JP4563088B2 - Electromagnetic actuator - Google Patents
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Description
本発明は、防水性、耐水性が要求される、例えば、冷凍・冷蔵サイクルの電動式膨張弁、流路切換用電動弁などに好適な電磁アクチュエータに関し、特に製造工数、治具コストを低減する技術に関する。 The present invention relates to an electromagnetic actuator that is required to be waterproof and water-resistant, for example, an electric expansion valve for a refrigeration / refrigeration cycle, an electric valve for switching a flow path, and the like, and particularly reduces manufacturing man-hours and jig costs. Regarding technology.
電動弁、ステッピングモータなどに使用される電磁アクチュエータ(例えば特許文献1を参照)のうち、高湿度や結露などの環境下で使用され、防水性、耐水性が要求される用途に使用されるものは、従来、図8に示した方法で作製されている。 Among electromagnetic actuators used in motor-operated valves, stepping motors, etc. (see, for example, Patent Document 1), those used in environments where high humidity and condensation are required and used for applications that require waterproofness and water resistance Is conventionally produced by the method shown in FIG.
図示したように、内周部に沿って複数の極歯12が軸方向に起立形成された円環状のステータヨーク11と、励磁コイル31が巻回された円筒状のボビン21とからなる組立体(同図では2組)が、円筒状のフレームヨーク41に収納され、この状態でフレームヨーク41と励磁コイル31との間に樹脂を注型して封止することにより電磁アクチュエータが作製される。
As shown in the figure, an assembly comprising an
同図のようにボビン21とステータヨーク41とを積み重ねて組み立てる構造のものでは、プレス破断面が露出しているステータヨーク41の極歯12間にも注型樹脂を充填するため、注型の際に中子型92を中央貫通穴に嵌め込んで注型樹脂の流出を防止する必要がある。
In the structure in which the
ボビン21とステータヨーク41との組立体として、プレス破断面をめっきしたものや、ボビン21とステータヨーク41とを一体成形したものを用いた場合でも、外枠となるケース本体などとの間に隙間があるため、押さえ治具93などでこれを押さえつけ、注型時の樹脂の流出を防ぐ必要がある。
Even when an assembly of the
注型樹脂としては、主に熱硬化性樹脂が使用されているが、注入後、硬化するまでに数十分から数時間を要し、その間中子型92、押さえ治具93を用いて樹脂の流出を防ぐ必要がある。
As the casting resin, a thermosetting resin is mainly used, but it takes several tens of minutes to several hours to cure after pouring. During that time, the resin is formed using the
このため、多数の中子型92、押さえ治具93が必要となり、また取り付けや取り外しをするための時間を要してしまう。また、中子型92は、離型性向上のためフッ素系の比較的柔らかい素材を用いているため耐久性に問題がある。
本発明は、上述したような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、中子型、押さえ治具などの、注型樹脂の流出を防止するための部材を用いずに樹脂封止することができる電磁アクチュエータを提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the prior art, and the resin is used without using a member for preventing the casting resin from flowing out, such as a core mold and a holding jig. An object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator that can be sealed.
本発明の電磁アクチュエータは、内周部に沿って複数の極歯を起立形成した円環状の一対のステータヨークが、これらの極歯が互いに対向するようにボビンに固定され、このボビンの外周部に励磁コイルが巻回されるとともに、前記円環状のステータヨークを円筒状のフレームヨークに嵌合することにより磁気回路が形成され、
前記フレームヨーク、ステータヨークおよびボビンからなる組立体がケース本体内に収
納されるとともに、該ケース本体の内周側と、前記ボビンの外周側とにより形成される空間に注型樹脂を注入することにより該空間を樹脂封止した電磁アクチュエータであって、
前記ボビンの一端面に、前記極歯が配置された中央貫通穴の開口を囲むように周状に形成された注型樹脂遮断用リブと、
前記ケース本体の底面部に周状に形成され、前記注型樹脂遮断用リブと嵌合される嵌合溝とを備え、
前記注型樹脂遮断用リブを前記嵌合溝に嵌合させることにより、前記ケース本体の内周側と、前記ボビンの外周側とにより形成される前記空間に注型樹脂を注入した際に、前記ケース本体の底面部が外部から液密に遮断されるようにしたことを特徴とする。
In the electromagnetic actuator of the present invention, a pair of annular stator yokes having a plurality of pole teeth erected along the inner periphery is fixed to the bobbin so that these pole teeth face each other, and the outer periphery of the bobbin An exciting coil is wound on the magnetic coil, and a magnetic circuit is formed by fitting the annular stator yoke to a cylindrical frame yoke,
An assembly composed of the frame yoke, the stator yoke and the bobbin is housed in the case main body, and casting resin is injected into a space formed by the inner peripheral side of the case main body and the outer peripheral side of the bobbin. An electromagnetic actuator in which the space is sealed with resin,
On one end surface of the bobbin, a casting resin blocking rib formed in a circumferential shape so as to surround an opening of a central through hole in which the pole teeth are disposed,
A circumferential groove is formed on the bottom surface of the case body, and includes a fitting groove fitted to the casting resin blocking rib,
By injecting the casting resin into the space formed by the inner peripheral side of the case body and the outer peripheral side of the bobbin by fitting the casting resin blocking rib into the fitting groove, The bottom surface of the case body is liquid-tightly blocked from the outside.
上記の発明では、ボビンの一端面に周状に形成された注型樹脂遮断用リブを、ケース本体の底面部に周状に形成された嵌合溝に嵌合させることにより、ケース本体の底面部側が隙間無く封止される。この状態でケース本体の上部側から注型樹脂を注ぎ込むことにより、注型樹脂は所定空間内に充填され、中子型、押さえ治具を用いずとも注型樹脂が外部へ流出することがない。 In the above invention, the bottom surface of the case body is formed by fitting the casting resin blocking rib formed circumferentially on one end surface of the bobbin into the fitting groove formed circumferentially on the bottom surface portion of the case body. The part side is sealed without a gap. By pouring the casting resin from the upper side of the case main body in this state, the casting resin is filled in a predetermined space, and the casting resin does not flow out to the outside without using the core mold and the holding jig. .
したがって、注型時に中子型、押さえ治具などの別途の部材を用いる必要が無く、中子型、押さえ治具の取り付け、取り外し、およびこれらのメンテナンスを要せず、作製工数を低減できるので、電磁アクチュエータのコストを低減することができる。 Therefore, there is no need to use a separate member such as a core mold and a holding jig when casting, and it is not necessary to attach, remove, and maintain the core mold and the holding jig, thereby reducing the number of manufacturing steps. The cost of the electromagnetic actuator can be reduced.
また、中子型の磨耗などで生じる隙間からの樹脂流出が無いので、不良率を低減できる。
なお、ボビンを、鉄系金属などからなるステータヨークを金型にインサートして、射出成形にて該ステータヨークと一体成形するとともに、上記の注型樹脂遮断用リブも射出成形時に形成することにより、ケース本体とその内部に収納されたボビンおよびステータヨークからなる成形体との間の注型樹脂が注入される空間は、上部以外は液密に封止されており、注入された注型樹脂は外部へ流出しない。
Further, since there is no resin outflow from the gap caused by core-type wear or the like, the defect rate can be reduced.
The bobbin is formed by inserting a stator yoke made of iron-based metal into a mold and integrally molding the stator yoke by injection molding, and also forming the above-mentioned casting resin blocking rib at the time of injection molding. The space into which the casting resin between the case main body and the molded body composed of the bobbin and the stator yoke housed therein is injected is liquid-tightly sealed except for the upper part, and the injected casting resin Does not flow out.
本発明の電磁アクチュエータは、前記ボビンの前記注型樹脂遮断用リブが形成された端面とは反対側の端面に、前記中央貫通穴の開口を囲むように周状に形成され、前記ケース本体の内周側と、前記ボビンの外周側とにより形成される前記空間に注型樹脂を注入した際に、該注型樹脂の外部への流出を防止する流出防止用リブを備えることを特徴とする。 The electromagnetic actuator of the present invention is formed on the end surface of the bobbin opposite to the end surface on which the casting resin blocking rib is formed so as to surround the opening of the central through hole, When the casting resin is poured into the space formed by the inner peripheral side and the outer peripheral side of the bobbin, an outflow prevention rib is provided to prevent the casting resin from flowing out to the outside. .
上記の発明では、ケース本体の内周側と、ボビンの外周側とにより形成される空間に注型樹脂を注入する際に、注型樹脂の液面が、ボビンの上端面から突設された流出防止用リブで規定される高さとなるまで注型樹脂を注入することができる。 In the above invention, when the casting resin is injected into the space formed by the inner peripheral side of the case body and the outer peripheral side of the bobbin, the liquid level of the casting resin protrudes from the upper end surface of the bobbin. The casting resin can be poured up to a height defined by the outflow prevention rib.
したがって、注型樹脂をコイル、ステータヨークおよびフレームヨークなどの金属部材よりも上側まで満たしてこれらを樹脂封止しても、中央貫通穴側へ注型樹脂が流出することがない。 Therefore, even if the casting resin is filled up to the upper side of the metal members such as the coil, the stator yoke and the frame yoke and these are resin-sealed, the casting resin does not flow out to the central through hole side.
本発明の電磁アクチュエータは、ボビンの一端面に注型樹脂遮断用リブが形成されているので、中子型、押さえ治具などの、注型樹脂の流出を防止するための部材を用いずに樹脂封止することができる。 The electromagnetic actuator of the present invention has a casting resin blocking rib formed on one end surface of the bobbin. Therefore, without using a member for preventing the casting resin from flowing out, such as a core mold and a holding jig. Resin sealing is possible.
さらに、ボビンの他端面に流出防止用リブが形成されているので、注型樹脂をコイル、ステータヨークおよびフレームヨークなどの金属部材よりも上側まで満たしてこれらを樹脂封止しても、中央貫通穴側へ注型樹脂が流出することがない。 In addition, since the rib for preventing outflow is formed on the other end face of the bobbin, even if the casting resin is filled to the upper side of metal members such as coils, stator yokes and frame yokes, and these are resin-sealed, the center penetration The casting resin does not flow out to the hole side.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の電磁アクチュエータの実施形態を示した断面図、図2は、フレームヨークの斜視図、図3は、ボビンとステータヨークとの成形体の斜視図、図4は、カバー本体の斜視図、図5は、カバー本体の断面図、図6は、カバー本体にボビンとステータヨークとの成形体およびフレームヨークを嵌入した状態を示した斜視図である。なお、前述した従来技術に対応する部材には同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electromagnetic actuator of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a frame yoke, FIG. 3 is a perspective view of a molded body of a bobbin and a stator yoke, and FIG. 4 is a cover body. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cover main body, and FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a molded body of a bobbin and a stator yoke and a frame yoke are fitted into the cover main body. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member corresponding to the prior art mentioned above.
図1に示した本実施形態の電磁アクチュエータ1は、電動弁に使用されるものであり、図3にも示すように、円筒状の樹脂製ボビン21と、円環状のステータヨーク11とが一体に成形され、ボビン21の外周部には励磁コイル31が巻回されて成形体2が構成され、この成形体2が円筒状のフレームヨーク41の内部に嵌入されている。この成形体2およびフレームヨーク41は、ケース本体51に収納され、ケース本体51の内周側とボビン21の外周側とにより形成される空間が注型樹脂61により封止されている。
The electromagnetic actuator 1 of this embodiment shown in FIG. 1 is used for a motor-operated valve, and as shown in FIG. 3, a
ステータヨーク11は、その内周部に沿って、それぞれが磁極を構成する複数の極歯12が軸方向に起立形成され、上下一対のステータヨーク11,11が、これらの極歯12がボビン21の内周面に沿って互いに対向するようにボビン21に固定されている。
The
ボビン21は、ステータヨーク11と一体に成形され、電流を供給する端子71が圧入されており、端子71は基板72を介してリード線73に接続されている。図3に示したように、ボビン21の一端面には、弁本体(図示せず)が挿入される貫通穴22の開口周囲に、周状に連続した注型樹脂遮断用リブ23が突設形成されている。この注型樹脂遮断用リブ23を、ケース本体51の底面部に形成された図5の嵌合溝52に嵌め込むことにより、ケース本体51の底面部側を液密に遮断した状態として開口部55側から注型樹脂を流し込むようにしている。
The
図6に示したように、注型樹脂遮断用リブ23が形成された端面と反対側の端面には、貫通穴22の開口を囲むように、周状に連続した流出防止用リブ24が突設形成されている。注型樹脂は、同図のようにケース本体51の開口部55を上側とし、ボビン21の流出防止用リブ24が形成された端面を上側とした状態で、流出防止用リブ24の突設外周部に液面が達するまで注入される。
As shown in FIG. 6, the circumferentially continuous
これにより、コイル31、ステータヨーク11およびフレームヨーク41などの金属部材よりも上側まで樹脂封止されるとともに、貫通穴22側へ注型樹脂が流出することが防止される。
Thereby, resin sealing is performed up to the upper side of the metal members such as the
フレームヨーク41は、鋼板を円筒状に巻いて形成され、図2に示したように、鋼板の両端部42が互いに離間して対向し、円筒の側周部が軸方向に沿って開いた形状になっている。これにより、フレームヨーク41は、例えば縮径するように、横断面が元の形状から変化するように弾性変形できるようになっている。
The
ケース本体51は、樹脂で形成され、図5に示したように、その内周面の奥側(底面部側)に、軸方向に延びる複数本のリブ53が、内周面の周方向に間隔を置いて突設形成されている。フレームヨーク41は、リブ53により外側から押圧され、フレームヨーク41が縮径方向に変形された状態でケース本体51に嵌着される。
The case
図5に示したように、ケース本体51の開口部55の近傍位置には、複数の突起部54が、内周面の周方向に間隔を置いて突設形成されており、図1に示したように、ケース本体51の底面部に一端部が当接したフレームヨーク41が、他端部でこれらの突起部54
と係合することにより、フレームヨーク41がケース本体51に対して所定の位置関係で固定されるようになっている。
As shown in FIG. 5, a plurality of
The
図6に示したように、ステータヨーク11とボビン21との成形体2、およびフレームヨーク41は、フレームヨーク41の内部に成形体2が配置された状態でケース本体51内に収納される。同図のようにケース本体51の開口部22を上側とした状態で、ケース本体51の内周側と、ボビン21の外周側とにより形成される空間に、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの注型樹脂を注ぎ込んで硬化させる。これにより、図1に示したように、ステータヨーク11、フレームヨーク41、励磁コイル31、端子71、基板72、リード線73などを樹脂封止する。
As shown in FIG. 6, the molded body 2 of the
ケース本体51とボビン21との間に注入された液状の注型樹脂は、硬化反応が進行するとともに固体状態に変化するが、この際に注型樹脂はその体積が収縮する。フレームヨーク41と、ステータヨーク11との間における注型樹脂の収縮力によって、フレームヨーク41は内方に変形し、ステータヨーク11の外周部に沿うように引き寄せられる。この結果、フレームヨーク41はステータヨーク11の外周部に沿って変形して密着する。
The liquid casting resin injected between the case
図1に示したように、注型樹脂61は流出防止用リブ24の突設外周部まで充填され、励磁コイル31、ステータヨーク11およびフレームヨーク41などの金属部材よりも上側まで、貫通穴22側へ樹脂を流出させずに樹脂封止される。
As shown in FIG. 1, the casting
本実施形態では、注型樹脂遮断用リブ23を嵌合溝52に嵌め込むことにより底部側を液密に遮断するとともに、ボビン21がステータヨーク11と一体成形されているので、注型樹脂が注入される空間は、上部側以外は液密に封止されており、従来のように注型時に中子型、押さえ治具などの別途の部材を用いる必要が無く、ボビン21、ステータヨーク11およびフレームヨーク41をケース本体51に収納した状態でそのまま樹脂を注ぎ込んで注型することができる。
In the present embodiment, the casting
図7は、図1の実施形態の電磁アクチュエータを用いた電動弁の一例を示した断面図である。図示したように、電磁アクチュエータ1の貫通穴に電動弁本体81を配置し、電磁作用により電動弁本体81のねじ機構を駆動して弁を開閉する。図1および図4にも示したように、ケース本体51にはブラケット56が取り付けられ、ブラケット56により電動弁本体81を固定している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of an electric valve using the electromagnetic actuator of the embodiment of FIG. As shown in the figure, the motor-operated
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更が可能である。例えば、ステータヨーク11、フレームヨーク41、ケース本体52等の各部材は場合に応じて適宜の形状のものを使用することができる。また、互いに対向するステータヨーク11の対は、1対でも2対でもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, each member such as the
1 電磁アクチュエータ
2 組立体(成形体)
11 ステータヨーク
12 極歯
21 ボビン
22 貫通穴
23 注型樹脂遮断用リブ
24 流出防止用リブ
31 励磁コイル
41 フレームヨーク
42 端部
51 ケース本体
52 嵌合溝
53 リブ
54 突起部
55 開口部
56 ブラケット
61 注型樹脂
71 端子
72 基板
73 リード線
81 電動弁本体
1 Electromagnetic actuator 2 Assembly (molded body)
Claims (2)
前記フレームヨーク、ステータヨークおよびボビンからなる組立体がケース本体内に収納されるとともに、該ケース本体の内周側と、前記ボビンの外周側とにより形成される空間に注型樹脂を注入することにより該空間を樹脂封止した電磁アクチュエータであって、
前記ボビンの一端面に、前記極歯が配置された中央貫通穴の開口を囲むように周状に形成された注型樹脂遮断用リブと、
前記ケース本体の底面部に周状に形成され、前記注型樹脂遮断用リブと嵌合される嵌合溝とを備え、
前記注型樹脂遮断用リブを前記嵌合溝に嵌合させることにより、前記ケース本体の内周側と、前記ボビンの外周側とにより形成される前記空間に注型樹脂を注入した際に、前記ケース本体の底面部が外部から液密に遮断されるようにしたことを特徴とする電磁アクチュエータ。 A pair of annular stator yokes with a plurality of pole teeth standing up along the inner circumference is fixed to the bobbin so that these pole teeth face each other, and an exciting coil is wound around the outer circumference of the bobbin And a magnetic circuit is formed by fitting the annular stator yoke to a cylindrical frame yoke,
An assembly composed of the frame yoke, the stator yoke and the bobbin is housed in the case main body, and casting resin is injected into a space formed by the inner peripheral side of the case main body and the outer peripheral side of the bobbin. An electromagnetic actuator in which the space is sealed with resin,
On one end surface of the bobbin, a casting resin blocking rib formed in a circumferential shape so as to surround an opening of a central through hole in which the pole teeth are disposed,
A circumferential groove is formed on the bottom surface of the case body, and includes a fitting groove fitted to the casting resin blocking rib,
By injecting the casting resin into the space formed by the inner peripheral side of the case body and the outer peripheral side of the bobbin by fitting the casting resin blocking rib into the fitting groove, An electromagnetic actuator characterized in that the bottom portion of the case body is liquid-tightly blocked from the outside.
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