(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が通過するオリフィス及び弁座を有する弁本体と、弁座に対して離接する弁部を有する弁軸と、弁軸を開弁方向に付勢するばねと、弁本体に固着されて弁軸を電磁力で閉弁方向に駆動する電磁駆動装置を備える電磁式膨張弁であって、
電磁駆動装置は、弁本体に固着されるハウジングと、ハウジングの中心に立設されるパイプ部材と、パイプ部材の外側に配設される電磁コイルと、パイプ部材の弁本体側に固着される吸引子と、パイプ部材内に摺動自在に装備されるプランジャと、プランジャに連結されて吸引子を貫通して弁軸に当接するプッシュロッドとを含み、
吸引子には、外径部がプランジャの内径部を摺動自在に案内する摺動軸受を備える
ことを特徴とする電磁式膨張弁。
【請求項２】
摺動軸受は円筒状の部材であってその上端位置は、プランジャ及び／又は吸引子の吸着面位置からプランジャの中側に入り込ませた形に近づく位置に設定される請求項１記載の電磁式膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置に使用される冷媒の電磁式膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３、図４は従来の電磁式膨張弁の説明図である。
全体を符号１で示す電磁式膨張弁の弁本体１０は、冷媒が通過する通路１２，１４を有し、両通路１２，１４の間にオリフィス１８と弁室１６が形成される。
弁軸３０は、弁部３２と弁部３２の先端に設けられるガイド部３４を有する。弁軸３０は案内部材４０に摺動自在に支持される。案内部材４０とは別のシート部材４５は、弁座４２を有し、ねじ部４４により弁本体１０に固着される。案内部材４０には弁軸３０のガイド部３４を摺動自在に支持する軸受４６が圧入される。
【０００３】
シート４５の下端部には、ナット部材５４がねじ部５１を用いてとりつけられる。
ナット部材５４は、ばね５２の下端部を支持し、ばね５２の上端部は受け部材５０を介して弁軸３０の先端を支持する。ばね５２は、弁軸３０を開弁方向に付勢する。
弁本体１０の下端部には封止ナット２０がねじ部２２により固着される。
冷媒通路１４からの冷媒は、オリフィス１８を通り、オリフィス部材１３を介して通路１２流れる。弁本体１０に形成される通路１９とシート４５に形成される通路４７は、通路１２側の冷媒を弁軸３０の両端部に導入し、冷媒圧力による弁軸３０にかかる力をバランスさせる。
【０００４】
弁本体１０の上部には電磁駆動装置１００が配置される。電磁駆動装置１００は、弁本体１０に対してねじ部１０２により固着されるハウジング１０５を有し、ハウジング１０５の中心部には非磁性材料でつくられるパイプ部材１１０が固着される。
パイプ部材１１０の外側には、ボビン１２２に巻かれた電磁コイル１２０が配設される。パイプ部材１１０に弁本体１０側に対向する下端部には磁性材料でつくられる吸引子１３０が固着される。
吸引子１３０は、スリーブ１３２，１３４によりプランジャ１５０と一体のプッシュロッド１６０を摺動自在に案内する。
【０００５】
電磁コイル１２０に通電されると、発生する磁力により吸引子１３０はプランジャ１５０を吸引子１３０側に吸引する。プランジャ１５０の移動量に伴ない、プッシュロッド１６０は弁軸３０を押し下げ、弁部３２を弁座４２側へ近づける。電磁コイル１２０に流す電流値を大きくすることにより弁リフトは小さくなる。
【０００６】
図５の（ｂ）は、横軸に制御電流値を、たて軸に弁リフトをとったときの変化を示す。
プランジャ１５０の頂部には、スプリング１７０が配設され、電磁コイル１２０への通電が断たれたときに、プランジャ１５０が円筒部材１１０の頂部に衝突するのを緩衝する。ハウジング１０５の上部の開口部には蓋部材１４０が固着される。
【０００７】
図４は、図３に示す電磁式膨張弁１の作動を示す説明図であって、（ａ）は非通電時、（ｂ）は通電時を示す。
電磁コイル１２０に通電がされない間は、吸引子１３０にプランジャ１５０を吸引する磁力は発生しない。
電磁コイル１２０に通電されると、吸引子１３０に磁力による吸引力が発生し、プランジャ１５０を吸引子１３０側へ引き寄せる力が発生する。電磁コイル１２０への制御電流値の上昇に伴ない、磁界による力Ｆ１も大きくなり、プランジャ１５０を移動軸に直交する方向の力Ｆ１によりプランジャ１５０に偏位Ｓ１が発生する。プランジャ１５０と一体のプッシュロッド１６０は、吸引子１３０の上下に設けたスリーブ１３２，１３４により案内されている。
【０００８】
そこで、プランジャ１５０の偏位Ｓ１が発生すると、プッシュロッド１６０が傾き、スリーブ１３２，１３４とプッシュロッド１６０の間の摺動性が劣化し、プランジャ１５０の軸方向Ａ１への移動と弁軸のスムーズな移動が損なわれ、弁リフトの性能が悪くなる。
【０００９】
図５の（ｂ）に示すように、特にその傾向は電磁コイル１２０に大きな制御電流が付与されたときに顕著となる。
なお、この種の電磁式膨張弁は、下記の特許文献にも開示されている。
次に、図３，図４に示した従来の電磁式膨張弁の構造にかえてプランジャの上方までプッシュロッドを延長させて、プランジャの上下のプッシュロッドをスリーブで案内する構造が考えられる。
上述した構造にあっては、上下のスリーブを別個の部材にとりつける必要があり、これらの部材を溶接等により固着する必要がある。また、上下スリーブの同軸性を確保することが困難であり、また、膨張弁全体が大型化してしまう等の不都合がある。
【特許文献１】特開２００４−１１６８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述した問題を解決する電磁式膨張弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電磁式膨張弁は、弁本体に固着されるハウジングと、ハウジングの中心に立設されるパイプ部材と、パイプ部材の外側に配設される電磁コイルと、パイプ部材の弁本体側に固着される吸引子と、パイプ部材内に摺動自在に装備されるプランジャと、プランジャに連結されて吸引子を貫通して弁軸に当接するプッシュロッドとを有する電磁駆動装置を含み、吸引子には、外径部がプランジャの内径部を摺動自在に案内する摺動軸受を備えるものである。
好ましくは、摺動軸受は円筒状の部材であってその上端位置は、プランジャ及び／又は吸引子の吸着面位置からプランジャの中側に入り込ませた形に設定される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電磁式膨張弁は以上のように、吸引子の磁力によりパイプ部材内を摺動するプランジャの内径部を摺動自在に支持する摺動軸受を備えるので、プランジャが摺動軸に対して横方向の力を受けたときにも平行移動するだけで軸線に対する倒れは発生しない。
したがって、プランジャやプッシュロッドの摺動抵抗の変化も緩和され、弁リフトの制御精度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の電磁式膨張弁の説明図である。
全体を符号１Ａで示す電磁式膨張弁は弁本体１０と、弁本体１０の上部に配設される電磁駆動装置２００を備える。
弁本体１０とその内部構造は、図３で説明した弁本体１０と同様のものなので、同一の符号を付与して説明を省略する。
【００１４】
電磁駆動装置２００は、ねじ部２０２により弁本体１０に固着されるハウジング２０５を有し、ハウジング２０５の中心部には非磁性材料でつくられるパイプ部材２１０が固着される。
パイプ部材２１０の外周部にはボビン２３２に巻かれた電磁コイル２２０が配設される。パイプ部材２１０の弁本体１０側に対向する下端部には、磁性材料でつくられる吸引子２３０が圧入される。パイプ部材２１０の上部とハウジング２０５の開口部は、蓋部材２４０で封止される。
【００１５】
パイプ部材２１０の内部には、吸引子２３０に対向して磁性材料でつくられるプランジャ２５０が配設される。プランジャ２５０にはプッシュロッド２６０が一体に連結され、プッシュロッド２６０の下端は弁軸３０の上端に当接する。
吸引子２３０の内径部２３２は、プッシュロッド２６０に対して干渉を避ける充分な間隙を有する。吸引子２３０の上部に立設されるパイプ状の摺動軸受２７０は、プッシュロッド２６０を摺動自在に案内する。
【００１６】
摺動軸受２７０は、プランジャ２５０及び／又は吸引子２３０の吸着面位置よりも上方に伸びるようプッシュロッド２６０の径寸法に対して充分に大きな長さ寸法を有し、プッシュロッド２６０を安定して摺動案内する。
すなわち、摺動軸受２７０の上端位置は、プランジャ及び／又は吸引子２３０の吸着面位置よりも高く蓋部材２４０側に近づけてある。摺動軸受２７０はプランジャの中に入り込んでいる。
【００１７】
図２は、本発明の作用を示す説明図である。
図２の（ａ）は電磁コイル２２０に対して非通電時を示し、図２の（ｂ）は通電時を示す。
摺動軸受２７０は、その内径部２７０ａがプッシュロッド２６０を摺動自在に案内するとともに、その外径部２７０ｂがプランジャ２５０の内径部２５０ａを摺動案内する寸法に設定されている。
【００１８】
電磁コイル２２０に通電されると、電磁コイル２２０と蓋部材２４０，吸引子２３０のまわりに磁界が発生し、プランジャ２５０は摺動方向に直交する方向の磁力Ｆ１も受ける。
この磁力Ｆ１を受けてプランジャ２５０は摺動方向Ａ１と直交するＢ１方向に移動する。このときに、プランジャ２５０とプッシュロッド２６０は平行移動し、プランジャ２５０の内径部２５０ａが摺動軸受２７０の外径部２７０ｂに当接する。
この状態ではプランジャ２５０は摺動軸受２７０に案内されて、摺動方向Ａ１に沿ってスムーズに案内される。
【００１９】
図５の（ａ）に示すように、この作用によって、電磁コイル２２０に付与する制御電流値に対する弁リフトの制御は円滑となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の電磁式膨張弁の断面図。
【図２】本発明の電磁式膨張弁の作用を示す説明図。
【図３】従来の電磁式膨張弁の断面図。
【図４】従来の電磁式膨張弁の作用を示す説明図。
【図５】本発明の電磁弁と従来の電磁弁の特性を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１，１Ａ  電磁式膨張弁
１０  弁本体
１８  オリフィス
３０  弁軸
３２  弁部
４０  案内部材
４２  弁座
５０  受け部材
５２  ばね
２００  電磁駆動装置
２０５  ハウジング
２１０  パイプ部材
２２０  電磁コイル
２３０  吸引子
２４０  蓋部材
２５０  プランジャ
２６０  プッシュロッド
２７０  摺動軸受
【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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