JP7106154B2 - 電動弁 - Google Patents

Description

本発明は、電動弁に関する。

従来の電動弁の一例である流量制御弁が特許文献１に開示されている。この流量制御弁は、円筒形状の弁本体を有している。弁本体の上端面の外周縁部には、円筒形状のキャンが溶接されている。弁本体の上端面の内周縁部には、ガイドステムが有する鍔状円板が溶接されている。ガイドステムは弁軸を支持している。弁軸の下端には弁体が連結されている。弁軸の上端にはローターが連結されている。キャンの外側にはステーターが配置されている。

特開２０１８－７１６４３号公報

上述した構成の電動弁のほかにも、弁本体に対してキャンを位置決めするための位置決め部材を有する電動弁がある。弁本体およびキャンは、この位置決め部材に当接された状態で溶接される。

このような電動弁の弁本体とキャンとの溶接箇所を図６（ａ）、（ｂ）に模式的に示す。図６（ａ）が溶接前の状態を示し、図６（ｂ）が溶接後の状態を示す。図６（ａ）、（ｂ）において、符号９２５が円筒形状の弁本体であり、符号９３８が円筒形状のキャンであり、符号９４０が位置決め部材である。位置決め部材９４０は、円柱形状のベース部９４１と、ベース部９４１から径方向外方に突出する円環形状のキャン当接部９４３と、を有している。

図６（ａ）に示すように、ベース部９４１の外周面９４１ｃが弁本体９２５の内周面９２５ｄに当接されている。キャン当接部９４３の外周面９４３ｃがキャン９３８の内周面９３８ｄに当接されている。また、キャン当接部９４３の下面９４３ａが弁本体９２５の上端面９２５ｅに当接されている。位置決め部材９４０によって、弁本体９２５に対してキャン９３８が位置決めされている。

そして、弁本体９２５とキャン９３８とを溶接すると、図６（ｂ）に示すように、溶接ビードＢが上端面９２５ｅからキャン９３８側に盛り上がり、位置決め部材９４０の位置が変わってしまうおそれがあった。これにより、弁本体９２５に対してキャン９３８の位置がずれて、弁本体に対してキャンが傾いてしまったり、弁本体９２５の中心軸とキャン９３８の中心軸とがずれてしまったりすることがあった。

そこで、本発明は、溶接によって生じる弁本体とキャンとの位置ずれを抑制できる電動弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電動弁は、円筒部および前記円筒部の一端を塞ぐように配置されたシート部を有する弁本体と、前記円筒部の他端に溶接される円筒形状のキャンと、前記弁本体および前記キャンに当接される位置決め部材と、前記円筒部の軸方向に移動され、前記シート部に設けられた弁口を開閉する弁体と、を有する電動弁であって、前記位置決め部材は、前記弁本体に対して固定されるベース部と、前記ベース部から突出し、前記キャンの内周面に当接するキャン当接部と、を有し、前記キャン当接部が、前記円筒部の他端と前記軸方向に間隔をあけて配置されていることを特徴とする。

本発明において、前記間隔の大きさは、前記円筒部と前記キャンとの溶接によって形成される溶接ビードの前記軸方向の大きさの１／４倍以上でかつ１倍以下である。

本発明において、前記シート部が、前記円筒部の他端側に向けて開口する嵌合孔を有し、前記位置決め部材が、前記ベース部から前記円筒部の一端側に向けて突出し、前記嵌合孔に嵌合される嵌合部をさらに有している。

本発明において、前記ベース部の外周面が、前記円筒部の内周面に当接される。

本発明によれば、位置決め部材のキャン当接部が、キャンが溶接される円筒部の他端と軸方向に間隔をあけて配置されている。このようにしたことから、溶接ビードが円筒部からキャン側に盛り上がった場合でも、溶接ビードがキャン当接部に到達してしまうことを防ぐことができる。そのため、溶接によって生じる弁本体とキャンとの位置ずれを抑制できる。

本発明の電動弁の第１実施例に係る流量制御弁の断面図である。 図１の流量制御弁の断面図である。 図１の流量制御弁の弁本体およびキャンの溶接箇所を示す断面図である。 本発明の電動弁の第２実施例に係る流量制御弁の断面図である。 図４の流量制御弁の弁本体およびキャンの溶接箇所を示す断面図である。 従来の電動弁の弁本体およびキャンの溶接箇所を示す断面図である。

（第１実施例）
以下、本発明の電動弁の第１実施例に係る流量制御弁について、図１～図３を参照して説明する。

図１、図２は、本発明の電動弁の第１実施例に係る流量制御弁の軸線に沿う断面図（縦断面図）である。図２では、ステーターの記載を省略している。図１は閉弁状態を示し、図２は開弁状態を示す。図３は、図１の流量制御弁の弁本体およびキャンの溶接箇所を示す断面図である。図３（ａ）は溶接前の状態を示す。図３（ｂ）は溶接後の状態を示す。

本実施例の流量制御弁１は、例えば、冷凍サイクル等において冷媒流量を調整するために使用される電動弁である。なお、後述する第２実施例の流量制御弁１０１も同様である。

図１～図３に示すように、流量制御弁１は、弁本体５と、弁体３０と、弁軸３４と、キャン３８と、位置決め部材としてのホルダー４０と、ガイド部としてのガイドブッシュ５０と、弁体駆動部６０と、を有している。

弁本体５は、シート部としての基体部材１０と、円筒部としての円筒部材２５と、を有している。

基体部材１０は、例えば、ステンレス材で構成されている。基体部材１０は、有底円筒形状を有している。基体部材１０の外径は、円筒部材２５の内径と等しい。基体部材１０は、円筒形状の周壁部１１と、周壁部１１の下端に連設された底壁部１２と、を有している。基体部材１０の内側には弁室１３が設けられている。弁室１３は、横方向（軸線Ｌと直交する方向）に沿う断面が円形状となる空間である。

周壁部１１には、上方に向けて開口する円形孔１４が設けられている。円形孔１４は弁室１３と連なっている。本実施例において、円形孔１４の径は弁室１３の径より大きい。弁室１３と円形孔１４との間には、上方を向く円環形状の平面１５が設けられている。周壁部１１には、弁室１３に連なる流入孔１６が設けられている。

底壁部１２には、弁口１７と、均圧孔１８と、弁座１９と、が設けられている。弁口１７は、円形孔である。弁口１７は、弁室１３に開口しており、弁室１３から下方に延びている。均圧孔１８は、弁口１７から横方向に延びている。弁口１７は、弁室１３より小径でかつ弁室１３および円形孔１４と同軸になるように配置されている。弁座１９は、円環形状のテーパー面である。弁座１９は、弁口１７を囲むように配置されている。

基体部材１０の外周面には、上下方向（軸線Ｌ方向）に直線状に延びる接続溝２２が設けられている。均圧孔１８は、弁口１７から接続溝２２まで貫通している。

円筒部材２５は、例えば、ステンレス材で構成されている。円筒部材２５は、基体部材１０の外側に配置されている。円筒部材２５の一端である下端２５ａに基体部材１０が嵌め込まれている。円筒部材２５の下端２５ａは基体部材１０で塞がれている。円筒部材２５の下端２５ａは底壁部１２にろう付けされている。

接続溝２２および円筒部材２５の内周面によって接続通路２３が形成されている。弁口１７は、均圧孔１８および接続通路２３を介して背圧室２４に接続されている。背圧室２４は、基体部材１０と円筒部材２５とキャン３８とホルダー４０とによって画定されている。背圧室２４は、弁室１３と区画されている。

弁本体５は、第１導管２６と、第２導管２７と、を有している。第１導管２６は、円筒部材２５を横方向に貫通し、流入孔１６に接続されている。第１導管２６は、円筒部材２５にろう付けされている。第２導管２７は、弁口１７に接続されている。第２導管２７は、底壁部１２にろう付けされている。

弁体３０は、胴部３１と、先端部３２と、環状突出部３３と、を有している。胴部３１は、円柱形状を有している。先端部３２は、下方を向く略円錐形状を有している。先端部３２は、胴部３１の下端に連設されている。環状突出部３３は、胴部３１の下端から横方向に突出している。

先端部３２は、リニア特性部３２ａと、イコールパーセント特性部３２ｂと、を有している。リニア特性部３２ａは、弁開度の変化率が流量に比例するように形成されている。リニア特性部３２ａは、下方を向く円錐形状を有している。イコールパーセント特性部３２ｂは、弁開度の変化に対する流量の変化率が一定となるように形成されている。イコールパーセント特性部３２ｂは、リニア特性部３２ａの上端に連設されている。イコールパーセント特性部３２ｂは、イコールパーセント特性もしくはそれに近い特性を得られるように設計された形状を有している。このような形状として、例えば、楕円面または複数段の円すい形状のテーパー面部を有する形状がある。複数段の円すい形状のテーパー面部は、楕円面を疑似するように、弁口１７側に近づくにしたがってテーパー角度が段階的に大きくなるように配置されている。なお、先端部３２全体を円錐形状としてもよい。

弁体３０は、弁室１３内に弁口１７と上下方向に対向して配置されている。弁体３０は、上下方向に移動され、弁口１７を開閉する。弁体３０が弁座１９から離れると、弁口１７が開いて開弁状態となる。開弁状態では、第１導管２６と第２導管２７とが弁室１３を介して接続される。弁体３０が弁座１９に接すると、弁口１７が閉じて閉弁状態となる。閉弁状態では、第１導管２６と第２導管２７とが遮断される。

弁軸３４は、長尺の円柱形状を有している。弁軸３４は、大径部３５と、大径部３５の上端に連設された小径部３６と、を有している。小径部３６の径は、大径部３５の径より小さい。大径部３５の下端には、弁体３０の胴部３１が連設されている。本実施例において、弁体３０と弁軸３４とは、一塊の金属材（例えば、ステンレス材）を切削加工して一体的に形成されている。

キャン３８は、例えば、ステンレス材で構成されている。キャン３８は、上端が塞がれた円筒形状を有している。キャン３８の外径は、円筒部材２５の外径と等しい。キャン３８の内径は、円筒部材２５の内径より大きい。キャン３８の下端３８ａは円筒部材２５の他端である上端２５ｂの上端面２５ｅに溶接されている。円筒部材２５とキャン３８との溶接によって溶接ビードＢ１（図３）が形成される。

ホルダー４０は、例えば、ステンレス材で構成されている。ホルダー４０は、ベース部４１と、嵌合部４２と、キャン当接部４３と、を有している。

ベース部４１は、円柱形状を有している。ベース部４１の径は、円筒部材２５の内径より小さい。ベース部４１の下面４１ａには、下方に向けて突出する円筒形状の嵌合部４２が設けられている。ベース部４１の上面４１ｂの中央には、嵌合部４２と同軸に配置された円形の圧入穴４１ｆが設けられている。圧入穴４１ｆの底面の中央には、軸孔４１ｇが設けられている。軸孔４１ｇには、弁軸３４が挿入される。ベース部４１には、上下方向に貫通する流通孔４１ｈが設けられている。流通孔４１ｈは、背圧室２４とキャン３８の内側の空間とを接続している。ベース部４１および嵌合部４２は、円筒部材２５の上端２５ｂに挿入されている。ベース部４１は、例えば、四角柱形状や六角柱形状などの円柱形状以外の形状を有していてもよい。

嵌合部４２は、基体部材１０の円形孔１４に保持部材４５に突き当たるまで圧入されている。嵌合部４２は、嵌合孔としての円形孔１４に嵌合される。これにより、ホルダー４０と基体部材１０とが直接的に組み付けられ、ホルダー４０は基体部材１０（すなわち弁本体５）に対する横方向の位置および上下方向の位置が固定される。ベース部４１は、弁本体５に対して嵌合部４２を介して間接的に固定されている。嵌合部４２には、弁体３０の胴部３１および弁軸３４が挿入されている。嵌合部４２の内側の空間は、孔４２ａを介して背圧室２４に接続されている。

キャン当接部４３は、ベース部４１の外周面から径方向外方に突出した円環形状の突出部である。キャン当接部４３の径（最大径）は、キャン３８の内径と等しい。キャン当接部４３の外周面４３ｃは、全周にわたってキャン３８の内周面３８ｄに当接されている。キャン当接部４３は、キャン３８の下端３８ａに嵌め込まれている。なお、キャン当接部４３は、ベース部４１の外周面に周方向に間隔をあけて設けられた複数の突部で構成されていてもよい。

キャン当接部４３は、円筒部材２５の上端面２５ｅと上下方向に間隔をあけて配置されている。キャン当接部４３と円筒部材２５の上端面２５ｅとの間に空間が設けられている。キャン当接部４３と円筒部材２５の上端面２５ｅとの間隔の大きさＨ１は、溶接ビードＢ１の上下方向の大きさＨ２の１／４倍以上でかつ１倍以下であることが好ましい。このようにすることで、溶接ビードＢ１によってホルダー４０の位置が変わってしまうことを効果的に防ぐことができるとともに、流量制御弁１が大型化してしまうことを抑制できる。

ホルダー４０の嵌合部４２が基体部材１０の円形孔１４に嵌合され、ホルダー４０は基体部材１０に対して位置が固定される。そして、ホルダー４０のキャン当接部４３の外周面４３ｃがキャン３８の内周面３８ｄに当接されている。これにより、ホルダー４０は、弁本体５に対してキャン３８を位置決めし、弁本体５とキャン３８とが同軸に配置される。

保持部材４５は、基体部材１０の内側において封止部材４６を保持する。保持部材４５は、円環形状を有している。保持部材４５は、嵌合部４２と基体部材１０の平面１５との間に挟まれている。保持部材４５の内側には、円環形状の封止部材４６が配置されている。封止部材４６は、弁体３０の胴部３１が内側に嵌められている。本実施例において、封止部材４６は、ゴム材からなるＯリング４６ａの内側にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の円環形状のパッキン４６ｂが配置されている。パッキン４６ｂは、弁体３０の胴部３１の外周面に押し付けられている。

封止部材４６は、弁室１３と背圧室２４との間に配置されている。本実施例において、弁体３０の胴部３１の径（すなわち、封止部材４６により封止される箇所の径）は、弁口１７の径と等しい。そのため、閉弁状態において、弁体３０に対して弁口１７側から加わる冷媒圧力と背圧室２４側から加わる冷媒圧力との差（差圧力）をなくす、または、非常に小さくすることができる。なお、胴部３１の径は、弁口１７の径と異なっていてもよいが、上記差圧力を小さくするためには、胴部３１の径と弁口１７の径との差を小さくすることが好ましい。

ガイドブッシュ５０は、支持部５１と、結合部５２と、を有している。支持部５１は、円筒形状を有している。支持部５１の外周面には、雄ねじ５１ｃが設けられている。結合部５２は、支持部５１より大径の円筒形状を有している。結合部５２は、支持部５１の下端に連設されている。支持部５１の内径と結合部５２の内径とは等しい。結合部５２がホルダー４０の圧入穴４１ｆに圧入され、ホルダー４０とガイドブッシュ５０とが結合される。ガイドブッシュ５０は、ホルダー４０に取り付けられている。ガイドブッシュ５０は、弁軸３４を軸線Ｌ周りに回転可能でかつ上下方向に移動可能に支持している。本実施例において、ホルダー４０とガイドブッシュ５０とは別部品であり、これらを圧入によって組み付けている。例えば、一塊の金属材を切削加工することにより、ホルダー４０とガイドブッシュ５０とを一体的に形成してもよい。

弁体駆動部６０は、弁軸３４を介して弁体３０を上下方向に移動させる。弁体駆動部６０によって、弁体３０が弁座１９に接離される。弁体駆動部６０は、ローター６１と、ステーター６２と、弁軸ホルダー６３と、ストッパ機構６４と、を有している。

ローター６１は円筒形状を有している。ローター６１は、キャン３８の内側に回転可能に配置されている。ステーター６２は、キャン３８の外側に配置されている。ローター６１とステーター６２とでステッピングモーターを構成している。

弁軸ホルダー６３は、上端が塞がれた円筒形状を有している。弁軸ホルダー６３は、円筒形状の周壁部６３ａと、周壁部６３ａの上端に連設された上壁部６３ｂと、を有している。周壁部６３ａの内周面には、雌ねじ６３ｃが設けられている。雌ねじ６３ｃは、ガイドブッシュ５０の雄ねじ５１ｃと螺合される。上壁部６３ｂには、貫通孔６３ｄが設けられている。貫通孔６３ｄには弁軸３４の小径部３６が挿入されている。小径部３６には、プッシュナット６５が固着されている。弁軸３４の大径部３５と小径部３６との間の段部であるばね受け部３４ｄと上壁部６３ｂとの間には、弁軸３４を下方に向けて押す閉弁ばね６６が設けられている。閉弁ばね６６は、圧縮コイルばねである。プッシュナット６５と閉弁ばね６６とによって、弁軸ホルダー６３の移動に伴って弁軸３４が上下方向に移動する。上壁部６３ｂには、支持リング６７がかしめ固定されている。上壁部６３ｂは、支持リング６７を介してローター６１と連結されている。ローター６１が回転すると弁軸ホルダー６３も回転する。弁軸ホルダー６３が回転すると、雄ねじ５１ｃと雌ねじ６３ｃとのねじ送り作用により、弁軸ホルダー６３が上下方向に移動する。弁軸ホルダー６３の上方には、復帰ばね６８が設けられている。復帰ばね６８は、雄ねじ５１ｃと雌ねじ６３ｃとの螺合が外れたときに再度螺合しやすくするためのものである。

ストッパ機構６４は、下ストッパ体６４ａと、上ストッパ体６４ｂと、を有している。下ストッパ体６４ａは、ガイドブッシュ５０に固定されている。上ストッパ体６４ｂは、弁軸ホルダー６３に固定されている。ストッパ機構６４は、弁軸ホルダー６３が下限位置に到達すると、上ストッパ体６４ｂが下ストッパ体６４ａに突き当たり、弁軸ホルダー６３の下方への移動を規制する。

流量制御弁１において、弁本体５（基体部材１０、弁口１７、弁座１９、円筒部材２５）、弁体３０、弁軸３４、キャン３８、ホルダー４０（ベース部４１、嵌合部４２、キャン当接部４３）、ガイドブッシュ５０およびローター６１は、それぞれの中心軸が軸線Ｌに一致するように配置されている。

次に、流量制御弁１の動作の一例について説明する。

流量制御弁１において、ローター６１が一方向に回転するように、ステーター６２に通電する。ローター６１とともに弁軸ホルダー６３が回転して、弁軸ホルダー６３の雌ねじ６３ｃとガイドブッシュ５０の雄ねじ５１ｃとのねじ送り作用により、ローター６１および弁軸ホルダー６３が下方に移動する。弁軸ホルダー６３とともに弁軸３４も下方に移動して弁体３０が弁口１７を閉じる（閉弁状態）。

または、流量制御弁１において、ローター６１が他方向に回転するように、ステーター６２に通電する。ローター６１とともに弁軸ホルダー６３が回転して、弁軸ホルダー６３の雌ねじ６３ｃとガイドブッシュ５０の雄ねじ５１ｃとのねじ送り作用により、ローター６１および弁軸ホルダー６３が上方に移動する。弁軸ホルダー６３とともに弁軸３４も上方に移動して弁体３０が弁口１７を開く（開弁状態）。

次に、上述した流量制御弁１の組立方法の一例について説明する。

基体部材１０を円筒部材２５の下端２５ａに嵌め込み、基体部材１０の底壁部１２と円筒部材２５とをろう付けする。第１導管２６と流入孔１６とを接続し、円筒部材２５と第１導管２６とをろう付けする。第２導管２７と弁口１７とを接続し、底壁部１２と第２導管２７とをろう付けする。

ガイドブッシュ５０に下ストッパ体６４ａを取り付ける。弁軸ホルダー６３に上ストッパ体６４ｂを取り付ける。弁軸ホルダー６３に、支持リング６７を介してローター６１を連結する。ホルダー４０の圧入穴４１ｆにガイドブッシュ５０の結合部５２を圧入する。弁体３０を保持部材４５に保持された封止部材４６の内側に嵌め込む。弁軸３４をホルダー４０の嵌合部４２、ホルダー４０の軸孔４１ｇおよびガイドブッシュ５０に挿入する。弁軸３４のばね受け部３４ｄに閉弁ばね６６を配置する。ガイドブッシュ５０の雄ねじ５１ｃに、弁軸ホルダー６３の雌ねじ６３ｃを螺合する。弁軸３４の小径部３６を弁軸ホルダー６３の上壁部６３ｂの貫通孔６３ｄに挿入する。小径部３６にプッシュナット６５を固着し、復帰ばね６８を配置する。

弁体３０、保持部材４５および封止部材４６を基体部材１０の円形孔１４に挿入する。ホルダー４０の嵌合部４２を円形孔１４に保持部材４５に突き当たるまで圧入する。これにより、ホルダー４０は、弁本体５に対して位置が固定される。ホルダー４０は、弁本体５と同軸に配置される。また、ホルダー４０のキャン当接部４３は、円筒部材２５の上端面２５ｅと上下方向に間隔をあけて配置される。

キャン３８の下端３８ａにキャン当接部４３を嵌め込む。キャン３８の下端３８ａを円筒部材２５の上端面２５ｅに当接させる。キャン３８の内側にガイドブッシュ５０、ローター６１および弁軸ホルダー６３等が配置される。キャン３８は、下端３８ａが上端面２５ｅに当接されることで、上下方向の位置が固定される。この状態において、図３（ａ）に示すように、キャン当接部４３の外周面４３ｃが、全周にわたってキャン３８の内周面３８ｄに当接される。ホルダー４０によって、円筒部材２５とキャン３８とが、同軸に配置される。

円筒部材２５とキャン３８とを全周にわたって溶接する。溶接によって、図３（ｂ）に示すように、溶接ビードＢ１が円筒部材２５の上端面２５ｅからキャン３８側に盛り上がるが、円筒部材２５の上端面２５ｅとキャン当接部４３との間の空間内にとどまる。そのため、溶接ビードＢ１がホルダー４０の位置を変えてしまうことを防ぐことができる。

そして、キャン３８の外側にステーター６２を取り付ける。このようにして、流量制御弁１が完成する。

以上より、本実施形態の流量制御弁１では、ホルダー４０のキャン当接部４３が、円筒部材２５の上端面２５ｅと上下方向に間隔をあけて配置されている。このようにしたことから、溶接ビードＢ１が円筒部材２５からキャン３８側に盛り上がった場合でも、溶接ビードＢ１がキャン当接部４３に到達してしまうことを防ぐことができる。そのため、溶接によって生じる弁本体５とキャン３８との位置ずれを抑制できる。

（第２実施例）
以下、本発明の電動弁の第２実施例に係る流量制御弁について、図４、図５を参照して説明する。

図４は、本発明の電動弁の第２実施例に係る流量制御弁の縦断面図である。図４では、ステーターの記載を省略している。図４は閉弁状態を示している。図５は、図４の流量制御弁の弁本体およびキャンの溶接箇所を示す断面図である。図５（ａ）は溶接前の状態を示す。図５（ｂ）は溶接後の状態を示す。

図４に示すように、流量制御弁１０１は、弁本体１０５と、弁体１３０と、弁軸１３４と、連結機構１７０と、キャン１３８と、位置決め部材としてのホルダー１４０と、ガイドスリーブ１４４と、ガイド部としてのガイドステム１５０と、弁体駆動部１６０と、を有している。

弁本体１０５は、シート部としてのシート部材１１０と、円筒部としての円筒部材１２５と、を有している。弁本体１０５の内側には弁室１１３が設けられている。

シート部材１１０は、例えば、ステンレス材で構成されている。シート部材１１０は、円筒形状を有している。シート部材１１０には、弁口１１７と、弁座１１９と、が設けられている。弁口１１７は、円形孔である。弁口１１７は、弁室１１３に開口している。弁座１１９は、円環形状のテーパー面である。弁座１１９は、弁口１１７を囲むように配置されている。

円筒部材１２５は、例えば、ステンレス材で構成されている。円筒部材１２５の一端である下端１２５ａにシート部材１１０が嵌め込まれている。円筒部材１２５の下端１２５ａはシート部材１１０で塞がれている。円筒部材１２５の下端１２５ａはシート部材１１０にろう付けされている。本実施例において、シート部材１１０と円筒部材１２５とは別部材であり、これらをろう付けにより接合している。例えば、一塊の金属材を切削加工したり、一枚の金属板をプレス加工したりして、円筒部およびこの円筒部の一端を塞ぐように配置されたシート部を一体的に有する弁本体１０５を形成してもよい。

弁本体１０５は、第１導管１２６と、第２導管１２７と、を有している。第１導管１２６は、円筒部材１２５を横方向に貫通し、弁室１１３に接続されている。第１導管１２６は、円筒部材１２５にろう付けされている。第２導管１２７は、弁口１１７に接続されている。第２導管１２７は、シート部材１１０にろう付けされている。

弁体１３０は、例えば、ステンレス材で構成されている。弁体１３０は、上端が塞がれた円筒形状を有している。弁体１３０は、円筒形状の周壁部１３１と、周壁部１３１の上端に連設された上壁部１３２と、を有している。上壁部１３２には、圧入孔１３２ａが設けられている。上壁部１３２の上面には、ワッシャー１３３が配置されている。ワッシャー１３３の外径は、弁体１３０の外径と等しい。ワッシャー１３３の内径は、圧入孔１３２ａの径よりわずかに大きい。ワッシャー１３３は、連結機構１７０の推力伝達部材１７２によって、上壁部１３２に固定されている。推力伝達部材１７２は、ワッシャー１３３に挿入されかつ圧入孔１３２ａに圧入される。ワッシャー１３３は、上壁部１３２の上面の周縁部に設けられた切り欠きとともに環状溝１３０ａを形成している。この環状溝１３０ａには、封止部材１４６が配置される。

弁体１３０は、弁口１１７と上下方向（軸線Ｌ方向）に対向して配置されている。弁体１３０（具体的には、周壁部１３１の下端）は弁座１１９に接離される。弁体１３０が弁座１１９から離れると、弁口１１７が開いて開弁状態となる。開弁状態では、第１導管１２６と第２導管１２７とが弁室１１３を介して接続される。弁体１３０が弁座１１９に接すると、弁口１１７が閉じて閉弁状態となる。閉弁状態では、第１導管１２６と第２導管１２７とが遮断される。

弁軸１３４は、例えば、ステンレス材で構成されている。弁軸１３４は、長尺の円柱形状を有している。弁軸１３４は、大径部１３５と、大径部１３５の上端に連設された小径部１３６と、大径部１３５の下端に連設された円板部１３７と、を有している。小径部１３６の径は、大径部１３５の径より小さい。円板部１３７の径は、大径部１３５の径より大きい。大径部１３５の外周面には、雄ねじ１３５ｃが設けられている。大径部１３５の下端には、下ストッパ体１６４ａが固定されている。大径部１３５の上端には、上ストッパ体１６４ｂが固定されている。下ストッパ体１６４ａおよび上ストッパ体１６４ｂは、弁軸１３４とともに回転され、弁軸１３４とともに上下方向に移動される。

連結機構１７０は、弁体１３０と弁軸１３４とを連結する。連結機構１７０は、弁ホルダー１７１と、推力伝達部材１７２と、ばね受け部材１７３と、閉弁ばね１７４と、を有している。

弁ホルダー１７１は、有底円筒形状を有している。弁ホルダー１７１は、円筒形状の周壁部１７１ａと、周壁部１７１ａの下端に連設された底壁部１７１ｂと、を有している。周壁部１７１ａの外径は、弁体１３０の外径と等しい。周壁部１７１ａの上端は、弁軸１３４の円板部１３７の周縁部にかしめ固定されている。周壁部１７１ａには、流通孔１７１ｃが設けられている。底壁部１７１ｂには、貫通孔１７１ｄが設けられている。貫通孔１７１ｄには、推力伝達部材１７２が挿入される。

推力伝達部材１７２は、円柱形状を有している。推力伝達部材１７２は、第１部分１７２ａ、第２部分１７２ｂおよび第３部分１７２ｃを有している。第１部分１７２ａ、第２部分１７２ｂおよび第３部分１７２ｃは、下方から上方に順に連設されている。第２部分１７２ｂの径は、第１部分１７２ａの径より大きい。第３部分１７２ｃの径は、第２部分１７２ｂの径および弁ホルダー１７１の貫通孔１７１ｄの径より大きい。第１部分１７２ａは、弁体１３０の圧入孔１３２ａに圧入されている。第２部分１７２ｂは、弁ホルダー１７１の貫通孔１７１ｄに挿入されている。推力伝達部材１７２は、第１部分１７２ａと第２部分１７２ｂとの間に段部を有し、この段部と、弁体１３０の上壁部１３２の上面と、の間にワッシャー１３３が挟まれている。

推力伝達部材１７２は、第１部分１７２ａから第３部分１７２ｃまで延在する均圧通路１７２ｄが設けられている。均圧通路１７２ｄは、第１部分１７２ａにおいて下方に向けて開口し、第３部分１７２ｃにおいて横方向に向けて開口している。均圧通路１７２ｄは、弁体１３０の内側の空間１３０ｂと、弁ホルダー１７１の内側の空間と、を接続する。

ばね受け部材１７３は、円筒形状を有しており、下端に径方向外方に突出するフランジ１７３ａを有している。閉弁ばね１７４は、圧縮コイルばねである。閉弁ばね１７４は、弁軸１３４の円板部１３７とばね受け部材１７３のフランジ１７３ａとの間に配置されている。閉弁ばね１７４によって、ばね受け部材１７３の下面が推力伝達部材１７２に押し付けられ、推力伝達部材１７２の第３部分１７２ｃが弁ホルダー１７１の底壁部１７１ｂに押し付けられている。

弁軸１３４とともに弁ホルダー１７１が上方に移動すると、推力伝達部材１７２の第３部分１７２ｃが底壁部１７１ｂに引っかかり、推力伝達部材１７２も上方に移動する。弁軸１３４とともに弁ホルダー１７１が下方に移動すると、閉弁ばね１７４によって弁ホルダー１７１の底壁部１７１ｂに押し付けられた推力伝達部材１７２も下方に移動する。推力伝達部材１７２の上下方向の移動に伴って、弁体１３０が上下方向に移動する。

キャン１３８は、例えば、ステンレス材で構成されている。キャン１３８は、上端が塞がれた円筒形状を有している。キャン１３８の外径は、円筒部材１２５の外径とほぼ等しい。キャン１３８の内径は、円筒部材１２５の内径より大きい。キャン１３８の下端１３８ａは円筒部材１２５の上端１２５ｂの上端面１２５ｅに溶接されている。円筒部材１２５とキャン１３８との溶接によって溶接ビードＢ２（図５）が形成される。

ホルダー１４０は、例えば、ステンレス材で構成されている。ホルダー１４０は、ベース部１４１と、キャン当接部１４３と、を有している。

ベース部１４１は、円筒形状を有している。ベース部１４１の外径は、円筒部材１２５の内径と等しい。ベース部１４１の下端には、径方向内方に向けて突出する環状の突出部１４１ａが設けられている。ベース部１４１は、円筒部材１２５の上端１２５ｂに嵌め込まれている。ベース部１４１は、弁本体１０５に対して直接的に固定されている。図５に示すように、ベース部１４１の外周面１４１ｃは、全周にわたって円筒部材１２５の内周面１２５ｄに当接されている。ベース部１４１は、円筒部材１２５の内周面１２５ｄに部分的に接していてもよく、例えば、四角筒形状や六角筒形状などの円筒形状以外の形状を有していてもよい。

キャン当接部１４３は、ベース部１４１の外周面１４１ｃから径方向外方に突出した円環形状の突出部である。キャン当接部１４３の径（最大径）は、キャン１３８の内径と等しい。キャン当接部１４３は、キャン１３８の下端１３８ａに嵌め込まれている。図５に示すように、キャン当接部１４３の外周面１４３ｃは、全周にわたってキャン１３８の内周面１３８ｄに当接されている。なお、キャン当接部１４３は、ベース部１４１の外周面１４１ｃに周方向に間隔をあけて設けられた複数の突部で構成されていてもよい。

キャン当接部１４３は、円筒部材１２５の上端面１２５ｅと上下方向に間隔をあけて配置されている。キャン当接部１４３と円筒部材１２５の上端面１２５ｅとの間に空間が設けられている。キャン当接部１４３と円筒部材１２５の上端面１２５ｅとの間隔の大きさＨ３は、溶接ビードＢ２の上下方向の大きさＨ４の１／４倍以上でかつ１倍以下であることが好ましい。このようにすることで、溶接ビードＢ２によってホルダー１４０の位置が変わってしまうことを効果的に防ぐことができるとともに、流量制御弁１０１が大型化してしまうことを抑制できる。

ガイドスリーブ１４４は、円筒形状を有している。ガイドスリーブ１４４の下端１４４ａは、シート部材１１０に当接されている。ガイドスリーブ１４４の上端１４４ｂには、径方向外方に突出するフランジ１４４ｃが設けられている。フランジ１４４ｃは、ベース部１４１の突出部１４１ａとベース部１４１の内側に圧入されたリング部材１４２とに挟まれている。ガイドスリーブ１４４は、弁本体１０５に対するホルダー１４０の上下方向の位置決めをしている。

ガイドスリーブ１４４の上下方向中央部には、弁体支持部１４４ｄが設けられている。弁体支持部１４４ｄの内径は、弁体１３０の外径と等しい。弁体支持部１４４ｄには、弁体１３０および弁ホルダー１７１が上下方向に移動可能に収容されている。弁体支持部１４４ｄは、弁体１３０および弁ホルダー１７１を上下方向に移動可能に支持する。ガイドスリーブ１４４における弁体支持部１４４ｄより下方の箇所には、複数の流通孔１４４ｅが設けられている。流通孔１４４ｅは、弁室１１３とガイドスリーブ１４４の内側の空間とを接続する。

ホルダー１４０は、ベース部１４１が円筒部材１２５の上端に嵌め込まれ、ベース部１４１の外周面１４１ｃが円筒部材１２５の内周面１２５ｄに当接される。これにより、ホルダー１４０は、横方向の位置が固定される。また、ホルダー１４０は、ガイドスリーブ１４４によって上下方向の位置が固定される。そして、ホルダー１４０のキャン当接部１４３の外周面１４３ｃがキャン１３８の内周面１３８ｄに当接されている。これにより、ホルダー１４０は、弁本体１０５に対してキャン１３８を位置決めする。弁本体１０５の円筒部材１２５とキャン１３８とがホルダー１４０に当接されることによって、弁本体１０５とキャン１３８とが同軸に配置される。

流量制御弁１０１には、キャン１３８とホルダー１４０とガイドスリーブ１４４とによって画定された背圧室１２４が設けられている。背圧室１２４は、弁室１１３と区画されている。閉弁状態において、弁口１１７は、弁体１３０の内側の空間１３０ｂ、均圧通路１７２ｄおよび弁ホルダー１７１の流通孔１７１ｃを介して背圧室１２４と接続される。

封止部材１４６は、円環形状を有している。封止部材１４６は、環状溝１３０ａに収容されている。本実施例において、封止部材１４６は、ゴム材からなるＯリング１４６ａの外側にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の円環形状のパッキン１４６ｂが配置されている。パッキン１４６ｂは、ガイドスリーブ１４４の弁体支持部１４４ｄの内周面に押し付けられている。

封止部材１４６は、弁室１１３と背圧室１２４との間に配置されている。本実施例において、ガイドスリーブ１４４の弁体支持部１４４ｄの内径（すなわち、封止部材１４６により封止される箇所の径）は、弁口１１７の径と等しい。そのため、閉弁状態において、弁体１３０に対して弁口１１７側から加わる冷媒圧力と背圧室１２４側から加わる冷媒圧力との差（差圧力）をなくす、または、非常に小さくすることができる。

ガイドステム１５０は、円柱部１５１と、円筒部１５２と、鍔状円板１５３と、を有している。円柱部１５１の下端には、第１ストッパ部１５１ａが設けられている。円柱部１５１の上端には、第２ストッパ部１５１ｂが設けられている。弁軸１３４が上限位置に到達すると、下ストッパ体１６４ａが第１ストッパ部１５１ａに突き当たり、弁軸１３４の上方への移動が規制される。弁軸１３４が下限位置に到達すると、上ストッパ体１６４ｂが第２ストッパ部１５１ｂに突き当たり、弁軸１３４の下方への移動が規制される。円柱部１５１には、上下方向に貫通する雌ねじ１５１ｃが設けられている。雌ねじ１５１ｃには、弁軸１３４の雄ねじ１３５ｃが螺合されている。円筒部１５２は、円柱部１５１の下端に連設されている。円筒部１５２には、弁軸１３４の円板部１３７、下ストッパ体１６４ａおよび連結機構１７０が挿入されている。円筒部１５２は、連結機構１７０を上下方向に移動可能に支持している。鍔状円板１５３は、円環形状を有している。鍔状円板１５３の内周縁部は、円筒部１５２に埋め込まれている。鍔状円板１５３の外周縁部は、ホルダー１４０の内周縁部に溶接されている。

弁体駆動部１６０は、弁体１３０を上下方向に移動させる。弁体駆動部１６０によって、弁体１３０が弁座１１９に接離される。弁体駆動部１６０は、ローター１６１と、ステーター（図示なし）と、を有している。

ローター１６１は、上端が塞がれた円筒形状を有している。ローター１６１は、円筒形状の周壁部１６１ａと、周壁部１６１ａの上端に連設された上壁部１６１ｂと、を有している。ローター１６１は、キャン１３８の内側に回転可能に配置されている。上壁部１６１ｂは、連結体１６７を介して、弁軸１３４の小径部１３６に連結されている。

流量制御弁１０１において、弁本体１０５（弁口１１７、円筒部材１２５）、弁体１３０、弁軸１３４、連結機構１７０（弁ホルダー１７１、推力伝達部材１７２）、キャン１３８、ホルダー１４０（ベース部１４１、キャン当接部１４３）、ガイドスリーブ１４４、ガイドステム１５０（円柱部１５１、円筒部１５２、鍔状円板１５３）およびローター１６１は、それぞれの中心軸が軸線Ｌに一致するように配置されている。

流量制御弁１０１は、上述した第１実施例の流量制御弁１と同様に動作する。

次に、上述した流量制御弁１０１の組立方法の一例について説明する。

シート部材１１０を円筒部材１２５の下端１２５ａに嵌め込み、シート部材１１０と円筒部材１２５とをろう付けする。第１導管１２６と弁室１１３とを接続し、円筒部材１２５と第１導管１２６とをろう付けする。第２導管１２７と弁口１１７とを接続し、シート部材１１０と第２導管１２７とをろう付けする。

ホルダー１４０にリング部材１４２を圧入して、ホルダー１４０の突出部１４１ａとリング部材１４２との間にガイドスリーブ１４４のフランジ１４４ｃを挟む。弁軸１３４に連結機構１７０を介して弁体１３０を連結する。弁軸１３４に下ストッパ体１６４ａを取り付ける。弁軸１３４の雄ねじ１３５ｃをガイドステム１５０の雌ねじ１５１ｃに螺合する。弁軸１３４に上ストッパ体１６４ｂを取り付ける。弁軸１３４に連結体１６７を介してローター１６１を連結する。弁体１３０および弁ホルダー１７１をガイドスリーブ１４４の弁体支持部１４４ｄに挿入する。ガイドステム１５０の鍔状円板１５３をホルダー１４０に溶接する。

ガイドスリーブ１４４を円筒部材１２５に挿入し、ガイドスリーブ１４４の下端１４４ａをシート部材１１０に当接させる。ホルダー１４０のベース部１４１を円筒部材１２５の上端１２５ｂに嵌め込む。これにより、ホルダー１４０は、弁本体１０５に対して位置が固定される。ホルダー１４０は、弁本体１０５と同軸に配置される。また、ホルダー１４０のキャン当接部１４３は、円筒部材１２５の上端面１２５ｅと上下方向に間隔をあけて配置される。

キャン１３８の下端１３８ａにキャン当接部１４３を嵌め込み、キャン１３８の下端１３８ａを円筒部材１２５の上端面１２５ｅに当接させる。キャン１３８の内側にガイドステム１５０およびローター１６１等が配置される。キャン１３８は、下端１３８ａが上端面１２５ｅに当接されることで、上下方向の位置が固定される。この状態において、図５（ａ）に示すように、ベース部１４１の外周面１４１ｃが、全周にわたって円筒部材１２５の内周面１２５ｄに当接される。キャン当接部１４３の外周面１４３ｃが、全周にわたってキャン１３８の内周面１３８ｄに当接される。ホルダー１４０によって、円筒部材１２５とキャン１３８とが、同軸に配置される。

円筒部材１２５とキャン１３８とを全周にわたって溶接する。溶接によって、図５（ｂ）に示すように、溶接ビードＢ２が円筒部材１２５の上端面１２５ｅからキャン１３８側に盛り上がるが、円筒部材１２５の上端面１２５ｅとキャン当接部１４３との間の空間内にとどまる。そのため、溶接ビードＢ２がホルダー１４０の位置を変えてしまうことを防ぐことができる。

そして、キャン１３８の外側にステーターを取り付ける。このようにして、流量制御弁１０１が完成する。

本実施例の流量制御弁１０１も、上述した第１実施例の流量制御弁１と同様の作用効果を奏する。

上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

（第１実施例）
１…流量制御弁、５…弁本体、１０…基体部材、１１…周壁部、１２…底壁部、１３…弁室、１４…円形孔、１５…平面、１６…流入孔、１７…弁口、１８…均圧孔、１９…弁座、２２…接続溝、２３…接続通路、２４…背圧室、２５…円筒部材、２５ａ…下端、２５ｂ…上端、２５ｅ…上端面、２６…第１導管、２７…第２導管、３０…弁体、３１…胴部、３２…先端部、３２ａ…リニア特性部、３２ｂ…イコールパーセント特性部、３３…環状突出部、３４…弁軸、３４ｄ…ばね受け部、３５…大径部、３６…小径部、３８…キャン、３８ａ…下端、３８ｄ…内周面、４０…ホルダー、４１…ベース部、４１ａ…下面、４１ｂ…上面、４１ｆ…圧入穴、４１ｇ…軸孔、４１ｈ…流通孔、４２…嵌合部、４２ａ…孔、４３…キャン当接部、４３ｃ…外周面、４５…保持部材、４６…封止部材、４６ａ…Ｏリング、４６ｂ…パッキン、５０…ガイドブッシュ、５１…支持部、５１ｃ…雄ねじ、５２…結合部、６０…弁体駆動部、６１…ローター、６２…ステーター、６３…弁軸ホルダー、６３ａ…周壁部、６３ｂ…上壁部、６３ｃ…雌ねじ、６３ｄ…貫通孔、６４…ストッパ機構、６４ａ…下ストッパ体、６４ｂ…上ストッパ体、６５…プッシュナット、６６…閉弁ばね、６７…支持リング、６８…復帰ばね、Ｂ１…溶接ビード
（第２実施例）
１０１…流量制御弁、１０５…弁本体、１１０…シート部材、１１３…弁室、１１７…弁口、１１９…弁座、１２４…背圧室、１２５…円筒部材、１２５ａ…下端、１２５ｂ…上端、１２５ｄ…内周面、１２５ｅ…上端面、１２６…第１導管、１２７…第２導管、１３０…弁体、１３０ａ…環状溝、１３０ｂ…空間、１３１…周壁部、１３２…上壁部、１３２ａ…圧入孔、１３３…ワッシャー、１３４…弁軸、１３５…大径部、１３５ｃ…雄ねじ、１３６…小径部、１３７…円板部、１３８…キャン、１３８ａ…下端、１３８ｄ…内周面、１４０…ホルダー、１４１…ベース部、１４１ａ…突出部、１４２…リング部材、１４３…キャン当接部、１４３ｃ…外周面、１４４…ガイドスリーブ、１４４ａ…下端、１４４ｂ…上端、１４４ｃ…フランジ、１４４ｄ…弁体支持部、１４４ｅ…流通孔、１４６…封止部材、１４６ａ…Ｏリング、１４６ｂ…パッキン、１５０…ガイドステム、１５１…円柱部、１５１ａ…第１ストッパ部、１５１ｂ…第２ストッパ部、１５１ｃ…雌ねじ、１５２…円筒部、１５３…鍔状円板、１６０…弁体駆動部、１６１…ローター、１６１ａ…周壁部、１６１ｂ…上壁部、１６４ａ…下ストッパ体、１６４ｂ…上ストッパ体、１６７…連結体、１７０…連結機構、１７１…弁ホルダー、１７１ａ…周壁部、１７１ｂ…底壁部、１７１ｃ…流通孔、１７１ｄ…貫通孔、１７２…推力伝達部材、１７２ａ…第１部分、１７２ｂ…第２部分、１７２ｃ…第３部分、１７２ｄ…均圧通路、１７３…ばね受け部材、１７３ａ…フランジ、１７４…閉弁ばね、Ｂ２…溶接ビード

Claims (4)

1. 円筒部および前記円筒部の一端を塞ぐように配置されたシート部を有する弁本体と、
   前記円筒部の他端に溶接される円筒形状のキャンと、
   前記弁本体および前記キャンに当接される位置決め部材と、
   前記円筒部の軸方向に移動され、前記シート部に設けられた弁口を開閉する弁体と、を有する電動弁であって、
   前記位置決め部材は、前記弁本体に対して固定されるベース部と、前記ベース部から突出し、前記キャンの内周面に当接するキャン当接部と、を有し、
   前記ベース部の外周面が、前記円筒部の内周面に当接され、
   前記キャン当接部が、前記円筒部の他端と前記軸方向に間隔をあけて配置されていることを特徴とする電動弁。
2. 円筒部および前記円筒部の一端を塞ぐように配置されたシート部を有する弁本体と、
   前記円筒部の他端に溶接される円筒形状のキャンと、
   前記弁本体および前記キャンに当接される位置決め部材と、
   前記円筒部の軸方向に移動され、前記シート部に設けられた弁口を開閉する弁体と、を有する電動弁であって、
   前記位置決め部材は、前記弁本体に対して固定されるベース部と、前記ベース部から突出し、前記キャンの内周面に当接するキャン当接部と、を有し、
   前記キャン当接部が、前記円筒部の他端と前記軸方向に間隔をあけて配置され、
   前記シート部が、前記円筒部の他端側に向けて開口する嵌合孔を有し、
   前記位置決め部材が、前記ベース部から前記円筒部の一端側に向けて突出し、前記嵌合孔に嵌合される嵌合部をさらに有していることを特徴とする電動弁。
3. 前記間隔の大きさは、前記円筒部と前記キャンとの溶接によって形成される溶接ビードの前記軸方向の大きさの１／４倍以上でかつ１倍以下である、請求項１または請求項２に記載の電動弁。
4. 円筒部および前記円筒部の一端を塞ぐように配置されたシート部を有する弁本体と、
   前記円筒部の他端に溶接される円筒形状のキャンと、
   前記弁本体および前記キャンに当接される位置決め部材と、
   前記円筒部の軸方向に移動され、前記シート部に設けられた弁口を開閉する弁体と、を有する電動弁であって、
   前記位置決め部材は、前記弁本体に対して固定されるベース部と、前記ベース部から突出し、前記キャンの内周面に当接するキャン当接部と、を有し、
   前記キャン当接部が、前記円筒部の他端と前記軸方向に間隔をあけて配置され、
   前記間隔の大きさは、前記円筒部と前記キャンとの溶接によって形成される溶接ビードの前記軸方向の大きさの１／４倍以上でかつ１倍以下であることを特徴とする電動弁。

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