CN101644337A

CN101644337A - 电动阀

Info

Publication number: CN101644337A
Application number: CN200910161457A
Authority: CN
Inventors: 平川尚; 中野诚一
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: CN101644337B; JP4679613B2; JP2010038219A

Abstract

本发明在电动阀中，减少限动机构对于转子轴(3)及磁转子(52)的零部件件数，并且提高精度。在支架部件(2)的支架部(21)的外周将导向外螺纹(21b)与支架部形成为一体。配设仅在导向外螺纹的圆周上的一部分螺纹结合的导向内螺纹(4a)的从动滑块(4)。在磁转子的内周形成突条部(523)。在导向外螺纹的下端部将固定下端限动器(SD1)与支架部件形成为一体。在导向外螺纹的上端部将固定上端限动器(SU1)与支架部件形成为一体。以作为弹性部件的合成树脂形成从动滑块。在磁转子转动时，利用突条部使从动滑块转动并与固定下端限动器或固定上端限动器抵接，从而限制下端位置及上端位置。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及冷冻循环的膨胀阀等控制冷媒的流量的电动阀。

背景技术

一直以来，在冷冻循环中，在室外热交换器和室内热交换器之间设有膨胀阀，在处于制冷模式时，将来自室外热交换器的冷媒用膨胀阀进行膨胀后导向室内热交换器；在处于制热模式时，将来自室内热交换器的冷媒用膨胀阀进行膨胀后导向室外热交换器。作为这种膨胀阀，为了应对通常运转、除霜运转、除湿运转等，提出有控制冷媒的流量的各种方案。

这种电动阀，为了限制阀的最大开度、阀的最小开度(或全关闭状态)的阀位置而具备限动机构。

闭阀位置和开阀位置(参照专利文献1)

专利文献1的技术是，使阀柱螺纹结合在导向轴杆上，并且在阀柱上固定磁转子，并利用步进马达来转动磁转子。而且，通过转动磁转子及阀柱(转子轴)，以阀柱和导向轴杆的螺纹进给作用使安装在阀柱上的阀体进退，从而控制阀口的开度。另外，为了限制流量控制范围中的闭阀方向的阀体的最下端位置和开阀方向的阀体的最上端位置，而具备用于限制磁转子的转动位置的限动机构。

专利文献1：日本特开2006-112617号公报

专利文献1的限动机构，将线材成形为螺旋状的固定限动器和可动限动器组合，并将它安装在导向轴杆的圆筒外周部上。

然而，专利文献1的技术，由于必须对导向轴杆安装固定限动器，所以零部件件数多，从而留下了改进的余地。另外，固定限动器是将线材成形为螺旋状而制成的，由于向导向轴杆安装时，固定限动器变形，或者考虑该变形而进行设计，因而精确地限制旋转位置困难。另外，在电动阀的轴杆上有在限动机构容易产生偏差之类的问题。

发明内容

本发明在通过利用马达部的磁转子和转子轴的螺纹进给作用使阀体部与阀口接触、分离而控制流体的流量的电动阀中，将提供一种减少限制流量控制范围中的阀体部的最下端位置和最上端位置的限动机构的零部件件数，并且限动机构的精度高且降低了偏差的电动阀作为课题。

第一方案的电动阀，具备：对于具有阀口的阀室配置在与该阀口相反的一侧且与该阀口的轴同轴地形成有驱动内螺纹的支架部；在与该支架部的上述驱动内螺纹螺纹结合的外周具有驱动外螺纹的转子轴；以及固定在该转子轴上并覆盖上述支架部的一部分的磁转子和配置在该磁转子的外周的马达部，通过利用该马达部使上述磁转子及转子轴转动，以该转子轴的螺纹进给作用使该转子轴的端部的阀体部相对于上述阀口进退，从而控制通过该阀口的流体的流量，其特征是，具备：在上述支架部的外周与该支架部形成为一体的导向外螺纹；具有仅在上述支架部的外周的圆周上的一部分与上述导向外螺纹螺纹结合的导向内螺纹的从动滑块；在上述支架部的上述导向外螺纹的上述阀口侧一端比该导向外螺纹还向半径方向突出而形成的第一固定限动部；在上述支架部的另一端比上述导向外螺纹还向半径方向突出而与该支架部形成为一体的第二固定限动部；以及形成在上述磁转子的内周，通过该磁转子的转动而与上述从动滑块抵接，从而使该从动滑块绕上述支架部转动的带转部，在将上述从动滑块卡合在上述支架部的仅仅一部分的状态下，使该从动滑块与上述磁转子一起转动而在上述第一固定限动部和上述第二固定限动部之间移动，从而限制该磁转子的转动。

第二方案的电动阀，在第一方案的电动阀的基础上，其特征是，上述从动滑块由弹性部件形成，在上述支架部的外周的180以上的角度范围与上述导向外螺纹螺纹结合，并以抱入该支架部的方式与该支架部嵌合。

第三方案的电动阀，在第一方案的电动阀的基础上，其特征是，上述从动滑块在上述支架部的外周的未满180度的角度范围与上述导向外螺纹螺纹结合，上述带转部由形成在上述瓷转子的上述轴方向上的槽部构成，上述从动滑块在轴方向上滑动自如地嵌合在上述槽部内。

第四方案的电动阀，在第一至三方案的电动阀的基础上，其特征是，上述从动滑块和上述带转部的接触面、该从动滑块和上述第一固定限动器以及第二固定限动器的接触面形成在通过上述轴的辐射线上。

第五方案的电动阀，在第一方案的电动阀的基础上，其特征是，上述导向外螺纹及导向内螺纹的螺距比上述驱动内螺纹及驱动外螺纹的螺距大。

本发明的效果如下：

根据第一方案的电动阀，在转子轴因螺纹进给作用而移动时，带转部通过磁转子的转动而与从动滑块抵接，从而使该从动滑块转动，从动滑块通过其导向内螺纹与支架部的导向外螺纹的螺纹进给作用，该从动滑块移动并与第一固定限动部或第二固定限动部抵接，从而能够限制转子轴及阀部的移动范围。而且使从动滑块对于支架部卡合在其仅仅一部分，因此，能够做成将支架部的至少第二固定限动部和导向内螺纹与该支架部形成为一体的构造。因此，能够减少零部件件数，并且能够降低限动机构的偏差。

根据第二方案的电动阀，在第一方案的效果的基础上，通过由弹性部件形成的从动滑块的弹性恢复力，可将该从动滑块容易地保持在支架部。

根据第三方案的电动阀，在第一方案的效果的基础上，由于从动滑块对于支架部在未满180度的角度范围螺纹结合，从而从动滑块和支架部的接触阻力少，更为滑溜地动作。

根据第四方案的电动阀，在第一至三方案的效果的基础上，从动滑块、带转部、第一固定限动器、第二固定限动器的各自的接触面成为对转动方向成直角的接触面，从而停止位置稳定。

根据第五方案的电动阀，由于从动滑块的移动量变得比转子轴的移动量大，因而可使从动滑块和第一固定限动器以及第二固定限动器的抵接面积大，从而停止位置稳定，提高对反复耐久的可靠度。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的电动阀的纵剖视图。

图2是图1的C-C剖视图。

图3是第一实施方式的支撑部件的外观侧视图。

图4是表示第一实施方式的同电动阀的从动滑块的图。

图5是说明第一实施方式的支撑部件及从动滑块的装配方法的图。

图6是表示第一实施方式的电动阀的动作的图。

图7是表示第一实施方式的从动画块的第一其它例的图。

图8是表示第一实施方式的从动画块的第二其它例的图。

图9是表示第一实施方式的从动画块的第三其它例的图。

图10是说明支撑部件及第三其它例的从动画块的装配方法的图。

图11是第二实施方式的电动阀的纵剖视图。

图12是图11的C-C剖视图。

图13是表示第二实施方式的从动画块的图。

符号说明：1-阀主体，1a-阀口，1b-阀室，2-支撑部件，21-支架部，21a-驱动内螺纹，21b-导向外螺纹，3-转子轴，3a-驱动外螺纹，4-从动画块，4a-导向内螺纹，5-步进马达，52-磁转子，523-突条部(带转部)，SD1-固定下端限动器，MD1-可动下端限动器，SU1-固定上端限动器，MU1-可动上端限动器。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的电动阀的实施方式。此外，在以下的各实施方式及变型例中，对于与第一实施方式相同的要素及对应的要素附注同一符号而省略重复的详细的说明。图1是第一实施方式的电动阀的纵剖视图，图2是图1的C-C剖视图，图3是同电动阀的支撑部件的外观侧视图，图4是同电动阀的从动滑块的俯视图及纵剖视图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1中的上下对应。该电动阀具有圆筒形状的阀主体1。在阀主体1上，在其一侧端部开口有阀口1a。另外，在与阀主体1的阀口1a相反的一侧的开口部安装有支撑部件2。由此，阀主体1在其内侧形成阀室1b。在阀主体1的外周片一侧连接作为冷媒的流道的第一接头管11，该第一接头管11与阀室1b接通。另外，在阀口1a侧连接第二接头管12，该第二接头管12通过阀口1a与阀室1b接通。此外，第一接头管11、第二接头管12以及支撑部件2通过钎焊等而紧固在阀主体1上。

支撑部件2具有中央的圆柱状的支架部21和该支架部21的下端外周的凸缘部22，利用凸缘部22安装在阀主体1上。在支架部21的中央形成有与阀口1a的轴L同轴的驱动内螺纹21a和其螺纹孔，并且在阀口1a侧形成有直径比驱动内螺纹21a的螺纹孔的外周还大的圆筒状的滑动孔211。而且，在该驱动内螺纹21a的螺纹孔和滑动孔211之中配设有圆柱杆状的转子轴3。

在滑动孔211上沿轴L方向可滑动地嵌合有阀支架31。由此，阀支架31通过支撑部件2沿轴L方向可滑动地被支撑。阀支架31安装成与阀室1b同轴，在该阀支架31的阀口1a侧的下端部紧固有端部为针状的阀体32。

另外，阀支架31与转子轴3卡合。即、转子轴3的下端部一体形成有凸缘部3b，该凸缘部3b与阀支架31的上端部一起夹入垫圈33，该转子轴3的下端部可旋转地卡合在阀支架31的上端部。通过该卡合，阀支架31以由转子轴3所可旋转地悬挂的状态被支撑。另外，在阀支架31内，可在轴L方向上移动地设有弹簧支架34。压缩螺旋弹簧35以施加了规定的载荷的状态安装在弹簧支架34和阀体32之间。由此，弹簧支架34向上侧被加力，从而与转子轴3的下端部抵接卡合。在转子轴3的外周形成有外螺纹3a，该外螺纹3a与支架部21的内螺纹21a螺纹结合。此外，内螺纹21a和外螺纹3a为右旋螺纹。

如图3所示，支撑部件2利用合成树脂经模成形而制成，在支架部21上，在其外周形成有导向外螺纹21b，另外，在该导向外螺纹21b的下侧一端(上述阀口侧一端)形成有比该导向外螺纹21b还向半径方向突出的作为“第一固定限动器”的固定下端限动器SD1，在上端部的外周缘上形成有作为“第二固定限动器”的固定上端限动器SU1。而且，该导向外螺纹21b、固定下端限动器SD1及固定上端限动器SU1与支撑部件2的主体形成为一体。

另外，如图1及图2所示，在支架部21的侧部配设有从动滑块4。从动滑块4利用合成树脂经模成形而制成，如图4所示，将圆弧状部41以及在该圆弧状部41的两端在夹着轴L离开了180度的位置相对的可动下端限动部MD1和可动上端限动部MU1一体形成而制成。该可动下端限动部MD1、可动上端限动部MU1以及圆弧状部41覆盖绕轴L大致240度的范围。而且，在圆弧状部41、可动下端限动部MD1以及可动上端限动部MU1的内侧(轴L侧)形成有导向内螺纹4a，该导向内螺纹4a与上述支架部21的导向外螺纹21b螺纹结合。此外，导向外螺纹21b和导向内螺纹4a是右旋螺纹，该导向外螺纹21b(导向内螺纹4a)的螺距设定成比内螺纹21a(及驱动外螺纹3a)的螺距还大。

图5是说明支撑部件2及从动滑块4的装配方法的图。从动滑块由作为弹性部件的合成树脂所形成，如图5所示，稍微张开可动下端限动部MD1及可动上端限动部MU1，并使导向内螺纹4a与支架部21的导向外螺纹21b对齐后将从动滑块4嵌入支架部21。而且，利用从动滑块4的圆弧状部41的弹性恢复力，从动滑块4以抱入的方式夹持支架部21，从动滑块4可沿导向外螺纹21b转动地被保持。

如图1所示，在阀主体1的上端通过焊接等而气密地固定有作为马达部的步进马达5的壳体51。在壳体51内可旋转地设有对外周部进行了多极磁化的磁转子52。另外，在壳体51的外周配设有定子线圈53，该步进马达5通过脉冲信号传递到定子线圈53，而根据该脉冲数使磁转子52旋转。

磁转子52在其中央紧固在转子轴3上。而且，转子轴3由磁转子52的旋转而与磁转子52一起旋转，并利用驱动外螺纹3a和驱动内螺纹21a的螺纹进给作用，转子轴3在轴L方向(上下)上移动，从而使阀体32相对于阀口1a进退。由此，使阀口1a的开度变化，控制从第一接头管11向第二接头管12流动的冷媒的流量或者从第二接头管12向第一接头管11流动的冷媒的流量。此外，在支撑部件2的凸缘部22上形成有均压孔22a，壳体51内与阀室1b总是保持同压。

另外，磁转子52由圆柱状的磁铁部521和其内侧的圆盘部522构成，在磁体部521的内周面的一部分形成有与轴L平行的作为“带转部”的突条523。而且，突条523在磁转子52旋转时，与从动滑块4的可动下端限动部MD1或可动上端限动部MU1抵接，以伴随该磁转子52的旋转沿同一方向带转从动滑块4的方式旋转。由此，通过导向外螺纹21b和导向内螺纹4a的螺纹进给作用，从动滑块4在与转子轴3相同的方向(上下)移动。

图6是表示第一实施方式的电动阀的动作的图，在利用阀口1a的开度来控制流量的控制范围内，例如处于图6(B1)及图6(B2)的状态。若磁转子52及转子轴3从该状态下降，则成为图6(A1)及图6(A2)的状态，从动滑块4的可动下端限动部MD1与支撑部件2的固定下端限动器SD1抵接，使得从动滑块4、磁转子52及转子轴3的转动限动，阀体32使阀口1a处于全开状态。另一方面，若使磁转子52及转子轴3从图6(B1)及图6(B2)状态上升，则成为图6(C1)及图6(C2)的状态，从动滑块4的可动上端限动部MU1与支撑部件2的固定上端限动部SU1抵接，使得从动滑块4、磁转子52及转子轴3的转动停止，阀体32使阀口1a处于全开状态。

这样，由于支撑部件2的支架部21、从动滑块4、转子轴3及磁转子52利用合成树脂的模成形而制成，因此，在电动阀的杆上不存在限动机构的偏差，作为限制控制域的上端及下端的限动机构可得到精度良好的机构。另外，支架部21的导向外螺纹21b与支架部21(支撑部件2)形成为一体，从而与现有技术相比，零部件件数变少。

上述第一实施方式的从动滑块4，可动下端限动部MD1比圆弧状部41还向下侧突出，可动上端限动部MU1比圆弧状部41还向上侧突出，而如图7所示，可动下端限动部MD2、可动上端限动部MU2可以是与圆弧状部41相同的高度。

另外，上述第一实施方式的从动滑块4，导向内螺纹4a由多个螺纹牙形成，而如图8所示，导向内螺纹4a可以由一个螺纹牙形成。

另外，上述第一实施方式的从动滑块4，在圆弧状部41的两端分别形成有可动下端限动部MD1和可动上端限动部MU1，而如图9所示，在圆弧状部41的中央一处利用一个部分将可动下端限动部MD3和可动上端限动部MU3形成为一体亦可。在该场合也由于从动滑块4由作为弹性部件的合成树脂所形成，因而如图10所示那样，稍微张开圆弧状部41，并使导向内螺纹4a与支架部21的导向外螺纹21b对齐后将从动滑块4嵌入支架部21即可。而且，利用圆弧状部41的弹性恢复力，从动滑块4以抱入的方式夹持支架部21，从动滑块4可沿导向外螺纹21b转动地被保持。

图11是第二实施方式的电动阀的纵剖视图，图12是图11的C-C剖视图，图13是同电动阀的从动画块的俯视图及侧视图。在该第二实施方式中，在磁转子52′的内周的一部分形成作为“带转部”的纵槽523′，并且使用在该纵槽523′内嵌合的从动滑块4′。从动滑块4′平面形状呈扇形，外周部分的一端做成可动下限限动器MD4，另一端做成可动上限限动器MU4，在轴L侧形成有导向内螺纹4a′。而且，从动滑块4′的外周部分的一部分在纵槽523′内可上下滑动地嵌合。另外，支架部21的固定上限限动器SU1和固定下限限动器SD1形成在转动角度中同一位置。

若磁转子52′沿闭阀方向转动，则纵槽523′的一侧的内侧面523a′与可动上限限动器MU4抵接，从动滑块4′与该磁转子52′一起转动。而且在最下端位置，可动下限限动器MD4与固定下限限动器SD1抵接而限制转动。同样地、若磁转子52′沿开阀方向转动，则纵槽523′的另一侧内侧面523b′与可动下限限动器MD4抵接使得从动滑块4′转动，并在最上端位置，可动上限限动器MU4与固定上限限动器SU1抵接而限制转动。

在以上的实施方式中，是支架部21的外周的导向外螺纹21b(及导向内螺纹4a)和中心的驱动内螺纹21a(及驱动外螺纹3a)均为右旋螺纹的场合，但这些也可以是彼此反向的螺纹。在反向螺纹的场合，在转子轴向下方移动时，从动滑块向上方移动；在转子轴向上方移动时，从动滑块向下方移动。在该场合，下方的第一固定限动器成为固定上限限动器，上方的第二固定限动器成为固定下限限动器。此外，如第一实施方式、第二实施方式那样在非为反向螺纹的场合，由于从动滑块对磁转子的移动量少，因而动作上稳定。

另外，在以上的实施方式中，使紧固了阀体的阀支架卡合在转子轴上，而将转子轴3自身的端部做成针状的阀部亦可。

Claims

1.一种电动阀，具备：相对于具有阀口的阀室配置在与该阀口相反的一侧且与该阀口的轴同轴地形成有驱动内螺纹的支架部；在与该支架部的上述驱动内螺纹螺纹结合的外周具有驱动外螺纹的转子轴；以及固定在该转子轴上并覆盖上述支架部的一部分的磁转子和配置在该磁转子的外周的马达部，通过利用该马达部使上述磁转子及转子轴转动，以该转子轴的螺纹进给作用使该转子轴的端部的阀体部相对于上述阀口进退，从而控制通过该阀口的流体的流量，其特征在于，具备：

导向外螺纹，在上述支架部的外周与该支架部形成为一体；

从动滑块，具有仅在上述支架部的外周的圆周上的一部分与上述导向外螺纹螺纹结合的导向内螺纹；

第一固定限动部，在上述支架部的上述导向外螺纹的上述阀口侧一端比该导向外螺纹还向半径方向突出而形成；

第二固定限动部，在上述支架部的另一端比上述导向外螺纹还向半径方向突出而与该支架部形成为一体；以及

带转部，形成在上述磁转子的内周，通过该磁转子的转动而与上述从动滑块抵接，从而使该从动滑块绕上述支架部转动，

在将上述从动滑块卡合在上述支架部的仅仅一部分的状态下，使该从动滑块与上述磁转子一起转动而在上述第一固定限动部和上述第二固定限动部之间移动，从而限制该磁转子的转动。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述从动滑块由弹性部件形成，在上述支架部的外周的180以上的角度范围与上述导向外螺纹螺纹结合，并以抱入该支架部的方式与该支架部嵌合。

3.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述从动滑块在上述支架部的外周的未满180度的角度范围与上述导向外螺纹螺纹结合，

上述带转部由形成在上述磁转子的上述轴方向上的槽部构成，

上述从动滑块在轴方向上滑动自如地嵌合在上述槽部内。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的电动阀，其特征在于，

上述从动滑块和上述带转部的接触面、该从动滑块和上述第一固定限动器以及第二固定限动器的接触面形成在通过上述轴的辐射线上。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的电动阀，其特征在于，

上述导向外螺纹及导向内螺纹的螺距比上述驱动内螺纹及驱动外螺纹的螺距大。