JP3604756B2 - 電動弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は冷凍サイクルに用いられる冷媒のような流体の流量制御に使用する電動弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍サイクルに使用される電動弁は、例えばステッピングモータの回転運動をねじ機構によって弁体の直線運動に変換し、弁体と弁本体のオリフィスとの間の流路面積を制御する構成を有する。
具体的には、弁本体に雌ねじ部を有するガイドブッシュをとりつけ、ステッピングモータのロータと一体の弁体又は弁体を支持する弁ホルダに雄ねじ部を設け、両ねじ部を螺合する。
弁本体に流入する冷媒は、ロータを収容するキャンの内部に流入し、循環される。この冷媒はねじ部にも浸入し、ねじ部の潤滑を行なう。
フロン等の冷媒にあっては、潤滑油成分を含有させ、ねじ部の潤滑を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自然環境に与える影響を考慮し、代替冷媒が使用されつつある。この代替冷媒の種類によっては、潤滑油成分を含有させることが困難な場合がある。冷媒は洗浄機能が高く、ねじ部に付着した潤滑油等を洗い流す作用があるので、このような代替冷媒の場合には、ねじ部の潤滑不良を引き起こすことがある。
本発明はこの種の問題を解決する電動弁を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動弁は、弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設されるロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、弁ホルダにとりつけられる弁体と、弁本体に固着されるブッシュとを有し、弁ホルダとブッシュは互に螺合するねじ部を備え、潤滑性の低い冷媒に晒された状態で作動する電動弁において、上記ねじ部に潤滑性を有するメッキ被覆層を形成したものである。そして、このメッキ被覆層はニッケルにポリテトラフルオロエチレンを含有した材料からなるものである。
【０００５】
【作用】
メッキ被覆層が潤滑性を備えることにより、潤滑剤を添加することがなくてもねじ部の潤滑は確保され、螺合不良に起因する不都合は生じない。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明の実施例に係る電動弁の全体構成を示す説明図及び図２はその要部を示す説明図である。
全体を符号１で示す電動弁は、円筒状のキャン１０と、キャン１０の外周部に嵌装されるモータモールド２０を有する。モータモールド２０は樹脂を成形したもので、内部にステータヨーク２１と、ボビン２４と、ボビン２４に巻かれるマグネットワイヤ２２とを備える。このマグネットワイヤ２２は、リード線２３を介してモータモールド２０にとりつけられるハウジング３０の内部のコネクタ３４に接続される。コネクタ３４はリード線３６を介して制御装置に連結される。ボビン３０内にはエポキシ樹脂３２が充填される。
【０００７】
このモータモールド２０は、キャン１０の外周部に軸方向に対して着脱自在に嵌装され、モータモールド２０に対してビス２６によりとりつけたストッパ２８により固定される。キャン１０の外周部には、このストッパ２８を受け入れる環状の溝１１が形成される。
キャン１０の開口部には、蓋部材１２が溶接等の手段によりとりつけられ、蓋部材１２の開口部に弁本体４０がとりつけられる。弁本体４０は例えば銅合金によりつくられ、弁室４２と、入口４３、出口４４を有する。出口４４は弁の流量を制御するオリフィスを形成する。
【０００８】
弁本体４０の入口４３には、入口側のパイプ５０が連通され、オリフィスである出口４４には出口側のパイプ５２が連通される。
弁本体４０の内径部にはガイドブッシュ９０が挿入される。ガイドブッシュ９０は内径部に雌ねじ部９２を有し、この雌ねじ部９２に螺合する雄ねじ部７４を有する弁ホルダ７０がとりつけられる。この弁ホルダ７０は筒状のもので、下部には弁体８０が摺動自在に挿入される。弁体８０は弁ホルダ７０の中空部に挿入したコイルスプリング７２によって、常時外側へ押し出される方向に付勢されており、弁ホルダの入口部に圧入されるカラー８２によって弁本体の突出位置が規制される。
【０００９】
弁ホルダ７０の上部にはシャフト６４が配設される。シャフト６４と弁ホルダ７０の外周部にはプラスチックスリーブ６０が一体成形され、このプラスチックスリーブ６０の外周部にボンド磁石６２が成形される。このボンド磁石６２はモータのロータとして機能する。
シャフト６４の上端部は、キャン１０の頂部の裏面に配設される軸受部材１４により支持される。シャフト６４に設けられたコイルスプリング６６は、ロータが回転して、弁ホルダ７０とともに上昇して、ねじ部の螺合が外されたときに、弁ホルダ７０をガイドスリーブ９０側に押圧するためのものである。
ガイドブッシュ９０の上部にとりつけるストッパ部材７７はロータの下端位置を規制し、樹脂材により成形されており、スリーブ６０のストッパ部分７８に当接するのである。
【００１０】
弁本体４０の弁室４２は、通路４６を介してキャン１０内部に連通し、キャン１０の内部と弁ホルダの中空部は穴７３を介して連通する。したがって、弁室４２内に流入する冷媒は、キャン１０の内部に充填され、ガイドブッシュ９０の雌ねじ部９２と弁ホルダ７０の雄ねじ部７４の螺合部も冷媒が流入する。
冷媒は洗浄作用も強く、したがって、螺合部の潤滑成分も除去されやすい。したがって、螺合部は潤滑不良を起こしやすく、摩耗、焼付けを生じやすい。
【００１１】
この結果、ねじ係合部の精度が劣化し機能が低下したり、作動不良の原因となる。
このねじ部の潤滑を確保する手段としては、雌ねじ部を焼結合金で作成することがあるが、焼結合金を成形するための金型を必要とし、また、焼結合金は衝撃により破損しやすく、ねじ部の強度が不足する等の不具合がある。
また、ねじ部に２硫化モリブデンの潤滑剤を焼き付ける技術が提案されている。しかし、この潤滑剤はねじ部のくり返し摺動によって母材から剥離し、落下してしまい耐久性に問題がある。
【００１２】
本発明は、この駆動用のねじ部の表面にメッキ被覆層を形成することにより、潤滑性と耐久性に富む電動弁を構成するものである。
すなわち、ガイドブッシュ９０の内周面に形成される雌ねじ部９２は、例えばピッチが０．６ｍｍ程度のねじ山を有する。そこで、この雌ねじ部９２にニッケルにポリテトラフルオロエチレンを含有させた（ＮＩ＋ＰＴＦＥ）メッキを施し、ねじ部の表面にメッキ層を形成する。
そのメッキ層は、雄ねじ部に施してもよいのは勿論であり、雄ねじ部は駆動側であるので、メッキ層を施すねじ部としてはより好ましいこととなる。なお、雄ねじ部及び雌ねじ部の両方に上記メッキ層を施すことができるのは勿論である。
【００１３】
メッキ手段は、一般の無電解ニッケルメッキと同様である。
このＮＩ＋ＰＴＦＥのメッキ被覆層は硬度が高く、滑り性に優れ、また、耐摩耗性も高い。したがって、駆動ねじの一方に、このメッキ被覆層を形成することによって、洗浄性が高く、また潤滑性が低い冷媒体を制御する電動弁にあっても、弁体の駆動ねじ部は常に正常に機能し、所定の性能を発揮することができる。なお、メッキ被覆層は、ガイドブッシュ９０の雌ねじ部９２にかえて、相手の弁ホルダ７０の雄ねじ部７４に形成してもよい。さらに、雄ねじ部７４と雌ねじ部９２の両方にメッキ被覆層を形成することもできる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は以上のように、洗浄力が強く、また、潤滑性の低い冷媒に晒された状態で作動する必要がある空調装置の電動弁にあって、ステッピングモータの回転運動を弁体の直線運動に変換するための駆動ねじ部にメッキ被覆層を形成したものである。メッキ被覆層は、ニッケルにポリテトラフルオロエチレンを含有させた材料により形成され、耐摩耗性に富むとともに、潤滑性が高い。
したがって、代替冷媒のように、潤滑性の低い冷媒等を取扱う空調装置の電動弁に効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する電動弁の構成を示す説明図。
【図２】図１の要部の拡大図。
【符号の説明】
１ 電動弁
１０ キャン
１２ 蓋部材
１４ 軸受部材
２０ モータモールド
２１ ステータヨーク
２４ ボビン
３０ ハウジング
４０ 弁本体
４２ 弁室
４４ オリフィス
６０ プラスチックスリーブ
６２ ボンド磁石
７０ 弁ホルダ
７４ 雄ねじ部
８０ 弁体
９０ ブッシュ
９２ 雌ねじ部

Claims (1)

1. 弁室とオリフィスを有する弁本体と、弁本体にとりつけられる円筒状のキャンと、キャンの外側に配設されるステータ部材と、キャンの内側に配設されるロータ部材と、ロータ部材と一体の弁ホルダと、弁ホルダにとりつけられる弁体と、弁本体に固着されるブッシュとを有し、弁ホルダとブッシュは互に螺合するねじ部と、弁室とキャン内部を連通する通路を備え、洗浄力が強く潤滑性の低い冷媒が弁室からキャン内部とねじ部に流入する電動弁において、弁ホルダに形成される雄ねじ部とブッシュに形成される雌ねじの表面にニッケルにポリテトラフルオロエチレンを含有した材料からなるメッキ被覆層を形成したことを特徴とする電動弁。

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