JP4466888B2 - 電動膨張弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルにおける電動膨張弁に関し、特に、冷蔵庫のような微小冷媒流量制御を必要とする冷凍サイクルにおいて冷媒流量の完全停止制御が可能な電動膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷凍サイクルにおける電動膨張弁として、特公平２−６２９９号公報に記載されているようなニードル弁タイプのものが知られている。このニードル弁タイプの電動膨張弁は、図１１、図１２に示すように、全閉機能を有する場合はニードル弁１００のテ−パ部Ｑ０を弁座１０１に当接させる必要があり、ニードル弁１００が垂直方向の力によって、弁座１０１に食いつくことを防ぐためには、Ｑ０を充分大きく（例えば６０°）する必要がある。さらに、ニードル付け根径Ｄ１はポート径Ｄ０よりも小さくしなければならない。（Ｄ０＞Ｄ１）
【０００３】
その結果、ニードル弁タイプのものでは、弁開き始めの弁特性は急激な立ち上がりとなってしまう。また、上記食いつきを防ぐために、ニードルと弁座との間に若干のクリアランスを設けると、そのクリアランスだけで、冷蔵庫の場合、微小冷媒流量の制御範囲を越えてしまう。
【０００４】
このような理由から、ニードル弁タイプのものは、冷蔵庫のような微小冷媒流量制御を必要とする冷凍サイクルには不向きであるという問題点がある。
【０００５】
このほか、図１３〜図１５に示すような電動式膨張弁２００が知られている。図１３に示す電動式膨張弁２００は、符号２０１で示すように、電磁コイルへの通電により往復回転可能な回転軸２０２の下端部に形成され、弁室２０７に配設された長さＬのカム部２０３が、流量制御弁として作動するようになっている。
【０００６】
すなはち、図１３（Ｂ）に示す通り、カム部２０３が回動してその凸部２０３ａが流路２０５，２０６の各ポート２０５ａ，２０６ａに対向する位置にあるとき、この電動式膨張弁２００は最小流量状態となる。
【０００７】
また、図１３（Ｃ）に示す通り、回転軸２０２が回動してそのカム部の凹部２０３ｂが流路２０５，２０６の各ポート２０５ａ，２０６ａに対向する位置にあるとき、この電動式膨張弁２００は最大流量状態となる。図１３（Ｂ），（Ｃ）中の符号２１０は電動式膨張弁２００の本体に設けられた本体ストッパを示しており、また、符号２０９はカム部２０３と一体となって回動可能なロータストッパを示していて、これらの両部材は、カム部２０３、すなはち流量制御弁の回動リミッタとして作用するようになっている。
【０００８】
この電動式膨張弁２００は、電磁コイル２０１への通電により、回転軸２０２が往復回動して上記のように、その下端部に形成された長さＬのカム部２０３が流量制御弁として作動するように流量制御を行うものの、電動式膨張弁２００には完全な弁閉機能がないという問題点がある。また、符号▲１▼で示すピン２１１とケ−ス２１２との接触部における垂直方向クリアランス、ガタによる異音、符号▲２▼で示すマグネット２１３と弁組品２１４との接触部における垂直方向クリアランス、ガタによる異音、符号▲３▼で示すマグネット２１３と弁組品２１４との接触部における回動方向クリアランス、ガタによる異音、符号▲４▼で示すマグネット２１３とケ−ス２１２との接触部におけるクリアランス、ガタによる擦れ異音および符号▲５▼で示すマグネット２１３と下蓋ストッパ２１５との当接による異音などが発生し、さらに、流量制御が単純であって、比例弁のような制御しか行うことができないと言う問題点もある。
【０００９】
このような従来の電動膨張弁の問題点の解決を図った電動膨張弁として、本出願人が先に出願した出願に記載されているような電動膨張弁が提案されている。ここで、この電動膨張弁について説明する。
【００１０】
図１４はこの電動膨張弁３００の分解斜視図、図１５はロータ組立の拡大斜視図、図１６は弁体の拡大斜視図である。なお、電動膨張弁３００の全体構造は、後述の実施形態のものと同一であるので、これと同一の符号を付すことにより、その全体構造は明確となるので、ここでは、電動膨張弁３００の全体構造についての説明を省略する。
【００１１】
この電動膨張弁３００、例えば、ステップモータからなり、継手等を有する弁本体組立体１０と、マグネット、ロータ等を有するロータ組立体２０と、該ロータ組立体２０に被覆させるキャン（ケース）４０と、該キャン４０に外嵌するコイル組立体（図１参照）等を備えて構成されている。
【００１２】
弁本体組立体１０は、筒状の弁室１１を備えるとともに、その軸線方向直下に出口継手１２が配置され、弁室１１と出口継手１２との境界部に弁座１３が形成されており、この弁座１３に弁室１１と出口継手１２とを連通するポート部１３ａが設けられている。ポート部１３ａの上面近傍の側部に、入口継手１４に接続する開口１４ａが設けられ、弁座１３に、次に詳述する一回転型スライド式の弁体２１（図１５、図１６）が配設される。符号１５はフランジ状の下蓋、１５ａは下蓋１５の所定位置に突設され、後述するロータ組立体２０の停止位置を規定するストッパ、１５ｂはストッパ１５ａに外嵌した弾性体からなるＯリング状の緩衝材をそれぞれ示している。
【００１３】
図１５、図１６に示すように、弁体２１は短円柱状の本体部２１ａを備えるとともにその下面側（図１６においては手前側面側）に、略カム形状をした「弁閉制御部」としての突出部２１ｂが形成されている。なお、この略カム形状の外形は重要な役割をなす。突出部２１ｂの内側に小判形をした「受圧増加用の凹部」としての弁閉コア部（凹部）２１ｄが形成され、この突出部２１ｂの手前側面に対向配設された弁座１３と摺接する摺接面２１ｃの摺接面積が小さくなるようになっており、この構成により、受圧面積を小さくして弁閉機能（シール性）の向上を図っている。この弁閉機能により、弁漏れ防止の精度を高めることができる。
【００１４】
図１５に示すように、本体部２１ａの側面の縦軸方向に、段差のある位置決め用の切欠２１ｅが形成され、次に説明する弁体ホルダ２２の下位置決め部２２ａがここに嵌入される。本体部２１ａの上面側（図１６においては背面側）には、弁体ホルダ２２の係合突起２２ｃを嵌入する穴２１ｆが穿設されている。
【００１５】
図１４に示すように、弁体ホルダ２２とロータ２８の下面側との間にコイルスプリング（取付バネ）２５が縮設して配設されていて、このスプリング２５の付加荷重により、弁体２１を弁座１３側に押し付けることができるようになっている。この押し付けにより、弁体２１の自由度は回転方向のみとなる。弁体ホルダ２２の上端部に、後述するロータ２８における支軸部２８ｂの下端が抜けるのを防止するための、切り込み形状の抜け防止部２２ｄがを形成されている。符号２２ｂはロータ２８との位置決めをする位置決め部を示す。
【００１６】
円筒状のマグネット３１の下端面にロータストッパ３１ａが突設され、また、マグネット３１の内面中央部に凹部３１ｂが周設されていて、この凹部３１ｂに後述のように、合成樹脂を流し込んで、マグネット３１とロータ２８とのガタをなくす構成となっている。
【００１７】
ロータ２８は合成樹脂製であって、略円筒状の外周部２８ａと外周部２８ａの中央から上方に向けて形成した断面形状略小判形（図１５）の支軸部２８ｂと、弁体ホルダ２２に結合する結合部２８ｄとを備えている。
【００１８】
マグネット３１とロータ２８とは一体成形品であって、ロータ２８を成形するための型（図示せず）の外周に沿ってマグネット３１を固定し、この型内に合成樹脂を射出することにより、これらを一体的に成形することができる。この射出の際に、樹脂は凹部３１ｂに流れ込み、経時変化によるガタ等を生じることがない。このようにロータ２８とマグネット３１が一体的に成形されるため、前述の図１３に示した従来例においては、空隙▲３▼を生じていた箇所が密着し、このような空隙を生じることはなく、この状態はその後も変化することはない。また、図１３に示す従来のものにおける部分▲２▼での異音の発生を防止できる。
【００１９】
図１４に示すように、キャン４０を構成するキャン本体４１の上蓋部４１ａの中心に支持凹部４１ｂが形成され、支持凹部４１ｂにロータ２８の支軸部２８ｂの先端部に形成した係合突起２８ｃを嵌入して回転自在に支持するようになっている。
【００２０】
キャン４０にコイル組立体５０が外嵌され（図１参照）、コイル組立体５０は内部にコイル５１を備え、このコイル５１に電流を流すことにより、コイル５１が磁界を発生して、マグネット３１と相俟ってステッピングモータ６０が構成され、パルス数に応じた所望の角度にロータ組立体２０を回転させることができるようになっている。このロータ組立体２０の回転により弁体２１が回転し、ポート部１３ａの開口面積を変え、流量の制御が行われる。
【００２１】
また、ロータ組立体２０の回転の際に、所定角度の回転によりロータ組立体２０のストッパ３１ａが下蓋１５のストッパ１５ａに当接して衝止される。この衝止の際に、ストッパ１５ａは当接部にＯリング状の緩衝材１５ｂを備えているので、図１３の従来例の符号▲５▼の箇所において発生していた異音を減少させることができる。
【００２２】
次に、図１７を参照しながらこの電動膨張弁３００の作用を説明する。
図１７は、弁体２１の回転に応じてポート部１３ａの開度が変化する状況を示す特性図であり、図１７（Ａ）は、ポート部１３ａを突出部２１ｂの弁閉コア部２１ｄが完全に覆った場合であって、この時は、グラフに示すように、弁開度は全閉である。この場合、前述の如く弁閉コア部２１ｄを形成したので、受圧面積が小さくなり、シール性が高められ、弁漏れを起すことがない。図示の例では、ロータ組立体２０の回転可能範囲（作動域）は３００°であり、この作動域は、ロータストッパ３１ａの幅の値により所望範囲に設定することができる。
【００２３】
図１７（Ｂ）は、弁体２１が（Ａ）の状態から反時計方向に９０°回転した場合であって、ポート部１３ａは約３５％だけ開口する（グラフの点線で示したカーブの符号Ｘを参照）。同様に、図１７（Ｃ）は、ポート部１３ａが約６５％だけ開口した場合であり、図１７（Ｄ）は、ポート部１３ａが１００％開口した場合である。
【００２４】
また、図１６および図１７に示した略カム形状の突出部２１ｂの場合は、図１７の点線で示した開度特性を示すが、突出部２１ｂの外形を適宜変更することにより、例えば実線で示した特性Ｙや一点鎖線で示した特性Ｚを容易に実現することができる。即ち、従来例で説明したように、従来は単なる比例制御のみが可能であったが、この電動膨張弁３００によれば、略カム形状の突出部２１ｂの形状を任意に設定することにより、所望の制御特性の電動膨張弁を得ることが可能となる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１４〜図１７に示した従来例（第３従来例）は上述のように、略カム形状の突出部２１ｂの形状を任意に設定することにより、所望の制御特性の電動膨張弁を得ることが可能ではあるものの、突出部２１ｂの形状を任意の形状に、精密に加工することは極めて難しく、所望の制御特性、特に所望の微小流量制御が得られないという問題点がある。
【００２６】
また、略カム形状の突出部２１ｂと弁座とは磨耗しやすく、その結果、弁閉時の漏れを長期間にわたって完全になくすことが難しく、長期間の使用に耐え得る電動膨張弁の提供が望まれていた。
【００２７】
本発明は、上記第３従来例の上記問題点を解決した電動膨張弁を提供しようとするものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための主要な手段として、外側にコイル組立体を有し内側にマグネットとロータとからなる弁体の回転手段を配設されたキャンと、該キャンの下端側に配設され円筒状の弁室を備えた弁本体組立体とを備えるとともに、該弁本体組立体が前記弁室に形成された弁座に穿設したポート部と該弁座を挟んで配設された流体入出口とを有し、前記弁体は前記弁室に内設された円形の本体部と該本体部の下面に形成され前記弁座に密接摺動可能な弁閉制御部とを備え、該弁閉制御部が前記ロータの回転角度に応じて前記ポート部を覆う面積を制御可能に構成された電動式膨張弁において、前記弁座の少なくとも前記弁閉制御部に摺接する面が薄い金属板で形成されるとともに、該薄い金属板に微小流量制御を行うための絞り溝が形成されているものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜１０により本発明の実施の形態について説明する。なお、図１４〜１７と同じ部材には同一符号を付し、それらについては、説明を簡略する場合がある。
【００３０】
（１）構成
図１、図２および図７に示すように、この実施形態の電動膨張弁ＣＢは、ステップロータをその駆動源としており、継手等を有する弁本体組立体１０と、マグネット、ロータ等を有するロータ組立体２０と、ロータ組立体２０を被覆するためのキャン（ケース）４０と、キャン４０に外嵌するコイル組立体５０等を備えて構成されている。
【００３１】
弁本体組立体１０は、本体１０ａと、本体１０ａ内に形成された筒状の弁室１１を備え、その軸線方向直下に出口継手１２が取り付けられ、弁室１１と出口継手１２との境界部に弁座１３が形成されている。弁座１３に、弁室１１と出口継手１２とを連通するポート部１３ａが設けられている。ポート部１３ａの上面近傍の側部に入口継手１４に接続する開口１４ａが設けられている。
【００３２】
弁座１３の上に、一回転型スライド式の弁体２１が弁座１３と密接回動可能に配設されている。この実施形態では、弁体２１は本体部２１ａと弁座１３に密接回動可能に接触する薄い金属板製の弁２１Ｂとで構成されている。この実施形態では、薄い金属板製の弁２１Ｂは本体部２１ａの下端部に形成された小径部ｅの表面２１ｅに取り付けられている（図８参照）。
【００３３】
符号１５はフランジ状の下蓋、１５ａは下蓋１５の所定位置に突設され後述するロータ組立体２０の停止位置を規定する剛体製のストッパ、１６はスプリングピンをそれぞれ示している。本体部２１ａの側面には、弁室１１に開口する縦長の流路用溝部２１ｆが形成されており、この流路用溝部２１ｆの下端は、薄い金属板製の弁２１Ｂに形成された微小流量制御を行うための絞り溝２１ｇ（後に詳述する）に連通している。
【００３４】
図２に詳細に示すように、本体１０ａの弁座１３の取り付け部に、外開き状テーパ面１０ｂを有する環状のばね受け部材１０ｃが取り付けられていて、このばね受け部材１０ｃのテーパ面１０ｂにリングばね１０Ａが嵌挿されている。リングばね１０Ａは本体１０ａのテーパ面１０ｂに作用して下向きの分力を発生し、この分力が弁座１３を押しつけるように作用して、シール性を確保できる構成となっている。
【００３５】
図３、図４に示す変形例では，弁座１３と本体１０ａとの間にコイルばね１０Ｂが介装されており、コイルばね１０Ｂが弁座１３を押しつけるように作用して、
シール性を確保できる構成となっている。なお、コイルばね１０Ｂの上側端部は、
止め輪を形成すべく１巻き分だけ大径に形成されている。
【００３６】
弁体２１は、短円柱状の本体部２１ａとその下面側（図８においては手前側面側）に、「弁閉制御部」としての薄い金属板製の弁２１Ｂが取り付けられている。
この実施形態では、薄い金属板製の弁２１Ｂは本体部２１ａの下端部に形成された小径部２１ｅの表面に取り付けられている（図８参照）。
【００３７】
本体部２１ａの側面には、弁室１１に開口する縦長の流路用溝部２１ｆが形成されており、この流路用溝部２１ｆの下端は、薄い金属板製の弁２１Ｂに形成された微小流量制御を行うための絞り溝２１ｇ（後に詳述する）に連通している。符号１５はフランジ状の下蓋、１５ａは下蓋１５の所定位置に突設され後述するロータ組立体２０の停止位置を規定する剛体製のストッパ、１６はスプリングピンをそれぞれ示している。
【００３８】
本体部２１ａの側面の縦軸方向に段差のある位置決め用の切欠（図示せず）が形成され、次に説明する弁体ホルダ２２の下位置決め部（図示せず）が嵌入されて本体部２１ａの位置決めが行われるようになっている。本体部２１ａの上面側には、弁体ホルダ２２の係合突起（図示せず）を嵌入する穴（図示せず）が穿設されていて、係合突起を穴に嵌入することにより、本体部２１ａと弁体ホルダとの結合が行われるようになっている。なお、これらの下位置決め部や係合突起、穴などは、上述の第３従来例のものと同じ構成である。
【００３９】
図７に示すように、弁体ホルダ２２とロータ２８の下面側との間に、コイルスプリング（取付バネ）２５が縮設して配設されており、このスプリング２５の付加荷重により、弁体２１を弁座１３側に押し付けるようになっている。この押し付けにより、弁体２１の自由度は回転方向のみとなる。弁体ホルダ２２の上端部に、ロータ２８における支軸部２８ｂの下端が抜けるのを防止するための、切り込み形状の抜け防止部２２ｄが形成されている。符号２２ｂは、ロータ２８との位置決めをする位置決め部を示す。
【００４０】
符号３１は円筒状のマグネットを示しており、この円筒状のマグネット３１の下端面にロータストッパ３１ａが突設されている。また、マグネット３１の内面中央部に凹部３１ｂが周設され、この凹部３１ｂに、上述の第３従来例のものと同様に、合成樹脂を流し込んでマグネット３１とロータ２８とのガタをなくすことができる構成となっている。
【００４１】
ロータ２８は合成樹脂製であって、図７に示すように、略円筒状の外周部２８ａと、外周部２８ａの中央から上方に向けて形成された断面形状略小判形の支軸部２８ｂと、弁体ホルダ２２に結合する結合部２８ｄとを備えている。
【００４２】
ここで、マグネット３１とロータ２８とは一体成形品であって、ロータ２８を成形するための型（図示せず）の外周に沿ってマグネット３１を固定し、この型内に合成樹脂を射出することによりこれらを一体的に成形する。この射出の際に、
樹脂は凹部３１ｂに流れ込み、経時変化によるガタ等を生じることがない。
【００４３】
このようにロータ２８とマグネット３１が一体的に成形されるため、前記図１３に示す従来例においては、空隙▲３▼を生じていた箇所は密着し、空隙を生じることはなく、この状態はその後も変化することはない。また、図１３に示す従来のものにおける部分▲２▼での異音の発生も防止できる。
【００４４】
図７に示すキャン４０を構成するキャン本体４１の上蓋部４１ａの中心に支持凹部４１ｂが形成され、この支持凹部４１ｂにロータ２８の支軸部２８ｂの先端部に形成した係合突起２８ｃを嵌入してロータ２８を回転自在に支持する構成となっている。
【００４５】
キャン４０に、コイル組立体５０が外嵌され（図１）ている。コイル組立体５０は、内部にコイル５１を備え、電流を流すことによりコイル５１が磁界を発生し、マグネット３１と相俟ってステッピングモータ６０を構成し、パルス数に応じて所望の角度にロータ組立体２０を回転できるようになっている。このロータ組立体２０の回転により弁体２１が回転することでポート部１３ａの開口面積が変化して、流量の制御が行われる。
【００４６】
また、ロータ組立体２０の回転の際に、所定角度の回転によりロータ組立体２０のストッパ３１ａが下蓋１５のストッパ１５ａに当接して衝止される。ストッパ１５ａの当接部にＯリング状の緩衝材を設けておくと、この衝止の際に、前記図１３のものにおいて符号▲５▼で示した箇所にで発生していた異音を、減少させることができる。
【００４７】
また、支軸部２８ｂの先端は、キャン本体４１の上蓋部４１ａに形成した支持凹部４１ｂに支持されて第１ガイド部Ｇ１（図１）となり、またロータ２８の嵌合部２８ｅ（図７）の外周で弁室１１の内壁と嵌合して第２ガイド部Ｇ２となっており、これらの両端支持部分Ｌｂ間にマグネット３１の上端部と下端部との間隔Ｌａが存在する構成としているので、ロータ組立体２０の回転は安定し、マグネットとキャンの内周面との衝突及び摺接がなくなり、図１３に示した従来のものにおける▲４▼部分での異音の発生を防止できる。
【００４８】
また、コイルスプリング２５によってロータ組立体２０を下方向から押圧支持するので、ロータ組立体２０の回転をより安定化させることができ、ロータ組立体のふらつきを防止することができ、図１３に示す従来のものにおける▲１▼部分での異音の発生を防止できる。しかも、前述の摺接が生じなくなり、且つロータ組立体２０の回転が安定しているので、マグネットは小型のものでよく、全体を軽量化、小型化することができると共に、コイルへの供給電力も小さなものとすることができ、消費電力を小さなものとすることができる。
【００４９】
さらに、前述の如く、支軸部２８ｂの先端をガイドする係合突起２８ｃは、キャン本体４１の上蓋部４１ａに形成した支持凹部４１ｂに支持する構成であるので、支持凹部４１ｂはキャン成型時に同時に、正確な位置に形成することができ、
その中心位置を正確なものとすることができる。したがって、従来のもののように、上蓋部にピンの先端を支持する他の部材をその中心位置決めを行いながら固定するものと比較して、より正確に、しかも容易にピンの位置決めを行うことができる。
【００５０】
つぎに、薄い金属板製の弁２１Ｂに形成された微小流量制御を行うための絞り溝２１ｇについて、説明する。
この絞り溝２１ｇは、図８に示すように、弁体２１の本体部２１ｂの中心軸Ｚ−Ｚを中心とした半径ｒの円弧状に形成され、深さＨは一定であるが、幅Ｗは先端部が最大で後端部Ｅに向かって次第に狭くなる形状となっている。そして、先端部に流路用溝部２１ｆに連通する貫通穴Ｓが形成されている。なお、後端部Ｅでは、幅Ｗは０である。
この絞り溝２１ｇの開口面積Ａは、Ａ＝Ｗ×Ｈとなる。
【００５１】
薄い金属板製の弁２１Ｂに対抗する弁座１３は、合成樹脂のような軟質材で形成されていて、薄い金属板製の弁２１Ｂの耐磨耗性の向上と、弁漏れ防止の精度の向上とが図られている。そして、この弁座１３には、図９に示すように、上端部をＬ字状に形成されたポート部１３ａが穿設されている。
【００５２】
絞り溝２１ｇは、ハーフ・エッチング処理またはエッチング処理により加工されている。このように、絞り溝２１ｇの加工を、ハーフ・エッチング処理またはエッチング処理により加工することにより、寸法の極めて正確な絞り溝２１ｇを得ることができる。絞り溝２１ｇは、このほか、プレス加工またはレーザー加工により形成することもでき、この場合も極めて正確な寸法の絞り溝２１ｇを得ることができる。
【００５３】
（２）作用効果
次に、図１０を参照しながらこの実施形態の電動膨張弁の作用効果を説明する。
図１０は、弁体２１の回転に応じてポート部１３ａの開度が変化する状況を示す特性図である。
【００５４】
図１０（Ａ）は、ポート部１３ａが弁２１Ｂで完全に覆われた場合であって、このとき、グラフに示すように、弁開度は全閉である。この場合、前述の如く弁２１Ｂは取付ばね２５により弁座１３に押しつけられれおり、しかも弁座１３は合成樹脂のような軟質材で形成されているため、弁漏れ防止の精度は高く、弁漏れを起すことがない。この実施形態の場合、ロータ組立体２０の回転可能範囲（作動域）は３００°であり、この作動域は、ロータストッパ３１ａの幅の値により所望範囲に設定することができる。
【００５５】
図１０（Ｂ）は、２４パルスにより（Ａ）の位置から弁体２１が反時計方向に３０°回転した場合であって、ポート部１３ａは約Ａ１だけ開口する（グラフの点線で示したカーブ参照）。同様に、図１０（Ｃ）は、弁体２１が約２５０°回転した場合であり、図１０（Ｄ）は、弁体２１が３００°回転してポート部１３ａが１００％開口した場合である。
【００５６】
この実施形態の電動膨張弁では、液体は、入口継手１４→弁室１１→流路用溝部２１ｆ→貫通穴Ｓ→絞り溝２１ｇ→ポート部１３ａ→出口継手１２の順に流れ、
絞り溝２１ｇ→ポート部１３ａ間で流量制御が行われる。
【００５７】
この実施形態の電動膨張弁の流量制御、すなはち弁開度特性は、図１０のグラフに示す通りである。そして、この実施形態の電動膨張弁の弁開度特性の特徴は、
特に全閉域から絞り域の始め（弁開度Ａ１）に至る弁開度特性、いわゆる「立ち上がり特性」が緩やかな曲線に設定されている点である。この「立ち上がり特性」
を含む弁開度特性全体は、絞り溝２１ｇの形状を変えることにより、任意のものとすることができる。
【００５８】
さらに、この実施形態の場合、絞り溝２１ｇを形成された薄い金属板は本体部２１ａに簡単に着脱可能となったいるため、本体部２１ａを変えずに、絞り溝２１ｇを形成されている薄い金属板のみを取り替えることにより、所望の弁開度特性を有するものに変えることができる。
【００５９】
図５、図６は、弁座１３に絞り溝２１ｇを形成した変形例である。この場合、弁体２１の本体部２１ａには絞り溝２１ｇは形成されておらず、かつ、合成樹脂のような軟質材で形成されている。この変形例でも、図１のものと同様の作用効果が得られることはいうまでもない。
【００６０】
図示のこの変形例では、絞り溝２１ｇが弁座１３に直接形成されているが、薄い金属板に絞り溝２１ｇを形成されたものを弁座１３に簡単に着脱可能に装着するようにしてもよい。この場合、上記と同様の効果が得られる。
【００６１】
この実施形態の電動膨張弁では、上記の作用効果のほか、次のような作用効果も得られる。すなはち、支軸部２８ｂの先端は、キャン本体４１の上蓋部４１ａに形成した支持凹部４１ｂに支持されて第１ガイド部Ｇ１（図１）となり、またロータ２８の嵌合部２８ｅ（図３）の外周で弁室１１の内壁と嵌合して第２ガイド部Ｇ２となっており、これらの両端支持部分Ｌｂ間にマグネット３１の上端部と下端部との間隔Ｌａが存在する構成としているので、ロータ組立体２０の回転は安定し、マグネットとキャンの内周面との衝突及び摺接がなくなり、図１３に示す従来のものにおける▲４▼部分での異音の発生が防止される。
【００６２】
また、コイルスプリング２５によって、ロータ組立体２０は下方向から押圧支持されるので、ロータ組立体２０の回転をより安定化させることができ、ロータ組立体のふらつきを防止することができ、図１３に示す従来のものにおける符号▲１▼部分での異音の発生が防止される。しかも、前述の摺接が生じなくなり、且つロータ組立体２０の回転が安定しているので、マグネットは小型のものでよく、全体を軽量化、小型化することができると共に、コイルへの供給電力も小さなものとすることができ、消費電力を小さなものとすることができる。
【００６３】
また、前述の如く支軸部２８ｂの先端をガイドする係合突起２８ｃは、キャン本体４１の上蓋部４１ａに形成した支持凹部４１ｂに支持する構成としたので、支持凹部４１ｂはキャン成型時に同時に、正確な位置に形成することができ、その中心位置を正確なものとすることができる。したがって、従来のもののように、
上蓋部にピンの先端を支持する他の部材をその中心位置決めを行いながら固定するものと比較して、より正確に、しかも容易にピンの位置決めを行うことができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）冷蔵庫のような微小冷媒流量制御を必要とする冷凍サイクルにおいて、冷媒流量の完全停止制御が可能な電動膨張弁を得ることができる。
（２）全閉域から絞り域の始め（弁開度が極小の時点）に至る弁開度特性、いわゆる「立ち上がり特性」を緩やかな曲線に設定することができる。
（３）上記（２）の「立ち上がり特性」を含む弁開度特性全体を、絞り溝の形状を変えることにより、任意のものとすることができる。
（４）絞り溝は、ハーフ・エッチング処理またはエッチング処理により加工されており、このように、絞り溝の加工を、ハーフ・エッチング処理またはエッチング処理により加工することにより、寸法の極めて正確な絞り溝を得ることができ、その結果、本発明の電動膨張弁の弁開度特性を、極めて正確に設計に適合させることができる。なほ、絞り溝を、プレス加工またはレーザー加工により形成しても、同様の作用・効果が得られる。
（５）絞り溝を形成された薄い金属板は本体部に簡単に着脱可能となっているため、本体部を変えずに、絞り溝を形成されている薄い金属板のみを取り替えることにより、所望の弁開度特性を有するものに変えることができる。
（６）絞り溝を形成された部材に密接摺動可能な他方の部材を、合成樹脂のような軟質材で形成したため、絞り溝を形成された部材（薄い金属板製の弁）の耐磨耗性の向上と、弁漏れ防止の精度の向上とを図ることができる。
（７）弁座を弁本体組立体方向に付勢する付勢手段を設け、付勢手段の分力が弁座を押しつけるように作用する構成としたことによって、弁座の弁本体組立体に対する固定が行なわれるとともに、シ−ル性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態に係る電動膨張弁の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ矢部の拡大図である。
【図３】図１の電動膨張弁の変形例の縦断面図である。
【図４】（ａ）は同変形ばねの正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】図１の電動膨張弁の変形例の弁座の斜視図である。
【図６】同弁体の斜視図である。
【図７】図１の電動膨張弁の分解斜視図である。
【図８】図１の電動膨張弁の弁部の分解斜視図である。
【図９】図１の電動膨張弁の絞り溝の形状の詳細図である。
【図１０】図１の電動膨張弁の弁開度特性を示す図である。
【図１１】従来の電動膨張弁の縦断面図である。
【図１２】同要部の拡大図である。
【図１３】（Ａ）は従来の他の電動膨張弁の縦断面図、（Ｂ），（Ｃ）は同作動説明図である。
【図１４】従来の他の電動膨張弁（第３従来例）の分解斜視図である。
【図１５】図１４におけるロータ組立体の拡大斜視図である。
【図１６】図１４における弁体の拡大斜視図である。
【図１７】同電動膨張弁の作用および特性を説明する図である。
【符号の説明】
ＣＢ 電動膨張弁
１０ 弁本体組立体
１０Ａ リングばね
１０Ｂ コイルばね
１１ 弁室
１２ 出口継手
１３ 弁座
１３ａ ポート部
１４ 入口継手
１５ 下蓋
１５ａ ストッパ
１５ｂ 緩衝材
２０ ロータ組立体
２１ 弁体
２１Ｂ 弁（薄い金属板）
２１ａ 弁体部
２１ｂ 突出部
２１ｃ 摺接面
２１ｄ 弁閉コア部
２１ｆ 流路用溝部
２１ｇ 絞り溝
２２ 弁体ホルダ−
２５ コイルスプリング
２８ ロータ
２８ｃ 係合突起
３１ マグネッポート
３１ａ ロータストッパ
４０ キャン
４１ａ 上蓋部
４１ｂ キャン凹部
５０ コイル組立体
６０ ステッピングモータ部
Ｓ 貫通穴
Ｚ−Ｚ 弁体の中心軸

Claims (5)

1. 外側にコイル組立体を有し内側にマグネットとロータとからなる弁体の回転手段を配設されたキャンと、該キャンの下端側に配設され円筒状の弁室を備えた弁本体組立体とを設けるとともに、該弁本体組立体が前記弁室に形成された弁座に穿設したポート部と該弁座を挟んで配設された流体入出口とを有し、前記弁体は前記弁室に内設された円形の本体部と該本体部の下面に形成され前記弁座に密接摺動可能な弁閉制御部とを備え、該弁閉制御部が前記ロータの回転角度に応じて前記ポート部を覆う面積を制御可能に構成された電動式膨張弁において、前記弁座の少なくとも前記弁閉制御部に摺接する面が薄い金属板で形成されるとともに、該薄い金属板に微小流量制御を行うための絞り溝が形成されていることを特徴とする電動膨張弁。
2. 前記絞り溝が、深さを一定とし、幅を、前記ロータの回動角度に応じて前記絞り溝の開口面積の調整が可能となるような形状に設定されている請求項１に記載の電動膨張弁。
3. 前記絞り溝が、ハーフ・エッチング処理またはエッチング処理により、あるいはプレス加工またはレーザー加工により形成される請求項１又は請求項２に記載の電動膨張弁。
4. 前記絞り溝が形成された部材に密接摺動可能な他方の部材が、合成樹脂のような軟質材で形成されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電動膨張弁。
5. 前記弁座を上記弁本体組立体方向に付勢する付勢手段が設けられ、該付勢手段によって前記弁座の前記弁本体組立体に対する固定が行われている請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電動膨張弁。

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