CN115992905A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀装置，通过抑制转子旋转时的摩擦阻力，能够提高阀芯的驱动效率。阀装置(1)的驱动部(5)具有：圆筒壳(50)；作为驱动轴的外螺纹(55)；与外螺纹螺合的内螺纹部件(56)；不能移动地设置于圆筒壳并对内螺纹部件进行进退引导的引导部件(54)；以及设置在圆筒壳内部并对外螺纹进行旋转支承的轴承部件(53)。在外螺纹的两端部分别设置有圆柱状的第一轴部(55b)以及第二轴部(55c)(轴部)，在引导部件以及轴承部件(53)上的外螺纹的轴芯位置分别设置有第一轴承孔(53c1)以及第二轴承孔(54a)(有底的凹孔)，在第一轴承孔(53c1)嵌插有第一轴部(55b)，在第二轴承孔(54a)嵌插有第二轴部(55c)，从而对外螺纹进行旋转支承。

Description

阀装置

技术领域

本发明涉及一种阀装置。

背景技术

以往，作为在制冷循环等中使用的阀装置，已知有一种阀装置，其具备筒状的阀主体、滑动自如地设置于阀主体内部的阀芯、设置于阀主体并具有阀口的阀座部、以及沿轴线方向滑动驱动阀芯的驱动部(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所记载的阀装置中，驱动部具有：步进马达；支承轴，其支承步进马达的转子；支承部件，其使支承轴的上端部插通而对其进行旋转支承；转子支承部件，其固定于转子的上部；输出轴，其使支承轴的下端部插通而对其进行旋转支承；以及减速机构，其设置于转子与输出轴之间，通过减速机构使转子的旋转减速而使输出轴旋转，对输出轴的旋转进行直动转换，由此对阀芯进行进退驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-199921号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述阀装置中，在驱动部中，支承轴在轴线方向上的移动被转子支承部件与支承部件的面接触限制，因此存在转子旋转时的摩擦阻力变大，由步进马达引起的阀芯的驱动效率降低的问题。

本发明的目的在于获取一种阀装置，通过减小转子旋转时的摩擦阻力，从而能够提高阀芯的驱动效率。

用于解决课题的方案

本发明的阀装置具备：中空筒状的阀主体；阀座部，其设置于所述阀主体并具有阀口；阀芯，其沿轴线方向滑动自如地设置在所述阀主体的内部；以及驱动部，其对所述阀芯进行滑动驱动，所述阀装置的特征在于，所述驱动部具有：马达部，其具有能够旋转的转子；有底筒状的壳体，其固定于所述阀主体且内置所述转子；外螺纹，其固定于所述转子并在轴线方向上延伸；内螺纹部件，其与所述外螺纹螺合而能够随着所述外螺纹的旋转在轴线方向上进退；引导部件，其设置为不能相对于所述壳体移动并对所述内螺纹部件进行进退引导；以及轴承部件，其设置于所述壳体的底侧的内部，并对所述外螺纹进行旋转支承，在所述外螺纹的两端部分别设置有圆柱状的轴部，在所述引导部件及所述轴承部件各自的所述外螺纹的轴芯位置设置有有底的凹孔，在所述凹孔的每一个上分别嵌插有所述外螺纹的两端部的所述轴部，从而所述外螺纹被旋转支承。

根据这样的本发明，在固定于转子并沿轴线方向延伸的外螺纹的两端部分别设置有圆柱状的轴部。各轴部嵌插在形成于引导部件及轴承部件的有底的凹孔，由此对外螺纹进行旋转支承。这样，通过将外螺纹两端的圆柱状轴部支承于有底的凹孔，能够在减小轴部与凹孔的摩擦阻力的同时将外螺纹及转子支承为旋转自如。并且，通过减小转子旋转时的摩擦阻力，能够抑制马达部的输出的衰减，因此能够得到能够提高阀芯的驱动效率的阀装置。另外，根据该结构，与沿轴线方向移动的内螺纹部件螺合的外螺纹被轴承部件和引导部件支承并限制向轴线交叉方向的移动，因此即使从外部施加冲击、振动，也能够抑制外螺纹、内螺纹部件以及阀芯的振动，能够降低转子与壳体接触等引起的对阀体的工作的影响。另外，利用各凹孔的底部，能够限制外螺纹向轴线方向的移动。

此时，优选在所述轴承部件的外周设置有在径向上突出的至少三个凸部，所述凸部能够与所述壳体的内表面抵接。根据该结构，在将轴承部件插入壳体时，不是轴承部件的整周，而是使至少三个凸部接触地插入，因此能够将轴承部件以低载荷插入壳体，并且能够确保壳体与轴承部件的同心。

另外，优选的是，所述凹孔的内径形成为比所述轴部的外径大，在所述凹孔的底部形成有圆锥状的锥面。根据该结构，通过在凹孔的底部形成圆锥状的锥面，外螺纹的轴部由锥面求心。另外，通过将凹孔的内径形成为比轴部的外径大，轴部与凹孔难以接触，能够使外螺纹更顺畅地旋转，降低轴部在轴承部件以及引导部件的凹孔内的摩擦阻力。

另外，优选在所述外螺纹的两端中的至少一方的所述轴部的前端设置有球面。根据该结构，外螺纹能够经由设置于轴部前端的球面而与凹孔的底部接触，因此能够进一步减小与凹孔的底部的接触面积，由此能够使外螺纹以低转矩顺畅地旋转。

另外，优选所述外螺纹的所述轴部的两前端之间的长度比从一方的所述凹孔的底部到另一方的所述凹孔的底部的长度小，在至少一方的所述轴部的前端与所述凹孔的底部之间设有间隙。根据该结构，由于在外螺纹的轴部的至少一方的前端与凹孔的底部之间设有间隙，因此能够抑制外螺纹的轴部被各凹孔的底部按压，能够使外螺纹顺畅地旋转。

另外，也可以在所述壳体的底部与所述轴承部件之间设置有施力部件，该施力部件对所述轴承部件朝向所述引导部件施力。根据该结构，通过施力部件对轴承部件和外螺纹向引导部件侧施力，从而将轴承部件和外螺纹的轴部按压向引导部件侧，从一个凹孔的底部到另一个凹孔的底部的长度缩短。由此，能够消除凹孔的底部与外螺纹的轴部之间的间隙。因此，能够消除凹孔与外螺纹的轴部之间的松动。

并且，优选的是，所述引导部件将所述内螺纹部件支承为不能绕轴线旋转。根据该结构，能够利用引导部件将内螺纹部件支承为不能旋转且能够进退。由此，通过引导部件、内螺纹部件以及外螺纹，能够构成将转子的旋转运动转换为向轴线方向运动的直动机构。

而且，也可以是，所述阀芯形成为具有在轴线方向上较长的长圆形状的碗状凹部，所述碗状凹部的开口缘部成为密封部，该密封部能够与所述阀座部的密封面滑动接触，在所述阀座部设置有在所述密封面开口的多个所述阀口。根据该结构，在具备具有碗状凹部的阀芯和多个阀口的阀装置即滑动式切换阀等中，能够在减小摩擦阻力的同时将外螺纹以及转子支承为旋转自如，并且能够抑制外螺纹、内螺纹部件以及阀芯的振动，能够降低对阀体的工作的影响。

发明效果

根据本发明，通过减小转子旋转时的摩擦阻力，能够得到能够提高阀芯的驱动效率的阀装置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的阀装置的剖视图。

图2是驱动部的放大剖视图。

图3的(A)是外螺纹的轴部和轴承部件的放大剖视图，图3的(B)是外螺纹的轴部和引导部件的放大剖视图。

图4是图1的A-A线向视剖视图。

图5是轴承部件的立体图。

图6是第一变形例中的外螺纹和轴承部件的放大剖视图。

图7是第二变形例中的外螺纹和引导部件的放大剖视图。

图中：

1—阀装置；2—阀主体；3—阀座部；4—阀芯；5—驱动部；5a—步进马达(马达部)；50—圆筒壳(有底筒状的壳体)；51—磁铁转子(转子)；53—轴承部件；53c1—第一轴承孔(有底的凹孔)；54—引导部件；54a—第二轴承孔(有底的凹孔)；55—外螺纹；55b—第一轴部；55c—第二轴部；56—内螺纹部件；L—轴线。

具体实施方式

以下，基于图1～5对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的阀装置1是在制冷循环等中与压缩机、蒸发器、冷凝器连接并对在这些设备中流动的制冷剂的流路进行切换的滑动式切换阀。阀装置1具备：中空筒状的阀主体2；设置于阀主体2并具有多个阀口的阀座部3；在轴线L方向上滑动自如地设置于阀主体2的内部的阀芯4；以及对阀芯4进行滑动驱动的驱动部5。另外，在本实施方式中，将图1～3中的上下方向作为阀装置1中的上下方向。即，将阀装置1的轴线L方向的一侧设为上侧，将另一侧设为下侧。这只是为了便于说明，并不一定与阀装置1的实际的使用状态下的上下方向一致，并不限定阀装置1的实际的使用状态下的上下方向。

阀主体2以前端部向上侧延伸的方式使用树脂制的材料形成为有底筒状，其内部构成阀室2a。在阀主体2的底壁形成有与阀室2a的内外连通的入口端口A。入口端口A是经由沿轴线L方向延伸的入口连接流路20而与未图示的压缩机的排出口连通的端口。该入口端口A构成从压缩机输送的高压的制冷剂流入阀室2a时的入口。在阀主体2的侧壁，作为与阀室2a的内外连通的多个圆筒状的流路，从上侧依次沿着轴线L方向分别形成有第一连接流路21、出口连接流路22、第二连接流路23。第一连接流路21是与后述的第一端口30连通的流路。该第一连接流路21与冷凝器(或蒸发器)连接而构成在冷凝器(或蒸发器)与阀室2a之间流动的流体的流路。

出口连接流路22是与后述的出口端口31连通的流路。该出口连接流路22与压缩机的吸入口连接，构成通过第一连接流路21(或第二连接流路23)返回到阀室2a的低压制冷剂被送往压缩机时的流路。第二连接流路23是与后述的第二端口32连通的流路。该第二连接流路23与蒸发器(或冷凝器)连接而构成在蒸发器(或冷凝器)与阀室2a之间流动的流体的流路。在阀主体2的上侧的端部通过与阀主体2的嵌件成形而固定有金属制的筒状的下盖24，在下盖24的上侧的端部固定有在上侧具有底壁的金属制的有底筒状的上盖25。

上盖25在其底壁的中央部具有在轴线L方向上向上侧延伸的小径部25a。在小径部25a的中央部形成有沿轴线L方向贯通的贯通孔25b，在该贯通孔25b内配置有后述的引导部件54。这样构成的阀主体2、下盖24以及上盖25收纳于未图示的外壳。需要说明的是，图1所示的符号G是以预定间隔形成在阀主体2的外周壁以及外壳的内周壁的任一个上的沿轴线L方向的多个位置处的槽部，符号26是配置于槽部G的O型圈。通过该O型圈26，阀主体2与外壳之间被密封。另外，在本实施方式中，阀主体2的材质为聚苯硫醚(PPS)等树脂，但除此之外，也可以由黄铜、铁、铝、不锈钢等金属等适当的材质构成。

阀座部3是设置于阀主体2的侧壁中的形成有第一连接流路21、出口连接流路22、第二连接流路23的侧壁的部分，构成为具有多个阀口。该阀座部3由薄型金属板形成，通过嵌件成形、粘接、熔敷等固定于阀主体2的侧壁。在阀座部3的板面分别形成有与第一连接流路21连通的第一端口30、与出口连接流路22连通的出口端口31、与第二连接流路23连通的第二端口32。各端口30、31、32形成为内径尺寸比第一连接流路21、出口连接流路22、第二连接流路23小的圆筒状，在轴线L方向上隔开预定间隔地配置。阀座部3中的与各连接流路21、22、23所在侧相反一侧的面构成与后述的阀芯4的密封部S滑动接触的密封面33。因此，多个阀口30、31、32在密封面33开口。

阀芯4主要是聚苯硫醚(PPS)等树脂制，沿轴线L方向滑动自如地设置在阀主体2的内部。该阀芯4构成为具备落座于阀座部3而将入口端口A、第一端口30、出口端口31、第二端口32分别连通或隔断的碗状的阀芯主体40。该阀芯主体40构成为具备：在以与阀座部3的密封面33对置的方式设置的在轴线L方向上较长的长圆形状的开口缘部40a；以及从开口缘部40a向与阀座部3所在侧相反的一侧突出的碗状部40b，其内部构成成为流体的流路的碗状凹部40c。碗状凹部40c中的开口缘部40a的轴线L方向的尺寸设定为能够覆盖第一端口30、出口端口31、第二端口32中的相邻的两个端口的长度。另外，开口缘部40a的与轴线L方向交叉的宽度方向的尺寸设定为能够覆盖第一端口30、出口端口31、第二端口32中的一个端口的长度。

碗状凹部40c的开口缘部40a构成能够与上述密封面33滑动接触的密封部S，当密封部S与密封面33抵接时，例如，第一端口30和出口端口31被碗状凹部40c包围而与其他端口A、32隔断。其结果，第一端口30与出口端口31连通，并且入口端口A与第二端口32连通。并且，若密封部S一边在密封面33上滑动一边向下侧滑动移动，则出口端口31和第二端口32被碗状凹部40c包围而与其他端口A、30隔断。其结果，出口端口31与第二端口32连通，并且入口端口A与第一端口30连通。即，阀芯主体40滑动移动，密封部S与密封面33滑动接触，从而切换各端口A、30、31、32彼此的连通及隔断。

在碗状凹部40c的位于宽度方向的两端部的侧壁分别形成有台座41。在台座41上分别形成有在轴线L方向上较长的嵌合槽41a。并且，在碗状凹部40c内，以从一方的嵌合槽41a遍及另一方的嵌合槽41a地嵌入的方式配置有加强部件6。加强部件6是抑制碗状凹部40c的侧壁因高压的阀室2a内与低压的碗状凹部40c内的压力差而变形的部件。加强部件6在碗状凹部40c的宽度方向两侧壁的内侧遍及两侧壁设置。加强部件6构成为具备沿着轴线L方向且宽度方向的长方形状的平面部60和从平面部60的宽度方向两端缘立起的一对竖立上面部61。平面部60和竖立上面部61使用金属制的板部件通过冲压成形等方法一体地形成。如图1所示，平面部60配置为，其底面与密封面33对置，并且在与密封面33对置的方向上具有预定的间隙。一对竖立上面部61分别沿着碗状凹部40c的宽度方向两侧壁的内表面设置。竖立上面部61以与上述的嵌合槽41a嵌合的方式形成为在轴线L方向上较长的长方形状。若该竖立上面部61与嵌合槽41a嵌合，则加强部件6被定位在碗状凹部40c。

在阀芯主体40的碗状部40b的顶部设置有对阀芯主体40向阀座部3侧施力的弹簧部件42。该弹簧部件42的一端部与阀主体2的内周壁抵接，另一端部与阀芯主体40的顶部抵接，介于阀主体2与阀芯主体40之间。在阀芯主体40的下侧的端部形成有朝向下侧向轴线L方向突出的挡块43。该挡块43是用于限制阀芯4的滑动移动的突起，通过其突出端部与阀主体2的底壁中的阀室2a侧的面抵接来限制阀芯4向下侧的移动。即，挡块43与阀主体2的底壁中的阀室2a侧的面规定了向下侧移动的阀芯4的能够移动的极限位置。

在阀芯主体40的上侧的端部形成有向上侧突出的连接部44。连接部44的上侧的端部构成从阀座部3所在侧朝向阀座部3所在侧的相反侧沿与轴线L交叉的轴线交叉方向延伸的薄板状的薄板部44a。在薄板部44a形成有向与阀座部3所在侧相反的一侧开口的切口44b，由此，薄板部44a成为钩状。薄板部44a的宽度方向两端面被后述的内螺纹部件56的两根连结臂部56b从宽度方向夹持，在该状态下，通过在切口44b内配置的固定销59和在周向上包围连结臂部56b以及薄板部44a并在相同方向上紧固的金属制的软管带45而与内螺纹部件56连接。

驱动部5是滑动驱动阀芯4的部分，具备：作为具有能够旋转的转子的电动马达的步进马达5a(马达部)；以及将步进马达5a的旋转转换为直线运动并传递至阀芯4的直动机构5b。如图1所示，步进马达5a具备：固定于上盖25的小径部25a且将驱动部5内密闭的金属制的有底筒状的圆筒壳50(有底筒状的壳体)；内置于圆筒壳50的磁铁转子51(转子)；以及以隔着圆筒壳50围绕轴线L包围磁铁转子51的外周的方式配置的定子线圈52。圆筒壳50由薄板状的金属材料形成为有底筒状，底壁配置于上侧，前端部通过焊接等固定于上述上盖25的小径部25a的上侧缘部。即，圆筒壳50经由上盖25固定于阀主体2。而且，通过这样将圆筒壳50固定于上盖25，从而将圆筒壳50与后述的引导部件54以中心轴与阀主体2的轴线L同轴的方式配置。直动机构5b具备：轴承部件53，其配置于圆筒壳50的底侧(上侧)的内部；引导部件54，其固定于上盖25；作为转子轴的外螺纹55，其经由固定部件55a固定于磁铁转子51的中心；以及内螺纹部件56，其具有与形成于外螺纹55的外周面的外螺纹部55d螺合的内螺纹部56a1。即，直动机构5b构成为具有相互螺合的外螺纹部55d及内螺纹部56a1的螺纹进给机构。

轴承部件53是将外螺纹55支承为能够绕轴线L旋转的部件，具备圆柱状的大径部53a、从大径部53a的中央部向上侧突出的圆柱状的第一小径部53b、以及从大径部53a的中央部向下侧突出的圆柱状的第二小径部53c。大径部53a、第一小径部53b以及第二小径部53c一体地成形，以中心轴与轴线L同轴的方式配置在圆筒壳50内。如图4所示，大径部53a形成为其直径的尺寸比圆筒壳50的内径的尺寸稍小。如图5所示，在大径部53a的外周壁在周向上隔开间隔地形成有多个(在本实施方式中为三个)向径向外侧突出的凸部53a1。凸部53a1是能够与圆筒壳50的内壁面抵接的部分，从大径部53a的中心到凸部53a1的前端为止的径向的尺寸设定为与从圆筒壳50的中心到内壁部的径向的尺寸大致相同或稍大。通过该结构，如图4所示，通过将大径部53a插入到圆筒壳50内，大径部53a中的凸部53a1的前端按压圆筒壳50的内壁，大径部53a的外周壁与圆筒壳50的内壁在径向上隔开间隙，轴承部件53被固定在圆筒壳50内。

第一小径部53b是限制轴承部件53向上侧移动的部分，以比大径部53a的直径小的直径形成。如图1所示，第一小径部53b在轴承部件53被插入到圆筒壳50内的状态下，上侧的端部与圆筒壳50的底壁内表面抵接而被定位。在轴承部件53中，在外螺纹55的轴心位置即中心形成有朝向下侧开口的第一轴承孔53c1。第一轴承孔53c1是以能够插入后述第一轴部55b的方式设置的有底的凹孔，在第二小径部53c的下端面开口，通过大径部53a而沿轴线L方向延伸至第一小径部53b内。第一轴承孔53c1的内周壁形成为圆筒状，构成底部朝向上侧倾斜的圆锥状的第一锥面53c2。如图3的(A)所示，第一轴承孔53c1的内径的尺寸形成为比第一轴部55b的直径(外径)的尺寸大。

引导部件54是有底圆筒状的部件，以底部位于下侧、前端部位于上侧的方式配置于上述上盖25的贯通孔25b内。引导部件54在轴线L方向大致中央部具有通过嵌件成形而一体地设置的固定环57，通过将该固定环57焊接于上盖25的小径部25a的上侧缘部而固定于上盖25。即，引导部件54以不能相对于圆筒壳50移动的方式设置。引导部件54以中心轴与阀主体2的轴线L同轴的方式配置，通过该配置，上述的圆筒壳50、轴承部件53以及引导部件54均以中心轴与阀主体2的轴线L同轴的方式配置。

在引导部件54中，在作为外螺纹55的轴心位置的中心形成有朝向上侧开口的第二轴承孔54a。第二轴承孔54a是以能够插入后述的第二轴部55c的方式设置的有底的凹孔，在引导部件54的底壁内表面开口，沿轴线L方向延伸。第二轴承孔54a的内周壁形成为圆筒状，构成底部向下侧倾斜的圆锥状的第二锥面54a1。如图3的(B)所示，第二轴承孔54a的内径的尺寸形成为比第二轴部55c的直径(外径)的尺寸稍大。并且，如图2所示，在引导部件54的底壁，在第二轴承孔54a的径向外侧的部分形成有使后述的内螺纹部件56的连结臂部56b能够沿轴线L方向进退地插通的一对引导孔54b。该引导孔54b隔着第二轴承孔54a在径向上对置地形成。引导孔54b的缘部具有沿着连结臂部56b的外壁面的形状。而且，连结臂部56b即使在沿轴线L方向进退时要绕轴线L旋转，通过其外壁面与引导孔54b的缘部抵接而无法旋转。即，引导部件54构成为使内螺纹部件56不能绕轴线L旋转且沿轴线L方向对其进退引导。

外螺纹55构成为，使用固定部件55a固定于磁铁转子51的中心部，沿轴线L方向延伸，与磁铁转子51一体地绕轴线L旋转。外螺纹55的上侧的端部构成圆柱状的第一轴部55b(轴部)，外螺纹55的下侧的端部构成圆柱状的第二轴部55c(轴部)，在第一轴部55b与第二轴部55c之间的部分的外周面形成有外螺纹部55d。并且，第一轴部55b嵌插于第一轴承孔53c1，第二轴部55c嵌插于第二轴承孔54a，由此，外螺纹55以使中心轴能够绕轴线L旋转的方式支承于第一轴承孔53c1以及第二轴承孔54a以使中心轴与轴线L同轴。从第一轴部55b的前端到第二轴部55c的前端的长度即轴部两前端间的长度形成为比从第一轴承孔53c1的第一锥面53c2(即，第一轴承孔53c1的底部)到第二轴承孔54a的第二锥面54a1(即，第二轴承孔54a的底部)的长度小。由此，如图3的(A)所示，在第一轴部55b的前端与第一锥面53c2之间设有轴线L方向的间隙S。该间隙S是用于在将轴承部件53的上侧端部与底壁内表面抵接的圆筒壳50固定于固定有引导部件54的上盖25时，抑制第一轴部55b和第二轴部55c被第一轴承孔53c1和第二轴承孔54a的底部沿轴线L方向按压，由此能够使外螺纹55顺畅地旋转的空间。但是，若设置过大的间隙S，则外螺纹55向轴线L方向的移动量变大，有可能受到阀芯4的位置的影响、或阀芯4的动作受到来自外部的振动、冲击的影响，因此间隙S的尺寸优选设定为约0.1mm～0.7mm左右的范围。需要说明的是，间隙S不一定需要设置于第一轴部55b的前端与第一锥面53c2之间，也可以设置于图3的(B)所示的第二轴部55c的前端部与第二锥面54a1之间。

内螺纹部件56构成为具备：圆柱状的基端部56a，其收纳于引导部件54内，其外周壁与引导部件54的内周壁滑动接触；以及两根连结臂部56b，其从基端部56a朝向下侧沿轴线L方向延伸，通过上述的引导孔54b而向阀室2a内延伸。基端部56a形成为中心轴与引导部件54的中心轴同轴。在内螺纹部件56的中心，沿着轴线L形成有内螺纹部56a1。该内螺纹部56a1构成为与外螺纹部55d螺合。根据该结构，内螺纹部件56能够随着外螺纹55的旋转而与中心轴同轴地在轴线L方向上进退。连结臂部56b是用于将驱动部5与阀芯4连接的部分。如图2所示，该连结臂部56b具备从基端部56a的周缘部的一部分沿轴线L方向延伸的圆弧状的曲板部56b1和连结曲板部56b1的圆弧的端部彼此的平面部56b2，分别形成为截面半圆状。各连结臂部56b的平面部56b2在基端部56a的径向上对置，在其下端部分别形成有沿与轴线L方向交叉的轴线交叉方向贯通的贯通孔56b3。在该贯通孔56b3中插通并固定有轴状的固定销59。

在这样的结构的阀装置1中，阀芯4沿轴线L方向滑动而切换制冷剂的流路。首先，驱动驱动部5，使阀芯4向下侧滑动，利用阀芯主体40覆盖第二端口32和出口端口31。由此，第二端口32与出口端口31连通。另外，入口端口A与第一端口30连通。此时，高压的制冷剂经由入口连接流路20及入口端口A流入阀室2a内，该高压的制冷剂通过第一端口30及第一连接流路21被送至冷凝器。另一方面，从蒸发器送来的低压的制冷剂经由第二端口32以及第二连接流路23流入碗状凹部40c，该低压的制冷剂经由出口端口31以及出口连接流路22被送至压缩机的吸入口。接着，使阀芯4向上侧滑动，利用阀芯主体40覆盖出口端口31和第一端口30。由此，出口端口31与第一端口30连通。另外，入口端口A与第二端口32连通。此时，高压的制冷剂经由入口连接流路20及入口端口A向阀室内流入，该高压的制冷剂通过第二端口32及第二连接流路23被送至蒸发器。另一方面，从冷凝器送来的低压的制冷剂经由第一端口30以及第一连接流路21流入碗状凹部40c，该低压的制冷剂经由出口端口31以及出口连接流路22被输送至压缩机的吸入口。

根据以上的实施方式，阀装置1具备：中空筒状的阀主体2；阀座部3，其设置于阀主体2并具有阀口30、31、32；阀芯4，其沿轴线L方向滑动自如地设置在阀主体2的内部；以及驱动部5，其对阀芯4进行滑动驱动，驱动部5具有：步进马达5a(马达部)，其具有能够旋转的磁铁转子51(转子)；有底筒状的圆筒壳50(壳体)，其固定于阀主体2并内置磁铁转子51；外螺纹55，其固定于磁铁转子51并沿轴线L方向延伸；内螺纹部件56，其与外螺纹55螺纹结合而能够随着外螺纹55的旋转而在轴线L方向上进退；引导部件54，其设置成不能相对于圆筒壳50移动而对内螺纹部件56进行进退引导；以及轴承部件53，其设置于圆筒壳50的底侧的内部并对外螺纹55进行旋转支承，在外螺纹55的两端部分别设置有圆柱状的第一轴部55b以及第二轴部55c(轴部)，在引导部件54以及轴承部件53上分别在外螺纹55的轴芯位置设置有第一轴承孔53c1以及第二轴承孔54a(有底的凹孔)，在第一轴承孔53c1中嵌插有第一轴部55b，在第二轴承孔54a中嵌插有第二轴部55c，从而对外螺纹55进行旋转支承。

根据这样的本发明，在固定于磁铁转子51且沿轴线L方向延伸的外螺纹55的两端部分别设置有圆柱状的第一轴部55b及第二轴部55c。而且，第一轴部55b嵌插在与轴线L同轴配置的第一轴承孔53c1中，第二轴部55c嵌插在与轴线L同轴配置的第二轴承孔54a中，由此，外螺纹55与轴线L同轴地被旋转支承。这样，通过对外螺纹55进行旋转支承，能够抑制第一轴部55b向第一轴承孔53c1或者第二轴部55c向第二轴承孔54a倾斜而接触，从而能够减小各轴部55b、55c与各轴承孔53c1、54a的摩擦阻力，并且旋转自如地支承外螺纹55以及磁铁转子51。并且，通过减小磁铁转子51旋转时的摩擦阻力，能够抑制步进马达5a的输出的衰减，因此能够得到能够提高阀芯4的驱动效率的阀装置1。另外，根据该结构，与沿轴线L方向移动的内螺纹部件56螺合的外螺纹55被轴承部件53和引导部件54支承而向与轴线L交叉的轴线交叉方向的移动被限制，因此即使从外部施加冲击或振动，也能够抑制外螺纹55、内螺纹部件56及阀芯4的振动，能够降低磁铁转子51与圆筒壳50接触等引起的对阀芯4的工作的影响。另外，通过第一轴承孔53c1的底部及第二轴承孔54a的底部，能够限制外螺纹55向轴线L方向的移动。

另外，根据本实施方式的结构，在轴承部件53的外周设置有在径向上突出的至少三个凸部53a1，凸部53a1构成为能够与圆筒壳50的内表面抵接，因此在将轴承部件53插入到圆筒壳50时，能够不是轴承部件53的整周而是使凸部53a1接触而插入，因此能够将轴承部件53以低载荷插入到圆筒壳50，并且能够确保圆筒壳50与轴承部件53的同心。另外，第一轴承孔53c1及第二轴承孔54a的内径形成为比第一轴部55b及第二轴部55c的外径大，在第一轴部55b的底部形成有圆锥状的第一锥面53c2，在第二轴部55c的底部形成有圆锥状的第二锥面54a1。因此，第一轴部55b以及第二轴部55c由各锥面53c2、54a1求心。另外，通过将第一轴部55b以及第二轴部55c的内径形成为比第一轴部55b以及第二轴部55c的外径大，能够使外螺纹55更顺畅地旋转，抑制第一轴承孔53c1以及第二轴承孔54a内的第一轴部55b以及第二轴部55c的摩擦阻力。

另外，根据本实施方式的结构，第一轴部55b与第二轴部55c的两前端间的长度即轴部两前端间的长度设定为比从第一轴承孔53c1的第一锥面53c2(第一轴承孔53c1的底部)至第二轴承孔54a的第二锥面54a1(第二轴承孔54a的底部)的长度小，在第一轴部55b的前端与第一锥面53c2的底部之间设有间隙S。因此，能够抑制第一轴部55b和第二轴部55c被第一轴承孔53c1和第二轴承孔54a的底部沿轴线L方向按压，能够使外螺纹55顺畅地旋转。另外，根据本实施方式的结构，引导部件54将内螺纹部件56支承为不能绕轴线L旋转且能够沿轴线L方向进退，因此能够利用引导部件54、内螺纹部件56以及外螺纹55构成将磁铁转子51的旋转运动转换为向轴线L方向的运动的直动机构5b。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，包括能够实现本发明的目的的其他结构等，以下所示的变形例也包含在本发明中。图6是第一变形例中的外螺纹55和轴承部件53的剖视图。该第一变形例的第一轴部55b1的前端部的形状与上述的实施方式中的第一轴部55b不同，以向上侧突出的方式弯曲。另外，在第一变形例中，与上述实施方式不同，轴承部件53的第一小径部53b在轴承部件53插入到圆筒壳50内的状态下，上侧的端部不与圆筒壳50的底壁内表面抵接。即，在轴承部件53插入到圆筒壳50内的状态下，在第一小径部53b的上侧的端部与圆筒壳50的底壁内表面之间形成有轴线L方向的间隙。并且，在第一小径部53b的外周配置有压缩弹簧A(施力部件)。

压缩弹簧A的轴线L方向一端部与圆筒壳50的底壁内表面抵接，轴线L方向另一端部以与大径部53a的上侧的壁面抵接的方式介于圆筒壳50与轴承部件53之间，对轴承部件53向下侧、即引导部件54侧施力。根据该结构，通过利用压缩弹簧A对轴承部件53和外螺纹55向引导部件54侧施力，轴承部件53、第一轴部55b以及第二轴部55c被向引导部件54侧按压，因此从第一轴承孔53c1的第一锥面53c2到第二轴承孔54a的第二锥面54a1的长度缩短。由此，能够消除上述的间隙S。因此，能够在第一轴承孔53c1以及第二轴承孔54a与第一轴部55b1以及第二轴部55c之间消除松动。另外，压缩弹簧A的施力载荷优选设定为作为可动零件的轴承部件53、外螺纹55、内螺纹部件56、阀芯4不会因来自外部的振动而振动的程度的载荷。

图7是第二变形例中的外螺纹55和引导部件54的放大剖视图。在该第二变形例中，在第二轴部55c1的前端部通过焊接而连接有由金属制的材料形成为球状的球部件B。即，在第二轴部55c1的前端部设置有球面。根据该结构，外螺纹55能够经由设置于第二轴部55c1前端的球面与第二轴承孔54a的底部接触，因此能够减小与第二轴承孔54a的底部的接触面积，由此能够使外螺纹55以低转矩顺畅地旋转。

另外，在上述的实施方式中，间隙S设置于第一轴部55b的前端与第一锥面53c2之间、以及第二轴部55c与第二锥面54a1之间的任一个。但是，不限于此，也可以在第一轴部55b的前端与第一锥面53c2之间、以及第二轴部55c与第二锥面54a1之间均设置间隙S。另外，在本实施方式中，第一轴部55b以及第二轴部55c的前端部的形状形成为平面状，在第一变形例中，第一轴部55b的前端部的形状以向上侧突出的方式弯曲地形成，在第二变形例中，在第二轴部55c1的前端部通过焊接而连接有由金属制的材料形成为球状的球部件B。然而，第一轴部55b以及第二轴部55c的形状并不限定于各实施方式以及变形例，也可以如第一变形例那样，不是以整体向上侧突出的方式弯曲，而是使外径部进行R倒角加工，也可以是比第一锥面53c2以及第二锥面54a1的锥形角度为锐角的圆锥形状，也可以在上述的实施方式以及变形例中采用这些任意的形状、或者将它们组合而成的形状。

并且，在第一变形例中，将压缩弹簧A配置为夹在圆筒壳50与轴承部件53之间，对轴承部件53向引导部件54侧施力，但不一定需要使用压缩弹簧A，只要是碟形弹簧、橡胶制的圆筒状的弹性部件等能够对轴承部件53向引导部件54侧施力的施力部件即可。

另外，在上述实施方式、第一变形例和第二变形例中，形成为有底筒状的圆筒壳50通过焊接等将前端部固定于上盖25的小径部25a的上侧缘部，并经由上盖25固定于阀主体2。但是，圆筒壳50的固定的结构并不限定于此。例如，也可以将引导部件54的固定环57的外径设定为与上盖25的小径部25a的外径大致相同，在将该固定环57与圆筒壳50连接的状态下通过焊接等固定于上盖25。另外，也可以构成为通过将阀主体2、下盖24以及上盖25一体地形成，并将该整体作为阀主体2而将圆筒壳50固定，从而将圆筒壳50直接固定于阀主体2。在本发明中，“固定于阀主体2并内置磁铁转子51(转子)的有底筒状的圆筒壳50(壳体)”的“固定于阀主体2”包含两个意思：即，直接固定于阀主体2，或者经由其他部件(上盖25、固定环57等)固定于阀主体2，也可以包含像前述那样的任何结构，即，保持阀主体2、轴承部件53与设置为不能相对于圆筒壳50移动的引导部件54之间的同心，且能够保持轴承部件53以及引导部件54与外螺纹55的两端部之间的间隙尺寸的方式，相对于阀主体2不能相对位移地连接。

并且，本实施方式的阀装置1中，阀芯4形成为具有在轴线L方向上较长的长圆形状的碗状凹部40c，碗状凹部40c的开口缘部40a为密封部S，该密封部S能够与阀座部3的密封面33滑动接触，在阀座部3设置有在密封面33开口的多个阀口30、31、32，以在制冷循环等中切换制冷剂的流路的滑动式切换阀为例对阀装置1进行了说明，但阀装置1并不限定于该滑动式切换阀。例如，在阀座部3开口有三个以上的多个端口，在具备多个阀芯4的滑动式切换阀也能够应用本发明。另外，在阀芯4不具有碗状凹部40c，不进行多个端口的连通及隔断的切换，具备向沿轴线L方向开口的端口的阀座部3在阀主体2的内部沿轴线L方向滑动自如地落座或离座的针状的阀芯4的电动阀中，也能够应用本发明。同样，在阀芯4不具有碗状凹部40c，不进行多个端口的连通及隔断的切换，具备向沿轴线L方向开口的端口的阀座部3在阀主体2的内部沿轴线L方向滑动自如地接近或分离，调整端口的开度的针状的阀芯4的电动阀也能够应用本发明。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构不限于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。

Claims (8)

1.一种阀装置，其具备：中空筒状的阀主体；阀座部，其设置于所述阀主体并具有阀口；阀芯，其沿轴线方向滑动自如地设置在所述阀主体的内部；以及驱动部，其对所述阀芯进行滑动驱动，

所述阀装置的特征在于，

所述驱动部具有：

马达部，其具有能够旋转的转子；

有底筒状的壳体，其固定于所述阀主体且内置所述转子；

外螺纹，其固定于所述转子并在轴线方向上延伸；

内螺纹部件，其与所述外螺纹螺合而能够随着所述外螺纹的旋转在轴线方向上进退；

引导部件，其设置为不能相对于所述壳体移动并对所述内螺纹部件进行进退引导；以及

轴承部件，其设置于所述壳体的底侧的内部，并对所述外螺纹进行旋转支承，

在所述外螺纹的两端部分别设置有圆柱状的轴部，

在所述引导部件及所述轴承部件各自的所述外螺纹的轴芯位置设置有有底的凹孔，在所述凹孔的每一个上分别嵌插有所述外螺纹的两端部的所述轴部，从而所述外螺纹被旋转支承。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，

在所述轴承部件的外周设置有在径向上突出的至少三个凸部，所述凸部能够与所述壳体的内表面抵接。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，

所述凹孔的内径形成为比所述轴部的外径大，在所述凹孔的底部形成有圆锥状的锥面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀装置，其特征在于，

在所述外螺纹的两端中的至少一方的所述轴部的前端设置有球面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀装置，其特征在于，

所述外螺纹的所述轴部的两前端之间的长度比从一方的所述凹孔的底部到另一方的所述凹孔的底部的长度小，在至少一方的所述轴部的前端与所述凹孔的底部之间设有间隙。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的阀装置，其特征在于，

在所述壳体的底部与所述轴承部件之间设置有施力部件，该施力部件对所述轴承部件朝向所述引导部件施力。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀装置，其特征在于，

所述引导部件将所述内螺纹部件支承为不能绕轴线旋转。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀装置，其特征在于，

所述阀芯形成为具有在轴线方向上较长的长圆形状的碗状凹部，所述碗状凹部的开口缘部成为密封部，该密封部能够与所述阀座部的密封面滑动接触，在所述阀座部设置有在所述密封面开口的多个所述阀口。

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