特許ウォッチ

公開番号2024099759
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-25
出願番号2024072394,2022110483
出願日2024-04-26,2022-07-08
発明の名称電動弁
出願人株式会社不二工機
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類F16K 31/04 20060101AFI20240718BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】長寿命な電動弁を提供する。
【解決手段】ロータの回転を減速して出力軸7に伝達する遊星歯車式減速機構6と、前記弁座に対して接離する軸線方向に移動可能な弁体と、前記出力軸の回転移動を前記弁体の軸線方向移動に変換する送りねじ機構と、を備えた電動弁において、前記遊星歯車式減速機構は、前記ロータからの回転力が伝達される太陽歯車611,621,631と、前記太陽歯車に噛合する遊星歯車613,623,633と、前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリア614,624,634と、前記遊星歯車に噛合し、前記弁本体側に固定された環状のリングギヤ612と、を備え、前記太陽歯車と前記キャリアとの間に、摺接部材615,625,635が配置され、前記太陽歯車は第1種の素材から形成され、前記摺接部材は第2種の素材から形成され、前記第1種の素材と前記第2種の素材とは異っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
弁座を有する弁本体と、
ロータを有するモータと、
前記ロータの回転を減速して出力軸に伝達する遊星歯車式減速機構と、
前記弁座に対して接離する軸線方向に移動可能な弁体と、
前記出力軸の回転移動を前記弁体の軸線方向移動に変換する送りねじ機構と、
を備えた電動弁において、
前記遊星歯車式減速機構は、
前記ロータからの回転力が伝達される太陽歯車と、
前記太陽歯車に噛合する遊星歯車と、
前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリアと、
前記遊星歯車に噛合し、前記弁本体側に固定された環状のリングギヤと、
を備え、
前記太陽歯車と前記キャリアとの間に、摺接部材が配置され、
前記太陽歯車は第１種の素材から形成され、前記摺接部材は第２種の素材から形成され、前記第１種の素材と前記第２種の素材とは異っており、
前記電動弁は、複数段の前記遊星歯車式減速機構を有し、
最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記キャリアは前記出力軸と接合されており、
前記最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記太陽歯車と、前記出力軸との間に、最終段摺接部材が配置され、
前記最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記太陽歯車及び前記出力軸は、前記第１種の素材から形成され、前記最終段摺接部材は前記第２種の素材から形成されている、
ことを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記太陽歯車、前記摺接部材及び前記キャリアを、軸部材が貫通している、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記摺接部材は円盤状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項４】
前記最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記太陽歯車及び前記最終段摺接部材を軸部材が貫通し、前記軸部材は前記出力軸に形成された孔に嵌合している、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項５】
前記最終段摺接部材は円盤状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項６】
前記第１種の素材と前記第２種の素材のうち一方が樹脂であり、他方が金属である、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の電動弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動弁に関し、例えば、冷凍サイクルに組み込まれて冷媒等の流体の流量制御に用いられる電動弁に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータを用いて弁の開閉を行ういわゆる電動弁として、ロータの回転を直接ねじ機構に伝達して弁の開閉を行うようにしたものが知られている。このような電動弁に対し、より高負荷の条件で弁を開閉させ、あるいは弁開度の分解能をさらに高めることが求められている。
【０００３】
これに対し本出願人は、特許文献１に示すように、ロータの回転を遊星歯車式減速機構で減速してねじ機構に伝達するようにした電動弁を提案している。かかる電動弁では、ロータの単位回転当たりのトルクが大きくなるので、負荷が高い条件下でも使用でき、また１駆動パルス当たりの弁開度の分解能を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－６０４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電動弁によれば、同じ樹脂素材から形成した太陽歯車とリングギヤとを摺動させた際の摩耗を抑制するために、太陽歯車の軸線方向端に、太陽歯車とは異なる素材からなる摺動部材を配置している。しかしながら、同種素材からなる部品同士の摺動は、太陽歯車とリングギヤ以外にも生じており、太陽歯車とリングギヤの摩耗を抑制できたとしても、それ以外の部品が摩耗すれば電動弁の寿命を延長できないという問題がある。また、多段の遊星歯車式減速機構を電動弁に設けて減速比を高める試みがなされているが、かかる電動弁においては、下段側になるにしたがってトルクが増大するため、下段側の太陽歯車とキャリアとの摺動による摩耗が問題となる。
【０００６】
本発明の目的は、長寿命な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】
上記目的を達成するために、本発明による電動弁は、
弁座を有する弁本体と、
ロータを有するモータと、
前記ロータの回転を減速して出力軸に伝達する遊星歯車式減速機構と、
前記弁座に対して接離する軸線方向に移動可能な弁体と、
前記出力軸の回転移動を前記弁体の軸線方向移動に変換する送りねじ機構と、
を備えた電動弁において、
前記遊星歯車式減速機構は、
前記ロータからの回転力が伝達される太陽歯車と、
前記太陽歯車に噛合する遊星歯車と、
前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリアと、
前記遊星歯車に噛合し、前記弁本体側に固定された環状のリングギヤと、
を備え、
前記太陽歯車と前記キャリアとの間に、摺接部材が配置され、
前記太陽歯車は第１種の素材から形成され、前記摺接部材は第２種の素材から形成され、前記第１種の素材と前記第２種の素材とは異っており、
前記電動弁は、複数段の前記遊星歯車式減速機構を有し、
最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記キャリアは前記出力軸と接合されており、
前記最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記太陽歯車と、前記出力軸との間に、最終段摺接部材が配置され、
前記最終段の前記遊星歯車式減速機構の前記太陽歯車及び前記出力軸は、前記第１種の素材から形成され、前記最終段摺接部材は前記第２種の素材から形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長寿命な電動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態にかかる電動弁を示す縦断面図である。
図２は、第１実施形態にかかる電動弁の減速機構の周辺を示す図である。
図３は、変形例にかかる電動弁の減速機構の一部を拡大して示す縦断面図である。
図４は、第２実施形態にかかる電動弁を示す縦断面図である。
図５は、第２実施形態にかかる電動弁の減速機構の周辺を示す図である。
図６は、変形例にかかる電動弁の減速機構の一部を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態における電動弁について説明する。なお、以下の実施形態及び比較例の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許