(57)【要約】【課題】セラミックス製の弁座部材、弁体が、割れ等の破損を生じることなく、弁ハウジングや弁棒部材に、がた付き等の経時変化を生じることなく、信頼性、耐久性よく、確実に組み付けられたものにすること。である。【解決手段】金属製の弁ハウジング１１にセラミックス製の弁座部材２１を受け入れる有底構造の弁座部材受入孔４１を形成し、弁座部材受入孔４１に弁座部材２１を挿入し、弁座部材受入孔４１の開口縁部に形成されたかしめ片４３のかしめにより弁座部材２１の弁ハウジング１１に対する固定を行い、かしめ片４３と弁座部材２１との間には、弁ハウジング１１を構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材４５を挟む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジングに取り付けられたセラミックス製の弁座部材を弁室内に有する弁装置において、
前記弁ハウジングに前記弁座部材を受け入れる有底構造の弁座部材受入孔が形成され、当該弁座部材受入孔に前記弁座部材が挿入され、前記弁座部材受入孔の底部側とは反対の側にある開口縁部に形成されたかしめ片のかしめにより前記弁座部材の前記弁ハウジングに対する固定が行われ、前記かしめ片と前記弁座部材との間に、前記弁ハウジングを構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材が挟まれていることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記弁ハウジングは鉄系金属により構成され、前記塑性変形リング部材はアルミニウム系金属により構成されている請求項１記載の弁装置
【請求項３】
前記弁座部材受入孔内に、前記弁座部材と前記弁ハウジングとの間を気密シールするシール構造が設けられている請求項１または２記載の弁装置。
【請求項４】
前記シール構造は、前記弁座部材受入孔の底部と前記弁座部材との間に挟まれた弾性シール部材を含んでいる請求項３記載の弁装置。
【請求項５】
弁棒部材に取り付けられたセラミックス製の弁体を弁室内に有する弁装置において、
前記弁棒部材に前記弁体を受け入れる有底構造の弁体受入孔が形成され、当該弁体受入孔に前記弁体が挿入され、前記弁体受入孔の底部側とは反対の側にある開口縁部に形成されたかしめ片のかしめにより前記弁体の前記弁棒部材に対する固定が行われ、前記かし片と前記弁体との間に、前記弁棒部材を構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材が挟まれていることを特徴とする弁装置。
【請求項６】
弁棒部材に取り付けられたセラミックス製の弁体を弁室内に有する弁装置において、
内側に前記弁体を収容した弁体装着用筒体を有し、前記弁体装着用筒体が前記弁棒部材に固定され、前記弁体は前記弁体装着用筒体内において当該弁体装着用筒体の端部のリップ片と前記弁棒部材の端部端面との間にあり、前記弁棒部材の前記端部端面とこれに対向する前記弁体の端面の間に、前記弁棒部材を構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材が挟まれていることを特徴とする弁装置。
【請求項７】
前記弁棒部材は鉄系金属により構成され、前記塑性変形リング部材はアルミニウム系金属により構成されている請求項５または６記載の弁装置。
【請求項８】
前記弁棒部材と前記弁体との間に、該両者を互いに軸線方向に離れる方向に付勢するばね部材が設けられている請求項５〜７の何れか１項記載の弁装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項記載の弁装置を冷媒回路中に有する冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弁装置に関し、特に、セラミックス製の弁座部材、弁体を使用した弁装置のそれらセラミックス製部品の組付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア冷媒を用いた冷凍サイクル装置では、冷媒回路に組み込まれる膨張弁等の弁体、弁座部が、ステンレス鋼、鉄等の導電性の金属製であると、局部電池作用が生じ、電気化学的腐食やキャビテーションエロージョンによる壊食が発生するため、この対策として、弁体、弁座部をセラミックスで構成したり、弁体、弁座部の表面を蒸着等によってセラミックス被覆することが、すでに提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
セラミックス製の弁座部材や弁体の場合、これらは、焼成部品として、金属製の弁ハウジングや弁棒部材（弁軸部材）に組み付けられる。
【０００４】
セラミックス部品は、金属部品に比して、割れやすく、脆いため、セラミックス製の弁座部材や弁体を、割れ等の破損を生じることなく、弁ハウジングや弁棒部材に、がた付き等を生じることなく強固に組み付けることについて、難しさがある。
【０００５】
このことに対して、セラミックス製の弁体を金属製の弁体保持部材（連結部材）により保持し、弁体保持部材と弁棒部材（バルブステム）とをねじ結合によって相互に締結し、弁体の背面と弁棒部材の先端面との間に、弾性変形可能なクッション部材を挟み込むことが提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
しかし、弁体が弁座に当接する弁閉時に生じる繰返し衝撃や経時変化、温度サイクルの繰返しにより、ねじ結合が緩む可能性が高く、弁体が外れるという懸念がある。
【０００７】
クッション部材が、膨張黒鉛製シート等による弾性変形可能なシート状のものであると、シール効果も期待できるが、衝撃の繰返しや経時変化、温度サイクルの繰返しにより、クッション部材がへたってしまい、クッション性、シール性が維持できなくなることが考えられる。
【０００８】
各部品の寸法ばらつきやクッション部材の圧縮方向の寸法ばらつきにより、また、クッション部材がシート状の薄いものであるため、必要なクッション効果を出すために、ねじ込みトルクを厳重に管理しなくてはならない。具体的には、あらゆるばらつきや使用環境の要因変化があっても、クッション効果、シール性を損なうことのない締め付けトルクであり、且つ、締め過ぎによるセラミックス部品の割れ発生しない締付けトルクである必要がある。
【特許文献１】特開２００３−３０７３７０号公報
【特許文献２】特開平８−３３８５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、セラミックス製の弁座部材、弁体が、割れ等の破損を生じることなく、弁ハウジングや弁棒部材に、がた付き等の経時変化を生じることなく、信頼性、耐久性よく、確実に組み付けられたものにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による弁装置は、弁ハウジングに取り付けられたセラミックス製の弁座部材を弁室内に有する弁装置において、前記弁ハウジングに前記弁座部材を受け入れる有底構造の弁座部材受入孔が形成され、当該弁座部材受入孔に前記弁座部材が挿入され、前記弁座部材受入孔の底部側とは反対の側にある開口縁部に形成されたかしめ片のかしめにより前記弁座部材の前記弁ハウジングに対する固定が行われ、前記かしめ片と前記弁座部材との間に、前記弁ハウジングを構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材が挟まれている。
【００１１】
この発明による弁装置は、好ましくは、前記弁ハウジングは鉄系金属により構成され、前記塑性変形リング部材はアルミニウム系金属により構成されている。
【００１２】
この発明による弁装置は、好ましくは、前記弁座部材受入孔内に、前記弁座部材と前記弁ハウジングとの間を気密シールするシール構造が設けられている。シール構造は、前記弁座部材受入孔の底部と前記弁座部材との間に挟まれた弾性シール部材、その他、接着剤により構成することができる。
【００１３】
また、この発明による弁装置は、弁棒部材に取り付けられたセラミックス製の弁体を弁室内に有する弁装置において、前記弁棒部材に前記弁体を受け入れる有底構造の弁体受入孔が形成され、当該弁体受入孔に前記弁体が挿入され、前記弁体受入孔の底部側とは反対の側にある開口縁部に形成されたかしめ片のかしめにより前記弁体の前記弁棒部材に対する固定が行われ、前記かしめ片と前記弁体との間に、前記弁棒部材を構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材が挟まれている。
【００１４】
また、この発明による弁装置は、弁棒部材に取り付けられたセラミックス製の弁体を弁室内に有する弁装置において、内側に前記弁体を収容した弁体装着用筒体を有し、前記弁体装着用筒体が前記弁棒部材に固定され、前記弁体は前記弁体装着用筒体内において当該弁体装着用筒体の端部のリップ片と前記弁棒部材の端部端面との間にあり、前記弁棒部材の前記端部端面とこれに対向する前記弁体の端面の間に、前記弁棒部材を構成する材料の硬度より低硬度の材料による塑性変形リング部材が挟まれている。
【００１５】
この発明による弁装置は、好ましくは、前記弁棒部材は鉄系金属により構成され、前記塑性変形リング部材はアルミニウム系金属により構成されている。
【００１６】
この発明による弁装置は、好ましくは、前記弁棒部材と前記弁体との間に、該両者を互いに軸線方向に離れる方向に付勢するばね部材が設けられている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明による弁装置は、セラミックス製の弁座部材、弁体が、弁ハウジング、弁棒部材にかしめによって固定されているから、繰返し衝撃、経時変化、繰返し温度サイクルを受けても、固定部（かしめ締結部）がねじ結合部のように緩むことがなく、信頼性、耐久性がよい確実な組み付け状態を容易に得ることができる。
【００１８】
そして、かしめ部に、塑性変形リング部材が挟まれているから、塑性変形リング部材の弾性限度以上のかしめ荷重は塑性変形リング部材の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁座部材あるいは弁体に作用することがないから、セラミックス製の弁座部材や弁体を、割れが生じることなく、弁ハウジングや弁棒部材に、確実にかしめ装着することができる。
【００１９】
また、塑性変形リング部材は、弾性変形部材とは異なり、塑性変形部材であるなら、繰返し衝撃、経時変化、繰返し温度サイクルを受けてもへたるような経時劣化を生じることがなく、長期間に亘って安定した性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明による弁装置の一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。この実施形態の弁装置はアンモニア冷媒用の温度式膨張弁である。
【００２１】
温度式膨張弁は、図１に示されているように、ステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属により構成された弁ハウジング１１を有する。弁ハウジング１１には、弁室１２、入口ポート１３、出口ポート１４が形成されている。弁ハウジング１１には、プラグ部材１５、フランジ継手部材１６、１７等が取り付けられている。
【００２２】
弁ハウジング１１には、弁室１２の天井部に対応する部位に、セラミックス製の弁座部材２１がかしめによって固定されている。なお、この弁座部材２１のかしめ構造については、全体構成の説明後に、図２〜図４を参照して詳細に説明する。
【００２３】
弁座部材２１は、円筒形状であり、弁ポート２２を画定している。弁ポート２２は、一方において、弁ハウジング１１に形成された内部通路１８、１９によって入口ポート１３に連通している。また、弁ポート２２は、他方において、弁室１２に開放され、弁室１２を経て出口ポート１４に連通している。
【００２４】
弁室１２には、こま形状のセラミックス製の弁体２５が配置されている。弁体２５はセラミックスの焼成部品であり、弁体２５を構成するセラミックスとしては、セラミックスのなかでも靱性が高く、高強度で、割れ難い部分安定化ジルコニアが好適である。
【００２５】
弁室１２には、弁体２５に係合したばねリテーナ２６と、プラグ部材１５にねじ部２７によってねじ係合したアジャストねじ部材２８との間に挟まれた態様で、圧縮コイルばね（弁閉ばね）２９が設けられている。
【００２６】
弁ハウジング１１には感温ダイヤフラム装置３１が取り付けられている。感温ダイヤフラム装置３１は、ダイヤフラム３２によって区切られた上側ダイヤフラム室３３Ａと下側ダイヤフラム室３３Ｂを有する。弁ハウジング１１には、ダイヤフラム３２の変位を弁体２５に伝達する連結棒３５が取り付けられている。
【００２７】
上側ダイヤフラム室３３Ａは、感温筒３４と接続され、感温筒３４による感知温度によって内圧を変化する。下側ダイヤフラム室３３Ｂは、弁ハウジング１１に形成された均圧通路３６によって弁室１２に連通し、弁室１２の内圧に均圧され、出口ポート１４の側の圧力（２次側圧力）を及ぼされる。
【００２８】
これにより、弁体２５は、ダイヤフラム３２の下側が受ける２次側圧力による弁閉方向の力および圧縮コイルばね２９による弁閉方向の力の合力と、感温筒３４による感知温度に応じて変位するダイヤフラム３２による弁開方向の力との平衡関係により、図１で見て上下方向に移動し、弁ポート２２の開閉ならびに実効開口面積を増減する。
【００２９】
つぎに、弁座部材２１のかしめ構造を、図２〜図４を参照して詳細に説明する。
【００３０】
弁ハウジング１１には、図２に示されているように、弁座部材２１を受け入れる有底構造の円形横断面の弁座部材受入孔４１が形成されている。弁座部材受入孔４１は、底部４２の側で内部通路１８に連通し、底部４２とは反対の側で弁室１２に開口し、その開口縁部に円環リップ状のかしめ片４３が設けられている。このかしめ片４３は、弁ハウジング１１の一部であり、弁ハウジング１１と一体形成されている。
【００３１】
弁座部材２１は、弁座部材受入孔４１の内径より少し小さい外径で、先端がテーパ状外径部２１Ａになっている大径部２１Ｂと、大径部２１Ｂより少し小径の小径部２１Ｃを有し、全体をセラミックスの焼成部品として構成されている。弁座部材２１を構成するセラミックスとしては、弁体２５と同様に、セラミックスのなかでも靱性が高く、高強度で、割れ難い部分安定化ジルコニアが好適である。
【００３２】
弁座部材２１は、テーパ状外径部２１Ａの側を先にして、テーパ状外径部２１Ａと弁座部材受入孔４１の底部４２との間に、気密シール部材として弾性シール部材であるゴム状弾性材製のＯリング４４を挟み、小径部２１Ｃの外周に円筒状の塑性変形リング（スリーブ）部材４５を装着された状態で、弁座部材受入孔４１内に挿入されている。
【００３３】
塑性変形リング部材４５は、弁ハウジング１１を構成する材料の硬度より低硬度の塑性（Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）材料によって構成されている。この塑性変形リング部材４５を構成する塑性材料としては、軟質の金属材料、発泡金属等の多孔質金属、金網積層材、その他、塑性樹脂材が挙げられる。
【００３４】
弁ハウジング１１がステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属製である場合、塑性変形リング部材４５は、弾性限度が鉄系金属の約１／１０程度である純アルミニウム材あるいはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属であることが好ましい。
【００３５】
かしめ片４３を、図３（ａ）および図４（ａ）に示されている初期状態より、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示されているように、内径側にかしめ変形させることにより、弁座部材２１が塑性変形リング部材４５を介して弁ハウジング１１に対してかしめ結合される。なお、図２においては、かしめ片４３は、左側はかしめ前の初期状態を、右側はかしめ後の状態を各々示している。
【００３６】
このかしめは、図４（ｂ）に示されているような全周かしめ、図５に示されているような部分かしめの何れでもよい。
【００３７】
このかしめ結合状態では、図２に示されているように、弁座部材２１のテーパ状外径部２１Ａの先端面が弁座部材受入孔４１の底部４２に突き当たり接触し、Ｏリング４４は、押しつぶされた弾性変形状態で、弁座部材２１のテーパ状外径部２１Ａと弁座部材受入孔４１の底部４２と弁座部材受入孔４１の内周面との間に挟まれ、弁ハウジング１１と弁座部材２１との間の気密シールを行う。
【００３８】
塑性変形リング部材４５は、弁座部材２１の大径部２１Ｂと小径部２１Ｃとの間の段差端面２１Ｄとかしめ変形したかしめ片４３との間に挟まれ、かしめ荷重を軸力荷重として受け止める。これにより、かしめ荷重は、この塑性変形リング部材４５を介して弁座部材２１に作用する。
【００３９】
上述したように、弁座部材２１と弁ハウジング１１のかしめ片４３との間に、これらより軟らかい塑性変形リング部材４５を挟み込んでかしめるため、塑性変形リング部材４５の弾性限度以上のかしめ荷重は、塑性変形リング部材４５の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材４５の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁座部材２１に作用することが未然に回避される。これにより、弁座部材２１に割れが生じることなく、弁座部材２１を弁ハウジング１１に確実にかしめ装着することができる。
【００４０】
また、かしめ前は、弁座部材２１の段差端面２１Ｄの平滑度が悪く、２点位でしか弁座部材２１と塑性変形リング部材４５とが当たっていなくても、かしめることにより、弁ハウジング１１や弁座部材２１より軟らかい塑性変形リング部材４５がかしめ荷重によって塑性変形し、弁座部材２１と塑性変形リング部材４５とが全周均一当接関係で、その全周に均一にかしめ荷重が掛かった状態で固定できる。
【００４１】
このことにより、弁座部材２１をセラミックスの焼成のままの状態で、塑性変形リング部材４５が当接する段差端面２１Ｄが多少歪んでいる状態でも使用できるようになり、セラミックス製の弁座部材２１の焼成後の２次研磨加工が不要となり、部品コストを大幅削減できる。
【００４２】
また、セラミックス製の弁座部材２１を弁ハウジング１１に全周均一に荷重が掛かった状態で固定できるため、弁座部材２１の装着時および使用時に、弁座部材２１に応力集中が起きず、過大な荷重がかからないため、弁座部材２１に割れ、クラックが生じることがなく、取付構造の信頼性も向上する。
【００４３】
具体的には、塑性変形リング部材４５を用いずに、直接、鉄鋼製のかしめ片４３をかしめると、かしめ荷重のすべてが弁座部材２１に加わることとなり、弁座部材２１を部分的にしか押さえられないため、応力集中により、セラミックスが割れ易くなる。これに対し、弁ハウジング１１が鉄鋼材料で、塑性変形リング部材４５が純アルミニウム材の場合、純アルミニウムの弾性限度は、鉄鋼材料の弾性限度の約１／１０であり、純アルミニウム製の塑性変形リング部材４５を挟み込んで、純アルミニウムの弾性限度以上の荷重でかしめると、塑性変形リング部材４５が塑性変形し、純アルミニウムの弾性限度以上の荷重が弁座部材２１に作用することがない。これにより、弁座部材２１に割れが生じることなく、弁座部材２１を弁ハウジング１１に確実にかしめ装着することができる。
【００４４】
セラミックス製の弁座部材２１の固定にかしめを採用したことで、繰返し温度サイクルを受けても、かしめ締結部が、ねじ結合部のように緩むことがなく、信頼性、耐久性がよい確実な組み付け状態を、ねじ込みトルクの厳重な管理等を必要とすることなく、容易に得ることができる。
【００４５】
しかも、塑性変形リング部材４５は、弾性変形部材とは異なり、純アルミニウム等による塑性変形部材であるなら、繰返し衝撃、経時変化、繰返し温度サイクルを受けてもへたるような経時劣化を生じることがなく、長期間に亘って安定した性能を得ることができる。
【００４６】
この固定方法で、がた付きができる要因として、弁座部材２１と弁ハウジング１１と塑性変形リング部材４５の温度変化による熱膨張率の差があげられる。アンモニア冷媒を用いた冷凍サイクル装置の温度式膨張弁としての使用では、実使用温度差は、１００℃以下で、十分小さい温度差であり、がた付きとしては、ほとんどゼロに近い所であるから、問題を生じることがない。また、実使用温度差が１００℃以下と小さいため、温度差がついても、熱膨張率差による発生応力は微小であり、弁座部材２１に割れ、クラックが生じることはない。
【００４７】
熱膨張率は、具体的には、軟鋼製の弁ハウジング１１と部分安定化ジルコニアセラミックス製の弁座部材２１とで、ほぼ同等の熱膨張率で、純アルミニウム製の塑性変形リング部材４５が部分安定化ジルコニアセラミックスのほぼ２倍の熱膨張率である。
【００４８】
従って、温度差により、軟鋼製の弁ハウジング１１と部分安定化ジルコニアセラミックス製の弁座部材２１とに挟まれた純アルミニウム製の塑性変形リング部材４５によって、低温時には、がた付きになり、高温時には応力が発生する。
【００４９】
しかし、純アルミニウムは、軟鋼やセラミックスよりも、約１／１０柔らかいため、高温時の熱応力は純アルミニウムをさらに変形させることになる。そして、実際には、実使用温度差が１００℃以下の温度差であるから、がた付きや変形量は数ミクロン程度であり、ほとんど性能に影響しないレベルである。
【００５０】
また、がた付きができたとしても、弾性材の０リング４４が挟まれているから、弁座部材２１のがた付きやシール性の劣化はない。
【００５１】
弁ハウジング１１をステンレス鋼製にした場合、ステンレス鋼の熱膨張率は部分安定化ジルコニアセラミックスと純アルミニウムとのほぼ中間の値のため、弁ハウジング１１が軟鋼製である場合と逆に、温度差により、低温時には応力が発生し、高温時にはがた付きとなる。
【００５２】
しかし、この場合も、純アルミニウムは、軟鋼やセラミックスよりも、約１／１０柔らかいため、高温時の熱応力は純アルミニウムをさらに変形させることになる。そして、実際には、実使用温度差が１００℃以下の温度差であるから、がた付きや変形量は数ミクロン程度であり、ほとんど性能に影響しないレベルである。
【００５３】
また、この場合も、がた付きができたとしても、弾性材の０リング４４が挟まれているから、弁座部材２１のがた付きやシール性の劣化はない。
【００５４】
このような熱膨張差によるがた付き、応力発生は、弁ハウジング１１がステンレス鋼製である場合には、図１〜図５に示されているように、塑性変形リング部材４５の軸長が長いほうが少なくなる。これに対し、弁ハウジング１１が軟鋼製であれば、図６、図７（ａ）、（ｂ）に示されているように、塑性変形リング部材４５の軸長が短いほうが、熱膨張差によるがた付き、応力発生が少なくなる。
【００５５】
なお、図６においても、かしめ片４３は、左側はかしめ前の初期状態を、右側はかしめ後の状態を各々示している。また、図７（ａ）は、かしめ片４３のかしめ前の初期状態を、図７（ｂ）は、かしめ後の状態を各々示している。
【００５６】
また、図８、図９（ａ）、（ｂ）に示されているように、弁座部材２１の塑性変形リング部材４５との当接面を、段差端面２１Ｄに代えてテーパ面２１Ｅとすることができる。この場合、かしめ時に塑性変形リング部材４５が弁座部材２１の小外径を内側へ圧縮する荷重が減り、より一層、弁座部材２１が割れにくくなる。
【００５７】
なお、図８においても、かしめ片４３は、左側はかしめ前の初期状態を、右側はかしめ後の状態を各々示している。また、図９（ａ）は、かしめ片４３のかしめ前の初期状態を、図９（ｂ）は、かしめ後の状態を各々示している。
【００５８】
弁ハウジング１１と弁座部材２１との間の気密シールは、図１０に示されているように、Ｏリング４４に代えて、弁座部材２１の大径部２１Ｂの外周面と弁座部材受入孔４１の内周面との間に層状に塗布された耐冷媒性金属用接着剤等の接着剤４６により行うこともできる。
【００５９】
つぎに、この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として適用した一つの実施形態を、図１１、図１２を参照して説明する。
【００６０】
電動式膨張弁は、図１１に示されているように、外側弁ハウジング５１と、外側弁ハウジング５１内に設けられた内側弁ハウジング５２とを有する。外側弁ハウジング５１と内側弁ハウジング５２は、ともに、ステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属により構成されている。外側弁ハウジング５１には、入口ポート５３、出口ポート５４が形成されている。内側弁ハウジング５２には弁室５６が形成されている。
【００６１】
内側弁ハウジング５２には、弁室５６の底部に対応する部位に、セラミックス製の弁座部材５７がかしめによって固定されている。なお、この弁座部材５７のかしめ構造については、全体構成の説明後に、図１２を参照して詳細に説明する。
【００６２】
弁座部材５７は、円筒形状であり、弁ポート５８を画定している。弁ポート５８は、一方において、弁室５６、外側弁ハウジング５１と内側弁ハウジング５２との間の環状空間５９、外側弁ハウジング５１に形成された連通孔６０を経て入口ポート５３に連通している。また、弁ポート５８は、他方において、内側弁ハウジング５２に形成された孔６２、６３、６４を経て出口ポート５４に連通している。
【００６３】
外側弁ハウジング５１の上部にはプラグ部材６５がねじ止め固定されている。プラグ部材６５はガイド孔６６によって金属製の弁棒部材６７の上部軸部６７Ａを軸線方向に移動可能に支持している。
【００６４】
弁棒部材６７の下部はばね収容部を兼ねて大径部６７Ｂになっている。大径部６７Ｂの外周部には、内側にセラミックス製の弁体６８を収容した金属製の弁体装着用筒体６９が圧入され、溶接によって固着されている。この溶接部は、図１２に符号７０によって示されている。
【００６５】
弁体６８を構成するセラミックスとしては、この実施形態でも、セラミックスのなかでも靱性が高く、高強度で、割れ難い部分安定化ジルコニアが好適である。弁体６８は、弁体装着用筒体６９内において、弁体装着用筒体６９の下端部に形成されているリップ片６９Ａと肩部６８Ａにて対向し、上端部６８Ｂにて弁棒部材６７の下端部６７Ｃと対向している。
【００６６】
弁棒部材６７の大径部６７Ｂと弁体６８には、ばね収容孔６７Ｄ、６８Ｃが形成されている。ばね収容孔６７Ｄ、６８Ｃには圧縮コイルばね７１が所定の予荷重を与えられた状態で設けられており、圧縮コイルばね７１は、弁体６８を下方へ付勢している。これにより、定常状態では、弁体６８の肩部６８Ａがリップ片６９Ａに当接し、弁体６８の上端部６８Ｂと弁棒部材６７の下端部６７Ｃとの間に間隙７２（図１２参照）が生じる。
【００６７】
プラグ部材６５にはステッピングモータ７５が取り付けられている。ステッピングモータ７５は、プラグ部材６５に溶接等によって固定されて内側に密閉構造のロータ室７６を画定するキャン形状のロータケース７７と、ロータ室７６内に回転且つ軸線方向に移動可能に設けられ、外周部に多極着磁のマグネット７８を取り付けられたロータ７９と、ロータケース７７の外周部に装着されたステータコイル組立体８０とを有する。
【００６８】
ステータコイル組立体８０は、上下２段のステータコイル８１、複数個の磁極歯８２、電気コネクタ部８３等を有し、封止樹脂８４によって液密封止されている。ステッピングモータ７５は、ステータコイル８１に対する通電制御（パルス制御）により、ロータ７９を分割回転駆動する。
【００６９】
プラグ部材６５には円筒状の雄ねじ部材８６が固定されている。ロータ７９には雄ねじ部材８６とねじ係合している円筒状の雌ねじ部材８５が固定されている。ロータ７９には圧縮コイルばね８７によって連結金具８９が係合しており、連結金具８９には弁棒部材６７の上端部６７Ｅに固定された連結金具９０が係合している。
【００７０】
この構造により、ロータ７９は、回転に伴い軸線方向に移動し、軸線方向移動が弁棒部材６７に伝達され、弁体６８が軸線方向（上下方向）移動する。これにより、弁体６８は、図１１で見て上下方向に移動し、弁ポート５８の開閉ならびに実効開口面積を増減する。
【００７１】
また、内側弁ハウジング５２の孔６３には、ボール弁７３、圧縮コイルばね７４によるリリーフ弁が組み込まれている。
【００７２】
つぎに、弁座部材５７のかしめ構造を、図１２を参照して詳細に説明する。
【００７３】
内側弁ハウジング５２には、図１２に示されているように、弁座部材５７を受け入れる有底構造の円形横断面の弁座部材受入孔９１が形成されている。弁座部材受入孔９１は、底部９２の側で、内側弁ハウジング５２に形成された孔６２に連通し、底部９２とは反対の側で弁室５６に開口し、その開口縁部に円環リップ状のかしめ片９３が設けられている。このかしめ片９３は、内側弁ハウジング５２の一部であり、内側弁ハウジング５２と一体形成されている。
【００７４】
弁座部材５７は、弁座部材受入孔９１の内径より少し小さい外径で、先端がテーパ状外径部５７Ａになっている大径部５７Ｂと、大径部５７Ｂより少し小径の小径部５７Ｃを有し、全体をセラミックスの焼成部品として構成されている。弁座部材５７を構成するセラミックスとしては、弁体６８と同様に、セラミックスのなかでも靱性が高く、高強度で、割れ難い部分安定化ジルコニアが好適である。
【００７５】
弁座部材５７は、テーパ状外径部５７Ａの側を先にして、テーパ状外径部５７Ａと弁座部材受入孔９１の底部９２との間に、気密シール部材として弾性シール部材であるゴム状弾性材製のＯリング９４を挟み、小径部５７Ｃの外周に円筒状の塑性変形リング部材９５を装着された状態で、弁座部材受入孔９１内に挿入されている。
【００７６】
塑性変形リング部材９５は、内側弁ハウジング５２を構成する材料の硬度より低硬度の塑性材料によって構成されている。この塑性変形リング部材９５を構成する塑性材料としては、軟質の金属材料、発泡金属等の多孔質金属、金網積層材、その他、塑性樹脂材が挙げられる。
【００７７】
内側弁ハウジング５２がステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属製である場合、塑性変形リング部材９５は、弾性限度が鉄系金属の約１／１０程度である純アルミニウム材あるいはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属であることが好ましい。
【００７８】
かしめ片９３を、図１２の右側に示されている初期状態より、図１２の左側に示されているように、内径側にかしめ変形させることにより、弁座部材５７が塑性変形リング部材９５を介して内側弁ハウジング５２に対してかしめ結合される。
【００７９】
このかしめ結合状態では、弁座部材５７のテーパ状外径部５７Ａの先端面が弁座部材受入孔９１の底部９２に突き当たり接触し、Ｏリング９４は、押しつぶされた弾性変形状態で、弁座部材５７のテーパ状外径部５７Ａと弁座部材受入孔９１の底部９２と弁座部材受入孔９１の内周面との間に挟まれ、内側弁ハウジング５２と弁座部材５７との間の気密シールを行う。
【００８０】
塑性変形リング部材９５は、弁座部材５７の大径部５７Ｂと小径部５７Ｃとの間の段差端面５７Ｄとかしめ変形したかしめ片９３との間に挟まれ、かしめ荷重を軸力荷重として受け止める。これにより、かしめ荷重は、この塑性変形リング部材９５を介して弁座部材５７に作用する。
【００８１】
上述したように、弁座部材５７と内側弁ハウジング５２のかしめ片９３との間に、これらより軟らかい塑性変形リング部材９５を挟み込んでかしめるため、塑性変形リング部材９５の弾性限度以上のかしめ荷重は、塑性変形リング部材９５の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材９５の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁座部材５７に作用することが未然に回避される。これにより、弁座部材５７に割れが生じることなく、弁座部材５７を内側弁ハウジング５２に確実にかしめ装着することができる。
【００８２】
また、かしめ前は、弁座部材５７の段差端面５７Ｄの平滑度が悪く、２点位でしか弁座部材５７と塑性変形リング部材９５とが当たっていなくても、かしめることにより、内側弁ハウジング５２や弁座部材５７より軟らかい塑性変形リング部材９５がかしめ荷重によって塑性変形し、弁座部材５７と塑性変形リング部材９５とが全周均一当接関係で、その全周に均一にかしめ荷重が掛かった状態で固定できる。
【００８３】
このことにより、弁座部材５７をセラミックスの焼成のままの状態で、塑性変形リング部材９５が当接する段差端面５７Ｄが多少歪んでいる状態でも使用できるようになり、セラミックス製の弁座部材５７の焼成後の２次研磨加工が不要となり、部品コストを大幅削減できる。
【００８４】
また、セラミックス製の弁座部材５７を内側弁ハウジング５２に全周均一に荷重が掛かった状態で固定できるため、弁座部材５７の装着時および使用時に、弁座部材５７に応力集中が起きず、過大な荷重がかからないため、弁座部材５７に割れ、クラックが生じることがなく、取付構造の信頼性も向上する。
【００８５】
具体的には、塑性変形リング部材９５を用いずに、直接、鉄鋼製のかしめ片９３をかしめると、かしめ荷重のすべてが弁座部材５７に加わることとなり、弁座部材５７を部分的にしか押さえられないため、応力集中により、セラミックスが割れ易くなる。これに対し、内側弁ハウジング５２が鉄鋼材料で、塑性変形リング部材９５が純アルミニウム材の場合、純アルミニウムの弾性限度は、鉄鋼材料の弾性限度の約１／１０であり、純アルミニウム製の塑性変形リング部材９５を挟み込んで、純アルミニウムの弾性限度以上の荷重でかしめると、塑性変形リング部材９５が塑性変形し、純アルミニウムの弾性限度以上の荷重が弁座部材５７に作用することがない。これにより、弁座部材５７に割れが生じることなく、弁座部材５７を内側弁ハウジング５２に確実にかしめ装着することができる。
【００８６】
セラミックス製の弁座部材５７の固定にかしめを採用したことで、繰返し温度サイクルを受けても、かしめ締結部が、ねじ結合部のように緩むことがなく、信頼性、耐久性がよい確実な組み付け状態を、ねじ込みトルクの厳重な管理等を必要とすることなく、容易に得ることができる。
【００８７】
しかも、塑性変形リング部材９５は、弾性変形部材とは異なり、純アルミニウム等による塑性変形部材であるなら、繰返し衝撃、経時変化、繰返し温度サイクルを受けてもへたるような経時劣化を生じることがなく、長期間に亘って安定した性能を得ることができる。
【００８８】
この実施形態でも、がた付きができる要因として、内側弁ハウジング５２と弁座部材５７と塑性変形リング部材９５の温度変化による熱膨張率の差があげられる。しかし、アンモニア冷媒を用いた冷凍サイクル装置の電動式膨張弁としての使用では、実使用温度差は、１００℃以下で、十分小さい温度差であるから、問題を生じることがない。また、実使用温度差が１００℃以下と小さいため、温度差がついても、熱膨張率差による発生応力は微小であり、弁座部材５７に、割れ、クラックが生じることはない。
【００８９】
つぎに、この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として適用した他の実施形態を、図１３を参照して説明する。なお、図１３において、図１１に対応する部分は、図１１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。
【００９０】
この実施形態でも、セラミックス製の弁座部材５７と金属製の弁ハウジング５１のかしめ片９３との間に、これらより軟らかい塑性変形リング部材９５を挟み込んでかしめられている。これにより、塑性変形リング部材９５の弾性限度以上のかしめ荷重は、塑性変形リング部材９５の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材９５の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁座部材５７に作用することが未然に回避される。
【００９１】
したがって、この実施形態でも、弁座部材５７に割れが生じることなく、弁座部材５７を外側弁ハウジング５１に確実にかしめ装着することができ、前述の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００９２】
つぎに、この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として適用したもう一つの他の実施形態を、図１４〜図１６を参照して説明する。なお、図１４〜図１６において、図１１に対応する部分は、図１１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。
【００９３】
この実施形態では、弁棒部材６７が、ステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属により構成され、図１４に示されているように、下部に弁ホルダ部６７Ｆを一体に形成されている。弁ホルダ部６７Ｆには弁体を受け入れる有底構造の弁体受入孔９６が形成されている。
【００９４】
図１５によく示されているように、弁体受入孔９６の底部９７とは反対の側の開口縁部には、円環リップ状のかしめ片９８が設けられている。このかしめ片９８は、弁棒部材６７の一部であり、弁棒部材６７と一体形成されている。
【００９５】
弁体６８は、上端部６８Ｂの側を先にして、肩部６８Ａに円筒状の塑性変形リング部材９９を装着された状態で、弁体受入孔９６内に挿入されている。
【００９６】
塑性変形リング部材９９は、弁棒部材６７を構成する材料の硬度より低硬度の塑性材料によって構成されている。この塑性変形リング部材９９を構成する塑性材料としては、軟質の金属材料、発泡金属等の多孔質金属、金網積層材、その他、塑性樹脂材が挙げられる。
【００９７】
弁棒部材６７がステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属製である場合、塑性変形リング部材９９は、弾性限度が鉄系金属の約１／１０程度である純アルミニウム材あるいはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属であることが好ましい。
【００９８】
かしめ片９８を、図１６に示されているように、内径側にかしめ変形させることにより、弁体６８が塑性変形リング部材９９を介して弁棒部材６７に対してかしめ結合される。
【００９９】
このかしめ結合状態では、弁体６８の上端部６８Ｂが弁体受入孔９６の底部９７に突き当たり接触し、塑性変形リング部材９９は、弁体６８の肩部６８Ａとかしめ変形したかしめ片９８との間に挟まれ、かしめ荷重を軸力荷重として受け止める。これにより、かしめ荷重は、この塑性変形リング部材９９を介して弁体６８に作用する。
【０１００】
上述したように、弁体６８と弁棒部材６７のかしめ片９８との間に、これらより軟らかい塑性変形リング部材９９を挟み込んでかしめるため、塑性変形リング部材９９の弾性限度以上のかしめ荷重は、塑性変形リング部材９９の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材９９の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁体６８に作用することが未然に回避される。これにより、弁体６８に割れが生じることなく、弁体６８を弁棒部材６７に確実にかしめ装着することができる。
【０１０１】
また、かしめ前は、弁体６８の肩部６８Ａの平滑度が悪く、２点位でしか弁体６８と塑性変形リング部材９９とが当たっていなくても、かしめることにより、弁棒部材６７や弁体６８より軟らかい塑性変形リング部材９９がかしめ荷重によって塑性変形し、弁体６８と塑性変形リング部材９９とが全周均一当接関係で、その全周に均一にかしめ荷重が掛かった状態で固定できる。
【０１０２】
このことにより、弁体６８をセラミックスの焼成のままの状態で、塑性変形リング部材９９が当接する肩部６８Ａが多少歪んでいる状態でも使用できるようになり、セラミックス製の弁体６８の焼成後の２次研磨加工が不要となり、部品コストを大幅削減できる。
【０１０３】
また、セラミックス製の弁体６８を弁棒部材６７に全周均一に荷重が掛かった状態で固定できるため、弁体６８の装着時および使用時に、弁体６８に応力集中が起きず、過大な荷重がかからないため、弁体６８に割れ、クラックが生じることがなく、取付構造の信頼性も向上する。
【０１０４】
具体的には、塑性変形リング部材９９を用いずに、直接、鉄鋼製のかしめ片９８をかしめると、かしめ荷重のすべてが弁体６８に加わることとなり、弁体６８を部分的にしか押さえられないため、応力集中により、セラミックスが割れ易くなる。これに対し、弁棒部材６７が鉄鋼材料で、塑性変形リング部材９９が純アルミニウム材の場合、純アルミニウムの弾性限度は、鉄鋼材料の弾性限度の約１／１０であり、純アルミニウム製の塑性変形リング部材９９を挟み込んで、純アルミニウムの弾性限度以上の荷重でかしめると、塑性変形リング部材９９が塑性変形し、純アルミニウムの弾性限度以上の荷重が弁体６８に作用することがない。これにより、弁体６８に割れが生じることなく、弁体６８を弁棒部材６７に確実にかしめ装着することができる。
【０１０５】
セラミックス製の弁体６８の固定にかしめを採用したことで、繰返し温度サイクルを受けても、かしめ締結部が、ねじ結合部のように緩むことがなく、信頼性、耐久性がよい確実な組み付け状態を、ねじ込みトルクの厳重な管理等を必要とすることなく、容易に得ることができる。
【０１０６】
しかも、塑性変形リング部材９９は、弾性変形部材とは異なり、純アルミニウム等による塑性変形部材であるなら、繰返し衝撃、経時変化、繰返し温度サイクルを受けてもへたるような経時劣化を生じることがなく、長期間に亘って安定した性能を得ることができる。
【０１０７】
この実施形態でも、がた付きができる要因として、温度変化による熱膨張率の差があげられる。しかし、アンモニア冷媒を用いた冷凍サイクル装置の電動式膨張弁としての使用では、実使用温度差は、１００℃以下で、十分小さい温度差であり、がた付きとしては、ほとんどゼロに近い所であり問題ない。また、実使用温度差が１００℃以下と小さいため、温度差がついても、熱膨張率差による発生応力は微小であり、弁体６８に割れ、クラックを生じさせることはない。
【０１０８】
また、この実施形態でも、セラミックス製の弁座部材５７と金属製の内側弁ハウジング５２のかしめ片９３との間に、これらより軟らかい塑性変形リング部材９５を挟み込んでかしめられている。これにより、塑性変形リング部材９５の弾性限度以上のかしめ荷重は、塑性変形リング部材９５の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材９５の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁座部材５７に作用することが未然に回避される。
【０１０９】
したがって、この実施形態でも、弁座部材５７に割れが生じることなく、弁座部材５７を内側弁ハウジング５２に確実にかしめ装着することができ、前述の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１１０】
つぎに、この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として適用したさらに他の実施形態を、図１７〜図１９を参照して説明する。なお、図１７〜図１９において、図１１、図１２に対応する部分は、図１１、図１２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。
【０１１１】
この実施形態では、図１１、図１２に示されている実施形態と同様に、弁棒部材６７の大径部６７Ｂの外周部に、内側にセラミックス製の弁体６８を収容した金属製の弁体装着用筒体６９が圧入され、弁体装着用筒体６９が溶接部７０による溶接によって固着されている。
【０１１２】
弁体６８の上端部６８Ｂと弁棒部材６７の下端部６７Ｃとの間の間隙７２（図１２参照）に相当する部分に、図１８に示されているように、塑性変形リング部材１０１が挟まれている。
【０１１３】
塑性変形リング部材１０１は、弁棒部材６７を構成する材料の硬度より低硬度の塑性材料によって構成されている。この塑性変形リング部材１０１を構成する塑性材料としては、軟質の金属材料、発泡金属等の多孔質金属、金網積層材、その他、塑性樹脂材が挙げられる。
【０１１４】
弁棒部材６７がステンレス鋼、軟鋼等の鉄系金属製である場合、塑性変形リング部材１０１は、弾性限度が鉄系金属の約１／１０程度である純アルミニウム材あるいはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属であることが好ましい。
【０１１５】
これにより、塑性変形リング部材１０１の弾性限度以上の圧入荷重は、塑性変形リング部材１０１の塑性変形により吸収され、塑性変形リング部材１０１の弾性限度以上の荷重がセラミックス製の弁体６８に作用することが未然に回避される。
【０１１６】
したがって、弁体６８に割れが生じることなく、弁体６８を弁棒部材６７に確実にかしめ装着することができる。
【０１１７】
この固定方法でがた付きができる要因として、温度変化による熱膨張率の差があげられる。しかし、アンモニア冷媒を用いた冷凍サイクル装置の電動式膨張弁としての使用では、実使用温度差は、１００℃以下で、十分小さい温度差であり、がた付きとしては、ほとんどゼロに近い所であり問題ない。また、実使用温度差が１００℃以下と小さいため、温度差がついても、熱膨張率差による発生応力は微小であり、弁体６８に割れ、クラックを生じさせることはない。また、がた付きができたとしても、圧縮コイルばね７１が挟まれているから、弁体６８ががた付くことがない。
【０１１８】
この実施形態による弁体６８および弁座部材５７の取付構造は、図２０に示されているように、フランジ継手部材１０２、１０３を有する型式の電動式膨張弁にも、同様に適用可能である。
【０１１９】
つぎに、弁ハウジング１１、５１、内側弁ハウジング５２と、弁座部材２１、５７と、塑性変形リング部材４５、９９の熱膨張率差によるかしめ部のがた付き、応力発生について、考察する。弁ハウジング１１、５１、内側弁ハウジング５２と、弁座部材２１、５７と、塑性変形リング部材４５、９９の各部品に材料の違いによる熱膨張率に差があるため、実使用時に温度変化した場合、隙間の発生によるがた付きが発生する場合と、各部品に応力（熱応力）が発生する場合とがある。
【０１２０】
これは、弁座固定部の３部品の熱膨張率差および３部品の縦方向の寸法比率により、温度上昇時には熱応力、温度下降時にはがた付きとなる場合と、逆に温度上昇時にはがた付き、温度下降時には熱応力となる場合とが出てくる。また、その熱応力値、がた付きの量も、３部品の熱膨張率差、部品の縦方向の寸法比率および温度変化量により変わってくる。
【０１２１】
図１、図２に示されているような弁座部材固定部について説明すると、温度変化による弁座部材２１のかしめ固定部縦方向の寸法変化量の計算式は、弁ハウジング１１に形成されている弁座部材受入孔４１の長さ寸法変化量αから、塑性変形リング部材４５の長さと弁座部材２１の固定部長さの２部品長さの温度変化による寸法変化量の総和（β＋γ）を引いた値δが、マイナスであると熱応力となり、プラスであると隙間の発生によるがた付きとなる。
【０１２２】
各部品の寸法変化量は、（各部品の固定部長さ）×（各部品の熱膨張率）×（温度変化量）で計算できる。したがって、
α＝（弁ハウジング１１の弁座部材受入孔４１の長さ）×（弁ハウジング１１の熱膨張率）×（温度変化量）
β＝（塑性変形リング部材４５の長さ）×（塑性変形リング部材４５の熱膨張率）×温度変化量）
γ＝（弁座部材２１の固定部長さ）×（弁座部材２１の熱膨張率）×（温度変化量）
となる。なお、熱膨張率は、各材料固有の値である。
【０１２３】
差値δは、各部品が上下方向に拘束されていない場合の計算であり、実際は、上下方向に拘束されているため、差値δがマイナスの場合、αより（β＋γ）の方が大きくなるということは、弁ハウジング１１の弁座部材受入孔４１の長さ部は、上下への引張応力となり、塑性変形リング部材４５と弁座部材２１の２部品には上下方向の圧縮応力が発生することとなる。
【０１２４】
差値δがプラスの場合、αより（β＋γ）の方が小さくなるということは、弁ハウジング１１の弁座部材受入孔４１の長さ部と塑性変形リング部材４５と弁座部材２１の部品間に、上下方向の隙間が発生することとなり、がた付きとなる。
【０１２５】
弁座部材２１と塑性変形リング部材４５は、弁ハウジング１１に上下方向（縦方向）で挟まれているため、挟まれている塑性変形リング部材４５の長さと弁座部材２１の固定部長さの２部品長さの温度変化による寸法変化量の総和（β＋γ）が、弁ハウジング１１の弁座部材受入孔４１の長さの寸法変化量αと近くなる様に、３部品の縦方向の寸法比率を変えて構成することにより、３部品の材質が異なっていることで熱膨張率が異なっていても、温度変化による熱応力、がた付きの発生を最小限に小さく設定でき、より信頼性のある固定方法となる。
【０１２６】
例えば、図２〜図６に示されているように、弁座部材２１と塑性変形リング部材４５の寸法比率を変えること（弁座部材受入孔４１の長さを変えずに、弁座部材２１の固定部長さを長くし、塑性変形リング部材４５の長さを短くする）で、応力値、隙間は軽減される。また、図６の状態から塑性変形リング部材４５の長さを変えずに、弁座部材受入孔４１の長さと弁座部材２１の固定部長さをもっと長くすることで、更に応力値、隙間は軽減されることになる。
【０１２７】
弁ハウジング１１を軟鋼材料、弁座部材２１を部分安定化ジルコニアセラミックス、塑性変形リング部材４５を純アルミニウムとすると、熱膨張率は、ほぼ軟鋼材料熱膨張率＝部分安定化ジルコニア熱膨張率＝純アルミニウム熱膨張率／２．３の関係にあるため、純アルミニウムの長さを短くするほど、また鉄鋼材料と部分安定化ジルコニア材料の長さを長くするほど、応力値、隙間は軽減される方向となる。
【０１２８】
また、弁ハウジング１１をステンレス鋼材、弁座部材２１を部分安定化ジルコニアセラミックス、塑性変形リング部材４５を純アルミニウムとした場合、熱膨張率は、ほぼステルス鋼材熱膨張率／１．７＝部分安定化ジルコニア熱膨張率＝純アルミニウム熱膨張率／２．３の関係にあるため、差値δが０に近くなるような３部品の寸法の関係にもっていくことで、応力値、隙間は軽減される方向となる。
【０１２９】
弁座部材受入孔４１の長さをＬａ、塑性変形リング部材４５の長さをＬｂとすると、弁座部材２１の固定部長さはＬａ一Ｌｂとなり、温度差一定で、αと（β＋γ）の差値δを０にするためには、２．３×Ｌｂ＋（Ｌａ一Ｌｂ）＝１．７×Ｌａ、Ｌｂ（２．３−１）＝Ｌａ（１．７−１）より、Ｌｂ／Ｌａ＝０．７／１．３の関係となるＬａ、Ｌｂとすると、応力値、隙間はゼロとなる。
【０１３０】
なお、弁座部材２１の固定部長さとは、弁ハウジング１１の弁座部材受入孔４１の底部４２から弁座部材２１の段差端面２１Ｄまでの弁座部材２１の長さのことである。
【０１３１】
また、弁ハウジング１１の弁座部材受入孔４１の長さとは、弁座部材受入孔４１の底部４２から、かしめ片４３をかしめて塑性変形リング部材４５に当接した部分までの弁ハウジング１１の長さのことである。
【０１３２】
上述したかしめ部のがた付き、応力発生は、同機に、電動弁の弁体５６のかしめ固定部でも、同じことが言える。
【０１３３】
次に、この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を、図２１を参照して説明する。
【０１３４】
この実施形態による冷凍サイクル装置は、圧縮機２０１と、凝縮器（室外熱交換器）２０２と、膨張弁２０３と、蒸発器（室内熱交換器）２０４と、これらをループ接続する冷媒通路２０５〜２０８とを有する。
【０１３５】
この冷凍サイクル装置では、アンモニア冷媒が用いられ、空気調和装置（冷房）や冷凍・冷蔵庫等を構成する。
【０１３６】
膨張弁２０３としては、上述したこの発明による温度式膨張弁あるいは電動式膨張弁が用いられる。
【０１３７】
なお、上述したこの発明による温度式膨張弁あるいは電動式膨張弁が適用される冷凍サイクル装置は、図２１に示されているような冷凍サイクル装置に限られることはなく、室内機に二つの熱交換器が直列接続され、その二つの熱交換器間に追加の膨張弁を有する空気調和装置等の冷凍サイクル装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の温度式膨張弁として実施した一つの実施形態を示す断面図である。
【図２】この実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図３】（ａ）はこの実施形態の要部のかしめ前の状態を示す拡大断面図、（ｂ）は同じくかしめ後の状態を示す拡大断面図である。
【図４】（ａ）はこの実施形態の要部のかしめ前の状態を示す拡大斜視図、（ｂ）は同じくかしめ後の状態を示す拡大斜視図である。
【図５】この実施形態の要部の例のかしめ後の状態を示す拡大斜視図である。
【図６】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の温度式膨張弁として実施した他の実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図７】（ａ）はこの実施形態の要部のかしめ前の状態を示す拡大断面図、（ｂ）は同じくかしめ後の状態を示す拡大断面図である。
【図８】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の温度式膨張弁として実施した他の実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図９】（ａ）はこの実施形態の要部のかしめ前の状態を示す拡大断面図、（ｂ）は同じくかしめ後の状態を示す拡大断面図である。
【図１０】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の温度式膨張弁として実施した他の実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図１１】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として実施した一つの実施形態を示す断面図である。
【図１２】この実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図１３】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として実施した他の実施形態を示す断面図である。
【図１４】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として実施したもう一つの他の実施形態を示す断面図である。
【図１５】この実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図１６】この実施形態のかしめ部を示す拡大断面図である。
【図１７】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として実施したさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１８】この実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図１９】この実施形態の塑性変形リング部材の配置部の拡大断面図である。
【図２０】この発明による弁装置をアンモニア冷媒用の電動式膨張弁として実施した他の実施形態を示す断面図である。
【図２１】この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１１  弁ハウジング
１２  弁室
２１  弁座部材
２２  弁ポート
２５  弁体
２９  圧縮コイルばね
３１  感温ダイヤフラム装置
３４  感温筒
３５  連結棒
４１  弁座部材受入孔
４３  かしめ片
４４  Ｏリング
４５  塑性変形リング部材
５１  外側弁ハウジング（弁ハウジング）
５２  内側弁ハウジング
５６  弁室
５７  弁座部材
６７  弁棒部材
６８  弁体
７５  ステッピングモータ
７７  ロータケース
７９  ロータ
８０  ステータコイル組立体
９１  弁座部材受入孔
９３  かしめ片
９４  Ｏリング
９５  塑性変形リング部材
９６  弁体受入孔
９８  かしめ片
９９、１０１  塑性変形リング部材
２０１  圧縮機
２０２  凝縮器
２０３  膨張弁
２０４  蒸発器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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