JP2659267B2

JP2659267B2 - 流量制御弁

Info

Publication number: JP2659267B2
Application number: JP19126890A
Authority: JP
Inventors: 郁夫高橋
Original assignee: NIPPON RANKO KK
Current assignee: NIPPON RANKO KK
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH0478386A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、例えば冷凍システムの膨張弁などに用いら
れる電動式の流量制御弁に関する。

（従来の技術）従来、この種の流量制御弁としては、例えば特開昭60
−196477号公報に記載されている電動式コントロールバ
ルブが知られている。このコントロールバルブは、第３
図に示すように、弁本体40は、弁座面41に連通する第１
の導通口と第２の導通口とを有する弁室42と、外周面に
コイル43を装着したローター室44とからなり、この弁室
42とローター室44との境には雄ねじ管45が設けられ、こ
の雄ねじ管45に螺合する雌ねじ管46を中心に設けたロー
ター47と、前記雄ねじ管45内を摺動し、かつ、前記弁座
面41を開閉し基端部をローター47の中心に取付けたニー
ドル弁48とを備えて構成されている。

このコントロールバルブは、コイル43に通電されると
ローター47が雄ねじ管45を中心に回転し、このローター
47の回転に伴いローター47が軸方向に移動するのでニー
ドル弁48が摺動し、このニードル弁48は前記弁座面41を
開閉する。

また、ローター47の過回転による雄ねじ管45と雌ねじ
管46とのかみこみを防ぐとともに、このローター47の回
転を補助するために、ローター室44の他端面には、螺旋
状案内突起片部49を有する案内棒50が設けられ、一方、
ローター47には案内突起片部49に案内されて軸方向に移
動する案内ピン51を取付けたスライダ52が固着されてい
る。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記の例えば第３図に示す特開昭60−196477
号公報に記載されるコントロールバルブの構造では、前
記案内棒50の螺旋状案内突起片部49のリード角は、案内
ピン51がこの案内棒50の両端においてかみこむことを防
ぐために大きくとる必要があるので、この案内棒50の長
さは長くなり、また、ニードル弁48と案内棒50との接触
を避けるために、ローター室44の軸方向の長さは長くな
る傾向がある。

また、ローター47は、雄ねじ管45との螺合による片持
ちの支持なので、ローター47の回転時には、このロータ
ー47は雄ねじ管との螺合部を支点とする首振り運動を生
じ、ローター47がローター室44内面と接触して騒音が生
じるという問題もある。

また、流量を増加させるために弁座面41の開口径を拡
大すると、ニードル弁48の径が太くなると共に雄ねじ管
45の径も太くなるために、ローター47の回転量に対する
このローター47の軸方向への移動量が小さくなるため、
弁座面41の開口径に制約があるという問題もある。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、小型で、弁座
面の開口径の大きい流量制御弁を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の流量制御弁は、外周面にコイルが装着された
略円筒状のローター室と、このローター室の軸方向の一
端部に設けられた軸支部材を介して設けられこの軸支部
材と対向する一端部に設けられた弁座面に連通する第１
の導通口と第２の導通口とを有する弁室とからなる弁本
体と、前記ローター室内部で、このローター室の閉塞端
と前記軸支部材とで軸支されたシャフトを軸に回転する
ローターと、このローターの回転により、前記シャフト
と回転方向に結合し、かつ、軸方向に前記軸支部材内面
を摺動し、前記弁室の弁座面を開閉するニードル弁と、
前記シャフトに回転自在に支持され、前記ローターの回
転に伴い順次このローターと一体に回転し、このロータ
ーの回転を規制する複数の回転規制板を有する回転規制
手段とを備えたものである。

（作用）本発明の流量制御弁は、コイルに通電されると、この
コイルへの通電状態に応じてローターが回転を始め、こ
のローターの回転によりニードル弁がシャフトと回転方
向に結合しながら前記軸支部材内面を軸方向に摺動す
る。

従って、ニードル弁が前記弁室の弁座面に接近するよ
うにローターが回転している場合、このローターは隣接
する回転規制板と一体に回転し、さらに順次停止してい
る回転規制板と一体に回転を始め、すべての回転規制板
がローターと一体に回転を始めるとローター室に当接し
てローターの回転が停止するという回転規制手段によっ
てローターの回転が停止され、前記ニードル弁は前記弁
座面を閉塞する。

一方、この状態より、ニードル弁が前記弁座面より遠
去かるようにローターが回転する場合、前記と同様の回
転規制手段によってローターの回転は停止され、前記ニ
ードル弁は前記弁座面を開放し、第１の導通口と第２の
導通口は連通する。

（実施例）本発明の一実施例である流量制御弁を第１図および第
２図に基づいて説明する。

第１図において、１は略円筒状の弁本体であり、略中
間部位に設けられた軸支部材２にて弁室３とローター室
４とに分割されている。

前記弁室３は、軸方向の一端部に弁座面５が形成され
て第１の導通口６が設けられ、この第１の導通口６には
導管７が接続し、さらに、側面部には第２の導通口８が
設けられ、この第２の導通口８には導管９が接続してい
る。

前記軸支部材２は略円筒状に成形され、この軸支部材
２の内周面は、前記弁室３側には雌ねじ式の螺合部11が
形成され、前記ローター室４側には、ローター12のシャ
フト13を軸支する軸支部14が形成されている。

前記ローター室４は、軸方向の外側面にはステッピン
グモーターのコイル16が装着され、内部には、ローター
12がこのローター12の回転軸であるシャフト13をロータ
ー室４の閉塞端に形成された軸支部17と前記軸支部材２
の軸支部14とに軸支されて回転自在に保持されている。
さらに、前記ローター12の側面には永久磁石18が固着さ
れ、前記コイル16への通電状態に応じて前記ローター12
が回転するようになっている。

また、前記軸支部材２の内周面の螺合部11には、外面
に雄ねじ式の螺合部20を有する移動軸21が摺動自在に螺
合され、この移動軸21の先端にはニードル弁22が取付け
られ、このニードル弁22が前記弁座面５を自在に開閉可
能としている。さらに、このニードル弁22は前記弁座面
５をコイルばね23に付勢されて閉塞するようになってい
る。一方、この移動軸21の基端部には、前記ローター12
のシャフト13とシャフト13の回転方向と結合する係合凹
部24が形成されている。

また、前記ローター室４の閉塞端と前記ローター12と
の間のシャフト13には複数の回転規制板25が回転自在に
支持されている。この回転規制板25は、第２図に示すよ
うに、略扇状の平板に形成され、ローター室４の閉塞端
と対向する面には軸方向に突出する突起片部26が一体に
形成されている。さらに、略半径方向の端縁部は、とも
に、弁室３側に隣接する回転規制板25の突起片部26が係
止する係止縁部27となっている。また、ローター12の回
転規制板25と接する面には、この面と接する回転規制板
25の係止縁部27に係止される突起片部28が一体に形成さ
れ、ローター室４の閉塞端には、この閉塞端に最近接す
る回転規制板25の突起片部26が係止される突起片部29が
ローター室４の閉塞面と一体に形成されている。

次に本実施例の作用について説明する。

前記ローター12は、コイル16に通電されると、シャフ
ト13が軸支部材２の軸支部14とローター室４の軸支部17
とに軸支されながら回転するとともに、このシャフト13
は移動軸21の係合凹部24と連結しているので、この移動
軸21は軸支部材２内周面でローター12の回転方向に回転
し、この移動軸21は前記軸支部材２に螺合保持されてい
るので、この移動軸21は軸方向に摺動可能となる。

従って、コイル16への通電によりローター12が弁室３
に向って時計回りに回転すると、ニードル弁21は弁座面
５に接近するように移動する。一方、回転を始めたロー
ター12の突起片部28は隣接する回転規制板25の一方の係
止縁部27に当接し、この回転規制板25はローター12と一
体に回転を始める。さらに、この回転する回転規制板25
の突起片部26は、略一回転するとローター室４の閉塞端
側に隣接する回転規制板25の一方の係止縁部27に当接さ
れてこの回転規制板25もローター12と一体に回転させ
る。このように順次回転規制板25がローター12と一体に
なって回転していき、ついには、ローター室４の閉塞端
側に最近接する回転規制板25の突起片部26がローター室
４の閉塞端に形成された突起片部29に当接して、ロータ
ー12の回転は停止される。このローター12の回転量に応
じて移動軸21は軸方向に弁座面５に向けて移動し、コイ
ルばね23に付勢されながらニードル弁22は弁座面５を閉
塞する。

また、この状態からコイル16への通電によりローター
12が弁室３に向って反時計回りに回転すると、ニードル
弁22は弁座面５から遠去かるように移動する。

この状態において、ローター12の時計回りの回転時と
同様に、回転を始めたローター12の突起片部28は、隣接
する回転規制板25の他方の係止縁部27に当接し、この回
転規制板25はローター12と一体に回転を始める。さらに
この回転する回転規制板25の突起片部26は、ローター室
４の閉塞端側に隣接する回転規制板25の他方の係止縁部
27に当接されて、この回転規制板25もローター12と一体
に回転する。このように順次回転規制板25がローター12
と一体になって回転するが、ついには、ローター室４の
閉塞端側に最近接する回転規制板25の突起片部26がロー
ター室４の閉塞端に形成された突起片部29に当接してロ
ーター12の回転は停止する。このローター12の回転量に
応じてニードル弁22は軸方向に弁座面５より後退するの
で、弁座面５は開放され、第１の導通口６と第２の導通
口８は連通される。

このように、上記構成によれば、ローター12は、軸と
なるシャフト13の両端が軸支されながら回転するので、
ローター12の回転時にローター室４の内周面と接触する
こともなく、外部からの振動に対しても左右されずに安
定して回転する。

さらに、ローター12の過回転を防止するための回転規
制は、複数の回転規制板25からなる回転規制手段にて行
なわれるため、ローター室４の軸方向の長さを短縮でき
る。また、弁座面５を開閉するニードル弁22は、ロータ
ー12のシャフト13の内部に収納されることはないので弁
座面５の開口径やニードル弁22の直径に制限がなく、小
型で弁開口径の大きい流量の多い流量制御弁を供給でき
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ローターは、ローターのシャフトが
軸支部材とローター室の閉塞端面に軸支されながら回転
し、さらにこのローターの回転は、ローターの回転方向
に前記シャフトと結合するニードル弁の軸方向の摺動に
変換されて、ニードル弁の先端部が弁座面を開閉するの
で、ローターの安定した回転が得られ、また、弁座面の
開口径が制限されることもない。

さらに、過回転防止は、シャフトに回転自在に支持さ
れた回転規制板からなる回転規制手段によって行なわれ
るので、ローター室の軸方向の長さを短縮できる。

従って、小型で、流量の大きい流量制御弁を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流量制御弁の一実施例を示す縦断面
図、第２図は同上回転規制板の斜視図、第３図は従来の
流量制御弁の一例を示す縦断面図である。１……弁本体、２……軸支部材、３……弁室、４……ロ
ーター室、５……弁座面、６……第１の導通口、８……
第２の導通口、12……ローター、13……シャフト、14,1
7……軸支部、16……コイル、22……ニードル弁、25…
…回転規制板。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面にコイルが装着された略円筒状のロ
ーター室と、このローター室の軸方向の一端部に設けら
れた軸支部材を介して設けられこの軸支部材と対向する
一端部に設けられた弁座面に連通する第１の導通口と第
２の導通口とを有する弁室とからなる弁本体と、前記ローター室内部で、このローター室の閉塞端と前記
軸支部材とで軸支されたシャフトを軸に回転するロータ
ーと、このローターの回転により、前記シャフトと回転方向に
結合し、かつ、軸方向に前記軸支部材内面を摺動し、前
記弁室の弁座面を開閉するニードル弁と、前記シャフトに回転自在に支持され、前記ローターの回
転に伴い順次このローターと一体に回転し、このロータ
ーの回転を規制する複数の回転規制板を有する回転規制
手段とを備えたことを特徴とする流量制御弁。