JP4546751B2 - Rotating motorized valve - Google Patents
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Description
この発明は、回転型電動弁に関し、特に、直動式の回転型電動弁に関するものである。 The present invention relates to a rotary motor-operated valve, and more particularly to a direct-acting rotary motor-operated valve.
回転型電動弁として、ステッピングモータ等の電動モータのロータと弁体とがトルク伝達関係で直接接続され、電動モータによって弁体が回転駆動されることにより、流路切換、流量制御の如き弁動作を行う直動式の回転型電動弁が知られている(例えば、特許文献1、2)。 As a rotary electric valve, the rotor of an electric motor such as a stepping motor and the valve body are directly connected in a torque transmission relationship, and the valve body is driven to rotate by the electric motor, so that valve operations such as flow path switching and flow control are performed. A direct-acting rotary motor-operated valve that performs the above is known (for example, Patent Documents 1 and 2).
直動式の回転型電動弁では、トルク伝達のためのロータと弁体との接続が、ロータと弁体の何れか一方に形成された凹部と、他方に形成された凸部との係合により行われる。 In a direct-acting rotary motor-operated valve, the connection between the rotor and the valve body for torque transmission is the engagement between the concave portion formed in one of the rotor and the valve body and the convex portion formed in the other Is done.
このような接続構造の場合、樹脂成形によるロータと弁体に一体成形される凹部と凸部の係合部には、部品精度上、回転方向に、不可避の間隙(樹脂成形品の場合、0.05mm程度)が生じ、ロータと弁体の回転時に、上述の間隙においてがた付き音が生じ、弁動作時の騒音発生の大きい原因になる。 In the case of such a connection structure, an inevitable gap (in the case of a resin molded product, 0 in the rotational direction) is formed in the engaging portion between the concave portion and the convex portion integrally formed with the rotor and the valve body by resin molding. .About 0.05 mm), and when the rotor and the valve body rotate, a rattling noise is generated in the gap described above, which causes a large amount of noise during valve operation.
つまり、凹部と凸部との係合部に回転方向の間隙があると、ロータの回転方向が反転した時に、その間隙分、凸部と凹部とが回転方向に相対変位して凹部と凸部との対向面部で衝突が生じ、衝突音が生じる。また、一方向に回転している場合も、ステッピングモータによる回転駆動では、ミクロ的な視点で見るならば、1パルスずつダンピング(オーバーシュート後、逆方向に戻される動作を数回繰返し目標値に収束する動作)しながら動いているため、がた付き音が生じる。
この発明が解決しようとする課題は、ロータと弁体とのトルク伝達のための凹部と凸部との係合部に存在する回転方向の間隙に起因するがた付き音の発生を回避し、弁動作時の静粛性を高めることである。 The problem to be solved by the present invention is to avoid the generation of rattling noise caused by the gap in the rotational direction existing in the engaging portion between the concave portion and the convex portion for torque transmission between the rotor and the valve body, It is to improve the quietness during valve operation.
この発明による回転型電動弁は、電動モータのロータとトルク伝達関係で直接接続された弁体を有し、前記電動モータによって前記弁体が回転駆動されることにより弁動作を行う回転型電動弁において、トルク伝達のための前記ロータと前記弁体との接続が、前記ロータと前記弁体の何れか一方に形成された凹部と、他方に形成された凸部との係合により行われ、前記凹部と前記凸部との係合状態において対向する、前記ロータ及び前記弁体の回転方向における前記凸部の各側面と、前記凹部の対応する各内側面とのうち、一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面の間に、他方の互いに対向する前記側面及び前記内側面を互いに密着させる方向に、前記弁体と前記ロータとを前記回転方向に相対的に付勢する弾性部材が設けられている。 A rotary electric valve according to the present invention has a valve body directly connected in a torque transmission relationship with a rotor of an electric motor, and the rotary electric valve performs valve operation when the valve body is rotationally driven by the electric motor. In connection, the connection between the rotor and the valve body for torque transmission is performed by engagement of a concave portion formed in one of the rotor and the valve body and a convex portion formed in the other, One of the side surfaces of the convex portion in the rotational direction of the rotor and the valve body facing each other in the engaged state of the concave portion and the convex portion and the corresponding inner side surface of the concave portion are opposed to each other. An elastic member is provided between the side surface and the inner side surface to relatively bias the valve body and the rotor in the rotational direction in a direction in which the other side surface and the inner side surface facing each other are in close contact with each other. Has been
なお、ここで云う弁動作とは、三方弁、四方弁等の流路切換、あるいは可変絞り動作等を含む流量制御のための弁体の回転動作である。 The valve operation referred to here is a rotation operation of a valve body for flow rate control including flow path switching such as a three-way valve and a four-way valve or a variable throttle operation.
また、この発明による回転型電動弁は、前記弾性部材が、圧縮変形の予荷重を与えられて一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面の間に配置されたばね部材であるものである。 The rotary type electric valve according to the present invention, prior Symbol elastic member is given a preload compressive deformation are those wherein the spring member disposed between the side surface and the inner surface of one face each other.
また、この発明による回転型電動弁は、前記ばね部材が、前記ロータと前記弁体の何れか一方にその回転中心と同心に形成されたハブ部に位置決め嵌合するリング状部と、前記リング状部よりその径方向に延在する延出部と、前記延出部の先端に折曲形成されたばね片とを有し、前記ばね片が一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面の間に圧縮変形の予荷重を与えられて挟まれているものである。 The rotary type electric valve according to the present invention, prior Symbol spring member, and the rotor and the ring-shaped portion for positioning fitted to a hub portion formed on the center of rotation concentric to any one of the valve body, wherein An extending portion extending in a radial direction from the ring-shaped portion; and a spring piece bent at a distal end of the extending portion, wherein the spring piece has one of the side surface and the inner side surface facing each other. It is sandwiched between them with a preload for compression deformation.
この発明による回転型電動弁は、さらに、一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面のうちいずれか一方の面側に、前記ロータと前記弁体の回転軸線方向における前記ばね部材の前記ハブ部に対する抜け止め用のオーバハング状のストッパ部が形成されており、該ストッパ部により前記ばね片の圧縮変形が制限されるものである。 The rotary electric valve according to the present invention further includes the hub portion of the spring member in the direction of the rotation axis of the rotor and the valve body on either one of the side surface and the inner side surface facing each other. An overhanging stopper portion for preventing the spring piece from being formed is formed, and the compression deformation of the spring piece is limited by the stopper portion.
この発明による回転型電動弁は、凹部と凸部との係合状態において対向する、ロータ及び弁体の回転方向における凸部の各側面と、凹部の対応する各内側面とのうち、一方の互いに対向する側面及び内側面の間に設けられたばね手段等による弾性部材によって、弁体とロータの凹部と凸部とが回転方向に相対的に付勢され、他方の互いに対向する側面及び内側面が互いに密着する。 The rotary electric valve according to the present invention is one of the side surfaces of the convex portion in the rotation direction of the rotor and the valve body and the corresponding inner side surfaces of the concave portion, which are opposed in the engaged state between the concave portion and the convex portion. The valve member, the concave portion and the convex portion of the rotor are relatively biased in the rotational direction by an elastic member such as a spring provided between the side surface and the inner side surface facing each other, and the other side surface and inner side surface facing each other. Adhere to each other.
これにより、回転方向反転時もバックラッシュのような間隙が、一方の互いに対向する側面及び内側面の間に保持され、がた付き音が生じることがなくなり、弁動作時の静粛性が改善される。 As a result, a gap like a backlash is maintained between the one side surface and the inner side surface that are opposed to each other even when the direction of rotation is reversed, so that no rattling noise is generated and quietness during valve operation is improved. The
この発明による電動弁の実施形態1を、図1〜図10を参照して説明する。実施形態1の電動弁は電動式切換弁である。 A motor-driven valve according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The electric valve of Embodiment 1 is an electric switching valve.
図1に示されているように、電動式切換弁10は、固定側部材である円盤形状の底蓋部材11と、底蓋部材11上に気密に溶接されたキャン状のケース12とを有している。ケース12は、底蓋部材11と共働として、内側に気密室構造の弁室13を形成している。
As shown in FIG. 1, the
底蓋部材11の所要部位(3ケ所)に、図4に示されているように、各々管継手挿入用の貫通孔11B、11C、11Dが打ち抜き形成されている。貫通孔11Cと11Dは、中心軸線と同心の同一円弧線上に、所定の回転角、離れた位置にある。貫通孔11B、11C、11Dには各々管継手14、15、16の一端部が挿入されている。管継手14、15、16は、各々リングろうによるろう付けによって底蓋部材11と固定され、底蓋部材11の外側(下方)に延びている。
As shown in FIG. 4, through
図1に示されているように、底蓋部材11の上面部には中間板(ベース板)17がろう付けによって固定されている。中間板17の中心部には、軸支持孔17Fが打ち抜き形成されている。中間板17の下面側には、図2に示されているように、軸支持孔17Fの打ち抜き時にバーリング加工によって軸支持孔17F周りに形成された環状凸部17Aがあり、この環状凸部17Aが底蓋部材11の中心部にエンボス加工された中心凹部11Eに嵌合している。
As shown in FIG. 1, an intermediate plate (base plate) 17 is fixed to the upper surface portion of the
底蓋部材11の中心凹部11Eは余裕のある深さDを有し、ろう材溜まり部として作用し、ろう材が軸支持孔17Fへ流れるのを防止する。また、中心凹部11Eは後述の中心軸21の軸長のばらつきの逃げ部としても作用する。
The
中間板17と底蓋部材11とのろう付けは、前述のリングろうによる管継手14、15、16の底蓋部材11に対するろう付けによって行われる。このろう付けについて、図3を参照して説明する。中間板17と底蓋部材11、管継手14、15、16のろう付け時には、ろう付けセット状態にした中間板17、底蓋部材11、管継手14、15、16の向きを逆さま(管継手14、15、16が上向き)にして、リングろう29を管継手14、15、16の各々に通し、各リングろう29を底蓋部材11と接触する位置に配置する。この状態が保たれるように、治具(図示省略)によって部品を固定して炉中ろう付けを行う。
The
炉中で、リングろう29が溶け出し、溶融したろうは、底蓋部材11の貫通孔11B、11C、11Dと管継手14、15、16の各々の隙間を流れて底蓋部材11と中間板17との接触面(接合面)を毛細現象により外周方向と中心方向に浸透して行く。中心部側へ浸透したろうは、同じ条件でろう付けを行っても、微妙な温度変化などのばらつきにより、底蓋部材11のろう溜り部(中心凹部11E)まで流出する場合と流出しない場合を生じる。
In the furnace, the
底蓋部材11のろう溜り部は、中間板17の軸支持孔(軸穴)17Fまで、ろうが流れ込むのを防ぐ目的で形成しているが、部品寸法や加工の制約上、さほど大きなろう溜り部を形成することができない。このため、ろう付けばらつきにより、ろう溜り部に流れ込むろう量が多いと、中間板17の軸支持孔17Fまでろうが流れてしまい、中心軸21を軸支持孔17Fに正常に挿入できなくなる虞れがある。
The brazing reservoir portion of the
このことに対し、この実施形態では、中間板17のバーリング加工部、つまり環状凸部17Aの外周囲に掘状の溝17H(図2参照)を形成することで、毛細現象の浸透力を弱めると同時に、ろう溜り機能も果たすので、底蓋部材11のろう溜り部までろうが流れるのを防ぎ、中間板17の軸支持孔17Fへろうが流れることが確実に防止される。
In contrast, in this embodiment, the burring portion of the
中間板17には貫通孔(入口ポート)11Bを弁室13に開放する切欠部17Cが形成されている。また、中間板17には、貫通孔(出口ポート)11C、11Dの各々に連通する連絡開口(連通用開口部)17D、17Eが形成されている。連絡開口17D、17Eは各々、図5によく示されているように、対応する貫通孔11C、11Dの直径とほぼ同じ長手方向寸法の長孔にて形成されている。なお、これより以降、貫通孔11BをAポート、貫通孔11CをBポート、貫通孔11DをCポートと呼ぶことがある。
The
図2に示されているように、中間板17の中心部に打ち抜き形成された軸支持孔17Fには、後述の中心軸21の下端が嵌合する。
As shown in FIG. 2, a lower end of a later-described
図4に示されているように、中間板17には後述の弁体20の突出片20Fが当接する基点出し用のストッパ片17Gが折り曲げ形成されている。ストッパ片17Gにはストッパ片17Gを取り囲むように、HNBR等の耐冷媒性を有するゴム製の緩衝用Oリング18が取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the
中間板17の上面部には弁座シート(弁シート部材)19が取り付けられている。弁座シート19には、中間板17の連絡開口17D、17Eの各々に連通する弁ポート19C、19Dと、中心軸21が貫通する中心孔19Eが貫通形成されている。弁座シート19には、中間板17の切欠部17Cと同様に、貫通孔(入口ポート)11Bを弁室13に開放する切欠部19Fが形成されている。弁座シート19の中間板17への接合は、接着・シール剤、ろう付け、ハンダ付け、熱圧着や溶接等により行われる。
A valve seat (valve seat member) 19 is attached to the upper surface of the
弁ポート19C、19Dは、中心軸21が貫通する中心孔19Eの中心軸線と同心の同一円弧線上に、所定回転角、離れた位置にある。
The
弁室13の底部構造を要約すると、弁室13の底部は、図6によく示されているように、管継手14、15、16を接続される底蓋部材11と、弁ポート19C、19Dが開口し弁体20の端面(下底面20A、図9参照)が摺接する弁座シート19と、底蓋部材11と弁座シート19とに挟まれて管継手15、16と弁ポート19C、19Dとを連通接続する連通用開口部である連絡開口17D、17Eを有する中間板17とによる3層の積層構造体により構成されている。
To summarize the bottom structure of the
そして、弁ポート19C、19Dは管継手15、16の中心位置より弁体20の回転中心側に偏倚している。弁ポート19C、19Dと管継手15、16を連絡するのが、長孔状の連絡開口17D、17Eを有する中間板17である。
The
弁室13内にある弁座シート19の上面が弁座面19Gであり、弁座面19G上に弁体20が配置されている。弁体20は、摺動、耐冷媒性を考慮した樹脂材料による一体成形品であり、下底面20Aにて弁座シート19の弁座面19Gに摺接し、中心孔20Dを貫通する中心軸21によって回転中心を設定され、中心軸21に案内されて中心軸線周りに回転し、Aポート、Bポート、Cポートの流路切換、開閉制御を行う。
The upper surface of the
図4に示されているように、弁体20には、径方向外方に突き出た二つの突出片20F、20Gが周方向に小さい間隔をおいて一体成形されている。二つの突出片20F、20Gは、当該両者間に、弁体20と後述するステッピングモータ30のロータ31とをトルク伝達関係で接続するための凹部28を画定している。凹部28にはロータ31に一体成形された突出片(凸部)39が係合している。この係合により、ロータ31と弁体20とがトルク伝達関係で接続され、ステッピングモータ30によって弁体20が中心軸21を回転中心として回転駆動される。
As shown in FIG. 4, the
弁体20の二つの突出片20F、20G、ロータ31の突出片39は、凹部28の横幅(回転方向幅)Waが突出片39の同方向の横幅Wbより大きくなるように作られており(図10参照)、この凹部28と突出片39との係合部に弾性部材をなす板ばね構造体40が設けられている。
The two projecting
板ばね構造体40は、図7〜図10に示されているように、ステンレス鋼や銅合金のばね材をプレス加工によって成形したものであり、弁体20に当該弁体20の回転中心と同心に形成されたハブ部20Kに位置決め嵌合するリング状部40Aと、リング状部40Aからその径方向に延在する延出部40Bと、この延出部40Bの先端に折曲形成されたばね片40Cとを有し、ばね片40Cが、図10に示されているように、凹部28を構成する二つの突出片20F、20Gのうち一方の突出片20Gの内側面28Aと、ロータ31の突出片39の両側面39A、39Bのうちロータ31及び弁体20の回転方向において突出片20Gの内側面28Aに対向する側面39Aとの間に、圧縮変形の予荷重を与えられて挟まれている。
As shown in FIGS. 7 to 10, the
これにより、ばね片40Cは、凹部28の一方の内側面28Aと突出片39の一方の側面39Aとの間にあって、弁体20とロータ31とを、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bとを互いに密着させる方向に付勢する。この付勢(ばね力)により、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bとが常時密着する。なお、図7に示されているように、ばね片40Cには、突出片20Gの上面に接合する折曲上片40Dが折曲形成されている。
Thus, the
弁体20の突出片20F、20Gの付け根側の上部にはガイド片部20H、20Jが一体成形されている。ガイド片部20H、20Jは、ロータ31の弁体20への組立時に、図4に示されているロータ31の突出片39が弁体20の突出片20F、20G間に係合することを案内する。換言すれば、突出片20F、20G間からの突出片39の抜け止めを行う。
図7に示されているように、ガイド片部20Jにはオーバハング状のストッパ部20Lが形成されている。ストッパ部20Lは、図8に示すように弁体20のハブ部20Kにリング状部40Aを位置決め嵌合した状態で、板ばね構造体40のばね片40Cの上端40Eに係止されて板ばね構造体40の軸線方向の抜け止めを防ぎ、また、これと兼ねて、ばね片40Cの圧縮変形を制限する。つまり、折曲上片40Dと突出片20Gの上面との係合と、ばね片40Cの上縁40Eとストッパ部20Lとの係合によって、板ばね構造体40が弁体20に軸線方向の動きを止められて装着される。
As shown in FIG. 7, an overhang-
図10に示されているように、ストッパ部20Lと対向面28Bとの回転方向の横幅Wcは、突出片39の同方向の横幅Wbより大きく、かつ、凹部28の同方向の横幅Waより小さいことにより、ばね片40Cの圧縮変形を制限し、ばね片40Cの過剰変形を防止している。
As shown in FIG. 10, the lateral width Wc of the
中心軸21は、図2に示されているように、下端を軸支持孔17Fとの嵌合によって中間板17より回転可能に支持されている。中心軸21の上端は、図1に示されているように、軸受部材22の軸受孔22Aに回転可能に嵌合している。軸受部材22は、高滑性樹脂材料製で、上部中央突起22Bによってケース12の軸受係合凹部12Cに係合している。これにより、中心軸21は上端をケース12より回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
弁室13内には、ステッピングモータ30のロータ31が回転可能に設けられている。ロータ31は外周部31Bを多極着磁されたプラスチックスマグネットであり、前述したように、突出片39によって弁体20とトルク伝達関係に連結され、弁体20を回転駆動する。
A
図4に示されているように、ロータ31のボス部31Cには中心軸21が貫通する貫通孔31Dが成形され、外周部31Bとボス部31Cを接続するリブ形状部31Eには均圧連通孔31Fが設けられている。
As shown in FIG. 4, the
ロータ31のボス部31Cの下端部と弁体20の上面部との間には、圧縮コイルばねによる押さえばね23が挟まれている。押さえばね23は、弁体20の下底面20A(図9、10参照)を弁座面19G(図5、6参照)に押し付けて低差圧状態での弁シールの安定性を確保している。押さえばね23は、同時に、ロータ31、軸受部材22を上方へ付勢し、軸受部材22の上部中央突起22Bをケース12の軸受係合凹部12Cに押し付けている。
Between the lower end of the
ケース12の外周部には、図1に示されているように、ステッピングモータ30のステータ組立体32が位置決め固定されている。ステータ組立体32は、上下2段のステータコイル33、複数個の磁極歯34、電気コネクタ部35等を有し、封止樹脂36によって液密封止されている。ステッピングモータ30は、ステータコイル33に対する通電制御(パルス制御)により、弁体20を分割回転駆動する。
As shown in FIG. 1, the
弁体20は、ステッピングモータ30による分割回転駆動により、弁ポート19C、19Dを共に弁室13に開放し、Aポート(入口ポート)が二つの出口ポート(BポートとCポート)に連通する第1の切換位置(0パルス=基点位置)と、弁ポート19Dを塞ぎ弁ポート19Cのみを弁室13に開放し、Aポート(入口ポート)がBポートにのみに連通する第2の切換位置(18パルス)と、弁ポート19C、19Dを共に塞ぎ、Aポート(入口ポート)が何れの出口ポートにも接続されない第3の切換位置(36パルス=全閉位置)と、弁ポート19Cを塞ぎ、弁ポート19Dのみを弁室13に開放し、Aポート(入口ポート)がCポートにのみに連通する第4の切換位置(54パルス)との間に切換動作し、4位置を得る。
The
なお、この切換動作について、より詳細な説明が必要ならば、本願出願人と同一の出願人による特願2003−37315号の明細書、図面を参照されたい。 If a more detailed explanation is required for this switching operation, refer to the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2003-37315 by the same applicant as the present applicant.
上述の切換動作(弁動作)において、ロータ31の回転方向が反転しても、また、ステッピングモータ30が1パルスずつダンピング動作しても、凹部28の一方の内側面28Aと突出片39の一方の側面39Aとの間に、圧縮変形の予荷重を与えられて挟まれたばね片40Cのばね力によって、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bが互いに密着する方向に、弁体20とロータ31とが互いに付勢され、この付勢により、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bとが常時密着することにより、凹部28と突出片39との隙間で衝突音が生じることがなく、弁動作時の静粛性が向上する。
In the switching operation (valve operation) described above, even if the rotation direction of the
この発明による電動弁の実施形態2を、図11、図12を参照して説明する。なお、図11、図12において、図1〜図10に対応する部分は、図1〜図10に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。 A motor-driven valve according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12, portions corresponding to those in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 10, and description thereof is omitted.
図11に示されているように、実施形態2の電動式切換弁10は、実施形態1の電動弁の底蓋部材11に代わる底蓋部材111の所要部位(2ケ所)に、各々管継手挿入用の貫通孔111B、111Cが打ち抜き形成されている。貫通孔111B、111Cには各々管継手114、115の一端部が挿入されている。管継手114、115は、各々リングろうによるろう付けによって、底蓋部材111と固定され、底蓋部材111の外側(下方)に延びている。
As shown in FIG. 11, the
図12に示されているように、底蓋部材111の上面部には中間板117がろう付けによって固定されている。中間板117には貫通孔(入口ポート)111Bを弁室13に開放する切欠部117Cが形成されている。中間板117には、貫通孔(出口ポート)111Cに連通する連絡開口(図示省略)が形成されている。この連絡開口は、貫通孔111Cの直径とほぼ同じ長手方向寸法の長孔にて形成されている。なお、この中間板117にも、第1実施形態の中間板17と同様に、弁体20の突出片20Fが当接する基点出し用のストッパ片117Gが折り曲げ形成されていて、このストッパ片117Gには、ストッパ片117Gを取り囲むように、HNBR等の耐冷媒性を有するゴム製の緩衝用Oリング18が取り付けられている。
As shown in FIG. 12, an
中間板117の上面部には弁座シート(弁シート部材)119が取り付けられている。弁座シート119には、中間板117の連絡開口(図示省略)に連通する全開ポート119Cと、中心軸21が貫通する中心穴119Eがエッチング加工により貫通形成されている。弁座シート119の弁座面119Gには絞り流量を可変設定する凹溝116がハーフエッチング等によって形成されている。凹溝116は、弁体20の回転方向と同方向に円弧状に延在し、すなわち、中心軸線周りに略270度の回転角範囲に延在し、均一深さで、延在方向に溝幅を漸次変化している。凹溝116は、一端の最大幅部(溝幅最大側)で全開ポート119Cと連通し、これより図にて時計廻り方向に進むに従って溝幅が漸次減少し、他端が最小幅部になっている。
A valve seat (valve seat member) 119 is attached to the upper surface of the
弁座面119Gのうち、弁体20の下底面20Aが実際に対向する中央部は、凹溝116の輪郭を画定する輪郭画定部116Cを所定幅の帯状に残してハーフエッチング等によって凹溝116と同等の深さの窪み119Hとなっている。これにより、凹溝116の輪郭を画定する輪郭画定部116Cは帯状突出部となる。
Of the
弁座シート119には、中間板117の切欠部117Cと同様に、貫通孔(入口ポート)111Bを弁室13に開放する切欠部119Fが形成されている。
The
弁室13内にある弁座シート119の上面が弁座面119Gであり、弁座面119G上に弁体20が配置されている。弁体20は、摺動、耐冷媒性を考慮した樹脂材料による一体成形品であり、下底面20Aにて弁座シート119の弁座面119Gに摺接し、中心孔20Dを貫通する中心軸21によって回転中心を設定され、中心軸21に案内されて、凹溝116の全体と全開ポート119Cを閉じる全閉位置(0パルス=基点位置)と、全閉位置より弁体20が反時計廻り方向へ回転し、回転位置に応じて凹溝116による絞り流量を定量的に決定する制御域(10〜54パルス)と、全開ポート119Cを開く全開位置(64パルス)との間を回転移動し、流量制御と開閉制御を行う。
The upper surface of the
なお、この流量制御の動作について、より詳細な説明が必要ならば、本願出願人と同一の出願人による特願2003−37314号の明細書、図面を参照されたい。 If a more detailed explanation is necessary for the operation of the flow rate control, refer to the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2003-37314 by the same applicant as the present applicant.
実施形態2でも、実施形態1と同様に、弁体20には、径方向外方に突き出た二つの突出片20F、20Gが周方向に小さい間隔をおいて一体成形されている。二つの突出片20F、20Gは、当該両者間に、弁体20と後述するステッピングモータ30のロータ31とをトルク伝達関係で接続するための凹部28を画定している。凹部28にはロータ31に一体成形された突出片(凸部)39が係合している。この係合により、ロータ31と弁体20とがトルク伝達関係で接続され、ステッピングモータ30によって弁体20が中心軸21を回転中心として回転駆動される。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the
弁体20の二つの突出片20F、20G、ロータ31の突出片39は、凹部28の横幅(回転方向幅)Waが突出片39の同方向の横幅Wbより大きくなるように作られており(図10参照)、この凹部28と突出片39との係合部に弾性部材をなす板ばね構造体40が設けられている。
The two projecting
板ばね構造体40は、実施形態1と同じで、図7〜図10に示されているように、ステンレス鋼や銅合金のばね材をプレス加工によって成形したものであり、弁体20に当該弁体20の回転中心と同心に形成されたハブ部20Kに位置決め嵌合するリング状部40Aと、リング状部40Aからその径方向に延在する延出部40Bと、この延出部40Bの先端に折曲形成されたばね片40Cとを有し、ばね片40Cが、図10に示されているように、凹部28を構成する二つの突出片20F、20Gのうち一方の突出片20Gの内側面28Aと、ロータ31の突出片39の両側面39A、39Bのうちロータ31及び弁体20の回転方向において突出片20Gの内側面28Aに対向する側面39Aとの間に、圧縮変形の予荷重を与えられて挟まれている。
The
これにより、ばね片40Cは、凹部28の一方の内側面28Aと突出片39の一方の側面39Aとの間にあって、弁体20とロータ31とを、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bとを互いに密着させる方向に互いに付勢する。この付勢(ばね力)により、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bとが常時密着する。なお、図7に示されているように、ばね片40Cには、突出片20Gの上面に接合する折曲上片40Dが折曲形成されている。
Thus, the
弁体20の突出片20F、20Gの付け根側の上部にはガイド片部20H、20Jが一体成形されている。ガイド片部20H、20Jは、ロータ31の弁体20への組立時に、図4に示されているロータ31の突出片39が弁体20の突出片20F、20G間に係合することを案内する。換言すれば、突出片20F、20G間からの突出片39の抜け止めを行う。
実施形態2でも、図7に示されているように、ガイド片部20Jにはオーバハング状のストッパ部20Lが形成されている。ストッパ部20Lは、弁体20のハブ部20Kにリング状部40Aを位置決め嵌合した状態で、板ばね構造体40のばね片40Cの上端40Eに係止されて板ばね構造体40の軸線方向の抜け止めを防ぎ、また、これと兼ねて、ばね片40Cの圧縮変形を制限する。つまり、折曲上片40Dと突出片20Gの上面との係合と、ばね片40Cの上縁40Eとストッパ部20Lとの係合によって、板ばね構造体40が弁体20に軸線方向の動きを止められて装着される。
Also in the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
また、実施形態2でも、図10に示されているように、ストッパ部20Lと対向面28Bとの回転方向の横幅Wcは、突出片39の同方向の横幅Wbより大きく、かつ、凹部28の同方向の横幅Waより小さいことにより、ばね片40Cの圧縮変形を制限し、ばね片40Cの過剰変形を防止している。
Also in the second embodiment, as shown in FIG. 10, the lateral width Wc of the
したがって、実施形態2でも、上述の切換動作(弁動作)において、ロータ31の回転方向が反転しても、また、ステッピングモータ30が1パルスずつダンピング動作しても、凹部28の一方の内側面28Aと突出片39の一方の側面39Aとの間に、圧縮変形の予荷重を与えられて挟まれたばね片40Cのばね力によって、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bが互いに密着する方向に、弁体20とロータ31とが互いに付勢され、この付勢により、凹部28の他方の内側面28Bと突出片39の他方の側面39Bとが常時密着することにより、凹部28と突出片39との隙間で衝突音が生じることがなく、弁動作時の静粛性が向上する。
Therefore, even in the second embodiment, in the switching operation (valve operation) described above, even if the rotation direction of the
なお、上述の何れの実施形態においても、凹部28をロータ31側に設け、突出片39を弁体20側に設ける逆バージョンで構成可能であり、この場合も、上述の実施形態と同様に板ばね構造体40を設けることにより、上述の実施形態と同等の作用、効果が得られる。
In any of the above-described embodiments, the
10 電動式切換弁
11、111 底蓋部材
12 ケース
14、15、16、114、115 管継手
17、117 中間板
19、119 弁座シート
20 弁体
20F、20G 突出片
20K ハブ部
20L ストッパ部
21 中心軸
23 押さえばね
28 凹部
30 ステッピングモータ
31 ロータ
32 ステータ組立体
39 突出片
40 板ばね構造体
40A リング状部
40C ばね片
DESCRIPTION OF
Claims (2)
トルク伝達のための前記ロータと前記弁体との接続が、前記ロータと前記弁体の何れか一方に形成された凹部と、他方に形成された凸部との係合により行われ、
前記凹部と前記凸部との係合状態において対向する、前記ロータ及び前記弁体の回転方向における前記凸部の各側面と、前記凹部の対応する各内側面とのうち、一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面の間に、他方の互いに対向する前記側面及び前記内側面を互いに密着させる方向に、前記弁体と前記ロータとを前記回転方向に相対的に付勢する弾性部材が設けられ、
前記弾性部材は、圧縮変形の予荷重を与えられて一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面の間に配置されたばね部材であり、
前記ばね部材は、前記ロータと前記弁体の何れか一方にその回転中心と同心に形成されたハブ部に位置決め嵌合するリング状部と、前記リング状部よりその径方向に延在する延出部と、前記延出部の先端に折曲形成されたばね片とを有し、前記ばね片が一方の互いに対向する前記側面及び前記内側面の間に圧縮変形の予荷重を与えられて挟まれていることを特徴とする回転型電動弁。 In a rotary electric valve having a valve body directly connected in a torque transmission relationship with a rotor of an electric motor, and performing valve operation by the valve body being rotationally driven by the electric motor,
Connection between the rotor and the valve body for torque transmission is performed by engagement of a concave portion formed in one of the rotor and the valve body and a convex portion formed in the other,
One of the side surfaces of the convex portion in the rotational direction of the rotor and the valve body facing each other in the engaged state of the concave portion and the convex portion and the corresponding inner side surface of the concave portion are opposed to each other. An elastic member is provided between the side surface and the inner side surface to relatively bias the valve body and the rotor in the rotational direction in a direction in which the other side surface and the inner side surface facing each other are in close contact with each other. It is,
The elastic member, Ri said side surfaces and a spring member der disposed between the inner surface opposite to each other in one and preloaded compressive deformation,
The spring member includes a ring-shaped portion that is positioned and fitted to a hub portion formed concentrically with the rotation center of one of the rotor and the valve body, and an extension that extends in the radial direction from the ring-shaped portion. And a spring piece that is bent at the tip of the extension part, and the spring piece is sandwiched by applying a preload of compressive deformation between the one side surface and the inner side surface facing each other. rotary type electric valve that it is characterized in that it is.
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