JPH09100920A

JPH09100920A - 弁装置

Info

Publication number: JPH09100920A
Application number: JP8116581A
Authority: JP
Inventors: Rainer Maurer; マウラーライナー; Ludwig Reisinger; ライズィンガールートヴィッヒ
Original assignee: Emerson Electric GmbH and Co OHG
Current assignee: Emerson Electric GmbH and Co OHG
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 1997-04-15
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: JP2825789B2; EP0743476B1; US5735501A; DE19518429C1; DE59600027D1; EP0743476A1

Abstract

(57)【要約】【課題】弁ケーシング内に配置され弁座５ａと協働す
るスライダ部材６が、駆動装置１３の調節部材１２と作
用接続して、閉鎖位置と開放位置との間で摺動可能にガ
イドされ、かつ、弁座に対して往復摺動可能である電子
式の膨張弁を改良して、簡単で安価に製造することがで
き、スライダ部材の取り付け及び取り外しが簡単なもの
を提供する。【解決手段】スライダ部材６が、調節部材１２に取り
付けられているフレーム８内に配置されていて、フレー
ム８に対して、少なくとも２つの軸線Ａ，Ｂを中心にし
て傾倒可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空圧式又は液圧式
の圧力媒体のための弁装置、特に電子式のエキスパンシ
ョンバルブ（膨張弁）であって、弁ケーシングを有して
おり、該弁ケーシングが、第１の圧力媒体接続部と第２
の圧力媒体接続部とを有しており、これら２つの圧力媒
体接続部が、ケーシング中空室内に形成された貫流スペ
ースによって互いに接続されており、弁ケーシング内に
配置され弁座と協働するスライダ部材が設けられてお
り、外スライダ部材が、駆動装置の調節部材と作用接続
していて、弁座に対して平行に、スライダ部材の当接面
が弁座によって形成された貫流開口を閉鎖する閉鎖位置
と、スライダ部材に形成された貫流通路が貫流開口を開
放する開放位置との間で摺動可能にガイドされており、
前記スライダ部材が弁座に向かう方向で及びこれとは逆
の戻り方向で摺動可能である形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような形式のアメリカ合衆国特許第
３５３３５９８号明細書により公知の弁装置において
は、スライダ部材が、モータの底部に設けられた袋孔内
に係合し、この袋孔内で長手方向に摺動可能に配置され
て、保持されており、この場合、スライダ部材は、被駆
動軸及びスピンドルに対して、被駆動軸とスピンドルと
の間での軸のずれを補償するために、弁座に向かう方向
及びそれとは逆方向で摺動可能である。

【０００３】しかしながら、公知の弁装置は、申し分の
ない機能を得るためには被駆動軸とスピンドルとの間を
軸平行に整列させる必要があるので、構造部分を非常に
正確に製造しなければならないために、製造費用が高価
である。

【０００４】しかも、公知の弁装置のスライダ部材を交
換するためには、被駆動軸を弁ケーシングから外さなけ
ればならないので、スライダ部材の交換が困難であると
いう点が欠点である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の弁装置を改良して、簡単で安価
に製造することができ、しかもスライダ部材の取り付け
及び取り外しが簡単であるようなものを提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、スライダ部材が、調節部材に取り付けられ
ているか又は保持されているフレーム内に配置されてい
て、該フレームに対して、少なくとも２つの軸線を中心
にして傾倒可能である。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、フレームとスライダ部
材とが、駆動装置の調節部材に固定可能な、前もって組
み立てられる１つのユニットを形成している。本発明に
よって設けられた、フレームに対するスライダ部材の調
節可能性によって、傾倒軸を適当に選択することによっ
て、スライダ部材を簡単な形式で、弁座における所定の
位置及び状態にもたらすことができる。

【０００８】フレームを弁ケーシング内で調節部材に取
り付けるために、有利な形式で、弁ケーシング内に少な
くとも１つの圧縮コイルばねが設けられていて、該圧縮
コイルばねが調節部材の方向にプレロード（すなわち予
荷重）をかけられていて、調節部材で保持されている。
このような配置によって、フレームを特に迅速に交換す
ることができる。何故ならば、フレームは、ケーシング
内の圧縮コイルばねと調節部材との間に位置決めさせる
だけで、次いで圧縮コイルばねのばね力によって直ちに
固定状態で保持されるようになっているからである。

【０００９】本発明の有利な構成によれば、フレーム
が、少なくとも部分的に弾性材料より成っているので、
スライダ部材は、弾性的な材料のばね力によってフレー
ム内で保持することができる。また、スライダ部材がフ
レーム内の、スライダ部材の調節方向で向き合う側で、
転動体又は滑動部材によって支承されガイドされてい
る。このような構成によって、スライダ部材を簡単な形
式で、しかも高価な固定部材を使用することなしに、フ
レームに固定し、支承することができ、またフレームを
調節装置から解除しなくても、スライダ部材を迅速に交
換することができる。

【００１０】本発明による弁装置の別の構成要件によれ
ば、スライダ部材が、弁座と、弁ケーシング内で弁座に
向き合って配置されたガイド部材との間でガイドされて
いる。この場合、ガイド部材が、弁座方向で可動であっ
て、弁ケーシングに定置に配置されたばね部材によって
弁座に向かってプレロードをかけられていて、スライダ
部材を弁座に向かって押しつけている。このような構成
によって、スライダ部材を圧力によって弁座で保持し、
これによってスライダ部材の正確なガイドが確実に得ら
れる。最も簡単な構成によれば、ガイド部材は例えば、
スライダ部材に点状に当接する球として構成されてい
る。

【００１１】本発明の別の有利な構成要件によれば、圧
力媒体接続部が、スライダ部材の調節方向でずらして弁
ケーシングに設けられており、第１の圧力媒体接続部と
貫流スペースとの間で弁ケーシング内に、貫流スペース
を取り囲む環状室が形成されており、該環状室は、互い
に直径方向で向き合う２つの接続開口によって貫流スペ
ースに接続されており、前記接続開口に弁座とガイド部
材とが設けられており、ガイド部材に、スライダ部材と
協働する別の弁座が形成されている。このような構成に
よれば、圧力媒体が同時に、互いに向き合って配置され
た接続開口によって、環状室から貫流スペース内に及び
その逆方向に流れるので、このような流過過程中に生じ
る摩擦力は、互いに相殺される。これによって、接続開
口に設けられた弁座の特に均一な負荷が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に図面に示した実施例について
本発明の実施の形態を説明する。

【００１３】図１には、本発明による弁装置の第１実施
例が示されている。この弁装置には、弁ケーシング１が
所属しており、この弁ケーシング１には、第１の圧力媒
体接続部２と第２の圧力媒体接続部３とが互いに直径方
向で向き合って配置されており、これらの圧力媒体接続
部２，３は、ケーシング中空室内に形成された貫流スペ
ース４によって互いに接続されている。

【００１４】弁ケーシング１内には、弁座５ａと協働す
るスライダ部材６が設けられている。このスライダ部材
６は、弁座５ａに対して平行に、スライダ部材６の当接
面６ａが、弁座５ａによって形成された貫流開口７を閉
鎖する閉鎖位置と、スライダ部材６内に形成された貫流
通路６ｂが貫流開口７を開放する開放位置との間で摺動
可能である。

【００１５】スライダ部材６は、弾性的な材料より成る
フレーム８内で保持されていて、フレーム８に対して移
動可能である。フレーム８内でスライダ部材６を支承す
るために、スライダ部材６の調節方向内で互いに向き合
う、スライダ部材６の端面と、フレーム８との間に、球
９，１０として構成された転動体が設けられている。球
９，１０は、フレーム８内で互いに向き合って保持され
ていて、当接面６ａに対して直角に位置しているスライ
ダ部材６のガイド１１内で移動する。

【００１６】転動体の代わりに、相応の滑動部材を設け
てもよい。

【００１７】このようなスライダ部材６をフレーム８に
設けた構成によって、スライダ部材６はフレーム８に対
して弁座５ａに向かう方向で及び戻り方向で摺動可能で
あって、しかも、スライダ部材６は、球９，１０の中心
点を通って延びる軸線Ａ並びにこの軸線Ａに対して直角
で当接面６ａに対して平行に位置する別の軸線Ｂを中心
にして傾倒運動を行うことができる。

【００１８】これによってスライダ部材６は、弁座５ａ
に対してスライダ部材６を整列させ正確に位置決めさせ
るために必要なすべての運動を、フレーム８に対して行
うことができる。

【００１９】フレーム８は、スライダ部材６の調節方向
で移動可能な、弁ケーシング１に取り付けられた駆動装
置１３の調節部材１２と、弁ケーシング１内で保持され
た圧縮コイルばね１４との間で保持されている。圧縮コ
イルばね１４は、弁ケーシング１で支えられていて、フ
レームを、スライダ部材６の調節方向で位置決め部材１
２に向かって押しつける。駆動装置１３を操作すると、
スライダ部材６は調節部材１２によって圧縮コイルばね
１４のばね力に抗して圧縮コイルばね１４の方向に移動
し、調節部材を逆方向で操作すると、スライダ部材６
は、圧縮コイルばね１４によって調節部材１２に当接保
持される。

【００２０】このような構成によって、簡単かつ迅速に
フレーム８をスライダ部材６と共に交換することができ
る。何故ならば、調節部材１２とフレーム８との間に堅
固な結合は生じないからである。

【００２１】しかも、駆動装置１３のモータが例えば電
流の故障によって運転中断された時に、圧縮コイルばね
１４によって、スライダ部材６は自動的にその閉鎖位置
に移行せしめられる。

【００２２】フレーム８は、互いに調節可能な２つのフ
レーム部分より形成することもできる。これら２つのフ
レーム部分の間で、スライダ部材６が、圧縮コイルばね
１４のばね力によって保持されている。

【００２３】スライダ部材６を弁ケーシング１内でガイ
ドするために、スライダ部材６は、弁座５ａと、この弁
座５ａに向き合って弁ケーシング１内に設けられたガイ
ド部材１５との間に配置されている。ガイド部材１５
は、弁座５ａの方向で弁ケーシング１に対して調節可能
にガイドされていて、ばね部材１６によって弁座５ａの
方向でプレロード（即ち予荷重）をかけられているの
で、ガイド部材１５はばね部材１６のばね力によってス
ライダ部材６を弁座５に向かって押しつける。この場
合、スライダ部材６はフレーム８に対してほぼ自由に可
動であって、これによって弁座５ａに対する正確な位置
を占めることができる。

【００２４】スライダ部材６並びに弁座及びガイド部材
５，１５は、高い滑動特性及び高い耐摩耗性を有する化
学的に抵抗力のある材料特にセラミック材料より成って
いる。

【００２５】図２に示した、本発明の第２実施例による
弁装置は、図１に示した弁装置と同様に構成されてお
り、第１の圧力媒体接続部２と、この第１の圧力媒体接
続部２に直径方向で向き合って配置された第２の圧力媒
体接続部３とを備えた弁ケーシング１を有している。弁
ケーシング１内では、スライダ部材６が調節可能に配置
されていて、第２の圧力媒体接続部３のケーシング側の
端部に形成された弁座５ａと、弁座５に向き合って位置
するガイド部材１５との間でガイドされている。

【００２６】ガイド部材６はフレーム８内に配置されて
おり、このフレーム８は、駆動装置１３の調節部材１２
に接続された第１のフレーム部分８ａと、第１のフレー
ム部分８ａに取り付けられこの第１のフレーム部分に向
かってスライダ部材６の調節方向で可動にガイドされた
第２のフレーム部分８ｂとによって形成されている。ス
ライダ部材６は、２つのフレーム部分８ａと８ｂとの間
に位置していて、第１のフレーム部分８ａと第２のフレ
ーム部分８ｂとの間で支えられたばね部材１７のばね力
によって保持されている。

【００２７】フレーム８内では、スライダ部材６が第１
のフレーム部分８ａと第２のフレーム部分８ｂとの間で
保持された球（転動体）９，１０が支承されていて、ス
ライダ部材６の当接面６ａに対して直角に摺動可能にガ
イドされている。これによってスライダ部材６は、球
９，１０の中心点を通って延びる軸線Ａ並びにこの軸線
Ａに対して直角で前記当接面６ａに対して平行に位置す
る別の軸線Ｂを中心にして、フレーム８に対して旋回運
動、さらに摺動せしめられるようになっている。これに
よってスライダ部材６は、フレーム８に対して、ひいて
は弁座５ａに対しても自由に調節可能である。

【００２８】図３には、フレーム８内で可動に配置さ
れ、駆動装置１３によって調節可能なスライダ部材６を
備えた、本発明による弁装置の第３実施例が示されてい
る。

【００２９】この弁装置においては、フレームは、図２
に示された実施例におけるのと同様に２つの部分より形
成されていて、駆動装置１３の調節部材１２に接続され
た第１のフレーム部分８ａと、この第１のフレーム部分
８ａに取り付けられ、この第１のフレーム部分に対し
て、スライダ部材６の調節方向で移動可能にガイドされ
た第２のフレーム部分８ｂとから成っている。

【００３０】図２に示した実施例においては、フレーム
部分８ａと８ｂとの間にばね部材１７が設けられてお
り、このばね部材１７のばね力によってスライダ部材６
がフレーム部分８ａと８ｂとの間で保持されているのに
対して、図３に示した弁装置においては、第２のフレー
ム部分８ｂは弾性的な材料より成っていて、スライダ部
材６をフレーム部分８ａと８ｂとの間で保持するため
に、張設されている。

【００３１】圧力媒体接続部２，３は、スライダ部材６
の調節方向内で、弁ケーシング１にずらして配置されて
おり、第２の圧力媒体接続部３はケーシング側で、弁ケ
ーシング２を取り囲んで、環状室１９を形成するケーシ
ング拡張部１８内に開口している。環状室１９は、２つ
の接続開口２０，２１によって弁ケーシング１内に設け
られた貫流スペース４に接続されている。これら２つの
接続開口２０，２１は、弁ケーシング１内の、直径方向
で向き合う側に設けられている。これらの接続開口２
０，２１には、それぞれスライダ部材６と協働する弁座
５ａ，１５ａが設けられている。１つの弁座１５ａは、
ガイド部材１５に形成されており、このガイド部材１５
は、他方の弁座５ａの方向に移動可能であって、スライ
ダ部材６を弁座５ａと１５ａと間で圧力によって保持
し、これによって弁座５ａ，１５ａをスライダ部材６に
良好に当接させるために、ばね部材１６によってプレロ
ードをかけられている。

【００３２】２つの接続開口２０，２１を直径方向で向
き合って配置したことによって、スライダ部材６の両側
の間に圧力差が形成されることはなく、接続開口２０，
２１を貫流する際に生じる摩擦力が相殺される。

【００３３】図４には、本発明による弁装置の第４実施
例が示されている。この弁装置には弁ケーシング１が属
している。この弁ケーシング１内に、フレーム８内で可
動に配置されたスライダ部材６が駆動装置１３によって
張設可能に配置されている。フレーム８の構成及び、フ
レーム８内でのスライダ部材６の保持は、図３に関連し
て前述した第３実施例による弁装置におけるのと同じで
ある。

【００３４】図４に示された弁装置においては、第１の
圧力媒体接続部２と第２の圧力媒体接続部３とは、スラ
イダ部材６の調節方向で見て、弁ケーシング１に並んで
配置されている。スライダ部材６は、貫流通路を規定す
る切欠２２を有しており、この切欠２２は、圧力媒体接
続部２，３に向かって開放している。しかもスライダ部
材６内には、スライダ部材６の当接面６ａに対して直交
する方向に延びる、小さい直径の絞り開口２３が設けら
れている。この絞り開口２３によって、スライダ部材６
の前側と後ろ側との間の圧力補償を行うことができる。
この圧力補償は、スライダ部材６が図４に示した位置か
らその閉鎖した位置に上方に向かって調節され、この位
置で、スライダ部材６の切欠２２が第２の圧力媒体接続
部ｂ３の領域内にもはや位置しておらず、絞り開口２３
だけが第１の圧力媒体接続部と第２の圧力培地亜接続部
との間の接続を形成している場合でも、行うことができ
る。

【００３５】本発明による弁装置においては、スライダ
部材は、フレームと一緒に、簡単に交換することができ
るあらかじめ組み立てられたユニットを形成する。

【００３６】フレームに対するスライダ部材の自由な調
節可能性によって、スライダ部材は、弁座に対して常に
正しい位置及び状態にもたらすことができるように保証
される。弁座の方向でプレロードをかけられたガイド部
材を使用したことによって、スライダ部材を自動的に正
しく位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による弁装置の縦断面図で
ある。

【図２】本発明の第２実施例による弁装置の縦断面図で
ある。

【図３】本発明の第３実施例による弁装置の縦断面図で
ある。

【図４】本発明の第４実施例による弁装置の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１弁ケーシング、２，３圧力媒体接続部、４
貫流スペース、５弁座、５ａ弁座、６スライ
ダ部材、６ａ当接面、６ｂ貫流通路、７貫
流開口、８フレーム、８ａ，８ｂフレーム部
分、９，１０球、１１ガイド、１２位置決め
部材、１３駆動装置、１４圧縮コイルばね、
１５ガイド部材、１５ａ弁座、１６ばね部
材、１８ケーシング拡張部、１９環状室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空圧式又は液圧式の圧力媒体のための弁
装置、殊に電子式のエキスパンションバルブであって、
弁ケーシング（１）を有しており、該弁ケーシング
（１）が、第１の圧力媒体接続部（２）と第２の圧力媒
体接続部（３）とを有しており、これら２つの圧力媒体
接続部（２，３）が、ケーシング中空室内に形成された
貫流スペース（４）によって互いに接続されており、弁
ケーシング（１）内に配置され弁座（５ａ）と協働する
スライダ部材（６）が設けられており、該スライダ部材
（６）が、駆動装置（１３）の調節部材（１２）と作用
接続していて、弁座（５ａ）に対して平行に、スライダ
部材（６）の当接面（６ａ）が弁座（５ａ）によって形
成された貫流開口（７）を閉鎖する閉鎖位置と、スライ
ダ部材（６）に形成された貫流通路（６ｂ）が貫流開口
（７）を開放する開放位置との間で摺動可能にガイドさ
れており、前記スライダ部材（６）が弁座（５ａ）に向
かう方向で及びこれとは逆の戻り方向で摺動可能である
形式のものにおいて、スライダ部材（６）が、調節部材（１２）に取り付けら
れているか又は保持されているフレーム（８）内に配置
されていて、該フレーム（８）に対して、少なくとも２
つの軸線（Ａ，Ｂ）を中心にして傾倒可能であることを
特徴とする、弁装置。
【請求項２】弁ケーシング（１）内に少なくとも１つ
の圧縮コイルばね（１４）が設けられていて、該圧縮コ
イルばね（１４）が調節部材（１２）の方向にプレロー
ドをかけられていて、調節部材（１２）で保持されてい
る、請求項１記載の弁装置。
【請求項３】フレーム（８）が、駆動装置（１３）と
接続された第１のフレーム部分（８ａ）と、該第１のフ
レーム部分（８ａ）に取り付けられた第２のフレーム部
分（８ｂ）とを有しており、スライダ部材（６）が、前
記２つのフレーム部分（８ａ，８ｂ）で支えられてい
て、これら２つのフレーム部分間で保持されている、請
求項１記載の弁装置。
【請求項４】フレーム（８）は、少なくとも部分的に
弾性的な材料より成っていて、スライダ部材（６）がフ
レーム（８）内で、弾性的な材料のばね力によって保持
されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の
弁装置。
【請求項５】第２のフレーム部分（８ｂ）が第１のフ
レーム部分（８ａ）に対して、スライダ部材（６）の調
節方向で可動にガイドされており、フレーム部分（８
ａ，８ｂ）間にばね部材（１７）が設けられていて、該
ばね部材（１７）が、このばね部材（１７）のばね力に
よってスライダ部材（６）をフレーム部分（８ａ，８
ｂ）間で保持するために、調節部材（１２）に向かって
プレロードをかけられている、請求項３記載の弁装置。
【請求項６】スライダ部材（６）がフレーム（８）内
の、スライダ部材（６）の調節方向で向き合う側で、転
動体（９，１０）又は滑動部材によって支承されガイド
されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の
弁装置。
【請求項７】転動体（９，１０）が球又はローラであ
る、請求項６記載の弁装置。
【請求項８】スライダ部材（６）が、弁座（５ａ）
と、弁ケーシング（１）内で弁座（５ａ）に向き合って
配置されたガイド部材（１５）との間でガイドされてい
る、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁装置。
【請求項９】ガイド部材（１５）が、弁座（５ａ）方
向で可動であって、弁ケーシング（１）に定置に配置さ
れたばね部材（１６）によって弁座（５ａ）に向かって
プレロードをかけられていて、スライダ部材（６）を弁
座（８ａ）に向かって押しつけている、請求項８記載の
弁装置。
【請求項１０】弁座（５ａ）が、ガイド部材（１５）
に向かって可動な弁座部材（５）に形成されており、該
弁座部材（５）が、弁ケーシング（１）に定置に配置さ
れたばね部材（１６）によってガイド部材（１５）に向
かってプレロードをかけられていて、スライダ部材
（６）をガイド部材（１５）に押しつけている、請求項
８記載の弁装置。
【請求項１１】圧力媒体接続部（２，３）が、直径方
向で互いに向き合って弁ケーシング（１）に設けられて
おり、弁座（５ａ）とガイド部材（１５）とが、圧力媒
体接続部（２，３）のケーシング側端部に設けられてお
り、該ガイド部材（１５）に、スライダ部材（６）と協
働する別の弁座が形成されている、請求項８から１０ま
でのいずれか１項記載の弁装置。
【請求項１２】圧力媒体接続部（２，３）が、スライ
ダ部材（６）の調節方向でずらして弁ケーシング（１）
に設けられており、第１の圧力媒体接続部（２）と貫流
スペース（４）との間で弁ケーシング（１）内に、貫流
スペース（４）を取り囲む環状室（１９）が形成されて
おり、該環状室（１９）は、互いに直径方向で向き合う
２つの接続開口（２０，２１）によって貫流スペース
（４）に接続されており、前記接続開口（２０，２１）
に弁座（５ａ）とガイド部材（１５）とが設けられてお
り、ガイド部材（１５）に、スライダ部材（６）と協働
する別の弁座が形成されている、請求項８から１０まで
のいづれか１項記載の弁装置。
【請求項１３】ガイド部材（１５）が、高い滑動特性
及び高い抗摩耗特性を有する化学的に抵抗力のある材料
より成っている、請求項８から１２までのいづれか１項
記載の弁装置。
【請求項１４】弁座（５ａ）が、弁ケーシングに配置
された弁座部材（５）に形成されていて、弁座部材
（５）が、高い滑動特性及び高い抗摩耗特性を有する化
学的に抵抗力のある材料より成っている、請求項１から
１３までのいづれか１項記載の弁装置。
【請求項１５】ガイド部材（１５）及び又は弁座部材
（５）がセラミック材料より成っている、請求項１３又
は１４記載の弁装置。
【請求項１６】スライダ部材（６）が、高い滑動特性
及び高い抗摩耗特性を有する化学的に抵抗力のある材料
より成っている、請求項１から１５までのいづれか１項
記載の弁装置。
【請求項１７】スライダ部材（６）がセラミック材料
より成っている、請求項１６記載の弁装置。
【請求項１８】スライダ部材（６）内に絞り開口（２
３）が設けられており、該絞り開口（２３）によって、
第２の圧力媒体接続部（３）が、弁座（５ａ）とスライ
ダ部材（６）とによって形成されたシール座とは無関係
に、圧力媒体接続部（３）に向き合って配置された閉鎖
されたスペースに接続可能である、請求項１から１７ま
でのいづれか１項記載の弁装置。