CN206072475U - 节流阀 - Google Patents

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Abstract

节流阀(10)通过节流阀芯(22)使流经将第一端口(11)与第二端口(12)连通的连通孔(17)的空气的流量连续地增减。具有连通孔(17)的阀座部件(15)安装于壳体(13)。电动机(25)安装于形成于壳体(13)的电机收纳孔(24)。节流阀芯(22)通过电动机(25)的电机轴(28)而在轴向上被驱动。电机收纳孔(24)和电动机(25)之间被大直径的固定密封部件(41)密封，电机轴(28)被小直径的旋转密封部件(42)密封。由此，能通过输出小的电动机来驱动节流阀芯。

Description

节流阀
技术领域
本实用新型涉及节流阀，其具有由电动机驱动的节流阀芯，通过节流阀芯使流经连通孔的空气的流量增减。
背景技术
作为使流经流入侧的端口和流出侧的端口之间的连通孔的空气的流量变化的节流阀，有如专利文献1中记载的电动式针阀。该电动式针阀具有：形成有使一次侧端口与二次侧端口连通的连通孔的圆筒形状的阀芯支承部件；以及使连通孔的开度变化的针阀轴。用于驱动针阀轴的电动机安装于阀壳体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第5061258号公报
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题
为了以使针阀轴在轴向上往复移动自如的方式收纳针阀轴，在阀壳体上形成有引导孔。配置于引导孔内的螺旋轴、即旋转驱动轴具有外螺纹。针阀轴具有与外螺纹螺纹结合、即螺纹连接的内螺纹。该引导孔与电动机的安装孔相连。密封部件安装于针阀轴的外周面。密封部件将引导孔与针阀轴之间密封。
当通过密封部件密封针阀轴、即节流阀芯与引导该节流阀芯在轴向上滑动自如的引导孔、即阀芯引导孔的内周面之间时，为了在轴向上驱动节流阀芯，需要大的驱动力、即输出。因此，为了驱动节流阀芯，需要驱动力大的电动机，从而要使用外形尺寸大的电动机。因而，存在无法使节流阀小型化的问题。
本实用新型的目的在于，使得能够通过输出小的电动机来驱动节流阀芯。
用于解决技术问题的方案
本实用新型的节流阀具有使第一端口与第二端口连通的连通孔，并通过节流阀芯使流经该连通孔的空气的流量连续地增减，所述节流阀具有：电动机，具有在轴向上驱动所述节流阀芯的电机轴，并被安装于电机收纳孔；大直径的固定密封部件，用于密封所述电机收纳孔与所述电动机之间；以及小直径的旋转密封部件，用于密封所述电机轴。
此外，在本实用新型的节流阀中，也可以还具有对所述节流阀芯施加轴向的弹簧力的螺旋压缩弹簧。
本实用新型的节流阀具有使第一端口与第二端口连通的连通孔，并通过节流阀芯使流经该连通孔的空气的流量连续地增减，所述节流阀具有：壳体，具有所述连通孔的阀座部件安装于所述壳体，并且，在所述壳体上形成有引导所述节流阀芯在轴向上自由移动的阀芯引导孔；电动机，具有在轴向上驱动所述节流阀芯的电机轴，并被安装于与所述阀芯引导孔连通地形成于所述壳体的电机收纳孔；大直径的固定密封部件，用于密封所述电机收纳孔与所述电动机之间；以及小直径的旋转密封部件，用于密封所述电机轴。
此外，在本实用新型的节流阀中，也可以是，所述节流阀具有固定于所述电机轴的旋转驱动轴，所述节流阀芯具有内螺纹，所述旋转驱动轴具有与所述内螺纹螺纹连接的外螺纹。
实用新型的效果
电动机与安装电动机的电机收纳孔之间被固定密封部件密封。电机轴被直径比固定密封部件更小的旋转密封部件密封。这样，当通过两种大小的密封部件分两级进行电动机与电机收纳孔的密封以及电机轴的密封时，不用对用于驱动节流阀芯的电机轴施加大的负荷。由此，能通过输出小的电动机驱动节流阀芯，能使电动机小型化，还能使节流阀小型化。
附图说明
图1是示出作为一实施方式的节流阀的截面图。
图2是示出现有的节流阀的截面图。
具体实施方式
以下，基于附图，详细说明本实用新型的实施方式。如图1所示，节流阀10具有设有第一端口11和第二端口12的壳体13。壳体13由大致长方体形状的块材料形成。第一端口11在壳体13的一侧面开口，第二端口12在另一侧面开口。在壳体13的一端部形成有横截面为圆形的阀座收纳孔14。阀座部件15设于该阀座收纳孔14内。密封部件16将阀座部件15的外周面和阀座收纳孔14之间密封。
使第一端口11与第二端口12连通的连通孔17设于阀座部件15。该连通孔17具有径向孔17a和轴向孔17b。径向孔17a在阀座部件15的径向延伸而与第一端口11连通。轴向孔17b的一端与径向孔17a连通，而另一端开口至阀座收纳孔14。在将第一端口11设为空气的流入侧的端口时，从第一端口11流入的空气经由连通孔17向第二端口12流出。另一方面，在将第二端口12设为空气的流入侧的端口时，从第二端口12流入的空气经由连通孔17向第一端口11流出。不管将第一端口11和第二端口12中哪一个端口设为流入侧的端口均能调节流出的空气流量。
贯通孔18形成于壳体13，贯通孔18在纵向上延伸。该贯通孔18的一端部开口至阀座收纳孔14，而另一端部在壳体13的另一端面开口。阀芯引导孔21设于贯通孔18的阀座部件15侧。另外，阀芯引导孔21朝阀座收纳孔14开口。节流阀芯22安装于该阀芯引导孔21，并可在轴向上自由地移动。针部23设于节流阀芯22的前端，针部23具有往前端直径逐渐变小的锥形状。该针部23插入连通孔17的轴向孔17b内。从流入侧的端口向流出侧的端口流动的空气的流量随着阀座部件15与针部23之间的间隙的增减而连续地增减。
电机收纳孔24与阀芯引导孔21相邻地设于贯通孔18。电动机25安装于该电机收纳孔24。电机插入孔26设于壳体13的另一端部侧，与电机收纳孔24连通。电动机25从电机插入孔26插入而固定于电机收纳孔24。电动机25具有固定于电机收纳孔24的电机壳27。电机轴28从电机壳27的前端部突出。
旋转驱动轴31固定于电机轴28。旋转驱动轴31通过螺纹部件32固定于电机轴28。外螺纹33设于旋转驱动轴31的前端部。该外螺纹33与设于节流阀芯22的内螺纹34螺纹连接、即螺纹结合。因而，在电机轴28使旋转驱动轴31旋转时，节流阀芯22沿阀芯引导孔21在轴向上移动。为了防止节流阀芯22因旋转驱动轴31的旋转而旋转，节流阀芯22具有对面宽度结构(二面幅構造)。即，平坦面35设于阀芯引导孔21，与该平坦面35接触的平坦面形成于节流阀芯22的外周面。
电机轴28的旋转经由旋转驱动轴31转换为节流阀芯22的轴向移动。也可以不设置旋转驱动轴31而在电机轴28上设置外螺纹33，将其旋转直接转换为节流阀芯22的轴向移动。
螺旋压缩弹簧36安装于节流阀芯22与阀座部件15之间，对节流阀芯22施加轴向的弹簧力。该螺旋压缩弹簧36的一端部与阀座部件15的端面抵接，螺旋压缩弹簧36的另一端部与形成于节流阀芯22的台阶部37抵接。这样，若对节流阀芯22施加轴向的弹簧力，则在随着外螺纹33的旋转而经由内螺纹34在轴向上驱动节流阀芯22时，可防止由螺纹的游隙(遊び)导致的反冲的发生。由此，节流阀芯22的轴向位置与电机轴28正向、反向旋转时的旋转角度准确对应，从而能高精度地设定连通孔17的开度。
在电机壳27的前端部突出地设有引导筒38，电机轴28从引导筒38的前端突出。
为了将电机收纳孔24与电动机25之间密封，将大直径的固定密封部件41安装于电机收纳孔24。该固定密封部件41与电机收纳孔24的内周面和电机壳27的端面接触，防止从电机收纳孔24与电机壳27之间漏气。
为了密封电机轴28，将小直径的旋转密封部件42安装于电机轴28。该旋转密封部件42的外径尺寸与固定密封部件41的外径尺寸相比，直径更小。旋转密封部件42与电机轴28、固定密封部件41以及旋转驱动轴31的端面接触。该旋转密封部件42与旋转驱动轴31一起被旋转驱动。
一般而言，关于旋转侧部件相对于固定侧部件滑动时的滑动阻力如下所述。当电动机抵抗旋转侧部件与固定侧部件之间的滑动阻力而使旋转侧部件旋转时，施加于该电动机的负荷被认为是两个部件间的每单位长度的滑动阻力、滑动部分的长度以及旋转侧的半径的乘积。因而，在两个部件间的每单位长度的滑动阻力相同的情况下，滑动部分的长度越短，则向电动机施加的负荷越小，旋转侧的半径越小，则向电动机施加的负荷越小。
在将大直径的固定密封部件41的外径设为D1、内径设为D2，将旋转密封部件42的外径设为d1、内径设为d2时，旋转密封部件42的中心直径d3((d1+d2)/2)设定为比固定密封部件41的中心直径D3((D1+D2)/2)更小。由此，旋转密封部件42与固定密封部件41的内周面侧接触。
这样，大直径的固定密封部件41将电动机25与电机收纳孔24之间密封。进而，小直径的旋转密封部件42与电机轴28一体旋转地密封电机轴28。在电机轴28旋转时，旋转密封部件42仅与固定密封部件41滑动接触。因而，旋转密封部件42与固定密封部件41之间的滑动阻力成为施加于电机轴28的负荷。但是，大直径的固定密封部件41固定而不滑动，所以其滑动阻力不会成为施加于电机轴28的负荷。旋转密封部件42的中心直径比大直径的固定密封部件41的中心直径小，因此，从小直径的旋转密封部件42经由旋转驱动轴31施加于电机轴28的负荷小。由此，即使使用输出小的电动机25，也能在轴向顺畅地驱动节流阀芯22，从而可使节流阀10小型化。
图2是作为比较例示出的现有的节流阀10a，对与图1所示的部件相同的部件标注相同的附图标记。
如图2所示，为了密封阀芯引导孔21与节流阀芯22之间，将密封部件43安装于节流阀芯22。这样一来，当使节流阀芯22在轴向上移动时，密封部件43与阀芯引导孔21之间的滑动阻力成为施加于电动机25的负荷。进而，图2的密封部件43设于节流阀芯22的外周面，因此，被加压的空气的压力乘以节流阀芯22的截面积而得到的力会施加于节流阀芯22。因而，在使节流阀芯22前进时，该力也成为施加于电动机25的负荷。为此，为了驱动节流阀芯22，需要使用驱动力大的电动机25。
与此相对地，在图1所示的实施方式的节流阀10中，采用大直径的固定密封部件41和小直径的旋转密封部件42的两级密封结构，并缩小了与固定密封部件41滑动接触的旋转密封部件42的外径。由此，减小了施加于电动机的负荷，从而节流阀芯22以小的驱动力被驱动。另外，由于滑动阻力小，因此，对抗其的螺旋压缩弹簧用弹簧力小的螺旋压缩弹簧就够了。因而，能通过小型的电动机25来驱动节流阀芯22，能够使节流阀10小型化。
为了不在节流阀芯22安装密封部件43地将旋转驱动轴31与电机收纳孔24之间密封，制造将密封部件安装于旋转驱动轴31的节流阀，并将节流阀芯22的驱动力与图1所示的实施方式进行了比较。其结果，为了在旋转驱动轴31安装密封部件，需要使用与图1所示的固定密封部件41大致同一外径的密封部件。这样的密封部件与电机收纳孔24的内周面滑动接触，因此滑动部分的长度和旋转侧的半径大。因而，由密封部件引起的向电动机施加的负荷变大，必须增大电动机25的输出，无法使节流阀小型化。
本实用新型不限于上述实施方式，可在不脱离其宗旨的范围内进行各种变更。例如，也可以将形成有阀座收纳孔14、阀芯引导孔21以及电机收纳孔24的圆筒部件安装于壳体13。
工业实用性
本节流阀适用于控制供应至气动设备的压缩空气的流量。

Claims (4)

1.一种节流阀，其特征在于，具有使第一端口与第二端口连通的连通孔，并通过节流阀芯使流经该连通孔的空气的流量连续地增减，所述节流阀具有：
电动机，具有在轴向上驱动所述节流阀芯的电机轴，并被安装于电机收纳孔；
大直径的固定密封部件，用于密封所述电机收纳孔与所述电动机之间；以及
小直径的旋转密封部件，用于密封所述电机轴。
2.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，
所述节流阀还具有对所述节流阀芯施加轴向的弹簧力的螺旋压缩弹簧。
3.一种节流阀，其特征在于，具有使第一端口与第二端口连通的连通孔，并通过节流阀芯使流经该连通孔的空气的流量连续地增减，所述节流阀具有：
壳体，具有所述连通孔的阀座部件安装于所述壳体，并且，在所述壳体上形成有引导所述节流阀芯在轴向上自由移动的阀芯引导孔；
电动机，具有在轴向上驱动所述节流阀芯的电机轴，并被安装于与所述阀芯引导孔连通地形成于所述壳体的电机收纳孔；
大直径的固定密封部件，用于密封所述电机收纳孔与所述电动机之间；以及
小直径的旋转密封部件，用于密封所述电机轴。
4.根据权利要求3所述的节流阀，其特征在于，
所述节流阀还具有固定于所述电机轴的旋转驱动轴，所述节流阀芯具有内螺纹，所述旋转驱动轴具有与所述内螺纹螺纹连接的外螺纹。
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