CN1573190A

CN1573190A - 电动流量控制阀

Info

Publication number: CN1573190A
Application number: CNA2004100089134A
Authority: CN
Inventors: 饭田健词; 伊东雅晴; 梅泽仁志
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2024-03-15
Also published as: CN100420889C; KR20040104310A; KR101046792B1; JP2004353721A

Abstract

本发明提供一种电动流量控制阀，其目的在于改进在密闭壳体的内部有转子、在密闭壳体的外侧配有线圈的电动流量控制阀的转子的上升位置的轨制的结构。电动流量控制阀(100)在密闭壳体(110)内有转子(120)，转子(120)固定在套筒(122)上。套筒(122)螺纹连接在固定的螺纹部，转子(120)旋转，同时上下移动。转子(120)达到上升限度时，转子(120)上安装的限制器(152)与密闭壳体(110)内部中安装的停止板(200)对接，限制旋转。

Description

电动流量控制阀

技术领域

本发明涉及电动流量控制阀，特别涉及在制冷等的冷冻循环中使用的控制制冷剂流体的流量的电动流量控制阀。

背景技术

该用于冷冻循环的现有的电动流量控制阀由在阀室内具有阀座和阀体的阀主体、配置在该阀主体上部的步进电机等的电动机构成，所述电动机，由圆筒状的密闭壳体、配置在该密闭壳体外侧的定子线圈、以及配置在所述密闭壳体的壳体内室中的转子构成。该转子由配置在内周侧的例如铝制的套筒、以及配置在外周侧的例如铁氧体等的磁铁形成。

此外，从所述密闭壳体内穿过所述阀室的长的棒状的阀轴延伸，该阀轴的一端可滑动地固定在所述转子的套筒上，同时在另一端上固定阀体。所述转子的所述铝制的套筒，通过在内周中设置阴螺纹，同时于其下端固定在所述阀主体的上部而在外周设置阳螺纹的不锈钢制的固定导轨上，通过所述阴螺纹和所述阳螺纹进行螺纹连接，可转动地支承所述铝制的套筒。

所述结构的电动流量控制阀，通过对所述定子线圈通电进行励磁，使所述转子转动。由于其内周阴螺纹与所述固定导轨的外周阳螺纹进行螺纹连接，所以该转子通过其转动而上下移动。

将阀轴可滑动地固定在所述转子上，所以通过所述转子的上下移动，所述阀轴也上下移动，通过调整该阀轴下端上固定的阀体相对于阀座的其流路间隙，来调节通过所述电动流量控制阀的制冷剂的流量。

这样的现有的电动流量控制阀的具体结构公开在专利文献1中。图6表示该现有的电动流量控制阀，由黄铜等材料形成的阀主体11在上部安装固定有步进电机等的电动机30，在其外侧具有螺纹切削的配管连接部12、13，同时在下部配有螺纹固定插塞19的开口部18。所述阀主体11的插塞19的上部构成为阀室15，在该阀室15中，将阀体17和阀座21以同一轴心方式配置。所述阀体17安装固定在阀轴20上，所述阀座体21螺纹固定在所述阀主体11上。

在所述配管连接部12内，穿通设置入口侧通路12a，同时在所述配管连接部13中，穿通设置出口侧通路13a，两通路12a、13a连通连接到所述阀室15，在所述两通路内分别配有过滤器12b、13b。

所述阀轴20，其中间部可滑动地轴支于所述阀主体11的上部部分11a上，同时将该阀轴20的上部部分20a插入在所述电动机30内。

所述电动机30由安装固定在所述阀主体11的所述上部部分11a上的非磁性体的板构成的圆筒状的密闭壳体31、配置在该密闭壳体31外侧的定子线圈32、以及配置在所述密闭壳体31的壳体内室31a中的转子33构成。该转子33由配置在内周侧的不锈钢制的套筒34和配置在外周侧的铁氧体磁铁39形成，从所述电动机30的外侧通过布线32a将电信号提供给所述定子线圈32。

此外，所述转子33的所述套筒34和铁氧体磁铁39用粘结剂粘结固定其嵌合接合部，同时通过压入在其上部所示的带齿的固定轮44而固定。另外，带齿的固定轮44由弹簧材料等的弹性材料形成，内侧的多个齿弹性连接在套筒34的外周上。套筒34是由硬度高的不锈钢制成的，所以多个齿的倾斜角度大，弹性连接力大，结合强度也大。

所述密闭壳体31由下盖31b和密封壳体31c构成，在所述下盖31b(阀主体11)上，固定连接全闭限制器35，将在所述转子33的所述套筒34的下端部可调节突出量地螺纹安装的闭阀限制销钉36对接在所述全闭限制器35的外周面上，限制所述转子33的闭阀下降限度。在所述套筒34的上端部中，开阀限制销钉37，可调节其突出量地螺纹连接在其上，在所述阀体17全开时对接所述密封壳体31c上端的停止部件38，限制所述转子33的开阀上升限度。

此外，在所述阀体11的上部部分11a中，固定了与所述阀轴20同轴心、并且可滑动地内插在该阀轴20的不锈钢制的空心筒状的固定导轨40。在该固定导轨40的外周上设置阳螺纹40a，同时在所述套筒34的中心部的内周上，设置阴螺纹34b，所述阳螺纹40a与所述阴螺纹34b进行螺纹连接。

从所述阀主体11向上方延长，贯通所述固定导轨40的筒内，而且延长到上方的阀轴20的上部部分20a贯通穿设在所述套筒34的上部的连接壁34a的中心的孔，其突出端由C环41固定连接，同时在所述阀轴20的之间段部和所述套筒的连接壁的内侧垫圈42之间，设置对阀体17在闭阀方向上赋能的缓冲弹簧43。

如上述那样构成的现有的电动流量控制阀10的所述电动机30的所述定子线圈32被来自外部的电(脉冲)信号励磁时，所述转子33根据所述电信号量转动规定量。该转子33在所述固定导轨40上以其螺纹连接部(阴螺纹34b、阳螺纹40a)进行螺纹连接，所以所述该转子33通过其转动而在上下的规定方向上移动，使固定的所述阀轴20同样在上下规定的方向上移动，所述阀体17相对于所述阀座体21改变其间隔，对应于提供该所述定子线圈32的电信号的量来控制由所述电动流量控制阀10控制的制冷剂的流量。

在上述现有的电动流量控制阀中，套筒34上升，阀体17向全开方向移动时，采用转子33的开阀限制销钉37与壳体31c上设置的停止部件38对接，规制转子33的开阀上升限位位置的结构。

但是，停止部件38例如由不锈钢制成，具有弹性，在开阀限制销钉37与停止部件38的侧面对接的情况下没有问题，但如果开阀限制销钉37的顶部以挤压姿态对接停止部件38的底面，则停止部件38和开阀限制销钉37固定连接，产生转子33不能在闭阀方向上转动的不适情况。

因此，为解决上述的不适合的问题，申请人提出在专利文献2中记载的发明。

专利文献1特开平10-89521号公报

专利文献2特开2002-357277公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电动流量控制阀，进一步改进专利文献2中记载的发明，如上所述的申请人提出的销钉顶部以挤压姿态对接停止部件的底面，则停止部件和销钉通过摩擦而固定连接，可防止转子不能在闭阀方向上转动的不良情况。

为了解决上述问题，本发明采用下述方案。

本发明的第一方面所述的电动流量控制阀具有：阀室内有阀体的阀主体、以及安装固定在该阀主体上部的电动机，所述电动机有密闭壳体、配置在该密闭壳体外侧的定子线圈、以及配置在内侧的壳体内室中的转子，并且所述阀体用阀轴与所述转子连接，同时所述阀室和所述壳体内室可连通控制流体，其特征在于，具有安装在与所述密闭壳体对向的顶部上的限制器，在所述密闭壳体的顶部的内侧，配有对接该限制器的停止板，所述停止板具有帽盖形状，在上底面部中达到规定角度细长地形成多个开口部。

根据这样的特征，由于开口部细长，所以可确保冲压成形时的接受部，并且可以减少限制器的接触部分，防止产生磨损粉末等，同时成形容易。

本发明的第二方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第一方面所述的电动流量控制阀中，所述限制器由弹簧用钢材构成的弹性板材形成。

根据这样的特征，可以进一步提高限制器的耐久性。

本发明的第三方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第二方面所述的电动流量控制阀中，在所述限制器的上端部形成平坦部，该平坦部以规定角度向上方向形成。

本发明的第四方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第三方面所述的电动流量控制阀中，使限制器平坦部呈0～20°，优选为20°左右向上。

根据这样的本发明的第三方面或本发明的第四方面所述的电动流量控制阀的特征，可靠并且顺畅地进行将限制器相对于停止板的分离(结合和脱离)。

本发明的第五方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第一方面至本发明的第四方面任何一项所述的电动流量控制阀中，所述停止板的各开口部在限制器的轨道上分别达到60°以上而形成。

根据这样的特征，可以降低限制器滑动引起的磨损。

本发明的第六方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第一方面至本发明的第五方面任何一项所述的电动流量控制阀中，所述停止板的开口部宽度较窄地形成。

根据这样的特征，可以改善停止板的刚性、成形性、铸模的抗磨损性。

本发明的第七方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，所述限制器的前端和所述停止板的限制器接触面在通过轴心的放射线上。

根据这样的特征，两部件(限制器和停止板)通过面和面接触，可以提高耐久性。

本发明的第八方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第七方面所述的电动流量控制阀中，通过使所述停止板的板厚度比螺距大，将所述停止板和所述限制器的接触指定在各自的端面上。

根据这样的特征，可以改善所述停止板和所述限制器的耐久性。

本发明的第九方面所述的电动流量控制阀，其特征在于，在本发明的第六方面至本发明的第八方面任何一项所述的电动流量控制阀中，所述停止板的开口部数为8个左右。

根据这样的特征，可减小限制器直到停止时的转子的转动角度，使停止位置稳定，减小异常动作脉动。

从以上的说明可理解，本发明的电动流量控制阀为规制转子的上升限度位置、对转子上安装的限制器，以及固定在密闭壳体内并对接限制器的停止板的结构进行改进，以便限制转子的上升限度位置，防止两者在对接状态固定连接，所以可以提高电动流量控制阀的动作的可靠性。

附图说明

图1表示本发明的电动流量控制阀的密闭壳体的顶部结构的结构图(a)和上表面图(b)，图1(b)表示将图1(a)的密闭壳体顶部中途切开状态的上表面图。

图2表示从图1的右侧看的结构图(a)和平面图(b)，另外，图2(b)表示将图2(a)的密闭壳体顶部中途切开状态的上表面图。

图3表示停止板的平面图(a)和截面图(b)。图3(b)表示图3(a)的C-C截面。

图4为限制器部件的说明图(a)、(b)、(c)。

图5为另一例的限制器部件的平面图(a)，及正面图(b)。

图6为现有的电动流量控制阀的说明图。

符号说明：10(现有的)电动流量控制阀；11阀主体；11a上部部分；12、13配管连接部；12a入口侧通路；13a出口侧通路；12b、13b过滤器；15阀室；17阀体；18开口部；19插塞；20阀轴；20a上部部分；21阀座体；30电动机；31密闭壳体；31a壳体内室；31b下盖；31c壳体；32定子线圈；32a布线；33转子；34套筒；34a连接壁；34b阳螺纹；35全闭限制器；36闭阀限制销钉；37开阀限制销钉；38停止部件；39铁氧体磁铁；40固定导轨；40a阳螺纹；41 C环；42内侧垫；43缓冲弹簧；44带齿固定轮；100电动流量控制阀；110密闭壳体；112内侧突起部；114顶部；120转子；122套筒；130盘簧；150限制部件；152限制器；154平坦部；160 C型固定轮；170限制部件(其他例子)；172限制器；174平坦部；200停止板；210开口部；210a边缘部。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1和图2是表示本实施方式的电动流量控制阀100的主要部分的图，与图6所示的现有的电动流量控制阀同样，示出由套筒和磁铁构成的转子120的上部结构，基本结构和作用与图6所示的现有的电动流量控制阀相同，在图1和图2中，由于只是装配了限制器的转子的上部结构不同，所以仅示出上述转子。另外，图1表示电动流量控制阀的密闭壳体的顶部114结构的结构图(a)和上表面图(b)，图1(b)表示将图1(a)的密闭壳体顶部114中途切开状态的上表面图。而图2表示从图1的右侧观察的结构图的电动流量控制阀的结构图(a)和平面图(b)，另外，图2(b)表示将图2(a)的顶部114中途切开状态的上表面图。

图3是停止板的平面图(a)和截面图(b)。另外，图3(b)表示图3(a)的C-C截面。而图4(a)、图4是限制器部件的说明图(a)、(b)、(c)。在图1(a)和图2(a)中，圆筒状的密闭壳体110的顶部114形成中央部隆起的略半球状。

如图1(a)和图2(a)所示，构成转子120的套筒122的中心的上部突出，盘簧130嵌合在该套筒122中。在盘簧130的上面，环状的限制器部件150重合，通过C型固定轮160，固定连接在套筒122的上部。限制器部件150由弹性材料的金属板制成，其一部分向上侧弯曲立起，形成限制器152。此外，限制器152的上端部形成与限制器部件150的面平行的平坦部154。

如图4(a)至图4(c)所示，上述限制器部件150有大致环状的平面形状，在一部分上形成限制器152用的弯曲部。即，使限制器152直角立起，如图4(c)所示，在其上端部，弯曲后形成平坦部154。该限制器部件150由具有弹性的薄金属板制成，限制器152也具有挠性。

即，为了提高弹性复原性和耐久性，该限制器152使用弹簧用钢材，例如SUS304-CSP。此外，通过使该限制器152的板厚度例如为0.3～0.35mm左右，可以提高强度和弹性复原性。

另一方面，停止板200结合在密闭壳体110顶部114的内侧。该停止板200为反转的盘形状，在其上底面上沿圆周方向形成例如4个开口部210。该停止板200由金属板制成，板厚度约1mm左右，上述开口部210特别如图3(a)所示，沿同一圆周在限制器152的转动方向上，形成细长的弯曲沟形状。而且，对于开口部210的边缘部210a限制器以线接触的方式对接，限制转子的转动。上述停止板200中的限制器152对接边缘部210a以与限制器152对接时可进行线接触方式来形成(在图3的实施例中，为停止板200的放射线方向)。另外，适当选择开口部210的数目，例如如果为8个，则可减小限制器152到停止时的转子的转动角度，使停止位置稳定。另外，将所述停止板200的各开口部210在限制器152的轨道上分别达到60°以上、图示的例子中大约达到80°来形成，从而可以降低限制器152的滑动造成的磨损。

对上述停止板200的密闭壳体110顶部114内的插入是通过在密闭壳体110中穿孔加工等形成的内侧突起部112而固定在密闭壳体中的。该内侧突起部112在圆周上设置例如4个，它还被用于在密闭壳体的外侧上安装的线圈部件的固定。

在上述结构中，如果转子120在开阀方向上转动，则限制器152同转子120一起边转动边上升，如果转子120上升到上升限度位置，则限制器152的平坦部154在停止板200的开口部210中突出，结合在边缘部210a上。即，在限制器152的平坦部154接触停止板200的下面时，限制器152因其弹性为被挤压的状态，其平坦部154在停止板200的下面滑动，到达停止板200的开口部210时，因弹性而立起，结合在开口部210的边缘部210a上。

如果转子120在闭阀方向上转动(逆转动)，则限制器152从停止板200的开口部210的边缘部210a离开，向停止板200的下方移动。此时，在限制器152和停止板200产生干涉时，限制器152因其弹性而弯曲，平坦部154在停止板200的下面滑动，避免干涉。

根据上述结构，减小限制器152的向上移动时的限制器152的停止板200下面的滑动距离，提高耐久性。此外，通过减小开口部210的宽度，可以提高停止板200的刚性、成形性、铸模的抗磨损性。另外，通过使所述停止板200的板厚度比螺距(阴螺纹34b和阳螺纹40a)大，将所述停止板和所述限制器的接触指定在各自的端面上，可以改善所述停止板200和所述限制器152的耐久性。

下面，在图5中示出限制器部件150的另一例。图5(a)是其平面图，图5(b)是其正面图。限制器部件170有大致环状的平面形状，在一部分上形成限制器172用的弯曲部。如图5(b)所示，限制器172相对于转动方向倾斜30°左右立起升，在其上端部中形成平坦部174，该平坦部174相对于限制器部件170的面(基准面)形成大致0～20°范围、优选为20°左右向上的角度，容易与开口部210结合且可以提高限制器功能。该限制器部件170用具有弹性的薄金属板制成，限制器172还具有挠性。另外，上述“倾斜30°左右”只是实施例，其他的角度、例如45°左右也可以。

另一例的限制器部件170与实施例的限制器部件150同样地使用，但与上述的实施例不同，另一例通过倾斜30°左右的板厚度为0.4～0.6mm在接触停止板200的下面时，容易下移动，而下移动角度小即可，即使反复发生变形，也难以发生原料的金属疲劳，具有提高限制器部件170的耐久性的效果。此外，在限制器部件170接触停止板200的下面时，接触上也不过分，具有提高停止板200的耐久性的效果。另外，可适当选择平坦部174的相对于限制器部件170的倾斜角。

Claims

1.一种电动流量控制阀，具有在阀室内有阀体的阀主体、以及安装固定在该阀主体上部的电动机，所述电动机有密闭壳体、配置在该密闭壳体外侧的定子线圈、以及配置在内侧的壳体内室中的转子，并且所述阀体用阀轴与所述转子连接，同时所述阀室和可与所述壳体内室连通控制流体，其特征在于，具有安装在与所述密闭壳体对置的顶部上的限制器，在所述密闭壳体的顶部的内侧，配有对接该限制器的停止板，所述停止板具有帽盖形状，在上底面部中形成达到规定角度细长多个开口部。

2.根据权利要求1所述的电动流量控制阀，其特征在于，所述限制器由弹簧用钢材构成的弹性板材形成。

3.权利要求2所述的电动流量控制阀，其特征在于，在所述限制器的上端部形成平坦部，该平坦部以规定角度向上方向形成。

4.根据权利要求3所述的电动流量控制阀，其特征在于，使限制器平坦部呈0～20°，优选为20°左右地向上。

5.根据权利要求1至权利要求4中的任何一项所述的电动流量控制阀，其特征在于，所述停止板的各开口部在限制器的轨道上分别达到60°以上而形成。

6.根据权利要求1至权利要求5任何一项所述的电动流量控制阀，其特征在于，所述停止板的开口部宽度较窄地形成。

7.根据权利要求6所述的电动流量控制阀，其特征在于，所述限制器的前端和所述停止板的限制器接触面在通过轴心的放射线上。

8.根据权利要求7所述的电动流量控制阀，其特征在于，通过设置所述停止板的板厚比螺距大，将所述停止板和所述限制器的接触指定在各自的端面上。

9.根据权利要求6至权利要求8任何一项所述的电动流量控制阀，其特征在于，所述停止板的开口部数量为8个左右。