(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によるロータの回転に伴って上下に移動される弁軸の中心軸線上においてケースに一端部が固定される芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の下端部が前記芯棒の下面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部の一端側から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部と、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部と、
前記ロータ上に立設されてこのロータとともに回転運動を行う案内棒と、から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記スライダを、前記螺旋状案内リングの螺旋溝内に装着するに際し、その棒状の作動片を下方に向けた姿勢で装着し、
前記案内棒から前記スライダの棒状の作動片に伝達される力により、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら下方に移動したときには、前記棒状の作動片が前記下方ストッパ部と当接して、前記スライダの下方への移動が停止されるとともに、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら上方に移動したときには、前記棒状の作動片が前記上方ストッパ部と当接して、前記スライダの上方への移動が停止されるようになっており、
これにより、前記スライダが、前記下方ストッパ部または上方ストッパ部のいずれに当接した場合であっても、前記スライダの基端部の他端側が必ず自由端となるように構成されていることを特徴とする電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項２】
前記螺旋状案内リングの前記下端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分と、この直線部分からさらに内方に折り曲げられた内側折曲片とから形成することにより、この内側折曲片を前記下方ストッパ部として構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項３】
前記螺旋状案内リングの上端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって前記上方ストッパ部を構成したことを特徴とする請求項２に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項４】
前記螺旋状案内リングの前記下端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を軸方向に伸ばした部分と、さらにこの軸方向に伸ばした部分から半径方向に横断するように配置した直線部分とから形成することにより、この軸方向に伸ばした部分を前記下方ストッパ部として構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項５】
前記螺旋状案内リングの上端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって前記上方ストッパ部を構成したことを特徴とする請求項４に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項６】
前記螺旋状案内リングの前記下端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分から形成することにより、この直線部分を前記下方ストッパ部として構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項７】
前記螺旋状案内リングの上端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって前記上方ストッパ部を構成したことを特徴とする請求項６に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項８】
前記下方ストッパ部を、前記芯棒の下面に一体的に固設された内側折曲片により構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項９】
前記上方ストッパ部を、前記螺旋状案内リングの上端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって形成したことを特徴とする請求項８に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１０】
通電によるロータの回転に伴って回転する芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の上端部が前記芯棒の上面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部の一端側から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部と、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部と、
前記芯棒の上方を覆うケースの上面内側に、前記芯棒の中心軸線からやや離れた位置に垂下した姿勢で移動不能に固定された固定案内棒と、から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記スライダを、前記螺旋状案内リングの螺旋溝内に装着するに際し、その棒状の作動片を上方に向けた姿勢で装着し、
前記固定案内棒から前記スライダの棒状の作動片に伝達される力により、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら上方に移動したときには、前記棒状の作動片が前記上方ストッパ部と当接して、前記スライダの上方への移動が停止されるとともに、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら下方に移動したときには、前記棒状の作動片が前記下方ストッパ部と当接して、前記スライダの下方への移動が停止されるようになっており、
これにより、前記スライダが、前記上方ストッパ部または下方ストッパ部のいずれに当接した場合であっても、前記スライダの基端部の他端側が必ず自由端となるように構成されていることを特徴とする電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１１】
前記螺旋状案内リングの前記上端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分と、この直線部分からさらに内方に折り曲げられた内側折曲片とから形成することにより、この内側折曲片を前記上方ストッパ部として構成したことを特徴とする請求項１０に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１２】
前記螺旋状案内リングの下端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって前記下方ストッパ部を構成したことを特徴とする請求項１１に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１３】
前記螺旋状案内リングの前記上端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を軸方向に伸ばした部分と、さらにこの軸方向に伸ばした部分から半径方向に横断するように配置した直線部分とから形成することにより、この軸方向に伸ばした部分を前記上方ストッパ部として構成したことを特徴とする請求項１０に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１４】
前記螺旋状案内リングの下端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって前記下方ストッパ部を構成したことを特徴とする請求項１３に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１５】
前記螺旋状案内リングの前記上端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分から形成することにより、この直線部分を前記上方ストッパ部として構成したことを特徴とする請求項１０に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１６】
前記螺旋状案内リングの下端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって前記下方ストッパ部を構成したことを特徴とする請求項１５に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１７】
前記上方ストッパ部を、前記芯棒の上面に一体的に固設された内側折曲片により構成したことを特徴とする請求項１０に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【請求項１８】
前記下方ストッパ部を、前記螺旋状案内リングの下端部を前記芯棒に沿って内側に折り曲げることによって形成したことを特徴とする請求項１７に記載の電動式コントロールバルブのストッパ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機や冷凍機などに組み込まれて、冷媒の流量制御や流路の切換に好ましく用いられる電動式コントロールバルブのストッパ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍サイクルの膨張弁などとして、弁閉時に弁体の動作を機械的に停止させる電動式コントロールバルブが使用されている。このようなコントロールバルブは、パルス信号で弁開度を制御することができるといった利点があり、様々な分野で用いられている。
【０００３】
図１４は、実公平３−９５６５号公報に開示されている従来のコントロールバルブを示したものである。
このコントロールバルブでは、コイル８に通電してロータ１を回動すると、一端部にニードル状の弁体を備えた弁軸９が弁座１０に接、離動作するよう上下方向に移動するとともに、螺旋状案内リング４に装着されたスライダ５がロータ１と一体の案内棒７に沿って、回転運動することにより、スライダ５がロータケース２に固着された芯棒３の周りを回転する。
【０００４】
一方、スライダ５は、図１５に拡大して示したように、螺旋状案内リング４の螺旋溝に沿って回転しながら上下移動するが、棒状の作動片５ａが、螺旋状案内リング４の上下端部に具備されたストッパ部４ａ、またはストッパ部４ｂに当接することにより、上下方向への移動が停止されている。
ここで、電動式コントロールバルブでは、流量を正しく制御するために、弁体がスライダ５との関係でどの地点で開弁するか、またどの地点で閉弁するかを予め定めておくことが必要である。このような、いわゆる基点出しと称される設定は、スライダ５の作動片５ａが下方のストッパ部４ｂに当接したとき、あるいは作動片５ａが上方のストッパ部４ａに当接したときの、いずれかで行なうことができる。
【０００５】
なお、図１４に示したコントロールバルブの場合は、スライダ５の作動片５ａが下方のストッパ部４ｂに当接したときを基点としている。これは、下方ストッパ部４ｂが、芯棒３の下面に形成されたスリ割り内に挿入されカシメにより固定されているので、強度的にも強く、基点出しの制度が高いからである。一方、図１４および図１５のコントロールバルブにおいて、作動片５ａが上方のストッパ部４ａに当接したときを基点とすると、作動片５ａは案内棒７の揺れ幅の大きい上方部に当接するため、案内棒７の変形量が大きくなる。また、螺旋状案内リング４の自由端部を上方ストッパ部４ａとすると、螺旋状案内リング４のねじり変形が大きくなり、基点出しの精度が低くなってしまう。
【０００６】
すなわち、このコントロールバルブでは、図１６に矢印Ａで示したように、スライダ５の作動片５ａが、案内棒７に案内されながら螺旋状案内リング４内を回転しつつ下方向に移動してくると、先行しているスライダ５の終端部５ｂの端面が、螺旋状案内リング４のストッパ部４ｂに衝突して、これによりスライダ５の下方向への移動が終了することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなコントロールバルブでは、案内棒７とスライダ５の作動片５ａとは、常に接触状態を維持して回転運動しているため、図１６に示したように、スライダ５の終端部５ｂの端面がストッパ４ｂの側面に衝突したときに、後方の作動片５ａは、回転が停止されるものの、案内棒７から矢印Ａ方向に回転力を受けている。したがって、スライダ５が図１６の位置にあるときに、スライダ５は、作用反作用の関係で、両端部５ａ，５ｂから反対方向の力を受けている。このときの力Ｆは、図１７に示したように、以下の通りである。
【０００８】
すなわち、作動片５ａと同一直線状にあるスライダの外端部Ｐから案内棒７までの距離をＢ、案内棒７が作動片５ａを矢印Ａ方向に押圧する力をＷとしたとき、外端部Ｐにおいて、スライダ５を回転させようとするモーメント力Ｆは、  Ｆ＝Ｂ×Ｗ  の式で表される。
したがって、この力Ｆがスライダ５をねじらすことになる。
【０００９】
ここで、特に、今日の空調機、冷凍機などでは、大出力を得るために、大型のモータを用いる要求がある。その場合は、図１４に示した大口径の弁軸９あるいは弁体などを移動させなければならないため、案内棒７に作用する力も大きくなる。その場合、上記モーメント力Ｆも一層大きくなる。
したがって、モータの大出力化が要求されると、従来のコントロールバルブでは、スライダ５は下方向への移動を停止するたびに、スライダ５の作動片５ａが、環を開く方向に力を受けることになる。このように、スライダ５が移動を停止するたびに環を開く方向の力を受けると、基点出しのタイミングが次第にずれてくる虞がある。
【００１０】
さらに、モータの大出力化が要求された場合は、スライダ５ならびに螺旋状案内リング４などの設計変更が必要となるため、コスト高を招来する虞もある。
本発明は、このような実情に鑑み、大出力化が要求される場合であっても、いわゆる基点出しにかかわる部品がこれまで通りの、コンパクトな形状とすることができ、変形が少なく、正確な基点出しを長期に亘り維持することが可能であるとともに、さらには設計変更を少なく抑えることが可能で、ひいては製品の多様化の要求に共通部品で対処することができる電動式コントロールバルブのストッパ構造を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る電動式コントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って上下に移動される弁軸の中心軸線上においてケースに一端部が固定される芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の下端部が前記芯棒の下面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部と、
前記ロータ上に立設されてこのロータとともに回転運動を行う案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記螺旋状案内リングの前記下端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分と、この直線部分からさらに内方に折り曲げられた内側折曲片とから形成することにより、この内側折曲片を前記下方ストッパ部として構成し、
さらに、前記スライダを、前記螺旋状案内リングの螺旋溝内に装着するに際し、その棒状の作動片を下方に向けた姿勢で装着し、
前記案内棒から前記スライダに伝達される力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら下方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記内側折曲片からなる下方ストッパ部に当接させて、このスライダの下方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るコントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って上下に移動される弁軸の中心軸線上においてケースに一端部が固定される芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の下端部が前記芯棒の下面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部と、
前記ロータ上に立設されてこのロータとともに回転運動を行う案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記螺旋状案内リングの前記下端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を軸方向に伸ばした部分と、さらにこの軸方向に伸ばした部分から半径方向に横断するように配置した直線部分とから形成することにより、この軸方向に伸ばした部分を前記下方ストッパ部として構成し、
さらに、前記スライダを、前記螺旋状案内リングの螺旋溝内に装着するに際し、その棒状の作動片を下方に向けた姿勢で装着し、
前記案内棒から前記スライダに伝達される力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら下方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記螺旋部の軸方向に伸ばした部分からなる下方ストッパ部に当接させて、このスライダの下方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
このような構成の本発明によれば、スライダの棒状の作動片が下方向に移動して螺旋状案内リングの下方ストッパ部に当接したときには、案内棒からスライダに加えられる力は、スライダの他端が自由端であることから、その力がスライダの基端部側に吸収されることはない。したがって、スライダが変形することはない。また、このときにスライダに作用するモーメント力は、案内棒と内側折曲片までの距離が基準となるため、小さくなる。したがって、長期間使用しても予め設定した基点出しの位置を、高い精度で維持することができる。また、スライダの大型化、線径の大型化を抑えることができる。
【００１４】
ここで、前記螺旋状案内リングの環状に巻回された螺旋部の上端部に、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部を構成することが好ましい。
さらに、前記上方ストッパ部は、螺旋状案内リングの前記上端部を、前記芯棒に沿って内側に折り曲げることにより構成することもできる。
【００１５】
また、本発明に係るコントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って上下に移動される弁軸の中心軸線上においてケースに一端部が固定される芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の下端部が前記芯棒の下面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング部内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部と、
前記ロータ上に立設されてこのロータとともに回転運動を行う案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記螺旋状案内リングの前記下端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分から形成することにより、この直線部分を前記下方ストッパ部として構成し、
さらに、前記スライダを、前記螺旋状案内リングの螺旋溝内に装着するに際し、その棒状の作動片を下方に向けた姿勢で装着し、
前記案内棒から前記スライダに伝達される力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら下方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記直線部分からなる下方ストッパ部に重なるように当接させて、このスライダの下方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００１６】
このような構成であれば、スライダの棒状の作動片が螺旋状案内リングの下方ストッパ部の直線部分に重なるように当接したときには、案内棒からスライダに加えられる力は、スライダの他端が自由端であることから、その力がスライダの基端部側に吸収されることはない。したがって、スライダに変形などが生じることは少ない。また、スライダに作用するモーメント力も小さくなる。したがって、長期間使用しても予め設定した基点出しを、高い精度で維持することができる。
【００１７】
ここで、前記螺旋状案内リングの環状に巻回された螺旋部の上端部に、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部を構成することが好ましい。
さらに、前記上方ストッパ部は、螺旋状案内リングの前記上端部を、前記芯棒に沿って内側に折り曲げることにより構成することもできる。
【００１８】
また、本発明に係るコントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って上下に移動される弁軸の中心軸線上においてケースに一端部が固定される芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の下端部が前記芯棒の下面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング部内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部と、
前記ロータ上に立設されてこのロータとともに回転運動を行う案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記下方ストッパ部を、前記芯棒の下面に一体的に固設された内側折曲片により構成し、
さらに、前記スライダを、前記螺旋状案内リングの螺旋溝内に装着するに際し、その棒状の作動片を下方に向けた姿勢で装着し、
前記案内棒から前記スライダに伝達される力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら下方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記内側折曲片からなる下方ストッパ部に当接させて、このスライダの下方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００１９】
ここで、前記螺旋状案内リングの環状に巻回された螺旋部の上端部に、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部を構成したことが好ましい。
さらに、前記上方ストッパ部は、螺旋状案内リングの前記上端部を、前記芯棒に沿って内側に折り曲げることにより構成することもできる。
【００２０】
また、本発明に係るコントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って回転する芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の上端部が前記芯棒の上面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部と、
前記芯棒の上方を覆うケースの上面内側に、前記芯棒の中心軸線からやや離れた位置に垂下した姿勢で移動不能に固定された固定案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記螺旋状案内リングの前記上端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分と、この直線部分からさらに内方に折り曲げられた内側折曲片とから形成することにより、この内側折曲片を前記上方ストッパ部として構成し、
前記固定案内棒から前記スライダに伝達される力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら上方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記内側折曲片からなる上方ストッパ部に当接させて、このスライダの上方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００２１】
また、本発明に係るコントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って回転する芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の上端部が前記芯棒の上面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部と、
前記芯棒の上方を覆うケースの上面内側に、前記芯棒の中心軸線からやや離れた位置に垂下した姿勢で移動不能に固定された固定案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記螺旋状案内リングの前記上端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を軸方向に伸ばした部分と、さらにこの軸方向に伸ばした部分から半径方向に横断するように配置した直線部分とから形成することにより、この軸方向に伸ばした部分を前記上方ストッパ部として構成し、
前記固定案内棒から前記スライダに伝達される力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら上方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記螺旋部の軸方向に伸ばした部分からなる上方ストッパ部に当接させて、このスライダの上方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００２２】
ここで、前記螺旋状案内リングの環状に巻回された螺旋部の下端部に、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部を構成することもできる。
さらに、前記下方ストッパ部は、螺旋状案内リングの前記下端部を、前記芯棒に沿って内側に折り曲げることにより構成することもできる。
【００２３】
また、本発明に係る電動式コントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って回転する芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の上端部が前記芯棒の上面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部と、
前記芯棒の上方を覆うケースの上面内側に、前記芯棒の中心軸線からやや離れた位置に垂下した姿勢で移動不能に固定された固定案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記螺旋状案内リングの前記上端部を、当該螺旋状案内リングの螺旋部を半径方向に横断するように配置された直線部分から形成することにより、この直線部分を前記上方ストッパ部として構成し、
前記固定案内棒から前記スライダに加えられる力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら上方向に移動したときに、前記棒状の作動片を前記直線部分からなる上方ストッパ部に重なるように当接させて、このスライダの上方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００２４】
ここで、前記螺旋状案内リングの環状に巻回された螺旋部の下端部に、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部を構成することもできる。
さらに、前記下方ストッパ部は、螺旋状案内リングの前記下端部を、前記芯棒に沿って内側に折り曲げることにより構成することもできる。
【００２５】
また、本発明に係る電動式コントロールバルブのストッパ構造は、
通電によるロータの回転に伴って回転する芯棒と、
環状に巻回された螺旋部の上端部が前記芯棒の上面に固定された状態で前記芯棒の外側に捲着される螺旋状案内リングと、
環状に略一周巻回された基端部と、この基端部から外方に延出された棒状の作動片とから構成され、前記螺旋状案内リング内に装着されることにより、螺旋溝に沿って回転しながら軸方向に上下移動することが可能なスライダと、
前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら上方に移動するに際し、上方への移動の最終域を規定する上方ストッパ部と、
前記芯棒の上方を覆うケースの上面内側に、前記芯棒の中心軸線からやや離れた位置に垂下した姿勢で移動不能に固定された固定案内棒と、
から構成される電動式コントロールバルブのストッパ構造であって、
前記上方ストッパ部を、前記芯棒の上面に一体的に固設された内側折曲片により構成し、
前記固定案内棒から前記スライダに加えられる力により、このスライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝内を回転しながら上方に移動したときに、前記棒状の作動片を前記内側折曲片からなる上方ストッパ部に当接させて、このスライダの上方への移動を停止させるようにしたことを特徴としている。
【００２６】
ここで、前記螺旋状案内リングの環状に巻回された螺旋部の下端部に、前記スライダが前記螺旋状案内リングの螺旋溝に沿って回転しながら下方に移動するに際し、下方への移動の最終域を規定する下方ストッパ部を構成することもできる。
また、前記下方ストッパ部は、螺旋状案内リングの前記下端部を、前記芯棒に沿って内側に折り曲げることにより構成することもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の一実施例に係るストッパ構造が採用された電動式コントロールバルブを示したものである。なお、本明細書においては、理解を容易にするために、便宜上、図１における紙面の上方を上側とし、紙面の下方を下側として説明している。
【００２８】
このコントロールバルブ１１では、略キャップ状に形成されたロータケース１２の上部内面に、芯棒１４が溶接などにより一体に固着されている。
螺旋状案内リング１６は、図２に示したように、環状に巻回された螺旋部１６ａと、この螺旋部１６ａの上端部に設けられた上方ストッパ部１６ｂと、螺旋部１６ａの下端部に設けられた下方ストッパ部１６ｃとからなり、下方ストッパ部１６ｃは、螺旋を半径方向に横断するように折り曲げられた直線部分１６ｄと、この直線部分１６ｄからさらに内方に（上方に）折り曲げられた内側折曲片１６ｅとから構成されている。なお、螺旋状案内リング１６の下端に形成された直線部分１６ｄが、芯棒１４の下面に形成されたスリ割り内に挿入され、そのスリ割りがカシメられることにより、螺旋状案内リング１６の抜けおよびその回転が防止されている。
【００２９】
一方、螺旋状案内リング１６の螺旋溝内には、図３に示したスライダ４０が装着されている。
スライダ４０は、環状に略一周巻回された基端部４０ａと、この基端部４０ａから外方に延出された棒状の作動片４０ｂとからなるもので、このスライダ４０は、螺旋状案内リング１６の螺旋溝に沿って回転可能に、かつ回転しながら軸方向に上下移動可能に装着されている。
【００３０】
一方、ロータケース１２の内方には、略円筒状に形成されたロータ１８が回転自在に収容され、さらにこのロータ１８の筒状部分に、弁軸２０の先端部が収容されている。そして、このようなロータ１８と弁軸２０との間に、回転運動を直線運動に変換する力変換機構が構成されている。
すなわち、図１に示したように、ロータ１８の内周側には、上面にフランジが形成された筒状部材２２が嵌入され、この筒状部材２２は、波ワッシャ３３とプッシュナット３５とにより、ロータ１８に固定されている。一方、筒状部材２２の上面には、案内棒２３が立設されている。したがって、コイル２５への通電によりロータ１８が回転すると、ロータ１８とともに筒状部材２２が回転し、この筒状部材２２とともに案内棒２３が回転することになる。
【００３１】
一方、筒状部材２２の内方には、内周面に雌ねじが形成された略凸形状の雌ねじ部材２４が圧入され、取り付け金具３０を介してこの雌ねじ部材２４と筒状部材２２との間に、圧縮コイルバネ２６が装着されている。そして、この雌ねじ部材２４もロータ１８、筒状部材２２とともに一体的に回転する。
他方、弁軸２０の外方には、外周面に雄ねじが形成された雄ねじ部材２８が嵌合され、この雄ねじ部材２８と雌ねじ部材２４とが、弁軸２０の外方で互いに螺合されている。
【００３２】
なお、図１において、符号３０は、弁軸２０の先端部２０ａに溶接にて接合された取り付け金具を示したもので、この取り付け金具３０により、雄ねじ部材２８が弁軸２０から抜けることが防止されている。
さらに、図１に示したコントロールバルブ１１では、芯棒１４と螺旋状案内リング１６とスライダ４０とにより、弁軸２０の上下方向への移動域を規定する位置決め装置Ｃが構成されている。
【００３３】
以下に、この位置決め装置Ｃについて説明する。
すなわち、スライダ４０は、棒状の作動片４０ｂを環状の基端部４０ａより下方に配置した姿勢（図３に示した姿勢）で、螺旋状案内リング１６内に装着されている。
このような姿勢でスライダ４０が螺旋状案内リング１６内に装着された位置決め装置Ｃでは、案内棒２３が回転されると、その回転力がスライダ４０の作動片４０ｂに加えられ、これによりスライダ４０が螺旋状案内リング１６の螺旋溝内を回転しながら、上下方向に移動することになる。また、螺旋状案内リング１６の上下両端部に、螺旋部１６ａより突出した上方ストッパ部１６ｂと下方ストッパ部１６ｃとを設けることにより、スライダ４０の上下方向への最終移動域を規定することができる。また、スライダ４０の移動が停止されれば、これと同時に案内棒２３の回転が止まるので、弁軸２０の上下方向への移動が停止される。これにより、弁開度が調整される。
【００３４】
以下に、位置決め装置Ｃにおいて、スライダ４０が上方から下方に移動する場合の作用について説明する。この場合、スライダ４０は、上方から見て時計方向に回転している。
すなわち、コイル２５に通電され、スライダ４０が上方から螺旋状案内リング１６の螺旋溝に沿って、時計方向に回転しながら下方に移動してくると、芯棒１４の下方部においてスライダ４０の作動片４０ｂが、図１および図４に示したように、内側折曲片１６ｅに衝突することになる。これにより、スライダ４０の下方向への移動が停止する。
【００３５】
このとき、スライダ４０の後方の末端４０ｃは、図４に示したように、どの部材にも衝突しておらず、常に自由端となっているため、スライダ４０の末端４０ｃを含む基端部４０ａには、無理な力が加えられることはない。このように、本実施例では、スライダ４０の末端４０ｃは自由端で開放されていることにより、末端４０ｃ側に衝突したときの力は僅かしか伝達されないので、スライダ４０が変形されることはない。すなわち、下方ストッパ部１６ｅに衝突した時の力は、作動片４０ｂの衝突した部分のみに作用する。
【００３６】
ここで、スライダ４０の作動片４０ｂが下方の内側折曲片１６ｅに衝突したときに、スライダ４０が案内棒２３から受けるモーメント力Ｆ'は、図５に示したように、案内棒２３から内側折曲片１６ｅまでの距離をＢ'、案内棒２３の作動片４０ｂを押圧する力をＷとしたとき、  Ｆ'＝Ｂ'×Ｗ  の式で表される。この力Ｆ'は、Ｂ'が螺旋部の径に対して短いことから、従来例のモーメント力Ｆに比べてかなり小さい。
【００３７】
しかも、この力Ｆ'が作動片４０ｂに作用したとしても、スライダ４０の末端４０ｃは図４に示したように、自由端で開放されているため、上記したようにスライダ４０に変形が生じることはない。
したがって、位置決め装置Ｃを備えた本実施例のコントロールバルブによれば、長期間使用したとしても、常に安定した基点出しを行うことができる。
【００３８】
また、本実施例では、螺旋状案内リング１６の上端部に設けた上方ストッパ部１６ｂに、図２に示したように、内側折曲片１６ｆを形成することもできる。このような内側折曲片１６ｆを上方ストッパ部１６ｂとすれば、スライダ４０が下方から上方に移動してきて、その作動片４０ｂを上方ストッパ部１６ｂとしての内側折曲片１６ｆに当接させれば、上方移動を停止するときにも、末端４０ｃは自由端であるため、衝突したときの力は、衝突した部分に作用する。したがって、仮に緊急停止時などを行ったとしても、スライダ４０の変形を防止することができる。これにより、弁開度を正しく制御することができる。
【００３９】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、螺旋状案内リング１６の上端部に内側折曲片１６ｆを設けたが、この内側折曲片１６ｆは必ずしも必要なものではない。例えば、この上端部を螺旋部１６ａから直線状に延ばしたものであっても良い。
【００４０】
また、上記螺旋状案内リング１６を、図６、図７のように構成することができる。
すなわち、この螺旋状案内リング１６'では、螺旋部１６ａの下端部の最終回に相当する部分を螺旋状に巻回するのではなく、軸方向に伸ばすように延出し、この軸方向に伸ばされた部分１６ｇを上記下方ストッパ部１６ｃとして構成している。
【００４１】
このような構成からなる螺旋状案内リング１６'であれば、下方ストッパ部１６ｃの強度をさらに強くすることができる。したがって、正確な基点出しを長期にわたり維持することができる。
また、上記したスライダ４０の作動片４０ｂは必ずしも直線状である必要はなく折曲していても良い。
【００４２】
図８は本発明の他の実施例によるストッパ構造で採用された位置決め装置Ｄの要部を示したものである。
この位置決め装置Ｄでは、螺旋状案内リング１６の下端部が直線部分１６ｄから構成され、この直線部分１６ｄが下方ストッパ部１６ｃを形成している。すなわち、この実施例では、螺旋状案内リング１６の下端部が内側に折り曲げられていない点で上記実施例と異なっている。他の構成は図１のものと同様である。すなわち、スライダ４０の螺旋状案内リング１６に対する装着姿勢も、図１のものと同様で、作動片４０ｂを下方にした姿勢（図３の姿勢）で、螺旋状案内リング１６内に装着されている。
【００４３】
このような位置決め装置Ｄが具備されたコントロールバルブによれば、スライダ４０が螺旋状案内リング１６の螺旋溝を上方から下方に移動してきて、その作動片４０ｂが下方ストッパ部１６ｃに当接したときに、図９に示したように、作動片４０ｂは、直線部分１６ｄに重なり合うように当接する。
ここで、図９に示したように、スライダ４０の作動片４０ｂが下方ストッパ部１６ｃの直線部分１６ｄに衝突したときに、スライダ４０が案内棒２３から受けるモーメント力Ｆ''は、案内棒２３から衝突地点Ｅまでの距離をＢ''、案内棒２３が作動片４０ｂを押圧する力をＷとしたとき、Ｆ''＝Ｂ''×Ｗ  の式で表される。この力Ｆ''も、Ｂ''の距離が短いことから、従来例のモーメント力Ｆに比べて小さい。しかも、スライダ４０の末端４０ｃは、図８から明らかなように自由端でどこにも衝突しておらず開放されているため、直線部分１６ｄに当接して下方への移動を停止した時にスライダ４０の基端部４０ａ側に力は伝達されず、その力は衝突した地点Ｅ付近にのみ作用する。
【００４４】
よって、本実施例によっても、上記実施例と同様に、作動片４０ｂが直線部分１６ｄからなるストッパ部１６ｃに当接した時に、大きな力がスライダ４０の基端部４０ａ側に伝わることはない。したがって、スライダ４０に変形が生じることはない。よって、常に正確な基点出しを行うことができる。
また、図８の実施例であっても、前記実施例と同様に、螺旋状案内リング１６の上端部に図２のような内側折曲片１６ｆを設ければ、この内側折曲片１６ｆを上方ストッパ部１６ｂとして機能させることができる。
【００４５】
さらに、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示したように、芯棒１４の下面に内側折曲片４２ａを備えた板体４２を溶接などで固定設置することもできる。このような板体４２を固定設置すれば、内側折曲片４２ａの側面を下方ストッパ部として構成することができる。この場合も、図９と同様に、スライダ４０に大きな力が作用せず、かつ末端４０ｃが自由端であるので、スライダ４０の変形を防止することができる。
【００４６】
また、図１１に示すような板体８０を使用することもできる。
板体８０は、底板部８１と、この底板部８１の周面から立設された内側折り曲げ片８３と、さらにその側方に立設された一対の突条片８２，８４とからなるもので、一対の突条片８２，８４間には、スリットＳが構成されている。このような板体８０を使用する場合は、同図に示したように、下面に突起１５を備えた芯棒１４'と、螺旋部１６ａの末端１６ｈが若干径外方側に突出した螺旋状案内リング１６'が使用される。そして、芯棒１４'の突起１５を円板８１に形成された孔８６に差し込むとともに、螺旋状案内リング１６'の末端１６ｈを、スリットＳ内に差し込めば、これらを互いに組み付けて、移動不能とすることができる。
【００４７】
なお、板体８０と芯棒１４'とは、接着剤あるいは溶接などで固定しても良い。
このような構成からなるストッパ構造であっても、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
一方、本発明は、特開平１０−１６９８２１号公報に開示された図１２に示したコントロールバルブのように、シャフト５４およびスライダ６１が回転し、固定案内棒５８が回転しない構成のコントロールバルブにも適用可能である。
【００４８】
すなわち、このコントロールバルブ５０では、螺旋状案内リング５２が装着されたシャフト５４は、上記実施例の芯棒１４に置き換えられたもので、下方の図示しない弁軸の延長上に配置されている。また、このシャフト５４は、それ自身回転可能であるとともに、上下方向に移動可能に構成されている。また、図１の案内棒２３に相当する固定案内棒５８は、ロータケース１２の蓋体６０の下面に、垂下した姿勢で移動不能に固定されている。
【００４９】
さらに、この実施例の螺旋状案内リング５２は、シャフト５４の下端面にではなく、上端面に溶接あるいはスリ割りなどにより、上端部が一体的に固定されている。
さらに、このシャフト５４とともに一体的に回動するスライダ６１の装着姿勢は、図１のものと同様であり、作動片６１ａを上方に、基端部の末端６１ｃを下方に向けた姿勢で、螺旋状案内リング５２内に装着されている。
【００５０】
このような構成のコントロールバルブ５０では、スライダ６１が螺旋状案内リング５２の上方位置で、基点出しが行われるため、螺旋状案内リング５２の上端部が内側に折り曲げられて、ここに内側折曲片５２ｆが形成されている。これにより、上方ストッパ部で基点出しを行なうときの衝撃力が小さくされている。
さらに、本実施例では、螺旋状案内リング５２の下端部も内側に折り曲げれて、下方ストッパ部として、ここに内側折曲片５２ｅが形成されている。しかしながら、図１２のコントロールバルブの場合は、上方ストッパ部との当接で基点出しが行なわれるため、下方ストッパ部の内側折曲片５２ｅは、必須のものではない。
【００５１】
さらに、上方ストッパ部で基点出しを行なう図１２のコントロールバルブ５０では、この上方ストッパ部を図８に示した下方ストッパ部１６ｃの直線部分１６ｄのように、直線状に延ばして構成することもできる。すなわち、図１３に示したように、この上方ストッパ部を直線部分５２ｄで構成すれば、上方位置で基点出しを行う場合に、スライダ６１の作動片６１ａと螺旋状案内リング５２の直線部分５２ｄが直線状に重なるように当接するので、モーメント力が小さくなる。当接したときの、スライダ６１の末端６１ｃは自由端であるため、スライダ６１の基端部側に僅かしか力が伝達されないので、スライダ６１の変形を抑えることができる。
【００５２】
また、下方端部を内側折曲げ片５２ｅとすることもできる。
本実施例のコントロールバルブ５０の場合は、図１の場合とは反対に、上方ストッパ部で基点出しが行われるため、上方向への移動が停止したときに、スライダ６１に加えられる力を小さくすれば良い。これにより、基点出しの精度を十分に維持することができる。
【００５３】
また、このようなコントロールバルブ５０であっても、シャフト５４の上端部５４ａに、図１０に示した内側折曲片４２ａを備えた板体４２を固定設置することにより、この板体４２を上方ストッパ部として使用することができる。あるいは、図６に示した螺旋状案内リング１６'を、図１２に示した螺旋状案内リング５２に代えて使用することもできる。
【００５４】
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されない。例えば、図１２に示した場合のように、ロータケース１２の天井部に、蓋体６０が配置されていない場合にも勿論、適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るコントロールバルブのストッパ構造によれば、スライダが上下方向に移動して、その作動片が上方ストッパ部あるいは下方ストッパ部に衝突する際に、スライダに対し、環の径を開く方向に作用する力は極めて小さい。また、スライダに作用する力も小さい。したがって、スライダの変形量を小さくすることができる。よって、予め設定した正確な基点出しを長期にわたり維持することができる。また、仮に、モータの大出力が要求されても、基点出しに関わる種々の部品が、コンパクトな設計の対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例に係るストッパ構造を備えた電動式コントロールバルブの断面図である。
【図２】図２は同実施例のストッパ構造で採用された螺旋状案内リングの斜視図である。
【図３】図３は同実施例で採用されたスライダの斜視図である。
【図４】図４は図１に示したストッパ構造の作用を示したもので、スライダが下方ストッパ部に当接したときの正面図である。
【図５】図５は図４の下面図である。
【図６】図６は本発明の他の実施例で採用された螺旋状案内リングの斜視図である。
【図７】図７は図６に示した螺旋状案内リングにスライダが当接するときの正面図である。
【図８】図８は本発明のさらに他の実施例によるストッパ構造の要部を示した正面図である。
【図９】図９は、図８に示したストッパ構造の作用を示すもので、図８の下面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、本発明のさらに他の実施例によるストッパ構造の要部を示した正面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の下面図、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）の上面図である。
【図１１】図１１は、本発明のさらに他の実施例によりストッパ構造の要部を分解して示す斜視図である。
【図１２】図１２は、他のコントロールバルブに適用された、他の実施例によるストッパ構造の要部断面図である。
【図１３】図１３は、図１２と同タイプのコントロールバルブにおいて、さらに他の実施例によるストッパ構造の要部を示した正面図である。
【図１４】図１４は従来のコントロールバルブの一例を示した断面図である。
【図１５】図１５は、図１４の一部を拡大して示した断面図である。
【図１６】図１６は、従来のコントロールバルブが下方ストッパ部に当接したときの正面図である。
【図１７】図１７は、図１６の下面図である。
【符号の説明】
１１      コントロールバルブ
１２      ケース
１４      芯棒
１６      螺旋状案内リング
１６ａ    螺旋部
１６ｂ    上方ストッパ部
１６ｃ    下方ストッパ部
１６ｄ    直線部分
１６ｅ    内側折曲片
１６ｆ    内側折曲片
１６ｇ    軸方向に伸ばした部分
１８      ロータ
２３      案内棒
２５      コイル
４０      スライダ
４０ａ    基端部
４０ｂ    作動片
４０ｃ    末端
５０      コントロールバルブ
５２      螺旋状案内リング
５２ｄ    直線部分
５２ｅ    内側折曲片
５２ｆ    内側折曲片
５４      シャフト
６１      スライダ
６１ａ    作動片
６１ｃ    末端
Ｃ，Ｄ    位置決め装置
【図１】
0004808343.tif 000002
【図２】
0004808343.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004808343.tif 000007
【図７】
0004808343.tif 000008
【図８】
0004808343.tif 000009
【図９】
0004808343.tif 000010
【図１０】
0004808343.tif 000011
【図１１】
0004808343.tif 000012
【図１２】
0004808343.tif 000013
【図１３】
0004808343.tif 000014
【図１４】
0004808343.tif 000015
【図１５】
0004808343.tif 000016
【図１６】
0004808343.tif 000017
【図１７】
0004808343.tif 000018