JP4787896B2 - 電動弁 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機及び冷凍機等に組み込まれて使用される電動弁に係り、特に、キャンに対するステータの位置決め及び組み付けを簡単かつ確実に行うことができるようにした電動弁に関する。

この種の電動弁の従来例としては、図１０に示される如くのものがある。図示例の電動弁１′は、基本的には弁本体部２′に固着された有底円筒状のキャン３′に、中央部に挿通孔４′を有するリング状のステータ５′を外嵌して押圧係止具５０で回り止め及び抜け止めを行うようになっている。

これを以下に説明するに、前記弁本体部２′は、流体入出通路２ａ′，２ｂ′が設けられ、該流体入出通路２ａ′，２ｂ′間の内部は、弁体たるニードル弁（図示せず）が接離する弁シート（図示せず）が配設されている。キャン３′の内部には、永久磁石付きのロータ（図示せず）が内蔵されており、また、ステータ５′の内部の上下にはステータコイル（図示せず）及びヨーク（図示せず）が格納されていて、前記ステータコイルは、リード線が束ねられたケーブル（図示せず）及びステータ５′の外周に設けられたコネクタ７′を通じて通電励磁されることにより前記ロータを回転させ、前記ニードル弁を開閉作動させて流体入出通路２ａ′，２ｂ′間に流れる流体の流量の調整を図っている。

ステータ５′の上面には、所定高さの取付台５１が突設されており、該取付台５１の上面にキャン３′に対するステータ５′の回り止め及び抜け止めを行うための板金製の押圧係止具５０がビス５２によりワッシャ５３を介して固定されている。前記押圧係止具５０は、前記ビス５２が通される穴５４を設けた取付板部と、二つの縦辺部とこれらをつなぐ曲成部とからなる概略Ｕ字状のばね部５５と、後端折曲部とからなり、前記ばね部５５の縦辺部における外側面の略中央部には比較的薄い球冠状の係止凸部５６ａが突設されたものである。

キャン３′の上部外周面には、所定角度間隔（９０度）をあけた四個の係合凹部５６ｂ…が設けられている。該係合凹部５６ｂは、前記押圧係止具５０のばね部５５に設けられた係止凸部５６ａと同一平面上において嵌合される比較的浅い球冠状の窪みとされている。

このような構成とされた電動弁１′は、通常、エアコン等の機器類に組み込まれて固定されている。また、キャン３′に対するステータ５′の組み付け姿勢は、ケーブルの引き回し方向等に応じて変える必要があるため、ステータ５′をキャン３′に対して上方から下向きに押し込みながら適宜回転させ、前記押圧係止具５０の係止凸部５６ａを前記キャン３′に設けられた四個の係合凹部５６ｂのいずれかに嵌合させる。すなわち、前記流体入出通路２ａ′，２ｂ′に対する前記コネクタ７′の位置を選び、係止凸部５６ａが、選定された係合凹部５６ｂと嵌合されるようにステータ５′を移動させるものである。
なお、このときには、ステータ５′の下面がキャン３′の下部に設けられている鍔状部６′の上面に接触し、それ以上は押し込まれないようにされている。

ところで、上述した如くの電動弁１′においては、押圧係止具５０がステータ５′の上面に装着されるため、該ステータ５′の上方には、キャン３′の上端部のほか、前記押圧係止具５０に対するスペースが必要になり、エアコン等の機器類に組み込む際に前記押圧係止具５０の形状が邪魔になる場合がある。また、前記押圧係止具５０は、ビス５２、ワッシャ５３等の部品を必要とするため、部品点数が多く、ドライバー等の締付工具を要するものである。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、流体入出通路に対するコネクタの位置を選べる電動弁において、ステータの上部を小さくできると共に、キャンに対するステータの回り止め及び抜け止めを一つの係止具によって簡単に行うことができる電動弁を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、弁本体部と、該弁本体部に固着されるキャンと、該キャンに嵌合し下面に係止保持片を形成するステータと、該ステータ用の係止具とを備え、前記係止保持片で前記係止具を保持すると共に、該係止具によって前記ステータを前記弁本体部に係止保持する電動弁であって、前記係止保持片は、放射外方向に向けて突出した複数の略Ｌ字状部材からなり、前記係止具は、薄板状の基板と、該基板から間隔を開けて平行に伸びる一対の係止片とを備え、前記ステータの下面と前記係止保持片との間に前記一対の係止片を保持するものであり、前記弁本体部の周面に複数の係合凹部を形成すると共に、前記係止具の基板の舌状保持片に一つの係止凸部を形成し、該係止凸部を前記複数の係合凹部に選択的に嵌合することを特徴としている。

更に、本発明に係る電動弁における他の態様としては、前記係止具は、基板と、該基板から伸びる二本の脚部と、該脚部間に配置された一本の腕部とを有し、前記弁本体部の周面に複数の係合凹部を形成すると共に、前記係止具の基板の中央部に一つの係止凸部を形成し、該係止凸部を前記複数の係合凹部に選択的に嵌合することを特徴としている。

更にまた、本発明に係る電動弁における他の態様としては、前記係止具は、基板と、該基板から伸びる二本の脚部と、該脚部間に配置された一本の腕部とを有し、前記弁本体部の周面に凹凸状を形成すると共に、前記係止具の基板の一端部を湾曲させ、該湾曲部に凹凸状を形成し、前記弁本体部の凹凸状に前記基板の凹凸状を選択的に嵌合することを特徴としている。

更にまた、本発明に係る電動弁における好ましい具体的態様としては、前記係止保持片は、前記ステータと一体に成形され、前記下端面からステータの中心軸（Ｚ軸）と平行な方向に延出した一対の軸支持片と、該軸支持片に両端を支持される係止具保持軸とを備えていることを特徴としている。

本発明における電動弁は、係止具をステータの下面の空間において嵌合係止させたため、前記ステータの上部を小さくすることができ、電動弁を小型にすることができる。また、キャンの上部にキャンカバーを設けることが容易になって、前記係止具及び前記キャン等が外部に曝されず、電動弁の寿命を延ばすことができる。さらに、本発明の電動弁は、流体入出通路に対してステータを所望の位置に変えることができるため、電動弁がエアコン等の機器類に組み込み易い。

即ち、本発明に係る電動弁は、ステータ用の係止具が、前記ステータの下面に配置され、該下面に形成した係止保持片に保持されるため、前記ステータの上面に備える場合のスペースが不要になり、前記ステータの上方のスペースを小さくすることができるものである。
また、係止具がステータの下面で該ステータに係止固定される構成とされ、該ステータの上部はキャン上部のみとすることができるため、前記ステータにキャンカバーを設けることが容易になり、前記キャン及び前記挿通孔等が外部に曝されず、前記キャン等の劣化を防ぐことができるものである。

本発明の第一の実施形態における電動弁の斜視図。 図１における電動弁の分解斜視図。 図１における電動弁の部分分解斜視図。 本発明の第二の実施形態における電動弁の側面図。 図４における電動弁の部分分解側面図。 本発明の第三の実施形態における電動弁の側面図。 図６における電動弁の部分分解側面図。 本発明の第二の実施形態の電動弁における係止具の斜視図。 本発明の第三の実施形態の電動弁における係止具の斜視図。 従来の電動弁の分解斜視図。

以下、図面により本発明に係る電動弁のいくつかの実施形態について説明する。また、該いくつかの実施形態を説明するにあたって、同一機能を奏するものは同じ符号を付して説明する。

図１乃至図３は、本発明に係る電動弁の第一の実施形態を示すものであり、図１は電動弁１Ａの斜視図、図２は前記電動弁１Ａの分解斜視図、図３は前記電動弁１Ａの部分分解斜視図である。
電動弁１Ａは、弁本体部２Ａと、該弁本体部２Ａに固着された有底円筒状のキャン３とを備え、該キャン３には、中央部に挿通孔４を有するリング状のステータ５が外嵌されており、該ステータ５の下端面には、回り止め及び抜け止め用の係止具３０Ａが配置されているものであり、基本的には、第一の実施形態と同じである。

図２に示すように、前記係止具３０Ａは、薄板円板状のばね材をプレス加工等によって一体に成形した単一部品であり、基板３０ａを有し、該基板３０ａの中央部にはキャン３に挿入される孔３０ｂが設けられており、前記基板３０ａの外周部には、間隔を開けて同一方向平行に伸びる一対の係止片３１，３１が設けられている。該各係止片３１は、前記孔３０ｂの中心軸（Ｚ軸）と平行な方向に突出した縦辺部３１ａと、該縦辺部３１ａの上方端から前記基板３０ａと平行に伸びる横辺部３１ｂとからなる逆Ｌ字状をなし、その先端部において互いに内側に対向する突出爪３１ｃをそれぞれ有している。

前記基板３０ａの孔３０ｂの周部からは、該孔３０ｂの中心軸（Ｚ軸）と平行な方向で下方に突出する舌状保持片３４が伸び、前記係止片３１，３１と所定の角度間隔（９０度）を置いて該係止片３１の基部側と対向する側に突設されている。前記舌状保持片３４の下端部の略中央部には、球冠状の係止凸部３５Ａが設けられている。

前記弁本体部２Ａの下部外周面には、所定の角度間隔を置いて複数個の球冠状の係合凹部１０，１０…が設けられており、該係合凹部１０は、前記舌状保持片３４の係止凸部３５Ａと嵌合する。
ステータ５と係止具３０Ａとの嵌合は、図３に示すように、前記係止具３０Ａを、ステータ５の下端面２０において、舌状保持片３４側から前記一対の係止片３１，３１を前記下端面２０の前記係止保持片２１，２１，…に挿入するものである。

ステータ５とキャン３との係合保持は、ステータ５と係止具３０Ａとが嵌合された後（図３参照）、挿通孔４を有するステータ５をキャン３の上方から下向きに押し込みながら、その下端面２０側からキャン３に外嵌させる。このとき、前記舌状保持片３４の前記球冠状係止凸部３５Ａが、前記弁本体部２Ａの側面に設けられた前記複数個の球冠状係合凹部１０のうちのいずれかと嵌合して押圧係止される（図１参照）。流体入出通路２ａに対するコネクタ７の相対位置の変更は、前記球冠状係止凸部３５Ａと前記球冠状係合凹部１０との嵌合位置を選択することで変えることができる。

図４及び図５は、本発明に係る電動弁の第二の実施形態を示すものであり、図４は電動弁１Ｂの側面図、図５は前記電動弁１Ｂの部分分解側面図である。電動弁１Ｂは、弁本体部２Ｂと、該弁本体部２Ｂに固着された有底円筒状のキャン３とを備え、該キャン３には、中央部に挿通孔４を有するリング状のステータ５が外嵌され、該ステータ５の下端面には、回り止め及び抜け止め用の係止具３０Ｂが配置される点においては、第一の実施形態と同じである。

ステータ５は、その中央部にキャン３に嵌合される挿通孔４を有し、その下端面２０Ｂの外周部のコネクタ７側には、中心軸（Ｚ軸）と平行な方向に突出する係止保持片２４が突設されている。該係止保持片２４は、前記ステータ５と一体に成形され、前記下端面２０Ｂからステータ５の中心軸（Ｚ軸）と平行な方向に延出した一対の軸支持片２４ａ，２４ａと、該軸支持片２４ａ，２４ａに両端を支持される係止具保持軸３７とを備えている。

前記係止具３０Ｂは、薄板状のばね材をプレス加工等によって一体に成形した単一部品であり、図８に示すように、基板３８と、該基板３８から伸びる二本の脚部３８ａ，３８ａと、該脚部３８ａ，３８ａ間に配置された一本の腕部３９とを有し、前記基板３８の略中央部には、球冠状の係止凸部３５Ｂが突設されている。前記各脚部３８ａは、その中間近傍部で前記球冠状係止凸部３５Ｂの突出方向と反対の方向に折り曲げられており、該折り曲げ部分の内側を前記保持軸３７に保持され、また、前記腕部３９は、前記基板３８の近傍で前記球冠状係止凸部３５Ｂの突出する方向に折り曲げられ、前記球冠状係止凸部３５Ｂから遠ざかる方向に湾曲している。

前記弁本体部２Ｂの下部外周面には、所定の角度間隔を置いて複数個の係合凹部１０，１０…が設けられており、該係合凹部１０は、前記係止具３０Ｂの係止凸部３５Ｂに嵌合される球冠状の窪みが形成されている。
図５に示すように、ステータ５がキャン３に外嵌される前の状態においては、前記係止具３０Ｂの脚部３８ａの先端４０が、係止保持片２４の切り欠き部２４ｂに係止され、略垂直状に位置している。

挿通孔４を有するステータ５をその下端面２０Ｂからキャン３に外嵌し、係止具３０Ｂの前記腕部３９が、キャン３と弁本体部２Ｂとの固着部である前記鍔状部６に接触すると、脚部３８ａの先端４０が係止保持片２４の切り欠き部２４ｂとの係止を解かれ、前記係止具３０Ｂが保持軸３７を中心として回転移動（本図では時計回りの方向）する。

弁本体部２Ｂと接する方向に移動した前記係止具３０Ｂの係止凸部３５Ｂは、前記弁本体部２Ｂの側面に設けられた前記複数個の球冠状係合凹部１０のうちのいずれかと嵌合する。流体入出通路２ａに対するコネクタ７の位置変更は、前記球冠状係止凸部３５Ｂと前記球冠状係合凹部１０との嵌合位置を変えることによって行うことができる。

このように、係止具３０Ｂの腕部３９が、キャン３の鍔状部６に弾性的に接触係止されることで、球冠状係止凸部３５Ｂと球冠状係合凹部１０とが弾性的に嵌合し、ステータ５をキャン３にしっかりと保持できる。
図６及び図７は、本発明に係る電動弁の第三の実施形態を示すものであり、図６は電動弁１Ｃの側面図、図７は前記電動弁１Ｃの部分分解側面図であり、基本的には第二の実施形態と同じである。

本実施形態と前記第二の実施形態との異なる点は、係止具の基板部分及び該基板部分と接触する弁本体部の外周面の構成であり、その他の構成は同じである。係止具３０Ｃの基板４１の一端部は湾曲面とされ、該湾曲面に凹凸状４２が形成されている（図９参照）。前記弁本体部２Ｃの下部外周面には、凹凸状１０Ｃが形成されており、該凹凸状１０Ｃは、前記係止具３０Ｃの基板４１の凹凸状４２と嵌合されるものである。

前記係止具３０Ｃの凹凸状４２は、前記ステータ５をキャン３に対して適宜回転させると、前記弁本体部２Ｃの凹凸状１０Ｃのいずれかの部分と嵌合し、流体入出通路２ａに対するコネクタ７の位置を変更することができる。
以上のように、本発明の前記各実施形態は、上記の構成によって次の機能を奏するものである。

電動弁は、形状の簡素化等による加工コストの低減が図られ、しかも、ステータの下面に係止保持片を備えている一方で、ステータと分離可能な単一の係止具を備え、該係止具が前記係止保持片に前記ステータの下面において係止され、さらに前記係止具によってステータをキャンに保持し、前記ステータの上面に該ステータの保持部が無いので、ステータの上下及び回転方向の動きを止めることができると共に、ステータの上部部分を小さくすることができる。

また、係止具がステータの下面で該ステータに係止固定される構成とされ、該ステータの上部はキャン上部のみとすることは、前記ステータにキャンカバーを設けることが容易になり、前記キャン及び前記挿通孔等が外部に曝されず、前記キャン等の劣化を防ぐことができる。

さらに、係止具で係止固定されたステータ及びキャンからなる電動弁は、ステータが弁本体部の中心軸方向及び円周方向において係止固定され、かつステータに対する係止具の挿入位置の変更によって、又は係止具の係止凸部等に対する弁本体部における係合凹部等の嵌合位置の変更によって、前記弁本体部とコネクタとの関連位置を変えることができると共に、前記弁本体部に対するステータの回り止め及び抜け止めを一つの部品で行うことができる。特に、本発明の電動弁における係止具は、ばね材をプレス加工等することで簡単に一体成形することができる。

１Ａ 電動弁
１Ｂ 電動弁
１Ｃ 電動弁
２Ａ 弁本体部
２Ｂ 弁本体部
２Ｃ 弁本体部
３ キャン
５ ステータ
２１ 係止保持片
２４ 係止保持片
２４ａ 軸支持片
３０Ａ 係止具
３０Ｂ 係止具
３０Ｃ 係止具
３１ 係止片
３７ 係止具保持軸

Claims (4)

1. 弁本体部と、該弁本体部に固着されるキャンと、該キャンに嵌合し下面に係止保持片を形成するステータと、該ステータ用の係止具とを備え、前記係止保持片で前記係止具を保持すると共に、該係止具によって前記ステータを前記弁本体部に係止保持する電動弁であって、
   前記係止保持片は、放射外方向に向けて突出した複数の略Ｌ字状部材からなり、前記係止具は、薄板状の基板と、該基板から間隔を開けて平行に伸びる一対の係止片とを備え、前記ステータの下面と前記係止保持片との間に前記一対の係止片を保持するものであり、
   前記弁本体部の周面に複数の係合凹部を形成すると共に、前記係止具の基板の舌状保持片に一つの係止凸部を形成し、該係止凸部を前記複数の係合凹部に選択的に嵌合することを特徴とする電動弁。
2. 弁本体部と、該弁本体部に固着されるキャンと、該キャンに嵌合し下面に係止保持片を形成するステータと、該ステータ用の係止具とを備え、前記係止保持片で前記係止具を保持すると共に、該係止具によって前記ステータを前記弁本体部に係止保持する電動弁であって、
   前記係止具は、基板と、該基板から伸びる二本の脚部と、該脚部間に配置された一本の腕部とを有し、
   前記弁本体部の周面に複数の係合凹部を形成すると共に、前記係止具の基板の中央部に一つの係止凸部を形成し、該係止凸部を前記複数の係合凹部に選択的に嵌合することを特徴とする電動弁。
3. 弁本体部と、該弁本体部に固着されるキャンと、該キャンに嵌合し下面に係止保持片を形成するステータと、該ステータ用の係止具とを備え、前記係止保持片で前記係止具を保持すると共に、該係止具によって前記ステータを前記弁本体部に係止保持する電動弁であって、
   前記係止具は、基板と、該基板から伸びる二本の脚部と、該脚部間に配置された一本の腕部とを有し、
   前記弁本体部の周面に凹凸状を形成すると共に、前記係止具の基板の一端部を湾曲させ、該湾曲部に凹凸状を形成し、前記弁本体部の凹凸状に前記基板の凹凸状を選択的に嵌合することを特徴とする電動弁。
4. 前記係止保持片は、前記ステータと一体に成形され、前記下端面からステータの中心軸（Ｚ軸）と平行な方向に延出した一対の軸支持片と、該軸支持片に両端を支持される係止具保持軸とを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動弁。

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