JP4526290B2 - ステッピングモータ用電磁コイルの製造方法 - Google Patents

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好適なステッピングモータ用電磁コイルの製造方法に関する。

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に用いられているもの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１０を用いて説明する。図１０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）を構成し、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）を構成し、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）の部分と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している。

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用電磁コイルの製造方法を提供することである。

前記目的を達成すべく、本発明は、下記の手段を採用した。
即ち、本発明によるステッピングモータ用電磁コイルの製造方法は、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れる磁極板と、両ボビン部にその外側から被せられるステータカバーとを備えるステッピングモータ用電磁コイルの製造方法であって、前記第１ボビン部と、前記第２ボビン部と、前記両ボビン部の間に挟着させた磁極板とを樹脂モールドすることによって一体化してなる樹脂モールド体を形成し、前記樹脂モールド体の外周部分に前記ステータカバーが位置する部分まで突出部を延設形成しておき、前記突出部に前記ステータカバーを押し当てつつ超音波を印加することによって、前記樹脂モールド体と前記ステータカバーとを一体に連結させることを特徴とする。

このステッピングモータ用電磁コイルの製造方法において、前記突出部は前記樹脂モールド体の外周部分にステータカバーを被せる方向に形成してあり、且つ、前記ステータカバーには前記突出部と嵌合するスリットを前記被せる方向に形成することができる。

更に、このステッピングモータ用電磁コイルの製造方法において、前記突出部に側面から超音波を印加させることにより、前記樹脂モールド体と前記ステータカバーとを一体に連結させることができる。

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となり、工数を少なくすることができ且つコストを低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明によるステッピングモータ用電磁コイルの製造方法の実施例１−２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、図２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、図３、図４に示すように、樹脂モールド１５の第１ボビン部１２における外周下部及び第２ボビン部１２’における外周上部にはそれぞれ、樹脂モールド１５の外周部分に第１，２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，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，１５ａが超音波により変形可能な状態で第１，２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においては、第１ボビン部１２の外周下部及び第２ボビン部１２’の外周上部で後述の第１，２ステータカバー１１，１１’の外周板１１ａ，１１’ａが当接する位置に段状に突出部１５ａ，１５ａが一体に形成される。また、外周板１１ａ，１１’ａの下端１１ｂ，上端１１’ｂには、前記外端縁１４ｂ，１４’ｂ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の組み立てた状態に示すように、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，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及び上端１１’ｂが前記外端縁１４ｂ，１４’ｂ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，１５ａは、樹脂モールド１５の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，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はその実施例２の電磁コイルの縦断面図、図６は同電磁コイルの組立工程の第１段階を示す断面図、図７は第２段階を示す断面図、図８は同実施例２の電磁コイルの平面図、そして、図９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５、図６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７、図８に示すように、樹脂モールド３５においては、第１ボビン部３２の外周下部の複数個所及び第２ボビン部３２’の外周上部の複数個所には上下方向に連続した突出部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，３１’ｂ及び該スリット３１ｂ，３１’ｂに続く拡大部３１ｃ，３１’ｃ（図９において３１ｃのみ図示）が上記被せる方向に形成され、前記圧入嵌合後、突出部３５ａ，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６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及び下極磁板３４’における底板３４ａ，３４’ａの位置合わせ部３４ｂ，３４’ｂには段部が形成される。

この状態は、図７，図８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。図示しないが、第２ステータカバー３１’にも、同様のスリット及びそれに続く拡大部を形成することができる。また、図８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７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９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２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１〜２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。 同実施例２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。

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

３０・・電磁コイル（実施例２） 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・・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 (3)

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れる磁極板と、両ボビン部にその外側から被せられるステータカバーとを備えるステッピングモータ用電磁コイルの製造方法であって、
   前記第１ボビン部と、前記第２ボビン部と、前記両ボビン部の間に挟着させた磁極板とを樹脂モールドすることによって一体化してなる樹脂モールド体を形成し、
   前記樹脂モールド体の外周部分に前記ステータカバーが位置する部分まで突出部を延設形成しておき、
   前記突出部に前記ステータカバーを押し当てつつ超音波を印加することによって、前記樹脂モールド体と前記ステータカバーとを一体に連結させる
   ことを特徴とするステッピングモータ用電磁コイルの製造方法。
2. 前記突出部は前記樹脂モールド体の外周部分にステータカバーを被せる方向に形成してあり、且つ、前記ステータカバーには前記突出部と嵌合するスリットを前記被せる方向に形成してあることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ用電磁弁コイルの製造方法。
3. 前記突出部に側面から超音波を印加させることにより、前記樹脂モールド体と前記ステータカバーとを一体に連結させることを特徴とする請求項１又は２記載のステッピングモータ用電磁コイルの製造方法。

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