WO2024048007A1 - ステーターユニットおよび電動弁、ならびに、ステーターユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステーターから放出される電磁波を抑制できかつ電子部品の動作の不具合を抑制できるステーターユニットおよび電動弁、ならびに、ステーターユニットの製造方法を提供する。 【解決手段】ステーターユニット８は、ステーター８０と、ステーター８０と一体的に成形される合成樹脂製のハウジング１００と、を有する。また、ステーターユニット８は、ステーター８０とハウジング１００との間に配置された電磁波抑制膜９０を有する。

Description

ステーターユニットおよび電動弁、ならびに、ステーターユニットの製造方法

　本発明は、ステーターユニットおよび電動弁、ならびに、ステーターユニットの製造方法に関する。

　特許文献１は、エアコンシステムに組み込まれる従来の電動弁を開示している。特許文献１の電動弁は、収容空間が設けられたハウジングを有する。収容空間には、キャンと、ステーターと、制御基板と、が配置される。キャンの内側には、マグネットローターが配置される。マグネットローターとステーターとは、ステッピングモーターを構成する。

特許第６８２６７２７号

　ステーターにはマグネットローターを回転させるための電流が流れる。ステーターを流れる電流によって、ステーターから電磁波が放出されることがある。電磁波は、制御基板および電動弁の近傍にある電子機器に影響を及ぼすおそれがある。ステーターに電磁波抑制塗料を塗布することで、ステーターから放出される電磁波を抑制することができる。電磁波抑制塗料はステーターから剥離することがある。電磁波抑制塗料は導電性を有している。そのため、剥離した電磁波抑制塗料は、制御基板または電子機器において短絡を引き起こすおそれがあり、それらに実装された電子部品の動作の不具合の原因となり得る。

　そこで、本発明は、ステーターから放出される電磁波を抑制できかつ電子部品の動作の不具合を抑制できるステーターユニットおよび電動弁、ならびに、ステーターユニットの製造方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るステーターユニットは、ステーターと、前記ステーターと一体的に成形される合成樹脂製のハウジングと、を有するステーターユニットであって、前記ステーターと前記ハウジングとの間に配置された電磁波抑制膜を有することを特徴とする。

　本発明において、前記ステーターが、Ａ相ステーターと、Ｂ相ステーターと、を有し、前記Ａ相ステーターが、中空円環形状のＡ相ヨークと、前記Ａ相ヨークの内側に配置されるＡ相ボビンと、前記Ａ相ボビンに巻回されるＡ相コイルと、を有し、前記Ｂ相ステーターが、中空円環形状のＢ相ヨークと、前記Ｂ相ヨークの内側に配置されるＢ相ボビンと、前記Ｂ相ボビンに巻回されるＢ相コイルと、を有し、前記Ａ相ステーターと前記Ｂ相ステーターとが同軸に配置され、前記Ａ相ヨークの第１端面と前記Ｂ相ヨークの第１端面とが接しており、前記Ａ相ヨークの第２端面、前記Ａ相ヨークの外周面、前記Ｂ相ヨークの第２端面および前記Ｂ相ヨークの外周面が、ヨーク外面を構成し、前記電磁波抑制膜が、前記ヨーク外面と前記ハウジングとの間に配置される、ことが好ましい。

　本発明において、前記ステーターが、前記Ａ相ステーターおよび前記Ｂ相ステーターと一体的に成形される樹脂部材をさらに有し、前記樹脂部材が、端子支持部を有し、前記端子支持部が、前記Ａ相ヨークおよび前記Ｂ相ヨークから軸方向と直交する方向に延びており、前記Ａ相コイルおよび前記Ｂ相コイルに接続されたコイル端子が、前記端子支持部の先端面から突出され、前記電磁波抑制膜が、前記端子支持部と前記ハウジングとの間に配置される、ことが好ましい。

　本発明において、前記樹脂部材が、円環形状の環状部をさらに有し、前記環状部が、前記Ａ相ヨークの第２端面または前記Ｂ相ヨークの第２端面に配置され、前記電磁波抑制膜が、前記環状部と前記ハウジングとの間に配置される、ことが好ましい。

　本発明において、前記端子支持部における前記先端面を含む一部が、前記ハウジングに設けられた基板収容空間に配置され、前記コイル端子が、前記基板収容空間に配置された基板と接続され、前記端子支持部の前記一部の表面全体が、前記基板収容空間に直接的に面している、ことが好ましい。

　本発明において、前記ハウジングを構成する合成樹脂が、電磁波抑制材を含む、ことが好ましい。

　上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係るステーターユニットは、ステーターと、前記ステーターと一体的に成形される合成樹脂製のハウジングと、を有するステーターユニットであって、前記ハウジングを構成する合成樹脂が、電磁波抑制材を含むことを特徴とする。

　上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る電動弁は、弁本体アセンブリと、前記ステーターユニットと、を有する電動弁であって、前記弁本体アセンブリが、円筒形状のケースと、前記ケースの内側に配置されるマグネットローターと、を有し、前記ステーターが、前記ケースの外側に配置される。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るステーターユニットの製造方法は、ステーターと、前記ステーターと一体的に成形される合成樹脂製のハウジングと、を有するステーターユニットの製造方法であって、前記ステーターの表面に電磁波抑制膜を形成し、前記ハウジングが前記電磁波抑制膜を覆うように当該ハウジングを射出成形することを特徴とする。

　ステーターユニットは、ステーターとハウジングとの間に配置された電磁波抑制膜を有する。このようにしたことから、電磁波抑制膜がステーターとハウジングとによって保持され、電磁波抑制膜の脱落を抑制できる。そのため、ステーターから放出される電磁波を抑制できかつ電子部品の動作の不具合を抑制できる。

　ステーターユニットのハウジングを構成する合成樹脂が、電磁波抑制材を含む。このようにしたことから、電磁波抑制材がハウジングを構成する合成樹脂に含まれており、電磁波抑制材が脱落することがない。そのため、ステーターから放出される電磁波を抑制できかつ電子部品の動作の不具合を抑制できる。

本発明の一実施例に係る電動弁の断面図である。 図１の電動弁が有する弁本体アセンブリの断面図である。 図１の電動弁が有するステーターユニットの断面図である。 図３のステーターユニットが有する、電磁波抑制膜が表面に形成されたステーターの断面図である。 電磁波抑制膜を形成する前のステーターの断面図である。 電磁波抑制膜が表面に形成されたステーターの斜視図である。 電磁波抑制膜を形成する前のステーターを示す斜視図である。 電磁波抑制膜が表面に形成されたステーターの側面図である。 電磁波抑制膜を形成する前のステーターの側面図である。 図１の電動弁の変形例の構成を示す断面図である。 図１０の電動弁が有するステーターユニットの断面図である。

　以下、本発明の一実施例に係る電動弁について、図１～図１１を参照して説明する。電動弁は、例えば、車両に搭載されたエアコンシステム、または、家屋に設置されたエアコンシステムに組み込まれる。本実施例に係る電動弁は、例えば、冷媒流量を調整するために使用される。

　図１は、本発明の一実施例に係る電動弁の断面図である。図２は、図１の電動弁が有する弁本体アセンブリの断面図である。図３は、図１の電動弁が有するステーターユニットの断面図である。図４～図９は、図３のステーターユニットが有するステーターを示す図である。図４、図５は、ステーターの断面図である。図６、図７は、ステーターの斜視図である。図８、図９は、ステーターの側面図である。図４、図６、図８は、電磁波抑制膜が表面に形成されたステーターを示す。図５、図７、図９は、電磁波抑制膜が形成される前のステーターを示す。図１０は、図１の電動弁の変形例の構成を示す断面図である。図１１は、図１０の電動弁が有するステーターユニットの断面図である。図３、図４、図１１において、電磁波抑制膜を太線で模式的に示している。図６、図８において、電磁波抑制膜をドット領域で模式的に示している。各図において、矢印Ｘで示すＸ方向が左右方向であり、矢印Ｙで示すＹ方向が前後方向であり、矢印Ｚで示すＺ方向が上下方向である。矢印Ｘにおいて「Ｘ」の文字がある方が右方であり、矢印Ｙにおいて「Ｙ」の文字がある方が後方であり、矢印Ｚにおいて「Ｚ」の文字がある方が上方である。

　図１に示すように、本実施例に係る電動弁１は、弁本体アセンブリ５と、ステーターユニット８と、を有している。

　図２に示すように、弁本体アセンブリ５は、弁本体１０と、ホルダー２０と、弁体支持部材２５と、キャン３０と、駆動機構４０と、弁体７０と、を有している。

　弁本体１０は、直方体形状を有している。弁本体１０は、弁室１３と、弁室１３に接続された弁口１４と、を有している。弁本体１０は、第１通路１７と、第２通路１８と、を有している。第１通路１７の一端は弁室１３と接続され、第１通路１７の他端は弁本体１０の後面１０ａに開口している。第２通路１８の一端は弁口１４を介して弁室１３と接続され、第２通路１８の他端は弁本体１０の前面１０ｂに開口している。弁本体１０は、取付孔１９を有している。取付孔１９は、弁本体１０の上面１０ｃに配置されている。取付孔１９の内周面には、雌ねじが形成されている。取付孔１９の下端には、弁室１３が接続されている。

　ホルダー２０は、円筒形状を有している。ホルダー２０の下部は、取付孔１９に配置されている。ホルダー２０の外周面には、雄ねじが形成されている。ホルダー２０の雄ねじは、弁本体１０の取付孔１９の雌ねじに螺合される。ホルダー２０は、弁本体１０にねじ構造で取り付けられている。ホルダー２０の上部は、上面１０ｃから突出している。

　弁体支持部材２５は、円筒形状を有している。弁体支持部材２５は、取付孔１９の内側において、弁本体１０とホルダー２０との間に配置されている。弁体支持部材２５の下部は、弁室１３に圧入されている。弁体支持部材２５の外周面には、環状平面２５ａが設けられている。環状平面２５ａは、下方に向いている。環状平面２５ａは、取付孔１９の底面１９ａに当接されている。弁体支持部材２５は、弁体７０を上下方向に移動可能に支持する。

　キャン３０は、円筒形状を有している。キャン３０は、上端が塞がれかつ下端が開口している。キャン３０の下端は、円環板形状の接合部材３５の外周縁に接合されている。接合部材３５の内側にはホルダー２０の上部が配置されている。接合部材３５の内周縁は、ホルダー２０に接合されている。キャン３０は、接合部材３５およびホルダー２０を介して弁本体１０に取り付けられるケースである。

　駆動機構４０は、弁体７０を上下方向に移動させる。駆動機構４０は、マグネットローター４１と、遊星歯車機構５０と、案内部材６０と、駆動軸６５と、ボール６８と、を有している。

　マグネットローター４１は、円筒形状を有している。マグネットローター４１は、キャン３０の内側に配置されている。マグネットローター４１の外径は、キャン３０の内径より若干小さい。マグネットローター４１は、複数のＮ極および複数のＳ極を有している。複数のＮ極および複数のＳ極は、マグネットローター４１の外周面に配置されている。複数のＮ極および複数のＳ極は、上下方向に延在している。複数のＮ極および複数のＳ極は、周方向に等間隔でかつ交互に配置されている。本実施例において、マグネットローター４１は、Ｎ極を１２個、Ｓ極を１２個有している。

　マグネットローター４１の上端には、円板形状の連結部材４２が接合されている。連結部材４２は、マグネットローター４１の上端を塞いでいる。連結部材４２の中央をローター軸４３が貫通している。マグネットローター４１は、連結部材４２を介してローター軸４３に連結されている。

　遊星歯車機構５０は、マグネットローター４１の内側に配置されている。遊星歯車機構５０は、歯車ケース５１と、固定リング歯車５２と、太陽歯車５３と、複数の遊星歯車５４と、キャリア５５と、出力歯車５６と、出力軸５７と、を有している。

　歯車ケース５１は、円筒形状を有している。歯車ケース５１は、ホルダー２０の上部に同軸に接合されている。固定リング歯車５２は、内歯車である。固定リング歯車５２は、歯車ケース５１の上端に固定されている。太陽歯車５３は、連結部材４２と同軸に配置されている。太陽歯車５３は、連結部材４２と一体化されている。太陽歯車５３をローター軸４３が貫通している。太陽歯車５３は、マグネットローター４１および連結部材４２とともに回転される。

　複数の遊星歯車５４は、固定リング歯車５２と太陽歯車５３との間に配置されている。キャリア５５は、円板形状を有している。キャリア５５の中央をローター軸４３が貫通している。キャリア５５は、ローター軸４３を中心として回転可能である。キャリア５５は、複数の支持軸５５ａを有している。複数の支持軸５５ａは、複数の遊星歯車５４を回転可能に支持する。出力歯車５６は、有底円筒形状を有している。出力歯車５６は内歯車である。出力歯車５６と太陽歯車５３との間に複数の遊星歯車５４が配置されている。

　出力軸５７は、円柱形状を有している。出力軸５７の上部は、出力歯車５６の底部に設けられた孔に配置されている。出力軸５７は、出力歯車５６に固定されている。出力軸５７の下部には、上下方向に延びるスリット５７ａが設けられている。太陽歯車５３の回転は、固定リング歯車５２、複数の遊星歯車５４、キャリア５５および出力歯車５６によって減速されて、出力軸５７に伝達される。

　案内部材６０は、円筒形状を有している。案内部材６０は、ホルダー２０の上部の内側に配置されている。案内部材６０は、ホルダー２０に固定されている。案内部材６０の内周面の下部には、雌ねじが形成されている。案内部材６０の内側には、出力軸５７が配置されている。案内部材６０は、出力軸５７を回転可能に支持している。

　駆動軸６５は、円柱部６６と、平板部６７と、を有している。平板部６７は、円柱部６６の上端に接続されている。円柱部６６と平板部６７とは、一体的に形成されている。円柱部６６の外周面には、雄ねじが形成されている。円柱部６６の雄ねじは、案内部材６０の雌ねじと螺合される。平板部６７は、出力軸５７のスリット５７ａに上下方向に移動可能に配置されている。駆動軸６５は、出力軸５７によって回転され、送りねじ作用によって上下方向に移動する。

　弁体７０は、ステム７１と、弁部７２と、ばね受け部７３と、ボール受け部７４と、を有している。

　ステム７１は、円柱形状を有している。ステム７１は、弁体支持部材２５の内側に配置されている。ステム７１は、弁体支持部材２５によって上下方向に移動可能に支持されている。

　弁部７２は、ステム７１の下端に配置されている。弁部７２は、円環形状を有している。弁部７２は、ステム７１の外周面から径方向外方に突出している。弁部７２は、弁口１４と上下方向に向かい合っている。

　ばね受け部７３は、円柱形状を有している。ばね受け部７３は、ステム７１の上端に接合されている。ばね受け部７３は、径方向外方に突出するフランジ部７３ａを有している。

　ボール受け部７４は、円形の平板部と、平板部の下面に接続された凸部と、を一体的に有している。凸部は、ばね受け部７３の上端面に設けられた孔に嵌合している。ボール受け部７４の平板部と駆動軸６５との間には、ボール６８が配置されている。ボール６８は、駆動軸６５の下端に接合されている。

　ばね受け部７３のフランジ部７３ａと弁体支持部材２５との間には、開弁ばね７５が配置されている。開弁ばね７５は、圧縮コイルばねである。開弁ばね７５は、弁体７０（フランジ部７３ａ）を上方に押している。弁体７０は、弁部７２が弁口１４に対して進退することにより、弁口１４の開口面積を無段階（実質的に無段階を含む）に変更する。本実施例において、弁口１４の最小面積は０である（すなわち、弁口１４が閉じた状態）。弁口１４の最小面積は０より大きくてもよい（すなわち、弁口１４がわずかに開いた状態）。

　図３に示すように、ステーターユニット８は、ステーター８０と、電磁波抑制膜９０と、ハウジング１００と、蓋部材１１０と、制御装置１２０と、を有している。

　図４～図９に示すように、ステーター８０は、円筒形状を有している。ステーター８０は、Ａ相ステーター８１と、Ｂ相ステーター８２と、樹脂部材８３と、を有している。

　Ａ相ステーター８１は、Ａ相ヨーク８１ａと、Ａ相ボビン８１ｂと、Ａ相コイル８１ｃと、を有している。

　Ａ相ヨーク８１ａは、中空円環形状を有している。Ａ相ヨーク８１ａの径方向断面は矩形状である。Ａ相ヨーク８１ａは金属製である。Ａ相ヨーク８１ａの内周には、複数のクローポール型の極歯８１ｄ、８１ｅが設けられている。極歯８１ｄの先端は下方に向いており、極歯８１ｅの先端は上方に向いている。極歯８１ｄと極歯８１ｅとは、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。本実施例において、Ａ相ヨーク８１ａは、極歯８１ｄを１２個有し、極歯８１ｅを１２個有している。

　Ａ相ボビン８１ｂは、円筒部と、円筒部の上端および下端から径方向外方に突出するフランジ部と、を一体的に有している。Ａ相ボビン８１ｂは合成樹脂製である。Ａ相ボビン８１ｂは、Ａ相ヨーク８１ａの内部空間に同軸に配置されている。Ａ相コイル８１ｃは、Ａ相ボビン８１ｂに巻回されている。Ａ相コイル８１ｃに電流が流れると、極歯８１ｄと極歯８１ｅとが互いに異なる極性となる。

　Ｂ相ステーター８２は、Ｂ相ヨーク８２ａと、Ｂ相ボビン８２ｂと、Ｂ相コイル８２ｃと、を有している。

　Ｂ相ヨーク８２ａは、中空円環形状を有している。Ｂ相ヨーク８２ａの径方向断面は矩形状である。Ｂ相ヨーク８２ａは金属製である。Ｂ相ヨーク８２ａの内周には、複数のクローポール型の極歯８２ｄ、８２ｅが設けられている。極歯８２ｄの先端は下方に向いており、極歯８２ｅの先端は上方に向いている。極歯８２ｄと極歯８２ｅとは、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。本実施例において、Ｂ相ヨーク８２ａは、極歯８２ｄを１２個有し、極歯８２ｅを１２個有している。

　Ｂ相ボビン８２ｂは、円筒部と、円筒部の上端および下端から径方向外方に突出するフランジ部と、を一体的に有している。Ｂ相ボビン８２ｂは合成樹脂製である。Ｂ相ボビン８２ｂは、Ｂ相ヨーク８２ａの内部空間に同軸に配置されている。Ｂ相コイル８２ｃは、Ｂ相ボビン８２ｂに巻回されている。Ｂ相コイル８２ｃに電流が流れると、極歯８２ｄと極歯８２ｅとが互いに異なる極性となる。Ｂ相ステーター８２は、Ａ相ステーター８１と同一（実質的に同一を含む）の構成を有している。

　Ａ相ヨーク８１ａとＢ相ヨーク８２ａとは、同軸に配置されている。Ａ相ヨーク８１ａの下面８１ｆとＢ相ヨーク８２ａの上面８２ｇとは、互いに接している。上下方向（軸線Ｌ方向）から見たときに互いに隣り合うＡ相ヨーク８１ａの極歯８１ｄとＢ相ヨーク８２ａの極歯８２ｄとの間の角度は、７．５度である。

　Ａ相ヨーク８１ａの上面８１ｇ、Ａ相ヨーク８１ａの外周面８１ｈ、Ｂ相ヨーク８２ａの外周面８２ｈおよびＢ相ヨーク８２ａの下面８２ｆは、ヨーク外面８０ｂである。

　下面８１ｆはＡ相ヨーク８１ａの第１端面であり、上面８１ｇはＡ相ヨーク８１ａの第２端面である。上面８２ｇはＢ相ヨーク８２ａの第１端面であり、下面８２ｆはＢ相ヨーク８２ａの第２端面である。

　樹脂部材８３は、Ａ相ステーター８１およびＢ相ステーター８２と一体的に射出成形（インサート成形）される。樹脂部材８３を構成する合成樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）である。

　樹脂部材８３は、第１部分８３ａと、第２部分８３ｂと、を有している。第１部分８３ａは、極歯８１ｄ、８１ｅ、８２ｄ、８２ｅとともにステーター内周面８０ａを構成する。ステーター内周面８０ａの径は、キャン３０の外径と同一（実質的に同一を含む）である。第２部分８３ｂは、Ａ相ヨーク８１ａの内側空間およびＢ相ヨーク８２ａの内側空間に充填されている。

　樹脂部材８３は、端子支持部８４と、環状部８７と、をさらに有している。

　端子支持部８４は、Ａ相ヨーク８１ａの外周面８１ｈおよびＢ相ヨーク８２ａの外周面８２ｈにまたがって設けられたヨーク開口８０ｃから前方（軸線Ｌと直交する方向）に延びている。端子支持部８４は、複数のコイル端子８８を支持している。コイル端子８８は、Ａ相コイル８１ｃおよびＢ相コイル８２ｃと接続されている。

　端子支持部８４は、基部８５と、先端部８６と、を有している。基部８５は、第２部分８３ｂと接続されている。基部８５は、ヨーク開口８０ｃを通じてＡ相ヨーク８１ａおよびＢ相ヨーク８２ａの内側から外側に延びている。先端部８６は、基部８５の先端面８５ａに接続されている。先端部８６の先端面８６ａには、複数のコイル端子８８が突出している。

　環状部８７は、円環形状を有している。環状部８７の内径は、ステーター内周面８０ａの径と同一（実質的に同一を含む）である。環状部８７は、Ｂ相ヨーク８２ａの下面８２ｆに同軸に配置されている。環状部８７は、Ａ相ヨーク８１ａの上面８１ｇに同軸に配置されていてもよい。環状部８７は、樹脂部材８３の第１部分８３ａと接続されている。ステーター８０用の成形金型において、環状部８７に対応するキャビティにゲートが接続されている。樹脂部材８３を射出成形するとき、樹脂材料が当該キャビティ内を周方向に流れるとともに極歯８１ｄ、８１ｅ、８２ｄ、８２ｅの間に進入して第１部分８３ａが成形される。樹脂部材８３において、環状部８７は省略されていてもよい。

　ステーター８０は、キャン３０の外側に配置される。マグネットローター４１は、キャン３０の内側に配置される。マグネットローター４１とステーター８０とは、ステッピングモーター４６を構成する。

　電磁波抑制膜９０は、電磁波を効果的に減衰させる性質を有する材料を含む塗料（電磁波抑制塗料）からなる膜である。銀、銅、ニッケルなどの金属は、電磁波を効果的に減衰させる性質を有する材料である。電磁波抑制塗料として、例えば、銀ペーストや銅ペーストと呼ばれる塗料を用いることができる。電磁波抑制膜９０は、電磁波抑制塗料がステーター８０の表面に塗布されることにより形成される。なお、電磁波抑制膜９０は、電磁波を効果的に減衰させる性質を有する材料を含むシート（電磁波抑制シート）をステーター８０の表面に貼り付けたものであってもよい。

　電磁波抑制膜９０は、ヨーク外面８０ｂ（上面８１ｇ、外周面８１ｈ、外周面８２ｈ、下面８２ｆ）に配置されている。電磁波抑制膜９０は、端子支持部８４の基部８５の周面８５ｂにも配置されている。電磁波抑制膜９０は、環状部８７の下面８７ａおよび外周面８７ｂにも配置されている。

　ハウジング１００は、合成樹脂製である。ハウジング１００を構成する合成樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）である。なお、ハウジング１００を構成する合成樹脂として、電磁波を効果的に減衰させる性質を有する材料を含む合成樹脂（電磁波抑制合成樹脂）を用いてもよい。電磁波抑制合成樹脂として、例えば、ＰＰＳに銀粉、銀メッキ銅粉、ニッケル粉またはカーボンブラックを５～４０重量パーセント含むものを用いる。銀粉、銀メッキ銅粉、ニッケル粉およびカーボンブラックは、電磁波を効果的に減衰させる性質を有する材料である電磁波抑制材である。ステーターユニット８において、ハウジング１００が電磁波抑制合成樹脂で構成されている場合、電磁波抑制膜９０を省略してもよい。

　ハウジング１００は、ステーター８０と制御装置１２０とを収容する。ハウジング１００は、電磁波抑制膜９０が表面に形成されたステーター８０と一体的に射出成形（インサート成形）される。

　ハウジング１００は、周壁部１０１と、上壁部１０２と、ケース部１０３と、コネクタ部１０４と、を一体的に有している。ハウジング１００のケース部１０３には、蓋部材１１０が接合される。蓋部材１１０は、平板形状を有している。

　周壁部１０１は、円筒形状を有している。周壁部１０１には、ステーター８０が埋め込まれている。ステーター８０と周壁部１０１との間に電磁波抑制膜９０が配置される。周壁部１０１の内周面１０１ａの径は、ステーター内周面８０ａの径と同じである。内周面１０１ａは、ステーター内周面８０ａに段差なく連なっている。上壁部１０２は、ドーム形状を有している。上壁部１０２は、周壁部１０１の上端に接続されている。周壁部１０１の内周面１０１ａ、上壁部１０２の内面１０２ａおよびステーター内周面８０ａは、ステーターユニット８の内側空間１０６を形成している。内側空間１０６にはキャン３０が配置される。

　ケース部１０３は、四角筒形状を有しており、周壁部１０１から前方に延びている。ケース部１０３の内側空間は、基板収容空間１０７である。ケース部１０３の先端１０３ａには、基板収容空間１０７に通じる開口１０８が設けられている。蓋部材１１０は、開口１０８を覆うようにケース部１０３の先端１０３ａに接合されている。蓋部材１１０は、開口１０８を塞いでいる。コネクタ部１０４は、ケース部１０３の上面に配置されている。コネクタ部１０４は、筒形状を有しており、前後方向に延びている。コネクタ部１０４の先端は、開口しており、前方に向いている。

　基板収容空間１０７は、内側空間１０６と隣り合っている。内側空間１０６と基板収容空間１０７との間には、ステーター８０および周壁部１０１が配置されている。ステーター８０および周壁部１０１は、内側空間１０６と基板収容空間１０７とを区画している。ステーター８０の端子支持部８４の先端部８６は、周壁部１０１から突出しており、基板収容空間１０７に配置されている。先端部８６の先端面８６ａおよび周面８６ｂには電磁波抑制膜９０が形成されておらず、先端面８６ａおよび周面８６ｂは基板収容空間１０７に直接的に面している。ハウジング１００には、複数のコネクタ端子１０９が埋め込まれている。コネクタ端子１０９の一端は、コネクタ部１０４の内側空間に配置されている。コネクタ端子１０９の他端は、基板収容空間１０７に配置されている。

　周壁部１０１には、ブラケット１１１が取り付けられている。ブラケット１１１は、弁本体１０にねじ１１２で固定される。これにより、ステーターユニット８が弁本体アセンブリ５に固定される。

　制御装置１２０は、ハウジング１００の基板収容空間１０７に配置される。制御装置１２０は、基板１３０と、マイクロコンピューター１５０と、を有している。

　基板１３０は、電子部品が実装されるプリント基板である。基板１３０は、基板収容空間１０７に配置される。基板１３０は、上下方向および左右方向に沿って（ＸＺ平面と平行に）配置されている。基板１３０には、マイクロコンピューター１５０が実装されている。基板１３０には、ステーター８０のコイル端子８８が接続される。基板１３０には、コネクタ端子１０９の他端が接続される。

　マイクロコンピューター１５０は、例えば、中央演算装置、不揮発性メモリ、作業用メモリ、通信モジュール、モータードライバなどを１つのパッケージに集積した組み込み機器用のマイクロコンピューターである。マイクロコンピューター１５０は、電動弁１の制御を司る。なお、不揮発性メモリ、作業用メモリ、通信モジュールおよびモータードライバは、マイクロコンピューター１５０に外部接続される個別の電子部品であってもよい。

　制御装置１２０は、電動弁１が組み込まれるエアコンシステム（図示なし）の制御ユニットと通信可能に接続される。制御装置１２０は、ケーブルによって制御ユニットと接続される。ケーブルは、コネクタ部１０４（レセプタクル）に嵌合されるコネクタ（プラグ）を有している。制御ユニットは、外部機器である。制御装置１２０は、制御ユニットから送信される命令に応じてステッピングモーター４６（すなわちマグネットローター４１の回転）を制御する。なお、電動弁１は、制御装置１２０を省略して、エアコンシステムの制御ユニットによって直接的に制御されてもよい。

　電動弁１において、弁口１４、ホルダー２０、弁体支持部材２５、キャン３０、マグネットローター４１、連結部材４２、ローター軸４３、太陽歯車５３、出力軸５７、案内部材６０、駆動軸６５、ボール６８、弁体７０（ステム７１、弁部７２、ばね受け部７３、ボール受け部７４）、ステーター８０（Ａ相ステーター８１、Ｂ相ステーター８２）は、それぞれの中心軸が軸線Ｌに一致する。軸線Ｌは、上下方向と平行である。

　次に、電動弁１の動作について説明する。

　電動弁１において、Ａ相コイル８１ｃおよびＢ相コイル８２ｃに電流を流して、マグネットローター４１を一方向に回転させる。マグネットローター４１の回転は、遊星歯車機構５０を介して駆動軸６５に伝達される。駆動軸６５と案内部材６０との送りねじ作用により、駆動軸６５が下方に移動する。駆動軸６５によって弁体７０が下方に押され、弁口１４の開口面積が小さくなる。

　電動弁１において、Ａ相コイル８１ｃおよびＢ相コイル８２ｃに電流を流して、マグネットローター４１を他方向に回転させる。マグネットローター４１の回転は、遊星歯車機構５０を介して駆動軸６５に伝達される。駆動軸６５と案内部材６０との送りねじ作用により、駆動軸６５が上方に移動する。開弁ばね７５によって弁体７０が上方に押され、弁口１４の開口面積が大きくなる。

　次に、電動弁１のステーターユニット８の製造方法について説明する。

　ステーター８０用の成形金型にＡ相ステーター８１およびＢ相ステーター８２を設置し、Ａ相ステーター８１およびＢ相ステーター８２と一体的に樹脂部材８３を射出成形して、ステーター８０を作製する。

　次に、ステーター８０の表面に電磁波抑制膜９０を形成する。具体的には、ヨーク外面８０ｂ、基部８５の周面８５ｂ、環状部８７の下面８７ａおよび環状部８７の外周面８７ｂに電磁波抑制塗料を塗布する。ステーター８０におけるこれら以外の部分には、電磁波抑制塗料を塗布しない。すなわち、ステーター内周面８０ａ、基部８５の先端面８５ａ、先端部８６の先端面８６ａおよび先端部８６の周面８６ｂには、電磁波抑制塗料を塗布しない。電磁波抑制塗料が乾くと電磁波抑制膜９０が形成される。

　次に、ハウジング１００が電磁波抑制膜９０を覆うように当該ハウジング１００を射出成形する。具体的には、電磁波抑制膜９０が表面に形成されたステーター８０およびコネクタ端子１０９をハウジング１００用の成形金型に設置する。そして、ステーター８０（電磁波抑制膜９０を含む）およびコネクタ端子１０９と一体的にハウジング１００を射出成形する。これにより、ステーター８０とハウジング１００の周壁部１０１との間に電磁波抑制膜９０が配置される。本実施例において、電磁波抑制膜９０はステーター８０と周壁部１０１との間のみに配置され、電磁波抑制膜９０は内側空間１０６および基板収容空間１０７に露出しない。蓋部材１１０を、ハウジング１００とは別工程で射出成形する。

　ハウジング１００のケース部１０３の基板収容空間１０７に制御装置１２０を配置する。制御装置１２０の基板１３０にコイル端子８８およびコネクタ端子１０９の他端をハンダ付けする。ケース部１０３の先端１０３ａに蓋部材１１０を接合する。接合方法は、例えば、赤外線溶着、超音波溶着、または、接着剤による接合である。ハウジング１００の周壁部１０１にブラケット１１１を取り付ける。このようにして、ステーターユニット８が完成する。電磁波抑制膜９０は、ステーターユニット８の外面に露出しない。

　本実施例の電動弁１は、弁本体アセンブリ５と、ステーターユニット８と、を有する。弁本体アセンブリ５が、円筒形状のキャン３０と、キャン３０の内側に配置されるマグネットローター４１と、を有する。

　ステーターユニット８は、キャン３０の外側に配置されるステーター８０と、ステーター８０と一体的に成形される合成樹脂製のハウジング１００と、を有する。ステーターユニット８は、ステーター８０とハウジング１００との間に配置された電磁波抑制膜９０を有する。このようにしたことから、電磁波抑制膜９０がステーター８０とハウジング１００とによって保持され、電磁波抑制膜９０の脱落を抑制できる。そのため、ステーター８０から放出される電磁波を抑制できかつ電子部品の動作の不具合を抑制できる。

　また、ステーター８０が、Ａ相ステーター８１と、Ｂ相ステーター８２と、を有する。Ａ相ステーター８１が、中空円環形状のＡ相ヨーク８１ａと、Ａ相ヨーク８１ａの内側に配置されるＡ相ボビン８１ｂと、Ａ相ボビン８１ｂに巻回されるＡ相コイル８１ｃと、を有する。Ｂ相ステーター８２が、中空円環形状のＢ相ヨーク８２ａと、Ｂ相ヨーク８２ａの内側に配置されるＢ相ボビン８２ｂと、Ｂ相ボビン８２ｂに巻回されるＢ相コイルと８２ｃ、を有する。Ａ相ステーター８１とＢ相ステーター８２とが同軸に配置される。Ａ相ヨーク８１ａの下面８１ｆとＢ相ヨーク８２ａの上面８２ｇとが接している。Ａ相ヨーク８１ａの上面８１ｇ、Ａ相ヨーク８１ａの外周面８１ｈ、Ｂ相ヨーク８２ａの下面８２ｆおよびＢ相ヨーク８２ａの外周面８２ｈが、ヨーク外面８０ｂを構成する。電磁波抑制膜９０が、ヨーク外面８０ｂとハウジング１００との間に配置される。このようにしたことから、Ａ相ヨーク８１ａおよびＢ相ヨーク８２ａを通過して放出される電磁波を効果的に抑制できる。

　また、ステーター８０が、Ａ相ステーター８１およびＢ相ステーター８２と一体的に成形される樹脂部材８３をさらに有する。樹脂部材８３が、端子支持部８４を有する。端子支持部８４が、Ａ相ヨーク８１ａおよびＢ相ヨーク８２ａから前方に延びている。Ａ相コイル８１ｃおよびＢ相コイル８２ｃに接続されたコイル端子８８が、端子支持部８４の先端部８６の先端面８６ａから突出される。電磁波抑制膜９０が、端子支持部８４（基部８５の周面８５ｂ）とハウジング１００との間に配置される。このようにしたことから、端子支持部８４を通過して放出される電磁波を効果的に抑制できる。

　また、樹脂部材８３が、円環形状の環状部８７をさらに有する。環状部８７が、Ｂ相ヨーク８２ａの下面８２ｆに配置される。電磁波抑制膜９０が、環状部８７（下面８７ａ、外周面８７ｂ）とハウジング１００との間に配置される。このようにしたことから、環状部８７を通過して放出される電磁波を効果的に抑制できる。

　また、端子支持部８４の先端部８６が、ハウジング１００に設けられた基板収容空間１０７に配置される。コイル端子８８が、基板収容空間１０７に配置された基板１３０と接続される。先端部８６の表面全体（先端面８６ａ、周面８６ｂ）が、基板収容空間１０７に直接的に面している。このようにしたことから、基板収容空間１０７に配置される先端部８６の表面には、電磁波抑制膜９０が形成されていない。そのため、電磁波抑制膜９０が、基板収容空間１０７内で脱落することがなく、基板１３０に実装された電子部品の動作の不具合をより効果的に抑制できる。先端部８６は、端子支持部８４における先端面８６ａを含む一部である。なお、先端部８６の周面８６ｂにも、電磁波抑制膜９０が配置されていてもよい。

　また、ハウジング１００を構成する合成樹脂が、電磁波抑制材を含んでいてもよい。このようにすることで、ステーター８０から放出される電磁波をより効果的に抑制できる。

　図１０に、電動弁１の変形例の構成を有する電動弁１Ａを示す。電動弁１Ａにおいて、電動弁１と同一（実質的に同一を含む）の構成には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

　電動弁１Ａは、弁本体アセンブリ５と、ステーターユニット８Ａと、を有している。図１１に示すように、ステーターユニット８Ａは、ステーター８０と、電磁波抑制膜９０と、ハウジング１００Ａと、を有している。

　ハウジング１００Ａは、ステーター８０を収容する。ハウジング１００Ａは、電磁波抑制膜９０が表面に形成されたステーター８０と一体的に射出成形（インサート成形）される。ステーター８０とハウジング１００Ａとの間に電磁波抑制膜９０が配置される。なお、電動弁１Ａのステーター８０では、環状部８７がＡ相ステーター８１の上面に配置されている。

　ハウジング１００Ａは、周壁部１０１と、上壁部１０２と、コネクタ部１０４Ａと、を一体的に有している。コネクタ部１０４Ａは、筒形状を有しており、周壁部１０１から前方に延びている。コネクタ部１０４Ａの内部空間には、端子支持部８４の先端が配置されている。コイル端子８８が端子支持部８４の先端面から前方に延びている。コイル端子８８は、コネクタ端子として機能する。

　電動弁１Ａも、電動弁１と同一（実質的に同一を含む）の効果を奏する。

　本実施例の電動弁１は、マグネットローター４１の回転を減速して駆動軸６５に伝えるものであった。電動弁１は、マグネットローター４１の回転を直接的に駆動軸６５に伝える直動式の電動弁でもよい。

　本明細書において、「円筒」や「円柱」等の形状を示す各用語は、実質的にその用語の形状を有する部材や部材の部分にも用いられている。例えば、「円筒形状の部材」は、円筒形状の部材と実質的に円筒形状の部材とを含む。

　上記に本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

　１、１Ａ…電動弁
　５…弁本体アセンブリ、１０…弁本体、１０ａ…後面、１０ｂ…前面、１０ｃ…上面、１３…弁室、１４…弁口、１７…第１通路、１８…第２通路、１９…取付孔、１９ａ…底面、２０…ホルダー、２５…弁体支持部材、２５ａ…環状平面、３０…キャン、３５…接合部材、４０…駆動機構、４１…マグネットローター、４２…連結部材、４３…ローター軸、４６…ステッピングモーター、５０…遊星歯車機構、５１…歯車ケース、５２…固定リング歯車、５３…太陽歯車、５４…遊星歯車、５５…キャリア、５５ａ…支持軸、５６…出力歯車、５７…出力軸、５７ａ…スリット、６０…案内部材、６５…駆動軸、６６…円柱部、６７…平板部、６８…ボール、７０…弁体、７１…ステム、７２…弁部、７３…ばね受け部、７３ａ…フランジ部、７４…ボール受け部、７５…開弁ばね
　８、８Ａ…ステーターユニット、８０…ステーター、８０ａ…ステーター内周面、８０ｂ…ヨーク外面、８０ｃ…ヨーク開口、８１…Ａ相ステーター、８１ａ…Ａ相ヨーク、８１ｂ…Ａ相ボビン、８１ｃ…Ａ相コイル、８１ｄ…極歯、８１ｅ…極歯、８１ｆ…下面、８１ｇ…上面、８１ｈ…外周面、８２…Ｂ相ステーター、８２ａ…Ｂ相ヨーク、８２ｂ…Ｂ相ボビン、８２ｃ…Ｂ相コイル、８２ｄ…極歯、８２ｅ…極歯、８２ｆ…下面、８２ｇ…上面、８２ｈ…外周面、８３…樹脂部材、８３ａ…第１部分、８３ｂ…第２部分、８４…端子支持部、８５…基部、８５ａ…先端面、８５ｂ…周面、８６…先端部、８６ａ…先端面、８６ｂ…周面、８７…環状部、８７ａ…下面、８７ｂ…外周面、９０…電磁波抑制膜、１００、１００Ａ…ハウジング、１０１…周壁部、１０１ａ…内周面、１０２…上壁部、１０２ａ…内面、１０３…ケース部、１０３ａ…先端、１０４、１０４Ａ…コネクタ部、１０６…内側空間、１０７…基板収容空間、１０８…開口、１０９…コネクタ端子、１１０…蓋部材、１１１…ブラケット、１１２…ねじ、１２０…制御装置、１３０…基板、１５０…マイクロコンピューター、Ｌ…軸線

 

Claims (9)

1. 　ステーターと、前記ステーターと一体的に成形される合成樹脂製のハウジングと、を有するステーターユニットであって、
   　前記ステーターと前記ハウジングとの間に配置された電磁波抑制膜を有することを特徴とするステーターユニット。
2. 　前記ステーターが、Ａ相ステーターと、Ｂ相ステーターと、を有し、
   　前記Ａ相ステーターが、中空円環形状のＡ相ヨークと、前記Ａ相ヨークの内側に配置されるＡ相ボビンと、前記Ａ相ボビンに巻回されるＡ相コイルと、を有し、
   　前記Ｂ相ステーターが、中空円環形状のＢ相ヨークと、前記Ｂ相ヨークの内側に配置されるＢ相ボビンと、前記Ｂ相ボビンに巻回されるＢ相コイルと、を有し、
   　前記Ａ相ステーターと前記Ｂ相ステーターとが同軸に配置され、
   　前記Ａ相ヨークの第１端面と前記Ｂ相ヨークの第１端面とが接しており、
   　前記Ａ相ヨークの第２端面、前記Ａ相ヨークの外周面、前記Ｂ相ヨークの第２端面および前記Ｂ相ヨークの外周面が、ヨーク外面を構成し、
   　前記電磁波抑制膜が、前記ヨーク外面と前記ハウジングとの間に配置される、請求項１に記載のステーターユニット。
3. 　前記ステーターが、前記Ａ相ステーターおよび前記Ｂ相ステーターと一体的に成形される樹脂部材をさらに有し、
   　前記樹脂部材が、端子支持部を有し、
   　前記端子支持部が、前記Ａ相ヨークおよび前記Ｂ相ヨークから軸方向と直交する方向に延びており、
   　前記Ａ相コイルおよび前記Ｂ相コイルに接続されたコイル端子が、前記端子支持部の先端面から突出され、
   　前記電磁波抑制膜が、前記端子支持部と前記ハウジングとの間に配置される、請求項２に記載のステーターユニット。
4. 　前記樹脂部材が、円環形状の環状部をさらに有し、
   　前記環状部が、前記Ａ相ヨークの第２端面または前記Ｂ相ヨークの第２端面に配置され、
   　前記電磁波抑制膜が、前記環状部と前記ハウジングとの間に配置される、請求項３に記載のステーターユニット。
5. 　前記端子支持部における前記先端面を含む一部が、前記ハウジングに設けられた基板収容空間に配置され、
   　前記コイル端子が、前記基板収容空間に配置された基板と接続され、
   　前記端子支持部の前記一部の表面全体が、前記基板収容空間に直接的に面している、請求項３に記載のステーターユニット。
6. 　前記ハウジングを構成する合成樹脂が、電磁波抑制材を含む、請求項１に記載のステーターユニット。
7. 　ステーターと、前記ステーターと一体的に成形される合成樹脂製のハウジングと、を有するステーターユニットであって、
   　前記ハウジングを構成する合成樹脂が、電磁波抑制材を含むことを特徴とするステーターユニット。
8. 　弁本体アセンブリと、請求項１または請求項７に記載されたステーターユニットと、を有する電動弁であって、
   　前記弁本体アセンブリが、円筒形状のケースと、前記ケースの内側に配置されるマグネットローターと、を有し、
   　前記ステーターが、前記ケースの外側に配置される、電動弁。
9. 　ステーターと、前記ステーターと一体的に成形される合成樹脂製のハウジングと、を有するステーターユニットの製造方法であって、
   　前記ステーターの表面に電磁波抑制膜を形成し、
   　前記ハウジングが前記電磁波抑制膜を覆うように当該ハウジングを射出成形することを特徴とするステーターユニットの製造方法。
   
    

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