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公開番号2025006883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023107922
出願日2023-06-30
発明の名称電動弁
出願人株式会社不二工機
代理人個人
主分類F16K 31/04 20060101AFI20250109BHJP(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】送りねじ部材の摩耗を防ぎヒステリシスの増大を防ぐ。
【解決手段】流入路15と流出路16に連通する弁室14を内部に有する弁本体13と、弁座23に対して進退動する弁体17と、ロータ43及びステータ42を有する電動機41と、ロータの回転を減速する減速機構51と、減速機構で減速された回転を出力する出力軸61と、出力軸の回転運動を直線運動に変換して弁体に伝える伝達機構31を備え、伝達機構は、出力軸に形成したスリット状の嵌合溝61aに上下動可能に嵌入させた板状部33b及び送りねじを構成する雄ねじ部33aを有し出力軸の回転を受けて回転することにより上下動する送りねじ部材33を有する電動弁で、嵌合溝と板状部の間に介在され板状部が嵌合溝の内面に接触することを阻止し、板状部の上下動に伴い自転し且つ出力軸の回転を板状部に伝える回転体(例えば嵌合溝内に配された一対の丸棒部材)24～27を備えた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流入路および流出路に連通する弁室を内部に有する弁本体と、
前記弁室内に形成した弁座に対して進退動する弁体と、
前記弁体を駆動するロータおよびステータを有する電動機と、
前記ロータの回転を減速して出力軸に出力する減速機構と、
前記出力軸の回転運動を直線運動に変換して前記弁体に伝達する伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、
送りねじを構成する雄ねじ部を有し、前記出力軸の回転を受けて回転することにより上下動する、送りねじ部材
を有し、
前記送りねじ部材が、前記出力軸に形成したスリット状の嵌合溝に上下動可能に嵌入させた板状部、または、前記出力軸に形成した板状部が上下方向に相対移動できるように嵌入された嵌合溝、のいずれか一方をさらに有する
電動弁であって、
前記嵌合溝と前記板状部との間に介在されて前記板状部が前記嵌合溝の内面に接触することを阻止する一方、前記板状部と前記嵌合溝との間に生じる上下方向への相対移動に伴って自転し且つ前記出力軸の回転を前記送りねじ部材に伝達する、回転体
を備えたことを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記回転体として、前記嵌合溝内に配置され且つ前記板状部を上下方向への相対移動が可能なように挟持する一対の丸棒状部材を備えた
請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記一対の丸棒状部材として、第１部材と第２部材とを備え、
前記第１部材は、前記嵌合溝の一方の内面に沿って水平に延びるように前記嵌合溝の内面部に形成した第１保持穴に、自転可能に且つ当該第１保持穴から前記嵌合溝内に外周面が突出するように保持され、当該嵌合溝内に突出した外周面が前記板状部の一方の側面に接触し、
前記第２部材は、前記嵌合溝の他方の内面に沿って水平に延びるように前記嵌合溝の内面部に形成した第２保持穴に、自転可能に且つ当該第２保持穴から前記嵌合溝内に外周面が突出するように保持され、当該嵌合溝内に突出した外周面が前記板状部の他方の側面に接触している
請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記一対の丸棒状部材として、第３部材と第４部材とをさらに備え、
前記第３部材は、前記第１保持穴より下方位置において前記嵌合溝の一方の内面に沿って水平に延びるように前記嵌合溝の内面部に形成した第３保持穴に、自転可能に且つ当該第３保持穴から前記嵌合溝内に外周面が突出するように保持され、当該嵌合溝内に突出した外周面が前記板状部の一方の側面に接触し、
前記第４部材は、前記第２保持穴より下方位置において前記嵌合溝の他方の内面に沿って水平に延びるように前記嵌合溝の内面部に形成した第４保持穴に、自転可能に且つ当該第４保持穴から前記嵌合溝内に外周面が突出するように保持され、当該嵌合溝内に突出した外周面が前記板状部の他方の側面に接触している
請求項３に記載の電動弁。
【請求項５】
前記回転体として、水平方向に配列され且つ前記板状部に形成した保持穴内にそれぞれ自転可能に保持された２以上の球状部材を備え、
これらの球状部材は、前記嵌合溝の対向する内面の間に自転および上下方向への相対移動可能に挟持されている
請求項１に記載の電動弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動弁に係り、特に、冷暖房システム等において冷媒の流量を制御する電動弁に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータ等の電動機を使用して弁の開度を調整し冷媒の流量を制御する電動弁が空気調和機や冷蔵・冷凍装置などの冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置に従来から使用されている。
【０００３】
図６はこのような電動弁の一例を示すものである。同図に示すように当該電動弁は、流入路１５および流出路１６に連通する弁室１４を内部に有する弁本体１３と、弁室１３内に形成した弁座２３に対して進退動する弁体１７と、弁体１７を駆動するロータ４３およびステータ４２を有する電動機４１と、ロータ４３の回転を減速する減速機構（不思議遊星歯車減速機構）５１と、減速機構５１により減速された回転を出力する出力軸６１と、出力軸６１の回転運動を直線運動に変換して弁体１７に伝達する伝達機構（送りねじ）３１とを備えている。
【０００４】
伝達機構３１は、出力軸６１に形成したスリット状の嵌合溝６１ａに上下動可能に嵌入させた板状部３３ｂを有する送りねじ部材３３と、軸受部材３２の中心孔の下部内面に形成した雌ねじ部３２ａとを有する。送りねじ部材３３はその外周面に、軸受部材３２の雌ねじ部３２ａに螺合する雄ねじ部３３ａを有し、これら雌ねじ部３２ａと雄ねじ部３３ａとにより送りねじ３１が構成されている。したがって、出力軸６１の回転が板状部３３ｂを介して送りねじ部材３３に伝えられると、送りねじ部材３３は回転しながら上下方向に移動する。そして、送りねじ部材３３の上下動は、ボール状継手３４を介して弁体１７に伝えられる。
【０００５】
また、このような電動弁を開示する文献として下記特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－９０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の電動弁では、ロータ４３（減速機構５１の出力ギヤに連結された出力軸６１）は両方向に回転して送りねじ部材３３を介して弁体１７の軸線方向の位置を制御する。また、送りねじ部材３３の円滑な直線運動を可能とするために、出力軸６１の嵌合溝６１ａと送りねじ部材３３の板状部３３ｂとの間には或る程度の隙間が必要となる。このため、出力軸６１の回転と送りねじ部材３３の回転には回転方向が変化するときにヒステリシスが必然的に生じる。
【０００８】
一方、上記従来の電動弁は、弁の開閉時に送りねじ部材３３の板状部３３ｂが出力軸６１の嵌合溝６１ａ内で摺動する構造となっている。このため、経年使用により板状部３３ｂの角部が摩耗することがあり、この摩耗によって上記ヒステリシスが増大する問題がある。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、送りねじ部材の摩耗を防ぐことによりヒステリシスの増大を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る電動弁は、流入路および流出路に連通する弁室を内部に有する弁本体と、弁室内に形成した弁座に対して進退動する弁体と、弁体を駆動するロータおよびステータを有する電動機と、ロータの回転を減速して出力軸に出力する減速機構と、出力軸の回転運動を直線運動に変換して弁体に伝達する伝達機構を備えている。また伝達機構は、送りねじを構成する雄ねじ部を有し出力軸の回転を受けて回転することにより上下動する送りねじ部材を有する。また、送りねじ部材は、出力軸に形成したスリット状の嵌合溝に上下動可能に嵌入させた板状部、または、出力軸に形成した板状部が上下方向に相対移動できるように嵌入された嵌合溝、のいずれか一方を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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