JP2006292149A

JP2006292149A - 電動弁

Info

Publication number: JP2006292149A
Application number: JP2005117306A
Authority: JP
Inventors: Tomoari Ouchi; 共存大内
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】部品点数を削減し、小型化を達成する電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁１は、弁本体１０にキャン３０が固着され、キャン３０の外側にステータ部材４０が取付けられる。ロータ部材５０はブッシュ９０を介して弁ホルダ１１０に連結される。弁本体１０には、ステム６０が固定され、ステム６０の上部に取付けた雌ねじ部材８０に対して弁ホルダ１００が螺合する。弁ホルダ１００は弁軸１１０を支持し、弁軸１１０のテーパー部１１２は弁座１２との間で弁開度を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機、冷凍機等に組み込まれて使用される電動弁に係り、特に小型化を達成することができる電動弁に関する。

従来、この種の空気調和機、冷凍機等に組み込まれて使用される電動弁は、冷媒等の流体の流量を調整する機器であり、通常、弁室および弁座を備えた弁本体と、前記弁本体の上部に固着された有底円筒状の圧力容器であるキャンとを備えており、該キャンの内側にはロータが内蔵され、前記キャンの外部には中央部に挿通孔を有するステータが外嵌されているものである。
ロータは、磁性材料と樹脂とを一体に成型したボンド磁石ロータであって、ロータを駆動ねじに一体に組付けるための継手手段を有する。
雌ねじ部材は弁本体側に固定されており、雄ねじを有する駆動ねじは、ロータと一体に上下動し、弁ホルダに支持された弁体を弁座に対して離接させる。

ロータの上限位置と下限位置と規制するためにストッパ装置が装備される。
固定部材側に螺線ガイドを設け、ロータと一体に回転するストッパ部材をこの螺線ガイドにより案内される機構を備えるストッパ装置は、下記特許文献１，２に開示されている。
また、ロータの頂部にコイルスプリングを設けて、ねじの抜け止めとするものは、下記特許文献３に開示されている。
特開２０００−２２０７５９号公報特開２０００−１７０９４２号公報特開２００１−５０４１５号公報

この種の電動弁にあっては、モータのトルク効率を向上させるために、ねじサイズを小さくすることが考えられる。ねじサイズを小さくすると、弁ホルダの外径がねじの外径より大きくなり、従来の全開側ねじ抜け防止機構が使用できなくなる。
このため、全閉全開ストッパを付設する必要があるが、従来のようにロータ内部のスペースに付設しようとすると、弁ホルダ外径が雌ねじを支持しているステム部に制約を受け、希望する弁サイズを保持できなくなる。また、それを回避しようとして、ストッパをロータ上方へ付設すると、全長が長くなってしまうという問題があった。
本発明は、上述した問題を解消し、部品点数を低減した電動弁を提供するものである。

本発明の電動弁は、弁本体に固定される円筒状のステムと、ステムの上端の内側に固着される雌ねじ部材と、雌ねじ部材に螺合する雄ねじ部を有し、ロータ部材に連結される弁ホルダと、弁ホルダに支持される弁軸と、弁ホルダと弁軸の間に配設されるコイルバネを備える。

そして、ステムは、弁本体の取付部に対応するフランジ部を備え、カシメ手段により弁本体に固定される。
また、ステムのフランジ部を押える固定部材を備えるものである。

本発明の電動弁は以上のように、雌ねじとそれを支持するステム部を別体とし、ステムをプレス絞り加工あるいはパイプ材とすることで、弁ホルダのスペースもストッパのスペースも確保することができるとともに、各々の部品形状を簡素化できるので、部品加工コストも低減することができる。

図１は本発明の電動弁の全体の断面図である。
全体を符号１で示す電動弁は弁座１２を有する弁本体１０と、弁本体１０に固着される配管２０、２２を有する。弁本体１０にはフランジ部材２４を介して円筒状の圧力容器であるキャン３０が溶接手段Ｗ_１により固着される。

キャン３０の外周部には、全体を符号４０で示すステッピングモータ用のステータ部材が着脱自在に嵌着される。ステータの構成は、従来のものと同様であるので、詳細な説明は省略する。
キャン３０の内部には、ロータ部材５０が回転自在に装備される。
ロータ部材５０は、ブッシュ９０を介して弁ホルダ１００と一体に結合される。弁ホルダ１００は雄ねじ部１０２を有し、雌ねじ部材８０の雌ねじ部８２に螺合する。雌ねじ部材８０は、ステム６０の内径部に圧入等により固着される。
雄ねじ部１０２、雌ねじ部８２は、例えば３ｍｍ程度の小径のねじが使用される。

図２は、雌ねじ部材８０を示し、図３はステム６０の詳細を示す。図４はステム固定部材７０の詳細を示す。
雌ねじ部材は円柱状の部材であって、雌ねじ部材８２の加工やメッキ処理も容易である。ステム６０は、パイプ材にフランジ部６２をプレス加工により形成してつくられる。

図１に示すように、弁本体１０の上部の有底穴にステム６０のフランジ部６２を挿入し、固定部材７０を介してカシメ手段Ｋ_１によりステム６０を弁本体１０に固着する。ステム６０は均圧穴６４を有する。
ステムの固定部材７０はテーパー部７２を有し、カシメ加工を容易とし、又、ステム６０のフランジ部６２を受け入れる面取り部７４を有する。

弁ホルダ１００の内径部には、ボール１２０が挿入され、コイルバネ１３０を介して弁軸１１０を押圧する。弁軸１１０は、カラー１３２を介在させて弁ホルダ１００に取付けられる。弁軸１１０の支持手段としては、カシメ手段Ｋ_２が利用される。
弁軸１１０は、弁ホルダ１００と一体に上下動し、弁軸１１０の先端のテーパー部１１２が弁本体１０の弁座１２に対して離接して弁開度を制御する。

ステム６０の外周部には、ストッパ装置の構成部材である螺線ガイド部材１４０が固着される。この螺線ガイド部材１４０は、コイルバネ状の部材であって、上端部１４０ａが溶接等によりステム６０に固着される。
螺線ガイド部材１４０に係合するスライダ部材１５０は、ロータ部材５０の内側に軸方向に延びる形状に形成される突部５２に当接し、ロータ部材５０とともに回動する。

ロータ部材５０が回動すると、弁ホルダ１００も回動し、雄ねじ部１０２と雌ねじ部８２のねじピッチに対応して弁ホルダ１００は軸方向に送られる。弁ホルダ１００の軸方向移動は、弁軸１１０に伝達され、弁開度を調節する。
ロータ部材５０に当接するスライダ部材１５０は、ロータ部材５０の回動に応じて、螺線ガイド部材１４０に案内されて軸方向に移動する。

螺線ガイド部材１４０の上端部１４０ａから下端部１４０ｂまでのピッチを、例えば、５ピッチに設定しておけば、ロータ部材５０が６回転する間にスライダ部材１５０が螺線ガイド部材１４０の端部に突き当り、ロータ部材５０の上限位置と下限位置で回転が規制される。
なお、このストッパ装置の機構は、先に示した特許文献１、特許文献２のものと同様であるので、詳細な説明は省略する。

本発明の電動弁は以上のように、構成部品数を削減し、簡単な構成で、小型、軽量化を図ることができるものである。

本発明の電動弁の断面図。本発明の電動弁の雌ねじ部材の断面図。本発明の電動弁のステムの断面図。本発明の電動弁の固定部材の断面図。

符号の説明

１電動弁
１０弁本体
３０キャン
４０ステータ部材
５０ロータ部材
６０ステム
７０固定部材
８０雌ねじ部材
９０ブッシュ
１００弁ホルダ
１１０弁軸
１２０ボール
１３０コイルバネ
１４０螺線ガイド部材
１５０スライダ部材

Claims

弁座を有する弁本体と、弁本体に固着される円筒圧力容器であるキャンと、キャンの外側に嵌装されるステッピングモータのステータ部材と、キャンの内側に回転自在に装備されるロータ部材と、ロータ部材の回転運動をねじ機構により直線運動に変換して弁軸を操作する電動弁であって、
弁本体に固定される円筒状のステムと、ステムの上端の内側に固着される雌ねじ部材と、雌ねじ部材に螺合する雄ねじ部を有し、ロータ部材に連結される弁ホルダと、弁ホルダに支持される弁軸と、弁ホルダと弁軸の間に配設されるコイルバネを備える電動弁。
ステムは、弁本体の取付部に対応するフランジ部を備え、カシメ手段により弁本体に固定される請求項１記載の電動弁。
ステムのフランジ部を押える固定部材を備える請求項２記載の電動弁。
ステムはパイプ材をプレス加工による形成したものである請求項１乃至３のいずれかに記載の電動弁。