(57)【要約】  本出願は電動弁を開示している。複数の流通路の確実な切り替えを迅速に実現する電動弁であって、駆動機構と、実行機構と弁ボディユニットとを含み、駆動機構がスリーブ（５３）と、スリーブ（５３）内に位置する出力軸（５１）とを含み、実行機構が出力軸（５１）に接続される弁棒（１）と、弁棒（１）に接続される弁体（２）とを含み、弁体（２）には第１流路（２１）と第２流路（２４）とが設けられ、弁ボディユニットは弁ボディ（３）と弁座（４）とを含み、スリーブ（５３）と弁ボディユニットとが封止固定されるとともに、外部と隔離する空間が形成され、出力軸（５１）と、弁棒（１）における出力軸（５１）との接続部位が該空間に位置し、弁棒（１）が外部に接続されず、弁ボディ（３）がキャビティ（３１）と、４つの通孔（３２）と一つの閉塞孔（３４）とを有し、各通孔（３２）と閉塞孔（３４）とが周方向で間隔をもって分布され、閉塞孔（３４）が隣接する通孔（３２）の間に設けられ、弁座（４）には、対応する通孔（３２）に連通する連通孔（４１）が設けられ、弁体（２）の各流路がそれぞれ周方向で隣接する通孔（３２）を、二つごとに連通させ、弁棒（１）によって弁体（２）を回動させることで、互いに連通する両通孔（３２）を切り替え、周方向で閉塞孔（３４）と隣接する両通孔（３２）を遮断する。
2021505832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構と、実行機構と弁ボディユニットとを含む電動弁であって、
前記駆動機構がスリーブ（５３）と、前記スリーブ（５３）内に位置する出力軸（５１）とを含み、前記実行機構が前記出力軸（５１）に接続される弁棒（１）と、前記弁棒（１）に接続される弁体（２）とを含み、前記弁体（２）には第１流路（２１）と第２流路（２４）とが設けられ、前記弁ボディユニットが弁ボディ（３）を含み、前記駆動機構と前記弁ボディユニットとが封止固定され、前記駆動機構と前記弁ボディユニットとが封止された後、外部と隔離する空間が形成されており、前記出力軸（５１）と、前記弁棒（１）における前記出力軸（５１）との接続部位が前記空間に位置し、前記弁ボディ（３）がキャビティ（３１）と、４つの通孔（３２）と一つの閉塞孔（３４）とを有し、前記弁棒と前記弁体との接続部位が前記キャビティ（３１）に位置し、前記弁棒（１）が外部に接続されず、各前記通孔（３２）と前記閉塞孔（３４）とが周方向で分布され、前記閉塞孔（３４）が隣接する前記通孔（３２）の間に設けられ、前記弁ボディユニットがさらに前記弁体（２）を装着するための弁座（４）を含み、前記弁座（４）には対応する前記通孔（３２）に連通する連通孔（４１）が設けられることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記電動弁は第１作業位置と第２作業位置とを含み、前記第１作業位置にある場合に、前記弁体（２）の各前記流路（２１）がそれぞれ、周方向で隣接する前記通孔（３２）を、二つごとに連通させ、前記第２作業位置にある場合に、そのうちの１本の前記流路（２１）が両前記通孔（３２）を連通させ、且つ周方向で前記閉塞孔（３４）と隣接する両前記通孔（３２）が遮断され、前記弁体（２）には前記閉塞孔（３４）と一対一対応するように配置される閉塞部（２３）が設けられ、第１作業位置にある場合に、前記閉塞部（２３）と前記閉塞孔（３４）とが突き合わせ、第２作業位置にある場合に、周方向で前記閉塞孔（３４）と隣接する両前記通孔（３２）のうち、一方が前記閉塞孔（３４）によって遮断され、他方が前記閉塞部（２３）によって遮断されることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記弁ボディユニットはさらに閉塞蓋（１０）を含み、前記弁ボディ（３）は少なくともそのうちの隣接する二つの前記通孔（３２）の間に、前記キャビティ（３１）に連通する開口を設けており、前記閉塞蓋（１０）が前記開口を閉塞することで、前記閉塞口（３４）を形成することを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記駆動機構はロータユニット（５）と歯車群（６）とを含み、前記ロータユニットがロータ（５２）と前記出力軸（５１）とを含み、前記歯車群（６）の第１段の歯車が前記出力軸（５１）に接続され、前記歯車群（６）の最後段の歯車が前記弁棒（１）に接続され、前記歯車群（６）も前記空間に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの１項に記載の電動弁。
【請求項５】
前記弁ボディユニットはさらに、前記歯車群（６）と前記弁棒（１）との外にカバーするように配置される歯車カバー（７）を含み、前記弁ボディ（３）が前記キャビティ（３１）に連通する端部開口（３３）を有し、前記弁棒（１）の一端が前記端部開口（３３）を介して前記キャビティ（３１）内に入り込み、前記弁体（２）に接続されており、前記歯車カバー（７）の一端と前記弁ボディ（３）の開口端とが封止接続されることを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
【請求項６】
前記ロータユニット（５）はさらに、前記スリーブ（５３）の開口端に封止されるように接続される接続ホルダ（８）を含み、前記出力軸（５１）が前記接続ホルダ（８）に挿通され、前記スリーブ（５３）が前記接続ホルダ（８）を介して前記歯車カバー（７）の他端と封止されるとともに固定接続されることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項７】
前記歯車群（６）は３段以上の歯車を有する遊星歯車群であり、前記遊星歯車群は前記歯車カバー（７）を介して前記弁ボディ（３）に合わせて前記空間に固定装着され、前記弁棒（１）の一部が前記空間に位置し、他の部分が前記弁ボディ（３）内に位置することを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項８】
前記遊星歯車群は４段の歯車を有し、第１段の歯車（６１）の中心軸線が前記遊星歯車群の中心軸線と重なり、前記第１段の歯車（６１）の外には周方向で間隔をもって分布される二つ以上の第２段の歯車（６２）が噛合し、各前記第２段の歯車（６２）はいずれもそれぞれの軸方向の一端が第３段の歯車（６３）の内輪と噛合し、それぞれの軸方向の他端が第４段の歯車（６４）の内輪と噛合し、前記第３段の歯車（６３）が前記歯車カバー（７）に固定接続されることを特徴とする請求項７に記載の電動弁。
【請求項９】
前記歯車群（６）はさらに、前記端部開口（３３）に装着される歯車固定台（６５）を含み、前記弁棒（１）の一部が前記キャビティ（３１）に入り込んで、前記弁体（２）に接続され、一部が前記歯車固定台（６５）を通過して、前記空間に入り込み、前記遊星歯車群に接続されており、前記歯車固定台（６５）にはストッパ柱（６６）が設けられ、前記第４段の歯車（６４）には前記ストッパ柱（６６）と係合するストッパ溝（６７）が設けられることで、前記歯車群（６）を支持するとともに、前記弁体（２）の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御することを特徴とする請求項８に記載の電動弁。
【請求項１０】
前記歯車群（６）は４段以上の歯車を含み、第２段の歯車（６２）以降の各段の歯車が軸方向に沿って順に分布され、順次に噛合し、第１段の歯車（６１）以外の各段の歯車は、いずれもそれぞれの周方向で固定され、次の段の歯車と同一の平面内に位置する伝動歯車（６８）を有することで、前記伝動歯車（６８）を介して次の段の歯車と噛合し伝動し、
前記歯車群（６）はさらにストッパ柱（６６）と前記端部開口（３３）に装着される歯車固定台（６５）とを含み、前記ストッパ柱（６６）が同一の中心軸線に位置する各段の歯車と前記伝動歯車（６８）を貫通するために用いられ、各前記ストッパ柱（６６）の一端が固定板（６９）を介して接続され、他端が前記歯車固定台（６５）に固定接続され、前記弁棒（１）の一部が前記キャビティ（３１）に入り込んで前記弁体（２）に接続され、一部が前記歯車固定台（６５）を通過して前記空間に入り込み、前記遊星歯車群に接続され、
前記歯車群（６）の最後段の歯車が扇状の歯車であり、前記弁体（２）の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御するように、少なくとも二つの前記ストッパ柱（６６）がそれぞれ前記扇状の歯車の両側に位置制限しており、前記歯車群（６）はさらに、前記ストッパ柱（６６）の外に外嵌され、各段の歯車と前記伝動歯車（６８）との軸方向の動き回りを制限するためのストップスリーブ（６０）を含むことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体制御という技術分野に関わり、特に電動弁に関わる。
【０００２】
本出願は２０１７年１２月１１日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０１７１１３０７８９０.０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、その全ての内容は援用されることで本出願に結合される。
【背景技術】
【０００３】
複数の流通路を有するいくつかのシステム、例えば、車両空調システムにおいて、一般的には、複数の電磁弁によって、流通路の切り替えを実現し、複数の電磁弁の配置によって、組立の困難度を増える上に、点検とメンテナンスにとって不便で、コストも高い一方で、流通路を切り替える際に、複数の電磁弁が同時に協力し作動しなければならないから、各電磁弁が順序に開閉し作動し、流通路の切り替えの困難度及び複雑程度を増える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、如何により少ない弁によって複雑な作業状況での複数の流通路の切り替えを実現するかということは、当業者が解決しようとする技術問題になる。
【０００５】
本発明は、複数の流通路の切り替えを実現するための電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を実現するために、本発明は、駆動機構と、実行機構と弁ボディユニットとを含む電動弁を提供し、前記駆動機構は、スリーブと、前記スリーブ内に位置する出力軸とを含み、前記実行機構は、前記出力軸に接続される弁棒と、前記弁棒に接続される弁体とを含み、前記弁体には第１流路と第２流路とが設けられ、前記弁ボディユニットは弁ボディを含み、前記駆動機構と前記弁ボディユニットとが封止固定され、前記駆動機構と前記弁ボディユニットとが封止された後に、外部と隔離する空間が形成されており、前記出力軸と、前記弁棒における前記出力軸との接続部位が前記空間に位置し、前記弁ボディはキャビティと、４つの通孔と、一つの閉塞孔とを有し、前記弁棒と前記弁体との接続部位が前記キャビティに位置し、前記弁棒が外部に接続されず、各前記通孔と前記閉塞孔とが周方向で間隔をもって分布され、前記閉塞孔が隣接する前記通孔の間に設けられ、前記弁ボディユニットはさらに前記弁体を装着するための弁座を含み、前記弁座には、対応する前記通孔に連通する連通孔が設けられる。
【０００７】
前記電動弁は第１作業位置と第２作業位置とを含み、前記第１作業位置にある場合に、前記弁体の各前記流路がそれぞれ周方向で隣接する前記通孔を、二つごとに連通させ、前記第２作業位置にある場合に、そのうちの１本の前記流路が両前記通孔を連通させ、且つ周方向で前記閉塞孔と隣接する両前記通孔が遮断され、前記弁体には、前記閉塞孔と一対一対応するように配置される閉塞部が設けられ、第１作業位置にある場合に、前記閉塞部と前記閉塞孔とが突き合わせ、第２作業位置にある場合に、周方向で前記閉塞孔と隣接する両前記通孔のうち、一方が前記閉塞孔によって遮断され、他方が前記閉塞部によって遮断される。
【０００８】
前記弁ボディユニットはさらに閉塞蓋を含み、前記弁ボディは少なくともそのうちの隣接する二つの前記通孔の間に、前記キャビティに連通する開口を設けており、前記閉塞蓋が前記開口を封止することで、前記閉塞孔を形成する。
【０００９】
前記駆動機構はロータユニットと歯車群とを含み、前記ロータユニットがロータと前記出力軸とを含み、前記歯車群の第１段の歯車が前記出力軸に接続され、前記歯車群の最後段の歯車が前記弁棒に接続され、前記歯車群も前記空間に設けられる。
【００１０】
前記弁ボディユニットはさらに、前記歯車群と前記弁棒との外にカバーするように配置される歯車カバーを含み、前記弁ボディが前記キャビティに連通する端部開口を有し、前記弁棒の一端が前記端部開口を介して前記キャビティ内に入り込み、前記弁体に接続されており、前記歯車カバーの一端と前記弁ボディの開口端とが封止接続される。
【００１１】
前記ロータユニットはさらに、前記スリーブの開口端に封止されるように接続される接続ホルダを含み、前記出力軸が前記接続ホルダに挿通され、前記スリーブが前記接続ホルダを介して前記歯車カバーの他端と封止されるとともに固定接続される。
【００１２】
前記歯車群は３段以上の歯車を有する遊星歯車群であり、前記遊星歯車群は前記歯車カバーを介して前記弁ボディに合わせて前記空間に固定装着され、前記弁棒の一部が前記空間に位置し、他の部分が前記弁ボディ内に位置する。
【００１３】
前記遊星歯車群は４段の歯車を有し、第１段の歯車の中心軸線が前記遊星歯車群の中心軸線と重なり、前記第１段の歯車の外には、周方向で間隔をもって分布される二つ以上の第２段の歯車が噛合し、各前記第２段の歯車はいずれもそれぞれの軸方向の一端が第３段の歯車の内輪と噛合し、それぞれの軸方向の他端が第４段の歯車の内輪と噛合し、前記第３段の歯車が前記歯車カバーに固定接続される。
【００１４】
前記歯車群はさらに、前記端部開口に装着される歯車固定台を含み、前記弁棒の一部が前記キャビティに入り込んで、前記弁体に接続され、一部が前記歯車固定台を通過して、前記空間に入り込み、前記遊星歯車群に接続されており、前記歯車固定台にはストッパ柱が設けられ、前記第４段の歯車には前記ストッパ柱と係合するストッパ溝が設けられることで、前記歯車群を支持するとともに、前記弁体の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御する。
【００１５】
前記歯車群は４段以上の歯車を含み、第２段の歯車以降の各段の歯車が軸方向に沿って順に分布され、順次に噛合し、第１段の歯車以外の各段の歯車は、いずれもそれぞれの周方向で固定され、次の段の歯車と同一平面内に位置する伝動歯車を有することで、前記伝動歯車を介して次の段の歯車と噛合し伝動する。
【００１６】
前記歯車群はさらにストッパ柱と前記端部開口に装着される歯車固定台とを含み、前記ストッパ柱が同一の中心軸線に位置する各段の歯車と前記伝動歯車を貫通するために用いられ、各前記ストッパ柱の一端が固定板を介して接続され、他端が前記歯車固定台に固定接続され、前記弁棒の一部が前記キャビティに入り込んで、前記弁体に接続され、一部が前記歯車固定台を通過して、前記空間に入り込み、前記遊星歯車群に接続される。
【００１７】
前記歯車群の最後段の歯車は扇状の歯車であり、前記弁体の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御するように、少なくとも二つの前記ストッパ柱がそれぞれ前記扇状の歯車の両側に位置制限しており、前記歯車群はさらに、前記ストッパ柱の外に外嵌され、各段の歯車と前記伝動歯車との軸方向の動き回りを制限するための、ストップスリーブを含む。
【００１８】
本発明の電動弁は弁体の回動によって、流通路の切り替えを実現し、一般的な複数の電磁弁の組み合わせによって流通路の切り替えを実現することに比べると、構成が相対的にコンパクトであり、体積も相対的に小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明により提供される電動弁の具体的な実施形態における断面図である。
【図２】図１に示される電動弁が１種の連通状態にある断面図である。
【図３】図１に示される電動弁が他の１種の連通状態にある断面図である。
【図４】図１に示される電動弁の弁体の第１立体構成模式図である。
【図５】図１に示される電動弁の弁体の第２立体構成模式図である。
【図６】図１に示される電動弁の側面構成模式図である。
【図７】図１に示される電動弁の正面構成模式図である。
【図８】図１に示される電動弁の歯車群の一つの配置形態における平面図である。
【図９】図１に示される電動弁の歯車群の一つの配置形態における下面図である。
【図１０】図１に示される電動弁の歯車群の一つの配置形態における正面構成模式図である。
【図１１】図１に示される電動弁の歯車群の一つの配置形態における断面図である。
【図１２】図１に示される電動弁の歯車群の他の配置形態における立体構成模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
当業者が正確に本発明の技術案を理解するように、以下は図面と併せて、本発明の具体的な実施形態を紹介する。
【００２１】
本文に記載の軸方向、周方向及び径方向はいずれも電動弁を参照として、電動弁の中心軸線の延伸方向を軸方向として、電動弁のロータユニット５におけるロータの回動方向を周方向とし、軸方向に垂直する水平面内で、ロータの直径の延伸方向が径方向である。
【００２２】
本文に記載の第１、第２などの用語は、順序に対する特殊な限定ではなく、ただ構成が同じまたは類似する二つ以上の部品、あるいは同様または類似する二つ以上の構成を区別するために用いられる。
【００２３】
図１〜図１２に示すように、本発明は駆動機構と、実行機構と弁ボディユニットを含む電動弁を提供し、駆動機構が実行機構を作動させるように駆動することで、弁ボディユニットの流通路の切り替えを実現するために用いられる。具体的には、駆動機構はスリーブ５３と出力軸５１とを含み、出力軸５１がスリーブ５３内に位置し、実行機構は互いに接続される弁棒１と弁体２とを含み、弁棒１が出力軸５１に接続されるとともに、出力軸５１の駆動によって回動し、さらに弁体２を回動させ、弁体２には第１流路２１と第２流路２３とが設けられ、スリーブ５３と弁ボディユニットとが封止固定され、スリーブ５３と弁ボディユニットとが封止された後、外部と隔離する空間が形成され、出力軸５１と、弁棒１における出力軸５１との接続部位がいずれも前記空間に位置し、弁棒１が外部に接続されず、弁ボディユニットはキャビティ３１とキャビティ３１に連通する４つの通孔３２を有する弁ボディ３を含み、弁ボディユニットはさらに弁体２を装着するための弁座４を含み、弁座４には対応する通孔３２に連通する連通孔４１が設けられ、弁ボディ３はさらに少なくとも一つの閉塞孔３４を含み、各々通孔３２と閉塞孔３４とが弁ボディ３の周方向で間隔をもって分布され、且つ周方向で隣接する二つの通孔３２が弁体２の第１流路２１または第２流路２４に対応し、閉塞孔３４が隣接する二つの通孔３２の間に設けられ、必要に応じて、そのうちの隣接する二つの通孔３２の間に閉塞孔３４を配置してもよく、隣接する他の二つの閉塞孔３４の間に閉塞孔３４を配置してもよく、または、同時に周方向で隣接する複数対の通孔３２の間に閉塞孔３４を配置してもよく、このように、必要に応じて二つまたは複数の通孔３２を封止する。
【００２４】
具体的には、図１〜図３に示すように、弁棒１が弁体２を回動させる場合に、各流路を通孔３２に対応する位置に回動させることで、周方向で隣接する通孔３２を、二つごとに連通させ、この際、封止状態にある通孔３２が存在していなく、これは第１作業位置であり、互いに連通する通孔３２を切り替え、そのうちのいくつかの通孔３２を遮断する必要が有ると、弁棒１が弁体２を一定の角度に回動させ、第２作業位置に達して、弁体２の流路を回動方向に沿って前に移動させ、さらに回動方向の前方にある次の対の通孔３２に移動させ、周方向で隣接する次の対の通孔３２を連通させ、閉塞孔３４に隣接する二つの通孔３２の一方を閉塞孔３４に接続させ、他方を弁体２の実体構成に接続させ、閉塞孔３４に隣接する両通孔３２を遮断状態にさせる。ここで、前後というのは、回動方向に対して定義され、回動方向の前方にある方向または回動方向が指向する方向を前とし、回動方向の後方にある方向を後とする。
【００２５】
通孔３２に対する遮断を実現するために、本出願において、弁体２には閉塞孔３４と一対一対応するように配置される閉塞部２３が設けられ、第１作業位置にある場合に、第１流路２１と第２流路２４とが周方向で隣接する通孔３２を、二つごとに連通させ、この際、図２に示すように、閉塞部２３と閉塞孔３４とが突き合わせ、第２作業位置にある場合に、周方向で隣接する次の対の通孔３２を連通させるように、弁体２が回動し、この際、周方向で閉塞孔３４に隣接する両通孔３２において、一方が第１流路２１または第２流路２４を介して閉塞孔３４と突き合わせ、閉塞孔３４が封止状態にあるから、該通孔３２が閉塞孔３４に遮断され、他方が弁体２の閉塞部２３と突き合わせ、図３に示すように、さらに該閉塞部２３に遮断される。
【００２６】
図２、図３、図６及び図７に示すように、弁ボディユニットはさらに閉塞蓋１０を含み、弁ボディ３が少なくともそのうちの隣接する二つの通孔３２の間には、キャビティ３１に連通する開口が設けられ、閉塞蓋１０が該開口を閉塞することで、閉塞孔３４を形成する。
【００２７】
その同時に、弁ボディ３の各通孔３２には端蓋９が設けられ、端蓋９は両端が開口される構成形態として配置されてもよく、具体的には、大径部と小径部とを含み、大径部には雄ねじが設けられ、通孔３２の内壁にネジ接続され、小径部がＯリングなどの封止部材を介して弁ボディ３と封止接続され、端蓋９の外端が接続管などの部品に接続されるために用いられ、内端が弁座４を介して弁体２と封止接続される。ここに記載の内外はキャビティ３１を参照として、キャビティ３１に近接する方向を内とし、キャビティ３１から離れた方向を外とする。
【００２８】
端蓋９と閉塞蓋１０に対して、略同様な構成形態を採用してもよく、いずれも大径部と小径部とを含み、相違点は、端蓋９には、通孔３２が連通可能な状態にあるように、貫通孔が配置されなければならない。
【００２９】
加工を便利にするために、閉塞孔３４に対して、通孔３２と類似する構成形態を採用してもよく、または弁ボディ３の周方向で間隔をもって複数の開口が配置され、そのうちの一つまたはいくつかの開口を閉塞蓋１０によって封止することで、閉塞孔３４を形成し、他の開口が自由状態にあり、通孔３２を構成する。
【００３０】
本実施例において、４つの通孔３２と一つの閉塞孔３４を配置することを例として説明し、相応的に、弁ボディ１は平面視状態で、略正五角形を呈して、その各辺には通孔３２または閉塞孔３４が配置されてもよい。この際、弁体２は略Ｙ型を呈して、Ｙ型構成の両側には第１流路２１と第２流路２４とが形成されることで、Ｙ型の両分岐の間にある部分が実体構成として配置され、閉塞部２３を形成する。
【００３１】
図２〜図５に示すように、本実施例において、弁体２には、相対的に独立する２本の流路が設けられることを例として説明し、この際、弁ボディ３には周方向で間隔をもって分布される４つの通孔３２が設けられ、そのうちの、周方向で隣接する二つの通孔３２の間には一つの閉塞孔３４が設けられ、第１連通状態（第１作業位置に対応する）にある場合に、弁体２の第１流路２１が周方向で隣接するそのうちの二つの通孔３２を連通させ、弁体２の第２流路２４が周方向で隣接する他の二つの通孔３２を連通させ、即ち、弁体２がその２本の流路によって、それぞれ周方向で隣接する通孔３２を、二つごとに連通させ、弁棒１によって弁体２を第２連通状態（第２作業位置に対応する） に回動させると、互いに連通する両通孔３２を切り替え、即ち弁体２の２本の流路２１がそれぞれ第１連通状態で連通していない、周方向で隣接する通孔３２を、二つごとに連通させるとともに、閉塞孔３４に隣接するする両通孔３２を遮断する。
【００３２】
説明を便利にするために、弁ボディ３に設けられる通孔３２に対して、周方向に沿って順に第１通孔ａ、第２通孔ｂ、第３通孔ｃ及び第４通孔ｄとして定義され、第４通孔ｄと第１通孔ａとの間には一つの閉塞孔３４が設けられると、第１作業位置にある場合に、図２に示すように、弁体２の第１流路２１が第１通孔ａと第２通孔ｂとを連通させ、第２流路２４が第３通孔ｃと第４通孔ｄとを連通させ、第２作業位置にある場合に、弁体２の２本の流路が周方向に沿って一定の角度に回動することで、第１流路２１が第２通孔ｂと第３通孔ｃとを連通させ、第２流路２４の両端がそれぞれ第１通孔ａと閉塞孔３４に接続されることで、第１通孔ａが遮断状態にあり、その同時に、図３に示すように、弁体２の閉塞部２３が第４通孔ｄを封止し、第４通孔ｄを遮断状態にさせる。
【００３３】
図２と図３に示すように、当業者は使用必要に応じて、互いに連通する二つの通孔３２をそれぞれ入口と出口とすることで、気体、液体または気液二相体に対する搬送を実現する。本実施例において、第１通孔ａと第３通孔ｃを入口とし、第２通孔ｂと第４通孔ｄを出口としてもよく、図２と図３において、矢印の方向が流動方向を示す。
【００３４】
図４と図５に示すように、弁体２の各流路の両端は弁ボディ３の通孔３２に対応する端口を有し、漏れを避けるために、第１流路２１と第２流路２４とはその端口が弁座４に封止接続され、その同時に、弁座４と通孔３２との突き合わせ箇所には、封止リングなどの封止部材が設けられてもよい。
【００３５】
また、弁体２の、弁棒１に対応する位置には挿入接続溝２２が設けられ、該挿入接続溝２２は具体的には、四角形の溝であってもよく、該四角形の溝の各々頂点には、外に延伸する凹溝が設けられることで、弁棒１と弁体２との周方向の接続位置決めの確実性を向上させる。図４、図５及び図１１に示すように、該四角形の溝は軸方向に沿って一定の深さを延伸してから、弁棒１の挿入接続端１１が、該四角形溝に合わせる柱状として配置されることで、弁棒１はその挿入接続端１１が弁体２の挿入接続溝２２内に挿入され、弁棒１と弁体２との周方向の固定接続を実現する。
【００３６】
図１に示すように、駆動機構はロータユニット５と歯車群６とを含み、ロータユニット５がロータ５２と出力軸５１とを含み、歯車群６の第１段の歯車６１がロータユニット５の出力軸５１に接続され、歯車群６の最後段の歯車が弁棒１に接続され、歯車群６が減速比を提供し、ロータユニット５が歯車群６を介して動力を弁棒１に伝達することで、弁棒１を回動させるように駆動する。その同時に、該歯車群６も前記空間に設けられる。
【００３７】
具体的には、図１、図６及び図７を結合し、弁ボディユニットはさらに、歯車群６と弁棒１との外にカバーするように配置される歯車カバー７を含み、弁ボディ３はキャビティ３１に連通する端部開口３３を有し、弁棒１の一端が端部開口３３を介してキャビティ３１内に置かれる弁体２に接続され、歯車カバー７の一端と弁ボディ３の開口端とが封止接続され、他端とスリーブ５３とが封止接続される。
【００３８】
図６と図７に示すように、歯車カバー７の軸方向の一端と弁ボディ３の開口端とが封止接続されてもよい。このように、弁棒１の一端が端部開口３３に入り込み、さらに該端部開口３３を介して弁体２をキャビティ３１内に置くことで、弁ボディ３に対して、全体式の構成形態を採用してもよく、弁ボディ３を分割配置することがなく、弁体２の装着を完成する。
【００３９】
具体的には、ロータユニット５は、図１に示すように、内から外へ順に係合するように装着される出力軸５１と、ロータ５２と、スリーブ５３とコイルユニット５４とを含み、スリーブ５３は出力軸５１とロータ５２とを係合するように内部に装着し、コイルユニット５４がスリーブ５３の外部に外嵌され、そして、スリーブ５３とコイルユニット５４とが歯車カバー７の他端に装着され、スリーブ５３と歯車カバー７とが封止接続される。
【００４０】
ここで、内外というのは、ロータユニット５の出力軸５１の中心軸線を参照として定義され、該中心軸線に近接する方向を内とし、該中心軸線から離れた方向を外とする。
【００４１】
前記構成形態によれば、スリーブ５３によってロータ５２を保護し、歯車カバー７との封止接続を実現し、全体の電動弁の封止確実性を向上させる。
【００４２】
スリーブ５３と歯車カバー７との接続を実現するために、本出願において、ロータユニット５はさらに、封止されるようにスリーブ５３の開口端に接続される接続ホルダ８を含み、この際、図１に示すように、ロータユニット５の出力軸５１が接続ホルダ８に挿通され、スリーブ５３が接続ホルダ８を介して歯車カバー７の他端とが封止されるとともに固定接続される。
【００４３】
本実施例において、真空電子ビーム溶接などの溶接形式で、接続ホルダ８とスリーブ５３の開口端との封止接続を実現し、接続ホルダ８と歯車カバー７との間は、Ｏリングなどの封止部材を詰めることで封止接続され、歯車カバー７と弁ボディ３の開口端との封止接続も真空電子ビーム溶接などの溶接形式で実現されてもよい。
【００４４】
本実施例において、具体的には、ロータユニット５はステッピングモータまたは直流ブラシレスモーターを動力源としてもよく、ステッピングモータまたは直流ブラシレスモーターがいずれも前記構成形態を採用して配置されてもよい。相違点は、必要に応じてステッピングモータと直流ブラシレスモーターとの具体的なパラメータを配置してもよく、例えば着磁の段数が異なってもよく、ステッピングモータの段数が６段であり、直流ブラシレスモーターの段数が４段であってもよい。その同時に、ステッピングモータまたは直流ブラシレスモーターは、コイルの巻き方式及びステータの形態でも相違点があり、当業者は必要に応じて具体的に配置してもよく、本出願の汎用の構成形態によってモータを配置することに影響していない。
【００４５】
前記に基づき、本出願は歯車群６を選択することで、必要な伝動比を取得し、例えば、遊星歯車群または普通の歯車群６を選択してもよい。
【００４６】
図８〜図１１に示すように、本実施例において、歯車群６は３段以上の歯車を有する遊星歯車群であってもよい。該遊星歯車群は歯車カバー７を介して弁ボディ３に合わせて、前記空間に固定装着され、弁棒１の一部が前記空間に位置し、他の部分が前記弁ボディ３内に位置する。
【００４７】
本実施例において、４段の歯車を例として説明し、即ち、該遊星歯車群は４段の歯車を有してもよく、伝動レベルに応じて、第１段の歯車６１と、第２段の歯車６２と、第３段の歯車６３と第４段の歯車６４として定義され、第１段の歯車６１の中心軸線が遊星歯車群の中心軸線とが重なり、つまり、第１段の歯車６１が真ん中にあり、第２段の歯車６２と第１段の歯車６１の外周とが噛合し、第３段の歯車６３と第４段の歯車６４とがいずれも内輪には歯が設けられるとともに、内輪の歯と第２段の歯車６２の外歯とが噛合し、このように、第１段の歯車６１と、第２段の歯車６２と第３段の歯車６３とが径方向で内から外へ順に配置され、第１段の歯車６１と、第２段の歯車６２と第４段の歯車６４とも径方向で内から外へ順に配置される。
【００４８】
より詳しいのは、第１段の歯車６１の外には周方向で間隔をもって分布される二つ以上の第２段の歯車６２が噛合し、各第２段の歯車６２はいずれもそれぞれの軸方向での一端が第３段の歯車６３の内輪と噛合し、それぞれの軸方向での他端が第４段の歯車６４の内輪と噛合し、第３段の歯車６３が歯車カバー７に固定接続されることで、第２段の歯車６２のアイドルを避け、さらに第４段の歯車６４に伝動比を提供し、第４段の歯車６４が動力を弁棒１に伝達する。
【００４９】
本実施例において、三つの第２段の歯車６２を配置することを例として説明し、図８に示すように、三つの第２段の歯車６２は周方向で等ピッチに分布される。
【００５０】
図８と図１１を結合して分かるように、歯車群６にはさらに、三つの第２段の歯車６２の接続を実現するための接続板６００が設けられ、三つの第２段の歯車６２の中心軸線の一端が周方向で回動し、軸方向で固定するように一つの接続板６００に接続され、他端が軸方向で固定し、周方向で回動するように他の接続板６００に接続され、さらに、この三つの第２段の歯車６２の接続を実現する。理解すべきのは、接続板６００の配置は、第２段の歯車６２と、第３段の歯車６３と第４段の歯車６４との伝動に影響することを避けなければならない。
【００５１】
また、歯車群６はさらに弁ボディ３の端部開口３３に装着される歯車固定台６５を含み、弁棒１の一部がキャビティ３１に入り込み、弁体２に接続され、一部が歯車固定台６５を通過し、前記空間に入り込み、遊星歯車群に接続され、歯車固定台６５にはストッパ柱６６が設けられ、第４段の歯車６４には、ストッパ柱６６と係合するストッパ溝６７が設けられることで、該ストッパ柱６６によって歯車群６を支持し、その同時に、ストッパ柱６６が移動していなく、第４段の歯車６４が回動すると、第４段の歯車６４に設けられるストッパ溝６７を回動させ、ストッパ溝６７の一端がストッパ柱６６に接触することを一つの状態とし、ストッパ溝６７の他端がストッパ柱６６に接触することを他の状態とし、このように、弁体２がある連通位置または連通状態に留める。
【００５２】
このように、ストッパ溝６７とストッパ柱６６との係合によって、弁体２に対して位置制限を行って、弁体２の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御し、弁体２が作業位置の切り替えを完成した範囲内で回動するしかない。具体的には、本実施例において、弁体２が二つの作業位置を有し、第１連通状態にある場合に、一つの作業位置に対応し、第２連通状態にある場合に、他の作業位置に対応し、弁体２は回動し、第１連通状態から第２連通状態への切り替え、または第２連通状態から第１連通状態への切り替えを完成するしかない。
【００５３】
または、第１連通状態にある場合に、第４段の歯車６４が一つの極限位置に運動し、第２連通状態にある場合に、第４段の歯車６４が他の極限位置に運動し、極限位置での位置制限によって、弁体２が第１連通状態または第２連通状態に安定し、弁ボディ３の安定性と切り替えの確実性を向上させ、連通の不確実を避ける。
【００５４】
図１と図９に示すように、具体的には、第４段の歯車６４の、弁ボディ３の端部開口３３に向く一面には、弧形溝であるストッパ溝６７が設けられてもよく、また、必要に応じて周方向で間隔をもって分布される二つまたは複数のストッパ溝６７が設けられて、相応的に、互いに係合するストッパ柱６６が配置されてもよい。
【００５５】
図１２に示すように、他の具体的な配置形態において、歯車群６は４段以上の歯車を含み、第１段の歯車６１と第２段の歯車６２とが同一の平面内にあるとともに、直接的に外噛合するように伝動し、第２段以降の各段の歯車が軸方向に沿って順に分布され、順次に噛合し、第１段の歯車６１以外の他の各段の歯車はいずれも、それぞれの周方向で固定され、次の段の歯車と同一の平面内にある伝動歯車６８を有することで、伝動歯車６８を介して次の段の歯車とが噛合し伝動する。つまり、第１段の歯車６１と第２段の歯車６２のみが同一の平面内で直接的に噛合し伝動し、第２段の歯車６２がその周方向に固定される伝動歯車６８を介して、第３段の歯車６３と噛合し伝動し、順に類推すると、第２段以降の各段の歯車が軸方向に沿って順に分布され、順次に噛合する。無論、当業者は必要に応じて、第１段の歯車６１に周方向で固定され、その軸方向の下方（ここに記載の下方は軸方向でキャビティ３１を指向する方向である）にある伝動歯車６８を配置してから、該伝動歯車６８を介して第２段の歯車６２とが噛合する。
【００５６】
他の実施例において、歯車群６は軸方向で配置される多段の歯車を選択する場合に、具体的には、７段の歯車群として配置され、即ち、第１段の歯車６１と第２段の歯車６２とが同一の平面内にあり、直接的に噛合し、第２段の歯車６２、第３段の歯車６３、第４段の歯車６４、第５段の歯車６１１、第６段の歯車６１２及び第７段の歯車６１３が伝動歯車６８を介して順に噛合し、噛合の形態はいずれも外噛合であり、この際、図１２に示すように、第７段の歯車６１３は最後段の歯車として、具体的には扇状の歯車として配置される。
【００５７】
前記歯車群６の配置形態によれば、伝動比の需求を満足する一方で、全体の歯車群６の軸方向の高さをなるべく短くして、構成の簡単化に寄与し、装着空間を節約する。
【００５８】
前記歯車群６の構成形態を採用すると、歯車群６もストッパ柱６６と、端部開口３３に装着される歯車固定台６５とを含み、ストッパ柱６６は同一の中心軸線にある各段の歯車と伝動歯車６８を貫通するために用いられ、各ストッパ柱６６の一端が固定板６９を介して接続され、他端が歯車固定台６５に固定接続され、弁棒１の一部がキャビティ３１に入り込み、弁体２に接続され、一部が前記歯車固定台６５を通過し、前記空間に入り込み、遊星歯車群に接続される。この際、ストッパ柱６６を介して、各段の歯車の固定と接続を実現する。
【００５９】
その同時に、ストッパ柱６６はさらに位置制限の作用を果たす。具体的には、歯車群６の最後段の歯車は扇状の歯車であってもよく、図１２に示すように、少なくとも二つのストッパ柱６６がそれぞれ扇状の歯車の両側に位置制限することで、弁体２の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御する。
【００６０】
扇状の歯車が時計回りに弁体２の一つの作業位置に運動すると、扇状の歯車の、時計回り方向の前方にある一側面が、時計回り方向の前方にあるストッパ柱６６に当接され、扇状の歯車が続いて時計回りに回動しないように制限し、扇状の歯車が反時計回りに弁体２の他の作業位置に運動すると、扇状の歯車の、反時計回り方向の前方にある一側面が、反時計回り方向の前方にあるストッパ柱６６に当接され、扇状の歯車が続いて反時計回りに回動しないように制限することで、弁体２に対する位置制限を実現する。
【００６１】
また、歯車群６はさらに、ストッパ柱６６の外に外嵌され、各段の歯車と伝動歯車６８との軸方向の動き回りを制限し、伝動の安定確実性を向上させるためのストップスリーブ６０を含む。
【００６２】
本出願は、必要に応じて適当な歯車群６を選択し、遊星歯車群を採用する場合に、軸方向の空間が小さく、小空間の装着を便利にする利点を有し、歯車群６を採用する場合に、必要に応じて、より複数の段数の歯車を配置することで、より大きい伝動比を取得し、大きい伝動力を有する。無論、ここで、この２種類の歯車群６に対する比較結果であり、大きさは相対的に言うものである。
【００６３】
以上は本発明により提供される電動弁を詳しく紹介している。本明細書は、具体的な例を利用して、本発明の原理及び実施形態を説明して、以上の実施例による説明は、ただ本発明の核心思想への理解に寄与する。指摘すべきのは、当業者にとって、本発明の原理から逸脱しない前提で、本発明に対してさらに若干の補正及び修飾を行ってもよく、これらの補正と修飾は、いずれも本発明の請求項の保護範囲に該当している。
【符号の説明】
【００６４】
１  ・・・弁棒；
１１  ・・・挿入接続端；
２  ・・・弁体；
２１  ・・・第１流路；
２２  ・・・挿入接続溝；
２３  ・・・閉塞部；
２４  ・・・第２流路；
３  ・・・弁ボディ；
３１  ・・・キャビティ；
３２  ・・・通孔；
３３  ・・・端部開口；
３４  ・・・閉塞孔；
４  ・・・弁座；
４１  ・・・連通孔；
５  ・・・ロータユニット；
５１  ・・・出力軸；
５２  ・・・ロータ；
５３  ・・・スリーブ；
５４  ・・・コイルユニット；
６  ・・・歯車群；
６１  ・・・第１段の歯車；
６２  ・・・第２段の歯車；
６３  ・・・第３段の歯車；
６４  ・・・第４段の歯車；
６５  ・・・歯車固定台；
６６  ・・・ストッパ柱；
６７  ・・・ストッパ溝；
６８  ・・・伝動歯車；
６９  ・・・固定板；
６０  ・・・ストップスリーブ；
６００  ・・・接続板；
６１１  ・・・第５段の歯車；
６１２  ・・・第６段の歯車；
６１３  ・・・第７段の歯車；
７  ・・・歯車カバー；
８  ・・・接続ホルダ；
９  ・・・端蓋；
１０  ・・・閉塞蓋。
【図１】
2021505832.tif 000003
【図２】
2021505832.tif 000004
【図３】
2021505832.tif 000005
【図４】
2021505832.tif 000006
【図５】
2021505832.tif 000007
【図６】
2021505832.tif 000008
【図７】
2021505832.tif 000009
【図８】
2021505832.tif 000010
【図９】
2021505832.tif 000011
【図１０】
2021505832.tif 000012
【図１１】
2021505832.tif 000013
【図１２】
2021505832.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月16日(2020.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構と、実行機構と弁ボディユニットとを含む電動弁であって、
前記駆動機構がスリーブ（５３）と、前記スリーブ（５３）内に位置する出力軸（５１）とを含み、前記実行機構が前記出力軸（５１）に接続される弁棒（１）と、前記弁棒（１）に接続される弁体（２）とを含み、前記弁体（２）には第１流路（２１）と第２流路（２４）とが設けられ、前記弁ボディユニットが弁ボディ（３）を含み、前記駆動機構と前記弁ボディユニットとが封止固定され、前記駆動機構と前記弁ボディユニットとが封止された後、外部と隔離する空間が形成されており、前記出力軸（５１）と、前記弁棒（１）における前記出力軸（５１）との接続部位が前記空間に位置し、前記弁ボディ（３）がキャビティ（３１）と、４つの通孔（３２）と一つの閉塞孔（３４）とを有し、前記弁棒と前記弁体との接続部位が前記キャビティ（３１）に位置し、前記弁棒（１）が外部に接続されず、各前記通孔（３２）と前記閉塞孔（３４）とが周方向で分布され、前記閉塞孔（３４）が隣接する前記通孔（３２）の間に設けられ、前記弁ボディユニットがさらに前記弁体（２）を装着するための弁座（４）を含み、前記弁座（４）には対応する前記通孔（３２）に連通する連通孔（４１）が設けられることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記電動弁は第１作業位置と第２作業位置とを含み、前記第１作業位置にある場合に、前記弁体（２）の各前記流路（２１）がそれぞれ、周方向で隣接する前記通孔（３２）を、二つごとに連通させ、前記第２作業位置にある場合に、そのうちの１本の前記流路（２１）が両前記通孔（３２）を連通させ、且つ周方向で前記閉塞孔（３４）と隣接する両前記通孔（３２）が遮断され、前記弁体（２）には前記閉塞孔（３４）と一対一対応するように配置される閉塞部（２３）が設けられ、第１作業位置にある場合に、前記閉塞部（２３）と前記閉塞孔（３４）とが突き合わせ、第２作業位置にある場合に、周方向で前記閉塞孔（３４）と隣接する両前記通孔（３２）のうち、一方が前記閉塞孔（３４）によって遮断され、他方が前記閉塞部（２３）によって遮断されることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記弁ボディユニットはさらに閉塞蓋（１０）を含み、前記弁ボディ（３）は少なくともそのうちの隣接する二つの前記通孔（３２）の間に、前記キャビティ（３１）に連通する開口を設けており、前記閉塞蓋（１０）が前記開口を閉塞することを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記駆動機構はロータユニット（５）と歯車群（６）とを含み、前記ロータユニットがロータ（５２）と前記出力軸（５１）とを含み、前記歯車群（６）の第１段の歯車が前記出力軸（５１）に接続され、前記歯車群（６）の最後段の歯車が前記弁棒（１）に接続され、前記歯車群（６）も前記空間に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの１項に記載の電動弁。
【請求項５】
前記弁ボディユニットはさらに、前記歯車群（６）と前記弁棒（１）との外にカバーするように配置される歯車カバー（７）を含み、前記弁ボディ（３）が前記キャビティ（３１）に連通する端部開口（３３）を有し、前記弁棒（１）の一端が前記端部開口（３３）を介して前記キャビティ（３１）内に入り込み、前記弁体（２）に接続されており、前記歯車カバー（７）の一端と前記弁ボディ（３）の開口端とが封止接続されることを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
【請求項６】
前記ロータユニット（５）はさらに、前記スリーブ（５３）の開口端に封止されるように接続される接続ホルダ（８）を含み、前記出力軸（５１）が前記接続ホルダ（８）に挿通され、前記スリーブ（５３）が前記接続ホルダ（８）を介して前記歯車カバー（７）の他端と封止されるとともに固定接続されることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項７】
前記歯車群（６）は３段以上の歯車を有する遊星歯車群であり、前記遊星歯車群は前記歯車カバー（７）を介して前記弁ボディ（３）に合わせて前記空間に固定装着され、前記弁棒（１）の一部が前記空間に位置し、他の部分が前記弁ボディ（３）内に位置することを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項８】
前記遊星歯車群は４段の歯車を有し、第１段の歯車（６１）の中心軸線が前記遊星歯車群の中心軸線と重なり、前記第１段の歯車（６１）の外には周方向で間隔をもって分布される二つ以上の第２段の歯車（６２）が噛合し、各前記第２段の歯車（６２）はいずれもそれぞれの軸方向の一端が第３段の歯車（６３）の内輪と噛合し、それぞれの軸方向の他端が第４段の歯車（６４）の内輪と噛合し、前記第３段の歯車（６３）が前記歯車カバー（７）に固定接続されることを特徴とする請求項７に記載の電動弁。
【請求項９】
前記歯車群（６）はさらに、前記端部開口（３３）に装着される歯車固定台（６５）を含み、前記弁棒（１）の一部が前記キャビティ（３１）に入り込んで、前記弁体（２）に接続され、一部が前記歯車固定台（６５）を通過して、前記空間に入り込み、前記遊星歯車群に接続されており、前記歯車固定台（６５）にはストッパ柱（６６）が設けられ、前記第４段の歯車（６４）には前記ストッパ柱（６６）と係合するストッパ溝（６７）が設けられることで、前記歯車群（６）を支持するとともに、前記弁体（２）の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御することを特徴とする請求項８に記載の電動弁。
【請求項１０】
前記歯車群（６）は４段以上の歯車を含み、第２段の歯車（６２）以降の各段の歯車が軸方向に沿って順に分布され、順次に噛合し、第１段の歯車（６１）以外の各段の歯車は、いずれもそれぞれの周方向で固定され、次の段の歯車と同一の平面内に位置する伝動歯車（６８）を有することで、前記伝動歯車（６８）を介して次の段の歯車と噛合し伝動し、
前記歯車群（６）はさらにストッパ柱（６６）と前記端部開口（３３）に装着される歯車固定台（６５）とを含み、前記ストッパ柱（６６）が同一の中心軸線に位置する各段の歯車と前記伝動歯車（６８）を貫通するために用いられ、各前記ストッパ柱（６６）の一端が固定板（６９）を介して接続され、他端が前記歯車固定台（６５）に固定接続され、前記弁棒（１）の一部が前記キャビティ（３１）に入り込んで前記弁体（２）に接続され、一部が前記歯車固定台（６５）を通過して前記空間に入り込み、前記遊星歯車群に接続され、
前記歯車群（６）の最後段の歯車が扇状の歯車であり、前記弁体（２）の回動を、作業位置を切り替える範囲内に制御するように、少なくとも二つの前記ストッパ柱（６６）がそれぞれ前記扇状の歯車の両側に位置制限しており、前記歯車群（６）はさらに、前記ストッパ柱（６６）の外に外嵌され、各段の歯車と前記伝動歯車（６８）との軸方向の動き回りを制限するためのストップスリーブ（６０）を含むことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【国際調査報告】
2021505832.tif 000015
2021505832.tif 000016
2021505832.tif 000017
2021505832.tif 000018