JP2006329347A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】モータにより弁開度を制御する電動弁の構造を簡素化し、部品点数の削減を図るとともに、可動側部材と固定側部材の同軸度の精度を向上し、弁開閉動作の円滑性を高める。
【解決手段】電動弁１は、弁室１２を形成する弁本体部１０を有し、弁本体部１０はステム２０が一体にプレス加工された部品として形成される。ステム部２０には固定ねじ部材８０がとりつけられる。ロータ部材６０はねじ軸７０と連結され、ねじ軸７０は弁ホルダ９０を支持する。弁ホルダ９０は弁体１００を支持し、ばね１１２、ボール１１０は弁体１００を押圧する。弁シート部材３０は周囲にろう流れ溝３６を有し、配管４０、４２はディンプル４０ａ、４２ａを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機、冷蔵庫等に組み込まれて使用される電動弁に係り、特に、回転系構成部材（ロータ、弁本体、キャン、弁軸、ガイド部材等）に高い同軸度を確保できるとともに、それらの間に発生する摩擦抵抗を可及的に低減できるようにされた電動弁に関する。

空気調和機、冷蔵庫等に組み込まれて使用される電動弁としては、例えば下記特許文献１等にも見られるように、弁体を有する弁軸と、弁体が接離する弁座を有する弁本体と、該弁本体に接合されたキャンと、該キャンの内周に配在されたロータと、該ロータを回転駆動すべく前記キャンの外周に配置されたステータと、弁本体に保持固定され、弁軸を案内する円筒状部を有するガイド部材と、ロータと弁体との間に配在され、ロータの回転を利用して弁体を弁座に接離させるねじ送り機構と、を備えたものが知られている。

この電動弁では、ねじ送り機構がガイド部材の外周に形成された固定ねじ部と、弁軸及びガイド部材の外周に配在された弁軸ホルダの内周に形成された可動ねじ部と、から構成されている。

また、他の電動弁として、ロータに弁軸が一体回転及び一体昇降可能に連結されるとともに、弁軸と弁体が別体とされたものが、例えば下記特許文献２等にも見られるように知られている。このタイプの電動弁では、例えば、弁軸の下部に円筒状の弁ホルダが取り付けられ、この弁ホルダに、別体の弁体（の上部）が弁軸に対して軸方向の相対移動及び相対回転可能な状態で内挿されるとともに、抜け止め係止され、また、弁体を弁座に接離させるためのねじ送り機構は、例えば、ガイド部材に付設された雌ねじ部材の内周に形成された固定ねじ部と、弁軸の外周に形成された可動ねじ部と、から構成されている。
また、本出願人は、弁本体や雌ねじ部材を弁本体側に固定するためのステム等の部材の構造の簡素化を図るとともに、組立時の部材の同軸性を確保することができる電動弁を特許文献３のより出願している。
特開２００１−５０４１５号公報 特開２００３−３２９１５８号公報 特願２００４−２７２２９３号

この種の電動弁にあっては、回転とともに軸方向に移動するロータ、弁軸、弁ホルダ、弁体と、固定側の部材である弁座、固定側のねじ部材、ねじ部材を支持するステム等は構成の簡素化とともに組立時の同軸度の精度が要求される。
本発明の目的は、上述した要求を満足する電動弁を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の電動弁は、弁室を形成する大径の弁本体部と、弁体を支持する弁ホルダを摺動自在に案内するとともに固定ねじ部材がとりつけられる小径のステム部とが単一の部材によって一体に形成される。
好ましくは、弁本体部とステム部とは単一の部材によってプレス加工により一体に製造される。
さらに、弁本体の開口部にろう付けにより固着される弁開口を有する弁シート部材は、円盤状の形状を有し、周壁面にろう流れ溝が形成され、弁本体部の側壁と弁シート部材に固着される配管は、固着部に対応する管壁部に径方向に突出するディンプルが形成される。

図１は、ステータユニットを取り外した状態の本発明の電動弁の断面図である。
電動弁１は、パイプ状の素材をプレス加工等により製造される弁本体部１０と、
それと同軸上に形成される小径部のステム部２０を有する。弁本体部の開口端には弁シート部材３０が圧入され、ろう付け等の接合手段により固着される。
弁本体部１０内部は弁室１２を形成し、弁シート部材３０の中心部には弁開口３１が設けられる。

弁シート部材３０は、円盤状の部材であって、フランジ部３２で弁本体部１０の開口端に位置決めされる。弁シート部材３０の側壁には溝３６が形成されており、弁シート部材３０を弁本体部１０にろう付けするときに溝３６にろうが流れ込みろう付け強度を増強する。

弁シート部材３０の弁室１２側の端面には段部３４が設けてある。弁本体部１０の側面には、冷媒の出入口用の一方の配管４０が挿入固定されるが、段部３４はこの配管４０の先端位置を規制する。配管４０の弁本体部１０の側壁に当接する位置にディンプル４０ａを設けて接合を確実にしている。

弁シート部材３０に接合される他方の配管４２もディンプル４２ａが形成される。
弁本体部１０は段部１４、平坦部１６を介して小径のステム部２０に一体に繋がっている。

弁本体部１０の段部１４には、圧力容器であるキャン５０の開口部が当接され、溶接手段により固着される。
ステム部２０の開口端には固定ねじ部材８０が取り付けられる。この固定ねじ部材８０は、雌ねじ部８２を有する。

キャン５０の内側にはロータ部材６０が配設され、図示しないステータ部の励磁信号により回転駆動される。ロータ部材６０は連結部材６６を介してねじ軸７０と一体に連結される。
ねじ軸７０は雄ねじ部７２を有し、固定ねじ部材８０の雌ねじ８２に螺合する。ねじ軸７０は、その弁室１２側の端部に大径のフランジ部７５を有し、ステム部２０の内径部に摺動自在に案内される。

ねじ軸７０のフランジ部７５に隣接して溝部７４が設けられ、パイプ状の弁ホルダ９０が固着される。弁ホルダ９０の外径部はステム部２０の内径部に摺動自在に案内される。弁ホルダ９０の弁シート部材３０側の端部は、支持部材１０２を介して弁体１００が支持される。

弁ホルダ９０の下端部にはボール１１０が挿入され、ばね１１２がねじ軸７０との間に配設される。このばね１１２はボール１１０を介して弁体１００を弁シート部材３０側へ押圧する向きにばね力を発生させる。

ステム部２０の外側には、ロータ部材６０の回転量を規制するための固定側螺線部材１３０が嵌装される。この固定側螺線部材１３０の上端側と下端側には折曲部１３４、１３２が設けられ、下端側の折曲部１３２は弁本体部１０の平坦部１６に設けた穴１８に挿入固定される。
この固定側螺線部材１３０に螺合する移動側螺線部材１４０は、突出端１４２を有し、突出端１４２は、ロータ部材６０の内径部に設けてロータの軸方向に延びる突部６２に係合する。

ロータ部材６０は回転駆動されると、ねじ軸７０が固定ねじ部材８０により軸方向に送られる。
このねじ軸７０の軸方向の移動に伴い、ロータ部材６０も回転しつつ上下動する。移動側螺線部材１４０はロータ部材６０とともに回動し、固定側螺線部材１３０により案内される。
固定側螺線部材１３０の巻き数を適宜に設定することにより、ロータ部材６０の回転量を適宜に規制することができる。
ねじ軸７０の上下動は、弁ホルダ９０を介して弁体１００に伝達される。弁体１００は、ロータ部材６０の回転量に応じて弁開口３１に対して離接し、冷媒の通過流量を制御する。

本発明の電動弁は以上のように、弁室を形成する弁本体部と弁体を支持する弁ホルダを摺動自在に案内し、固定ねじ部材をとりつけるステム部とを単一の部材で構成したので、部品点数を削減し、電動弁全体の構造の簡素化を図ることができ、これに加えて同軸性が向上し、弁体と弁開口の同軸度も向上する。そのため、弁の開閉操作も円滑化される。

本発明の電動弁の断面図。

符号の説明

１ 電動弁
１０ 弁本体部
１２ 弁室
２０ ステム部
３０ 弁シート部材
３１ 弁開口
３６ ろう流れ溝
４０ 配管
４０ａ ディンプル
４２ 配管
４２ａ ディンプル
５０ キャン
６０ ロータ部材
７０ ねじ軸
８０ 固定ねじ部材
９０ 弁ホルダ
１００ 弁体
１１０ ボール
１１２ ばね

Claims (4)

1. 弁シート部材を有する弁本体部と、前記弁本体部に装備される円筒圧力容器であるキャンと、前記キャンの外側に嵌装されるモータのステータ部材と、前記キャンの内側に回転自在に装備されるロータ部材と、前記ロータ部材の回転運動をねじ機構により進退運動に変換して弁体を操作する電動弁であって、
   前記弁本体部には、当該弁本体部よりも小径のステム部が単一の部材によって一体に形成され、
   前記ステム部には、前記ロータ部材と一体に回動するねじ軸と螺合する固定ねじ部材が固着され、
   前記ねじ軸には、前記弁シート部材の弁開口と接離する前記弁体が弁ホルダを介して支持され、
   前記弁ホルダは、前記ステム部に摺動自在に案内されることを特徴とする電動弁。
2. 前記弁本体部と前記ステム部とは、単一の部材によってプレス加工により一体に製造される請求項１記載の電動弁。
3. 前記弁本体部の開口部にろう付けにより固着される前記弁シート部材は、円盤状の形状を有し、周壁面にろう流れ溝が形成される請求項１記載の電動弁。
4. 前記弁本体部の側壁と前記弁シート部材に固着される配管は、固着部に対応する管壁部に径方向に突出するディンプルが形成される請求項１記載の電動弁。
   

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