專利名稱：驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，具體涉及用于控制一般例如空調(diào)機(jī)的冷卻劑流向的轉(zhuǎn)動閥驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
空調(diào)機(jī)的冷卻和加熱操作模式被設(shè)計(jì)成通過切換室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間冷卻劑循環(huán)方向而從一種操作模式切換到另一種操作模式，反之亦然。這些空調(diào)機(jī)裝有稱作“四通閥”的轉(zhuǎn)動閥，用作控制冷卻劑流向的裝置。
日本未審查專利公告(公開)No.平8-152075和8-128553以及日本未審查實(shí)用型公告(公開)No.平3-57571公開一種空調(diào)機(jī)，這種空調(diào)機(jī)中，用馬達(dá)作轉(zhuǎn)動閥的驅(qū)動源，使馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動許多轉(zhuǎn)，并用減速齒輪機(jī)構(gòu)使馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)動減速，達(dá)到恒定的減速比，由此可定準(zhǔn)轉(zhuǎn)動閥的轉(zhuǎn)角。
作為用于將位于外殼外面的馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)動傳送到裝在氣密封閉外殼內(nèi)的減速齒輪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動閥的裝置，一對永久磁鐵配置在減速齒輪機(jī)構(gòu)輸入側(cè)的齒輪傳動軸端部上以及馬達(dá)軸端部上，使得由馬達(dá)驅(qū)動的永久磁鐵(驅(qū)動部件)的轉(zhuǎn)動可以傳送到永久磁鐵(被驅(qū)動部件)上，然后使該永久磁鐵(被驅(qū)動部件)的轉(zhuǎn)動傳送到減速齒輪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動閥上。
在馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的端部上和放在氣密密封外殼內(nèi)的減速齒輪機(jī)構(gòu)的輸入軸端部上均配置永久磁鐵，使得可以用永久磁鐵的磁力來傳送轉(zhuǎn)動，然而在這種情況下，永久磁鐵的吸引力引起馬達(dá)的過大負(fù)載，結(jié)果，馬達(dá)的壽命縮短。為避免這種缺點(diǎn)，需采用大馬達(dá)以及價(jià)格高而又復(fù)雜的止推軸承。
另外，常規(guī)裝置常遇到這樣的缺點(diǎn)，即裝在位于氣密密封外殼內(nèi)的減速齒輪機(jī)構(gòu)輸入軸端部的永久磁鐵在組裝之前常吸引鐵粉，這常常造成減速齒輪和轉(zhuǎn)動閥發(fā)生故障。
這些缺點(diǎn)已被證明是造成轉(zhuǎn)動閥轉(zhuǎn)動角設(shè)定位置不準(zhǔn)的原因，因而造成空調(diào)機(jī)操作性能變壞。
根據(jù)上述情況提出本發(fā)明。
因此本發(fā)明的目的是提供一種不造成馬達(dá)過大負(fù)載的驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，在這種機(jī)構(gòu)中可用小馬達(dá)確保轉(zhuǎn)動穩(wěn)定，不用特別的軸承。
本發(fā)明的再一目的是提供一種驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)中可以可靠定準(zhǔn)轉(zhuǎn)動閥特有的轉(zhuǎn)角。
本發(fā)明的又一目的是提供一種驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)中可以避免在常規(guī)裝置上遇到的由于組裝期間吸引鐵粉造成的故障。
上面概述了本發(fā)明有關(guān)目的中的一些目的。這些目的應(yīng)當(dāng)理解為只例示說明本發(fā)明很多相關(guān)特征和適用性中的一些特征和適用性。以不同方式應(yīng)用本發(fā)明或在本發(fā)明的范圍內(nèi)改變本發(fā)明還可以獲得很多其它有利的結(jié)果。因此參考本發(fā)明的概要、結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明以及由權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的范圍便可以獲得完全理解本發(fā)明的其它目的。
為達(dá)到本發(fā)明的上述目的，主要提供一種驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，在這種機(jī)構(gòu)中使馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動許多轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)動閥按照馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)動要求的轉(zhuǎn)角；由于馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速可用減速齒輪機(jī)構(gòu)減速，所以可以按照恒定的減速比定準(zhǔn)轉(zhuǎn)動閥的轉(zhuǎn)角；其中，在馬達(dá)軸的一個(gè)端部配置用永久磁鐵作的驅(qū)動部件，而在減速齒輪機(jī)構(gòu)輸入側(cè)的齒輪傳動軸的一個(gè)端部配置用磁體作的被驅(qū)動部件，使得由馬達(dá)驅(qū)動的永久磁鐵(驅(qū)動部件)的轉(zhuǎn)動可以通過磁力傳送到磁體，而磁體(被驅(qū)動部件)的轉(zhuǎn)動又傳送到減速齒輪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動閥二者上。
該轉(zhuǎn)動閥可用作控制空調(diào)機(jī)冷卻劑流向的閥。


圖1A是截面圖，示出空調(diào)機(jī)的一般結(jié)構(gòu)；圖1B是透視圖，示出由裝在空調(diào)機(jī)中的轉(zhuǎn)動閥構(gòu)成的流體流路切換閥；圖2A、2B和2C示出驅(qū)動部件和被驅(qū)動部件的一個(gè)例子；圖2A是沿圖2B的A-A線截取的流體流路切換閥的截面圖；圖2B是沿圖2C的B-B線截取的截面圖；圖2C是沿圖2A的C-C線截取的截面圖3A是流體流路切換閥的橫截面圖，示出操作處于加熱模式時(shí)的冷卻劑流向；圖3B是其垂直截面圖；圖4A是流體流路切換閥的橫截面圖，示出操作處于去濕操作模式時(shí)的冷卻劑流向；而圖4B是其垂直截面圖；圖5是流體流路切換閥的垂直截面圖，示出另一例子的被驅(qū)動部件和驅(qū)動部件；圖6是流體流路切換閥的垂直截面圖，示出再一例子的被驅(qū)動部件和驅(qū)動部件。
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，在此實(shí)施例中，該機(jī)構(gòu)裝在用于控制空調(diào)機(jī)冷卻劑流向的流體流路切換閥上。
在如圖1所示的空調(diào)機(jī)中，壓縮機(jī)2的入口和出口分別經(jīng)第一管道H1和第四管道H4連接于冷卻劑流體流路切換閥1。
類似地，冷卻劑流體流路切換閥1分別經(jīng)第二管路H2和第三管路H3連接于室內(nèi)熱交換器3和室外熱交換器5。室內(nèi)熱交換器3和室外熱交換器5用細(xì)管道4連接，該管道4的作用是減小冷卻劑壓力。
在如圖1～3所述的加熱操作模式中，冷卻劑從壓縮機(jī)2經(jīng)冷卻劑流體流路切換閥1、室內(nèi)熱交換器3、細(xì)管道4、室外熱交換器5和冷卻劑流體流路切換閥1又流回壓縮機(jī)2。
在冷卻操作模式中，如圖4所示，冷卻劑從壓縮機(jī)2流出，經(jīng)冷卻劑流體流路切換閥1、室外熱交換器5、細(xì)管4、室內(nèi)熱交換器3和冷卻劑流體流路切換閥1又流回壓縮機(jī)2。
在此實(shí)施例中，對于冷卻劑流體流路切換閥1，外殼10的內(nèi)部用隔板10a分成減速齒輪安裝室7和閥安裝室8，如圖1B和2所示。
裝在閥安裝室8中的轉(zhuǎn)動閥20利用裝在減速齒輪安裝室7中的減速齒輪機(jī)構(gòu)31可以來回轉(zhuǎn)動恒定的角度。
如圖2所示，外殼10大體為圓柱形的管結(jié)構(gòu)。管殼10的內(nèi)部可保持在氣密密封狀態(tài)。因此，由隔板10a分開的減速齒輪安裝室7和閥安裝室8也保持在氣密密封狀態(tài)。
在外殼10的上表面中央部分形成第一連接口11。該連接口11與第一管道H1的一個(gè)端部連接，該管道的另一端部連接于壓縮機(jī)2的出口。
隔板10a上形成第二連接口12、第三連接口13和第四連接口14。第二連接口12經(jīng)第二管道H2連接于室內(nèi)熱交換器3，第三連接口經(jīng)第三管道H3連接于室外熱交換器5，而第四連接口14經(jīng)第四管道H4連接于壓縮機(jī)2的入口。
垂直伸過轉(zhuǎn)動閥20中心部分的轉(zhuǎn)動軸26全程貫穿隔板10a的中心部分，因此轉(zhuǎn)動閥20可轉(zhuǎn)動地支承在隔板10a上。
如圖1和2所示，轉(zhuǎn)動閥20包括杯形外殼部分20a和密封板20b，前者在其下部分是敞開的，后者用于密封外殼部分20a的敞開部分。該轉(zhuǎn)動閥還具有在其中形成的連通室20c。
該連接室20c保持在氣密密封狀態(tài)下。第一切換口21形成在外殼部分20a的中央部分，而第二切換口22和第三切換口23形成在密封板20b上。
使第一切換口21與第二切換口22連通的流體流路充當(dāng)?shù)谝磺袚Q流路R1，而使第一切換口21與第三切換口23連通的流體流路充當(dāng)?shù)诙袚Q流路R2。第一管道H1配置在第一切換口21的內(nèi)部。
在其表面上涂有氟樹脂或由氟樹脂作的圓筒密封件25通過O形環(huán)24裝在第二和第三切換口23、24的內(nèi)部，該密封件的外端向外凸出。由于這種配置，使得密封件25通過O形環(huán)24彈性地壓靠在隔板10a的表面上，因而可防止冷卻劑滲漏。
配置一種減速齒輪機(jī)構(gòu)3，在這種機(jī)構(gòu)中用馬達(dá)M作轉(zhuǎn)動閥20的驅(qū)動源，馬達(dá)M使馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30轉(zhuǎn)動許多轉(zhuǎn)，并使此馬達(dá)軸30的轉(zhuǎn)動傳送到轉(zhuǎn)動閥的轉(zhuǎn)動軸26上。
如圖2所示，減速齒輪機(jī)構(gòu)31的輸入軸32和輸出軸32’具有由許多齒輪33構(gòu)成的齒輪系列34和34’。
輸入側(cè)齒輪系列34與輸出側(cè)的齒輪系列34’嚙合，因而速度從輸入端到輸出端逐漸降低，最后獲得適當(dāng)?shù)臏p速比。由馬達(dá)M作用的轉(zhuǎn)矩加在輸入軸32的端部分上，轉(zhuǎn)動閥20的轉(zhuǎn)動軸26共軸地連接于輸出軸32’的端部，因而轉(zhuǎn)動閥20按上述減速比轉(zhuǎn)動特定的轉(zhuǎn)角。
作為將馬達(dá)M的轉(zhuǎn)動傳送到減速齒輪機(jī)構(gòu)的裝置，馬達(dá)M的轉(zhuǎn)動軸30具有用永久磁鐵作的驅(qū)動部件6A。減速齒輪機(jī)構(gòu)31的輸入軸32在其一個(gè)端部上具有用磁體例如鋼制品作的被驅(qū)動部件6B。
永久磁鐵(驅(qū)動部件6A)由馬達(dá)M轉(zhuǎn)動，而對著該永久磁鐵并與其不接觸的磁體(被驅(qū)動部件6B)則由其磁力轉(zhuǎn)動。這樣便使得輸入側(cè)齒輪系列34和輸出側(cè)齒輪系列34’轉(zhuǎn)動，因而使轉(zhuǎn)動閥20繞直接連接于輸出軸32’的轉(zhuǎn)動軸26轉(zhuǎn)動要求的轉(zhuǎn)角。
永久磁鐵(驅(qū)動部件6A)和馬達(dá)M配置在外殼10的外面，裝在于外殼10上形成的凹部內(nèi)。另一方面，磁體(被驅(qū)動元件6B)則裝在氣密密封的外殼10內(nèi)，靠近形成該凹部的壁的內(nèi)表面，使其在內(nèi)殼10內(nèi)對著永久磁鐵。
通過切換加在馬達(dá)M上的電流方向便可切換轉(zhuǎn)動閥20的轉(zhuǎn)動方向。切換轉(zhuǎn)動方向時(shí)便可切換冷卻劑流體的流道，因而可以在加熱操作模式和冷卻操作模式之間進(jìn)行操作模式切換。
例如，如果減速齒輪機(jī)構(gòu)31的最后減速比被定為1/800，則在使驅(qū)動部件6A(永久磁鐵)轉(zhuǎn)100圈時(shí)，轉(zhuǎn)動閥20便轉(zhuǎn)1/8圈(即轉(zhuǎn)45°角)。
當(dāng)轉(zhuǎn)動閥沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動時(shí)，第二切換口22和第二管道H2便在外殼10內(nèi)彼此連通。同樣，當(dāng)轉(zhuǎn)動閥20沿另一方向轉(zhuǎn)動時(shí)，第三切換口23和第三管道H3便彼此連通。為定準(zhǔn)轉(zhuǎn)動閥20的轉(zhuǎn)角，裝有限動銷。
在圖2中，裝在馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30上的驅(qū)動部件(永久磁鐵)6A和裝在減速齒輪機(jī)構(gòu)31輸入軸上的被驅(qū)動元件(磁體)6B在馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30和輸入軸32共軸時(shí)形成彼此相對關(guān)系。即，永久磁鐵的軸向端面和磁體的軸向端面以非接觸的方式形成平行相對關(guān)系。
如圖3所示，裝在馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30上的驅(qū)動部件(永久磁鐵)6A與被驅(qū)動部件(磁體)6B周緣的外表面形成相對關(guān)系。即，永久磁鐵的內(nèi)表面和磁體的外表面配置成在垂直于軸線的方向形成平行相對關(guān)系。
如圖4所示，裝在減速齒輪機(jī)構(gòu)31輸入軸32上的被驅(qū)動部件(磁體)6B配置成與裝在馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30上的驅(qū)部部件(永久磁鐵)6A周緣的外表面形成相對關(guān)系。即永久磁鐵的內(nèi)表面和磁體的內(nèi)表面在垂直于軸線的方向上形成平行相對關(guān)系。
下面說明空調(diào)機(jī)中的流體流路切換閥1。
(1)加熱操作如圖3所示，使馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30轉(zhuǎn)動要求的轉(zhuǎn)數(shù)，從而使轉(zhuǎn)動閥20按照減速齒輪機(jī)構(gòu)31的減速比沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動要求的轉(zhuǎn)角，使得第二切換口22連接于第二管道H2，但第三切換口23不連接于第三管道H3。
壓縮機(jī)2中的冷卻劑依次流過壓縮機(jī)2、第一管道H1、第一切換流道R1、第二管道H2、室內(nèi)熱交換器3、細(xì)管4、室外熱交換器5、第三管道H3、外殼10內(nèi)部、第四連接口14、第四管道H4，然后流到壓縮機(jī)2。在冷卻劑循環(huán)期間便執(zhí)行加熱操作。
(2)冷卻/去濕操作如圖4所示，使馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸30轉(zhuǎn)動要求的轉(zhuǎn)數(shù)便可使轉(zhuǎn)動閥20按減速齒輪機(jī)構(gòu)31的減速比沿另一方向轉(zhuǎn)過要求的轉(zhuǎn)角，使得第三切換口23連接于第三管道H3，但第二切換口22不連接于第二管道H2。
壓縮機(jī)2中的冷卻劑依次流過壓縮機(jī)2、第一管道H1、第二切換流路R2、第三管道H3、室外熱交換器5、細(xì)管4、室內(nèi)熱交換器3、第二管道H2、外殼10的內(nèi)部、第四連接口14、第四管道H4，然后流回壓縮機(jī)2。在冷卻劑循環(huán)期間便執(zhí)行冷卻操作。
按照本發(fā)明，用小馬達(dá)可以確保穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動，并且不會造成大馬達(dá)過大的負(fù)載；可以正確設(shè)定轉(zhuǎn)動閥的特有轉(zhuǎn)角，而且不用特別的軸承。
另外，由于被驅(qū)部件是磁體作的這一特征，因而可防止像常規(guī)裝置中那樣在組裝期間或之前吸附鐵粉，由此可避免因吸附鐵粉引起的上述故障。
很明顯，根據(jù)上述說明，本發(fā)明有許多改型和變化。因此應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以以不同于具體所述的方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，在這種機(jī)構(gòu)中馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸將轉(zhuǎn)動許多轉(zhuǎn)，使得上述轉(zhuǎn)動閥按照上述馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)動到要求的轉(zhuǎn)角；通過利用減速齒輪機(jī)構(gòu)使上述馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速減速，可按照恒定的減速比定準(zhǔn)上述轉(zhuǎn)動閥的上述轉(zhuǎn)角，其特征在于，在上述馬達(dá)軸的一個(gè)端部上配置用永久磁鐵作的驅(qū)動部件，而在上述減速齒輪機(jī)構(gòu)輸入側(cè)的傳動齒輪軸的一個(gè)端部上配置用磁體作的被驅(qū)動部件，使得由上述馬達(dá)驅(qū)動的上述永久磁鐵(驅(qū)動部件)的轉(zhuǎn)動可以通過磁力傳送到上述磁體，并且上述磁體(被驅(qū)動部件)的轉(zhuǎn)動既可傳送到上述減速齒輪機(jī)構(gòu)又能傳送到上述轉(zhuǎn)動閥。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述轉(zhuǎn)動閥用作控制空調(diào)機(jī)中冷卻劑流的閥。
全文摘要
驅(qū)動轉(zhuǎn)動閥的機(jī)構(gòu),馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸將轉(zhuǎn)動許多轉(zhuǎn),使得轉(zhuǎn)動閥可以按照馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)過要求的轉(zhuǎn)角;由于利用減速齒輪機(jī)構(gòu)可使馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速減速,所以可按照恒定的減速比定準(zhǔn)轉(zhuǎn)動閥的轉(zhuǎn)角;其中,在馬達(dá)軸的一個(gè)端部上配置用永久磁鐵作的驅(qū)動部件,而在減速齒輪機(jī)構(gòu)輸入側(cè)的傳動齒輪軸的一個(gè)端部上配置用磁體作的被驅(qū)動部件,使得由馬達(dá)驅(qū)動的永久磁鐵的轉(zhuǎn)動可以通過磁力傳送到磁體上,而磁體的轉(zhuǎn)動則可以傳送到減速齒輪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動閥二者上。
文檔編號F16K31/02GK1330241SQ0011875
公開日2002年1月9日 申請日期2000年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月26日
發(fā)明者外山勇 申請人:富士尹杰克特株式會社