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公開番号2025015423
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024078519
出願日2024-05-14
発明の名称電動弁
出願人株式会社テージーケー
代理人弁理士法人インターブレイン
主分類F16K 31/04 20060101AFI20250123BHJP(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】電動弁の製造コストを低減する。
【解決手段】電動弁1は、ロータ60を内包するキャン66と、キャン66の径方向内側に位置し、ボディ200に組み付けられるねじ部材6と、ねじ部材6の外周面に組み付けられる一方、キャン66の開口端部が溶接されることでキャン66との間に内部空間を形成する環状部材7と、を備える。ねじ部材6は、ボディ200の取付孔216に設けられた雌ねじ部218と螺合可能な雄ねじ部10を有する。環状部材7は、キャン66と同種かつねじ部材6と異種の材料からなる。ねじ部材6がボディ200に締結されることにより、環状部材7がボディ200に固定される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流体通路を有し、弁部を内包するボディと、
前記弁部を開閉する弁体と、
前記弁体を前記弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、
前記ロータを内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定するキャンと、
前記キャンの径方向内側に位置し、前記ボディに組み付けられるねじ部材と、
前記ねじ部材の外周面に組み付けられる一方、前記キャンの開口端部が溶接されることで前記キャンとの間に前記内部空間を形成する環状部材と、
前記キャンに外挿されるステータと、
を備え、
前記ボディは、前記流体通路と連通する取付孔を有し、
前記ねじ部材は、前記取付孔に設けられた雌ねじ部と螺合可能な雄ねじ部を有し、
前記環状部材は、前記キャンと同種かつ前記ねじ部材と異種の材料からなり、
前記ねじ部材が前記ボディに締結されることにより、前記環状部材が前記ボディに固定されることを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記環状部材と前記ボディとがシール部を介して軸線方向に接続され、
前記ねじ部材が前記ボディに締結されることで、前記シール部が軸線方向に圧縮されてシール機能を発揮することを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記ねじ部材は、前記環状部材と軸線方向に対向する係止部を有し、
前記環状部材は、前記ねじ部材の軸線方向における前記係止部と前記雄ねじ部との間に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記係止部として、前記ねじ部材の外周部にフランジ部又は段部が設けられ、
前記雄ねじ部の前記雌ねじ部への螺入に応じて、前記係止部と前記ボディとの間に前記環状部材が挟持されることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項５】
前記環状部材と前記ねじ部材との間に、前記ねじ部材に対する前記環状部材の回転を規制する回り止め構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項６】
前記ねじ部材が樹脂材からなる一方、前記環状部材が金属材料からなり、
前記環状部材が樹脂材のインサート成形により前記ねじ部材と一体化されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項７】
前記ねじ部材が、前記環状部材よりも被削性指数が大きい金属材料からなり、
前記環状部材が前記ねじ部材の外周面に圧入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項８】
前記環状部材が、金属板材のプレス成形により得られたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項９】
弁座が形成されたバルブシート部材を備え、
前記ねじ部材と前記バルブシート部材とが同軸状に連結され、
前記弁体が前記弁座に着脱することで前記弁部を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項１０】
前記ロータに同軸状に設けられた作動部材と、
前記ロータの回転運動を前記作動部材の並進運動に変換するねじ送り機構と、
を備え、
前記ねじ部材が、前記ねじ送り機構の一部を構成することを特徴とする請求項９に記載の電動弁。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は電動弁に関し、特に電動弁のコスト低減構造に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を冷凍サイクルに配置して構成される。冷凍サイクルには、膨張装置としての膨張弁など、冷媒の流れを制御するために各種制御弁が設けられている。近年の電気自動車等の普及に伴い、駆動部としてモータを備える電動弁が広く採用されつつある。
【０００３】
電動弁は、流体通路を有するボディとモータユニットとを組み付けて構成される（特許文献１参照）。モータユニットは、圧力空間を形成するためのキャンを有する。キャンは、ロータを内包しつつ流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定する。キャンの内方には、ロータの回転運動を並進運動に変換するねじ送り機構が設けられる。ロータには弁体が同軸状に組み付けられており、ねじ送り機構の作動により弁体を弁部の開閉方向に変位させることができる。
【０００４】
特許文献１の電動弁の製造においては、その組立性向上の観点から、モータユニットをロータユニットとステータユニットに分けて個別に作製する。それらをボディに順次組み付けることで電動弁を組み立てることができる。ロータユニットは、上下に雄ねじ部を有するねじ部材を含む。キャンがロータを覆うようにねじ部材に組み付けられる。上側の雄ねじ部がロータの雌ねじ部に螺合することで、ねじ部材がロータを回転可能に支持する。下側の雄ねじ部をボディの雌ねじ部に螺合させることで、ロータユニットをボディに締結できる。
【０００５】
このような電動弁において、キャンは、ロータとステータとの間に介装されるため、非磁性である必要がある。また、圧力空間を仕切るため高い耐圧強度が要求される。さらに、内部空間の気密性を確保する観点からキャンとねじ部材との境界に沿って全周溶接を施すことが好ましく、その場合、キャンとねじ部材とを同種の金属材料で構成する必要がある。一方、ねじ部材はロータを回転可能に支持するため、摺動性に優れた素材からなるもが好ましい。
【０００６】
しかし、単一の部材によりこれら全ての要求を満たすのは難しい。そこで、特許文献１の電動弁では、ねじ部材をガイド部材とバルブハウジングとを組み付けて構成する。ガイド部材がロータを支持するための雄ねじ部を有し、バルブハウジングがねじ部材をボディと締結するための雄ねじ部を有する。そして、ガイド部材を摺動性に優れた金属材料（真鍮等）で構成し、バルブハウジングをキャンと同種の金属材料（ステンレス等）で構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２３－５３７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ステンレスは粘度が大きいために切削精度が出し難く、また切屑がつながりやすいために遂次その除去作業が必要になるなど、一般に難削材と認識されている。このため、雄ねじ部を含む複雑な形状のバルブハウジングをステンレス素材（棒材など）から切り出す場合、歩留まりが悪いだけでなく加工時間が長くなる。その結果、製造コストが高くなる傾向にある。
【０００９】
本発明の目的の一つは、電動弁の製造コストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様の電動弁は、流体通路を有し、弁部を内包するボディと、弁部を開閉する弁体と、弁体を弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、ロータを内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定するキャンと、キャンの径方向内側に位置し、ボディに組み付けられるねじ部材と、ねじ部材の外周面に組み付けられる一方、キャンの開口端部が溶接されることでキャンとの間に内部空間を形成する環状部材と、キャンに外挿されるステータと、を備える。ボディは、流体通路と連通する取付孔を有する。ねじ部材は、取付孔に設けられた雌ねじ部と螺合可能な雄ねじ部を有する。環状部材は、キャンと同種かつねじ部材と異種の材料からなる。ねじ部材がボディに締結されることにより、環状部材がボディに固定される。
（【００１１】以降は省略されています）

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