CN105276199A - 电动阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动阀，能够不使用夹具地高精度进行内螺纹部件相对于阀外壳的定心，而且能够实现组装操作的效率化，并且当在流路中流动流体时不会产生压力损失，从而能够抑制制造成本。电动阀至少具备：具有形成有阀口的阀座部的阀外壳；固定配置于上述阀外壳且具有内螺纹部的内螺纹部件；具有与上述内螺纹部件螺纹结合的外螺纹部的外螺纹部件；以及设于上述外螺纹部件且与通过电动马达的驱动而动作的上述外螺纹部件联动来对上述阀口的开口面积进行可变控制的阀芯，其中，在上述内螺纹部件的外周侧部设有被压入上述阀外壳的内周侧部的压入部，通过将上述压入部压入上述阀外壳内，来相对于上述阀外壳进行上述阀芯的定心。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及设置在空调机等的冷冻循环中来对制冷剂的流量进行控制的电动阀。

背景技术

以往，作为在冷冻循环中连接的电动阀，例如使用图5所示的电动阀100(专利文献1)。

这样的电动阀100具有阀外壳110，在阀外壳110形成有圆柱状的阀室112。并且，在阀外壳110，安装有从侧面侧与阀室112连通的一次接头管114，并且在阀室112的下方端部安装有二次接头管116。

另外，在阀外壳110，且在二次接头管116的阀室112侧配设有阀座部件118。而且，在阀座部件118，形成有连通阀室112和二次接头管116的剖面形状呈圆形的阀口120。

在阀外壳110的上端的开口部122，安装有内螺纹部件130。

内螺纹部件130具有大致圆柱状的主体部132、在阀外壳110的开口部122内嵌合的嵌合部134、以及环状的凸缘部136。

在主体部132形成有沿轴线L方向较长的导向孔137，并且在导向孔137的上部形成有内螺纹部140。

在导向孔137，能够沿轴线L方向滑动地嵌合有圆筒状的阀架133。阀架133与阀室112同轴安装，在该阀架133的下端部固定有阀芯138，该阀芯138在端部具有针阀141。

并且，在阀架133内，以能够沿轴线L方向移动的方式设有弹簧座139，在弹簧座139与阀芯138之间以给予了规定的负载的状态安装有压缩螺旋弹簧142。

在阀外壳110的开口部122的外周缘部，通过焊接气密地固定有步进马达的壳体144，利用该壳体144形成了圆柱状的转子室146。

在转子室146内，能够旋转地设有外周部被磁化为多极的磁性转子148，在该磁性转子148固定有转子轴160。

并且，在壳体144的外周，配设有定子线圈(未图示)，通过对该定子线圈(未图示)施加脉冲信号，来使磁性转子148与该脉冲数对应地旋转。

然后，因该磁性转子148的旋转，与磁性转子148一体的转子轴160旋转。

此外，在壳体144的顶部设有限制磁性转子148的旋转的旋转限位机构150。

阀架133的上端部与转子轴160的下端部卡合，阀架133以悬挂的状态由转子轴160支承为能够旋转。并且，在转子轴160形成有外螺纹部152，该外螺纹部152与形成于内螺纹部件130的内螺纹部140螺纹结合。该转子轴160的外螺纹部152和内螺纹部件130的内螺纹部140构成了螺纹进给机构。

通过该螺纹进给机构，转子轴160随着磁性转子148的旋转而沿轴线L方向移动。因转子轴160随着该旋转而沿轴线L方向进行的移动，阀芯138和阀架133一起沿轴线L方向移动。

而且，阀芯138利用针阀141的部分来增减阀口120的开口面积，从而对在一次接头管114与二次接头管116之间流动的流体的流量进行控制。

然而，在这样的电动阀100中，当相对于阀外壳110安装内螺纹部件130时，将内螺纹部件130的凸缘部136放置于阀外壳110的开口部122的外周缘部上，并使用专用夹具(未图示)等，在制造工序中进行对位，并进行凸缘部136与阀外壳110的开口部122的外周缘部之间的焊接。

然后，在进行了阀外壳110与内螺纹部件130之间的固定后，此次在阀外壳110上覆盖壳体144，并对阀外壳110的开口缘部和壳体144的下端部进行焊接，由此完成电动阀100。

另一方面，图6所示的电动阀200基本上是与上述的电动阀100相同的构造，但使阀外壳210和内螺纹部件230嵌合时的构造与电动阀100不同(专利文献2)。

具体地说，向阀外壳210的开口部222内插入内螺纹部件230的凸缘部236，并在该状态下进一步利用安装金属零件270固定阀外壳210的开口部222的外周缘部和内螺纹部件230，从而固定阀外壳210和内螺纹部件230。

并且，内螺纹部件230的下端直接嵌合于具有阀口220的阀座部件218。此外，图6中，符号214是一次接头管，216是二次接头管，238是阀芯，240是内螺纹部，241是针阀，244是壳体，248是磁性转子，252是外螺纹部，260是转子轴。

在这样的以往的电动阀100、200的任一个电动阀中，均通过在阀外壳110、210的阀口120、220和内螺纹部件130、230中保持同心，来可靠地利用针阀141、241开闭阀口120、220，从而相对于阀外壳110、210固定内螺纹部件130、230的工序是在高精度地保持电动阀100、200的流量调整的精度的方面极其重要的工序。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2012-77879号公报

专利文献2：日本特开2013-204613号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1所公开的电动阀100中，使用高的尺寸精度的专用夹具(未图示)来进行内螺纹部件130相对于阀外壳110的定心等，高的组装精度是制造工序所需要的，如图7所示，内螺纹部件130也有偏向阀外壳110的一侧(图7中左侧)的可能性，该情况下，无法利用针阀141可靠地开闭阀口120，是非常麻烦的构造。图中，符号G是离轴线L的偏离量。

另外，如图8所示，在将阀外壳110和内螺纹部件130的凸缘部136一端焊接后，再焊接阀外壳110和壳体144，从而需要两次焊接工序，操作效率差。图8中符号181、183是焊接部位。

另外，对于专利文献2所公开的电动阀200而言，如图9所示，由于内螺纹部件230的下端在形成于一次接头管214与二次接头管216之间的流路中、即在图中由“○”包围的位置存在，所以有在流动流体后产生压力损失的可能性。因此，尤其对于大流量的阀口220，流量降低，从而需要限制使用的流体的流量。

另外，该电动阀200与专利文献1所公开的电动阀100相比，当在阀外壳210安装内螺纹部件230时，需要另外设置安装金属零件270，成为变高制造成本的要因。由此，实际情况是需求进一步的电动阀的开发。

鉴于这样的现状，本发明的目的在于提供如下电动阀：能够不使用夹具地高精度进行内螺纹部件相对于阀外壳的定心，并且能够实现组装操作的效率化，并且当在流路中流动流体时不会产生压力损失，能够抑制制造成本。

本发明是为了实现上述那样的以往技术的课题以及目的而提出的发明，

本发明的电动阀至少具备：

阀外壳，其具有形成有阀口的阀座部；

内螺纹部件，其固定配置于上述阀外壳，且具有内螺纹部；

外螺纹部件，其具有与上述内螺纹部件螺纹结合的外螺纹部；以及

阀芯，其设于上述外螺纹部件，且与通过电动马达的驱动而动作的上述外螺纹部件联动来对上述阀口的开口面积进行可变控制，

上述电动阀的特征在于，

在上述内螺纹部件的外周侧部，设有被压入上述阀外壳的内周侧部的压入部，

通过将上述压入部压入上述阀外壳内，来相对于上述阀外壳进行上述阀芯的定心。

若像这样在内螺纹部件的外周侧部设有压入部，则能够简单并且高精度地进行内螺纹部件相对于阀外壳的定心。并且，由于构造也简单，所以谁都能够可靠地进行组装操作。而且，能够利用现有的构成部件进行定心，也不需要使用夹具，从而与以往相比更能够抑制电动阀的制造成本。

并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述压入部沿上述内螺纹部件的外周侧部的周向分离地设有多个。

若像这样沿周向分离地设有多个压入部，则在压入时，能够使内螺纹部件的变形部位向未形成压入部的空间内退让，从而优选。

并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述内螺纹部件具备在上述压入部的上部沿周向形成的凸缘部，

当将上述内螺纹部件压入到上述阀外壳时，上述内螺纹部件的凸缘部抵接支承于上述阀外壳的上端部。

若像这样构成，则能够可靠地进行内螺纹部件相对于阀外壳的沿上下方向的定位。

并且，本发明的电动阀的特征在于，

在上述内螺纹部件中，

在上述压入部与凸缘部之间圆周状地形成有第一阶梯部，

在将具有上述第一阶梯部的内螺纹部件压入上述阀外壳，并使上述内螺纹部件的凸缘部抵接支承于上述阀外壳的上端部时，在上述阀外壳的上端部与上述内螺纹部件的压入部之间形成有空隙。

若像这样形成有第一阶梯部，则至少在焊接阀外壳和内螺纹部件时，能够使焊接部位所产生的热难以向内螺纹部件传递。

假设焊接时的热传递至内螺纹部件，则在内螺纹部件的树脂部分亦即压入部等中，有产生变形的担忧，由此有不能良好地进行阀外壳和内螺纹部件的定心的可能性。因此，通过第一阶梯部的形成来确保空隙是非常重要的。

并且，本发明的电动阀的特征在于，

壳体设置成，在使上述内螺纹部件的凸缘部抵接支承于上述阀外壳的上端部的状态下，从上述阀外壳的上方进行覆盖，

上述内螺纹部件在凸缘部的上方圆周状地形成有第二阶梯部，且在上述壳体的内周侧面与上述内螺纹部件之间形成有空隙。

若像这样形成有第二阶梯部，则在一同焊接阀外壳、内螺纹部件以及壳体时，能够使焊接部位所产生的热难以向以凸缘部为界线的内螺纹部件的上下部分传递。

并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述阀外壳、上述凸缘部、上述壳体为金属制，

至少上述金属制的阀外壳与凸缘部之间、以及上述凸缘部与壳体之间被焊接接合。

这样，若阀外壳、凸缘部、壳体为金属制，则在一次焊接中，能够使三个部件间接合，与以往相比，能够更加抑制制造成本，并且能够提高操作效率。

发明的效果如下。

根据本发明，能够提供如下电动阀：电动阀的内螺纹部件在外周侧部具备被压入阀外壳的内周侧部的压入部，通过将压入部压入阀外壳内，来相对于阀外壳进行阀芯的定心，从而能够不使用夹具地高精度进行内螺纹部件相对于阀外壳的定心，而且能够实现组装操作的效率化，并且当在流路中流动流体时不会产生压力损失，从而能够抑制制造成本。

附图说明

图1是本发明的电动阀的纵剖视图。

图2是本发明的电动阀的内螺纹部件的立体图。

图3是放大表示图1所示的电动阀的开口部附近的放大图。

图4是表示本发明的电动阀的在阀外壳的开口部压入内螺纹部件的压入部时的状态的主要部分剖视图，图4(a)以及图4(b)表示实施方式的例子。

图5是以往的电动阀的纵剖视图。

图6是以往的其它的电动阀的纵剖视图。

图7是用于说明图5所示的以往的电动阀中所进行的定心的说明图。

图8是用于说明图5所示的以往的电动阀中所进行的两次焊接的说明图。

图9是用于说明图6所示的以往的其它的电动阀中的产生压力损失的构造的说明图。

图中：

1、100、200—电动阀，10、110、210—阀外壳，12、112—阀室，14、114、214—一次接头管，16、116、216—二次接头管，18、118、218—阀座部件，20、120、220—阀口，22、122、222—开口部，30、130、230—内螺纹部件，32、132—主体部，33、133—阀架，34—压入部，36、136、236—凸缘部，37、137—导向孔，38、138—阀芯，40、140—内螺纹部，41、141、241—针阀，42、142—压缩螺旋弹簧，44、144、244—壳体，46、146—转子室，48、148—磁性转子，52、152—外螺纹部，60、160—转子轴，70—第一阶梯部，72—第二阶梯部，80、181、183—焊接部位，90、92—空隙，134—嵌合部，150—旋转限位机构，270—安装金属零件，G—偏离量，L—轴线。

具体实施方式

以下，基于附图更加详细地对本发明的实施方式进行说明。

本发明的电动阀例如设置在空调机等的冷冻循环中，其用于对制冷剂的流量进行控制。

本发明的电动阀基本上与以上说明的以往的电动阀100、200相比，局部构造不同，但基本的构造相同，从而首先简单地对基本的构造进行说明。

如图1所示，本发明的电动阀1具有阀外壳10，在阀外壳10形成有圆柱状的阀室12。并且，在阀外壳10安装有从侧面侧与阀室12连通的一次接头管14，并且在阀室12的下方端部安装有二次接头管16。

另外，在阀外壳10，且在二次接头管16的阀室12侧配设有阀座部件18。而且，在阀座部件18形成有剖面形状呈圆形的阀口20，该阀口20连通阀室12和二次接头管16。

在阀外壳10的上端的开口部22安装有内螺纹部件30。

内螺纹部件30具有大致圆柱状的主体部32、被压入阀外壳10的开口部22内的压入部34、以及环状的凸缘部36。

在主体部32且沿轴线L方向形成有导向孔37，并且在导向孔37的上部形成有内螺纹部40。

在导向孔37，以能够沿轴线L方向滑动的方式嵌合有圆筒状的阀架33。阀架33与阀室12同轴安装，在该阀架33的下端部固定有阀芯38，该阀芯38在端部具有针阀41。

并且，在阀架33内，以能够沿轴线L方向移动的方式设有弹簧座39，在弹簧座39与阀芯38之间以给予了规定的负载的状态安装有压缩螺旋弹簧42。

在阀外壳10的开口部22的外周缘部设有步进马达的壳体44，利用该壳体44形成了圆柱状的转子室46。在阀外壳10的开口部22的外周缘部放置内螺纹部件30的凸缘部36，并在其上覆盖壳体44，之后将阀外壳10与凸缘部36之间、以及凸缘部36与壳体44之间焊接为一块，由此对三个部件间进行了接合。

另外，在转子室46内以能够旋转的方式设有外周部被磁化为多极的磁性转子48，在该磁性转子48固定有转子轴60。

并且，在壳体44的外周配设有定子线圈(未图示)，通过对该定子线圈(未图示)给予脉冲信号，由此磁性转子48与该脉冲数对应地旋转。

然后，因该磁性转子48的旋转，与磁性转子48一体的转子轴60旋转。

阀架33的上端部与转子轴60的下端部卡合，阀架33以悬挂的状态由转子轴60支承为能够旋转。并且，在转子轴60形成有外螺纹部52，该外螺纹部52与形成于内螺纹部件30的内螺纹部40螺纹结合。该转子轴60的外螺纹部52和内螺纹部件30的内螺纹部40构成了螺纹进给机构。

通过该螺纹进给机构，转子轴60随着磁性转子48的旋转而沿轴线L方向移动。因转子轴60随着该旋转而沿轴线L方向进行的移动，阀芯38与阀架33一起沿轴线L方向移动。

而且，阀芯38利用针阀41的部分来增减阀口20的开口面积，从而对在一次接头管14与二次接头管16之间流动的流体的流量进行控制。

在像这样构成而成的电动阀1中，内螺纹部件30的大部分由树脂制，而凸缘部36为金属制。当成形内螺纹部件30时，将作为凸缘部36的金属板放置于金属模内并进行嵌入成形，由此能够获得金属部分和树脂部分一体化而成的内螺纹部件30。位于该凸缘部36的上下的壳体44以及阀外壳10也为金属制。

本发明中，在这样的电动阀1中，在使阀外壳10和内螺纹部件30以成为同心的方式固定时的构造中，尤其具有特征构造，以下对这一点进行说明。

如图1以及图2所示，本发明的电动阀1的内螺纹部件30在内螺纹部件30的外周侧部形成有压入部34。此外，图2中，内螺纹部件30的上端部是简单的直线形状，本来设有螺旋槽，其简化图示。

当在阀外壳10固定内螺纹部件30时，该压入部34是被压入阀外壳10的开口部22的内周侧部的部位。

并且，如图2所示，该压入部34沿内螺纹部件30的外周侧部的周向分离地设有多个。在本实施方式中，沿周向分离而在四个部位设有压入部34，但个数没有特别限定，例如也可以是每隔180°的角度设置的两个部位。但是，当在每隔180°的角度的两个部位设有压入部34的情况下，当向阀外壳10压入内螺纹部件30时，存在内螺纹部件30偏移而相对于阀外壳10斜向倾斜的担忧。由此，为了进一步可靠地在阀外壳10固定内螺纹部件30，优选在三个部位以上设置该压入部34。

若像这样在三个部位以上设置压入部34，则当相对于阀外壳10压入内螺纹部件30时，没有内螺纹部件30向前后左右偏移的担忧，从而能够可靠地进行定心。此外，在沿内螺纹部件30的外周侧部的周向每隔90度的四个部位设有压入部34的情况下，容易进行嵌入成形内螺纹部件30时的金属模的分模，从而优选。

此外，作为设置多个内螺纹部件30的压入部34的理由，当向阀外壳10的内周侧部压入后，需要针对内螺纹部件30的压入部的变形的退让。

即使在内螺纹部件30的外周侧部的整面构成为与阀外壳10的内周侧部接触的情况下，在压入时也有在内螺纹部件30产生破裂的可能性。由此，优选设置多个压入部34。

如图3所示，这样的压入部34构成为，在压入部34与凸缘部36之间圆周状地形成有第一阶梯部70，将具有该第一阶梯部70的内螺纹部件30压入阀外壳10，并使内螺纹部件30的凸缘部36抵接支承于阀外壳10的上端部，此时在阀外壳10的上端部与内螺纹部件30的压入部34之间形成有由“○”所示的空隙90。此外，图中符号80是焊接部位。

这样，第一阶梯部70是至少在焊接阀外壳10和内螺纹部件30时用于使焊接部位80所产生的热难以向内螺纹部件30传递的部分。

若是焊接时的热向内螺纹部件30传递的构造，即、直至凸缘部36是与阀外壳10的内周侧部紧密地面接触那样的方式，则在内螺纹部件30的树脂部分亦即压入部34等中，有产生变形的担忧，由此有不能良好地进行阀外壳10与内螺纹部件30的定心的可能性。由此，通过第一阶梯部70的形成来确保空隙90是非常重要的。

另外，内螺纹部件30优选构成为，在凸缘部36的上方圆周状地形成有第二阶梯部72，在壳体44的内周侧面与内螺纹部件30之间形成有空隙92。

这样，若还形成有第二阶梯部72，则在一同焊接阀外壳10、内螺纹部件30以及壳体44时，能够使焊接部位所产生的热难以向以凸缘部36为界线的内螺纹部件30的上下部分传递。

由此，除了第一阶梯部70的形成，通过第二阶梯部72来确保空隙92也是非常重要的。

如图2以及图4(a)所示，这样的压入部34是可靠地被压入阀外壳10的内周侧部那样的方式、即长方形形状的角部部分被圆弧倒角那样的方式，但并不特别限定于该方式，例如也可以如图4(b)所示地是在山形的前端部具有圆弧而成的方式，另外也可以混合各种方式等，能够进行适当地变更。

这样，在本发明的电动阀1中，尤其电动阀1的内螺纹部件30在外周侧部具备被压入阀外壳10的内周侧部的压入部34，通过将该压入部34压入阀外壳10内，来相对于阀外壳10进行阀芯38的定心，从而能够不使用夹具地高精度进行内螺纹部件30相对于阀外壳10的定心，并且能够实现组装操作的效率化，并且当在流路中流动流体时不会产生压力损失，能够抑制制造成本，本发明的电动阀1是基于全新的技术思想而发明的。

以上，对本发明的电动阀1的优选的方式进行了说明，但本发明不限定于上述的方式，在不脱离本发明的目的的范围内能够进行各种变更。

Claims (6)

1.一种电动阀，至少具备：

阀外壳，其具有形成有阀口的阀座部；

内螺纹部件，其固定配置于上述阀外壳，且具有内螺纹部；

外螺纹部件，其具有与上述内螺纹部件螺纹结合的外螺纹部；以及

阀芯，其设于上述外螺纹部件，且与通过电动马达的驱动而动作的上述外螺纹部件联动来对上述阀口的开口面积进行可变控制，

上述电动阀的特征在于，

在上述内螺纹部件的外周侧部，设有被压入上述阀外壳的内周侧部的压入部，

通过将上述压入部压入上述阀外壳内，来相对于上述阀外壳进行上述阀芯的定心。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述压入部沿上述内螺纹部件的外周侧部的周向分离地设有多个。

3.根据权利要求1或2所述的电动阀，其特征在于，

上述内螺纹部件具备在上述压入部的上部沿周向形成的凸缘部，

当将上述内螺纹部件压入到上述阀外壳时，上述内螺纹部件的凸缘部抵接支承于上述阀外壳的上端部。

4.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，

在上述内螺纹部件中，

在上述压入部与凸缘部之间圆周状地形成有第一阶梯部，

在将具有上述第一阶梯部的内螺纹部件压入上述阀外壳，并使上述内螺纹部件的凸缘部抵接支承于上述阀外壳的上端部时，在上述阀外壳的上端部与上述内螺纹部件的压入部之间形成有空隙。

5.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，

壳体设置成，在使上述内螺纹部件的凸缘部抵接支承于上述阀外壳的上端部的状态下，从上述阀外壳的上方进行覆盖，

上述内螺纹部件在凸缘部的上方圆周状地形成有第二阶梯部，且在上述壳体的内周侧面与上述内螺纹部件之间形成有空隙。

6.根据权利要求1～5任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述阀外壳、上述凸缘部、上述壳体为金属制，

至少上述金属制的阀外壳与凸缘部之间、以及上述凸缘部与壳体之间被焊接接合。