JP2020153489A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板を内蔵する電動弁による電磁干渉を低減する構造を簡易に実現する。【解決手段】電動弁１は、金属製のボディ５と、弁孔２２に接離して弁部を開閉する弁体３４と、弁体３４を弁部の開閉方向に駆動するためのロータ６０と、ボディ５に固定され、ロータ６０を内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定する金属製のキャン６６と、樹脂製のケース７６と、ケース７６と一体に設けられ、キャン６６に同軸状に外挿されるステータ６４と、ケース７６内に配設された回路基板１１８と、を含むステータユニット７８と、ケース７６内に配設され、回路基板のグランドライン１１９とキャン６６とを導通させる導電性弾性体と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は電動弁に関し、特に回路基板を内蔵する電動弁に関する。

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。モータユニットのケース内に回路基板を備え、モータを駆動制御するための各種回路を実装したものもある。このような電動弁として、周囲の電子機器への電磁干渉を低減するために回路基板、ステータハウジングおよびボディを導電性部品により接続し、アースを実現するものも提案されている（例えば特許文献１）。

中国特許出願公開第１０７６２０８２４号明細書

しかしながら、特許文献１の電動弁では、導電性部品とステータハウジングとの間に溶接や加締めを施したうえで樹脂モールドする等、煩雑な製造工程を経る必要があった。このような問題は、回路基板を内蔵する電動弁であれば、冷凍サイクルに限らず種々の用途に用いられるものについて同様に生じ得る。

本発明の目的の一つは、電動弁による電磁干渉を低減するための構造を簡易に実現することにある。

本発明のある態様は、モータ駆動式の電動弁である。この電動弁は、金属製のボディと、弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、弁体を弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、ボディに固定され、ロータを内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定する金属製のキャンと、樹脂製のケースと、ケースと一体に設けられ、キャンに同軸状に外挿されるステータと、ケース内に配設された回路基板と、を含むステータユニットと、ケース内に配設され、回路基板のグランドラインとキャンとを導通させる導電性弾性体と、を備える。

この態様によると、いわゆるキャンドモータ式の電動弁において、回路基板のグランドラインとキャンとの間に導電性弾性体が介装される。キャンはボディに固定されている。このため、回路基板のグランドラインにつながるグランド領域を大きくできる。そのため、電動弁による電磁干渉を低減できる。導電性弾性体の弾性力によりグランドラインとキャンとの当接状態、ひいては両者の導通が安定に確保されるため、この構造は、煩雑な工程を経ることなく簡易に実現できる。

本発明によれば、電動弁による電磁干渉を低減するための構造を簡易に実現できる。

実施形態に係る電動弁を表す断面図である。 ステータおよびその周辺の構成を表す図である。 回路基板およびその周辺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断面図である。 第１変形例に係るスプリングの構成を表す図である。 導通構造を表す図である。 第２変形例に係る導通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。

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および第２ボディ８は、ともにステンレス鋼（以下「ＳＵＳ」と表記する）からなる。第２ボディ８には弁座２４が設けられるため、耐摩耗性に優れた材質が選定されている。第１ボディ６は第２ボディ８よりも溶接性に優れ、第２ボディ８は第１ボディ６よりも加工性に優れている。

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の上端部の外径がやや縮径され、段差による係止部５２が構成されている。第１ボディ６の外周面における係止部５２のやや下方に半径方向外向きに延出するフランジ６８が設けられている。

第１ボディ６の下部外周面には、電動弁１を図示しない配管ボディに組み付けるための雄ねじ１０が形成されている。雄ねじ１０は、電動弁１を配管ボディに固定するための「固定部」として機能する。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における雄ねじ１０のやや上方の外周面には、環状溝からなるシール収容部１２が形成され、シールリング１４（Ｏリング）が嵌着されている。

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１８が形成され、シールリング２０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。

一方、モータユニット３は、ロータ６０とステータ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。

キャン６６は、非磁性金属（本実施形態ではＳＵＳ）からなり、その下部が第１ボディ６の上端部に外挿されるようにして同軸状に組み付けられている。キャン６６は、その下端が係止部５２に係止されることによりその挿入量が規制される。キャン６６の下端と第１ボディ６との境界に沿って全周溶接が施されることにより（図示略）、ボディ５とキャン６６との固定およびシールが実現されている。ボディ５とキャン６６とに囲まれた空間が、上記圧力空間を形成している。

ステータ６４は、積層コア７０の内周部に複数の突極７２を等間隔に配置して構成される。積層コア７０は、環状のコアが軸線方向に積層されて構成される。各突極７２には、コイル７３（電磁コイル）が巻回されたボビン７４が組み付けられている。これらコイル７３およびボビン７４により「コイルユニット７５」が構成される。本実施形態では、三相電流を供給するための３つのコイルユニット７５が、積層コア７０の中心軸に対して１２０度ごとに設けられている（詳細後述）。

ステータ６４は、モータユニット３のケース７６と一体に設けられている。すなわち、ケース７６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６４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７６は、そのモールド樹脂からなる。以下、ステータ６４とケース７６とのモールド成形品を「ステータユニット７８」とも称する。

ステータユニット７８は、中空構造を有し、キャン６６を同軸状に挿通しつつボディ５のフランジ６８に組み付けられ固定されている。フランジ６８には、複数の接続孔６９が設けられている。一方、ケース７６の下面には、接続孔６９に対向する位置に嵌合突起８５が設けられている。これらの嵌合突起８５が接続孔６９に挿通され、接続孔６９から突出する嵌合突起８５に対して熱加締めを施すことで、ケース７６とフランジ６８とが溶着されている。

ケース７６の下端内周部が拡径され、環状凹部８０を形成している。その環状凹部８０にシールリング８２が配置されている。シールリング８２は、本実施形態ではＯリングであるが、断面非円形のものを採用してもよい。シールリング８２は、ケース７６とフランジ６８とにより軸線方向に圧縮された状態で両者間をシールし、キャン６６とステータ６４との間隙への外部雰囲気（水など）の侵入を防止する。

ロータ６０は、回転軸６２に組み付けられた円筒状のロータコア１０２と、ロータコア１０２の外周に沿って設けられたマグネット１０４を備える。ロータコア１０２は、回転軸６２に組み付けられている。マグネット１０４は、その円周方向に複数極に磁化（着磁）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の下部内周面に雌ねじ１０８が形成され、ガイド部材３６の雄ねじ３８と噛合している。このような構成により、ロータ６０の回転によりねじ送り機構が機能し、ロータ６０が軸線方向に移動（昇降）する。

作動ロッド３２の上部が縮径され、その縮径部１１０が回転軸６２の底部１１２を貫通している。縮径部１１０の先端部には環状のストッパ１１４が固定されている。一方、縮径部１１０の基端と底部１１２との間には、作動ロッド３２を下方（つまり閉弁方向）に付勢するスプリング１１６が介装されている。このような構成により、開弁時には、ストッパ１１４が底部１１２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、閉弁時には、弁体３４が弁座２４から受ける反力によりスプリング１１６が押し縮められる。このときのスプリング１１６の弾性変形により、その反力で弁体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）を高めることができる。

モータユニット３は、キャン６６の外側に回路基板１１８を有する。回路基板１１８は、ケース７６の内方に固定されている。本実施形態では、回路基板１１８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。ケース７６の上端は、蓋体７７により閉止されている。ケース７６における蓋体７７の下方の空間に回路基板１１８が配設されている。

それぞれのボビン７４からはコイル７３につながる一対の端子１３７が延出し、回路基板１１８に接続されている。回路基板１１８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８１」ともいう）が延出し、それぞれケース７６の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース７６の側部にコネクタ部７９が一体に設けられ、そのコネクタ部７９の内方に接続端子８１が配置されている。

ケース７６の上部の特定位置には、軸線と平行に延びる挿通孔９０が設けられている。挿通孔９０は、ケース７６をモールド成形した際に得られたものである。なお、変形例においては、ステータユニット７８のモールド成形後の機械加工（切削加工）により挿通孔９０を形成してもよい。挿通孔９０は、キャン６６の側面に向けて開口している。

この挿通孔９０にスプリング９２（コイルスプリング）を挿通することで、回路基板１１８のグランドライン１１９とキャン６６とを導通させている。スプリング９２の一端側がグランドライン１１９に当接し、スプリング９２の側面がキャン６６の外周面に当接している。スプリング９２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９２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１１９とキャン６６との導通状態を確保できる。なお、スプリング９２による導通構造の詳細については後述する。

図２は、ステータ６４およびその周辺の構成を表す図である。（Ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応し、ステータユニット７８の断面図である。（Ｂ）はステータ６４のみ（樹脂モールド前の状態）を表す図である。なお、図２（Ａ）には参考のため、キャン６６およびロータ６０を示している（二点鎖線参照）。

モータユニット３が三相のモータであるため、図２（Ａ）に示すように、ロータ６０の軸線Ｌの周りに等間隔でコイルユニット７５が設けられている。図２（Ｂ）にも示すように、積層コア７０の内周部に軸線Ｌに対して１２０度の間隔でスロット１２０ａ〜１２０ｃ（これらを特に区別しないときは「スロット１２０」と総称する）が設けられている。各スロット１２０には、その中央から半径方向内向きに突出する突極１２２ａ〜１２２ｃ（「突極１２２」と総称する）が形成され、それぞれＵ相コイル７３ａ、Ｖ相コイル７３ｂ、Ｗ相コイル７３ｃ（「コイル７３」と総称する）が組み付けられている。互いに隣接するスロット１２０の間にも、横断面Ｕ字状のスリット１２４が形成され、磁路の最適化が図られている。

マグネット１０４は、キャン６６を介して突極１２２ａ〜１２２ｃと対向する。本実施形態では図２（Ａ）に示すように、マグネット１０４が１０極に磁化されているが、その極数については適宜設定できる。

次に、スプリング９２による導通構造の詳細について説明する。
図３は、回路基板１１８およびその周辺の構成を表す図である。（Ａ）はステータユニット７８において蓋体７７および回路基板１１８が組み付けられる前の状態を表す平面図である。（Ｂ）は回路基板１１８の底面図である。なお、説明の便宜上、図３（Ｂ）ではグランドライン１１９のみ着色部にて示し、他のプリント配線や回路等については図示を省略している。

図３（Ａ）に示すように、ケース７６には２本の通信端子（入力端子１３４，出力端子１３２）、電源端子１３０およびグランド端子１３６がモールドされている。また、各コイル７３からは一対の端子１３７が延出し、回路基板１１８に接続される。

挿通孔９０は、その片側が開口し、ケース７６の中央空間（キャン６６が挿通される空間）に連通している。このため、スプリング９２の側部がその中央空間に向けて露出し、キャン６６の外周面と当接する。

図３（Ｂ）に示すように、回路基板１１８の底面にはグランドライン１１９が形成されている（グランドライン１１９が形成された領域を「グランドラインの形成面」ともいう）。グランドライン１１９には、グランド端子１３６を半田付けする接続領域１３９、およびスプリング９２の上面が当接する接続領域１３８が設けられている。

図４は、スプリング９２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１のＢ部拡大を示し、（Ｂ）は図１のＣ部拡大を示す。
図４（Ａ）に示すように、挿通孔９０の底面１５０は、キャン６６側に向けて低くなるよう傾斜角θにて傾斜している。底面１５０の中央には、支持部１５２が突設されている。支持部１５２は、キャン６６の軸線と平行に延出する。スプリング９２は、その下部に支持部１５２を挿通するように挿通孔９０に組み付けられている。支持部１５２は、スプリング９２の軸芯として機能する。

スプリング９２は、無負荷状態において上面および下面が軸線に対して垂直となるように構成されている。また、スプリング９２の自然長は、グランドライン１１９（接続領域１３８）と底面１５０との間隔よりも大きい。図４（Ｂ）に示すようにスプリング９２が挿通孔９０に挿通されると、スプリング９２は軸線方向に押し縮められる。挿通孔９０の底面１５０がキャン６６の軸線に向けて下方に傾斜しているため、スプリング９２の下半部がキャン６６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９２の側面をキャン６６の外周面に確実に当接させることができる。つまり、スプリング９２を介したグランドライン１１９とキャン６６ひいてはボディ５との導通を確保できる。

図１に戻り、以上のように構成された電動弁１は、モータユニット３の駆動制御によってその弁開度を調整可能な電動膨張弁として機能する。すなわち、図示しない外部装置からの指令に基づき、制御回路は、目標開度を実現するための制御量（モータの駆動ステップ数）を設定し、これを実現するための駆動信号を駆動回路に出力する。駆動回路は、各コイル７３に設定されたタイミングで三相の駆動電流（駆動パルス）を供給する。それにより、ロータ６０が高分解能にて回転する。このとき、弁体３４が弁座２４から離間した開弁状態であれば、スプリング１１６の付勢力によりストッパ１１４が回転軸６２に当接し、作動ロッド３２ひいては弁体３４が、ロータ６０と一体に動作する。

ロータ６０は、ガイド部材３６との間のねじ送り機構により上下方向に動作する。つまり、弁体３４が弁部の開閉方向に並進し、弁部の開度が設定開度に調整される。このねじ送り機構は、ロータ６０の軸線周りの回転運動を作動ロッド３２の軸線方向の並進運動（直進運動）に変換し、弁体３４を弁部の開閉方向に駆動する。電動弁１が配管ボディに取り付けられて膨張弁として機能するとき、弁部は小開度に制御される。

以上説明したように、本実施形態によれば、キャンドモータ式の電動弁１において、回路基板１１８のグランドライン１１９とキャン６６との間に導電性のスプリング９２が介装される。このため、回路基板１１８のグランドライン１１９につながるグランド領域を大きくできる。また、キャン６６を経由させることで、グランドライン１１９をボディ５に最短で導通させることができる。グランドライン１１９とボディ５との間に介在させる部材を少なくでき、両者間の導通抵抗を抑制できる。電動弁１を車両に搭載した際には、回路基板１１８についてボディアースをとることができ、電動弁１による電磁干渉を効果的に低減できる。さらに、スプリング９２の弾性力によりグランドライン１１９とキャン６６との当接状態、つまり両者の導通状態を安定に確保できる。この構造は、煩雑な工程を経ることなく、スプリング９２を挿通孔９０に挿通させるだけで簡易に実現できる。

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。

図５は、第１変形例に係るスプリングの構成を表す図である。（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図である。図６は、導通構造を表す図である。（Ａ）は回路基板の底面図である。（Ｂ）はスプリングおよびその周辺構造を表す部分拡大断面図である。

図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本変形例では、スプリング１９２の巻線の上端部が軸線方向に突出し、嵌合部１９３を構成している。一方、図６（Ａ）に示すように、回路基板１１８の接続領域１３８には、嵌合孔１９４が設けられている。図６（Ｂ）にも示すように、嵌合孔１９４は、グランドライン１１９を貫通して回路基板１１８の所定深さに達しており、「凹部」として機能する。スプリング１９２は、嵌合部１９３を嵌合孔１９４に嵌合させた状態で挿通孔９０に挿通されている。このような構成により、スプリング１９２の上面とグランドライン１１９との当接状態をより安定に維持できる。

図７は、第２変形例に係る導通構造を表す図である。（Ａ）はスプリングおよびその周辺構造を表す部分拡大断面図である。（Ｂ）は回路基板の底面図である。（Ｃ）は（Ｂ）のＤ方向矢視図である。

図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本変形例では、回路基板１１８における回路の実装面を覆うように絶縁材１８０が塗布され硬化されている。ただし、絶縁材１８０には、接続領域１３８を避けるように切欠きが設けられ、Ｕ字状の支持部１８２が形成されている。支持部１８２は、スプリング９２の変位を規制する「凹部」として機能する。支持部１８２における円弧状の側壁の曲率半径は、スプリング９２の曲率半径とほぼ等しい。このような構成により、スプリング９２の上端部が支持部１８２によって安定に支持され、スプリング１９２の上面とグランドライン１１９との当接状態を安定に維持できる。

上記実施形態では、導電性弾性体としてコイルスプリングを例示した。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、ケースにおいてキャンの側面に向けて撓むように支持される。その場合も、導電スプリングを介した回路基板とキャンひいてはボディとの導通を確保できる。

上記実施形態では、導電性弾性体として金属スプリングを採用したが、樹脂材に導電性フィラーを含有させることにより導電性を確保した樹脂スプリングを採用してもよい。あるいは、柱状に形成した導電性粉末含浸ゴムなどを採用し、ケースの挿通孔に挿入してもよい。このゴムは、キャンの側面に向けて撓むように支持される。なお、上記実施形態のようにスプリング等の弾性部材を採用すると、その伸縮により接続方向の寸法誤差を吸収できるため、導電部材の寸法自由度（設計自由度）が高まるといった利点がある。

各実施形態では、図３（Ａ）に挿通孔９０の配置および形状の一例を示したが、キャン６６の周囲であって図示以外の位置に挿通孔を形成してもよい。また、挿通孔を複数設けてそれぞれに導電性弾性体を配置し、グランドラインとキャンとを導通させることで電磁干渉抑制機能（導通機能、接地機能）を発揮させてもよい。

上記実施形態では、回路基板の下面にグランドラインを設ける例を示した。変形例においては、グランドラインを回路基板の側面や孔の内周面に配置し、導電性弾性体の側面をそのグランドラインに当接させる構成としてもよい。

図６に示した変形例では、スプリング１９２における巻線の上端部を嵌合部１９３とし、回路基板１１８（グランドライン１１９）に設けた小孔（嵌合孔１９４）に嵌合させる構成を示した。グランドラインの厚みを十分に確保できる場合には、そのグランドラインにスプリングの外径より大きい凹部を設け、スプリングの上端部を嵌合させてもよい。その場合、スプリングの上端部から巻線を突出させる必要がない。

上記実施形態では、ケースとフランジとの接合を溶着により実現したが、ねじ接合、加締め、ろう付けその他の固定手段を採用してもよい。

上記実施形態では、ボディ５およびキャン６６をいずれもＳＵＳからなるものとしたが、互いに溶接可能（導通接続可能）であれば他の金属を採用してもよい。

上記実施形態では、樹脂モールドによりステータ６４をケース７６と一体化する構成を例示した。変形例においては、樹脂製のケースとステータとを個別に作製し、両者を組み付けてもよい。

上記実施形態では、スプリング９２をキャン６６に当接させるようにガイドする「ガイド部」として挿通孔９０を形成した。変形例においては、ケースに支柱を設けて「ガイド部」とし、スプリング（導電性弾性体）を支持してもよい。その場合、支柱をスプリングに挿通してもよい。あるいは、スプリングのキャンとは反対側に支柱（ガイド壁）を配置し、スプリングをガイドしてもよい。

上記実施形態では、ケース７６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。

各実施形態では、ステータのコアとして積層コア（積層磁心）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。圧粉コアは、「圧粉磁心」とも呼ばれ、軟磁性材料を粉末にし、非導電性の樹脂等でコーティングした紛体と、樹脂バインダとを混練し、圧縮成型・加熱することで得られる。積層コアは、各コアの面内方向に磁束を通し易いが、積層方向には磁束を通し難い。この点、圧紛コアは、積層コアとは異なり、磁気特性が等方的であり、三次元的な磁気回路を有するステータの設計を可能にする。また、圧紛コアは、圧紛成形においてコアを任意の形状とすることができるため、設計自由度が高く、その圧粉成形において挿通孔を同時成形することも可能である。

各実施形態では、回路基板の下面に駆動回路、制御回路、通信回路および電源回路が実装される構成を例示したが、実装される回路については適宜変更できる。例えば、駆動回路および電源回路を実装する一方、制御回路を電動弁の外部に設置してもよい。また、各回路を回路基板の上面に実装してもよい。その場合、グランドラインについては下面に延在させてもよい。

各実施形態では、モータユニットとして、ＰＭ型ステッピングモータを採用したが、ハイブリッド型ステッピングモータを採用してもよい。また、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の数も３つや６つに限らず、モータの相数に合わせて適宜設定してよい。

各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、冷凍サイクルに凝縮器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。

各実施形態では、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。

各実施形態では、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、３ モータユニット、５ ボディ、２２ 弁孔、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、５２ 係止部、６０ ロータ、６４ ステータ、６６ キャン、６８ フランジ、７０ 積層コア、７３ コイル、７４ ボビン、７５ コイルユニット、７６ ケース、７８ ステータユニット、８０ 環状凹部、８２ シールリング、９０ 挿通孔、９２ スプリング、１１８ 回路基板、１１９ グランドライン、１２０ スロット、１３０ 電源端子、１３２ 出力端子、１３４ 入力端子、１３６ グランド端子、１３７ 端子、１３９ 接続領域、１５０ 底面、１５２ 支持部、１８０ 絶縁材、１８２ 支持部、１９２ スプリング、１９３ 嵌合部、１９４ 嵌合孔。

Claims (6)

1. モータ駆動式の電動弁において、
   金属製のボディと、
   弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、
   前記弁体を前記弁部の開閉方向に駆動するためのロータと、
   前記ボディに固定され、前記ロータを内包する筒状部材であって、流体の圧力が作用する内部空間と作用しない外部空間とを画定する金属製のキャンと、
   樹脂製のケースと、前記ケースと一体に設けられ、前記キャンに同軸状に外挿されるステータと、前記ケース内に配設された回路基板と、を含むステータユニットと、
   前記ケース内に配設され、前記回路基板のグランドラインと前記キャンとを導通させる導電性弾性体と、
   を備えることを特徴とする電動弁。
2. 前記導電性弾性体がスプリングであることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 前記ケースは、前記導電性弾性体を前記キャンに当接させるようにガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
4. 前記ケースは、前記ガイド部として、前記導電性弾性体を挿通するとともに前記キャンの側面に向けて開口する挿通孔を有し、
   前記導電性弾性体は、一端部が前記グランドラインに当接し、側部が前記キャンの外周面に当接することを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
5. 前記挿通孔は、前記キャン側に向けて低くなるよう傾斜する底面を有し、その底面にて前記導電性弾性体の下端を支持することを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
6. 前記回路基板は、前記導電性弾性体の上端部と嵌合し、前記導電性弾性体の変位を規制する凹部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動弁。

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