特開 2022-184474 電動弁

(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】P2022184474

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】電動弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092350

(22)【出願日】2021-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000133652

【氏名又は名称】株式会社テージーケー

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】阿部 繁

(72)【発明者】

【氏名】若林 明伸

【テーマコード（参考）】

3H062

【Ｆターム（参考）】

3H062AA02

3H062BB31

3H062CC02

3H062DD01

3H062EE06

3H062GG06

3H062HH04

3H062HH08

3H062HH09

(57)【要約】

【課題】バルブボディとステータユニットとの組み付けを簡易かつ低コストに実現可能な電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁１は、入口ポート２６と出口ポート２８とを連通させる弁孔２２を有するバルブボディ５と、弁孔２２に接離して弁部を開閉する弁体３４と、弁体３４を弁部の開閉方向に駆動するためのロータ６０と、バルブボディ５に同軸状に固定され、ロータ６０を内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定するキャン６６と、キャン６６に同軸状に外挿されるステータ６４を含むステータユニット７８と、ステータユニット７８とバルブボディ５とを固定するブラケット１３０と、を備える。ブラケット１３０は、バルブボディ５に対して軸線方向と直角方向に嵌合する嵌合部と、ステータユニット７８と軸線方向に接続される接続部と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を導入する入口ポートと、流体を導出する出口ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートとを連通させる弁孔と、を有するバルブボディと、
前記弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、
前記弁体を前記弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、
前記バルブボディに同軸状に固定され、前記ロータを内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定するキャンと、
前記キャンに同軸状に外挿されるステータを含むステータユニットと、
前記ステータユニットと前記バルブボディとを固定するブラケットと、
を備え、
前記ブラケットは、
前記バルブボディに対して軸線方向と直角方向に嵌合する嵌合部と、
前記ステータユニットと前記軸線方向に接続される接続部と、
を含むことを特徴とする電動弁。

【請求項2】

前記ブラケットは、金属板からなるプレス成形部品であることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。

【請求項3】

前記嵌合部は、
前記バルブボディの側面に向けて開放される二股構造を有し、
前記二股構造が、前記バルブボディの外周面に形成された凹状嵌合部に嵌合することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。

【請求項4】

前記嵌合部は、
前記バルブボディへの嵌合方向に延出する第１延在部と、
前記バルブボディを径方向に挟んで前記第１延在部と対向する第２延在部と、
前記第１延在部と前記第２延在部とを基端側において連結する連結部と、
を含み、
前記第１延在部と前記第２延在部との間隔が局部的に狭小化する弾性係合部を有し、
前記弾性係合部が前記バルブボディの横断面を乗り越えることで、前記嵌合部が前記バルブボディに対して嵌着されることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。

【請求項5】

前記嵌合部は、前記弾性係合部が前記横断面を乗り越えるときに弾性変形して応力を受け、前記弾性係合部が前記横断面を乗り越えた後に応力が緩和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】

前記第１延在部および前記第２延在部は、前記弾性係合部よりも基端側において先端側よりも断面が小さくされた低剛性部をそれぞれ有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電動弁。

【請求項7】

前記連結部は、前記第１延在部および前記第２延在部とは反対側の側面に切欠部を有することを特徴とする請求項４～６のいずれかに記載の電動弁。

【請求項8】

前記接続部は、
前記第１延在部と平行に延在する第１接続部と、
前記第１接続部と離隔し、前記第２延在部と平行に延在する第２接続部と、
を含み、
前記ブラケットは、
前記バルブボディの軸線と平行に延び、第１延在部と前記第１接続部とを連結する第１連結部と、
前記第１連結部と離隔して前記バルブボディの軸線と平行に延び、第２延在部と前記第２接続部とを連結する第２連結部と、
をさらに含み、
前記第１連結部および前記第２連結部のそれぞれと前記バルブボディの外周面との間隙に前記ステータユニットの先端開口部がガイドされていることを特徴とする請求項４～７のいずれかに記載の電動弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電動弁に関し、特にバルブボディとステータユニットとの組付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を冷凍サイクルに配置して構成される。冷凍サイクルには、膨張装置としての膨張弁など、冷媒の流れを制御するために各種制御弁が設けられている。近年の電気自動車等の普及に伴い、駆動部としてモータを備える電動弁が広く採用されつつある。

【0003】

蒸発器等の熱交換器に電動弁を組み付ける場合、熱交換器側に設けられる配管ボディに対し、電動弁のバルブボディを組み付けて固定する（特許文献１参照）。電動弁は、バルブボディとステータユニットとを軸線方向に組み付けて構成される。

【0004】

特許文献１には、バルブボディと一体に固定部を設け、その固定部にステータユニットを組み付ける構造（第１形態）が開示されている。また、バルブボディとステータとを固定部が一体形成されたフランジ部材を間に挟むよう軸線方向に組み付け、その固定部にステータユニットを組み付ける構造（第２形態）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１５８１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の第１形態では、固定部を一体に有することでバルブボディの形状が複雑となるため、バルブボディを切削加工で得る場合の工程が増加し、加工コストが嵩む。一方、第２形態では、フランジ部材の嵌合孔にバルブボディを圧入する態様で両者を組み付けるため、高い組付精度を要し、工程の難易度が高い。

【0007】

本発明の目的の一つは、バルブボディとステータユニットとの組み付けを簡易かつ低コストに実現可能な電動弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様の電動弁は、流体を導入する入口ポートと、流体を導出する出口ポートと、入口ポートと出口ポートとを連通させる弁孔と、を有するバルブボディと、弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、弁体を弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、バルブボディに同軸状に固定され、ロータを内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定するキャンと、キャンに同軸状に外挿されるステータを含むステータユニットと、ステータユニットとバルブボディとを固定するブラケットと、を備える。ブラケットは、バルブボディに対して軸線方向と直角方向に嵌合する嵌合部と、ステータユニットと軸線方向に接続される接続部と、を含む。

【0009】

この態様によると、ブラケットをバルブボディに対して軸線方向と直角方向（横断方向）に嵌合させた後、ステータユニットをバルブボディに組み付けつつブラケットと軸線方向に接続することで、バルブボディとステータユニットとを固定できる。バルブボディへのブラケットの嵌合方向に対し、ブラケットへのステータユニットの接続方向が直交する関係にあるため、ステータユニットをバルブボディに組み付ける際に、ブラケットの嵌合が外れることもない。一方、ブラケットをステータユニットに対して軸線方向に直に接続するため、ブラケットをバルブボディの半径方向に大きくする必要性も少ない。したがって、バルブボディとステータユニットとの組み付けを簡易かつ低コストに実現できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、バルブボディとステータユニットとの組み付けを簡易かつ低コストに実現可能な電動弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る電動弁装置を斜め下方からみた斜視図である。

【図2】電動弁装置の内部構造を表す断面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図4】ブラケットの構成を表す図である。

【図5】ブラケットのバルブボディへの組付構造を表す図である。

【図6】ブラケットの組み付けの際に生じる応力を表す図である。

【図7】電動弁および電動弁装置の組付方法を表す図である。

【図8】変形例に係るブラケットの構成を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

【0013】

図１は、実施形態に係る電動弁装置を斜め下方からみた斜視図である。
電動弁装置２００は、配管ボディ２１０に電動弁１を組み付けて構成される。電動弁装置２００は、図示しない自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される。この冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された冷媒を絞り膨張させて霧状に送出する膨張弁、霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器等が設けられている。

【0014】

配管ボディ２１０は、蒸発器（熱交換器）と一体に設けられ、凝縮器側から延びる配管が接続される導入ポート２１２と、蒸発器の入口につながる配管が接続される導出ポート２１４を有する。電動弁１は、配管ボディ２１０に組み付けられ、冷凍サイクルの膨張弁として機能する。電動弁１は、配管ボディ２１０とは独立に市場に流通しうる機器であり、配管ボディ２１０に対して着脱可能に構成される。

【0015】

図２は、電動弁装置２００の内部構造を表す断面図である。
配管ボディ２１０には、導入ポート２１２と導出ポート２１４とをつなぐ通路２１６が形成されている。配管ボディ２１０の上部には、取付孔２１８が上方に向けて開口している。取付孔２１８は、電動弁１のバルブボディ５と相補形状の段付円孔状をなし、通路２１６と連通している。

【0016】

図３は、図２のＡ－Ａ矢視断面図である。
電動弁１を配管ボディ２１０に組み付ける際には、シールリング１４，２０を取り付けたバルブボディ５を取付孔２１８に挿入する。そして、一対のピン２２０を介して電動弁１を配管ボディ２１０に固定する（詳細後述）。シールリング１４が外部への冷媒漏れを防止し、シールリング２０が弁部の上流側通路と下流側通路との間をシールする。

【0017】

電動弁１は、弁本体２とモータユニット３とを組み付けて構成される。弁本体２は、弁部を収容するバルブボディ５を有する。バルブボディ５は、第１ボディ６と第２ボディ８とを同軸状に組み付けて構成される。第１ボディ６および第２ボディ８は、ともにステンレス鋼（以下「ＳＵＳ」と表記する）からなる。第２ボディ８には弁座２４が設けられるため、耐摩耗性に優れた材質が選定されている。第１ボディ６は第２ボディ８よりも溶接性に優れ、第２ボディ８は第１ボディ６よりも加工性に優れている。

【0018】

第１ボディ６は、外径が下方に向けて段階的に縮径する段付円筒状をなす。第１ボディ６の上端部の外径がやや縮径され、段差による係止部５２が構成されている。第１ボディ６における下部と上部の外周面には、それぞれ環状溝からなるシール収容部１２，８０が形成され、シールリング１４，８２（Ｏリング）が嵌着されている。

【0019】

第１ボディ６の下部には、円穴状の凹状嵌合部１６が設けられている。第２ボディ８は有底円筒状をなし、その上部が凹状嵌合部１６に圧入されている。第２ボディ８の下部外周面には環状溝からなるシール収容部１８が形成され、シールリング２０が嵌着されている。第２ボディ８の底部を軸線方向に貫通するように弁孔２２が設けられ、その弁孔２２の上端開口部に弁座２４が形成されている。

【0020】

第２ボディ８の側部に入口ポート２６が設けられ、下部に出口ポート２８が設けられている。入口ポート２６が導入ポート２１２に連通し、出口ポート２８が導出ポート２１４に連通する（図２参照）。第１ボディ６および第２ボディ８の内方に弁室３０が形成されている。入口ポート２６と出口ポート２８とは、弁室３０を介して連通している。

【0021】

第１ボディ６の外周面におけるシール収容部１２のやや上方には、環状の嵌合凹部１７が周設されている。一方、取付孔２１８の内周面における嵌合凹部１７に対向する位置には、一対の直線状の嵌合凹部１９が設けられている。一対の嵌合凹部１９は、配管ボディ２１０の軸線に対して対称な位置に設けられる。そして図示のように、これら嵌合凹部１７，１９の間に形成される一対の嵌合孔２１にピン２２０をそれぞれ嵌合させることで、電動弁１と配管ボディ２１０とが固定される。

【0022】

配管ボディ２１０における嵌合孔２１の延長線上には挿通孔２２２が設けられ（図１参照）、ピン２２０は挿通孔２２２を介して嵌合孔２１へと挿入される。バルブボディ５と配管ボディ２１０との組み付けが安定するよう、嵌合孔２１の断面とピン２２０の断面が概ね相補形状とされている。本実施形態では、ピン２２０の頭部に雄ねじ部が設けられ、挿通孔２２２の内周面に雌ねじ部が設けられており、ピン２２０が配管ボディ２１０に締結される。変形例においては、そのようなねじ構造を設けることなく、ピン２２０を挿通孔２２２に圧入することで配管ボディ２１０に固定してもよい。また、ピン２２０を挿通孔２２２に挿入した後に加締めることにより配管ボディ２１０に固定してもよい。

【0023】

バルブボディ５の内方には、モータユニット３のロータ６０から延びる作動ロッド３２が挿通されている。作動ロッド３２は、弁室３０を貫通する。作動ロッド３２は、非磁性金属からなる棒材を切削加工して得られ、その下部にニードル状の弁体３４が一体に設けられている。弁体３４が弁室３０側から弁座２４に着脱することにより弁部を開閉する。

【0024】

第１ボディ６の上部中央には、ガイド部材３６が立設されている。ガイド部材３６は、非磁性金属からなる管材を段付円筒状に切削加工して得られ、その軸線方向中央部の外周面に雄ねじ３８が形成されている。ガイド部材３６の下端部が大径となっており、その大径部４０が第１ボディ６の上部中央に圧入され、同軸状に固定されている。なお、変形例においては、第１ボディ６とガイド部材３６とを加締め接合により固定してもよい。ガイド部材３６は、その内周面により作動ロッド３２を軸線方向に摺動可能に支持する一方、その外周面によりロータ６０の回転軸６２を回転摺動可能に支持する。回転軸６２は非磁性金属からなる。

【0025】

一方、モータユニット３は、ロータ６０とステータ６４とを含む二相ステッピングモータとして構成されている。モータユニット３は、有底円筒状のキャン６６を有し、そのキャン６６の内方にロータ６０を配置し、外方にステータ６４を配置して構成されている。キャン６６は、弁体３４およびその駆動機構が配置される空間を覆うとともにロータ６０を内包する有底円筒状の部材であり、冷媒の圧力が作用する内方の圧力空間（内部空間）と作用しない外方の非圧力空間（外部空間）とを画定する。

【0026】

キャン６６は、非磁性金属（本実施形態ではＳＵＳ）からなり、その下部が第１ボディ６の上端部に外挿されるようにして同軸状に組み付けられている。キャン６６は、その下端が係止部５２に係止されることによりその挿入量が規制される。キャン６６の下端と第１ボディ６との境界に沿って全周溶接が施されることにより（図示略）、バルブボディ５とキャン６６との固定およびシールが実現されている。バルブボディ５とキャン６６とに囲まれた空間が、上記圧力空間を形成している。

【0027】

ステータ６４は、コイル６８が巻回されたボビン７０を、複数の極歯を有するヨーク７２に組み付けて構成される。ステータ６４は、モータユニット３のケース７６と一体に設けられている。すなわち、ケース７６は、耐食性を有する樹脂材の射出成形（「インサート成形」又は「モールド成形」ともいう）により得られる。ステータ６４は、その射出成形によるモールド樹脂によって被覆されている。ケース７６は、そのモールド樹脂からなる。以下、ステータ６４とケース７６との一体部品（本実施形態ではモールド成形品）を「ステータユニット７８」とも称する。

【0028】

ステータユニット７８は、中空構造を有し、キャン６６を同軸状に挿通しつつバルブボディ５に組み付けられている。第１ボディ６における係止部５２のやや下方の外周面にシール収容部８０が形成され、シールリング８２が嵌着されている。第１ボディ６の上部外周面とケース７６の下部内周面とに間にシールリング８２が介装されることにより、キャン６６とステータ６４との間隙への外部雰囲気（水など）の侵入が防止されている。

【0029】

ロータ６０は、回転軸６２に組み付けられた円筒状のロータコア１０２と、ロータコア１０２の外周面に設けられたロータマグネット１０４と、ロータコア１０２の上端面に設けられたセンサマグネット１０６を備える。ロータコア１０２は、回転軸６２に組み付けられている。センサマグネット１０６は、ロータコア１０２の上端部に同軸状に組み付けられている。ロータマグネット１０４は、その周方向に複数極に磁化（着磁）されている。センサマグネット１０６も複数極に磁化（着磁）されている。

【0030】

回転軸６２は、有底円筒状の円筒軸であり、その開口端を下にしてガイド部材３６に外挿されている。回転軸６２の下部内周面に雌ねじ１０８が形成され、ガイド部材３６の雄ねじ３８と噛合している。これらのねじ部によるねじ送り機構１０９によって、ロータ６０の回転運動が作動ロッド３２の軸線運動に変換される。それにより弁体３４が軸線方向、つまり弁部の開閉方向に移動（昇降）する。

【0031】

作動ロッド３２の上部が縮径され、その縮径部１１０が回転軸６２の底部１１２を貫通している。縮径部１１０の先端部には環状のストッパ１１４が固定されている。一方、縮径部１１０の基端と底部１１２との間には、作動ロッド３２を下方（つまり閉弁方向）に付勢するスプリング１１６が介装されている。このような構成により、開弁時には、ストッパ１１４が底部１１２に係止される態様で作動ロッド３２がロータ６０と一体変位する。一方、閉弁時には、弁体３４が弁座２４から受ける反力によりスプリング１１６が押し縮められる。このときのスプリング１１６の弾性反力により弁体３４を弁座２４に押し付けることができ、弁体３４の着座性能（弁閉性能）を高められる。

【0032】

モータユニット３は、キャン６６の外側に回路基板１１８を有する。回路基板１１８は、ケース７６の内方に固定されている。本実施形態では、回路基板１１８の下面に制御部や通信部として機能する各種回路が実装されている。具体的には、モータを駆動するための駆動回路、駆動回路に制御信号を出力する制御回路（マイクロコンピュータ）、制御回路が外部装置と通信するための通信回路、各回路およびモータ（コイル）に電力を供給するための電源回路等が実装されている。ケース７６の上端は、蓋体７７により閉止されている。ケース７６における蓋体７７の下方の空間に回路基板１１８が配設されている。

【0033】

回路基板１１８におけるセンサマグネット１０６との対向面には、磁気センサ１１９が設けられている。磁気センサ１１９は、キャン６６の底部端壁を介してセンサマグネット１０６と軸線方向に対向する。ロータ６０の回転に伴ってセンサマグネット１０６による磁束が変化する。磁気センサ１１９は、この磁束の変化を捉えることでロータ６０の変位量（本実施形態ではロータ６０の回転角度）を検出する。制御部は、そのロータ６０の変位量に基づいて弁体３４の軸線方向位置ひいては弁開度を算出する。

【0034】

図２にも示すように、ボビン７０からはコイル６８につながる端子１２０が延出し、回路基板１１８に接続されている。回路基板１１８からは電源端子、グランド端子および通信端子（これらを総称して「接続端子１２２」ともいう）が延出し、それぞれケース７６の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース７６の側部にコネクタ部１２４が一体に設けられ、そのコネクタ部１２４の内方に接続端子１２２が配置されている。

【0035】

本実施形態では、バルブボディ５とステータユニット７８とがブラケット１３０を介して固定される。バルブボディ５の外周面におけるシール収容部８０と嵌合凹部１７との間の位置には、環状溝からなる凹状嵌合部９０が形成されている。ブラケット１３０は、凹状嵌合部９０に嵌合するようにしてバルブボディ５に組み付けられる一方、ステータユニット７８にも固定される。ブラケット１３０の構造が、バルブボディ５とステータユニット７８との組み付けを簡易かつ低コストに実現する。以下、その詳細について説明する。

【0036】

図４は、ブラケット１３０の構成を表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は右側面図である。図４（Ａ）には説明の便宜上、バルブボディ５（二点鎖線参照）との位置関係が示されている。
図４（Ａ）に示すように、ブラケット１３０は、ステンレス等の金属板からなるプレス成形部品であり、平面視における中心線Ｌ１に対して左右対称な構造を有する。ブラケット１３０は、バルブボディ５の側面に嵌合する嵌合部１３２と、ステータユニット７８の下面に接続される左右一対の接続部１３４を有する。ブラケット１３０は、単一の金属板をプレス加工により打ち抜き、曲げ成形して得られるため、全体にわたって均一な厚みを有する。

【0037】

嵌合部１３２は、バルブボディ５の側面に向けて開放される二股構造を有する。以下、嵌合部１３２における二股構造の開放側を「先端側」、その反対側を「基端側」ともいう。嵌合部１３２の内方、つまりバルブボディ５を収容する側を「内側」ともいう。

【0038】

嵌合部１３２は、先端側に向けて延出する左右一対の延在部１３６と、これらの延在部１３６を基端側において連結する連結部１３８を有する。嵌合部１３２は、所定の外接円を有する半環状をなす。左側の延在部１３６（第１延在部１３６ａ）と、右側の延在部１３６（第２延在部１３６ｂ）とは、中心線Ｌ１に対して対称な形状を有し、バルブボディ５を径方向（内側）に挟んで対向する。

【0039】

延在部１３６は、嵌合部１３２をバルブボディ５に組み付けた際にバルブボディ５の外周面に点接触する当接部１４０を有する。左右一対の当接部１４０は、バルブボディ５の直径方向に位置し、両者の間隔ｗ１はその直径とほぼ等しい。左右一対の延在部１３６は、当接部１４０から先端側に向けて両者の間隔を微少に広げる二段テーパ形状を有する。

【0040】

その二段テーパ形状を形成する第１テーパ部１４２と第２テーパ部１４４との境界に、内側に向けてやや突出する係止部１４６が設けられている。左右一対の係止部１４６の間隔ｗ２は、間隔ｗ１よりもやや小さい（つまり、バルブボディ５の直径よりもやや小さい）。一対の係止部１４６は、第１延在部１３６ａと第２延在部１３６ｂとの間隔を局部的に狭小化させる弾性係合部１４８として機能する。この弾性係合部１４８を設けたことにより、ブラケット１３０が図示のようにバルブボディ５に一旦組み付けられると、外れ難い構成となっている（詳細後述）。

【0041】

図４（Ｂ）にも示すように、延在部１３６は、当接部１４０よりも基端側において内側面が切り欠かれることにより、先端側よりも断面が小さくされた低剛性部１５０をそれぞれ有する。また、図４（Ｃ）にも示すように、連結部１３８は、基端側の側面（延在部１３６とは反対側の側面）に切欠部１５２を有する。このような構成により、ブラケット１３０をバルブボディ５に組み付ける際に、一対の延在部１３６が嵌合部１３２の外側に向けて弾性変形し（半径方向外向きに適度に撓み）、その組み付け作業が容易となる。切欠部１５２は、延在部１３６が弾性変形するときに生じる荷重を逃がす役割を有する。

【0042】

連結部１３８は、先端側面の中央に突出する嵌合突部１５４を有する。一方、バルブボディ５には、凹状嵌合部９０の所定位置の底面にいわゆるＤカットによる平坦な係止面９２が形成され、その係止面９２に嵌合凹部９４が設けられている。嵌合凹部９４に嵌合突部１５４を嵌合させることで、バルブボディ５の軸線Ｌ２を中心としたブラケット１３０の取付角度（周方向の位置）について位置決めできる。

【0043】

図４（Ｄ）にも示すように、一対の接続部１３４は、一対の延在部１３６にそれぞれ連結部１５６を介して連結されている。接続部１３４は、延在部１３６と平行に延在する。連結部１５６は、バルブボディ５の軸線Ｌ２と平行に延び、その上端部が接続部１３４に連結し、下端部が延在部１３６に連結する。

【0044】

左側の接続部１３４（第１接続部１３４ａ）は、第１延在部１３６ａにおける低剛性部１５０に第１連結部１５６ａを介して連結されている。右側の接続部１３４（第２接続部１３４ｂ）は、第２延在部１３６ｂにおける低剛性部１５０に第２連結部１５６ｂを介して連結されている。

【0045】

接続部１３４は、平面視にて軸線Ｌ２を中心として径方向に所定幅を有する円弧形状をなし、連結部１５６との連結点の両側に一対の挿通孔１５８を有する。接続部１３４は、軸線Ｌ２を中心とする内接円および外接円を有する。接続部１３４の内接円は、嵌合部１３２の外接円よりもやや大きい。一対の挿通孔１５８の間には、連結点の両側に一対の切欠部１６０が設けられている。これらの切欠部１６０を設けたことにより、接続部１３４と連結部１５６との連結点における曲げ加工を容易にしている。

【0046】

図５は、ブラケット１３０のバルブボディ５への組付構造を表す図である。（Ａ）は図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＣ部拡大図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ部拡大図である。
図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、嵌合部１３２は、連結部１３８の先端側面が平坦な当接面１５３となっている。当接面１５３の中央に嵌合突部１５４が設けられている。一方、バルブボディ５の凹状嵌合部９０には、部分的に平坦な係止面９２が形成されており、嵌合突部１５４との対向面に嵌合凹部９４が設けられている。

【0047】

ブラケット１３０をバルブボディ５に組み付ける際には、嵌合部１３２を先端側（開放された側）からバルブボディ５の横断方向（軸線方向と直角方向）に押し込んでいく。このとき、延在部１３６が凹状嵌合部９０にガイドされる。弾性係合部１４８がバルブボディ５の横断面を乗り越える際に外側に押し広げられて一時的に弾性変形するが、その横断面を乗り越えることで弾性復帰し、嵌合部１３２がバルブボディ５に対して嵌着される。すなわち、嵌合部１３２は、いわゆる「スナップフィット」として機能する。

【0048】

このとき、嵌合突部１５４が嵌合凹部９４に嵌合するが、当接面１５３が係止面９２に当接して係止されることにより、その組付方向への移動が規制される。嵌合突部１５４と嵌合凹部９４とは互いに相補形状を有するが、当接面１５３が係止面９２に当接した状態において、嵌合突部１５４の先端面と嵌合凹部９４の底面との間に所定のクリアランスＣＬが形成される。

【0049】

図５（Ａ）および（Ｃ）に示すように、ブラケット１３０がバルブボディ５に組み付けられた状態において、凹状嵌合部９０の底面と係止部１４６の頂点との間には、十分なクリアランスが形成されるため、延在部１３６に無用な応力がかかり続けることはない。当接部１４０はバルブボディ５と当接するが、凹状嵌合部９０の底面からの反力は作用しないか、無視できる程度に小さい。この嵌合状態においてバルブボディ５からブラケット１３０を離脱させようとすると、弾性係合部１４８が抵抗となってこれを規制する。したがって、外部から意図的に引き抜くなどの行為がない限り、ブラケット１３０の脱落は防止される。なお、変形例においては、ブラケット１３０において当接部１４０に対応する部分（「近接部」ともいう）が、バルブボディ５と当接しない構成としてもよい。

【0050】

図６は、ブラケット１３０の組み付けの際に生じる応力を表す図である。（Ａ）～（Ｄ）はその組付過程における応力解析結果を示す。
この解析結果からも分かるように、ブラケット１３０の組付過程において、ブラケット１３０は、弾性係合部１４８がバルブボディ５の横断面を乗り越えるときに弾性変形して応力を受けるが、弾性係合部１４８がその横断面を乗り越えた後に応力は作用しなくなるか、少なくとも緩和される。このため、バルブボディ５への組み付け後のブラケット１３０の変形を防止できる。それにより、ブラケット１３０とステータユニット７８との位置決め精度も確保できる。

【0051】

図７は、電動弁１および電動弁装置２００の組付方法を表す図である。（Ａ）～（Ｃ）はその組付過程を示す。
図７（Ａ）に示すように、弁部を内蔵するバルブボディ５にロータ６０およびキャン６６を組み付けた弁組立体２５０に対し、ブラケット１３０を横方向（バルブボディ５の軸線方向と直角方向）から組み付ける。このとき、上述のように弾性係合部１４８がバルブボディ５の横断面を乗り越えることで、ブラケット１３０が凹状嵌合部９０に嵌合した状態で安定に保持される。

【0052】

続いて、ステータユニット７８をキャン６６に同軸状に外挿させつつ弁組立体２５０に組み付ける。このとき、一対の連結部１５６のそれぞれとバルブボディ５の外周面との間隙にステータユニット７８の先端開口部８１がガイドされつつ挿入される（図３参照）。

【0053】

ステータユニット７８の底部には、その先端開口部８１を取り囲むように複数の円ボス状の係合部７９が突設されている。このうち４つの係合部７９をブラケット１３０の４つの挿通孔１５８にそれぞれ挿通させ、接続部１３４をステータユニット７８に対して軸線方向に接続する。

【0054】

上述のように、スナップフィット機能により、バルブボディ５への組み付け後のブラケット１３０の変形が防止されるため、挿通孔１５８と係合部７９とのクリアランスを小さく設定しても、複数の係合部７９を複数の挿通孔１５８に容易に挿通させることができる。結果的に、ブラケット１３０とステータユニット７８との位置決め精度を確保できる。

【0055】

そして、挿通孔１５８から突出した係合部７９をレーザで溶かして加締める。すなわち、接続部１３４をステータユニット７８に溶着させる（熱加締めする）ことで、電動弁１の組み立てが完了する。

【0056】

続いて、図７（Ｂ）に示すように、電動弁１を配管ボディ２１０に組み付ける。既に説明したように、バルブボディ５を取付孔２１８（図２参照）に挿入する。そして、図７（Ｃ）に示すように、一対のピン２２０を一対の挿通孔２２２に挿入して嵌合孔２１に嵌合させることで、電動弁１と配管ボディ２１０とを固定する。

【0057】

図３に戻り、以上のように構成された電動弁１は、モータユニット３の駆動制御によってその弁開度を調整可能な電動膨張弁として機能する。すなわち、図示しない外部装置からの指令に基づき、制御部は、目標開度を実現するための制御量（モータの駆動ステップ数）を設定し、これを実現するための駆動信号を駆動回路に出力する。駆動回路は、各コイル６８に設定されたタイミングで二相の駆動電流（駆動パルス）を供給する。それにより、ロータ６０が高分解能にて回転する。このとき、弁体３４が弁座２４から離間した開弁状態であれば、スプリング１１６の付勢力によりストッパ１１４が回転軸６２に当接し、作動ロッド３２ひいては弁体３４が、ロータ６０と一体に動作する。

【0058】

ロータ６０は、ガイド部材３６との間のねじ送り機構１０９により上下方向に動作する。つまり、弁体３４が弁部の開閉方向に並進し、弁部の開度が設定開度に調整される。このねじ送り機構１０９は、ロータ６０の軸線周りの回転運動を作動ロッド３２の軸線運動（直進運動）に変換し、弁体３４を弁部の開閉方向に駆動する。電動弁１が配管ボディに取り付けられて膨張弁として機能するとき、弁部は小開度に制御される。

【0059】

制御部は、磁気センサ１１９の検出信号に基づいてセンサマグネット１０６の回転角度（ロータ６０の回転角度）を検出し、弁開度を算出できる。

【0060】

以上説明したように、本実施形態では、ブラケット１３０をバルブボディ５に対して横断方向に嵌合させた後、ステータユニット７８をバルブボディ５に組み付けつつブラケット１３０と軸線方向に接続することで、バルブボディ５とステータユニット７８とを固定できる。

【0061】

バルブボディ５へのブラケット１３０の嵌合方向に対し、ブラケット１３０へのステータユニット７８の接続方向が直交する関係にあるため、ステータユニット７８をバルブボディ５に組み付ける際に、ブラケット１３０の嵌合が外れることもない。このため、ブラケット１３０をバルブボディ５に対して溶接等の固定手段により固定する必要もない。一方、ブラケット１３０をステータユニット７８に対して軸線方向に直に接続するため、ブラケット１３０をバルブボディ５の半径方向に大きくする必要性も少ない。したがって、バルブボディ５とステータユニット７８との組み付けを簡易かつ低コストに実現できる。

【0062】

また、本実施形態では、ブラケット１３０の嵌合部１３２をスナップフィットとして機能させるため、バルブボディ５への嵌め込み作業が容易となり、ブラケット１３０が嵌め込み後に簡単に脱落することもない。このため、後工程である接続部１３４とステータユニット７８との接続作業をスムーズに行うことができ、製造効率が高まる。スナップフィット機能によりブラケット１３０がバルブボディ５に安定に保持されるため、圧入等を採用する場合のような大きな保持荷重を要しない。このため、ブラケット１３０を薄板で構成できる。薄板で構成できるため嵌合部１３２の弾性を確保し易いといった利点もある。

【0063】

さらに、ブラケット１３０の連結部１５６とバルブボディ５の外周面との間隙にステータユニット７８の先端開口部８１がガイドされる構成としたため、ステータユニット７８の組み付け時のガタつきを抑えることができ、作業性が向上する。

【0064】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。

【0065】

図８は、変形例に係るブラケットの構成を表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は右側面図である。
図８（Ａ）に示すように、本変形例のブラケット１７０には、電動弁１と配管ボディ２１０との位置決めを行うための嵌合構造が設けられている。すなわち、嵌合部１７２の連結部１３８には、嵌合突部１５４と反対側に延出する嵌合突部１７４が設けられている。

【0066】

図８（Ｂ）～（Ｄ）にも示すように、嵌合突部１７４は、その先端部が下方に折り曲げられ、配管ボディ２１０の上面に形成された嵌合穴２３０（図８（Ａ）参照）に嵌合する。すなわち、図７（Ｂ）に示されたように電動弁１が組み立てられた後、嵌合突部１７４を嵌合穴２３０に嵌合させることで、軸線Ｌ２を中心とした電動弁１と配管ボディ２１０との取付角度を位置決めできる。本変形例によれば、ブラケット１７０によりステータユニット７８とバルブボディ５との位置決めはもちろん、電動弁１と配管ボディ２１０との位置決めも行えるようになる。

【0067】

上記実施形態では、嵌合部１３２が平面視半環状をなす構成を例示した。変形例においては、嵌合部を平面視矩形状に構成してもよい。嵌合部については、片側が開放されてバルブボディの側面（凹状嵌合部）に嵌合可能であり、バルブボディからの脱落を防止する弾性係合部を有する構造であれば、適宜選択できる。

【0068】

上記実施形態では、図４に示したように、接続部１３４と延在部１３６とが軸線方向に離隔し、両者を連結部１５６にて連結する構成を例示した。この点につき、ステータユニットの形状（下部構造）によっては、接続部と延在部とが同一平面状に位置する構成も想定される。その場合には、軸線方向に延びる連結部を省略してもよい。

【0069】

上記実施形態では、ブラケット１３０の接続部１３４とステータユニット７８との接続を溶着により実現する構成を例示した。変形例においては、接続部１３４とステータユニット７８とをねじ接合や圧入その他の固定手段により固定してもよい。

【0070】

上記実施形態では、図４および図５に示したように、凹状嵌合部９０をバルブボディ５に周設した環状溝により構成する例を示した。変形例においては、凹状嵌合部をバルブボディの側面に平行に形成した一対の溝により構成してもよい。

【0071】

上記実施形態では、極歯を有するヨークを含むステータとした。変形例においては、積層コアを含むステータなどでもよい。

【0072】

上記実施形態では、モータユニット３を二相ステッピングモータとしたが、三相ステッピングモータとして構成してもよい。

【0073】

上記実施形態では、上記電動弁を膨張弁として構成したが、膨張機能を有しない開閉弁として構成してもよい。

【0074】

上記実施形態の電動弁は、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ－１３４ａ）など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルにコンデンサに代わってガスクーラなどの外部熱交換器が配置される。

【0075】

上記実施形態では、上記電動弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用する例を示したが、車両用に限らず電動膨張弁を搭載する空調装置に適用可能である。また、給湯装置の湯水や油圧制御装置の作動液（作動油）など冷媒以外の流体の流れを制御する電動弁として構成してもよい。

【0076】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 電動弁、２ 弁本体、３ モータユニット、５ バルブボディ、１７ 嵌合凹部、１９ 嵌合凹部、２１ 嵌合孔、２２ 弁孔、２４ 弁座、２６ 入口ポート、２８ 出口ポート、３０ 弁室、３２ 作動ロッド、３４ 弁体、６０ ロータ、６２ 回転軸、６４ ステータ、６６ キャン、７６ ケース、７７ 蓋体、７８ ステータユニット、７９ 係合部、８１ 先端開口部、９０ 凹状嵌合部、９２ 係止面、９４ 嵌合凹部、１０９ ねじ送り機構、１１６ スプリング、１１８ 回路基板、１１９ 磁気センサ、１３０ ブラケット、１３２ 嵌合部、１３４ 接続部、１３４ａ 第１接続部、１３４ｂ 第２接続部、１３６ 延在部、１３６ａ 第１延在部、１３６ｂ 第２延在部、１３８ 連結部、１４０ 当接部、１４２ 第１テーパ部、１４４ 第２テーパ部、１４６ 係止部、１４８ 弾性係合部、１５０ 低剛性部、１５２ 切欠部、１５３ 当接面、１５４ 嵌合突部、１５６ 連結部、１５６ａ 第１連結部、１５６ｂ 第２連結部、１５８ 挿通孔、１６０ 切欠部、２００ 電動弁装置、２１０ 配管ボディ、２１２ 導入ポート、２１４ 導出ポート、２１８ 取付孔、２２０ ピン、２２２ 挿通孔、２５０ 弁組立体、ＣＬ クリアランス、Ｌ１ 中心線、Ｌ２ 軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】