(57)【要約】【課題】  作業工数を増やすことなく、結合部材であるロックナット内の水分の氷結時の体積膨張による破損、変形を防止することができる電動弁を提供する。【解決手段】  弾性体５０を、弁本体１８の段差部１８ｆ上に、ホルダ１７の開口周縁部１７ｄの先端が鋭角に尖ったエッジ状部１７１ｄにより押し切られた状態で配置する。弾性体５０は、ロックナット１９内の空間４０に侵入した水分が周囲の温度が低下して氷結した場合でも、水分氷結時の体積膨張分を弾性により吸収して、氷結により生じるホルダ１７のエッジ状部１７１ｄ等に対する圧力を減少させて保護することができるので、ホルダ１７の開口周縁部１７ｄ等が破損、変形することを防止できる。【選択図】  図３
2006258245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに固定されるホルダと、このホルダにロックナットを介して連結される弁本体と、この弁本体に備わっている弁座の開口と対向するように弁室内に配置されかつ前記モータの作動により前記開口の開閉を操作する弁体とを含み、
該ロックナットと前記ホルダとの間に生成される空間に弾性体を配置したことを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記ホルダには前記弁本体と当接する先端が尖ったエッジシールが備わっており、
前記弾性体は、前記弁本体と前記エッジシールとの間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
一端が前記弁本体に固定されかつ他端が前記弁体に固定されるベローズが備わっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷媒等の流体の流量を制御するための電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば冷媒等の流体の流量を制御するために電動弁が用いられている。このような電動弁の一例として、図４に示す例えば特許文献１に示すような構造のものが使用されている。この電動弁は、モータの回転軸と歯車等を介して連結された弁軸１０１が軸受１０２に軸支されるとともに、弁軸１０１’のねじ部がホルダ１０３に螺合されている。軸受１０２はホルダ１０３に固定されている。弁軸１０１’はピポット軸受１０４等を介して弁体１０５に連結されている。弁体１０５を収納する弁本体１０６はロックナット１０７によりホルダ１０３に結合されている。弁本体１０６内には、流体が弁本体１０６内からモータ側へ流入するのを防止するためのベローズ１０８が設けられている。
【０００３】
また、この電動弁には、ホルダ１０３と弁本体１０６との間に、パッキン１１０が備えられている。ホルダ１０３の弁本体１０６側の先端は、エッジ状に形成されシール部１１１となっている。パッキン１１０およびシール部１１１により、外部からの弁本体１０６への水分等の侵入を防止する。
【０００４】
この電動弁では、モータを回転させて弁軸１０１’のねじ部を回転させることにより、弁軸１０１’を上下させて、弁軸１０１’と連結された弁体１０５の弁座に対する開度を調整して、流体の流量を制御する。
【特許文献１】特開平１１−２２５４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の電動弁では、ホルダ１０３と弁本体１０６を結合するのにロックナット１０７を用いているが、過酷な使用条件においては、このロックナット１０７とホルダ１０３及び弁本体１０６との隙間に侵入した水分が周囲の温度が下がることにより氷結してしまうことがある。
【０００６】
ロックナット１０７とホルダ１０３及び弁本体１０６との隙間に侵入した水分は氷結すると体積が膨張してしまうために、ロックナット１０７を押し上げてしまったり、ホルダ１０３のシール部１１１を壊してしまったり等、部品を破損、変形してしまうことがあった。
【０００７】
この防止策として、ロックナット１０７とホルダ１０３及び弁本体１０６との接合部に例えばロックタイト（登録商標）等の接着剤を塗布することにより、隙間への水分の侵入を防止するようにしていた。しかしながら、接着剤を塗布する作業工数が増えてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、作業工数を増やすことなく、過酷な使用条件においても、結合部材であるロックナット内の水分の氷結時の体積膨張による破損、変形を防止することができる電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の電動弁は、
モータに固定されるホルダと、このホルダにロックナットを介して連結される弁本体と、この弁本体に備わっている弁座の開口と対向するように弁室内に配置されかつ前記モータの作動により前記開口の開閉を操作する弁体とを含み、
該ロックナットと前記ホルダとの間に生成される空間に弾性体を配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記ホルダには前記弁本体と当接する先端が尖ったエッジシールが備わっており、
前記弾性体は、前記弁本体と前記エッジシールとの間に配置されたことを特徴とする。
【００１１】
また、一端が前記弁本体に固定されかつ他端が前記弁体に固定されるベローズを備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業工数を増やすことなく、結合部材であるロックナット内の水分の氷結時の体積膨張による破損、変形を防止することができる電動弁を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る電動弁について、以下図面を参照して説明する。電動弁１０は、例えば、冷凍・空調装置において、冷媒等の流体の流量を制御するための制御弁として用いられている。電動弁１０は、モータ３０の出力を歯車等を介して弁体に伝達するものである。
【００１４】
電動弁１０は、図１〜図３に示すように、弁軸１１と、弁軸１１と連結される弁体１２と、弁軸１１と弁体１２とを連結するための球体１３と、ブッシュ１４と、ベローズ１５と、弁軸１１の軸受である出力軸受１６と、モータに固定されるとともに弁軸１１を保持するホルダ１７と、弁体１２を収納する弁本体１８と、弁本体１８に一体に形成された弁座１８ａと、ホルダ１７と弁本体１８とを連結するロックナット１９と、ホルダ１７と弁本体１８との間に配置された弾性体５０とを備えている。
【００１５】
弁軸１１は、モータ３０の回転出力が伝達され、弁体１２を上下移動させるための出力軸である。弁軸１１は、モータ側に位置する第１の弁軸１１ａと弁体１２側に位置する第２の弁軸１１ｂとにより構成されている。第１の弁軸１１ａの下端にはマイナスドライバ形状の凸部１１１ａが形成され、第２の弁軸１１ｂの上端にはマイナスドライバ溝状の凹部１１１ｂが形成されている。凸部１１１ａを凹部１１１ｂに嵌合することにより第１の弁軸１１ａと第２の弁軸１１ｂとが連結される。第１の弁軸１１ａは、モータケースに内蔵されたモータ３０の回転軸とピニオン、歯車等を介して連結されている。また、第１の弁軸１１ａは出力軸受１６に軸支されている。出力軸受１６はモータ３０のモータケースに設けられている。第２の弁軸１１ｂの外周にはおねじ部１１２ｂが形成されている。第２の弁軸１１ｂのおねじ部１１２ｂが、ホルダ１７の中央に形成された第１のめねじ部１７ａと螺合することにより、第２の弁軸１１ｂがホルダ１７に回転可能に軸方向に移動可能に保持される。
【００１６】
弁体１２は、上下移動することにより弁座１８ａに対して接離して、弁座１８ａに対する開口度を調整するためのものである。弁体１２は、弁座１８ａの開口である弁孔１８１ａと対向するように弁室内に配置されている。弁体１２は、弁軸１１側の第１の弁体１２ａと弁座１８ａ側の第２の弁体１２ｂにより構成されている。第１の弁体１２ａは第２の弁体１２ｂに例えば圧入固定される。第１の弁体１２ａの外周には凸状の係止部１２２ａが形成されており、この係止部１２２ａは、ベローズ１５を固定するために設けられている。第１の弁体１２ａの上端には凹部１２３ａが形成されており、この凹部１２３ａには凸形状のブッシュ１４が圧入される。第２の弁体１２ｂは、弁座１８ａ側の先端が尖形状になっている。
【００１７】
球体１３は、ピポット軸受として第２の弁軸１１ｂの下端とブッシュ１４との間に介在している。球体１３は、例えばステンレス材を用いて形成されており、例えばスポット溶接で第２の弁軸１１ｂの下端に溶接されている。また、球体１３は、第１の弁体１２ａの上端に圧入されたブッシュ１４のくぼみ１４ａに回転自在に当接して配置されている。
【００１８】
ベローズ１５は、伸縮性、気密性を有し、弁本体１８に流入する冷媒がモータ３０側へと侵入するのを防止する機能を備える。ベローズ１５は、上端が弁本体１８内の端部にカシメ固定されたワッシャ２１に半田付けにより固定され、下端が第１の弁体１２ａの係止部１２２ａに半田付けにより固定されている。
【００１９】
弁本体１８は、弁体１２を収納するために筒状となっている。弁本体１８は、側面下方に接続された第１の通路１８ｂと、この第１の通路１８ｂと連通するとともに底面に接続された第２の通路１８ｃとを有している。第１の通路１８ｂおよび第２の通路１８ｃはそれぞれ冷媒配管に接続されている。第１の通路１８ｂ及び第２の通路１８ｃとの連通部で、弁本体１８の第２の通路１８ｃとの接続部には弁座１８ａが形成されている。弁座１８ａは、弁本体１８の底面に第２の通路１８ｃと連通する弁孔１８１ａを有している。
【００２０】
出力軸受１６の外周に形成されたおねじ部１６ａをホルダ１７の上方に形成された第２のめねじ部１７ｂに螺合することにより、出力軸受１６をホルダ１７に固定する。出力軸受１６の底面とホルダ１７との間には、第２の弁軸１１ｂのストッパであるワッシャ２２が設けられている。
【００２１】
ロックナット１９は、弁本体１８の側面上方に形成されたおねじ部１８ｄに螺合することにより、弁本体１８とホルダ１７とを連結する。弁本体１８の上端は外径よりも小径の端部１８ｅが形成されており、ホルダ１７の下端には凹部１７ｃが形成されている。弁本体１８の端部１８ｅがホルダ１７の凹部１７ｃに嵌合された状態で弁本体１８とホルダ１７とは連結される。弁本体１８の端部１８ｅの先端部分とホルダ１７の凹部１７ｃの底面との間にゴムパッキン２３が挟持されて配置されている。このゴムパッキン２３により、弁本体１８とホルダ１７との間が封止される。また、ホルダ１７の下端の開口周縁部１７ｄは、先端が鋭角に尖ったエッジ状に形成されエッジシールを構成している。この先端が鋭角に尖ったエッジ状に形成されたホルダ１７の開口周縁部１７ｄが、ロックナット１９を締め付けることにより、弁本体１８の段差部１８ｆに当接され、押し当てられて、シールが確保されている。ゴムパッキン２３、および、シール部を構成する開口周縁部１７ｄの先端の鋭角に尖ったエッジ状部により、外部からの水分等の弁本体１８内への侵入を防止している。
【００２２】
弾性体５０は、リング状であり、例えばシリコン系のゴムから形成されている。弾性体５０は、弁本体１８の段差部１８ｆ上に、ホルダ１７の開口周縁部１７ｄの先端が鋭角に尖ったエッジ状部１７１ｄにより押し切られた状態で配置されている。まず、弾性体５０は、図３（ａ）に示すように、弁本体１８の段差部１８ｆに載置される。そして、弾性体５０は、図３（ｂ）に示すように、ロックナット１９を締め付けて、エッジ状部１７１ｄを段差部１８ｆに押し当ててシールを確保する際に、押し切られる。弾性体５０は、ロックナット１９の側面部１９ｂの内壁、弁本体１８の段差部１８ｆ、ホルダ１７の開口周縁部１７ｄの先端が尖ったエッジ状部１７１ｄ等により形成されるロックナット１９内の空間４０内に配置される。
【００２３】
弾性体５０は、ロックナット１９内の空間４０に侵入した水分が周囲の温度が低下して氷結した場合でも、水分氷結時の体積膨張分を弾性により吸収して、氷結により生じるホルダ１７のエッジ状部１７１ｄ等に対する圧力を減少させて保護することができるので、ホルダ１７の開口周縁部１７ｄ等が破損、変形することを防止できる。また、弾性体５０は空間４０内に配置されることにより、空間４０の体積を減らして、水分氷結時の体積膨張分を減らすことができる。
【００２４】
この電動弁１０では、モータ３０が正逆方向の例えば正方向に回転すると、弁軸１１が例えば反時計回り方向に回転する。弁軸１１のおねじ部１１２ｂも回転することにより、弁軸１１は例えば上方に移動して、連結する弁体１２も上方に移動する。弁体１２の下方側の第２の弁体１２ｂの尖形状の先端が弁座１８ａから離れることにより、第１の通路１８ｂ及び第２の通路１８ｃを流れる冷媒の流量が増大する。一方、モータ３０が例えば逆方向に回転すると、弁軸１１が時計回り方向に回転する。弁軸１１は下方に移動して、連結する弁体１２も下方に移動する。第２の弁体１２ｂの尖形状の先端が弁座１８ａに近づくことにより、第１の通路１８ｂ及び第２の通路１８ｃを流れる冷媒の流量が減少する。このようにして冷媒の流量を制御する。
【００２５】
このように本実施の形態の電動弁では、ロックナット１９内の空間４０に侵入した水分が氷結した場合でも、水分氷結時の体積膨張分を弾性体５０により吸収することができるようにしたので、水分氷結時におけるホルダ１７のエッジ状部１７１ｄ等の部品の破損を防止することができる。よって、ロックナット１９と弁本体１８との接合部に接着剤を塗布する等の工数を必要とせずに、水分氷結時における部品の破損、変形を防止することができる。
【００２６】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、本実施形態では、弁体１２を第１の弁体１２ａ及び第２の弁体１２ｂにより構成する例について説明したが、弁体は一つの部材により構成するようにしてもよい。
【００２７】
また、本実施形態では、弁本体１８に弁座１８ａを一体に形成する例について説明したが、弁座は別体として設けるようにしてもよい。
【００２８】
また、本実施形態では、第２の弁軸１１ｂのおねじ部１１２ｂが、ホルダ１７の中央に形成された第１のめねじ部１７ａと螺合することにより、第２の弁軸１１ｂがホルダ１７に回転可能に軸方向に移動可能に保持される例について説明したが、弁軸を軸方向に移動可能にする機構はこれに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る電動弁の概略構成を表す一部断面図である。
【図２】図１に示した電動弁の要部を表す断面図である。
【図３】図２に示した電動弁の一部拡大図である。
【図４】従来の電動弁の要部の概略構成を表す一部断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０      電動弁
１１      弁軸
１１ａ    第１の弁軸
１１ｂ    第２の弁軸
１２      弁体
１２ａ    第１の弁体
１２ｂ    第２の弁体
１６      出力軸受
１７      ホルダ
１７ｄ    開口周縁部
１７１ｄ  エッジ状部
１８      弁本体
１８ａ    弁座
１８ｂ    第１の通路
１８ｃ    第２の通路
１８１ａ  弁孔
１８ｆ    段差部
１９      ロックナット
１９ｂ    側面部
３０      モータ
４０      空間
５０      弾性体
【図１】
2006258245.tif 000003
【図２】
2006258245.tif 000004
【図３】
2006258245.tif 000005
【図４】
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