CN103123012A

CN103123012A - 电动阀

Info

Publication number: CN103123012A
Application number: CN2012104642821A
Authority: CN
Inventors: 中川大树
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-05-29
Also published as: JP2013108535A

Abstract

本发明提供一种电动阀，其能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并且，难以生锈，抗锈性高。该电动阀具备由永久磁铁构成的转子磁铁，该转子磁铁包含磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及例如流量控制阀等电动阀，尤其涉及具备由永久磁铁构成的转子磁铁的电动阀。

背景技术

以往，如专利文献1（日本特开2011-174587号公报）所公开的那样，在具备由永久磁铁构成的转子磁铁的这种电动阀中，为图3所示的结构。

即，现有的电动阀100具备阀主体102，在阀主体102内形成有阀室104。并且，以与该阀室104连通的方式安装有第一配管部件106与第二配管部件108。另外，在阀主体102上形成有阀座110，在该阀座110上设有阀口112。

另外，在阀主体102的上部固定有阳螺纹部件116，在该阳螺纹部件116上形成有阳螺纹116a。在阳螺纹部件116的外周固定有阴螺纹部件118，该阴螺纹部件118形成有与该阳螺纹部件116的阳螺纹116a啮合的阴螺纹118a。

在该阳螺纹部件116的内部滑动自如地贯穿有在下方形成有阀体122的轴部件120。

在轴部件120的上方部分，利用通过焊接固定在轴部件120上的阻挡环114来夹入固定部件124，由此来安装转子主体126。在该转子主体126的外周固定有由永久磁铁构成的转子磁铁128。另外，在转子主体126的上部突出设置有限制器130。

在阀主体102上固定有下壳体132，在该下壳体132的上部固定有壳体主体134。另外，在壳体主体134的顶壁136上固定有引导轴138，在该引导轴138的外周设有引导线圈部件140。在该引导线圈部件140上安装有沿该引导线圈部件140滑动并向侧方突出设置的滑动环142。另外，在引导线圈部件140的上端形成有上部限制部140a。

在转子主体126与固定部件124之间以压缩状态安装有弹簧144。

另一方面，在壳体主体134的外周安装有定子线圈单元152。在该定子线圈单元152的线圈壳体146的内部收放有线圈148，线圈壳体146的内部由密封树脂密封。图中，符号150表示用于向线圈通电的导线。

这样构成的电动阀100在图3的闭阀状态下，阀体122位于下方的位置，成为利用阀体122来关闭阀座110的阀口112的状态。此时，成为滑动环142与转子主体126的上部的限制器130抵接的状态，从而下方位置被限制。

在该状态下，通过向线圈148通电，转子磁铁128旋转，转子主体126、轴部件120、阀体122与该转子磁铁128一起一体地旋转，形成在轴部件120上的阳螺纹120a与形成在阴螺纹部件116上的阴螺纹116a啮合并被引导，阀体122向上方移动，成为开阀状态。

此时，伴随转子磁铁128旋转，在与限制器130抵接的状态下，滑动环142沿引导线圈部件140滑动，与形成在引导线圈部件140的上端的上部限制部140a抵接，从而上方位置被限制。

并且，在该状态下，通过向线圈148供给相反的电流，如图3所示，转子磁铁128旋转，转子主体126、轴部件120、阀体122与该转子磁铁128一起一体地旋转，形成在轴部件120上的阳螺纹120a与形成在阴螺纹部件116上的阴螺纹116a啮合并被引导，阀体122向下方移动，再次构成为图3所示的闭阀状态。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2011-174587号公报

专利文献2：日本专利第4541386号公报

但是，在这种现有的电动阀100中，由永久磁铁构成的转子磁铁128普遍由铁氧体类永久磁铁构成。由于该铁氧体类永久磁铁磁力弱，因此为了获得转矩，需要增大转子磁铁128、线圈148的尺寸。尤其在需要使电动阀100的口径增大的场合，由于施加在阀体122上的负荷、即由一次侧的压力与二次侧的压力的压力差产生的负荷变大，所以为了获得转矩，需要增大转子磁铁128、线圈148的尺寸，因此，电动阀100自身的尺寸变大。

发明内容

本发明鉴于这种现状，其目的在于提供一种电动阀，其能够不增大转子磁铁、线圈等的尺寸也能够增大磁力，获得转矩，并且难以生锈，抗锈性高且能够实现紧凑化。

本发明是为了实现上述现有技术的课题及目的而完成的，本发明的电动阀是一种具备由永久磁铁构成的转子磁铁的电动阀，该电动阀的特征在于，

上述转子磁铁包含磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁。

通过这样构成，由于磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁磁力强，因此能够提供一种电动阀，其即使使阀口径大型化，也能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并能够实现紧凑化，并且Sm-Fe-N类磁铁难以生锈，抗锈性高。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述转子磁铁包括磁极各向异性的Nd-Fe-B类磁铁。

通过这样构成，提高了成形性，提高了转子磁铁的形状的自由度。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述转子磁铁是将合成树脂作为粘合剂使用的磁极各向异性的粘合磁铁。

通过这样构成，由于加工性良好且是磁极各向异性，因此是高磁力，即使使阀口径大型化，也能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并能够实现紧凑化。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述转子磁铁包含10～15质量%的上述粘合剂。

通过这样构成，在维持成形性的同时获得高磁力，即使使阀口径大型化，也能够在不增大转子磁体、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并能够实现紧凑化。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述粘合剂是聚苯硫醚树脂。

通过这样构成，由于聚苯硫醚树脂相对于制冷剂或冷冻机油具有耐受性，因此即使在将电动阀用于例如空调系统、冷冻系统等的场合也不会吸收制冷剂或冷冻机油。因此，转子磁铁不会膨胀、劣化或变脆，能够提高电动阀的耐久性。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述转子磁铁包含30～50质量%的Sm-Fe-N类磁铁、35～60质量%的磁极各向异性的Nd-Fe-B类磁铁以及10～15质量%的粘合剂。

通过这样构成，提高了加工性、成形性，能够降低成本，并且由于是磁极各向异性，因此是高磁力，即使使阀口径大型化，也能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并能够实现紧凑化。

本发明的效果如下。

根据本发明，由于磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁磁力强，因此能够提供一种电动阀，其即使使阀口径大型化，也能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并能够实现紧凑化，并且，磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁难以生锈，抗锈性高。

附图说明

图1是本发明的电动阀的闭阀状态的纵剖视图。

图2是本发明的电动阀的开阀状态的纵剖视图。

图3是现有的电动阀的闭阀状态的纵剖视图。

图中：10—电动阀，12—阀主体，12—尼龙，14—阀室，16—第一配管部件，18—第二配管部件，20—阀座，22—阀口，26—阴螺纹部件，26a—阴螺纹，30—轴部件，30a—阳螺纹，30b—下端，32—阀部件，34—套筒，36—转子磁铁，38—限制器，42—下壳体，44—壳体主体，46—顶壁，50—引导线圈部件，52—滑动环，54—线圈壳体，56—线圈，58—导线，60—针导向件，64—针阀，70—弹簧，80—定子线圈单元，100—电动阀，102—阀主体，104—阀室，106—第一配管部件，108—第二配管部件，110—阀座，112—阀口，114—连结部件，116—阳螺纹部件，116a—阳螺纹，118—阴螺纹部件，118a—阴螺纹，120—轴部件，122—阀体，124—固定部件，126—转子主体，128—转子磁铁，130—限制器，132—下壳体，134—壳体主体，136—顶壁，138—引导轴，140—引导线圈部件，140a—上部限制部，142—滑动环，144—弹簧，146—线圈壳体，148—线圈，150—导线，152—定子线圈单元。

具体实施方式

下面，基于附图更详细地说明本发明的实施方式（实施例）。

图1是本发明的电动阀的闭阀状态的纵剖视图，图2是本发明的电动阀的开阀状态的纵剖视图。

在图1～图2中，符号10以整体表示本发明的电动阀。

如图1～图2所示，本发明的电动阀10具备阀主体12，在阀主体12内形成有阀室14。并且，以与该阀室14连通的方式安装有第一配管部件16和第二配管部件18。另外，在阀主体12上形成有阀座20，在该阀座20上设有阀口22。

另外，在阀主体12的上部固定有下壳体42，在该下壳体42的上部固定有壳体主体44。

在下壳体42上固定有阴螺纹部件26，在该阴螺纹部件26上形成有阴螺纹26a。在该阴螺纹部件26的内部配置有轴部件30，在该轴部件30上形成有与阴螺纹部件26的阴螺纹26a啮合的阳螺纹30a，在该轴部件30的下方以相对于轴部件30转动自如的方式安装有阀部件32。

在轴部件30的上方部分固定有由永久磁铁构成的转子磁铁36。另外，在转子磁铁36的上部形成有限制器38。

另外，在壳体主体44的顶壁46上固定有引导轴承48，在该引导轴承48的外周经由套筒34设有引导线圈部件50。在该引导线圈部件50上安装有沿引导线圈部件50滑动并向侧方突出设置的滑动环52。另外，在引导线圈部件50的下端形成有限制部50a。

另一方面，在壳体主体44的外周安装有定子线圈单元80。在该定子线圈单元80的线圈壳体54的内部收放有线圈56，线圈壳体54的内部由密封树脂密封。图中，符号58表示用于向线圈通电的导线。

另外，阀部件32具备转动自如地安装在轴部件30的下端30b上的针导向件60、配置在针导向件60的内部的弹簧支承件62、利用焊接固定在针导向件60的下端的针阀64。

另外，在针阀64的上端与弹簧支承件62之间以压缩状态安装有弹簧70。

这样构成的电动阀10在图1的闭阀状态下，针阀64位于下方的位置，利用针阀64，成为阀座20的阀口22关闭的状态。此时，滑动环52成为与转子磁铁36的限制器38抵接的状态，通过与限制部50a抵接来限制下方位置。

从该状态，通过向线圈56通电，如图2所示，转子磁铁36旋转，轴部件30、阀部件32与该转子磁铁36一起一体地旋转，形成在轴部件30上的阳螺纹30a、与形成在阴螺纹部件26上的阴螺纹26a啮合并被引导，针阀64向上方移动，成为开阀状态。

此时，伴随转子磁铁36的旋转，在与限制器38抵接的状态下，滑动环52沿引导线圈部件50滑动，与引导线圈部件50的上端抵接而限制上方位置。

并且，从该状态，通过向线圈56供给相反的电流，转子磁铁36旋转，转子主体126、轴部件30与该转子磁铁36一起一体地旋转，形成在轴部件30上的阳螺纹30a与形成在阴螺纹部件26上的阴螺纹26a啮合并被引导，针阀64向下方移动，再次成为图1所示的闭阀状态。

然而，在图3所示的现有的电动阀100中，由永久磁铁构成的转子磁铁128通常由铁氧体类永久磁铁构成。由于该铁氧体类永久磁铁磁力弱，因此为了获得转矩，需要增大转子磁铁128、线圈148的尺寸。尤其在需要使电动阀100的口径大的场合，施加在阀体122上的负荷、即由一次侧的压力与二次侧的压力的压力差产生的负荷变大，所以为了获得转矩，需要增大转子磁铁128、线圈148的尺寸，因此，电动阀100自身的尺寸变大。

因此，在本发明的电动阀100中，转子磁铁36由磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁构成。

通过这样构成，能够提供如下这种电动阀，由于磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁磁力强，即使使阀口径大型化，如图1、图2所示，也能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，能够实现紧凑化，并且，Sm-Fe-N类磁铁难以生锈，抗锈性高。

另外，在本发明的电动阀10中，期望转子磁铁36包含磁极各向异性的Nd-Fe-B类磁铁。

通过这样构成，提高了成形性，并提高了转子磁铁的形状的自由度。

另外，在本发明的电动阀10中，期望转子磁铁36是将合成树脂作为粘合剂使用的磁极各向异性的粘合磁铁。

在该场合，作为转子磁铁36为将合成树脂作为粘合剂使用的磁极各向异性的粘合磁铁的方法，能够使用现有公知的方法，不进行特别限定，例如能够利用注塑成形、挤压成形（圧縮成形）、推出成形(押出成形)、烧结成形等成形。在该场合，优选在树脂粘合剂的流动性、磁特性方面优异的注塑成形。

另外，在本发明的电动阀中，期望转子磁铁36包含10～15质量%的粘合剂。

通过这样构成，在维持成形性的同时获得高磁力，即使使阀口径大型化，也能够在不增大转子磁铁、线圈等的尺寸的情况下增大磁力，获得转矩，并能够实现紧凑化。

在该场合，作为合成树脂粘合剂，没有特别地限定，例如能够使用尼龙6、尼龙12、尼龙6-12、4-6尼龙及其变性尼龙、尼龙类弹性体等聚酰胺树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯基类树脂、丙烯酸类树脂、丙烯腈类树脂、聚氨酯类树脂、聚醚类树脂、氟素树脂、聚苯硫醚树脂、氯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、醋酸乙烯树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚醚醚酮等。

在该场合，期望粘合剂是聚苯硫醚树脂。

即，聚苯硫醚树脂相对于制冷剂、冷冻机油具有耐受性，因此即使在将电动阀用于例如空调系统、冷冻系统等场合，也不会吸收制冷剂或冷冻机油。因此，转子磁铁不会膨胀、劣化或变脆，能够提高电动阀的耐久性。

另外，在本发明的电动阀10中，期望转子磁铁36包含30～50质量%的Sm-Fe-N类磁铁、35～60质量%的磁极各向异性的Nd-Fe-B类磁铁以及10～15质量%的粘合剂。

以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明未限定于此，例如，在上述实施例中，用于图1、图2所示的形状的电动阀，但电动阀的形状未特别地限定，也能够用于具备由所有类型的永久磁铁构成的转子磁铁的电动阀等，能在不脱离本发明的目的的范围内进行种种变更。

产业上的可利用性如下。

本发明例如涉及流量控制阀等电动阀，尤其能够应用于具备由永久磁铁构成的转子磁铁的电动阀。

Claims

1.一种电动阀，具备由永久磁铁构成的转子磁体，该电动阀的特征在于，

上述转子磁铁包含磁极各向异性的Sm-Fe-N类磁铁。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述转子磁铁包含磁极各向异性的Nd-Fe-B类磁铁。

3.根据权利要求1或2所述的电动阀，其特征在于，

上述转子磁铁是将合成树脂作为粘合剂使用的磁极各向异性的粘合磁铁。

4.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，

上述转子磁铁包含10～15质量%的上述粘合剂。

5.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，

上述粘合剂是聚苯硫醚树脂。

6.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，

上述转子磁铁包含30～50质量%的Sm-Fe-N类磁铁、35～60质量%的磁极各向异性的Nd-Fe-B类磁铁以及10～15质量%的粘合剂。