JP2021516750A - 電動ボール弁及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

電動ボール弁及びその製造方法であって、電動ボール弁は制御部材（１）、ギア減速機構（２）、弁ボディ部材（３）、およびハウジング部材（４）を含み、制御部材（１）はカバー（１１）、およびカバー（１１）内に設けられたロータ部材（１３）を含み、ハウジング部材（４）は上ハウジング部（４１）および下ハウジング部（４２）を含み、カバー（１１）、上ハウジング部（４１）、および下ハウジング部（４２）がステンレス材料の加工により作製され、カバー（１１）が上ハウジング部（４１）に溶接固定され、上ハウジング部（４１）が下ハウジング部（４２）に溶接固定され、下ハウジング部（４２）が弁ボディ（３１）に溶接固定される。

Description

本出願は２０１８年０７月１７日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０１８１０７８１９３５．６であり、発明名称が「電動ボール弁及びその製造方法」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が援用されることで本出願に結合される。
本発明は流体制御という技術的分野に関わり、具体的には電動ボール弁及びその製造方法に関わる。

図１７は、背景技術による電動弁の断面模式図である。図１７に示すように、電動弁は電機０１および弁ボディ０２を含み、弁体０４が弁ボディ０２の内室に設けられ、弁軸０３の上端が電機０１に回動接続され、弁軸０３の下端が弁体０４に回動接続される。該構造において、弁軸０３の一部が外へ露出し、主に弁軸０３の外周に外挿された封止リング０５により流体の外へのリークが防止されるが、電動弁の頻繁な動作の後、封止リング０５の耐久性能が低下され、封止効果に影響を与え、流体が外に漏れることになる可能性がある。該流体が冷媒等の化合物である場合、流体が外に漏れると、環境汚染を引き起こすことになる。

これに鑑み、如何に電動弁の漏れリスクを低減させることは、当業者が現在、早急に解決しなければならない技術的課題である。

本発明は、電動ボール弁であって、制御部材、ギア減速機構、弁ボディ部材、およびハウジング部材を含み、前記制御部材は、カバー、および前記カバー内に設けられたロータ部材を含み、前記ギア減速機構は前記ハウジング部材の内室に設けられており、前記ギア減速機構は、入力ギア部、出力キャリアを含み、前記ロータ部材の回転軸が、前記入力ギア部を周方向に回動させることができ、前記弁ボディ部材は、弁ボディ、弁軸、第１弁座、および弁体を含み、前記第１弁座が前記弁ボディに固定接続され、前記弁体が前記弁ボディ部材の内室に設けられ、前記弁軸の一端が前記出力キャリアの中心孔に入り込み、前記出力キャリアが、前記弁軸を周方向に回動させることができ、前記弁軸の他端が前記弁体の溝に入り込み、前記弁軸が、前記弁体を周方向に回動させることができ、前記ハウジング部材は、上ハウジング部および下ハウジング部を含み、前記カバー、前記上ハウジング部、および前記下ハウジング部がステンレス材料の加工により作製され、前記カバーが前記上ハウジング部に溶接固定され、前記上ハウジング部が前記下ハウジング部に溶接固定され、前記下ハウジング部が前記弁ボディに溶接固定される電動ボール弁を提供することを目的とする。

本発明はさらに、電動ボール弁の製造方法であって、
ステップＡ１０：前記弁ボディ、前記第１弁座および第１接続管を製造し、ステンレス材料を引っ張って旋削することで前記カバー、前記上ハウジング部、および前記下ハウジング部を製造することと、
ステップＡ２０：前記下ハウジング部と前記弁ボディとを溶接し固定接続し、前記第１弁座と前記第１接続管とを溶接し固定接続し、前記弁ボディと前記第１弁座とをネジ接続し、または溶接し固定接続することと、
ステップＡ３０：前記カバーと前記上ハウジング部とを溶接し固定接続することと、
ステップＡ４０：前記上ハウジング部と前記下ハウジング部とを溶接し固定接続することと、を含む電動ボール弁の製造方法を提供する。

本発明により提供される電動ボール弁及びその製造方法について、カバー、上ハウジング部、および下ハウジング部がステンレス材料の加工により作製され、カバーが上ハウジング部に溶接固定され、上ハウジング部が下ハウジング部に溶接固定され、下ハウジング部が弁ボディに溶接固定される。背景技術に対して、電動弁の漏れリスクを低減させることができる。

本発明により提供される電動ボール弁の断面模式図である。 図１における上ハウジング部の構造模式図である。 図１における下ハウジング部の構造模式図である。 図１における回転軸と入力ギア部との係合模式図である。 図１における制御部材と上ハウジング部との組立半断面図である。 図１におけるギア減速機構、弁ボディ部材および下ハウジング部の組立半断面図である。 図１におけるギアリングの構造模式図である。 図１における出力キャリアの構造模式図である。 図１における第２軸受部品の構造模式図である。 図１におけるギアリング、出力キャリアおよび第２軸受部品の係合模式図である。 図１における弁軸の構造模式図である。 本発明による他の出力キャリアの構造模式図である。 本発明による第３種類の出力キャリアの構造模式図である。 図１３に示される出力キャリアとギアリングとの係合模式図である。 本発明により提供される他の電動ボール弁の局所断面模式図である。 図１５における弁ボディの構造模式図である。 背景技術による電動ボール弁の断面模式図である。

本発明の核心は、カバー、上ハウジング部、および下ハウジング部がステンレス材料の加工により作製され、カバーと上ハウジング部とを溶接固定し、上ハウジング部と下ハウジング部とを溶接固定し、下ハウジング部と弁ボディとを溶接固定することにより、背景技術に対して、電動弁の漏れリスクを低減させることができる、電動ボール弁及びその製造方法を提供することである。

当業者がよりよく本発明の方案を理解するために、以下は図面と具体的な実施形態を結合して本発明をさらに詳しく説明する。

ここで説明しようとするのは、本明細書に関わる上と下などの方位用語は、図１〜図１６における部品の図面に位置する位置および互いの間の位置によって定義され、ただ技術案を明らか且つ便利に表現するために用いられる。理解するように、本明細書が採用した方位用語は本出願の請求項の保護範囲を限定していない。

図１は本発明により提供される電動ボール弁の断面模式図であり、図２は図１における上ハウジング部の構造模式図であり、図３は図１における下ハウジング部の構造模式図であり、図４は図１における回転軸と入力ギア部との係合模式図であり、図５は図１における制御部材と上ハウジング部との組立半断面図であり、図６は図１におけるギア減速機構、弁ボディ部材および下ハウジング部の組立半断面図であり、図７は図１におけるギアリングの構造模式図であり、図８は図１における出力キャリアの構造模式図であり、図９は図１における第２軸受部品の構造模式図であり、図１０は図１におけるギアリング、出力キャリアおよび第２軸受部品の係合模式図であり、図１１は図１における弁軸の構造模式図であり、図１２は本発明による他の出力キャリアの構造模式図であり、図１３は本発明による第３種類の出力キャリアの構造模式図であり、図１４は図１３に示される出力キャリアとギアリングとの係合模式図である。

図１に示すように、電動ボール弁は制御部材１、ギア減速機構２、弁ボディ部材３、およびハウジング部材４を含む。電動ボール弁の弁室は、弁ボディ部材の内室３０およびハウジング部材の内室４０を含む。

制御部材１はカバー１１、コイル１２、およびロータ部材１３を含む。カバー１１は有底筒状を呈し、ステンレス材料から作製され、具体的には、ステンレス板材を引っ張って作製され、コイル１２は該カバー１１の外周に外挿され、ロータ部材１３は、回転軸１４、プラスチック材質のホルダ１３１およびホルダ１３１の外周に設けられた磁石１３２を含み、磁石１３２が磁性粉の焼結によって作製され、回転軸１４のロッド状軸体１４１がステンレスバーの加工により作製され、軸体１４１、磁石１３２をキャビティに入れてさらにキャビティにおいてホルダ１３１を射出することにより、軸体１４１と磁石１３２とを固定する。カバー１１の内部上方に軸受台１８が固定されて設けられ、軸受台１８に中心盲孔が設けられ、回転軸１４の上端が該中心盲孔に挿入されて位置決めされる。コイル１２は通電され、回転軸１４の周方向の回転を駆動できる。

ギア減速機構２はハウジング部材の内室４０に設けられる。ギア減速機構２は入力ギア部２４１および出力キャリア２６を含み、回転軸１４が入力ギア部２４１に可撓接続され、ここでの可撓接続とは、互いに接続される回転軸１４と入力ギア部２４１との間に一定の活動隙間を有するとともに、回転軸１４がまた入力ギア部２４１を周方向に回転させることができることを指す。

弁ボディ部材３は弁ボディ３１、弁軸２３、第１弁座３３、第２弁座３３’および弁体３２を含む。弁ボディ３１は略中空管状を呈し、第１弁座３３は弁ボディ３１の一端に溶接により固定され、第２弁座３３’は弁ボディ３１の他端に溶接により固定される。弁体３２は略球状を呈し、弁ボディ部材の内室３０に設けられ、第１弁座３３と第２弁座３３’との間に位置する。弁ボディ３１は、本体部３１１、および本体部３１１の周方向外縁から外へ延びる張出部３１２を含み、張出部３１２が略中空管状を呈する。弁軸２３は張出部３１２を貫通し、弁軸２３の上端がギア減速機構２に入り込むとともに、出力キャリア２６の中心通孔２６２にキー溝接続され、出力キャリア２６は弁軸２３を周方向に回動させることができ、弁軸２３の下端が本体部３１１に入り込んで弁体３２の溝３２１にキー溝接続され、弁軸２３は弁体３２を周方向に回動させることができる。

ハウジング部材４は上ハウジング部４１および下ハウジング部４２を含み、カバー１１、上ハウジング部４１および下ハウジング部４２が、ステンレス板材を引っ張ってから旋削することで作製され、弁ボディ３１の本体部３１１および張出部３１２がステンレス管材の加工により作製され、無論、ステンレス板材をカーリングしてから溶接することでステンレス管材を作製し、そしてステンレス溶接管材を加工することにより弁ボディ３１を作製してもよい。そのうち、弁ボディ３１の本体部３１１はステンレス管材の切断により形成され、張出部３１２は本体部３１１を基礎とし、プレスしてからエッジカールすることで作製され、上ハウジング部４１とカバー１１とは溶接により固定され、下ハウジング部４２は縮径部４１５を含み、該縮径部４１５が弁ボディ３１の張出部３１２に溶接固定される。

本実施方案において、カバー、上ハウジング部、および下ハウジング部はステンレス材料の加工により作製され、カバーは上ハウジング部に溶接固定され、上ハウジング部は下ハウジング部に溶接固定され、下ハウジング部は弁ボディに溶接固定され、ギア減速機構はハウジング部材の内室に設けられ、弁体は弁ボディ部材の内室に設けられ、弁軸は一端がギア減速機構の出力キャリアの中心孔に係合し、他端が弁体に係合する。その有益な効果は、電動弁の漏れリスクを低減させることができることにある。

さらに、図２に示すように、上ハウジング部４１の上端が内へ折り曲げられることで折り曲げ部４１１が形成され、折り曲げ部４１１はテーパ状部４１２、内曲げ部４１３およびテーパ状部４１２と内曲げ部４１３とを接続する移行部４１６を含み、内曲げ部４１３が移行部４１６の一端から電動ボール弁の軸方向に沿って下へ延び、内曲げ部４１３がカバー１１の下端外縁に貼り合わせて溶接される。このように設置すれば、上ハウジング部４１の上端を外へ隆起させ、その有益な効果は、上ハウジング部４１の強度を増加させ、強い冷媒衝撃力を受けても損害しにくいことにある。

さらに、図３に示すように、下ハウジング部４２の肉厚が上ハウジング部４１より大きい。下ハウジング部４２の上端に、段階面が上向きである段階部４１４が設けられ、上ハウジング部４１は段階部４１４に置かれて溶接により固定される。段階部を設置することについて、その有益な効果は、両者が溶接する場合に位置決めしやすく、溶接質量を保証することにある。

図４に示すように、回転軸１４はロッド状の軸体１４１および軸体１４１の下端部に固定し設置される伝動板１５を含み、伝動板１５が基体部１５１および該基体部１５１の径方向から外へ延びる板体部１５２を含み、基体部１５１と軸体１４１とが係着または溶接によって固定され、板体部１５２が側壁部１５２１を含む。入力ギア部２４１の上端に凹溝２４２が設けられ、下端に入力ギア２４３が設けられ、入力ギア２４３はギア減速機構２の遊星ギア２４４と噛み合う。板体部１５２は少なくとも一部が該凹溝２４２内に入り込み、凹溝２４２は側壁部１５２１に当接可能な溝壁部２４２１を含み、溝壁部２４２１と側壁部１５２１との間にプリセット周方向移動空間を有する。回転軸１４は回転し、板体部１５２の側壁部１５２１は凹溝２４２の溝壁部２４２１に当接し、これにより、入力ギア部２４１を周方向に回動させる。伝動板１５の板体部１５２と凹溝２４２との間に周方向移動隙間を設けることにより、両者を可撓接続させ、伝動板１５および凹溝２４２の加工精度および組立の制御精度を低減できるので、製造コストを低減させて組立の合格率を向上させる。

よりさらに、図１、図６に示すように、本実施方案において、ギア減速機構２は遊星ギア機構２４であり、入力ギア部２４１が大径部２４５および小径部２４６を含み、上記凹溝２４２が大径部２４５の上端に設けられ、上記入力ギア２４３が小径部２４６の下端に設けられる。小径部２４６の外縁に第１軸受部品２４７が外挿され、第１軸受部品２４７にフランジ部２４７１が設けられ、該第１軸受部品２４７は耐摩耗性材料によって作製され、第１軸受部品２４７の上端面が大径部２４５の下端面に接触され、フランジ部２４７１の下端面が遊星ギア機構２４の蓋板２４８に接触され、第１軸受部品２４７の下端が蓋板２４８の通孔２４８１を通る。入力ギア部２４１の小径部２４６の外周に第１軸受部品２４７を外挿することにより、入力ギア部２４１のサポートに有利になり、一方、入力ギア部２４１の周方向の回動過程中の摩耗を低減してその使用寿命を増加することに有利になる。

さらに、図５に示すように、制御部材１はさらに、サポートフレーム１６、スプリング１７および第３軸受部品１９を含む。第３軸受部品１９は耐摩耗性材料の粉末冶金によって作製され、軸体１４１に外挿されてサポートフレーム１６に置かれる。サポートフレーム１６は略逆転したカップ状を呈し、該サポートフレーム１６は上記フランジ部２４７１または上記蓋板２４８に置かれる。スプリング１７は軸体１４１に外挿され、その一端が第３軸受部品１９に当接し、他端がロータ部材１３のホルダ１３１に当接する。無論、第３軸受部品１９をキャンセルし、スプリング１７の一端が直接にサポートフレーム１６に当接してもよい。本実施方案において、スプリング１７の弾性力によりロータ部材１３をカバー１１内にサポートする。スプリング１７と第３軸受部品１９、ホルダ１３１との接触面積が小さく、かつ第３軸受部品１９が耐摩耗性材料により作製されたので、このように設置すれば、スプリング１７の摩耗を減少してその使用寿命を増加することができ、コイル１２のエネルギー消費の低減にも有利になる。

図１に示すように、弁ボディ３１の張出部３１２の内壁は下ハウジング部４２の縮径部４１５の外壁に溶接固定され、縮径部４１５と弁軸２３との間に第２軸受部品２７が設けられ、無論、図１５に示すように、張出部３１２Ａの外壁は縮径部４１５の内壁に溶接固定され、張出部３１２Ａと弁軸２３との間に第２軸受部品２７が設置されてもよい。第２軸受部品２７は耐摩耗性材料の粉末冶金によって作製される。このように設置する有益な効果は、弁軸２３の周方向の回動過程中の摩耗を低減してその使用寿命を向上することにある。

図１、図６、図１１、図１５を結合して示すように、弁軸２３が第２軸受部品２７に対して周方向に回動することができるので、第２軸受部品２７と弁軸２３との間に回動隙間３１０を有し、ハウジング部材の内室４０と弁ボディ部材の内室３０とは回動隙間３１０により連通され、弁軸２３の制御部材１に向かう一端が、出力キャリア２６の中心通孔２６２にキー接続される第１キー部２３１を含み、第１キー部２３１がハウジング部材の内室４０に位置し、該第１キー部２３１の断面が非円形であり、出力キャリア２６にキー溝係合され、弁軸２３の他端が、弁体３２にキー溝接続される第２キー部２３２を含み、第２キー部２３２が弁ボディ部材の内室３０に位置し、第２キー部２３２の下端に弧形端部２３３が設けられ、弁体３２の溝３２１の溝底が弧形であり、弧形端部２３３が該溝３２１に入り込み、第２キー部２３２が弁体３２にキー溝係合される。このように設置すれば、ハウジング部材の内室４０と弁ボディ部材の内室３０とは回動隙間３１０のみによって連通され、その有益な効果は、電動弁の漏れリスクを低減させることができることにある。

無論、ハウジング部材の内室４０と弁ボディ部材の内室３０との間の流体流通性能を増加するために、第２軸受部品２７の周方向外縁に軸方向貫通溝を開設して、より多くの流体をハウジング部材の内室４０に誘い込んでもよく、電動弁の弁室内部循環を強くし、ギア減速装置を放熱してその使用寿命を増加してもよいことを想到できる。

図７、図８、図９、図１０に示すように、本実施例において、遊星ギア機構２４はギアリング２５をさらに含み、ギアリング２５の下端に位置制限凹溝２５１が設けられる。出力キャリア２６は盤状本体部２６１を含み、中心通孔２６２が該盤状本体部２６１に設けられ、中心通孔２６２の断面が非円形であり、盤状本体部２６１の弁体３２に向かう一方側に突起部２６３が設けられる。本実施方案において、第２軸受部品２７は筒状部２７１および筒状部２７１の外縁径方向から外へ延びる延び部２７２を含み、該延び部２７２の外端縁が下ハウジング部４２の内壁に溶接固定される。延び部２７２の筒状部２７１から離れた一端が位置制限凹溝２５１にキー溝係合され、延び部２７２の他端が突起部２６３に係合することで出力キャリア２６の周方向の回動ストロークを制限できる。

上記実施方案において、第２軸受部品の延び部が下ハウジング部に溶接により固定されるので、延び部がギアリングの位置制限凹溝にキー溝係合されることにより、ギアリングの周方向が位置制限され、他方、延び部が突起部に対して位置制限することにより、出力キャリアの周方向の回動ストロークを制限し、つまり、弁軸の周方向の回動ストロークを制限し、このように設置すれば、弁体の全開位置および全閉位置を制限し、電動ボール弁の全開、全閉および流量調節機能を実現することができる。

さらに、上記突起部２６３は２つ設置され、かつ中心通孔２６２の中心軸に対して対称に設置され、このように設置すれば、出力キャリアの周方向の回動が滑らかであって位置制限が確実であることに有利になる。それに、突起部２６３と盤状本体部２６１とはプラスチックによって一体射出成形され、または金属粉末冶金によって一体成形され、出力キャリアの強度を強くして位置制限をより確実にさせることに有利になる。

図１２は他の電動ボール弁の止め構造である。上記実施例との相違点は、本実施例において、ギアリング２５の下端（位置制限凹溝２５１を含まない）が下ハウジング部４２に溶接固定され、盤状本体部２６１の周方向外縁に突起部２６３’が設けられ、位置制限凹溝２５１が突起部２６３’に係合することで出力キャリア２６の周方向の回動ストロークを制限できることにある。このように設置すれば、ギアリングの位置制限凹溝により出力キャリアの周方向の回動ストロークを制限することは同様に、弁体の全開、全閉位置を制限し、電動ボール弁の全開、全閉および流量調節機能を実現することができる。本実施例において、第２軸受部品を特別に加工する必要がなく、加工工程が少なく、組立が簡単である。

よりさらに、盤状本体部２６１の球状弁体３２に向かう一方側にさらにボス２６４が設けられ、該ボス２６４と突起部２６３’とは一体に連なり、突起部２６３’、ボス２６４および盤状本体部２６１はプラスチックによって一体射出成形され、または金属粉末冶金によって一体成形され、出力キャリアの強度を強くして位置制限をより確実にさせることに有利になる。

上記の具体的な実施例を結合すれば、典型的な構造の電動ボール弁の製造方法は以下のように紹介する。

ステップＡ１０：
カバー１１、コイル１２、ロータ部材１３、サポートフレーム１６、スプリング１７、および軸受台１８を含む制御部材１を製造し、回転軸１４が軸体１４１および伝動板１５を含み、ロータ部材１３がホルダ１３１、磁石１３２および軸体１４１を射出により一体に固定接続されてなるものであり、
遊星ギア機構２４、第１軸受部品２４７、および第２軸受部品２７を含むギア減速機構２を製造し、遊星ギア機構２４、第１軸受部品２４７および第２軸受部品２７が鉄系粉末の冶金加工により作製され、
弁ボディ３１、弁軸２３、弁体３２、第１弁座３３、第２弁座３３’、ガスケット３４、Ｏリング３５、第１接続管３６、および第２接続管３７を含む弁ボディ部材３を製造し、弁ボディ３１がステンレス管材の加工により作製され、まず、ステンレス板材をカーリングして溶接することでステンレス管材を作製し、さらに該溶接続管材を加工して弁ボディ３１に作製してもよく、弁ボディ３１の張出部３１２がステンレス管材をプレスしてからエッジカールすることで作製され、弁軸２３がフライス盤でのステンレスバーのガングミリング加工により作製され、第１弁座３３および第２弁座３３’がステンレスの旋削により作製され、
上ハウジング部４１、下ハウジング部４２を含むハウジング部材４を製造し、上ハウジング部４１、下ハウジング部４２が、ステンレス板材を引っ張ってから旋削することにより作製され、
実施方案として、まず、ステンレス板材の一端を内へ引っ張って折り曲げることで上ハウジング部４１を作製し、その上端が折り曲げることによりテーパ状部４１２、移行部４１６および内曲げ部４１３が形成されてもよい。上ハウジング部４１を置くために、金属切削方法により、下ハウジング部４２の上端外縁に１つの段階が旋削されて段階部４１４が形成される。

ステップＡ２０：
下ハウジング部４２、弁ボディ３１、第１弁座３３、および第１接続管３６を一体に炉内ろう付けする。弁ボディ３１内に、一方側のＯリング３５、一方側のガスケット３４、弁体３２、他方側のガスケット３４、他方側のＯリング３５、および第２弁座３３’を順次に装入し、弁軸２３を下ハウジング部４２の縮径部４１５から入り込むとともに、弁軸２３の下端の第２キー部２３２を弁体３２の溝３２１に挿入し、これにより弁軸２３は弁体３２を周方向に回動させることができ、その後、さらに弁ボディ３１、第２弁座３３’、および第２接続管３７をアルゴンアーク溶接またはレーザー溶接によって一体に固定接続する。複数の部品がワンタイム溶接する方式によって固定するので、工程が簡単であり、製品の確実性が強い。

ステップＡ３０：
第２軸受部品２７の筒状部２７１を弁軸２３に外挿し、さらに第２軸受部品２７の延び部２７２の外縁と下ハウジング部４２の内壁とをレーザー溶接により一体に固定接続し、ギア減速機構２を下ハウジング部４２に装入し、弁軸２３の上端の第１キー部２３１を出力キャリア２６の中心通孔２６２に挿入し、これにより出力キャリア２６は弁軸２３を周方向に回動させることができる。これまで、第１アッセンブリーを形成する。

ステップＡ４０：
カバー１１と上ハウジング部４１とを炉内ろう付けにより固定接続する。

ステップＡ５０：
カバー１１内に軸受台１８、ロータ部材１３、スプリング１７、およびサポートフレーム１６を装入し、装入したあと、さらに伝動板１５と軸体１４１の下端とをレーザー溶接により固定接続して第２アッセンブリーを形成する。

ステップＡ６０：
第１アッセンブリーと第２アッセンブリーとを組み合わせ、具体的には、回転軸１４の伝動板１５をギア減速機構２の入力ギア部２４１の凹溝２４２内に挿入し、上ハウジング部４１を下ハウジング部４２の段階部４１４に置き、さらに上ハウジング部４１と下ハウジング部４２とをレーザー溶接により一体に固定接続し、さらにコイル１２をカバー１１に外挿して電動弁を形成する。

当業者は理解するように、本発明の技術思想に基づき、前記技術案を基礎として、いろんな組み合わせ順序及び組み合わせの変化を延伸し得る。例えば、ステップＡ２０、ステップＡ３０とステップＡ４０、ステップＡ５０とは互いに交換でき、本発明の技術効果に影響していない。

本実施例の電動ボール弁の製造方法は、複数の部品がワンタイム溶接する方式によって固定されるので、工程が簡単であり、製品の確実性が強く、電動弁の漏れリスクを低減させることができ、炉内ろう付け、アルゴンアーク溶接、レーザー溶接により固定接続するので、生産プロセスがクリーンで環境に優しい。

図１５は本発明により提供される他の電動ボール弁の局所断面模式図であり、図１６は図１５における弁ボディの構造模式図である。本実施例の上記実施例との相違点は、弁ボディ部材の構造及びその製造方法にある。

図１５、図１６に示すように、本実施例において、弁ボディ部材３Ａは弁ボディ３１Ａ、弁軸２３、第１弁座３３Ａおよび弁体３２を含み、弁ボディ３１Ａが金属材料の鍛造または鋳造により作製され、第１弁座３３Ａが金属材料の旋削、鍛造または鋳造により作製され、弁ボディ３１Ａおよび第１弁座３３Ａが固定接続して弁ボディ部材の内室３０が形成される。弁ボディ３１Ａは、略円筒状を呈する本体部３１１Ａおよび本体部３１１Ａの外縁から制御部材１へ張り出す張出部３１２Ａを含み、張出部３１２Ａに軸方向の貫通孔３１２０Ａが設けられ、弁軸２３は該貫通孔３１２０Ａを貫通する。

本実施例の電動ボール弁の製造方法の上記実施例との相違点は以下のことにある。即ち、ステップＡ１０：弁ボディ部材３Ａを製造し、弁ボディ３１Ａが金属材料の鍛造または鋳造により作製され、第１弁座３３Ａが金属材料の旋削、鍛造または鋳造により作製される。

ステップＡ２０：炉内ろう付けにより下ハウジング部４２、弁ボディ３１Ａ、および第２接続管３７を固定接続し、下ハウジング部４２の縮径部４１５が弁ボディ３１Ａの張出部３１２Ａに溶接されて固定接続され、炉内ろう付けにより第１弁座３３Ａ、第１接続管３６を固定接続し、そしてネジ螺合により弁ボディ３１Ａと第１弁座３３Ａとを固定接続し、あるいは、アルゴンアーク溶接またはろう付けにより弁ボディ３１Ａと第１弁座３３Ａとを固定接続し、あるいは、弁ボディ３１Ａと第１弁座３３Ａとをネジ螺合してから溶接することで固定接続する。

ステップＡ３０：第２軸受部品２７を弁軸２３に外挿し、さらに第２軸受部品２７の外縁と張出部３１２Ａの内壁とをアルゴンアーク溶接またはろう付けにより一体に固定接続する。

本実施例は上記実施例と同様な技術的効果を有し、ここでは贅言しない。

本明細書において、具体的な例を利用して本発明の原理及び実施形態を記載し、以上の実施例に対する説明は、ただ本発明の方法及びその核心思想に対する理解のために用いられる。指摘すべきは、当業者にとって、本発明の原理から離脱しない前提で、本発明に対して若干の改良及び修飾を行ってもよく、これらの改良及び修飾も本発明の請求項の保護範囲に該当している。

１ ・・・制御部材
１１ ・・・カバー
１２ ・・・コイル
１３ ・・・ロータ部材
１３１ ・・・ホルダ
１３２ ・・・磁石
１４ ・・・回転軸
１４１ ・・・軸体
１５ ・・・伝動板
１５１ ・・・基体部
１５２ ・・・板体部
１５２１ ・・・側壁部
１６ ・・・サポートフレーム
１７ ・・・スプリング
１８ ・・・軸受台
１９ ・・・第３軸受部品
２ ・・・ギア減速機構
２３ ・・・弁軸
２３１ ・・・第１キー部
２３２ ・・・第２キー部
２３３ ・・・弧形端部
２４ ・・・遊星ギア機構
２４１ ・・・入力ギア部
２４２ ・・・凹溝
２４２１ ・・・溝壁部
２４３ ・・・入力ギア
２４４ ・・・遊星ギア
２４５ ・・・大径部
２４６ ・・・小径部
２４７ ・・・第１軸受部品
２４７１ ・・・フランジ部
２４８ ・・・蓋板
２４８１ ・・・通孔
２５ ・・・ギアリング
２５１ ・・・位置制限凹溝
２６ ・・・出力キャリア
２６１ ・・・盤状本体部
２６２ ・・・中心通孔
２６３／２６３’ ・・・突起部
２６４ ・・・ボス
２７ ・・・第２軸受部品
２７１ ・・・筒状部
２７２ ・・・延び部
３ ・・・弁ボディ部材
３０ ・・・弁ボディ部材の内室
３１／３１Ａ ・・・弁ボディ
３１０／３１０Ａ ・・・回動隙間
３１１／３１１Ａ ・・・本体部
３１２／３１２Ａ ・・・張出部
３１２０Ａ ・・・貫通孔
３２ ・・・弁体
３２１ ・・・溝
３３／３３Ａ ・・・第１弁座
３３’ ・・・第２弁座
３４ ・・・ガスケット
３５ ・・・Ｏリング
３６ ・・・第１接続管
３７ ・・・第２接続管
４ ・・・ハウジング部材
４０ ・・・ハウジング部材の内室
４１ ・・・上ハウジング部
４２ ・・・下ハウジング部
４１１ ・・・折り曲げ部
４１２ ・・・テーパ状部
４１３ ・・・内曲げ部
４１４ ・・・段階部
４１５ ・・・縮径部
４１６ ・・・移行部

Claims (21)

1. 電動ボール弁であって、制御部材、ギア減速機構、弁ボディ部材、およびハウジング部材を含み、
   前記制御部材は、カバー、および前記カバー内に設けられたロータ部材を含み、
   前記ギア減速機構は前記ハウジング部材の内室に設けられており、前記ギア減速機構は、入力ギア部、出力キャリアを含み、前記ロータ部材の回転軸が、前記入力ギア部を周方向に回動させることができ、
   前記弁ボディ部材は、弁ボディ、弁軸、第１弁座、および弁体を含み、前記第１弁座が前記弁ボディに固定接続され、前記弁体が前記弁ボディ部材の内室に設けられ、前記弁軸の一端が前記出力キャリアの中心孔に入り込み、前記出力キャリアが前記弁軸を周方向に回動させることができ、前記弁軸の他端が前記弁体の溝に入り込み、前記弁軸が、前記弁体を周方向に回動させることができ、
   前記ハウジング部材は、上ハウジング部および下ハウジング部を含み、前記カバー、前記上ハウジング部、および前記下ハウジング部がステンレス材料の加工により作製され、前記カバーが前記上ハウジング部に溶接固定され、前記上ハウジング部が前記下ハウジング部に溶接固定され、前記下ハウジング部が前記弁ボディに溶接固定されることを特徴とする電動ボール弁。
2. 前記弁ボディは略管状を呈し、前記弁ボディはステンレス材料を引っ張って作製され、前記弁ボディは、本体部、および前記本体部の周方向外縁から張り出す張出部を含み、前記張出部が略管状を呈し、前記弁軸は前記張出部を貫通することを特徴とする請求項１に記載の電動ボール弁。
3. 前記弁ボディは金属材料の鍛造または鋳造により作製され、前記弁ボディは、本体部、および前記制御部材へ張り出す張出部を含み、前記張出部が貫通孔を含み、前記弁軸は前記貫通孔を貫通することを特徴とする請求項１に記載の電動ボール弁。
4. 前記上ハウジング部の上端が内に向かう折り曲げ部を含み、前記折り曲げ部はテーパ状部、移行部および内曲げ部を含み、前記移行部が前記テーパ状部と前記内曲げ部とを接続し、前記内曲げ部が前記移行部の一端から前記電動ボール弁の軸方向に沿って下へ延び、前記内曲げ部が前記カバーに溶接固定されることを特徴とする請求項１に記載の電動ボール弁。
5. 前記下ハウジング部の肉厚が前記上ハウジング部の肉厚より大きく、前記下ハウジング部の上端に、段階面が上向きである段階部が設けられ、前記上ハウジング部は前記段階部に置かれ、前記上ハウジング部は前記段階部に溶接固定されることを特徴とする請求項１に記載の電動ボール弁。
6. 前記回転軸は、軸体、および前記軸体の下端に固定接続される伝動板を含み、前記伝動板が、前記軸体の下端に固定接続される基体部、および前記基体部から外へ延びる板体部を含み、前記板体部が側壁部を含み、前記入力ギア部の上端に凹溝が設けられ、下端に入力ギアが設けられ、前記板体部の少なくとも一部が前記凹溝内に入り込み、前記凹溝が前記側壁部に当接可能な溝壁部を含み、前記溝壁部と前記側壁部との間に周方向移動隙間を有することを特徴とする請求項１に記載の電動ボール弁。
7. 前記ギア減速機構は遊星ギア機構であり、前記入力ギア部が大径部および小径部を含み、前記凹溝が前記大径部の上端に設けられ、前記入力ギアが前記小径部の下端に設けられ、前記小径部の外周に第１軸受部品が外挿され、前記第１軸受部品がフランジ部を含み、前記第１軸受部品の上端面が前記大径部の下端面に接触され、前記フランジ部の下端面が前記遊星ギア機構の蓋板に接触され、前記第１軸受部品の下端が前記蓋板の通孔を通ることを特徴とする請求項６に記載の電動ボール弁。
8. 前記回転軸は、軸体、および前記軸体の下端に固定接続される伝動板を含み、前記入力ギア部は大径部および小径部を含み、前記小径部の外周に第１軸受部品が外挿され、前記第１軸受部品がフランジ部を含み、前記第１軸受部品の上端面が前記大径部の下端面に接触され、前記フランジ部の下端面が前記ギア減速機構の蓋板に接触され、前記制御部材はさらに、サポートフレーム、スプリングを含み、前記サポートフレームが略逆転したカップ状を呈し、前記サポートフレームが前記フランジ部または前記蓋板に置かれ、前記スプリングが前記軸体に外挿され、前記スプリングの一端が前記サポートフレームに直接または間接的に当接され、他端が前記ロータ部材のホルダに当接されることを特徴とする請求項１に記載の電動ボール弁。
9. 前記下ハウジング部は縮径部を含み、前記縮径部が前記張出部に溶接固定され、前記張出部の内壁が前記縮径部の外壁に溶接固定され、前記縮径部と前記弁軸との間に第２軸受部品が設けられ、あるいは、前記張出部の外壁が前記縮径部の内壁に溶接固定され、前記張出部と前記弁軸との間に第２軸受部品が設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の電動ボール弁。
10. 前記ギア減速機構は遊星ギア機構であり、前記遊星ギア機構はさらにギアリングを含み、前記ギアリングの下端に位置制限凹溝が設けられ、前記出力キャリアは盤状本体部を含み、中心通孔が前記盤状本体部に設けられ、前記中心通孔の断面が非円形であり、前記盤状本体部の前記弁体に向かう一方側に突起部が設けられ、前記第２軸受部品は、筒状部、および前記筒状部から径方向に延びる延び部を含み、前記延び部が前記下ハウジング部に溶接固定され、前記延び部の前記筒状部から離れた一端が前記位置制限凹溝にキー溝接続され、前記突起部が前記延び部に当接することで前記出力キャリアの周方向の回動ストロークを制限できることを特徴とする請求項９に記載の電動ボール弁。
11. 前記突起部は２つであり、かつ前記中心通孔の中心軸に対して対称に設置され、前記突起部は前記盤状本体部と一体成形されることを特徴とする請求項１０に記載の電動ボール弁。
12. 前記ギア減速機構は前記遊星ギア機構であり、前記遊星ギア機構はギアリングを含み、前記ギアリングの下端に位置制限凹溝が設けられ、前記ギアリングの下端が前記下ハウジング部に固定接続され、前記出力キャリアが盤状本体部を含み、中心通孔が前記盤状本体部に設けられ、前記中心通孔の断面が非円形であり、前記盤状本体部の周方向外縁に突起部が設けられ、前記突起部が前記位置制限凹溝に当接することで前記出力キャリアの周方向の回動ストロークを制限できることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電動ボール弁。
13. 前記盤状本体部の前記弁体に向かう一方側にボスが設けられ、前記ボスは前記突起部に連なり、前記ボス、前記突起部、および前記盤状本体部は一体成形されることを特徴とする請求項１２に記載の電動ボール弁。
14. 前記第２軸受部品と前記弁軸との間に回動隙間を有し、前記電動ボール弁の弁室は、前記ハウジング部材の内室および前記弁ボディ部材の内室を含み、前記ハウジング部材の内室と前記弁ボディ部材の内室とが前記回動隙間により連通され、前記弁軸の一端が第１キー部を含み、前記第１キー部が前記ハウジング部材の内室に位置し、前記弁軸の他端が第２キー部を含み、前記第２キー部が前記弁ボディ部材の内室に位置することを特徴とする請求項９に記載の電動ボール弁。
15. 請求項１に記載の電動ボール弁の製造方法であって、
    ステップＡ１０：前記弁ボディ、前記第１弁座および第１接続管を製造し、ステンレス材料を引っ張って旋削することで前記カバー、前記上ハウジング部、および前記下ハウジング部を製造することと、
    ステップＡ２０：前記下ハウジング部と前記弁ボディとを溶接し固定接続し、前記第１弁座と前記第１接続管とを溶接し固定接続し、前記弁ボディと前記第１弁座とをネジ接続し、または溶接し固定接続することと、
    ステップＡ３０：前記カバーと前記上ハウジング部とを溶接し固定接続することと、
    ステップＡ４０：前記上ハウジング部と前記下ハウジング部とを溶接し固定接続することと、を含むことを特徴とする電動ボール弁の製造方法。
16. 前記ステップＡ１０はさらに、前記弁ボディがステンレス材料を引っ張って作製され、前記弁ボディの張出部がステンレス材料のプレスおよびエッジカールにより作製されることと、第２弁座および第２接続管を製造し、前記弁ボディ、前記第２弁座および前記第２接続管が溶接されて固定接続されることと、を含み、
    前記ステップＡ２０はさらに、前記下ハウジング部の縮径部が前記弁ボディの張出部に溶接されて固定接続されることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の電動ボール弁の製造方法。
17. 前記ステップＡ２０はさらに、炉内ろう付けにより前記下ハウジング部、前記弁ボディ、前記第１弁座、および前記第１接続管を固定接続し、アルゴンアーク溶接またはレーザー溶接により前記弁ボディ、前記第２弁座、および前記第２接続管を固定接続することを含み、
    前記ステップＡ３０はさらに、炉溶接により前記カバーと前記上ハウジング部とを固定接続することを含み、
    前記ステップＡ４０はさらに、レーザー溶接により前記上ハウジング部と前記下ハウジング部とを固定接続することを含むことを特徴とする請求項１６に記載の電動ボール弁の製造方法。
18. 前記ステップＡ１０はさらに、前記弁ボディが金属材料の鍛造または鋳造により作製されることと、第２接続管を製造し、前記弁ボディが前記第２接続管に溶接されて固定接続されることと、を含み、
    前記ステップＡ２０はさらに、前記下ハウジング部の縮径部が前記弁ボディの張出部に溶接されて固定接続されることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の電動ボール弁の製造方法。
19. 前記ステップＡ２０はさらに、炉内ろう付けにより前記下ハウジング部、前記弁ボディ、および前記第２接続管を固定接続し、炉内ろう付けにより前記第１弁座、前記第１接続管を固定接続することと、アルゴンアーク溶接またはろう付けにより前記弁ボディ、前記第２接続管を固定接続することと、ネジ螺合により前記弁ボディ、前記第１弁座を固定接続し、あるいは、アルゴンアーク溶接またはろう付けにより前記弁ボディ、前記第１弁座を固定接続することと、を含み、
    前記ステップＡ３０はさらに、炉内溶接により前記カバーと前記上ハウジング部とを固定接続することを含み、
    前記ステップＡ４０はさらに、レーザー溶接により前記上ハウジング部と前記下ハウジング部とを固定接続することを含むことを特徴とする請求項１８に記載の電動ボール弁の製造方法。
20. 前記ステップＡ２０、前記ステップＡ３０の順序は互いに交換できることを特徴とする請求項１５に記載の電動ボール弁の製造方法。
21. 前記ステップＡ１０はさらに、前記上ハウジング部の上端を内へ折り曲げることでテーパ状部、移行部および内曲げ部を形成することと、金属切削方法により、前記下ハウジング部の上端に、前記上ハウジング部に係合する段階部を加工することと、を含むことを特徴とする請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の電動ボール弁の製造方法。

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