JP2023168434A - 電動弁及び冷凍サイクルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ送り機構によってロータ軸の軸線方向の直線運動に変換して弁部材により弁ポートの開度を制御する電動弁にて、ロータ軸の振れや傾きを抑制して電動弁の作動性を安定化する。【解決手段】弁ハウジング１側の支持部材２に形成された雌ねじ部２１ａと、ステッピングモータ６のロータ軸３に形成された雄ねじ部３ａとによりねじ送り機構を構成する。ステッピングモータ６のマグネットロータ６２の回転運動を、ねじ送り機構によってロータ軸３の軸線Ｘ方向の直線運動に変換する。ロータ軸３に連結されたニードル弁５により弁ポート１１の開度を制御する。ロータ軸３と一体に軸線Ｘ方向に移動する括れ部３１（ロータ軸３の一部）と、ロータ軸３を軸線Ｘ上に保持する軸ガイド孔２１ｂとの間に，ブッシュ部材７１を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルシステムなどに使用する電動弁及び冷凍サイクルシステムに関する。

従来、空気調和機の冷凍サイクルに設けられる電動弁として、例えば特開２０１６－２３７１１号公報（特許文献１）及び特開２０１７－２５９７４号公報（特許文献２）に開示されたものがある。これらの電動弁は、電動モータのロータ軸側に雄ねじ部が形成され、このロータ軸が貫通する雌ねじ部が配置され、ロータ軸の下端に弁部材を備えている。そして、電動モータのロータの回転運動を雌ねじ部と雄ねじ部とのねじ送り機構によってロータ軸の軸線方向の直線運動に変換し、弁部材を移動して弁ポートの開度を制御するものである。なお、特許文献１のものでは、電動モータのマグネットロータの回転範囲、すなわち下端位置と上端位置とを規制するストッパ機構を、雌ねじ部を形成した支持部材の外周に設けている。また、特許文献２のものでは、同様なストッパ機構を密閉ケースの天井内部（ロータ軸の端部側）に設けている。

特開２０１６－２３７１１号公報 特開２０１７－２５９７４号公報

前記のように雌ねじ部と雄ねじ部とからなるねじ送り機構を利用した電動弁では、ねじ送り機構の作動性を考慮して、雌ねじ部と雄ねじ部との間にクリアランスが必要である。このため、マグネットロータの回転時にロータ軸に振れや傾きが生じる場合があり、この振れが生じると、ロータ軸やこれに連結された部位が摺動部に偏って接触することになり、電動弁の作動性を悪化させる場合がある。

本発明は、ねじ送り機構によってロータ軸の軸線方向の直線運動に変換して弁部材により弁ポートの開度を制御する電動弁及びその電動弁を備えた冷凍サイクルシステムにおいて、ロータ軸の振れを抑制して電動弁の作動性を安定化することを課題とする。

本発明の電動弁は、弁本体側の支持部材に形成された雌ねじ部と、電動モータのロータ軸に形成され前記雌ねじ部の中心に貫通配置された雄ねじ部とを備え、前記電動モータのマグネットロータの回転運動を、前記雌ねじ部と前記雄ねじ部とのねじ送り機構によって該ロータ軸の軸線方向の直線運動に変換し、このロータ軸に連結された弁部材により弁ポートの開度を制御する電動弁において、前記ロータ軸と一体に前記軸線方向に移動する被ガイド部と、該被ガイド部を挿通して該被ガイド部を前記軸線上に保持する円筒空洞をなす軸上ガイド孔と、前記被ガイド部と前記軸上ガイド孔との間に設けられて該被ガイド部と該軸上ガイド孔とに軽圧入されるブッシュ部材と、を備え、前記軸上ガイド孔との間に該軸上ガイド孔に軽圧入して設けられるブッシュ部材と、を備え、前記軸上ガイド孔が前記雌ねじ部と同軸に前記支持部材に形成された軸ガイド孔であり、前記被ガイド部が前記ロータ軸の前記雄ねじ部と同軸に形成された括れ部であり、前記ブッシュ部材は、前記ロータ軸が前記軸線方向に移動するとき、前記括れ部を区画する境界面が前記ブッシュ部材を前記軸線方向に付勢することで、該被ガイド部と該軸上ガイド孔とに軽圧入されていることを特徴とする。

この際、前記軸上ガイド孔が前記雌ねじ部と同軸に前記支持部材に形成された軸ガイド孔であり、前記被ガイド部が前記ロータ軸の前記雄ねじ部と同軸に形成された括れ部であることを特徴とする電動弁が好ましい。

また、前記軸上ガイド孔が前記雌ねじ部と同軸に前記支持部材に形成されたスライド孔であり、前記被ガイド部が前記ロータ軸と一体に形成されるとともに前記弁部材を保持して、前記スライド孔内に配置された弁ホルダであることを特徴とする電動弁が好ましい。

また、前記ロータ軸の前記弁部材とは反対側の端部に前記マグネットロータの回転範囲を規制するストッパ機構を備え、該ストッパ機構の中央に前記ロータ軸の前記端部が挿通されるガイド管を備え、前記軸上ガイド孔が前記ガイド管の内周の孔であり、前記被ガイド部が前記ロータ軸の前記端部であることを特徴とする電動弁が好ましい。

また、前記ブッシュは弾性材から構成され、前記軸上ガイド孔の内周及び前記被ガイド部の外周のそれぞれとの接触面に対し径方向の反対方向に荷重をかけることを特徴とする電動弁が好ましい。

本発明の冷凍サイクルシステムは、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、前記電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする。

本発明の電動弁及び冷凍サイクルシステムによれば、ロータ軸と一体に軸線方向に移動する被ガイド部と、この被ガイド部を軸線上に保持する軸上ガイド孔との間に、この被ガイド部と軸上ガイド孔とに軽圧入されるブッシュ部材を備えているので、このブッシュ部材により被ガイド部の外周との接触面に対して径方向内側に向けて荷重が、また、軸上ガイド孔の内周との接触面に対して径方向外側に向けて荷重が、即ち被ガイド部の外周及び軸上ガイド孔の内周にはブッシュ部材を挟んで互いに径方向の反対向きに荷重が掛かる。このことから、ねじ送り機構におけるクリアランスによるロータ軸の振れや傾きが抑制され、当該電動弁の作動性が安定する。

本発明の第１実施形態の電動弁の縦断面図である。 本発明の第１実施形態の電動弁におけるブッシュ部材近傍の要部拡大縦断面図及び平断面図である。 本発明の第１実施形態の電動弁におけるブッシュ部材の作用を説明する図である。 本発明の第２実施形態の電動弁の縦断面図である。 本発明の第３実施形態の電動弁の縦断面図である。 本発明の第４実施形態の電動弁の縦断面図である。 本発明の第５実施形態の電動弁の縦断面図である。 本発明の第６実施形態の電動弁の縦断面図である。 本発明の実施形態の冷凍サイクルシステムを示す図である。

次に、本発明の電動弁の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の電動弁の縦断面図、図２は第１実施形態の電動弁におけるブッシュ部材近傍の要部拡大縦断面図及び平断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ－Ａ断面図である。また、図３は第１実施形態の電動弁におけるブッシュ部材の作用を説明する図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１の図面における上下に対応する。

この電動弁１００は、ステンレスや真鍮等の金属部材により形成された「弁本体」としての弁ハウジング１を有しており、弁ハウジング１には弁室１Ａと、軸線Ｘを中心として弁室１Ａに開口する円筒形状の弁ポート１１とが形成されるとともに、弁ポート１１の下
方にはストレート部１２が形成されている。さらに、弁ハウジング１には、側面側から弁室１Ａに連通する一次継手管１１１が取り付けられるとともに、軸線Ｘ方向の下方端部にストレート部１２に連通する二次継手管１１２が取り付けられている。これにより、弁室１Ａと二次継手管１１２とが導通可能となっている。

弁ハウジング１には、上部から弁室１Ａ内に挿通されるように弁ガイド部材１３が圧入及びかしめにより取り付けられており、この弁ガイド部材１３の中心には弁ガイド孔１３ａが形成されている。また、弁ハウジング１の上端部には弁ガイド部材１３の上端外周部を囲うようにリム１ａが形成されており、弁ハウジング１には、リム１ａの外周に嵌合するように円筒状のケース１４が組み付けられている。このケース１４は、リム１ａをかしめるとともに、底部外周をろう付けすることにより弁ハウジング１に固着されている。さらに、ケース１４の上端開口部には支持部材２が取り付けられている。

支持部材２は、合成樹脂製の略円柱状のホルダ部２１と、このホルダ部２１の弁ハウジング１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とを有しており、支持部材２は、フランジ部２２をケース１４の開口周辺に溶接することにより、このケース１４に固着されている。この支持部材２のホルダ部２１の中心には、弁ポート１１の軸線Ｘと同軸の雌ねじ部２１ａとそのネジ孔が形成されるとともに、雌ねじ部２１ａのネジ孔に連なる軸ガイド孔２１ｂが形成され、さらに、この軸ガイド孔２１ｂの内周よりも径の大きな円筒状のスライド孔２１ｃが形成されている。そして、この雌ねじ部２１ａのネジ孔と、軸ガイド孔２１ｂの中に円柱棒状のロータ軸３が配設されている。ロータ軸３の外周に雄ねじ部３ａが形成されており、この雄ねじ部３ａはホルダ部２１の雌ねじ部２１ａに螺合されている。

ホルダ部２１には、その外周に螺旋状の突条からなるガイド雄ネジ２１１、ガイド雄ネジ２１１の下側一端に半径方向に突出した下端ストッパ２１２、及びガイド雄ネジ２１１の上端部の外周縁に上端ストッパ２１３がそれぞれ形成されている。また、ガイド雄ネジ２１１の外周にはコイル状の従動スライダ２１４が螺合されている。この従動スライダ２１４は後述のマグネットロータ６２の回転に伴って同方向に連れ回され、ガイド雄ネジ２１１に倣ってロータ軸３と同方向（上下）に移動する。そして、この従動スライダ２１４が下端ストッパ２１２または上端ストッパ２１３に当接することにより、マグネットロータ６２の上下の停止位置が規制される。

支持部材２のスライド孔２１ｃには弁ホルダ４が軸線Ｘ方向に摺動可能に嵌合されており、この弁ホルダ４は下部に「弁部材」としてのニードル弁５を保持している。弁ホルダ４は、筒状の円筒部４１の下端にボス部４２が固着されるとともに、円筒部４１内にバネ受け４３と圧縮コイルバネ４４とワッシャ４５とを備えている。ニードル弁５は、ステンレスや真鍮等の金属部材により形成され、下側先端の半楕円体形状のニードル部５１と、このニードル部５１から軸線Ｘ方向に伸びる円柱棒状のロッド部５２と、ロッド部５２の上端に形成されたフランジ部５３とを有している。そして、ニードル弁５は、弁ホルダ４のボス部４２の挿通孔４２ａ内に挿通されるとともに、フランジ部５３をボス部４２に当接させて弁ホルダ４に取り付けられている。また、ニードル弁５のロッド部５２は弁ガイド部材１３の弁ガイド孔１３ａ内に挿通されている。また、弁ホルダ４の円筒部４１はロータ軸３に係合している。すなわち、ロータ軸３の下端部にはフランジ部３ｂが一体形成され、このフランジ部３ｂが円筒部４１の上端部と共にワッシャ４５を挟み込み、ロータ軸３の下端部は円筒部４１の上端部で回転可能に係合している。この係合により、弁ホルダ４がロータ軸３によって回転可能に吊り下げた状態で支持されている。

ケース１４の上端には密閉ケース６１が溶接等によって気密に固定され、密閉ケース６１内には、外周部を多極に着磁されたマグネットロータ６２と、その中心に固着されたロ
ータ軸３とが設けられている。また、密閉ケース６１の外周にはステータコイル６３が配設されており、マグネットロータ６２、ロータ軸３及びステータコイル６３はステッピングモータ６を構成している。そして、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６１が回転されてロータ軸３が回転する。

以上の構成により、ステッピングモータ６が駆動されると、マグネットロータ６２及びロータ軸３が回転し、ロータ軸３の雄ねじ部３ａと支持部材２の雌ねじ部２１ａとのねじ送り機構により、ロータ軸３は軸線Ｘ方向に移動する。この回転に伴うロータ軸３の軸線Ｘ方向移動によって弁ホルダ４と共にニードル弁５が軸線Ｘ方向に移動する。そして、ニードル弁５は、ニードル部５１を弁ポート１１内に挿通させた状態で軸線Ｘ方向に進退させて弁ポート１１の開口面積を増減させる。これにより、一次継手管１１１から二次継手管１１２へ、または二次継手管１１２から一次継手管１１１へ流れる流体（冷媒）の流量が制御される。

支持部材２における軸ガイド孔２１ｂは円筒状の空洞であり、「軸上ガイド孔」を構成している。また、この軸ガイド孔２１ｂに挿通されるロータ軸３とは、雄ねじ部３ａと一体に軸線Ｘ方向に移動するとともに、軸ガイド孔２１ｂによって軸線Ｘ上に保持される「被ガイド部」を構成している。そして、この第１実施形態では、ロータ軸３の雄ねじ部３ａの下部に形成された括れ部３１に、ブッシュ部材７１が配設されている。

図２（Ｂ）に示すように、ブッシュ部材７１はＣ型形状の弾性材から構成されており、ロータ軸３の括れ部３１に嵌め込まれている。そして、このブッシュ部材７１が支持部材２の軸ガイド孔２１ｂ内に軽圧入されることで、このブッシュ部材７１の外周は軸ガイド孔２１ｂの内面に接触されるとともに、この軸ガイド孔２１ｂの内周面との間の摺動抵抗は小さく保持されている。そして、図３（Ａ）の状態から図３（Ｂ）の状態となるように、ロータ軸３が弁閉方向（下方）に移動するとき、雄ねじ部３ａがブッシュ部材７１を下方に付勢し、ブッシュ部材７１は軸ガイド孔２１ｂの内周面に対して外径方向に荷重をかける。同時にブッシュ部材７１はロータ軸３の括れ部３１の外周面に対して内径方向に荷重をかける。これにより、雄ねじ部３ａと雌ねじ部２１ａとからなる「ねじ送り機構」におけるクリアランスによるロータ軸３の振れや傾きが抑制される。したがって、当該電動弁の作動性が安定する。

図４は第２実施形態の電動弁の縦断面図であり、以下の各実施形態において同様な部材、同様な要素には同じ符号を付記して詳細な説明は省略する。図４の第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、円筒状の弁ホルダ４′をロータ軸３の下端にロータ軸３と一体に形成し、この弁ホルダ４′の外周にブッシュ部材７２を配設したものである。すなわち、この第２実施形態では、支持部材２におけるスライド孔２１ｃは円筒状の空洞であり、「軸上ガイド孔」を構成している。また、このスライド孔２１ｃに挿通される弁ホルダ４′は、雄ねじ部３ａ（及びロータ軸３）と一体に軸線Ｘ方向に移動するとともに、スライド孔２１ｃによって軸線Ｘ上に保持される「被ガイド部」を構成している。そして、この第２実施形態では、弁ホルダ４′の周囲に形成された括れ部４ａ′に、ブッシュ部材７２が配設されている。なお、この実施形態では、弁ホルダ４′内において、バネ受け４３′と圧縮コイルバネ４４′とによりニードル弁５を保持している。

この第２実施形態では、ブッシュ部材７２が支持部材２のスライド孔２１ｃ内に軽圧入されることで、このブッシュ部材７２の外周はスライド孔２１ｃの内面に接触されるとともに、このスライド孔２１ｃの内周面との間の摺動抵抗は小さく保持されている。そして、ロータ軸３が弁閉方向（下方）に移動するとき、ブッシュ部材７２はスライド孔２１ｃの内周面に対して外径方向に荷重をかける。同時にブッシュ部材７２は弁ホルダ４′に形
成された括れ部４ａ′の外周面に対して内径方向に荷重をかける。これにより、雄ねじ部３ａと雌ねじ部２１ａとからなる「ねじ送り機構」におけるクリアランスによるロータ軸３の振れや傾きが抑制される。したがって、当該電動弁の作動性が安定する。なお、ブッシュ部材７２も第１実施形態と同様にＣ型形状の弾性材から構成されてもよい。

図５は第３実施形態の電動弁の縦断面図であり、この第３実施形態では、第２実施形態と同様に弁ホルダ４′と支持部材２のスライド孔２１ｃとの間にブッシュ部材７３を配設したものであり、この第３実施形態では、スライド孔２１ｃの内周の括れ部（凹部）２１ｃ１にブッシュ部材７３を嵌め込んだものである。この第３実施形態の作用は第２実施形態と同様であり、支持部材２におけるスライド孔２１ｃは円筒状の空洞をなす「軸上ガイド孔」を構成し、弁ホルダ４′はスライド孔２１ｃによって軸線Ｘ上に保持される「被ガイド部」を構成している。そして、この第３実施形態では、ブッシュ部材７３内に弁ガイド４′が軽圧入されることで、このブッシュ部材７３の内周は弁ガイド４′の外周面に接触されるとともに、この弁ガイド４′の外周面との間の摺動抵抗は小さく保持されている。そして、ロータ軸３が弁閉方向（下方）に移動するとき、ブッシュ部材７３は弁ガイド４′の外周面に対して内径方向に荷重をかける。同時にブッシュ部材７３はスライド孔２１ｃの内周の括れ部（凹部）２１ｃ１の内周面に対して外径方向に荷重をかける。これにより、雄ねじ部３ａと雌ねじ部２１ａとからなる「ねじ送り機構」におけるクリアランスによるロータ軸３の振れや傾きが抑制される。したがって、当該電動弁の作動性が安定する。なお、ブッシュ部材７３も第１実施形態と同様にＣ型形状の弾性材から構成されてもよい。

図６は第４実施形態の電動弁の縦断面図であり、この第４実施形態の電動弁は、「電動モータ」としてのステッピングモータ１０と、「弁本体」としての弁ハウジング２０と、弁機構部３０と、非磁性体からなる密閉ケース４０とを備えている。

密閉ケース４０は、上端部が塞がれた略円筒形状に形成されており、弁ハウジング２０の上端に溶接等によって気密に固定されている。ステッピングモータ１０は、前記実施形態と同様なロータ軸３と、密閉ケース４０の内部に回転可能に配設されたマグネットロータ１０ｂと、密閉ケース４０の外周においてマグネットロータ１０ｂに対して対向配置されたステータコイル１０ｃと、その他、図示しないヨークや外装部材等により構成されている。ロータ軸３はマグネットロータ１０ｂの中心に取り付けられ、このロータ軸３は弁機構部３０側に延設されている。

弁ハウジング２０はステンレス等で略円筒形状に形成されており、その内側に弁室２０Ｒを有している。弁ハウジング２０の外周片側には弁室２０Ｒに導通される一次継手管１１１が接続されるとともに、下端から下方に延びる筒状部に二次継手管１１２が接続されている。二次継手管１１２の弁室２０Ｒ側には弁ポート２０ｃ１を有する弁座リング２０ｃが嵌合されており、二次継手管１１２は弁ポート２０ｃ１を介して弁室２０Ｒに導通される。

弁機構部３０は、支持部材３０ａと、弁ホルダ４′と、「弁部材」としてのニードル弁３０ｃとを有している。支持部材３０ａは例えば合成樹脂製で略円柱形状に形成されて、その外周にはインサート成形により一体に設けられた金属製のフランジ部３０ｄを有し、支持部材３０ａはフランジ部３０ｄを介して弁ハウジング２０の上端部に固定されている。また、支持部材３０ａの中心には、ロータ軸３の軸線Ｘと同軸の雌ねじ部３０ａ１とそのねじ孔が形成されるとともに、雌ねじ部３０ａ１のねじ孔よりも径の大きな円筒状の「軸上ガイド孔」としてのスライド孔３０ｅが形成されている。

円筒状の弁ホルダ４′は第２実施形態及び第３実施形態と同様にロータ軸３の下端にロ
ータ軸３と一体に形成されたものである。そして、この弁ホルダ４′と支持部材３０ａのスライド孔３０ｅとの間にブッシュ部材７４が配設されている。この第４実施形態では、スライド孔３０ｅの内周の括れ部（凹部）３０ｅ１にブッシュ部材７４を嵌め込んだものである。すなわち、この第４実施形態では、支持部材３０におけるスライド孔３０ｅは円筒状の空洞であり、「軸上ガイド孔」を構成している。また、このスライド孔３０ｅに挿通される弁ホルダ４′は、雄ねじ部３ａ（及びロータ軸３）と一体に軸線Ｘ方向に移動するとともに、スライド孔３０ｅによって軸線Ｘ上に保持される「被ガイド部」を構成している。なお、この第４実施形態では、弁ホルダ４′内において、バネ受け４３′と圧縮コイルバネ４４′とによりニードル弁３０ｃを保持している。

そして、この第４実施形態では、ブッシュ部材７４内に弁ガイド４′が軽圧入されることで、このブッシュ部材７４の内周は弁ガイド４′の外周面に接触されるとともに、この弁ガイド４′の外周面との間の摺動抵抗は小さく保持されている。そして、ロータ軸３が弁閉方向（下方）に移動するとき、ブッシュ部材７４は弁ガイド４′の外周面に対して内径方向に荷重をかける。同時にブッシュ部材７４はスライド孔３０ｅの括れ部（凹部）３０ｅ１の内周面に対して外径方向に荷重をかける。これにより、雄ねじ部３ａと雌ねじ部３０ａ１とからなる「ねじ送り機構」におけるクリアランスによるロータ軸３の振れや傾きが抑制される。したがって、当該電動弁の作動性が安定する。

なお、この第４実施形態では、密閉ケース４０内の上部に内ケース８１が嵌合され、この内ケース８１の中央のガイド管８２内に軸受部材８３が嵌め込まれている。軸受部材８３の内部にはロータ軸３の上端部（端部）が挿通され、ロータ軸３は軸受部材８３の内部に回動自在に嵌め込まれている。また、内ケース８１のガイド管８２の外周には回転ストッパ機構が構成されている。すなわち、、ガイド管８２の外周に螺旋ガイド線体８４が装着されるとともに螺旋ガイド線体８４に螺合した可動ストッパ部材８５が設けられている。そして、マグネットロータ１０ｂの回転に伴って可動ストッパ部材８５が螺旋ガイド線体８３との螺合によって旋回しながら上下動し、可動ストッパ部材８５が、螺旋ガイド線体８３の下端ストッパ８３ａまたは内ケース８１の上端ストッパ８１ａに当接することによって、マグネットロータ１０ｂの回転範囲、すなわち下端位置と上端位置とが規制される。

図７は第５実施形態の電動弁の縦断面図であり、この第５実施形態において第４実施形態と異なる点は、弁ホルダ４′の周囲に形成された括れ部４ａ′に、ブッシュ部材７５を配設した点であり、その他の構成は第４実施形態と同様である。

そして、この第５実施形態では、ブッシュ部材７５が支持部材３０のスライド孔３０ｅ内に軽圧入されることで、このブッシュ部材７５の外周はスライド孔３０ｅの内面に接触されるとともに、このスライド孔３０ｅの内周面との間の摺動抵抗は小さく保持されている。そして、ロータ軸３が弁閉方向（下方）に移動するとき、ブッシュ部材７５はスライド孔３０ｅの内周面に対して外径方向に荷重をかける。同時にブッシュ部材７５は弁ホルダ４′に形成された括れ部４ａ′の外周面に対して内径方向に荷重をかける。これにより、雄ねじ部３ａと雌ねじ部３０ａ１とからなる「ねじ送り機構」におけるクリアランスによるロータ軸３の振れや傾きが抑制される。したがって、当該電動弁の作動性が安定する。

図８は第６実施形態の電動弁の縦断面図であり、この第６実施形態において第４実施形態及び第５実施形態と異なる点は、弁ホルダ４の内部の構造と、弁ホルダ４とロータ軸３との連結構造とが、第１実施形態と同様になっている点と、回転ストッパ機構の内側にブッシュ部材７６を設けた点である。その他の構成は第４実施形態及び第５実施形態と同様である。

この第６実施形態では、内ケース４１の中央のガイド管４２内にロータ軸３の上端部３Ａが配設されるとともに、このロータ軸３の上端部３Ａの外周にブッシュ部材７６が配設されている。すなわち、この第６実施形態では、内ケース４１の中央のガイド管４２は円筒状の空洞であり、ガイド管４２の内周が「軸上ガイド孔」を構成している。また、このガイド管４２に挿通されるロータ軸３の上端部の括れ部３Ａは、雄ねじ部３ａ（及びロータ軸３）と一体に軸線Ｘ方向に移動するとともに、ガイド管４２によって軸線Ｘ上に保持される「被ガイド部」を構成している。

そして、この第６実施形態では、ガイド管４２内にブッシュ部材７６（及びロータ軸の上端部３Ａ）が軽圧入されることで、このブッシュ部材７６の外周はガイド管４２の内周面に接触されるとともに、このガイド管４２の内周面との間の摺動抵抗は小さく保持されている。そして、ロータ軸３が弁閉方向（下方）に移動するとき、ブッシュ部材７６はガイド管４２の内周面に対して外径方向に荷重をかける。同時にブッシュ部材７６はロータ軸３の括れ部３Ａの外周面に対して内径方向に荷重をかける。これにより、雄ねじ部３ａと雌ねじ部３０ａ１とからなる「ねじ送り機構」におけるクリアランスによるロータ軸３の振れや傾きが抑制される。したがって、当該電動弁の作動性が安定する。なお、ブッシュ部材７６は、Ｃ型形状の弾性材から構成されてもよい。

なお、各実施形態においてブッシュ部材は、Ｃ型形状の弾性材を例としたが、形状はこれに限らず被ガイド部と軸上ガイド孔に径方向の反対向きに荷重をかけられるものであれば良い。

図９は実施形態の冷凍サイクルシステムを示す図である。図において、符号１００は膨張弁を構成する本発明の実施形態の電動弁、２００は室外ユニットに搭載された室外熱交換器、３００は室内ユニットに搭載された室内熱交換器、４００は四方弁を構成する流路切換弁、５００は圧縮機である。電動弁１００、室外熱交換器２００、室内熱交換器３００、流路切換弁４００、及び圧縮機５００は、それぞれ導管によって図示のように接続され、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成している。なお、アキュムレータ、圧力センサ、温度センサ等は図示を省略してある。

冷凍サイクルの流路は、流路切換弁４００により冷房運転時の流路と暖房運転時の流路の２通りに切換えられる。冷房運転時には、図に実線の矢印で示したように、圧縮機５００で圧縮された冷媒は流路切換弁４００から室外熱交換器２００に流入され、この室外熱交換器２００は凝縮器として機能し、室外熱交換器２００から流出された液冷媒は電動弁１００を介して室内熱交換器３００に流入され、この室内熱交換器３００は蒸発器として機能する。

一方、暖房運転時には、図に破線の矢印で示したように、圧縮機５００で圧縮された冷媒は流路切換弁４００から室内熱交換器３００、電動弁１００、室外熱交換器２００、流路切換弁４００、そして、圧縮機５００の順に循環され、室内熱交換器３００が凝縮器として機能し、室外熱交換器２００が蒸発器として機能する。電動弁１００は、冷房運転時に室外熱交換器２００から流入する液冷媒、または暖房運転時に室内熱交換器３００から流入する液冷媒を、それぞれ減圧膨張し、さらにその冷媒の流量を制御する。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１ 弁ハウジング
１Ａ 弁室
１１ 弁ポート
１２ ストレート部
１３ 弁ガイド部材
１３ａ 弁ガイド孔
１４ ケース
１１１ 一次継手管
１１２ 二次継手管
Ｘ 軸線
２ 支持部材
２１ ホルダ部
２２ フランジ部
２１ａ 雌ねじ部
２１ｂ 軸ガイド孔
２１ｃ スライド孔
２１１ ガイド雄ネジ
２１２ 下端ストッパ
２１３ 上端ストッパ
２１４ 従動スライダ
３ ロータ軸
３ａ 雄ねじ部
４ 弁ホルダ
１ ニードル弁
４１ 円筒部
４２ ボス部
４３ バネ受け
４４ 圧縮コイルバネ
４５ ワッシャ
５１ ニードル部
５２ ロッド部
５３ フランジ部
６１ 密閉ケース
６２ マグネットロータ
６３ ステータコイル
２ ステッピングモータ
７１ ブッシュ部材
７２ ブッシュ部材
７３ ブッシュ部材
７４ ブッシュ部材
７５ ブッシュ部材
７６ ブッシュ部材
１００ 電動弁
２００ 室外熱交換器
３００ 室内熱交換器
４００ 流路切換弁
５００ 圧縮機

Claims (3)

1. 弁本体側の支持部材に形成された雌ねじ部と、電動モータのロータ軸に形成され前記雌ねじ部の中心に貫通配置された雄ねじ部とを備え、前記電動モータのマグネットロータの回転運動を、前記雌ねじ部と前記雄ねじ部とのねじ送り機構によって該ロータ軸の軸線方向の直線運動に変換し、このロータ軸に連結された弁部材により弁ポートの開度を制御する電動弁において、
   前記ロータ軸と一体に前記軸線方向に移動する被ガイド部と、該被ガイド部を挿通して
   該被ガイド部を前記軸線上に保持する円筒空洞をなす軸上ガイド孔と、前記被ガイド部と前記軸上ガイド孔との間に該軸上ガイド孔に軽圧入して設けられるブッシュ部材と、を備え、
   前記軸上ガイド孔が前記雌ねじ部と同軸に前記支持部材に形成された軸ガイド孔であり、前記被ガイド部が前記ロータ軸の前記雄ねじ部と同軸に形成された括れ部であり、
   前記ブッシュ部材は、前記ロータ軸が前記軸線方向に移動するとき、前記括れ部を区画する境界面が前記ブッシュ部材を前記軸線方向に付勢することで、該被ガイド部と該軸上ガイド孔とに軽圧入されていることを特徴とする電動弁。
2. 前記ブッシュ部材は弾性材から構成され、前記軸上ガイド孔の内周及び前記被ガイド部の外周のそれぞれとの接触面に対し径方向の反対方向に荷重をかけることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項１又は２に記載の電動弁が、前記膨張弁として用いられている
   ことを特徴とする冷凍サイクルシステム。

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