阀芯驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种阀芯驱动装置。


背景技术：

2.一直以来，使用各种阀芯驱动装置。在这样的阀芯驱动装置中，有一种通过使阀芯旋转来控制供流体流动的管的开闭的阀芯驱动装置。在专利文献1中公开了一种阀驱动装置，其通过经由齿轮传递安装在转子支轴上的小齿轮的旋转而使由弹性臂部保持的阀芯旋转，控制供流体流动的流出管的开闭。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2003
‑
56734号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.但是，在像专利文献1的阀驱动装置那样的具有以能够旋转的状态保持阀芯的臂部并且通过使阀芯旋转来控制供流体流动的管的开闭的阀芯驱动装置中，阀芯容易倾斜。这是因为，如果臂部以从沿着阀芯的旋转轴的方向观察时与该旋转轴偏离的位置为支点对该旋转轴施加力，则难以将阀芯维持在能够旋转的状态，因此臂部变为以远离该旋转轴的位置为力点而从倾斜方向按压在支承阀芯的阀座等上的形状。如果阀芯相对于阀座倾斜，则可能发生泄漏，在供流体流动的管中的流量调节中出现问题。于是，本发明的目的在于抑制在阀芯驱动装置中由于阀芯倾斜而发生泄漏并在流量调整中出现问题。
8.解决技术问题所采用的技术方案
9.本发明提供一种阀芯驱动装置，其特征在于，具备：板，所述板连接供流体流动的管；壳体，所述壳体与所述板一起形成所述流体的流路；阀芯，所述阀芯能够在所述板上的与所述管的连接口对置的位置以与所述板对置的方向为旋转轴方向旋转；驱动源，所述驱动源使所述阀芯旋转；传递部件，所述传递部件从所述驱动源向所述阀芯传递使所述阀芯旋转的旋转力；以及所述阀芯的保持部，所述阀芯的保持部具有挠性的臂部，其能够以在与所述旋转轴方向交叉的径向上相对于所述阀芯的旋转轴偏移的位置为支点，且以与所述支点相反的一侧为力点，将所述阀芯按压在所述板上，所述臂部将比与所述支点相反的一侧的前端靠近所述径向上的所述阀芯的旋转中心的位置作为所述力点。
10.根据本实施方式，臂部将比与支点相反的一侧的前端靠近径向上的阀芯的旋转中心的位置作为力点。即，臂部可以在旋转轴附近施加力。因此，能够在阀芯不易倾斜的状态下将阀芯按压在板上，能够抑制由于阀芯倾斜而发生泄漏并在流量调节中出现问题。
11.在本发明的阀芯驱动装置中，理想的是，所述力点通过使所述臂部在所述旋转轴方向上向与所述阀芯所在的一侧相反的一侧翘曲而形成。这是因为通过臂部向与阀芯所在的一侧相反的一侧翘曲这样的简单的结构，能够抑制由于阀芯倾斜而发生泄漏并且在流量
调节中出现问题。
12.在本发明的阀芯驱动装置中，理想的是，所述臂部设置有与所述旋转轴嵌合的孔。这是因为通过设定为设置与旋转轴嵌合的孔的结构，能够简单地以能够旋转的方式保持阀芯。
13.在本发明的阀芯驱动装置中，理想的是，所述保持部通过将所述臂部在所述旋转轴方向上向所述阀芯所在的一侧折弯而形成所述支点。这是因为能够简单地形成支点的结构，即能够将阀芯按压在板上的结构。
14.在本发明的阀芯驱动装置中，理想的是，所述保持部通过将所述臂部在所述旋转轴方向上向与所述阀芯所在的一侧相反的一侧折弯而形成所述力点。这是因为利用臂部的折弯构成力点，由此可以将被折弯的折痕的部分作为力点，并且能够高精度地将靠近阀芯的旋转中心的位置作为力点。
15.在本发明的阀芯驱动装置中，理想的是，所述保持部通过将所述臂部在所述旋转轴方向上向所述阀芯所在的一侧折弯而形成所述支点，并通过将所述臂部在所述旋转轴方向上向与所述阀芯所在的一侧相反的一侧折弯而形成所述力点，在所述支点及所述力点处的折弯方向平行。这是因为通过将支点及力点处的折弯方向设定为平行，容易在特别靠近阀芯的旋转中心的位置形成力点。
16.在本发明的阀芯驱动装置中，理想的是，所述板在与所述阀芯对置的位置具有多个所述连接口，所述阀芯能够打开/关闭设置在对置的位置的多个所述连接口。这是因为能够通过多个连接口使流体高效地流动。
17.发明效果
18.本发明的阀芯驱动装置能够抑制由于阀芯倾斜而发生泄漏并且在流量调节中出现问题。
附图说明
19.图1是本发明的一实施例的阀芯驱动装置的概略立体图。
20.图2是从图1的阀芯驱动装置拆下了安装部及外侧壳体等的状态的概略立体图。
21.图3是从与图2不同的角度观察图2的状态的阀芯驱动装置的概略图。
22.图4是图3所示的状态的阀芯驱动装置的概略剖视图。
23.图5是从图3所示的状态的阀芯驱动装置拆下了壳体等的状态的概略图。
24.图6是表示图1的阀芯驱动装置的保持部的概略俯视图。
25.图7是表示图1的阀芯驱动装置的流体路径区域的概略立体图。
26.图8是表示图1的阀芯驱动装置的阀芯的从底面侧观察的概略立体图。
27.图9是表示图1的阀芯驱动装置的阀座的从底面侧观察的概略立体图。
28.图10是用于说明图1的阀芯驱动装置的保持部的臂部对旋转体的按压状态的概念图。
29.图11是用于说明参考例的阀芯驱动装置的保持部的臂部对旋转体的按压状态的概念图。
30.附图标记说明
[0031]1…
阀芯驱动装置；2
…
流入管(管)；3
…
流体路径区域；4
…
流出管(管)；4a
…
流出
管(管)；4b
…
流出管(管)；10
…
驱动源；12
…
外侧壳体；12a
…
上侧壳体；12b
…
下侧壳体；14
…
壳体；14a
…
凹部；15
…
转子；15a
…
磁体；16
…
定子；16a
…
定子线圈；17
…
小齿轮(传递部件)；18
…
支轴；21
…
电连接部；22
…
安装部；30
…
齿轮(传递部件)；31
…
阀芯；31a
…
圆孔；32
…
阀座(板)；32a
…
圆孔；33
…
阀座板(板)；34
…
流入口；35
…
旋转轴；36
…
流出口；36a
…
流出口；36b
…
流出口；37
…
被按压部；38
…
旋转部；100
…
保持部；101
…
基部；101a
…
圆孔；102
…
安装部；103
…
安装部；104
…
安装部；110
…
臂部；110a
…
前端部；111
…
按压部；111a
…
圆孔；120
…
折弯部(力点)；130
…
折弯部(支点)；311
…
接触部；312
…
非接触部；312a
…
非接触部；312b
…
非接触部；321a
…
贯通孔；321b
…
贯通孔。
具体实施方式
[0032]
以下，使用图1～图10以及作为参考例的阀芯驱动装置的图的图11对本发明的一实施例的阀芯驱动装置1进行说明。
[0033]
(阀芯驱动装置1的概要)
[0034]
首先，使用图1～图5对本实施例的阀芯驱动装置1的概要进行说明。本实施例的阀芯驱动装置1是如下装置：能够在冰箱等中使用，且使阀芯31旋转改变相对于阀座32的配置，从而控制作为流体的制冷剂从流出管4流出。但是，本发明不限于这样的阀芯驱动装置。需要说明的是，各图中的x轴方向、y轴方向及z轴方向是相互正交的方向，其中x轴方向是阀芯31相对于阀座32的对置方向，对应于阀芯31的旋转轴方向。
[0035]
如图1～图5所示，本实施例的阀芯驱动装置1具备流体的流入管2、构成从流入管2流入的流体的路径的流体路径区域3以及使流体从流体路径区域3流出的流出管4。另外，具备收容用于使设置于流体路径区域3的阀芯31旋转的驱动源10(参照图4)等的外侧壳体12、与外部装置连接以向驱动源10输入电信号的电连接部21以及用于安装到例如像冰箱那样的外部装置的安装部22。如图1所示，在本实施例的阀芯驱动装置1中，作为外侧壳体12，具有上侧壳体12a和下侧壳体12b。
[0036]
如图4所示，阀芯驱动装置1在将金属板冲压成型的阀座板33上构成并被壳体14气密地密封，使转子15由与壳体14的外侧密接且周向设置的定子16进行旋转驱动。即，由转子15及定子16等构成驱动源10。经由导线被连接在定子16的定子线圈16a上的电连接部21从计算机等外部装置输入驱动信号，控制转子15的规定角度下的旋转及停止。
[0037]
在转子15中，在外周一体固定有磁体15a，在阀座板33侧的端部形成有小齿轮17，且转子15被固定在壳体14及阀座板33上的支轴18旋转自由地支承。壳体14以转子15的磁体15a的外周面和定子线圈16a的内周面接近的方式形成，设置有与支轴18的一端嵌合并稳定地支承在中心位置的凹部14a。阀座板33被嵌合在壳体14上的与设置有凹部14a的一侧相反的一侧。
[0038]
在此，支轴18的另一端固定于阀座板33上。如图3等所示，流入管2和阀座32嵌合到阀座板33。流入管2嵌合到流入口34。在阀座32上设置有两个流体的流出口36，流出管4a嵌合到其中的流出口36a，且流出管4b嵌合到流出口36b。此外，阀座32通过与阀座板33嵌合而与阀座板33一起形成一个板。
[0039]
如图4及图5所示，在x轴方向上与阀座32对置的位置设置有固定于齿轮30的阀芯31。另外，齿轮30在与阀芯31相反的一侧也固定到被按压部37，该被按压部37被详情在后文
描述的保持部100的臂部110的按压部111朝向阀座32侧按压。齿轮30与小齿轮17嵌合，成为如下结构：通过使转子15旋转，能够经由小齿轮17及齿轮30使阀芯31与齿轮30一起以沿着x轴方向的旋转轴35为基准进行旋转。即，通过这样的结构，由阀芯31、齿轮30以及被按压部37形成旋转部38。
[0040]
(保持部100的结构)
[0041]
接着，主要参照图6～图11对保持部100的详细结构进行说明。本实施例的保持部100设定为在组装阀芯驱动装置1时能够将整个旋转部38保持在与阀座32分离的状态的结构。因此，例如，在伴随组装阀芯驱动装置1的焊接作业时，能够抑制伴随该焊接作业的热传递到阀芯31等。
[0042]
如图6及图7所示，保持部100具备：在y轴方向及z轴方向上水平的大致圆盘状的基部101；用于安装至流体路径区域3的内部的安装部102、103及104；以及能够将旋转部38按压到阀座32侧的挠性的臂部110。安装部102、103及104和臂部110设置于基部101。另外，在基部101形成有供小齿轮17穿过的圆孔101a。
[0043]
臂部110将相对于基部101折弯的折弯部130作为基端。臂部110以折弯部130为折痕向阀座32侧折弯。此外，在与作为基端的折弯部130相反的一侧的前端部110a侧形成有按压部111。在按压部111形成有供旋转轴35穿过的圆孔111a。另外，在按压部111形成有折弯部120，该折弯部120的前端部110a向与阀座32侧相反的一侧折弯。详细地说，以形成于圆孔111a所在的位置的折弯部120为折痕，按压部111向与阀座32侧相反的一侧折弯。
[0044]
如上所述，本实施例的臂部110在按压部111的圆孔111a所在的位置形成有折弯部120。因此，如图10所示，可以在折弯部120将旋转部38朝向阀座32侧按压。即，如图中的箭头f1所示，可以在靠近旋转轴35的位置将旋转部38朝向阀座32侧按压。因此，能够抑制在旋转部38倾斜的状态下阀芯31被按压在阀座32上。
[0045]
另一方面，在按压部111没有形成折弯部120的参考例的阀芯驱动装置1的臂部110中，如图11所示，在前端部110a将旋转部38朝向阀座32侧按压。在这样的结构中，旋转轴35的位置和前端部110a对旋转部38的按压位置分开。因此，像图中的箭头f2表示的那样的力施加到旋转部38，产生在旋转部38倾斜的状态下阀芯31被按压在阀座32上的可能性。
[0046]
在此，以与上述说明不同的表达对本实施例的保持部100进行说明时，本实施例的保持部100具有挠性的臂部110，其能够以在与旋转轴35的旋转轴方向交叉的径向上相对于阀芯31的旋转轴35偏移的位置即折弯部120为支点，且以与折弯部120相反的一侧为力点，将阀芯31按压在与阀座板33一起构成板的阀座32上。详细地说，臂部110以比与折弯部120相反的一侧的前端即前端部110a靠近径向上的阀芯31的旋转中心的位置即折弯部130为力点。在此，“前端”是指从臂部110的基端延伸的方向上的延长线上的前端。此外，“从基端延伸的方向”可以是直线状，也可以是曲线状。
[0047]
这样，在本实施例的保持部100中，臂部110以比与支点相反的一侧的前端靠近径向上的阀芯31的旋转中心的位置为力点。即，臂部110可以在旋转轴35的附近施加力。因此，本实施例的阀芯驱动装置1能够在阀芯31不易倾斜的状态下将阀芯31按压在阀座32上，能够抑制由于阀芯31倾斜而发生泄漏并且在流量调节中出现问题。
[0048]
在此，本实施例的阀芯驱动装置1具有作为流体流动的管的流入管2及流出管4，但其中在与阀芯31对置的位置设置有连接口的是流出管4。但是，本发明也可以设定为在与阀
芯31对置的位置设置有连接口的是流入管2的结构。另外，本实施例的阀芯驱动装置1通过使阀座32嵌合于阀座板33而形成一张板，但本发明也可以是阀座32和阀座板33一体构成的板。另外，本实施例的阀芯驱动装置1具备作为从驱动源10向阀芯31传递使阀芯31旋转的旋转力的传递部件的小齿轮17及齿轮30，但也可以是与本实施例不同的结构，只要是能够经由传递部件将驱动源10的驱动力传递到被保持部100保持的旋转部38的结构即可。此外，“能够经由传递部件将驱动源10的驱动力传递到被保持部100保持的旋转部38的结构”意思是只要不是阀芯31直接安装在驱动源10的旋转轴上且驱动源10的旋转轴和阀芯31的旋转轴共用的结构，则任何结构都可以。
[0049]
在此，如上所述，在臂部110设置有与旋转轴35嵌合的孔即圆孔111a。这样，通过设定为设置有与旋转轴35嵌合的孔的结构，可以以能够旋转的方式简单地保持阀芯31。
[0050]
另外，如上所述，保持部100通过使臂部110在旋转轴方向上向与阀芯31所在的一侧相反的一侧折弯而形成力点。通过利用臂部110的折弯形成力点，可以将被折弯的折痕的部分作为力点，并且能够高精度地将靠近阀芯31的旋转中心的位置作为力点。例如，也可以将臂部110以曲面状弯曲而形成力点，但如果是这样的结构，则与旋转部38(被按压部37)的接触位置(力点的位置)容易偏移。
[0051]
本发明不限于通过将臂部110在旋转轴方向上向与阀芯31所在的一侧相反的一侧折弯而形成力点的结构。但是，无论是否带有折痕，优选通过使臂部110在旋转轴方向上向与阀芯31所在的一侧相反的一侧翘曲而形成力点。这是因为通过使臂部110向与阀芯31所在的一侧相反的一侧翘曲的简单的结构，能够抑制由于阀芯31倾斜发生泄漏并且在流量调节中出现问题。
[0052]
另外，如上所述，保持部100优选设定为通过使臂部110在旋转轴方向上向阀芯31所在的一侧折弯而形成支点的结构。这是因为可以简单地形成支点的结构、即能够将阀芯31按压在板(阀座32)上的结构。
[0053]
此外，保持部100优选像本实施例的阀芯驱动装置1那样，通过将臂部110在旋转轴方向上向阀芯31所在的一侧折弯而形成支点，并通过将臂部110在旋转轴方向上向与阀芯31所在的一侧相反的一侧折弯而形成力点，如图6所示，支点及力点处的折弯方向(在折弯部120及折弯部130的折痕的方向)平行。这是因为通过将支点及力点处的折弯方向设定为平行，容易在特别靠近阀芯31的旋转中心的位置形成力点。
[0054]
如图8所示，本实施例的阀芯驱动装置1在与阀座32对置的一侧设置有通过向与阀座32对置的一侧突出而与阀座32接触的接触部311和通过向与阀座32对置的一侧凹陷而不与阀座32接触的非接触部312。作为非接触部312，设置有非接触部312a和非接触部312b两个非接触部。另外，从旋转轴方向观察，在中心部分设置有供旋转轴35嵌入的圆孔31a。
[0055]
如图9等所示，本实施例的阀芯驱动装置1在阀座32上设置有与流出管4a嵌合的流出口36a和与流出管4b嵌合的流出口36b。在流出口36a中，在与阀芯31对置的一侧设置有贯通的贯通孔321a，在流出口36b中，在与阀芯31对置的一侧设置有贯通的贯通孔321b。另外，从旋转轴方向观察，在中心部分设置有供旋转轴35嵌入的圆孔32a。
[0056]
在与流出口36对置的位置配置有接触部311时，流出口36处于关闭状态。另一方面，在与流出口36对置的位置配置有非接触部312时，流出口36处于打开状态。通过将阀芯31制成图8所示的形状且将阀座32制成图9所示的形状，本实施例的阀芯驱动装置1通过调
节阀芯31相对于阀座32的旋转方向上的配置，以下的状态都能够实现：使流出口36a及流出口36b两者处于关闭状态；使流出口36a及流出口36b两者处于打开状态；使流出口36a处于关闭状态并且使流出口36b处于打开状态；以及使流出口36a处于打开状态并且使流出口36b处于关闭状态。
[0057]
如上所述，在本实施例的阀芯驱动装置1中，在阀座32上设置有两个流出口36(流出口36a及流出口36b)。此外，阀芯31能够打开/关闭流出口36a及流出口36b。这样，优选在板上的与阀芯31对置的位置具有多个连接口，阀芯31能够打开/关闭设置于对置的位置的多个连接口。这是因为通过多个连接口可以使流体高效地流动。
[0058]
在此，阀芯31以旋转轴35为基准旋转，在图10及图11中，为阀芯31的非接触部312配置在臂部110的前端侧(前端部110a侧)的状态。在这样的状态的情况下，与阀芯31的接触部311配置在臂部110的前端侧的状态相比，阀芯31更容易相对于阀座32倾斜。因此，在使流出口36处于关闭状态时的阀芯31的配置为阀芯31的非接触部312到达臂部110的前端侧的配置的结构中，为了抑制关闭状态下的流体的泄漏，特别是需要抑制阀芯31相对于阀座32的倾斜。
[0059]
但是，如上所述，在本实施例的阀芯驱动装置1中，臂部110将比前端部110a靠近径向上的阀芯31的旋转中心的位置(折弯部130)作为力点。因此，即使是将流出口36设为关闭状态时的阀芯31的配置为阀芯31的非接触部312到达臂部110的前端侧的配置的结构，也是能够有效地抑制阀芯31相对于阀座32倾斜的结构。
[0060]
但是，挠性的臂部110能够以在径向上相对于阀芯31的旋转轴偏移的位置为支点，且以与该支点相反的一侧为力点，将阀芯31按压在板上，在具有该挠性的臂部110的结构中，即使是将流出口36设为关闭状态时的阀芯31的配置为阀芯31的接触部311到达臂部110的前端侧的配置的结构，由于臂部110的按压力等，阀芯31有时会相对于阀座32倾斜。像本实施例的阀芯驱动装置1那样，臂部110将比前端部110a靠近径向上的阀芯31的旋转中心的位置作为力点，由此，当然，即使是这样的结构，也能够有效地抑制阀芯31相对于阀座32的倾斜。
[0061]
本发明不限于上述实施例，在不脱离其宗旨的范围内可以通过各种结构实现。例如，为了解决上述技术问题的一部分或者全部，或者实现上述效果的一部分或者全部，与发明内容栏所记载的各方式中的技术特征对应的实施例中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，如果该技术特征在本说明书中没有被作为必须的内容进行说明，则可以适当地删除。