CN108700217A - 电动阀 - Google Patents

Abstract

本发明容易确保部件间的同心性。通过外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合而将转子的旋转运动变换成直线运动，基于该直线运动并通过阀芯引导部件的引导来使容纳于阀主体内的阀芯沿轴向移动，在上述电动阀中，上述内螺纹部件被压入上述阀芯引导部件而进行组装。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及冷冻循环等所使用的电动阀。

背景技术

一直以来，公知有大型的柜式空调器、制冷设备所使用的流量控制阀(例如，参照专利文献1)。在该流量控制阀中，根据作为流量控制用而将所使用的多个电动阀集中成一个等的控制设备合理化等的背景，希望大口径且在产生了高压力差时也能够发挥良好的工作性的性能，但较大口径的流量控制相对于因磁体的扭矩产生的螺纹推力，因差压而产生的针对阀芯的负载较大，为了使阀芯工作而需要较大的驱动力。

因此，为了提高该阀芯的工作性，采用了以下说明的那样的构造。例如，在图6所示的流量控制阀101中，在与筒状保持部件114的内周面滑动接触的阀芯120装配密封部件137，在阀室107的上方侧划分出背压室129，并且经由设于阀芯120的导通路124将阀口119内的压力导入背压室129内，通过利用背压室129内的压力(背压)，消除作用于闭阀状态下的阀芯120的下压力(作用于闭阀方向的力)和上推力(作用于开阀方向的力)的压力差产生的力，减小针对阀芯120的负载。

在该流量控制阀中，为了防止阀泄漏，且提高耐久性，需要以高精度来组装阀轴支架106、筒状保持部件114以及阀主体130。此外，对于以高精度组装阀轴支架106、筒状保持部件114以及阀主体130的必要性而言，在采用了消除压力差产生的力的方式以外的方式的流量控制阀中也同样需要。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－35006号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述的流量控制阀中，在将阀轴支架106组装于筒状保持部件114时，如图7(a)(图6的圆F内)所示，在使凸缘部106f与形成于筒状保持部件114的上端的台阶部分114a卡合而进行了定心之后，利用焊接将凸缘部106f与筒状保持部件114的上端固定。该情况下，为了确保阀轴支架106与筒状保持部件114的同心性，不仅要求高精度的尺寸公差，而且还需要组装精度。

同样，在将筒状保持部件114组装于阀主体130时，如图7(b)(图6的圆G内)所示，使形成于筒状保持部件114的台阶部分114b与形成于阀主体130的台阶部分130a卡合，一边确保气密性和耐压强度，一边利用硬钎焊将筒状保持部件114与阀主体130固定。即使在该情况下，也为了组装时确保筒状保持部件114与阀主体130的同心性而要求高精度的尺寸公差。

本发明的目的在于提供一种能够容易地确保部件间的同心性的电动阀。

用于解决课题的方案

用于实现上述目的的本发明的电动阀通过外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合而将转子的旋转运动变换成直线运动，基于该直线运动并通过阀芯引导部件的引导而使容纳于阀主体内的阀芯沿轴向移动，上述电动阀的特征在于，上述内螺纹部件被压入上述阀芯引导部件而进行组装。

由此，在组装电动阀的情况下，即使没有高度的组装精度，也能够容易地确保部件间的同心性。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述阀芯引导部件被压入上述阀主体而进行组装。

由此，在组装电动阀时，能够容易地确保阀主体、阀芯引导部件、以及内螺纹部件(阀轴支架)的同心性，可靠地进行阀主体、阀芯引导部件、以及内螺纹部件(阀轴支架)的定位、固定。

另外，本发明的电动阀的特征在于，通过在上述阀芯引导部件设置台阶，从而在上述阀芯引导部件形成第一压入部分和因上述台阶而直径比上述第一压入部分小的第二压入部分，上述阀芯引导部件使上述第一压入部分压入上述阀主体而组装于上述阀主体，上述内螺纹部件被压入上述阀芯引导部件的上述第二压入部分而组装于上述阀主体。

这样，通过在阀芯引导部件形成台阶，从而在第一压入部分与内螺纹部件(阀轴支架)之间、以及第二压入部分与阀主体之间分别形成空间，能够使阀芯引导部件沿径向弹性变形。因此，能够使阀芯引导部件顺畅地压入阀主体，并且使内螺纹部件(阀轴支架)顺畅地压入阀芯引导部件，能够容易地组装电动阀。另外，通过在阀芯引导部件设置台阶来形成空间，从而即使阀芯引导部件、内螺纹部件(阀轴支架)在进行压入的过程中倾斜，阀芯引导部件也沿径向弹性变形，因此不会在阀芯引导部件、内螺纹部件(阀轴支架)倾斜的状态下组装，能够可靠地确保阀主体、阀芯引导部件、以及内螺纹部件(阀轴支架)各自的同心性。

发明的效果

根据本发明的电动阀，能够容易地确保部件间的同心性。

附图说明

图1是第一实施方式的电动阀的剖视图。

图2是表示第一实施方式的电动阀的阀轴支架(内螺纹部件)的构造的图。

图3是图1所示的电动阀的主要部分放大剖视图。

图4是第二实施方式的电动阀的剖视图。

图5是图4所示的电动阀的主要部分放大剖视图。

图6是日本特开2014－35006号公报所公开的以往的流量控制阀的剖视图。

图7是图6所示的以往的流量控制阀的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的第一实施方式的电动阀进行说明。图1是表示第一实施方式的电动阀2的剖视图。此外，在本说明书中，“上”或者“下”是以图1的状态规定的。即、转子4位于比阀芯17靠上方。

在该电动阀2中，在以非磁性体制且呈筒状的杯形状的外壳60的开口侧的下方，通过焊接等一体地连接有阀主体30。

在此，阀主体30是通过不锈钢钢板等金属材料的冲压加工而制作的冲压成型品，在内部具有阀室11。另外，在阀主体30固定装配有与阀室11直接连通的不锈钢制或铜制的第一管接头12。并且，在阀主体30的下方内侧装入了形成有截面呈圆形的阀口16的阀座部件30A。在阀座部件30A固定装配有经由阀口16而与阀室11连通的不锈钢制或铜制的第二管接头15。

在外壳60的内周容纳有能够旋转的转子4，在转子4的轴芯部分，经由衬套部件33配置有阀轴41。利用衬套部件33结合的该阀轴41和转子4一边旋转一边沿上下方向一体地移动。此外，在该阀轴41的中间部附近的外周面形成有外螺纹41a。在本实施例中，阀轴41作为外螺纹部件发挥功能。

在外壳60的外周配置有由未图示的磁轭、线轴以及线圈等构成的定子，由转子4和定子构成步进马达。

在外壳60的顶面固定有导向支撑体52。导向支撑体52具有圆筒部53、和形成于圆筒部53的上端侧的伞状部54，整体通过冲压加工而一体成型。伞状部54成型为与外壳60的顶部内侧大致相同的形状。

在导向支撑体52的圆筒部53内嵌合有兼作阀轴41的导向件的筒部件65。筒部件65由金属或者合成树脂的加入了润滑材料的原料或者实施了表面处理的部件构成，能够旋转地保持阀轴41。

在阀轴41的比衬套部件33靠下方，以相对于阀主体30不能相对旋转的方式固定有阀轴支架6，该阀轴支架6如后文所述在与阀轴41之间构成螺纹结合A，并且具有抑制阀轴41的倾斜的功能。

图2是表示阀轴支架6的构造的图。在此，图2(a)是阀轴支架6的侧视图，图2(b)是从上方观察阀轴支架6的俯视图。另外，图2(c)是从下方观察阀轴支架6的仰视图，图2(d)是图2(b)的A－A剖视图。

如图2所示，阀轴支架6是由上部侧的筒状小径部6a、下部侧的筒状大径部6b、容纳于阀主体30的内周部侧的嵌合部6c、以及从嵌合部6c伸出的凸缘部6f构成的部件。在此，筒状小径部6a、筒状大径部6b、以及嵌合部6c例如由PPS(聚苯硫醚)树脂等树脂材料形成，凸缘部6f由不锈钢等金属形成。

另外，如图2(b)、(c)所示，在嵌合部6c设有向外周的四方突出的突出部6c1。并且，由该突出部6c1的外壁面形成的嵌合部6c的最大外径形成为不比阀芯引导部件72的大径部72a的内周面侧的直径小。因此，若将阀轴支架6压入阀芯引导部件72，则能够使阀轴支架6的突出部6c1紧密地卡定于阀芯引导部件72的大径部72a的内周面，能够使阀轴支架6不相对于阀芯引导部件72移动。另外，凸缘部6f具有围绕筒状大径部6b的下端的环形状。

另外，从该阀轴支架6的筒状小径部6a的上部开口部6g朝向下方形成有内螺纹6d直至预定的深度。因此，在本实施方式中，阀轴支架6作为内螺纹部件发挥功能。此外，利用形成于阀轴41的外周的外螺纹41a、和形成于阀轴支架6的筒状小径部6a的内周的内螺纹6d，构成图1所示的螺纹结合A。

并且，在阀轴支架6的内部形成有容纳阀导向件18的容纳室6h。另外，在阀轴支架6的筒状大径部6b的侧面穿设有均压孔51，如图1所示，利用该均压孔51，将筒状大径部6b内的阀轴支架室83与转子容纳室67(第二背压室)之间连通。通过这样设置均压孔51，从而将容纳外壳60的转子4的空间与阀轴支架6内的空间连通，由此能够顺利地进行阀轴支架6的移动动作。

另外，在阀轴41的下方，以相对于阀轴支架6的容纳室6h能够滑动的方式配置有筒状的阀导向件18。该阀导向件18的顶部21侧通过冲压成型而折弯成大致直角。并且，在该顶部21形成有贯通孔18a。另外，在阀轴41的下方还形成有凸边部41b。

在此，阀轴41以松弛配合状态插入于阀导向件18的贯通孔18a，以便相对于阀导向件18能够旋转而且能够沿径向位移，凸边部41b以相对于阀导向件18能够旋转而且能够沿径向位移的方式配置于阀导向件18内。另外，阀轴41插通贯通孔18a，凸边部41b的上表面配置成与阀导向件18的顶部21对置。此外，凸边部41b的直径比阀导向件18的贯通孔18a大，由此进行阀轴41的防脱。

通过阀轴41和阀导向件18能够相互沿径向移动，从而关于阀轴支架6以及阀轴41的配置位置，不太要求高度的同心安装精度，能得到阀导向件18以及阀芯17的同心性。

在阀导向件18的顶部21与阀轴41的凸边部41b之间设置有在中央部形成有贯通孔的垫圈70。垫圈70优选为高滑性表面的金属制垫圈、氟树脂等高滑性树脂垫圈或者高滑性树脂涂层的金属制垫圈等。

并且，在阀导向件18内容纳有压缩的阀弹簧27和弹簧座35。

另外，在阀主体30的内侧配置有引导阀芯17沿轴向移动的阀芯引导部件72，在阀芯17与阀芯引导部件72之间夹装有密封部件48。

在此，在阀芯17内形成有纵向的孔部17b和横向的导通孔17c来作为均压路。阀口16(第二管接头15内)的压力经由作为均压路的孔部17b、导通孔17c被导入背压室28。

阀芯引导部件72是内部贯通的筒体，具有位于最上方的凸缘部72c、该凸缘部72c下方的大径部72a、以及该大径部72a下方的小径部72b，并通过不锈钢钢板等金属材料的冲压成形而形成。另外，阀芯引导部件72的大径部72a的外周面侧的直径形成为比阀主体30的内周面侧的直径稍大。因此，若将阀芯引导部件72压入阀主体30，则能够使阀芯引导部件72的大径部72a紧密地卡定于阀主体30的内周面，能够使阀芯引导部件72不相对于阀主体30移动。

密封部件48是在截面L字状的环状衬垫48a之间夹住环状的加强板48b而形成的环状的部件。此外，在密封部件48，优选在配置于上方的环状衬垫48a的上侧、以及配置于下方的环状衬垫48a的下侧分别配置有总是对环状衬垫48a向外侧施力的板簧。

接着，对第一实施方式中的电动阀2的主要部分进行说明。图3是放大了第一实施方式的电动阀2的主要部分的剖视图。如图3所示，在电动阀2中，阀轴支架6、阀芯引导部件72、以及阀主体30分别由独立的部件构成。

在此，在组装电动阀2的情况下，首先阀芯引导部件72使大径部72a的外周面与阀主体30的内周面接触地被压入阀主体30。另外，阀轴支架6使从嵌合部6c的外周突出的突出部6c1与阀芯引导部件72的大径部72a的内周面接触地被压入阀芯引导部件72。压入后，阀轴支架6的凸缘部6f的下表面、阀主体30的上端部、以及阀芯引导部件72的凸缘部72c之间通过焊接而以一体地遍及整周地密闭的状态被固定。

这样，在使阀芯引导部件72的大径部72a的外周面与阀主体30的内周面接触地使阀芯引导部件72压入阀主体30的情况下，能够使阀芯引导部件72紧密地卡定于阀主体30，因此阀芯引导部件72自然而然地配置于与阀主体30同心的位置。同样，在使阀轴支架6的突出部6c1与阀芯引导部件72的大径部72a的内周面接触地使阀轴支架6压入阀芯引导部件72的情况下，能够使阀轴支架6的突出部6c1紧密地卡定于阀芯引导部件72，因此阀轴支架6自然而然地配置于与阀芯引导部件72同心的位置。

因此，根据第一实施方式的发明，在组装电动阀2时，即使没有高度的组装精度，也能够容易地确保阀主体30、阀芯引导部件72、以及阀轴支架6的同心性，可靠地进行阀主体30、阀芯引导部件72、以及阀轴支架6的定位、固定。因此，也不需要为了确保同心性而使用夹具等。另外，通过使阀芯引导部件72紧密地卡定于阀主体30，从而形成于阀芯17的外方的第一小室26、与由阀芯17和阀轴支架6形成的背压室28之间被可靠地密闭，能够防止第一小室26与背压室28之间的压力泄漏。

接着，参照附图对第二实施方式的电动阀进行说明。该第二实施方式的电动阀是在第一实施方式中在阀芯引导部件72设置有台阶的电动阀。因此，省略对与第一实施方式相同的结构说明，仅对不同的部分进行说明。

图4是第二实施方式的电动阀的剖视图。如图4所示，阀芯引导部件72具备大径部72a、下方的小径部72b、凸缘部72c。另外，在大径部72a遍及整周地形成有台阶74。图5是放大了电动阀202的作为主要部分的台阶74的附近的剖视图。如图5所示，阀芯引导部件72的大径部72a构成为以台阶74为边界而改变直径，具备形成于台阶74的上方的第一压入部分75、和形成于台阶74的下方的直径比第一压入部分75小的第二压入部分76。此外，通过这样在阀芯引导部件72的大径部72a形成台阶74，从而在第一压入部分75与阀轴支架6之间形成空间82，并在第二压入部分76与阀主体30之间形成空间84。因此，能够使阀芯引导部件72沿径向弹性变形。

另外，第一压入部分75的外周面侧的直径形成为比阀主体30的内周面侧的直径稍大，若将阀芯引导部件72压入阀主体30，则第一压入部分75紧密地卡定于阀主体30的内周面。同样，由突出部6c1的外壁面形成的阀轴支架6的嵌合部6c的最大外径形成为不比第二压入部分76的内周面侧的直径小，因此若将阀轴支架6压入阀芯引导部件72，则阀轴支架6的突出部6c1紧密地卡定于第二压入部分76的内周面。

在此，在组装电动阀202的情况下，阀芯引导部件72使大径部72a的第一压入部分75的外周面与阀主体30的内周面接触地被压入阀主体30。该情况下，由于在第一压入部分75与阀轴支架6之间形成有空间82，因此第一压入部分75能够利用阀主体30的内周面的反作用力沿径向收缩，与在阀芯引导部件72没有台阶74的情况相比较，顺畅地被压入阀主体30。

另外，阀轴支架6使从嵌合部6c的外周突出的突出部6c1与阀芯引导部件72的大径部72a的第二压入部分76的内周面接触地被压入阀芯引导部件72。该情况下，由于在第二压入部分76与阀主体30之间形成有空间84，因此第二压入部分76能够利用阀轴支架6的突出部6c1沿径向扩展，阀轴支架6顺畅地被压入阀芯引导部件72。

压入后，阀轴支架6的凸缘部6f的下表面、阀主体30的上端部、以及阀芯引导部件72的凸缘部72c之间通过焊接而以一体地遍及整周地密闭的状态被固定。

根据该第二实施方式的发明，在大径部72a设置台阶74来形成空间82、空间84，阀芯引导部件72能够沿径向弹性变形，从而能够使阀芯引导部件72顺畅地压入阀主体30，而且能够使阀轴支架6顺畅地压入阀芯引导部件72，能够容易组装电动阀202。另外，通过在阀芯引导部件72的两侧设置由台阶74形成的空间82、空间84，从而即使阀芯引导部件72、阀轴支架6在进行压入的过程中倾斜，阀芯引导部件72也沿径向弹性变形，因此不会在阀芯引导部件72、阀轴支架6倾斜的状态下组装，从而能够可靠地确保阀主体30、阀芯引导部件72、以及阀轴支架6各自的同心性。

另外，在上述的实施方式中，作为均压路，以在阀芯17内设置孔部17b、导通孔17c的情况为例进行了说明，但也可以不必在阀芯17内设置均压路。例如，也可以代替在阀芯17内设置均压路，而另外配置将阀口16的压力导入背压室28的配管部件。

并且，在上述的实施方式中，以具备如下构造的电动阀2为例进行了说明，即，在阀芯17与阀芯引导部件72之间夹装密封部件48，通过均压路将阀口16的压力导入背压室28，从而消除作用于阀芯17的压力产生的力，但也可以是不具备这种构造的电动阀。

符号的说明

2—电动阀，6—阀轴支架(内螺纹部件)，6c—嵌合部，6c1—突出部，6d—内螺纹，17—阀芯，30—阀主体，41—阀轴，41a—外螺纹，48—密封部件，72—阀芯引导部件，72a—大径部，72b—小径部，72c—凸缘部，74—台阶，75—第一压入部分，76—第二压入部分，82—空间，84—空间。

Claims (3)

1.一种电动阀，通过外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合而将转子的旋转运动变换成直线运动，基于该直线运动并通过阀芯引导部件的引导而使容纳于阀主体内的阀芯沿轴向移动，上述电动阀的特征在于，

上述内螺纹部件被压入上述阀芯引导部件而进行组装。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述阀芯引导部件被压入上述阀主体而进行组装。

3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

通过在上述阀芯引导部件设置台阶，从而在上述阀芯引导部件形成第一压入部分和因上述台阶而直径比上述第一压入部分小的第二压入部分，

上述阀芯引导部件使上述第一压入部分压入上述阀主体而组装于上述阀主体，

上述内螺纹部件被压入上述阀芯引导部件的上述第二压入部分而组装于上述阀主体。