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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-91378(P2018-91378A)
(43)【公開日】2018年6月14日
(54)【発明の名称】電動弁及び冷凍サイクルシステム
(51)【国際特許分類】
F16K 31/04 20060101AFI20180518BHJP
F25B 41/06 20060101ALI20180518BHJP
【ＦＩ】
F16K31/04 A
F25B41/06 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2016-234049(P2016-234049)
(22)【出願日】2016年12月1日
(71)【出願人】
【識別番号】000143949
【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100134832
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100060690
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 秀雄
(74)【代理人】
【識別番号】100070002
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 隆夫
(74)【代理人】
【識別番号】100165308
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100115048
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】冨岡 総一郎
【テーマコード（参考）】
3H062
【Ｆターム（参考）】
3H062AA02
3H062AA15
3H062BB31
3H062CC02
3H062EE06
3H062GG02
3H062HH04
3H062HH08
(57)【要約】
【課題】電動弁において、弁本体２０とキャン３０に対してステータ１１を容易に取り付けられるようにする。【解決手段】ステータ１１の弁本体２０側の面に弾性線材で形成された固定用ワイヤバネ１を設ける。固定用ワイヤバネ１は、ステータ１１の下面の１１１ 固定凸部１１１の溝１１１ｂと矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａに嵌合して固定する。ステータ１１の円柱状の嵌挿孔１１Ｈ内にキャン３０を嵌め込み、固定用ワイヤバネ１の水平山形部１ｂをキャン３０の凹部３０ａに嵌合させる。固定用ワイヤバネ１によりキャン３０とステータ１１の継鉄１１ｃとを電気的に接地する。または、ステータに取り付けた固定用ワイヤバネを弁本体２０の第１継手管２１に係合する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータ部の駆動により作動する弁部材を内蔵した弁本体に対して前記モータ部のマグネットロータを収容した円筒形状のキャンを組み付けてなる弁装置と、前記モータ部を構成するとともに軸線を中心とする円柱形状の嵌挿孔を有するステータと、を備え、前記ステータの前記嵌挿孔に前記キャンを嵌め込むことで前記ステータが前記弁装置に装着された電動弁であって、
前記ステータに一部係合して該ステータに保持される弾性部材を備え、前記弾性部材に設けられた固定手段により、前記ステータが前記弁装置に固定されている
ことを特徴とする電動弁。
前記ステータに一部係合して該ステータに保持される弾性部材を備え、前記弾性部材に設けられた固定手段により、前記ステータが前記弁装置に固定されている
ことを特徴とする電動弁。
【請求項2】
前記弾性部材が、前記ステータの前記嵌挿孔の全周または略全周を囲う部材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項3】
前記弾性部材が線材から構成されるとともに、前記ステータに前記嵌挿孔の周囲で前記軸線と同心の円弧溝が形成され、前記弾性部材の一部が前記円弧溝内に挿通されていることを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項4】
前記弾性部材の前記固定手段が、前記嵌挿孔側に突出して前記弁装置側の凹部に嵌合する水平山形部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動弁。
【請求項5】
前記弾性部材の前記固定手段が、前記弁装置側に設けられた係止用凸部に係合されたクランプ部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動弁。
【請求項6】
前記係止用凸部が前記弁装置の側部に水平に突出した係止用突起部であり、前記クランプ部が前記係止用突起部に対して前記軸線回りに回動する方向で前記係止用突起部に係合するよう構成されたことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項7】
前記係止用凸部が前記弁装置の側部に水平に突出した継手管であり、前記クランプ部が前記継手管に対して前記軸線方向に移動して前記継手管に係合するよう構成されたことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項8】
前記係止用凸部が前記弁装置の側部に水平に突出した継手管であり、前記クランプ部が前記継手管に対して前記軸線回りに回動する方向で前記継手管に係合するよう構成されたことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項9】
前記弾性部材により、前記弁装置と前記ステータの継鉄とが電気的に接地されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電動弁。
【請求項10】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和機等の冷凍サイクルシステムなどに使用する電動弁及び冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の電動弁として、ステッピングモータ等のモータ部のマグネットロータの回転により弁部材を直動させ、この弁部材で弁ポートを開閉するものがある。このような電動弁では流体の流路を密閉する必要があり、弁本体と共に密閉構造をなす円筒形状のキャン内に、モータ部のマグネットロータを収容している。そして、モータ部のステータはキャンの外周に配置する構造となっている。例えば特開２０１１−２０８７２９号公報（特許文献１）及び特開２０１６−１４４５３号公報（特許文献２）に同様な電動弁が開示されている。
【0003】
また、空気調和機（エアコン）における電動弁は室外機（室外ユニット）に設置されるが、この設置の際は、先ず弁装置（弁本体とキャンのアッセンブリ）を冷媒配管に組み付け、配管の接続部をろう付けして固定した後、ステータをキャンに嵌め込んで固定し、電気配線等を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１−２０８７２９号公報
【特許文献2】特開２０１６−１４４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したように、電動弁を室外機内に設置する際には、室外機内でステータを弁装置に取り付ける作業が必要となる。しかしながら、複雑に配管された室外機内はスペースが狭いため、作業がしにくいという問題がある。このため、弁装置に対してステータを容易に組み付けられる構造が要求される。
【0006】
本発明は、マグネットロータを収容するキャンを弁本体に組み付けた弁装置に対してステータを取り付けるようにした電動弁において、キャンの外周にステータを容易に組み付けられる電動弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項１の電動弁は、モータ部の駆動により作動する弁部材を内蔵した弁本体に対して前記モータ部のマグネットロータを収容した円筒形状のキャンを組み付けてなる弁装置と、前記モータ部を構成するとともに軸線を中心とする円柱形状の嵌挿孔を有するステータと、を備え、前記ステータの前記嵌挿孔に前記キャンを嵌め込むことで前記ステータが前記弁装置に装着された電動弁であって、前記ステータに一部係合して該ステータに保持される弾性部材を備え、前記弾性部材に設けられた固定手段により、前記ステータが前記弁装置に固定されていることを特徴とする。
【0008】
請求項２の電動弁は、請求項１に記載の電動弁であって、前記弾性部材が、前記ステータの前記嵌挿孔の全周または略全周を囲う部材から構成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項３の電動弁は、請求項２に記載の電動弁であって、前記弾性部材が線材から構成されるとともに、前記ステータに前記嵌挿孔の周囲で前記軸線と同心の円弧溝が形成され、前記弾性部材の一部が前記円弧溝内に挿通されていることを特徴とする。
【0010】
請求項４の電動弁は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動弁であって、前記弾性部材の前記固定手段が、前記嵌挿孔側に突出して前記弁装置側の凹部に嵌合する水平山形部であることを特徴とする。
【0011】
請求項５の電動弁は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動弁であって、前記弾性部材の前記固定手段が、前記弁装置側に設けられた係止用凸部に係合されたクランプ部であることを特徴とする。
【0012】
請求項６の電動弁は、請求項５に記載の電動弁であって、前記係止用凸部が前記弁装置の側部に水平に突出した係止用突起部であり、前記クランプ部が前記係止用突起部に対して前記軸線回りに回動する方向で前記係止用突起部に係合するよう構成されたことを特徴とする。
【0013】
請求項７の電動弁は、請求項５に記載の電動弁であって、前記係止用凸部が前記弁装置の側部に水平に突出した継手管であり、前記クランプ部が前記継手管に対して前記軸線方向に移動して前記継手管に係合するよう構成されたことを特徴とする。
【0014】
請求項８の電動弁は、請求項５に記載の電動弁であって、前記係止用凸部が前記弁装置の側部に水平に突出した継手管であり、前記クランプ部が前記継手管に対して前記軸線回りに回動する方向で前記継手管に係合するよう構成されたことを特徴とする。
【0015】
請求項９の電動弁は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電動弁であって、前記弾性部材により、前記弁装置と前記ステータの継鉄とが電気的に接地されていることを特徴とする。
【0016】
請求項１０の冷凍サイクルシステムは、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電動弁が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
請求項１乃至９の電動弁によれば、ステータに弾性部材が設けられ、この弾性部材の固定手段によりステータを弁装置に固定するので、キャンの外周にステータを容易に組み付けることができる。
【0018】
請求項２の電動弁によれば、弾性部材が嵌挿孔の全周または略全周を囲う部材から構成されているので、この弾性部材に設ける固定手段の位置を嵌挿孔の周囲で選択できるので、設計自由度が高まる。
【0019】
請求項３の電動弁によれば、線材からなる弾性部材が、嵌挿孔の周囲の円弧溝内に挿通されているので、弾性部材が弾性変形するときにその一部が円弧溝内で摺動可能となり、弾性変形を容易にできる。
【0020】
請求項４の電動弁によれば、嵌挿孔側に突出して弾性部材に設けられた水平山形部を弁装置側の凹部に嵌合するだけでステータを弁装置に固定できるので、キャンの外周にステータを容易に組み付けることができるとともに、弁装置に対するステータの軸線回りの位置決めを行うことができる。
【0021】
請求項５の電動弁によれば、弾性部材に設けられたクランプ部を弁装置側に設けられた係止用凸部に係合させるだけでステータを弁装置に固定できる。
【0022】
請求項６の電動弁によれば、弾性部材に設けられたクランプ部を弁装置側に設けられた係止用突起部に対して軸線回りに回動するようにして係合するだけでステータを弁装置に固定できるとともに、ステータの軸線回りの位置決めを行うことができる。。
【0023】
請求項７または請求項８の電動弁によれば 請求項５の効果に加えて、弁装置の継手管を利用してステータを弁装置に固定できるので、製造が容易になる。
【0024】
請求項９の電動弁によれば、請求項１乃至８の効果に加えて、ステータの継鉄と弁装置との間の電気的ノイズを防止することができる。
【0025】
請求項１０の冷凍サイクルシステムによれば、請求項１乃至９と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第１実施形態の電動弁の側面図である。
【図4】第１実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【図5】第１実施形態の電動弁の縦断面図である。
【図6】本発明の第２実施形態の電動弁の縦断面図である。
【図7】本発明の第３実施形態の電動弁の側面図である。
【図10】第３実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【図11】本発明の第４実施形態の電動弁の側面図である。
【図12】第４実施形態の電動弁の縦断面図である。
【図13】本発明の第５実施形態の電動弁の側面図である。
【図14】第５実施形態の電動弁の正面図である。
【図16】第５実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【図17】本発明の第６実施形態の電動弁の側面図である。
【図18】第６実施形態の電動弁の正面図である。
【図20】第６実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【図21】実施形態の冷凍サイクルシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
次に、本発明の電動弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の電動弁の側面図、図２は第１実施形態におけるステータの底面を示す図１のＡ−Ａ矢視図、図３は同ステータの底部断面を示す図１のＢ−Ｂ矢視図、図４は第１実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図、図５は第１実施形態の電動弁の縦断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１、図２及び図５の図面における上下に対応する。
【0028】
図５に示すように、この電動弁は、「弾性部材」としての固定用ワイヤバネ１と、「モータ部」としてのステッピングモータ１０と、弁本体２０と、非磁性体からなる円筒形状のキャン３０とを備えている。ステッピングモータ１０は、キャン３０の外周に取り付けられた後述説明するステータ１１と、キャン３０の内部に回転可能に配設されたマグネットロータ１２とで構成されている。マグネットロータ１２は、外周に着磁部材１２１を備えるとともに中央に雌ねじ部材１２２を備えている。なお、マグネットロータ１２は円筒形状のキャン３０の軸線Ｌと同軸にして回転可能となっている。
【0029】
弁本体２０はステンレス等で略円筒形状に形成されており、その内側に弁室２０Ａを有している。弁本体２０の外周片側には弁室２０Ａに導通される第１継手管２１が接続されるとともに、下端から下方に延びる筒状部に第２継手管２２が接続されている。また、第２継手管２２の弁室２０Ａ側には弁座部材２３が嵌合されている。弁座部材２３には、その内側に弁室２０Ａに連通する弁ポート２３ａが形成されている。この弁ポート２３ａを介して弁室２０Ａと第２継手管２２とが導通可能となっている。なお、第１継手管２１及び第２継手管２２は、弁本体２０に対してろう付け等により固着されている。
【0030】
弁本体２０の上端には、平板円環状の固定部材２４を介してキャン３０が溶接等によって気密に組み付けられ、これにより、弁本体２０、キャン３０及び固定部材２４は「弁装置」を構成している。キャン３０内において、弁本体２０の弁ポート２３ａと反対側にはホルダ４１と該ホルダ４１に固定された雄ねじ部材４２とが取り付けられている。雄ねじ部材４２は外周に雄ねじ部４２ａを有している。また、ホルダ４１及び雄ねじ部材４２の中心にはガイド孔４１１，４２１が形成されており、このガイド孔４１１，４２１内に弁部材４３のロッド部４３ａが挿通されている。弁部材４３はステンレス等により形成され、弁室２０Ａ内に挿通される下端に円柱状の弁体４３ｂを有している。そして、弁部材４３はガイド孔４１１，４２１にガイドされて、軸線Ｌ方向に摺動可能となっている。また、ロッド部４３ａの最上部には、コイルばね４４を受けるばね受け４４ａが取り付けられている。
【0031】
マグネットロータ１２の雌ねじ部材１２２は、その雌ねじ部１２２ａにて雄ねじ部材４２の雄ねじ部４２ａに螺合されている。また、マグネットロータ１２と前記ばね受け４４ａとの間にはコイルばね４４が装着されており、このコイルばね４４により、ばね受け４４ａと弁部材４３とが弁ポート２３ａ側に常時付勢されている。これにより、マグネットロータ１２がキャン３０内で回転可能に設けられている。マグネットロータ１２の着磁部材１２１の外周面とキャン３０の内周面との間には所定の隙間が設けられている。
【0032】
キャン３０の天井部には、螺旋ガイド線体５１と可動ストッパ部材５２とからなる回転ストッパ機構５０が設けられている。このストッパ機構５０は、マグネットロータ１２の回転に伴って突起部１２ａが可動ストッパ部材５２を蹴り回すことにより、可動ストッパ部材５２が螺旋ガイド線体５１との螺合によって旋回しながら上下動する。そして、可動ストッパ部材５２が、螺旋ガイド線体５１の下端ストッパ５１ａに当接することによって、マグネットロータ１２及び弁部材４３の最下端位置での回転ストッパ作用が得られる。また、可動ストッパ部材５２が、螺旋ガイド線体５１の上端ストッパ５１ｂに当接することによって、マグネットロータ１２及び弁部材４３の最上端位置での回転ストッパ作用が得られる。
【0033】
ステータ１１は、一対のコイル部１１Ａ，１１Ｂを軸線Ｌ方向に積層して構成され、各コイル部１１Ａ，１１Ｂにおいて、樹脂製のボビン１１ａにコイル１１ｂが巻装され、ボビン１１ａの外周には磁極歯１１ｃ１を持つ継鉄（ヨーク）１１ｃが嵌合されている。継鉄１１ｃは磁性体からなる。そして、継鉄１１ｃの上下と外周は、モールド成形によりモールド樹脂１１０で被覆されている。
【0034】
ステータ１１は、中央に軸線Ｌを中心とする円柱形状の嵌挿孔１１Ｈを有しており、この嵌挿孔１１Ｈの内周にはモールド樹脂１１０は形成されておらず、この内周面に継鉄１１ｃの磁極歯１１ｃ１が配置されている。そして、この磁極歯１１ｃ１はキャン３０の外周面に密着する。
【0035】
以上の構成により、ステッピングモータ１０では、コイル１１ｂへのパルス出力の印加によりコイル１１ｂが磁力線を発生する。これにより、コイル部１１Ａ，１１Ｂにおいて、磁極歯１１ｃ１に磁極（Ｎ、Ｓ極）が交互に変化し、マグネットロータ１２の着磁部材１２１に対して磁気吸引力及び磁気反発力を発生し、マグネットロータ１２が回転する。マグネットロータ１２が回転すると、マグネットロータ１２の雌ねじ部１２２ａと雄ねじ部材４２の雄ねじ部４２ａとのねじ送り機構により、マグネットロータ１２と弁部材４３が軸線Ｌ方向に上下動し、弁体４３ｂが弁座部材２３に対して離座／着座する。これにより、弁ポート２３ａの開口面積を増減し、第１継手管１１から第２継手管１２へ、あるいは第２継手管１２から第１継手管１１へ流れる冷媒の流量が制御される。
【0036】
ステータ１１の弁本体２０側の底面には、嵌挿孔１１Ｈから所定距離の位置で同一円周上に、１個の固定凸部１１１と、軸線Ｌ及び嵌挿孔１１Ｈと同心に湾曲した４個の矩形凸部１１２とが形成されている。この固定凸部１１１と矩形凸部１１２は、モールド成形によりモールド樹脂１１０の一部として形成されている。固定凸部１１１は嵌挿孔１１Ｈ側（内側）に凸となる台形部１１１ａを有し、この台形部１１ａの両側に溝１１１ｂを有している。また、矩形凸部１１２は、嵌挿孔１１Ｈ側（内側）に開口する円弧溝１１２ａを有している。円弧溝１１２は軸線Ｌ及び嵌挿孔１１Ｈと同心の円周上にある。そして、この固定凸部１１１の溝１１１ｂと矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内に固定用ワイヤバネ１が嵌め込まれることで、固定用ワイヤバネ１がステータ１１の下面に取り付けられている。
【0037】
固定用ワイヤバネ１は、ステンレス等の弾性線材で形成されており、この固定用ワイヤバネ１は、ステータ１１の嵌挿孔１１Ｈの略全周を囲うような略円弧状の形状をしている。固定用ワイヤバネ１の両端部には半径方向外側に折り曲げられた曲げ部１ａ，１ａを有しており、この曲げ部１ａ，１ａから等距離の中央に位置する「固定手段」としての１つの水平山形部１ｂを有している。また、固定用ワイヤバネ１は、水平山形部１ｂと一方の曲げ部１ａとの間と、水平山形部１ｂと他方の曲げ部１ａとの間に、２つの傾斜山形部１ｃ，１ｃを有している。水平山形部１ｂは軸線Ｌと直角な面内で当該固定用ワイヤバネ１の内側に突出するように形成されている。傾斜山形部１ｃ，１ｃは当該固定用ワイヤバネ１の内側に突出するとともに、軸線Ｌ側に対して傾斜してステータ１１側に突出するように形成されている。また、曲げ部１ａと傾斜山形部１ｃとの間の部分と、水平山形部１ｂと傾斜山形部１ｃとの間の部分は、それぞれ円弧状の連結部１ｄとなっている。
【0038】
そして、固定用ワイヤバネ１は、水平山形部１ｂが固定凸部１１１の台形部１１１ａに嵌合され、傾斜山形部１ｃ，１ｃが固定凸部１１１と矩形凸部１１２との間に配置されている。また、曲げ部１ａ，１ａが固定凸部１１１から遠い方の矩形凸部１１２，１１２の端面に係合されている。そして、連結部１ｄを、それぞれ矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内に嵌合して挿通させることで、固定用ワイヤバネ１がステータ１１に対して取り付けられている。以上のような構造により、固定用ワイヤバネ１は、特に連結部１ｄが円弧溝１１２ａ内で溝方向に摺動可能となっている。また、固定用ワイヤバネ１は、矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａに嵌合されることで、ステータ１１に対する軸線Ｌ方向の位置が固定される。
【0039】
また、図１及び図２に示すように、固定用ワイヤバネ１の傾斜山形部１ｃの突端は、嵌挿孔１１Ｈの周囲において、ステータ１１の継鉄１１ｃに圧接されており、これにより継鉄１１ｃと固定用ワイヤバネ１が電気的に接地されている。
【0040】
固定用ワイヤバネ１が取り付けられたステータ１１は、嵌挿孔１１Ｈ内にキャン３０を嵌め込み、弁本体２０の上部でキャン３０に取り付けられている。このとき、固定用ワイヤバネ１の水平山形部１ｂの突端がキャン３０の下部外周に形成された凹部３０ａ（図５参照）内に嵌合し、この固定用ワイヤバネ１の（特に水平山形部１ｃ）の弾性力により、固定用ワイヤバネ１及びステータ１１がキャン３０に固定される。さらに、固定用ワイヤバネ１とキャン３０は、凹部３０ａと水平山形部１ｃに電気的に接地される。これにより、継鉄１１ｃとキャン３０との間の電気的ノイズを防止することができる。また、上記の取り付け時に、固定用ワイヤバネ１がキャン３０の外周を軸線Ｌ方向に移動する際に、水平山形部１ｂが弾性力に抗して開くように弾性変形するが、この第１実施形態（及び後述の第２実施形態）では、連結部１ｄが矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内で溝方向に摺動可能となているので、上記水平山形部１ｂの弾性変形が容易になる。
【0042】
第１実施形態では弁本体２０に対して平板円環状の固定部材２４を介してキャン３０を取り付けている。また、第１実施形態のキャン３０は凹部３０ａを形成する箇所が嵌挿孔１１Ｈの内径より径が大きくなっている。これは、凹部３０ａの箇所がキャン３０の内側に出っ張る分、マグネットロータ１２を内挿するときに干渉しないようにするためである。キャン３０の凹部３０ａを形成する箇所のみを、マグネットロータ１２を内挿するときに干渉しないだけ外側に打ち出すことで、キャン３０の全周を広げないようにしてもよい。
【0043】
これに対して、この第２実施形態では、キャン３０より長さが短く弁本体２０側の端部も嵌挿孔１１Ｈの内径に整合するようなストレートなキャン４０を用いている。また、弁本体２０に対して皿状の固定部材２５を介してキャン４０が溶接等によって気密に組み付けられている。これにより、弁本体２０、キャン４０及び固定部材２５は「弁装置」を構成している。そして、固定部材２５の外周に凹部２５ａが形成されており、固定用ワイヤバネ１の水平山形部１ｂの突端がこの凹部２５ａ内に嵌合し、この固定用ワイヤバネ１の（特に水平山形部１ｃ）の弾性力により、固定用ワイヤバネ１及びステータ１１が固定部材２５及びキャン４０に固定されている。その他の構成、作用効果は第１実施形態と同じである。
【0044】
図７は第３実施形態の電動弁の側面図、図８は第３実施形態におけるステータの上面を示す図７のＡ−Ａ矢視図、図９は同ステータの上部断面を示す図７のＢ−Ｂ矢視図、図１０は第３実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【0045】
図７に示すように、この電動弁は、「弾性部材」としての固定用ワイヤバネ３と、前記同様にステッピングモータ１０と、弁本体２０と、非磁性体からなるキャン４０とを備えている。ステッピングモータ１０は、キャン４０の外周に取り付けられたステータ１１′と、キャン４０の内部に回転可能に配設された図示しないマグネットロータとで構成されている。なお、この第３実施形態でも、第２実施形態と同様に、弁本体２０、キャン４０及び固定部材２５は「弁装置」を構成しており、キャン４０内のマグネットロータ等、その他の構造は第２実施形態と同様である。
【0046】
ステータ１１′の弁本体２０と反対側の上面には、嵌挿孔１１Ｈから所定距離の位置で同一円周上に、１個の固定凸部１１１と、軸線Ｌ及び嵌挿孔１１Ｈと同心に湾曲した４個の矩形凸部１１２とが形成されている。この固定凸部１１１と矩形凸部１１２は、ステータ１１′の上面に形成されていること以外は第１実施形態と同形状であり、第１実施形態と同部号を付記する。すなわち、固定凸部１１１は台形部１１１ａと溝１１１ｂを有し、矩形凸部１１２は円弧溝１１２ａを有している。円弧溝１１２は軸線Ｌ及び嵌挿孔１１Ｈと同心の円周上にあり、嵌挿孔１１Ｈ側に開口している。また、この第３実施形態のステータ１１′の上面部には、軸線Ｌを挟んで固定凸部１１１と対向する位置に２つの固定孔１１３，１１３が形成されている。
【0047】
固定用ワイヤバネ３は、ステンレス等の弾性線材で形成されており、この固定用ワイヤバネ３は、嵌挿孔１１Ｈの略全周を囲うような略円弧状の形状をしている。固定用ワイヤバネ３の両端部には軸線Ｌ方向に折り曲げられた曲げ部３ａ，３ａを有しており、この曲げ部３ａ，３ａと対向する位置に「固定手段」としての１つの水平山形部３ｂを有している。また、固定用ワイヤバネ３は、水平山形部３ｂと一方の曲げ部３ａとの間と、水平山形部３ｂと他方の曲げ部３ａとの間に、２つの傾斜山形部３ｃ，３ｃを有している。水平山形部３ｂは軸線Ｌと直角な面内で当該固定用ワイヤバネ３の内側に突出するように形成されている。傾斜山形部３ｃ，３ｃは当該固定用ワイヤバネ３の内側に突出するとともに、軸線Ｌ側に対して傾斜してステータ１１′側に突出するように形成されている。また、曲げ部３ａと傾斜山形部３ｃとの間の部分と、水平山形部３ｂと傾斜山形部３ｃとの間の部分は、それぞれ連結部３ｄとなっている。
【0048】
そして、固定用ワイヤバネ３は、水平山形部３ｂが固定凸部１１１の台形部１１１ａに嵌合され、傾斜山形部３ｃ，３ｃが固定凸部１１１と矩形凸部１１２との間に配置されている。また、曲げ部３ａ，３ａが固定孔１１３，１１３内に挿入されて係合されている。そして、連結部３ｄを、それぞれ矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内に嵌合して挿通させることで、固定用ワイヤバネ３がステータ１１′に対して取り付けられている。固定用ワイヤバネ３は、矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａに嵌合されることで、ステータ１１′に対する軸線Ｌ方向の位置が固定される。
【0049】
また、図７及び図８に示すように、固定用ワイヤバネ３の傾斜山形部３ｃの突端は、嵌挿孔１１Ｈの周囲において、ステータ１１′の継鉄１１ｃに圧接されており、これにより継鉄１１ｃと固定用ワイヤバネ３が電気的に接地されている。
【0050】
固定用ワイヤバネ３が取り付けられたステータ１１′が弁本体２０の上部でキャン４０に取り付けられたとき、図１０に一点鎖線で示すように、固定用ワイヤバネ３の水平山形部３ｂの突端がキャン４０の上部外周に形成された凹部４０ｂ内に嵌合し、この固定用ワイヤバネ３の弾性力により、固定用ワイヤバネ３及びステータ１１′がキャン４０に固定される。さらに、固定用ワイヤバネ３とキャン４０は、凹部４０ｂと水平山形部３ｃにて電気的に接地される。これにより、継鉄１１ｃとキャン４０との間の電気的ノイズを防止することができる。
【0052】
この電動弁は、「弾性部材」としての固定用ワイヤバネ４と、「モータ部」としてのステッピングモータ１０と、弁本体２０′と、非磁性体からなるキャン３０とを備えている。ステッピングモータ１０は第１実施形態と同様にステータ１１と図示しないマグネットロータとで構成されている。また、第１実施形態と同様に、弁本体２０′、キャン３０及び固定部材２４は「弁装置」を構成している。そして、固定部材２４の外周一箇所には「係止用凸部」としての係止用突起部２６が設けられている。なお、この係止用突起部２６は固定部材２４とは別部材とし、これを固定部材２４に溶接等により接合するようにしてもよい。
【0053】
ステータ１１の弁本体２０側の下面には、キャン３０の回りに複数の凸部１１４が形成されており、この凸部１１４に固定用ワイヤバネ４が取り付けられている。この凸部１１４に対する固定用ワイヤバネ４の取り付け構造は前記各実施形態と同様に、凸部１１４に形成された溝内に嵌め込む構造である。
【0054】
固定用ワイヤバネ４は、ステンレス等の弾性線材で形成されており、この固定用ワイヤバネ４は、嵌挿孔１１Ｈの全周を囲うような略円弧状の形状をしている。また、固定用ワイヤバネ４は、キャン３０の回りの一箇所において両端部が重なる構造をなすクランプ部４ａを有している。クランプ部４ａは、水平な押さえバー４ａ１と、傾斜したスライドバー４ａ２と、矩形状曲げ部４ａ３とで構成されている。
【0055】
そして、固定用ワイヤバネ４が取り付けられたステータ１１を弁本体２０′の上部に取り付けるとき、図１１の矢印Ｐのようにステータ１１の嵌挿孔１１Ｈ内にキャン３０を嵌め込み、ステータ１１を矢印Ｑのように回し、クランプ部４ａを係止用突起部２６に係合する。このとき、係止用突起部２６は、スライドバー４ａ２を下方に押し下げながら、このスライドバー４ａ２と矩形状曲げ部４ａ３との境界を乗り越える。そして、係止用突起部２６は矩形状曲げ部４ａ３内に嵌合するとともに、押さえバー４ａ１が係止用突起部２６の上面を押さえ付ける。これにより、固定用ワイヤバネ４及びステータ１１が弁本体２０′とキャン３０に対して固定される。
【0056】
図１３は第５実施形態の電動弁の側面図、図１４は第５実施形態の電動弁の正面図、図１５は第５実施形態におけるステータの上面を示す図１３のＡ−Ａ矢視図、図１６は第５実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【0057】
この第５実施形態と第１実施形態との異なるところは、「弾性部材」としての固定用ワイヤバネ５の構造と固定用ワイヤバネ５を弁本体２０に固定する点であり、ステータ１１、固定凸部１１１，矩形凸部１１２はに対する固定用ワイヤバネ５の取り付け構造等は第１実施形態と同様である。また、この第５実施形態の「弁装置」は第２実施形態と同様であり、弁本体２０、キャン４０及び固定部材２５が「弁装置」を構成している。
【0058】
固定用ワイヤバネ５は、ステンレス等の弾性線材で形成されており、この固定用ワイヤバネ５は、嵌挿孔１１Ｈの全周を囲うような略円弧状の形状をしている。また、固定用ワイヤバネ５は、固定部材２５の回りの一箇所において両端部が重なる構造をなすクランプ部５ａを有している。クランプ部５ａは、傾斜したスライドバー５ａ１と、「係止用凸部」としての第１継手管２１に整合する円弧状に曲げられた円弧部５ａ２と、傾斜したスライドバー５ａ３と、第１継手管２１に整合する円弧状に曲げられた円弧部５ａ４とで構成されている。スライドバー５ａ１と円弧部５ａ２、スライドバー５ａ３と円弧部５ａ４は、それぞれ軸線Ｌ方向に延在されている。
【0059】
また、固定用ワイヤバネ５は、クランプ部５ａから等距離の中央に位置する「固定手段」としての１つの水平山形部５ｂと、水平山形部５ｂとクランプ部５ａとの間に２つの傾斜山形部５ｃ，５ｃを有している。水平山形部５ｂは軸線Ｌと直角な面内で当該固定用ワイヤバネ５の内側に突出するように形成されている。傾斜山形部５ｃ，５ｃは当該固定用ワイヤバネ５の内側に突出するとともに、軸線Ｌ側に対して傾斜してステータ１１側に突出するように形成されている。また、クランプ部５ａと傾斜山形部５ｃとの間の部分と、水平山形部５ｂと傾斜山形部５ｃとの間の部分は、それぞれ連結部５ｄとなっている。また、固定用ワイヤバネ５は、水平山形部５ｂが固定凸部１１１の台形部１１１ａに嵌合され、傾斜山形部５ｃ，５ｃが固定凸部１１１と矩形凸部１１２との間に配置されている。さらに、連結部５ｄを、それぞれ矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内に嵌合して挿通させることで、固定用ワイヤバネ５がステータ１１に対して取り付けられている。以上のような構造により、固定用ワイヤバネ１は、特に連結部５ｄが円弧溝１１２ａ内で溝方向に摺動可能となっている。
【0060】
そして、固定用ワイヤバネ５が取り付けられたステータ１１を弁本体２０の上部に取り付けるとき、図１４の矢印Ｐの方向にステータ１１の嵌挿孔１１Ｈ内にキャン３０を嵌め込み、クランプ部５ａを第１継手管２１に係合する。このとき、第１継手２１は。スライドバー５ａ１とスライドバー５ａ３を押し拡げながら、このスライドバー５ａ１，５ａ３と円弧部５ａ２，５ａ４との境界を乗り越える。そして、第１継手管２１は円弧部５ａ２，５ａ４内に挟み込むように嵌合する。これにより、固定用ワイヤバネ５及びステータ１１が、弁本体２０、キャン４０及び固定部材２５からなる弁装置に対して固定される。
【0061】
また、図１３及び図１５に示すように、固定用ワイヤバネ５の傾斜山形部５ｃの突端は、嵌挿孔１１Ｈの周囲において、ステータ１１の継鉄１１ｃに圧接されており、これにより継鉄１１ｃと固定用ワイヤバネ５が電気的に接地されている。さらに、図１６に一点鎖線で示すように、固定用ワイヤバネ５の水平山形部５ｂの突端が固定部材２５の外周に形成された凹部２５ａ内に嵌合し、固定用ワイヤバネ５と固定部材２５は、凹部２５ａと水平山形部５ｂにて電気的に接地される。これにより、継鉄１１ｃとキャン３０との間の電気的ノイズを防止することができる。また、上記の取り付け時に、固定用ワイヤバネ５が固定部材２５の外周を軸線Ｌ方向に移動する際に、水平山形部５ｂが弾性力に抗して開くように弾性変形するが、この第５実施形態でも、連結部５ｄが矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内で溝方向に摺動可能となているので、上記水平山形部５ｂの弾性変形が容易になる。
【0062】
図１７は第６実施形態の電動弁の側面図、図１８は第６実施形態の電動弁の正面図、図１９は第６実施形態におけるステータの上面を示す図１７のＡ−Ａ矢視図、図２０は第６実施形態における固定用ワイヤバネの底面図及び側面図である。
【0063】
この第６実施形態と第５実施形態との異なるところは、「弾性部材」としての固定用ワイヤバネ６の構造と固定用ワイヤバネ６を弁本体２０に固定する点であり、ステータ１１、固定凸部１１１，矩形凸部１１２はに対する固定用ワイヤバネ５の取り付け構造等は第５実施形態と同様である。
【0064】
固定用ワイヤバネ６は、ステンレス等の弾性線材で形成されており、この固定用ワイヤバネ６は、嵌挿孔１１Ｈの全周を囲うような略円弧状の形状をしている。また、固定用ワイヤバネ６は、固定部材２５の回りの一箇所において両端部が重なる構造をなすクランプ部６ａを有している。クランプ部６ａは、傾斜したスライドバー６ａ１と、第１継手管２１に整合する円弧状に曲げられた円弧部６ａ２と、傾斜したスライドバー６ａ３と、第１継手管２１に整合する円弧状に曲げられた円弧部６ａ４とで構成されている。スライドバー６ａ１と円弧部６ａ２は第１継手２１の上側で、スライドバー６ａ３と円弧部６ａ４は第１継手２１の下側で、それぞれ軸線Ｌと交差する方向に延在されている。
【0065】
また、固定用ワイヤバネ６は、クランプ部６ａから等距離の中央に位置する「固定手段」としての１つの水平山形部６ｂと、水平山形部６ｂとクランプ部６ａとの間に２つの傾斜山形部６ｃ，６ｃを有している。水平山形部６ｂは軸線Ｌと直角な面内で当該固定用ワイヤバネ６の内側に突出するように形成されている。傾斜山形部６ｃ，６ｃは当該固定用ワイヤバネ６の内側に突出するとともに、軸線Ｌ側に対して傾斜してステータ１１側に突出するように形成されている。また、クランプ部６ａと傾斜山形部６ｃとの間の部分と、水平山形部６ｂと傾斜山形部６ｃとの間の部分は、それぞれ連結部６ｄとなっている。また、固定用ワイヤバネ６は、水平山形部６ｂが固定凸部１１１の台形部１１１ａに嵌合され、傾斜山形部６ｃ，６ｃが固定凸部１１１と矩形凸部１１２との間に配置されている。さらに、連結部６ｄを、それぞれ矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内に嵌合して挿通させることで、固定用ワイヤバネ６がステータ１１に対して取り付けられている。以上のような構造により、固定用ワイヤバネ６は、特に連結部６ｄが円弧溝１１２ａ内で溝方向に摺動可能となっている。
【0066】
そして、固定用ワイヤバネ６が取り付けられたステータ１１を弁本体２０の上部に取り付けるとき、図１８の矢印Ｐの方向にステータ１１の嵌挿孔１１Ｈ内にキャン３０を嵌め込み、ステータ１１を矢印Ｑの方向に回転し、クランプ部６ａを第１継手管２１に係合する。このとき、第１継手２１は。スライドバー６ａ１とスライドバー６ａ３を押し拡げながら、このスライドバー６ａ１，６ａ３と円弧部６ａ２，６ａ４との境界を乗り越える。そして、第１継手管２１は円弧部６ａ２，６ａ４内に嵌合する。これにより、固定用ワイヤバネ６及びステータ１１が、弁本体２０、キャン４０及び固定部材２５からなる弁装置に対して固定される。
【0067】
また、図１７及び図１９に示すように、固定用ワイヤバネ６の傾斜山形部６ｃの突端は、嵌挿孔１１Ｈの周囲において、ステータ１１の継鉄１１ｃに圧接されており、これにより継鉄１１ｃと固定用ワイヤバネ６が電気的に接地されている。さらに、図２０に一点鎖線で示すように、固定用ワイヤバネ６の水平山形部６ｂの突端が固定部材２５の外周に形成された凹部２５ａ内に嵌合し、固定用ワイヤバネ６と固定部材２５は、凹部２５ａと水平山形部６ｂにて電気的に接地される。これにより、継鉄１１ｃとキャン３０との間の電気的ノイズを防止することができる。また、上記の取り付け時に、固定用ワイヤバネ６が固定部材２５の外周を軸線Ｌ方向に移動する際に、水平山形部６ｂが弾性力に抗して開くように弾性変形するが、この第６実施形態でも、連結部６ｄが矩形凸部１１２の円弧溝１１２ａ内で溝方向に摺動可能となているので、上記水平山形部６ｂの弾性変形が容易になる。
【0068】
以上の各実施形態において、回転ストッパ機構５０で規定されるマグネットロータの下端位置を基準位置として、マグネットロータの磁極と、キャンの凹部と、固定用ワイヤバネの固定位置と、ステータの磁極歯の軸線Ｌ回りの位置は、それぞれ上記基準位置に対して予め設定されている。そして、固定用ワイヤバネにより、上記の設定された位置に固定されるようになっている。
【0069】
図２１は実施形態の冷凍サイクルシステムを示す図である。図において、符号１００は膨張弁を構成する本発明の各実施形態の電動弁、２００は室外ユニットに搭載された室外熱交換器、３００は室内ユニットに搭載された室内熱交換器、４００は四方弁を構成する流路切換弁、５００は圧縮機である。電動弁１００、室外熱交換器２００、室内熱交換器３００、流路切換弁４００、及び圧縮機５００は、それぞれ導管によって図示のように接続され、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成している。なお、アキュムレータ、圧力センサ、温度センサ等は図示を省略してある。
【0070】
冷凍サイクルの流路は、流路切換弁４００により冷房運転時の流路と暖房運転時の流路の２通りに切換えられる。冷房運転時には、図に実線の矢印で示したように、圧縮機５００で圧縮された冷媒は流路切換弁４００から室外熱交換器２００に流入され、この室外熱交換器２００は凝縮器として機能し、室外熱交換器２００から流出された冷媒液は電動弁１００を介して室内熱交換器３００に流入され、この室内熱交換器３００は蒸発器として機能する。
【0071】
一方、暖房運転時には、図に破線の矢印で示したように、圧縮機５００で圧縮された冷媒は流路切換弁４００から室内熱交換器３００、電動弁１００、室外熱交換器２００、流路切換弁４００、そして、圧縮機５００の順に循環され、室内熱交換器３００が凝縮器として機能し、室外内熱交換器２００が蒸発器として機能する。電動弁１００は、冷房運転時に室外熱交換器２００から流入する冷媒液、または暖房運転時に室内熱交換器３００から流入する冷媒液を、それぞれ減圧膨張し、さらにその冷媒の流量を制御する。
【0072】
実施形態における「弁装置」は固定部材を含んでいるが、弁装置は、固定部材がなく、キャンを弁本体に直接接合した構造のものでもよい。例えば、図５において、固定部材２４を無くし、キャン３０の下端を弁本体２０の上端外周に溶接等によって固定した構造でもよい。また、図６において、固定部材２５を無くし、キャン４０の下部を延長してその下端を弁本体２０の上端外周に溶接等によって固定した構造でもよい。さらに、図６において、弁本体２０に代えて固定部材２５を下方に延長し、この円筒状の部材を「弁本体」とし、その「弁本体」に第１継手２１、第２継手２２及び弁座部材２３を組み付けたような構造でもよい。
【0073】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0074】
１ 固定用ワイヤバネ１ａ 曲げ部
１ｂ 水平山形部
１ｃ 傾斜山形部
１ｄ 連結部
１０ ステッピングモータ（モータ部）
１１ ステータ
１１Ａ コイル部
１１Ｂ コイル部
１１ｃ 継鉄
１１Ｈ 嵌挿孔
１１０ モールド樹脂
１１１ 固定凸部
１１２ 矩形凸部
１２ マグネットロータ
１２ａ 突起部
１２１ 着磁部材
２０ 弁本体
２１ 第１継手管（係止用凸部）
２２ 第２継手管
２３ 弁座部材
２３ａ 弁ポート
３０ キャン
３０ａ 凹部
４３ 弁部材
４３ｂ 弁体
５０ 回転ストッパ機構
５１ 螺旋ガイド線体
５２ 可動ストッパ部材
４０ キャン
２５ 固定部材
２５ａ 凹部
３ 固定用ワイヤバネ
３ａ 曲げ部
３ｂ 水平山形部
３ｃ 傾斜山形部
３ｄ 連結部
１１′ ステータ
１１３ 固定孔
４ 固定用ワイヤバネ
４ａ クランプ部
４ａ１ 押さえバー
４ａ２ スライドバー
４ａ３ 矩形状曲げ部
２０′ 弁本体
２６ 係止用突起部（係止用凸部）
５ 固定用ワイヤバネ
５ａ クランプ部
５ａ１ スライドバー
５ａ２ 円弧部
５ａ３ スライドバー
５ａ４ 円弧部
５ｂ 水平山形部
５ｃ 傾斜山形部
５ｄ 連結部
６ 固定用ワイヤバネ
６ａ クランプ部
６ａ１ スライドバー
６ａ２ 円弧部
６ａ３ スライドバー
６ａ４ 円弧部
６ｂ 水平山形部
６ｃ 傾斜山形部
６ｄ 連結部
Ｌ 軸線