JPH10160023A - 電動弁 - Google Patents

電動弁

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JPH10160023A
JPH10160023A JP8334799A JP33479996A JPH10160023A JP H10160023 A JPH10160023 A JP H10160023A JP 8334799 A JP8334799 A JP 8334799A JP 33479996 A JP33479996 A JP 33479996A JP H10160023 A JPH10160023 A JP H10160023A
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Osamu Takami
治 高見
Kunitaka Yano
邦貴 矢野
Noboru Takagi
昇 高木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ロータの振れの少ない電動弁の提
供を目的とする。 【構成】 本発明の電動弁は、ロータ24の中心部に
は、円柱状の案内部28aとおねじ28bと縦穴28c
とを形成してなる弁軸28を固着すると共に、前記縦穴
28cには、ボール29及び圧縮コイルばね30を介し
てニードル31を上下に摺動可能に固定し、前記弁本体
32の上方には、円筒状の推進軸受け支え34を一体的
に設け、この上方開口部には、摺動部35aとめねじ3
5bとを形成してなる推進軸受け35を固着し、前記ロ
ータ24の上下方向の中心位置と推進軸受け35の上下
方向の中心位置とを合致させることによりロータの振れ
を小さくするようにしたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本考案は、エアコンなどに用
いられる電動膨張弁や、一般の産業分野でマイコンと組
み合わせて使用する比例制御弁として利用される電動弁
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、空気調和機の小形化に伴い、
これに組み込まれる冷媒流量を制御する電動弁の小形化
が進められている。又、この種のキャンシールタイプの
電動弁の小形化に際しては、モータのロータとケースと
の隙間を極力少なくするために、特にロータの振れ防止
に注力されている。
【0003】図3は、特公平1−182680号公報に
開示されたロータの振れ防止を図った従来の電動式コン
トロールバルブの構造を示す縦断側面図である。この電
動式コントロールバルブは、バルブ部Vとステッピング
モーター部Mとで構成されており、バルブ部Vにおいて
弁本体1の一次口1aと二次口1b間の隔壁2に弁座3
が設けられ、該弁座3に対してニードル弁4が離接する
ようになっている。
【0004】弁本体1上には、ステッピングモーター部
Mにおける密閉型ケース5が固定され、密閉型ケース5
の上端から弁本体1方向に垂下して固定支持部材6が設
けられている。この固定支持部材6には、円柱状の案内
部6aとおねじ部6bが軸方向に連設されている。
【0005】ロータ7は、支持筒8の外周部に同じく筒
状の永久磁石9を嵌合してから上、下縁部8aを永久磁
石9上に拡開して両者を一体的にかしめたものであり、
支持筒8の中間の連結部8bに嵌合固定した係合管10
のめねじ部10aには固定支持部材6のおねじ部6bを
螺合させると共にその摺動管部10bを前記案内部6a
に係合させている。
【0006】前記支持筒8の連結部8bには、更に連結
管11が固定され、該連結管11の底壁11aの孔11
bに対してニードル弁4の小径部4aが貫通してストッ
パー4bが該底壁11aに係合するように構成され、該
底壁11aとニードル弁4の段部4cとの間に圧縮コイ
ルばね12が設けられていて、該コイルばね12はニー
ドル弁4を常時閉弁方向に付勢している。
【0007】密閉型ケース5の外周部には、コイル13
内蔵したステータ14が設けられている。15はロータ
7に設けた係合片、16はストッパーであり、閉弁時に
おけるロータ7の最終1回転時において両者は係合する
ようになっている。
【0008】従って、上記の如く構成された電動式コン
トロールバルブは、ロータ7は回転しながらめねじ部1
0aとおねじ部6bの係合により、上下方向に移動し、
摺動管部10bが円柱状の案内部6a上を移動する。と
ころが、コイル13への順次通電時において、ロータ7
は軸方向及び半径方向に不均一な動きをしようとする
が、摺動管部10bと案内部6bとの係合により、上記
動きをねじ部とで分散して受けることになり、ねじ部の
摩耗が減少すると共に作動中のねじ部のガタツキ音等を
少なくできるというものであった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
構成された電動式コントロールバルブにおいては、次に
示すような問題点があった。 ロータ7の長手方向の中心と摺動管部10b及びねじ
の長手方向の中心とが、合っていないため、ロータ7の
下端が振れる可能性があり、ロータとケースが当たる恐
れがある。 ロータのガイドとなる固定支持部材6がケース上面よ
り垂下させるものであるから、加工上、ケースの中心で
且つ垂直にもうけることが困難であり、ロータ7が傾き
ケースと接触する恐れがある。 摺動管部10bと案内部6bとの係合及びねじ部の螺
合位置に対して、ニードル4が離れた位置にあるためニ
ードルが弁本体にこじれる恐れがある。 磁力の強い希土類磁石によるロータで小形化したモー
タは存在しているが、希土類磁石は非常にコストが高い
ばかりか、錆びやすいのでコーティングやメッキを必要
としていた。このため更にコストが高くなっていた。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータの軸、
即ち弁軸28を推進軸受け35で支持するのに際し、ロ
ータ24の上下方向の中心位置と推進軸受け35の上下
方向の中心位置とを合致させることによりロータの振れ
を小さくするようにした電動弁の提供、並びに前記ロー
タを希土類磁性粉と樹脂材料を混合して成形したプラス
チック磁石とすることにより電動弁の小形化を図ろうと
するものである。
【0011】即ち、第1の発明の電動弁は、モータのロ
ータ24と一体である弁軸28のおねじと弁本体32に
設けた推進軸受け35のめねじにより弁軸28を直進運
動に変換させて弁本体32にある弁座33の開口度を制
御する電動弁であって、逆カップ状に形成したロータ2
4の中心部には、円柱状の案内部28aとおねじ28b
と縦穴28cとを形成してなる弁軸28を垂下状に固着
すると共に、該弁軸28の前記縦穴28cには、ボール
29及び圧縮コイルばね30を介してニードル31をか
しめにて上下に摺動可能に固定し、前記弁本体32の上
方には、前記ロータ24の内部空間に臨む如く円筒状の
推進軸受け支え34を一体的に設け、前記推進軸受け支
え34の上方開口部には、内面の上方より、前記弁軸の
案内部28aを摺動させる摺動部35aとめねじ35b
とを形成してなる推進軸受け35を固着し、前記ロータ
24の上下方向の中心位置と推進軸受け35の上下方向
の中心位置とを合致させることによりロータの振れを小
さくするようにしたことを特徴とするものである。
【0012】また、第2の発明の電動弁は、モータのロ
ータ24と一体である弁軸28のおねじと弁本体32に
設けた推進軸受け35のめねじにより弁軸28を直進運
動に変換させて弁本体32にある弁座33の開口度を制
御する電動弁であって、逆カップ状に形成したロータ2
4の中心部には、おねじ28aと下端部に縦穴28cを
形成してなる弁軸28を垂下状に固着すると共に、該弁
軸28の前記縦穴28cには、ボール29及び圧縮コイ
ルばね30を介してニードル31をかしめにて上下に摺
動可能に固定し、前記弁本体32の上方には、前記ロー
タ24の内部空間に臨む如く円筒状の推進軸受け支え3
4を一体的に設け、前記推進軸受け支え37の上方開口
部には、内面にめねじ35bを形成してなる推進軸受け
35を固着し、前記ロータ24の上下方向の中心位置と
推進軸受け35の上下方向の中心位置とを合致させるこ
とによりロータの振れを小さくするようにしたことを特
徴とするものである。
【0013】また、第3の発明の電動弁は、前記請求項
1または請求項2に記載のロータ24を、磁力の強い希
土類磁性粉と樹脂材料を混合して成形したプラスチック
磁石とした電動弁とすることにより、電動弁の小形化を
可能にしたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図1は、本発明の電動弁の縦断面図を示
すものであり、該電動弁は、非磁性体からなるケース2
1の外周部に固定したモータのステータコイル23への
通電によりモータのロータ24を回転させ、この回転を
ロータ24と一体である弁軸28のおねじと、弁本体3
2に推進軸受け支え34を介して設けた推進軸受け35
のめねじにより弁軸28を直進運動に変換させて弁本体
32にある弁座34の開口度を制御するものである。
【0015】また、図中、22はケース21の上部を覆
う蓋であり、該蓋22は溶接等で気密的に一体化されて
いる。そして前記蓋22の中心部には、ストッパー軸2
5が垂下状に固着され、このストッパー軸25にはコイ
ル状のストッパーガイド26と係合片27が嵌め込まれ
ている。
【0016】前記ロータ24は、フェライト粉末による
プラスチック磁石であってもよいが、小形化しようとす
る場合は、ロータを希土類磁性粉と樹脂材料を混合して
成形したプラスチック磁石とするのが望ましい。この希
土類磁性粉末を用いたプラスチック磁石は、既存の希土
類磁石によるロータに比べてコストが安価になるばかり
か、表面にスキン層が形成されるため、従来のように錆
防止のためのコーティングやメッキが不要である。
【0017】前記弁本体32は、下方に流体の出口37
を備え側部に流体の入口38を備えている。また、前記
流体の入口38に通じる流体入口室39と流体の出口3
7との間に弁座33が形成されている。推進軸受け支え
34は、本体23の上部に一体的に設けられるものであ
り、該推進軸受け支え34は、ロータ24の内部に臨む
如く円筒状に形成されていて、その上方開口部に推進軸
受け35が圧入により固着され、また、壁面には貫通孔
36が設けられている。なお、図中、40は、前記推進
軸受け支え34とケース21との間に形成される推進ね
じ室である。
【0018】前記弁軸28は、逆カップ状に形成したロ
ータ24の中心部に垂下状に一体的に固着されており、
該弁軸28は、円柱状の案内部28aとおねじ28bと
下端部に縦穴28cが設けられている。また、前記弁軸
の縦穴28c内には、ボール29及び圧縮コイルばね3
0を内挿させた後、ニードル31がかしめにて上下に摺
動可能に固定されている。
【0019】前記推進軸受け35は、前記推進軸受け支
え34の上方開口部に圧入等により固着されているもの
であり、該推進軸受け35は、内面の上方より、前記弁
軸の案内部28aを摺動させるための摺動部35aとめ
ねじ35bとが設けられている。そして、前記ロータ2
4の上下方向の中心位置と推進軸受け25の上下方向の
中心位置とを合致させている。
【0020】従って、ロータ24の長手方向の中心と一
致させて設けた推進軸受け25摺動部25aとめねじ2
5bに弁軸28の案内部28aとおねじ28bとを係合
させるものであるから、ロータ24の振れが極力小さく
なり、ロータ24とケース21が触れないため、接触に
よる騒音を発生することがない。
【0021】図2は、本発明の他の実施例を示す電動弁
の縦断面図である。この実施例は、先に説明した図1の
実施例に対して、弁軸28及び推進軸受け25の構造が
異なるのみで、電動弁としての部品構成は同じにつき、
詳細な説明を省略する。
【0022】弁軸28は、ロータ24の中心部に垂下状
に一体的に固着されており、該弁軸28は、おねじ28
bと下端部に縦穴28cが設けられている。また、前記
弁軸の縦穴28c内には、ボール29及び圧縮コイルば
ね30を内挿させた後、ニードル31がかしめにて上下
に摺動可能に固定されている。
【0023】推進軸受け25は、内面にめねじ35bが
設けられている。そして、前記ロータ24の上下方向の
中心位置と推進軸受け25の上下方向の中心位置とを合
致させている。
【0024】つまり、図2に示す実施例では、図1に示
すものに対して、弁軸28側では円柱状の案内部28a
が省略され、推進軸受け25側では前記弁軸の案内部2
8aを摺動させる摺動部25aが省略されている。この
ように構成させることによって部品加工コストの低減が
はかれる。
【0025】
【発明の効果】本発明の電動弁は、ロータの軸、即ち弁
軸28を推進軸受け35で支持するのに際し、ロータ2
4の上下方向の中心位置と推進軸受け25の上下方向の
中心位置とを合致させることによりロータが振れないた
め、ロータとケースの隙間が小さくなり電動弁を小形化
できる。また、電動弁のロータを希土類磁性粉と樹脂材
料を混合して成形したプラスチック磁石とすることによ
り、従来のフェライト粉末によるプラスチック磁石と比
べ出力が向上するため、その分だけ電動弁を小形化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電動弁の実施例を示す縦断面図。
【図2】 本発明の電動弁の他の実施例を示す縦断面
図。
【図3】 従来の電動弁の実施例を示す縦断面図。
【符号の説明】
V バルブ部 M ステッピングモ
ーター部 1 弁本体 1a 一次口 1
b 二次口 2 隔壁 3 弁座 4
ニードル弁 4a 小径部 4b ストッパー 4
c 端部 5 密閉型ケース 6 固定支持部材 6
a 案内部 6b おねじ部 7 ロータ 8
支持筒 8a 上、下縁部 8b 連結部 9
永久磁石 10 係合管 10a めねじ部 10
b 摺動管部 11 連結管 11a 底壁 11
b 孔 12 圧縮コイルばね 13 コイル 14
ステータ 15 係合片 16 ストッパー 21 ケース 22 蓋 23
ステータコイル 24 ロータ 25 ストッパー軸 26
ストッパーガイド 27 係合片 28 弁軸 28
a 案内部 28b おねじ 28c 縦穴 29
ボール 30 圧縮コイルばね 31 ニードル 32
弁本体 33 弁座 34 推進軸受け支え 35
推進軸受け 35a 摺動部 35b めねじ 36
貫通孔 37 流体の出口 38 流体の入口 38
流体入口室 40 推進ねじ室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータのロータ24と一体である弁軸28
    のおねじと弁本体32に設けた推進軸受け35のめねじ
    により弁軸28を直進運動に変換させて弁本体32にあ
    る弁座33の開口度を制御する電動弁であって、 逆カップ状に形成したロータ24の中心部には、円柱状
    の案内部28aとおねじ28bと縦穴28cとを形成し
    てなる弁軸28を垂下状に固着すると共に、該弁軸28
    の前記縦穴28cには、ボール29及び圧縮コイルばね
    30を介してニードル31をかしめにて上下に摺動可能
    に固定し、 前記弁本体32の上方には、前記ロータ24の内部空間
    に臨む如く円筒状の推進軸受け支え34を一体的に設
    け、 前記推進軸受け支え34の上方開口部には、内面の上方
    より、前記弁軸の案内部28aを摺動させる摺動部35
    aとめねじ35bとを形成してなる推進軸受け35を固
    着し、 前記ロータ24の上下方向の中心位置と推進軸受け35
    の上下方向の中心位置とを合致させることによりロータ
    の振れを小さくするようにしたことを特徴とする電動
    弁。
  2. 【請求項2】モータのロータ24と一体である弁軸28
    のおねじと弁本体32に設けた推進軸受け35のめねじ
    により弁軸28を直進運動に変換させて弁本体32にあ
    る弁座33の開口度を制御する電動弁であって、 逆カップ状に形成したロータ24の中心部には、おねじ
    28aと下端部に縦穴28cを形成してなる弁軸28を
    垂下状に固着すると共に、該弁軸28の前記縦穴28c
    には、ボール29及び圧縮コイルばね30を介してニー
    ドル31をかしめにて上下に摺動可能に固定し、 前記弁本体32の上方には、前記ロータ24の内部空間
    に臨む如く円筒状の推進軸受け支え34を一体的に設
    け、 前記推進軸受け支え34の上方開口部には、内面にめね
    じ35bを形成してなる推進軸受け35を固着し、 前記ロータ24の上下方向の中心位置と推進軸受け35
    の上下方向の中心位置とを合致させることによりロータ
    の振れを小さくするようにしたことを特徴とする電動
    弁。
  3. 【請求項3】前記ロータ24が、希土類磁性粉と樹脂材
    料を混合して成形したプラスチック磁石としたことを特
    徴とする請求項1または請求項2記載の電動弁。
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