JP2008169910A

JP2008169910A - 電動弁

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Publication number: JP2008169910A
Application number: JP2007003499A
Authority: JP
Inventors: Takao Harada; 貴雄原田; Takeshi Suganuma; 威菅沼
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-07-24
Also published as: CN101220884A; CN101220884B

Abstract

【課題】開弁時における構成部材間の摩擦抵抗を低減できて、開弁に必要とされる駆動トルクを軽減し得るようにされた電動弁を提供する。
【解決手段】弁軸ホルダ３２の天井部３２ａに弁軸２５の上部が挿通せしめられる挿通穴３２ｂが形成されるとともに、弁軸２５の上端部に、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２の回転上昇に伴って弁軸２５を上昇させるための係止部３３ｃを有するプッシュナット３３が固着されており、弁軸ホルダ３２が最下降位置にあるときには、ばね受け部材３９が弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に圧接するとともに、天井部３２ａ上面とプッシュナット３３の係止部３３ｃとの間に所定の間隙Δｃが形成され、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記最下降位置から所定量回転せしめられると、ばね受け部材３９がプッシュナット３３に接当して前記天井部３２ａ下面から離間せしめられた後、前記天井部３２ａ上面がプッシュナット３３の係止部３３ｃに接当して弁軸２５を押し上げるようにされてなる。
【選択図】図２

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、構成部材間の摩擦抵抗を低減して、開弁に必要とされる駆動トルクを軽減し得るようにされた電動弁に関する。

この種の電動弁の従来例を図５に示す。図示の電動弁１０’は、下部大径部２５ａと上部小径部２５ｂからなる弁軸２５の下端部に設けられた弁体２４と、流体入出口となる冷媒導入管６１及び冷媒導出管６２が連結されるとともに、前記弁体２４が接離する弁座２２（弁口２２ａ）が設けられた弁室２１を有する弁本体２０とを備え、前記弁座２２に対する弁体２４のリフト量を制御することにより冷媒等の流体の通過流量を調整するようになっている。前記弁本体２０の鍔状部材２３（に形成された段差部）には、天井部４０ａを有する下方開口の円筒状のキャン４０の下端部が突き合わせ溶接により密封接合されている。

前記キャン４０の内周には、所定の間隙αをあけてロータ３０が配在され、該ロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４０の円筒状部分４０ｂの外周には、ヨーク５１、ボビン５２、ステータコイル５３，５３、及び樹脂モールドカバー５６等からなるステータ５０が外嵌されており、前記ロータ３０とステータ５０とでステッピングモータが構成される。

そして、ロータ３０と弁軸２５との間には、ロータ３０の回転を利用して前記弁体２４を前記弁座２２に接離させる駆動機構が設けられている。この駆動機構は、弁本体２０にその下端部２６ａが圧入固定されるとともに、弁軸２５（の下部大径部２５ａ）が摺動自在に内挿された筒状のガイドブッシュ２６の外周に形成された固定ねじ部（雄ねじ部）２８と、前記弁軸２５及びガイドブッシュ２６の外周に配在された下方開口の筒状の弁軸ホルダ３２の内周に形成されて前記固定ねじ部２８に螺合せしめられた移動ねじ部（雌ねじ部）３８とからなるねじ送り機構で構成されている。

前記弁軸ホルダ３２とロータ３０とは支持リング３６を介して結合されるとともに、支持リング３６に弁軸ホルダ３２の上部突部がかしめ固定され、これにより、ロータ３０、支持リング３６及び弁軸ホルダ３２が一体的に連結されている。

前記ガイドブッシュ２６には、ストッパ機構の一方を構成する下ストッパ体（固定ストッパ）２７が固着され、弁軸ホルダ３２にはストッパ機構の他方を構成する上ストッパ体（移動ストッパ）３７が固着されている。

また、前記ガイドブッシュ２６の上部小径部２６ｂが弁軸ホルダ３２の内部に内挿されるとともに、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ中央に形成された挿通穴３２ｂに、弁軸２５の上部小径部２５ｂが挿通せしめられている。弁軸２５の上部小径部２５ｂの上端部には、前記ロータ３０及び弁軸ホルダ３２の回転上昇に伴って弁軸２５を上昇させるためのプッシュナット３３が固着（圧入固定）されている。

さらに、前記弁軸２５は、該弁軸２５の上部小径部２５ｂに外挿され、かつ、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａと弁軸２５における下部大径部２５ａの上端段丘面との間に縮装された弁締め切り兼緩衝用の圧縮コイルばね３４によって、常時下方（閉弁方向）に付勢されている。この場合、前記圧縮コイルばね３４は、その上端部がワッシャ等のばね受け部材３９を介して前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に係止されている。なお、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ上には、コイルばねからなる復帰ばね３５が配在されている。

このような構成とされた電動弁１０’にあっては、ステータコイル５３，５３を第１の態様で通電励磁（パルス供給）することにより、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が一方向に回転せしめられ、ガイドブッシュ２６の固定ねじ部２８と弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３８とのねじ送りにより、例えば弁軸ホルダ３２が下方に移動して弁体２４が弁座２２に押し付けられて弁口２２ａが閉じられる。

弁口２２ａが閉じられた時点では、上ストッパ体３７は未だ下ストッパ体２７に当接しておらず、弁体２４が弁口２２ａを閉じたままロータ３０及び弁軸ホルダ３２はさらに回転下降する。このときは、弁軸２５に対して弁軸ホルダ３２が下降するため、圧縮コイルばね３４が圧縮せしめられることにより弁軸ホルダ３２の下降力は吸収される。その後、ロータ３０がさらに回転して弁軸ホルダ３２が下降すると、上ストッパ体３７が下ストッパ体２７に衝接し、ステータコイル５３，５３に対するパルス供給が続行されても弁軸ホルダ３２の下降は強制的に停止され、全閉状態（最下降位置）となる。

ここで、前記弁軸２５が図５及び図６（Ａ）に示される如くの最下降位置（全閉位置）にあるときには、前記ばね受け部材３９が前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に圧接するとともに、前記天井部３２上面と前記プッシュナット３３の下端との間に所定の間隙Δｃが形成される。

一方、この全閉状態からステータコイル５３，５３を第２の態様で通電励磁（パルス供給）すると、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記と逆方向に回転せしめられ、ガイドブッシュ２６の固定ねじ部２８と弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３８とのねじ送りにより、今度は弁軸ホルダ３２が上方に移動する。この場合、前記天井部３２上面と前記プッシュナット３３の下端との間に前記間隙Δｃがあるため、前記ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記最下降位置から所定量回転せしめられると、図６（Ｂ）に示される如くに、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ上面がプッシュナット３３の下端に接当して、前記弁軸２５を押し上げ、これに伴い、弁体２４が弁座２２から離れて弁口２２ａが開かれ、冷媒が弁口２２ａを通過する。したがって、かかる電動弁１０’にあっては、ロータ３０の回転量により弁口２２ａの実効開口面積、すなわち冷媒の通過流量を調整することができ、ロータ３０の回転量は供給パルス数により制御されるため、冷媒通過流量を高精度に調整することができる（詳細は、下記特許文献１等を参照）。

特開２００１−５０４１５号公報

前記のように弁体２４を弁座２２に押し付けるように付勢する弁締め切り兼緩衝用の圧縮コイルばね３４を備えた電動弁１０’においては、次のような解決すべき課題があった。

すなわち、この種の電動弁においては、ステッピングモータを含む電動弁全体の大型化を招くことなく、コンパクトな構成のもとで大容量化等に対応できるようにするためには、構成部材間の摩擦抵抗、特に、最も大きな駆動トルクが必要とされる全閉状態から開弁するまでの摩擦抵抗を低減して、開弁に必要とされる駆動トルクを軽減することが重要となる。

前記従来例の電動弁１０’においては、全閉状態からロータ３０及び弁軸ホルダ３２を開弁方向（例えば右回り）に回転させても、その初期においては、弁体２４と弁座２２との間の摩擦抵抗Ｔａが大きいため、弁軸２５は回転せず、弁軸ホルダ３２（の天井部３２ａ下面）は、ばね受け部材３９に摺接しながら回転し、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面とばね受け部材３９との間に摩擦抵抗Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔａ）が発生する。そして、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２がさらに回転して、弁軸ホルダ３２が前記間隙Δｃ分上昇すると、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ上面がプッシュナット３３の下端に接当して、それらの間にも摩擦抵抗Ｔｃ（Ｔｃ＜Ｔａ）が発生する。したがって、弁軸２５（プッシュナット３３）を押し上げて開弁させるためには、前記摩擦抵抗Ｔｂ＋Ｔｃに打ち勝つ駆動トルクが必要となる。

言い換えれば、従来の電動弁１０’においては、最も大きな駆動トルクが必要とされる開弁時において、摩擦抵抗が発生する箇所が２箇所（弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面とばね受け部材３９との間の摩擦抵抗Ｔｂ＋弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ上面とプッシュナット３３の下端との間の摩擦抵抗Ｔｃ）となり、そのトータル摩擦抵抗が比較的大きいものとなっていたので、ステッピングモータとして出力トルクの大きなもの、すなわち、大型で価格の高いものを使用しなければならず、また、消費電力も大きくなるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、開弁時における構成部材間の摩擦抵抗を低減できて、開弁に必要とされる駆動トルクを軽減し得るようにされ、もって、ステッピングモータを含む電動弁全体の大型化を招くことなく、コンパクトな構成のもとで大容量化等に対応できるようにされた電動弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、基本的には、弁軸の下端部に設けられた弁体と、該弁体が接離する弁座が設けられるとともに、流体が導入導出される弁室を有する弁本体と、該弁本体にその下端部が密封接合されたキャンと、該キャンの内周に所定の間隙をあけて配在されたロータと、該ロータに連結固定された天井部付き筒状の弁軸ホルダと、前記ロータを回転駆動すべく前記キャンに外嵌されたステータと、前記ロータと前記弁軸との間に配在され、前記ロータの回転を利用して前記弁体を前記弁座に接離させる駆動機構と、前記弁軸に外挿されてその上端部がワッシャ等のばね受け部材を介して前記弁軸ホルダの天井部下面に係止される、前記弁体を前記弁座に押し付ける方向に付勢する弁締め切り兼緩衝用の圧縮コイルばねとを備える。

そして、前記弁軸ホルダの天井部に前記弁軸の上部が挿通せしめられる挿通穴が形成されるとともに、前記弁軸の上端部に、前記ロータ及び弁軸ホルダの回転上昇に伴って前記弁軸を上昇させるための係止部を有するプッシュナットが固着されており、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの係止部との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットに接当して前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの係止部に接当して前記弁軸を押し上げるようにされていることを特徴としている。

前記駆動機構は、好ましくは、前記弁本体にその下端部が固定されるとともに、前記弁軸が摺動自在に内挿された筒状のガイドブッシュの外周に形成された固定ねじ部と、前記弁軸及びガイドブッシュの外周に配在された下方開口の筒状の弁軸ホルダの内周に形成されて前記固定ねじ部に螺合せしめられる移動ねじ部とからなるねじ送り機構で構成される。

好ましい具体的な態様では、前記ばね受け部材は、ワッシャで構成され、かつ、前記プッシュナットは、前記天井部の挿通穴に通される挿通部と、前記係止部としての、前記挿通穴より大径の鍔状部とを有し、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの鍔状部との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットの挿通部の下端に接当して前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの鍔状部に接当して前記弁軸を押し上げるようにされる。

他の好ましい具体的な態様では、前記ばね受け部材は、ワッシャで構成され、前記プッシュナットは、前記天井部の挿通穴に通される小径挿通部と、前記係止部としての、前記挿通穴より大径の大径部とを有し、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの大径部の下端段丘面との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットの小径挿通部の下端に接当して前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの大径部の下端段丘面に接当して前記弁軸を押し上げるようにされる。

別の好ましい具体的な態様では、前記ばね受け部材は、円環状のワッシャ部と、前記天井部の挿通穴に通される挿通部とを有し、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材のワッシャ部が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの下端との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材の挿通部上端が前記プッシュナットの下端に接当して該ばね受け部材のワッシャ部が前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの下端に接当して前記弁軸を押し上げるようにされる。

本発明に係る電動弁では、弁軸が最下降位置（全閉位置）にあるときには、ばね受け部材が弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記弁軸ホルダの天井部上面とプッシュナットの係止部との間に所定の間隙が形成され、ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットに押されるようにして前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの係止部に接当して前記弁軸を押し上げるようにされるので、最も大きな駆動トルクが必要とされる開弁時（弁軸を押し上げて弁体を弁座から離間させるとき）の摩擦抵抗は、前記弁軸ホルダの天井部上面とプッシュナットの係止部との間の摩擦抵抗Ｔｃだけとなり（従来はＴｂ＋Ｔｃ）、従来のものに比して、開弁時における構成部材間の摩擦抵抗を大幅に低減できて、開弁時に必要とされる駆動トルクを軽減し得る。このため、ステッピングモータを含む電動弁全体の大型化を招くことなく、コンパクトな構成のもとで大容量化等に対応できる。

なお、弁口径が大きくなるほど弁締め切り力を確保するために圧縮コイルばねの付勢力を大きくする必要があり、従来の構造ではばね受け部材と弁軸ホルダの天井部との間の摩擦力が大きくなるため、より大きなモータが必要となっていた。本発明では、開弁時にばね受け部材が弁軸ホルダの天井部から離間せしめられるため、圧縮コイルばねの付勢力を大きくしてもその影響を受けることがない。よって、本発明は弁口径が大きい電動弁ほど効果が大なる。

以下、本発明の電動弁の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る電動弁の一実施形態の縦断面図である。なお、図１においては、前述した図３に示される従来例の電動弁１０’の各部に対応する部分には同一の符号が付されている。

図１に示される電動弁１０Ａは、下部大径部２５ａと上部小径部２５ｂからなる弁軸２５の下端部に設けられた弁体２４と、流体入出口となる冷媒導入管６１及び冷媒導出管６２が連結されるとともに、前記弁体２４が接離する弁座２２（弁口２２ａ）が設けられた弁室２１を有する弁本体２０とを備え、前記弁座２２に対する弁体２４のリフト量を制御することにより冷媒等の流体の通過流量を調整するようになっている。前記弁本体２０の鍔状部材２３（に形成された段差部）には、皿状の天井部４０ａを有する下方開口の円筒状のキャン４０の下端部が突き合わせ溶接により密封接合されている。

前記キャン４０の内周には、所定の間隙αをあけてロータ３０が配在され、該ロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４０の円筒状部分４０ｂの外周には、ヨーク５１、ボビン５２、ステータコイル５３，５３、及び樹脂モールドカバー５６等からなるステータ５０が外嵌されている。ここでは、前記ロータ３０やステータ５０によりステッピングモータが構成されている。

そして、前記ロータ３０と弁軸２５との間には、ロータ３０の回転を利用して前記弁体２４を前記弁座２２に接離させる駆動機構が設けられている。この駆動機構は、弁本体２０にその下端部２６ａが圧入固定されるとともに、弁軸２５が摺動自在に内挿された筒状のガイドブッシュ２６の中間部外周に形成された固定ねじ部２８と、前記弁軸２５及びガイドブッシュ２６の外周に配在された下方開口の筒状の弁軸ホルダ３２の下部内周に形成されて前記固定ねじ部２８に螺合せしめられた移動ねじ部３８とからなるねじ送り機構で構成されている。

前記弁軸ホルダ３２とロータ３０とは支持リング３６を介して結合されており、支持リング３６に弁軸ホルダ３２の上部突部がかしめ固定され、これにより、ロータ３０、支持リング３６及び弁軸ホルダ３２が一体的に連結されている。

なお、前記ガイドブッシュ２６の上部小径部２６ｂは、弁軸ホルダ３２の内部に内挿されており、また、ガイドブッシュ２６の側面には弁室２１とキャン４０内の均圧を図る均圧孔３２ａが形成されている。

また、前記弁軸２５は、該弁軸２５の上部小径部２５ｂに外挿され、かつ、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａと弁軸２５における下部大径部２５ａの上端段丘面との間に縮装された弁締め切り兼緩衝用の圧縮コイルばね３４によって、常時下方（閉弁方向）に付勢されている。ここでは、前記圧縮コイルばね３４は、その上端部がワッシャ等のばね受け部材３９を介して前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に係止されている。

さらに、図１に加えて図２を参照すればよくわかるように、弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ中央に挿通穴３２ｂが形成されており、この挿通穴３２ｂに弁軸２５の上部小径部２５ｂ及びこの上部小径部２５ｂの上端部に固着（圧入固定）されたプッシュナット３３の下部挿通部３３ｂが挿通せしめられている。

前記前記プッシュナット３３は、弁軸２５の上部小径部２５ｂの上端部に圧入された筒状部３３ａと、この筒状部３３ａに連設されて前記天井部３２ａの挿通穴３２ｂに通される挿通部３３ｂと、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２の回転上昇に伴って弁軸２５を上昇させるための係止部として前記挿通部３３ｂ上端部に設けられた、前記挿通穴３２ｂより大径の鍔状部３３ｃとを有している。

前記プッシュナット３３の鍔状部３３ｃ上には、コイルばねからなる復帰ばね３５が配在されている。復帰ばね３５は、ガイドブッシュ２６の固定ねじ部２８と弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３８との螺合が外れたときに、キャン４０の内面に当接して固定ねじ部２８と移動ねじ部３８との螺合を復帰させるように働く。

このような構成とされた電動弁１０Ａにあっては、ステータコイル５３，５３を第１の態様で通電励磁（パルス供給）することにより、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が一方向に回転せしめられ、ガイドブッシュ２６の固定ねじ部２８と弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３８とのねじ送りにより、例えば弁軸ホルダ３２が下方に移動して弁体２４が弁座２２に押し付けられて弁口２２ａが閉じられる。

ここで、前記弁軸２５が図１及び図２（Ａ）に示される如くの最下降位置（全閉位置）にあるときには、前記ばね受け部材３９が前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に圧接するとともに、前記天井部３２上面と前記プッシュナット３３の鍔状部３３ｃ下面との間に所定の間隙Δｃが形成され、さらに、プッシュナット３３（の挿通部３３ｂ）の下端と前記ばね受け部材３９との間に、前記間隙Δｃより小さな所定の間隙Δｄが形成される（Δｃ＞Δｄ）。

そして、この全閉状態からステータコイル５３，５３を第２の態様で通電励磁（パルス供給）すると、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記と逆方向に回転せしめられ、ガイドブッシュ２６の固定ねじ部２８と弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３８とのねじ送りにより、今度は弁軸ホルダ３２が上方に移動する。この場合、前記間隙ΔｃとΔｄが形成されていることにより、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記最下降位置から所定量回転せしめられると、まず、図２（Ｂ）に示される如くに、前記間隙Δｃが狭められるとともに、前記ばね受け部材３９が前記プッシュナット３３の下端に衝接して前記間隙Δｄが０となり、その後、図２（Ｃ）に示される如くに、前記ばね受け部材３９が前記プッシュナット３３に押されるようにして前記天井部３２ａ下面から離間せしめられた（間隙Δｂが形成された）後、前記天井部３２ａ上面が前記プッシュナット３３の鍔状部３３ｃに接当して前記弁軸２５を押し上げ、これに伴い、弁体２４が弁座２２から離れて弁口２２ａが開かれ、冷媒が弁口２２ａを通過する。したがって、かかる電動弁１０Ａにあっては、ロータ３０の回転量により弁口２２ａの実効開口面積、すなわち冷媒の通過流量を調整することができ、ロータ３０の回転量は供給パルス数により制御されるため、冷媒通過流量を高精度に調整することができる。

このように、本実施形態の電動弁１０Ａでは、弁軸ホルダ３２が最下降位置（全閉位置）にあるときには、ばね受け部材３９が弁軸ホルダ３２の天井部３２ｂ下面に圧接し、前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ上面とプッシュナット３３の鍔状部（係止部）３３ｃとの間に所定の間隙Δｃが形成されるとともに、プッシュナット３３（の挿通部３３ｂ）の下端と前記ばね受け部材３９との間に、前記間隙Δｃより小さな所定の間隙Δｄが形成され、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材３９が前記プッシュナット３３に押されるようにして前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部３２ａ上面が前記プッシュナット３３の鍔状部（係止部）３３ｃに接当して弁軸２５を押し上げるようにされるので、最も大きな駆動トルクが必要とされる開弁時（弁軸２５を押し上げて弁体を弁座から離間させるとき）の摩擦抵抗は、前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ上面とプッシュナット３３の鍔状部３３ｃとの間の摩擦抵抗Ｔｃだけとなり（従来はＴｂ＋Ｔｃ）、従来のものに比して、開弁時における構成部材間の摩擦抵抗を大幅に低減できて、開弁時に必要とされる駆動トルクを軽減し得る。このため、ステッピングモータを含む電動弁全体の大型化を招くことなく、コンパクトな構成のもとで大容量化等に対応できる。

図３及び図４は、それぞれ本発明に係る電動弁の主要部の変形例を示している。
図３に示される電動弁１０Ｂにおいて、プッシュナット３３Ａは、天井部３２ａの挿通穴３２ｂに通される小径挿通部３３ｄと、前記係止部としての、前記挿通穴３２ｂより大径の大径部３３ｅとを有し、弁軸ホルダ３２が最下降位置にあるときには、ばね受け部材３９が弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に圧接し、前記天井部３２ａ上面とプッシュナット３３Ａの大径部３３ｅの下端段丘面３３ｆとの間に所定の間隙Δｃが形成されるとともに、プッシュナット３３Ａ（の小径挿通部３３ｄ）の下端と前記ばね受け部材３９との間に、前記間隙Δｃより小さな所定の間隙Δｄが形成され、前記ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材３９が前記プッシュナット３３の小径挿通部３３ｄの下端に接当して前記天井部３２ａ下面から離間せしめられた後、前記天井部３２ａ上面が前記プッシュナット３３Ａの大径部３３ｅの下端段丘面３３ｆに接当して前記弁軸２５を押し上げるようにされている。

このような構成の電動弁１０Ｂにおいても、前述した図１及び図２に示される電動弁１０Ａと略同様な作用効果が得られる。

図４に示される電動弁１０Ｃにおいて、ばね受け部材３９Ａは、円環状のワッシャ部３９ａと、前記天井部３２ａの挿通穴３２ｂに通される挿通部３９ｂとを有し、プッシュナット３３Ｂは、前記挿通部３３ｄを有さない短いものとなっており、前記弁軸ホルダ３２が最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材３９Ａのワッシャ部３９ａが前記弁軸ホルダ３２の天井部３２ａ下面に圧接し、前記天井部３２ａ上面と前記プッシュナット３３Ｂの下端との間に所定の間隙Δｃが形成されるとともに、前記天井部３２ａ上面からばね受け部材３９Ａの挿通部３９ｂ上端が前記間隙Δｃより小なる突出長Δｅだけ突出せしめられ、前記ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材３９Ａの挿通部３９ｂ上端が前記プッシュナット３ｂの下端に接当して該ばね受け部材３９Ａのワッシャ部３９ａが前記天井部３２ａ下面から離間せしめられた後、前記天井部３２ａ上面が前記プッシュナット３９の下端に接当して前記弁軸２５を押し上げるようにされている。

このような構成の電動弁１０Ｃにおいても、前述した図１及び図２に示される電動弁１０Ａと略同様な作用効果が得られる。

本発明に係る電動弁の一実施形態を示す縦断面図。図１に示される電動弁の構成及び動作説明に供される主要部拡大図。本発明に係る電動弁の主要部の変形例を示す拡大図。本発明に係る電動弁の主要部の変形例を示す拡大図。従来の電動弁の一例を示す縦断面図。図５に示される電動弁の構成及び動作説明に供される主要部拡大図。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ電動弁
２０弁本体
２１弁室
２２弁座
２３鍔状部材
２４弁体
２５弁軸
２５ａ下部大径部
２５ｂ上部小径部
２６ガイドブッシュ
２８固定ねじ部（雄ねじ部）
３０ロータ
３２弁軸ホルダ
３３プッシュナット
３３ａ筒状部
３３ｂ挿通部
３３ｃ鍔状部
３４圧縮コイルばね
３６支持リング
３８移動ねじ部（雌ねじ部）
３９ばね受け部材
４０キャン
５０ステータ
Δｂ、Δｃ、Δｄ、Δｅ間隙
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ摩擦抵抗

Claims

弁軸の下端部に設けられた弁体と、該弁体が接離する弁座が設けられるとともに、流体が導入導出される弁室を有する弁本体と、該弁本体にその下端部が密封接合されたキャンと、該キャンの内周に所定の間隙をあけて配在されたロータと、該ロータに連結固定された天井部付き筒状の弁軸ホルダと、前記ロータを回転駆動すべく前記キャンに外嵌されたステータと、前記ロータと前記弁軸との間に配在され、前記ロータの回転を利用して前記弁体を前記弁座に接離させる駆動機構と、前記弁軸に外挿されてその上端部がワッシャ等のばね受け部材を介して前記弁軸ホルダの天井部下面に係止される、前記弁体を前記弁座に押し付ける方向に付勢する弁締め切り兼緩衝用の圧縮コイルばねとを備えた電動弁であって、
前記弁軸ホルダの天井部に前記弁軸の上部が挿通せしめられる挿通穴が形成されるとともに、前記弁軸の上端部に、前記ロータ及び弁軸ホルダの回転上昇に伴って前記弁軸を上昇させるための係止部を有するプッシュナットが固着されており、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの係止部との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットに接当して前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの係止部に接当して前記弁軸を押し上げるようにされていることを特徴とする電動弁。
前記駆動機構は、前記弁本体にその下端部が固定されるとともに、前記弁軸が摺動自在に内挿された筒状のガイドブッシュの外周に形成された固定ねじ部と、前記弁軸及びガイドブッシュの外周に配在された下方開口の筒状の弁軸ホルダの内周に形成されて前記固定ねじ部に螺合せしめられる移動ねじ部とからなるねじ送り機構で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
前記ばね受け部材は、ワッシャで構成され、かつ、前記プッシュナットは、前記天井部の挿通穴に通される挿通部と、前記係止部としての、前記挿通穴より大径の鍔状部とを有し、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの鍔状部との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットの挿通部の下端に接当して前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの鍔状部に接当して前記弁軸を押し上げるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
前記ばね受け部材は、ワッシャで構成され、前記プッシュナットは、前記天井部の挿通穴に通される小径挿通部と、前記係止部としての、前記挿通穴より大径の大径部とを有し、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの大径部の下端段丘面との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材が前記プッシュナットの小径挿通部の下端に接当して前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの大径部の下端段丘面に接当して前記弁軸を押し上げるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
前記ばね受け部材は、円環状のワッシャ部と、前記天井部の挿通穴に通される挿通部とを有し、前記弁軸ホルダが最下降位置にあるときには、前記ばね受け部材のワッシャ部が前記弁軸ホルダの天井部下面に圧接するとともに、前記天井部上面と前記プッシュナットの下端との間に所定の間隙が形成され、前記ロータ及び弁軸ホルダが前記最下降位置から所定量回転せしめられると、前記ばね受け部材の挿通部上端が前記プッシュナットの下端に接当して該ばね受け部材のワッシャ部が前記天井部下面から離間せしめられた後、前記天井部上面が前記プッシュナットの下端に接当して前記弁軸を押し上げるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。