(57)【要約】【課題】ろう付け時の溶融ろうが弁本体内の流路に流出しないようにしたもので、ろう付けに伴なう弁体や弁本体の損傷を発生させず、高生産性・低騒音の電動弁を提供。【解決手段】電動弁１１は、上弁室１１ａ内の弁座に接離する弁体１４により通過流量を調整する弁本体１０と、弁本体１０に固着され弁体１４を弁座に接離させるロータ部２１を内蔵するキャン３０と、キャン３０に外嵌されロータ部２１を回転駆動するアクチュエータ部２０を備える。弁座部に形成されるシート孔１３は、第１テーパ部１３ａと流出管側に拡大して開く第２テーパ部１３ｂとから構成されている。また、弁本体１０のパイプ装着孔１０ａに装着するパイプ３１の端部外周に傾斜部３１ａを形成した。パイプ装着孔１０ａにパイプ３１の端部を装着した状態において隙間ｘ（ろう溜り）が形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体には弁体が接離する弁シート部が設けられた弁室が形成され、且つ、上記弁本体に形成されたパイプ装着孔に装着する出入パイプの上記弁室側端部の外周に傾斜部が形成されていることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
上記弁本体に形成されたパイプ装着孔に、パイプの端部を装着した状態において、弁本体とパイプの端部外周との間にろう溜りを形成したことを特徴とする電動弁。
【請求項３】
上記弁シート部に形成されるシート孔は、弁体受け側の第1のテーパ部と前記弁体の軸線に平行な形状のストレート部と流出側に拡大して開く流出側の第２のテーパ部とから構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動弁。
【請求項４】
上記第２のテーパ部の長さを短くするように上記ストレ−ト部は長く形成されていることを特徴とする請求項３記載の電動弁。
【請求項５】
上記弁体における上記第２テーパ部の先端部に断面角略９０度の弁先部を形成させたことを特徴とする請求項４記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量を制御する電動弁に関するものであり、特に、冷媒の流量制御に好適な電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、特許文献１に記載された従来のタイプの電動弁の断面図（励磁コイル部は図示省略）であり、この電動弁１は、第1パイプ２及び第２パイプ３が連結される弁本体４、該弁本体４に形成される上弁室５内の弁シート部６、前記上弁室５内に配置される弁体７、前記弁シート部６のシート孔６ａに対して弁体７を離接駆動させるアクチュエータ部８、前記シート孔６ａに連通して前記弁本体４下部に形成される下弁室９等から構成されており、シート孔６ａはテーパ部により形成されている。
なお、弁本体４に固着されるキャン１０の外側に設けられるステータを構成する励磁コイル部は省略しており、アクチュエータ８はキャン１０の内部に設けられるロータ８ａとロータ８ａに一体に結合されたスリーブ８ｂとからなり、スリーブ８ｂの内面は弁本体４の中央部にカシメにより立設された円筒形状の固定ねじ部８ｃに螺合している。そして、弁体７はスリーブ８ｂの上端に固定されて固定ねじ部８ｃの中央に配置される。
【０００３】
そして、上記弁本体４は、図５において上下方向に延びる円柱形状であり、この弁本体４の周面に形成される第1の装着孔４ａと、その底部に形成される第２の装着孔４ｂに上記第1パイプ２及び第２パイプ３がろう付け溶接により接続される。
【０００４】
かかる構成において、ロータ８ａ及びスリーブ８ｂの回転運動は固定ねじ部８ｃにより直線運動に変換されて弁体７はオリフィス孔６に接離する。これにより、第１パイプ２から第２パイプ３へ流れる冷媒に通過流量が制御されるが、冷媒の流通に伴い冷媒流動音が生ずることがあり、かかる騒音の抑制のため、従来タイプの電動弁はシート孔６ａをテーパ部形状として騒音抑制効果を奏するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−４１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、上記第1パイプ２及び第２パイプ３を弁本体４にろう付け溶接する際に、溶接部に配置させた溶融状態のろうが、図５又は図５の部分拡大図である図６に示すように、第1パイプ２と第１の装着孔４ａとの間、或いは第２パイプ３と第２の装着孔４ｂ（図６では省略している）との隙間から上弁室５、シート孔６ａ或いは下弁室９内に流出し、この流出したろうＭが流出部分で固化する場合があり、固化した場合には冷媒の流れや弁体の動きに悪影響が生ずることがあり、しいては騒音抑制効果を損なうことがあった。
【０００６】
本発明の課題は、上記点に鑑み、ろう付け時の溶融ろうが弁本体４内の弁室やシート孔に流出しないようにしたもので、弁体や弁本体の損傷を発生させず、騒音抑制効果を損なうことなく生産性の高い電動弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、本発明の電動弁は、弁本体には弁体が接離する弁シート部が設けられた弁室が形成され、且つ、上記弁本体に形成されたパイプ装着孔に装着する出入パイプの上記弁室側端部の外周に傾斜部が形成されていることを特徴とする。また、本発明の電動弁は、上記弁本体に形成されたパイプ装着孔に、パイプの端部を装着した状態において、弁本体とパイプの端部外周との間にろう溜りを形成したことを特徴とする。
また、本発明の電動弁は、上記電動弁において、上記弁シート部に形成されるシート孔は、弁体受け側の第1のテーパ部と前記弁体の軸線に平行な形状のストレート部と流出側に拡大して開く流出側の第２のテーパ部とから構成されていることを特徴とする。かかる特徴により、ろう付け時の溶融ろうが弁本体内の弁室やシート孔に流出しないようにして冷媒流動音の低減化を実現した。
【０００８】
また、本発明の電動弁は、上記電動弁において、上記第２のテーパ部の長さを短くするように上記ストレ−ト部は長く形成されていることを特徴とする。かかる特徴により、冷媒の流動に伴なう騒音の発生が少なくなる。
また、本発明の電動弁は、上記電動弁において、上記第２テーパ部の先端部に断面角略９０度の弁先部を形成させたことを特徴とする。かかる特徴により、冷媒の流動に伴なう騒音の発生を一層少なくする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電動弁によれば、弁本体に形成されたパイプ装着孔に装着するパイプの端部外周に傾斜部を形成し、弁本体とパイプの端部外周との間にろう溜りを形成したことで、シート孔の内面がろう付けによって塞がれたり凹凸が形成されるようなことがないから、冷媒流動に伴なう異音の発生が少なく、また、生産性の高い電動弁とすることができる。
更に、本発明の電動弁は、ろう付け時の溶融ろうが弁本体内の弁室やシート孔に流出しないから、冷媒流動時における冷媒流動音の一層の低減化を実現した。
【００１０】
更にまた、本発明の電動弁は、シート孔を構成する流出側のテーパ部が弁体受け側テーパ部より長く構成されて形成されて、しかも、弁体の先端部に断面角略９０度の弁先部を形成させたことで、冷媒の流動に伴なう騒音の発生が一層少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
先ず、本発明の実施例１について図１及び図２を参照しながら説明する。図１はその電動弁の縦断面図（励磁コイル部は図示省略）、図２は図１のＡ部のろう付け時の説明図である。
【００１３】
図１は電動弁１１の断面図であり、符号１０は冷媒が流通する冷媒流路及び弁シート部１０ｃに形成されたシート孔１３を有する弁本体であり、図１の上下方向に延びる円柱形状の金属素材（例えばステンレス製）から構成される。上記弁本体１０には、冷媒流路を構成する上弁室１１ａと下弁室１１ｂとに仕切る隔壁部１２が備えられており、この隔壁部１２に上記弁シート孔１３により、上弁室１１ａと下弁室１１ｂとをシート孔１３により連通させている。
【００１４】
符号３１は、冷媒流路を構成する入口パイプであり、符号３２は出口パイプであり、それぞれのパイプ３１，３２は弁本体１０に形成されたパイプ装着孔１０ａ及びパイプ装着孔１０ｂにそれぞれろう付けにて接合されている。接合手段の詳細については後述する。
【００１５】
符号１４は、シート孔１３の開度（バルブ開度）を調節する柱状のニードル弁体（以下、弁体と略す。）であり、この弁体１４のシート孔１３側の端部には、図２に示すように、第１テーパ部１４ａ及び第２テーパ部１４ｂが連続して形成されている。
【００１６】
一方、シート孔１３のうち弁体１４側の端部には、弁体１４側に向かうほどシート孔１３の開口面積が増大する弁体受け側の第１テーパ部１３ａが形成され、該第１テーパ部１３ａに連続してストレート部１３ｃが形成され、更に、該ストレート部１３ｃに連続して下弁室１１ｂ側には下弁室１１ｂ側に向かうほどシート孔１３の開口面積が増大する流出側の第２テーパ部１３ｂが形成されている。なお、ストレート部１３ｃは、前記弁体１４の軸線と略平行に形成される。
【００１７】
そして、シート孔１３の第１テーパ部１３ａは、シート孔１３を弁体１４により閉じた際に、弁体１４の第１テーパ部１４ａに接触して弁体１４の座りを良くする機能を有する。
【００１８】
また、図１中、符号２０は、弁体１４をその長手方向に可動させるアクチュエータ部である。このアクチュエータ部２０は、弁本体１０に対して回転することにより弁体１４を可動させるロータ部２１及びロータ部２１周りに所定の回転磁界を誘起することによりロータ部２１を回転させる励磁コイル部（図示省略）、ロータ部２１の回転運動を弁体１４の長手方向の直線運動に変換する送りネジ部材２３等からなるステッピングモータ式のものである。
【００１９】
ここで、ロータ部２１はステンレス材にて成形された略円柱状のスリーブ２１ａ、及びこのスリーブ２１ａの外周側に接着された円筒状の永久磁石（マグネット）２１ｂからなるものである。
【００２０】
そして、スリーブ２１ａの略中央部には、円筒状の送りネジ部材２３の外周部に形成されたネジ部にネジ嵌合するネジ部が軸方向に延びて形成され、さらに、送りネジ部材２３は弁本体１０にカシメ固定されている。このため、ロータ部２１が回転すると、ロータ部２１は回転しながら送りネジ部材２３の長手方向に直線的に移動する。
【００２１】
また、弁体１４は、スリーブ２１ａ内をその軸方向に貫通するように配設された状態で、前記第１，２テーパ部１４ａ、１４ｂとは反対側の端部に装着されたカラー１４ｃにより係止されるように吊り下げられている。
【００２２】
符号１４ｄは、カラー１４ｃとスリーブ２１ａとの接触面圧が上昇する向き（弁体１４をシート孔１３側に押し付ける向き）の弾性力を弁体１４に作用させるコイルバネ（弾性体）であり、このコイルバネ１４ｄ（の弾性力）により、ロータ部２１が回転しながらシート孔１３側に移動する際に、弁体１４をロータ部２１に追従させてシート孔１３側に移動させる。
【００２３】
符号３０はロータ部２１側を収納する圧力隔壁を構成する金属製（例えばステンレス製）のキャンであり、図１の上下方向に延びる円筒形状に形成されている。このキャン３０は弁本体１０の外周部にアーク溶接等により溶接されている。
【００２４】
符号３３、３４はロータ部２１が弁本体１０側に移動した際の最大移動量を規制するストッパであり、ロータ部２１（スリーブ２１ａ）に圧入されたストッパ３３と弁本体１０に圧入されたストッパ３４とが衝突することによりロータ部２１の最大移動量が規制される。
【００２５】
本実施例１の電動弁１１は冷凍サイクルに適用されるものであり、図１及び図２に示すように、入口パイプ３１においては、その上弁室１１ａ及び下弁室１１ｂ側の端部外周部に傾斜部３１ａを形成することで装着孔４ａの内壁との間に隙間ｘを形成させた。この隙間ｘの形成方法としては、例えば、パイプ成形時、或いはパイプ成形後の加工によりパイプ先端の外周を面取りすればよい。そして、この傾斜部３１ａと装着孔４ａの内壁とで構成される隙間ｘがろう溜りとなる。なお、本実施例１では、出口パイプ３２の場合も同様の理由により、同様の構成、即ち、傾斜部３２ａ及び隙間（ろう溜り部）ｘが同様の手段により形成される。
【００２６】
弁本体１０に入口パイプ３１をろう付けするには、図２に示すように、入口パイプ３１を直立させて、即ち、弁本体１０を寝させて、両部材間、及び、出口パイプ３２と弁本体１０間（図示せず）に同時にろうＭを流し込む。この流し込みにより、溶融ろうＭは重力で垂れ、表面張力で弁本体１０と入口パイプ３１との間及び出口パイプ３２と弁本体１０間に広がるが、いずれも図１に示すように隙間ｘがあることから、表面張力が遮断され、ろうが拡散せず、溶融ろうは上弁室１１ａ等の冷媒流路まで至らない。
【００２７】
次に、本実施例１に係る電動弁１１の概略作動を簡単に説明すると、冷凍サイクルが停止しているときには、弁体１４の第１テーパ部１４ａをシート孔１３の第１テーパ部１３ａに密着させるようにしてシート孔１３は閉じている。
一方、冷凍サイクルを作動させたときには、アクチュエータ部２０に所定数のパルス電流を与えることにより、ロータ部２１がそのパルス数に応じた回転角度だけ回転することにより、弁体１４がその長手方向に移動する。このため、弁体１４の第２テーパ部１４ｂとシート孔１３との隙間面積（バルブ開度）が変化することにより、シート孔１３を流通する冷媒流量が変化する。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の実施例２について図３及び図４を用いて説明する。図３は実施例２にかかる電動弁の縦断面図（但し、励磁コイル部は図示省略）、図４は図３のＡ部のろう付け時の説明図である。なお、実施例２の説明において、実施例１の構成と同一の構成部分については、図面に実施例１において用いた符号と同一符号を付すことによって説明を省略する。
【００２９】
実施例２は、図３，４に示すように、弁体１４は、冷媒流入側（上弁室１１ａ側）の第１テーパ部１４ａと冷媒流出側（下弁室１１ｂ側）の第２テーパ部１４ｂが連続して形成されている。また、上記第２テーパ部１４ｂの先端部に断面角略９０度の弁先部１４ｅが形成され、冷媒流動時における騒音の発生を少なくしている。
【００３０】
一方、弁本体１０’の弁テーパ部１０’ｃに形成されるシート孔１３’は、上弁室１１ａに向かうほど開口面積が増大する弁体受け側の第１テーパ部１３’ａと、該第１テーパ部１３’ａに連続して形成されるストレート部１３’ｃと、更に、該ストレート部１３’ｃに連続して下弁室１１ｂに向かうほど開口面積が増大する流出側の第２テーパ部１３’ｂとが形成されている点で実施例１と同一である。そして、実施例２の第１の特徴は、上記ストレート部１３’ｃの下弁室１１ｂ側の端部が、実施例１の場合より長く、したがって、その分第２テーパ部１３’ｂが短く形成されている点である。
例えば、実施例１の該ストレート部１３ｃの長さが０．３ｍｍに対し、実施例２のストレート部１３’ｃでは、１．０ｍｍ程度に形成される。このように構成することにより、冷媒流動時の冷媒流動音を低減することができる。
【００３１】
そして、実施例２の第２の特徴は、図３，４に示すように、上記構成に加えて、弁体１４の第２テーパ部１４ｂの先端（下弁室１１ｂ側）に、弁体１４の軸線に対して先端角度が略４５度（したがって、全断面角度が９０度）の弁先部１４ｅを形成したことにある。このように構成することによって，実験の結果、冷媒流動時における騒音が一層低下することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１にかかる電動弁の縦断面図（励磁コイル部は図示省略）。
【図２】図１のＡ部のろう付け時の説明図。
【図３】実施例２にかかる電動弁の縦断面図（励磁コイル部は図示省略）。
【図４】図１のＡ部のろう付け時の説明図。
【図５】従来技術にかかる電動弁の縦断面図（励磁コイル部は図示省略）。
【図６】図５のろう付け時の説明図。
【符号の説明】
【００３３】
ｘ・・隙間（ろう溜り）  Ｍ・・溶融ろう
１・・電動弁（従来）  ２・・第1パイプ  ３・・第２パイプ
４・・弁本体  ４ａ・・第1の装着孔  ４ｂ・・第２の装着孔
５・・上弁室  ６・・弁シート部  ６ａ・・シート孔
７・・弁体（ニードル弁体）  ８・・アクチュエータ部  ８ａ・・・ロータ
８ｂ・・・スリーブ  ８ｃ・・・固定ねじ部  ９・・下弁室
【００３４】
１０，１０’・・弁本体  １０ａ・・パイプ装着孔  １０ｂ・・パイプ装着孔
１０ｃ，１０ｃ’・・弁シート部  １１・・電動弁
１１ａ・・上弁室  １１ｂ・・下弁室  １２・・隔壁部
１３，１３’・・シート孔  １３ａ，１３’ａ・・第１テーパ部
１３ｂ，１３’ｂ・・第２テーパ部  １３ｃ，１３’ｃ・・ストレート部
１４・・ニードル弁体（弁体）  １４ａ・・第１テーパ部
１４ｂ・・第２テーパ部  １４ｃ・・カラー
１４ｄ・・コイルバネ（弾性体）  １４ｅ・・弁先部
２０・・アクチュエータ部  ２１・・ロータ部  ２１ａ・・スリーブ
２１ｂ・・永久磁石（マグネット）  ２３・・送りネジ部材
３０・・キャン  ３１・・入口パイプ    ３１ａ・・傾斜部
３２・・出口パイプ  ３２ａ・・傾斜部    ３３，３４・・ストッパ
【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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