JP2008032215A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁ホルダとガイドステムとの間等で発生する摩擦抵抗を低減できるとともに、動作騒音も抑えることができる電動弁を提供する。
【解決手段】弁ホルダ５５に、弁軸６０に対して軸方向の相対移動及び相対回転可能な状態でその上部が内挿され、かつ、前記弁軸６０との間に縮装されたコイルばね６４により下方に付勢されるとともに、前記弁ホルダ５５の下端部に設けられた係止部６３により抜け止め係止された弁体６１と、流体が入出せしめられる弁室７１及び前記弁体６１が接離する弁シート部７２ｂを有する弁本体７０と、ロータ３０の回転に伴って前記弁体６１を前記弁シート部７２ｂに対して接離させるためのねじ送り機構１６とを備え、前記弁体６１は、前記弁シート部７２ｂに着座する円錐弁部１ａを有する基体６１Ａと、前記弁ホルダ５５に設けられた係止部６３により係止される、前記基体６１Ａとは別パーツの鍔状掛止部材６６とを含んで構成されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機、冷蔵庫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、ステッピングモータ駆動式の電動弁に関する。

空気調和機、冷蔵庫等に組み込まれて使用される電動弁としては、例えば、下記特許文献１にも見られるように、キャンと、該キャン内に配置された円筒部を有するガイドステムと、前記キャンの内周に配在されたロータと、該ロータに連結固定された弁軸（ロータ軸）と、該弁軸の下端部に設けられて前記ガイドステムの円筒部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その上部が内挿され、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、前記弁ホルダの下端部に設けられた係止部により抜け止め係止される弁体と、流体が入出せしめられる弁室及び前記弁体が接離する弁シート部を有する弁本体と、前記ロータの回転に伴って前記弁体を前記弁シート部に対して接離させるためのねじ送り機構とを備えたステッピングモータ駆動式のものが知られている。

前記ねじ送り機構は、通常、ガイドステムの内周に形成された固定ねじ部（雌ねじ部）と、前記弁軸の外周に形成された、前記固定ねじ部に螺合せしめられる可動ねじ部（雄ねじ部）とからなっている。

前記弁軸、弁ホルダ、弁体等は一つの組立体（以下、弁軸組立体と称す）として構成されており、その従来例を図２（Ｂ）に示す。図示例の弁軸組立体５０’では、その上部がロータに一体的に連結される弁軸６０’の下端部に円筒状の弁ホルダ５５’が一体に連設されている。弁ホルダ５５’は、ガイドステムの円筒部に摺動自在に内挿されており、該弁ホルダ５５’の下端部に、弁体６１’が弁軸６０’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て抜け止め係止されている。弁体６１’は、下から順に、弁口７２ａを有する弁座部材７２の弁シート部７２ｂに着座する円錐弁部６１ａ’、該円錐弁部６１ａ’の上部（底面）外径と略同径の胴部６１ｂ’、及び、該胴部６１ｂ’より大径の鍔状掛止部６１ｅ’を有しており、この鍔状掛止部６１ｅ’が弁ホルダ５５’の下端部に圧入、溶接等により固着された係止用カラー６３’に抜け止め係止されるようになっている。弁ホルダ５５’内における弁軸６０’の下側には、ばね受けボール６５’が配在され、このばね受けボール６５’と弁体６１’（の鍔状掛止部６１ｅ’）との間には、弁体６１’を下方に付勢する緩衝用のコイルばね６４’が縮装されている。なお、前記弁軸６０’の外周には、弁軸組立体５０’をロータの回転に伴って昇降させるねじ送り機構を構成する、ガイドステムの内周に設けられた固定ねじ部（雌ねじ部）に螺合せしめられる可動ねじ部（雄ねじ部）２９が設けられている。

かかる構成の電動弁では、ロータが回転せしめられると、それと一体に弁軸が回転せしめられ、このとき、前記ねじ送り機構により弁軸が弁体を伴って昇降せしめられ、これによって、弁開度（開弁量）が変化して冷媒の通過流量が調整される。

前述したように、この種の電動弁では、弁体が弁シート部に当接する閉弁状態において所要のシール圧を得るため、及び、弁体が弁シート部に衝接した際の衝撃を緩和するため、弁ホルダ内の、弁軸と弁体との間には圧縮コイルばねが介装されており、弁体は常時下方（閉弁方向）に付勢されている。

特開平１０−２２０６１６号公報

前記のように弁体を閉弁方向に付勢するコイルばねを弁ホルダ内に設けた緩衝ばね内蔵型の電動弁においては、次のような解決すべき課題があった。

前記特許文献１に記載の電動弁のように、弁軸の下端部に弁ホルダを連結固定したものでは、弁軸の回転・昇降に伴って弁ホルダがガイドステム（の円筒部内周）に摺接しながら回転・昇降することになり、弁ホルダとガイドステムとの間に大きな摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗が大きいほど、弁開閉動作に大きな駆動力を必要するので、ステッピングモータとして出力トルクの大きなもの、すなわち、大型で価格の高いものを使用しなければならず、また、消費電力も大きくなる。

この場合、前記摩擦抵抗は、弁ホルダの外径が大きいほど大きくなるが、従来の電動弁では、弁口（弁シート部）の口径に対して弁ホルダの外径が比較的大きなものとなっていた。すなわち、前述した図２（Ｂ）に示される如くに、弁体６１’の円錐弁部６１ａ’の上部（底面）外径Ｄａ’は、弁座部材７２の弁シート部７２ｂの上部（底面）径と略同径であるが、弁体６１’には、弁ホルダ５５’に設けられた係止用カラー６３’に抜け止め係止されるように、前記円錐弁部６１ａ’の上部（底面）外径Ｄａ’より相当大きな外径Ｄｂ’を持つ鍔状掛止部６１ｅ’を設ける必要があり、必然的に弁ホルダ５５’の外径Ｄｃ’も大きくなってしまう。そのため、弁ホルダとガイドステムとの間の摩擦抵抗が大きくなるとともに、ステッピングモータを含む電動弁全体のサイズが大きくなるという問題があった。

また、前記弁ホルダの下部は、冷媒が導入導出される弁室内に配在されるが、弁室の容量を一定とした場合、弁ホルダの外径が大きいほど、冷媒の流れが乱されやすくなり、特に、冷媒が液相状態と気相状態の混合流体である場合、冷媒通過音が高くなりやすい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、弁ホルダとガイドステムとの間等で発生する摩擦抵抗を可及的に低減できるとともに、冷媒通過音も効果的に抑えることができ、更にサイズをコンパクトにすることができる電動弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、キャンと、該キャン内に配置された円筒部を有するガイドステムと、前記キャンの内周に配在されたロータと、該ロータに連結固定された弁軸と、該弁軸の下端部に設けられて前記ガイドステムの円筒部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その上部が内挿され、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、前記弁ホルダの下端部に設けられた係止部により抜け止め係止された弁体と、流体が入出せしめられる弁室及び前記弁体が接離する弁シート部を有する弁本体と、前記ロータの回転に伴って前記弁体を前記弁シート部に対して接離させるためのねじ送り機構とを備える。

そして、前記弁体は、前記弁シート部に着座する円錐弁部を有する基体と、前記弁ホルダに設けられた係止部により係止される、前記基体とは別パーツの鍔状掛止部材とを含んで構成されていることを特徴としている。

前記鍔状掛止部材は、好ましくは、前記円錐弁部の上側底面部の外径より小径の外径を持つリング状に作製される。

前記弁体の基体は、好ましくは、前記円錐弁部及び該円錐弁部の上側底面部の外径より小径の胴部を有し、該胴部の上端部に、前記鍔状掛止部材が溶接、かしめ、圧入等の手法で固定される。

他の好ましい態様では、前記弁ホルダへの前記弁体の組み付け前に、予め、前記胴部に、前記弁体を係止すべく前記弁ホルダに設けられる前記係止部としての係止用カラーが相対移動及び相対回転可能に外挿されていて、前記弁ホルダへの前記弁体の組み付け時に、前記係止用カラーが前記弁ホルダに溶接、かしめ、圧入等の手法で固定されたものとされる。

前記鍔状掛止部材は、好ましくは、前記コイルばねの下端を受けるばね受けとされる。

前記鍔状掛止部材及び／又は前記係止部は、好ましくは、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製される。

前記鍔状掛止部材及び／又は前記係止部は、好ましくは、表面に高潤滑性樹脂のコーティングが施される。

前記鍔状掛止部材は、好ましくは、高潤滑性の金属ワッシャもしくは樹脂ワッシャから構成される。

さらに好ましい態様では、前記鍔状係止部材が前記基体に対して相対回転自在とされる。

他の好ましい態様では、前記係止部の上部と前記鍔状掛止部材の下部とが部分接触するようにされる。

さらに他の好ましい態様では、前記係止部としての係止用カラーの上端面及び前記鍔状掛止部材の下端面のうちの少なくとも一方の直径が前記弁ホルダの内径の２／３以下あるいは前記弁シート部の弁口径以下とされる。

本発明に係る電動弁では、弁体を構成する、円錐弁部を有する基体と弁ホルダに設けられた係止部（係止用カラー）により係止される鍔状掛止部材とが別体化（２パーツ化）されており、弁体の組み立てにあたっては、例えば、円錐弁部に連なる胴部に前記係止用カラーを相対移動及び相対回転可能に外挿しておき、この係止用カラーの上側に位置する前記胴部の上端部に、前記鍔状掛止部材を溶接、かしめ、圧入等の手法で固定するようにされるので、図２（Ａ）に例示される如くに、弁体６１の円錐弁部６１ａの上部（底面）外径Ｄａは、図２（Ｂ）に例示される従来例のものと同様に、弁座部材７２の弁シート部７２ｂの上部（底面）径と略同径であるが、鍔状掛止部材６６（従来例の鍔状掛止部６１ｅ’に相当）の外径Ｄｂを、従来例（鍔状掛止部６１ｅ’）の外径Ｄｂ’より相当小さくできる（弁体６１の円錐弁部６１ａの上部（底面）外径Ｄａと同等以下にできる）。そのため、弁ホルダ５５の外径Ｄｃも従来のもの（Ｄｃ’）より相当小さくすることが可能となり、その結果、弁ホルダとガイドステムとの間で発生する摩擦抵抗を大幅に低減できる。

また、弁本体を大きくすることなく弁室の容積を大きくすることができるので、冷媒（特に気液混合状態）が通過する際の騒音も効果的に抑えることができるとともに、サイズをコンパクトにすることができる。

また、緩衝用コイルばねの下端を受けるばね受けとなる鍔状掛止部材を、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製するか、鍔状掛止部材の表面に高潤滑性樹脂のコーティングを施すか、あるいは、高潤滑性の金属ワッシャもしくは樹脂ワッシャで構成することより、弁軸組立体内（鍔状掛止部材と弁ホルダに設けられた係止部との間、緩衝用コイルばねと鍔状掛止部材との間等）での摩擦抵抗を低減することができる。同様に、前記係止部を、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製するか、あるいは、鍔状掛止部材の表面に高潤滑性樹脂のコーティングを施すことよっても、弁軸組立体内での摩擦抵抗を低減することができる。

即ち、弁体は、閉弁時（弁シート部に着座時）には静止状態であるので、この状態でロータが回転せしめられると、弁軸及び弁ホルダに伴って前記緩衝ばね（圧縮コイルばね）にも回転力が加えられ、この緩衝ばねとその下端を受けるばね受けとなっている鍔状掛止部との間にも摩擦抵抗が発生する。また、閉弁状態から弁ホルダが回転しながら上昇して、弁ホルダに設けられた係止部及び鍔状掛止部材を介して弁体を引き上げるとき、すなわち、開弁時には、係止部（の上端面）が静止状態の鍔状掛止部材（の下端面）に当接して回転摺動するので、これら鍔状掛止部材と係止部との間でも摩擦抵抗が発生する。したがって、それらの摩擦抵抗、つまり、弁軸組立体内の摩擦抵抗を小さくすることで、弁開閉動作に必要とされる駆動力を小さくすることができる。また、弁体が回転するのを防ぐことができるので、弁シートの摩耗を防ぐことができる。

さらに、鍔状係止部材を弁体の基体に対して相対回転自在とすることにより、弁軸組立体内での摩擦抵抗を一層低減することができるとともに、弁体の回転をより確実に防ぐことができる。

上記に加え、前記係止部の上部と前記鍔状掛止部材の下部とが部分接触するようにすることにより、あるいは、前記係止部としての係止用カラーの上端面及び前記鍔状掛止部材の下端面のうちの少なくとも一方の直径を前記弁ホルダの内径の２／３以下あるいは前記弁シート部の弁口径以下とすることによっても、前記係止部と前記鍔状掛止部材との摩擦抵抗が大幅に軽減される。

以上の結果、弁開閉動作に必要とされる駆動力を小さくすることができ、ステッピングモータを含む電動弁全体のコンパクト化並びに省電力化さらに低騒音化等を効果的に図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る電動弁の一実施形態を示す図である。

図１に示される電動弁１０は、弁室７１を有する弁本体７０を備えている。弁本体７０は、断面円形の弁口７２ａ及び円錐面状の弁シート部７２ｂを有する弁座部材７２と、プレス加工により作製されたキャン受け鍔状部７４ａ付き円筒状の弁室形成部材７４と、からなっており、弁シート部７２ｂに接離する弁体６１により冷媒等の流体の通過流量を調整するようになっている。なお、弁座部材７２には、弁室形成部材７４の窓穴付き底面部が圧入、溶接等により固定されている。また、前記弁室形成部材７４のキャン受け鍔状部７４ａに、下方開口の有底円筒状のキャン４０の下端部が突き合わせ溶接により密封接合されている。

前記弁本体７０の弁室７１の一側方には、冷媒入出用の第１の導管（継手）４１が、また、弁室７１の下方には、冷媒入出用の第２の導管（継手）４２がそれぞれろう付け等により連結固定されている。

前記キャン４０の内周には、所定の間隙をあけてロータ３０が配在され、該ロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４０の外周には、図示はされていないが、ヨーク、ボビン、及びステータコイル等からなるステータが配置され、前記ロータ３０と前記ステータとでステッピングモータが構成されている。

そして、前記ロータ３０の内周側には、該ロータ３０にナット部材６２を介して一体に連結された弁軸６０と、該弁軸６０が内挿される円筒部８１を有するガイドステム８０とが配在されている。

前記ガイドステム８０の円筒部８１の下端部には、弁本体７０及びキャン４０との同軸度を上げるための位置決めに供される凹状の連結保持部８２が一体に設けられている。

一方、前記弁軸６０の大径下端部には、円筒状の弁ホルダ５５の上端部に圧入固定されている。弁ホルダ５５は、弁軸６０に保持固定されてガイドステム８０の円筒部８１に摺動自在に内挿されている。

前記弁軸６０、弁ホルダ５５、弁体６１等は一つの組立体（以下、弁軸組立体５０と称す）として構成されており、弁ホルダ５５の下端部に、弁体６１が弁軸６０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て後述する係止用カラー６３により抜け止め係止されている。

弁体６１は、弁シート部７２ｂに着座する円錐弁部６１ａを有する基体６１Ａと、弁ホルダ５５の下端部に圧入、溶接等の手法により固定される係止用カラー６３により係止される、前記基体６１Ａとは別パーツの鍔状掛止部材６６とを含んで構成されている。前記弁体６０の基体６１Ａは、下から順に、円錐弁部６１ａ、該円錐弁部６１ａの上部（底面部）の外径より小径の胴部６１ｂ、及び該胴部６１ｂの外径より小径の、かしめ部となる円筒部（図３参照）６１ｃを有し、胴部６１ｂの上端面（円筒部６１ｃとの間に形成される段丘面）に、前記円錐弁部６１ａの上部（底面部）の外径より小径の外径を持つリング状に形成された鍔状掛止部材６６が、前記円筒部６１ｃをかしめることにより固定されている。

なお、前記鍔状掛止部材６６は、前記コイルばね６４の下端を受けるばね受けとなっており、この鍔状掛止部材６６を、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製するか、鍔状掛止部材６６の表面に高潤滑性樹脂のコーティングを施すことが好ましい。より具体的には、鍔状掛止部材６６を、焼結金属を使用した高潤滑性の金属ワッシャ、もしくは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）にフッ素等の補助助剤を添加した樹脂ワッシャで構成するか、あるいは、金属素材にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を無電解メッキ（コーティング）したり、素材がアルミニウムの場合は、硬質アルマイト処理にテフロンを含有させる等のコーティングを施すことが好ましい。

そして、この鍔状掛止部材６６が前記弁ホルダ５５の下端部に圧入、溶接等により固着された係止用カラー６３に抜け止め係止されるようになっている。前記弁ホルダ５５内における弁軸６０の下側には、ばね受けボール６５が配在され、このばね受けボール６５と弁体６１との間には、弁体６１を下方に付勢する緩衝用のコイルばね６４が縮装されている。

また、前記鍔状掛止部材６６と同様に、前記係止用カラー６３を、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製するか、あるいは、係止用カラー６３の表面（上端面のみでも可）に高潤滑性樹脂のコーティングを施すことが好ましい。

なお、本実施形態の電動弁１０では、図２（Ａ）及び図３に示される如くに、前記弁体６１の弁ホルダ５５への組み付け前に、予め、前記胴部６１ｂに、弁体６１を係止すべく弁ホルダ５５に設けられる係止部としての係止用カラー６３が相対移動及び相対回転可能に外挿されていて、前記弁体６１の弁ホルダ５５への組み付け時に、前記係止用カラー６３が前記弁ホルダ５５に溶接、かしめ、圧入等の手法で固定される。

上記に加え、前記弁体６１を前記弁シート部７２ｂに接離させるためのねじ送り機構１６が備えられており、このねじ送り機構１６は、ガイドステム８０の円筒部８１に内嵌固定された雌ねじ部材８５の内周に形成された固定ねじ部（雌ねじ部）２８と、前記弁軸６０の弁軸６０の中央部外周に形成された、前記固定ねじ部２８に螺合せしめられる可動ねじ部（雄ねじ部）２９とからなっている。

したがって、かかる構成の電動弁１０では、ロータ３０が回転せしめられると、それと一体に弁軸６０（弁軸組立体５０）が回転せしめられ、このとき、前記ねじ送り機構１６により弁軸６０が弁体６１を伴って昇降せしめられ、これによって、弁体６１が弁シート部７２ｂに接離して冷媒の通過流量が調整される。

さらに、前記ガイドステム８０の外周には、回転規制用ストッパ機構を構成する固定ストッパ６８と可動ストッパ（スライダ）６９とが外嵌されている。固定ストッパ６８は、図５（Ａ）に示される如くに、有効巻数が５．５（５巻半）で巻方向が右のコイルばね（線材を螺旋状に曲成したもの）で、その上端部は螺旋部分から上向きに折り曲げられた上側係止部６８ａとされ、その下端部は螺旋部分から下向きに折り曲げられた下側係止部６８ｂとされている。また、可動ストッパ６９は、図５（Ｂ）に示される如くに、有効巻数が１．５（１巻半）で巻方向が右のコイルばね（線材を螺旋状に曲成したもの）で、その上端部は螺旋部分から側方に折り曲げられた側方突出接当部６９ａとされ、螺旋部分の下端（末端）は平坦面に形成された端面接当部６９ｂとされている。

可動ストッパ６９の材料である線材の直径は固定ストッパ６８の材料である線材の直径より若干大きくされているが、可動ストッパ６９のピッチと固定ストッパ６８のピッチは同じとされている。固定ストッパ６８（の下側係止部６８ｂ）はガイドステム８０の連結保持部８２（の底部）に固定され、可動ストッパ６９は、図６に示される如くに、固定ストッパ６８の螺旋部分に組み込まれてその螺旋部分に沿って回転しながら昇降できるようになっている。

可動ストッパ６９の側方突出接当部６９ａは、ロータ３０の回転時（正転時、逆転時のいずれも）にロータ３０の内周に突設された縦長の押動板部３９により押動されるようになっている。したがって、ロータ３０が平面視時計回りに回転せしめられるときには、可動ストッパ６９が同方向に回転しながら下降し、最終的には、図６において最も下降した位置が実線で示されているように、端面接当部６９ｂが固定ストッパ６８の下側係止部６８ｂに衝接して係止され、これにより、ロータ３０の回転及び下降が強制的に停止せしめられる。ロータが平面視反時計回りに回転せしめられるときは、可動ストッパ６９が同方向に回転しながら上昇し、最終的には、図６において最も上昇した位置が仮想線で示されているように、側方突出接当部６９ａが固定ストッパ６８の上側係止部６８ａに衝接して係止され、これにより、ロータ３０の回転及び上昇が強制的に停止せしめられる。

以上の如くの構成とされた本実施形態の電動弁１０では、弁体６１を構成する、円錐弁部６１ａ、胴部６１ｂ、及び円筒部（かしめ部）６１ｃを有する基体６１Ａと弁ホルダ５５に設けられた係止部（係止用カラー６３）により係止される鍔状掛止部材６６とが別体化（２パーツ化）されており、弁体６１の組み立てにあたっては、図３に示される如くに、円錐弁部６１ａに連なる胴部６１ｂに前記係止用カラー６３を相対移動及び相対回転可能に外挿しておき、この係止カラー６３の上側に位置する前記胴部６１ｂの上端面（段丘面）に、前記鍔状掛止部材６６をかしめ固定するようにされるので、図２（Ａ）に示される如くに、弁体６１の円錐弁部６１ａの上部（底面）外径Ｄａは、図２（Ｂ）に例示される従来例のものと同様に、弁座部材７２の弁シート部７２ｂの上部（底面）径と略同径であるが、鍔状掛止部材６６（従来例の鍔状掛止部６１ｅ’に相当）の外径Ｄｂを、従来例（鍔状掛止部６１ｅ’）の外径Ｄｂ’より相当小さくできる（弁体６１の円錐弁部６１ａの上部（底面）外径Ｄａと同等以下にできる）。そのため、弁ホルダ５５の外径Ｄｃも従来のもの（Ｄｃ’）より相当小さくすることが可能となり、その結果、弁ホルダ５５とガイドステム８０（の円筒部８１）との間で発生する摩擦抵抗を大幅に低減できる。

また、弁本体７０を大きくすることなく弁室７１の容積を大きくすることができるので、冷媒（特に気液混合状態）の通過音を小さくすることができるとともにサイズのコンパクト化を図ることができる。

また、緩衝用コイルばね６４の下端を受けるばね受けとなる鍔状掛止部材６６を、前述したように高潤滑性の金属ワッシャ等で構成することにより、コストを低く抑えたもとで、弁軸組立体５０内（鍔状掛止部材６６と係止用カラー６３との間、コイルばね６４と鍔状掛止部材６６との間等）での摩擦抵抗を低減することができるとともに弁体６１が弁シート７２ｂに着座した状態で回転するのを防ぐことができる。

なお、図２（Ｂ）に示される従来例の弁体６１’全体に高潤滑性を持たせると、前記摩擦抵抗は低減できるが、弁漏れ等を招くおそれがあり、それを避けるには、鍔状掛止部６１ｅ’以外をマスキングしてコーティングする必要があり、手間がかかりコストアップにつながる。

また、前記鍔状掛止部材６６と同様に、前記係止用カラー６３を、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製するか、あるいは、係止用カラー６３の表面（上端面のみでも可）に高潤滑性樹脂のコーティングを施すことよっても、弁軸組立体５０内での摩擦抵抗をより一層低減することができる。

さらに、図４に示される如くに、鍔状掛止部材６６の上側に押さえリング６７を配し、該押さえリング６７をかしめ固定（かしめ部６１ｃ）して、鍔状係止部材６６を弁体１の基体６１Ａに対して相対回転自在とする（スラストベアリング構造とする）ことにより、
前記摩擦抵抗をより一層低減することができるとともに弁体６１の回転をより確実に防ぐことができる。

上記に加え、前記係止用カラー６３の上部と前記鍔状掛止部材６６の下部とが部分接触するように、図７（Ｂ）に示される如くに、係止用カラー６３の上部を正立円錐台状とする（係止用カラー６３の上端面の直径を弁ホルダ５５の内径の２／３以下あるいは弁口７２ａの直径以下とする）ことにより、あるいは、図７（Ａ）に示される如くに、鍔状掛止部材６６の下部を逆立円錐台状とする（鍔状掛止部材６６の下端面の直径を弁ホルダ５５の内径の２／３以下あるいは弁口７２ａの直径以下とする）ことより、それらの接触径が減じられて摩擦抵抗をより一層低減することができる。

なお、鍔状掛止部材６６を弁体６１に図７（Ａ）に示されている如くにかしめ固定するのではなく、図７（Ｃ）に示される如くに、弁体６１の上部６１ｄを上方に延長するとともに、鍔状掛止部材６６を下端に鍔状部（下部は逆円錐台状）付きの円筒状として、前記弁体６１の上部６１ｆに圧入して固定するようにしてもよい。

以上の結果、弁開閉動作に必要とされる駆動力を小さくすることができ、ステッピングモータを含む電動弁全体のコンパクト化並びに省電力化等を効果的に図ることができる。

本発明に係る電動弁の一実施形態のステータを除いた主要部の縦断面図。 （Ａ）は、図１に示される実施形態の電動弁の弁軸組立体部分、（Ｂ）は、従来例の電動弁の弁軸組立体部分。 図１に示される実施形態の電動弁の弁体の組み立て前の分解図。 図１に示される実施形態の電動弁の弁体部分の変形例を示す部分断面図。 図１に示される実施形態の電動弁の回転規制用ストッパ機構を構成する固定ストッパ（Ａ）と可動ストッパ（Ｂ）を示す図。 図１に示される実施形態の電動弁の回転規制用ストッパ機構の動作説明に供される図。 図１に示される実施形態の電動弁の係止用カラーと鍔状掛止部材の改良例を示す図。

符号の説明

１０ 電動弁
１６ ねじ送り機構
３０ ロータ
２８ 固定ねじ部
２９ 可動ねじ部
４０ キャン
５０ 弁軸組立体
５５ 弁ホルダ
６０ 弁軸
６１ 弁体
６１Ａ 基体
６１ａ 円錐弁部
６１ｂ 胴部
６１ｃ 円筒部（かしめ部）
６３ 係止用カラー
６４ 緩衝用コイルばね
６６ 鍔状掛止部材
７０ 弁本体
７１ 弁室
７２ 弁座
７２ａ 弁口
７２ｂ 弁シート部
７４ 弁室形成部材
８０ ガイドステム
８１ 円筒部

Claims (11)

1. キャンと、該キャン内に配置された円筒部を有するガイドステムと、前記キャンの内周に配在されたロータと、該ロータに連結固定された弁軸と、該弁軸の下端部に設けられて前記ガイドステムの円筒部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その上部が内挿され、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、前記弁ホルダの下端部に設けられた係止部により抜け止め係止された弁体と、流体が入出せしめられる弁室及び前記弁体が接離する弁シート部を有する弁本体と、前記ロータの回転に伴って前記弁体を前記弁シート部に対して接離させるためのねじ送り機構とを備えた電動弁であって、
   前記弁体は、前記弁シート部に着座する円錐弁部を有する基体と、前記弁ホルダに設けられた係止部により係止される、前記基体とは別パーツの鍔状掛止部材とを含んで構成されていることを特徴とする電動弁。
2. 前記鍔状掛止部材は、前記円錐弁部の上側底面部の外径より小径の外径を持つリング状に作製されていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 前記弁体の基体は、前記円錐弁部及び該円錐弁部の上側底面部の外径より小径の胴部を有し、該胴部の上端部に、前記鍔状掛止部材が溶接、かしめ、圧入等の手法で固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
4. 前記弁ホルダへの前記弁体の組み付け前に、予め、前記胴部に、前記弁体を係止すべく前記弁ホルダに設けられる前記係止部としての係止用カラーが相対移動及び相対回転可能に外挿されていて、前記弁ホルダへの前記弁体の組み付け時に、前記係止用カラーが前記弁ホルダに溶接、かしめ、圧入等の手法で固定されたものであることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
5. 前記鍔状掛止部材は、前記コイルばねの下端を受けるばね受けとなっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動弁。
6. 前記鍔状掛止部材及び／又は前記係止部は、表面が高潤滑性を持つ金属素材もしくは樹脂素材で作製されていることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
7. 前記鍔状掛止部材及び／又は前記係止部は、表面に高潤滑性樹脂のコーティングが施されていることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
8. 前記鍔状掛止部材は、高潤滑性の金属ワッシャもしくは樹脂ワッシャから構成されていることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
9. 前記鍔状係止部材が前記基体に対して相対回転自在とされていることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の電動弁。
10. 前記係止部の上部と前記鍔状掛止部材の下部とが部分接触するようにされていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電動弁。
11. 前記係止部としての係止用カラーの上端面及び前記鍔状掛止部材の下端面のうちの少なくとも一方の直径が前記弁ホルダの内径の２／３以下あるいは前記弁シート部の弁口径以下とされていることを特徴とする請求項１０に記載の電動弁。

Images