CN110056698A - 电动阀 - Google Patents

电动阀 Download PDF

Info

Publication number
CN110056698A
CN110056698A CN201811589374.6A CN201811589374A CN110056698A CN 110056698 A CN110056698 A CN 110056698A CN 201811589374 A CN201811589374 A CN 201811589374A CN 110056698 A CN110056698 A CN 110056698A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
valve
rotor
tank
bearing part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811589374.6A
Other languages
English (en)
Inventor
柳泽秀
小城力树
小泉佑树
原田贵雄
大内共存
菅沼威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikoki Corp
Original Assignee
Fujikoki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikoki Corp filed Critical Fujikoki Corp
Publication of CN110056698A publication Critical patent/CN110056698A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
    • F16K1/38—Valve members of conical shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

提供一种电动阀，能够对现有的电动阀不添加较大的变更而可靠地降低转子旋转时的滑动阻力。将转子(50)支承为能够在罐(30)的内部旋转的支承部件(61)被压入固定于罐(30)。支承部件(61)与转子(50)的太阳齿轮部件(52)隔着间隙而配置。

Description

电动阀
技术领域
本发明涉及电动阀，涉及例如在制冷制热系统等中控制流体(制冷剂)的流量的电动阀。
背景技术
图4表示这种电动阀的现有例。图示的现有例的电动阀1’基本上由以下部件构成：阀主体10，该阀主体10具有阀室14和形成于该阀室14内部的阀座15；带顶部的圆筒形状的罐30，该罐30经由基板31固定于阀主体10；步进电机63，该步进电机63由安装于罐30的外部的定子40和安装于罐30的内部的转子50构成；行星齿轮减速机构60，该行星齿轮减速机构60对转子50的转速进行减速；阀芯21，该阀芯21与所述阀座15连接、分离，从而控制流体的通过量；以及丝杠驱动部件22，该丝杠驱动部件22经由螺纹进给机构27将行星齿轮减速机构60的输出齿轮57的旋转运动变换为直线运动，从而对阀芯21进行驱动。
在阀主体10形成有与阀室14连通的阀口16，并且在该阀口16侧连接有管11，管12以与形成于阀室14的侧面的开口连通的方式与阀主体10连接。并且，在阀主体10的阀室14的上部嵌插有丝杠轴承部件13，并通过铆接固定于阀主体10(铆接部17)，该丝杠轴承部件13在中心部下半部形成有内螺纹部13a。
嵌装于罐30的外周部的定子40由磁轭41、筒管42、线圈43、树脂模具44等构成，(不上下移动地)旋转自如地支承于罐30的内部的转子50构成为，用磁性材料制作的圆筒形状的转子部件51和用树脂材料制作的太阳齿轮部件(也称为小齿轮)52一体地连结。在太阳齿轮部件52的中心部插入轴62，该轴62的上部被配置于罐30的顶部内侧的支承部件61支承。
太阳齿轮部件52的太阳齿轮53与多个行星齿轮55啮合，该多个行星齿轮55旋转自如地支承于轴56，该轴56设于在输出齿轮57的底面上载置的载体54。行星齿轮55的上半部分与环状的齿圈58(内齿固定齿轮)啮合，该齿圈58通过铆接安装于在阀主体10的上部固定的圆筒部件18的上部，行星齿轮55的下半部分与环状的输出齿轮57的内齿齿轮57a啮合。齿圈58的齿数和输出齿轮57的内齿齿轮57a的齿数为稍微不同的齿数，由此，太阳齿轮53的转速以较大的减速比进行减速并传递给输出齿轮57(将这样的齿轮结构称为所谓的奇异行星齿轮减速机构60)。
输出齿轮57与丝杠轴承部件13的上表面滑动接触，带阶梯圆筒形状的输出轴59的上部被压入该输出齿轮57的底部中央，输出轴59的下部旋转自如地插入于在丝杠轴承部件13的中心部上半部形成的嵌插孔13b。并且，在输出轴59的上部嵌入轴62的下部。
在丝杠轴承部件13的内螺纹部13a螺合丝杠驱动部件(也称为驱动器)22的外螺纹部22a，该丝杠驱动部件22通过由外螺纹部22a和内螺纹部13a构成的螺纹进给机构27，将输出齿轮57(即，转子50)的旋转运动变换为轴线O方向(升降方向)的直线运动(升降运动)。此处，输出齿轮57在轴线O方向的固定位置不进行上下移动而进行旋转运动，将设于丝杠驱动部件22的上端部的平传动形状的板状部22b插入设于与输出齿轮57连结的输出轴59的下端部的缝状的嵌合槽59b，将输出齿轮57的旋转运动向丝杠驱动部件22侧传动。即使输出齿轮57(转子50)旋转而该输出齿轮57不在其旋转轴方向移动，也通过使设于丝杠驱动部件22的板状部22b在输出轴59的嵌合槽59b内沿轴线O方向滑动，从而丝杠驱动部件22由所述螺纹进给机构27沿轴线O方向进行直线运动。丝杠驱动部件22的直线运动经由由球23和球支承座24构成的球状接头25向轴状的阀芯21传递，阀芯21被固定于阀主体10的内部的阶梯圆筒形状的弹簧壳体19引导而沿轴线O方向移动。并且，在弹簧壳体19和阀芯21之间压缩安装有压缩螺旋卷簧26，对阀芯21时常向开阀方向施力。
根据该结构，使阀芯21和阀座15之间的流路面积(阀开度)变化，能够对通过阀口16的制冷剂的流量进行控制(例如，参照下述专利文献1等)。
并且，作为这种电动阀，已知如下结构(例如，参照下述专利文献2)：输出齿轮57与丝杠驱动部件(驱动器)22连结成一体，输出齿轮57和丝杠驱动部件22成为一体地旋转并沿轴线O方向移动(升降)，并且根据输出齿轮57的升降，载置于输出齿轮57的底面上的载体53和行星齿轮55也升降，另一方面，在固定部件即齿圈58和太阳齿轮部件52之间安装有盘簧，该盘簧支承于齿圈58并将太阳齿轮部件52时常向轴62的支承部件61侧按压，与该支承部件61抵接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-009025号公报
专利文献2：日本特开2016-106205号公报
发明要解决的问题
像所述那样的现有的电动阀中，对插入转子的轴的上部进行支承的支承部件形成为内径与罐的内径相同，该支承部件被轴的上部外插并载置于所述转子的太阳齿轮部件的上表面上，配置于罐的内侧，由此，进行所述转子(插入该转子的轴)的(径向的)定位。
因此，在像所述那样的现在的电动阀中，当转子旋转时，转子的太阳齿轮部件(的上表面)和支承部件(的下表面)相对地旋转(滑动)，有可能转子旋转时的滑动阻力变大。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供一种电动阀，能够相对于从前的电动阀不添加较大的变更而可靠地降低转子旋转时的滑动阻力。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的电动阀基本上具备：阀主体，该阀主体具有阀室和阀座；阀芯，该阀芯可升降地配置于所述阀室；罐，该罐固定于所述阀主体；电机，该电机具有定子和转子，该定子安装于所述罐的外部，该转子可旋转地安装于所述罐的内部；支承部件，该支承部件将所述转子支承为能够在所述罐的内部旋转；以及螺纹进给机构，该螺纹进给机构将所述转子的旋转运动变换为所述阀芯的升降运动，所述支承部件被压入固定于所述罐。
优选的方式中，所述支承部件位于所述转子的上侧，对插入所述转子的中心部的轴的上部进行支承。
进一步优选的方式中，通过固定于所述阀主体的丝杠轴承部件对所述轴的下部进行支承，该丝杠轴承部件形成有构成所述螺纹进给机构的一方的内螺纹部。
其他的优选方式中，所述支承部件与所述转子隔着间隙而配置。
其他的优选方式中，所述支承部件由树脂制成。
其他的优选方式中，所述支承部件和所述罐的嵌合量为0.1mm以下，所述支承部件的线膨胀率为60×10-6/℃以下。
其他的优选方式中，所述转子不进行上下移动而旋转。
发明效果
根据本发明，将转子支承为在罐的内部能够旋转的支承部件被压入固定于罐，因此与为了能够抑制转子和支承部件的滑动而例如将支承部件载置于转子的太阳齿轮部件上并配置于罐的内侧的现有的结构相比，能够可靠地降低转子旋转时的滑动阻力，此外，能够减小旋转(即，阀芯的升降)所需要的驱动扭矩，并且能够实现体形的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的电动阀的一实施方式的纵剖视图。
图2是对罐的支承部件的组装方法进行说明的主要部分放大纵剖视图。
图3是表示根据材料不同而环境温度和嵌合量之间的关系的图。
图4是表示现有的电动阀的纵剖视图。
符号说明
1 电动阀
10 阀主体
13 丝杠轴承部件
13a 内螺纹部
14 阀室
15 阀座
16 阀口
18 圆筒部件
19 弹簧壳体
21 阀芯
22 丝杠驱动部件
22a 外螺纹部
22b 板状部
26 压缩螺旋卷簧
27 螺纹进给机构
30 罐
31 基板
40 定子
50 转子
51 转子部件
52 太阳齿轮部件
57 输出齿轮
59 输出轴
59b 嵌合槽
60 奇异行星齿轮减速机构
61 支承部件
62 轴
63 步进电机
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的电动阀的一实施方式的纵剖视图。并且，图2是对罐的支承部件的组装方法进行说明的主要部分放大纵剖视图。
另外，在各附图中，为了使发明的理解更容易，并且，为了实现作图上的便利，存在对形成于部件之间的间隙、部件之间的隔离距离等进行夸张地描述的情况。
并且，在以下所示的本实施方式的电动阀中，对与前述的图4所示的现有例的电动阀1’的各部分对应的部分标注相同的符号并省略详细的说明，以下，重点对不同点进行说明。
本实施方式的电动阀1的基本结构与图4所示的现有例的电动阀1’大致相同，主要具备：阀主体10，该阀主体10具有阀室14和阀座15；阀芯21，该阀芯21可升降地配置于阀室14；带顶部的圆筒形状的罐30，该罐30经由基板31固定于阀主体10；步进电机63，该步进电机63由安装于罐30的外部的定子40和可旋转地安装于罐30的内部的转子50构成；行星齿轮减速机构60，该行星齿轮减速机构60对转子50的转速进行减速；以及螺纹进给机构27，该螺纹进给机构27将行星齿轮减速机构60的输出齿轮57的旋转运动变换为阀芯21的直线运动(升降运动)。
像前述那样，所述螺纹进给机构27具备：内螺纹部13a，该内螺纹部13a形成于在阀主体10的阀室14的上部固定的丝杠轴承部件13的内周；以及外螺纹部22a，该外螺纹部22a形成于丝杠驱动部件22的外周。
在前述的现有例的电动阀1’中，对插入于构成转子50的太阳齿轮部件52的中心部的轴62的上部进行支承的支承部件61被轴62的上部外插，载置于转子50的太阳齿轮部件52的上表面上，且配置于罐30的内侧。
另一方面，在本实施方式的电动阀1中，所述支承部件61被压入到罐30的顶部内侧而(不能进行相对移动和相对旋转地)固定。
详细而言，所述支承部件61由例如用树脂材料制作的厚壁圆板构成，在组装前的状态下，设定为比罐30的内径稍大，使支承部件61与罐30的嵌合量(压入量)稍微减小，将支承部件61压入板金属制成的罐30的顶部内侧而固定配置(参照图2)。将轴62的上部(可旋转地)内插于在支承部件61的中央部设置的通孔61a，而将所述转子50配置于该支承部件61的下侧。此时，所述支承部件61在转子50的上侧与该转子50(的太阳齿轮部件52)隔着规定的间隙G(上浮)而固定配置。另外，为了使所述支承部件61的定位容易，也可以使支承部件61与罐30的顶部抵接而配置。
并且，插入转子50的轴62的下部通过固定于阀主体10的丝杠轴承部件13而被支承，详细而言，通过嵌入输出轴59的上部而被支承，该输出轴59的上部被压入于输出齿轮57的底部中央，该输出轴59的下部旋转自如地插入于嵌插孔13b，该嵌插孔13b形成于在阀主体10固定的丝杠轴承部件13的中心部上半部。
另外，所述输出轴59、丝杠驱动部件22能够由不锈钢(SUS)等金属、陶瓷、玻璃等制成。并且，本例中，输出轴59被压入于输出齿轮57，但是也可以通过插入成形使输出齿轮57和输出轴59构成为一个部件。
根据该结构，所述转子50不使太阳齿轮部件52的上表面与支承部件61的下表面滑动接触，就能够在罐30的内部旋转地被支承。
如上所述，在将树脂制成的支承部件61压入固定于板金属制成的罐30的内侧的情况下，为了防止组装时的支承部件61的削掉、罐30的变形等，压入时(例如，环境温度为大约20℃)嵌合量优选为0.1mm以下(参照图2和图3)。并且，当考虑制冷循环中的使用条件(-30℃以上)时，为了确保在包含一般的过盈配合公差范围的最低温度(-30℃)下的嵌合量，作为支承部件61的材料，进一步优选使用线膨胀系数(线膨胀率)为60×10-6/℃以下的材料(参照图3)。另外，如图3所示，当使用线膨胀系数(线膨胀率)为100×10-6/℃的材料时，无法确保在考虑了一般的过盈配合公差范围的最低温度(-30℃)下的嵌合量。作为能够满足这样的条件的树脂材料，能够采用例如，聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等。
在具有该结构的本实施方式的电动阀1中，与前述的现有例的电动阀1’一样，阀芯21和阀座15之间的流路面积(阀开度)变化，能够控制通过阀口16的制冷剂的流量。
这样一来，在本实施方式的电动阀1中，将转子50支承为能够在罐30的内部旋转的支承部件61被压入固定于罐30，因此与为了能够抑制转子50和支承部件61的滑动而例如将支承部件载置于转子的太阳齿轮部件上并配置于罐的内侧的现有的结构相比，能够可靠地降低转子旋转时的滑动阻力，进而，能够减小旋转(即，阀芯的升降)所需要的驱动扭矩，并且能够实现体形的小型化。
另外，不言而喻，除了像图示实施方式那样，当提升型或者活塞型的阀芯位于最下降位置时，该阀芯落座于阀座并阻断流体的流动的类型之外，本发明能够采用各种类型的电动阀。例如，也可以是当阀芯位于最上升位置时，该阀芯落座于在阀口的背面侧设置的阀座并阻断流体的流动的闭阀型的电动阀(在这种情况下，在阀轴和阀主体之间夹装有对阀芯向闭阀方向施力的压缩螺旋卷簧)。并且，也可以是阀芯落座于阀座，并且经由设于阀芯的连通孔、设于阀座的整流槽等确保规定量的通过流量的类型的电动阀，当阀芯位于最下降位置(通常的话为全闭状态)时，也可以是在阀芯和阀座之间形成有规定大小的间隙从而确保规定量的通过流量的非闭阀型的电动阀。
并且，在上述实施方式中，在驱动时，转子50(输出轴59)不上下移动地旋转，突出设置于丝杠驱动部件22的板状部22b在输出轴59的嵌合槽59b内沿轴线O方向(升降方向)滑动，从而使丝杠驱动部件22(阀芯21)相对于阀主体10等沿升降方向进行直线运动，但是不言而喻，本发明中也能够采用转子50一边旋转一边进行上下移动的类型的电动阀。并且，在上述实施方式中，将嵌合槽59b设于与输出齿轮57连结的输出轴59，将板状部22b设于丝杠驱动部件22，但是，相反地，也可以将板状部设于输出轴59，将嵌合槽设于丝杠驱动部件22。

Claims (7)

1.一种电动阀，具备：
阀主体，该阀主体具有阀室和阀座；
阀芯，该阀芯可升降地配置于所述阀室；
罐，该罐固定于所述阀主体；
电机，该电机具有定子和转子，该定子安装于所述罐的外部，该转子可旋转地安装于所述罐的内部；
支承部件，该支承部件将所述转子支承为能够在所述罐的内部旋转；以及
螺纹进给机构，该螺纹进给机构将所述转子的旋转运动变换为所述阀芯的升降运动，
所述电动阀的特征在于，
所述支承部件被压入固定于所述罐。
2.如权利要求1所述的电动阀，其特征在于，
所述支承部件位于所述转子的上侧，对插入所述转子的中心部的轴的上部进行支承。
3.如权利要求2所述的电动阀，其特征在于，
通过固定于所述阀主体的丝杠轴承部件对所述轴的下部进行支承，该丝杠轴承部件形成有构成所述螺纹进给机构的一方的内螺纹部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电动阀，其特征在于，
所述支承部件与所述转子隔着间隙而配置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动阀，其特征在于，
所述支承部件由树脂制成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电动阀，其特征在于，
所述支承部件与所述罐的嵌合量为0.1mm以下，所述支承部件的线膨胀率为60×10-6/℃以下。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电动阀，其特征在于，
所述转子不进行上下移动而旋转。
CN201811589374.6A 2018-01-18 2018-12-25 电动阀 Pending CN110056698A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-006416 2018-01-18
JP2018006416A JP2019124315A (ja) 2018-01-18 2018-01-18 電動弁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110056698A true CN110056698A (zh) 2019-07-26

Family

ID=67315427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811589374.6A Pending CN110056698A (zh) 2018-01-18 2018-12-25 电动阀

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019124315A (zh)
CN (1) CN110056698A (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4461539B2 (ja) * 1999-12-27 2010-05-12 パナソニック株式会社 遮断弁
JP2002286150A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Denso Corp 流量制御弁
JP4749784B2 (ja) * 2005-07-19 2011-08-17 株式会社不二工機 電動弁
JP6080498B2 (ja) * 2012-10-31 2017-02-15 日本電産サンキョー株式会社 バルブ装置
JP5988853B2 (ja) * 2012-12-07 2016-09-07 愛三工業株式会社 排気還流バルブ
JP6302717B2 (ja) * 2014-03-27 2018-03-28 株式会社不二工機 電動弁
JP6567336B2 (ja) * 2015-06-22 2019-08-28 株式会社不二工機 電動弁

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019124315A (ja) 2019-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106257116B (zh) 电动阀
JP6091903B2 (ja) 電動弁
CN1821632B (zh) 附带减速装置的电动阀
EP2505887B1 (en) Motor-operated valve
CN107435754A (zh) 流量调节阀
JP5995528B2 (ja) 流量制御弁
EP3273186B1 (en) Motor-operated valve
US11906068B2 (en) Motor-operated valve
CN107435757A (zh) 流量调节阀
CN108071839A (zh) 电动阀以及使用了该电动阀的冷冻循环系统
KR20030032008A (ko) 밸브구동장치
JP5046798B2 (ja) 回転リフト式電動弁
CN100359153C (zh) 废气再循环阀
CN110056698A (zh) 电动阀
CN105909851B (zh) 电动阀
JP2001141093A (ja) 四路切換弁
CN104234767A (zh) 气门定时控制装置
JP7090872B2 (ja) 電動弁
JP2023125472A (ja) 電動弁
CN116753326A (zh) 一种电动阀
EP4303476A1 (en) Flow rate control valve
CN112901794B (zh) 膨胀阀
CN108799533A (zh) 阀装置
WO2022249936A1 (ja) 弁装置
US20230120892A1 (en) Valve device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190726