CN107542966B - 电动阀 - Google Patents

Abstract

一种设置有压缩螺旋弹簧(61)的电动阀，至少在阀芯(14)位于最下降位置时，无论所述流体的流动方向是何方向，该压缩螺旋弹簧对可动螺纹部(33)相对于固定螺纹部(23)向升降方向施力，以使螺纹进给机构(28)中的所述可动螺纹部的上表面与所述固定螺纹部的下表面抵接或使螺纹进给机构(28)中的所述可动螺纹部的下表面与所述固定螺纹部的上表面抵接，具体而言，该压缩螺旋弹簧(61)对与阀轴(10)连结固定的阀轴保持架(30)相对于安装固定于阀主体(40)的导向衬套(20)向升降方向施力。由此，该电动阀能够抑制在阀芯位于最下降位置时的伴随流体(制冷剂)的流动方向的变化而产生的流量变化。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及作为流量控制阀等而安装于空气调和机、制冷机等的制冷循环而使用的电动阀，尤其涉及在阀芯位于最下降位置(通常是成为全关闭状态)时，也在阀芯与阀座部之间形成规定大小的间隙的非闭阀型的电动阀。

背景技术

作为这种电动阀，例如已知一种结构，其具备：阀轴；具有内插有该阀轴的圆筒部的导杆；保持并固定于所述阀轴的下端部且内插于所述导杆的圆筒状的阀保持架；阀芯，该阀芯以能够相对于所述阀轴在轴方向上相对移动及相对旋转的状态内插于该阀保持架，并且通过压缩安装于阀芯与所述阀轴之间的螺旋弹簧而被向下方施力，且通过所述阀保持架进行防脱卡定；阀主体，该阀主体具有与该阀芯接触分离的阀座部，且安装固定有所述导杆；接合于该阀主体的壳体；配置于该壳体的内周的转子；转子保持架，该转子保持架经由外嵌固定于所述阀轴的上端部的结合部件将所述转子和所述阀轴连结；为了与设置于所述转子的卡合部嵌合而形成于所述转子保持架的凹部；为了驱动所述转子旋转而配置于所述壳体的外周的定子；配置于所述导杆的圆筒部内周侧的内螺纹部件；螺纹进给机构，该螺纹进给机构由形成于该内螺纹部件的内周的固定螺纹部与形成于所述阀轴的外周的可动螺纹部构成，且用于使所述阀芯和所述阀座部接触分离；以及配置于所述导杆的圆筒部的外周且限制所述转子的旋转及上下移动的止动机构，所述止动机构由具有上侧卡定部及下侧卡定部的螺旋状的固定止动件和环状或螺旋状的滑动件构成，该环状或螺旋状的滑动件设置有与所述上侧卡定部抵接并卡定的第一抵接部及与所述下侧卡定部抵接并卡定的第二抵接部，且该滑动件组装于所述固定止动件的螺旋部分，在所述转子旋转时，通过设置于该转子的推动部来推动所述第一抵接部，所述滑动件边旋转边上下移动直到所述第一抵接部与所述上侧卡定部抵接或所述第二抵接部与所述下侧卡定部抵接，在所述滑动件的第二抵接部与所述下侧卡定部抵接并被停止的原点位置，在所述阀芯与所述阀座部之间形成有规定大小的间隙(例如，参照专利文献1)。

在具有如前所述的结构的电动阀中，即使阀芯位于最下降位置(通常是成为全关闭状态)时，也在阀芯与阀座部之间形成有规定大小的间隙，因此与通常的闭阀型电动阀相比，能够可靠地防止阀芯向阀座部咬合，并具有在将该电动阀使用于空调机的情况下防止由压缩机的烧粘而产生的运转不佳的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5164579号公报

然而在如前所述的以往的非闭阀型的电动阀中，制冷剂出入阀主体的阀室的一侧部用的第一导管以及制冷剂出入阀室的下部用的第二导管分别通过钎焊等连结固定，流体(制冷剂)从第一导管经由阀室朝向第二导管的一方向(正向)和从第二导管经由阀室朝向第一导管的另一方向(反向)这两个方向流动，但是在螺纹进给机构(构成螺纹进给机构的固定螺纹部与可动螺纹部之间)必然存在齿隙(螺纹间隙)，因此当流体(制冷剂)的流动方向从正向朝向反向或从反向朝向正向变化时，阀芯因该流体的压力而被施力，导致该阀芯相对于阀座部以所述齿隙(螺纹间隙)程度上下移动(参照图9(A)、图9(B))。

并且，在上述以往的电动阀中，一般，控制流经阀口节流孔的流体的通过流量的阀芯由倒圆锥台面或倒圆锥面(锥面)构成。因此，产生如下的课题：由于如上所述的流体的流动方向的变化而导致阀芯相对于阀座部上下移动，于是当阀芯位于原点位置(也称作最下降位置、对于电动机供给的脉冲数为0脉冲的位置)时，导致在该流体的流动方向变化前后，流经阀口节流孔的流体的通过流量(也称作0脉冲流量)变化(参照图10)。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动阀，能够抑制在阀芯位于最下降位置时的伴随流体(制冷剂)的流动方向的变化而产生的流量变化。

为了解决上述课题，本发明所涉及的电动阀具备：阀轴，该阀轴设置有阀芯；阀主体，该阀主体设置有阀口节流孔并形成有阀室，所述阀口节流孔具有与所述阀芯接触分离或靠近远离的阀座部，流体被导入导出所述阀室；电动机，该电动机具有与所述阀轴连结的转子以及用于使该转子旋转的定子；螺纹进给机构，该螺纹进给机构由设置于所述阀主体侧的固定螺纹部与设置于所述阀轴侧的可动螺纹部构成，且该螺纹进给机构用于根据所述转子的旋转驱动来使所述阀轴的所述阀芯相对于所述阀主体的所述阀座部升降；以及下部止动机构，该下部止动机构用于对所述阀轴的旋转下降进行限制，当所述阀芯通过所述下部止动机构而位于最下降位置时，所述阀芯与所述阀座部之间形成有间隙，并且，流体在从所述阀室向所述阀口节流孔的正向与从所述阀口节流孔向所述阀室的反向这两个方向上流动，在该电动阀设置有齿隙防止用施力部件，至少在所述阀芯位于最下降位置时，无论所述流体的流动方向是何方向，该齿隙防止用施力部件对所述螺纹进给机构中的所述可动螺纹部相对于所述固定螺纹部向升降方向施力，以使所述可动螺纹部的上表面与所述固定螺纹部的下表面抵接或使所述可动螺纹部的下表面与所述固定螺纹部的上表面抵接。

在更具体的方式中，电动阀具备：阀轴，该阀轴设置有阀芯；阀轴保持架，该阀轴保持架与所述阀轴连结固定；导向衬套，所述阀轴以可在轴线方向上相对移动以及可相对旋转的状态内插于该导向衬套；阀主体，该阀主体设置有阀口节流孔并形成有阀室，所述阀口节流孔具有与所述阀芯接触分离或靠近远离的阀座部，流体被导入导出所述阀室，并且，所述导向衬套安装固定于该阀主体；电动机，该电动机具有与所述阀轴保持架连结的转子以及用于使该转子旋转的定子，以使所述阀轴保持架相对于所述导向衬套旋转；螺纹进给机构，该螺纹进给机构由形成于所述导向衬套的固定螺纹部与形成于所述阀轴保持架的可动螺纹部构成，且该螺纹进给机构用于根据所述转子的旋转驱动来使所述阀轴的所述阀芯相对于所述阀主体的所述阀座部升降；以及下部止动机构，该下部止动机构由设置于下部止动件的固定止动体和设置于所述阀轴保持架的可动止动体构成，以限制所述阀轴保持架的旋转下降，所述下部止动件具有与所述导向衬套的所述固定螺纹部螺接的内螺纹部，当所述阀芯通过所述下部止动机构而位于最下降位置时，所述阀芯与所述阀座部之间形成有间隙，并且，流体在从所述阀室向所述阀口节流孔的正向与从所述阀口节流孔向所述阀室的反向这两个方向上流动，该电动阀设置有齿隙防止用施力部件，至少在所述阀芯位于最下降位置时，无论所述流体的流动方向是何方向，该齿隙防止用施力部件对所述阀轴保持架相对于所述导向衬套向升降方向施力，以使所述螺纹进给机构中的所述可动螺纹部的上表面与所述固定螺纹部的下表面抵接或使所述螺纹进给机构中的所述可动螺纹部的下表面与所述固定螺纹部的上表面抵接。

优选的是，所述齿隙防止用施力部件插装于所述阀主体与所述阀轴之间。

优选的是，所述齿隙防止用施力部件插装于所述导向衬套与所述阀轴之间。

优选的是，所述齿隙防止用施力部件插装于所述下部止动件与所述阀轴保持架之间。

优选的是，在所述阀主体连结固定有壳体，所述转子旋转自如地内插于所述壳体，且所述定子外嵌于所述壳体，并且，所述齿隙防止用施力部件插装于所述壳体与所述阀轴保持架之间。

在优选的方式中，所述齿隙防止用施力部件被设定为，其作用力至少在所述阀芯相对于所述阀座部的阀开度为规定的阀开度以下的低流量域产生作用。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的电动阀的第一实施方式的纵剖面图。

图2是将图1所示的电动阀的重要部分放大表示的重要部分放大纵剖面图。

图3是表示图1所示的电动阀的流量特性的图。

图4是表示本发明所涉及的电动阀的第二实施方式的纵剖面图。

图5是表示本发明所涉及的电动阀的第三实施方式的纵剖面图。

图6是表示本发明所涉及的电动阀的第四实施方式的纵剖面图。

图7是表示本发明所涉及的电动阀的第五实施方式的纵剖面图。

图8是表示图7所示的电动阀的变形方式的纵剖面图。

图9是将以往的电动阀的重要部分放大表示的重要部分放大纵剖面图，图9(A)是表示正向流动状态的图，图9(B)是表示反向流动状态的图。

图10是表示以往的电动阀的流量特性的图。

符号说明

1 电动阀(第一实施方式)

2 电动阀(第二实施方式)

3 电动阀(第三实施方式)

4 电动阀(第四实施方式)

5 电动阀(第五实施方式)

5A 电动阀(第五实施方式的变形方式)

10 阀轴

14 阀芯

20 导向衬套

23 固定螺纹部(外螺纹部)

24 固定止动体

25 下部止动件

25a 安装槽(第四实施方式)

27 嵌合部

27b 凸缘状部(第三实施方式)

28 螺纹进给机构

29 下部止动机构

30 阀轴保持架

33 可动螺纹部(内螺纹部)

34 可动止动体

40 阀主体

40a 阀室

41 第一开口

41a 第一导管

42 第二开口

42a 第二导管

45 底部壁

45f 环状平坦面

46 阀口节流孔

46a 阀座部

46s 直部

47 凸缘状部

50 步进电机

51 转子

52 定子

55 壳体

60 压缩螺旋弹簧(闭阀方向施力用施力部件)

61 压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)

70 防脱卡定部件

71 推压螺母

72 转子按压部件

75 复原弹簧(复原部件)

O 轴线

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明所涉及的电动阀的实施方式进行说明。另外，为了容易理解发明或为了制图上的方便，有这样的情况：在各图中，形成于部件间的间隙和部件间的间距等被夸张地描绘。并且，在本说明书中，表示上下、左右等的位置、方向的描述是以图1等的方向箭头所表示的为基准，而不是指在实际的使用状态下的位置、方向。

并且，在本说明书中，将从第一导管经由阀室和阀口节流孔朝向第二导管的方向作为“正向”，将从第二导管经由阀口节流孔和阀室朝向第一导管的方向作为“反向”，其中，所述第一导管与阀主体中的阀室的侧方连结，所述阀口节流孔朝向纵向并形成于所述阀室的底部，所述第二导管与阀室的下方连结。

[第一实施方式]

<电动阀的结构以及动作>

图1是表示本发明所涉及的电动阀的第一实施方式的纵剖面图。

图示实施方式的电动阀1主要具备：阀轴10；导向衬套20；阀轴保持架30；阀主体40；壳体55；由转子51和定子52构成的步进电机50；压缩螺旋弹簧(闭阀方向施力用施力部件)60；防脱卡定部件70；螺纹进给机构28以及下部止动机构29。

所述阀轴10从上侧开始具有上部小径部11、中间大径部12、下部小径部13，并且在其下部小径部13的下端部一体地形成有带台阶的倒圆锥台状的阀芯14，该阀芯14用于控制流经阀口节流孔46的流体(制冷剂)的通过流量。

同时参照图1和图2而清楚地了解到，所述阀芯14从上侧(阀室40a侧)开始具有上侧锥面部14t和下侧锥面部14u，该上侧锥面部14t在中心周线O方向(上下方向)上由较长的倒圆锥台面构成，该下侧锥面部14u由相比于上侧锥面部14t控制角(和与阀芯14的中心轴线O平行的线交叉的交叉角)大的倒圆锥台面构成。

所述导向衬套20由圆筒体构成，所述阀轴10(的中间大径部12)在能够在轴线O方向上相对移动(滑动)及能够绕轴线O相对旋转的状态下内插于该圆筒体，所述导向衬套20的上部延伸到所述阀轴10的上部小径部11的侧方。在所述导向衬套20(的上下中央部分)的外周，形成有固定螺纹部(外螺纹部)23，该固定螺纹部23构成根据转子51的旋转驱动来使所述阀轴10的阀芯14相对于阀主体40的阀座部46a升降的螺纹进给机构28的一方。并且，所述导向衬套20的下部(比固定螺纹部23更靠近下侧的部分)是与阀主体40的嵌合孔44相嵌合的大径的嵌合部27。在所述固定螺纹部23(中的比阀轴保持架30更靠近下侧的部分)以与嵌合部27的上表面27a空出少许的间隙的方式螺接固定有下部止动件25，且在该下部止动件25的外周，一体地突出设置有固定止动体24，该固定止动体24构成对阀轴保持架30(即，与阀轴保持架30连结的阀轴10)的旋转向下移动进行限制的下部止动机构29的一方。另外，嵌合部27的上表面27a是对下部止动件25的向下移动进行限制(换言之，规定下部止动件25的向下移动界限位置或最向下移动位置)的止动部。

另外，在此，下部止动件25与嵌合部27的上表面27a空开少许间隙地固定于导向衬套20的固定螺纹部23，但是如果在阀芯14位于最下降位置(原点位置)时，在阀芯14与阀座部46a之间形成规定大小的间隙，则例如，也可以使下部止动件25与嵌合部27的上表面27a抵接地固定于导向衬套20的固定螺纹部23。

所述阀轴保持架30具有圆筒部31和顶部32，该圆筒部31内插有所述导向衬套20，该顶部32贯通设置有被所述阀轴10(的上部小径部11)的上端部插通的插通孔32a。在所述阀轴保持架30的圆筒部31(的下半部分)的内周形成有可动螺纹部(内螺纹部)33，该可动螺纹部33与所述导向衬套20的固定螺纹部23螺合而构成所述螺纹进给机构28，并且在所述阀轴保持架30的圆筒部31的外周下端一体地突出设置有可动止动体34，该可动止动体34构成所述下部止动机构29的另一方。

并且，在形成于所述阀轴10的上部小径部11与中间大径部12之间的(朝上的)台阶面和所述阀轴保持架30的顶部32的下表面之间，以外插于阀轴10的上部小径部11的方式压缩装配有压缩螺旋弹簧(闭阀方向施力用施力部件)60，该压缩螺旋弹簧60向使所述阀轴10与所述阀轴保持架30在升降方向(轴线O方向)上远离的方向施力，换言之，压缩螺旋弹簧60总是对所述阀轴10(阀芯14)向下方(闭阀方向)施力。

所述阀主体40由例如黄铜、SUS等的金属制圆筒体构成。该阀主体40具有阀室40a，在阀室40a的内部导入导出流体，第一导管41a通过钎焊等方式与设置于该阀室40a的侧部的横向的第一开口41连结固定，在该阀室40a的顶部形成有插通孔43以及嵌合孔44，在所述阀轴10(的中间大径部12)能够在轴线O方向上相对移动(滑动)及能够绕轴线O相对旋转的状态下插通于该插通孔43，在该嵌合孔44嵌合并安装固定有所述导向衬套20的下部(嵌合部27)，第二导管42a通过钎焊等方式与设置于该阀室40a的下部的纵向的第二开口42连结固定。并且，在设置于所述阀室40a和所述第二开口42之间的底部壁45形成有大致圆锥台状的阀口节流孔46，该阀口节流孔46具有与所述阀芯14接触分离或靠近远离的阀座部46a，并且在该阀座部46a设置有由圆筒面(在升降方向上内径固定)构成的直部46s(参照图2)。

所述直部46s(的内径)被设计为比所述阀轴10的下部小径部13的直径稍小。

并且，在阀主体40的底壁部45的上表面的阀口节流孔46(阀座部46a)周围，形成有环状平坦面45f，在该环状平坦面45f和形成于所述阀轴10的下部小径部13与中间大径部12之间的(朝下的)台阶面之间，即在阀室40a中的阀轴10的下部小径部13周围，压缩装配有压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61，该压缩螺旋弹簧61向使所述阀轴10与所述阀主体40在升降方向(轴线O方向)上远离的方向施力，换言之，对所述阀轴10向上方施力。为了不阻碍由螺纹进给机构28确定的阀芯14的相对于阀座部46a的位置(例如原点位置)，该压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61的作用力(压缩力)被设定为比所述压缩螺旋弹簧(闭阀用施力部件)60的作用力(压缩力)小。

并且，在所述阀主体40的上端部通过铆接等固定有凸缘状板47，并且在设置于该凸缘状板47的外周的台阶部，通过对头焊接而密封接合有带顶的圆筒状的壳体55的下端部。

在所述壳体55的内侧且所述导向衬套20以及所述阀轴保持架30的外侧，旋转自如地配置(内插)有转子51，在所述壳体55的外侧，配置(外装)有驱动所述转子51旋转的定子52，该定子52由轭铁52a、线圈架52b、定子线圈52c、以及树脂模制外壳52d等构成。在定子线圈52c连接有多个接线端子52e，在这些接线端子52e经由基板52f连接有多个接线52g，从而构成为通过向定子线圈52c通电励磁来使配置于壳体55内的转子51绕轴线O旋转。

配置于壳体55内的所述转子51卡合支承于所述阀轴保持架30，且该阀轴保持架30构成为与所述转子51一起(一体地)旋转。

具体而言，所述转子51是由内筒51a、外筒51b、连接部51c构成的二重管结构，该连接部51c在绕轴线O的规定的角度位置将内筒51a与外筒51b连接起来，在内筒51a的内周(例如，绕轴线O以120°的角度间隔)形成有沿着轴线O方向(上下方向)延伸的纵槽51d。

另一方面，在所述阀轴保持架30的外周(的上半部分)，(例如，绕轴线O以120°的角度间隔)以突出的方式设置有沿着上下方向延伸的突条30a，在该突条30a的下部两侧形成有支承所述转子51的朝上的卡定面(未图示)。

转子51的内筒51a的纵槽51d和阀轴保持架30的突条30a卡合，并且，通过转子51的内筒51a的下表面与阀轴保持架30的卡定面抵接，转子51在相对于阀轴保持架30被定位的状态下被支承固定于阀轴保持架30，所述阀轴保持架30一边将所述转子51支承在所述壳体55内，一边与该转子51一起旋转。

在所述转子51以及阀轴保持架30的上侧配置有由推压螺母71与转子按压部件72构成的防脱卡定部件70，以防止阀轴保持架30和转子51在升降方向上的相对移动(换言之，将转子51相对于阀轴保持架30向下方按压)并连结阀轴10和阀轴保持架30，该推压螺母71通过压入、焊接等外嵌固定在所述阀轴10(的上部小径部11)的上端部，该转子按压部件72介于该推压螺母71与转子51之间，并由在中央形成供阀轴10的上端部插通的插通孔72a的圆板状部件构成。即，所述转子51被夹持在通过压缩螺旋弹簧60的作用力而被向上方施力的阀轴保持架30与所述转子按压部件72之间。另外，从阀轴保持架30的上端到卡定面为止的(上下方向的)高度与转子51的内筒51a的(上下方向的)高度大致相同，阀轴保持架30(的顶部32)的上表面与所述转子按压部件72的下表面(平坦面)抵接。

并且，在固定于所述阀轴10的上端部的所述推压螺母71外装有由对阀轴保持架30向导向衬套20侧施力的螺旋弹簧构成的复原弹簧(复原部件)75，该复原弹簧75防止在动作时阀轴保持架30相对于导向衬套20向上方过度移动而导致导向衬套20的固定螺纹部23与阀轴保持架30的可动螺纹部33的螺合脱扣。在阀芯14位于最下降位置(原点位置)附近时，换言之，在阀开度较小(阀开度为规定的阀开度以下)的低流量域中，该复原弹簧75变为不对阀轴保持架30向导向衬套20侧施力(即，不对阀轴保持架30施加作用力)。

并且，在该电动阀1中，当阀芯14位于最下降位置(原点位置)时，在阀芯14(的上侧锥面部14t)与阀座部46a之间形成规定大小的间隙以防止例如阀芯14向阀座部46a咬入，并确保在低流量域的控制性。

在该结构的电动阀1中，当通过向定子52(的定子线圈52c)通电励磁来使转子51旋转时，与转子51一体的阀轴保持架30以及阀轴10旋转。此时，通过由导向衬套20的固定螺纹部23与阀轴保持架30的可动螺纹部33构成的螺纹进给机构28来使阀轴10随同阀芯14升降，由此，使阀芯14与阀座部46a之间的间隙(升起量、阀开度)增减，从而调整制冷剂等流体的通过流量。并且，即使当阀轴保持架30的可动止动体34与固定于导向衬套20的下部止动件25的固定止动体24抵接，阀芯14位于最下降位置时，由于阀芯14与阀座部46a之间形成有间隙(闭阀时要求升起量)，也能够确保规定量的通过流量(参照图3)。

在此，在使阀芯14相对于阀座部46a升降的螺纹进给机构28中，在与阀芯14(阀轴10)连结的阀轴保持架30的可动螺纹部33和与阀主体40连结固定的导向衬套20的固定螺纹部23之间存在齿隙(螺纹间隙)，但在本实施方式的电动阀1中，在阀主体40的环状平坦面45f和形成于阀轴10的下部小径部13与中间大径部12之间的台阶面之间，即在阀室40a中的阀轴10的下部小径部13周围，压缩装配有压缩螺旋弹簧61，因此，相对于连结固定于阀主体40的导向衬套20，连结固定于阀轴10的阀轴保持架30被向上方施力，阀轴保持架30的可动螺纹部33的上表面侧与导向衬套20的固定螺纹部23的下表面侧抵接(被按压)(参照图2)

在本实施方式的电动阀1中，流体(制冷剂)向双方向流动，具体而言，流体从第一导管41a(第一开口41)经由阀室40a以及阀口节流孔46向第二导管42a(第二开口42)的方向(即，横→下方向)(以下，将该状态称为正向流动状态)和从第二导管42a(第二开口42)经由阀口节流孔46以及阀室40a向第一导管41a(第一开口41)的方向(即，下→横方向)(以下，将该状态称为反向流动状态)这两个方向流动，根据该流体的压力，在所述正向流动状态下，阀芯14被向下方施力，在所述反向流动状态下，阀芯14被向上方施力，但在正向流动状态和反向流动状态这两个状态下，如上所述，通过所述压缩螺旋弹簧61(的作用力)，阀轴保持架30的可动螺纹部33的上表面侧与导向衬套20的固定螺纹部23的下表面侧抵接(被按压)。因此，构成螺纹进给机构28的固定螺纹部23和可动螺纹部33之间的齿隙(螺纹间隙)消失，即使流体(制冷剂)的流动方向从正向变化为反向或从反向变化为正向，阀芯14也不相对于阀座部46上下移动，因此如图3所示，能够可靠地抑制在阀芯14位于最下降位置时的伴随流体(制冷剂)的流动方向变化而产生的流量变化。

另外，通过压缩螺旋弹簧61来始终相对于阀主体40将阀轴10向上方施力，由此，如图3的实线所示，能够在正向流动状态和反向流动状态这两个状态下实现相同的流量特性。但是，也可以是在阀开度较小的低流量域之间，通过压缩螺旋弹簧61来相对于阀主体40将阀轴10向上方施力(由压缩螺旋弹簧61产生的作用力作用于阀轴10)，而在从低流量域切换到大流量域后(在到达中间开度处的流量的拐点后)，由压缩螺旋弹簧61产生的作用力变得不作用于阀轴10。即，压缩螺旋弹簧61的自然长度也可以设计为比超过中间开度处的流量的拐点后的阀主体40的环状平坦面45f和形成于阀轴10的下部小径部13与中间大径部12之间的台阶面之间的距离短。在该情况下，如图3的虚线所示，在超过中间开度处的流量的拐点后的大流量域中，在正向流动状态和反向流动状态下流量特性(仅以齿隙(螺纹间隙)的程度)变化，但在超过中间开度处的流量的拐点之前的阀开度较小的低流量域中，在正向流动状态和反向流动状态这两个领域下为相同的流量特性，并且能够限制由压缩螺旋弹簧61产生的作用力作用于阀轴10的距离(阀开度)。因此，能够可靠地避免伴随在要求细致的流量调整的低流量域中的流体(制冷剂)的流动方向的变化而产生的流量变化(换言之，能够确保低流量域中的流体流量的控制性)，并且能够限制由压缩螺旋弹簧61的作用力而导致的扭矩(旋转扭矩)的增加。

<电动阀的组装方法>

当一边参照图1一边对上述电动阀1的组装工序的一例，特别是对阀芯14的原点位置(最下降位置)对准工序的一例进行大致说明时，首先要对阀轴10、导向衬套20、下部止动件25、压缩螺旋弹簧60、阀轴保持架30、转子51、压缩螺旋弹簧61、阀主体40等进行安装。此时，使下部止动件25相对于导向衬套20螺合为可相对旋转。另外，在该阶段，下部止动件25可以与导向衬套20的止动部27a抵接配置，也可以与该止动部27a空开间隔配置。接着，设置于阀轴10的下端部的阀芯14(的上侧锥面部14t)与阀座部46a抵接，压缩螺旋弹簧60以及压缩螺旋弹簧61被稍微压缩，阀轴保持架30的可动止动体34与下部止动件25的固定止动体24抵接，并且，直到下部止动件25(的下表面)与导向衬套20的止动部27a抵接为止，利用由导向衬套20的固定螺纹部23与阀轴保持架30的可动螺纹部33构成的螺纹进给机构28来使所述阀轴保持架30、转子51以及阀轴10一边旋转一边下降。并且，在这种阀轴保持架30位于最向下移动位置，并且阀芯14相比于最下降位置进一步下降的状态下，在阀轴10的上端部嵌入转子按压部件72并且通过压入、焊接等外嵌固定推压螺母71。

接着，从上述状态开始，利用所述螺纹进给机构28使阀轴10、阀轴保持架30、转子51、防脱卡定部件70(推压螺母71和转子按压部件72)等一体的组装体一边旋转一边上升并从导向衬套20取下后，使下部止动件25相对于导向衬套20向开阀方向(在图示的例子中，是在俯视图中逆时针旋转)仅旋转规定旋转角度。此时，下部止动件25可以旋转到从导向衬套20的止动部27a上升为止，也可以与导向衬套20的止动部27a保持抵接(仅齿隙程度)地旋转。接着，在将该下部止动件25通过焊接、熔敷、粘结等与导向衬套20(的固定螺纹部23)连结固定为不能相对旋转后，再次利用螺纹进给机构28将所述组装体安装到导向衬套20。由此，因为下部止动件25的固定止动体24相对于导向衬套20的位置改变，所以即使在阀轴保持架30的可动止动体34与下部止动件25的固定止动体24抵接，阀轴保持架30位于最向下移动位置时(即，阀芯14位于最下降位置时)，也在阀芯14与阀座部46a之间形成规定大小的间隙(正向流动状态下在升降方向上尺寸为H的间隙)。此时，如前所述，通过所述压缩螺旋弹簧61(的作用力)，阀轴保持架30的可动螺纹部33的上表面侧与导向衬套20的固定螺纹部23的下表面侧抵接。另外，虽然对在使所述组装体上升并从导向衬套20取下后，使下部止动件25相对于导向衬套20向开阀方向仅旋转规定旋转角度，并将该下部止动件25通过焊接、熔敷、粘结等与导向衬套20连结固定为不能相对旋转的工序进行了说明，但是，若能够形成如下程度的间隙则不必将所述组装体从导向衬套20取下，对该间隙说明如下：仅使所述组装体相对于导向衬套20上升，就能够使下部止动件25相对于导向衬套20向开阀方向仅旋转规定旋转角度，并且能够将下部止动件25通过焊接、熔敷、粘结等与导向衬套20连结固定为不能相对旋转。

[第二实施方式]

图4是表示本发明所涉及的电动阀的第二实施方式的纵剖面图。

相对于上述第一实施方式的电动阀1，本第二实施方式的电动阀2的压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61的配置结构不同，但本第二实施方式的电动阀2的其他的结构与上述第一实施方式的电动阀1大致相同。因此，对和上述第一实施方式的电动阀1的各部分对应的部分附加相同的符号并省略其详细说明，在以下，仅对所述不同点进行详细说明。

在本第二实施方式的电动阀2中，阀轴10的下部小径部13形成为带有台阶，并且该下部小径部13的上部延伸到导向衬套20的内侧，在阀主体40的阀室40a的顶部设置有插通孔43，所述阀轴10的下部小径部13(的上部大径部分)在能够在轴线O方向上相对移动(滑动)及能够绕轴线O相对旋转的状态下插通于该插通孔43。

并且，在阀主体40的嵌合孔44的底面(的插通孔43的周围的部分)和形成于所述阀轴10的下部小径部13与中间大径部12之间的(朝下的)台阶面之间，即，在导向衬套20的内侧的阀轴10的下部小径部13周围，压缩装配有压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61，该压缩螺旋弹簧61向使所述阀轴10和所述阀主体40在升降方向(轴线O方向)上远离的方向施力，换言之，压缩螺旋弹簧61对所述阀轴10向上方施力。在这里，同样为了不阻碍由螺纹进给机构28确定的阀芯14的相对于阀座部46a的位置(例如原点位置)，该压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61的作用力(压缩力)被设定为比所述压缩螺旋弹簧(闭阀用施力部件)60的作用力(压缩力)小。

在本实施方式的电动阀2中同样地在正向流动状态和反向流动状态这两个状态下，通过所述压缩螺旋弹簧61(的作用力)，阀轴保持架30的可动螺纹部33的上表面侧与导向衬套20的固定螺纹部23的下表面侧抵接(被按压)，因此能够得到与上述第一实施方式的电动阀1相同的作用效果。

并且，在本实施方式的电动阀2中，压缩螺旋弹簧61(代替配置于阀室40a)而配置于阀主体40的嵌合孔44内的导向衬套20的内侧，因此，不阻碍阀室40a内的流体(制冷剂)的流动，能够得到可避免由阀室40a内的流体(制冷剂)的流动而导致压缩螺旋弹簧61的特性变化(弹力变化)等效果。

[第三实施方式]

图5是表示本发明所涉及的电动阀的第三实施方式的纵剖面图。

相对于上述第二实施方式的电动阀2，本第三实施方式的电动阀3的压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61的配置结构不同，但本第三实施方式的电动阀3的其他的结构与上述第二实施方式的电动阀2大致相同。因此，对和上述第二实施方式的电动阀2的各部分对应的部分附加相同的符号并省略其详细说明，在以下，仅对所述不同点进行详细说明。

在本第三实施方式的电动阀3中，在嵌插于阀主体40的嵌合孔44的导向衬套20(的嵌合部27)的下端部，设置有向内侧突出的凸缘状部27b。在本例中，由该凸缘状部27b形成的孔的孔径与设置于阀主体40的阀室40a的顶部的插通孔43的孔径大致为同径，所述阀轴10的下部小径部13(的上部大径部分)在能够在轴线O方向上相对移动(滑动)及能够绕轴线O相对旋转的状态下插通在该凸缘状部27b内。

并且，在所述导向衬套20的凸缘状部27b的上表面和形成于所述阀轴10的下部小径部13与中间大径部12之间的(朝下的)台阶面之间，即，与上述第二实施方式相同，在导向衬套20的内侧的阀轴10的下部小径部13周围，压缩装配有压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61，该压缩螺旋弹簧61向使所述阀轴10和所述阀主体40在升降方向(轴线O方向)上远离的方向施力，换言之，压缩螺旋弹簧61对所述阀轴10向上方施力。

因此，显而易见，在本实施方式的电动阀3中，也能够得到与上述第二实施方式的电动阀2相同的作用效果。

[第四实施方式]

图6是表示本发明所涉及的电动阀的第四实施方式的纵剖面图。

相对于上述第一实施方式的电动阀1，本第四实施方式的电动阀4的压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61的配置结构不同，但本第四实施方式的电动阀4的其他的结构与上述第一实施方式的电动阀1大致相同。因此，对和上述第一实施方式的电动阀1的各部分对应的部分附加相同的符号并省略其详细说明，在以下，仅对所述不同点进行详细说明。

在本第四实施方式的电动阀4中，在螺合固定于导向衬套20的固定螺纹部23的下部止动件25(的外周)，设置有环状的安装槽25a，在该安装槽25a的(朝上的)底面与阀轴保持架30(的圆筒部31)的下表面之间，压缩装配有压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61，该压缩螺旋弹簧61向使所述阀轴保持架30和连结固定于所述导向衬套20的下部止动件25在升降方向(轴线O方向)上远离的方向施力，换言之，压缩螺旋弹簧61对所述阀轴保持架30向上方施力。

另外，在本例中，阀轴10的中间大径部12被设置为通过设置于阀主体40的阀室40a的顶部的插通孔43并延伸到阀主体40的阀室40a内。

在本实施方式的电动阀4中同样地在正向流动状态和反向流动状态这两个状态下，通过所述压缩螺旋弹簧61(的作用力)，阀轴保持架30的可动螺纹部33的上表面侧与导向衬套20的固定螺纹部23的下表面侧抵接(被按压)，因此能够得到与上述第一实施方式的电动阀1相同的作用效果。

并且，在本实施方式的电动阀4中，压缩螺旋弹簧61(的作用力)直接作用于具有可动螺纹部33的阀轴保持架30，因此可得到能够更可靠地抑制伴随流体(制冷剂)的流动方向的变化而产生的流量变化的效果。

[第五实施方式]

图7是表示本发明所涉及的电动阀的第五实施方式的纵剖面图。

相对于上述第一实施方式的电动阀1，本第五实施方式的电动阀5的压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61以及复原弹簧75的配置结构不同，但本第五实施方式的电动阀5的其他的结构与上述第一实施方式的电动阀1大致相同。因此，对和上述第一实施方式的电动阀1的各部分对应的部分附加相同的符号并省略其详细说明，在以下，仅对所述不同点进行详细说明。

在本第五实施方式的电动阀5中，外装于推压螺母71的复原弹簧75的上端部被设置为延伸到壳体55的顶部，在配置于阀轴保持架30上的转子按压部件72与壳体55之间，插装有压缩状态下的所述复原弹簧55。即，在本实施方式中，所述复原弹簧75(经由转子按压部件72)压缩装配于壳体55与阀轴保持架30之间，并对所述阀轴保持架30相对于连结固定于所述阀主体40的壳体55向升降方向(轴线O方向)施力，换言之，所述复原弹簧75发挥作为对所述阀轴保持架30向下方施力的压缩螺旋弹簧(齿隙防止用施力部件)61的功能(被使用)。即，在本实施方式中，该复原弹簧75(作为齿隙防止用施力部件的压缩螺旋弹簧61)即使在阀芯14位于最下降位置(原点位置)附近时，换言之，即使在阀开度较小(阀开度为规定的阀开度以下)的低流量域，也对阀轴保持架30向导向衬套20侧施力(即，对阀轴保持架30施加作用力)。

另外，与上述第四实施方式相同，在本例中，阀轴10的中间大径部12也被设置为通过设置于阀主体40的阀室40a的顶部的插通孔43并延伸到阀主体40的阀室40a内。

在本实施方式的电动阀5中，与上述第一～第四实施方式的电动阀1～4相反，在正向流动状态和反向流动状态这两个状态下，通过所述压缩螺旋弹簧61(＝复原弹簧75)(的作用力)，阀轴保持架30的可动螺纹部33的下表面侧与导向衬套20的固定螺纹部23的上表面侧抵接(被按压)，但显而易见，本实施方式也能够得到与上述第一实施方式的电动阀1相同的作用效果。

并且，在本实施方式的电动阀5中，作为防止螺纹进给机构28中的固定螺纹部23与可动螺纹部33的螺合脱扣的复原部件的复原弹簧75和作为齿隙防止用施力部件的压缩螺旋弹簧61能够兼用，因此也能够得到部件个数削减的效果。

另外，在上述第一～第五实施方式中，为了缓和阀芯14相对于阀座部46a定位(原点位置)时的冲击，在形成于阀轴10的上部小径部11与中间大径部12之间的(朝上的)台阶面和阀轴保持架30的顶部32的下表面之间，压缩装配有压缩螺旋弹簧(闭阀方向施力用施力部件)60，但如图8所示(图8记载了作为上述第五实施方式的电动阀5的变形方式的电动阀5A)，只要能够使阀芯14相对于阀座部46a定位，则也可以省略该压缩螺旋弹簧60。

Claims (13)

1.一种电动阀，具备：

阀轴，该阀轴设置有阀芯；阀主体，该阀主体设置有阀口节流孔并形成有阀室，所述阀口节流孔具有与所述阀芯接触分离或靠近远离的阀座部，流体被导入导出所述阀室；电动机，该电动机具有与所述阀轴连结的转子以及用于使该转子旋转的定子；螺纹进给机构，该螺纹进给机构由设置于所述阀主体侧的固定螺纹部与设置于所述阀轴侧的可动螺纹部构成，且该螺纹进给机构用于根据所述转子的旋转驱动来使所述阀轴的所述阀芯相对于所述阀主体的所述阀座部升降；以及下部止动机构，该下部止动机构用于对所述阀轴的旋转下降进行限制，

当所述阀芯通过所述下部止动机构而位于最下降位置时，所述阀芯与所述阀座部之间形成有间隙，并且，流体在从所述阀室向所述阀口节流孔的正向与从所述阀口节流孔向所述阀室的反向这两个方向上流动，该电动阀的特征在于，

设置有齿隙防止用施力部件，至少在所述阀芯位于最下降位置时，无论所述流体的流动方向是何方向，该齿隙防止用施力部件对所述螺纹进给机构中的所述可动螺纹部相对于所述固定螺纹部向升降方向施力，以使所述可动螺纹部的上表面与所述固定螺纹部的下表面抵接或使所述可动螺纹部的下表面与所述固定螺纹部的上表面抵接，

所述齿隙防止用施力部件被设定为，

其作用力在所述阀芯相对于所述阀座部的阀开度为规定的阀开度以下的低流量域产生作用，其作用力在从低流量域切换到大流量域后不产生作用，从低流量域切换到大流量域后是指到达所述阀开度的中间开度处的流量的拐点后。

2.一种电动阀，具备：

阀轴，该阀轴设置有阀芯；

阀轴保持架，该阀轴保持架与所述阀轴连结固定；

导向衬套，所述阀轴以可在轴线方向上相对移动以及可相对旋转的状态内插于该导向衬套；

阀主体，该阀主体设置有阀口节流孔并形成有阀室，所述阀口节流孔具有与所述阀芯接触分离或靠近远离的阀座部，流体被导入导出所述阀室，并且，所述导向衬套安装固定于该阀主体；

电动机，该电动机具有与所述阀轴保持架连结的转子以及用于使该转子旋转的定子，以使所述阀轴保持架相对于所述导向衬套旋转；

螺纹进给机构，该螺纹进给机构由形成于所述导向衬套的固定螺纹部与形成于所述阀轴保持架的可动螺纹部构成，且该螺纹进给机构用于根据所述转子的旋转驱动来使所述阀轴的所述阀芯相对于所述阀主体的所述阀座部升降；以及

下部止动机构，该下部止动机构由设置于下部止动件的固定止动体和设置于所述阀轴保持架的可动止动体构成，以限制所述阀轴保持架的旋转下降，所述下部止动件具有与所述导向衬套的所述固定螺纹部螺接的内螺纹部，

当所述阀芯通过所述下部止动机构而位于最下降位置时，所述阀芯与所述阀座部之间形成有间隙，并且，流体在从所述阀室向所述阀口节流孔的正向与从所述阀口节流孔向所述阀室的反向这两个方向上流动，该电动阀的特征在于，

设置有齿隙防止用施力部件，至少在所述阀芯位于最下降位置时，无论所述流体的流动方向是何方向，该齿隙防止用施力部件对所述阀轴保持架相对于所述导向衬套向升降方向施力，以使所述螺纹进给机构中的所述可动螺纹部的上表面与所述固定螺纹部的下表面抵接或使所述螺纹进给机构中的所述可动螺纹部的下表面与所述固定螺纹部的上表面抵接，

所述齿隙防止用施力部件被设定为，

其作用力在所述阀芯相对于所述阀座部的阀开度为规定的阀开度以下的低流量域产生作用，其作用力在从低流量域切换到大流量域后不产生作用，从低流量域切换到大流量域后是指到达所述阀开度的中间开度处的流量的拐点后。

3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件插装于所述阀主体与所述阀轴之间。

4.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件配置于所述阀室中的所述阀轴周围。

5.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件配置于所述导向衬套的内侧。

6.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件插装于所述导向衬套与所述阀轴之间。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的电动阀，其特征在于，

在所述阀轴与所述阀轴保持架之间，插装有闭阀方向施力用施力部件，该闭阀方向施力用施力部件对所述阀轴的所述阀芯向闭阀方向施力，

所述齿隙防止用施力部件的作用力比所述闭阀方向施力用施力部件的作用力小。

8.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件插装于所述下部止动件与所述阀轴保持架之间。

9.根据权利要求8所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件配置于环状的安装槽，该环状的安装槽设置于所述下部止动件。

10.根据权利要求9所述的电动阀，其特征在于，

在所述阀轴与所述阀轴保持架之间，插装有闭阀方向施力用施力部件，该闭阀方向施力用施力部件对所述阀轴的所述阀芯向闭阀方向施力。

11.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

在所述阀主体连结固定有壳体，所述转子旋转自如地内插于所述壳体，且所述定子外嵌于所述壳体，

并且，所述齿隙防止用施力部件插装于所述壳体与所述阀轴保持架之间。

12.根据权利要求11所述的电动阀，其特征在于，

所述齿隙防止用施力部件被用作复原部件，该复原部件对所述阀轴保持架向所述导向衬套侧施力，以防止所述螺纹进给机构中的所述固定螺纹部与所述可动螺纹部的螺合脱扣。

13.根据权利要求11或12所述的电动阀，其特征在于，

在所述阀轴与所述阀轴保持架之间，插装有闭阀方向施力用施力部件，该闭阀方向施力用施力部件对所述阀轴的所述阀芯向闭阀方向施力。

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