CN106838379B - 电动切换阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动切换阀，包括电机、齿轮组件、滑块和阀座，所述齿轮组件在所述电机的驱动下，能够带动所述滑块在所述阀座上转动，以开闭所述阀座上的多个输出口中的一个；所述电机的转子轴与所述齿轮组件的第一齿轮柔性连接。该电动切换阀的结构设计能够减少齿轮组件装配的关联零部件，降低相关零部件的加工精度及装配的控制精度，从而在降低制造成本的同时可提高产品的装配合格率。

Description

电动切换阀
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种电动切换阀。
背景技术
制冷循环装置中，如空调管路中，通常采用电动切换阀作为改变制冷剂流动路径的控制部件。
请参考图1，图1为现有一种电动切换阀的剖面示意图。
该电动切换阀包括阀座101、固设于阀座101上方的外罩102以及与固设于外罩102上方的外壳103，外壳103的两端均固接端盖，其中，下端盖105、外罩102与阀座101配合形成阀腔，上端盖104、下端盖105和外壳103配合形成容纳腔。
所述容纳腔内配置有转子106，外壳103外周套装线圈部件107，转子轴108插固于转子106，转子轴108的下端穿过下端盖105伸入阀腔。
所述阀腔内配置有齿轮组件，具体地，该齿轮组件包括固套于转子轴108下端部的第一齿轮109，与第一齿轮109啮合的第二齿轮110、与第二齿轮110啮合的第三齿轮111，以及与第三齿轮111啮合的第四齿轮112；其中，第四齿轮112通过传动销113连接有滑块114。
其中，第三齿轮111套设于固插在阀座101的齿轮轴115，第二齿轮110外套于第三齿轮111，第四齿轮112和滑块114还套设于固插在阀座101的定轴116。
以三通阀为例，所述阀座101开设有流入冷媒的输入口、流出冷媒的第一输出口及第二输出口，所述滑块114与阀座101上端面密封贴合。
工作时，给线圈部件107输入脉冲信号，驱动转子106转动，上述齿轮组件随转子轴108的转动进行转动传递，最终通过传动销113带动滑块114在阀座101上转动，有选择地开闭所述第一输出口或第二输出口，以便切换冷媒的流向。
该电动切换阀中，滑块114的转动主要通过齿轮组件的传动实现，而齿轮传动对两齿轮间的中心距、平行度均有较高的要求。
上述结构中，第一齿轮109的中心位置通过外罩102、外壳103、上端盖104、下端盖105及阀座101之间的装配保证，与第一齿轮109啮合的第二齿轮110的中心位置则通过阀座101和齿轮轴115的装配保证，显然，该两齿轮之间的中心距关联尺寸偏多，对相关零部件的制造工艺及装配控制精度均有很高的要求，导致制造成本偏高，产品的装配合格率偏低。
有鉴于此，如何改进现有电动切换阀的结构，既能提高产品装配合格率，又能降低制造成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动切换阀，该电动切换阀的结构设计能够减少齿轮组件装配的关联零部件，降低相关零部件的加工精度及装配的控制精度，从而在降低制造成本的同时可提高产品的装配合格率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电动切换阀，包括电机、齿轮组件、滑块和阀座，所述齿轮组件在所述电机的驱动下，能够带动所述滑块在所述阀座上转动，以开闭所述阀座上的多个输出口中的一个；所述电机的转子轴与所述齿轮组件的第一齿轮柔性连接。
本发明提供的电动切换阀，其电机的转子轴与齿轮组件的第一齿轮柔性连接，此处柔性连接指第一齿轮与转子轴之间具有一定的活动裕度，没有固定死，但是又不影响两者之间的动力传递，从而第一齿轮的中心位置不受限于转子轴，进而不受限于与转子轴相配合的外罩、外壳及外罩、外壳与阀座的装配精度，因此，在设置时，可以使第一齿轮的中心位置仅与阀座部件相关联，与背景技术相比，本方案规避了因转子轴偏斜或装配精度不高导致的齿轮啮合不良或卡死问题，提高了装配合格率，并，第一齿轮的中心位置的关联部件明显减少，也就是说，第一齿轮和与其啮合第二齿轮的中心距的关联尺寸也明显减少，从而可适当放宽相关零部件的加工、装配控制精度，进而可降低制造成本，提高装配效率和装配合格率。
还包括固设于所述转子轴底部的传动板，所述第一齿轮的顶部开设有凹槽；所述传动板卡置于所述凹槽内，并所述传动板在所述凹槽内有预设的周向活动裕度。
所述传动板包括与所述转子轴固接的本体部和自所述本体部伸出的板体部，所述凹槽与所述板体部配合的两侧壁呈预设夹角，以使所述板体部旋转时能够与所述两侧壁实现面接触。
还包括固设于所述转子轴底部的传动板，所述传动板的两端向下折弯形成容纳部，所述第一齿轮的顶部为多边的结构；所述第一齿轮的顶部置于所述容纳部内，所述传动板的两折弯边与所述第一齿轮顶部的两个侧面配合，且每一折弯边与其配合的侧面之间具有预设间隙。
所述第一齿轮的顶部为方形结构。
所述转子轴与所述传动板焊接固定。
还包括衬板，所述第一齿轮插装于所述衬板；所述衬板通过齿轮轴连接于所述阀座，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮套设于所述齿轮轴。
所述第一齿轮与所述衬板之间设置有轴承。
所述衬板具有与所述齿轮轴配合的齿轮轴孔及与所述轴承配合的轴承孔，所述齿轮轴孔与所述轴承孔均通过模具冲压成型。
所述齿轮组件还包括与所述第二齿轮啮合的第三齿轮及与所述第三齿轮啮合的第四齿轮；所述第四齿轮与所述滑块传动连接。
附图说明
图1为现有一种电动切换阀的剖面示意图；
图2为本发明所提供具体实施例中电动切换阀一个角度的剖面示意图；
图3为本发明所提供具体实施例中电动切换阀另一角度的剖面示意图；
图4为图2中转子轴与齿轮组件的第一齿轮的第一种连接方式的结构示意图；
图5为图4中转子轴与传动板连接的结构示意图；
图6为图4中第一齿轮的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为图2中转子轴与齿轮组件的第一齿轮的第二种连接方式的结构示意图；
图9为图8的剖面示意图；
图10为图8中传动板的结构示意图；
图11为图8中第一齿轮的结构示意图；
图12为图2中衬板的结构示意图。
其中，图1中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：
阀座101，外罩102，外壳103，上端盖104，下端盖105，转子106，线圈部件107，转子轴108，第一齿轮109，第二齿轮110，第三齿轮111，第四齿轮112，传动销113，滑块114，齿轮轴115，定轴116；
其中，图2至图12中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：
阀座21，滑块22，外罩23，外壳24，隔板25；
磁转子31，转子轴32，传动板33、33′，折弯边33′1，容纳部33′a；
第一齿轮41、41′，凹槽41a，第二齿轮42，第三齿轮43，第四齿轮44，衬板45，轴承孔45a，齿轮轴孔45b，轴承46，齿轮轴47，固定轴48。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种电动切换阀，该电动切换阀的结构设计能够减少齿轮组件装配的关联零部件，降低相关零部件的加工精度及装配的控制精度，从而在降低制造成本的同时可提高产品的装配合格率。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2-3，图2为本发明所提供具体实施例中电动切换阀一个角度的剖面示意图；图3为本发明所提供具体实施例中电动切换阀另一角度的剖面示意图。
该实施例中，所述电动切换阀包括阀座21、固设于阀座21上方的外罩23以及固设于外罩23上方的外壳24，具体方案中，外壳24呈套筒状，顶部封口。其中，外壳24的底部固设有隔板25，使得隔板25、外罩23及阀座21形成阀腔，隔板25和外壳24形成容纳腔。
其中，所述容纳腔内配置有电机的磁转子31，外壳24外套装有电机的线圈(图中未示出)，转子轴32固插于转子31内，并其下端穿过隔板25伸入所述阀腔。
可以理解，形成阀腔和形成容纳腔的各部件可以有多种结构形式，并不局限于上述描述和图中所示。
所述阀腔内配置有齿轮组件和滑块22，其中，所述齿轮组件在所述电机的驱动下，能够带动滑块22在阀座21上转动，以开闭阀座21上多个输出口中的一个，从而切换冷媒的流向。
工作时，给电机的线圈输入脉冲信号，磁转子31只需转动必要量，齿轮组件随转子轴32的转动进行转动传递，即可使滑块22在阀座21上转动。
该实施例中，电机的转子轴32与齿轮组件的第一齿轮41柔性连接，也就是说，转子轴32与第一齿轮41之间具有一定的活动裕度，没有固定死，显然，该种柔性连接方式不应影响转子轴32与第一齿轮41之间的转动传递。
该电动切换阀的如上设置，使得第一齿轮41的中心位置不受限于转子轴32，相应地，不受限于与转子轴32相配合的外罩23、外壳24及外罩23、外壳24与阀座21的装配精度，因此，在设置时，可以使第一齿轮41的中心位置仅与阀座21部件相关联，与背景技术相比，本方案规避了因转子轴32偏斜或装配精度不高导致的齿轮啮合不良或卡死问题，提高了装配合格率，并，第一齿轮41的中心位置的关联部件明显减少，也就是说，第一齿轮41和与其啮合第二齿轮42的中心距的关联尺寸也明显减少，从而可适当放宽相关零部件的加工、装配控制精度，进而可降低制造成本，提高装配效率和装配合格率。
其中，转子轴32与第一齿轮41的柔性连接的具体实现方式可以有多种。请参考图4，其示出了图2中转子轴与第一齿轮第一种连接方式的结构示意图。
该具体方案中，转子轴32的底部(指位于阀腔内的一端)固设有传动板33，第一齿轮41的顶部开设有凹槽41a，装配时，传动板33卡置于该凹槽41a内，并传动板33在凹槽41a有预设的周向活动裕度。
工作时，转子轴32转动时，传动板33随之转动，并沿周向推动第一齿轮41转动。
请一并结合图5-7理解，图5为图4中转子轴与传动板连接的结构示意图；图6为图4中第一齿轮的结构示意图；图7为图6的俯视图。
更具体地，传动板33包括与转子轴32固接的本体部和沿所述本体部的径向延伸的板体部，所述本体部大体呈圆形结构；如图中所示，该具体方案中，板体部有两个，且沿本体部的周向对称布置，即两个板体部位于本体部的某一直径线上，如此，转动时传力均衡。
当然，所述本体部不设为圆形结构也是可行的。
相应地，第一齿轮41的凹槽41a的外轮廓与传动板33的外轮廓匹配，显然，为了使传动板33在凹槽41a内具有周向活动的裕度，凹槽41a与传动板33的板体部配合的部分的尺寸大于传动板33的尺寸。
更具体地，凹槽41a与板体部配合的两侧壁呈预设夹角a，如图7中所示，以使板体部在转子轴32带动旋转时与所述两侧壁能够实现面接触，如此，可以提高传动板33与第一齿轮41之间的传动效果。
应当理解，为了使板体部与配合的侧壁能够实现面接触，凹槽41a的两侧壁只能沿第一齿轮41的径向向外呈扩口形式。
具体设置时，前述周向活动裕度及预设夹角a的范围均可根据实际需求来设定。
请参考图8，其示出了转子轴与第一齿轮第二种连接方式的结构示意图。
该具体方案中，转子轴32的底部(指位于阀腔内的一端)固设有传动板33′，该传动板33′的两端均向下折弯形成容纳部33′a，第一齿轮41′的顶部为多边的结构；装配时，第一齿轮41′的顶部置于容纳部33′a内，传动板33′的两折弯边33′1与第一齿轮41′顶部的两个侧面配合，且每一折弯边33′1与其配合的侧面之间具有预设间隙，如图9中所示，图9为图8的剖面示意图。
工作时，转子轴32转动时，传动板33′随之转动，并依靠其中一折弯边33′1推动与其配合的第一齿轮41′顶部的侧面，从而推动第一齿轮41′转动。
请一并结合图10-11理解，图10为图8中传动板的结构示意图；图11为图8中第一齿轮的结构示意图。
更具体地，传动板33′包括与转子轴32固接的板本体，该板本体的两端向下折弯形成折弯边33′1，两折弯边33′1与板本体形成容纳部33′a；第一齿轮41′的顶部具体可以设为方形结构，如图11中所示。第一齿轮41′的顶部伸入容纳部33′a内，两折弯边33′1与方形结构的两相对面分别配合，确保传动板33′与第一齿轮41′之间能够形成面接触，以提高两者的传动效果。
应当理解，第一齿轮41′的顶部也可为其他多边的结构，传动板33′的折弯边33′1也根据需要设置三个或更多，只要传动板33′与第一齿轮41′配合好，能够实现转动传递即可。
具体设置时，前述预设间隙可根据实际需求来设定。
上述转子轴与第一齿轮的两种连接方式中，转子轴32与传动板33、33′的固接均可通过如下方式实现：转子轴32的底部设置一圆柱台阶，台阶面朝向传动板33、33′，传动板33、33′上开设与该圆柱台阶匹配的通孔，装配时，转子轴32的圆柱台阶插入传动板33、33′的通孔，其台阶面与传动板33、33′的板面贴合，装配后，再将两者焊接固定，以确保传动板33、33′与转子轴32的周向扭力及轴向强度。当然，实际中也可采用其他可靠的固接方式。
具体的方案中，所述电动切换阀还包括衬板45，衬板45通过固定轴48与阀座21相对固定，装配后，衬板45与阀座21具有一定间隔，且两者相对平行，如图2-3中所示。
第一齿轮41插装于衬板45，衬板45与阀座21之间还设置有齿轮轴47，具体地，齿轮轴47的一端插装于衬板45，另一端插装于阀座21，与第一齿轮41啮合的第二齿轮42套设于该齿轮轴47。
如此设置，第一齿轮41与第二齿轮42的中心距与衬板45、阀座21及齿轮轴47之间的相互配合来保证，与背景技术相比，关联尺寸偏少，能够大幅降低相关零部件的制造工艺成本。
具体的方案中，为了确保第一齿轮41传动的稳定性，可以在第一齿轮41与衬板45之间设置轴承46，如图2中所示。
请同时参考图12，图12为图2中衬板的结构示意图。
如图所示，衬板45上开设有与轴承46配合的轴承孔45a和与齿轮轴47配合的齿轮轴孔45b，当然还有与固定轴48配合的固定轴孔(图中未标示)，各孔均可通过模具冲压成型，以确保位置精度及一致性可靠。
该具体方案中，所述齿轮组件还包括与第二齿轮42啮合的第三齿轮43，及与第三齿轮43啮合的第四齿轮44，第四齿轮44与滑块22传动连接。
齿轮组件的各齿轮的结构形式可根据实际需要来设定，齿轮组件的齿轮数目及形成的齿轮副数目等均可根据实际需求来设定，具体也可参照现有技术设计，这里不再一一详细阐述。
以上对本发明所提供的电动切换阀进行了详细介绍。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 (9)

1.电动切换阀，包括电机、齿轮组件、滑块(22)和阀座(21)，所述齿轮组件在所述电机的驱动下，能够带动所述滑块(22)在所述阀座(21)上转动，以开闭所述阀座(21)上的多个输出口中的一个；其特征在于，所述电机的转子轴(32)与所述齿轮组件的第一齿轮(41)柔性连接；
还包括固设于所述转子轴(32)底部的传动板(33)，所述第一齿轮(41)的顶部开设有凹槽(41a)；所述传动板(33)卡置于所述凹槽(41a)内，并所述传动板(33)在所述凹槽(41a)内有预设的周向活动裕度。
2.根据权利要求1所述的电动切换阀，其特征在于，所述传动板(33)包括与所述转子轴(32)固接的本体部和自所述本体部伸出的板体部，所述凹槽(41a)与所述板体部配合的两侧壁呈预设夹角(a)，以使所述板体部旋转时能够与所述两侧壁实现面接触。
3.电动切换阀，包括电机、齿轮组件、滑块(22)和阀座(21)，所述齿轮组件在所述电机的驱动下，能够带动所述滑块(22)在所述阀座(21)上转动，以开闭所述阀座(21)上的多个输出口中的一个；其特征在于，所述电机的转子轴(32)与所述齿轮组件的第一齿轮(41′)柔性连接；
还包括固设于所述转子轴(32)底部的传动板(33′)，所述传动板(33′)的两端向下折弯形成容纳部(33′a)，所述第一齿轮(41′)的顶部为多边的结构；所述第一齿轮(41′)的顶部置于所述容纳部(33′a)内，所述传动板(33′)的两折弯边(33′1)与所述第一齿轮(41′)顶部的两个侧面配合，且每一折弯边(33′1)与其配合的侧面之间具有预设间隙。
4.根据权利要求3所述的电动切换阀，其特征在于，所述第一齿轮(41′)的顶部为方形结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电动切换阀，其特征在于，所述转子轴(32)与所述传动板(33、33′)焊接固定。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电动切换阀，其特征在于，还包括衬板(45)，所述第一齿轮(41、41′)插装于所述衬板(45)；所述衬板(45)通过齿轮轴(47)连接于所述阀座(21)，与所述第一齿轮(41、41′)啮合的第二齿轮(42)套设于所述齿轮轴(47)。
7.根据权利要求6所述的电动切换阀，其特征在于，所述第一齿轮(41、41′)与所述衬板(45)之间设置有轴承(46)。
8.根据权利要求7所述的电动切换阀，其特征在于，所述衬板(45)具有与所述齿轮轴(47)配合的齿轮轴孔(45b)及与所述轴承(46)配合的轴承孔(45a)，所述齿轮轴孔(45b)与所述轴承孔(45a)均通过模具冲压成型。
9.根据权利要求6所述的电动切换阀，其特征在于，所述齿轮组件还包括与所述第二齿轮(42)啮合的第三齿轮(43)及与所述第三齿轮(43)啮合的第四齿轮(44)；所述第四齿轮(44)与所述滑块(22)传动连接。
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