JP6422204B2

JP6422204B2 - ステータユニット

Info

Publication number: JP6422204B2
Application number: JP2013129374A
Authority: JP
Inventors: 吉田　竜也; 竜也吉田; 原田　貴雄; 貴雄原田
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: JP2015006052A

Description

本発明は、電磁弁などに装備されるステータユニットに関する。

ボビンにコイルを巻回し、それを樹脂でモールドしてステータユニット（コイルモールド装置）としたものが下記の特許文献に開示されている。

特開平８−６５９９４号公報特開平１０−１３２１２６号公報

この種のステータユニットは、樹脂製のカップ部材内にコイルユニットを配置して、樹脂を注入してモールド成型される。注入する樹脂は、エポキシやウレタン等のように耐湿性に優れるが高粘性の樹脂が使用される。
そのため、樹脂注入の作業性に問題があり、モールド樹脂の硬化後のバリ取りなどを必要としていた。
本発明の目的は、上述した不具合を解消するステータユニットを提供することである。

本発明のステータユニットは、ボビンに巻回されたコイルを有し、その内周面に中空部を有するステータと、前記ステータを収容する樹脂製カップと、前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂とより形成され、電動弁や電磁弁に装備されるステータユニットである。前記樹脂製カップは、前記ステータの中空部と同一径の孔部を備えると共に、前記コイルの軸線方向の一方の端部及び前記コイルの外周部を覆うカップ形状の第１のカップ部材と、前記ステータの中空部と同一径の孔部を備えると共に、前記第１のカップ部材の上面に嵌合されて前記コイルの軸線方向の他方の端部を覆う蓋状の第２のカップ部材とを備えると共に、前記第１のカップ部材が前記第２のカップ部材に嵌合された状態において、前記コイルの軸線に直交する方向に突出して開口する開口部が形成される。また、前記開口部より、前記コイルに接続されたリード線が引き出されている。さらに、前記開口部より前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂は、前記第１及び第２のカップ部材の孔部と、前記ステータの中空部との間で同一径の筒状孔となるように、前記第１及び第２のカップ部材の内部でモールドされた構成を備える。また、前記樹脂製カップの内側と前記コイルの外側に形成される前記コイルの軸線に直交する平面上の前記モールド樹脂の流路面積は、凸部を形成することによって左右で非対称となるように形成される。

代替的に、本発明のステータユニットにおいて、前記樹脂製カップは、前記ステータの中空部と同一径の孔部を備える２つの割り形状の１対のカップ部材によって構成されると共に、前記１対のカップ部材が互いに嵌合された状態において、前記コイルの軸線に直交する方向に突出して開口する開口部が形成されていてもよい。この場合、前記開口部より前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂は、前記１対のカップ部材の孔部と、前記ステータの中空部との間で同一径の筒状孔となるように、前記１対のカップ部材の内部でモールドされた構成を備える。なお、前記１対のカップ部材は同一部材を向かい合わせに合体させてもよい。

代替的に、あるいは、付加的に、本発明のステータユニットにおいて、リード線は、第１のカップ部材に当接してコイルの軸線に沿う方向から開口部外に向かう方向に向きを変えて開口部外に引き出されるようにしてもよい。

本発明のステータユニットは上記のように、モールド樹脂を注入するカップ容器を２つの部材で構成し、この２つの部材を密閉度高く接合することで、樹脂の漏出を防止する。そして、樹脂の注入口を狭くし、かつ、その液面を制御することでカップ内の機器と完全に一体化したモールド製品を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係るステータユニットの断面図である。本発明の同上ステータユニットの上面図である。本発明の第２実施形態に係るステータユニットのカップ部材の内部を示す断面図である。本発明のステータユニットの第３実施形態における注型方向を示す説明図である。本発明のステータユニットの第４実施形態を示し、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。同上ステータユニットに使用される第１のカップ部材を示し、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。図６（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。本発明のステータユニットの第５実施形態を示し、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。同上第５実施形態のステータユニットの上面図である。

図１及び図２は本発明の第１形態に係るステータユニットを示し、ステータユニット１は樹脂製カップ１００の内部にボビン１０に巻回されたコイル２０を有するステータ３０を収容し、溶融した樹脂Ｐを注入してステータ３０、リード線４０を一体にモールドして製作する。注入する樹脂Ｐは、エポキシやウレタン等の耐湿性に優れるが高粘性の樹脂が使用される。

樹脂製カップ１００は溶融した樹脂Ｐを注入するための樹脂注入口１５０を有し、ステータ３０に接続されるリード線４０はこの樹脂注入口１５０から外部に取り出される。すなわち、リード線４０はこの樹脂注入口１５０から外部へ径方向に引き出される。
ステータ３０の内周面はロータユニットなどが挿入される円筒状の中空部５０を有する。
樹脂製カップ１００は第１のカップ部材１１０と第２のカップ部材１２０の２つの部材で構成される。

本実施例にあっては、樹脂製カップ１００は、カップ形状の第１のカップ部材１１０と、第１のカップ部材１１０の上面に嵌合される蓋状の第２のカップ部材１２０で構成される。

第１のカップ部材１１０と第２のカップ部材１２０の接合部Ｆ₁は、第１のカップ部材１１０の内周壁１１４に対して第２のカップ部材１２０の外縁部の内側に設けた脚部１２４を圧入させて形成される。
この構造により注入された樹脂Ｐ₁が漏出することはない。

樹脂製カップ１００は、ステータ３０の軸線が水平方向になるように、樹脂注入口１５０の反対側が鉛直方向Ｇ_１で下方に位置する姿勢で中空部５０に中子を挿入した状態で樹脂Ｐが注型される。
樹脂製カップ１００の樹脂注入口１５０の上端面の高さ位置は、ステータ３０の収容位置より高い位置に設けてある。

そして、注入される樹脂の液面は、ステータ端子部の上面の高さ位置Ｈ_１を十分に覆い得る高い位置に設定される。
この構成により、ステータユニット樹脂製カップ１００内に注入された樹脂Ｐ_１はステータ３０の周囲を隙間なく覆い、樹脂により確実にモールドされる。

第２実施形態の樹脂製カップ１００ａの第１のカップ部材２１０の内部形状を示す図３にそって説明する。
第１のカップ部材２１０の内部壁２１１は、樹脂注入口２５０の中心と中空部５０の中心を通る線の左右で異なる形状にしてある。
すなわち、符号Ｒで示す側の内壁２１１は、注型樹脂の流動が円滑に進行するように、均一な円弧で形成される。これに対して符号Ｌで示す側の内壁２１１には、注型樹脂の流動の抵抗となる突部２１１ａ、２１１ｂが設けてある。

したがって、内部にステータ３０を収容した状態で樹脂注入口２５０から樹脂Ｐを注入すると、Ｒ側では大きな矢印Ｐａで示すように樹脂浸入が速くかつ多量に進み、そのため、小さな矢印Ａｂで示すように空気の抜けは小さくなる。

逆にＬ側ではＰｂで示すように突部２１１ａ、２１１ｂの影響を受けて流動抵抗が大であるため、樹脂の浸入は遅くなり、そのため矢印Ａａで示すように空気の抜けは大きくなる。
この作用によって、モールド樹脂Ｐ₁はカップ１００ａの底部に空気残りを生ずることなく全体に確実に行き渡り、そのためモールド樹脂Ｐ_１は樹脂製カップ１００ａの内部に確実に充填される。

図４は、樹脂製カップ１００ｂの樹脂注入口１５０の反対側の底部１０２を平坦面とした第３実施形態を示す。
この実施形態では、底部１０２は平坦面に形成されているため、樹脂製カップ１００ｂを平坦な治具Ｌ_１に置いて自立させることができ、この状態で樹脂注入口１５０から樹脂液Ｐを注入する。底部１０２は平坦面に形成してあるので、樹脂製カップ１００ｂは治具Ｌ_１上に安定し、樹脂液Ｐの注入が容易となる。
なお、第１及び第２の実施形態の場合は、図示しない治具（保持手段）を使用して樹脂製カップを起立させておく必要がある。

次に、本発明の第３実施形態について図５を参照して説明すると、樹脂製カップ１００ｃは、第１のカップ部材３１０と第２のカップ部材３２０とで構成され、樹脂注入口３５０を上面に有し、底面３０２は平坦面に形成される。
第１のカップ部材３１０は、中空穴３１２と、第２のカップ部材３２０を対向する端面に、図６（ａ）、（ｂ）に示す複数の突起と複数の穴部３１５を備えており、外面（背面）に図６（ａ）、（ｃ）に示される３本の柱状部３４０を有する。この第１のカップ部材３１０と対をなす第２のカップ部材３２０は、柱状部３４０を有さない点を除いて第１のカップ部材３１０と同一の構成を備える。

そのため、第１のカップ部材３１０と第２のカップ部材３２０とを図５（ａ）のように向かい合わせにしたときに、第１のカップ部材３１０の突起３１３が第２のカップ部材３２０の穴部（図示せず。）に嵌合し、第１のカップ部材の穴部３１５に第２のカップ部材３２０の突起（図示せず。）が嵌合して位置合わせがなされる。
このように第１のカップ部材３１０と第２のカップ部材３２０とを向かい合わせに接合した状態で、その内部空間にステータユニット３０を挿置し、樹脂注入口３５０よりモールド樹脂Ｐ_１を注型し、図５の樹脂モールドされたステータユニットが完成する。
この実施形態でもリード線４０は樹脂注入口３５０より外部へ引き出される。

図５（ａ）、（ｃ）に示される回り止め部材５００は金属製の部材であって、第１のカップ部材３１０の外面に設けた柱状部３４０に回り止め部材５００の穴を差し込み、樹脂製の柱状部３４０を溶融させて回り止め部材５００を固定する。

次に本発明の第４実施形態について、図８にそって説明する。
第４実施形態のステータユニットの樹脂製カップ１００ｄの１対のカップ部材４１０は向かい合わせに全く同一の構成を備える。それ故にカップ部材４１０の一方の柱状部４４０（図８（ａ）の左側の柱状部）は無駄に存在することになるが、カップ部材４１０用の金型が一つだけで済み、低コスト化に有効である。

本発明のステータユニットは以上のようにステータの周囲を樹脂により確実にモールドすることができ、また、注型作業も容易に達成される。

１ステータユニット
１０ボビン
３０ステータ
４０リード線
５０中空部
１００樹脂製カップ
１１０第１のカップ部材
１２０第２のカップ部材
１５０樹脂注入口（開口部）

Claims

ボビンに巻回されたコイルを有し、その内周面に中空部を有するステータと、
前記ステータを収容する樹脂製カップと、
前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂とより形成され、
電動弁や電磁弁に装備されるステータユニットであって、
前記樹脂製カップは、
前記ステータの中空部と同一径の孔部を備えると共に、前記コイルの軸線方向の一方の端部及び前記コイルの外周部を覆うカップ形状の第１のカップ部材と、
前記ステータの中空部と同一径の孔部を備えると共に、前記第１のカップ部材の上面に嵌合されて前記コイルの軸線方向の他方の端部を覆う蓋状の第２のカップ部材とを備えると共に、
前記第１のカップ部材が前記第２のカップ部材に嵌合された状態において、前記コイルの軸線に直交する方向に突出して開口する開口部が形成され、
前記開口部より、前記コイルに接続されたリード線が引き出され、
前記開口部より前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂は、前記第１及び第２のカップ部材の孔部と、前記ステータの中空部との間で同一径の筒状孔となるように、前記第１及び第２のカップ部材の内部でモールドされ、
前記樹脂製カップの内側と前記コイルの外側に形成される前記コイルの軸線に直交する平面上の前記モールド樹脂の流路面積は、凸部を形成することによって左右で非対称となるように形成されることを特徴とするステータユニット。
ボビンに巻回されたコイルを有し、その内周面に中空部を有するステータと、
前記ステータを収容する樹脂製カップと、
前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂とより形成され、
電動弁や電磁弁に装備されるステータユニットであって、
前記樹脂製カップは、
前記ステータの中空部と同一径の孔部を備える２つの割り形状の１対のカップ部材によって構成されると共に、
前記１対のカップ部材が互いに嵌合された状態において、前記コイルの軸線に直交する方向に突出して開口する開口部が形成され、
前記開口部より、前記コイルに接続されたリード線が引き出され、
前記開口部より前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂は、前記１対のカップ部材の孔部と、前記ステータの中空部との間で同一径の筒状孔となるように、前記１対のカップ部材の内部でモールドされ、
前記樹脂製カップの内側と前記コイルの外側に形成される前記コイルの軸線に直交する平面上の前記モールド樹脂の流路面積は、凸部を形成することによって左右で非対称となるように形成されることを特徴とするステータユニット。
前記１対のカップ部材は同一部材を向かい合わせに合体させてなることを特徴とする請求項２に記載のステータユニット。
ボビンに巻回されたコイルを有し、その内周面に中空部を有するステータと、
前記ステータを収容する樹脂製カップと、
前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂とより形成され、
電動弁や電磁弁に装備されるステータユニットであって、
前記樹脂製カップは、
前記ステータの中空部と同一径の孔部を備えると共に、前記コイルの軸線方向の一方の端部及び前記コイルの外周部を覆うカップ形状の第１のカップ部材と、
前記ステータの中空部と同一径の孔部を備えると共に、前記第１のカップ部材の上面に嵌合されて前記コイルの軸線方向の他方の端部を覆う蓋状の第２のカップ部材とを備えると共に、
前記第１のカップ部材が前記第２のカップ部材に嵌合された状態において、前記コイルの軸線に直交する方向に突出して開口する開口部が形成され、
前記開口部より、前記コイルに接続されたリード線が引き出され、
前記開口部より前記樹脂製カップ内に注入されたモールド樹脂は、前記第１及び第２のカップ部材の孔部と、前記ステータの中空部との間で同一径の筒状孔となるように、前記第１及び第２のカップ部材の内部でモールドされ、
前記リード線は、前記第１のカップ部材に当接して前記軸線に沿う方向から前記開口部外に向かう方向に向きを変えて前記開口部外に引き出されることを特徴とするステータユニット。