５０に一体的に設けられた第１係合ピン５１→この第１係合ピン５１に係脱自在に係合する第１中間ロータ（以下第１ギヤと呼ぶ）６１を経由して出力ギヤ４６に、電動モータ７のモータトルクを伝達する動力伝達経路である。また、第２トルク伝動経路は、電動モータ７のモータ軸３５からカラー５０→このカラー５０に一体的に設けられた第２係合ピン５２→この第２係合ピン５２に係脱自在に係合する第２中間ロータ（以下第２ギヤと呼ぶ）６２→アイドルギヤ４５を経由して出力ギヤ４６に、電動モータ７のモータトルクを伝達する動力伝達経路である。

本実施例の電磁クラッチ４９は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０と、このカラー５０よりもモータ軸方向に対して略直交する半径方向の外径側（図示上方側）に配設された電磁石５３と、この電磁石５３よりも半径方向の内径側に配設されたスライダー７５と、カラー５０よりもモータ軸方向の両側に配設された２つの第１、第２ギヤ６１、６２と、カラー５０と第１ギヤ６１との間に配設された第１スプリング６３と、カラー５０と第２ギヤ６２との間に配設された第２スプリング６４と、バルブ４の作動状態に対応して、電磁石５３のコイル５５の軸線方向の一端側（図示下端側）に配置された磁極面の極性を反転させる励磁電流を、電磁石５３のコイル５５に供給する電磁クラッチ駆動回路（励磁電流供給手段：図示せず）とによって構成されている。

電磁石５３は、図５および図６に示したように、ハウジング２の第３ケース１３の内周面に固定されたステータ５４、およびこのステータ５４に保持された円筒状のコイルボビン（図示せず）の外周に巻回されたコイル５５を有している。ステータ５４の軸線方向（図示上下方向）の両端面は、コイル５５の軸線方向の両側に設けられる２つの第１、第２磁極面となっている。なお、ステータ５４の軸線方向の図示下端面の第２磁極面は、スライダー７５の図示上端面との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置される磁極面（以下電磁石５３の磁極面と呼ぶ）５９となっている。コイル５５は、モータ軸方向に対して略直交する半径方向に軸線方向を有し、励磁電流が供給されると磁気吸引力または磁気反発力を発生するソレノイドコイルで、通電されると周囲に磁束を発生する。そして、本実施例では、コイル５５を流れる励磁電流の方向によって、電磁石５３の磁極面５９の極性が反転するように構成されている。

ここで、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵからの制御信号に基づいて電磁クラッチ４９の動作制御を行う部品である。この電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４をバルブ全閉位置からバルブ全開位置に作動させる開弁作動時に、電磁石５３の磁極面５９の極性がＳ極（またはＮ極）となるようにコイル５５に励磁電流を流すように構成されている。また、電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４をバルブ全開位置からバルブ全閉位置に作動させる閉弁作動時に、電磁石５３の磁極面５９の極性がＮ極（またはＳ極）となるようにコイル５５に励磁電流を流すように構成されている。

スライダー７５は、ハウジング２の第３、第４ケース１３、１４および電磁石５３の磁極面５９に対してモータ軸方向に相対変位可能に配設されている。このスライダー７５は、電磁石５３の磁極面５９との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置されるマグネットプレート７６、このマグネットプレート７６を保持固定するプレート保持部（天井板）７７、およびこのプレート保持部７７の水平方向の両側より略直角に屈曲して電動モータ７のモータ軸３５側に延ばされた２つの第１、第２駆動レバー９１、９２を有している。マグネットプレート７６は、図６に示したように、電磁石５３の磁極面５９に対向するように２つの第１、第２永久磁石７１、７２を有している。

第１永久磁石７１は、電磁石５３の磁極面５９との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置される第１磁極面７３が、所定の極性となるように着磁されている。なお、第１永久磁石７１は、モータ軸方向に対して略直交する半径方向に平行な板厚方向の両端部の極性が互いに逆向きとなるようにＮ極とＳ極とが平行着磁されている。ここで、本実施例では、図６（ｂ）に示したように、第１永久磁石７１の第１磁極面７３の極性がＮ極（またはＳ極）となっている。また、第２永久磁石７２は、電磁石５３の磁極面５９との間に所定の隙間（例えば僅かな隙間、磁気ギャップ）を隔てて対向して配置される第２磁極面７４が、第１永久磁石７１の第１磁極面７３と異なる極性となるように着磁されている。なお、第２永久磁石７２は、モータ軸方向に対して略直交する半径方向に平行な板厚方向の両端部の極性が互いに逆向きとなるようにＮ極とＳ極とが平行着磁されている。ここで、本実施例では、第２永久磁石７２の第２磁極面７４の極性がＳ極（またはＮ極）となっている。

第１駆動レバー９１は、第１貫通孔９３を有し、電動モータ７のモータ軸３５の外周に摺動自在に配設されている。この第１駆動レバー９１は、電磁石５３の磁極面５９に対してスライダー７５全体が、モータ軸方向の一方側（他方側：図示右側）に相対変位した際に、第１ギヤ６１を、カラー５０に一体的に設けられた第１係合ピン５１に係合させる方向に駆動する第１リンクレバー（スライダー７５の第１アーム部）である。すなわち、第１駆動レバー９１は、第１ギヤ６１に対して、第１ギヤ６１の端面をカラー５０のモータ軸方向の一端面に押し当てる方向に駆動力を発生する。なお、本実施例の第１駆動レバー９１の端面（第１ギヤ６１のモータ軸方向の一端面に対向する端面）には、図６（ａ）に示したように、第１ギヤ側に突出する複数の第１突起部９５が周方向に一定の間隔で設けられている。

第２駆動レバー９２は、第２貫通孔９４を有し、電動モータ７のモータ軸３５の外周に摺動自在に配設されている。この第２駆動レバー９２は、電磁石５３の磁極面５９に対してスライダー７５全体が、モータ軸方向の他方側（一方側：図示左側）に相対変位した際に、第２ギヤ６２をカラー５０に一体的に設けられた第２係合ピン５２に係合させる方向に駆動する第２リンクレバー（スライダー７５の第２アーム部）である。すなわち、第２駆動レバー９２は、第２ギヤ６２に対して、第２ギヤ６２の端面をカラー５０のモータ軸方向の他端面に押し当てる方向に駆動力を発生する。なお、本実施例の第２駆動レバー９２の端面（第２ギヤ６２のモータ軸方向の他端面に対向する端面）には、図６（ａ）に示したように、第２ギヤ側に突出する複数の第２突起部９６が周方向に一定の間隔で設けられている。

第１ギヤ６１は、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設されている。また、第１ギヤ６１は、カラー５０のモータ軸方向の一端面（および第１係合ピン５１のモータ軸方向の先端面）との間に所定の隙間を隔てて対向して配置されている。すなわち、第１ギヤ６１は、カラー５０の第１係合ピン５１に係脱自在に配設されている。また、第１ギヤ６１は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に摺動自在に配設されている。

この第１ギヤ６１の外周（外径面）には、トルク伝動機構９の第１ギヤを構成する複数の凸状歯が周方向全体に形成されている。これらの凸状歯は、出力ギヤ４６の第１スパーギヤに常時噛み合っており、出力ギヤ４６に動力伝達可能に結合されている。また、第１ギヤ６１は、半径方向の内径側に、カラー５０の第１係合ピン５１に係脱自在に係合する第１係合穴（第１被係合部）６５を有している。この第１係合穴６５は、第１係合ピン５１の外径よりも大きい内径を有し、例えば第１ギヤ６１の周方向に円弧形状の長穴となっている。なお、スライダー７５の第１駆動レバー９１によって第１ギヤ６１がカラー５０の一端面に押し当てられた際に、第１ギヤ６１の半径方向の内径側端面とカラー５０の一端面とが摩擦係合するようにしても良い。

第２ギヤ６２は、電動モータ７のモータ軸３５の外周を周方向に僅かな隙間を持って取り囲むように配設されている。また、第２ギヤ６２は、カラー５０のモータ軸方向の他端面（および第２係合ピン５２のモータ軸方向の先端面）との間に所定の隙間を隔てて対向して配置されている。すなわち、第２ギヤ６２は、カラー５０の第２係合ピン５２に係脱自在に配設されている。この第２ギヤ６２は、電動モータ７のモータ軸３５の外周に摺動自在に配設されている。

この第２ギヤ６２の外周には、トルク伝動機構９の第２ギヤを構成する複数の凸状歯が周方向全体に形成されている。これらの凸状歯は、トルク伝動機構９のアイドルギヤ４５に常時噛み合っており、出力ギヤ４６に動力伝達可能に結合されている。また、第２ギヤ６２は、カラー５０の第２係合ピン５２に係脱自在に係合する第２係合穴（第２被係合部）６６を有している。この第２係合穴６６は、第２係合ピン５２の外径よりも大きい内径を有し、例えば第２ギヤ６２の周方向に円弧形状の長穴となっている。なお、スライダー７５の第２駆動レバー９２によって第２ギヤ６２がカラー５０の他端面に押し当てられた際に、第２ギヤ６２の半径方向の内径側端面とカラー５０の他端面とが摩擦係合するようにしても良い。

［実施例２の作用］
次に、本実施例の蒸発燃料処理装置の作用を図５ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、図７（ａ）はバルブの全閉保持状態を示した図で、図７（ｂ）はバルブの開弁作動開始状態を示した図で、図７（ｃ）はバルブの閉弁作動開始状態を示した図である。

イ）吸気管負圧を利用したパージ作動を図５および図７（ａ）に示す。ＥＣＵは、吸気圧センサによって検出される吸気管負圧（吸気圧）が所定値以上に高い時に、パージＶＳＶを開弁させる。このとき、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給が成されず、しかも電磁クラッチ４９の電磁石５３のコイル５５への励磁電流の供給が成されないため、電磁石５３の磁極面５９に対してスライダー７５がモータ軸方向に相対変位（スライド）しない。すなわち、２つの第１、第２ギヤ６１、６２がスライダー７５の２つの第１、第２駆動レバー９１、９２にて駆動されず、２つの第１、第２スプリング６３、６４のバネ荷重（付勢力）によって２つの第１、第２ギヤ６１、６２の各第１、第２係合穴６５、６６と電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０の２つの第１、第２係合ピン５１、５２との係合が解放状態となっている。

これにより、バルブ４の裏面側の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座するバルブ全閉位置に保持される状態（バルブ４の全閉保持状態）を継続するため、第１流体ポート２６が閉塞（全閉）され、第２流体ポート２７が開放（全開）される。この場合には、第２流体ポート２７と流体流路２９とが連通状態となる。したがって、大気開放配管およびハウジング２の内部に吸気管負圧が到達し、大気開放穴２５から第２流体ポート２７→流体流路２９→出口ポート３２→大気開放配管に向かう空気流が生じ、更にキャニスタの大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じ、この吸着体から脱離した蒸発燃料がキャニスタのパージポートから流出し、第２空気流路管→パージＶＳＶ→エンジン吸気管→吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に導入（パージ）される。

ロ）電動エアポンプの動作を利用したパージ作動およびバルブ４の開弁作動を図７（ｂ）、（ｃ）に示す。ＥＣＵは、吸気圧センサによって検出される吸気管負圧（吸気圧）が所定値よりも低い時に、パージＶＳＶを開弁させると共に、ポンプ駆動回路を通電制御して、電動モータ７のアーマチャコイルに電力を供給する。これにより、電動モータ７のモータ軸３５が正逆２方向のうちで一方向に回転するため、電動モータ７のモータトルクによって電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたインペラ３およびカラー５０が回転する。つまり電動エアポンプの回転動作に伴って、第１ケース１１のエア吸入口から大気が吸入されて、電動エアポンプ内部にポンプ正圧（上記の吸気管負圧および大気圧よりも高い圧力）が発生する。

このとき、ＥＣＵは、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４を開弁作動方向に駆動するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（開弁作動指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３の磁極面５９の極性が所定の極性となる励磁電流を、電磁石５３のコイル５５に供給する（励磁電流供給手段）。ここで、本実施例では、スライダー７５のプレート保持部７７上にマグネットプレート７６が固定されており、このマグネットプレート７６は、２つの第１、第２永久磁石７１、７２に分極されている。そして、電磁石５３の磁極面５９に対向する、２つの第１、第２永久磁石７１、７２の各第１、第２磁極面７３、７４の極性が異なる極性となるように着磁されている。具体的には、図６（ｂ）に示したように、第１永久磁石７１の第１磁極面７３の極性がＮ極（またはＳ極）となっている。また、第２永久磁石７２の第２磁極面７４の極性がＳ極（またはＮ極）となっている。

そして、電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４を開弁作動方向に駆動する場合に、電磁石５３の磁極面５９の極性がＳ極（またはＮ極）となる電流方向となるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。すなわち、電磁石５３の磁極面５９とマグネットプレート７６の第１永久磁石７１の第１磁極面７３との間に磁気吸引力が作用し、また、電磁石５３の磁極面５９とマグネットプレート７６の第２永久磁石７２の第２磁極面７４との間に磁気反発力が作用する励磁電流の向きとなるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。

すると、マグネットプレート７６の第１永久磁石７１が、電磁石５３の磁極面５９に吸引され、また、マグネットプレート７６の第２永久磁石７２が、電磁石５３の磁極面５９に対して反発するため、スライダー７５全体が、電磁クラッチ４９の電磁石５３に対してモータ軸方向の他方側（図示右側）に相対変位（スライド）する。これにより、スライダー７５の第１駆動レバー９１によって、第１ギヤ６１がカラー５０の一端面に当接する方向に駆動されるため、第１ギヤ６１の第１係合穴６５が、カラー５０の第１係合ピン５１に動力伝達可能に係合する。これにより、図７（ｂ）に示したように、バルブ４の開弁作動方向への駆動が開始される（バルブ４の開弁作動開始状態）。

そして、電動モータ７のモータ軸３５が一定方向に回転しているため、電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０も一定方向に回転する。これにより、カラー５０に伝達された電動モータ７のモータトルクは、第１係合ピン５１→第１ギヤ６１→複数の凸状歯→第１スパーギヤ（第１凸状歯）を経由して出力ギヤ４６に伝達される。これにより、出力ギヤ４６が電動モータ７のモータ軸３５の回転方向と同一方向に回転し、出力ギヤ４６の第１スクリュー４１にネジ結合された第２スクリュー４２を有するバルブ軸５が軸線方向の一方側（図示左側）への移動を開始する。したがって、バルブ軸５の軸線方向の一方側への移動が開始されると、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３より離脱して、バルブ４も軸線方向の一方側（図示左側）への移動（リフト）を開始する。そして、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続することで、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４が開弁作動方向に駆動され続け、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座する。

次に、ＥＣＵは、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座した時点で、バルブ４をバルブ全開位置にて保持するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（全開保持指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３のコイル５５への励磁電流の供給を停止する。すると、第１スプリング６３のバネ荷重（付勢力）によってカラー５０の第１係合ピン５１から第１ギヤ６１が引き離されて、第１ギヤ６１の第１係合穴６５とカラー５０の第１係合ピン５１との係合状態が解放される。このとき、スライダー７５全体も、第１ギヤ６１の移動に伴って初期位置に戻される。

このため、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続して電動モータ７のモータ軸３５の一定方向の回転を継続しても、電動モータ７のモータ軸３５に固定されたカラー５０が空転するのみで、電動モータ７のモータトルクは、第１ギヤ６１、出力ギヤ４６およびバルブ軸５に伝達されない。しかし、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４に着座するバルブ全開位置に保持される状態（バルブ４の全開保持状態）が継続されるため、第１流体ポート２６が開放（全開）され、第２流体ポート２７が閉塞（全閉）される。この場合には、第１流体ポート２６と流体流路２９とが連通状態となる。

以上のように、電動モータ７に電力を供給して、バルブ４をバルブ全閉位置（デフォルト位置）からバルブ全開位置（フルリフト位置）に開弁作動方向に駆動すると共に、電動エアポンプのインペラ３を回転動作させることにより、電動エアポンプによる強制的なパージ動作が開始される。ここで、電動モータ７のモータ軸３５の回転運動によってインペラ３が回転駆動されると、複数の羽根部の移動によって、ポンプハウジングの渦流室１７の内部の空気（エア）は圧縮される。このとき、ポンプハウジングのポンプ吸込み口には負圧が生じるため、エアダクト１９内に配置されたフィルター２０で濾過されたエアがエアダクト１９を経由してポンプ吸込み口に導かれると共に、ポンプハウジングのポンプ吐出口２１には高圧が生じるため、渦流室１７の内部で加圧されたエアがポンプ吐出口２１から吐出される。

したがって、ポンプハウジングのポンプ吐出口２１から吐出されたエアは、バルブ４がバルブ全開位置に保持されており、第１流体ポート２６が開放されているので、空気流路２３から第１流体ポート２６→流体流路２９→出口ポート３２を経由して大気開放配管に送り込まれる。これにより、キャニスタの大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じ、この吸着体から脱離した蒸発燃料がキャニスタのパージポートから流出し、第２空気流路管→パージＶＳＶ→エンジン吸気管→吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に導入（パージ）される。

ハ）電動エアポンプの動作を利用したバルブ４の閉弁作動を図５および図７（ｃ）、（ａ）に示す。ＥＣＵは、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４を閉弁作動方向に駆動するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（閉弁作動指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３の磁極面５９の極性が、バルブ４の開弁作動時の極性に対して反転した極性となる励磁電流を、電磁石５３のコイル５５に供給する（励磁電流供給手段）。

そして、電磁クラッチ駆動回路は、バルブ４を閉弁作動方向に駆動する場合に、電磁石５３の磁極面５９の極性がＮ極（またはＳ極）となる電流方向となるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。すなわち、電磁石５３の磁極面５９と第１ギヤ６１の第１永久磁石７１の第１磁極面７３との間に磁気反発力が作用し、また、電磁石５３の磁極面５９と第２ギヤ６２の第２永久磁石７２の第２磁極面７４との間に磁気吸引力が作用する励磁電流の向きとなるように、電磁石５３のコイル５５に励磁電流を流す。

すると、マグネットプレート７６の第１永久磁石７１が、電磁石５３の磁極面５９に対して反発し、また、マグネットプレート７６の第２永久磁石７２が、電磁石５３の磁極面５９に吸引されるため、スライダー７５全体が、電磁クラッチ４９の電磁石５３に対してモータ軸方向の一方側（図示左側）に相対変位（スライド）する。これにより、スライダー７５の第２駆動レバー９２によって、第２ギヤ６２がカラー５０の他端面に当接する方向に駆動されるため、第２ギヤ６２の第２係合穴６６が、カラー５０の第２係合ピン５２に動力伝達可能に係合する。これにより、図７（ｃ）に示したように、バルブ４の閉弁作動方向への駆動が開始される（バルブ４の閉弁作動開始状態）。

このとき、バルブ４の開弁作動時と同様に、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給が継続されており、電動モータ７のモータ軸３５が一定方向に回転し続けているため、電動モータ７のモータ軸３５の外周に固定されたカラー５０も一定方向に回転し続けている。これにより、カラー５０に伝達された電動モータ７のモータトルクは、第２係合ピン５２→第２ギヤ６２→複数の凸状歯→アイドルギヤ４５→第２スパーギヤ（第２凸状歯）を経由して出力ギヤ４６に伝達される。これにより、出力ギヤ４６が電動モータ７のモータ軸３５の回転方向に対して逆方向に反転（回転）し、出力ギヤ４６の第１スクリュー４１にネジ結合された第２スクリュー４２を有するバルブ軸５が軸線方向の他方側（図示右側）への移動を開始する。したがって、バルブ軸５の軸線方向の他方側への移動が開始されると、バルブ４の第２シール面３７が第２バルブシート３４より離脱して、バルブ４も軸線方向の他方側（図示右側）への移動を開始する。そして、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続することで、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４が閉弁作動方向に駆動され続け、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座する。

次に、ＥＣＵは、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座した時点で、バルブ４をバルブ全閉位置にて保持するために、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（全閉保持指令信号）を出力する。そして、電磁クラッチ駆動回路は、ＥＣＵから入力された制御信号に応じて、電磁クラッチ４９の電磁石５３のコイル５５への励磁電流の供給を停止する。すると、図７（ａ）に示したように、第２スプリング６４のバネ荷重（付勢力）によってカラー５０の第２係合ピン５２から第２ギヤ６２が引き離されて、第２ギヤ６２の第２係合穴６６とカラー５０の第２係合ピン５２との係合状態が解放される。このとき、スライダー７５全体も、第２ギヤ６２の移動に伴って初期位置に戻される。

ここで、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を継続して電動モータ７のモータ軸３５の一定方向の回転を継続しても、電動モータ７のモータ軸３５に固定されたカラー５０が空転するのみで、電動モータ７のモータトルクは、第２ギヤ６２、出力ギヤ４６およびバルブ軸５に伝達されない。しかし、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座するバルブ全閉位置に保持される状態（バルブ４の全閉保持状態）が継続されるため、第１流体ポート２６が閉鎖（全閉）され、第２流体ポート２７が開放（全開）される。この場合には、第２流体ポート２７と流体流路２９とが連通状態（図５参照）となる。

次に、ＥＣＵは、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を停止して、電動エアポンプの動作を利用したパージ作動を終了する。なお、ＥＣＵは、バルブ４の第１シール面３６が第１バルブシート３３に着座した時点で、電磁クラッチ駆動回路に制御信号（全閉保持指令信号）を出力すると同時に、電動モータ７のアーマチャコイルへの電力の供給を停止しても良い。

［実施例２の効果］
以上のように、本実施例の電動エアポンプモジュール１においては、実施例１と同様に、電動モータ７のモータトルクを利用してバルブ４をバルブ全閉位置とバルブ全開位置との２位置に駆動するアクチュエータ６のトルク伝動機構９に、電動モータ７のモータ軸３５に固定されたカラー５０と、アイドル軸４７の外周に回転自在に支持されたアイドルギヤ４５と、バルブ４のバルブ軸５に２つの第１、第２スクリュー４１、４２を介して駆動連結する出力ギヤ４６と、第１トルク伝動経路（電動モータ７のモータ軸３５→カラー５０→第１ギヤ６１→出力ギヤ４６）と第２トルク伝動経路（電動モータ７のモータ軸３５→カラー５０→第２ギヤ６２→アイドルギヤ４５→出力ギヤ４６）とを選択的に切り替える電磁クラッチ４９とを配設している。

これによって、バルブ４の開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える際に、電動モータ７のモータ軸３５を正逆２方向に反転（逆転）させる必要はなく、バルブ４の開弁作動状態と閉弁作動状態とを切り替える時のバルブ４の制御応答性を向上することができる。また、バルブ４を開弁駆動および閉弁駆動する電動モータ７と、例えば正逆２方向のうちで一方向にのみ連続的（または断続的）に回転する電動エアポンプ（インペラ３）を回転駆動する電動モータとを共用化することができる。これにより、部品点数を削減できるので、蒸発燃料処理装置全体のコストを削減でき、自動車等の車両への搭載性を向上することができる。また、２位置３方向切替弁のバルブ４とバルブ軸５とを一体化しているので、実施例１と同様な効果を達成することができる。

［変形例］
本実施例では、本発明のバルブ開閉制御装置を、両羽根タイプの電動エアポンプと電動三方弁とを一体化した電動エアポンプモジュール１に適用した例を説明したが、本発明のバルブ開閉制御装置を、片羽根タイプの電動エアポンプと電動三方弁とを一体化した電動エアポンプモジュールに用いても良い。また、本発明のバルブ開閉制御装置を、２位置２方向切替弁や２位置３方向切替弁等の２位置切替弁を備えた電動三方弁（または電動式バルブ開閉装置）に用いても良い。また、流体として蒸発燃料や大気等のエアを使用したが、流体として２次空気や気相冷媒等の気体、水、燃料、オイルや液相冷媒等の液体を利用しても良い。

本実施例では、電動モータ７のモータ軸３５にエアポンプ（インペラ３）を直接組み付けているが、モータ軸３５とインペラ３の回転軸とを別体で構成しても良い。また、モータ軸３５とインペラ３の回転軸との間に、モータ回転速度を所定の減速比に減速する減速機構を設置しても良い。また、本実施例では、本発明のバルブ開閉制御装置を、電動モータ７のモータトルクを利用して２位置３方向切替弁のバルブ４をバルブ全閉位置（デフォルト位置、第１流路孔全閉位置、第２流路孔全開位置）とバルブ全開位置（フルリフト位置、第１流路孔全開位置、第２流路孔全閉位置）との２位置に駆動しているが、本発明のバルブ開閉制御装置を、電動モータのモータトルクを利用して２位置３方向切替弁のバルブをバルブ全開位置（デフォルト位置）とバルブ全閉位置（フルリフト位置）との２位置に駆動しても良い。また、電動モータのモータトルクを利用してバルブをバルブ全閉位置とバルブ全開位置との中間位置にてバルブ作動停止しても良い。この場合には、バルブが、流体流量制御弁の弁体となる。また、バルブを、１個の流路孔の開口周縁部（バルブシート）に対して着座、離脱して流路孔を閉鎖、開放する流路開閉制御弁の弁体に適用しても良い。

本実施例では、回転方向反転手段をアイドルギヤ４５によって構成したが、回転方向反転手段をサンギヤ、プラネットギヤ、このプラネットギヤのピンを支持するキャリヤ、リングギヤ等により成る遊星歯車機構によって構成しても良い。この場合には、サンギヤ、キャリヤ、リングギヤを選択的に駆動、従動（被動）、反力（固定）として動力伝達を行うことで、１組の遊星歯車機構によって第１、第２トルク伝動経路を構成できる。

電磁クラッチ周辺構造を示した半断面図である（実施例１）。 （ａ）は電動エアポンプモジュールの全体構造を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。 電動エアポンプモジュールの全体構造を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）はバルブの全閉保持状態を示した説明図で、（ｂ）はバルブの開弁作動開始状態を示した説明図で、（ｃ）はバルブの全開保持状態を示した説明図で、（ｄ）はバルブの閉弁作動開始状態を示した説明図である（実施例１）。 電動エアポンプモジュールの全体構造を示した断面図である（実施例２）。 （ａ）は電磁クラッチを示した断面図で、（ｂ）はマグネットプレートの着磁方向を示した説明図である（実施例２）。 （ａ）はバルブの全閉保持状態を示した説明図で、（ｂ）はバルブの開弁作動開始状態を示した説明図で、（ｃ）はバルブの閉弁作動開始状態を示した説明図である（実施例２）。 電動三方弁を示した断面図である（従来の技術）。

符号の説明

１ 電動エアポンプモジュール（バルブ開閉制御装置）
２ ハウジング
３ インペラ（羽根車）
４ ２位置３方向切替弁のバルブ（弁体、弁頭）
５ ２位置３方向切替弁のバルブ軸（弁軸）
６ アクチュエータ（バルブ駆動装置）
７ 電動モータ
８ トルク伝動機構
９ トルク伝動機構
１１ 第１ケース（ハウジング）
１２ 第２ケース（ハウジング）
１３ 第３ケース（ハウジング）
１４ 第４ケース（ハウジング）
１５ カバー（ハウジング）
１７ 渦流室
２３ 空気流路（ギヤ収容室）
２６ 第１流体ポート（第１流路孔）
２７ 第２流体ポート（第２流路孔）
２９ 流体流路（バルブ収容室）
３３ 第１バルブシート（第１流体孔の開口周縁部、第１弁座部）
３４ 第２バルブシート（第２流体孔の開口周縁部、第２弁座部）
３５ 電動モータのモータ軸
３６ バルブの裏面側の第１シール面
３７ バルブの表面側の第２シール面
４１ 出力ギヤの第１スクリュー（運動方向変換機構）
４２ バルブ軸の第２スクリュー（運動方向変換機構）
４５ アイドルギヤ（回転方向反転手段）
４６ 出力ギヤ（出力部）
４７ アイドル軸（中間軸）
４９ 電磁クラッチ（伝動経路切替手段）
５０ カラー（回転体）
５１ 第１係合ピン（第１係合部）
５２ 第２係合ピン（第２係合部）
５３ 電磁石
５５ 電磁石のコイル
５６ 電磁石の第１磁極面
５７ 電磁石の第２磁極面
５９ 電磁石の磁極面
６１ 第１ギヤ（第１マグネットロータ、第１中間ロータ）
６２ 第２ギヤ（第２マグネットロータ、第２中間ロータ）
６３ 第１スプリング（弾性体、第１荷重付与手段）
６４ 第２スプリング（弾性体、第２荷重付与手段）
６５ 第１ギヤの第１係合穴（第１被係合部）
６６ 第２ギヤの第２係合穴（第２被係合部）
７１ 第１永久磁石（第１磁石）
７２ 第２永久磁石（第２磁石）
７３ 第１永久磁石の第１磁極面
７４ 第２永久磁石の第２磁極面
７５ スライダー
７６ マグネットプレート
９１ 第１駆動レバー
９２ 第２駆動レバー

Claims (15)

1. （ａ）内部に流路孔が形成されたバルブシートと、
   （ｂ）このバルブシートに対して着座、離脱して前記流路孔を閉鎖、開放するバルブと、
   （ｃ）このバルブを駆動するバルブ駆動装置と
   を備えたバルブ開閉制御装置において、
   前記バルブには、軸線方向に延びるバルブ軸が一体的に形成されており、
   前記バルブ駆動装置は、正逆２方向のうちで一方向にのみ回転するモータ軸を有するモータ、およびこのモータの回転トルクを前記バルブ軸に伝達するトルク伝動機構を具備し、
   前記トルク伝動機構は、正逆２方向に回転して前記モータの回転トルクを前記バルブ軸に出力する出力部と、
   前記モータ軸の回転方向に対して前記出力部の回転方向を逆方向に反転させる回転方向反転手段と、
   前記モータの回転トルクを、前記回転方向反転手段を迂回して前記モータ軸から前記出力部に伝達する第１トルク伝動経路と、
   前記モータの回転トルクを、前記回転方向反転手段を経由して前記モータ軸から前記出力部に伝達する第２トルク伝動経路と、
   前記第１トルク伝動経路と前記第２トルク伝動経路とを選択的に切り替える伝動経路切替手段と
   を備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
2. 請求項１に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記流路孔は、少なくとも１つの流体流路に連通する２つの第１、第２流路孔であって、
   前記バルブシートは、内部に前記２つの第１、第２流路孔がそれぞれ形成された２つの第１、第２バルブシートであって、
   前記２つの第１、第２バルブシートは、互いに所定の軸線方向隙間を隔てて対向して配設されていることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
3. 請求項２に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記バルブは、前記第１バルブシートに着座して前記第１流路孔を閉鎖する第１位置、および前記第２バルブシートに着座して前記第２流路孔を閉鎖する第２位置を、２位置にて切り替える２位置切替弁であって、
   前記２位置切替弁は、前記２つの第１、第２バルブシートに対して前記バルブ軸の軸線方向に相対変位可能に配設されて、前記２つの第１、第２流路孔を選択的に開閉する１個の弁体を有していることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記バルブは、表裏２面を有する１個の板状弁体であって、
   表面に対して逆側の裏面側に、前記第１バルブシートに対して着座、離脱して前記第１流路孔を閉鎖、開放する第１シール面を有し、且つこの第１シール面に対して逆側の表面側に、前記第２バルブシートに対して着座、離脱して前記第２流路孔を閉鎖、開放する第２シール面を有していることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、 前記伝動経路切替手段は、前記モータ軸の外周に固定された回転体と、
   前記回転体の周囲を取り囲むように、モータ軸方向に軸線方向を有するコイルが配設された電磁石と、
   前記回転体よりもモータ軸方向の両側に配設されて、前記出力部に動力伝達可能に結合して前記電磁石に対して相対回転する２つの第１、第２マグネットロータとを備え、
   前記第１マグネットロータは、前記第１トルク伝動経路上に配設されており、
   前記第２マグネットロータは、前記第２トルク伝動経路上に配設されていることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
6. 請求項５に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記回転体は、モータ軸方向の両側に２つの第１、第２係合部を有し、
   前記電磁石は、前記コイルの軸線方向の両側に２つの第１、第２磁極面を有し、
   前記第１マグネットロータは、前記第１係合部に対して係脱自在に配設されて、前記電磁石の第１磁極面に対向するように第１磁石を有し、
   前記第２マグネットロータは、前記第２係合部に対して係脱自在に配設されて、前記電磁石の第２磁極面に対向するように第２磁石を有し、
   前記第１磁石は、前記電磁石の第１磁極面に対向する磁極面が、所定の極性となるように着磁されており、
   前記第２磁石は、前記電磁石の第２磁極面に対向する磁極面が、前記第１磁石の磁極面と同一の極性となるように着磁されており、
   前記伝動経路切替手段は、前記バルブの作動状態に対応して、前記電磁石の２つの第１、第２磁極面の極性を反転させる励磁電流を、前記コイルに供給する励磁電流供給手段を備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
7. 請求項５または請求項６に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記トルク伝動機構は、前記第１マグネットロータに対して、前記第１マグネットロータを前記第１係合部より引き離す方向に荷重を付与する第１荷重付与手段と、前記第２マグネットロータに対して、前記第２マグネットロータを前記第２係合部より引き離す方向に荷重を付与する第２荷重付与手段とを備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
8. 請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、 前記第１マグネットロータは、前記モータ軸の周囲を取り囲むように配設された第１ギヤを構成し、
   前記第２マグネットロータは、前記モータ軸の周囲を取り囲むように配設された第２ギヤを構成し、
   前記回転方向反転手段は、前記モータ軸に対して並列配置された中間軸を有し、この中間軸の周囲を取り囲むように配設されて、前記第２ギヤに噛み合うアイドルギヤを構成し、
   前記出力部は、前記第１ギヤに噛み合う第１スパーギヤ、および前記アイドルギヤに噛み合う第２スパーギヤを有する出力ギヤを構成していることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
9. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、 前記伝動経路切替手段は、前記モータ軸の外周に固定された回転体と、
   前記回転体よりもモータ軸方向に対して略直交する半径方向の外径側に、前記回転体の半径方向に軸線方向を有するコイルが配設された電磁石と、
   前記回転体よりもモータ軸方向の両側に配設されて、前記出力部に動力伝達可能に結合して前記電磁石に対して相対回転する２つの第１、第２中間ロータと、
   前記電磁石よりも半径方向の内径側に配設されて、前記電磁石に対してモータ軸方向に相対変位するスライダーとを備え、
   前記スライダーは、前記電磁石に対してモータ軸方向に相対変位した際に、前記２つの第１、第２中間ロータを選択的に前記回転体に押し当てる方向に駆動するように構成されており、
   前記第１中間ロータは、前記第１トルク伝動経路上に配設されており、
   前記第２中間ロータは、前記第２トルク伝動経路上に配設されていることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
10. 請求項９に記載のバルブ開閉制御装置において、
    前記電磁石は、前記コイルの軸線方向の一端側に磁極面を有し、
    前記スライダーは、前記電磁石の磁極面に対向するように２つの第１、第２磁石を有し、
    前記第１磁石は、前記電磁石の磁極面に対向する第１磁極面が、所定の極性となるように着磁されており、
    前記第２磁石は、前記電磁石の磁極面に対向する第２磁極面が、前記第１磁石の第１磁極面と異なる極性となるように着磁されており、
    前記伝動経路切替手段は、前記バルブの作動状態に対応して、前記電磁石の磁極面の極性を反転させる励磁電流を、前記コイルに供給する励磁電流供給手段を備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
11. 請求項９または請求項１０に記載のバルブ開閉制御装置において、
    前記回転体は、モータ軸方向の両側に２つの第１、第２係合部を有し、
    前記第１中間ロータは、前記第１係合部に対して係脱自在に配設されており、
    前記第２中間ロータは、前記第２係合部に対して係脱自在に配設されており、
    前記スライダーは、前記電磁石に対してモータ軸方向の一方側に相対変位した際に、前記第１中間ロータを前記第１係合部に係合させる方向に駆動する第１駆動レバー、および前記電磁石に対してモータ軸方向の他方側に相対変位した際に、前記第２中間ロータを前記第２係合部に係合させる方向に駆動する第２駆動レバーを有していることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
12. 請求項１１に記載のバルブ開閉制御装置において、
    前記トルク伝動機構は、前記第１中間ロータに対して、前記第１中間ロータを前記第１係合部より引き離す方向に荷重を付与する第１荷重付与手段と、前記第２中間ロータに対して、前記第２中間ロータを前記第２係合部より引き離す方向に荷重を付与する第２荷重付与手段とを備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
13. 請求項９ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、
    前記第１中間ロータは、前記モータ軸の周囲を取り囲むように配設された第１ギヤを構成し、
    前記第２中間ロータは、前記モータ軸の周囲を取り囲むように配設された第２ギヤを構成し、
    前記回転方向反転手段は、前記モータ軸に対して並列配置された中間軸を有し、この中間軸の周囲を取り囲むように配設されて、前記第２ギヤに噛み合うアイドルギヤを構成し、
    前記出力部は、前記第１ギヤに噛み合う第１スパーギヤ、および前記アイドルギヤに噛み合う第２スパーギヤを有する出力ギヤを構成していることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、
    前記モータ軸の外周に固定されて、周方向に形成された複数の羽根部を有する羽根車を備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
15. 請求項１ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、
    前記バルブ駆動装置は、前記出力部の回転運動を直線運動に変換して前記バルブ軸に伝達する運動方向変換機構を有し、
    前記出力部は、円筒状の出力ギヤを構成し、
    前記運動方向変換機構は、前記出力ギヤの内周に形成された第１スクリュー、および前記バルブ軸の外周に形成されて、前記第１スクリューにネジ結合される第２スクリューを有し、
    前記バルブ軸は、前記出力ギヤに対して軸線方向に相対変位可能に配設されていることを特徴とするバルブ開閉制御装置。
    

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