电动阀

摘要

一种适于将减速装置紧凑地收容在转子内的狭小空间中的电动阀。该电动阀包括：具有阀室及阀座的阀本体(10)；阀芯(260)；操作阀芯的阀杆(250)；被固定在阀本体上的圆筒状壳体(30)；被安装在壳体外周部上的电动机励磁装置(2)；被旋转自如地支承在壳体内周部上、由所述励磁装置旋转驱动的永磁型转子组合体(50)；使转子组合体的旋转减速的减速装置(100)；以及利用所述转子组合体的旋转动作、通过减速装置使所述阀芯相对于所述阀座进退的螺杆机构。并且，将转子组合体(50)和减速装置(100)配置在阀本体(10)和壳体(30)所划分形成的空间内。

权利要求

1.一种带减速装置的电动阀，包括：具有阀室及阀座的阀本体；使所述阀座的开口可开闭地被配置在所述阀室内的阀芯；操作所述阀芯的阀杆；被固定在所述阀本体上的圆筒状壳体；被安装在该壳体外周部上的电动机励磁装置；被旋转自如地支承在壳体内周部上、由所述励磁装置旋转驱动的永磁型转子组合体；使该转子组合体的旋转减速的减速装置；以及利用所述转子组合体的旋转动作、通过所述减速装置使所述阀芯相对于所述阀座进退的螺杆机构，将所述转子组合体和所述减速装置配置在由所述阀本体和所述壳体所划分形成的空间内，其特征在于，所述减速装置包括：中心齿轮，其与所述转子组合体是一体的；固定齿轮，其具有被固定在所述阀本体侧的内啮合齿轮；行星齿轮，其被支承在行星齿轮支架上并与中心齿轮和所述固定齿轮同时啮合；输出齿轮，其具有与该行星齿轮啮合的内啮合齿轮，用上端部支承所述固定齿轮的圆筒状齿轮箱被固定在保持架上，该保持架被固定配置在所述壳体内的空间中，在所述固定齿轮的下方，由所述保持架直接或间接地旋转自如地支承位于所述齿轮箱内的空间的所述输出齿轮。

2.如权利要求1所述的带有减速装置的电动阀，其特征在于，

以从所述齿轮箱的上端部延伸出的多个舌片进入凹设在所述固定齿轮外周面上的凹部的状态，所述固定齿轮被固定在所述齿轮箱上。

3.如权利要求1所述的带减速装置的电动阀，其特征在于，

以从所述齿轮箱的上端部延伸出的多个舌片进入凹设在所述固定齿轮外周面上的凹部的状态，所述固定齿轮被固定在所述齿轮箱上，在所述舌片的两侧缘部形成有根切部，通过由适当的加热装置进行的热熔融使合成树脂制的所述固定齿轮的一部分进入该根切部，所述固定齿轮不可脱离地被固定在所述齿轮箱上。

4.如权利要求1所述的带减速装置的电动阀，其特征在于，

利用固定配设在所述阀本体上的承载部件，将所述保持架固定保持。

5.如权利要求1所述的带减速装置的电动阀，其特征在于，

利用固定配设在所述阀本体上的承载部件，将所述保持架固定保持，

在所述承载部件和所述保持架之间具有使所述承载部件的内外保持均压的间隙。

说明书

电动阀

技术领域

[0001] 本发明涉及控制空调的制冷剂流量的电动阀，特别涉及在气密容器即壳体内具有齿轮减速机构的密封齿轮(キヤンドギヤ)式电动阀。

背景技术

[0002] 众所周知，作为由电动机进行阀开闭的所谓电动阀大致分为以下2种。第1种如专利文献1所公开的，是直接将转子的旋转传送到螺杆机构进行阀开闭，第2种如专利文献2和专利文献3等所公开的，是用减速装置将转子的旋转减速而传送到螺杆机构。

[0003] 专利文献1：日本特开2000-356278号公报

[0004] 专利文献2：日本特开2002-84732号公报

[0005] 专利文献3：日本特开2003-232465号公报

[0006] 所述第1种电动阀虽可以比较紧凑地构成，但具有以下问题：用途被局限于低负荷的场合，又难以提高每一驱动脉冲的开阀度的分辨能力。

[0007] 所述第2种电动阀具有以下问题：虽也可以使用于负荷大的场合，可以提高每一驱动脉冲的开阀度的分辨能力，但由于减速装置用的齿轮箱与电动机部分分别构成，电动阀的整体就变得大型化。

发明内容

[0008] 本发明提供适于将减速装置紧凑地收容在电动机内的狭小空间中的电动阀。

[0009] 本发明的电动阀，作为基本装置，包括：具有阀室及阀座的阀本体；使所述阀座的开口可开闭地被配置在所述阀室内的阀芯；操作所述阀芯的阀杆；被固定在所述阀本体上的圆筒状的壳体；被安装在该壳体外周部上的电动机励磁装置；被旋转自如地支承在所述壳体内周部上的、由所述励磁装置旋转驱动的永磁型转子组合体；使该转子组合体的旋转减速的减速装置；以及利用所述转子组合体的旋转动作，通过所述减速装置使所述阀芯相对于所述阀座进退的螺杆机构，将所述转子组合体和所述减速装置配置在由所述阀本体和所述壳体所划分形成的空间内，所述减速装置包括：中心齿轮，其与所述转子组合体是一体的；固定齿轮，其具有被固定在所述阀本体侧的内啮合齿轮；行星齿轮，其被支承在行星齿轮支架上并与中心齿轮和所述固定齿轮同时啮合；以及输出齿轮，其具有与该行星齿轮啮合的内啮合齿轮，用上端部支承所述固定齿轮的圆筒状齿轮箱被固定在保持架上，而该保持架被固定配置在所述壳体内的空间中，在所述固定齿轮的下方，由所述保持架直接或间接地旋转自如地支承位于所述齿轮箱内的空间的所述输出齿轮。

[0010] 通过具有上述的装置，来发挥强有力的阀的操作力，同时具有较高的分辨能力，进而可以获得将减速装置的齿轮箱合理地固定在有限空间内的结构。

[0011] 并且，可以确保使波纹管伸缩时的壳体内保持均压的结构。

附图说明

[0012] 图1是表示本发明的密封齿轮式电动阀的整体结构的剖视图。

[0013] 图2是表示阀本体和承载部件以及阀杆等的详细结构的说明图。

[0014] 图3是固定在承载部件上的壳体的剖视图。

[0015] 图4是表示轴承以及轴和转子组合体的详细结构的说明图。

[0016] 图5是保持架、螺纹轴承、螺杆轴和球的详细结构的说明图。

[0017] 图6是表示构成减速装置的齿轮箱的详细结构的说明图。

[0018] 图7是表示固定齿轮120的详细结构的说明图。

[0019] 图8是表示防止固定齿轮上浮的碟形弹簧的详细结构的说明图。

[0020] 图9是表示构成减速装置的行星齿轮支架和行星齿轮的详细结构的说明图。

[0021] 图10是表示构成减速装置的输出齿轮和输出轴的详细结构的说明图。

[0022] 图11是表示主要部件的组装状态的立体图。

具体实施方式

[0023] 图1是表示本发明的密封齿轮式电动阀的整体结构的剖视图。

[0024] 密封齿轮式电动阀具有被旋转自如地装备在气密容器即壳体30内的转子组合体50。在壳体30的外侧配设有电动机励磁装置2，该电动机励磁装置2由构成电动机定子的线圈3与树脂一体模铸成型而成，通过由板簧所制成的安装件5而可装卸自如地被嵌装在壳体30上。线圈3通过电路4与外部的电源连接。

[0025] 壳体30利用承载部件20被固定在阀本体10上。阀本体10具有阀室12和喷嘴14，固定有制冷剂的配管18a、18b。设有与阀本体10的阀室12连通并导入制冷剂的室16。

[0026] 安装于壳体30内部的转子组合体50通过向电动机励磁装置的线圈3供给驱动信号而进行旋转，该电动机励磁装置被嵌装在壳体30的外侧。

[0027] 转子组合体50的旋转利用具有行星齿轮的减速装置100被减速，并传递到输出齿轮160的输出轴200。输出轴200驱动螺杆轴210。螺杆轴210与轴承230螺合，轴承230被支承在固定于承载部件20的保持架220上。

[0028] 另外，轴承230有时也与保持架220形成一体，这时，输出齿轮160(输出轴200)直接被支承在保持架220上。

[0029] 螺杆轴210的移动量通过球240、球承载部件242传递给阀杆250，使安装在阀杆250顶端的阀芯260上下移动。控制阀芯和喷嘴间的流路面积来调节制冷剂的流量。

[0030] 在阀杆250的外侧安装有波纹管270，防止被导入与阀室12连通的室16内的制冷剂进入壳体30内。

[0031] 用图2和图2后面的附图来详细说明本发明的密封齿轮式电动阀的结构部件。

[0032] 图2表示阀本体10和承载部件20以及阀杆250等的详细结构。

[0033] 阀本体10具有阀室12和喷嘴14，固定有配管18a、18b。被固定在阀本体10上部的承载部件20具有圆筒部22和从圆筒部22向水平方向扩展的凸缘部24。凸缘部24承载壳体的开口端部。圆筒部22的上端形成有4个凹部28和凸部26，与保持架220卡合。

[0034] 用承载部件20的凸部26支承保持架220，承载部件20和保持架220之间存在间隙G，因此空气可以流通。因此，即使后述的波纹管伸缩，也可以实现承载部件20的内外的均压，对动作不产生影响。

[0035] 安装在支承阀芯260的阀杆250外侧的波纹管270的上端夹着环状部件272并通过铆接加工部K1固定在阀本体10上。波纹管270的下端274被固定在阀杆250上。波纹管270防止被导入阀本体10的室16内的制冷剂进入壳体侧。

[0036] 图3是固定在承载部件20上的壳体30的剖视图。

[0037] 壳体30是圆筒状的压力容器，具有与承载部件20的凸缘部24重合的凸缘部32，在顶部形成有收容轴承的突部34。

[0038] 图4表示轴承40、轴42和转子组合体50的详细结构。

[0039] 轴承40被压入壳体30顶部的突部34内。轴42被插入轴承40的孔41内。

[0040] 转子组合体50由包含磁性材料的塑料材料形成，与配设在中央的中心齿轮部件54成型为一体。

[0041] 中心齿轮部件54设有凸起部55，该凸起部55的中心具有轴42穿过的贯通孔。在凸起部55的外侧形成有构成行星齿轮减速机构的中心齿轮56。

[0042] 图5表示保持架220、轴承230、螺杆轴210和球240的详细结构。

[0043] 保持架220具有插入轴承230外径部231的内径部221和阶梯部222，与轴承230外径的阶梯部232抵接。两者嵌合后，通过冲压加工部P1等形成一体。

[0044] 保持架220上侧的外径部223嵌装有后述的齿轮箱，由阶梯部224来支承。保持架220下侧的外径部225被插入固定在阀本体10上的承载部件20的上端部，由阶梯部226来固定。承载部件20的凸部26通过溶接等来对保持架220进行保持。

[0045] 轴承230具有内螺纹部234，与螺杆轴210的外螺纹部214螺合。螺杆轴210在上部具有插入后述减速装置100的输出轴的传动部(ドライバ)的缝隙212，下部的凹部216中固定有球240。

[0046] 图6表示构成减速装置100的齿轮箱110的详细结构。

[0047] 齿轮箱110是圆筒状的部件，下部被嵌合在保持架220的上部。齿轮箱110的上端形成有4片舌片112。舌片112为顶端112a比根部112b宽度宽的倒锥状，在其两侧缘部具有根切(アンダ一カツト)部。

[0048] 将齿轮箱110的舌片112插入该固定齿轮120的凹部124中，通过加热使原材料的塑料熔化，被可靠地固定在齿轮箱110上。

[0049] 图7表示固定齿轮120的详细结构。

[0050] 固定齿轮120例如是将塑料成型加工而成，在外周部上形成有凸缘部123、固定在齿轮箱上部用的凹部124和凸部122。在固定齿轮的内周侧形成有构成行星齿轮减速机构的内啮合齿轮126。

[0051] 图8表示对固定齿轮上浮以及转子旋转时的振动所产生的噪音予以抑制的碟形弹簧130的详细结构。

[0052] 亦如图11所示，被嵌装入齿轮箱110上部的固定齿轮120的上浮通过配设在转子组合体50之间的碟形弹簧130来防止。又，利用碟形弹簧130的弹性来降低转子旋转时的振动，抑制振动所产生的噪音。碟形弹簧130具有贯通转子组合体50的中心齿轮56的孔132和向3个方向延伸的弹簧部134。

[0053] 图9表示构成具有行星齿轮的减速装置的行星齿轮支架140和行星齿轮150的详细结构。

[0054] 行星齿轮支架140例如是将塑料成型加工而成的，在中心部具有贯通轴42的孔142。行星齿轮支架140具有三根柱144和3个分隔壁146。行星齿轮150具有与行星齿轮支架140的柱144嵌合的孔152和齿轮部154。在将3个行星齿轮150嵌合在柱144上的行星齿轮支架140的上面覆盖有板，柱144和分隔壁146的顶部的凸部被压入板的孔中并固定。

[0055] 图10表示构成减速装置的输出齿轮160以及与其一体的输出轴200的详细结构。

[0056] 输出齿轮160具有被压入输出轴200圆柱部的孔162。在输出齿轮160的内侧形成有内啮合齿轮164。

[0057] 输出轴200具有容纳轴42的有底的孔204和平传动器部206。平传动器部206与螺杆轴210的缝隙212卡合。

[0058] 减速装置100的结构如下：转子组合体50的中心齿轮56为输入齿轮，被支承在行星齿轮支架140上的行星齿轮150同时与中心齿轮56和固定齿轮120的内啮合齿轮126啮合。

[0059] 该行星齿轮支架的行星齿轮150也与输出齿轮160的内啮合齿轮164啮合，中心齿轮56的输入被减速，并被输出到输出齿轮160。

[0060] 该减速装置100具有大的减速比，可以进行例如50∶1左右的大的减速。

[0061] 因此，转子组合体50的转速例如被减速至50分之1，并传递到螺杆轴210。

[0062] 螺杆轴210可进行微小量的旋转，可以实现分辨能力高的阀的开度控制。

[0063] 图11是表示主要部件的组装状态的立体图。

[0064] 在阀本体10上固定有2根配管18a、18b。在阀本体10的上部熔敷有承载部件20，将承载部件20的4根凸部焊接来支承保持架220。

[0065] 在保持架220的上部嵌装有齿轮箱110。在齿轮箱110的上部形成有4个舌片112和凹部114。

[0066] 舌片112的顶端部112a的宽度尺寸形成得比根部112b大。用树脂等制成的固定齿轮120的内周面形成有内啮合齿轮126，在外周部形成有4个凹部124。

[0067] 将固定齿轮120的凹部124插入齿轮箱110的舌片112，通过加热该部分并使塑料制的固定齿轮熔融，而使固定齿轮120牢固地固定。

[0068] 该电动阀具有可靠地将齿轮箱固定、又可确保与波纹管的伸缩相对应的壳体内的均压的结构。

[0069] 符号的说明

[0070] 10阀本体，12阀室，14喷嘴，20承载部件，30壳体，50转子组合体，56中心齿轮，100减速装置，110齿轮箱，112舌片，120固定齿轮，124凹部，150行星齿轮，160输出齿轮，
200输出轴，210螺杆轴，220保持架，250阀杆，260阀芯，G间隙。