JPH10227369A - 電動流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータの回転をねじ機構によって、直線運動
に変換して弁体の開閉を行なう電動流量制御弁におい
て、ロータを構成するスリーブと磁石との間の接合強度
の向上を図る。 【解決手段】 電動流量制御弁１０は、弁室１５内に弁
体１７を有する弁本体１１と、該弁本体１１上部に載置
固定される電動機とを備え、前記電動機が密閉ケース３
１、該密閉ケース３１の外側に配置されたステータコイ
ル２２、及び、内側のケース内室に配置されたロータ３
３とを有し、かつ、前記弁体１７が弁軸２０で前記ロー
タ３３に連結されると共に、前記弁室１５と前記ケース
３１内室とが制御流体の連通を可能とした構成を有す
る。そして、前記ロータ３３は、内側にスリーブ３４を
外側に磁石３９を配置し、上記スリーブ３４と磁石３９
間を接着剤Ｇにて接着すると共に、保持強度を確保する
手段１３５を介して一体化したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍サイクルに用い
られる冷媒のような流体の流量制御に使用する電動流量
制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は冷媒の流量制御を行う従来の電動
流量制御弁を示す縦断面図であって、この従来の電動流
量制御弁は、弁室５１に連通する一次口５１ａ及び二次
口５１ｂを有し二次口側壁５２の連通弁口５３に弁座５
３ａを設けた弁本体Ａと、この弁本体Ａの弁座５３に接
離する弁部５４を有した棒状のニードル弁５５と、前記
弁本体Ａの二次口５１ｂと反対側になる外側部（弁筺開
口部）に溶接固定される下蓋６７を有した円筒状のキャ
ン部５６ａと、このキャン部５６ａの外側に配置される
ステータコイルＤと、前記キャン部５６ａの内側に配置
されステータコイルＤの通電励磁によって回転される弁
開閉方向に位置移動可能なロータＣと、このロータの回
転によるねじ送り作用でニードル弁５５を開閉作動させ
る弁作動機構Ｂとを具備する。なお、前記弁本体Ａの一
次口５１ａ及び二次口５１ｂは凹状の弁室連通穴で形成
され、この凹状の弁室連通穴に継手パイプＰａ，Ｐｂを
溶接固定して、前記一次口及び二次口５１ｂに対する配
管接続口（冷凍サイクルの冷媒流量配管を接続する口）
が構成されるている。

【０００３】前記ロータＣは内周に雌ねじ７１を有する
筒状のブッシュ７２と、外周に多極着磁された円筒形状
をなす焼結晶の永久磁石７６と、筒状をなす合成樹脂製
又はアルミニウム材のスリーブ６５とが、一体化された
構造となっている。また、弁作動機構Ｂは前記ブッシュ
７２の内周雌ねじ７１を雄ねじ管６８（弁本体Ａの弁筺
突出口に嵌合固定されている）の外周雄ねじに螺合させ
て、このねじ送り作用でニードル弁５を開閉作動させる
構成となっている。

【０００４】前記雄ねじ管６８の内側に挿入されたニー
ドル弁５５は、その上端軸部をスリーブ６５の上部隔壁
中心孔に挿通し、前記ロータＣと一体に移動するように
軸止具７３で止着されている。そして、前記ロータＣを
ステータコイルＤの通電励磁によって回転させると、該
ロータＣが弁作動機構Ｂによるねじ送り作用で回転しな
がら軸心方向に移動し、このロータＣの回転移動により
ニードル弁５５を開閉方向に移動させ、ステータコイル
Ｄに与えられるパルス信号に対応した流体流量を制御で
きるようになっている。

【０００５】さらに、スリーブ６５の下端部には所定の
突出量に調整されて設けられた閉弁規制ピン８０’が具
備され、弁本体Ａの上端部には全閉ストッパピン８１が
設けられ、上記ニードル弁５５の閉弁時にピン８０’が
ストッパピン８１の外周部に当接して、ロータＣの閉弁
下降限を規制している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動流量制御弁
における前記ロータは、内周側のスリーブと外周側のフ
ェライトマグネットとが接着剤で貼着固定されている
が、長時間の使用によって、接着剤が劣化し、接着強度
が低下する問題が生じる可能性がある。かかる問題が生
じた場合には電動流量制御弁は、ロータの回転運動をね
じ送り作用によって弁体の直線運動に変換し、弁開度を
制御するので、磁石つまりマグネットロータの回転量に
比例した移動量を正確にねじ送り作用が実現できないこ
とになる。また、スリーブと磁石間の保持強度が低下し
て間隙が生じた場合には、正確な弁の全閉規制が実現で
きないことになるのである。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、金属製のス
リーブと磁石との密着性を向上して保持強度の強いロー
タを具備する電動流量制御弁を提供することである。さ
らに、本発明の目的は、組立性をよくしてロータの回転
運動に比例して正確な弁開度の制御及び確実な全閉規制
の可能な電動流量制御弁を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る電動電動流量制御弁は、弁室内に弁
体を有する弁本体と、該弁本体上部に載置固定される電
動機とを備え、前記電動機が密閉ケース、該密閉ケース
の外側に配置されたステータコイル、及び、内側のケー
ス内室に配置されたロータとを有し、かつ、前記弁体が
弁軸で前記ロータに連結されると共に、前記弁室と前記
ケース内室とが制御流体の連通を可能とした電動流量制
御弁において、前記ロータは、内側にスリーブを配置す
ると共に外側にマグネットを配置し、上記スリーブ及び
マグネット間を保持強度を確保する手段を介して一体化
したことを特徴とする。

【０００９】さらに本発明に係る電動流量制御弁は、上
記スリーブが金属製であることを特徴とする。また、本
発明に係る電動流量制御弁は、弁室内に弁体を有する弁
本体と、該弁本体上部に載置固定される電動機とを備
え、前記電動機が密閉ケース、該密閉ケースの外側に配
置されたステータコイル、及び、内側のケース内室に配
置されたロータとを有し、かつ、前記弁体が弁軸で前記
ロータに連結されると共に、前記弁室と前記ケース内室
とが制御流体の連通を可能とした電動流量制御弁におい
て、前記ロータは、内側に金属製のスリーブを外側にマ
グネットを配置し、上記スリーブと磁石間を接着剤にて
接着すると共に、上記スリーブの外表面の上記マグネッ
トに当接する面に、保持強度を確保する手段を介して一
体化したことを特徴とする。

【００１０】さらにまた、本発明に係る電動流量制御弁
は、弁室内に弁体を有する弁本体と、該弁本体上部に載
置固定される電動機とを備え、前記電動機が密閉ケー
ス、該密閉ケースの外側に配置されたステータコイル、
及び、内側のケース内室に配置されたロータとを有し、
かつ、前記弁体が弁軸で前記ロータに連結されると共
に、前記弁室と前記ケース内室とが制御流体の連通を可
能とした電動流量制御弁において、前記ロータは、内側
にステンレス製スリーブを外側に磁石を配置し、上記ス
リーブと磁石との間をエポキシ樹脂で接着すると共に、
上記スリーブの外表面の上記磁石に当接する面に保持強
度を確保する手段を介して一体化したことを特徴とす
る。

【００１１】前述の本発明に係る電動流量制御弁は、保
持強度を確保する手段としてスパイラル溝かロレット加
工面であることを特徴とする。前述のごとく構成された
本発明に係る電動流量制御弁は、金属材料製のスリーブ
部材と磁石部材とが保持強度を確保する手段により、保
持強度が向上し、両部材の密着性を向上せしめて一体に
構成される。この結果、組立性のよい電動流量制御弁を
実現でき、弁の開閉制御を正確に行い、しかも全閉規制
を確実に行うことが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図１は、本実施形態の電動流量制
御弁１０の縦断面図を示したものであり、真鍮等の材料
で形成される弁本体１１は、上部にステッピングモータ
等の電動機３１を載置固定し、その外側にネジ切りされ
た配管接続部１２，１３を備えると共に、下部にプラグ
１９を螺着する開口部１８を備えている。前記弁本体１
１のプラグ１９の上部は弁室１５として構成され、該弁
室１５には、弁本体１７と弁座体２１とが同一軸心で配
置されている。前記弁体１７は、弁軸２０に取付固定さ
れ、前記弁座体２１は、前記弁本体１１に上下位置調節
自在に螺合されている。

【００１３】前記配管接続部１２内には、入口側通路１
２ａが穿設されていると共に、前記配管接続部１３に
は、出口側通路１３ａが穿設され、両通路１２ａ，１３
ａは前記弁室１５に連通接続しており、前記両通路内に
ストレーナー１２ｂ，１３ｂを各々備えている。前記弁
軸２０は、その中間部を前記弁本体１１の上部部分１１
ａに摺動可能に軸止されていると共に、該弁軸２０の上
部部分２０ａは、前記電動機３１内に挿入されている。

【００１４】前記電動機３０は、前記弁本体１１の前記
上部部分１１ａに載置固定される非磁性体の板で構成さ
れる円筒状の密閉ケース３１と、該密閉ケース３１の外
側に配置されたステータコイル３２と、前記密閉ケース
３１のケース内室３１ａに配置されたロータ３３とで構
成されている。該ロータ３３は、内周側に配置された金
属製としてステンレス製のスリーブ部材３４と外周側に
配置された磁石部材としてフェライトマグネット３９と
で形成されており、前記電動機３０の外部から配線３２
ａを介して前記ステータコイル３２に電気信号が付与さ
れるようになっている。

【００１５】而して、前記ロータ３３の前記スリーブ３
４と磁石部材３９とは、その両者の接合部を接着剤Ｇで
貼着固定しており、接着剤としてエポキシ樹脂を用い、
充填接着されている。しかもスリーブ部材３４の外周面
には、Ｖ字形状のスパイラル溝が設けられている。図２
は、スリーブ部材３４と磁石部材であるフラライトマグ
ネット３９が接するスリーブ部材３４の外周面１３４の
詳細を示す側面図であり、外周面１３４には、Ｖ字形状
のスパイラル状の溝１３５が設けられている。

【００１６】図２に示す側面図においては、スパイラル
状の溝１３５は左ネジに形成されており、例えば右回り
で動作するスリーブ部材３４と磁石部材３９とが常に密
着するよう両部材が締め付けられる方向に力が作用して
いる。また、図２に示すスリーブ部材３４の下部に形成
されているＶ字形状の円周溝１３６は両部材が動かない
ように固定するための溝であり、この形成を省略しても
よいのは勿論である。さらに、上記スパイラル溝が形成
されるネジ方向はスリーブ部材３４の回転方向に応じて
適宜に選定すればよいのである。

【００１７】なお、図１に示す縦断面図におけるスリー
ブ部材３４においては、上記スパイラル溝１３５を示し
ているが、円周溝１３６は省略して示している。かくし
て、スリーブ部材３４と磁石部材３９とを一体化する際
に上記スパイラル溝１３５の内にエポキン樹脂が流入
し、一体化されるのでスリーブ部材３４と磁石部材３９
との間の保持強度を確保し、密着性をよくすることがで
きる。このように密着性よく一体化されたスリーブ部材
３４と磁石部材３９の上部を図３に示す歯付き止め輪４
４を押し込むことで固定されている。本実施形態におけ
る歯付き止め輪４４は、バネ材などの弾性材にて形成さ
れ、内側の複数の歯４４ａはスリーブ４３の外周に弾接
する。スリーブ部材３４は硬度の高いステンレス製であ
るため複数の歯４４ａは傾斜角度が大となり、弾接力が
大きく結合強度も大きくなる。

【００１８】なお、スパイラル溝は、効率良く加工する
ために用いられるが、本発明はこれに限らずＶ字形状以
外でも良いのは勿論である。このスパイラル溝１３５に
かえて、外周面１３４にロレット加工を施してロレット
模様を付してもよい。

【００１９】図１に示す実施形態の電動流量制御弁１０
では、前記密閉ケース３１は、下蓋３１ｂとキャン体３
１ｃとで形成され、前記した蓋３１ｂ（弁本体１１）に
は、全閉ストッパ３５が固着されており、前記ロータ３
３の前記スリーブ３４の下端部に突出量を調整できるよ
うに螺装された閉弁規制ピン３６が前記全閉ストッパ３
５の外周面部に当接して、前記ロータ３３の閉弁下降限
を規制している。前記スリーブ３４の上端部には、開弁
規制ピン３７がその突出量を調整できるように螺合され
ており、前記弁体１７の全開時に前記キャン体３１ｃの
上端の全開ストッパ３８に当接して前記ロータ３３の開
弁上昇限を規制する。

【００２０】また、前記弁本体１１の上部部分１１ａに
は、前記弁軸２０と同軸心に、かつ、該弁軸２０を摺動
可能に内挿するステンレス製の中空筒状の固定ガイド４
０が固定されている。該固定ガイド４０の外周には雄ネ
ジ４０ａが刻設されていると共に、前記スリーブ３４の
中心部の内周には、雌ねじ３４ａが刻設され、前記雄ネ
ジ４０ａと前記雌ネジ３４ａとは螺合している。

【００２１】前記弁本体１１から上方に延び、前記固定
ガイド４０の筒内を貫通して、更に上方に延びる弁軸２
０の上端２０ａは、前記スリーブ３４の上部の連結壁中
心に穿設された孔を貫通してその突出端が、Ｃリング４
１で止着されると共に、前記弁軸２０の中間段部と前記
スリーブの連結壁の内側ワッシャ４２との間、弁体１７
を閉弁方向に付勢する緩衝バネ４３を介在させている。

【００２２】前記の如く構成された本実施形態の電動流
量制御弁１０は、前記電動機３０の前記ステータコイル
３２が外部からの電気（パルス）信号によって励磁され
ると、前記ロータ３３が前記電気信号量に基づき所定量
回動する。該ロータ３３は前記固定ガイド４０にその螺
合部３４ａ，４０ａで螺合しているので、前記該ロータ
３３は、その回動によって、上下の所定方向に移動し、
固定されている前記弁軸２０を同様に上下の所定方向に
移動させ、前記弁体１７が前記弁座体２１に対してその
間隙間隔を移動させて、前記電動流量制御弁１０によっ
て制御される冷媒の流量を、前記ステータコイル３２に
付与される電気信号の量に対応して制御するものであ
る。

【００２３】さらに、前記実施形態の電動流量制御弁１
０は、密閉ケース３０の下蓋３１ｂが弁本体１１と別体
のものとして成形されているが、図５に示す電動流量制
御弁１０のように、弁本体１１と一体として成形するこ
ともできる。この場合、全閉ストッパ３５’も前記弁本
体１１と一体に予め成形しておくことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動流量
制御弁は、ロータを構成するスリーブ部材と磁石部材と
が接着剤により接着される際に、両部材間が保持強度を
確保する手段を介して一体化したので、両部材の密着性
を向上させることができる。しかも、かかる密着性の向
上により、正確な弁開度の制御及び確実な全閉規制を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動流量制御弁の縦断面図。

【図２】スリーブ部材の側面図。

【図３】歯付き止め輪の平面図。

【図４】電動流量制御弁の構成を示す縦断面図。

【図５】本発明の他の実施態様を示す縦断面図。

【符号の説明】

１０ 電動流量制御弁 １１ 弁本体 １５ 弁室 ２０ 弁軸 ３０ 電動機 ３１ 密閉ケース ３２ ステータコイル ３３ ロータ ３４ スリーブ部材 ３９ 磁石部材 １３５ 溝 Ｇ 接着剤

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁室内に弁体を有する弁本体と、該弁本
   体上部に載置固定される電動機とを備え、前記電動機が
   密閉ケース、該密閉ケースの外側に配置されたステータ
   コイル、及び、内側のケース内室に配置されたロータと
   を有し、かつ、前記弁体が弁軸で前記ロータに連結され
   ると共に、前記弁室と前記ケース内室とが制御流体の連
   通を可能とした電動流量制御弁において、 前記ロータは、内側にスリーブを外側に磁石を配置し、
   上記スリーブと磁石間を接着剤にて接着すると共に、保
   持強度を確保する手段を介して一体化したことを特徴と
   する電動流量制御弁。
2. 【請求項２】 上記スリーブが金属製であることを特徴
   とする請求項１記載の電動流量制御弁。
3. 【請求項３】 弁室内に弁体を有する弁本体と、該弁本
   体上部に載置固定される電動機とを備え、前記電動機が
   密閉ケース、該密閉ケースの外側に配置されたステータ
   コイル、及び、内側のケース内室に配置されたロータと
   を有し、かつ、前記弁体が弁軸で前記ロータに連結され
   ると共に、前記弁室と前記ケース内室とが制御流体の連
   通を可能とした電動流量制御弁において、 前記ロータは、内側に金属製のスリーブを外側に磁石を
   配置し、上記スリーブと磁石間を接着剤にて接着すると
   共に、上記スリーブの外表面の上記磁石に当接する面
   に、保持強度を確保する手段を介して一体化したことを
   特徴とする電動流量制御弁。
4. 【請求項４】 弁室内に弁体を有する弁本体と、該弁本
   体上部に載置固定される電動機とを備え、前記電動機が
   密閉ケース、該密閉ケースの外側に配置されたステータ
   コイル、及び、内側のケース内室に配置されたロータと
   を有し、かつ、前記弁体が弁軸で前記ロータに連結され
   ると共に、前記弁室と前記ケース内室とが制御流体の連
   通を可能とした電動流量制御弁において、 前記ロータは、内側にステンレス製スリーブを外側に磁
   石を配置し、上記スリーブと磁石との間をエポキシ樹脂
   で接着すると共に、上記スリーブの外表面の上記磁石に
   当接する面に保持強度を確保する手段を介して一体化し
   たことを特徴とする電動流量制御弁。
5. 【請求項５】 保持強度を確保する手段は、スパイラル
   溝である請求項３又は請求項４記載の電動流量制御弁。
6. 【請求項６】 保持強度を確保する手段は、ロレット加
   工面である請求項３又は請求項４記載の電動流量制御
   弁。