特許ウォッチ

公開番号2025044530
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152142
出願日2023-09-20
発明の名称弁装置、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 20060101AFI20250326BHJP(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】本発明は、駆動部が回転する際の振動や騒音を低減させることができる弁装置、電動弁、および冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】弁装置1は弁本体10と雌ねじ部材40と雄ねじ部材60とを備える。雌ねじ部材40と雄ねじ部材60とは螺合し、送りねじ機構が構成される。雌ねじ部材40は、互いに別体の第1雌ねじ部材41および第2雌ねじ部材54を有し、第1雌ねじ部材41および第2雌ねじ部材54の各々が、雄ねじ部材60と螺合される。第1雌ねじ部材41と第2雌ねじ部材54とは、軸線Lまわり相対回転不能かつ軸線L方向に相対移動可能に接続されるとともに、コイルばね58により互いに軸線L方向に付勢されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部に弁室を有する弁本体と、前記弁本体に支持される固定ねじ部材と、駆動部に回転駆動される駆動ねじ部材と、前記駆動ねじ部材に接続される弁部材と、を備える弁装置であって、
前記固定ねじ部材と前記駆動ねじ部材とが螺合し、前記駆動ねじ部材が回転駆動されることで、前記弁部材を軸線方向に進退移動させる送りねじ機構が構成され、
前記固定ねじ部材および前記駆動ねじ部材の一方は、互いに別体の第１部材および第２部材を有して構成され、前記第１部材および前記第２部材の各々が、前記固定ねじ部材および前記駆動ねじ部材の他方と螺合され、
前記第１部材と前記第２部材とは、相対回転不能かつ前記軸線方向に相対移動可能に接続されるとともに、付勢手段により互いに前記軸線方向に付勢されていることを特徴とする弁装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記付勢手段は、前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ、前記第１部材および前記第２部材を互いに前記軸線方向の離れる方向に付勢していることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記第１部材の前記軸線方向の端面から、前記第２部材の前記軸線方向の端面に亘って設けられていることを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、コイルばね、または、板ばねを組み合わせた板ばね組み合わせ体であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項５】
前記第１部材は、筒状に形成された内部に雌ねじ部とガイド部とを有し、前記ガイド部により前記第２部材が前記軸線方向に案内され、前記ガイド部の内周と前記第２部材の外周とが前記軸線まわりに相対回転不能に嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項６】
前記ガイド部の内周と前記第２部材の外周のうちの一方には、Ｄカット部、二面取り部、突起、キー溝、および多角形状部のいずれかで構成される嵌合部が設けられ、前記ガイド部の内周と前記第２部材の外周のうちの他方には前記嵌合部に嵌合される被嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の弁装置。
【請求項７】
前記固定ねじ部材は、前記第１部材および前記第２部材を有し、
前記第１部材は、第１雌ねじを備え前記弁本体に固定される第１雌ねじ部材であり、
前記第２部材は、第２雌ねじを備える第２雌ねじ部材であり、
前記駆動ねじ部材は、前記第１雌ねじおよび前記第２雌ねじに螺合する雄ねじを備える雄ねじ部材であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項８】
前記固定ねじ部材は、雌ねじを備え前記弁本体に固定される雌ねじ部材であり、
前記駆動ねじ部材は、前記第１部材および前記第２部材を有し、
前記第１部材は、前記雌ねじに螺合する第１雄ねじを備える第１雄ねじ部材であり、
前記第２部材は、前記雌ねじに螺合する第２雄ねじを備える第２雄ねじ部材であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項９】
前記固定ねじ部材は、雄ねじを備え前記弁本体に固定される雄ねじ部材であり、
前記駆動ねじ部材は、前記第１部材および前記第２部材を有し、
前記第１部材は、前記雄ねじに螺合する第１雌ねじを備える第１雌ねじ部材であり、
前記第２部材は、前記雄ねじに螺合する第２雌ねじを備える第２雌ねじ部材であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項１０】
前記固定ねじ部材は、前記第１部材および前記第２部材を有し、
前記第１部材は、第１雄ねじを備え前記弁本体に固定される第１雄ねじ部材であり、
前記第２部材は、第２雄ねじを備える第２雄ねじ部材であり、
前記駆動ねじ部材は、前記第１雄ねじおよび前記第２雄ねじに螺合する雌ねじを備える雌ねじ部材であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
（【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、弁装置、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 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
内部に弁室を有する弁本体（弁ハウジング）と、弁本体に固定される支持部材（雌ねじホルダ）と、支持部材に固定される雌ねじ部材と、駆動部（ステッピングモータ）に回転駆動される雄ねじ部材（ロータ軸）と、雄ねじ部材の先端側に接続される弁部材（弁ホルダおよび弁体）と、を備える弁装置（電動弁）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この弁装置では、雌ねじ部材と螺合する雄ねじ部材が回転駆動されることで、弁部材を軸線方向に進退移動させる送りねじ機構が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－１４８６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような従来の弁装置では、例えば、特許文献１の図４に示す電動弁のように、螺合する雌ねじ部材３１およびロータ軸４１（雄ねじ部材）のねじ山同士が摺動するが、作動性を安定させるためにねじ山（摺動箇所）間に所定のクリアランスが設けられているため、駆動部が回転する際の振動や騒音の原因となっていた。
【０００５】
本発明は、駆動部が回転する際の振動や騒音を低減させることができる弁装置、電動弁、および冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の弁装置は、内部に弁室を有する弁本体と、前記弁本体に支持される固定ねじ部材と、駆動部に回転駆動される駆動ねじ部材と、前記駆動ねじ部材に接続される弁部材と、を備える弁装置であって、前記固定ねじ部材と前記駆動ねじ部材とが螺合し、前記駆動ねじ部材が回転駆動されることで、前記弁部材を軸線方向に進退移動させる送りねじ機構が構成され、前記固定ねじ部材および前記駆動ねじ部材の一方は、互いに別体の第１部材および第２部材を有して構成され、前記第１部材および前記第２部材の各々が、前記固定ねじ部材および前記駆動ねじ部材の他方と螺合され、前記第１部材と前記第２部材とは、相対回転不能かつ前記軸線方向に相対移動可能に接続されるとともに、付勢手段により互いに前記軸線方向に付勢されていることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明によれば、付勢手段により、固定ねじ部材および駆動ねじ部材の一方の第１部材と第２部材とが互いに軸線方向に付勢されていることで、固定ねじ部材と駆動ねじ部材とを軸線方向にクリアランスなく互いに摺動させるとともに、固定ねじ部材と駆動ねじ部材との摺動箇所に軸線方向への付勢力による荷重を常に作用させることができる。そして、上記荷重によって固定ねじ部材と駆動ねじ部材との間に摺動抵抗を発生させることができ、これによって駆動部が回転する際の振動や騒音を低減させることができる。したがって、駆動部が回転する際の振動や騒音を低減させることができる弁装置を提供することができる。
【０００８】
また、この際、前記付勢手段は、前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ、前記第１部材および前記第２部材を互いに前記軸線方向の離れる方向に付勢していることが好ましい。上述した特許文献１の図１に示す電動弁では、ロータ軸４１の上端とロータケース４４の上端下面との間に圧縮コイルばね６６を設けることで、ロータ軸４１を軸線方向の弁座部材１４側に付勢している。これによれば、圧縮コイルばね６６の付勢力によりねじ面に荷重がかかり、摺動抵抗が発生することで、駆動部作動時の振動が低減し、振動音が低減する。しかしながら、この構成では、ロータ軸４１の移動に伴い圧縮コイルばね６６が伸縮することから、その分のスペースを確保する必要があった。また、この圧縮コイルばね６６の伸縮により、電動弁における弁ポート１３の開度の変化に合わせて、例えば、弁ポート１３の開度が大きくなるほど圧縮コイルばね６６のばね荷重が大きくなる等、上記付勢力が変化してしまい、振動抑制効果を安定して維持することが困難となっていた。しかしながら、本構成によれば、付勢手段は、螺合によって相対的な位置関係が軸線方向に変化し難い第１部材と第２部材との間に設けられ、第１部材と第２部材とを互いに軸線方向に離れる方向に付勢していることから、弁部材の進退移動に伴って、付勢手段が軸線方向に伸縮等することが抑制され、当該伸縮のためのスペースを用意する必要がない。したがって、電動弁の省スペース化に資することができる。また、上述のように、弁部材の進退移動に伴って付勢手段が軸線方向に伸縮等することが抑制されることで、例えば、電動弁の弁ポートの開度が変化しても、付勢手段による軸線方向の荷重を常に一定とすることができ、上記のような振動や騒音を低減する効果を安定して維持することができる。したがって、駆動部が回転する際の振動や騒音を低減させることができる弁装置において、省スペース化を実現するとともに、駆動部が回転する際の振動や騒音を低減させた状態を安定して維持することができる。
【０００９】
また、この際、前記付勢手段は、前記第１部材の前記軸線方向の端面から、前記第２部材の前記軸線方向の端面に亘って設けられていてもよい。
【００１０】
また、前記付勢手段は、コイルばね、または、板ばねを組み合わせた板ばね組み合わせ体であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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