JPH0328219Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は冷却機の冷媒等の流体の流量制御に用い
られる電動流量制御弁に関する。

従来のこの種流量制御弁は第３図に示すような
ものがある。（実開昭59−88572号） 然し乍らこのような電動流量制御弁にあつては
ステータコイル１に通電すると、ロータ２が回転
し、弁棒３の雄ねじ４と推進軸受５の雌ねじ６と
のねじ作用によつて弁軸７、ロータ２が回転し乍
ら軸方向へ移動し、それに伴つて弁座８と弁体９
との間の〓間が変化し所定の流量制御を行つてい
るが、流量制御弁が閉止する状態は、弁座８と弁
体９がロータ２に繋合された弁棒３の雄ねじ４
と、推進軸受５の雌ねじ６とが螺合されているた
め、弁座８と弁体９の間及び推進軸受５の雌ねじ
６と弁棒３の雄ねじ４の接触面間には、ロータ２
に電磁的作用によつて生じた回転力を螺合によつ
て軸方向に変換された推力と、ロータ２が回転運
動エネルギーとして蓄えたエネルギを吸収して停
止せしめるために生じる軸方向推力が発生する。
然るに弁座８と弁体９は共に高い剛性を有してい
るため大きな軸方向推力を受けることになる。こ
の事は接触面間に於ける回転摩擦抵抗が過大にな
り次の開弁動作がロータ２に生じる電磁的回転力
では不能になる。また弁座８に弁体９が食い込む
ため、弁座８及び弁体９の摩耗が促進される。

開弁時には弁棒３の弁体９の反対側の端部が軸
受台１０に突き当るため閉弁側と同様の理由によ
り閉弁方向への始動が不能になり、開閉弁機能を
失う欠点がある。

此の欠点を除くために、閉弁位置及び全開弁位
置を機械的に規制する手段としてストツパＡ，
A′とストツパ・ピンＢを設けロータ２の電磁的
回転力と回転運動エネルギーを、ロータ２の回転
方向接触力としてストツパＡ，A′とストツパ・
ピンＢの間に発生させて、停止させるための機構
を付加させている。此の様な停止機構に於いて
は、雄ねじ４と雌ねじ６の螺合関係位置と、スト
ツパＡ，A′とストツパピンＢの機械的関係位置
を正しく保つている必要がある。特に閉弁側に於
いては、更に弁座８と弁体９が接触する位置とを
同時に満足させる必要がある。此れは機械的に極
めて困難であるばかりでなく、弁座８及び弁体９
の摩耗によつて弁の閉止性能が失われ易い等の欠
点を持つている。

また従来の方法はロータ２に繋合された弁棒３
の雄ねじ４と本体１１に固定された推進軸受５の
雌ねじ６とが螺合し、ロータ２の回転運動に同期
して雄ねじ４が回転せしめられるため、弁体９の
開閉弁方向の移動量はロータ２の回転角に比例し
たものとなりそれ以外パターンを有する移動を付
与することはできない。

本案は以上のような問題点を解決する為に考案
されたもので本案によれば、ステータコイルへの
通電により回転するロータと、第１の流路、この
第１の流路と連通し弁座を有する第２の流路を設
けた弁本体に前記ロータに対向して固定されたベ
ースとの何れか一方に傾斜面を、他方に渦巻状の
溝を設け、この溝内にボールを嵌合して傾斜面に
対接すると共にロータをばね圧によりベース側に
偏位させ、ロータの回転によりボールが溝内を移
動する事によりロータを上下動せしめ、このロー
タの作動により弁体を弁座に対して開閉させるよ
うにしたものである。

以下図面に示す一実施例について説明すると、
１１は弁本体で第１の流路１２と、この第１の流
路１２と連通する第２の流路１３とを有する。両
流路は弁本体１１内に設けられた弁室１４を介し
て連通している。

弁本体１１の第２の流路１３と対向する側には
ベース１５を固定してる。このベースの表面には
中心部に向つて低く、又周縁部に向つて高くなる
ような傾斜面１６を有する。ベース１５の傾斜面
１６側には逆コツプ状の非磁性体のカバ１７を固
定し、このカバの外周にステータコイル１８を設
けている。カバ１７内にはロータ１９を設け、ス
テータコイル１８への通電により回転するように
なつている。このロータの一方の面は前記ベース
１５に対向し、この面に渦巻状の溝２０を有す
る。２１はこの溝２０内に介挿されたボールであ
る。

２２，２３は互いに対向して設けられたばね受
けで一方のばね受け２２はカバ１７の内面に固定
され、他方のばね受け２３は座金２４，２５を介
してロータ１９に当接している。が座金２４，２
５は摩擦抵抗が小さい材料（例えばポリ四弗化エ
リレン樹脂）を選定してある為、ロータ１９が回
転すると座金２４と２５との当接面間で滑ること
になる。

ばね受け２２とばね受け２３との間にはばね２
６が介挿され、ロータ１９はこのばね２６の弾力
によりばね受け２３、座金２４，２５及びボール
２１を介してベース１５側に押圧されている。

ロータ１９の中心部には弁棒２７が挿入され、
その先端には弁体２８を設け、この弁体２８を前
記弁室１４の弁座２９に対向している。弁棒２７
の弁体２８と反対端部は前記ばね受け２２内に挿
入され、ばね受け２３に対してはねじ３０により
螺合している。更にばね受け２３とねじ３０の螺
合位置は適正な螺合位置に調整後固定されてい
る。３１は渦巻状の溝２０の内側終端、３２はそ
の外側終端を示す。

次にこのように構成された流量制御弁の作用に
ついて述べる。ステータコイル１８に通電する
と、ロータ１９は指定方向に回転し、この回転に
よりボール２１はロータ１９に設けられた渦巻状
の溝２０に沿つて例えばロータ１９の外周方向に
転動する。

然してベース１５の傾斜面１６はその周縁部に
向つて高く傾斜しているから、前記のボール２１
の転動によりロータ１９はばね受け２３と共にば
ね２６の弾力に抗して図において上昇する。この
ロータ１９の上昇によりばね受け２３に螺合して
いる弁棒２７も傾斜面１６の軸方向変化量だけ上
昇し、弁体２８は弁座２９より離間して開弁し、
この開弁量に応じた流体を第１の流路１２から第
２の流路１３へ流す。

次にステータコイル１８に前記とは逆方向に通
電すると、ロータ１９は前記とは逆方向に回転
し、ボール２１は前記とは逆に渦巻状の溝２０内
を周縁部から中心部に向つて転動する。このボー
ル２１の転動によりロータ１９はばね２６の弾力
により図において下方に移動し、弁棒２７も傾斜
面１６の軸方向変化量だけ同方向に移動するから
弁体２８は弁座２９に接近し、流体の流量を絞る
ことになる。猶以上の説明ではベース１５に傾斜
面１６を、ロータ１９に渦巻状の溝を設けた場合
について説明したがベース側に渦巻状の溝を、又
ロータに傾斜面を設けてもその操作は何等変らな
い。以上のように本案による時は、弁棒２７に作
用する機械的推力はばね２６の弾力のみで、ロー
タ１９が発生する電磁的回転力や、ロータ１９が
蓄えている回転運動エネルギーを吸収する際に生
ずる回転力は弁棒２７を軸としてロータ１９を回
転させる回転力となるだけで、弁棒２７に与える
推力としては直接影響を与えるものではなく、特
にロータ１９が軸方向に移動しなくなつた位置、
即ちボール２１が溝２０の内側終端３１、又は外
側終端３２にある時は弁棒２７に加えられる推力
には全く影響を与えない機構になつており、閉弁
時にはボール２１は溝２０の内側終端３１に接し
ながらロータ１９の回転軸の回りを回転するが、
ボール２１の公転半径は変化しない。従つて閉弁
状態に於いて、弁棒２７は軸方向に移動すること
なく一定の位置に保たれ、且つ弁棒２７に加わる
推力も変化しない。此の事から従来方法に見られ
たロータ１９に作用する電磁的回転力や、ロータ
１９が蓄えている回転運動エネルギーを強制的に
吸収させる必要がなく、此のような理由からばね
２６のばね力及び流体による推力以外の余剰な推
力が弁体２８及び弁座２９に作用しないことにな
る。

同様に全開点に於いては、ボール２１が渦巻き
状溝２０の外側終端３２に位置した状態を保つて
ロータ１９は開弁方向の電磁的回転力を受けて回
転するが閉弁側の動作説明に記した動作と同一で
あることから、弁棒２７、ロータ１９、ボール２
１及びベース１５の傾斜面１６に掛かる推力はば
ね２６のばね力と流体による推力で、それ以外の
推力は掛からない。

この事から、閉弁からの始動及び全開弁点から
の始動が強制的にロータ１９の回転を停止させる
ような機構を付加することなしに可能になる。

又、傾斜面１６の軸断面形状は、組み込時にお
いて機構上許容される範囲に於いて任意な形状に
することが出来るので、制御弁の開弁特性も任意
に設定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案電動流量制御弁の一実施例の概略
の縦断面図、第２図はロータの下方より見た端面
図で第３図は従来のこの種制御弁の概略の縦断面
図である。 １１……弁体、１２……第１の流路、１３……
第２の流路、１５……ベース、１６……傾斜面、
１７……カバ、１８……ステータコイル、１９…
…ロータ、２０……渦巻状の溝、２１……ボー
ル、２６……ばね、２７……弁棒、２８……弁
体、２９……弁座。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の流路、この第１の流路と弁座を介して連
   通する第２の流路を有する弁本体と、この弁本体
   に設けられたベースと、このベースを覆うカバ
   と、このカバの外周に設けられたステータコイル
   と、このカバの内側においてステータコイルの内
   周に設けられ一面が前記ベースに対向するロータ
   と、このロータの他面において軸方向にばねによ
   りロータに圧接されるばね受けと、このばね受け
   に一端が固定され、前記ロータ内を貫通し前記弁
   座に対向する弁体を他端に有する弁棒とよりな
   り、前記ベースとロータとの対向する面の何れか
   一方に傾斜面を、他方に渦巻状の溝を有し、この
   溝内にボールを嵌合して傾斜面に対接してなる電
   動流量制御弁。