带摩擦机构的电动机及使用该电动机的流体流量控制装置制造方法及图纸

一种带摩擦机构的电动机，具有定子、转子部、旋转轴以及一端与转子部卡合在其内孔贯通插入旋转轴的螺旋弹簧。当转子部向一方旋转时，利用螺旋弹簧所预期的夹紧力将转子部的旋转力传递给旋转轴，当旋转轴上受到一定以上负荷时，螺旋弹簧在旋转轴上滑动旋转，当转子部向另一方旋转时，螺旋弹簧利用比预期的夹紧力还大的夹紧力夹紧旋转轴，将转子部的旋转力传递给旋转轴。流体流量控制装置利用该电动机进行流体流量控制。本发明专利技术零件个数少且结构简单、装配容易。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带摩擦机构的电动机及使用该电动机的流体流量控制装置。作为对冰箱和空调机的制冷剂流量进行控制的装置，目前有一种使用电磁阀或针阀的装置。但是，使用电磁阀的流量控制装置，一般是设定任一种的开启或闭合，要对流量进行微调是不合适的。另外，开闭动作时的声音较大也是一个问题。此外，即使是开启或闭合的任一种状态，要保持那种状态就必须使电磁阀处于通电状态，在耗电方面也存在问题。另一方面，使用针阀的流量控制装置，是一种例如将步进电动机等用作为驱动源、将该步进电动机的旋转力转换成针阀的推力对流体流量进行控制的装置，与使用电磁阀的装置相比，既可减小动作声音又可对流量进行微调。但是，使用该针阀的流量控制装置，一般作为驱动源的电动机的尺寸往往较大。这是因为这种流量控制装置往往主要用于空调机等的制冷剂的流量控制，而在空调机的场合，由于制冷剂的流入侧的压力与遮断该制冷剂时的流出侧的压力差较大，故必须用较大的推力来推动针阀。因此，驱动针阀用的电动机尺寸必然较大。但是，要将使用该针阀的装置就那样地用于冰箱等的制冷剂的流量控制装置，在空间方面也有问题。在冰箱的场合，因为尤其要较大地获得食品室内的空间，故尽可能要求将各零件做小。因此，制冷剂的流体控制装置也理所当然地被要求最大限度的小型化。而若将电动机尺寸做小，则产生了为进行可靠的流量控制而不能获得必要转矩的问题。此外，针阀还存在如下的问题由于为了进行高精度的控制，针阀的移动方向的中心轴与插入该针阀的通道的中心轴的位置关系变得微妙，故高精度的设计技术和装配时的经验性技术诀窍成为必要。另外，对于用于这种流量控制装置的电动机，在向关闭阀的方向进行旋转时，尽管阀处于关闭状态，但在其上再欲增加过分的负荷时，普遍设有用来吸收该力的摩擦机构。即，使用针阀或其它阀的装置，通过将电动机的旋转力转换成推动阀的力并在通道中插入阀的一部分来关闭通道进行控制。然而，这种装置即使阀在通道上处于密封的状态而再在压入阀的方向施加力时，阀也处于锁定状态，在使阀进行开启动作时，有时不能使阀回复到原来的状态。为了不产生那种不良情况，例如设置挡块等，在其到达阀处于闭合状态位置的同时，不再给予推动阀的力，或者在电动机上设置摩擦机构，则尽管阀处于关闭状态，但在其上再欲增加过分的负荷时，就起到了使转子空转并不再使阀驱动等装置的作用。但是，在使用挡块等对阀的移动进行限制的方式中，存在着因与挡块抵接时的冲击声音而产生噪音的问题。另外，摩擦机构一般存在着零件数多、结构复杂且装配作业性往往较差等问题。尤其对这种强烈要求小型化的装置，在受限制的较小的空间中，因为要设置摩擦机构，故要求结构简单、装配时作业性良好且可发挥可靠的摩擦功能。因此，本专利技术的目的在于，消除上述那种缺点，提供一种可以简单的结构进行可靠的摩擦动作的带有摩擦机构的电动机以及使用该电动机、可以简单的结构进行可靠的流量控制的流体流量控制装置。附图说明图1是表示使用本专利技术的带摩擦机构的电动机的流体流量控制装置的实施形态的侧剖视图。图2是从图1中箭头A方向看到的主视图。图3是表示图1的流体流量控制装置所使用的带摩擦机构的电动机的转子部的图，(A)是俯视图，(B)是侧剖视图。图4是表示图1的流体流量控制装置所使用的带摩擦机构的电动机上所用的摩擦弹簧的图，(A)是俯视图，(B)是从(A)图中箭头B方向看到的侧视图，(C)是从图(A)中箭头C方向看到的侧视图。图5是表示图1的流体流量控制装置所使用的带摩擦机构的电动机上所用的摩擦弹簧变形例的图，(A)是俯视图，(B)是侧视图。图6是表示图1的流体流量控制装置所使用的带摩擦机构的电动机的转子部变形例的图，(A)是俯视图，(B)是侧视图。下面，结合图1至图6说明本专利技术实施形态的例子。图1及图2是说明本专利技术实施形态的图，图1是表示本专利技术带摩擦机构的电动机所使用的流体流量控制装置结构的侧剖视图，图2是从图1中箭头A方向看到的主视图。该图1及图2所示的流体流量控制装置1，若将其外观上的结构较大地分开来说明，则包括本体部2；电动机3；流体流入侧的管子4以及流体流出侧的管子5。电动机3安装在本体部2的后端侧，成为驱动阀开闭的驱动源。在本实施例中，该电动机3使用步进电动机，具有后述的摩擦机构。流入侧的管子(以下称作流入管)4安装在本体部2的前端侧，流出侧的管子(以下称作流出管)5与流入管4连通并安装在本体部2的前端侧。另外在本实施例中，流体作为制冷剂来说明。步进电动机3包括卷装有绕组31的定子32；在该定子32的内侧与定子32相对配置的转子部33；在该转子部33的中心轴方向设置的贯通插入于贯通孔33a的旋转轴34以及螺旋弹簧35。螺旋弹簧35的一端支承在转子部33上，另一端做成自由状态，在其内孔贯通插入旋转轴34，利用本身所具有的预期的夹紧力来保持该旋转轴34。在该状态下，通过由电源供给端36向绕组31供给电源，转子部33就进行旋转。另外，螺旋弹簧35构成了摩擦机构的一部分，关于该摩擦机构在后面进行说明。另外，以下把螺旋弹簧35称作摩擦弹簧35。本体部2呈圆筒状，在其后端侧，旋转自由地对步进电动机3的旋转轴34予以轴支承的轴承21以插入内部的状态被固定。另外，在本体部2的后端部设有凸缘部22，在该凸缘部22上安装有将步进电动机3的转子部33容纳的转子部容纳体23。该转子部容纳体23由不锈钢等形成，在其内侧底部，设有对转子部33的移动即旋转轴34在中心轴方向的移动进行限制的限制构件38。该限制构件38由板弹簧形成，当转子部33一边旋转一边向转子部容纳体23的底部方向移动时，通过设在转子部33下端部的突起33b与限制构件38抵接，来限制其移动。另外，步进电动机3的旋转轴34一体地具有安装有摩擦弹簧35的大直径部34a和形成有螺旋状的外螺纹的小直径部34b，且旋转自由地支承在本体部2的轴承21上。在轴承21的内周面设有内螺纹，将旋转轴34的外螺纹与轴承21的内螺纹旋合。当转子部33旋转时，转子部33与其旋转轴34沿着旋转轴34的轴向而在本体部2的内部旋转并向轴向作直线状移动。另外，这里，把使旋转轴34向本体部2的前端方向(图1的左侧)前进的转子部33的旋转方向称为正转。因此，当转子部33的旋转作反转时，转子部33与其旋转轴34就向本体部2的后端侧方向(图1的右侧)移动。在向该后端侧移动时，利用前述的限制构件38使转子部33的位置相对定子32而停止在适当的位置上。并且，在旋转轴34的再前方安装有滑架24。该滑架24随着转子部33的正反转而与旋转轴34一起在本体部2内向轴向移动。在该滑架24的内部且在滑架24的前端附近，容纳有作为阀进行移动的球体25，并在该球体25与旋转轴34之间夹装有螺旋状的弹簧26。另外，球体25，其球面一部分露出于滑架24而保持在滑架24内。并在球体25与弹簧26之间夹装着板27，利用弹簧26的弹力，将向滑架24的前端方向按压的力给予球体25。另外，在本体部2的前端附近的侧面，安装有流入管4，并在前端安装有流出管5，通过流入管4的流体(此处为制冷剂)一旦流入本体部2内后，就通过设在本体部2前端的细小的流体流出通道28而向流出管5流出。此时，制冷剂的流动由球体25的位置所控制。另外，在本实施形态中，不是谈使制冷剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带摩擦机构的电动机，包括：卷装有绕组的定子；与该定子相对配置的转子部；贯通插入于设在该转子部上的贯通孔的旋转轴；一端与所述转子部卡合并在其内孔贯通插入所述旋转轴的螺旋弹簧，其特征在于，当所述转子部向一方的旋转方向旋转时，由所述螺旋弹簧利用该螺旋弹簧所具有的预期的夹紧力而将所述转子部的旋转力传递给所述旋转轴，当在该旋转轴上受到一定以上的负荷时，所述螺旋弹簧随着所述转子部的旋转而在旋转轴上滑动旋转，当所述转子部向另一方的旋转方向旋转时，随着所述转子部的旋转，所述螺旋弹簧利用比所述预期的夹紧力还大的夹紧力夹紧所述旋转轴，并将所述转子部的旋转力传递给所述旋转轴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木秀雄，田中真吾，原哲彦，
申请(专利权)人：株式会社三协精机制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]