本发明涉及用于冷冻循环等的电动阀以及冷冻循环系统。
背景技术：
现今，作为这种电动阀，有通过步进电机的磁性转子的旋转来经由螺纹进给机构使工作轴直线移动从而利用与该工作轴连结的阀部件对阀口进行开闭的电动阀。例如在日本特开平10-220614号公报(专利文献1)中公开这样的电动阀。
该专利文献1的电动阀利用阀壳和封闭箱对成为制冷剂的流路的阀室等进行封闭，步进电机的磁性转子和对置于该磁性转子的磁极齿配置于封闭箱的内部，且步进电机的线圈部配置于封闭箱的外部。由此，对于线圈部的定子线圈(励磁线圈)，能够防止冷冻循环的高压的制冷剂所引起的影响，并且不需要导线的气密密封化等。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平10-220614号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
在上述的专利文献1的技术中，例如如图21所示，为了利用定子线圈a(励磁线圈)高效地对磁极齿b进行励磁，通过热处理使封闭箱c中的与定子线圈a的磁轭(轭部)d的端面对应的部分局部地成为磁性体，并使封闭箱c的其它部分成为非磁性体。
然而，封闭箱c的磁性体部分需要形成于封闭箱c的周围的极窄的区域以便与磁轭d的端面对应。另外，为了减少漏磁通来抑制磁路的磁效率的降低，需要使磁性体的部分与非磁性体部分的分界线变得明确，但难以通过热处理在热容量较小的薄壁的冲压部件明确地区分形成这样的磁性体部分与非磁性体部分的边界。并且，磁性体部分需要相对于磁轭d形成于正确的位置，且在线圈部的组装中也需要与局部的磁性体部分配合的正确的定位，从而制造管理变得困难。
本发明的课题在于，在马达部的磁性转子和磁极齿配设于封闭箱的内侧、且马达部的线圈部配设于封闭箱的外侧的电动阀中，通过减少线圈部的磁轭与磁极齿之间的磁通所通过的部分的漏磁通来减少磁损耗，并且提高线圈部的组装时的自由度。
方案1的电动阀具备马达部、阀机构部以及封闭箱，上述阀机构部设于阀壳，并通过上述马达部的旋转驱动使阀部件进退，从而对阀口进行开闭，上述封闭箱与上述阀壳一起对上述阀机构部进行封闭，上述电动阀的特征在于，上述马达部的磁性转子和与该磁性转子的外周对置的磁极齿配设于上述封闭箱的内侧，且上述马达部的线圈部配设于上述封闭箱的外侧，连接上述磁极齿的共用基部与上述封闭箱的内表面面接触，且在上述线圈部的磁轭设有扩张部，该扩张部与上述共用基部对置且宽度比该磁轭的厚度大，并且该扩张部通过其对置面与上述封闭箱的外表面面接触，上述扩张部、上述封闭箱以及上述共用基部层叠。
方案2的电动阀的特征在于，在方案1所记载的电动阀中，上述扩张部以上述对置面来面接触的上述封闭箱的外表面、上述共用基部以及上述扩张部以与上述磁性转子的旋转轴平行的朝向配置。
方案3的电动阀的特征在于，在方案1所记载的电动阀中，上述扩张部以上述对置面来面接触的上述封闭箱的外表面、上述共用基部以及上述扩张部以与上述磁性转子的旋转轴交叉的朝向配置。
方案4的冷冻循环系统是包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的冷冻循环系统，其特征在于，使用方案1～3所记载的电动阀作为上述膨胀阀。
发明的效果如下。
根据方案1～3的电动阀，由于使连接磁极齿的共用基部及磁轭的扩张部与封闭箱面接触而扩张部、封闭箱以及共用基部层叠，所以能够减少漏磁通地使共用基部与磁轭的扩张部对置，从而能够构成为难以产生磁损耗。并且，由于磁轭相对于共用基部的对位具有轴向上的自由度，所以不需要较高的精度就容易组装线圈部。
根据方案3的电动阀，由于共用基部和扩张部以与磁性转子的旋转轴交叉的朝向配置，所以能够以夹着封闭箱的顶板的方式容易地层叠该扩张部、封闭箱以及共用基部，从而容易进行旋转轴方向上的定位。
根据方案4的冷冻循环系统，可获得与方案1～3相同的效果。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的电动阀的纵剖视图。
图2是第一实施方式的电动阀的定子单元的纵剖视图。
图3是第一实施方式的电动阀的定子单元、封闭箱以及磁极板的纵剖视图。
图4是图3中的a-a剖视图。
图5是图3中的b-b剖视图。
图6是示出第一实施方式中的磁极板的中间部件的一个例子的图。
图7是示出第一实施方式中的磁极板的弯曲加工的一个例子的图。
图8是示出第一实施方式中的磁力线的一个例子的图。
图9是第二实施方式的电动阀的定子单元、封闭箱以及磁极板的纵剖视图。
图10是第三实施方式的电动阀的纵剖视图。
图11是第三实施方式的电动阀的镶嵌成型品以及减速机构的纵剖视图。
图12是图11的a-a向视图以及b-b向视图。
图13是第三实施方式的电动阀中的磁极板的纵剖视图。
图14是示出第三实施方式的电动阀中的磁极板的变形例的纵剖视图。
图15是第四实施方式的电动阀的纵剖视图。
图16是第四实施方式的电动阀的定子单元、封闭箱以及磁极板的纵剖视图。
图17是第四实施方式中的上部的磁极板的仰视图以及侧视剖视图。
图18是示出第四实施方式中的中部的磁极板的中间部件的一个例子的图。
图19是第四实施方式中的下部的磁极板的俯视图以及侧视剖视图。
图20是示出实施方式的冷冻循环系统的图。
图21是说明现有的电动阀的问题点的一个例子的图。
图中：
10—步进电机(马达部)，11—定子单元，11a—线圈部，11b—线圈部，111—线轴，112—定子线圈，113a—磁轭，113a1—扩张部，113a2—对置面，113b—磁轭，113b1—扩张部，113b2—对置面，113c—磁轭，113c1—扩张部，113c2—对置面，113d—磁轭，113d1—扩张部，113d2—对置面，114—框架，115—树脂模制件，12a—磁极板，12a1—共用基部，12b—磁极板，12b1—共用基部，12c—磁极板，12c1—共用基部，12d—磁极板，12d1—共用基部，12a—矩形磁极齿，12b—矩形磁极齿，12c—矩形磁极齿，12d—矩形磁极齿，13—磁性转子，9—封闭箱，100—电动阀，20—步进电机(马达部)，21—定子单元，21a—线圈部，21b—线圈部，211—线轴，212—定子线圈，213a—磁轭，213a1—扩张部，213a2—对置面，213b—磁轭，213b1—扩张部，213b2—对置面，213c—磁轭，213c1—扩张部，213c2—对置面，213d—磁轭，213d1—扩张部，213d2—对置面，214—框架，215—树脂模制件，22a—磁极板，22a1—共用基部，22b—磁极板，22b1—共用基部，22c—磁极板，22c1—共用基部，22d—磁极板，22d1—共用基部，22a—矩形磁极齿，22b—矩形磁极齿，22c—矩形磁极齿，22d—矩形磁极齿，23—磁性转子，200—电动阀，30—步进电机(马达部)，31—定子单元，31a—线圈部，31b—线圈部，311—线轴，312—定子线圈，313a—磁轭，313a1—扩张部，313a2—对置面，313b—磁轭，313b1—扩张部，313b2—对置面，313c—磁轭，313c1—扩张部，313c2—对置面，313d—磁轭，313d1—扩张部，313d2—对置面，314—框架，315—树脂模制件，32a—磁极板，32a1—共用基部，32bc—磁极板，32bc1—共用基部，32d—磁极板，32d1—共用基部，32—磁极板，321—共用基部，32a—近似梯台状磁极齿，32b—近似梯台状磁极齿，32c—近似梯台状磁极齿，32d—近似梯台状磁极齿，33—磁性转子，9′—封闭箱，300—电动阀，40—步进电机(马达部)，41—定子单元，41a—线圈部，41b—线圈部，411—线轴，412—定子线圈，413a—磁轭，413a1—扩张部，413a2—对置面，413b—磁轭，413b1—扩张部，413b2—对置面，413c—磁轭，413c1—扩张部，413c2—对置面，413d—磁轭，413d1—扩张部，413d2—对置面，414—框架，415—树脂模制件，42a—磁极板，42a1—共用基部，42bc—磁极板，42bc1—共用基部，42d—磁极板，42d1—共用基部，42a—矩形磁极齿，42b—矩形磁极齿，42c—矩形磁极齿，42d—矩形磁极齿，43—磁性转子，8—封闭箱，400—电动阀，50—阀机构部，60—阀壳，60a—阀室，61—第一接头管，62—第二接头管，63—阀座部件，63a—阀口，l—轴线。
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的电动阀的实施方式进行说明。图1是第一实施方式的电动阀的纵剖视图，图2是第一实施方式的电动阀的定子单元的纵剖视图，图3是第一实施方式的电动阀的定子单元、封闭箱以及磁极板的纵剖视图，图4是图3中的a-a剖视图，图5是图3中的b-b剖视图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1的附图中的上下对应。
该电动阀100具备作为“马达部”的步进电机10、阀机构部50、阀壳60、以及由非磁性体构成的封闭箱9。阀壳60由不锈钢等形成为大致圆筒形状，并在其内侧具有阀室60a。在阀壳60的外周单侧连接有与阀室60a导通的第一接头管61，并且在从下端向下方延伸的筒状部连接有第二接头管62。并且，在第二接头管62的阀室60a侧嵌合有阀座部件63。在阀座部件63且在其内侧形成有与阀室60a连通的圆形的阀口63a。阀口63a的以轴线l为中心的截面形状呈圆形的形状，阀室60a与第二接头管62能够经由该阀口63a而导通。
阀机构部50具有支撑部件51、阀支架52、作为“阀部件”的针阀53、以及工作轴54。支撑部件51由高滑动性的合成树脂制成、或由高滑动性的烧结金属制成，在靠近阀壳60的端部，具有通过镶嵌成形而设为一体的不锈钢制的固定金属零件511。而且，支撑部件51利用固定金属零件511而固定于阀壳60的上端。
在支撑部件51形成有在轴线l方向上较长的导向孔51a，在该导向孔51a内，能够沿轴线l方向滑动地嵌合有圆筒状的阀支架52。阀支架52设为与阀室60a同轴，且在该阀支架52的下端部固定有针阀53。此外，在阀支架52内，能够沿轴线l方向移动地设有弹簧支座52a，并在弹簧支座52a与针阀53之间以受到规定的载荷的状态安装有压缩螺旋弹簧52b。
工作轴54固定于步进电机10的后述的磁性转子13的中心，并在该工作轴54的外周形成有外螺纹部54a。并且，在支撑部件51，且在以轴线l为中心地贯通于导向孔51a的螺纹孔内形成有内螺纹部51b，工作轴54的外螺纹部54a与该内螺纹部51b螺纹结合。而且，阀支架52的上端部与工作轴54的下端部卡合，阀支架52由工作轴54以能够旋转地悬垂的状态支撑。
在阀壳60的上端，通过焊接等而气密地固定有封闭箱9。在封闭箱9内的上部嵌合有导向件保持筒91，并在该导向件保持筒91的中央的圆筒部91a内嵌入有导向件92。导向件92在中央具有导向孔92a，工作轴54的上端部转动自如地嵌入在该导向孔92a内。在圆筒部91a的外周装配有螺旋导向线体93，并且设有与螺旋导向线体93螺纹结合的可动限位部件94。
在磁性转子13形成有突起部13a，伴随磁性转子13的旋转而突起部13a转到可动限位部件94，由此可动限位部件94通过与螺旋导向线体93的螺纹结合而一边回转一边上下移动。而且，可动限位部件94通过抵接于螺旋导向线体93的下端限位器93a，来获得工作轴54的最下端位置处的旋转限位作用。并且，可动限位部件94通过抵接于螺旋导向线体93的上端限位器93b，来获得工作轴54的最上端位置处的旋转限位作用。
步进电机10设于封闭箱9的内外。即，步进电机10由如下部件构成：安装于封闭箱9的外周的定子单元11；通过硬钎焊或粘合、或者激光焊接、电子束焊接、点焊等各种焊接、爆炸压接等适当的方法固定并安装于封闭箱9的内周壁的磁极板12a、12b、12c、12d；以及在封闭箱9的内部能够旋转地配设于磁极板12a、12b、12c、12d的内侧的磁性转子13。即，磁极板12a、12b、12c、12d与磁性转子13对置配置。磁极板12a、12b、12c、12d的外周面以沿封闭箱9的内周面的方式弯曲形成。封闭箱9由非磁性、透磁率较低的材质构成，例如由奥氏体系不锈钢制成。并且，磁极板12a、12b、12c、12d由透磁率较高的材质构成，例如由钢铁材料制成。此外，磁极板12a、12b、12c、12d以使后述的磁极齿12a、12b、12c、12d以规定的位置关系与阀闭状态时的磁性转子13的规定的磁极对置的方式决定旋转位置而固定于封闭箱9的内周壁，由此进行阀闭状态时的步进电机10的原点定位。这些结构在后述的各实施方式中也相同。
定子单元11以使一对线圈部11a、11b在轴线l方向上层叠的方式构成，在各线圈部11a、11b中，在树脂制的线轴111卷装有定子线圈112，并在线轴111的两端分别具备由磁性体构成的一对磁轭(轭部)113a和113b、113c和113d。磁轭113a、113b、113c、113d由透磁率较高的钢铁材料等构成。线圈部11a和线圈部11b的各磁轭113a、113b、113c、113d的外周端部嵌合在由磁性体构成的圆筒状的框架114内，线圈部11a、11b通过该由磁性体构成的圆筒状的框架114而固定为一体。而且，磁轭113a、113b、113c、113d和由磁性体构成的圆筒状的框架114被树脂模制件115封闭。并且，从树脂模制件115向外部引出针对定子线圈112的通电用导线116。
各磁轭113a、113b、113c、113d大致呈圆环状的形状，在其靠封闭箱9侧的内周缘，具有与封闭箱9的外周面面接触的轮圈状的扩张部113a1、113b1、113c1、113d1。在该第一实施方式中，线圈部11a的在轴线l方向上的外侧(上部侧)的磁轭113a的扩张部113a1朝向该线圈部11a的外侧形成。并且，线圈部11a的在轴线l方向上的内侧(下部侧)的磁轭113b的扩张部113b1朝向该线圈部11a的内侧形成。并且，线圈部11b的在轴线l方向上的外侧(下部侧)的磁轭113d的扩张部113d1朝向该线圈部11b的外侧形成。并且，线圈部11b的在轴线l方向上的内侧(上部侧)的磁轭113c的扩张部113c1朝向该线圈部11b的内侧形成。
如图3至图5所示，对于磁极板12a、12b、12c、12d而言，在封闭箱9的内侧，作为与线圈部11a对应的一对磁极板12a、12b、以及与线圈部11b对应的一对磁极板12c、12d，各个对以组合的方式组装。各磁极板12a、12b、12c、12d具有与封闭箱9的内周面面接触的薄型圆筒状的共用基部12a1、12b1、12c1、12d1。此外，与线圈部11a对应的一对磁极板12a、12b以及与线圈部11b对应的一对磁极板12c、12d形成为相同的形状。
对于与线圈部11a对应的磁极板12a、12b而言，一个磁极板12a具有从共用基部12a1朝向磁极板12b的共用基部12b1延伸的多个矩形磁极齿12a，另一个磁极板12b具有从共用基部12b1朝向磁极板12a的共用基部12a1延伸的多个矩形磁极齿12b。并且，对于与线圈部11b对应的磁极板12c、12d而言，一个磁极板12c具有从共用基部12c1朝向磁极板12d的共用基部12d1延伸的多个矩形磁极齿12c，另一个磁极板12d具有从共用基部12d1朝向磁极板12c的共用基部12c1延伸的多个矩形磁极齿12d。而且，矩形磁极齿12a和12b、矩形磁极齿12c和12d相互分离等间隔地绕轴线l配置。
此外，磁极板12a、12b、12c、12d如下形成。例如，如图6中示出磁极板12a、12b的例子那样，利用冲压加工、冲裁加工，而形成为具有共用基部12a1′、12b1′、矩形磁极齿12a′、12b′的平板状的中间部件12a′、12b′。而且，如图7中示出磁极板12a的例子那样，通过利用弯曲加工使中间部件12a′变圆，来形成磁极板12a。磁极板12b，12c、12d也相同。并且，由于步进电机10是二相励磁，所以磁极齿的个数优选是4的倍数。
各磁极板12a、12b、12c、12d的共用基部12a1、12b1、12c1、12d1分别与线圈部11a以及线圈部11b的对应的各磁轭113a、113b、113c、113d的各扩张部113a1、113b1、113c1、113d1对置地配置。并且，扩张部113a1、113b1、113c1、113d1的靠封闭箱9侧的面成为与该封闭箱9的外表面面接触的对置面113a2、113b2、113c2、113d2。而且，共用基部12a1、12b1、12c1、12d1和扩张部113a1、113b1、113c1、113d1以夹着封闭箱9的一部分板面的方式层叠。并且，扩张部113a1、113b1、113c1、113d1的宽度比磁轭113a、113b、113c、113d的厚度大。优选为1.5～3倍。并且，共用基部12a1、12b1、12c1、12d1和扩张部113a1、113b1、113c1、113d1的在轴线l方向上的宽度大致相同。
这样构成的磁极板12a、12b、12c、12d通过朝定子线圈112的通电而经由磁轭113a、113b、113c、113d被励磁。例如，如在图8中由箭头示出磁力线那样，在线圈部11a侧，由定子线圈112产生的磁力线穿过磁轭113a、壳体9、共用基部12a1、矩形磁极齿12a、矩形磁极齿12b、共用基部12b1、壳体9、磁轭113b以及圆筒状的框架114，由此来形成磁路。在该情况下，矩形磁极齿12a被励磁成n极，矩形磁极齿12b被励磁成s极。此外，图8(a)示出无磁性转子13的假想的状态，图8(b)示出有磁性转子13的情况。
根据以上的结构，在步进电机10中，通过对定子线圈112施加脉冲状的电流来使定子线圈112产生磁力线。而且，根据交替地改变电流的方向的脉冲信号，与线圈部11a对应的磁极板12a、12b、以及与线圈部11b对应的磁极板12d、12c所产生的磁极(n、s极)交替地变化，利用这些磁极(n、s极)与被磁性转子13磁化的圆周方向的磁极(n极、s极)之间的磁吸引力以及磁斥力来使磁性转子13旋转。此外，磁性转子13的旋转量成为与施加于定子线圈112的脉冲数成比例的量。而且，若磁性转子13旋转，则工作轴54以及针阀53利用工作轴54的外螺纹部54a和支撑部件51的内螺纹部51b的螺纹进给机构而沿轴线l方向上下移动。由此，针阀53增减阀口63a的开口面积，来控制制冷剂的从第一接头管61向第二接头管62、或者从第二接头管62向第一接头管61流动的流量。
这样，步进电机10的磁性转子13和与磁性转子13的外周对置的磁极齿12a、12b、12c、12d配设于封闭箱9的内侧。并且，步进电机10的线圈部11a、11b配设于封闭箱9的外侧。并且，分别连接磁极齿12a、12b、12c、12d的共用基部12a1、12b1、12c1、12d1与封闭箱9的内表面面接触，在线圈部11a、11b的磁轭113a、113b、113c、113d设有与共用基部12a1、12b1、12c1、12d1对置的扩张部113a1、113b1、113c1、113d1。而且，扩张部113a1、113b1、113c1、113d1与封闭箱9的外表面面接触，扩张部113a1、113b1、113c1、113d1、封闭箱9以及共用基部12a1、12b1、12c1、12d1等分别层叠。因此，能够使共用基部12a1、12b1、12c1、12d1与磁轭113a、113b、113c、113d的扩张部113a1、113b1、113c1、113d1以减少漏磁通的方式对置，从而能够成为难以产生磁损耗的结构。并且，由于磁轭113a、113b、113c、113d相对于磁极齿12a、12b、12c、12d的对位具有轴线l方向上的自由度，所以不需要较高的精度，从而线圈部11a、11b的组装变得容易。并且，利用拉深加工、冲压加工、或者壁厚增加加工等来形成扩张部113a1、113b1、113c1、113d1，且将其内周面精加工为平滑且精加工为高精度。
图9是第二实施方式的电动阀200的定子单元、封闭箱以及磁极板的纵剖视图。以下，在第二实施方式至第四实施方式中，对与第一实施方式相同的要素标注与图1至图5相同的符号并适当地省略重复的说明。
该第二实施方式的电动阀200具备作为“马达部”的步进电机20、与第一实施方式相同的封闭箱9、未图示的阀机构部50、以及阀壳60。该第二实施方式中的步进电机20与第一实施方式中的步进电机10的不同在于：线圈部21a、21b的磁轭213a、213d的形状和磁极板22a、22b、22c、22d的在轴线l方向上的长度。
步进电机20由如下部件构成：安装于封闭箱9的外周的定子单元21；安装于封闭箱9的内周壁的磁极板22a、22b、22c、22d；以及在封闭箱9的内部能够旋转地配设于磁极板22a、22b、22c、22d的内侧的与第一实施方式相同的磁性转子23(点划线)。磁极板22a、22b、22c、22d的外周面以沿封闭箱9的内周面的方式弯曲形成。封闭箱9由非磁性、透磁率较低的材质构成，例如由奥氏体系不锈钢制成。并且，磁极板22a、22b、22c、22d由透磁率较高的材质构成，例如由钢铁材料制成。
定子单元21以使一对线圈部21a、21b在轴线l方向上层叠的方式构成，在各线圈部21a、21b中，在树脂制的线轴211卷装有定子线圈212，并在线轴211的两端分别具备由磁性体构成的一对磁轭(轭部)213a、213b、一对磁轭213c、213d。磁轭213a、213b、213c、213d由透磁率较高的钢铁材料等构成。线圈部21a和线圈部21b的各磁轭213a、213b、213c、213d的外周端部嵌合在由磁性体构成的圆筒状的框架214内，线圈部21a、21b通过该由磁性体构成的圆筒状的框架214而固定为一体。而且，磁轭213a、213b、213c、213d和由磁性体构成的圆筒状的框架214被树脂模制件215封闭。并且，从树脂模制件215向外部引出针对定子线圈212的通电用导线216。
各磁轭213a、213b、213c、213d大致呈圆环状的形状，在其靠封闭箱9侧的内周缘，具有与封闭箱9的外周面面接触的轮圈状的扩张部213a1、213b1、213c1、213d1。在该第二实施方式中，线圈部21a的在轴线l方向上的外侧(上部侧)的磁轭213a的扩张部213a1朝向该线圈部21a的内侧形成，线圈部21b的在轴线l方向上的外侧(下部侧)的磁轭213b的扩张部213b1朝向该线圈部21b的内侧形成。此外，与第一实施方式相同，线圈部21a的磁轭213b的扩张部213b1和线圈部21b的磁轭213c的扩张部213c1分别朝向线圈部21a、21b的内侧形成。
即，在该第二实施方式中，对于磁极板22a、22b、22c、22d而言，在封闭箱9的内侧，作为与线圈部21a对应的一对磁极板22a、22b、以及与线圈部21b对应的一对磁极板22c、22d，各个对以组合的方式组装。各磁极板22a、22b、22c、22d具有与封闭箱9的内周面面接触的薄型圆筒状的共用基部22a1、22b1、22c1、22d1。此外，与线圈部21a对应的一对磁极板22a、22b以及与线圈部21b对应的一对磁极板22c、22d形成为相同的形状。
对于与线圈部21a对应的磁极板22a、22b而言，一个磁极板22a具有从共用基部22a1朝向磁极板22b的共用基部22b1延伸的多个矩形磁极齿22a，另一个磁极板22b具有从共用基部22b1朝向磁极板22a的共用基部22a1延伸的多个矩形磁极齿22b。并且，对于与线圈部21b对应的磁极板22c、22d而言，一个磁极板22c具有从共用基部22c1朝向磁极板22d的共用基部22d1延伸的多个矩形磁极齿22c，另一个磁极板22d具有从共用基部22d1朝向磁极板22c的共用基部22c1延伸的多个矩形磁极齿22d。而且，矩形磁极齿22a和22b、矩形磁极齿22c和22d相互分离等间隔地绕轴线l配置。此外，磁极板22a、22b、22c、22d与第一实施方式相同地利用冲压加工以及弯曲加工来形成。
在该第二实施方式中，各磁极板22a、22b、22c、22d的共用基部22a1、22b1、22c1、22d1也分别与线圈部21a以及线圈部21b的所对应的各磁轭213a、213b、213c、213d的扩张部213a1、213b1、213c1、213d1对置地配置。并且，扩张部213a1、213b1、213c1、213d1的靠封闭箱9侧的面成为与该封闭箱9的外表面面接触的对置面213a2、213b2、213c2、213d2。由此，共用基部22a1、22b1、22c1、22d1和扩张部213a1、213b1、213c1、213d1以夹着封闭箱9的一部分板面的方式层叠。并且，扩张部213a1、213b1、213c1、213d1的宽度比磁轭213a、213b、213c、213d的厚度大。优选为1.5～3倍。并且，共用基部22a1、22b1、22c1、22d1和扩张部213a1、213b1、213c1、213d1的在轴线l方向上的宽度大致相同。此外，这样构成的磁极板22a、22b、22c、22d和定子线圈212的对于磁性转子23的作用效果与第一实施方式相同。另外，在该第二实施方式中，在线圈部21a、21b中，扩张部213a1和扩张部213d1朝向内侧折弯，从而能够缩短定子单元21的在轴线l方向上的长度。
图10是第三实施方式的电动阀的纵剖视图，图11是第三实施方式的电动阀的镶嵌成型品以及减速机构的纵剖视图，图12是图11的a-a向视图以及b-b向视图，图13是第三实施方式的电动阀的磁极板的纵剖视图。该第三实施方式的电动阀300具备作为“马达部”的步进电机30、阀机构部50、阀壳60、减速机构70、以及由非磁性体构成的封闭箱9′。
阀机构部50具有支撑部件51、阀支架52、作为“阀部件”的针阀53、以及工作轴54′。除工作轴54′以外，该第三实施方式中的阀机构部50与第一实施方式相同。在工作轴54′的外周形成有外螺纹部54a，该外螺纹部54a与支撑部件51的内螺纹部51b螺纹结合。而且，在工作轴54′的上端固定有具有两个连结孔55a、55a的连结板55。该阀机构部50经由减速机构70而与步进电机30的磁性转子33连结。
封闭箱9′与第一实施方式以及第二实施方式的封闭箱9相比纵向较长。在该封闭箱9′内且在其上部固定有第一支架部35，并且在其中间部分固定有第二支架部36。第一支架部35和第二支架部36由树脂形成，第一支架部35具有与封闭箱9′的内周面嵌合的纵向长的碗状的主体部351、和在该主体部351的中央垂下的导向件352。并且，第二支架部36具有与封闭箱9′的内周面嵌合的圆筒状的主体部361、和竖立设置于该主体部361的中央的圆锥状的支架部362。而且，固定于磁性转子33的中心的转子轴331由第一支架部35的导向件352和第二支架部36的支架部362支撑，由此磁性转子33能够旋转地配设在封闭箱9′内。
在第一支架部35的导向件352的中心形成有导向孔352a，在该导向孔352a内转动自如地嵌入有转子轴331的上端部。并且，在导向件352的外周形成有其外周由螺旋状的突条构成的导向外螺纹352b。并且，在导向外螺纹352a的下侧一端形成有下端限位器352c，并在上端部的外周缘形成有上端限位器352d。而且，在导向件352的外周设有与导向外螺纹352a螺纹结合的可动限位部件37。在磁性转子33形成有突起部33a，利用突起部33a、下端限位器352c、上端限位器352d以及可动限位部件37，能获得与第一实施方式相同的限位作用。
减速机构70设置在第二支架部36的主体部361内，具备固定于转子轴331的小齿轮71、由设于第二支架部36的主体部361的销72轴支承的两级齿轮73、以及轴支承于转子轴331的下部的正齿轮74。小齿轮71与两级齿轮73的大齿轮73a啮合，两级齿轮73的小齿轮73b与正齿轮74啮合。正齿轮74具备两根连结销74a、74a，该连结销74a、74a与工作轴54′的连结板55的连结孔55a、55a卡合。
根据以上的结构，若步进电机30的磁性转子33旋转，则经由减速机构70、连结板55向工作轴54′传递转子轴331的旋转。此外，由于利用减速机构70使工作轴54′的旋转速度减速，所以能获得工作轴54′具有较高的转矩、较高的分辨率的电动阀300。阀机构部50的针阀53利用该工作轴54′的旋转来开闭阀口63a的作用与第一实施方式相同。此外，该实施方式的减速机构70由正齿轮等构成，但也可以是行星齿轮等的减速机构。
步进电机30设于封闭箱9′的内外。即，步进电机30由如下部件构成：安装于封闭箱9′的外周的定子单元31；安装于封闭箱9′的内周壁的磁极板32a、32bc、32d；以及在封闭箱9的内部能够旋转地配设于磁极板32a、32bc、32d的内侧的磁性转子33。磁极板32a、32bc、32d的外周面以沿封闭箱9′的内周面的方式弯曲形成。封闭箱9′由非磁性、透磁率较低的材质构成，例如由奥氏体系不锈钢制成。并且，磁极板32a、32bc、32d由透磁率较高的材质构成，例如由钢铁材料制成。
定子单元31以使一对线圈部31a、31b在轴线l方向上层叠的方式构成，在各线圈部31a、31b中，在树脂制的线轴311卷装有定子线圈312，并在线轴311的两端分别具备由磁性体构成的一对磁轭(轭部)313a、313b、一对磁轭313c、313d。磁轭313a、313b、313c、313d由透磁率较高的钢铁材料等构成。线圈部31a和线圈部31b的各磁轭313a、313b、313c、313d的外周端部嵌合在由磁性体构成的圆筒状的框架314内，线圈部31a、31b通过该由磁性体构成的圆筒状的框架314而固定为一体。而且，磁轭313a、313b、313c、313d和由磁性体构成的圆筒状的框架314被树脂模制件315封闭。并且，从树脂模制件315向外部引出针对定子线圈312的通电用导线316。
各磁轭313a、313b、313c、313d大致呈圆环状的形状，在其靠封闭箱9′侧的内周缘，具有与封闭箱9′的外周面面接触的扩张部313a1、313b1、313c1、313d1。在该第三实施方式中，线圈部31a的在轴线l方向上的外侧(上部侧)的磁轭313a的扩张部313a1朝向该线圈部31a的内侧形成，线圈部31b的在轴线l方向上的外侧(下部侧)的磁轭313b的扩张部313b1朝向该线圈部31b的内侧形成。此外，与第一实施方式相同，线圈部31a的磁轭313b的扩张部313b1和线圈部31b的磁轭313c的扩张部313c1分别朝向线圈部31a、31b的内侧形成。
对于磁极板32a、32bc、32d而言，在封闭箱9′的内侧，作为与线圈部31a对应的磁极板32a、32bc、以及与线圈部31b对应的磁极板32bc、32d，各个对以对置的方式组装。此外，在该第三实施方式中，线圈部31a、线圈部31b的各个内侧的磁极板32bc形成为一体，成为两线圈部31a、线圈部31b共用的磁极板。各磁极板32a、32bc、32d具有与封闭箱9′的内周面面接触的薄型圆筒状的共用基部32a1、32bc1、32d1。此外，与线圈部31a对应的磁极板32a和磁极板32bc的上半部分、以及与线圈部31b对应的磁极板32d和磁极板32bc的下半部分是相同的形状。
对于与线圈部31a对应的磁极板32a、32bc而言，一个磁极板32a具有从共用基部32a1朝向磁极板32bc的共用基部32bc1延伸的多个近似梯台状磁极齿32a，另一个磁极板32bc具有从共用基部32bc1朝向磁极板32a的共用基部32a1延伸的多个近似梯台状磁极齿32b。并且，对于与线圈部31b对应的磁极板32bc、32d而言，一个磁极板32bc具有从共用基部32bc1朝向磁极板32d的共用基部32d1延伸的多个近似梯台状磁极齿32c，另一个磁极板32d具有从共用基部32d1朝向磁极板32bc的共用基部32bc1延伸的多个近似梯台状磁极齿32d。而且，近似梯台状磁极齿32a和32b、近似梯台状磁极齿32c和32d相互分离地绕轴线l配置。
各磁极板32a、32bc、32d的共用基部32a1、32bc1、32d1与线圈部31a以及线圈部31b的所对应的各磁轭313a、313bc、313d的扩张部313a1、313b1、313c1、313d1分别对置地配置。并且，扩张部313a1、313b1、313c1、313d1的靠封闭箱9′侧的面成为与该封闭箱9′的外表面面接触的对置面313a2、313b2、313c2、313d2。由此，共用基部32a1、32bc1、32d1和扩张部313a1、313b1、313c1、313d1以夹着封闭箱9′的一部分板面的方式层叠。并且，扩张部313a1、313b1、313c1、313d1的宽度比磁轭313a、313b、313c、313d的厚度大。优选为1.5～3倍。并且，共用基部32a1、32d1和扩张部313a1、313d1的在轴线l方向上的宽度大致相同，共用基部32bc1的在轴线l方向上的宽度形成为与使扩张部313b1、313c1合在一起后的宽度大致相同。
各磁极板32a、32bc、32d通过相对于共用基部32a1、32bc1、32d14将近似梯台状磁极齿32a、近似梯台状磁极齿32b、近似梯台状磁极齿32c、近似梯台状磁极齿32d压入内侧(轴线l侧)来形成。由此，在磁极板32形成台阶部。而且，各磁极板32a、32bc、32d配置于第一支架部35的主体部351的位置，并镶嵌成型于该第一支架部35。并且，在第二支架部36另外成型并在第一支架部35内收纳有磁性转子33的状态下，将第二支架部36组装于第一支架部35以及磁极板32d的下部。这样，磁极板32a、32bc、32d、第一支架部35以及第二支架部36通过镶嵌成型而形成为一体，但由于磁极板32a、32bc、32d具有台阶部，所以能够相对于第一支架部35牢固地保持该磁极板32a、32bc、32d。
并且，由于形成由第一支架部35、磁极板32a、32bc、32d、以及磁性转子33等构成的镶嵌成型品，并在该镶嵌成型品直接组装有第二支架部36，所以获得以下的效果。近似梯台状磁极齿32a、32b、32c、32d以及磁性转子33的转子轴331的同轴度变高。并且，由于在一体地组装近似梯台状磁极齿32a、32b、32c、32d以及转子轴331后，通过仅将它们组装于封闭箱9′内部的工序即可，从而组装性变高。
在该第三实施方式中，各磁极板32a、32bc、32d的共用基部32a1、32bc1、32d1也与线圈部31a以及线圈部31b的所对应的各磁轭313a、313b、313c、313d的扩张部313a1、313b1、313c1、313d1分别对置地配置。由此，共用基部32a1、32bc1、32d1和扩张部313a1、313b1、313c1、313d1以夹着封闭箱9′的一部分板面的方式层叠。并且，共用基部32a1、32bc1、32d1和扩张部313a1、313b1、313c1、313d1的在轴线l方向上的宽度大致相同。此外，像这样构成的磁极板32a、32bc、32d和定子线圈312对于磁性转子33的作用效果与第一实施方式相同。
上述第三实施方式中的磁极板32a、32bc、32d以在共用基部32a1、32bc1、32d1与近似梯台状磁极齿32a、32b、32c、32d之间设置台阶部的方式利用半锻造加工来形成，但例如也可以如在图14的变形例中示出与磁极板32a对应的磁极板32a′的例子那样，通过将磁极板32a′的共用基部32a1′向近似梯台状磁极齿32a′侧折弯来设置台阶部。并且，并不限定于此，也可以利用壁厚增加加工来设置台阶部。
图15是第四实施方式的电动阀的纵剖视图，图16是第四实施方式的电动阀的定子单元、封闭箱以及磁极板的纵剖视图。该第四实施方式的电动阀400具备作为“马达部”的步进电机40、阀机构部50、阀壳60、以及由非磁性体构成的封闭箱8。该第四实施方式与第一实施方式的不同在于步进电机40的线圈部41a、41b的磁轭413a、413d的形状、磁极板42a、42bc、42d的形状、封闭箱8的形状、以及阀壳60′的形状，其它构造与第一实施方式相同。
阀壳60′由不锈钢等大致形成为圆筒形状，并形成为与第一实施方式中的阀壳60相比纵向较长，与该较长的部分相应地，封闭箱8的长度比第一实施方式中的封闭箱9短。而且，阀机构部50的支撑部件51利用固定金属零件511而固定于阀壳60′的中断的台阶部。
封闭箱8形成为顶板81平坦的圆筒形状，并在侧面部82的下端开口部的周围具有凸缘部83。而且，在该凸缘部83与阀壳60′的上端之间夹持有后述的磁极板42d，并且封闭箱8通过焊接等气密地固定于阀壳60′的上端。
在封闭箱8内的顶板81的内侧固定有导向件保持部91′，并在该导向件保持部91′的中央的圆筒部91a内嵌入有导向件92。导向件92在中央具有导向孔92a，工作轴54的上端部转动自如地嵌入在该导向孔92a内。并且，在圆筒部91a的外周设有可动限位部件94，该可动限位部件94用于装配螺旋导向线体93并且与螺旋导向线体93螺纹结合。上述螺旋导向线体93、可动限位部件94、螺旋导向线体93的下端限位器93a以及上端限位器93b与第一实施方式相同地起到旋转限位作用。此外，在该第四实施方式中，磁性转子43的突起部43a形成为比第一实施方式短。
步进电机40设于封闭箱8的内外。即，步进电机40由如下部件构成：安装于封闭箱8的外周的定子单元41；安装于封闭箱8的内周壁的磁极板42a、42bc、42d；以及在封闭箱8的内部能够旋转地配设于磁极板42a、42bc、42d的内侧的磁性转子43。即，磁极板42a、42bc、42d与磁性转子43对置配置。磁极板42a、42bc、42d的外周面以沿封闭箱8的内周面的方式弯曲形成。封闭箱8由非磁性、透磁率较低的材质构成，例如由奥氏体系不锈钢制成。并且，磁极板42a、42bc、42d由透磁率较高的材质构成，例如由钢铁材料制成。
定子单元41以使一对线圈部41a、41b在轴线l方向上层叠的方式构成，在各线圈部41a、41b中，在树脂制的线轴411卷装有定子线圈412，并在线轴411的两端分别具备有磁性体构成的一对磁轭(轭部)413a、413b、一对磁轭413c、413d。磁轭413a、413b、413c、413d由透磁率较高的钢铁材料等构成。线圈部41a和线圈部41b的各磁轭413a、413b、413c、413d的外周端部嵌合在由磁性体构成的圆筒状的框架414内，线圈部41a、41b通过由该磁性体构成的圆筒状的框架414而固定为一体。而且，磁轭413a、413b、413c、413d和由磁性体构成的圆筒状的框架414被树脂模制件415封闭。并且，从树脂模制件415向外部引出针对定子线圈412的通电用导线416。
封闭箱8的靠顶板81侧的磁轭413a呈圆环状的形状，并具有在顶板81上向轴线l侧延伸、且与封闭箱8的顶板81的外表面面接触的扩张部413a1。并且，处于线圈部41a、41b的对置部的磁轭413b、413c在靠封闭箱8侧的内周缘具有与封闭箱8的侧面部82的外周面面接触的轮圈状的扩张部413b1、413c1。并且，阀壳60′侧的磁轭413d形成为与封闭箱8的凸缘部83面接触的圆环状的形状。
如图16所示，对于磁极板42a、42bc、42d而言，在封闭箱8的内侧，作为与线圈部41a对应的磁极板42a、42bc、以及与线圈部41b对应的磁极板42bc、42d，各个对以对置的方式组装。此外，在该第四实施方式中，线圈部41a、线圈部41b的各个内侧的磁极板42bc形成为一体，成为两线圈部41a、线圈部41b共用的磁极板。而且，封闭箱8的靠顶板81侧的磁极板42a具有与顶板81的内表面面接触的圆盘状的共用基部42a1。并且，中央的磁极板42bc具有与封闭箱8的侧面部82的内周面面接触的共用基部42bc1。另外，阀壳60′侧的磁极板42d具有与封闭箱8的凸缘部83面接触的圆盘状的共用基部42d1。此外，与线圈部41a对应的磁极板42a和磁极板42bc的上半部分、以及与线圈部41b对应的磁极板42d和磁极板42bc的下半部分是相同的形状。
对于与线圈部41a对应的磁极板42a、42bc而言，一个磁极板42a具有从共用基部42a1朝向磁极板42bc的共用基部42bc1延伸的多个矩形磁极齿42a，另一个磁极板42bc具有从共用基部42bc1朝向磁极板42a的共用基部42a1延伸的多个矩形磁极齿42b。并且，对于与线圈部41b对应的磁极板42bc、42d而言，一个磁极板42bc具有从共用基部42bc1朝向磁极板42d的共用基部42d1延伸的多个矩形磁极齿42c，另一个磁极板42d具有从共用基部42d1朝向磁极板42bc的共用基部42bc1延伸的多个矩形磁极齿42d。而且，矩形磁极齿42a和42b、矩形磁极齿42c和42d相互分离等间隔地绕轴线l配置。
图17(a)是磁极板42a的仰视图，图17(b)是磁极板42a的侧视剖视图。利用金属板的冲压加工以及弯曲加工，从共用基部42a1弯曲翘起形成矩形磁极齿42a来形成磁极板42a。图18是示出形成磁极板42bc时的中间部件的图。对于磁极板42bc而言，首先利用金属板的冲压加工来形成中间部件42bc′。接着，通过与上述图7相同地利用弯曲加工使中间部件42bc′变圆，来形成磁极板42bc。
图19(a)是磁极板42d的俯视图，图19(b)是磁极板42d的侧视剖视图。利用金属板的冲压加工以及弯曲加工，从共用基部42d1弯曲翘起形成矩形磁极齿42d来形成磁极板42d。
各磁极板42a、42bc、42d的共用基部42a1、42bc1、42d1与线圈部41a以及线圈部41b的所对应的磁轭413a、413b、413c、413d的扩张部413a1、扩张部413b1、413c1分别对置配置。并且，扩张部413a1、413b1、413c1、413d1的靠封闭箱8侧的面成为与该封闭箱8的外表面面接触的对置面413a2、413b2、413c2、413d2。由此，共用基部42a1、42bc1、42d1和扩张部413a1、413b1、413c1、413d1以夹着封闭箱8的一部分板面的方式层叠。并且，扩张部413a1、413b1、413c1、413d1的宽度比磁轭413a、413b、413c、413d的厚度大。优选为1.5～3倍。
在该第四实施方式中，各磁极板42a、42bc、42d的共用基部42a1、42bc1、42d1也与线圈部41a以及线圈部41b的所对应的各磁轭413a、413b、413c、413d的扩张部413a1、413b1、413c1、413d1分别对置地配置。由此，共用基部42a1、42bc1、42d1和扩张部413a1、413b1、413c1、413d1以夹着封闭箱8的一部分板面的方式层叠。并且，共用基部42bc1和扩张部413b1、413c1的在轴线l方向上的宽度大致相同。此外，像这样构成的磁极板42a、42bc、42d和定子线圈412的对于磁性转子43的作用效果与第一实施方式相同。
在该第四实施方式中，作为分别由不同部件来形成磁轭413a、413b、413c、413d并使它们嵌合于由磁性体构成的圆筒状的框架414的结构，但并不限定于此，也可以是一体地形成磁轭413a和圆筒状的框架414并使磁轭413b、413c、413d嵌合的结构。
在该第四实施方式中，阀壳60′侧的磁轭413d的扩张部413d1与共用基部42d1一起夹着封闭箱8的凸缘部，但在该部位处也能够减少漏磁通。
并且，在上述第四实施方式中，对在封闭箱8中，侧面部82相对于顶板81大致垂直地沿沿轴线l方向延伸那样的情况进行了说明，但侧面部也可以是相对于顶板非垂直地倾斜那样的构造的封闭箱。即，若磁轭、顶板以及磁极板平行地层叠，则也可以不是垂直。
图20是示出实施方式的冷冻循环系统的图。图中，符号100、200、300、400是构成膨胀阀的本发明的各实施方式的电动阀，500是搭载于室外单元的室外换热器，600是搭载于室内单元的室内换热器，700是构成四通阀的流路切换阀，800是压缩机。电动阀100、200、300、400、室外换热器500、室内换热器600、流路切换阀700、以及压缩机800分别通过导管而如图示那样连接，从而构成热泵式冷冻循环。此外，省略了存储器、压力传感器、温度传感器等的图示。
冷冻循环的流路由流路切换阀700向制冷运转时的流路或制热运转时的流路这两个流路切换。在制冷运转时，如图中实线箭头所示，被压缩机800压缩后的制冷剂从流路切换阀700向室外换热器500流入，该室外换热器500作为冷凝器发挥功能，从室外换热器500流出的制冷剂液体经由电动阀100、200、300、400而向室内换热器600流入，该室内换热器600作为蒸发器发挥功能。
另一方面，在制热运转时，如图中虚线箭头所示，被压缩机800压缩后的制冷剂从流路切换阀700向室内换热器600、电动阀100、200、300、400、室外换热器500、流路切换阀700、以及压缩机800依次循环，室内换热器600作为冷凝器发挥功能，室外换热器500作为蒸发器发挥功能。电动阀100、200、300、400使在制冷运转时从室外换热器500流入的制冷剂液体、或者在制热运转时从室内换热器600流入的制冷剂液体分别减压膨胀，并且对该制冷剂的流量进行控制。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不限定于这些实施方式，本发明也包括不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。