JP5371405B2 - 四方切換弁 - Google Patents
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Description
ステータとロータからなるモータ部と、圧縮機の吐出圧力側に連通する弁室が形成されている弁本体と、前記弁室に設けられており前記圧縮機の吸入圧力側に連通する吸入圧力導通孔と室内及び室外の各熱交換器にそれぞれ連通する二つの導通孔とが形成されている弁座と、前記吸入圧力導通孔と前記二つの導通孔に選択的に連通される連通部及び該連通部と前記弁室とを連通する均圧孔が形成されている主弁と、前記モータ部の前記ロータの回転によって前記主弁上で回動して前記均圧孔を開閉し、当該回動の限界で前記主弁と係合しその後の前記ロータの更なる回転で前記主弁を前記弁座上で摺動させて前記連通部を前記二つの導通孔に選択的に切り換える副弁と、を備えた四方切換弁において、前記ロータの内部に、当該ロータの回転を減速させて前記副弁を駆動する減速機構を配設し、前記モータ部を前記弁本体に上向き又は斜め上向きに配置するとともに前記弁本体において前記弁座、前記主弁及び前記副弁が横に並ぶように前記弁室を横向きに配置し、前記モータ部の前記ロータの回転方向を横方向に変換して前記副弁を駆動することを特徴としている。
また、副弁60・主弁70共に、簡単な構成で機能させることができるから、可動部品点数を減らして四方切換弁1の製品コストの低減を図ることができる。
本実施形態では、特に図17に示すように、弁本体50において、圧縮機Cの低圧側吸入圧力側に接続される導通孔54と、室内及び室外の各熱交換器にそれぞれ接続されるコンデンサ側の導通孔56及びエバポレータ側の導通孔57とが横向きに配置されているのみならず、圧縮機Cの吐出圧力側に接続される高圧側配管接続部とされる導通孔55も含めて、すべての配管接続部が横向きに配置されている。
本実施形態では、弁本体50において弁座80、主弁70及び副弁60が横に並ぶように弁室73は横向きに配置されているが、モータ部10は弁本体50に対して上斜め向きに配置されている。また、モータ部10のロータ40の回転は、フレキシブルシャフト又はユニバーサルジョイント等の自在継手49を介して横方向に変換され、副弁60を、更には主弁70を駆動している。自在継手49の一例としてのフレキシブルシャフトは、例えば、カーボンファイバを編んで製造されたものを用いることができる。第4の実施形態によれば、特に車載用として用いる場合には、弁本体60において弁室73を横向きに配置するときにモータ部10は斜め上向きの任意の方向に設定できるので、各導通孔54〜57への配管の作業性を損なうことなく、モータ部10をエンジンルームの余剰空間に効率良く配置することができるので、レイアウトスペースが限られる車載用として好適である。
また、減速機構として不思議歯車機構を採用した遊星歯車機構140について説明をしたが、これに代えて、減速機構として通常の遊星歯車機構や、歯車列のような歯車減速機構であってもよいことは明らかである。
10 モータ部 20 ステータ
21 コイル 22 ヨーク
23 ケーブル 24 コネクタ
30 キャン
40 ロータ 43 支持軸(横駆動軸)
43c 傘歯車
45 ばね受 46 押しばね
47 駆動軸 47a 傘歯車
47c 傘歯車 48 平歯車
49 自在継手
50 本体部 51 本体ケース
54 吸込圧力導通孔 55 吐出圧力導通孔
56 室外熱交換器用導通孔 57 室内熱交換器用導通孔
59 弁シート部
60 副弁 61 回転軸孔
62 受動歯車部 64 曲孔
70 主弁 71 回転軸
72 主弁連動ピン 73 弁室
74 連通部 77 均圧孔
78 弁本体当接部
80 弁座 81,82 ストッパ
140 遊星歯車機構 141 サンギア
142 キャリア 143 遊星ギア
144 リングギア 145 出力内歯ギア
146 ドライバ
Claims (14)
- ステータとロータからなるモータ部と、
圧縮機の吐出圧力側に連通する弁室が形成されている弁本体と、
前記弁室に設けられており前記圧縮機の吸入圧力側に連通する吸入圧力導通孔と室内及び室外の各熱交換器にそれぞれ連通する二つの導通孔とが形成されている弁座と、
前記吸入圧力導通孔と前記二つの導通孔に選択的に連通される連通部及び該連通部と前記弁室とを連通する均圧孔が形成されている主弁と、
前記モータ部の前記ロータの回転によって前記主弁上で回動して前記均圧孔を開閉し、当該回動の限界で前記主弁と係合しその後の前記ロータの更なる回転で前記主弁を前記弁座上で摺動させて前記連通部を前記二つの導通孔に選択的に切り換える副弁と、
を備えた四方切換弁において、
前記ロータの内部に、当該ロータの回転を減速させて前記副弁を駆動する減速機構を配設し、前記モータ部を前記弁本体に上向き又は斜め上向きに配置するとともに前記弁本体において前記弁座、前記主弁及び前記副弁が横に並ぶように前記弁室を横向きに配置し、前記モータ部の前記ロータの回転方向を横方向に変換して前記副弁を駆動する
ことを特徴とする四方切換弁。 - 前記モータ部はステッピングモータを構成していることを特徴とする請求項1記載の四方切換弁。
- 前記減速機構は、前記ロータの回転が入力されるサンギア、前記サンギアと同心に配置されたリングギア、及びキャリアに回転自在に支持されており前記サンギアと前記リングギアとに噛み合う遊星ギアを備え前記キャリアに設けられている出力軸の減速回転によって前記副弁を駆動する遊星歯車機構、又は前記ロータの回転が入力されるサンギア、前記サンギアと同心に配置されたリングギア、キャリアに回転自在に支持されており前記サンギアと前記リングギアとに噛み合う遊星ギア、及び前記遊星ギアに噛み合い且つ前記リングギアの歯数と僅かに相違する歯数を有する出力ギアを備え前記出力ギアに設けられている出力軸の減速回転によって前記副弁を駆動する不思議歯車機構であることを特徴とする請求項1又は2記載の四方切換弁。
- 前記弁座は、前記主弁の回動範囲を規制する主弁ストッパを備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 前記弁本体は本体ケースと当該本体ケースが密封的に固定されている弁本体部とから構成されており、前記弁室は前記本体ケースと前記弁本体部とによって形成されており、前記ステータは前記本体ケースの外側に配置され、前記ロータは前記本体ケースの内側に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 前記弁本体はアルミニウム製であり、前記弁本体に取り付けられて前記弁座を形成する弁シート部をステンレス製又は樹脂製としたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 前記弁本体において、前記圧縮機の前記吐出圧力側に接続される高圧側配管接続部を前記弁本体に上向きに配置するとともに前記圧縮機の前記吸入圧力側に接続される低圧側配管接続部と前記室内及び室外の各熱交換器にそれぞれ接続される配管接続部とを横向きに配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 前記弁本体において、前記圧縮機の前記吐出圧力側に接続される高圧側配管接続部と、前記圧縮機の前記吸入圧力側に接続される低圧側配管接続部と、前記室内及び室外の各熱交換器にそれぞれに接続される二つの配管接続部とを横向きに配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 前記減速機構の減速回転を前記副弁に伝達するため、前記減速機構の前記出力軸に対して同軸状に連結されているとともに前記副弁と歯車係合する駆動軸が設けられており、更に前記駆動軸は、当該駆動軸と交差配置され前記弁本体に支持されている横駆動軸と連結されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 前記横駆動軸は、前記主弁を貫通して前記主弁の前記弁座上での摺動を案内していることを特徴とする請求項9記載の四方切換弁。
- 前記主弁と前記横駆動軸との間には、前記主弁を前記弁座に向かって付勢するばねが介装されていることを特徴とする請求項9又は10記載の四方切換弁。
- 前記モータ部の前記ロータの回転が出力される前記駆動軸を縦駆動軸とし、当該縦駆動軸の回転方向を傘歯車で直角に変換して前記横駆動軸を駆動することを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項記載の四方切換弁。
- 駆動側の前記傘歯車のピッチ円径よりも被駆動側の前記傘歯車のピッチ円径を大径としたことを特徴とする請求項12記載の四方切換弁。
- 前記弁本体に対して上斜め向きに配置された前記モータ部の前記ロータの回転を、自在継手を介して横方向に変換して前記副弁を駆動することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項記載の四方切換弁。
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