JP2004293573A

JP2004293573A - 弁体駆動装置

Info

Publication number: JP2004293573A
Application number: JP2003083163A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ozawa; 滋小澤
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: CN1538601A; KR100581419B1; KR20040084784A; CN100377480C; JP4128894B2

Abstract

【課題】小型化を妨げることなく、開口の開閉モードを増やすことのでき、かつ、確実に各モードを実現できる弁体駆動装置を提供すること。
【解決手段】弁体駆動装置において、第１のディスク弁８は、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時、および反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時のいずれにおいても、ピニオン５１２に連動する。これに対して、第２のディスク弁９では、第２の歯車９３の円弧状の溝９３２、および第２の弁体９１の係合突起９１６で駆動力が伝達されるため、駆動方向を反転すると、所定期間、第２の弁体９１への駆動伝達を遮断される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の開口を弁体で開閉して流体を分配するための弁体駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫において共通の冷媒を複数の庫内冷却用に分配して各庫内を冷却するための弁装置などには、流入口から供給した冷媒を複数の流出口を介して各庫内に分配する３方弁、４方弁、さらには５方弁などの多方弁が用いられている。
【０００３】
これらの多方弁のうち、例えば、３方弁に用いられている弁体駆動装置では、図６に示すように、冷媒が流入する流入口１０３と、流入口１０３から供給した冷媒を流出する流出口１０４ａ、１０４ｂとが密閉ケース内１１０に位置され、この密閉ケース内１１０には平板状のディスク弁１０５も配置されている。ここで、ディスク弁１０５は、流出口１０４ａ、１０４ｂを閉状態にする弁体１０６（図６において斜線で示す領域）と、この弁体１０６と一体に形成されている歯車１０７と備えており、この歯車１０７には、正逆回転可能なステッピングモータ（図示せず）によって駆動されるピニオン１０８が噛み合っている。このため、ステッピングモータがピニオン１０８を時計周りＣＷの方向、あるいは反時計周りＣＣＷの方向に駆動すれば、その回転が歯車１０７を介して弁体１０６に伝達される。その結果、流出口１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ開閉される結果、双方が閉状態の閉−閉モード、双方が開状態の開−開モード、一方が開状態で他方が閉状態の開―閉モード、一方が閉状態で他方が開状態の閉−開モードからなる４つのモードを実現できる。また、流出口を１つ、増やすとともに、弁体の形状を変更すれば、８つのモードを実現できることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディスク弁の開閉に関して複数のモード、例えば、８つのモードを実現しようとすると、弁体１０６の回転角度範囲を８分割する必要があるため、各モードに十分な区間を設定できないという問題点がある。すなわち、開状態にある流出口を閉じ始めてから完全に閉状態とするだけでも、流出口の大きさの分、ディスク弁を所定の角度範囲にわたって回転移動させる必要があるとともに、流出口同士を十分、離間させて弁体をある程度の距離を移動させないとモードを切り換えを確実に行えないからである。それ故、図６に示すような弁体駆動装置では、よほどサイズを大きくしない限り、２８２°の回転角度範囲内には７つの停止箇所を設定して７モードを確保するのが限界である。
【０００５】
また、２つの弁体を用いた場合でも、１つの弁体からみれば、その回転角度範囲をモードの数だけ分割することになるので、モードの数を増やすことは困難である。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小型化を妨げることなく、開口の開閉モードを増やすことのでき、かつ、確実に各モードを実現できる弁体駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る弁体駆動装置では、単数あるいは複数の第１の開口を開閉するための第１の弁体と、単数あるいは複数の第２の開口を開閉するための第２の弁体と、前記第１の弁体および前記第２の弁体を双方向に駆動して前記第１の開口、および前記第２の開口を各々、開状態あるいは閉状態に切り換える共通の駆動機構とを有し、さらに、前記共通の駆動機構により前記第１の弁体および前記第２の弁体が正方向に駆動されたときと、前記共通の駆動機構により前記第１の弁体および前記第２の弁体が逆方向に駆動されたときとの間で、前記第１の弁体によって切り換えられる前記第１の開口の開閉状態と、前記第２の弁体によって切り換えられる前記第２の開口の開閉状態との組み合わせを変える組み合わせ切換機構を有していることを特徴とする。本発明において、前記第１の開口および前記第２の開口の合計数は、例えば、３以上である。
【０００８】
本発明では、例えば、第１の弁体が２つの第１の開口を開閉し、第２の弁体が１つの第２の開口を開閉するとした場合、共通の駆動機構が第１の弁体を駆動すると、例えば、第１の弁体は、２つの第１の開口を開閉して、双方が閉状態の閉−閉モード、双方が開状態の開−開モード、一方が開状態で他方が閉状態の開―閉モード、一方が閉状態で他方が開状態の閉−開モードからなる４つのモードを実現する。また、共通の駆動機構が第２の弁体を駆動すると、第２の開口での開モードと閉モードとからなる２つのモードに、２つの第１の開口での４つのモードとを組み合わせた８つのモードが可能となる。但し、本発明では、これらの８つのモードを共通の駆動機構による正方向への駆動区間に全てを割り付るのではなく、例えば、正方向への駆動区間には５つのモードのみを割り付ける一方、組み合わせ切換機構によって、逆方向への駆動区間に残り３つのモードを出現させる。それ故、１つのモードに割り付ける区間が広いので、装置を大型化しなくても、多くの開閉モードを確実に実行できる。
【０００９】
本発明において、前記組み合わせ切換機構は、例えば、前記共通の駆動機構が前記第１の弁体および前記第２の弁体に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転したとき、および逆方向から正方向に反転したときに、所定の区間、前記共通の駆動機構から前記第１の弁体への駆動伝達、あるいは前記第２の弁体への駆動伝達を遮断する遊び機構によって構成することができる。このように構成すると、広い区間にわたって、第２の弁体に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転したとき、および逆方向から正方向に反転したときに第１あるいは第２の弁体への駆動伝達を所定期間、遮断するため、逆方向への駆動によって出現するモードに移行する際に駆動時間が短く済むという利点がある。
【００１０】
本発明において、前記共通の駆動機構は、ステッピングモータを駆動源として備え、当該ステッピングモータに対するステップ数により、前記第１の弁体、および前記第２の弁体の停止位置を制御することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用した弁体駆動装置の一例を説明する。
【００１２】
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る弁体駆動装置の断面図、および弁体駆動装置の弁体機構を示す図である。図２（ａ）ないし（ｌ）は、本発明に係る弁体駆動装置の第２のディスク弁の平面図、Ａ−Ａ断面図、底面図、弁体駆動装置の第２のディスク弁の第２の歯車の平面図、第２の歯車のＢ−Ｂ断面図、第２の歯車の底面図、センターブッシュの平面図、センターブッシュのＣ−Ｃ断面図、センターブッシュの底面図、パッドの平面図、パッドのＤ−Ｄ断面図、およびパッドの底面図である。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）において、本形態の弁体駆動装置１は、金属板などからなる弁座プレート２の上は密閉ケース３で気密封止されており、密閉ケース３の内外には、後述するディスク弁を駆動するためのステッピングモータ５が配置されている。ステッピングモータ５において、ロータ５１は密閉ケース３の内側に配置されている一方、密閉ケース３の外周側にステータ５２が配置されている。ステータ５２の固定コイル５２１からは信号線５２２が引き出され、この信号線５２２に対して、マイクロコンピュータを備えた制御部（図示せず）が制御アルゴリズムに従って駆動信号を出力することにより、ロータ５１の正方向あるいは逆方向の回転、および停止が制御されている。
【００１４】
ロータ５１は、ロータ支軸５１３に対して回転可能に支持されている。ロータ支軸５１３には、ピニオン５１２も回転可能に支持され、このピニオン５１２は、ロータ５１と一体に回転可能である。
【００１５】
密閉ケース３の下端側は、上端側に比べて大径とされており、ステータ５２を載置する段差が形成されているとともに、弁座プレート２の外周縁に形成されている段差と密着している。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、弁座プレート２には、３つの流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、流入口２１とが形成されている。３つの流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、弁座プレート２に差し込まれた第１、第２および第３の流入パイプ７ａ、７ｂ、７ｃとそれぞれ連通しており、流入口２１は、弁座プレート２に差し込まれた流入パイプ６に連通している。このため、流入口２１から密閉ケース３に導入された冷媒は、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃから流出することになる。
【００１７】
弁座プレート２の上面には、ピニオン５１２を挟む両側に第１のディスク弁８と第２のディスク弁９とが配置され、これらのディスク弁８、９は、板バネ１０により台座プレート２の側へ付勢されている。
【００１８】
第１のディスク弁８は、弁座プレート２に形成された流出口２２ａ、２２ｂ（第１の開口）の近傍に位置し、第１のディスク弁８の回転軸に対して同軸状態に配置された弁体支軸１１により回転自在の状態で支持されている。第１のディスク弁８は、第１の弁体８１と、この第１の弁体８１と一体に形成されている第１の歯車８２とを備えている。この第１の歯車８２は、ステッピングモータ５のロータ５１と一体に回転するピニオン５１２と噛み合っている。
【００１９】
このため、ステッピングモータ５を駆動すれば、その回転がピニオン５１２および第１の歯車８２を介して第１の弁体８１に伝達される。本形態では、流出口２２ａ、２２ｂは、第１の弁体８１によって開閉される。
【００２０】
第２のディスク弁９は、弁座プレート２に形成された流出口２２ｃ（第２の開口）の近傍に位置し、第２のディスク弁９の回転軸に対して同軸状態に配置された弁体支軸１２により回転自在の状態で支持されている。
【００２１】
ここで、第２のディスク弁９は、図２（ａ）ないし（ｃ）に示すように、第２の弁体９１と第２の歯車９３とを有している。第２の歯車９３は、ステッピングモータ５のロータ５１と一体に回転するピニオン５１２と噛み合っている。このため、ステッピングモータ５を駆動すれば、その回転がピニオン５１２および第２の歯車９３を介して第２の弁体９１に伝達される。本形態では、流出口２２ｃは、第２の弁体９１によって開閉される。
【００２２】
このようにして、本形態では、ステッピングモータ５、ピニオン５１２、第１の歯車８２、および第２の歯車９３によって減速しながら、第１の弁体８１および第２の弁体９１を駆動する共通の駆動機構４が構成されている。
【００２３】
（組み合わせ切換機構の構成）
本形態において、共通の駆動機構４には、ステッピングモータ５により弁体８１、および弁体９１が正方向に駆動されたときと、ステッピングモータ５により弁体８１および弁体９１が逆方向に駆動されたときとの間で、第１の弁体８１によって切り換えられる流出口２２ａ、２２ｂの開閉状態と、第２の弁体９１によって切り換えられる流出口２２ｃでの開閉状態との組み合わせを変える組み合わせ切換機構が構成されており、このような組み合わせ切換機構の構成を図２および図３を参照して説明する。なお、以下の説明では、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が時計周りＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が反時計周りＣＣＷに回転するときを正回転とし、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が時計周りＣＷに回転するときを逆回転とする。
【００２４】
図３は、本発明に係る弁体駆動装置において、第２のディスク弁の組み合わせ切換機構を示した図である。
【００２５】
本形態では、組み合わせ切換機構を構成するために、図２（ａ）〜（ｃ）に示す第２のディスク弁９は、図２（ｄ）ないし（ｆ）に示す第２の歯車９３と、図２（ｇ）〜（ｉ）に示すセンターブッシュ９１１と、図２（ｊ）〜（ｌ）に示すパッド９２０とから構成されている。
【００２６】
センターブッシュ９１１は、中空円筒に形成された円筒本体９１２と、この円筒本体９１２の外周面に形成された大径部９１３とを備えている。円筒本体９１２には、この円筒本体９１２を軸方向に貫通する軸穴９１４が形成されており、この軸穴９１４に、図１（ｂ）に示す弁体支軸１２が差し込まれる。また、大径部９１３は、一方側の端面に、円柱状の３つの加締突起９１５が形成されている。また、センターブッシュ９１１では、円筒本体９１２の周りに係合突起９１６が形成されており、この係合突起９１６は、大径部９１３から軸線方向に突き出ている。
【００２７】
パッド９２０は円盤状に形成されており、一方側の端面は平坦に形成されている一方、他方側の端面は凸部（図２の（ｌ）において斜線で示す領域）９２３が形成され、この凸部９２３が流出口２２ｃを封鎖する弁部となっている。パッド９２０の中央部分には、センターブッシュ９１１の円筒本体９１２を差し込むための差込穴９２１が形成され、この差込穴９２１の周りにおいてセンターブッシュ９１１の大径部９１３の加締突起９１５に対応する位置には加締穴９２２が形成されている。
【００２８】
このため、パッド９２０にセンターブッシュ９１１を差し込み、この状態で加締突起９１５を加締めれば、パッド９２０とセンターブッシュ９１１とが一体化し、第２の弁体９１が構成される。このように第２の弁体９１を構成した状態で、センターブッシュ９１１からは、係合突起９１６が突き出た状態にある。
【００２９】
第２の歯車９３の中心には、センターブッシュ９１１の円筒本体９１２の外径よりも僅かに大きな内径の中心穴９３１が形成されており、この中心穴９３１に第２の弁体９１の円筒本体９１２を差し込むことによって、第２の歯車９３と第２の弁体９１とを連結させ、第２のディスク弁９が構成されている。
【００３０】
このようにして第２のディスク弁９を構成した状態で、第２の歯車９３には、中心穴９３１に繋がる円弧状の溝９３２が形成される一方、第２の弁体９１を構成するセンターブッシュ９１１から突き出た係合突起９１６が第２の歯車９３の溝９３２内に入り込む。
【００３１】
ここで、溝９３２は、係合突起９１６と比較して長い。このため、図３（ａ）に示すように、溝９３２の反時計周りＣＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ｂが係合突起９１６に当接している状態で、ピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時に、第２の歯車９３が時計周りＣＷの方向に回転すると、係合突起９１６は、溝９３２の内壁９３２ｂに押圧されて第２の歯車９３の回転が第２の弁体９１に伝達され、第２の弁体９１は時計周りＣＷに回転する。
【００３２】
これに対して、図３（ａ）に示す状態で、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時に、第２の歯車９３が反時計周りＣＣＷの方向に回転すると、図３（ｂ）に示す状態を経由して図３（ｃ）に示す状態になるまで、内壁９３２ｂが係合突起９１６から離間する方向に移動する一方、溝９３２の時計周りＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ａが係合突起９１６に接近して当接するだけで、第２の歯車９３の回転は、第２の弁体９１に伝達されない。従って、第２の弁体９１は回転しない。
【００３３】
それとは逆に、図３（ｃ）に示すように、溝９３２の時計周りＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ａが係合突起９１６に当接している状態で、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時に、第２の歯車９３が反時計周りＣＣＷの方向に回転すると、係合突起９１６は、溝９３２の内壁９３２ａに押圧されて第２の歯車９３の回転が第２の弁体９１に伝達され、第２の弁体９１は反時計周りＣＣＷに回転する。
【００３４】
これに対して、図３（ｃ）に示す状態で、ピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時に、第２の歯車９３が時計周りＣＷの方向に回転すると、図３（ｂ）に示す状態を経由して図３（ａ）に示す状態になるまで、内壁９３２ａが係合突起９１６から離間する方向に移動する一方、内壁９３２ａｂ係合突起９１６に接近して当接するだけで、第２の歯車９３の回転は、第２の弁体９１に伝達されない。従って、第２の弁体９１は回転しない。
【００３５】
このようにして本形態では、ステッピングモータ５により弁体８１、９１に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転するとき、および逆方向から正方向に反転させるときに、所定の区間、ステッピングモータ５から第２の弁体９１への駆動伝達を遮断する遊び機構４１が構成され、この遊び機構４１により、組み合わせ切換機構が構成されている。
【００３６】
これに対して、第１のディスク弁８において、ピニオン５１２と噛みあう第１の歯車８２と、第１の弁体８１とは一体であるため、ピニオン５１２が時計周りＣＷに回転する正回転時、および反時計周りＣＣＷに回転する逆回転時のいずれにおいても、第１の弁体８１は、常時、ピニオン５１２に機構的に接続された状態にあるため、常時、ピニオン５１２に連動して回転する。
【００３７】
（動作説明）
図４および図５を参照して本形態の動作を説明するが、以下の説明では、各モードを表すにあたって、流出口２２ａの状態−流出口２２ｂの状態−流出口２２ｃの状態で示す。例えば、流出口２２ａが開状態−流出口２２ｂが開状態−流出口２２ｃが閉状態のときは、開−開−閉モードと表す。
【００３８】
図４（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が時計周りＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が反時計周りＣＣＷに回転する正回転時の各開閉モードの説明図である。図５（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータ５によりピニオン５１２が反時計周りＣＣＷに回転し、その結果、第１および第２の歯車８２、９３が時計周りＣＷに回転する逆回転時の各開閉モードの説明図である。
【００３９】
図４（ａ）ないし（ｈ）において、まず、第２のディスク弁９の係合突起９１６が溝９３２の反時計周りＣＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ｂと当接している状態を原点位置とし（図４（ａ）に示す状態）、この状態からステッピングモータ５が４ステップ、ピニオン５１２を時計周りＣＷに回転させると、第１の弁体８１は反時計周りＣＣＷに回転するが、第２の弁体９１には、遊び機構４１により、ピニオン５１２および第２の歯車９３を介しての駆動伝達が遮断されているため、第２の弁体９１は回転しない。このため、図４（ｂ）に示すように、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、閉状態となる（閉−開−閉モード）。
【００４０】
次に、４０ステップでは、図４（ｃ）に示すように、第１の弁体８１は反時計周りＣＣＷに回転するが、第２の弁体９１は回転しないため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、閉状態、閉状態となる（閉−閉−閉モード）。
【００４１】
次に、７６ステップでは、図４（ｄ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、開状態、開状態となる（開−開−開モード）。
【００４２】
次に、１１２ステップでは、図４（ｅ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、開状態となる（閉−開−開モード）。
【００４３】
次に、１４８ステップでは、図４（ｆ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、流出口２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、開状態となる（開−閉−開モード）。
【００４４】
次に、１８４ステップでは、図４（ｇ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が反時計周りＣＣＷに回転するが、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態のままである（開−閉−閉モード）。
【００４５】
さらに１８８ステップになると、図４（ｈ）に示す状態で停止し、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態のままである。
【００４６】
これに対して、図５（ａ）ないし（ｈ）において、第２のディスク弁９の係合突起９１６が溝９３２の時計周りＣＷの側の端部に位置する内壁９３２ａと当接している状態（図４（ｈ）、図５（ｈ）に示す状態）からステッピングモータ５が逆回転して、１８４ステップまで、ピニオン５１２を反時計周りＣＣＷに戻すと、第１の弁体８１は時計周りＣＷに回転するが、第２の弁体９１には、遊び機構４１により、ピニオン５１２および第２の歯車９３を介しての駆動伝達が遮断されているため、第２の弁体９１は回転しない。このため、図５（ｇ）に示すように、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態となる（開−閉−閉モード）。
【００４７】
次に、１４８ステップまで戻すと、図５（ｆ）に示すように、第１の弁体８１は時計周りＣＷに回転するが、第２の弁体９１は回転しないため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、閉状態、閉状態のままである（開−閉−閉モード）。
【００４８】
次に、１１２ステップまで戻すと、図５（ｅ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、開状態となる（閉−開−開モード）。
【００４９】
次に、７６ステップまで戻すと、図５（ｄ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、開状態、開状態、閉状態となる（開−開−閉モード）。
【００５０】
次に、４０ステップまで戻すと、図５（ｃ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、閉状態、開状態となる（閉−閉−開モード）。
【００５１】
次に、４ステップまで戻すと、図５（ｂ）に示すように、第１の弁体８１、および第２の弁体９１の双方が時計周りＣＷに回転するため、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、閉状態となる（閉−開−閉モード）。
【００５２】
さらに１８８ステップになると、図５（ｈ）に示す状態で停止し、流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ、閉状態、開状態、閉状態のままである。
【００５３】
このように本形態の弁体駆動装置１では、共通の駆動機構４が第１の弁体８１を駆動すると、第１の弁体８１は、第１の流出口２２ａ、２２ｂの２つの開口を開閉して、双方が閉状態の閉−開モード、双方が開状態の開−開モード、一方が開状態で他方が閉状態の開―閉モード、一方が閉状態で他方が開状態の閉−開モードからなる４つのモードを実現する。また、共通の駆動機構４が第２の弁体９１を駆動すると、第２の流出口２２ｃでの開モードと閉モードとからなる２つのモードに、流出口２２ａ、２２ｂでの４つのモードとを組み合わせた８つのモードが可能となる。但し、本形態では、流出口２２ａ、２２ｂの開閉状態は、駆動方向が正方向および逆方向のいずれにおいても、ステッピングモータ５のステップ数と完全に一致しているが、流出口２２ｃの開閉状態は、駆動方向が正方向であるときと、逆方向のときとでは、遊び機構４１（組み合わせ切換機構）によって、ステッピングモータ５のステップ数に対してずらしてあるので、８つのモードを共通の駆動機構４による正方向への駆動区間に全てを割り付る必要がなく、正方向への駆動区間には、６つのモードを割り付ける一方、逆方向への駆動区間に残り２つのモードを出現させることができる。それ故、１つのモードに割り付ける区間が広いので、装置を大型化しなくても、多くの開閉モードを確実に実行できる。
【００５４】
また、本形態では、組み合わせ切換機構として遊び機構４１を利用したので、広い区間の任意にタイミングで駆動方向を切り換えたときに第２の弁体９１への駆動伝達を所定期間、遮断できるため、逆方向への駆動によって出現するモードに移行する際に駆動時間が短く済むという利点がある。
【００５５】
すなわち、図４（ａ）に示す原点位置から、
（１）閉―閉―閉モード
（２）閉―閉―開モード
（３）閉―開―閉モード
（４）閉―開―開モード
（５）開−閉−閉モード
（６）開−閉−開モード
（７）開−開−閉モード
（８）開−開−開モード
に移行する場合には、それぞれ
（１）４ステップ以下の駆動後、４０ステップで停止
（２）７６ステップ以上の駆動後、４０ステップで停止
（３）７６ステップ以下の駆動後、１１２ステップで停止
（４）１４８ステップ以上の駆動後、１１２ステップで停止
（５）１４８ステップ以下の駆動後、１８４ステップで停止
（６）１１２ステップ以下の駆動後、１４８ステップで停止
（７）１１２ステップ以上の駆動後、７６ステップで停止
（８）４０ステップ以下の駆動後、７６ステップで停止
で条件で駆動すればよい。
【００５６】
また、上記モードのうち、（３）閉―開―閉モードに移行する場合には、４０ステップ以上の駆動後、４ステップで停止する条件でもよい。さらに、（５）開−閉−閉モードに移行する場合には、１８４ステップ以上の駆動後、１４８ステップで停止してもよい。
【００５７】
（その他の実施の形態）
上記形態では、駆動方向をを切り換えたときに第２の弁体９１への駆動伝達を所定期間、遮断する遊び機構４１を構成したが、駆動方向をを切り換えたときに第１の弁体８１への駆動伝達を所定期間、遮断する構成であってもよい。
また、第１の弁体８１が２つの第１の開口を制御し、第２の弁体９１が１つの第２の開口を制御する構成であったが、第１の弁体８１が単数あるいは複数の第１の開口を制御し、第２の弁体９１が単数あるいは複数の第２の開口を制御する弁体駆動装置であれば、他の構成の弁体駆動装置に本発明を適用してもよい。
【００５８】
さらに、上記形態では、開閉状態の組み合わせ切換機構として、遊び機構４１を利用したが、クラッチ機構や各種形状のカムや歯車を用いて、位相を変える機構を組み合わせ切換機構として利用してもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、例えば、８つのモードを共通の駆動機構による正方向への駆動区間に全てを割り付るのではなく、正方向への駆動区間には５つのモードのみを割り付ける一方、組み合わせ切換機構によって、逆方向への駆動区間に残り３つのモードを出現させる。それ故、１つのモードに割り付ける区間が広いので、装置を大型化しなくても、多くの開閉モードを確実に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る弁体駆動装置の断面図および弁体駆動装置の弁体機構を示す図である。
【図２】（ａ）ないし（ｌ）は、本発明に係る弁体駆動装置の第２のディスク弁の平面図、Ａ−Ａ断面図、底面図、弁体駆動装置の第２のディスク弁の第２の歯車の平面図、第２の歯車のＢ−Ｂ断面図、第２の歯車の底面図、センターブッシュの平面図、センターブッシュのＣ−Ｃ断面図、センターブッシュの底面図、パッドの平面図、パッドのＤ−Ｄ断面図、およびパッドの底面図である。
【図３】本発明に係る弁体駆動装置おいて、第２のディスク弁の組み合わせ切換機構（遊び機構）を示した説明図である。
【図４】（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータを正方向に回転させたときの各開閉モードの説明図である。
【図５】（ａ）ないし（ｈ）は、本形態に係る弁体駆動装置において、ステッピングモータを逆方向に回転させたときの各開閉モードの説明図である。
【図６】従来の弁体駆動装置の説明図である。
【符号の説明】
１弁体駆動装置
２弁座プレート
２２ａ、２２ｂ流出口（第１の開口）
２２ｃ流出口（第２の開口）
３密閉ケース
４弁体駆動機構
４１遊び機構（組み合わせ切換機構）
５ステッピングモータ
５１２ピニオン
２１流入口
８第１のディスク弁
８１第１の弁体
８２第１の歯車
９第２のディスク弁
９１第２の弁体
９１１センターブッシュ
９１２円筒本体
９１３大径部
９１６係合突起
９２０パッド
９３第２の歯車
９３２溝

Claims

単数あるいは複数の第１の開口を開閉するための第１の弁体と、単数あるいは複数の第２の開口を開閉するための第２の弁体と、前記第１の弁体および前記第２の弁体を双方向に駆動して前記第１の開口、および前記第２の開口を各々、開状態あるいは閉状態に切り換える共通の駆動機構とを有し、
さらに、前記共通の駆動機構により前記第１の弁体および前記第２の弁体が正方向に駆動されたときと、前記共通の駆動機構により前記第１の弁体および前記第２の弁体が逆方向に駆動されたときとの間で、前記第１の弁体によって切り換えられる前記第１の開口の開閉状態と、前記第２の弁体によって切り換えられる前記第２の開口の開閉状態との組み合わせを変える組み合わせ切換機構を有していることを特徴とする弁体駆動装置。
請求項１において、前記第１の開口および前記第２の開口の合計数が３以上であることを特徴とする弁体駆動装置。
請求項１または２において、前記組み合わせ切換機構は、前記共通の駆動機構が前記第１の弁体および前記第２の弁体に対する駆動方向を正方向から逆方向に駆動方向を反転したとき、および逆方向から正方向に反転したときに、所定の区間、前記共通の駆動機構から前記第１の弁体への駆動伝達、あるいは前記第２の弁体への駆動伝達を遮断する遊び機構を備えていることを特徴とする弁体駆動装置。
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記共通の駆動機構は、ステッピングモータを駆動源として備え、当該ステッピングモータに対するステップ数により、前記第１の弁体、および前記第２の弁体の停止位置を制御することを特徴とする弁体駆動装置。