JP7202004B2 - ステータユニットおよび電動弁 - Google Patents

Description

本発明は、電動弁に使用されるステータユニットおよび電動弁に関する。

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。

電動弁は、弁部を内蔵するボディと、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、弁体を弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、ロータを回転駆動させるステータとにより構成される。ステータは、極歯を有する２つのヨークと、２つのヨークの間に組み付けられるボビンとを含む。ボビンには、コイルが巻回される。このようなステータにおいて、コイルの腐食防止の観点から、コイルの外周面とヨークとにより構成される空間にモールド樹脂を充填させるものが提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１８－１６４３９８号公報

特許文献１のようにモールド成形を複数回行う場合には、ステータユニットの成形に工数がかかり手間であった。また、ヨークの側面に穴を設ける等してモールド成形を１度で行うことも考えられるが、この場合には、穴から遠い位置においてモールド樹脂が空間に適切に流れ込めず、コイルに対するモールド樹脂の被覆が不十分となる虞があった。このような問題は、冷凍サイクルに限らず種々の用途に用いられる電動弁について同様に生じ得る。

本発明の目的の一つは、コイルが樹脂により十分に被覆されたステータユニットを簡素に実現させることにある。

本発明のある態様は、モールド樹脂に被覆されたステータを含むステータユニットである。ステータは、ヨークユニットと、ヨークユニットに組み付けられるボビンと、ボビンに巻回されたコイルと、を有する。ヨークユニットは、第１のヨークと、第２のヨークと、を有する。第１のヨークは、環状の第１のベースと、第１のベースの内周端に立設された複数の第１の極歯と、第１のベースの外周端に立設された複数の第１の壁と、を有する。第２のヨークは、環状の第２のベースと、第２のベースの内周端に立設された複数の第２の極歯と、第２のベースの外周端に立設された複数の第２の壁と、を有する。ボビンは、第１のヨークと第２のヨークとの間に組み付けられる。第１の極歯と第２の極歯とが交互に配設されることでヨークユニットの内周面が構成される。第１の壁と第２の壁とによりヨークユニットの外周面が構成される。この外周面には、第１の壁と第２の壁とにより隙間が画定される。隙間には、モールド樹脂が充填されている。

この態様によると、ヨークユニットの外周面に複数の隙間が設けられ、その隙間をモールド樹脂が流れる。このため、ボビンとコイルとヨークとに囲まれた空間を、ボビンの全周にわたってモールド樹脂が流れ込みやすくなる。また、ヨークユニットをこの構造とすることで、１度のモールド成形でステータユニットの成形が完了する。したがって、コイルをその全周にわたりモールド樹脂で十分に被覆させたステータユニットを簡素に得ることができる。

本発明の別の態様は、電動弁である。電動弁は、弁部を有するボディと、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、モールド樹脂に被覆されたステータを含むステータユニットを有する。ステータは、ヨークユニットと、ヨークユニットに組み付けられるボビンと、ボビンに巻回されたコイルと、を有する。ヨークユニットは、第１のヨークと、第２のヨークと、を有する。第１のヨークは、環状の第１のベースと、第１のベースの内周端に立設された複数の第１の極歯と、第１のベースの外周端に立設された複数の第１の壁と、を有する。第２のヨークは、環状の第２のベースと、第２のベースの内周端に立設された複数の第２の極歯と、第２のベースの外周端に立設された複数の第２の壁と、を有する。ボビンは、第１のヨークと第２のヨークとの間に組み付けられる。第１の極歯と第２の極歯とが交互に配設されることでヨークユニットの内周面が構成される。第１の壁と第２の壁とによりヨークユニットの外周面が構成される。この外周面には、第１の壁と第２の壁とにより隙間が画定される。隙間には、モールド樹脂が充填されている。

この態様によると、ヨークユニットの外周面に複数の隙間が設けられ、その隙間をモールド樹脂が流れる。このため、ボビンとコイルとヨークとに囲まれた空間を、ボビンの全周にわたってモールド樹脂が流れ込みやすくなる。また、ヨークユニットをこの構造とすることで、１度のモールド成形でステータユニットの成形が完了する。したがって、コイルをその全周にわたりモールド樹脂で十分に被覆させたステータユニットを備える電動弁を簡素に得ることができる。

本発明によれば、コイルが樹脂により十分に被覆されたステータユニットを簡素に実現できる。

第１実施形態に係る電動弁ユニットの外観を表す図である。 電動弁ユニットを表す断面図である。 電動弁を表す断面図である。 ステータユニットを表す断面図である。 ステータの構造を示す斜視図である。 ステータの構成部品を表す分解斜視図である。 ヨークの構造を表す図である。 ステータの構造を表す図である。 金型ハウジング内にステータをセットした状態を表す図である。 ステータを表す断面図である。 変形例におけるボビンの平面図である。 第２実施形態に係るステータの構造を表す斜視図である。 ステータの構成部品を表す分解斜視図である。 ヨークの構造を表す図である。 ステータの構造を表す図である。 第３実施形態に係るヨークユニットの構造を表す図である。

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。

［第１実施形態］
図１は、実施形態に係る電動弁ユニットＵの外観を表す図である。電動弁ユニットＵは、電動弁１と配管ボディ２００を含む。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、取付部材２２０を介して配管ボディ２００に着脱可能に組み付けられている。電動弁１は、後述する弁本体にモータユニット４を組みつけて構成される。モータユニット４の側面からは、４つの端子５８が延出している。配管ボディ２００には、第１通路２０２および第２通路２０４が設けられている。第１通路２０２および第２通路２０４については後述する。配管ボディ２００の側部上方には、ねじ穴２０６が設けられている。また、モータユニット４の下方には、取付部材２２０が一体に設けられている。取付部材２２０の端部には、ねじ挿通孔２２２が開口している。ねじ穴２０６の開口端とねじ挿通孔２２２とを同軸に配設し、雄ねじ部材２４０を挿通することで、電動弁１と配管ボディ２００が組み付けられる。

図２は、電動弁ユニットＵを表す断面図である。
電動弁１は、弁本体２にモータユニット４に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１０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１０に圧入されている。第２ボディ８の底部を軸線方向に貫通するように弁孔１２が設けられ、その弁孔１２の上端開口部に弁座１４が形成されている。第２ボディ８の側部に入口ポート１６が設けられ、下部に出口ポート１８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２０が形成されている。入口ポート１６と出口ポート１８とは、弁室２０を介して連通している。

配管ボディ２００の側部には、第１導入ポート２０８、第１導出ポート２１０、第２導入ポート２１２および第２導出ポート２１４が設けられている。第１導入ポート２０８には凝縮器側から延びる配管が接続され、第１導出ポート２１０には蒸発器の入口に繋がる配管が接続される。第２導入ポート２１２には蒸発器の出口に繋がる配管が接続され、第２導出ポート２１４には圧縮機側へ延びる配管が接続される。第１導入ポート２０８は入口ポート１６と連通し、第１導出ポート２１０は出口ポート１８と連通する。第１導入ポート２０８と第１導出ポート２１０は、配管ボディ２００内に形成される第１通路２０２によって連通している。また、配管ボディ２００には、第２導入ポート２１２と第２導出ポート２１４とをつなぐ第２通路２０４が形成されている。第１通路２０２と第２通路２０４とは、隔壁２１６により上下に離隔されている。

第１ボディ６と配管ボディ２００との間、第２ボディ８と配管ボディ２００との間にはそれぞれ、環状のシール部材２４２、２４４が介装されている。この構成により、第１ボディ６と配管ボディ２００との間のクリアランスおよび第２ボディ８と配管ボディ２００との間のクリアランスを介した流体の漏れが防止される。

図３は、電動弁１を表す断面図である。
第１ボディ６の上部中央には、ガイド部材２２が立設されている。ガイド部材２２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２４が形成されている。ガイド部材２２の下端部は大径となっており、その大径部２６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。

ボディ５の内方には、モータユニット４のロータ４２から延びる作動ロッド２８が挿通されている。作動ロッド２８は、弁室２０を貫通する。作動ロッド２８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３０が一体に設けられている。弁体３０が弁室２０側から弁座１４に着脱することにより、弁部３２を開閉する。
ガイド部材２２は、その内周面により作動ロッド２８を軸線方向に支持する一方、その外周面により、ロータ４２の回転軸６６を回転摺動可能に支持する。

弁室２０の内部では、作動ロッド２８の下部にＥリング３４が嵌着されている。Ｅリング３４の上方にはばね受け３６が設けられる。ガイド部材２２の下方にもばね受け３８が設けられ、２つのばね受け３６、３８の間には弁体３０を弁部３２の閉弁方向へ付勢するスプリング４０が弁体３０と同軸状に挿入されている。本実施形態においては、弁体３０が作動ロッド２８の下部に一体に設けられているから、スプリング４０は作動ロッド２８をも閉弁方向へ付勢する。

次に、モータユニット４の構造を説明する。
モータユニット４は、ロータ４２とステータ４４とを含む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４は、有底円筒状のキャン４６を有し、そのキャン４６の内方にロータ４２、外方にステータ４４を配置して構成される。キャン４６は、弁体３０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４２を内包し、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４４は、コイル４８が巻回されたボビン５０を、複数の極歯を有するヨーク５２に組み付けて構成される。ステータ４４の構造について詳細は後述する。ステータ４４は、モータユニット４のケース５４と一体に設けられている。すなわち、ケース５４は、耐食性を有する樹脂材の射出成形により得られる。ステータ４４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５４は、そのモールド樹脂からなる。ケース５４には端子カバー部５７が設けられており、外部電源からの電力をコイル４８へ供給するための端子５８を保護する。以下、ステータ４４とケース５４とのモールド成形品を「ステータユニット５６」ともいう。

第１ボディ６とケース５４との間には、環状のシール部材６０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５４との間のクリアランスを介した外気（水分等）の進入が防止される。

ロータ４２は、円筒状のロータコア６２と、ロータコア６２の外周に沿って設けられたマグネット６４を備える。ロータコア６２は回転軸６６に組みつけられている。マグネット６４は、周方向に複数極に磁化されている。

回転軸６６は、金属材料からなる切削加工品である。回転軸６６は、その開口端を下にしてガイド部材２２に外挿されている。回転軸６６の内周面には雌ねじ部６８が形成され、ガイド部材２２の雄ねじ部２４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４２の回転運動が軸線方向への並進運動に変換される。

作動ロッド２８の上部は縮径され、その縮径部が回転軸６６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７０が固定されている。一方、縮径部の基端と回転軸６６の底部との間には、作動ロッド２８を下方（閉弁方向）に付勢するバックスプリング７６が介装されている。このような構成により、弁部３２の開弁時にはストッパ７０が回転軸６６の底部に係止される態様で作動ロッド２８がロータ４２と一体変位する。一方、弁部３２の閉弁時には、弁体３０が弁座１４から受ける反力により、バックスプリング７６が押し縮められる。この時のバックスプリング７６の弾性反力により弁体３０を弁座１４に押し付けることができ、弁体３０の着座性能（閉弁性能）を高められる。

図４は、ステータユニット５６を表す断面図である。
図３に関連して説明したとおり、ステータ４４は、コイル４８、ボビン５０およびヨーク５２を含む。図４に示すとおり、ステータユニット５６は同軸状に組み付けられる２つのステータ４４（上側ステータ４４ｍ、下側ステータ４４ｎ）を含む。上側ステータ４４ｍと下側ステータ４４ｎは同一の形状を有しており、両者の当接面に対して対称となるように配設されている。モールド樹脂が上側ステータ４４ｍ、下側ステータ４４ｎを被覆する態様でケース５４が成形されている。上側ステータ４４ｍのコイル４８は、電気的に第１相のコイルとして構成されている。一方、下側ステータ４４ｎのコイル４８は、電気的に第２相のコイルとして構成されている。いずれか一方のコイルが励磁される一相励磁、双方のコイルが励磁される二相励磁を順次切り替えながら、ステッピングモータの回転制御が行われる。
ボビン５０は、嵌合突出部９４、肉厚部９３、肉薄部９５を含む。ボビン５０の形状について詳細は後述する。

図５は、ステータ４４の構造を示す斜視図である。図６は、ステータ４４の構成部品を表す分解斜視図である。
図５に示すように、ステータ４４は２つのヨーク（第１ヨーク５２ａ、第２ヨーク５２ｂ）を含み、それらの間にボビン５０を収容する。本実施形態において、第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂとは同一の形状を有する。以下、第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂとを特に区別しない場合には「ヨーク５２」という。また、ヨーク５２の各部を示す際に、第１ヨーク５２ａの部分を示す場合には識別子ａ、第２ヨーク５２ｂの部分を示す場合には識別子ｂをそれぞれ付し、特に区別しない場合には識別子を付さないとする。

ボビン５０には、コイル４８が巻回されており、コイル４８の巻線の端部がボビン５０の側部から延出する２つの端子５８に接続されている。第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂは、後述する極歯８６ａ、８６ｂを周方向に交互に組み合わせるようにして組み付けられる。両極歯８６ａ、８６ｂの総数は、マグネット６４（図３参照）の磁極数に等しい。ボビン５０は、それらの極歯８６ａ、８６ｂを内挿させるように第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂの間に組みつけられている。

図６に示すように、ボビン５０は、筒状の芯部８２、円環状の上側フランジ７８および円環状の下側フランジ８０を含む。芯部８２には、コイル４８が巻回されている。芯部８２の上端部には上側フランジ７８の内周部が接続され、下端部には下側フランジ８０の内周部が接続されている。上側フランジ７８は、後述するヨーク５２（第１ヨーク５２ａ）のベース８４ａと対向している。上側フランジ７８の上面には、ボビン５０と第１ヨーク５２ａとを組み付けるための突部９０が４つ設けられている。下側フランジ８０は、第２ヨーク５２ｂのベース８４ｂと軸線方向に対向している。下側フランジ８０の下面には、ボビン５０と第２ヨーク５２ｂとを組み付けるための突部９２が４つ（うち２つは不図示）設けられている。

下側フランジ８０の外周部には径方向外向きに延出する嵌合突出部９４が設けられる。嵌合突出部９４は、ボビンの軸線方向に対して厚みの大きい肉厚部９３と、厚みの小さい肉薄部９５が下側フランジ８０の周方向に対して交互に２つずつ設けられている。肉厚部９３には、端子５８を挿入するための穴部９６が２つ設けられている。

図７は、ヨーク５２の構造を表す図である。（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は平面図、（Ｅ）は底面図をそれぞれ示す。
ヨーク５２は、金属材料からなるブランク材を曲げ加工して得られる。図７（Ａ）～（Ｅ）に示すとおり、ヨーク５２は、略円環状のベース８４を有する。ベース８４には、ボビン５０（図６参照）とヨーク５２とを組み付けるための４つの嵌合孔９８が設けられている。ベース８４の内周部には周方向に等間隔に配列された複数の極歯８６が形成されている。各極歯８６は、ヨーク５２の内端部を軸線方向に櫛歯状に切り起こすようにして曲げ加工されて立設している。ベース８４の外周部のうち一部は径方向と垂直の方向に切りかかれている切欠き部８５となっている。ベース８４の外周部のうち切欠き部８５以外の部分には、周方向に等間隔に配列された複数の壁８８が形成されている。壁８８は、軸線方向に延出し略矩形状をなしている。壁８８は、ヨーク５２の外端部を段形状に切り出し、軸線方向に起こすようにして曲げ加工されて立設している。

図７（Ｄ）、（Ｅ）に示すとおり、ベース８４の外周部における２つの壁８８の間の部分には、径方向外向きに延在する突部１００が形成されている。突部１００は、ベース８４の外周部において周方向に等間隔に複数配列されている。突部１００と壁８８との間には、ベース８４の外周端から径方向内向きの凹部１０２が形成されている。ベース８４の中心から凹部１０２までの距離は、上側フランジ７８と下側フランジ８０（図６参照）の外周部の半径より大きく設定されている。

図８は、ステータ４４の構造を表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は背面図をそれぞれ示す。
図６に関連して説明したとおり、ボビン５０には突部９０、９２が設けられている。また、図７に関連して説明したとおり、ヨーク５２には嵌合孔９８が設けられている。図８（Ａ）～（Ｄ）に示すとおり、突部９０、９２が嵌合孔９８ａ、９８ｂに挿入されることで、ボビン５０、第１ヨーク５２ａおよび第２ヨーク５２ｂが組み付けられる。

図８（Ａ）～（Ｄ）に示すとおり、第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂとをボビン５０に組み付けると、極歯８６ａ、８６ｂがボビン５０の内方に位置する。また、壁８８ａ、８８ｂがボビン５０の外方に位置する。極歯８６ａ、８６ｂは周方向に交互に組み合わせるようにして組み付けられる。また、壁８８ａ、８８ｂも、周方向に交互に組み合わせるようにして組み付けられる。壁８８ａは突部１００ｂ（図６参照）と当接し、壁８８ｂは突部１００ａと当接する。そして、互いの壁８８ａ、８８ｂの間に隙間Ｓ１が設けられる。以下、第１ヨーク５２ａに第２ヨーク５２ｂを組み付けたものを「ヨークユニット５３」という。すなわち、壁８８ａ、８８ｂによってヨークユニット５３の外周面が構成されている。また、ボビン５０はヨークユニット５３の内方に位置する。隙間Ｓ１は、ヨークユニット５３の外周面において周方向に等間隔に複数設けられる。また、隙間Ｓ１は、軸線方向に延在し、凹部１０２ａ、１０２ｂと連続する。切欠き部８５ａ、８５ｂと壁８８ａ、８８ｂとによってヨークユニット５３には開口部１０４が形成される。開口部１０４には、嵌合突出部９４が挿通される。

図４に戻り、上側ステータ４４ｍと下側ステータ４４ｎの組み付けについて説明する。
図４に関連して説明したとおり、ステータ４４は、上側ステータ４４ｍと下側ステータ４４ｎとを有する。上側ステータ４４ｍと下側ステータ４４ｎは、両者の嵌合突出部９４が嵌合することで同軸状に組み付けられる。すなわち、上側ステータ４４ｍの肉薄部９５の下端面が下側ステータ４４ｎの肉厚部９３の上端面と当接し、上側ステータ４４ｍの肉厚部９３（図６参照）の下端面と下側ステータ４４ｎの肉薄部９５（図６参照）の上端面とが当接する。このような構造によって、上側ステータ４４ｍと下側ステータ４４ｎの嵌合突出部９４同士が嵌合し、上側ステータ４４ｍと下側ステータ４４ｎとが組み付けられる。

図４に関連して説明したとおり、ステータ４４はモールド樹脂によって被覆される。この被覆は特に、コイル４８の腐食を防止することを目的として行われる。そのため、第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂとの間において、周方向に満遍なくモールド樹脂がいきわたる必要がある。以下、ステータ４４に対するケース５４の被覆方法（モールド工程）の詳細について説明する。

図９は、ケース５４（図４参照）をモールド工程によって製造するための金型ハウジング３００を表す断面図である。図９は、金型ハウジング３００内にステータ４４をセットした状態を表す。
図３に関連して説明したとおり、ケース５４はステータ４４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。製造工程において、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、金型ハウジング３００が使用される。金型ハウジング３００は、第１金型３１０、第２金型３２０、第３金型３３０から構成される。第１金型３１０、第２金型３２０、第３金型３３０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３１０を用いてチャンバ内にステータ４４を位置決めし、チャンバにモールド樹脂を導入すると、ステータユニット５６（図４参照）が得られる。

第１金型３１０は、ケース５４（図４参照）の下半部の成形に用いられる。第１金型３１０は、その内方に円柱部３１２を有する。円柱部３１２の外周面における下半部には、ステータ４４を位置決めするための段部３１４が設けられている。第２金型３２０は、端子カバー部５７（図３参照）の内周面の成形に用いられる。第３金型３３０は、ケース５４の上半部の成形に用いられる。第３金型３３０には、上面とチャンバ側の面とを貫通する孔部３３２が設けられている。モールド樹脂は、孔部３３２を通ってチャンバ内に導入される。

金型ハウジング３００に対するステータ４４の組み付け方について説明する。
まず、円柱部３１２の外周面とステータ４４の内周面とを当接させる形で、円柱部３１２にステータ４４を嵌合させる。また、ステータ４４を段部３１４に載置する。第１金型３１０に第２金型３２０を載置させた後、第３金型３３０を第１金型３１０と第２金型３２０とを覆うようにして両者に載置させる。

金型ハウジング３００に対してステータ４４が位置決めされた後、孔部３３２から金型ハウジング３００によって構成されたチャンバにモールド樹脂を流し込む。これにより、ステータ４４にモールド樹脂が被覆され、ケース５４（図４）が形成される。
モールド樹脂は、孔部３３２から導入されて、チャンバ内を上から下へ流れていく。そのため、モールド樹脂はステータ４４ｍ、４４ｎに対して上面から下面へ流れることとなる。

図８に関連して説明したとおり、ステータ４４には開口部１０４だけでなく複数の隙間Ｓ１が存在する。モールド成形の際、モールド樹脂は開口部１０４だけでなくこれら隙間Ｓ１をも通って第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂとの間に流入する。よって、コイル４８の全周にわたってモールド樹脂を被覆することができる。言い換えれば、ヨーク５２をこのような構造にすることで、モールド樹脂が壁８８ａと壁８８ｂとの間の隙間Ｓ１に充填される。これにより、モールド樹脂がヨークユニット５３の内外に連続する態様で、ステータユニット５６（図４参照）が構成される。

また、図８に関連して説明したとおり、ヨーク５２には凹部１０２が形成されている。ヨークユニット５３の外周面においては、隙間Ｓ１と凹部１０２ａ、１０２ｂとが連続している。図９に関連して説明したとおり、モールド樹脂はステータ４４の上部から下部へと導入される。凹部１０２が設けられることで、モールド樹脂がヨーク５２の外方から凹部１０２を伝ってヨーク５２の内方へと流れやすくなる。したがって、モールド成形時においてモールド樹脂がヨークユニット５３の内方へ流れ込みやすくなる。

図７（Ｄ）、（Ｅ）に関連して説明したとおり、ベース８４の中心から凹部１０２までの距離は、上側フランジ７８と下側フランジ８０（図６参照）の半径より大きく設定されている。この構造とすることで、図８（Ａ）～（Ｄ）に示すとおり、凹部１０２ａ、１０２ｂおよび隙間Ｓ１から導入されたモールド樹脂の流れがボビン５０に阻害されずにすむ。これにより、コイル４８の全周にわたってモールド樹脂をいきわたらせることができる。

図１０は、ステータ４４を表す断面図である。（Ａ）は、図８（Ａ）におけるＡ－Ａ矢視断面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）におけるＢ部拡大図である。
図１０に示すとおり、壁８８ｂと突部１００ａとが当接している。突部１００ａの外接円の径は、壁８８ｂの内径よりも大きい。第１ヨーク５２ａのベース８４ａを突部１００ａと壁８８ｂの位置において第２ヨーク５２ｂへ圧入させることで、突部１００ａが壁８８ｂを径方向外向きに押す力が働き、両者が固定される。
図９に関連して説明したとおり、モールド成形時には、モールド樹脂はステータ４４の上部から下部へと導入される。モールド成形の際、第１ヨーク５２ａと第２ヨーク５２ｂとが固定されていないと、モールド樹脂の流れによって両ヨーク５２がずれてしまう虞がある。図１０（Ａ）～（Ｂ）に示すように、突部１００と壁８８の位置において、一方のヨーク５２のベース８４を他方のヨーク５２へ圧入させて固定することで、モールド成形時においても両ヨーク５２がずれずにすむ。

以上説明したように、本実施形態によれば、ヨークユニット５３はその外周面に沿って隙間Ｓ１を複数有する。モールド成形時においてモールド樹脂は隙間Ｓ１からヨークユニット５３の内方へと導入される。したがって、コイル４８の全周にわたってモールド樹脂を被覆させることができる。

図１１は、変形例におけるボビン１５０の平面図である。
図６に関連して説明したとおり、ボビン５０は上側フランジ７８と下側フランジ８０を有する。図１１に示すボビン１５０においては、上側フランジ１５２の外周縁に３つの凹部１５４が設けられている。このような構成とすることで、モールド成形時においてモールド樹脂が凹部１５４に導入されるため、コイル４８の全周にわたって被覆されやすくなる。なお、上側フランジ１５２の中心から凹部１５４までの距離よりコイル４８の半径の方が大きいとしてもよい。すなわち、ボビン１５０の平面視において、凹部１５４からコイル４８が覗ける態様としてもよい。このような構成とすることで、コイル４８の巻数を確保しつつコイル４８の全周にわたってモールド樹脂を被覆させることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態は、ヨークユニット４００の形状が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図１２は、ヨークユニット４００にボビン５０を組み付ける場合のステータ４４の構造を表す斜視図である。図１３は、ステータ４４の構成部品を表す分解斜視図である。
図１２に示すとおり、ボビン５０にはヨークユニット４００が組み付けられる。ボビン５０の外方には、後述する壁４０４ａ、４０４ｂが周方向に交互に組み合わせるようにして組み付けられる。図１３に示すとおり、第２実施形態においても、ヨークユニット４００を構成する第１ヨーク４０２ａと第２ヨーク４０２ｂは同一の形状を有する。

図１４は、ヨーク４０２の構造を表す図である。（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は平面図、（Ｅ）は底面図をそれぞれ示す。
ヨーク４０２は、ベース８４の外周部のうち切欠き部８５以外の部分において複数の壁４０４を有する。壁４０４は、ベース８４の外周部において周方向に等間隔に配列されている。壁４０４の側部には、テーパ部４０６が設けられている。

図１５は、ステータ４４の構造を表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は背面図をそれぞれ示す。
図１５（Ａ）～（Ｄ）に示すとおり、第１ヨーク４０２ａと第２ヨーク４０２ｂとをボビン５０に組み付けると、壁４０４ａ、４０４ｂがボビン５０の外方に位置する。壁４０４ａ、４０４ｂは周方向に交互に組み合わせるようにして組み付けられる。壁４０４ａはテーパ部４０６ｂに当接する態様で壁４０４ｂ間に圧入される。この構造により、第１ヨーク４０２ａと第２ヨーク４０２ｂとが組み付けられ、ヨークユニット４００が形成される。

ヨークユニット４００の外周面には、壁４０４ａ、４０４ｂ、ベース８４に囲まれる隙間Ｓ２が複数設けられている。この隙間Ｓ２は、ヨークユニット４００の外周面において周方向に等間隔に複数設けられる。このような構造により、モールド成形時において、モールド樹脂が隙間Ｓ２からヨークユニット４００の内方へと導入される。したがって、ヨークユニット４００を使用するステータ４４においても、コイル４８の全周にわたってモールド樹脂を被覆させることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態は、ヨークユニット５００の形状が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図１６（Ａ）は、ヨークユニット５００にボビン５０を組み付ける場合のステータ４４の構造を示す斜視図である。図１６（Ｂ）はヨーク５０２の構造を表す斜視図である。
図１６（Ｂ）に示すとおり、ヨーク５０２は、ベース８４の外周部のうち切欠き部８５以外の部分において複数の壁５０４を有する。壁５０４は、極歯８６の約半分の高さを有し、ベース８４の外周部において周方向に複数立設されている。ベース８４には、ボビン５０にヨーク５０２を組み付けるための嵌合孔５０８が設けられている。

図６に関連して説明したとおり、ボビン５０には突部９０、９２が設けられている。本実施形態においては突部９０、９２を嵌合孔５０８に圧入させることでヨーク５０２ａ、５０２ｂをボビン５０に固定する。これにより、モールド成形を行っても、ヨーク５０２ａ、５０２ｂがボビン５０からずれずにすむ。

図１６（Ａ）に示すとおり、本実施形態においては、壁５０４ａ、５０４ｂがヨークユニット５００の軸線方向（壁５０４ａ、５０４ｂの立設方向）に互いに当接している。この構造により、ヨークユニット５００における磁気回路の形成を維持できる。また、複数の壁５０４ａ間に形成される隙間と複数の壁５０４ｂ間に形成される隙間とが、軸線方向に連通し、隙間Ｓ３が形成される。この隙間Ｓ３は、ヨークユニット５００の外周面において周方向に等間隔に複数設けられる。この構造により、モールド成形時においてモールド樹脂がヨークユニット５００の外方から隙間Ｓ３をとおり内方へと導入される。したがって、ヨークユニット５００を使用するステータ４４においても、コイル４８の全周にわたってモールド樹脂を被覆させることができる。

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、第１のヨークと第２のヨークを同一の形状とした。変形例においては、両ヨークを異なる形状としてもよいし、部分的に共通の構造を有する形状としてもよい。この場合においても、隣接する壁の間または第１の壁と第２の突部との間に隙間を設け、ヨークユニットの外周に複数の隙間を設けるとすればよい。このような構成とすることで、モールド成形時においてモールド樹脂が両ヨーク間に入りこみやすくなる。よって、コイルの全周にわたってモールド樹脂を被覆させることができる。

上記実施形態では、ベースの中心から凹部１０２までの距離を上側フランジと下側フランジの半径より大きく設定した。変形例においては、ベースの中心から凹部１０２までの距離を上側フランジの径より大きいとしてもよいし、上側フランジと下側フランジの両方と同程度の大きさとしてもよい。また、ベースの径を上側フランジ又は下側フランジの径と同程度の大きさとしてもよい。この場合においても、モールド成形時においてモールド樹脂を隙間Ｓ１又は隙間Ｓ２からヨークユニット内方へ導入することができる。

上記実施形態では、隣接する壁間に設けられる突部がベースの外周部において周方向に等間隔に複数配列されている態様を説明した。この態様における突部の数については説明していないが、全ての壁間に突部を設ける態様だけでなく、隣接する壁間の一部には突部が設けられない態様としてもよい。すなわち、少なくともいずれかの隣接する壁の間に突部が設けられればよい。

上記第１実施形態では、第１の壁と第２の壁とを周方向に交互に組み合わせるようにしてボビンに組み付ける態様を説明した。変形例においては、隣接する第１の壁の間に複数の第２の壁を配設する等、第１の壁と第２の壁とを交互に組み合わせない態様としてもよい。

上記実施形態においては説明していないが、ボビン１５０の凹部１５４の位置は、ボビン１５０とヨークとを組みつけた際にヨークの凹部１０２と軸線方向に重なる位置とするのが好ましい。このような構成とすることで、モールド樹脂がヨークとボビン１５０とにより構成される空間へ流れやすくなる。変形例においては、ボビンの凹部とヨークの凹部を軸線方向に重ならない位置としてもよい。また、ボビンの凹部を上側フランジだけでなく下側フランジに設けてもよい。

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として構成してもよい。

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。

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、冷媒以外の流体の流れを制御する電動弁として構成することもできる。

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、４ モータユニット、５ ボディ、６ 第１ボディ、８ 第２ボディ、１０ 凹状嵌合部、１２ 弁孔、１４ 弁座、１６ 入口ポート、１８ 出口ポート、２０ 弁室、２２ ガイド部材、２４ 雄ねじ部、２６ 大径部、２８ 作動ロッド、３０ 弁体、３２ 弁部、３４ Ｅリング、３６ ばね受け、３８ ばね受け、４０ スプリング、４２ ロータ、４４ ステータ、４６ キャン、４８ コイル、５０ ボビン、５２ ヨーク、５４ ケース、５６ ステータユニット、５７ 端子カバー部、５８ 端子、６０ シール部材、６２ ロータコア、６４ マグネット、６６ 回転軸、６８ 雌ねじ部、７０ ストッパ、７６ バックスプリング、７８ 上側フランジ、８０ 下側フランジ、８２ 芯部、８４ ベース、８６ 極歯、８８ 壁、９０ 突部、９２ 突部、９３ 肉厚部、９４ 嵌合突出部、９５ 肉薄部、９６ 穴部、９８ 嵌合孔、１００ 突部、１０２ 凹部、１０４ 開口部、１５０ ボビン、１５２ 上側フランジ、１５４ 凹部、２００ 配管ボディ、２０２ 第１通路、２０４ 第２通路、２０６ ねじ穴、２０８ 第１導入ポート、２１０ 第１導出ポート、２１２ 第２導入ポート、２１４ 第２導出ポート、２１６ 隔壁、２２０ 取付部材、２２２ ねじ挿通孔、２４０ 雄ねじ部材、２４２ シール部材、３００ 金型ハウジング、３１０ 第１金型、３１２ 円柱部、３１４ 段部、３２０ 第２金型、３３０ 第３金型、３３２ 孔部、４００ ヨークユニット、４０２ ヨーク、４０４ 壁、４０６ テーパ部、５００ ヨークユニット、５０２ ヨーク、５０４ 壁、５０８ 嵌合孔、Ｕ 電動弁ユニット、Ｓ１ 隙間、Ｓ２ 隙間、Ｓ３ 隙間。

Claims (7)

1. モールド樹脂に被覆されたステータを含むステータユニットであって、
   前記ステータは、
   ヨークユニットと、
   前記ヨークユニットに組み付けられるボビンと、
   前記ボビンに巻回されたコイルと、
   を有し、
   前記ヨークユニットは、
   環状の第１のベースと、
   前記第１のベースの内周端に立設された複数の第１の極歯と、
   前記第１のベースの外周端に立設された複数の第１の壁と、
   を有する第１のヨークと、
   環状の第２のベースと、
   前記第２のベースの内周端に立設された複数の第２の極歯と、
   前記第２のベースの外周端に立設された複数の第２の壁と、
   を有する第２のヨークと、
   を有し、
   前記ボビンは、前記第１のヨークと前記第２のヨークとの間に組み付けられ、
   前記第１の極歯と前記第２の極歯とが交互に配設されることで前記ヨークユニットの内周面が構成され、
   前記第１の壁と前記第２の壁とにより前記ヨークユニットの外周面が構成され、
   前記外周面には、前記第１の壁と前記第２の壁とにより隙間が画定され、
   前記隙間には、前記モールド樹脂が充填され、
   前記隙間は、前記第１の壁と前記第２の壁との間に周方向に複数設けられ、
   前記第１のベースの外周端において少なくともいずれかの隣接する前記第１の壁の間には、径方向外向きの突部が設けられ、
   前記第１のベースは、前記突部の位置と前記第２の壁の位置とにおいて、前記第２のヨークに圧入されていることを特徴とするステータユニット。
2. 前記第１のベースの外周端における前記第１の壁と前記突部との間には、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のステータユニット。
3. 前記ボビンは、
   前記第１のベースと軸線方向に対向する第１のフランジと、
   前記第２のベースと軸線方向に対向する第２のフランジと、
   前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に延在し、前記コイルが巻回される芯部と、
   を有し、
   前記第１のフランジの外周部の半径は、前記第１のベースの中心から前記第１のヨークの前記凹部までの距離より短いことを特徴とする請求項２に記載のステータユニット。
4. 前記第１のフランジと前記第２のフランジの少なくとも一方は、周縁部に凹部を有することを特徴とする請求項３に記載のステータユニット。
5. 前記第１のヨークと前記第２のヨークとは、共通の構造を有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のステータユニット。
6. 前記ヨークユニットは、金属材料からなる曲げ加工部品であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のステータユニット。
7. 弁部を有するボディと、モータユニットとを組み付けて構成される電動弁であって、
   前記モータユニットは、モールド樹脂に被覆されたステータを含むステータユニットを有し、
   前記ステータは、
   ヨークユニットと、
   前記ヨークユニットに組み付けられるボビンと、
   前記ボビンに巻回されたコイルと、
   を有し、
   前記ヨークユニットは、
   環状の第１のベースと、
   前記第１のベースの内周端に立設された複数の第１の極歯と、
   前記第１のベースの外周端に立設された複数の第１の壁と、
   を有する第１のヨークと、
   環状の第２のベースと、
   前記第２のベースの内周端に立設された複数の第２の極歯と、
   前記第２のベースの外周端に立設された複数の第２の壁と、
   を有する第２のヨークと、
   を有し、
   前記ボビンは、前記第１のヨークと前記第２のヨークとの間に組み付けられ、
   前記第１の極歯と前記第２の極歯とが交互に配設されることで前記ヨークユニットの内周面が構成され、
   前記第１の壁と前記第２の壁とにより前記ヨークユニットの外周面が構成され、
   前記外周面には、前記第１の壁と前記第２の壁とにより隙間が画定され、
   前記隙間には、前記モールド樹脂が充填され、
   前記隙間は、前記第１の壁と前記第２の壁との間に周方向に複数設けられ、
   前記第１のベースの外周端において少なくともいずれかの隣接する前記第１の壁の間には、径方向外向きの突部が設けられ、
   前記第１のベースは、前記突部の位置と前記第２の壁の位置とにおいて、前記第２のヨークに圧入されていることを特徴とする電動弁。

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