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JP2008267464A - Motor driven valve - Google Patents

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JP2008267464A
JP2008267464A JP2007109729A JP2007109729A JP2008267464A JP 2008267464 A JP2008267464 A JP 2008267464A JP 2007109729 A JP2007109729 A JP 2007109729A JP 2007109729 A JP2007109729 A JP 2007109729A JP 2008267464 A JP2008267464 A JP 2008267464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
gear
motor
shaft
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007109729A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Arai
裕介 荒井
Hitoshi Umezawa
仁志 梅澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikoki Corp
Original Assignee
Fujikoki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikoki Corp filed Critical Fujikoki Corp
Priority to JP2007109729A priority Critical patent/JP2008267464A/en
Publication of JP2008267464A publication Critical patent/JP2008267464A/en
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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor driven valve wherein a can into which a high refrigerant pressure in a valve chest is applied has an improved pressure resistance. <P>SOLUTION: The motor driven valve 1 comprises a valve body 10 having the valve chest and a valve seat 62 formed therein, a valve element 61 for contacting/leaving the valve seat 62 to adjust the passing flow amount of fluid, the cylindrical can 30 fixed to the valve body 10 and communicated with the valve chest 12, a motor exciting stator 2 mounted on the outer periphery of the can 30, a rotor assembly 8 to be rotationally driven by the stator 2 in the state of being rotatably supported on the inner periphery of the can 30, and a feed screw mechanism 1c for converting the rotation of the rotor assembly 8 into the contacting/leaving operation of the valve element 61 on the valve seat 62. A top portion of the can 30 is formed in a domed shape, and a supporting member 300 is provided separately from the can 30 for supporting the rotating shaft of the rotor assembly 30 at its end on the top portion side of the can 30. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、空気調和機の冷媒の流量を制御するのに用いられる電動弁に関する。   The present invention relates to a motor-operated valve used to control the flow rate of refrigerant in an air conditioner, for example.

電動モータを介して弁の開閉を行ういわゆる電動弁としては、大きく分けて次の二つのタイプが知られている。第1のタイプは、ロータの回転を直接にねじ機構に伝達して弁の開閉を行うようにしたもので、例えば特許文献1に開示されている。第2のタイプは、ロータの回転を減速装置で減速してねじ機構に伝達する減速装置を備えたもので、例えば特許文献2や特許文献3等に開示されている。   The so-called electric valves that open and close the valve via an electric motor are roughly classified into the following two types. The first type is one in which the rotation of the rotor is directly transmitted to the screw mechanism to open and close the valve, and is disclosed in Patent Document 1, for example. The second type includes a reduction device that reduces the rotation of the rotor with a reduction device and transmits the rotation to the screw mechanism, and is disclosed in, for example, Patent Literature 2 and Patent Literature 3.

図12には、既存の電動弁の一形態として、モータの回転を遊星歯車機構のような減速装置で減速し冷媒に対して隔壁を構成するベローズを採用している電動弁(特許文献2参照)の一例が断面図として示されている。   In FIG. 12, as one form of an existing motorized valve, a motorized valve adopting a bellows that decelerates the rotation of a motor by a speed reducer such as a planetary gear mechanism and forms a partition wall for the refrigerant (see Patent Document 2). ) Is shown as a cross-sectional view.

図12に示す電動弁は、弁座12と弁室14を有する弁本体10を備えており、弁室14内に配置されている弁体30が弁座12に対して離接する。弁室14に連通する2本の配管20、22が弁本体10に取り付けられている。弁本体30には弁棒32が連結される。弁本体10の上部の開口部に載置されたリング部材38は、例えばカシメ加工部K1、或いははんだ付けによって弁本体10に固定されている。リング部材38と弁棒32との間には、ベローズ48が設けられ、冷媒の浸入をシールする。弁棒32の上端部には、ボール36の受け部材34が挿入固定されている。ボール36の上部には、ねじ軸52が当接され、ねじ機構により軸方向の推力を弁棒32側へ伝達する。   The motor-operated valve shown in FIG. 12 includes a valve body 10 having a valve seat 12 and a valve chamber 14. Two pipes 20, 22 communicating with the valve chamber 14 are attached to the valve body 10. A valve rod 32 is connected to the valve body 30. The ring member 38 placed in the upper opening of the valve body 10 is fixed to the valve body 10 by, for example, a crimped portion K1 or soldering. A bellows 48 is provided between the ring member 38 and the valve stem 32 to seal the intrusion of the refrigerant. A receiving member 34 of a ball 36 is inserted and fixed to the upper end portion of the valve rod 32. A screw shaft 52 is brought into contact with the upper portion of the ball 36, and axial thrust is transmitted to the valve stem 32 side by a screw mechanism.

弁本体10の上端の外周部には、弁本体の一部を構成するフランジ部材70が溶接等の手段により固定され、これによって外気と遮断し、ガスや水分等の浸入を防止している。フランジ部材70の上部には受け部材80が固着される。受け部材80の外周側には、円筒部材82が取付けられ、受け部材80の内周側には、雌ねじ部材90が取付けられる。フランジ部材70の上部には、非磁性の金属材で作られる円筒形状のキャン100が溶接等で固着される。キャン100の外側には、駆動モータの一例としてのステッピングモータ用の励磁装置Mが取り付けられる。   A flange member 70 constituting a part of the valve main body is fixed to the outer peripheral portion of the upper end of the valve main body 10 by means of welding or the like, thereby blocking the outside air and preventing intrusion of gas, moisture and the like. A receiving member 80 is fixed to the upper portion of the flange member 70. A cylindrical member 82 is attached to the outer peripheral side of the receiving member 80, and a female screw member 90 is attached to the inner peripheral side of the receiving member 80. A cylindrical can 100 made of a nonmagnetic metal material is fixed to the upper portion of the flange member 70 by welding or the like. An excitation device M for a stepping motor as an example of a drive motor is attached to the outside of the can 100.

励磁装置Mは、樹脂モールド120と、その内に装備されるボビン130に巻き付けたコイル140と、このコイルへの通電によって励磁されるステータ2を有し、コイル140はリード142を介して給電される。励磁装置Mの下部に備わる取付用金具180の穴182をキャン100に形成した突起102に係合することにより、励磁装置Mはキャン100に対して着脱自在に装着される。キャン100の頂部には、円筒状の突部104が形成されており、突部104の内部には、固定シャフト152を支持する支持部材150が圧入固定される。キャン100の内部には、ステッピングモータの永久磁石型のロータ組立体8が回転自在に配設される。ロータ組立体8は永久磁石材料で円筒状に作られ、樹脂等で作られる回転部材160と一体に形成される。回転部材160の回転力は、全体を符号40で示す減速機構に伝達される。   The exciter M includes a resin mold 120, a coil 140 wound around a bobbin 130 provided therein, and a stator 2 that is excited by energization of the coil. The coil 140 is supplied with power via a lead 142. The The exciter M is detachably attached to the can 100 by engaging the hole 182 of the mounting bracket 180 provided in the lower part of the exciter M with the protrusion 102 formed in the can 100. A cylindrical protrusion 104 is formed on the top of the can 100, and a support member 150 that supports the fixed shaft 152 is press-fitted and fixed inside the protrusion 104. Inside the can 100, a permanent magnet type rotor assembly 8 of a stepping motor is rotatably disposed. The rotor assembly 8 is made of a permanent magnet material in a cylindrical shape, and is formed integrally with a rotating member 160 made of resin or the like. The rotational force of the rotating member 160 is transmitted to the speed reduction mechanism indicated by the reference numeral 40 as a whole.

ロータ内部に組込まれる減速機構40は、大きな減速比を実現する遊星歯車機構を利用しており、回転部材160と一体に形成されるサンギア41と、サンギア41に噛み合い且つ円盤42を有するキャリアによって回転自在に支持される遊星ギヤ43と、遊星ギヤ43が噛み合い且つ弁本体10側に固定された円筒部材82の内側に固定されるリング状の固定ギア44と、キャリア全体を自由に回転できるように支持する出力ギア45とを備えている。出力ギア45は、固定ギア44とは僅かに異なる数の歯数を持つ内歯を有し、受け部材80上に回転摺動自在に支持されていて、下面側に突出するドライバ46を備えている。ドライバ46は、マイナスドライバ形状の駆動部54を有し、ねじ軸52に挿入される。ねじ軸52の回転は、軸方向の移動に変換され、ボール36を介して弁棒32側へ伝達される。ロータ側の回転部材160と減速機構側の固定ギア44との間に皿ばね190を介在させて回転部材160(サンギヤ41)を支持部材150側へ付勢している。   The reduction mechanism 40 incorporated in the rotor uses a planetary gear mechanism that realizes a large reduction ratio, and is rotated by a sun gear 41 formed integrally with the rotating member 160 and a carrier that meshes with the sun gear 41 and has a disk 42. The planetary gear 43 supported freely, the ring-shaped fixed gear 44 meshed with the planetary gear 43 and fixed to the inside of the cylindrical member 82 fixed to the valve body 10 side, and the entire carrier can be freely rotated. And an output gear 45 to be supported. The output gear 45 has internal teeth having a slightly different number of teeth from that of the fixed gear 44, and is rotatably supported on the receiving member 80 and includes a driver 46 that protrudes on the lower surface side. Yes. The driver 46 has a minus driver driver 54 and is inserted into the screw shaft 52. The rotation of the screw shaft 52 is converted into movement in the axial direction and transmitted to the valve stem 32 side via the ball 36. A disc spring 190 is interposed between the rotating member 160 on the rotor side and the fixed gear 44 on the speed reduction mechanism side to urge the rotating member 160 (sun gear 41) toward the support member 150.

ベローズ48の弾性力及びベローズ48の内外の圧力差に基づいた受圧荷重により、弁棒32には上方に引き上げられる力が作用し、ねじ軸52は常に上方向に押されて雌ねじ部材90との間に存在するガタを吸収している。ベローズ48によって弁室14とキャン100内部とが仕切られているので、弁室14における冷媒圧力が高くてもキャン100内部は低圧に保たれる。したがって、キャン100の頂部に、シャフト152を支持する支持部材150を圧入固定するために、急な形状変形を伴う円筒状の突部104を形成しても、キャン100には過大な応力が生じることはない。しかしながら、ベローズ48は高価な部品であって、成形性が悪く、はんだ付け等の煩雑な組立作業を必要としており、電動弁の製造コスト低減のネックになっている。ベローズ48を省略すると、弁室14内部とキャン100内部とが連通した状態となり、冷媒圧力が高い場合には、キャン100の内部は高圧に曝され、上記のような円筒状の突部104が形成されているときにはキャン100に過大な応力が発生する可能性があり、好ましくない。
特開2000−356278号公報 特開2006−226369号公報 特開2003−232465号公報
Due to the pressure-receiving load based on the elastic force of the bellows 48 and the pressure difference between the inside and outside of the bellows 48, a force that is pulled upward acts on the valve stem 32, and the screw shaft 52 is always pushed upward to contact the female screw member 90. Absorbs play that exists between them. Since the valve chamber 14 and the inside of the can 100 are partitioned by the bellows 48, the inside of the can 100 is kept at a low pressure even if the refrigerant pressure in the valve chamber 14 is high. Therefore, even if the cylindrical protrusion 104 accompanied by abrupt deformation is formed in order to press-fit and fix the support member 150 that supports the shaft 152 on the top of the can 100, excessive stress is generated in the can 100. There is nothing. However, the bellows 48 is an expensive part, has poor moldability, requires complicated assembly work such as soldering, and is a bottleneck in reducing the manufacturing cost of the electric valve. If the bellows 48 is omitted, the inside of the valve chamber 14 and the inside of the can 100 are in communication with each other, and when the refrigerant pressure is high, the inside of the can 100 is exposed to high pressure, and the cylindrical protrusion 104 as described above is formed. When it is formed, excessive stress may be generated in the can 100, which is not preferable.
JP 2000-356278 A JP 2006-226369 A JP 2003-232465 A

弁室14内の高圧の冷媒圧力がキャン100内部に及ぶ場合に、キャン100が内部の冷媒の高圧に耐え得る構造であり、そのときに、応力集中を生じさせる原因になる円筒状の突部に代わるシャフトの支持構造が得られれば好ましい。本発明の目的は、電動モータの回転出力によって弁の開閉を行なう電動弁において、弁室内の高圧の冷媒圧力が内部に及ぶキャンの耐圧性の向上を図った電動弁を提供することである。   When the high-pressure refrigerant pressure in the valve chamber 14 reaches the inside of the can 100, the can 100 has a structure that can withstand the high pressure of the internal refrigerant, and at that time, a cylindrical protrusion that causes stress concentration It is preferable if a support structure for the shaft can be obtained instead. An object of the present invention is to provide a motor-operated valve that opens and closes according to the rotation output of an electric motor, and that improves the pressure resistance of a can in which a high-pressure refrigerant pressure in the valve chamber reaches the inside.

上記の課題を解決するため、この発明による電動弁は、弁室及びその内部に形成された弁座を有する弁本体と、前記弁座に接離して流体の通過流量を調整する弁体と、前記弁本体に固着され前記弁室と連通した円筒状のキャンと、該キャンの外周部に装着されるモータ励磁用ステータと、前記キャンの内周部に回転自在に支持され前記ステータによって回転駆動されるロータと、前記ロータの回転を前記弁体の前記弁座に対する接離動作に変換する送りねじ機構とを備え、前記キャンの頂部を略ドーム状に形成するとともに、前記キャンと別体で且つ前記ロータの回転軸における前記キャンの頂部側の端部を支持する支持部材を設けたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, an electric valve according to the present invention includes a valve body having a valve chamber and a valve seat formed therein, a valve body that adjusts the flow rate of fluid by contacting and separating from the valve seat, A cylindrical can fixed to the valve body and in communication with the valve chamber, a motor excitation stator mounted on the outer periphery of the can, and a rotationally supported and driven by the stator on the inner periphery of the can And a feed screw mechanism that converts the rotation of the rotor into a contact / separation operation of the valve body with respect to the valve seat, and the top of the can is formed in a substantially dome shape, and is separated from the can. In addition, a support member that supports an end portion on the top side of the can on the rotation shaft of the rotor is provided.

この電動弁によれば、キャンの頂部が略ドーム状に形成されているので、内部からの圧力に耐えて応力集中が生じにくい構造となっており、弁室内の高圧の冷媒圧力がキャン内部に及んでもキャンが変形しにくい。   According to this motor-operated valve, since the top of the can is formed in a substantially dome shape, it has a structure that can withstand the pressure from the inside and hardly cause stress concentration, and the high-pressure refrigerant pressure in the valve chamber is inside the can. Even if it reaches, the can is hard to deform.

以下、図面を参照して、本発明による電動弁の実施例を説明する。図1は、本発明による電動弁の全体構造を示す断面図である。図1に示す実施例においては、図12に示した電動弁を構成する部材や部位と同等のものには同じ符号を付す。全体を符号1で示す電動弁は、励磁機能で作用しステータ2とロータ組立体8とから成るモータを備える駆動部1aと、当該駆動部1aによる回転駆動力が入力されて歯車減速を行い減速した回転を出力するギア減速機部1bと、当該ギア減速機部1bからの減速回転をねじ作用によってねじ軸方向の変位に変換して出力する送りねじ機構部1cとを備えている。   Hereinafter, embodiments of a motor-operated valve according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a motor-operated valve according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, the same symbols are attached to the members and parts that constitute the motor-operated valve shown in FIG. 12. The motor-operated valve denoted as a whole by reference numeral 1 operates with an excitation function and includes a drive unit 1a having a motor composed of a stator 2 and a rotor assembly 8, and a rotational driving force from the drive unit 1a is input to reduce the gear speed. A gear reducer portion 1b that outputs the rotated rotation, and a feed screw mechanism portion 1c that converts the reduced rotation from the gear reducer portion 1b into a displacement in the screw shaft direction by a screw action and outputs the displacement.

符号30は受け部材68を介して弁本体10に固着された気密容器である有頂円筒状のキャンであり、駆動部1aは、キャン30の外周部に配設されており且つボビンに巻き付けられて電動モータのステータ2を構成するコイル140が樹脂と一体にモールドされたモータ励磁装置、即ち、ステータ2と、キャン30の内部に回転自在に支持されており且つステータ2によって回転駆動される永久磁石型のロータ組立体8とを有している。ステータ2とロータ組立体8とは電動モータの一例としてのステッピングモータを構成している。   Reference numeral 30 denotes a top cylindrical can which is an airtight container fixed to the valve body 10 via a receiving member 68. The drive unit 1a is disposed on the outer periphery of the can 30 and is wound around a bobbin. A motor excitation device in which a coil 140 constituting the stator 2 of the electric motor is molded integrally with a resin, that is, a permanent support that is rotatably supported inside the stator 2 and the can 30 and is rotationally driven by the stator 2. And a magnet-type rotor assembly 8. The stator 2 and the rotor assembly 8 constitute a stepping motor as an example of an electric motor.

ステータ2は、板ばねにより形成された取付用金具180によりキャン30に対して着脱自在に嵌装される。この例では、キャン30に形成された突起102が取付用金具180に形成された穴182に弾性的に嵌合して位置決めされている。ステータ2は、励磁のため、コイル140がコネクタ141及びリード142を介して外部の電源に接続されて給電を受ける。弁本体10は、その内部に弁室14が形成されるとともに、その底部15には弁本体10の底面に開口するオリフィス16が形成されている。弁本体10には、弁室12の側面に連通する配管22、及びオリフィス16の下端に連通する配管20が固着されている。   The stator 2 is detachably fitted to the can 30 by a mounting bracket 180 formed by a leaf spring. In this example, the protrusion 102 formed on the can 30 is positioned by being elastically fitted into a hole 182 formed in the mounting bracket 180. The stator 2 is supplied with power by being connected to an external power source via the connector 141 and the lead 142 for excitation. The valve body 10 has a valve chamber 14 formed therein, and a bottom portion 15 formed with an orifice 16 that opens to the bottom surface of the valve body 10. A pipe 22 communicating with the side surface of the valve chamber 12 and a pipe 20 communicating with the lower end of the orifice 16 are fixed to the valve body 10.

ギア減速機部1bは、ロータ組立体8の回転を減速する遊星歯車式減速機構(以下、「減速機構」と略す)40から成っている。減速機構40は、基本的には図12に示すものと同等である。減速機構40は、ロータ組立体8と一体のサンギア41と、キャリア42に回転自在に支持され且つサンギア41と噛み合う複数の遊星ギア43と、弁本体10に固定支持されており且つ遊星ギア43の一部と噛み合うリングギア44と、リングギア44の歯数と僅かに歯数が異なる出力内歯ギア45とを備えている。減速機構40によって減速されたロータ組立体8の回転は、出力ギヤ45を介して送りねじ機構1cのドライバ46に伝達される。なお、本実施例では減速機構40として遊星歯車式減速機構を設けたが、遊星歯車式減速機構の代わりに直列に噛み合い配置された歯車列機構であってもよい。或いは、減速機構40は必ずしも必要ではなく、ロータ組立体8の回転を直接に送りねじ機構1cに入力させてもよい。以下、図3〜図9を参照して、減速機構40と送りねじ機構1cとについて詳細に説明する。   The gear reducer portion 1 b includes a planetary gear type reduction mechanism (hereinafter abbreviated as “deceleration mechanism”) 40 that reduces the rotation of the rotor assembly 8. The speed reduction mechanism 40 is basically the same as that shown in FIG. The speed reduction mechanism 40 includes a sun gear 41 that is integral with the rotor assembly 8, a plurality of planetary gears 43 that are rotatably supported by the carrier 42 and meshed with the sun gear 41, and are fixedly supported by the valve body 10 and the planetary gear 43. A ring gear 44 that meshes with a part of the ring gear 44 and an output internal gear 45 that has a slightly different number of teeth from the ring gear 44 are provided. The rotation of the rotor assembly 8 decelerated by the reduction mechanism 40 is transmitted to the driver 46 of the feed screw mechanism 1c via the output gear 45. In this embodiment, the planetary gear type reduction mechanism is provided as the reduction mechanism 40, but a gear train mechanism that is meshed in series instead of the planetary gear type reduction mechanism may be used. Alternatively, the speed reduction mechanism 40 is not always necessary, and the rotation of the rotor assembly 8 may be directly input to the feed screw mechanism 1c. Hereinafter, the speed reduction mechanism 40 and the feed screw mechanism 1c will be described in detail with reference to FIGS.

図3は、シャフト201とロータ組立体8の詳細を示す断面図である。ステッピングモータの永久磁石型のロータ組立体8は、キャン30の内部においてシャフト201によって回転自在に配設される。ロータ組立体8は、磁性材料を含有するプラスチック材料によって有頂筒状に形成され、周壁としての筒体202と中央に配設されるサンギア部材204とが一体に成型される。サンギア部材204には、中心に垂直下方に延びると共にシャフト201のための貫通孔203を有するボス205が設けられている。ボス205の外側には減速機構40の一構成要素であるサンギア41が形成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of the shaft 201 and the rotor assembly 8. The permanent magnet type rotor assembly 8 of the stepping motor is rotatably arranged by the shaft 201 inside the can 30. The rotor assembly 8 is formed in a top cylinder shape by a plastic material containing a magnetic material, and a cylinder body 202 as a peripheral wall and a sun gear member 204 disposed in the center are molded integrally. The sun gear member 204 is provided with a boss 205 that extends vertically downward at the center and has a through hole 203 for the shaft 201. A sun gear 41 that is one component of the speed reduction mechanism 40 is formed outside the boss 205.

図4は、(a)送りねじ機構1cを構成する筒状軸受50と、(b)ねじ軸52及びボール65の詳細を示す断面図である。筒状軸受50は、下側の外周部207が弁本体10内に嵌入しており、下端外縁部分において、後述するばね受け本体74の上側フランジ部75を介して、弁本体10の段差部64に支持されている。筒状軸受50の外周の取付部206は、プレス加工等の手段によって弁本体10側から抜け出し不能に取り付けられる。また、外周部207にはシール56が嵌め込まれる環状凹部208が形成されている。筒状軸受50の上端面209は減速機構40の出力内歯ギア45を下側から支えており、筒状軸受50の上側内周部210には減速機構40の出力軸46が嵌合している。筒状軸受50はその内周の下部分に形成されている雌ねじ部51を有しており、雌ねじ部51はねじ軸52の外周に形成されている雄ねじ部53と螺合している。ねじ軸52は上部に減速機構40の出力軸46の平ドライバ部である凸部54が差し込まれるスリット状の凹部55が形成されており、下部の凹部211にはボール65が固着されている。ねじ軸52の回転は、軸方向の移動に変換され、ボール65を介して弁軸60側へ伝達される。なお、ねじ軸52に凸部を設け、出力軸46に凸部が差し込まれる凹部を設けるようにしてもよい。   FIG. 4 is a sectional view showing details of (a) the cylindrical bearing 50 constituting the feed screw mechanism 1c, and (b) the screw shaft 52 and the ball 65. The cylindrical bearing 50 has a lower outer peripheral portion 207 fitted into the valve main body 10, and a stepped portion 64 of the valve main body 10 at the lower end outer edge portion via an upper flange portion 75 of a spring receiving main body 74 described later. It is supported by. The mounting portion 206 on the outer periphery of the cylindrical bearing 50 is mounted so as not to come out from the valve body 10 side by means such as pressing. Further, an annular recess 208 into which the seal 56 is fitted is formed on the outer peripheral portion 207. The upper end surface 209 of the cylindrical bearing 50 supports the output internal gear 45 of the speed reduction mechanism 40 from below, and the output shaft 46 of the speed reduction mechanism 40 is fitted to the upper inner peripheral portion 210 of the cylindrical bearing 50. Yes. The cylindrical bearing 50 has a female screw portion 51 formed in a lower portion of the inner periphery thereof, and the female screw portion 51 is screwed with a male screw portion 53 formed on the outer periphery of the screw shaft 52. The screw shaft 52 is formed with a slit-like recess 55 into which a projection 54 which is a flat driver portion of the output shaft 46 of the speed reduction mechanism 40 is inserted, and a ball 65 is fixed to the lower recess 211. The rotation of the screw shaft 52 is converted into axial movement and transmitted to the valve shaft 60 side via the ball 65. The screw shaft 52 may be provided with a convex portion, and the output shaft 46 may be provided with a concave portion into which the convex portion is inserted.

図5は、減速機構40を構成するギアケース220の詳細を示す図であって、(a)は平面図、(b)は断面図である。ギアケース220は、円筒状の部材であり、下部が弁本体10(図1参照)の上部に嵌合されている。ギアケース220の上端縁221から上方に突出して形成されている4本の舌片222は、先端222aが根元222bに比べて幅が広い逆テーパ状に形成されており、その両側縁部にアンダーカット部が形成されている。この舌片222aを図11に示すリングギア44の凹部234(図6参照)に差し込んで加熱することで、リングギア44の素材のプラスチックが溶融し、リングギア44が確実にギアケース220に固着される。   FIGS. 5A and 5B are views showing details of the gear case 220 constituting the speed reduction mechanism 40, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view. The gear case 220 is a cylindrical member, and the lower part is fitted to the upper part of the valve body 10 (see FIG. 1). The four tongue pieces 222 formed so as to protrude upward from the upper end edge 221 of the gear case 220 have a tip 222a formed in a reverse taper shape having a width wider than that of the root 222b. A cut portion is formed. The tongue piece 222a is inserted into the recess 234 (see FIG. 6) of the ring gear 44 shown in FIG. 11 and heated, so that the plastic material of the ring gear 44 is melted and the ring gear 44 is securely fixed to the gear case 220. Is done.

図6は、リングギア44の詳細を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のX−X´断面図、(c)は(a)のY方向側面図である。リングギア44は、例えばプラスチックを成型加工して作られたリング状のもので、外周部にはフランジ233が形成されるとともに、ギアケース220の上部に固定されるための凹部234及び凸部232が周方向に交互に形成されている。リングギア44の内周側には、減速機構40を構成する要素の一つであるリングギア歯235が形成されている。   6A and 6B show details of the ring gear 44, in which FIG. 6A is a plan view, FIG. 6B is a sectional view taken along line XX ′ of FIG. 6A, and FIG. The ring gear 44 is, for example, a ring-shaped member made by molding plastic. A flange 233 is formed on the outer peripheral portion, and a concave portion 234 and a convex portion 232 for fixing to the upper portion of the gear case 220. Are alternately formed in the circumferential direction. On the inner peripheral side of the ring gear 44, ring gear teeth 235 that are one of the elements constituting the speed reduction mechanism 40 are formed.

図7は、リングギア44の浮き上り及びロータ回転時の振動による騒音を抑制する皿ばね240の詳細を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。図1にも示したように、ギアケース220の上部に嵌装されたリングギア44については、ロータ組立体8の間に配設される皿ばね240によって、浮き上りが防止される。また、ロータ回転時に発生する振動を皿ばね240のばね性により低減し、振動による騒音を抑制することができる。皿ばね240は、ロータ組立体8のサンギア41が設けられたボス205が貫通する孔241を有するリング状のもので、その外周から3方へ延びるばね部242を有する。   FIGS. 7A and 7B are diagrams showing details of the disc spring 240 that suppresses the noise caused by the floating of the ring gear 44 and the vibration during the rotation of the rotor, wherein FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a side view. As shown in FIG. 1, the ring gear 44 fitted to the upper portion of the gear case 220 is prevented from being lifted by the disc spring 240 disposed between the rotor assemblies 8. In addition, vibration generated when the rotor rotates can be reduced by the spring property of the disc spring 240, and noise due to vibration can be suppressed. The disc spring 240 is a ring-shaped member having a hole 241 through which the boss 205 provided with the sun gear 41 of the rotor assembly 8 passes, and has a spring portion 242 extending in three directions from the outer periphery thereof.

図8は、減速機構40を構成するキャリア42と遊星ギア43の詳細を示す図であって、(a)はキャリア42の平面図、(b)は遊星ギア43の断面図、(c)はキャリア42の断面図、(d)はプレート254を被せたキャリア42の平面図である。キャリア42は、例えばプラスチックを成型加工して形成され、中心部にシャフト201が貫通する孔250を有する円盤を備え、その上面の周縁部には上方に向けて延びる3本のマスト251と3個の隔壁252が周方向に交互に設けられている。遊星ギア43は筒状に形成され、中心部にはキャリア42のマスト251に回転自在に嵌合される孔252を有し、外周部にはギア部253を有する。各マスト251に遊星ギア43を嵌合したキャリア42の上面には、一枚のワッシャ状のプレート254が被せられ、マスト251と隔壁252の頂部の凸部がプレート254の孔255に圧入され、固定される。   FIG. 8 is a diagram showing details of the carrier 42 and the planetary gear 43 constituting the speed reduction mechanism 40, where (a) is a plan view of the carrier 42, (b) is a cross-sectional view of the planetary gear 43, and (c) is a cross-sectional view. A sectional view of the carrier 42, (d) is a plan view of the carrier 42 covered with the plate 254. FIG. The carrier 42 is formed by molding plastic, for example, and includes a disk having a hole 250 through which the shaft 201 passes in the center, and three masts 251 and 3 extending upward at the peripheral edge of the upper surface thereof. The partition walls 252 are alternately provided in the circumferential direction. The planetary gear 43 is formed in a cylindrical shape, and has a hole 252 that is rotatably fitted to the mast 251 of the carrier 42 at the center, and a gear portion 253 at the outer periphery. The top surface of the carrier 42 in which the planetary gear 43 is fitted to each mast 251 is covered with a single washer-like plate 254, and the convex portions at the top of the mast 251 and the partition 252 are press-fitted into the holes 255 of the plate 254. Fixed.

図9は、減速機構40を構成する出力内歯ギア45及びこれと一体の出力軸46の詳細を示す断面図である。出力内歯ギア45は有底円筒状で、底壁の中心には出力軸46の円柱部262が圧入される孔260が形成されている。出力内歯ギア45の内周には、内歯ギア261が形成されている。出力軸46は、シャフト201を受け入れる有底の穴263と、穴263が形成される側と反対側にマイナスドライバ形状の平ドライバ部としての凸部54が形成されている。平ドライバ部としての凸部54は、図1に示すように、ねじ軸52のスリット状の凹部55に挿入されて係合状態となる。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing details of the output internal gear 45 constituting the speed reduction mechanism 40 and the output shaft 46 integral therewith. The output internal gear 45 has a bottomed cylindrical shape, and a hole 260 into which the cylindrical portion 262 of the output shaft 46 is press-fitted is formed at the center of the bottom wall. An internal gear 261 is formed on the inner periphery of the output internal gear 45. The output shaft 46 has a bottomed hole 263 that receives the shaft 201, and a convex portion 54 as a flat driver portion having a minus driver shape on the side opposite to the side where the hole 263 is formed. The convex part 54 as a flat driver part is inserted in the slit-shaped recessed part 55 of the screw shaft 52, as shown in FIG.

減速機構40においては、ロータ組立体8のサンギア41が入力ギアとなり、キャリア42に支持された遊星ギア43が、サンギア41、固定ギアとしての内歯が形成されているリングギア44、及び内周に内歯161が形成されている出力内歯ギア45に同時に噛み合う。キャリア42全体は、出力内歯ギア45上で自由に回転できるように支持されている。リングギア44と出力内歯ギア45とは互いに転位した関係にあり、互いに歯数が僅かに相違する。遊星ギア43が固定のリングギア44と噛み合いながら自転しつつ公転するとき、歯数の相違に基づいてリングギア44に対して出力内歯ギア45が回転する。したがって、減速機構40では、サンギア41の入力が減速されて出力内歯ギア45に出力され、例えば50対1程度の大きな減速比で減速を行う。ロータ組立体8の回転は、例えば50分の1に減速されて、出力軸46に、そして更にはねじ軸52に伝達される。ねじ軸52は微少回転数での回転が可能となり、その回転に応じたねじ軸52の軸方向変位は微小変位で制御可能となり、分解能の高い弁開度制御が達成される。   In the speed reduction mechanism 40, the sun gear 41 of the rotor assembly 8 serves as an input gear, the planetary gear 43 supported by the carrier 42 includes the sun gear 41, a ring gear 44 in which internal teeth are formed as fixed gears, and an inner circumference. Are simultaneously meshed with the output internal gear 45 in which the internal teeth 161 are formed. The entire carrier 42 is supported so as to freely rotate on the output internal gear 45. The ring gear 44 and the output internal gear 45 are displaced from each other, and the number of teeth is slightly different from each other. When the planetary gear 43 rotates while revolving while meshing with the fixed ring gear 44, the output internal gear 45 rotates with respect to the ring gear 44 based on the difference in the number of teeth. Therefore, in the speed reduction mechanism 40, the input of the sun gear 41 is decelerated and output to the output internal gear 45, and is decelerated at a large reduction ratio of about 50 to 1, for example. The rotation of the rotor assembly 8 is reduced by, for example, 1/50 and transmitted to the output shaft 46 and further to the screw shaft 52. The screw shaft 52 can be rotated at a minute rotational speed, and the axial displacement of the screw shaft 52 according to the rotation can be controlled by the minute displacement, and the valve opening degree control with high resolution is achieved.

図10は、電動弁1の主要部の分解斜視図である。弁本体10には2本の配管20,22が液密に取り付けられている。弁本体10の上部外周には、キャン30を取り付けるための受け部材68が溶着されている。弁本体10の筒状上部は受け部材68を貫通して上方に延びており、当該筒状上部には、図1に示すように、ねじ軸52と、ねじ軸にねじ係合する筒状軸受け50とを含む送りねじ機構1cが嵌装される。弁本体10の筒状上部には、ギアケース220の下端部が嵌装される。ギアケース220の内部において、送りねじ機構1cの上方には減速機構40が配置される。ギアケース220の上部には4本の舌片222と凹部221が形成されており、舌片222の先端部222aは根元部222bより幅寸法が大きくなるように形成されている。減速機構40の一構成要素であり且つ樹脂等で作られる固定のリングギア44は、内周面にリングギア歯235が形成され、外周部には4つの凹部234が形成されている。リングギア120は、この凹部234をギアケース220の舌片222に差し込み、この部分を加熱してプラスチック製の固定ギアを溶融させることにより堅固に固定される。   FIG. 10 is an exploded perspective view of the main part of the motor-operated valve 1. Two pipes 20 and 22 are liquid-tightly attached to the valve body 10. A receiving member 68 for attaching the can 30 is welded to the upper outer periphery of the valve body 10. A cylindrical upper portion of the valve body 10 extends upward through the receiving member 68. The cylindrical upper portion includes a screw shaft 52 and a cylindrical bearing that is screw-engaged with the screw shaft, as shown in FIG. 50 is inserted. The lower end portion of the gear case 220 is fitted into the cylindrical upper portion of the valve body 10. Inside the gear case 220, the speed reduction mechanism 40 is disposed above the feed screw mechanism 1c. Four tongue pieces 222 and a recess 221 are formed in the upper part of the gear case 220, and the tip end portion 222a of the tongue piece 222 is formed to have a width dimension larger than that of the root portion 222b. The fixed ring gear 44, which is a constituent element of the speed reduction mechanism 40 and is made of resin or the like, has ring gear teeth 235 formed on the inner peripheral surface and four recesses 234 formed on the outer peripheral portion. The ring gear 120 is firmly fixed by inserting the concave portion 234 into the tongue piece 222 of the gear case 220 and heating the portion to melt the plastic fixed gear.

本発明による電動弁の実施例として、以下のものが挙げられる。本電動弁においては、減速機構40に用いられるギアの歯の大きさを定めるギアモジュールmとして0.2〜0.4とすることが好ましい。ギアモジュールmをこの範囲よりも小さくし過ぎると、ギアの歯の大きさが小さ過ぎて製造が困難になり、また伝達トルクの大きさに耐えるには、軸方向の長さを長くする必要が生じ、減速機構40の長さが長くなる。また、逆にギアモジュールmを上記範囲よりも大きくすると、製造し易くなるが、ギア径が大きくなり、減速機構40の径、即ち、電動弁のサイズも大きくなる。減速機構40の構成として、リングギア44と出力内歯ギア45との歯数を僅かに異ならせた、所謂、不思議歯車機構を採用することにより、ギア外形、例えばリングギア44の歯底円径として15φ以下というような極めて小型でありながら、ギア減速比が30〜100であるような大きな減速比を得ることができる。送りねじ機構1cのねじ軸52としては、ねじピッチが0.5〜1mmであるM3〜M7の小型の三角ねじ(又は、台形ねじ、角ねじでも可能)とすることができる。   Examples of the motor-operated valve according to the present invention include the following. In this motor-operated valve, the gear module m that determines the size of the gear teeth used in the speed reduction mechanism 40 is preferably 0.2 to 0.4. If the gear module m is made smaller than this range, the gear teeth are too small and difficult to manufacture, and it is necessary to increase the axial length to withstand the magnitude of the transmission torque. As a result, the length of the speed reduction mechanism 40 becomes longer. On the other hand, if the gear module m is made larger than the above range, it is easy to manufacture, but the gear diameter is increased, and the diameter of the speed reduction mechanism 40, that is, the size of the motor-operated valve is also increased. By adopting a so-called magic gear mechanism in which the number of teeth of the ring gear 44 and the output internal gear 45 is slightly different as a configuration of the speed reduction mechanism 40, a gear external shape, for example, a root diameter of the ring gear 44 As a result, a large reduction ratio such as a gear reduction ratio of 30 to 100 can be obtained while being extremely small, such as 15φ or less. The screw shaft 52 of the feed screw mechanism 1c can be a small triangular screw of M3 to M7 (or a trapezoidal screw or a square screw) having a screw pitch of 0.5 to 1 mm.

図1に示す実施例を再度参照すると、送りねじ機構部1cは、遊星歯車式減速機構40を介して出力軸46に伝達されたロータ組立体8の回転を、弁軸60の弁体61を弁座62に対し接離させる直線運動に変換する。送りねじ機構部1cは、弁本体10に支持されており且つ上側で出力軸46を回転自在に支持するとともに下側内周に雌ねじ部51が形成されている筒状軸受50と、筒状軸受50の雌ねじ部51に螺合する雄ねじ部53が形成されているねじ軸52とを有している。筒状軸受50は、弁本体10に形成された弁穴63の上部に嵌まり込む状態で固定支持されている。即ち、筒状軸受50が固定ねじ部であり、ねじ軸52が移動ねじ部である。出力軸46の下端に形成された凸部54は、ねじ軸51の上端に形成されている凹部55に係合しており、出力軸46の回転をねじ軸51に伝達する。出力軸46の上端はロータ組立体8の回転軸に連結固定されている。   Referring again to the embodiment shown in FIG. 1, the feed screw mechanism 1 c rotates the rotor assembly 8 transmitted to the output shaft 46 via the planetary gear speed reduction mechanism 40 and causes the valve body 61 of the valve shaft 60 to rotate. This is converted into a linear motion that moves toward and away from the valve seat 62. The feed screw mechanism portion 1c is supported by the valve body 10 and rotatably supports the output shaft 46 on the upper side, and a cylindrical bearing 50 in which a female thread portion 51 is formed on the lower inner periphery, and a cylindrical bearing And a threaded shaft 52 formed with a threaded portion 53 to be engaged with the threaded portion 51 of 50. The cylindrical bearing 50 is fixedly supported in a state of being fitted into an upper portion of a valve hole 63 formed in the valve body 10. That is, the cylindrical bearing 50 is a fixed screw portion, and the screw shaft 52 is a moving screw portion. The convex portion 54 formed at the lower end of the output shaft 46 is engaged with the concave portion 55 formed at the upper end of the screw shaft 51, and transmits the rotation of the output shaft 46 to the screw shaft 51. The upper end of the output shaft 46 is connected and fixed to the rotating shaft of the rotor assembly 8.

ねじ軸52の軸方向変位は、ボール65、ボール受け部材66を介して弁軸60へ伝達される。送りねじ機構1cからの弁軸60を閉弁方向に押し下げる力は、ボール65、ボール受け部材66を介して伝達されるが、送りねじ機構1cにおいてねじ軸52を開弁方向へ移動させるときには、雌ねじ部51と雄ねじ部53の間のバックラッシュを除去するため、弁本体10には、弁軸60を開弁方向に付勢するコイルばね70が設けられている。   The axial displacement of the screw shaft 52 is transmitted to the valve shaft 60 via the ball 65 and the ball receiving member 66. The force that pushes down the valve shaft 60 from the feed screw mechanism 1c in the valve closing direction is transmitted through the ball 65 and the ball receiving member 66. When the screw shaft 52 is moved in the valve opening direction in the feed screw mechanism 1c, In order to remove backlash between the female screw portion 51 and the male screw portion 53, the valve body 10 is provided with a coil spring 70 that urges the valve shaft 60 in the valve opening direction.

コイルばね70を支持するため、弁室12には金属製の有底筒状のばね受け73(ばね覆い部材)が配設されている。このばね受け73は、弁軸60の外周面を下端部を残して覆う筒状の周壁74と、その上端に外側に屈曲する態様で形成された外向きフランジ部75と、周壁74の下端に内側に屈曲し且つ弁軸60が貫通可能な孔77を残す態様で形成された内向きフランジ部76とを有している。コイルばね70は、上端部71が弁軸60の大径部67に当接しており、下端部72がばね受け73の内向きフランジ部76に当接することによって、圧縮された状態に支持されている。周壁74の外向きフランジ部75は、弁本体10の弁穴63の下端に形成されている段差部64と、弁穴63に装着された筒状軸受50の下端部との間に挟み込まれて固定されている。   In order to support the coil spring 70, a metal bottomed cylindrical spring receiver 73 (spring covering member) is disposed in the valve chamber 12. The spring receiver 73 includes a cylindrical peripheral wall 74 that covers the outer peripheral surface of the valve shaft 60 except for a lower end portion, an outward flange portion 75 that is bent outward at the upper end thereof, and a lower end of the peripheral wall 74. And an inward flange portion 76 which is formed in such a manner as to be bent inward and leave a hole 77 through which the valve shaft 60 can pass. The coil spring 70 is supported in a compressed state by having an upper end 71 abutting against the large diameter portion 67 of the valve shaft 60 and a lower end 72 abutting against the inward flange portion 76 of the spring receiver 73. Yes. The outward flange portion 75 of the peripheral wall 74 is sandwiched between the stepped portion 64 formed at the lower end of the valve hole 63 of the valve body 10 and the lower end portion of the cylindrical bearing 50 attached to the valve hole 63. It is fixed.

ばね受け73に圧縮状態に保持されたコイルばね70のばね力によって弁軸60は常に開弁方向(ねじ機構部1cの方向)に付勢されており、送りねじ機構1cからの力によって弁軸60を閉弁方向に押し下げるときには、コイルばね70のばね力に抗して弁軸60を下げ、弁軸60の先端に形成されている弁体61を弁座62に座着させてオリフィス14を閉じる。弁軸60の弁座62に対する位置は、ギア減速部1bによって高い分解能で位置決めできるので、弁体61とオリフィス14の間の流路面積は高精度に制御され、通過する冷媒流量を高精度で調節することができる。送りねじ機構1cを開弁方向に作動させるときには、コイルばね70のばね力によって、弁軸60はねじ軸52の上昇に追従して移動する。弁軸60の外側には、従来、ベローズが取り付けられて弁室12に導入される冷媒がキャン30内に浸入するのを防止しており、ベローズに作用する流体圧やベローズ自身の弾性力で弁軸60には上方向への付勢力が与えられていた。本実施例によれば、高価な材料から製作されるベローズを用いておらず、冷媒のキャン30への浸入は、筒状軸受50と弁本体10との間のシール56によって防止可能である。また、キャン30内の部品を冷媒によって膨潤しない材質のものとする、或いはキャン30への異物の侵入をフィルタ等によって防止するようにすれば、キャン30内へ冷媒が浸入しても差し支えない。   The valve shaft 60 is always urged in the valve opening direction (in the direction of the screw mechanism portion 1c) by the spring force of the coil spring 70 held in a compressed state by the spring receiver 73, and the valve shaft is driven by the force from the feed screw mechanism 1c. When the valve 60 is pushed down in the valve closing direction, the valve shaft 60 is lowered against the spring force of the coil spring 70, and the valve element 61 formed at the tip of the valve shaft 60 is seated on the valve seat 62 so that the orifice 14 is moved. close. Since the position of the valve shaft 60 with respect to the valve seat 62 can be positioned with high resolution by the gear reduction unit 1b, the flow path area between the valve body 61 and the orifice 14 is controlled with high accuracy, and the flow rate of the refrigerant passing therethrough is controlled with high accuracy. Can be adjusted. When the feed screw mechanism 1 c is operated in the valve opening direction, the valve shaft 60 moves following the rise of the screw shaft 52 by the spring force of the coil spring 70. Conventionally, a bellows is attached to the outside of the valve shaft 60 to prevent the refrigerant introduced into the valve chamber 12 from entering the can 30, and the fluid pressure acting on the bellows or the elastic force of the bellows itself. The valve shaft 60 was given an upward biasing force. According to the present embodiment, a bellows manufactured from an expensive material is not used, and entry of the refrigerant into the can 30 can be prevented by the seal 56 between the cylindrical bearing 50 and the valve body 10. In addition, if the parts in the can 30 are made of a material that does not swell by the refrigerant, or if foreign substances are prevented from entering the can 30 by a filter or the like, the refrigerant may enter the can 30.

上記のように、コイルばね70がそのばね力によって送りねじ機構1cを開弁方向に付勢しているので、筒状軸受50の雌ねじ部51とねじ軸52の雄ねじ部53との間に存在するガタは、筒状軸受50に対してねじ軸52が上方に寄せられることで吸収されている。それゆえ、雌ねじ部51と雄ねじ部53との配置関係は、図13(a)に示されているものとなって、ねじガタBが吸収された状態が維持されている。閉弁の際には、弁体61が弁座62に当接したとき、雄ねじ部53からは、ねじガタBを吸収する無効な行程を経ることなく直ちに反力が雌ねじ部51に伝達される。また、開弁の際には、弁体61が弁座62から離れたときに、雄ねじ部53は図13(a)に示す態様のまま雌ねじ部51に追従して移動する。本実施例では、コイルばね70を弁室12内に設けたことで、コイルばね12を弁室12の上方に設ける場合よりも電動弁の上下方向の寸法を小さくすることができる。   As described above, the coil spring 70 urges the feed screw mechanism 1c in the valve opening direction by its spring force, and therefore exists between the female threaded portion 51 of the cylindrical bearing 50 and the male threaded portion 53 of the screw shaft 52. The play is absorbed when the screw shaft 52 is moved upward with respect to the cylindrical bearing 50. Therefore, the arrangement relationship between the female screw portion 51 and the male screw portion 53 is as shown in FIG. 13A, and the state where the screw play B is absorbed is maintained. When the valve body 61 is closed, when the valve body 61 comes into contact with the valve seat 62, the reaction force is immediately transmitted from the male screw portion 53 to the female screw portion 51 without going through an invalid stroke for absorbing the screw play B. . When the valve body 61 is opened from the valve seat 62 when the valve is opened, the male threaded portion 53 moves following the female threaded portion 51 in the form shown in FIG. In the present embodiment, by providing the coil spring 70 in the valve chamber 12, the vertical dimension of the motor-operated valve can be made smaller than when the coil spring 12 is provided above the valve chamber 12.

また、本実施例においては、弁室12の内部にコイルばね70を覆うばね受け73を配置しており、かつ、その底部が弁室12の底面から離間するとともにばね受け73の周囲及び下方に断面U字形の空間を形成している。したがって、弁室12を従来よりも広く形成し、内部に貯留される冷媒量を充分確保している。弁室12が広い程、冷凍サイクルの運転中に冷媒の弁室12への出入りに伴う弁室12内の状態変化が少なくなり、冷媒の通過音が低減されるということが経験上判明しているが、本実施例の弁本体10の構造においても、そうした通過音の低減を実現することができる。更に、ばね受け73によってコイルばね70の外側が覆われているので、コイルばね70が冷媒の流れから保護されるとともに、コイルばね70と冷媒の流れとの直接干渉がなくなる。したがって、冷媒の流れによるコイルばね70の変形や破損、あるいは冷媒内に含まれることがあるゴミ等がコイルばね70に付着するという事態を回避することができる。更に、コイルばね70及びばね受け73から成る構造はベローズに比べて安価である。   In this embodiment, a spring receiver 73 that covers the coil spring 70 is disposed inside the valve chamber 12, and its bottom is separated from the bottom surface of the valve chamber 12 and around and below the spring receiver 73. A space having a U-shaped cross section is formed. Therefore, the valve chamber 12 is formed wider than before, and a sufficient amount of refrigerant is stored inside. Experience has shown that the wider the valve chamber 12, the smaller the state change in the valve chamber 12 due to the refrigerant entering and leaving the valve chamber 12 during operation of the refrigeration cycle, and the lower the passage noise of the refrigerant. However, also in the structure of the valve body 10 of the present embodiment, such a reduction in passing sound can be realized. Furthermore, since the outside of the coil spring 70 is covered by the spring receiver 73, the coil spring 70 is protected from the flow of the refrigerant, and direct interference between the coil spring 70 and the flow of the refrigerant is eliminated. Accordingly, it is possible to avoid a situation in which the coil spring 70 is deformed or damaged due to the flow of the refrigerant, or dust that may be contained in the refrigerant adheres to the coil spring 70. Furthermore, the structure comprising the coil spring 70 and the spring receiver 73 is less expensive than the bellows.

図11は、シャフト201を支持する支持部材300とその周辺部を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)は平面図である。支持部材300は、一枚の金属板をプレス加工してなるもので、ロータ組立体8のシャフト201が嵌入される筒状の内側ハブ部301と、キャン30の内壁に係合し内側ハブ部301と同じ方向に突出した筒状の外側ハブ部302と、内側ハブ部301と外側ハブ部302とを一体的に連結する平板状のフランジ部303とを有している。外側ハブ部302は、キャン30の内壁にしまりばめ、好ましくは中間ばめに近いしまりばめとなるように、軽圧入の状態に嵌合している。内側ハブ部301は、シャフト201に圧入されてはいないが、嵌合状態にある。なお、サンギア部材204は、皿ばね240の付勢力によってその内周部分で支持部材300に当接しており、ロータ組立体8の回転抵抗が大きくならないようにされている。   FIGS. 11A and 11B are views showing the support member 300 that supports the shaft 201 and its peripheral portion, in which FIG. 11A is a longitudinal sectional view, and FIG. 11B is a plan view. The support member 300 is formed by pressing a single metal plate. The support member 300 engages with the cylindrical inner hub portion 301 into which the shaft 201 of the rotor assembly 8 is inserted, and the inner wall of the can 30. A cylindrical outer hub portion 302 that protrudes in the same direction as 301 and a flat flange portion 303 that integrally connects the inner hub portion 301 and the outer hub portion 302 are provided. The outer hub portion 302 is fitted in a light press-fit state so as to have an interference fit on the inner wall of the can 30, preferably an interference fit close to the intermediate fit. The inner hub portion 301 is not press-fitted into the shaft 201 but is in a fitted state. The sun gear member 204 is in contact with the support member 300 at the inner peripheral portion thereof by the urging force of the disc spring 240 so that the rotational resistance of the rotor assembly 8 does not increase.

支持部材300はプレス成形された金属薄板とすることが好ましい。支持部材300は樹脂成形された薄板とすることもできるが、樹脂製品は金属板よりも強度が遥かに低いので、板厚を厚くする必要がある。また、熱膨張が金属製の場合よりも大きくなるので寸法管理を厳しくする必要がある。板厚が厚いとキャン30の高さが高くなり、その分、電動弁の上下方向寸法も長くなるので、板厚を薄くすることができる金属のプレス成形品とすることが好ましい。図示されている形状の支持部材300は、簡易的なプレス成形によって得られる形状・構造である。   The support member 300 is preferably a press-formed metal thin plate. Although the supporting member 300 can be a thin plate formed by resin molding, the strength of the resin product is much lower than that of the metal plate, so that it is necessary to increase the plate thickness. In addition, since the thermal expansion is larger than that in the case of metal, it is necessary to strictly control the dimensions. If the plate thickness is thick, the height of the can 30 is increased, and the vertical dimension of the motor-operated valve is increased accordingly, so that it is preferable to form a metal press-molded product that can reduce the plate thickness. The support member 300 having the shape shown in the figure has a shape / structure obtained by simple press molding.

キャン30の頂部31は、背の低い略ドーム状とされている。最も耐圧性の高い構造にするには完全な半球状の構造が選択されるが、そうするとキャン30の頂部31の高さが高くなって電動弁の上下方向寸法も長くなる。そこで、半球状よりも高さを低くして滑らかな曲面を持つ扁平な略ドーム状にすることで、応力集中が発生するのを回避して必要な耐圧性能を確保しつつ、電動弁の上下方向寸法を押えることが可能となる。   The top portion 31 of the can 30 has a substantially domed shape with a short height. A perfect hemispherical structure is selected for the structure having the highest pressure resistance. However, when this is done, the height of the top 31 of the can 30 increases, and the vertical dimension of the motor-operated valve also increases. Therefore, by lowering the height from the hemisphere and making it a flat, generally domed shape with a smooth curved surface, it avoids stress concentration and ensures the necessary pressure resistance performance, while ensuring the required pressure resistance performance. It becomes possible to hold down the direction dimension.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の改変を施すことができる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.

本発明の電動弁の一実施例の全体構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of one Example of the motor operated valve of this invention. 本発明の電動弁の他の実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other Example of the motor operated valve of this invention. 軸受け、シャフト、ロータ組立体の詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of a bearing, a shaft, and a rotor assembly. ホルダ、ねじ軸受け、ねじ軸とボールの詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of a holder, a screw bearing, a screw shaft, and a ball | bowl. 減速機構を構成するギアケースの詳細を示す平面図及び側面図。The top view and side view which show the detail of the gear case which comprises a deceleration mechanism. 固定ギア120の詳細を示す平面図、断面図及び側面図。The top view which shows the detail of the fixed gear 120, sectional drawing, and a side view. 固定ギアの浮き上りを防止する皿ばねの平面図及び側面図。The top view and side view of a disc spring which prevent the floating of a fixed gear. 減速機構を構成するキャリアと遊星ギアの詳細を示す平面図及び断面図。The top view and sectional drawing which show the detail of the carrier and planetary gear which comprise a deceleration mechanism. 減速機構を構成する出力ギアと出力軸の詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of the output gear and output shaft which comprise a deceleration mechanism. 主要部の分解斜視図。The exploded perspective view of the principal part. 支持部材の拡大図。The enlarged view of a supporting member. ベローズを備える従来の電動弁の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional motor operated valve provided with a bellows.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動弁
1a 駆動部 1b ギア減速機部
1c 送りねじ機構 1d 弁本体部
2 ステータ 8 ロータ組立体
10 弁本体 14 弁室
16 オリフィス 20,22 配管
30 キャン
40 遊星歯車式減速機構
41 サンギア 42 キャリア
43 遊星ギア 44 リングギア
45 出力内歯ギア 46 出力軸
50 筒状軸受 51 雌ねじ部
52 ねじ軸 53 雄ねじ部
54 凸部 55 凹部
56 シール
60 弁軸 61 弁体
62 弁座 63 弁穴
64 段差部 65 ボール
66 ボール受け部材 67 段差部
68 受け部材 70 コイルばね
71 上端部 72 他端部
73 ばね受け(ばね覆い部材) 74 ばね受け本体
75 上側フランジ部 76 下側フランジ部
77 孔
80 コイルばね 81 上端部
82 下端部 83 凹溝
201 シャフト(回転軸) 202 筒体
300 支持部材 301 内側ハブ部
302 外側ハブ部 303 フランジ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motorized valve 1a Drive part 1b Gear speed reducer part 1c Feed screw mechanism 1d Valve main-body part 2 Stator 8 Rotor assembly 10 Valve main body 14 Valve chamber 16 Orifice 20, 22 Piping 30 Can 40 Planetary gear type reduction mechanism 41 Sun gear 42 Carrier 43 Planetary gear 44 Ring gear 45 Output internal gear 46 Output shaft 50 Cylindrical bearing 51 Female threaded part 52 Screw shaft 53 Male threaded part 54 Convex part 55 Concave part 56 Seal 60 Valve shaft 61 Valve body 62 Valve seat 63 Valve hole 64 Step part 65 Ball 66 Ball receiving member 67 Stepped portion 68 Receiving member 70 Coil spring 71 Upper end portion 72 Other end portion 73 Spring receiver (spring covering member) 74 Spring receiving body 75 Upper flange portion 76 Lower flange portion 77 Hole 80 Coil spring 81 Upper end portion 82 Lower end 83 Concave groove 201 Shaft (rotating shaft) 202 Cylindrical body 300 Support member 3 1 inner hub portion 302 outer hub portion 303 flange portion

Claims (5)

弁室及びその内部に形成された弁座を有する弁本体と、前記弁座に接離して流体の通過流量を調整する弁体と、前記弁本体に固着され前記弁室と連通した円筒状のキャンと、該キャンの外周部に装着されるモータ励磁用ステータと、前記キャンの内周部に回転自在に支持され前記ステータによって回転駆動されるロータと、前記ロータの回転を前記弁体の前記弁座に対する接離動作に変換する送りねじ機構とを備え、前記キャンの頂部をドーム状に形成するとともに、前記キャンと別体で且つ前記ロータの回転軸における前記キャンの頂部側の端部を支持する支持部材を設けたことを特徴とする電動弁。   A valve body having a valve chamber and a valve seat formed therein, a valve body that adjusts a flow rate of fluid by contacting and separating from the valve seat, and a cylindrical shape that is fixed to the valve body and communicates with the valve chamber A can, a motor excitation stator mounted on the outer peripheral portion of the can, a rotor rotatably supported on the inner peripheral portion of the can, and driven to rotate by the stator; A feed screw mechanism for converting into a contact / separation operation with respect to the valve seat, and forming the top of the can in a dome shape, and separately forming the top of the can on the rotating shaft of the rotor. An electrically operated valve provided with a supporting member for supporting. 前記キャンの前記頂部は、半球状よりも背の低い略ドーム状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動弁。   The motor-operated valve according to claim 1, wherein the top portion of the can is formed in a substantially dome shape that is shorter than a hemispherical shape. 前記支持部材は、一枚の金属板をプレス成形したものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動弁。   The motor-operated valve according to claim 1, wherein the support member is formed by press-molding a single metal plate. 前記支持部材は、前記ロータの回転軸が嵌入される筒状の内側ハブ部と、前記キャンの内壁に係合し、前記内側ハブ部と同じ方向に突出した筒状の外側ハブ部と、前記内側ハブ部と前記外側ハブ部とを一体的に連結する平板状のフランジ部とを有することを特徴とする請求項3に記載の電動弁。   The support member includes a cylindrical inner hub portion into which the rotation shaft of the rotor is inserted, a cylindrical outer hub portion that engages with an inner wall of the can and protrudes in the same direction as the inner hub portion, The motor-operated valve according to claim 3, further comprising a flat flange portion that integrally connects the inner hub portion and the outer hub portion. 前記ロータの回転を前記送りねじ機構に減速して伝達させるため、前記ロータと前記送りねじ機構との間を伝動連結するギア減速機部が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の電動弁。   5. A gear reducer for transmitting and connecting between the rotor and the feed screw mechanism is provided in order to reduce and transmit the rotation of the rotor to the feed screw mechanism. The motor operated valve according to any one of the above.
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