JP5716980B2 - Motorized valve - Google Patents
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- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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Description
本発明は、制御弁に係り、特に流体の流量を調節するための電動弁に係る。 The present invention relates to a control valve, and more particularly to a motor-operated valve for adjusting the flow rate of a fluid.
エアコン、冷蔵庫、ヒートポンプ給湯器及び様々な冷却・加熱機器においては、通常、電動弁を用いて流体の流量を調節する。 In air conditioners, refrigerators, heat pump water heaters, and various cooling / heating devices, the flow rate of fluid is usually adjusted using an electric valve.
一般的に、電動弁は、弁座ユニット、ナットユニット、弁棒親ねじユニット、ロータユニットからなり、弁座ユニットは弁体座、弁座及び配管からなり、弁座に弁口を備え、弁体座、弁座及び配管は、通常一体に溶接されることによって弁座ユニットを構成し、弁棒親ねじユニットの弁棒は、ナットユニットのナット内に取り付けられている。 Generally, a motorized valve consists of a valve seat unit, a nut unit, a valve stem lead screw unit, and a rotor unit. The valve seat unit consists of a valve body seat, a valve seat, and piping. The body seat, the valve seat, and the pipe are usually welded together to constitute a valve seat unit, and the valve stem of the valve stem lead screw unit is mounted in the nut of the nut unit.
特許文献1には電動弁を開示しており、ナットユニットのナットが案内スリーブ内に固定され、案内スリーブが弁座に固定され、弁棒が弁座の弁口内に固定される必要があるので、弁座とナットに対する同軸度の要求は比較的高い。 Patent Document 1 discloses an electric valve, and the nut of the nut unit is fixed in the guide sleeve, the guide sleeve is fixed to the valve seat, and the valve stem needs to be fixed in the valve opening of the valve seat. The requirements for the coaxiality of the valve seat and the nut are relatively high.
上記電動弁は、複数回の組立て工程にわたって間接に制御されないと弁体座とナットとの同軸度を確保できず、また、ナット、案内スリーブ、弁座、弁棒などの複数の部品の加工精度が弁座とナットとの同軸度に影響を及ぼすので、同軸度を確保しにくく、弁体座とナットとが同軸にされない場合、弁棒と弁口との不同軸の不都合が生じやすく、ひいては弁口が密閉されないもしくは弁口が偏心磨耗される問題につながり、電動弁の動作の信頼性をより低くさせるのみならず、電動弁の使用寿命を短縮させることになる。 The motor-operated valve cannot secure the coaxiality between the valve seat and the nut unless it is indirectly controlled over a plurality of assembly processes, and the processing accuracy of a plurality of parts such as a nut, a guide sleeve, a valve seat, and a valve stem Affects the coaxiality between the valve seat and the nut, so it is difficult to ensure the coaxiality. This leads to a problem that the valve opening is not sealed or the valve opening is eccentrically worn, which not only lowers the reliability of the operation of the motor-operated valve but also shortens the service life of the motor-operated valve.
従って、弁座ユニット、ナットユニット及び弁棒親ねじユニット間の同軸度を高くする要求を満たす電動弁を研究し開発することは、当業者にとって解決しようとする技術的難題である。 Therefore, researching and developing a motor-operated valve that satisfies the requirement of increasing the degree of coaxiality between the valve seat unit, the nut unit, and the valve stem lead screw unit is a technical challenge to be solved by those skilled in the art.
本発明は、弁座ユニットと、ナットユニットと、弁棒親ねじユニットからなる電動弁を提供することを目的とし、前記弁座ユニットは、弁室が設けられている弁座と、前記弁座に固定されている弁体座とを含み、前記弁棒親ねじユニットは、親ねじと前記親ねじによって駆動される弁棒とを含み、前記ナットユニットは、ナットと接続シートを含み、前記接続シートは前記弁座に固定接続されており、前記ナットは前記親ねじと螺合されており、前記ナットは下部案内段を有し、前記弁棒は外縁部に案内段を有し、前記弁体座は、前記弁棒を差し込む孔と、前記孔を通じて差し込まれた前記弁棒が軸方向に沿って摺動可能に配される弁体収容室と、前記弁体収容室内の前記弁棒が当たることで密閉される弁口と、前記孔と前記弁口との間に位置し、前記弁体収容室と前記弁室とを連通させる開口と、前記弁体座の外縁部または内縁部に設けられ、前記ナットの下部案内段に当てて用いる第一の案内段と、前記弁体座の内縁部に設けられ、前記弁棒の案内段に当てて用いる第二の案内段とを有する。 An object of the present invention is to provide an electric valve comprising a valve seat unit, a nut unit, and a valve stem lead screw unit. The valve seat unit includes a valve seat provided with a valve chamber, and the valve seat. and a fixed have that valve body seat, the valve Booya screw unit includes a valve stem which is driven by a lead screw and said lead screw, said nut unit includes a nut and connecting sheet, said connection The seat is fixedly connected to the valve seat, the nut is screwed with the lead screw, the nut has a lower guide step, the valve stem has a guide step at an outer edge , and the valve The body seat includes a hole into which the valve rod is inserted, a valve body storage chamber in which the valve rod inserted through the hole is slidably disposed along the axial direction, and the valve rod in the valve body storage chamber. A valve port that is sealed by hitting, and a position between the hole and the valve port. And an opening for communicating with said valve chamber and the valve body accommodating chamber, provided in the outer edge or the inner edge of the valve body seat, a first guide step used against the lower guide step of the nut, the It provided the inner edge portion of the valve body seat, and a second guide step used against the guide step of the valve stem.
上記のように構成されている電動弁は、前記弁体座の第一の案内段が前記弁体座における弁口側とは反対側の外縁部または内縁部に設けられていることに応じて、前記ナットの下部案内段が前記弁体座の第一の案内段と取り合わせるように前記ナットの内縁部または外縁部に設けられていることによって、前記弁体座が前記ナットに合うように位置決めされていることが、好ましい。 According to the motor-operated valve configured as described above, the first guide stage of the valve body seat is provided on the outer edge or the inner edge of the valve body seat opposite to the valve port side. The lower body guide stage of the nut is provided at the inner edge or the outer edge of the nut so as to be combined with the first guide stage of the valve body seat so that the valve body seat fits the nut. It is preferable that it is positioned.
上記のように構成されている電動弁は、前記弁体座における弁口側とは反対側の外縁部または内縁部に段差部を有しており、前記第一の案内段が、外縁部または内縁部における前記段差部のうち相対的に上部の円柱状の外壁部または丸孔の内壁部であることが、好ましい。 The motor-operated valve configured as described above has a stepped portion on the outer edge portion or the inner edge portion of the valve body seat opposite to the valve port side, and the first guide step is an outer edge portion or It is preferable that it is a relatively cylindrical upper wall portion or a round hole inner wall portion of the step portion at the inner edge portion.
上記のように構成されている電動弁は、前記弁体座における弁口側とは反対側の内縁部に前記段差部を有しており、前記第二の案内段が前記内縁部における前記段差部のうち相対的に前記弁口に近い側の内孔の内壁部であることが、好ましい。 The motor-operated valve configured as described above has the stepped portion at the inner edge of the valve seat opposite to the valve port side, and the second guide step is the step at the inner edge. It is preferable that it is an inner wall part of the inner hole of the part which is relatively close to the valve port.
上記のように構成されている電動弁は、前記ナットがその下部案内段側とは反対側に前記親ねじと取り合わせるネジ段を有しており、前記ネジ段の上端または下端に前記親ねじと取り合わせる親ねじ案内段を有することが、好ましい。 The motor-operated valve configured as described above has a screw stage with which the nut engages with the lead screw on the side opposite to the lower guide step side, and the lead screw at the upper end or the lower end of the screw step. It is preferable to have a lead screw guide step to mate with.
上記のように構成されている電動弁は、前記親ねじと前記弁棒との間がバネによって弾性的に接続されていることが、好ましい。 In the motor-operated valve configured as described above, it is preferable that the lead screw and the valve stem are elastically connected by a spring.
上記のように構成されている電動弁は、前記親ねじと前記弁棒との間に弁棒カバーが設けられており、前記弁棒カバーが、前記弁棒と固定接続されており、前記親ねじが、前記弁棒カバーを通り抜けて前記弁棒の内孔まで進入するとともに前記バネと直接または間接に当接していることが、好ましい。 In the motor-operated valve configured as described above, a valve stem cover is provided between the lead screw and the valve stem, and the valve stem cover is fixedly connected to the valve stem. It is preferable that the screw passes through the valve stem cover and enters the inner hole of the valve stem and is in direct or indirect contact with the spring.
本発明によって提供される電動弁においては、弁棒親ねじユニットとナットユニットには何れも弁体座と取り合わせる案内段が設けられており、且つこの案内段によって弁体座と取り合わせている。相対位置の許容誤差と精度の要求を確保するように、弁体座の第一の案内部と第二の案内部及び弁体座における弁口が、いずれも同時に一次加工によって成型されるかまたは金型によって成型されることができ、ナットユニット、弁棒親ねじユニット及び弁体座の弁口間の同軸度を確保でき、弁口が密閉されない或いは弁口が偏心磨耗される問題を回避することができるとともに、弁棒と弁口との同軸度が向上するので、ロータユニットのロータが回動する時の摩擦力も明らかに低減され、電動弁の動作の信頼性も向上する。 In the motor-operated valve provided by the present invention, both the valve stem lead screw unit and the nut unit are provided with a guide stage for mating with the valve body seat, and the guide stage is mated with the valve body seat. The first guide part and the second guide part of the valve body seat and the valve port in the valve body seat are all molded by primary processing at the same time so as to ensure the tolerance and accuracy requirements of the relative position Can be molded by the mold, can ensure the coaxiality between the nut unit, valve stem lead screw unit and valve body seat valve opening, avoiding the problem that the valve opening is not sealed or the valve opening is eccentrically worn In addition, since the coaxiality between the valve stem and the valve port is improved, the frictional force when the rotor of the rotor unit is rotated is obviously reduced, and the reliability of the operation of the motor-operated valve is also improved.
本願は、2010年10月15日に中国特許局に提出し、出願番号が201010515234.1で、発明名称が「電動弁」である中国特許出願と、2010年10月15日に中国特許局に提出し、出願番号が201010515238.Xで、発明名称が「電動弁及びその止め装置」である中国特許出願と、2011年7月1日に中国特許局に提出し、出願番号が201110184918.2で、発明名称が「電動弁装置」である中国特許出願との優先権を主張し、これらの特許出願の内容を全て援用することによって本願に取り入れる。 This application was filed with the Chinese Patent Office on October 15, 2010, the application number was 20101051534.3, and the title of the invention was “motorized valve”. Submit the application number 20101015238. X, the Chinese patent application whose invention name is “motorized valve and its stop device”, and filed with the Chinese Patent Office on July 1, 2011, the application number is 2011110184918.2, the invention name is “motorized valve device” Claiming priority with the Chinese patent applications that are incorporated herein by reference in their entirety.
以下に、当業者が本発明の技術案を更に良く理解できるように、図面及び具体的な実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。 In order that those skilled in the art can better understand the technical solution of the present invention, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and specific embodiments.
図1は本発明によって提供される電動弁の具体的な実施例を示す構成模式図であり、図2はナットユニットを示す外形図及び軸側断面図であり、図3は弁体座を示す外形図及び軸側断面図である。図1、図2及び図3をご参照ください。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a specific embodiment of a motor-operated valve provided by the present invention, FIG. 2 is an outline view showing a nut unit and a shaft side sectional view, and FIG. 3 shows a valve body seat. It is an outline drawing and a shaft side sectional view. Please refer to Fig.1, Fig.2 and Fig.3.
本発明によって提供される電動弁は、弁座ユニット、ナットユニット、弁棒親ねじユニット及びロータユニットからなる。 The motor-operated valve provided by the present invention includes a valve seat unit, a nut unit, a valve stem lead screw unit, and a rotor unit.
弁座ユニットは、弁体座11と弁座12からなる。弁体座11に弁口113が加工形成され、弁座12は底部に弁体座11を取り合わせる穴が付いている略筒状構成であり、その内部に弁室121が形成される。本実施例において、さらに、弁座ユニットは第一の配管13と第二の配管14とを含む。弁体座11、弁座12、第一の配管13及び第二の配管14は、一体に接続されるように弁座ユニットを形成する。当然ながら、弁体座11、弁座12、第一の配管13及び第二の配管14は、溶接によって一体に接続されてもよいし、一体成型されてもよい。
The valve seat unit includes a
ナットユニットは、ナット32と接続シート31からなり、接続シート31は、嵌合部材としてナット32と一体に設けられ、接続シート31と弁座12は溶接によって固定接着され、前記ナット32は上端に設けられたネジを介して親ねじ23と螺合されている。ナット32の下部における内縁部には案内段321が設けられている。ナット32の上部における内孔には、親ねじ23と取り合わせる親ねじ案内段322が設けられており、親ねじ23が回動する時に案内に寄与するように、親ねじ案内段322はナット32における親ねじ23と取り合わせるネジ段の上側または下側に設けられてもよい。ナット32の上部の外円周にはバネ案内レール33と止めスライドリング34がカバーするように装着されている。
The nut unit includes a
弁棒親ねじユニットは、親ねじ23と親ねじ23によって駆動される弁棒21からなり、本実施例において、弁棒親ねじユニットは、弁棒カバー22、止めリング24、バネ25を更に含み、弁棒21と弁棒カバー22は一体に接続され、具体的に溶接、干渉嵌りなどの方式によって弁棒21と弁棒カバー22を一体に接続させてもよい。親ねじ23の先端部には、止めリング24がカバーするように装着され、止めリング24は溶接、干渉嵌りなどの方式によって親ねじ23にカバーするように装着され、親ねじ23は弁棒21の内孔に係止装着され、弁棒21の内孔に更にバネ25が設けられ、親ねじ23の端部がバネ25に当接することができる。親ねじ23と弁棒21との間は弾性的に接続されている。弁棒21の外縁部には案内段211を備える。
The valve stem lead screw unit includes a
ロータユニットは、ロータ41、ロータ止め部42及び両者を接続する接続体からなり、ロータユニットは親ねじ23の上端に固定されている。
The rotor unit includes a
具体的な案において、電動弁は、ケース5を更に含み、ケース5は弁体を密閉するように弁座12にカバーするように装着されている。
In a specific plan, the motor-operated valve further includes a case 5, and the case 5 is mounted so as to cover the
弁体座11の外縁部には段差部が設けられており、弁体座11の外縁部に設けられている段差部のうち相対的に上部、即ち弁口側とは反対側(弁口から遠く離れる方向側)の円柱状の外壁部は、本発明の第一の案内段111とされ、弁体座11の第一の案内段111はナット32の下部案内段321と取り合わせ、具体的に言うと、両者は中間嵌り、干渉嵌りまたは小隙間嵌りによって組み立てられてもよく、これによって弁体座11とナット32を位置決めする。このようにして弁体座11とナット32との同軸度を確保できるとともに、さらに弁体座11と弁棒21間に設けられる案内段111,211の取り合わせを介して、弁棒21とナット32との同軸度が確保される。その後にナット32に設けられ且つ弁棒親ねじユニットにおける親ねじ23と取り合わせて案内する親ねじ案内段322を介して、弁棒親ねじユニットを上方向、下方向へ案内するように機能させる。これにより、弁体座11が有する弁口113と弁棒21との同軸度を確保しやすくなり、弁口113が密閉されない或いは弁口113が偏心磨耗される問題を回避することができる。
A step portion is provided at the outer edge portion of the
弁体座11には更に弁体収容室114が設けられており、弁体収容室114の内縁部には第二の案内段112が設けられている。弁体座11には更に弁体収容室114と弁室121を接続する開口115が設けられている。弁体座11の第二の案内段112は弁棒21の案内段211と取り合わせている。弁棒21が軸方向に沿って摺動可能に前記弁体座11の弁体収容室114に設けられる。
The
本発明によって提供される電動弁は、まず弁棒親ねじユニットをナット32と螺合させるとともに、ナット下端に設けられる案内段321と弁棒21の案内段211とをそれぞれ軸方向に摺動するように弁体座11における第一の案内段111及び第二の案内段112と取り合わせることによって所定の位置に装着してから、接続シート31と弁座12とを溶接する方式で、ナットユニットを弁座12に固定させる。弁体座11における第一の案内段111と第二の案内段112及び弁体座11における弁口113は、いずれも同時に一次加工によって成型されるかもしくは金型によって成型されるので、相対位置の許容誤差と精度の要求を満たすことができ、ナット32、弁棒親ねじユニット及び弁体座11の弁口113間の同軸度を極めて確保しやすくなり、弁口113が密閉されないもしくは弁口113が偏心磨耗される問題を回避することができる。そして、弁棒21と弁口113との同軸度が向上するので、ロータユニットにおけるロータが回動する時の摩擦力も著しく低減され、電動弁の動作の信頼性も向上する。
In the motor-operated valve provided by the present invention, first, the valve stem lead screw unit is screwed with the
当業者は、本発明において言う「内縁部」または「外縁部」とは、孔の軸方向内縁部または軸の軸方向外縁部をさし、例えば本実施例においてナット32の内孔の軸方向内円面または軸方向外円面をさすことを理解できるはずである。
Those skilled in the art refer to the “inner edge” or “outer edge” in the present invention as the axial inner edge of the hole or the axial outer edge of the shaft. For example, in this embodiment, the axial direction of the inner hole of the
図4は本発明によって提供される電動弁の他の具体的な実施例を示す構成模式図であり、図5はナットユニットを示す外形図および軸側断面図であり、図6は弁体座11を示す外形図および軸側断面図である。図4、図5及び図6をご参照ください。 FIG. 4 is a structural schematic diagram showing another specific example of the motor-operated valve provided by the present invention, FIG. 5 is an outline view and a shaft side sectional view showing a nut unit, and FIG. 6 is a valve seat. FIG. 11 is an external view and FIG. Please refer to FIG. 4, FIG. 5 and FIG.
この実施例と前記実施例との相違点は、ナット32の下部の外縁部に案内段321が設けられることと、弁棒21の外縁部に案内段211を備えることである。
The difference between this embodiment and the above embodiment is that a
弁体座11の内縁部に円形の段差部が設けられており、その孔径のより大きい段差面、即ち弁体座11の内縁部における相対的に上部の丸孔の内壁部に第一の案内段111が設けられており、弁体座11の第一の案内段111とナット32の案内段321とを取り合わせることによって、弁体座11とナット32を位置決めする一方、その孔径のより小さい段差面に第二の案内段112が設けられており、その内孔が弁体収容室114を形成し、弁体座11の第二の案内段112を弁棒の案内段211と取り合わせることによって、弁棒21が軸方向に沿って摺動可能に前記弁体座11の弁体収容室114に設けられる。
A circular stepped portion is provided at the inner edge of the
以上記述した内容は、発明の好ましい実施例の説明に過ぎず、本発明の明細書における上、下、内、外などの方向位置用語は説明を更に明らかにするために用いたもので、本発明を限定するものと見なすべきではないことをご注意ください。文字による表現には限界があり且つ客観的に限界がない具体的な構成が存在するので、当業者は、本発明の原理を外れない前提で、若干の改善と修飾を行ってもよく、これらの改善および修飾が本発明の保護範囲に該当することは理解すべきである。 The above description is only a description of a preferred embodiment of the present invention, and the terms of directional position in the specification of the present invention, such as “up”, “down”, “in” and “outside”, are used for further clarifying the explanation. Please note that the invention should not be regarded as limiting. Since there is a specific configuration in which there is a limit to the expression by letters and there is no limit to the objective, those skilled in the art may make some improvements and modifications without departing from the principles of the present invention. It should be understood that improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention.
11−弁体座、111−第一の案内段、112−第二の案内段、113−弁口、114−弁体収容室、115−開口、12−弁座、121−弁室、13−第一の配管、14−第二の配管、21−弁棒、211−案内段、22−弁棒カバー、23−親ねじ、24−止めリング、25−バネ、31−接続シート、32−ナット、321−案内段、322−親ねじ案内段、33−バネ案内レール、34−スライドリング、41−ロータ、42−ロータ止め部、5−ケース。 11-Valve seat, 111-First guide stage, 112-Second guide stage, 113-Valve, 114-Valve housing chamber, 115-Open, 12-Valve seat, 121-Valve chamber, 13- 1st piping, 14-second piping, 21-valve rod, 211-guide stage, 22-valve rod cover, 23-lead screw, 24-lock ring, 25-spring, 31-connection sheet, 32-nut 321-guide stage, 322 lead screw guide stage, 33-spring guide rail, 34-slide ring, 41-rotor, 42-rotor stopper, 5-case.
Claims (7)
前記弁座ユニットは、弁室(121)が設けられている弁座(12)と、前記弁座(12)に固定されている弁体座(11)とを含み、
前記弁棒親ねじユニットは、親ねじ(23)と前記親ねじ(23)によって駆動される弁棒(21)とを含み、
前記ナットユニットは、ナット(32)と接続シート(31)を含み、
前記接続シート(31)は前記弁座(12)に固定接続されており、
前記ナット(32)は前記親ねじ(23)と螺合されており、
前記ナット(32)は下部案内段(321)を有し、
前記弁棒(21)は外縁部に案内段(211)を有し、
前記弁体座(11)は、
前記弁棒(21)を差し込む孔と、
前記孔を通じて差し込まれた前記弁棒(21)が軸方向に沿って摺動可能に配される弁体収容室(114)と、
前記弁体収容室(114)内の前記弁棒(21)が当たることで密閉される弁口(113)と、
前記孔と前記弁口(113)との間に位置し、前記弁体収容室(114)と前記弁室(121)とを連通させる開口(115)と、
前記弁体座(11)の外縁部または内縁部に設けられ、前記ナット(32)の下部案内段(321)に当てて用いる第一の案内段(111)と、
前記弁体座(11)の内縁部に設けられ、前記弁棒(21)の案内段(211)に当てて用いる第二の案内段(112)とを有することを特徴とする電動弁。 Including a valve seat unit, a nut unit, and a valve stem lead screw unit;
The valve seat unit includes a valve seat which the valve chamber (121) is provided with (12), the valve seat (12) valve body seat that is fixed to a (11),
The valve stem lead screw unit includes a lead screw (23) and a valve stem (21) driven by the lead screw (23),
The nut unit includes a nut (32) and a connection sheet (31),
The connection sheet (31) is fixedly connected to the valve seat (12),
The nut (32) is screwed with the lead screw (23),
The nut (32) has a lower guide stage (321),
The valve stem (21) has a plan in the step at the outer edge (211),
Said valve body seat (11),
A hole into which the valve stem (21) is inserted;
A valve body accommodating chamber (114) in which the valve rod (21) inserted through the hole is slidably disposed along the axial direction;
A valve port (113) sealed by the valve rod (21) in the valve body storage chamber (114) hitting;
An opening (115) that is located between the hole and the valve port (113) and communicates the valve body accommodation chamber (114) and the valve chamber (121);
A first guide stage (111) provided on an outer edge or an inner edge of the valve seat (11) and used against a lower guide stage (321) of the nut (32) ;
Provided the inner edge portion of said valve body seat (11), an electric valve and having a second guide step of (112) and used against the guide step (211) of the valve stem (21).
Applications Claiming Priority (7)
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