JP2013137041A - Motor-operated valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、空気調和機の冷媒の流量を制御するのに用いられる電動弁に関する。 The present invention relates to a motor-operated valve used to control the flow rate of refrigerant in an air conditioner, for example.
下記の特許文献1は、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を示し、冷媒等の流体の流量を調整する機能を有し、通常、弁室及び弁座を備えた弁本体と、弁本体の上部に固着された有底円筒状のキャンとを備えている。キャンの内側にはロータが内蔵され、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。 The following Patent Document 1 shows an electric valve used by being incorporated in this type of air conditioner, refrigerator, etc., and has a function of adjusting the flow rate of a fluid such as a refrigerant. And a bottomed cylindrical can fixed to the upper part of the valve body. A rotor is built inside the can, and a stator having an insertion hole in the center is fitted outside the can.
ロータの回転出力は、減速機構により減速され、ねじ軸に伝達される。ねじ棒は、弁本体の上部に固着されたねじ軸受に螺合しており、ねじ軸はねじ機構により軸線方向に移動する。
ねじ軸の移動は、弁体に伝達され、弁体は弁本体に形成された弁座との間を開閉して流量を制御する。
The rotational output of the rotor is decelerated by the reduction mechanism and transmitted to the screw shaft. The screw rod is screwed into a screw bearing fixed to the upper part of the valve body, and the screw shaft moves in the axial direction by a screw mechanism.
The movement of the screw shaft is transmitted to the valve body, and the valve body opens and closes with a valve seat formed in the valve body to control the flow rate.
弁体は、コイルバネにより常に開弁方向に付勢されて、ねじ軸に常時当接している。
棒状の弁体は、弁室内に設けられた円筒形状のバネケース内に摺動自在に挿入されている。
バネケースは、上部が大径部で下部が小径部の2段の円筒形状を有し、下部の小径部で弁体をガイドする。コイルバネは、バネケースの大径部に挿入される。コイルバネの上端部は弁体の上部のフランジ部に当接し、下端部はバネケースの大径部の底部に当接する。
コイルバネは圧縮バネであって、弁体を常時開弁方向に付勢している。
The valve body is always urged in the valve opening direction by a coil spring and is always in contact with the screw shaft.
The rod-shaped valve body is slidably inserted into a cylindrical spring case provided in the valve chamber.
The spring case has a two-stage cylindrical shape in which the upper portion has a large diameter portion and the lower portion has a small diameter portion, and the valve body is guided by the lower diameter portion. The coil spring is inserted into the large diameter portion of the spring case. The upper end portion of the coil spring is in contact with the upper flange portion of the valve body, and the lower end portion is in contact with the bottom portion of the large diameter portion of the spring case.
The coil spring is a compression spring and constantly biases the valve body in the valve opening direction.
上述した従来の電動弁にあっては、バネケースは弁体の外周部を囲うので、弁本体の径寸法はバネケースを収納するために大きな寸法を必要とする。このために電動弁全体を小型化することが困難であった。
また、弁室内にバネケースが配在されるために圧損が大きくなる懸念があった。
そこで本発明の目的は、バネケースを省略することができる電動弁を提供するものである。
In the conventional electric valve described above, since the spring case surrounds the outer periphery of the valve body, the diameter of the valve body needs to be large to accommodate the spring case. For this reason, it has been difficult to reduce the size of the entire motor-operated valve.
Moreover, since the spring case is arranged in the valve chamber, there is a concern that the pressure loss increases.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric valve that can omit a spring case.
上記目的を達成するために、本発明の電動弁は、その内部に弁室及び弁座を有する弁本体と、前記弁座に対して接離する弁体と、弁本体の上部に固着されるキャンと、キャンの内部に回転自在に装備されるロータと、キャンの外部に装備されるステータと、ロータにより駆動されて前記弁体を操作するねじ機構と、前記弁体を開弁方向に付勢するコイルバネとを備え、前記コイルバネは、弁本体の内径部と前記弁体の外径部との間に配設されるものである。
また好ましい態様では、弁本体は、前記弁室の上部において前記内径部と同軸線上に形成される前記弁体のガイド部を備える。
また好ましい態様では、前記コイルバネは、前記弁体の上部に形成されたフランジ部及び前記ガイド部の間に縮装される。
さらに好ましい態様では、前記ロータ及び前記ねじ機構の間には、減速機構が配在される。
In order to achieve the above object, the motor-operated valve of the present invention is fixed to a valve body having a valve chamber and a valve seat therein, a valve body that contacts and separates from the valve seat, and an upper portion of the valve body. A can, a rotor that is rotatably provided inside the can, a stator that is provided outside the can, a screw mechanism that is driven by the rotor to operate the valve body, and the valve body is attached in the valve opening direction. The coil spring is disposed between the inner diameter portion of the valve main body and the outer diameter portion of the valve body.
In a preferred embodiment, the valve body includes a guide portion of the valve body formed on the same axis as the inner diameter portion in the upper portion of the valve chamber.
In a preferred embodiment, the coil spring is contracted between a flange portion formed on an upper portion of the valve body and the guide portion.
In a further preferred aspect, a speed reduction mechanism is disposed between the rotor and the screw mechanism.
本発明の電動弁は、上述した手段を備えることにより、バネケースを省略して部品点数を削減し、電動弁全体の小型化及び圧損の低減を図ることができる。 By providing the above-described means, the motor-operated valve according to the present invention can reduce the number of parts by omitting the spring case, thereby reducing the size of the motor-operated valve as a whole and reducing pressure loss.
図1は、本発明の一実施例の電動弁をステータを省略して示す断面図である。
ステータを省略して示す電動弁1は、円筒形状の弁本体10を有する。弁本体10は後述する弁体80が挿入される内径部11を備え、内径部11の下方に連続して弁体ガイド部12が形成される。また、弁体ガイド部12は弁室10aの上部に形成されている。弁室10aの下面には内径部11及び弁体ガイド部12と同軸線上に第1の通路13が形成され、第1の通路13の第2の通路16側の出口に弁座14が設けられる。
第1の通路13とこれと直交するように弁本体10の側面に設けられた第2の通路16には、それぞれ配管20と配管22が接続される。この例においては、第2の通路16は、弁室16aが弁本体10の側面に開放された部分となっている。第1の通路13又は第2の通路16から当該電動弁1内に流体(冷媒)が流入し、第2の通路16又は第1の通路13から流体が流出する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a motor-operated valve according to an embodiment of the present invention with a stator omitted.
The motor-operated valve 1 shown without a stator has a
A
弁本体10の上部には円盤状の取付基板30が固着され、取付基板30の上部には円筒状のキャン40がとりつけられる。キャン40の外周部には従来例で示したステータ(図示せず)が装備される。
キャン40の内側にはシャフト51を介してロータ50が回転自在に装備される。ロータ50の回転力は減速機構52により減速されて出力軸54に伝達される。減速機構52は、この例においては不思議遊星歯車機構とされている。出力軸54は平溝55を有し、ねじ軸60の平板61がこの平溝55に挿入されて、ねじ軸60は出力軸54の回転力を受けて回転駆動される。
A disc-
A
弁本体10の上部には円筒状のねじ軸受け70が挿入され、カシメ部K1により弁本体10に対して固定される。ねじ軸受け70は雌ねじ部72を有し、ねじ軸60の雄ねじ部62が螺合する。出力軸54によりねじ軸60が回転駆動されると、ねじ軸60は軸線方向に移動し、この移動はボール64を介して弁体80の頂部に支持されたボール受け66に伝達される。
The upper portion of the
ボール受け66は弁体80に支持されているので、ねじ軸60の移動により弁体80は軸線方向に移動してテーパー面82が弁座14との間の流体の通路を開閉して弁機能を発揮する。弁体ガイド部12を通過した流体は、弁本体10に設けた均圧孔17を通ってキャン40内に送られ、均圧を図る。
Since the
ねじ軸60は弁体80を開弁方向に引き上げる機能は持たないので、コイルバネ90を配設して弁体80を開弁方向に付勢する。本発明の電動弁にあっては、弁本体10の内径部11に直接にコイルバネ90を配置してバネケースを省略している。
Since the
すなわち、内径部11の底部(弁体ガイド部12の上面)11aにコイルバネ90の下端面を当接させ、コイルバネ90の上端面を弁体80の頂部に設けたフランジ部84の下面に当接させる。フランジ部84は、弁体80の周囲全周に亘って形成されても良いし、該周囲に部分的に設けられても良い。
コイルバネ90は常時全長が伸びる方向にバネ力を発生させているので、弁体80は常時開弁方向に付勢される。
That is, the lower end surface of the
Since the
本実施例の電動弁にあっては、コイルバネ90を弁体80の外周部に装着し、弁本体10の内径部11に直接に配置したので、バネケースを省略することができる。
弁体80の外径寸法は、電動弁が要求される弁の容量により決定される。
そこで、同一の容量が要求される弁体80に対して弁本体10の外径寸法を小さく設計することが可能となる。また、バネケースが弁室10a内に配置されないので、圧損の低減が可能となる。さらにまた、ロータ50及びねじ機構(ねじ軸60及びねじ軸受け70)の間に減速機構52が配在されるため、出力軸54のトルクが大となり、当該電動弁が大流量を扱うように構成されても、弁体80の駆動を容易に行うことができる。
以上のように、本発明の電動弁1にあっては、部品点数を削減し、かつ小型化及び圧損の低減を図ることができる。
In the motor-operated valve of this embodiment, the
The outer diameter dimension of the
Therefore, it is possible to design the outer diameter of the
As described above, in the motor-operated valve 1 of the present invention, the number of parts can be reduced, and downsizing and pressure loss can be reduced.
1 電動弁
10 弁本体
11 内径部
12 弁体ガイド部
13 第1の通路
14 弁座
16 第2の通路
17 均圧孔
20 配管
22 配管
30 取付基板
40 キャン
50 ロータ
51 シャフト
52 減速機構
54 出力軸
55 平溝
60 ねじ軸
61 平板
62 雄ねじ部
64 ボール
66 ボール受け
70 ねじ軸受け
72 雌ねじ部
80 弁体
82 テーパー面
84 フランジ部
90 コイルバネ
K1 カシメ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motorized
Claims (4)
前記弁座に対して接離する弁体と、
弁本体の上部に固着されるキャンと、
キャンの内部に回転自在に装備されるロータと、
キャンの外部に装備されるステータと、
ロータにより駆動されて前記弁体を操作するねじ機構と、
前記弁体を開弁方向に付勢するコイルバネとを備え、
前記コイルバネは、弁本体の内径部と前記弁体の外径部との間に配設されたことを特徴とする電動弁。 A valve body having a valve chamber and a valve seat therein;
A valve body that contacts and separates from the valve seat;
A can fixed to the top of the valve body;
A rotor mounted rotatably inside the can,
A stator equipped outside the can,
A screw mechanism that is driven by a rotor to operate the valve body;
A coil spring for urging the valve body in the valve opening direction,
The motor-operated valve, wherein the coil spring is disposed between an inner diameter portion of a valve body and an outer diameter portion of the valve body.
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