JP2016089870A - 電動弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弁体17の上部外周面に固着されることにより弁体17と一体に軸方向に移動する筒状の弁ガイド18内に、軸方向に移動可能に挿入された弁軸41の下端部に形成された鍔部41bと、弁ガイド18とにより構成される弁軸の軸受け構造であって、筒状の弁ガイド18の天井部21に貫通孔18aが形成され、天井部21と鍔部41bとの間に、複数個のボールが配置され、さらに、ボールと弁ガイド18との間に、ボールの落下を規制する保持部が配置されていることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
そこで、特許文献1(特開2003−148643号公報)では、図4に示したように、弁体17に固着されることにより、該弁体17と一体に軸方向に移動する筒状の弁ガイド18の天井部21の下面と、回転しながら軸方向に移動する弁軸41の下端部に設けられた鍔部41bとの間に、高滑性樹脂ワッシャあるいは高滑性樹脂コーティングのワッシャなどの滑り部材26を設置することで、弁軸41の回転力を弁体17に伝達しないようにしている。
一方、特許文献2(特開2014−43949号公報)では、滑り部材26として、ラジアルころがり軸受が設置されている。
しかしながら、ラジアルころがり軸受の場合には、径方向のガタが無いため、結果として、弁体17が弁シートを塞ぐ際に求心力が失われ、弁閉機能が損なわれてしまうという問題があった。
弁体に固着されることにより前記弁体と一体に軸方向に移動する筒状の弁ガイド内に、軸方向に移動可能に挿入された弁軸に形成された鍔部と、前記弁ガイドとにより構成される弁軸の軸受け構造であって、
前記筒状の弁ガイドの天井部に貫通孔が形成され、
前記天井部と前記鍔部との間に、複数個のボールが配置されていることを特徴としている。
このように保持具が配置されていれば、ボールの落下を確実に防止することができる。
また、本発明では、前記リング状保持具には、所定間隔置きに凹所が形成され、この凹所内に前記ボールが収容されていることが好ましい。
このような構成であれば、最小限のボールを効率的に所定間隔置きに配置することができる。
このようにボールの当接する部分が平滑に形成されていれば、ボールの転がり性が良好である。
このようにボールと天井部との間に、ワッシャ部材が設置されていれば、ボールの天井部側への不用意な移動を防止することができる。
このように弁ガイドの天井部の下面に、下方突起が形成されていれば、弁ガイドは、この下方突起によりワッシャ部材を点接触で押圧することができる。
また、本発明の弁軸の軸受構造によれば、どのような弁にも適用でき、軸受構造を具備させるにあたり、部品点数の削減を図ることができる。
図1は、本発明の一実施例に係る弁軸の軸受構造が採用された電動弁を示した断面図である。
この電動弁10では、非磁性体製で筒状のカップ形状をなすケース60の開口側の下端部に、弁本体30が溶接により一体的に接続されている。
ケース60の外周には、図示しないヨーク、ボビン、およびコイルなどからなるステータが配置され、ロータ2とステータとでステッピングモータが構成されている。
可動ストッパ部材63は、ロータ2の回転によって蹴り回されることにより、回転しつつ螺旋ガイド59に案内されて螺旋運動を行い、螺旋ガイド59の軸線方向に移動する。可動ストッパ部材63が螺旋ガイド59のストッパ部62に突き当ることにより、それ以上の下方向へ進む左回転が止められ、弁閉基準で、ロータ2の原点位置を機械的に設定する。また、可動ストッパ部材63が弁開ストッパ突起部56に当接することにより、それ以上の上方向へ進む右回転が止められ、弁開(全開)位置を機械的に設定する。
一方、ロータ2の軸芯部分には、ブッシュ部材33を介して弁軸41が貫通して配置されている。この弁軸41は、ロータ2と一体的に回転する。弁軸41の上部側の外周部には雄ネジ部41aが形成されている。
また、弁軸41の下端側であって、かつ弁軸ホルダ6における筒状大径部6bの内方には、筒状の弁ガイド18が弁軸ホルダ6の貫通孔6hに対して摺動可能に配置されている。この弁ガイド18は天井部21側がプレス成形により略直角に折り曲げられている。そして、この天井部21には貫通孔18aが形成されているとともに、天井面の下面に下方突起18dが形成されている。下方突起18dは周方向に連続したものであっても良く、あるいは、所定間隔置きに形成されたものであっても良い。このような下方突起18dが形成されていれば、弁軸ホルダ6の側壁の内周と天井面21との接合部分に曲率を持つアールが形成されているとしても、下方突起18dによりアールを避けることができ、ワッシャ70を大径化することができる。
そこで、本実施例では、弁軸41の鍔部41bが形成された基部側に、外周面が平滑に形成された円筒部分41dが設けられている。また、この円筒部分41dの鍔部41bの上面からの長さVは、ボール76の半径以上の長さとされ、円筒部分41dにボール76が当接可能に設定されている。
さらに、弁ガイド18内には、圧縮された弁バネ27とバネ受け35とが収容されている。そして、弁ガイド18の下端は、弁体17の基部側外周面に溶接などにより固着されている。弁体17は、弁座部材14に対する軸線方向(上下方向)移動によって弁ポート13の開閉および実効開口面積を定量的に増減するニードル弁部19を有している。
本実施例に係る弁軸の軸受構造は、図2に拡大して示したように、弁軸41の鍔部41bと弁ガイド18との間に構成されている。
このリング状の保持具72は、ワッシャ70の貫通孔70aと同径の貫通孔72aを有している。また、リング状の保持具72には、径内方に向かって開口するボール収容凹所74が所定間隔置きに、複数個形成されている。すなわち、この実施例では、120度間間隔で3つ形成されている。
この構造により、弁軸41と弁ガイド18とは、ワッシャ70、リング状の保持具72および複数個のボール76により構成される軸受部組立体80により、相対的に回転可能に接続され、この接続によって弁軸41は、低摩擦抵抗で弁ガイド18に対して回転できる態様で、弁ガイド18を持ち上げる(弁開方向移動)ことができる。
以上、本発明に係る電動弁の弁軸の軸受け構造について説明したが、以下に、電動弁の作用について説明する。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。
4 弁軸
6 弁軸ホルダ
6a 筒状小径部
6b 筒状大径部
6d 雌ネジ部
6f フランジ部
6g 上部開口部
6h 貫通孔
10 電動弁
11 弁室
12 第1の管継手
13 弁ポート
14 弁座部材
15 第2の管継手
17 弁体
18 弁ガイド
18d 下方突起
18a 貫通孔
18b 内周面
19 ニードル弁部
21 天井部
26 スラストベアリング
27 弁バネ
30 弁本体
33 ブッシュ部材
34 嵌合部
35a 半球状当接部
41 弁軸
41a 雄ネジ部
41b 鍔部
41c 外周面
41d 円筒部分
51 均圧孔
52 ガイド支持体
53 円筒部
54 傘状部
56 弁開ストッパ突起部
57 位置決め孔
58 切起こし片
59 螺旋ガイド
60 ケース
62 ストッパ部
63 可動ストッパ部材
65 筒部材
65a 膨出部
70 ワッシャ
70a 貫通孔
72 リング状の保持具
72a 貫通孔
74 ボール収容凹所
76 ボール
80 軸受組立体
83 弁軸ホルダ室
A ネジ送り機構
S 幅
V 長さ
Claims (7)
- 弁体に固着されることにより前記弁体と一体に軸方向に移動する筒状の弁ガイド内に、軸方向に移動可能に挿入された弁軸に形成された鍔部と、前記弁ガイドとにより構成される弁軸の軸受け構造であって、
前記筒状の弁ガイドの天井部に貫通孔が形成され、
前記天井部と前記鍔部との間に、複数個のボールが配置されていることを特徴とする弁軸の軸受構造。 - 前記ボールと前記弁ガイドとの間に、前記ボールの落下を規制する保持具が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の弁軸の軸受構造。
- 前記保持具はリング状に形成され、このリング状保持具は、前記弁軸と前記弁ガイドとが同軸上にある状態において、前記弁軸の前記鍔部の外端面と前記弁ガイドの内周面との間のクリアランスよりも大きい幅で、かつ前記鍔部の上面の一部に当接することを特徴とする請求項2に記載の弁軸の軸受構造。
- 前記リング状保持具には、所定間隔置きに凹所が形成され、この凹所内に前記ボールが収容されていることを特徴とする請求項3に記載の弁軸の軸受構造。
- 前記弁軸の前記鍔部が形成された基部側に、外周面が平滑な円筒部分が形成され、この円筒部分の長さが、前記ボールが当接可能な長さに設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の弁軸の軸受構造。
- 前記ボールと、前記弁ガイドの前記天井部との間に、ワッシャ部材が設置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の弁軸の軸受構造。
- 前記天井部の下面に、下方突起が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の弁軸の軸受構造。
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