JPH10332024A - 電動弁 - Google Patents
電動弁Info
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- JPH10332024A JPH10332024A JP9137020A JP13702097A JPH10332024A JP H10332024 A JPH10332024 A JP H10332024A JP 9137020 A JP9137020 A JP 9137020A JP 13702097 A JP13702097 A JP 13702097A JP H10332024 A JPH10332024 A JP H10332024A
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Abstract
部の潤滑性能の向上を図る。 【解決手段】 電動弁1はキャン10を有し、キャン1
0の外側にモータモールド20がとりつけられる。モー
タモールド20はステータヨーク21を有し、マグネッ
トワイヤ22はリード線36を介して外部の制御装置に
連結される。ロータ62,60と一体の弁ホルダ70は
中空部71を有し、中空部71に挿入される弁体80を
摺動自在に支持する。弁本体40に固着されるブッシュ
90は雌ねじ92を有し、弁ホルダ70の雄ねじ部74
が螺合する。弁ホルダ70の中空部71にはコイルスプ
リング72が挿入され、コイルスプリング72と弁ホル
ダ70の間に配設される円盤状のワッシャ100は、ス
ラストベアリングとして機能し、弁ホルダと弁体80と
の間に発生する摺動を円滑にする。
Description
られる冷媒のような流体の流量制御に使用する電動弁に
関するものである。
えばステッピングモータの回転運動をねじ機構によって
弁体の直線運動に変換し、弁体と弁本体のオリフィスと
の間の流路面積を制御する構成を有する。具体的には、
弁本体に雌ねじ部を有するブッシュをとりつけ、ステッ
ピングモータのロータと一体の弁体又は弁体を支持する
弁ホルダに雄ねじ部を設け、両ねじ部を螺合する。
ては、弁体はロータとともに回転しつつ、弁体の先端は
オリフィスに接触する。この接触により電動弁は閉弁状
態となるが、弁体はねじの軸力を受けてオリフィスに押
し付けられることとなる。しかるに、針状の弁体をオリ
フィスに対し押圧すると弁体がオリフィスに密着して、
開弁し難くなるという開弁不良の問題を生ずるおそれが
ある。したがって、従来の電動弁では、ストッパ部を設
け、閉弁と同時にストッパ部によりロータの回転を停止
することが行なわれる。しかしながら、ロータや弁体な
どの部品組付寸法のバラツキ等の存在により、ストッパ
部の当接による回転停止と閉弁との同期を正確に管理す
ることは困難である。この問題を解決すべく、弁ホルダ
に中空部を設け、コイルスプリングを介して摺動自在な
る弁体とし、ねじの軸力により弁体がオリフィスに接触
後さらに回転下降するロータとによりコイルスプリング
を圧縮し、所定のバネ荷重を発生させ弁体をオリフィス
に押し付ける構造がある。しかし、弁体のオリフィスへ
の接触後、さらにロータは閉弁方向にストッパ部に当接
するまで回転するのである。この結果、弁体のオリフィ
スへの接触による繰り返し摩擦力が大きくなると、オリ
フィス面の摩耗が発生し、流量特性の変動等の問題を生
じる恐れがあった。本発明の目的は、かかる点に鑑み、
オリフィスの摩耗を防止し、流量特性の変動を抑制でき
る電動弁を提供することにある。
的な手段として弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁
本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側
に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設され
るロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、弁ホ
ルダの中空部に摺動自在に挿入されて弁本体のオリフィ
スを開閉する弁体と、弁本体に固着されて弁ホルダのね
じ部と螺合するねじ部を有するブッシュと、弁ホルダと
弁体との間に配設されるコイルスプリングと、コイルス
プリングと弁ホルダの間に配設される円盤状のワッシャ
を備える。さらに、本発明の電動弁は円盤状のワッシャ
をコイルスプリングと弁体との間に具備させたものであ
る。かかる円盤状のワッシャは、スラストベアリングと
して作用するので、弁体がオリフィスに接触した後に発
生するコイルスプリングの荷重による固定端と回転端と
の間で生ずる摺動現象を弁とオリフィス以外の位置に転
移させることが可能となる。
弁の全体構成を示す断面図及び図2はその要部を示す説
明図である。全体を符号1で示す電動弁は、円筒状のキ
ャン10と、キャン10の外周部に嵌装されるモータモ
ールド20を有する。モータモールド20は樹脂を成形
したもので、内部にステータヨーク21と、ボビン24
と、ボビン24に巻かれるマグネットワイヤ22とを備
える。このマグネットワイヤ22は、リード線23を介
してモータモールド20にとりつけられるハウジング3
0の内部のコネクタ34に接続される。コネクタ34は
リード線36を介して制御装置に連結される。ボビン3
0内にはエポキシ樹脂32が充填される。
外周部に軸方向に対して着脱自在に嵌装され、モータモ
ールド20に対してビス26によりとりつけたストッパ
28により固定される。キャン10の外周部には、この
ストッパ28を受け入れる凹部11が形成される。キャ
ン10の開口部には、蓋部材12が溶接等の手段により
とりつけられ、蓋部材12の開口部に弁本体40がとり
つけられる。弁本体40は例えば銅合金によりつくら
れ、弁室42と、入口43、出口44を有する。出口4
4は弁の流量を制御するオリフィスを形成する。
プ50が連通され、オリフィスである出口44には出口
側のパイプ52が連通される。弁本体40の内径部には
ガイドブッシュ90が挿入される。ガイドブッシュ90
は内径部に雌ねじ部92を有し、この雌ねじ部92に螺
合する雄ねじ部74を有する弁ホルダ70がとりつけら
れる。この弁ホルダ70は中空部71を有する筒状のも
ので、下部には弁体80が摺動自在に挿入される。弁ホ
ルダ70の中空部71の底部には円盤状のワッシャ10
0が装備される。このワッシャ100を介して中空部7
1に挿入されるコイルスプリング72によって、弁体8
0は常時外側へ押し出される方向に付勢されており、弁
ホルダの入口部に圧入されるカラー82によって弁本体
の突出位置が規制される。
設される。シャフト64と弁ホルダ70の外周部にはプ
ラスチックスリーブ60が一体成形され、このプラスチ
ックスリーブ60の外周部にボンド磁石62が成形され
る。このボンド磁石62はモータのロータとして機能す
る。シャフト64の上端部は、キャン10の頂部の裏面
に配設される軸受部材14により支持される。シャフト
64の外周面に設けられたコイルスプリング66の下端
部はスリーブ60の上面により支持され、ロータが回転
して、弁ホルダ70とともに上昇して、ねじ部の螺合が
外されたときに、弁ホルダ70をブッシュ90側に押圧
するためのものである。ブッシュ90の上部にとりつけ
るストッパ部材77はロータの下端位置を規制し、樹脂
材により成形されており、スリーブ60のストッパ部分
78に当接するのである。
てキャン10内部に連通し、キャン10の内部と弁ホル
ダの中空部は穴73を介して連通する。したがって、弁
室42とキャン10内部と弁ホルダの中空部は常に均圧
されるので弁室42内に流入する冷媒は、キャン10の
内部に充填され、ブッシュ90の雌ねじ部92と弁ホル
ダ70の雄ねじ部74の螺合部やコイルスプリング72
とワッシャ100の間にも冷媒が流入する。冷媒は洗浄
作用も強く、したがって、摺動部の潤滑成分も除去され
やすい。
間には、弁体80がオリフィス44に着座して回転を停
止したときに回転摺動が発生する。弁体をオリフィスに
所定の力で押し付けるために、弁体80がオリフィス4
4に接した後にもロータを所定の回転角度だけ回転させ
てコイルスプリング72を圧縮してスプリング力を発生
させる。この作用のために、ワッシャ100とコイルス
プリング72の間はスプリングによるスラストを受けつ
つ回転摺動することになる。
てあるので、ワッシャ100がスラストベアリングの機
能を発揮して円滑な回転摺動を達成することができる。
ワッシャ100は、例えばステンレススチールのような
材料でつくられる。ワッシャ100を円盤形状とするこ
とで、組立時等に、例えば真空を利用するピンセットに
よって、ワッシャを弁ホルダの中空部の底部に正確に配
設することができる。
両面にニッケルにポリテトラフルオロエチレンを含有さ
せた(NI+PTFE)メッキを施すことによって、潤
滑性を向上させ、スラストベアリングとしての機能を向
上することができる。また、ワッシャ100は、弁ホル
ダ70の中空部71の底とスプリング72との間に配設
することにかえて、スプリング72と弁体80の間に配
設してもよい。
キと同様である。このNI+PTFEのメッキ被覆層は
硬度が高く、滑り性に優れ、また、耐摩耗性も高い。し
たがって、弁ホルダとスプリングとの間に配設するワッ
シャに、このメッキ被覆層を形成することによって、洗
浄性が高く、また潤滑性が低い冷媒体を制御する電動弁
にあっても、弁ホルダと弁体は常に正常に機能し、所定
の性能を発揮することができる。
ャ100を平板状の円盤で構成し、相手部材との間で接
触するようにしたが、例えばワッシャの中央部に突起を
設けて相手部材との間で点接触するようにしてもよい。
弁の断面図、図4は要部の断面図であり、図1及び図2
と同一符号は同一又は均等部分を示す。本実施例にあっ
ては、弁ホルダ70の頂部はプラスチックスリーブ60
の上面より突出する構成を有する。弁ホルダ70の中心
部に圧入されるシャフト200は、その上端部がキャン
10の頂部の裏面に配設される軸受部材14により支持
される。シャフト200の外周部に配設されるコイルス
プリング66の下端部は、弁ホルダ70の上面により支
持される。シャフト200の下端部は、弁ホルダ70の
中空部71内に突出する。このシャフト200の下端部
202は、先端に円弧を有して、ワッシャ220の上面
に当接する。
に配設されるコイルスプリング72の上面に当接され、
コイルスプリング72は、弁体80を常時外側に向けて
押し出す方向に付勢する。弁ホルダ70は弁本体40に
固着されるブッシュ90に螺合され、プラスチックスリ
ーブ60と、その外側に形成されるボンド磁石62とと
もに回動して、ねじ部の作用により軸方向に移動する。
その他の構成も、前述した実施例と同様であるので、説
明を省略する。ワッシャ220の上面には凹部222を
形成し、シャフト200の下端部202に嵌合させる。
尚、ワッシャは両面に同一の凹部を形成し、どちらの面
でもシャフトに当接可能なようにして、組立性を向上し
てもよい。この構成により、弁体80がオリフィス44
に当接して回転が制止され、コイルスプリング72とと
もにワッシャ220が回転しても、シャフト200の下
端部202との間で回転摺動し、作動不良等が発生しな
い。又、ワッシャ220の上面に形成される凹部222
の形状を曲面とし、その曲率半径を変えることによりワ
ッシャ220の上面とシャフト200の下端部は、面・
線・点いずれの形態における当接も可能となる。ワッシ
ャ220の上面に潤滑性の高いメッキ層を、さらにシャ
フトの先端部表面に窒化皮膜を形成することによって、
より円滑な回転摺動と、耐摩耗性を得ることができる。
要部の断面図であり、他の構成は図1又は図3と同一で
ある。本装置にあっても、プラスチックスリーブ(図示
せず)と一体に成形される弁ホルダ170を備え、弁ホ
ルダ170は弁本体側に固着されるブッシュ(図示せ
ず)にねじ部174を介して螺合され、プラスチックス
リーブとともに回転子、上下動する。弁ホルダ170の
内部空間171には、シャフト300の下端部がコイル
スプリング172を介して挿入される。シャフト300
の上端部305は、キャンの頂部にとりつけられる軸受
部材14により支持される。この際に、シャフト300
の上端部305と軸受部材14との間には、大きめのク
リアランスが設けてあり、弁ホルダ170と一体に上下
動するシャフト300を拘束することはない。
円弧を有する頭部に形成され、コイルスプリング172
の端部に当接される。下端部310の頂部312は円弧
面によって、弁体80の頂部に当接される。弁ホルダ1
70の中空部171の開口部171には、カラー82が
圧入されて弁体80の抜け止めを構成する。カラー82
と弁体80の間には、適宜のクリアランスを設けて弁体
80の揺動を許す。この構成により、弁体80がオリフ
ィス44に拘束されて作動不良となることを防止する。
シャフトにより、直接に弁体を押圧する構成としたもの
であるので、弁体の揺動の自由度が増加し、弁体がオリ
フィスに対して拘束されることをより確実に防止するこ
とができる。
また、潤滑性の低い冷媒に晒された状態で作動する必要
がある空調装置の電動弁にあって、ステッピングモータ
のロータに一体に構成されて、ねじ作用によって回転運
動とともに直線運動を行なう弁ホルダに中空部を設け
て、この中空部に弁体を摺動自在に挿入する構成として
ある。したがって、弁ホルダと弁体は切り離されてい
て、各々別個に運動することができる。
プリングを挿入するとともに、コイルスプリングと弁ホ
ルダの間に円盤状のワッシャを介在させてあるので、こ
のワッシャがスラストベアリングとして機能し、弁体が
オリフィスに拘束された後にも弁ホルダとコイルスプリ
ングの間は円滑に回転摺動することができる。したがっ
て、オリフィスの摩耗を防止でき、しかも流量特性の変
動を抑制することができる。これにより、本発明によれ
ば、電動弁の信頼性を向上できる。また、弁ホルダと弁
体の間にコイルスプリングを配設することにかえて、弁
ホルダの中心部に挿入されるシャフトの下端部を弁ホル
ダの中空部の内側まで突出させて、ワッシャを介してコ
イルスプリングに当接させる構成とすることもできる。
トと弁体とを直接に当接させて、コイルスプリングによ
ってシャフトとともに弁体をオリフィス側に付勢する構
成とすることもできる。いずれにせよ、弁体とオリフィ
スの間の芯ずれに起因して、弁体がオリフィスに対して
無理に挿入されて、拘束される不具合が解消される。さ
らに、このワッシャに潤滑性の高いメッキ層を形成する
とともに、シャフトの表面に窒化皮膜を形成することに
よって、スラストベアリングとしての機能を、さらに向
上させることができる。したがって、代替冷媒のよう
に、潤滑性の低い冷媒等を取扱う空調装置の電動弁に効
果を発揮するものである。
Claims (6)
- 【請求項1】 弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁
本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側
に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設され
るロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、 弁ホルダの中空部に摺動自在に挿入されて弁本体のオリ
フィスを開閉する弁体と、弁本体に固着されて弁ホルダ
のねじ部と螺合するねじ部を有するブッシュと、弁ホル
ダと弁体との間に配設されるコイルスプリングと、コイ
ルスプリングと弁ホルダの間に配設される円盤状のワッ
シャとを備えてなる電動弁。 - 【請求項2】 弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁
本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側
に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設され
るロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、 弁ホルダの中空部に摺動自在に挿入されて弁本体のオリ
フィスを開閉する弁体と、弁本体に固着されて弁ホルダ
のねじ部と螺合するねじ部を有するブッシュと、弁ホル
ダと弁体との間に配設されるコイルスプリングと、コイ
ルスプリングと弁体の間に配設される円盤状のワッシャ
とを備えてなる電動弁。 - 【請求項3】 弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁
本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側
に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設され
るロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、 弁ホルダの中空部に摺動自在に挿入されて弁本体のオリ
フィスを開閉する弁体と、弁本体に固着されて弁ホルダ
のねじ部と螺合するねじ部を有するブッシュと、 弁ホルダの中心部に圧入されて、その上端部がキャンと
一体の軸受部材に遊嵌し、下端部が弁ホルダの中空部に
突出するシャフトと、弁ホルダの中空部内に内接されて
弁体をオリフィスに向けて付勢するコイルスプリング
と、コイルスプリングとシャフトとの間に配設される円
盤状のワッシャとを備えてなる電動弁。 - 【請求項4】 円盤状のワッシャの表面に、ニッケルに
ポリテトラフルオロエチレンを含有した材料からなるメ
ッキ被覆層を形成してなる請求項1,2又は3記載の電
動弁。 - 【請求項5】 弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁
本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側
に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設され
るロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、 弁ホルダの中空部に摺動自在に挿入されて弁本体のオリ
フィスを開閉する弁体と、弁本体に固着されて弁ホルダ
のねじ部と螺合するねじ部を有するブッシュと、 弁ホルダの中空部に摺動自在に挿入されて、その上端部
がキャンと一体の軸受部材に遊嵌し、下端部が弁体の上
端部に当接するシャフトと、弁ホルダの中空部内に配設
されて弁体をオリフィスに向けて付勢するコイルスプリ
ングとを備えてなる電動弁。 - 【請求項6】 シャフトは表面にタフトライド法により
窒化皮膜を形成してなる請求項3又は5記載の電動弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13702097A JP3839908B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 電動弁 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13702097A JP3839908B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 電動弁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10332024A true JPH10332024A (ja) | 1998-12-15 |
JP3839908B2 JP3839908B2 (ja) | 2006-11-01 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13702097A Expired - Fee Related JP3839908B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 電動弁 |
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