JP6721237B2 - Motorized valve - Google Patents
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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係り、特に、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、弁シート部との間に所定の大きさの間隙が形成される閉弁レスタイプの電動弁に関する。 The present invention relates to a motor-operated valve that is used as a flow control valve or the like incorporated in a refrigeration cycle of an air conditioner, a refrigerator, etc., and in particular, a valve body is at a lowest position (normally in a fully closed state). At times, the present invention relates to a valveless type electric valve in which a gap of a predetermined size is formed between the valve seat portion and the valveless valve.
この種の電動弁として、例えば、弁軸と、該弁軸が内挿される円筒部を有するガイドステムと、前記弁軸の下端部に保持固定されて前記ガイドステムに内挿された円筒状の弁ホルダと、該弁ホルダに、前記弁軸に対して軸方向の相対移動及び相対回転可能な状態で内挿され、かつ、前記弁軸との間に縮装されたコイルばねにより下方に付勢されるとともに、前記弁ホルダにより抜け止め係止された弁体と、該弁体が接離する弁シート部を有し、前記ガイドステムが取付固定される弁本体と、該弁本体に接合されたキャンと、該キャンの内周に配在されたロータと、前記弁軸の上端部に外嵌固定された結合部材を介して前記ロータと前記弁軸とを連結するロータホルダと、前記ロータに設けられた係合部が嵌合するべく前記ロータホルダに形成された凹部と、前記ロータを回転駆動すべく前記キャンの外周に配置されたステータと、前記ガイドステムの円筒部内周に配在される雌ねじ部材と、該雌ねじ部材の内周に形成された固定ねじ部と前記弁軸の外周に形成された可動ねじ部とからなる、前記弁体を前記弁シート部に接離させるためのねじ送り機構と、前記ガイドステムの円筒部の外周に配在されて前記ロータの回転上下動規制を行うストッパ機構と、を備え、前記ストッパ機構は、上側係止部及び下側係止部を有する螺旋状の固定ストッパと、前記上側係止部に接当して係止される第1接当部及び前記下側係止部に接当して係止される第2接当部が設けられて、前記固定ストッパの螺旋部分に組み込まれるリング状ないし螺旋状のスライダとからなり、前記スライダは、前記ロータが回転するとき、該ロータに設けられた押動部により前記第1接当部が押動されて、前記第1接当部が前記上側係止部に、また、前記第2接当部が前記下側係止部に接当するまで回転しながら上下動するようにされ、前記スライダの第2接当部が前記下側係止部に接当して停止せしめられた原点位置では、前記弁体と前記弁シート部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)。 As this type of electrically operated valve, for example, a valve shaft, a guide stem having a cylindrical portion into which the valve shaft is inserted, and a cylindrical shape that is retained and fixed to the lower end portion of the valve shaft and inserted into the guide stem. A valve holder and a coil spring that is inserted into the valve holder so as to be relatively movable and relatively rotatable in the axial direction with respect to the valve shaft, and is attached downward by a coil spring that is compressed between the valve holder and the valve shaft. A valve body that is energized and that is retained and locked by the valve holder, a valve body that has a valve seat portion that contacts and separates the valve body, and that has the guide stem attached and fixed to the valve body; A can, a rotor disposed on the inner circumference of the can, a rotor holder that connects the rotor and the valve shaft via a coupling member that is externally fitted and fixed to the upper end of the valve shaft, and the rotor. A concave portion formed in the rotor holder so that the engaging portion provided in the can fits therein, a stator arranged on the outer periphery of the can for rotating the rotor, and a stator arranged on the inner periphery of the cylindrical portion of the guide stem. A screw for connecting and disconnecting the valve element to and from the valve seat portion, which comprises a female screw member, a fixed screw portion formed on the inner circumference of the female screw member, and a movable screw portion formed on the outer circumference of the valve shaft. The guide mechanism includes a feed mechanism and a stopper mechanism that is disposed on the outer periphery of the cylindrical portion of the guide stem to regulate the vertical movement of the rotor. The stopper mechanism has an upper locking portion and a lower locking portion. A spiral fixed stopper, a first abutment portion that abuts and is engaged with the upper engagement portion, and a second abutment portion that abuts and is engaged with the lower engagement portion are provided. And a slider having a ring shape or a spiral shape incorporated in a spiral portion of the fixed stopper, the slider being configured such that when the rotor rotates, the first contact portion is moved by a pushing portion provided on the rotor. When pushed, the first abutment portion is moved up and down while rotating until the first abutment portion abuts on the upper engagement portion and the second abutment portion abuts on the lower engagement portion. At the origin position where the second contact portion of the slider is brought into contact with the lower locking portion and stopped, a gap of a predetermined size is formed between the valve body and the valve seat portion. The thing is known (for example, refer patent document 1).
前記した如くの構成を有する電動弁では、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、弁シート部との間に所定の大きさの間隙が形成されるため、通常の閉弁タイプの電動弁と比べて、弁シート部への弁体の喰いつきが確実に防止でき、当該電動弁を空調機に使用する場合、コンプレッサの焼き付きによる運転不具合を防げる利点がある。 In the motor-operated valve having the above-described configuration, even when the valve body is at the lowest position (normally in the fully closed state), a gap of a predetermined size is formed between the valve body and the valve seat portion. Compared with a normal closed-type electric valve, it is possible to reliably prevent the valve body from biting into the valve seat part, and when using the electric valve in an air conditioner, there is an advantage that it is possible to prevent operational failure due to seizure of the compressor. ..
ところで、前記した如くの従来の閉弁レスタイプの電動弁では、弁本体の弁室の一側部に冷媒入出用の第1導管が、また、弁室の下部に冷媒入出用の第2導管がそれぞれろう付け等により連結固定され、流体(冷媒)が、第1導管から弁室を介して第2導管に向かう一方向(正方向)と、第2導管から弁室を介して第1導管に向かう他方向(逆方向)との双方向に流されるようになっているが、ねじ送り機構(を構成する固定ねじ部と可動ねじ部との間)にはバックラッシ(ねじガタ)が必然的に存在するため、流体(冷媒)の流れ方向が正方向から逆方向、あるいは、逆方向から正方向に変化すると、その流体の圧力によって弁体が付勢され、当該弁体が弁シート部に対して前記バックラッシ(ねじガタ)分だけ上下動してしまう(図9(A)、(B)参照)。 By the way, in the conventional valve-less type motor-operated valve as described above, the first conduit for refrigerant inflow and outflow is provided at one side of the valve chamber of the valve body, and the second conduit for refrigerant inflow and outflow is provided at the lower part of the valve chamber. Are connected and fixed by brazing or the like, respectively, and the fluid (refrigerant) flows from the first conduit to the second conduit through the valve chamber in one direction (forward direction) and from the second conduit through the valve chamber to the first conduit. It is designed to be flowed in both directions to the other direction (reverse direction) toward the side, but backlash (screw play) is inevitable in the screw feed mechanism (between the fixed screw part and the movable screw part that make up the screw feed mechanism). Therefore, when the flow direction of the fluid (refrigerant) changes from the forward direction to the reverse direction or from the reverse direction to the forward direction, the valve body is biased by the pressure of the fluid and the valve body moves toward the valve seat portion. On the other hand, the backlash (screw backlash) moves up and down (see FIGS. 9A and 9B).
また、上記従来の電動弁では、通常、弁口オリフィスを流れる流体の通過流量を制御する弁体が逆円錐台面ないしは逆円錐面(テーパ面)で構成されている。そのため、上述のように流体の流れ方向の変化に応じて弁体が弁シート部に対して上下動してしまうと、弁体が原点位置(最下降位置ともいい、モータに対する供給パルス数が0パルスとされる位置)にあるときに、その流体の流れ方向の変化前後で、弁口オリフィスを流れる流体の通過流量(0パルス流量ともいう)が変化してしまうといった課題が生じる(図10参照)。 Further, in the above conventional motor-operated valve, the valve body that controls the flow rate of the fluid flowing through the valve orifice is usually formed by an inverted truncated cone surface or an inverted conical surface (tapered surface). Therefore, when the valve element moves up and down with respect to the valve seat portion in accordance with the change in the flow direction of the fluid as described above, the valve element is at the origin position (also called the lowest position, and the number of pulses supplied to the motor is 0). There is a problem that the flow rate (also referred to as 0 pulse flow rate) of the fluid flowing through the valve orifice changes before and after the change in the flow direction of the fluid when in the pulse position (see FIG. 10). ).
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、弁体が最下降位置にあるときの、流体(冷媒)の流れ方向の変化に伴う流量変化を抑えることのできる電動弁を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress a change in flow rate due to a change in the flow direction of a fluid (refrigerant) when the valve body is at the lowest position. It is to provide an electric valve that can be operated.
上記する課題を解決するために、本発明に係る電動弁は、弁体が設けられた弁軸と、前記弁体が接離又は近接離間する弁シート部を有する弁口オリフィスが設けられるとともに、流体が導入導出される弁室が形成された弁本体と、前記弁軸に連結されたロータ及び該ロータを回転させるためのステータを有するモータと、前記弁本体側に設けられた固定ねじ部と前記弁軸側に設けら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本体の前記弁シート部に対して昇降させるためのねじ送り機構と、前記弁軸の回転下動規制を行うための下部ストッパ機構と、を備え、前記下部ストッパ機構により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との間に間隙が形成されるとともに、流体が前記弁室から前記弁口オリフィスに向かう正方向と前記弁口オリフィスから前記弁室に向かう逆方向との双方向に流されるようにされている電動弁であって、少なくとも前記弁体が最下降位置にあるときに、前記流体の流れ方向に関わらず、前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の上面を前記固定ねじ部の下面に当接させる又は前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の下面を前記固定ねじ部の上面に当接させるべく、前記可動ねじ部を前記固定ねじ部に対して昇降方向に付勢するバックラッシ防止用付勢部材が設けられ、前記バックラッシ防止用付勢部材は、その付勢力が前記弁シート部に対する前記弁体の弁開度が所定の弁開度以下である低流量域で作用し、その付勢力が低流量域から大流量域に切り換わった後であって前記弁体の弁開度の中間開度での流量の変曲点に到達した後に作用しなくなるように設定されていることを特徴としている。 In order to solve the problems described above, the motor-operated valve according to the present invention is provided with a valve shaft provided with a valve body and a valve orifice having a valve seat portion in which the valve body is brought into contact with or separated from or close to each other, A valve main body in which a valve chamber through which a fluid is introduced and discharged is formed, a motor having a rotor connected to the valve shaft and a stator for rotating the rotor, and a fixing screw portion provided on the valve main body side. A screw feed mechanism for moving the valve element of the valve shaft with respect to the valve seat portion of the valve body in response to rotational driving of the rotor. A lower stopper mechanism for restricting the downward rotation of the valve shaft, and between the valve body and the valve seat portion when the valve body is at the lowest position by the lower stopper mechanism. A motor-operated valve in which a gap is formed and fluid is allowed to flow in both a positive direction from the valve chamber to the valve orifice and a reverse direction from the valve orifice to the valve chamber. At least when the valve body is at the lowest position, the upper surface of the movable screw portion of the screw feed mechanism is brought into contact with the lower surface of the fixed screw portion or the screw feed regardless of the flow direction of the fluid. the lower surface of the movable threaded portion of the mechanism in order to contact with the upper surface of the fixing screw portion, urging member for preventing the backlash which biases the lifting direction is provided to the movable threaded part relative to the fixing screw portion, the The backlash preventing biasing member acts in a low flow rate range in which the biasing force of the valve body with respect to the valve seat portion is equal to or less than a predetermined valve opening degree, and the biasing force is from a low flow rate range to a large flow rate. It is characterized in that it is set so that it does not act after reaching the inflection point of the flow rate at the intermediate opening of the valve opening of the valve element after switching to the region.
より具体的な態様では、弁体が設けられた弁軸と、前記弁軸と連結固定される弁軸ホルダと、前記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ガイドブッシュと、前記弁体が接離又は近接離間する弁シート部を有する弁口オリフィスが設けられるとともに、流体が導入導出される弁室が形成され、かつ、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に対して前記弁軸ホルダを回転させるべく、前記弁軸ホルダに連結されたロータ及び該ロータを回転させるためのステータを有するモータと、前記ガイドブッシュに形成された固定ねじ部と前記弁軸ホルダ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本体の前記弁シート部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、前記下部ストッパ機構により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との間に間隙が形成されるとともに、流体が前記弁室から前記弁口オリフィスに向かう正方向と前記弁口オリフィスから前記弁室に向かう逆方向との双方向に流されるようにされている電動弁であって、少なくとも前記弁体が最下降位置にあるときに、前記流体の流れ方向に関わらず、前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の上面を前記固定ねじ部の下面に当接させる又は前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の下面を前記固定ねじ部の上面に当接させるべく、前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して昇降方向に付勢するバックラッシ防止用付勢部材が設けられ、前記バックラッシ防止用付勢部材は、その付勢力が前記弁シート部に対する前記弁体の弁開度が所定の弁開度以下である低流量域で作用し、その付勢力が低流量域から大流量域に切り換わった後であって前記弁体の弁開度の中間開度での流量の変曲点に到達した後に作用しなくなるように設定されていることを特徴としている。 In a more specific aspect, a valve shaft provided with a valve body, a valve shaft holder connected and fixed to the valve shaft, and the valve shaft is inserted such that the valve shaft is relatively movable and relatively rotatable in the axial direction. A valve provided with a guide bush and a valve opening orifice having a valve seat portion where the valve body comes into contact with or separates from or closely separates from each other, forms a valve chamber through which fluid is introduced and led out, and the guide bush is attached and fixed. A main body, a motor having a rotor connected to the valve shaft holder and a stator for rotating the rotor to rotate the valve shaft holder with respect to the guide bush, and a fixing screw formed on the guide bush. And a movable screw portion formed on the valve shaft holder, and screw feed for moving up and down the valve body of the valve shaft with respect to the valve seat portion of the valve body in accordance with rotational driving of the rotor. A mechanism, a fixed stopper body provided on a lower stopper having a female screw portion screwed to the fixing screw portion of the guide bush, and a valve stopper provided on the valve shaft holder in order to regulate the downward movement of the valve shaft holder. And a lower stopper mechanism including a movable stopper body, and a gap is formed between the valve body and the valve seat portion by the lower stopper mechanism when the valve body is at the lowest position. At the same time, the motor-operated valve is configured to allow fluid to flow in both a positive direction from the valve chamber toward the valve orifice and a reverse direction from the valve orifice toward the valve chamber, and at least the valve. When the body is at the lowest position, the upper surface of the movable screw portion of the screw feed mechanism is brought into contact with the lower surface of the fixed screw portion regardless of the flow direction of the fluid, or the movable screw of the screw feed mechanism is used. A backlash-preventing biasing member for biasing the valve shaft holder in the up-and-down direction with respect to the guide bush so as to bring the lower surface of the portion into contact with the upper surface of the fixing screw portion is provided , and the backlash-preventing biasing member is provided. After the urging force acts in a low flow rate range in which the valve opening of the valve element with respect to the valve seat portion is equal to or less than a predetermined valve opening degree, and the urging force is switched from the low flow rate range to the large flow rate range. It is characterized in that it is set so as not to operate after reaching the inflection point of the flow rate at the intermediate opening degree of the valve opening degree of the valve body .
前記バックラッシ防止用付勢部材は、好ましくは、前記弁本体と前記弁軸との間に介装される。 The backlash preventing biasing member is preferably interposed between the valve body and the valve shaft.
前記バックラッシ防止用付勢部材は、好ましくは、前記ガイドブッシュと前記弁軸との間に介装される。 The backlash preventing biasing member is preferably interposed between the guide bush and the valve shaft.
前記バックラッシ防止用付勢部材は、好ましくは、前記下部ストッパと前記弁軸ホルダとの間に介装される。 The backlash preventing biasing member is preferably interposed between the lower stopper and the valve shaft holder.
好ましくは、前記弁本体に、前記ロータが回転自在に内挿され且つ前記ステータが外嵌されたキャンが連結固定されるとともに、前記バックラッシ防止用付勢部材は、前記キャンと前記弁軸ホルダとの間に介装される。 Preferably, a can in which the rotor is rotatably inserted and the stator is externally fitted is connected and fixed to the valve body, and the backlash preventing biasing member includes the can and the valve shaft holder. Intervened between.
本発明によれば、少なくとも弁体が最下降位置にあるときに、流体の流れ方向に関わらず、ねじ送り機構における可動ねじ部の上面を固定ねじ部の下面に当接させる又はねじ送り機構における可動ねじ部の下面を固定ねじ部の上面に当接させるべく、前記可動ねじ部を前記固定ねじ部に対して昇降方向に付勢する付勢部材、具体的な態様では、弁軸と連結固定される弁軸ホルダを弁本体に取付固定されるガイドブッシュに対して昇降方向に付勢するバックラッシ防止用付勢部材が設けられている。そのため、ねじ送り機構(を構成する固定ねじ部と可動ねじ部との間)のバックラッシ(ねじガタ)がなくなり、流体(冷媒)の流れ方向が変化しても、弁体が弁シート部に対して上下動しなくなり、弁体が最下降位置にあるときの、流体(冷媒)の流れ方向の変化に伴う流量変化を確実に抑えることができる。 According to the present invention, at least when the valve element is at the lowest position, the upper surface of the movable screw portion of the screw feed mechanism is brought into contact with the lower surface of the fixed screw portion regardless of the fluid flow direction, or in the screw feed mechanism. A biasing member that biases the movable screw portion in the up-and-down direction with respect to the fixed screw portion so that the lower surface of the movable screw portion abuts the upper surface of the fixed screw portion. There is provided a backlash preventing biasing member that biases the valve shaft holder to a guide bush mounted and fixed to the valve main body in a vertical direction. Therefore, there is no backlash (screw backlash) of the screw feed mechanism (between the fixed screw part and the movable screw part forming the screw feed mechanism), and even if the flow direction of the fluid (refrigerant) changes, the valve body will not contact the valve seat part. When the valve body is at the lowest position, the flow rate change due to the change in the flow direction of the fluid (refrigerant) can be reliably suppressed.
また、前記バックラッシ防止用付勢部材は、その付勢力が少なくとも前記弁シート部に対する前記弁体の弁開度が所定の弁開度以下である低流量域で作用するように設定されているので、精緻な流量調整を要する低流量域での流体(冷媒)の流れ方向の変化に伴う流量変化を確実に回避できるとともに、バックラッシ防止用付勢部材の付勢力によるトルク(回転トルク)の増加を制限することができる。 Further, since the backlash preventing biasing member is set so that the biasing force acts at least in a low flow rate range in which the valve opening degree of the valve body with respect to the valve seat portion is equal to or less than a predetermined valve opening degree. The flow rate change due to the change of the flow direction of the fluid (refrigerant) in the low flow rate range that requires precise flow rate adjustment can be reliably avoided, and the torque (rotation torque) is increased by the biasing force of the backlash prevention biasing member. Can be restricted.
以下、本発明に係る電動弁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等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。 Hereinafter, embodiments of a motor-operated valve according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the gaps formed between the members and the distances between the members may be exaggerated for easier understanding of the invention and for convenience of drawing. is there. Further, in the present specification, the description indicating the position and direction such as up and down and left and right is based on the direction arrow display in FIG. 1 and the like, and does not indicate the position and direction in the actual use state.
また、本明細書では、弁本体における弁室の側方に連結された第1導管から、弁室及び該弁室の底部に形成された縦向きの弁口オリフィスを介して弁室の下方に連結された第2導管に向かう方向を「正方向」とし、第2導管から、弁口オリフィス及び弁室を介して第1導管に向かう方向を「逆方向」としている。 Further, in the present specification, from the first conduit connected to the side of the valve chamber in the valve body to the lower side of the valve chamber via the valve chamber and the vertically oriented valve orifice formed at the bottom of the valve chamber. The direction toward the connected second conduit is referred to as the “forward direction”, and the direction from the second conduit through the valve orifice and the valve chamber toward the first conduit is referred to as the “reverse direction”.
[第1実施形態]
<電動弁の構成及び動作>
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。
[First Embodiment]
<Structure and operation of electric valve>
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a first embodiment of a motor-operated valve according to the present invention.
図示実施形態の電動弁1は、主に、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(閉弁方向付勢用付勢部材)60と、抜け止め係止部材70と、ねじ送り機構28と、下部ストッパ機構29とを備える。
The electrically operated
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、弁口オリフィス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台状の弁体14が一体的に形成されている。
The
前記弁体14は、図1とともに図2を参照すればよく分かるように、上側(弁室40a側)から、中心軸線O方向(上下方向)に長い逆円錐台面からなる上側テーパ面部14tと、上側テーパ面部14tより制御角(弁体14の中心軸線Oと平行な線との交差角)が大きい逆円錐台面からなる下側テーパ面部14uとを有している。
As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, the
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体で構成され、その上部は、前記弁軸10の上部小径部11の側方まで延在している。前記ガイドブッシュ20(の上下中央部分)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の弁シート部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、前記ガイドブッシュ20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、嵌合部27の上面27aと若干の隙間をあけて螺着されて固定されており、その下部ストッパ25の外周には、弁軸ホルダ30(すなわち、弁軸ホルダ30に連結された弁軸10)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、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、下部ストッパ25の下動限界位置もしくは最下動位置を規定する)ストッパ部とされる。
The
なお、ここでは、下部ストッパ25が、嵌合部27の上面27aと若干の隙間をあけてガイドブッシュ20の固定ねじ部23に固定されているが、弁体14が最下降位置(原点位置)にあるときに、弁体14と弁シート部46aとの間に所定の大きさの間隙が形成されれば、例えば、下部ストッパ25を、嵌合部27の上面27aと当接させてガイドブッシュ20の固定ねじ部23に固定しても良い。
Note that, here, the
前記弁軸ホルダ30は、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(の下半部分)の内周には、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が形成されると共に、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。
The
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(上向きの)段丘面と前記弁軸ホルダ30の天井部32の下面との間には、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)に付勢する圧縮コイルばね(閉弁方向付勢用付勢部材)60が縮装されている。
Further, the valve shaft is provided between the (upward) terrace surface formed between the upper
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との間に設けられた底部壁45に、前記弁体14が接離又は近接離間する弁シート部46aを有する略円錐台状の弁口オリフィス46が形成されるとともに、その弁シート部46aには、円筒面(昇降方向で内径が一定)からなるストレート部46sが設けられている(図2参照)。
The
前記ストレート部46s(の内径)は、前記弁軸10の下部小径部13より若干小径に設計されている。
The
また、弁本体40の底部壁45の上面における弁口オリフィス46(弁シート部46a)周りには、環状平坦面45fが形成されており、当該環状平坦面45fと前記弁軸10の下部小径部13と中間大径部12との間に形成された(下向きの)段丘面との間、つまり、弁室40aにおける弁軸10の下部小径部13周りに、前記弁軸10と前記弁本体40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を上方に付勢する圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61が縮装されている。ねじ送り機構28による弁体14の弁シート部46aに対する位置(例えば原点位置)決めを阻害しないように、この圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61の付勢力(圧縮力)は、前記圧縮コイルばね(閉弁方向付勢用付勢部材)60の付勢力(圧縮力)より小さく設定されている。
An annular
一方、前記弁本体40の上端部には鍔状板47がかしめ等により固着されると共に、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により密封接合されている。
On the other hand, a flange-shaped
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(内挿)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(外装)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。
A
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。
The
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。
Specifically, the
一方、前記弁軸ホルダ30の外周(の上半部分)には、(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(不図示)が形成されている。
On the other hand, on the outer periphery (upper half portion) of the
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と共に回転される。
By engaging the
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を下方に押し付ける)と共に弁軸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)の上端部に圧入・溶接等により外嵌固定されたプッシュナット71と、該プッシュナット71とロータ51との間に介在され、弁軸10の上端部が挿通される挿通穴72aが中央に形成された円板状部材からなるロータ押さえ72とから構成される抜け止め係止部材70が配在されている。すなわち、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と前記ロータ押さえ72との間で挟持されている。なお、弁軸ホルダ30の上端から係止面までの(上下方向の)高さは、ロータ51の内筒51aの(上下方向の)高さとほぼ同じであり、弁軸ホルダ30(の天井部32)の上面は、前記ロータ押さえ72の下面(平坦面)と当接している。
Above the
また、前記弁軸10の上端部に固定された前記プッシュナット71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(復帰部材)75が外装されている。この復帰ばね75は、弁体14が最下降位置(原点位置)付近にあるとき、言い換えれば、弁開度が小さい(弁開度が所定の弁開度以下である)低流量域では、弁軸ホルダ30をガイドブッシュ20側に付勢しない(つまり、弁軸ホルダ30に付勢力を付与しない)ようになっている。
In addition, the
そして、当該電動弁1では、例えば弁シート部46aへの弁体14の喰いつきを防止すると共に、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(の上側テーパ面部14t)と弁シート部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。
In the motor-operated
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と弁シート部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と弁シート部46aとの間に間隙(閉弁時要求リフト量)が形成されるため、所定量の通過流量が確保される(図3参照)。
In the motor-operated
ここで、弁体14を弁シート部46aに対して昇降させるねじ送り機構28においては、弁体14(弁軸10)が連結される弁軸ホルダ30の可動ねじ部33と、弁本体40に連結固定されるガイドブッシュ20の固定ねじ部23との間に、バックラッシ(ねじガタ)が存在するが、本実施形態の電動弁1では、弁本体40の環状平坦面45fと弁軸10の下部小径部13と中間大径部12との間に形成された段丘面との間であって、弁室40aにおける弁軸10の下部小径部13周りに、圧縮コイルばね61が縮装されているので、弁軸10に連結固定された弁軸ホルダ30が弁本体40に連結固定されたガイドブッシュ20に対して上方に付勢され、弁軸ホルダ30の可動ねじ部33の上面側がガイドブッシュ20の固定ねじ部23の下面側に当接せしめられている(押し付けられている)(図2参照)。
Here, in the
本実施形態の電動弁1では、流体(冷媒)が、双方向、具体的には、第1導管41a(第1開口41)から弁室40a及び弁口オリフィス46を介して第2導管42a(第2開口42)に向かう方向(つまり、横→下方向)(以下、この状態を正方向流れ状態という)と、第2導管42a(第2開口42)から弁口オリフィス46及び弁室40aを介して第1導管41a(第1開口41)に向かう方向(つまり、下→横方向)(以下、この状態を逆方向流れ状態という)との双方向に流されるようになっており、その流体の圧力によって、前記正方向流れ状態では、弁体14が下方に付勢され、前記逆方向流れ状態では、弁体14が上方に付勢されるが、正方向流れ状態と逆方向流れ状態の両状態において、上述のように、前記圧縮コイルばね61(の付勢力)によって、弁軸ホルダ30の可動ねじ部33の上面側がガイドブッシュ20の固定ねじ部23の下面側に当接せしめられている(押し付けられている)。そのため、ねじ送り機構28を構成する固定ねじ部23と可動ねじ部33との間のバックラッシ(ねじガタ)がなくなり、流体(冷媒)の流れ方向が正方向から逆方向、あるいは、逆方向から正方向に変化しても、弁体14が弁シート部46aに対して上下動しなくなるため、図3に示される如くに、弁体14が最下降位置にあるときの、流体(冷媒)の流れ方向の変化に伴う流量変化を確実に抑えることができる。
In the motor-operated
なお、圧縮コイルばね61によって弁軸10を弁本体40に対して常時上方に付勢することにより、図3の実線に示される如くに、正方向流れ状態と逆方向流れ状態の両状態で同じ流量特性を実現できる。ただし、弁開度が小さい低流量域の間は、圧縮コイルばね61によって弁軸10を弁本体40に対して上方に付勢し(圧縮コイルばね61による付勢力が弁軸10に作用し)、低流量域から大流量域に切り換わった後に(中間開度での流量の変曲点に到達した後に)、圧縮コイルばね61による付勢力が弁軸10に作用しなくなるようにしても良い。つまり、圧縮コイルばね61の自然長を、中間開度での流量の変曲点を超えた後の弁本体40の環状平坦面45fと弁軸10の下部小径部13と中間大径部12との間に形成された段丘面との間の距離より短くなるように設計しても良い。この場合、図3の点線に示される如くに、中間開度での流量の変曲点を超えた後の弁開度が大きい大流量域では、正方向流れ状態と逆方向流れ状態とで流量特性が(バックラッシ(ねじガタ)分だけ)変化することになるが、中間開度での流量の変曲点を超える前の弁開度が小さい低流量域では、正方向流れ状態と逆方向流れ状態との両領域で同じ流量特性になるとともに、圧縮コイルばね61による付勢力が弁軸10に作用する距離(弁開度)を制限できる。そのため、精緻な流量調整を要する低流量域での流体(冷媒)の流れ方向の変化に伴う流量変化を確実に回避できる(言い換えれば、低流量域における流体流量の制御性を確保できる)とともに、圧縮コイルばね61の付勢力によるトルク(回転トルク)の増加を制限することができる。
By constantly biasing the
<電動弁の組立方法>
前述の電動弁1の組立工程の一例、特に、弁体14の原点位置(最下降位置)出し工程の一例を、図1を参照しながら概説すると、まず、弁軸10、ガイドブッシュ20、下部ストッパ25、圧縮コイルばね60、弁軸ホルダ30、ロータ51、圧縮コイルばね61、弁本体40等を組み付ける。このとき、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(の上側テーパ面部14t)が弁シート部46aに当接し、圧縮コイルばね60及び圧縮コイルばね61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が最下動位置に位置せしめられ、かつ、弁体14が最下降位置より下降せしめられた状態で、弁軸10の上端部に、ロータ押さえ72を嵌め込むと共にプッシュナット71を圧入・溶接等により外嵌固定する。
<How to assemble the motorized valve>
An example of an assembling process of the above-described motor-operated
次に、上記状態から、弁軸10、弁軸ホルダ30、ロータ51、抜け止め係止部材70(プッシュナット71とロータ押さえ72)等が一体とされた組立体を、前記ねじ送り機構28を利用して回転させながら上昇させてガイドブッシュ20から取り外した後、下部ストッパ25をガイドブッシュ20に対して開弁方向(図示例では、平面視で反時計回り)に所定回転角度だけ回転させる。このとき、下部ストッパ25は、ガイドブッシュ20のストッパ部27aから上昇するまで回転させてもよいし、そのストッパ部27aと当接させたままで(バックラッシ分だけ)回転させてもよい。そして、その下部ストッパ25を、ガイドブッシュ20(の固定ねじ部23)に溶接・溶着・接着等により相対回転不能に連結固定した後、再びねじ送り機構28を利用して前記組立体をガイドブッシュ20に組み付ける。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が最下動位置にあるとき(つまり、弁体14が最下降位置にあるとき)でも、弁体14と弁シート部46aとの間に所定の大きさの間隙(正方向流れ状態での昇降方向における寸法がHの間隙)が形成される。このとき、前述のように、前記圧縮コイルばね61(の付勢力)によって、弁軸ホルダ30の可動ねじ部33の上面側がガイドブッシュ20の固定ねじ部23の下面側に当接せしめられている。なお、前記組立体を上昇させてガイドブッシュ20から取り外した後、下部ストッパ25をガイドブッシュ20に対して開弁方向に所定回転角度だけ回転させ、その下部ストッパ25をガイドブッシュ20に溶接・溶着・接着等により相対回転不能に連結固定するものとして説明したが、前記組立体をガイドブッシュ20に対して上昇させるだけで、下部ストッパ25をガイドブッシュ20に対して開弁方向に所定回転角度だけ回転させることができ、かつ下部ストッパ25をガイドブッシュ20に溶接・溶着・接着等により相対回転不能に連結固定することができる程度の隙間を形成することができれば、前記組立体をガイドブッシュ20から取り外す必要はない。
Next, from the above state, an assembly in which the
[第2実施形態]
図4は、本発明に係る電動弁の第2実施形態を示す縦断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a second embodiment of the motor-operated valve according to the present invention.
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、圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61の配置構成が相違しており、その他の構成は、上記第1実施形態の電動弁1とほぼ同じである。そのため、上記第1実施形態の電動弁1の各部に対応する部分には同様の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下では、前記相違点についてのみ詳細に説明する。
The motor-operated
本第2実施形態の電動弁2では、弁軸10の下部小径部13が段付きで形成されるとともに、その下部小径部13の上部はガイドブッシュ20の内側まで延びており、弁本体40の弁室40aの天井部に設けられた挿通穴43には、前記弁軸10の下部小径部13(の上部大径部分)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ている。
In the motor-operated
そして、弁本体40の嵌合穴44の底面(における挿通穴43の周囲の部分)と前記弁軸10の下部小径部13と中間大径部12との間に形成された(下向きの)段丘面との間、つまり、ガイドブッシュ20の内側で弁軸10の下部小径部13周りに、前記弁軸10と前記弁本体40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を上方に付勢する圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61が縮装されている。ここでも、ねじ送り機構28による弁体14の弁シート部46aに対する位置(例えば原点位置)決めを阻害しないように、この圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61の付勢力(圧縮力)は、前記圧縮コイルばね(閉弁用付勢部材)60の付勢力(圧縮力)より小さく設定されている。
Then, the (downward) terrace formed between the bottom surface of the
本実施形態の電動弁2においても、正方向流れ状態と逆方向流れ状態の両状態において、前記圧縮コイルばね61(の付勢力)によって、弁軸ホルダ30の可動ねじ部33の上面側がガイドブッシュ20の固定ねじ部23の下面側に当接せしめられている(押し付けられている)ので、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。
Also in the motor-operated
また、本実施形態の電動弁2においては、圧縮コイルばね61が(弁室40aに代えて)弁本体40の嵌合穴44内のガイドブッシュ20の内側に配在されているので、弁室40a内の流体(冷媒)の流れを阻害しない、弁室40a内の流体(冷媒)の流れによる圧縮コイルばね61の特性変化(弾性力変化)を回避できる等といった効果が得られる。
Further, in the motor-operated
[第3実施形態]
図5は、本発明に係る電動弁の第3実施形態を示す縦断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a third embodiment of the electrically operated valve according to the present invention.
本第3実施形態の電動弁3は、上記第2実施形態の電動弁2に対し、圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61の配置構成が相違しており、その他の構成は、上記第2実施形態の電動弁2とほぼ同じである。そのため、上記第2実施形態の電動弁2の各部に対応する部分には同様の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下では、前記相違点についてのみ詳細に説明する。
The motor-operated valve 3 of the third embodiment is different from the motor-operated
本第3実施形態の電動弁3では、弁本体40の嵌合穴44に嵌挿されたガイドブッシュ20(の嵌合部27)の下端部に、内側へ向けて突出する鍔状部27bが設けられている。本例では、この鍔状部27bにより形成される穴の穴径は、弁本体40の弁室40aの天井部に設けられた挿通穴43の穴径と略同径とされ、その鍔状部27b内に、前記弁軸10の下部小径部13(の上部大径部分)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ている。
In the motor-operated valve 3 according to the third embodiment, the lower end portion of (the
そして、前記ガイドブッシュ20の鍔状部27bの上面と前記弁軸10の下部小径部13と中間大径部12との間に形成された(下向きの)段丘面との間、つまり、上記第2実施形態と同様、ガイドブッシュ20の内側で弁軸10の下部小径部13周りに、前記弁軸10と前記弁本体40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を上方に付勢する圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61が縮装されている。
Then, between the upper surface of the collar-shaped
したがって、本実施形態の電動弁3においても、上記第2実施形態の電動弁2と同様の作用効果が得られることは勿論である。
Therefore, it is needless to say that the motor-operated valve 3 of the present embodiment can also obtain the same operational effects as the motor-operated
[第4実施形態]
図6は、本発明に係る電動弁の第4実施形態を示す縦断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a vertical sectional view showing a fourth embodiment of the motor-operated valve according to the present invention.
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、圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61の配置構成が相違しており、その他の構成は、上記第1実施形態の電動弁1とほぼ同じである。そのため、上記第1実施形態の電動弁1の各部に対応する部分には同様の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下では、前記相違点についてのみ詳細に説明する。
The motor-operated
本第4実施形態の電動弁4では、ガイドブッシュ20の固定ねじ部23に螺着されて固定された下部ストッパ25(の外周)に環状の装着溝25aが設けられ、その装着溝25aの(上向きの)底面と弁軸ホルダ30(の円筒部31)の下面との間に、前記弁軸ホルダ30と前記ガイドブッシュ20に連結固定された下部ストッパ25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ホルダ30を上方に付勢する圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61が縮装されている。
In the motor-operated
なお、本例では、弁軸10の中間大径部12が、弁本体40の弁室40aの天井部に設けられた挿通穴43を通して弁本体40の弁室40a内まで延設されている。
In this example, the intermediate large-
本実施形態の電動弁4においても、正方向流れ状態と逆方向流れ状態の両状態において、前記圧縮コイルばね61(の付勢力)によって、弁軸ホルダ30の可動ねじ部33の上面側がガイドブッシュ20の固定ねじ部23の下面側に当接せしめられている(押し付けられている)ので、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。
Also in the motor-operated
また、本実施形態の電動弁4においては、圧縮コイルばね61(の付勢力)が可動ねじ部33を有する弁軸ホルダ30に直接作用するので、流体(冷媒)の流れ方向の変化に伴う流量変化をより確実に抑えることができるといった効果が得られる。
Further, in the motor-operated
[第5実施形態]
図7は、本発明に係る電動弁の第5実施形態を示す縦断面図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 7 is a vertical sectional view showing a fifth embodiment of the motor-operated valve according to the present invention.
本第5実施形態の電動弁5は、上記第1実施形態の電動弁1に対し、圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61及び復帰ばね75の配置構成が相違しており、その他の構成は、上記第1実施形態の電動弁1とほぼ同じである。そのため、上記第1実施形態の電動弁1の各部に対応する部分には同様の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下では、前記相違点についてのみ詳細に説明する。
The motor-operated valve 5 of the fifth embodiment is different from the motor-operated
本第5実施形態の電動弁5では、プッシュナット71に外装された復帰ばね75の上端部がキャン55の天井部まで延設され、弁軸ホルダ30上に配置されたロータ押さえ72とキャン55との間に、前記復帰ばね75が圧縮状態で介装されている。つまり、本実施形態では、前記復帰ばね75は、キャン55と弁軸ホルダ30との間に(ロータ押さえ72を介して)縮装されており、前記弁軸ホルダ30を前記弁本体40に連結固定されたキャン55に対して昇降方向(軸線O方向)に付勢する、言い換えれば前記弁軸ホルダ30を下方に付勢する圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)61として機能する(使用される)ようになっている。すなわち、本実施形態では、この復帰ばね75(バックラッシ防止用付勢部材としての圧縮コイルばね61)は、弁体14が最下降位置(原点位置)付近にあるとき、言い換えれば、弁開度が小さい(弁開度が所定の弁開度以下である)低流量域でも、弁軸ホルダ30をガイドブッシュ20側に付勢する(つまり、弁軸ホルダ30に付勢力を付与する)ようになっている。
In the motor-operated valve 5 according to the fifth embodiment, the upper end of the
なお、本例でも、上記第4実施形態と同様、弁軸10の中間大径部12が、弁本体40の弁室40aの天井部に設けられた挿通穴43を通して弁本体40の弁室40a内まで延設されている。
Note that, also in the present example, as in the fourth embodiment, the intermediate
本実施形態の電動弁5においては、上記第1〜第4実施形態の電動弁1〜4とは逆に、正方向流れ状態と逆方向流れ状態の両状態において、前記圧縮コイルばね61(=復帰ばね75)(の付勢力)によって、弁軸ホルダ30の可動ねじ部33の下面側がガイドブッシュ20の固定ねじ部23の上面側に当接せしめられている(押し付けられている)が、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は当然である。
In the motor-operated valve 5 of the present embodiment, contrary to the motor-operated
また、本実施形態の電動弁5においては、ねじ送り機構28における固定ねじ部23と可動ねじ部33との螺合が外れるのを防止する復帰部材としての復帰ばね75とバックラッシ防止用付勢部材としての圧縮コイルばね61とを兼用できるので、部品点数の削減に繋がるといった効果も得られる。
In addition, in the motor-operated valve 5 of the present embodiment, a
なお、上記第1〜第5実施形態では、弁体14の弁シート部46aに対する位置(原点位置)決め時の衝撃を緩和するために、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(上向きの)段丘面と弁軸ホルダ30の天井部32の下面との間に圧縮コイルばね(閉弁方向付勢用付勢部材)60が縮装されているが、図8に示される如くに(図8は、上記第5実施形態の電動弁5の変形形態としての電動弁5Aを記載)、弁シート部46aに対して弁体14を位置決めできれば、この圧縮コイルばね60は省略しても良い。
In addition, in the said 1st-5th embodiment, in order to absorb the impact at the time of determining the position (origin position) of the
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)
5 電動弁(第5実施形態)
5A 電動弁(第5実施形態の変形形態)
10 弁軸
14 弁体
20 ガイドブッシュ
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
25a 装着溝(第4実施形態)
27 嵌合部
27b 鍔状部(第3実施形態)
28 ねじ送り機構
29 下部ストッパ機構
30 弁軸ホルダ
33 可動ねじ部(雌ねじ部)
34 可動ストッパ体
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
45 底部壁
45f 環状平坦面
46 弁口オリフィス
46a 弁シート部
46s ストレート部
47 鍔状部
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(閉弁方向付勢用付勢部材)
61 圧縮コイルばね(バックラッシ防止用付勢部材)
70 抜け止め係止部材
71 プッシュナット
72 ロータ押さえ
75 復帰ばね(復帰部材)
O 軸線
1 Motorized valve (first embodiment)
2 Motorized valve (second embodiment)
3 Motorized valve (third embodiment)
4 Motorized valve (fourth embodiment)
5 Motorized valve (fifth embodiment)
5A motor-operated valve (a modification of the fifth embodiment)
10
24
27
28
34
61 Compression coil spring (biasing member for backlash prevention)
70
O axis
Claims (13)
前記下部ストッパ機構により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との間に間隙が形成されるとともに、流体が前記弁室から前記弁口オリフィスに向かう正方向と前記弁口オリフィスから前記弁室に向かう逆方向との双方向に流されるようにされている電動弁であって、
少なくとも前記弁体が最下降位置にあるときに、前記流体の流れ方向に関わらず、前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の上面を前記固定ねじ部の下面に当接させる又は前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の下面を前記固定ねじ部の上面に当接させるべく、前記可動ねじ部を前記固定ねじ部に対して昇降方向に付勢するバックラッシ防止用付勢部材が設けられ、
前記バックラッシ防止用付勢部材は、その付勢力が前記弁シート部に対する前記弁体の弁開度が所定の弁開度以下である低流量域で作用し、その付勢力が低流量域から大流量域に切り換わった後であって前記弁体の弁開度の中間開度での流量の変曲点に到達した後に作用しなくなるように設定されていることを特徴とする電動弁。 A valve shaft provided with a valve body, a valve body having a valve opening orifice having a valve seat portion for contacting or separating the valve body with each other, and a valve body having a valve chamber through which fluid is introduced and extracted; A rotor having a rotor connected to the valve shaft and a stator for rotating the rotor; a fixed screw portion provided on the valve body side; and a movable screw portion provided on the valve shaft side. A screw feed mechanism for moving the valve body of the valve shaft up and down with respect to the valve seat portion of the valve body in accordance with the rotational drive of the valve shaft, and a lower stopper mechanism for restricting the downward movement of the valve shaft. ,,
When the valve body is at the lowest position by the lower stopper mechanism, a gap is formed between the valve body and the valve seat portion, and the fluid flows in the forward direction from the valve chamber toward the valve orifice. And a motor-operated valve adapted to flow in both directions from the valve orifice to the opposite direction toward the valve chamber,
At least when the valve body is at the lowest position, regardless of the flow direction of the fluid, the upper surface of the movable screw portion of the screw feed mechanism is brought into contact with the lower surface of the fixed screw portion or the screw feed mechanism. In order to bring the lower surface of the movable screw portion into contact with the upper surface of the fixed screw portion, a backlash preventing biasing member that biases the movable screw portion in the up-down direction with respect to the fixed screw portion is provided .
The backlash prevention biasing member acts in a low flow rate range in which the biasing force of the valve body with respect to the valve seat portion is equal to or less than a predetermined valve opening degree, and the biasing force is large from the low flow rate range. A motor-operated valve, which is set so as not to operate after reaching the inflection point of the flow rate at the intermediate opening degree of the valve opening degree of the valve body after switching to the flow rate range .
前記弁軸と連結固定される弁軸ホルダと、
前記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ガイドブッシュと、
前記弁体が接離又は近接離間する弁シート部を有する弁口オリフィスが設けられるとともに、流体が導入導出される弁室が形成され、かつ、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に対して前記弁軸ホルダを回転させるべく、前記弁軸ホルダに連結されたロータ及び該ロータを回転させるためのステータを有するモータと、
前記ガイドブッシュに形成された固定ねじ部と前記弁軸ホルダ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本体の前記弁シート部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、
前記下部ストッパ機構により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との間に間隙が形成されるとともに、流体が前記弁室から前記弁口オリフィスに向かう正方向と前記弁口オリフィスから前記弁室に向かう逆方向との双方向に流されるようにされている電動弁であって、
少なくとも前記弁体が最下降位置にあるときに、前記流体の流れ方向に関わらず、前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の上面を前記固定ねじ部の下面に当接させる又は前記ねじ送り機構における前記可動ねじ部の下面を前記固定ねじ部の上面に当接させるべく、前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して昇降方向に付勢するバックラッシ防止用付勢部材が設けられ、
前記バックラッシ防止用付勢部材は、その付勢力が前記弁シート部に対する前記弁体の弁開度が所定の弁開度以下である低流量域で作用し、その付勢力が低流量域から大流量域に切り換わった後であって前記弁体の弁開度の中間開度での流量の変曲点に到達した後に作用しなくなるように設定されていることを特徴とする電動弁。 A valve shaft provided with a valve body,
A valve shaft holder connected and fixed to the valve shaft,
A guide bush in which the valve shaft is inserted in a state of being relatively movable and relatively rotatable in the axial direction,
A valve body having a valve port orifice having a valve seat portion in which the valve element is brought into contact with or separated from, or closely spaced from, a valve chamber through which a fluid is introduced and formed is formed, and the guide bush is fixedly attached.
A motor having a rotor connected to the valve shaft holder and a stator for rotating the rotor in order to rotate the valve shaft holder with respect to the guide bush;
A fixed screw portion formed on the guide bush and a movable screw portion formed on the valve shaft holder, and the valve body of the valve shaft is connected to the valve seat portion of the valve body in accordance with rotational driving of the rotor. With a screw feed mechanism to raise and lower with respect to
A fixed stopper body provided on a lower stopper having a female screw portion screwed to the fixed screw portion of the guide bush and a movable stopper provided on the valve shaft holder in order to regulate the downward movement of the valve shaft holder. A lower stopper mechanism including a stopper body,
When the valve body is at the lowest position by the lower stopper mechanism, a gap is formed between the valve body and the valve seat portion, and the fluid flows in the forward direction from the valve chamber toward the valve orifice. And a motor-operated valve adapted to flow in both directions from the valve orifice to the opposite direction toward the valve chamber,
At least when the valve body is at the lowest position, regardless of the flow direction of the fluid, the upper surface of the movable screw portion of the screw feed mechanism is brought into contact with the lower surface of the fixed screw portion or the screw feed mechanism. A backlash preventing biasing member that biases the valve shaft holder in the up-down direction with respect to the guide bush is provided in order to bring the lower surface of the movable screw portion into contact with the upper surface of the fixed screw portion .
The backlash prevention biasing member acts in a low flow rate range in which the biasing force of the valve body with respect to the valve seat portion is equal to or less than a predetermined valve opening degree, and the biasing force is large from the low flow rate range. A motor-operated valve, which is set so as not to operate after reaching the inflection point of the flow rate at the intermediate opening degree of the valve opening degree of the valve body after switching to the flow rate range .
前記バックラッシ防止用付勢部材の付勢力が、前記閉弁方向付勢用付勢部材の付勢力より小さくされていることを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の電動弁。 Between the valve shaft and the valve shaft holder, a valve closing direction urging member for urging the valve body of the valve shaft in the valve closing direction is interposed.
7. The motor-operated valve according to claim 3, wherein the biasing force of the backlash preventing biasing member is smaller than the biasing force of the valve closing direction biasing member. ..
前記バックラッシ防止用付勢部材は、前記キャンと前記弁軸ホルダとの間に介装されていることを特徴とする請求項2に記載の電動弁。 A can in which the rotor is rotatably inserted and the stator is externally fitted is connected and fixed to the valve body,
The motor-operated valve according to claim 2, wherein the backlash preventing biasing member is interposed between the can and the valve shaft holder.
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