JP2003056733A - 流量制御弁のコイルの固定構造 - Google Patents

流量制御弁のコイルの固定構造

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JP2003056733A
JP2003056733A JP2001241332A JP2001241332A JP2003056733A JP 2003056733 A JP2003056733 A JP 2003056733A JP 2001241332 A JP2001241332 A JP 2001241332A JP 2001241332 A JP2001241332 A JP 2001241332A JP 2003056733 A JP2003056733 A JP 2003056733A
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Japan
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coil
valve
rotor case
rotor
control valve
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JP2001241332A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Uchida
田 宏 内
Hideki Minamizawa
澤 英 樹 南
Michio Komata
俣 道 夫 小
Toru Sakamoto
本 透 坂
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Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル部をコイルケースに対して、位置決
め、固定が簡単に行え、しかも、取り扱い作業、振動な
どによっても、コイル部のコイルケースに対する位置ず
れ、脱落のおそれがなく、安定して作動することが可能
な流量制御弁のコイルの固定構造を提供する。 【解決手段】 コイル部の上面からロータケースの方向
に突設した係止片を、ロータケースの外周面に形成した
位置合わせ用凹部に嵌合するとともに、位置合わせ用凹
部に嵌合した係止片を、止め輪部材を介して、ロータケ
ースの外周に固定することによって、コイル部をロータ
ケースの外周に着脱自在に固定した着脱自在に固定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調機や冷凍機な
どに組み込まれて、冷媒の流量制御や流路の切換に好ま
しく用いられる流量制御弁のコイルの固定構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】冷凍サイクルの制御弁として、流量を比
例的に変化させることができる流量制御弁が使用されて
いる。このような流量制御弁は、直動型ステッピングモ
ータを用いることによって、パルス信号で弁開度を制御
することができ、小型化が図れるという利点があり、例
えば、海上コンテナなどの大型冷蔵・冷凍システムなど
広範な分野で用いられている。
【0003】このような従来の流量制御弁としては、例
えば、図5に示したような構造の流量制御弁が用いられ
ている。すなわち、この流量制御弁100は、弁本体1
02を備えており、弁本体102の弁座104に離接可
能なニードル弁106を、弁本体102に固着した雄螺
子管108内に摺動可能に配設している。
【0004】そして、ステッピングモータMのロータ1
10を、永久磁石113と、支持筒114と、支持筒1
14の内周に嵌着した雌螺子管116から構成してい
る。この雌螺子管116をこの雄螺子管108に螺合す
ることにより、ロータ110を、回転および軸方向に移
動できるように構成している。ロータ110の支持筒1
14の中心部118に、ニードル弁106の弁軸120
を連結している。そして、コイルバネ122が、支持筒
114の中心部118とニードル弁106の弁軸120
の段部120aとの間に装着されている。
【0005】さらに、このロータ110の外周に、ステ
ッピングモータMのコイル部130として、通電により
ロータ110を回転させるコイル112が配置されてお
り、エポキシ樹脂などでモールドされている。このよう
に構成される流量制御弁100では、コイル112にパ
ルス電流を流すことによって、ロータ110が回転し
て、雌螺子管116と雄螺子管108の螺合によって、
軸方向に上下動することによって、弁本体102の弁座
104にニードル弁106が離接することによって、弁
の開閉制御が行われるようになっている。
【0006】なお、図中、芯棒124と螺旋状案内リン
グ126とスライダ128により、ニードル弁106の
弁軸120の上下方向への移動域を規定する位置決め装
置が構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の流量
制御弁100では、コイル部(ステータ)130内のコ
イル112が断線したような場合などに、コイル112
を交換できるように、ステータであるコイル部130を
取外すことができるようになっている。すなわち、この
ような流量制御弁では、上カバー134を取外して、修
理などのために、ロータを収容するロータケース180
から、コイル部130を取外して、コイル112を交換
できるように構成されている。
【0008】そして、ステッピングモータのパルスと弁
の動き(弁リフト)を合わせるため、ならびに、設置作
業の際におけるリード線引き出し部136の位置調整の
ために、コイル部130をコイルロータケース140に
対して、位置決め、固定するようになっている。すなわ
ち、コイル部130のコイルロータケース140の上面
から、ロータケース180方向に突設した弾性を有する
材料からなる係止片142の係止爪144を、ロータケ
ース180の外周面に、複数個一定間隔離間して形成さ
れた位置決め用凹部(ディンプル)(図示せず)の所定
の位置決め用凹部に嵌合することによって、コイル部1
30をコイルロータケース140に対して、位置決めし
て、着脱自在に固定するようになっている。
【0009】しかしながら、このようにコイル部130
のコイルロータケース140に対する固定は、係止片1
42の係止爪144をロータケース180の外周面に形
成した位置決め用凹部に嵌合しているだけであるので、
例えば、上カバー134の取り付け時などの取り扱い作
業の際に、誤ってコイル部130に触れただけでも、コ
イル部130がコイルロータケース140の位置決め用
凹部から外れてしまったり、コイル部130がコイルロ
ータケース140から脱落してしまうおそれもある。
【0010】このように係止片142の係止爪144
が、コイルロータケース140の位置決め用凹部から外
れてしまい、コイル部130の位置が初期設定の状態か
ら位置がずれてしまうだけでも、パルス制御している弁
の位置とパルスの関係がずれてしまい、正確に動作せ
ず、制御不能になるおそれがある。特に、例えば、海上
コンテナなどの大型冷蔵・冷凍システムなどにおいて
は、振動や乱雑な取り扱いによっては、このような現象
が起こる可能性が多く、動作不良となるおそれがある。
【0011】本発明はこのような実情に鑑み、修理など
のために、ロータを収容するロータケースから、コイル
部を取外して、コイルを簡単に交換できるとともに、ス
テッピングモータのパルスと弁の動き(弁リフト)を合
わせるため、ならびに、設置作業の際におけるリード線
引き出し部の位置調整のために、コイル部をコイルケー
スに対して、位置決め、固定が簡単に行え、しかも、取
り扱い作業、振動などによっても、コイル部のコイルケ
ースに対する位置ずれ、脱落のおそれがなく、安定して
作動することが可能な流量制御弁のコイルの固定構造を
提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述したよう
な従来技術における課題及び目的を達成するために発明
なされたものであって、本発明の流量制御弁のコイルの
固定構造は、弁座に離接する弁体を上下に移動自在に収
容した弁本体と、前記弁本体の上方に配置され、前記弁
体を上下に移動させる駆動部と、前記駆動部のロータを
収容するロータケースと、前記ロータケースの外周に装
着した前記ロータを回転駆動するコイル部とを備えた流
量制御弁のコイルの固定構造であって、前記コイル部の
上面からロータケースの方向に突設した係止片を、前記
ロータケースの外周面に形成した位置合わせ用凹部に嵌
合するとともに、前記位置合わせ用凹部に嵌合した係止
片を、止め輪部材を介して、ロータケースの外周に固定
することによって、コイル部をロータケースの外周に着
脱自在に固定した着脱自在に固定したことを特徴とす
る。
【0013】このように構成することによって、ロータ
ケースの外周面に形成した位置合わせ用凹部に係止片が
嵌合した状態で、止め輪部材を介して、ロータケースの
外周に固定されているので、取り扱い作業、振動などに
よっても、コイル部のコイルケースに対する位置ずれ、
脱落のおそれがなく、安定して作動することが可能であ
る。
【0014】しかも、ロータケースの外周面に形成した
位置合わせ用凹部に係止片が嵌合した状態で、止め輪部
材を介して、コイル部がロータケースの外周に着脱自在
に固定されているので、修理などのために、ロータを収
容するロータケースから、コイル部を取外して、コイル
を簡単に交換できるとともに、ステッピングモータのパ
ルスと弁の動き(弁リフト)を合わせるため、ならび
に、設置作業の際におけるリード線引き出し部の位置調
整の際に、コイル部をコイルケースに対して、位置決
め、固定が簡単に行える。
【0015】また、本発明の流量制御弁のコイルの固定
構造は、前記止め輪部材が、ネジ部材を廻すことによっ
て、拡縮径自在に構成されていることを特徴とする。こ
のように構成することによって、ネジ部材を廻して、止
め輪部材を縮径させることによって、ロータケースの外
周面に形成した位置合わせ用凹部に係止片が嵌合した状
態で、止め輪部材を介して、ロータケースの外周にコイ
ル部を確実に固定することができる。
【0016】しかも、コイル部の位置合わせ、取り外し
の際に、ネジ部材を廻して、止め輪部材を拡径させるこ
とによって、ロータケースの外周に対して、コイル部の
位置合わせ、取り外しを簡単に行うことができる。ま
た、本発明の流量制御弁のコイルの固定構造は、前記位
置合わせ用凹部が、ロータケースの外周面に複数個形成
されており、前記係止片を所定の位置合わせ用凹部に嵌
合したことを特徴とする。
【0017】このように構成することによって、ステッ
ピングモータのパルスと弁の動き(弁リフト)を合わせ
るため、ならびに、設置作業の際におけるリード線引き
出し部の位置調整の際に、係止片を所定の位置合わせ用
凹部に嵌合するだけでよいので、コイル部をコイルケー
スに対して、位置決め、固定が簡単に行える。また、本
発明の流量制御弁のコイルの固定構造は、前記係止片
が、爪部材から構成されていることを特徴とする。
【0018】これによって、係止片の爪部材が、位置合
わせ用凹部に確実に嵌合するので、コイル部がコイルケ
ースに対して位置ずれしたり、脱落のおそれが少ない。
また、本発明の流量制御弁のコイルの固定構造は、前記
係止片が、弾性を有する材料から形成されていることを
特徴とする。このように構成することによって、係止片
の弾性力によって、係止片が、位置合わせ用凹部に確実
に嵌合するので、コイル部がコイルケースに対して位置
ずれしたり、脱落のおそれが少なく、しかも、係止片が
その弾性力によって、拡径方向に移動することができる
ので、コイル部のコイルケースからの取り外し、位置合
わせ作業が容易である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(実施例)について説明する。図1は、本
発明の流量制御弁のコイルの固定構造を備えた流量制御
弁の縦断面図、図2は、図1の流量制御弁の部分拡大断
面図、図3は、本発明の流量制御弁のコイルの固定構造
の分解斜視図、図4は、本発明の流量制御弁のコイルの
固定構造の止め輪部材の拡大断面図である。
【0020】図1に示したように、この流量制御弁1
は、弁本体28と、弁本体28の上部に一体的に固着さ
れ弁駆動部の一部を構成ずるステッピングモータMとか
ら形成されている。そして、弁本体28の内部に、上下
一組の上弁座28aと下弁座28bを備えた弁室28B
が設けられている。弁本体28の上部に、弁駆動部の基
部としてのモータ本体25が取り付けられ、このモータ
本体25に、ステッピングモータMが支持されている。
【0021】また、弁本体28に、上下一組の上弁座2
8aと下弁座28bが設けられ、これらの各弁座28
a,28bにそれぞれ離接可能な一組の上弁部38a、
下弁部38bを有する弁38を備えるように、一体加工
で形成された弁棒37が配設されている。さらに、弁本
体28の左右両端側の開口部に、それぞれ流体の流入継
手29aと、流出継手29bが接続されている。
【0022】また、ステッピングモータMのモータ本体
25には、下蓋23がロー付けなどによって固着されて
おり、この下蓋23に、ロータケース14が固定されて
おり、気密状態となるようになっている。また、モータ
本体25には、ゴムなどの弾性材料からなる下カバー2
4が装着されており、この下カバー24に、同じくゴム
などの弾性材料からなる上カバー26が、これらの下カ
バー24の上縁部の係止片24aと、上カバー26の下
縁部の係止片26aを係合することによって、脱着自在
に連結固定されており、これによって、駆動部を構成す
るステッピングモータM全体がカバーで覆われており、
これにより断熱性、気密性をもたせ、防湿性を付与して
いる。また、この上カバー26を取外すことによって、
修理などのために、コイル5を交換できるように構成さ
れている。
【0023】一方、ロータケース14の内部には、モー
タ本体25に雄ねじ管13が立設固定されており、この
雄ねじ管13の外周に形成された雄ねじに螺合する雌ね
じが内周に形成された雌ねじ18が、雄ねじ管13の外
周に螺合するように装着されている。そして、この雌ね
じ18の外周には、連結金具16を介して、マグネット
15が固定されている。
【0024】これらの一体化されたマグネット15、連
結金具16、雌ねじ18によって、ステッピングモータ
Mのロータが構成されている。そして、ステッピングモ
ータMのロータは、雌ねじ18を雄ねじ管13に螺合す
ることによって、回転可能でかつ軸方向に移動可能に構
成されている。また、連結金具16の上端膨出部と雌ね
じ18の上端部との間には、軸方向にプレート17の両
端部が固定されており、このプレート17の中央の貫通
孔に、雄ねじ管13の内周に、上下に摺動可能でかつ回
転可能に装着された連結棒20の上端部が挿着され、溶
接によって固着されている。
【0025】なお、雌ねじ18の段部と、連結金具16
の上端膨出部の間には、ばね11が介装されている。さ
らに、連結棒20の下方部分20aは、弁棒37の上端
に形成した断面略U字形状のスライド部37a内に、ベ
アリング30を介して、回転可能でかつ上下に摺動可能
に挿着されている。
【0026】一方、ロータケース14の側部の外周に
は、上下に区画されたステータ4の内部に、上下に2個
のコイル5が、コイルケース(ボビンケース)10に収
容された状態で、モールド樹脂3によって固定され、ロ
ータケース14内のマグネット15と対峙した状態で配
設されている。ところで、ステッピングモータMのパル
スと弁の動き(弁リフト)を合わせるため、設置作業の
際におけるコイル5のリード線引き出し部5aの位置調
整のため、ならびに、修理などのためにコイル5を交換
するために、コイル5をコイルケース10に対して、位
置決め、固定する必要がある。
【0027】このため、この流量制御弁1では、図1、
図2および図3に示したように、コイル5のコイルケー
ス10の上面からロータケース14の方向に屈曲状態で
弾性力を有するように突設した係止片18を備えてい
る。この係止片18は、その先端部に係止爪18aを備
えており、この係止爪18aには、ロータケース14の
外周面に、複数個一定間隔離間して形成された位置決め
用凹部(ディンプル)22の所定の位置の位置決め用凹
部22の形状に合致させた突設部18bを備えている。
そして、この突設部18bを位置決め用凹部22に嵌合
することによって、コイル5をコイルケース10に対し
て、位置決め固定できるように構成されている。
【0028】そして、この状態で、図3および図4に示
したように、止め輪部材50をロータケース14の上方
から嵌めて、止め輪部材50の締結部52のネジ部材5
4を廻して締め付けることによって、ネジ部材54のね
じ溝56に螺合する止め輪部材50の端部58が移動し
て、止め輪部材50が縮径できるようになっている。こ
れによって、この止め輪部材50を介して、ロータケー
ス14の外周に固定することによって、コイル5をロー
タケース14の外周に着脱自在に固定することができる
ように構成されている。
【0029】この場合、係止片18自体を、例えば、バ
ネ用ステンレス鋼帯などの弾性を有する材料から形成し
てもよい。このように構成することによって、係止片1
8の弾性力によって、係止片18の係止爪18aを、位
置合わせ用凹部22に確実に嵌合することができる。さ
らに、この係止片18は、コイルケース10の上面に、
1個だけ設けるだけでなく、位置合わせ用凹部22に対
応して複数個一定間隔離間して設けてもよい。
【0030】また、止め輪部材50に締結部52を設け
て拡縮径できるように構成する代わりに、例えば、止め
輪部材50自体を、例えば、EPDMなどのゴム、ばね用ス
テンレス鋼線などのばね部材などの伸縮自在な弾性部材
から構成して、止め輪部材50を拡縮径できるように構
成することも可能である。また、ポリアミド製、ナイロ
ン製などの電線の結束バンドを代用することも可能であ
る。
【0031】なお、弁本体28の下端部には、弁閉状態
で弁体がロックされて作動不能となった際に、冷媒サイ
クルを停止することなく、弁本体の下部の手動開弁装置
を操作することによって、弁体を弁座に対して離反させ
る方向に下方に移動させて、強制的に開弁させる手動開
弁装置40が設けられている。このように構成される本
発明の流量制御弁1では、以下のように作動する。
【0032】すなわち、コネクタ6を介して、所定のパ
ルスの電流を通電することによって、コイル5とマグネ
ット15の作用によって、ロータが回転する。そして、
このロータの雌ねじ18が、モータ本体25側に固定さ
れた雄ねじ管13と螺合して、ロータが回転しながら上
下動し、これによって、連結棒20、スライド部37a
を介して弁棒37が上下動して、弁部38a、38bが
それぞれ、弁座28a、28bに接近、離反して、それ
ぞれ、弁閉、弁開状態となるようになっている。
【0033】なお、これらのロータの上方または下方へ
の移動の際には、連結金具16の上端部のスプリングピ
ン8が、ロータとともに回転しながら、上方または下方
へ移動して、このスプリングピン8がスライダー9に当
接した状態で、スライダー9が、ガイド7の螺旋状のガ
イドに沿って回転しながら上下動することによって、上
端ストッパ7aまたは下端ストッパ7bの位置でモータ
が停止するようにパルスが制御されるようになってい
る。
【0034】そして、ステッピングモータMのパルスと
弁の動き(弁リフト)を合わせるため、ならびに、設置
作業の際におけるコイル5のリード線引き出し部5aの
位置調整の際には、下記のように操作する。すなわち、
下カバー24から上カバー26を取り外した状態で、コ
イル5のリード線引き出し部5aの位置調整を行って、
係止片18の係止爪18aを、ロータケース14の外周
面の所定の位置の位置決め用凹部22に嵌合することに
よって、コイル5をコイルケース10に対して、位置決
め固定する。
【0035】そして、この状態で、図3および図4に示
したように、止め輪部材50をロータケース14の上方
から嵌めて、止め輪部材50の締結部52のネジ部材5
4を廻して締め付けることによって、止め輪部材50を
縮径して、止め輪部材50を介して、ロータケース14
の外周にコイル5を固定する。その後、下カバー24に
上カバー26を連結固定すればよい。
【0036】そして、修理などのために、コイル5を交
換する必要がある場合には、下カバー24から上カバー
26を取り外した後、止め輪部材50の締結部52のネ
ジ部材54を廻して緩めてることによって、止め輪部材
50を拡径して、止め輪部材50を取外す。そして、コ
イル5のコイルケース10を把持して上方に持ち上げる
ことによって、係止片18の係止爪18aの弾力性によ
って、係止爪18aとロータケース14の外周の位置決
め用凹部22に嵌合状態が解除されて、コイル5をロー
タケース14から取外すことができる。その後、新しい
コイル5を、前述と同様に、コイル5のリード線引き出
し部5aの位置調整を行って、ロータケース14の外周
に取り付ければよい。
【0037】なお、上記実施例では、弁駆動源としてス
テッピングモータを備えた流量制御弁に適用した場合を
示したが、本発明は、何らこれに限定されるものではな
く、例えば、弁駆動源としてプランジャを吸引する電磁
コイルを備えた流量制御弁などその他の流量制御弁にも
適用できるなど本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が
可能である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータケースの外周面に形成した位置合わせ用凹部に係
止片が嵌合した状態で、止め輪部材を介して、ロータケ
ースの外周に固定されているので、取り扱い作業、振動
などによっても、コイル部のコイルケースに対する位置
ずれ、脱落のおそれがなく、安定して作動することが可
能である。
【0039】しかも、ロータケースの外周面に形成した
位置合わせ用凹部に係止片が嵌合した状態で、止め輪部
材を介して、コイル部がロータケースの外周に着脱自在
に固定されているので、修理などのために、ロータを収
容するロータケースから、コイル部を取外して、コイル
を簡単に交換できるとともに、ステッピングモータのパ
ルスと弁の動き(弁リフト)を合わせるため、ならび
に、設置作業の際におけるリード線引き出し部の位置調
整の際に、コイル部をコイルケースに対して、位置決
め、固定が簡単に行える。
【0040】さらに、本発明によれば、ネジ部材を廻し
て、止め輪部材を縮径させることによって、ロータケー
スの外周面に形成した位置合わせ用凹部に係止片が嵌合
した状態で、止め輪部材を介して、ロータケースの外周
にコイル部を確実に固定することができる。しかも、コ
イル部の位置合わせ、取り外しの際に、ネジ部材を廻し
て、止め輪部材を拡径させることによって、ロータケー
スの外周に対して、コイル部の位置合わせ、取り外しを
簡単に行うことができるなど幾多の顕著で特有な作用効
果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の流量制御弁のコイルの固定構
造を備えた流量制御弁の縦断面図である。
【図2】図2は、図1の流量制御弁の部分拡大断面図で
ある。
【図3】図3は、本発明の流量制御弁のコイルの固定構
造の分解斜視図である。
【図4】図4は、本発明の流量制御弁のコイルの固定構
造の止め輪部材の拡大断面図である。
【図5】図5は、従来の流量制御弁の縦断面図である。
【符号の説明】
1 流量制御弁 3 モールド樹脂 4 ステータ 5 コイル 5a リード線引き出し部 6 コネクタ 7 ガイド 7a 上端ストッパ 7b 下端ストッパ 8 スプリングピン 9 スライダー 10 コイルケース 12 ロータケース 13 雄ねじ管 14 ケース 15 マグネット 16 連結金具 17 プレート 18a 係止爪 18 係止片 20a 下方部分 20 連結棒 22 位置決め用用凹部 23 下蓋 24 下カバー 24a 係止片 25 モータ本体 26 上カバー 26a 係止片 28a 上弁座 28b 下弁座 28B 弁室 28 弁本体 29a 流入継手 29b 流出継手 30 ベアリング 37a スライド部 37 弁棒 38a 上弁部 38b 下弁部 38 弁 40 手動開弁装置 50 止め輪部材 52 締結部 54 ネジ部材 56 ねじ溝 58 端部 100 流量制御弁 102 弁本体 104 弁座 106 ニードル弁 108 雄螺子管 110 ロータ 112 コイル 113 永久磁石 114 支持筒 116 雌螺子管 118 中心部 120 弁軸 120a 段部 122 コイルバネ 124 芯棒 126 螺旋状案内リング 128 スライダ 130 コイル部 134 上カバー 136 リード線引き出し部 140 コイルケース 142 係止片 144 係止爪 180 ロータケース M ステッピングモータ
フロントページの続き (72)発明者 小 俣 道 夫 埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作 所狭山事業所内 (72)発明者 坂 本 透 埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作 所狭山事業所内 Fターム(参考) 3H062 AA02 BB31 CC01 DD01 EE06 GG01 HH08 HH09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁座に離接する弁体を上下に移動自在に
    収容した弁本体と、 前記弁本体の上方に配置され、前記弁体を上下に移動さ
    せる駆動部と、前記駆動部のロータを収容するロータケ
    ースと、 前記ロータケースの外周に装着した前記ロータを回転駆
    動するコイル部とを備えた流量制御弁のコイルの固定構
    造であって、 前記コイル部の上面からロータケースの方向に突設した
    係止片を、前記ロータケースの外周面に形成した位置合
    わせ用凹部に嵌合するとともに、 前記位置合わせ用凹部に嵌合した係止片を、止め輪部材
    を介して、ロータケースの外周に固定することによっ
    て、コイル部をロータケースの外周に着脱自在に固定し
    たことを特徴とする流量制御弁のコイルの固定構造。
  2. 【請求項2】 前記止め輪部材が、ネジ部材を廻すこと
    によって、拡縮径自在に構成されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の流量制御弁のコイルの固定構造。
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