JP2020177938A - 制御弁、コイルユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルユニットの製造において端子に引き出し線を巻装する際の巻線の損傷を防止又は抑制可能な構造を提供する。【解決手段】 コイルユニット１００において、ボビン１０４は巻線１２０が巻回されるボビン本体１０８と、端子１０６の基端部１１５を収容する収容壁１１０を含む。端子１０６は、金属板の切断痕であるダレ部１３０を有するブランク材を成形して得られ、収容壁１１０に近接した位置にて端子本体１１４の側面に突設されたガイド部１１６と、離隔した位置にて端子本体１１４の側面に突設された固着部１１８を含む。ボビン本体１０８から延びる巻線１２０の端部である引き出し線１２２が、収容壁１１０に巻き付けられる巻回部１２４と、固着部１１８に接合される接合部１２６と、巻回部１２４と接合部１２６との間でガイド部１１６に引っ掛けられる係合部１２８とを有し、ガイド部１１６と固着部１１８のそれぞれのダレ部１３０と当接する。【選択図】図４

Description

本発明はコイルユニットを備える制御弁に関し、特にコイルユニットにおける巻線の巻装構造および方法に関する。

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。モータユニットのステータは、通電により電磁力を発生するコイルユニットを含む。コイルユニットは、樹脂製のボビンに巻線を巻回して電磁コイルを形成することで得られる。ボビンには金属製の端子が一体に設けられ、電磁コイルの引き出し線がその端子に固着されている。このようなコイルユニットにおいては、ボビンにおける電磁コイルの巻付力（テンション）を保持するために、引き出し線を端子に複数回巻き付ける構造などが採用される。

ところで、端子は一般に金属板をプレスにより打ち抜いて得られるため、断面形状が角形となり、その角部のエッジが巻線を損傷させる虞がある。そこで、ボビンにおいて端子の基端部を支持する円筒部に引き出し線を巻き付ける一方、その引き出し線の先端部を端子に巻き付けたうえで半田付けする方法が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１５−３２７５３号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、引き出し線の先端部を端子に巻き付ける際に損傷させる可能性がある。特に、端子の角部に打ち抜きによるバリが発生している場合、引き出し線の巻き付け時に破断してしまう虞がある。この点、端子を切り出す際にバリを潰す工程（角部のエッジを潰す工程）を追加することも考えられるが、製造コストが嵩む要因になりかねない。このような問題は、電動弁に限らず、ソレノイド駆動の電磁弁など、コイルユニットを備える制御弁であれば同様に生じ得る。

本発明の目的の一つは、コイルユニットの製造において端子に引き出し線を巻装する際の巻線の損傷を防止又は抑制可能な構造を提供することにある。

本発明のある態様はコイルユニットである。このコイルユニットは、樹脂製のボビンと、ボビンに一体に設けられた金属製の端子と、ボビンに巻回されて電磁コイルを構成し、端部が端子に固着される巻線と、を備える。ボビンは、巻線が巻回されるボビン本体と、端子の基端部を収容する収容部と、を含む。端子は、金属板の切断痕であるダレ部を有するブランク材を成形して得られた部品であり、ボビン本体から離間する方向に延出する端子本体と、収容部に近接した位置にて端子本体の側面に突設されたガイド部と、収容部から離隔した位置にて端子本体の側面に突設された固着部と、を含む。ボビン本体から延びる巻線の端部である引き出し線が、収容部に巻き付けられる巻回部と、固着部に接合される接合部と、巻回部と接合部との間でガイド部に引っ掛けられる係合部とを有し、係合部と接合部とにおいて、ガイド部と固着部のそれぞれのダレ部と当接している。

この態様によると、引き出し線がボビンの収容部に巻き付けられ、ガイド部を経由して固着部へ架け渡される。このため、仮に振動等の外部環境により巻回部が収容部からずれることがあっても、端子本体側へ脱落することを防止できる。その結果、電磁コイルのボビンへの巻付力（テンション）を安定に保持できる。そして特に、引き出し線がガイド部と固着部のそれぞれのエッジ部を回避し、ダレ部と当接するように架け渡されるため、コイルユニットの製造工程において巻線が損傷することを防止又は抑制できる。

本発明の別の態様は制御弁である。この制御弁は、弁部を含む弁本体と、弁部を駆動する駆動ユニットとを組み付けて構成される。駆動ユニットは、通電により電磁力を発生させるためのコイルユニットを備える。コイルユニットは、樹脂製のボビンと、ボビンに一体に設けられた金属製の端子と、ボビンに巻回されて電磁コイルを構成し、端部が端子に固着される巻線と、を備える。ボビンは、巻線が巻回されるボビン本体と、端子の基端部を収容する収容部と、を含む。端子は、金属板の切断痕であるダレ部を有するブランク材を成形して得られた部品であり、ボビン本体から離間する方向に延出する端子本体と、収容部に近接した位置にて端子本体の側面に突設されたガイド部と、収容部から離隔した位置にて端子本体の側面に突設された固着部と、を含む。ボビン本体から延びる巻線の端部である引き出し線が、収容部に巻き付けられる巻回部と、固着部に接合される接合部と、巻回部と接合部との間でガイド部に引っ掛けられる係合部とを有し、係合部と接合部とにおいて、ガイド部と固着部のそれぞれのダレ部と当接している。

この態様によると、引き出し線がボビンの収容部に巻き付けられ、ガイド部を経由して固着部へ架け渡される。このため、電磁コイルのボビンへの巻付力（テンション）を保持できる。そして特に、引き出し線がガイド部と固着部のそれぞれのエッジ部を回避し、ダレ部と当接するように架け渡されるため、制御弁の製造工程において巻線が損傷することを防止又は抑制できる。

本発明のさらに別の態様は、アクチュエータに適用されるコイルユニットの製造方法である。この製造方法は、金属板から所定形状のブランク材を切り出す切断工程と、ブランク材を成形して端子を得る端子成形工程と、樹脂材を成形してボビンを得るボビン成形工程と、端子とボビンとを一体化する一体化工程と、ボビンに巻線を巻回する巻装工程と、巻線の端部である引き出し線を端子に固着させる固着工程と、を備える。ボビン成形工程は、巻線が巻回されるボビン本体と、端子の基端部を収容する収容部とを一体に成形する。切断工程によりブランク材の片面側にダレ部が形成される。ブランク材は、端子の側方に突出する突出部として、端子の基端側からガイド部および成形対象部を有する。端子成形工程は、成形対象部をダレ部を内側に位置させつつ折り返すことにより折り返し部を成形する。巻装工程は、折り返し部の隙間に引き出し線を挿通させる工程と、引き出し線を折り返し部とガイド部との間、およびガイド部と収容部との間に架け渡す工程と、引き出し線を収容部に巻き付ける工程と、を含む。架け渡す工程は、引き出し線を折り返し部とガイド部のそれぞれのダレ部に当接させるようにして架け渡す。固着工程は、折り返し部を加締めて引き出し線を挟持させる工程を含む。

この態様によると、ブランク材を切り出した際に形成されるダレ部が有効に利用される。すなわち、そのダレ部を内側に位置させつつ折り返し部が成形される。引き出し線は、その折り返し部に挿通されて加締められることで端子に固着されるが、ダレ部に当接するため、損傷し難い。また、引き出し線が収容部と折り返し部との間に架け渡される際にガイド部を経由するところ、そのガイド部のダレ部に当接するように架け渡されるため、ガイド部から損傷を受けることもない。したがって、コイルユニットの製造工程において巻線が損傷することを防止又は抑制できる。

本発明によれば、コイルユニットの製造において端子に引き出し線を巻装する際の巻線の損傷を防止又は抑制可能な構造を提供できる。

第１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。 ステータの構成を表す図である。 コイルユニットの構成を表す図である。 ボビンの構成を表す図である。 ボビンの構成を表す図である。 端子の構成を表す図である。 コイルユニットの組み付けを順に示す説明図である。 第１実施形態におけるコイルユニットの変形例を示す図である。 第２実施形態におけるコイルユニットを表す図である。

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。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る電動弁１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を組み付けて構成される。弁本体２は、有底筒状の第１ボディ４と、円筒状の第２ボディ５と、円筒状の第３ボディ６と、を含む。第１ボディ４の上半部に、第２ボディ５が配設されている。第２ボディ５の下半部に、第３ボディ６が配設されている。第３ボディ６は、第１ボディ４の内方に位置する。第３ボディ６内部に弁部２０が収容されている。第２ボディ５の上部中央には、ガイド部材２２が立設されている。ガイド部材２２の軸線方向中央部の外周面には雄ねじ部２４が形成されている。ガイド部材２２の下端部は大径となっており、その大径部が第２ボディ５の上部中央に同軸状に固定されている。第２ボディ５の内方には、モータユニット３のロータ５４から延びるシャフト２６が挿通されている。シャフト２６の下端部は、弁部２０を構成する弁体２８を兼ねている。ガイド部材２２はその内周面によりシャフト２６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５４の回転軸８０を回転摺動可能に支持する。

第１ボディ４の一方の側部には導入ポート３０が設けられ、他方の側部には導出ポート３２が設けられている。導入ポート３０は流体を導入し、導出ポート３２は流体を導出する。導入ポート３０と導出ポート３２は第３ボディ６内に形成される内部通路３４によって連通する。

第３ボディ６の側部には入口ポート３６が設けられ、底部には出口ポート３８が設けられている。入口ポート３６は導入ポート３０と連通し、出口ポート３８は導出ポート３２と連通する。入口ポート３６と出口ポート３８は、弁室４０を介して連通している。第３ボディ６の内方には弁孔４２が設けられ、その上端開口端縁により弁座４４が形成されている。弁体２８が弁座４４に接離することで、弁部２０の開度が調整される。

弁室４０内部において、シャフト２６の下部にＥリング４６が嵌着されている。Ｅリング４６の上方にはばね受け４８が設けられる。ガイド部材２２の下方にもばね受け５０が設けられ、２つのばね受け４８、５０の間には弁体２８を弁部２０の閉弁方向へ付勢するスプリング５２が弁体２８と同軸状に挿入されている。本実施形態においては、シャフト２６の下端部が弁体２８を兼ねているから、スプリング５２はシャフト２６をも閉弁方向へ付勢する。

次に、モータユニット３の構造を説明する。
モータユニット３は、ロータ５４とステータ５６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５８を有し、そのキャン５８の内方にロータ５４、外方にステータ５６を配置して構成される。

ステータ５６は、積層コア６０の内周部に複数の突極９０を等間隔に配置して構成される。積層コア６０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９０には、コイル１０２（電磁コイル）が巻回されたボビン１０４が組み付けられている。

ステータ５６は、モータユニット３のケース６６と一体に設けられている。ケース６６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５６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。

モータユニット３は、キャン５８の外側に回路基板６８を有する。回路基板６８は、ケース６６の内方に固定されている。本実施形態では、回路基板６８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６６の上端は、蓋体７０により閉止されている。ケース６６における蓋体７０の下方の空間Ｓに回路基板６８が配設されている。

ボビン１０４からはコイル１０２につながる一対の端子１０６が延出し、回路基板６８に接続されている。回路基板６８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７２」ともいう）が延出し、それぞれケース６６の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース６６の側部にコネクタ部７４が一体に設けられ、そのコネクタ部７４の内方に接続端子７２が配置されている。コイル１０２、ボビン１０４および端子１０６により「コイルユニット１００」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１００が、積層コア６０の中心軸に対して１２０度ごとに設けられている。コイルユニット１００の構造の詳細は後述する。

ロータ５４は、円筒状のロータコア７６と、ロータコア７６の外周に沿って設けられたマグネット７８を備える。ロータコア７６は回転軸８０に組み付けられている。マグネット７８は、その円周方向に複数極に磁化されている。

回転軸８０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２２に外挿されている。回転軸８０の内周面には雌ねじ部８２が形成され、ガイド部材２２の雄ねじ部２４と噛合している。これらのねじ部によるねじ送り機構によって、ロータ５４の回転運動がシャフト２６の軸線方向への並進運動に変換され、シャフト２６は軸線方向に移動（昇降）する。

シャフト２６の上部は縮径され、その縮径部が回転軸８０の底部を貫通している。縮径部の先端には、環状のストッパ８４が固定されている。一方、縮径部の基端と回転軸８０の底部との間には、シャフト２６を下方（閉弁方向）に付勢するバックスプリング８６が介装されている。このような構成により、弁部２０の開弁時にはストッパ８４が回転軸８０の底部に係止される態様でシャフト２６がロータ５４と一体変位する。一方、弁部２０の閉弁時には、弁体２８が弁座４４から受ける反力により、バックスプリング８６が押し縮められる。この時のバックスプリング８６の弾性反力により弁体２８を弁座４４に押し付けることができ、弁体２８の着座性能（弁閉性能）を高められる。

モータユニット３の駆動によりシャフト２６が弁部２０の開弁方向（図１の上方向）へ動き始めると、弁体２８は弁座４４から離脱する。これによりスプリング５２は圧縮方向へ弾性変形する。弁体２８が弁座４４から離脱すると、導入ポート３０から導入された流体が、入口ポート３６、弁室４０、弁部２０、出口ポート３８を順次通過し、導出ポート３２から導出される。

次に、導電部材の配置構成について詳細に説明する。
図２は、ステータ５６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５６とケース６６の断面図である。（Ｂ）はステータ５６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５８、ロータ５４を示している（二点鎖線参照）。
図３は、ステータ５６の構成を表す図である。（Ａ）はコイルユニット１００を組み付けた積層コア６０の平面図、（Ｂ）は正面図である。

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５４の軸線周りに等間隔でコイルユニット１００が設けられている。図２（Ｂ）に示すように、積層コア６０の内周部には、軸線Ｌに対して１２０度の間隔でスロット８８ａ、８８ｂ、８８ｃ（これらを特に区別しないときは「スロット８８」と総称する）が設けられている。各スロット８８には、その中央から半径方向内向きに突出する突極９０ａ、９０ｂ、９０ｃ（「突極９０」と総称する）が形成され、それぞれＵ相コイル１０２ａ、Ｖ相コイル１０２ｂ、Ｗ相コイル１０２ｃ（「コイル１０２」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８８の間にも、横断面Ｕ字状のスリット９２が形成され、磁路の最適化が図られている。

マグネット７８は、キャン５８を介して突極９０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７８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。

図３（Ａ）に示すように、コイルユニット１００は、端子１０６のある面をステータ５６の径方向内側に向ける態様で突極９０に組み付けられる。コイルユニット１００のうちステータ５６の径方向内側に向く面は、曲率を有している。以下、コイルユニット１００のうち曲率を有する面を背面、その反対側の面を正面として説明する。

図４は、コイルユニット１００の構成を表す図である。（Ａ）はコイルユニット１００の正面斜視図、（Ｂ）は背面斜視図、（Ｃ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。

コイルユニット１００は、コイル１０２、ボビン１０４、端子１０６によって構成されている。コイル１０２は導電材料からなる巻線１２０をボビン１０４に巻回させることにより構成される。本実施形態において、巻線１２０は線径が０．２ｍｍ程度の銅線からなる。コイル１０２からは、巻線１２０の端部である引き出し線１２２が延出している。ボビン１０４および端子１０６に対する引き出し線１２２の巻回方法については、後述する。ボビン１０４は、樹脂材からなる。ボビン１０４の上面からは、一対の端子１０６がコイルユニット１００の中心から離間する方向に延出する。

図５は、ボビン１０４の構成を表す図である。（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は背面斜視図、（Ｃ）は正面図である。
図６は、ボビン１０４の構成を表す図である。（Ａ）は図５（Ｃ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＤ部拡大図である。

図５（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ボビン１０４は、ボビン本体１０８と収容壁１１０を有する。ボビン本体１０８は、断面略長方形状である筒状部１０１、正面側フランジ部１０３、背面側フランジ部１０５により構成される。筒状部１０１の正面側の端部に正面側フランジ部１０３が設けられ、背面側の端部に背面側フランジ部１０５が設けられる。背面側フランジ部１０５の上端面には、２つの収容壁１１０が設けられている。

図５（Ｂ）、図６（Ａ）−（Ｂ）に示すように、ボビン１０４の背面は曲率を有する。背面側フランジ部１０５には端子１０６の端部を挿入するための穴部１３４が設けられている。穴部１３４は、ボビン１０４の平面視において長方形状をなしている。穴部１３４の開口端の３辺を囲むように、収容壁１１０が設けられている。収容壁１１０は断面コ字状をなしており、背面側フランジ部１０５の上面に突設されている。収容壁１１０の２つの側面のうち、外側を向く面には、面の一部が切り欠けられて段部１１２が設けられている。

図７は、端子１０６の構成を表す図である。（Ａ）は端子１０６の曲げ加工前であるブランク材１０７の正面図、（Ｂ）は曲げ加工後の正面斜視図である。
一対の端子１０６は、対称構造を有する２つの端子１０６によって構成される。各端子１０６は、金属板を打ち抜いて得られたブランク材１０７を曲げ成形して得られる。打ち抜き加工の際、切り抜かれたブランク材１０７には切断痕としてバリとダレが生じる。ダレは、ブランク材１０７の一側面のうち上端部を除き、その面の周縁に形成される。バリはダレが形成される面とは反対側の面のうち上端部を除き、その面の周縁に形成される。図７（Ａ）において、ダレ部１３０は正面側に形成されている。ブランク材１０７の側面には、曲げ加工によって折り曲げられる成形対象部１０９が延設されている。

図７（Ｂ）に示すように、端子１０６は、端子本体１１４、ガイド部１１６および固着部１１８を有する。端子本体１１４は角柱状をなしている。端子本体１１４の基端部１１５は長方形状の断面を有する。基端部１１５の両側面には、突部１３８が２つずつ形成されている。端子本体１１４の側面には、基端部１１５に近い順にガイド部１１６、固着部１１８が突出している。ガイド部１１６は角柱状をなしている。固着部１１８はガイド部１１６より長い角柱状の成形対象部１０９を折り曲げた形状をなしている。

図７（Ａ）に示すブランク材１０７から、図７（Ｂ）に示す端子１０６を得る際には、ダレ部１３０が内側、バリ部１３６が外側になるような態様で成形対象部１０９が折り曲げられ、固着部１１８が形成される。端子１０６のうち、曲げ成形によって折り曲げられて固着部１１８を構成する部分を「折り返し部１３２」という。

図４（Ａ）−（Ｃ）に戻り、ボビン１０４、端子１０６、コイル１０２の当接関係や引き出し線１２２の各部について説明する。
図４（Ｂ）に示すように、２つの収容壁１１０には、対となる端子１０６がダレ部１３０を露出する向きで１つずつ収容されている。すなわち、１つのコイルユニット１００に対して２つの端子１０６が設けられている。基端部１１５は穴部１３４に圧入され、４つの側面のうち３つの面を覆われる態様で収容壁１１０に収容される。すなわち、収容壁１１０と穴部１３４は、基端部１１５を収容する「収容部」として機能する。この圧入によって突部１３８（図７（Ｂ）参照）が穴部１３４に押し付けられ、端子１０６が穴部１３４から抜け落ちるのが防止される。端子本体１１４の先端部は、回路基板６８（図１参照）に接続される。ガイド部１１６は、段部１１２に支持される。固着部１１８は収容壁１１０から離隔した位置において端子本体１１４の側面に突設される。

筒状部１０１に巻線１２０が巻回されることで、コイル１０２が形成されている。コイル１０２は正面側フランジ部１０３、背面側フランジ部１０５によって筒状部１０１から抜け落ちないようになっている。コイル１０２からは引き出し線１２２が延出している。引き出し線１２２は、収容壁１１０に巻きつけられ、ガイド部１１６に引っ掛けられ、固着部１１８に接合されている。引き出し線１２２のうち、収容壁１１０に巻きつけられる部分を「巻回部１２４」、固着部１１８に挟持されつつ接合される部分を「接合部１２６」という。また、引き出し線１２２のうち、巻回部１２４と接合部１２６の間に位置し、ガイド部１１６に引っ掛けられる部分を「係合部１２８」という。巻回部１２４が設けられたことにより、巻線１２０のボビン本体１０８に対するテンションが保持される。係合部１２８が設けられたことにより、仮に振動等の外部環境により巻回部１２４が収容壁１１０からずれることがあっても、端子本体１１４側へ脱落することが防止される。これにより、コイル１０２がボビン１０４に安定に保持される。

図６（Ｂ）に戻り、ボビン本体１０８の背面と収容壁１１０との位置関係について説明する。ボビン本体１０８の背面と収容壁１１０には、最短距離ａが存在する。最短距離ａは、巻線１２０の線径より大きくなるようにする。図４（Ａ）に関連して説明したとおり、巻線１２０（引き出し線１２２）は収容壁１１０に巻きつけられる。最短距離ａをこのように設定することにより、巻線１２０がボビン本体１０８の背面から飛び出ることを防止できる。

次に、コイルユニット１００の組み付け方について説明する。
図８は、コイルユニット１００の組み付けを順に示す説明図である。（Ａ）はボビン１０４に端子１０６を組み付ける図、（Ｂ）はボビン１０４に巻線１２０を巻回し始める図、（Ｃ）は巻線１２０の巻き終わりを示す図である。

まず、図７（Ａ）において説明したとおり、金属板に対して打ち抜き加工を施すことによりブランク材を切り出す（切断工程）。次に、図７（Ｂ）において説明したとおり、ダレ部１３０が内側に位置するように成形対象部１０９を折りまげて折り返し部１３２を形成し、端子１０６を得る（端子成形工程）。また、樹脂材の射出成形によりボビン本体１０８と収容壁１１０を一体に形成する（ボビン成形工程）。端子１０６とボビン１０４が得られた後、図８（Ａ）−（Ｃ）の順に組み立てる。

２つの端子１０６の基端部１１５を、収容壁１１０に沿わせつつ２つの穴部１３４それぞれに圧入する（一体化工程）。段部１１２とガイド部１１６が当接するまで基端部１１５が圧入された後、巻線１２０をボビン１０４に巻回させていく。まず、巻線１２０を一方の端子１０６の折り返し部１３２の内側（隙間）に挿通させ、折り返し部１３２とガイド部１１６との間に架け渡す。この時、巻線１２０（引き出し線１２２）は折り返し部１３２のダレ部１３０を有する面およびガイド部１１６のダレ部１３０を有する面に当接させる。ガイド部１１６の背面に当接させた巻線１２０を、ガイド部１１６と収容壁１１０との間に架け渡す。次いで、収容壁１１０に対して平面視反時計回りに１周巻き付ける。収容壁１１０に巻き付けた後、巻線１２０をボビン本体１０８に対して正面視時計回りに巻回していく。コイル１０２の巻数だけ巻回した後、巻線１２０をもう一方の端子１０６に巻き付けていく。まず、ボビン本体１０８から延出された巻線１２０を、収容壁１１０に平面視反時計回りに一周巻き付ける。次いで、巻線１２０を収容壁１１０とガイド部１１６との間、ガイド部１１６と折り返し部１３２との間に架け渡す。この時においても、巻線１２０（引き出し線１２２）を折り返し部１３２およびガイド部１１６のダレ部１３０を有する面に当接させる。そして、巻線１２０を折り返し部１３２の隙間に挿通させる（巻装工程）。

次に、折り返し部１３２の隙間に通した巻線１２０を固着部１１８に固着させる。まず、折り返し部１３２を加締めて巻線１２０を折り返し部１３２に挟持させる。次いで、折り返し部１３２のうち巻線１２０を挟持している部分に対してヒュージング（熱加締め）を施し、巻線１２０を固着部１１８に固着させる（固着工程）。

以上説明したように、本実施形態によれば、引き出し線１２２がガイド部１１６と固着部１１８のそれぞれのバリ部１３６（エッジ部）を回避し、ダレ部１３０と当接するように架け渡される。そのため、コイルユニット１００の製造工程において巻線１２０が損傷することを防止又は抑制できる。引き出し線１２２は、その折り返し部１３２に挿通されて加締められることで端子１０６に固着される。このとき、引き出し線１２２はダレ部１３０に当接するため、固着部１１８において引き出し線１２２の損傷が発生しにくくなる。

また、本実施形態によれば、端子１０６の引き出し線１２２との当接箇所において、ブランク材を切り出した際に形成されるダレ部１３０を利用する。そのため、端子１０６の角部のエッジを潰す等の工程が不要となり、製造コストが低減される。

図９は、第１実施形態におけるコイルユニット１００の変形例を示す。
変形例においては、固着部１４４が互いの端子１４０へ向かい合う態様で、端子本体１４２が収容壁１１０に収容される。端子１４０においては、図９における背面にダレ部１３０（不図示）が形成されている。すなわち、端子１４０においても、折り返し部１４８の内側にダレ部１３０を有する形状となっている。変形例においては、引き出し線１２２が折り返し部１４８の隙間を挿通し、折り返し部１４８とガイド部１４６との間、ガイド部１４６と収容壁１１０との間に架け渡されている。収容壁１１０に巻きつけられた後、巻線１２０はボビン１０４に対して正面視反時計回りに巻回されてコイル１０２を形成する。

変形例においても、巻線１２０をダレ部１３０に当接する態様で端子１０６に固着させることで、コイルユニット１００の製造工程において巻線１２０が損傷することを防止又は抑制できる。

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態におけるコイルユニット２００を表す図である。（Ａ）はコイルユニット２００の平面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）におけるＥ部拡大図である。
コイルユニット２００は、ボビン２２０、端子２３０からなる。端子２３０において、ダレ部２３４が存在する面はボビン２２０の収容壁２２４に対向する。また、ダレ部２３４が存在する面とは反対側の面（バリ部２３２が存在する面）は収容壁２２４に対向せず、露出される。すなわち、コイルユニット２００に対する端子２３０の向きは、コイルユニット１００に対する端子１０６の向き（図４（Ａ）参照）と表裏が逆となっている。

図１０（Ｂ）に示すとおり、収容壁２２４における凹部２２６の高さは、端子２３０の基端部２３６におけるバリ部２３２を含む厚さよりも大きく設定する。すなわち、凹部２２６に基端部２３６が挿入されたとき、それぞれの端面には高低差ｂが生じる。このような構造にすることで、収容壁２２４に巻線１２０を巻きつけたとしても、巻線１２０がバリ部２３２に触れる虞がなくなる。よって、コイルユニット２００の製造工程において巻線１２０が損傷することを防止又は抑制できる。

コイルユニット２００においても、ボビン本体２２２の背面と収容壁２２４の最短距離ａは、巻線１２０の線径より大きくなるようにする。最短距離ａをこのように設定することにより、巻線１２０がボビン本体２２２の背面から飛び出ることを防止できる。

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。

各実施形態では、収容壁の形状を断面コ字状とし、角柱状の端子本体を収容する態様を例示した。変形例においては、収容壁を４つの面からなる形状や、２つの面からなる形状等その他の形状としてもよい。収容壁の形状は、端子本体（基端部）の形状に合わせて適宜設定してよい。いずれの場合においても、巻線をダレ部に当接させることで、コイルユニットの製造工程における巻線の損傷を防止または抑制できる。

各実施形態では、折り返し部における巻線（引き出し線）の接合態様としてヒュージングを採用した。変形例においては、かしめ、ロー付け等その他の接合方法を適用してもよい。

各実施形態では、巻線の線径を０．２ｍｍ程度とした。０．３ｍｍ以下、より詳細には０．２ｍｍ以下である細線は破断しやすいため、本発明の効果が顕著に表される。コイルにおいて、電磁力を確保する目的でアンペアターンを大きくすることがある。コイルの体積を抑えつつターン数を増やすために、線径の小さい巻線が使用される。しかし、線径の小さい巻線は線径の大きい巻線に比べて破断しやすいため、線径の小さい巻線を巻回する場合には破断を防止する策を講じる必要がある。巻線をダレ部に当接させる構造としたことで、線径の小さい巻線を使用したとしても、コイルユニットの製造工程における巻線の損傷を防止または抑制できる。変形例においては、線径を０．３ｍｍより大きい巻線としてもよい。

第１実施形態では、ボビンの正面視時計回りに巻線を巻回させてコイルを形成した。第２実施形態では、ボビンの正面視反時計回りに巻線を巻回させてコイルを形成した。コイルの巻き方向は、ボビンの太さやボビンに対する端子の位置等に応じて設定すればよい。いずれの場合であっても、巻線をダレ部に当接させることで、コイルユニットの製造工程における巻線の損傷を防止または抑制できる。

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。

各実施形態では、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。また、モータユニットに限らず、他の駆動ユニットを採用してもよい。

各実施形態では、上記電動弁を、１つの導入ポートに対して１つの導出ポートを有する二方弁として構成する例を示した。変形例においては、１つの導入ポートに対して２つの導出ポートを有する三方弁、あるいは２つの導入ポートに対して２つの導出ポートを有する四方弁として構成することもできる。

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、４ 第１ボディ、５ 第２ボディ、６ 第３ボディ、２０ 弁部、２２ ガイド部材、２４ 雄ねじ部、２６ シャフト、２８ 弁体、３０ 導入ポート、３２ 導出ポート、３４ 内部通路、３６ 入口ポート、３８ 出口ポート、４０ 弁室、４２ 弁孔、４４ 弁座、４６ Ｅリング、４８ ばね受け、５０ ばね受け、５２ スプリング、５４ ロータ、５６ ステータ、５８ キャン、６０ 積層コア、６６ ケース、６８ 回路基板、７０ 蓋体、７２ 接続端子、７４ コネクタ部、７６ ロータコア、７８ マグネット、８０ 回転軸、８２ 雌ねじ部、８４ ストッパ、８６ バックスプリング、８８ スロット、９０ 突極、９２ スリット、１００ コイルユニット、１０１ 筒状部、１０２ コイル、１０３ 正面側フランジ部、１０４ ボビン、１０５ 背面側フランジ部、１０６ 端子、１０７ ブランク材、１０８ ボビン本体、１０９ 成形対象部、１１０ 収容壁、１１２ 段部、１１４ 端子本体、１１５ 基端部、１１６ ガイド部、１１８ 固着部、１２０ 巻線、１２２ 引き出し線、１２４ 巻回部、１２６ 接合部、１２８ 係合部、１３０ ダレ部、１３２ 折り返し部、１３４ 穴部、１３６ バリ部、１３８ 突部、１４０ 端子、１４２ 端子本体、１４４ 固着部、１４６ ガイド部、１４８ 折り返し部、２００ コイルユニット、２１０ コイル、２２０ ボビン、２２２ ボビン本体、２２４ 収容壁、２２６ 凹部、２３０ 端子、２３２ バリ部、２３４ ダレ部、２３６ 基端部、Ｌ 軸線、Ｓ 空間、ａ 最短距離、ｂ 高低差。

Claims (10)

1. 樹脂製のボビンと、
   前記ボビンに一体に設けられた金属製の端子と、
   前記ボビンに巻回されて電磁コイルを構成し、端部が前記端子に固着される巻線と、
   を備えるコイルユニットであって、
   前記ボビンは、
   前記巻線が巻回されるボビン本体と、
   前記端子の基端部を収容する収容部と、
   を含み、
   前記端子は、
   金属板の切断痕であるダレ部を有するブランク材を成形して得られた部品であり、
   前記ボビン本体から離間する方向に延出する端子本体と、
   前記収容部に近接した位置にて前記端子本体の側面に突設されたガイド部と、
   前記収容部から離隔した位置にて前記端子本体の側面に突設された固着部と、
   を含み、
   前記ボビン本体から延びる前記巻線の端部である引き出し線が、前記収容部に巻き付けられる巻回部と、前記固着部に接合される接合部と、前記巻回部と前記接合部との間で前記ガイド部に引っ掛けられる係合部とを有し、前記係合部と前記接合部とにおいて、前記ガイド部と前記固着部のそれぞれのダレ部と当接していることを特徴とするコイルユニット。
2. 前記固着部は、前記ブランク材の一部を前記ダレ部が内側に位置するように折り返して得られた折り返し部を含み、
   前記引き出し線の接合部が前記折り返し部に挟持され、固定されていることを特徴とする請求項１に記載のコイルユニット。
3. 前記収容部は、前記端子の前記ダレ部が存在する面とは反対側面を露出させつつ前記基端部を収容する凹部を有し、
   前記凹部の高さが、前記基端部の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルユニット。
4. 前記端子は、前記反対側面にバリ部を有し、
   前記凹部の高さが、前記基端部のバリ部を含む厚みよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のコイルユニット。
5. 前記端子の基端部は、長方形状の断面を有し、
   前記収容部は、前記反対側面を除く前記基端部の３つの面を収容する断面コ字状を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のコイルユニット。
6. 前記収容部は、
   前記基端部を支持する穴部と、
   前記基端部を取り囲み、ボビン本体から立設される収容壁と、
   を含み、
   前記巻回部が前記収容壁に巻きつけられ、
   前記ボビンの外周面と前記収容壁との最短距離が、前記巻線の線径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコイルユニット。
7. 弁部を含む弁本体と、前記弁部を駆動する駆動ユニットとを組み付けて構成された制御弁であって、
   前記駆動ユニットは、通電により電磁力を発生させるためのコイルユニットを備え、
   前記コイルユニットは、
   樹脂製のボビンと、
   前記ボビンに一体に設けられた金属製の端子と、
   前記ボビンに巻回されて電磁コイルを構成し、端部が前記端子に固着される巻線と、
   を備え、
   前記ボビンは、
   前記巻線が巻回されるボビン本体と、
   前記端子の基端部を収容する収容部と、
   を含み、
   前記端子は、
   金属板の切断痕であるダレ部を有するブランク材を成形して得られた部品であり、
   前記ボビン本体から離間する方向に延出する端子本体と、
   前記収容部に近接した位置にて前記端子本体の側面に突設されたガイド部と、
   前記収容部から離隔した位置にて前記端子本体の側面に突設された固着部と、
   を含み、
   前記ボビン本体から延びる前記巻線の端部である引き出し線が、前記収容部に巻き付けられる巻回部と、前記固着部に接合される接合部と、前記巻回部と前記接合部との間で前記ガイド部に引っ掛けられる係合部とを有し、前記係合部と前記接合部とにおいて、前記ガイド部と前記固着部のそれぞれのダレ部と当接していることを特徴とする制御弁。
8. 前記巻線の線径が０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の制御弁。
9. アクチュエータに適用されるコイルユニットの製造方法であって、
   金属板から所定形状のブランク材を切り出す切断工程と、
   前記ブランク材を成形して端子を得る端子成形工程と、
   樹脂材を成形してボビンを得るボビン成形工程と、
   前記端子と前記ボビンとを一体化する一体化工程と、
   前記ボビンに巻線を巻回する巻装工程と、
   前記巻線の端部である引き出し線を前記端子に固着させる固着工程と、
   を備え、
   前記ボビン成形工程は、前記巻線が巻回されるボビン本体と、前記端子の基端部を収容する収容部とを一体に成形し、
   前記切断工程により前記ブランク材の片面側にダレ部が形成され、
   前記ブランク材は、前記端子の側方に突出する突出部として、前記端子の基端側からガイド部および成形対象部を有し、
   前記端子成形工程は、前記成形対象部を前記ダレ部を内側に位置させつつ折り返すことにより折り返し部を成形し、
   前記巻装工程は、
   前記折り返し部の隙間に前記引き出し線を挿通させる工程と、
   前記引き出し線を前記折り返し部と前記ガイド部との間、および前記ガイド部と前記収容部との間に架け渡す工程と、
   前記引き出し線を前記収容部に巻き付ける工程と、
   を含み、
   前記架け渡す工程は、前記引き出し線を前記折り返し部と前記ガイド部のそれぞれのダレ部に当接させるようにして架け渡し、
   前記固着工程は、前記折り返し部を加締めて前記引き出し線を挟持させる工程を含むことを特徴とするコイルユニットの製造方法。
10. 前記固着工程は、前記折り返し部の前記引き出し線を挟持する箇所にヒュージングを施す工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のコイルユニットの製造方法。

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