电动阀的制作方法_4

文档序号:8357926阅读:来源:国知局
第一接头管113以及第二接头管114例如以铜、黄铜等为材料而构成,通过硬钎焊等固定于阀主体110。
[0087]支撑部件120具有例如PPS(聚苯硫醚)树脂等合成树脂制的大致圆柱状的架部121 ;以及通过嵌入成形而一体地设于该架部121的靠阀主体110的端部的不锈钢制的凸缘部122。支撑部件120通过凸缘部122利用焊接等固定于阀主体110的图中上端而固定于阀主体110。
[0088]架部121以其轴心与通过阀口 Illa的轴的轴线L重叠的方式配置。在架部121的中心,以贯通该架部121的方式形成有在轴线L方向上排列的螺纹孔123和滑动孔124。在螺纹孔123的内周面形成有驱动内螺纹123a,与后述的转子轴130螺纹结合。滑动孔124配置为偏靠阀口 111a,形成为直径比螺纹孔123大。在滑动孔124,以能够滑动移动的方式嵌合有后述的阀芯部140。
[0089]转子轴130例如以不锈钢等金属为材料形成为圆柱棒状。在转子轴130的外周面的一部分形成有驱动外螺纹130a,该驱动外螺纹130a与上述架部121的驱动内螺纹123a螺纹结合。由此,转子轴130以其轴心与轴线L重叠的方式配置,另外,通过以轴心为中心旋转而利用螺纹进给作用在轴线L方向上移动。S卩、转子轴130以轴心与轴线L重叠的方式配置而且支撑为通过以该轴心为中心旋转而在轴线L方向上移动。在本实施方式中,驱动内螺纹123a和驱动外螺纹130a为右螺纹。在转子轴130的靠阀口 Illa的端部,设有能够以轴线L为中心旋转地卡定后述阀芯部140的凸缘部131。
[0090]阀芯部140具有阀架141、阀芯142、垫圈143、弹簧支架144、以及压缩螺旋弹簧145。
[0091]阀架141形成为具有与上述架部121的滑动孔124的内径大致相同的外径的圆筒形状。阀架141能够滑动移动地嵌合于滑动孔124中,由此,阀架141由支撑部件120支撑为能够在轴线L方向上移动。
[0092]阀芯142形成为针形状,以该针形状的前端与阀口 Illa对置的方式,固定于阀架141的阀口 Illa侧的端部(下端部141a)。阀芯142通过使与阀座部111的间隔在阀的最大开度至阀的最小开度(或全闭状态)之间增加或减小来进行流量的调节。
[0093]在阀架141的与阀口 Illa侧相反一侧的端部(上端部141b),以能够旋转的方式卡定有转子轴130的凸缘部131。具体而言,转子轴130的凸缘部131在与阀架141的上端部141b之间夹入有垫圈143,通过该凸缘部131,转子轴130以能够旋转的方式勾挂于阀架141的上端部141b。通过该勾挂,阀架141由转子轴130支撑为能够在轴线L方向上移动而且能够以轴线L为中心旋转。另外,在阀架141内,以能够在轴线L方向上移动的方式设有弹簧支架144。在弹簧支架144与阀芯142之间,以赋予规定的载荷的压缩状态安装有压缩螺旋弹簧145。由此,弹簧支架144被向转子轴130侧按压,与转子轴130的凸缘部131抵接。
[0094]线圈部件150通过使具有弹性的钢材等金属丝弯曲而形成。如图9所示,线圈部件150 —体地具有螺旋弹簧状的线圈部151、和从线圈部151的一端151a向半径方向外侧突出的爪部152。线圈部151以与导向部170的螺旋导向线体177的各卷绕部分的间隔大致相同的直径(粗细)而且相同的间距卷绕,具有即使进行某种程度扩径也能够复原至原来的直径的弹性。线圈部件150(具体而言为线圈部151)以能够在圆周方向上旋转的方式与螺旋导向线体177螺纹结合。线圈部151与螺旋导向线体177螺纹结合时,其整体容纳于螺旋导向线体177的卷绕部分之间,与螺旋导向线体177的轴线L方向的一部分区间螺纹结合。换言之,线圈部151的轴线L方向的长度比螺旋导向线体177的轴线L方向的长度短。因此,线圈部151在以与螺旋导向线体177螺纹结合的状态旋转时被螺旋导向线体177引导而在轴线L方向上移动。
[0095]在本实施方式中,线圈部件150以及螺旋导向线体177为右螺纹,该螺旋导向线体177以及线圈部件150的间距设定为比驱动内螺纹123a以及驱动外螺纹130a的间距大。另外,线圈部151为5/4圈(450度),优选匝数为I以上。当然,并不限定于该结构,例如,也可以将该螺旋导向线体177以及线圈部件150的间距与驱动内螺纹123a以及驱动外螺纹130a的间距设定为相同、或者将线圈部151设为2圈以上等,只要不违背本发明的目的,则这些结构为任意的。
[0096]线圈部件150从其两端中的一方与导向部170的螺旋导向线体177螺纹结合后,与该螺旋导向线体177 —起组装于导向支撑体171的圆筒部172。
[0097]如图8所示,步进马达160具有壳体161、磁性转子162、以及定子线圈163。
[0098]壳体161例如以不锈钢等金属为材料,形成为封闭图中上方的一方端部的大致圆筒形状。壳体161的图中下方的开口侧的端部通过焊接等气密性地固定于阀主体110。
[0099]磁性转子162 —体地具有将外周部磁化为多极的圆筒状的磁铁部164、和设置在其轴线L方向中央部分的圆盘部165。磁性转子162经由一体成形于圆盘部165的中央的金属零件166而固定于转子轴130。由此,磁性转子162设置成在壳体161内能够以转子轴130的轴心为中心旋转。
[0100]定子线圈163配设在壳体161的外周面,通过对定子线圈163赋予脉冲信号,从而磁性转子162与该脉冲数对应地旋转。定子线圈163相当于旋转驱动部。
[0101]若磁性转子162旋转,则转子轴130与该磁性转子162 —起旋转,通过驱动外螺纹130a与驱动内螺纹123a的螺纹进给作用,转子轴130在轴线L方向(图8上下方向)上移动,从而阀芯部140相对于阀口 Illa进退。由此,使阀口 Illa的开度变化,控制从第一接头管113流向第二接头管114 (或者从第二接头管114流向第一接头管113)的流体的流量。
[0102]另外,在磁性转子162的磁铁部164的内周面的一部分形成有在轴线L方向上延伸的作为爪承受部的销状突起部167。并且,在磁性转子162旋转时,该销状突起部167与线圈部件150的爪部152抵接,伴随该磁性转子162的旋转,使线圈部件150以在相同方向上跟随转动(按压旋转)的方式旋转。由此,线圈部件150通过螺旋导向线体177与线圈部件150的线圈部151的螺纹进给作用而沿着轴线L在与转子轴130相同的方向上移动。
[0103]从图8上方观察时,线圈部件150顺时针旋转,由此以接近阀口 Illa的方式在轴线L方向上移动。此时,销状突起部167中的与爪部152抵接的爪抵接面167a形成为与螺旋导向线体177的半径方向平行而且相对于轴线L方向倾斜。具体而言,如图10(b)所示,在爪部152碰到后述的限位线体178时,在从螺旋导向线体177的半径方向观察时,爪抵接面167a以与限位线体178的间隔随着离开螺旋导向线体177而变大的方式形成为相对于限位线体178倾斜。
[0104]在本实施方式中,爪抵接面167a形成为相对于轴线L方向倾斜,限位线体178形成为与轴线L方向平行,但也可以设置为,与之相反,爪抵接面167a形成为与轴线L方向平行,限位线体178相对于轴线L方向倾斜。也就是,爪抵接面167a相对于限位线体178相对倾斜即可。爪抵接面167a与限位线体178所成的角度α为0度< α <45度即可,优选为5度兰α兰30度的范围。
[0105]如图8所示,导向部170具有导向支撑体171和螺旋导向线体177。
[0106]导向支撑体171具有圆筒部172和形成于圆筒部172的图中上端侧的伞状部173。伞状部173形成为与壳体161的图中上端(顶部)内侧相同的形状,重叠固定于该壳体161的顶部内侧。圆筒部172以轴心与轴线L重叠的方式从壳体161的顶部中央垂下延伸。在圆筒部172的根基部(与伞状部173连接的连接部)的规定的圆周方向位置,沿轴线L方向在规定长度范围形成有键状的开阀限位突起部174。另外,在圆筒部172的前端部(靠阀口 Illa的端部),且在规定的圆周方向位置利用切弯成形(少一 A成形)设有作为卡定孔的定位孔175。在定位孔175的内里部设有由切弯成形得到的切割片176。
[0107]螺旋导向线体177以卷绕在圆筒部172的外周面的方式,利用具有弹性的线材形成为螺旋弹簧状。在螺旋导向线体177的靠阀口 Illa的端部(下端部177a) —体地设有线材在轴线L方向上延长而成的限位线体178。限位线体178的前端部178a向螺旋导向线体177的半径方向内侧(即、朝向圆筒部172)弯曲。
[0108]螺旋导向线体177以在轴线L方向上被压缩的状态卷绕在圆筒部172的外周面,并在图中上端侧与伞状部173抵接。并且,限位线体178的前端部178a插入嵌合于定位孔175,从而该前端部178a利用螺旋导向线体177的轴线L方向的弹性力而沿轴线L方向按压至定位孔175的周缘。由此,螺旋导向线体177以及限位线体178利用轴线L方向的弹性力而夹在伞状部173与定位孔175之间,而不会晃动地安装于导向支撑体171。
[0109]圆筒部172兼作转子轴130的轴承导向件,在圆筒部172内设有轴承部件179。轴承部件179由金属或加入了合成树脂制的润滑材料的原料或者实施了表面处理的部件构成,接纳转子轴130的图中上方的端部。导向部170相当于导向部件,圆筒部172相当于导向件主体,定位孔175相当于卡定孔,螺旋导向线体177相当于导轨,限位线体178相当于旋转限制部以及碰撞线体。
[0110]接着,参照图10 (a)、图10 (b)对本实施方式的电动阀2的动作进行说明。
[0111]在电动阀2中,使磁性转子162以及转子轴130以向接近阀口 11 Ia的方向(图8下方)移动的方式旋转。于是,磁性转子162的销状突起部167的爪抵接面167a与线圈部件150的爪部152抵接,爪部152被爪抵接面167a按压,线圈部件150沿圆周方向按压旋转。并且,在伴随转子轴130的旋转引起的向轴线L方向的移动而阀芯部140移动到成为最小开度(或闭阀状态)的位置时,如图10(a)、图10(b)所示,线圈部件150的爪部152碰到限位线体178,限制线圈部件150的旋转。于是,对于使爪部152按压旋转的磁性转子162,也限制这以上的旋转,从而限制阀芯部140超过成为最小开度(或闭阀状态)的位置而移动。
[0112]此时,例如,若如现有结构那样,爪抵接面1
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