JP4684305B2 - 電動弁 - Google Patents

Description

この発明は、電動弁に関し、特に、ステッピングモータ駆動型の電動弁におけるロータの原点位置設定等のためのステータの機械的な位置決め構造に関するものである。

可変絞り弁や流量制御弁等として使用されるステッピングモータ駆動型の電動弁では、モータに与える駆動パルス信号によって所定の弁開度を得て所期の定量制御を行うために、弁閉（全閉）基準あるいは弁開（全開）基準で、ステータ部材の磁極歯に対してロータに設けられている多極永久磁石の磁極がロータ回転方向の所定位置に位置するように、ロータの原点位置を機械的に設定する必要があり、これに関連してステータ部材のケースに対する周方向の取付位置の特定位置への設定に併せて、ステータ部材のケースに対する軸線方向の取付位置を適正位置に位置決めしてステータ部材の取り付けを行う必要がある。

このことに対して、ステータ部材をケースに対して決められた周方向の所定の取付位置に取り付けるための位置決め機構をステータ部材取付部に組み込むことが行われている（例えば、特許文献１、２、３）。
特開昭６１−２１８３５４号公報 特開昭６３−７３８６４号公報 特開平１１−３１５９４８号公報

従来、ステッピングモータ駆動型の電動弁においては、ケースに対してステータ部材を精度よく位置決めすることが、ステータコイルとロータとの位置関係、即ち、ロータの原点位置を規定する上で非常に重要である。

ケースに対するステータ部材の精度良い位置決めは、ケースの周方向だけに限らず、ケースの軸方向においても同様に重要であった。その理由は、ケースに対するステータ部材の位置にケースの軸方向へのずれがあると、ロータとステータとの間にケースの軸方向への位置ずれが生じてしまい、ステータで発生した磁力が効率よくロータに作用せず、ステッピングモータとしての発生トルクの低下を引き起こしたり、場合によっては不動作に至ることもあり得るからである。

この発明は、上述の如き、ロータとステータコイルとの位置ずれが、ステッピングモータ駆動型の電動弁における動作精度に影響を与えるという問題点を解消するためになされたもので、ステッピングモータ駆動型の電動弁においてステータコイルとロータとの位置関係を精度よく規定することのできる電動弁を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、この発明による電動弁は、非磁性体製のケース内にロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータ部材を配置されたステッピングモータの前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動弁において、前記ケースは円筒状横断面のカップ形状をなし、前記ステータ部材は円形横断面の中央嵌合孔にて前記ケースの外周に嵌合し、前記ステータ部材の一端部に対をなして立ち上げ形成された横転Ｌ形横断面形状の係止溝部に軸線方向位置設定片の係止片部を係合させて前記ステータ部材の一端面に前記軸線方向位置設定片が着脱自在に位置決め固定され、前記ステータ部材の前記中央嵌合孔に前記ケースが挿入されて前記中央嵌合孔より軸線方向外方へ露呈した前記ケースの頂部に前記軸線方向位置設定片を当接するとともに、前記ケースの外周面の凹部に前記軸線方向位置設定片の突起部を嵌合して凹凸係合することにより、前記ステータ部材の前記ケースに対する軸線方向位置と周方向位置が設定される。

また、前記軸線方向位置設定片は鈎形のマウント片であり、前記鈎形のマウント片は、前記ステータ部材の前記中央嵌合孔に挿入されて前記中央嵌合孔より軸線方向外方へ露呈された前記ケースの頂部に当接される。

また、前記鈎形のマウント片は、前記係止片部として有する平板状の取付基板部が前記係止溝部としてのスライドガイド部間に横すべり式に差し込み装着され、挿入規制部への当接によって差し込み方向の係止を行われており、鈎形のマウント片をステータ部材に固定する構造を、簡便な固定構造にすることができる。

さらに、前記鈎形のマウント片は、前記取付基板部より折曲形成された起立片部と該起立片部の先端より径方向内方に延びる径方向片部とよりなるばね性をもった鉤形片部を有し、前記ケースの頂部に前記径方向片が当接されるとともに、前記起立片部に形成された前記突起部が前記ケースの外周面の前記凹部に嵌合して凹凸係合する。

さらにまた、前記鈎形のマウント片は、前記取付基板部が前記鉤形片部側を先端として前記係止溝部としてのスライドガイド部間に横すべり式に差し込まれて装着されたとき前記ステータ部材の一端面上に立上げ形成された前記挿入規制部に当接する当接部を有し、前記ケースの頂部に前記径方向片が当接され、かつ前記ケースの外周面の前記凹部に前記突起部が凹凸係合した状態で、前記挿入規制部に前記当接部が当接することにより、前記ステータ部材の前記ケースに対する径方向位置が設定される。

以上の説明から理解される如く、この発明による電動弁によれば、ステッピングモータ駆動型の電動弁においてステータコイルとロータとの位置関係を精度よく規定して、ステッピングモータ駆動型の電磁弁における動作精度を高く維持することができる。

特に、ステータ部材の一端部に対をなして立ち上げ形成された横転Ｌ形横断面形状の係止溝部に軸線方向位置設定片の係止片部を係合させてステータ部材の一端面に軸線方向位置設定片が着脱自在に位置決め固定され、ステータ部材の中央嵌合孔にケースが挿入されて中央嵌合孔より軸線方向外方へ露呈したケースの頂部に軸線方向位置設定片を当接するとともに、ケースの外周面の凹部に軸線方向位置設定片の突起部を嵌合して凹凸係合することにより、ステータ部材のケースに対する軸線方向位置と周方向位置が設定されるので、ステッピングモータ駆動型の電動弁においてステータコイルとロータとの軸線方向位置と周方向位置の関係を精度よく規定することのできる電動弁を提供できる。

また、鈎形のマウント片によって、ステータ部材のケースに対する軸線方向の取付位置の位置決めを簡便に行うことができる。

また、係止片部として有する平板状の取付基板部が係止溝部としてのスライドガイド部間に横すべり式に差し込み装着され、挿入規制部への当接によって差し込み方向の係止を行われており、鈎形のマウント片をステータ部材に固定する構造を、簡便な固定構造にすることができる。

さらに、取付基板部より折曲形成された起立片部と該起立片部の先端より径方向内方に延びる径方向片部とよりなるばね性をもった鉤形片部を有する鈎形のマウント片は、ケースの頂部に径方向片が当接されるとともに、起立片部に形成された突起部がケースの外周面の凹部に嵌合して凹凸係合するので、ステータ部材のケースに対する軸線方向と周方向の取付位置の位置決めを簡便に行うことができる。

さらにまた、ケースの頂部に径方向片が当接され、かつケースの外周面の凹部に突起部が凹凸係合した状態で、挿入規制部に当接部が当接することにより、ステータ部材のケースに対する径方向位置が設定される。

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。

図１〜図７はこの発明による電動弁の一つの実施形態を示している。

図１に示されているように、電動弁は弁ハウジング（本体）１０を有している。弁ハウジング１０は、ステンレス鋼板のプレス加工により製作されたプレス成形品であり、内部に弁室１１を画定している。弁ハウジング１０には、弁室１１に直接連通する銅製の第１の管継手１２と、弁ポート１３を画定するステンレス鋼あるいは焼結金属製の弁座部材１４と、弁ポート１３を介して弁室１１に連通する銅製の第２の管継手１５とが、各々溶接、ろう付け等によって固定装着されている。

尚、この実施形態では、第１の管継手１２が１次側となり、第２の管継手１５が２次側となるように冷媒が流れる場合を例に取って説明するが、この実施形態の電動弁は、第２の管継手１５が１次側となり、第１の管継手１２が２次側となるように冷媒が流れる場合にも用いることのできる双方向型のものである。

弁室１１には弁体１６が設けられている。弁体１６は、弁座部材１４に対する軸線方向（上下方向）移動によって弁ポート１３の開閉および実効開口面積を定量的に増減するニードル弁部１７を有し、基部を円筒状の弁ホルダ１８の一端部（下端）に溶接等によって固着されている。

弁室１１内にはステンレス鋼板のプレス成形品による弁ガイド部材１９が固定されている。弁ガイド部材１９には弁ホルダ１８の外径とほぼ同寸法の内径を有する円筒状ガイド部２０が中央部に一体成形されており、円筒状ガイド部２０に弁ホルダ１８が軸線方向に摺動可能に嵌合している。

弁ホルダ１８の他端部（上端）には端板部２１があり、端板部２１の中央部に貫通孔２２が貫通形成されている。貫通孔２２にはステッピングモータ４０のロータ軸４１の一端部（下端部）４１Ａが遊嵌合状態で貫通している。この先端部（下端部）４１Ａは弁ホルダ１８内に位置しており、この先端部（下端部）４１Ａにはフランジ付きスリーブによる止金具２４が固定されている。弁ホルダ１８の端板部２１と止金具２４のフランジ部２５との間にはフッ素樹脂等の高滑性樹脂製の平ワッシャ２６が挟まれている。

この構造により、ロータ軸４１は、低摩擦抵抗で弁ホルダ１８に対して回転できる態様で、弁ホルダ１８を持ち上げる（弁開方向移動）ことができる。

弁ホルダ１８の下端は弁体１６によって閉じられており、弁ホルダ１８内の弁体１６側には半球状当接部２７をもって弁体１６の背面に当接する樹脂製のばね受け部材２８が設けられている。弁ホルダ１８内のばね受け部材２８と止金具２４のフランジ部２５との間に圧縮コイルばね２９が所定の予荷重を与えられた状態で装着されている。

この構造により、ロータ軸４１、止金具２４、圧縮コイルばね２９、ばね受け部材２８は、弁体１６と弁ホルダ１８との連結体に対して低摩擦抵抗で回転できる。

弁ハウジング１０にはステンレス鋼板のプレス成形品による雌ねじホルダ３０が固定されている。雌ねじホルダ３０には雌ねじ部材３１が固定されている。雌ねじ部材３１は、固体潤滑材入りの焼結金属あるいはフッ素樹脂等の高潤滑性のフィラを充填されたＰＰＳ樹脂等の合成樹脂により構成され、中央部に雌ねじ孔３２を貫通形成されている。

ロータ軸４１には雄ねじ部３３が一体形成されている。雄ねじ部３３は雌ねじ孔３２をねじ係合状態で貫通しており、ロータ軸４１は自身の中心軸線周りに回転することにより、雄ねじ部３３と雌ねじ孔３２とのねじ係合によって回転しつつ軸線方向に移動する。

ロータ軸４１はセレーション軸部４２によってロータ４３と固定連結されている。ロータ４３は、フェライト焼結品、希土類の焼結磁石、或いはプラスチックマグネット等により構成されたＮ極Ｓ極交互の多極着磁の永久磁石をなしている。

弁ハウジング１０の上端面部３４にはステンレス鋼板のプレス成形品による円筒状横断面のカップ形状のケース（キャン）４４が気密に固定されている。このケース４４の気密固定は、ケース４４の円環状開口縁部４４Ｃを弁ハウジング１０の平らな上端面部３４に突き当て、ＴＩＧ溶接あるいはレーザ溶接等によって全周を突合わせ溶接することにより行われている。この突合わせ溶接部は、図１では、符号３５により示されている。

このような突合わせ溶接により、ケース４４の内圧が弁ハウジング１０とケース４４との溶接面部を引き離す方向に作用することがなく、弁ハウジング１０とケース４４との接合部の耐圧強度が向上する。

ケース４４は、内側にステッピングモータ４０のロータ４３を同心状態で回転可能に収容しており、外側に円環形状のステータ部材４５が配置されている。

ステータ部材４５は、円形横断面の中央嵌合孔４５Ａを有して円環形をなし、中央嵌合孔４５Ａにてケース４４の外周に嵌合している。ステータ部材４５は、上下２段にステータコイル（巻線）４６を有し、全体を電気絶縁性樹脂４７により液密モールドされ、内周部全体に複数個の磁極歯（図示省略）を等間隔に有している。ステータ部材４５の外周面部の１部分にはステータコイル４６のリード線取出用の電気接続コネクタ４８（内部は図示省略）が設けられている。

ステータ部材４５の上端面には、軸線方向位置設定片としての門形のマウント用ブリッジ片７０が着脱自在に設けられている。マウント用ブリッジ片７０は、先端に各々係止片部７０Ａを折曲形成された一対の脚片部７０Ｂと、両脚片部７０Ｂを繋ぐブリッジ片部７０Ｃとにより門形をなすプレス成形品であり、ブリッジ片部７０Ｃが中央嵌合孔４５Ａを径方向に跨いで延在している。

ステータ部材４５の上端面には、横転Ｌ形横断面形状の係止溝部４９（図５参照）が対をなして立上げ形成されており、マウント用ブリッジ片７０の係止片部７０Ａが各々マウント用ブリッジ片７０自体のばね性によって係止溝部４９に嵌め込み式に係合することにより、マウント用ブリッジ片７０がステータ部材４５の磁極歯の周方向位置に関連した所定位置に着脱自在に位置決め固定（係止）される。ステータ部材４５の上端面に固定されたマウント用ブリッジ片７０の取り外しは、マウント用ブリッジ片７０がそのばね性に抗して変形されて、係止片部７０Ａの係止溝部４９への嵌め込みが外されることにより行われる。

なお、係止片部７０Ａの先端が平面視で、コの字形（凹形）をしており（図６（ａ）参照）、この部分が係止溝部４９の両側を挟むように係合することにより、マウント用ブリッジ片７０の図４で見て左右方向の取付位置が決まる。

図示されているように、ケース４４はステータ部材４５の中央嵌合孔４５Ａに挿入され、ケース４４の頂部４４Ａが中央嵌合孔４５Ａより軸線方向外方へ露呈しており、その頂部４４Ａにマウント用ブリッジ片７０のブリッジ片部７０Ｃが当接することにより、抜け落ち防止を兼ねてステータ部材４５のケース４４に対する軸線方向の取付位置が設定される。

これにより、ケース４４と弁ハウジング１０の外径が等しく、ケース４４と弁ハウジング１０との接続部に段差がないものでも、ステータ部材４５のケース４４に対する軸線方向の取付位置が適正位置に決まり、ステータ部材４５がずれ落ちることがない。

マウント用ブリッジ片７０のブリッジ片部７０Ｃの中央部には、ステータ部材４５の中心軸線周りに１８０度互いに回転変位した位置に各々係止用垂下片部７１、７２が対をなして折曲成形されている。係止用垂下片部７１、７２の各々の先端近傍には、ステータ用位置決め形状部として、半球状突起部７３、７４が各々プレス成形されている。

ケース４４の外周面部４４Ｄにはディンプル５１が複数個プレス成形されている。ディンプル５１は、ケース外周面側の凹部５１Ａにてマウント用ブリッジ片７０の半球状突起部７３あるいは７４が嵌合（凹凸係合）するステータ用位置決め形状部をなし、ケース内周面側の凸部５１Ｂにて後述するガイド支持体用位置決め形状部をなしている。

ディンプル５１は、図４に示されているように、ケース４４の中心軸線周りにステータ励磁パターンの１周期分に相当するロータ回転角度の２倍の回転角度θだけ互いに回転変位した位置に各々設けられている。

ステータ部材４５の励磁が１−２相励磁であると、ステータ励磁パターンの１周期に相当するロータ回転角度は８パルス分の回転角度に相当し、ステータ部材４５の磁極数が２０であると、１回転８０パルスで、８０／８パルスで、１０個の相合せ位置が存在し、ステータ励磁パターンの１周期に相当するロータ回転角度は、３６０度／１０で、３６度になり、回転角度θは７２度となり、ディンプル５１はケース４４の中心軸線周り等間隔に５個設けられる。

半球状突起部７３あるいは７４が５個のディンプル５１より選択された１つのディンプル５１の凹部５１Ａに嵌合することにより、ステータ部材４５のケース４４に対する周方向の取付位置が設定される。

対をなす係止用垂下片部７１、７２の自由状態における半球状突起部７３、７４の相互離間距離Ｌ（図６参照）はケース４の外径Ｄ（図２参照）より小さく、係止用垂下片部７１、７２が押し広げられてケース４４の外周面部４４Ｄに係合することにより、係止用垂下片部７１、７２の弾性変形により得られるばね性によって半球状突起部７３、７４がケース４４の外周面に押し付けられる。

この押し付けによって、マウント用ブリッジ片７０の半球状突起部７３あるいは７４が、ケース４４のディンプル５１に、がた付きを有することなく、がっちりと、凹凸係合する。

ケース４４内にはガイド支持体５２が固定されている。ガイド支持体５２は、図７〜図９に示されているように、円筒部（軸状部）５３と、円筒部５３の上端側に形成された傘状部５４とを有し、全体をプレス加工により一体成形されている。傘状部５４はケース４４の頂部内側４４Ｂと同形状に成形され、傘状部５４には、ガイド支持体用位置決め形状部として５個のディンプル５１の各々の凸部５１Ｂと係合する５個の切欠き係合部５５をプレス成形されている。

ガイド支持体５２は、傘状部５４がケース４４の頂部内側４４Ｂに整合係合し、切欠き係合部５５がディンプル５１の凸部５１Ｂに係合することにより、ケース４４に対する周方向の取付位置を設定された状態でケース４４内に固定されている。

円筒部５３はロータ４３と同心状態でケース４４の頂部中央より軸線方向に垂下延在している。円筒部５３の根元部（傘状部５４との接続部）の所定の周方向位置にはキー状の弁開ストッパ突起部５６が軸線方向に所定長さに亘ってプレス成形されている。また、円筒部５３の先端部（下端部）には、切欠き係合部５５と所定の周方向位置関係をもった位置に位置決め孔５７がルーバ成形型によりプレス成形されている。位置決め孔５７の奥部にはルーバ成形による切起こし片（切残し片）５８が存在する（図１参照）。

円筒部５３には、円筒部５３の外周を取り巻くように、ばね性を有する線材によりコイルばね状に形成された螺旋ガイド線体６０が設けられている。螺旋ガイド線体６０は、下端部に軸線方向に延長されたストッパ線体部（弁閉ストッパ部）６１と、ストッパ線体部６１の先端を径方向内方に折曲形成された係合端６２とを一体に有している。

螺旋ガイド線体６０は上端側にて弁開ストッパ突起部５６の端面５６Ａに当接し、係合端６２が位置決め孔５７に挿入嵌合し、係合端６２の先端が螺旋ガイド線体６０の径方向弾性力によって切起こし片５８に突当っている。これにより、螺旋ガイド線体６０は、軸線方向のばね荷重によって弁開ストッパ突起部５６の端面５６Ａと位置決め孔５７との間に挟まれ、がたつきを有することなく軸線方向の取付位置を決められている。

また、螺旋ガイド線体６０の係合端６２が位置決め孔５７に挿入嵌合し、係合端６２の先端が螺旋ガイド線体６０の径方向弾性力によって切起こし片５８に突き合っていることにより、ストッパ線体部６１の径方向位置が決まると共に、ストッパ線体部６１が位置決め孔５７の配置位置により決まる位置に円筒部５３に位置決め係止される。

螺旋ガイド線体６０には可動ストッパ部材６３が回転可能に係合している。可動ストッパ部材６３は、１巻コイルばね状に形状され、一端に径方向外方に延びたストッパ線体部６４を有している。ロータ４３には永久磁石の磁極位置に基づいた所定の周方向位置に可動ストッパ部材６３を蹴り回すためのピン状突起部４３Ａが一体成形されている。

可動ストッパ部材６３は、ストッパ線体部６４にてロータ４３のピン状突起部４３Ａと当接し、ロータ４３の回転によって蹴り回されることにより、回転しつつ螺旋ガイド線体６０に案内されて螺旋運動して螺旋ガイド線体６０の軸線方向に移動し、ストッパ線体部６４が螺旋ガイド線体６０のストッパ線体部６１に突き当ることにより、それ以上の左回転を止められ、弁閉基準で、ロータ４３の原点位置を機械的に設定する。また、ストッパ線体部６４が弁開ストッパ突起部５６に当接することにより、それ以上の右回転を止められ、弁開（全開）位置を機械的に決める。

円筒部５３はロータ軸受ガイドを兼ねており、円筒部５３内には軸受部材６５が軸線方向に移動可能に嵌合している。軸受部材６５は、金属あるいは合成樹脂による潤滑材入り素材あるいは表面処理を施された部品により構成され、ロータ軸４１の上方への延長軸部４１Ｂの半球状先端部４１Ｃを受け入れている。また、円筒部５３内には、ケース４４の頂部と軸受部材６５の背面部との間に、圧縮コイルばね６６が所定の予荷重を与えられた状態で設けられている。

上述の構成による電動弁は、ステータ部材４５に駆動パルス信号が与えられることにより、パルス数に応じてロータ４３が回転し、これに伴いロータ軸４１と同軸の雄ねじ部３３が回転し、固定配置の雌ネジ部材３１とのねじ係合関係によってロータ軸４１が軸線方向に移動し、弁体１６が開閉移動する。

ロータ４３の回転によって可動ストッパ部材６３が蹴り回され、上述したように、可動ストッパ部材６３のストッパ線体部６４が螺旋ガイド線体６０のストッパ線体部６１に突き当ることにより、それ以上の左回転を止められ、弁閉基準で、ロータ４３の原点位置を機械的に設定される。

半球状突起部７３或いは７４の何れか一方が、５個のディンプル５１より選択された１つのディンプル５１の凹部５１Ａとの相互係合することにより、ステータ励磁パターンの１周期分に相当するロータ回転角度毎にケース４４に対するステータ部材４５の周方向取付位置を選択設定できる。この場合、５個のディンプル５１に対して３６度間隔の１０箇所の取付位置を選択でき、ステータコイルのリード線の取り出し方向（電気接続コネクタ４８の周方向位置）を、ケース４４の全周周りに３６度分割の１０箇所より選ぶことができる。

また、ケース４４に対するステータ部材４５の周方向の取付位置、ならびにケース４４に対するガイド支持体５２の周方向の取付位置が、各々、半球状突起部７３或いは７４と選択された１つのディンプル５１の凹部５１Ａとの相互係合、切欠き係合部５５とディンプル５１の凸部５１Ｂとの相互係合により、ばらつき誤差を含むことなく確実且つ簡単に決まり、ついては、ストッパ線体部６１とステータ部材４５の磁極歯との周方向の相対位置がばらつき誤差を含むことなく高精度に設定される。

また、ディンプル５１は、上述したように、ケース外周面側にてステータ部材用の位置決め形状部をなし、ケース内周面側にてガイド支持体用の位置決め形状部をなしているから、ステータ部材用の位置決め形状部とガイド支持体用の位置決め形状部との相対位置が自ずと画一的に決まり、ばらつき誤差が生じることがなく、これらのことによっても、ロータ４３の原点位置がばらつき成分を含むことなく高精度に設定され、高精度に定量的な流量制御が行われ得るようになる。

上述の実施形態では、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部７３、７４を１８０度互いに回転変位した位置に各々設け、ケース側の位置決め形状部であるディンプル５１を７２度間隔で５個設けたが、この組み合わせは逆にすることもできる。

すなわち、図１０に示されているように、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部７５をステータ励磁パターンの１周期分に相当するロータ回転角度の２倍の回転角度（７２度）互いに回転変位した位置に各々設け（合計５個）、ケース側の位置決め形状部であるディンプル５１を１８０度互いに回転変位した位置に各々設ける（合計２個）こともできる。

上述したように、ステータ部材磁極数が２０で、１−２相励磁であるとあると、全周（３６０度）をステータ励磁パターンの１周期に相当するロータ回転角度３６度で割った数は１０となり、その整数の約数は（５、２）で、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が２であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は５となり、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が５であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は２となり、２通りの組み合わせがある。

この発明による電動弁は、ステータ励磁方式が２相励磁のものにも適用でき、またステータ部材の磁極数も２０に限られることはない。たとえは、ステータ部材磁極数が２４で、１−２相励磁であると、１回転９６パルスで、９６／８パルスで、１２個の相合せ位置が存在する。

この場合のステータ励磁パターンの１周期に相当するロータ回転角度は、３６０度／１２で、３０度になり、全周（３６０度）をステータ励磁パターンの１周期に相当するロータ回転角度３０度で割った数は１２となり、その整数の約数は（６、４、３、２）で、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が２であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は６となり、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が２であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は６となり、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が３であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は４となり、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が４であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は３となり、ステータ部材側の位置決め形状部である半球状突起部の個数が６であると、ケース側の位置決め形状部であるディンプルの個数は２となり、４通りの組み合わせがある。

図１１〜図１３は各々マウント用ブリッジ片７０の他の実施形態を示されている。なお、図１１〜図１３において、図６に対応する部分は、図６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

図１１に示されている実施形態では、半球状突起部７３、７４がマウント用ブリッジ片７０の両脚片部７０Ｂに対向して設けられている。この実施形態では、門形のマウント用ブリッジ片７０全体のばね性によって両脚片部７０Ｂの半球状突起部７３あるいは７４がケース４４側のディンプル５１に係合する。

図１２、図１３に示されている実施形態では、マウント用ブリッジ片７０の両脚片部７０ＢにＣ形乃至コの字形のスリット７０Ｄが開口形成され、両脚片部７０Ｂにスリット７０Ｄに囲まれたばね片部７０Ｅが形成されている。このばね片部７０Ｅの各々に半球状突起部７３、７４が形成されている。この実施形態では、ばね片部７０Ｅの弾性変形により得られるばね性によって、ばね片部７０Ｅがケース４４の外周面に押し付けられ、この押し付けによってばね片部７０Ｅの半球状突起部７３あるいは７４がケース４４側のディンプル５１に係合する。

これらの実施形態でも、上述の実施形態と同様に、ケース４４の頂部４４Ａにマウント用ブリッジ片７０のブリッジ片部７０Ｃが当接することにより、抜け落ち防止を兼ねてステータ部材４５のケース４４に対する軸線方向の取付位置が設定され、半球状突起部７３あるいは７４がディンプル５１の凹部５１Ａに嵌合することにより、ステータ部材４５のケース４４に対する周方向の取付位置が設定される。

図１４、図１５はこの発明による電動弁の他の実施形態を示している。なお、図１４、図１５においても、図１〜図４に対応する部分は、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、ステータ部材４５の上端面に、軸線方向位置設定片としての鈎形のマウント片８０が着脱自在に設けられている。マウント片８０は、プレス成形品であり、図１６に示されているように、係止片部としてのＣ形平板状の取付基板部８０Ａより折曲形成された起立片部８０Ｂと起立片部８０Ｂの先端より径方向内方に延びる径方向片部８０Ｃとによるばね性を有する鈎形片部８０Ｄを有しており、起立片部８０Ｂに半球状突起部８１が形成されている。

取付基板部８０Ａには、一つの係合凹部８０Ｅと、両脚部外側縁に形成された一対の切起しストッパ片部８０Ｆと、両脚部内側縁に起立形成された一対の押当片部８０Ｇとを有している。ステータ部材４５の上端面には一対の横転Ｌ形横断面形状のスライドガイド部８２が係止溝部として立上げ形成されており、マウント片８０は、ステータ部材４５の上端面に沿ってた図１４の矢印Ｓ方向のスライドによって、一対のスライドガイド部８２間に横すべり式に差し込まれる。

両側の切起しストッパ片部８０Ｆが各々スライドガイド部８２を逆止的に通過してスライドガイド部８２の端部８２Ａを越える位置まで差し込みが行われると、差し込み先端側の係合凹部８０Ｅがステータ部材４５の上端面に立上げ形成されている挿入規制部としての横転Ｌ形横断面形状部８３に当接、係合する。

これにより、マウント片８０は、ステータ部材４５に対し、一対のスライドガイド部８２と横転Ｌ形横断面形状部８３の３箇所の係合によって軸線方向（上下方向）に係止され、一対の切起しストッパ片部８０Ｆが各々スライドガイド部８２の端部８２Ａに当たり、係合凹部８０Ｅが横転Ｌ形横断面形状部８３に当たることにより、径方向（左右方向）の係止が行われる。これら係止により、マウント片８０はステータ部材４５の上端面に着脱自在に位置決め固定される。ステータ部材４５の上端面に固定されたマウント片８０の取り外しは、切起しストッパ片部８０Ｆを上方から押して変形させた状態で、マウント片８０を差し込み方向と逆方向にスライドさせることにより行われる。なお、これら係止部の公差により生じる左右方向の多少のがたつきは許される。

マウント片組み付け後に、ステータ部材４５の中央嵌合孔４５Ａに、下側からケース４４が差し込まれる。このケース４４の差し込みは、ケース４４の頂部４４Ａがマウント片８０の径方向片部８０Ｃに当接するまで行われる。これにより、抜け落ち防止を兼ねてステータ部材４５のケース４４に対する軸線方向の取付位置が設定される。この差し込みが完了すると、マウント片８０一対の押当片部８０Ｇが各々ケース４４の外周面部４４Ｄに当接する。

この状態では、押当片部８０Ｇと起立片部８０Ｂとが、鈎形片部８０Ｄの弾性変形を伴ってケース４４を径方向両側より挟み、鈎形片部８０Ｄの弾性変形により得られるばね性によって起立片部８０Ｂがケース４４の外周面に押し付けられる。また、その反力によって係合凹部８０Ｅが横転Ｌ形横断面形状部８３に押し付けられ、左右方向のがた付きが消滅する。

この押し付けによって、起立片部８０Ｂの半球状突起部８１がケース４４のディンプル５１に、がた付きを有することなく、がっちりと、凹凸係合する。これにより、ステータ部材４５のケース４４に対する周方向の取付位置が設定され、これに伴い、前述の実施形態と同様に、ロータ４３の原点位置がばらつき成分を含むことなく高精度に設定される。

図１７、図１８は鈎形のマウント片８０の他の実施形態を示している。なお、図１７、図１８において、図１４〜図１６に対応する部分は、図１４〜図１６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、押当片部８０Ｇが省略され、取付基板部８０Ａの両脚部外縁側に鉤形の一対の係止爪形状部８０Ｊを有している。

この実施形態でも、マウント片８０は、ケース４４の上端面に沿った図１７の矢印Ｓ方向のスライドによって、一対のスライドガイド部８２間に横すべり式に差し込まれる。

両側の切起しストッパ片部８０Ｆが各々スライドガイド部８２を逆止的に通過し、スライドガイド部８２の一方の端部８２Ａを越える位置まで差し込みが行われると、当接部としての一対の係止爪形状部８０Ｊが各々スライドガイド部８２の挿入規制部としての他方の端部８２Ｂに当接し、また、差し込み先端側の係合凹部８０Ｅがステータ部材４５の上端面に立上げ形成されている横転Ｌ形横断面形状部８３に係合する。

これにより、マウント片８０は、ステータ部材４５に対し、一対のスライドガイド部８２と横転Ｌ形横断面形状部８３の３箇所の係合によって軸線方向（上下方向）に係止され、一対の切起しストッパ片部８０Ｆが各々スライドガイド部８２の端部８２Ａに当たり、一対の係止爪形状部８０Ｊが各々スライドガイド部８２の端部８２Ｂに当たることにより、径方向（左右方向）の係止が行われる。なお、この場合も、これら係止部の公差により生じる左右方向（差し込み方向）の多少のがたつきは許される。

マウント片組み付け後に、ステータ部材４５の中央嵌合孔４５Ａに、下側からケース４４が差し込まれる。このケース４４の差し込みは、ケース４４の頂部４４Ａがマウント片８０の径方向片部８０Ｃに当接するまで行われる。これにより、抜け落ち防止を兼ねてステータ部材４５のケース４４に対する軸線方向の取付位置が設定される。

この状態では、鈎形片部８０Ｄが弾性変形し、鈎形片部８０Ｄの弾性変形により得られるばね性によって起立片部８０Ｂがケース４４の外周面に押し付けられる。また、その反力によって係止爪形状部８０Ｊがスライドガイド部８２の端部８２Ｂに押し付けられ、左右方向のがた付きが消滅する。

これにより、起立片部８０Ｂの半球状突起部８１がケース４４のディンプル５１に、がた付きを有することなく、がっちりと、凹凸係合し、ステータ部材４５のケース４４に対する周方向の取付位置が設定され、これに伴い、前述の実施形態と同様に、ロータ４３の原点位置がばらつき成分を含むことなく高精度に設定される。

図１９は鈎形のマウント片８０もう一つの実施形態を示している。この実施形態では、マウント片８０の取付基板部８０Ａが円環状をなし、係合凹部８０Ｅの反対側にもう一つの係合凹部８０Ｈを形成されている。係合凹部８０Ｈはステータ部材４５の上端面に形成されたもう一つのストッパ突起部８４（図１４、図１５参照）に当接、係合する。

このマウント片８０は、ストッパ突起部８４を乗り越えてステータ部材４５の上端面に沿ってた図１４の矢印Ｓ方向のスライドによって、一対のスライドガイド部８２間に横すべり式に差し込まれ、図１４、図１５に示されている実施形態のものと同様に、ステータ部材４５に取付けられる。

したがって、この実施形態でも、上述の実施形態と同様に、ケース４４の頂部４４Ａにマウント片８０の径方向片部８０Ｃが当接することにより、抜け落ち防止を兼ねてステータ部材４５のケース４４に対する軸線方向の取付位置が設定され、半球状突起部８１がディンプル５１に嵌合することにより、ステータ部材４５のケース４４に対する周方向の取付位置が設定される。

この発明による電動弁の一つの実施形態を示す縦断面図である。 この発明による電動弁の一つの実施形態を示す正面図である。 この発明による電動弁の一つの実施形態を示す側面図である。 この発明による電動弁の一つの実施形態を示す平面図である。 図２の線Ａ−Ａに沿った部分的な拡大断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は一つの実施形態のマウント用ブリッジ片の三面図（平面図、正面図、側面図）である。 この発明による電動弁に組み込まれるストッパ機構部分の断面図である。 この発明による電動弁のガイド支持体の部品図（正面図）である。 この発明による電動弁のガイド支持体の部品図（底面図）である。 この発明による電動弁の他の実施形態を示す要部の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は他の実施形態のマウント用ブリッジ片の三面図（底面図、正面図、側面図）である。 （ａ）〜（ｃ）は他の実施形態のマウント用ブリッジ片の三面図（平面図、正面図、側面図）である。 （ａ）〜（ｃ）は他の実施形態のマウント用ブリッジ片の三面図（平面図、正面図、側面図）である。 この発明による電動弁の他の実施形態を示す平面図である。 この発明による電動弁の他の実施形態を示す正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は他の実施形態のマウント片の三面図（平面図、正面図、側面図）である。 この発明による電動弁の他の実施形態を示す平面図である。 他の実施形態のマウント片の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は他の実施形態のマウント片の三面図（平面図、正面図、側面図）である。

符号の説明

１０ 弁ハウジング
１４ 弁座部材
１６ 弁体
１８ 弁ホルダ
１９ 弁ガイド部材
３１ 雌ねじ部材
３３ 雄ねじ部
４０ ステッピングモータ
４１ ロータ軸
４３ ロータ
４４ ケース
４５ ステータ部材
４９ 係止溝部
５１ ディンプル
５２ ガイド支持体
５３ 円筒部
５７ 位置決め孔
６０ 螺旋ガイド線体
６１ ストッパ線体部
６３ 可動ストッパ部材
６５ 軸受部材
７０ マウント用ブリッジ片（軸線方向位置設定片）
７０Ａ 係止片部
７３、７４、７５ 半球状突起部（突起部）
８０ マウント片（軸線方向位置設定片）
８０Ａ 取付基板部（係止片部）
８０Ｂ 起立片部
８０Ｃ 径方向片部
８０Ｅ 係合凹部（当接部）
８０Ｊ 係止爪形状部（当接部）
８１ 半球状突起部（突起部）
８２ スライドガイド部（係止溝部）
８２Ｂ 端部（挿入規制部）
８３ 横転Ｌ形横断面形状部（挿入規制部）

Claims (5)

1. 非磁性体製のケース内にロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータ部材を配置されたステッピングモータの前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動弁において、
   前記ケースは円筒状横断面のカップ形状をなし、前記ステータ部材は円形横断面の中央嵌合孔にて前記ケースの外周に嵌合し、
   前記ステータ部材の一端部に対をなして立ち上げ形成された横転Ｌ形横断面形状の係止溝部に軸線方向位置設定片の係止片部を係合させて前記ステータ部材の一端面に前記軸線方向位置設定片が着脱自在に位置決め固定され、
   前記ステータ部材の前記中央嵌合孔に前記ケースが挿入されて前記中央嵌合孔より軸線方向外方へ露呈した前記ケースの頂部に前記軸線方向位置設定片を当接するとともに、前記ケースの外周面の凹部に前記軸線方向位置設定片の突起部を嵌合して凹凸係合することにより、前記ステータ部材の前記ケースに対する軸線方向位置と周方向位置が設定されることを特徴とする電動弁。
2. 前記軸線方向位置設定片は鈎形のマウント片であり、前記鈎形のマウント片は、前記ステータ部材の前記中央嵌合孔に挿入されて前記中央嵌合孔より軸線方向外方へ露呈された前記ケースの頂部に当接されることを特徴とする請求項１記載の電動弁。
3. 前記鈎形のマウント片は、前記係止片部として有する平板状の取付基板部が前記係止溝部としてのスライドガイド部間に横すべり式に差し込み装着され、挿入規制部への当接によって差し込み方向の係止を行われていることを特徴とする請求項２記載の電動弁。
4. 前記鈎形のマウント片は、前記取付基板部より折曲形成された起立片部と該起立片部の先端より径方向内方に延びる径方向片部とよりなるばね性をもった鉤形片部を有し、前記ケースの頂部に前記径方向片が当接されるとともに、前記起立片部に形成された前記突起部が前記ケースの外周面の前記凹部に嵌合して凹凸係合することを特徴とする請求項３記載の電動弁。
5. 前記鈎形のマウント片は、前記取付基板部が前記鉤形片部側を先端として前記係止溝部としてのスライドガイド部間に横すべり式に差し込まれて装着されたとき前記ステータ部材の一端面上に立上げ形成された前記挿入規制部に当接する当接部を有し、前記ケースの頂部に前記径方向片が当接され、かつ前記ケースの外周面の前記凹部に前記突起部が凹凸係合した状態で、前記挿入規制部に前記当接部が当接することにより、前記ステータ部材の前記ケースに対する径方向位置が設定されることを特徴とする請求項３記載の電動弁。

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