JP6936917B2

JP6936917B2 - 電動弁

Info

Publication number: JP6936917B2
Application number: JP2020511295A
Authority: JP
Inventors: ▲堯▼▲鋒▼ 藍; 穎▲チュウ▼ ▲陸▼; ▲栄▼▲栄▼ ▲張▼
Original assignee: Zhejiang Sanhua Intelligent Controls Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Intelligent Controls Co Ltd
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2038-06-05
Also published as: EP3674588A4; WO2019037510A1; JP2020531762A; US20200240539A1; KR20200036032A; KR102262316B1; US11193606B2; CN109424777A; EP3674588A1

Description

本発明は流体制御の分野に関わり、具体的には流量制御装置に関わる。

本出願は２０１７年０８月２４日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０１７１０７３７７１１.０であり、発明名称が「電動弁」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が援用されることで本出願に結合される。

制御精度に対する要求の向上に連れて、電動弁は流量調節装置としてだんだん採用されている。制御を便利にするために、電動弁は少なくとも回路基板ユニットを含み、回路基板ユニットが腐食されることを防止するために、回路基板ユニットを封止する必要が有り、回路基板ユニットを封止するための電動弁を提供するかということは、解決しようとする問題である。

本発明は、構成が簡単で、回路基板ユニットの封止の確実性を向上させる電動弁を提供することを目的としている。

前記目的を実現するために、本発明の実施例は以下の技術案を採用し、即ち、ステータユニットと、ロータと、スリーブと弁ユニットとを含む電動弁であって、前記ステータユニットが前記ロータの周りに配置され、前記スリーブが前記ステータユニットと前記ロータとを隔離し、前記電動弁には弁口が成形され、前記ロータは弁ユニットを前記弁口に対して運動させる電動弁において、前記電動弁はさらに箱体と回路基板ユニットとを含み、前記ステータユニットが前記回路基板ユニットに電気的に接続され、前記回路基板ユニットが前記箱体に形成された箱体内室に配置され、前記箱体は、一体として成形されていないハウジングと蓋体とを含み、前記ハウジングと前記蓋体との接続箇には封止リングが設けられ、前記封止リングが前記ハウジングと前記蓋体との間にしっかりと押され、前記蓋体と前記ハウジングとが溶接されることで固定接続されることを特徴とする。

ステータユニットと、ロータと、スリーブと弁ユニットとを含む電動弁であって、前記ステータユニットが前記ロータの周りに配置され、前記スリーブが前記ステータユニットと前記ロータとを隔離し、前記電動弁には弁口が成形され、前記ロータは弁ユニットを前記弁口に対して運動させる電動弁、前記電動弁はさらに箱体と回路基板ユニットとを含み、前記ステータユニットが前記回路基板ユニットに電気的に接続され、前記回路基板ユニットが前記箱体に形成された箱体内室に配置され、前記箱体は、一体として成形されていないハウジングと蓋体とを含み、前記蓋体と前記ハウジングとが溶接されることで固定接続されることを特徴とする。

電動弁の箱体は、個別に成形されるハウジングと蓋体とを含み、金型の成形を便利にして、蓋体とハウジングとが溶接されることで固定接続され、このような封止構成は、回路基板ユニットの封止の向上に寄与し、構成及びプロセスが簡単になる。

本発明の電動弁の第１の実施形態の構成模式図である。図１における蓋体の立体構成模式図である。図１におけるハウジングとステータユニットとの組み合わせの立体構成模式図である。図１における封止リングの立体構成模式図である。図１におけるＡ部の部分拡大模式図である。本発明の電動弁の第２の実施形態の構成模式図である。図６におけるＢ部の部分拡大模式図である。図６における蓋体の構成模式図である。

以下は図面と具体的な実施例を結合し、本発明をさらに説明し本実施例における電動弁は主に冷凍システムに適用され、冷凍システムにおける作動媒介の流量を調節するために用いられる。

図１と図６を結合し参照し、電動弁１００はステータユニット１０と、ロータ２０と、回路基板ユニット３０と、スリーブ４０と、弁ユニットと弁ボディ５０とを含み、ステータユニット１０はコイル１１とコイルボビン１２とを含み、弁ユニットは弁体６０を含み、電動弁はさらに動力伝達装置７０を含み、弁ボディ５０には、弁口５１または弁口５１が固定成形された部材、第１通路５２及び第２通路５３が成形され、本実施例において、ステータユニット１０がロータ２０の周りに配置され、即ち、ステータユニット１０がロータ２０の外周に配置され、スリーブ４０がステータユニット１０とロータ２０を隔離し、ステータユニット１０のコイル１１が回路基板ユニット３０に電気的に接続され、ロータ２０が弁体６０を運動させ、弁体６０が相対的に弁口５１に近接しまたは離れるように運動し、さらに第１通路５２と第２通路５３との連通断面積を変化させ、さらに第１通路５２と第２通路５３があるシステムの流量を調節する。説明を便利にするために、電動弁の弁ボディ、ステータユニット及び以回路基板の配列方向を軸方向、回路基板の延在方向を径方向として定義し、即ち、弁体６０の運動方向を軸方向、ステータユニットとロータの配列方向を径方向として定義し、径方向が軸方向に垂直するように配置される。

電動弁１００は箱体８０を含み、回路基板ユニット３０が箱体８０から形成された箱体内室に設けられ、箱体８０は固定接続されたハウジング１と蓋体２とを含み、ハウジング１と蓋体２とがいずれも射出成形材料であり、ハウジング１と蓋体２とが一体として成形されず、即ち、ハウジング１と蓋体２とがそれぞれ個別に成形され、無論、ハウジングが、蓋体以外の電動弁の他の部品、例えばステータユニットと一体として成形されてもよく、蓋体がハウジング以外の電動弁の他の部品と一体として成形されてもよい。以上の記載から分かるように、箱体内室はハウジング内室を含む。回路基板ユニット３０が腐食されることを防止するために、ハウジング１と蓋体２とが封止されるように配置される必要が有り、本実施例において、ハウジング１と蓋体２との接続箇所には封止リング３が設けられ、蓋体２とハウジング１とが超音波溶接により固定接続され、このような封止構成は、封止の要求を満たして、構成及びプロセスが簡単になり、無論、封止リングが設けられず、蓋体２とハウジング１とが超音波溶接により固定接続されてもよく、このように、ハンダを余分に追加し、及びハンダの固定構成を配置する必要がなくなり、構成が簡単で、溶接が便利になる。

以上の内容の記載によれば、当業者は理解するように、本明細書において、蓋体２とハウジング１という両者は前記超音波による溶接固定に限定されず、蓋体２とハウジング１との固定接続を実現することができる限り、他の形式の溶接も可能であり、前記技術効果を実現すればよい。

以下の実施例において、蓋体２は第１位置制限部と第１固定部とを含み、ハウジング１は第２位置制限部と第２固定部とを含み、封止リング３が第１位置制限部と第２位置制限部との間に設けられるとともに、第１位置制限部と第２位置制限部により押し付けられ、第１固定部と第２固定部との間は溶接され、固定接続部が形成され、固定接続部が封止リングより電動弁の外縁に近接するように配置され、即ち、固定接続部が封止リングの外周に位置し、このように、蓋体とハウジングを溶接することで、封止リングをしっかりと押し、封止性を向上させ、その同時に、固定接続部がより外縁に近接するように配置されることは、さらに封止性と接続の確実性を向上させる。

本実施例において、電動弁１００は射出成形体を含み、射出成形体はコイル１１とコイルボビン１２などが含まれた部品を射出成形インサートとして、射出成形されることで形成され、射出成形体はコイル１１とコイルボビン１２との外周には、ステータユニット１０の絶縁層１０１が成形され、ステータユニット１０が作動媒介または空気により腐食されることを防止し、本実施例において、射出成形体にはさらにハウジング１が形成され、このように、ハウジング１とステータユニット１０の絶縁層１０１とが一体として成形され、このように成形されたハウジング１とステータユニット１０との接続がより確実になり、その同時に、接続構成がより簡単になり、またハウジング１とステータユニット１０との間の封止性の向上に寄与する。

電動弁１００はさらに挿着部９０を含み、挿着部９０は挿着ピン９１と連結ハウジング９２とを含み、射出成形インサートはさらに挿着ピン９１を含み、射出成形体はさらに連結ハウジング９２を含み、挿着ピン９１の一端がジャックに入り込み、他端が箱体８０に入り込み、回路基板ユニット３０に電気的に接続され、このように、コネクタとハウジングとの接続構成を配置する必要がなくなり、全体の構成がより簡単になり、接続もより確実になる。

図２を参照し、蓋体２は一体として射出成形される基体２０１と接続部２０２を含み、蓋体２は接続部２０２を介してハウジング１に接続され、固定され、封止される。接続部２０２は封止リング３の蓋体２に対する位置を限定する第１位置制限部２１と、ハウジング１との溶接固定の位置を限定する第１固定部２２とを含む。第１位置制限部２１は第１装着部２１１と第１当接部２１２とを含み、本実施例において、封止リング３が第１装着部２１１の外周の外に配され、封止リング３が第１当接部２１２によりハウジング１に押し付けられる。本実施例において、第１装着部２１１は環状の凸起であり、環状の凸起の内周が基体の周りに配置され、無論、第１装着部２１１は断続的な凸起リングであってもよく、封止リング３の蓋体２に対する径方向の位置を制限するという作用を果たす第１装着部２１１の構成はいずれも本発明に限定される範囲に該当している。第１当接部２１２が第１装着部２１１の外周の周りに配置され、第１当接部２１２が封止リング３の蓋体２に対する軸方向位置を限定するために用いられる。封止リング３が第１装着部２１１の外周の外に配され、封止リング３が第１当接部２１２によりハウジング１に押し付けられる。第１当接部２１２の幅が封止リング３の内外径の間の距離より僅かに大きく、即ち、第１装着部２１１の外周から第１固定部２２までの距離が、封止リング３の内外径の間の距離より僅かに大きく、このように、封止リング３の圧縮変形を阻害しない。本実施例において、封止リング３は予成形部品であり、即ち、成形された封止リング３が第１装着部２１１の外に配され、第１当接部２１２によりハウジング１に押され、無論、封止リング３が急速に凝固可能な接着剤により第１当接部２１２と第１装着部２１１との間に塗布されることで形成されてもよい。

第１固定部２２は第１当接部２１２を取り囲むように配置され、本実施例において、第１固定部２２は凹溝部２２１を含み、第２固定部１２は凸起部であり、蓋体と凹溝との位置決め、及び封止性の向上に寄与する。

図１と図３を結合し参照し、ハウジング１はハウジング内室を形成する側壁１０１と底部１０２とを含む。側壁１０１は側壁１０１の自由端から、底部１０２のシンクに向いて沈没して形成される段部１０３を含み、段部１０３は、ほぼ電動弁の径方向に沿って延伸する段面１０４と、ほぼ電動弁の軸方向に沿って延伸する側面１０５とを含み、実際の製品は一定の製造公差があるかもしれない。第２位置制限部１１と第２固定部１２とが側壁１０１に成形され、第２位置制限部１１は第２当接部１１１を含み、第２当接部１１１は段面１０４を含み、第１当接部２１２と段面１０４とが、軸方向の変形を発生させるように封止リング３をしっかりと押し、段面１０４が環状を呈し、段面１０４の幅が封止リング３の内外径との間の距離より僅かに大きく、封止リング３の、押し付けられた後の変形に寄与する。

第２固定部１２は側壁１０１の自由端から形成された凸起部１２１を含み、凸起部１２１の内側面と段部１０３の側面１０５とが整列されるように配置されることで、ハウジング１と蓋体２との組付を便利にして、凸起部１２１の内外側面と第１固定部２２の凹溝部との間は一定の隙間を置いて、装着を便利にして、その同時に、余計な材料を収容し、溶接の接触面積を増加させ、溶接の接続強度を向上させるための溶接オーバーフロー溝２１０が形成される。

第２固定部１２はさらに凸起部１２１の自由端に設けられるリブ部１２２を含み、リブ部１２２の、凸起部１２１の自由端からリブ部１２２の天井部までの断面が漸減され、即ち、リブ部１２２と凸起部１２１とが一体として成形され、電動弁の径方向に沿って、リブ部１２２の断面積がリブ部１２２と凸起部１２１との接続部からリブ部１２２の自由端まで漸減され、リブ部１２２と凸起部１２１との接続強度の向上に寄与する一方で、リブ部１２２の天井部が蓋体２の第１固定部２２に接触され、リブ部１２２の天井部の断面が小さいから、リブ部１２２が溶融され溶接固定されることにとって必要なエネルギーが小さくなり、省エネ、及び蓋体とハウジングとの他の部分に対する影響の低減に寄与する。

第２固定部１２と第１固定部２２とがリブ部１２２で溶接固定され、リブ部１２２が溶接されてから溶融され、リブ部１２２の余計な材料が溶接オーバーフロー溝に入って、即ち、少なくとも一部のリブ部１２２が溶融されてから、オーバーフロー溝に入る。

底部１０２には回路基板ユニット３０とスリーブ４０とを隔離する隔離部１０６が成形され、このように、電動弁が作動している際に、スリーブ４０の、冷熱変化による露が箱体８０内に入らないように隔離し、回路基板ユニット３０の封止性をさらに向上させ、さらに回路基板ユニットの寿命を向上させる。回路基板ユニット３０は回路基板３０１と電気部品とを含み、回路基板３０１には通孔が設けられ、隔離部１０６は通孔を通過し、回路基板をなるべくステータユニットに近接させ、回路基板とステータユニットとが接続端子を介して接続され、これによって、接続端子の長さを減少させ、接続の確実性と安定性の向上に寄与する。

図５を参照し、封止リング３と蓋体２とを組み付け、蓋体２と封止リング３との組み合わせをハウジング１に装着し、蓋体２の第１装着部２１１の外周が側壁１０１の内周に位置制限され、第２固定部１２の凸起部１２１が第１固定部２２の凹溝部２２１に差し込まれ、凸起部１２１と凹溝部２２１との間にはオーバーフロー溝２１０が形成され、超音波による溶接されてから、リブ部１２２が第１固定部２２と第２固定部１２との間に溶融され、溶接接続部が形成され、封止リング３が第１当接部２１２と第２当接部１１１により押し付けられ、変形され、封止部を形成し、封止部の外縁蓋体２とハウジング１にはハウジング１の側壁の自由端１０８と蓋体２の外縁部２０８とを含む位置制限部が形成され、位置制限部は、溶接された蓋体２とハウジング１との相対的な距離を制限し、封止リングの圧縮変形量、さらに封止性を保証するために用いられる。

図６は電子膨張弁の第２の実施形態の構成模式図であり、図６〜図８を結合し参照し、第１の実施形態との主な相違点は、封止リングの位置制限の方式にある。本実施例において、蓋体２は基体２０１と接続部２０２とを含み、接続部２０２は基体２０１から突出するように形成される環状の凸起２０３を含み、環状の凸起２０３の外周には装着溝２０４が成形され、本実施例において、第１位置制限部２１は第１装着部２１１と第１当接部２１２とを含み、第１装着部２１１は蓋体の基体２０１と一体として成形された環状の凸起２０３、及び環状の凸起に設けられた装着溝２０４を含み、封止リング３が装着溝２０４内に収容され、封止リング３の外縁が環状の凸起の外壁に突出するように配置され、装着溝２０４の底面には第１当接部２１２が形成され、装着溝２０４の両側壁は封止リング３を位置制限し、蓋体２の環状の凸起２０３はハウジング１の段面１０４により位置制限され、段部の側面１０５には第２当接部１１１が形成され、封止リング３が第２当接部１１１と第１当接部２１２により押し付けられ、変形され、封止部を形成し、本実施形態において、蓋体２とハウジング１とは側面で封止部を形成し、即ち、電子膨張弁の径方向で封止部を形成し、このように、封止リング３と蓋体との間の位置制限がよくなり、その同時に、蓋体２とハウジング１とを溶接する圧力が不足で、封止リング３の変形が不足または過剰になることにより、蓋体とハウジングとの間の封止性を低減させることはない。

本実施例において、図３を結合し参照し、ハウジング１はハウジング内室を形成する側壁１０１と底部１０２とを含む。側壁１０１は、側壁１０１の自由端から底部１０２のシンクに向いて沈没して形成され、段面１０４と側面１０５とを有する段部１０３を含む。第２当接部１１１は側面１０５を含み、封止リング３が第１当接部２１２と側面１０５との間に押し付けられ、段面１０４が環状を呈して、蓋体２の環状の凸起２０３に接触されるように配置される。

説明を必要とするのは、以上の実施例は本発明に記載の技術案を限定していなく、ただ本発明を説明するために用いられ、本明細書は前記実施例を参照して本発明を詳しく説明したが、当業者は理解すべきは、当業者が相変わらず本発明に対して、補正または等価差し替えを行ってもよく、本発明の精神及び範囲から逸脱しない技術案及びその改良は、いずれも本発明の請求項の範囲に該当している。

Claims

ステータユニットと、ロータと、スリーブと弁ユニットとを含む電動弁であって、前記ステータユニットが前記ロータの周りに配置され、前記スリーブが前記ステータユニットと前記ロータとを隔離し、前記電動弁には弁口が成形され、前記ロータは弁ユニットを前記弁口に対して運動させる前記電動弁において、さらに箱体と回路基板ユニットとを含み、前記ステータユニットが前記回路基板ユニットに電気的に接続され、前記回路基板ユニットが前記箱体に形成された箱体内室に配置され、前記箱体は、一体として成形されていないハウジングと蓋体とを含み、前記電動弁はさらに、前記ハウジングと前記蓋体との間に押し付けられる封止リングを含み、前記蓋体と前記ハウジングとが溶接されることで固定接続され、
前記蓋体は第１位置制限部と第１固定部とを含み、前記ハウジングは第２位置制限部と第２固定部とを含み、前記封止リングが前記第１位置制限部と前記第２位置制限部との間に設けられるとともに、前記第１位置制限部と前記第２位置制限部により押し付けられ、前記第１固定部と前記第２固定部との間は溶接されて固定接続部が形成され、前記固定接続部が前記封止リングの外周に位置し、
前記第１位置制限部は環状の凸起を含む第１装着部と、前記第１装着部の外周に設けられる第１当接部とを含み、前記封止リングは、前記第１装着部の外周に外挿され、前記第１当接部を介して軸方向で前記第２位置制限部に押し付けられ、前記ハウジングはハウジング内室を形成する側壁と底部とを含み、前記箱体内室は前記ハウジング内室を含み、前記側壁には前記側壁の自由端から前記底部に凹むように形成される段部が成形され、前記段部は段面と側面とを含み、前記第２位置制限部は前記段面を含む第２当接部を有し、前記封止リングが前記第１当接部と前記段面とによって押し付けられることを特徴とする電動弁。
ステータユニットと、ロータと、スリーブと弁ユニットとを含む電動弁であって、前記ステータユニットが前記ロータの周りに配置され、前記スリーブが前記ステータユニットと前記ロータとを隔離し、前記電動弁には弁口が成形され、前記ロータは弁ユニットを前記弁口に対して運動させる前記電動弁において、さらに箱体と回路基板ユニットとを含み、前記ステータユニットが前記回路基板ユニットに電気的に接続され、前記回路基板ユニットが前記箱体に形成された箱体内室に配置され、前記箱体は、一体として成形されていないハウジングと蓋体とを含み、前記電動弁はさらに、前記ハウジングと前記蓋体との間に押し付けられる封止リングを含み、前記蓋体と前記ハウジングとが溶接されることで固定接続され、
前記蓋体は第１位置制限部と第１固定部とを含み、前記ハウジングは第２位置制限部と第２固定部とを含み、前記封止リングが前記第１位置制限部と前記第２位置制限部との間に設けられるとともに、前記第１位置制限部と前記第２位置制限部により押し付けられ、前記第１固定部と前記第２固定部との間は溶接されて固定接続部が形成され、前記固定接続部が前記封止リングの外周に位置し、
前記第１位置制限部は第１装着部と第１当接部とを含み、前記第１装着部は環状の凸起と装着溝とを含み、前記封止リングが前記装着溝に収容され、前記装着溝の底部には前記第１当接部が形成され、前記封止リングが前記第１当接部を介して径方向で前記第２位置制限部に押し付けられ、前記ハウジングはハウジング内室を形成する側壁と底部とを含み、前記第２位置制限部は第２当接部を含み、前記側壁には前記側壁の自由端から前記底部に凹むように形成される段部が成形され、前記段部が段面と側面とを含み、前記第２当接部が前記側面を含み、前記封止リングが前記第１当接部と前記側面によって押し付けられることを特徴とする電動弁。
前記第１固定部は前記第１位置制限部の径方向の外周に設けられ、凹溝部を含み、前記第２固定部は前記側壁に成形される凸起部を含み、前記凸起部が前記第２位置制限部の周りに配置され、前記凹溝部に差し込まれて固定接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動弁。
前記第２固定部はさらに、前記凸起部の自由端に設けられるリブ部を含み、前記リブ部と前記凸起部とが一体として成形され、前記電動弁の径方向に沿って、前記リブ部の断面積が前記リブ部と前記凸起部との接続部から、前記リブ部の自由端まで漸減され、前記第２固定部と前記第１固定部とが前記リブ部において溶接固定され、溶接後、少なくとも一部の前記リブ部が溶融されることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
前記凸起部と前記凹溝部の前記側壁との間にはオーバーフロー溝である環状の隙間が形成され、一部の溶融された前記リブ部が前記オーバーフロー溝に入り込み、前記オーバーフロー溝の体積が前記リブ部の体積以上であることを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
ステータユニットと、ロータと、回路基板ユニットと、スリーブと弁ユニットとを含む電動弁であって、前記ステータユニットが前記ロータの周りに配置され、前記スリーブが前記ステータユニットと前記ロータとを隔離し、前記ステータユニットが前記回路基板ユニットに電気的に接続され、前記電動弁には弁口が成形され、前記ロータは弁ユニットを前記弁口に対して運動させる前記電動弁において、さらに箱体を含み、前記回路基板ユニットが前記箱体に形成された箱体内室に配置され、前記箱体は、一体として成形されていないハウジングと蓋体とを含み、前記蓋体と前記ハウジングとが溶接されることで固定接続され、
前記ハウジングはハウジング内室を形成する側壁と底部とを含み、前記箱体内室はハウジング内室を含み、前記側壁が前記蓋体に固定接続され、前記蓋体は凹溝部を有する第１固定部を含み、前記ハウジングは前記側壁に成形される凸起部を有する第２固定部を含み、前記凸起部が前記凹溝部に差し込まれて固定接続されることを特徴とする電動弁。
前記第２固定部はさらに、前記凸起部の自由端に設けられるリブ部を含み、前記リブ部と前記凸起部とが一体として成形され、前記電動弁の径方向に沿って、前記リブ部の断面積が前記リブ部と前記凸起部との接続部から、前記リブ部の自由端まで漸減され、前記第２固定部と前記第１固定部とが前記リブ部において溶接固定され、溶接後、少なくとも一部の前記リブ部が溶融され、前記凸起部と前記凹溝部の前記側壁との間にはオーバーフロー溝である環状隙間が形成され、一部の溶融された前記リブ部が前記オーバーフロー溝に入り込み、前記オーバーフロー溝の体積が前記リブ部の体積以上であることを特徴とする請求項６に記載の電動弁。