CN108291663A - 电动阀 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供能够减少振动声的电动阀。本发明的电动阀(10)具备：马达(20)；直动轴(50)，其接受马达(20)的动力而进行直线运动，且具有使形成于阀主体(12)的一端的阀口(18)开闭的阀体(60)；以及弹性构件(28)，其设于阀主体(12)，且与直动轴(50)的外周面(50M)抵接而限制直动轴(50)的横向的动作。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及具备马达作为驱动源的电动阀。

背景技术

作为现有的电动阀，已知有通过马达来驱动在前端具备阀体的直动轴的电动阀(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-169821号公报(说明书第[0007]段，图1)

发明内容

发明要解决的课题

在上述现有的电动阀中，存在直动轴相对于定子松动而产生振动声这样的缺点。

本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于，提供一种能够减少振动声的电动阀。

解决方案

为了实现上述目的而完成的本发明的电动阀具备：马达；直动轴，其接受所述马达的动力而进行直线运动，且具有使形成于阀体的一端的阀口开闭的阀体；以及弹性构件，其设于所述阀体，且与所述直动轴的外周面抵接而限制所述直动轴的径向上的动作。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电动阀的侧向剖视图。

图2是阀口打开的状态下的电动阀的侧向剖视图。

图3是收容筒体附近的俯视剖视图。

图4是收容筒体附近的侧向剖视图。

图5是收容筒体附近的侧向剖视图。

图6是特氟隆片附近的侧向剖视图。

图7是变形例的电动阀的侧向剖视图。

图8是变形例的弹性构件附近的俯视剖视图。

图9是变形例的电动阀的侧向剖视图。

图10是变形例的电动阀的侧向剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下基于图1～图6对本发明的第一实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的电动阀10具备：定子11；可旋转地收容于定子11的内侧的转子40；以及通过转子40的旋转在定子11内进行直线运动的直动轴50。

定子11在阀主体11B的外侧固定有定子侧励磁部13。定子侧励磁部13呈圆环状，且同时具备电磁线圈13A。

阀主体11B具有沿上下延伸的套筒12。套筒12由上侧筒部14和下侧筒部15构成，这些上侧筒部14和下侧筒部15配置在同轴上。上侧筒部14呈整体上大致同径的圆筒状，且上表面开口被盖体23封闭。上述定子侧励磁部13固定于该上侧筒部14的下端部。

如图1所示，下侧筒部15具有：从下端部延伸到中间部的阀体直动部15X；位于阀体直动部15X的上方且内径比阀体直动部15X的内径大的轴承收容部15Y；以及位于轴承收容部15Y的上方且内径比轴承收容部15Y的内径大的上端收容部15Z。通过向它们之中的上端收容部15Z嵌合上侧筒部14的下端部而将上侧筒部14与下侧筒部15连结起来。需要说明的是，在上侧筒部14的下端面与上端收容部15Z的内表面即圆环阶梯部15D碰撞、且从下侧筒部15的上端向侧方伸出的凸缘15F与定子侧励磁部13的下表面抵接的状态下，对上侧筒部14与下侧筒部15进行焊接。

在下侧筒部15的下端部形成开口部16，圆筒部17从该开口部16的开口缘朝向阀体直动部15X直立配置。而且，该圆筒部17的上端开口成为阀口18。另外，在下侧筒部15的靠近下端的位置处，形成有向侧方开放的侧部开口15B。而且，在开口部16连接有第一流路R1，在侧部开口15B连接有第二流路R2。

如图1所示，在转子40的两端开放的圆筒状的旋转螺合筒42的外侧固定有具有磁性的转子侧励磁部41。以该转子侧励磁部41和定子侧励磁部13为主要部分而构成相当于本发明的“马达”的步进马达20，通过变更定子侧励磁部13的电磁线圈13A的励磁模式，将转子侧励磁部41定位于规定的旋转位置。

在转子40的上端部与盖体23之间以及转子40的下端部与下侧筒部15之间分别配置有轴承35、36。这些轴承35、36均是在外环35A、36A与内环35B、36B之间将多个滚珠35C、36C保持为能够转动的滚珠轴承。

上侧的轴承35的外环35A固定于转子40的旋转螺合筒42的上端部，内环35B固定于盖体23。需要说明的是，具体地说，在盖体23形成有向下方突出的圆筒部23T，在该圆筒部23T的外侧嵌合有内环35B。另外，转子40的旋转螺合筒42的内部空间内的上端部成为以阶梯状扩径的阶梯部42D，在该阶梯部42D嵌合有外环35A。

下侧的轴承36的外环36A固定于阀主体11B的下侧筒部15，内环36B固定于转子40的旋转螺合筒42的下端部。需要说明的是，具体地说，外环36A嵌合于下侧筒部15的轴承收容部15Y。另外，转子40的旋转螺合筒42的外壁中的下端部成为以阶梯状缩径的阶梯部42E，在该阶梯部42E嵌合有内环36B。

在盖体23与上侧滚珠轴承35的内环35B之间配置有防松动用的波形垫圈37。由此，转子40在径向及轴向上被定位的状态下相对于定子11旋转。

另外，在电动阀10配备有以下说明的部件，以限制转子40的旋转量。即，如图1所示，在阀主体11B配备有从盖体23向下方垂下的引导轴30。在该引导轴30固定有螺旋引导件31。螺旋引导件31通过在引导轴30的下端部将线材卷绕为螺旋状而成。

在螺旋引导件31卡合有止动环32。止动环32呈落入螺旋引导件31中的轴向上相邻的线材彼此的一部分间隙内的环状，且具备向侧方伸出的止动臂32A。另外，在转子40的旋转螺合筒42的内表面，在比阴螺纹部42N靠上方的位置处形成有沿上下方向延伸且夹着止动臂32A而配置的环抵接部42S(图1中仅示出里侧的环抵接部42S)。当转子40进行旋转时，止动环32以按压于环抵接部42S的方式相对于螺旋引导件31相对旋转并上下移动，当移动到螺旋引导件31的上端部或下端部时成为不能转动的状态。由此来限制转子40的旋转量。

如图1所示，在转子40中的旋转螺合筒42的靠近下端的位置的内侧形成有阴螺纹部42N，该阴螺纹部42N与直动轴50螺合。直动轴50在上端部具有与转子40的阴螺纹部42N螺合的阳螺纹部50N(相当于本发明的“螺合部”)，另一方面，在下端部具有使阀口18开闭的阀体60。阀体60呈朝向前端部缩径的圆锥台形状，如图1所示，通过使阀体60从上方进入阀口18内且与阀座19抵接，从而堵塞阀口18而限制流动。而且，如图2所示，通过使阀体60向上方移动而打开阀口18，从而能够实现第一流路R1与第二流路R2之间的流动。

直动轴50被支承为，能够相对于下侧筒部15直线运动且不能够旋转，伴随着转子40的旋转，直动轴50通过与旋转螺合筒42之间的螺合而沿上下方向进行直线运动。以下，对直动轴50的支承机构进行详细说明。

如图1以及图3所示，在直动轴50中的阳螺纹部50N与阀体60之间，沿上下并排地形成有剖面呈D字状的滑动轴部50B(相当于本发明的“非圆形轴部”)和剖面呈圆形的圆形轴部50G。如图4所示，这些滑动轴部50B以及圆形轴部50G收容在设于阀主体11B的收容筒体25中。收容筒体25安装在收容部15G中，该收容部15G形成于下侧筒部15中的阀体直动部15X的上端部，且内径比阀体直动部15X大。在收容部15G的周边部形成有两根连通孔15H(参照图3)，此外，在收容筒体25的下端部的外表面与下侧筒部15的内表面(详细地说是阀体直动部15X的内表面)之间设置有间隙S。由此，由收容筒体25隔开的上下空间的压力、即阀主体11B内的空间中的阀体60上下移动的部分的压力与步进马达20内部的压力变得大致均匀。

收容筒体25具有呈圆筒状的筒主体部26。筒主体部26的内部成为剖面呈圆形的圆形孔26E，其内径比直动轴50的圆形轴部50G的外径稍大。另外，在筒主体部26的上端设置有从圆形孔26E的开口缘向内侧伸出的伸出部26A，在筒主体部26的中央形成有与滑动轴部50B对应的D字状的轴收容孔26D(相当于本发明的“非圆形孔”)。如图4以及图5所示，轴收容孔26D在直动轴50的直动范围内仅与滑动轴部50B抵接来限制直动轴50的旋转。

如图6所示，在筒主体部26的下端部形成有从外缘部向下方突出的环状突壁26C(相当于本发明的“突壁”)。而且，在该环状突壁26C的内侧，在收容有直动轴承27的状态下，环状突壁26C的前端部26U以倒向内侧的方式被敛缝，从而将直动轴承27不能旋转地固定于筒主体部26。

直动轴承27与筒主体部26同样地呈圆筒状，其内径大于直动轴50的圆形轴部50G的外径且小于筒主体部26的圆形孔26E的内径。如图4以及图5所示，直动轴承27在直动轴50的直动范围内仅与圆形轴部50G滑动接触，从而支承直动轴50的直线移动。

在此，在本实施方式的电动阀10中，在收容筒体25配备有与直动轴50中的圆形轴部50G的外周面50M抵接的特氟隆片28(相当于本发明的“弹性构件”)。

特氟隆片28呈圆环板状，其内径小于直动轴50的圆形轴部50G的外径。特氟隆片28在向筒主体部26组装直动轴承27时同时被组装，且外缘部被夹持在筒主体部26与直动轴承27之间。详细地说，特氟隆片28在从环状突壁26C的前端部26U侧被插入到筒主体部26而配置于筒主体部26的环状突壁26C突出的下端面26H的状态下，被夹持在该下端面26H与直动轴承27的上端面27H之间。此时，特氟隆片28被环状突壁26C限制径向的移动，因此，位置不易偏移。另外，筒主体部26的下端面26H和直动轴承27的上端面27H均成为随着朝向内侧而向上方倾斜的锥状，从而特氟隆片28的内缘部成为比直动轴承27的内表面向内侧伸出且朝向上方倾斜的状态。而且，当从直动轴承27侧将直动轴50穿过收容筒体25时，如图6所示，特氟隆片28成为如下状态：朝向直动轴承27的一侧的面28A的内缘部与直动轴50的圆形轴部50G的外周面M抵接，并且，朝向筒主体部26的一侧的面28B的内缘部与筒主体部26的圆形孔26E的内表面抵接。由此，直动轴50的圆形轴部50G成为借助特氟隆片28而保持于收容筒体25的状态。

以上是本实施方式的结构。接下来，对本实施方式的作用效果进行说明。本实施方式的电动阀10例如组装于主体100(参照图1)。而且，通过转子40受到定子侧励磁部13的励磁而旋转，具有阀体60的直动轴50因与转子40的旋转螺合筒42的螺合而进行直线运动，阀开度得以变更，在第一流路R1与第二流路R2之间流动的冷媒的流量得以变更。

在此，在本实施方式的电动阀10中，在阀主体11B配备有与直动轴50的外周面50M抵接的特氟隆片28，因此，能够防止直动轴50在径向上松动，能够减少振动声。

另外，由于在定子11与转子40之间配置有轴承35、36，因此，也防止了转子40在径向上松动，进一步减少振动声。此外，还利用用于防止轴承35、36的松动的波形垫圈37来将转子40定位在轴向上，因此，防止了转子40在轴向上松动，进一步减少振动声。

另外，当特氟隆片28采用与直动轴50中的剖面呈D字状的滑动轴部50B抵接的结构时，认为特氟隆片28与D字的角滑动接触而会发生磨损，但在本实施方式中，特氟隆片28构成为与剖面呈圆形状的圆形轴部50G抵接，因此，也防止了特氟隆片28的磨损。

另外，由于特氟隆片28安装在用于进行直动轴50的止转和直动支承的收容筒体25中，因此，与分开设置收容筒体25和用于固定特氟隆片28的构件的结构相比，削减了部件个数。此外，由于特氟隆片28在向筒主体部26安装直动轴承27时同时被安装，因此，缩短了作业时间。而且，通过将收容筒体25设为与下侧筒部15不同的部件，认为电动阀10的组装变得容易。

[其他实施方式]

本发明不局限于上述实施方式，例如，以下说明的实施方式也包含在本发明的技术范围内，此外，除了下述之外，在不脱离主旨的范围内能够加以各种变更来实施。

(1)在上述实施方式中，转子40的旋转螺合筒42在上侧的轴承35中固定于外环35A，在下侧的轴承36中固定于内环36B，但反之亦可，如图7所示，也可以两方均固定于外环35A、36A，还可以两方均固定于内环35B、36B。

(2)在上述实施方式中，特氟隆片28采用抵接于直动轴50中的圆形轴部50G的外周面50M的整周上的结构，但如图8(A)所示，也可以构成为，特氟隆片28的内缘形成波状，间断地抵接于直动轴50的外周面50M。另外，如图8(B)所示，还可以构成为，在直动轴承27的上端面27H的开口缘设置例如半球状的收容凹部27J，在该收容凹部27J配置弹性体制的球体28B(相当于本发明的“弹性构件”)。

需要说明的是，虽然收容凹部27J以及球体28B可以设置在两处位置，但优选如图8(B)所示那样，沿直动轴50的周向均等地设置在三处位置。另外，在上述例子的情况下，即便未形成连通孔15H以及间隙S，由收容筒体25隔开的上下空间的压力也大致均匀。

(3)在上述实施方式中，转子40的径向的动作被轴承35、36限制，但例如如图9所示，也可以构成为，将转子40的下端部与下侧筒体15相互抵接的部分设为锥状，利用该锥部来限制转子40的径向的动作。需要说明的是，图9中示出将转子40的下端部以及下侧筒体15设为锥状且在转子40的上端部与盖体23之间具备轴承35的例子，但也可以相反地在转子40的下端部与下侧筒体15之间具备轴承26，且将转子40的上端部以及盖体23设为锥状，还可以将转子40的下端部以及下侧筒体15、和转子40的上端部以及盖体23这两方设为锥状。

(4)在上述实施方式中，构成为阀体60配置在比阀口18靠步进马达20的一侧，且从上方与阀口18抵接，但也可以构成为阀体60配置在隔着阀口18而与步进马达20相反的一侧，且从下方与阀口18抵接。

(5)在上述实施方式中，直动轴50中的滑动轴部50B与圆形轴部50G配置在阳螺纹部50N与阀体60之间，并且，收容筒体25配置在阀口18与转子40之间，但也可以构成为，滑动轴部50B与圆形轴部50G配置于阳螺纹部50N的上方，收容筒体25配置于转子40的上方。

(6)在上述实施方式中，在直动轴50的上侧配置有滑动轴部50B，在下侧配置有圆形轴部50G，但反之亦可。

即，如图10所示，也可以从上方依次配置阳螺纹部50N、圆形轴部50G、滑动轴部50B、阀体60。在该情况下构成为，收容筒体25的与滑动轴部50B抵接的轴收容孔26D配置于下侧，与圆形轴部50G滑动接触或抵接的直动轴承27以及特氟隆片28配置于上侧。

(7)在上述实施方式中，特氟隆片28随着朝向内侧而向上方倾斜，但也可以构成为，特氟隆片28随着朝向内侧而向下方倾斜。另外还可以构成为，特氟隆片28的内周面与直动轴50中的圆形轴部50G的外周面50M抵接。

(8)在上述实施方式中，通过将环状突壁26C的前端部26U以倒向内侧的方式敛缝而将直动轴承27保持于筒主体部26，但也可以采用将直动轴承27压入到环状突壁26C内的结构。

附图标记说明：

10 电动阀；

11 定子；

11B 阀主体；

18 阀口；

20 步进马达(马达)；

25 收容筒体；

26 筒主体部；

26D 轴收容孔(非圆形孔)；

27 直动轴承；

28 特氟隆片(弹性构件)；

40 转子；

50 直动轴；

50B 滑动轴部(非圆形轴部)；

50G 圆形轴部；

50M 外周面；

60 阀体。

Claims (6)

1.一种电动阀，其中，

所述电动阀具备：

马达；

直动轴，其接受所述马达的动力而进行直线运动，且具有使形成于阀主体的一端的阀口开闭的阀体；以及

弹性构件，其设于所述阀主体，且与所述直动轴的外周面抵接而限制所述直动轴的径向上的动作。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其中，

所述电动阀具备：

所述马达的转子，其以在旋转轴方向上被定位的状态相对于所述阀主体而进行旋转，并且与所述直动轴螺合；

剖面呈非圆形的非圆形轴部，其设于所述直动轴，并与形成于所述阀主体的非圆形孔进行间隙配合，使所述直动轴不能旋转；以及

剖面呈圆形的圆形轴部，其设于所述直动轴，

所述直动轴仅在所述弹性构件与所述圆形轴部抵接的范围内进行直线运动。

3.根据权利要求2所述的电动阀，其中，

所述电动阀具备设于所述阀主体的收容筒体，该收容筒体具有所述非圆形孔，且用于收容所述直动轴。

4.根据权利要求3所述的电动阀，其中，

所述非圆形轴部和所述圆形轴部在所述直动轴中的所述阀体与螺合于所述转子的螺合部之间的位置并排配置，

所述收容筒体配置在所述阀主体中的所述阀口与所述转子之间的位置，

所述弹性构件安装在所述收容筒体上。

5.根据权利要求4所述的电动阀，其中，

所述收容筒体具有：

筒主体部，其在一端侧具有所述非圆形孔；以及

直动轴承，其安装于所述筒主体部的另一端侧，

所述弹性构件由圆环状的片材构成，所述弹性构件的外缘部被夹持在所述筒主体部与所述直动轴承之间。

6.根据权利要求5所述的电动阀，其中，

所述电动阀具有突壁，该突壁从所述筒主体部的所述另一端侧的外周缘突出，且在内侧将所述直动轴承保持为不能旋转。