CN114585840A - 电动阀 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够抑制因水分的进入而引起的腐蚀、生锈的小型且便宜的电动阀。在电动阀(1)中，通过阀主体(10)的主体部(11)的上表面(11a)、阀主体(10)的圆筒部(12)以及凸缘部件(20)而以环状形成凹陷的槽部(25)。定子单元(60)具有配置为包围槽部(25)的筒状部(63)。并且，密封部件(70)以被阀主体(10)的圆筒部(12)与定子单元(60)的筒状部(63)夹入的状态配置于槽部(25)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动阀。尤其是，本发明涉及一种在壳体的内侧设置有转子，并且在壳体的外侧设置有定子的电动阀。
背景技术
专利文献1记载了以往的电动阀的一例。专利文献1的电动阀具有阀主体、开闭阀主体的端口的阀芯、配置于阀主体的上方的金属制的壳体、配置于壳体的内侧的转子以及配置于壳体的外侧的定子单元。该电动阀具备从定子单元朝向下方突出且包围阀主体的外周面的筒状部和将该筒状部与阀主体之间密封的两个O型圈。通过该结构，抑制水分进入壳体与定子单元所具有的磁轭之间，并且抑制因异种金属间的电位差引起的腐蚀、因盐害引起的生锈。
另外，在专利文献2所记载的电动阀中，O型圈配置于壳体与定子单元所具有的树脂模制件之间，通过安装在树脂模制件的下端部的圆环状的板部件来支承O型圈。通过该结构，与专利文献1的电动阀同样，抑制水分进入壳体与定子单元所具有的磁轭之间，并且抑制因异种金属间的电位差引起的腐蚀、因盐害引起的生锈。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5249634号
专利文献2：日本专利第5982168号
发明所要解决的技术问题
然而，由于专利文献1的电动阀将收容两个O型圈的环状的凹槽设置在阀主体的外周面，因此需要进行用于形成凹槽的切削加工。另外，在专利文献2的电动阀中，需要用于支承O型圈的圆环状的板部件。因此，加工工序、部件的增加导致了制造成本的增加。另外，为了设置凹槽、板部件，电动阀大型化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种电动阀，能够抑制因水分的进入而引起的腐蚀、生锈的小型且便宜。
用于解决技术问题的技术手段
为了达成上述目的，本发明的电动阀，具备：阀主体，该阀主体具有阀室；圆环状的凸缘部件，该凸缘部件的内周缘安装于从所述阀主体的一面突出的圆筒部；圆筒状的壳体，该壳体安装于所述凸缘部件的外周缘；转子，该转子配置于所述壳体的内侧；阀芯，该阀芯通过所述转子的旋转而被驱动来开闭设置于所述阀室的端口；以及定子单元，该定子单元安装于所述壳体的外侧，通过所述阀主体的一面、所述阀主体的圆筒部以及所述凸缘部件而以环状形成凹陷的槽部，所述定子单元具有配置为包围所述槽部的筒状部，环状的密封部件以被所述阀主体的圆筒部与所述定子单元的筒状部夹入的状态配置于所述槽部。
根据本发明，通过阀主体的一面、阀主体的圆筒部以及凸缘部件而以环状形成凹陷的槽部。定子单元具有配置为包围槽部的筒状部。并且，环状的密封部件以被阀主体的圆筒部与定子单元的筒状部夹入的状态配置于槽部。由此，能够不对阀主体的圆筒部的外周面加工来设置环状的凹槽地配置密封部件，或者能够不设置支承密封部件的部件地配置密封部件。因此，能够削减加工工序、部件。因此，能够以小型且便宜的结构来抑制因水分的进入而引起的腐蚀、生锈。
在本发明中，优选的是，所述阀主体的圆筒部在外周面设置有外螺纹部，与所述外螺纹部螺合的内螺纹部设置为在所述阀主体的一面开口，所述密封部件配置为与所述阀主体的一面接触。由此，能够通过密封部件来抑制水分进入外螺纹部与内螺纹部的螺合部位。
在本发明中，优选的是，所述定子单元的筒状部具有直径随着从所述凸缘部件侧朝向所述阀主体的一面侧而逐渐增大的内周面。由此，当将壳体插入定子单元的内侧，并且配置定子单元的筒状部来包围形成为环状的槽部时，通过定子单元的筒状部的内周面，密封部件被朝向阀主体的一面侧按压，从而能够将密封部件按压于阀主体的一面。因此，能够通过密封部件来更有效地抑制水分进入外螺纹部与内螺纹部的螺合部位。
发明的效果
根据本发明，能够以小型且便宜的结构来抑制因水分的进入而引起的腐蚀、生锈。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的电动阀的纵剖视图。
图2是本发明的第二实施例的电动阀的纵剖视图。
图3是本发明的第三实施例的电动阀的纵剖视图。
具体实施方式
(第一实施例)
以下，参照图1对本发明的第一实施例的电动阀进行说明。本实施例的电动阀1例如用于在制冷循环等中调节制冷剂流量。此外，第二实施例和第三实施例的电动阀也相同。图1是沿着本发明的第一实施例的电动阀的轴线的剖视图(纵剖视图)。
如图1所示，电动阀1具有阀主体10、凸缘部件20、壳体30、驱动机构40、阀芯50、定子单元60以及密封部件70。
阀主体10例如由黄铜、铝合金等金属材料构成。阀主体10一体地具有圆柱状的主体部11和圆筒部12。圆筒部12从主体部11的上表面11a(即，阀主体10的一面)朝向上方突出。在主体部11的内部设置有阀室13。在主体部11安装有向图1的左侧延伸的导管14和向图1的下方延伸的导管15。导管14与阀室13连接。导管15经由端口16而与阀室13连接。圆筒部12的内侧空间与阀室13连接。
凸缘部件20例如由不锈钢等金属材料构成。凸缘部件20形成为圆环板状。凸缘部件20的内周缘20a通过钎焊等与阀主体10的圆筒部12的上端部接合。
通过阀主体10的主体部11的上表面11a、圆筒部12的外周面12a以及凸缘部件20的下表面20c而以环状形成凹陷的槽部25。
壳体30例如由不锈钢等金属材料构成。壳体30形成为上端被封闭的圆筒状。壳体30的下端30a通过焊接等而与凸缘部件20的外周缘20b接合。在壳体30的内侧配置有驱动机构40。
驱动机构40将阀芯50在上下方向(开闭方向)上驱动。驱动机构40具有转子41、阀轴保持架42、导向衬套43以及阀轴44。
转子41形成为大致圆筒状。转子41的外径比壳体30的内径略小。转子41具有永磁体。转子41配置为能够在壳体30的内侧旋转。
阀轴保持架42形成为上端被封闭的圆筒状。支承环45通过铆接固定于阀轴保持架42的上端部。转子41经由支承环45而与阀轴保持架42一体地结合。在阀轴保持架42的内周面设置有内螺纹部42c。
导向衬套43一体地具有大径圆筒部43a和小径圆筒部43b。小径圆筒部43b与大径圆筒部43a的上端部同轴地相连设置。大径圆筒部43a的外径比小径圆筒部43b的外径大。在小径圆筒部43b的外周面设置有外螺纹部43c。外螺纹部43c与阀轴保持架42的内螺纹部42c螺合。大径圆筒部43a压入于阀主体10的圆筒部12的内侧。导向衬套43与阀主体10一体地结合。
阀轴44具有圆柱状的躯干部44a和圆柱状的上部小径部44b。上部小径部44b与躯干部44a的上端同轴地相连设置。上部小径部44b的直径比躯干部44a的直径小。上部小径部44b贯通阀轴保持架42地配置。在上部小径部44b安装有防止脱落用的推压螺母46。阀轴44在躯干部44a与上部小径部44b之间具有台阶部。在该台阶部与阀轴保持架42之间配置有压缩螺旋弹簧47。通过压缩螺旋弹簧47，阀轴44被朝向下方按压。
在阀轴保持架42安装有上止动体48。在导向衬套43的大径圆筒部43a安装有下止动体49。当阀轴保持架42通过旋转而到达下限位置时，上止动体48与下止动体49抵接而限制阀轴保持架42的进一步旋转。
阀芯50与阀轴44的下端部一体地设置。通过驱动机构40将阀芯50驱动为在上下方向上移动，从而对在阀室13开口的端口16进行开闭。
定子单元60具有嵌合孔60a。在嵌合孔60a嵌合有壳体30。定子单元60配置于壳体30的外侧。定子单元60具有定子61和合成树脂制的模制件62。
定子61具有磁轭61a、线圈架61b以及线圈61c。线圈61c经由线圈架61b而卷绕在磁轭61a。配置上下两列的两个线圈61c来构成定子61。步进电机由该定子61和转子41构成。
模制件62配置为覆盖定子61。另外，模制件62具有圆筒状的筒状部63。筒状部63朝向阀主体10侧突出。筒状部63的内径与阀主体10的主体部11的外径相同。筒状部63配置为包围槽部25。在筒状部63的下端部的内侧嵌合有阀主体10的主体部11。
密封部件70是圆环状的O型圈。密封部件70由橡胶材料等弹性材料构成。密封部件70配置于槽部25，该槽部25由阀主体10的主体部11的上表面11a、圆筒部12的外周面12a以及凸缘部件20的下表面20c而形成为环状。密封部件70以被阀主体10的圆筒部12的外周面12a与定子单元60的筒状部63的内周面63a夹入的状态(压缩状态)配置。密封部件70抑制水分进入定子单元60的嵌合孔60a。在本实施例中，密封部件70与阀主体10的主体部11的上表面11a接触。
在电动阀1中，阀主体10(主体部11和圆筒部12)、端口16、壳体30、转子41、阀轴保持架42、导向衬套43、阀轴44、阀芯50、定子61和筒状部63配置为各自的轴与轴线L一致。换而言之，这些部件全部同轴地配置。
接着，对电动阀1的动作进行说明。
在电动阀1中，电流流过线圈61c，以使转子41向一方向旋转。阀轴保持架42与转子41一同进行旋转。通过阀轴保持架42的内螺纹42c与导向衬套43的外螺纹43c的螺纹进给作用，阀轴保持架42向下方移动。阀轴44与阀轴保持架42一同向下方移动，从而阀芯50关闭端口16。
在电动阀1中，电流流过线圈61c，以使转子41向另一方向旋转。阀轴保持架42与转子41一同进行旋转，通过阀轴保持架42的内螺纹42c与导向衬套43的外螺纹43c的螺纹进给作用，阀轴保持架42向上方移动。阀轴44与阀轴保持架42一同向上方移动，从而阀芯50打开端口16。
通过上述，根据本实施例的电动阀1，通过阀主体10的上表面11a、阀主体10的圆筒部12以及凸缘部件20而以环状形成凹陷的槽部25。定子单元60具有配置为包围槽部25的筒状部63。并且，密封部件70以被阀主体10的圆筒部12与定子单元60的筒状部63夹入的状态配置于槽部25。由此，能够不对阀主体10的圆筒部12的外周面进行加工来设置环状的凹槽地配置密封部件70，或者能够不设置支承密封部件70的部件地配置密封部件70。因此，能够削减加工工序、部件。因此，能够以小型且便宜的结构来抑制因水分的进入而引起的腐蚀、生锈。
(第二实施例)
以下，参照图2对本发明的第二实施例的电动阀进行说明。图2是沿着本发明的第二实施例的电动阀的轴线的剖视图(纵剖视图)。
如图2所示，第二实施例的电动阀2具有阀主体10A、凸缘部件20、壳体30、驱动机构40、阀芯50、定子单元60A以及密封部件70。
电动阀2除了具有与上述的第一实施例的电动阀1结构不同的阀主体10A和定子单元60A以外，与电动阀1是相同(包括大致相同)的结构。在以下的说明中，对与上述的第一实施例相同的结构标注相同的符号并省略说明。
阀主体10A例如由铝合金等金属材料构成。阀主体10A具有长方体状的主体部11A和圆筒部12A。圆筒部12A从主体部11A的上表面11a(即，阀主体10A的一面)朝向上方突出。在主体部11A的内部设置有阀室13。在主体部11A设置有向图2的左侧延伸的流路17和向图2的右侧延伸的流路18。流路17与阀室13连接。流路18经由端口19与阀室13连接。
在圆筒部12A的外周面12a的一部分设置有外螺纹部12b。在主体部11A设置有在上表面11a开口的内螺纹部11b。通过使外螺纹部12b与内螺纹部11b螺合，主体部11A与圆筒部12A一体地结合。圆筒部12A的内侧空间与阀室13连接。
定子单元60A具有嵌合孔60a。在嵌合孔60a嵌合有壳体30。定子单元60A配置于壳体30的外侧。定子单元60A具有定子61和外壳62A。
外壳62A配置为在内侧空间收容定子61。另外，外壳62A具有圆筒状的筒状部63A。筒状部63A朝向阀主体10A侧突出。筒状部63A配置为包围形成为环状的槽部25。筒状部63A的下端部与阀主体10A的主体部11A的上表面11a接触。筒状部63A的内周面63b形成为直径随着从凸缘部件20侧朝向上表面11a侧而逐渐增大的锥状。
本实施例的电动阀2也起到与上述的第一实施例的电动阀1相同的作用效果。
另外，电动阀2在阀主体10A的圆筒部12A的外周面12a设置有外螺纹部12b。供外螺纹部12b螺合的内螺纹部11b设置为在阀主体10A的主体部11A的上表面11a开口。并且，密封部件70配置为与阀主体10A的主体部11A的上表面11a接触。由此，能够通过密封部件70抑制水分进入外螺纹部12b与内螺纹部11b的螺合部位。
另外，定子单元60A的筒状部63A具有直径随着从凸缘部件20侧朝向阀主体10A的主体部11A的上表面11a侧而逐渐增大的内周面63b。由此，当将壳体30插入定子单元60A的内侧，并且配置定子单元60A的筒状部63A来包围形成为环状的槽部25时，通过筒状部63A的内周面63b，密封部件70被朝向阀主体10A的主体部11A的上表面11a按压，从而能够将密封部件70按压在上表面11a。因此，能够通过密封部件70更有效地抑制水分进入外螺纹部12b与内螺纹部11b的螺合部位。
(第三实施例)
以下，参照图3对本发明的第三实施例的电动阀进行说明。图3是沿着本发明的第三实施例的电动阀的轴线的剖视图(纵剖视图)。
如图3所示，第三实施例的电动阀3具有阀主体10B、凸缘部件20、壳体30、驱动机构40B、阀芯50B、定子单元60B以及密封部件70。
电动阀3除了具有与上述的第一实施例的电动阀1结构不同的阀主体10B、驱动机构40B、阀芯50B以及定子单元60B以外，与电动阀1具有相同(包括大致相同)的结构。在以下的说明中，对与上述的第一实施例相同的结构标注相同的符号并省略说明。
阀主体10B例如由铝合金等金属材料构成。阀主体10B具有长方体状的主体部11B和圆筒部12B。圆筒部12B从主体部11B的上表面11a(即，阀主体10B的一面)朝向上方突出。在主体部11B的内部设置有阀室13。在主体部11B设置有向图3的左侧延伸的流路17和向图3的右侧延伸的流路18。流路17与阀室13连接。流路18经由端口19与阀室13连接。
在圆筒部12B的外周面12a的一部分设置有外螺纹部12b。在主体部11B设置有在上表面11a开口的内螺纹部11b。通过使外螺纹部12b与内螺纹部11b螺合，主体部11B与圆筒部12B一体地结合。圆筒部12B的内侧空间与阀室13连接。
驱动机构40B将阀芯50B在上下方向(开闭方向)上驱动。驱动机构40B具有转子81、行星齿轮机构85、引导部件95、升降轴96、球97以及开阀弹簧98。
转子81形成为大致圆筒状。转子81的外径比壳体30的内径略小。转子81具有永磁体。转子81配置为能够在壳体30的内侧旋转。转子81的上端部经由转子支承部件82与转子轴83一体地结合。步进电机由该转子81和后述的定子单元60B的定子61构成。
行星齿轮机构85配置于转子81的内侧。行星齿轮机构85具有太阳齿轮86、固定齿圈87、多个行星齿轮88、行星齿轮架89、输出齿轮90、输出轴91以及齿轮箱92。太阳齿轮86与转子支承部件82一体地设置。固定齿圈87是内齿轮。固定齿圈87固定于圆筒状的齿轮箱92的上端。行星齿轮88配置于太阳齿轮86与固定齿圈87之间。行星齿轮88与太阳齿轮86和固定齿圈87啮合。行星齿轮架89将多个行星齿轮88支承为旋转自如。输出齿轮90形成为有底筒状。输出齿轮90是从外侧与多个行星齿轮88啮合的内齿轮。输出轴91的上部通过压入等固定于形成在输出齿轮90的底部的孔。齿轮箱92安装于阀主体10B的圆筒部12B的上端部。
引导部件95形成为圆筒状，并且配置于阀主体10B的圆筒部12B的上端部的内侧。在引导部件95的内周面设置有内螺纹部95a。
升降轴96形成为圆柱状。在升降轴96的外周面设置有外螺纹部96a。外螺纹部96a与引导部件95的内螺纹部95a螺合。升降轴96设置有从上端面向上方突出的平板部96b。平板部96b以能够在上下方向移动的方式插入于在行星齿轮机构85的输出轴91设置的狭缝91a。升降轴96伴随着输出轴91的旋转而进行旋转，并且通过外螺纹部96a与内螺纹部95a的螺纹进给作用而在上下方向上移动。
球97配置于升降轴96与阀芯50B之间。开阀弹簧98由压缩螺旋弹簧构成。开阀弹簧98配置于阀芯50B与阀主体10B之间。
阀芯50B形成为大致圆柱状。阀芯50B的下端部与端口19在上下方向上相对地配置。阀芯50B的上端部经由球97与升降轴96连接。阀芯50B通过开阀弹簧98被朝向上方按压。
定子单元60B具有嵌合孔60a。在嵌合孔60a嵌合有壳体30。定子单元60B配置于壳体30的外侧。定子单元60B具有定子61和合成树脂制的模制件62B。
模制件62B配置为覆盖定子61。另外，模制件62B具有圆筒状的筒状部63B。筒状部63B朝向阀主体10B侧突出。筒状部63B配置为包围形成为环状的槽部25。筒状部63B的下端部与阀主体10B的主体部11B的上表面11a接触。筒状部63B的内周面63b形成为直径随着从凸缘部件20侧朝向上表面11a侧而逐渐增大的锥状。
以下，对电动阀3的动作进行说明。
在电动阀3中，电流流过线圈61c，以使转子81向一方向旋转。当转子81旋转时，升降轴96与行星齿轮机构85的输出轴91一同旋转。通过升降轴96的外螺纹部96a与引导部件95的内螺纹部95a的螺纹进给作用，升降轴96向下方移动。通过升降轴96，阀芯50B被向下方按压，从而阀芯50B关闭端口19。
在电动阀3中，电流流过线圈61c，以使转子81向另一方向旋转。当转子81旋转时，升降轴96与行星齿轮机构85的输出轴91一同旋转。通过升降轴96的外螺纹部96a与引导部件95的内螺纹部95a的螺纹进给作用，升降轴96向上方移动。当升降轴96向上方移动时，通过升降轴96，阀芯50B被向上方按压，从而阀芯50B打开端口19。
本实施例的电动阀3也起到与上述的第二实施例的电动阀2相同的作用效果。
以上虽然对本发明的实施例进行了说明，但是本发明并不限定于这些例。只要不违背本发明的主旨，本领域技术人员对上述的实施例适当进行结构要素的追加、删除、设计变更而得到的结构、适当组合实施例的特征而得到的结构，也包含在本发明的范围内。
符号说明
(第一实施例)
1...电动阀、10...阀主体、11...主体部、11a...上表面、12...圆筒部、12a...外周面、13...阀室、14、15...导管、16...端口、20...凸缘部件、20a...内周缘、20b...外周缘、20c...下表面、25...槽部、30...壳体、30a...下端、40...驱动机构、41...转子、42...阀轴保持架、42c...内螺纹部、43...导向衬套、43a...大径圆筒部、43b...小径圆筒部、43c...外螺纹部、44...阀轴、44a...躯干部、44b...上部小径部、45...支承环、46...推压螺母、47...压缩螺旋弹簧、48...上止动体、49...下止动体、50...阀芯、60...定子单元、60a...嵌合孔、61...定子、61a...磁轭、61b...线圈架、61c...线圈、62...模制件、63...筒状部、63a...内周面、70...密封部件、L...轴线
(第二实施例)
2...电动阀、10A...阀主体、11A...主体部、11b...内螺纹部、12A...圆筒部、12b...外螺纹部、17、18...流路、19...端口、60A...定子单元、62A...外壳、63A...筒状部、63b...内周面
(第三实施例)
3...电动阀、10B...阀主体、11B...主体部、11b...内螺纹部、12B...圆筒部、12b...外螺纹部、17、18...流路、19...端口、40B...驱动机构、50B...阀芯、60B...定子单元、62B...模制件、63B...筒状部、63b...内周面、81...转子、82...转子支承部件、83...转子轴、85...行星齿轮机构、86...太阳齿轮、87...固定齿圈、88...行星齿轮、89...行星齿轮架90...输出齿轮、91...输出轴、91a...狭缝、92...齿轮箱、95...引导部件、95a...内螺纹部、96...升降轴、96a...外螺纹部、96b...平板部、97...球、98...开阀弹簧。
Claims (3)
1.一种电动阀，具备：阀主体，该阀主体具有阀室；圆环状的凸缘部件，该凸缘部件的内周缘安装于从所述阀主体的一面突出的圆筒部；圆筒状的壳体，该壳体安装于所述凸缘部件的外周缘；转子，该转子配置于所述壳体的内侧；阀芯，该阀芯通过所述转子的旋转而被驱动来开闭设置于所述阀室的端口；以及定子单元，该定子单元安装于所述壳体的外侧，该电动阀的特征在于，
通过所述阀主体的一面、所述阀主体的圆筒部以及所述凸缘部件而以环状形成凹陷的槽部，
所述定子单元具有配置为包围所述槽部的筒状部，
环状的密封部件以被所述阀主体的圆筒部与所述定子单元的筒状部夹入的状态配置于所述槽部。
2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，
所述阀主体的圆筒部在外周面设置有外螺纹部，
与所述外螺纹部螺合的内螺纹部设置为在所述阀主体的一面开口，
所述密封部件配置为与所述阀主体的一面接触。
3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，
所述定子单元的筒状部具有直径随着从所述凸缘部件侧朝向所述阀主体的一面侧而逐渐增大的内周面。
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