JP2015090204A

JP2015090204A - 電動弁

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Publication number: JP2015090204A
Application number: JP2013231046A
Authority: JP
Inventors: 大樹中川; Daiki Nakagawa
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2015-05-11
Anticipated expiration: 2033-11-07
Also published as: CN104676071B; JP5916142B2; CN104676071A

Abstract

【課題】基点出し制御において生じる音の大きさのばらつきを抑制できる電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁１は、コイル部材５０が、ガイドレール２５に回転可能に螺合されたコイル部５１及び当該コイル部５１の一端に半径方向外向きに突出する爪部５２を一体に有している。マグネットロータ６２に固定して設けられた突条６７が、マグネットロータ６２の回転に伴いコイル部材５０を回転させるように爪部５２を押し回す。ガイドレール２５の下端部近傍に設けられた下限ストッパ面２６ａに、コイル部材５０の回転を規制するように爪部５２が突き当たる。そして、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、突条６７における爪部５２の当接される爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、冷凍サイクルの冷媒の流量を制御する膨張弁などに用いられる電動弁に関する。

従来、冷凍サイクルにおいて、室外熱交換器と室内熱交換器との間には膨張弁が設けられており、冷房モードのときは室外熱交換器からの冷媒が膨張弁で膨張して室内熱交換器に導かれ、暖房モードのときは室内熱交換器からの冷媒が膨張弁で膨張して室外熱交換器に導かれる。このような膨張弁としては、通常運転、デフロスト運転、除湿運転などに対応するように、冷媒の流量を制御する電動弁が各種提案されている。

この種の電動弁では、例えば、最大開度又は最小開度（もしくは全閉状態）を超える弁体部の移動を規制するためのストッパ機構を備えている。このようなストッパ機構を備えた電動弁が、例えば、特許文献１に開示されている。

図１１に示すように、特許文献１に開示された電動弁（図中、符号８００で示す）は、弁本体としての弁ハウジング８１０を有しており、内部に弁室８１１を画定している。また、弁ハウジング８１０には、弁室８１１に開口する弁ポート８１３を有する弁座部材８１４が設けられている。

弁ハウジング８１０には、雌ねじホルダ８３０が固定されている。雌ねじホルダ８３０には、雌ねじが形成された雌ねじ部材８３１が固定されている。雌ねじ部材８３１には、外周面に雄ねじが形成されたロータ軸８４１が弁ポート８１３の軸線Ｌに軸心を重ねるように螺合されている。ロータ軸８４１には、ロータ８４３が固定されている。ロータ軸８４１の弁ポート８１３側の端部には、弁体部８１６が取り付けられている。ロータ８４３は、ステータ８４５によりロータ軸８４１の軸心を中心に当該ロータ軸８４１とともに回転される。そして、ロータ軸８４１は、軸心を中心に回転されるとネジ送り作用により軸線Ｌ方向に移動し、この移動に伴って弁体部８１６が弁ポート８１３に対して進退して、当該弁ポート８１３の開度が制御される。

電動弁８００は、上述したストッパ機構として、軸線Ｌに軸心が重なるように配置された円筒部８５３と、円筒部８５３の外周面に巻き付けられた、ばね性を有する線材によりコイルばね状に形成された螺旋ガイド線体８６０と、螺旋ガイド線体８６０の弁ポート８１３寄りの一端に軸線Ｌ方向に延長されたストッパ線体部８６１と、螺旋ガイド線体８６０に回転可能に螺合された可動ストッパ部材８６３と、を有している。可動ストッパ部材８６３は、１巻コイルばね状のコイル部８６４と、コイル部８６４の弁ポート８１３寄りの端部に半径方向外側に延びた爪部８６５と、を有している。

可動ストッパ部材８６３は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、爪部８６５にてロータ８４３のピン状突起部８４４と当接し、ロータ８４３の回転によって押し回されることにより、回転しつつ螺旋ガイド線体８６０に案内されて軸線Ｌ方向に移動する。そして、爪部８６５が螺旋ガイド線体８６０のストッパ線体部８６１に突き当たることによりそれ以上の回転を規制され、同時に、ロータ８４３のそれ以上の回転を規制する。これにより、電動弁８００の弁体部８１６が、最小開度（もしくは全閉状態）を超えて移動してしまうことを規制する。

このような電動弁８００では、弁ポート８１３の開度を正確に制御するための基点出し制御（イニシャライズ制御）が行われる。具体的には、ロータ８４３（即ち、ロータ軸８４１）を開度が小さくなる方向に十分に回転させて、可動ストッパ部材８６３の爪部８６５を螺旋ガイド線体８６０のストッパ線体部８６１に突き当てる。このとき、弁体部８１６の位置が最小開度（もしくは全閉状態）となるため開度の基点（原点）が設定され、それ以降、当該基点からロータ８４３の回転角度を制御することで弁ポート８１３の開度を正確に制御できる。

特開２００３−７４７３０号公報

しかしながら、上述した電動弁８００では、上記基点出し制御において、可動ストッパ部材８６３が回転されて爪部８６５がストッパ線体部８６１に突き当てられたときに、その反動で当該回転と反対方向に跳ね返されるところ、図１２（ｂ）に示すように、爪部８６５の断面が円形状に形成されているとともにピン状突起部８４４における爪部８６５の当接される爪当面８４４ａがストッパ線体部８６１と平行に形成されているので、爪部８６５がストッパ線体部８６１に突き当たったときに当該爪部８６５に加わる力の向き（図中、矢印で示す）が不定となって上記反動により跳ね返される量が一定にならず、そのため、跳ね返されることにより生じる音の大きさにばらつきが生じて、耳障りな音として聞こえてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、基点出し制御において生じる音の大きさのばらつきを抑制できる電動弁を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、弁室及び当該弁室に開口する弁ポートが設けられた弁本体と、前記弁ポートの軸線と軸心が重なるように配置されかつ当該軸心を中心に回転されることにより前記軸線方向に移動するように支持されたロータ軸と、前記ロータ軸に固定されたマグネットロータと、前記ロータ軸の軸心を中心として前記マグネットロータを回転させる回転駆動部と、前記ロータ軸の前記軸線方向の移動に伴い前記弁ポートに対して進退する弁体部と、を備えた電動弁において、前記弁ポートの軸線と軸心が重なるように配置された螺旋状のガイドレールを有するガイド部材と、前記ガイドレールに回転可能に螺合されたコイル部及び当該コイル部の一端に半径方向外向きに突出する爪部を一体に有するコイル部材と、前記マグネットロータに固定して設けられ、当該マグネットロータの回転に伴い前記コイル部材を回転させるように前記爪部を押し回す爪受部と、前記ガイドレールの一方の端部近傍に設けられ、前記コイル部材の回転を規制するように前記爪部が突き当たる回転規制部と、を備え、前記回転規制部に前記爪部が突き当たる際に前記ガイドレールの半径方向から見たとき、前記爪受部における前記爪部の当接される爪当面が前記回転規制部に対して傾斜して形成されていることを特徴とする電動弁である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記ガイド部材が、前記ガイドレールが外周面に一体に形成された円筒形状のガイド本体を有し、前記回転規制部が、前記ガイド本体の外周面における前記ガイドレールの一方の端部近傍に突出する突当突起に設けられた突当面であり、前記突当面に前記爪部が突き当たる際に前記ガイドレールの半径方向から見たとき、前記ガイドレールから離れるにしたがって前記突当面との間隔が拡がるように、前記爪当面が前記突当面に対して傾斜して形成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記ガイドレールが、ばね性を有する線材で構成され、前記ガイド部材が、前記ガイドレールが前記軸線方向に圧縮された状態で外周面に巻き付けられた円筒形状のガイド本体を有し、前記回転規制部が、前記ガイドレールの一方の端部から前記線材が前記軸線方向に延長されてなる突当線体であり、前記突当線体の先端部が、前記ガイド本体に向けて折り曲げられるとともに当該ガイド本体の外周面に形成された係止孔に挿入されて前記ガイドレールにより前記軸線方向に押しつけられた状態で係止され、前記突当線体に前記爪部が突き当たる際に前記ガイドレールの半径方向から見たとき、前記ガイドレールから離れるにしたがって前記突当線体との間隔が拡がるように、前記爪当面が前記突当線体に対して傾斜して形成されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、ガイド部材が、弁本体に設けられた弁ポートの軸線と軸心が重なるように配置された螺旋状のガイドレールを有している。コイル部材が、ガイドレールに回転可能に螺合されたコイル部及び当該コイル部の一端に半径方向外向きに突出する爪部を一体に有している。マグネットロータに固定して設けられた爪受部が、マグネットロータの回転に伴いコイル部材を回転させるように爪部を押し回す。ガイドレールの一方の端部近傍に設けられた回転規制部に、コイル部材の回転を規制するように爪部が突き当たる。そして、回転規制部に爪部が突き当たる際にガイドレールの半径方向から見たとき、爪受部における爪部の当接される爪当面が回転規制部に対して傾斜して形成されている。

このようにしたことから、マグネットロータが回転されると、コイル部材の爪部に爪受部の爪当面が当接されて、コイル部材が螺旋状のガイドレールに沿って周方向に押し回されるとともに弁ポートの軸線方向に移動する。コイル部材の回転が進むと爪部が回転規制部に突き当たってコイル部材の回転が規制されるとともに、爪部を押し回す爪受部が固定して設けられたマグネットロータの回転も規制される。そして、回転規制部に爪部が突き当たる際にガイドレールの半径方向から見たとき、爪受部における爪部の当接される爪当面が回転規制部に対して傾斜して形成されているので、爪部が回転規制部に突き当たったときに当該爪部に加わる力の向きが爪当面の向く方向に一定となって反動により跳ね返される量が一定になる。そのため、跳ね返されることにより生じる音の大きさのばらつきを抑制することができる。これにより、耳障りな音を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、ガイド部材が、ガイドレールが外周面に一体に形成された円筒形状のガイド本体を有している。回転規制部が、ガイド本体の外周面におけるガイドレールの一方の端部近傍に突出する突当突起に設けられた突当面である。そして、突当面に爪部が突き当たる際にガイドレールの半径方向から見たとき、ガイドレールから離れるにしたがって突当面との間隔が拡がるように、爪当面が突当面に対して傾斜して形成されている。

コイル部材の爪部が突き当たる突当面が設けられた突当突起は、コイル部材がガイドレールの一方の端部まで移動するまではその回転の妨げとならないようする必要があるため、ガイドレールの一方の端部近傍においてガイドレールに重ならないように設けられている。つまり、突当突起は、ガイドレールの他方の端部側に延ばして設けることができないので、例えば電動弁が使用されるシステムの故障など、何らかの異常事象によってコイル部材に通常動作時にはあり得ない異常な回転力が作用した場合、コイル部材の爪部が突当突起の突当面に突き当たったときに、当該爪部に加わる力の向きによっては爪部が突当突起をガイドレール側から乗り越えてしまうおそれがある。そして、本発明では、突当面に爪部が突き当たる際にガイドレールの半径方向から見たとき、ガイドレールから離れるにしたがって突当面との間隔が拡がるように、爪当面が突当面に対して傾斜して形成されているので、爪部が突当面に突き当たったときに当該爪部に加わる力の向きがガイドレールから離れる方向寄りとなる。そのため、万が一、コイル部材に異常な回転力が作用した場合でも、爪部が突当突起をガイドレール側から乗り越えてしまうことを抑制することができる。

請求項３に記載された発明によれば、ガイドレールが、ばね性を有する線材で構成されている。ガイド部材が、ガイドレールが弁ポートの軸線方向に圧縮された状態で外周面に巻き付けられた円筒形状のガイド本体を有している。回転規制部が、ガイドレールの一方の端部から上記線材が弁ポートの軸線方向に延長されてなる突当線体である。突当線体の先端部が、ガイド本体に向けて折り曲げられるとともに当該ガイド本体の外周面に形成された係止孔に挿入されてガイドレールにより弁ポートの軸線方向に押しつけられた状態で係止されている。そして、突当線体に爪部が突き当たる際にガイドレールの半径方向から見たとき、ガイドレールから離れるにしたがって突当線体との間隔が拡がるように、爪当面が突当線体に対して傾斜して形成されている。

突当線体は、ガイドレールから離れる方向に押しつけられた状態で係止されているので、例えば電動弁が使用されるシステムの故障など、何らかの異常事象によってコイル部材に通常動作時にはあり得ない異常な回転力が作用した場合、コイル部材の爪部が突当線体に突き当たったときに、当該爪部に加わる力の向きによっては突当線体の係止がはずれてしまうおそれがある。そして、本発明では、突当線体に爪部が突き当たる際にガイドレールの半径方向から見たとき、ガイドレールから離れるにしたがって突当線体との間隔が拡がるように、爪当面が突当線体に対して傾斜して形成されているので、爪部が突当線体に突き当たったときに当該爪部に加わる力の向きがガイドレールから離れる方向寄りとなる。そのため、万が一、コイル部材に異常な回転力が作用した場合でも、突当線体の係止がはずれてしまうことを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態の電動弁の正面方向から見た縦断面図である。図１の電動弁が備える支持部材及びコイル部材の斜視図である。図２の支持部材のホルダ部の平面図である。図２のコイル部材の斜視図である。図１の電動弁が備えるマグネットロータの縦断面図である。図５のマグネットロータの断面斜視図である。支持部材の弁閉ストッパ突起にコイル部材の爪部が突き当たった状態を示す図であって、（ａ）は、背面方向から見た図であり、（ｂ）は側面方向から見た図である。本発明の第２の実施形態の電動弁の正面方向から見た縦断面図である。図８の電動弁が備えるコイル部材の斜視図である。図８の電動弁が備えるストッパ線体にコイル部材の爪部が突き当たった状態を示す図であって、（ａ）は、正面方向から見た図であり、（ｂ）は側面方向から見た図である。従来の電動弁の正面方向から見た縦断面図である。図１１の電動弁が備えるストッパ線体にコイル部材の爪部が突き当たった状態を示す図であって、（ａ）は、正面方向から見た図であり、（ｂ）は側面方向から見た図である。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態の電動弁を、図１〜図７を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態の電動弁の正面方向から見た縦断面図である。図２は、図１の電動弁が備える支持部材及びコイル部材の斜視図である。図３は、図２の支持部材の平面図である。図４は、図２のコイル部材の斜視図である。図５は、図１の電動弁が備えるマグネットロータの縦断面図である。図６は、図５のマグネットロータの断面斜視図である。図７は、支持部材の弁閉ストッパ突起にコイル部材の爪部が突き当たった状態を示す図であって、（ａ）は、背面方向から見た図であり、（ｂ）は側面方向から見た図である。なお、以下の説明における「上下」等の方向を示す概念は、図１における方向に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。

この電動弁（図中、符号１で示す）は、図１に示すように、弁本体１０と、支持部材２０と、ロータ軸３０と、弁体部４０と、コイル部材５０と、ステッピングモータ６０と、を備えている。

弁本体１０は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として円筒形状に形成されている。弁本体１０には、図中下方の端部を塞ぐように弁本体１０に一体に形成された弁座部１１が設けられている。弁座部１１の中央には、弁ポート１１ａが開口されている。弁本体１０は、内側に弁室１２を形成している。

弁本体１０には、外周片側に冷媒などの流体の流路としての第１継手管１３が接続され、この第１継手管１３は弁室１２に導通されている。また、弁座部１１には、第２継手管１４が接続され、この第２継手管１４は弁ポート１１ａを介して弁室１２に導通される。第１継手管１３及び第２継手管１４は、例えば、銅や真鍮などを材料として構成されており、弁本体１０にろう付け等により固着されている。

支持部材２０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などの合成樹脂製の略円柱状のホルダ部２１と、このホルダ部２１の弁本体１０寄りの端部にインサート成形により一体に設けられたステンレス製のフランジ部２２と、を有している。支持部材２０は、フランジ部２２が弁本体１０と後述するステッピングモータ６０のステンレス製のケース６１とに挟まれて互いに溶接等されることにより弁本体１０に固着されている。支持部材２０はガイド部材に相当し、ホルダ部２１はガイド本体に相当する。

ホルダ部２１は、その軸心が弁ポート１１ａの軸を通る軸線Ｌに重なるように配置されている。ホルダ部２１の中心には、当該ホルダ部２１を貫通するように軸線Ｌ方向に並ぶネジ孔２３とスライド孔２４とが形成されている。ネジ孔２３の内周面には、駆動雌ネジ２３ａが形成されており、後述するロータ軸３０が螺合される。スライド孔２４は、弁ポート１１ａ寄りに配置され、ネジ孔２３より大径に形成されている。スライド孔２４には、後述する弁体部４０が摺動移動可能に嵌合される。

ホルダ部２１には、図２に示すように、その外周面２１ａに螺旋状の突条からなるガイドレール２５が形成されている。ガイドレール２５は、互いに隣接する巻回部分が間隔をあけて配置されており、後述するコイル部材５０が回転可能に螺合される。ガイドレール２５は、その軸心が軸線Ｌと重なるように配置されている。本実施形態では、ホルダ部２１の外周面２１ａの一部箇所が軸線Ｌ方向に面取りされている。これにより、ガイドレール２５は、現実に連続した螺旋形状でなく、面取りされた箇所において仮想的に連続する螺旋形状に形成されている。このようにすることにより、ホルダ部２１の樹脂成形における型抜きが容易になる。勿論、これに限定されるものではなく、ホルダ部２１は、上述したような面取りのない円筒形状に形成され、ガイドレールが現実に連続した螺旋形状に形成されていてもよい。

図３に示すように、ホルダ部２１の外周面２１ａにおけるガイドレール２５の弁ポート１１ａ寄りの端部（下端部２５ａ）近傍には、当該ガイドレール２５の半径方向に突き出た弁閉下限ストッパ突起２６が設けられ、ホルダ部２１の外周面２１ａにおけるガイドレール２５の下端部２５ａと反対側の端部（上端部２５ｂ）近傍には、当該ガイドレール２５の半径方向に突き出た弁開上限ストッパ突起２７が設けられている。

弁閉下限ストッパ突起２６には、後述するコイル部材５０がガイドレール２５に案内されてその下端部２５ａに到達したときに、コイル部材５０の爪部５２が突き当たるように、ガイドレール２５の下端部２５ａにおいて当該ガイドレール２５と交わるように軸線Ｌと平行でかつガイドレール２５の半径方向と平行に形成された下限ストッパ面２６ａが設けられている。弁閉下限ストッパ突起２６は突当突起に相当し、下限ストッパ面２６ａが回転規制部及び突当面に相当する。

弁開上限ストッパ突起２７には、後述するコイル部材５０がガイドレール２５に案内されてその上端部２５ｂに到達したときに、コイル部材５０のコイル部５１の他端５１ｂが突き当たるように、ガイドレール２５の上端部２５ｂにおいて当該ガイドレール２５と交わるように軸線Ｌと平行でかつガイドレール２５の半径方向と平行に形成された上限ストッパ面２７ａが設けられている。

ロータ軸３０は、図１に示すように、例えば、ステンレスなどの金属を材料として円柱棒状に形成されている。ロータ軸３０の外周面の一部には駆動雄ネジ３０ａが形成されており、この駆動雄ネジ３０ａが、上述したホルダ部２１の駆動雌ネジ２３ａに螺合されている。これにより、ロータ軸３０は、その軸心が軸線Ｌに重なるように配置され、また、軸心を中心に回転されることによりネジ送り作用によって軸線Ｌ方向に移動される。即ち、ロータ軸３０は、軸線Ｌと軸心が重なるように配置されかつ当該軸心を中心に回転されることにより軸線Ｌ方向に移動するように支持されている。本実施形態において、駆動雌ネジ２３ａと駆動雄ネジ３０ａは右ネジである。ロータ軸３０の弁ポート１１ａ寄りの端部には、後述する弁体部４０を軸線Ｌを中心として回転可能に掛止するフランジ部３１が設けられている。

弁体部４０は、弁ホルダ４１と、弁体４２と、ワッシャ４３と、バネ受け４４と、圧縮コイルバネ４５と、を有している。

弁ホルダ４１は、上述したホルダ部２１のスライド孔２４の内径と略同一の外径となる円筒形状に形成されている。弁ホルダ４１は、スライド孔２４に摺動移動可能に嵌合され、これにより、弁ホルダ４１は支持部材２０により軸線Ｌ方向に移動可能に支持されている。

弁体４２は、ニードル形状にされており、このニードル形状の先端が弁ポート１１ａと対向するように弁ホルダ４１における弁ポート１１ａ側の端部（下端部４１ａ）に固着されている。弁体４２は、弁座部１１との間隔を弁の最大開度から弁の最小開度（あるいは全閉状態）の間で加減されることによって流量の調節を行う。

弁ホルダ４１における弁ポート１１ａ側と反対側の端部（上端部４１ｂ）には、ロータ軸３０のフランジ部３１が回転可能に掛止されている。具体的には、ロータ軸３０のフランジ部３１が、弁ホルダ４１の上端部４１ｂとの間にワッシャ４３を挟み込み、このフランジ部３１によりロータ軸３０が弁ホルダ４１の上端部４１ｂで回転可能に引っ掛かっている。この掛かり合いにより、ロータ軸３０によって弁ホルダ４１が軸線Ｌ方向に移動可能でかつ軸線Ｌを中心として回転可能に支持されている。また、弁ホルダ４１内には、バネ受け４４が軸線Ｌ方向に移動可能に設けられている。バネ受け４４と弁体４２との間には圧縮コイルバネ４５が所定の荷重を与えられた圧縮状態で取り付けられている。これにより、バネ受け４４は、ロータ軸３０側に押しつけられ、ロータ軸３０のフランジ部３１に当接している。

コイル部材５０は、ばね性を有する鋼材などの針金を屈曲させて形成されている。コイル部材５０は、図４に示すように、コイルばね状のコイル部５１と、コイル部５１の一端５１ａから半径方向外向きに突出する爪部５２と、を一体に有している。コイル部５１は、ホルダ部２１のガイドレール２５における各巻回部分の間隔と略同一径（太さ）でかつ同一ピッチに巻回されており、ある程度拡径しても元の径に復元可能な弾性を有している。コイル部材５０（具体的にはコイル部５１）は、ホルダ部２１のガイドレール２５に周方向に回転可能に螺合されている。コイル部５１は、ガイドレール２５に螺合されたとき、その全体がガイドレール２５の巻回部分間に収容され、ガイドレール２５における軸線Ｌ方向の一部区間に螺合している。換言すると、コイル部５１の軸線Ｌ方向の長さは、ガイドレール２５の軸線Ｌ方向の長さより短い。そのため、コイル部５１は、ガイドレール２５に螺合した状態で回転されたときガイドレール２５に案内されて軸線Ｌ方向に移動する。

本実施形態において、コイル部材５０及びガイドレール２５は右ネジであり、このガイドレール２５及びコイル部材５０のピッチは駆動雌ネジ２３ａ及び駆動雄ネジ３０ａのピッチよりも大きく設定されている。また、コイル部５１は、５／４回巻き（４５０度）であり、巻き数が１以上であることが好ましい。勿論、このような構成に限定されるものではなく、例えば、このガイドレール２５及びコイル部材５０のピッチと駆動雌ネジ２３ａ及び駆動雄ネジ３０ａのピッチとを同じに設定したり、コイル部５１を２回巻き以上にしたりするなど、本発明の目的に反しない限り、これらの構成は任意である。

コイル部材５０は、コイル部５１を拡径するように弾性変形させてその内側にホルダ部２１を挿通したのち形状を復元させることにより、ホルダ部２１のガイドレール２５に螺合される。

ステッピングモータ６０は、図１に示すように、ケース６１と、マグネットロータ６２と、ステータコイル６３と、を有している。

ケース６１は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として、図中上方の一方の端部が塞がれた略円筒形状に形成されている。ケース６１の図中下方の開口側の端部は、弁本体１０との間に支持部材２０のフランジ部２２を挟んだ状態で当該弁本体１０に溶接等によって気密に固定されている。

マグネットロータ６２は、外周部を多極に着磁された円筒状のマグネット部６４と、その一端を塞ぐ円盤部６５と、を一体に有している。マグネットロータ６２は、円盤部６５の中央に一体成形された金具６６を介してロータ軸３０に固着されている。これにより、マグネットロータ６２は、ケース６１内にロータ軸３０の軸心を中心に回転可能に設けられている。

ステータコイル６３は、ケース６１の外周面に配設されており、ステータコイル６３にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ６２が回転される。ステータコイル６３は、回転駆動部に相当する。

マグネットロータ６２が回転されると、このマグネットロータ６２とともにロータ軸３０が回転され、駆動雄ネジ３０ａと駆動雌ネジ２３ａとのネジ送り作用により、ロータ軸３０が軸線Ｌ方向（図１上下方向）に移動して弁体部４０が弁ポート１１ａに対して進退する。これにより、弁ポート１１ａの開度を変化させ、第１継手管１３から第２継手管１４へ（または第２継手管１４から第１継手管１３へ）流れる流体の流量が制御される。

また、図５、図６に示すように、マグネットロータ６２のマグネット部６４の内周面の一部には軸線Ｌ方向に延在する爪受部としての突条６７が形成されている。そして、この突条６７はマグネットロータ６２の回転時に、コイル部材５０の爪部５２に当接し、このマグネットロータ６２の回転に伴ってコイル部材５０を同方向に連れ回す（押し回す）ように回転する。これにより、ガイドレール２５とコイル部材５０のコイル部５１のネジ送り作用によって、コイル部材５０が軸線Ｌに沿ってロータ軸３０と同方向に移動する。本実施形態においては、マグネット部６４の内周面に突条６７が設けられているが、この突条６７に代えて、軸線Ｌ方向に延在する爪受部としての凹溝が設けられていてもよい。

コイル部材５０は、図１上方から見たときに時計回りに回転されることにより、弁ポート１１ａに近づくように軸線Ｌ方向に移動する。このときに突条６７における爪部５２の当接される爪当面６７ａは、ガイドレール２５の半径方向と平行でかつ軸線Ｌ方向に対して傾斜して形成されている。具体的には、図７（ｂ）に示すように、弁閉下限ストッパ突起２６の下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、ガイドレール２５から軸線Ｌ方向に離れるにしたがって下限ストッパ面２６ａとの間隔が拡がるように、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されている。

本実施形態において、爪当面６７ａが軸線Ｌ方向に対して傾斜して形成され、下限ストッパ面２６ａが軸線Ｌ方向に平行に形成されているが、これとは逆に、爪当面６７ａが軸線Ｌ方向に平行に形成され、下限ストッパ面２６ａが軸線Ｌ方向に対して傾斜して設けられていてもよい。つまり、爪当面６７ａが相対的に下限ストッパ面２６ａに対して傾斜していればよい。爪当面６７ａと下限ストッパ面２６ａとがなす角度αは、０度＜α＜４５度であればよく、５度≦α≦３０度の範囲が好ましい。

次に、本実施形態の電動弁１の動作を、図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

電動弁１において、マグネットロータ６２及びロータ軸３０を弁ポート１１ａに近づく方向（図１下方）に移動させるように回転させる。すると、マグネットロータ６２の突条６７の爪当面６７ａがコイル部材５０の爪部５２に当接し、爪当面６７ａによって爪部５２が押されて、コイル部材５０が周方向に押し回される。そして、ロータ軸３０の回転による軸線Ｌ方向への移動に伴って弁体部４０が最小開度（あるいは弁閉状態）となる位置まで移動されたとき、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル部材５０の爪部５２が弁閉下限ストッパ突起２６の下限ストッパ面２６ａに突き当たり、コイル部材５０の回転が規制される。すると、爪部５２を押し回していたマグネットロータ６２についてもそれ以上の回転を規制されて、弁体部４０が最小開度（あるいは弁閉状態）となる位置を超えて移動されることが規制される。

このとき、例えば、従来の構成のように、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａと平行にされた構成であると、爪部５２が下限ストッパ面２６ａに突き当たったときに当該爪部５２に加わる力の向きが不定となって反動により跳ね返される量が一定にならない。しかしながら、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、ガイドレール２５から離れるにしたがって下限ストッパ面２６ａとの間隔が拡がるように、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜している。そのため、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜していることで、爪部５２が下限ストッパ面２６ａに突き当たったときに当該爪部５２に加わる力の向きが爪当面６７ａの向く方向（図中、矢印で示す）に概ね一定となって反動により跳ね返される量が一定になる。また、爪部５２に加わる力の向きが、ガイドレール２５から離れる方向寄りとなるので、万が一、コイル部材５０に異常な回転力が作用した場合でも、爪部５２が、弁閉下限ストッパ突起２６をガイドレール２５側から乗り越えてしまうことを抑制できる。

または、電動弁１において、マグネットロータ６２及びロータ軸３０を弁ポート１１ａから離れる方向（図１上方）に移動させるように回転させる。すると、マグネットロータ６２の突条６７の爪当面６７ａと反対側に位置する面６７ｂ（図５、図６に示す）がコイル部材５０の爪部５２に当接し、当該面６７ｂによって爪部５２が押されて、コイル部材５０が周方向に押し回される。そして、ロータ軸３０の回転による軸線Ｌ方向への移動に伴って弁体部４０が最大開度となる位置まで移動されたとき、コイル部材５０のコイル部５１の他端５１ｂが弁開上限ストッパ突起２７の上限ストッパ面２７ａに突き当たり、コイル部材５０の回転が規制される。すると、爪部５２を押し回していたマグネットロータ６２についてもそれ以上の回転を規制されて、弁体部４０が最大開度となる位置を超えて移動されることが規制される。

本実施形態の電動弁１は、弁室１２及び当該弁室１２に開口する弁ポート１１ａが設けられた弁本体１０と、弁ポート１１ａの軸線Ｌと軸心が重なるように配置されかつ当該軸心を中心に回転されることにより軸線Ｌ方向に移動するように支持されたロータ軸３０と、ロータ軸３０に固定されたマグネットロータ６２と、ロータ軸３０の軸心を中心としてマグネットロータ６２を回転させるステータコイル６３と、ロータ軸３０の軸線Ｌ方向の移動に伴い弁ポート１１ａに対して進退する弁体部４０と、を備えている。また、弁ポート１１ａの軸線Ｌと軸心が重なるように配置された螺旋状のガイドレール２５を有する支持部材２０と、ガイドレール２５に回転可能に螺合されたコイル部５１及び当該コイル部５１の一端５１ａに半径方向外向きに突出する爪部５２を一体に有するコイル部材５０と、マグネットロータ６２に固定して設けられ、当該マグネットロータ６２の回転に伴いコイル部材５０を回転させるように爪部５２を押し回す突条６７と、ガイドレール２５の下端部２５ａ近傍に設けられ、コイル部材５０の回転を規制するように爪部５２が突き当たる弁閉下限ストッパ突起２６の下限ストッパ面２６ａと、を備えている。そして、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、突条６７における爪部５２の当接される爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されている。

また、電動弁１は、支持部材２０が、ガイドレール２５が外周面２１ａに一体に形成された円筒形状のホルダ部２１を有し、下限ストッパ面２６ａの設けられた弁閉下限ストッパ突起２６が、ホルダ部２１の外周面２１ａにおけるガイドレール２５の下端部２５ａ近傍に突出して設けられ、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、ガイドレール２５から離れるにしたがって下限ストッパ面２６ａとの間隔が拡がるように、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されている。

以上より、本実施形態によれば、支持部材２０が、弁本体１０に設けられた弁ポート１１ａの軸線Ｌと軸心が重なるように配置された螺旋状のガイドレール２５を有している。コイル部材５０が、ガイドレール２５に回転可能に螺合されたコイル部５１及び当該コイル部５１の一端５１ａに半径方向外向きに突出する爪部５２を一体に有している。マグネットロータ６２に固定して設けられた突条６７が、マグネットロータ６２の回転に伴いコイル部材５０を回転させるように爪部５２を押し回す。ガイドレール２５の下端部２５ａ近傍に設けられた弁閉下限ストッパ突起２６の下限ストッパ面２６ａに、コイル部材５０の回転を規制するように爪部５２が突き当たる。そして、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、突条６７における爪部５２の当接される爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されている。

このようにしたことから、マグネットロータ６２が回転されると、コイル部材５０の爪部５２に突条６７の爪当面６７ａが当接されて、コイル部材５０が螺旋状のガイドレール２５に沿って周方向に押し回されるとともに弁ポート１１ａの軸線Ｌ方向に移動する。コイル部材５０の回転が進むと爪部５２が下限ストッパ面２６ａに突き当たってコイル部材５０の回転が規制されるとともに、爪部５２を押し回す突条６７が固定して設けられたマグネットロータ６２の回転も規制される。そして、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、突条６７における爪部５２の当接される爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されているので、爪部５２が下限ストッパ面２６ａに突き当たったときに当該爪部５２に加わる力の向きが爪当面６７ａの向く方向に一定となって反動により跳ね返される量が一定になる。そのため、跳ね返されることにより生じる音の大きさのばらつきを抑制することができる。これにより、耳障りな音を抑制することができる。

また、支持部材２０が、ガイドレール２５が外周面２１ａに一体に形成された円筒形状のホルダ部２１を有している。下限ストッパ面２６ａの設けられた弁閉下限ストッパ突起２６が、ホルダ部２１の外周面２１ａにおけるガイドレール２５の下端部２５ａ近傍に突出して設けられている。そして、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、ガイドレール２５から離れるにしたがって下限ストッパ面２６ａとの間隔が拡がるように、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されている。

コイル部材５０の爪部５２が突き当たる下限ストッパ面２６ａの設けられた弁閉下限ストッパ突起２６は、コイル部材５０がガイドレール２５の下端部２５ａまで移動するまではその回転の妨げとならないようする必要があるため、ガイドレール２５の下端部２５ａ近傍においてガイドレール２５に重ならないように設けられている。つまり、弁閉下限ストッパ突起２６は、ガイドレール２５の上端部２５ｂ側に延ばして設けることができないので、例えば電動弁が使用されるシステムの故障など、何らかの異常事象によってコイル部材５０に通常動作時にはあり得ない異常な回転力が作用した場合、コイル部材５０の爪部５２が下限ストッパ面２６ａに突き当たったときに、当該爪部５２に加わる力の向きによっては爪部５２が弁閉下限ストッパ突起２６をガイドレール２５側から乗り越えてしまうおそれがある。そして、本実施形態では、下限ストッパ面２６ａに爪部５２が突き当たる際にガイドレール２５の半径方向から見たとき、ガイドレール２５から離れるにしたがって下限ストッパ面２６ａとの間隔が拡がるように、爪当面６７ａが下限ストッパ面２６ａに対して傾斜して形成されているので、爪部５２が下限ストッパ面２６ａに突き当たったときに当該爪部５２に加わる力の向きがガイドレール２５から離れる方向寄りとなる。そのため、万が一、コイル部材５０に異常な回転力が作用した場合でも、爪部５２が弁閉下限ストッパ突起２６をガイドレール２５側から乗り越えてしまうことを抑制することができる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態の電動弁を、図８〜図１０を参照して説明する。

図８は、本発明の第２の実施形態の電動弁の正面方向から見た縦断面図である。図９は、図８の電動弁が備えるコイル部材の斜視図である。図１０は、図８の電動弁が備えるガイド部のストッパ線体にコイル部材の爪部が突き当たった状態を示す図であって、（ａ）は、正面方向から見た図であり、（ｂ）は側面方向から見た図である。なお、以下の説明における「上下」等の方向を示す概念は、図８における方向に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。

この電動弁（図中、符号２で示す）は、図８に示すように、弁本体１１０と、支持部材１２０と、ロータ軸１３０と、弁体部１４０と、コイル部材１５０と、ステッピングモータ１６０と、ガイド部１７０と、を備えている。

弁本体１１０は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として円筒形状に形成されている。弁本体１１０には、図中下方の端部を塞ぐように弁本体１１０に溶接等により固着されたステンレス製の弁座部１１１が設けられている。弁座部１１１の中央には、弁ポート１１１ａが開口されている。弁本体１１０は、内側に弁室１１２を形成している。

弁本体１１０には、外周片側に冷媒などの流体の流路としての第１継手管１１３が接続され、この第１継手管１１３は弁室１１２に導通されている。また、弁座部１１１には、第２継手管１１４が接続され、この第２継手管１１４は弁ポート１１１ａを介して弁室１１２に導通される。第１継手管１１３及び第２継手管１１４は、例えば、銅や真鍮などを材料として構成されており、弁本体１１０にろう付け等により固着されている。

支持部材１２０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などの合成樹脂製の略円柱状のホルダ部１２１と、このホルダ部１２１の弁本体１１０寄りの端部にインサート成形により一体に設けられたステンレス製のフランジ部１２２と、を有している。支持部材１２０は、フランジ部１２２が弁本体１１０の図中上端に溶接等により弁本体１１０に固着されている。

ホルダ部１２１は、その軸心が弁ポート１１１ａの軸を通る軸線Ｌに重なるように配置されている。ホルダ部１２１の中心には、当該ホルダ部１２１を貫通するように軸線Ｌ方向に並ぶネジ孔１２３とスライド孔１２４とが形成されている。ネジ孔１２３の内周面には、駆動雌ネジ１２３ａが形成されており、後述するロータ軸１３０が螺合される。スライド孔１２４は、弁ポート１１１ａ寄りに配置され、ネジ孔１２３より大径に形成されている。スライド孔１２４には、後述する弁体部１４０が摺動移動可能に嵌合される。

ロータ軸１３０は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として円柱棒状に形成されている。ロータ軸１３０の外周面の一部には駆動雄ネジ１３０ａが形成されており、この駆動雄ネジ１３０ａが、上述したホルダ部１２１の駆動雌ネジ１２３ａに螺合されている。これにより、ロータ軸１３０は、その軸心が軸線Ｌに重なるように配置され、また、軸心を中心に回転されることによりネジ送り作用によって軸線Ｌ方向に移動される。即ち、ロータ軸１３０は、軸線Ｌと軸心が重なるように配置されかつ当該軸心を中心に回転されることにより軸線Ｌ方向に移動するように支持されている。本実施形態において、駆動雌ネジ１２３ａと駆動雄ネジ１３０ａは右ネジである。ロータ軸１３０の弁ポート１１１ａ寄りの端部には、後述する弁体部１４０を軸線Ｌを中心として回転可能に掛止するフランジ部１３１が設けられている。

弁体部１４０は、弁ホルダ１４１と、弁体１４２と、ワッシャ１４３と、バネ受け１４４と、圧縮コイルバネ１４５と、を有している。

弁ホルダ１４１は、上述したホルダ部１２１のスライド孔１２４の内径と略同一の外径となる円筒形状に形成されている。弁ホルダ１４１は、スライド孔１２４に摺動移動可能に嵌合され、これにより、弁ホルダ１４１は支持部材１２０により軸線Ｌ方向に移動可能に支持されている。

弁体１４２は、ニードル形状にされており、このニードル形状の先端が弁ポート１１１ａと対向するように弁ホルダ１４１における弁ポート１１１ａ側の端部（下端部１４１ａ）に固着されている。弁体１４２は、弁座部１１１との間隔を弁の最大開度から弁の最小開度（あるいは全閉状態）の間で加減されることによって流量の調節を行う。

弁ホルダ１４１における弁ポート１１１ａ側と反対側の端部（上端部１４１ｂ）には、ロータ軸１３０のフランジ部１３１が回転可能に掛止されている。具体的には、ロータ軸１３０のフランジ部１３１が、弁ホルダ１４１の上端部１４１ｂとの間にワッシャ１４３を挟み込み、このフランジ部１３１によりロータ軸１３０が弁ホルダ１４１の上端部１４１ｂで回転可能に引っ掛かっている。この掛かり合いにより、ロータ軸１３０によって弁ホルダ１４１が軸線Ｌ方向に移動可能でかつ軸線Ｌを中心として回転可能に支持されている。また、弁ホルダ１４１内には、バネ受け１４４が軸線Ｌ方向に移動可能に設けられている。バネ受け１４４と弁体１４２との間には圧縮コイルバネ１４５が所定の荷重を与えられた圧縮状態で取り付けられている。これにより、バネ受け１４４は、ロータ軸１３０側に押しつけられ、ロータ軸１３０のフランジ部１３１に当接している。

コイル部材１５０は、ばね性を有する鋼材などの針金を屈曲させて形成されている。コイル部材１５０は、図９に示すように、コイルばね状のコイル部１５１と、コイル部１５１の一端１５１ａから半径方向外向きに突出する爪部１５２と、を一体に有している。コイル部１５１は、後述するガイド部１７０の螺旋ガイド線体１７７における各巻回部分の間隔と略同一径（太さ）でかつ同一ピッチに巻回されており、ある程度拡径しても元の径に復元可能な弾性を有している。コイル部材１５０（具体的にはコイル部１５１）は、螺旋ガイド線体１７７に周方向に回転可能に螺合されている。コイル部１５１は、螺旋ガイド線体１７７に螺合されたとき、その全体が螺旋ガイド線体１７７の巻回部分間に収容され、螺旋ガイド線体１７７における軸線Ｌ方向の一部区間に螺合している。換言すると、コイル部１５１の軸線Ｌ方向の長さは、螺旋ガイド線体１７７の軸線Ｌ方向の長さより短い。そのため、コイル部１５１は、螺旋ガイド線体１７７に螺合した状態で回転されたとき螺旋ガイド線体１７７に案内されて軸線Ｌ方向に移動する。

本実施形態において、コイル部材１５０及び螺旋ガイド線体１７７は右ネジであり、この螺旋ガイド線体１７７及びコイル部材１５０のピッチは駆動雌ネジ１２３ａ及び駆動雄ネジ１３０ａのピッチよりも大きく設定されている。また、コイル部１５１は、５／４回巻き（４５０度）であり、巻き数が１以上であることが好ましい。勿論、このような構成に限定されるものではなく、例えば、この螺旋ガイド線体１７７及びコイル部材１５０のピッチと駆動雌ネジ１２３ａ及び駆動雄ネジ１３０ａのピッチとを同じに設定したり、コイル部１５１を２回巻き以上にしたりするなど、本発明の目的に反しない限り、これらの構成は任意である。

コイル部材１５０は、ガイド部１７０の螺旋ガイド線体１７７にその両端のうちの一方から螺合されたのち、当該螺旋ガイド線体１７７とともにガイド支持体１７１の円筒部１７２に組付けられる。

ステッピングモータ１６０は、図８に示すように、ケース１６１と、マグネットロータ１６２と、ステータコイル１６３と、を有している。

ケース１６１は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として、図中上方の一方の端部が塞がれた略円筒形状に形成されている。ケース１６１の図中下方の開口側の端部は、弁本体１１０に溶接等によって気密に固定されている。

マグネットロータ１６２は、外周部を多極に着磁された円筒状のマグネット部１６４と、その軸線Ｌ方向中央部分に設けられた円盤部１６５と、を一体に有している。マグネットロータ１６２は、円盤部１６５の中央に一体成形された金具１６６を介してロータ軸１３０に固着されている。これにより、マグネットロータ１６２は、ケース１６１内にロータ軸１３０の軸心を中心に回転可能に設けられている。

ステータコイル１６３は、ケース１６１の外周面に配設されており、ステータコイル１６３にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ１６２が回転される。ステータコイル１６３は、回転駆動部に相当する。

マグネットロータ１６２が回転されると、このマグネットロータ１６２とともにロータ軸１３０が回転され、駆動雄ネジ１３０ａと駆動雌ネジ１２３ａとのネジ送り作用により、ロータ軸１３０が軸線Ｌ方向（図８上下方向）に移動して弁体部１４０が弁ポート１１１ａに対して進退する。これにより、弁ポート１１１ａの開度を変化させ、第１継手管１１３から第２継手管１１４へ（または第２継手管１１４から第１継手管１１３へ）流れる流体の流量が制御される。

また、マグネットロータ１６２のマグネット部１６４の内周面の一部には軸線Ｌ方向に延在する爪受部としてのピン状突起部１６７が形成されている。そして、このピン状突起部１６７はマグネットロータ１６２の回転時に、コイル部材１５０の爪部１５２に当接し、このマグネットロータ１６２の回転に伴ってコイル部材１５０を同方向に連れ回す（押し回す）ように回転する。これにより、螺旋ガイド線体１７７とコイル部材１５０のコイル部１５１のネジ送り作用によって、コイル部材１５０が軸線Ｌに沿ってロータ軸１３０と同方向に移動する。

コイル部材１５０は、図８上方から見たときに時計回りに回転されることにより、弁ポート１１１ａに近づくように軸線Ｌ方向に移動する。このときにピン状突起部１６７における爪部１５２の当接される爪当面１６７ａは、螺旋ガイド線体１７７の半径方向と平行でかつ軸線Ｌ方向に対して傾斜して形成されている。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、後述するストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、螺旋ガイド線体１７７から離れるにしたがってストッパ線体１７８との間隔が拡がるように、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されている。

本実施形態において、爪当面１６７ａが軸線Ｌ方向に対して傾斜して形成され、ストッパ線体１７８が軸線Ｌ方向に平行に形成されているが、これとは逆に、爪当面１６７ａが軸線Ｌ方向に平行に形成され、ストッパ線体１７８が軸線Ｌ方向に対して傾斜して設けられていてもよい。つまり、爪当面１６７ａが相対的にストッパ線体１７８に対して傾斜していればよい。爪当面１６７ａとストッパ線体１７８とがなす角度αは、０度＜α＜４５度であればよく、５度≦α≦３０度の範囲が好ましい。

ガイド部１７０は、図８に示すように、ガイド支持体１７１と、螺旋ガイド線体１７７と、を有している。

ガイド支持体１７１は、円筒部１７２と、円筒部１７２の図中上端側に形成された傘状部１７３とを有している。傘状部１７３はケース１６１の図中上端（頂部）内側と同形状に成形され、当該ケース１６１の頂部内側に重ねて固定されている。円筒部１７２は、軸線Ｌに軸心が重なるようにケース１６１の頂部中央より垂下延在している。円筒部１７２の根元部（傘状部１７３との接続部）の所定の周方向位置にはキー状の弁開ストッパ突起部１７４が軸線Ｌ方向に所定長さに亘って形成されている。また、円筒部１７２の先端部（弁ポート１１１ａ寄りの端部）には、所定の周方向位置に係止孔としての位置決め孔１７５がルーバ成形により設けられている。位置決め孔１７５の奥部にはルーバ成形による切起こし片１７６が設けられている。

螺旋ガイド線体１７７は、円筒部１７２の外周面を取り巻くように、ばね性を有する線材によりコイルばね状に形成されている。螺旋ガイド線体１７７における弁ポート１１１ａ寄りの端部（下端部１７７ａ）には、線材が軸線Ｌ方向に延長されてなるストッパ線体１７８が一体に設けられている。ストッパ線体１７８の先端部１７８ａは、螺旋ガイド線体１７７の半径方向内向きに（即ち、円筒部１７２に向けて）屈曲されている。

螺旋ガイド線体１７７は、軸線Ｌ方向に圧縮された状態で円筒部１７２の外周面に巻き付けられて、図中上端側にて傘状部１７３に当接している。そして、ストッパ線体１７８の先端部１７８ａが位置決め孔１７５に挿入嵌合されて、当該先端部１７８ａが螺旋ガイド線体１７７の軸線Ｌ方向の弾性力によって位置決め孔１７５の周縁に軸線Ｌ方向に押しつけられている。これにより、螺旋ガイド線体１７７及びストッパ線体１７８は、軸線Ｌ方向の弾性力によって傘状部１７３と位置決め孔１７５との間に挟まれ、がたつきを有することなくガイド支持体１７１に取り付けられている。

円筒部１７２は、ロータ軸１３０の軸受ガイドを兼ねており、円筒部１７２内には軸受部材１７９が設けられている。軸受部材１７９は、金属あるいは合成樹脂による潤滑材入り素材あるいは表面処理を施された部品により構成され、ロータ軸１３０の図中上方の端部を受け入れている。ガイド部１７０はガイド部材に相当し、円筒部１７２はガイド本体に相当し、位置決め孔１７５は係止孔に相当し、螺旋ガイド線体１７７はガイドレールに相当し、ストッパ線体１７８は回転規制部及び突当線体に相当する。

次に、本実施形態の電動弁２の動作を、図１０（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

電動弁２において、マグネットロータ１６２及びロータ軸１３０を弁ポート１１１ａに近づく方向（図８下方）に移動させるように回転させる。すると、マグネットロータ１６２のピン状突起部１６７の爪当面１６７ａがコイル部材１５０の爪部１５２に当接し、爪当面１６７ａによって爪部１５２が押されて、コイル部材１５０が周方向に押し回される。そして、ロータ軸１３０の回転による軸線Ｌ方向への移動に伴って弁体部１４０が最小開度（あるいは弁閉状態）となる位置まで移動されたとき、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル部材１５０の爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たり、コイル部材１５０の回転が規制される。すると、爪部１５２を押し回していたマグネットロータ１６２についてもそれ以上の回転を規制されて、弁体部１４０が最小開度（あるいは弁閉状態）となる位置を超えて移動されることが規制される。

このとき、例えば、従来の構成のように、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８と平行にされた構成であると、爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たったときに当該爪部１５２に加わる力の向きが不定となって反動により跳ね返される量が一定にならない。しかしながら、本実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、螺旋ガイド線体１７７から離れるにしたがってストッパ線体１７８との間隔が拡がるように、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜している。そのため、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜していることで、爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たったときに当該爪部１５２に加わる力の向きが爪当面１６７ａの向く方向（図中、矢印で示す）に概ね一定となって反動により跳ね返される量が一定になる。また、爪部１５２に加わる力の向きが、螺旋ガイド線体１７７から離れる方向寄りとなるので、ストッパ線体１７８に対して、当該ストッパ線体１７８が位置決め孔１７５に押しつけられている方向寄りの力が加えられ、そのため、万が一、コイル部材１５０に異常な回転力が作用した場合でも、ストッパ線体１７８の先端部１７８ａが位置決め孔１７５からはずれてしまうことを抑制することができる。

または、電動弁２において、マグネットロータ１６２及びロータ軸１３０を弁ポート１１１ａから離れる方向（図８上方）に移動させるように回転させる。すると、マグネットロータ１６２のピン状突起部１６７の爪当面１６７ａと反対側に位置する面がコイル部材１５０の爪部１５２に当接し、当該面によって爪部１５２が押されて、コイル部材１５０が周方向に押し回される。そして、ロータ軸１３０の回転による軸線Ｌ方向への移動に伴って弁体部１４０が最大開度となる位置まで移動されたとき、コイル部材１５０のコイル部１５１の他端１５１ｂが弁開ストッパ突起部１７４に突き当たり、コイル部材１５０の回転が規制される。すると、爪部１５２を押し回していたマグネットロータ１６２についてもそれ以上の回転を規制されて、弁体部１４０が最大開度となる位置を超えて移動されることが規制される。

本実施形態の電動弁２は、弁室１１２及び当該弁室１１２に開口する弁ポート１１１ａが設けられた弁本体１１０と、弁ポート１１１ａの軸線Ｌと軸心が重なるように配置されかつ当該軸心を中心に回転されることにより軸線Ｌ方向に移動するように支持されたロータ軸１３０と、ロータ軸１３０に固定されたマグネットロータ１６２と、ロータ軸１３０の軸心を中心としてマグネットロータ１６２を回転させるステータコイル１６３と、ロータ軸１３０の軸線Ｌ方向の移動に伴い弁ポート１１１ａに対して進退する弁体部１４０と、を備えている。また、弁ポート１１１ａの軸線Ｌと軸心が重なるように配置された螺旋ガイド線体１７７を有するガイド部１７０と、螺旋ガイド線体１７７に回転可能に螺合されたコイル部１５１及び当該コイル部１５１の一端１５１ａに半径方向外向きに突出する爪部１５２を一体に有するコイル部材１５０と、マグネットロータ１６２に固定して設けられ、当該マグネットロータ１６２の回転に伴いコイル部材１５０を回転させるように爪部１５２を押し回すピン状突起部１６７と、螺旋ガイド線体１７７の下端部１７７ａ近傍に設けられ、コイル部材１５０の回転を規制するように爪部１５２が突き当たるストッパ線体１７８と、を備えている。そして、ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、ピン状突起部１６７における爪部１５２の当接される爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されている。

また、電動弁２は、螺旋ガイド線体１７７が、ばね性を有する線材で構成されている。ガイド部１７０が、螺旋ガイド線体１７７が軸線Ｌ方向に圧縮された状態で外周面に巻き付けられた円筒部１７２を有している。ストッパ線体１７８が、螺旋ガイド線体１７７の下端部１７７ａから線材が軸線Ｌ方向に延長されることにより形成されている。ストッパ線体１７８の先端部１７８ａが、円筒部１７２に向けて折り曲げられるとともに当該円筒部１７２の外周面に形成された位置決め孔１７５に挿入されて螺旋ガイド線体１７７により軸線Ｌ方向に押しつけられた状態で係止されている。ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、螺旋ガイド線体１７７から離れるにしたがってストッパ線体１７８との間隔が拡がるように、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されている。

以上より、本実施形態によれば、ガイド部１７０が、弁本体１１０に設けられた弁ポート１１１ａの軸線Ｌと軸心が重なるように配置された螺旋ガイド線体１７７を有している。コイル部材１５０が、螺旋ガイド線体１７７に回転可能に螺合されたコイル部１５１及び当該コイル部１５１の一端１５１ａに半径方向外向きに突出する爪部１５２を一体に有している。マグネットロータ１６２に固定して設けられたピン状突起部１６７が、マグネットロータ１６２の回転に伴いコイル部材１５０を回転させるように爪部１５２を押し回す。螺旋ガイド線体１７７の下端部１７７ａ近傍に設けられたストッパ線体１７８に、コイル部材１５０の回転を規制するように爪部１５２が突き当たる。そして、ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、ピン状突起部１６７における爪部１５２の当接される爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されている。

このようにしたことから、マグネットロータ１６２が回転されると、コイル部材１５０の爪部１５２にピン状突起部１６７の爪当面１６７ａが当接されて、コイル部材１５０が螺旋ガイド線体１７７に沿って周方向に押し回されるとともに弁ポート１１１ａの軸線Ｌ方向に移動する。コイル部材１５０の回転が進むと爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たってコイル部材１５０の回転が規制されるとともに、爪部１５２を押し回すピン状突起部１６７が固定して設けられたマグネットロータ１６２の回転も規制される。そして、ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、ピン状突起部１６７における爪部１５２の当接される爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されているので、爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たったときに当該爪部１５２に加わる力の向きが爪当面１６７ａの向く方向に一定となって反動により跳ね返される量が一定になる。そのため、跳ね返されることにより生じる音の大きさのばらつきを抑制することができる。これにより、耳障りな音を抑制することができる。

また、螺旋ガイド線体１７７が、ばね性を有する線材で構成されている。ガイド部１７０が、螺旋ガイド線体１７７が弁ポート１１１ａの軸線Ｌ方向に圧縮された状態で外周面に巻き付けられた円筒部１７２を有している。ストッパ線体１７８が、螺旋ガイド線体１７７の下端部１７７ａから上記線材が弁ポート１１１ａの軸線Ｌ方向に延長されて設けられている。ストッパ線体１７８の先端部１７８ａが、円筒部１７２に向けて折り曲げられるとともに当該円筒部１７２の外周面に形成された位置決め孔１７５に挿入されて螺旋ガイド線体１７７により弁ポート１１１ａの軸線Ｌ方向に押しつけられた状態で係止されている。そして、ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、螺旋ガイド線体１７７から離れるにしたがってストッパ線体１７８との間隔が拡がるように、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されている。

ストッパ線体１７８は、螺旋ガイド線体１７７から離れる方向に押しつけられた状態で係止されているので、例えば電動弁が使用されるシステムの故障など、何らかの異常事象によってコイル部材１５０に通常動作時にはあり得ない異常な回転力が作用した場合、コイル部材１５０の爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たったときに、当該爪部１５２に加わる力の向きによってはストッパ線体１７８の係止がはずれてしまうおそれがある。そして、本実施形態では、ストッパ線体１７８に爪部１５２が突き当たる際に螺旋ガイド線体１７７の半径方向から見たとき、螺旋ガイド線体１７７から離れるにしたがってストッパ線体１７８との間隔が拡がるように、爪当面１６７ａがストッパ線体１７８に対して傾斜して形成されているので、爪部１５２がストッパ線体１７８に突き当たったときに当該爪部１５２に加わる力の向きが螺旋ガイド線体１７７から離れる方向寄りとなる。そのため、万が一、コイル部材１５０に異常な回転力が作用した場合でも、ストッパ線体１７８の係止がはずれてしまうことを抑制することができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の電動弁の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

（第１の実施形態）
１電動弁
１０弁本体
１１ａ弁ポート
１２弁室
２０支持部材（ガイド部材）
２１ホルダ部（ガイド本体）
２５ガイドレール
２６弁閉下限ストッパ突起（突当突起）
２６ａ下限ストッパ面（回転規制部、突当面）
２７弁開上限ストッパ突起
２７ａ上限ストッパ面
３０ロータ軸
４０弁体部
５０コイル部材
５１コイル部
５２爪部
６０ステッピングモータ
６２マグネットロータ
６３ステータコイル（回転駆動部）
６７突条（爪受部）
６７ａ爪当面
Ｌ軸線
（第２の実施形態）
２電動弁
１１０弁本体
１１１ａ弁ポート
１１２弁室
１２０支持部材
１３０ロータ軸
１４０弁体部
１５０コイル部材
１５１コイル部
１５２爪部
１６０ステッピングモータ
１６２マグネットロータ
１６３ステータコイル（回転駆動部）
１６７ピン状突起部（爪受部）
１６７ａ爪当面
１７０ガイド部（ガイド部材）
１７２円筒部（ガイド本体）
１７５位置決め孔（係止孔）
１７７螺旋ガイド線体（ガイドレール）
１７８ストッパ線体（回転規制部、突当線体）
Ｌ軸線

Claims

弁室及び当該弁室に開口する弁ポートが設けられた弁本体と、前記弁ポートの軸線と軸心が重なるように配置されかつ当該軸心を中心に回転されることにより前記軸線方向に移動するように支持されたロータ軸と、前記ロータ軸に固定されたマグネットロータと、前記ロータ軸の軸心を中心として前記マグネットロータを回転させる回転駆動部と、前記ロータ軸の前記軸線方向の移動に伴い前記弁ポートに対して進退する弁体部と、を備えた電動弁において、
前記弁ポートの軸線と軸心が重なるように配置された螺旋状のガイドレールを有するガイド部材と、
前記ガイドレールに回転可能に螺合されたコイル部及び当該コイル部の一端に半径方向外向きに突出する爪部を一体に有するコイル部材と、
前記マグネットロータに固定して設けられ、当該マグネットロータの回転に伴い前記コイル部材を回転させるように前記爪部を押し回す爪受部と、
前記ガイドレールの一方の端部近傍に設けられ、前記コイル部材の回転を規制するように前記爪部が突き当たる回転規制部と、を備え、
前記回転規制部に前記爪部が突き当たる際に前記ガイドレールの半径方向から見たとき、前記爪受部における前記爪部の当接される爪当面が前記回転規制部に対して傾斜して形成されていることを特徴とする電動弁。
前記ガイド部材が、前記ガイドレールが外周面に一体に形成された円筒形状のガイド本体を有し、
前記回転規制部が、前記ガイド本体の外周面における前記ガイドレールの一方の端部近傍に突出する突当突起に設けられた突当面であり、
前記突当面に前記爪部が突き当たる際に前記ガイドレールの半径方向から見たとき、前記ガイドレールから離れるにしたがって前記突当面との間隔が拡がるように、前記爪当面が前記突当面に対して傾斜して形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。
前記ガイドレールが、ばね性を有する線材で構成され、
前記ガイド部材が、前記ガイドレールが前記軸線方向に圧縮された状態で外周面に巻き付けられた円筒形状のガイド本体を有し、
前記回転規制部が、前記ガイドレールの一方の端部から前記線材が前記軸線方向に延長されてなる突当線体であり、
前記突当線体の先端部が、前記ガイド本体に向けて折り曲げられるとともに当該ガイド本体の外周面に形成された係止孔に挿入されて前記ガイドレールにより前記軸線方向に押しつけられた状態で係止され、
前記突当線体に前記爪部が突き当たる際に前記ガイドレールの半径方向から見たとき、前記ガイドレールから離れるにしたがって前記突当線体との間隔が拡がるように、前記爪当面が前記突当線体に対して傾斜して形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。