JP7499879B2

JP7499879B2 - 電子膨張弁

Info

Publication number: JP7499879B2
Application number: JP2022567465A
Authority: JP
Inventors: 少軍 ▲ザン▼; 志強邸
Original assignee: Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2024-06-14
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: CN212959909U; JP2023528185A; WO2022042006A1; KR20230023037A

Description

本出願は弁の技術分野に関し、具体的には、電子膨張弁に関する。

従来の電子膨張弁の構造は、ロータ接続板が電磁鋼と一体に射出成形され、ストッパが射出成形された後、ロータ接続板の位置決め孔に組み立てて熱溶融してかしめあう（３つの熱溶融点）必要があるが、このプロセスは、比較的複雑で且つ安定性が不十分であり、更に、ロータ接続板をスクリュに溶接して固定する必要があり、溶接する際に距離が近すぎてストッパが焼けて損傷してしまう。

従来技術における電子膨張弁は、完全に閉じられると流れが許容されないことを実現するために、予圧バネのプリ圧縮量を利用して、スピンドルのテーパ面が弁口と効率的に接触できるようにして密封の信頼性を保証するので、予圧バネは必須の部品となっている。

上記のことから、従来の電子膨張弁は、構造が比較的複雑であり、プロセスが比較的複雑で且つ安定性がよくないことが理解される。

本出願の主な目的は、電子膨張弁を提供して、従来技術における電子膨張弁の構造が比較的複雑である問題を解決することである。

上記目的を実現するために、本出願の１つの選択可能な実施形態によれば、弁口を有する弁座と、弁座に接続されるナットと、ナット内に挿設され、弁口の開度を制御可能なスピンドルと、弁座内に回転可能に設けられるとともに、ナットの外側に位置している磁気ロータと、磁気ロータの内壁に接続され、磁気ロータと一体に設けられ、且つ両者は同期して回転し、スピンドルが挿設されている、ストッパと、ストッパとスピンドルとの間に設けられている接続スリーブであって、接続スリーブ、ストッパ及びスピンドルの三者は一体に設けられ、且つ三者は同期して回転する、接続スリーブと、を含む電子膨張弁を提供する。

１つの選択可能な実施形態において、接続スリーブの弁口から離れた一端には、スピンドルの周側を取り囲むとともに、ストッパの弁口から離れた一側の表面から突出している、突出セグメントを有する。

１つの選択可能な実施形態において、接続スリーブの側面には内部に切込みが設けられている環状溝が穿設されており、ストッパの内壁には環状溝並びに切込み内に入り込む突起を有する。

１つの選択可能な実施形態において、ストッパは非円形構造をなしている。

１つの選択可能な実施形態において、接続スリーブは金属スリーブである。

１つの選択可能な実施形態において、ナットの外側には中間止めカムを有し、ストッパは第１の止めカムを有し、ストッパ又は磁気ロータは第２の止めカムを有し、且つ中間止めカムは第１の止めカムと第２の止めカムとの間に位置しており、磁気ロータ、ストッパ、接続スリーブ及びスピンドルが一緒に閉制限位置又は開制限位置に回転した場合、第１の止めカム又は第２の止めカムは、スピンドルの運動範囲を制御するように、中間止めカムに当接される。

１つの選択可能な実施形態において、ストッパの下面には、順に接続された第１の延長セグメント及び第２の延長セグメントを有し、第１の延長セグメントはスピンドルの軸方向に延在し、第２の延長セグメントは、第１の延長セグメントのストッパの下面から離れた一端に接続され、スピンドルの径方向に延在し、第２の延長セグメントは第２の止めカムを有する。

１つの選択可能な実施形態において、ストッパは捨て孔を更に有し、捨て孔はスピンドルの軸方向にストッパを貫通し、且つ第２の止めカムの、スピンドルの軸方向に沿うストッパの表面における投影が捨て孔の内部に位置する。

１つの選択可能な実施形態において、ナットの頂部の表面には、ストッパを初期化調整するように、ストッパの下面に当接可能な、基准カムが設けられている。

１つの選択可能な実施形態において、スピンドルの弁口に近接する一端には、弁口の開度を制御するように、弁口に係合され、且つ弁口との間に常に隙間を有する、テーパ面セグメントを有する。

本出願の技術態様を応用すると、スピンドル、磁気ロータ、ストッパ及び接続スリーブが設けられ、ストッパと磁気ロータとが一体であり、接続スリーブとストッパとが一体であり、スピンドルと接続スリーブとが一体であることで、４つの部材間が一体に設けられて同期して運動する１つの全体を形成し、且つ、スピンドルがナット及び接続スリーブに直接係合されてスピンドルにバネ等の部材を設ける必要がないことで、電子膨張弁の構造の複雑度を更に簡略化した。上記の設置形態によって、一方で電子膨張弁の全体の構造を簡略化して電子膨張弁の加工及び組付けが容易になり、もう一方で全体の構造の簡略化により、電子膨張弁の加工や組付けの際に磁気ロータ、ストッパ及び接続スリーブの三者を射出成形して一体にし、接続スリーブとスピンドルとをレーザ溶接によって溶接して一体にすればよく、加工プロセスも大幅に改善され、従来のプロセスの問題を回避して効率を向上させる。

本出願の一部を構成する明細書の図面は本出願に対する更なる理解を提供するためのものであり、本出願の模式的な実施例及びその説明は本出願を解釈するためのものであり、本出願に対する不当な限定を構成するものではない。

本出願の実施例１の電子膨張弁の構造模式図を示す。図１における電子膨張弁の磁気ロータとストッパとの係合の構造模式図を示す。図１における電子膨張弁のストッパの構造模式図を示す。図１における電子膨張弁の接続スリーブの構造模式図を示す。図１における電子膨張弁のナットの構造模式図を示す。本出願の実施例２の電子膨張弁の構造模式図を示す。図６における電子膨張弁の磁気ロータとストッパとの係合の構造模式図を示す。

ここで、上記の図面には以下の符号が含まれる。
１０弁座、１１弁口、２０ナット、２１中間止めカム、３０スピンドル、４０磁気ロータ、５０ストッパ、５１第１の止めカム、５２第２の止めカム、５３捨て孔、６０接続スリーブ、６１突出セグメント、６２環状溝、６３切込み。

留意すべきこととして、矛盾がない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わされてもよい。以下、図面を参照して、実施例と併せて本出願を詳細に説明する。

従来技術における電子膨張弁の構造が比較的複雑である問題を解決するために、本出願は電子膨張弁を提供する。

実施例１
図１から図５に示される電子膨張弁は、弁座１０、ナット２０、スピンドル３０、磁気ロータ４０、ストッパ５０及び接続スリーブ６０を含み、弁座１０は弁口１１を有し、ナット２０は弁座１０に接続され、スピンドル３０はナット２０内に挿設され、弁口１１の開度を制御可能であり、磁気ロータ４０は、弁座１０内に回転可能に設けられるとともに、ナット２０の外側に位置しており、ストッパ５０は、磁気ロータ４０の内壁に接続され、磁気ロータ４０と一体に設けられ、且つ両者は同期して回転し、スピンドル３０はストッパ５０に挿設され、接続スリーブ６０はストッパ５０とスピンドル３０との間に設けられ、接続スリーブ６０、ストッパ５０及びスピンドル３０の三者は一体に設けられ、且つ三者は同期して回転する。

本実施例は、スピンドル３０、磁気ロータ４０、ストッパ５０及び接続スリーブ６０が設けられ、ストッパ５０と磁気ロータ４０とが一体であり、接続スリーブ６０とストッパ５０とが一体であり、スピンドル３０と接続スリーブ６０とが一体であることで、４つの部材間が一体に設けられて同期して運動する１つの全体を形成し、且つ、スピンドル３０がナット２０及び接続スリーブ６０に直接係合されてスピンドル３０にバネ等の部材を設ける必要がないことで、電子膨張弁の構造の複雑度を更に簡略化した。上記の設置形態によって、一方で電子膨張弁の全体の構造を簡略化して電子膨張弁の加工及び組付けが容易になり、もう一方で全体の構造の簡略化により、電子膨張弁の加工や組付けの際に磁気ロータ４０、ストッパ５０及び接続スリーブ６０の三者を射出成形して一体にし、接続スリーブ６０とスピンドル３０とをレーザ溶接によって溶接して一体にすればよく、加工プロセスも大幅に改善され、従来のプロセスの問題を回避して効率を向上させる。

図１及び図４に示されるように、接続スリーブ６０はスリーブ状をなし、接続スリーブ６０の弁口１１から離れた一端には、同様に環状をなしている突出セグメント６１を有し、突出セグメント６１は、スピンドル３０の周側を嵌合して取り囲むとともに、ストッパ５０の弁口１１から離れた一側の表面から突出しており、即ち、図２における接続スリーブ６０の頂部の突出セグメント６１はストッパ５０の上面よりも高く、このようにすると溶接する際に接続スリーブ６０が熱を受けて変形することを回避することができ、加工プロセスを改善させる。

本実施例は、接続スリーブ６０の側面に環状溝６２が穿設されており、環状溝６２内に切込み６３が設けられており、具体的には、車加工の方式によって接続スリーブ６０の側面に１つの環状溝６２を研削するとともに、環状溝６２の側面に１つの平面状の切込み６３を研削することで、Ｄポートが形成され、相応的に、ストッパ５０の内壁に環状溝６２及び切込み６３と互いに係合される突起を有し、突起は環状溝６２並びに切込み６３内に入り込み、このようにするとストッパ５０と接続スリーブ６０との射出成形の結合強度を向上させ、ストッパ５０と接続スリーブ６０との結合が良好になることを保証し、トルク伝達の信頼性を保証することができる。

好ましくは、接続スリーブ６０がスピンドル３０と溶接する必要があるため、本実施例では、接続スリーブ６０を金属スリーブとしてストッパ５０をプラスチック材質のものとして設け、両者を一体に射出成形すればよい。

図３に示されるように、本実施例のストッパ５０は非円形構造をなし、相応的に、磁気ロータ４０におけるストッパ５０に係合される部分も同じ形状になるように設け、このようにすると、磁気ロータ４０が磁力の作用で回転した場合に磁気ロータ４０の回転力がストッパ５０により良好に伝達することができて、磁気ロータ４０とストッパ５０との結合が良好になることを保証し、且つトルクを効果的に伝達することができて、摺動が現われる状況を回避する。

図３及び図５に示されるように、ナット２０の外側には中間止めカム２１を有し、ストッパ５０は第１の止めカム５１及び第２の止めカム５２を有し、且つ第１の止めカム５１は第２の止めカム５２よりも弁口１１から離れており、中間止めカム２１は第１の止めカム５１と第２の止めカム５２との間に位置しており、ナット２０が弁座１０に対して固定して接続されているため、ナット２０は固定されて不動となり、磁気ロータ４０が磁力の作用で回転した場合、磁気ロータ４０は、ストッパ５０、接続スリーブ６０及びスピンドル３０を連動して一緒に回転させ、この場合、第１の止めカム５１及び第２の止めカム５２の両者と、中間止めカム２１との位置関係に変化が生じる。具体的には、スピンドル３０が弁口１１に接近して閉制限位置まで運動した場合、第１の止めカム５１と中間止めカム２１とが当接して、スピンドル３０が弁口１１に接近し続けることができないようにし、この場合、スピンドル３０と弁口１１との間には依然として隙間が形成されており、且つこの場合の隙間は両者が形成可能な最小の隙間であり、スピンドル３０が弁口１１から離れて開制限位置まで運動した場合、第２の止めカム５２と中間止めカム２１とが当接して、スピンドル３０が弁口１１から離れ続けることができないようにし、スピンドル３０の運動範囲の制御を実現する。上記の設置によって、電子膨張弁が全閉状態及び全開状態の２つの位置での位置制限機能を実現し、電子膨張弁が全閉から全開へのストロークの統一及び制御性を保証し、電子膨張弁の作動の信頼性を保証する。

位置制限時は物理的な接触であるため、上記の３つの止めカムの材質に対し比較的高い強度が要求され、ストッパ５０及びナット２０は一般的にＰＰＳ材質を用いて射出成形してなる。

留意すべきこととして、本実施例のスピンドル３０と弁口１１との間は常に隙間が形成されており、即ち、スピンドル３０が閉制限位置に位置してもスピンドル３０と弁口１１との間には依然として隙間があり、電子膨張弁が、弁が閉じられても流れが許容されるという機能を持つ。

本実施例のストッパ５０は盤状をなし、その中間位置にはスピンドル３０及び接続スリーブ６０が通過する孔が穿設されており、その一側の表面、即ち図３におけるストッパ５０の下面には第１の止めカム５１として１つのブロック状の構造が直接突出している。同様に、この側には、順に且つ屈曲して接続された第１の延長セグメント及び第２の延長セグメントを更に有し、第１の延長セグメントはスピンドル３０の軸方向に延在し、第２の延長セグメントは第１の延長セグメントのストッパ５０の下面から離れた一端に接続され、スピンドル３０の径方向に延在し、本実施例では、第１の延長セグメントと第２の延長セグメントとを９０度屈曲して接続して、第２の延長セグメントが第２の止めカム５２を有するようになって、中間止めカム２１に係合される。

選択的に、ストッパ５０は捨て孔５３を更に有し、捨て孔５３はスピンドル３０の軸方向にストッパ５０を貫通し、即ち、捨て孔５３はストッパ５０の厚さを貫通し、且つ第２の止めカム５２の、スピンドル３０の軸方向に沿うストッパ５０の表面における投影が捨て孔５３内に位置することで、第２の止めカム５２の脱型加工が容易になる。

本実施例において、ナット２０の頂部の表面には基准カムが設けられており、電子膨張弁の各部材を初期化調整するとき、基准カムは、ストッパ５０の位置を初期化調整するように、ストッパ５０の下面に当接可能である。

本実施例において、スピンドル３０の弁口１１に近接する一端にはテーパ面セグメントセグメントを有し、テーパ面セグメントは、弁口１１の開度を制御するように、弁口１１に係合され、且つテーパ面セグメントと弁口１１との間に常に隙間を有し、即ち、第１の止めカム５１が中間止めカム２１に当接された場合、テーパ面セグメントの外壁と弁口１１の内壁との間には依然として１つの隙間が形成されていて、電子膨張弁が閉じられても、依然として流れが許容される。当然ながら、電子膨張弁を、弁が閉じられると流れが許容されない形に設けてもよい。

本実施例の弁座１０は座体及びスリーブの２つの部分を含み、両者はともにスピンドル３０、磁気ロータ４０、ストッパ５０及び接続スリーブ６０等の部材を収容する収容チャンバを形成し、弁座１０は弁口座を更に含み、座体には一つの開口が設けられており、弁口座が開口に取り付けられるとともに、弁口座に弁口１１が形成されることで、スピンドル３０と係合される。

実施例２
実施例１との区別点は、第２の止めカム５２の構造が異なることである。

図６及び図７に示されるように、本実施例において、ストッパ５０には第１の止めカム５１のみが設けられているが、第２の止めカム５２はストッパ５０ではなく磁気ロータ４０の内側に設けられており、即ち、磁気ロータ４０の内側で径方向に１つのカムが伸びており、このカムが第２の止めカム５２である。このような設置形態を採用する場合、ストッパ５０に第２の止めカム５２が設けられていないため、第１の延長セグメント及び第２の延長セグメントは設けられなくてもよく、即ち、盤状のストッパ５０は下面に第１の止めカム５１が設けられるだけでよい。

留意すべきこととして、上記実施例における複数とは少なくとも２つを意味する。

以上の記述から、本出願の上記の実施例は以下のような技術効果を実現することが理解される。
１、従来技術における電子膨張弁の構造が比較的複雑である問題を解決し、
２、電子膨張弁の全体の構造を簡略化して、電子膨張弁の加工及び組付けが容易になり、
３、電子膨張弁の加工や組付けの際に磁気ロータ、ストッパ及び接続スリーブの三者を射出成形して一体にし、接続スリーブとスピンドルとをレーザ溶接によって溶接して一体にすればよく、加工プロセスも大幅に改善され、従来のプロセスの問題を回避して、効率を向上させ、
４、溶接するとき接続スリーブが熱を受けて変形することを回避し、加工プロセスを改善させ、
５、磁気ロータとストッパとの結合が良好になることを保証し、且つトルクを効果的に伝達することができ、摺動が現われる状況を回避し、
６、電子膨張弁の全閉状態及び全開状態の２つの位置での位置制限機能を実現し、電子膨張弁の全閉から全開へのストロークの統一及び制御性を保証し、電子膨張弁の作動の信頼性を保証する。

上記に記述された実施例は単に本出願の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労働をせずに得られた全ての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属するものとすべきである。

上記したものは本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を制限するためのものではなく、当業者にとって本出願は様々な変更及び変化が可能である。本出願の趣旨及び原則の範囲内でなされた如何なる修正、同等の置換、改良等は、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims

弁口（１１）を有する弁座（１０）と、
前記弁座（１０）に接続されるナット（２０）と、
前記ナット（２０）内に挿設され、前記弁口（１１）の開度を制御可能なスピンドル（３０）と、
前記弁座（１０）内に回転可能に設けられるとともに、前記ナット（２０）の外側に位置している磁気ロータ（４０）と、
前記磁気ロータ（４０）の内壁に接続され、前記磁気ロータ（４０）と一体に設けられ、且つ両者は同期して回転し、前記スピンドル（３０）が挿設されている、ストッパ（５０）と、
前記ストッパ（５０）と前記スピンドル（３０）との間に設けられている接続スリーブ（６０）であって、前記接続スリーブ（６０）、前記ストッパ（５０）及び前記スピンドル（３０）の三者は一体に設けられ、且つ三者は同期して回転する、接続スリーブ（６０）と、
を含み、
前記接続スリーブ（６０）の側面には内部に切込み（６３）が設けられている環状溝（６２）が穿設されており、前記ストッパ（５０）の内壁には前記環状溝（６２）並びに前記切込み（６３）内に入り込む突起を有する、電子膨張弁。
弁口（１１）を有する弁座（１０）と、
前記弁座（１０）に接続されるナット（２０）と、
前記ナット（２０）内に挿設され、前記弁口（１１）の開度を制御可能なスピンドル（３０）と、
前記弁座（１０）内に回転可能に設けられるとともに、前記ナット（２０）の外側に位置している磁気ロータ（４０）と、
前記磁気ロータ（４０）の内壁に接続され、前記磁気ロータ（４０）と一体に設けられ、且つ両者は同期して回転し、前記スピンドル（３０）が挿設されている、ストッパ（５０）と、
前記ストッパ（５０）と前記スピンドル（３０）との間に設けられている接続スリーブ（６０）であって、前記接続スリーブ（６０）、前記ストッパ（５０）及び前記スピンドル（３０）の三者は一体に設けられ、且つ三者は同期して回転する、接続スリーブ（６０）と、
を含み、
前記ナット（２０）の頂部の表面には、前記ストッパ（５０）を初期化調整するように、前記ストッパ（５０）の下面に当接可能な、基准カムが設けられている、電子膨張弁。
前記接続スリーブ（６０）の前記弁口（１１）から離れた一端には、前記スピンドル（３０）の周側を取り囲むとともに、前記ストッパ（５０）の前記弁口（１１）から離れた側の表面から突出している、突出セグメント（６１）を有する、請求項１又は２に記載の電子膨張弁。
弁前記ストッパ（５０）は非円形構造をなしている、請求項１又は２に記載の電子膨張弁。
前記接続スリーブ（６０）は金属スリーブである、請求項１又は２に記載の電子膨張弁。
前記ナット（２０）の外側には中間止めカム（２１）を有し、前記ストッパ（５０）は第１の止めカム（５１）を有し、前記ストッパ（５０）又は前記磁気ロータ（４０）は第２の止めカム（５２）を有し、且つ前記中間止めカム（２１）は、前記第１の止めカム（５１）と前記第２の止めカム（５２）との間に位置しており、前記磁気ロータ（４０）、前記ストッパ（５０）、前記接続スリーブ（６０）及び前記スピンドル（３０）が一緒に閉制限位置又は開制限位置に回転した場合、前記第１の止めカム（５１）又は前記第２の止めカム（５２）は、前記スピンドル（３０）の運動範囲を制御するように、前記中間止めカム（２１）に当接される、請求項１又は２に記載の電子膨張弁。
前記ストッパ（５０）の下面には、順に接続された第１の延長セグメント及び第２の延長セグメントを有し、前記第１の延長セグメントはスピンドル（３０）の軸方向に延在し、前記第２の延長セグメントは、前記第１の延長セグメントの前記ストッパ（５０）の下面から離れた一端に接続され、前記スピンドル（３０）の径方向に延在し、前記第２の延長セグメントは前記第２の止めカム（５２）を有する、請求項６に記載の電子膨張弁。
前記ストッパ（５０）は捨て孔（５３）を更に有し、前記捨て孔（５３）は前記スピンドル（３０）の軸方向に前記ストッパ（５０）を貫通し、且つ前記第２の止めカム（５２）の、前記スピンドル（３０）の軸方向に沿う前記ストッパ（５０）の表面における投影が前記捨て孔（５３）の内部に位置する、請求項７に記載の電子膨張弁。
前記スピンドル（３０）の前記弁口（１１）に近接する一端には、前記弁口（１１）の開度を制御するように、前記弁口（１１）に係合され、且つ前記弁口（１１）との間に常に隙間を有する、テーパ面セグメントを有する、請求項１又は２に記載の電子膨張弁。