JP4694124B2

JP4694124B2 - バルブ駆動装置

Info

Publication number: JP4694124B2
Application number: JP2003512589A
Authority: JP
Inventors: 勝夫橋元
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: EP1406037A4; JPWO2003006861A1; EP1406037B1; EP2261538B1; KR20030032008A; EP1406037A1; WO2003006861A1; CN1464951A; CN1268862C; EP2261538A1; US20040026647A1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、流体の流路を開閉制御するバルブ駆動装置に関し、例えば、ヒートポンプ式冷凍サイクルの冷媒流量制御や通路切換に係わり、より具体的には電動制御による多方弁(電動膨張弁)の構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
ステッピングモータを使用してマイコン制御する電動膨張弁は各種考案されている。図９にモータ式冷媒用三方弁の一例の概略を部分断面で示し、図１０に弁の開閉態様を図９のＸ−Ｘ線に沿った平面図で示す。三方弁１００は、符号２００で示すステッピングモータの直下に同心で構成され、ステータ２０１の電流制御によって駆動されるロータ２０２と一体の回転軸１０１の下端に一体で回転する樹脂製の弁体１０２が同軸上で軸方向に摺動自在に連結されている。弁体１０２は下面に突設したリブ１０３が圧縮スプリング１０４によって弁座１０５に圧接されている。
【０００３】
弁座１０５には２本のパイプ１０６ａ，１０６ｂへの連通孔１０７ａ，１０７ｂが弁室１０９内に開口し、弁室１０９内で弁体１０２を介して流入口１１０と選択的に連通する。リブ１０３は図１０に示されるように半月状の凹部１１１を囲む形状で、回転軸１０１の回転角度に応じて、一個の弁体１０２が連通孔１０７ａ，１０７ｂの仕切を４モードに切替える。すなわち、近接する二か所に設けた連通孔１０７ａ，１０７ｂのいずれかまたは両方が半月状凹部１１１に囲まれることによって、流入孔１１０との流通が遮断（閉）され、回転軸１０１の回転角度により、二か所の連通孔１０７ａ，１０７ｂについて、図１０に示す４モードの開閉態様を選択することができる。
【０００４】
図１０（ａ）は連通孔１０７ａ：閉−連通孔１０７ｂ：開、図１０（ｂ）は連通孔１０７ａ，１０７ｂともに閉、図１０（ｃ）は連通孔１０７ａ：開、連通孔１０７ｂ：閉、図１０（ｄ）は連通孔１０７ａ，１０７ｂともに開を示す。このように、モータのロータと同軸上に弁体１０２を設け、ロータと同速で弁座１０５に圧接回転させ、２個の連通孔１０７ａ，１０７ｂに対する上記４モードの切替えを行う構成である。
【０００５】
ところで、この構成においては、１回転３６０°の範囲内に２個の連通孔１０７ａ，１０７ｂの４モードを組込むには、開閉モードで２個の連通孔１０７ａ，１０７ｂを相互に遮断可能な必要最小限の角度内に納めなければならないから、２本のパイプ１０６ａ，１０６ｂを密着させて配置しなければならない。
【０００６】
このように、パイプ１０６ａ，１０６ｂの配置がロータ１０１の周囲の狭い範囲に制限され、途中からパイプを曲げないと、パイプ１０６ａ，１０６ｂに対するロー付などの作業が困難で、連通孔１０７ａ，１０７ｂとしては小さな孔径しか穿設できないから、ローが詰まったりすることもある上、上記したように流量増加が困難である。また、１個の弁体１０２で２本のパイプ１０６ａ，１０６ｂを３６０°内で４モードに分割して、短距離間で切替えを行うには、高精度の部品が必要となってコストへの影響は避けられない。
【０００７】
さらには、膨張弁で冷媒流量を逓減、逓増して連続的に制御するとｏｎ／ｏｆｆ切替回数が少なくなるので製品寿命が伸びる上、変動の少ない温度管理が可能になることは公知である。しかしながら図示の構成において、２本のパイプ１０６ａ，１０６ｂの流路に対する全開または全閉のいずれかを選択するディジタル制御は可能であるが、連通孔１０７ａ，１０７ｂを徐々に開きあるいは閉じて、流量を回転軸１０１の回転角度でアナログ的に連続制御させることはできない。
【０００８】
しかも一個の弁体１０２が、媒体の漏洩防止に要するスプリング１０４による圧着負荷に加えて、二か所の連通孔１０７ａ，１０７ｂから流出する流体の負圧に抗して強制的に回動されるため、弁体リブ１０３の摩耗が問題になる。さらに図示の構成では、２室以上の温度管理が要求された場合に、一つの弁体１０２では回転角度の割り振り上、三方弁以上の多方弁は製作が不可能である。
【０００９】
さらに、一個の弁体１０２で二か所の連通孔１０７ａ，１０７ｂを制御する構成は、相互に干渉しないように、２本のパイプ１０６ａ，１０６ｂの流量を独立に制御することはできない。また、弁体の機械的回動起点（原点）を設定するロータ回転規制を狭い弁室１０９内で処理しなければならない面倒さがある。そして流入孔１１０は、二か所の連通孔１０７ａ，１０７ｂと同一平面に併設が困難なために、側面に切削加工で設けられる。従って、上記の構成でコスト削減のためのプレス加工による弁室や筐体の部品製作には、気密性を損なわずに側面加工を施さなければならない問題がある。
【００１０】
そこで本発明の目的は、上記の問題を克服して、ロータの周囲に配設した複数の弁体を同時に駆動し、各弁体それぞれが一対一で対応する各弁口をそれぞれ制御するようにした電動式多方弁の提供である。
【００１１】
【発明の開示】
上記の目的を達成するために、本発明に係わるバルブ駆動装置は、流体を流入させる流入パイプおよび流体を流出させる流出パイプを有し、前記流体の通路の一部をなし、内部に前記流入パイプまたは前記流出パイブに連設された弁口を開閉して前記流体の流動を継断する弁体を内設する本体と、前記弁体を駆動する駆動手段とを有するバルブ駆動装置であって、前記弁口を複数設け、一つの弁口毎に一つの弁体をそれぞれ対応させたものである。本発明によれば、一本の流出パイプの制御に対して、弁体の一回転約３６０°全部を相互の干渉なく広い自由度で有効に機能させることができるので、精密制御に適し全パイプの流量を独立で制御することが可能になる。しかも、弁体の受圧面積が大きくとれるので摩耗が減少し耐用寿命が延びる。さらに弁口間の距離が長くできることに伴いパイプ間の距離も長くなり、パイプを曲げることなくロー付け作業が可能となり生産性が上がる。また弁口を大きくできるので溶接時のロー材が目詰まりを起こすことはないし、流体の流量を増加させることも容易である。
【００１２】
そして、前記複数の弁体をそれぞれに駆動する従動歯車が形成され、この複数設けられた前記従動歯車の全てを共通に常時噛合する配置で一つの原動歯車の外周に配設し、前記原動歯車を前記駆動手段で駆動して前記複数の従動歯車を一斉に駆動するようにした。従って、ひとつの原動歯車により複数の従動歯車を駆動制御し、複数の弁体の駆動を制御することができる。好適には、前記原動歯車は、所定位置にセットされた従動歯車を動かさないで、原動歯車を後から組み付けるようにしている。しかも、前記複数の従動歯車は前記原動歯車に対して減速される歯車列であって、中心から離間した位置に開口部が設けられるため、大流量の開閉が可能となる。
【００１３】
さらに、複数の従動歯車のそれぞれに前記原動歯車に干渉して回転を制限する阻止部を設け、弁体の機械的回動起点が確実に設定されるようにした。即ち、前記原動歯車に干渉して回転を制限する阻止部を、複数の従動歯車のそれぞれに設けたことにより、阻止部を用いて各従動歯車の歯車相対位置を定めることができるようになり、その結果、各従動歯車に対応する各弁体の相対位置関係を定めることができるものとなる。また、弁口および従動歯車の回転軸は、いずれも原動歯車の回転軸に対して等間隔に展開配置すると好適である。さらに好適には、弁口の周辺で前記弁体が当接する弁座は、段差を設けて凹面とし、この凹面を平滑な平面に形成する。また、弁体の各々は、ハートカム相当の輪郭によって、弁口それぞれの開閉を従動歯車の回転角度に対応させて徐々に行うことができる。
【００１４】
【発明を実施するための最良の形態】
以下に、本発明に係わるバルブ駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、電動膨張弁１０全体の概略の構造を縦断面で示した側面図で、図２は本発明に係わるバルブ駆動装置１１の実施例として、三方弁に対する適用例を拡大図して縦断面で示した側面図である。バルブ駆動装置１１は金属板をプレス成形した弁座プレート上に構成されて密閉ケース１４で気密に封止され、密閉ケース１４内のロータ１５を密閉ケース１４の外側に密着させて周設したステータ１６で回転駆動する。ステータ１６の固定コイル１６ａに接続された導線１６ｂにコンピュータ（図示しない）から駆動信号を入力して、ロータ１５の所定角度における回転／停止を制御する。
【００１５】
ロータ１５は外周にマグネット１５ａが一体に固設され、弁座プレート１３側の端部にはピニオン１７が形成されて、固設したロータ支軸１８に回転自在に支持される。密閉ケース１４は、ロータ１５のマグネット１５ａの外周面とステータ１６の内周面が近接するように縮径されて、閉端側にロータ１５の支軸１８の一端に嵌合して中心位置に安定に支持する凹部１４ａが設けられる。密閉ケース１４の開端１４ｂ側は拡径してステータ１６を載置する段部１４ｃを設け、拡径された開端１４ｂの内面は、プレス成形した弁座プレート１３の段付き外周の縮径周縁部１３ａと密に嵌合する。密閉ケース１４の開端１４ｂを弁座プレート１３の縮径周縁部１３ａに嵌入すると、弁座プレート１３の中心孔１３ｂと密閉ケース１４の固定軸支持凹部１４ａとは同一軸線上に整合する。
【００１６】
弁座プレート１３の中心孔１３ｂの両側でほぼ対称の二か所に、ロータピニオン１７を原動歯車として噛合する二個の従動歯車（図３参照）２０Ａ，２０Ｂの支軸２１Ａ，２１Ｂの固設孔１３ｃが穿設される。従動歯車２０Ａ，２０Ｂは支軸２１Ａ，２１Ｂによって回転自在に支持される。符号Ｂは軸受ブッシュである。また、弁座プレート１３にはプレス成形で、従動歯車支軸固設孔１３ｃを中心とし従動歯車２０Ａ，２０Ｂの外径より僅かに大きな円周を境に段１３ｄを設けて円内に平滑な平面１３ｅが凹設され弁座２３を形成する（図２参照）。これにより、従動歯車２０Ａ，２０Ｂの下面に所定のパターンで凸設した弁体２４の摺接面２４ａ（−Ａ，−Ｂ）に当接する弁座２３の面粗度を確保することが容易になる。
【００１７】
二つの弁座２３を画定する円内の所要位置にそれぞれ連通孔２５Ａ，２５Ｂが穿設され弁口を形成する。また、この連通孔（弁口）２５Ａ，２５Ｂを結ぶ線と直交する半径線上の適当位置に、流入パイプ２６に通じる別の連通孔２７が穿設される（図４参照）。これらの連通孔２５Ａ，２５Ｂは弁座２３と反対のパイプ取付面１３ｆに浅く凹設した、第一、第二流出パイプ２８Ａ，２８Ｂおよび流入パイプ２６を嵌入する有底穴２９にそれぞれ連通させる。
【００１８】
弁座プレート１３の弁座２３と反対側の有底穴２９を設けたパイプ取付面１３ｆにパイプ支持板３０を固着する。プレス成形されたパイプ支持板３０は薄い金属板で、流入パイプ２６および第一、第二流出パイプ２８Ａ，２８Ｂを含む三か所のパイプ嵌入用有底穴２９の対応位置に折曲げによる段部３０ａを設けて弁座プレート１３との固着面から離間する面３０ｂを形成し、それぞれのパイプ嵌入用有底穴２９との整合位置には、流入パイプ２６、第一、第二流出パイプ２８Ａ，２８Ｂそれぞれの外径に密着してパイプを支持する突起をそれぞれに備えた貫通孔３０ｃが穿設される。また、弁座プレート１３の中心孔１３ｂおよび支軸固設孔１３ｃとの対応位置には、各支軸１８，２１Ａ，２１Ｂの外径に遊嵌する貫通孔３０ｄが穿設される。
【００１９】
弁座プレート１３の弁座２３と反対面１３ｆから、中心孔１３ｂおよび支軸固設孔１３ｃにロータ支軸（共通歯車支軸）１８と２本の従動歯車支軸２１Ａ，２１Ｂの計３本をそれぞれ圧入する。さらに、流入パイプ２６および第一、第二流出パイプ２８Ａ，２８Ｂの計３本を、パイプ支持板３０の各対応貫通孔３０ｃに嵌挿して直立させ端面を弁座プレート１３のパイプ取付面１３ｆに凹設した有底孔２９に着座させる。上記総計６本の部材を外付する６か所に対して、弁座２３の反対面１３ｆから溶接またはロー付けを行い気密を確保する。このように、パイプ間距離が長くとれ、かつ同一のパイプ取付面１３ｆに流入パイプ２６および流出パイプ２８Ａ，２８Ｂが全て配置されることによって、同一方向からの組立およびロー付作業が容易となり、作業性が向上するので品質が安定する。
【００２０】
図３は、図２のIII−III線に沿って弁座側から見た弁体２４（Ａ，Ｂ）を一体に形成された従動歯車２０（Ａ，Ｂ）と共に示す平面図であって、軸に直角な歯車面と、弁体２４（Ａ，Ｂ）であるクロスハッチで示した摺接面２４ａ（−Ａ，−Ｂ）とは段差が設けられ、摺接面２４ａ（−Ａ，−Ｂ）が弁座プレート１３に凹設した平滑な弁座面１３ｅに密着して摺動する。従って、摺接面２４ａ（−Ａ，−Ｂ）に完全に覆われた連通孔２５Ａ，２５Ｂは、弁室２２から流出パイプ２８Ａ，２８Ｂに通ずる流路は閉鎖され、流入パイプ２６とは完全に遮断される。また従動歯車２０（Ａ，Ｂ）は一部を欠歯して、原動歯車のロータピニオン１７と噛合不能の突出部３２が設けてある。これにより、従動歯車２０（Ａ，Ｂ）の回転を規制して起動の原点を設定することができる。
【００２１】
従動歯車２０（Ａ，Ｂ）の歯数は原動歯車(ロータピニオン) １７の歯数より多く、ロータ１５の回転は減速されて従動歯車２０（Ａ，Ｂ）を回転する。また、原動歯車１７の歯数は、所定位置にセットされた従動歯車を動かさないで、原動歯車を後から組み付けられる数に設定される。従動歯車２０（Ａ，Ｂ）によって回転半径が大きくとれ、しかも従動歯車２０（Ａ，Ｂ）が各１個の連通孔だけを専属に制御するので、駆動トルクおよび摩耗が減少し、大口径の連通孔２５Ａ，２５Ｂを設けて大流量を制御することが可能になる。このように、１個の弁体２４（Ａ，Ｂ）に連通孔２５Ａ（２５Ｂ）を１個だけを対応させ、連通孔２５Ａ（２５Ｂ）を弁体２４（Ａ，Ｂ）の移動半径内に設けて開閉制御することで、１個の連通孔２５Ａ（２５Ｂ）に対して１個の弁体２４（Ａ，Ｂ）の全周３６０°をフルに使って制御できることになるので、多数の利点を得ることができる。
【００２２】
図４に第一弁体（Ａ）２４Ａと第二弁体（Ｂ）２４Ｂとで制御する第一連通孔２５Ａと第二連通孔２５Ｂの開閉モードが弁座プレート１３を透視する態様で示される。図４（ａ）は第一連通孔２５Ａ、第二連通孔２５Ｂともに開、図４（ｂ）は、第一連通孔２５Ａ：開、第二連通孔２５Ｂ：閉、図４（ｃ）は第一連通孔２５Ａ、第二連通孔２５Ｂともに閉、図４（ｄ）は第一連通孔２５Ａ：閉、第二連通孔２５Ｂ：開を示す。弁体２４（Ａ，Ｂ）の外形を従動歯車２０Ａ，２０Ｂ側面との段差で画定する輪郭パターンには方向性があるから、第一連通孔２５Ａ、第二連通孔２５Ｂに対して上記４モードの構成には、二つの弁体２４Ａ，２４Ｂ相互の回転角度の相対位置関係を設定する必要がある。
【００２３】
そこで、図６に示す歯車相対位置設定治具３３が使用される。この治具３３はリング状で、内径を画定する面３３ａが、第一弁体２４Ａおよび第二弁体２４Ｂの従動歯車２０Ａ，２０Ｂにおける各外径の外接円に沿って形成され、この内径画定面３３ａの相当位置に、従動歯車の起動原点を設定する２つの突出部３２を利用して設けた位置決め凹部３２ａに嵌合する突起３３ｂを備える。この治具３３を使用し、各従動歯車２０Ａ，２０Ｂの位置決め凹部３２ａを歯車相対位置設定治具３３の突起３３ｂに合せて各従動歯車２０Ａ，２０Ｂの相対的角度関係位置を設定する。具体的には、歯車相対位置設定治具３３を弁座プレート１３にセットして、各従動歯車２０Ａ，２０Ｂの弁体摺接面２４ａ−Ａ，２４ａ−Ｂを各弁座２３に向けて各従動歯車２０Ａ，２０Ｂを弁座プレート１３に固設した支輔２１Ａ，２１Ｂに挿通する。図２に示すように、各従動歯車２０Ａ，２０Ｂは下端部に空隙Ｇが凹設されているので、溶接ローが支軸２１の根元に惨出して肉盛りを形成しても、回転が干渉されることはない。
【００２４】
各従動歯車２０Ａ，２０Ｂと一体に形成された弁体摺接面２４ａ−Ａ，２４ａ−Ｂを弁座２３に密着させるために一枚の板バネ部材３５の分岐する腕３５ａが各従動歯車２０Ａ，２０Ｂの上面に弾接するように装入される（図１および図２参照）。ロータピニオン１７を一体に形成したロータ１５を弁座プレート１３中央に固設した支軸１８に挿通する。原動歯車であるロータピニオン１７と各従動歯車２０Ａ，２０Ｂとを確実に噛合させてロータ１５を組付け、歯車相対位置設定治具３３を取り外す。
【００２５】
密閉ケース１４でロータ１５を含む弁座プレート１３の弁座２３側全体を覆い、密閉ケース１４の開端１４ｂ内面に弁座プレート１３の縮径周縁部１３ａを嵌人してＴＩＧ溶接で一体化し封止することによって気密な弁室２２が形成される。先に装入された一枚の板バネ部材３５の放射状に延在する分岐腕３５ａの自由端は密閉ケース１４の拡開段部１４ｃの内面で押圧され、複数の従動歯車２０Ａ，２０Ｂを各上面から弾性付勢し、各弁体摺接面２４ａ−Ａ，２４ａ−Ｂを弁座２３に密着させる。さらに密閉ケース１４は、閉端側でロータ支軸１８の一端を支持する凹部１４ａの外周に設けた座金３６でロータ１５の上端を押圧し、ロータピニオン１７下面に嵌挿したカラー３７を介してバネ座金３８を押圧する。従って、バネ座金３８の弾性変形がロータ１５の軸方向の遊隙を吸収してロータ１５にガタのない円滑な回転を保証する。
【００２６】
それから、弁座プレート１３に固定してあるパイプ支持板３０外面の所定位置に電動膨張弁１０の取付座４０ａを兼用するステータ位置決めフレーム４０を固定して、位置決め係止具４０ｂをステータ１６に特定した凹部１６ｃに係合させ、最初に従動歯車２０Ａの回転規制突出部３２による機械的起動原点に対するステータ極歯（図示しない）の位置関係において、コンピュータ入力信号の原点とのマッチングがとれた後は、ロータ１５に対するステータ１６の位置関係が移動しないようにする。４０ｃは電動膨張弁１０を図示しない別設の装置に取り付けるボルト孔である。
【００２７】
次に、図４と図５を対比しながら本発明に係わるバルブ駆動装置１１による三方弁１２の動作を原動歯車のロータピニオン１７を時計回転させた場合について説明する。図４（ａ）において、第一従動歯車（Ａ）２０Ａは起動原点、すなわち第一従動歯車（Ａ）２０Ａが第一従動歯車（Ａ）２０Ａに設けられた突出部３２に時計方向の回転が規制され、図５のステップ０に位置し、第一連通孔２５Ａは開である。これから第一従動歯車（Ａ）２０Ａは反時計方向に回転するが、図５の７２ステップまでは、弁体摺接面２４ａ−Ａの輪郭パターンは支軸２１Ａを中心とする円弧ｓに沿っているため、図５の６０ステップ付近を図示している図４（ｂ）の第一従動歯車（Ａ）２０Ａは、第一連通孔２５Ａの開状態を維持する。
【００２８】
第一従動歯車（Ａ）２０Ａは図４（ｂ）の位置から反時計方向に、図５に示す７２ステップまで回転した後、ハートカム曲線（アルキメデススパイラル）ｔに沿って１０８ステップまで、第一連通孔２５Ａを回転角度にほぼ比例するように開口面積を徐々に縮小して閉鎖していき、１０８ステップ以後は、図４（ｃ）に図示される約１２０ステップ位置を経て、図４（ｄ）に図示されるように第二従動歯車（Ｂ）２０Ｂが第二従動歯車（Ｂ）２０Ｂに設けられた突出部３２に回転を規制される位置の手前までをコンピュータ制御による回転の限界として、第一連通孔２５Ａの完全な閉鎖を維持する。
【００２９】
一方、第二従動歯車（Ｂ）２０Ｂの弁体２４Ｂは、図４（ａ）で第一従動歯車（Ａ）２０Ａが起動原点の０ステップにあるとき、第二連通孔２５Ｂは開口されている。それから、第二従動歯車（Ｂ）２０Ｂは反時計方向に回転して図５の１２ステップからは、ハートカム曲線ｔに沿って第二連通孔２５Ｂを回転角度にほぼ比例するように開口面積を徐々に縮小して閉鎖していき、図４（ｂ）に図示される図５の６０ステップ付近では完全に第二連通孔２５Ｂを閉鎖している。そのまま第二連通孔２５Ｂは図５の１３２ステップまで閉鎖状態が維持される。図５の１２０ステップ近傍を示す図４（ｃ）では、第二連通孔２５Ｂが閉鎖状態にあることを示す。
【００３０】
さらなる回転で１６８ステップまでは再びハートカム曲線ｔに沿って徐々に第二連通孔２５Ｂの開口面積を回転角度にほぼ比例するように開いて、図４（ｄ）に図示される限界位置で全開となる。このように、弁体２４の形状と回転角度とを第一従動歯車２０Ａと第二従動歯車２０Ｂ相互の回転位相に組合わせて選択することによって、第一、第二連通孔２５Ａ，２５Ｂに対して様々な開閉モードを構成することができる。
【００３１】
図７は、本発明に係わるバルブ駆動装置１１を四方弁４２に適用した第二実施例の弁体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃおよび連通孔２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの配置で、図４と同じ方向からの平面図示である。第一、第二、第三従動歯車２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃはロータピニオン１７の支軸１８を中心として放射状に等間隔で配設され、第一、第二、第三連通孔２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃはそれぞれの放射線上に配列される。上記の三方弁１２に適用した実施例と共通する部材には同じ符号を使用して説明を省略する。また、追加された、第三連通孔２５Ｃの関連部材は、第一、第二連通孔で使用した末尾符号のＡ，Ｂに替えてＣで示す。本実施例における図示の放射状配列に基づいて、従動歯車径の寸法や軸方向の噛合位置を変化させて、さらに多数の制御回路に対応できる多方弁の構成に展開することが可能であること容易に推測できる。
【００３２】
図８は、本発明に係わるバルブ駆動装置を二万弁５２に適用した第三実施例で、連通孔５５に対する開度調整角度範囲を上記三方弁１２や四方弁４２より大きくとることができるので、連通孔５５は、単なるＯＮ／ＯＦＦ制御でなく、開口面積を回転角度にほぼ比例させて開閉することを目的として、弁体５４には弁座摺接パターン５４ａを形成する。この構成を電動膨張弁に適用すると、変動が少ない高精度の微細な温度調整が可能になる。この弁体５４の弁座摺接パターン５４ａとしては、連通孔５５を両側から徐々に絞り込みまたは拡開する二本のハートカム曲線ｔ１，ｔ２で溝部５６の両縁５６ａ，５６ｂを形成して、溝部５６の拡開端部に弁室に連通する開口５６ｄを設けた。
【００３３】
以上、本発明に係わるバルブ駆動装置の実施例として三方弁１２を主体に、そしてその応用例として四方弁４２および二方弁５２を説明したが、本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、ロータピニオン１７の回りに放射状に弁体２４を配設して１連通孔に１弁体を対応させる本発明の構成によれば、必要に応じて四方弁４２からさらに多方弁への対応が可能であり、その形状や構成等について、本発明の必須の構成要件から逸脱しない範囲で、細部に関する多種多様な変更や部品の再構成等の改変をなし得ることが予期される。
【００３４】
【産業上の利用可能性】
以上の説明で明らかなように、発明に係わるバルブ駆動装置によれば、流体を流入させる流入パイプおよび流体を流出させる流出パイプを有し、流体の通路の一部をなし、内部に前記流入パイプまたは流出パイプに連設された弁口を開閉して流体の流動を継断する弁体を内設する本体と、弁体を駆動する駆動手段とを有するバルブ駆動装置であって、弁口を複数設け、一つの弁口毎に一つの弁体をそれぞれ対応しているので、一本の流出パイプの制御に対して、弁体の一回転約３６０°全部を相互の干渉なく広い自由度で有効に機能させることができるので、精密制御に適し全パイプの流量を独立で制御することが可能になる。しかも、弁体の受圧面積が大きくとれるので摩耗が減少し耐用寿命が延びる。さらに弁口間の距離が長くできることに伴いパイプ間の距離も長くなり、パイプを曲げることなくロー付作業が可能となり生産性が上がる。また弁口を大きくできるので溶接時のロー材が目詰まりを起こすことはないし、流体の流量を増加させることも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるバルブ駆動装置を適用した三方弁の一実施例全体を断面で示す側面図である。
【図２】本発明に係わるバルブ駆動装置の部分を断面で示す側面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿って示す従動歯車と弁体パターンの一実施例を示す平面図である。
【図４】本発明に係わるバルブ駆動装置における弁体開閉モードの説明図である。
【図５】本発明に係わるバルブ駆動装置における弁体開閉チャートである。
【図６】本発明に係わるバルブ駆動装置における二つの弁体の相対位置設定治具のセッティングを説明する平面図である。
【図７】本発明に係わるバルブ駆動装置を適用した四方弁(第二実施例)の配置を説明する平面図である。
【図８】本発明に係わるバルブ駆動装置を適用した二方弁(第三実施例)の弁体パターンを説明する平面図である。
【図９】従来の電動膨張弁の一例を示す概略の部分断面図である。
【図１０】図９に示す電動膨張弁の開閉モードの説明図である。

Claims

流体を流入させる流入パイプおよび流体を流出させる流出パイプを有し、前記流体の通路の一部をなし、内部に前記流入パイプまたは前記流出パイプに連設された弁口を開閉して前記流体の流動を継断する弁体を内設する本体と、前記弁体を駆動する駆動手段とを有するバルブ駆動装置であって、
前記弁口を複数設けるとともに、一つの弁口毎に一つの弁体がそれぞれ対応するように複数の弁体を設け、
前記複数の弁体をそれぞれに駆動する従動歯車が形成され、この複数設けられた前記従動歯車の全てを共通に常時噛合する配置で一つの原動歯車の外周に配設し、前記原動歯車を前記駆動手段で駆動して前記複数の従動歯車を一斉に駆動するようにするとともに、
前記複数の従動歯車のそれぞれに前記原動歯車に干渉して回転を制限する阻止部を設け、前記原動歯車の回転を制限する一方の前記阻止部と、他方の前記阻止部とを異なる前記従動歯車に設けたことを特徴とするバルブ駆動装置。
前記複数の従動歯車は前記原動歯車に対して減速される歯車列であることを特徴とする請求項１に記載のバルブ駆動装置。
前記複数の従動歯車のそれぞれに設けた前記阻止部は、一部を欠歯することにより形成された前記原動歯車と噛合不能の突出部であり、該突出部には前記複数の従動歯車の相対的角度位置設定用の位置決め凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバルブ駆動装置。
前記弁口および前記従動歯車の回転軸は、いずれも前記原動歯車の回転軸に対して等間隔に展開配置したことを特徴とする請求項１に記載のバルブ駆動装置。
前記弁口の周辺で前記弁体が当接する弁座は、段差を設けて凹面とし、この凹面を平滑な平面に形成したことを特徴とする請求項１に記載のバルブ駆動装置。
前記弁体の各々は、ハートカム相当の輪郭により前記弁口それぞれの開閉を前記従動歯車の回転角度に対応させて徐々に行うことを特徴とする請求項１に記載のバルブ駆動装置。
前記原動歯車は、所定位置にセットされた前記複数の従動歯車に対して、後から組み付けられることを特徴とする請求項１に記載のバルブ駆動装置。