JP2019213280A - モータ及びバルブ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造簡単にして軸受部と支軸とのクリアランスのバラツキに基づく騒音を軽減できるモータを提供する。【解決手段】モータ１は、マグネット３がロータ本体５の外周に固定されているロータ７と、ロータ７をロータ本体５を介して回転可能に支持する支軸９と、ロータ７の支軸９の長手方向Ｚにおける一端Ａ側に設けられる第１軸受部１１と、ロータ７の支軸９の長手方向Ｚにおける他端Ｂ側に設けられる第２軸受部１３とを備える。第１軸受部１１は、支軸９に対して設定されたクリアランスで摺動可能に接触し、第２軸受部１３は、支軸９に対して弾性的に押し付けられた状態で摺動可能に接触する弾性軸受部１５を備える。弾性軸受部１５は、支軸９の長手方向Ｚにおいて第１軸受部１１の位置を一端Ａ側の軸受部とする他端Ｂ側の軸受部として位置するように構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、モータに関し、詳しくは、ロータを支軸（固定軸）に回転可能に支持するための軸受を備えたモータ、更に該モータを備えたバルブ駆動装置に関するものである。

この種のモータとして、特許文献１に記載されているモータが挙げられる。このモータは、ロータ２０の一方の端部に設けられた第１の軸受部３０１と、ロータ２０の他方の端部に設けられた第３の軸受部３５と、第１の軸受部３０１と第３の軸受部３５との間に設けられた第２の軸受部３０２の３か所の軸受部によって、ロータ２０は支軸１２に対して回転可能に支持されている。第２の軸受け部３０２は付勢部を備え、付勢部によって支軸１２に対して回転可能に支持されている。更に、第１の軸受部３０１と第３の軸受部３５との間には潤滑剤が充填された潤滑剤充填空間Ｓが形成されると共に、潤滑剤充填空間Ｓ内に第２の軸受部３０２が配設されている。

ＷＯ２００９／０９３４４３号公報

従来のモータは、ロータ２０が、第１の軸受部３０１と、第３の軸受部３５と、これらの軸受部３０１、３５の間に設けられた付勢部を備える第２の軸受部３０２との、３か所の軸受部によって支軸１２に対して回転可能に支持されている。更に、第１の軸受部３０１と第３の軸受部３５との間には潤滑剤が充填された潤滑剤充填空間Ｓが形成されている。この構造により、軸受部３０１、３５と支軸１２とのクリアランスのバラツキに基づく騒音を軽減できるとされている。
しかし、軸受部が３か所に存在し、更に付勢部を備えた第２の軸受部３０２は潤滑剤充填空間Ｓ内に配設されているので、その軸受構造が複雑であり、製造するのが簡単ではない問題がある。

本発明の目的は、構造簡単にして軸受部と支軸とのクリアランスのバラツキに基づく騒音を軽減できるモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るモータは、マグネットがロータ本体の外周に固定されているロータと、前記ロータを前記ロータ本体を介して回転可能に支持する支軸と、前記ロータの前記支軸の長手方向における一端側に設けられて前記支軸に対して摺動可能に接する第１軸受部と、前記ロータの前記支軸の長手方向における他端側に設けられて前記支軸に対して摺動可能に接する第２軸受部と、を備え、前記第１軸受部は、前記支軸に対して設定されたクリアランスで摺動可能に接触し、前記第２軸受部は、前記支軸に対して弾性的に押し付けられた状態で摺動可能に接触する弾性軸受部を備え、前記弾性軸受部は、前記支軸の長手方向において前記第１軸受部の位置を一端の軸受部とする他端の軸受部として位置することを特徴とする。

ここで、「前記弾性軸受部は、前記支軸の長手方向において前記第１軸受部の位置を一端の軸受部とする他端の軸受部として位置する」において、前記弾性軸受部は、「他端の軸受部として位置する」とは、この弾性軸受部よりも外側、即ち第１軸受部と反対側には、第１軸受部と同様の構成の他の軸受部は設けられていないことを意味する。

本態様によれば、前記第２軸受部は、前記支軸に対して弾性的に押し付けられた状態で摺動可能に接触する弾性軸受部を備える。そして、前記弾性軸受部は、前記支軸の長手方向において前記第１軸受部の位置を一端の軸受部とする他端の軸受部として位置する。
言い換えると、前記ロータの一端側は設定クリアランスの第１軸受部により前記支軸に支持されるが、前記ロータの他端側は弾性軸受部によって支持される。
このように、前記ロータの両端の軸受部のうちの一方を弾性軸受部とした簡単な軸受構造によって、前記軸受部と前記支軸とのクリアランスのバラツキを前記弾性軸受部の弾性変形によって吸収することができ、また、ロータ回転時の振動に基づく騒音を軽減することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記弾性軸受部は、前記第２軸受部の本体部から前記支軸の長手方向で且つ前記第１軸受部から離れる方向に延設された複数の弾性アーム部で構成され、前記複数の弾性アーム部は、前記弾性アーム部の先端側に前記支軸に対して摺動可能に接触する接触部を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記弾性軸受部は、前記第１軸受部から離れる方向に延設された複数の弾性アーム部で構成され、前記弾性アーム部の先端側に前記支軸に対して摺動可能に接触する接触部を備える。この弾性アーム部の構造にしたことにより、構造がシンプルになり、以って上記効果の得られる弾性軸受部を容易に製造することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記複数の弾性アーム部は、前記支軸が前記複数の弾性アーム部で囲われる内側に挿入されると前記支軸の外径に倣って撓み変形し、この撓み変形の反力によって前記支軸に押し付けられることを特徴とする。

本態様によれば、弾性アーム部は、前記支軸が前記複数のアーム部で囲われる内側に挿入されると前記支軸の外径に倣って撓み変形し、この撓み変形の反力によって前記支軸に押し付けられる。従って、前記支軸への組付けを容易に行うことができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記複数の弾性アーム部は、前記支軸の周方向に等分割されて位置することを特徴とする。

本態様によれば、弾性アーム部の均等な付勢力を容易に実現することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記第２軸受部は、前記複数の弾性アーム部を囲う囲い部を備え、前記弾性アーム部のアーム先端位置は、前記延設の方向を高さ方向としたときに前記囲い部の高さより低いことを特徴とする。

本態様によれば、前記弾性アーム部のアーム先端位置は、前記延設の方向を高さ方向としたときに前記囲い部の高さより低い。この囲い部により、弾性アーム部が不用意に損傷する虞を低減することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記第２軸受部は、前記アーム先端側に弾性部材の前記一端側への付勢力を受ける受け部を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記第２軸受部は、前記アーム先端側に弾性部材の前記一端側への付勢力を受ける受け部を備える。従って、弾性部材を容易に設置することができ、またロータの支軸に沿う移動を確実に抑制することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記弾性軸受部は、前記支軸に対して面接触していることを特徴とする。

本態様によれば、前記弾性軸受部は、前記支軸に対して面接触しているので、前記ロータの回転を安定させることができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記第２軸受部は、前記ロータ本体と別体に形成され、前記ロータ本体に係合されて一体に回転するように構成されていることを特徴とする。
ここで「係合」とは、第２軸受部がロータ本体と一体に回転することを実現する構造であればよい意味で使われており、例えば凸部と凹部による係止による回転方向への一体化、スナップフィットによる回転方向への一体化、圧入構造による回転方向への一体化等が挙げられる。

本態様によれば、前記第２軸受部は、前記ロータ本体と別体に形成され、前記ロータ本体に係合されて一体に回転するように構成されている。これにより、弾性軸受部としての使用に適した特性の材料をロータ本体の材料と切り離して選定することが可能となり、適切な材料を選定する自由度が向上する。

本発明に係る上記モータにおいて、前記ロータ本体には、係合される前記第２軸受部を保持する複数の凸部が設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、前記ロータ本体には前記第２軸受部を保持する複数の凸部が設けられているので、係合された前記第２軸受部を強固に保持することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記第２軸受部の本体部の外周面が前記複数の凸部と接触して前記第２軸受部の前記ロータ本体に対する位置が決まるように構成されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記第２軸受部の本体部の外周面が前記複数の凸部と接触して前記第２軸受部の前記ロータ本体に対する位置が決まる。即ち、前記第２軸受部が前記ロータ本体に対して前記凸部との接触によって位置決めされて固定された状態となるように構成されている。これにより、別体の前記第２軸受部の前記ロータ本体に対する組付けを容易に行うことができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記第２軸受部は、前記ロータ本体と一体成形により形成されて一体に回転するように構成されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記第２軸受部は、前記ロータ本体と一体成形により形成されるので、部品点数の増加を抑制することができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記ロータ本体の前記支軸と対向する部分であって前記第１軸受部と前記第２軸受部との間の領域には、前記支軸と接触しない逃げ部が形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記逃げ部を設けたことにより、前記軸受部と前記支軸とのクリアランスのバラツキを前記弾性軸受部の弾性変形によって吸収する効果、また、ロータ回転時の振動に基づく騒音を軽減する効果を、一層効果的に得ることができる。

本発明に係る上記モータにおいて、前記支軸は、前記第１軸受部側の一端部がモータの基台に回転不能に固定され、前記第２軸受部側の他端部は回転方向に非固定であることを特徴とする。

本態様によれば、このような支軸が片持ち構造であるモータに適用することで、有効な効果を得ることができる。

本発明に係るバルブ駆動装置は、流体入口、流体出口および弁座面を備え、前記弁座面で前記流体入口および前記流体出口のうちの少なくとも一方の口が開口する基台と、前記弁座面との間に前記流体入口および前記流体出口が連通するバルブ室を区画しているカバーと、前記バルブ室内に回転可能に配置され、前記弁座面と摺動する接触面を備え、回転することで前記流体の流路の切り換えが行われる弁体と、前記弁座面と直交する軸線回りに前記弁体を回転させる弁体駆動機構と、を備えるバルブ駆動装置であって、前記弁体駆動機構は、上記態様に記載されているモータを動力源として前記弁体を回転させることを特徴とする。

本態様によれば、流体の流量を調整する弁体駆動機構を備えるバルブ駆動装置において、上記いずれか一つの態様のモータを前記弁体駆動機構の動力源として前記弁体を回転させることで、前記各態様の効果を得ることができる。

本発明に係る上記バルブ駆動装置において、モータの前記支軸は、前記第１軸受部側の一端部が前記基台に回転不能に固定され、前記第２軸受部側の他端部は回転方向に非固定であり、前記支軸の前記一端側であって、前記基台と前記ロータ本体との間にピニオンが配置され、前記ピニオンは、前記ロータ本体の前記第１軸受部側に前記ロータと一体に回転するように取り付けられ、前記ピニオンと噛み合う減速歯車を介して、前記弁体が回転するように構成されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記ピニオンと噛み合う減速歯車を介して、前記弁体が回転するように構成されている。これにより、減速歯車によりモータの回転を減速して伝達することが可能になる。また、減速機構を有しない直動方式のモータに比べて、マグネットサイズとモータサイズを小さくでき、出力トルクのアップが期待できる。

本発明に係る上記バルブ駆動装置において、前記支軸の前記他端側には、前記ロータに対して前記基台に向かう方向の付勢力を付与する弾性部材が、前記第２軸受部に前記付勢力を作用する状態で配置されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記支軸の前記他端側には、前記ロータに対して前記基台に向かう方向の付勢力を付与する弾性部材が、前記第２軸受部に前記付勢力を作用する状態で配置されている。これにより、ロータの支軸に沿う移動を確実に抑制することができる。

本発明によれば、構造簡単にして軸受部と支軸とのクリアランスのバラツキに基づく騒音を軽減できるモータ及びそれを備えるバルブ駆動装置を提供することができる。

本発明の実施形態を示す図で、バルブ駆動装置の外観を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、バルブ駆動装置の内部構造を表す分解斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、バルブ駆動装置を一部破断して表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、モータとバルブ駆動装置を表す側断面図。 本発明の実施形態を示す図で、第２軸受部材を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、バルブ駆動装置を表すカバーを取り外した状態で、ロータの一部を仮想線にして内部の部材を実線で表した斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、弁体駆動機構を表す分解斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、基台と弁体の位置関係を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、弁体を表す底面側からの斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、弁体の回転角度（ｓｔｅｐ数）と弁体の開閉動作の関係を表すグラフ。 本発明の実施形態を示す図で、弁体が原点位置から図１０の各ステップ回転した状態の弁体と弁座面の位置関係を表す平断面図。

以下、本発明の実施形態に係るモータ及びバルブ駆動装置を、図１〜図１１に表す実施形態を例にとって、これらの図面に基づいて詳細に説明する。
尚、以下の説明では最初に図１〜図４に基づいて本実施形態のモータの概略の構成と、該モータを備える本実施形態のバルブ駆動装置の概略の構成について説明する。
次に、図３〜図５に基づいて本実施形態のモータの具体的構成と、その作用、効果について説明する。

次に、図１〜図４に及び図６〜図９に基づいて本実施形態のバルブ駆動装置の具体的構成について説明し、続いて図１０、図１１に基づいて本実施形態のバルブ駆動装置の作動態様を、弁体の回転角度（ｓｔｅｐ数）と弁体の開閉動作の関係を中心に説明し、その後、本実施形態のバルブ駆動装置の作用、効果に言及する。
最後に、このようにして構成される本実施形態とは部分的構成を異にする本発明の他の実施形態について簡単に説明する。

（１）モータの概略の構成（図１〜図４参照）
本発明の実施形態に係るモータ１は、マグネット３がロータ本体５の外周に固定されているロータ７と、ロータ７を、ロータ本体５を介して回転可能に支持する支軸９と、ロータ７の支軸９の長手方向Ｚにおける一端Ａ側に設けられて支軸９に対して摺動可能な状態で接する第１軸受部１１と、ロータ７の支軸９の長手方向Ｚにおける他端Ｂ側に設けられて支軸９に対して摺動可能な状態で接する第２軸受部１３と、を備える。そして、第１軸受部１１は、支軸９に対して設定されたクリアランスを有した状態で摺動可能に接触し、第２軸受部１３は、支軸９に対して弾性的に押し付けられた状態で摺動可能に接触する弾性軸受部１５を備えている。
更に、弾性軸受部１５は、支軸９の長手方向Ｚにおいて第１軸受部１１の位置を一端Ａ側の軸受部とする他端Ｂ側の軸受部として位置している。

また、第１軸受部１１と第２軸受部１３を介してロータ７が取り付けられた支軸９は、一端Ａ側がモータ１の一例として円板状の基台２に対して回転不能な状態（固定状態）で固定されている。一方、支軸９の他端Ｂ側は、基台２の周縁部から図３及び図４中、上方に立ち上げられているカバー４の天板に形成さられている凹部４ａに嵌まって回転方向Ｒに非固定な状態で取り付けられている。

また、カバー４を挟んでロータ７の外周には、ステータコア１８とコイル１９を備えたステータ１７が配置されている。ステータ１７の外方には、ステータ１７の上面の一部と外周面を覆うハウジング２１が一例として設けられている。
また、本実施形態では、ピニオン２５は、図３及び図４中において上方の位置に、ロータ本体５に設けた係合凹部６に係合する係合爪２３が設けられている。ピニオン２５は、これら係合凹部６と係合爪２３を備える係合構造２２によってロータ７と一体になって支軸９を回転中心として回転するように構成されている。
図３及び図４に表したように、ピニオン２５はロータ７の下方に位置し、モータ１によって生起された回転動を外部に出力する。

（２）バルブ駆動装置の概略の構成（図１〜図４参照）
本実施形態に係るバルブ駆動装置３１は、流体入口３３、流体出口３５および弁座面３７を有する弁座３６を備え、弁座面３７で流体入口３３および流体出口３５のうちの少なくとも一方の口が開口する基台２と、弁座面３７との間に流体入口３３および流体出口３５が連通するバルブ室２７を区画しているカバー４と、バルブ室２７内に回転可能に配置され、弁座面３７と摺動する接触面３９を備える。更に、回転することで流体Ｓの流路の切り換えが行われる弁体３８と、弁座面３７と直交する軸線Ｌ１（図４、図７、図８）の回りに弁体３８を回転させる弁体駆動機構４１と、を備えている。
そして、弁体駆動機構４１は、その動力源として前述したロータ７、支軸９、第１軸受部１１及び第２軸受部１３を備える本実施形態に係るモータ１を使用している。

また、本実施形態では、基台２の中心からモータ１の支軸９が立ち上げられており、支軸９の外方領域に流体入口３３と、弁座３６を取り付けるための開口２９と、が形成されている。
開口２９に取り付けられる弁座３６には、第１流体出口３５Ａと、第２流体出口３５Ｂと、の二つの流体出口３５が形成されている。そして、流体入口３３、第１流体出口３５Ａおよび第２流体出口３５Ｂには、図３及び図４に表したように、下方に延びる一本の流入管４３と二本の流出管４５Ａ、４５Ｂがそれぞれ接続されている。

（３）モータの具体的構成（図３〜図５参照）
本実施形態では、モータ１は一例としてステッピングモータによって構成されている。モータ１の第２軸受部１３は、図示のように上部に、水平方向に張り出すフランジ部４７が形成された一例として円筒状の本体部４６と、弾性軸受部１５と、を備えている。弾性軸受部１５は、本体部４６の中心に所定深さの凹部４８が形成されている。そして、凹部４８の底面から支軸９の長手方向Ｚで且つ第１軸受部１１から離れる方向（図３、図４中、上方）に、一例として３つの弾性アーム部４９が延設されることで弾性軸受部１５が構成されている。
弾性アーム部４９は、支軸９の軸線Ｌを中心とする円弧状に湾曲した板材によって構成されており、該板材の幅寸法と厚みは一例として凹部４８の底面に接続される基部側で幾分大きく、支軸９に対して摺動可能に接触するアーム先端側の接触部５１で幾分小さくなるように形成されている。

また、３つの弾性アーム部４９の先端の接触部５１の内面の径は、支軸９が挿入される前の状態では、支軸９の外径よりも幾分小さめに形成されている。これにより、３つの弾性アーム部４９は、支軸９が３つの弾性アーム部４９で囲われる内側に挿入されると支軸９の外径に接触部５１が接触するため、該外径に倣って外側に撓み変形し、この撓み変形の反力によって接触部５１が支軸９に対して押し付けられるように構成されている。
また、３つの弾性アーム部４９は、支軸９の周方向に等間隔で配置されており、本実施形態では、周方向に角度が１２０°間隔で三分割されて設けられている。

また、本体部４６のフランジ部４７の上面には、凹部４８の周面に沿って上方に立ち上げられ、３つの弾性アーム部４９を外方から囲う囲い部５３が備えられている。
そして、本実施形態では、弾性アーム部４９の延設の方向を高さ方向としたときの弾性アーム部４９のアーム先端位置の高さＨ１が、囲い部５３の高さＨ２よりも低くなるように形成されている。

また、本実施形態では、図３、図４に表したように、第２軸受部１３とカバー４の天板の内面との間に一例として板バネ様のバネ座金によって構成される弾性部材５５が縮設されている。
そして、図５に表したように、第２軸受部１３の囲い部５３の上面が、弾性部材５５が当接する受部５７になっている。そして、この受け部５７によって弾性部材５５が有する一端Ａ側への付勢力を受け、以って第２軸受部１３の上方への脱落や移動を規制するように構成されている。

また、３つの弾性アーム部４９の先端の接触部５１における内面の曲率半径は、接触する支軸９の外径の曲率半径とほぼ同じになるように設定されている。これにより、弾性軸受部１５は支軸９に対して面接触するように構成されている。
また、本実施形態では、第２軸受部１３は、ロータ本体５と別体の部材によって形成されており、ロータ本体５に係合されて一体に回転するように構成されている。即ち、第２軸受部１３の本体部４６をロータ本体５に形成された凹部８に挿入して両者を係合させることで、第２軸受部１３がロータ本体５と一体になって回転するように構成されている。

また、本実施形態では、図５に表したように、ロータ本体５の凹部８の内周面には、係合される第２軸受部１３の本体部４６の外周面に圧接状態で接触することで第２軸受部１３を保持して、第２軸受部１３のロータ本体５に対する位置を決める（固定された状態にする）複数の凸部５９が周方向に間隔をあけて設けられている。
更に、本実施形態では、ロータ本体５の支軸９の外周面と対向する部分であって第１軸受部１１と第２軸受部１３の間の領域には、支軸９と接触しないように第１軸受部１１と第２軸受部１３の内径よりも大径に形成される逃げ部６１が設けられている。

そして、このようにして構成される本実施形態に係るモータ１によれば、従来、三つ設けられていた軸受部を二つにして部品点数を少なくすることで構造が簡単なモータ１を提供できるようになる。
また、モータ１の動作時に生ずるロータ７と支軸９の振動の揺れ幅は、基台２に固定されている支軸９の一端Ａ側よりも、機械的拘束力を受けていない支軸９の他端Ｂ側で大きくなる傾向がある。本実施形態では、支軸９の他端Ｂ側に、弾性アーム部４９の作用で支軸９の他端Ｂ側の振動の揺れ幅を小さくする弾性軸受部１５を備える第２軸受部１３が設けられている。この第２軸受部１３の弾性軸受部１５により、第１軸受部１１と支軸９とのクリアランスと更に該クリアランスのバラツキによって生ずるロータ７と支軸９との間で生じる振動を小さくし、該振動によって生ずる騒音（ノイズ）の発生を軽減することが可能になる。

（４）バルブ駆動装置の具体的構成（図１〜図４及び図６〜図９参照）
本実施形態に係るバルブ駆動装置３１は、例えば冷蔵庫の庫内冷却用の冷媒（流体）Ｓの供給量を調節するために使用される。図１に表したように、バルブ駆動装置３１は、モータ１、基台２、カバー４、弁座３６、弁体３８及び弁体駆動機構４１が収容されているバルブ本体６３と、バルブ本体６３から平行に延びる一本の流入管４３と、二本の流出管４５Ａ、４５Ｂと、を有している。
また、バルブ本体６３には、外部に設けられる制御装置との電気的な接続を確保するための図示しないコネクタと、バルブ駆動装置３１を冷蔵庫内等に取り付けるための取付けプレート６５と、が備えられている。

バルブ本体６３の内部には、前述したように一例として円板状の基台２と、基台２を覆い、下部で径が大きく上部で径の小さな段付きカップ状で一例として非磁性材料（例えばステンレス鋼製）のカバー４が設けられている。また、基台２とカバー４によって密閉された内部空間がバルブ室２７になっている。また、基台２には開口２９が形成されており、この開口２９を利用して弁座３６が取り付けられている。
また、基台２の外周縁には環状の段部６７が形成されていて、この段部６７にカバー４の開口した底部外周縁に形成されているフランジ部４ｂが係合して取り付けられるように構成されている。

弁座３６は、一例として上部が小径、下部が大径の段付きの円筒状の部材で、弁座３６には支軸９の長手方向Ｚに貫通する二つの流体出口３５Ａ、３５Ｂが形成されている。
また、弁座３６の平坦な上面は弁座面３７になっており、流体出口３５Ａ、３５Ｂに対して下方から二本の流出管４５Ａ、４５Ｂがそれぞれ取り付けられている。

また、弁座３６の中心には、弁座面３７と交差する支軸９の長手方向Ｚに平行に延びる取付け軸６９が立ち上げられている。取り付け軸６９の上端部は、バルブ室２７内に配置される図示しない支持プレートによって一例として支持されている。尚、取付け軸６９の軸線Ｌ１は、支軸９の軸線Ｌと平行で一定距離オフセットされた基台２の外周寄りの位置に設けられている。
取付け軸６９には、円板状の弁体３８が回転可能な状態で取付けられている。この弁体３８は、取付け軸６９の軸線Ｌ１回りに回転可能な状態で弁座面３７上に載置されている。

弁体３８は、図８及び図９に表したように、上面は接続部となっており、下面が接触面になっているため、両者の形状が異なっている。具体的には、本実施例では。上面側は円形、下面側は円形の一部（例えば１６０°位の範囲）を切除した扇形に形成されている。
また、扇形に形成された弁体３８の底面が弁座面３７と接触する接触面３９になっており、この扇形部分が当該弁体３８の閉領域Ｃ、残りの切除された部分が開領域Ｏになっている。この他、弁体３８の閉領域Ｃには、冷媒Ｓの流量を微調整するための絞り孔７１が形成されている。

弁体駆動機構４１は、駆動源としてモータ１を使用しており、該モータ１の支軸９の一端Ａ側において、ロータ本体５と一体に回転するように設けられているピニオン２５と、ピニオン２５と噛み合う減速歯車７３と、更に弁体３８と、を備えることによって一例として構成されている。
尚、減速歯車７３は、ピニオン２５よりも大径で歯数が多く形成されており、これにより減速歯車７３とピニオン２５は減速機構を構成している。

また、図７に表したように、本実施形態では、弁体３８が原点に復帰する時に生じる衝撃音を小さくするための機構としてロータ脱調抑制機構７５が設けられている。そして、このロータ脱調抑制機構７５は、減速歯車７３に設けられ回動軸Ｌ２を中心に回動するレバー７７と、ピニオン２５の上部において支軸９の長手方向Ｚと平行に延びる一例として４つの凸部７９と、常時レバー７７をピニオン２５側に圧接するように付勢する一例として捩じりコイルバネによって構成される付勢バネ８１と、を備えることによって一例として構成されている。

さらに、レバー７７が取り付けられる部位の減速歯車７３には欠歯部８３が形成されていて、この欠歯部８３とピニオン２５が対向したときに、ピニオン２５が空転して減速歯車７３に回転が伝達されないように構成されている。即ち、ロータ７と一体にピニオンが回転を継続しても、この回転は前記欠歯部８３の存在によって空転となり、減速歯車７３には伝わらない。この空転時には、ピニオン２５の上部に位置する凸部７９がレバー７７を付勢バネ８１のバネ力に抗して押して後退させることで、脱調なくピニオン２５の回転が継続される。
弁体３８の開閉動作を行うために、ピニオンを前記と逆方向（正転方向）に回転させると、先ずは凸部７９がレバー７７の被当接部に当接し、該レバー７７が押され、これにより減速歯車７３が回転し始め、ピニオン２５が減速歯車７３の欠歯部８３ではない歯車部分と対向する位置関係になって噛み合い、その後はピニオン２５から動力伝達されて減速歯車７３が回転し、弁体３８の開閉動作が行われる。
また、減速歯車７３の下面側と弁体３８の上面側には、両者を一体に係合するための図示しない凹凸係合構造が設けられている。

（５）バルブ駆動装置の作動態様（図１０、図１１Ａ〜図１１参照）
次に、このようにして構成される本実施形態に係るバルブ駆動装置の作動態様を、弁体３８の回転角度（ｓｔｅｐ数）と弁体３８の開閉動作の関係を中心に説明する。
バルブ駆動装置３１の駆動源となるモータ１に電力を供給し、コイル１９に所定の方向の電流を流すと、ロータ７は正転方向に回転を始める。ロータ７の回転は、ロータ本体５を介して第１軸受部１１の下方に位置するピニオン２５に伝達される。

ピニオン２５の回転は、ピニオン２５に噛み合う減速歯車７３に減速された状態で伝達され、減速歯車７３と一体に回転する弁体３８に伝達される。
そして、弁体３８の回転角度（ｓｔｅｐ数）と弁体３８の開閉動作の関係は、図１０に表すようになっている。先ず、弁体３８が原点位置に位置している状態では、弁体３８と弁座面３７の位置関係は、図１１に表すようになっており、弁座面３７の第１流体出口３５Ａと第２流体出口３５Ｂは、共に開状態になっている。

従って、流入管４５を通って、流体入口３３からバルブ室２７内に流入した冷媒Ｓは、二つの流体出口３５Ａ、３５Ｂ及び二本の流出管４５Ａ、４５Ｂを通って所定の流量が冷蔵庫の冷却管路に供給される。
尚、この状態は図１１に表す弁体３８が原点位置（ｓｔｅｐＳ０）からｓｔｅｐＳ１正転方向に回転した位置でも継続される。

弁体３８が図１１に表す原点位置からｓｔｅｐＳ２正転方向に回転した位置では、第１流体出口３５Ａは依然として開状態であるが、第２流体出口３５Ｂは弁体３８の接触面３９によって、その多くの部分が閉塞される。
ただし、この位置では弁体３８に形成されている絞り孔７１が第２流体出口３５Ｂと連通しているため、第２流体出口３５Ｂには、絞り孔７１を通って流れる流量が制限された冷媒Ｓが流れ込む。

更に、弁体３８が正転方向に回転して、図１１に表す原点位置からｓｔｅｐＳ３回転した位置に来ると、絞り孔７１と第２流体出口３５Ｂの位置がずれるため、第１流体出口３５Ａは開状態、第２流体出口３５Ｂは閉状態となる。
更に、弁体３８が正転方向に回転して、図１１に表す原点位置からｓｔｅｐＳ４回転した位置に来ると、今度は絞り孔７１と第１流体出口３５Ａの位置が一致し、絞り孔７１を通って流れる流量が制限された冷媒Ｓが第１流体出口３５Ａに流れ込む。尚、第２流体出口３５Ｂは依然として閉状態である。

更に、弁体３８が正転方向に回転して、図１１に表す原点位置からｓｔｅｐＳ５回転した位置に来ると、絞り孔７１と第１流体出口３５Ａの位置がずれるため、第１流体出口３５Ａと第２流体出口３５Ｂは、共に閉状態になる。
そして、弁体３８が正転方向に回転して、図１１に表す原点位置からｓｔｅｐＳ６回転した位置に来ると、弁体３８の接触面３９によって閉塞されていた第２流体出口３５Ｂが開状態となり、第１流体出口３５Ａは引き続き閉状態になって弁体３８による一連の開閉動作が終了する。

図１１に表す原点位置から正転方向にｓｔｅｐＳ６回転した位置に弁体３８が到達すると、モータ１の回転方向が逆になって弁体３８は逆転方向に回転するようになる。そして、弁体３８が図１１に表す原点位置に戻り、更に弁体３８を逆転方向に回転させると、ピニオン２５は減速歯車７３の欠歯部８３と対向する状態になって両者の噛み合いが解除され、ロータ脱調抑制機構７５が作動して弁体３８の原点復帰時の衝撃を小さくして騒音（ノイズ）の発生を抑制する。
次に、モータ１を正転方向に回転させると、ロータ脱調抑制機構７５を介して減速歯車７３に動力が伝わって回転し、図１１のピニオン２５と減速歯車７３が噛み合う状態に戻る。

このようにして構成される本実施形態に係るバルブ駆動装置３１によれば、構造が簡単で、動作時の振動の小さなモータ１を有するバルブ駆動装置３１が提供できるようになる。
また、モータ１の振動は、第２軸受部１３、ロータ７、第１軸受部１１及びピニオン２５を介して弁体駆動機構４１にも伝達されるが、前記振動の小さなモータ１により、弁体３８の円滑で騒音（ノイズ）の小さな弁動作が実行されるようになる。

[他の実施形態]
本発明に係るモータ１及びバルブ駆動装置３１は、以上述べた実施形態のような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。

例えば、弾性アーム部４９の数は、前記実施形態では３つとしたが、２つでもよいし、４つ以上であってもよい。また、弾性軸受部１５を弾性アーム部４９以外の他の構成（例えば弾性変形可能な合成ゴムやウレタンゴム等）によって構成することも可能である。
また、前記実施形態では第２軸受部１３とロータ本体５を別部材によって構成したが、第２軸受部１３とロータ本体５を一体成形によって成形するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、片持ち式の支軸９に対して第１軸受部１１と第２軸受部１３を適用したが、両持ち式の支軸９に対して第１軸受部１１と第２軸受部１３の構成を適用することも可能である。
また、前記実施形態では、弁座面３７に対して流体出口３５を設ける構成が採用されているが、弁座面３７に対して流体入口３３を設けて、基台２の他の部位に流体出口３５を設ける構成を採用することも可能である。

また、前記実施形態では、弁体駆動機構４１としてピニオン２５と減速歯車７３を使用してモータ１の出力を減速して弁体３８に伝える減速方式の構成が採用されているが、ピニオン２５と減速歯車７３を省略して、ロータ７の回転を直接弁体３８に伝える直動方式の弁体駆動機構４１を採用することも可能である。

１…モータ、２…基台、３…マグネット、４…カバー、４ａ…凹部、
４ｂ…フランジ部、５…ロータ本体、６…係合凹部、７…ロータ、８…凹部、
９…支軸、１１…第１軸受部、１３…第２軸受部、１５…弾性軸受部、
１７…ステータ、１８…ステータコア、１９…コイル、２１…ハウジング、
２２…係合構造、２３…係合爪、２５…ピニオン、２７…バルブ室、２９…開口、
３１…バルブ駆動装置、３３…流体入口、３５…流体出口、３６…弁座、
３７…弁座面、３８…弁体、３９…接触面、４１…弁体駆動機構、４３…流入管、
４５…流出管、４６…本体部、４７…フランジ部、４８…凹部、４９…弾性アーム部、
５１…接触部、５３…囲い部、５５…弾性部材、５７…受け部、５９…凸部、
６１…逃げ部、６３…バルブ本体、６５…取付けプレート、６７…段部、
６９…取付け軸、７１…絞り孔、７３…減速歯車、７５…ロータ脱調抑制機構、
７７…ロックレバー、７９…上段凸部、８１…付勢バネ、８３…欠歯部、
Ｚ…長手方向、Ａ…一端、Ｂ…他端、Ｒ…回転方向、Ｓ…流体（冷媒）、
Ｌ…軸線（回転軸）、Ｈ…高さ、Ｃ…閉領域、Ｏ…開領域

Claims (16)

1. マグネットがロータ本体の外周に固定されているロータと、
   前記ロータを前記ロータ本体を介して回転可能に支持する支軸と、
   前記ロータの前記支軸の長手方向における一端側に設けられて前記支軸に対して摺動可能に接する第１軸受部と、
   前記ロータの前記支軸の長手方向における他端側に設けられて前記支軸に対して摺動可能に接する第２軸受部と、を備え、
   前記第１軸受部は、前記支軸に対して設定されたクリアランスで摺動可能に接触し、
   前記第２軸受部は、前記支軸に対して弾性的に押し付けられた状態で摺動可能に接触する弾性軸受部を備え、
   前記弾性軸受部は、前記支軸の長手方向において前記第１軸受部の位置を一端側の軸受部とする他端側の軸受部として位置する、ことを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載されたモータにおいて、
   前記弾性軸受部は、前記第２軸受部の本体部から前記支軸の長手方向で且つ前記第１軸受部から離れる方向に延設された複数の弾性アーム部で構成され、
   前記複数の弾性アーム部は、前記弾性アーム部の先端側に前記支軸に対して摺動可能に接触する接触部を備える、ことを特徴とするモータ。
3. 請求項２に記載されたモータにおいて、
   前記複数の弾性アーム部は、前記支軸が前記複数の弾性アーム部で囲われる内側に挿入されると前記支軸の外径に倣って撓み変形し、この撓み変形の反力によって前記支軸に押し付けられる、ことを特徴とするモータ。
4. 請求項２又は３に記載されたモータにおいて、
   前記複数の弾性アーム部は、前記支軸の周方向に等分割されて位置する、ことを特徴とするモータ。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
   前記第２軸受部は、前記複数の弾性アーム部を囲う囲い部を備え、
   前記弾性アーム部のアーム先端位置は、前記延設の方向を高さ方向としたときに前記囲い部の高さより低い、ことを特徴とするモータ。
6. 請求項２から５のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
   前記第２軸受部は、前記アーム先端側に弾性部材の前記一端側への付勢力を受ける受け部を備える、ことを特徴とするモータ。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
   前記弾性軸受部は、前記支軸に対して面接触している、ことを特徴とするモータ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
   前記第２軸受部は、
   前記ロータ本体と別体に形成され、
   前記ロータ本体に係合されて一体に回転するように構成されている、ことを特徴とするモータ。
9. 請求項８に記載されたモータにおいて、
   前記ロータ本体には、係合される前記第２軸受部を保持する複数の凸部が設けられている、ことを特徴とするモータ。
10. 請求項９に記載されたモータにおいて、
    前記第２軸受部の本体部の外周面が前記複数の凸部と接触して前記第２軸受部の前記ロータ本体に対する位置が決まる（固定された状態となる）ように構成されている、ことを特徴とするモータ。
11. 請求項１から７のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
    前記第２軸受部は、前記ロータ本体と一体成形により形成されて一体に回転するように構成されている、ことを特徴とするモータ。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
    前記ロータ本体の前記支軸と対向する部分であって前記第１軸受部と前記第２軸受部との間の領域には、前記支軸と接触しない逃げ部が形成されている、ことを特徴とするモータ。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載されたモータにおいて、
    前記支軸は、
    前記第１軸受部側の一端部がモータの基台に回転不能に固定され、
    前記第２軸受部側の他端部は回転方向に非固定である、ことを特徴とするモータ。
14. 流体入口、流体口および弁座面を備え、前記弁座面で前記流体入口および前記流体出口のうちの少なくとも一方の口が開口する基台と、
    前記弁座面との間に前記流体入口および前記流体出口が連通するバルブ室を区画しているカバーと、
    前記バルブ室内に回転可能に配置され、前記弁座面と摺動する接触面を備え、回転することで前記流体の流路の切り換えが行われる弁体と、
    前記弁座面と直交する軸線回りに前記弁体を回転させる弁体駆動機構と、を備えるバルブ駆動装置であって、
    前記弁体駆動機構は、請求項１から１３のいずれか一項に記載されているモータを動力源として前記弁体を回転させる、ことを特徴とするバルブ駆動装置。
15. 請求項１４に記載されたバルブ駆動装置において、
    モータの前記支軸は、
    前記第１軸受部側の一端部が前記基台に回転不能に固定され、
    前記第２軸受部側の他端部は回転方向に非固定であり、
    前記支軸の前記一端側であって、前記基台と前記ロータ本体との間にピニオンが配置され、
    前記ピニオンは、前記ロータ本体の前記第１軸受部側に前記ロータと一体に回転するように取り付けられ、
    前記ピニオンと噛み合う減速歯車を介して、前記弁体が回転するように構成されている、ことを特徴とするバルブ駆動装置。
16. 請求項１５に記載されたバルブ駆動装置において、
    前記支軸の前記他端側には、前記ロータに対して前記基台に向かう方向の付勢力を付与する弾性部材が、前記第２軸受部に前記付勢力を作用する状態で配置されている、ことを特徴とするバルブ駆動。

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