特開 2024-31741 電動弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024031741

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】電動弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 Z

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207808

(22)【出願日】2022-12-26

(31)【優先権主張番号】P 2022132965

(32)【優先日】2022-08-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】100100365

【弁理士】

【氏名又は名称】増子 尚道

(72)【発明者】

【氏名】柳澤 秀

(72)【発明者】

【氏名】荒井 良太

【テーマコード（参考）】

3H062

【Ｆターム（参考）】

3H062AA02

3H062AA15

3H062BB31

3H062CC02

3H062DD01

3H062EE06

3H062FF38

3H062GG04

3H062HH04

3H062HH08

3H062HH09

(57)【要約】

【課題】弁本体と弁座部材間のろう回りをろう材投入側の反対側から確認する。
【解決手段】底面に開口を有する弁本体１３と、弁室１４に連通する連通孔２２を有すると共に弁座２３を有し前記開口に挿入されて弁本体にろう付けされる弁座部材２１と、弁座に対して進退動する弁体１７と、弁体を駆動する電動機４１と、電動機の回転駆動力を直線運動に変換して弁体に伝達する伝達機構３１を備えた電動弁１１で、弁座部材は、弁本体に挿入される部分に、弁本体の軸線に直交する方向への弁本体と弁座部材間の相対移動を規制する位置決め部２４と、弁本体内周面との間にろう材が浸透可能な隙間を形成するクリアランス部２５とを有し、弁室及び弁本体の底面側外部のうちのいずれかと、前記隙間との双方に連通して、ろう材が流通可能なろう材流通溝を位置決め部の外周面に形成した。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に弁室を有し底面に開口を有する弁本体と、
前記弁室に連通する連通孔を有するとともに当該連通孔の弁室側の端部に弁座を有し、前記開口を塞ぐように少なくとも一部が前記弁本体に挿入されて前記弁本体にろう付けされる、弁座部材と、
前記弁室に連通する第１流路管と、
前記連通孔を介して前記弁室と連通する第２流路管と、
前記弁座に対して進退動することにより流体の通過量を制御する弁体と、
前記弁体を駆動する電動機と、
前記電動機の回転駆動力を直線運動に変換して前記弁体に伝達する伝達機構と
を備えた電動弁であって、
前記弁座部材は、前記弁本体に挿入される部分に、
前記弁本体の軸線に直交する方向への前記弁本体と前記弁座部材との間の相対的な移動を規制する位置決め部と、
前記弁本体の内周面との間に溶融したろう材が浸透可能な隙間を形成するクリアランス部と
を有し、
前記弁室および前記弁本体の底面側外部のうちのいずれかと、前記隙間との双方に連通して、溶融したろう材が流通可能なろう材流通溝を前記位置決め部の外周面に形成した
ことを特徴とする電動弁。

【請求項2】

前記位置決め部を、前記弁本体の軸線方向の弁室側に配置し、
前記クリアランス部を、前記弁本体の軸線方向の弁本体底面側に配置した
請求項１に記載の電動弁。

【請求項3】

前記位置決め部を、前記弁本体の軸線方向の弁本体底面側に配置し、
前記クリアランス部を、前記弁本体の軸線方向の弁室側に配置した
請求項１に記載の電動弁。

【請求項4】

前記ろう材流通溝は、前記位置決め部の外周面に螺旋状に延びる螺旋溝である
請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。

【請求項5】

前記ろう材流通溝は、前記弁本体の軸線に平行に延びる直線状の溝であり、
当該直線状の溝を１以上備えた
請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。

【請求項6】

前記弁本体は、前記弁本体の軸線方向への前記弁座部材の移動を規制する位置決め段部を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。

【請求項7】

前記弁本体の内周面の、前記弁座部材が挿入される部分に、次第に縮径する傾斜内周面を設け、
前記位置決め部は、前記傾斜内周面に楔状に当接する傾斜外周面を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動弁に係り、特に、弁本体にろう付けする弁座部材の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

ステッピングモータ等の電動機を使用して弁の開度を制御する電動弁が空気調和機や冷蔵装置、冷凍装置など冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置に従来から使用されている。

【0003】

このような電動弁では、天面と底面が開口となった円筒状の部材により弁本体を構成し、弁本体の天面側に弁体を支持する支持部材や弁体を駆動する電動機を設置する一方、冷媒の流路口と弁座を備えた弁座部材によって弁本体の底面側の開口を塞ぐ構造が採られることがある。弁座部材は、弁本体の底面側の開口に上部を挿入されるように備えられ、当該挿入部分をろう付けすることにより弁本体に接合される。

【0004】

また、このような電動弁を開示する文献として下記特許文献がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－１３０２７１号公報

【特許文献2】国際公開２０２０／２３０３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記のような構造を有する電動弁において弁座部材は、弁本体を介して互いに対向するように備えられる弁体と弁座との同軸度（弁体の中心軸と弁座の中心軸との一致精度）を高める観点からは弁座部材を弁本体に対して隙間無く嵌合させることが望ましい一方で、弁座部材を弁本体にろう付けするには、弁座部材と弁本体との間に適切な大きさ（例えば０．０５ｍｍ程度）の隙間が必要となる。

【0007】

これは、溶融したろう材を母材（弁本体と弁座部材）の間に浸透させるためで、隙間が狭すぎれば、ろう回り（ろう材の浸透）が悪化して接合不良が生じる虞があるからである。また、ろう回りが十分でなければ、弁座の支持強度が低下し電動弁の耐久性を損なう上に弁室の十分な気密性も得られなくなることから、ろう回りを確認できる手段の提供が望まれる。

【0008】

したがって、本発明の目的は、弁本体と弁座部材との間のろう回りを確認できるようにする点にある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る電動弁は、内部に弁室を有し底面に開口を有する弁本体と、弁室に連通する連通孔を有するとともに当該連通孔の弁室側の端部に弁座を有し前記開口を塞ぐように少なくとも一部が弁本体に挿入されて弁本体にろう付けされる弁座部材と、弁室に連通する第１流路管と、前記連通孔を介して弁室と連通する第２流路管と、弁座に対して進退動することにより流体の通過量を制御する弁体と、弁体を駆動する電動機と、電動機の回転駆動力を直線運動に変換して弁体に伝達する伝達機構とを備えた電動弁であって、弁座部材は、弁本体に挿入される部分に、弁本体の軸線に直交する方向への弁本体と弁座部材との間の相対的な移動を規制する位置決め部と、弁本体の内周面との間に溶融したろう材が浸透可能な隙間を形成するクリアランス部とを有し、弁室および弁本体の底面側外部のうちのいずれかと、前記隙間との双方に連通して、溶融したろう材が流通可能なろう材流通溝を位置決め部の外周面に形成した。

【0010】

本発明に係る電動弁では、ろう付けにより弁座部材を弁本体に固定するが、当該弁座部材は、弁本体との同軸度（弁本体の中心軸と弁座部材の中心軸との一致精度）が高くなるように弁座部材を弁本体に対して配置することを可能とする位置決め部と、ろう付け時に溶融したろう材が弁本体と弁座部材との間に確実に浸透するように適切な隙間を弁本体との間に形成するクリアランス部とを備えている。すなわち本発明では、位置決め部とクリアランス部を別々の部位（部分）として弁座部材に形成することで、位置決め精度と良好なろう回りの双方を実現する。

【0011】

また、上記位置決め部とクリアランス部は、弁本体および弁座部材の軸線方向に互いに隣り合うように配置する。つまり、（１）位置決め部を弁本体の軸線方向の弁室側に配置するとともにクリアランス部を弁本体の軸線方向の弁本体底面側に配置するか（この態様を「第１態様」と称する）、逆に、（２）位置決め部を弁本体の軸線方向の弁本体底面側に配置するとともにクリアランス部を弁本体の軸線方向の弁室側に配置するか（この態様を「第２態様」と称する）のいずれかの態様を採る。

【0012】

そして、位置決め部の外周面には、溶融したろう材が流通可能なろう材流通溝を形成する。このろう材流通溝は、前記クリアランス部によって形成された隙間（以下この隙間を「接合間隙」と言う）に一端が連通する。また、当該ろう材流通溝の他端は、上記第１態様では弁室に連通し、上記第２態様では弁本体の底面側外部に連通する。このように本発明の電動弁では、互いに連通する接合間隙とろう材流通溝とによって、弁本体の底面側外部と弁室との間に延在するろう材流通路が形成されることとなる。

【0013】

ろう付けにあたっては、接合間隙にろう材を浸透させるため、位置決め部によって位置決めしつつ弁座部材を設置した弁本体を、クリアランス部が上側で位置決め部が下側となるような姿勢にし、接合間隙の端部（ろう材流通溝に連通する側とは反対側の端部）にろう材を載置してこれら弁本体および弁座部材を例えば炉に入れて加熱すれば良い。

【0014】

すると、溶融したろう材は接合間隙に流れ込んで接合間隙内を流れ下る。そして更に、接合間隙に連通するろう材流通溝に浸入し、ろう材流通溝を通って反対側、つまり位置決め部の、クリアランス部に隣接するのとは反対側からろう材が流れ出すこととなる。

【0015】

前記態様毎に述べれば、第１態様では、クリアランス部が弁本体の底面側に配置されているから、弁本体を逆さまに（底面が上側になるように）した状態で、クリアランス部の端部（接合間隙の弁本体底面側の端部）にろう材を載せてろう材を溶融させる。すると、溶融したろう材は、接合間隙に浸透した後、ろう材流通溝を通って、弁室内に流れ出す。この流れ出し（流れ出して凝固したろう材）を弁室側から確認すれば良い。

【0016】

一方、第２態様では、クリアランス部が弁室側に配置されているから、弁本体を底面が下側になるように立てた状態で、クリアランス部の端部（接合間隙の弁室側端部）にろう材を載せてろう材を溶融させる。すると、溶融したろう材は、接合間隙に浸透した後、ろう材流通溝を通って、弁本体の底面側から外部に流れ出す。この流れ出し（流れ出して凝固したろう材）を弁本体の底面側から確認すれば良い。

【0017】

このように本発明によれば、弁座部材を挟んでろう材投入側（ろう付け時にろう材を載置する側）と反対側からろう材の流れ出しを視認することで、ろう材が接合間隙に確実に浸透し、良好なろう回り（弁座部材と弁本体の接合）が得られたことを確認することが出来る。また本発明では、接合間隙とろう材流通溝によって弁室と弁本体底面側外部との間に貫通路が形成されることになるから、ろう付け時にろう材から発生することがあるガスを接合部から排出することができ、接合部にボイド（空洞）が形成されることを防ぐことが出来る。

【0018】

さらに本発明によれば、弁本体に対する弁座部材の（従って弁体に対する弁座の）同軸度の高い配置と、弁本体に対する弁座部材の良好な（接合の機械的強度が高く、高い気密性を確保できる）接合とを同時に実現することが出来る。これは、本発明では位置決め部とクリアランス部を別々の部位に分けたことによる。

【0019】

つまり本発明によれば、位置決め部を形成するときにろう回り（ろう材の浸透に適切な隙間の形成）を考慮する必要が無いから、例えば弁座部材を弁本体に圧入する（隙間なく位置決め部を弁本体に嵌合させる）ことにより、弁座部材と弁本体の中心軸を精度良く一致させることが可能となる。また逆に、クリアランス部を形成するときには、弁本体に対する弁座部材の位置決めを考慮する必要が無いから、ろう回りに最適な大きさの隙間を弁本体との間に設定することができ、ろう回りを確実にすることが出来る。

【0020】

なお、弁本体に対する弁座部材の軸線方向の位置決めは、例えば、弁本体の軸線方向への弁座部材の移動を規制する位置決め段部（段差部）を弁本体に備えれば良い。弁本体の内周面に段部を形成して当該段部に弁座部材を突き当てることで弁座部材の軸線方向の位置決めを行うのである。また別の例としては、弁本体の内周面の弁座部材が挿入される部分に次第に縮径する傾斜内周面を設けるとともに、この傾斜内周面に楔状に当接する傾斜外周面を位置決め部に形成しても良い。このように弁本体に形成した傾斜内周面に楔のように弁座部材を差し込んで傾斜面同士を当接させる構造によれば、弁本体の軸線に直交する方向に関する位置決めと、弁本体の軸線方向に関する位置決めを同時に行うことが可能となる。

【0021】

ろう材流通溝は、例えば、位置決め部の外周面に螺旋状に延びる螺旋溝とすることが出来る。また、弁本体の軸線に平行に延びる直線状の溝によりろう材流通溝を構成することも可能である。なお、直線状の溝でろう材流通溝を構成する場合には、当該溝は１本でも良いが、弁座部材の周方向に間隔を隔てて配列させた複数本の溝により構成することが、弁座部材（接合間隙）全周に亘るろう回りをより確実に確認できる点で好ましい。また、上記直線状の溝によれば、溝加工が容易な上に、接合間隙を満たしたろう材を確実にろう材投入側の反対側に導いてろう回りを確認することが出来る。

【0022】

また、本発明において第１流路管と第２流路管は、弁室に冷媒を流入させる流入管と、弁室から冷媒を流出させる流出管のいずれかとして使用される。すなわち、第１流路管を流入管として使用する場合には第２流路管は流出管となり、逆に、第２流路管を流入管として使用する場合には第１流路管が流出管となる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、弁本体と弁座部材との間のろう回りをろう材投入側の反対側から視認することができ、弁本体に対して弁座部材が確実に接合されたことを確認することが出来る。

【0024】

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基いて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、本発明の第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】図２は、前記第１実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材の接合部（図１の符号Ｂ１部分）を拡大して示す縦断面図である。

【図3】図３は、前記第１実施形態に係る電動弁の弁座部材を示す正面図である。

【図4】図４は、前記第１実施形態に係る電動弁の弁座部材のろう材流通溝（図３の符号Ｂ２部分）を拡大して示す図である。

【図5】図５は、前記第１実施形態に係る電動弁の開弁状態を示す縦断面図である。

【図6】図６は、本発明の第２の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材の接合部を図２と同様に拡大して示す縦断面図である。

【図7】図７は、本発明の第３の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材の接合部を図２と同様に拡大して示す縦断面図である。

【図8】図８は、本発明の第４の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材の接合部を図２と同様に拡大して示す縦断面図である。

【図9】図９は、本発明の第５の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材の接合部を図２と同様に拡大して示す縦断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第６の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材の接合部を図２と同様に拡大して示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

〔第１実施形態〕
図１から図５に示すように、本発明の第１の実施形態に係る電動弁１１は、例えばヒートポンプ式冷暖房システムのような冷凍サイクル装置において冷媒流量を調整するため使用するのに好適な電動弁であり、冷媒の流れを制御する弁部１２と、弁部１２を駆動する電動機（駆動装置）４１と、電動機４１の回転を減速する減速機構５１と、減速機構５１により減速された回転を直線運動に変換して弁部１２（弁体１７）に伝達する伝達機構（ねじ送り機構）３１とを有する。

【0027】

なお、各図には上下および左右方向を表す互いに直交する二次元座標を適宜表示して、以下の説明はこれらの方向に基いて行うが、本発明並びに本願の各実施形態の電動弁は様々な向きで使用することが可能であり、各方向は説明の便宜上のものであって本発明の各部構成はこれらの方向によって何ら限定されるものではない。また、弁本体１３や弁座部材２１等の軸線方向は、上下方向に一致し、径方向に直交する。さらに「垂直」および「水平」と言うことがあるが、垂直方向は軸線方向および上下方向に一致し、垂直方向に直交する方向が左右方向を含む水平方向である。

【0028】

弁部１２は、内部に弁室１４を有し天面と底面が開放された（天面開口と底面開口を有する）円筒状の部材によって構成した弁本体１３と、弁本体１３の側壁を貫通して弁室１４に連通するように弁本体１３に接合した第１流路管１５と、上面に弁座２３を有し弁本体１３の底面開口を閉塞するように弁本体１３の底面部に接合した弁座部材２１と、弁体支持部材１９によって支持し弁座２３に対して進退動（上下動）可能に弁室１４内に配置した弁体１７と、弁室１４に連通するように弁座部材２１に固定した第２流路管１６と、駆動装置４１を弁部１２に設置できるように弁本体１３の天面開口を塞ぐように弁本体１３の天面部に接合した連結部材１８とを有する。

【0029】

弁本体１３はその下端部に、弁本体１３の上部および中間部（弁室１４の形成部分）より内径を大きくした第１拡径部１３ａと、第１拡径部１３ａよりさらに内径を大きくした第２拡径部１３ｂとを有する。これら第１拡径部１３ａと第２拡径部１３ｂは軸線方向（上下方向）に互いに隣接し、弁本体１３の最下端に位置する第２拡径部１３ｂより第１拡径部１３ａが上側（弁室１４に近い側）に位置する。また、第１拡径部１３ａを形成することにより弁本体１３の中間部と第１拡径部１３ａとの間（境界部）には段差１３ｃ（図２参照）が形成されることになるが、この段差１３ｃに弁座部材２１を突き当てることにより、弁本体１３に対する弁座部材２１の軸線方向の位置決めを行う。

【0030】

弁座部材２１は、中心部に上下方向に延びる貫通孔２２を有するリング状部材で、当該貫通孔２２の上縁部に弁座２３を備えている。また、当該貫通孔２２にはその中間部に段部を形成し、下面側から貫通孔２２に第２流路管１６を差し込み、当該段部に突き当てて溶接することにより第２流路管１６を弁座部材２１に固定する。

【0031】

弁座部材２１の外周面には、弁本体１３の下端部の前記第１拡径部１３ａに圧入される位置決め部２４と、前記第２拡径部１３ｂに対向するように（径方向について向かい合うように）配置されるクリアランス部２５とを形成してある。これら位置決め部２４とクリアランス部２５は互いに上下方向に隣接し、本実施形態では、位置決め部２４を上側（弁室１４に近い側）に、クリアランス部２５を下側（弁本体１３の底面に近い側）にそれぞれ配置する。

【0032】

位置決め部２４は、弁本体１３の第１拡径部１３ａとの間に隙間が形成されることが無いように第１拡径部１３ａに嵌合させる（例えば中間ばめ～しばりばめとする）ことで、水平方向（弁本体１３及び弁座部材２１の径方向）への弁本体１３と弁座部材２１の相対的な移動ずれを規制し、弁座部材２１（即ち弁座２３）を弁本体１３（即ち弁体１７）に対して同軸状に配置する（弁座部材２１及び弁座２３の中心軸ａ１を弁本体１３及び弁体１７の中心軸Ａ１に一致させる）機能を果たす。

【0033】

一方、クリアランス部２５は、位置決め部２４を第１拡径部１３ａに嵌合させたときに、弁本体１３の第２拡径部１３ｂとの間に一定間隔の隙間（接合間隙）２７を形成し、ろう付け時に溶融したろう材を浸透させる機能を果たす。

【0034】

さらに位置決め部２４には、ろう材流通溝２６を備える。このろう材流通溝２６は、位置決め部２４の外周面に螺旋状に延び、且つ、クリアランス部２５によって形成される接合間隙２７に一端が連通し、他端が弁室１４に連通するように形成する。このため本実施形態では、接合間隙２７とこれに連通するろう材流通溝２６とによって、弁本体１３の底面側外部から弁室１４に達する貫通路が形成される。

【0035】

したがって、図２に示すように弁本体１３を逆さまに（底面が上側で弁室１４が下側になるように）した状態で、クリアランス部２５の端部（接合間隙２７の弁本体底面側の端部）にろう材２８を載せてこれを溶融させれば（例えばろう材２８を載置したこれら弁本体１３及び弁座部材２１を炉に入れて加熱する）、溶融し接合間隙２７に浸透したろう材がろう材流通溝２６を通って弁室１４まで達することになるから、弁室１４側から当該ろう材（図２の符号２８ａ参照）を視認することで、ろう材２８が確実に浸透して弁座部材２１が弁本体１３に接合されたことを確認することが出来る。

【0036】

弁部１２の他の構成や電動機（駆動装置）４１、減速機構５１、伝達機構３１の具体的な構成は様々なものであって良く、特定の構造に限定されるものではないが、一例として以下に述べる。

【0037】

弁体１７を駆動する電動機４１は、本実施形態ではステッピングモータを使用する。このステッピングモータ４１は、連結部材１８の上面を覆うように連結部材１８に固定した無底有蓋（底面が開放され天面が閉塞された）の円筒状のキャン（密閉容器）３９の外側（外周）に設置したステータ４２と、キャン３９の内側（内周）に回転可能に設置したロータ４３とからなる。

【0038】

ステータ４２は、ヨーク４４と、ボビン４５に巻線を巻装したコイル４６と、ヨーク４４とコイル４６を覆う樹脂モールドカバー４７とを含む。一方、ロータ４３は、磁性材料で作製された円筒状のロータ部材４８と、樹脂材料で作製した太陽ギヤ部材５２とを一体に連結して構成する。太陽ギヤ部材５２の中心部にはシャフト５０を挿入し、シャフト５０の上部はキャン３９の頂部内側に配置した支持部材４９により支持する。

【0039】

太陽ギヤ部材５２の太陽ギヤ５３は、出力ギヤ５９の底面上に載置したキャリア５６に設けたシャフト５５に回転自在に支持させた複数の遊星ギヤ５４に噛み合っている。遊星ギヤ５４の上部は、弁体支持部材１９の上部に固定した円筒部材４０の上部に取り付けた環状のリングギヤ（内歯固定ギヤ）５８に噛み合い、遊星ギヤ５４の下部は、環状の出力ギヤ５９の内歯ギヤ５７に噛み合っている。リングギヤ５８の歯数と出力ギヤ５９の内歯ギヤ５７の歯数とは僅かに異なる歯数としてあり、これにより、太陽ギヤ５３の回転数が大きな減速比で減速されて出力ギヤ５９に伝達される。なお、これらの歯車機構（太陽ギヤ５３、遊星ギヤ５４、リングギヤ５８及び出力ギヤ５９）は、前述した電動機４１の回転を減速する減速機構（不思議遊星歯車減速機構）５１を構成するものである。

【0040】

弁本体１３の上面部に接合した連結部材１８は、中心部に貫通孔を有するリング状部材で、当該貫通孔に、弁体１７を支持する弁体支持部材１９を嵌挿する。弁体支持部材１９は、有底無蓋の円筒容器状の弁体支持部材本体１９ａと、弁体支持部材本体１９ａの底板部１９ｂの下面から垂直下方に立ち下がる円筒状のシリンダ部１９ｃとを有する。弁体支持部材本体１９ａは、底板部１９ｂを貫通する弁体上部１７ｂを上下方向に摺動可能に支持する。シリンダ部１９ｃは、弁体下部１７ａ（弁体下部１７ａの上部）を上下方向に摺動可能に支持する。

【0041】

弁体支持部材１９の上部には、筒状の軸受部材３２を嵌挿し、弁体支持部材１９の上面部をかしめることにより当該軸受部材３２を固定してある。出力ギヤ５９は、軸受部材３２の上面に摺動可能に接触している。また、出力ギヤ５９の底部中央には段付き円筒状の出力軸６１の上部を圧入し、出力軸６１の下部は軸受部材３２の上面中心部に形成した嵌挿穴３２ｂに回転自在に挿入してある。また、出力軸６１の上部には、シャフト５０の下端部を回転自在に嵌め込んである。

【0042】

軸受部材３２の中心部下部には雌ねじ部３２ａを形成し、この雌ねじ部３２ａにねじ駆動部材３３の外周面に形成した雄ねじ部３３ａが螺合している。これら軸受部材３２（雌ねじ部３２ａ）並びにねじ駆動部材３３（雄ねじ部３３ａ）からなるねじ送り機構３１は、減速機構５１を介してステッピングモータ４１から供給される回転運動を上下方向への直線運動に変換して弁体１７に伝達する伝達機構を構成するものである。

【0043】

ここで、出力ギヤ５９は上下方向の一定位置で上下動せずに回転運動しており、出力ギヤ５９に連結された出力軸６１の下端部に設けたスリット状の嵌合溝６１ａにねじ駆動部材３３の上端部に設けた平板状の板状部３３ｂを挿入して出力ギヤ５９の回転運動をねじ駆動部材３３側に伝達する。ねじ駆動部材３３に設けた板状部３３ｂが出力軸６１の嵌合溝６１ａ内で上下方向に摺動することにより、出力ギヤ５９（ロータ４３）が回転すれば出力ギヤ５９および出力軸６１は上下方向に移動しないにも拘らず、ねじ駆動部材３３は前記ねじ送り機構３１によって上下方向に直線運動する。

【0044】

このねじ駆動部材３３の直線運動は、ボール３５と、弁体上部１７ｂの上面中央に設けた嵌合穴１７ｄに嵌め込んだボール受座３６とからなるボール状継手３４を介して弁体１７に伝達される。弁体１７は、弁体支持部材本体１９ａの底板部１９ｂを貫通する弁体上部１７ｂと、シリンダ部１９ｃ内および弁室１４内に配置される弁体下部１７ａとからなる。弁体上部１７ｂは、弁体支持部材本体１９ａの底板部１９ｂを貫通するとともに弁体支持部材本体１９ａの内部底面に配置したばね受け部材３７の底板部３７ａを貫通し、その上端にフランジ状に拡径させたヘッド部１７ｃを有する。

【0045】

ばね受け部材３７は、弁体上部１７ｂの貫通を許容してヘッド部１７ｃの下面周縁部に下方から当接する底板部３７ａと、弁体支持部材本体１９ａの内周面との間にリング状の隙間を形成する筒状の周壁部３７ｃと、周壁部３７ｃの上端から外方へ水平に広がるフランジ部３７ｂとを有する。そして、ばね受け部材３７のフランジ部３７ｂと弁体支持部材本体１９ａの底板部１９ｂとの間に圧縮コイルばね３８を備えてある。この圧縮コイルばね３８は、ばね受け部材３７の底板部３７ａを介して弁体１７（弁体上部１７ｂのヘッド部１７ｃ）を常に上方に付勢しており、これにより、ねじ駆動部材３３が上方へ移動したときにも、ボール状継手３４を介して接触させてあるねじ駆動部材３３と弁体１７とが離れることが無く、ねじ駆動部材３３と弁体１７とが上下方向について一体化される。

【0046】

なお、駆動部側のねじ駆動部材３３は、弁体１７に対してボール３５を介して中心軸Ａ１周りに回転摺動し、ねじ駆動部材３３の回転は弁体１７に伝達されない。また本実施形態の電動弁１１では、弁座２３、弁座部材２１、弁本体１３、弁体支持部材１９および弁体１７等の各部材は同軸状に配置されており、これらの中心軸Ａ１はロータ４３の回転軸と一致する。

【0047】

本実施形態に係る電動弁１１の動作について述べれば次のとおりである。

【0048】

図１に示す閉弁状態からロータ４３が一方向に回転するようにステータ４２（コイル４６）に電流が供給されると、ロータ４３の回転がねじ送り機構３１によって直線運動に変換され、ねじ駆動部材３３が上方へ引き上げられる。これに伴い、圧縮コイルばね３８の付勢力によってボール状継手３４を介してねじ駆動部材３３の下面に押し付けられている弁体１７（弁体上部１７ｂのヘッド部１７ｃ）が上方に引き上げられて弁体１７（弁体下部１７ａ）が弁座２３から離れ、第１流路管１５から流入した冷媒が弁室１４および貫通孔２２を通って第２流路管１６から流出する（図５参照）。なお、この開弁状態における冷媒の通過量（冷媒流量）は、ロータ４３の回転量（弁座２３と弁体１７との間の距離）によって調整することが出来る。

【0049】

一方、この開弁状態から上記一方向とは逆方向にロータ４３が回転するようにステータ４２（コイル４６）に電流が供給されると、ロータ４３の回転がねじ送り機構３１によって直線運動に変換され、ねじ駆動部材３３が下方へ移動する。この下降動作に伴い、弁体１７は下方へ移動し、弁体１７（弁体下部１７ａ）が弁座２３に当接すると第１流路管１５と第２流路管１６と間の流路が遮断され、閉弁状態（図１参照）となる。

【0050】

なお、上記動作説明では、第１流路管１５から冷媒を流入させて第２流路管１６から冷媒を流出させたが、逆に、第２流路管１６から冷媒を流入させて第１流路管１５から冷媒を流出させるように電動弁１１を使用することも可能である。

【0051】

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材との接合部を前記図２と同様に示すものである。なお、弁本体と弁座部材の接合部以外の構成は前記第１実施形態と同様であるから、重複した説明を省略する（後述の第３実施形態から第６実施形態も同様）。

【0052】

図６に示すように第２の実施形態に係る電動弁は、前記第１の実施形態の電動弁と同様の機能を有する位置決め部２４とクリアランス部２５を弁座部材２１に備え、位置決め部２４に螺旋状のろう材流通溝２６を形成したものであるが、第１実施形態とは逆に、位置決め部２４を下側（弁本体１３の底面に近い側）に配置し、クリアランス部２５を上側（弁室１４に近い側）に配置した。

【0053】

また本実施形態では、弁本体１３の内径を広げた拡径部は、弁本体の最下端部に１つだけ（符号１３ｄ参照）形成すれば良く、当該拡径部１３ｄに位置決め部２４を圧入して弁座部材２１の径方向の位置決めを行う。なお、圧入の際、拡径部１３ｄ上端の段差部１３ｃに弁座部材２１を突き当てるようにして弁座部材２１の軸線方向の位置決めを行うことが出来る点は第１実施形態と同様である。

【0054】

一方、本実施形態では、クリアランス部２５（接合間隙２７）が上側に配置されているから、ろう付けを行うときに弁座部材２１を嵌合させた弁本体１３を上下逆さまにする必要はなく、弁室１４側（接合間隙２７の上端部）にろう材２８を載置する。加熱され溶融したろう材は、クリアランス部２５と弁本体１３の内周面との間の隙間（接合間隙２７）内に浸透し、位置決め部２４に形成したろう材流通溝２６を流れ下って、弁本体１３の底面側から流れ出す（符号２８ａ参照）。したがって、弁本体１３（弁座部材２１）の底面側からこれを視認することでろう回りを確認することが出来る。

【0055】

〔第３実施形態〕
図７は、本発明の第３の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材との接合部を前記図２と同様に示すものである。

【0056】

図７に示すように第３の実施形態に係る電動弁は、前記第１の実施形態の電動弁と同様に、弁本体１３に第１拡径部１３ａと第２拡径部１３ｂを形成し、弁座部材２１に位置決め部２４とクリアランス部２５を備え、位置決め部２４を上側に配置し、クリアランス部２５を下側に配置したものであるが、第１実施形態と異なり、位置決め部２４に形成するろう材流通溝を螺旋状の溝ではなく、直線状の溝７１とした。

【0057】

この直線状のろう材流通溝７１は、弁座部材２１の外周面に沿って上下方向に延びる溝で、上端が弁室１４に連通し、下端がクリアランス部２５によって形成される接合間隙２７に連通している。また当該溝７１は、弁座部材２１の周方向に一定の間隔を隔てて複数本備えてある。

【0058】

本実施形態によっても前記第１実施形態と同様に、弁本体１３を逆さまに（底面が上側で弁室１４が下側になるように）した状態で、クリアランス部２５の端部（接合間隙２７の弁本体底面側の端部）にろう材２８を載せてこれを溶融させれば、溶融し接合間隙２７に浸透したろう材がろう材流通溝７１を通って弁室１４まで達することになるから、弁室１４側から当該ろう材（図７の符号２８ａ参照）を視認することで、ろう回りを確認することが出来る。

【0059】

〔第４実施形態〕
図８は、本発明の第４の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材との接合部を前記図２と同様に示すものである。

【0060】

図８に示すように第４の実施形態に係る電動弁は、前記第１の実施形態の電動弁と同様に、弁座部材２１に位置決め部２４とクリアランス部２５を備え、位置決め部２４を上側に配置し、クリアランス部２５を下側に配置したものであるが、第１実施形態と異なり本実施形態では、位置決め部２４とクリアランス部２５の境界部に対向する弁本体１３の内周面に段差を形成しない。

【0061】

このような本実施形態によれば、２つの拡径部（第１拡径部１３ａと第２拡径部１３ｂ）を形成した第１実施形態と比べて、１つの拡径部１３ｄのみを形成すれば良いから、加工工数を削減することが出来る。

【0062】

なお、弁本体１３に対する弁座部材２１の軸線方向の位置決めは、段差１３ｃに弁座部材２１を突き当てることにより行う。

【0063】

〔第５実施形態〕
図９は、本発明の第５の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材との接合部を前記図２と同様に示すものである。

【0064】

図９に示すように第５の実施形態に係る電動弁は、前記第１の実施形態の電動弁と同様に、弁座部材２１に位置決め部２４とクリアランス部２５を備え、位置決め部２４を上側に配置し、クリアランス部２５を下側に配置したものであるが、第１実施形態と異なり本実施形態では、弁本体１３の内周面に上方に向かうにつれ次第に縮径する（内径が小さくなる）傾斜内周面１３ｅを形成し、この傾斜内周面１３ｅに当接するようにテーパ状に傾斜させた傾斜外周面２４ａを弁座部材２１の位置決め部２４に形成した。

【0065】

なお、弁座部材２１の傾斜外周面２４ａは、弁室１４内に突き出すように弁本体１３の傾斜内周面１３ｅより上方まで延びている。これは、クリアランス部２５と弁室１４とを連通させるために傾斜外周面２４ａに形成する螺旋状のろう材流通溝２６が弁室１４内まで確実に達するようにするためである。

【0066】

本実施形態によれば、弁座部材２１を弁本体１３の下面の開口から挿入して上方へ移動させると、弁座部材２１の傾斜外周面２４ａが弁本体１３の傾斜内周面１３ｅに当接して楔状に差し込まれた状態になり、弁座部材２１の軸線方向の位置決めと、軸線に直交する方向の位置決めとを同時に達成することが出来る。また、前記第１実施形態では弁室１４に連通させるため、ろう材流通溝２６を段差１３ｃより深く形成する必要があるが、本実施形態によれば、段差１３ｃではなく傾斜面１３ｅ，２４ａによる位置決め構造であり、上記のように弁本体１３の傾斜内周面１３ｅより上方まで延びるように傾斜外周面２４ａを形成し、この傾斜外周面２４ａにろう材流通溝２６を形成するから、ろう材流通溝２６が浅くて済み、ろう材流通溝２６の加工が容易になる利点もある。

【0067】

〔第６実施形態〕
図１０は、本発明の第６の実施形態に係る電動弁の弁本体と弁座部材との接合部を前記図２と同様に示すものである。

【0068】

図１０に示すように第６の実施形態に係る電動弁は、前記第５実施形態と同様に位置決め部２４に傾斜内周面１３ｅと傾斜外周面２４ａを備えているが、これに加えて前記第１実施形態と同様の位置決め部、すなわち、上下方向に垂直に延びる弁本体１３の内周面１３ｆに圧接される、同じく上下方向に垂直に延びる弁座部材２１の外周面（位置決め部２４ｂ）を備えている。なお、軸線方向の位置決めは、前記第５実施形態と同様に傾斜内周面１３ｅと傾斜外周面２４ａとにより行う。

【0069】

このような本実施形態によれば、上記垂直な位置決め部２４ｂを備えることで前記第５実施形態に比べて弁座部材２１の支持強度を高めることができ、例えば炉に入れてろう材を溶融させる接合工程等において弁座部材２１が外れたりずれたりすることをより確実に防ぐことが可能となる。

【0070】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。

【0071】

例えば、各実施形態では弁座部材を単一の（一体の）部品として構成したが、本発明の弁座部材は、必ずしも単一部品である必要はなく、弁本体にろう付けされる部分と弁座となる部分が別部品としてそれぞれ形成された後に一体化される（例えば圧入、溶接、ろう付けなどで）ものであっても良い。

【符号の説明】

【0072】

ａ１ 弁座部材および弁座の中心軸
Ａ１ 弁本体および弁体の中心軸
１１ 電動弁
１２ 弁部
１３ 弁本体
１３ａ 第１拡径部
１３ｂ 第２拡径部
１３ｃ 段差
１３ｄ 拡径部
１３ｅ 傾斜内周面
１３ｆ 弁本体の垂直な内周面
１４ 弁室
１５ 第１流路管
１６ 第２流路管
１７ 弁体
１７ａ 弁体下部
１７ｂ 弁体上部
１７ｃ ヘッド部
１７ｄ 嵌合穴
１８ 連結部材
１９ 弁体支持部材
１９ａ 弁体支持部材本体
１９ｂ 底板部
１９ｃ シリンダ部
２１ 弁座部材
２２ 貫通孔
２３ 弁座
２４ 位置決め部
２４ａ 傾斜外周面
２４ｂ 位置決め部（弁座部材の垂直な外周面）
２５ クリアランス部
２６ ろう材流通溝（螺旋状溝）
２７ 接合間隙
２８，２８ａ ろう材
３１ 伝達機構（ねじ送り機構）
３２ 軸受部材
３２ａ 雌ねじ部
３２ｂ 嵌挿穴
３３ ねじ駆動部材
３３ａ 雄ねじ部
３３ｂ 板状部
３４ ボール状継手
３５ ボール
３６ ボール受座
３７ ばね受け部材
３７ａ 底板部
３７ｂ フランジ部
３７ｃ 周壁部
３８ 圧縮コイルばね
３９ キャン
４０ 円筒部材
４１ 電動機（駆動装置）
４２ ステータ
４３ ロータ
４４ ヨーク
４５ ボビン
４６ コイル
４７ 樹脂モールドカバー
４８ ロータ部材
４９ 支持部材
５０ シャフト
５１ 減速機構
５２ 太陽ギヤ部材
５３ 太陽ギヤ
５４ 遊星ギヤ
５５ シャフト
５６ キャリア
５７ 内歯ギヤ
５８ リングギヤ
５９ 出力ギヤ
６１ 出力軸
６１ａ 嵌合溝
７１ ろう材流通溝（直線状溝）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】