JP2019132286A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】イニシャライズ（電動弁の基点出し）を行う際の衝突音（イニシャライズ音）やストッパ体同士の摩耗を軽減することのできる電動弁を提供する。【解決手段】下部ストッパ２５のガイドブッシュ２０に対する相対移動を防止するストッパ押さえ４８において下部ストッパ２５を周方向で支持する支持爪４９ｄが、周方向に弾性変形可能とされる。【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和機、冷凍機等の冷凍サイクルに流量制御弁等として組み込まれて使用される電動弁に関する。

この種の電動弁として、例えば、下端部に弁体が設けられた弁軸と、該弁軸が軸線方向に相対移動可能及び相対回転可能な状態で内挿される円筒部を有するガイドブッシュと、前記弁体が接離する弁シート部（弁座）を有すると共に前記ガイドブッシュが取付固定された弁本体と、前記ガイドブッシュが内挿される円筒部と前記弁軸の上端部が挿通される挿通穴が貫設された天井部とを有すると共に、前記弁軸と連結固定される弁軸ホルダと、前記弁体を閉弁方向に付勢すべく前記弁軸と前記弁軸ホルダとの間に介装された付勢部材と、前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して回転させるためのロータ及びステータを有するモータと、前記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ホルダの内周に形成された可動ねじ部とからなり、前記ロータの回転駆動に応じて前記弁軸の前記弁体を前記弁シート部（弁座）に対して昇降させるためのねじ送り機構と、前記弁軸ホルダの回転下動規制を行うべく、前記ガイドブッシュの前記固定ねじ部に螺着される雌ねじ部を持つ下部ストッパに設けられた固定ストッパ体と、前記弁軸ホルダに設けられた可動ストッパ体とからなる下部ストッパ機構と、を備え、前記弁体が最下降位置にあるときに、前記弁体と前記弁シート部（弁座）との間に所定の大きさの間隙が形成されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記した如くの閉弁レスタイプの電動弁を用いた空調機では、弁体が最下降位置（通常なら全閉状態となる）にあるときでも、弁座との間に所定の大きさの間隙が形成されるため、例えば、除湿運転を深夜に行う場合、電動弁を全閉状態にすることなく冷媒量を絞った状態で運転でき、電動弁のオン／オフによる作動音の発生を抑制することができる。また、前記した如くの電動弁では、通常の閉弁タイプの電動弁と比べて、弁座への弁体の喰いつきも確実に防止できるといった利点もある。

特開２０１６−２１７４５１号公報

ところで、前記した如くの従来の電動弁では、前記弁体と弁座との間に所定の大きさの間隙を形成するため、ストッパ機構を構成する固定ストッパ体を持つ下部ストッパに係合して当該下部ストッパのガイドブッシュに対する相対回転を防止するストッパ押さえ（押さえ部材）を用いて、当該下部ストッパをガイドブッシュに対して回転不能に連結して位置決めする場合がある。

しかし、前記ストッパ押さえ（押さえ部材）は、通常、剛性の高い金属部材（金属製の剛板）で構成されている。そのため、例えばイニシャライズ（電動弁の基点出し）を行うに当たって、弁軸ホルダに設けられた可動ストッパ体が下部ストッパに設けられた固定ストッパ体に衝突したとき、前記ストッパ押さえはほとんど撓まず（変形せず）、可動ストッパ体や固定ストッパ体、ストッパ押さえに加わる力（衝撃力）が大きくなり、その衝突音（イニシャライズ音）が大きくなるとともに、ストッパ体同士の摩耗が多くなるおそれがあった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、イニシャライズ（電動弁の基点出し）を行う際の衝突音（イニシャライズ音）やストッパ体同士の摩耗を軽減することのできる電動弁を提供することにある。

上記する課題を解決するために、本発明に係る電動弁は、基本的に、弁体が設けられた弁軸と、該弁軸が軸線方向に相対移動可能及び相対回転可能に内挿されるガイドブッシュと、弁座付きの弁口を有するとともに前記ガイドブッシュが取付固定された弁本体と、前記弁軸に連結される弁軸ホルダと、前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して回転させるためのロータ及びステータを有するモータと、前記ロータの回転駆動に応じて前記弁体を前記弁座に対して昇降させるための、前記ガイドブッシュと前記弁軸ホルダとの間に設けられたねじ送り機構と、前記弁軸ホルダの回転下動規制を行うための、前記弁軸ホルダに設けられた可動ストッパ体及び前記ガイドブッシュに取り付けられた下部ストッパに設けられた固定ストッパ体を有する下部ストッパ機構と、前記下部ストッパの前記ガイドブッシュに対する相対移動を防止する押さえ部材と、を備え、前記押さえ部材に、前記下部ストッパを周方向で支持するとともに、周方向に弾性変形可能とされた支持部が立設されていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記支持部に、径方向で視たときに所定半径を持つように形成された湾曲部が設けられる。

他の好ましい態様では、前記支持部は、前記下部ストッパの閉弁方向側の側面に対向されて前記下部ストッパを周方向で支持するようにされる。

他の好ましい態様では、前記支持部は、前記下部ストッパに埋設されて前記下部ストッパを周方向で支持するようにされる。

別の好ましい態様では、前記支持部には、該支持部から法線方向に向けて支持脚が延設される。

別の好ましい態様では、前記押さえ部材と前記下部ストッパとが一部品として構成される。

更に好ましい態様では、前記押さえ部材と前記下部ストッパとが、溶接、溶着、接着、かしめ、又は、インサート成形によって一体とされる。

別の好ましい態様では、前記押さえ部材によって、前記下部ストッパが前記ガイドブッシュに対して上方に付勢される。

更に好ましい態様では、前記押さえ部材に、前記下部ストッパの下面に当接して該下部ストッパを押し上げる上方付勢部が設けられる。

別の好ましい態様では、前記押さえ部材によって、前記下部ストッパが前記ガイドブッシュに対して下方に付勢される。

更に好ましい態様では、前記押さえ部材に、前記下部ストッパの上面に当接して該下部ストッパを押し下げる下方付勢部が設けられる。

別の好ましい態様では、前記ステータは、前記弁本体に接合された筒状のキャンの外側に配置され、前記ロータは、前記キャンの内側に配置されて前記弁軸ホルダに一体回転可能に連結される。

本発明によれば、押さえ部材において下部ストッパを周方向で支持する支持部が、周方向に弾性変形可能とされるので、例えばイニシャライズ（電動弁の基点出し）を行うに当たって、弁軸ホルダに設けられた可動ストッパ体が下部ストッパに設けられた固定ストッパ体に衝突したとき、当該支持部が周方向に弾性的に変形する（撓む）ことによって、その（周方向の）衝撃が緩和されるため、イニシャライズ（電動弁の基点出し）を行う際の衝突音（イニシャライズ音）やストッパ体同士の摩耗を効果的に軽減することができる。

また、その衝突の後に、前記支持部の弾性力（反発力）によって、当該支持部により支持される下部ストッパを元の位置もしくは姿勢に戻すことができるため、通過流量の制御性を確保することができる。

また、前記押さえ部材と前記下部ストッパとが一部品として構成されるので、部品点数や組立工数が少なくて済むとともに、組立工程を簡素化することができる。

本発明に係る電動弁の第１実施形態を示す縦断面図。 図１に示される弁軸ホルダを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は上面図。 図１に示されるストッパ押さえを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は上面図。 図１に示される電動弁の内部構造（下部ストッパ及びストッパ押さえを装着した状態）を示す斜視図。 図４の側面図。 図４の上面図。 本発明に係る電動弁の第２実施形態の内部構造（下部ストッパ及びストッパ押さえを装着した状態）を示す斜視図。 図７の側面図。 図７の上面図。 図７に示されるストッパ押さえを示す斜視図。 図７に示されるストッパ押さえを示す六面図。 本発明に係る電動弁の第３実施形態の内部構造（下部ストッパ及びストッパ押さえを装着した状態）を示す斜視図。 図１２の側面図。 図１２の上面図。 図１２に示されるストッパ押さえを示す斜視図。 図１２に示されるストッパ押さえを示す六面図。 本発明に係る電動弁の第４実施形態の内部構造（下部ストッパ及びストッパ押さえを装着した状態）を示す斜視図。 図１７の側面図。 図１７の上面図。 図１７に示されるストッパ押さえ付きの下部ストッパを示す斜視図。 図１７に示されるストッパ押さえ付きの下部ストッパを示す六面図。 図１７に示されるストッパ押さえを分離して示す斜視図。 図１７に示されるストッパ押さえを分離して示す六面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

なお、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、誇張して描かれている場合がある。また、本明細書において、上下、左右等の位置、方向を表わす記述は、図１の方向矢印表示を基準としており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る電動弁の第１実施形態を示す縦断面図である。

図示実施形態の電動弁１は、空気調和機、冷凍機等の冷凍サイクルに流量制御弁等として組み込まれて使用されるもので、主に、弁体１４が設けられた弁軸１０と、ガイドブッシュ２０と、弁軸ホルダ３０と、弁本体４０と、キャン５５と、ロータ５１とステータ５２とからなるステッピングモータ５０と、圧縮コイルばね（付勢部材）６０と、ストッパとしての固定部材７０と、ねじ送り機構２８と、下部ストッパ機構２９とを備える。

前記弁軸１０は、上側から、上部小径部１１と、中間大径部１２と、下部小径部１３とを有し、その下部小径部１３の下端部に、弁口４６を流れる流体（冷媒）の通過流量を制御するための段付き逆円錐状の弁体１４が一体的に形成されている。

前記ガイドブッシュ２０は、前記弁軸１０（の中間大径部１２）が軸線Ｏ方向に相対移動（摺動）可能及び軸線Ｏ回りに相対回転可能な状態で内挿される円筒部２１と、該円筒部２１の上端部から上方に延びており、該円筒部２１よりも内径が大きく、前記弁軸１０の中間大径部１２の上端側と上部小径部１１の下端側とが内挿される延設部２２とを有している。前記ガイドブッシュ２０の円筒部２１の外周には、ロータ５１の回転駆動に応じて前記弁軸１０の弁体１４を弁本体４０の弁座４６ａに対して昇降させるねじ送り機構２８の一方を構成する固定ねじ部（雄ねじ部）２３が形成されている。また、前記円筒部２１の下部（固定ねじ部２３より下側の部分）は、大径とされ、弁本体４０の嵌合穴４４への嵌合部２７とされる。前記固定ねじ部２３（における弁軸ホルダ３０より下側）には、下部ストッパ２５が螺着されており、その下部ストッパ２５の外周には、弁軸ホルダ３０の回転下動規制を行う下部ストッパ機構２９の一方を構成する固定ストッパ体２４が一体的に突設されている。なお、本例では、嵌合部２７の上面２７ａは、下部ストッパ２５の下動規制を行う（言い換えれば、後述する着座状態における下部ストッパ２５の位置を規定する）ストッパ部とされる。

また、本例では、前記ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に取着された下部ストッパ２５に、ストッパ押さえ（押さえ部材）４８が装着（外装）されており、当該ストッパ押さえ４８によって下部ストッパ２５がガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に対して回転不能に連結されている（後で詳述）。

前記弁軸ホルダ３０は、例えば樹脂製（好ましくは、固定部材７０との接触を考慮して、耐摩耗性の高いＳＵＳや炭素繊維等で強化された樹脂製）とされ、前記ガイドブッシュ２０が内挿される円筒部３１と前記弁軸１０（の上部小径部１１）の上端部が（軸線Ｏ方向に相対移動可能及び軸線Ｏ回りに相対回転可能な状態で）挿通される挿通穴３２ａが貫設された天井部３２とを有している。前記弁軸ホルダ３０の円筒部３１の内周下部には、前記ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と螺合して前記ねじ送り機構２８を構成する可動ねじ部（雌ねじ部）３３が形成されるとともに、その円筒部３１の内周上部は、前記ガイドブッシュ２０の円筒状の延設部２２の外周に当接（摺接）せしめられている。また、その円筒部３１の外周下端には、前記下部ストッパ機構２９の他方を構成する可動ストッパ体３４が一体的に突設されている。

また、前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の上面（後述する固定部材７０のフランジ部７２との対向面）には、図１とともに図２を参照すればよくわかるように、平面視で（軸線Ｏ方向で視て）略扇形状（ここでは、中心角が約９０度の扇形状）の２つの凸部３５が一体に形成されている。詳しくは、前記２つの凸部３５は、天井部３２の上面における挿通穴３２ａ周り（言い換えれば、弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏ周り）で軸線Ｏに対して反対側に（言い換えれば、弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏに対して対称となる位置に）上向きに突設されるとともに、その間（本例では、前記可動ストッパ体３４の周方向の一端面３４ａの上方部分、つまり、軸線Ｏ方向で視たときに前記可動ストッパ体３４の周方向の一端面３４ａと同じ位置を含む部分）が切り欠かれた形状を有している（平面視で略扇形状（ここでは、中心角が約９０度の扇形状）の切欠き３６）。

前記の凸部３５によって、固定部材７０に対する弁軸ホルダ３０の接触面積が減少するため、例えば、弁軸ホルダ３０が固定部材７０に当接するときの接触抵抗（回転摺動抵抗）が小さくなる。

また、例えば、前記弁軸ホルダ３０が樹脂等の成形品で作製されている場合、成形時に形成されるウェルドラインやパーティングラインの位置と切欠き３６の位置とを合わせる、すなわち、成形時にウェルドラインやパーティングラインが形成される箇所に切欠き３６を設けることにより、前記接触抵抗（回転摺動抵抗）をさらに小さくできるとともに、前記弁軸ホルダ３０の摺動面の平坦度が高くなり、弁軸１０の軸ずれをさらに抑えることができる。

例えば、弁軸ホルダ３０における可動ストッパ体３４の逆側に成形用の樹脂を注入するためのゲートが設けられる場合、前述のように、可動ストッパ体３４の上方（より具体的には、可動ストッパ体３４の周方向の一端面３４ａの上方部分）に切欠き３６を設けることにより、前記弁軸ホルダ３０の凸部３５には、成形時に形成されるウェルドラインやパーティングラインが存在しなくなるため、前記接触抵抗（回転摺動抵抗）をさらに小さくできるとともに、前記弁軸ホルダ３０の摺動面の平坦度が高くなり、弁軸１０の軸ずれをさらに抑えることができる。

また、弁軸ホルダ３０の天井部３２の上面において前記凸部３５を弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏに対して対称に配置することで、弁軸１０の軸ずれをより効果的に抑えられるとともに、前記凸部３５を弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏ周りの複数の箇所に分散して配置することで、固定部材７０に対する弁軸ホルダ３０（の凸部３５）の接触面積をさらに減少させることが可能となる。

なお、前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の上面に設けられる凸部３５の形状、数、位置等は、図示例に限られないことは当然であるし、前記凸部３５は省略してもよい。

また、前記弁軸１０の上部小径部１１と中間大径部１２との間に形成された段丘面（段差部）１５と前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の下面との間には、前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の下面側に配置された円板状の押さえ板（ワッシャ）６１を挟んで、弁軸１０の上部小径部１１に外挿されるように、前記弁軸１０と前記弁軸ホルダ３０とが昇降方向（軸線Ｏ方向）で離れる方向に付勢する、言い換えれば前記弁軸１０（弁体１４）を常時下方（閉弁方向）に付勢する円筒状の圧縮コイルばね（付勢部材）６０が縮装されている。

前記弁本体４０は、例えば真鍮やＳＵＳ等の金属製円筒体から構成されている。この弁本体４０は、内部に流体が導入導出される弁室４０ａを有し、該弁室４０ａの側部に設けられた横向きの第１開口４１に第１導管４１ａがろう付け等により連結固定され、該弁室４０ａの天井部に前記弁軸１０（の中間大径部１２）が軸線Ｏ方向に相対移動（摺動）可能及び軸線Ｏ回りに相対回転可能な状態で挿通される挿通穴４３及び前記ガイドブッシュ２０の下部（嵌合部２７）が嵌合されて取付固定される嵌合穴４４が形成され、該弁室４０ａの下部に設けられた縦向きの第２開口４２に第２導管４２ａがろう付け等により連結固定されている。また、前記弁室４０ａと前記第２開口４２との間の底部壁４５に、前記弁体１４が接離（接近・乖離）する弁座４６ａを有する段付きの弁口４６が形成されている。

前記弁本体４０の上端部外周（弁本体４０におけるガイドブッシュ２０の外側）には円環状の鍔状板４７がかしめ、ろう付け等により固着されるとともに、該鍔状板４７の外周に設けられた段差部に、天井付き円筒状のキャン５５の下端部が突き合わせ溶接等により密封接合されている。

また、本例では、前記鍔状板４７の上面（キャン５５側の表面）に、前記下部ストッパ２５に係合して当該下部ストッパ２５のガイドブッシュ２０に対する相対回転を防止する段付きの概略円板状部材からなるストッパ押さえ（押さえ部材）４８が配置固定されている。

前記ストッパ押さえ４８は、例えば真鍮やＳＵＳ等の金属部材からプレス加工等にて作製され、基本的に前記弁本体４０（の上面）及び当該弁本体４０に設けられた鍔状板４７（の上面）から離間した（浮かされた）状態で前記下部ストッパ２５に係合せしめられるとともに、その外周部分（環状の段差部４８ｃより外側の部分）が、鍔状板４７（の上面）に当接せしめられて溶接・溶着・接着等により接合固定されている。

詳しくは、図１とともに図３〜図６を参照すればよくわかるように、前記ストッパ押さえ４８は、前記下部ストッパ２５に装着（外装）されるとともに、前記弁本体４０（の上面）から離間して配置された円板状の装着支持部４８ａと、段差部４８ｃを介して装着支持部４８ａの外周に設けられ、前記弁本体４０の外周に設けられた鍔状板４７に取付固定される円環状の取付固定部４８ｂとを有する。

前記装着支持部４８ａには、前記下部ストッパ２５が挿通される大きさの嵌挿穴４８ｄが形成され、その嵌挿穴４８ｄに隣接して（言い換えれば、嵌挿穴４８ｄの外周部分に）、前記下部ストッパ２５（の外面）を挟持する側面視矩形状の３つの支持爪４９ａ、４９ｂ、４９ｃが立設されている。この３つの支持爪４９ａ、４９ｂ、４９ｃは、前記下部ストッパ２５の外表面に対向するように立ち上げられるとともに、そのうちの相対的に小さい（周方向の幅及び高さが相対的に小さい）支持爪４９ｃは、嵌挿穴４８ｄにおける平面視扇形状の固定ストッパ体２４が嵌挿される扇状部４８ｅに隣接して（詳細には、扇状部４８ｅに嵌挿される固定ストッパ体２４の開弁方向側の側面に隣接して）配置されている。また、前記扇状部４８ｅの外周部分（詳細には、扇状部４８ｅに嵌挿される固定ストッパ体２４の開弁方向側の側面とは反対側の閉弁方向側の側面に隣接する部分）には、固定ストッパ体２４の外表面（閉弁方向側の側面）に対向するように周方向で視て矩形状の支持爪（支持部）４９ｄが立設されており、この支持爪４９ｄは、前記支持爪４９ｃとともに固定ストッパ体２４の周方向における両側面を挟持する。

また、本例では、前記支持爪４９ｄの下端部（根元部分）に、径方向（横方向）で視たときに所定半径を持つように形成された湾曲部（Ｒ形状部ともいう）４９ｅが設けられており、当該支持爪４９ｄは、周方向に弾性変形可能とされている。

例えばイニシャライズ（電動弁１の基点出し）を行うに当たって、弁軸ホルダ３０に設けられた可動ストッパ体３４が下部ストッパ２５に設けられた固定ストッパ体２４に衝突したとき、前記支持爪４９ｄが周方向に弾性的に変形する（撓む）ことによって、その（周方向の）衝撃が緩和されるとともに、その衝突の後に、前記支持爪４９ｄの弾性力（反発力）によって、当該支持爪４９ｄにより支持される下部ストッパ２５（の固定ストッパ体２４）が元の位置もしくは姿勢に押し戻される。

さらに、可動ストッパ体３４および固定ストッパ体２４は、例えばＳＵＳや炭素繊維等で強化した樹脂製とすることで、衝撃による摩耗を抑制することができ、イニシャライズ時の基点のずれを防ぐことができる。

なお、ここでは、下部ストッパ２５とストッパ押さえ４８とは別部品として構成されているが、例えば、支持爪４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄを下部ストッパ２５に溶接、溶着、接着、かしめ等により接合（固着）する等して、下部ストッパ２５とストッパ押さえ４８とを一体として（一部品として）構成してもよい。

一方、前記ストッパ押さえ４８における取付固定部４８ｂは、前記鍔状板４７（の上面）の略中央部に溶接・溶着・接着等により接合固定されており（接合部Ｋ）、これにより、下部ストッパ２５は、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に対して相対回転不能に連結される。

ストッパ押さえ４８を鍔状板４７に溶接により接合固定する場合は、これらの部材を同質材（もしくは融点が同等の材質）にすることが望ましく、本例では、例えば真鍮もしくはＳＵＳを用いるとよい。

また、前記鍔状板４７の上面（詳しくは、前記取付固定部４８ｂと当接する部分より内側）には、弁本体４０に鍔状板４７をろう付けする際のろう材の流れを防止するための環状凹溝４７ａが付設されている。

前記キャン５５の内側かつ前記ガイドブッシュ２０及び前記弁軸ホルダ３０の外側には、ロータ５１が回転自在に配在され、前記キャン５５の外側に、前記ロータ５１を回転駆動すべく、ヨーク５２ａ、ボビン５２ｂ、ステータコイル５２ｃ、及び樹脂モールドカバー５２ｄ等からなるステータ５２が配置されている。ステータコイル５２ｃには、複数のリード端子５２ｅが接続され、これらのリード端子５２ｅには、基板５２ｆを介して複数のリード線５２ｇが接続され、ステータコイル５２ｃへの通電励磁によってキャン５５内に配在されたロータ５１が軸線Ｏ回りで回転するようになっている。

キャン５５内に配在された前記ロータ５１は、前記弁軸ホルダ３０に係合支持されており、当該弁軸ホルダ３０は前記ロータ５１とともに（一体に）回転するようになっている。

詳細には、前記ロータ５１は、内筒５１ａ、外筒５１ｂ、及び内筒５１ａと外筒５１ｂとを軸線Ｏ回りの所定の角度位置で接続する接続部５１ｃからなる二重管構成とされ、内筒５１ａの内周に、（例えば、軸線Ｏ回りで１２０度の角度間隔で）軸線Ｏ方向（上下方向）に延びる縦溝５１ｄが形成されている。

一方、前記弁軸ホルダ３０の外周（の上半部分）には、図２を参照すればよくわかるように、その上端に円錐台面からなるテーパ面部３０ｃが設けられ、そのテーパ面部３０ｃの下側に、（例えば、軸線Ｏ回りで１２０度の角度間隔で）上下方向に延びる突条３０ａが突設され、その突条３０ａの下部両側には、前記ロータ５１を支持する上向きの係止面３０ｂが形成されている。

このように、ロータ５１の内筒５１ａの縦溝５１ｄと弁軸ホルダ３０の突条３０ａとが係合し、かつロータ５１の内筒５１ａの下面と弁軸ホルダ３０の係止面３０ｂとが当接することにより、ロータ５１が弁軸ホルダ３０に対して位置合わせされた状態でその外周に支持固定され、前記弁軸ホルダ３０は、前記ロータ５１を前記キャン５５内で支持しながら当該ロータ５１とともに回転される。

なお、本例では、弁軸ホルダ３０の上面がロータ５１の内筒５１ａの上面と面一あるいはそれより若干上側に位置するように、前記ロータ５１が前記弁軸ホルダ３０に係合支持されている。

前記ロータ５１及び弁軸ホルダ３０の上側には、弁軸ホルダ３０とロータ５１との昇降方向における相対移動を防止する（言い換えれば、弁軸ホルダ３０に対してロータ５１を下方に押し付けて抜け止め係止する）とともに弁軸１０と弁軸ホルダ３０とを連結すべく、前記弁軸１０（の上部小径部１１）の上端部に外嵌固定された固定部材７０が配在されている。

前記固定部材７０は、例えば真鍮やＳＵＳ等の金属部材からプレス加工、切削加工等にて作製され、前記弁軸１０（の上部小径部１１）の上端部に外嵌されて圧入、溶接、溶着、接着等により接合固定された小径上部７１ａと大径下部７１ｂとからなる段付き円筒状の固定部７１と、該固定部７１（の大径下部７１ｂ）の下端部からロータ５１の内筒５１ａ付近まで外向きに延びる円板状のフランジ部７２とを有する。

前記フランジ部７２の下面は、前記弁軸ホルダ３０の上面及びロータ５１（の内筒５１ａ）の上面に対向せしめられるとともに、その弁軸ホルダ３０の上面に設けられた凸部３５（の上面）及びロータ５１（の内筒５１ａの上面）に対接せしめられるようになっている。

前記したように、前記ロータ５１は、圧縮コイルばね６０の付勢力により上方に付勢される弁軸ホルダ３０と前記固定部材７０（のフランジ部７２の外周部分）の間で挟持されて抜け止め係止される。

また、前記弁軸１０の上端部に固定された前記固定部材７０（における固定部７１の大径下部７１ｂ）には、動作時にガイドブッシュ２０に対して弁軸ホルダ３０が上方に移動し過ぎて、ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と弁軸ホルダ３０の可動ねじ部３３との螺合が外れるのを防止すべく、弁軸ホルダ３０をガイドブッシュ２０側に付勢するコイルばねからなる復帰ばね７５が外装されている。

そして、当該電動弁１では、例えば弁座４６ａへの弁体１４の喰いつきを防止するとともに、低流量域での制御性を確保すべく、弁体１４が最下降位置（原点位置）にあるときに、弁体１４と弁座４６ａとの間に所定の大きさの間隙が形成されるようになっている。

この電動弁１の組立工程、特に、弁体１４の原点位置（最下降位置）出し工程を詳説すると、まず、弁軸１０、ガイドブッシュ２０、下部ストッパ２５、ストッパ押さえ４８、圧縮コイルばね６０、弁軸ホルダ３０、ロータ５１、弁本体４０、鍔状板４７等を組み付ける。例えば、弁本体４０に鍔状板４７をろう付けし、弁本体４０にガイドブッシュ２０を圧入固定した後に、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に下部ストッパ２５を螺着し、ストッパ押さえ４８を下部ストッパ２５に装着しつつ弁本体４０及び鍔状板４７上に載置する等してそれらを組み付ける。このとき、ストッパ押さえ４８（の取付固定部４８ｂ）は弁本体４０の鍔状板４７に固定せず、下部ストッパ２５は、ガイドブッシュ２０に対して相対回転可能に螺合させておく。なお、下部ストッパ２５は、この段階で、ガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接させて配置してもよいし、そのストッパ部２７ａと間隔をあけて配置してもよい。次いで、弁軸１０の下端部に設けられた弁体１４が弁座４６ａに接当（着座）し、圧縮コイルばね６０が若干圧縮され、弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４と下部ストッパ２５の固定ストッパ体２４とが当接し、かつ、下部ストッパ２５（の下面）がガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接するまで、ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と弁軸ホルダ３０の可動ねじ部３３とからなるねじ送り機構２８を利用して、前記弁軸ホルダ３０、ロータ５１、及び弁軸１０を回転させながら下降させる。そして、このように弁軸ホルダ３０が最下降位置に配置された状態で、弁軸１０の上端部に固定部材７０を圧入、溶接、溶着、接着等により外嵌固定する（着座状態）。

次に、上記着座状態から、下部ストッパ２５をストッパ押さえ４８とともにガイドブッシュ２０に対して開弁方向（例えば、平面視で反時計回り）に所定回転角度だけ回転させた後、ストッパ押さえ４８（の取付固定部４８ｂ）を弁本体４０の鍔状板４７に溶接・溶着・接着等により接合固定して、下部ストッパ２５を、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に相対回転不能に連結固定する（図４〜図６参照）。これにより、下部ストッパ２５の固定ストッパ体２４のガイドブッシュ２０に対する位置が変わるので、弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４と下部ストッパ２５の固定ストッパ体２４とが当接して、弁軸ホルダ３０が最下降位置にあるときでも、弁体１４と弁座４６ａとの間に所定の大きさの間隙が形成される。

かかる構成の電動弁１では、ステータ５２（のステータコイル５２ｃ）への通電励磁によってロータ５１が回転せしめられると、それと一体に弁軸ホルダ３０及び弁軸１０が回転せしめられる。このとき、ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と弁軸ホルダ３０の可動ねじ部３３とからなるねじ送り機構２８により、弁軸１０が弁体１４を伴って昇降せしめられ、これによって、弁体１４と弁座４６ａとの間の間隙（リフト量、弁開度）が増減されて、冷媒等の流体の通過流量が調整される。また、弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４とガイドブッシュ２０に固定された下部ストッパ２５の固定ストッパ体２４とが当接し、弁体１４が最下降位置にあるときでも、弁体１４と弁座４６ａとの間に間隙が形成されるため、所定量の通過流量が確保される。

以上で説明したように、本実施形態の電動弁１では、ストッパ押さえ４８において下部ストッパ２５を周方向で支持する支持爪４９ｄが、周方向に弾性変形可能とされるので、例えばイニシャライズ（電動弁の基点出し）を行うに当たって、弁軸ホルダ３０に設けられた可動ストッパ体３４が下部ストッパ２５に設けられた固定ストッパ体２４に衝突したとき、当該支持爪４９ｄが周方向に弾性的に変形する（撓む）ことによって、その（周方向の）衝撃が緩和されるため、イニシャライズ（電動弁の基点出し）を行う際の衝突音（イニシャライズ音）やストッパ体同士の摩耗を効果的に軽減することができる。

また、その衝突の後に、前記支持爪４９ｄの弾性力（反発力）によって、当該支持爪４９ｄにより支持される下部ストッパ２５（の固定ストッパ体２４）を元の位置もしくは姿勢に戻すことができるため、通過流量の制御性を確保することができる。

［第２実施形態］
図７〜図１１は、本発明に係る電動弁の第２実施形態を示している。

本第２実施形態の電動弁２は、上記第１実施形態の電動弁１に対し、主に、ストッパ押さえ４８の構成が相違しており、その他の構成は略同じである。したがって、第１実施形態の各部に対応する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下では、相違点を重点的に説明する。

本実施形態の電動弁２では、上記第１実施形態の構成に加えて、ストッパ押さえ４８に、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に対して上方（昇降方向上向き）に付勢する上方付勢爪（上方付勢部）４９ｕが突設されている。

本例では、前記上方付勢爪４９ｕは、ストッパ押さえ４８の外装支持部４８ａに形成された嵌挿穴４８ｄに隣接して（言い換えれば、嵌挿穴４８ｄの外周部分に）、支持爪４９ａと支持爪４９ｃとの間及び支持爪４９ｂと支持爪４９ｃとの間、かつ、軸線Ｏに対して対称となる位置（すなわち、周方向に等角度間隔）に、２個設けられている。各上方付勢爪４９ｕは、その上端部が下部ストッパ２５の下面に（弾性的に）当接せしめられ、各上方付勢爪４９ｕの弾性力によって、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に対して押し上げるようになっている。

このように、本実施形態の電動弁２では、上記第１実施形態の電動弁１と同様の作用効果が得られることに加えて、ストッパ押さえ４８に設けられた上方付勢爪４９ｕによって、下部ストッパ２５がガイドブッシュ２０に対して上方に付勢されるので、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部（雄ねじ部）２３）と下部ストッパ２５（の雌ねじ部）との間のねじガタを排除でき、通過流量の制御性を高めることができる。

［第３実施形態］
図１２〜図１６は、本発明に係る電動弁の第３実施形態を示している。

本第３実施形態の電動弁３は、上記第１実施形態の電動弁１に対し、主に、ストッパ押さえ４８の構成が相違しており、その他の構成は略同じである。したがって、第１実施形態の各部に対応する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下では、相違点を重点的に説明する。

本実施形態の電動弁３では、上記第１実施形態の構成に加えて、ストッパ押さえ４８に、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に対して下方（昇降方向下向き）に付勢する下方付勢爪（下方付勢部）４９ｖが突設されている。

本例では、前記下方付勢爪４９ｖは、ストッパ押さえ４８の外装支持部４８ａに形成された嵌挿穴４８ｄに隣接して（言い換えれば、嵌挿穴４８ｄの外周部分に）、支持爪４９ａと支持爪４９ｃとの間及び支持爪４９ｂと支持爪４９ｃとの間、かつ、軸線Ｏに対して対称となる位置（すなわち、周方向に等角度間隔）に、２個設けられている。各下方付勢爪４９ｖは、側面（径方向）から視て矩形状かつ周方向で視て逆立Ｌ字状を有し、下部ストッパ２５の外側を下方から上方まで直線状に（軸線Ｏに沿って）延び、その上端部が内側に折り曲げられて下部ストッパ２５の上面に（弾性的に）当接せしめられ、各下方付勢爪４９ｖの弾性力によって、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に対して押し下げるようになっている。

このように、本実施形態の電動弁３では、上記第１実施形態の電動弁１と同様の作用効果が得られることに加えて、ストッパ押さえ４８に設けられた下方付勢爪４９ｖによって、下部ストッパ２５がガイドブッシュ２０に対して下方に付勢されるので、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部（雄ねじ部）２３）と下部ストッパ２５（の雌ねじ部）との間のねじガタを排除でき、通過流量の制御性を高めることができる。

［第４実施形態］
図１７〜図２３は、本発明に係る電動弁の第４実施形態を示している。

本第４実施形態の電動弁４は、上記第１実施形態の電動弁１に対し、主に、ストッパ押さえ４８及び下部ストッパ２５の構成が相違しており、その他の構成は略同じである。したがって、第１実施形態の各部に対応する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下では、相違点を重点的に説明する。

本実施形態の電動弁４では、前記した下部ストッパ２５とストッパ押さえ４８とは、例えばインサート成形によって一体成形されている。

詳しくは、上記第１実施形態におけるストッパ押さえ４８の装着支持部４８ａが省略されており、ストッパ押さえ４８の取付固定部４８ｂ（の内周）から、下部ストッパ２５の略法線方向に向けて段差部４９ｈ付きの支持脚４９ｆが延設され、その支持脚４９ｆの先端（内端）に、支持脚４９ｆと略同幅の支持爪（支持部）４９ｄが（湾曲部４９ｅを介して）立設されており、その支持爪４９ｄの上部が下部ストッパ２５の下面に埋設されて、下部ストッパ２５とストッパ押さえ４８とが一体と（一部品として構成）されている。下部ストッパ２５に埋設された支持爪４９ｄの上端部には、若干幅広のフランジ部４９ｇが形成されている。

本例では、前記支持脚４９ｆ及び支持爪４９ｄ等は、軸線Ｏ周り（周方向）で等角度間隔に３個設けられている。

言い換えれば、本実施形態では、下部ストッパ２５に埋設されて下部ストッパ２５を周方向で支持する湾曲部４９ｅ付きの支持爪４９ｄは、当該支持爪４９ｄの下端部から（下部ストッパ２５の）略法線方向に向けて延びる（支持爪４９ｄと略同幅の）支持脚４９ｆを介して弁本体４０の鍔状板４７に固定される。

このように、本実施形態の電動弁４では、上記第１実施形態の電動弁１と同様の作用効果が得られることに加えて、下部ストッパ２５とストッパ押さえ４８とが一部品として構成されるので、部品点数や組立工数が少なくて済むとともに、組立工程を簡素化することができる。

また、本実施形態の電動弁４では、ストッパ押さえ４８（の支持脚４９ｆ等）の弾性力（ばね力）や各構成部品の寸法等を適宜に設定することにより、ストッパ押さえ４８によって、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に対して上方（昇降方向上向き）あるいは下方（昇降方向下向き）に付勢できるので、上記第２、３実施形態と同様、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部（雄ねじ部）２３）と下部ストッパ２５（の雌ねじ部）との間のねじガタを排除でき、通過流量の制御性を高めることができるといった利点もある。

なお、上記実施形態では、弁体１４が最下降位置（通常なら全閉状態となる）にあるときに、弁体１４と弁座４６ａとの間に所定の大きさの間隙が形成される（すなわち、弁体１４が弁座４６ａに着座しない）閉弁レスタイプの電動弁について説明したが、例えば、弁体が弁座に着座するタイプの電動弁（例えば、特開２０１１−２０８７１６号公報等参照）において、前記と同様のストッパ押さえ（押さえ部材）を用いて下部ストッパをガイドブッシュ（の固定ねじ部）に対して相対回転不能に連結する場合にも、前記と同様の作用効果が得られることは詳述するまでも無い。

１ 電動弁（第１実施形態）
２ 電動弁（第２実施形態）
３ 電動弁（第３実施形態）
４ 電動弁（第４実施形態）
１０ 弁軸
１４ 弁体
２０ ガイドブッシュ
２１ 円筒部
２３ 固定ねじ部（雄ねじ部）
２４ 固定ストッパ体
２５ 下部ストッパ
２８ ねじ送り機構
２９ 下部ストッパ機構
３０ 弁軸ホルダ
３１ 円筒部
３２ 天井部
３３ 可動ねじ部（雌ねじ部）
３４ 可動ストッパ体
３５ 凸部
４０ 弁本体
４０ａ 弁室
４１ 第１開口
４１ａ 第１導管
４２ 第２開口
４２ａ 第２導管
４３ 挿通穴
４４ 嵌合穴
４５ 底部壁
４６ 弁口
４６ａ 弁座
４７ 鍔状板
４７ａ 環状凹溝
４８ ストッパ押さえ（押さえ部材）
４８ａ 装着支持部
４８ｂ 取付固定部
４８ｃ 段差部
４８ｄ 嵌挿穴
４８ｅ 扇状部
４９ｄ 支持爪（支持部）
４９ｅ 湾曲部
４９ｆ 支持脚
４９ｇ フランジ部
４９ｈ 段差部
４９ｕ 上方付勢爪（上方付勢部）
４９ｖ 下方付勢爪（下方付勢部）
５０ ステッピングモータ
５１ ロータ
５２ ステータ
５５ キャン
６０ 圧縮コイルばね
７０ 固定部材
７１ 固定部
７２ フランジ部
Ｏ 軸線

Claims (12)

1. 弁体が設けられた弁軸と、
   該弁軸が軸線方向に相対移動可能及び相対回転可能に内挿されるガイドブッシュと、
   弁座付きの弁口を有するとともに前記ガイドブッシュが取付固定された弁本体と、
   前記弁軸に連結される弁軸ホルダと、
   前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して回転させるためのロータ及びステータを有するモータと、
   前記ロータの回転駆動に応じて前記弁体を前記弁座に対して昇降させるための、前記ガイドブッシュと前記弁軸ホルダとの間に設けられたねじ送り機構と、
   前記弁軸ホルダの回転下動規制を行うための、前記弁軸ホルダに設けられた可動ストッパ体及び前記ガイドブッシュに取り付けられた下部ストッパに設けられた固定ストッパ体を有する下部ストッパ機構と、
   前記下部ストッパの前記ガイドブッシュに対する相対移動を防止する押さえ部材と、を備える電動弁であって、
   前記押さえ部材に、前記下部ストッパを周方向で支持するとともに、周方向に弾性変形可能とされた支持部が立設されていることを特徴とする電動弁。
2. 前記支持部に、径方向で視たときに所定半径を持つように形成された湾曲部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 前記支持部は、前記下部ストッパの閉弁方向側の側面に対向されて前記下部ストッパを周方向で支持す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。
4. 前記支持部は、前記下部ストッパに埋設されて前記下部ストッパを周方向で支持す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。
5. 前記支持部には、該支持部から法線方向に向けて支持脚が延設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動弁。
6. 前記押さえ部材と前記下部ストッパとが一部品として構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電動弁。
7. 前記押さえ部材と前記下部ストッパとが、溶接、溶着、接着、かしめ、又は、インサート成形によって一体とされていることを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
8. 前記押さえ部材によって、前記下部ストッパが前記ガイドブッシュに対して上方に付勢されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電動弁。
9. 前記押さえ部材に、前記下部ストッパの下面に当接して該下部ストッパを押し上げる上方付勢部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の電動弁。
10. 前記押さえ部材によって、前記下部ストッパが前記ガイドブッシュに対して下方に付勢されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電動弁。
11. 前記押さえ部材に、前記下部ストッパの上面に当接して該下部ストッパを押し下げる下方付勢部が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の電動弁。
12. 前記ステータは、前記弁本体に接合された筒状のキャンの外側に配置され、前記ロータは、前記キャンの内側に配置されて前記弁軸ホルダに一体回転可能に連結されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の電動弁。

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