CN109899580B - 电动阀用定子以及电动阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供电动阀用定子以及电动阀。在相对于将收纳磁性转子(22)的壳部(40)组装于阀主体(30)的阀装置安装构成马达部的定子的电动阀中，减少用于将定子(21)固定于壳部(40)的托架(1)的在轴线L方向上的挠曲来将定子(21)牢固地安装于壳部。在定子(21)的靠阀主体(30)侧的开口部(21H1)的周围安装托架(1)。托架(1)由基部(11)和弹性片(12)构成。使弹性片(12)的凸部(12a)与壳部的凹部(40a)卡合。以使弹性片(12)的靠基部(11)侧的折弯部(1A)与轴线L平行的方式形成弹性片(12)。

Description

电动阀用定子以及电动阀

技术领域

本发明涉及在空调机等冷冻循环系统等中使用的电动阀用定子以及具备该电动阀用定子的电动阀。

背景技术

现今，作为这种电动阀，存在利用步进马达等的马达部的磁性转子的旋转来使阀主体内的阀部件工作的电动阀。在这样的电动阀中，需要封闭流体的流路，并且在与阀主体一起形成封闭构造的圆筒形状的壳部内收纳有马达部的磁性转子。而且，马达部的定子成为配置于壳部的外周的构造。例如日本特开2006-20479号公报(专利文献1)以及日本特开2017-15104号公报(专利文献2)中公开相同的电动阀。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2006-20479号公报

专利文献2：日本特开2017-15104号公报

近年来，空调机的室外机的省空间化不断发展，并且节能性的提高也受到重视，从而室外机内的配管形状等也多样化而变得复杂。由于像这样复杂地进行了配管的室外机内的空间狭小，所以阀装置的形状受到制约。在专利文献1的技术中，成为用于固定定子的托架设于定子的上侧、并且该托架和壳部从定子向上突出的构造。因此，在省空间这一方面有改进的余地。与此相对，在专利文献2的技术中，托架(34)设于定子(电磁促动器12)的下侧，能够抑制壳部(驱动外壳主体26)向上突出的长度。

然而，在该专利文献2的技术中，托架的弹性片(弯曲卡定部40)形成为与定子的轴线平行。因此，例如如图8所示，当在阀装置主体92的轴线X方向上对定子91增重时，托架93容易如图中双点划线所示那样在轴线X方向上挠曲，因过度的振动等，定子91相对于阀装置主体92在轴线X方向上移动，从而有容易产生定子91的位置偏移的问题。

发明内容

本发明的课题在于提供电动阀用定子以及电动阀，在与阀装置的磁性转子一起构成马达部的电动阀用定子中，改进用于固定于阀装置的壳部等圆筒部的托架，从而能够牢固地固定于阀装置。

方案1的电动阀用定子是装配于通过马达部的驱动而工作的阀装置且与该阀装置侧的磁性转子一起构成上述马达部的电动阀用定子，其特征在于，具有供上述阀装置的圆筒部嵌入的圆柱形状的插嵌孔，并且具备与上述圆筒部卡合来固定该电动阀用定子和上述阀装置的弹性部件，上述弹性部件包括：基部，其固定于该电动阀用定子；以及弹性片，其与该基部为一体并绕上述插嵌孔的轴线经由与该轴线平行的折弯部沿与该轴线交叉的方向延伸，上述弹性部件在通过上述弹性片自身的弹力而由该弹性片和上述开口部的与该弹性片相反侧的对置内壁夹持上述圆筒部的状态下，安装于上述阀装置。

方案2的电动阀用定子的特征在于，在方案1所述的电动阀用定子中，上述弹性片的与上述基部相反侧的一部分抵接于与上述插嵌孔的上述开口部相邻的裙状部的内壁，该弹性片以该抵接部分作为支点对上述阀装置的上述圆筒部作用弹力。

方案3的电动阀用定子的特征在于，在方案2所述的电动阀用定子中，上述弹性部件至少具有两个上述弹性片，该两个弹性片的至少一个与上述圆筒部卡合，该两个弹性片分别向绕上述轴线的相互相反的方向延伸，且与上述开口部的上述对置内壁对置。

方案4的电动阀用定子的特征在于，在方案1～3任一项中所述的电动阀用定子中，上述弹性部件的与上述阀装置的上述圆筒部卡合的上述弹性片具有向上述轴线侧突出、或者向突出的相反侧凹下的第一卡合部，上述弹性片的上述第一卡合部与形成于上述阀装置的上述圆筒部的外周的第二卡合部卡合。

方案5的电动阀用定子的特征在于，在方案4所述的电动阀用定子中，上述弹性片的上述第一卡合部是凸部，该凸部向上述轴线侧突出，且与上述阀装置侧的作为上述第二卡合部的凹部卡合。

方案6的电动阀的特征在于，将方案1～5任一项中所述的电动阀用定子配备于上述阀装置而成。

发明的效果如下。

根据方案1～5的电动阀用定子，弹性部件的弹性片与基部为一体并绕插嵌孔的轴线经由与该轴线平行的折弯部沿与该轴线交叉的方向延伸。由于弹性片的折弯部与轴线平行，所以成为即使在轴线方向上对该电动阀用定子施加载荷，弹性片也难以在轴线方向上挠曲的构造。并且，因弹性片自身的弹力，在由该弹性片和开口部的对置内壁夹持有阀装置的圆筒部的状态下安装于阀装置。因此，能够可靠地保持与阀装置的圆筒部之间的卡合状态，从而能够相对于阀装置不产生位置偏移而牢固地固定于阀装置。

根据方案6的电动阀，能够获得与方案1～5相同的效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电动阀的局部剖视侧视图。

图2是图1的B-B箭头方向的剖视图。

图3是示出第一实施方式的托架和固定块的图。

图4是第一实施方式的电动阀用定子的纵剖视图以及仰视图。

图5是第二实施方式的电动阀用定子的纵剖视图以及仰视图。

图6是说明实施方式的磁轭相对于线轴露出的露出部分的图。

图7是示出实施方式的冷冻循环系统的图。

图8是说明现有的问题点的图。

图中：

1—托架(弹性部件)，1A—折弯部，11—基部，11a—侧板，11b—侧板，11c—连结板，11a1—爪，11b1—爪，12—弹性片，12a—凸部(第一卡合部)，20—步进马达(马达部)，21—定子(电动阀用定子)，21a—线轴，21a1—狭缝，21b—线圈，21H—插嵌孔，21H1—开口部，21K—裙状部，21B—固定块，22—磁性转子，30—阀主体(阀装置)，40—壳部(阀装置、圆筒部)，40A—小径部，40B—大径部，1′—托架，13—第一弹性片，14—第二弹性片，13a—凸部(第一卡合部)，L—轴线，100—电动阀，200—室外换热器，300—室内换热器，400—流路切换阀，500—压缩机。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的电动阀用定子以及电动阀的实施方式进行说明。图1是实施方式的电动阀的局部剖视侧视图，图2是图1的B-B箭头方向的剖视图，图3是示出第一实施方式的托架和固定块的图，图4是第一实施方式的电动阀用定子的纵剖视图以及仰视图，图4(A)是图4(B)的A-A剖视图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1的附图中的上下对应。

如图1以及图4所示，该电动阀具备作为“弹性部件”的托架1、作为“马达部”的步进马达20、阀主体30、以及由非磁性体构成的作为“圆筒部”的圆筒形状的壳部40。步进马达20由安装于壳部40的外周的后述的作为“电动阀用定子”的定子21、和能够旋转地配设于壳部40的内部的磁性转子22构成。此外，在磁性转子22的外周面与壳部40的内周面之间设有预定缝隙。

阀主体30具有不锈钢等的壳体310，在该壳体310的内部内置有阀部件等。而且，该阀主体30通过步进马达20的驱动(磁性转子22的旋转)而工作，对从第一接头管31流向第二接头管32的流体的流量、或者从第二接头管32流向第一接头管31的流体的流量进行控制。

在阀主体30的壳体310的上端，通过焊接等气密地组装壳部40，由此阀主体30以及壳部40构成“阀装置”。

定子21通过在树脂制的线轴21a卷装线圈21b、21b来在轴线L方向上层叠一对线圈部而构成。并且，在线轴21a，通过模制成形而一体地组装有具有磁极齿21d的磁轭(轭部)21c。另外，定子21在中央具有以轴线L作为中心的圆柱形状的插嵌孔21H，在该插嵌孔21H的内周面的一部分配置有磁轭21c的磁极齿21d。而且，该磁极齿21d与壳部40的外周面对置配置。

通过以上的结构，在步进马达20中，因对线圈21b的脉冲输出的施加，线圈21b产生磁力线。由此，在磁极齿21d中，磁极(N、S极)交替地变化，相对于磁性转子22产生磁吸引力以及磁排斥力，从而磁性转子22旋转。由此，阀主体30内部的阀部件工作来可变地控制阀口的开度，从而如上所述地对从第一接头管31流向第二接头管32、或者从第二接头管32流向第一接头管31的制冷剂的流量进行控制。

在定子21的线轴21a的靠阀主体30侧的底部，具有从插嵌孔21H的开口部21H1向阀主体30侧扩径出的裙状部21K。并且，壳部40由以轴线L作为中心轴且与磁性转子22的外周对置的小径部40A、和从小径部40A向阀主体30侧扩径出的大径部40B构成。而且，在壳部40的小径部40A嵌入定子21的插嵌孔21H内、并且壳部40的大径部40B位于开口部21H1的阀主体30侧的状态下，其一部分收纳在定子21的裙状部21K内。由此，定子21装配于阀装置。在定子21的底部安装有作为“弹性部件”的托架1。

如图3所示，托架1通过金属板的冲压加工等来形成，并具有由三个板状部构成的槽构造的基部11、和与基部11一体且从该基部11的侧部延伸配置的弹性片12。基部11由侧板11a、与该侧板11a对置的短边的侧板11b、以及连结两侧板11a、11b的连结板11c构成。并且，两侧板11a、11b分别具有向基部11的内侧切出而成的爪11a1、11b1。弹性片12具有与该弹性片12形成为一体的作为“第一卡合部”的凸部12a、通过将弹性片12的与基部11相反侧的一部分折弯而形成的按压部12b、支点部12c、以及形成于弹性片12的侧边的一处的突起12d。

在定子21的裙状部21K的一部分，通过线轴21a而形成有长方体状的固定块21B，并在该固定块21B安装有托架1。即，如图3所示，在线轴21a且在固定块21B的外侧形成有狭缝21a1。而且，在托架1的安装时，在狭缝21a1嵌入托架1的侧板11a和爪11a1，将侧板11b嵌入至固定块21B的内侧，并且使侧板11a的爪11a1卡定于固定块21B的端部。此外，在托架1的自然状态下，侧板11a、11b的靠连结部11c侧的内尺寸W1与侧板11a、11b的端部的间隔W2设定为W2＜W1的关系。由此，在托架1的安装状态下，因其弹力，侧板11a、11b以夹持固定块21B的方式作用。并且，线轴21a由树脂制成，固定块21B在轴线L侧具有与插嵌孔21H的径向正交的壁面21B1。而且，在托架1的安装状态下，侧板11b的爪11b1陷入固定块21B的壁面21B1。由此，防止托架1在轴线L方向上从固定块21B脱离，并且托架1牢固地固定于固定块21B。

如上所述，在托架1安装于定子21的状态下，弹性片12在定子21的位于插嵌孔21H的开口部21H1周围的外侧的裙状部21K内配置于面向开口部21H1的位置。并且，如图2所示，弹性片12的凸部12a向定子21的裙状部21K的中心侧(轴线L侧)突出。另外，壳部40在大径部40B的外周形成有多个形成为与托架1的凸部12a卡合的形状的凹部40a。在该实施方式中形成有五个。而且，如图1所示，托架1的凸部12a与壳部40的凹部40a在定子21组装于阀装置的状态下卡合。由此，相对于壳部40进行定子21的绕轴线L的定位，并且定子21以在轴线L方向上防脱的状态安装于壳部40。并且，如图2所示，在使弹性片12的按压部12b抵接于壳部40的外周的状态下，使支点部12c抵接于裙状部21K的内周。由此，因该弹性片12自身的弹力，弹性片12以支点部12c作为支点对壳部40进行按压。由此，成为由弹性片12和开口部21H1的与弹性片12相反侧的对置内壁夹住壳部40的状态。

并且，在托架1中，弹性片12在基部11侧具有折弯部1A。在托架1安装于定子21的状态下，该折弯部1A与轴线L平行。即，弹性片12经由折弯部1A沿与轴线L正交的(交叉的)方向延伸。因此，成为如下构造：即使在轴线L方向上对定子21施加载荷，弹性片12也难以在轴线L方向上挠曲。由此，定子21能够可靠地保持与阀装置的壳部40之间的卡合状态，并且能够相对于阀装置不产生位置偏移而牢固地固定于阀装置。此外，在该实施方式中，托架1的基部11固定于插嵌孔21H的开口部21H1的外周的固定块21B，并且基部11的侧板11b成为从插嵌孔21H的轴线L侧抵接于与径向正交的壁面21B1的状态。因此，当在插嵌孔21H嵌入壳部40时，能够由壁面21B1承接弹性片12所受到的径向的负荷，从而能够防止托架1的基部11挠曲，进而能够将托架1牢固地固定于固定块21B。

图6是说明实施方式的磁轭21c相对于线轴21a露出的露出部分的图，斜线部分是线轴21a的模制树脂的部分。在该实施方式中，通过模制成形来组装磁轭21c，由此磁轭21c在插嵌孔21H的开口部21H1的外周局部地露出。而且，如上所述，托架1经由凸部12a以及壳部40的凹部40a而与壳部40电接地，并且经由形成于弹性片12的突起12d而与磁轭21c电接地。此外，突起12d形成于弹性片12的磁轭21c侧，但为了容易理解，图6中以实线示出该突起12d。这样，磁轭21c和壳部40经由弹性片12分别可靠地接地，能够防止该磁轭21c与壳部40之间的电噪声。

图5是第二实施方式的电动阀用定子的纵剖视图以及仰视图，图5(A)是图5(B)的A-A剖视图。此外，在以下的第二实施方式中，与第一实施方式相同的要素起到相同的作用效果，标注与图1至图4相同的符号并适当地省略重复的说明。在该第二实施方式中，在定子21的底部安装有作为“弹性部件”的托架1′。

托架1′通过金属板的冲压加工等来形成，并具有与第一实施方式相同的基部11、与基部11一体且从该基部11的侧部延伸配置的第一弹性片13、以及相对于基部11向与第一弹性片13相反的一侧延伸配置的第二弹性片14。第一弹性片13具有与该第一弹性片13形成为一体的作为“第一卡合部”的凸部13a、和形成于弹性片13的侧片的一处的突起13d。并且，第二弹性片14具有与该第二弹性片14形成为一体的凸部14a。此外，托架1′的基部11与第一实施方式相同，因其弹力，侧板11a、11b夹持固定块21B，并且爪11b1陷入固定块21B的壁面21B1。由此，托架1′牢固地固定于固定块21B。

而且，在托架1′安装于定子21的状态下，弹性片13、14在定子21的位于插嵌孔21H的开口部21H1的周围的外侧的裙状部21K内配置于面向开口部21H1的位置。并且，第一弹性片13的凸部13a向定子21的裙状部21K的中心侧(轴线L侧)突出，与第一实施方式相同地与壳部40的大径部40B的凹部40a卡合，从而相对于壳部40进行定子21的绕轴线L的定位，并且定子21以在轴线L方向上防脱的状态安装于壳部40。并且，第二弹性片14的凸部14a成为抵接于壳部40的外周的状态。而且，第一弹性片13和第二弹性片14因其自身的弹力对壳部40进行按压。由此，成为由弹性片13、14和开口部21H1的与弹性片13、14相反侧的对置内壁夹持壳部40的状态。

并且，在托架1′中，弹性片13、14在基部11侧具有折弯部1A、1A。在托架1′安装于定子21的状态下，该折弯部1A、1A与轴线L平行。即，弹性片13、14分别经由折弯部1A、1A沿与轴线L正交的(交叉的)方向延伸。因此，成为如下构造：即使在轴线L方向上对定子21施加载荷，弹性片13、14也难以在轴线L方向上挠曲。由此，定子21能够可靠地保持与阀装置的壳部40之间的卡合状态，并且能够相对于阀装置不产生位置偏移而牢固地固定于阀装置。此外，在该实施方式中，托架1′的基部11的侧板11b也成为从插嵌孔21H的轴线L侧抵接于与径向正交的壁面21B1的状态，并且当在插嵌孔21H嵌入壳部40时，能够由壁面21B1承接弹性片13、14所受到的径向的负荷，从而能够防止托架1的基部11挠曲，进而能够将托架1牢固地固定于固定块21B。

图7是示出实施方式的冷冻循环系统的图。图中，符号100是构成膨胀阀的本发明的实施方式的电动阀，200是搭载于室外单元的室外换热器，300是搭载于室内单元的室内换热器，400是构成四通阀的流路切换阀，500是压缩机。电动阀100、室外换热器200、室内换热器300、流路切换阀400、以及压缩机500分别通过导管如图示那样连接，构成热泵式冷冻循环。此外，省略储存器、压力传感器、温度传感器等的图示。

冷冻循环的流路由流路切换阀400切换至制冷运转时的流路和制热运转时的流路这两个流路。在制冷运转时，如图中实线箭头所示，由压缩机500压缩后的制冷剂从流路切换阀400向室外换热器200流入，该室外换热器200作为冷凝器发挥功能，从室外换热器200流出的制冷剂液经由电动阀100向室内换热器300流入，该室内换热器300作为蒸发器发挥功能。

另一方面，在制热运转时，如图中虚线箭头所示，由压缩机500压缩后的制冷剂从流路切换阀400依次向室内换热器300、电动阀100、室外换热器200、流路切换阀400、以及压缩机500循环，室内换热器300作为冷凝器发挥功能，并且室外内换热器200作为蒸发器发挥功能。电动阀100对在制冷运转时从室外换热器200流入的制冷剂液、或者在制热运转时从室内换热器300流入的制冷剂液分别进行减压膨胀，并且对该制冷剂的流量进行控制。

在各实施方式中，弹性部件的弹性片配置于面向插嵌孔的开口部的位置，但该弹性部件的弹性片以能够与阀装置的圆筒部卡合的方式配置于至少与该圆筒部对置的位置即可。

此外，与弹性片成形为一体的第一卡合部不限定于向上述轴线侧突出的上述凸部，也可以是相对于上述凸部的突出而向轴线侧的相反侧凹下的凹部。并且，作为圆筒部的壳部的第二卡合部不限定于壳部的外周的向上述轴线侧凹下的多处凹部，也可以是壳部的外周的从外径向外侧方向突出的多处凸部。此外，在弹性片的第一卡合部是凹部的情况下，壳部侧的第二卡合部成为凸部，第一卡合部与第二卡合部成为可靠地卡合的关系的组合。并且，第二卡合部不仅设于壳部的大径部，可以设于小径部，也可以设于阀主体。另外，弹性片的折弯部可以是如各实施方式的图所示那样具有折痕的折弯部，也可以是缓慢地以圆弧(R)的形状弯曲、即没有明确的折痕的折弯部。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构不限定于这些实施方式，本发明也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。

Claims (6)

1.一种电动阀用定子，装配于通过马达部的驱动而工作的阀装置，并与该阀装置侧的磁性转子一起构成上述马达部，其特征在于，

具有供上述阀装置的圆筒部嵌入的圆柱形状的插嵌孔，并且具备与上述圆筒部卡合来固定该电动阀用定子和上述阀装置的弹性部件，

上述弹性部件包括：

基部，其固定于该电动阀用定子；以及

弹性片，其与该基部为一体并绕上述插嵌孔的轴线经由与该轴线平行的折弯部沿与该轴线交叉的方向延伸，

上述弹性部件在通过上述弹性片自身的弹力而由该弹性片和上述插嵌孔的开口部的与该弹性片相反的一侧的对置内壁夹持上述圆筒部的状态下，安装于上述阀装置。

2.根据权利要求1所述的电动阀用定子，其特征在于，

上述弹性片的与上述基部相反侧的一部分抵接于与上述开口部相邻的裙状部的内壁，该弹性片以该抵接部分作为支点对上述阀装置的上述圆筒部作用弹力。

3.根据权利要求2所述的电动阀用定子，其特征在于，

上述弹性部件至少具有两个上述弹性片，该两个弹性片的至少一个与上述圆筒部卡合，该两个弹性片分别向绕上述轴线的相互相反的方向延伸，且与上述开口部的上述对置内壁对置。

4.根据权利要求1～3任一项中所述的电动阀用定子，其特征在于，

上述弹性部件的与上述阀装置的上述圆筒部卡合的上述弹性片具有向上述轴线侧突出、或者向与突出相反侧凹下的第一卡合部，

上述弹性片的上述第一卡合部与形成于上述阀装置的上述圆筒部的外周的第二卡合部卡合。

5.根据权利要求4所述的电动阀用定子，其特征在于，

上述弹性片的上述第一卡合部是凸部，该凸部向上述轴线侧突出，且与上述阀装置侧的作为上述第二卡合部的凹部卡合。

6.一种电动阀，其特征在于，

将权利要求1～5任一项中所述的电动阀用定子配备于上述阀装置而成。

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