專利名稱：電動閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及組裝于空氣調(diào)和機、冷凍機等中使用的電動閥，本發(fā)明特別是涉及下述的電動閥，該電動閥可在謀求低成本的同時，在轉(zhuǎn)子側(cè)獲得所需的轉(zhuǎn)矩，并且可提高焊接部分的接合強度。
背景技術：
圖3表示這種電動閥的現(xiàn)有實例。圖示的電動閥10’包括閥主體20，該閥主體20具有閥室21、閥座22(閥口22a)、凸緣狀部件23等；外殼40’，該外殼40’的底端部通過焊接而密封接合于該閥主體20上；轉(zhuǎn)子30’，該轉(zhuǎn)子30’設置于該外殼40’的內(nèi)周；定子50，該定子50外嵌于上述外殼40’上，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子30’，上述閥主體20通過與閥座22接觸分離的閥體24a(閥桿24)，調(diào)整制冷劑等的流體的通過流量，在閥主體20的凸緣狀部件23(形成于其上的臺階部23a)上，下方開口的帶底圓筒狀的外殼40’的底端部40b’通過對接焊接而密封接合。
在上述閥主體20的閥室21的一側(cè)，連接有制冷劑導入管61，并且在閥室21的下方，連接有制冷劑導出管62。
在該外殼40’的內(nèi)周，按照以規(guī)定間隙α’間隔開的方式設置轉(zhuǎn)子30’，在上述外殼40’的外周外嵌由軛鐵51、線圈架52、定子線圈53、53和樹脂模制罩體56等形成的定子50，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該轉(zhuǎn)子30’。
另外，在轉(zhuǎn)子30’與閥桿24之間設置有驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)利用轉(zhuǎn)子30’的旋轉(zhuǎn)，使上述閥體24a與上述閥座22接觸分離。該驅(qū)動機構(gòu)為螺紋傳送機構(gòu)，該螺紋傳送機構(gòu)由筒狀的導向襯套26(形成于其外周的固定螺紋部25)和下方開口的筒狀的閥桿保持部32(形成于其內(nèi)周的，與上述固定螺紋部25螺合的移動螺紋部31)構(gòu)成，該導向襯套26的底端部26a以壓配合的方式固定于閥主體20上，閥桿24以可滑動的方式內(nèi)插于導向襯套26中，該閥桿保持部32設置于上述閥桿24和導向襯套26的外周(具體來說，參照下述的專利文獻1等)。
專利文獻1JP特開2001-50415號文獻發(fā)明內(nèi)容但是，在上述的電動閥10’中，轉(zhuǎn)子30’的材料采用稀土類燒結(jié)磁鐵?？墒?，稀土類燒結(jié)磁鐵的矯頑力極大、價格高。因此，人們考慮采用價格較低的稀土類塑料磁鐵。
但是，由于與稀土類燒結(jié)磁鐵相比較，稀土類塑料磁鐵的價格雖然較低但磁鐵矯頑力較小，故如果上述外殼40’和轉(zhuǎn)子30’的尺寸形狀等相同，則轉(zhuǎn)子30’側(cè)無法獲得必需的轉(zhuǎn)矩。即，在轉(zhuǎn)子側(cè)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩由軛鐵51到轉(zhuǎn)子30’之間的距離，即，通過外殼40’的壁厚與上述外殼40’和轉(zhuǎn)子30’之間的間隙α’相加而形成的距離確定。但是，如果減小間隙α’，由于具有轉(zhuǎn)子30’與外殼40’的內(nèi)周面接觸的危險，故無法按照超過規(guī)定程度的方式變窄。因此，人們考慮減小外殼40’的壁厚。但是，如果減小外殼40’的壁厚，則無法使外殼40’的底端部40b’與閥主體20(的凸緣狀部件23)的焊接部分K(臺階部23a)獲得充分的接合強度，變得脆弱。
另外，在用于空氣調(diào)和機、冷凍機等中的電動閥10’中，制冷劑充滿外殼40’的內(nèi)部，但是，特別是作為制冷劑采用二氧化碳(氣體)代替氟利昂系的類型的場合，由于將制冷劑壓力設定較高，故外殼40’內(nèi)部處于極高的壓力狀態(tài)，由此，如果上述焊接部分K的接合強度較小，則容易產(chǎn)生漏氣等現(xiàn)象，可靠性降低。
本發(fā)明是針對上述的情況而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種電動閥，其中，即使在轉(zhuǎn)子的材料采用稀土類塑料磁鐵的情況下，仍獲得必要的轉(zhuǎn)矩，并且可使外殼的底端部和閥主體的焊接部分確保充分的接合強度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電動閥包括閥主體，該閥主體通過與閥室內(nèi)的閥座接觸分離的閥體調(diào)整制冷劑等的流體的通過流量；外殼，該外殼的底端部通過焊接而與上述閥主體密封接合；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子按照規(guī)定間隙間隔開的方式設置于該外殼的內(nèi)周；定子，該定子外嵌于上述外殼上，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子；驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)設置于上述轉(zhuǎn)子和上述閥體之間，利用上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使上述閥體與上述閥座接觸分離，其特征在于上述外殼的底端部的壁厚和轉(zhuǎn)子與定子之間的部分的壁厚具有厚度差。
按照優(yōu)選的形式，上述轉(zhuǎn)子和上述定子之間的部分的壁厚小于上述外殼的底端部的壁厚，在上述閥主體上形成臺階部，上述外殼的底端部卡合于該臺階部，該底端部通過對接焊接密封接合于該臺階部。
按照另一優(yōu)選的形式，上述轉(zhuǎn)子由稀土類塑料磁鐵構(gòu)成。
在本發(fā)明的電動閥中，外殼的底端部的壁厚小于轉(zhuǎn)子和定子之間的部分的壁厚。換言之，與在轉(zhuǎn)子側(cè)獲得的轉(zhuǎn)矩有關的部分(轉(zhuǎn)子和定子之間的部分)的壁厚小于過去的值，定子的軛鐵到轉(zhuǎn)子之間的距離(外殼的壁厚與該外殼和轉(zhuǎn)子之間的間隙相加而形成的距離)縮短。
由此，由于即使轉(zhuǎn)子的材料采用低價格的稀土類的塑料磁鐵，仍可獲得必要的轉(zhuǎn)矩，同時外殼的底端部的壁厚增加，故可使外殼的底端部和閥主體的焊接部分確保充分的接合強度，即使在制冷劑采用高壓的二氧化碳等的情況下仍難以產(chǎn)生氣體泄漏等，可靠性提高。


圖1為表示本發(fā)明的電動閥的一個實施例的縱向剖視圖；圖2(A)為表示圖1所示的外殼周圍的放大圖，圖2(B)為表示圖3所示的外殼周圍的放大圖；圖3為表示已有的電動閥的一個實例的縱向剖視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發(fā)明的電動閥的實施例進行具體描述。
圖1為本發(fā)明的電動閥的一個實施例的縱向剖視圖。另外，在圖1中，對于與前述圖3所示的電動閥10’的各部分相對應的部分采用同一標號。
圖1所示的電動閥10包括閥主體20，該閥主體20具有閥室21、閥座22(閥口22a)、凸緣狀部件23等，通過與上述閥座22接觸分離的針狀的閥體24a，調(diào)整制冷劑的通過流量；外殼40(在后面進行具體描述)，該外殼40中的底端部40b通過焊接而密封接合于上述閥主體20；轉(zhuǎn)子30，該轉(zhuǎn)子30按照以規(guī)定間距α間隔開的方式設置于該外殼40的內(nèi)周；定子50，該定子50外嵌于外殼40上，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該轉(zhuǎn)子30。
在上述閥主體20的閥室21的一側(cè)，連接有制冷劑導入管61，該制冷劑導入管61用于將作為制冷劑的二氧化碳(氣體)送入閥室21，并且在閥室21的下方連接有制冷劑導出管62。
定子50由通過磁性材料形成的軛鐵51、通過線圈骨架52而卷繞于該軛鐵51上的上下的定子線圈53、53、樹脂模制外罩56構(gòu)成，步進電動機由轉(zhuǎn)子30和定子50構(gòu)成。
在這里，上述轉(zhuǎn)子30的材料采用Nd-Fe-B系等的稀土類塑料磁鐵。
在上述外殼40中，以不銹鋼等的非磁性的金屬板為母材，通過深沖加工等形成為具有半球狀的最底部40a的帶底圓筒狀，其底端部(開口端緣部)40b通過對接焊接而密封接合于臺階部23a(焊接部分K)，該臺階部23a形成于固定在閥主體20的頂部上的不銹鋼制的凸緣狀部件23上，內(nèi)部保持在氣密狀態(tài)。
在這里，在本實施例中，像圖2(A)所示的那樣，外殼40的底端部40b壁厚Ib大于其它的部分的壁厚Ia。換言之，外殼40的底端部40b以外的部分通過減薄拉深加工(沖薄)等方式變薄。更具體地說，與在轉(zhuǎn)子30側(cè)獲得的轉(zhuǎn)矩有關的部分(轉(zhuǎn)子30和定子50之間的部分)的壁厚Ia小于圖2(B)所示的那樣的，現(xiàn)有的外殼40’中的相同部分的壁厚Ia’，并且底端部40b的壁厚Ib大于過去的值(Ib’)(在過去的外殼40’的場合，Ia’＝Ib’)。
在此場合，本實施例的外殼40的外徑Da和現(xiàn)有的值(Da’)相同，但是，本實施例的外殼40的內(nèi)徑Db和轉(zhuǎn)子30的外徑Ra的值大于過去的值(Db’、Ra’)(壁厚較薄的量)。因此，本實施例的定子50的軛鐵51到轉(zhuǎn)子30之間的距離(由外殼40的壁厚Ia，與外殼40和轉(zhuǎn)子30之間的間隙α相加而形成的距離)短于過去的距離。
閥體24a形成于黃銅制的閥桿24的底端。使該閥體24a與閥座22接觸分離的驅(qū)動機構(gòu)為螺紋傳送機構(gòu)，該螺紋傳送機構(gòu)由以可滑動的方式嵌插閥桿24的筒狀的導向襯套26，與設置于其外周的下方開口的筒狀的閥桿保持部32構(gòu)成，該導向襯套26中的底端部26a以壓配合(或螺合)方式固定在開設于閥主體20中的嵌合孔42中，在其中間部附近形成陽螺紋部25，在上述閥桿保持部3 2中形成與導向襯套26的陽螺紋部(固定螺紋部)25螺合的陰螺紋部(移動螺紋部)31，另外，在其最底中間部，插嵌有閥桿24的頂部較小直徑部。該閥桿24的頂部較小直徑部的頂端部以壓配合的方式固定在裝載于閥桿保持部32的最底頂面的螺母33上。
另外，上述閥桿24通過緩沖用的螺旋彈簧34始終向下方偏置，該緩沖用的螺旋彈簧34以壓縮方式安裝于閥桿保持部32的最底部和閥桿24的中間臺階部之間。在導向襯套26的側(cè)面，形成實現(xiàn)閥室21和外殼40內(nèi)壓力均勻的均壓孔32a。
在閥桿保持部32的最底部上，設置有由螺旋彈簧形成的恢復彈簧35?；謴蛷椈?5按照在導向襯套26的固定螺紋部25和閥桿保持部32的移動螺紋部31的螺合脫開時，與外殼40的內(nèi)面接觸，恢復固定螺紋部25和移動螺紋部31的螺合的方式作用。
閥桿保持部32和轉(zhuǎn)子30通過支承環(huán)36而連接，支承環(huán)36在本實施例的場合，由在轉(zhuǎn)子30成形時嵌入的黃銅制的金屬環(huán)構(gòu)成。在支承環(huán)36上通過斂縫方式固定閥桿保持部32的頂部突部，由此，轉(zhuǎn)子30、支承環(huán)36和閥桿保持部32成一體地連接。
在導向襯套26上固定有構(gòu)成止動機構(gòu)中的一個的底部止動部(固定止動部)27，在閥桿保持部32上固定有構(gòu)成止動機構(gòu)中的另一個的頂部止動部(移動止動部)37。
在這樣的結(jié)構(gòu)的電動閥10中，如果對定子線圈53、53進行一個方向的通電進行勵磁，則相對固定于閥主體20上的導向襯套26，轉(zhuǎn)子30和閥桿保持部32沿一個方向旋轉(zhuǎn)，通過導向襯套26的固定螺紋部25和閥桿保持部32的移動螺紋部31的螺紋傳送，比如，閥桿保持部32向下方移動，閥體24a壓靠于閥座22上，將閥口22a封閉。
在將閥口22a封閉的時刻，頂部止動部37尚未與底部止動部27接觸，在閥體24a將閥口22a封閉的狀態(tài)，轉(zhuǎn)子30和閥桿保持部32進一步旋轉(zhuǎn)下降。此時，由于相對閥桿24，閥桿保持部32下降，故緩沖用的螺旋彈簧34受到壓縮，由此，吸收閥桿保持部32的下降力。然后，轉(zhuǎn)子30進一步旋轉(zhuǎn)，閥桿保持部32下降，則此時，頂部止動部37與底部止動部27碰撞，即使在對定子線圈53、53通電的情況下，仍強制地停止閥桿保持部32的下降。
另一方面，如果對定子線圈53、53進行另一個方向的通電進行勵磁，則相對固定于閥主體20上的導向襯套26，轉(zhuǎn)子30和閥桿保持部32沿與前述場合相反的方向旋轉(zhuǎn)，通過導向襯套26的固定螺紋部25和閥桿保持部32的移動螺紋部31的螺紋傳送，此次，閥桿保持部32向上方移動，閥桿24的底端的閥體24a與閥座22離開，閥口22a打開，制冷劑通過閥口22a。在此場合，可通過轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)量，調(diào)整閥口22a實效開口面積，即可調(diào)整制冷劑的通過流量，由于轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)量通過脈沖數(shù)量控制，故可高精度地調(diào)整制冷劑通過流量。
像上述那樣，在本實施例的電動閥10中，外殼40的底端部40b的壁厚Ib大于轉(zhuǎn)子30和定子50之間的部分的壁厚Ia。換言之，與在轉(zhuǎn)子側(cè)獲得的轉(zhuǎn)矩有關的部分的壁厚Ia小于過去的值，定子50的軛鐵51到轉(zhuǎn)子30之間的距離(由外殼40的壁厚Ia與間隙α相加而形成的距離)變短。由此，即使轉(zhuǎn)子30的材料采用廉價的稀土類塑料磁鐵，仍可獲得必要的轉(zhuǎn)矩，并且由于外殼40的底端部40b的壁厚增加，故可使外殼40的底端部40b和閥主體20(凸緣狀部件23)的焊接部分(K)確保具有充分的接合強度，即使在制冷劑采用高壓的二氧化碳等的情況下，仍難以產(chǎn)生漏氣等現(xiàn)象，可提高可靠性。
權利要求
1.一種電動閥，該電動閥包括閥主體，該閥主體通過與閥室內(nèi)的閥座接觸分離的閥體調(diào)整制冷劑等的流體的通過流量；外殼，該外殼的底端部通過焊接與上述閥主體密封接合；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子按照以規(guī)定間隙間隔開的方式設置于該外殼的內(nèi)周；定子，該定子外嵌于上述外殼上，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子；驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)設置于上述轉(zhuǎn)子和上述閥體之間，利用上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使上述閥體與上述閥座接觸分離，其特征在于上述外殼中的底端部的壁厚和轉(zhuǎn)子與定子之間的部分的壁厚具有厚度差。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動閥，其特征在于上述轉(zhuǎn)子和定子之間的部分的壁厚小于上述外殼的底端部的壁厚。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電動閥，其特征在于在上述閥主體上形成臺階部，上述外殼的底端部卡合于該臺階部，該底端部通過對接焊接而密封接合于該臺階部。
4.根據(jù)權利要求1～3中任一項所述的電動閥，其特征在于上述轉(zhuǎn)子由稀土類塑料磁鐵構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動閥，其中，即使轉(zhuǎn)子的材料采用稀土類塑料磁鐵仍可獲得必要的轉(zhuǎn)矩，并且可使外殼的底端部和閥主體的焊接部分確保充分的接合強度。該電動閥包括閥主體，該閥主體通過與閥室內(nèi)的閥座接觸分離的閥體，調(diào)整制冷劑等的流體的通過流量；外殼，該外殼的底端部通過焊接與上述閥主體密封接合；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子按照以規(guī)定間隙間隔開的方式設置于該外殼的內(nèi)周；定子，該定子外嵌于上述外殼上，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子；驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)設置于上述轉(zhuǎn)子和上述閥體之間，利用上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使上述閥體與上述閥座接觸分離，上述外殼的底端部的壁厚和轉(zhuǎn)子與定子之間部分的壁厚有厚度差。
文檔編號F16K31/04GK1987167SQ20051013513
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權日2005年12月23日
發(fā)明者井上靖 申請人:株式會社不二工機