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公開番号2025101953
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219067
出願日2023-12-26
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 20060101AFI20250701BHJP(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】閉弁時の流体漏れを抑制しつつ、高精度な流量制御を実現できる電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁は、弁体ユニットを収容し弁座を備えた弁室を含む弁本体と、前記弁本体に連結されるキャンと、回転駆動されるモータのロータと、前記ロータの回転角度に応じて、駆動部を軸線方向に変位させる変換機構と、を有し、前記弁体ユニットは、前記駆動部に連結された弁軸、及び前記弁軸に対して軸線方向に相対移動可能であって前記弁座に対して接離する弁体部を有し、前記弁座の周囲を取り囲むようにして、前記弁軸と前記弁本体の一方に弾性体が配置され、前記弁軸と前記弁本体の他方に、前記弾性体に対して接離する当接部が配設される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
弁体ユニットを収容し弁座を備えた弁室を含む弁本体と、
前記弁本体に連結されるキャンと、
回転駆動されるモータのロータと、
前記ロータの回転角度に応じて、駆動部を軸線方向に変位させる変換機構と、を有し、
前記弁体ユニットは、前記駆動部に連結された弁軸と、前記弁軸に連結されたストッパ及び弾性体とを有し、
前記弾性体は、前記弁座の周囲を取り囲むようにして、前記弁座に対向して配置され、
前記弁軸が前記弁座に向かう方向に移動したときに、前記弾性体が前記弁座に当接したのちに、前記ストッパが前記弁本体の係止部に当接する、
ことを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記弁軸が前記弁座から離間する方向に移動したときは、前記ストッパが前記係止部から離間したのちに、前記弾性体が前記弁座から離間する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記ストッパは、前記係止部に当接するテーパ外周部を有し、
前記弾性体が前記弁座から離間したのち、前記弁軸の軸線方向位置に応じて、前記テーパ外周部と前記係止部との間の隙間を介して流れる流体の制御が行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項４】
前記弁室に、高圧の流体が流れる高圧側配管と、低圧の流体が流れる低圧側配管とが接続されており、
前記弁体ユニットは、前記高圧の流体を導入する導入路と、前記導入路と連通する背圧室と、前記背圧室に連通し前記弾性体の前記弁座と対向する背面に前記高圧の流体を供給する供給路と、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５】
前記弾性体の前記弁座側である正面の一部は、前記高圧の流体に露出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
【請求項６】
前記高圧側配管につながる第１通路と、前記低圧側配管につながる第２通路と、前記第１通路及び前記第２通路とに接続された接続路と、前記接続路と前記背圧室とを接続する連通口とを有し、
前記接続路内に、前記第１通路と前記連通口とを連通させ、前記第２通路と前記連通口とを接続遮断する切換弁が設けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
【請求項７】
前記切換弁は、前記高圧の流体と前記低圧の流体との差圧に応じて、前記第１通路の端部と前記第２通路の端部との間で前記接続路内を移動する球体を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
【請求項８】
前記切換弁は、一対の遮蔽板と、前記遮蔽板を互いに離間する側に付勢するばねとを有し、
前記高圧の流体と前記低圧の流体との差圧に応じて、一方の前記遮蔽板が前記第１通路を開放し、他方の前記遮蔽板が前記第２通路を遮蔽する、
ことを特徴とする請求項６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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、電動弁は、例えば流体の配管系統の途中に組み付けられて、流体の流路の開閉や流量制御を行うために使用されている。例えば、特許文献１に示すような電動弁においては、遊星歯車減速機構を用いて、弁本体に装着されたステッピングモータのトルクを増大して弁体に伝達することで、精度良い流量制御と閉弁時の密封性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１５５７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の電動弁においては、金属製の弁座に対して金属製の弁体が接離することにより、開閉弁動作を行う構成である。このため、弁座と弁体の間に異物が介在した状態で閉弁すると、異物の噛み込みが生じ、弁座または弁体のシール面に圧痕が生じることにより、閉弁時の流体漏れが生じる恐れがある。
【０００５】
その対策として、弁座と弁体の一方をゴム製とすることも一案であるが、これらの素材をゴムに変更した場合、熱や経時変化によりヘタリ（体積減少）などが生じ、開弁時における弁座と弁体の隙間が変化して、流体の流量調整に影響を及ぼし、あるいは流量制御が困難となる恐れがある。また、電動弁においては、閉弁時に弁座と弁体との押しつけ力が比較的大きいため、弁座と弁体の一方をゴム製とすると、ゴムの変形が過大となることから、その対策が必要になる。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、閉弁時の流体漏れを抑制しつつ、高精度な流量制御を実現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】
【０００７】
本発明の電動弁は、
弁体ユニットを収容し弁座を備えた弁室を含む弁本体と、
前記弁本体に連結されるキャンと、
回転駆動されるモータのロータと、
前記ロータの回転角度に応じて、駆動部を軸線方向に変位させる変換機構と、を有し、
前記弁体ユニットは、前記駆動部に連結された弁軸と、前記弁軸に連結されたストッパ及び弾性体とを有し、
前記弾性体は、前記弁座の周囲を取り囲むようにして、前記弁座に対向して配置され、
前記弁軸が前記弁座に向かう方向に移動したときに、前記弾性体が前記弁座に当接したのちに、前記ストッパが前記弁本体の係止部に当接する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、閉弁時の流体漏れを抑制しつつ、高精度な流量制御を実現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】
【０００９】
図１は、第１の実施形態に係る電動弁の閉弁状態を示す縦断面図である。
図２は、第１の実施形態に係る電動弁の弁座付近を拡大して示す面図である。
図３（ａ）は、電動弁の閉弁状態を示す図２と同様な図であり、図３（ｂ）は、その弁座２ａ付近を拡大して示す図である。
図４（ａ）は、ストッパがテーパ外周部から離間したのち、開弁前の状態を示す図３（ａ）と同様な図であり、図４（ｂ）は、その弁座付近を拡大して示す図である。
図５（ａ）は、電動弁の開弁状態を示す図３（ａ）と同様な図であり、図５（ｂ）は、その弁座付近を拡大して示す図である。
図６は、本実施形態の電動弁における流量特性図であり、縦軸に流量、横軸に弁開度（弁軸の軸線方向位置に対応する駆動パルス数）をとってグラフで示す。
図７は、第２の実施形態に係る電動弁の縦断面図である。
図８は、第２の実施形態に係る電動弁の閉弁状態を示す、図２と同様な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る電動弁の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書では、ロータ側を上方として説明し、弁体側を下方として説明する。不思議遊星歯車減速機構は、遊星歯車減速機構の一タイプであるとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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