CN110462985B - 线圈装置以及使用了该线圈装置的电动阀及电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够大幅削减制造工时、制造成本等的线圈装置以及使用了该线圈装置的电动阀及电磁阀。磁导线(20)的终端通过顶端捆扎部(21b)的铆接及/或熔合而固定于通电端子(15b)，顶端捆扎部(21b)捆扎该磁导线(20)的终端。

Description

线圈装置以及使用了该线圈装置的电动阀及电磁阀
技术领域
本发明涉及一种线圈装置以及使用了该线圈装置的电动阀及电磁阀。
背景技术
现有，作为在如制冷剂那样的流体的流量控制中使用的电动流量控制阀，例如已知如下的电动流量控制阀，其具备：阀主体，该阀主体具有与阀室连通的一次口及二次口，且在二次口侧隔壁的连通阀口设置有阀座；阀杆，该阀杆在顶端具有与该阀主体的阀座接触分离的针阀；及步进电动机，该步进电动机使该阀杆沿轴向移动而进行针阀的开闭工作。
另外，作为在上述现有的电动流量控制阀中使用的步进电动机的定子线圈(线圈装置)，已知如下构成的结构，包括：在内周缘突出设置有多个磁极齿的第一、第二外磁轭；定位嵌合在该外磁轭内的第一、第二线圈绕组绕线架(将由磁导线构成的线圈卷绕于线圈绕线架而成)；在内周缘突出设置有与第一外磁轭及第二外磁轭的磁极齿同等数量的磁极齿且定位嵌合于第一、第二外磁轭的开口部的第一、第二内磁轭；在第一内磁轭与第二内磁轭之间确保模制树脂的流入间隙的间隙保持构件；以及对所述间隙、磁极齿间的间隙及绕线架绕组空间部进行模制且树脂成形为将外磁轭的外侧覆盖的外廓体，在该外廓体的外周部，一体地突出设置有作为筒状的插座部的连接器(例如，参照下述专利文献1、2)。
然而，近年来，在这种线圈装置中，以耐热性提高为目的，提出了对于卷绕于线圈绕线架的磁导线使用高耐热磁导线的方案。但是，对于该高耐热磁导线的包覆层，由于使用聚酰亚胺等耐热性高的原材料，因此难以通过焊接与通电端子进行接线。
因此，在使用了所述高耐热磁导线的线圈装置中，一般，对于高耐热磁导线与通电端子的接线，使用利用了电阻焊接的被称为熔合的方法。该熔合是利用设置于通电端子的突起等将磁导线夹住并一边通过电阻焊接时的发热来使磁导线的包覆层熔化一边进行磁导线与通电端子的接线的方法。另外，在该熔合中，为了利用突起可靠地夹入磁导线，需要在该突起的前后将磁导线可靠地定位并固定，一般是在该突起的前后进行将磁导线缠到通电端子的“捆扎”(例如，参照下述专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-65994号公报
专利文献2：日本特开2015-204433号公报
专利文献3：日本专利第3868200号公报
然而，所述的磁导线的捆扎部在熔合后(即，磁导线与通电端子的接线后)变得不需要。尤其是在缠有磁导线的终端的捆扎部处，为了防止由于模制树脂成形时的树脂流动、压力等造成“捆扎”解开而引起短路，需要在所述熔合后除去捆扎部，该捆扎部的除去作业难以在将磁导线自动地缠到线圈绕线架等的自动绕线机进行应对，因此有制造工时、制造成本等大幅增加这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够大幅削减制造工时、制造成本等的线圈装置以及使用了该线圈装置的电动阀及电磁阀。
用于解决课题的技术手段
为了解决上述的课题，本发明所涉及的线圈装置基本上具备：线圈绕线架，该线圈绕线架设置有始卷侧通电端子及终卷侧通电端子；磁导线，该磁导线卷绕于该线圈绕线架，并且该磁导线的始端捆扎固定于所述始卷侧通电端子，该磁导线的终端捆扎固定于所述终卷侧通电端子；以及模制树脂，该模制树脂覆盖该磁导线的外周部，所述线圈装置的特征在于，在所述终卷侧通电端子，从基端侧起设置有捆扎所述磁导线的终卷侧基端捆扎部和终卷侧顶端捆扎部，并且在所述终卷侧基端捆扎部与所述终卷侧顶端捆扎部之间设置有将所述磁导线与所述终卷侧通电端子进行接线的终卷侧接线部，所述磁导线的终端通过所述终卷侧顶端捆扎部的铆接及/或熔合而固定于所述终卷侧通电端子。
在优选的方案中，所述终卷侧顶端捆扎部具有从所述终卷侧通电端子突出设置并捆扎所述磁导线的宽度较窄的缠绕部，和从该缠绕部突出设置并与所述终卷侧通电端子抵接的宽度较宽的抵接部。
在更优选的方案中，所述终卷侧顶端捆扎部的所述缠绕部与所述终卷侧接线部以相同宽度形成。
在另一优选的方案中，所述终卷侧通电端子具有矩形的剖面，所述终卷侧顶端捆扎部和所述终卷侧接线部以面向所述终卷侧通电端子中的同一面的方式形成。
在所述始卷侧通电端子，从顶端侧起设置有捆扎所述磁导线的始卷侧顶端捆扎部和始卷侧基端捆扎部，在所述始卷侧顶端捆扎部与所述始卷侧基端捆扎部之间设置有将所述磁导线与所述始卷侧通电端子进行接线的始卷侧接线部。
另外，本发明所涉及的电动阀的特征在于，具备：步进电动机，该步进电动机具有所述线圈装置；阀主体，该阀主体具有阀口；以及阀轴，该阀轴由通过向所述步进电动机通电而产生的驱动力进行驱动，并对所述阀口进行开闭。
另外，本发明所涉及的电磁阀的特征在于，具备：所述线圈装置；阀主体，该阀主体具有阀口；以及阀轴，该阀轴由通过向所述步进电动机通电而产生的驱动力进行驱动，并对所述阀口进行开闭。
发明效果
根据本发明，卷绕于线圈绕线架的磁导线的终端通过捆扎该磁导线的终端的终卷侧顶端捆扎部的铆接及/或熔合而固定于终卷侧通电端子，因此利用所述终卷侧顶端捆扎部而能够将磁导线的终端可靠地固定于终卷侧通电端子，并且，由于不需要所述终卷侧顶端捆扎部的除去作业，因此能够大幅削减制造工时、制造成本等。
另外，终卷侧通电端子的终卷侧顶端捆扎部和终卷侧接线部以面向该终卷侧通电端子中的同一面的方式形成，因此能够容易地进行将磁导线与终卷侧通电端子接线的作业和将磁导线固定于终卷侧通电端子的作业，能够简化制造工序。
附图说明
图1A是表示本发明所涉及的线圈装置的一个实施方式的主要部分的上方立体图。
图1B是表示本发明所涉及的线圈装置的一个实施方式的主要部分的下方立体图。
图2是图1A、B所示的线圈装置的局部切口俯视图。
图3是图1A、B所示的线圈装置的带有主要部分放大图的仰视图。
图4是图3的U-U向视剖视图。
图5是对使用了图1A、B所示的线圈装置的定子线圈的组装工序(组装中途状态，其一)进行说明的立体图。
图6是对使用了图1A、B所示的线圈装置的定子线圈的组装工序(组装中途状态，其二)进行说明的立体图。
图7是对使用了图1A、B所示的线圈装置的定子线圈的组装工序(组装中途状态，其三)进行说明的立体图。
图8是对使用了图1A、B所示的线圈装置的定子线圈的组装工序(组装完成状态)进行说明的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1A、B是表示本发明所涉及的线圈装置的一个实施方式的主要部分的立体图，图1A是上方立体图，图1B是下方立体图。另外，图2是图1A、B所示的线圈装置的局部切口俯视图，图3是图1A、B所示的线圈装置的带有主要部分放大图的仰视图，图4是图3的U-U向视剖视图。
此外，在本说明书中，上下、左右、前后等的表示位置、方向的记载是为了避免说明变得繁琐而按照附图说明方便起见附加的，不限定于指示在实际的使用状态下的位置、方向。
图示实施方式的线圈装置1主要具备设置有通电端子15a、15b(始卷侧通电端子15a，终卷侧通电端子15b)的例如树脂制的线圈绕线架10和卷绕于线圈绕线架10的周围的磁导线20。
在线圈绕线架10的下端外周突出设置有俯视大致为矩形的端子连接部11，在该端子连接部11的下表面一体地形成(突出设置)有支承固定部12a、12b，该支承固定部12a、12b设置有用于将通电端子15a、15b压入进行固定的插入孔13a、13b。在图示例中，矩形形状的两个支承固定部12a、12b沿着端子连接部11的外缘以横向排列的方式形成，并且在各支承固定部12a、12b的大致中央设置有剖面为矩形的插入孔13a、13b。
另外，在端子连接部11的上表面外缘(详细而言，设置于下表面侧的各支承固定部12a、12b的上侧)，(以横向排列的方式)形成有引导部14a和引导部14b，引导部14a由用于将缠绕到(捆扎到)支承固定于支承固定部12a的通电端子15a(的基端捆扎部22a)的磁导线20相对于线圈绕线架10定位并进行引导的倾斜面构成，引导部14b由用于将卷绕于线圈绕线架10的磁导线20相对于支承固定于支承固定部12b的通电端子15b(的基端捆扎部22b)定位并进行引导的倾斜面构成。
在所述端子连接部11(的各支承固定部12a、12b)的各插入孔13a、13b，例如以压入的方式支承固定有由剖面为矩形的线材、板材制作的通电端子15a、15b(的基端部)。
各通电端子15a、15b的顶端侧设为从后述的模制树脂5(参照图6、7)突出的剖面大致为正方形的端子部16a、16b，基端侧设为由模制树脂5模制的横向稍长的扁平状(换言之，剖面大致为长方形)的导通部17a、17b。在各通电端子15a、15b的导通部17a、17b分别设置有作为对磁导线20进行固定结合并电连接(接线)的接线部的熔合部23a、23b，并且在该熔合部23a、23b的顶端侧及基端侧设置有捆扎磁导线20的顶端捆扎部21a、21b及基端捆扎部22a、22b。
更详细而言，在通电端子(始卷侧通电端子)15a中，在导通部17a的顶端侧及基端侧(根部附近)设置有由呈一侧部稍微凹陷的形状的窄幅部构成的顶端捆扎部(始卷侧顶端捆扎部)21a及基端捆扎部(始卷侧基端捆扎部)22a，并且在顶端捆扎部21a与基端捆扎部22a的大致中间形成有熔合部(始卷侧接线部)23a，熔合部(始卷侧接线部)23a由从该通电端子15a的另一侧部(与所述一侧部相反侧的侧部)横向突出设置并且顶端部分以面向该通电端子15a的下表面的方式朝向相反侧弯折而形成的(即，通过约180°的弯折加工而制作出的)大致矩形形状的钩状突起构成。
另外，在通电端子15a(的所述另一侧部)，在顶端捆扎部21a与熔合部23a之间(在图示例中为顶端捆扎部21a的附近)及熔合部23a与基端捆扎部22a之间(在图示例中为基端捆扎部22a的附近)分别突出设置有用于进行熔合部23a中的磁导线20的定位的定位凸部24a、25a。
另一方面，在通电端子(终卷侧通电端子)15b中，在导通部17b的基端侧(根部附近)设置有与所述通电端子(始卷侧通电端子)15a侧的基端捆扎部22a同样的(但是，由在长度方向上比基端捆扎部22a稍短的窄幅部构成的)基端捆扎部(终卷侧基端捆扎部)22b，并且在导通部17b的顶端侧形成有顶端捆扎部(终卷侧顶端捆扎部)21b，顶端捆扎部(终卷侧顶端捆扎部)21b由从该通电端子15b的侧部横向地突出设置并且顶端部分以面向该通电端子15b的下表面的方式朝向相反侧弯折而形成的(即，通过约180°的弯折加工而制作出的)阶梯式的大致矩形形状的钩状突起构成。另外，在基端捆扎部22b与顶端捆扎部21b的大致中间形成有与所述通电端子(始卷侧通电端子)15a侧的熔合部23a大致相同形状的熔合部(终卷侧接线部)23b。
在本例中，所述通电端子15b中的顶端捆扎部21b由从通电端子15b突出设置的宽度较窄的缠绕部21ba和从该缠绕部21ba突出设置的宽度较宽的抵接部21bb的阶梯构成，所述缠绕部21ba的(通电端子15b的长度方向上的)宽度设定为与该通电端子15b中的熔合部23b、所述通电端子15a中的熔合部23a的(通电端子15b、通电端子15a的长度方向上的)宽度大致相同(尤其是，参照图3)。
另外，在通电端子15b(的所述侧部)，在基端捆扎部22b与熔合部23b之间(在图示例中为基端捆扎部22b的附近)突出设置有用于进行熔合部23b中的磁导线20的定位的定位凸部25b。
一边对磁导线20赋予规定的拉力一边将其始端侧在所述通电端子15a的顶端捆扎部21a捆扎数圈，在经由定位凸部24a被定位而穿过熔合部23a(具体而言，通电端子15a与熔合前的钩状的熔合部23a之间的间隙)并经由定位凸部25a而捆扎于根部附近的基端捆扎部22a之后，经由端子连接部11的引导部(倾斜面)14a(即，被沿着引导部14a引导)而卷绕于线圈绕线架10的周围。卷绕于线圈绕线架10的磁导线20的终端侧经由端子连接部11的引导部(倾斜面)14b(即，沿着引导部14b被引导)而捆扎于所述通电端子15b的根部附近的基端捆扎部22b，在经由定位凸部25b被定位而穿过熔合部23b(具体而言，通电端子15b与熔合前的钩状的熔合部23b之间)并在顶端捆扎部21b中的缠绕部21ba捆扎数圈之后，利用各通电端子15a、15b的角部将该磁导线20的始端及终端在规定的部位处切断。并且，磁导线20(的始端侧及终端侧)通过各通电端子15a、15b的熔合部23a、23b处的(从下表面侧的)熔合而(详细而言，以由突出设置于各通电端子15a、15b的熔合部23a、23b夹着磁导线20的方式)与各通电端子15a、15b固定结合并电连接(导通)。
此外，在本实施方式中，在所述熔合部23a、23b处的熔合后，将顶端捆扎部21b中的宽度较宽的抵接部21bb向通电端子15b压接(使紧贴并抵接)，对该顶端捆扎部21b(从下表面侧)进行铆接或熔合或者进行铆接和熔合的双方，从而磁导线20的终端(捆扎于通电端子15b的顶端捆扎部21b的部分)固定(固定结合)于通电端子15b。
此外，磁导线20的终端向通电端子15b的固定可以在所述熔合部23a、23b处的熔合之前进行，也可以与所述熔合部23a、23b处的熔合同时进行。
并且，以覆盖上述线圈装置1中的磁导线20的外周部、线圈绕线架10的端子连接部11、固定于该端子连接部11的通电端子15a、15b的导通部17a、17b的外侧等的方式形成模制树脂(虽然在图1A、B等中未图示，但在图6、7中图示)。
具有如上所述的结构的线圈装置1例如利用于具备：步进电动机，该步进电动机具备由该线圈装置1构成的定子线圈；阀主体，该阀主体具有阀口；及阀轴，该阀轴由通过向所述步进电动机通电而产生的驱动力进行驱动，并对所述阀口进行开闭，的电动阀(例如在制冷循环、热泵式制冷制热系统等中使用的电动阀)(关于详细构造，参照上述专利文献1等)。
参照图5～图8对由所述线圈装置1构成的定子线圈的组装方法的一例进行概略说明，首先，准备多个(在本例中为两个)上述结构的线圈装置1(模制树脂成形前的状态)(以下，设为线圈装置1、2)，在将在内周缘突出设置有多个磁极齿的内磁轭3、4装配于各线圈装置1、2的状态下，将各线圈装置1、2以背面(图1A、B的下表面)配合的方式配置。此时，固定于各线圈装置1、2(的端子连接部11)的(四根)通电端子15a、15b在横向(相同平面上)上排列地配置(图5所示的状态)。
接着，使模制树脂5成形为覆盖各线圈装置1、2的磁导线20的外周部、线圈绕线架10的端子连接部11、固定于该端子连接部11的通电端子15a、15b的根部部分(导通部17a、17b)的外侧且通电端子15a、15b的顶端部分(端子部16a、16b)露出(图6所示的状态)，在其上下(以将外磁轭6、7的磁极齿定位于内磁轭3、4的磁极齿之间的状态)装配在内周缘突出设置有与内磁轭3、4的磁极齿相同数量的磁极齿的外磁轭6、7(图7所示的状态)。在此，在外磁轭6、7彼此之间设置有用于向内部导入树脂的开口8。
并且，以覆盖磁极齿间的间隙、外磁轭6、7的外侧等且使通电端子15a、15b的顶端部分(端子部16a、16b)配置于连接器9a内的方式，形成树脂成形的外廓体9(在此为一体成形有筒状的连接器9a的外廓体9)(图8所示的状态)。由此组装构成电动阀用的步进电动机的定子线圈。
另外，无需详细说明，具有如上所述的结构的线圈装置1也可以利用于具备由该线圈装置1构成的螺线管线圈、具有阀口的阀主体以及由通过向所述螺线管线圈通电而产生磁力进行驱动并对所述阀口进行开闭的阀轴的电磁阀(例如在制冷循环、多功能空调系统等流体系统中使用的电磁阀)等。
这样，在本实施方式中，卷绕于线圈绕线架10的磁导线20的终端通过捆扎该磁导线20的终端的顶端捆扎部(终卷侧顶端捆扎部)21b的铆接及/或熔合而固定于通电端子(终卷侧通电端子)15b，因此能够利用所述顶端捆扎部21b来将磁导线20的终端可靠地固定于通电端子15b，并且由于不需要所述顶端捆扎部21b的除去作业，因此能够大幅削减制造工时、制造成本等。
另外，通电端子15b的顶端捆扎部(终卷侧顶端捆扎部)21b和熔合部(终卷侧接线部)23b以面向该通电端子15b中的同一面(在本实施方式中为下表面)的方式形成，因此能够容易地进行将磁导线20与通电端子15b接线的作业和将磁导线20固定于通电端子15b的作业，能够简化制造工序。
另外，通电端子15b的顶端捆扎部(终卷侧顶端捆扎部)21b由宽度较窄的缠绕部21ba和宽度较宽的抵接部21bb构成，该缠绕部(相当于通过顶端捆扎部21b的铆接、熔合而弯曲变形的部分)21ba与熔合部(终卷侧接线部)23b以大致相同宽度形成，因此，通过这样的结构，也能够简单地进行将磁导线20与通电端子15b接线的作业和将磁导线20固定于通电端子15b的作业，能够简化制造工序。
此外，在上述实施方式中，设想对磁导线20使用高耐热磁导线的情况，并设为通过熔合来进行磁导线20相对于各通电端子15a、15b的固定结合/导通(接线)，但无需多言，也可以根据磁导线的种类等而例如通过钩挂、焊接等其他的接线方法进行接线。
符号说明
1线圈装置
10线圈绕线架
11端子连接部
12a、12b支承固定部
13a、13b插入孔
14a、14b引导部
15a、15b通电端子
16a、16b端子部
17a、17b导通部
20磁导线
21a、21b顶端捆扎部(始卷侧顶端捆扎部，终卷侧顶端捆扎部)
21ba缠绕部
22bb抵接部
22a、22b基端捆扎部(始卷侧基端捆扎部，终卷侧基端捆扎部)
23a、23b熔合部(始卷侧接线部，终卷侧接线部)
24a、25a、25b定位凸部。

Claims (8)

1.一种线圈装置，具备：线圈绕线架，该线圈绕线架设置有始卷侧通电端子及终卷侧通电端子；磁导线，该磁导线卷绕于该线圈绕线架，并且该磁导线的始端捆扎固定于所述始卷侧通电端子，该磁导线的终端捆扎固定于所述终卷侧通电端子；以及模制树脂，该模制树脂覆盖该磁导线的外周部，所述线圈装置的特征在于，
在所述终卷侧通电端子，从基端侧起设置有捆扎所述磁导线的终卷侧基端捆扎部和终卷侧顶端捆扎部，并且在所述终卷侧基端捆扎部与所述终卷侧顶端捆扎部之间设置有将所述磁导线与所述终卷侧通电端子进行接线的终卷侧接线部，
所述磁导线的终端通过所述终卷侧顶端捆扎部的铆接及/或熔合而固定于所述终卷侧通电端子。
2.根据权利要求1所述的线圈装置，其特征在于，所述终卷侧顶端捆扎部具有：从所述终卷侧通电端子突出设置并捆扎所述磁导线的宽度较窄的缠绕部，和从该缠绕部突出设置并与所述终卷侧通电端子抵接的宽度较宽的抵接部。
3.根据权利要求2所述的线圈装置，其特征在于，所述终卷侧顶端捆扎部的所述缠绕部与所述终卷侧接线部以相同宽度形成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的线圈装置，其特征在于，所述终卷侧通电端子具有矩形的剖面，所述终卷侧顶端捆扎部和所述终卷侧接线部以面向所述终卷侧通电端子中的同一面的方式形成。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的线圈装置，其特征在于，在所述始卷侧通电端子，从顶端侧起设置有捆扎所述磁导线的始卷侧顶端捆扎部和始卷侧基端捆扎部，并且在所述始卷侧顶端捆扎部与所述始卷侧基端捆扎部之间设置有将所述磁导线与所述始卷侧通电端子进行接线的始卷侧接线部。
6.根据权利要求4所述的线圈装置，其特征在于，在所述始卷侧通电端子，从顶端侧起设置有捆扎所述磁导线的始卷侧顶端捆扎部和始卷侧基端捆扎部，并且在所述始卷侧顶端捆扎部与所述始卷侧基端捆扎部之间设置有将所述磁导线与所述始卷侧通电端子进行接线的始卷侧接线部。
7.一种电动阀，其特征在于，具备：步进电动机，该步进电动机具有权利要求1～6中任一项所述的线圈装置；阀主体，该阀主体具有阀口；以及阀轴，该阀轴由通过向所述步进电动机通电而产生的驱动力进行驱动，并对所述阀口进行开闭。
8.一种电磁阀，其特征在于，具备：权利要求1～6中任一项所述的线圈装置；阀主体，该阀主体具有阀口；以及阀轴，该阀轴由通过向所述线圈装置通电而产生的磁力进行驱动，并对所述阀口进行开闭。
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