JP6392686B2 - Motorized valve - Google Patents

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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。   The present invention relates to an electric valve used for a refrigeration cycle or the like.

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には、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。   Motorized valves used in large packaged air conditioners and refrigerators have large diameters and high pressure differences due to the rationalization of control equipment such as combining multiple motorized valves used for flow control into one. In particular, performance with good operability is desired.

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３に示す従来の電動弁１では、開弁動作を行う際に弁体３１を引き上げるための棒状の部材（連結金具３４）の外周面にシール機能を備えたシール部材３７を介装し、このシール機能を備えたシール部材３７により、弁室１０Ａ内に背圧室２５を画成し、この背圧室２５内の背圧を利用することで、弁体３１の正面側と背面側とに等しい圧力を均等に作用させ、これにより上記の差圧力をキャンセルし、弁体３１に対する負荷を小さくしている。 However, the motor valve having a relatively large diameter has a large load on the valve body generated by the differential pressure with respect to the thrust of the screw generated by the torque of the magnet, and there is concern about the operability of the valve body.
Thus, for example, in the conventional motor-operated valve 1 shown in FIG. 3, a sealing member 37 having a sealing function is provided on the outer peripheral surface of a rod-shaped member (connecting bracket 34) for pulling up the valve body 31 when performing the valve opening operation. A back pressure chamber 25 is defined in the valve chamber 10A by a sealing member 37 having a sealing function, and the back pressure chamber 25 is used to utilize the back pressure in the back pressure chamber 25. And the back side are equally applied, thereby canceling the differential pressure and reducing the load on the valve body 31.

ところで、弁体３１の作動性を良好にするには、弁体３１が軸方向に直線的に移動する際に、弁体３１が回転運動を伴わないことが望ましい。
従来の電動弁１では、スリーブ５０の下端部５１ａが連結金具３４のバネ受け３５に一体的に結合されているため、弁体３１の開閉を行うため弁体３１が軸方向に直線的な移動を行うときに、スリーブ５０の下端部５１ａが回転すると、連結金具３４も一体的に回転し、さらには弁体３１もスリーブ５０とともに回転してしまうことになる。そのため、弁体３１が回転運動を伴ってしまうと、シール部材３７に過度の摺動抵抗が作用してしまい、弁体３１の作動性に大きな影響がある。また、シール部材３７に過度の負荷がかかり摩耗が促進されてしまうという問題もあった。 By the way, in order to improve the operability of the valve body 31, it is desirable that the valve body 31 is not accompanied by a rotational motion when the valve body 31 linearly moves in the axial direction.
In the conventional motor-operated valve 1, the lower end portion 51 a of the sleeve 50 is integrally coupled to the spring receiver 35 of the connection fitting 34, so that the valve body 31 moves linearly in the axial direction to open and close the valve body 31. When the lower end portion 51a of the sleeve 50 is rotated during the operation, the connecting fitting 34 is also rotated integrally, and the valve body 31 is also rotated together with the sleeve 50. Therefore, if the valve body 31 is accompanied by a rotational motion, an excessive sliding resistance acts on the seal member 37, and the operability of the valve body 31 is greatly affected. There is also a problem that wear is promoted by applying an excessive load to the seal member 37.

特開２０１４−０３５００６号公報JP 2014-035006 A

本発明は、このような従来の実情に鑑み、特に大型の電動弁において、弁体が軸方向に直線的に移動するにあたり、弁体を可及的に軸方向に直線運動のみを行わせることができ、ひいてはシール部材による過度の摺動抵抗を抑制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。   In view of such a conventional situation, the present invention allows the valve body to perform only a linear motion in the axial direction as much as possible when the valve body moves linearly in the axial direction, particularly in a large motorized valve. Therefore, an object of the present invention is to provide an electric valve that can suppress excessive sliding resistance due to a seal member.

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４の回転運動を、雄ネジ部材４１と雌ネジ部材６とのネジ結合Ａにより直線運動に変換し、この直線運動に基いて弁本体３０内に収容された弁体１７を軸方向に移動させるとともに、
前記弁体１７または前記弁本体３０に所定の圧力導入孔を設け、この圧力導入孔により、前記弁体１７の上方側に設けた背圧室６８に、弁ポート１３内の圧力を導入し、
前記雄ネジ部材４１と前記弁体１７との間に筒状の弁ガイド１８を装着し、さらに、前記弁本体３０内に前記弁本体３０と別体に設けた弁体案内部３０ａの内周面と前記弁体１７の外周面との間にシール部材４８を装着した電動弁であって、
前記雄ネジ部材４１と前記弁ガイド１８との間を相対的に回転可能に構成するとともに、前記弁ガイド１８と前記弁体１７との間を相対的に回転可能に、且つ、前記弁体１７の回転を抑制するように構成したことを特徴としている。 The motor-operated valve according to the present invention for achieving the above object is
The rotational motion of the rotor 4 is converted into a linear motion by the screw coupling A between the male screw member 41 and the female screw member 6, and the valve body 17 accommodated in the valve body 30 is moved in the axial direction based on the linear motion. As well as
A predetermined pressure introduction hole is provided in the valve body 17 or the valve main body 30, and the pressure in the valve port 13 is introduced into the back pressure chamber 68 provided on the upper side of the valve body 17 by the pressure introduction hole.
Wherein the tubular valve guide 18 is mounted between the male screw member 41 and the valve body 17, further, the inner circumference of the valve body 30 and the valve body guide portion 30a which is provided separately in the valve body 30 A motor-operated valve having a sealing member 48 mounted between the surface and the outer peripheral surface of the valve body 17,
Wherein with relatively rotatable comprise between the male screw member 41 and the valve guide 18, while relatively rotatably to the said valve body 17 and the valve guide 18 and the valve body 17 It is characterized by being configured to suppress the rotation of.

ここで、本発明は、
前記雄ネジ部材４１と前記弁ガイド１８との間に第１の摺動部材７０を介装し、前記弁体１７と前記弁ガイド１８との間に第２の摺動部材９０を介装し、
前記第１の摺動部材７０に生じる摩擦抵抗力をμ１、前記第２の摺動部材９０に生じる摩擦抵抗力をμ２としたとき、μ１とμ２との関係を、
μ１＞μ２
となるように設定することが好ましい。 Here, the present invention
A first sliding member 70 is interposed between the male screw member 41 and the valve guide 18, and a second sliding member 90 is interposed between the valve body 17 and the valve guide 18. ,
When the frictional resistance generated in the first sliding member 70 is μ1, and the frictional resistance generated in the second sliding member 90 is μ2, the relationship between μ1 and μ2 is
μ1> μ2
It is preferable to set so that.

さらに、本発明では、前記シール部材４８に生じる摩擦抵抗力をμ３としたとき、μ１とμ２とμ３との関係を、
μ３＞μ１＞μ２となるように設定することが好ましい。
このような電動弁であれば、弁体を軸方向に移動させる際に可及的に直線運動のみとすることができる。 Furthermore, in the present invention, when the frictional resistance force generated in the sealing member 48 and .mu.3, the relationship between μ1 and μ2 and .mu.3,
It is preferable to set so that μ3>μ1> μ2.
With such an electric valve, it is possible to make only a linear motion as much as possible when the valve body is moved in the axial direction.

さらに、本発明では、
前記第１の摺動部材７０と前記第２の摺動部材９０とを、それぞれ平板状のワッシャ部材より構成し、
前記第１の摺動部材７０に生じる摩擦抵抗力μ１と、前記第２の摺動部材９０に生じる摩擦抵抗力μ２とは、前記第１の摺動部材７０の摺動面積Ｓ１と、前記第２の摺動部材９０の摺動面積Ｓ２により設定することが好ましい。
また、本発明では、前記シール部材４８がＯリングであることが好ましい。
このような構成の本発明によれば、摺動部材の構成が容易である。 Furthermore, in the present invention,
The first sliding member 70 and the second sliding member 90 are each composed of a flat washer member,
The frictional resistance μ1 generated in the first sliding member 70 and the frictional resistance μ2 generated in the second sliding member 90 are the sliding area S1 of the first sliding member 70 and the first The sliding area S2 of the second sliding member 90 is preferably set.
In the present invention, the seal member 48 is preferably an O-ring.
According to the present invention having such a configuration, the configuration of the sliding member is easy.

本発明に係る電動弁によれば、特に大型の電動弁であっても、弁体を回転させることなく軸方向への直線的な移動のみを行わせることができ、ひいてはシール部材による過度の摺動抵抗を抑制することができる。   According to the motor-operated valve of the present invention, even a large motor-operated valve can perform only a linear movement in the axial direction without rotating the valve body. Dynamic resistance can be suppressed.

図１は本発明の一実施例に係る電動弁の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an electric valve according to an embodiment of the present invention. 図２（Ａ）は図１に示した電動弁の要部拡大断面図で、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示した第１の摺動部材の拡大断面図、図２（Ｃ）は図（Ａ）に示した第２の摺動部材の拡大図断面図である。2A is an enlarged cross-sectional view of the main part of the motor-operated valve shown in FIG. 1, FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the first sliding member shown in FIG. 2A, and FIG. ) Is an enlarged cross-sectional view of the second sliding member shown in FIG. 図３は特開２０１４−３５００６号に開示された従来の電動弁の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional motor-operated valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-35006.

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、本発明の一実施例に係る電動弁２を示したもので、図２（Ａ）は図１の要部を拡大して示したものである。
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。 Hereinafter, preferred embodiments (examples) of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a motor-operated valve 2 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (A) is an enlarged view of a main part of FIG.
In the present specification, “upper” or “lower” is defined in the state of FIG. That is, the rotor 4 is positioned above the valve body 17.

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。
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に連通する銅製の第１の管継手１２と、弁ポート１３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、ろう付け等によって固定装着されている。なお、弁ポート１３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１３が形成された弁座形成部材を別部材で用意し、この弁座形成部材を弁本体３０内に組み込んでも良い。 In the motor-operated valve 2, the valve main body 30 is integrally connected to a lower end portion on the opening side of a case 60 made of a non-magnetic material and having a cylindrical cup shape by welding or the like.
The valve body 30 is a press-formed product manufactured by pressing a stainless steel plate, and has a valve chamber 11 therein. A first copper pipe joint 12 communicating with the valve chamber 11 and a second copper pipe joint 15 communicating with the valve chamber 11 via the valve port 13 are welded and brazed to the valve body 30. It is fixedly attached by etc. The valve port 13 is not limited to being directly formed in the valve body 30 as shown in FIG. For example, a valve seat forming member in which the valve port 13 is formed may be prepared as a separate member, and the valve seat forming member may be incorporated in the valve main body 30.

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で結合されたロータ４と弁軸４１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。また、弁軸４１は本実施例における雄ネジ部材を構成している。   The rotatable rotor 4 is accommodated in the inner periphery of the case 60, and the valve shaft 41 is disposed on the shaft core portion of the rotor 4 via the bush member 33. The rotor 4 and the valve shaft 41 coupled by the bush member 33 move integrally in the vertical direction while rotating. A male screw 41 a is formed on the outer peripheral surface near the middle portion of the valve shaft 41. Further, the valve shaft 41 constitutes a male screw member in this embodiment.

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形されている。傘状部５４はケース６０の頂部内側と略同形状に成形されている。 On the outer periphery of the case 60, a stator including a yoke, a bobbin, and a coil (not shown) is arranged, and the rotor 4 and the stator constitute a stepping motor.
A guide support 52 is fixed to the ceiling surface of the case 60. The guide support body 52 has a cylindrical portion 53 and an umbrella-shaped portion 54 formed on the upper end side of the cylindrical portion 53, and the whole is integrally formed by pressing. The umbrella-shaped portion 54 is formed in substantially the same shape as the inside of the top portion of the case 60.

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がプレス成形され、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。   The cylindrical portion 53 of the guide support body 52 is installed so as to be axially suspended from the center of the ceiling portion of the case 60 in a concentric state with the rotor 4. A positioning hole 57 is press-formed at the lower end of the cylindrical portion 53, and a cut-and-raised piece 58 is provided at the back of the positioning hole 57.

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。   The cylindrical portion 53 of the guide support 52 is provided with a spiral guide 59 formed in a coil spring shape by a wire having spring properties so as to surround the outer periphery of the cylindrical portion 53. The spiral guide 59 has a stopper portion 62 that extends in the axial direction at the lower end thereof.

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。   The spiral guide 59 abuts on a valve opening stopper projection 56 formed in the middle of the guide support 52 on the upper end side, and the stopper portion 62 on the lower end portion is inserted and fitted into the positioning hole 57 so that the tip of the stopper portion 62 is inserted. Is cut and raised by the elastic force of the spiral guide 59 and abuts against the piece 58.

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。 Thus, the spiral guide 59 is sandwiched between the valve opening stopper projection 56 and the positioning hole 57 by the axial spring load, and the mounting position is determined without rattling.
A movable stopper member 63 is rotatably engaged with the spiral guide 59. The movable stopper member 63 is shaped like a one-turn coil spring.

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左回転が止められ、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右回転が止められ、弁開（全開）位置を機械的に設定する。   When the movable stopper member 63 is kicked by the rotation of the rotor 4, the movable stopper member 63 is guided by the spiral guide 59 while rotating and performs a spiral motion, and moves in the axial direction of the spiral guide 59. When the movable stopper member 63 abuts against the stopper portion 62 of the spiral guide 59, the leftward rotation further downward is stopped, and the origin position of the rotor 4 is mechanically set based on the valve closing reference. Further, when the movable stopper member 63 abuts against the valve opening stopper projection 56, further clockwise rotation is stopped and the valve opening (full opening) position is mechanically set.

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。   A cylindrical member 65 that also serves as a guide for the valve shaft 41 is fitted in the cylindrical portion 53 of the guide support 52. The cylindrical member 65 is made of a material containing a lubricant or a surface-treated part made of metal or synthetic resin, and rotatably holds the valve shaft 41.

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説明する。
弁軸４１のブッシュ部材３３より下方には、弁軸４１の傾きを抑制する弁軸ホルダ６が弁軸４１に装着されている。 Below, the structure below the bush member 33 couple | bonded with the valve shaft 41 is demonstrated.
Below the bush member 33 of the valve shaft 41, a valve shaft holder 6 that suppresses the inclination of the valve shaft 41 is mounted on the valve shaft 41.

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とを有し、フランジ部６ｆが弁本体３０の上部開口端に溶接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。なお、嵌合部６ｃの下端部の形状は、図１の形状に限定されず、例えば、筒状の弁ガイド１８を案内する部分を、図１よりさらに下方に長く延出させても良い。   The valve shaft holder 6 includes an upper cylindrical small-diameter portion 6a, a lower cylindrical large-diameter portion 6b, a fitting portion 6c accommodated on the inner peripheral side of the valve body 30, and a ring-shaped flange. 6f, and the flange portion 6f is fixed to the upper opening end of the valve body 30 by welding or the like. Further, a through hole 6 h is formed inside the valve shaft holder 6. In addition, the shape of the lower end part of the fitting part 6c is not limited to the shape of FIG. 1, For example, you may extend the part which guides the cylindrical valve guide 18 further longer below FIG.

上記弁軸ホルダ６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。
また、この弁軸ホルダ６には、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。 The valve shaft holder 6 is preferably integrally formed of a synthetic resin, for example, polyphenylene sulfide-PPS having excellent injection moldability.
The valve shaft holder 6 has a female screw 6d formed downward from the upper opening 6g of the cylindrical small diameter portion 6a to a predetermined depth.

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、弁軸ホルダ６の筒状大径部６ｂ内に形成された弁軸ホルダ室８３と、ロータ収容室６７（第２の背圧室）との間が連通されている。 The male screw 41a formed on the outer periphery of the valve shaft 41 and the female screw 6d formed on the inner periphery of the cylindrical small diameter portion 6a of the valve shaft holder 6 constitute a screw coupling A.
Further, a pressure equalizing hole 51 is formed in a side surface of the cylindrical large diameter portion 6 b of the valve shaft holder 6, and the pressure equalizing hole 51 is formed in the cylindrical large diameter portion 6 b of the valve shaft holder 6. The valve shaft holder chamber 83 and the rotor accommodating chamber 67 (second back pressure chamber) communicate with each other.

また、弁軸４１の下端側であって、かつ弁軸ホルダ６におけるフランジ部６ｆより下方の筒状大径部６ｂ内には、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の下端側は弁軸ホルダ６から一部突出して配置されている。この弁ガイド１８は天井部２１側がプレス成形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。   A cylindrical valve guide 18 is inserted into the through hole 6 h of the valve shaft holder 6 in the cylindrical large diameter portion 6 b on the lower end side of the valve shaft 41 and below the flange portion 6 f of the valve shaft holder 6. It is arranged so as to be slidable. A part of the lower end side of the valve guide 18 protrudes from the valve shaft holder 6. The valve guide 18 is bent at a substantially right angle on the ceiling 21 side by press molding. A through hole 18 a is formed in the ceiling portion 21.

一方、弁ガイド１８の底面部１８ｃは、弁ガイド１８の筒状本体部１８ｂとは別体で形成されており、この筒状本体部１８ｂは、後述するように、弁体１７の上方凸部１７ｄが弁ガイド１８内に組み込まれた後に、筒状本体部１８ｂに一体的に結合される。   On the other hand, the bottom surface portion 18c of the valve guide 18 is formed separately from the cylindrical main body portion 18b of the valve guide 18, and the cylindrical main body portion 18b is an upward convex portion of the valve body 17 as will be described later. After 17d is assembled in the valve guide 18, it is integrally coupled to the cylindrical main body 18b.

また、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。さらに、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。 A flange 41 b is formed at the lower end of the valve shaft 41.
The flange 41b of the valve shaft 41 is fitted in the through hole 18a of the valve guide 18 so as to be rotatable with respect to the valve guide 18 and displaceable in the radial direction. Further, the flange 41b is larger in diameter than the through hole 18a of the valve guide 18, so that the valve shaft 41 is prevented from coming off.

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との同芯性を得ることができる。   Since the valve shaft 41 and the valve guide 18 are movable in the radial direction with respect to each other, the valve guide 18 and the valve guide 18 and the valve shaft 41 are not required to have a high degree of concentric mounting accuracy with respect to the arrangement positions of the valve shaft holder 6 and the valve shaft 41. Concentricity with the valve body 17 can be obtained.

弁ガイド１８の天井部２１と弁軸４１の鍔部４１ｂとの間には、本実施例の第１の摺動部材としてワッシャ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７０ａが形成され、この貫通孔７０ａに弁軸４１の鍔部４１ｂが、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。   A washer 70 is installed between the ceiling 21 of the valve guide 18 and the flange 41b of the valve shaft 41 as a first sliding member of this embodiment. The washer 70 is preferably a metal washer having a highly slippery surface, a highly slippery resin washer such as a fluororesin, or a metal washer having a highly slippery resin coating. A through hole 70a is formed in the central portion of the washer 70, and the flange portion 41b of the valve shaft 41 can be freely rotated with respect to the valve guide 18 and can be displaced in the radial direction in the through hole 70a. It is penetrated.

一方、弁ガイド１８に上部側が支持される長尺の弁体１７は、図２に拡大して示したように、環状溝部１７ｅが形成された上方凸部１７ｄと、上方凸部１７ｄの下方に連続して形成された胴部１７ｇと、胴部１７ｇの下方に連続して形成された弁部１７ｆとから構成されている。   On the other hand, the long valve element 17 whose upper side is supported by the valve guide 18 includes, as shown in an enlarged view in FIG. 2, an upper convex portion 17d formed with an annular groove portion 17e and a lower portion of the upper convex portion 17d. It is comprised from the trunk | drum part 17g formed continuously, and the valve part 17f continuously formed under the trunk | drum 17g.

そして、弁体１７と弁ガイド１８と弁軸４１との取り付けに関しては、先ず、弁軸４１の鍔部４１ｂの上にワッシャ７０を装着する。その後、弁体１７の上方凸部１７ｄに、弁ガイド１８の底面部１８ｃを遊嵌状態で装着し、さらに底面部１８ｃの上方に本実施例の第２の摺動部材としての他のワッシャ９０を装着し、さらに、上方凸部１７ｄの上方にナット形状のバネ受け鍔部１７ｈを装着し、しかる後、ナット状のバネ受け鍔部１７ｈと上方凸部１７ｄとを一体化させる。その後、弁ガイド１８の内方に、弁バネ２７とバネ受け３５とを収容する。そして、弁ガイド１８の底面部１８ｃと、弁ガイド１８の筒状本体部１８ｂとが溶接などにより一体化されている。 For attaching the valve body 17, the valve guide 18, and the valve shaft 41, first, the washer 70 is mounted on the flange portion 41 b of the valve shaft 41. Thereafter, the bottom surface portion 18c of the valve guide 18 is mounted on the upper convex portion 17d of the valve body 17 in a loosely fitted state, and further, another washer 90 as the second sliding member of this embodiment is disposed above the bottom surface portion 18c. Further, a nut-shaped spring receiving collar 17h is mounted above the upper convex portion 17d, and then the nut-shaped spring receiving collar 17h and the upper convex portion 17d are integrated. Thereafter, the valve spring 27 and the spring receiver 35 are accommodated inside the valve guide 18. And the bottom face part 18c of the valve guide 18 and the cylindrical main-body part 18b of the valve guide 18 are integrated by welding etc.

長尺の弁体１７の最下方に形成された弁部１７ｆには、弁体１７の上方側（背面側）に背圧を導くためにテーパ孔１７ａが形成され、さらに縦方向の直状孔１７ｂが形成され、さらに、この直状孔１７ｂを横断するように横方向の導入孔１７ｃが形成されている。なお、この横方向の導入孔１７ｃの数は限定されないが、２個以上、周方向に略等間隔で形成されていることが好ましい。   A taper hole 17a is formed in the valve portion 17f formed at the lowermost part of the long valve body 17 in order to guide the back pressure to the upper side (back side) of the valve body 17, and further a straight hole in the vertical direction. 17b is formed, and a lateral introduction hole 17c is formed so as to cross the straight hole 17b. Although the number of the introduction holes 17c in the lateral direction is not limited, it is preferable that two or more introduction holes 17c are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction.

本実施例では、弁体１７に所定数の導入孔１７ｃが設けられることにより、弁体１７の背面側に設けられた第１の背圧室６８に、弁ポート１３（第２の管継手１５内）の圧力を導いている。
また、弁本体３０の内周側には、この弁本体３０とは別体で形成された略漏斗状の弁体案内部３０ａが付設されており、弁体１７は、この弁体案内部３０ａに沿って軸方向に案内される。 In the present embodiment, a predetermined number of introduction holes 17 c are provided in the valve body 17, so that the valve port 13 (second pipe joint 15 is provided in the first back pressure chamber 68 provided on the back side of the valve body 17. Inner pressure).
Further, a substantially funnel-shaped valve body guide portion 30a formed separately from the valve body 30 is attached to the inner peripheral side of the valve body 30, and the valve body 17 is provided with the valve body guide portion 30a. Is guided in the axial direction.

上記のように、弁体１７にテーパ孔１７ａ、直状孔１７ｂ、横方向の導入孔１７ｃが連続して形成されることにより、本実施例の電動弁２では、弁体１７の正面側の圧力と、背面側に画成された第１の背圧室６８内の圧力とを均等にさせることができる。これにより、弁体１７の移動動作をスムーズに行うことができる。   As described above, the tapered hole 17a, the straight hole 17b, and the lateral introduction hole 17c are continuously formed in the valve body 17, so that in the motor-operated valve 2 of the present embodiment, the front side of the valve body 17 is provided. The pressure and the pressure in the first back pressure chamber 68 defined on the back side can be made equal. Thereby, the moving operation | movement of the valve body 17 can be performed smoothly.

また、本実施例では、この弁体案内部３０ａと弁体１７の外周面との間に、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。しかしながら、このシール部材４８は、Ｏリングに限定されない。   In the present embodiment, a seal member 48 is interposed between the valve body guide portion 30 a and the outer peripheral surface of the valve body 17. In this embodiment, an O-ring is used as the seal member 48. However, the seal member 48 is not limited to an O-ring.

本実施例では、このようなシール部材４８が、弁体案内部３０ａと弁体１７の弁部１７ｆとの間に介装されることにより、第１の背圧室６８の気密性を確保することができる。
以下に、本実施例の要部について説明する。 In the present embodiment, such a sealing member 48 is interposed between the valve body guide portion 30a and the valve portion 17f of the valve body 17, thereby ensuring the airtightness of the first back pressure chamber 68. be able to.
Below, the principal part of a present Example is demonstrated.

本実施例では、弁体１７の上方凸部１７ｄの環状溝部１７ｅ内に、第２の摺動部材としてワッシャ９０が収容されている。この第２の摺動部材としてのワッシャ９０は、第１の摺動部材としてのワッシャ７０と同材質であっても良い。しかしながら、第１の摺動部材（ワッシャ７０）に生じる摺動抵抗力をμ１、第２の摺動部材（ワッシャ９０）に生じる摺動抵抗力をμ２としたとき、μ１＞μ２であるように設定することが望ましい。   In the present embodiment, a washer 90 is accommodated as a second sliding member in the annular groove portion 17e of the upper convex portion 17d of the valve body 17. The washer 90 as the second sliding member may be made of the same material as the washer 70 as the first sliding member. However, when the sliding resistance force generated in the first sliding member (washer 70) is μ1, and the sliding resistance force generated in the second sliding member (washer 90) is μ2, μ1> μ2. It is desirable to set.

このように、μ１＞μ２の関係を設定するには、第１の摺動部材（ワッシャ７０）と第２の摺動部材（ワッシャ９０）を同材質とした場合、図２（Ｂ）に示したように第１の摺動部材（ワッシャ７０）の摺動面積をＳ１、図２（Ｃ）に示したように第２の摺動部材（ワッシャ９０）の摺動面積をＳ２としたとき、Ｓ１＞Ｓ２となるように設定すれば、μ１＞μ２との関係を容易に設定することができる。   Thus, in order to set the relationship of μ1> μ2, when the first sliding member (washer 70) and the second sliding member (washer 90) are made of the same material, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the sliding area of the first sliding member (washer 70) is S1, and the sliding area of the second sliding member (washer 90) is S2, as shown in FIG. By setting so that S1> S2, the relationship of μ1> μ2 can be easily set.

さらに、本実施例の電動弁２では、弁体１７の弁部１７ｆの外周面に装着されたシール部材４８に生じる摺動抵抗力をμ３としたとき、μ３とμ２とμ１との関係が、
μ３＞μ１＞μ２となるように設定されている。 Furthermore, in the motor-operated valve 2 of the present embodiment, when the sliding resistance force generated in the seal member 48 mounted on the outer peripheral surface of the valve portion 17f of the valve body 17 is μ3, the relationship between μ3, μ2, and μ1 is
It is set so that μ3>μ1> μ2.

μ３とμ２とμ１との関係を上記のように設定することにより、弁軸４１と弁ガイド１８との間で、弁ガイド１８に回転させようとする力が若干作用するとしても、弁体１７は回転することなく、軸方向にのみ直線的に移動（直動）させることができる。   By setting the relationship between μ3, μ2 and μ1 as described above, even if a force to rotate the valve guide 18 acts between the valve shaft 41 and the valve guide 18 slightly, the valve element 17 Can move linearly only in the axial direction without rotating.

また、本実施例では、μ２が、μ１とμ３に比べて最も小さいことから、第２の摺動部材としてのワッシャ９０を、軸方向上部と軸方向下部との間において、クラッチとして機能させることができる。また、摩擦抵抗力の最も大きいμ３により、弁体１７の弁部１７ｆが、弁ガイド１８の内周面に密に係合しているので、弁ガイド１８が回転する場合であっても、軸方向下部の弁体１７が回転することがない。したがって、弁ガイド１８が回転する場合であっても、弁体１７を軸方向にのみ直線的に移動させることができる。   In this embodiment, since μ2 is the smallest compared to μ1 and μ3, the washer 90 as the second sliding member is allowed to function as a clutch between the upper part in the axial direction and the lower part in the axial direction. Can do. Further, since the valve portion 17f of the valve element 17 is closely engaged with the inner peripheral surface of the valve guide 18 due to μ3 having the largest frictional resistance force, even if the valve guide 18 rotates, the shaft The valve body 17 in the lower direction does not rotate. Therefore, even when the valve guide 18 rotates, the valve body 17 can be linearly moved only in the axial direction.

以下に、電動弁２の作用について説明するが、以下の説明では、発明の理解を容易にするため、弁ガイド１８内のバネ受け３５の頭部に設けられた半球状当接部３５ａと弁軸４１の下端部との間に生じる摩擦抵抗力は無視する。 Hereinafter, the operation of the motor-operated valve 2 will be described. In the following description, the hemispherical abutting portion 35a provided on the head of the spring receiver 35 in the valve guide 18 and the valve will be described for easy understanding of the invention. The frictional resistance generated between the lower end of the shaft 41 is ignored.

上述の構成による電動弁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。   In the motor-operated valve 2 configured as described above, when a drive pulse signal is given to the stepping motor, the rotor 4 rotates according to the number of pulses, and the valve shaft 41 rotates accordingly, and the male screw 41a of the valve shaft 41 The valve shaft 41 moves in the axial direction while rotating by the screw coupling A formed by the female screw 6d of the valve shaft holder 6 in a fixed arrangement.

弁軸４１の上昇移動（弁開方向移動）は、バネ受け３５、弁軸４１の鍔部４１ｂ、第１の摺動部材としてのワッシャ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。すなわち、弁軸４１（雄ネジ部材４１）と弁ガイド１８とは、ワッシャ７０により相対的に回転可能であるが、弁開方向移動時には、弁軸４１の回転運動は、ワッシャ７０により弁ガイド１８に伝達させることが防止されている。これにより、弁軸４１は、ワッシャ７０によって弁ガイド１８に対して低摩擦で相対的に滑り回転できる。   The upward movement of the valve shaft 41 (movement in the valve opening direction) is transmitted to the valve guide 18 by the contact of the spring receiver 35, the flange portion 41b of the valve shaft 41, the washer 70 as the first sliding member, and the ceiling portion 21. The valve guide 18 and the valve body 17 are moved upward. That is, the valve shaft 41 (the male screw member 41) and the valve guide 18 can be rotated relatively by the washer 70. However, when the valve shaft 41 moves in the valve opening direction, the rotational motion of the valve shaft 41 is caused by the washer 70. Is prevented from being transmitted to. As a result, the valve shaft 41 can be relatively rotated with low friction relative to the valve guide 18 by the washer 70.

弁軸４１の上昇移動において、弁ガイド１８内では、弁体１７の上方凸部１７ｄが弁ガイド１８の底面部１８ｃとの間で回転方向の摩擦抵抗力μ２を受けて上方に移動するが、μ２はμ１に比べて小さいため、仮に弁ガイド１８が弁軸４１から回転力を受けて、弁ガイド１８が回転する場合であっても、弁体１７の上方凸部１７ｄは回転することがない。   In the upward movement of the valve shaft 41, the upper convex portion 17d of the valve body 17 moves upward in response to the frictional resistance force μ2 in the rotational direction with the bottom surface portion 18c of the valve guide 18 in the valve guide 18. Since μ2 is smaller than μ1, even if the valve guide 18 receives rotational force from the valve shaft 41 and the valve guide 18 rotates, the upper convex portion 17d of the valve body 17 does not rotate. .

さらに、本実施例では、弁軸４１の上昇移動において、弁体１７は、上述したμ１、μ２に比べて最も大きい摩擦抵抗力μ３を有するシール部材４８によって、弁体案内部３０ａに案内されるので、弁体１７が回転してしまうことはない。これにより、弁軸４１を上方に移動させる際に、弁体１７を直動のみを行わせることができる。 Further, in this embodiment, when the valve shaft 41 is moved upward, the valve body 17 is guided to the valve body guide portion 30a by the seal member 48 having the largest frictional resistance force μ3 compared to the above-described μ1 and μ2. Therefore, the valve body 17 does not rotate. Thereby, when moving the valve axis | shaft 41 upwards, only the valve body 17 can be directly operated.

弁軸４１の降下移動（弁閉方向移動）も、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、弁軸４１の回転しながらの直線運動が弁ガイド１８に伝えられ、弁ガイド１８および弁体１７が降下移動する。このとき、弁軸４１から回転しながらの直線運動力を弁ガイド１８が受けるとしても、弁ガイド１８と弁体１７との間に、上述のμ１より小さい摩擦抵抗力μ２を有するワッシャ９０が介在されているために、弁ガイド１８が回転することが可及的に防止される。
すなわち、弁体１７は、弁閉方向移動において、回転することなく軸方向に案内される。 The downward movement (movement in the valve closing direction) of the valve shaft 41 is also caused by the linear movement while the valve shaft 41 rotates by the contact of the spring receiver 35, the flange portion 41b, the washer 70, the ceiling portion 21, and the valve spring 27. The valve guide 18 and the valve body 17 are moved downward. At this time, even if the valve guide 18 receives linear motion force while rotating from the valve shaft 41, the washer 90 having the frictional resistance force μ2 smaller than μ1 is interposed between the valve guide 18 and the valve body 17. Therefore, the valve guide 18 is prevented from rotating as much as possible.
That is, the valve body 17 is guided in the axial direction without rotating in the movement in the valve closing direction.

以上、説明したように、本発明の一実施例に係る電動弁では、第１の摺動部材としてのワッシャ７０を、弁軸４１と弁ガイド１８との間に介在されることにより、弁軸４１の上昇移動時に、弁体１７と弁ガイド１８とを、弁軸４１に対してスラスト摺動させながら、上方に吊りあげることができる。   As described above, in the motor-operated valve according to the embodiment of the present invention, the washer 70 as the first sliding member is interposed between the valve shaft 41 and the valve guide 18 so that the valve shaft During the upward movement of the valve 41, the valve element 17 and the valve guide 18 can be lifted upward while being slid with respect to the valve shaft 41.

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、ステッピングモータでロータ４が回転する電動弁に適応した例を示したが、本発明は、他の手段で駆動される弁にも適用可能である。 As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example at all.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the stepping motor is applied to an electric valve in which the rotor 4 rotates is shown. However, the present invention can also be applied to a valve driven by other means.

また、上記実施例では、弁体１７に形成した横方向の導入孔１７ｃにより、弁ポート１３内の圧力を第１の背圧室６８に導入しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、弁本体３０の壁面内に導入路を形成し、この導入路により、弁ポート１３と背圧室６８との間を連通させることもできる。   Further, in the above embodiment, the pressure in the valve port 13 is introduced into the first back pressure chamber 68 by the lateral introduction hole 17c formed in the valve body 17, but the present invention is not limited to this. For example, an introduction path can be formed in the wall surface of the valve main body 30, and the valve port 13 and the back pressure chamber 68 can be communicated with each other through the introduction path.

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
１３ 弁ポート
１５ 第２の管継手
１７ 弁体
１７ａ テーパ孔
１７ｂ 直状孔
１７ｃ 導入孔
１７ｄ 上方凸部
１７ｅ 環状溝部
１７ｆ 弁部
１７ｇ 胴部
１８ 弁ガイド
１８ａ 貫通孔
１８ｂ 筒状本体部
１８ｃ 底面部
２１ 天井部
２７ 弁バネ
３０ 弁本体
３０ａ 弁体案内部
３３ ブッシュ部材
３５ バネ受け
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（第１の摺動部材）
７０ａ 貫通孔
８３ 弁軸ホルダ室
９０ ワッシャ（第２の摺動部材）
Ａ ネジ結合 2 Motorized valve 4 Rotor 6 Valve shaft holder 6a Tubular small diameter part 6b Tubular large diameter part 6c Fitting part 6d Female thread 6f Flange part 6g Upper opening 6h Through hole 11 Valve chamber 12 First pipe joint 13 Valve port 15 Second pipe joint 17 Valve body 17a Tapered hole 17b Straight hole 17c Introduction hole 17d Upper convex part 17e Annular groove part 17f Valve part 17g Body part 18 Valve guide 18a Through-hole 18b Tubular body part 18c Bottom face part 21 Ceiling part 27 Valve Spring 30 Valve body 30a Valve body guide portion 33 Bush member 35 Spring receiver 35a Hemispherical contact portion 41 Valve shaft 41a Male thread 41b Hook portion 48 Seal member 51 Pressure equalizing hole 52 Guide support 53 Cylindrical portion 54 Umbrella-shaped portion 56 Valve Opening stopper projection 57 Positioning hole 58 Cut and raised piece 59 Spiral guide 60 Case 62 Stopper 63 Moveable stopper member 65 Cylindrical member 67 Rotor housing chamber (first The back pressure chamber of)
70 washer (first sliding member)
70a Through-hole 83 Valve shaft holder chamber 90 Washer (second sliding member)
A Screw connection

Claims (5)

ロータ（４）の回転運動を、雄ネジ部材（４１）と雌ネジ部材（６）とのネジ結合（Ａ）により直線運動に変換し、この直線運動に基いて弁本体（３０）内に収容された弁体（１７）を軸方向に移動させるとともに、
前記弁体（１７）または前記弁本体（３０）に圧力の導入孔を設け、この圧力の導入孔により、前記弁体（１７）の上方側に設けた背圧室（６８）に、弁ポート（１３）内の圧力を導入し、
前記雄ネジ部材（４１）と前記弁体（１７）との間に筒状の弁ガイド（１８）を装着し、さらに、前記弁本体（３０）内に前記弁本体（３０）と別体に設けた弁体案内部（３０ａ）の内周面と前記弁体（１７）の外周面との間にシール部材（４８）を装着した電動弁（２）であって、
前記雄ネジ部材（４１）と前記弁ガイド（１８）との間を相対的に回転可能に構成するとともに、前記弁ガイド（１８）と前記弁体（１７）との間を相対的に回転可能に、且つ、前記弁体（１７）の回転を抑制するように構成したことを特徴とする電動弁。 The rotational movement of the rotor (4) is converted into a linear movement by the screw connection (A) between the male screw member (41) and the female screw member (6), and accommodated in the valve body (30) based on this linear movement. The axially moved valve body (17),
The valve body (17) or the valve body (30) is provided with a pressure introduction hole, and the pressure introduction hole allows a valve port to be connected to the back pressure chamber (68) provided above the valve body (17). (13) introducing the pressure in
A cylindrical valve guide (18) is mounted between the male screw member (41) and the valve body (17), and is further separated from the valve body (30) in the valve body (30). a valve body installed guiding portion sealing member (48) electrically operated valve fitted with between an outer peripheral surface of the valve body and the inner peripheral surface of (30a) (17) (2),
The male screw member (41) and the valve guide (18) are configured to be relatively rotatable, and the valve guide (18) and the valve body (17) are relatively rotatable. In addition, the motor-operated valve is configured to suppress the rotation of the valve body (17). 前記雄ネジ部材（４１）と前記弁ガイド（１８）との間に第１の摺動部材（７０）を介装し、前記弁体（１７）と前記弁ガイド（１８）との間に第２の摺動部材（９０）を介装し、
前記第１の摺動部材（７０）に生じる摩擦抵抗力をμ１、前記第２の摺動部材（９０）に生じる摩擦抵抗力をμ２としたとき、μ１とμ２との関係を、
μ１＞μ２
となるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。 A first sliding member (70) is interposed between the male screw member (41) and the valve guide (18), and a first sliding member (70) is interposed between the valve body (17) and the valve guide (18). 2 sliding members (90) are interposed,
When the frictional resistance generated in the first sliding member (70) is μ1, and the frictional resistance generated in the second sliding member (90) is μ2, the relationship between μ1 and μ2 is
μ1> μ2
The motor-operated valve according to claim 1, wherein the motor-operated valve is set to be 前記シール部材（４８）に生じる摩擦抵抗力をμ３としたとき、μ１とμ２とμ３との関係を、
μ３＞μ１＞μ２
となるように設定したことを特徴とする請求項２に記載の電動弁。 When the frictional resistance generated in the seal member (48) is μ3, the relationship among μ1, μ2 and μ3 is
μ3>μ1> μ2
The motor-operated valve according to claim 2, wherein the motor-operated valve is set to be 前記第１の摺動部材（７０）と前記第２の摺動部材（９０）とを、それぞれ平板状のワッシャ部材より構成し、
前記第１の摺動部材（７０）に生じる摩擦抵抗力μ１と、前記第２の摺動部材（９０）に生じる摩擦抵抗力μ２とは、前記第１の摺動部材（７０）の摺動面積（Ｓ１）と、前記第２の摺動部材（９０）の摺動面積（Ｓ２）により設定したことを特徴とする請求項２または３に記載の電動弁。 The first sliding member (70) and the second sliding member (90) are each composed of a flat washer member,
The frictional resistance force μ1 generated in the first sliding member (70) and the frictional resistance force μ2 generated in the second sliding member (90) are the sliding of the first sliding member (70). The motor-operated valve according to claim 2 or 3, wherein the motor-operated valve is set by an area (S1) and a sliding area (S2) of the second sliding member (90). 前記シール部材（４８）がＯリングであることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。   The motor-operated valve according to claim 3, wherein the seal member (48) is an O-ring.
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