CN112901792A - 膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够利用步进马达运行的膨胀阀(1)，其具有：壳体(4)；布置在壳体(4)中的空心杆(7)；阀基体(5)，承载空心杆(7)并且封闭壳体(4)；转子(6)，能借助于定子驱动；中央主轴(8)，布置在空心杆(7)内部并且能由转子(6)驱动，使得主轴(8)的旋转运动能通过螺纹连接(9)转换成用于打开和闭合膨胀阀(1)的轴向运动；适配元件(13)，布置在转子(6)和主轴(8)之间，用于将力矩从转子(6)传递到主轴(8)；和螺旋体(12)，布置在空心杆(7)的围面(10)上并且能借助适配元件(13)置于旋转运动中，螺旋体(12)具有轴向延伸的第一止挡元件(14)，其布置在适配元件(13)的偏心开口(13c)中。

Description

膨胀阀

技术领域

本发明涉及一种膨胀阀。

背景技术

膨胀阀、也称为节流阀通常是下述装置，所述装置借助于流动横截面的局部变窄来减小穿流的流体的压力并且由此引起体积增大或膨胀。通常，膨胀阀包括将旋转运动转换为轴向运动以打开和闭合膨胀阀的机构。对于用于打开和闭合膨胀阀的轴向运动，需要借助于止动结构来限定或确定两个端点。

这种膨胀阀在现有技术中充分已知。例如，从JP 3328530 B2中已知一种用于机动阀的止动结构。在该阀中，通过马达的定子的通电使马达的转子旋转，来控制阀主体中的阀座的打开程度。定子紧固在壳体的外周上。通过内部螺栓和外部螺栓的螺纹作用，转子的旋转被转换成线性运动。

在膨胀阀的打开和闭合时限定两个端点的止动结构包括止动件、接合部分和环形引导销。

止动件在壳体的上端部区域处在盖的背侧上垂直地布置在远离中心的位置处。

接合部分具有在与转子一体构造的阀杆的对置的侧部上延伸的细长轴。在此，杆插入到具有螺旋形的中间部分和在上端部和下端部上的突出区域的引导路径中，其中上突出区域安装在杆的上端部区域处，并且其中下突出区域向上弯曲。

止动结构还包括环形引导销，该环形引导销包括围绕螺旋形的中间部分旋转大约一次的环形区域和臂，该臂在环形区域的下方在外环周方向上延伸，使得能够与布置在引导路径的螺旋形凹槽中的止动件接触。

此时，当环形引导销沿着引导路径的螺旋形凹槽移动时，引导销的环形区域的上端部区域与引导部的突出区域接触。此外，当引导销沿着引导路径的螺旋形凹槽向下移动时，引导销的臂接触被构造在下突出区域上的接合部分。

总体上，从现有技术已知的膨胀阀的上述结构非常复杂。然而，这种复杂性不是孤立问题。相反，现有技术中已知的所有膨胀阀都具有这样的缺点，即，它们具有复杂和繁琐的结构以实现它们的功能。这种复杂的结构必然也导致不能简单地更换膨胀阀或其部件。

此外，在已知的膨胀阀中也存在这样的问题，即，膨胀阀遭受高的磨损。这导致了，现有技术中已知的膨胀阀必须相对频繁地且常常完全地被更换。

除了能够更简单地更换整个膨胀阀以及其部件的更简单的结构外，因此总体上低磨损的膨胀阀也是值得期望的。

已知的膨胀阀的另一个缺点在于，它们的制造是繁琐的。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种膨胀阀，其能够克服现有技术的上述问题和缺点。本发明的任务尤其在于提供一种膨胀阀，其一方面低磨损地构成，另一方面紧凑地构成。此外，本发明的任务是提供一种膨胀阀，其中特别简单的更换是可能的。本发明的另一任务在于提供一种阀，尽管磨损少、结构紧凑并且可更换性简单，该阀也能够实现阀内部的不同腔之间的压力平衡。

此外，本发明的任务在于提供一种用于制造膨胀阀的方法，该方法比现有技术中已知的方法更不繁琐。

根据本发明的解决方案在于提供一种能够以步进马达运行的膨胀阀，其包括：壳体；布置在壳体中的空心杆；阀基体，承载所述空心杆并封闭所述壳体；转子，所述转子能够借助于定子来驱动；中央主轴，所述中央主轴布置在所述空心杆的内部并且能够由所述转子驱动，使得所述主轴的旋转运动能够通过螺纹连接转换成用于打开和闭合所述膨胀阀的轴向运动；和具有螺纹线的螺旋体，所述螺旋体布置在所述空心杆的围面上并且能够借助于所述转子驱动，其中在所述空心杆上设置止挡体，所述止挡体可运动地布置在螺旋体的螺纹线中并且作为主轴-止动件-结构的一部分预先给定中央主轴的上终端位置和下终端位置。

中央主轴尤其构造为螺纹主轴，其与其它元件(在此为空心杆的内螺纹)一起用于将转子的旋转运动转换为平移运动。

为此，中央主轴与转子连接。螺旋体是单独的元件，而不是空心杆的一部分。螺旋体同样与转子连接，使得转子可以驱动该螺旋体。

止挡体特别地布置在空心杆的围面上，并且当中央主轴处于下终端位置时，优选地抵靠第一(上)止挡元件，并且当中央主轴处于其上终端位置时，优选地抵靠第二(下)止挡元件。止挡体例如可以是杆形元件。主轴的上终端位置或下终端位置是否被确定，取决于螺旋体的螺距和主轴的螺距。

通过使具有螺纹线的螺旋体(单独地)借助转子驱动并且止挡体设置成使其在该螺纹线中可运动，可以实现膨胀阀的特别紧凑的结构形式。

根据本发明的一个有利的改进方案，空心杆在围面上具有纵向槽，其中止挡体构造为滑环，该滑环在螺旋体的螺纹线中借助于纵向槽防止扭转地并且能沿轴向方向运动地布置。

根据旋转方向，滑环轴向地沿着空心杆(在纵向槽内部)上下运动。

因为滑环可以在纵向槽内上下运动，所以膨胀阀的结构尺寸总体上可以减小，从而使膨胀阀可以还更紧凑地构成。尤其是，借助于纵向槽和滑环在功能可靠性较大的情况下提供简单的结构。

此外，由于滑环固定在纵向槽中，因此由螺旋体和滑环构成的组也固定在空心杆的围面上。因此，引导槽共同与滑环也作为防丢失部起作用。

根据本发明的一个有利的改进方案，主轴-止动件-结构通过螺旋体和滑环的共同作用来构造。

根据本发明的一个有利的改进方案，滑环具有径向向内延伸的突起，突起构造成用于在纵向槽中伸延并且在那里用作防扭转部。

该径向向内延伸的突起提供了一种简单的可能性，即，防止滑环扭转，从而滑环可以可靠地在纵向槽中轴向运动。

根据本发明的一个有利的改进方案，螺旋体具有在螺旋体的轴向方向上延伸的第一止挡元件和在螺旋体的轴向方向上延伸的第二止挡元件。

螺旋体的轴向方向理解为这样的方向，即，该方向沿着被螺旋体围绕着缠绕的轴线延伸。在装入状态下，该轴线至少基本上与空心杆的旋转轴线和主轴的旋转轴线同心取向。尤其所述第一止挡元件沿着与所述螺旋体的第二止挡元件延伸方向相反的方向延伸。然而，在此，两个方向是螺旋体的轴向方向。

根据本发明的一个有利的改进方案，在第一止挡元件与止挡体接触时确定主轴的下终端位置，其中在第二止挡元件与止挡体接触连同螺旋体的扭转角最大时确定主轴的上终端位置。

如果螺旋体是刚性的或非旋转弹性的本体，则螺旋体的最大扭转角为零，从而在第二止挡元件与止挡体接触时确定主轴的上终端位置。

然而如果螺旋体旋转弹性地构成，则主轴在第二止挡元件与止挡体接触之后仍可运动到螺旋体的弹性允许的程度。因此，在第二止挡元件与止挡体接触时，主轴向上的运动被抑制。

作为其替代，在第一止挡元件与止挡体接触时也可以确定中央主轴的上终端位置，其中在第二止挡元件与止挡体接触并且必要时连同螺旋体的扭转角最大时确定主轴的下终端位置。

中央主轴的上终端位置或下终端位置是否被确定，取决于螺旋体的螺距和中央主轴的螺距。这尤其取决于螺纹是右旋的还是左旋的。只有当中央主轴的螺距不同于螺旋体的螺距时，第一止挡元件也是上面的主轴位置。如果中央主轴和螺旋体具有相同的螺旋方向，则中央主轴和滑环的行进路径是相反的。相应地，第一止挡元件也预先给定下面的主轴位置。

根据本发明的一个有利的改进方案，滑环被构造为圆柱形螺旋件并且具有上端部和与上端部相对的下端部，其中所述上端部与所述第一止挡元件接触，并且其中所述下端部与所述第二止挡元件接触。

由于滑环被构造为圆柱形螺旋件，所以滑环在螺旋体内部的特别良好的保持可以被实现。此外，可以形成滑环，即，形成圆柱形螺旋件，使得上端部和下端部彼此相交。这意味着，所述圆柱形螺旋件在大于360度的角度范围上构成，其中在此，该相交是超过360度的角度范围。通过端部的这种相交以及螺旋体的盘旋的数量，可以预先给定和/或限制可能的回转的最大数量。

根据本发明的一个有利的改进方案，螺旋体借助于第一止挡元件与适配元件连接，以便在转子旋转时一同旋转，其中所述适配元件将所述转子与主轴连接，以便在所述转子旋转时带动所述主轴旋转。

在此，适配元件传力配合地例如通过挤压连接、焊接连接，或形状配合地与主轴连接。适配元件例如可以形状配合地与转子连接。为此，适配元件在横截面上观察非旋转对称地构成。例如，在横截面中观察(也就是说沿着旋转轴线R观察)，适配元件的外部形状可以构造为三角形、四边形或者一般多边形，例如也可以构造为啮合的。当然，转子的内部形状在横截面中观察与适配元件的形状互补地构成。

也就是说，螺旋体的第一止挡元件满足双重功能，并且除了作为止挡元件的功能外也用作用于转子或适配器的携动元件(也就是说连接元件)。

通过不直接地而是间接地经由适配器传递转子的旋转，例如也可能的是，制造具有尽可能多的相同部件的不同的膨胀阀(具有例如不同的转子)。

根据本发明的一个有利的改进方案，螺旋体是扭转弹簧，该扭转弹簧构造成由钢制成的螺旋弹簧的形式。

钢尤其是指具有足够弹性的钢，以便将其成形为螺旋体。

由此，螺旋体的制造是特别有利的。

根据本发明的一个有利的改进方案，所述空心杆由塑料、优选由聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)制成，或者由黄铜或青铜制成。

在使用塑料时，在膨胀阀中相对于使用金属材料节省了重量。此外，塑料是PPS和PEEK是高性能材料，从而它们可以在高温度范围(高达240度)内持久地并且在短期内甚至高达300℃地使用。因此，膨胀阀也可以在极端条件下使用，而不必担心膨胀阀失效。根据本发明的一个有利的改进方案，该膨胀阀还具有套筒元件，该套筒元件具有容纳区域和阀针，其中在所述容纳区域中完全接收所述中央主轴的冲头状的端部区域、压力弹簧及力传递元件。

因为膨胀阀设计有这样的套筒元件，套筒元件一方面满足阀针的功能，并且另一方面提供了容纳区域，所以可以实现膨胀阀的特别紧凑的设计。尽管紧凑的实施方案，但是膨胀阀的所有功能都可以可靠地实现。

根据本发明的一个有利的改进方案，力传递元件构造和布置成，使得所述力传递元件通过与中央主轴接触将轴向力从中央主轴经由压力弹簧传递到套筒元件上，其中在横截面上看，力传递元件这样蘑菇形地构成，使得转矩不从中央主轴或仅受限地从中央主轴传递到力传递元件上。

因为力传递元件蘑菇形地构成，所以与中央主轴的接触点、即力传递点变小。在力传递点上，转矩于是仅受限地(通过摩擦)传递到力传递元件上。总体上，这也导致了特别低磨损的膨胀阀。

根据本发明的一个有利的改进方案，壳体和阀基体的朝向壳体的侧部限定壳体内腔，其中在空心杆的内部形成空心杆内腔，其中在膨胀阀安装在阀安装空间中的状态下，流体进入腔被布置为邻近于阀基体的背离壳体的侧部，其中设置第一压力平衡通道用于在流体进入腔和壳体内腔之间进行压力平衡，其中所述第一压力平衡通道具有第一通道区域和第二通道区域，并且其中所述第二通道区域由所述纵向槽构成。

由此也可以实现膨胀阀的特别紧凑的构造。尤其是，通过为现有构件分配第二功能，可以节省构件。

因此，纵向槽在此不仅具有引导滑环的功能，而且还具有压力平衡通道的功能。纵向槽因此满足了双重功能，因为纵向槽一方面能够实现滑环的引导，并且附加地构成第二压力平衡通道的一部分。

根据本发明的一个有利的改进方案，用于在空心杆内腔和壳体内腔之间进行压力平衡的第二压力平衡通道布置在纵向槽和空心杆内腔的最大径向延展的区域中。

由此也能够实现在空心杆内腔和壳体内腔之间的可靠的压力平衡。

根据本发明的另一个解决方案是提供一种能够以步进马达运行的膨胀阀，其包括：壳体；布置在壳体中的空心杆；阀基体，承载所述空心杆并封闭所述壳体；转子，所述转子能够借助于定子来驱动；中央主轴，所述中央主轴布置在所述空心杆的内部并且能够由所述转子驱动，使得所述主轴的旋转运动能够通过螺纹连接转换成用于打开和闭合所述膨胀阀的轴向运动；适配元件，其布置在转子和主轴之间，用于将力矩从转子传递到主轴；以及螺旋体，该螺旋体布置在空心杆的外周侧上并且借助适配元件能够置于旋转运动，其中所述螺旋体具有轴向延伸的第一止挡元件，所述第一止挡元件布置在所述适配元件的偏心开口中。

由于适配元件被布置在主轴和转子之间，膨胀阀的结构在整体上更通用。也就是说，例如可以使用不同的转子。此外，所述适配器承担第二种功能，因为适配器驱动所述螺旋体也就是说将螺旋体置于旋转运动中。

适配元件具有中央旋转轴线R，其中该偏心开口被限定为使得所述偏心开口是从所述中央旋转轴线R偏心地形成的。

根据本发明的一个有利的改进方案，适配元件具有板状的基本区域和在中央从板状的基本区域出发轴向延伸的、用于中央主轴的容纳区域。

轴向延伸的容纳区域具有的优点是，可以扩大孔公差，因为长形的引导导致构件相对彼此的更小的可能的倾斜。

主轴和适配元件之间的连接例如在主轴的上侧处对准后实现。所述连接可以借助于激光焊接实现，其中优选设定多个焊接点。

因为仅仅所述基本区域构造为板状，所以此外与完全构造为板状的适配元件相比可以节省重量。

根据本发明的一个有利的改进方案，沿着适配元件的旋转轴线R的中央的通孔构造成容纳主轴的上部区域。

中央通孔因此沿适配元件的旋转轴线R延伸。在横截面上观察，中央通孔优选是圆形的，以便能够实现主轴-止动件-结构或上止挡的特别简单的对准。

然而，中央通孔不必为圆形开口。相反，中央通孔在横截面上观察不能旋转对称地构造。例如，在横截面中观察(也就是说沿着旋转轴线R观察)，通孔可以构造为三角形、四边形或者一般多边形，例如也可以构造为啮合的。

由此可以特别简单地将力从适配元件传递到主轴上或者更确切地说传递到主轴的上部区域上。当然，从横截面看，主轴的上部区域与中央通孔的形状互补。

根据本发明的一个有利的改进方案，适配元件的外形构造为关于旋转轴线R不旋转对称。

根据本发明的一个有利的改进方案，偏心开口布置在板状的基本区域中，其中板状的基本区域优选还具有另外的偏心开口。

因为偏心开口布置在适配元件的板状的基本区域中，所以该偏心开口可以构造得离适配元件的中心(也就是旋转轴线)特别远。通过在偏心开口与旋转轴线R之间的更大的距离可以实现更好的力传递(杠杆臂)。

通过设置其它的偏心开口，可以将其它的功能集成到所述适配元件中。

根据本发明的一个有利的改进方案，偏心开口构成为长孔。

长孔带来的优点是，长孔可以更简单地制造，因为长孔可以从侧部(也就是说相对于旋转轴线成直角)被引入到适配元件中或者说适配元件的板状的基本区域中。

根据本发明的一个有利的改进方案，这些其它的偏心开口中的至少一个偏心开口这样布置，即该偏心开口平衡在适配元件上方和在适配元件下方的壳体内腔中的压力。

因此，适配元件附加地也满足压力平衡功能。由于构件(再次地)被设计为能够执行多种功能，因此能够整体上减少构件的数量。

根据本发明的一个有利的改进方案，螺旋体具有螺纹线，其中空心杆在所述围面上具有纵向槽，并且其中滑环在螺旋体的螺纹线中借助于纵向槽防止扭转地并且能沿轴向方向运动地布置。

因为滑环可以在纵向槽内上下运动，所以膨胀阀的结构尺寸总体上可以减小，从而使膨胀阀可以更紧凑地构成。同样，借助于纵向槽和滑环在功能可靠性较大的情况下提供简单的结构。

由于滑环固定在纵向槽中，因此由螺旋体和滑环构成的组也固定在空心杆的围面上。因此，引导槽共同与滑环也作为防丢失部起作用。

根据本发明的一个有利的改进方案，通过螺旋体和滑环的共同作用构造出主轴-止动件-结构，该主轴-止动件-结构预先给定中央主轴的上终端位置和下终端位置。

根据本发明的一个有利的改进方案，螺旋体具有在轴向方向上与第一止挡元件相反地延伸的第二止挡元件。

根据本发明的一个有利的改进方案，滑环被构造为圆柱形螺旋件并且具有上端部和下端部。

当滑环构造为圆柱形螺旋件时，所以滑环在螺旋体内部的特别良好的保持可以被实现。此外，可以形成滑环，即，形成圆柱形螺旋件，使得其上端部和下端部彼此相交。因此，圆柱形螺旋件超过一个整圆(超过360度)地构造。在此，该相交是超出整圆的区域。通过端部的这种相交以及螺旋体的盘旋的数量，可以预先给定和/或限制可能的回转的最大数量。

根据本发明的一个有利的改进方案，在两个端部中的一个端部上构造有径向向内延伸的突起。

该径向向内延伸的突起提供了一种简单的可能性，即，防止滑环扭转，从而滑环可以可靠地在纵向槽中轴向运动。

根据本发明的一个有利的改进方案，滑环的径向向内延伸的突起构造成用于在空心杆的纵向槽中延伸并且在那里用作防扭转部。

根据本发明的一个有利的改进方案，当第一止挡元件与上端部接触时，确定主轴的下终端位置，并且当第二止挡元件与下端部接触连同螺旋体的扭转角最大时，确定主轴的上终端位置。

如果螺旋体是不能够在旋转方向上被预紧的本体(即刚性的且不是旋转弹性的)，则螺旋体的最大扭转角为零。然后，在第二止挡元件与止挡体接触时确定主轴的上终端位置。然而如果螺旋体构造成旋转弹性的(即可沿旋转方向预紧)，则主轴在第二止挡元件与止挡体接触之后也仍可运动(因为主轴预紧螺旋体)。

这意味着，在第二止挡元件与止挡体接触时，主轴的向上的旋转被抑制(并且然后在达到最大预紧时停止)。

作为其替代，在第一止挡元件与止挡体接触时也可以确定主轴的上终端位置，其中在第二止挡元件与止挡体接触并且连同螺旋体的扭转角最大时确定主轴的下终端位置。

主轴的上终端位置或下终端位置是否被确定，取决于螺旋体的螺距。这尤其取决于螺纹是右旋的还是左旋的。只有当主轴的螺距不同于螺旋体的螺距时，第一止挡元件也是上面的主轴位置。如果主轴和螺旋体具有相同的螺旋方向，则主轴和滑环的行进路径是相反的。相应地，第一止挡元件也预先给定下面的主轴位置。

根据本发明的一个有利的改进方案，螺旋体是扭转弹簧，该扭转弹簧构造成由钢制成的螺旋弹簧的形式。

由此螺旋体可以极其简单地(并且成本低廉地)制造。根据本发明的方案还在于提出一种能够利用步进马达运行的膨胀阀，所述膨胀阀具有：壳体；布置在壳体中的空心杆；阀基体，承载空心杆并且封闭壳体；转子，所述转子能够借助于定子来驱动；中央主轴，所述中央主轴布置在所述空心杆内部并且能由所述转子驱动，使得所述主轴的旋转运动能通过螺纹连接转换成用于打开和闭合所述膨胀阀的轴向运动；套筒元件，其具有容纳区域和阀针，在该容纳区域中至少部分地容纳有中央主轴、压力弹簧和力传递元件，其中套筒元件的容纳区域借助于衬套封闭，其中所述主轴由第一材料制成，并且所述衬套至少局部地由与所述第一材料不同的第二材料制成，其中所述第二材料具有比所述第一材料更低的硬度。

因为套筒元件具有阀针和容纳区域，也就是说阀针体套筒状地构成，所以可以实现膨胀阀的特别紧凑的结构形式。更确切地说，这尤其是由于，用于将力传递到阀针上所需的元件可以节省空间地布置在容纳区域中。

在运行中存在执行旋转运动的构件和不执行旋转运动的构件。尤其是，主轴执行旋转运动，而套筒元件尽可能不执行旋转。通过使执行旋转的元件与不执行旋转的元件接触，在元件上产生磨损。

在根据本发明的膨胀阀中，该问题通过如下方式解决，即，在彼此接触的和相对彼此运动的元件之间存在所选择的摩擦学配对。因此可以控制磨损，从而磨损主要出现在所参与的构件中的一个构件上。另外，该构件可以可选地设置为易于更换的磨损部件。

因此，封闭套筒元件的衬套可以是可简单更换的磨损部件。如果衬套磨损，则可以简单地更换衬套，并且不必更换整个套筒元件连同阀针。因此，在维护期间可以显著地降低成本。

摩擦学配对选择为，使得衬套由比第一材料更软的材料、也就是说具有更小硬度的材料构成。因此，磨损主要发生在衬套处。虽然可以存在更换衬套的可能性，但是衬套有利地这样确定尺寸，使得该衬套在阀的使用寿命内允许磨损。

总体上，根据本发明的膨胀阀提供了紧凑的结构形式，其中在结构上确保了有针对性的且受控的磨损。磨损部件本身可以是易于更换的磨损部件。

衬套尤其压入到套筒元件中，也就是说借助于压配合连接。

在本发明的意义中，作为衬套理解为环形的或空心柱形的元件。然而有利地，套筒元件是空心柱形的元件，其特征在于，

所述套筒元件比环形元件在轴向方向(旋转轴线)上延伸得更远。相应地，空心柱形的磨损元件提供比环形的磨损元件更多的可磨损的材料。

根据本发明的一个有利的改进方案，第一和第二材料是金属或金属合金。

根据本发明的一个有利的改进方案，第二材料是铜合金，优选是黄铜，并且第一材料是钢，尤其是不锈钢。

特别优选地，第二材料是烧结材料。

例如，材料可以是烧结青铜。烧结材料应理解为具有大量孔的那些材料，所述孔可以填充有润滑剂。例如，衬套的10至40体积百分比、优选15至30体积百分比能够由孔构成。

尤其是通过不锈钢和黄铜的材料配对可以实现磨损和成本之间的特别好的关系。一方面，第二材料不能太软以致不能太快地磨损，另一方面，第二材料不能太硬以致由第一材料构成的元件不会被损坏。

特别优选地，力传递元件也由第一材料(例如不锈钢)构成。此外，套筒元件也优选地由第一材料(即，不锈钢)构造。

根据本发明的一个有利的改进方案，力传递元件具有头部区域和杆区域，其中所述力传递元件布置成使得用于从所述中央主轴传递轴向力的接触在所述头部区域的中央区域中点式地发生。

通过这种点状传递，主轴与力传递元件之间的接触面(用于传递转矩)保持得尽可能小。由于保持小的、也就是说小的接触面，主轴在旋转时滑转并且力传递元件不被置于旋转中。另一方面，轴向力也可以通过点状的接触可靠地从主轴传递到力传递元件上。

这意味着，在力传递元件和中央主轴之间的接触面上发生转矩中断。也就是说，转矩作用到借助于定子驱动的转子上，该转矩例如传力配合地(通过适配器)传递到主轴上。借助于主轴的螺纹连接将旋转运动转换成主轴的轴向运动。在此，在阀针上仅仅希望这种轴向运动，也就是说，在那里不希望阀针的旋转运动。

根据本发明的一个有利的改进方案，压力弹簧局部地布置在力传递元件的杆区域的围面上。

因为压力弹簧布置在杆区域的围面上，所以该压力弹簧从内部借助杆区域引导。另一方面，该压力弹簧从外部借助于套筒元件的容纳区域的内表面来引导。也就是说，压力弹簧在力传递元件的杆区域和套筒元件的容纳区域之间可靠地引导。

在此，压力弹簧不必强制性地接触这两个元件。相反也可以考虑，在杆区域的围面和压力弹簧之间以及在压力弹簧和容纳区域的内表面之间构成间隙。然而，压力弹簧被这样程度地引导，使得避免在弹簧压缩时的倾斜。

根据本发明的一个有利的改进方案，压力弹簧是柱形的螺旋弹簧。

由此，压力弹簧在其制造方面是特别有利的并且能够可靠地围绕杆区域的围面布置。

根据本发明的一个有利的改进方案，杆区域的轴向长度这样长地构造，使得在超过导致压力弹簧被压缩了预定义的弹簧行程的轴向力时，杆区域与套筒元件的套筒底部接触。

这意味着，当压力弹簧被压缩预定义的弹簧行程时，轴向力可以直接从力传递元件传递到套筒底部上。因此，在机械止动失效时，也就是说主轴-止动件-结构失效时，或者在阀过载时，可以实现最大行程限制。

因此，力传递元件也满足多个功能。首先力传递元件能够实现套筒元件与主轴的转矩脱耦。此外，力传递元件或其杆区域在轴向方向上引导压力弹簧并且因此防止压力弹簧的弯曲或通常不对称的变形。此外，杆区域提供了上述最大行程限制。

根据本发明的一个有利的改进方案，主轴具有冲头状的端部区域，该端部区域这样构造和布置，使得该端部区域为了传递轴向力而与力传递元件接触，其中所述冲头状的端部区域的上部区域与所述衬套摩擦接触。

这意味着，冲头状的端部区域的下部区域(更准确地说是下侧)与力传递元件发生接触并且冲头状的端部区域的上部区域与衬套发生摩擦接触。因此，冲头状的端部区域布置在衬套和力传递元件之间。

根据本发明的一个有利的改进方案，容纳区域构造成使得该容纳区域完全接收衬套、冲头状的端部区域、压力弹簧和力传递元件。

在容纳区域的底部，即直接在套筒底部上方，布置有压力弹簧。在压力弹簧上方布置力传递元件并且在力传递元件上方设置主轴的冲头状的端部区域。在冲头状的端部区域上又设置衬套，其中衬套总体封闭容纳区域。

由此实现膨胀阀的特别紧凑的实施方案。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有阀座，其中阀基体是一体形成的本体，其至少局部地接收所述阀座、所述套筒元件和所述空心杆。

阀基体因此被构造为一种可更换的阀筒(柱筒)。因为仅还必须将阀基体从阀安装空间中移除，所以能够实现简化的阀更换。此外，由于在阀基体中集成有多个功能，因此也提高了紧凑性。

此外，这种一体形成的阀基体提供了通过仅调节一个构件(阀基体外部)将阀集成到用户特定的结构空间中的可能性。由此可以节省成本，因为可以将相同部件用于不同的膨胀阀。此外，减少了部件的多样性，从而可以节省更多的成本。组装膨胀阀时的复杂性也降低。

根据本发明的一个有利的改进方案，阀基体在下部区域中具有阀座容纳区域并且在上部区域中具有容纳区域，该容纳区域构造成用于接收空心杆和套筒元件。

因此，阀基体具有容纳区域，这些容纳区域使得膨胀阀的元件能够被尽可能简单地集成到阀基体中。

根据本发明的一个有利的改进方案，套筒元件在容纳区域中至少局部地布置在空心杆的内部。

沿膨胀阀的轴向方向观察，通过容纳区域也减小了结构空间。

根据本发明的一个有利的改进方案，力传递元件构造成，使得所述力传递元件不吸收或仅限制地吸收主轴的转矩。

该限制发生在力传递元件和中央主轴之间的点状的接触面上。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有主轴-止动件-结构，该主轴-止动件-结构限制主轴在上终端位置和下终端位置之间的旋转运动。

根据本发明的一个有利的改进方案，所述主轴-止动件-结构通过螺旋体和止挡体的共同作用来构成。

根据本发明的方案还在于提出一种能够利用步进马达运行的膨胀阀，所述膨胀阀具有：壳体；布置在壳体上的空心杆；阀基体，承载空心杆并且封闭壳体；转子，所述转子能够借助于定子来驱动；中央主轴，所述中央主轴布置在所述空心杆内部并且能由所述转子驱动，使得所述主轴的旋转运动能通过螺纹连接转换成用于打开和闭合所述膨胀阀的轴向运动；以及套筒元件，其具有能够压入阀座中的阀针，其中阀基体是一体形成的本体，其至少局部地接收所述阀座、所述套筒元件和所述空心杆。

阀基体因此被构造为一种阀筒(柱筒)。一方面，这提供了使得能够简化阀的更换的优点，因为仅需要从阀安装空间移除阀基体。另一方面，由于多个功能被集成在阀筒中，即集成在阀基体中，所以可以实现特别高的紧凑性。

此外，这种一体形成的阀基体提供了通过仅调节一个构件将阀集成到用户特定的结构空间中的可能性。因此，产生了多个不同的阀，这些阀优选地仅在阀基体中不同。

不同的阀基体的内部区域在此始终相同地构造，从而在内部区域中的功能部件可以安装到多个不同的膨胀阀中。而阀基体的外形可以与用户特定的结构空间相适配，从而不同的阀基体在此是不同的。

由此，尤其可以在制造中节省成本，因为可以将相同部件用于不同的膨胀阀。组装膨胀阀时的复杂性也降低。

根据本发明的一个有利的改进方案，阀基体在下部区域中具有阀座容纳区域并且在上部区域中具有容纳区域，该容纳区域构造成用于接收空心杆和套筒元件。

因此，阀基体具有容纳区域，以便能够将膨胀阀的功能上必需的元件尽可能简单地集成到阀基体中。沿膨胀阀的轴向方向观察，通过容纳区域也减小了结构空间。

根据本发明的一个有利的改进方案，套筒元件在容纳区域中至少局部地布置在空心杆的内部。

由此可以节省另外的结构空间。容纳区域可以布置在(以旋转轴线R作为法线的)平面中。在容纳区域中，首先径向向内地布置空心杆。然后，套筒元件径向向内(即在空心杆内部)布置。然后，又径向向内例如设置有中央主轴的一部分和/或一个力传递元件或所述力传递元件。

由此得到特别紧凑的结构。因此，由于多个元件布置在一个平面上，所以可以减小轴向方向上的长度。也就是说，与现有技术相比，膨胀阀的长度可以缩短。尤其是在汽车工业中，结构空间通常极其有限，从而利用较短的阀产生用于布置的更多可能性。

根据本发明的一个有利的改进方案，阀基体具有壳体座，该壳体座径向环绕地在阀基体的一个上部区域或者说所述上部区域上如此布置和构造，使得该壳体座封闭地容纳壳体。

因此，壳体可以在其内部可靠地包封所有构件。

根据本发明的一个有利的改进方案，阀基体具有下密封件容纳区域和上密封件容纳区域。

通过设置两个不同的密封件容纳区域，即使在阀基体一体地构造的情况下也可以实现可靠的密封性。

根据本发明的一个有利的改进方案，阀基体具有用于压力平衡的机构。

这意味着，阀基体如此构造，使得在该阀基体中集成有用于压力平衡的机构(例如压力平衡通道)。通过有针对性地集成压力平衡通道或者说用于压力平衡的机构，阀基体可以作为一体的构件实现，而不会影响膨胀阀的功能。

根据本发明的一个有利的改进方案，壳体和阀基体的朝向壳体的侧部限定壳体内腔，其中在壳体内腔和流体进入腔之间布置有作为第一压力平衡通道的用于压力平衡的第一机构。

第一压力平衡通道优选地具有第一通道区域和第二通道区域，第一通道区域至少部分地布置在阀基体中，第二通道区域至少部分地布置在空心杆中，其中所述第一通道区域和所述第二通道区域通过环周环绕的连接区域互相连接。

在运行中必须尽可能地防止在作用力之间的不平衡，尤其是在处于作用力之间的构件的上方和下方的不平衡。这例如通过将在入口处存在的高压向上引导来实现。因此，总体上应通过压力平衡通道避免在膨胀阀的其中一个腔中的干扰膨胀阀的功能的压力增大。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有用于在空心杆内腔和壳体内腔之间进行压力平衡的第二压力平衡通道，其中所述空心杆内腔被构造在所述空心杆内部。

根据本发明的一个有利的改进方案，套筒元件具有容纳区域，在该容纳区域中完全地容纳有中央主轴的冲头状的端部区域、压力弹簧和力传递元件，其中在横截面上观察，容纳区域完全布置在阀基体内部。

由此可以节省结构空间。在容纳区域中，首先径向向内地布置空心杆。然后，套筒元件径向向内(即在空心杆内部)布置。然后，又径向向内地设置中央主轴的冲头状的端部区域、压力弹簧和力传递元件。

由此得到特别紧凑的结构。因此，由于多个元件被布置在一个平面上，所以可以减小轴向方向上的长度。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有第三压力平衡通道，该第三压力平衡通道布置在套筒元件的容纳区域和阀基体的下部的内部区域之间，阀针在该阀基体内可轴向运动地构造。

第三压力平衡通道用于在形成于套筒元件的容纳区域内的腔与阀基体的下部的内部区域之间的压力平衡。阀基体的下部的内部区域又通过流体孔与流体进入腔连接，从而在此也可以借助于流体孔进行压力平衡。

因此，以结构上简单的方法和方式实现了在所有腔之间的可靠且充分的压力平衡，所述腔形成或布置在膨胀阀内部并且部分地也与膨胀阀相邻。

根据本发明的一个有利的改进方案，力传递元件具有头部区域和杆区域，其中所述力传递元件被设置成，使得与所述中央主轴的接触点式地在所述头部区域的中央区域中进行。

通过主轴和力传递元件之间的该点状的接触面不能或几乎不能传递转矩。因此，主轴在旋转时滑转，并且力传递元件不旋转。而轴向力也可以借助于点状的接触可靠地从主轴传递到力传递元件上。因此，在力传递元件和中央主轴之间的接触面上发生转矩中断。

根据本发明的一个有利的改进方案，压力弹簧局部地布置在力传递元件的杆区域的围面上。

因为压力弹簧布置在杆区域的围面上，所以该压力弹簧一方面借助杆区域引导。另一方面，该压力弹簧从外部借助于套筒元件的容纳区域的内表面来引导。

在此，压力弹簧不必接触这两个元件。相反也可以考虑，在杆区域的围面和压力弹簧之间以及在压力弹簧和容纳区域的内表面之间构成间隙。然而，压力弹簧被这样程度地引导，使得可以避免在弹簧压缩时的歪斜。

根据本发明的一个有利的改进方案，压力弹簧是柱形的螺旋弹簧。

作为柱形的螺旋弹簧，压力弹簧在其制造方面是特别有利的并且能够可靠地围绕杆区域的围面布置。

根据本发明的一个有利的改进方案，杆区域的长度这样长地构造，使得在超过导致压力弹簧被压缩了预定义的弹簧行程的轴向力时，杆区域与套筒元件的套筒底部接触。

这意味着，当压力弹簧被压缩预定义的弹簧行程时，轴向力可以直接从力传递元件传递到套筒底部上。因此，在机械止动失效时，也就是说主轴-止动件-结构失效时，或者在阀过载时，可以实现最大行程限制。因此，力传递元件也满足多个功能。首先力传递元件能够实现套筒元件与主轴的转矩脱耦。此外，力传递元件或其杆区域在轴向方向上引导压力弹簧并且因此防止压力弹簧的弯曲或通常不对称的变形。此外，杆区域提供了上述最大行程限制。

根据本发明的方案还在于提出一种能够利用步进马达运行的用于安装在阀安装空间中的膨胀阀，所述膨胀阀具有：壳体；布置在壳体上的空心杆；阀基体，承载空心杆并且封闭壳体；转子，所述转子能够借助于定子来驱动；中央主轴，所述中央主轴布置在所述空心杆内部并且能由所述转子驱动，使得所述主轴的旋转运动能通过螺纹连接转换成用于打开和闭合所述膨胀阀的轴向运动，其中壳体和阀基体的朝向壳体的侧部限定壳体内腔，其中在空心杆的内部形成空心杆内腔，其中在膨胀阀安装在阀安装空间中的状态下，流体进入腔被布置为邻近于阀基体的背离壳体的侧部，其中为了压力平衡，壳体内腔通过第一压力平衡通道与流体进入腔连接，其中第一压力平衡通道具有第一通道区域和第二通道区域，第一通道区域至少部分地布置在阀基体中，第二通道区域至少部分地布置在空心杆中，其中所述第一通道区域和所述第二通道区域通过环周环绕的连接区域互相连接。

因此，膨胀阀具有形成在膨胀阀内部或与膨胀阀相邻的多个腔。在运行中必须尽可能地防止在作用力之间的不平衡，尤其是在处于作用力之间的构件的上方和下方的不平衡。这例如通过将在入口处存在的高压向上引导来实现。因此，总体上应通过压力平衡通道避免在膨胀阀的腔中的一个或多个腔中的干扰膨胀阀的功能的压力增大。

在膨胀阀的组装状态下，空心杆布置在阀基体中(准确地说，布置在阀基体的一个容纳区域或所述容纳区域中)。第一通道区域至少部分地布置在阀基体中，并且第二通道区域至少部分地布置在空心杆中。

为了能够实现第一通道区域和第二通道区域之间的压力平衡，它们必须处于流体连接中。这种流体连接通过环周环绕的连接区域实现。由于连接区域构造成环周环绕的连接区域，该连接区域形成两个区域之间的必要的流体连接，因此在阀基体和空心杆的组装期间不必再彼此对齐。这简化了组装，并且避免了组装期间可能导致膨胀阀故障的错误。

根据本发明的一个有利的改进方案，该环周环绕的连接区域是环绕的沉割部，该沉割部布置在该阀基体的容纳区域的内周上。

在此，这种环绕的沉割部实现在该第一通道区域与该第二通道区域之间的可靠的(流体)连接。

根据本发明的一个有利的改进方案，环周环绕的连接区域是环绕的倒棱，所述倒棱布置在空心杆的外周上。

这尤其具有如下优点，即，与在容纳区域中的环绕的沉割部相比，该倒棱更简单且因此更成本低廉地制造。

如果要求特别快速的压力平衡，则也可以设置环绕的沉割部和环绕的倒棱。

根据本发明的一个有利的改进方案，第二通道区域被构造为纵向槽，纵向槽在空心杆中从布置在阀基体中的区域延伸到不布置在阀基体中的区域。

纵向槽可以特别简单地制造，其中纵向槽尤其是这样的纵向槽，在该纵向槽中，已经描述的滑环轴向运动。纵向槽因此也实现了双重功能，因为它不仅被设计为第二通道区域，而且还用于引导滑环，该滑环作为主轴-止动件-结构的一部分执行膨胀阀的功能。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有用于在空心杆内腔和壳体内腔之间进行压力平衡的第二压力平衡通道，该第二压力平衡通道至少局部地由第二通道区域构成。

换句话说，第二通道区域的区域也形成第二压力平衡通道的区域。

根据本发明的一个有利的改进方案，第二压力平衡通道布置在纵向槽和空心杆内腔的最大径向延展的区域中。

这意味着，第二压力平衡通道构造在纵向槽的底部上。这尤其涉及在纵向槽的底部中的开口。

因此，纵向槽不仅可以作为第二通道区域，而且也可以作为第二压力平衡通道的一部分，除了提供流体进入腔和壳体内腔之间的压力平衡外，还提供空心杆内腔和壳体内腔之间的压力平衡。

在将纵向槽引入到构造有空心杆内腔的空心杆中时，同时可以构造第一压力平衡通道的第二通道区域和第二压力平衡通道。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有适配元件，该适配元件布置在转子和主轴之间，用于将力矩从转子传递到主轴上，其中所述适配元件具有至少一个偏心开口，所述偏心开口设置成，使得所述偏心开口平衡在所述壳体内腔中的、在所述适配元件上方和在所述适配元件下方的压力。

通过所述适配元件中的偏心开口，也可以快速并且容易地对所述壳体内腔内的、也就是说在上部区域(所述适配元件的上方)与下部区域(所述适配元件的下方)之间的压力进行平衡。这进一步提高了膨胀阀的功能可靠性。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有第三压力平衡通道，该第三压力平衡通道布置在套筒元件的容纳区域和阀基体的下部的内部区域之间，套筒元件具有膨胀阀的阀针，在该阀基体内，阀针可轴向运动地构造并且该阀基体通过流体孔与流体进入腔连接。

第三压力平衡通道因此用于在形成于套筒元件的容纳区域内的腔与阀基体的下部的内部区域之间的压力平衡。阀基体的下部的内部区域又通过流体孔与流体进入腔连接，从而在此也可以经由流体孔进行压力平衡。

因此，以结构上简单的方式实现了在所有空间之间的可靠且充分的压力平衡，所述空间形成或布置在膨胀阀内部并且部分地也与膨胀阀(例如流体进入腔)相邻。

根据本发明的一个有利的改进方案，在套筒元件的容纳区域中容纳中央主轴的冲头状的端部区域、压力弹簧和力传递元件。

由此得到致膨胀阀的特别紧凑的结构方式，然而其中所有功能都可以被满足。

根据本发明的一个有利的改进方案，力传递元件构造和布置成，使得所述力传递元件通过与中央主轴接触将轴向力从中央主轴经由压力弹簧传递到套筒元件上，其中在横截面中观察，力传递元件蘑菇形地构成。

根据本发明的一个有利的改进方案，力传递元件具有头部区域和杆区域，其中所述力传递元件被设置成，使得与所述中央主轴的接触点式地在所述头部区域的中央区域中进行。

通过主轴和力传递元件之间的该点状的接触面不能或几乎不能传递转矩。因此，主轴在旋转时滑转，并且力传递元件不旋转。而轴向力也可以借助点状的接触面可靠地从主轴传递到力传递元件上。因此，在力传递元件和中央主轴之间的接触面上发生转矩中断。

根据本发明的一个有利的改进方案，膨胀阀具有阀座，其中阀基体是一体形成的本体，其至少局部地接收所述阀座、所述套筒元件和所述空心杆。

阀基体因此构造为一种筒。一方面，这提供了使得能够简化阀的更换的优点，因为仅需要从阀安装空间移除阀基体。另一方面，由于多个功能被集成在阀筒中，即集成在阀基体中，所以可以实现特别高的紧凑性。

此外，这种一体形成的阀基体提供了通过仅调节一个构件将阀集成到用户特定的结构空间中的可能性。由此，尤其可以在制造中节省成本，因为可以将相同部件用于不同的膨胀阀。组装膨胀阀时的复杂性也降低。

根据本发明的一个有利的改进方案，阀基体具有下密封件容纳区域和上密封件容纳区域。

通过设置两个不同的密封件容纳区域，即使在阀基体一体地构造的情况下也可以实现可靠的密封性。

根据本发明的解决方案还在于，提供一种用于制造膨胀阀的方法，该方法包括以下步骤：提供空心杆；并且将纵向槽引入到空心杆中。

根据本发明的一个有利的改进方案，在引入纵向槽时，第二压力平衡通道构造在空心杆中。

通过同时引入第二压力平衡通道，节省了否则附加地需要的用于单独引入第二压力平衡通道的工作步骤。

本发明的其它优点将从说明书和附图中得出。

下面借助于实施例的描述参照附图对本发明进行更详细阐述。在此，由下面的说明和全部权利要求得出本发明的其它有利的实施方式和特征组合。

附图说明

用于阐释实施例的附图示出：

图1是根据本发明的膨胀阀在安装于阀安装空间中的状态下的纵剖面；

图2是根据本发明的膨胀阀的移动机构的详细纵剖面；

图3是根据本发明的膨胀阀的适配元件的示意图；

图4是根据本发明的膨胀阀的适配元件和转子的详细的纵剖面；

图5是根据本发明的膨胀阀的引导弹簧的示意图；

图6是根据本发明的膨胀阀的滑环的示意图；

图7是图6中的滑环的俯视图；

图8是根据本发明的膨胀阀的空心杆的示意图；

图9是根据本发明的膨胀阀的主轴-止动件-几何形状的示意图；

图10是根据本发明的膨胀阀的力传递和转矩限制机构的纵剖面；

图11是根据本发明的膨胀阀的套筒元件的纵剖面；

图12是根据本发明的膨胀阀的力传递元件的示意图；

图13是根据本发明的膨胀阀的压力弹簧的示意图；

图14是根据本发明的膨胀阀的阀基体的纵剖面；

图15是图14中的阀基体的示意图；

图16是根据本发明的膨胀阀的阀基体的详细的纵剖面；和

图17是根据本发明的膨胀阀的空心杆的详细的纵剖面。

具体实施方式

图1示出在示例性实施方式中的根据本发明的膨胀阀1的纵剖面。为了描述的目的，在图1中定义上侧2和下侧3。上侧2和下侧3也分别用于描述各个部件，所述部件的整个布置在图1中可见。

膨胀阀1包括阀基体5和壳体4。在图1中，膨胀阀1以其装入在阀安装空间43中的状态被示出。通常将空腔理解为阀安装空间43，膨胀阀1应装入到或者将装入到该空腔中。

因为阀基体5是一体地构成的本体，所以所述阀基体能够以筒状的方式插入到阀安装空间43中。相应地，整个膨胀阀1能够简单地安装到阀安装空间43中并且从阀安装空间中拆卸。

在膨胀阀1安装在阀安装空间43中的状态下，形成流体通道46。该流体通道在图1中从侧部区域(在图1中的左侧)开始朝向阀基体5延伸，并且围绕阀基体5的下部区域(即朝向下侧3)形成流体进入腔27。

流体进入腔27通过流体孔40与阀基体5的下部的内部区域42连接。膨胀阀1的阀针20也被布置在该下部的内部区域42中。

当膨胀阀1被打开时，流体通道46从膨胀阀1的侧部区域，通过流体进入腔27，通过流体孔40，通过阀基体5的下部的内部区域42并且通过可以借助于阀针20封闭的阀开口朝向膨胀阀1下方的区域形成。

壳体4布置在阀基体5的上侧部(即，朝向上侧2)。尤其，壳体4套筒状地构成。

膨胀阀1的所有功能元件或部件都布置在壳体4内或阀基体5内。壳体4在径向上被这里未示出的步进马达或定子包围。

阀基体5在下侧3上封闭壳体4。在壳体4中布置有(步进马达的)转子6，该转子将其旋转传递到中央主轴8上。

在图1中，旋转从转子6通过适配元件13传递到中央主轴8上。中央主轴8具有外螺纹，该外螺纹与作为螺纹连接9的空心杆7的内螺纹连接。

通过螺纹连接9，中央主轴8沿着旋转轴线R轴向向下(也就是说从上侧2向下侧3)或向上(也就是说从下侧3向上侧2)运动。因此，通过该移动机构，能够将转子6的旋转运动转换为轴向运动。

围绕空心杆7构造螺旋体12。在图1所示的构造方式中，螺旋体12被构造为引导弹簧12。在此，对于引导弹簧和对于螺旋体使用附图标记12。

止挡体在螺旋体12中(即在螺旋体的螺纹线16中)延伸。在这里，止挡体构造为滑环17。

引导弹簧12和滑环17构造主轴-止动件-几何形状，该主轴-止动件-几何形状预先确定了中央主轴8的上方(轴向)终端位置和下方(轴向)终端位置。下面将参照图2和图9进一步详细说明主轴-止动件-结构的功能。

中央主轴8的下部分(即朝向下侧3)被容纳在套筒元件21中。套筒元件21本身被容纳在阀基体5中。此外，空心杆7的下部区域也容纳在阀基体5中。

尤其，如图1所示，套筒元件21被部分地容纳在空心杆7中，该空心杆又被部分地容纳在阀基体5中。即，阀基体5的内周面与空心杆7的外周面接触。另外，空心杆7的内周面与套筒元件21的外周面接触。

套筒元件21在下部区域上具有阀针20。套筒元件21是一件式的本体，也就是说，阀针20套筒状地构造。

阀针20处于阀座34中，其中通过从阀座34抬起(向上，也就是朝向上侧2)释放穿过阀座34的开口并且流体可以穿流该开口。

在图1中示出阀针20处于其套装状态中，在该状态中阀针密封地压到阀座34上。

在套筒元件21内设置有用于在主轴8与套筒元件21之间传递力和限制转矩的元件。将参照图10更详细地描述这些元件。

图2更详细地示出膨胀阀1的上部分。尤其，图2示出转子6，转子经由适配器13连接到中央主轴8，中央主轴进而经由螺纹连接9连接到空心杆7。

如图2所示，引导弹簧12布置在空心杆7的围面10上。尤其，引导弹簧12是在图5中示出的螺旋弹簧。该螺旋弹簧具有第一止挡元件14和第二止挡元件15。两个止挡元件14、15布置在构造为螺旋弹簧的引导弹簧12的相应的端部处。尤其，第一止挡元件14从螺旋弹簧的上端部轴向向上延伸，而第二止挡元件15从引导弹簧12的下端部轴向向下延伸。

如在图2中可以看到的那样，第一止挡元件14与适配元件13连接。这也意味着，引导弹簧12或螺旋体12可以与适配元件13一起旋转。为此，适配元件13具有偏心开口13c(参见图3)，第一止挡元件14可以或已经插入到所述偏心开口中。

如图1所示，第二止挡元件15朝向阀基体5定向。在此，第二止挡元件15优选地可以在运行中在基体5上进行滑动(schleifen)。对此备选地，在基体5中能够构成有圆形的凹槽，螺旋体12的或引导弹簧12的第二止挡元件15在所述凹槽中伸展和引导。

如图3所示，适配元件13具有板状的基本区域13a和用于中央主轴8的容纳区域13b。在此，容纳区域13b在板状的基本区域13a的中央沿旋转轴线R的方向轴向地延伸(见图4)。

转子6、适配元件13、螺旋体12和中央主轴8围绕旋转轴线R旋转。

适配元件13具有多个偏心开口13c，这些偏心开口偏心地、即远离中心地构造在板状的基本区域13a中。在图3中，在板状的基本区域13a的外周上构造有四个呈长孔形式的偏心开口13c。将偏心开口13c构造为长孔尤其提供了与制造相关的优点。

引导弹簧12的上端部区域、也就是第一止挡元件14延伸到偏心开口13c中的一个偏心开口中。在适配元件13的板状的基本区域13a中的其余的偏心开口13c例如可以用于，确保在适配元件13上方的壳体内腔28和适配元件13下方的壳体内腔28之间的足够的压力平衡。

在适配元件13的容纳区域13b内部构造有中央的通孔13d，中央主轴8的上部区域可容纳到该通孔中。在横截面中观察，主轴8的该上部区域与中央通孔13d互补地构成。在横截面中观察在此意味着，沿着旋转轴线R观察两个构件。

为了力传递，可以想到的是，这两个元件在横截面中没有构造圆形，而是构造不是旋转对称的形状。因此，可以实现转矩从适配元件13到中央主轴8的简单传递。例如，中央通孔13d可以相应地构造为多边形的，优选地构造为四边形的。然而，总的来说，可以想到每个非旋转对称的构造以便容易地传递转矩。

然而，优选地，横截面是圆形并且力传递例如通过焊接连接实现。

如图4所示，板状的基本区域13a的外周与转子6连接。由此，转子6的转矩被传递到适配元件13上。同样如在图4和图2中可见，转子6的上部区域具有止挡，使得适配元件13不能滑动穿过转子6。这尤其在组装时是有利的并且用于避免错误。

转子6与适配元件13之间的连接可以是材料锁合、形状配合或传力配合的。在此重要的是，转矩可以从转子6传递到适配元件13上。原则上也可以考虑的是，适配元件13和转子6构造为一体式的构件。

在图2中，可以看到滑环17的截面图，该滑环在引导弹簧12的螺纹线16中延伸。

滑环17的更大的视图在图6和图7中给出。在此可看到，滑环17构造为螺旋形的元件。尤其，滑环17构造为圆柱形螺旋件，圆柱形螺旋件在装入状态下围绕旋转轴线R卷绕。

如图6所示，滑环17具有上端部17a和下端部17b。上端部17a和下端部17b可以相交，从而形成具有多于一个螺旋的螺旋状的本体。通过端部的这种相交和引导弹簧12的盘旋的数量限制了中央主轴8的可能的回转的最大数量。

在其一个端部上，在此在下端部17b上，滑环17具有径向向内延伸的突起18。如在图2中可以看到的那样，该突起18在空心杆7中延伸。更准确地说，滑环17的突起18可插入到或在使用时插入到空心杆7的纵向槽11中。在图8和图9中可以特别清楚地看到该纵向槽11。

图8以示意图示出空心杆7。空心杆7被构造为空心柱体，空心柱体包围空心杆内腔29。如图8所示，在空心杆7的上部区域设置有空心杆孔31，通过该空心杆孔可以引导中央主轴8。在围面10上布置有纵向槽11，该纵向槽沿轴向(在装入状态中平行于旋转轴线R)延伸。纵向槽11优选地向下(即向下侧3)敞开地构造。然而备选地，如图9中所示，该纵向槽可以向上和向下被限制。

在装入状态下，滑环17的突起18布置在该纵向槽11中。由此，滑环17不能相对于空心杆7旋转。也就是说，滑环17的旋转安全性通过纵向槽11和突起18实现。因此，滑环17能够仅轴向地向上(沿着纵向槽11)和轴向地向下(同样沿着纵向槽11)运动。

当转子6在运行中旋转并且适配元件13将该旋转运动传递到引导弹簧12(经由偏心开口13c)时，引导弹簧12相对于空心杆7并且还相对于轴向地固定在空心杆7中(即，在纵向槽11中)的滑环17旋转。然而，通过引导弹簧12的旋转，滑环17被激励以在引导弹簧12的螺纹线16中移动。相应地，滑环17沿着螺纹线16向上和向下运动。尤其是在图9中可以清楚地看到，螺旋形构造的滑环17在引导弹簧12的螺纹线16中延伸。

现在，本发明的主轴-止动件-几何形状构造成使得滑环17仅能够这样程度地沿着螺纹线16向上移动，直到滑环17通过其上端部17a抵靠在引导弹簧12的第一止挡元件14上。

是否确定了中央主轴8的上终端位置或下终端位置，取决于引导弹簧或螺旋体12的螺距。如果主轴8的螺距不等于螺旋体12的螺距，则第一止挡元件14用于确定中央主轴8的上终端位置。如果主轴8和螺旋体12具有相同的螺旋方向，那么第一止挡元件14就预先给定了中央主轴8的下终端位置。优选地，中央主轴8的螺距和中央螺旋体12的螺距相同。

一旦滑环17抵靠第一止挡元件14，则引导弹簧12相对于滑环17在该旋转方向上不能进一步旋转。更准确地说，通过阻挡引导弹簧12，即，引导弹簧12不能再进一步旋转，因为它被滑环17锁止，适配元件构件13的旋转被制动。

在此，制动力流从空心杆7的纵向槽11流到滑环17的突起18上，并且从突起18流到滑环17的上端部17a流到引导弹簧12的第一止挡元件14上，并且从第一止挡元件14流到适配元件13的偏心开口13c上。当然，各个元件可能发生一定的拉伸，这导致制动力的阻尼，这种阻尼完全是期望的。尤其是在下止挡点时就是这种情况。

图9示出在该下止挡点处的滑环17。如图9所示，引导弹簧12相对于滑环17(和空心杆7)这样程度地旋转，直至滑环17移动至引导弹簧12的下端部。在那里，滑环17的下端部17b与引导弹簧12的第二止挡元件15接触。制动力流现在从空心杆7的纵向槽11延伸到滑环17的下端部17b，并且从滑环17的下端部17b延伸到引导弹簧17的(下部的)第二止挡元件15。从该第二止挡元件15，制动力流沿着整个引导弹簧12一直延伸到第一止挡元件14并且然后再延伸到适配元件13的偏心开口13c。

也就是说，与上止挡点不同，在此沿整个引导弹簧12形成制动力流。如果引导弹簧12构造为刚性的螺旋体，则不产生或仅产生作用到中央主轴8上的制动力的可忽略的阻尼。

根据螺旋体的螺距，在第一止挡元件14与滑环17的上端部17a接触时得到主轴8的下终端位置或上终端位置，并且在第二止挡元件15与下端部17b接触时(可选地连同螺旋体12的扭转角最大)得到主轴8的上终端位置或下终端位置。

在图10至图13中示出从主轴8到套筒元件21或阀针20上的力传递机构。中央主轴8具有冲头状的端部区域22，该端部区域构造在主轴8的下端部上。

这个冲头状的端部区域22容纳在套筒元件21中。更准确地说，冲头状的端部区域22容纳在套筒元件21的容纳区域21a中。如图10所示，在容纳区域21a中还布置有压力弹簧24和力传递元件23。

在图13中以放大视图示出的压力弹簧24与套筒元件21的套筒底部21b接触。压力弹簧24是柱形的螺旋弹簧，该螺旋弹簧以下部区域放置在套筒元件21的套筒底部21b上。

如图12所示，力传递元件23具有头部区域23a和杆区域23b。杆区域23b又具有围面23c。

杆区域23b可以布置在压力弹簧24内部。换句话说，压力弹簧24向内由杆区域23b的围面23c支撑。因此，力传递元件23也用作用于压力弹簧24的引导元件，其中另外，也可以通过容纳区域21a的内周面防止压力弹簧24的折弯。因此，总体上，压力弹簧24由容纳区域21a和容纳区域21a支撑。

如在图12中可以看出的，力传递元件23总体上具有蘑菇形状。这意味着，头部区域23a呈部分球形，例如呈半球形地构造，并且具有大于杆区域23b的外周。换句话说，头部区域23a蘑菇头状地构造并且杆区域23b蘑菇杆状地构造。

由于头部区域23a构造得较宽，因此在力传递元件23与压力弹簧24之间形成抵接区域。也就是说，压力弹簧24的上部区域可以与头部区域23a的下部区域贴靠。

然而，头部区域23a的蘑菇头形状还具有以下优点，即与冲头状的端部区域22接触的接触区域基本上是点状的。通过该点状的接触区域可以良好地传递轴向力(也就是说从上(2)向下(3)或从下(3)向上(2))，而转矩仅非常差地传递。因此，基本上没有转矩从冲头状的端部区域22传递到力传递元件23上。因此，力传递元件23能够用作一种转矩限制机构。

当旋转运动从转子6经由适配元件13传递到中央主轴8上时，冲头状的端部区域22向上或向下运动。当冲头状的端部区域22向下运动时，该端部区域压向力传递元件23，力传递元件又阻尼地通过压力弹簧24压到套筒底部21b上并且由此压到套筒元件21和阀针20上。这意味着，阀针20朝阀座34的方向挤压。

套筒元件21的上部区域(朝向上侧2)通过衬套44封闭。衬套44构造成空心柱筒状并且由与主轴8不同的材料构造。尤其，用于制造主轴8的第一材料比用于制造衬套44的第二材料更硬。因此，可以实现主轴8、即冲头状的端部区域22与衬套44之间的小的摩擦。这是有利的，由此阀针20不会在阀座34中长时间一起旋转。

此外这意味着，在第一材料和第二材料之间的摩擦时在(不太硬的)第二材料上发生有针对性的磨损。由此，因此可以控制力传递机构的磨损或者说相关构件的磨损。

衬套44、具有阀针20的套筒元件21和力传递元件23以与主轴8相同的速度旋转，直至阀针20在阀座34中在其轴向运动方面被阻止并且占主导的转矩小于在衬套44与主轴22的接触位置之间的转矩。只有当阀座34中被阻尼的转矩(附着摩擦力矩)足够大时，阀针20才停止。从那时开始，在主轴22和衬套44之间发生相对运动。该相对运动在端侧(衬套44)短地发生，并且然后仅部分地在衬套44的内围面上发生。

在阀针20安置在阀座34中之后，主轴8的补充旋转的首要原因在于，即使在较长的运行时间之后也确保可靠的闭合。因此，在磨损数年后也应该可靠地闭合阀。因此，主轴8补充旋转多步，例如10步。这种补充旋转要求可靠的转矩脱耦。

在使用衬套44时的优点尤其在于，该衬套可以有针对性地承受磨损并且确保了相对于主轴8的低摩擦。因此套筒元件21和(中央)主轴8都不磨损。

由于在力传递元件23与中央主轴8之间的力传递区域通过头部区域23a的特殊形状保持得尽可能小，在此也不出现特别高的摩擦，从而力传递元件23也可以由第一材料制造。

第一材料例如是不锈钢，并且第二材料例如是铜合金，优选是黄铜。黄铜和不锈钢的材料配对是特别有利的。由于套筒元件44在纵向延伸方向上(也就是说沿着旋转轴线R)相对较长地构造，也存在能够从所述套筒元件被剥蚀的足够的材料。

图14示出阀基体5的纵剖面。阀基体5具有面向壳体4的侧部5a，该侧部是阀基体5的上侧(朝向上侧2)。在与面向壳体4的侧部5a对置的侧部上，阀基体5具有背离壳体4的侧部5b。

如图1所示，在安装在阀安装空间43中的状态下，流体进入腔27构造成与阀基体5的背离壳体4的侧部5b相邻。

阀基体5还包括容纳区域33，如图1所示，在容纳区域中(在组装状态下)，首先接收空心杆7，并且套筒元件21被接收在空心杆7内。

在容纳区域33的下部区域中形成环绕的沉割部32。

阀座容纳区域35布置在阀基体5中的更下部处。当阀座34从上方被推入到阀基体5中时，该阀座容纳区域35为阀座提供了止挡。由此实现了阀座34的可靠且限定的配合。

在阀基体5的外部的下部区域上构造有下密封件容纳区域36。如图1所示，在组装状态下，可以在下部密封件容纳区域中嵌入环形密封体。该环形密封体将流体进入腔27与流体通道46的布置在膨胀阀1下方的区域密封并且反之亦然。

返回图14，在阀基体5的中部至上部区域形成有上密封件容纳区域37。如图1所示，在该上部密封件容纳区域37中，在装入状态下，同样布置环形密封元件，环形密封元件特别地将流体进入腔27与外部环境密封。

此外，如图14至图16所示，在阀基体5的上侧2上布置有壳体座39。该壳体座尤其径向环绕地布置在阀基体5的上部区域(在面向壳体4的侧部上)上，使得该壳体座能够封闭地容纳壳体4。如图1所示，闭合元件(例如，以环的形式)可以从外部径向向内地将壳体4压向壳体座39。

多个压力平衡通道25、26和41构造在膨胀阀1内。因此，布置有第一压力平衡通道25，第一压力平衡通道将壳体内腔28与流体进入腔27连接，以便在这两个腔之间建立压力平衡。

该第一压力平衡通道25具有第一通道区域25a和第二通道区域25b。如图14和图16所示，第一通道区域25a形成在阀基体5内。尤其，第一通道区域25a是从背离壳体4的侧部5b进入阀基体5的孔。第一通道区域25a构造成延伸直到阀基体5的环绕的沉割部32。这意味着，孔一直延伸到该沉割部32。因此，第一通道区域25a实现了从背离壳体4的侧部5b到基体5的容纳区域33的连接。

在膨胀阀1的组装状态下，图17中所示的空心杆7容纳在该容纳区域33中。空心杆7包括第二通道区域25b，第二通道区域以纵向槽11的形式从其下端部向上延伸。

特别优选地，该空心杆7的下端部被构造为环绕的倒棱38，这样使得该环绕的倒棱38和该环绕的沉割部32都用作该第一通道区域25a与该第二通道区域25b之间的连接区域。

通常，环周环绕的连接区域具有的优点尤其是，不需要进行空心杆7与阀基体5之间的对准。然而，原则上，如果形成环绕的沉割部32或环绕的倒棱38，这将已经足够。然而，两个元件的形成导致更快的压力平衡。

因此，空心杆7的纵向槽11具有双重功能。在此，该纵向槽一方面用于引导滑环17，并且另一方面用于作为第二通道区域25b实现压力平衡。这尤其通过如下方式起作用，即，纵向槽11朝壳体内腔28敞开。因此在流体进入腔27和壳体内腔28之间产生压力平衡。

第二压力平衡通道26负责空心杆内腔29和壳体内腔28之间的压力平衡。该第二压力平衡通道26在图17中可以特别清楚地看到。在该图中尤其可以看到，第二压力平衡通道26构造在纵向槽11和空心杆内腔29的最大径向延展的区域内。这尤其具有的优点是，在将纵向槽11引入到构造有空心杆内腔29的空心杆7中时，也可以同时产生第二压力平衡通道26，而为此无需单独的工作步骤。

原则上，第二压力平衡通道26是在纵向槽11的底部上的开口。该开口与空心杆内腔29和纵向槽11(并且因此也与壳体内腔28)连接。此外，第二压力平衡通道26局部地由第一压力平衡通道25的第二通道区域25b构成，或者说使用压力平衡通道的共同的区域。

膨胀阀1还具有第三压力平衡通道41。该第三压力平衡通道41在图10中可以特别清楚地看出，并且将阀基体35的下部的内部区域42与套筒元件21的容纳区域21a连接。阀基体5的下部的内部区域42还经由流体孔40与流体进入腔27连接，如在图1中可见。

所有结合本发明的各个实施方式解释和示出的特征可以以不同的组合设置在根据本发明的主题中，以便同时实现其有利效果。本发明的保护范围通过权利要求给出并且不受在说明书中阐述的或在附图中示出的特征限制。

尤其，已经在说明书中描述膨胀阀1的多个单独方面。在此，各个方面可以单独地要求保护，与其它方面分开地要求保护。

附图标记列表

1 膨胀阀

2 上侧

3 下侧

4 壳体

5 阀基体

5a (阀基体的)面向壳体的侧部

5b (阀基体的)背离壳体的侧部

6 转子

7 空心杆

8 中央主轴

9 螺纹连接

10 (空心杆的)围面

11 纵向槽

12 螺旋体

13 适配元件

13a 板状的基本区域

13b 用于中央主轴的容纳区域

13c 偏心开口

13d 中央通孔

14 第一止挡元件

15 第二止挡元件

16 (引导弹簧的)螺纹线

17 滑环

17a (滑环的)上端部

17b (滑环的)下端部

18 突起

20 阀针

21 套筒元件

21a (套筒元件的)容纳区域

21b 套筒底部

22 冲头状的端部区域

23 力传递元件

23a 头部区域

23b 杆区域

23c (力传递元件的杆区域的)围面

24 压力弹簧

25 第一压力平衡通道

25a (第一压力平衡通道的)第一通道区域

25b (第一压力平衡通道的)第二通道区域

26 第二压力平衡通道

27 流体进入腔

28 壳体内腔

29 空心杆内腔

31 空心杆孔

32 (基体的)环绕的沉割部

33 (基体的)容纳区域

34 阀座

35 (基体的)阀座容纳区域

36 下密封件容纳区域

37 上密封件容纳区域

38 (空心杆的)环绕的倒棱

39 壳体座

40 流体孔

41 第三压力平衡通道

42 (阀基体的)下部的内部区域

43 阀安装空间

44 衬套

46 流体通道

R 旋转轴线。

Claims (10)

1.一种能够利用步进马达运行的膨胀阀(1)，所述膨胀阀具有：

壳体(4)；

空心杆(7)，所述空心杆布置在所述壳体(4)中；

阀基体(5)，承载所述空心杆(7)并且封闭所述壳体(4)；

转子(6)，所述转子能够借助于定子来驱动；

中央主轴(8)，所述中央主轴布置在所述空心杆(7)内部并且能由所述转子(6)驱动，使得所述主轴(8)的旋转运动能通过螺纹连接(9)转换成用于打开和闭合所述膨胀阀(1)的轴向运动；

适配元件(13)，所述适配元件布置在所述转子(6)和所述主轴(8)之间，用于将力矩从所述转子(6)传递到所述主轴(8)；和

螺旋体(12)，所述螺旋体布置在所述空心杆(7)的围面(10)上并且能借助所述适配元件(13)置于旋转运动中，其中所述螺旋体(12)具有轴向延伸的第一止挡元件(14)，所述第一止挡元件布置在所述适配元件(13)的偏心开口(13c)中。

2.根据权利要求1所述的膨胀阀(1)，

其中所述适配元件(13)具有板状的基本区域(13a)和在中央从所述板状的基本区域(13a)出发轴向延伸的、用于所述中央主轴(8)的容纳区域(13b)。

3.根据权利要求2所述的膨胀阀(1)，

其中沿着所述适配元件(13)的旋转轴线(R)的中央通孔(13d)构造成容纳所述主轴(8)的上部区域。

4.根据权利要求3所述的膨胀阀(1)，

其中所述适配元件(13)相对于所述旋转轴线(R)旋转对称地构造。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的膨胀阀(1)，

其中所述偏心开口(13c)布置在所述板状的基本区域(13a)中，并且其中所述板状的基本区域(13a)还具有另外的偏心开口(13c)。

6.根据权利要求5所述的膨胀阀(1)，

其中所述偏心开口(13c)构造为长孔。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的膨胀阀(1)，

其中所述另外的偏心开口(13c)中的至少一个偏心开口布置成，使得所述至少一个偏心开口对所述壳体内腔(28)中的、在所述适配元件(13)的上方以及在所述适配元件(13)的下方的压力进行平衡。

8.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀阀(1)，其中所述螺旋体(12)具有螺纹线(16)，

其中所述空心杆(7)在所述围面(10)上具有纵向槽(11)，并且其中

滑环(17)在所述螺旋体(12)的所述螺纹线(16)中借助于所述纵向槽(11)防止扭转地并且能沿轴向方向运动地布置。

9.根据权利要求8所述的膨胀阀(1)，

其中通过所述螺旋体(12)和所述滑环(17)的共同作用构造出主轴-止动件-结构，所述主轴-止动件-结构预先给定所述中央主轴(8)的上终端位置和下终端位置。

10.根据权利要求8或9所述的膨胀阀(1)，

其中所述螺旋体(12)具有沿轴向方向与所述第一止挡元件(14)相反地延伸的第二止挡元件(15)。

Images