CN113090763A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种电子膨胀阀，包括控制部件和驱动部件，控制部件包括电路板和第一容纳腔，驱动部件包括电机组件和接线柱，电路板位于第一容纳腔，电子膨胀阀还包括容置腔，至少部分电机组件位于容置腔，部分接线柱位于容置腔，部分接线柱位于第一容纳腔，接线柱电连接和/或信号连接电机组件和电路板，这样设置电路板和驱动部件，结构相对紧凑，有利于减小电子膨胀阀的轴向高度。

Description

电子膨胀阀

【技术领域】

本发明涉及流体控制部件技术领域，具体涉及一种电子膨胀阀。

【背景技术】

在汽车空调系统中，为提高工作介质的流量控制精度，采用电子膨胀阀作为节流元件，电子膨胀阀一般包括电路板和驱动部件，电路板与驱动部件电连接，如何设置电路板和驱动部件，以减小电子膨胀阀的轴向高度是一个技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种电子膨胀阀，有利于减小电子膨胀阀的轴向高度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电子膨胀阀，包括控制部件和驱动部件，所述控制部件和所述驱动部件连接，所述控制部件包括第一容纳腔和电路板，所述电路板位于所述第一容纳腔，所述驱动部件包括电机组件和接线柱，所述电子膨胀阀还包括容置腔，至少部分所述电机组件位于所述容置腔，部分所述接线柱位于所述容置腔，部分所述接线柱位于所述第一容纳腔，所述接线柱电连接和/或信号连接所述电机组件和所述电路板。

本发明提供的一种电子膨胀阀，包括控制部件和驱动部件，控制部件包括电路板和第一容纳腔，驱动部件包括电机组件和接线柱，电路板位于第一容纳腔，电子膨胀阀还包括容置腔，至少部分电机组件位于容置腔，部分接线柱位于容置腔，部分接线柱位于第一容纳腔，接线柱电连接和/或信号连接电机组件和电路板，这样设置电路板和驱动部件，结构相对紧凑，有利于减小电子膨胀阀的轴向高度。

【附图说明】

图1是电子膨胀阀的第一种实施方式的一个截面结构示意图；

图2是图1中外壳体的一个截面结构示意图；

图3是图1中接线柱的一个立体结构示意图；

图4是图3的接线柱的一个截面结构示意图；

图5是图1中罩壳的一个立体结构示意图；

图6是图5的罩壳的一个截面结构示意图；

图7是图1中罩壳的另一方向的一个立体结构示意图；

图8是图1中电机组件的一个立体结构示意图；

图9是图8的电机组件的一个截面结构示意图；

图10是图1中连接件的一个立体结构示意图；

图11是图10的连接件的一个截面结构示意图；

图12是图1中阀芯组件的一个立体结构示意图；

图13是图12的阀芯组件的一个截面结构示意图；

图14是图1中阀座的一个截面结构示意图；

图15是图1中电子膨胀阀的一个局部放大截面结构示意图；

图16是电子膨胀阀的第二种实施方式的一个截面结构示意图；

图17是图16中连接件的一个立体结构示意图；

图18是图17的连接件的一个截面结构示意图；

图19是图16中电子膨胀阀的一个局部放大截面结构示意图；

图20是电子膨胀阀的第三种实施方式的一个截面结构示意图；

图21是图20中罩壳和接线柱组合的一个截面结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

参见图1，电子膨胀阀100包括控制部件1、驱动部件2、阀芯部件3以及阀座4，控制部件1与驱动部件2连接，并能够电连接和/或信号连接，驱动部件2与阀座4连接，至少部分阀芯部件3位于阀座4形成的第一安装腔，阀芯部件3与驱动部件2连接。

参见图1，控制部件1包括外壳体11、电路板12以及盖板13，外壳体11与盖板13分别注塑成型并固定连接，外壳体11或外壳体11与盖板13之间形成第一容纳腔111，电路板12位于第一容纳腔111；控制部件1还包括第一接口部14和第二插针15，第一接口部14与外壳体11一体注塑成型，第一接口部14形成第二容纳腔141，第二插针15的中部与外壳体11注塑固定，第二插针15的一端位于第一容纳腔111，与电路板12电连接和/或信号连接，第二插针15的另一端位于第二容纳腔141，与外界电连接和/或信号连接。参见图2，外壳体11还包括第二安装部112，第二安装部112形成第二安装腔113，第二安装腔113与第一容纳腔111连通设置，第二安装部112包括第二台阶部114和第三台阶部115，第三台阶部115比第二台阶部114靠近第一容纳腔111设置。

参见图1，驱动部件2包括接线柱21、罩壳22、电机组件23以及压紧螺母24。电机组件23位于罩壳22内，接线柱21的一端与罩壳22抵接，接线柱21与压紧螺母24螺纹连接。参见图3和图4，接线柱21包括柱体211、第一插针212以及玻璃烧结体213，以柱体211、第一插针212为嵌件，烧结形成玻璃烧结体213，实现柱体211、第一插针212以及玻璃烧结体213的连接为一体，玻璃烧结体213具有较好的承压能力，且密封性能好，玻璃烧结体213使接线柱21能更好的承受工作介质的压力，同时有利于防止工作介质经过接线柱21进入第一容纳腔111对电路板12造成损坏。柱体211包括第一侧部2111、第一凸缘部2112、第一定位面2113以及定位孔2114，第一侧部2111的外周面形成有外螺纹，第一定位面2113为平面，沿柱体211的轴向方向，第一凸缘部2112向内凹陷形成第一密封凹槽2115，第一密封凹槽2115形成第一槽腔，第一插针212的两端伸出柱体211设置。

参见图1，罩壳22位于电机组件23的外周，罩壳22的一端与控制部件1固定连接，罩壳22的另一端与阀座4固定连接。具体地，参见图5和图6，罩壳22包括第一端部221，第一端部221设置有第一通孔222，罩壳22形成容置腔223，第一通孔222与容置腔223连通设置，形成第一通孔222的侧壁面具有第一配合面224。参见图1，罩壳22的第一端部221位于第二安装腔113，第一端部221与第二台阶部114抵接；部分接线柱21位于罩壳22的容置腔223，位于容置腔223的部分接线柱21通过第一凸缘部2112与第一端部221的内侧抵接；另外部分接线柱21穿过第一通孔222和第一端部221位于第一容纳腔111，至少接线柱21的部分第一侧部2111位于第一容纳腔111；第一配合面224与第一定位面2213贴合设置，用于对接线柱21进行定位和/或转动限位；压紧螺母24位于第一容纳腔111，压紧螺母24套设于第一侧部2111的径向外周，压紧螺母24的内周面设置有与第一侧部2111的外螺纹配合的内螺纹，旋转压紧螺母24，使压紧螺母24与第一侧部2221螺纹配合，压紧螺母24和第一凸缘部2112压紧罩壳22的第一端部221和外壳体11，从而实现罩壳22与控制部件1固定连接。进一步地，外壳体11与罩壳22之间、接线柱21与罩壳22之间还可以进行密封设置，具体地，参见图1，电子膨胀阀100包括第一密封圈5和第二密封圈6，部分第一密封圈5位于第一槽腔，并与第一密封凹槽2115和第一端部221抵接，第一端部221下侧面和第一密封凹槽2115压紧第一密封圈5处于弹性变形状态；第二密封圈6位于第三台阶部115和第一端部221上侧面之间，第三台阶部115和第一端部221压紧第二密封圈6处于弹性变形状态。设置第一密封圈5有利于防止工作介质从罩壳22的第一端部221和接线柱21之间的间隙向外泄露；设置第二密封圈6有利于防止外界环境中的湿气通过罩壳22的第一端部221与外壳体11之间的间隙进入第一容纳腔111，对电路板11造成损坏。罩壳22的另一端通过螺钉与阀座4固定连接。当然作为其他实施方式，罩壳22与控制部件1还可以一体注塑成型，具体地，罩壳22与外壳体11一体注塑成型，罩壳22的另一端与阀座4通过螺钉固定连接。参见图7，罩壳22还包括第一台阶部225，沿罩壳22的轴向方向，第一台阶部225设置有向内凹陷的第一定位槽2251，第一定位槽2251的数量至少为1个，在本实施例中，第一定位槽2251的数量为两个且对称设置。

参见图8和图9，电机组件23包括电连接部231、电机外壳232、定子组件233、转子组件234以及阀杆235，阀杆235与转子组件234固定连接，在本实施例中，阀杆235与转子组件234过盈配合固定。定子组件233位于转子组件234的外周，电机外壳232位于定子组件233的外周，电机外壳232与电连接部231固定连接，在本实施例中，电机外壳232与电连接部231通过压接固定。电机外壳232和电连接部231一起包裹定子组件233和转子组件234，并对定子组件233和转子组件234进行密封设置，这样有利于防止工作介质的渗入对电机组件23造成损坏。阀杆235的一端位于电机外壳232和电连接部231形成的密闭空间内并与电连接部231抵接，阀杆235的另一端位于电机外壳232外部，位于电机外壳232外部的阀杆235的一端设置有外螺纹。电连接部231包括接插孔2311和第一凸起部2312，接插孔2311的数量与第一插针212的数量相同。电机组件23还包括连接板236，连接板236与电机外壳232固定连接，在本实施例中，连接板236与电机外壳232通过铆压固定连接。连接板236的径向直径大于电机外壳232的径向直径，沿电机组件23的径向方向，连接板236凸出电机外壳232设置，连接板236包括折弯部2361，折弯部2361与第一定位槽2221的数量相同，折弯部2361对称设置，折弯部2361用于与第一定位槽2251配合定位。

参见图1，部分电机组件23位于容置腔223，电连接部231的第一凸起部2312与接线柱21的定位孔2114配合定位，连接板236与第一台阶部225抵接，折弯部2361扣入第一定位槽2251，折弯部2361与第一定位槽2251配合定位。第一插针212位于容置腔223的一端与电连接部231的接插孔2311插接固定，并能够与定子组件233电连接和/或信号连接，第一插针212位于第一容纳腔111的另一端与电路板12插接固定，并能够与电路板12电连接和/或信号连接。这样，电路板12通过第一插针212与定子组件233电连接和/或信号连接，在电路板12的作用下，定子组件233产生激励磁场，转子组件234在磁场的激励下，将带动阀杆235一起转动。设置第一配合面224与第一定位面2213贴合定位，第一凸起部2312与定位孔2114配合定位，折弯部2361与第一定位槽2251配合定位，有利于第一插针212与电路板12、第一插针212与接插孔2311的电连接和/或信号连接准确。设置电机组件23位于容置腔223，这样，当工作介质进入容置腔223时，电机组件23的电机外壳232可以与工作介质接触，在工作介质的作用下，有利于电机组件23的散热，进一步地，有利于定子组件233的散热。

参见图1，阀芯部件3包括连接件31、阀芯座32以及阀芯组件33。连接件31包括第二凸缘部311，部分连接件31位于容置腔223，具体地，至少部分第二凸缘部311位于容置腔223，第二凸缘部311与罩壳22过盈配合，第二凸缘部311与连接板236抵接，这样，电机组件23在轴向方向上通过定位孔2114和第二凸缘部311限位，电机组件23在周向方向上通过第一定位槽2251定位，电机组件23在轴向和周向方向被限位，从而实现电机组件23的固定。进一步地，为防止工作介质从连接件31的第二凸缘部311和罩壳22之间的配合缝隙向外渗漏，第二凸缘部311的周边与罩壳22之间还进行焊接密封。参见图10和图11，连接件31还包括第三安装部312，第三安装部312形成第三安装腔313，第三安装腔313贯穿连接件31设置，第三安装部312包括第四台阶部3121、配合部3122以及装配部3123，配合部3122位于第四台阶部3121和装配部3123之间，第四台阶部3121比配合部3122靠近连接件31的上端面设置，定义连接件31靠近电机组件23的一端为上端面，配合部3122包括配合部侧面3124，配合部侧面3124为矩形平面。参见图1，阀芯座32与连接件31固定连接，在本实施例中，阀芯座32与连接件31过盈配合，具体地，阀芯座32与连接件31的装配部3123过盈配合。当然作为其他实施方式，阀芯座32与连接件31还可以一体加工成型。阀芯座32包括流通孔321和阀口322，流通孔321的数量至少为一个，流通孔321与阀口322连通设置。参见图12和图13，阀芯组件33包括阀芯331和螺母332，阀芯331与螺母332注塑固定，具体地，以阀芯331为注塑嵌件，一体注塑形成螺母332。螺母332包括螺纹孔3321，螺纹孔3321的侧壁面上设置有与阀杆235的外螺纹配合的内螺纹，阀杆235与阀芯组件33通过螺母332螺纹配合连接。螺母332还包括限位部3322和平衡槽3323，限位部3322为非旋转体，限位部3322的结构可以有多种，只要能够防止阀芯组件33周向转动即可。在本实施例中，限位部3322的数量为四个，平衡槽3323的数量为4个，平衡槽3323位于两两限位部3322之间，限位部3323包括限位部侧面3324，限位部侧面3324为矩形平面。

参见图1，部分电机组件23位于连接件31的第三安装腔313，部分阀芯组件33位于第三安装腔313，阀杆235与阀芯组件33通过螺母332螺纹连接，螺母332的限位部3322与第三安装部312的配合部3122配合限位，具体地，使限位部侧面3324与配合部侧面3124贴合设置，这样能够防止阀芯组件33在运动过程中的周向转动。由于转子组件234在定子组件233的磁场激励下，带动阀杆235一起周向转动，而阀杆235与阀芯组件33螺纹连接，又由于阀芯组件33通过限位部3322与配合部3122进行周向限位，即阀芯组件33无法随阀杆235一起周向转动，这样，在螺纹的作用下，阀芯组件33能够沿着第三安装腔313的轴向方向上下往复运动，从而使阀芯331靠近或远离阀口322来调节阀口322的开度。为使阀芯组件33能够沿着第三安装腔313的轴向方向上下往复运动，即需要沿第三安装腔313的轴向方向，设置配合部3122的高度H大于限位部3322的高度L；定义沿第三安装腔313的轴向方向，阀芯组件33远离阀口322的运动为向上运动，阀芯组件33靠近阀口322的运动为向下运动，阀芯组件33在向上运动过程中通过电机外壳232限位，阀芯组件33在向下运动过程中通过阀口322限位。

参见图14，阀座4包括第一端口41、第二端口42、第一安装部43以及第一通道44，第一安装部43形成第一安装腔45，第一通道44通过第一安装腔45连通第一端口41和第二端口42。第一安装部43包括第五台阶部431，通过预先设置第五台阶部431至第一安装腔45的开口距离，能够控制阀芯部件3伸入第一安装腔45的长度。在本实施例中，第一端口41和第二端口42位于阀座4的不同侧，第一安装腔45的开口位于阀座4的又一侧，上述三侧分别为阀座4的不同侧，这样有利于避免干涉，提高阀座4的利用率。

参见图1，部分阀芯部件3位于第一安装腔45，阀芯座32与第五台阶部431抵接，此时，第一通道44能够通过阀口322连通第一端口41和第二端口42。进一步地，阀芯座32与第一安装部43之间还进行有密封设置，有利于防止工作介质从阀芯座32与第一安装部43之间的配合间隙泄漏，从而有利于保证当阀口322与阀芯331抵接时，也即阀口322关闭时第一通道44内工作介质的隔断。连接件31与罩壳22固定连接，阀芯部件3伸入第一安装腔45，驱动部件2通过螺钉与阀座4固定连接。阀芯部件3与阀座4之间密封设置，具体地，电子膨胀阀100还包括第三密封圈7，第三密封圈7套设于连接件31的径向外周，第三密封圈7位于连接件31的第二凸缘部311和阀座4的第一安装腔45的开口侧之间，通过驱动部件2与阀座4的螺钉配合，压紧第三密封圈7于第二凸缘部311和阀座4的第一安装腔45的开口侧之间并处于弹性变形状态。设置第三密封圈7，有利于防止工作介质从阀座4和连接件31之间的间隙向外泄漏。当然作为其他实施方式，第一安装腔45的开口侧还可以设置有第六台阶部，或者说第一安装部43还可以设置有第六台阶部，压紧第三密封圈7于第六台阶部和第二凸缘部311之间并处以弹性变形状态。

参见图11，连接件31还包括平衡孔314，平衡孔314贯穿连接件31设置，平衡孔314与第三安装腔313不直接连通，设置平衡孔314有利于平衡阀芯组件33两端的工作介质压力，使阀芯组件33动作顺畅。具体地，参见图15，如图15中箭头方向所示，位于第一安装腔45的部分工作介质通过平衡孔314，顺着连接件31与电机组件23的抵接缝隙进入第三安装腔313，位于阀芯组件33的一端；位于第一安装腔45的部分工作介质通过流通孔321位于阀芯组件33的另一端，从而使阀芯组件33两端的工作介质压力平衡，有利于减小因阀芯组件33两端工作介质的压差对阀芯组件33运动的影响，使阀芯组件33动作顺畅。

参见图16至图19，为第二种实施方式的电动阀，相比于第一种实施方式，在第二种实施方式中，参见图17和图18，第三安装部312还包括开口部3125，开口部3125形成有开口槽3126，开口槽3126与第三安装腔313连通设置，沿第三安装腔313的轴向方向，开口部3125的一端与第四台阶部3121平齐设置，开口部3125的另一端与连接件31的上端面平齐设置。连接件31还包括平衡孔314’，平衡孔314’与开口槽3126连通。参见图19，在第二种实施方式中，通过设置第三安装部312的第四台阶部3121至第三安装腔313的开口距离，使位于第三安装腔313的电机外壳232与第四台阶部3121之间留有间隙，这样，第二种实施方式相比于第一种实施方式，能够更快速地平衡第三安装腔313和第一安装腔45之间工作介质的压力，使阀芯组件33动作顺畅。具体地，如图19中箭头方向所示，位于第一安装腔45的部分工作介质通过平衡孔314’进入开口槽3126，由于位于第三安装腔313的电机外壳232与第四台阶部3121间隙配合，进入开口槽3126的工作介质直接顺着第四台阶部3121与电机外壳232的配合间隙进入第三安装腔313，位于阀芯组件33的一端；位于第一安装腔45的部分工作介质通过流通孔321位于阀芯组件33的另一端，从而使阀芯组件33两端的工作介质压力平衡，相比于第一种实施方式中工作介质通过连接件31与电机组件23的抵接缝隙进入第三安装腔313，第二种实施方式能够更快速地平衡阀芯组件33两端的工作介质压力，使阀芯组件33动作顺畅。

参见图20和图21，为第三种实施方式的电动阀，相比于第二种实施方式，在第三种实施方式中，参见图21，接线柱21’包括第一插针212和玻璃烧结体213，以罩壳22、第一插针212为嵌件，烧结形成玻璃烧结体213，实现罩壳22、第一插针212以及玻璃烧结体213的一体连接。参见图20，罩壳22与外壳体11注塑固定，具体地，以罩壳22为注塑嵌件，一体注塑形成外壳体11，这样，在第三种实施方式中，通过罩壳22与外壳体11注塑固定，罩壳22与第一插针212通过玻璃烧结体213一体连接，相比于第二种实施方式，有利于减小电子膨胀阀100的轴向高度，同时可以减少第一密封圈5和第二密封圈6的设置，使装配更加简单。另外，参见图21，在本实施例中，罩壳22还包括第二定位槽226，电机组件23与罩壳22装配时，使第一凸起部2312与第二定位槽226配合定位，有利于第一插针212与接插孔2311的接插准确。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种电子膨胀阀，包括控制部件和驱动部件，所述控制部件和所述驱动部件连接，所述控制部件包括第一容纳腔和电路板，所述电路板位于所述第一容纳腔，所述驱动部件包括电机组件和接线柱，所述电子膨胀阀还包括容置腔，至少部分所述电机组件位于所述容置腔，部分所述接线柱位于所述容置腔，部分所述接线柱位于所述第一容纳腔，所述接线柱电连接和/或信号连接所述电机组件和所述电路板。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述接线柱包括柱体、第一插针以及玻璃烧结体，以所述柱体和所述第一插针为嵌件，烧结形成所述玻璃烧结体，使所述柱体、所述第一插针以及所述玻璃烧结体一体连接；所述第一插针的一端位于所述第一容纳腔与所述电路板电连接和/或信号连接，所述第一插针的另一端位于所述容置腔与所述定子组件电连接和/或信号连接。

3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述接线柱包括第一插针和玻璃烧结体，所述驱动部件包括罩壳，以所述罩壳和所述第一插针为嵌件，烧结形成所述玻璃烧结体，使所述罩壳、所述第一插针以及所述玻璃烧结体一体连接；所述第一插针的一端位于所述第一容纳腔与所述电路板电连接和/或信号连接，所述第一插针的另一端位于所述容置腔与所述定子组件电连接；所述外壳体与所述罩壳的一部分注塑固定。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述控制部件包括外壳体，所述驱动部件包括罩壳，所述电子膨胀阀还包括压紧螺母，所述柱体设置有螺纹，所述压紧螺母位于所述第一容纳腔，所述压紧螺母与所述接线柱螺纹连接，压紧所述罩壳于所述外壳体和所述柱体之间，所述罩壳与所述外壳体固定连接。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述接线柱包括第一定位面和定位孔；所述电机组件包括第一凸起部和连接板，所述连接板包括折弯部；所述罩壳包括第一配合面和第一台阶部，所述第一台阶部包括第一定位槽；所述第一定位面与所述第一配合面贴合设置，至少部分所述第一凸起部位于所述定位孔，所述连接板与所述第一台阶部抵接，至少部分所述折弯部位于所述第一定位槽。

6.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述罩壳包括第一台阶部，所述第一台阶部包括第一定位槽，所述罩壳还包括第二定位槽；所述电机组件包括第一凸起部和连接板，所述连接板包括折弯部；至少部分所述第一凸起部位于所述第二定位槽，所述连接板与所述第一台阶部抵接，至少部分所述折弯部位于所述第一定位槽。

7.根据权利要求3-6任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述电子膨胀阀还包括阀芯部件，所述阀芯部件与所述驱动部件连接，所述阀芯部件包括连接件，部分所述连接件位于所述容置腔，所述连接件与所述电机组件抵接，所述连接件与所述罩壳固定连接。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯部件还包括阀芯组件，所述阀芯组件与所述电机组件螺纹连接，所述阀芯组件包括限位部，所述限位部为非旋转体，所述限位部包括限位部侧面；所述连接件包括配合部，所述配合部包括配合部侧面；所述限位部侧面与所述配合部侧面贴合设置，限制所述阀芯组件相对于所述连接件周向转动。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯部件还包括阀芯座，所述连接件与所述阀芯座过盈配合或者所述连接件与所述阀芯座一体成型，所述阀芯座包括阀口；沿所述阀芯组件的轴向方向，所述配合部的高度大于所述限位部的高度，所述阀芯组件在向上运动过程中能够与所述电机组件抵接，所述阀芯组件在向下运动过程中能够与所述阀口抵接。

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