JPS6199782A - 電動弁の構造 - Google Patents
電動弁の構造Info
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- JPS6199782A JPS6199782A JP22252884A JP22252884A JPS6199782A JP S6199782 A JPS6199782 A JP S6199782A JP 22252884 A JP22252884 A JP 22252884A JP 22252884 A JP22252884 A JP 22252884A JP S6199782 A JPS6199782 A JP S6199782A
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- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
ルームエアコンやカーエアコンなどの冷凍サイクル中に
用いられる電子制御膨張弁あるいは一般の産業分野でマ
イコンと組合せて使用され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。
用いられる電子制御膨張弁あるいは一般の産業分野でマ
イコンと組合せて使用され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。
ステッピングモータと弁を組合せてマイコンにより制御
する電動弁としてとくに構造が簡単でかつ廉価な物を提
共するために第4図に示すような構成の電動弁が実用化
されている。
する電動弁としてとくに構造が簡単でかつ廉価な物を提
共するために第4図に示すような構成の電動弁が実用化
されている。
その構成作動を第4図により詳細に説明すると。
弁軸■は先端から針状弁■、おねじ■、外周多極着磁さ
れた円筒形の永久磁石からなるモータの回転子〇の順に
一体化して形成され、おねじ■は。
れた円筒形の永久磁石からなるモータの回転子〇の順に
一体化して形成され、おねじ■は。
弁本体■に固定され中心にめねじ[7]を切った推進軸
受■とはめあわされている。モータの回転子■の外周は
薄肉円筒状のケース■でおおい、このケ−ス[9]の外
側には、モータの回転子■に対応する位eKモータの固
定子コイル[相]が固定されている。
受■とはめあわされている。モータの回転子■の外周は
薄肉円筒状のケース■でおおい、このケ−ス[9]の外
側には、モータの回転子■に対応する位eKモータの固
定子コイル[相]が固定されている。
ケース■は、流体の出入口■■と弁座■を有する弁本体
■にプラズマ溶接などくより気密的に一体化され、ケー
ス[9]の他端も蓋0によシ密閉化されている。
■にプラズマ溶接などくより気密的に一体化され、ケー
ス[9]の他端も蓋0によシ密閉化されている。
■は比較的強力なコイルバネであり、弁軸■のおねじ■
後方の弁軸■太径部[株]と推進軸受■の間で圧縮可能
なようにはめこまれ、[相]も同様に強力なコイルバネ
で、弁軸■の最後端の段付部OKはめこみ固定され、弁
軸■が!0側へ移動した時に、M◎の内面部に当たり、
圧縮可能なようKm成されている。おねじ■とめねじ■
で構成される推進ねじ0は、ねじ効率5096未満の範
囲で高い効率が得られるよう、たとえば2条ねじなどで
構成されている。
後方の弁軸■太径部[株]と推進軸受■の間で圧縮可能
なようにはめこまれ、[相]も同様に強力なコイルバネ
で、弁軸■の最後端の段付部OKはめこみ固定され、弁
軸■が!0側へ移動した時に、M◎の内面部に当たり、
圧縮可能なようKm成されている。おねじ■とめねじ■
で構成される推進ねじ0は、ねじ効率5096未満の範
囲で高い効率が得られるよう、たとえば2条ねじなどで
構成されている。
〔従来品の作動〕
以上のようく構成された従来品においては、モータの固
定子コイル@lK所定量の通電をすると回転子〇が回転
し、おねじ■とめねじ■のねじ作用により弁軸■は回転
しながら前方(閉弁方向)あるいは後方(開弁方向)に
移動し、あらかじめ設定された弁軸位f!!(この位r
IFi、たとえば閉弁方向においては針状弁■が弁座■
に着座して完全閉弁し、ねじ部■■間九強いねじつけ摩
擦力が発生し1次の開弁運動が不能になるといったこと
を避けるよう、針状弁■と弁座0間にきわめてわずかな
隙間があるように設定される)で、コイルバネ■と推進
軸受0面、あるいはコイルバネ[相]と蓋0内面が当接
して弁軸■の直進運動が停止させられる。コイルバネ■
は、閉弁方向運動を停止、コイルバネ■は開弁方向運動
を停止するときくはたらくものである。
定子コイル@lK所定量の通電をすると回転子〇が回転
し、おねじ■とめねじ■のねじ作用により弁軸■は回転
しながら前方(閉弁方向)あるいは後方(開弁方向)に
移動し、あらかじめ設定された弁軸位f!!(この位r
IFi、たとえば閉弁方向においては針状弁■が弁座■
に着座して完全閉弁し、ねじ部■■間九強いねじつけ摩
擦力が発生し1次の開弁運動が不能になるといったこと
を避けるよう、針状弁■と弁座0間にきわめてわずかな
隙間があるように設定される)で、コイルバネ■と推進
軸受0面、あるいはコイルバネ[相]と蓋0内面が当接
して弁軸■の直進運動が停止させられる。コイルバネ■
は、閉弁方向運動を停止、コイルバネ■は開弁方向運動
を停止するときくはたらくものである。
以上のように構成された従来の電動弁は、弁軸[1]と
回転子■が一体型で、かつ直進運動を直接停止させる構
造を採用するため、部品数が少なく。
回転子■が一体型で、かつ直進運動を直接停止させる構
造を採用するため、部品数が少なく。
かつ複雑な加工や調整を要しないため、きわめて廉(i
iK製造できるという利点を有しているが%に置火のよ
うな欠点を有していた。
iK製造できるという利点を有しているが%に置火のよ
うな欠点を有していた。
(1)直進を停止させられた後の弁軸■の逆方向起動を
有利にするため、推進ねじはできるだけ高いねじ効率(
ねじ効率5096以上の自然ゆるみねじが理想)の物に
しなくてはならないが、ねじ効率を50%以上にすると
、固定子コイル(φへの非通電時には流体が流れること
によって弁軸に発生する流体力で回転子が回転してしま
い制御不可能となる。したがってねじ効率は5096未
満が条件となり。
有利にするため、推進ねじはできるだけ高いねじ効率(
ねじ効率5096以上の自然ゆるみねじが理想)の物に
しなくてはならないが、ねじ効率を50%以上にすると
、固定子コイル(φへの非通電時には流体が流れること
によって弁軸に発生する流体力で回転子が回転してしま
い制御不可能となる。したがってねじ効率は5096未
満が条件となり。
弁軸■が直進停止させられた後の逆方向回転が不利とな
る。
る。
(2)直進停止させられた後の弁軸の逆方向起動を有利
にするため、ねじ効率は60%未満でも、少しでも高い
ものくする必要から、たとえば2条ねじ(して、ねじり
−ドを大きくするなどの手段がとられるため、ねじ作用
によって発生する弁軸■の推進力が小さくなる。
にするため、ねじ効率は60%未満でも、少しでも高い
ものくする必要から、たとえば2条ねじ(して、ねじり
−ドを大きくするなどの手段がとられるため、ねじ作用
によって発生する弁軸■の推進力が小さくなる。
したがって弁軸■にかかる負荷(流体力)K打ち勝って
作動させるためにはモータの大形化や、入力電流を大き
くするなどの対策が必要となる。
作動させるためにはモータの大形化や、入力電流を大き
くするなどの対策が必要となる。
本発明の目的は以上のような従来品の欠点を。
従来品が持っていた特徴(弁軸[1]と回転子■が一体
であり構成が簡単で直進止めのための複雑な部品や精密
な調整が不要)を生かしながら解決しようとするもので
ある。
であり構成が簡単で直進止めのための複雑な部品や精密
な調整が不要)を生かしながら解決しようとするもので
ある。
その手段の考え方として弁軸■を前後進させるたり一ド
めのねじ(ねじ値―φが小さく%極力小径のねじとして
推進力を高くとる)と、弁軸■の前後進を停止させるた
めのねじ(ねじ効率〉50%で自然にゆるむねじ)を″
(動弁内に別々に設け、それぞれの機能のみ単独で働か
せるようにしたものである。
推進力を高くとる)と、弁軸■の前後進を停止させるた
めのねじ(ねじ効率〉50%で自然にゆるむねじ)を″
(動弁内に別々に設け、それぞれの機能のみ単独で働か
せるようにしたものである。
本発明の構成を第1〜第8図によって説明する。
第1図、第2図において同一番号を符したものは。
従来品と同等のはたらきをする部品である。
本発明の基本的な構成は従来品と同様であるが。
goの中心内面にねじ効率が50%以上のストッパーゲ
ルト0を固定し、このストッパーボルト0に。
ルト0を固定し、このストッパーボルト0に。
中心のめねじをはさんで対称位置く設けた2個の貫通孔
(13a)を有するストッパーナツト3をねじ込むと共
にその先端に当て板のを固定し、一方、ロータリースリ
ーブ[相]の中央凹部後方に固定した2本のビン[相]
を前記ストッパーナツトの2個の貫通孔(181L)
K挿入したものである。
(13a)を有するストッパーナツト3をねじ込むと共
にその先端に当て板のを固定し、一方、ロータリースリ
ーブ[相]の中央凹部後方に固定した2本のビン[相]
を前記ストッパーナツトの2個の貫通孔(181L)
K挿入したものである。
なお、上記の当て板[相]は、弁軸■が前進して弁座■
に針状弁■が当接する直前でストッパーナツト[相]の
前面と当接するよう(固定されるものである◇また。お
ねじ■とめねじ■による推進ねじ[相]は、ねじ効率6
0g6未満でなるべく小径とすると共に。
に針状弁■が当接する直前でストッパーナツト[相]の
前面と当接するよう(固定されるものである◇また。お
ねじ■とめねじ■による推進ねじ[相]は、ねじ効率6
0g6未満でなるべく小径とすると共に。
ねじリードを小さく構成されており、推進ねじ[相]と
停止用ねじ[相]のねじ巻き方向は右、左いずれでもよ
い。
停止用ねじ[相]のねじ巻き方向は右、左いずれでもよ
い。
以下の「作用」の説明においては、推進ねじ[相]のリ
ードlI<停止用ねじ[相]のリード!、とし同方向ね
じの場合で説明する。
ードlI<停止用ねじ[相]のリード!、とし同方向ね
じの場合で説明する。
従来品と同様、固定子コイル[相]に一定量閉方向に回
転するよう通電されると、モータの回転子■および弁軸
■は一体的(回転し、推進ねじの作用で1回転につき弁
軸■はリーと11分前進する。一方IFQΦに固定され
たストッパーボルト@にはめ合されたストッパーナツト
[相]は回転子〇と一体になって回転するビン[相]に
よって回転させられるためストッパーナツトOK対して
はり−ドl鵞分前方へ移動する。
転するよう通電されると、モータの回転子■および弁軸
■は一体的(回転し、推進ねじの作用で1回転につき弁
軸■はリーと11分前進する。一方IFQΦに固定され
たストッパーボルト@にはめ合されたストッパーナツト
[相]は回転子〇と一体になって回転するビン[相]に
よって回転させられるためストッパーナツトOK対して
はり−ドl鵞分前方へ移動する。
電動弁はその弁軸■が所定量閉弁方向く回転すると、針
状弁■が弁座に着座し完全閉弁する手前で、ストッパー
ナツト[相]が当て板[相]に当たるようにあらかじめ
調整されているため、弁軸■がル回転し、 (aXl
t、)分弁軸が前進した点(ストッパーナツト[相]が
(aXlt)分、ストッパーボルト@上を移動した点)
にてストッパーナラ1うが当て板[相]に当たりストッ
パーナツト[相]は直進運動を停止させられる。したが
って弁軸■の回転・直進運動も停止させられることにな
る。この状因が第1図に示すものである。ねじの締付力
は停止用ねじ@1部だけにはたらくことになるが、停止
用ねじ[相]のねじ効率は60%を越すため1強力にね
じ込めばねじ込むほどストッパーナツト[相]が当て板
[相]に当った時の反力はねじが緩む方向の力として作
用することになり1次の開く方向への運動には支障をき
たさない。
状弁■が弁座に着座し完全閉弁する手前で、ストッパー
ナツト[相]が当て板[相]に当たるようにあらかじめ
調整されているため、弁軸■がル回転し、 (aXl
t、)分弁軸が前進した点(ストッパーナツト[相]が
(aXlt)分、ストッパーボルト@上を移動した点)
にてストッパーナラ1うが当て板[相]に当たりストッ
パーナツト[相]は直進運動を停止させられる。したが
って弁軸■の回転・直進運動も停止させられることにな
る。この状因が第1図に示すものである。ねじの締付力
は停止用ねじ@1部だけにはたらくことになるが、停止
用ねじ[相]のねじ効率は60%を越すため1強力にね
じ込めばねじ込むほどストッパーナツト[相]が当て板
[相]に当った時の反力はねじが緩む方向の力として作
用することになり1次の開く方向への運動には支障をき
たさない。
続いて開弁方向への通電が固定子コイル[相]になされ
ると、ストッパーナツト[相]はすみやかに当り板[相
]面から離れ、弁軸■は後方向へ回転・直進しストッパ
ーナツト[相]は後方向(ビン0に沿って)へ摺動し、
ついくは11E2図に示すように蓋0の内面に当り閉弁
停止時と同様ストッパーナツト[相]の直進、弁軸■の
回転直進運動が停止する。
ると、ストッパーナツト[相]はすみやかに当り板[相
]面から離れ、弁軸■は後方向へ回転・直進しストッパ
ーナツト[相]は後方向(ビン0に沿って)へ摺動し、
ついくは11E2図に示すように蓋0の内面に当り閉弁
停止時と同様ストッパーナツト[相]の直進、弁軸■の
回転直進運動が停止する。
以上のような作用において弁軸■の回転力は。
推進ねじ[相]部で推進力に変換され、流体力に打勝っ
て弁軸■が前後進するわけであるが、推進ねじはねじ効
率< SO*にして小径で、かつ、ねじのリードを小さ
く構成されているので同一モータの出力トルクでも推進
力を大きくとれるものである。
て弁軸■が前後進するわけであるが、推進ねじはねじ効
率< SO*にして小径で、かつ、ねじのリードを小さ
く構成されているので同一モータの出力トルクでも推進
力を大きくとれるものである。
これをねじの理論面から説明すると。
De iねじの有効径(1)
ρ 纂ねじ面の摩擦相当角(″) ρ;−(μ)μ
;ねじ面の摩擦係数 β ;ねじのリード角(つ β””−1(M)l ;
ねじのリード T、モータの出力トルク(g・α) F 答弁軸■の推進力(f) とすると F =T/〒・−(ρ+β) の公式から同一出力で
であればねじの有効径Deが小さい程、tたねじのリー
ドlが小さいほど推進力は大きくなる。
;ねじ面の摩擦係数 β ;ねじのリード角(つ β””−1(M)l ;
ねじのリード T、モータの出力トルク(g・α) F 答弁軸■の推進力(f) とすると F =T/〒・−(ρ+β) の公式から同一出力で
であればねじの有効径Deが小さい程、tたねじのリー
ドlが小さいほど推進力は大きくなる。
以上説明したごとく、従来品においては推進用と直進停
止用の双方の機能を持っていたねじを推進だけのねじ部
と直進停止のためだけのねじ部のそれぞれに分割して、
電動弁内に別AK設けたこと(より各機能に即したねじ
形状を選択でき、その結果 (1) 弁軸■の直進が停止させられた後の逆方向へ
の再起動が確実にできる。
止用の双方の機能を持っていたねじを推進だけのねじ部
と直進停止のためだけのねじ部のそれぞれに分割して、
電動弁内に別AK設けたこと(より各機能に即したねじ
形状を選択でき、その結果 (1) 弁軸■の直進が停止させられた後の逆方向へ
の再起動が確実にできる。
(2)弁軸■の推進力を高くでき、モータの小形化や入
力電流の低減ができる。
力電流の低減ができる。
といった効果が得られ産業上有益な発明である。
表面面の簡単な説明
第1図は本発明の一実施例で閉弁状顔を示す縦断面図、
第2図は第1図の実施例で開弁状部を示す縦断面図、礪
8図は停止用ねじ部を示す斜視図。
第2図は第1図の実施例で開弁状部を示す縦断面図、礪
8図は停止用ねじ部を示す斜視図。
第4図は従来品の縦wfr面図。
Claims (1)
- 1)非磁性体からなるケース[9]の外周部に固定した
モータの固定子コイル[10]への通電により、ケース
[9]内に収納した小径にして、かつ、ねじのリードの
小さいおねじ[4]を有する弁軸[1]と一体的に形成
したモータの回転子[5]を回転させ、この回転をめね
じ[7]を切つた推進軸受[8]により弁軸[1]の直
進運動に変換することによつて弁座[2]の開口度を制
御する電動弁において、蓋[13]の中心内面に、ねじ
効率が50%以上のストッパーボルト[17]を固定し
、このストッパーボルト[17]に、中心のめねじをは
さんで対称位置に設けた2個の貫通孔(13a)を有す
るストッパーナット[18]をねじ込むと共にその先端
に当て板[22]を固定し、一方、ロータスリーブ[2
0]の中央凹部上方に固定した2本のピン[21]を前
記ストッパーナットの2個の貫通孔(18a)に挿入し
たことを特徴とする電動弁の構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22252884A JPS6199782A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 電動弁の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22252884A JPS6199782A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 電動弁の構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6199782A true JPS6199782A (ja) | 1986-05-17 |
JPH0333949B2 JPH0333949B2 (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=16783844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22252884A Granted JPS6199782A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 電動弁の構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6199782A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01299382A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-04 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 流量制御装置 |
EP1632703A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-08 | Fujikoki Corporation | Motor-operated valve |
-
1984
- 1984-10-23 JP JP22252884A patent/JPS6199782A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01299382A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-04 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 流量制御装置 |
EP1632703A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-08 | Fujikoki Corporation | Motor-operated valve |
US7165755B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-01-23 | Fujikoki Corporation | Motor-operated valve |
CN100447460C (zh) * | 2004-09-01 | 2008-12-31 | 株式会社不二工机 | 电动机操纵的阀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0333949B2 (ja) | 1991-05-20 |
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