弁体開閉装置
【課題】 高精度の部品を必要とせず、弁体の開閉動作の応答性能に優れ、弁体とその当接面での摺動がない弁体直動式の弁体開閉装置を提供する。
【解決手段】 モータ７を駆動源として回転可能に軸支されるらせん状の上カム面３４ａおよび下カム面３８ａを有する上カム部材３２と下カム部材３６を備え、弁体１２に上カム面３４ａおよび下カム面３８ａと係合するカム係合部５２を設け、弁体１２の回転方向への移動を規制する回り止め部４１ｂ，４１ｂにより、弁体１２を支軸１３方向にのみ動作するようにした。
【解決手段】 モータ７を駆動源として回転可能に軸支されるらせん状の上カム面３４ａおよび下カム面３８ａを有する上カム部材３２と下カム部材３６を備え、弁体１２に上カム面３４ａおよび下カム面３８ａと係合するカム係合部５２を設け、弁体１２の回転方向への移動を規制する回り止め部４１ｂ，４１ｂにより、弁体１２を支軸１３方向にのみ動作するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体開閉装置に関し、更に詳しくは、モータ駆動によって弁体を動作させて流路を開閉する弁体開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータを駆動源として弁体を駆動し、冷蔵庫等の冷媒流路を開閉する弁体開閉装置が知られている。例えば特許文献１には、ニードル弁をネジ部材に取り付け、このネジ部材をモータによって回転させることにより、ネジ部材をその軸方向に進退移動させて冷媒が流出する開口を開閉する、いわゆる弁体直動式の弁体開閉機構が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、開口部が設けられたディスク弁をモータによって回転させ、ディスク弁の開口部が、弁座プレートに設けられた流出口のいずれかの位置と一致した場合に、その一致した流出口が開状態となる弁体の開閉機構が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４８６４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、モータの回転量に対するネジ部材の軸方向への移動量を正確に制御しなければならないため、ネジ部材及びこのネジ部材が螺合される筒部には高精度の雄ネジ部及び雌ネジ部が必要とされ、量産性に乏しいという問題がある。さらに、モータ一回転当たりのネジ部材の軸方向における移動量が小さいため、ニードル弁の開閉に要するモータの回転数が多くなってしまい、エネルギー効率が悪いだけでなく、弁体の開閉動作の応答が遅いという問題もある。
【０００６】
また、特許文献２は、特許文献１のように冷媒の流出口に対して弁体が直動し開閉動作を行うものではなく、ディスク弁と流出口が設けられた弁座プレートが面接触しているため、これらの摺動による摩擦力によって弁体開閉装置の起動性が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、弁体の開閉機構において高精度の部品を必要とせず、弁体の開閉動作の応答性能に優れ、弁体と流体流出口との当接面での摺動摩擦が生じない弁体直動式の弁体開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、流体が流入可能な流入部と、流体が流出可能な流出部と、前記流入部と前記流出部の少なくとも一方に設けられた開口部と、該開口部を開閉するための弁体と、該弁体を操作して前記開口部を開状態あるいは閉状態に切り換える駆動機構と、該駆動機構の駆動源であるモータを有する弁体開閉装置において、前記駆動機構は、前記弁体に形成された係合部と、前記モータによって回転駆動されると共に、この回転軸方向に傾斜し前記係合部に係合するカム面を有するカム部材と、該カム部材の回転駆動による弁体の回転を規制し直動させる回り止め部とを備え、前記弁体は、前記カム部材に並設され、前記係合部が前記カム部材の回転にともない前記カム面に沿って移動する力を受けることにより、前記カム部材の回転軸と平行な軸に沿って直動することを要旨とするものである。
【０００９】
この場合、請求項２に記載のように、前記開口部は前記流出部に設けられておればよい。
【００１０】
また、請求項３に記載のように、前記モータのロータは、前記カム部材の回転中心軸方向に移動可能に保持されると共に、付勢部材により該カム部材を介して前記弁体が前記開口部を閉状態とする方向に付勢されていることが望ましい。
【００１１】
さらに、請求項４に記載のように、前記カム部材のカム面は、前記弁体による開口部の開状態と閉状態の少なくとも一方において、少なくとも前記弁体に形成されるカム係合部が前記カム部材の回転軸方向と直交する個所において係合されておれば好適である。
【００１２】
また、請求項５に記載のように、前記カム部材は少なくとも２つの部材で構成され、そのうちの一部材は弁体を閉状態に移動可能なカム面が形成された上カム部材であり、異なる一部材は弁体を開状態に移動可能な下カム部材であり、前記上カム部材のカム面と前記したカム部材のカム面は離間すると共に対向する位置に配置され、前記上カム部材と前記下カム部材は一体に回転可能であり、前記弁体に係合されるカム係合部は前記上カム部材のカム面と対向する面と、前記下カム部材のカム面に対向する面とを有し、該カム係合部は前記上カム部材のカム面と前記下カム部材のカム面との間に配置されていればさらに良い。
【００１３】
そして、請求項６に記載のように、前記弁体は前記開口部との当接部位は弾性体で形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る弁体開閉装置によれば、モータを駆動源として回転軸方向に傾斜するカム面を有するカム部材が回転することによって、このカム面にカム係合部を介して係合される弁体は、そのカム部材のカム面に沿って移動する力を受けるが、回り止め部によって弁体の回転方向の動作は規制されるため、弁体はカム部材の回転軸と平行にのみ動作することとなる。そのため、弁体と流体の流出開口部との間の摺動がなく、摩擦により弁体の起動性が低下したり、弁体が摩耗してしまうおそれがない。また、上記カム面の斜面形状は自由に設定できるため、モータの回転量を少なくして弁体を開閉操作することができ、弁体の開閉動作の応答性能に優れた弁体開閉装置とすることができる。
【００１５】
また、請求項２のように開口部が流体の流出部に設けられておれば、より好適な弁体開閉装置の使用が期待できる。
【００１６】
また、請求項３のように、ロータがカム部材の回転中心軸方向に付勢され、前記カム部材を介して前記弁体も開状態に付勢されておれば、モータのトルクと付勢部材の付勢力によって、弁体が開口部に押圧されるため、より確実な開口部の閉状態が得られる。
【００１７】
さらに、請求項４のように、前記弁体の開状態もしくは閉状態において、該弁体のカム係合部が、カム部材の回転軸方向と直交する個所で係合されておれば、弁体からの付勢力によって、カム部材が不用意に弁体の閉方向もしくは開方向に回転することを防ぐことができる。
【００１８】
また、請求項５のように、前記弁体を閉状態に移動する上カム部材と、弁体を開状態に移動する下カム部材との間のカム溝に、前記弁体のカム係合部が係合されるようにすれば、両カム部材と弁体のカム係合部との組み込み作業が簡単容易になる。また、各カム部材そのものを成型容易な簡易形状とすることができ、部品製造コストの低廉化も図れる。
【００１９】
そして、請求項６のように、前記弁体の流体開口部との当接部位が弾性体で形成されていれば、弁体と及び弁体の流体開口部との当接面の面粗度が大きくても、確実に冷媒流路を開閉操作が行われることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る弁体開閉装置１の断面図であり、図２はその外観斜視図である。なお、以下の説明における上下方向とは、図１における上下方向を示すものとする。
【００２１】
これらの図に示されるように、本実施形態の弁体開閉装置１には、有底筒状の本体ケース２と、この本体ケース２に被着されるプレート４と、このプレート４および本体ケース２により形成される流体空間９２内に開口部３ａを通じて流体を流入させるための流入パイプ５と、流体空間９２内に流入された流体を開口部３ｂを通じて流出させるための流出パイプ６とが、それぞれプレート４に取り付けられて配設されている。
【００２２】
そして、流体空間９２内には、少なくとも流出パイプ６の開口部３ｂを開閉する弁体１２と、この弁体１２を操作して開口部３ｂを開状態あるいは閉状態に切り換える駆動機構部９と、駆動機構部９の駆動源であるステッピングモータ（以下単にモータという）７のロータ１０が配設されている。
【００２３】
これらの各部材および機構について図１〜４を参照してさらに詳しく説明する。なお、図３は、本体ケース２内の構成を示した外観斜視図であり、図４は、その構成部品の分解斜視図である。
【００２４】
本体ケース２は、相対的に大径の大径筒部２ａと相対的に小径の小径筒部２ｂとが、金属ステンレス材料のプレス絞り加工により一体的に形成されてなるものである。また、大径筒部２ａの開口端縁にはフランジ部２ｃが形成されており、このフランジ部２ｃとプレート４の段差部４ａがＴＩＧ（タングステンイナートガス）溶接により固着されることによって、流体空間９２が形成されている。
【００２５】
そして、本体ケース２内には、支軸１３の一端が本体ケース２の内底壁面２０に形成された凹部２０ａ内に嵌入支持され、他端がプレート４の中心孔３ｃに挿通され、溶接等により固着されている。
【００２６】
また、本体ケース２の小径筒部２ｂ内では、この支軸１３にモータ７のロータ１０が回転自在に支承されると共に、大径筒部２ａには、駆動機構部９を構成する上カム部材３２と下カム部材３６とが支承されている。
【００２７】
さらに、ロータ１０には、支軸１３に遊挿される軸筒部１６に円環状のマグネット（永久磁石）１７が、軸筒部１６の外周両端縁に周設される保持部１６ａに支持された状態で一体的に設けられている。
【００２８】
そして、このロータ１０に対応して本体ケース２の小径筒部２ｂの外周面には、コイルボビン１５，１５に駆動コイル１４，１４が巻回されている２層のステータ７２ａ，７２ａが配設されたステータ部７２が形成されている。このステータ部７２は、その外周面を囲うようにステータケース８に固定され、本体ケース２の外側に被着されている。
【００２９】
また、このステータ７２ａ，７２ａの各駆動コイル１４，１４は、この端子の各先端部分が制御基板７４の所定の位置に接続され、この制御基板７４は、外部電源端子７６と電気的に接続されている。
【００３０】
したがって、このモータ７は、ステータ７２ａ，７２ａの各駆動コイル１４，１４への通電によって発生する磁界により、ロータ１０のマグネット１７との間に磁気吸引力、あるいは磁気反発力が生じ、磁界によりロータ１０が支軸１３の回りを回転駆動されるように構成されている。
【００３１】
さらに、ロータ１０と本体ケース２の内底壁面２０との間には、ロータ１０をプレート４方向に付勢する付勢部材２２が支軸１３に挿通されて取り付けられている。この付勢部材２２は、支軸１３が挿通される挿通孔が形成されたベース板２２ａに３枚の板バネ２２ｂが取り付けられており、板バネ２２ａの先端が本体ケース２の内底壁面２０に当接されているため、支軸１３に遊挿されたロータ１０は常にプレート４側に付勢されることとなる。
【００３２】
一方、本体ケース２の大径筒部２ａには、駆動機構部９の構成部品である上カム部材３２および下カム部材３６が配設されている。この上カム部材３２および下カム部材３６の外観斜視図を図５〜７に示す。
【００３３】
図５および図７にその詳細を示す上カム部材３２は、相対的に大径のカップリング部３３に、上記ロータ１０の軸筒部１６の下端面に形成される３つのカップリング突起にそれぞれ係合されるカップリング溝３３ａが円周上等間隔に３個所設けられている。
【００３４】
また、相対的に小径の本体部３４の下端面には、らせん状に形成された上カム面３４ａ、支軸１３方向と直交する押圧面３４ｂおよび底面３４ｃが形成されている。さらに、本体部３４には、下カム部材３２が遊挿される係合孔３５が形成されており、その内壁面から突出してＤカット凸部３５ａが形成されている。
【００３５】
そして、図６および図７にその詳細を示す下カム部材３６は、上カム部材３２の貫通孔３５に遊挿可能な外径に形成された円筒部３７と、この円筒部３７より大径である土台部３８とで構成され、中心には支軸１３が遊挿される軸孔３９が形成されている。
【００３６】
この円筒部３７と土台部３８の境界線上には、上記上カム面３４ａと同じらせん角度で形成された下カム面３８ａ、支軸１３方向と直交する受止面３８ｂ、高さ保持突起３８ｃが形成されている。また円筒部３７には、その外周面の一部が平面に切削されたＤカット凹部３７ａが形成されている。
【００３７】
この上カム部材３２と下カム部材３６は、図７に示すように、Ｄカット凸部３５ａとＤカット凹部３７ａの回転方向位置を合わせ、下カム部材３６の円筒部３７が上カム部材３２の貫通孔３５に挿通されて係合されるが、このそれぞれのＤカット部の係合によって、ロータ１０から上カム部材３２が回転動力を受けた場合、上カム部材３２と下カム部材３６は、一体的に回転運動することとなる。また、軸方向については、下カム部材３６の高さ保持突起３８ｃが上カム部材３２の底面３４ｃに当接されることにより、上カム部材３２の軸方向位置が決定される。
【００３８】
この時、上カム部材３２の上カム面３４ａと下カム部材３６の下カム面３８ａは、接することなく一定間隔を空けて位置決めされる。また、上カム部材３２の押圧面３４ｂと下カム部材３６の受止面３８ｂも接することなく同じ間隔を空けて位置決めされる。つまり、上カム部材３２と下カム部材３６が係合されると、図１に示すように、一定幅でほぼらせん状のカム溝４２が形成されることとなる。
【００３９】
次に、この上カム部材３２および下カム部材３６と係合される弁体１２の構成およびその動作について説明する。図８は弁体１２の外観斜視図であり、図９は開口部３ｂの開状態時を示した図である。
【００４０】
図８に示すように、この上カム部材３２および下カム部材３６と係合される弁体１２には、上カム部材３２の本体部３４が遊挿可能な円筒形部材であるスライダー部５０の内壁から突出して、上カム部材３２と下カム部材３６が形成する上記カム溝４２に係合されるカム係合部５２が形成されている。このカム係合部５２の支軸１３方向の高さは、カム溝４２の間隔より小さく形成され、両者が係合した場合に若干の遊びを有するよう形成されている。
【００４１】
一方、スライダー部５０の外壁面からは、段差のあるブロック状の部材であるパッド保持部５４が突出して形成されている。また、図９に示す開口部３ｂを閉鎖するパッド５６は弾性体であるウレタンゴム製で、その取付穴にパッド保持部５４が挿通されることで弁体１２が構成される。なお、パッド保持部５４の先端には抜け止め５４ａが設けられているため、パッド５６が不用意に抜け落ちることはない。また、図に示すパッド５６のパッド当接部５６ａが弁座４０に押圧され、流体流出口である開口部３ｂは閉鎖されることとなる。
【００４２】
一方、図４に示されている弁座４０は、プレス成形により一体的に製造される部品であり、この弁座４０のベース４１の略中央には、開口部３ｂに嵌め込まれて流体の流出通路となるバーリング孔４１ａが形成されている。また、弁体１２の回り止めとなる回り止め部４１ｂ，４１ｂが、ベース４１から垂直に折り返されて形成されている。
【００４３】
さらに、回り止め部４１ｂ，４１ｂの近傍には、位置決め孔４１ｃ，４１ｃがベース４１に形成されており、この位置決め孔４１ｃ，４１ｃが、プレート４に設けられた２個所の位置決め突起４ａ，４ａに嵌合されて、弁座４０は位置決めされプレート４に固着される。
【００４４】
このような構成の駆動機構部９は、図４に示すように、上からロータ１０、上カム部材３２、下カム部材３６の順で支軸１３に軸支されると共に、上カム部材と下カム部材の間に弁体１２が係合される。
【００４５】
つまり、上カム部材３２は、カップリング部３３を上にし、支軸１３に遊挿され、ロータ１０の軸筒部１６とカップリング部３３を介して係合する。そして、上カム部材３２の本体部３４が弁体１２のスライダー部５０に遊挿された後、下カム部材３６が支軸１３に遊挿されて、その土台部３８を下方にして上カム部材３２と係合する。これによって、上カム部材３２と下カム部材３６が形成するカム溝４２に弁体１２のカム係合部５２が係合されることとなる。
【００４６】
また、このようにして係合された弁体１２のパッド保持部５４およびパッド５６は、プレート４に固着されている弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂ間に位置するように組み込まれている。
【００４７】
このように構成された弁体開閉装置１において、弁体１２のパッド５６が開口部３ｂに当接し、流路を閉鎖した閉状態（図１に示した状態）であるとき、ロータ１０をモータ７側から見て反時計回りに回転させると、ロータ１０と連動して上カム部材３２と下カム部材３６も回転し、カム係合部５２を介してカム溝４２に係合している弁体１２は、下カム部材３６のカム面３８ａに沿って、上向きのらせん方向に移動する力を受けることとなる。
【００４８】
その時、弁体１２は、そのパッド保持部５４が弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂ間に位置するように載置されているため、下カム部材３６の回転周方向の動作は規制される。よって弁体１２は、図９に示すように、回転軸である支軸１３と平行に、開口部３ｂから離間する上方向に移動し、流体流出口である開口部３ｂを開放する。
【００４９】
一方、開口部３ｂを開状態から閉状態とするとき、ロータ１０を上記と逆回転させると、ロータ１０の回転に連動して上カム部材３２と下カム部材３６も回転する。すると、カム係合部５２を介してカム溝４２に係合している弁体１２は、今度は上カム部材３２のカム面３４ａに沿って、下向きのらせん方向に移動する力を受けることとなる。
【００５０】
そして、弁体１２の回転方向の動作は、弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂによって規制されているため、弁体１２は支軸１３と平行に開口部３ｂを閉鎖する下方向に移動し、パッド５６が弁座４０に押圧され、開口部３ｂは閉鎖される。
【００５１】
つまり、弁体開閉装置１では、弁体１２が上カム部材３２と下カム部材３６の回転によるカム溝４２の軸方向の変位分、開口部３ｂに対して支軸１３と平行に上下運動を行うことで、パッド５６が流体流出口である開口部３ｂを開閉する弁体直動式の開閉動作を繰り返すこととなる。
【００５２】
このように、本発明の一実施形態に係る弁体開閉装置１では、らせん状に形成された上カム部材３２の上カム面３４ａと、下カム部材３６の下カム面３８ａに係合される弁体１２が、モータ７を駆動源として、そのらせん方向に沿って移動する力を受けるが、弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂによって弁体１２の回転方向の動作は規制され、弁体１２は支軸１３と平行に動作する。
【００５３】
そのため、弁体１２と弁座４０間での摺動がなく、摩擦により弁体１２の起動性が低下したり、弁体が摩耗してしまうおそれがない。また、上カム部材３２や下カム部材３６は、金型成型により一体的に製造可能であるため量産性に優れており、上記らせん形状は自由に設定できるため、らせん角度を小さくして、小さなモータトルクで確実に流路の開閉を行うことも可能である。
【００５４】
また、本実施形態の場合、上カム部材３２の上カム面３４ａ、および下カム部材３６の下カム面３８ａは、そのらせん長さが３６０度以下であるため、ロータ１０の回転量を一回転未満に抑えて、弁体１２を開閉動作させることができる。
【００５５】
つまり、モータの回転量を少なくして流路の開閉動作を行うことができるため、エネルギー効率が良いだけでなく、弁体１２の開口部３ｂにおける開閉動作の応答性に優れたものとなる。
【００５６】
さらに、上述したように、ロータ１０と本体ケース２の内底壁面２０との間には、ロータ１０をプレート４側に付勢する付勢部材２２が取り付けられており、この付勢力によって、上カム部材３２と下カム部材３６を介し、弁体１２は常にプレート４側に付勢されている。これを利用して開口部３ｂを閉状態から開状態とするとき、弁体１２は、カム溝４２の途中位置で弁座４０に当接するようにするとよい。
【００５７】
つまり、弁体１２が弁座４０に当接した後、ロータ１０はさらに回転し、付勢部材２２の付勢力に抗して弁体１２をさらに押し下げるように構成することで、モータ７のトルクと付勢部材２２の付勢力で弁体１２が弁座４０に押圧されることとなり、より確実に開口部３ｂを閉状態とすることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、ロータ１０の回転運動を受けて弁体１２を駆動させるカム部材を、上カム部材３２、下カム部材３６の２部品に分けて構成している。これにより、カム部材を一部品とした場合と比較し、カム部材が形成するカム溝４２に弁体１２のカム係合部５２を組み込む作業が容易となる。また、上下カム部材をそれぞれ成型容易な簡易形状とすることができる。
【００５９】
さらに、開口部３ｂが閉状態にあるとき、流体のリークを防止し、流路を確実に閉鎖するためには、より強い力で開口部３ｂを押圧しなければならない。仮に、上カム部材３２のカム面３４ａ、つまり傾斜面でカム係合部５２を押圧し、パッド５６を開口部３ｂに押し当てた状態で状態でモータ７の給電を停止し、該モータ７のディテントトルクにて開口部３ｂの閉状態を維持しようとすると、カム面３４ａの傾斜がカム係合部５２との摩擦角以上の角度で形成されていれば、カム面３４ａとカム係合部５２間ですべりが発生し、モータ７のディテントトルクに抗して上カム部材３２および下カム部材３６が回転し、弁の閉状態を維持することができない。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、開口部３ｂの閉状態において、回転軸方向と直交する押圧面３４ｂが、支軸１３方向にカム係合部５２を押圧する構成としている。そのため、たとえ弁体１２が開方向に移動させるような流体圧を受けたとしても、カム部材が開方向に回転することはなく、小さいディテントトルクで弁体１２を閉状態位置に確実にロックすることができる。
【００６１】
しかも、パッド５６は、ウレタンゴムで形成された弾性体であり、弾性変形して開口部３ｂに密着するため、開口部３ｂにおける流体のリークを確実に防止することができる。
【００６２】
よって、従来技術のように、弁体とその当接部を研磨等して、面粗度を小さくする必要はなく、パッド５６が押し当てられる弁座４０の面粗度が大きくとも流体通路を確実に閉鎖することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００６４】
例えば、本実施形態に係る弁体開閉装置１は、取付板９９によって冷蔵庫等の内部に取付固定されて、イソブタンやフロン等の冷媒流路を開閉制御する場合に好適に使用できるものであるが、その他の液体や気体を開閉制御する開閉バルブにも本願発明の技術的思想は適用可能である。
【００６５】
また、上記実施形態では、弁体１２に備えられたパッド５６がウレタンゴム製であることを説明したが、弾性力があり、開口部３ｂを確実に封止できるものであればそれに限られるものではない。
【００６６】
また、流体の流出口である開口部３ｂにのみ流路を開閉する弁体１２を設けたが、流体の流入口に設けてもよいし、流出口、流入口の両方に設けてもよい。また、複数の流出口、流入口をもつ弁体開閉装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉装置の断面図である。
【図２】図１に示した弁体開閉装置の外観斜視図である。
【図３】弁体開閉装置の本体ケース内の構成を示した外観斜視図である。
【図４】図３に示した本体ケース内の構成部品の分解斜視図ある。
【図５】駆動機構部の構成部品である上カム部材の外観斜視図である。
【図６】駆動機構部の構成部品である下カム部材の外観斜視図である。
【図７】上カム部材と下カム部材の係合を説明するための外観斜視図である。
【図８】流体の流出口である開口部を開閉する弁体の外観斜視図である。
【図９】流体の流出口である開口部が開放された状態の断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 弁体開閉装置
４ プレート
５ 流入パイプ
６ 流出パイプ
７ モータ
９ 駆動機構部
１０ ロータ
１２ 弁体
１３ 支軸１３
３２ 上カム部材
３４ａ 上カム面
３６ 下カム部材
３８ａ 下カム面
４１ｂ，４１ｂ 回り止め部
５２ カム係合部
５６ パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体開閉装置に関し、更に詳しくは、モータ駆動によって弁体を動作させて流路を開閉する弁体開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータを駆動源として弁体を駆動し、冷蔵庫等の冷媒流路を開閉する弁体開閉装置が知られている。例えば特許文献１には、ニードル弁をネジ部材に取り付け、このネジ部材をモータによって回転させることにより、ネジ部材をその軸方向に進退移動させて冷媒が流出する開口を開閉する、いわゆる弁体直動式の弁体開閉機構が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、開口部が設けられたディスク弁をモータによって回転させ、ディスク弁の開口部が、弁座プレートに設けられた流出口のいずれかの位置と一致した場合に、その一致した流出口が開状態となる弁体の開閉機構が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４８６４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、モータの回転量に対するネジ部材の軸方向への移動量を正確に制御しなければならないため、ネジ部材及びこのネジ部材が螺合される筒部には高精度の雄ネジ部及び雌ネジ部が必要とされ、量産性に乏しいという問題がある。さらに、モータ一回転当たりのネジ部材の軸方向における移動量が小さいため、ニードル弁の開閉に要するモータの回転数が多くなってしまい、エネルギー効率が悪いだけでなく、弁体の開閉動作の応答が遅いという問題もある。
【０００６】
また、特許文献２は、特許文献１のように冷媒の流出口に対して弁体が直動し開閉動作を行うものではなく、ディスク弁と流出口が設けられた弁座プレートが面接触しているため、これらの摺動による摩擦力によって弁体開閉装置の起動性が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、弁体の開閉機構において高精度の部品を必要とせず、弁体の開閉動作の応答性能に優れ、弁体と流体流出口との当接面での摺動摩擦が生じない弁体直動式の弁体開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、流体が流入可能な流入部と、流体が流出可能な流出部と、前記流入部と前記流出部の少なくとも一方に設けられた開口部と、該開口部を開閉するための弁体と、該弁体を操作して前記開口部を開状態あるいは閉状態に切り換える駆動機構と、該駆動機構の駆動源であるモータを有する弁体開閉装置において、前記駆動機構は、前記弁体に形成された係合部と、前記モータによって回転駆動されると共に、この回転軸方向に傾斜し前記係合部に係合するカム面を有するカム部材と、該カム部材の回転駆動による弁体の回転を規制し直動させる回り止め部とを備え、前記弁体は、前記カム部材に並設され、前記係合部が前記カム部材の回転にともない前記カム面に沿って移動する力を受けることにより、前記カム部材の回転軸と平行な軸に沿って直動することを要旨とするものである。
【０００９】
この場合、請求項２に記載のように、前記開口部は前記流出部に設けられておればよい。
【００１０】
また、請求項３に記載のように、前記モータのロータは、前記カム部材の回転中心軸方向に移動可能に保持されると共に、付勢部材により該カム部材を介して前記弁体が前記開口部を閉状態とする方向に付勢されていることが望ましい。
【００１１】
さらに、請求項４に記載のように、前記カム部材のカム面は、前記弁体による開口部の開状態と閉状態の少なくとも一方において、少なくとも前記弁体に形成されるカム係合部が前記カム部材の回転軸方向と直交する個所において係合されておれば好適である。
【００１２】
また、請求項５に記載のように、前記カム部材は少なくとも２つの部材で構成され、そのうちの一部材は弁体を閉状態に移動可能なカム面が形成された上カム部材であり、異なる一部材は弁体を開状態に移動可能な下カム部材であり、前記上カム部材のカム面と前記したカム部材のカム面は離間すると共に対向する位置に配置され、前記上カム部材と前記下カム部材は一体に回転可能であり、前記弁体に係合されるカム係合部は前記上カム部材のカム面と対向する面と、前記下カム部材のカム面に対向する面とを有し、該カム係合部は前記上カム部材のカム面と前記下カム部材のカム面との間に配置されていればさらに良い。
【００１３】
そして、請求項６に記載のように、前記弁体は前記開口部との当接部位は弾性体で形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る弁体開閉装置によれば、モータを駆動源として回転軸方向に傾斜するカム面を有するカム部材が回転することによって、このカム面にカム係合部を介して係合される弁体は、そのカム部材のカム面に沿って移動する力を受けるが、回り止め部によって弁体の回転方向の動作は規制されるため、弁体はカム部材の回転軸と平行にのみ動作することとなる。そのため、弁体と流体の流出開口部との間の摺動がなく、摩擦により弁体の起動性が低下したり、弁体が摩耗してしまうおそれがない。また、上記カム面の斜面形状は自由に設定できるため、モータの回転量を少なくして弁体を開閉操作することができ、弁体の開閉動作の応答性能に優れた弁体開閉装置とすることができる。
【００１５】
また、請求項２のように開口部が流体の流出部に設けられておれば、より好適な弁体開閉装置の使用が期待できる。
【００１６】
また、請求項３のように、ロータがカム部材の回転中心軸方向に付勢され、前記カム部材を介して前記弁体も開状態に付勢されておれば、モータのトルクと付勢部材の付勢力によって、弁体が開口部に押圧されるため、より確実な開口部の閉状態が得られる。
【００１７】
さらに、請求項４のように、前記弁体の開状態もしくは閉状態において、該弁体のカム係合部が、カム部材の回転軸方向と直交する個所で係合されておれば、弁体からの付勢力によって、カム部材が不用意に弁体の閉方向もしくは開方向に回転することを防ぐことができる。
【００１８】
また、請求項５のように、前記弁体を閉状態に移動する上カム部材と、弁体を開状態に移動する下カム部材との間のカム溝に、前記弁体のカム係合部が係合されるようにすれば、両カム部材と弁体のカム係合部との組み込み作業が簡単容易になる。また、各カム部材そのものを成型容易な簡易形状とすることができ、部品製造コストの低廉化も図れる。
【００１９】
そして、請求項６のように、前記弁体の流体開口部との当接部位が弾性体で形成されていれば、弁体と及び弁体の流体開口部との当接面の面粗度が大きくても、確実に冷媒流路を開閉操作が行われることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る弁体開閉装置１の断面図であり、図２はその外観斜視図である。なお、以下の説明における上下方向とは、図１における上下方向を示すものとする。
【００２１】
これらの図に示されるように、本実施形態の弁体開閉装置１には、有底筒状の本体ケース２と、この本体ケース２に被着されるプレート４と、このプレート４および本体ケース２により形成される流体空間９２内に開口部３ａを通じて流体を流入させるための流入パイプ５と、流体空間９２内に流入された流体を開口部３ｂを通じて流出させるための流出パイプ６とが、それぞれプレート４に取り付けられて配設されている。
【００２２】
そして、流体空間９２内には、少なくとも流出パイプ６の開口部３ｂを開閉する弁体１２と、この弁体１２を操作して開口部３ｂを開状態あるいは閉状態に切り換える駆動機構部９と、駆動機構部９の駆動源であるステッピングモータ（以下単にモータという）７のロータ１０が配設されている。
【００２３】
これらの各部材および機構について図１〜４を参照してさらに詳しく説明する。なお、図３は、本体ケース２内の構成を示した外観斜視図であり、図４は、その構成部品の分解斜視図である。
【００２４】
本体ケース２は、相対的に大径の大径筒部２ａと相対的に小径の小径筒部２ｂとが、金属ステンレス材料のプレス絞り加工により一体的に形成されてなるものである。また、大径筒部２ａの開口端縁にはフランジ部２ｃが形成されており、このフランジ部２ｃとプレート４の段差部４ａがＴＩＧ（タングステンイナートガス）溶接により固着されることによって、流体空間９２が形成されている。
【００２５】
そして、本体ケース２内には、支軸１３の一端が本体ケース２の内底壁面２０に形成された凹部２０ａ内に嵌入支持され、他端がプレート４の中心孔３ｃに挿通され、溶接等により固着されている。
【００２６】
また、本体ケース２の小径筒部２ｂ内では、この支軸１３にモータ７のロータ１０が回転自在に支承されると共に、大径筒部２ａには、駆動機構部９を構成する上カム部材３２と下カム部材３６とが支承されている。
【００２７】
さらに、ロータ１０には、支軸１３に遊挿される軸筒部１６に円環状のマグネット（永久磁石）１７が、軸筒部１６の外周両端縁に周設される保持部１６ａに支持された状態で一体的に設けられている。
【００２８】
そして、このロータ１０に対応して本体ケース２の小径筒部２ｂの外周面には、コイルボビン１５，１５に駆動コイル１４，１４が巻回されている２層のステータ７２ａ，７２ａが配設されたステータ部７２が形成されている。このステータ部７２は、その外周面を囲うようにステータケース８に固定され、本体ケース２の外側に被着されている。
【００２９】
また、このステータ７２ａ，７２ａの各駆動コイル１４，１４は、この端子の各先端部分が制御基板７４の所定の位置に接続され、この制御基板７４は、外部電源端子７６と電気的に接続されている。
【００３０】
したがって、このモータ７は、ステータ７２ａ，７２ａの各駆動コイル１４，１４への通電によって発生する磁界により、ロータ１０のマグネット１７との間に磁気吸引力、あるいは磁気反発力が生じ、磁界によりロータ１０が支軸１３の回りを回転駆動されるように構成されている。
【００３１】
さらに、ロータ１０と本体ケース２の内底壁面２０との間には、ロータ１０をプレート４方向に付勢する付勢部材２２が支軸１３に挿通されて取り付けられている。この付勢部材２２は、支軸１３が挿通される挿通孔が形成されたベース板２２ａに３枚の板バネ２２ｂが取り付けられており、板バネ２２ａの先端が本体ケース２の内底壁面２０に当接されているため、支軸１３に遊挿されたロータ１０は常にプレート４側に付勢されることとなる。
【００３２】
一方、本体ケース２の大径筒部２ａには、駆動機構部９の構成部品である上カム部材３２および下カム部材３６が配設されている。この上カム部材３２および下カム部材３６の外観斜視図を図５〜７に示す。
【００３３】
図５および図７にその詳細を示す上カム部材３２は、相対的に大径のカップリング部３３に、上記ロータ１０の軸筒部１６の下端面に形成される３つのカップリング突起にそれぞれ係合されるカップリング溝３３ａが円周上等間隔に３個所設けられている。
【００３４】
また、相対的に小径の本体部３４の下端面には、らせん状に形成された上カム面３４ａ、支軸１３方向と直交する押圧面３４ｂおよび底面３４ｃが形成されている。さらに、本体部３４には、下カム部材３２が遊挿される係合孔３５が形成されており、その内壁面から突出してＤカット凸部３５ａが形成されている。
【００３５】
そして、図６および図７にその詳細を示す下カム部材３６は、上カム部材３２の貫通孔３５に遊挿可能な外径に形成された円筒部３７と、この円筒部３７より大径である土台部３８とで構成され、中心には支軸１３が遊挿される軸孔３９が形成されている。
【００３６】
この円筒部３７と土台部３８の境界線上には、上記上カム面３４ａと同じらせん角度で形成された下カム面３８ａ、支軸１３方向と直交する受止面３８ｂ、高さ保持突起３８ｃが形成されている。また円筒部３７には、その外周面の一部が平面に切削されたＤカット凹部３７ａが形成されている。
【００３７】
この上カム部材３２と下カム部材３６は、図７に示すように、Ｄカット凸部３５ａとＤカット凹部３７ａの回転方向位置を合わせ、下カム部材３６の円筒部３７が上カム部材３２の貫通孔３５に挿通されて係合されるが、このそれぞれのＤカット部の係合によって、ロータ１０から上カム部材３２が回転動力を受けた場合、上カム部材３２と下カム部材３６は、一体的に回転運動することとなる。また、軸方向については、下カム部材３６の高さ保持突起３８ｃが上カム部材３２の底面３４ｃに当接されることにより、上カム部材３２の軸方向位置が決定される。
【００３８】
この時、上カム部材３２の上カム面３４ａと下カム部材３６の下カム面３８ａは、接することなく一定間隔を空けて位置決めされる。また、上カム部材３２の押圧面３４ｂと下カム部材３６の受止面３８ｂも接することなく同じ間隔を空けて位置決めされる。つまり、上カム部材３２と下カム部材３６が係合されると、図１に示すように、一定幅でほぼらせん状のカム溝４２が形成されることとなる。
【００３９】
次に、この上カム部材３２および下カム部材３６と係合される弁体１２の構成およびその動作について説明する。図８は弁体１２の外観斜視図であり、図９は開口部３ｂの開状態時を示した図である。
【００４０】
図８に示すように、この上カム部材３２および下カム部材３６と係合される弁体１２には、上カム部材３２の本体部３４が遊挿可能な円筒形部材であるスライダー部５０の内壁から突出して、上カム部材３２と下カム部材３６が形成する上記カム溝４２に係合されるカム係合部５２が形成されている。このカム係合部５２の支軸１３方向の高さは、カム溝４２の間隔より小さく形成され、両者が係合した場合に若干の遊びを有するよう形成されている。
【００４１】
一方、スライダー部５０の外壁面からは、段差のあるブロック状の部材であるパッド保持部５４が突出して形成されている。また、図９に示す開口部３ｂを閉鎖するパッド５６は弾性体であるウレタンゴム製で、その取付穴にパッド保持部５４が挿通されることで弁体１２が構成される。なお、パッド保持部５４の先端には抜け止め５４ａが設けられているため、パッド５６が不用意に抜け落ちることはない。また、図に示すパッド５６のパッド当接部５６ａが弁座４０に押圧され、流体流出口である開口部３ｂは閉鎖されることとなる。
【００４２】
一方、図４に示されている弁座４０は、プレス成形により一体的に製造される部品であり、この弁座４０のベース４１の略中央には、開口部３ｂに嵌め込まれて流体の流出通路となるバーリング孔４１ａが形成されている。また、弁体１２の回り止めとなる回り止め部４１ｂ，４１ｂが、ベース４１から垂直に折り返されて形成されている。
【００４３】
さらに、回り止め部４１ｂ，４１ｂの近傍には、位置決め孔４１ｃ，４１ｃがベース４１に形成されており、この位置決め孔４１ｃ，４１ｃが、プレート４に設けられた２個所の位置決め突起４ａ，４ａに嵌合されて、弁座４０は位置決めされプレート４に固着される。
【００４４】
このような構成の駆動機構部９は、図４に示すように、上からロータ１０、上カム部材３２、下カム部材３６の順で支軸１３に軸支されると共に、上カム部材と下カム部材の間に弁体１２が係合される。
【００４５】
つまり、上カム部材３２は、カップリング部３３を上にし、支軸１３に遊挿され、ロータ１０の軸筒部１６とカップリング部３３を介して係合する。そして、上カム部材３２の本体部３４が弁体１２のスライダー部５０に遊挿された後、下カム部材３６が支軸１３に遊挿されて、その土台部３８を下方にして上カム部材３２と係合する。これによって、上カム部材３２と下カム部材３６が形成するカム溝４２に弁体１２のカム係合部５２が係合されることとなる。
【００４６】
また、このようにして係合された弁体１２のパッド保持部５４およびパッド５６は、プレート４に固着されている弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂ間に位置するように組み込まれている。
【００４７】
このように構成された弁体開閉装置１において、弁体１２のパッド５６が開口部３ｂに当接し、流路を閉鎖した閉状態（図１に示した状態）であるとき、ロータ１０をモータ７側から見て反時計回りに回転させると、ロータ１０と連動して上カム部材３２と下カム部材３６も回転し、カム係合部５２を介してカム溝４２に係合している弁体１２は、下カム部材３６のカム面３８ａに沿って、上向きのらせん方向に移動する力を受けることとなる。
【００４８】
その時、弁体１２は、そのパッド保持部５４が弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂ間に位置するように載置されているため、下カム部材３６の回転周方向の動作は規制される。よって弁体１２は、図９に示すように、回転軸である支軸１３と平行に、開口部３ｂから離間する上方向に移動し、流体流出口である開口部３ｂを開放する。
【００４９】
一方、開口部３ｂを開状態から閉状態とするとき、ロータ１０を上記と逆回転させると、ロータ１０の回転に連動して上カム部材３２と下カム部材３６も回転する。すると、カム係合部５２を介してカム溝４２に係合している弁体１２は、今度は上カム部材３２のカム面３４ａに沿って、下向きのらせん方向に移動する力を受けることとなる。
【００５０】
そして、弁体１２の回転方向の動作は、弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂによって規制されているため、弁体１２は支軸１３と平行に開口部３ｂを閉鎖する下方向に移動し、パッド５６が弁座４０に押圧され、開口部３ｂは閉鎖される。
【００５１】
つまり、弁体開閉装置１では、弁体１２が上カム部材３２と下カム部材３６の回転によるカム溝４２の軸方向の変位分、開口部３ｂに対して支軸１３と平行に上下運動を行うことで、パッド５６が流体流出口である開口部３ｂを開閉する弁体直動式の開閉動作を繰り返すこととなる。
【００５２】
このように、本発明の一実施形態に係る弁体開閉装置１では、らせん状に形成された上カム部材３２の上カム面３４ａと、下カム部材３６の下カム面３８ａに係合される弁体１２が、モータ７を駆動源として、そのらせん方向に沿って移動する力を受けるが、弁座４０の回り止め部４１ｂ，４１ｂによって弁体１２の回転方向の動作は規制され、弁体１２は支軸１３と平行に動作する。
【００５３】
そのため、弁体１２と弁座４０間での摺動がなく、摩擦により弁体１２の起動性が低下したり、弁体が摩耗してしまうおそれがない。また、上カム部材３２や下カム部材３６は、金型成型により一体的に製造可能であるため量産性に優れており、上記らせん形状は自由に設定できるため、らせん角度を小さくして、小さなモータトルクで確実に流路の開閉を行うことも可能である。
【００５４】
また、本実施形態の場合、上カム部材３２の上カム面３４ａ、および下カム部材３６の下カム面３８ａは、そのらせん長さが３６０度以下であるため、ロータ１０の回転量を一回転未満に抑えて、弁体１２を開閉動作させることができる。
【００５５】
つまり、モータの回転量を少なくして流路の開閉動作を行うことができるため、エネルギー効率が良いだけでなく、弁体１２の開口部３ｂにおける開閉動作の応答性に優れたものとなる。
【００５６】
さらに、上述したように、ロータ１０と本体ケース２の内底壁面２０との間には、ロータ１０をプレート４側に付勢する付勢部材２２が取り付けられており、この付勢力によって、上カム部材３２と下カム部材３６を介し、弁体１２は常にプレート４側に付勢されている。これを利用して開口部３ｂを閉状態から開状態とするとき、弁体１２は、カム溝４２の途中位置で弁座４０に当接するようにするとよい。
【００５７】
つまり、弁体１２が弁座４０に当接した後、ロータ１０はさらに回転し、付勢部材２２の付勢力に抗して弁体１２をさらに押し下げるように構成することで、モータ７のトルクと付勢部材２２の付勢力で弁体１２が弁座４０に押圧されることとなり、より確実に開口部３ｂを閉状態とすることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、ロータ１０の回転運動を受けて弁体１２を駆動させるカム部材を、上カム部材３２、下カム部材３６の２部品に分けて構成している。これにより、カム部材を一部品とした場合と比較し、カム部材が形成するカム溝４２に弁体１２のカム係合部５２を組み込む作業が容易となる。また、上下カム部材をそれぞれ成型容易な簡易形状とすることができる。
【００５９】
さらに、開口部３ｂが閉状態にあるとき、流体のリークを防止し、流路を確実に閉鎖するためには、より強い力で開口部３ｂを押圧しなければならない。仮に、上カム部材３２のカム面３４ａ、つまり傾斜面でカム係合部５２を押圧し、パッド５６を開口部３ｂに押し当てた状態で状態でモータ７の給電を停止し、該モータ７のディテントトルクにて開口部３ｂの閉状態を維持しようとすると、カム面３４ａの傾斜がカム係合部５２との摩擦角以上の角度で形成されていれば、カム面３４ａとカム係合部５２間ですべりが発生し、モータ７のディテントトルクに抗して上カム部材３２および下カム部材３６が回転し、弁の閉状態を維持することができない。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、開口部３ｂの閉状態において、回転軸方向と直交する押圧面３４ｂが、支軸１３方向にカム係合部５２を押圧する構成としている。そのため、たとえ弁体１２が開方向に移動させるような流体圧を受けたとしても、カム部材が開方向に回転することはなく、小さいディテントトルクで弁体１２を閉状態位置に確実にロックすることができる。
【００６１】
しかも、パッド５６は、ウレタンゴムで形成された弾性体であり、弾性変形して開口部３ｂに密着するため、開口部３ｂにおける流体のリークを確実に防止することができる。
【００６２】
よって、従来技術のように、弁体とその当接部を研磨等して、面粗度を小さくする必要はなく、パッド５６が押し当てられる弁座４０の面粗度が大きくとも流体通路を確実に閉鎖することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００６４】
例えば、本実施形態に係る弁体開閉装置１は、取付板９９によって冷蔵庫等の内部に取付固定されて、イソブタンやフロン等の冷媒流路を開閉制御する場合に好適に使用できるものであるが、その他の液体や気体を開閉制御する開閉バルブにも本願発明の技術的思想は適用可能である。
【００６５】
また、上記実施形態では、弁体１２に備えられたパッド５６がウレタンゴム製であることを説明したが、弾性力があり、開口部３ｂを確実に封止できるものであればそれに限られるものではない。
【００６６】
また、流体の流出口である開口部３ｂにのみ流路を開閉する弁体１２を設けたが、流体の流入口に設けてもよいし、流出口、流入口の両方に設けてもよい。また、複数の流出口、流入口をもつ弁体開閉装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉装置の断面図である。
【図２】図１に示した弁体開閉装置の外観斜視図である。
【図３】弁体開閉装置の本体ケース内の構成を示した外観斜視図である。
【図４】図３に示した本体ケース内の構成部品の分解斜視図ある。
【図５】駆動機構部の構成部品である上カム部材の外観斜視図である。
【図６】駆動機構部の構成部品である下カム部材の外観斜視図である。
【図７】上カム部材と下カム部材の係合を説明するための外観斜視図である。
【図８】流体の流出口である開口部を開閉する弁体の外観斜視図である。
【図９】流体の流出口である開口部が開放された状態の断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 弁体開閉装置
４ プレート
５ 流入パイプ
６ 流出パイプ
７ モータ
９ 駆動機構部
１０ ロータ
１２ 弁体
１３ 支軸１３
３２ 上カム部材
３４ａ 上カム面
３６ 下カム部材
３８ａ 下カム面
４１ｂ，４１ｂ 回り止め部
５２ カム係合部
５６ パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入可能な流入部と、流体が流出可能な流出部と、前記流入部と前記流出部の少なくとも一方に設けられた開口部と、該開口部を開閉するための弁体と、該弁体を操作して前記開口部を開状態あるいは閉状態に切り換える駆動機構と、該駆動機構の駆動源であるモータを有する弁体開閉装置において、
前記駆動機構は、前記弁体に形成された係合部と、前記モータによって回転駆動されると共に、この回転軸方向に傾斜し前記係合部に係合するカム面を有するカム部材と、該カム部材の回転駆動による弁体の回転を規制し直動させる回り止め部とを備え、
前記弁体は、前記カム部材に並設され、前記係合部が前記カム部材の回転にともない前記カム面に沿って移動する力を受けることにより、前記カム部材の回転軸と平行な軸に沿って直動することを特徴とする弁体開閉装置。
【請求項２】
前記開口部は前記流出部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の弁体開閉装置。
【請求項３】
前記モータのロータは、前記カム部材の回転中心軸方向に移動可能に保持されると共に、付勢部材により該カム部材を介して前記弁体が前記開口部を閉状態とする方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の弁体開閉装置。
【請求項４】
前記カム部材のカム面は、前記弁体による開口部の開状態と閉状態の少なくとも一方において、少なくとも前記弁体に形成されるカム係合部が前記カム部材の回転軸方向と直交する個所において係合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弁体開閉装置。
【請求項５】
前記カム部材は少なくとも２つの部材で構成され、そのうちの一部材は弁体を閉状態に移動可能なカム面が形成された上カム部材であり、異なる一部材は弁体を開状態に移動可能な下カム部材であり、前記上カム部材のカム面と前記したカム部材のカム面は離間すると共に対向する位置に配置され、前記上カム部材と前記下カム部材は一体に回転可能であり、前記弁体に形成されるカム係合部は前記上カム部材のカム面と対向する面と、前記下カム部材のカム面に対向する面とを有し、該カム係合部は前記上カム部材のカム面と前記下カム部材のカム面との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３に記載の弁体開閉装置。
【請求項６】
前記弁体は前記開口部との当接部位が弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１〜４に記載の弁体開閉装置。
【請求項１】
流体が流入可能な流入部と、流体が流出可能な流出部と、前記流入部と前記流出部の少なくとも一方に設けられた開口部と、該開口部を開閉するための弁体と、該弁体を操作して前記開口部を開状態あるいは閉状態に切り換える駆動機構と、該駆動機構の駆動源であるモータを有する弁体開閉装置において、
前記駆動機構は、前記弁体に形成された係合部と、前記モータによって回転駆動されると共に、この回転軸方向に傾斜し前記係合部に係合するカム面を有するカム部材と、該カム部材の回転駆動による弁体の回転を規制し直動させる回り止め部とを備え、
前記弁体は、前記カム部材に並設され、前記係合部が前記カム部材の回転にともない前記カム面に沿って移動する力を受けることにより、前記カム部材の回転軸と平行な軸に沿って直動することを特徴とする弁体開閉装置。
【請求項２】
前記開口部は前記流出部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の弁体開閉装置。
【請求項３】
前記モータのロータは、前記カム部材の回転中心軸方向に移動可能に保持されると共に、付勢部材により該カム部材を介して前記弁体が前記開口部を閉状態とする方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の弁体開閉装置。
【請求項４】
前記カム部材のカム面は、前記弁体による開口部の開状態と閉状態の少なくとも一方において、少なくとも前記弁体に形成されるカム係合部が前記カム部材の回転軸方向と直交する個所において係合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弁体開閉装置。
【請求項５】
前記カム部材は少なくとも２つの部材で構成され、そのうちの一部材は弁体を閉状態に移動可能なカム面が形成された上カム部材であり、異なる一部材は弁体を開状態に移動可能な下カム部材であり、前記上カム部材のカム面と前記したカム部材のカム面は離間すると共に対向する位置に配置され、前記上カム部材と前記下カム部材は一体に回転可能であり、前記弁体に形成されるカム係合部は前記上カム部材のカム面と対向する面と、前記下カム部材のカム面に対向する面とを有し、該カム係合部は前記上カム部材のカム面と前記下カム部材のカム面との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３に記載の弁体開閉装置。
【請求項６】
前記弁体は前記開口部との当接部位が弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１〜４に記載の弁体開閉装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３２１９６（Ｐ２００８−３２１９６Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０９４４８（Ｐ２００６−２０９４４８）
【出願日】平成１８年８月１日（２００６．８．１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１日（２００６．８．１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]