JP4738065B2

JP4738065B2 - １回転電動弁

Info

Publication number: JP4738065B2
Application number: JP2005169246A
Authority: JP
Inventors: 威菅沼; 貴雄原田
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-06-09
Also published as: JP2006342891A

Description

本発明は電動弁、特にロータが１回転する範囲内で弁を全閉位置から全開位置まで制御する１回転電動弁に関する。

空気調和機等に装備されて冷媒の流量を制御する電動弁は、例えば下記の特許文献１に示されている。この種の電動弁は、キャンと称する圧力容器内に配置される磁性材料でつくられたロータをキャンの外側に装備されるコイルを有するステータで回転駆動し、ロータの回転運動をねじ機構により直線運動に変換して弁開度を制御する。ロータの回転範囲は、一般的に数回転程度のものが使用されている。
ロータの回転領域を１回転以内に限定して簡素化を図る電動弁は、下記の特許文献２に提案されている。この電動弁は、ねじ機構を使用せずにカムを利用した構造を有する。
また、特許文献３は、流路を軸方向に形成した１回転電動弁を開示する。
特開２００１−３０４４４５号公報特開平８−３１２８２２号公報特許第３４１３３９９号公報

上述した特許文献２の１回転電動弁は、流体力の影響により、弁体が動くおそれがあるので、非動作時にもコイルに通電を保つ必要があり、省エネに反し、また、異物がつまりやすい構造である。
また、特許文献３のものは、配管が軸線方向にあるために、コイルの取り外しができず、また、流路部に異物がつまりやすい問題がある。
本発明の目的は、上述した不具合を解消するため、ニードル式構造の１回転式電動弁において基準点時に一定の微少リフト量を簡単に保つことができるストッパ構造を備えた１回転電動弁を提供するものである。

上述した目的を達成するために、本発明の１回転電動弁は、弁軸先端の弁部が弁座に当接する全閉位置にあるときに、ステムのストッパ部に当接するロータの突部と、ロータに挿入されて前記ストッパ部に当接することにより弁軸が前記全閉位置から所定量リフトした基準位置を設定するキー部材とを備えるものである。そして、ロータに挿入されるキー部材は、ロータの突部より幅寸法が大きく設定されるものである。

本発明の１回転電動弁は、基準位置を正確に設定することができる。また、キー部材の幅寸法を選択することにより基準位置を任意に設定することができる。

図１〜図５は、本発明の１回転電動弁の弁機構とロータ及びその周辺の部材を示す説明図である。
図１において、弁本体１０は、黄銅等でつくられ、弁室１２と弁座１４を有する。弁本体１０に対して冷媒の配管２０，２２が接続される。弁本体１０の上部には、図示しないキャンをとりつけるための受け部材３０が固着される。受け部材３０は、キャンの下端部が係合される段付部３２を有する。

弁本体１０の軸線上にはステンレス等でつくられるステム４０が圧入固定される。ステム４０には、雌ねじ部４２と、弁軸５０を案内する内径部４４が形成され、内径部４４と外周部を連通する均圧穴４６が設けられる。
弁軸５０には、ステム４０の雌ねじ部４２に螺合する雄ねじ部５２と、ロータの取付軸５４、フランジ５５、弁部５６を有する。弁部５６は、先端が鈍角のテーパー部に形成されており、弁座１４に対して離接する。
ステム４０の外周部には、ストッパ部材７０が固着される。このストッパ部材７０は樹脂等でつくられる円筒形状の部材で、外方へ突出するストッパ部７２を有する。なお、このストッパ部材７０をステム４０と一体の部品で構成することもできる。

図２は、ロータ１００の構造を示す説明図である。ロータ１００は、磁性材料を含む樹脂でつくられ、円筒形状のロータ本体１１０と、連結部１２１を介して本体１１０の中心部に固定される取付部１２０を有する。取付部１２０は、内径部１２２を有し、弁軸５０の取付軸５４に嵌合される。取付部１２０に隣接して連結部１２１に均圧穴１２４が設けられる。
ロータ本体の連結部１２１には円弧状の開口部１３０が形成され、この円弧状の開口部に連続してロータ本体の軸線方向に延びる円弧状溝１３２と、円弧状溝１３２の底部から内側に突出する突部１４０が設けられる。

図３は、ロータ１００を弁軸５０に対してとりつけた状態を示す。
弁軸５０は、先端の弁部５６が弁座１４に当接した位置Ｌ_０までねじ込まれた状態であり、弁軸５０の取付軸５４とロータ１００の取付部１２０は、回転摺動できる寸法を有する。この状態でロータ１００の突部１４０をステム４０の外周部に固着したストッパ部材７０のストッパ部７２の端面に当接させる。
次に、本発明の電動弁は、基準点を調整するためのキー部材２００を備える。

図４は、キー部材２００の構造を示す説明図である。キー部材２００は樹脂等でつくられ、第１の円弧柱部２１０と、第１の円弧柱部２１０に連続する第２の円弧柱部２２０を有する。
円弧柱部２１０，２２０の円弧幅寸法は、ロータ１００の内側に設けられる突部１４０の幅寸法より大なる寸法を有する。
次に、ロータ１００の取付部１２０と弁軸５０の取付軸５４の間を溶接等の適宜の手段で結合する。この状態でロータ１００を開弁方向に回転させて弁軸５０を上昇させる。

図５に示すように、ロータ１００の連結部１２１に設けた開口部１３０にキー部材２００を挿入し、第１の円弧柱部２１０を圧入する。
この状態で第２の円弧柱部２２０がストッパ部材７０のストッパ部７２に当接する位置までロータ１００を閉弁方向に回転させる。このロータの位置にあっては、弁軸５０の先端位置Ｌ_１は、全閉位置Ｌ_０に対して所定の微少寸法だけ上昇（リフト）した位置となる。

本発明の１回転電動弁にあっては、この位置を閉弁方向の基準位置とする。
基準位置のリフト量の調整は、弁軸５０の回転角度とねじピッチにより設定される。そこでキー部材の円弧幅寸法を変更することにより任意に設定できる。
また、ロータ部の突部１４０とキー部材２００の円弧寸法の管理のみで基準点微少リフト量の管理を行うことができる。
本発明の１回転電動弁は以上のように、簡単な構成で、正確な基準位置の調整を行うことができる。

本発明の１回転電動弁の弁本体，ステム，弁軸を示す説明図。ロータの説明図。ロータを弁軸にとりつけた状態を示す説明図。キー部材の説明図。本発明の１回転電動弁の基準位置の設定手段を示す説明図。

符号の説明

１０弁本体
１２弁室
１４弁座
２０，２２配管
３０受け部材
４０ステム
５０弁軸
５２雄ねじ部
５４取付軸
５６弁部
７０ストッパ部材
７２ストッパ部
１００ロータ
１２０取付部
１３０開口部
１３２円弧状溝
１４０突部
２００キー部材

Claims

弁座を有する弁本体と、弁本体に固着されるキャンと、キャン内に配置されるロータと、キャン外に配置されるコイルを有するステータと、ロータに連結される弁軸と、弁本体に固定されて弁軸を案内するストッパ部を有するステムと、ステムと弁軸に形成されるねじ部を備え、ロータが１回転する範囲内で全閉位置から全開位置まで制御される１回転電動弁であって、弁軸先端の弁部が弁座に当接する全閉位置にあるときに、ステムのストッパ部に当接するロータの突部と、ロータに挿入されて前記ストッパ部に当接することにより弁軸が前記全閉位置から所定量リフトした基準位置を設定するキー部材とを備える１回転電動弁。
ロータに挿入されるキー部材は、ロータの突部より幅寸法が大きく設定される請求項１記載の１回転電動弁。