説明

電動弁

【課題】ナットとバルブコア座との同軸度が高い電動弁を提供すること。
【解決手段】本発明の電動弁は、弁座ユニットと、ナットユニットと、ニードル弁ネジシャフトユニットとを含む。弁座ユニットは、弁座12と、バルブコア座11とを含み、ナットユニットは、ニードル弁ネジシャフトユニットを取り付けるためのナット32を含む。ナット32の下端部がバルブコア座11の上端部に嵌め合わされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御弁の技術分野に関し、特に流体の流量を調節するための電動弁に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エアコン、冷蔵庫、ヒートポンプ温水器及び各種類の冷房、暖房の設備において、一般的に電動弁を用いて流体の流量を調節する。
【0003】
一般的に、電動弁は弁座ユニットと、ナットユニットと、ニードル弁ネジシャフトユニットと、ローターユニットとを含む。弁座ユニットは、バルブコア座、弁座及び接続管を含む。弁座には弁口を有している。通常、バルブコア座、弁座及び接続管は一体に溶接されて、弁座ユニットを構成する。ニードル弁ネジシャフトユニットのニードル弁はナットユニットのナット内に取り付けられている。
【0004】
特許文献1に開示された電動弁では、ナットユニットのナットがガイドスリーブ内に固定され、ガイドスリーブが弁座に固定されており、またニードル弁が弁座の弁口を封止する必要があるので、弁座とナットとの同軸度に対する要求が比較的高く、電動弁はバルブコア座とナットとの同軸度を確保できるように、複数回の組み付け工程を介して間接的に制御しなければならない。そして弁座とナットとの同軸度は、ナット、ガイドスリーブ、弁座、ニードル弁等の複数の部品の加工精度の影響を受けるため、同軸度の確保が難しく、バルブコア座とナットとが同軸にならないと、ニードル弁と弁口にも同軸にならない現象が現れやすく、ひいては弁口がしっかりと封止されなく、また弁口が偏心磨耗される問題を招くことになり、電動弁の動作の信頼性が低くなり、電動弁の耐用年数も短くなる。
【0005】
また、現在、金属材の代わりにプラスチック材を用いることが本分野の一つの発展傾向にあり、前記電動弁において、プラスチック材質のナットを採用すると、ナットとガイドスリーブとは締まり嵌めのみによると、二者の接続強度を確保し難いため、接続の信頼性が低くなり、従ってプラスチック材質のナットを採用することができず、高価な金属材質のナットを採用しなければならず、電動弁の加工コストが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−25932号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従って、どのようにしてナットとバルブコア座との同軸度が高い電動弁を研究開発するかという技術的難題の解決が当業者に迫られている。
【0008】
そこで、本発明は、ナットとバルブコア座との同軸度が高い電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の目的を実現するために、本発明は、弁座ユニットと、ナットユニットと、ニードル弁ネジシャフトユニットとを含み、前記弁座ユニットは、弁座と、バルブコア座とを含み、前記ナットユニットは、前記ニードル弁ネジシャフトユニットを取り付けるためのナットを含む電動弁において、前記ナットの下端部が前記バルブコア座の上端部に嵌め合わされていることを特徴とする。
【0010】
また、好ましくは、前記バルブコア座の上端部は前記ナットの下端部の内孔に挿入されており、前記バルブコア座に前記ナットが、遊び嵌め、中間嵌め、又は締まり嵌めの方式で外嵌されている。
【0011】
また、好ましくは、前記ナットの下端部は前記バルブコア座の上端部の内孔に挿入されており、前記ナットに前記バルブコア座が、遊び嵌め、中間嵌め、又は締まり嵌めの方式で外嵌されている。
【0012】
また、好ましくは、前記ナットは、プラスチックナットと、環状金属接続シートとを含み、前記プラスチックナットは前記環状金属接続シートを基礎として、エンジニアリングプラスチックを用いて射出成形されている。
【0013】
また、好ましくは、前記環状金属接続シートの外側が前記弁座に溶接固定されている。
【0014】
また、好ましくは、前記環状金属接続シートの外側には、一つ以上の外縁切欠口が設けられている。
【0015】
また、好ましくは、前記環状金属接続シートの内側には、一つ以上の内縁切欠口が設けられており、前記環状接続シートの環状部には、一つ以上の連通穴が設けられている。
【0016】
また、好ましくは、前記ニードル弁ネジシャフトユニットは、一端にニードル弁ブッシュが設けられているニードル弁と、ネジシャフトとを含み、前記ニードル弁が前記バルブコア座の貫通穴内に設けられて、前記ニードル弁の前記他端が前記弁座の弁口内に挿入され、前記ニードル弁の前記一端に内孔が設けられており、前記ニードル弁の前記内孔内に挿入された前記ネジシャフトの一端にブロッカーリングが設けられている。
【0017】
また、好ましくは、前記ニードル弁の前記内孔内にばねが設けられており、前記ネジシャフトの端部が前記ばねに当接している。
【0018】
また、好ましくは、前記ナットの上端部には前記ネジシャフトを取り付けるための内孔が設けられており、前記内孔の上端部はガイド穴となり、前記内孔の下端部は雌ネジ穴となり、この雌ネジ穴と前記ネジシャフトの雄ネジは対を成す。
【発明の効果】
【0019】
本発明の電動弁において、ニードル弁ネジシャフトユニットを取り付けるためのナットは、その下端部がバルブコア座の上端部と嵌め合わされるように接続されており、これによりナットとバルブコア座の弁口との同軸度が極めて確保しやすくなり、さらにニードル弁とバルブコア座との同軸度も高くなり、弁口がしっかり封止されなくなる問題や、弁口が偏心磨耗される問題を回避することができる。同時に、ニードル弁と弁口との同軸度を向上させることができるため、ローターユニットのローターが回動する時の摩擦力が顕著に小さくなり、電動弁の動作の信頼性も高められる。
【0020】
また、好ましい技術案においては、前記ナットは、プラスチックナットと、環状金属接続シートとを含み、前記プラスチックナットは、前記環状金属接続シートを基礎として、エンジニアリングプラスチックを用いて射出成形される。このようにナットは環状金属接続シートを用いて一緒に射出成形されることで、ナットの本体がエンジニアリングプラスチックにて射出成形され、ナットと弁座との接続強度を確保できる。これにより、ナットの組み立てプロセスが簡単になり、生産効率が高まり、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の電動弁の一つの具体的な実施方式の断面構造模式図である。
【図2】図1におけるナットの構造模式図である。
【図3】図2における環状金属接続シートの構造模式図である。
【図4】図1における電動弁の、ハウジングを取り付けていない時の構造模式図である。
【図5】本発明の電動弁の他の具体的な実施方式の断面構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
当業者が本発明の技術案をよりよく理解するように、図面と具体的な実施例とを参照しながら本発明をさらに詳しく説明する。
【0023】
図1〜図4を参照すると、図1は本発明の電動弁の一つの具体的な実施方式の断面構造模式図である。図2は図1におけるナットの構造模式図である。図3は図2における環状金属接続シートの構造模式図である。図4は図1における電動弁の、ハウジングを取り付けていない時の構造模式図である。
【0024】
図1に示すように、本発明の電動弁は、弁座ユニットと、ナットユニットと、ニードル弁ネジシャフトユニットと、ローターユニットとを含む。
【0025】
ここで、弁座ユニットは、バルブコア座11と、弁座12と、第一の接続管13と、第二の接続管14とを含む。バルブコア座11、弁座12、第一の接続管13、及び第二の接続管14が一体に接続されることにより、弁座ユニットは形成される。バルブコア座11、弁座12、第一の接続管13、及び第二の接続管14は、溶接により一体に接続されることもでき、一体に成形されることもできる。
【0026】
前記ナットユニットは、ニードル弁ネジシャフトユニットを取り付けるためのナットを含み、ナットの上部の外円周に、ばねレール33とストップスライドリング34とが外嵌されており、ナットの下端部がバルブコア座11の上端部に外嵌され、ナットの側面が弁座12に固定されている。一つの具体的な実施方式では、図1に示すように、バルブコア座11の上端部がナットの下端部の内孔に挿入されており、バルブコア座11にナットが、遊び嵌め、中間嵌め、または締まり嵌めの方式で外嵌されている。
【0027】
前記ニードル弁ネジシャフトユニットは、ニードル弁21と、ニードル弁ブッシュ22と、ネジシャフト23と、ブロッカーリング24と、ばね25とを含む。ニードル弁21とニードル弁ブッシュ22とは一体に接続され、具体的には、ニードル弁21とニードル弁ブッシュ22とが溶接や締まり嵌め等の方式により一体に接続される。ネジシャフト23の先端部にはブロッカーリング24が外嵌されていて、ブロッカーリング24は溶接や、締まり嵌め等の方式によりネジシャフト23に外嵌される。また、ネジシャフト23はニードル弁21の内孔に係合するように取り付けられ、ニードル弁21の内孔には、ばね25がさらに設けられ、ネジシャフト23の端部がばね25に当接している。
【0028】
ローターユニットは、ローター41と、ローター止め部42と、二者を接続する接続体とを含み、ローターユニットがネジシャフト23の上端部に固定されている。
【0029】
具体的には、電動弁は弁体を封止するためのハウジング5をさらに含み、ハウジング5は弁座12に外嵌されている。
【0030】
本発明の電動弁において、ニードル弁ネジシャフトユニットを取り付けるためのナットは、その下端部がバルブコア座11の上端部に外嵌するように接続されており、ナットの側面が弁座12に固定されている。これにより、ナットとバルブコア座11の弁口との同軸度が極めて確保しやすくなり、さらにニードル弁21とバルブコア座11との同軸度も高くなり、弁口がしっかりと封止されなくなる問題や、弁口が偏心磨耗される問題を回避することができる。同時に、ニードル弁21と弁口との同軸度を向上させることができるため、ローターユニットのローター41が回動する時の摩擦力が顕著に小さくなり、電動弁の動作の信頼性も高められる。
【0031】
本発明は、ニードル弁ネジシャフトユニット、ローターユニット及びハウジング5の構造に対して、前記の実施例によって具体的に限定されるものではなく、ニードル弁ネジシャフトユニット、ローターユニット及びハウジング5は、別のどのような構造を採用しても、いずれも本発明の保護範囲に属すべきである。
【0032】
好ましい技術案においては、図2、図3に示すように、ナットはプラスチックナット32と、環状金属接続シート31とを含む。この環状金属接続シート31は環状を成し、具体的には、環状金属接続シート31の中間が貫通穴になり、環状金属接続シート31は金属板材の打ち抜きにより形成され、プラスチックナット32は、この環状金属接続シート31を基礎として、エンジニアリングプラスチックを用いて射出成形する。
【0033】
ナットは、環状金属接続シート31を金型の一部として用いて一緒に射出成形することで、ナットの本体がエンジニアリングプラスチックにて射出成形され、ナットと弁座12との接続強度を確保できる。これにより、ナットの組み立てプロセスが簡単になり、生産効率が高まり、コストを抑えることができる。
【0034】
また、具体的には、環状金属接続シート31の外側が弁座12に溶接固定され、ナットは環状金属接続シート31を介して弁座12に固定接続される。このように、環状金属接続シート31を弁座12にしっかりと接続することができるので、ナットと弁座12との接続強度を確保することができる。
【0035】
好ましい技術案においては、環状金属接続シート31の内側には、一つ以上の内縁切欠口31aが設けられ、環状金属接続シート31の環状部には、一つ以上の連通穴31bが設けられている。この内縁切欠口31aと連通穴31bとにより、環状金属接続シート31の上下両側とプラスチックナット32との接続強度を強めて、環状金属接続シート31とプラスチックナット32との間の相対的回動を防ぐことができる。
【0036】
また、好ましい技術案においては、環状金属接続シート31の外側には、一つ以上の外縁切欠口31cが設けられており、外縁切欠口31cは冷媒の通路となり、環状金属接続シート31の上下両側の圧力を平衡する役割を果たすことができ、具体的な技術案においては、そのうち一つの外縁切欠口31cがばねレール33の尾部をリミットする。
【0037】
具体的な技術案においては、図3、図4に示すように、プラスチックナット32は、プラスチックナット上部32aと、プラスチックナット中部32bと、プラスチックナット下部32cとの三つの部分に分けられる。
【0038】
プラスチックナット上部32aの外周は、ばねレール33とストップスライドリング34とを外嵌するためのストップレール外嵌部である。プラスチックナット上部32aの内孔の上端部は、ネジシャフト23のガイド穴であり、この内孔の下端部は雌ネジ穴である。前記ネジシャフト23のガイド穴とネジシャフト23の上端の外円とは、小さい隙間で遊び嵌めされ、これによりローター41に周方向の位置決めガイドを提供する。前記の雌ネジ穴とネジシャフト23の雄ネジとは、対を成す。プラスチックナット中部32bの外径はプラスチックナット上部32aの外径より大きく、環状金属接続シート31は射出成形によりプラスチックナット中部32bに接続されている。プラスチックナット下部32cはバルブコア座11の上端部に外嵌するためのものである。
【0039】
本発明の電動弁は以下の方法により組み付けられる。
【0040】
ナットの下方からニードル弁ネジシャフトユニットをナット内に挿入し、そしてニードル弁ネジシャフトユニットをナットに螺入し、さらにニードル弁ネジシャフトユニットとナットをバルブコア座11に嵌めてから、環状金属接続シート31の外縁を弁座12に溶接する。ストップスライドリング34とローター止め部42の位置を設定した後、ローターユニットをネジシャフト23の先端部に外嵌し、かつ溶接によりネジシャフト23をローター41の接続体に溶接する。最後にハウジング5を弁座12に外嵌してから、ハウジング5を弁座12に封止溶接する。
【0041】
前記実施例において、ナットは環状金属接続シート31にプラスチックナット32を射出成形する構造を採用しているが、本発明の電動弁はこれに限らず、ナットは金属材のナットを採用してもよく、ナットがバルブコア座11に外嵌により固定する構造であれば、いずれも本発明の保護範囲に属すべきである。
【0042】
また、前記実施例においては、ナットとバルブコア座11とは、バルブコア座11の上端部が前記ナットの下端部の内孔に挿入され、ナットがバルブコア座11に、遊び嵌め、中間嵌め、または締まり嵌めの方式で外嵌されているが、本発明はこれに限らず、ナットの下端部がバルブコア座11の上端部の内孔内に挿入される形でもよく、以下、実施例を参照しながら、この例を簡単に説明する。
【0043】
図5を参照すると、図5は本発明の電動弁の他の具体的な実施方式の断面構造模式図である。
【0044】
図5に示すように、ナットの下端部がバルブコア座11上端部の内孔内に挿入され、ナットの下端部にバルブコア座11の上端部が、遊び嵌め、中間嵌め、または締まり嵌めの方式で外嵌されている。その他の具体的な実施過程は、前記実施例と類似するため、ここでは、詳細な説明を省略する。
【0045】
以上の実施例においては、ナットの下端部とバルブコア座11の上端部とが、遊び嵌め、中間嵌め、または締まり嵌めの方式で嵌め合わされているが、本発明はこれに限らず、ナットの下端部とバルブコア座の上端部が螺接等により嵌め合わされてもよく、いずれも本発明の保護範囲に属すべきである。
【0046】
以上記載したのは、本発明の好ましい実施形態である。指摘すべきことは、文字表現の有限性を持つが、本発明は、客観的に無限の具体的な構造を有する。つまり、本発明は、本技術分野の一般の技術者にとって、本発明の原理を離脱しない前提で、若干の改良及び修飾を行うことができ、これらの改良と修飾は、本発明の保護範囲に属すとみなされるべきである。
【符号の説明】
【0047】
11 バルブコア座
12 弁座
13 第一の接続管
14 第二の接続管
21 ニードル弁
22 ニードル弁ブッシュ
23 ネジシャフト
24 ブロッカーリング
25 ばね
31 環状金属接続シート
31a 内縁切欠口
31b 連通穴
31c 外縁切欠口
32 プラスチックナット
32a プラスチックナット上部
32b プラスチックナット中部
32c プラスチックナット下部
33 ばねレール
34 スライドリング
41 ローター
42 ローター止め部
5 ハウジング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁座ユニットと、ナットユニットと、ニードル弁ネジシャフトユニットとを含み、前記弁座ユニットは、弁座と、バルブコア座とを含み、前記ナットユニットは、前記ニードル弁ネジシャフトユニットを取り付けるためのナットを含む電動弁において、
前記ナットの下端部が前記バルブコア座の上端部に嵌め合わされていることを特徴とする電動弁。
【請求項2】
前記バルブコア座の上端部は前記ナットの下端部の内孔に挿入されており、前記バルブコア座に前記ナットが、遊び嵌め、中間嵌め、又は締まり嵌めの方式で外嵌されていることを特徴とする請求項1に記載の電動弁。
【請求項3】
前記ナットの下端部は前記バルブコア座の上端部の内孔に挿入されており、前記ナットに前記バルブコア座が、遊び嵌め、中間嵌め、又は締まり嵌めの方式で外嵌されていることを特徴とする請求項1に記載の電動弁。
【請求項4】
前記ナットは、プラスチックナットと、環状金属接続シートとを含み、前記プラスチックナットは前記環状金属接続シートを基礎として、エンジニアリングプラスチックを用いて射出成形されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電動弁。
【請求項5】
前記環状金属接続シートの外側が前記弁座に溶接固定されていることを特徴とする請求項4に記載の電動弁。
【請求項6】
前記環状金属接続シートの外側には、一つ以上の外縁切欠口が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電動弁。
【請求項7】
前記環状金属接続シートの内側には、一つ以上の内縁切欠口が設けられており、
前記環状接続シートの環状部には、一つ以上の連通穴が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電動弁。
【請求項8】
前記ニードル弁ネジシャフトユニットは、一端にニードル弁ブッシュが設けられているニードル弁と、ネジシャフトとを含み、
前記ニードル弁が前記バルブコア座の貫通穴内に設けられて、前記ニードル弁の他端が前記弁座の弁口内に挿入され、前記ニードル弁の前記一端に内孔が設けられており、前記ニードル弁の前記内孔内に挿入された前記ネジシャフトの一端にブロッカーリングが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の電動弁。
【請求項9】
前記ニードル弁の前記内孔内にばねが設けられており、前記ネジシャフトの端部が前記ばねに当接していることを特徴とする請求項8に記載の電動弁。
【請求項10】
前記ナットの上端部には前記ネジシャフトを取り付けるための内孔が設けられており、前記内孔の上端部はガイド穴となり、前記内孔の下端部は雌ネジ穴となり、この雌ネジ穴と前記ネジシャフトの雄ネジは対を成すことを特徴とする請求項8に記載の電動弁。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2012−533717(P2012−533717A)
【公表日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−538187(P2012−538187)
【出願日】平成23年6月17日(2011.6.17)
【国際出願番号】PCT/CN2011/075863
【国際公開番号】WO2012/048581
【国際公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【出願人】(512017062)浙江三花股▲ふん▼有限公司 (2)
【Fターム(参考)】