(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密状の内部空間を有する本体ケースと、
この本体ケースの内部空間に開口するように連結されて上記本体ケースの内部空間に対して流体を流入及び流出させる流入管及び流出管と、
上記流入管及び流出管の本体ケース内部空間への開口部を開閉するように配置された弁体と、
その弁体に開閉駆動を行わせる駆動部と、
を備えたバルブ駆動装置において、
前記駆動部には、上記弁体を開閉作動させるように回転駆動されるカム部材と、そのカム部材を回転駆動するように前記本体ケースに設けられた軸受部により回転自在に軸が支持されたロータを有するモータと、そのモータの軸の端部分に上記ロータを軸方向に押圧するように配置されたコイルスプリングと、上記ロータの軸を孔内に貫通させつつ前記コイルスプリングの一端部分に当接する座金と、が設けられ、
上記座金は、前記コイルスプリングの一端部が当接するリング状の平坦面部と、その平坦面部の外周縁から前記軸受部とは軸方向の反対側に向かって一体的に立ち上がるように曲げ形成されて前記コイルスプリングの外側を覆う円筒状部と、を備えたものであって、
前記座金の円筒状部の外径位置に対して前記ロータの外径位置が半径方向外方側に配置されているとともに、前記ロータの外径位置に対して前記本体ケースの内径位置が半径方向外方側に配置されていることを特徴とするバルブ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種装置において軸に通すようにして用いられる座金を使用したバルブ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に座金は、各種機械・装置類において広く用いられているものであるが、円盤状体の中央部分に形成された孔を、軸部材が貫通するようにして使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般的な座金は、単なる平坦面状のリング状部材から形成されていることから、必要な所定位置にセットしても、その後の作業等によって位置ずれや脱落してしまうことが多く、小さな部品であっても、作業性を著しく低下させてしまうことがある。
【０００４】
そこで本発明は、位置ずれや脱落することなく良好な作業性を得ることができるようにした座金を使用したバルブ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明では、気密状の内部空間を有する本体ケースと、この本体ケースの内部空間に開口するように連結されて上記本体ケースの内部空間に対して流体を流入及び流出させる流入管及び流出管と、上記流入管及び流出管の本体ケース内部空間への開口部を開閉するように配置された弁体と、その弁体に開閉駆動を行わせる駆動部とを備えたバルブ駆動装置において、前記駆動部には、上記弁体を開閉作動させるように回転駆動されるカム部材と、そのカム部材を回転駆動するように前記本体ケースに設けられた軸受部により回転自在に軸が支持されたロータを有するモータと、そのモータの軸の端部分に上記ロータを軸方向に押圧するように配置されたコイルスプリングと、上記ロータの軸を孔内に貫通させつつ前記コイルスプリングの一端部分に当接する座金と、が設けられ、上記座金は、前記コイルスプリングの一端部が当接するリング状の平坦面部と、その平坦面部の外周縁から前記軸受部とは軸方向の反対側に向かって一体的に立ち上がるように曲げ形成されて前記コイルスプリングの外側を覆う円筒状部と、を備えたものであって、前記座金の円筒状部の外径位置に対して前記ロータの外径位置が半径方向外方側に配置されているとともに、前記ロータの外径位置に対して前記本体ケースの内径位置が半径方向外方側に配置されている。
【０００６】
このような釣り鐘状の座金を用いれば、軸部材を囲む円筒状部が存在することによって、軸部材から座金が脱落しにくくなり、座金の組付け作業性が向上されるようになっている。
【０００８】
上述したバルブ駆動装置は、ネジ加工や弁体と開口の中心位置合わせ作業等の煩わしい作業を必要とする複雑な構成ではなく、カム面を有するカム部材を駆動源により回転駆動することによって弁体を動作させるという単純な構成により、開口を弁体で開閉することが可能となる。また、弁体を複数設けると共にカム面の形状を若干工夫するだけで、本装置を複数の流出管に対応する３方弁装置や４方弁装置に適用することも可能となる。
【０００９】
また、本発明のように、コイルスプリングに対して釣り鐘状の座金を装着するようにすれば、例えば軸部材が座金に貫通していなくても、座金はコイルスプリングから脱落しにくくなり、その結果、座金の組付け作業性が向上されるようになっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を熱機器に用いられる冷媒ガス切替用のバルブ駆動装置に適用した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１乃至図８に示されている実施形態にかかるバルブ駆動装置１は、その外観上の構成を大きく分けて説明すると、冷媒ガスが流入・流出する本体ケース２と、この本体ケース２内において冷媒ガスの切り替えを行うように開閉する弁体を構成する２つの弁球体３ａ，３ｂと、これら２つの弁球体３ａ，３ｂを開閉駆動するための駆動部４と、から構成されている。
【００１２】
上記本体ケース２は、ステンレス（ＳＵＳ）材により形成された略カップ状のプレス絞り加工部品からなる主ケース２ａとケースカバー２ｂを、互いに対面するように突き合わせたものであって、これらの主ケース２ａとケースカバー２ｂとの突き合せ部分に設けられたフランジ部どうしが密着された状態で、ＴＩＧ（タングステンイナートガス）溶接部Ｔにより固着されていることによって、略円筒状の気密ガス収納空間が画成されている。
【００１３】
より具体的には、上記主ケース２ａは、略円形状を有する平坦状の底壁面２ａ１と、その底壁面２ａ１の外周側から環状に立ち上げられた側壁面２ａ２とを有しており、それら底壁面２ａ１及び側壁面２ａ２により、当該主ケース２ａの内部空間として図１上方側に開口する比較的浅い円筒状空間が画成されている。また、前記ケースカバー２ｂは、上記主ケース２ａより細長状の略カップ状をなしており、略円形状を有する平坦状の底壁面２ｂ１と、その底壁面２ｂ１の外周側から環状に立ち上げられた側壁面２ｂ２とを有し、当該ケースカバー２ｂの図１における下端側開口部を、上述した主ケース２ａの上端側開口部側に被せるように固定されている。
【００１４】
また、上記主ケース２ａの底壁面２ａ１には、冷媒ガスを本体ケース２内に流入させるための流入管５と、本体ケース２内の冷媒ガスを流出させるための２つの流出管６ａ，６ｂとがそれぞれ連結されている。すなわち、前記主ケース２ａは、その底壁面２ａ１に３つの開口を有していて、そのうちの１つは、流入管５に連結されており、流入管５を通して供給される冷媒ガスを主ケース２ａ内に取り込むためのものとなっている。残りの２つの開口は、上記主ケース２ａの内部空間と流出管６ａ，６ｂとを各々挿通させるためのものとなっており、主ケース２ａ内に取り込んだ冷媒ガスを各流出管６ａ，６ｂに送り込むためのものとなっている。このように本実施形態では、上記３つの各管部材５，６ａ，６ｂは、全て主ケース２ａの底壁面２ａ１に連結されており、当該底壁面２ａ１から、図示下方の同一の方向に向かって略平行に延在するように取り付けられている。これは、上述したように主ケース２ａをプレス品としたためのものであって、そのような平行配置関係としなれければ管連結ができないからである。
【００１５】
また、上記主ケース２ａの底壁面２ａ１における２つの開口と流出管６ａ，６ｂとの連結部位には、中心部に冷媒ガス通路孔を有する筒状のバルブ継手管７ａ，７ｂがそれぞれ嵌め込まれている。それらの各バルブ継手管７ａ，７ｂは、脱酸素鋼又は無酸素鋼（Ｃ１２２０，Ｃ１０２０）から形成された細長状の円筒状部材から形成されており、上記主ケース２ａの底壁面２ａ１を貫通するように装着されていて、前記主ケース２ａの底壁面２ａ１の外表面に対して、ニッケルロウ付け部Ｎにより固着されている。これら各バルブ継手管７ａ，７ｂにおける前記主ケース２ａへの嵌め込み部分から外方（図１の下方）に突出する部分は、比較的大径状に形成されており、その大径状の外方突出部分の内方側に、上述した流出管６ａ，６ｂがそれぞれ挿入されることにより固定されている。そして、これらバルブ継手管７ａ，７ｂの大径状部分と、流出管６ａ，６ｂとの間も、ニッケルロウ付け部Ｎによって固着されている。
【００１６】
一方、特に図５に示されているように、前記流入管５は、主ケース２ａに設けられたバーリング部Ｂを介して直接的に取り付けられているが、上述した流出管６ａ，６ｂも同様なバーリング部により連結させることも可能である。
【００１７】
一方、上記バルブ継手管７ａ，７ｂにおける前記主ケース２ａの内部空間側に突出する部分は、主ケース２ａの底壁面２ａ１から軸方向（図１の上方向）に向かって所定高さにわたって立設するように設けられており、当該バルブ継手管７ａ，７ｂの立設先端開口部のそれぞれに対して、上記弁球体３ａ，３ｂが各々載置されている。上記バルブ継手管７ａ，７ｂの立設先端開口部には、弁球体３ａ，３ｂの外表面に相当する部分球面形状をなすようにして弁口７ａｖ，７ｂｖ（特に図４，図５及び図７参照）が形成されており、その弁口７ａｖ，７ｂｖに対して、上記各弁球体３ａ，３ｂが密着状態となるように載置されている。
【００１８】
また、特に図７に示されているように、上記バルブ継手管７ａ，７ｂの冷媒ガス通路孔７ａ１，７ｂ１は、装置に必要な冷媒ガスの流量を確保し得る程度の細径寸法を有するように設定されているが、その冷媒ガス通路孔７ａ１，７ｂ１には、前記流入管５及び流出管６ａとの連結部分にロウ溜り部７ａ２，７ｂ２が設けられており、流入管５及び流出管６ａとの連結に用いたロウ付け部Ｎで余剰となったロウ剤を蓄えて、余剰となったロウ剤が冷媒ガス通路孔７ａ１，７ｂ１内へ流入することを防止している。
【００１９】
さらに、上記バルブ継手管７ａ，７ｂの外表面側における軸方向の略中央部分には、鍔形状の押え部７ａ３，７ｂ３がそれぞれ形成されており、それらの鍔状押え部７ａ３，７ｂ３の図１上方側面に対して、上記バルブ継手管７ａ，７ｂの外周部分に装着されたコイルバネ７ａ４，７ｂ４の端部が支持されている。これらのコイルバネ７ａ４，７ｂ４は、上記バルブ継手管７ａ，７ｂの上端部分からやや突出する長さを備えていて、上記各弁球体３ａ，３ｂを、バルブ継手管７ａ，７ｂの弁口７ａｖ，７ｂｖから上方側に押し上げるように付勢する機能を有している。
【００２０】
さらにまた、上記バルブ継手管７ａ，７ｂの鍔状押え部７ａ３，７ｂ３と、前記主ケース２ａとの間には、ステンレス（ＳＵＳ）材のプレス加工品からなるガイド部材２ｃのガイド基板２ｃ１が挟持されている。上記ガイド部材２ｃにおけるガイド基板２ｃ１は、前記主ケース２ａの底壁面２ａ１に密着するように配置されていて、上述したバルブ継手管７ａ，７ｂ及び弁球体３ａ，３ｂのそれぞれを位置規制する一対の弁支持枠２ｃ２，２ｃ３が、上記バルブ継手管７ａ，７ｂに沿うようにして立設されている。
【００２１】
すなわち、上記両弁支持枠２ｃ２，２ｃ３は、上記ガイド基板２ｃ１から略直角に立ち上がるように設けられていて、前記バルブ継手管７ａ，７ｂ及び弁球体３ａ，３ｂのそれぞれを三方から取り囲む平面略コの字状をなすように形成されている。そして、それらの各弁支持枠２ｃ２，２ｃ３における一対のコ字状の開放部どうしが、互いに中心側に向かって対向するように配置されており、当該各弁支持枠２ｃ２，２ｃ３の両壁面に対して、上記バルブ継手管７ａ，７ｂの鍔状押え部７ａ３，７ｂ３が当接することによって、予め決められた所定位置に位置ズレなきように保持されている。また、前記両弁球体３ａ，３ｂは、上記各弁支持枠２ｃ２，２ｃ３により画成された略矩形状の内方側空間内に、後述するような開閉移動の範囲内での移動が許容されつつ、前記バルブ継手管７ａ，７ｂの弁口７ａｖ，７ｂｖから脱落することのないよう保持されている。
【００２２】
上記弁球体３ａ，３ｂの開閉動作は、後述するように、当該弁球体３ａ，３ｂの上方側に接触するように配置された駆動部４のカム部材４ａによって行われる構成になされているが、前記ガイド部材２ｃには、そのカム部材４ａの全体を図１上方側の待避位置に上昇移動させることによって、上述した２つの弁球体３ａ，３ｂの双方を開放状態とする待避傾斜案内部２ｃ４（特に図６及び図８参照）が設けられている。また、その待避傾斜案内部２ｃ４の近傍には、上記カム部材４ａの回転移動時における原点位置となる回転止め用突起２ｃ５が設けられている。この回転止め用突起２ｃ５は、基準位置ロック部を構成するものであるが、これらの各部材に関する詳細な構成については後述する。
【００２３】
さらに、前述したようにガイド部材２ｃは、前記主ケース２ａの内部空間内に配置されているが、当該ガイド部材２ｃには、主ケース２ａの内周壁面に当接するラジアル方向の位置決め部が設けられている。このラジアル方向の位置決め部は、主ケース２ａの内周壁面に対して三点以上、本実施形態では五箇所にわたって当接しており、より具体的には、上記待避傾斜案内部２ｃ４から接線方向に折れ曲がるようにして第１位置決め板２ｃ６が一体的に延出しており、その第１位置決め板２ｃ６の延出側の先端縁部分が、上記主ケース２ａの内周面に当接している。また、上記各弁支持枠２ｃ２，２ｃ３の上縁部からは、図１の上方側に向かって第２位置決め板２ｃ７，２ｃ８が突出しており、それらの各第２位置決め板２ｃ７，２ｃ８における幅方向の両端縁部が、前記主ケース２ａの内周面に当接している。そして、これら第１位置決め板２ｃ６及び第２位置決め板２ｃ７，２ｃ８が、主ケース２ａの内周壁面に当接していることによって、ガイド部材２ｃの全体が、主ケース２ａに対してラジアル方向に容易かつ高精度に位置決めされるようになっている。
【００２４】
このとき、上記第２位置決め板２ｃ７，２ｃ８は、前述したケースカバー２ｂ側に連結される主ケース２ａのフランジ部とほぼ同一高さとなるように配置されており、上記ケースカバー２ｂ側のフランジ部に対して、主ケース２ａのフランジ部と同様に当接される配置関係になされている。
【００２５】
一方、上記駆動部４を構成するカム部材４ａは、上記弁球体３ａ，３ｂに当接する円盤状部材の第１のカム部材４ａ１と、その第１のカム部材４ａ１の中心側部分から図１の下方に向かって突出する第２のカム部材４ａ２とを備えており、上記第１のカム部材４ａ１の下端面側には、所定の凹凸形状からなるカム面４ａ３が設けられているとともに、上記第２のカム部材４ａ２の円筒状周面部にはカム面４ａ４が設けられている。カム部材４ａの構造については後述するが、前記駆動部４は、上記カム部材４ａを回転駆動させる駆動源となるステッピングモータ４ｂを備えており、当該ステッピングモータ４ｂにより上記第１及び第２のカム部材４ａ１，４ａ２を回転駆動させることによって、上記弁球体３ａ，３ｂが主ケース２ａ内の所定の範囲内で開閉動作させるように構成されている。
【００２６】
ステッピングモータ４ｂは、コイルが巻装されたステータ部４ｂ１と、このステータ部４ｂ１の内側に対向配置されたロータ部４ｂ２と、このロータ部４ｂ２の回転中心部分が回転自在に挿通された固定軸４ｂ３と、を備えた構成となっている。そして、電力供給部４ｂ４から上記ステータ部４ｂ１のコイルに電力が供給されると、これによりロータ部４ｂ２が固定軸４ｂ３を回転中心として回転するようになっている。
【００２７】
上記ステータ部４ｂ１は、所定の樹脂部材からなるステータケース４ｂ５内に収納されており、このステータケース４ｂ５は後述する固定用ブラケット４ｂ１２の係合・離脱作用によって、前記本体ケース２に対して着脱自在に取り付け可能となっている。なお、上記ステータ部４ｂ１では、前記コイルが、樹脂によってステータ部４ｂ１の極歯等と一体化されているとともに封止された構造になされている。
【００２８】
一方、上記ロータ部４ｂ２においては、ＰＢＴ（ポリプチレンテフタレート）で構成された樹脂成形材料にマグネット４ｂ６がインサート成形されおり、上記マグネット４ｂ６が、前記ステータ部４ｂ１に対して半径方向に対向するように配置されているとともに、当該ロータ部４ｂ２の中心部分は、前述した第１及び第２のカム部材４ａ１，４ａ２の回転中心軸となる固定軸４ｂ３に対して回転自在に装着されている。このロータ部４ｂ２は、上述した本体ケース２のケースカバー２ｂの内部空間に収納されており、そのケースカバー２ｂによって、上述したステータ部４ｂ１側に対して空間的に隔絶されている。
【００２９】
このようなロータ部４ｂ２が挿通された固定軸４ｂ３は、前述したガイド部材２ｃのガイド基板２ｃ１の略中央部分に圧入固定されることによって不動状態にて立設されており、当該固定軸４ｂ３の図１上端部分が、前記ケースカバー２ｂの底壁面２ｂ１の中心位置に形成された軸受け凹部２ｂ３内に遊嵌状態で挿入されているとともに、前記固定軸４ｂ３の図１の下端部分は、前記主ケース２ａの底壁面２ａ１の中心位置に形成された軸受け凹部２ａ３内に遊嵌状態で挿入されている。これら２つの軸受け凹部２ｂ３，２ａ３は、組み立て時における固定軸４ｂ３の位置決めとして用いられる。
【００３０】
また、上記ロータ部４ｂ２における図１上側の端面は、前記ケースカバー２ｂの底壁面２ｂ１と軸方向に対向するように配置されているが、当該ロータ部４ｂ２の上端面と、ケースカバー２ｂの底壁面２ｂ１との間には、上記ロータ部４ｂ２の全体を図１下方側である主ケース２ａ側へ向かって付勢するコイルバネ４ｂ７が圧縮状態で装着されていて、当該コイルバネ４ｂ７の付勢力によって、上記ロータ部４ｂ２が主ケース２ａ側に付勢されながら回転されるようになっている。すなわち、上述したバルブ継手管７ａ，７ｂのいずれかがカム部材４ａの作用によって開放された場合には、その開放されたバルブ継手管７ａ，７ｂを通して主ケース２ａ内に流れ込んでくる冷媒ガスの圧力によって、ロータ部４ｂ２が図１上方側であるケースカバー２ｂの底壁面２ｂ１側に押し込まれるが、上記コイルバネ４ｂ７は、その時のロータ部４ｂ２を押し戻すクッションの役割を果たす。
【００３１】
さらに、上記コイルバネ４ｂ７は、ロータ部４ｂ２の端面に対しては、平座金４ｂ８を介して圧接されているが、ケースカバー２ｂの底壁面２ｂ１に対しては、釣り鐘状の座金４ｂ９を介して圧接されている。この釣り鐘状座金４ｂ９は、ケースカバー２ｂの底壁面２ｂ１に当接する平坦面部４ｂ１０と、その平坦面部４ｂ１０の外周縁から一体的に立ち上がるように曲げ形成された円筒状部４ｂ１１とを有しており、上記平坦面部４ｂ１０の表面に対して上記コイルバネ４ｂ７が圧接されている。また、上記釣り鐘状座金４ｂ９の円筒状部分４ｂ１１は、コイルバネ４ｂ７の外方側を覆うように装着されている。
【００３２】
一方、前記ロータ部４ｂ２の他端側（図１の下端側）の端面には、上述したカム部材４ａの第１のカム部材４ａ１及び第２のカム部材４ａ２が、一体的に設けられていて、これら第１のカム部材４ａ１及び第２のカム部材４ａ２は、上記ステッピングモータ４ｂを駆動源として、ロータ部４ｂ２と一体的に回転されるようになっている。
【００３３】
このうち第１のカム部材４ａ１は、薄板円盤状の部材から形成されており、その中心が、上述のロータ部４ｂ２と同様に固定軸４ｂ３に挿通されている。そして、当該第１のカム部材４ａ１の図１下端面に設けられたカム面４ａ３は、上述した筒状のバルブ継手管７ａ，７ｂの先端面に対して直上位置から対向するように配置されていて、その第１のカム部材４ａ１のカム面４ａ３と、バルブ継手管７ａ，７ｂとの間に、バルブ継手管７ａ，７ｂを開閉する弁球体３ａ，３ｂが配置されている。
【００３４】
このとき、上記一対のバルブ継手管７ａ，７ｂ及び弁球体３ａ，３ｂは、前記第１のカム部材４ａ１及び第２のカム部材４ａ２の軸中心に対して略対称な位置関係となるように配置されており、上記一対のバルブ継手管７ａ，７ｂどうし、及び一対の弁球体３ａ，３ｂどうしが、それぞれ前記固定軸４ｂ３を中心として１８０°反対側の領域に配置されている。すなわち、これら一対のバルブ継手管７ａ，７ｂどうし、及び弁球体３ａ，３ｂどうしは、それぞれ略直線状の位置関係をなす配置関係にて構成されている。
【００３５】
このように一対の弁球体３ａ，３ｂを直線上に配置するのは、これら一対の弁球体３ａ，３ｂを単一のカム部材４ａで開閉作動させる際に、両弁球体３ａ，３ｂどうしの高さにバラツキがあったり、カム軸に多少のガタツキがあっても、それら一対の弁球体３ａ，３ｂをともに閉塞する動作を確実に行わせるためである。ただし、上記弁球体３ａ，３ｂの高さのバラツキや、カム軸のガタツキに対応して、カム部材４ａ自体が揺動するように構成しておけば、上述したように弁球体３ａ，３ｂを直線上に配置する必要はない。その場合のカム部材４ａの揺動支持構造としては、カム部材をエッジ状部分を支点として揺動可能に支持するなど、多種多様な揺動支持構造を採用することができる。
【００３６】
上記第１のカム部材４ａ１のカム面４ａ３は、前記バルブ継手管７ａ，７ｂに対向配置されるドーナツ形状を有しており、そのカム面４ａ３の面形状は、前記弁球体３ａ，３ｂをバルブ継手管７ａ，７ｂの上端部の弁口７ａｖ，７ｂｖ側に弁球体３ａ，３ｂを押し付けたり、上記弁球体３ａ，３ｂから離間させることによって開閉動作を行わせる形状になされている。
【００３７】
上述したように、第１カム部材４ａ１のカム面４ａ３によって動作させられる弁球体３ａ，３ｂは、付勢部材としてのコイルバネ７ａ４，７ｂ４の付勢力によって図１の上方側に押し上げられていることから、上記各弁球体３ａ，３ｂは、各コイルバネ７ａ４，７ｂ４の付勢力によって常にカム面４ａ３側に接触するように付勢されており、特に、バルブ継手管７ａ，７ｂを閉状態から開状態にする際には、上記各コイルバネ７ａ４，７ｂ４の上方付勢力を利用してバルブ継手管７ａ，７ｂから離間させる。また、このような構成によって、上記弁球体３ａ，３ｂのカム面４ａ３との当接は、常時確実なものとなされており、弁球体３ａ，３ｂが、カム面４ａ３の面形状に沿って確実に動作されるようになっている。
【００３８】
一方、前記ケースカバー２ｂの半径方向外方側には、ステッピングモータ４ｂのステータ部４ｂ１が配置されているが、そのステータ部４ｂ１は、ステータケース４ｂ５に収納された状態で本体ケース２に装着されているが、これらステータケース４ｂ５と本体ケース２とは、前記主ケース２ａ側に固定された弾性力を有する固定用ブラケット４ｂ１２を介して着脱自在に取り付けられている。
【００３９】
より具体的には、特に図２に示されているように、上記主ケース２ａの外周部に対して、略矩形状の薄板材からなる固定用ブラケット４ｂ１２に設けられた取付穴が圧入されており、その固定用ブラケット４ｂ１２の取付穴の開口縁部に折り曲げ形成された複数個の弾性片４ｂ１３が、前記主ケース２ａの外周面を締め付けた状態で固定用ブラケット４ｂ１２が固着されている。このとき、上記固定用ブラケット４ｂ１２の取付穴の開口縁には、主ケース２ａのフランジ部側に向かって軸方向に突出する位置決め突起４ｂ１４（図１参照）が、上記本体ケース２の軸方向に突出するように設けられており、この位置決め突起４ｂ１４の先端部が、上記主ケース２ａのフランジ部に当接することによって軸方向の位置決めが行われるようになっている。
【００４０】
一方、上記固定用ブラケット４ｂ１２の側縁部からは、略Ｌ字状に折れ曲がるようにして延出する係止爪４ｂ１５が設けられているとともに、上記ステータケース４ｂ５の外周面には、上記係止爪４ｂ１５が引っかかるような段部４ｂ１６が形成されていて、上記係止爪４ｂ１５が段部４ｂ１６に係合・離脱することによって、上記ステータケース４ｂ５と本体ケース２とが着脱されるようになっている。
【００４１】
このように本体ケース２の主ケース２ａに固定用ブラケット４ｂ１２を介して、前記ステータ部４ｂ１が収納されたステータケース４ｂ５が、本体ケース２に装着されているが、その取付時には、主ケース２ａに予め溶接接合されたケースカバー２ｂが、ステータケース４ｂ５の中央空洞部内に挿入される。上記ステータケース４ｂ５は、本体ケース２の軸方向にスライドさせられ、ステータケース４ｂ５に設けられた段部４ｂ１６に対して、固定用ブラケット４ｂ１２の係止爪４ｂ１５が弾性的に撓んだ後に落ち込む。これによって、上記ステータケース４ｂ５は本体ケース２側に保持される。なお、ステータケース４ｂ５を本体ケース２から取り外す際には、ステータケース４ｂ５を本体ケース２から引き離す方向に強く引っ張ることにより外すことができる。このように、上記ステータケース４ｂ５は、本体ケース２側に対してワンタッチで着脱できるので、ステータ部４ｂ１やコイルの部分、さらには、これらに接続された電源供給部４ｂ４などの各部分のメンテナンス時には便利なものとなる。
【００４２】
また、上記固定用ブラケット４ｂ１２には、上述した取付穴から半径方向外方に向かって略直線状に延出する切欠き部４ｂ１７が設けられており、上記固定用ブラケット４ｂ１２を本体ケース２に対して着脱する場合に、前記流入管５及び流出管６ａ，６ｂの挿脱が、上記切欠き部４ｂ１７を通して行われるようになっている。
【００４３】
さらに、前記固定用ブラケット４ｂ１２の一端縁部には、バルブ駆動装置１の全体を、例えば冷蔵庫の枠体に取り付けるための固定板４ｂ１８が設けられている。この固定板４ｂ１８は、固定用ブラケット４ｂ１２の本体部分を略直角に折り曲げるようにして形成されており、当該固定板４ｂ１８に設けられた一対の取付孔４ｂ１９，４ｂ１９に、図示を省略した固定用のネジ等を貫通させることによって取付が行われる。
【００４４】
次に、上述したように構成された実施形態のバルブ駆動装置１におけるバルブの開閉動作について説明する。
【００４５】
まず、本装置を冷媒流通路等の所定の位置に取り付けた後、ステッピングモータ４ｂを所定ステップ駆動して原点位置出し動作を行う。すなわち、ステッピングモータ４ｂのステータ部４ｂ１のコイルを通電状態とし、所定ステップ分（３２０度回動するためのフルステップ分）にわたって上記ロータ部４ｂ２を所定の方向に回転する。これにより、第１及び第２のカム部材４ａ１，４ａ２がロータ部４ｂ２と一体的に回転して、原点位置まで回転すると、第１カム部材４ａ１の周面に形成された係合凸部４ａ８が、ガイド部材２ｃの待避傾斜案内部２ｃ４の最上位置に形成された回転止め用突起２ｃ５にぶつかる。これによって、第１カム部材４ａ１の回転が阻止され、ロータ部４ｂ２の回転も阻止される。このように回転阻止された状態で余分なステップを出力した位置を原点位置とする。
【００４６】
本実施の形態では、上記原点位置では、上述した第１のモード、すなわちバルブ継手管７ａ，７ｂがともに弁球体３ａ，３ｂによって開放された状態となっている。このため、流入管５から本体ケース２内に冷媒ガスが流入されている場合には、その冷媒ガスが流出管６ａ，６ｂ側に流出されていくこととなるが、冷媒ガスが本体ケース２内に流入されていない場合には、バルブ継手管７ａ，７ｂと弁球体３ａ，３ｂとの間が離間するために、それら両部材どうしが空気層を介して互いに遮断される。この状態から、流出管６ｂ側のみを開放し、流出管６ａ側はそのまま閉塞状態を維持したい場合は、以下のように駆動する。
【００４７】
まず、ステータ部４ｂ１のコイルに通電してロータ部４ｂ２を原点位置から９０度回転するように駆動する。すると、第１及び第２のカム部材４ａ１，４ａ２は、ロータ部４ｂ２と一体的に回転する。この間、弁球体３ａは、第１のカム部材４ａ１の突出山部４ａ５との当接を維持し、バルブ継手管７ａ側に押し付けられたままの状態となっている。そのため、バルブ継手管７ａは閉塞状態を維持し、流出管６ａ側には冷媒ガスが流れないようになる。
【００４８】
一方、弁球体３ｂは、ロータ部４ｂ２の９０度の回転のうちの最初の１０度の回転で、まず第１のカム部材４ａ１の突出山部４ａ５との当接が解除される。そして、弁球体３ｂは、この最初の１０度の回転後における次の３５度の回転の際には、斜面部４ａ７と当接し、コイルバネ７ｂ４の付勢力によって徐々にバルブ継手管７ｂから離される。そして、このような計４５度の回転を経てから低面谷部４ａ６との当接が開始される。このとき、弁球体３ｂは、コイルバネ７ｂ４の付勢力によってさらにバルブ継手管７ｂから離され、バルブ継手管７ｂは開放状態となる。このため、冷媒ガスは、流出管６ｂ側に流れることとなる。
【００４９】
なお、弁球体３ｂは、低面谷部４ａ６との当接が開始され、さらにロータ部４ｂ２が４５度（原点位置から見て９０度）回転されたときには、第１のカム部材４ａ１の回転に同期している第２のカム部材４ａ２の頂部４ａ９により外側に押し出される。このため、コイルバネ７ｂ４の付勢力によりバルブ継手管７ｂから離れない場合でも、第２のカム部材４ａ２によって確実にバルブ継手管７ｂから離れ、バルブ継手管７ｂは開放状態となる。この結果、原点位置から９０度ロータ部４ｂ２が回転すると、バルブ継手管７ａは閉塞することにより流出管６ａを閉尭状態、バルブ継手管７ｂは開放することにより流出管６ｂを開放状態の第２のモードとなる。
【００５０】
次に、この第２のモードとなっている状態から、開閉状態が逆となる流出管６ａを開放状態、流出管６ｂを閉塞状態とする第３のモードとする場合は、以下のように駆動する。
【００５１】
第２の状態（原点位置からロータ部４ｂ２が９０度回転した状態）からステータ部４ｂ１のコイルに通電してロータ部４ｂ２を、先ほどの原点位置から第２のモードとするときと同様の方向に回転するように駆動する。すると、第１及び第２のカム部材４ａ１，４ａ２は、ロータ部４ｂ２と一体的に回転する。
【００５２】
弁球体３ａは、ロータ部４ｂ２の最初の１００度（原点位置から見て９０度から１９０度）の回転の間、第１のカム部材４ａ１の突出山部４ａ５との当接を維持し、バルブ継手管７ａ側に押し付けられたままの状態となっている。そして、ロータ部４ｂ２の回転が１００度（原点位置から見て１９０度）を超えると、弁球体３ａは、第１のカム部材４ａ１の突出山部４ａ５との当接が解除され、斜面部４ａ７との当接が開始される。弁球体３ａは、この斜面部４ａ７と当接した状態での３５度の回転の際には、コイルバネ７ａ４の付勢力によって徐々にバルブ継手管７ａから離される。そして、このような計１３５度（原点位置から見て２２５度）の回転を経てから低面谷部４ａ６との当接が開始される。このとき、弁球体３ａは、コイルバネ７ａ４の付勢力によってさらにバルブ継手管７ａから離され、バルブ継手管７ａは開放状態となる。このため、流出管６ａ側に冷媒ガスが流れることとなる。
【００５３】
なお、弁球体３ａは、低面谷部４ａ６との当接が開始され、さらにロータ部４ｂ２が４５度（原点位置から見て２７０度）回転されたときには、第１のカム部材４ａ１の回転に同期している第２のカム部材４ａ２の頂部４ａ９により外側に押し出される。このため、コイルバネ７ｂ４の付勢力によりバルブ継手管７ａから離れない場合でも、第２のカム部材４ａ２によって確実にバルブ継手管７ａから離れ、バルブ継手管７ａは開放状態となる。
【００５４】
一方、弁球体３ｂは、ロータ部４ｂ２の最初の４５度（原点位置から見て９０度から１３５度）の回転の間、第１のカム部材４ａ１の低面谷部４ａ６との当接を維持し、バルブ継手管７ｂから離れた状態を維持する。この間、弁球体３ｂと第２のカム部材４ａ２の頂部４ａ９との当接は解除となる。そのため、弁球体３ｂは、コイルバネ７ｂ４の付勢力により、内側方向へ移動し、頂部４ａ９に押し出される前の位置へ戻る。
【００５５】
そして、ロータ部４ｂ２の回転が４５度（原点位置から見て１３５度）を超えると、弁球体３ｂは、第１のカム部材４ａ１の低面谷部４ａ６との当接が解除され、斜面部４ａ７との当接が開始される。そして、弁球体３ｂは、この斜面部４ａ７と当接した状態で３５度の回転の際には、コイルバネ７ｂ４の付勢力に抗して徐々にバルブ継手管７ｂへ近づく。そして、このような計８０度（原点位置から見て１７０度）の回転を経てから、弁球体３ｂは突出山部４ａ５との当接が開始される。これによって、弁球体３ｂは、バルブ継手管７ｂに完全に当接してバルブ継手管７ｂを閉塞する。なお、ロータ部４ｂ２は、この後１００度（原点位置から見て１７０度から２７０度まで）回転する。この間、弁球体３ｂは、この突出山部４ａ５との当接を維持し、バルブ継手管７ｂは閉塞状態を維持する。そのため、流出管６ｂ側には冷媒ガスが流れない。
【００５６】
このように、原点位置から見てロータ部４ｂ２が２７０度回転すると、弁球体３ａは低面谷部４ａ６と当接すると共に第２カム部材４ａ２の頂部４ａ９で外側に押し出されてバルブ継手管７ａが開放し、弁球体３ｂは突出山部４ａ５と当接してバルブ継手管７ｂが閉塞状態となる。この結果、原点位置から２７０度ロータ部４ｂ２が回転すると、バルブ継手管７ａを開放することにより流出管６ａを開放状態、バルブ継手管７ｂを閉塞することにより流出管６ｂを閉塞状態の第３のモードとなる。
【００５７】
このようにして形成した第３のモードから再び第１のモードとする場合は、今までの方向と逆の方向に約２７０度ロータ部４ｂ２を回転すれば良い。なお、２７０度回転すると、第１のカム部材４ａ１の嵌合凸部４ａ８が主ケース２ａ側の回転止め用突起２ｃ５にぶつかってしまうので、これを避けるため、２６０度程度回転するようにしてもよい。その場合、その状態から第２のモードとするには、上述の動作より１０度少ない回転、すなわち第１のモードから８０度回転する。
【００５８】
また、上述した第２のモードと第３のモードとの中間位置、すなわち原点位置から見て１８０度の位置までロータ部４ｂ２が回転すると、両弁球体３ａ，３ｂは、ともに第１のカム部材４ａ１の突出山部４ａ５に当接し、バルブ継手管７ａ，７ｂ側に押し付けられた状態となっている。そのため、両バルブ継手管７ａ，７ｂは閉塞状態を維持する第４のモードとなり、両流出管６ａ，６ｂの双方に冷媒ガスが流れないようになる。
【００５９】
このように本実施形態では、コイルスプリング４ｂ７に対して釣り鐘状の座金４ｂ９を装着するようにしているので、例えば軸部材４ｂ３が座金４ｂ９に貫通していなくても、上記座金４ｂ９は、コイルスプリング４ｂ７から脱落しにくくなっており、その結果、座金４ｂ９の組付け作業性が向上されるようになっている。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるバルブ駆動装置は、リング状の平坦面部と、その平坦面部の外周縁から一体的に立ち上がるように曲げ形成された円筒状部とを備えた釣り鐘形状を有する座金を使用したものであるから、円筒状部によって座金が軸部材から脱落しにくくなり、例えばコイルスプリングに対して釣り鐘状の座金を装着するようにすれば、軸部材が座金に貫通していなくても、座金はコイルスプリングから脱落しにくくなって座金の組付け作業性を向上させることができる。
【００６１】
また、上記座金を用いるバルブ駆動装置は、ネジ加工や弁体と開口の中心位置合わせ作業等の煩わしい作業を必要とする複雑な構成ではなく、カム面を有するカム部材を駆動源により回転駆動することによって弁体を動作させるという単純な構成により、開口を弁体で開閉することが可能となる。また、弁体を複数設けると共にカム面の形状を若干工夫するだけで、本装置を複数の流出管に対応する３方弁装置や４方弁装置に適用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する第１の実施の形態であるバルブ駆動装置の縦断面説明図である。
【図２】図１のバルブ駆動装置を矢示II方向から見た底面説明図である。
【図３】図１のバルブ駆動装置における本体ケース部分を拡大して表した縦断面説明図である。
【図４】図１のバルブ駆動装置における本体ケースの主ケースに対する管連結状態を正面側から拡大して表した縦断面説明図である。
【図５】図１のバルブ駆動装置における本体ケースの主ケースに対する管連結状態を側面側から拡大して表した縦断面説明図である。
【図６】図１のバルブ駆動装置における本体ケースの主ケースに対する管連結状態を平面側から拡大して表した縦断面説明図である。
【図７】本体ケースに固定されたバルブ継手管の構造を表した縦断面説明図である。
【図８】本体ケースに固定されたガイド部材の構造を表した側面説明図である。
【符号の説明】
１  バルブ駆動装置
２  本体ケース
２ａ  主ケース
２ｂ  ケースカバー
２ｂ２，２ａ３  軸受け凹部
２ｃ  ガイド部材
２ｃ２，２ｃ３  弁支持枠
２ｃ４  待避傾斜案内部
２ｃ５  原点回転止め用突起
２ｃ６  第１位置決め板
２ｃ７，２ｃ８  第２位置決め板
３ａ，３ｂ  弁球体
４  駆動部
４ａ  カム部材
４ａ１  第１のカム部材
４ａ２  第２のカム部材
４ａ３  カム面
４ａ４  カム面
４ａ５  突出部
４ａ６  低面部
４ａ７  斜面部
４ｂ  ステッピングモータ
４ｂ１  ステータ部
４ｂ２  ロータ部
４ｂ３  固定軸
４ｂ４  ステータケース
４ｂ５  マグネット
４ｂ６  固定用ブラケット
４ｂ７  コイルバネ
４ｂ９  釣り鐘状の座金
４ｂ１３  切欠き部
４ｂ１４  固定板
５  流入管
６ａ，６ｂ  流出管
７ａ，７ｂ  バルブ継手管
７ａｖ，７ｂｖ  弁口
７ａ１，７ｂ１  冷媒ガス通路孔
７ａ２，７ｂ２  ロウ溜り部
７ａ３，７ｂ３  鍔形状の押え部
７ａ４，７ｂ４  コイルバネ
【図１】
0003854023.tif 000002
【図２】
0003854023.tif 000003
【図３】
0003854023.tif 000004
【図４】
0003854023.tif 000005
【図５】
0003854023.tif 000006
【図６】
0003854023.tif 000007
【図７】
0003854023.tif 000008
【図８】
0003854023.tif 000009