JP2006029542A - 遊星歯車式減速装置および電動式コントロールバルブおよび冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動式コントロールバルブ等に用いられる遊星歯車式減速装置において、過負荷時に空転する部材の質量が少なく、空転時の慣性力の低減、駆動負荷の低減を図り、正確な限界伝達トルクの設定を行い、送りねじ機構に過負荷が作用することを的確に回避すること。
【解決手段】遊星歯車式減速装置３２の固定リング内歯車４１の外周面とこの固定リング内歯車４１が収容される固定側のばねケース７１との間に薄板ばね７４を配置し、薄板ばね７４のばね力により決まる摩擦力をもって固定リング内歯車４１がばねケース７１に対して回転方向に摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構７０を構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、遊星歯車式減速装置および電動式コントロールバルブおよび冷凍サイクル装置に関し、特に、電動モータによる駆動系に遊星歯車式減速装置を有する型式の電動式コントロールバルブおよび冷凍サイクル装置、そして、電動式コントロールバルブ等に用いられる遊星歯車式減速装置に関するものである。

雄ねじ部材と雌ねじ部材とのねじ係合による送りねじ機構を含み、前記送りねじ機構を電動モータによって回転駆動し、送りねじ機構によって回転運動を弁リフト方向の直線運動に変換し、当該直線運動によって弁体を弁リフト方向に移動させる流量制御用のリニア型式の電動式コントロールバルブにおいて、電動モータと送りねじ機構との間に遊星歯車式減速装置を有し、送りねじ機構を減速駆動（倍力駆動）するものがある（例えば、特許文献１）。

また、上記のような電動式コントロールバルブでは、電動モータ駆動の送りねじ機構に過負荷が作用することによって、弁体が弁座部に強く喰い込む状態に陥ることや、送りねじ機構の雄ねじ部材と雌ねじ部材とが強く締め付けられてねじロック状態に陥ることを防止するために、限界伝達トルクをもつクラッチ、つまり、トルクリミッタ機構を、電動モータによる駆動系の途中に組み込まれたものがある（例えば、特許文献１、２）。

電動モータによる駆動系に遊星歯車式減速装置を組み込まれているものでは、電動モータの出力が遊星歯車式減速装置によって倍力されて送りねじ機構の駆動が行われるので、送りねじ機構に過負荷が作用することを的確に防止しなくてはならない。

このことに対し、従来のものは、嵌合組み付けにより与えられる２部材間の単なる摩擦力によって限界伝達トルクが決まるから、正確な限界伝達トルクの設定が難しい。また、過負荷時に空転する部材の質量が少ないことが、慣性力の低減や駆動負荷の低減のために好ましいが、しかし、従来のものは、遊星歯車式減速装置の固定リング内歯車を固定装着されている遊星歯車ケース全体が空転する構造になっており、過負荷時に空転する部材の質量が大きく、正確な限界伝達トルクの設定が難しい。
特開２００２−８９７３１号公報 特開２００１−２７１９５６号公報

この発明が解決しようとする課題は、電動式コントロールバルブ等に用いられる遊星歯車式減速装置において、過負荷時に空転する部材の質量が少なく、空転時の慣性力の低減、駆動負荷の低減を図り、正確な限界伝達トルクの設定を行い、送りねじ機構に過負荷が作用することを的確に回避することである。

この発明による遊星歯車式減速装置は、太陽歯車と、リング内歯車と、遊星歯車とを有し、前記リング内歯車の外周面と当該リング内歯車が収容される固定側部材との間にばね部材が配置され、前記ばね部材のばね力により決まる摩擦力をもって前記リング内歯車が前記固定部材に対して回転方向に摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構が構成されている。

この発明による遊星歯車式減速装置は、太陽歯車と、反力部材としての固定配置の固定リング内歯車と、前記固定リング内歯車と同心配置の出力部材としての可動リング内歯車と、前記太陽歯車と前記固定リング内歯車とに噛合する第１遊星歯車と、前記第１遊星歯車と同軸配置されて前記可動リング内歯車に噛合する第２遊星歯車とを有し、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との間にトルクリミッタ機構が構成され、前記トルクリミッタ機構によって前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車とがトルク伝達関係で連結されている。

この発明による遊星歯車式減速装置は、好ましくは、前記トルクリミッタ機構が、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との摩擦面にばね部材によって摩擦力を与え、前記第１遊星歯車が前記第２遊星歯車の回転方向に対して摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構である。

この発明による遊星歯車式減速装置は、好ましくは、前記トルクリミッタ機構は、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との接合面に形成された凹凸係合部にばね部材によるばね荷重を与え、前記第１遊星歯車が前記第２遊星歯車の回転方向に対して凹凸係合する噛合い式のトルクリミッタ機構である。

この発明による電動式コントロールバルブは、雄ねじ部材と雌ねじ部材とのねじ係合による送りねじ機構を含み、前記送りねじ機構を電動モータによって回転駆動し、送りねじ機構によって回転運動を弁リフト方向の直線運動に変換し、当該直線運動によって弁体を弁リフト方向に移動させる電動式コントロールバルブにおいて、前記電動モータと前記送りねじ機構との間に遊星歯車式減速装置が設けられ、前記遊星歯車式減速装置は、太陽歯車と、リング内歯車と、遊星歯車とを有し、前記太陽歯車が前記電動モータのロータに連結され、前記遊星歯車が出力部材を介して前記送りねじ機構に連結され、前記リング内歯車の外周面と当該リング内歯車が収容される固定側部材との間にばね部材が配置され、前記ばね部材のばね力により決まる摩擦力をもって前記リング内歯車が前記固定部材に対して回転方向に摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構が構成されている。

また、この発明による電動式コントロールバルブは、雄ねじ部材と雌ねじ部材とのねじ係合による送りねじ機構を含み、前記送りねじ機構を電動モータによって回転駆動し、送りねじ機構によって回転運動を弁リフト方向の直線運動に変換し、当該直線運動によって弁体を弁リフト方向に移動させる電動式コントロールバルブにおいて、前記電動モータと前記送りねじ機構との間に遊星歯車式減速装置が設けられ、前記遊星歯車式減速装置は、前記電動モータのロータに連結された入力部材としての太陽歯車と、反力部材としての固定配置の固定リング内歯車と、前記送りねじ機構に連結され前記固定リング内歯車と同心配置の出力部材としての可動リング内歯車と、前記太陽歯車と前記固定リング内歯車とに噛合する第１遊星歯車と、前記第１遊星歯車と同軸配置されて前記可動リング内歯車に噛合する第２遊星歯車とを有し、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との間にトルクリミッタ機構が構成され、前記トルクリミッタ機構によって前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車とがトルク伝達関係で連結されている。

この発明による電動式コントロールバルブは、好ましくは、前記ロータと前記太陽歯車とのトルク伝達連結部に、ロータ回転方向のクリアランスが設けられている。

この発明による遊星歯車式減速装置では、過負荷時に空転する部材はリング内歯車だけであるから、過負荷時に空転する部材の質量が少なく、空転時の慣性力、駆動負荷が低減し、正確な限界伝達トルクの設定が行われる得るようになり、送りねじ機構に過負荷が作用することが的確に回避される。また、ばね部材のばね力により決まる摩擦力をもってリング内歯車が固定部材に対して回転方向に摩擦係合するから、ばね部材のばね力の設定によっても、限界伝達トルクの設定を正確に行えるようになる。

この発明による冷凍サイクル装置は、上述の発明による電動式コントロールバルブを冷媒回路中に有する。

この発明による遊星歯車式減速装置を含む電動式コントロールバルブの一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。

図１に示されているように、電動式コントロールバルブは、上方開口のカップ形状の弁ハウジング１１を有する。弁ハウジング１１は、弁室１２、入口ポート（入出口ポート）１３、出口ポート（入出口ポート）１４、弁ポート１５を有する。弁室１２には、図１にて上下方向（弁リフト方向）の直線移動によって弁ポート１５の開閉、開度調節を行う弁体１６が配置されている。

弁室１２には上端側を弁ハウジング１１に固定された円筒形状部材（筒状部材）１９が固定配置されている。円筒形状部材１９の下端部にはセレーション状の筒部２０を有し、この筒部２０に弁体１８がセレーション係合している。これにより、筒部２０が、弁体１６を内包する形態で、弁体１６の回り止めと弁体１６の弁リフト方向移動を案内している。

弁ハウジング１１の上端部には、ベローズ部材２１の上側のエンド部材２２が気密に固定されている。ベローズ部材２１は下端を弁体１６の肩部に全周溶接によって気密に接続されている。ベローズ部材２１は、弁室１２と、後述する歯車ケース３０及びロータケース５１の内部空間とを、気密に分離する。

エンド部材２２の中心孔２３には円筒状の雌ねじ部材２４の上端部が気密に固定されている。雌ねじ部材２４は、ベローズ部材２１内をエンド部材２２より下側の弁室１２の側に垂下している。雌ねじ部材２４には雌ねじ２５が形成されている。

雌ねじ２５には、雌ねじ部材２４と共に送りねじ機構を構成する棒状の雄ねじ部材２６に形成された雄ねじ２７が、ねじ係合している。弁体１６の上部には弁軸１７が取り付けられており、弁軸１７は雌ねじ部材２４の下側に形成されている案内孔２８に弁リフト方向に移動可能に嵌合している。雄ねじ部材２６は下端の半球部２９によって弁軸１７の上端部に球面継手式に係合している。

弁ハウジング１１の上部には、歯車ケース３０、下蓋部材３１、ステッピングモータ５０のロータケース５１が、互いに気密に順次固定されている。

下方が開放されたロータケース５１内には、ステッピングモータ５０のロータ５２が回転可能に設けられている。ロータ５２は、樹脂成型品であり、外周部に多極着磁のマグネット５３を取り付けられている。

ロータケース５１の外側には、リング形状のステータコイルユニット５４が差し込み装着され、係止片５５によって歯車ケース３０に係止されている。なお、ステータコイルユニット５４は、図には示されていないが、ステッピングモータ用のものとして、内部に、磁極歯、巻線部、電気配線部を有する周知の気密モールド構造のものである。

ロータ５２には中心孔５６が軸線方向に貫通形成されており、中心孔５６にはロータ軸５７が貫通している。ロータ軸５７の上端はロータケース５１の天井部に取り付けられた軸受部材５８より回転可能に支持されている。ロータケース５１の天井部とロータ５２の上端面部に配置されたブッシュ部材５９との間には圧縮コイルばね６０が設けられており、圧縮コイルばね６０はロータ５２を下側に付勢している。

ロータケース５１の下側開放部は下蓋部材３１により塞がれており、ロータ軸５７の下端は、ロータケース５１の下側に配置された歯車ケース３０内に収容されている遊星歯車式減速装置３２の、下蓋部材３１の中央を貫通してロータケース５１側に突出する入力軸３３の中心孔３４に嵌合している。入力軸３３は、下蓋部材３１に樹脂成形された軸受部材３５に嵌合して軸受部材３５より回転可能に支持され、上端部に形成されたフランジ部３６が軸受部材３５の上端面３７上に載置されることにより、ロータ軸５７との嵌合と相俟って軸線方向の移動を拘束されている。

図２に示されているように、入力軸３３のフランジ部３６にはトルク伝達用の凸部（キー）３８が形成され、これと向かい合うロータ５２のハブ部下底面には凸部３８が係合する凹部（キー溝）６１が形成され、入力軸３３の下端には太陽歯車３９が形成されている。トルク伝達を行う凸部３８と凹部６１との対向側壁間には、つまり、ロータ５２と太陽歯車３９との間のトルク伝達連結部には、図３に示されているように、ロータ回転方向においてクリアランスＣが設けられている。

図１に示されているように、遊星歯車式減速装置３２は、差動遊星歯車式のものであり、歯車ケース３０内に構成されており、入力軸３３の下端に形成された太陽歯車３９と、トルクリミッタ機構７０を介して歯車ケース３０内に配置された固定リング内歯車４１と、固定リング内歯車４１と同心配置の出力部材としての可動リング内歯車４２と、太陽歯車３９と固定リング内歯車４１とに噛合する第１遊星歯車４３と、第１遊星歯車４３と同軸一体で可動リング内歯車４２に噛合する第２遊星歯車４４とを有する。

同軸一体の第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４は複数個あって、いずれも、一対のキャリヤ４６間に複数架設されたピニオン軸４５によって個別に回転可能に支持されており、太陽歯車３９によって回転駆動されることにより、固定リング内歯車４１、可動リング内歯車４２の内周を自転しつつ公転し、第１遊星歯車４３の歯数に比して第２遊星歯車４４の歯数が少ないことにより、この歯数比に相当して可動リング内歯車４２が減速回転する。

可動リング内歯車４２は、雄ねじ部材２６の上端に固定装着された連結部材４８と、スプライン係合部４９によって軸線方向の移動を許す形態で、トルク伝達関係で連結されている。

トルクリミッタ機構７０は、図４に示されているように、歯車ケース３０に固定装着されて固定リング内歯車４１を回転可能に収容するリップ付きリング状のばねケース７１と、ばねケース７１の内周摩擦面７２と固定リング内歯車４１の外周摩擦面４７との間の円環状空隙部に挿入される複数個の凸部７３を有するＣ形の薄板ばね７４と、これら薄板ばね７４及び固定リング内歯車４１のばねケース７１からの脱落を防止するための円環状の抜け止め板７５とを有する。

薄板ばね７４は、図１に示されているように、ばねケース７１の内周摩擦面７２と固定リング内歯車４１の外周摩擦面４７との間にあって、自身のばね力により、当該ばね力により決まる摩擦力をもって固定リング内歯車４１を固定部材であるばねケース７１に対して回転方向に摩擦係合させている。これにより、薄板ばね７４のばね力により与えられる摩擦力により決まる限界伝達トルクを有するスリップ式のトルクリミッタ（定トルククラッチ）機構７０が構成される。

この構造によれば、ステッピングモータ５０のロータ５２の回転が、凹部６１と凸部３８との係合によって入力軸３３に伝達され、太陽歯車３９が回転する。太陽歯車３９の回転によって同軸一体の第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが回転（自転）し、トルクリミッタ機構７０のトルク伝達範囲内においては、固定リング内歯車４１がトルクリミッタ機構７０を介して固定された状態にあって反力部材として作用することにより、第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが固定リング内歯車４１、可動リング内歯車４２の周りを公転する。

これにより、可動リング内歯車４２が入力軸３３と同じ回転方向に減速回転し、雄ねじ部材２６が減速回転駆動される。この雄ねじ部材２６と固定配置の雌ねじ部材２４とのねじ係合によって雄ねじ部材２６が連結部材４８と共に軸線方向（弁リフト方向）に直線移動し、この直線移動によって弁軸１７を介して弁体１６が弁リフト方向に移動する。

上述の動作において、ロータ５２の回転が、ロータ回転方向のクリアランスＣを有する凹部６１と凸部３８との係合によって入力軸３３に伝達されることにより、ステッピングモータ５０の励磁相の変遷時に、ロータ５２が回転方向に振動しても、つまり、ロータ５２が微少角による往復回転を繰り返しても、クリアランスＣの範囲で、ロータ５２だけが回転（空転）し、ロータ５２の微少角による往復回転（ダンピング）が、遊星歯車式減速装置３２に伝わることがない。

これにより、ロータ５２の多極着磁の種類、大きさ、重さ、相励磁速度の如何に拘わらず、遊星歯車式減速装置３２の噛合部や雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とのねじ係合部の摺動音を音源とする騒音（動作音）が低減する。

弁体１６が弁ポート１５の周りの弁座部１５Ａに着座し、全閉状態になっても、なおもロータ５２が弁閉方向に回転すると、回転負荷が増加する。このときには、反力部材をなしている固定リング内歯車４１よりトルクリミッタ機構７０に作用するトルクが限界伝達トルク以上になり、薄板ばね７４のばね力により与えられる摩擦力（摩擦抵抗）に抗して固定リング内歯車４１が滑り回転するようになる。

これにより、過負荷が雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とによる送りねじ機構に作用することが回避され、弁体１６が弁座部１５Ａに強く喰い込む状態に陥ることや、送りねじ機構の雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とが強く締め付けられてねじロック状態に陥ることが防止される。

過負荷時に空転する部材は固定リング内歯車４１だけであるから、過負荷時に空転する部材の質量が少なく、空転時の慣性力、駆動負荷が低減し、正確な限界伝達トルクの設定が行われる得るようになり、送りねじ機構に過負荷が作用することが的確に回避される。また、薄板ばね７４のばね力により決まる摩擦力をもって固定リング内歯車４１がばねケース７１に対して回転方向に摩擦係合するから、薄板ばね７４のばね力の設定によっても、限界伝達トルクの設定を正確に行えるようになる。

なお、図１〜図４の実施形態では、遊星歯車式減速装置３２の太陽歯車３９が第１遊星歯車４３と噛合する場合について説明したが、第１遊星歯車４３に代えて第２遊星歯車４４と太陽歯車３９が噛合させても、入力軸３３に対して可動リング内歯車４２及び雄ねじ部材２６が減速して回転駆動される遊星歯車式減速装置３２を構成することができる。その場合、太陽歯車３９が第１遊星歯車４３と噛合する場合とは反対に、可動リング内歯車４２は入力軸３３の回転方向と逆の方向に回転することとなる。

遊星歯車式減速装置３２を上記のように構成しても、図１〜図４を参照して説明した実施形態と同様の効果が得られる。

この発明による遊星歯車式減速装置の他の実施形態の要部を、図５を参照して説明する。なお、図５において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。この実施形態の遊星歯車式減速装置も、図１に示されている実施形態と同様に、電動式コントロールバルブに組み込まれるものであり、その全体図は省略する。

この実施形態では、第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが別部材で構成され、互いの接合面４３Ａ、４４Ａに凹凸係合部７８が形成されている。第２遊星歯車４４の延長ハブ部４４Ｂの先端部に取り付けられたばねリテーナ７６と第１遊星歯車４３の端面との間に圧縮コイルばね７７が設けられている。圧縮コイルばね７７は、第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４との凹凸係合部７８にばね荷重を与え、第１遊星歯車４３が第２遊星歯車４４の回転方向に対して凹凸係合する噛合い式のトルクリミッタ機構７０を構成する。

なお、固定リング内歯車４１は、軸受部材３５等の固定部材に固定され、常に反力部材として作用する。

したがって、この実施形態では、トルクリミッタ機構７０のトルク伝達範囲内においては、圧縮コイルばね７７のばね荷重によって凹凸係合部７８が凹凸係合した状態が保たれ、第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが一体的に固定リング内歯車４１、可動リング内歯車４２の周りを公転する。これにより、可動リング内歯車４２が減速回転し、雄ねじ部材２６が減速回転駆動される。

これに対して、トルクリミッタ機構７０に作用するトルクが限界伝達トルク以上になると、圧縮コイルばね７７のばね荷重に抗して凹凸係合部７８の係合が外れ、凹凸を乗り越えて第１遊星歯車４３が第２遊星歯車４４に対して回転するようになる。

これにより、過負荷が雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とによる送りねじ機構に作用することが回避され、弁体１６が弁座部１５Ａに強く喰い込む状態に陥ることや、送りねじ機構の雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とが強く締め付けられてねじロック状態に陥ることが防止される（図１参照）。

過負荷時に空転する部材は第１遊星歯車４３だけであるから、過負荷時に空転する部材の質量が少なく、空転時の慣性力、駆動負荷が低減し、正確な限界伝達トルクの設定が行われる得るようになり、送りねじ機構に過負荷が作用することが的確に回避される。また、圧縮コイルばね７７のばね力により決まるばね荷重をもって凹凸係合部７８が凹凸係合するから、圧縮コイルばね７７のばね力の設定によっても、限界伝達トルクの設定を正確に行えるようになる。

トルクリミッタ機構７０が第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４との間に組み込まれるので、径方向寸法を拡大することがない。

この発明による遊星歯車式減速装置の他の実施形態の要部を、図６を参照して説明する。なお、図６においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。この実施形態の遊星歯車式減速装置も、図１に示されている実施形態と同様に、電動式コントロールバルブに組み込まれるものであり、その全体図は省略する。

この実施形態では、第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが別部材で構成され、第１遊星歯車４３の内周摩擦面４３Ｃと第２遊星歯車４４の延長ハブ部４４Ｂの外周摩擦面４４Ｃとの間に薄板ばね７９が挟まれている。

薄板ばね７９は、自身のばね力により、当該ばね力により決まる摩擦力をもって第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とを回転方向に摩擦係合させている。これにより、薄板ばね７９のばね力により与えられる摩擦力により決まる限界伝達トルクを有するスリップ式のトルクリミッタ（定トルククラッチ）機構７０が構成される。

したがって、この実施形態では、トルクリミッタ機構７０のトルク伝達範囲内においては、薄板ばね７９のばね力により与えられる摩擦力によって第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが摩擦係合した状態が保たれ、第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが一体的に固定リング内歯車４１、可動リング内歯車４２の周りを公転する。これにより、可動リング内歯車４２が入力軸３３と同じ回転方向に減速回転し、雄ねじ部材２６が減速回転駆動される。

これに対して、トルクリミッタ機構７０に作用するトルクが限界伝達トルク以上になると、薄板ばね７９のばね力により与えられる摩擦力（摩擦抵抗）に抗して第１遊星歯車４３が第２遊星歯車４４に対して滑り回転するようになる。

これにより、過負荷が雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とによる送りねじ機構に作用することが回避され、弁体１６が弁座部１５Ａに強く喰い込む状態に陥ることや、送りねじ機構の雄ねじ部材２６と雌ねじ部材２４とが強く締め付けられてねじロック状態に陥ることが防止される。

過負荷時に空転する部材は第１遊星歯車４３だけであるから、過負荷時に空転する部材の質量が少なく、空転時の慣性力、駆動負荷が低減し、正確な限界伝達トルクの設定が行われる得るようになり、送りねじ機構に過負荷が作用することが的確に回避される。また、薄板ばね７９のばね力により決まるばね荷重をもって第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４とが回転方向に摩擦係合するから、薄板ばね７９のばね力の設定によっても、限界伝達トルクの設定を正確に行えるようになる。

また、この実施形態でも、トルクリミッタ機構７０が第１遊星歯車４３と第２遊星歯車４４との間に組み込まれるので、径方向寸法を拡大することがない。

なお、この発明による電動式コントロールバルブに組み込まれるトルクリミッタ機構は、スリップ式（摩擦式）や噛合い式のような機械式に限られることはなく、磁気的な吸着力によって回転動力を伝達する磁気式のものであってもよい。

次に、この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を、図７を参照して説明する。

この実施形態による冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１と、凝縮器（室外熱交換器）１０２と、膨張弁１０３と、蒸発器（室内熱交換器）１０４と、これらをループ接続する冷媒通路１０５〜１０８とを有する。

この冷凍サイクル装置は、空気調和装置（冷房）や冷凍・冷蔵庫等で使用される。

膨張弁１０３としては、上述したこの発明による遊星歯車式減速装置を含む電動式コントロールバルブが用いられる。

なお、上述したこの発明による遊星歯車式減速装置を含む電動式コントロールバルブが適用される冷凍サイクル装置は、図７に示されているような基本的な冷凍サイクル装置に限られることはなく、四方弁の組み込みにより、冷媒回路における冷媒流れ方向を逆転できる冷房・暖房用の空気調和装置や、室内機に二つの熱交換器が直列接続され、その二つの熱交換器間に追加の膨張弁を有する冷暖房・除湿可能な空気調和装置等、あらゆる冷凍サイクル装置にも適用可能である。

この発明による遊星歯車式減速装置を含む電動式コントロールバルブの一つの実施形態を示す断面図である。 一つの実施形態による電動式コントロールバルブのロータと入力軸とのトルク伝達連結部を示す分解斜視図である。 一つの実施形態による電動式コントロールバルブのロータと入力軸とのトルク伝達連結部を示す拡大断面図である。 一つの実施形態による電動式コントロールバルブのトルクリミッタ機構部分の分解斜視図である。 この発明による遊星歯車式減速装置の他の実施形態を示す断面図である。 この発明による遊星歯車式減速装置の他の実施形態を示す断面図である。 この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示す冷媒回路図である。

符号の説明

１１ 弁ハウジング
１２ 弁室
１５ 弁ポート
１６ 弁体
２１ ベローズ部材
２４ 雌ねじ部材
２６ 雄ねじ部材
３２ 遊星歯車式減速装置
３３ 入力軸
３８ 凸部
３９ 太陽歯車
４１ 固定リング内歯車
４２ 可動リング内歯車
４３ 第１遊星歯車
４４ 第２遊星歯車
５０ ステッピングモータ
５２ ロータ
５４ ステータコイルユニット
６１ 凹部
７０ トルクリミッタ機構
７４，７９ 薄板ばね（ばね部材）
７７ 圧縮コイルばね
７８ 凹凸係合部
１０１ 圧縮機
１０２ 凝縮器
１０３ 膨張弁
１０４ 蒸発器

Claims (8)

1. 太陽歯車と、リング内歯車と、遊星歯車とを有し、前記リング内歯車の外周面と当該リング内歯車が収容される固定側部材との間にばね部材が配置され、前記ばね部材のばね力により決まる摩擦力をもって前記リング内歯車が前記固定部材に対して回転方向に摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構が構成されている遊星歯車式減速装置。
2. 太陽歯車と、反力部材としての固定配置の固定リング内歯車と、前記固定リング内歯車と同心配置の出力部材としての可動リング内歯車と、前記太陽歯車と前記固定リング内歯車とに噛合する第１遊星歯車と、前記第１遊星歯車と同軸配置されて前記可動リング内歯車に噛合する第２遊星歯車とを有し、
   前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との間にトルクリミッタ機構が構成され、前記トルクリミッタ機構によって前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車とがトルク伝達関係で連結されている遊星歯車式減速装置。
3. 前記トルクリミッタ機構は、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との摩擦面にばね部材によって摩擦力を与え、前記第１遊星歯車が前記第２遊星歯車の回転方向に対して摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構である請求項２記載の遊星歯車式減速装置。
4. 前記トルクリミッタ機構は、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との接合面に形成された凹凸係合部にばね部材によるばね荷重を与え、前記第１遊星歯車が前記第２遊星歯車の回転方向に対して凹凸係合する噛合い式のトルクリミッタ機構である請求項２記載の遊星歯車式減速装置。
5. 雄ねじ部材と雌ねじ部材とのねじ係合による送りねじ機構を含み、前記送りねじ機構を電動モータによって回転駆動し、送りねじ機構によって回転運動を弁リフト方向の直線運動に変換し、当該直線運動によって弁体を弁リフト方向に移動させる電動式コントロールバルブにおいて、
   前記電動モータと前記送りねじ機構との間に遊星歯車式減速装置が設けられ、
   前記遊星歯車式減速装置は、太陽歯車と、リング内歯車と、遊星歯車とを有し、前記太陽歯車が前記電動モータのロータに連結され、前記遊星歯車が出力部材を介して前記送りねじ機構に連結され、
   前記リング内歯車の外周面と当該リング内歯車が収容される固定側部材との間にばね部材が配置され、前記ばね部材のばね力により決まる摩擦力をもって前記リング内歯車が前記固定部材に対して回転方向に摩擦係合するスリップ式のトルクリミッタ機構が構成されている電動式コントロールバルブ。
6. 雄ねじ部材と雌ねじ部材とのねじ係合による送りねじ機構を含み、前記送りねじ機構を電動モータによって回転駆動し、送りねじ機構によって回転運動を弁リフト方向の直線運動に変換し、当該直線運動によって弁体を弁リフト方向に移動させる電動式コントロールバルブにおいて、
   前記電動モータと前記送りねじ機構との間に遊星歯車式減速装置が設けられ、
   前記遊星歯車式減速装置は、前記電動モータのロータに連結された入力部材としての太陽歯車と、反力部材としての固定配置の固定リング内歯車と、前記送りねじ機構に連結され前記固定リング内歯車と同心配置の出力部材としての可動リング内歯車と、前記太陽歯車と前記固定リング内歯車とに噛合する第１遊星歯車と、前記第１遊星歯車と同軸配置されて前記可動リング内歯車に噛合する第２遊星歯車とを有し、
   前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との間にトルクリミッタ機構が構成され、前記トルクリミッタ機構によって前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車とがトルク伝達関係で連結されている電動式コントロールバルブ。
7. 前記ロータと前記太陽歯車とのトルク伝達連結部に、ロータ回転方向のクリアランスが設けられている請求項５または６記載の電動式コントロールバルブ。
8. 請求項１〜７の何れか１項記載の電動式コントロールバルブを冷媒回路中に有する冷凍サイクル装置。

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