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公開番号2024165404
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081577
出願日2023-05-17
発明の名称電動弁および冷凍サイクルシステム
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人個人,個人,個人
主分類F16K 31/04 20060101AFI20241121BHJP(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】駆動軸のロックを防止して作動性を良好に維持することができる電動弁および冷凍サイクルシステムを提供する。
【解決手段】電動弁10は、弁本体1と、弁部材2と、駆動部(ステッピングモータ3)と、ロータ軸32とともにねじ送り機構17を構成する支持部材5と、弁部材2とロータ軸32とに亘る弁ホルダ6と、を備え、弁ホルダ6には、ロータ軸32の上昇に伴ってフランジ部32cに係止されるワッシャ(被係止部)65と、バネ受け(ばね受け部材)63の基端部側への移動を規制するスペーサ部(移動規制手段)67と、が設けられ、ねじ送り機構17におけるねじ部の軸線方向のバックラッシュ量Bと、フランジ部32cとワッシャ65との軸線方向のクリアランスCと、の関係が、B<Cに設定されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
弁室および弁ポートを有する弁本体と、前記弁ポートの開度を変更する弁部材と、前記弁部材を前記弁ポートの軸線方向に進退駆動する駆動軸を有する駆動部と、前記駆動軸とともにねじ送り機構を構成する支持部材と、前記弁部材と前記駆動軸とに亘る弁ホルダと、前記弁ホルダを前記軸線方向に案内するホルダガイドと、を備え、前記駆動部の回転運動を前記ねじ送り機構によって前記駆動軸の軸線方向の直線運動に変換し、前記駆動軸に連結された前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御する電動弁であって、
前記駆動軸は、前記弁部材側の先端部にて鍔状に形成されたフランジ部を有し、
前記弁ホルダは、全体筒状のホルダ本体と、前記駆動軸の先端と前記弁部材の基端部との間に設けられるばね受け部材と、前記ばね受け部材と前記弁部材の基端部との間に設けられて前記弁部材を押圧付勢する圧縮ばねと、を有し、
前記弁ホルダには、前記ホルダ本体の基端部に形成されて前記駆動軸の先端部を挿通させる挿通孔と、前記駆動軸の上昇に伴って前記フランジ部に係止される被係止部と、前記圧縮ばねに付勢された前記ばね受け部材の基端部側への移動を規制する移動規制部と、が設けられ、
前記ねじ送り機構における前記駆動軸と前記支持部材とで構成されるねじ部の軸線方向のバックラッシュ量Ｂと、
前記移動規制部によって前記ばね受け部材の移動が規制された状態、かつ、前記駆動軸の先端が前記ばね受け部材に当接した状態、における前記フランジ部と前記被係止部との軸線方向のクリアランスＣと、
の関係が、Ｂ＜Ｃに設定されていることを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記ねじ送り機構における前記ねじ部の径方向の外側クリアランスＷ１および内側クリアランスＷ２は、いずれも前記クリアランスＣよりも小さい（Ｗ１ｏｒＷ２＜Ｃ）に設定され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】
前記弁ホルダと前記ホルダガイドとの径方向のクリアランスＣＬ１と、
前記駆動軸の前記フランジ部と前記移動規制部との径方向のクリアランスＣＬ２と、
前記駆動軸と前記被係止部との径方向のクリアランスＣＬ３と、
は、いずれも前記クリアランスＣよりも大きく（Ｃ＜ＣＬ１ｏｒＣＬ２ｏｒＣＬ３）設定され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４】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項１～３のいずれか一項に記載の電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする冷凍サイクルシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動弁および冷凍サイクルシステムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、弁ポートを有する弁本体と、弁ポートの開度を変更する弁体と、弁体を進退駆動する駆動部と、を備えた電動弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電動弁において、駆動部のロータ軸（雄ねじ）と支持部材の雌ねじとによってねじ送り機構が構成され、弁体は、弁ポートに接近または離間する弁部材（ニードル弁）と、駆動部のロータ軸と弁部材とを接続する弁ホルダと、を有し、弁ホルダがロータ軸のフランジ部に係止されることで弁体が吊り上げられて弁開する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４５４１３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の電動弁では、駆動部のロータ軸における雄ねじと支持部材の雌ねじとのねじ送り機構によって雄ねじと雌ねじとが当接しながら弁体が進退駆動される。駆動部のロータ軸が雌ねじに対して傾斜した場合、ロータ軸のフランジ部も傾斜するが、傾斜したフランジ部の弁ホルダ内への当接の仕方によっては、雄ねじと雌ねじとの当接に加えフランジ部も２か所以上の複数箇所で当接する恐れがある。このようにフランジ部を含むロータ軸が３か所以上で当接しながら進退駆動すると当接の状態によってはロータ軸がロックする可能性があり、作動性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、駆動軸のロックを防止して作動性を良好に維持することができる電動弁および冷凍サイクルシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動弁は、弁室および弁ポートを有する弁本体と、前記弁ポートの開度を変更する弁部材と、前記弁部材を前記弁ポートの軸線方向に進退駆動する駆動軸を有する駆動部と、前記駆動軸とともにねじ送り機構を構成する支持部材と、前記弁部材と前記駆動軸とに亘る弁ホルダと、前記弁ホルダを前記軸線方向に案内するホルダガイドと、を備え、前記駆動部の回転運動を前記ねじ送り機構によって前記駆動軸の軸線方向の直線運動に変換し、前記駆動軸に連結された前記弁部材により前記弁ポートの開度を制御する電動弁であって、前記駆動軸は、前記弁部材側の先端部にて鍔状に形成されたフランジ部を有し、前記弁ホルダは、全体筒状のホルダ本体と、前記駆動軸の先端と前記弁部材の基端部との間に設けられるばね受け部材と、前記ばね受け部材と前記弁部材の基端部との間に設けられて前記弁部材を押圧付勢する圧縮ばねと、を有し、前記弁ホルダには、前記ホルダ本体の基端部に形成されて前記駆動軸の先端部を挿通させる挿通孔と、前記駆動軸の上昇に伴って前記フランジ部に係止される被係止部と、前記圧縮ばねに付勢された前記ばね受け部材の基端部側への移動を規制する移動規制部と、が設けられ、前記ねじ送り機構における前記駆動軸と前記支持部材とで構成されるねじ部の軸線方向のバックラッシュ量Ｂと、前記移動規制部によって前記ばね受け部材の移動が規制された状態、かつ、前記駆動軸の先端が前記ばね受け部材に当接した状態、における前記フランジ部と前記被係止部との軸線方向のクリアランスＣと、の関係が、Ｂ＜Ｃに設定されていることを特徴とすることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明によれば、ねじ送り機構におけるねじ部の軸線方向のバックラッシュ量Ｂよりも、駆動軸のフランジ部と被係止部との軸線方向のクリアランスＣが大きく（Ｂ＜Ｃ）設定されていることで、駆動軸が支持部材に対して傾斜したとしても、駆動軸のフランジ部が弁ホルダ内に２箇所以上の複数箇所で当接しにくくなり、駆動軸がロックすることを防止して電動弁の作動性を良好に維持することができる。すなわち、移動規制部によってばね受け部材の移動が規制された状態、かつ、駆動軸の先端がばね受け部材に当接した状態、とは、駆動軸に対する圧縮ばねの付勢力が作用せず、かつ、駆動軸のフランジ部が被係止部を係止していない状態であるため、駆動軸の先端部の振れを拘束する力がゼロか小さいため、駆動軸に傾きが生じやすい。このように駆動軸が傾きやすい状態であっても、ねじ部のバックラッシュ量Ｂよりも、駆動軸のフランジ部と被係止部との軸線方向のクリアランスＣが大きく設定されていれば、雄ねじ部と雌ねじ部との当接に加え、フランジ部が弁ホルダ内の２箇所以上の複数箇所で当接すること、すなわち、フランジ部を含む駆動軸が３箇所以上で当接することを抑制でき、駆動軸のロックを防止することができる。
【０００８】
この際、前記ねじ送り機構における前記ねじ部の径方向の外側クリアランスＷ１および内側クリアランスＷ２は、いずれも前記クリアランスＣよりも小さい（Ｗ１ｏｒＷ２＜Ｃ）に設定されていることが好ましい。この構成によれば、ねじ部の径方向の外側クリアランスＷ１および内側クリアランスＷ２がクリアランスＣよりも小さく設定されていることで、駆動軸の径方向の振れを制限することができ、駆動軸の傾きを抑制することができる。
【０００９】
さらに、前記弁ホルダと前記ホルダガイドとの径方向のクリアランスＣＬ１と、前記駆動軸の前記フランジ部と前記移動規制部との径方向のクリアランスＣＬ２と、前記駆動軸と前記被係止部との径方向のクリアランスＣＬ３と、は、いずれも前記クリアランスＣよりも大きく（Ｃ＜ＣＬ１ｏｒＣＬ２ｏｒＣＬ３）設定されていることが好ましい。この構成によれば、駆動軸および弁ホルダに係る各部のクリアランスＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３がクリアランスＣよりも大きく設定されていることで、駆動軸が傾いた場合でも各部のクリアランスＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３部分で隙間が確保できるので、駆動軸におけるフランジ部が２箇所以上の複数箇所で当接することを防いで駆動軸のロックを防止することができる。
【００１０】
本発明の冷凍サイクルシステムは、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、前記いずれかの電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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