JP4128894B2

JP4128894B2 - Valve body drive device

Info

Publication number: JP4128894B2
Application number: JP2003083163A
Authority: JP
Inventors: 滋小澤
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: KR20040084784A; KR100581419B1; CN100377480C; JP2004293573A; CN1538601A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の開口を弁体で開閉して流体を分配するための弁体駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫において共通の冷媒を複数の庫内冷却用に分配して各庫内を冷却するための弁装置などには、流入口から供給した冷媒を複数の流出口を介して各庫内に分配する３方弁、４方弁、さらには５方弁などの多方弁が用いられている。
【０００３】
これらの多方弁のうち、例えば、３方弁に用いられている弁体駆動装置では、図６に示すように、冷媒が流入する流入口１０３と、流入口１０３から供給した冷媒を流出する流出口１０４ａ、１０４ｂとが密閉ケース内１１０に位置され、この密閉ケース内１１０には平板状のディスク弁１０５も配置されている。ここで、ディスク弁１０５は、流出口１０４ａ、１０４ｂを閉状態にする弁体１０６（図６において斜線で示す領域）と、この弁体１０６と一体に形成されている歯車１０７と備えており、この歯車１０７には、正逆回転可能なステッピングモータ（図示せず）によって駆動されるピニオン１０８が噛み合っている。このため、ステッピングモータがピニオン１０８を時計周りＣＷの方向、あるいは反時計周りＣＣＷの方向に駆動すれば、その回転が歯車１０７を介して弁体１０６に伝達される。その結果、流出口１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ開閉される結果、双方が閉状態の閉−閉モード、双方が開状態の開−開モード、一方が開状態で他方が閉状態の開―閉モード、一方が閉状態で他方が開状態の閉−開モードからなる４つのモードを実現できる。また、流出口を１つ、増やすとともに、弁体の形状を変更すれば、８つのモードを実現できることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディスク弁の開閉に関して複数のモード、例えば、８つのモードを実現しようとすると、弁体１０６の回転角度範囲を８分割する必要があるため、各モードに十分な区間を設定できないという問題点がある。すなわち、開状態にある流出口を閉じ始めてから完全に閉状態とするだけでも、流出口の大きさの分、ディスク弁を所定の角度範囲にわたって回転移動させる必要があるとともに、流出口同士を十分、離間させて弁体をある程度の距離を移動させないとモードを切り換えを確実に行えないからである。それ故、図６に示すような弁体駆動装置では、よほどサイズを大きくしない限り、２８２°の回転角度範囲内には７つの停止箇所を設定して７モードを確保するのが限界である。
【０００５】
また、２つの弁体を用いた場合でも、１つの弁体からみれば、その回転角度範囲をモードの数だけ分割することになるので、モードの数を増やすことは困難である。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小型化を妨げることなく、開口の開閉モードを増やすことのでき、かつ、確実に各モードを実現できる弁体駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る弁体駆動装置では、単数あるいは複数の第１の開口を開閉するための第１の弁体と、単数あるいは複数の第２の開口を開閉するための第２の弁体と、前記第１の弁体および前記第２の弁体を双方向に駆動して前記第１の開口、および前記第２の開口を各々、開状態あるいは閉状態に切り換える共通の駆動機構とを有し、さらに、前記共通の駆動機構により前記第１の弁体および前記第２の弁体が正方向に駆動されたときと、前記共通の駆動機構により前記第１の弁体および前記第２の弁体が逆方向に駆動されたときとの間で、前記第１の弁体によって切り換えられる前記第１の開口の開閉状態と、前記第２の弁体によって切り換えられる前記第２の開口の開閉状態との組み合わせを変える組み合わせ切換機構を有していることを特徴とする。本発明において、前記第１の開口および前記第２の開口の合計数は、例えば、３以上である。
【０００８】
本発明では、例えば、第１の弁体が２つの第１の開口を開閉し、第２の弁体が１つの第２の開口を開閉するとした場合、共通の駆動機構が第１の弁体を駆動すると、例えば、第１の弁体は、２つの第１の開口を開閉して、双方が閉状態の閉−閉モード、双方が開状態の開−開モード、一方が開状態で他方が閉状態の開―閉モード、一方が閉状態で他方が開状態の閉−開モードからなる４つのモードを実現する。また、共通の駆動機構が第２の弁体を駆動すると、第２の開口での開モードと閉モードとからなる２つのモードに、２つの第１の開口での４つのモードとを組み合わせた８つのモードが可能となる。但し、本発明では、これらの８つのモードを共通の駆動機構による正方向への駆動区間に全てを割り付るのではなく、例えば、正方向への駆動区間には５つのモードのみを割り付ける一方、組み合わせ切換機構によって、逆方向への駆動区間に残り３つのモードを出現させる。それ故、１つのモードに割り付ける区間が広いので、装置を大型化しなくても、多くの開閉モードを確実に実行できる。
【０００９】
本発明において、前記組み合わせ切換機構は、例えば、前記共通の駆動機構が前記第１の弁体および前記第２の弁体に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転したとき、および逆方向から正方向に反転したときに、所定の区間、前記共通の駆動機構から前記第１の弁体への駆動伝達、あるいは前記第２の弁体への駆動伝達を遮断する遊び機構によって構成することができる。このように構成すると、広い区間にわたって、第２の弁体に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転したとき、および逆方向から正方向に反転したときに第１あるいは第２の弁体への駆動伝達を所定期間、遮断するため、逆方向への駆動によって出現するモードに移行する際に駆動時間が短く済むという利点がある。
【００１０】
本発明において、前記共通の駆動機構は、ステッピングモータを駆動源として備え、当該ステッピングモータに対するステップ数により、前記第１の弁体、および前記第２の弁体の停止位置を制御することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用した弁体駆動装置の一例を説明する。
【００１２】
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る弁体駆動装置の断面図、および弁体駆動装置の弁体機構を示す図である。図２（ａ）ないし（ｌ）は、本発明に係る弁体駆動装置の第２のディスク弁の平面図、Ａ−Ａ断面図、底面図、弁体駆動装置の第２のディスク弁の第２の歯車の平面図、第２の歯車のＢ−Ｂ断面図、第２の歯車の底面図、センターブッシュの平面図、センターブッシュのＣ−Ｃ断面図、センターブッシュの底面図、パッドの平面図、パッドのＤ−Ｄ断面図、およびパッドの底面図である。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）において、本形態の弁体駆動装置１は、金属板などからなる弁座プレート２の上は密閉ケース３で気密封止されており、密閉ケース３の内外には、後述するディスク弁を駆動するためのステッピングモータ５が配置されている。ステッピングモータ５において、ロータ５１は密閉ケース３の内側に配置されている一方、密閉ケース３の外周側にステータ５２が配置されている。ステータ５２の固定コイル５２１からは信号線５２２が引き出され、この信号線５２２に対して、マイクロコンピュータを備えた制御部（図示せず）が制御アルゴリズムに従って駆動信号を出力することにより、ロータ５１の正方向あるいは逆方向の回転、および停止が制御されている。
【００１４】
ロータ５１は、ロータ支軸５１３に対して回転可能に支持されている。ロータ支軸５１３には、ピニオン５１２も回転可能に支持され、このピニオン５１２は、ロータ５１と一体に回転可能である。
【００１５】
密閉ケース３の下端側は、上端側に比べて大径とされており、ステータ５２を載置する段差が形成されているとともに、弁座プレート２の外周縁に形成されている段差と密着している。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、弁座プレート２には、３つの流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、流入口２１とが形成されている。３つの流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、弁座プレート２に差し込まれた第１、第２および第３の流入パイプ７ａ、７ｂ、７ｃとそれぞれ連通しており、流入口２１は、弁座プレート２に差し込まれた流入パイプ６に連通している。このため、流入口２１から密閉ケース３に導入された冷媒は、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃから流出することになる。
【００１７】
弁座プレート２の上面には、ピニオン５１２を挟む両側に第１のディスク弁８と第２のディスク弁９とが配置され、これらのディスク弁８、９は、板バネ１０により台座プレート２の側へ付勢されている。
【００１８】
第１のディスク弁８は、弁座プレート２に形成された流出口２２ａ、２２ｂ（第１の開口）の近傍に位置し、第１のディスク弁８の回転軸に対して同軸状態に配置された弁体支軸１１により回転自在の状態で支持されている。第１のディスク弁８は、第１の弁体８１と、この第１の弁体８１と一体に形成されている第１の歯車８２とを備えている。この第１の歯車８２は、ステッピングモータ５のロータ５１と一体に回転するピニオン５１２と噛み合っている。
【００１９】
このため、ステッピングモータ５を駆動すれば、その回転がピニオン５１２および第１の歯車８２を介して第１の弁体８１に伝達される。本形態では、流出口２２ａ、２２ｂは、第１の弁体８１によって開閉される。
【００２０】
第２のディスク弁９は、弁座プレート２に形成された流出口２２ｃ（第２の開口）の近傍に位置し、第２のディスク弁９の回転軸に対して同軸状態に配置された弁体支軸１２により回転自在の状態で支持されている。
【００２１】
ここで、第２のディスク弁９は、図２（ａ）ないし（ｃ）に示すように、第２の弁体９１と第２の歯車９３とを有している。第２の歯車９３は、ステッピングモータ５のロータ５１と一体に回転するピニオン５１２と噛み合っている。このため、ステッピングモータ５を駆動すれば、その回転がピニオン５１２および第２の歯車９３を介して第２の弁体９１に伝達される。本形態では、流出口２２ｃは、第２の弁体９１によって開閉される。
【００２２】
このようにして、本形態では、ステッピングモータ５、ピニオン５１２、第１の歯車８２、および第２の歯車９３によって減速しながら、第１の弁体８１および第２の弁体９１を駆動する共通の駆動機構４が構成されている。
【００２３】
（組み合わせ切換機構の構成）
本形態において、共通の駆動機構４には、ステッピングモータ５により弁体８１、および弁体９１が正方向に駆動されたときと、ステッピングモータ５により弁体８１および弁体９１が逆方向に駆動されたときとの間で、第１の弁体８１によって切り換えられる流出口２２ａ、２２ｂの開閉状態と、第２の弁体９１によって切り換えられる流出口２２ｃでの開閉状態との組み合わせを変える組み合わせ切換機構が構成されており、このような組み合わせ切換機構の構成を図２および図３を参照して説明する。なお、以下の説明では、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が時計周りＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が反時計周りＣＣＷに回転するときを正回転とし、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が時計周りＣＷに回転するときを逆回転とする。
【００２４】
図３は、本発明に係る弁体駆動装置において、第２のディスク弁の組み合わせ切換機構を示した図である。
【００２５】
本形態では、組み合わせ切換機構を構成するために、図２（ａ）〜（ｃ）に示す第２のディスク弁９は、図２（ｄ）ないし（ｆ）に示す第２の歯車９３と、図２（ｇ）〜（ｉ）に示すセンターブッシュ９１１と、図２（ｊ）〜（ｌ）に示すパッド９２０とから構成されている。
【００２６】
センターブッシュ９１１は、中空円筒に形成された円筒本体９１２と、この円筒本体９１２の外周面に形成された大径部９１３とを備えている。円筒本体９１２には、この円筒本体９１２を軸方向に貫通する軸穴９１４が形成されており、この軸穴９１４に、図１（ｂ）に示す弁体支軸１２が差し込まれる。また、大径部９１３は、一方側の端面に、円柱状の３つの加締突起９１５が形成されている。また、センターブッシュ９１１では、円筒本体９１２の周りに係合突起９１６が形成されており、この係合突起９１６は、大径部９１３から軸線方向に突き出ている。
【００２７】
パッド９２０は円盤状に形成されており、一方側の端面は平坦に形成されている一方、他方側の端面は凸部（図２の（ｌ）において斜線で示す領域）９２３が形成され、この凸部９２３が流出口２２ｃを封鎖する弁部となっている。パッド９２０の中央部分には、センターブッシュ９１１の円筒本体９１２を差し込むための差込穴９２１が形成され、この差込穴９２１の周りにおいてセンターブッシュ９１１の大径部９１３の加締突起９１５に対応する位置には加締穴９２２が形成されている。
【００２８】
このため、パッド９２０にセンターブッシュ９１１を差し込み、この状態で加締突起９１５を加締めれば、パッド９２０とセンターブッシュ９１１とが一体化し、第２の弁体９１が構成される。このように第２の弁体９１を構成した状態で、センターブッシュ９１１からは、係合突起９１６が突き出た状態にある。
【００２９】
第２の歯車９３の中心には、センターブッシュ９１１の円筒本体９１２の外径よりも僅かに大きな内径の中心穴９３１が形成されており、この中心穴９３１に第２の弁体９１の円筒本体９１２を差し込むことによって、第２の歯車９３と第２の弁体９１とを連結させ、第２のディスク弁９が構成されている。
【００３０】
このようにして第２のディスク弁９を構成した状態で、第２の歯車９３には、中心穴９３１に繋がる円弧状の溝９３２が形成される一方、第２の弁体９１を構成するセンターブッシュ９１１から突き出た係合突起９１６が第２の歯車９３の溝９３２内に入り込む。
【００３１】
ここで、溝９３２は、係合突起９１６と比較して長い。このため、図３（ａ）に示すように、溝９３２の反時計周りＣＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ｂが係合突起９１６に当接している状態で、ピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時に、第２の歯車９３が時計周りＣＷの方向に回転すると、係合突起９１６は、溝９３２の内壁９３２ｂに押圧されて第２の歯車９３の回転が第２の弁体９１に伝達され、第２の弁体９１は時計周りＣＷに回転する。
【００３２】
これに対して、図３（ａ）に示す状態で、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時に、第２の歯車９３が反時計周りＣＣＷの方向に回転すると、図３（ｂ）に示す状態を経由して図３（ｃ）に示す状態になるまで、内壁９３２ｂが係合突起９１６から離間する方向に移動する一方、溝９３２の時計周りＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ａが係合突起９１６に接近して当接するだけで、第２の歯車９３の回転は、第２の弁体９１に伝達されない。従って、第２の弁体９１は回転しない。
【００３３】
それとは逆に、図３（ｃ）に示すように、溝９３２の時計周りＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ａが係合突起９１６に当接している状態で、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時に、第２の歯車９３が反時計周りＣＣＷの方向に回転すると、係合突起９１６は、溝９３２の内壁９３２ａに押圧されて第２の歯車９３の回転が第２の弁体９１に伝達され、第２の弁体９１は反時計周りＣＣＷに回転する。
【００３４】
これに対して、図３（ｃ）に示す状態で、ピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時に、第２の歯車９３が時計周りＣＷの方向に回転すると、図３（ｂ）に示す状態を経由して図３（ａ）に示す状態になるまで、内壁９３２ａが係合突起９１６から離間する方向に移動する一方、内壁９３２ａｂ係合突起９１６に接近して当接するだけで、第２の歯車９３の回転は、第２の弁体９１に伝達されない。従って、第２の弁体９１は回転しない。
【００３５】
このようにして本形態では、ステッピングモータ５により弁体８１、９１に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転するとき、および逆方向から正方向に反転させるときに、所定の区間、ステッピングモータ５から第２の弁体９１への駆動伝達を遮断する遊び機構４１が構成され、この遊び機構４１により、組み合わせ切換機構が構成されている。
【００３６】
これに対して、第１のディスク弁８において、ピニオン５１２と噛みあう第１の歯車８２と、第１の弁体８１とは一体であるため、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時、および反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時のいずれにおいても、第１の弁体８１は、常時、ピニオン５１２に機構的に接続された状態にあるため、常時、ピニオン５１２に連動して回転する。
【００３７】
（動作説明）
図４および図５を参照して本形態の動作を説明するが、以下の説明では、各モードを表すにあたって、流出口２２ａの状態−流出口２２ｂの状態−流出口２２ｃの状態で示す。例えば、流出口２２ａが開状態−流出口２２ｂが開状態−流出口２２ｃが閉状態のときは、開−開−閉モードと表す。
【００３８】
図４（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が時計周りＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が反時計周りＣＣＷに回転する正回転時の各開閉モードの説明図である。図５（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が時計周りＣＷに回転する逆回転時の各開閉モードの説明図である。
【００３９】
図４（ａ）ないし（ｈ）において、まず、第２のディスク弁９の係合突起９１６が溝９３２の反時計周りＣＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ｂと当接している状態を原点位置とし（図４（ａ）に示す状態）、この状態からステッピングモータ５が４ステップ、ピニオン５１２を時計周りＣＷに回転させると、第１の弁体８１は反時計周りＣＣＷに回転するが、第２の弁体９１には、遊び機構４１により、ピニオン５１２および第２の歯車９３を介しての駆動伝達が遮断されているため、第２の弁体９１は回転しない。このため、図４（ｂ）に示すように、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、閉状態となる（閉−開−閉モード）。
【００４０】
次に、４０ステップでは、図４（ｃ）に示すように、第１の弁体８１は反時計周りＣＣＷに回転するが、第２の弁体９１は回転しないため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、閉状態、閉状態となる（閉−閉−閉モード）。
【００４１】
次に、７６ステップでは、図４（ｄ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、開状態、開状態となる（開−開−開モード）。
【００４２】
次に、１１２ステップでは、図４（ｅ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、開状態となる（閉−開−開モード）。
【００４３】
次に、１４８ステップでは、図４（ｆ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、流出口２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、開状態となる（開−閉−開モード）。
【００４４】
次に、１８４ステップでは、図４（ｇ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するが、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態のままである（開−閉−閉モード）。
【００４５】
さらに１８８ステップになると、図４（ｈ）に示す状態で停止し、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態のままである。
【００４６】
これに対して、図５（ａ）ないし（ｈ）において、第２のディスク弁９の係合突起９１６が溝９３２の時計周りＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ａと当接している状態（図４（ｈ）、図５（ｈ）に示す状態）からステッピングモータ５が逆回転して、１８４ステップまで、ピニオン５１２を反時計周りＣＣＷに戻すと、第１の弁体８１は時計周りＣＷに回転するが、第２の弁体９１には、遊び機構４１により、ピニオン５１２および第２の歯車９３を介しての駆動伝達が遮断されているため、第２の弁体９１は回転しない。このため、図５（ｇ）に示すように、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態となる（開−閉−閉モード）。
【００４７】
次に、１４８ステップまで戻すと、図５（ｆ）に示すように、第１の弁体８１は時計周りＣＷに回転するが、第２の弁体９１は回転しないため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態のままである（開−閉−閉モード）。
【００４８】
次に、１１２ステップまで戻すと、図５（ｅ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、開状態となる（閉−開−開モード）。
【００４９】
次に、７６ステップまで戻すと、図５（ｄ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、開状態、閉状態となる（開−開−閉モード）。
【００５０】
次に、４０ステップまで戻すと、図５（ｃ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、閉状態、開状態となる（閉−閉−開モード）。
【００５１】
次に、４ステップまで戻すと、図５（ｂ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、閉状態となる（閉−開−閉モード）。
【００５２】
さらに１８８ステップになると、図５（ｈ）に示す状態で停止し、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、閉状態のままである。
【００５３】
このように本形態の弁体駆動装置１では、共通の駆動機構４が第１の弁体８１を駆動すると、第１の弁体８１は、第１の流出口２２ａ、２２ｂの２つの開口を開閉して、双方が閉状態の閉−開モード、双方が開状態の開−開モード、一方が開状態で他方が閉状態の開―閉モード、一方が閉状態で他方が開状態の閉−開モードからなる４つのモードを実現する。また、共通の駆動機構４が第２の弁体９１を駆動すると、第２の流出口２２ｃでの開モードと閉モードとからなる２つのモードに、流出口２２ａ、２２ｂでの４つのモードとを組み合わせた８つのモードが可能となる。但し、本形態では、流出口２２ａ、２２ｂの開閉状態は、駆動方向が正方向および逆方向のいずれにおいても、ステッピングモータ５のステップ数と完全に一致しているが、流出口２２ｃの開閉状態は、駆動方向が正方向であるときと、逆方向のときとでは、遊び機構４１（組み合わせ切換機構）によって、ステッピングモータ５のステップ数に対してずらしてあるので、８つのモードを共通の駆動機構４による正方向への駆動区間に全てを割り付る必要がなく、正方向への駆動区間には、６つのモードを割り付ける一方、逆方向への駆動区間に残り２つのモードを出現させることができる。それ故、１つのモードに割り付ける区間が広いので、装置を大型化しなくても、多くの開閉モードを確実に実行できる。
【００５４】
また、本形態では、組み合わせ切換機構として遊び機構４１を利用したので、広い区間の任意にタイミングで駆動方向を切り換えたときに第２の弁体９１への駆動伝達を所定期間、遮断できるため、逆方向への駆動によって出現するモードに移行する際に駆動時間が短く済むという利点がある。
【００５５】
すなわち、図４（ａ）に示す原点位置から、
（１）閉―閉―閉モード
（２）閉―閉―開モード
（３）閉―開―閉モード
（４）閉―開―開モード
（５）開−閉−閉モード
（６）開−閉−開モード
（７）開−開−閉モード
（８）開−開−開モード
に移行する場合には、それぞれ
（１）４ステップ以下の駆動後、４０ステップで停止
（２）７６ステップ以上の駆動後、４０ステップで停止
（３）７６ステップ以下の駆動後、１１２ステップで停止
（４）１４８ステップ以上の駆動後、１１２ステップで停止
（５）１４８ステップ以下の駆動後、１８４ステップで停止
（６）１１２ステップ以下の駆動後、１４８ステップで停止
（７）１１２ステップ以上の駆動後、７６ステップで停止
（８）４０ステップ以下の駆動後、７６ステップで停止
で条件で駆動すればよい。
【００５６】
また、上記モードのうち、（３）閉―開―閉モードに移行する場合には、４０ステップ以上の駆動後、４ステップで停止する条件でもよい。さらに、（５）開−閉−閉モードに移行する場合には、１８４ステップ以上の駆動後、１４８ステップで停止してもよい。
【００５７】
（その他の実施の形態）
上記形態では、駆動方向をを切り換えたときに第２の弁体９１への駆動伝達を所定期間、遮断する遊び機構４１を構成したが、駆動方向をを切り換えたときに第１の弁体８１への駆動伝達を所定期間、遮断する構成であってもよい。
また、第１の弁体８１が２つの第１の開口を制御し、第２の弁体９１が１つの第２の開口を制御する構成であったが、第１の弁体８１が単数あるいは複数の第１の開口を制御し、第２の弁体９１が単数あるいは複数の第２の開口を制御する弁体駆動装置であれば、他の構成の弁体駆動装置に本発明を適用してもよい。
【００５８】
さらに、上記形態では、開閉状態の組み合わせ切換機構として、遊び機構４１を利用したが、クラッチ機構や各種形状のカムや歯車を用いて、位相を変える機構を組み合わせ切換機構として利用してもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、例えば、８つのモードを共通の駆動機構による正方向への駆動区間に全てを割り付るのではなく、正方向への駆動区間には５つのモードのみを割り付ける一方、組み合わせ切換機構によって、逆方向への駆動区間に残り３つのモードを出現させる。それ故、１つのモードに割り付ける区間が広いので、装置を大型化しなくても、多くの開閉モードを確実に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る弁体駆動装置の断面図および弁体駆動装置の弁体機構を示す図である。
【図２】（ａ）ないし（ｌ）は、本発明に係る弁体駆動装置の第２のディスク弁の平面図、Ａ−Ａ断面図、底面図、弁体駆動装置の第２のディスク弁の第２の歯車の平面図、第２の歯車のＢ−Ｂ断面図、第２の歯車の底面図、センターブッシュの平面図、センターブッシュのＣ−Ｃ断面図、センターブッシュの底面図、パッドの平面図、パッドのＤ−Ｄ断面図、およびパッドの底面図である。
【図３】本発明に係る弁体駆動装置おいて、第２のディスク弁の組み合わせ切換機構（遊び機構）を示した説明図である。
【図４】（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータを正方向に回転させたときの各開閉モードの説明図である。
【図５】（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータを逆方向に回転させたときの各開閉モードの説明図である。
【図６】従来の弁体駆動装置の説明図である。
【符号の説明】
１弁体駆動装置
２弁座プレート
２２ａ、２２ｂ流出口（第１の開口）
２２ｃ流出口（第２の開口）
３密閉ケース
４弁体駆動機構
４１遊び機構（組み合わせ切換機構）
５ステッピングモータ
５１２ピニオン
２１流入口
８第１のディスク弁
８１第１の弁体
８２第１の歯車
９第２のディスク弁
９１第２の弁体
９１１センターブッシュ
９１２円筒本体
９１３大径部
９１６係合突起
９２０パッド
９３第２の歯車
９３２溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve body drive device for distributing fluid by opening and closing a plurality of openings with a valve body.
[0002]
[Prior art]
In a refrigerator that distributes a common refrigerant for cooling a plurality of warehouses and cools the interior of each refrigerator, the refrigerant supplied from the inlet is distributed to each of the warehouses via a plurality of outlets. Multi-way valves such as 3-way valves, 4-way valves, and even 5-way valves are used.
[0003]
Among these multi-way valves, for example, in a valve body drive device used for a three-way valve, as shown in FIG. 6, an inlet 103 into which refrigerant flows and a flow through which refrigerant supplied from the inlet 103 flows out. The outlets 104 a and 104 b are located in the sealed case 110, and a flat disk valve 105 is also disposed in the sealed case 110. Here, the disc valve 105 includes a valve body 106 (a hatched area in FIG. 6) that closes the outlets 104a and 104b, and a gear 107 that is formed integrally with the valve body 106. The gear 107 is engaged with a pinion 108 driven by a stepping motor (not shown) that can rotate forward and backward. Therefore, if the stepping motor drives the pinion 108 in the clockwise CW direction or counterclockwise CCW direction, the rotation is transmitted to the valve body 106 via the gear 107. As a result, each of the outlets 104a and 104b is opened and closed. As a result, both are closed and closed. The closed and closed modes are both open. The open and open modes are both open. The open and closed modes are open and closed. Four modes consisting of a closed-open mode in which one is closed and the other is open can be realized. Moreover, if one outflow port is increased and the shape of the valve body is changed, eight modes can be realized.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if a plurality of modes for opening / closing the disc valve, for example, eight modes are to be realized, it is necessary to divide the rotation angle range of the valve body 106 into eight, so that a sufficient section cannot be set for each mode. There is. That is, even if the outlet in the open state is started to be closed completely after being started, it is necessary to rotate the disk valve over a predetermined angular range by the size of the outlet, and the outlets are sufficiently connected to each other. This is because the mode cannot be reliably switched unless the valve body is moved apart by a certain distance. Therefore, in the valve body driving device as shown in FIG. 6, unless the size is significantly increased, it is the limit to secure seven modes by setting seven stop points within the rotation angle range of 282 °.
[0005]
In addition, even when two valve bodies are used, it is difficult to increase the number of modes because the rotation angle range is divided by the number of modes when viewed from one valve body.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a valve body drive device that can increase the open / close mode of the opening and can surely realize each mode without hindering downsizing. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the valve body driving device according to the present invention, the first valve body for opening and closing the single or plural first openings and the single or plural second openings are opened and closed. The second valve body, the first valve body and the second valve body are driven bidirectionally to switch the first opening and the second opening to an open state or a closed state, respectively. And when the first valve body and the second valve body are driven in the forward direction by the common drive mechanism, and the first drive body by the common drive mechanism. Between the time when the valve body and the second valve body are driven in opposite directions, the first valve body is switched by the second valve body and the first valve body is switched between the open and closed states. Combination to change the combination with the open / closed state of the second opening Characterized in that it has a conversion mechanism. In the present invention, the total number of the first openings and the second openings is, for example, 3 or more.
[0008]
In the present invention, for example, when the first valve body opens and closes the two first openings and the second valve body opens and closes the one second opening, the common drive mechanism has the first valve body. , For example, the first valve body opens and closes two first openings, and both are closed, closed-close mode, both open, open-open mode, and one is open and the other is open. Four modes are realized: an open-close mode in which is closed, and a closed-open mode in which one is closed and the other is open. In addition, when the common drive mechanism drives the second valve body, two modes consisting of an open mode and a closed mode at the second opening are combined with four modes at the two first openings. Eight modes are possible. However, in the present invention, these eight modes are not all assigned to the drive section in the forward direction by the common drive mechanism, for example, only five modes are assigned to the drive section in the forward direction. The remaining three modes appear in the driving section in the reverse direction by the combination switching mechanism. Therefore, since the section allocated to one mode is wide, many open / close modes can be executed reliably without increasing the size of the apparatus.
[0009]
In the present invention, the combination switching mechanism includes, for example, when the common driving mechanism reverses the driving direction from the normal direction to the reverse direction with respect to the first valve body and the second valve body, and vice versa. When it reverses from the direction to the positive direction, it is configured by a play mechanism that cuts off a predetermined section, drive transmission from the common drive mechanism to the first valve body, or drive transmission to the second valve body be able to. If comprised in this way, when the drive direction is reversed from the forward direction to the reverse direction, and when the drive direction is reversed from the reverse direction to the forward direction over the wide section, the first or second valve Since the drive transmission to the body is cut off for a predetermined period, there is an advantage that the drive time can be shortened when shifting to a mode that appears by driving in the reverse direction.
[0010]
In the present invention, preferably, the common drive mechanism includes a stepping motor as a drive source, and controls the stop positions of the first valve body and the second valve body according to the number of steps with respect to the stepping motor. .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of a valve body drive device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0012]
(overall structure)
1A and 1B are a cross-sectional view of a valve body drive device according to the present invention and a view showing a valve body mechanism of the valve body drive device. 2A to 2L are a plan view, a cross-sectional view, a bottom view, and a second disc valve of the valve disc drive apparatus of the second disc valve of the valve disc drive apparatus according to the present invention. 2 is a plan view of the second gear, a BB sectional view of the second gear, a bottom view of the second gear, a plan view of the center bush, a CC sectional view of the center bush, a bottom view of the center bush, and a plane of the pad. FIG. 4 is a cross-sectional view of the pad taken along the line DD, and a bottom view of the pad.
[0013]
1 (a) and 1 (b), the valve body driving device 1 of this embodiment is hermetically sealed with a sealing case 3 on a valve seat plate 2 made of a metal plate or the like. Is provided with a stepping motor 5 for driving a disk valve to be described later. In the stepping motor 5, the rotor 51 is disposed inside the sealed case 3, while the stator 52 is disposed on the outer peripheral side of the sealed case 3. A signal line 522 is drawn from the fixed coil 521 of the stator 52, and a control unit (not shown) including a microcomputer outputs a drive signal to the signal line 522 in accordance with a control algorithm. Forward and reverse rotation and stop are controlled.
[0014]
The rotor 51 is supported so as to be rotatable with respect to the rotor support shaft 513. A pinion 512 is also rotatably supported on the rotor support shaft 513, and the pinion 512 can rotate integrally with the rotor 51.
[0015]
The lower end side of the sealed case 3 has a larger diameter than the upper end side, and a step for mounting the stator 52 is formed, and the step is formed in close contact with the step formed on the outer peripheral edge of the valve seat plate 2. ing.
[0016]
As shown in FIG. 1A, the valve seat plate 2 is formed with three outlets 22 a, 22 b, 22 c and an inlet 21. The three outlets 22a, 22b, and 22c communicate with the first, second, and third inlet pipes 7a, 7b, and 7c inserted into the valve seat plate 2, respectively, and the inlet 21 is connected to the valve seat plate. 2 communicates with the inflow pipe 6 inserted into the line 2. For this reason, the refrigerant introduced into the sealed case 3 from the inflow port 21 flows out from the outflow ports 22a, 22b, and 22c.
[0017]
A first disk valve 8 and a second disk valve 9 are arranged on both sides of the pinion 512 on the upper surface of the valve seat plate 2, and these disk valves 8, 9 are attached to the base plate 2 by a leaf spring 10. It is urged to the side.
[0018]
The first disc valve 8 is located in the vicinity of the outlets 22 a and 22 b (first opening) formed in the valve seat plate 2, and is arranged coaxially with the rotation axis of the first disc valve 8. The valve body support shaft 11 is supported in a rotatable state. The first disc valve 8 includes a first valve body 81 and a first gear 82 formed integrally with the first valve body 81. The first gear 82 meshes with a pinion 512 that rotates integrally with the rotor 51 of the stepping motor 5.
[0019]
Therefore, when the stepping motor 5 is driven, the rotation is transmitted to the first valve body 81 via the pinion 512 and the first gear 82. In this embodiment, the outlets 22 a and 22 b are opened and closed by the first valve body 81.
[0020]
The second disk valve 9 is located in the vicinity of the outlet 22c (second opening) formed in the valve seat plate 2 and is arranged coaxially with the rotation axis of the second disk valve 9. It is supported by the body support shaft 12 in a rotatable state.
[0021]
Here, the second disc valve 9 has a second valve body 91 and a second gear 93 as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c). The second gear 93 meshes with a pinion 512 that rotates integrally with the rotor 51 of the stepping motor 5. Therefore, when the stepping motor 5 is driven, the rotation is transmitted to the second valve body 91 via the pinion 512 and the second gear 93. In this embodiment, the outlet 22c is opened and closed by the second valve body 91.
[0022]
In this manner, in this embodiment, the first valve body 81 and the second valve body 91 are driven while being decelerated by the stepping motor 5, the pinion 512, the first gear 82, and the second gear 93. The drive mechanism 4 is configured.
[0023]
(Configuration of combination switching mechanism)
In this embodiment, the common drive mechanism 4 includes the valve body 81 and the valve body 91 driven in the forward direction by the stepping motor 5 and the valve body 81 and the valve body 91 driven in the reverse direction by the stepping motor 5. Combination switching for changing the combination of the open / closed state of the outlets 22a, 22b switched by the first valve body 81 and the open / closed state of the outlet 22c switched by the second valve body 91 The mechanism is configured, and the configuration of such a combination switching mechanism will be described with reference to FIGS. In the following description, the stepping motor 5 rotates the pinion 512 clockwise CW, and as a result, when the first and second gears 82, 93 rotate counterclockwise CCW, it is defined as a positive rotation. 5, the pinion 512 is rotated counterclockwise CCW, and as a result, the first and second gears 82 and 93 are rotated clockwise CW.
[0024]
FIG. 3 is a view showing a second disc valve combination switching mechanism in the valve body drive device according to the present invention.
[0025]
In this embodiment, in order to configure the combination switching mechanism, the second disk valve 9 shown in FIGS. 2A to 2C includes a second gear 93 shown in FIGS. The center bush 911 shown in FIGS. 2G to 2I and the pad 920 shown in FIGS.
[0026]
The center bush 911 includes a cylindrical main body 912 formed in a hollow cylinder and a large-diameter portion 913 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical main body 912. The cylindrical body 912 is formed with a shaft hole 914 that passes through the cylindrical body 912 in the axial direction, and the valve body support shaft 12 shown in FIG. 1B is inserted into the shaft hole 914. The large-diameter portion 913 has three columnar caulking protrusions 915 formed on one end face. In the center bush 911, an engagement protrusion 916 is formed around the cylindrical main body 912, and the engagement protrusion 916 protrudes from the large diameter portion 913 in the axial direction.
[0027]
The pad 920 is formed in a disc shape, and the end surface on one side is formed flat, while the end surface on the other side is formed with a convex portion (region shown by hatching in (l) of FIG. 2). The convex portion 923 serves as a valve portion that blocks the outflow port 22c. An insertion hole 921 for inserting the cylindrical main body 912 of the center bush 911 is formed in the center portion of the pad 920, and corresponds to the caulking projection 915 of the large diameter portion 913 of the center bush 911 around the insertion hole 921. A caulking hole 922 is formed at the position where the operation is performed.
[0028]
For this reason, if the center bush 911 is inserted into the pad 920 and the caulking protrusion 915 is caulked in this state, the pad 920 and the center bush 911 are integrated to form the second valve body 91. In the state where the second valve body 91 is configured in this manner, the engagement protrusion 916 protrudes from the center bush 911.
[0029]
A center hole 931 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the cylindrical body 912 of the center bush 911 is formed at the center of the second gear 93, and the cylindrical body of the second valve body 91 is formed in the center hole 931. By inserting 912, the 2nd gearwheel 93 and the 2nd valve body 91 are connected, and the 2nd disc valve 9 is comprised.
[0030]
In the state where the second disc valve 9 is configured in this way, the second gear 93 is formed with an arc-shaped groove 932 connected to the center hole 931, while the center constituting the second valve body 91 is formed. The engaging protrusion 916 protruding from the bush 911 enters the groove 932 of the second gear 93.
[0031]
Here, the groove 932 is longer than the engagement protrusion 916. Therefore, as shown in FIG. 3A, the pinion 512 is counterclockwise CCW while the inner wall 932b located at the end of the groove 932 on the counterclockwise CCW side is in contact with the engagement protrusion 916. When the second gear 93 is rotated in the clockwise direction CW during the reverse rotation, the engagement projection 916 is pressed against the inner wall 932b of the groove 932, and the rotation of the second gear 93 is the second valve body. 91, the second valve body 91 rotates clockwise CW.
[0032]
On the other hand, in the state shown in FIG. 3A, when the second gear 93 rotates counterclockwise CCW during the forward rotation in which the pinion 512 rotates clockwise CW, the state shown in FIG. The inner wall 932b moves in a direction away from the engaging protrusion 916 until the state shown in FIG. 3C is reached via the state shown, while the inner wall 932a located at the end of the groove 932 on the clockwise CW side. The rotation of the second gear 93 is not transmitted to the second valve body 91 merely by approaching and abutting on the engagement protrusion 916. Therefore, the second valve body 91 does not rotate.
[0033]
On the contrary, as shown in FIG. 3 (c), the pinion 512 is rotated clockwise CW while the inner wall 932a located at the end of the groove 932 on the clockwise CW side is in contact with the engaging protrusion 916. When the second gear 93 rotates in the counterclockwise CCW direction during the forward rotation that rotates in the clockwise direction, the engagement protrusion 916 is pressed against the inner wall 932a of the groove 932, and the rotation of the second gear 93 causes the second valve 93 to rotate. The second valve body 91 is transmitted to the body 91 and rotates counterclockwise CCW.
[0034]
On the other hand, when the second gear 93 rotates in the clockwise direction CW during the reverse rotation in which the pinion 512 rotates counterclockwise CCW in the state shown in FIG. The inner wall 932a moves away from the engagement protrusion 916 until it reaches the state shown in FIG. 3A via the state shown in FIG. The rotation of the second gear 93 is not transmitted to the second valve body 91. Therefore, the second valve body 91 does not rotate.
[0035]
Thus, in this embodiment, when the drive direction for the valve bodies 81 and 91 is reversed from the forward direction to the reverse direction by the stepping motor 5 and when the drive direction is reversed from the reverse direction to the forward direction, the predetermined section, An idle mechanism 41 that blocks drive transmission from the stepping motor 5 to the second valve body 91 is configured, and the idle mechanism 41 constitutes a combination switching mechanism.
[0036]
On the other hand, in the first disc valve 8, since the first gear 82 meshing with the pinion 512 and the first valve body 81 are integral, the forward rotation when the pinion 512 rotates clockwise CW. The first valve body 81 is always mechanically connected to the pinion 512 in both the reverse rotation and the counterclockwise CCW rotation. Therefore, the first valve body 81 is always rotated in conjunction with the pinion 512. To do.
[0037]
(Description of operation)
The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the following description, each mode is represented by the state of the outlet 22 a -the state of the outlet 22 b -the state of the outlet 22 c. For example, when the outflow port 22a is in the open state, the outflow port 22b is in the open state, and the outflow port 22c is in the closed state, it is expressed as an open-open-closed mode.
[0038]
4A to 4H, in the valve body drive device according to this embodiment, the pinion 512 is rotated clockwise CW by the stepping motor 5, and as a result, the first and second gears 82 and 93 are counterclockwise. It is explanatory drawing of each opening-and-closing mode at the time of the forward rotation rotated clockwise CCW. 5 (a) to 5 (h), in the valve body drive device according to the present embodiment, the pinion 512 is rotated counterclockwise CCW by the stepping motor 5, and as a result, the first and second gears 82 and 93 are rotated. It is explanatory drawing of each open / close mode at the time of reverse rotation which rotates to clockwise CW.
[0039]
4A to 4H, first, the state where the engagement protrusion 916 of the second disk valve 9 is in contact with the inner wall 932b located at the end of the groove 932 on the counterclockwise CCW side is the origin. In this position (the state shown in FIG. 4 (a)), when the stepping motor 5 rotates 4 steps and the pinion 512 rotates clockwise CW from this state, the first valve body 81 rotates counterclockwise CCW. The second valve body 91 does not rotate in the second valve body 91 because the play mechanism 41 blocks the drive transmission through the pinion 512 and the second gear 93. For this reason, as shown in FIG.4 (b), outflow port 22a, 22b, 22c will respectively be in a closed state, an open state, and a closed state (closed-open-closed mode).
[0040]
Next, in step 40, as shown in FIG. 4 (c), the first valve body 81 rotates counterclockwise CCW, but the second valve body 91 does not rotate, so the outlets 22a, 22b, 22c becomes a closed state, a closed state, and a closed state (closed-closed-closed mode), respectively.
[0041]
Next, in step 76, as shown in FIG. 4 (d), since both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate counterclockwise CCW, the outlets 22a, 22b, 22c Are open, open, and open (open-open-open mode), respectively.
[0042]
Next, in step 112, as shown in FIG. 4 (e), both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate counterclockwise CCW, so that the outlets 22a, 22b, 22c Are closed, open, and open (closed-open-open mode), respectively.
[0043]
Next, in step 148, as shown in FIG. 4 (f), since both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate counterclockwise CCW, the outlets 22a, 22b, The outlets 22c are in an open state, a closed state, and an open state (open-close-open mode), respectively.
[0044]
Next, in step 184, as shown in FIG. 4 (g), both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate counterclockwise CCW, but the outlets 22a, 22b, 22c Respectively remain open, closed and closed (open-close-closed mode).
[0045]
In step 188, the process stops in the state shown in FIG. 4H, and the outlets 22a, 22b, and 22c remain in the open state, the closed state, and the closed state, respectively.
[0046]
On the other hand, in FIGS. 5A to 5H, the engagement protrusion 916 of the second disk valve 9 is in contact with the inner wall 932a located at the end of the groove 932 on the clockwise CW side. When the stepping motor 5 rotates backward from the state shown in FIGS. 4 (h) and 5 (h) and the pinion 512 is returned to the CCW counterclockwise up to 184 steps, the first valve body 81 rotates clockwise. Although it rotates to CW, since the drive transmission via the pinion 512 and the second gear 93 is interrupted by the play mechanism 41 to the second valve body 91, the second valve body 91 does not rotate. . For this reason, as shown in FIG.5 (g), outflow port 22a, 22b, 22c will respectively be in an open state, a closed state, and a closed state (open-close-close mode).
[0047]
Next, when returning to 148 steps, as shown in FIG. 5 (f), the first valve body 81 rotates clockwise CW, but the second valve body 91 does not rotate, so the outlets 22a, 22b. , 22c remain open, closed, and closed (open-close-close mode), respectively.
[0048]
Next, when returning to step 112, as shown in FIG. 5 (e), both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate clockwise CW, so that the outlets 22a, 22b, 22c becomes a closed state, an open state, and an open state, respectively (closed-open-open mode).
[0049]
Next, when returning to step 76, as shown in FIG. 5 (d), both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate clockwise CW, so that the outlets 22a, 22b, 22c becomes an open state, an open state, and a closed state, respectively (open-open-close mode).
[0050]
Next, when returning to 40 steps, as shown in FIG. 5 (c), both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate clockwise CW, so that the outlets 22a, 22b, Each of 22c is in a closed state, a closed state, and an open state (closed-closed-open mode).
[0051]
Next, when returning to 4 steps, as shown in FIG. 5B, both the first valve body 81 and the second valve body 91 rotate clockwise CW, so that the outlets 22a, 22b, Each of 22c is in a closed state, an open state, and a closed state (closed-open-closed mode).
[0052]
In step 188, the flow stops in the state shown in FIG. 5H, and the outlets 22a, 22b, and 22c remain in the closed state, the open state, and the closed state, respectively.
[0053]
Thus, in the valve body drive device 1 of this embodiment, when the common drive mechanism 4 drives the first valve body 81, the first valve body 81 opens the two openings of the first outlets 22a and 22b. Open and closed, closed-open mode with both closed, open-open mode with both open, open-closed mode with one open and the other closed, closed with one closed and the other open -Realize four modes consisting of open mode. When the common drive mechanism 4 drives the second valve body 91, the two modes consisting of the open mode and the closed mode at the second outlet 22c are divided into four modes at the outlets 22a and 22b. Eight modes combining the above are possible. However, in this embodiment, the open / closed state of the outlets 22a and 22b is completely the same as the number of steps of the stepping motor 5 regardless of whether the driving direction is the forward direction or the reverse direction. Is different from the number of steps of the stepping motor 5 by the play mechanism 41 (combination switching mechanism) when the drive direction is the forward direction and when the drive direction is the reverse direction. It is not necessary to assign all to the drive section in the forward direction by the mechanism 4, and six modes are assigned to the drive section in the forward direction, while the remaining two modes appear in the drive section in the reverse direction. Can do. Therefore, since the section allocated to one mode is wide, many open / close modes can be executed reliably without increasing the size of the apparatus.
[0054]
Further, in this embodiment, since the play mechanism 41 is used as the combination switching mechanism, the drive transmission to the second valve element 91 can be cut off for a predetermined period when the drive direction is switched at an arbitrary timing in a wide section. There is an advantage that the drive time is shortened when shifting to a mode that appears by driving in the reverse direction.
[0055]
That is, from the origin position shown in FIG.
(1) Closed-closed-closed mode
(2) Closed-closed-open mode
(3) Closed-open-closed mode
(4) Closed-open-open mode
(5) Open-closed-closed mode
(6) Open-close-open mode
(7) Open-open-closed mode
(8) Open-open-open mode
When moving to
(1) After driving below 4 steps, stop at 40 steps
(2) After driving over 76 steps, stop at 40 steps
(3) After driving below 76 steps, stop at 112 steps
(4) Stop after 112 steps after driving 148 steps or more
(5) After driving 148 steps or less, stop at 184 steps
(6) After driving below 112 steps, stop at 148 steps
(7) After driving 112 steps or more, stop at 76 steps
(8) After driving 40 steps or less, stop at 76 steps
And drive under conditions.
[0056]
In addition, among the above modes, in the case of shifting to (3) closed-open-closed mode, a condition of stopping in 4 steps after driving for 40 steps or more may be used. Further, (5) when shifting to the open-closed-closed mode, the driving may be stopped at 148 steps after the driving of 184 steps or more.
[0057]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the idle mechanism 41 is configured to block the drive transmission to the second valve body 91 for a predetermined period when the drive direction is switched. However, the first valve body 81 is switched when the drive direction is switched. The structure which interrupts | blocks the drive transmission to for a predetermined period may be sufficient.
Further, the first valve body 81 controls two first openings and the second valve body 91 controls one second opening. However, the first valve body 81 is single or The present invention is applied to valve body drive devices of other configurations as long as the valve body drive device controls a plurality of first openings and the second valve body 91 controls one or more second openings. May be.
[0058]
Further, in the above embodiment, the play mechanism 41 is used as the combination switching mechanism in the open / closed state. However, a mechanism that changes the phase using a clutch mechanism or various shapes of cams and gears may be used as the combination switching mechanism.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, for example, not all of the eight modes are allocated to the forward drive section by the common drive mechanism, but only the five modes are assigned to the forward drive section. On the other hand, the remaining three modes are caused to appear in the driving section in the reverse direction by the combination switching mechanism. Therefore, since the section allocated to one mode is wide, many open / close modes can be executed reliably without increasing the size of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a cross-sectional view of a valve body drive device according to the present invention and a view showing a valve body mechanism of the valve body drive device. FIGS.
FIGS. 2A to 2L are a plan view, a cross-sectional view, a bottom view, and a second disk valve of the valve body driving device of the second disk valve of the valve body driving device according to the present invention; Plan view of second gear, BB cross section of second gear, bottom view of second gear, plan view of center bush, CC cross section of center bush, bottom view of center bush, pad FIG. 6 is a plan view of the pad, a DD sectional view of the pad, and a bottom view of the pad.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second disc valve combination switching mechanism (play mechanism) in the valve body drive device according to the present invention.
FIGS. 4A to 4H are explanatory views of each open / close mode when the stepping motor is rotated in the forward direction in the valve body drive device according to the present embodiment.
FIGS. 5A to 5H are explanatory views of each open / close mode when the stepping motor is rotated in the reverse direction in the valve body drive device according to the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional valve body driving device.
[Explanation of symbols]
1 Valve body drive device
2 Valve seat plate
22a, 22b Outlet (first opening)
22c Outlet (second opening)
3 Sealed case
4 Valve body drive mechanism
41 Play mechanism (combination switching mechanism)
5 Stepping motor
512 pinion
21 Inlet
8 First disc valve
81 First valve body
82 First gear
9 Second disc valve
91 Second valve body
911 Center Bush
912 Cylindrical body
913 Large diameter part
916 engagement protrusion
920 pad
93 Second gear
932 groove

Claims

A first valve body for opening / closing one or more first openings, a second valve body for opening / closing one or more second openings, the first valve body and the second valve body; A common drive mechanism for switching the first opening and the second opening to an open state or a closed state by driving the valve body bidirectionally,
Further, when the first valve body and the second valve body are driven in the forward direction by the common drive mechanism, and the first valve body and the second valve body by the common drive mechanism. Between when the first valve body is driven in the opposite direction and the open / close state of the first opening switched by the first valve body, and the open / close state of the second opening switched by the second valve body A valve body drive device having a combination switching mechanism for changing the combination of the above.

2. The valve element driving device according to claim 1, wherein a total number of the first openings and the second openings is 3 or more.

3. The combination switching mechanism according to claim 1, wherein the common switching mechanism reverses the driving direction from the forward direction to the reverse direction with respect to the first valve body and the second valve body, and A play mechanism that cuts off the drive transmission from the common drive mechanism to the first valve body or the drive transmission to the second valve body when the reverse direction is reversed to the forward direction. The valve body drive device characterized by the above-mentioned.

4. The common drive mechanism according to claim 1, wherein the common drive mechanism includes a stepping motor as a drive source, and the stop positions of the first valve body and the second valve body are determined according to the number of steps with respect to the stepping motor. The valve body drive device characterized by controlling.