专利名称：驱动转动阀的机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动转动阀的机构，具体涉及用于控制一般例如空调机的冷却剂流向的转动阀驱动机构。
空调机的冷却和加热操作模式被设计成通过切换室内机和室外机之间冷却剂循环方向而从一种操作模式切换到另一种操作模式，反之亦然。这些空调机装有称作“四通阀”的转动阀，用作控制冷却剂流向的装置。
日本未审查专利公告(公开)No.平8-152075和8-128553以及日本未审查实用型公告(公开)No.平3-57571公开一种空调机，这种空调机中，用马达作转动阀的驱动源，使马达转动轴转动许多转，并用减速齿轮机构使马达轴的转动减速，达到恒定的减速比，由此可定准转动阀的转角。
作为用于将位于外壳外面的马达轴的转动传送到装在气密封闭外壳内的减速齿轮机构和转动阀的装置，一对永久磁铁配置在减速齿轮机构输入侧的齿轮传动轴端部上以及马达轴端部上，使得由马达驱动的永久磁铁(驱动部件)的转动可以传送到永久磁铁(被驱动部件)上，然后使该永久磁铁(被驱动部件)的转动传送到减速齿轮机构和转动阀上。
在马达转动轴的端部上和放在气密密封外壳内的减速齿轮机构的输入轴端部上均配置永久磁铁，使得可以用永久磁铁的磁力来传送转动，然而在这种情况下，永久磁铁的吸引力引起马达的过大负载，结果，马达的寿命缩短。为避免这种缺点，需采用大马达以及价格高而又复杂的止推轴承。
另外，常规装置常遇到这样的缺点，即装在位于气密密封外壳内的减速齿轮机构输入轴端部的永久磁铁在组装之前常吸引铁粉，这常常造成减速齿轮和转动阀发生故障。
这些缺点已被证明是造成转动阀转动角设定位置不准的原因，因而造成空调机操作性能变坏。
根据上述情况提出本发明。
因此本发明的目的是提供一种不造成马达过大负载的驱动转动阀的机构。
本发明的另一目的是提供一种驱动转动阀的机构，在这种机构中可用小马达确保转动稳定，不用特别的轴承。
本发明的再一目的是提供一种驱动转动阀的机构，在该机构中可以可靠定准转动阀特有的转角。
本发明的又一目的是提供一种驱动转动阀的机构，在该机构中可以避免在常规装置上遇到的由于组装期间吸引铁粉造成的故障。
上面概述了本发明有关目的中的一些目的。这些目的应当理解为只例示说明本发明很多相关特征和适用性中的一些特征和适用性。以不同方式应用本发明或在本发明的范围内改变本发明还可以获得很多其它有利的结果。因此参考本发明的概要、结合附图对优选实施例的详细说明以及由权利要求书确定的本发明的范围便可以获得完全理解本发明的其它目的。
为达到本发明的上述目的，主要提供一种驱动转动阀的机构，在这种机构中使马达转动轴转动许多转，使得转动阀按照马达转动轴的转数转动要求的转角；由于马达转动轴的转速可用减速齿轮机构减速，所以可以按照恒定的减速比定准转动阀的转角；其中，在马达轴的一个端部配置用永久磁铁作的驱动部件，而在减速齿轮机构输入侧的齿轮传动轴的一个端部配置用磁体作的被驱动部件，使得由马达驱动的永久磁铁(驱动部件)的转动可以通过磁力传送到磁体，而磁体(被驱动部件)的转动又传送到减速齿轮机构和转动阀二者上。
该转动阀可用作控制空调机冷却剂流向的阀。
图1A是截面图，示出空调机的一般结构；图1B是透视图，示出由装在空调机中的转动阀构成的流体流路切换阀；图2A、2B和2C示出驱动部件和被驱动部件的一个例子；图2A是沿图2B的A-A线截取的流体流路切换阀的截面图；图2B是沿图2C的B-B线截取的截面图；图2C是沿图2A的C-C线截取的截面图3A是流体流路切换阀的横截面图，示出操作处于加热模式时的冷却剂流向；图3B是其垂直截面图；图4A是流体流路切换阀的横截面图，示出操作处于去湿操作模式时的冷却剂流向；而图4B是其垂直截面图；图5是流体流路切换阀的垂直截面图，示出另一例子的被驱动部件和驱动部件；图6是流体流路切换阀的垂直截面图，示出再一例子的被驱动部件和驱动部件。
下面详细说明本发明的驱动转动阀的机构，在此实施例中，该机构装在用于控制空调机冷却剂流向的流体流路切换阀上。
在如图1所示的空调机中，压缩机2的入口和出口分别经第一管道H1和第四管道H4连接于冷却剂流体流路切换阀1。
类似地，冷却剂流体流路切换阀1分别经第二管路H2和第三管路H3连接于室内热交换器3和室外热交换器5。室内热交换器3和室外热交换器5用细管道4连接，该管道4的作用是减小冷却剂压力。
在如图1～3所述的加热操作模式中，冷却剂从压缩机2经冷却剂流体流路切换阀1、室内热交换器3、细管道4、室外热交换器5和冷却剂流体流路切换阀1又流回压缩机2。
在冷却操作模式中，如图4所示，冷却剂从压缩机2流出，经冷却剂流体流路切换阀1、室外热交换器5、细管4、室内热交换器3和冷却剂流体流路切换阀1又流回压缩机2。
在此实施例中，对于冷却剂流体流路切换阀1，外壳10的内部用隔板10a分成减速齿轮安装室7和阀安装室8，如图1B和2所示。
装在阀安装室8中的转动阀20利用装在减速齿轮安装室7中的减速齿轮机构31可以来回转动恒定的角度。
如图2所示，外壳10大体为圆柱形的管结构。管壳10的内部可保持在气密密封状态。因此，由隔板10a分开的减速齿轮安装室7和阀安装室8也保持在气密密封状态。
在外壳10的上表面中央部分形成第一连接口11。该连接口11与第一管道H1的一个端部连接，该管道的另一端部连接于压缩机2的出口。
隔板10a上形成第二连接口12、第三连接口13和第四连接口14。第二连接口12经第二管道H2连接于室内热交换器3，第三连接口经第三管道H3连接于室外热交换器5，而第四连接口14经第四管道H4连接于压缩机2的入口。
垂直伸过转动阀20中心部分的转动轴26全程贯穿隔板10a的中心部分，因此转动阀20可转动地支承在隔板10a上。
如图1和2所示，转动阀20包括杯形外壳部分20a和密封板20b，前者在其下部分是敞开的，后者用于密封外壳部分20a的敞开部分。该转动阀还具有在其中形成的连通室20c。
该连接室20c保持在气密密封状态下。第一切换口21形成在外壳部分20a的中央部分，而第二切换口22和第三切换口23形成在密封板20b上。
使第一切换口21与第二切换口22连通的流体流路充当第一切换流路R1，而使第一切换口21与第三切换口23连通的流体流路充当第二切换流路R2。第一管道H1配置在第一切换口21的内部。
在其表面上涂有氟树脂或由氟树脂作的圆筒密封件25通过O形环24装在第二和第三切换口23、24的内部，该密封件的外端向外凸出。由于这种配置，使得密封件25通过O形环24弹性地压靠在隔板10a的表面上，因而可防止冷却剂渗漏。
配置一种减速齿轮机构3，在这种机构中用马达M作转动阀20的驱动源，马达M使马达转动轴30转动许多转，并使此马达轴30的转动传送到转动阀的转动轴26上。
如图2所示，减速齿轮机构31的输入轴32和输出轴32’具有由许多齿轮33构成的齿轮系列34和34’。
输入侧齿轮系列34与输出侧的齿轮系列34’啮合，因而速度从输入端到输出端逐渐降低，最后获得适当的减速比。由马达M作用的转矩加在输入轴32的端部分上，转动阀20的转动轴26共轴地连接于输出轴32’的端部，因而转动阀20按上述减速比转动特定的转角。
作为将马达M的转动传送到减速齿轮机构的装置，马达M的转动轴30具有用永久磁铁作的驱动部件6A。减速齿轮机构31的输入轴32在其一个端部上具有用磁体例如钢制品作的被驱动部件6B。
永久磁铁(驱动部件6A)由马达M转动，而对着该永久磁铁并与其不接触的磁体(被驱动部件6B)则由其磁力转动。这样便使得输入侧齿轮系列34和输出侧齿轮系列34’转动，因而使转动阀20绕直接连接于输出轴32’的转动轴26转动要求的转角。
永久磁铁(驱动部件6A)和马达M配置在外壳10的外面，装在于外壳10上形成的凹部内。另一方面，磁体(被驱动元件6B)则装在气密密封的外壳10内，靠近形成该凹部的壁的内表面，使其在内壳10内对着永久磁铁。
通过切换加在马达M上的电流方向便可切换转动阀20的转动方向。切换转动方向时便可切换冷却剂流体的流道，因而可以在加热操作模式和冷却操作模式之间进行操作模式切换。
例如，如果减速齿轮机构31的最后减速比被定为1/800，则在使驱动部件6A(永久磁铁)转100圈时，转动阀20便转1/8圈(即转45°角)。
当转动阀沿一个方向转动时，第二切换口22和第二管道H2便在外壳10内彼此连通。同样，当转动阀20沿另一方向转动时，第三切换口23和第三管道H3便彼此连通。为定准转动阀20的转角，装有限动销。
在图2中，装在马达转动轴30上的驱动部件(永久磁铁)6A和装在减速齿轮机构31输入轴上的被驱动元件(磁体)6B在马达转动轴30和输入轴32共轴时形成彼此相对关系。即，永久磁铁的轴向端面和磁体的轴向端面以非接触的方式形成平行相对关系。
如图3所示，装在马达转动轴30上的驱动部件(永久磁铁)6A与被驱动部件(磁体)6B周缘的外表面形成相对关系。即，永久磁铁的内表面和磁体的外表面配置成在垂直于轴线的方向形成平行相对关系。
如图4所示，装在减速齿轮机构31输入轴32上的被驱动部件(磁体)6B配置成与装在马达转动轴30上的驱部部件(永久磁铁)6A周缘的外表面形成相对关系。即永久磁铁的内表面和磁体的内表面在垂直于轴线的方向上形成平行相对关系。
下面说明空调机中的流体流路切换阀1。
(1)加热操作如图3所示，使马达转动轴30转动要求的转数，从而使转动阀20按照减速齿轮机构31的减速比沿一个方向转动要求的转角，使得第二切换口22连接于第二管道H2，但第三切换口23不连接于第三管道H3。
压缩机2中的冷却剂依次流过压缩机2、第一管道H1、第一切换流道R1、第二管道H2、室内热交换器3、细管4、室外热交换器5、第三管道H3、外壳10内部、第四连接口14、第四管道H4，然后流到压缩机2。在冷却剂循环期间便执行加热操作。
(2)冷却/去湿操作如图4所示，使马达转动轴30转动要求的转数便可使转动阀20按减速齿轮机构31的减速比沿另一方向转过要求的转角，使得第三切换口23连接于第三管道H3，但第二切换口22不连接于第二管道H2。
压缩机2中的冷却剂依次流过压缩机2、第一管道H1、第二切换流路R2、第三管道H3、室外热交换器5、细管4、室内热交换器3、第二管道H2、外壳10的内部、第四连接口14、第四管道H4，然后流回压缩机2。在冷却剂循环期间便执行冷却操作。
按照本发明，用小马达可以确保稳定的转动，并且不会造成大马达过大的负载；可以正确设定转动阀的特有转角，而且不用特别的轴承。
另外，由于被驱部件是磁体作的这一特征，因而可防止像常规装置中那样在组装期间或之前吸附铁粉，由此可避免因吸附铁粉引起的上述故障。
很明显，根据上述说明，本发明有许多改型和变化。因此应当明白，本发明可以以不同于具体所述的方式实施。
权利要求
1.一种驱动转动阀的机构，在这种机构中马达转动轴将转动许多转，使得上述转动阀按照上述马达转动轴的转动转数转动到要求的转角；通过利用减速齿轮机构使上述马达转动轴的转速减速，可按照恒定的减速比定准上述转动阀的上述转角，其特征在于，在上述马达轴的一个端部上配置用永久磁铁作的驱动部件，而在上述减速齿轮机构输入侧的传动齿轮轴的一个端部上配置用磁体作的被驱动部件，使得由上述马达驱动的上述永久磁铁(驱动部件)的转动可以通过磁力传送到上述磁体，并且上述磁体(被驱动部件)的转动既可传送到上述减速齿轮机构又能传送到上述转动阀。
2.如权利要求1所述的驱动转动阀的机构，其特征在于，上述转动阀用作控制空调机中冷却剂流的阀。
全文摘要
驱动转动阀的机构,马达转动轴将转动许多转,使得转动阀可以按照马达转动轴的转动转数转过要求的转角;由于利用减速齿轮机构可使马达转动轴的转速减速,所以可按照恒定的减速比定准转动阀的转角;其中,在马达轴的一个端部上配置用永久磁铁作的驱动部件,而在减速齿轮机构输入侧的传动齿轮轴的一个端部上配置用磁体作的被驱动部件,使得由马达驱动的永久磁铁的转动可以通过磁力传送到磁体上,而磁体的转动则可以传送到减速齿轮机构和转动阀二者上。
文档编号F16K31/02GK1330241SQ0011875
公开日2002年1月9日 申请日期2000年6月26日 优先权日2000年6月26日
发明者外山勇 申请人:富士尹杰克特株式会社