JP2008267464A - Motor driven valve - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
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