CN112984127A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种电子膨胀阀，包括阀部件，阀部件包括转子组件、套管、连接件、第一轴承件以及第二轴承件，转子组件包括支架，支架包括第一凹陷腔和第二凹陷腔，套管位于转子组件的外周，套管包括装配腔，第一轴承件位于装配腔并与套管固定连接，部分第一轴承件位于第一凹陷腔，第二轴承件与连接件固定连接，部分第二轴承件位于第二凹陷腔，转子组件通过第一轴承件和第二轴承件进行轴向限位，这样，电子膨胀阀在工作时，转子组件在定子组件的磁场激励下，能够进行周向转动，但轴向运动被限位，有利于减小电子膨胀阀的体积；同时，设置部分第一轴承件位于第一凹陷腔，部分第二轴承件位于第二凹陷腔，进一步有利于减小电子膨胀阀的体积。

Description

电子膨胀阀

【技术领域】

本发明涉及流体控制部件技术领域，更具体涉及一种电子膨胀阀。

【背景技术】

在汽车空调系统中，为提高工作介质的流量控制精度，常采用电子膨胀阀作为节流元件，现有电子膨胀阀通过转子组件的周向和轴向运动带动阀芯的上下往复运动，这样涉及转子组件轴向运动的行程空间，导致电子膨胀阀体积相对较大。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种电子膨胀阀，有利于减小电子膨胀阀的体积。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电子膨胀阀，包括控制部、定子组件、阀部件以及阀体，所述控制部与所述定子组件连接，所述阀部件与所述阀体连接，所述定子组件位于所述阀部件的外周，所述定子组件与所述阀体连接，其特征在于：所述阀部件包括转子组件、套管、连接件、第一轴承件以及第二轴承件，所述转子组件包括支架，所述支架包括第一凹陷腔和第二凹陷腔，所述套管位于所述转子组件的外周，所述套管与所述连接件固定连接，所述连接件与所述阀体固定连接，所述套管包括装配腔，所述第一轴承件位于所述装配腔并与所述套管固定连接，部分所述第一轴承件位于所述第一凹陷腔，所述第二轴承件与所述连接件固定连接，部分所述第二轴承件位于所述第二凹陷腔，所述转子组件通过所述第一轴承件和所述第二轴承件进行轴向限位。

本发明提供的一种电子膨胀阀，包括阀部件，阀部件包括转子组件、套管、连接件、第一轴承件以及第二轴承件，转子组件包括支架，支架包括第一凹陷腔和第二凹陷腔，套管位于转子组件的外周，套管包括装配腔，第一轴承件位于装配腔并与套管固定连接，部分第一轴承件位于第一凹陷腔，第二轴承件与连接件固定连接，部分第二轴承件位于第二凹陷腔，转子组件通过第一轴承件和第二轴承件进行轴向限位，这样，电子膨胀阀在工作时，转子组件在定子组件的磁场激励下，能够进行周向转动，但轴向运动被限位，有利于减小电子膨胀阀的体积；同时，设置部分第一轴承件位于第一凹陷腔，部分第二轴承件位于第二凹陷腔，进一步有利于减小电子膨胀阀的体积。

【附图说明】

图1是电子膨胀阀的一种实施方式的一个截面结构示意图；

图2是图1中阀部件的一个截面结构示意图；

图3是图2中转子组件的一个立体结构示意图；

图4是图3中支架的一个截面结构示意图；

图5是图2中阀芯组件的一个立体结构示意图；

图6是图2中阀芯组件的一个截面结构示意图；

图7是图2中连接件和阀座的一个立体结构示意图；

图8是图2中连接件和阀座的一个截面结构示意图；

图9是图1中阀体的一个截面结构示意图；

图10是电子膨胀阀的第二种实施方式的一个截面结构示意图；

图11是图10中阀部件的一个截面结构示意图；

图12是图11中连接件的一个截面结构示意图；

图13是图10中阀体的一个截面结构示意图；

图14是电子膨胀阀的第三种实施方式的一个截面结构示意图；

图15是电子膨胀阀的第四种实施方式的一个截面结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

参见图1，电子膨胀阀100可以应用于汽车空调系统，电子膨胀阀100包括控制部1、定子组件2、阀部件3以及阀体4，控制部1与定子组件2连接，阀部件3与阀体4连接，定子组件2位于部分阀部件3的外周，定子组件2与阀体4连接，电子膨胀阀100通过控制部1与外界电连接和/或信号连接。

参见图1，控制部1包括电路板11、外壳体12以及盖板13，外壳体12与盖板13分别注塑成型并固定连接，外壳体12具有控制腔121，电路板11位于控制腔121；控制部1还包括接口部14，接口部14与外壳体12一体注塑成型，接口部14包括第一插针141，接口部14具有第一容纳腔142，部分第一插针141的中部与外壳体12注塑固定，第一插针141的一端位于第一容纳腔142，与外界电连接和/或信号连接；第一插针141的另一端位于控制腔121，与电路板11电连接和/或信号连接。

参见图1，定子组件2包括罩体21、线圈绕组22以及第二插针23，以线圈绕组22、第二插针23等为注塑嵌件一体注塑形成罩体21，罩体21与外壳体12一体注塑成型，第二插针23的一端位于罩体21内与线圈绕组22电连接和/或信号连接；第二插针23的另一端位于控制腔121内与电路板11电连接和/或信号连接。定子组件2具有第二容纳腔，第二容纳腔与控制腔121连通设置，定子组件2通过第二容纳腔位于阀部件3的径向外周，部分阀部件3位于第二容纳腔，部分阀部件3位于控制腔121；进一步地，定子组件2与阀部件3之间还可以进行密封设置，有利于降低因外界环境湿气与电路板11和/或线圈绕组22接触，造成电路板11和/或线圈绕组22失效或腐蚀的风险。

参见图2，阀部件3包括转子组件31、连接件32、阀座33、阀芯组件34、套管35以及丝杆36，连接件32与阀座33过盈配合固定，当然作为其他实施方式，连接件32与阀座33还可以一体加工成型；参见图2和图3，转子组件31包括永磁体311和支架312，永磁体311位于支架312外周，永磁体311与支架312固定连接，具体地，可以先一体注塑成型支架312，再以支架312为注塑嵌件，注塑成型永磁体311，即永磁体311与支架312注塑固定；参见图4，支架312包括第一通孔3121、第一凹陷腔3122和第二凹陷腔3123，第一通孔3121与第一凹陷腔3122连通设置，第一通孔3121与第二凹陷腔3123连通设置；参见图2，丝杆36穿过第一通孔3121，并使丝杆36的部分杆体与第一通孔3121过盈配合，从而保证丝杆36与转子组件31的固定连接；参见图5，阀芯组件34包括阀芯341和螺母342，在本实施例中，阀芯组件34还包括连接环343，以连接环343为注塑嵌件，一体注塑形成螺母342，即连接环343与螺母342注塑固定，再使阀芯341与连接环343焊接固定，从而形成阀芯组件34；参见图6，螺母342包括贯穿的第二通孔3421，第二通孔3421的侧壁上设置有内螺纹，相应的，参见图2，丝杆36的下端设置有与内螺纹配合的外螺纹，定义丝杆36靠近阀芯341的一端为下端，丝杆36远离阀芯341的一端为上端，丝杆36与阀芯组件34通过螺纹配合连接；参见图6，阀芯341包括收容腔3411，部分螺母342位于收容腔3411，收容腔3411与第二通孔3421连通设置，在本实施例中，阀芯组件34还包括弹性部件344，弹性部件344位于收容腔3411，弹性部件344的一端与阀芯341抵接，弹性部件344的另一端与螺母342抵接，设置弹性部件344有利于消除丝杆36与阀芯组件34螺纹配合的回差；阀芯341还包括连通孔3412，连通孔3412与收容腔3411连通设置，设置连通孔3412有利于平衡阀芯组件34两端的工作介质压力，具体地，参见图1，工作介质从连通孔3412，即阀芯组件34的一端流入收容腔3411，并通过丝杆36与阀芯组件34螺纹配合的间隙流入到阀芯组件34的另一端，这样有利于平衡阀芯组件34两端之间的工作介质压力，有利于减小因阀芯组件34两端工作介质的压差对阀芯组件34运动的影响，使阀芯组件34动作顺畅。参见图5，螺母342还包括限位部3422，限位部3422为非旋转体，限位部3422的结构可以有多种，只要能够防止阀芯组件34周向转动即可，在本实施例中，限位部3422的数量为四个，限位部3422包括限位部侧面34221，限位部侧面34221包括弧面和方形平面。

参见图7和图8，连接件32包括第一安装部321，第一安装部321具有第一安装腔322，第一安装部321包括第一台阶部3211、配合部3212以及第二台阶部3213，第一台阶部3211比配合部3212更靠近第一安装腔322的开口设置，配合部3212比第二台阶部3213更靠近第一安装腔322的开口设置，即配合部3212位于第一台阶部3211和第二台阶部3213之间，配合部3212包括配合面32121；参见图2，至少部分阀芯组件34位于第一安装腔322，使螺母的限位部侧面34221与配合面32121贴合设置，这样能够防止阀芯组件34在运动过程中的周向转动；参见图7和图8，在本实施例中，阀座33与连接件32通过过盈配合，实现阀座33与连接件32的固定连接，当然作为其他实施方式，阀座33与连接件32还可以一体加工成型；阀座33包括流通孔331和阀口332，流通孔331的数量至少为一个，流通孔331与阀口332连通设置，第一安装腔322与阀口332连通设置。

参见图1和图2，阀部件3还包括第一轴承件37和第二轴承件38，套管35包括主体侧壁351和顶部352，套管35一体成形，套管35具有装配腔353，第一轴承件37压入装配腔353并位于装配腔353内靠近顶部352位置或者与顶部352抵接，第一轴承件37与套管35紧配固定；部分第二轴承件38位于连接部32的第一安装腔322，第二轴承件38与第一台阶部3211抵接，并通过第一台阶部3211限位，第二轴承件38与第一安装部321过盈配合固定或焊接固定；丝杆36的上端与第一轴承件37活动连接；丝杆36的下端穿过第二轴承件38的第三通孔，位于连接件32的第一安装腔322，并与阀芯组件34螺纹连接；套管35位于转子组件31的径向外周，或者说转子组件31位于装配腔353，套管35通过主体侧壁351的自由端部与连接件32焊接固定；转子组件31通过第一轴承件37和第二轴承件38限位，具体地，设置部分第一轴承件37位于支架312的第一凹陷腔3122，设置部分第二轴承件38位于支架312的第二凹陷腔3123，这样，转子组件31通过支架312与第一轴承件37和第二轴承件38进行轴向限位，另外设置部分第一轴承件37位于第一凹陷腔3122，设置部分第二轴承件38位于第二凹陷3123，有利于减小阀部件3的轴向高度，即有利于减小电子膨胀阀的体积；丝杆36与支架312紧配固定，即转子组件31和丝杆36同时通过第一轴承件37和第二轴承件38轴向限位，进一步地，还可以在第一轴承件37和支架312之间和/或第二轴承件38和支架312之间增设石墨垫片，来减小支架312在转动时与第一轴承件37和/或第二轴承件38之间的摩擦损耗。由于第一轴承件37和第二轴承件38的轴向限位，转子组件31在定子组件2的磁场激励下，带动丝杆36一起周向转动，丝杆36与阀芯组件34通过螺纹连接，又由于阀芯组件34通过限位部3422与连接件32的配合部3212周向限位，即阀芯组件34无法随着丝杆36进行周向转动，这样，在螺纹的作用下，阀芯组件34沿着第一安装腔322的轴向方向上下往复运动，从而使阀芯341通过靠近或远离阀口332来调节阀口332的开度。需要说明的是，为使阀芯组件34能够沿着第一安装腔322的轴向方向上下往复运动，即需要沿第一安装腔322的轴向方向，设置配合部3212的高度H大于限位部3422的高度L；定义沿第一安装腔322的轴向方向，阀芯组件34靠近第二轴承38的运动为向上运动，阀芯组件34远离第二轴承38的运动为向下运动，阀芯组件34在向上运动过程中通过第二轴承件38限位，阀芯组件34在向下运动过程中通过第二台阶部3213或阀口332限位。

参见图9，阀体4包括第一端口41、第二端口42、第二安装部43以及第一通道44，第二安装部43具有第二安装腔45，第一通道44通过第二安装腔45连通第一端口41和第二端口42，第一端口41和第二端口42位于阀体4的不同侧，第二安装腔45的开口位于阀体4的又一侧，以上三侧为阀体4的不同侧，这样有利于避免干涉，提高阀体4的利用率。参见图1，部分阀部件3位于第二安装腔45，此时第一通道44通过阀口332连通第一端口41和第二端口42，阀部件3与第二安装部43固定连接，具体地，参见图8，连接件32还包括第一凸缘部323和第一侧部324，第一侧部324的外表面形成有外螺纹；相应地，参见图9，第二安装部43包括第二侧部431，第二侧部431形成有与第一侧部324的外螺纹配合的内螺纹；参见图1，部分阀部件3位于第二安装腔45，旋转阀部件3，第一侧部324与第二侧部431螺纹配合，使第一凸缘部323与阀体4的第二安装腔45的开口侧抵接，且第一凸缘部323压紧于第二安装腔开口侧，保证阀部件3与阀体4的相对固定；进一步地，阀部件3与阀体4之间还可以进行密封设置，有利于降低工作介质从阀部件3与阀体4之间的螺纹连接间隙向外泄露的风险。

参见图10～图13，为第二种实施方式的技术方案，第二种实施方式的技术方案与第一种实施方式的技术方案的主要区别在于：阀部件3’与阀体4’之间的连接方式不同，套管35’与连接件32’的连接方式不同。

参见图11，在本实施例中，套管35’包括主体侧壁351’、顶部352’以及翻边353’，翻边353’位于主体侧壁351’的一端，顶部352’位于主体侧壁351’的另一端，套管35’一体成形；参见图12，连接件32’包括第一凸缘部323’和第一侧部324’，第一凸缘部323’包括第一端面3231’和第二端面3232’；参见图11，套管35’的部分主体侧壁351’位于转子组件31的径向外周，部分主体侧壁351’位于第一侧部324’的径向外周，翻边353’与第一凸缘部323’抵接，具体地与第一凸缘部323’的第一端面3231’抵接。

参见图13，阀体4包括第二安装部43’，第二安装部43’具有第二安装腔45’，第二安装部43’包括第二侧部431’和第三台阶部432’，第二侧部431’比第三台阶部432’更靠近第二安装腔45’的开口设置，第二侧部431’成形有内螺纹；参见图10，电子膨胀阀100’包括第一压紧螺母5，第一压紧螺母5的外周面成形有与第二侧部431’的内螺纹配合的外螺纹，部分阀部件3’位于第二安装腔45’，第一压紧螺母5位于套管35’的径向外周，旋转第一压紧螺母5，第一压紧螺母5与阀体4’的第二侧部431’螺纹配合，使第一压紧螺母5与翻边353’抵接，翻边353’与第一凸缘部323’的第一端面3231’抵接，第一凸缘部323’的第二端面3232’与第三台阶部432’抵接，这样，通过旋转第一压紧螺母5，将翻边353’压紧于第一压紧螺母5和第一凸缘部323’之间，保证套管35’与连接件32’的相对固定，同时，将第一凸缘部323’和翻边353’压紧于第三台阶部432’和第一压紧螺母5之间，保证阀部件3’与阀体4’的相对固定。进一步地，阀部件3’与阀体4’之间还可以进行密封设置，有利于降低工作介质从阀部件3’与阀体4’之间的配合间隙向外泄露的风险；套管35’与连接件32’之间还可以进行密封设置，有利于降低工作介质从连接件32’与套管35’之间的配合间隙向外泄露的风险。设置套管35’与连接件32’通过第一压紧螺母5装配固定，相比于第一种实施方式中套管35与连接件32的焊接固定，可以减少一道焊接工序，有利于使电子膨胀阀100’的装配简单。

参见图14，为第三种实施方式的技术方案，相比于第二种实施方式，在第三种实施方式中，套管35’不包括翻边353’,即套管35’与连接件32’焊接固定，通过旋转第一压紧螺母5，将第一凸缘部323’压紧于阀体4’的第三台阶部432’和第一压紧螺母5之间，保证阀部件3’与阀体4’的相对固定。

参见图15，为第四种实施方式的技术方案，相比于第二种实施方式，在第四种实施方式中，阀芯组件34’包括阀芯341和螺母342’，以阀芯341为注塑嵌件，一体注塑形成螺母342’，即螺母342’与阀芯341注塑固定形成阀芯组件34’。当然容易想到的是，在第四种实施方式中，套管35’与连接件32’还可以通过焊接固定或者阀部件3’与阀体4’还可以通过螺纹连接固定。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种电子膨胀阀，包括控制部、定子组件、阀部件以及阀体，所述控制部与所述定子组件连接，所述阀部件与所述阀体连接，所述定子组件位于所述阀部件的外周，所述定子组件与所述阀体连接，其特征在于：所述阀部件包括转子组件、套管、连接件、第一轴承件以及第二轴承件，所述转子组件包括支架，所述支架包括第一凹陷腔和第二凹陷腔，所述套管位于所述转子组件的外周，所述套管与所述连接件固定连接，所述连接件与所述阀体固定连接，所述套管包括装配腔，所述第一轴承件位于所述装配腔并与所述套管固定连接，部分所述第一轴承件位于所述第一凹陷腔，所述第二轴承件与所述连接件固定连接，部分所述第二轴承件位于所述第二凹陷腔，所述转子组件通过所述第一轴承件和所述第二轴承件进行轴向限位。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述阀部件还包括阀芯组件和丝杆，所述丝杆与所述转子组件固定连接，所述丝杆的下端与所述阀芯组件螺纹连接；所述阀芯组件包括螺母，所述螺母包括限位部，所述限位部为非旋转体，所述限位部包括限位部侧面；所述连接件包括第一安装部，所述第一安装部具有第一安装腔，所述第一安装部包括配合部，所述配合部包括配合面，至少部分所述阀芯组件位于所述第一安装腔，所述限位部侧面与所述配合面贴合设置，所述阀芯组件通过所述限位部和所述配合部进行周向转动限位；沿所述第一安装腔的轴向方向，所述配合部的高度大于所述限位部的高度。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯组件还包括阀芯、连接环以及弹性部件，以所述连接环为注塑嵌件，一体注塑形成所述螺母，所述阀芯与所述连接环焊接固定；所述阀芯包括收容腔和连通孔，所述收容腔与所述连通孔连通设置，部分所述螺母位于所述收容腔，所述弹性部件位于所述收容腔，所述弹性部件的一端与所述阀芯抵接，所述弹性部件的另一端与所述螺母抵接。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯组件还包括阀芯，以所述阀芯为注塑嵌件，一体注塑形成所述螺母，所述阀芯包括收容腔和连通孔，部分所述螺母位于所述收容腔，所述收容腔与所述连通孔连通设置。

5.根据权利要求3或4所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述第一安装部包括第一台阶部和第二台阶部，所述配合部位于所述第一台阶部和所述第二台阶部之间，所述第二轴承件与所述第一台阶部抵接，所述第二轴承件与所述第一安装部固定连接；所述阀部件具有阀口，所述阀芯组件在向上运动过程中通过所述第二轴承件限位，所述阀芯组件在向下运动过程中通过所述第二台阶部或所述阀口限位。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述阀体包括第一端口、第二端口、第二安装部以及第一通道，所述第二安装部具有第二安装腔，所述第一端口和所述第二端口位于所述阀体的不同侧，所述第二安装腔的开口位于所述阀体的又一侧，以上三侧为所述阀体的不同侧；部分所述阀部件位于所述第二安装腔，所述阀部件与所述第二安装部固定连接，所述第一通道通过所述阀口连通所述第一端口和所述第二端口。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述套管包括主体侧壁，所述套管通过所述主体侧壁的自由端部与所述连接件焊接固定；所述连接件还包括第一凸缘部和第一侧部，所述第一侧部形成有外螺纹，所述第二安装部包括第二侧部，所述第二侧部形成有内螺纹，所述第一侧部与所述第二侧部螺纹连接，所述第一凸缘部压紧于所述阀体的所述第二安装腔的开口侧。

8.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述套管包括翻边，所述连接件包括第一凸缘部，所述翻边与所述第一凸缘部抵接，所述第二安装部包括第二侧部和第三台阶部，所述第二侧部比所述第三台阶部靠近所述第二安装腔的开口设置，所述第二侧部形成有内螺纹，所述电子膨胀阀包括第一压紧螺母，所述第一压紧螺母位于所述套管的外周，所述第一压紧螺母与所述第二侧部螺纹连接，所述第一压紧螺母压紧所述翻边于所述第一压紧螺母和所述第一凸缘部之间，所述第一压紧螺母压紧所述第一凸缘部和所述翻边于所述第一压紧螺母和所述第三台阶部之间。

9.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于：所述套管包括主体侧壁，所述套管通过所述主体侧壁的自由端部与所述连接件焊接固定；所述连接件包括第一凸缘部，所述第二安装部包括第二侧部和第三台阶部，所述第二侧部比所述第三台阶部靠近所述第二安装腔的开口设置，所述第二侧部形成有内螺纹，所述电子膨胀阀还包括第一压紧螺母，所述第一压紧螺母的外周面形成有外螺纹，所述第一压紧螺母位于所述连接件的外周，所述第一压紧螺母与所述第二侧部螺纹连接，所述第一压紧螺母压紧所述第一凸缘部于所述第三台阶部。

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