(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-25
(45)【発行日】2024-11-05
(54)【発明の名称】電動弁
(51)【国際特許分類】
F16K 31/04 20060101AFI20241028BHJP
【ＦＩ】
F16K31/04 Z
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2023155670
(22)【出願日】2023-09-21
(62)【分割の表示】P 2021183278の分割
【原出願日】2021-11-10
(65)【公開番号】P2023165815
(43)【公開日】2023-11-17
【審査請求日】2023-09-21
(73)【特許権者】
【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】100100365
【弁理士】
【氏名又は名称】増子 尚道
(72)【発明者】
【氏名】吉田 竜也
(72)【発明者】
【氏名】平塚 正樹
【審査官】松浦 久夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－１１０４０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／０２７０３８４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特許第６８５７２７３（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０１３－２０７９６０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ３１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒を導入する流入路および前記冷媒を排出する流出路に連通する弁室を有する弁本体と、前記弁室内の弁座に着座した閉弁状態と前記弁座から離間した開弁状態との間で前記弁座に対して進退動することにより前記冷媒の流量を変更する弁体と、
前記弁体を駆動する電動機と、
前記電動機を制御する電子部品が実装された制御基板と、
前記制御基板を収容するケース部を含む基板収容部と、
前記電動機のステータと
を備えた電動弁であって、
前記制御基板は、当該制御基板を前記ケース部内に固定する固定孔を有し、
前記ケース部は、その内部に、前記固定孔に挿入されることにより前記制御基板を当該ケース部内に支持する支持突起を有し、
当該支持突起は、前記ケース部と一体に成形されており、
前記ケース部は、
前記ステータと一体に成形され、
前記制御基板を内部に設置することを可能とする開口を有し、
前記電動弁は、
外部との電気的な接続を可能とする外部接続端子を含むコネクタ部と、
前記外部接続端子の中間部を覆って当該外部接続端子を前記コネクタ部に支持する端子被覆成形部と
を備え、
前記端子被覆成形部は、当該端子被覆成形部を前記コネクタ部内に位置決めするための凹凸部を備えており、
前記ステータの軸線と前記外部接続端子の軸線が直交し、
前記端子被覆成形部の前記凹凸は、前記外部接続端子の軸線に対して平行に延びる、穴または突起であり、
前記外部接続端子は、
前記コネクタ部の内部空間に突き出して外部との電気的な接続を可能とする先端部と、
前記制御基板に電気的に接続される基端部と、
を有し、
前記中間部は、前記先端部と前記基端部との間の部分である
ことを特徴とする電動弁。
【請求項2】
前記ステータは、コイルを覆うコイル被覆成形部を内側に備え、前記コイル被覆成形部は、当該コイル被覆成形部を前記ステータ内に位置決めするための凹凸部を備えている
請求項１に記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動弁に係り、特に、電動機を制御する基板とこれを収容する樹脂ケースを備えた電動弁に関する。
【背景技術】
【0002】
ステッピングモータ等の電動機を使用して弁の開度を制御する電動弁が空気調和機や冷蔵・冷凍装置などの冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置に従来から使用されている。
【0003】
またこのような電動弁として、コイルの励磁電流を制御するコントローラを備えた電動弁がある。コントローラはプリント基板に実装され、当該基板（本願では「制御基板」又は単に「基板」と言う）はステータに近接して備えられた樹脂ケースに収容される。
【0004】
また、このような電動弁を開示する文献として下記特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０２１－１１０４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上記のような制御基板を備えた電動弁では、基板の取付けは樹脂ケース内に設けた支持部にねじ止めし或いはかしめることにより行っており、基板の支持構造について未だ改良の余地を残している。ねじ止めやかしめによる取付作業は必ずしも作業効率が良いとは言えない一方で、基板の支持構造を簡略化できれば、部品点数や組立工程数の削減に繋がり、電動弁の製造コストを低減することが可能となるからである。
【0007】
さらに、この種の電動弁では水分の浸入を防ぐため、弁体を駆動する電動機（コイル及びヨークを含むステータ）を樹脂製のカバー（本願では「外殻成形部」又は「外殻カバー」と言う）により覆っているが、基板を収容する上記樹脂ケースは従来、外殻カバーとは別に成形し、これを外殻カバーに固定していた（前記特許文献１参照）。したがって、これらの樹脂成形部（外殻カバー及び樹脂ケース）についても、製造工程数を削減する余地がある。
【0008】
したがって、本発明の目的は、作業性良く電動弁に基板を取り付けることを可能とするとともに、基板付き電動弁の部品点数や製造工程数を削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る電動弁は、冷媒を導入する流入路および冷媒を排出する流出路に連通する弁室を有する弁本体と、弁室内の弁座に着座した閉弁状態と弁座から離間した開弁状態との間で弁座に対して進退動することにより冷媒の流量を変更する弁体と、弁体を駆動する電動機と、電動機を制御する電子部品が実装された制御基板と、制御基板を収容するケース部を含む基板収容部と、電動機のステータとを備えた電動弁であって、前記制御基板は、当該制御基板を前記ケース部内に固定する固定孔を有し、前記ケース部は、その内部に、前記固定孔に挿入されることにより前記制御基板を当該ケース部内に支持する支持突起を有し、当該支持突起は前記ケース部と一体に成形されており、前記ケース部は、ステータと一体に成形され、前記制御基板を内部に設置することを可能とする開口を有し、前記電動弁は、外部との電気的な接続を可能とする外部接続端子を含むコネクタ部と、前記外部接続端子の中間部を覆って当該外部接続端子を前記コネクタ部に支持する端子被覆成形部とを備え、前記端子被覆成形部は、当該端子被覆成形部を前記コネクタ部内に位置決めするための凹凸部を備えている。また、当該電動弁では、ステータの軸線と外部接続端子の軸線が直交し、端子被覆成形部の前記凹凸は、外部接続端子の軸線に対して平行に延びる穴または突起であり、外部接続端子は、コネクタ部の内部空間に突き出して外部との電気的な接続を可能とする先端部と、制御基板に電気的に接続される基端部とを有し、前記中間部は、前記先端部と前記基端部との間の部分である。
【0010】
本発明に係る電動弁では、制御基板をケース部内に支持するのに螺子やかしめによらず、ケース部内に備えた支持突起を制御基板の固定孔に挿入する構造とする。したがってこの発明によれば、支持突起を固定孔に挿入しつつケース部内に差し入れるだけで基板をケース内に設置することができ、基板を支持するための螺子が不要となり、ねじ止めやかしめの作業も不要となるから、部品点数ならびに製造工程数の削減が可能となる。また、支持突起は、ケース部と一体に成形するから、基板を支持するための支持部をケース部とは別に成形したり取り付けるような手間も不要となる。
【0011】
さらに本発明に係る電動弁では、ケース部を電動機のステータと一体に成形する。したがって、ケース部をステータと別に作製して固定する作業も省くことが出来る。
【0012】
また本発明では、端子被覆成形部をコネクタ部内に位置決めするための凹凸部を端子被覆成形部に備えている。したがって、コネクタ部を成形するときに、端子被覆成形部によって覆われた外部接続端子を、当該凹凸部を使ってコネクタ部を成形する金型内に正確に配置し、コネクタ部内に外部接続端子を位置精度良く設置することが出来る。
【0013】
なお、上記「凹凸部」は、凹部、例えば穴（好ましくは複数の穴）とすることが出来るが、突起（好ましくは複数の突起）のような凸部であっても良い。
【0014】
また、本発明に係る電動弁では、前記ステータは、コイルを覆うコイル被覆成形部を内側に備え、当該コイル被覆成形部は、当該コイル被覆成形部を前記ステータ内に位置決めするための凹凸部を備えていることが好ましい。
【0015】
上記のようにステータ内に備えられたコイルを覆うコイル被覆成形部をステータの内側に備えた構造によれば、２段階の成形工程を経る（つまり二重の被覆構造とする）ことにより、成形時にコイルの巻線が損傷を受けることを防ぐとともに、複雑な形状を有するステータ部分（コイル被覆成形部より外側の部分／以下同様）にボイドが発生して強度が低下することを回避することが出来る。すなわち、成形時の樹脂の圧力を受けて変形や絶縁不良・断線等の破損が生じやすいコイルを覆うコイル被覆成形部を低圧で成形した後に、これを覆うステータ部分を高圧で成形することにより、成形時の巻線破損防止と成形部の強度確保を同時に実現することが出来る。
【0016】
なお、ステータ部分は、強度の低下を招くウェルドラインが出来ないように１箇所のゲート（導入口）から樹脂を導入して成形することが好ましい。経年使用時の温度変化等によりウェルドラインに亀裂が生じて水分が浸入することを防ぐためである。一方、上記のような二重被覆構造（ステータの内側にコイル被覆成形部を備える構造）を採れば、ステータの内側に配置されることで強度を確保できるコイル被覆成形部は、強度をさほど考慮する必要がなくなるから、複数箇所のゲートから樹脂を導入することとして複雑な形状を有するコイルをより確実に覆うようにすることが可能となる。
【0017】
また、上記のような二重被覆構造を採用するにあたって、コイル被覆成形部をステータ内に位置決めするための凹凸部をコイル被覆成形部に備えた理由は、ステータを成形するときに、コイル被覆成形部によって覆われたコイルを、当該凹凸部を使ってステータを成形する金型内に正確に配置できるようにすることで、ステータ内におけるコイル（コイル成形部）の配置精度を高めるためである。
【0018】
なお、上記「凹凸部」は、凹部、例えば穴（好ましくは複数の穴）とすることが出来るが、突起（好ましくは複数の突起）のような凸部であっても良い。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、作業性良く電動弁に基板を取り付け、基板付き電動弁の部品点数や製造工程数を削減することができ、電動弁の製造コストを低減することが可能となる。
【0020】
本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基いて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。また、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図4】図４は、前記第１実施形態に係る電動弁の製造工程を示す斜視図であり、コイルカバーを成形したコイルと、端子カバーを成形した外部接続端子を、外殻カバーを成形する金型（図示せず）内に配置した状態を示すものである。
【図5】図５は、前記第１実施形態に係る電動弁の製造工程を示す正面図であり、コイルカバーを成形したコイルと、端子カバーを成形した外部接続端子を、外殻カバーを成形する金型（図示せず）内に配置した状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
〔第１実施形態〕
図１から図２１を参照して本発明の第１の実施形態に係る電動弁について説明する。なお、各図には前後方向、左右方向および上下方向を表す互いに直交する二次元座標または三次元座標を適宜表示し、以下の説明はこれらの方向に基いて行う（後述の第２実施形態についても同様）。
図１から図２１を参照して本発明の第１の実施形態に係る電動弁について説明する。なお、各図には前後方向、左右方向および上下方向を表す互いに直交する二次元座標または三次元座標を適宜表示し、以下の説明はこれらの方向に基いて行う（後述の第２実施形態についても同様）。
【0023】
本発明の第１の実施形態に係る電動弁１１は、例えば空気調和機のような冷凍サイクル装置において冷媒の流量を調整するため使用するのに好適な電動弁で、内部に弁室１３を有するとともに弁室１３に冷媒を流入させる流入路１６および弁室１３から冷媒を流出させる流出路１５を有する弁本体１２と、流入路１６の弁室１３に対する開口部に形成した弁座１４と、弁座１４に当接した閉弁状態（図１参照）と弁座１４から離れた開弁状態（図２参照）との間で弁座１４に対して進退動（上下動）することにより冷媒の通過量（流量）を変更する弁体１７と、弁体１７を駆動する電動機２３と、電動機２３を弁本体１２に連結する連結部材１９と、電動機２３を制御するコントローラ（図示せず）を実装したプリント基板（制御基板）４６と、当該基板４６を収容するケース（基板収容部／ケース部）４３と、ケース４３の前面開口を閉塞する蓋体４７と、外部との電気的な接続を行う外部接続端子４５を有するコネクタ４４と、弁室１３と連通する弁本体１２の上部開口１２ａを覆って連結部材１９とともに密封空間を形成するキャン（密封容器）２２とを備えている。なお、本実施形態では、流入路１６から冷媒を流入させ、流出路１５から冷媒を流出させるようにしているが、電動弁１１は冷媒の流れ方向が逆方向でも使用できることは勿論である。
【0024】
電動機２３は、キャン２２の外側に配置したステータ２５と、キャン２２の内側に回転可能で且つ上下方向へ摺動可能に配置したマグネットロータ（以下、単に「ロータ」と言う）２４とを備えたステッピングモータからなる。また、ステータ２５は、ヨーク２６とボビン２７とコイル２８を含む。
【0025】
ステータ２５とキャン２２は、合成樹脂製の外殻カバー（外殻成形部）４２によって覆われている。また、外殻カバー４２の内側には、コイル２８を覆う合成樹脂製のコイルカバー（コイル被覆成形部）４１と、外部接続端子４５の中間部を覆って支持する端子カバー（端子被覆成形部）６３とを備える。
【0026】
外部接続端子４５は、コネクタ４４の内部空間４４ａに突き出して外部との電気的な接続を可能とする先端部（コネクタ側の端部）４５ａと、基板４６に電気的に接続される基端部（基板側の端部）４５ｂとを有し、これら先端部４５ａと基端部４５ｂとの間の部分である中間部を端子カバー６３によって覆ってある。
【0027】
また上記各カバー（コイルカバー４１、端子カバー６３及び外殻カバー４２）は、射出成形により形成するが、成形の順序としては、まずコイルカバー４１と端子カバー６３（図１及び図２において各カバー４１，６３の断面に細かいドット模様を施した）をそれぞれ別々に成形し（この工程を「１次モールド」と言う）、その後、各カバー（コイルカバー４１及び端子カバー６３）を覆うように外殻カバー４２（図１及び図２において断面に粗いドット模様を施した）を成形する（この工程を「２次モールド」と言う）。
【0028】
ここで、上記１次モールドでは、上記２次モールドを行うときに使用する位置決め用の凹部をコイルカバーと端子カバーとにそれぞれ形成する。
【0029】
具体的には、図３はコイルカバー４１の下面側が見えるように１次モールド後のコイルを上下反転させた状態で示すものであるが、同図に示すように１次モールドでは当該位置決め用の凹部として、コイルカバー４１の底面の内周縁部に複数（本実施形態では４つ）の切欠凹部６４を形成する。また図４から図６は、１次モールド後のコイル（コイルカバー４１に覆われている）と外部接続端子４５（その中間部が端子カバー６３で覆われている）を、外殻カバー４２を形成する金型６６内に配置した状態を示すものであるが、端子カバー６３には、当該位置決め用の凹部として複数（本実施形態では３つ）の孔６５を形成する。なお、外殻カバー４２を形成する金型６６はその内部に、当該切欠凹部と孔にそれぞれ係合する係合部（例えば係合突起／図示せず）を備えておく。
【0030】
したがって本実施形態によれば、位置決め用の凹部６４，６５を使用することにより外殻カバー４２の成形金型６６内に正確にコイルカバー４１で覆われたコイル２８と端子カバー６３を備えた外部接続端子４５を配置することが出来るから、コイル２８と外部接続端子４５間の相対的な位置関係を正確に保持しながら、外殻カバー４２内にコイル２８と外部接続端子４５を設置することが可能となる。さらに本実施形態では、位置決め用の凹部６４，６５をコイルカバー４１と端子カバー６３にそれぞれ複数ずつ設けるから、２次モールドを行う金型６６内にコイル２８と外部接続端子４５をより正確に位置決めすることができ、２次モールド時に金型６６内に流入する樹脂によってコイル２８と外部接続端子４５に位置ずれが生じることをより確実に防ぐことが出来る。
【0031】
２次モールド時には、基板４６を収容する箱状のケース４３とコネクタ４４を外殻カバー４２と一体に成形する。なお、コイルカバー４１、端子カバー６３および外殻カバー４２（ケース４３及びコネクタ４４を含む）並びに後述する蓋体４７を構成する樹脂材料は、それぞれ別種類の材料とすることも出来るが、樹脂同士の接合性を高めるため、同一の材料を使用することが好ましい。
【0032】
本実施形態では、ケース４３はステータ２５の側方（前方）に備え、コネクタ４４はケース４３の上面部に備える。ケース４３の内部４３ａにはケース４３の前面開口を通じて基板４６を収容し、当該基板４６を介して外部接続端子４５に対してコイル２８を電気的に接続する。外部電源（図示せず）からコイル２８への給電を可能とするためである。また基板４６には、パルス発生器およびモータ駆動回路を含むコントローラを実装する。さらにロータ２４の回転を検出する磁気センサを電動弁１１に備える場合には、当該磁気センサからの出力信号に基いてロータ２４の回転角度や弁の開度を演算する演算装置を基板４６に実装しても良い。
【0033】
ケース４３とコネクタ４４は、それぞれ密封可能な構造となっている。具体的には、コネクタ４４は、その前端部に相手方コネクタを嵌合させることによりコネクタ４４の内部４４ａが密封状態になる。相手方コネクタとは、電動弁のコネクタに嵌合し接続できる特定形状のコネクタを言う。すなわち、コネクタは、一般に電動弁のユーザ側に合わせた（適合する）特定の（ユーザによって異なる予め決められた一定の）形状を有するように作製され、このような特定形状の相手方コネクタを嵌合させることでコネクタは密封状態となる。なお、密封状態とは、この電動弁１１の通常の使用状態においてコネクタ４４の内部４４ａに水分が浸入しない状態であり、本実施形態ではコネクタ４４の内部４４ａが外部空間（大気側）と遮断されている。
【0034】
一方、ケース４３は、前面開口に樹脂製の蓋体４７を溶着して当該前面開口を塞ぐことにより密封状態となる。なお、ケースへの蓋体の取付けについては、基板の支持構造とともに、後に詳しく述べる。
【0035】
本実施形態の電動弁１１は、中心軸線Ａに沿ってロータ２４の内部から弁室１３まで上下方向に延びる棒状の弁軸１８を備えている。この弁軸１８は、円柱状の胴部１８ａと、胴部１８ａの上端部に胴部１８ａに連続して同軸状に形成した外径が小さな上部小径部１８ｂとを有する。また、弁軸１８（胴部１８ａ）の下端には、弁体１７を一体に備えている。ロータ２４は、キャン２２の内側に回転可能で且つ上下方向へ摺動可能に配置し、下端に弁体１７を備えた弁軸１８とロータ２４とが一体に上下方向へ移動することにより弁が開閉される。
【0036】
ロータ２４の内側には弁軸ホルダ３１を備える。弁軸ホルダ３１は上端が塞がれた円筒状の形状を有し、弁軸ホルダ３１の上端部に支持リング３３をかしめにより固定してある。また、支持リング３３を介してロータ２４と弁軸ホルダ３１とが一体に結合されている。弁軸ホルダ３１の内周面には、雌ねじ部３１ａを形成する。この雌ねじ部３１ａは、後述するガイドブッシュ３６の雄ねじ部３６ｃと螺合して電動機２３の回転を直線運動に変換して弁軸１８に伝達する伝達機構（ねじ送り機構）を構成する。
【0037】
弁軸１８の上部小径部１８ｂは弁軸ホルダ３１を貫通し、上部小径部１８ｂの上端部には抜け止めとなるプッシュナット３４を取り付ける。弁軸１８は、弁軸ホルダ３１と、弁軸１８における胴部１８ａと上部小径部１８ｂの間の段部との間に備えた圧縮コイルばね３５によって下方に向け付勢されている。したがって、弁軸１８は、これらプッシュナット３４と圧縮コイルばね３５によって弁軸ホルダ３１に対する上下方向への相対移動が規制され、弁軸ホルダ１８と一緒に上下動することになる。
【0038】
連結部材１９は、互いに連通する貫通孔である大径孔１９ａと小径孔１９ｂを有する筒状部材である。大径孔１９ａは、連結部材１９の上部中心部を貫通し、後述するガイドブッシュ３６を上方から嵌挿できるように径が大きい。小径孔１９ｂは、連結部材１９の下部中心部を貫通して径が小さい。また、連結部材１９の上端部外周面には、リング状のベースプレート２１を介して無底有蓋の（底面が開放され天面が閉塞された）円筒状のキャン２２を接合する。
【0039】
連結部材１９の上部の大径孔１９ａには、ガイドブッシュ３６を固定する。ガイドブッシュ３６は、外径が大きい大径円筒部３６ａと、大径円筒部３６ａの上端部に当該大径円筒部３６ａに連続して同軸状に形成した外径が小さい小径円筒部３６ｂとを有する。小径円筒部３６ｂの外周面には、弁軸ホルダ３１の前記雌ねじ部３１ａと螺合する雄ねじ部３６ｃを形成する。なお、ガイドブッシュ３６は、大径円筒部３６ａを連結部材１９の内側に圧入することにより連結部材１９と結合させる。また、連結部材１９の小径孔１９ｂには、弁軸１８の胴部１８ａが貫通している。
【0040】
また、弁軸ホルダ３１には上ストッパ体３２を備える一方、ガイドブッシュ３６の大径円筒部３６ａには下ストッパ体３７を備える。これらのストッパ体３２，３７は、弁軸ホルダ３１の下限位置を決定するもので、弁軸ホルダ３１が回転することにより下降して下限位置に至ると、上ストッパ体３２が下ストッパ体３７に当接して弁軸ホルダ３１のさらなる回転が規制される。
【0041】
なお、電動機２３の駆動力を弁体１７に伝達する機構は、上記以外にも様々なものであって良く、上記構造に限定されるものではない。
【0042】
本実施形態に係る電動弁１１の動作を述べれば次のとおりである。
【0043】
図１に示す閉弁状態からロータ２４が一方向に回転するようにステータ２５（コイル２８）に電流が供給されると、ロータ２４に結合された弁軸ホルダ３１がロータ２４とともに回転する。弁軸ホルダ３１の内周面には、ガイドブッシュ３６の小径円筒部３６ｂの外周面に形成した雄ねじ部３６ｃと螺合する雌ねじ部３１ａを形成してあるから、これら雄ねじ部３６ｃと雌ねじ部３１ａの相互作用によりロータ２４（弁軸ホルダ３１）の回転が上下方向の直線運動に変換されて弁軸ホルダ３１は上方へ移動することとなり、弁軸ホルダ３１に結合されたロータ２４、並びに、弁軸ホルダ３１との間の相対移動を規制された弁軸１８も、弁軸ホルダ３１と一緒に上方へ移動する。弁軸１８の上方への移動に伴い、弁軸１８の下端に備えられた弁体１７は、弁座１４から離れ、流入路１６から流入した冷媒が弁室１３を通って流出路１５から流出するようになる（図２参照）。なお、冷媒の通過量（冷媒流量）は、ロータ２４の回転量によって調整することが出来る。
【0044】
一方、この開弁状態から上記一方向とは逆方向にロータ２４が回転するようにステータ２５（コイル２８）に電流が供給されると、上記雌ねじ部３１ａと雄ねじ部３６ｃの相互作用によりロータ２４（弁軸ホルダ３１）の回転が上下方向の直線運動に変換され、弁軸ホルダ３１がロータ２４および弁軸１８とともに下方へ移動する。これにより弁体１７が弁座１４に向け下降し、弁体１７が弁座１４に当接すると流入路１６と流出路１５と間の流路が遮断されて閉弁状態（図１参照）となる。
【0045】
【0046】
本実施形態では、ケース４３の内部に基板４６を支持する手段として、ケース４３と一体に成形した支持突起５１，５８と、基板４６に穿設した固定孔６７と、ケース４３の前面開口を閉塞する蓋体４７の裏面（内面）に形成した押圧突起６１とを備え、固定孔６７に嵌挿した支持突起５１，５８により基板４６の水平方向への移動を規制するとともに、支持突起５１，５８に備えた段部５７と押圧突起６１とで基板４６を挟持することにより基板４６の垂直方向への移動を規制し、これにより基板４６をケース４３の内部に支持する。
【0047】
各手段について具体的に述べると、ケース４３の内部にはケース４３の底面部から垂直に（前方に）立ち上がる複数本（本実施形態では４本）の支持突起５１，５８を備える。また基板４６には、支持突起５１，５８が嵌挿される複数個（支持突起に対応するように本実施形態では４つ）の固定孔６７を備える。さらに、ケース４３の前面開口を閉塞する蓋体４７の裏面（内面）には、ケース４３内に基板４６を設置して蓋体４７をケース４３に接合したときに基板４６の表面に当接する押圧突起６１を備える。
【0048】
支持突起５１，５８は、２本の圧入突起（圧入型突起）５１と、２本の遊嵌突起（遊嵌型突起）５８とからなる。これらの支持突起５１，５８は、外殻カバー４２を成形する前記２次モールドによりケース４３と一体に成形する。また、支持突起５１，５８の底面部には、固定孔６７の周縁より外方へ水平に広がる段部５７を形成する。これらの段部５７は、固定孔６７に支持突起５１，５８を挿入させて基板４６をケース４３の底面方向へ進行させたときに基板４６の裏面が当接して当該基板４６の進行を停止させ（基板４６の裏面を受け止め）、蓋体４７の裏面に形成した押圧突起６１と協働して基板４６を挟持する機能を果たすものである。
【0049】
圧入突起５１は、図１０から図１１に拡大して示すように、略円柱状の突起本体５１ａと、突起本体５１ａの外周面から外方に張り出す凸条部５５とを有する。凸条部５５は、圧入突起５１の長さ方向である垂直方向（前後方向）に延び、突起本体５１ａの外周面から外方に向って尖った三角形の横断面形状（図１１参照）を有する。
【0050】
凸条部５５の稜線部（横断面で見たときの三角形の頂点部分）５６は、基板４６の固定孔６７の内周面より外方へ突出しており、圧入突起５１の長さ方向について凸条部５５を形成した部分（この部分を「圧入部」と言う）５３を基板４６の固定孔６７に差し込むと、当該凸条部５５の稜線部（図１１でハッチングを施した部分）５３が固定孔６７内で押し潰され、これにより圧入突起５１が固定孔６７内に固定される。
【0051】
また、各圧入突起５１には複数（本実施形態の場合３本）の凸条部５５をそれぞれ形成し、これら３本の凸条部５５が圧入突起５１の中心軸線Ｂに対して放射状に（隣り合う凸条部５５同士のなす角が等しくなるように、即ち本実施形態の場合１２０°となるように）配置してある。基板４６の固定孔６７に圧入突起５１を圧入させるときに基板４６が凸条部５５から水平方向の力を受けて横ずれすることを防ぐとともに、基板４６をケース４３内に安定して支持するためである。なお、凸条部５５は、例えば４本、或いは２本以下または５本以上とすることも可能である。
【0052】
さらに、突起本体５１ａの先端（前端）部は、基板４６の固定孔６７に挿入しやすいように外径を小さくした小径部５２とするとともに、当該小径部５２から前記圧入部５３にかけては、次第に外径が大きくなるようなテーパ面５４を形成してある。圧入部５３に基板４６（固定孔６７）をスムーズに導くためである。また、当該テーパ面５４に合わせて凸条部５５についてもその前端部（長さ方向の先端部）を、後方に向け稜線部５６の高さが次第に高くなるようにテーパ状に形成してある。
【0053】
一方、遊嵌突起５８は、図１２に示すように上記圧入突起５１の段部５７と同様の機能を果たす段部５７を底面部に備えるとともに、当該段部５７から垂直に（前方へ）立ち上がる円柱状の突起本体５８ａを有する。突起本体５８ａは、基板４６の固定孔６７の内周面との間に一定の隙間Ｓが形成される外径寸法を有する。
【0054】
上記支持突起５１，５８は、長方形の正面形状を有するケース４３の四隅に、より詳しくは、ケース４３の一方の対角線の両端部に圧入突起５１を、また、ケース４３の他方の対角線の両端部に遊嵌突起５８をそれぞれ配置する。なお、支持突起５１，５８の総てを圧入突起５１とすることも可能であるが、総てを圧入突起５１とすると、前に述べたように支持突起５１と固定孔６７との相対的な位置関係について高い寸法精度が要求され製造コストが嵩むうえ、基板取付時の力を受け、或いは車両に搭載して経年使用したような場合に振動を受け、支持突起５１が折れるなど基板４６の支持部が損傷を受けることが危惧されることから、本実施形態では遊嵌突起５８を含む構成とした。
【0055】
蓋体４７の裏面の押圧突起６１は、支持突起５１，５８の先端部を収容可能な円筒状の形状を有する。押圧突起６１の高さ（長さ方向の寸法）は、蓋体４７をケース４３の前面開口に被せて当該前面開口の周縁部に蓋体４７の周縁部を当接させたときに、基板４６の表面から一定の隙間が形成され（後述の図１９参照）、且つ、蓋体４７をケース４３に溶着（溶融接合）したときに基板４６の表面に押圧突起６１が当接する（後述の図２０参照）高さを有するものとする。押圧突起６１をこのような高さ構造とする理由については、後に詳しく述べる。
【0056】
【0057】
図１３から図１４に示すように基板４６を水平にして（ケース４３の底面に対して平行にして）前面開口からケース４３内に差し入れていくと、まず基板４６の固定孔６７にケース４３の支持突起（圧入突起５１及び遊嵌突起５８）の先端部が差し込まれる（図１５参照）。
【0058】
次に、この状態から基板４６をケース４３の底面に向け進行させていくと、ケース４３内に備えられた端子４５ｂ，６２が基板４６に備えたスルーホール６８内に差し込まれていく。このとき、前記図１５に示した工程で固定孔６７に支持突起５１，５８の先端部が差し込まれていることにより水平方向に関する基板４６とケース４３の相対的な位置決めがほぼ完了しており（圧入突起先端の小径部５２と固定孔６７の内周面との間の間隙、及び、遊嵌突起５８と固定孔６７との間の間隙Ｓのうちの小さい方の間隙以上には水平方向に基板４６が位置ずれすることがない）、スルーホール６８内に端子４５ｂ，６２をスムーズに挿入させることが出来る（図１６参照）。また同時に、圧入突起５１の圧入（固定孔６７への圧入部５３の挿入）が開始される。
【0059】
そして、図１７に示すように基板４６の裏面が段部５７に突き当たるまで基板４６を後方へ（ケースに底面に向けて）進めていけば、基板４６の配置が完了する。
【0060】
なお、端子４５ｂ，６２と基板４６（スルーホール６８）との電気的な接続は、端子４５ｂ，６２をプレスフィットピンとする（スルーホール６８に圧入させることにより電気的な接続を行う）プレスフィット接続により行っても良いし、基板４６を配置した後に、はんだ付けにより行っても良い。
【0061】
基板４６をケース４３内に配置した後、蓋体４７をケース４３に取り付ける。図１８から図１９に示すように、前面開口を塞ぐように蓋体４７をケース４３に被せ、ケース４３の前縁部に蓋体裏面の周縁部を当接させる。この状態で、両者（ケース前縁部と蓋体周縁部）の接触面に赤外線を照射してケース４３と蓋体４７の接触面を溶融させながら、蓋体４７をケース４３の底面に向けて押し付ける。接触面の溶融に伴って蓋体４７はケース４３の底面に向けて進行するが、図２０に示すように蓋体裏面の押圧突起６１が基板４６の表面（前面）に突き当たると、蓋体４７はそれ以上進行しなくなる。そして、この状態で溶着を終了すれば、段部５７と押圧突起６１とで挟持された状態で基板４６がケース４３内に強固に支持されることとなる。なお、図２０に蓋体４７とケース４３の溶着面を符号６９で示した。
【0062】
このように本実施形態によれば、基板４６をケース４３の底面に向けて押し込み、蓋体４７を溶着するだけの比較的簡便な操作でケース４３内への基板４６の設置と蓋体４７の取付けを行うことが出来る。また、ケース４３と蓋体４７の溶融深さ（垂直方向（前後方向）についてケース４３と蓋体４７がどの程度溶融されるか）は、押圧突起６１の高さ（前後方向の長さ）によって設定することが出来る。したがって本実施形態によれば、押圧突起６１の高さを適切に設定することにより、溶融深さが足りないためにケース４３の気密性が不十分となったり、逆に、過剰に溶融されるような事態が発生することを防ぐことができ、電動弁１１を量産するときにケース４３の密封品質を一定且つ良好に保つことが可能となる。また、押圧突起６１が基板４６の表面に当接したことをもって蓋体４７の接合作業を一律に終了することが出来るから、蓋体４７の取付作業を効率良く行うことが出来る。
【0063】
さらに図２１は、基板４６の取付けミスを防止する構造を示すものである。同図に示すように本実施形態では、基板４６の左縁部と右縁部には、形状の異なる切欠部８１，８２をそれぞれ形成するとともに、ケース４３の内部には基板４６を正しく配置したときに一方の切欠部（本実施形態の場合、左側の幅広の切欠部）８１に嵌入する突起８３を形成してある。基板４６を裏返しに配置しようとした場合には、図２１の右側の幅が狭い切欠部８２が左側に来ることになり、当該切欠部８２には突起８３を嵌入することが出来ないため、基板４６が表裏逆であることが直ちに分かる。これにより、基板取付時に誤って基板４６を表裏逆に配置してしまうことを防止することが出来る。
【0064】
〔第２実施形態〕
図２２から図２６を参照して本発明の第２の実施形態に係る電動弁について説明する。なお、以下、第１実施形態の電動弁１１と同様の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点を中心に述べる。
図２２から図２６を参照して本発明の第２の実施形態に係る電動弁について説明する。なお、以下、第１実施形態の電動弁１１と同様の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点を中心に述べる。
【0065】
図２２から図２６に示すように本実施形態の電動弁７１は、前記第１実施形態の電動弁１１と同様に電動機（ステッピングモータ）２３によって弁体１７を上下動させて冷媒の流量を調整するもので、電動機２３を制御する基板４６を備えたものであるが、当該基板４６を電動機２３（ステータ２５）の上面部に水平に広がるように配置し、基板４６を収容するケース４３を電動機２３の上面部に形成する。
【0066】
本実施形態では、前記第１実施形態の電動弁１１と同様に電動機２３のステータ２５およびキャン２２を覆う外殻カバー４２（図７及び図８において断面に粗いドット模様を施した）と、外殻カバー４２の内側に配置されてコイル２８を覆うコイルカバー４１（図７及び図８において断面に細かいドット模様を施した）とを備えているが、第１実施形態の電動弁１１と異なり、コネクタ４４は外殻カバー４２と一体成形せずに別工程でコネクタ付き蓋体（コネクタ部付き蓋体成形部）７２としてケース４３の上面開口を閉塞する蓋体４７と一体に成形する。
【0067】
コネクタ付き蓋体７２は、２段階の成形工程を経て作製する。まず第１工程（１次モールド）で、外部接続端子４５の中間部を覆って支持する樹脂製の端子カバー（端子被覆成形部）６３を成形し、続く第２工程（２次モールド）で、端子カバー６３を覆って当該端子カバー６３がコネクタ４４と蓋体４７の間に支持されるように、言い換えれば、端子カバー６３の一端部がコネクタ内部４４ａに突き出すとともに、端子カバー６３の他端部が蓋体４７の下面から下方へ突き出すように、コネクタ４４と蓋体４７を一体にコネクタ付き蓋体７２として成形する。
【0068】
コネクタ付き蓋体７２は、ケース内部４３ａに基板４６を配置した後、ケース４３の上面開口を閉塞するようにケース４３の上縁部に溶着する。なお、外部接続端子４５と基板４６との電気的な接続は、プレスフィット接続により行えば良い。具体的には、外部接続端子４５の基端部（基板側の端部）４５ａをプレスフィットピンとし、コネクタ付き蓋体７２をケース４３の上面に被せたときに当該プレスフィットピンが基板４６のスルーホール６８に圧入されるようにする。
【0069】
ケース４３への基板４６の支持構造は、前記第１実施形態と同様である。すなわち、ケース４３側には支持突起として圧入突起５１と遊嵌突起５８とを設け、各支持突起５１，５８の底面部には、基板４６を下面側から支持する段部５７を形成してある。基板４６は、支持突起５１，５８が嵌挿される固定孔６７を有する。一方、コネクタ付き蓋体７２側にはその裏面（下面）に押圧突起６１を備えてある。
【0070】
固定孔６７に支持突起５１，５８を嵌挿させつつケース４３内に基板４６を設置した後（図２４～図２５参照）、ケース４３の上面にコネクタ付き蓋体７２を溶着すると（図２６参照）、基板４６は、圧入突起５１により水平方向の移動が規制され、段部５７と押圧突起６１とで挟持されることにより垂直方向への移動が規制され、これによりケース４３内に固定される。
【符号の説明】
【0071】
Ａ 電動弁の中心軸線
Ｂ 圧入突起の中心軸線
Ｓ 遊嵌突起外周面と押圧突起内周面との間の隙間（間隙）
１１，７１ 電動弁
１２ 弁本体
１２ａ 上部開口
１３ 弁室
１４ 弁座
１５ 流出路
１６ 流入路
１７ 弁体
１８ 弁軸
１８ａ 胴部
１８ｂ 上部小径部
１９ 連結部材
１９ａ 大径孔
１９ｂ 小径孔
２１ ベースプレート
２２ キャン
２３ ステッピングモータ（電動機）
２４ マグネットロータ
２５ ステータ
２６ ヨーク
２７ ボビン
２８ コイル
３１ 弁軸ホルダ
３１ａ 雌ねじ部（ねじ送り機構）
３２ 上ストッパ体
３３ 支持リング
３４ プッシュナット
３５ 圧縮コイルばね
３６ ガイドブッシュ
３６ａ 大径円筒部
３６ｂ 小径円筒部
３６ｃ 雄ねじ部（ねじ送り機構）
３７ 下ストッパ体
４１ コイルカバー
４２ 外殻カバー
４３ ケース
４３ａ ケース内部（ケースの内部空間）
４４ コネクタ
４４ａ コネクタ内部（コネクタの内部空間）
４５ 外部接続端子
４５ａ 外部接続端子の先端部（コネクタ側の端部）
４５ｂ 外部接続端子の基端部（基板側の端部）
４６ 基板
４７ 蓋体
５１ 圧入突起（支持突起）
５１ａ 圧入突起の突起本体
５２ 小径部
５３ 圧入部
５４ テーパ面
５５ 凸条部
５６ 稜線部
５７ 段部
５８ 遊嵌突起（支持突起）
５８ａ 遊嵌突起の突起本体
６１ 押圧突起
６２ 端子
６３ 端子カバー
６４ 切欠凹部（位置決め用凹部）
６５ 孔（位置決め用凹部）
６６ ２次モールド用金型
６７ 固定孔
６８ スルーホール
６９ 蓋体とケースの溶着面
７２ コネクタ付き蓋体
８１，８２ 切欠部
８３ 突起
Ｂ 圧入突起の中心軸線
Ｓ 遊嵌突起外周面と押圧突起内周面との間の隙間（間隙）
１１，７１ 電動弁
１２ 弁本体
１２ａ 上部開口
１３ 弁室
１４ 弁座
１５ 流出路
１６ 流入路
１７ 弁体
１８ 弁軸
１８ａ 胴部
１８ｂ 上部小径部
１９ 連結部材
１９ａ 大径孔
１９ｂ 小径孔
２１ ベースプレート
２２ キャン
２３ ステッピングモータ（電動機）
２４ マグネットロータ
２５ ステータ
２６ ヨーク
２７ ボビン
２８ コイル
３１ 弁軸ホルダ
３１ａ 雌ねじ部（ねじ送り機構）
３２ 上ストッパ体
３３ 支持リング
３４ プッシュナット
３５ 圧縮コイルばね
３６ ガイドブッシュ
３６ａ 大径円筒部
３６ｂ 小径円筒部
３６ｃ 雄ねじ部（ねじ送り機構）
３７ 下ストッパ体
４１ コイルカバー
４２ 外殻カバー
４３ ケース
４３ａ ケース内部（ケースの内部空間）
４４ コネクタ
４４ａ コネクタ内部（コネクタの内部空間）
４５ 外部接続端子
４５ａ 外部接続端子の先端部（コネクタ側の端部）
４５ｂ 外部接続端子の基端部（基板側の端部）
４６ 基板
４７ 蓋体
５１ 圧入突起（支持突起）
５１ａ 圧入突起の突起本体
５２ 小径部
５３ 圧入部
５４ テーパ面
５５ 凸条部
５６ 稜線部
５７ 段部
５８ 遊嵌突起（支持突起）
５８ａ 遊嵌突起の突起本体
６１ 押圧突起
６２ 端子
６３ 端子カバー
６４ 切欠凹部（位置決め用凹部）
６５ 孔（位置決め用凹部）
６６ ２次モールド用金型
６７ 固定孔
６８ スルーホール
６９ 蓋体とケースの溶着面
７２ コネクタ付き蓋体
８１，８２ 切欠部
８３ 突起
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】