(57)【要約】【課題】軸方向に移動する弁体を、弁の全開状態から弁閉に至る動作を行うとき、あるいは弁の全閉状態から弁開に至る動作を行うときのいずれであっても、常に安定した弁挙動を行わせることが可能な電動弁を提供すること。【解決手段】ロータ２の回転運動を直線運動に変換して弁体３２を開閉する電動弁であって、可動側の部材１４と弁体３２との間にストッパ部材１８を軸方向に移動可能に配設するとともに、ストッパ部材１８と弁体３２との間に弾性体１０を配設し、弁体３２が弁開状態時にあるとき、軸方向に移動不能な固定側の部材８を介して、弾性体１０が圧縮する方向に押圧され、このときの弾性体１０の反力により、前記ネジ送り機構を緩める力が作用するように設定されていることを特徴としている。【選択図】図１
2016133156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによって回転するロータの回転運動を雄ネジ部材と雌ネジ部材とで構成されるネジ送り機構により直線運動に変換し、この変換された直線運動に基いて弁本体内に収容された弁体を、弁シートに対して接近させたり離反させたりする電動弁であって、
前記ネジ送り機構を構成する２つの部材のうちの軸方向に移動する可動側の部材と前記弁体との間にストッパ部材を軸方向に移動可能に配設するとともに、前記ストッパ部材と前記弁体との間に弾性体を配設し、
前記可動側の部材が下動限界位置にあるときの前記弁体の全閉状態時に、前記ネジ送り機構を構成する前記２つの部材のうちの軸方向に移動する前記可動側の部材を介して、前記弾性体が圧縮される方向に押圧され、このときの前記弾性体の反力により前記可動側の部材には、前記ロータから力を受けている軸方向の力に抗して前記ネジ送り機構を緩める力が作用するように設定されているとともに、
前記可動側の部材が上動限界位置にあるときの前記弁体の全開状態時に、前記ネジ送り機構を構成する前記２つの部材のうちの軸方向に移動不能な前記固定側の部材を介して、前記弾性体が圧縮する方向に押圧され、このときの前記弾性体の反力により前記可動側の部材には、前記ロータから力を受けている軸方向の力に抗して前記ネジ送り機構を緩める力が作用するように設定されていることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
モータによって回転するロータ（２）の回転運動を、雄ネジ（８ａ）が形成された雄ネジ部材（８）と雌ネジ（１４ａ）が形成された雌ネジ部材（１４）とで構成されるネジ送り機構（Ａ）により直線運動に変換し、この変換された直線運動に基いて弁本体（３０）内に収容された弁体（３２）を、弁シート（４）に対して接近させたり離反させたりする電動弁であって、
前記ロータ（２）の軸芯部に、前記雄ネジ部材（８）を一体に設けるとともに、前記雄ネジ部材（８）の外側に、前記雌ネジ部材（１４）を配置して、前記雄ネジ（８ａ）と前記雌ネジ（１４ａ）とをネジ結合し、
前記雌ネジ部材（１４）には、鍔部（１４ｃ）が形成され、
前記弁体（３２）には、筒状の弁体保持部（１２）が一体に設けられ、
前記鍔部（１４ｃ）は、前記弁体保持部（１２）の天井面（１２ａ）に対して軸方向に移動可能であり、
さらに、前記雌ネジ部材（１４）と前記弁体（３２）との間に、軸方向に移動可能なストッパ部材（１８）を配設し、
前記ストッパ部材（１８）には、前記弁体（３２）の上端部に対して接離する下方凸部（１８ｄ）が形成されており、
さらに、前記ストッパ部材（１８）と、前記弁体（３２）との間に弾性体（１０）を介装し、
前記弾性体（１０）は、前記弁体（３２）が開から閉に至る動作のときに、前記弁シート（４）側の下端部が突出勝手となるように、前記筒状の弁体保持部（１２）内に収容されており、
さらに、前記弁体（３２）が全開状態のときにおいて、前記雄ネジ部材（８）の下端部（８ｂ）は前記ストッパ部材（１８）に当接しており、前記ストッパ部材（１８）の前記下端面（１８ｅ）は前記弁体（３２）に当接しており、前記ストッパ部材（１８）の上方にクリアランス（Ｃ）が確保されており、前記弾性体（１０）は圧縮されることにより縮んだ状態にあり、前記雌ネジ部材（１４）の前記鍔部（１４ｃ）は、前記弁体保持部（１２）の天井面（１２ａ）に当接しており、
この全開状態から全閉状態にするため、
前記ロータ（２）の回転に伴って前記雌ネジ部材（１４）が下方に向かう軸方向の直線運動を行い、前記雌ネジ部材（１４）の下方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランス（Ｃ）が減少するとともに、前記ストッパ部材（１８）の前記下方凸部（１８ｄ）の下端面（１８ｅ）と前記弁体（３２）との間のクリアランス（Ｇ）が増加し、
前記弁体（３２）が弁本体（３０）に対して軸方向に移動不能な状態に規制された全閉動作開始状態となった後は、前記雌ネジ部材（１４）が前記ストッパ部材（１８）を介して前記弾性体（１０）を圧縮する方向に押圧し、しかる後、前記クリアランス（Ｇ）が無くなることで前記雌ネジ部材（１４）の下動限界位置に至り、このとき、圧縮された前記弾性体（１０）の反力により、前記ストッパ部材（１８）が、前記ネジ送り機構（Ａ）を緩めるように、前記雌ネジ部材（１４）に力を伝達するとともに、
前記雌ネジ部材（１４）の鍔部（１４ｃ）と、前記弁体保持部（１２）の天井面（１２ａ）との間に、クリアランス（Ｄ）が確保されており、
全閉状態から全開状態にするため、
前記ロータ（２）の回転に伴って前記雌ネジ部材（１４）が上方に向かう軸方向の直線運動を行い、前記雌ネジ部材（１４）の上方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランス（Ｄ）が減少するとともに、前記雄ネジ部材（８）の下端部（８ｂ）が、前記ストッパ部材（１８）に当接するまでは、前記弾性体（１０）の付勢力により、前記ストッパ部材（１８）の下端面（１８ｅ）と前記弁体（３２）との間に、クリアランス（Ｇ）の大きさが確保されており、
前記雌ネジ部材（１４）がさらに上方に向かう軸方向の直線運動を行うと、前記雄ネジ部材（８）の下端部（８ｂ）が前記ストッパ部材（１８）に当接し、前記クリアランス（Ｇ）が無くなることで前記雌ネジ部材（８）の上動限界位置に至り、
前記クリアランス（Ｇ）が無くなった後は、前記弾性体（１０）の付勢力により、前記ストッパ部材（１８）が、前記ネジ送り機構（Ａ）を緩めるように、前記雌ネジ部材（１４）に力を伝達することを特徴とする電動弁。
【請求項３】
前記ストッパ部材（１８）の上端部中央に、前記雄ネジ部材（８）の下端部（８ｂ）を収容することが可能な凹部（１８ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記弁体（３２）の上端部に凹所（３２ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電動弁。
【請求項５】
前記弁体保持部（１２）の前記天井面（１２ａ）と、前記雌ネジ部材（１４）の前記鍔部（１４ｃ）との間に、ワッシャが介在されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電動弁。
【請求項６】
前記雄ネジ部材（８）には変速ギア機構（５０）が具備され、この変速ギア機構（５０）により入力側の回転運動が減速されてから前記雌ネジ部材（１４）に出力されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動弁。
【請求項７】
前記ストッパ部材（１８）の前記下方凸部（１８ｄ）には、下方に開口した凹所（１８ｆ）が形成され、この凹所（１８ｆ）内に球体（３３）が介装されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の電動弁。
【請求項８】
モータによって回転するロータ（２）の回転運動を、雄ネジ（８ａ）が形成された雄ネジ部材（８）と雌ネジ（１４ａ）が形成された雌ネジ部材（１４）とで構成されるネジ送り機構（Ａ）により直線運動に変換し、この変換された直線運動に基づいて、弁本体（３０）内に収容された弁体（３２）を弁シート（４）に対して接近させたり離反させたりする電動弁であって、
前記ロータ（２）の軸芯部に、前記雄ネジ部材（８）を一体に設けるとともに、前記雄ネジ部材（８）の外側に前記雌ネジ部材（１４）を配置して、前記雄ネジ（８ａ）と前記雌ネジ（１４ａ）とをネジ結合し、
前記雌ネジ部材（１４）は、前記弁本体（３０）に一体に固定されているとともに、係止突起（１４ｄ）が形成され、
前記雄ネジ部材（８）には、鍔部（８ｃ）が形成され、
前記弁体（３２）には、筒状の弁体保持部（１２）が一体に設けられ、
前記弁体保持部（１２）の天井面（１２ａ）に、前記雌ネジ部材（１４）の前記係止突起（１４ｄ）を挿通することが可能な挿通孔（１２ｄ）が形成され、
さらに、前記雌ネジ部材（１４）と前記弁体（３２）との間に、軸方向に移動可能なストッパ部材（１８）が配設され、
前記ストッパ部材（１８）には、前記弁体（３２）の上端部に対して接離する下方凸部（１８ｄ）が形成されており、
さらに、前記ストッパ部材（１８）と、前記弁体（３２）との間に弾性体（１０）を介装し、
前記弾性体（１０）は、前記弁体（３２）が開から閉に至る動作のときに、前記弁シート（４）側の下端部が突出勝手となるように、前記筒状の弁体保持部（１２）内に収容されており、
さらに、前記弁体（３２）が全開状態のときにおいて、前記雌ネジ部材（１４）の係止突起（１４ｄ）は、前記ストッパ部材（１８）に当接しており、前記ストッパ部材（１８）と、前記雄ネジ部材（８）の前記鍔部（８ｃ）との間にクリアランス（Ｅ）が確保されており、前記弾性体（１０）は圧縮されることにより縮んだ状態にあり、前記雄ネジ部材（８）の前記鍔部（８ｃ）は、前記弁体保持部（１２）の天井面（１２ａ）に当接しており、
全開状態から全閉状態とするため、
前記ロータ（２）の回転に伴って前記雄ネジ部材（８）が下方に向かう軸方向への直線運動を行い、前記雄ネジ部材（８）の下方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランス（Ｅ）が減少するとともに、前記ストッパ部材（１８）の前記下方凸部（１８ｄ）と前記弁体（３２）との間のクリアランス（Ｇ）が増加し、
前記弁体（３２）が弁本体（３０）に対して軸方向に移動不能な状態に規制された全閉動作開始状態となった後は、前記雄ネジ部材（８）が前記ストッパ部材（１８）を介して前記弾性体（１０）を圧縮する方向に押圧し、しかる後、前記クリアランス（Ｇ）が無くなることで前記雄ネジ部材（８）の下動限界位置に至り、このときの圧縮された前記弾性体（１０）の反力により、前記ストッパ部材（１８）が、前記ネジ送り機構（Ａ）を緩めるように、前記雄ネジ部材（８）に力を伝達するとともに、
前記雄ネジ部材（８）の前記鍔部（８ｃ）と、前記弁体保持部（１２）の天井面（１２ａ）との間に、クリアランス（Ｆ）が確保されており、
全閉状態から全開状態にするため、
前記ロータ（２）の回転に伴って前記雄ネジ部材（８）が上方に向かう軸方向の直線運動を行い、前記雄ネジ部材（８）の上方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランス（Ｆ）が減少するとともに、前記雌ネジ部材（１４）の前記係止突起（１４ｄ）が前記ストッパ部材（１８）に当接するまでは、前記弾性体（１０）の付勢力により、前記ストッパ部材（１８）の下端面（１８ｅ）と前記弁体（３２）との間に、クリアランス（Ｇ）の大きさが確保されており、
前記雄ネジ部材（１４）がさらに上方に向かう軸方向の直線運動を行うと、前記雌ネジ部材（１４）の前記係止突起（１４ｄ）が、前記ストッパ部材（１８）に当接し、前記クリアランス（Ｇ）が無くなることで前記雄ネジ部材（１４）の上動限界位置に至り、
このとき、前記弾性体（１０）の付勢力により、前記ストッパ部材（１８）が、前記ネジ送り機構（Ａ）を緩めるように、前記雌ネジ部材（１４）に力を伝達することを特徴とする電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル等の冷媒流量を制御するモータ駆動型の電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変絞り弁や流量制御弁などとして使用されるモータ駆動型の電動弁では、電動モータのロータの回転運動を雌ネジと雄ネジとから構成されるネジ送り機構によって弁軸の直線運動に変換し、弁軸の下方に配置された弁体を弁座に対して移動させることにより弁の開閉を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図２１および図２２（Ａ）、（Ｂ）は、特許文献１に開示された従来の電動弁を示したものである。
この電動弁では、弁軸２０（可動部材）の外周に形成された雄ネジ部２０ａと、弁軸ホルダ１６（固定部材）の内周に形成された雌ネジ部１６ａとにより弁軸２０に対するネジ送り機構が構成されている。そして、この電動弁では、ステッピングモータ３によって回転するロータ２１に弁軸２０を一体に設け、弁軸２０の回転運動を、ネジ送り機構によって弁軸２０の直線運動に変換し、この直線運動による弁軸２０の動作により、弁体２６を弁シート１０に当接させている。
【０００４】
このようにステッピングモータ３によりロータ２１を回転させ、弁シート１０に対して弁体２６を離接させる電動弁においては、上述したロータ２１または弁軸２０の軸方向への過度の移動を規制するストッパを設けないと、弁体２６が弁シート１０に着座して全閉状態となった後も、ロータ２１は弁軸２０を弁シート１０側に変位させ、これにより必要以上の荷重を弁体２６から弁シート１０への押圧荷重として付加してしまう。必要以上の荷重が弁シート１０に作用してしまうと、弁体２６と弁シート１０との食い付きにより、弁体２６を弁シート１０から離間させるときに、安定した開弁動作を得ることができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の電動弁では、弁軸２０に対して軸方向に相対的に移動可能な弁体保持筒２７の内方に、弁シート１０側に下端側が突出勝手の態様で弁バネ２８を配設するとともに、弁バネ２８と弁体２６との間に球体２５を配置している。
【０００６】
すなわち、この弁バネ２８は、弁軸２０の径小鍔部２７ｂに嵌着されたＣ形状の止め輪２４により上端側が移動不能に固定され、さらに図２１において弁バネ２８は圧縮状態で収容されていることから、図２１の状態では弁バネ２８の付勢力により球体２５が弁体２６側に押圧されている。このような電動弁では、弁体２６が全開状態から閉弁動作を行うときには、筒形状の弁体保持筒２７とともに弁体２６が下方に移動し、この移動により最終的には、弁体２６のテーパ部が弁シート１０に緊密に当接して閉弁動作が完了する。
【０００７】
このような電動弁では、図２２（Ｂ）に示したように、弁体２６の閉弁動作中の弁バネ２８の変形が可能となるように、球体２５の外周部と弁軸２０の下端部２３とに間にクリアランスＧを確保している。
【０００８】
このような構造を採用することにより、図２１に示した電動弁では、図２２（Ａ）に示した全閉状態時の弁体２６に弁シート１０側への過度の移動を規制するストッパ機能を発揮させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３２５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記の電動弁では、図２２（Ａ）のように、弁軸２０が下動限界位置にある弁体２６の全閉状態のとき、弁軸２０は、圧縮された弁バネ２８からの付勢力により、図の上方に押圧されている。
【００１１】
このように上記の電動弁では、弁体２６が全閉状態のとき、雄ネジ部２０ａと雌ネジ部１６ａとで構成されるネジ送り機構が、必要以上に「締結ネジ」とならないようにし、可動部材である弁軸２０が次の開弁動作を開始するときに、その動作が容易になるように考慮されている。なお、本明細書において、「締結ネジ」とは、雄ネジ部と雌ネジ部とのネジ結合部が、閉弁動作あるいは開弁動作のいずれかを行うためにモータからの力を受けて、その行おうとしている動作を促進させる方向にネジ結合部がさらに進んでしまうことをいう。
【００１２】
ここで、上記の電動弁では、図２２（Ａ）のように弁体２６が全閉状態のときには、ネジ送り機構が「締結ネジ」とならないように、可動部材である弁軸２０に力を緩和させるストッパ機構が作用しているものの、図２２（Ｂ）のように弁体２６が全開状態のときには、弁軸２０に弁バネ２８からの力は作用していない。
【００１３】
したがって、上記の電動弁では、図２２（Ｂ）のように全開状態のときには、弁バネ２８の付勢力を弁軸２０に作用させる思想はない。
そのため、上記の電動弁では、弁体２６が全開状態から閉弁動作を行おうとするときには、安定した閉弁動作を得ることができないという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような従来の実情に鑑み、軸方向に移動する弁体を全開状態から閉弁動作を行うとき、あるいは全閉状態から開弁動作を行うときのいずれであっても、常に安定した弁動作をさせることができる電動弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明に係る電動弁は、
モータによって回転するロータの回転運動を雄ネジ部材と雌ネジ部材とで構成されるネジ送り機構により直線運動に変換し、この変換された直線運動に基いて弁本体内に収容された弁体を、弁シートに対して接近させたり離反させたりする電動弁であって、
前記ネジ送り機構を構成する２つの部材のうちの軸方向に移動する可動側の部材と前記弁体との間にストッパ部材を軸方向に移動可能に配設するとともに、前記ストッパ部材と前記弁体との間に弾性体を配設し、
前記可動側の部材が下動限界位置にあるときの前記弁体の全閉状態時に、前記ネジ送り機構を構成する前記２つの部材のうちの軸方向に移動する前記可動側の部材を介して、前記弾性体が圧縮される方向に押圧され、このときの前記弾性体の反力により前記可動側の部材には、前記ロータから力を受けている軸方向の力に抗して前記ネジ送り機構を緩める力が作用するように設定されているとともに、
前記可動側の部材が上動限界位置にあるときの前記弁体の全開状態時に、前記ネジ送り機構を構成する前記２つの部材のうちの軸方向に移動不能な前記固定側の部材を介して、前記弾性体が圧縮する方向に押圧され、このときの前記弾性体の反力により前記可動側の部材には、前記ロータから力を受けている軸方向の力に抗して前記ネジ送り機構を緩める力が作用するように設定されていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成の本発明に係る電動弁によれば、全閉状態時であれ全開状態時であれ、弾性体による付勢力がネジ締結方向と逆の方向に作用するので、ネジ結合部が食い付き難くなる。これにより、弁体の開閉の作動性が損なわれてしまうことを防止できる。
【００１７】
また、本発明では、
モータによって回転するロータ２の回転運動を、雄ネジ８ａが形成された雄ネジ部材８と雌ネジ１４ａが形成された雌ネジ部材１４とで構成されるネジ送り機構Ａにより直線運動に変換し、この変換された直線運動に基いて弁本体３０内に収容された弁体３２を、弁シート４に対して接近させたり離反させたりする電動弁であって、
前記ロータ２の軸芯部に、前記雄ネジ部材８を一体に設けるとともに、前記雄ネジ部材８の外側に、前記雌ネジ部材１４を配置して、前記雄ネジ８ａと前記雌ネジ１４ａとをネジ結合し、
前記雌ネジ部材１４には、鍔部１４ｃが形成され、
前記弁体３２には、筒状の弁体保持部１２が一体に設けられ、
前記鍔部１４ｃは、前記弁体保持部１２の天井面１２ａに対して軸方向に移動可能であり、
さらに、前記雌ネジ部材１４と前記弁体３２との間に、軸方向に移動可能なストッパ部材１８を配設し、
前記ストッパ部材１８には、前記弁体３２の上端部に対して接離する下方凸部１８ｄが形成されており、
さらに、前記ストッパ部材１８と、前記弁体３２との間に弾性体１０を介装し、
前記弾性体１０は、前記弁体３２が開から閉に至る動作のときに、前記弁シート４側の下端部が突出勝手となるように、前記筒状の弁体保持部１２内に収容されており、
さらに、前記弁体３２が全開状態のときにおいて、前記雄ネジ部材８の下端部８ｂは前記ストッパ部材１８に当接しており、前記ストッパ部材１８の前記下端面１８ｅは前記弁体３２に当接しており、前記ストッパ部材１８の上方にクリアランスＣが確保されており、前記弾性体１０は圧縮されることにより縮んだ状態にあり、前記雌ネジ部材１４の前記鍔部１４ｃは、前記弁体保持部１２の天井面１２ａに当接しており、
この全開状態から全閉状態にするため、
前記ロータ２の回転に伴って前記雌ネジ部材１４が下方に向かう軸方向の直線運動を行い、前記雌ネジ部材１４の下方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランスＣが減少するとともに、前記ストッパ部材１８の前記下方凸部１８ｄの下端面１８ｅと前記弁体３２との間のクリアランスＧが増加し、
前記弁体３２が弁本体３０に対して軸方向に移動不能な状態に規制された全閉動作開始状態となった後は、前記雌ネジ部材１４が前記ストッパ部材１８を介して前記弾性体１０を圧縮する方向に押圧し、しかる後、前記クリアランスＧが無くなることで前記雌ネジ部材１４の下動限界位置に至り、このとき、圧縮された前記弾性体１０の反力により、前記ストッパ部材１８が、前記ネジ送り機構Ａを緩めるように、前記雌ネジ部材１４に力を伝達するとともに、
前記雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃと、前記弁体保持部１２の天井面１２ａとの間に、クリアランスＤが確保されており、
全閉状態から全開状態にするため、
前記ロータ２の回転に伴って前記雌ネジ部材１４が上方に向かう軸方向の直線運動を行い、前記雌ネジ部材１４の上方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランスＤが減少するとともに、前記雄ネジ部材８の下端部８ｂが、前記ストッパ部材１８に当接するまでは、前記弾性体１０の付勢力により、前記ストッパ部材１８の下端面１８ｅと前記弁体３２との間に、クリアランスＧの大きさが確保されており、
前記雌ネジ部材１４がさらに上方に向かう軸方向の直線運動を行うと、前記雄ネジ部材８の下端部８ｂが前記ストッパ部材１８に当接し、前記クリアランスＧが無くなることで前記雌ネジ部材８の上動限界位置に至り、
前記クリアランスＧが無くなった後は、前記弾性体１０の付勢力により、前記ストッパ部材１８が、前記ネジ送り機構Ａを緩めるように、前記雌ネジ部材１４に力を伝達することを特徴としている。
【００１８】
このような構成の本発明に係る電動弁によれば、全閉状態時には、ネジ送り機構を構成する雄ネジ部材と雌ネジ部材の２部材のうち、可動側を構成するネジ部材が弾性体を押圧し、また、全開状態時には、固定側を構成するネジ部材が弾性体を押圧するので、全閉状態時であれ全開状態時であれ、弾性体による付勢力がネジ締結方向と逆の方向に作用し、ネジ結合部が食い付き難くなる。これにより、弁体の開閉の作動性が損なわれてしまうことを防止できる。
【００１９】
また、本発明では、前記ストッパ部材１８の上端部中央に、前記雄ネジ部材８の下端部８ｂを収容することが可能な凹部１８ｃが形成されていても良い。
さらに、本発明では、前記弁体３２の上端部に凹所３２ｃが形成されていても良い。
【００２０】
このようにストッパ部材１８の上端部中央に凹所１８ｃが、弁体３２の上端部に凹所３２ｃが、それぞれ形成されていれば、電動弁の軸方向の長さを短くすることができる。
また、本発明では、前記弁体保持部１２の前記天井面１２ａと、前記雌ネジ部材１４の前記鍔部１４ｃとの間に、ワッシャが介在されていても良い。
【００２１】
このように、ワッシャが介在されていれば、さらに潤滑性を良好にすることができる。
また、本発明では、前記雄ネジ部材８には変速ギア機構５０が具備され、この変速ギア機構５０により入力側の回転運動が減速されてから前記雌ネジ部材１４に出力されても良い。
【００２２】
このように変速ギア機構を介在させることにより、弁開度の微調整が容易になる。
さらに、本発明では、前記ストッパ部材１８の前記下方凸部１８ｄには、下方に開口した凹所１８ｆが形成され、この凹所１８ｆ内に球体３３が介装されていても良い。
【００２３】
このように球体２２が介装されていれば、弁体３２の閉時の回転トルクの伝達を減少させ、当接時の磨耗を減少させることができる。
また、本発明では、モータによって回転するロータ２の回転運動を、雄ネジ８ａが形成された雄ネジ部材８と雌ネジ１４ａが形成された雌ネジ部材１４とで構成されるネジ送り機構Ａにより直線運動に変換し、この変換された直線運動に基づいて、弁本体３０内に収容された弁体３２を弁シート４に対して接近させたり離反させたりする電動弁であって、
前記ロータ２の軸芯部に、前記雄ネジ部材８を一体に設けるとともに、前記雄ネジ部材８の外側に前記雌ネジ部材１４を配置して、前記雄ネジ８ａと前記雌ネジ１４ａとをネジ結合し、
前記雌ネジ部材１４は、前記弁本体３０に一体に固定されているとともに、係止突起１４ｄが形成され、
前記雄ネジ部材８には、鍔部８ｃが形成され、
前記弁体３２には、筒状の弁体保持部１２が一体に設けられ、
前記弁体保持部１２の天井面１２ａに、前記雌ネジ部材１４の前記係止突起１４ｄを挿通することが可能な挿通孔１２ｄが形成され、
さらに、前記雌ネジ部材１４と前記弁体３２との間に、軸方向に移動可能なストッパ部材１８が配設され、
前記ストッパ部材１８には、前記弁体３２の上端部に対して接離する下方凸部１８ｄが形成されており、
さらに、前記ストッパ部材１８と、前記弁体３２との間に弾性体１０を介装し、
前記弾性体１０は、前記弁体３２が開から閉に至る動作のときに、前記弁シート４側の下端部が突出勝手となるように、前記筒状の弁体保持部１２内に収容されており、
さらに、前記弁体３２が全開状態のときにおいて、前記雌ネジ部材１４の係止突起１４ｄは、前記ストッパ部材１８に当接しており、前記ストッパ部材１８と、前記雄ネジ部材８の前記鍔部８ｃとの間にクリアランスＥが確保されており、前記弾性体１０は圧縮されることにより縮んだ状態にあり、前記雄ネジ部材８の前記鍔部８ｃは、前記弁体保持部１２の天井面１２ａに当接しており、
全開状態から全閉状態にするため、
前記ロータ２の回転に伴って前記雄ネジ部材８が下方に向かう軸方向への直線運動を行い、前記雄ネジ部材８の下方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランスＥが減少するとともに、前記ストッパ部材１８の前記下方凸部１８ｄと前記弁体３２との間のクリアランスＧが増加し、
前記弁体３２が弁本体３０に対して軸方向に移動不能な状態に規制された全閉動作開始状態となった後は、前記雄ネジ部材８が前記ストッパ部材１８を介して前記弾性体１０を圧縮する方向に押圧し、しかる後、前記クリアランスＧが無くなることで前記雄ネジ部材８の下動限界位置に至り、このときの圧縮された前記弾性体１０の反力により、前記ストッパ部材１８が、前記ネジ送り機構Ａを緩めるように、前記雄ネジ部材８に力を伝達するとともに、
前記雄ネジ部材８の前記鍔部８ｃと、前記弁体保持部１２の天井面１２ａとの間に、クリアランスＦが確保されており、
全閉状態から全開状態にするため、
前記ロータ２の回転に伴って前記雄ネジ部材８が上方に向かう軸方向の直線運動を行い、前記雄ネジ部材８の上方に向かう軸方向の直線運動に伴って、前記クリアランスＦが減少するとともに、前記雌ネジ部材１４の前記係止突起１４ｄが前記ストッパ部材１８に当接するまでは、前記弾性体１０の付勢力により、前記ストッパ部材１８の下端面１８ｅと前記弁体３２との間に、クリアランスＧの大きさが確保されており、
前記雄ネジ部材１４がさらに上方に向かう軸方向の直線運動を行うと、前記雌ネジ部材１４の前記係止突起１４ｄが、前記ストッパ部材１８の前記バネ受け鍔部１８ａに当接し、前記クリアランスＧが無くなることで前記雄ネジ部材１４の上動限界位置に至り、
このとき、前記弾性体１０の付勢力により、前記ストッパ部材１８が、前記ネジ送り機構Ａを緩めるように、前記雌ネジ部材１４に力を伝達することを特徴としている。
【００２４】
このような構成の本発明に係る電動弁によれば、全閉状態時には、ネジ送り機構を構成する雄ネジ部材と雌ネジ部材の２部材のうち、固定側を構成するネジ部材が弾性体を押圧し、また、全開状態時には、可動側を構成するネジ部材が弾性体を押圧するので、全閉状態時であれ全開状態時であれ、弾性体による付勢力がネジ締結方向と逆の方向に作用し、ネジ結合部の食い付き難くなる。これにより、弁体の開閉の作動性が損なわれてしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る電動弁によれば、全閉状態時であれ全開状態時であれ、弾性体による付勢力がネジ締結方向と逆の方向に作用するので、ネジ結合部が食い付き難くなる。これにより、弁の全閉状態から弁開動作を行うときのいずれであっても、弁体の開閉の作動性が損なわれてしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明に係る電動弁の第１の実施例を示す断面図で、全閉状態時の断面図である。
【図２】図２は図１に示した第１の実施例の電動弁であり、図２（Ａ）は全開状態時の一部拡大断面図、図２（Ｂ）は全閉と全開の間の中間時の一部拡大断面図である。
【図３】図３は本発明に係る電動弁の第２の実施例を示す断面図で、全閉状態時の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは図３に示した第２の実施例の電動弁であり、全閉状態時の一部拡大断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示した第２の実施例の変形例であり、全閉状態時の断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａに示した第２の実施例の変形例であり、全開状態時の一部拡大断面図である。
【図５】図５は図３に示した第２の実施例の電動弁であり、全閉と全開の間の中間時の断面図である。
【図６】図６は図３に示した第２の実施例の電動弁であり、全開状態時の断面図である。
【図７】図７は図３に示した第２の実施例の電動弁であり、全開状態時の一部拡大断面図である。
【図８】図８は図３に示した第２の実施例の電動弁における雌ネジ部材の回り止め構造を示す概略上面図である。
【図９】図９は本発明に係る電動弁の第３の実施例を示す断面図で、全閉状態時の断面図である。
【図１０】図１０は本発明に係る電動弁の第４の実施例を示す断面図で、全閉状態時の断面図である。
【図１１】図１１は図１０に示した第４の実施例の電動弁であり、全閉状態時の一部拡大断面図である。
【図１２】図１２は図１０に示した第４の実施例の電動弁であり、全閉状態時と全開状態時との間の中間時の断面図である。
【図１３】図１３は図１０に示した第４の実施例の電動弁であり、全開状態時の断面図である。
【図１４】図１４は図１０に示した第４の実施例の電動弁であり、全開状態時の断面図である。
【図１５】図１５は、本発明に係る電動弁の第５の実施例を示す断面図で、全閉状態時の断面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した第５の実施例の電動弁であり、全閉状態時の断面図である。
【図１７】図１７は、図１５に示した第５の実施例の電動弁であり、全閉と全開の間の中間時の断面図である。
【図１８】図１８は、図１５に示した第５の実施例の電動弁であり、全開状態時の断面図である。
【図１９】図１９は、本発明に係る電動弁の第６の実施例を示す断面図で、弁が完全に閉とならない弁開仕様の電動弁の断面図である。
【図２０】図２０は、本発明に係る電動弁の第７の実施例を示す電動弁であり、弁が完全に閉とならない他の弁開仕様の電動弁の断面図である。
【図２１】図２１は特開２００５−３２５８８８号公報に開示されている従来の電動弁の全閉状態時を示す概略断面図である。
【図２２】図２２（Ａ）は図２１に示した従来の電動弁が全閉状態であるときを示す一部断面図で、図２２（Ｂ）は従来の電動弁が全開状態であるときを示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態（実施例）について説明する。
図１は、本発明の好ましい第１の実施例の電動弁１００を示した断面図である。
【００２８】
なお、本明細書において、「上」あるいは「下」とは図１の状態で規定したもので、ケース６０が「上」、第１の継手３７が「下」である。また「軸方向」とは上下方向と同じ方向をいう。
【００２９】
この電動弁１００では、非磁性体製で筒形のカップ形状をなすケース６０の下端部に弁本体３０が溶接により一体的に接続されている。
弁本体３０の弁室３０ａ内には、弁体３２が収容されているとともに、軸方向の下端部に第１の継手３７が接続され、側方に第２の継手３８が接続され、第１の継手３７の入出力ポート１５の上部に、弁シート４が設けられている。
【００３０】
なお、この弁シート４は、弁本体３０に直接形成されているが、別部材に形成されたものが弁本体３０に組み込まれていても良い。
ケース６０の内周側には、回転可能なロータ２が収容されている。
【００３１】
ケース６０の外周側には、図示しないヨーク、ボビン、およびコイル等からなる図示しないステータが配置され、ロータ２とステータとで、図２１に示したようなステッピングモータ３が構成されている。
【００３２】
ロータ２の軸芯部には、雄ネジ８ａが形成された雄ネジ部材８が、ロータ２と一体に設けられている。また、この雄ネジ部材８の長さ方向の略中間部付近外方には、筒状の弁軸ホルダ６が装着されており、この弁軸ホルダ６と、弁軸ホルダ６の上端部に収容された雄ネジ受け７とにより、雄ネジ部材８は軸方向に移動することはない。
【００３３】
雄ネジ部材８の下端側には、中央部が貫通して形成された略ハット状の雌ネジ部材１４が装着されている。この雌ネジ部材１４は、雌ネジ１４ａが形成された筒状部１４ｂと、筒状部１４ｂの下方に設けられた鍔部１４ｃとから構成されている。なお、雌ネジ部材１４の筒状部１４ｂは必須ではない。本発明では、雌ネジ部材１４の回り止めの構成が具備されていれば、筒状部１４ｂを省略することができる。そして、雄ネジ部材８の雄ネジ８ａと、雌ネジ部材１４の雌ネジ１４ａとがネジ結合されることにより、ロータ２の回転運動を直線運動に変更するためのネジ送り機構Ａが構成されている。また、雌ネジ部材１４は、図８に示したように、雌ネジ部材１４と、弁軸ホルダ６とはそれぞれ少なくとも１つの平面を有し、これら平面同士の当接により、雌ネジ部材１４は、軸方向の直線運動のみを行うように構成されている。本実施例の場合、弁軸ホルダ６との２面幅により回転不能とされ、これにより、雌ネジ部材１４は軸方向の直接運動のみを行うように構成されている。
【００３４】
また、弁軸ホルダ６の下端部は、弁本体３０の上端部にフランジ状の嵌合部３４を嵌合し、弁本体３０の上端部をかしめることにより、弁本体３０に固定されている。
さらに、弁軸ホルダ６の筒状大径部６ｂの側面には、弁軸ホルダ６の内部に形成された弁軸ホルダ室８３と弁軸ホルダ６の外部空間との均圧を図る均圧孔５１が穿設されている。
【００３５】
また、ケース６０の天井部分には軸受けスリーブ３５が固設され、この軸受けスリーブ３５に雄ネジ部材８の上端部８ｅが回転可能に支持されている。
さらに、弁体３２の上側外周部には、筒状の弁体保持部１２が一体に設けられている。この筒状の弁体保持部１２の天井面１２ａは、プレス成形により略直角に折り曲げられている。弁体保持部１２はこの折り曲げられた天井面１２ａにより、雌ネジ部材１４に対する抜け止めがなされている。
【００３６】
弁体保持部１２内には、弾性体として、圧縮されたコイル状の弁バネ１０が収容されている。なお、弾性体は、コイル状の弁バネ１０に限定されず、ゴムなどの他の弾性体であっても良い。また、弁体保持部１２内には、弁バネ１０の他に、弁バネ１０の上端側のバネ受けを兼ねた断面逆ハット状のストッパ部材１８が収容されている。
【００３７】
ストッパ部材１８は、上端部外周にバネ受け鍔部１８ａが形成され、かつ上端部中央に雄ネジ部材８の下端部８ｂを収容することが可能な凹部１８ｃが形成されている。また、ストッパ部材１８の下端部中央に、弁体３２の上端部に形成された凹所３２ｃ内の底面３２ｄに対して接離する下方凸部１８ｄが形成されている。
【００３８】
なお、ストッパ部材１８に凹所１８ｃが形成されていれば、電動弁の全長を短くすることが可能である。しかしながら、本発明において、凹所１８ｃは本発明の必須要件でない。
【００３９】
弁バネ１０は、ストッパ部材１８の上部に設けたバネ受け鍔部１８ａと、弁体３２の上端部との間に圧縮状態で配置されている。弁体保持部１２の下端は、弁体３２に溶接などにより固着されている。
【００４０】
弁体３２の上端部には、中央部に凹所３２ｃが形成され、この凹所３２ｃの底面３２ｄに対して、ストッパ部材１８の下方凸部１８ｄが接離可能にされている。
なお、弁体３２の凹所３２ｃは本発明の必須要件ではなく、凹所３２ｃが形成されていなくても良い。
【００４１】
さらに、弁体３２は、筒状のガイド部材３６により軸方向に摺動自在に保持されている。
そして、筒状のガイド部材３６のフランジ部３６ａは、弁本体３０の内方鍔部３０ｂの上に配置されたリング状の平板３１と、弁軸ホルダ６の嵌合部３４の下面とにより移動不能に挟持されている。
【００４２】
第１の実施例に係る電動弁１００は、上記のように構成されているが、以下に第１の実施例の要部について詳述する。
第１の実施例の電動弁１００において、ロータ２は回転可能であり、軸方向に移動不能である。また、ロータ２とともに雄ネジ部材８も回転可能であり、軸方向に移動不能である。弁軸ホルダ６は、回転不能であるとともに、軸方向に移動不能である。弁体３２を保持する筒状のガイド部材３６は、軸方向に移動不能である。
【００４３】
ロータ２、雄ネジ部材８、弁軸ホルダ６、ガイド部材３６などの軸方向に移動不能な固定部材に対し、雌ネジ部材１４と、ストッパ部材１８と、弁体３２と、弁体保持部１２と、弁バネ１０は、それぞれ軸方向に移動可能である。すなわち、可動部材を構成している。
【００４４】
さらに、弾性部材としての弁バネ１０は、図１において圧縮状態で収容されている。すなわち、この弁バネ１０は、弁体３２が開から閉に至る動作のときに、弁シート４側の下端部が突出勝手となるように、筒状の弁体保持部１２内に収容されている。
【００４５】
さらに、本実施例の電動弁１００では、図２（Ａ）に示したように、弁体３２が全開のときにおいては、ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａと、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃとの間にクリアランスＣが確保されている。このクリアランスＣは弁バネ１０の上方への延びを吸収することができるスペースとして機能している。なお、第１の実施例において、弁が全閉状態時と全開状態時の間の中間時においては、図２（Ｂ）に示したように、ストッパ部材１８の下方にクリアランスＧが形成されている。
【００４６】
以下、上記のように構成された本発明の第１の実施形態による電動弁１００の動作について説明する。
先ず、電動弁１００が、図２（Ａ）の弁の全開状態から、図１の全閉状態に至るときについて説明する。
【００４７】
図２（Ａ）に示したように弁が全開状態のとき、ストッパ部材１８と弁体３２とは当接している。また、弁バネ１０は圧縮されて縮んでいる。ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａと、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃとの間には、クリアランスＣが確保されている。さらに、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃと弁体保持部１２の天井面２１ａとは当接している。
【００４８】
また、雄ネジ部材８の下端部８ｂはストッパ部材１８の凹部１８ｃの内底面に当接している。
このとき、弁バネ１０の下方に延びようとする付勢力により弁体保持部１２には下方に押し下げる力が作用しており、これにより、弁体保持部１２の天井面１２ａが雌ネジ部材１４を下方に引っ張っている。したがって、図２（Ａ）の時には、可動側の部材である雌ネジ部材１４に弁バネ１０からの下向きの付勢力が作用し、この付勢力によりネジ送り機構Ａが緩められようとしている。
【００４９】
この全開状態から、図示しないコイルにパルス信号を与えることによりロータ２が上面視時計方向に回転すると、これと同時に、雄ネジ部材８も回転する。雄ネジ部材８が回転すると、ネジ送り機構Ａの作用により雌ネジ部材１４が下方向に移動する。雌ネジ部材１４の下方向への移動により、クリアランスＣは次第に減少することになる。
【００５０】
また、クリアランスＣを次第に減少させながら雌ネジ部材１４が所定距離下方向に移動すると、図２（Ｂ）に示したように、ストッパ部材１８の下方凸部１８ｄの下端面１８ｅと、弁体３２の凹所３２ｃの底面３２ｄとの間に、クリアランスＧが形成される。このクリアランスＧは、クリアランスＣが減少するときに増加する。そして、鍔部１４ｃがストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａに当接すると、クリアランスＣがゼロとなる。
【００５１】
その後、雌ネジ部材１４がさらに下方に移動するにつれ、雄ネジ部材８の下端部８ｂが、ストッパ部材１８の凹部１８ｃの内周面から離隔し、弁バネ１０の付勢力によりクリアランスＧが形成された状態のまま、弁体３２が下方に移動する。この状態が続き、弁体３２が弁シート４に当接すると、弁体３２が弁本体３０に対して軸方向に移動不能な状態に規制された全閉動作開始状態となる。
【００５２】
この状態から、雌ネジ部材１４がさらに下方に移動すると、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃからストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａに直接力が伝達される。これにより、ストッパ部材１８が下方に移動し、ストッパ部材１８の下方凸部１８ｄの下端面１８ｅと、弁体３２の上端部に形成された凹所３２ｃの底面３２ｄとが当接することで、雌ネジ部材１４の下方への移動およびロータ２の回転が規制される。この状態のときには、クリアランスＧがゼロとなり、雌ネジ部材１４の下動限界位置となる。これにより、閉弁動作が完全に終了し、図１に示したように全閉状態となる。
【００５３】
なお、この雌ネジ部材１４がバネ受け鍔部１８ａに当接してストッパ部材１８が下方に移動するときには、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃの上方にクリアランスＤが形成されることになる。
【００５４】
図１のような全閉状態になると、可動側の雌ネジ部材１４が弁バネ１０を押圧する。この状態で弁バネ１０は縮んだ状態にある。
可動側の雌ネジ部材１４が弁バネ１０を押圧すると、縮んだ状態にある弁バネ１０の反力により、雌ネジ部材１４は上方に力を受けることになる。これにより、雌ネジ部材１４と雄ネジ部材８とは、締結ネジとならないように力を受けることになる。
したがって、電動弁１００では、次の動作として、全閉状態から開弁動作を行うときに過度の力を必要とせず、安定した開弁挙動を得ることが可能となる。
【００５５】
一方、電動弁１００を図１の全閉状態から開弁動作を行う場合には、例えば、図１の状態でロータ２が反時計方向に回転するパルス信号を与え、ロータ２が反時計方向に回転すると、これと同時に雌ネジ部材１４も上方に移動し、弁体３２が弁シート４から離れて電動弁１００が弁開する。弁が全開状態となる前の途中の段階で、雄ネジ部材８の下端部８ｂが、ストッパ部材１８の凹部１８ｃの内底面に当接する前までは、弁バネ１０の付勢力により、図２（Ｂ）に示したようにストッパ部材１８の下端面１８ｅと弁体３２の凹所３２ｃの底面３２ｄとの間に、クリアランスＧの大きさが維持される。
【００５６】
雌ネジ部材１４がさらに上方に移動すると、雄ネジ部材８の下端部８ｂが、ストッパ部材１８の凹部１８ｃの内底面に当接し、その後、ストッパ部材１８の下方凸部１８ｄの下端面１８ｅと、弁体３２の上端面に形成された凹所３２ｃの底面３２ｄとが当接することで、クリアランスＧがゼロとなる。そして、雌ネジ部材１４の上方への移動、および、ロータ２の回転が規制される。これにより、閉弁動作が完全に終了し、図２（Ａ）に示したように全開状態となる。弁が完全に開となった全開状態時には、図２（Ａ）に示したように、ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａと雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃとの間に、弁バネ１０の延び量を許容するためのクリアランスＣが再び確保されることになる。
【００５７】
図２（Ａ）のように、全開状態時には、固定側の雄ネジ部材８が弁バネ１０を圧縮する方向に押圧している。弁バネ１０は、弁体３２、弁体保持部１２を介して雌ネジ部材１４を下方に付勢し、これにより、弁バネ１０の反力により、雌ネジ部材１４と雄ネジ部材８とは、締結ネジとならないように力を受けることになる。
【００５８】
したがって、このような第１の実施例に係る電動弁１００では、弁体の全開状態から閉弁動作を行うとき、あるいは弁体の全閉状態から開弁動作を行うときのいずれであっても、常に安定した弁挙動を行わせることができる。
【００５９】
以上、本発明の第１の実施例について説明したが、本発明は、これに限定されない。
例えば、上記第１の実施例における、弁体保持部１２の天井面１２ａと、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃとの間に、潤滑性の良好なワッシャを介在させることもできる。
【００６０】
また、上記第１の実施例では、入力側の雄ネジ部材８の回転運動が同じ回転数で雌ネジ部材１４に伝達されるように構成されているが、これに代え、変速ギアを用いて減速させた後に、雌ネジ部材１４に回転運動を伝達させても良い。
【００６１】
図３〜図８は、このような本発明の第２の実施例による電動弁２００を示したものである。なお、第２の実施例において、図１の実施例と同一要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
この第２の実施例では、図１に示した電動弁１００の雄ネジ部材８が１部材からなるものであるのに対し、雄ネジ部材８が入力側の第１の雄ネジ部材８０ａと、出力側の第２の雄ネジ部材８０ｂとから構成され、これら第１の雄ネジ部材８０ａと第２の雄ネジ部材８０ｂとの間に、変速ギア機構５０が配設されている。
【００６３】
このような構成の電動弁２００では、図８に示したように、雌ネジ部材１４と、弁軸ホルダ６とはそれぞれ少なくとも１つの平面を有し、これら平面同士の当接により、雌ネジ部材１４は、軸方向の直接運動のみを行うように構成されている。本実施例の場合、雌ネジ部材１４が弁軸ホルダ６との２面幅により回転不能とされている。
第１の実施例と第２の実施例は、上記のような構成上の違いは若干あるが、他の要素は略同様である。
【００６４】
このように変速ギア機構５０が配設された電動弁２００では、ロータ２の回転運動が、変速ギア機構５０を介して下流側に伝達されるので、開弁度の微調整を行うにあたり、電動弁の長さを軸方向に長くしなくても達成可能である。したがって、軸方向の小型化に寄与することができる。
【００６５】
このような電動弁２００では、第２の雄ネジ部材８０ｂと雌ネジ部材１４との間に、回転運動を直線運動に変更するためのネジ送り機構Ａが構成されている。また、図３および図４Ａに示したように全閉状態時において、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃと、弁体保持部１２の天井面１２ａとの間に、クリアランスＤが形成されている。
【００６６】
また、図６および図７に示したように全開状態時において、ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａと、雌ネジ部材１４の鍔部１４ｃとの間にクリアランスＣが確保されている。
【００６７】
さらに、全閉状態時と全開状態時の間の中間時においては、図５に示したように、ストッパ部材１８の下方にクリアランスＧが形成されている。
このような電動弁２００であっても、力が変速されることの他は、図１の実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００６８】
すなわち、このような第２の実施例に係る電動弁２００でも、弁体の全開状態から閉弁動作を行うとき、あるいは弁体の全閉状態から開弁動作を行うときのいずれであっても、常に安定した弁挙動を行わせることができる。
【００６９】
また、上記第２の実施例では、図４Ａに示したように、ストッパ部材１８の外周に鍔部１８ａを形成し、さらに弁バネ１０をこの鍔部１８ａと弁体３２との間に配置しているが、本発明において、弁バネ１０は、このような態様で配置されなくても良い。
【００７０】
例えば、図４Ｂおよび図４Ｃに示した変形例のように、弁体３２の凹所３２ｃの底面３２ｄ内に弁バネ１０を介装し、この弁バネ１０によりストッパ部材１８を押し上げるようにしても良い。図４Ｃ、図４Ｃにおいては凹所３２ｃを設けているが、凹所３２ｃはストッパ部材１８に設けても良く、双方に設けても良い。
【００７１】
図９は、本発明の第３の実施例に係る電動弁３００を示したものである。
この第３の実施例では、ストッパ部材１８と弁体３２との間に球体３３を介装したものであり、他の構成は図１の実施例と略同様に構成されている。
【００７２】
この実施例では、ストッパ部材１８の下方凸部１８ｄに、下方に開口した凹所１８ｆが形成され、この凹所１８ｆ内に球体３３が介装されている。
このように球体３３が介装されていれば、弁体３２の閉時の回転トルクの伝達を減少させ、当接時の磨耗を減少させることができる。また、球体３３が介装されていることにより、以下のような効果を奏することもできる。
【００７３】
すなわち、この第２の実施例では、雌ネジ部材１４が弁軸ガイドとの２面幅により回転不能とされているが、最初の動作を行うときには、２面幅の隙間により弁体３２が若干回転してしまう。しかしながら、ここに球体３３が介装されていれば、弁体３２との間で点接触となるので、初期の弁体３２の回転を防止することができる。
【００７４】
このような第３の実施例による電動弁３００であっても、図１に示した第１の実施例による電動弁１００と同様の作用効果を奏することができる。
図１０〜図１４は、本発明の第４の実施例に係る電動弁４００を示したものである。
【００７５】
この第４の実施例では、雄ネジ部材８が可動側になっており、雌ネジ部材１４が固定側になっている。
すなわち、第４の実施例の電動弁４００では、雌ネジ部材１４のフランジ部１４ｆが弁本体３０の開口端部に溶接などで固定されることにより、雌ネジ部材１４が固定側部材を構成している。
【００７６】
このように第４の実施例の電動弁４００では、第３の実施例の電動弁３００に対して、ネジ機構Ａを構成する可動側と固定側の部材が逆の態様になっている。
また、このような第４の実施例の電動弁４００では、雌ネジ部材１４に、下方に向かって延びる係止突起１４ｄが形成されている。
【００７７】
さらに、この電動弁４００では、弁体保持部１２の天井面１２ａに、雌ネジ部材１４の係止突起１４ｄを挿通することが可能な挿通孔１２ｄが形成されている。他の点は、図１の実施例と略同様に形成されている。
【００７８】
このような電動弁４００では、ロータ２の回転運動に伴って雄ネジ部材８が軸方向に移動することが、第１〜第３の実施例と異なっている。
すなわち、この第４の電動弁４００では、ロータ２が回転すると、その回転が雄ネジ部材８に伝達される。この雄ネジ部材８が、ロータ２の回転力を受けて回転すると、ネジ送り機構Ａを構成する雌ネジ部材１４が回転不能であることにより、雄ネジ部材８が軸方向に移動する。このように、本実施例の電動弁４００では、雄ネジ部材８が回転しながら、軸方向に移動するように構成されている。
【００７９】
以下、上記のように構成された本発明の第４の実施例の電動弁４００の動作について説明する。
先ず、電動弁４００が、図１３の弁体の全開状態から、図１０あるいは図１１の全閉状態に至るときについて説明する。
【００８０】
図１３に示したように、全開状態のとき、ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａと、雄ネジ部材８の鍔部８ｃとの間には、クリアランスＥが確保されている。
この状態から、図示しないコイルにパルス信号を与えることによりロータ２が上面視時計方向に回転すると、これと同時に、雄ネジ部材８も回転する。雄ネジ部材８が回転すると、ネジ送り機構Ａの作用により雄ネジ部材８が下方向に移動する。雄ネジ部材８の下方向への移動により、クリアランスＥは次第に縮小することになる。クリアランスＥを縮小しながら雄ネジ部材８が所定距離下方向に移動して、その鍔部８ｃがストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａに当接すると、クリアランスＥがゼロとなる。
【００８１】
この状態から雄ネジ部材１４がさらに下方向へ移動すると、弁バネ１０の付勢力により弁体３２および弁体保持部１２が下方に移動する。そして、図１２に示したようにストッパ部材１８の下端面１８ｅと弁体３２の凹所３２ｃの底面３２ｄとの間に、クリアランスＧが形成される。
【００８２】
そして、雄ネジ部材８がさらに下方に移動すると、弁バネ１０の付勢力によりクリアランスＧが形成された状態のまま、弁体３２が下方に移動する。この状態が続き、弁体３２が弁シート４に当接すると、弁体３２が弁本体３０に対して軸方向に移動不能な状態に規制された全閉動作開始状態となる。
【００８３】
この全閉動作開始状態から、雄ネジ部材８がさらに下方に移動すると、雄ネジ部材８の鍔部８ｃからストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａに直接力が伝達される。これにより、ストッパ部材１８が下方に移動し、ストッパ部材１８の下端面１８ｅと、弁体３２の上端面に形成された凹所３２ｃの底面３２ｄとが当接することで、雌ネジ部材１４の下方への移動およびロータ２の回転が規制される。これにより、閉弁動作が完全に終了し、図１０および図１１に示したように全閉状態となる。
【００８４】
なお、この雄ネジ部材８がバネ受け鍔部１８ａに当接してストッパ部材１８が下方に移動するときには、雄ネジ部材８の鍔部８ｃの上方にクリアランスＦが形成されることになる。
【００８５】
このとき、可動側の雄ネジ部材８が弁バネ１０を押圧する。可動側の雄ネジ部材８が弁バネ１０を押圧すると、弁バネ１０の反力により、雄ネジ部材８は上方に力を受けることになる。これにより、雄ネジ部材８と雌ネジ部材１４とは、締結ネジとならないように力を受けることになる。
【００８６】
したがって、全閉状態から開弁動作を行うときに過度の力を必要とせず、安定した弁挙動を得ることができる。
一方、電動弁４００を図１０および図１３の全閉状態から弁開動作を行う場合には、例えば、図１０の状態でロータ２が反時計方向に回転するパルス信号を与え、ロータ２が反時計方向に回転すると、これと同時に雄ネジ部材８も上方に移動し、弁体３２が弁シート４から離れて電動弁４００が開弁する。弁が全開状態となる前の途中の段階で、雌ネジ部材１４の係止突起１４ｄが、ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８に当接する前までは、弁バネ１０の付勢力により、図１２に示したようにストッパ部材１８の下端面１８ｅと弁体３２の凹所３２ｃの底面３２ｄとの間に、クリアランスＧの大きさが維持される。
【００８７】
雄ネジ部材８がさらに上方に移動すると、雌ネジ部材１４の係止突起１４ｄがストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８に当接し、その後、ストッパ部材１８の下方凸部１８ｄの下端面１８ｅと、弁体３２の上端面に形成された凹所３２ｃの底面３２ｄとが当接することで、クリアランスＧがゼロになる。そして、雄ネジ部材８の上方への移動、および、ロータ２の回転が規制される。
【００８８】
弁が完全に開となった全開状態時には、図１３に示したように、ストッパ部材１８のバネ受け鍔部１８ａと雄ネジ部材８の鍔部８ｃとの間にクリアランスＥが再び確保されることになる。
【００８９】
図１３のように、全開状態となった場合には、固定側の雌ネジ部材１４の係止突起１４ｄが弁バネ１０を圧縮する方向に押圧する。係止突起１４ｄが弁バネ１０を圧縮する方向に押圧すると、弁バネ１０は、弁体３２、弁体保持部１２を介して雄ネジ部材８を下方に付勢し、これにより、弁バネ１０の反力により、雌ネジ部材１４と雄ネジ部材８とは、締結ネジとならないように力を受けることになる。
【００９０】
したがって、このような第４の実施例に係る電動弁４００でも、弁体の全開状態から閉弁動作を行うとき、あるいは全閉状態から弁開動作を行うときのいずれであっても、常に安定した弁挙動を行わせることができる。すなわち、全開状態時であれ全閉状態時であれ、弾性体による付勢力がネジ締結方向と逆の方向に作用するので、ネジが食い付き難くなる。これにより、弁体の開閉の作動性を良好に維持することができる。
【００９１】
以上、本発明の第１〜第４の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、第４の実施例においても、第３の実施例で示したような球体３３を具備させることも可能である。
【００９２】
また、上記第４の実施例では、図１１に示したように、雌ネジ部材１４に設けた係止突起１４ｄは下方に向かって延出されているが、係止突起１４ｄは下方に向かって延出されることに限定されない。
【００９３】
例えば、図１５〜図１８は、係止突起１４ｄの変形例を採用した第５の実施例の電動弁５００を示したものである。なお、第５の実施例に係る電動弁５００では、第４の実施例の電動弁と同一要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９４】
この第５の実施例に係る電動弁５００では、弁体保持部１２の天井面１２ａから略垂直な側面に亘って断面略Ｌ字状の挿通孔１２ｄが形成されている。そして、この断面略Ｌ字状の挿通孔１２ｄに直角な二面に亘って挿入可能となるように、断面略矩形状でリブ状の係止突起１４ｄを雌ネジ部材１４に設けたものである。
【００９５】
このようなリブ状の係止突起１４ｄを設けた場合であっても、図１０〜図１４に示した第４の実実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
要は、係止突起１４は、弁体保持体１２の内方に位置するストッパ部材１８の移動を強制的に規制できる構造であれば、棒状であれリブ状であれ、如何なる構造であっても良い。
【００９６】
また、上記第１の実施例〜第５の実施例の電動弁は、弁体３２が弁シート４に当接した位置を弁閉位置とし、弁シート４を完全に締め切るいわゆる弁閉仕様の電動弁であるが、本発明は、弁閉仕様に限定されず、いわゆる弁開仕様の電動弁にも適用可能である。
【００９７】
図１９は、弁開仕様の一例として、第６の実施例に係る電動弁６００を示したもので、基本的な構成は図１に示した第１の実施例と同様であるので、第１の実施例と同一要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９８】
第６の実施例の電動弁６００は、ガイド部材３６の先端部を下方に折り曲げて、この折り曲げ部３６ｂを弁体３２のテーパ部に跨るように配置したものである。このような電動弁６００であれば、弁体３２が図１に示した弁シート４に当接する前に、その弁体３２はガイド部材３６の折り曲げ部３６ｂに当接する。このように、折り曲げ部３６ｂに弁体３２が当接した後は弁体３２のそれ以上の移動が阻止されるので、電動弁６００は弁開仕様となる。このような形態の場合、弁体３２がガイド部材３６の折り曲げ部３６ｂに当接した時が全閉動作開始状態となり、雌ネジ部材１４が下動限界位置にまで移動した時が、弁開仕様での全閉状態となる。本発明は、このような弁開仕様の電動弁にも適用可能である。
【００９９】
さらに、弁開仕様として、図２０に示したような構造を採用することもできる。
図２０に示した本発明の第７の実施例に係る電動弁７００は、図１９の場合と同様に、第１の実施例の変形であり、弁本体３０の底面から隔壁体３０ｃを所定間隔置きに複数個立設し、これらの隔壁体３０ｃにそれぞれ流通孔３０ｄを設けるとともに、弁体３２の途中に段部３２ｅを設け、この段部３２ｅを隔壁体３０ｃの端面に当接させるようにしたものである。このような構成によっても弁開仕様の電動弁を構成することができる。
【０１００】
本発明は、このような構成の弁開仕様の電動弁にも適用可能である。
また、弁開仕様には、例えば図１９に示したように、ガイド部材３６に折り曲げ部３６ｂを設けることの代わりに、弁体３２のテーパ状の先端部や弁シート４に上下方向に延びる縦溝を設け、これらの縦溝を流路孔とすることもできる。
【０１０１】
例えば、本発明は、比較的大形の電動弁に好ましく適用されるが、勿論、小形の電動弁にも適用可能である。
さらに、第３〜第７の実施例においても、ストッパ部材１８の鍔部１８ａは、必須ではない。すなわち、図４Ｂ、図４Ｃに示した場合と同様に、弁バネ１０を弁体３２内やストッパ部材１８、あるいは双方にまたがるように収容しても良い。
【０１０２】
また、本発明では、締結ネジとなることを防止するための機構が、全て弁軸ホルダ６の弁室ホルダ室８３内に設けられているので、軸方向への必要以上の大型化を防止することができる。
【０１０３】
また、本発明では、中間位置から開動作または閉動作を開始し、中間位置のまま動作を終了する制御を行うことも可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
２          ロータ
３          ステッピングモータ
４          弁シート
６          弁軸ホルダ
６ｂ        筒状大径部
８          雄ネジ部材
８ａ        雄ネジ
８ｂ        下端部
８ｃ        鍔部
８ｅ        上端部
１０        弾性体
１２        弁体保持部
１２ａ      天井面
１２ｄ      挿通孔
１４        雌ネジ部材
１４ａ      雌ネジ
１４ｂ      筒状部
１４ｃ      鍔部
１４ｄ      係止突起
１４ｆ      フランジ部
１５        入出力ポート
１８        ストッパ部材
１８ａ      バネ受け鍔部
１８ｃ      凹部
１８ｄ      下方凸部
１８ｅ      下端面
１８ｆ      凹所
３０        弁本体
３０ａ      弁室
３０ｂ      内方鍔部
３１        平板
３２        弁体
３２ｃ      凹所
３２ｄ      底面
３３        球体
３４        嵌合部
３６        ガイド部材
３６ａ      フランジ部
３７        第１の継手
３８        第２の継手
３９        棒状体
５０        変速ギア機構
５１        均圧孔
６０        ケース
８０ａ      入力側の雄ネジ部材
８０ｂ      出力側の雄ネジ部材
８３        弁軸ホルダ室
１００      電動弁
２００      電動弁
３００      電動弁
４００      電動弁
Ａ          ネジ機構
Ｃ          クリアランス
Ｄ          クリアランス
Ｅ          クリアランス
Ｆ          クリアランス
Ｇ          クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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