特開 2025-3651 ステーターユニット、電動弁および電動弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025003651

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】ステーターユニット、電動弁および電動弁装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 37/14 20060101AFI20241226BHJP

   F16K 31/04 20060101ALI20241226BHJP

   H02K 5/22 20060101ALI20241226BHJP

   H02K 5/08 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

H02K37/14 535B

F16K31/04 Z

H02K37/14 535Y

H02K5/22

H02K5/08 A

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024188015

(22)【出願日】2024-10-25

(62)【分割の表示】P 2022132827の分割

【原出願日】2022-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】弁理士法人オーパス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 竜也

(72)【発明者】

【氏名】松原 悠太

(57)【要約】

【課題】製造コストを低減できるステーターユニット、電動弁および電動弁装置を提供する。
【解決手段】ステーターユニット６は、ステーター６０と、ハウジング７０と、端子体９０と、を有する。ハウジング７０が、ハウジング本体７１と、蓋部材８１と、を有する。ハウジング本体７１が、周壁部７２と、周壁部７２から前方に延びる四角筒形状のケース部７５と、を有する。蓋部材８１が、ケース部７５の先端７５ａに接合される蓋本体８２と、蓋本体８２と接続された筒形状のコネクタ部８３と、を有する。端子体９０が、ケース部７５の基板空間７６に配置される保持部材９３と、保持部材９３に保持されるコネクタ端子９１と、を有する。蓋部材８１と端子体９０とは別個の部品である。コネクタ端子９１の第１端が、コネクタ部８３の内側空間８３ａに配置される。コネクタ端子９１の第２端が、基板空間７６に配置される。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステーターと、ハウジングと、端子体と、を有するステーターユニットであって、
前記ハウジングが、ハウジング本体と、蓋部材と、を有し、
前記ハウジング本体が、合成樹脂製であり、ステーター収容部と、前記ステーター収容部から一方向に延びる筒形状のケース部と、を有し、
前記蓋部材が、合成樹脂製であり、前記ケース部の先端に接合される蓋本体と、前記蓋本体と接続された筒形状のコネクタ部と、を有し、
前記端子体が、前記ケース部の内側空間に配置される保持部材と、前記保持部材に保持されるコネクタ端子と、を有し、
前記コネクタ端子の一端が、前記コネクタ部の内側空間に配置され、
前記コネクタ端子の他端が、前記ケース部の内側空間に配置され、
前記コネクタ部が、前記一方向に延びており、
前記ステーター収容部と前記保持部材と前記コネクタ部とが前記一方向に並び、
前記保持部材が、前記ステーター収容部および前記コネクタ部と接している、ことを特徴とするステーターユニット。

【請求項2】

前記ステーター収容部および前記保持部材の一方が嵌合突部を有し、他方が嵌合穴を有し、
前記嵌合突部が、前記嵌合穴に前記一方向に嵌合される、請求項１に記載のステーターユニット。

【請求項3】

前記ステーターユニットが、前記ケース部の内側空間に配置される基板を有し、
前記端子体が、前記保持部材に保持される接続端子を有し、
前記接続端子が、前記ステーターを前記基板に接続する、請求項１または請求項２に記載のステーターユニット。

【請求項4】

前記基板が、前記一方向に平行に配置され、前記ハウジング本体に保持され、
前記蓋部材が、前記基板における前記ケース部の先端に近い端部に接する、請求項３に記載のステーターユニット。

【請求項5】

弁本体アセンブリと、請求項１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、本体部材と、前記本体部材に取り付けられた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。

【請求項6】

請求項５に記載された電動弁と、前記本体部材が取り付けられる取付穴が設けられた流路ブロックと、を有する電動弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステーターユニット、電動弁および電動弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電動弁の一例が特許文献１に開示されている。この電動弁は、ローターと、ステーターと、回路基板と、ハウジングと、を有する。ハウジングは、ステーターおよびコネクタ端子と一体的に射出成形（インサート成形）されている。ハウジングは、第１室を形成する第１側壁と第１底部とを有する。第１室には、回路基板が配置される。ハウジングは、第２室を形成する第２側壁と第２底部とを有する。第２室には、ローターを収容するケースが配置される。ハウジングは筒形状のコネクタ部を有する。コネクタ部の内側には、コネクタ端子が配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２１－５０１８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ハウジングは、コネクタ部を含む複雑な形状を有しており、複数のインサート品とともに射出成形される。そのため、ハウジングの成形金型が複雑な構造となり、成形金型にインサート品を設置する工数も増え、製造コストが高い。

【0005】

そこで、本発明は、製造コストを低減できるステーターユニット、電動弁および電動弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、ハウジングと、端子体と、を有するステーターユニットであって、前記ハウジングが、ハウジング本体と、蓋部材と、を有し、前記ハウジング本体が、合成樹脂製であり、ステーター収容部と、前記ステーター収容部から一方向に延びる筒形状のケース部と、を有し、前記蓋部材が、合成樹脂製であり、前記ケース部の先端に接合される蓋本体と、前記蓋本体と接続された筒形状のコネクタ部と、を有し、前記端子体が、前記ケース部の内側空間に配置される保持部材と、前記保持部材に保持されるコネクタ端子と、を有し、前記コネクタ端子の一端が、前記コネクタ部の内側空間に配置され、前記コネクタ端子の他端が、前記ケース部の内側空間に配置される、ことを特徴とする。

【0007】

本発明において、前記コネクタ部が、前記一方向に延びており、前記ステーター収容部と前記保持部材と前記コネクタ部とが前記一方向に並び、前記保持部材が、前記ステーター収容部および前記コネクタ部と接している、ことが好ましい。

【0008】

本発明において、前記ステーター収容部および前記保持部材の一方が嵌合突部を有し、他方が嵌合穴を有し、前記嵌合突部が、前記嵌合穴に前記一方向に嵌合される、ことが好ましい。

【0009】

本発明において、前記ステーターユニットが、前記ケース部の内側空間に配置される基板を有し、前記端子体が、前記保持部材に保持される接続端子を有し、前記接続端子が、前記ステーターを前記基板に接続する、ことが好ましい。

【0010】

本発明において、前記基板が、前記一方向に平行に配置され、前記ハウジング本体に保持され、前記蓋部材が、前記基板における前記ケース部の先端に近い端部に接する、ことが好ましい。

【0011】

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、本体部材と、前記本体部材に取り付けられた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。

【0012】

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装置は、前記電動弁と、前記本体部材が取り付けられる取付穴が設けられた流路ブロックと、を有する。

【発明の効果】

【0013】

ステーターユニットが、ハウジングと端子体とを有する。ハウジングが、ハウジング本体と蓋部材とを有する。ハウジング本体が、合成樹脂製であり、ステーター収容部と、ステーター収容部から一方向に延びる筒形状のケース部と、を有する。蓋部材が、合成樹脂製であり、ケース部の先端に接合される蓋本体と、蓋本体と接続された筒形状のコネクタ部と、を有する。端子体が、ケース部の内側空間に配置される保持部材と、保持部材に保持されるコネクタ端子と、を有する。コネクタ端子の一端が、コネクタ部の内側空間に配置され、コネクタ端子の他端が、ケース部の内側空間に配置される。このようにしたことから、蓋部材がハウジング本体とは別個の部品であり、蓋部材がコネクタ部を有する。コネクタ部と端子体とが、ステーターユニットを外部機器に接続するためのコネクタを構成する。そのため、ステーターを収容するハウジング本体と、コネクタ部を有する蓋部材と、が別々に成形され、それぞれの成形金型が比較的単純な構造となる。また、成形金型にインサート品を設置する工数が減る。したがって、ステーターユニットの製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施例に係る電動弁装置の正面図である。

【図2】図１の電動弁装置の平面図である。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。

【図6】図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

【図7】弁本体アセンブリの断面図である。

【図8】ステーターユニットの断面図である。

【図9】図８の一部を拡大した断面図である。

【図10】ステーターユニットの組立方法を説明する断面図である。

【図11】図１の電動弁装置が有する電動弁の変形例の構成を示す断面図である。

【図12】図１の電動弁装置が有する電動弁の他の変形例の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施例に係る電動弁装置について、図１～図１２を参照して説明する。電動弁装置は、例えば、車両に搭載されたエアコンシステム、または、屋内に設置されたエアコンシステムに組み込まれる。

【0016】

図１は、本発明の一実施例に係る電動弁装置の正面図である。図２は、図１の電動弁装置の平面図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、弁本体アセンブリの断面図である。図８は、ステーターユニットの断面図である。図９は、図８の一部（主にハウジングのケース部およびその近傍）を拡大した断面図である。図１０は、ステーターユニットの組立方法を説明する断面図である。図１１は、図１の電動弁装置が有する電動弁の変形例の構成を示す断面図である。図１２は、図１の電動弁装置が有する電動弁の他の変形例の構成を示す断面図である。図４、図７、図１１、図１２において、弁体を側面から見た状態で示している。図３、図６において、ハウジングの周壁部の内側の部材を省略している。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。

【0017】

図１～図６に示すように、電動弁装置１は、流路ブロック２と、電動弁３と、を有している。

【0018】

流路ブロック２は、例えば、アルミニウム合金製であり、直方体形状を有している。流路ブロック２は、円形の取付穴２０１を有している。取付穴２０１は、流路ブロック２の上面２ｄに配置されている。上面２ｄは、流路ブロック２の外面である。取付穴２０１の内周面には、雌ねじが設けられている。流路ブロック２は、取付穴２０１から前方に延びる第１流路２０５と、取付穴２０１から下方に延びる第２流路２０６と、を有している。

【0019】

図４に示すように、電動弁３は、弁本体アセンブリ５と、ステーターユニット６と、を有している。

【0020】

図７に示すように、弁本体アセンブリ５は、本体部材１０と、キャン２０と、駆動機構３０と、弁体４０と、を有している。

【0021】

本体部材１０は、例えば、アルミニウム合金製である。本体部材１０は、第１部分１１と、第２部分１２と、を有している。

【0022】

第１部分１１は、円筒形状を有している。第１部分１１は、流路ブロック２の取付穴２０１に配置される。第１部分１１の外周面には、雄ねじが設けられている。雄ねじは、流路ブロック２の雌ねじに螺合される。第１部分１１は、流路ブロック２にねじ構造で取り付けられる。第１部分１１の上部は、流路ブロック２の上面２ｄから突出している。

【0023】

第１部分１１は、弁室１５と、弁口１６と、弁座１７と、接続流路１８と、を有している。弁口１６は、弁室１５に開口している。弁座１７は、内向きの環状テーパー面である。弁座１７は、弁室１５において弁口１６を囲んでいる。接続流路１８は、弁室１５と取付穴２０１とを接続する。弁室１５は、接続流路１８および取付穴２０１を介して第１流路２０５と接続されている。弁室１５は、弁口１６を介して第２流路２０６と接続されている。なお、第１部分１１に代えて、流路ブロック２が弁室を有していてもよい。

【0024】

第２部分１２は、円筒形状を有している。第２部分１２の下部は、第１部分１１の上部の内側に配置されている。第２部分１２の外周面には、雄ねじが設けられている。雄ねじは、第１部分１１の内周面に設けられた雌ねじに螺合される。第２部分１２は、ねじ構造により第１部分１１に取り付けられている。第２部分１２の上部は、第１部分１１の上面１１ｄから突出している。第２部分１２の上端には、円環板形状の接続部材１３の内周縁が接合されている。本実施例において、第１部分１１と第２部分１２とは別個の部品である。本体部材１０が第１部分１１と第２部分１２とが一体的に形成された１つの部品であってもよい。

【0025】

キャン２０は、例えば、ステンレス鋼製である。キャン２０は、下端が開口しかつ上端が塞がれた円筒形状を有している。キャン２０の下端は、接続部材１３の外周縁に接合されている。キャン２０は、接続部材１３を介して本体部材１０に取り付けられている。キャン２０は、本体部材１０に直接的に取り付けられていてもよい。キャン２０は、ケースである。

【0026】

駆動機構３０は、弁体４０を上下方向に移動させる。駆動機構３０は、マグネットローター３１と、弁軸ホルダー３２と、ガイドブッシュ３３と、を有している。

【0027】

マグネットローター３１は、円筒形状を有している。マグネットローター３１は、キャン２０の内側に配置されている。マグネットローター３１の外径は、キャン２０の内径より若干小さい。マグネットローター３１の外周面には、複数のＮ極および複数のＳ極が設けられている。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３１は、Ｎ極を１２個、Ｓ極を１２個有している。

【0028】

弁軸ホルダー３２は、下端が開口しかつ上端が塞がれた円筒形状を有している。弁軸ホルダー３２の上端には支持リング３５が固定されている。支持リング３５を介して、マグネットローター３１と弁軸ホルダー３２とが結合されている。弁軸ホルダー３２の内周面には、雌ねじ３２ｃが設けられている。弁軸ホルダー３２には、可動ストッパ３７が取り付けられている。

【0029】

ガイドブッシュ３３は、基部３３ａと、支持部３３ｂと、を一体的に有している。基部３３ａおよび支持部３３ｂは、円筒形状を有している。支持部３３ｂの外径は、基部３３ａの外径より小さい。支持部３３ｂは、基部３３ａの上端に同軸に接続されている。支持部３３ｂの外周面には、雄ねじ３３ｃが設けられている。雄ねじ３３ｃは、弁軸ホルダー３２の雌ねじ３２ｃと螺合される。基部３３ａは、本体部材１０の第２部分１２の上部に圧入されている。ガイドブッシュ３３は、本体部材１０と結合されている。基部３３ａには、固定ストッパ３８が取り付けられている。

【0030】

弁体４０は、第１軸部４１と、第２軸部４２と、弁部４３と、を一体的に有している。第１軸部４１および第２軸部４２は、円柱形状を有している。第２軸部４２の外径は、第１軸部４１の外径より小さい。第２軸部４２は、第１軸部４１の上端に同軸に接続されている。第２軸部４２は、弁軸ホルダー３２の上壁部３２ａを貫通している。第２軸部４２には、抜け止め用のプッシュナット４５が取り付けられている。第１軸部４１は、ガイドブッシュ３３の内側および第２部分１２の内側に配置されている。第１軸部４１は、ガイドブッシュ３３に上下方向に移動可能に支持されている。第１軸部４１の下端は、弁室１５に配置されている。弁部４３は、上方から下方に向かうにしたがって外径が小さくなる複数のテーパー部が同軸に接続された形状を有している。弁部４３は、第１軸部４１の下端に同軸に接続されている。弁部４３は、弁室１５に配置されている。弁部４３は、弁口１６（弁座１７）と上下方向に向かい合っている。第１軸部４１と第２軸部４２との間に、段部４４が設けられている。段部４４は、上方を向く円環状の平面である。弁軸ホルダー３２の上壁部３２ａと段部４４との間には、閉弁ばね３６が配置されている。閉弁ばね３６は、圧縮コイルばねである。閉弁ばね３６は、弁体４０を下方に向けて押している。弁体４０は、駆動機構３０によって上下方向に移動される。弁体４０の移動によって弁口１６が開閉される。

【0031】

弁本体アセンブリ５において、マグネットローター３１が閉弁方向に回転すると、弁軸ホルダー３２の雌ねじ３２ｃとガイドブッシュ３３の雄ねじ３３ｃとのねじ送り作用によってマグネットローター３１および弁軸ホルダー３２が下方に移動する。弁軸ホルダー３２が、閉弁ばね３６を介して弁体４０を下方に押す。弁体４０が下方に移動して弁体４０が弁座１７に接する。このときのマグネットローター３１の位置は、閉弁位置Ｒｃである。この状態からマグネットローター３１が閉弁方向にさらに回転すると、閉弁ばね３６が圧縮されてマグネットローター３１および弁軸ホルダー３２がさらに下方に移動する。弁体４０は下方に移動しない。そして、可動ストッパ３７が固定ストッパ３８に接すると、マグネットローター３１の閉弁方向への回転が規制される。このときのマグネットローター３１の位置は、基準位置Ｒｘである。

【0032】

弁本体アセンブリ５において、マグネットローター３１が開弁方向に回転すると、弁軸ホルダー３２の雌ねじ３２ｃとガイドブッシュ３３の雄ねじ３３ｃとのねじ送り作用によってマグネットローター３１および弁軸ホルダー３２が上方に移動する。弁軸ホルダー３２が、プッシュナット４５を上方に押す。弁体４０が上方に移動して弁体４０が弁座１７から離れる。弁体４０が弁座１７から離れ、弁口１６を流れる冷媒の流量があらかじめ定められた設定値となるマグネットローター３１の位置を開弁位置Ｒｏとする。なお、開弁位置Ｒｏは、閉弁位置Ｒｃと同じであってもよい。マグネットローター３１が開弁方向にさらに回転すると、マグネットローター３１が全開位置Ｒｚに到達する。マグネットローター３１が全開位置Ｒｚにあるとき、弁体４０が弁口１６から最も離れ、弁口１６が最大開度になる。

【0033】

図８、図９に示すように、ステーターユニット６は、ステーター６０と、ハウジング７０と、端子体９０と、制御装置１００と、を有している。

【0034】

ステーター６０は、円筒形状を有している。ステーター６０は、Ａ相ステーター６１と、Ｂ相ステーター６２と、合成樹脂製のモールド６３と、を有している。

【0035】

Ａ相ステーター６１は、内周に複数のクローポール型の極歯６１ａ、６１ｂを有している。極歯６１ａの先端は下方に向いており、極歯６１ｂの先端は上方に向いている。極歯６１ａと極歯６１ｂ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相ステーター６１は、極歯６１ａを１２個有し、極歯６１ｂを１２個有している。互いに隣り合う極歯６１ａと極歯６１ｂとの間の角度は、１５度である。Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃが通電されると、極歯６１ａと極歯６１ｂとは互いに異なる極性となる。

【0036】

Ｂ相ステーター６２は、内周に複数のクローポール型の極歯６２ａ、６２ｂを有している。極歯６２ａの先端は下方に向いており、極歯６２ｂの先端は上方に向いている。極歯６２ａと極歯６２ｂ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相ステーター６２は、極歯６２ａを１２個有し、極歯６２ｂを１２個有している。互いに隣り合う極歯６２ａと極歯６２ｂとの間の角度は、１５度である。Ｂ相ステーター６２のコイル６２ｃが通電されると、極歯６２ａと極歯６２ｂとは互いに異なる極性となる。

【0037】

Ａ相ステーター６１とＢ相ステーター６２とは、同軸に配置されている。Ａ相ステーター６１とＢ相ステーター６２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相ステーター６１の極歯６１ａとＢ相ステーター６２の極歯６２ａとの間の角度は、７．５度である。

【0038】

モールド６３は、Ａ相ステーター６１およびＢ相ステーター６２の内側に充填されている。また、モールド６３は、極歯６１ａ、６１ｂおよび極歯６２ａ、６２ｂとともにステーター内周面６０ａを構成している。ステーター内周面６０ａの径は、キャン２０の外周面の径と同じ（実質的に同じを含む）である。モールド６３は、端子支持部６４を有している。

【0039】

端子支持部６４は、Ａ相ステーター６１およびＢ相ステーター６２から前方に延びている。端子支持部６４は、４本のコイル端子６５を支持している。コイル端子６５は、端子支持部６４の先端から前方に突出している。コイル端子６５は、Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃおよびＢ相ステーター６２のコイル６２ｃと接続されている。

【0040】

ステーター６０は、キャン２０の外側に配置される。ステーター６０は、キャン２０の内側に配置されたマグネットローター３１とともにステッピングモーター６６を構成する。

【0041】

ハウジング７０は、ハウジング本体７１と、蓋部材８１と、を有している。

【0042】

ハウジング本体７１は、合成樹脂製である。ハウジング本体７１は、周壁部７２と、上壁部７３と、ケース部７５と、支持柱７８と、を一体的に有している。

【0043】

周壁部７２は、円筒形状を有している。周壁部７２には、ステーター６０が埋め込まれている。周壁部７２の内周面７２ａの径は、ステーター内周面６０ａの径と同じである。内周面７２ａは、ステーター内周面６０ａに段差なく連なっている。上壁部７３は、ドーム形状を有している。上壁部７３は、周壁部７２の上端に接続されている。周壁部７２の内周面７２ａ、上壁部７３の内面７３ａおよびステーター内周面６０ａは、ステーターユニット６の内側空間７４を形成している。内側空間７４にはキャン２０が配置される。

【0044】

ケース部７５は、四角筒形状を有している。ケース部７５は、周壁部７２から前方に延びている。ケース部７５は、前後方向に沿って配置されている。ケース部７５の内側には、基板空間７６が設けられている。基板空間７６は、ケース部７５の内側空間である。また、ケース部７５の先端７５ａには、開口７７が設けられている。開口７７は、前方を向く。開口７７は、基板空間７６に接続されている。ケース部７５における左右方向に向かい合う内面には、前後方向に延びる保持溝７５ｂが設けられている。「前方」は、前後方向に含まれ、前後方向のうちの「一方向」である。

【0045】

ハウジング本体７１には、２つの支持柱７８が設けられている。支持柱７８は、四角柱形状を有している。支持柱７８は、基板空間７６に配置され、周壁部７２から前方に延びている。支持柱７８は、周壁部７２を介してステーター６０と前後方向に並ぶ。支持柱７８の先端面７８ａには、嵌合突部７８ｆが設けられている。本実施例において、周壁部７２と支持柱７８とは、ステーター６０を収容するステーター収容部を構成する。

【0046】

基板空間７６は、内側空間７４と隣り合っている。内側空間７４と基板空間７６との間に隔壁７９が配置されている。隔壁７９は、内側空間７４と基板空間７６とを区画している。隔壁７９は、周壁部７２の一部である。

【0047】

蓋部材８１は、合成樹脂製である。蓋部材８１は、蓋本体８２と、コネクタ部８３と、を一体的に有している。蓋本体８２は、平板形状を有している。蓋本体８２の周縁部は、ケース部７５の先端７５ａに接合される。蓋本体８２は、開口７７を覆うように配置される。蓋本体８２は、左右方向および上下方向に平行（ＸＺ平面に平行）に配置されている。蓋本体８２は、開口７７を塞ぐ。コネクタ部８３は、筒形状を有する。コネクタ部８３の断面形状は、長円形状である。コネクタ部８３は、蓋本体８２の中央に配置されており、蓋本体８２と直交する方向に延びている。蓋本体８２がケース部７５に接合された状態において、コネクタ部８３は前後方向に延びている。コネクタ部８３の後端には、基板空間７６とコネクタ部８３の内側空間８３ａとを接続する貫通孔８５が設けられている。

【0048】

ブラケット８６は、金属製である。ブラケット８６は、ブラケット本体８７と、取付板８８と、を一体的に有している。ブラケット本体８７は、円環板形状を有している。ブラケット本体８７は、周壁部７２の下部に固定されている。取付板８８は、長方形板形状を有している。取付板８８は、ブラケット本体８７の外周縁に連設され、下方に延びている。取付板８８は、流路ブロック２にねじ８９によって固定されている。ブラケット８６は、ステーター６０に溶接されていてもよい。

【0049】

端子体９０は、コネクタ端子９１と、接続端子９２と、保持部材９３と、を有している。コネクタ端子９１は、Ｌ字形状を有している。接続端子９２は、直線形状を有している。本実施例において、端子体９０は、コネクタ端子９１を４本有し、接続端子９２を４本有している。コネクタ端子９１の形状および本数は、ステーターユニット６に構成に応じて適宜決定される。接続端子９２の形状および本数も、ステーターユニット６に構成に応じて適宜決定される。ハウジング本体７１と蓋部材８１と端子体９０とは別個の部品である。

【0050】

保持部材９３は、合成樹脂製である。保持部材９３は、保持本体９４と、端子支持突部９５と、支持部９６と、を一体的に有している。

【0051】

保持本体９４は、直方体形状を有している。保持本体９４の前面９４ａは、コネクタ部８３の後端に接している。端子支持突部９５は、保持本体９４の前面９４ａに配置されている。端子支持突部９５は左右方向に延びている。端子支持突部９５は、コネクタ部８３の貫通孔８５に嵌合される。

【0052】

保持本体９４および端子支持突部９５は、コネクタ端子９１を保持している。コネクタ端子９１の第１端９１ａは、端子支持突部９５の前面から前方に延びている。コネクタ端子９１の第２端９１ｂは、保持本体９４の上面から上方に延びている。第１端９１ａは、コネクタ端子９１の一端である。第２端９１ｂは、コネクタ端子９１の他端である。第１端９１ａは、コネクタ部８３の内側空間８３ａに配置されている。第２端９１ｂは、基板空間７６に配置されている。コネクタ端子９１は、基板空間７６から内側空間８３ａまで延びている。

【0053】

保持本体９４は、接続端子９２を保持している。接続端子９２の第１端９２ａは、保持本体９４の下面から下方に延びている。第１端９２ａは、環状形状を有している。接続端子９２の第２端９２ｂは、保持本体９４の上面から上方に延びている。接続端子９２は、コネクタ端子９１より後方に配置されている。

【0054】

支持部９６は、四角筒形状を有している。支持部９６は、保持本体９４の後面から後方に延びている。支持部９６は、支持柱７８に対応して配置されている。支持部９６の内側には、嵌合突部７８ｆが嵌合される。支持部９６の内側空間は、嵌合穴９６ｆである。嵌合突部７８ｆが嵌合穴９６ｆに嵌合されると、支持部９６が支持柱７８の先端面７８ａに接する。

【0055】

コネクタ部８３と保持部材９３と支持柱７８と周壁部７２とは、前後方向に一列に並んでいる。保持部材９３は、コネクタ部８３と支持柱７８との間に配置されている。保持部材９３の保持本体９４の前面９４ａは、コネクタ部８３と接している。保持部材９３の支持部９６は、支持柱７８と接している。そのため、コネクタ部８３に前方から後方に向かう力が加わったとき、当該力を保持部材９３を介して支持柱７８および周壁部７２（ステーター収容部）が受ける。さらに、周壁部７２とステーター６０とが前後方向に並んでいるので、当該力をステーター６０でも受けることができる。なお、ハウジング本体７１において、支持柱７８を省略して、保持部材９３が直接的に周壁部７２に接してもよい。

【0056】

制御装置１００は、ハウジング７０の基板空間７６に配置されている。制御装置１００は、基板１０５と、磁気センサー１１０と、マイクロコンピューター１２０と、を有している。

【0057】

基板１０５は、電子部品が実装されるプリント基板である。基板１０５は、基板空間７６に収容されている。基板１０５は、左右方向および前後方向に平行（ＸＹ平面に平行）に配置されている。基板１０５には、磁気センサー１１０と、マイクロコンピューター１２０と、が実装されている。基板１０５には、コネクタ端子９１の第２端９１ｂと、接続端子９２の第２端９２ｂと、が接続されている。本実施例において、基板１０５は、ステーター６０の上方に配置されているが、図１１に示す電動弁３Ａのように、基板１０５がステーター６０の下方に配置されていてもよい。電動弁３Ａは、基板１０５の配置以外は電動弁３と同一（実質的に同一を含む）構成を有する。図１１において、電動弁３と同一の構成には同一の符号を付している。

【0058】

基板１０５の左端および右端は、ケース部７５の保持溝７５ｂに保持されている。基板１０５の前端１０５ａは、蓋部材８１の蓋本体８２に接している。前端１０５ａは、基板１０５におけるケース部７５の先端７５ａに近い端部である。基板１０５の後端１０５ｂには、切り欠き１０５ｃが設けられている。基板１０５における切り欠き１０５ｃを形成する縁部１０５ｄは、ハウジング本体７１の隔壁７９に接している。

【0059】

磁気センサー１１０は、例えば、ホールＩＣである。磁気センサー１１０は、基板１０５の縁部１０５ｄの近傍に配置されている。磁気センサー１１０は、隔壁７９と前後方向に向かい合う。磁気センサー１１０は、キャン２０および隔壁７９を介してマグネットローター３１と前後方向に並ぶ。磁気センサー１１０は、マグネットローター３１が生じる磁界の向きに応じた信号を出力する。本実施例において、制御装置１００は、磁気センサー１１０を２個有している。

【0060】

マイクロコンピューター１２０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１２０は、電動弁３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１２０に外部接続される個別の電子部品であってもよい。

【0061】

制御装置１００は、電動弁装置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１００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８３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１００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６６（すなわちマグネットローター３１の回転）を制御する。なお、電動弁３は、制御装置１００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。

【0062】

電動弁装置１において、取付穴２０１、本体部材１０（第１部分１１、第２部分１２、弁口１６、弁座１７）、キャン２０、マグネットローター３１、弁軸ホルダー３２、ガイドブッシュ３３、弁体４０、ステーター６０（Ａ相ステーター６１、Ｂ相ステーター６２）、ブラケット８６（ブラケット本体８７）は、それぞれの中心軸が軸線Ｌに一致する。

【0063】

次に、ステーターユニット６の組立方法の一例について、図１０を参照して説明する。

【0064】

ハウジング本体７１の成形金型にステーター６０を設置して、ハウジング本体７１をステーター６０と一体的に射出成形（インサート成形）する。ハウジング本体７１の周壁部７２にブラケット８６を取り付ける。蓋部材８１を、ハウジング本体７１とは別に射出成形する。

【0065】

保持部材９３の成形金型に、コネクタ端子９１と接続端子９２とを設置して、保持部材９３をコネクタ端子９１および接続端子９２と一体的に射出成形（インサート成形）する。なお、保持部材９３が、コネクタ端子９１の形状に応じた溝、および、接続端子９２の形状に応じた孔を有していてもよい。この場合、保持部材９３を射出成形したあとに、保持部材９３にコネクタ端子９１および接続端子９２を取り付ける。

【0066】

基板１０５に、磁気センサー１１０とマイクロコンピューター１２０とを実装する。基板１０５にコネクタ端子９１の第２端９１ｂと接続端子９２の第２端９２ｂとをハンダ付けする。基板１０５をケース部７５の開口７７から基板空間７６に挿入し、基板１０５の左端および右端をケース部７５（保持溝７５ｂ）に保持させる。基板１０５の縁部１０５ｄを隔壁７９に当接させる。保持部材９３の支持部９６の嵌合穴９６ｆに支持柱７８の嵌合突部７８ｆを嵌合させる。支持部９６を支持柱７８の先端面７８ａに当接させる。ステーター６０のコイル端子６５を接続端子９２の第１端９２ａの内側に配置し、コイル端子６５と第１端９２ａとをハンダ付けする。

【0067】

蓋部材８１の蓋本体８２の周縁部をケース部７５の先端７５ａに当接させ、蓋本体８２によって開口７７を塞ぐ。蓋本体８２を基板１０５の前端１０５ａに当接させる。コネクタ端子９１の第１端９１ａを蓋部材８１のコネクタ部８３の貫通孔８５に挿入し、第１端９１ａをコネクタ部８３の内側空間８３ａに配置する。保持部材９３の端子支持突部９５を貫通孔８５に嵌合させる。蓋本体８２の周縁部をケース部７５の先端７５ａに接合する。接合方法として、例えば、赤外線溶着、超音波溶着、または、接着剤による接合を用いることができる。これにより、ステーターユニット６が完成する。

【0068】

本実施例の電動弁装置１は、電動弁３と、流路ブロック２と、を有する。流路ブロック２には、電動弁３の本体部材１０が取り付けられる取付穴２０１が設けられている。電動弁３は、弁本体アセンブリ５と、ステーターユニット６と、を有する。弁本体アセンブリ５は、本体部材１０と、本体部材１０に取り付けられた円筒形状のキャン２０と、キャン２０の内側に配置されるマグネットローター３１と、を有する。

【0069】

ステーターユニット６は、ステーター６０と、ハウジング７０と、端子体９０と、を有する。ステーター６０は、キャン２０の外側に配置される。ハウジング７０は、ステーター６０を収容するハウジング本体７１と、ハウジング本体７１に接合される蓋部材８１と、を有する。ハウジング本体７１は、合成樹脂製である。ハウジング本体７１は、ステーター収容部を構成する周壁部７２および支持柱７８を有する。ハウジング本体７１は、周壁部７２から前方（一方向）に延びる四角筒形状のケース部７５を有する。ケース部７５は、基板空間７６と、基板空間７６に接続された、前方を向く開口７７と、を有する。蓋部材８１は、合成樹脂製である。蓋部材８１は、開口７７を塞ぐ蓋本体８２と、蓋本体８２と接続された筒形状のコネクタ部８３と、を有する。蓋本体８２は、ケース部７５の先端７５ａに接合される。端子体９０が、基板空間７６に配置される保持部材９３と、保持部材９３に保持されるコネクタ端子９１と、を有する。コネクタ端子９１の第１端９１ａが、コネクタ部８３の内側空間８３ａに配置される。コネクタ端子９１の第２端９１ｂが、基板空間７６に配置される。

【0070】

このようにしたことから、ハウジング本体７１とは別個の部品である蓋部材８１がコネクタ部８３を有する。コネクタ部８３と端子体９０とが、ステーターユニット６を外部機器に接続するためのコネクタ（レセプタクル）を構成する。そのため、ステーター６０を収容するハウジング本体７１と、コネクタ部８３を有する蓋部材８１と、が別々に成形され、それぞれの成形金型が比較的単純な構造となる。また、成形金型にインサート品を設置する工数が減る。したがって、ステーターユニット６の製造コストを低減できる。

【0071】

また、コネクタ部８３が、前後方向に延びている。周壁部７２と支持柱７８と保持部材９３とコネクタ部８３とが前後方向に並ぶ。保持部材９３が、支持柱７８およびコネクタ部８３と接している。このようにすることで、コネクタ部８３にケーブルのコネクタが嵌合されたとき、コネクタ部８３に前方から後方に向かう力が加わる。当該力を保持部材９３を介して支持柱７８および周壁部７２が受ける。そのため、蓋部材８１の変形を抑制でき、コネクタ部８３にケーブルのコネクタをより確実に嵌合できる。

【0072】

また、ハウジング本体７１の支持柱７８が嵌合突部７８ｆを有する。保持部材９３が嵌合穴９６ｆを有する。嵌合突部７８ｆが、嵌合穴９６ｆに前後方向に嵌合される。このようにすることで、保持部材９３がハウジング本体７１に対して左右方向および上下方向に移動することを抑制できる。なお、保持部材９３が嵌合突部を有し、ハウジング本体７１（周壁部７２または支持柱７８）が嵌合穴を有していてもよい。

【0073】

また、ステーターユニット６が、基板空間７６に配置される基板１０５を有する。端子体９０が、保持部材９３に保持される接続端子９２を有する。接続端子９２が、ステーター６０のコイル端子６５を基板１０５に接続する。このようにすることで、比較的簡易な構成でステーター６０を基板１０５に接続できる。

【0074】

また、基板１０５が、前後方向に平行に配置され、左端および右端がハウジング本体７１に保持される。蓋部材８１が、基板１０５の前端１０５ａに接する。このようにすることで、基板１０５が基板空間７６内で移動することをより規制できる。

【0075】

図１２に、電動弁３の変形例である電動弁３Ｂを示す。電動弁３Ｂは、（１）ステーターユニット６が、端子体９０に代えて端子体１９０を有すること、（２）ハウジング本体７１が、支持柱７８に代えて支持柱１７８を有すること、以外は、電動弁３と同一（実質的に同一を含む）の構成を有する。図１２において、電動弁３と同一の構成には同一の符号を付している。

【0076】

端子体１９０は、コネクタ端子１９１と、接続基板１９２と、保持部材１９３と、を有している。コネクタ端子１９１は、直線形状を有している。本実施例において、端子体１９０は、コネクタ端子１９１を４本有している。接続基板１９２は、プリント基板である。接続基板１９２は、長方形平板形状を有している。接続基板１９２の四隅には嵌合穴（図示なし）が設けられている。接続基板１９２は、基板空間７６に収容されている。接続基板１９２は、左右方向および上下方向に平行（ＸＺ平面に平行）に配置されている。接続基板１９２は、基板１０５と接続されている。接続基板１９２は、コイル端子６５と接続されている。

【0077】

保持部材１９３は、合成樹脂製である。保持部材１９３は、保持本体１９４と、端子支持突部１９５と、を一体的に有している。

【0078】

保持本体１９４は、長方形平板形状を有している。保持本体１９４は左右方向に延びている。保持本体１９４の前面は、コネクタ部８３の後端に接している。端子支持突部１９５は、保持本体１９４の前面に配置されている。保持本体１９４の後面は、接続基板１９２の前面に接している。保持本体１９４は、接続基板１９２の前面に配置されている。端子支持突部１９５は左右方向に延びている。端子支持突部１９５は、コネクタ部８３の貫通孔８５に嵌合される。

【0079】

保持本体１９４および端子支持突部１９５は、コネクタ端子１９１を保持している。コネクタ端子１９１の第１端は、端子支持突部１９５の前面から前方に延びている。コネクタ端子１９１の第２端は、保持本体１９４の後面から後方に延びており、接続基板１９２に接続されている。第１端は、コネクタ端子１９１の一端である。第２端は、コネクタ端子１９１の他端である。第１端は、コネクタ部８３の内側空間８３ａに配置されている。第２端は、基板空間７６に配置されている。コネクタ端子１９１は、基板空間７６から内側空間８３ａまで延びている。

【0080】

ハウジング本体７１には、４つの支持柱１７８が設けられている。支持柱１７８は、円柱形状を有している。支持柱１７８は、基板空間７６に配置され、周壁部７２から前方に延びている。支持柱１７８は、接続基板１９２の嵌合穴に対応して配置されている。支持柱１７８の先端面には、嵌合穴に嵌合する嵌合突部（図示なし）が設けられている。嵌合突部が嵌合穴に嵌合されると、接続基板１９２の後面が支持柱１７８の先端面に接する。接続基板１９２は、支持柱１７８によって支持される。

【0081】

電動弁３Ｂにおいても、電動弁３と同一（実質的に同一を含む）の作用効果を奏する。

【0082】

本明細書において、「円筒」や「直方体」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および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。

【0083】

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。

【符号の説明】

【0084】

１…電動弁装置
２…流路ブロック、２ｄ…上面、２０１…取付穴、２０５…第１流路、２０６…第２流路
３、３Ａ、３Ｂ…電動弁
５…弁本体アセンブリ、１０…本体部材、１１…第１部分、１１ｄ…上面、１２…第２部分、１３…接続部材、１５…弁室、１６…弁口、１７…弁座、１８…接続流路、２０…キャン、３０…駆動機構、３１…マグネットローター、３２…弁軸ホルダー、３２ａ…上壁部、３２ｃ…雌ねじ、３３…ガイドブッシュ、３３ａ…基部、３３ｂ…支持部、３３ｃ…雄ねじ、３５…支持リング、３６…閉弁ばね、３７…可動ストッパ、３８…固定ストッパ、４０…弁体、４１…第１軸部、４２…第２軸部、４３…弁部、４４…段部、４５…プッシュナット
６…ステーターユニット、６０…ステーター、６０ａ…ステーター内周面、６１…Ａ相ステーター、６１ａ…極歯、６１ｂ…極歯、６１ｃ…コイル、６２…Ｂ相ステーター、６２ａ…極歯、６２ｂ…極歯、６２ｃ…コイル、６３…モールド、６４…端子支持部、６５…コイル端子、６６…ステッピングモーター、７０…ハウジング、７１…ハウジング本体、７２…周壁部、７２ａ…内周面、７３…上壁部、７３ａ…内面、７４…内側空間、７５…ケース部、７５ａ…先端、７５ｂ…保持溝、７６…基板空間、７７…開口、７８…支持柱、７８ａ…先端面、７８ｆ…嵌合突部、７９…隔壁、８１…蓋部材、８２…蓋本体、８３…コネクタ部、８３ａ…内側空間、８５…貫通孔、８６…ブラケット、８７…ブラケット本体、８８…取付板、８９…ねじ、９０…端子体、９１…コネクタ端子、９１ａ…第１端、９１ｂ…第２端、９２…接続端子、９２ａ…第１端、９２ｂ…第２端、９３…保持部材、９４…保持本体、９４ａ…前面、９５…端子支持突部、９６…支持部、９６ｆ…嵌合穴、１００…制御装置、１０５…基板、１０５ａ…前端、１０５ｂ…後端、１０５ｃ…切り欠き、１０５ｄ…縁部、１１０…磁気センサー、１２０…マイクロコンピューター、１７８…支持柱、１９０…端子体、１９１…コネクタ端子、１９２…接続基板、１９３…保持部材、１９４…保持本体、１９５…端子支持突部、Ｌ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2024-10-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステーターと、ハウジングと、端子体と、を有するステーターユニットであって、
前記ハウジングが、ハウジング本体と、蓋部材と、を有し、
前記ハウジング本体が、合成樹脂製であり、ステーター収容部と、前記ステーター収容部から一方向に延びる筒形状のケース部と、を有し、
前記蓋部材が、合成樹脂製であり、前記ケース部の先端に接合される蓋本体と、前記蓋本体と接続された筒形状のコネクタ部と、を有し、
前記端子体が、前記ケース部の内側空間に配置される保持部材と、前記保持部材に保持されるコネクタ端子と、を有し、
前記蓋部材と前記端子体とが別個の部品であり、
前記コネクタ端子の一端が、前記コネクタ部の内側空間に配置され、
前記コネクタ端子の他端が、前記ケース部の内側空間に配置される、ことを特徴とするステーターユニット。

【請求項2】

前記コネクタ部が、前記一方向に延びており、
前記ステーター収容部と前記保持部材と前記コネクタ部とが前記一方向に並び、
前記保持部材が、前記ステーター収容部および前記コネクタ部と接している、請求項１に記載のステーターユニット。

【請求項3】

前記ステーター収容部および前記保持部材の一方が嵌合突部を有し、他方が嵌合穴を有し、
前記嵌合突部が、前記嵌合穴に前記一方向に嵌合される、請求項２に記載のステーターユニット。

【請求項4】

前記ステーターユニットが、前記ケース部の内側空間に配置される基板を有し、
前記端子体が、前記保持部材に保持される接続端子を有し、
前記接続端子が、前記ステーターを前記基板に接続する、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のステーターユニット。

【請求項5】

前記基板が、前記一方向に平行に配置され、前記ハウジング本体に保持され、
前記蓋部材が、前記基板における前記ケース部の先端に近い端部に接する、請求項４に記載のステーターユニット。

【請求項6】

弁本体アセンブリと、請求項１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、本体部材と、前記本体部材に取り付けられた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。

【請求項7】

請求項６に記載された電動弁と、前記本体部材が取り付けられる取付穴が設けられた流路ブロックと、を有する電動弁装置。