JP6228621B2 - 電動弁 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクルなどに使用される電動弁に関する。

大型のパッケージエアコンや冷凍機に用いられる電動弁は、流量制御用として複数使用されていた電動弁を１つにまとめるなどの制御機器合理化等の背景から、大口径かつ高圧力差が生じた際にも良好な作動性を持つ性能が望まれている。

しかし、比較的大口径の電動弁は、マグネットのトルクにより発生するねじの推力に対し差圧によって発生する弁体への負荷が大きく、弁体の作動性において懸念がある。
そこで、例えば、図１４に示す特許文献１の電動弁１では、ロータ３１が収容されたドーム状のキャン３７と、弁室７が形成された筒状の弁本体５との間に段付き筒状基台１３を介在させるとともに、この段付き筒状基台１３の内面に形成された段部に向かって、図１４の下方から弁体案内部材１４を圧入し、さらに、この弁体案内部材１４の内周面に摺接した弁体２０の外周面にシール部材３８を装着し、このシール部材３８により弁室７の上方側に背圧室２９を画成し、弁ポート内の圧力を弁体２０に設けられた導通路２４によりこの背圧室２９内に導入し、背圧室２９内の圧力（背圧）を利用することで、閉弁状態における弁体２０に作用する押し下げ力（閉弁方向に作用する力）と押し上げ力（開弁方向に作用する力）との差圧力をキャンセルし、弁体２０に対する負荷を小さくしている。

特開２０１３−１３０２７１号公報

ところで、特に大型のパッケージエアコンや冷凍機に用いられる電動弁１では、背圧室２９内の圧力を有効に利用するには、図１４の弁閉状態において、弁体案内部材１４内に配置されたシール部材３８により、弁体２０の外方側に位置する第１の部屋２２と背圧室２９との間が確実に分離されていなければならない。

ところが、従来の電動弁１では、弁体２０の上下方向への移動を案内する弁体案内部材１４が、段付き筒状基台１３の段付き孔内に単に圧入されているだけであるので、この弁体案内部材１４の位置決めが不安定であり、弁体案内部材１４と弁体２０との軸芯がずれてしまい、弁体案内部材１４と弁体２０とのシール性が損なわれてしまう虞があった。

仮に、弁体案内部材１４と弁体２０との軸芯がずれてしまうと、シール部材３８によるシール性が損なわれてしまい、弁体２０の外方に形成される第１の部屋２２と背圧室２９との間で圧力の漏洩が発生し、結果として、弁体２０の作動性が大きく阻害されてしまう虞がある。

なお、このような問題は、背圧を利用しない場合であっても、弁体案内部材と弁体との軸芯がずれていると作動性が大きく阻害され得る。
また、従来の電動弁１では、段付き筒状基台１３の内周面と、段付き筒状基台１３に圧入される弁体案内部材１４の外周面との間に、液溜まりとなる密閉空間が形成されることが考えられる。

このように、弁本体５内に、液溜まりとなる密閉空間が形成されてしまった場合には、その密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材１４を変形させ、段付き筒状基台１３に対する弁体案内部材１４の同軸度の低下を招くことから弁体２０の作動性に悪影響が生じてしまうことも考えられる。

本発明は、このような従来の実情に鑑み、例えば、電動弁において、弁体の移動を案内する弁体案内部材を弁本体に対して確実に固定し、これにより、弁閉状態時に弁体の外方側に位置する第１の部屋と背圧室との間の密閉を確実にすることができる電動弁を提供することを目的としている。

さらに、本発明では、弁本体内において、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材を変形させる恐れのない電動弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明に係る電動弁は、
ロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ結合により直線運動に変換し、この直線運動に基いて弁本体内に収容された弁体を軸方向に移動させる電動弁であって、
前記雄ネジ部材と前記雌ネジ部材のうち、前記弁本体に対して相対移動不能に配置される一方のネジ部材と、前記弁体の軸方向への移動を案内する弁体案内部材とが、別部材から構成され、
前記弁体案内部材の上部開口側の外周面は、前記弁本体の内周面に密に係止されるとともに、前記弁体案内部材の上部開口側の外周面と前記弁本体の上部開口側の内周面との間に隙間が軸方向に形成され、
前記弁体案内部材が前記弁本体の上部開口側の端面に、あるいは前記弁体案内部材が前記弁本体の内周面に、固着手段により一体化されていることを特徴とする電動弁。

このような構成の本発明に係る電動弁によれば、電動弁の組立時に弁体案内部材の位置決めを確実に行えば、以後、弁体案内部材と弁体との間に軸芯のずれが生じることはない。なお、弁体案内部材の上部開口側の外周面が、前記弁本体の内周面に係止されるため、弁体案内部材の弁本体に対する位置決めを容易に行うことができる。

また、隙間が軸方向に形成されていれば、弁体案内部材と弁本体との間に液溜まりとなる密閉空間が形成されることがない。したがって、密閉空間が形成された場合のように、その密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材が変形するという不具合が発生しない。

さらに、弁体案内部材の上部開口側の外周面にこのような隙間が軸方向に形成されていれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材と弁本体との間の圧入荷重を低減することができる。

さらに、本発明に係る電動弁では、前記弁体案内部材と前記弁体との間に、シール部材が介装されていることが好ましい。
このようにシール部材が介装されていれば、弁閉状態において、弁体の外方に形成される第１の部屋と、背圧室との間を確実に密閉することができる。
したがって、上記第１の部屋と上記背圧室との間の圧力漏れを防止することができる。

また、本発明に係る電動弁では、前記固着手段は、溶接またはろう付け、接着のいずれかであることが好ましい。
このような構成であれば、作業が容易であり工業的に安価に製造できる。

本発明に係る電動弁によれば、弁体の軸方向への移動を案内する弁体案内部材の弁本体に対する位置決めおよび固定を確実に行うことができる。
また、弁体案内部材の上部開口側の外周面と、弁本体の上部開口側の内周面との間に隙間を軸方向に形成することにより、弁体案内部材と弁本体との間に不用意な液溜まりが形成されるのを防止することができる。

また、このような隙間を設けることにより、弁体案内部材と弁体内との接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材の圧入荷重を低減することもできる。
さらに、弁体案内部材と弁体との間にシール部材を介在させることにより、弁閉状態時に弁体の外方側に位置する第１の部屋と、背圧室との間の密閉を確実にすることができる。
また、本発明の電動弁は、作業が容易であり工業的に安価に製造できる。

図１は、本発明の第１実施例に係る電動弁の断面図である。 図２は、図１に示した第１実施例の要部拡大断面図である。 図３は、本発明の第２実施例に係る電動弁の要部拡大断面図である。 図４は、本発明の第３実施例に係る電動弁の要部拡大断面図である。 図５は、図１に示した弁体案内部材に代わる他の弁体案内部材の断面図である。 図６は、図５におけるＣ−Ｃ’線方向の断面図である。 図７は、図５に示した他の弁体案内部材を用いた本発明の第４実施例における図２相当図である。 図８は、図５および図６に示した他の弁体案内部材の変形例を示した図で、図６相当図である。 図９は、本発明の第５実施例における図３相当図である。 図１０は、本発明の第６実施例における図４相当図である。 図１１は、本発明の第７実施例における要部拡大断面図である。 図１２は、本発明の第８実施例における要部拡大断面図である。 図１３は、本発明の第９実施例に係る電動弁の断面図である。 図１４は、特開２０１３−１３０２７１号公報に開示されている従来の電動弁の断面図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態（実施例）について説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係る電動弁２を示した断面図で、図２は図１の要部を拡大して示した断面図である。

なお、本明細書において、「上」あるいは「下」とは図１の状態で規定したものである。すなわち、ロータ４は弁体１７より上方に位置している。
この電動弁２では、非磁性体製で筒状のカップ形状をなすケース６０の開口側の下端部に、弁本体３０が溶接などにより一体的に接続されている。

ここで、弁本体３０は、ステンレス鋼板のプレス加工により製作されたプレス成形品であり、内部に弁室１１を有している。弁本体３０には、弁室１１に直接連通する銅製の第１の管継手１２と、弁ポート１６を介して弁室１１に連通する銅製の第２の管継手１５とが、各々溶接またはろう付け、接着などによって固定装着されている。なお、弁ポート１６は、図１のように弁本体３０に直接形成されていることに限定されない。例えば、弁ポート１６が形成された弁座部材を別部材で用意し、この別部材を弁本体３０内に組み込んでも良い。

ケース６０の内周には、回転可能なロータ４が収容され、ロータ４の軸芯部分には、ブッシュ部材３３を介して弁軸４１が配置されている。ブッシュ部材３３で結合されたこの弁軸４１とロータ４とは、回転しながら上下方向に一体的に移動する。なお、この弁軸４１の中間部付近の外周面には雄ネジ４１ａが形成されている。本実施例では、弁軸４１が雄ネジ部材として機能している。

ケース６０の外周には、図示しないヨーク、ボビン、およびコイルなどからなるステータが配置され、ロータ４とステータとでステッピングモータが構成されている。
ケース６０の天井面にはガイド支持体５２が固定されている。ガイド支持体５２は、円筒部５３と、円筒部５３の上端側に形成された傘状部５４とを有し、全体をプレス加工により一体成型されている。傘状部５４はケース６０の頂部内側と略同形状に成型されている。

ガイド支持体５２の円筒部５３はロータ４と同芯状態でケース６０の天井部中央より軸方向に垂下して設置されている。また、円筒部５３の下端部には、位置決め孔５７がプレス成型され、位置決め孔５７の奥部には切起こし片５８が具備されている。

ガイド支持体５２の円筒部５３には、この円筒部５３の外周を取り巻くように、ばね性を有する線材によりコイルばね状に形成された螺旋ガイド５９が設けられている。螺旋ガイド５９は、その下端部に軸方向に延長されたストッパ部６２を有している。

この螺旋ガイド５９は上端側にてガイド支持体５２の途中に形成された弁開ストッパ突起部５６に当接し、下端部のストッパ部６２が位置決め孔５７に挿入嵌合し、ストッパ部６２の先端が螺旋ガイド５９の弾性力によって切起こし片５８に突き当っている。

これにより、螺旋ガイド５９は、軸方向のばね荷重によって弁開ストッパ突起部５６と位置決め孔５７との間に挟まれ、がたつきを有することなく取付位置が決められている。
螺旋ガイド５９には可動ストッパ部材６３が回転可能に係合している。可動ストッパ部材６３は、１巻コイルばね状に形状されている。

可動ストッパ部材６３は、ロータ４の回転によって蹴り回されることにより、回転しつつ螺旋ガイド５９に案内されて螺旋運動を行い、螺旋ガイド５９の軸方向に移動する。可動ストッパ部材６３が螺旋ガイド５９のストッパ部６２に突き当ることにより、それ以上の下方向へ進む時計回りの回転が止められ、弁閉基準で、ロータ４の原点位置を機械的に設定する。また、可動ストッパ部材６３が弁開ストッパ突起部５６に当接することにより、それ以上の上方向へ進む反時計回りの回転が止められ、弁開（全開）位置を機械的に設定する。

ガイド支持体５２の円筒部５３内には、弁軸４１のガイドを兼ねる筒部材６５が嵌合されている。筒部材６５は、金属あるいは合成樹脂による潤滑材入り素材あるいは表面処理を施された部品により構成され、弁軸４１を回転可能に保持している。

以下に、本実施例の要部について説明する。
ケース６０の開口側の下端部と弁本体３０の上部開口側の上端部との突き合わせ部Ｂにおいては、図２に拡大して示したように、弁体１７の軸方向への移動を案内する弁体案内部材７２が配置されている。

上記のように、弁体１７の軸方向への移動を案内する弁体案内部材７２は、内部が貫通した筒体であり、最上位に位置するフランジ部７２ｃと、その下方の大径部７２ａと、その下方の小径部７２ｂとを有したもので、プレス成形によって形成されている。また、弁体案内部材７２の大径部７２ａの外周面側の直径は、弁本体３０の内周面側の直径より若干大きく形成されている。すなわち、このように寸法を設定することにより、弁体案内部材７２を弁本体３０内に圧入した場合に、弁体案内部材７２の大径部７２ａを弁本体３０の内周面に密に係止させることができ、したがって弁体案内部材７２が弁本体３０に対して移動してしまうことはない。ひいては、弁本体３０に対する弁体案内部材７２の同軸性が向上する結果、弁体１７の制御性も向上させることができる。また、弁体案内部材７２を弁本体３０内に圧入していることから、無駄な空間が形成されず電動弁を小型化できる。

このようにして、弁体案内部材７２のフランジ部７２ｃを、図２に示したようにケース６０と弁本体３０との突き合わせ端部間に配置した後、ケース６０の開口側の下端部と、弁本体３０の開口側の上端部と、弁体案内部材７２のフランジ部７２ｃとの間が溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化される。

このようにケース６０の開口側の下端部と、弁本体３０の開口側の上端部と、弁体案内部材７２のフランジ部７２ｃとの間が一体的に固定されることにより、弁体案内部材７２の位置決めおよび固定が確実になる。よって、これ以後、仮に衝撃などが加わったとしても弁体案内部材７２の軸芯がずれてしまうことはない。

また、溶接またはろう付け、接着などが行われた突き合わせ部Ｂにおいては、弁体１７の外方に形成される第１の部屋２６と、弁体１７と弁軸ホルダ６とで形成される背圧室２８との間が確実に密閉される。

このような密閉構造により、第１の部屋２６と背圧室２８との間の圧力漏れを防止することができる。
以上、本発明の第１実施例の要部について説明したが、以下に、弁軸４１に結合されたブッシュ部材３３より下方側の構成について簡略的に説明する。

弁軸４１のブッシュ部材３３より下方には、後述するように弁軸４１との間でネジ結合Ａを構成するとともに当該弁軸４１の傾きを抑制する機能を有する弁軸ホルダ６が、弁本体３０に対して相対的に回転不能に固定されている。

上記弁軸ホルダ６は、上部側の筒状小径部６ａと下部側の筒状大径部６ｂと弁本体３０の内周部側に収容される嵌合部６ｃとリング状のフランジ部６ｆとからなる。そして、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆは、弁体案内部材７２のフランジ部７２ｃの上面に溶接またはろう付け、接着などで固定されている。また、弁軸ホルダ６の内部には、貫通孔６ｈが形成されている。

上記弁軸ホルダ６の筒状小径部６ａと筒状大径部６ｂと嵌合部６ｃとは、合成樹脂、例えば、射出成形性に優れたポリフェニレンサルファイド（Polyphenylenesulfide‐PPS）などにより一体成形されていることが好ましい。一方、弁軸ホルダ６の嵌合部６ｃに設けられるフランジ部６ｆは合成樹脂であっても良いが、本実施例の場合は金属製であり、この金属製のフランジ部６ｆが、例えば弁軸ホルダ６の嵌合部６ｃ側にインサート成形で一体化されている。また、この弁軸ホルダ６の筒状小径部６ａの上部開口部６ｇから所定の深さまで下方に向かって雌ネジ６ｄが形成されている。

そして、弁軸４１の外周に形成された雄ネジ４１ａと、弁軸ホルダ６の筒状小径部６ａの内周に形成された雌ネジ６ｄとにより、ネジ結合Ａが構成されている。
さらに、弁軸ホルダ６の筒状大径部６ｂの側面には、均圧孔５１が穿設され、この均圧孔５１により、筒状大径部６ｂ内の弁軸ホルダ室８３と、ロータ収容室６７（第２の背圧室）との間が連通している。このように均圧孔５１を設けることにより、ケース６０のロータ４を収容する空間と、弁軸ホルダ６内の空間とを連通することにより、弁軸ホルダ６の移動動作をスムーズに行うことができる。

また、弁軸４１の下端側には、筒状の弁ガイド１８が弁軸ホルダ６の貫通孔６ｈに対して摺動可能に配置されている。この弁ガイド１８は天井部２１側がプレス成型により略直角に折り曲げられている。そして、この天井部２１には貫通孔１８ａが形成されている。

一方、弁軸４１の下端部には、鍔部４１ｂが形成されている。
この弁軸４１の鍔部４１ｂが、弁ガイド１８の貫通孔１８ａに遊嵌状態で、弁ガイド１８に対して回転可能、かつ径方向に変位可能に嵌合している。また、鍔部４１ｂが弁ガイド１８の貫通孔１８ａより大径であることにより、弁軸４１の抜け止めがなされている。

弁軸４１と弁ガイド１８とが互いに径方向に移動可能であることにより、弁軸ホルダ６および弁軸４１の配置位置に関して、さほど高度な同芯取付精度を求められることなく、弁ガイド１８および弁体１７との同芯性が得られる。

弁ガイド１８の天井部２１と弁軸４１の鍔部４１ｂとの間にはワッシャ７０が設置されている。ワッシャ７０は、高滑性表面の金属製ワッシャ、フッ素樹脂等の高滑性樹脂ワッシャあるいは高滑性樹脂コーティングの金属製ワッシャなどであることが好ましい。ワッシャ７０の中央部には貫通孔が形成されている。

ワッシャ７０の上面側に位置する弁軸４１の軸部分は、遊嵌合状態で、弁ガイド１８に対して回転可能、且つ径方向に変位可能に貫通されている。
さらに、弁ガイド１８内には、圧縮された弁バネ２７とバネ受け３５とが収容されている。そして、弁ガイド１８の下端は、弁体１７の基部側外周面に溶接またはろう付け、接着などにより固着されている。

一方、本実施例の弁体１７には、弁体１７の上方側（背面側）に弁ポート１６（第２の管継手１５内）の圧力を導くために下端側から上端側に向かってテーパ部１７ａを備えた縦方向の孔部１７ｂが形成され、さらに、この孔部１７ｂを横断するように横方向の導通孔１７ｃが形成されている。

なお、本実施例では、弁体１７の内部に縦方向の孔部１７ｂと横方向の導通孔１７ｃを設けて、この弁体１７の内部を通して弁ポート１６（第２の管継手１５内）の圧力を弁体案内部材７２と弁体１７とで画定される背圧室２８に導くようにしているが、本発明はこれに限定されない。

例えば、筒部の肉厚が薄い弁本体３０に代えて切削加工で形成される弁本体のように、その弁本体の筒部の肉厚が比較的厚く形成されている場合には、弁体ではなくその厚肉の弁本体の内部に縦方向の通路を形成し、弁本体の筒部に設けた通路を導入孔として、弁体の上方側（背面側）に第２の管継手１５内の圧力を導くことができる。さらには、弁ポート１６（第２の管継手１５内）の圧力を背圧室２８に導く配管部材を別途設けても良い。

このように、弁体の上方側（背面側）に第２の管継手１５内の圧力を導く通路は、弁体１７の内部に限定されない。
本実施例では、弁体１７に横方向の導通孔１７ｃが形成されることにより、弁ポート１６（第２の管継手１５内）の圧力が背圧室２８に導入されている。

また、弁体１７と弁体案内部材７２との間には、シール部材４８が介装されている。本実施例では、シール部材４８としてＯリングが採用されているが、このシール部材４８は、Ｏリングに何ら限定されない。

以上、本発明の第１実施例に係る電動弁２の構成について説明したが、以下に、電動弁２の動作について説明する。
上述の電動弁２は、ステッピングモータに駆動パルス信号が与えられることにより、パルス数に応じてロータ４が回転し、これに伴い弁軸４１が回転し、弁軸４１の雄ネジ４１ａと、固定配置の弁軸ホルダ６の雌ネジ６ｄからなるネジ結合Ａにより、弁軸４１が回転しつつ軸方向に移動する。

弁軸４１の上昇移動（弁開方向移動）は、バネ受け３５、鍔部４１ｂ、ワッシャ７０、天井部２１の当接によって弁ガイド１８に伝達され、弁ガイド１８および弁体１７が上昇移動する。

弁軸４１の降下移動（弁閉方向移動）は、バネ受け３５、鍔部４１ｂ、ワッシャ７０、天井部２１、弁バネ２７の当たりによって弁ガイド１８に伝達され、弁ガイド１８および弁体１７が降下移動する。

なお、弁開、弁閉の何れにおいても、弁ガイド１８内の弁バネ２７は、バネ受け３５との係合によって弁軸４１と共に連れ回りし、バネ受け３５が弁体１７の背面に対して回転することになるが、バネ受け３５は、高滑性樹脂製で、半球状当接部３５ａをもって鍔部４１ｂに実質的に点接触状態で当接しているから、バネ受け３５と鍔部４１ｂとの間にも大きい摩擦抵抗が生じることがなく、弁バネ２７が捻られることがない。

このようにして弁閉動作を行う本実施例の電動弁２では、弁体案内部材７２のフランジ部７２ｃが、弁本体３０の開口側端面に配置されて、弁本体３０およびケース６０とが全周に亘って溶接などにより一体化されているので、弁体案内部材７２を単に圧入だけで固定した場合のように、この弁体案内部材７２が不用意に動いてしまうことがなく、よって軸芯がずれてしまうこともない。

また、本実施例の電動弁２では、弁体１７の外周面と弁体案内部材７２の内周面との間に、シール部材４８が介在されているので、図１に示したような弁閉状態において第１の部屋２６と背圧室２８との間を確実にシールすることができ、したがって第１の部屋２６と背圧室２８との間で圧力の漏洩が生じることを防止できる。

このように本実施例によれば、閉弁状態における弁体２０に作用する押し下げ力（閉弁方向に作用する力）と押し上げ力（開弁方向に作用する力）との差圧力をキャンセルすることができ、これにより弁体２０に対する負荷を小さくすることができる。

以上、本発明の第１実施例について説明したが、本発明は、上記第１実施例に何ら限定されない。
例えば、上記第１実施例では、図２に拡大して示したように突き合わせ部Ｂにおいては、ケース６０と弁本体３０と弁体案内部材７２との間が溶接により一体化されている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明における固着手段は、溶接に限定されず、ろう付け、接着などであっても良い。

また、上記第１実施例では、弁体案内部材７２のフランジ部７２ｃが、弁本体３０の開口側の端面上に載置されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、図３に示した第２実施例のように弁体案内部材７２の上部開口側の端部の形状を、大径部７２ａからフランジ部７２ｃを切除した形状とし、そして大径部７２ａの上端面７２ｄを弁本体３０の筒状部の途中に配置し、この位置で大径部７２ａの上端面７２ｄを弁本体３０の内周面に、溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化させることもできる。

なお、この場合には、ケース６０の開口側の下端部と弁本体３０の上部開口側の上端部との間を溶接またはろう付け、接着などにより一体化させる作業は、別工程で行われることになる。

さらに、図４に示した第３実施例の態様により、弁体案内部材７２を弁本体３０に対して一体化させることもできる。
すなわち、図４に示した第３実施例の場合は、ケース６０の開口側の下端部と弁本体３０の上部開口側の上端部との間を溶接またはろう付け、接着などで一体化させる作業とは別に、弁体案内部材７２の大径部７２ａの端面を、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆに突き合わせ、この状態で大径部７２ａの端面とフランジ部６ｆの下面との間を溶接またはろう付け、接着などの固着手段で固定し、これにより弁体案内部材７２を弁本体３０に対して一体化させている。なお、この場合には、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆが弁本体３０に対して溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化されることは言うまでもない。

図５および図６は、図１に示した弁体案内部材７２に代わる他の弁体案内部材７２０を示したもので、図６は図５におけるＣ−Ｃ'線方向の断面図である。
この弁体案内部材７２０は、大径部７２０ａが単なる円筒状ではなく、直線部７２０ｅと円弧部７２０ｆとが交互に形成されている。この直線部７２０ｅは、どのような間隔で設けられていても良い。

このような弁体案内部材７２０を、図１の弁体案内部材７２に代えて用いれば、図７に示したように、弁本体３０の上部開口側の内周面３０ａと、弁体案内部材７２０の外周面７２０ｄとの間に、複数個の隙間Ｓが軸方向（図７における上下方向）に形成されることになる。なお、これらの隙間Ｓは、本実施例では、円周上に等間隔に配置されている。また、隙間Ｓが形成されていない他の箇所では、円弧部７２０ｆで構成されているため、これらの円弧部７２０ｆが形成された位置では、弁体案内部材７２０の大径部７２０ａの外周面７２０ｄと、弁本体３０の内周面３０ａとの間は、弁体案内部材７２０が弁本体３０内に圧入されることにより密に係止されている。

このように、弁体案内部材７２０の大径部７２０ａが単なる円筒状ではなく、直線部７２０ｅと円弧部７２０ｆとが交互に形成され、弁体案内部材７２０と弁本体３０との間に隙間Ｓを軸方向に形成する構造であれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材７２０の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材７２０と弁本体３０との間の圧入荷重を低減することができる。また、円筒形状に円筒形状を圧入する場合のように、適切な圧入荷重を維持するための寸法管理を厳しくする必要がない。したがって、寸法のバラツキを吸収することができるので、弁体案内部材７２０や弁本体３０の内径等の寸法の管理幅を広げることができる。

なお、図７では、弁本体３０の上部開口側の端部内周面にテーパ部３０ｂを設けた例を示しているが、このようなテーパ部３０ｂを設ければ、弁体案内部材７２０を弁本体３０に対して組み込み易くすることができる。

また、図７に示したように、弁本体３０の内周面３０ａと、弁体案内部材７２０の大径部側の外周面７２０ｄとの間に隙間Ｓが軸方向に形成されていれば、弁体案内部材７２０の外周面７２０ｄと弁本体３０の内周面３０ａとの間に、液溜まりとなる密閉空間が形成されることがない。したがって、隙間Ｓが軸方向に形成される本実施例では、例えば、弁体案内部材７２０の外周面７２０ｄと弁本体３０の内周面３０ａとの間に、密閉空間が形成されてしまった場合のように、その密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材７２０が変形してしまうという不具合の発生を防止することができる。

あるいは、図８に示した弁体案内部材７５０のように、大径部７５０ａの一部をカットしてここに薄肉部７５０ｄを設けても良い。図８のような形状であっても弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７５０の大径部７５０ａの外周面との間に、隙間Ｓを軸方向に形成することができる。この場合であっても、図７に示した第４実施例と同様の効果を奏することができる。

すなわち、弁体案内部材７５０の大径部の外周面と弁本体３０の内周面３０ａとの間に、密閉空間が形成されてしまった場合のように、その密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材７５０が変形してしまうという不具合の発生を防止することができる。

また、弁体案内部材７５０の大径部７５０ａの外周面に、隙間Ｓが軸方向に形成されていれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材７５０の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材７５０と弁本体３０との間の圧入荷重を低減することができる。
なお、図８において、薄肉部７５０ｄに代えて、キー溝を設けても良い。キー溝を設けた場合であっても、所望とする隙間Ｓを軸方向に形成することができる。

図９は、本発明の第５実施例における図３相当図である。この第５実施例では、図３に示した第２実施例の場合と同様に、弁体案内部材７３０の大径部７３０ａを弁本体３０の筒状部の途中に配置し、この位置で大径部７３０ａを弁本体３０の内周面に、接着またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化させている。

また、隙間Ｓが形成されていない他の箇所では、弁体案内部材７３０の大径部７３０ａの外周面と弁本体３０の内周面３０ａとの間は、弁体案内部材７３０が弁本体３０内に圧入されることにより密に係止されている。

このような第５実施例であっても、上記第４実施例の場合と同様に、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７３０の外周面７３０ｄとの間に、隙間Ｓが軸方向に形成されるので、密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材７３０が変形してしまうという不具合の発生を確実に防止することができる。

また、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７３０の大径部７３０ａの外周面７３０ｄとの間に、隙間Ｓが軸方向に形成されていれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材７３０の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材７３０と弁本体３０との間の圧入荷重を低減することができる。

図１０は、本発明の第６実施例における図４相当図である。この実施例では、弁体案内部材７４０の大径部７４０ａの端面を、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆに突き合わせ、この状態で大径部７４０ａの端面とフランジ部６ｆの下面との間を溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化させている。これにより、弁体案内部材７４０を弁本体３０に対して全周に亘って密閉した状態に一体化させている。

また、隙間Ｓが形成されていない他の箇所では、弁体案内部材７４０の大径部７４０ａの外周面と弁本体３０の内周面３０ａとの間は、弁体案内部材７４０が弁本体３０内に圧入されることにより密に係止されている。

このような第６実施例であっても、上記第４実施例および第５実施例の場合と同様に、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７４０の大径部７４０ａの外周面７４０ｄとの間に、隙間Ｓが軸方向に形成されるので、密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材７４０が変形してしまうという不具合の発生を確実に防止することができる。

また、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７４０の大径部７４０ａの外周面７４０ｄに、隙間Ｓが軸方向に形成されていれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材７４０の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材７４０と弁本体３０との間の圧入荷重を低減することができる。

図１１は、本発明の第７実施例を示した要部拡大断面図である。この第７実施例は、弁体案内部材７２０のフランジ部７２０ｃを、ケース６０と弁本体３０との突き合わせ端部間に配置している。そして、ケース６０の開口側の下端部と、弁本体３０の開口側の上端部と、弁体案内部材７２０のフランジ部７２０ｃとの間が溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化させている。

また、隙間Ｓが形成されていない他の箇所では、弁体案内部材７２０の大径部７２０ａの外周面と弁本体３０の内周面３０ａとの間は、弁体案内部材７２０が弁本体３０内に圧入されることにより密に係止されている。

第７実施例が、図７に示した第４実施例と異なる点としては、ケース６０の下端部が、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆを介して弁本体３０上に配置されている点である。
このような第７実施例によれば、上記第４実施例、第５実施例および第６実施例の場合と同様に、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７２０の大径部７２０ａの外周面７２０ｄとの間に、隙間Ｓが軸方向に形成されるので、密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材７２０が変形してしまうという不具合の発生を確実に防止することができる。

また、弁体案内部材７２０の大径部７２０ａの外周面７２０ｄに、隙間Ｓが軸方向に形成されていれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材７２０の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材７２０と弁本体３０との間の圧入荷重を低減することができる。

図１２は、本発明の第８実施例を示した要部拡大断面図である。この第８実施例では、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆを、弁本体３０の上部開口側の上端部に対し若干径内方側に配置するととともに、ケース６０の下端部を弁本体３０の上部開口側の上端部に配置している。そして、弁本体３０の上端部と、弁体案内部材７２０のフランジ部７２０ｃとの間が溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化させている。また、ケース６０の開口側の下端部と、弁本体３０の開口側の上端部との間が溶接またはろう付け、接着などの固着手段により全周に亘って密閉した状態に一体化されている。

このような第８実施例であっても、上記第４実施例〜第７実施例の場合と同様に、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７２０の大径部７２０ａの外周面７２０ｄとの間に大きな隙間Ｓが軸方向に形成されるので、密閉空間に冷媒が滞留し、滞留した冷媒が温度変化により膨張して弁体案内部材７２０が変形してしまうという不具合の発生を確実に防止することができる。

また、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７２０の大径部７２０ａの外周面７２０ｄに、隙間Ｓが軸方向に形成されていれば、そこに隙間が形成されていない場合に比べて弁体案内部材７２０の圧入部の接触面積を少なくすることができ、これにより、弁体案内部材７２０と弁本体３０との間の圧入荷重を低減することができる。

以上説明したように、本発明では、弁本体の内周面と弁体案内部材の大径部の外周面との間に、隙間Ｓが軸方向に形成される形状であれば、弁体案内部材は他の形状であっても何らかまわない。しかしながら、複数個の隙間Ｓを周方向に設ける形状であることが好ましい。

また、本発明は、図１に示した第１実施例の電動弁のように、背圧室２８が設けられる電動弁に限定されず、背圧室が設けられていない電動弁にも適用可能である。
なお、図８に示す、大径部７５０ａの一部をカットして薄肉部７５０ｄを形成した弁体案内部材７５０は、第５実施例以降についても適用することができる。第５実施例以降に示す弁体案内部材７５０の断面を図８のような形状にした場合であっても、弁本体３０の内周面３０ａと弁体案内部材７５０の大径部７５０ａの外周面との間に隙間Ｓを軸方向に形成することができ、図７に示した第４実施例と同様の効果を奏することができる。

また、図５および図６に示す直線部７２０ｅと円弧部７２０ｆは、弁体案内部材７２０の肉厚を変化させて形成してもよく、弁体案内部材７２０の肉厚を変化させて形成してもよい。

図１３は、本発明の第１０実施例に係る電動弁２００を示したものである。
第１０実施例の電動弁２００の場合には、弁体１７０に縦方向の孔部が形成されておらず、背圧室も設けられていない。

このように、本発明は背圧室が形成されていない電動弁にも適用可能である。
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明では、例えば、図１に示したケース６０、弁本体３０、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆ、弁体案内部材７２などの材質は、金属に限定されない。仮にこれらが合成樹脂で形成されていれば、弁体案内部材７２などを樹脂溶接あるいは接着剤で固定することができる。

また、これらの材質として金属と合成樹脂の両方が含まれる場合は接着剤により一体化されることが好ましい。
本発明の技術思想は、電動弁に適用するだけではなく、他の流量制御弁、さらには電磁弁などにも適用可能である。

２ 電動弁
４ ロータ
６ 弁軸ホルダ
６ａ 筒状小径部
６ｂ 筒状大径部
６ｃ 嵌合部
６ｄ 雌ネジ
６ｆ フランジ部
６ｇ 上部開口部
６ｈ 貫通孔
１１ 弁室
１２ 第１の管継手
１４ 弁体案内部材
１６ 弁ポート
１５ 第２の管継手
１７ 弁体
１７ａ テーパ部
１７ｂ 縦方向の孔部
１７ｃ 導通孔
１８ 弁ガイド
１８ａ 貫通孔
２１ 天井部
２６ 第１の部屋
２７ 弁バネ
２８ 背圧室
３０ 弁本体
３０ｂ テーパ部
３３ ブッシュ部材
３５ａ 半球状当接部
４１ 弁軸
４１ａ 雄ネジ
４１ｂ 鍔部
４８ シール部材
５１ 均圧孔
５２ ガイド支持体
５３ 円筒部
５４ 傘状部
５６ 弁開ストッパ突起部
５７ 位置決め孔
５８ 切起こし片
５９ 螺旋ガイド
６０ ケース
６２ ストッパ部
６３ 可動ストッパ部材
６５ 筒部材
６７ ロータ収容室（第２の背圧室）
７０ ワッシャ
７２ 弁体案内部材
７２ａ 大径部
７２ｂ 小径部
７２ｃ フランジ部
７２ｄ 上端面
８３ 弁軸ホルダ室
１７０ 弁体
７２０ 弁体案内部材
７２０ａ 大径部
７２０ｃ フランジ部
７２０ｄ 外周面
７３０ 弁体案内部材
７３０ａ 大径部
７３０ｄ 外周面
７４０ 弁体案内部材
７４０ａ 大径部
７４０ｄ 外周面
７５０ 弁体案内部材
７５０ａ 大径部
７５０ｄ 薄肉部
Ａ ネジ結合
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. ロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ結合により直線運動に変換し、この直線運動に基いて弁本体内に収容された弁体を軸方向に移動させる電動弁であって、
   前記雄ネジ部材と前記雌ネジ部材のうち、前記弁本体に対して相対移動不能に配置される一方のネジ部材と、前記弁体の軸方向への移動を案内する弁体案内部材とが、別部材から構成され、
   前記弁体案内部材の上部開口側の外周面は、前記弁本体の内周面に密に係止されるとともに、前記弁体案内部材の上部開口側の外周面と前記弁本体の上部開口側の内周面との間に隙間が軸方向に形成され、
   前記弁体案内部材が前記弁本体の上部開口側の端面に、あるいは前記弁体案内部材が前記弁本体の内周面に、固着手段により一体化されていることを特徴とする電動弁。
2. 前記弁体案内部材と前記弁体との間に、シール部材が介装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. 前記固着手段は、溶接またはろう付け、接着のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の電動弁。

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