(57)【要約】【課題】係合部の数の割りには、コイルを回り止めできる位置を多く設定でき、加工上の困難性を伴うことなく、システム設計の自由度を高める。【解決手段】ロータを内装するロータケース６０に嵌合するコイル８をもつステッピングモータ駆動式の電動弁において、前記ロータケース６０側に、円周上に等角度で変位する複数の第１係合部６１〜６４を設けると共に、前記コイル８側に、前記第１係合部と係合可能な構造をもち、該第１係合部と異なる等角度で変位する複数の第２係合部９１〜９６を設けた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁棒に連動するロータと、このロータを内装するロータケースに嵌合するコイルとをもつステッピングモータを備えた電動弁において、前記ロータケース側に、円周上に等角度で変位する複数の第１係合部を設けると共に、前記コイル側に、前記第１係合部と係合可能な構造をもち、該第１係合部と異なる等角度で変位する複数の第２係合部を設けたことを特徴とする電動弁。
【請求項２】
ロータケース側に設ける第１係合部を、ロータケースの外面から突出する凸状体で形成する一方、コイル側に設ける第２係合部を、前記凸状体を受入れる凹所をもち且つ前記ロータケースの外面と円周方向に部分的に当接する当接片で形成している請求項１記載の電動弁。
【請求項３】
第１係合部と第２係合部とを、これらの係合が円周上の少なくとも二箇所において行われるように設けている請求項１又は２記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、主に空調機や冷凍機の冷媒配管系において流量制御等を行うためのステッピングモータ駆動式の電動弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許第２７６１２０８号公報等に記載され且つ図１７に示すように、ニードル弁に連動するロータを内装するロータケースＲの上端外周部に複数の凹部Ｕを設けると共に、コイルを内蔵させたステータＦの中心穴Ｈの上部に、前記凹部Ｕと係合する凸部Ｔを設け、これら凹部Ｕと凸部Ｔとの係合により、ステータＦの回り止めと抜け止めを行うようにしている。
【０００３】
前記凹部Ｕ及び凸部Ｔの数は２個ずつとする他、３個ずつ、４個ずつとしても良いものとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コイルからのリード線の取出し方向を自由に定められるようにするためなどには、コイルの回り止め位置は多いほど良いが、上記のものでは、その回り止めできる位置は凹部Ｕと凸部Ｔの数と同じだけとなり、リード線の取出しは、２方向或いは３方向、４方向に限られてしまう。
【０００５】
ここで、係合部の数をもっと増やすことが考えられるが、ロータケースの径は比較的小さく、物理的に多くの係合部を加工できない制約がある。
【０００６】
本発明では、係合部の数の割りには、コイルを回り止めできる位置を多く設定でき、加工上の困難性を伴うことなく、配管設計等の自由度を高めることができる電動弁を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、弁棒に連動するロータと、このロータを内装するロータケースに嵌合するコイルとをもつステッピングモータを備えた電動弁において、前記ロータケース側に、円周上に等角度で変位する複数の第１係合部を設けると共に、前記コイル側に、前記第１係合部と係合可能な構造をもち、該第１係合部と異なる等角度で変位する複数の第２係合部を設けた。
【０００８】
こうして、第１係合部と第２係合部との少なくとも一組についての実際の係合箇所を変更することにより、ロータケースに対するコイルの回り止め位置を、第１係合部の数や第２係合部の数よりも多く設定することができる。このため、係合部の数をさほど多くしなくともコイルからのリード線の取出し方向を多く設定できるなど、設計上の自由度を高めることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、ロータケース側とコイル側との間で無理な部材の変形等が生じるのを防止するため、ロータケース側に設ける第１係合部を、ロータケースの外面から突出する凸状体で形成する一方、コイル側に設ける第２係合部を、前記凸状体を受入れる凹所をもち且つ前記ロータケースの外面と円周方向に部分的に当接する当接片で形成した。
【００１０】
これにより、第１係合部と第２係合部とが実際に係合する箇所では、凸状体が当接片の凹所に受入れられ、良好な係合がされる。一方、第１係合部と第２係合部とが係合しない箇所では、当接片と凸状体との干渉を避けることができる。このため、ロータケース側とコイル側との間で無理な部材の変形等が生じるのを防止できる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、ロータケースとコイルとの保持力や同軸度を高めるため、第１係合部と第２係合部とを、これらの係合が円周上の少なくとも二箇所において行われるように設けた。
【００１２】
こうして、第１係合部と第２係合部とが実際に係合する箇所が円周上の少なくとも二箇所確保されるため、ロータケースとコイルとの保持力及び同軸度を良好に保つことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、弁本体１には第１接続配管１１と第２接続配管１２とを直交状に結合している。例えば、第１接続配管１１は室外ユニット側に、第２接続配管１２は室内ユニット側に接続される。弁本体１の内部には弁座２を設け、円柱を呈する弁棒３の先端に一体化したニードル形の弁頭３１を臨ませている。
【００１４】
弁棒３には、弁本体１に圧入固定する下部軸受４の内側に設けた雌ねじ４１と螺合して該弁棒３を進退させる雄ねじ５１を設けている。これらネジ部４１，５１は、平均ネジ径の円周長さ（ｑ）に対するネジリード（ｒ）すなわちネジ勾配（ｒ／ｑ）を８％以上とした大リードネジで構成している。
【００１５】
弁棒３は、ステッピングモータ５のマグネットロータ６に一体化する回転駆動体たる弁ホルダ７に内装している。弁棒３の径方向外方に突出する一対のピン３０を、弁ホルダ７の一対の溝７０にスライド自由に受入れ、マグネットロータ６の回転力を弁棒３に伝え且つ該弁棒３の回転に伴う進退を許すように構成している。７１は、弁ホルダー７の上部軸受である。
【００１６】
ステッピングモータ５のステータコイル８は、ハウジング８０に巻線８１及びヨーク８２を一体的に内蔵しており、中心穴８３を介してロータケース６０の外周に嵌合している。８４は、電源に接続するリード線である。
【００１７】
図２に示すように、ステッピングモータ５のマグネットロータ６はＮ極Ｓ極合わせて２４極、ステータコイル８は４８極あり、図中パターン表に示すとおり、８ステップで１サイクルとした１・２相励磁方式により、１ステップにつきマグネットロータ６を３．７５°回転させ、９６ステップで１回転するものとしている。
【００１８】
図３に示すように、ロータケース６０の下方開口部付近には、円周上に例えば９０°の等角度で互いに変位する４個の第１係合部６１，６２，６３，６４を設けている。これらは、打出し成形等により、ロータケース６０の外面から外方に突出する凸状体６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで形成している。
【００１９】
ステータコイル８の中心穴８３に臨む底板８５には、一つ一つが第１係合部と係合可能な構造をもち、該第１係合部と異なる例えば６０°の等角度で互いに変位する６個の第２係合部９１，９２，９３，９４，９５，９６を設けている。これらは、一対の切欠８６，８６によりバネ性をもたせた基片８７とＬ字形に連続し、ロータケース６０の外面と円周方向において部分的に当接する当接片９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆで形成している。各当接片には、凸状体の何れか一つを受入れる丸穴から成る凹所９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆを設けている。
【００２０】
実施例では、ロータケース６０側の第１係合部を凸状体６ａ〜６ｄとして下方開口部付近すなわち弁本体１との結合しろ付近に設けているため、軸方向長さが大になることなく、構造をコンパクトにできながら、ステータコイル８の挿入時に凸状体６ａ〜６ｄが邪魔になることもなく、その嵌合を容易にしている。
【００２１】
図４に示すように、嵌合に際しては、ステータコイル８の底板８５側とロータケース６０の上底側とを対向させて挿入していく。このときの挿入を一層容易にするため、各当接片９１〜９６の下端部には外方に拡がる案内部９０を設けている。嵌合位置においては、凸状体と凹所とが１８０°離れた円周上二箇所において係合する（図３参照）。
【００２２】
尚、第２係合部は１２０  °変位させた計３個（９１，９３，９５のみ）とし、円周上の一箇所（６１と９１との間等）のみで係合させるものとしてもよい。又、第１係合部と第２係合部との各変位角度及び個数等は、ロータケース６０側とコイル８側とで逆の関係にしてもよい。更に、ここに示した角度や個数等は例示にすぎず、適宜変更してよいのは言うまでもない。
【００２３】
図５〜１６に示すように、以上の実施例によれば、第１係合部６１〜６４と第２係合部９１〜９６との間の１８０°離れた二箇所における係合関係を種々変えることにより、固定して考えるロータケース６０の中心Ｏの回りに、０°，３０°，６０°，９０°，１２０°，１５０°，１８０°，２１０°，２４０  °，２７０°，３００°，３３０°の計１２の方向からリード線８４を取り出せる第１〜第１２嵌合位置を設定できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電動弁の一実施形態の縦断面図。
【図２】ステッピングモータの励磁パルスパターン図表。
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図４】本発明電動弁の組立図。
【図５】ロータケースとコイルの第１嵌合位置を示す平面図。
【図６】ロータケースとコイルの第２嵌合位置を示す平面図。
【図７】ロータケースとコイルの第３嵌合位置を示す平面図。
【図８】ロータケースとコイルの第４嵌合位置を示す平面図。
【図９】ロータケースとコイルの第５嵌合位置を示す平面図。
【図１０】ロータケースとコイルの第６嵌合位置を示す平面図。
【図１１】ロータケースとコイルの第７嵌合位置を示す平面図。
【図１２】ロータケースとコイルの第８嵌合位置を示す平面図。
【図１３】ロータケースとコイルの第９嵌合位置を示す平面図。
【図１４】ロータケースとコイルの第１０嵌合位置を示す平面図。
【図１５】ロータケースとコイルの第１１嵌合位置を示す平面図。
【図１６】ロータケースとコイルの第１２嵌合位置を示す平面図。
【図１７】従来例の組立図。
【符号の説明】
５  ステッピングモータ
６  マグネットロータ
６０  ロータケース
８  ステータコイル
８０  ハウジング
６１〜６４  第１係合部
９１〜９４  第２係合部
６ａ〜６ｄ  凸状体
９ａ〜９ｆ  凹所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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