特許 7164681 電動弁および冷凍サイクルシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-24

(45)【発行日】2022-11-01

(54)【発明の名称】電動弁および冷凍サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20221025BHJP

   F25B 41/35 20210101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 K

F25B41/35

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021128211

(22)【出願日】2021-08-04

(62)【分割の表示】P 2018022811の分割

【原出願日】2018-02-13

(65)【公開番号】P2021179257

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2021-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】中川 大樹

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－１７４１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３２０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３７９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３０７９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４４３４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／００ － ３１／０４

Ｆ１６Ｋ １／００ － １／５４

Ｆ２５Ｂ ４１／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁体を含む可動ユニットと弁本体を含む固定ユニットとにより構成されるネジ送り機構を備え、駆動手段によって前記可動ユニットを回転駆動することにより軸方向に進退移動させる電動弁であって、
前記可動ユニットの可動側ストッパの平坦面と前記固定ユニットの固定側ストッパの平坦面とが周方向を衝突方向として当接することにより、当該可動ユニットの前記軸方向における移動が規制されるように構成され、
前記可動側ストッパは、前記可動ユニットのネジ部とともに径方向に移動可能であり、前記可動ユニットのマグネットロータの上部が前記径方向に支持されていなく、
前記可動側ストッパと前記固定側ストッパとのうち一方の平坦面は、他方と当接する主当接領域と、該主当接領域の径方向両側に配置される副当接領域と、を有し、
前記副当接領域は、前記可動ユニットが前記固定ユニットに対して移動可能な前記径方向寸法以上の幅を有することを特徴とする電動弁。

【請求項2】

前記可動側ストッパと前記固定側ストッパの当接面積は、前記主当接領域の面積と等しくなることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。

【請求項3】

前記可動側ストッパは、前記可動ユニットと前記固定ユニットとの中心軸同士が一致した基準状態から、径方向において所定の可動寸法だけ移動できるように設けられ、
前記主当接領域は、前記基準状態において他方のストッパと当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。

【請求項4】

前記可動寸法は、前記ネジ送り機構における雄ネジ部と雌ネジ部との有効半径の差を含むことを特徴とする請求項３に記載の電動弁。

【請求項5】

前記固定ユニットは、前記可動ユニットと螺合するネジ部と、前記可動ユニットの被案内部を前記軸方向に案内する案内部と、を有し、
前記可動寸法は、前記案内部と前記被案内部との内外径の差を含むことを特徴とする請求項３に記載の電動弁。

【請求項6】

前記可動ユニットは、前記可動側ストッパを有する部材と、他の部材と、を有して構成され、
前記可動寸法は、前記可動側ストッパを有する部材と、前記他の部材と、の間の隙間の大きさを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の電動弁。

【請求項7】

前記可動側ストッパおよび前記固定側ストッパは、それぞれ、周方向寸法よりも径方向寸法の方が大きい突起部に形成されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の電動弁。

【請求項8】

前記可動側ストッパと前記固定側ストッパとのうち前記他方は、当接領域を含む部分が、前記一方における前記主当接領域および前記副当接領域を含む部分よりも硬度が高い樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の電動弁。

【請求項9】

圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項１～８のいずれか１項に記載の電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする冷凍サイクルシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動弁および冷凍サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電動弁として、ネジ送り機構を備え、弁体を有するロータ等の可動ユニットを回転駆動して軸方向に進退移動させるものが知られている。このような電動弁として、ロータに移動ストッパを設けるとともにガイド部材に固定ストッパを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された電動弁では、ストッパ同士が周方向を衝突方向として当接することによりロータの回転が規制され、ロータの下降を停止させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２２３３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたようにストッパ同士の当接によって可動ユニットの下降を停止させる構成においては、当接時に生じる面圧が所定値となるようにストッパの当接面積が設定される。ところで、ネジ送り作用によって可動ユニットを移動させるためには、可動ユニットと、可動ユニットを支持する固定ユニットと、の間に多少の余裕（隙間）を持たせる必要があり、可動ユニットが径方向において若干移動し得る。可動ユニットが移動するとストッパ同士の当接の態様も変化し、当接面積が変動してしまう。当接面積が設計値よりも小さくなると面圧が高くなり、ストッパが摩耗してしまう可能性があった。

【0005】

本発明の目的は、ストッパの摩耗を抑制することができる電動弁および冷凍サイクルシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の電動弁は、弁体を含む可動ユニットと弁本体を含む固定ユニットとにより構成されるネジ送り機構を備え、駆動手段によって前記可動ユニットを回転駆動することにより軸方向に進退移動させる電動弁であって、前記可動ユニットの可動側ストッパの平坦面と前記固定ユニットの固定側ストッパの平坦面とが周方向を衝突方向として当接することにより、当該可動ユニットの前記軸方向における移動が規制されるように構成され、前記可動側ストッパは、前記可動ユニットのネジ部とともに径方向に移動可能であり、前記可動ユニットのマグネットロータの上部が前記径方向に支持されていなく、前記可動側ストッパと前記固定側ストッパとのうち一方の平坦面は、他方と当接する主当接領域と、該主当接領域の径方向両側に配置される副当接領域と、を有し、前記副当接領域は、前記可動ユニットが前記固定ユニットに対して移動可能な前記径方向寸法以上の幅を有することを特徴とする。

【0007】

このような本発明によれば、可動側ストッパと固定側ストッパとのうち一方が主当接領域と副当接領域とを有し、副当接領域の幅が、可動ユニットが固定ユニットに対して移動可能な径方向寸法以上であることで、可動ユニットが径方向に移動した場合であっても、他方の当接領域のうち主当接領域からはみ出した部分は、副当接領域と当接する。これにより、ストッパ同士の当接面積の変動を抑制することができ、ストッパの摩耗を抑制することができる。また、このような構成によれば、ストッパ同士の当接面積を大きくして面圧を低下させることができる。このため、ストッパの摩耗を抑制し、２つのストッパの長寿命化を図ることができる。

【0008】

この際、本発明の電動弁では、前記可動側ストッパは、前記可動ユニットと前記固定ユニットとの中心軸同士が一致した基準状態から、径方向において所定の可動寸法だけ移動できるように設けられ、前記主当接領域は、前記基準状態において他方のストッパと当接することが好ましい。このような構成によれば、他方の当接領域全体が常に一方に対して当接し、ストッパ同士の当接面積を略一定に保つことができ、ストッパの摩耗を抑制することができる。

【0009】

さらに、本発明の電動弁では、前記可動寸法は、前記ネジ送り機構における雄ネジ部と雌ネジ部との有効半径の差を含むことが好ましい。このような構成によれば、ネジ部同士の間に生じるガタによって可動ユニットが移動した場合に、ストッパ同士の当接面積を略一定に保って摩耗を抑制することができる。

【0010】

また、本発明の電動弁では、前記固定ユニットは、前記可動ユニットと螺合するネジ部と、前記可動ユニットの被案内部を前記軸方向に案内する案内部と、を有し、前記可動寸法は、前記案内部と前記被案内部との内外径の差を含んでもよい。このような構成によれば、案内部と被案内部との間に生じるガタによって可動ユニットが移動した場合に、ストッパ同士の当接面積を略一定に保って摩耗を抑制することができる。

【0011】

また、本発明の電動弁では、前記可動ユニットは、前記可動側ストッパを有する部材と、他の部材と、を有して構成され、前記可動寸法は、前記可動側ストッパを有する部材と、前記他の部材と、の間の隙間の大きさを含んでもよい。このような構成によれば、可動側ストッパを有する部材が他の部材に対して移動した場合であっても、ストッパ同士の当接面積を略一定に保って摩耗を抑制することができる。

【0012】

また、本発明の電動弁では、前記可動側ストッパおよび前記固定側ストッパは、それぞれ、周方向寸法よりも径方向寸法の方が大きい突起部に形成されていることが好ましい。このような構成によれば、ストッパ同士の当接面積を大きくして面圧を低下させることができる。

【0013】

また、本発明の電動弁では、前記可動側ストッパと前記固定側ストッパとのうち前記他方は、当接領域を含む部分が、前記一方における前記主当接領域および前記副当接領域を含む部分よりも硬度が高い樹脂によって形成されていることが好ましい。一方のストッパ（主当接領域および副当接領域を有するストッパ）は、他方のストッパと当接する部分が一定でないのに対し、他方のストッパは、その当接領域全体が一方のストッパと当接することとなる。従って、他方のストッパの方が一方のストッパよりも摩耗が進行しやすい。そこで、他方のストッパのうち当接領域を含む部分の硬度を、一方のストッパのうち主当接領域および副当接領域を含む部分の硬度よりも高くすることにより、２つのストッパを長寿命化することができる。

【0014】

本発明の冷凍サイクルシステムは、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、上記のいずれかに記載の電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする。このような本発明によれば、上記のようにストッパの摩耗が抑制されていることで、電動弁の全開時や全閉時にストッパを機能させやすく、流量不良を抑制することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の電動弁及び冷凍サイクルシステムによれば、可動側ストッパと固定側ストッパとのうち一方が主当接領域と副当接領域とを有し、副当接領域の幅が可動寸法以上であることで、ストッパ同士の当接面積を略一定に保ってストッパの摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る電動弁が全閉状態となった様子を示す断面図である。

【図2】前記電動弁において可動ユニットが全開状態となった様子を示す断面図である。

【図3】前記電動弁の可動側ストッパを示す断面図である。

【図4】前記電動弁の固定側ストッパを示す断面図である。

【図5】前記可動側ストッパと前記固定側ストッパとが当接した様子を示す断面図である。

【図6】前記可動側ストッパと前記固定側ストッパとが当接した様子を示す断面図である。

【図7】前記可動側ストッパが形成された突起部および前記固定側ストッパが形成された突起部を示す斜視図である。

【図8】前記電動弁が用いられる冷凍サイクルシステムを示す概略構成図である。

【図9】変形例の電動弁のストッパを示す断面図である。

【図10】他の変形例の電動弁を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の電動弁１Ａは、図１、２に示すように、弁本体２と、支持部材３と、ロータ４と、駆動手段としてのステッピングモータ５と、を備え、図８に示すように、例えばパッケージエアコンやルームエアコン等の空気調和機の冷凍サイクル１００に設けられるものである。図８において、符号２００は室外ユニットに搭載された室外熱交換器、３００は室内ユニットに搭載された室内熱交換器、４００は四方弁を構成する流路切換弁、５００は圧縮機である。電動弁１Ａ、室外熱交換器２００、室内熱交換器３００、流路切換弁４００、及び圧縮機５００は、それぞれ導管によって図示のように接続され、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成している。尚、アキュムレータ、圧力センサ、温度センサ等は図示を省略してある。尚、本実施形態では、ロータ４の軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向に略直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とする。

【0018】

尚、図１の断面図は、後述する各ストッパの当接面が見えるように、Ｚ方向およびこの当接面を通る面を断面としたものであり、Ｙ方向の手前側から奥側を見たものである。このとき、互いに当接する２つの当接面は同時には見えないが、説明の都合上、図１には２つの断面を描写している。断面に対してＹ方向手前側に位置する当接面については、奥側から手前側を見た様子を描写している。また、図２～６、９、１０についても同様である。

【0019】

弁本体２は、円筒状に形成され、一端側において開口した第１開口部２１と、側面において開口した第２開口部２２と、を有する。第１開口部２１には第１継手管１０１が接続され、第２開口部２２には第２継手管１０２が接続されている。また、第１開口部２１には弁座部材２３が設けられている。以下では、弁本体２における第１開口部２１が形成された側をＺ方向下側とし、その反対側をＺ方向上側とする。

【0020】

支持部材３は、ＸＹ平面に沿って延びる円板状のフランジ部３１と、Ｚ方向に沿って延びる円筒状のホルダ部３２と、を有する。フランジ部３１は、弁本体２の他端側（Ｚ方向上側）を塞ぐように取り付けられ、弁本体２の内側に弁室２Ａが形成される。弁本体２と支持部材３とは、取付金具３ａにより互いに固定され、固定ユニット２０を構成する。

【0021】

ホルダ部３２は、フランジ部３１よりもＺ方向上側に、雌ネジ部３２１を有し、さらに上側に第１の案内部３２２を有する。また、ホルダ部３２は、フランジ部３１よりもＺ方向下側に第２の案内部３２３を有する。第１の案内部３２２の内径は雌ネジ部３２１の内径よりも大きく、第２の案内部３２３の内径は雌ネジ部３２１の内径よりも小さい。

【0022】

ホルダ部３２のＺ方向上端には、径方向外側に突出した突起部としてのストッパ突起３２４が形成されている。ストッパ突起３２４のうちＺ方向上側における一部が、ロータ４の閉方向移動を規制する固定側ストッパ６Ｕとなる。ストッパ突起３２４は、ホルダ部３２の円筒部分から径方向外側に離れた位置においてＺ方向下側に突出した部分を有し、この突出部分が、ロータ４の開方向移動を規制する固定側ストッパ６Ｄとなる。

【0023】

ロータ４は、Ｚ方向に沿って延びる棒状に形成され、先端（Ｚ方向下端）に形成された弁体としてのニードル部４１と、Ｚ方向略中央部に形成された雄ネジ部４２と、雄ネジ部４２よりもＺ方向上側に形成された第１の被案内部４３と、第１の被案内部４３よりもＺ方向上側に形成された突起部としてのストッパ突起４４と、ニードル部４１と雄ネジ部４２との間に形成された第２の被案内部４５と、を有する。

【0024】

具体的には、ロータ４は、ロータ軸１１と弁棒４Ａとの２つの部材によって構成されている。ニードル部４１および第２の被案内部４５は弁棒４Ａに形成されている。雄ネジ部４２、第１の被案内部４３およびストッパ突起４４は、ロータ軸１１に形成されている。ロータ軸１１の上端の開口には、固定金具１２が嵌合されている。そして、この固定金具１２の下端と、弁棒４Ａの上端の拡径部４Ａ１と、の間には、弁ばね１３が介装され、弁棒４Ａを弁座２３側に向けて（即ち閉方向に）付勢するように構成されている。また、弁棒４Ａは、ロータ軸１１に対しＺ方向および回転方向に摺動可能となっている。

【0025】

ニードル部４１は、弁座部材２３に着座可能であって、ロータ４がＺ方向に沿って進退移動することによって弁座部材２３に対して接離する。これにより、弁座部材２３に形成された弁ポート２３ａの開度が調節される。

【0026】

雄ネジ部４２は、支持部材３の雌ネジ部３２１と螺合する。これにより、ロータ４が支
持部材３に支持され、後述する可動ユニット１０と固定ユニット２０とによってネジ送り
機構が構成される。

【0027】

第１の被案内部４３は、その外径が雄ネジ部４２の外径よりも大きい円筒状に形成され、支持部材３の第１の案内部３２２の内側に配置される。第２の被案内部４５は、その外径が雄ネジ部４２の外径よりも小さく、第２の案内部３２３の内側に配置される。

【0028】

ストッパ突起４４は、第１の被案内部４３に連続する円筒部分から径方向外側に突出するとともに、この円筒部分から径方向外側に離れた位置においてＺ方向下側に突出した部分を有する。このＺ方向下側に突出した部分は、ロータ４の閉方向移動を規制する可動側ストッパ７Ｕとなる。

【0029】

ステッピングモータ５は、ケース５１と、マグネットロータ５２と、ステータコイル５３と、を有する。ケース５１は、弁本体２のＺ方向上端部に対し、上記の取付金具３ａとともに溶接等によって固定されている。これにより、弁本体２およびケース５１の内側が気密に保たれるようになっている。

【0030】

マグネットロータ５２は、その外周部が多極に着磁されたものであって、ロータ４の上端部に上記の固定金具１２により固定されている。これにより、マグネットロータ５２とロータ４とが同時に回転するようになっている。即ち、マグネットロータ５２とロータ４とが可動ユニット１０を構成する。マグネットロータ５２は、ロータ４との固定部からＺ方向下側に向かって延びる円筒部５２１と、円筒部５２１の内周面から径方向内側に突出した突起部としてのストッパ突起５２２と、を有する。ストッパ突起５２２のうちＺ方向上側における一部が、ロータ４の開方向移動を規制する可動側ストッパ７Ｄとなる。

【0031】

ステータコイル５３には、適宜な制御手段によって制御された電源からパルス電流が供給されるようになっている。ステータコイル５３にパルス電流が供給されると、パルス数に応じて可動ユニット１０がＺ方向を軸方向として回転する。ネジ送り機構を構成する可動ユニット１０は、回転することによってＺ方向に進退移動する。これにより、弁ポート２３ａの開度が調節され、第１継手管１０１から第２継手管１０２に向かって流れる流体の流量、又は、第２継手管１０２から第１継手管１０１に向かって流れる流体の流量が調節される。

【0032】

可動ユニット１０を回転させて閉方向（Ｚ方向下側）に移動させていくと、ニードル部４１が弁座部材２３に着座する際に、図１に示すように、可動ユニット１０の可動側ストッパ７Ｕと、固定ユニット２０の固定側ストッパ６Ｕと、が周方向を衝突方向として当接する。これにより、可動ユニット１０の閉方向への移動が規制される。

【0033】

一方、可動ユニット１０を回転させて開方向（Ｚ方向上側）に移動させていくと、ニードル部４１が弁座部材２３から所定距離だけ離れた際に、図２に示すように、可動ユニット１０の可動側ストッパ７Ｄと、固定ユニット２０の固定側ストッパ６Ｄと、が周方向を衝突方向として当接する。これにより、可動ユニット１０の開方向への移動が規制される。

【0034】

このように可動ユニット１０が固定ユニット２０に対してＺ方向に移動できるように、ロータ４と支持部材３との間の各部には、所定の隙間が形成されている。本実施形態では、雌ネジ部３２１と雄ネジ部４２との間、第１の案内部３２２と第１の被案内部４３との間、及び、第２の案内部３２３と第２の被案内部４５との間の計３箇所に隙間が形成されており、第１の案内部３２２と第１の被案内部４３との間の隙間が最小となっている。第１の案内部３２２と第１の被案内部４３との間の隙間の大きさは、第１の案内部３２２の内径（半径）と第１の被案内部４３の外径（半径）との差であり、可動寸法ΔＬとなる。可動寸法ΔＬとは、可動ユニット１０と固定ユニット２０との中心軸同士が一致した基準状態からＸＹ平面内の各方向（径方向）で可動ユニット１０が移動できる寸法（片側寸法）である。

【0035】

ここで、固定側ストッパ６Ｕおよび可動側ストッパ７Ｕの詳細について図３、４を参照しつつ説明する。可動側ストッパ７Ｕは長方形状の当接領域７１を有する。当接領域７１の径方向寸法（幅）をＷ１とする。一方、固定側ストッパ６Ｕは、主当接領域６１と、副当接領域６２、６３と、を有する。主当接領域６１は、基準状態において当接領域７１と当接する部分であり、長方形状に形成されている。従って、主当接領域６１の径方向寸法はＷ１となる。また、基準状態におけるストッパ同士の当接面積は、当接領域７１の面積（主当接領域６１の面積）と等しくなる。

【0036】

副当接領域６２、６３は、主当接領域６１の両側に配置されており、その径方向寸法Ｗ２、Ｗ３は、いずれも可動寸法ΔＬよりも大きい。尚、副当接領域６２の径方向寸法Ｗ２と副当接領域６３の径方向寸法Ｗ３とは、互いに等しくてもよいし異なっていてもよい。

【0037】

可動ユニット１０が可動寸法ΔＬの範囲内で径方向外側に最大限移動した場合、ストッパ同士は図５に示すように当接する。可動側ストッパ７Ｕの当接領域７１は、固定側ストッパ６Ｕに対し、主当接領域６１と径方向外側の副当接領域６２とに跨って当接する。このとき、当接領域７１の全体が固定側ストッパ６Ｕに当接することとなり、ストッパ同士の当接面積は当接領域７１の面積と等しくなる。

【0038】

可動ユニット１０が可動寸法ΔＬの範囲内で径方向内側に最大限移動した場合、ストッパ同士は図６に示すように当接する。可動側ストッパ７Ｕの当接領域７１は、固定側ストッパ６Ｕに対し、主当接領域６１と径方向内側の副当接領域６３とに跨って当接する。このとき、当接領域７１の全体が固定側ストッパ６Ｕに当接することとなり、ストッパ同士の当接面積は当接領域７１の面積と等しくなる。

【0039】

このように、可動ユニット１０が可動寸法ΔＬの範囲内で移動した場合であっても、当接領域７１は固定側ストッパ６Ｕの当接領域からはみ出すことがなく、ストッパ同士の当接面積は、基準状態と同様に当接領域７１と等しくなり略一定に保たれる。

【0040】

また、図７に示すように、固定側ストッパ６Ｕが形成されたストッパ突起３２４の径方向寸法は、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３となり、ストッパ突起３２４の周方向（可動ユニット１０の回転軸を中心とする回転方向）寸法Ｒ１よりも大きい。また、可動側ストッパ７Ｕが形成されたストッパ突起４４の径方向寸法は、Ｗ１となり、ストッパ突起４４の周方向寸法Ｒ２よりも大きい。

【0041】

以上に説明したように、可動ユニット１０の閉方向移動を規制するストッパにおいて、固定側ストッパ６Ｕが主当接領域６１と副当接領域６２、６３とを有するものとしたが、可動ユニット１０の開方向移動を規制するストッパにおいても同様に、固定側ストッパ６Ｄは主当接領域と副当接領域とを有する。また、可動ユニット１０の開方向移動を規制するストッパにおいても、可動側ストッパ７Ｄが形成されたストッパ突起５２２の径方向寸法はその周方向寸法よりも大きい。

【0042】

また、固定側ストッパ６Ｕ、６Ｄの当接領域を含むストッパ突起３２４と、可動側ストッパ７Ｕの当接領域を含むストッパ突起４４と、は互いに異なる樹脂によって形成されている。さらに、ストッパ突起３２４と、可動側ストッパ７Ｄの当接領域を含むストッパ突起５２２と、は互いに異なる樹脂によって形成されている。尚、樹脂が異なるとは、基材が異なる場合だけでなく、同じ基材に対して量や種類が異なる添加物が添加されている場合も含み、硬度等の性質が異なることを意味する。

【0043】

具体的には、開方向または閉方向の移動を規制する一対の可動側ストッパと固定側ストッパとのうち、副当接領域を有していないストッパ（例えば図５に示す閉方向規制用の可動側ストッパ７Ｕ）の方が、主当接領域および副当接領域を有するストッパ（例えば図５に示す閉方向規制用の固定側ストッパ６Ｕ）よりも硬度が高い樹脂によって形成されている。尚、ストッパを形成する樹脂の硬度の指標は、樹脂材料に対して用いられるものであればよく、ロックウェル硬度やデュロメーター硬度等が例示される。

【0044】

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、固定側ストッパ６Ｕが主当接領域６１と副当接領域６２、６３とを有し、副当接領域６２、６３の径方向寸法Ｗ２、Ｗ３が可動寸法ΔＬ以上であることで、可動側ストッパ７Ｕの当接領域７１全体が、常に固定側ストッパ６Ｕに対して当接する。従って、可動ユニット１０の移動に関わらず、ストッパ同士の当接面積を略一定に保つことができ、面圧を変動しにくくしてストッパの摩耗を抑制することができる。

【0045】

また、可動寸法ΔＬが、第１の案内部３２２と第１の被案内部４３との半径同士の差であることで、第１の案内部３２２と第１の被案内部４３との間に生じるガタによって可動ユニット１０が移動した場合に、ストッパ同士の当接面積を略一定に保って摩耗を抑制することができる。

【0046】

また、固定側ストッパ６Ｕ、６Ｄおよび可動側ストッパ７Ｕ、７Ｄのそれぞれが形成された各ストッパ突起が、周方向寸法よりも径方向寸法の方が大きく形成されていることで、ストッパ同士の当接面積を大きくして面圧を低下させることができる。

【0047】

また、副当接領域を有していないストッパの方が、主当接領域および副当接領域を有するストッパよりも硬度が高い樹脂によって形成されていることで、２つのストッパを長寿命化することができる。主当接領域および副当接領域を有するストッパは、相手方のストッパと当接する部分が一定でないのに対し、副当接領域を有していないストッパは、その当接領域全体が相手方のストッパと当接することとなる。従って、副当接領域を有していないストッパの方が、主当接領域および副当接領域を有するストッパよりも摩耗が進行しやすい。そこで、副当接領域を有していないストッパを、主当接領域および副当接領域を有するストッパの硬度よりも高くすることにより、２つのストッパを長寿命化することができる。

【0048】

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

【0049】

例えば、前記実施形態では、固定側ストッパが主当接領域と副当接領域とを有し、即ち、固定側ストッパの方が可動側ストッパよりも径方向寸法が大きいものとしたが、図９に示すように、可動側ストッパ９Ｕの方が固定側ストッパ８Ｕよりも径方向寸法が大きいものとしてもよい。可動側ストッパ９Ｕは、主当接領域９１と、副当接領域９２、９３と、を有する。副当接領域９２、９３は、主当接領域９１の径方向両側に形成され、いずれも可動寸法ΔＬ以上の径方向寸法を有する。図９に示すような形態においても前記実施形態と同様に、ストッパ同士の当接面積を略一定に保つことができ、面圧を変動しにくくしてストッパの摩耗を抑制することができる。

【0050】

また、可動ユニットの閉方向移動を規制するストッパと、開方向移動を規制するストッパと、のうち一方にのみ前記実施形態のような主当接領域および副当接領域が設定されていてもよい。

【0051】

また、前記実施形態では、可動ユニット１０と固定ユニット２０との間の各部に形成された隙間のうち、第１の案内部３２２と第１の被案内部４３との間の隙間が最小であり、副当接領域６２、６３の径方向寸法Ｗ２、Ｗ３がこの隙間の大きさ（可動寸法ΔＬ）以上であるものとしたが、他の部分に設定された隙間が最小である場合には、この最小の隙間の大きさを可動寸法とし、副当接領域の径方向寸法はこの可動寸法以上であればよい。例えば、ロータ４の雄ネジ部４２と支持部材３の雌ネジ部３２１との間に設定された隙間が最小となる場合には、副当接領域の径方向寸法はこの隙間の大きさ以上であればよい。尚、雄ネジ部４２と雌ネジ部３２１との間の隙間の大きさは、ネジ部同士の有効半径（＝有効径の１／２）の差である。ここで、有効径とは、ＪＩＳＢ０１０１に定義されるものであり、ネジ溝の幅がネジ山の幅に等しくなる様な仮想的な円筒（又は円錐）の直径である。

【0052】

また、前記実施形態では、可動寸法ΔＬが、可動ユニット１０と固定ユニット２０との間に形成された隙間の大きさのみによって決まるものとしたが、可動ユニットが複数部材によって構成される場合、これらの部材間に生じる隙間の大きさが可動寸法に含まれることがある。例えば、前記実施形態における第２の案内部３２３と第２の被案内部４５との間の隙間の大きさによって可動寸法が決まる場合には、この可動寸法には、弁棒４Ａにおける第３の案内部３２５と、ロータ軸１１における第３の被案内部４９と、の間の隙間の大きさも含まれる。

【0053】

また、上記のようにネジ部同士の有効半径の差によって可動寸法が決まる場合においても、可動ユニットが、可動側ストッパを有する部材と、ネジ部を有する部材と、を備えていれば、これらの部材間に生じる隙間の大きさが可動寸法に含まれる。このように、可動寸法には、可動側ストッパを有する部材と、他の部材と、の間の隙間の大きさを含めてもよい。

【0054】

また、前記実施形態では、固定側ストッパ６Ｕ、６Ｄおよび可動側ストッパ７Ｕ、７Ｄのそれぞれが形成された各ストッパ突起が、その周方向寸法よりもその径方向寸法の方が大きく形成されているものとしたが、このような構成に限定されない。例えば、ストッパ突起の基端部に加わる負荷が大きい場合には、ストッパ突起の周方向寸法を径方向寸法よりも大きくしてもよい。このような構成によれば、ストッパ突起の基端部における破断を抑制することができる。

【0055】

また、前記実施形態では、固定側ストッパの当接領域を含むストッパ突起全体と、可動側ストッパの当接領域を含むストッパ突起と、が互いに異なる樹脂によって形成されているものとしたが、これらのストッパ突起のうち当接領域を含む部分（表面）のみが互いに異なる樹脂によって形成されていてもよい。また、これらのストッパ突起は、同じ樹脂によって形成されていてもよい。２つのストッパ突起をいずれも樹脂製とすれば、樹脂製のストッパ突起と金属製のストッパ突起とを組み合わせる場合と比較して、ストッパの摩耗を抑制することができる。また、２つのストッパのうち少なくとも一方が金属によって形成されていてもよい。

【0056】

また、前記実施形態では、固定ユニット２０の支持部材３が雌ネジ部３２１を有するとともに可動ユニット１０のロータ４が雄ネジ部４２を有するものとしたが、図１０に示す電動弁１Ｂのように、雄ネジ部３３を有する支持部材３Ｂと、雌ネジ部４６を有するロータ４Ｂと、を備える構成としてもよい。電動弁１Ｂでは、ロータ４Ｂが、内周面に雌ネジ部４６が形成された筒状のロータ本体４７を有し、支持部材３Ｂが、外周面に雄ネジ部３３が形成された筒状部材３４を有する。筒状部材３４が筒状のロータ本体４７に収容されてネジ部同士が螺合し、ロータ４Ｂにおける棒状の弁棒４８が筒状部材３４に挿通されている。

【0057】

電動弁１Ｂにおいても、固定側ストッパ６Ｕが可動側ストッパ７Ｕに対して主当接領域および副当接領域を有している。これにより、ストッパ同士の当接面積が略一定に保たれ、摩耗が抑制されている。

【0058】

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0059】

１Ａ、１Ｂ 電動弁
３２１ 雌ネジ部
３２２ 第１の案内部
３２４ ストッパ突起（突起部）
４１ ニードル部（弁体）
４２ 雄ネジ部
４３ 第１の被案内部
４４ ストッパ突起（突起部）
５ ステッピングモータ（駆動手段）
６Ｕ、６Ｄ 固定側ストッパ
６１ 主当接領域
６２、６３ 副当接領域
７Ｕ、７Ｄ 可動側ストッパ
７１ 当接領域
１０ 可動ユニット
２０ 固定ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】