JP2021124132A - 電動弁およびステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のコアを適切な位置に簡便に配設させたステータの構造を提供する。【解決手段】 本発明の電動弁１は、内部に弁部２０が設けられたボディ５と、ロータ６０周りに配設される複数のコア７０を含むステータユニット６４を有するモータユニット３と、を組み付けて構成される。モータユニット３は、ステータユニット６４と一体に形成されたケース４００を含む。ケース４００は、コア７０における外周面を被覆するモールド樹脂からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、電動弁およびステータの製造方法に関する。

電動弁のモータの一種として、積層コアを有するステータを使用する電動モータが知られている（例えば特許文献１）。このような電動モータにおいては、積層コアとして単一の環状コアを用いることが一般的である。一方、近年においてはステータの磁気特性を向上させる等の目的で、コアを分割し、複数のコアをロータ周りに配設してステータを構成した電動モータが知られている（例えば特許文献２、３）。

特開２０１７−１５８３３９号公報 特開２０１８−０７４８１１号公報 特開２０１９−０７１７２７号公報

ところで、単一の環状コアを用いたステータであれば、ロータと同軸に配置することは容易であった。しかしながら、複数のコアを有するステータの場合には、ロータの周りに各コアを配置しなければならず、ステータをロータと同軸にするために各コアに対して支持部材を設ける等の手間が生じていた。したがって、工数がかかりコスト増となる虞があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、電動弁において、複数のコアを適切な位置に簡易に配置させることにある。

本発明のある態様は、電動弁である。この電動弁は、内部に弁部が設けられたボディと、ロータ周りに配設される複数のコアを含むステータを有するモータユニットと、を組み付けて構成される。モータユニットは、ステータと一体に形成されたケースを含む。ケースは、コアにおける外周面を被覆するモールド樹脂からなる。

この態様によれば、複数のコアを被覆する態様で樹脂製のケースを一体に成形すると同時に各コアが固定配置されたステータが得られる。したがって、ステータとロータとを同軸にすることが容易となる。

本発明の別の態様は、ステータの製造方法である。この製造方法は、コアを成形するコア成形工程と、コアにコイルを組み付ける組立工程と、金型に複数のコアをセットし、モールド樹脂を射出成型するモールド工程と、を備える。金型が、金型ハウジングとセンターピンとによりチャンバを形成するものである。金型ハウジングには、コアをチャンバ内において位置決めする位置決めピンが設けられる。コアは、センターピンと径方向に先端面が対向する複数の極歯と、センターピンの軸線方向と平行に貫通する貫通孔と、を有する。モールド工程は、貫通孔に位置決めピンを挿通しつつ金型ハウジングに各コアをセットする工程と、極歯の先端面に対向するようにセンターピンをセットし、金型ハウジングとコアとの位置関係を調整する工程と、を含む。貫通孔に位置決めピンが挿通されたとき、貫通孔と位置決めピンとの間にはクリアランスが設けられており、センターピンを導入したとき、位置決めピン及びセンターピンによってチャンバにおけるコアの位置が調整される。

この態様によれば、複数のコアを金型にセットするときには貫通孔と位置決めピンとの間にクリアランスが設けられており、次いでセンターピンをセットするときにチャンバにおける各コアの位置が調整される。したがって、金型へのコアのセットを簡易に行えるうえ、センターピンによってチャンバにおける複数のコアの位置を調整できる。この方法によれば、複数のコアを被覆する態様で樹脂製のケースを一体に成形すると同時に、各コアが固定配置されたステータが得られる。したがって、ステータとロータとを同軸にすることが容易となる。

本発明によれば、複数のコアを適切な位置に配置しやすくなる。

実施形態に係る電動弁を表す断面図である。 ステータユニットおよびその周辺の構成を表す図である。 ステータユニットの平面図である。 ステータの構成を表す図である。 積層コアの構成を示す図である。 金型ハウジングの構成を表す図である。 金型ハウジングの構成を表す図である。 電動弁の構成を表す図である。 スプリングおよびその周辺構造を表す部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。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。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る電動弁を表す断面図である。
電動弁１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。電動弁１は、その冷凍サイクルの膨張弁として機能する。

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、弁部を収容したボディ５を有する。ボディ５は、「バルブボディ」として機能する。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１ボディ６の下半部及び第２ボディ８が図示しない配管ボディの内方に挿入されることで、電動弁１は配管ボディに組み付けられる。なお、配管ボディには、凝縮器側から延びる配管や、蒸発器につながる配管などが接続されるが、その詳細については説明を省略する。第１ボディ６における中央部外周面には、環状溝からなるシール収容部１０が形成され、シールリング１２（Ｏリング）が嵌着されている。また、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１４が形成され、シールリング１８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。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。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。

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２０を開閉する。

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部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。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。

作動ロッド３２における弁体３４のやや上方にばね受け４２が設けられ、ガイド部材３６の底部にもばね受け４４が設けられている。ばね受け４２、４４間に、弁体３４を閉弁方向に付勢するスプリング４６（「付勢部材」として機能する）が介装されている。本実施形態においては、作動ロッド３２の下部に弁体３４が一体に設けられているから、スプリング４６は作動ロッド３２をも閉弁方向へ付勢する。

一方、モータユニット３は、ロータ６０とステータユニット６４とを含む三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、外方にステータユニット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。

ステータユニット６４は、積層コア７０、ボビン７２、ケース４００、回路基板４２０及び蓋体４４０を含む。積層コア７０は、板状のコア部材７４がロータ６０の軸線方向に積層されて構成される。以下、積層コア７０を単に「コア」ということがある。積層コア７０には極歯９２が設けられており、その先端面９４がロータ６０と径方向に対向している。ボビン７２には、巻線が巻回されてコイル７６が形成されている。コイル７６とボビン７２をまとめて「コイルユニット７５」という。コイルユニット７５は、積層コア７０に組付けられている。積層コア７０にコイルユニット７５が組付けられたものを「コアユニット７７」という。積層コア７０について詳細は後述する。

コアユニット７７は、後述するモールド成形によってケース４００と一体に設けられてステータ７８を構成する。すなわち、ケース４００は、樹脂材の射出成形により得られる。コアユニット７７は、その射出成形（「インサート成形」又は「モールド成形」ともいう。）によるモールド樹脂によって被覆されている。ケース４００は、そのモールド樹脂からなる。

ケース４００の上端開口部には、蓋体４４０がインロー嵌合されている。ケース４００と蓋体４４０との当接箇所において、両者はレーザ溶着されている。ケース４００と蓋体４４０とに囲まれた空間Ｓには、回路基板４２０が配設される。本実施形態では、回路基板４２０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。

それぞれのボビン７２からは、コイル７６につながる一対の端子７３が延出し、回路基板４２０に接続されている。回路基板４２０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４２２」ともいう。）が延出し、それぞれケース４００の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース４００の側部にコネクタ部４０２が一体に設けられ、そのコネクタ部４０２の内方に接続端子４２２が配置されている。

第１ボディ６とケース４００との間には、環状のシール部材８０が介装されている。この構成により、第１ボディ６とケース４００との間のクリアランスを介した外気（水分等）の侵入が防止される。

ロータ６０は、円筒状のロータコア８２と、ロータコア８２の外周に沿って設けられたマグネット８４を備える。ロータコア８２は回転軸６２に組み付けられている。マグネット８４は、その円周方向に複数極に磁化されている。

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の内周面には雌ねじ部８６が形成され、ガイド部材３６の雄ねじ部３８と噛合している。これらのねじ部によるねじ送り機構によって、ロータ６０の回転運動が作動ロッド３２の軸線方向への並進運動に変換され、作動ロッド３２は軸線方向に移動（昇降）する。

作動ロッド３２の上部は縮径され、その縮径部が回転軸６２の底部を貫通している。縮径部の先端には、環状のストッパ８８が固定されている。一方、縮径部の基端と回転軸６２の底部との間には、作動ロッド３２を下方（閉弁方向）に付勢するバックスプリング９０が介装されている。このような構成により、弁部２０の開弁時にはストッパ８８が回転軸６２の底部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、弁部２０の閉弁時には、弁体３４が弁座２４から受ける反力により、バックスプリング９０が押し縮められる。この時のバックスプリング９０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。

モータユニット３の駆動により作動ロッド３２が弁部２０の開弁方向（図１の上方向）へ動き始めると、弁体３４は弁座２４から離脱する。これによりスプリング４６は圧縮方向へ弾性変形する。弁体３４が弁座２４から離脱すると、流体が入口ポート２６、弁室３０、弁部２０、出口ポート２８を順次通過する。

ステータ７８は、中空構造を有し、キャン６６を同軸に挿通しつつボディ５に組付けられて固定されている。組付けは、図示しない組付部材によって実現されている。

［ステータ７８の構造］
次に、ステータ７８の構成およびその製造方法の詳細について説明する。
図２は、ステータユニット６４を表す図である。図２（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図３は、ステータユニット６４から蓋体４４０及び回路基板４２０を取り除いた状態の平面図である。図４（Ａ）は図３のＣ−Ｏ−Ｃ断面図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図２（Ａ）に示すように、ステータ７８はケース４００と一体に設けられている。ケース４００は中空状となっている。ケース４００の内周部４０４は、積層コア７０の先端面９４と同じ曲率を有する。

図２（Ｂ）に示すように、ステータユニット６４には同一形状の積層コア７０が３つ含まれる。積層コア７０にはそれぞれコイルユニット７５が１つずつ組付けられている。本実施形態におけるモータユニット３（図１参照）は三相三極のモータである。そのため、積層コア７０はそれぞれ、周方向に１２０度の間隔で配置されている。積層コア７０にはそれぞれ、３つの極歯９２が設けられている。隣り合う極歯９２の間には、溝部９６が設けられている。２つの溝部９６に嵌合される態様で、積層コア７０にはコイルユニット７５が組付けられている。

積層コア７０にはまた、２つの貫通孔９８が設けられている。貫通孔９８は、３つの極歯９２のうち最も離隔した２つの極歯９２にそれぞれ１つずつ設けられている。図２（Ｂ）に示す断面においては、溝部９６および貫通孔９８にケース４００を構成するモールド樹脂Ｍが入り込んでいる。また、積層コア７０の外周面のうち先端面９４を除く部分にモールド樹脂Ｍが被覆される。貫通孔９８について詳細は後述する。

図１に関連して説明したとおり、極歯９２の先端面９４はロータ６０と径方向に対向している。図２（Ｂ）に示すように、積層コア７０に設けられている極歯９２は、共通の仮想円（仮想円柱）に沿う態様で先端面９４が湾曲している。つまり、３つの積層コア７０の９つの極歯９２は、共通の仮想円柱に沿う態様で先端面９４が曲面となっている。この仮想円柱は、内周部４０４と共通の軸心を有する。

図３に示すように、ステータ７８において、貫通孔９８は上方に向けて開口している。図４（Ａ）に示すように、貫通孔９８において、下半部にはモールド樹脂Ｍが入り込んでおり、上半部はその表面（内周面）がむき出しとなっている。すなわち、図４（Ｂ）に示す断面においては、貫通孔９８にモールド樹脂Ｍが入り込んでいない。また、積層コア７０における貫通孔９８が開口する端面（図４（Ａ）における上端面）には、貫通孔９８の開口端近傍においてモールド樹脂が被覆されない領域Ｒ（以下、「むき出し領域」ということがある。）が設けられている。

図５は、積層コア７０の構造を示す図である。図５（Ａ）は積層コア７０の斜視図であり、図５（Ｂ）は、コア部材７４の平面図である。図５（Ｃ）は、コアユニット７７の配置態様を示す概念図である。
図５（Ａ）に示すように、積層コア７０は複数のコア部材７４を厚み方向に積層して構成されている。コア部材７４は、導電金属からなる板材を打ち抜き加工することで得られる。図５（Ｂ）に示すように、コア部材７４には、２つの孔部１００が設けられている。孔部１００は、コア部材７４において積層コア７０の極歯９２（図５（Ａ）参照）に対応する位置に設けられている。孔部１００とコア部材７４の周縁との最短距離Ｌは、コア部材７４の厚さ（板材の厚さ）以上になるように設定されている。

コア部材７４を構成する板材は、表面に非導電膜が形成されている。この板材を打ち抜き加工することで、コア部材７４の周縁および孔部１００の内周面は導電金属がむき出しになる。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、同一形状のコア部材７４を積層させることで、孔部１００によって貫通孔９８が形成されている。言い換えれば、積層コア７０において、コア部材７４の積層方向と平行に貫通する態様で貫通孔９８が設けられている。すなわち、貫通孔９８の軸線は、ロータ６０（図１参照）の軸線方向と平行となっている。上述のとおり、孔部１００の内周面は導電金属がむき出しになっているから、貫通孔９８の内周面においても、導電金属が露出している。

コア部材７４を積層させて積層コア７０を形成した後、極歯９２にコイルユニット７５（図５（Ｃ）参照）を組み付けてコアユニット７７を形成する。そして、図５（Ｃ）に示すように、コアユニット７７は各先端面９４によって形成される共通の仮想円の中心に対して周方向に１２０度間隔で３つ配置される。製造過程において、コア部材７４を積層させて積層コア７０を形成する工程を「コア成形工程」という。また、積層コア７０にコイルユニット７５（コイル７６）を組み付けてコアユニット７７を形成する工程を「組立工程」という。

モールド成形が施されることにより、コアユニット７７はケース４００（図１等参照）内に保持されている。以下、コアユニット７７（積層コア７０）に対するケース４００の被覆方法（モールド工程）の詳細について説明する。

図６、７はケース４００をモールド工程によって製造するための金型６００を表す断面図である。図６、７はともに、図４（Ａ）に示す断面に対応する金型６００の断面を示している。図６は金型ハウジング６０２内にコアユニット７７をセットした状態を表し、図７は金型ハウジング６０２にコアユニット７７をセットする前の状態を表す。なお、ケース４００の製造においては、コアユニット７７を図４（Ａ）の状態から上下さかさまにして金型６００にセットし、モールド樹脂を導入する。このため、図６、７においてはコアユニット７７が上下さかさまに表されている。

図１に関連して説明したとおり、ケース４００は、コアユニット７７に対してモールド樹脂を射出成形（モールド成形）することによって製造される。製造過程において、モールド成形によるこの工程を「モールド工程」という。モールド成形時には、金型６００が使用される。金型６００は、第１金型６１０、第２金型６２０、第３金型６３０、第４金型６４０およびセンターピン６５０から構成される。第１金型６１０、第２金型６２０、第３金型６３０、第４金型６４０によってモールド成形時のチャンバが形成される。第１金型６１０及びセンターピン６５０を用いてチャンバ内にコアユニット７７を位置決めし、チャンバにモールド樹脂Ｍを導入すると、ステータ７８が得られる。以下、第１金型６１０、第２金型６２０、第３金型６３０、第４金型６４０をまとめて「金型ハウジング６０２」という。

第１金型６１０は、ケース４００の上半部の成形に用いられる。第１金型６１０は、その内方に凹部６１２を有する。また、凹部６１２の周りに位置決めピン６１４を有する。本実施形態においては、位置決めピン６１４は２つをセットとして３セット設けられている（図６において１つのみ表示）。３セットの位置決めピン６１４は、凹部６１２の周りに１２０度の間隔で（等間隔に）設けられている。位置決めピン６１４には大径部６１７及び小径部６１８が設けられており、両者の間に段部６１６を有する。段部６１６はコアユニット７７（積層コア７０）を支持する。小径部６１８の長さは貫通孔９８の長さ（積層コア７０の厚さ）よりも短く、また、小径部６１８の径は、貫通孔９８の内径より小さく設定されている。小径部６１８の先端面（位置決めピン６１４の先端面）は、傾斜を有する。

センターピン６５０は、正六角柱状の角柱部６５２と円柱状の円柱部６５４からなる。角柱部６５２は、凹部６１２と嵌合する。円柱部６５４の外周面は、先端面９４と対向する。なお、円柱部６５４の外周面と先端面９４との間には、センターピン６５０を積層コア７０間に挿入出するためのクリアランスが設けられているが、その隙間はモールド樹脂Ｍが流入しない程度に抑えられている。

第２金型６２０は、コネクタ部４０２の成形に用いられる。第３金型６３０はコアユニット７７の下部に当接する。第３金型６３０によってケース４００の下部内周面が形成される。第４金型６４０は、ケース４００の外周の成形に用いられる。第４金型６４０は、その内方に凹部６４２を有している。凹部６４２は第３金型６３０と嵌合する。

金型ハウジング６０２に対するコアユニット７７とセンターピン６５０の組み付け方について説明する。
図７に示すように、まず、先端面９４が凹部６１２の軸線に対向するようにコアユニット７７を金型ハウジング６０２へセットする。具体的には、貫通孔９８に小径部６１８を挿入する。１つの積層コア７０に設けられた２つの貫通孔９８に対して、１セットであって２つの位置決めピン６１４がそれぞれ挿入される。積層コア７０の端面（図７においては下端面）が段部６１６に当接すると、貫通孔９８への位置決めピン６１４の挿入が完了する。挿入が完了したとき、小径部６１８と位置決めピン６１４との間にはクリアランスが設けられており、その隙間はモールド樹脂Ｍが流入しない程度に抑えられている。３つの積層コア７０に設けられている計６つの貫通孔９８に３セットであって６つの位置決めピン６１４がそれぞれ１つずつ挿入されることで、コアユニット７７の金型ハウジング６０２へのセットが完了する。これにより、コアユニット７７（積層コア７０）のチャンバ内における位置が仮合わせされる。

次に、先端面９４に対向するようにセンターピン６５０を３つのコアユニット７７間に挿入し、凹部６１２に角柱部６５２を嵌合させる。角柱部６５２の凹部６１２への嵌合が完了すると、小径部６１８と位置決めピン６１４との間に存在していたガタが解消され、３つのコアユニット７７が金型ハウジング６０２に対して位置決めされる。すなわち、３つのコアユニット７７間にセンターピン６５０がセットされることで、コアユニット７７が調心され、コアユニット７７のチャンバ内における位置が本合わせされる。次いで、第１金型６１０に第２金型６２０を載置する。第４金型６４０の凹部６４２には、第３金型６３０を嵌合させる。第３金型６３０を嵌合させた第４金型６４０を第１金型６１０、センターピン６５０、コアユニット７７、第２金型６２０の上方に載置する。その後、第１金型６１０と第４金型６４０とを図示しない位置決め構造によって固定することで、コアユニット７７（積層コア７０）を金型ハウジング６０２、センターピン６５０に対して位置決めする。

金型ハウジング６０２およびセンターピン６５０に対してコアユニット７７が位置決めされた後、金型ハウジング６０２によって構成されたチャンバにモールド樹脂Ｍが導入されることによって、ステータ７８（図４（Ａ）参照）が得られる。

なお、段部６１６によるコアユニット７７（積層コア７０）の支持箇所には、モールド樹脂が流入しない。したがって、図４（Ａ）に関連して説明したとおり、積層コア７０における貫通孔９８が開口する端面には、モールド樹脂によって被覆されない領域Ｒが設けられている。

本実施形態においては、複数のコアユニット７７（積層コア７０）に対してモールド成形を施してケース４００を一体に成形し、ステータ７８（図４（Ａ）参照）を得る。したがって、積層コア７０が複数用いられるステータ７８であっても、ロータ６０（図１参照）と軸を同一とすることが容易に行える。

本実施形態においては、積層コア７０に貫通孔９８が設けられている。このような構成とすることにより、貫通孔９８に位置決めピン６１４を挿入できる。したがって、ケース４００のモールド成形の際に、コアユニット７７（積層コア７０）がずれることを防止又は抑制できる。

また、本実施形態においては、位置決めピン６１４とセンターピン６５０とによってチャンバにおけるコアユニット７７の位置決めを行っている。上述のとおり、貫通孔９８の内径は小径部６１８の外径より大きくなるように設定されているため、貫通孔９８に位置決めピン６１４を簡易に挿入できる。次いでセンターピン６５０をコアユニット７７間に挿入すると、センターピン６５０と先端面９４とが対向するようにコアユニット７７が僅かに回転し、チャンバにおけるコアユニット７７の向きや位置が調整される。このような構成とすることで、コアユニット７７の金型ハウジング６０２に対する位置決めを簡便に行える。

本実施形態においては、同一形状のコア部材７４を積層させて積層コア７０を構成している。また、コア部材７４は、板材を打ち抜いて得られる。コア部材７４を同一の形状とすることで、板材に対して隙間なく打ち抜き加工を施すことができ、コア部材７４を得るのにかかるコストを抑えることができる。

本実施形態においては、孔部１００とコア部材７４の周縁との最短距離Ｌをコア部材７４の厚さ（板材の厚さ）以上になるように設定されている。コア部材７４における孔部１００の位置をこのように設定することで、コア部材７４の磁気特性を良好にすることができる。

従来、複数のコアに対してモールド樹脂を被覆する態様でケースを一体に成形しステータを得る手法には、チャンバにモールド樹脂が導入される際に、モールド樹脂の導入圧力によってチャンバ内のコアの位置がずれてしまう懸念があった。

本実施形態においては、複数のコアユニット７７（積層コア７０）をチャンバ内において所定の位置に固定させることで、モールド樹脂Ｍがチャンバに導入されたとしてもコアユニット７７の位置がずれないようにしている。具体的には、位置決めピン６１４及びセンターピン６５０によって、コアユニット７７がセンターピン６５０の軸線に対して垂直な方向のずれを抑制し、段部６１６及び第３金型６３０によって軸線方向のずれを抑制している。

なお、ステータ７８には、これらの金型ハウジング６０２及びセンターピン６５０の当接痕として、コアユニット７７においてモールド樹脂Ｍが被覆されないむき出し領域が存在する。本実施形態においては、先端面９４、貫通孔９８の内周面および貫通孔９８が開口する端面（図４（Ａ）における領域Ｒ）に、モールド樹脂Ｍが被覆されないむき出し領域が存在する。言い換えれば、コアユニット７７は、積層コア７０の外周のうち先端面９４だけでなく先端面９４から外れた部分にも、金型６００の当接痕としてモールド樹脂Ｍが被覆されないむき出し領域を有する。

［回路基板４２０における電磁干渉を低減させる構造］
図８は、電動弁１の断面図である。図８は、図４に示す断面に対応する電動弁１の断面を示している。
電動弁１は、貫通孔９８にスプリング１０２（コイルばね）を挿通することで、回路基板４２０のグランドラインと積層コア７０とを導通させている。すなわち、スプリング１０２は導電部材として機能する。スプリング１０２の一端側がグランドラインに当接し、スプリング１０２の側面（外周面）が貫通孔９８の内周面に当接している。スプリング１０２は、導電性を有するステンレス鋼（ばね鋼）からなる。スプリング１０２の適度な弾性力により、それらの当接状態を安定に維持でき、グランドラインと積層コア７０との導通状態を確保できる。

図９は、スプリング１０２およびその周辺構造を表す部分拡大断面図である。（Ａ）は図８のＤ部拡大を示し、（Ｂ）は図８のＥ部拡大を示す。
図９（Ａ）に示すように、貫通孔９８にはモールド樹脂Ｍが入り込んでいる。その端面１０４は、ロータ６０側に向けて低くなるよう傾斜角θにて傾斜している。この傾斜は、位置決めピン６１４（図６、７参照）の先端面により形成される。スプリング１０２の下端面は、端面１０４に支持されている。スプリング１０２は、無負荷状態において上面及び下面が軸線に対して垂直になるように構成されている。スプリング１０２の自然長は、回路基板４２０（図８参照）と端面１０４との間隔よりも大きい。

図９（Ｂ）に示すように、スプリング１０２が貫通孔９８に挿通されると、スプリング１０２は軸線方向に押し縮められる。端面１０４がロータ６０の軸線に向けて下方に傾斜しているため、スプリング１０２の下半部がロータ６０側に湾曲するように撓む（二点鎖線矢印参照）。その結果、スプリング１０２の側面を貫通孔９８の内周面に確実に当接させることができる。

図５（Ａ）、（Ｂ）に関連して説明したとおり、貫通孔９８の内周面は、板材を構成する金属がむき出しの状態となっており、導電性を有する。図９（Ｂ）に示すように、スプリング１０２の側面を貫通孔９８の内周面に当接することで、スプリング１０２を介してグランドラインと積層コア７０との導通を確保できる。

本実施形態においては、モールド工程においてコアユニット７７（積層コア７０）をチャンバに位置決めする際に用いられていた貫通孔９８が、回路基板４２０における電磁干渉を解消させるための導電路を兼ねる。したがって、積層コア７０の磁気特性を維持しつつ回路基板４２０の電磁干渉を低減できる。

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。

上記実施形態では、ステータのコアとして積層コアを例示した。変形例においては、圧粉コアその他のコアを採用してもよい。この場合においても、複数のコアを被覆する態様でケースを一体成形することで、ロータに対するコアの位置決めやコア間の位置決めを簡素に実現できる。

上記実施形態では、積層コアに対して貫通孔を設け、その貫通孔に対して位置決めピンを挿入してチャンバにおける積層コアの位置を仮合わせした。変形例においては、位置決めピンを積層コアの外周に当接させる等して、積層コアに貫通孔を設けないとしてもよい。いずれの場合においても、金型ハウジングおよびセンターピンのうち一部を積層コアに当接させて、チャンバ内における積層コアの位置を固定できればよい。貫通孔を設けない場合においても、積層コアの外周のうち極歯の先端面から外れた部分に、金型部品の当接痕としてモールド樹脂が被覆されないむき出し領域を有することとなる。

上記実施形態では、１つの積層コアに対して貫通孔を２つ設ける態様を例示した。変形例においては、貫通孔を１つとしてもよいし、３つ以上としてもよい。また、貫通孔を任意の極歯に設けるとしてもよいし、極歯以外の箇所に設けるとしてもよい。貫通孔を設けたとしても、ステータの磁気特性を確保できればよい。いずれの場合においても、貫通孔に位置決めピンが挿入されることで、チャンバにおける積層コアの位置が仮合わせされる。次いで、センターピンを積層コア間に挿入することで極歯の先端面をセンターピンと対向させ、チャンバにおける積層コアの位置が調心される。したがって、モールド成形時において、積層コアが金型ハウジングによって構成されるチャンバ内にてずれることなく、適切な位置に保持される。なお、センターピンによる積層コアの調心機能を「自動調心機能」とも称する。センターピンによる自動調心機能を簡素に実現するという観点から、貫通孔を２つ以上設け、仮合わせの段階において、積層コアのチャンバ内での位置がおおよそ定められているのが好ましい。

上記実施形態では、位置決めピンに設けられている段部によって積層コアを支持した。変形例においては、段部をセンターピンの外周部に設けてもよい。いずれの場合においても積層コアにおける貫通孔が開口する端面にモールド樹脂が被覆されない領域が設けられることとなる。

上記実施形態では、導電性弾性体としてコイルばねを例示した。変形例においては、板ばねその他のスプリングを採用してもよい。スプリングは、ケースにおいて貫通孔の内周面に向けて撓むように指示される。その場合も、導電スプリングを介した回路基板と積層コアとの導通を確保できる。

上記実施形態では、コイルばねの一端部を回路基板に当接させ、他端部を貫通孔に入り込んでいるケースの一部に支持させる例を示した。上記実施形態においては、この支持面としてロータに向かう方向で下方へ傾斜する例を示した。変形例においては、この支持面が傾斜面でなくてもよいし、ロータから遠ざかる方向で下方へ傾斜する面としてもよい。いずれの場合においても、コイルばねを支持することができ、コイルばねの側面を貫通孔の内周面と当接させられればよい。また、コイルばねを複数の貫通孔のうち１つの貫通孔に対して挿入してもよいし、複数の貫通孔に挿入してもよい。

また、上記実施形態では、位置決めピンの小径部の長さを貫通孔の長さより短いとした。変形例においては、小径部の長さを貫通孔の長さと同じとしてもよいし、長いとしてもよい。いずれの場合においても、位置決めピン及びセンターピンによって積層コアをチャンバ内にて位置決めできればよい。

上記実施形態では、ケース４００をボディ５（バルブボディ）に固定する構成を例示した。変形例においては、ケースを配管ボディに固定してもよい。すなわち、バルブボディと配管ボディとを合わせて「電動弁のボディ」としてもよい。

上記実施形態では、モータユニットを三相モータとしたが、二相、四相、五相などのその他のモータとしてもよい。ステータにおける電磁コイルやコアの数も３つに限らず、モータの相数にあわせて適宜設定してよい。

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や流量制御弁として構成してもよい。

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。

１ 電動弁、２ 弁本体、３ モータユニット、５ ボディ、６ 第１ボディ、８ 第２ボディ、１０ シール収容部、１２ シールリング、１４ シール収容部、１６ 凹状嵌合部、１８ シールリング、２０ 弁部、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、３６ ガイド部材、３８ 雄ねじ部、４０ 大径部、４２ ばね受け、４４ ばね受け、４６ スプリング、６０ ロータ、６２ 回転軸、６４ ステータユニット、６６ キャン、７０ 積層コア、７２ ボビン、７３ 端子、７４ コア部材、７５ コイルユニット、７６ コイル、７７ コアユニット、７８ ステータ、８０ シール部材、８２ ロータコア、８４ マグネット、８６ 雌ねじ部、８８ ストッパ、９０ バックスプリング、９２ 極歯、９４ 先端面、９６ 溝部、９８ 貫通孔、１００ 孔部、１０２ スプリング、１０４ 端面、４００ ケース、４０２ コネクタ部、４０４ 内周部、４２０ 回路基板、４２２ 接続端子、４４０ 蓋体、６００ 金型、６０２ 金型ハウジング、６１０ 第１金型、６１２ 凹部、６１４ 位置決めピン、６１６ 段部、６１７ 大径部、６１８ 小径部、６２０ 第２金型、６３０ 第３金型、６４０ 第４金型、６４２ 凹部、６５０ センターピン、６５２ 角柱部、６５４ 円柱部、Ｍ モールド樹脂、Ｒ 領域、Ｓ 空間。

Claims (9)

1. 内部に弁部が設けられたボディと、ロータ周りに配設される複数のコアを含むステータを有するモータユニットと、を組み付けて構成された電動弁であって、
   前記モータユニットは、前記ステータと一体に形成されたケースを含み、
   前記ケースは、前記コアにおける外周面を被覆するモールド樹脂からなることを特徴とする電動弁。
2. 前記コアは、孔部を有する複数のコア部材を積層させて形成された積層コアであり、
   前記コアには、前記コア部材を積層させることで前記孔部によって形成され、前記ロータの軸線方向と平行に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. １つの前記コアに対して、前記貫通孔が複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
4. 前記コアにおける前記貫通孔が開口する端面には、前記モールド樹脂が被覆されない領域が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動弁。
5. 前記貫通孔には導電部材が挿通され、前記ケース内に配設された回路基板のグランドラインと前記コアとを導通させていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電動弁。
6. 前記導電部材はコイルばねによって構成され、
   前記貫通孔の一部には前記ケースを構成するモールド樹脂が入り込んでおり、その端面は、前記コイルばねの端面を支持し、
   前記コイルばねの外周面と前記貫通孔の内周面とが当接していることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
7. 前記コアを形成する前記複数のコア部材は、同一の形状を有することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の電動弁。
8. 前記コアは、前記ロータと径方向に先端面が対向する複数の極歯を有し、
   前記コアの外周のうち前記先端面から外れた部分に、金型部品の当接痕として前記モールド樹脂が被覆されないむき出し領域を有することを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
9. モータユニットのステータの製造方法であって、
   コアを成形するコア成形工程と、
   前記コアにコイルを組み付ける組立工程と、
   金型に複数の前記コアをセットし、モールド樹脂を射出成型するモールド工程と、
   を備え、
   前記金型が、金型ハウジングとセンターピンとによりチャンバを形成するものであり、
   前記金型ハウジングには、前記コアを前記チャンバ内において位置決めする位置決めピンが設けられ、
   前記コアは、前記センターピンと径方向に先端面が対向する複数の極歯と、前記センターピンの軸線方向と平行に貫通する貫通孔と、を有し、
   前記モールド工程は、
   前記貫通孔に前記位置決めピンを挿通しつつ前記金型ハウジングに前記各コアをセットする工程と、
   前記極歯の先端面に対向するように前記センターピンをセットし、前記金型ハウジングと前記コアとの位置関係を調整する工程と、
   を含み、
   前記貫通孔に前記位置決めピンが挿通されたとき、前記貫通孔と前記位置決めピンとの間にはクリアランスが設けられており、
   前記センターピンを導入したとき、前記位置決めピン及び前記センターピンによって前記チャンバにおける前記コアの位置が調整されることを特徴とするステータの製造方法。

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