JP6873512B2

JP6873512B2 - 電動弁

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Publication number: JP6873512B2
Application number: JP2020070118A
Authority: JP
Inventors: 吉田　竜也; 竜也吉田; 将志矢沢
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-05-19
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: JP7177529B2; JP2020109324A; JP2021103004A

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。

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）。

前記した如くの構成を有する電動弁を用いた空調機では、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、例えば、除湿運転を深夜に行う場合、電動弁を全閉状態にすることなく冷媒量を絞った状態で運転でき、電動弁のオン／オフによる作動音の発生を抑制することができる。また、前記した如くの構成を有する電動弁では、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も確実に防止できるといった利点もある。

特許第５１６４５７９号公報

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、最終的に、弁軸に連結固定されたロータをスライダが原点位置にセットされるまで閉弁方向に回転させて、弁体と弁シート部との間に前記所定の大きさの間隙を形成する。そのため、原点位置における弁体と弁シート部との間の前記間隙の寸法精度が、弁体や弁本体（の弁シート部）といった複雑形状を有する構成部品の部品精度に依存することとなり、概して前記間隙の寸法ばらつきが大きくなる可能性があった。

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、簡単な構成でもって、原点位置における弁体と弁シート部との間に形成される間隙の寸法ばらつきを抑えることのできる電動弁を提供することにある。

上記する課題を解決するために、本発明に係る電動弁は、弁シート部を有する弁室に対して該弁シート部と反対側に配置され該弁シート部の軸線と同軸に雄ねじ部が形成されたガイドブッシュと、前記ガイドブッシュに設けられた円筒部に内挿されるとともに、前記弁シート部側に弁体が設けられた弁軸と、前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部に螺合された雌ねじ部を有する部材に固定されたロータと、前記ガイドブッシュに対する前記ロータの下端位置を規制するストッパ機構と、を備え、前記ロータを回動し、前記雌ねじ部と前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部とのねじ送り機構により、前記弁体を前記弁シート部に対して進退させて、該弁シート部を通る流体の流量を制御する電動弁であって、前記ストッパ機構が、前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部に螺合されて前記軸線回りに回動可能で該軸線方向に移動可能な下部ストッパと、前記ロータ側に設けられて、前記下部ストッパの円周上の一箇所に突出する固定ストッパ体に、前記ロータの下端位置にて当接可能な可動ストッパ体とを有して構成され、前記下部ストッパが前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部の中間位置にて固定され、前記中間位置は、前記弁体と前記弁シート部との間に形成される所定の大きさの間隙に応じた位置であることを特徴としている。

好ましい態様では、前記弁体を前記ロータに対して前記弁シート部側に常時付勢する付勢部材を有する。

本発明によれば、ガイドブッシュの固定ねじ部に螺着される雌ねじ部を持つ下部ストッパがガイドブッシュに対して開弁方向に回転された後に当該ガイドブッシュに相対回転不能に連結することにより、弁体の最下降位置、言い換えれば弁体が最下降位置にあるときの弁体と弁シート部との間の間隙が規定される。すなわち、原点位置における弁体と弁シート部との間の間隙の寸法精度が、基本的に下部ストッパ機構を構成する下部ストッパの雌ねじ部とガイドブッシュの固定ねじ部の寸法精度に依存することとなるため、例えば弁体や弁本体といった複雑形状を有する構成部品の部品精度により前記間隙の寸法精度が決められる従来の電動弁と比較して、前記間隙の寸法ばらつきを抑えることができ、もって、低流量域における流体（冷媒）流量の制御性を向上させることができる。

本発明に係る電動弁の第１実施形態を示す縦断面図。図１に示される電動弁の組立工程において、弁体の原点位置（最下降位置）出し工程の説明に供される図であり、（Ａ）は着座状態を示す縦断面図、（Ｂ）は離間状態を示す縦断面図。図２に示される原点位置出し工程において、下部ストッパをガイドブッシュに対して回転させる工程の説明に供される上面図及び部分拡大縦断面図。図１に示される電動弁におけるストッパ部の他例を示す部分拡大縦断面図。図１に示される電動弁の流量特性を示す図。本発明に係る電動弁の第２実施形態を示す縦断面図。図６に示される電動弁のストッパ押さえを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は上面図。図６に示される電動弁の組立工程において、弁体の原点位置（最下降位置）出し工程の説明に供される図であり、（Ａ）は着座状態でストッパ押さえを装着した状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）からストッパ押さえ及び下部ストッパを回転した状態を示す斜視図。

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及び図６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。

［第１実施形態］
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。

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（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。

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、段付き逆円錐状の弁体１４が一体的に形成されている。

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部２１と、該円筒部２１の上端部から上方に延びており、該円筒部２１よりも内径が大きく、前記弁軸１０の中間大径部１２の上端側と上部小径部１１の下端側とが内挿される延設部２２とを有している。前記ガイドブッシュ２０の円筒部２１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、前記円筒部２１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と所定の隙間ｈをあけて螺着されており、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、後で詳述するように、本実施形態では、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、下動限界位置を規定して着座状態における下部ストッパ２５の位置を規定する）ストッパ部とされる。

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。

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（付勢部材）６０が縮装されている。

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ると共に、前記弁室４０ａと前記第２開口４２との間の底部壁４５に前記弁体１４が接離する弁シート部４６ａを有する弁口オリフィス４６が形成されている。

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されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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７５が外装されている。

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と弁シート部４６ａとの間に所定の大きさの間隙（昇降方向における寸法がＨの間隙）が形成されるようになっている。

この電動弁１の組立工程、特に、弁体１４の原点位置（最下降位置）出し工程を、図２を参照しながら詳説すると、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、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が弁シート部４６ａに接当（着座）し、圧縮コイルばね６０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が最下降位置に配置された状態で、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（着座状態、図２（Ａ）参照）。

次に、上記着座状態から、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。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（昇降方向における寸法がＨの間隙）が形成される（離間状態、図３（Ｂ）参照）。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。

なお、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６やガイドブッシュ２０の固定ねじ部（雄ねじ部）２３にバックラッシレス（ノンバックラッシ）タイプのねじ部を採用する場合には、弁体１４と弁シート部４６ａとの間に形成される間隙の昇降方向における寸法Ｈは、下部ストッパ２５（の下面）とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａとの隙間ｈと一致もしくは略一致する。しかし、一般に、ねじ部にはバックラッシ（遊び又はガタ）が設けられている。そのため、上記実施形態のように下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接させて締め込んだ後に開弁方向に回転させて（緩めて）弁体１４の原点位置出しを行う場合、前記下部ストッパ２５は、回転当初の段階では、ガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａに当接したまま（すなわち、上昇せずに）回転するため、前記寸法Ｈは前記隙間ｈと必ずしも一致しない。

具体的には、図３を参照すればよく理解されるように、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６とガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３との間のバックラッシ分の回転角度をθｂ[°]（図示例では、約１８０°）とした場合、上記した原点位置出し工程において、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接させて締め込んだ状態（この状態では、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６の上面側とガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３の下面側とが接触）から、当該下部ストッパ２５を開弁方向に回転させる（緩める）と、バックラッシ分の回転角度θｂ[°]の範囲内では、自重により下部ストッパ２５（の下面）はガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接し続ける（図３の（１）〜（３））。ただし、下部ストッパ２５自体は回転するため、当該下部ストッパ２５に設けられた固定ストッパ体２４の回転位置は変化する。

仮に、このバックラッシ分の回転角度θｂ[°]の範囲内で下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に固定し、ねじ送り機構２８を利用して弁軸ホルダ３０を回転させながら下降させ、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とを当接させると、弁軸ホルダ３０の最下降位置は、下部ストッパ２５の回転量に応じて次第に上昇することとなる。例えば、バックラッシ相殺時点での弁軸ホルダ３０の最下降位置の上昇量Ｈｂは、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６のねじピッチ（ねじ山同士の間隔）をｐとしたとき、ｐ×θｂ／３６０で規定される（図３の（３））。

バックラッシが相殺された後（下部ストッパ２５の回転角度がバックラッシ分の回転角度θｂ[°]に到達した後）（この状態では、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６の下面側とガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３の上面側とが接触）、下部ストッパ２５を開弁方向に更に回転させると、下部ストッパ２５は回転しながら上昇し始め、下部ストッパ２５とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａとの間に隙間ｈが形成される。

最終的に、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接させて締め込んだ状態から回転角度θだけ開弁方向に回転させてガイドブッシュ２０に固定したとすると、弁軸ホルダ３０の最下降位置は、ｐ×θ／３６０で規定される上昇量Ｈだけ上昇するため、弁軸ホルダ３０が最下降位置にあるときに、弁体１４と弁シート部４６ａとの間に、昇降方向における寸法がＨの間隙が形成される。一方で、下部ストッパ２５とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａとの間には、前記上昇量Ｈからバックラッシ分を差し引いた隙間ｈ、すなわち、ｐ×（θ−θｂ）／３６０で規定される隙間ｈが形成される。

なお、図示実施形態では、下部ストッパ２５をバックラッシ分の回転角度θｂ[°]を超えて回転させることで、下部ストッパ２５とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａとの間に隙間ｈが形成されているが、弁体１４と弁シート部４６ａとの間に形成される間隙の昇降方向における寸法が上記Ｈｂ以下に設定される場合には、下部ストッパ２５はバックラッシの回転角度θｂ[°]の範囲内で回転すればよいので、下部ストッパ２５とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａとの間に隙間は形成されず、下部ストッパ２５（の下面）はガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接したままとなる。

また、上記の実施形態では、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接させて締め込んだ状態を、下部ストッパ２５の開弁方向への回転の基準状態（すなわち、前記着座状態）としたが、その基準状態における下部ストッパ２５の締結状態や上下方向における位置は、図示実施形態に限定されないことは当然である。例えば、下部ストッパ２５は、図３の（１）〜（３）に示すバックラッシ分の回転角度の範囲内における如何なる状態を基準状態としてもよい。また、当該下部ストッパ２５は、その基準状態においてガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと当接している必要はなく、例えば図３の（４）に示すような、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）における如何なる位置を基準状態としてもよい。なお、下部ストッパ２５がガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａと離間している（当接していない）状態を前記基準状態とする場合、上記バックラッシは存在しなくなり、組立完了後（すなわち、前記離間状態）において、弁体１４と弁シート部４６ａとの間に形成される間隙の昇降方向における寸法Ｈは、下部ストッパ２５（の下面）とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａとの隙間ｈより小さくなる（言い換えれば、下部ストッパ２５とガイドブッシュ２０のストッパ部２７ａの昇降方向における隙間ｈが、前記寸法Ｈより大きくなる）。

また、図示実施形態では、ガイドブッシュ２０の嵌合部２７の上面からなるストッパ部２７ａによって下部ストッパ２５の下動を規制したが、例えば図４に示すように、ガイドブッシュ２０の円筒部２１の外周に形成した固定ねじ部２３（の下端）に不完全ねじ部２３ａを形成することにより、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６の締め込みを制限して下部ストッパ２５の下動を規制してもよい。

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）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５参照）。

このように、本第１実施形態の電動弁１においては、ねじピッチｐの雌ねじ部２６を持つ下部ストッパ２５がガイドブッシュ２０の所定位置に相対回転可能に螺合され、下部ストッパ機構２９により弁軸ホルダ３０が最下動位置にあるときに、弁体１４が弁シート部４６ａに接当する着座状態と、前記所定位置にある下部ストッパ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θだけ回転させて該ガイドブッシュ２５に相対回転不能に連結すると、下部ストッパ機構２９により弁軸ホルダ３０が最下動位置にあるときに、弁体１４と弁シート部４６ａとの間に、昇降方向における寸法Ｈがｐ×θ／３６０で規定される間隙が形成される離間状態とをとり得るように、各部が設計されており、下部ストッパ２５がガイドブッシュ２０に対して開弁方向に回転された後に当該ガイドブッシュ２０に相対回転不能に連結されることにより、弁体１４の最下降位置、言い換えれば弁体１４が最下降位置にあるときの弁体１４と弁シート部４６ａとの間の間隙が規定される。すなわち、原点位置における弁体１４と弁シート部４６ａとの間の間隙の寸法精度が、基本的に下部ストッパ機構２９を構成する下部ストッパ２５の雌ねじ部２６とガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３の寸法精度に依存することとなるため、前記間隙の寸法ばらつきを抑えることができ、もって、低流量域における流体（冷媒）流量の制御性を向上させることができる。

［第２実施形態］
図６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。

上記第１実施形態の電動弁１では、固定ストッパ体２４が設けられた下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に直接的に接合して連結固定したが、本第２実施形態の電動弁２では、下部ストッパ２５に係合して当該下部ストッパ２５のガイドブッシュ２０に対する相対回転を防止するストッパ押さえ（押さえ部材）３５を介して当該下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に対して回転不能に連結しており、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、以下では、ストッパ押さえ３５に関する構成についてのみ詳細に説明し、図１等に示した電動弁１と同じ構成については、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。なお、本第２実施形態の電動弁２の動作も上記第１実施形態における電動弁１と同様である。

本実施形態の電動弁２におけるストッパ押さえ（押さえ部材）３５は、図７を参照すればよく理解されるように、前記下部ストッパ２５が挿通される嵌挿穴３５ａが形成された円板状部材からなり、その嵌挿穴３５ａの外周部分における軸線Ｏに対して略反対側（略１８０°離れた位置）に、前記下部ストッパ２５を挟持すべく、一対の支持爪３６ａ、３６ｂが立設されている。この一対の支持爪３６ａ、３６ｂは、前記下部ストッパ２５の外表面に対向するように設けられると共に、その一対の支持爪３６ａ、３６ｂのうち相対的に小さい（周方向の幅及び高さが相対的に小さい）支持爪３６ｂは、嵌挿穴３５ａにおける平面視扇形状の固定ストッパ体２４が嵌挿される扇状部３５ｂに隣接して（詳細には、扇状部３５ｂに嵌挿される固定ストッパ体２４の開弁方向側の側面に隣接して）配置されている。また、前記扇状部３５ｂの外周部分（詳細には、扇状部３５ｂに嵌挿される固定ストッパ体２４の開弁方向側の側面とは反対側の側面に隣接する部分）には、固定ストッパ体２４の外表面に対向するように支持爪３６ｃが立設されており、この支持爪３６ｃは、前記支持爪３６ｂと共に固定ストッパ体２４の周方向における両側面を挟持する。

ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に下部ストッパ２５（の雌ねじ部２６）を相対回転可能な状態で螺合させ、前記ストッパ押さえ３５をその下部ストッパ２５に外装し、支持爪３６ａ、３６ｂ、３６ｃにより挟持される下部ストッパ２５をストッパ押さえ３５と共に軸線Ｏ回りで開弁方向（図示例では、平面視で反時計回り）に回転させると、前記下部ストッパ２５は回転しながら上昇する（場合によっては、回転のみして上昇はしない）。この状態で、このストッパ押さえ３５を溶接・溶着・接着等により弁本体４０の鍔状部４７等に接合固定すると、下部ストッパ２５は、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に対して相対回転不能に連結される（図６参照）。

なお、各支持爪３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、例えば当該ストッパ押さえ３５の一部を略垂直に折り曲げる折り曲げ加工等により形成することができる。

この電動弁２の組立工程、特に、弁体１４の原点位置（最下降位置）出し工程を概説すると、まず、上記第１実施形態と同様の工程を経て着座状態を形成する。次に、その着座状態から、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、ストッパ押さえ３５を下部ストッパ２５に外装するようにして弁本体４０上に載置し（図８（Ａ）参照）、下部ストッパ２５をストッパ押さえ３５と共にガイドブッシュ２０に対して開弁方向に所定回転角度だけ回転させる（図８（Ｂ）参照）。そして、ストッパ押さえ３５を弁本体４０の鍔状板４７に溶接・溶着・接着等により接合固定して、下部ストッパ２５を、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）に相対回転不能に連結した後、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（昇降方向における寸法がＨの間隙）が形成され、上記第１実施形態と同様の離間状態が形成される。

なお、前記ストッパ押さえ３５は、最初に弁軸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、弁本体４０等を組み付ける段階で、下部ストッパ２５に外装して組み付けてもよい。また、前記ストッパ押さえ３５は、弁本体４０の鍔状部４７に代えて又はその鍔状部４７と共に、弁本体４０に固定されたガイドブッシュ２０に固定してもよい。

また、上記第１実施形態において図４に基づき説明したように、本実施形態においても、ガイドブッシュ２０の嵌合部２７の上面からなるストッパ部２７ａに代えて、ガイドブッシュ２０の円筒部２１の外周に形成した固定ねじ部２３（の下端）に不完全ねじ部２３ａを形成することにより、下部ストッパ２５の雌ねじ部２６の締め込みを制限して下部ストッパ２５の下動を規制してもよいことは勿論である。

このように、本第２実施形態の電動弁２においては、下部ストッパ２５のガイドブッシュ２０に対する相対回転を防止するストッパ押さえ（押さえ部材）３５を利用することにより、下部ストッパ２５をガイドブッシュ２０に対して精緻に位置決めできるため、前記間隙の寸法ばらつきをより効果的に抑えることができる。

１、２電動弁
１０弁軸
１４弁体
２０ガイドブッシュ
２１円筒部
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
２６雌ねじ部
２７嵌合部
２７ａストッパ部（嵌合部の上面）
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
３５ストッパ押さえ（押さえ部材）
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
４３挿通穴
４４嵌合穴
４５底部壁
４６弁口オリフィス
４６ａ弁シート部
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（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
Ｏ軸線

Claims

弁シート部を有する弁室に対して該弁シート部と反対側に配置され該弁シート部の軸線と同軸に雄ねじ部が形成されたガイドブッシュと、
前記ガイドブッシュに設けられた円筒部に内挿されるとともに、前記弁シート部側に弁体が設けられた弁軸と、
前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部に螺合された雌ねじ部を有する部材に固定されたロータと、
前記ガイドブッシュに対する前記ロータの下端位置を規制するストッパ機構と、を備え、
前記ロータを回動し、前記雌ねじ部と前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部とのねじ送り機構により、前記弁体を前記弁シート部に対して進退させて、該弁シート部を通る流体の流量を制御する電動弁であって、
前記ストッパ機構が、前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部に螺合されて前記軸線回りに回動可能で該軸線方向に移動可能な下部ストッパと、前記ロータ側に設けられて、前記下部ストッパの円周上の一箇所に突出する固定ストッパ体に、前記ロータの下端位置にて当接可能な可動ストッパ体とを有して構成され、
前記下部ストッパが前記ガイドブッシュの前記雄ねじ部の中間位置にて固定され、前記中間位置は、前記弁体と前記弁シート部との間に形成される所定の大きさの間隙に応じた位置であることを特徴とする電動弁。
前記弁体を前記ロータに対して前記弁シート部側に常時付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１に記載の電動弁。