(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部材を駆動する駆動装置であって、
第１停止位置から第２停止位置までの範囲で前記駆動部材を駆動するため、動力源から出力された力により駆動される動力側歯車と、
前記動力側歯車と噛合い、前記動力側歯車から得られた力を前記駆動部材に伝達する駆動側歯車と、を備え、
前記駆動側歯車と前記動力側歯車とは、前記駆動部材が少なくとも前記第１停止位置に達した際に、噛合いが外れるように構成されており、
前記駆動装置は、
前記駆動部材が前記第１停止位置に達することにより噛合いが外れた前記駆動側歯車を、前記動力側歯車と噛合う状態となる方向に駆動する弾性を有する部材である復帰部と、
前記駆動側歯車が内側に配置される枠部と、をさらに備え、
前記駆動側歯車は、前記枠部の内側にて第１位置から第２位置にわたる範囲で回転可能な扇形歯車として構成されており、前記駆動側歯車が前記第１位置に到達すると、前記駆動部材が前記第１停止位置に到達して前記駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いが外れ、
前記復帰部は、前記枠部の内側に配置されており、前記第１位置に到達した前記駆動側歯車により押圧されると共に、該押圧に応じて該駆動側歯車を前記第２位置に向けて回転させ、該駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いを復帰させるよう構成されている
駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載された駆動装置において、
前記駆動部材は、前記第１停止位置及び前記第２停止位置のうちの一方に位置することにより、開口を閉鎖させ、他方に位置することにより、前記開口を開放させる
駆動装置。
【請求項３】
駆動部材を駆動する駆動装置であって、
第１停止位置から第２停止位置までの範囲で前記駆動部材を駆動するため、動力源から出力された力により駆動される動力側歯車と、
前記動力側歯車と噛合い、前記動力側歯車から得られた力を前記駆動部材に伝達する駆動側歯車と、を備え、
前記駆動側歯車と前記動力側歯車とは、前記駆動部材が少なくとも前記第２停止位置に達した際に、噛合いが外れるように構成されており、
前記駆動部材は、開口を開閉する弁体を変位させるよう構成されており、前記第１停止位置に位置することにより、前記弁体を閉鎖位置に到達させて前記開口を閉鎖し、前記第２停止位置に位置することにより、前記開口を開放させ、
前記弁体は、弾性部材により前記閉鎖位置に向けて常時押圧されており、前記第２停止位置に位置する前記駆動部材は、前記弾性部材により前記第１停止位置に向けて押圧され、
前記駆動側歯車は、第１位置から第２位置にわたる範囲で変位可能であり、前記駆動側歯車が第２位置に到達すると、前記駆動部材が前記第２停止位置に到達して前記駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いが外れ、前記第２位置に到達した前記駆動側歯車は、前記弾性部材により押圧される前記駆動部材により前記第１位置に向けて変位し、該駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いが復帰するよう構成されている
駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載された駆動装置において、
前記駆動部材が前記第１停止位置に達することにより噛合いが外れた前記駆動側歯車を、前記動力側歯車と噛合う状態となる方向に駆動する復帰部をさらに備える
駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載された駆動装置において、
前記駆動装置は、車両に搭載される
駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載された駆動装置において、
前記駆動装置は、エンジンから排出される排気から熱を回収する熱交換器を有する排気熱回収装置に設けられ、
前記駆動部材は、熱を回収するために前記排気が前記熱交換器に流入するのを促す場合には、前記第１停止位置に位置し、そうでない場合には、前記第２停止位置に位置する
駆動装置。
【請求項７】
排気から熱を回収する排気熱回収装置であって、
前記排気から熱を回収する熱交換器と、
第１停止位置から第２停止位置までの範囲で駆動される駆動部材と、
前記駆動部材を駆動するため、動力源から出力された力により駆動される動力側歯車と、
前記動力側歯車と噛合い、前記動力側歯車から得られた力を前記駆動部材に伝達する駆動側歯車と、を備え、
前記駆動部材は、熱を回収するために前記排気が前記熱交換器に流入するのを促す場合には、前記第１及び第２停止位置のうちの一方に位置し、そうでない場合には、前記第１及び第２停止位置のうちの他方に位置し、
前記駆動側歯車と前記動力側歯車とは、前記駆動部材が少なくとも前記第１停止位置に達した際に、噛合いが外れるように構成されており、
前記排気熱回収装置は、
前記駆動部材が前記第１停止位置に達することにより噛合いが外れた前記駆動側歯車を、前記動力側歯車と噛合う状態となる方向に駆動する弾性を有する部材である復帰部と、
前記駆動側歯車が内側に配置される枠部と、をさらに備え、
前記駆動側歯車は、前記枠部の内側にて第１位置から第２位置にわたる範囲で回転可能な扇形歯車として構成されており、前記駆動側歯車が前記第１位置に到達すると、前記駆動部材が前記第１停止位置に到達して前記駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いが外れ、
前記復帰部は、前記枠部の内側に配置されており、前記第１位置に到達した前記駆動側歯車により押圧されると共に、該押圧に応じて該駆動側歯車を前記第２位置に向けて回転させ、該駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いを復帰させるよう構成されている
排気熱回収装置。
【請求項８】
排気から熱を回収する排気熱回収装置であって、
前記排気から熱を回収する熱交換器と、
第１停止位置から第２停止位置までの範囲で駆動される駆動部材と、
前記駆動部材を駆動するため、動力源から出力された力により駆動される動力側歯車と、
前記動力側歯車と噛合い、前記動力側歯車から得られた力を前記駆動部材に伝達する駆動側歯車と、
排気の流路における開口を開閉するよう構成されており、閉鎖位置にて前記開口を閉鎖する弁体と、
前記弁体を前記閉鎖位置に向けて常時押圧する弾性部材と、を備え、
前記駆動部材は、熱を回収するために前記排気が前記熱交換器に流入するのを促す場合には、前記第１停止位置に位置し、そうでない場合には、前記第２停止位置に位置し、
前記駆動側歯車と前記動力側歯車とは、前記駆動部材が少なくとも前記第２停止位置に達した際に、噛合いが外れるように構成されており、
前記駆動部材は、前記弁体を変位させるよう構成されており、前記第１停止位置に位置することにより、前記弁体を前記閉鎖位置に到達させて前記開口を閉鎖し、前記第２停止位置に位置することにより、前記開口を開放させ、
前記第２停止位置に位置する前記駆動部材は、前記弾性部材により前記第１停止位置に向けて押圧され、
前記駆動側歯車は、第１位置から第２位置にわたる範囲で変位可能であり、前記駆動側歯車が第２位置に到達すると、前記駆動部材が前記第２停止位置に到達して前記駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いが外れ、前記第２位置に到達した前記駆動側歯車は、前記弾性部材により押圧される前記駆動部材により前記第１位置に向けて変位し、該駆動側歯車と前記動力側歯車との噛合いが復帰するよう構成されている
排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、動力源から出力された力により駆動部材を駆動する駆動装置、及び、このような駆動装置を有する排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンからの排気とエンジンの冷却液との間で熱交換を行う排気熱回収装置が知られている。特許文献１の排気熱回収装置では、熱交換を行う際、排気を熱交換器に誘導するため、モータにより排気の流路が切り替えられる。具体的には、モータから出力された回転力が扇形歯車によりバルブに伝達され、バルブが開閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１３９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の排気熱回収装置では、バルブを開閉する際、モータを精度良く制御しないと、扇形歯車が過剰に回転して他の部材に接触する。その結果、異音が発生したり、部材が破損したりする恐れがあった。【０００５】
より簡易的な制御により、部材を駆動できるのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面である駆動装置は、駆動部材を駆動し、動力側歯車と駆動側歯車とを備える。動力側歯車は、第１停止位置から第２停止位置までの範囲で駆動部材を駆動するため、動力源から出力された力により駆動される。また、駆動側歯車は、動力側歯車と噛合い、動力側歯車から得られた力を駆動部材に伝達する。そして、駆動側歯車と動力側歯車とは、駆動部材が第１停止位置及び第２停止位置のうちの少なくとも一方に達した際に、噛合いが外れるように構成されている。【０００７】
このような構成によれば、駆動部材が第１又は第２停止位置に達すると、駆動側歯車と動力側歯車との噛合いが外れる。このため、仮に、駆動部材が該停止位置に達した後に、動力源による動力側歯車の駆動が継続していても、駆動部材は該停止位置で停止し、駆動側歯車は該停止位置に対応する位置で停止する。これにより、動力源により動力側歯車を制御する精度が低くても、駆動部材及び駆動側歯車が過剰に駆動されるのが抑制される。したがって、より簡易的な制御により部材を駆動できる。【０００８】
なお、駆動装置は、復帰部をさらに備えても良い。復帰部は、駆動部材が第１停止位置及び第２停止位置のうちの少なくとも一方に達することにより噛合いが外れた駆動側歯車を、動力側歯車と噛合う状態となる方向に駆動する。【０００９】
このような構成によれば、駆動部材が第１又は第２停止位置に達することにより噛合いが外れた駆動側歯車と動力側歯車とを、再び噛合わせることができる。このため、動力源により動力側歯車を駆動することで、停止位置に位置する駆動部材を再び駆動できる。【００１０】
また、駆動部材は、第１停止位置及び第２停止位置のうちの一方に位置することにより、開口を閉鎖させ、他方に位置することにより、開口を開放させても良い。
このような構成によれば、より簡易的な制御により開口を開閉できる。【００１１】
また、駆動装置は、車両に搭載されても良い。
このような構成によれば、車両において、より簡易的な制御により部材を駆動できる。
また、駆動装置は、エンジンから排出される排気から熱を回収する熱交換器を有する排気熱回収装置に設けられても良い。そして、駆動部材は、熱を回収するために排気が熱交換器に流入するのを促す場合には、第１停止位置に位置し、そうでない場合には、第２停止位置に位置しても良い。【００１２】
このような構成によれば、より簡易的な制御により、排気熱回収装置において排気から熱を回収するか否かを切り換えることができる。
また、本開示の一側面である排気熱回収装置は、排気から熱を回収する。排気熱回収装置は、熱交換器と、駆動部材と、動力側歯車と、駆動側歯車と、を備える。熱交換器は、排気から熱を回収する。また、駆動部材は、第１停止位置から第２停止位置までの範囲で駆動される。また、動力側歯車は、駆動部材を駆動するため、動力源から出力された力により駆動される。また、駆動側歯車は、動力側歯車と噛合い、動力側歯車から得られた力を駆動部材に伝達する。そして、駆動部材は、熱を回収するために排気が熱交換器に流入するのを促す場合には、第１停止位置に位置し、そうでない場合には、第２停止位置に位置する。また、駆動側歯車と動力側歯車とは、駆動部材が第１停止位置及び第２停止位置のうちの少なくとも一方に達した際に、噛合いが外れるように構成されている。【００１３】
このような構成によれば、駆動部材が第１又は第２停止位置に達すると、駆動側歯車と動力側歯車との噛合いが外れる。このため、仮に、駆動部材が該停止位置に達した後に、動力源による動力側歯車の駆動が継続していても、駆動部材は該停止位置で停止し、駆動側歯車は該停止位置に対応する位置で停止する。これにより、動力源により動力側歯車を制御する精度が低くても、駆動部材及び駆動側歯車が過剰に駆動されるのが抑制される。したがって、より簡易的な制御により、排気から熱を回収するか否かを切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態の排気熱回収装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図２は、本実施形態の排気熱回収装置を側方から見た断面図である。
【図３】図３は、本実施形態のバルブ開閉機構およびバルブの分解斜視図である。
【図４】図４Ａは、本実施形態のバルブ開閉機構における扇形歯車の第１停止位置を示す説明図である。図４Ｂは、該扇形歯車の第２停止位置を示す説明図である。
【図５】図５Ａは、本実施形態の抑制機構における駆動部材の第１停止位置を示す説明図である。図５Ｂは、該駆動部材が第２停止位置に向かって回転する様子を示す説明図である。
【図６】図６は、本実施形態の抑制機構における駆動部材の第２停止位置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１５】
１…排気熱回収装置、２…上流側排気管、３…シェル部材、４…熱交換器、５…バルブ、６…モータ、７…バルブ開閉機構、８…抑制機構、３４ａ…開口、５０…弁体、５２…弁軸、７０…駆動軸、７１…ウォーム、７３…扇形歯車、７３ａ…第１停止位置、７３ｂ…第２停止位置、７４…弾性部材、７６…ねじりバネ、８０…伝達部材、８１…駆動部材、８１ｃ…第１停止位置、８１ｄ…第２停止位置、１００…排気、１１０…冷却液。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１７】
［排気熱回収装置の構成］
図１，２に示す排気熱回収装置１は、エンジンを有する移動体（例えば、車両等）に搭載される。排気熱回収装置１は、エンジンから排出される高温流体である排気１００から熱を回収する。具体的には、排気１００が有する熱が、排気１００よりも低温の流体である冷却液１１０に伝達される。なお、冷却液１１０は、エンジンの冷却に用いられる。また、冷却液１１０は、例えば、冷却水であってもよいし、油液であってもよい。
【００１８】
排気熱回収装置１は、上流側排気管２と、シェル部材３と、熱交換器４と、バルブ５と、モータ６と、図１，３に示すバルブ開閉機構７とを有する。以後、排気熱回収装置１における排気１００の流路における下流側を、単に下流側と記載し、該流路における上流側を、単に上流側と記載する。
【００１９】
上流側排気管２は、両端が開口した管状の部位である。上流側排気管２は、排気１００を移動体の外部へと導く。上流側排気管２は、一例として円筒状となっている。上流側排気管２の一端は、エキゾーストパイプ又はエキゾーストマニホールド等に接続されている。
【００２０】
シェル部材３は、上流側排気管２の外側を覆う。シェル部材３は、外殻部材３０と、下流側排気管３１と、蓋部材３２と、保持部材３３と、導入部材３４とを有する。
下流側排気管３１は、筒状であり、両端が開口している。
【００２１】
外殻部材３０は、円筒状であり、両端が開口している。また、外殻部材３０は、上流側排気管２の直径よりも大きな内径を有する。外殻部材３０の下流側の端部は、下流側排気管３１の上流側の端部に接続される。また、外殻部材３０の内部には、上流側排気管２が配置される。外殻部材３０は、上流側排気管２の下流側の端部を側方から囲む。
【００２２】
蓋部材３２は、外殻部材３０の上流側の開口に配置される。蓋部材３２は、該開口における外殻部材３０と上流側排気管２との間の隙間を閉鎖する。
保持部材３３は、外殻部材３０の下流側の開口に配置される。保持部材３３は、該開口における外殻部材３０と上流側排気管２との間の隙間を覆うように配置される。保持部材３３と上流側排気管２との間には、周方向に延びる隙間（以後、流入口３６）が設けられる。また、保持部材３３と外殻部材３０との間にも、周方向に延びる隙間（以後、流出口３７）が設けられる。
【００２３】
そして、外殻部材３０、蓋部材３２、保持部材３３、及び、上流側排気管２により囲まれた環状の空間が、熱交換室３５となる。熱交換室３５には、熱交換器４が配置される。熱交換器４は、排気１００と冷却液１１０との間で熱交換を行う。また、保持部材３３は、熱交換室３５に配置された熱交換器４を保持する。
【００２４】
上流側排気管２を流下した排気１００は、流入口３６から熱交換室３５に流入可能である。熱交換室３５に流入した排気１００は、熱交換器４の内部に流入する。その後、排気１００は、熱交換器４から流出する。さらにその後、排気１００は、流出口３７を通過して熱交換室３５から下流側排気管３１へと流出する。
【００２５】
また、蓋部材３２を貫通する流入管３２ａ及び流出管３２ｂが設けられている。冷却液１１０は、流入管３２ａから熱交換器４の内部に流入する。そして、冷却液１１０が熱交換器４の内部を通過する際に、冷却液１１０と排気１００との間で熱交換が行われる。その後、冷却液１１０は、流出管３２ｂを介して熱交換器４の外部へと流出する。
【００２６】
導入部材３４は、円筒状であり、両端が開口している。導入部材３４は、保持部材３３から下流側に突出した状態で配置される。換言すれば、導入部材３４は、上流側排気管２の下流側の開口の付近から、下流側に延出する。
【００２７】
バルブ５は、流入口３６よりも下流側に配置されており、排気１００の流路（より詳しくは、導入部材３４の下流側の開口３４ａ）を開閉する。バルブ５は、弁体５０と、弁座５１と、弁軸５２とを有する。
【００２８】
弁座５１は、導入部材３４の下流側の端部に相当する部位である。弁座５１は、導入部材３４の下流側の開口３４ａの縁を含む。弁座５１は、下流側に向かうにつれ拡径された形状を有する。弁座５１の内周面には、メッシュ状に形成された緩衝部材５３が取り付けられている。
【００２９】
弁軸５２は、接続部５４により弁体５０に接続された軸である。弁軸５２は、モータ６から出力される回転力により軸回転する。なお、該回転力は、バルブ開閉機構７を介してモータ６から弁軸５２に伝達される。弁軸５２は、その軸回転により、閉鎖位置５０ａと開放位置５０ｂとの間の駆動範囲で弁体５０を駆動する。
【００３０】
弁体５０は、円板状の部材である。弁体５０は、弁軸５２の軸回転により上記駆動範囲にて搖動する。バルブ５が閉鎖された際、弁体５０は閉鎖位置５０ａに位置する。この時、弁体５０は、弁座５１（より詳しくは、弁座５１に設けられた緩衝部材５３）に当接した状態となる。また、この時、弁座５１に囲まれる開口３４ａは、閉鎖された状態となる。なお、緩衝部材５３により、閉鎖位置５０ａに到達した弁体５０が弁座５１と衝突する際の衝撃が吸収される。そして、バルブ５が開放されると、閉鎖位置５０ａに位置する弁体５０が開放位置５０ｂに変位する。これにより、弁体５０は開口３４ａから離れ、開口３４ａは開放される。
【００３１】
バルブ５が閉鎖されると、排気１００の大部分は、流入口３６から熱交換室３５に流入する。つまり、排気１００と冷却液１１０との間で熱交換が行われる。一方、バルブ５が開放されると、排気１００の大部分は、流入口３６に向かわず、導入部材３４の下流側の開口３４ａから下流側排気管３１に流出する。
【００３２】
モータ６は、バルブ５を開閉する回転力を発生する。該回転力は、バルブ開閉機構７により、モータ６から弁軸５２に伝達される。以後、バルブ５を閉鎖させるように変位する方向を、閉鎖方向と記載する。また、バルブ５を開放させるように変位する方向を、開放方向と記載する。
【００３３】
［バルブ開閉機構の構成］
バルブ開閉機構７は、図１，３に示すウォーム７１、保護部材７２、扇形歯車７３、弾性部材７４、駆動軸７０、抑制機構８、ねじりバネ７６、及び、バネ保持部７５を有する。なお、駆動軸７０、抑制機構８、ねじりバネ７６、及び、バネ保持部７５は、保護部材７２のシェル部材３側に配置される。図１における破線の領域１２０は、これらが配置される領域を示している。
【００３４】
バネ保持部７５は、弁軸５２が挿通される孔を有する。バネ保持部７５は、ねじりバネ７６のバルブ５側の端部を固定する。なお、バネ保持部７５は、一例として金属製であっても良い。
【００３５】
ねじりバネ７６（換言すれば、ねじりコイルばね）は、そのバルブ５側の端部はバネ保持部７５に固定され、その駆動軸７０側の端部は抑制機構８の伝達部材８０に接続される。ねじりバネ７６の駆動軸７０側の端部は、伝達部材８０の回転に伴って変位する。ねじりバネ７６は、バルブ５の閉鎖方向に伝達部材８０を回転させる力が常時生じる状態で取り付けられる。
【００３６】
ウォーム７１は、モータ６の回転軸と同軸上に配置されている。ウォーム７１は、モータ６により軸回転する。また、ウォーム７１は、扇形歯車７３と共にウォームギアとして機能する。
【００３７】
扇形歯車７３（換言すれば、セクター歯車）は、ウォーム７１から得られた力により駆動されるウォームホイールとして機能する。扇形歯車７３は、駆動軸７０を中心に回転する。具体的には、扇形歯車７３は、図４Ａに示す第１停止位置７３ａと、図４Ｂに示す第２停止位置７３ｂとの間で回転する。そして、扇形歯車７３が第１停止位置７３ａに到達した時と、第２停止位置７３ｂに到達した時とには、扇形歯車７３とウォーム７１との噛合いが外れた状態となる。換言すれば、扇形歯車７３がこれらの停止位置に到達した時に扇形歯車７３とウォーム７１との噛合いが外れるよう、該扇形歯車７３及び該ウォーム７１の歯が調整されている。
【００３８】
扇形歯車７３は駆動軸７０に固定されており、扇形歯車７３の回転に伴い駆動軸７０が軸回転する。駆動軸７０は弁軸５２と同軸上に配置されており、駆動軸７０の軸回転は、抑制機構８を介して弁軸５２に伝達される。つまり、扇形歯車７３の回転により弁軸５２が軸回転する。そして、弁軸５２の軸回転により、バルブ５が開閉される。扇形歯車７３が第１停止位置７３ａに位置する場合には、弁体５０は閉鎖位置５０ａに位置する。一方、扇形歯車７３が第２停止位置７３ｂに位置する場合には、弁体５０は開放位置５０ｂに位置する。なお、詳細は後述する。
【００３９】
保護部材７２は、排気熱回収装置１の側面にウォーム７１に隣接して配置された部材である。保護部材７２は、扇形歯車７３及び弾性部材７４等の周囲を囲む。保護部材７２の外縁には、枠状の部位である複数の枠部７２ａ〜７２ｃが設けられている。枠部７２ａは、ウォーム７１の反対側に位置し、直線状に延びる。一方、複数の枠部７２ｂ，７２ｃは、それぞれ、円弧状の形状を有する。また、複数の枠部７２ｂ，７２ｃは、それぞれ、直線状の枠部７２ａの各端部からウォーム７１側に延びる。
【００４０】
そして、複数の枠部７２ａ〜７２ｃの内側には、扇形歯車７３及び弾性部材７４が配置される。扇形歯車７３は、円弧状の複数の枠部７２ｂ，７２ｃに沿って回転する。なお、扇形歯車７３は、第１停止位置７３ａ及び第２停止位置７３ｂに位置する際、直線状の枠部７２ａに当接しない。一方、保護部材７２におけるウォーム７１に隣接する部分には、枠部が設けられていない。該部分では、ウォーム７１と扇形歯車７３とが噛合う。
【００４１】
弾性部材７４は、直線状の枠部７２ａの上流側に取り付けられている。弾性部材７４は、例えば、板ばね、コイル状のばね、ゴム、又は、樹脂等といった、弾性を有する部材であっても良い。図４Ａに示すように、第１停止位置７３ａに到達した扇形歯車７３は、弾性部材７４を圧縮する。その結果、弾性部材７４は、該扇形歯車７３を、開放方向に回転するように駆動する。このため、扇形歯車７３は、第１停止位置７３ａに到達してウォーム７１との噛合いが外れた後、開放方向に回転する。これにより、扇形歯車７３とウォーム７１との噛合いが復帰する。より詳しくは、これにより、扇形歯車７３及びウォーム７１は、噛合いが外れる直前の状態となる。このため、扇形歯車７３は、第１停止位置７３ａに到達した後、ウォーム７１により駆動されると開放方向に回転する。
【００４２】
また、上述したように、抑制機構８のねじりバネ７６は、伝達部材８０を、バルブ５の閉鎖方向に回転するように常時駆動する。このため、第２停止位置７３ｂに到達し、ウォーム７１との噛合いが外れた扇形歯車７３には、閉鎖方向（換言すれば、第１停止位置７３ａの方向）に回転する力が加えられる。これにより、第２停止位置７３ｂに到達した扇形歯車７３は、閉鎖方向に回転し、扇形歯車７３とウォーム７１との噛合いが復帰する。より詳しくは、これにより、扇形歯車７３及びウォーム７１は、噛合いが外れる直前の状態となる。このため、扇形歯車７３は、第２停止位置７３ｂに到達した後、ウォーム７１により駆動されると閉鎖方向に回転する。
【００４３】
［抑制機構の構成］
抑制機構８は、バルブ５に加えられた外力が、バルブ開閉機構７を介してモータ６に加えられるのを抑制する。図３に示すように、抑制機構８は、伝達部材８０と、駆動部材８１とを有する。
【００４４】
伝達部材８０は、湾曲部８０ａと孔部８０ｂとを有する。
湾曲部８０ａは、後述する駆動部材８１のピン８１ａと噛合う部位である。湾曲部８０ａは、ピン８１ａに応じた形状を有する。本実施形態では、一例として、湾曲部８０ａは、Ｕ字状に湾曲した形状を有する。なお、湾曲部８０ａは、孔部８０ｂから一定の距離を隔てた位置に設けられる。
【００４５】
孔部８０ｂには、弁軸５２における駆動軸７０側の端部５２ａが挿入される。端部５２ａは孔部８０ｂに固定されおり、伝達部材８０と弁軸５２とは、共に回転する。
駆動部材８１は、ピン８１ａと、孔部８１ｂとを有する。
【００４６】
孔部８１ｂには駆動軸７０が挿通され、駆動軸７０は孔部８１ｂに固定される。このため、駆動部材８１と駆動軸７０とは、共に回転する。
ピン８１ａは、円筒状の部位であり、伝達部材８０側に突出している。なお、ピン８１ａは、孔部８１ｂから一定の距離を隔てて配置される。このため、駆動部材８１が駆動軸７０の軸回転に伴って回転すると、ピン８１ａは駆動軸７０の側方を回る。
【００４７】
［バルブの開閉について］
次に、抑制機構８を介して行われるバルブ５の開閉動作について説明する。
図５Ａに示すように、バルブ５が閉鎖されており、弁体５０が閉鎖位置５０ａに位置する場合、駆動部材８１は第１停止位置８１ｃに位置する。これにより、排気１００の熱交換器４への流入が促される。なお、この時、扇形歯車７３は、第１停止位置７３ａに位置する。また、この時、駆動部材８１のピン８１ａと伝達部材８０との間には、隙間が存在する。
【００４８】
ここで、バルブ５の閉鎖時に排気１００の圧力が一時的に高まると、弁体５０が下流側に押され、バルブ５が僅かに開放される。この時、弁体５０から弁軸５２及び伝達部材８０に対し、開放方向への回転力が加えられる。しかし、ピン８１ａと伝達部材８０との間に隙間があるため、伝達部材８０から駆動部材８１へは、開放方向の回転力が伝達しない。
【００４９】
そして、バルブ５を開放させる場合、扇形歯車７３から伝達された力により、駆動部材８１は、開放方向８ａ（換言すれば、図５Ｂにおける反時計回りの方向）に回転する。この時、駆動部材８１のピン８１ａは、伝達部材８０の湾曲部８０ａに当接し、弁軸５２に回転力が伝達される。つまり、伝達部材８０と弁軸５２とが共に開放方向８ａに回転する。その結果、弁体５０が開放方向８ａに回転し、弁座５１から離れる。
【００５０】
その後、扇形歯車７３が第２停止位置７３ｂに到達すると、図６に示すように、駆動部材８１は第２停止位置８１ｄに到達する。この時、弁体５０は開放位置５０ｂに到達する。つまり、排気１００の熱交換器４への流入を促さない場合には、駆動部材８１は第２停止位置８１ｄに位置する。
【００５１】
なお、駆動部材８１が第２停止位置８１ｄに位置する時、ねじりバネ７６から伝達部材８０に対し、閉鎖方向８ｂ（換言すれば、図６における時計回りの方向）への回転力が加えられる。該回転力は、湾曲部８０ａ及びピン８１ａを介して駆動部材８１に伝達される。該回転力により、第２停止位置７３ｂに位置する扇形歯車７３は、閉鎖方向に回転する。その結果、上述したように、扇形歯車７３とウォーム７１との噛合いが復帰する。
【００５２】
なお、バルブ５を閉鎖する際には、扇形歯車７３から伝達された力により、駆動部材８１が閉鎖方向８ｂに回転する。これにより、駆動部材８１は第１停止位置８１ｃに向かって回転し、その結果、ピン８１ａは伝達部材８０の湾曲部８０ａから離れる。そして、ねじりバネ７６からの力により伝達部材８０及び弁軸５２が閉鎖方向８ｂに回転し、弁体５０が閉鎖位置５０ａに向かって変位する。
【００５３】
［効果］
（１）本実施形態の排気熱回収装置１では、駆動部材８１が第１又は第２停止位置８１ｃ，８１ｄに達すると、扇形歯車７３とウォーム７１との噛合いが外れる。このため、仮に、駆動部材８１が該停止位置に達した後にモータ６の回転が継続していても、駆動部材８１は該停止位置で停止し、扇形歯車７３は第１又は第２停止位置７３ａ，７３ｂで停止する。これにより、モータ６によりウォーム７１を制御する精度が低くても、駆動部材８１及び扇形歯車７３が過剰に駆動されるのが抑制される。その結果、例えば、扇形歯車７３が他の部材に接触するのが抑制される。したがって、より簡易的な制御により部材を駆動できる。
【００５４】
（２）また、バルブ開閉機構７には、弾性部材７４及びねじりバネ７６が設けられている。これらにより、駆動部材８１が第１又は第２停止位置８１ｃ，８１ｄに達することにより噛合いが外れた扇形歯車７３とウォーム７１とを、再び噛合わせることができる。このため、モータ６によりウォーム７１を駆動することで、一方の停止位置に位置する駆動部材８１を、他方の停止位置に向けて再び駆動できる。
【００５５】
（３）また、排気熱回収装置１では、バルブ開閉機構７により、導入部材３４の開口３４ａが開閉される。このため、より簡易的な制御により開口３４ａを開閉できる。また、より簡易的な制御により、排気１００から熱を回収するか否かを切り換えることができる。
【００５６】
（４）また、排気熱回収装置１は、車両等の移動体に搭載されている。このため、バルブ開閉機構７は、車両において、より簡易的な制御により部材を駆動できる。
［他の実施形態］
（１）本実施形態の排気熱回収装置１のバルブ開閉機構７では、扇形歯車７３、ウォーム７１、及び、駆動部材８１等を介して、モータ６の回転力が弁体５０に伝達され、その結果、バルブ５が開閉される。そして、扇形歯車７３とウォーム７１とは、駆動部材８１が第１停止位置８１ｃに到達すると共に、扇形歯車７３が第１停止位置７３ａに到達した場合に、噛合いが外れる。また、これらの歯車は、駆動部材８１が第２停止位置８１ｄに到達すると共に、扇形歯車７３が第２停止位置７３ｂに到達した場合に、噛合いが外れる。しかしながら、これらの歯車は、これらの場合のうちの一方の場合に噛合いが外れ、他方の場合には噛合いが維持されても良い。
【００５７】
（２）また、バルブ開閉機構７では、モータ６の回転力を弁体５０に伝達するため、扇形歯車７３及びウォーム７１が用いられる。しかしながら、これとは異なる種類の２つの歯車の組み合わせにより、同様にして弁体５０に力が伝達されても良い。また、排気熱回収装置１では、モータ６によりバルブ５が開閉されるが、モータ以外のアクチュエータによりバルブ５を開閉しても良い。特にこのような場合、扇形歯車７３及びウォーム７１とは異なる種類の２つの歯車の組み合わせにより、同様にして弁体５０に力が伝達されても良い。なお、異なる種類の２つの歯車の組み合わせが用いられる場合においても、本実施形態と同様、駆動部材８１が第１停止位置８１ｃ及び／又は第２停止位置８１ｄに到達した際に、これらの歯車の噛合いが外れる。
【００５８】
（３）また、バルブ開閉機構７では、第１停止位置７３ａに到達した扇形歯車７３は、弾性部材７４により開放方向に駆動される。これにより、ウォーム７１との噛合いが外れた扇形歯車７３は、ウォーム７１と再び噛合う。また、第２停止位置７３ｂに到達した扇形歯車７３は、ねじりバネ７６により閉鎖方向に駆動される。これにより、ウォーム７１との噛合いが外れた扇形歯車７３は、ウォーム７１と再び噛合う。
【００５９】
しかしながら、バルブ開閉機構７に、弾性部材７４を設けない構成としても良い。また、バルブ開閉機構７を、ねじりバネ７６が扇形歯車７３を閉鎖方向に駆動しない構成としても良い。さらに、このような構成において、扇形歯車７３におもりを設けても良い。このような場合であっても、第１停止位置７３ａ又は第２停止位置７３ｂに到達した扇形歯車７３を、扇形歯車７３の自重又はおもりの重さにより開放方向又は閉鎖方向に回転させることができる。その結果、扇形歯車７３とウォーム７１とを再び噛合わせることが可能となる。
【００６０】
（４）また、バルブ開閉機構７は、抑制機構８等の構成を有していなくても良い。そして、バルブ５の弁軸５２が、扇形歯車７３により直接軸回転されるようにしても良い。
（５）また、本実施形態の排気熱回収装置１では、バルブ開閉機構７等により弁体５０を駆動し、排気１００の流路を開閉することで、排気１００の熱交換器４への流入を促すか否かが切り換えられる。しかしながら、排気１００の流路を開閉すること無く、バルブ開閉機構７等により単に弁体５０の位置を変位させることで、排気１００の熱交換器４への流入を促すか否かが切り換えられても良い。
【００６１】
（６）また、本実施形態の排気熱回収装置１は、車両等の移動体に搭載される。しかし、排気熱回収装置１は、移動体以外の装置に搭載されても良い。
（７）また、本実施形態のバルブ開閉機構７における駆動軸７０、ウォーム７１、扇形歯車７３、弾性部材７４、及び、駆動部材８１と同様の構成を有する装置（以後、駆動装置）を、排気熱回収装置１以外の装置、又は、排気熱回収装置１以外の車載装置に設けても良い。また、例えば、排気熱回収装置１以外の装置において、駆動装置にて駆動部材８１を駆動することで、開口を開閉しても良い。無論、駆動装置は、開口を開閉する以外の用途に用いられても良い。
【００６２】
［特許請求の範囲との対応］
本実施形態の排気熱回収装置１における駆動軸７０、ウォーム７１、扇形歯車７３、及び、弾性部材７４を含む構成が、駆動装置の一例に相当する。また、モータ６が動力源の一例に、ウォーム７１が動力側歯車の一例に、扇形歯車７３が駆動側歯車の一例に、弾性部材７４及びねじりバネ７６が復帰部の一例に相当する。
【図１】
0006730448.tif 000002
【図２】
0006730448.tif 000003
【図３】
0006730448.tif 000004
【図４】
0006730448.tif 000005
【図５】
0006730448.tif 000006
【図６】
0006730448.tif 000007