CN103453203B - 一种芯铁组件及应用该芯铁组件的四通换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于四通换向阀的芯铁组件，包括拖动架(1)、芯铁(2)及簧片(3)，所述芯铁(2)为金属材料制成；所述拖动架(1)为非金属材料制成，并通过对所述拖动架(1)加热变形将述簧片(3)固定在所述拖动架(1)上。采用这种结构，由于拖动架为非金属材料制成，相比较现有技术中金属材料制成的拖动架，该芯铁组件具有较轻的质量，并且减小了生产成本，降低了能源消耗。本发明还提供一种包括上述芯铁组件的四通换向阀。

Description

一种芯铁组件及应用该芯铁组件的四通换向阀

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种用于上述设备的四通换向阀的芯铁组件。此外，本发明还涉及一种应用上述芯铁组件的四通换向阀。

背景技术

空调设备中，四通换向阀介于由压缩机、冷凝器、室内热交换器及室外热交换器构成的冷媒回路中，是一种用于切换流道的产品。

请参考图1和图2，图1为现有技术中四通换向阀的结构示意图；图2为图1中的导阀的局部放大图；图3-图5为图2中的拖动架的主视图、俯视图和左视图；图6、图7分别为图2中的芯铁、簧片的结构示意图；图8为图2中的芯铁组件的结构示意图；下面简要介绍这种结构的芯铁组件在工作中存在的缺陷。

如图1所示，该四通换向阀包括主阀1′和导阀2′两大部分，在制冷或制热过程中，首先使导阀2′动作，从而带动主阀1′运动，改变流体流通通道，从而起到切换流道的作用，实现流道切换的功能。

芯铁组件是四通换向阀中导阀2′的主要部件，该芯铁组件主要包括拖动架21′、芯铁22′和簧片23′三部分，拖动架21′的第一端部211′与芯铁22′铆接，其第二端部212′有腰型孔，该腰型孔内插装有滑碗24′，滑碗24′下端面紧贴在导阀阀座25′的表面，滑碗24′的顶部由铆接在拖动架21′上的簧片23′压紧。当需要切换工作流道时，线圈通电，使芯铁22′与封头吸合，在吸合过程中，芯铁22′带动拖动架21′及滑碗24′一起动作，从而实现流道切换的功能。

上述芯铁组件中，拖动架21′、簧片23′和芯铁22′均采用金属材料，拖动架21′、簧片23′通过冲压形成，芯铁22′通过机械加工形成。制造该芯铁组件时，首先将拖动架21′通过铆钉与簧片23′连为一体形成拖动架部件，再将拖动架部件插装于芯铁22′外端的第一腔体221′中，然后将芯铁22′外端铆接封死，将拖动架21′的第一端部211′固定在芯铁22′内，形成芯铁组件。

然而，上述均为金属材料的拖动架21′、簧片23′和芯铁22′组成的芯铁组件的质量较大，成本较高，能源消耗较大。此外，如图9所示，该图为图8中第一腔体221′和第一端部211′连接处的右向剖视图，由于上述拖动架21′的第一端部211′为长方体，该拖动架21′与芯铁22′的接触面面积较小，二者仅在第一端部211′的端面两侧大于第一腔体底部中心孔的直径位置(如方格填充线所示)形成面接触；而第一端部211′的周壁仅与第一腔体221′形成线接触，因此二者配合后牢固性较差，第一腔体221′对第一端部211′的支撑不稳定，导致四通换向阀在高温高压的工作条件下，常出现拖动架21′松动的现象，从而使产品失效。

有鉴于此，亟待针对上述芯铁组件进行进一步的优化设计，减少芯铁组件的生产成本，并增强芯铁和拖动架的配合稳定性，提高芯铁组件的工作稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种用于四通换向阀的芯铁组件，其生产成本较低、能源消耗较小，并且芯铁和拖动架的配合较为牢固，工作稳定性较高。在此基础上，本发明要解决的另一个技术问题为提供一种应用上述芯铁组件的四通换向阀。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于四通换向阀的芯铁组件，包括拖动架、芯铁及簧片，所述芯铁为金属材料制成；所述拖动架为非金属材料制成，并通过对所述拖动架加热变形将述簧片固定在所述拖动架上。

优选地，所述拖动架上设置有定位凸起部，通过对所述定位凸起部加热变形将述簧片固定在所述拖动架上。

优选地，所述拖动架的第一端部固定连接于所述芯铁端部的第一腔体中，所述第一端部的至少部分端面与所述第一腔体的底壁贴合；所述第一端部的至少部分周壁与所述第一腔体的周壁面接触。

优选地，所述第一端部的周壁至少部分为弧形壁，所述弧形壁与所述第一腔体的周壁贴合。

优选地，所述第一腔体的横截面为圆形，所述第一端部的横截面为鼓形，或圆心角大于180度的扇形，或一直线和一圆心角大于180度的圆弧围成的帽形，所述鼓形、所述扇形和所述帽形的圆弧段均与所示第一腔体的周壁贴合。

优选地，横截面为所述鼓形或所述帽形的拖动架在其直线壁的两端还设有立板，两个所述立板的内侧壁与所述簧片的横向两侧壁贴合，以使所述簧片夹持于两所述立板之间；两个所述立板的外侧壁与所述第一腔体的周壁贴合。

优选地，通过对所述第一腔体的外缘铆压，使所述拖动架的第一端部固定于所述第一腔体中。

优选地，所述第一腔体的周壁开设有内螺纹，所述第一端部的周壁设有与所述内螺纹配合的外螺纹。

优选地，所述拖动架为其所述第一端部注塑于所述第一腔体中的拖动架。

优选地，所述第一腔体的周壁设有至少一个凹槽。

优选地，所述拖动架具体为PPS塑料的拖动架。

本发明提供一种用于四通换向阀的芯铁组件，其拖动架为非金属材料制成，并通过对拖动架加热变形将述簧片固定在拖动架上。

采用这种结构，由于拖动架为非金属材料制成，相比较现有技术中金属材料制成的拖动架，该芯铁组件具有较轻的质量，并且减小了生产成本，降低了能源消耗。

本发明还提供一种四通换向阀，包括导阀；所述导阀采用上述的芯铁组件。

由于上述芯铁组件具有上述技术效果，因此，包括该芯铁组件的四通换向阀也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中四通换向阀的结构示意图；

图2为图1中的导阀的局部放大图；

图3-图5为图2中的拖动架的主视图、俯视图和左视图；

图6、图7分别为图2中的芯铁、簧片的结构示意图；

图8为图2中的芯铁组件的结构示意图；

图9为图8第一腔体和第一端部连接处的右向剖视图；

图10为本发明所提供芯铁组件的第一种具体实施方式的结构示意图；

图11-图13为图10中的拖动架的俯视图、左视图和主视图；

图14为图11中拖动架的第一端部的A-A向视图；

图15为本发明所提供芯铁组件的第二种具体实施方式的结构示意图；

图16-图18为图15中的拖动架的俯视图、左视图和主视图；

图19为图16中拖动架的第一端部的B-B向视图；

图20-图22为本发明所提供芯铁组件的第三种具体实施方式的拖动架的俯视图、左视图和主视图；

图23为图20中拖动架的第一端部的C-C向视图；

图24为本发明所提供芯铁组件的第四种具体实施方式的结构示意图；

图25-图27为图24中的拖动架的俯视图、左视图和主视图；

图28为图25中拖动架的第一端部的D-D向视图；

图29为本发明所提供芯铁组件的第五种具体实施方式的结构示意图；

图30为本发明所提供芯铁组件的第六种具体实施方式的结构示意图；

图31为本发明所提供芯铁组件的第七种具体实施方式的结构示意图；

图32为本发明所提供芯铁组件的第八种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1-图9中：

主阀1′；导阀2′；拖动架21′；第一端部211′；第二端部212′；芯铁22′；第一腔体221′；簧片23′；滑碗24′；阀座25′；

图10-图32中：

拖动架1；芯铁2；簧片3；

第一端部11；弧形壁111；第一弧段1111；第二弧段1112；立板112；外螺纹113；第二端部12；定位凸起部13；

第一腔体21；内螺纹211；凹槽212；底壁213；第二腔体22。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种用于四通换向阀的芯铁组件，其生产成本、质量较轻，且芯铁和拖动架的配合较为牢固，工作稳定性较高。在此基础上，本发明的另一核心为提供一种应用上述芯铁组件的四通换向阀。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图10至图14，图10为本发明所提供芯铁组件的第一种具体实施方式的结构示意图；图11-图13为图10中的拖动架的俯视图、左视图和主视图；图14为图11中拖动架的第一端部的A-A向视图。

在一种具体实施方式中，如图10至图14所示，本发明提供一种用于四通换向阀的芯铁组件，该芯铁组件包括拖动架1、簧片3和芯铁2。拖动架1是芯铁组件的主体框架，其第一端部11固定连接于芯铁2端部的第一腔体21中，其第二端部12设有竖向的腰型通孔，该腰型通孔中插装有用于切换流道的滑碗；该拖动架1为非金属材料制成。芯铁2是芯铁组件中在线圈的磁力驱动下带动拖动架1和簧片3往复移动的零部件，其设有相互连通的第二腔体22和第一腔体21，第二腔体22中安装有与线圈连接的弹簧，第一腔体21固定连接有上述拖动架1的第一端部11；该芯铁2为金属材料制成。簧片3安装于拖动1架的第一端部11的顶端，用于在往复运动中压紧滑碗，以防止冷媒的泄漏；该簧片3通过拖动架1的加热变形固定在拖动架1上。

采用这种结构，由于拖动架1为非金属材料制成，相比较现有技术中金属材料制成的拖动架1，该芯铁组件具有较轻的质量，并且减小了生产成本，降低了能源消耗。具体地，拖动架1可以由塑料制成，当然，其还可以为其他非金属材料。

进一步的方案中，上述拖动架1上设置有定位凸起部13，该凸起部13上述设有通孔，簧片3贯穿于该通孔中，通过对定位凸起部13加热变形将述簧片3固定在拖动架1上。

采用这种结构，使得非金属材料的拖动架1与簧片3的固定连接，避免了簧片3与拖动架1发生相对松动的现象，保护芯铁组件的工作稳定性。

还可以进一步设置上述芯铁组件的其他具体结构。

在另一种具体实施方式中，该拖动架1的第一端部11的至少部分端面与第一腔体21的底壁213贴合，且该第一端部11的至少部分周壁与第一腔体21的周壁面接触。具体的方案中，上述第一端部11的周壁至少部分为弧形壁111，该弧形壁111与第一腔体21的周壁贴合。采用这种结构，使得拖动架1的第一端部11与芯铁2的第一腔体21在端面和周面上均形成面接触，相比现有技术中仅在端面有少许接触面的结构，上述拖动架1与芯铁2的接触面积增大，第一腔体21对第一端部11的支撑力增大，能够避免拖动架1在高温高压的环境下出现松动的现象，进而大大提高了应用上述芯铁组件的四通换向阀的工作稳定性。

当然，上述第一端部11与第一腔体21并不仅限于采用弧形接触面的结构形式，还可以将上述第一腔体21设置为长方体等其他形状的腔体，将第一端部11设置为与之对应的长方体，其周壁与第一腔体21形成平面接触面。

还可以进一步设置上述拖动架1的第一端部11的具体结构。

在另一种具体实施方式中，上述第一腔体21的横截面可以为圆形，拖动架1的第一端部11的横截面可以为圆心角大于180度的扇形，该扇形的圆弧部分与第一腔体21的周壁贴合，例如，可以具体为圆心角为360度的扇形，即第一端部11的横截面为圆形。如图10所示，采用这种圆柱体的第一端部11，使得拖动架1的至少部分端面和整个周壁均与芯铁2的第一腔体21面接触，即拖动架1正好完全支撑于芯铁2内部，因此，只要芯铁2端部与拖动架1的固定连接够牢固，拖动架1相对于芯铁2不会在端面内发生任何松动，进一步保证了芯铁组件的工作稳定性。

当然，上述拖动架1的第一端部11的横截面并不仅限于上述扇形，还可以为其他形状。

请参考图15-图19，图15为本发明所提供芯铁组件的第二种具体实施方式的结构示意图；图16-图18为图15中的拖动架的俯视图、左视图和主视图；图19为图16中拖动架的第一端部的B-B向视图。

在第二种具体实施方式中，如图15-图19所示，上述拖动架1的第一端部11的横截面还可以为帽形，该帽形由一条直线和一个圆心角大于180度圆弧首尾连接而成，该帽形的圆弧段与第一腔体21的周壁贴合。采用这种结构，该拖动架1的大部分周壁与第一腔体21周壁贴合，同样能够较好地防止拖动架1相对芯铁2发生松动的现象，保证芯铁组件的工作稳定性。

请参考图20至图23，图20-图22为本发明所提供芯铁组件的第三种具体实施方式的拖动架的俯视图、左视图和主视图；图23为图20中拖动架的第一端部的C-C向视图。

在第三种具体实施方式中，如图20-23所示，上述拖动架1的第一端部11的横截面还可以具体为鼓形，该鼓形包括两条直壁和两条弧形壁111，每条弧形壁111均与第一腔体21的周壁贴合。这样，能够采用较少的材料使拖动架1的长度方向的两端紧紧支撑于芯铁2内部，使芯铁组件既具有较好的稳定性，又具有节省材料、重量较轻的优点，这种结构的芯铁组件适合功率较小的空调设备。

请参考图24-图28，图24为本发明所提供芯铁组件的第四种具体实施方式的结构示意图；图25-图27为图24中的拖动架的俯视图、左视图和主视图；图28为图25中拖动架的第一端部的D-D向视图。

在另一种具体实施方式中，如图24-28所示所示，上述横截面为鼓形或帽形的拖动架1在其直线壁的两端还可以设有立板112，两个立板112的内侧壁与簧片3的横向两侧壁贴合，两个立板112的外侧壁均与第一腔体21的周壁贴合。

采用这种结构，使得拖动架1在保证与芯铁2的配合稳定性的同时，还能够将簧片3夹装于两个立板112之间，进一步起到对簧片3的定位作用，从而更进一步增强芯铁组件的工作稳定性。

当然，上述芯铁2的第一腔体21并不仅限于圆柱形，还可以采用椭圆等其他形状，上述拖动架1的横截面也不仅限于上述形状，还可以采用其他与第一腔体21面接触的形状。

还可以进一步设置上述拖动架1与芯铁2的固定连接方式。

请参考图10、图15和图24，如图所示，通过对所述第一腔体21的外缘铆压，使所述拖动架1的第一端部11固定于所述第一腔体21中。

采用铆压的方式能够将第一腔体21与拖动架1固定连接，保证第一腔体21与拖动架1的相对位置固定，进一步增强芯铁组件的工作稳定性。

请参考图29，图29为本发明所提供芯铁组件的第五种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，如图29所示，上述第一腔体21的周壁开设有内螺纹211，第一端部11的周壁设有与内螺纹211配合的外螺纹113，第一腔体21和第一端部11通过螺纹配合连接。采用这种结构，在上述拖动架1的弧形壁111与芯铁2的第一腔体21周壁面接触的基础上，螺纹连接更保证了二者连接的稳定性。并且，螺纹连接还使得芯铁2和拖动架1具有结构简单、加工制造方便的特点。

当然，上述芯铁2和拖动架1并不仅限于螺纹连接，还可以采用其他的固定连接方式。请参考图30，图30为本发明所提供芯铁组件的第六种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，如图30所示，上述拖动架1为其第一端部11注塑于芯铁2的第一腔体21中的拖动架1。采用注塑一体成型的拖动架1和芯铁2，取消了拖动架1与芯铁2螺纹连接或者铆接的制作加工工序，使芯铁组件具有结构简单、加工制造方便的特点，进一步减小芯铁组件的加工成本。并且，采用上述方案，使得拖动架1可以采用塑料材料代替现有技术中的黄铜材料，减少芯铁组件对有色金属的使用，减少芯铁组件的重量和生产成本。

进一步地，上述拖动架1可以具体由PPS等增强性塑料制成，PPS塑料具有较大的强度和韧性的，能够大大提高拖动架的使用寿命。

请参考图31，图31为本发明所提供芯铁组件的第七种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，如图31所示，上述采用注塑工艺的芯铁组件中的芯铁2的第一腔体21周壁可以设有至少一个凹槽212。采用这种结构，注塑于第一腔体21内的拖动架1的第一端部11必定形成与上述凹槽212相配合的凸起，这种凹槽212与凸起相配合的结构使得拖动架1和芯铁2的配合更加紧密稳定，更进一步增强了芯铁组件的工作稳定性能够。当然，这里并未对凹槽212的数目和形状加以限制，具体地，可以采用多排多列的凹槽212，以增加拖动架1和芯铁2配合的牢固性，为了便于凹槽212的加工，可以将其设置为横截面为圆形或者方形的凹槽212，当然也可以为其他形状。

以上具体分别通过拖动架1第一端部11的形状、拖动架1与芯铁2的固定连接方式来增加芯铁组件的配合稳定性，下面具体介绍通过改变芯铁2的第一腔体21底壁213的形状来增加配合稳定性的技术方案。

在另一种具体实施方式中，如图30所示，上述芯铁2的第一腔体21的底壁213可以为闭合面，即拖动架1的第一端部11的全部端面均与芯铁2第一腔体21的底壁213面接触，这样进一步增大了芯铁组件的牢固性，保证芯铁组件稳定工作。并且，采用这种芯铁2的第一腔体21和第二腔体22断开的结构，当四通换向阀的磁铁利用其磁力通过线圈将芯铁2吸合时，线圈的磁力能够增强，这使得同样条件下可以采用较小的线圈，进一步减小了生产成本。

当然，上述芯铁2也可以采用第一腔体21和第二腔体22相连通的情况，例如图32所示，该图为本发明所提供芯铁组件的第八种具体实施方式的结构示意图。在上述注塑的拖动架1中设置一个与第二腔体22连通的通孔，这样，芯铁2与磁铁分离后，芯铁2两侧的压力能够快速地达到平衡，使得芯铁2与磁铁的继续分离无需完全依靠弹簧实现，实现了二者的快速分离，并对弹簧起到一定的保护作用。但是，这种方案会使拖动架1第一端部11的端面与芯铁2第一腔体21的底壁213的接触面有所减少。用户可以根据实际需要自行选择。

此外，本发明还提供一种四通换向阀，包括导阀，该导阀采用上述芯铁组件。由于上述芯铁组件具有上述技术效果，因此，包括该芯铁组件的四通换向阀也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种芯铁组件及应用该组件的四通换向阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于四通换向阀的芯铁组件，包括拖动架(1)、芯铁(2)及簧片(3)，其特征在于，所述芯铁(2)为金属材料制成；所述拖动架(1)为非金属材料制成，并通过对所述拖动架(1)加热变形将所述簧片(3)固定在所述拖动架(1)上；

所述拖动架(1)的第一端部(11)固定连接于所述芯铁(2)端部的第一腔体(21)中，所述第一端部(11)的至少部分端面与所述第一腔体(21)的底壁(213)贴合；所述第一端部(11)的至少部分周壁与所述第一腔体(21)的周壁面接触；

所述第一端部(11)的周壁至少部分为弧形壁(111)，所述弧形壁(111)与所述第一腔体(21)的周壁贴合；

所述第一腔体(21)的横截面为圆形，所述第一端部(11)的横截面为鼓形，或圆心角大于180度的扇形，或一直线和一圆心角大于180度的圆弧围成的帽形，所述鼓形、所述扇形和所述帽形的圆弧段均与所述第一腔体(21)的周壁贴合；

横截面为所述鼓形或所述帽形的拖动架(1)在其直线壁的两端还设有立板(112)，两个所述立板(112)的内侧壁与所述簧片(3)的横向两侧壁贴合，以使所述簧片(3)夹持于两所述立板(112)之间；两个所述立板(112)的外侧壁与所述第一腔体(21)的周壁贴合。

2.根据权利要求1所述的芯铁组件，其特征在于，所述拖动架(1)上设置有定位凸起部(13)，通过对所述定位凸起部(13)加热变形将所述簧片(3)固定在所述拖动架(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的芯铁组件，其特征在于，通过对所述第一腔体(21)的外缘铆压，使所述拖动架(1)的第一端部(11)固定于所述第一腔体(21)中。

4.根据权利要求1或2所述的芯铁组件，其特征在于，所述第一腔体(21)的周壁开设有内螺纹(211)，所述第一端部(11)的周壁设有与所述内螺纹(211)配合的外螺纹(113)。

5.根据权利要求1或2所述的芯铁组件，其特征在于，所述拖动架(1)为其所述第一端部(11)注塑于所述第一腔体(21)中的拖动架。

6.根据权利要求5所述的芯铁组件，其特征在于，所述第一腔体(21)的周壁设有至少一个凹槽(212)。

7.根据权利要求1或2所述的芯铁组件，其特征在于，所述拖动架(1)具体为PPS塑料的拖动架。

8.一种四通换向阀，包括导阀；其特征在于，所述导阀采用如权利要求1-7任一项所述的芯铁组件。