電動弁
【課題】電動弁の全閉ストッパ部の当接によって発生する衝撃音による居住環境の悪化や、電動弁の短命化を防止する。
【解決手段】電動モータのロータ７の回転に伴って回転し、弁本体５に固定された弁軸ホルダ１１と螺合する弁軸１０と、弁軸１０が回転することにより、弁本体５内の弁座４と接離する弁体１２とを備えた電動弁１において、ロータ７の回転に伴って回転する全閉上ストッパ部１４ｃと、弁軸ホルダ１１に設けられ、電動弁１の全閉時において、全閉上ストッパ部１４ｃに当接して弁軸１０の弁閉方向の回転を規制する全閉下ストッパ部１１ｃと、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに衝突する際の衝撃を緩和する緩衝部材１５を備える電動弁１等。緩衝部材１５は、全閉上ストッパ部１４ｃを、全閉下ストッパ部１１ｃへの衝突方向と反対側に付勢するコイルばねとすることができる。
【解決手段】電動モータのロータ７の回転に伴って回転し、弁本体５に固定された弁軸ホルダ１１と螺合する弁軸１０と、弁軸１０が回転することにより、弁本体５内の弁座４と接離する弁体１２とを備えた電動弁１において、ロータ７の回転に伴って回転する全閉上ストッパ部１４ｃと、弁軸ホルダ１１に設けられ、電動弁１の全閉時において、全閉上ストッパ部１４ｃに当接して弁軸１０の弁閉方向の回転を規制する全閉下ストッパ部１１ｃと、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに衝突する際の衝撃を緩和する緩衝部材１５を備える電動弁１等。緩衝部材１５は、全閉上ストッパ部１４ｃを、全閉下ストッパ部１１ｃへの衝突方向と反対側に付勢するコイルばねとすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルシステムにおける冷媒の流量制御等に使用される電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記電動弁として、例えば、特許文献１には、図１２に示すように、弁室５１に連通する第１流路５２及び第２流路５３を有し、第２流路５３の弁室連通部に弁シート５４を設けた弁本体５５と、弁本体５５のシート弁座５６に接離する棒状のニードル弁５７と、円筒状の密閉ケース５９と、密閉ケース５９の外側に配置されるステータコイル６７と、密閉ケース５９の内側にステータコイル６７の通電励磁によって回転して弁開閉方向に移動可能で、筒状のスリーブ６２及び該スリーブ６２の外側に止環６６で固定された筒状の永久磁石６３を有するロータ６４と、ロータ６４の回転によるねじ送り作用でニードル弁５７を開閉作動させる雄ねじ管６１とを備え、密閉ケース５９の下蓋６０が弁本体５５に溶接固定された電動弁５０が記載されている。
【０００３】
この電動弁５０には、スリーブ６２の下端部に全閉上ストッパ部６２ａが突設され、フランジ体５８に全閉下ストッパ部５８ａが突設され、ニードル弁５７の閉弁時に、閉弁規制ストッパ６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに当接することにより、閉弁時においてロータ６４がさらに下降することを規制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３１００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の電動弁５０においては、全開位置から全閉位置に至るまでの全ストロークを超えるパルス数で電動弁を閉弁駆動し、電動弁の開度を強制的に全閉状態へ遷移させるイニシャライズ処理を行う際などに、ロータ６４の回転に伴って下降する全閉上ストッパ部６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに当接して頻繁に衝撃音が発生し、この電動弁５０を室内用の空調機等に用いると、居住環境の悪化に繋がるという問題があった。
【０００６】
また、電動弁５０では、スリーブ６２が１回転する間に全閉上ストッパ部６２ａ及び全閉下ストッパ部５８ａが当接又は非当接を行うように構成する必要があるため、両ストッパ部６２ａ、５８ａの当接面の面積が小さく設定されていることから、上記衝撃による両ストッパ部６２ａ、５８ａの摩耗、劣化により、電動弁５０の製品寿命が短くなる原因になるという問題があった。
【０００７】
特に、上記電動弁５０のように、ニードル弁５７がシート弁座５６に着座してから全閉上ストッパ部６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに当接する全閉状態となる間に、ニードル弁５７をシート弁座５６に付勢するコイルばね７０を有するものは、このコイルばね７０によって、全閉上ストッパ部６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに衝突する際の衝撃が多少緩和されるが、そのようなコイルばね７０が設けられていない簡易構造の電動弁については、上記衝撃による問題が顕著に現れる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の電動弁における問題点に鑑みてなされたものであって、全閉ストッパ部の当接によって発生する衝撃音による居住環境の悪化や、電動弁の短命化を防止することのできる電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、電動弁であって、電動モータのロータの回転に伴って回転し、弁本体に固定された第１のねじ部材と螺合する第２のねじ部材と、該第２のねじ部材が回転することにより、前記弁本体内の弁座と接離する弁体とを備えた電動弁において、前記ロータの回転に伴って回転する全閉上ストッパ部と、前記第１のねじ部材に設けられ、該電動弁の全閉時において、前記全閉上ストッパ部に当接して前記第２のねじ部材の弁閉方向の回転を規制する全閉下ストッパ部と、前記全閉上ストッパ部が前記全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和する緩衝部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明によれば、緩衝部材によって、全閉上ストッパ部が全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和することができるため、両ストッパ部の当接によって発生する衝撃音を軽減し、両ストッパ部への負荷を軽減することができ、居住環境の向上や、電動弁の長寿命化を図ることができる。
【００１１】
上記電動弁において、前記緩衝部材は、前記全閉上ストッパ部を、前記全閉下ストッパ部への衝突方向と反対側に付勢するコイルばねであってもよい。また、前記全閉上ストッパ部を、前記第２のねじ部材に螺嵌し、前記コイルばねを、前記ロータと前記第２のねじ部材とを接続する支持リング又は前記ロータに装着することができる。
【００１２】
さらに、上記電動弁は、前記弁体が、前記第２のねじ部材の前記弁座側の先端部に固定されたものであってもよく、このような電磁弁は、弁体と第２のねじ部材との間にコイルばねなどの緩衝手段が存在しないため、全閉上ストッパ部が全閉下ストッパ部へ衝突した際の衝撃が特に大きくなるが、本発明では、緩衝部材によって、全閉上ストッパ部が全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和することができるため、全閉ストッパ部の衝撃音を軽減し、全閉ストッパ部への負荷の軽減を図った簡易型の電動弁を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、全閉ストッパ部の当接によって発生する衝撃音による居住環境の悪化や、電動弁の短命化を防止することのできる電動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる電動弁の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）は全開時、（ｂ）は中間弁開度時、（ｃ）は全閉時の断面を示し、各々の上面図は、キャン及び支持リングを透明なものとして描いている。
【図２】図１の電動弁に用いられる支持リングを一体化したロータを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】図１の電動弁に用いられるコイルばねを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】図１の電動弁に用いられる全閉上ストッパを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【図５】図２乃至図４に示した部品を弁軸に組み付ける要領を説明するための分解断面図である。
【図６】本発明にかかる電動弁の第２の実施形態を示す図であって、（ａ）は全開時、（ｂ）は全閉時の断面を示し、各々の上面図は、キャン及び支持リングを透明なものとして描いている。
【図７】本発明にかかる電動弁の第３の実施形態を示す図であって、（ａ）は全開時、（ｂ）は中間弁開度時、（ｃ）は全閉時の断面を示し、各々の上面図は、キャン及び支持リングを透明なものとして描いている。
【図８】図７の電動弁に用いられる支持リングを一体化したロータを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は底面図である。
【図９】図７の電動弁に用いられるコイルばねを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図１０】図７の電動弁に用いられる全閉上ストッパを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【図１１】図８乃至図１０に示した部品を弁軸に組み付ける要領を説明するための分解断面図である。
【図１２】従来の電動弁の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明にかかる電動弁の第１の実施形態を示し、（ａ）は全開時、（ｂ）は中間弁開度時、（ｃ）は全閉時の各々断面を示す。この電動弁１は、２本の導管２、３と弁座４とを備える弁本体５と、弁本体５に接合されたキャン６と、キャン６の内部に配置され、電動モータの一部を構成するロータ７と、キャン６の外周部に固定され、ロータ７を回転駆動するステータ（不図示）と、支持リング９を介してロータ７に一体に連結された弁軸（第２のねじ部材）１０と、弁本体５に下端部が圧入固定され、弁軸１０が内挿された弁軸ホルダ１１（第１のねじ部材）と、弁軸１０の下端部に固定されたばね収容部８に係止された弁体１２等で構成される。
【００１７】
弁本体５は、円筒状に形成され、２本の導管２、３によって形成される２つの流路２ａ、３ａに連通する弁室５ａを備える。弁室５ａと流路３ａとの間に弁座４が位置し、弁体１２を弁座４に接離させることで電動弁１が開閉する。弁本体５の上部側面には、弁室５ａとキャン６との均圧を図る均圧孔５ｃが穿設される。
【００１８】
キャン６は、下部が開口し、上部が閉じた円筒状に形成され、弁本体５の上部に接合される。キャン６の内部には、ロータ７等の主要部品が収容される。
【００１９】
ロータ７は、円筒状に形成され、キャン６の内部に回転可能に配置される。ロータ７は、該ロータ７の上部に固定された支持リング９を介して弁軸１０と一体に連結される。ロータ７と、キャン６の外周部に固定されたステータとで電動モータが構成され、ステータへの給電によりロータ７が回転する。
【００２０】
図２は、ロータ７の上部に支持リング９を固定した状態を示す。ロータ７の溝部７ａに円板状の支持リング９の外周縁部が収容、固定される。支持リング９の中心部には孔部９ａが穿設され、支持リング９は、さらに、下方に向かって突出する突出部９ｂと、緩衝部材としてのコイルばね１５（図１参照）を収容するためのばね収容部９ｃとを備える。尚、この支持リング９の形状は複雑であるため、ロータ７の成形時に一体成形してもよく、その際、孔部９ａを含む中心部のみに金属製ブッシュを設けるようにしてもよい。
【００２１】
支持リング９のばね収容部９ｃに収容されるコイルばね１５は、図３に示すように、ばね本体１５ａの上下端部が外側に向かって突出する突出部１５ｂ、１５ｃを有する。突出部１５ｃは、コイルばね１５が支持リング９のばね収容部９ｃに収容された状態で、図２（ｃ）に示した支持リング９の突出部９ｂの端部９ｄに当接し、ばね収容部９ｃ内でコイルばね１５全体が空転するのを防止する。
【００２２】
図４に示すように、全閉上ストッパ１４は、リング状に形成され、基部１４ａの中心部に穿設された孔部１４ｆに雌ねじ部１４ｇが螺刻される。全閉上ストッパ１４の上面にはコイルばね１５と係合する突出部１４ｂが、下面には、弁軸ホルダ１１の全閉下ストッパ部１１ｃに当接する全閉上ストッパ部１４ｃが各々突出し、全閉上ストッパ部１４ｃは、傾斜面１４ｅを備える。
【００２３】
上記ロータ７を一体化した支持リング９（図２参照）、全閉上ストッパ１４（図４参照）及びコイルばね１５（図３参照）を弁軸１０に組み付ける際には、図５に示すように、弁軸１０の上端部１０ａ側から全閉上ストッパ１４の孔部１４ｆを挿通させた後、雄ねじ部１０ｂに雌ねじ部１４ｇを螺合させ、支持リング９のばね収容部９ｃにコイルばね１５を収容した状態で、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング９の孔部９ａを挿通させて図１（ａ）に示す状態とし、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング９の上面に固定する。
【００２４】
図１に示すように、弁軸１０は、略々全長にわたって雄ねじ部１０ｂが螺刻されるとともに、弁軸１０の下端部にばね収容部８がかしめ固定される。弁軸１０の下端部には、雄ねじ部１０ｂに螺嵌されてばね収容部８の上方に固定される全開下ストッパ１７が設けられる。全開下ストッパ１７には、上面に全開下ストッパ部１７ａが突設される。
【００２５】
ばね収容部８は、弁体１２を押圧板１８を介して下方に付勢する緩衝用のコイルばね１３を縮装するために備えられ、下端部８ａには、弁体１２の係止リング１６がかしめ固定される。また、ばね収容部８の側面には、弁室５ａ及びキャン６とばね収容部８との均圧を図る均圧孔８ｂが穿設される。
【００２６】
弁軸ホルダ１１は、樹脂製で、上下方向に貫通する雌ねじ部１１ａが成形されるとともに、底面には、全開下ストッパ部１１ｂが突設される。この弁軸ホルダ１１は、リング１９を介して弁本体５の上端部５ｂに固定される。弁軸ホルダ１１の雌ねじ部１１ａと弁軸１０の雄ねじ部１０ｂとが螺合し、弁軸ホルダ１１の内部を弁軸１０が上下方向に案内される。また、弁軸ホルダ１１の上面には、全閉下ストッパ部１１ｃが突設される。
【００２７】
弁体１２は、下部に円錐状部分を有し、全体的に円柱状に形成される。弁体１２の上部１２ａは、ばね収容部８に内挿されるとともに、係止リング１６により抜け止め係止される。
【００２８】
次に、上記構成を有する電動弁１の動作について、図１を参照しながら説明する。
【００２９】
電動弁１を閉じる場合には、図１（ａ）の状態で、ステータに一方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視時計方向（矢視方向）に回転すると同時に弁軸１０も回転下降し、図１（ｂ）の中間弁開度の状態を経て、図１（ｃ）の断面図に示すように、弁体１２が弁座４に着座して電動弁１が閉弁する。
【００３０】
但し、弁体１２が弁座４に着座した時点では、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃまで到達せず、ロータ７がさらに回転可能な状態にある。ロータ７がさらに上面視時計方向（矢視方向）に回転し、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接すると（図１（ｃ−１）に示す状態）、ロータ７の回転が強制的に停止される。
【００３１】
また、弁体１２が弁座４に着座すると、弁体１２の移動は停止するが、上述のように、弁軸１０はさらに下降するため、コイルばね１３が圧縮されて弁体１２を弁座４に押圧し、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接して弁閉動作が完了する。
【００３２】
ロータ７は、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接した図１（ｃ−１）に示す状態から、さらに上面視時計方向に回転し、コイルばね１５の弾性により、ロータ７の回転力を吸収しながら突出部１５ｃと突出部１５ｂの間が徐々に縮まり、最終的に、ロータ７の回転力とコイルばね１５の弾性力が釣り合った状態（図１（ｃ−２）に示す状態であって、図１（ｃ−１）からロータ７がさらに角度α回転した状態）で停止する。これにより、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００３３】
一方、電動弁１を開く場合には、図１（ｃ）の状態で、ステータに上記とは逆方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視反時計方向に回転し、弁軸１０が上昇し、弁体１２が弁座４から離れて電動弁１が開弁する。そして、ロータ７がさらに回転し、全開下ストッパ部１７ａが全開上ストッパ部１１ｂに当接すると、ロータ７の回転が停止し、弁体１２の上昇も停止する。
【００３４】
次に、本発明にかかる電動弁の第２の実施形態について、図６を参照しながら説明する。
【００３５】
この電動弁３１は、図１に示した電動弁１と略々同様の構成を備え、電動弁１と同一の構成要素については、図６において同一の参照番号を付してその説明を省略する。また、本発明の特徴部分であるロータ７、弁軸１０、全閉上ストッパ１４及びコイルばね１５からなる構成についても電動弁１と同様に電動弁３１にも適用されている。
【００３６】
電動弁３１が電動弁１と相違するのは、電動弁１のように弁体１２を下方に付勢するコイルばね１３と、係止リング１６が存在せず、電動弁３１の弁体３２は、弁軸１０に一体化された弁体保持部材３３の下端部３３ａによってかしめ固定され、閉弁時に弁体３２と弁座４は互いに当接せず、弁体３２が弁座４に着座する寸前に下降動作を停止する点である。このような電動弁３１は、例えば、空調機に簡易型の流量制御弁として用いられる。
【００３７】
次に、上記構成を有する電動弁３１の動作について、図６を参照しながら説明する。
【００３８】
電動弁３１を閉じる場合には、図６（ａ）の状態で、ステータに一方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視時計方向（矢視方向）に回転すると同時に弁軸１０も回転下降し、図６（ｂ）の断面図に示すように、弁体３２が弁座４に着座する寸前に下降動作を停止し弁閉状態となる。
【００３９】
ロータ７は、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接した図６（ｂ−１）に示す状態から、さらに上面視時計方向に回転し、コイルばね１５の弾性により、ロータ７の回転力を吸収しながら突出部１５ｃと突出部１５ｂの間が徐々に縮まり、最終的に、ロータ７の回転力とコイルばね１５の弾性力が釣り合った状態（図６（ｂ−２）に示す状態であって、図６（ｂ−１）からロータ７がさらに角度α回転した状態）で停止する。これにより、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００４０】
特に、この電動弁３１では、弁体保持部材３３の下端部に弁体３２が直接かしめ固定され、電動弁１のような緩衝用のコイルばね１３が存在しないため、コイルばね１３による全閉ストッパ部の衝撃の緩和作用が得られず、コイルばね１５が存在しないと全閉ストッパ部の衝撃がかなり大きくなるが、コイルばね１５を設けたことで、より効果的に衝撃音の低減による居住環境の向上、及び電動弁の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
一方、電動弁３１を開く場合には、図６（ｂ）の状態で、ステータに上記とは逆方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視反時計方向に回転し、弁軸１０が上昇し、弁体３２が弁座４から離れて電動弁３１が開弁する。そして、ロータ７がさらに回転し、全開下ストッパ部１７ａが全開上ストッパ部１１ｂに当接すると、ロータ７の回転が停止し、弁体３２の上昇も停止する。
【００４２】
次に、本発明にかかる電動弁の第３の実施形態について、図７乃至図１１を参照しながら説明する。
【００４３】
この電動弁４１は、図１に示した電動弁１と略々同様の主要部分を備え、電動弁１と同一の構成要素については、図７において、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
電動弁４１が電動弁１と相違するのは、電動弁４１の弁軸１０の上端部１０ａに装着される全閉上ストッパ４４、コイルばね４５及び支持リング４９の部分である。
【００４５】
図８は、ロータ７の上部に支持リング４９を固定した状態を示す。ロータ７の溝部７ａに円板状の支持リング４９の外周縁部が収容、固定される。支持リング４９の中心部には孔部４９ａが穿設され、支持リング４９は、さらに、コイルばね４５（図９参照）全体を収容するためのばね収容部４９ｃと、コイルばね４５の突出部４５ｂを挿入固定するための孔部４９ｆとを備える。尚、この支持リング４９についても、ロータ７の成形時に一体成形してもよく、その際、孔部４９ａを含む中心部のみに金属製ブッシュを設けるようにしてもよい。
【００４６】
支持リング４９のばね収容部４９ｃに収容されるコイルばね４５は、図９に示すように、ばね本体４５ａの上下端部が上方又は下方に向かって突出する突出部４５ｂ、４５ｃを有する。突出部４５ｃの先端部は、支持リング４９の孔部４９ｆに挿入され、ばね収容部４９ｃ内でコイルばね４５全体が空転するのを防止する。また、突出部４５ｂは、全閉上ストッパ４４（図１０参照）の切欠部４４ｂに挿入される。
【００４７】
図１０に示すように、全閉上ストッパ４４は、リング状に形成された基部４４ａの中心部に穿設された孔部４４ｆに雌ねじ部４４ｇが螺刻される。全閉上ストッパ４４の左側面には切欠部４４ｂが形成され、下面には全閉上ストッパ部４４ｃが突出し、全閉上ストッパ部４４ｃは傾斜面４４ｅを備える。
【００４８】
上記ロータ７を一体化した支持リング４９（図８参照）、全閉上ストッパ４４（図１０参照）及びコイルばね４５（図９参照）を弁軸１０に組み付ける際には、図１１に示すように、弁軸１０の上端部１０ａ側から全閉上ストッパ４４の孔部４４ｆを挿通させた後、雄ねじ部１０ｂに雌ねじ部４４ｇを螺合させ、支持リング４９のばね収容部４９ｃにコイルばね４５を収容した状態で、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング４９の孔部４９ａを挿通させて図７（ａ）に示す状態とし、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング４９の上面に固定する。
【００４９】
次に、上記構成を有する電動弁４１の動作について、図７を参照しながら説明する。
【００５０】
電動弁４１を閉じる場合には、図７（ａ）の状態で、ステータに一方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視時計方向（矢視方向）に回転すると同時に弁軸１０も回転下降し、図７（ｂ）の中間弁開度の状態を経て、図７（ｃ）の断面図に示すように、弁体１２が弁座４に着座して電動弁４１が閉弁する。
【００５１】
但し、弁体１２が弁座４に着座した時点では、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃまで到達せず、ロータ７がさらに回転可能な状態にある。ロータ７がさらに上面視時計方向（矢視方向）に回転し、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接すると（図７（ｃ−１）に示す状態）、ロータ７の回転が強制的に停止される。
【００５２】
また、弁体１２が弁座４に着座すると、弁体１２の移動は停止するが、上述のように、弁軸１０はさらに下降するため、コイルばね１３が圧縮されて弁体１２を弁座４に押圧し、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接して弁閉動作が完了する。
【００５３】
ロータ７は、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接した図７（ｃ−１）に示す状態から、さらに上面視時計方向に回転し、コイルばね４５の弾性により、ロータ７の回転力を吸収しながら突出部４５ｃと突出部４５ｂの間が徐々に縮まり、最終的に、ロータ７の回転力とコイルばね４５の弾性力が釣り合った状態（図７（ｃ−２）に示す状態であって、図７（ｃ−１）からロータ７がさらに角度α回転した状態）で停止する。これにより、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００５４】
一方、電動弁４１を開く場合には、図７（ｃ）の状態で、ステータに上記とは逆方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視反時計方向に回転し、弁軸１０が上昇し、弁体１２が弁座４から離れて電動弁４１が開弁する。そして、ロータ７がさらに回転し、全開下ストッパ部１７ａが全開上ストッパ部１１ｂに当接すると、ロータ７の回転が停止し、弁体１２の上昇も停止する。
【００５５】
尚、上記実施の形態においては、コイルばね１５、４５を、ロータ７の上部に固定した支持リング９、４９の内部に収容した場合について説明したが、支持リング９、４９が存在せずロータ７と弁軸１０とが直接接続される電動弁においては、コイルばね１５、４５をロータ７自体の内部に収容することもできる。
【００５６】
また、上記実施の形態においては、弁軸１０と、ばね収容部８又は弁体保持部材３３とを別部品とし、弁軸１０の下端部にばね収容部８又は弁体保持部材３３の天井部をかしめ固定した場合を例示したが、弁軸１０とばね収容部８又は弁体保持部材３３とを一体に形成することもできる。
【００５７】
また、上記実施の形態においては、弁本体に固定される第１のねじ部材を雌ねじ部材とし、第１のねじ部材に螺合する第２のねじ部材を雄ねじ部材としているが、第１のねじ部材を雄ねじ部材とし、第２のねじ部材を雌ねじ部材とすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 電動弁
２ 導管
２ａ 流路
３ 導管
３ａ 流路
４ 弁座
５ 弁本体
５ａ 弁室
５ｂ 上端部
５ｃ 均圧孔
６ キャン
７ ロータ
７ａ 溝部
８ ばね収容部
８ａ 下端部
８ｂ 均圧孔
９ 支持リング
９ａ 孔部
９ｂ 突出部
９ｃ ばね収容部
９ｄ 端部
９ｅ 端部
１０ 弁軸（第２のねじ部材）
１０ａ 上端部
１０ｂ 雄ねじ部
１１ 弁軸ホルダ（第１のねじ部材）
１１ａ 雌ねじ部
１１ｂ 全開上ストッパ部
１１ｃ 全閉下ストッパ部
１２ 弁体
１２ａ 上部
１３ コイルばね
１４ 全閉上ストッパ部
１４ａ 基部
１４ｂ 突出部
１４ｃ 全閉上ストッパ部
１４ｅ 傾斜面
１４ｆ 孔部
１４ｇ 雌ねじ部
１５ コイルばね
１５ａ ばね本体
１５ｂ、１５ｃ 突出部
１６ 係止リング
１７ 全開下ストッパ
１７ａ 全開下ストッパ部
１８ 押圧板
１９ リング
３１ 電動弁
３２ 弁体
３３ 弁体保持部材
３３ａ 下端部
４１ 電動弁
４４ 全閉上ストッパ
４４ａ 基部
４４ｂ 切欠部
４４ｃ 全閉上ストッパ部
４４ｅ 傾斜面
４４ｆ 孔部
４４ｇ 雌ねじ部
４５ コイルばね
４５ａ ばね本体
４５ｂ 突出部
４５ｃ 突出部
４９ 支持リング
４９ａ 孔部
４９ｃ ばね収容部
４９ｆ 孔部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルシステムにおける冷媒の流量制御等に使用される電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記電動弁として、例えば、特許文献１には、図１２に示すように、弁室５１に連通する第１流路５２及び第２流路５３を有し、第２流路５３の弁室連通部に弁シート５４を設けた弁本体５５と、弁本体５５のシート弁座５６に接離する棒状のニードル弁５７と、円筒状の密閉ケース５９と、密閉ケース５９の外側に配置されるステータコイル６７と、密閉ケース５９の内側にステータコイル６７の通電励磁によって回転して弁開閉方向に移動可能で、筒状のスリーブ６２及び該スリーブ６２の外側に止環６６で固定された筒状の永久磁石６３を有するロータ６４と、ロータ６４の回転によるねじ送り作用でニードル弁５７を開閉作動させる雄ねじ管６１とを備え、密閉ケース５９の下蓋６０が弁本体５５に溶接固定された電動弁５０が記載されている。
【０００３】
この電動弁５０には、スリーブ６２の下端部に全閉上ストッパ部６２ａが突設され、フランジ体５８に全閉下ストッパ部５８ａが突設され、ニードル弁５７の閉弁時に、閉弁規制ストッパ６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに当接することにより、閉弁時においてロータ６４がさらに下降することを規制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３１００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の電動弁５０においては、全開位置から全閉位置に至るまでの全ストロークを超えるパルス数で電動弁を閉弁駆動し、電動弁の開度を強制的に全閉状態へ遷移させるイニシャライズ処理を行う際などに、ロータ６４の回転に伴って下降する全閉上ストッパ部６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに当接して頻繁に衝撃音が発生し、この電動弁５０を室内用の空調機等に用いると、居住環境の悪化に繋がるという問題があった。
【０００６】
また、電動弁５０では、スリーブ６２が１回転する間に全閉上ストッパ部６２ａ及び全閉下ストッパ部５８ａが当接又は非当接を行うように構成する必要があるため、両ストッパ部６２ａ、５８ａの当接面の面積が小さく設定されていることから、上記衝撃による両ストッパ部６２ａ、５８ａの摩耗、劣化により、電動弁５０の製品寿命が短くなる原因になるという問題があった。
【０００７】
特に、上記電動弁５０のように、ニードル弁５７がシート弁座５６に着座してから全閉上ストッパ部６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに当接する全閉状態となる間に、ニードル弁５７をシート弁座５６に付勢するコイルばね７０を有するものは、このコイルばね７０によって、全閉上ストッパ部６２ａが全閉下ストッパ部５８ａに衝突する際の衝撃が多少緩和されるが、そのようなコイルばね７０が設けられていない簡易構造の電動弁については、上記衝撃による問題が顕著に現れる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の電動弁における問題点に鑑みてなされたものであって、全閉ストッパ部の当接によって発生する衝撃音による居住環境の悪化や、電動弁の短命化を防止することのできる電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、電動弁であって、電動モータのロータの回転に伴って回転し、弁本体に固定された第１のねじ部材と螺合する第２のねじ部材と、該第２のねじ部材が回転することにより、前記弁本体内の弁座と接離する弁体とを備えた電動弁において、前記ロータの回転に伴って回転する全閉上ストッパ部と、前記第１のねじ部材に設けられ、該電動弁の全閉時において、前記全閉上ストッパ部に当接して前記第２のねじ部材の弁閉方向の回転を規制する全閉下ストッパ部と、前記全閉上ストッパ部が前記全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和する緩衝部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明によれば、緩衝部材によって、全閉上ストッパ部が全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和することができるため、両ストッパ部の当接によって発生する衝撃音を軽減し、両ストッパ部への負荷を軽減することができ、居住環境の向上や、電動弁の長寿命化を図ることができる。
【００１１】
上記電動弁において、前記緩衝部材は、前記全閉上ストッパ部を、前記全閉下ストッパ部への衝突方向と反対側に付勢するコイルばねであってもよい。また、前記全閉上ストッパ部を、前記第２のねじ部材に螺嵌し、前記コイルばねを、前記ロータと前記第２のねじ部材とを接続する支持リング又は前記ロータに装着することができる。
【００１２】
さらに、上記電動弁は、前記弁体が、前記第２のねじ部材の前記弁座側の先端部に固定されたものであってもよく、このような電磁弁は、弁体と第２のねじ部材との間にコイルばねなどの緩衝手段が存在しないため、全閉上ストッパ部が全閉下ストッパ部へ衝突した際の衝撃が特に大きくなるが、本発明では、緩衝部材によって、全閉上ストッパ部が全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和することができるため、全閉ストッパ部の衝撃音を軽減し、全閉ストッパ部への負荷の軽減を図った簡易型の電動弁を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、全閉ストッパ部の当接によって発生する衝撃音による居住環境の悪化や、電動弁の短命化を防止することのできる電動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる電動弁の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）は全開時、（ｂ）は中間弁開度時、（ｃ）は全閉時の断面を示し、各々の上面図は、キャン及び支持リングを透明なものとして描いている。
【図２】図１の電動弁に用いられる支持リングを一体化したロータを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】図１の電動弁に用いられるコイルばねを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】図１の電動弁に用いられる全閉上ストッパを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【図５】図２乃至図４に示した部品を弁軸に組み付ける要領を説明するための分解断面図である。
【図６】本発明にかかる電動弁の第２の実施形態を示す図であって、（ａ）は全開時、（ｂ）は全閉時の断面を示し、各々の上面図は、キャン及び支持リングを透明なものとして描いている。
【図７】本発明にかかる電動弁の第３の実施形態を示す図であって、（ａ）は全開時、（ｂ）は中間弁開度時、（ｃ）は全閉時の断面を示し、各々の上面図は、キャン及び支持リングを透明なものとして描いている。
【図８】図７の電動弁に用いられる支持リングを一体化したロータを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は底面図である。
【図９】図７の電動弁に用いられるコイルばねを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図１０】図７の電動弁に用いられる全閉上ストッパを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【図１１】図８乃至図１０に示した部品を弁軸に組み付ける要領を説明するための分解断面図である。
【図１２】従来の電動弁の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明にかかる電動弁の第１の実施形態を示し、（ａ）は全開時、（ｂ）は中間弁開度時、（ｃ）は全閉時の各々断面を示す。この電動弁１は、２本の導管２、３と弁座４とを備える弁本体５と、弁本体５に接合されたキャン６と、キャン６の内部に配置され、電動モータの一部を構成するロータ７と、キャン６の外周部に固定され、ロータ７を回転駆動するステータ（不図示）と、支持リング９を介してロータ７に一体に連結された弁軸（第２のねじ部材）１０と、弁本体５に下端部が圧入固定され、弁軸１０が内挿された弁軸ホルダ１１（第１のねじ部材）と、弁軸１０の下端部に固定されたばね収容部８に係止された弁体１２等で構成される。
【００１７】
弁本体５は、円筒状に形成され、２本の導管２、３によって形成される２つの流路２ａ、３ａに連通する弁室５ａを備える。弁室５ａと流路３ａとの間に弁座４が位置し、弁体１２を弁座４に接離させることで電動弁１が開閉する。弁本体５の上部側面には、弁室５ａとキャン６との均圧を図る均圧孔５ｃが穿設される。
【００１８】
キャン６は、下部が開口し、上部が閉じた円筒状に形成され、弁本体５の上部に接合される。キャン６の内部には、ロータ７等の主要部品が収容される。
【００１９】
ロータ７は、円筒状に形成され、キャン６の内部に回転可能に配置される。ロータ７は、該ロータ７の上部に固定された支持リング９を介して弁軸１０と一体に連結される。ロータ７と、キャン６の外周部に固定されたステータとで電動モータが構成され、ステータへの給電によりロータ７が回転する。
【００２０】
図２は、ロータ７の上部に支持リング９を固定した状態を示す。ロータ７の溝部７ａに円板状の支持リング９の外周縁部が収容、固定される。支持リング９の中心部には孔部９ａが穿設され、支持リング９は、さらに、下方に向かって突出する突出部９ｂと、緩衝部材としてのコイルばね１５（図１参照）を収容するためのばね収容部９ｃとを備える。尚、この支持リング９の形状は複雑であるため、ロータ７の成形時に一体成形してもよく、その際、孔部９ａを含む中心部のみに金属製ブッシュを設けるようにしてもよい。
【００２１】
支持リング９のばね収容部９ｃに収容されるコイルばね１５は、図３に示すように、ばね本体１５ａの上下端部が外側に向かって突出する突出部１５ｂ、１５ｃを有する。突出部１５ｃは、コイルばね１５が支持リング９のばね収容部９ｃに収容された状態で、図２（ｃ）に示した支持リング９の突出部９ｂの端部９ｄに当接し、ばね収容部９ｃ内でコイルばね１５全体が空転するのを防止する。
【００２２】
図４に示すように、全閉上ストッパ１４は、リング状に形成され、基部１４ａの中心部に穿設された孔部１４ｆに雌ねじ部１４ｇが螺刻される。全閉上ストッパ１４の上面にはコイルばね１５と係合する突出部１４ｂが、下面には、弁軸ホルダ１１の全閉下ストッパ部１１ｃに当接する全閉上ストッパ部１４ｃが各々突出し、全閉上ストッパ部１４ｃは、傾斜面１４ｅを備える。
【００２３】
上記ロータ７を一体化した支持リング９（図２参照）、全閉上ストッパ１４（図４参照）及びコイルばね１５（図３参照）を弁軸１０に組み付ける際には、図５に示すように、弁軸１０の上端部１０ａ側から全閉上ストッパ１４の孔部１４ｆを挿通させた後、雄ねじ部１０ｂに雌ねじ部１４ｇを螺合させ、支持リング９のばね収容部９ｃにコイルばね１５を収容した状態で、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング９の孔部９ａを挿通させて図１（ａ）に示す状態とし、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング９の上面に固定する。
【００２４】
図１に示すように、弁軸１０は、略々全長にわたって雄ねじ部１０ｂが螺刻されるとともに、弁軸１０の下端部にばね収容部８がかしめ固定される。弁軸１０の下端部には、雄ねじ部１０ｂに螺嵌されてばね収容部８の上方に固定される全開下ストッパ１７が設けられる。全開下ストッパ１７には、上面に全開下ストッパ部１７ａが突設される。
【００２５】
ばね収容部８は、弁体１２を押圧板１８を介して下方に付勢する緩衝用のコイルばね１３を縮装するために備えられ、下端部８ａには、弁体１２の係止リング１６がかしめ固定される。また、ばね収容部８の側面には、弁室５ａ及びキャン６とばね収容部８との均圧を図る均圧孔８ｂが穿設される。
【００２６】
弁軸ホルダ１１は、樹脂製で、上下方向に貫通する雌ねじ部１１ａが成形されるとともに、底面には、全開下ストッパ部１１ｂが突設される。この弁軸ホルダ１１は、リング１９を介して弁本体５の上端部５ｂに固定される。弁軸ホルダ１１の雌ねじ部１１ａと弁軸１０の雄ねじ部１０ｂとが螺合し、弁軸ホルダ１１の内部を弁軸１０が上下方向に案内される。また、弁軸ホルダ１１の上面には、全閉下ストッパ部１１ｃが突設される。
【００２７】
弁体１２は、下部に円錐状部分を有し、全体的に円柱状に形成される。弁体１２の上部１２ａは、ばね収容部８に内挿されるとともに、係止リング１６により抜け止め係止される。
【００２８】
次に、上記構成を有する電動弁１の動作について、図１を参照しながら説明する。
【００２９】
電動弁１を閉じる場合には、図１（ａ）の状態で、ステータに一方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視時計方向（矢視方向）に回転すると同時に弁軸１０も回転下降し、図１（ｂ）の中間弁開度の状態を経て、図１（ｃ）の断面図に示すように、弁体１２が弁座４に着座して電動弁１が閉弁する。
【００３０】
但し、弁体１２が弁座４に着座した時点では、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃまで到達せず、ロータ７がさらに回転可能な状態にある。ロータ７がさらに上面視時計方向（矢視方向）に回転し、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接すると（図１（ｃ−１）に示す状態）、ロータ７の回転が強制的に停止される。
【００３１】
また、弁体１２が弁座４に着座すると、弁体１２の移動は停止するが、上述のように、弁軸１０はさらに下降するため、コイルばね１３が圧縮されて弁体１２を弁座４に押圧し、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接して弁閉動作が完了する。
【００３２】
ロータ７は、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接した図１（ｃ−１）に示す状態から、さらに上面視時計方向に回転し、コイルばね１５の弾性により、ロータ７の回転力を吸収しながら突出部１５ｃと突出部１５ｂの間が徐々に縮まり、最終的に、ロータ７の回転力とコイルばね１５の弾性力が釣り合った状態（図１（ｃ−２）に示す状態であって、図１（ｃ−１）からロータ７がさらに角度α回転した状態）で停止する。これにより、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００３３】
一方、電動弁１を開く場合には、図１（ｃ）の状態で、ステータに上記とは逆方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視反時計方向に回転し、弁軸１０が上昇し、弁体１２が弁座４から離れて電動弁１が開弁する。そして、ロータ７がさらに回転し、全開下ストッパ部１７ａが全開上ストッパ部１１ｂに当接すると、ロータ７の回転が停止し、弁体１２の上昇も停止する。
【００３４】
次に、本発明にかかる電動弁の第２の実施形態について、図６を参照しながら説明する。
【００３５】
この電動弁３１は、図１に示した電動弁１と略々同様の構成を備え、電動弁１と同一の構成要素については、図６において同一の参照番号を付してその説明を省略する。また、本発明の特徴部分であるロータ７、弁軸１０、全閉上ストッパ１４及びコイルばね１５からなる構成についても電動弁１と同様に電動弁３１にも適用されている。
【００３６】
電動弁３１が電動弁１と相違するのは、電動弁１のように弁体１２を下方に付勢するコイルばね１３と、係止リング１６が存在せず、電動弁３１の弁体３２は、弁軸１０に一体化された弁体保持部材３３の下端部３３ａによってかしめ固定され、閉弁時に弁体３２と弁座４は互いに当接せず、弁体３２が弁座４に着座する寸前に下降動作を停止する点である。このような電動弁３１は、例えば、空調機に簡易型の流量制御弁として用いられる。
【００３７】
次に、上記構成を有する電動弁３１の動作について、図６を参照しながら説明する。
【００３８】
電動弁３１を閉じる場合には、図６（ａ）の状態で、ステータに一方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視時計方向（矢視方向）に回転すると同時に弁軸１０も回転下降し、図６（ｂ）の断面図に示すように、弁体３２が弁座４に着座する寸前に下降動作を停止し弁閉状態となる。
【００３９】
ロータ７は、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接した図６（ｂ−１）に示す状態から、さらに上面視時計方向に回転し、コイルばね１５の弾性により、ロータ７の回転力を吸収しながら突出部１５ｃと突出部１５ｂの間が徐々に縮まり、最終的に、ロータ７の回転力とコイルばね１５の弾性力が釣り合った状態（図６（ｂ−２）に示す状態であって、図６（ｂ−１）からロータ７がさらに角度α回転した状態）で停止する。これにより、全閉上ストッパ部１４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００４０】
特に、この電動弁３１では、弁体保持部材３３の下端部に弁体３２が直接かしめ固定され、電動弁１のような緩衝用のコイルばね１３が存在しないため、コイルばね１３による全閉ストッパ部の衝撃の緩和作用が得られず、コイルばね１５が存在しないと全閉ストッパ部の衝撃がかなり大きくなるが、コイルばね１５を設けたことで、より効果的に衝撃音の低減による居住環境の向上、及び電動弁の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
一方、電動弁３１を開く場合には、図６（ｂ）の状態で、ステータに上記とは逆方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視反時計方向に回転し、弁軸１０が上昇し、弁体３２が弁座４から離れて電動弁３１が開弁する。そして、ロータ７がさらに回転し、全開下ストッパ部１７ａが全開上ストッパ部１１ｂに当接すると、ロータ７の回転が停止し、弁体３２の上昇も停止する。
【００４２】
次に、本発明にかかる電動弁の第３の実施形態について、図７乃至図１１を参照しながら説明する。
【００４３】
この電動弁４１は、図１に示した電動弁１と略々同様の主要部分を備え、電動弁１と同一の構成要素については、図７において、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
電動弁４１が電動弁１と相違するのは、電動弁４１の弁軸１０の上端部１０ａに装着される全閉上ストッパ４４、コイルばね４５及び支持リング４９の部分である。
【００４５】
図８は、ロータ７の上部に支持リング４９を固定した状態を示す。ロータ７の溝部７ａに円板状の支持リング４９の外周縁部が収容、固定される。支持リング４９の中心部には孔部４９ａが穿設され、支持リング４９は、さらに、コイルばね４５（図９参照）全体を収容するためのばね収容部４９ｃと、コイルばね４５の突出部４５ｂを挿入固定するための孔部４９ｆとを備える。尚、この支持リング４９についても、ロータ７の成形時に一体成形してもよく、その際、孔部４９ａを含む中心部のみに金属製ブッシュを設けるようにしてもよい。
【００４６】
支持リング４９のばね収容部４９ｃに収容されるコイルばね４５は、図９に示すように、ばね本体４５ａの上下端部が上方又は下方に向かって突出する突出部４５ｂ、４５ｃを有する。突出部４５ｃの先端部は、支持リング４９の孔部４９ｆに挿入され、ばね収容部４９ｃ内でコイルばね４５全体が空転するのを防止する。また、突出部４５ｂは、全閉上ストッパ４４（図１０参照）の切欠部４４ｂに挿入される。
【００４７】
図１０に示すように、全閉上ストッパ４４は、リング状に形成された基部４４ａの中心部に穿設された孔部４４ｆに雌ねじ部４４ｇが螺刻される。全閉上ストッパ４４の左側面には切欠部４４ｂが形成され、下面には全閉上ストッパ部４４ｃが突出し、全閉上ストッパ部４４ｃは傾斜面４４ｅを備える。
【００４８】
上記ロータ７を一体化した支持リング４９（図８参照）、全閉上ストッパ４４（図１０参照）及びコイルばね４５（図９参照）を弁軸１０に組み付ける際には、図１１に示すように、弁軸１０の上端部１０ａ側から全閉上ストッパ４４の孔部４４ｆを挿通させた後、雄ねじ部１０ｂに雌ねじ部４４ｇを螺合させ、支持リング４９のばね収容部４９ｃにコイルばね４５を収容した状態で、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング４９の孔部４９ａを挿通させて図７（ａ）に示す状態とし、弁軸１０の上端部１０ａを支持リング４９の上面に固定する。
【００４９】
次に、上記構成を有する電動弁４１の動作について、図７を参照しながら説明する。
【００５０】
電動弁４１を閉じる場合には、図７（ａ）の状態で、ステータに一方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視時計方向（矢視方向）に回転すると同時に弁軸１０も回転下降し、図７（ｂ）の中間弁開度の状態を経て、図７（ｃ）の断面図に示すように、弁体１２が弁座４に着座して電動弁４１が閉弁する。
【００５１】
但し、弁体１２が弁座４に着座した時点では、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃまで到達せず、ロータ７がさらに回転可能な状態にある。ロータ７がさらに上面視時計方向（矢視方向）に回転し、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接すると（図７（ｃ−１）に示す状態）、ロータ７の回転が強制的に停止される。
【００５２】
また、弁体１２が弁座４に着座すると、弁体１２の移動は停止するが、上述のように、弁軸１０はさらに下降するため、コイルばね１３が圧縮されて弁体１２を弁座４に押圧し、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接して弁閉動作が完了する。
【００５３】
ロータ７は、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接した図７（ｃ−１）に示す状態から、さらに上面視時計方向に回転し、コイルばね４５の弾性により、ロータ７の回転力を吸収しながら突出部４５ｃと突出部４５ｂの間が徐々に縮まり、最終的に、ロータ７の回転力とコイルばね４５の弾性力が釣り合った状態（図７（ｃ−２）に示す状態であって、図７（ｃ−１）からロータ７がさらに角度α回転した状態）で停止する。これにより、全閉上ストッパ部４４ｃが全閉下ストッパ部１１ｃに当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００５４】
一方、電動弁４１を開く場合には、図７（ｃ）の状態で、ステータに上記とは逆方向の通電を行い励磁すると、ロータ７が上面視反時計方向に回転し、弁軸１０が上昇し、弁体１２が弁座４から離れて電動弁４１が開弁する。そして、ロータ７がさらに回転し、全開下ストッパ部１７ａが全開上ストッパ部１１ｂに当接すると、ロータ７の回転が停止し、弁体１２の上昇も停止する。
【００５５】
尚、上記実施の形態においては、コイルばね１５、４５を、ロータ７の上部に固定した支持リング９、４９の内部に収容した場合について説明したが、支持リング９、４９が存在せずロータ７と弁軸１０とが直接接続される電動弁においては、コイルばね１５、４５をロータ７自体の内部に収容することもできる。
【００５６】
また、上記実施の形態においては、弁軸１０と、ばね収容部８又は弁体保持部材３３とを別部品とし、弁軸１０の下端部にばね収容部８又は弁体保持部材３３の天井部をかしめ固定した場合を例示したが、弁軸１０とばね収容部８又は弁体保持部材３３とを一体に形成することもできる。
【００５７】
また、上記実施の形態においては、弁本体に固定される第１のねじ部材を雌ねじ部材とし、第１のねじ部材に螺合する第２のねじ部材を雄ねじ部材としているが、第１のねじ部材を雄ねじ部材とし、第２のねじ部材を雌ねじ部材とすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 電動弁
２ 導管
２ａ 流路
３ 導管
３ａ 流路
４ 弁座
５ 弁本体
５ａ 弁室
５ｂ 上端部
５ｃ 均圧孔
６ キャン
７ ロータ
７ａ 溝部
８ ばね収容部
８ａ 下端部
８ｂ 均圧孔
９ 支持リング
９ａ 孔部
９ｂ 突出部
９ｃ ばね収容部
９ｄ 端部
９ｅ 端部
１０ 弁軸（第２のねじ部材）
１０ａ 上端部
１０ｂ 雄ねじ部
１１ 弁軸ホルダ（第１のねじ部材）
１１ａ 雌ねじ部
１１ｂ 全開上ストッパ部
１１ｃ 全閉下ストッパ部
１２ 弁体
１２ａ 上部
１３ コイルばね
１４ 全閉上ストッパ部
１４ａ 基部
１４ｂ 突出部
１４ｃ 全閉上ストッパ部
１４ｅ 傾斜面
１４ｆ 孔部
１４ｇ 雌ねじ部
１５ コイルばね
１５ａ ばね本体
１５ｂ、１５ｃ 突出部
１６ 係止リング
１７ 全開下ストッパ
１７ａ 全開下ストッパ部
１８ 押圧板
１９ リング
３１ 電動弁
３２ 弁体
３３ 弁体保持部材
３３ａ 下端部
４１ 電動弁
４４ 全閉上ストッパ
４４ａ 基部
４４ｂ 切欠部
４４ｃ 全閉上ストッパ部
４４ｅ 傾斜面
４４ｆ 孔部
４４ｇ 雌ねじ部
４５ コイルばね
４５ａ ばね本体
４５ｂ 突出部
４５ｃ 突出部
４９ 支持リング
４９ａ 孔部
４９ｃ ばね収容部
４９ｆ 孔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータのロータの回転に伴って回転し、弁本体に固定された第１のねじ部材と螺合する第２のねじ部材と、
該第２のねじ部材が回転することにより、前記弁本体内の弁座と接離する弁体とを備えた電動弁において、
前記ロータの回転に伴って回転する全閉上ストッパ部と、
前記第１のねじ部材に設けられ、該電動弁の全閉時において、前記全閉上ストッパ部に当接して前記第２のねじ部材の弁閉方向の回転を規制する全閉下ストッパ部と、
前記全閉上ストッパ部が前記全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和する緩衝部材とを備えることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記緩衝部材は、前記全閉上ストッパ部を、前記全閉下ストッパ部への衝突方向と反対側に付勢するコイルばねであることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記全閉上ストッパ部は、前記第２のねじ部材に螺嵌され、前記コイルばねは、前記ロータと前記第２のねじ部材とを接続する支持リング又は前記ロータに装着されることを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記弁体は、前記第２のねじ部材の前記弁座側の先端部に固定されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電動弁。
【請求項１】
電動モータのロータの回転に伴って回転し、弁本体に固定された第１のねじ部材と螺合する第２のねじ部材と、
該第２のねじ部材が回転することにより、前記弁本体内の弁座と接離する弁体とを備えた電動弁において、
前記ロータの回転に伴って回転する全閉上ストッパ部と、
前記第１のねじ部材に設けられ、該電動弁の全閉時において、前記全閉上ストッパ部に当接して前記第２のねじ部材の弁閉方向の回転を規制する全閉下ストッパ部と、
前記全閉上ストッパ部が前記全閉下ストッパ部に衝突する際の衝撃を緩和する緩衝部材とを備えることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記緩衝部材は、前記全閉上ストッパ部を、前記全閉下ストッパ部への衝突方向と反対側に付勢するコイルばねであることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記全閉上ストッパ部は、前記第２のねじ部材に螺嵌され、前記コイルばねは、前記ロータと前記第２のねじ部材とを接続する支持リング又は前記ロータに装着されることを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記弁体は、前記第２のねじ部材の前記弁座側の先端部に固定されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電動弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２３０１４９（Ｐ２０１０−２３０１４９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８１２５５（Ｐ２００９−８１２５５）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３９１００２１６６）株式会社不二工機 (451)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３９１００２１６６）株式会社不二工機 (451)
【Ｆターム（参考）】
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