電動流量制御弁
【課題】ステッピングモータ７の駆動によりパイロット弁体３を回転及び軸移動させ、パイロット弁体３により小流量制御域の流量制御を行い、主弁体２により大流量制御域の流量制御を行う電動流量制御弁において、大流量制御域のときに、パイロット弁体３の回転の影響で主弁体３が回転しないようにする。耐久性を向上させるとともに、安定した流量制御を行う。
【解決手段】パイロット弁体３の下部のＥ形止め輪３４と、主弁体２のばね受け部２Ｂとの間に、２枚重ねにしたスラストワッシャ（４１，４２）からなる板部材４を介在させる。パイロット弁体３の回転力を、２枚重ねにしたスラストワッシャ（４１，４２）同士の接触面の摺動で吸収し、主弁体２の回転を抑える。
【解決手段】パイロット弁体３の下部のＥ形止め輪３４と、主弁体２のばね受け部２Ｂとの間に、２枚重ねにしたスラストワッシャ（４１，４２）からなる板部材４を介在させる。パイロット弁体３の回転力を、２枚重ねにしたスラストワッシャ（４１，４２）同士の接触面の摺動で吸収し、主弁体２の回転を抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の冷凍サイクルに設けられる電動流量制御弁、詳細には、電動モータにより駆動され、主弁体の小口径ポートでの流量制御を行う小流量制御域と弁室の大口径ポートでの流量制御を行う大流量制御域との、２段の流量制御域を有する電動流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動流量制御弁として、例えば特許第２８９８９０６号公報（特許文献1）、特開２００８−６４３０１号公報（特許文献２）及び特開２００７−２４１８６号公報（特許文献３）に開示されたものがある。特許文献１と特許文献３の制御弁は、弁室の大口径ポートを開閉するとともに、主弁ばねにより閉方向に付勢された主弁体と、この主弁体に形成された小口径ポートを開閉するパイロット弁体とを備えており、パイロット弁体をステッピングモータ等の電動モータの駆動によるねじ送り作用で軸線方向に移動するものである。また特許文献2の制御弁は、弁室の大口径ポートを開閉するとともに、主弁ばねにより開方向に付勢された主弁体と、この主弁体に形成された小口径ポートを開閉するパイロット弁体とを備えており、パイロット弁体をステッピングモータ等の電動モータの駆動によるねじ送り作用で軸線方向に移動するものである。そして、いずれも小口径ポートの開度の制御により小流量の制御を行い、大口径ポートの開度の制御により大流量の制御を行う。
【０００３】
特許文献１及び特許文献３のものは、パイロット弁体を閉方向に付勢するためのばね（閉弁緩衝ばね１５、圧縮コイルばね６８）と、主弁体を閉方向に付勢するためのばね（スプリング３１、圧縮コイルばね３４）をそれぞれ備えている。また、特許文献２のものは、主弁体を開弁方向（パイロット弁の方向）に付勢するばね（圧縮コイルばね２５）を備えている。
【０００４】
また、特許文献１のものは、大流量制御域において、第１弁体２１（パイロット弁体）の上部突起２０と第２弁体２２（主弁体）の内周フランジ部２９とが係合するようになり、このとき、スプリング３１のばね力により、この上部突起２０と内周フランジ部２９（係合部）が互いに押しつけられている。また、特許文献２のものは、大流量制御域において、主弁体が圧縮コイルばね２５によりパイロット弁体３５側に押しつけられている。また、特許文献３のものは、大流量制御域において、第２弁体３０（パイロット弁体）のフランジ部３２が滑性ワッシャ３３を介して第１弁体２０（主弁体）のガイド部材２５の底面２５Ａに係合するようになり、このとき、圧縮コイルばね３４の付勢力により、フランジ部３２とガイド部材２５の底面２５Ａ（係合部）が滑性ワッシャ３３を介して互いに押しつけられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２８９８９０６号公報
【特許文献２】特開２００８−６４３０１号公報
【特許文献３】特開２００７−２４１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、冷凍空調システムを運転する上で、場合によっては制御弁に逆圧がかかる場合があり、制御弁はある程度の逆圧がかかっても弁が開かないようにする必要がある。このため、前記従来の制御弁のように、大口径ポートを開閉する主弁体にも、小口径ポートを開閉するパイロット弁体にも、逆圧に耐えうる荷重をばねにて付加するようにしている。
【０００７】
特許文献１の場合、大流量制御域すなわち大口径ポートの開閉時に、前記係合部により第１の弁体（パイロット弁体）の鍔状突起（上部突起）が第２の弁体（主弁体）を引き上げるように構成されているが、第２の弁体はばねで押さえつけられているため、電動モータによる回転が抵抗となり、第２の弁体や電動モータ、係止具などを摩耗させ、耐久性が著しく劣る。また、場合によっては、第２の弁体を押さえつけているばねが破損する可能性もある。さらに、逆圧に耐えうるために第２の弁体に付加された強いばねの荷重が大口径ポートの開閉時に常にかかるため、大きなトルクが必要となるばかりでなく、前記のような摩耗を促進させるという問題がある。また、第２の弁体に付加するばねの荷重を十分大きくすると第２の弁体が第１の弁体と共に回転するのを抑えることができるが、この場合も上記と同様な問題が生じる。
【０００８】
特許文献２の場合、パイロット弁体と主弁体は完全に分離されており、パイロット弁体の開閉に追従して主弁体が開閉するが、この主弁体の弁開方向に付加されたばねの荷重によりパイロット弁体と小口径ポートの開口部とが接触しながら弁を開閉することとなる。このため、ロータの回転がパイロット弁体に伝わるため、パイロット弁体は回転しながら小口径ポートの開口部に擦れてしまうため、摩耗が激しく耐久性に問題がある。また、この特許文献２のものは、パイロット弁体と主弁体が分離されているため、流体が流入する一次側の圧力変動により、大口径ポートが弁閉したりバイブレーションを発生するなど安定した制御ができないという問題がある。
【０００９】
なお、特許文献３には、パイロット弁体と主弁体との係合部であるフランジ部３２とガイド部材２５との間に滑性ワッシャ３３を介在させることが記載されているが、特許文献１におけると同様な課題や、ばねの付勢力について詳細には開示されておらず、特許文献１と同様に改良の余地がある。
【００１０】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、電動流量制御弁において、大流量制御域のときに電動モータで回転駆動されるパイロット弁体の回転力が主弁体に伝達するのを低減させて、主弁体や主弁ばね等の耐久性を確保するとともに安定した流量制御を行えるようにし、さらに、必要な回転トルクを小さくして省エネを図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の電動流量制御弁は、弁室の大口径ポートを開閉するとともに主弁ばねにより閉方向に付勢された主弁体と、前記主弁体の小口径ポートを開閉するとともにパイロット弁ばねにより閉方向に付勢されたパイロット弁体とを備え、前記パイロット弁体が、前記主弁体の前記小口径ポートと対向する位置に形成された挿通孔に挿通されて該主弁体に対して軸線周りに回転可能でかつ軸線方向に移動可能にされるとともに、該パイロット弁体の前記小口径ポートと反対側の端部が電動モータのロータ軸に連結され、該パイロット弁体が前記ロータ軸の回転によるネジ送り作用にて軸線方向に移動するよう構成され、前記主弁体に設けられた前記小口径ポートを開閉することによる小流量制御域と、前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合して当該両者が一体的に移動し、当該移動によって前記主弁体が前記大口径ポートを開閉することによる大流量制御域を有する電動流量制御弁において、前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合する係合部に、該パイロット弁体の軸線周りの回転力が該主弁体に伝達されるのを低減する摺動部材を設けるとともに、前記主弁ばねの付勢力を前記パイロット弁ばねの付勢力よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の電動流量制御弁は、請求項１に記載の電動流量制御弁であって、前記係合部が、前記主弁体の前記挿通孔の開口周囲と、該開口周囲に対向するよう前記パイロット弁体に設けられた突出部と、該突出部の前記開口周囲側に設けられたリング状の板部材とにより構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の電動流量制御弁は、請求項２に記載の電動流量制御弁であって、前記板部材が、りん青銅製の複数のスラストワッシャを重ねて構成され、前記開口部周囲側のスラストワッシャと該開口部周囲との間の摩擦力と、前記突出部側のスラストワッシャと該突出部との間の摩擦力よりも、複数のスラストワッシャの間の摩擦力が小さくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の電動流量制御弁によれば、パイロット弁体と主弁体とが係合する係合部に設けた摺動部材により、パイロット弁体の軸線周りの回転力が主弁体に伝達されるのが低減されるので、主弁体や主弁ばね等の耐久性を確保することができ、かつ、安定した流量制御を行うことができる。また、主弁体の回転を抑えることができるので、主弁ばねの付勢力を振動に耐えられる程度に小さくできるので、パイロット弁体の駆動に必要な回転トルクを小さくすることができ、省エネを図ることができる。
【００１５】
請求項２の電動流量制御弁によれば、請求項１の効果に加えて、パイロット弁体が挿通される主弁体の挿通孔の開口周囲とに対向するように、パイロット弁体に設けられた突出部の部分にリング状の板部材を介在させるだけでよいので、構造が簡単になる。
【００１６】
請求項３の電動流量制御弁によれば、請求項１及び２の効果に加えて、例えば黄銅製（真鍮製）の主弁体と、ステンレス製（ＳＵＳ製）のパイロット弁にステンレス製の係止具を突出部として設け、りん青銅製の複数のスラストワッシャにより、主弁体の挿通孔の開口部周囲側のスラストワッシャとこの開口部周囲（主弁体）とが一体になり、かつ、突出部側のスラストワッシャとこの突出部（パイロット弁体）とが一体になっても、複数のスラストワッシャの間が摺動するので、主弁体の回転を確実に低減することができる。なお、スラストワッシャは３枚以上でもよいが、２枚とすると部品点数を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全閉状態の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全開状態（大流量制御域の全閉状態）の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態の電動流量制御弁の大流量制御域の全開状態の縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の電動流量制御弁のパイロット弁体と板部材の組立斜視図及び分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の電動流量制御弁を用いた空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の電動流量制御弁の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全閉状態の縦断面図、図２は実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全開状態（大流量制御域の全閉状態）の縦断面図、図３は実施形態の電動流量制御弁の大流量制御域の全開状態の縦断面図、図４は実施形態の電動流量制御弁のパイロット弁体と板部材の斜視図、図５は実施形態の電動流量制御弁を用いた空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１乃至図３の図面における上下に対応する。
【００１９】
まず、図５に基づいて実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルについて説明する。実施形態の電動流量制御弁１０は、空気調和機の第１室内側熱交換器２０（除湿時冷却器として作動）と第２室内側熱交換器３０（除湿時加熱器として作動）との間に設けられており、圧縮機４０、四方弁５０、室外側熱交換器６０および電子膨張弁７０とともに、ヒ−トポンプ式冷凍サイクルを構成している。第１室内側熱交換器２０と第２室内側熱交換器３０及び電動流量制御弁１０は室内に設置され、圧縮機４０、四方弁５０、室外側熱交換器６０および電子膨張弁７０は室外に設置されていて冷暖房装置を構成している。
【００２０】
図１乃至図３に示すように、実施形態の電動流量制御弁１０は、大径部１ａと小径部１ｂとからなる筒状の弁ハウジング１を有し、大径部１ａはその内部に円筒状の弁室１Ａを形成している。大径部１ａには、側面側から弁室１Ａに連通して冷媒が流入される一次継手管１１が取り付けられている。また、大径部１ａの端部開口部には蓋部材１ｃが取り付けられており、この蓋部材１ｃには弁室１Ａの軸線Ｌと同軸にして冷媒が流出される二次継手管１２が取り付けられている。さらに、大径部１ａ内には、二次継手管１２及び蓋部材１ｃに固着するように主弁座１３が配設されている。そして、主弁座１３には、弁室１Ａと二次継手管１２とを連通する断面形状が円形の大口径ポート１３ａが形成されている。
【００２１】
弁ハウジング１の小径部１ｂの内部は円筒状の主弁ガイド部１Ｂとされ、この主弁ガイド部１Ｂ内に主弁体２が配設されている。主弁体２は、主弁座１３に対して着座及び離座する主弁部２１を有する弁本体部２Ａと、ばね受け部２Ｂとを有している。なお、主弁部２１の端部周囲には、主弁座１３に接触するシール部材２１ａが取り付けられている。弁本体部２Ａの上部は略円筒状の嵌合孔を構成する保持部２２とされ、この保持部２２内にばね受け部２Ｂが嵌合され、保持部２２の上端部２２ａを内側に加締めることにより、弁本体部２Ａとばね受け部２Ｂとが一体に固着されている。この主弁体２（弁本体部２Ａ及びばね受け部２Ｂ）は黄銅製（真鍮製）である。
【００２２】
弁本体部２Ａのばね受け部２Ｂ側の中央にはパイロット弁室２３が形成されるとともに、軸線Ｌに沿って主弁部２１の下端からパイロット弁室２３に貫通する小口径ポート２４が形成されている。そして、小口径ポート２４のパイロット弁室２３側の開口端部には、パイロット弁座２５が配設されている。また、弁本体部２Ａは略円柱状であり、その側面２箇所にはＤカット面２Ａ１が形成されている。パイロット弁室２３は導通路２６によりＤカット面２Ａ１の外側（主弁ガイド部１Ｂ内）に導通されている。ばね受け部２Ｂの弁本体部２Ａと反対側には径の大きな円柱状のばね受け孔２７が形成され、軸線Ｌに沿ってばね受け孔２７の底部からパイロット弁室２３まで貫通する挿通孔２８が形成されている。この挿通孔２８内には円柱棒状のパイロット弁体３が挿通されている。ばね受け孔２７内には、上端を支持部材５に当接させた主弁ばね２９が配設されており、これにより主弁体２は主弁座１３方向に付勢されている。
【００２３】
図４に示すように、パイロット弁体３は、棒状の弁本体３１と、「突出部」としてのＥ形止め輪（Ｅリング）３２とで構成されている。このパイロット弁体３（弁本体３１及びＥ形止め輪３２）はステンレス製である。弁本体３１の一端近傍にはＥ形止め輪３２を嵌め込むための溝３１ａが形成され、弁本体３１の他端近傍にはばね受け鍔部３１ｂが形成されている。そして、弁本体３１の溝３１ａの上端に２枚のスラストワッシャ４１，４２からなる板部材４が嵌め込まれ、溝３１ａにＥ形止め輪３２を嵌め込むことで、板部材４はＥ形止め輪３２と挿通孔２８の開口周囲２８ａとの間に配置され。スラストワッシャ４１，４２は、りん青銅製であり、この２枚重ねのスラストワッシャ４１，４２の当接面同士の摩擦力は極めて小さくなる。
【００２４】
図１乃至図３に示すように、弁ハウジング１の小径部１ｂの上端には支持部材５が取り付けられている。支持部材５には軸線Ｌ方向に長いガイド孔５１が形成されており、このガイド孔５１には円柱状の連結部６が軸線Ｌ方向に摺動可能に嵌合されている。連結部６はガイド孔５１に嵌合する弁ホルダ６１を有し、この弁ホルダ６１の下端部にパイロット弁体３が嵌め込まれるとともに、弁ホルダ６１の下端にパイロット弁体３を挿通した状態でボス部６２が固着されている。これにより、パイロット弁体３は、ばね受け鍔部３１ｂをボス部６２の上から当接するようにして、弁ホルダ６１に取り付けられている。なお、パイロット弁体３はボス部６２に対して軸線Ｌ方向に摺動可能となっている。
【００２５】
電動モータとしてのステッピングモータ７のロータ軸７１の下端部にはフランジ部７１ａが一体形成され、このフランジ部７１ａが弁ホルダ６１の上端部と共にワッシャ６３を挟み込まれている。これにより、ロータ軸７１と弁ホルダ６１とが連結されている。また、弁ホルダ６１内には、バネ受け６４が軸Ｌ１方向に移動可能に設けられており、このバネ受け６４とパイロット弁体３のばね受け鍔部３１ｂとの間にはパイロット弁ばね６５が所定の荷重を与えられた状態で取り付けられている。これにより、バネ受け６４は、上側に付勢され、ロータ軸７１の下端部に当接係合している。また、同時に、パイロット弁体３は連結部６により下方に付勢されている。
【００２６】
弁ハウジング１の小径部１ｂの上端には、ステッピングモータ７のケース７２が溶接等によって気密に固定されている。ケース７２内には、外周部を多極に着磁されたマグネットロータ７３が回転可能に設けられ、このマグネットロータ７３にはロータ軸７１が固着されている。ロータ軸７１の上端部は、ケース７２の天井部から垂下された円筒状のガイド７４内に回転可能に嵌合されている。また、ケース７２の外周には、ステータコイル７５が配設されており、このステータコイル７５にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ７３が回転される。そして、このマグネットロータ７３の回転によってロータ軸７１が回転する。なお、ガイド７４の外周にはマグネットロータ７３に対する回転ストッパ機構７６が設けられている。
【００２７】
ロータ軸７１には雄ねじ部７１ｂが形成されており、この雄ねじ部７１ｂは支持部材５に形成された雌ねじ部５ａに螺合している。これにより、ロータ軸７１は回転に伴って軸Ｌ１線方向に移動する。これにより、パイロット弁体３は連結部６を介してロータ軸７１とともに軸線Ｌ方向に移動する。
【００２８】
以上の構成により以下のように動作する。まず、図１の状態では、連結部６の下端のボス部６２とパイロット弁体３のばね受け鍔部３１ｂとは僅かに離間するとともに、パイロット弁体３がパイロット弁座２５に着座した状態である。そして、パイロット弁ばね６５によりパイロット弁体３はパイロット弁座２５側に付勢されている。ステッピングモータ７の駆動により連結部６が上昇すると、連結部６のボス部６２がパイロット弁体３のばね受け鍔部３１ｂに当接し、この時点から連結部６がパイロット弁体３を上昇させ、パイロット弁体３がパイロット弁座２５から離間し始める。なお、パイロット弁ばね６５の付勢力は、ボス部６２がばね受け鍔部３１ｂに当接するまでの間だけバネ受け６４を介してロータ軸７１を上に押すように働く。パイロット弁体３がさらに上昇すると、図２に示すように、板部材４（スラストワッシャ４１）が主弁体３の挿通孔２８の開口周囲２８ａに当接する。この図１の状態と図２の状態との間が小流量制御域であり、パイロット弁３により小口径ポート２４の開度が制御される。
【００２９】
そして、図２の状態からステッピングモータ７の駆動によりパイロット弁体３が上昇すると、このパイロット弁体３と主弁体２との両者が一体的に上昇し、主弁体２の主弁部２１が主弁座１３の大口径ポート１３ａを弁開する。そして、図３に示すように、ストッパ機構７６により上死点に達する。この図２の状態と図３の状態との間が大流量制御域であり、主弁体２により大口径ポート１３ａの開度が制御される。
【００３０】
以上のように、大流量制御域において、主弁体２はパイロット弁体３によって引き上げられるが、このときパイロット弁体３は軸線Ｌ周りに回転している。しかし、板部材４によりパイロット弁体３の軸線Ｌ周りの回転力が主弁体２に伝達されるのが低減される。
【００３１】
すなわち、板部材４を構成する２枚のスラストワッシャ４１，４２はりん青銅製であり、主弁体２（ばね受け部２Ｂ）は黄銅製（真鍮製）である。また、Ｅ形止め輪３２はステンレス製である。２枚重ねのスラストワッシャ４１，４２の当接面同士の摩擦力を、主弁体２側（通孔２８の開口周囲２８ａ側）のスラストワッシャ４１と開口部周囲２８ａとの間の摩擦力よりも小さく、かつ、Ｅ形止め輪３２（突出部）側のスラストワッシャ４２とＥ形止め輪３２との間の摩擦力よりも小さく設定する。このため、パイロット弁体３の回転の作用は２枚重ねのスラストワッシャ４１，４２の当接面同士を摺動させるだけであり、主弁体２の回転が防止される。したがって、主弁体２や主弁ばね２９等の耐久性を確保することができ、安定した流量制御を行うことができる。
【００３２】
また、主弁ばね２９の付勢力はパイロット弁ばね６５の付勢力よりも小さくなっている。すなわち、主弁体２の回転を抑えることができるので、主弁ばね２９の付勢力を振動に耐えられる程度に小さくでき、パイロット弁体３の駆動に必要な回転トルクを小さくすることができ、省エネを図ることができる。
【実施例】
【００３３】
上記の実施形態では板部材４が２枚重ねのスラストワッシャで構成しているが、板部材４として、以下のようなものでもよい。
【００３４】
フッ素樹脂等（フッ素系樹脂、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）等）の高滑性樹脂製ワッシャを、前記板部材４とする。
【００３５】
銅合金（りん青銅、黄銅等）、鉄合金（炭素鋼、ステンレス鋼等）または、アルミニウム合金（ジュラルミン等）の板材表面を、フッ素樹脂等の高滑性樹脂によりコーティングまたは焼付処理を施したものを、前記板部材４とする。
【００３６】
銅合金（りん青銅、黄銅等）、鉄合金（炭素鋼、ステンレス鋼等）または、アルミニウム合金（ジュラルミン等）の板材表面に、無電界メッキ工法でニッケルにポリテトラフルオロエチレン樹脂を含有させた（ＮＩ＋ＰＴＦＥ）メッキを施したものを、前記板部材４とする。
【００３７】
銅合金（りん青銅、黄銅等）、鉄合金（炭素鋼、ステンレス鋼等）または、アルミニウム合金（ジュラルミン等）の板材表面に、固体潤滑剤層としてフッ素樹脂含浸のりん青銅層によりコーティングまたは焼付処理を施したものを、前記板部材４とする。
【００３８】
フッ素系樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体樹脂、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリビニルフルオライド樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂等、である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 弁ハウジング
１Ａ 弁室
１３ 主弁座
１３ａ 大口径ポート
２ 主弁体
２３ パイロット弁室
２４ 小口径ポート
２５ パイロット弁座
２９ 主弁ばね
３ パイロット弁体
３２ Ｅ形止め輪
４ 板部材
４１，４２ スラストワッシャ
６５ パイロット弁ばね
７ ステッピングモータ
７１ ロータ軸
１０ 電動流量制御弁
Ｌ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の冷凍サイクルに設けられる電動流量制御弁、詳細には、電動モータにより駆動され、主弁体の小口径ポートでの流量制御を行う小流量制御域と弁室の大口径ポートでの流量制御を行う大流量制御域との、２段の流量制御域を有する電動流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動流量制御弁として、例えば特許第２８９８９０６号公報（特許文献1）、特開２００８−６４３０１号公報（特許文献２）及び特開２００７−２４１８６号公報（特許文献３）に開示されたものがある。特許文献１と特許文献３の制御弁は、弁室の大口径ポートを開閉するとともに、主弁ばねにより閉方向に付勢された主弁体と、この主弁体に形成された小口径ポートを開閉するパイロット弁体とを備えており、パイロット弁体をステッピングモータ等の電動モータの駆動によるねじ送り作用で軸線方向に移動するものである。また特許文献2の制御弁は、弁室の大口径ポートを開閉するとともに、主弁ばねにより開方向に付勢された主弁体と、この主弁体に形成された小口径ポートを開閉するパイロット弁体とを備えており、パイロット弁体をステッピングモータ等の電動モータの駆動によるねじ送り作用で軸線方向に移動するものである。そして、いずれも小口径ポートの開度の制御により小流量の制御を行い、大口径ポートの開度の制御により大流量の制御を行う。
【０００３】
特許文献１及び特許文献３のものは、パイロット弁体を閉方向に付勢するためのばね（閉弁緩衝ばね１５、圧縮コイルばね６８）と、主弁体を閉方向に付勢するためのばね（スプリング３１、圧縮コイルばね３４）をそれぞれ備えている。また、特許文献２のものは、主弁体を開弁方向（パイロット弁の方向）に付勢するばね（圧縮コイルばね２５）を備えている。
【０００４】
また、特許文献１のものは、大流量制御域において、第１弁体２１（パイロット弁体）の上部突起２０と第２弁体２２（主弁体）の内周フランジ部２９とが係合するようになり、このとき、スプリング３１のばね力により、この上部突起２０と内周フランジ部２９（係合部）が互いに押しつけられている。また、特許文献２のものは、大流量制御域において、主弁体が圧縮コイルばね２５によりパイロット弁体３５側に押しつけられている。また、特許文献３のものは、大流量制御域において、第２弁体３０（パイロット弁体）のフランジ部３２が滑性ワッシャ３３を介して第１弁体２０（主弁体）のガイド部材２５の底面２５Ａに係合するようになり、このとき、圧縮コイルばね３４の付勢力により、フランジ部３２とガイド部材２５の底面２５Ａ（係合部）が滑性ワッシャ３３を介して互いに押しつけられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２８９８９０６号公報
【特許文献２】特開２００８−６４３０１号公報
【特許文献３】特開２００７−２４１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、冷凍空調システムを運転する上で、場合によっては制御弁に逆圧がかかる場合があり、制御弁はある程度の逆圧がかかっても弁が開かないようにする必要がある。このため、前記従来の制御弁のように、大口径ポートを開閉する主弁体にも、小口径ポートを開閉するパイロット弁体にも、逆圧に耐えうる荷重をばねにて付加するようにしている。
【０００７】
特許文献１の場合、大流量制御域すなわち大口径ポートの開閉時に、前記係合部により第１の弁体（パイロット弁体）の鍔状突起（上部突起）が第２の弁体（主弁体）を引き上げるように構成されているが、第２の弁体はばねで押さえつけられているため、電動モータによる回転が抵抗となり、第２の弁体や電動モータ、係止具などを摩耗させ、耐久性が著しく劣る。また、場合によっては、第２の弁体を押さえつけているばねが破損する可能性もある。さらに、逆圧に耐えうるために第２の弁体に付加された強いばねの荷重が大口径ポートの開閉時に常にかかるため、大きなトルクが必要となるばかりでなく、前記のような摩耗を促進させるという問題がある。また、第２の弁体に付加するばねの荷重を十分大きくすると第２の弁体が第１の弁体と共に回転するのを抑えることができるが、この場合も上記と同様な問題が生じる。
【０００８】
特許文献２の場合、パイロット弁体と主弁体は完全に分離されており、パイロット弁体の開閉に追従して主弁体が開閉するが、この主弁体の弁開方向に付加されたばねの荷重によりパイロット弁体と小口径ポートの開口部とが接触しながら弁を開閉することとなる。このため、ロータの回転がパイロット弁体に伝わるため、パイロット弁体は回転しながら小口径ポートの開口部に擦れてしまうため、摩耗が激しく耐久性に問題がある。また、この特許文献２のものは、パイロット弁体と主弁体が分離されているため、流体が流入する一次側の圧力変動により、大口径ポートが弁閉したりバイブレーションを発生するなど安定した制御ができないという問題がある。
【０００９】
なお、特許文献３には、パイロット弁体と主弁体との係合部であるフランジ部３２とガイド部材２５との間に滑性ワッシャ３３を介在させることが記載されているが、特許文献１におけると同様な課題や、ばねの付勢力について詳細には開示されておらず、特許文献１と同様に改良の余地がある。
【００１０】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、電動流量制御弁において、大流量制御域のときに電動モータで回転駆動されるパイロット弁体の回転力が主弁体に伝達するのを低減させて、主弁体や主弁ばね等の耐久性を確保するとともに安定した流量制御を行えるようにし、さらに、必要な回転トルクを小さくして省エネを図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の電動流量制御弁は、弁室の大口径ポートを開閉するとともに主弁ばねにより閉方向に付勢された主弁体と、前記主弁体の小口径ポートを開閉するとともにパイロット弁ばねにより閉方向に付勢されたパイロット弁体とを備え、前記パイロット弁体が、前記主弁体の前記小口径ポートと対向する位置に形成された挿通孔に挿通されて該主弁体に対して軸線周りに回転可能でかつ軸線方向に移動可能にされるとともに、該パイロット弁体の前記小口径ポートと反対側の端部が電動モータのロータ軸に連結され、該パイロット弁体が前記ロータ軸の回転によるネジ送り作用にて軸線方向に移動するよう構成され、前記主弁体に設けられた前記小口径ポートを開閉することによる小流量制御域と、前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合して当該両者が一体的に移動し、当該移動によって前記主弁体が前記大口径ポートを開閉することによる大流量制御域を有する電動流量制御弁において、前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合する係合部に、該パイロット弁体の軸線周りの回転力が該主弁体に伝達されるのを低減する摺動部材を設けるとともに、前記主弁ばねの付勢力を前記パイロット弁ばねの付勢力よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の電動流量制御弁は、請求項１に記載の電動流量制御弁であって、前記係合部が、前記主弁体の前記挿通孔の開口周囲と、該開口周囲に対向するよう前記パイロット弁体に設けられた突出部と、該突出部の前記開口周囲側に設けられたリング状の板部材とにより構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の電動流量制御弁は、請求項２に記載の電動流量制御弁であって、前記板部材が、りん青銅製の複数のスラストワッシャを重ねて構成され、前記開口部周囲側のスラストワッシャと該開口部周囲との間の摩擦力と、前記突出部側のスラストワッシャと該突出部との間の摩擦力よりも、複数のスラストワッシャの間の摩擦力が小さくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の電動流量制御弁によれば、パイロット弁体と主弁体とが係合する係合部に設けた摺動部材により、パイロット弁体の軸線周りの回転力が主弁体に伝達されるのが低減されるので、主弁体や主弁ばね等の耐久性を確保することができ、かつ、安定した流量制御を行うことができる。また、主弁体の回転を抑えることができるので、主弁ばねの付勢力を振動に耐えられる程度に小さくできるので、パイロット弁体の駆動に必要な回転トルクを小さくすることができ、省エネを図ることができる。
【００１５】
請求項２の電動流量制御弁によれば、請求項１の効果に加えて、パイロット弁体が挿通される主弁体の挿通孔の開口周囲とに対向するように、パイロット弁体に設けられた突出部の部分にリング状の板部材を介在させるだけでよいので、構造が簡単になる。
【００１６】
請求項３の電動流量制御弁によれば、請求項１及び２の効果に加えて、例えば黄銅製（真鍮製）の主弁体と、ステンレス製（ＳＵＳ製）のパイロット弁にステンレス製の係止具を突出部として設け、りん青銅製の複数のスラストワッシャにより、主弁体の挿通孔の開口部周囲側のスラストワッシャとこの開口部周囲（主弁体）とが一体になり、かつ、突出部側のスラストワッシャとこの突出部（パイロット弁体）とが一体になっても、複数のスラストワッシャの間が摺動するので、主弁体の回転を確実に低減することができる。なお、スラストワッシャは３枚以上でもよいが、２枚とすると部品点数を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全閉状態の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全開状態（大流量制御域の全閉状態）の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態の電動流量制御弁の大流量制御域の全開状態の縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の電動流量制御弁のパイロット弁体と板部材の組立斜視図及び分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の電動流量制御弁を用いた空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の電動流量制御弁の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全閉状態の縦断面図、図２は実施形態の電動流量制御弁の小流量制御域の全開状態（大流量制御域の全閉状態）の縦断面図、図３は実施形態の電動流量制御弁の大流量制御域の全開状態の縦断面図、図４は実施形態の電動流量制御弁のパイロット弁体と板部材の斜視図、図５は実施形態の電動流量制御弁を用いた空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１乃至図３の図面における上下に対応する。
【００１９】
まず、図５に基づいて実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルについて説明する。実施形態の電動流量制御弁１０は、空気調和機の第１室内側熱交換器２０（除湿時冷却器として作動）と第２室内側熱交換器３０（除湿時加熱器として作動）との間に設けられており、圧縮機４０、四方弁５０、室外側熱交換器６０および電子膨張弁７０とともに、ヒ−トポンプ式冷凍サイクルを構成している。第１室内側熱交換器２０と第２室内側熱交換器３０及び電動流量制御弁１０は室内に設置され、圧縮機４０、四方弁５０、室外側熱交換器６０および電子膨張弁７０は室外に設置されていて冷暖房装置を構成している。
【００２０】
図１乃至図３に示すように、実施形態の電動流量制御弁１０は、大径部１ａと小径部１ｂとからなる筒状の弁ハウジング１を有し、大径部１ａはその内部に円筒状の弁室１Ａを形成している。大径部１ａには、側面側から弁室１Ａに連通して冷媒が流入される一次継手管１１が取り付けられている。また、大径部１ａの端部開口部には蓋部材１ｃが取り付けられており、この蓋部材１ｃには弁室１Ａの軸線Ｌと同軸にして冷媒が流出される二次継手管１２が取り付けられている。さらに、大径部１ａ内には、二次継手管１２及び蓋部材１ｃに固着するように主弁座１３が配設されている。そして、主弁座１３には、弁室１Ａと二次継手管１２とを連通する断面形状が円形の大口径ポート１３ａが形成されている。
【００２１】
弁ハウジング１の小径部１ｂの内部は円筒状の主弁ガイド部１Ｂとされ、この主弁ガイド部１Ｂ内に主弁体２が配設されている。主弁体２は、主弁座１３に対して着座及び離座する主弁部２１を有する弁本体部２Ａと、ばね受け部２Ｂとを有している。なお、主弁部２１の端部周囲には、主弁座１３に接触するシール部材２１ａが取り付けられている。弁本体部２Ａの上部は略円筒状の嵌合孔を構成する保持部２２とされ、この保持部２２内にばね受け部２Ｂが嵌合され、保持部２２の上端部２２ａを内側に加締めることにより、弁本体部２Ａとばね受け部２Ｂとが一体に固着されている。この主弁体２（弁本体部２Ａ及びばね受け部２Ｂ）は黄銅製（真鍮製）である。
【００２２】
弁本体部２Ａのばね受け部２Ｂ側の中央にはパイロット弁室２３が形成されるとともに、軸線Ｌに沿って主弁部２１の下端からパイロット弁室２３に貫通する小口径ポート２４が形成されている。そして、小口径ポート２４のパイロット弁室２３側の開口端部には、パイロット弁座２５が配設されている。また、弁本体部２Ａは略円柱状であり、その側面２箇所にはＤカット面２Ａ１が形成されている。パイロット弁室２３は導通路２６によりＤカット面２Ａ１の外側（主弁ガイド部１Ｂ内）に導通されている。ばね受け部２Ｂの弁本体部２Ａと反対側には径の大きな円柱状のばね受け孔２７が形成され、軸線Ｌに沿ってばね受け孔２７の底部からパイロット弁室２３まで貫通する挿通孔２８が形成されている。この挿通孔２８内には円柱棒状のパイロット弁体３が挿通されている。ばね受け孔２７内には、上端を支持部材５に当接させた主弁ばね２９が配設されており、これにより主弁体２は主弁座１３方向に付勢されている。
【００２３】
図４に示すように、パイロット弁体３は、棒状の弁本体３１と、「突出部」としてのＥ形止め輪（Ｅリング）３２とで構成されている。このパイロット弁体３（弁本体３１及びＥ形止め輪３２）はステンレス製である。弁本体３１の一端近傍にはＥ形止め輪３２を嵌め込むための溝３１ａが形成され、弁本体３１の他端近傍にはばね受け鍔部３１ｂが形成されている。そして、弁本体３１の溝３１ａの上端に２枚のスラストワッシャ４１，４２からなる板部材４が嵌め込まれ、溝３１ａにＥ形止め輪３２を嵌め込むことで、板部材４はＥ形止め輪３２と挿通孔２８の開口周囲２８ａとの間に配置され。スラストワッシャ４１，４２は、りん青銅製であり、この２枚重ねのスラストワッシャ４１，４２の当接面同士の摩擦力は極めて小さくなる。
【００２４】
図１乃至図３に示すように、弁ハウジング１の小径部１ｂの上端には支持部材５が取り付けられている。支持部材５には軸線Ｌ方向に長いガイド孔５１が形成されており、このガイド孔５１には円柱状の連結部６が軸線Ｌ方向に摺動可能に嵌合されている。連結部６はガイド孔５１に嵌合する弁ホルダ６１を有し、この弁ホルダ６１の下端部にパイロット弁体３が嵌め込まれるとともに、弁ホルダ６１の下端にパイロット弁体３を挿通した状態でボス部６２が固着されている。これにより、パイロット弁体３は、ばね受け鍔部３１ｂをボス部６２の上から当接するようにして、弁ホルダ６１に取り付けられている。なお、パイロット弁体３はボス部６２に対して軸線Ｌ方向に摺動可能となっている。
【００２５】
電動モータとしてのステッピングモータ７のロータ軸７１の下端部にはフランジ部７１ａが一体形成され、このフランジ部７１ａが弁ホルダ６１の上端部と共にワッシャ６３を挟み込まれている。これにより、ロータ軸７１と弁ホルダ６１とが連結されている。また、弁ホルダ６１内には、バネ受け６４が軸Ｌ１方向に移動可能に設けられており、このバネ受け６４とパイロット弁体３のばね受け鍔部３１ｂとの間にはパイロット弁ばね６５が所定の荷重を与えられた状態で取り付けられている。これにより、バネ受け６４は、上側に付勢され、ロータ軸７１の下端部に当接係合している。また、同時に、パイロット弁体３は連結部６により下方に付勢されている。
【００２６】
弁ハウジング１の小径部１ｂの上端には、ステッピングモータ７のケース７２が溶接等によって気密に固定されている。ケース７２内には、外周部を多極に着磁されたマグネットロータ７３が回転可能に設けられ、このマグネットロータ７３にはロータ軸７１が固着されている。ロータ軸７１の上端部は、ケース７２の天井部から垂下された円筒状のガイド７４内に回転可能に嵌合されている。また、ケース７２の外周には、ステータコイル７５が配設されており、このステータコイル７５にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ７３が回転される。そして、このマグネットロータ７３の回転によってロータ軸７１が回転する。なお、ガイド７４の外周にはマグネットロータ７３に対する回転ストッパ機構７６が設けられている。
【００２７】
ロータ軸７１には雄ねじ部７１ｂが形成されており、この雄ねじ部７１ｂは支持部材５に形成された雌ねじ部５ａに螺合している。これにより、ロータ軸７１は回転に伴って軸Ｌ１線方向に移動する。これにより、パイロット弁体３は連結部６を介してロータ軸７１とともに軸線Ｌ方向に移動する。
【００２８】
以上の構成により以下のように動作する。まず、図１の状態では、連結部６の下端のボス部６２とパイロット弁体３のばね受け鍔部３１ｂとは僅かに離間するとともに、パイロット弁体３がパイロット弁座２５に着座した状態である。そして、パイロット弁ばね６５によりパイロット弁体３はパイロット弁座２５側に付勢されている。ステッピングモータ７の駆動により連結部６が上昇すると、連結部６のボス部６２がパイロット弁体３のばね受け鍔部３１ｂに当接し、この時点から連結部６がパイロット弁体３を上昇させ、パイロット弁体３がパイロット弁座２５から離間し始める。なお、パイロット弁ばね６５の付勢力は、ボス部６２がばね受け鍔部３１ｂに当接するまでの間だけバネ受け６４を介してロータ軸７１を上に押すように働く。パイロット弁体３がさらに上昇すると、図２に示すように、板部材４（スラストワッシャ４１）が主弁体３の挿通孔２８の開口周囲２８ａに当接する。この図１の状態と図２の状態との間が小流量制御域であり、パイロット弁３により小口径ポート２４の開度が制御される。
【００２９】
そして、図２の状態からステッピングモータ７の駆動によりパイロット弁体３が上昇すると、このパイロット弁体３と主弁体２との両者が一体的に上昇し、主弁体２の主弁部２１が主弁座１３の大口径ポート１３ａを弁開する。そして、図３に示すように、ストッパ機構７６により上死点に達する。この図２の状態と図３の状態との間が大流量制御域であり、主弁体２により大口径ポート１３ａの開度が制御される。
【００３０】
以上のように、大流量制御域において、主弁体２はパイロット弁体３によって引き上げられるが、このときパイロット弁体３は軸線Ｌ周りに回転している。しかし、板部材４によりパイロット弁体３の軸線Ｌ周りの回転力が主弁体２に伝達されるのが低減される。
【００３１】
すなわち、板部材４を構成する２枚のスラストワッシャ４１，４２はりん青銅製であり、主弁体２（ばね受け部２Ｂ）は黄銅製（真鍮製）である。また、Ｅ形止め輪３２はステンレス製である。２枚重ねのスラストワッシャ４１，４２の当接面同士の摩擦力を、主弁体２側（通孔２８の開口周囲２８ａ側）のスラストワッシャ４１と開口部周囲２８ａとの間の摩擦力よりも小さく、かつ、Ｅ形止め輪３２（突出部）側のスラストワッシャ４２とＥ形止め輪３２との間の摩擦力よりも小さく設定する。このため、パイロット弁体３の回転の作用は２枚重ねのスラストワッシャ４１，４２の当接面同士を摺動させるだけであり、主弁体２の回転が防止される。したがって、主弁体２や主弁ばね２９等の耐久性を確保することができ、安定した流量制御を行うことができる。
【００３２】
また、主弁ばね２９の付勢力はパイロット弁ばね６５の付勢力よりも小さくなっている。すなわち、主弁体２の回転を抑えることができるので、主弁ばね２９の付勢力を振動に耐えられる程度に小さくでき、パイロット弁体３の駆動に必要な回転トルクを小さくすることができ、省エネを図ることができる。
【実施例】
【００３３】
上記の実施形態では板部材４が２枚重ねのスラストワッシャで構成しているが、板部材４として、以下のようなものでもよい。
【００３４】
フッ素樹脂等（フッ素系樹脂、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）等）の高滑性樹脂製ワッシャを、前記板部材４とする。
【００３５】
銅合金（りん青銅、黄銅等）、鉄合金（炭素鋼、ステンレス鋼等）または、アルミニウム合金（ジュラルミン等）の板材表面を、フッ素樹脂等の高滑性樹脂によりコーティングまたは焼付処理を施したものを、前記板部材４とする。
【００３６】
銅合金（りん青銅、黄銅等）、鉄合金（炭素鋼、ステンレス鋼等）または、アルミニウム合金（ジュラルミン等）の板材表面に、無電界メッキ工法でニッケルにポリテトラフルオロエチレン樹脂を含有させた（ＮＩ＋ＰＴＦＥ）メッキを施したものを、前記板部材４とする。
【００３７】
銅合金（りん青銅、黄銅等）、鉄合金（炭素鋼、ステンレス鋼等）または、アルミニウム合金（ジュラルミン等）の板材表面に、固体潤滑剤層としてフッ素樹脂含浸のりん青銅層によりコーティングまたは焼付処理を施したものを、前記板部材４とする。
【００３８】
フッ素系樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体樹脂、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリビニルフルオライド樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂等、である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 弁ハウジング
１Ａ 弁室
１３ 主弁座
１３ａ 大口径ポート
２ 主弁体
２３ パイロット弁室
２４ 小口径ポート
２５ パイロット弁座
２９ 主弁ばね
３ パイロット弁体
３２ Ｅ形止め輪
４ 板部材
４１，４２ スラストワッシャ
６５ パイロット弁ばね
７ ステッピングモータ
７１ ロータ軸
１０ 電動流量制御弁
Ｌ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室の大口径ポートを開閉するとともに主弁ばねにより閉方向に付勢された主弁体と、前記主弁体の小口径ポートを開閉するとともにパイロット弁ばねにより閉方向に付勢されたパイロット弁体とを備え、前記パイロット弁体が、前記主弁体の前記小口径ポートと対向する位置に形成された挿通孔に挿通されて該主弁体に対して軸線周りに回転可能でかつ軸線方向に移動可能にされるとともに、該パイロット弁体の前記小口径ポートと反対側の端部が電動モータのロータ軸に連結され、該パイロット弁体が前記ロータ軸の回転によるネジ送り作用にて軸線方向に移動するよう構成され、前記主弁体に設けられた前記小口径ポートを開閉することによる小流量制御域と、前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合して当該両者が一体的に移動し、当該移動によって前記主弁体が前記大口径ポートを開閉することによる大流量制御域を有する電動流量制御弁において、
前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合する係合部に、該パイロット弁体の軸線周りの回転力が該主弁体に伝達されるのを低減する摺動部材を設けるとともに、前記主弁ばねの付勢力を前記パイロット弁ばねの付勢力よりも小さくしたことを特徴とする電動流量制御弁。
【請求項２】
前記係合部が、前記主弁体の前記挿通孔の開口周囲と、該開口周囲に対向するよう前記パイロット弁体に設けられた突出部と、該突出部の前記開口周囲側に設けられたリング状の板部材とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動流量制御弁。
【請求項３】
前記板部材が、りん青銅製の複数のスラストワッシャを重ねて構成され、前記開口部周囲側のスラストワッシャと該開口部周囲との間の摩擦力と、前記突出部側のスラストワッシャと該突出部との間の摩擦力よりも、複数のスラストワッシャの間の摩擦力が小さく鳴っていることを特徴とする請求項２に記載の電動流量制御弁。
【請求項１】
弁室の大口径ポートを開閉するとともに主弁ばねにより閉方向に付勢された主弁体と、前記主弁体の小口径ポートを開閉するとともにパイロット弁ばねにより閉方向に付勢されたパイロット弁体とを備え、前記パイロット弁体が、前記主弁体の前記小口径ポートと対向する位置に形成された挿通孔に挿通されて該主弁体に対して軸線周りに回転可能でかつ軸線方向に移動可能にされるとともに、該パイロット弁体の前記小口径ポートと反対側の端部が電動モータのロータ軸に連結され、該パイロット弁体が前記ロータ軸の回転によるネジ送り作用にて軸線方向に移動するよう構成され、前記主弁体に設けられた前記小口径ポートを開閉することによる小流量制御域と、前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合して当該両者が一体的に移動し、当該移動によって前記主弁体が前記大口径ポートを開閉することによる大流量制御域を有する電動流量制御弁において、
前記パイロット弁体と前記主弁体とが係合する係合部に、該パイロット弁体の軸線周りの回転力が該主弁体に伝達されるのを低減する摺動部材を設けるとともに、前記主弁ばねの付勢力を前記パイロット弁ばねの付勢力よりも小さくしたことを特徴とする電動流量制御弁。
【請求項２】
前記係合部が、前記主弁体の前記挿通孔の開口周囲と、該開口周囲に対向するよう前記パイロット弁体に設けられた突出部と、該突出部の前記開口周囲側に設けられたリング状の板部材とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動流量制御弁。
【請求項３】
前記板部材が、りん青銅製の複数のスラストワッシャを重ねて構成され、前記開口部周囲側のスラストワッシャと該開口部周囲との間の摩擦力と、前記突出部側のスラストワッシャと該突出部との間の摩擦力よりも、複数のスラストワッシャの間の摩擦力が小さく鳴っていることを特徴とする請求項２に記載の電動流量制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１７５８４（Ｐ２０１２−１１７５８４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６２９０（Ｐ２０１０−２６６２９０）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１４３９４９）株式会社鷺宮製作所 (253)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１４３９４９）株式会社鷺宮製作所 (253)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]