CN105822822B - 减速机构以及包括该减速机构的电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速机构以及包括该减速机构电子膨胀阀。根据一个方面，提供一种减速机构(80，80A)，包括：减速机构壳体(82，82A)；设置在减速机构壳体中的减速齿轮系；与减速齿轮系连接的输出轴(88，88A)；以及设置在减速机构中的轴向限位机构(LM，LMA)。轴向限位机构包括一体地形成于或者固定地连接于输出轴的轴侧限位构件(882，91，886A，95A)以及一体地形成于或者固定地连接于减速机构壳体的壳体侧限位构件(825，97A)，轴侧限位构件和壳体侧限位构件适于相互配合以限制输出轴的轴向位移。根据本发明，能够可靠地消除或减小减速机构的输出端的轴向窜动从而避免减速机构中的齿轮副直接承受大的轴向载荷。

Description

减速机构以及包括该减速机构的电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及减速机构以及包括该减速机构的电子膨胀阀，更具体地，涉及在减速机构的轴向限位方面具有改进之处的减速机构以及包括该减速机构的电子膨胀阀。

背景技术

电子膨胀阀是制冷/制热系统中的重要部件，主要用于对工作流体(制冷剂流体)的流量进行调节。常规的电子膨胀阀一般采用步进电机进行控制，并且通常由驱动机构(步进电机)、执行机构(螺纹螺杆机构)、节流机构(阀针阀座)以及相关的辅助机构构成。

在电子膨胀阀应用于制冷量大的系统的情况下，由于所需制冷量增大而导致阀孔尺寸增大进而导致阀组件在开关阀门时会承受高压腔与低压腔之间的压差所引起的大的压力，因此开关阀门(例如打开阀门)时需要克服的力随之增大。在这种情况下，提出采用联接在电机下游的例如定轴轮系减速机构之类的减速机构，以便将输入扭矩增大并将增大的扭矩输出至联接在减速机构下游的对应螺纹传动构件。

然而，在采用定轴轮系减速机构的电子膨胀阀中，定轴轮系减速机构所占用的空间(尤其是径向空间)较大而造成电子膨胀阀的尺寸增大，而且，在相同体积/尺寸的情况下所能够获得的减速比(传动比)也较小。另外，在采用例如定轴轮系减速机构的电子膨胀阀中，缺乏能够可靠地承担较大轴向载荷的结构而造成减速机构中的齿轮副直接承受大的轴向载荷而导致齿轮副易于损坏，而且，还易于造成减速机构的输出端以及与之联接的对应螺纹传动构件产生大的轴向窜动而导致无法确保电子膨胀阀的精确阀门开关。

因此，在本领域中，对于在大制冷量系统中应用的电子膨胀阀而言，存在对减速机构的选用以及减速机构的轴向限位方面进行改进的空间和需求。

这里，需要指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本发明的理解，而不一定构成现有技术。

发明内容

在本部分中提供本发明的总概要，而不是本发明完全范围或本发明所有特征的全面公开。

本发明的一个目的是提供一种如下所述的减速机构以及一种包括该减速机构的电子膨胀阀，在该减速机构中可以消除或减小其输出端的大轴向间隙从而可以消除或减小在电子膨胀阀操作时执行机构中的相关部件发生大的轴向窜动以便确保电子膨胀阀的精确阀门开关。

本发明的另一目的是提供一种如下所述的减速机构以及一种包括该减速机构的电子膨胀阀，在该减速机构中可以避免减速机构中的齿轮副直接承受大的轴向载荷而导致齿轮副易于损坏。

本发明的另一目的是提供一种如下所述的减速机构以及一种包括该减速机构的电子膨胀阀，通过该减速机构，使得电子膨胀阀能够良好地适应于大制冷量系统而无需采用输出扭矩非常大从而成本非常高且尺寸十分臃肿的电机。

本发明的另一目的是提供一种如下所述的减速机构以及一种包括该减速机构的电子膨胀阀，由于采用行星齿轮减速机构作为该减速机构，所占用的空间较小而易于构造出紧凑型电子膨胀阀，而且在相同体积/尺寸的情况下所能够获得的减速比也较大。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明的一个方面，提供一种减速机构，包括：减速机构壳体；设置在所述减速机构壳体中的减速齿轮系；与所述减速齿轮系连接的输出轴；以及设置在所述减速机构中的轴向限位机构。所述轴向限位机构包括一体地形成于或者固定地连接于所述输出轴的轴侧限位构件以及一体地形成于或者固定地连接于所述减速机构壳体的壳体侧限位构件，所述轴侧限位构件和所述壳体侧限位构件适于相互配合以限制所述输出轴的轴向位移。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明的另一方面，提供一种电子膨胀阀，包括：壳体组件；阀组件，所述阀组件包括可动阀构件并且用于对流过所述电子膨胀阀的流体的流量进行调节；执行机构，所述执行机构用于带动所述可动阀构件进行轴向运动；以及驱动机构，所述驱动机构用于向所述执行机构提供动力。所述执行机构包括如上所述的减速机构，所述执行机构经由所述减速机构的输出轴带动所述可动阀构件进行轴向运动。

根据本发明，由于在减速机构的输出端中采用所谓的不可手动拆卸式(轴向)定位/限位结构，尤其是采用一体地形式的(轴向)定位/限位结构，可以消除轴向间隙大、电子膨胀阀操作时执行机构中的相关部件(减速机构的输出轴和与之接合的防旋转锁定件)发生大的轴向窜动从而无法确保电子膨胀阀的精确阀门开关的情况。而且，减速机构在操作时所承受的大轴向载荷(拉伸和/或压缩)可以例如经由推力轴承而全部或部分卸载至凸缘部上并且进一步传递至壳体上，从而避免减速机构中的齿轮副(太阳轮与行星轮、行星轮与内齿部)直接承受大的轴向载荷而导致齿轮副易于损坏。

另一方面，根据本发明，由于采用了减速机构(尤其是行星齿轮减速机构)，使得电子膨胀阀能够良好地适应于大制冷量系统而无需采用输出扭矩非常大从而成本非常高且尺寸(尤其是定子的尺寸)十分臃肿的电机。另外，在使用行星齿轮减速机构的情况下，所占用的空间(尤其是径向空间)较小而易于构造出紧凑型电子膨胀阀，而且，在相同体积/尺寸的情况下所能够获得的减速比(传动比)也较大。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本发明的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是示出根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的纵向剖视图；

图2A和图2B分别是示出根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的分解立体图和分解立体纵剖图；

图3A和图3B分别是示出根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的减速机构的分解立体图和分解立体纵剖图；以及

图4A、图4B和图4C分别是示出根据本发明第二实施方式的电子膨胀阀的减速机构的一部分的分解立体图、分解立体纵剖图和组装状态纵剖图。

具体实施方式

下面参照附图、借助示例性实施方式对本发明进行详细描述。对本发明的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本发明及其应用或用途的限制。

图1是示出根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的纵向剖视图。下面，将参照图1描述根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀1的总体结构。

根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀1可以包括：用于对流过电子膨胀阀1的流体的流量进行调节的阀组件10；用于带动阀组件10的可动阀构件(即阀针)进行轴向运动的执行机构50；以及为执行机构50提供动力的驱动机构40。

阀组件10可以包括阀体12。在阀体12中设置有与入流管IT连接的入口12-1以及与出流管OT连接的出口12-2。流体经由入流管IT流入电子膨胀阀1，然后经由出流管OT流出电子膨胀阀1。

在一些示例中，在阀体12的出口12-2处设置固定阀构件(即阀座)18。

如上文所提及，电子膨胀阀1的阀组件10还可以包括阀针(可动阀构件)14。而且，如上文所提及，阀针14在执行机构50的带动下进行轴向运动，从而能够脱离阀座18而打开电子膨胀阀1以及与阀座18接合而关闭电子膨胀阀1并且能够调节电子膨胀阀1的阀开度。阀针14可以包括第一端(上端)14-1和第二端(下端)14-2。第一端14-1用于与下文将做进一步描述的防旋转锁定件的下区段(阀针接合部)接合。第二端14-2用于与阀座18接合从而关闭阀座18处的阀孔。

在图示的示例中，驱动机构40可以是包括定子41和转子42的电机(例如步进电机)40。转子42可以在定子41内侧旋转。此外，可以在定子41与转子42之间设置套筒44以实现装配方便和容易密封的目的。套筒44可以呈大致圆筒状，并且可以构成电子膨胀阀1的壳体组件CA的一部分。这里需要说明的是，在本申请中，壳体组件CA可以包括电子膨胀阀中的任何静止不动的部件。

在一些示例中，转子42可以与执行机构50的心轴51形成为一体(例如模制成一体)，使得当驱动机构(电机)40通电时转子42能够与心轴51一体地旋转。在其它示例中，转子42与心轴51可以单独地形成然后再通过适当方式固定地连接在一起。

执行机构50可以包括：如上文所提及的心轴51；下支撑件53；防旋转锁定件55；以及减速机构80。

在一些示例中，心轴51可以包括第一端(上端)51-1和第二端(下端)51-2。第一端51-1用于以可旋转方式与盖构件70(构成电子膨胀阀1的壳体组件CA的一部分)接合(例如经由位于盖构件70的凹口中的轴承75——比如滑动轴承75——实现接合)。第二端51-2用于与下文将做进一步描述的减速机构80的太阳轮接合(例如键连接)，使得太阳轮能够与心轴51一体地旋转。

在图示的示例中，下支撑件53可以呈中空的大致筒状并且适于固定地连接在下文将做进一步描述的减速机构80的减速机构壳体中。在一些示例中，下支撑件53的一部分(顶部)通过过盈配合方式压配合在减速机构壳体中。下支撑件53可以包括抗旋转部53-2。抗旋转部53-2可以实施为非圆形或多边形通孔，该通孔用于容纳下文将做进一步描述的防旋转锁定件55的上区段，使得防旋转锁定件55的上区段能够在下支撑件53的抗旋转部53-2中进行轴向运动但是不能绕其轴线进行旋转运动。

在图示的示例中，防旋转锁定件55可以包括：上区段(内螺纹部)55-1；以及下区段(阀针接合部)55-2。在上区段55-1中可以形成孔——例如通孔，该孔可以具有圆形形状，并且在该孔中可以形成有内螺纹。由此，防旋转锁定件55的上区段55-1借助其内螺纹与下文将做进一步描述的减速机构80的输出轴螺纹接合，从而在输出轴轴向固定且防旋转锁定件55周向固定的状态下通过输出轴的旋转而迫使防旋转锁定件55连同阀针14进行轴向运动，以实现电子膨胀阀1的打开、关闭以及阀开度的调节。此外，防旋转锁定件55的上区段55-1可以具有与下支撑件53的抗旋转部53-2的通孔的非圆形或多边形内周相匹配的非圆形或多边形外周。由此，借助下支撑件53的抗旋转部53-2的通孔的非圆形或多边形内周构造以及防旋转锁定件55的上区段55-1的非圆形或多边形外周构造，防旋转锁定件55连同与防旋转锁定件55接合的阀针14只能相对于下支撑件53进行轴向平移运动而不能进行旋转运动。

防旋转锁定件55的下区段55-2用于与阀针14的第一端14-1接合(例如通过挡圈19实现接合)。在一些示例中，阀针14可以固定地接合于防旋转锁定件55的第二区段55-2。在其它示例中，阀针14可以轴向可动地接合于防旋转锁定件55的下区段55-2。在这种情况下，可以设置压缩弹簧38。当防旋转锁定件55向下移动并且当阀针14与阀座18抵接时，压缩弹簧38从阀针14的第一端14-1施加弹簧力以使阀针14与阀座18之间具有合适的抵靠力，从而一方面因具有接触缓冲而保护阀针14和阀座18不被损坏，另一方面则提供可靠的密封效果。

进一步参照图2A、图2B、图3A和图3B(图2A和图2B分别是示出根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的分解立体图和分解立体纵剖图，而图3A和图3B分别是示出根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的减速机构的分解立体图和分解立体纵剖图)，减速机构80可以实施为周转轮系减速机构80——具体为行星齿轮减速机构80。由此，在大制冷量系统的应用情形中，可以提供足够的减速从而提供足够的输出扭矩，同时可以避免直接利用步进电机来驱动螺纹螺杆机构以实现阀门操作而导致需要采用输出扭矩非常大从而成本非常高且尺寸(尤其是定子的尺寸)十分臃肿的电机。另外，与采用定轴轮系的情况相比，所占用的空间(尤其是径向空间)较小而易于构造出紧凑型电子膨胀阀，而且，在相同体积/尺寸的情况下所能够获得的减速比(传动比)也较大。

在图示的示例中，减速机构80可以包括：减速机构壳体82；太阳轮84；行星轮86；以及输出轴(输出端)88(在本申请文件中，可以将减速机构80中的通过啮合而实现减速和动力传递的结构组成部分称为减速齿轮系)。

减速机构壳体82可以呈中空的大致筒状。减速机构壳体82可以构成电子膨胀阀1的壳体组件CA的一部分。在一些示例中，在设置套筒44的情况下，减速机构壳体82可以与电机40的转子42一起容置在套筒44中，以利于电子膨胀阀1的装配和密封。这里，减速机构壳体82可以通过过盈配合方式压配合在套筒44中，从而固定地连接至套筒44并且在套筒44中位于转子42下方。在其它示例中，在不设置套筒44或者所设置的套筒44仅用于包封转子42的情况下，减速机构壳体82可以暴露于外部环境并且可以通过适当的连接构件和/或密封构件而与壳体组件CA中的对应的其它构件连接。

如图1所示，减速机构壳体82可以自上而下包括：紧固部821；内齿部823；凸缘部825(用作根据本发明的壳体侧限位构件)；以及配合部827。

紧固部821可以实施为螺纹紧固部并且适于与设置有外螺纹的紧固件FP螺纹连接(固定地连接)，以便在上方对下文将做进一步描述的行星轮进行轴向定位/限位。紧固件FP可以设置有中心通孔以供心轴51的第二端51-2穿过，使得第二端51-2能够与太阳轮84的中心孔接合。这里，需要指出的是，紧固部821与紧固件FP之间的固定不限于上述螺纹固定。

内齿部823相当于典型的行星齿轮减速机构中的齿圈(内齿圈)。内齿部823适于与行星轮86啮合。这里，由于用于与行星轮86啮合的内齿圈(内齿部823)直接形成在减速机构壳体82的内周的一部分上，因此可以简化结构从而减小成本和利于装配。

凸缘部825可以从减速机构壳体82的内周壁大致径向向内地延伸并且可以形成为完整(连续)环形。然而，在其它示例中，凸缘部825可以形成为由多个离散凸部构成的断续环形凸缘部(未图示)。

另一方面，在一些示例中，凸缘部825可以与减速机构壳体82的其余部分(减速机构壳体的本体)一体地形成(例如通过包括注塑、铸造方式在内的模制方式)，以便使凸缘部825能够更加稳定地且可靠地起到对减速机构的输出端(输出轴)的轴向限位作用。在其它示例中，凸缘部825可以单独地形成然后再通过适当方式(例如焊接、粘结或螺纹固定连接)固定地连接至减速机构壳体82的本体的内周壁。由于形成有与减速机构壳体82的本体一体地形成或单独地形成然后再固定地连接至减速机构壳体82的本体的用于对减速机构80的输出轴进行轴向限位(单向或双向轴向限位)的凸缘部825，与相关技术中采用挡圈、卡簧等结构(可手动拆卸的定位结构)来对减速机构的输出端进行轴向限位的方案相比，可以消除轴向间隙大、电子膨胀阀操作时执行机构中的相关部件(减速机构的输出轴和与之接合的防旋转锁定件)发生大的轴向窜动的情况。

这里，需要指出的是，在本申请文件中，也可以采用表述“可手动拆卸”来表示在通常不借助外部工具的情况下能够徒手进行安装和拆卸的通常具有弹性的定位/限位结构(例如挡圈、卡簧等)，并且也可以采用表述“不可手动拆卸”来表示通常需要借助外部工具/装置才能够形成或进行安装并且/或者才能够拆卸或破坏的通常不具有弹性的定位/限位结构(例如，一体地形成或者单独地形成然后再通过比如焊接、粘结或螺纹固定连接等方式固定地连接在一起的定位/限位结构)。

配合部827可以例如通过过盈配合方式而容纳下支撑件53的整体或其一部分(顶部)。

由于起到减速作用的内齿部823和起到轴向限位作用的凸缘部825等结构均形成/设置在单个构件(即减速机构壳体82)中，因此可以简化结构、减小成本、利于装配并确保减速机构进而整个执行机构的平稳操作。

在图示的示例中，设置单个太阳轮84(特别参照图3A和图3B)。太阳轮84适于与心轴51的第二端51-2接合。具体地，太阳轮84的中心孔适于与心轴51的第二端51-2例如通过键连接方式而接合，使得太阳轮能够随着心轴51的旋转而旋转。

在图示的示例中，设置三个行星轮86(特别参照图3A和图3B)。行星轮86围绕太阳轮84布置并且在径向方向上置于太阳轮84与减速机构壳体82的内齿部823之间，从而与行星轮86和内齿部823两者啮合。行星轮86中可以设置有中心孔861，中心孔861用于容纳相应的柱销89，这方面将在下文中做进一步描述。这里，需要指出的是，也可以设置多于三个或少于三个的行星轮。

在图示的示例中(特别参照图3A和图3B)，输出轴88(输出轴88的一部分可以视为相当于典型的行星齿轮减速机构中的行星架)可以自上而下包括：头部881；中间部883；以及紧固端(也称螺纹传动部或末端部)887。在头部881与中间部883之间可以形成有上台阶部882(用作根据本发明的轴侧限位构件或第一轴侧限位构件)，而在中间部883与紧固端887之间可以形成有下台阶部884。

在图示的示例中，在头部881的上表面中可以形成有大致圆形凹槽881a。凹槽881a适于容纳太阳轮84的底部，由此利于太阳轮84的定心并且能够引导太阳轮84的旋转。然而，在其它示例中，可以省略凸缘部的上表面处的凹槽。在这种情况下，太阳轮84的下表面可以与头部881的上表面滑动接触，或者，在太阳轮84与心轴51的第二端51-2接合成轴向固定的情况下，太阳轮84的下表面甚至可以与头部881的上表面间隔开。

在图示的示例中，在头部881中围绕凹槽881a设置有数目与行星轮86的数目以及与柱销89的数目对应的插孔881b。在减速机构80的组装状态下，插孔881b定位成与行星轮86的中心孔861沿轴向方向对齐，由此允许柱销89插入插孔881b和行星轮86的中心孔861两者中。这样，例如，当太阳轮84旋转时，行星轮86在自转的同时围绕太阳轮84公转，由此借助柱销89而带动输出轴88旋转(围绕与太阳轮84的旋转轴线一致的旋转轴线进行旋转)。这里需要说明的是，在本申请中，行星轮86与输出轴88的这种传动联接也称为操作性联接。

在减速机构80的组装状态下，行星轮86可以在轴向方向上置于紧固件FP与输出轴88的头部881之间，并且行星轮86的上表面可以与紧固件FP的下表面滑动接触而行星轮86的下表面可以与头部881的上表面滑动接触。在一些示例中，可以在上述滑动接触表面副之间设置例如具有自润滑功能的耐磨(减磨)垫，并且/或者，可以使上述滑动接触表面副处包括具有自润滑功能的耐磨材料层(例如通过涂覆工艺)。在一些示例中，附加地或替代地，可以在上述滑动接触表面副之间加注润滑油脂等以确保顺畅滑动。由此，可以确保行星轮86在实现轴向定位的同时能够实现顺利和平稳的旋转和自转。

这里，需要指出的是，在其它滑动接触表面副(例如，太阳轮84的底部与输出轴88的头部881的上表面或上表面处的凹槽881a、以及减速机构壳体82的凸缘部825的内周表面与输出轴88的中间部883的外周表面)之间也可以采用有助于相对滑动的上述相同结构。

在图示的示例中，还为输出轴88设置抵接件91(用作根据本发明的轴侧限位构件或第二轴侧限位构件)。抵接件91可以设置有中心孔(例如螺纹孔)，使得抵接件91能够与输出轴的紧固端887的设置有外螺纹的上区段螺纹连接。通过采用螺纹连接方式将抵接件91紧固至紧固端887，可以在满足紧固要求的前提下根据具体情况在轴向方向上调节抵接件91相对于紧固端887的定位。这里，需要指出的是，抵接件91与紧固端887之间的固定不限于上述螺纹固定。

在图示的示例中，减速机构80还设置有两个单向推力轴承，例如两个单向推力滚动轴承——比如球轴承(即，上/第一推力轴承60和下/第二推力轴承62)。如图2B所述，在减速机构80的组装状态下，上推力轴承60的座圈601与减速机构壳体82的凸缘部825的上表面抵接，而经由球-保持架组件603而与座圈601相对的轴圈605与输出轴88的头部881的下表面(上台阶部882)抵接。另外，如图2B所述，在减速机构80的组装状态下，下推力轴承62的座圈621与减速机构壳体82的凸缘部825的下表面抵接，而经由球-保持架组件623而与座圈621相对的轴圈625与旋拧至输出轴88的紧固端887的抵接件91的上表面抵接。通过适当地调节紧固件FP和抵接件91的紧固程度(例如旋拧程度)，可以确保上推力轴承60和下推力轴承62与减速机构壳体82的凸缘部825的适当抵接、以及其它各(轴向)接触表面副(例如行星轮86的上表面与紧固件FP的下表面、上推力轴承60的轴圈605与输出轴88的头部881的下表面、以及下推力轴承62的轴圈625与抵接件91的上表面)之间的适当抵接以例如实现对减速机构80的输出轴88的适当轴向限位。

在图示的示例中，考虑到在电子膨胀阀1的操作期间抵接件91与输出轴88一体地旋转而较易于松脱，还可以设置两个紧固螺钉(例如自攻螺钉)93。紧固螺钉93紧固至形成在抵接件91中的径向紧固孔(例如螺纹孔)并且可以进一步通过自攻而紧固至输出轴88的紧固端887。由此，可以使抵接件91稳定地定位在相对于输出轴88(紧固端887)的适当位置处，以确保抵接件91不会在电子膨胀阀的使用寿命期间脱落并且确保减速机构80中各轴向接触副之间的适当抵接。这里，需要指出的是，紧固螺钉93可以省略，并且紧固螺钉93的数目不限于两个。

输出轴88的紧固端887的(外螺纹)尾端/下端887a可以与防旋转锁定件55的上区段(内螺纹部)55-1螺纹接合，从而在输出轴88轴向固定且防旋转锁定件55周向固定的状态下通过输出轴88的旋转而迫使防旋转锁定件55连同阀针14进行轴向运动，以实现电子膨胀阀1的打开、关闭以及阀开度的调节。

这里需要指出的是，在本发明第一实施方式中，由减速机构壳体82的凸缘部825、输出轴88的上台阶部882(头部881的下表面)、设置于输出轴88的抵接件91、上推力轴承60、和/或下推力轴承62构成根据本发明的用于减速机构80的输出轴88的轴向限位机构LM。上台阶部882与凸缘部825适于相互配合并且凸缘部825与抵接件91适于相互配合以实现对减速机构80的输出轴88的轴向限位。这里需要说明的是，在本申请文件中，用词“(限位构件之间的)配合”旨在不仅涵盖相互配合的配对部件之间不具有任何中介构件的直接配合，而且还涵盖相互配合的配对部件之间具有中介构件的间接配合。

下面简单描述根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀1的操作过程。

当需要打开或关闭电子膨胀阀1或者需要调节电子膨胀阀1的阀开度时，向电机40施加特定的电流，使得电机40的转子42连同心轴51沿特定方向(正向或反向)旋转。随着心轴51的旋转，与心轴51的第二端51-2例如通过键连接方式接合的减速机构80的太阳轮84也沿相同方向旋转，并且与太阳轮84啮合的行星轮86也沿相同方向围绕太阳轮84公转。行星轮86的公转导致经由柱销89与行星轮86联接的输出轴88也沿相同方向旋转。输出轴88的旋转迫使与输出轴88螺纹接合的防旋转锁定件55进行轴向平移运动，这进而带动阀针14进行轴向平移运动，由此实现电子膨胀阀1的打开或关闭以及阀开度的调节。

根据本发明第一实施方式，至少可以提供如下有益效果。

由于在减速机构的输出端中采用所谓的不可手动拆卸式(轴向)定位/限位结构，尤其是采用一体地形式的(轴向)定位/限位结构，可以消除轴向间隙大、电子膨胀阀操作时执行机构中的相关部件(减速机构的输出轴和与之接合的防旋转锁定件)发生大的轴向窜动从而无法确保电子膨胀阀的精确阀门开关的情况。而且，减速机构在操作时所承受的大轴向载荷(拉伸和/或压缩)可以例如经由推力轴承而全部或部分卸载至凸缘部上并且进一步传递至壳体上，从而避免减速机构中的齿轮副(太阳轮与行星轮、行星轮与内齿部)直接承受大的轴向载荷而导致齿轮副易于损坏。

另一方面，由于采用了减速机构(尤其是行星齿轮减速机构)，使得电子膨胀阀能够良好地适应于大制冷量系统而无需采用输出扭矩非常大从而成本非常高且尺寸(尤其是定子的尺寸)十分臃肿的电机。另外，在使用行星齿轮减速机构的情况下，所占用的空间(尤其是径向空间)较小而易于构造出紧凑型电子膨胀阀，而且，在相同体积/尺寸的情况下所能够获得的减速比(传动比)也较大。

下面参照图4A、图4B和图4C描述根据本发明第二实施方式的电子膨胀阀的减速机构80A(图4A、图4B和图4C分别是示出根据本发明第二实施方式的电子膨胀阀的减速机构的一部分的分解立体图、分解立体纵剖图和组装状态纵剖图)。

为了简便起见，下面将仅仅描述第二实施方式与第一实施方式的主要不同之处。

在图示的示例中，减速机构80A的减速机构壳体82A可以自上而下包括：紧固部821；内齿部823；凸缘部825(用作根据本发明的壳体侧限位构件或第一壳体侧限位构件)；下紧固部(附加紧固部)826A(例如为螺纹紧固部)；以及配合部827。另外，减速机构80A的输出轴88A(可以视为相当于典型的行星齿轮减速机构中的行星架)可以自上而下包括：头部881；上中间部883A；下中间部885A；以及紧固端/末端部887(上中间部883A和下中间部885A一起构成中间部)。在头部881与上中间部883A之间可以形成有上台阶部882，在上中间部883A与下中间部885A之间可以形成有台阶部(即中间台阶部)886A(用作根据本发明的轴侧限位构件或第一轴侧限位构件)，而在下中间部885A与紧固端887之间可以形成有下台阶部884。

在图示的示例中，减速机构80A设置有一个双向推力轴承(例如双向推力滚动轴承——比如球轴承)64A。另外，还为输出轴88设置锚定件95A(用作根据本发明的轴侧限位构件或第二轴侧限位构件)，锚定件95A可以以螺纹连接方式或其它适当方式固定至输出轴88A的紧固端887。另外，减速机构80A还设置有限位件97A(用作根据本发明的壳体侧限位构件或第二壳体侧限位构件)，限位件97A可以以螺纹连接方式或其它适当方式固定至减速机构壳体82A的下紧固部826A。在一些示例中，与第一实施方式中的抵接件91类似，可以设置用于在锚定件95A被调节至适当轴向位置之后将锚定件95A进一步紧固至紧固端887的紧固螺钉(例如自攻螺钉)。

如图4C所述，在减速机构80A的组装状态下，推力轴承64A的轴圈641A在与输出轴88A的下中间部885A的轴向位置大致对齐的轴向位置处被输出轴88A的中间台阶部886A和例如旋拧至输出轴88A的紧固端887的锚定件95A夹在中间，经由上球-保持架组件643A而与轴圈641A相对的上/第一座圈645A与减速机构壳体82A的凸缘部825的下表面抵接，而经由下球-保持架组件644A而与轴圈641A相对的下/第二座圈646A与以例如螺纹连接方式固定地连接至减速机构壳体82A的下紧固部826A的限位件97A的上表面抵接。通过适当地调节紧固件FP、锚定件95A和限位件97A的紧固程度(例如旋拧程度)，可以确保各(轴向)接触表面副之间的适当抵接。

如图4C所示，与上座圈645A和下座圈646A相比，轴圈641A更朝向径向内侧突出，由此便于被中间台阶部886A和锚定件95A夹在中间而有效形成轴向接触以利于对减速机构80A的输出轴88A进行轴向限位。

这里需要指出的是，在本发明第二实施方式中，由减速机构壳体82A的凸缘部825、输出轴88A的中间台阶部886A、设置于输出轴88A的锚定件95A、限位件97A、和/或双向推力轴承64A构成根据本发明的用于减速机构80A的输出轴88A的轴向限位机构LMA。

根据本发明第二实施方式的电子膨胀阀的操作过程与根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀的操作过程(基本)相同。而且，根据本发明第二实施方式的电子膨胀阀可以实现与根据本发明第一实施方式的电子膨胀阀大致相同的有益效果。

根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀容许若干变型。

在上文所述的示例性实施方式中，描述了在轴向限位机构中使用单向或双向推力滚动轴承。然而，可以构想，替代地或附加地，可以在轴向限位机构的轴向接触表面副中的至少一个中采用滑动接触结构(使用推力滑动轴承)。例如，可以使用比如具有自润滑功能的耐磨(减磨)垫，并且/或者，可以使轴向接触表面副处包括比如具有自润滑功能的耐磨材料层(例如通过涂覆工艺)，并且/或者，可以在上述轴向接触表面副之间加注润滑油脂等以确保顺畅滑动。这里，对于本发明第二实施方式，在免用推力滚动轴承64A的情况下，可以在输出轴88A处形成适于插置在限位件97A与减速机构壳体82A的凸缘部825之间的抵接凸缘部。这样，减速机构在操作时所承受的大轴向载荷(拉伸和/或压缩)可以直接卸载至凸缘部825和/或限位件97A上并且进一步传递至壳体上。

在上文所述的示例性实施方式中，描述了周转轮系减速机构(行星齿轮减速机构)的使用。然而，根据本发明的轴向限位机构也可以应用于例如定轴轮系减速机构之类的减速机构。

在上文所述的示例性实施方式中，描述了在行星齿轮减速机构中动力从太阳轮输入然后从输出轴(相当于行星架)输出。然而，可以构想，在行星齿轮减速机构中动力从除太阳轮之外的其它合适构成部件输入然后从除行星架之外的其它合适构成部件输出。

在上文所述的示例性实施方式中，描述了用于减速机构的输出端/输出轴的轴向限位机构可以实现双向限位。然而，在某些特定应用情形中，在阀门操作时可能存在来自一个轴向侧的载荷较大而需要进行轴向限位而来自另一轴向侧的载荷较小而无需进行轴向限位的情况。在这种情况下，可以构想，使本发明的用于减速机构的输出端的轴向限位机构仅具有单向限位功能以相应地简化结构、减小成本和利于装配。

总之，根据本发明，可以包括以下有利方案。

在根据本发明的减速机构中，所述减速齿轮系构造为行星齿轮减速机构。

在根据本发明的减速机构中，所述减速机构壳体呈大致筒状并且在所述减速机构壳体的内周壁处形成有用作所述行星齿轮减速机构的齿圈的内齿部。

在根据本发明的减速机构中，所述减速齿轮系包括太阳轮和行星轮，外部动力输入至所述太阳轮，所述输出轴的一部分构造为行星架并且与所述行星轮操作性地联接以输出因减速而增大的扭矩。

在根据本发明的减速机构中，在所述减速机构壳体的内周壁处形成有紧固部，所述紧固部适于与紧固件紧固在一起，所述紧固件适于与所述输出轴一起保持所述行星轮和/或所述太阳轮。

在根据本发明的减速机构中，所述紧固件通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述紧固部。

在根据本发明的减速机构中，所述轴向限位机构还包括推力滚动轴承。

在根据本发明的减速机构中，所述推力滚动轴承为设置在所述轴侧限位构件与所述壳体侧限位构件之间的单向推力滚动轴承。

在根据本发明的减速机构中，所述轴侧限位构件包括第一轴侧限位构件和第二轴侧限位构件，所述输出轴包括头部、中间部和末端部，在所述头部与所述中间部之间形成有用作所述第一轴侧限位构件的台阶部，在所述末端部处紧固有用作所述第二轴侧限位构件的抵接件，以及在所述减速机构壳体的内周壁处形成有用作所述壳体侧限位构件的置于所述台阶部与所述抵接件之间的凸缘部。

在根据本发明的减速机构中，所述单向推力滚动轴承包括设置在所述台阶部与所述凸缘部之间的第一单向推力滚动轴承和设置在所述凸缘部与所述抵接件之间的第二单向推力滚动轴承。

在根据本发明的减速机构中，所述抵接件通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述末端部。

在根据本发明的减速机构中，还包括用于将所述抵接件进一步紧固至所述末端部的紧固螺钉。

在根据本发明的减速机构中，所述推力滚动轴承为双向推力滚动轴承。

在根据本发明的减速机构中，所述轴侧限位构件包括第一轴侧限位构件和第二轴侧限位构件，并且所述壳体侧限位构件包括第一壳体侧限位构件和第二壳体侧限位构件，所述输出轴包括头部、中间部和末端部，在所述中间部处形成有用作所述第一轴侧限位构件的台阶部，在所述末端部处紧固有用作所述第二轴侧限位构件的锚定件，以及在所述减速机构壳体的内周壁处形成有用作所述第一壳体侧限位构件的凸缘部，并且在所述减速机构壳体的内周壁处紧固有用作所述第二壳体侧限位构件的限位件。

在根据本发明的减速机构中，所述双向推力滚动轴承设置在所述凸缘部与所述限位件之间，并且所述双向推力滚动轴承的位于中间的轴圈与所述双向推力滚动轴承的位于两端的第一座圈和第二座圈相比更朝向径向内侧突出，使得所述轴圈适于被所述台阶部和所述锚定件夹在中间。

在根据本发明的减速机构中，所述锚定件通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述末端部，并且/或者，所述限位件通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述减速机构壳体的内周壁。

在根据本发明的减速机构中，所述轴向限位机构还包括推力滑动轴承。

在根据本发明的减速机构中，所述轴侧限位构件与所述壳体侧限位构件通过如下方式中的一种或多种方式实现滑动配合：a)在所述轴侧限位构件与所述壳体侧限位构件之间设置有具有自润滑功能的耐磨垫，b)所述轴侧限位构件和所述壳体侧限位构件中的至少一者的表面处涂覆有具有自润滑功能的耐磨材料层，以及c)在所述轴侧限位构件与所述壳体侧限位构件之间加注润滑油脂。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述减速机构壳体构成所述壳体组件的一体部分。

在根据本发明的电子膨胀阀中，还包括构成所述壳体组件的一部分的套筒，其中，所述减速机构壳体与所述驱动机构的转子一起容置在所述套筒中，并且所述减速机构壳体固定地连接至所述套筒。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述减速机构壳体的外侧暴露于外部环境并且与构成所述壳体组件的一部分的其它构件中的对应构件连接。

在本申请文件中，方位术语“上”、“上方”、“下”、“下方”、“顶”和“底”等的使用一般仅仅出于便于描述的目的而不应视为是限制性的。

虽然已经参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体示例/实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。

Claims (22)

1.一种减速机构(80，80A)，包括：

减速机构壳体(82，82A)；

设置在所述减速机构壳体(82，82A)中的减速齿轮系；

与所述减速齿轮系连接的输出轴(88，88A)；以及

设置在所述减速机构(80，80A)中的轴向限位机构(LM，LMA)，

其中，所述减速机构(80，80A)用于电子膨胀阀并且所述输出轴(88，88A)在开关所述电子膨胀阀时承受高压腔与低压腔之间的压差所引起的压力，所述轴向限位机构(LM，LMA)包括一体地形成于或者固定地连接于所述输出轴(88，88A)的轴侧限位构件(882，91，886A，95A)以及一体地形成于或者固定地连接于所述减速机构壳体(82，82A)的壳体侧限位构件(825，97A)，所述轴侧限位构件(882，91，886A，95A)和所述壳体侧限位构件(825，97A)适于相互配合以限制所述输出轴(88，88A)的轴向位移。

2.根据权利要求1所述的减速机构(80，80A)，其中，所述减速齿轮系构造为行星齿轮减速机构。

3.根据权利要求2所述的减速机构(80，80A)，其中，所述减速机构壳体(82，82A)呈大致筒状并且在所述减速机构壳体(82，82A)的内周壁处形成有用作所述行星齿轮减速机构的齿圈的内齿部(823)。

4.根据权利要求3所述的减速机构(80，80A)，其中，所述减速齿轮系包括太阳轮(84)和行星轮(86)，外部动力输入至所述太阳轮(84)，所述输出轴(88，88A)的一部分构造为行星架并且与所述行星轮(86)操作性地联接以输出因减速而增大的扭矩。

5.根据权利要求4所述的减速机构(80，80A)，其中，在所述减速机构壳体(82，82A)的内周壁处形成有紧固部(821)，所述紧固部(821)适于与紧固件(FP)紧固在一起，所述紧固件(FP)适于与所述输出轴(88，88A)一起保持所述行星轮(86)和/或所述太阳轮(84)。

6.根据权利要求5所述的减速机构(80，80A)，其中，所述紧固件(FP)通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述紧固部(821)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的减速机构(80，80A)，其中，所述轴向限位机构(LM，LMA)还包括推力滚动轴承(60，62，64A)。

8.根据权利要求7所述的减速机构(80)，其中，所述推力滚动轴承(60，62)为设置在所述轴侧限位构件(882，91)与所述壳体侧限位构件(825)之间的单向推力滚动轴承(60，62)。

9.根据权利要求8所述的减速机构(80)，其中，

所述轴侧限位构件(882，91)包括第一轴侧限位构件(882)和第二轴侧限位构件(91)，

所述输出轴(88)包括头部(881)、中间部(883)和末端部(887)，在所述头部(881)与所述中间部(883)之间形成有用作所述第一轴侧限位构件(882)的台阶部(882)，在所述末端部(887)处紧固有用作所述第二轴侧限位构件(91)的抵接件(91)，以及

在所述减速机构壳体(82)的内周壁处形成有用作所述壳体侧限位构件(825)的置于所述台阶部(882)与所述抵接件(91)之间的凸缘部(825)。

10.根据权利要求9所述的减速机构(80)，其中，所述单向推力滚动轴承(60，62)包括设置在所述台阶部(882)与所述凸缘部(825)之间的第一单向推力滚动轴承(60)和设置在所述凸缘部(825)与所述抵接件(91)之间的第二单向推力滚动轴承(62)。

11.根据权利要求9所述的减速机构(80)，其中，所述抵接件(91)通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述末端部(887)。

12.根据权利要求11所述的减速机构(80)，还包括用于将所述抵接件(91)进一步紧固至所述末端部(887)的紧固螺钉(93)。

13.根据权利要求7所述的减速机构(80A)，其中，所述推力滚动轴承(64A)为双向推力滚动轴承(64A)。

14.根据权利要求13所述的减速机构(80A)，其中，

所述轴侧限位构件(886A，95A)包括第一轴侧限位构件(886A)和第二轴侧限位构件(95A)，并且所述壳体侧限位构件(825，97A)包括第一壳体侧限位构件(825)和第二壳体侧限位构件(97A)，

所述输出轴(88A)包括头部(881)、中间部(883A，885A)和末端部(887)，在所述中间部(883A，885A)处形成有用作所述第一轴侧限位构件(886A)的台阶部(886A)，在所述末端部(887)处紧固有用作所述第二轴侧限位构件(95A)的锚定件(95A)，以及

在所述减速机构壳体(82A)的内周壁处形成有用作所述第一壳体侧限位构件(825)的凸缘部(825)，并且在所述减速机构壳体(82A)的内周壁处紧固有用作所述第二壳体侧限位构件(97A)的限位件(97A)。

15.根据权利要求14所述的减速机构(80A)，其中，所述双向推力滚动轴承(64A)设置在所述凸缘部(825)与所述限位件(97A)之间，并且所述双向推力滚动轴承(64A)的位于中间的轴圈(641A)与所述双向推力滚动轴承(64A)的位于两端的第一座圈(645A)和第二座圈(646A)相比更朝向径向内侧突出，使得所述轴圈(641A)适于被所述台阶部(886A)和所述锚定件(95A)夹在中间。

16.根据权利要求14所述的减速机构(80，80A)，其中，所述锚定件(95A)通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述末端部(887)，并且/或者，所述限位件(97A)通过螺纹连接以轴向可调节方式紧固至所述减速机构壳体(82A)的内周壁。

17.根据权利要求1至6中任一项所述的减速机构(80，80A)，其中，所述轴向限位机构(LM，LMA)还包括推力滑动轴承。

18.根据权利要求17所述的减速机构(80，80A)，其中，所述轴侧限位构件(882，91，886A，95A)与所述壳体侧限位构件(825，97A)通过如下方式中的一种或多种方式实现滑动配合：

a)在所述轴侧限位构件(882，91，886A，95A)与所述壳体侧限位构件(825，97A)之间设置有具有自润滑功能的耐磨垫，

b)所述轴侧限位构件(882，91，886A，95A)和所述壳体侧限位构件(825，97A)中的至少一者的表面处涂覆有具有自润滑功能的耐磨材料层，以及

c)在所述轴侧限位构件(882，91，886A，95A)与所述壳体侧限位构件(825，97A)之间加注润滑油脂。

19.一种电子膨胀阀(1)，包括：

壳体组件(CA)；

阀组件(10)，所述阀组件(10)包括可动阀构件(14)并且用于对流过所述电子膨胀阀(1)的流体的流量进行调节；

执行机构(50)，所述执行机构(50)用于带动所述可动阀构件(14)进行轴向运动；以及

驱动机构(40)，所述驱动机构(40)用于向所述执行机构(50)提供动力，

其中，所述执行机构(50)包括根据权利要求1至18中任一项所述的减速机构(80，80A)，所述执行机构(50)经由所述减速机构(80，80A)的输出轴(88，88A)带动所述可动阀构件(14)进行轴向运动。

20.根据权利要求19所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述减速机构壳体(82，82A)构成所述壳体组件(CA)的一体部分。

21.根据权利要求19所述的电子膨胀阀(1)，还包括构成所述壳体组件(CA)的一部分的套筒(44)，其中，所述减速机构壳体(82，82A)与所述驱动机构(40)的转子(42)一起容置在所述套筒(44)中，并且所述减速机构壳体(82，82A)固定地连接至所述套筒(44)。

22.根据权利要求19所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述减速机构壳体(82，82A)的外侧暴露于外部环境并且与构成所述壳体组件(CA)的一部分的其它构件中的对应构件连接。