JP2005287152A - 電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル - Google Patents

Abstract

【課題】製品サイズが大きくならず、溶接部に錆止めの対策が不要で工数やコストが低くなる電磁コイルを提供する。
【解決手段】第１ボビン本体１２ａに第１コイル１２ｂを巻線し該第１コイルの外周部分を樹脂モールド１５で覆った第１ボビン部１２と、第２ボビン本体１２'ａに第２コイル１２'ｂを巻線し該第２コイルの外周部分を樹脂モールド１５で覆った第２ボビン部１２'と、第１ボビン部１２と第２ボビン部１２'との間に挟着させた磁極板１４，１４'と、を具備する。第１ボビン部１２及び第２ボビン部１２'にそれぞれステータカバー１１，１１'を被せて固定する手段として、第１，２ボビン部１２，１２'又は樹脂モールド１５に突出部１５ａを形成して、該突出部１５に超音波を印加することにより変形可能な状態にさせて一体化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は空気調和装置、冷凍装置の冷凍サイクル等に用いられる電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルに関する。

従来、この種の空気調和機、冷凍機等に組み込まれて使用される電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、従来から公知の電動弁として下記の特許文献１に開示されている。
特開２００１−８６６８４号公報

この特許文献１に開示の電動弁について、図１５を用いて説明する。図１５はその電動弁の縦断面図を示しており、この電動弁１のステッピングモータの電磁コイルは、ボビン本体Ａ（１ａ）にコイルＡ（１ｂ）を巻線すると共に、該巻線を外部と接続するためのコネクタピンＡ（１ｃ）を一体的に設けてボビンサブアッシーＡ（１）を構成させ、ボビン本体Ｂ（２ａ）にはコイルＢ（２ｂ）を巻線すると共に、該巻線を外部と接続するためのコネクタピンＢ（２ｃ）を一体的に設けてボビンサブアッシーＢ（２）を構成させ、前記ボビンサブアッシーＡ（１）とボビンサブアッシーＢ（２）との間には２枚の磁極板（３）、（４）を挟着して設け、前記のコイルＡ（１ｂ）及びコイルＢ（２ｂ）の外周部分と、コネクタピンＡ（１ｃ）及びコネクタピンＢ（２ｃ）の部分を覆う如く樹脂モールド（５）にて成形し、前記コネクタピンＡ（１ｃ）及びコネクタピンＢ（２ｃ）の部分には全周に傘部を備えたコネクタ（６）を形成させ、前記のモールド成形されたボビンサブアッシーＡ（１）並びにボビンサブアッシーＢ（２）には、それぞれステータカバー（８）、（９）を被せ、これを溶接またはカシメ等で一体的に固着ことを特徴とする。

また、従来公知の具体的な実施形態としては、上記溶接またはカシメ等に代えて、別途専用継手部材を用いる場合がある。

しかしながら、このような電動弁極歯部構成部品の固定方法では、溶接、カシメ等によりステータカバーの防錆メッキがはがれてしまうため、締結部に錆止め対策が必要で工数やコストがかかる、或いは、別専用継手部材が必要となりコストがかかるなどの問題がある。
そこで、本発明は、かかる問題を解消するために発明されたもので、その課題は、溶接部に錆止め対策や別専用継手部材が不要で、工数やコストが低くなるような電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルを提供することになる。

前記目的を達成すべく、本発明は、下記の手段を採用した。
請求項１記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、第１ボビン本体に第１コイルを巻線した第１ボビン部と、第２ボビン本体に第２コイルを巻線した第２ボビン部と、両ボビン部の間に挟着させた磁極板とを一体的に樹脂モールドで覆い、ステータカバーを被せるステッピングモータの電磁コイルであって、ステータカバーを被せて固定する手段として、第１及び第２ボビン部、又は、樹脂モールドに突出部を形成し、該突出部を変形させることを特徴とする。

請求項２記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、上記変形は、ステータカバー又は樹脂モールドに超音波を印加させて行い、突出部が変形可能な状態においてステータカバーを樹脂モールドに嵌合させることを特徴とする。
請求項３記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、請求項２記載の手段において、記突出部を、樹脂モールドの外周部分にステータカバーが位置する部分まで延設して形成し、ステータカバーを、突出部が変形可能な状態において、圧入して嵌合させることを特徴とする。

請求項４記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、請求項１又は請求項２記載の手段において、上記突出部を、第１ボビン本体及び第２ボビン本体に形成し、且つ、前記各ステータカバーに前記突出部が挿通する孔を形成し、前記突出部を孔に挿通した状態において、突出部を変形させて抜け止めとすることを特徴とする。

請求項５記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、請求項４記載の手段において、上記変形は、突出部に超音波を印加することによりリベット加工されることを特徴とする。
請求項６記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、請求項１又は請求項２記載の手段において、該突出部を、樹脂モールドの外周部分にステータカバーを被せる方向に形成し、且つ、ステータカバーには上記突出部と嵌合するスリットを、上記被せる方向に形成することを特徴とする。

請求項７記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイルは、請求項６記載の手段において、上記突出部に、側面から超音波を印加させることにより、樹脂モールドとステータカバーを締結させることを特徴とする。

本発明によれば、電磁コイルの構成や製造工程が簡略化され、溶接部に錆止めの対策が不要で、工数やコストが低くなる。

以下、本発明の実施例１−３について説明する。

実施例１を図面を用いて説明する。図１はその電磁コイルの縦断面図、図２は同電磁コイルの組立工程の第1段階を示す断面図、図３は第２段階を示す断面図、図４は同組立工程の要部を示す説明図である。
このステッピングモータの電磁コイル１０は、図１に示すように、第１ボビン本体１２ａに第１コイル１２ｂを巻線し、該第１コイル１２ｂの外周部分を樹脂モールド１５で覆った第１ボビン部１２と、第２ボビン本体１２'ａに第２コイル１２'ｂを巻線し、該第２コイル１２'ｂの外周部分を樹脂モールド１５で覆った第２ボビン部１２'と、第１ボビン部１２と第２ボビン部１２'との間に挟着させた２枚の磁極板１４，１４'と、第１，２ステータカバー１１，１１'と、コネクタ１６と、コネクタケース１７と、からなる。また、第１ボビン本体１２ａの下部及び第２ボビン本体１２'ａの上部には、それぞれ第１コネクタピン１３及び第２コネクタピン１３'が付設されている。

そして、樹脂モールド１５の外周下部には、樹脂モールド１５の外周部分にステータカバー１１，１１'が位置する部分まで延設して突出部１５ａが形成されている。また、第１，２ステータカバー１１，１１'が、第１ボビン部１２と第２ボビン部１２'に装着されるときに、上記突出部１５ａが超音波により変形可能な状態でステータカバー１１，１１'が一体化（圧入）され、密着力が高い状態となる。

次に、その製造工程を説明する。
図２に示すように、電磁コイル１０は、先ず、４部材、即ち、第１ボビン部１２、第１極磁板１４、下極磁板１４'及び、第２ボビン部１２'が準備され、これらが一体化されて、樹脂によりモールドされて樹脂モールド１５が形成される。また、第１極磁板１４における底板１４ａの外端縁１４ｂには段部が形成される。

この製造工程の状態は、図３に示されており、樹脂モールド１５の外周部の一側には、コネクタ支持部１５ｂが形成されると共に、上記コネクタ支持部１５ｂ以外の樹脂モールド１５の外周下部で後述の第１ステータカバー１１の外周板１１ａが当接する位置に、段状に突出部１５ａが一体に形成される。また、外周板１１ａの下端１１ｂには、前記外端縁１４ｂに係合可能な段部が形成される。そして、図３に示すように、更に、第１ステータカバー１１、第２ステータカバー１１'、コネクタ１６及びコネクタケース１７が準備され、一体化される。

この一体化は、図３の状態から図４に示すように、第１ボビン部１２に対して第１ステータカバー１１を上から下へ押圧・嵌合し、また、第２ボビン部１２'に対して、第２ステータカバー１１'を下から上へ押圧・嵌合し、同時に、該突出部１５ａを超音波により変形可能な状態にさせステータカバー１１，１１'を圧入させるようにしている。
また、上記工程と前後して、コネクタ支持部１５ｂには、コネクタ１６及びコネクタケース１７が装着される。そして、外周板下端１１ｂが前記外端縁１４ｂに係合させた状態で工程は完了する。本実施例1の係る電磁コイル１０は、上記構成により、溶接、カシメ等が不要となるために締結部に錆止めの対策が不要で、且つ、別途専用継手部材が不要となるので、工数・コストがかからない、等の効果がある。
なお、上記突出部１５ａは、樹脂モールド１５の下部外周部分の全体に形成してもよいが、部分的に複数ヶ所としてもよい。また、突出部１５ａの形状も適宜選択できるものとする。

次に、実施例２を図面を用いて説明する。図５はその電磁コイルの縦断面図、図６はその電磁コイルの組立工程の第1段階を示す断面図、図７は同組立工程の第２段階を示す断面図、図８は同組立工程の要部を示す説明図、図９は実施例２の電磁コイルの平面図である。

このステッピングモータの電磁コイル２０は、図５に示すように、第１ボビン本体２２ａに第１コイル２２ｂを巻線し該第１コイル２２ｂの外周部分を樹脂モールド２５で覆った第１ボビン部２２と、第２ボビン本体２２'ａに第２コイル２２'ｂを巻線し第１，２コイル２２ｂ，２２'ｂの外周部分を樹脂モールド２５で覆った第２ボビン部２２'と、第１ボビン部２２と第２ボビン部２２'との間に挟着させた２枚の磁極板２４，２４'と、第１，２ステータカバー２１，２１'と、コネクタ２６と、コネクタケース２７とからなり、この点は実施例１と同じである。

そして、第１ボビン本体２２ａの上面複数個所、及び、第２ボビン本体２２'ａの下面複数個所にはそれぞれ突出部２２ｃ，２２'ｃを一体に形成し、また、ステータカバー２１，２１'には、前記突出部２２ｃ，２２'ｃが挿通する孔２１ｃ，２１'ｃを穿設し、前記突出部２２ｃ，２２'ｃをそれぞれ孔２１ｃ，２１'ｃに挿通した状態において、突出部２２ｃ，２２'ｃを変形させて変形突出部２２ｄ，２２'ｄとし、抜け止めとする。

次に、その製造工程を説明する。
図６に示すように、電磁コイル２０は、先ず、４部材、即ち、第１ボビン部２２、第１極磁板２４、下極磁板２４'及び、第２ボビン部２２'が準備され、これらが一体化されて、樹脂によりモールドされて樹脂モールド２５が形成される。また、第１極磁板２４における底板２４ａの外端縁２４ｂには段部が形成される。

この状態は図７に示されており、樹脂モールド２５の外周部の一側にはコネクタ支持部２５ｂが形成されると共に、外周板２１ａの外周板下端２１ｂには、前記外端縁２４ｂに係合可能な段部が形成される。そして、図７に示すように、更に、第１ステータカバー２１、第２ステータカバー２１'コネクタ２６、コネクタケース２７及び止め具２８が準備され、一体化される。

この一体化は、図７の状態から、第１ボビン部２２に対して第１ステータカバー２１を上から下へ押圧・嵌合し、また、第２ボビン部２２'に対して、第２ステータカバー２１'を下から上へ押圧・嵌合し、突出部２２ｃ，２２'ｃが孔２１ｃ，２１'ｃに挿入される。その後、突出部２２'ｃに相対するように止め具２８に穿設された孔２８ａに第２ステータカバー２１'から突出した突出部２２'ｃを挿入する。そして、この状態において（図８（ａ）参照）、突出部２２ｃ，２２'ｃに超音波を印加することによりリベット加工させて変形突出部２２ｄ，２２'ｄとし（図８（ｂ）参照）、ステータカバー２１，２１'と一体化（抜け止め）させるようにしている。この工程と前後して、コネクタ２６及びコネクタケース２７が装着される。この装着後の状態は図９に示されている。この実施例２によれば、一回のリベット加工で、ステータカバー２１，２１'及び止め具２８の同時取付が可能となる。

本実施例２に係る電磁コイル２０は、上記構成により、締結部に錆止めの対策が不要で、且つ別途専用継手部材が不要となるので、工数・コストがかからない、等の効果がある。なお、上記突出部２２ｃ，２２'ｃの断面形状は、適宜選択できるものとする。

次に、実施例３を図面を用いて説明する。図１０はその実施例３の電磁コイルの縦断面図、図１１は同電磁コイルの組立工程の第1段階を示す断面図、図１２は第２段階を示す断面図、図１３は同組立工程の要部を示す説明図、図１３は同実施例３の電磁コイルの平面図、図１４は同組立工程の要部を示す説明図である。
このステッピングモータの電磁コイル３０は、図１０に示すように、第１ボビン本体３２ａに第１コイル３２ｂを巻線し、該第１コイル３２ｂの外周部分を樹脂モールド３５で覆った第１ボビン部３２と、第２ボビン本体３２'ａに第２コイル３２'ｂを巻線し、該第２コイル３２'ｂの外周部分を樹脂モールド３５で覆った第２ボビン部３２'と、第１ボビン部３２と第２ボビン部３２'との間に挟着させた２枚の磁極板３４，３４'と、第１，２ステータカバー３１，３１'と、コネクタ３６と、コネクタケース３７と、からなる。

そして、図１３に示すように、樹脂モールド３５の外周下部の複数個所には上下方向に突出部３５ａが形成され、ステータカバー３１，３１'を被せるに当たって、ステータカバー３１，３１'には、前記突出部３５ａが嵌合するスリット３１ｂ及び該スリット３１ｂに続く拡大部３１ｃが上記被せる方向に形成され、前記圧入嵌合後、突出部３５ａの側面に超音波を印加することにより変形させ、抜け止め部として形成される。

次に、その製造工程を説明する。
図１１に示すように、電磁コイル３０は、先ず、４部材、即ち、第１ボビン部３２、第１極磁板３４、下極磁板３４'及び、第２ボビン部３２'が準備され、これらが一体化されて、樹脂により一体的にモールドされて樹脂モールド３５が形成される。また、第１極磁板３４における底板３４ａの位置合わせ部３４ｂには段部が形成される。

この状態は、図１２，１３に示されており、樹脂モールド３５の外周部の一側にはコネクタ支持部３５ｂが形成されると共に、他側には上下方向に長い所定幅の突出部３５ａが複数ヶ所形成される（１ヶ所でもよい。）。また、第１ステータカバー３１の外周板３１ａの上記突出部３５ａが位置する部分には、スリット３１ｂ及び該スリット３１ｂに続く拡大部３１ｃが上記被せる方向に形成される。また、図１２に示すように、第１ステータカバー３１、第２ステータカバー３１'、コネクタ３６及びコネクタケース３７が準備され、一体化される。

この一体化は、図１２の状態から、第１ボビン部３２に対して第１ステータカバー３１を上から下へ押圧し、また、第２ボビン部３２'に対して、第２ステータカバー３１'を下から上へ押圧し、同時に、図１４に示すように、該突出部３５ａを、スリット３１ｂ及び該スリット３１ｂに続く拡大部３１ｃにスライド圧入、或いは、第１ステータカバー３１と第２ステータカバー３１'に超音波を印加しながらスライド圧入させて挿通させ、スリット３１ｂの挿通端部を拡大部３１ｃ内で、超音波を印加することにより変形させ、ステータカバー３１，３１'との抜け止めとしている。

本実施例３の係る電磁コイル３０は、上記構成により、締結部に錆止めの対策が不要で、且つ別途専用継手部材が不要となるので、工数・コストがかからない、等の効果がある。なお、上記突出部３５ａの形状は、ステータカバー３１，３１'の軸線に対して適宜傾斜させて形成してもよい。また、実施例１〜３において、変形可能とする手段として超音波を印加させる手段を用いたが、他の手段を採用してもよい。

本発明の実施例１の電磁コイルの縦断面図。 図１に示す電磁コイルの組立工程の第1段階を示す断面図。 同組立工程の第２段階を示す断面図。 同組立工程の要部を示す説明図。

本発明の実施例２の電磁コイルの縦断面図。 図５に示す電磁コイルの組立工程の第1段階を示す断面図。 同組立工程の第２段階を示す断面図。 同組立工程の要部を示す説明図。 実施例２の電磁コイルの平面図。

本発明の実施例３の電磁コイルの縦断面図。 図１０に示す電磁コイルの組立工程の第1段階を示す断面図。 同組立工程の第２段階を示す断面図。 同実施例３の電磁コイルの平面図。 同組立工程の要部を示す説明図。 従来の電磁コイルの縦断面図。

符号の説明

１０・・電磁コイル（実施例１） １１・・第１ステータカバー
１１ａ・・外周板 １１ｂ・・外周板下端 １２・・第１ボビン部
１２ａ・・第１ボビン本体 １２ｂ・・第１コイル １３・・第１コネクタピン
１４・・第１極磁板 １４ａ・・底板 １４ｂ・・外端縁

１１'・・第２ステータカバー １１'ａ・・外周板 １２'・・第２ボビン部
１２'ａ・・第２ボビン本体 １２'ｂ・・第２コイル
１３'・・第２コネクタピン １４'・・下極磁板 １４'ａ・・上底板
１４'ｂ・・外端縁 １５・・樹脂モールド １５ａ・・突出部
１５ｂ・・コネクタ支持部 １６・・コネクタ １７・・コネクタケース

２０・・電磁コイル（実施例２） ２１・・第１ステータカバー
２１ａ・・外周板 ２１ｂ・・外周板下端 ２１ｃ・・孔
２２・・第１ボビン部 ２２ａ・・第１ボビン本体
２２ｂ・・第１コイル ２２ｃ・・突出部 ２２ｄ・・変形突出部
２３・・第１コネクタピン ２４・・第１極磁板 ２４ａ・・底板
２４ｂ・・外端縁

２１'・・第２ステータカバー ２１'ａ・・外周板 ２１'ｂ・・外周板下端
２１'ｃ・・孔 ２２'・・第２ボビン部
２２'ａ・・第２ボビン本体 ２２'ｂ・・第２コイル ２２'ｃ・・突出部
２２'ｄ・・変形突出部 ２４'・・下極磁板
２４'ａ・・上底板 ２４'ｂ・・外端縁 ２５・・樹脂モールド
２５ｂ・・コネクタ支持部
２６・・コネクタ ２７・・コネクタケース ２８・・止め具 ２８ａ・・孔

３０・・電磁コイル（実施例３） ３１・・第１ステータカバー
３１ａ・・外周板 ３１ｂ・・スリット ３１ｃ・・拡大部（抜止め部）
３２・・第１ボビン部 ３２ａ・・第１ボビン本体 ３２ｂ・・第１コイル
３４・・第１極磁板 ３４ａ・・底板 ３４ｂ・・位置合わせ部

３１'・・第２ステータカバー ３１'ａ・・外周板 ３１'ｂ・・スリット
３２'・・第２ボビン部 ３２'ａ・・第２ボビン本体 ３２'ｂ・・第２コイル
３４'・・下極磁板 ３４'ａ・・上底板 ３５，３５'・・樹脂モ−ルド
３５ａ・・突出部 ３５ｂ・・コネクタ支持部 ３６・・コネクタ
３７・・コネクタケース

Claims (7)

1. 第１ボビン本体に第１コイルを巻線した第１ボビン部と、第２ボビン本体に第２コイルを巻線した第２ボビン部と、両ボビン部の間に挟着させた磁極板とを一体的に樹脂モールドで覆い、ステータカバーを被せるステッピングモータの電磁コイルであって、
   ステータカバーを被せて固定する手段として、第１及び第２ボビン部、又は、樹脂モールドに突出部を形成し、該突出部を変形させることを特徴とする電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。
2. 上記変形は、ステータカバー又は樹脂モールドに超音波を印加させて行い、突出部が変形可能な状態においてステータカバーを樹脂モールドに嵌合させることを特徴とする請求項１記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。
3. 上記突出部を、樹脂モールドの外周部分にステータカバーが位置する部分まで延設して形成し、ステータカバーを、突出部が変形可能な状態において、圧入して嵌合させることを特徴とする請求項２記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。
4. 上記突出部を、第１ボビン本体及び第２ボビン本体に形成し、且つ、前記各ステータカバーに前記突出部が挿通する孔を形成し、前記突出部を孔に挿通した状態において、突出部を変形させて抜け止めとすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。
5. 上記変形は、突出部に超音波を印加することによりリベット加工されることを特徴とする請求項４記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。
6. 該突出部を、樹脂モールドの外周部分にステータカバーを被せる方向に形成し、且つ、ステータカバーには上記突出部と嵌合するスリットを、上記被せる方向に形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。
7. 上記突出部に、側面から超音波を印加させることにより、樹脂モールドとステータカバーを締結させることを特徴とする請求項６記載の電動弁におけるステッピングモータの電磁コイル。

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