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公開番号2025050177
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158830
出願日2023-09-22
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 20060101AFI20250327BHJP(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】小型・軽量化を確保しつつ、開閉弁制御の自由度を向上させることができる電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁は、冷媒が導入される第1流路、冷媒を流出させる第2流路、冷媒を通過させる第3流路、及び前記第1流路と前記第2流路との間に形成された弁座を備えた弁本体と、前記弁座に対して着座可能な弁体部を備えた弁軸体と、前記弁座に対して、前記第3流路を挟んで反対側において前記弁本体に配設されたモータと、前記モータのロータの回転を直線移動に変換して、前記弁軸体に伝達する変換機構と、を有する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
冷媒が導入される第１流路、冷媒を流出させる第２流路、冷媒を通過させる第３流路、及び前記第１流路と前記第２流路との間に形成された弁座を備えた弁本体と、
前記弁座に対して着座可能な弁体部を備えた弁軸体と、
前記弁座に対して、前記第３流路を挟んで反対側において前記弁本体に配設されたモータと、
前記モータのロータの回転を直線移動に変換して、前記弁軸体に伝達する変換機構と、を有する、
ことを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記モータのロータ、前記モータのロータの回転を減速する減速機構、前記減速機構により減速された回転を直線移動に変換する前記変換機構、および少なくとも前記減速機構を収容するキャンを有し、
前記キャンの内部は、前記第３流路に連通している、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記変換機構と前記弁軸体との間に、回転しつつ軸線方向に変位する駆動部材、及び前記弁軸体に固定され球面状の端部を備えたボール受座が配置されており、
前記駆動部材に固定されたボールが、前記ボール受座の端部に当接することで、前記駆動部材の軸線方向変位が前記弁軸体に伝達される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項４】
前記弁本体に対して前記弁軸体の回転を制限する回転制限機構を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項５】
前記回転制限機構は、前記弁本体に固定され非円筒形状の開口を備えた制限部材と、前記開口に係合する非円筒形状の前記弁軸体と、からなる、
ことを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
【請求項６】
前記弁軸体は、前記弁座に着座する前記弁体部を備えた第１の軸と、前記第１の軸に連結され前記ボール受座を備えた第２の軸と、からなり、
前記ボール受座の素材の硬度は、前記第１の軸及び前記第２の軸の素材の硬度より高い、
ことを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項７】
前記第１の軸の端部は、円錐形状を有し、前記第２の軸の端部は、球状を有し、前記円錐形状の端部と前記球状の端部とが当接しており、
前記ボールと前記ボール受座の当接面径は、前記円錐形状の端部と前記球状の端部の当接面径より小さい、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
【請求項８】
前記弁軸体は単一の棒状部材からなり、
前記弁本体に取り付けられ、前記弁軸体の外周に対して周方向に沿って複数個所で当接して弾性力を付与する調心部材を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項９】
前記変換機構を構成する雌ねじを備えたねじ軸受部材を、前記弁本体に対して固定する筒状のホルダが配設され、
前記ホルダが、前記弁軸体を閉弁方向に付勢するばねを保持する保持部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項１０】
前記電動弁は冷凍サイクルに用いられ、
コンデンサからの冷媒が前記第１流路に導入され、前記第２流路からエバポレータに向かって冷媒が流出し、前記エバポレータからの冷媒が前記第３流路を通過する、
ことを特徴とする請求項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、電動弁に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に搭載される空調装置に用いる冷凍サイクルにおいては、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温式の温度膨張弁が使用されている。このような温度膨張弁において、従来は、封入した作動ガスの圧力で弁体を駆動するパワーエレメントが採用されている。
【０００３】
一般的に、パワーエレメントは、簡素な機械的構造で冷媒の温度を感知して膨張弁の開閉弁制御を行うことができる点で有用だが、最近の冷凍サイクルにおいては、より自由度の高い開閉弁制御が望まれており、例えば冷媒の温度に関わらず強制閉弁動作が必要とされることもある。そこで、冷凍サイクル中に電磁弁と膨張弁を直列に配置して、電磁弁のシャットオフ動作により、膨張弁を通過する冷媒の流れを遮断する構成もすでに実用化されているが、２つの弁装置を使用することにより構造の大型化を招いている。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、バルブユニットと通路ボディとから組み合わされ、バルブユニットのステッピングモータを用いて開閉弁動作を行える電動弁が開示されている。かかる電動弁は、冷凍サイクルの膨張弁として使用することができ、外部装置と通信を行うことで、冷媒の温度に関わらずステッピングモータを動作させて、通路ボディの弁座に対して弁体を任意に接離させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電動弁においては、通路ボディに設けられた高圧の冷媒が流れる流路に接してバルブユニットを配置している。かかる構造では、高圧の冷媒が導入されることによりロータ等を覆うキャンの内圧が高まるため、それに対応してキャン及び締結部材の強度向上やシールの耐圧性向上などを行う必要があり、それにより構成の大型化・重量化を招いている。
【０００７】
そこで本発明は、小型・軽量化を確保しつつ、開閉弁制御の自由度を向上させることができる電動弁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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明による電動弁は、
冷媒が導入される第１流路、冷媒を流出させる第２流路、冷媒を通過させる第３流路、及び前記第１流路と前記第２流路との間に形成された弁座を備えた弁本体と、
前記弁座に対して着座可能な弁体部を備えた弁軸体と、
前記弁座に対して、前記第３流路を挟んで反対側において前記弁本体に配設されたモータと、
前記モータのロータの回転を直線移動に変換して、前記弁軸体に伝達する変換機構と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、小型・軽量化を確保しつつ、開閉弁制御の自由度を向上させることができる電動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１の実施形態における電動弁の側面図である。
図２は、閉弁状態にある第１の実施形態の電動弁の縦断面図である。
図３は、開弁状態にある第１の実施形態の電動弁の縦断面図である。
図４は、第１の実施形態に用いるモータユニットの周辺を示す断面図である。
図５は、閉弁状態にある第２の実施形態の電動弁の縦断面図である。
図６は、開弁状態にある第２の実施形態の電動弁の縦断面図である。
図７は、第２の実施形態に用いる調心部材の斜視図である。
図８は、変形例にかかるホルダの縦断面図である。
図９は、ホルダの上面図である。
図１０は、閉弁状態にある第３の実施形態にかかる電動弁の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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