JP7535666B2 - 電動弁 - Google Patents

Description

本出願は２０２０年１２月２９日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１１６００９３７.４であり、発明名称が「電動弁」であり、及び２０２１年０７月２８日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２１１０８５７８３１.０であり、発明名称が「電動弁」である中国特許出願の優先権を主張して、その全ての内容は本出願に援用されている。

本発明は流体制御の技術分野に関して、具体的に電動弁に関している。

図１は背景技術による電動弁の局所断面模式図である。図１に示すように、電動弁はハウジング部材０１、ロータ部材０２、歯車ユニット０３及び伝動ロッド０４を含み、ロータ部材０２及び歯車ユニット０３はハウジング部材０１のキャビティに位置し、歯車ユニット０３はリング歯車０３１、太陽歯車部品０３２、遊星歯車群０３３及び出力歯車群０３４を含む。その動作過程は以下の通り、即ち、ロータ部材０２が回動することで太陽歯車部品０３２を回動させる。太陽歯車部品０３２が回動することで遊星歯車群０３３を回動させ、遊星歯車群０３３が回動することで出力歯車群０３４を回動させ、そして、出力歯車群０３４が伝動ロッド０４を回動させる。当該構造の電動弁は、ロータ部材０２から出力された小さなトルクを、歯車ユニット０３によって大きな出力トルクに変換して、伝動ロッド０４を回動させ、電動弁の機能を実現する。電動弁の小型化を実現するために、電動弁の構造を如何に最適化するかということは、当業者にとって配慮する必要がある問題である。

本発明は電動弁を提供することを目的とする。

電動弁であって、制御部材、弁ボディ部材及び歯車減速機構を含み、前記制御部材はロータ部材を含み、前記弁ボディ部材は伝動ロッドを含み、前記歯車減速機構は第１リング歯車、第２リング歯車、前記電動弁の縦方向に沿って配置された上遊星歯車ユニット及び下遊星歯車ユニットを含み、前記第１リング歯車の少なくとも一部は前記ロータ部材のキャビティに位置し、前記ロータ部材は、前記上遊星歯車ユニットの遊星歯車と噛合する入力歯車部を含み、前記上遊星歯車ユニットの遊星歯車は前記第１リング歯車と噛合し、前記下遊星歯車ユニットの遊星歯車は前記第２リング歯車と噛合し、前記下遊星歯車ユニットは前記伝動ロッドに回動可能に接続される。

本発明が提供する電動弁において、歯車減速機構は第１リング歯車、第２リング歯車、電動弁の縦方向に沿って配置された上遊星歯車ユニット及び下遊星歯車ユニットを含み、第１リング歯車の少なくとも一部はロータ部材のキャビティに位置し、ロータ部材の入力歯車部は上遊星歯車ユニットの遊星歯車と噛合し、下遊星歯車ユニットは伝動ロッドに回動可能に接続される。本実施案において、第１リング歯車の少なくとも一部はロータ部材のキャビティに位置するので、電動弁の体積を小さくすることができる。

背景技術による電動弁の断面模式図である。 本発明が提供する電動弁の断面模式図である。 図２の局所拡大模式図である。 図２における第２リング歯車の構造模式図である。 図２における第１リング歯車の半断面斜視図である。 図５ａにおける第１リング歯車の構造模式図である。 図２における出力キャリアの斜視図の一である。 図２における出力キャリアの斜視図の二である。 図２における第２シェル部の構造模式図である。 図２における第２シェル部、第１リング歯車及び出力キャリアの係合模式図である。 本発明が提供する別の第１リング歯車の断面図である。 図９における第１リング歯車の構造模式図である。 本発明が提供する別の出力キャリアの構造模式図である。

当業者が本発明の解決策をよりよく理解するために、以下、図面及び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、本明細書における上及び下などの方位用語は、図２における部材の、図面中及び部材の相互の間での位置に基づいて定義され、ただ技術案を明らか且つ便利に表現するためのものである。ここで、本明細書が採用する方位用語は本出願が保護を請求する範囲を限定していない。

また、本明細書における「周方向回動」は円周方向の運動を指し、１周（３６０°） 以上回動する運動だけではなく、１周（３６０°）以内回動する運動も含む。

図２は本発明が提供する電動弁の断面模式図であり、図３は図２の局所拡大模式図であり、図４は図２における第１リング歯車の構造模式図であり、図５ａは図２における第２リング歯車の半断面斜視図であり、図５ｂは図５ａにおける第２リング歯車の構造模式図であり、図６ａは図２における出力キャリアの斜視図の一であり、図６ｂは図２における出力キャリアの斜視図の二であり、図７は図２における第２シェル部の構造模式図であり、図８は図２における第２シェル部、第２リング歯車及び出力キャリアの係合模式図である。

図２、図３に示すように、電動弁は制御部材１、歯車減速機構２、シェル部材３、及び弁ボディ部材４を含む。電動弁の弁室はシェル部材のキャビティ３０及び弁ボディ部材のキャビティ４０を含む。弁ボディ部材４は伝動ロッド４１、弁体４２及び弁ボディ４３を含む。

制御部材１はコイル１１、ロータ部材１２、軸受部品１３、バネ１４、位置決め台１５及び位置決めロッド１６を含む。コイル１１はシェル部材３の外部に位置し、ロータ部材１２、軸受部品１３、バネ１４、位置決め台１５及び位置決めロッド１６はシェル部材のキャビティ３０に位置する。コイル１１が通電すると、ロータ部材１２を周方向に回転させるように駆動できる。位置決め台１５はロータ部材１２の上方に位置し、位置決めロッド１６の上端は位置決め台１５の第１盲孔１５１に位置し、その下端は伝動ロッド４１の第２盲孔４１０に位置し、これによって、位置決めロッド１６の位置決めを実現する。位置決めロッド１６は軸受部品１３、ロータ部材１２、及び歯車減速機構２の第１段遊星キャリア２３１、第２段遊星キャリア２４１、第３段遊星キャリア２５１を貫通し、位置決めロッド１６の位置決めによって、ロータ部材１２と歯車減速機構２との同軸度を保証し、ロータ部材１２と歯車減速機構２との間の伝達の確実性を向上させる。また、歯車減速機構２の動作の安定性を向上させ、かじりのリスクを低減させる。具体的に、ロータ部材１２は貫通孔１２０を有し、位置決めロッド１６は当該貫通孔１２０を貫通し、貫通孔１２０を構成する孔壁１２０１に隙間嵌めされる。ロータ部材１２はホルダ１２１、及びホルダ１２１に固定されて接続されたロータ１２２を含む。ロータ１２２は磁性粉から焼結されることで製造され、ホルダ１２１は射出成形によりロータ１２２に固定されて接続され、ホルダ１２１は上記貫通孔１２０と、下段に入力歯車部１２１１が一体配置された軸部１２３とを含む。軸受部品１３は位置決め台１５とホルダ１２１との間に位置し、バネ１４の一部は位置決め台１５に外嵌され、他の一部は軸受部品１３に外嵌され、バネ１４の一端は位置決め台１５に当接され、他端は軸受部品１３に当接され、軸受部品１３はホルダ１２１に当接される。バネ１４を配置することで、ロータ部材１２に弾力を付与し、電動弁の運転過程で、ロータ部材１２の軸方向遊びによるかじり現象を回避する。

歯車減速機構２はシェル部材のキャビティ３０に設けられる。歯車減速機構２は第１リング歯車２１、第２リング歯車２２、上遊星歯車ユニット２０１及び下遊星歯車ユニット２０２を含み、上遊星歯車ユニット２０１は第１段遊星歯車群２３及び第２段遊星歯車群２４を含み、下遊星歯車ユニット２０２は第３段遊星歯車群２５及び第４段遊星歯車群２６を含む。第１段遊星歯車群２３、第２段遊星歯車群２４、第３段遊星歯車群２５及び第４段遊星歯車群２６は電動弁の縦方向に沿って順に設けられる。

具体的に、第１段遊星歯車群２３は第１リング歯車のキャビティ２１０に位置しており、第１段遊星キャリア２３１及び第１段遊星キャリア２３１に取り付けられた第１段遊星歯車２３２を含み、上記入力歯車部１２１１は第１段遊星歯車２３２と噛合し、第２段遊星歯車群２４は第２段遊星キャリア２４１及び第２段遊星キャリア２４１に取り付けられた第２段遊星歯車２４２を含み、第２段遊星キャリア２４１の一部は第１リング歯車のキャビティ２１０に位置し、他の一部は第２リング歯車のキャビティ２２０に位置し、第２段遊星歯車２４２は第１リング歯車のキャビティ２１０に位置し、第１段遊星キャリア２３１の太陽歯車は第２段遊星歯車２４２と噛合する。上遊星歯車ユニット２０１の遊星歯車は第１段遊星歯車２３２及び第２段遊星歯車２４２を含み、第１段遊星歯車２３２のモジュールと第２段遊星歯車２４２のモジュールとは同様である。ここで、遊星歯車の歯数が一定である場合、モジュールが大きいほど、歯車の径方向サイズが大きい。

第３段遊星歯車群２５、第４段遊星歯車群２６は第２リング歯車のキャビティ２２０に位置する。第３段遊星歯車群２５は第３段遊星キャリア２５１及び第３段遊星キャリア２５１に取り付けられた第３段遊星歯車２５２を含み、第２段遊星キャリア２４１の太陽歯車は第３段遊星歯車２５２と噛合し、第４段遊星歯車群２６は出力キャリア２６１及び出力キャリア２６１の支柱２６３に取り付けられた第４段遊星歯車２６２を含み、第３段遊星キャリア２５１の太陽歯車は第４段遊星歯車２６２と噛合する。本実施例において、下遊星歯車ユニット２０２の遊星歯車は第３段遊星歯車２５２及び第４段遊星歯車２６２を含み、第３段遊星歯車２５２のモジュールと第４段遊星歯車２６２のモジュールとは同様である。上遊星歯車ユニット２０１の遊星歯車のモジュールは下遊星歯車ユニット２０２の遊星歯車のモジュールより小さく、即ち、第２段遊星歯車２４２のモジュールは第３段遊星歯車２５２のモジュールより小さい。

本実施案において、ロータ部材１２の入力歯車部１２１１は上遊星歯車ユニット２０１の第１段遊星歯車２３２と噛合し、また、第１段遊星歯車２３２は、第１段遊星キャリア２３１を介してトルクを第２段遊星歯車２４２に伝達し、上遊星歯車ユニット２０１の遊星歯車はロータ部材１２（トルク入力端）に近接して、受けられた負荷が小さく、強度要求が低いため、小さいモジュール（小さいサイズ）の遊星歯車を使用でき、下遊星歯車ユニット２０２の遊星歯車は伝動ロッド４１（トルク出力端）に近接し、受けられた負荷が大きく、強度要求が高いため、大きいモジュール（大きいサイズ）の遊星歯車を使用する。このように、上遊星歯車ユニットの遊星歯車のモジュールは、下遊星歯車ユニットの遊星歯車のモジュールより小さくされるように配置されることで、上遊星歯車ユニットの遊星歯車のサイズ、及び電動弁の横方向サイズを小さくして、さらに、電動弁の体積を小さくする。

出力キャリア２６１は横断面の輪郭が非円形である中心孔２６１０を含み、伝動ロッド４１の上端は中心孔２６１０に入り込んで、出力キャリア２６１に回動可能に接続されることを実現し、出力キャリア２６１は伝動ロッド４１を回動させることができる。伝動ロッド４１は弁体４２に回動可能に接続され、弁体４２を回動させることができ、これによって、電動弁の開弁、閉弁又は流量調節機能を実現する。

本実施例において、第１リング歯車２１の内壁には、第１リング歯車２１の縦方向に沿って延在する第１内歯２１４が設けられ、第１段遊星歯車２３２及び第２段遊星歯車２４２は何れも第１内歯２１４によって第１リング歯車２１と噛合する。第２リング歯車２２の内壁には、軸方向に沿って延在する第２内歯２２１１が設けられ、第３段遊星歯車２５２及び第４段遊星歯車２６２は何れも第２内歯２２１１によって第２リング歯車２２と噛合する。

上遊星歯車ユニット２０１の第１段遊星歯車群２３、第２段遊星歯車群２４はロータ部材１２に近接するため、伝動トルクが小さく、強度要求が低い。同じように、第１段遊星歯車群２３、第２段遊星歯車群２４と係合する第１リング歯車２１の強度要求も低い。従って、第１段遊星キャリア２３１、第１段遊星歯車２３２、第２段遊星キャリア２４１及び第２段遊星歯車２４２はプラスチック製造され、具体的に、ナイロン、ＰＰＳ、ＰＥＥＫなどの材料から射出成形される。

シェル部材３は第１シェル部３１、第２シェル部３２及びコイル取り付け台３３を含み、第１シェル部３１及び第２シェル部３２はそれぞれステンレス鋼板材又は管材を引っ張ることで製造され、第１シェル部３１と第２シェル部３２とは溶接されることで固定され、第１シェル部３１とコイル取り付け台３３とは溶接されることで固定され、第２シェル部３２と弁ボディ４３とは溶接されることで固定される。具体的に、ロータ部材１２は第１シェル部のキャビティ３１０に位置し、コイル１１は第１シェル部３１に外嵌されるとともに、コイル取り付け台３３に固定される。第１シェル部３１は等径段３１１及び拡径段３１２を含み、図３に示すように、等径段３１１の壁厚は第２シェル部３２の壁厚より小さく、ロータ部材１２は等径段３１１内に位置し、上記コイル１１は等径段３１１に外嵌される。第２シェル部３２の上段には外段差部３２１が設けられ、拡径段３１２は外段差部３２１に設けられ、その下端部は外段差部３２１に溶接固定される。外段差部３２１を配置する有益な効果は、第１シェル部３１と第２シェル部３２とを溶接する時、その位置決めが容易であり、溶接品質を向上させることにある。

等径段３１１の壁厚は第２シェル部３２の壁厚より小さく、その有益な効果は、等径段３１１の壁厚が薄く設置されることで、磁束を向上させ、コイル１１の駆動効率を高めて、エネルギー消費を低減させることにあり、第２シェル部３２の壁厚が厚く設置されることで、耐圧強度を向上させ、使用寿命を延長し、強い冷媒衝撃を受けても、損壊しにくい。

さらに、図２に示すように、第２シェル部３２の下段は円筒状の縮径部３２２を含み、弁ボディ部材４の弁ボディ４３は制御部材１側へ突出する円筒状の突出部４３１を含み、縮径部３２２の少なくとも一部は突出部４３１のキャビティに位置し、縮径部３２２は突出部４３１に溶接固定される。想到し得るように、突出部４３１の少なくとも一部も縮径部３２２のキャビティに位置してもよい。

さらに、図２、図３、図４に示すように、本実施例において、第１リング歯車２１は略円筒状を呈し、プラスチックから製造され、具体的にナイロン、ＰＰＳ、ＰＥＥＫなどの材料から射出成形される。第１リング歯車２１は第１シェル部３１のキャビティ３１０に位置し、その少なくとも一部はロータ部材１２のキャビティに位置し、第１リング歯車２１は第２リング歯車２２の上方に設けられる。第１リング歯車２１は支持部２１１、位置決め部２１２及び係止部２１３を含み、支持部２１１は位置決め部２１２の上方に位置し、位置決め部２１２は係止部２１３の上方に位置し、その外径は支持部２１１の外径より大きく、係止部２１３の外径は位置決め部２１２の外径より大きい。支持部２１１の少なくとも一部はロータ１２２のキャビティ１２２０に位置し、位置決め部２１２はロータ１２２の下方に位置する。支持部２１１の少なくとも一部はロータ１２２のキャビティ１２２０に入り込むことで、電動弁の軸方向サイズを減少させ、電動弁の体積を小さくして、小型化を実現する。支持部２１１は通孔２１１０を含んで、電動弁の縦方向でロータ部材１２を支持する。ホルダ１２１の軸部１２３は支持部の通孔２１１０を貫通して第１リング歯車２１のキャビティ２１０に入り込んで、軸部１２３は第１リング歯車２１のキャビティ２１０に位置するとともに、第１段遊星歯車２３２と噛合する入力歯車部１２１１を含み、軸部１２３は支持部２１１の、通孔２１１０を構成する孔壁２１１１に隙間嵌めされる。このように配置することで、ロータ部材１２と歯車減速機構２との間の伝達の確実性を向上させる。

具体的に、ホルダ１２１は段差面が下向く下段差部１２１２を含み、入力歯車部１２１１は下段差部１２１２の下方に位置し、下段差部１２１２の段差面１２１４は支持部２１１の上端面２１１２に接触し、その段差壁１２１３は、通孔２１１０を構成する孔壁２１１１に隙間嵌めされ、支持部２１１と下段差部１２１２とは係合してホルダ１２１を回転可能に支持し、即ち、ロータ部材１２は第１リング歯車２１に対して周方向に回動できる。

位置決め部２１２の外壁は第１シェル部３１の等径段３１１の内壁に隙間嵌めされる。ここで、「隙間嵌め」ということは、隙間（最小隙間がゼロに等しい場合を含む）を有する嵌めであり、本実施案において、具体的に、位置決め部２１２の外周壁と第１シェル部３１の等径段３１１の内壁との隙間が０≦ｇ＜０.２ｍｍである。位置決め部２１２は、第１リング歯車２１の軸方向に沿って延在するいくつかのリブ部であり、隣接するリブ部の間は凹溝を形成し、このように、材料を節約して、第１リング歯車２１の重量を低減させる。係止部２１３は第１凹部２１３１を含み、第２リング歯車２２は制御部材１側へ突出する第１凸起部２２１２を含み、第１凸起部２２１２は第２リング歯車２２の上端に位置しており、第１凹部２１３１に凹凸係合されることで、第１リング歯車２１の周方向回動を制限し、即ち、第１リング歯車２１と第２リング歯車２２とは周方向で位置制限されるように接続される。

無論、想到し得るように、係止部２１３には凸部が設けられ、第２リング歯車２２には凹部が設けられてもよく、同じように、凹凸係合によって周方向の位置制限を実現する。また、第１リング歯車２１と第２リング歯車２２とは溶接によって固定されて接続されてもよい。

さらに、弾性部品５をさらに含み、電動弁の縦方向で、弾性部品５は第１シェル部３１の拡径段３１２と係止部２１３との間に設けられるとともに、拡径段３１２の内壁と係止部２１３の上端面との間に弾性的に当接され、これによって、第１リング歯車２１、第２リング歯車２２の軸方向遊びを防止する。ここで、弾性部品５は図２のゴムなどの非金属材料から製造された弾性リングであってもよいし、金属材料から製造された金属弾性シートであってもよい。位置決めロッド１６によって第１リング歯車２１に対して径方向の位置制限を行って、第２シェル部３２は第２リング歯車２２に対して周方向の位置制限を行って（本実施例において、第２シェル部３２と第２リング歯車２２とが凹凸係合されることで周方向の位置制限を実現し、以降、詳しく説明する）、第２リング歯車２２は第１リング歯車２１に対して周方向の位置制限を行って、第１シェル部３１は第１リング歯車２１に対して軸方向の位置制限を行うので、溶接を必要とせず、第１リング歯車２１、第２リング歯車２２の位置決めを実現でき、このような方式によれば、部材の組立が簡単であり、溶接を必要としない。

図５ａ、図８に示すように、第２リング歯車２２は一体構造であり、上が大きく下が小さい略円筒状を呈し、金属粉末冶金によって製造される。第２リング歯車２２は大径段２２１及び小径段２２２を含み、上記第２内歯２２１１は大径段２２１の内周壁に設けられ、上記第１凸起部２２１２は大径段２２１の上端に設けられる。大径段２２１は、大径段２２１の外周壁から径方向外側へ突出する第２凸起部２２１３を含む。第２シェル部３２の外段差部３２１の段差壁３２１１は第２凹部３２１０を含み、第２凸起部２２１３と第２凹部３２１０とは凹凸係合されることで、第２リング歯車２２の周方向回動を制限する。本実施例において、第２リング歯車２２は金属粉末冶金によって製造され、製造時、第２内歯２２１１、第１凸起部２２１２及び第２凸起部２２１３は一体形成されるため、加工が便利であり、第２シェル部３２は金属板材又は管材を引っ張ることで製造されたため、第２凹部３２１０に対して旋盤加工のみを行えばよく、加工が便利である。また、第２リング歯車２２と第２シェル部３２とは凹凸係合によって位置決めされ、組立が簡単である。

無論、想到し得るように、第２リング歯車２２には凹部が設けられ、第２シェル部３２には凸部が設けられてもよく、同じように、凹凸係合によって周方向の位置制限を実現する。又は、第２リング歯車２２と第２シェル部３２とは溶接によって固定されて接続されてもよい。

さらに、図２、図５ａ、図８に示すように、小径段２２２の少なくとも一部は第２シェル部３２の縮径部３２２のキャビティに位置する。第２リング歯車２２は電動弁の縦方向に沿って延在する貫通孔２２０１を含み、伝動ロッド４１は当該貫通孔２２０１を貫通して、貫通孔２２０１を構成する孔壁に隙間嵌めされ、第２リング歯車２２に対して回動できる。伝動ロッド４１の上端はシェル部材のキャビティ３０に位置し、その下端は弁ボディ部材のキャビティ４０に位置する。その有益な効果は以下の通り、即ち、第２リング歯車３２は自己潤滑性を有する金属材料粉末冶金によって製造されたため、伝動ロッド４１が回動している時、その摩擦抵抗が小さく、伝動軸４１の回動過程での磨耗を低減させ、その使用寿命を延長する。本実施案において、第２リング歯車３２には軸受の機能が集積されたため、軸受を個別に配置する必要がなく、部材の数を減少させる。

さらに、図５ａ、図６ａ、図６ｂ及図８に示すように、第２リング歯車２２は、大径段２２１と小径段２２２との間に位置する遷移段２２３をさらに含み、出力キャリア２６１は遷移段２２３の上方に設けられ、上記第２リング歯車２２の貫通孔２２０１は小径段２２２の内孔２２２０及び遷移段２２３の内孔２２３０を含む。

第２リング歯車２２は、遷移段２２３から制御部材１の方向へ突出する位置制限凸部２２３１をさらに含む。さらに、位置制限凸部２２３１は大径段２２１の内周壁に連結し、金属粉末冶金を行う時、位置制限凸部２２３１は第２リング歯車２２に一体成形される。出力キャリア２６１の、弁ボディ部材４に向かう側は、位置制限凹溝２６４を含み、位置制限凸部２２３１の少なくとも一部は位置制限凹溝２６４に位置し、位置制限凸部２２３１は位置制限凹溝２６４の２つの溝壁２６６に当接されることで、出力キャリア２６１の回動ストローク、つまり、伝動軸４１の回動ストロークを制限し、このように配置することで、弁体４２の回動ストロークを制限し、電動弁の全開、全閉及び流量調節機能を実現する。ここで、本実施案において、電動弁の弁体に対して球状弁体を採用し、電動弁の全閉状態で、その弁体角度を０°に定義すると、弁体が９０°回動すれば、全開状態に達し、即ち、位置制限凹溝２６４の２つの溝壁２６６は出力キャリア２６１の回動の最大ストロークを９０°に限定する。本実施例において、弁体４２は略球状を呈するが、球状に限定されず、例えば、半球状、紡錘状であってもよい。

さらに、上記位置制限凸部２２３１は２つが設けられ、且つ小径段２２２の通孔２２２０の中心軸線に対して対称配置され、相応するように、位置制限凸部２２３１に係合される位置制限凹溝２６４も２つが設けられる。このように配置することで、出力キャリア２６１の周方向回動を安定にして、位置制限を確実にする。

出力キャリア２６１の、弁ボディ部材４に向かう側は第３凸起部２６５をさらに含み、第３凸起部２６５の下端部は略円弧状又はプラットホーム状を呈し、第３凸起部２６５は遷移段２２３に当接される。第３凸起部２６５を配置することで、出力キャリア２６１と遷移段２２３との接触面積を小さくして、出力キャリア２６１の磨耗を低減させ、その使用寿命を延長する。

図８に示すように、伝動ロッド４１はフランジ部４１１を含み、フランジ部４１１は第２リング歯車２２の小径段２２２の下方に位置し、小径段２２２の下端に当接されることで、伝動ロッド４１の軸方向の上向きの移動を制限し、このように、伝動ロッド４１が出力キャリア２６１を押し上げてずれ、減速歯車機構２の確実な伝動に影響することを防止できる。

さらに、第２リング歯車２２は、第２リング歯車２２のキャビティ２２０と弁ボディ部材のキャビティ４０とを連通させる連通通路２００を含む。連通通路２００は連通している連通孔２２３０と側溝２２２１とを含み、連通孔２２３０は遷移段２２３に設けられるとともに、遷移段２２３を貫通し、側溝２２２１は小径段２２２の外周壁に設けられ、第２リング歯車２２の縦方向に沿って延在する。連通通路２００を配置することで、流体を第２リング歯車２２のキャビティ２２０に導入し、電動弁の内部循環を強化させ、歯車減速機構２に対して潤滑及び放熱を行って、その使用寿命を延長する。

図９は本発明が提供する別の第２リング歯車の断面図であり、図１０は図９における第２リング歯車の構造模式図であり、図１１は本発明が提供する別の出力キャリアの構造模式図である。

図９、図１０、図１１に示すように、本実施例と上記実施例との相違点は、主に第２リング歯車と出力キャリアとの係合構造にある。

第２リング歯車２２Ａは遷移段２２３Ａを含み、出力キャリア２６１Ａは遷移段２２３Ａに設けられる。遷移段２２３Ａは弧状孔２２３２Ａを含み、図１０に示すように、弧状孔２２３２Ａは具体的に円弧状通孔であり、無論、円弧状盲孔であってもよい。出力キャリア２６１Ａの、弁ボディ部材４に向かう側は位置制限凸台２６６Ａを含み、位置制限凸台２６６Ａの少なくとも一部は弧状孔２２３２Ａ内に位置し、位置制限凸台２６６Ａは弧状孔２２３２Ａが形成された２つの端壁２２３３Ａに当接されることで、出力キャリア２６１Ａの回動ストローク、つまり、伝動軸４１の回動ストロークを制限し、このように配置することで、弁体４２の回動ストロークを制限し、電動弁の全開、全閉及び流量調節機能を実現する。ここで、本実施案において、電動弁の弁体に対して球状弁体を採用し、電動弁の全閉状態で、その弁体角度を０°に定義すると、弁体が９０°回動すれば、全開状態に達し、即ち、弧状孔２２３２Ａの２つの端壁２２３３Ａは、出力キャリア２６１Ａの回動の最大ストロークを９０°に限定する。

図１０に示すように、本実施例と上記実施例との相違点は、主に第２リング歯車の連通通路の配置にある。

本実施案において、第２リング歯車２２Ａは、第２リング歯車のキャビティ２２０と弁ボディ部材のキャビティ４０とを連通させる連通通路２００Ａを含む。連通通路２００Ａは連通している弧状孔２２３２Ａと上記側溝２２２１とを含み、弧状孔２２３２Ａは、遷移段２２３Ａを貫通している通孔である。即ち、弧状孔２２３２Ａは出力キャリア２６１Ａに対して周方向の位置制限を行うとともに、連通孔の機能を備え、当該解決策において、第２リング歯車２２Ａには、わざわざ連通孔が開けられる必要がない。

さらに、上記位置制限凸台２６６Ａは２つが設けられ、且つ中心孔２６１０Ａの中心軸線に対して対称配置され、相応するように、位置制限凸台２６６Ａに係合される弧状孔２２３２Ａも２つが設けられる。このように配置することで、出力キャリア２６１Ａの周方向回動を安定にして、位置制限を確実にする。

無論、位置制限方式はこれに限定されていない。変形例として、第２リング歯車には位置制限凸部が設けられ、出力キャリアには位置制限凸台が設けられ、位置制限凸台と位置制限凸部とは係合することで、出力キャリアの周方向の回動ストロークも制限できる。

本明細書において、具体的な例示を利用して本発明の原理及び実施形態を記載し、以上の実施例の説明はただ本発明の方法及びその主旨を理解するためのものである。ここで、当業者にとって、本発明の原理から逸脱しないことを前提として、本発明に対していくつか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が保護を請求する範囲に該当する。

Claims (12)

1. 電動弁であって、制御部材、弁ボディ部材及び歯車減速機構を含み、前記制御部材はロータ部材を含み、前記弁ボディ部材は伝動ロッドを含み、前記歯車減速機構は第１リング歯車、第２リング歯車、前記電動弁の縦方向に沿って配置された上遊星歯車ユニット及び下遊星歯車ユニットを含み、前記第１リング歯車の少なくとも一部は前記ロータ部材のキャビティに位置し、前記ロータ部材は、前記上遊星歯車ユニットの遊星歯車と噛合する入力歯車部を含み、前記上遊星歯車ユニットの遊星歯車は前記第１リング歯車と噛合し、前記下遊星歯車ユニットの遊星歯車は前記第２リング歯車と噛合し、前記下遊星歯車ユニットは前記伝動ロッドに回動可能に接続されることを特徴とする電動弁。
2. 前記ロータ部材は、固定されて接続されたロータとホルダとを含み、前記第１リング歯車の少なくとも一部は前記ロータのキャビティに位置し、前記第２リング歯車は前記ロータの下方に位置し、前記ホルダは前記入力歯車部を含み、前記上遊星歯車ユニットの遊星歯車のモジュールは、前記下遊星歯車ユニットの遊星歯車のモジュールより小さいことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 前記上遊星歯車ユニットは第１段遊星歯車群及び第２段遊星歯車群を含み、前記下遊星歯車ユニットは第３段遊星歯車群及び第４段遊星歯車群を含み、前記第１段遊星歯車群の少なくとも一部は前記ロータ部材のキャビティに位置し、前記第２段遊星歯車群の一部及び前記第１段遊星歯車群は前記第１リング歯車のキャビティに位置し、前記第２段遊星歯車群の他の一部及び前記第３段遊星歯車群、前記第４段遊星歯車群は前記第２リング歯車のキャビティに位置することを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
4. 前記第１リング歯車は第１内歯を含み、前記第１段遊星歯車群の第１段遊星歯車、前記第２段遊星歯車群の第２段遊星歯車は前記第１内歯とそれぞれ噛合し、前記第２リング歯車は第２内歯を含み、前記第３段遊星歯車群の第３段遊星歯車、前記第４段遊星歯車群の第４段遊星歯車は前記第２内歯とそれぞれ噛合し、前記上遊星歯車ユニットの遊星歯車は前記第１段遊星歯車及び前記第２段遊星歯車を含み、前記第１段遊星歯車のモジュールと前記第２段遊星歯車のモジュールとは同じであり、前記下遊星歯車ユニットの遊星歯車は前記第３段遊星歯車及び前記第４段遊星歯車を含み、前記第３段遊星歯車のモジュールと前記第４段遊星歯車のモジュールとは同じであることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
5. シェル部材をさらに含み、前記ロータ部材、前記上遊星歯車ユニット及び前記下遊星歯車ユニットは前記シェル部材のキャビティに位置し、前記ホルダは段差面が下向く下段差部を含み、前記入力歯車部は前記下段差部の下方に位置し、前記第１リング歯車は支持部を含み、前記支持部は通孔を含み、前記下段差部の段差面は前記支持部の上端面に接触し、前記下段差部の段差壁は前記通孔を構成する孔壁に隙間嵌めされ、前記支持部の少なくとも一部は前記ロータのキャビティに位置することを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
6. 前記第１リング歯車は位置決め部をさらに含み、前記支持部は前記位置決め部の上方に位置し、前記ロータは前記位置決め部の上方に位置し、前記位置決め部の外径は前記支持部の外径より大きく、前記位置決め部の外壁は前記シェル部材の内壁に隙間嵌めされることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
7. 前記シェル部材は第１シェル部及び第２シェル部を含み、前記第１シェル部は等径段及び拡径段を含み、前記ロータ部材は前記等径段内に位置し、前記位置決め部の外壁は前記等径段の内壁に隙間嵌めされ、前記制御部材のコイルは前記等径段に外嵌され、前記拡径段は前記第２シェル部に固定されて接続されることを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
8. 前記第１リング歯車は係止部をさらに含み、前記係止部の外径は前記位置決め部の外径より大きく、前記係止部は第１凹部を含み、前記第２リング歯車は、前記制御部材側へ突出して、前記第１凹部に凹凸係合される第１凸起部を含み、又は前記係止部は前記弁ボディ部材側へ突出する第１凸起部を含み、前記第２リング歯車は第１凹部を含み、前記第１凸起部と前記第１凹部とは凹凸係合されることを特徴とする請求項７に記載の電動弁。
9. 前記第２リング歯車は大径段及び小径段を含み、前記第１凸起部は前記大径段の上端に設けられ、前記大径段はその外周壁から径方向外側へ突出する第２凸起部を含み、前記第２シェル部は上段に第２凹部を含み、前記第２凸起部と前記第２凹部とは凹凸係合され、前記第２シェル部は下段に縮径部を含み、前記小径段の少なくとも一部は前記縮径部のキャビティに位置し、前記小径段は前記縮径部に隙間嵌めされ、前記縮径部は前記弁ボディ部材の弁ボディに固定されて接続されることを特徴とする請求項８に記載の電動弁。
10. 前記制御部材は前記ロータ部材の上方に位置する位置決め台と、前記ロータ部材の貫通孔を貫通し、前記貫通孔を構成する孔壁に隙間嵌めされる位置決めロッドと、を含み、前記位置決めロッドは、上端が前記位置決め台の第１盲孔に位置し、下端が前記伝動ロッドの第２盲孔に位置することを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載の電動弁。
11. 前記位置決めロッドは前記上遊星歯車ユニットの第１段遊星キャリア、第２段遊星キャリア、及び前記下遊星歯車ユニットの第３段遊星キャリア、出力キャリアを貫通し、前記出力キャリアは前記伝動ロッドに回動可能に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の電動弁。
12. 前記第１リング歯車及び前記上遊星歯車ユニットはプラスチック材料から製造されることを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載の電動弁。

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