JP2015014306A

JP2015014306A - 電気式膨張弁

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Publication number: JP2015014306A
Application number: JP2013139957A
Authority: JP
Inventors: 照之堀田; Teruyuki Hotta; 伊藤　哲也; Tetsuya Ito; 哲也伊藤; 裕介荒井; Yusuke Arai; 梅澤　仁志; Hitoshi Umezawa; 仁志梅澤
Original assignee: Fujikoki Corp; Denso Corp
Current assignee: Fujikoki Corp; Denso Corp
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: JP6119466B2; WO2015001779A1; CN105308376A; US20160290525A1; EP3018391A4; EP3018391A1

Abstract

【課題】電動機の回転伝達においてヒステリシスを小さくすることができる電気式膨張弁を提供する。【解決手段】第１膨張弁２２において、ネジ部材８２に形成された一対の嵌入側面８２３は、回転部材９４に形成された一対の溝側面９４３にそれぞれ対向し、その溝側面９４３によって一軸心ＣＬ１まわりに回転させられる。そして、溝側面９４３と嵌入側面８２３との重複幅ＷＤＯＬは、ネジ部材８２が螺合されたネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも大きくなっている。そのため、例えば、面形成部８２２が幅広部８２４を有さずに、雌ネジ内径Ｄ１よりも小さい幅狭部８２５だけで構成されている場合と比較して、重複幅ＷＤＯＬを大きく確保することができる。従って、電動機４０から弁体６６までの動作の伝達においてヒステリシスを小さくすることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、流体を減圧する電動の膨張弁に関するものである。

流通流体が流れる流体流路を電動で開閉する電気式膨張弁が、従来から知られている。例えば、特許文献１に開示された電気式膨張弁がそれである。その特許文献１の電気式膨張弁は、電動機と流体流路を開閉する弁体との間に介装された遊星歯車機構から成る減速装置を備えている。

特許文献１の電気式膨張弁では、電動機のロータの出力は減速装置のサンギヤに入力され、サンギヤからそのサンギヤに噛み合うプラネタリギヤに伝達される。そして、そのプラネタリギヤには互いに歯数の異なる２つのリングギヤが噛み合っており、一方のリングギヤは回転不能とされた固定ギヤとなっているが、他方のリングギヤは出力ギヤとして回転可能となっている。そのため、電動機の駆動力は、プラネタリギヤから出力ギヤに伝達され、その出力ギヤは減速駆動される。

出力ギヤはマイナスドライバ状の突部を備えている。出力ギヤの出力すなわち出力ギヤの回転は、その突部に噛み合う溝部を有するネジ軸に伝達され、ネジ軸により回転運動が軸方向運動に変換される。そして、ネジ軸と共に弁体も軸方向に移動し、それにより、弁体は流体流路を開閉する。

特開２００６−２２６３６９号公報

ここで、出力ギヤの突部はネジ軸の溝部に噛み合っているが、その突部と溝部との間にはクリアランスが存在する。要するに、出力ギヤおよびネジ軸の回転に伴って溝部は突部に対して軸方向に移動するので、突部と溝部とはスキマ嵌めで嵌合している。そのため、出力ギヤの回転によってネジ軸が回転させられる際にヒステリシスが発生する。例えば、特許文献１の電気式膨張弁を作動させる電気信号が入力され電動機が回転駆動される場合に、そのようなヒステリシスが大きいと、弁体が作動しない不感帯域が生じる。すなわち、電動機の回転伝達においてヒステリシスが大きいと、弁体を作動させる作動精度が悪化すると考えられた。

本発明は上記点に鑑みて、電動機の回転伝達においてヒステリシスを小さくすることができる電気式膨張弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る電気式膨張弁では、一軸心（ＣＬ１）を中心軸とするネジ孔（８４１）と流通流体が流れる流体流路（６４）とが形成された本体部（６０、８４）と、
一軸心の軸方向に移動することにより流体流路を開閉する弁体（６６）と、
一軸心に直交する方向を向いた一面（９４３、９４５）が形成されており、電動機（４０）によって一軸心まわりに回転させられる回転部材（９４）と、
回転部材の一面に対向する他面（８２３、８２７）が形成されており、一軸心まわりにおいて他面が一面によって回転させられることにより回転部材と共に回転する他面形成部（８２２）と、
ネジ孔に螺合されており、他面形成部と一体的に回転しその回転によって弁体を一軸心の軸方向に移動させるネジ軸部（８２１）とを備え、
一軸心の軸方向から見たときの一面と他面とが互いに重なり合う重複幅（ＷＤＯＬ）が、ネジ孔の雌ネジ内径（Ｄ１）よりも大きくなっていることを特徴とする。

上述の発明によれば、他面形成部に形成された他面は、回転部材の一面に対向しその一面によって一軸心まわりに回転させられ、一軸心の軸方向から見たときのその一面と他面とが互いに重なり合う重複幅は、ネジ軸部が螺合されたネジ孔の雌ネジ内径よりも大きくなっているので、その重複幅を大きく確保することができる。そして、回転部材の一面の回転が他面形成部の他面に伝達されるためには、その一面と他面との間のクリアランスが詰まりその一面と他面とが互いに接触する必要があるところ、そのクリアランスを詰めるために一面が他面に対して回動する回動角度は上記重複幅が大きいほど小さくなる。従って、上記重複幅が大きく確保されることにより、電動機からネジ軸部までの回転伝達においてヒステリシスを小さくすることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載した各符号に対応したものである。

本発明の電気式膨張弁を有する車両用空調装置１０の全体構成図である。図１の車両用空調装置１０が有する第１膨張弁２２の構成を示す断面図である。図２の第１膨張弁２２が有する減速装置４２の部分的な断面を表した減速装置４２の斜視図である。図２のIV−IV断面図において図２のＸ部分を拡大した詳細断面図である。図４のV−V断面図である。図２の第１膨張弁２２に対する比較例において図５と同様の断面を表した図である。図２の第１膨張弁２２において、弁体６６と弁座６２との間に生じる弁の開口面積と電動機４０への入力パルス数との関係を表した図である。図２の第１膨張弁２２とは別の他の実施形態においてネジ部材８２と回転部材９４とが互いに噛み合う構成を説明するための図であって、図５に相当する断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、後述する他の実施形態も含めた各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

図１は、本発明の電気式膨張弁を有する車両用空調装置１０の全体構成図である。車両用空調装置１０は、蒸気圧縮式冷凍サイクルで構成されている。その蒸気圧縮式冷凍サイクルを循環する冷媒としては、フロン系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）が採用されている。この蒸気圧縮式冷凍サイクルは、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界サイクルである。

車両用空調装置１０は、車室内を冷房する冷房モードと、車室内を暖房する暖房モードと、車室内を除湿しつつ暖房する除湿暖房モードとの３つの動作モードを備えており、何れかの動作モードに択一的に切り替えられる。図１では、冷房モードでの冷媒流れは実線矢印で示され、暖房モードでの冷媒流れは破線矢印で示され、除湿暖房モードでの冷媒流れは二点鎖線矢印で示されている。

車両用空調装置１０は、車室内に配置されている車室内空調ユニット１２と、圧縮機１４と、気液を分離するアキュムレータ１６と、外気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器１８と、電気信号に応じて冷媒流通路を開閉する電磁開閉弁２０と、第１膨張弁２２と、第２膨張弁２４とを備えている。

車室内空調ユニット１２は、電動の送風機１２１と、送風機１２１に対し空気流れの下流に配置され空気との熱交換により冷媒を蒸発させる蒸発器１２２と、蒸発器１２２に対し空気流れの下流に配置された室内熱交換器１２３と、室内熱交換器１２３へ流れる空気流量を調節するエアミックスドア１２４とを備えている。そして、車室内空調ユニット１２は、蒸発器１２２および室内熱交換器１２３により調温された空気を車室内に吹き出す。

圧縮機１４は、図示しない車両走行用エンジンから電磁クラッチ等を介して駆動力を得て、冷媒を吸入して圧縮するものである。

車両用空調装置１０の冷房モードでは、電磁開閉弁２０は閉弁状態とされ、エアミックスドア１２４は、室内熱交換器１２３への空気流路を閉塞する。そのため、圧縮機１４から吐出された冷媒は、室内熱交換器１２３では熱交換されずに室内熱交換器１２３を通過し、第１膨張弁２２、室外熱交換器１８、第２膨張弁２４、蒸発器１２２、アキュムレータ１６の順に流れて、アキュムレータ１６から圧縮機１４に戻る。

このとき、第１膨張弁２２は冷媒流れを絞らない弁開度にされ、室外熱交換器１８は冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、第２膨張弁２４は冷媒流れを絞る弁開度にされる。

車両用空調装置１０の暖房モードでは、電磁開閉弁２０は開弁状態とされ、第２膨張弁２４は冷媒流れを遮断する閉弁状態とされ、エアミックスドア１２４は、空気が室内熱交換器１２３へ流通するように開かれる。そのため、圧縮機１４から吐出された冷媒は、室内熱交換器１２３、第１膨張弁２２、室外熱交換器１８、電磁開閉弁２０、アキュムレータ１６の順に流れて、アキュムレータ１６から圧縮機１４に戻る。そして、第２膨張弁２４が閉弁状態であるので、冷媒は蒸発器１２２には流れない。

このとき、室内熱交換器１２３は凝縮器として機能し、第１膨張弁２２は冷媒流れを絞る弁開度にされ、室外熱交換器１８は蒸発器として機能する。

車両用空調装置１０の除湿暖房モードでは、電磁開閉弁２０は閉弁状態とされ、エアミックスドア１２４は、空気が室内熱交換器１２３へ流通するように開かれる。そのため、圧縮機１４から吐出された冷媒は、室内熱交換器１２３、第１膨張弁２２、室外熱交換器１８、第２膨張弁２４、蒸発器１２２、アキュムレータ１６の順に流れて、アキュムレータ１６から圧縮機１４に戻る。

このとき、室内熱交換器１２３は凝縮器として機能し、第１膨張弁２２および第２膨張弁２４は冷媒流れを絞る弁開度にされ、室外熱交換器１８は蒸発器として機能する。

図２は、第１膨張弁２２の構成を示す断面図である。第１膨張弁２２は、例えばステッピングモータである電動機４０と電動機４０に接続された減速装置４２とを備えており、その減速装置４２を電動機４０のロータ４０１と一緒に後述のキャン８８内に収容した小型で大出力かつ高分解能の電動膨張弁である。

図２に示すように、第１膨張弁２２は、弁座６２を有する弁本体６０を備えている。その弁本体６０には、弁室６４が形成されている。弁室６４内には弁体６６が配置され、その弁体６６は、弁座６２に対して離接する。弁室６４に連通する２本の配管６８、７０が弁本体６０に例えばロウ付けにより取り付けられている。

弁体６６は、棒状の部材であり、弁本体６０に対し一軸心ＣＬ１方向に移動可能に設けられている。弁室６４内において、弁体６６が一軸心ＣＬ１方向に移動して弁座６２に対し離れることにより、冷媒は、矢印ＡＲ１、ＡＲ２のように配管６８から配管７０へ流れて減圧膨張させられる。すなわち、冷媒は第１膨張弁２２を流れる流通流体であり、弁室６４は、その冷媒が流れる流体流路である。そして、弁体６６は、一軸心ＣＬ１方向に移動することにより流体流路としての弁室６４を開閉する。

一軸心ＣＬ１方向において弁体６６はその一端において弁座６２に対し離接し、弁体６６の他端には弁体付属部材７２が連結されている。その弁体付属部材７２は弁体６６に対して固定されている。弁体６６は、弁室６４内に設けられ弁本体６０に固定されたガイド部材７４によって一軸心ＣＬ１方向に移動するように案内されている。そして、弁体６６および弁体付属部材７２は、弁体６６が弁座６２から一軸心ＣＬ１方向に離れる向きに、コイルバネ７６によって付勢されている。弁体付属部材７２の弁座６２側とは反対側には、ボール７８を受けるボール受け部材８０が挿入固定されている。

一軸心ＣＬ１方向において、ボール７８の弁座６２側とは反対側にはネジ部材８２が当接している。そのネジ部材８２は、雄ネジが形成されたネジ軸部８２１を有し、ねじ機構により一軸心ＣＬ１方向の推力を弁体６６へ伝達する。言い換えれば、ネジ部材８２は、そのネジ部材８２の回転によって弁体６６を一軸心ＣＬ１方向に移動させる。

一軸心ＣＬ１方向において弁本体６０の弁座６２側とは反対側には、筒状の雌ネジ部材８４が固定されている。詳細には、その雌ネジ部材８４は弁本体６０の径方向内側に固定されている。弁本体６０および雌ネジ部材８４は本発明における本体部に対応する。雌ネジ部材８４の内側にはネジ孔８４１が形成されており、そのネジ孔８４１にはネジ部材８２のネジ軸部８２１が螺合されている。

また、一軸心ＣＬ１方向において弁本体６０の弁座６２側とは反対側には、円環状のリング部材８６を介してキャン８８が固定されている。そのキャン８８は、非磁性の金属材からなり有底円筒形状をなしており、キャン８８の先端部分が、リング部材８６を介して弁本体６０の径方向外側に溶接等で固定されている。キャン８８の径方向外側には電動機４０が有する励磁装置４０２が取り付けられている。

電動機４０の励磁装置４０２は、樹脂モールド４０３と、その内部に装備されるボビン４０４に巻き付けたコイル４０５と、そのコイル４０５への通電によって励磁されるステータ４０６とを備えている。コイル４０５はリード４０７を介して給電される。

キャン８８の内部には、電動機４０が有する例えば永久磁石型のロータ４０１が回転自在に配設されている。ロータ４０１は、円筒形状をなす永久磁石材料で構成され、樹脂等から成る回転伝達部材９０と一体に形成されている。ロータ４０１を回転させる回転力は、回転伝達部材９０を介して減速装置４２のサンギヤ４２１（図３参照）に伝達される。減速装置４２は、ロータ４０１の径方向内側に収容されている。

減速装置４２は遊星歯車機構で構成され、その遊星歯車機構の差動を利用して大きな減速比を実現している。すなわち、減速装置４２は、電動機４０のロータ４０１の回転を大きく減速してネジ部材８２に伝達する。

図３は、減速装置４２の部分的な断面を表した減速装置４２の斜視図である。図３に示すように、減速装置４２は、サンギヤ４２１と、第１のリングギヤである固定ギヤ４２２と、第２のリングギヤである出力ギヤ４２３と、それらのギヤ４２１、４２２、４２３と噛み合う３つのプラネタリギヤ４２４を回転自在に支持するキャリヤ４２５とから構成されている。

サンギヤ４２１は回転伝達部材９０と一体に形成されている。そして、サンギヤ４２１と回転伝達部材９０とロータ４０１（図２参照）とは、一軸心ＣＬ１まわりに一体回転するようにシャフト９２（図２参照）によって支持されている。

固定ギヤ４２２は、弁本体６０に対して回転不能に連結されている。出力ギヤ４２３は、固定ギヤ４２２とは異なる歯数の内歯を有している。このような構成により減速装置４２では、サンギヤ４２１の回転が大きく減速されて出力ギヤ４２３に伝達される。

図２に戻り、出力ギヤ４２３は、雌ネジ部材８４に対して一軸心ＣＬ１方向に対向して摺動接触している。出力ギヤ４２３の径方向内側には回転部材９４が圧入されており、出力ギヤ４２３と回転部材９４とは一体となって、シャフト９２により回転自在に支持されている。すなわち、電動機４０のロータ４０１の回転は出力ギヤ４２３に伝達されるので、回転部材９４は電動機４０によって回転させられる。

図４は、図２のIV−IV断面図において図２のＸ部分を拡大した詳細断面図である。図２および図４に示すように、回転部材９４は、その一端部分には、出力ギヤ４２３に圧入された圧入部９４１を備え、他端部分には、ネジ部材８２と噛み合い回転を伝達する回転伝達部９４２を備えている。この回転伝達部９４２は本発明における嵌合部に対応する。また、図４は、弁体６６が弁座６２に当接している閉弁状態におけるネジ部材８２の配置を表している。

回転伝達部９４２は円柱形状を成し、その回転伝達部９４２には、一軸心ＣＬ１方向の弁座６２側に向けて開口した噛合溝９４２ａが形成されている。その噛合溝９４２ａは、一軸心ＣＬ１に直交する径方向を向いて互いに対向する一対の溝側面９４３により構成されている。この一対の溝側面９４３は各々、本発明における一面に対応する。また、噛合溝９４２ａは本発明における嵌合溝に対応する。

ネジ部材８２は、前述したネジ軸部８２１に加えて、マイナスドライバの先端部分のような平板形状をなす面形成部８２２を備えている。面形成部８２２は、ネジ軸部８２１から一軸心ＣＬ１方向の一方すなわち回転伝達部９４２側に延設された部位である。そのため、ネジ部材８２において、ネジ軸部８２１は、一軸心ＣＬ１まわりに面形成部８２２と一体的に回転し、その回転によって弁体６６を一軸心ＣＬ１方向に移動させる。

面形成部８２２は、回転部材９４の噛合溝９４２ａに対して嵌め入れられており、且つ噛合溝９４２ａに対して一軸心ＣＬ１方向に相対移動可能となっている。すなわち、面形成部８２２は、スキマ嵌めで噛合溝９４２ａに嵌め入れられている。

具体的に、面形成部８２２は、噛合溝９４２ａの一対をなす溝側面９４３のそれぞれに対して対向する一対の嵌入側面８２３により構成されている。そのため、面形成部８２２は、一軸心ＣＬ１まわりにおいて嵌入側面８２３が溝側面９４３によって回転させられることにより回転部材９４と共に回転する。要するに、ネジ部材８２は、面形成部８２２が噛合溝９４２ａに嵌合されていることにより、回転部材９４の回転に従って回転する。なお、面形成部８２２を構成する一対の嵌入側面８２３は各々、本発明における他面に対応する。そして、面形成部８２２は、その他面が形成されている他面形成部である。

また、図４に示すように、面形成部８２２は、嵌入側面８２３に対向する方向から見たときに、先端部分において幅広となったＴ字形状、言い換えればハンマー形状をなしている。すなわち、面形成部８２２は、先端部分の幅広部８２４と、その幅広部８２４とネジ軸部８２１との間に介装された幅狭部８２５とから構成されている。

そして、幅広部８２４では、嵌入側面８２３に対向する方向から見たときに一軸心ＣＬ１に直交する方向の幅寸法すなわち横幅寸法がネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも大きくなっている。その一方で、幅狭部８２５では、その横幅寸法がネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも小さくなっている。幅狭部８２５は、図４に示すようにネジ孔８４１内に挿入されることがあるからである。また、嵌入側面８２３は、幅広部８２４と幅狭部８２５との両方に及んでいる。なお、雌ネジ内径Ｄ１とは、ネジ孔８４１のネジ山先端が形成する仮想円の直径である。

また、図４に示すように、噛合溝９４２ａの一軸心ＣＬ１方向の溝深さは、ネジ部材８２が回転に伴って一軸心ＣＬ１方向に移動しても常に面形成部８２２が噛合溝９４２ａに対して噛み合うことができる深さになっている。例えば、その噛合溝９４２ａの溝深さは、幅広部８２４の一軸心ＣＬ１方向の長さと、ネジ部材８２が一軸心ＣＬ１方向に移動する最大の移動量との合計よりも大きくなっている。

回転部材９４の溝側面９４３の横幅寸法は、図４のように、ネジ部材８２の幅広部８２４に対して若干大きく、ネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも大きくなっている。そして、幅広部８２４の横幅寸法も、上述したように雌ネジ内径Ｄ１よりも大きくなっている。そのため、図５のように一軸心ＣＬ１方向から見たときの溝側面９４３と嵌入側面８２３とが互いに重なり合う重複幅ＷＤＯＬがネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも大きくなっている。また、図５から判るように、回転伝達部９４２の外径は幅広部８２４の横幅寸法よりも若干大きくなっている。なお、図５は、図４のV−V断面図である。

このような噛合溝９４２ａと面形成部８２２との嵌合により、回転部材９４の回転はネジ部材８２に伝達される。そして、そのネジ部材８２の回転は、そのネジ部材８２において一軸心ＣＬ１方向の移動に変換され、ネジ部材８２の一軸心ＣＬ１方向の移動は、図２に示すように、ボール７８等を介して弁体６６へ伝達される。

以上説明したように構成された第１膨張弁２２の作動を説明すると、先ず、電動機４０のロータ４０１の回転は、減速装置４２により減速されて回転部材９４に伝達される。次に、回転部材９４の回転は、その回転部材９４の噛合溝９４２ａとネジ部材８２の面形成部８２２とが嵌合しているので、ネジ部材８２に伝達される。このとき、ネジ部材８２は回転部材９４により回転させられると、ネジ軸部８２１がネジ孔８４１に螺合されているため、ネジ部材８２の回転に伴い一軸心ＣＬ１方向に移動させられる。そして、コイルバネ７６の付勢力により弁体６６が一軸心ＣＬ１方向においてネジ部材８２へ押し付けられているので、ネジ部材８２が一軸心ＣＬ１方向に移動させられると、弁体６６は、そのネジ部材８２に追従して一軸心ＣＬ１方向に移動させられる。このようにして、弁体６６は、電動機４０のロータ４０１の回転により、一軸心ＣＬ１方向に移動させられる。

また、電動機４０のロータ４０１の回転は、減速装置４２により１／４５程度の大きな減速比でネジ部材８２に伝達されるので、この第１膨張弁２２では、弁開度の制御を微小かつ高分解能に行うことが可能である。

なお、図１の第２膨張弁２４は、上述した第１膨張弁２２と比較して弁口径Ｄｖ（図２参照）が小さいことを除き、第１膨張弁２２と同じ構成である。

上述したように、本実施形態の第１膨張弁２２によれば、ネジ部材８２に形成された一対の嵌入側面８２３は、回転部材９４に形成された一対の溝側面９４３にそれぞれ対向し、その溝側面９４３によって一軸心ＣＬ１まわりに回転させられる。そして、図５に示す溝側面９４３と嵌入側面８２３との重複幅ＷＤＯＬは、ネジ部材８２のネジ軸部８２１が螺合されたネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも大きくなっている。そのため、例えば、図６の断面図に示すように面形成部８２２が幅広部８２４を有さずに、雌ネジ内径Ｄ１よりも小さい幅狭部８２５だけで構成されている比較例と比較して、重複幅ＷＤＯＬを大きく確保することができる。

ここで、ネジ部材８２の面形成部８２２は、回転部材９４の噛合溝９４２ａにスキマ嵌めで嵌め入れられているので、回転部材９４の回転がネジ部材８２へ伝達されるためには、噛合溝９４２ａの溝側面９４３と面形成部８２２の嵌入側面８２３との間の微小なクリアランスが詰まりその溝側面９４３と嵌入側面８２３とが互いに接触する必要がある。そして、一軸心ＣＬ１まわりにおいて、そのクリアランスを詰めるために溝側面９４３が嵌入側面８２３に対して回動する回動角度は、上記重複幅ＷＤＯＬが大きいほど小さくなる。従って、その重複幅ＷＤＯＬが大きく確保されていることにより、電動機４０から弁体６６までの動作の伝達においてヒステリシスを小さくすることができる。

なお、そのヒステリシスは、例えば、電動機４０の回転を反転させたときに、その電動機４０の反転に追従して弁体６６が一軸心ＣＬ１方向において反転移動し始めるまでに必要とされる電動機４０の回動角度、または電動機４０を回転させる入力パルス数で表される。また、図６は、本実施形態に対する比較例において図５と同様の断面を表した図である。

本実施形態において、上記ヒステリシスが図６の比較例よりも小さくなっているということを図７のグラフを用いて説明する。図７は、弁体６６と弁座６２（図２参照）との間に生じる弁の開口面積と電動機４０への入力パルス数との関係を表している。図７で実線Ｌ０１は、閉弁状態から電動機４０が弁体６６を弁座６２から離す方向に回転する過程を示しており、破線Ｌ０２、Ｌ０３は、電動機４０がその逆方向に回転する過程を示している。

図７に示すように、電動機４０の回転が反転した場合、本実施形態では、矢印ＨＳ１で示すヒステリシスを生じた後、弁体６６が弁座６２に近付きつつ破線Ｌ０２のように弁の開口面積が小さくなっていく。その一方で、図６の比較例では、矢印ＨＳ２で示すヒステリシスを生じた後、弁体６６が弁座６２に近付きつつ破線Ｌ０３のように弁の開口面積が小さくなっていく。図７で矢印ＨＳ１の幅が矢印ＨＳ２よりも小さいことから判るように、本実施形態では、図６の比較例に対して、ヒステリシスが１／２程度になっている。これは、図５に示す本実施形態における溝側面９４３と嵌入側面８２３との重複幅ＷＤＯＬが、図６の比較例よりも大きいからである。

また、本実施形態の第１膨張弁２２によれば、ネジ部材８２の面形成部８２２は、図４において一軸心ＣＬ１に直交する方向の横幅寸法がネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも大きい幅広部８２４と、その横幅寸法がネジ孔８４１の雌ネジ内径Ｄ１よりも小さい幅狭部８２５とから構成されている。そのため、ネジ孔８４１内に挿入されることがある幅狭部８２５が雌ネジ部材８４のネジ孔８４１に螺合されておらず、ネジ孔８４１に螺合されるのは専らネジ軸部８２１であるので、ネジ部材８２を滑らかに回転させ易いという利点がある。

また、本実施形態では、車両用空調装置１０の冷房性能を確保するために、第１膨張弁２２において、弁口径Ｄｖ（図２参照）を配管６８、７０の管径と同等に大きくする必要がある。そして、弁口径Ｄｖが大きいと、弁体６６の作動のためにネジ部材８２を回転させるトルクを大きくする必要があるところ、減速装置４２が電動機４０とネジ部材８２との間に介装されているので、電動機４０を小型化しつつ十分なトルクでネジ部材８２を回転させ弁体６６を作動させることが可能である。

（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、ネジ部材８２の平板形状をなす面形成部８２２が回転部材９４の噛合溝９４２ａに嵌合されることで、回転部材９４の回転がネジ部材８２に伝達されるが、回転部材９４の回転をネジ部材８２に伝達するための構成は、例えば図８の断面図のようなものであっても差し支えない。図８は、前述の図５に相当する断面図であって、ネジ部材８２と回転部材９４とが互いに噛み合う構成を説明するための図である。

図８に示す構成では、ネジ部材８２の面形成部８２２の一軸心ＣＬ１方向から見た断面形状が半円形状になっており、面形成部８２２は、一軸心ＣＬ１に直交する径方向を向いた面形成部側面８２７を備えている。すなわち、面形成部８２２では、上記半円形状の弦部分が面形成部側面８２７によって形成されている。この図８の面形成部８２２は、本発明における他面形成部に対応する。

また、上記と同様に、回転部材９４の回転伝達部９４２も半円形状になっており、回転伝達部９４２も上記径方向を向いた回転伝達部側面９４５を備えている。すなわち、回転伝達部９４２では、上記半円形状の弦部分が回転伝達部側面９４５によって形成されている。この図８の回転伝達部９４２は、本発明における一面形成部に対応する。

そして、面形成部側面８２７と回転伝達部側面９４５とは互いに対向し、その面形成部側面８２７および回転伝達部側面９４５は何れも、一軸心ＣＬ１方向から見てネジ軸部８２１（図４参照）の中心部分と重なる位置に配設されている。要するに、面形成部側面８２７と回転伝達部側面９４５とは一軸心ＣＬ１近傍で対向し当接している。

この図８のような面形成部側面８２７と回転伝達部側面９４５とが互いに対向する構成であっても、回転伝達部側面９４５の回転に従って面形成部側面８２７も回転するので、回転部材９４の回転はネジ部材８２へ伝達される。そして、図５に示す重複幅ＷＤＯＬと同等の重複幅ＷＤＯＬを確保できるので、上述の実施形態と同様に、電動機４０から弁体６６までの動作の伝達においてヒステリシスを小さくすることができる。なお、面形成部側面８２７は本発明における他面に対応し、回転伝達部側面９４５は本発明における一面に対応する。

（２）上述の実施形態において、回転部材９４に形成された噛合溝９４２ａにネジ部材８２が嵌入されているが、逆に、ネジ部材８２に噛合溝が形成され、その噛合溝に回転部材９４が嵌入されていても差し支えない。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

４０電動機
６０弁本体（本体部）
６６弁体
８２ネジ部材
８４雌ネジ部材（本体部）
９４回転部材
８２１ネジ軸部
８２３嵌入側面（他面）
８４１ネジ孔
９４３溝側面（一面）

Claims

一軸心（ＣＬ１）を中心軸とするネジ孔（８４１）と流通流体が流れる流体流路（６４）とが形成された本体部（６０、８４）と、
前記一軸心の軸方向に移動することにより前記流体流路を開閉する弁体（６６）と、
前記一軸心に直交する方向を向いた一面（９４３、９４５）が形成されており、電動機（４０）によって前記一軸心まわりに回転させられる回転部材（９４）と、
前記回転部材の一面に対向する他面（８２３、８２７）が形成されており、前記一軸心まわりにおいて前記他面が前記一面によって回転させられることにより前記回転部材と共に回転する他面形成部（８２２）と、
前記ネジ孔に螺合されており、前記他面形成部と一体的に回転し該回転によって前記弁体を前記一軸心の軸方向に移動させるネジ軸部（８２１）とを備え、
前記一軸心の軸方向から見たときの前記一面と前記他面とが互いに重なり合う重複幅（ＷＤＯＬ）が、前記ネジ孔の雌ネジ内径（Ｄ１）よりも大きくなっていることを特徴とする電気式膨張弁。
前記回転部材には、前記他面形成部が嵌入されている嵌合溝（９４２ａ）が形成され、
該嵌合溝を構成し相対向する一対の溝側面が、前記一面として前記回転部材に形成され、
前記他面は、前記一対の溝側面に対向するように一対を成して前記他面形成部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気式膨張弁。
前記他面形成部は、前記他面に対向する方向から見たときに前記一軸心に直交する方向の幅寸法が前記ネジ孔の雌ネジ内径よりも大きい幅広部（８２４）と、該幅寸法が該雌ネジ内径よりも小さく該幅広部と前記ネジ軸部との間に介装された幅狭部（８２５）とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気式膨張弁。
前記回転部材は円柱状の嵌合部（９４２）を備え、
前記嵌合溝は該嵌合部に形成されており、
前記幅広部の前記幅寸法は、前記嵌合部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の電気式膨張弁。
前記一軸心の軸方向における前記嵌合溝の溝深さは、前記幅広部の該軸方向の長さと、前記他面形成部が該軸方向に移動する最大の移動量との合計よりも大きいことを特徴とする請求項３または４に記載の電気式膨張弁。
前記一面（９４５）および前記他面（８２７）は何れも、前記一軸心の軸方向から見たときの前記ネジ軸部の中心部分と該軸方向に重なる位置に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電気式膨張弁。
前記他面形成部において前記一軸心に直交する断面が半円形状を成し、該半円形状の弦部分が前記他面によって形成されており、
前記回転部材は、前記一軸心に直交する断面が半円形状を成し該半円形状の弦部分が前記一面によって形成されている一面形成部（９４２）を備えていることを特徴とする請求項６に記載の電気式膨張弁。