KR101998426B1 - 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터 - Google Patents

전동 밸브용 구동 모터의 스테이터 Download PDF

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Abstract

[과제]
로터를 수용한 캔의 외주부에 착탈 자유롭게 부착되는 스테이터의 개량을 도모한다.
[해결 수단]
스테이터는 스테이터 조립체(110)를 금형(300, 310) 내에 배치하여, 1개소의 게이트(G1)로부터 용융 수지(P1)를 주입하여 수지 몰드와 일체로 형성한다. 스테이터 조립체(110)의 상부에 원환형상의 플레이트(160)를 재치하여, 용융 수지가 자극치(120a, 122a)에 침입하는 것을 방지함과 함께, 수지 몰드의 외주면에 웰드 라인이 발생하는 것을 방지한다.

Description

전동 밸브용 구동 모터의 스테이터{STATOR OF DRIVING MOTOR FOR MOTOR-OPERATED VALVE}
본 발명은, 냉동 사이클 중을 순환하는 냉매 등의 유량을 제어하는데 이용되는 전동 밸브에 장비되는 구동 모터의 스테이터에 관한 것이다.
하기한 특허 문헌 1은, 이런 종류의 전동 밸브를 개시한다.
전동 밸브는, 밸브 본체 내에 밸브 기구를 구비하고, 밸브 본체의 상부에는 캔이라고 칭하여지는 밀폐 용기가 부착된다. 캔 내부에는 구동용 모터의 로터가 장비되고, 로터의 회전력은 나사기구 등에 의해 직선 방향의 운동으로 변환되어, 밸브 부재를 조작한다. 밸브 부재는 직선 운동하여 밸브 개방도를 제어한다. 캔의 외주부에는 구동용 모터의 스테이터가 착탈 자유롭게 부착된다.
스테이터는, 요크의 자극치(磁極齒)의 주위에 코일을 감은 스테이터 조립체를 수지 성형용의 금형 내에 세트하고, 용융 수지를 금형 내에 공급하여 스테이터 조립체를 합성 수지로 일체로 성형한 구조를 갖는다.
이와 같은 전동 밸브에서는, 스테이터와 로터 사이의 자기 갭을 극력(極力) 작게 하기 위해, 스테이터 내에 배치되어 있는 요크의 자극치는 스테이터의 내부에 노출하고 있지만, 스테이터 내의 코일에 외부로부터 수분이 침입하지 않도록, 자극치의 캔과 대향하는 부분 이외는 수지에 의해 몰드되어 있다.
특허 문헌 1에서는, 그 수분 침입를 더욱 확실하게 방지하기 위해, 스테이터의 하부와 밸브 본체 또는 캔의 하부와의 사이에 실 부재를 마련하여, 캔과 스테이터의 사이에 물이 침입하지 않도록 하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 2에서는, 전동 밸브용 스테이터의 몰드 수법의 한 예에 관해 개시되어 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 스테이터는, 자극치의 캔과 대향하는 부분 이외는 수지에 의해 몰드될 필요가 있기 때문에, 보빈에 권회된 코일을 수용하는 요크는, 복수의 게이트로부터 수지의 주입이 이루어지도록 되어 있다.
도 5 내지 도 7은, 종래의 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터의 구조를 도시한다. 보빈(130)에 권회된 코일(140)은, 자극치(120a)를 구비한 외요크(120)와 자극치(122a)를 구비한 내요크(122)로 상하로부터 지지되어 있다. 그리고, 이 지지체를 2조(組), 서로 대향하여 맞대고, 위치 결정함으로써 스테이터 조립체(110)가 구성되어 있다. 이 스테이터 조립체(110)는, 자극치(120a, 122a)의 내측면(당해 스테이터의 내측을 향하는 면), 및 코일(140)로부터 인출된 리드 핀(141)만이 노출하도록 하여 그 주위에 수지 몰드(200)가 형성된다.
수지 몰드(200)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 성형된다. 즉, 스테이터(100')의 스테이터 조립체(110)를 도시하지 않은 금형 내에 세트하여, 상부 게이트(G1)와 예를 들면 3개의 하부 게이트(G2, G3, G4)로부터 금형 내에 수지를 주입한다.
스테이터 조립체(110)는 수지 몰드(200)와 일체로 성형되어 스테이터(100')가 완성된다.
위에서 설명한 바와 같이, 스테이터(100')의 내주면에서도, 자극치(120a, 122a)의 내측면 이외의 부분에는 수지를 순환시킬 필요가 있고, 이를 위해, 스테이터의 외주에 마련된 게이트로부터 주입된 수지는, 스테이터 조립체의 복잡한 내부 구조 부분을 통과하여 스테이터(100')의 내주면측에 안내될 필요가 있다.
따라서 종래의 제법에서는, 스테이터 전체에 용융 수지가 순환되도록, 금형의 상하에 마련된 다점(多点) 게이트(예를 들면 4게이트)로 성형을 행하기 때문에, 도 7에 도시되는 바와 같이, 수지 몰드(200)의 외주부에 웰드 라인(WL)이 발생한다.
웰드 라인은, 수지 성형에서의 수지의 재융합 부위이고, 그 기계적 강도는 다른 성형면에 대해 저하된다.
당해 스테이터를 이용한 전동 밸브가, 예를 들면 자동차나 선박에 탑재되는 경우는, 기온·저온의 환경 온도 범위가 커지고, 그 온도 진폭이 코일 수지 부품에 데미지를 준다. 이에 의해 웰드 라인부에서 균열이 발생하고, 그 균열 부위로부터 수분 침입에 의해, 절연성능의 열화를 야기할 우려가 있다.
일본 특개2009-287663호 공보 일본 특관2000-262024호 공보
본 발명의 목적은, 위에서 설명한 부적합함을 해소하는 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터를 제공하는 것이다.
특허 문헌 1에는, 스테이터의 하부와 밸브 본체 또는 캔의 하부와의 사이에 실 부재를 마련하는 기술이 개시되어 있는데, 이와 같은 구성을 채용하면, 스테이터의 하부로부터 스테이터 내측에 수분이 침입하지 않기 때문에, 자극치의 캔과 대향하는 부분 이외를 수지에 의해 몰드 할 필요는 없어진다.
본 발명은 이와 같은 착안점에 입각하여 이루어진 것으로, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터는, 로터에 연결된 밸브 부재에 의해 개폐되는 밸브구를 구비한 밸브 본체에 부착된 캔의 외주부에 장착되는 전동 밸브용 모터의 스테이터로서, 상기 스테이터는, 자극치를 갖는 요크 및 코일을 구비하는 스테이터 조립체와, 그 스테이터 조립체를 금형 내에서 용융 수지를 주입하여 일체로 형성한 수지 몰드를 구비하고, 상기 자극치의 내경과 실질적으로 동일한 내경을 갖음과 함께, 상기 자극치의 외경보다 작은 외경을 가지며, 스테이터 조립체의 윗면에 재치된 판형상 원환 플레이트를 또한 구비하고, 상기 수지 몰드는, 상기 금형에서의 상기 판형상 원환 플레이트의 상방의 1개소로부터 상기 판형상 원환 플레이트의 표면에 따라 상기 스테이터 조립체의 외주부측으로 유입함과 함께, 상기 스테이터 조립체의 내주부측으로는 상기 판형상 원환 플레이트에 의해 유입되지 않도록 된 용융 수지의 성형품인 것이다.
상기 수지 몰드는, 상기 스테이터 조립체 및 상기 판형상 원환 플레이트가 금형의 돌기부에 감삽된 후, 용융 수지에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
삭제
또한, 상기 스테이터와 캔 또는 밸브 본체와의 사이를 실하는 실 부재를 마련할 수도 있다.
본 발명은 이상의 구성을 구비함에 의해, 수지 몰드의 외주부에 웰드 라인이 없는 양호한 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시의 형태의 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터를 장비한 전동 밸브의 설명도.
도 2는 본 발명의 한 실시의 형태의 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터의 종단면도.
도 3은 본 발명의 한 실시의 형태의 스테이터 조립체의 종단면 사시도.
도 4는 본 발명의 한 실시의 형태의 스테이터의 성형 방법을 도시하는 설명도.
도 5는 종래의 스테이터의 평면도.
도 6은 종래의 스테이터의 종단면도.
도 7은 종래의 스테이터의 정면도.
도 1은 본 발명의 스테이터를 장비한 전동 밸브의 설명도이고, 당해 전동 밸브를 정면에서 보아 스테이터(100)만을 종단면으로 한 도면, 도 2은 본 발명의 스테이터의 단면도이다.
전동 밸브(1)는 밸브 본체(10)를 가지며, 밸브 본체(10) 내에 밸브실과 밸브실의 밸브 시트를 개폐한 밸브 부재가 배치된다. 밸브 본체(10)에는 밸브실에 연통하는 2개의 배관(30), 배관(32)이 부착된다.
밸브 본체(10)의 상부에는 밀폐 용기인 캔(20)이 마련된다. 캔(20) 내에는 전동 밸브 구동용 모터의 로터가 장비되고, 로터의 회전은 나사기구를 통하여 직선 운동으로 변환되고 밸브 부재에 전달된다. 밸브 부재는 직선 운동하여 밸브 시트와의 간격이 조정되어, 통과하는 냉매의 유량이 제어된다.
이와 같은 밸브 본체(10) 및 캔(20)의 내부 구조는, 주지의 적절한 구성으로 되어 있다.
캔(20)의 외주부에는 구동용 모터의 스테이터(100)가 착탈 자유롭게 부착된다. 도 3은, 스테이터 조립체(110)의 종단면 사시도이다.
보빈(130)에 권회된 코일(140)은, 자극치(120a)를 구비한 외요크(120)와 자극치(122a)를 구비한 내요크(122)로 상하로부터 지지되어 있다. 그리고, 이 지지체를 2조, 서로 대향하여 맞대고, 위치 결정함으로써 스테이터 조립체(110)가 구성되어 있다.
그리고, 스테이터(100)는 도 4에 관해 후술하는 바와 같이, 스테이터 조립체(110)를 금형 내에 세트하고 수지를 주입하여 수지 몰드(200)로 일체화함으로써 제조된다.
수지를 주입할 때, 스테이터 조립체(110)의 상부에는 원환형상의 플레이트(160)(도 2)가 재치된다. 이 플레이트(160)의 내경 치수는, 외요크(120) 및 내요크(122)의 내경 치수(즉, 자극치(120a) 및 자극치(122a)의 내경 치수)와 실질적으로 동일하게 되어 있다.
또한, 수지 몰드(200)의 하부에는 O링 등의 실 부재(180)가 배치되고, 그 실 부재(180)를 스테이터(100)의 하부에 고정하기 위한 실 부재 누르개(170)가 배설된다.
실 부재 누르개(170)는 이 예에서는 4개의 구멍을 가지며, 이 구멍에 수지 몰드(200)의 하부에 형성된 원주형상 부분을 삽입하여 용착부(210)를 형성함으로써 부착된다.
실 부재(180)는, 캔(20)과 스테이터(100)의 내측과의 사이에 수분이 침입하는 것을 방지한다.
도 4는, 본 발명에 의한 스테이터의 수지 성형 공정을 도시하는 설명도이다.
하형(310)의 중앙부에는 스테이터 조립체(110)의 자극치(120a) 및 자극치(122a)의 내경부에 삽입되는 원주 형상의 돌기부(320)를 가지며, 스테이터 조립체(110)는 이 돌기부(320)에 감장(嵌裝)된다. 상형(300)과 하형(310)을 닫으면, 스테이터 조립체(110)의 외측에는 캐비티(C1)가 형성된다. 몰드용 용융 수지(P1)는 상형(300)의 윗부분에 마련된 1개의 게이트(G1)로부터만 주입된다.
본 발명의 스테이터에서는, 스테이터 조립체(110)의 상부에 원환형상의 플레이트(160)가 재치되고, 플레이트(160)의 내주부는, 돌기부(320)의 외주부와 맞닿고 있다.
따라서 게이트(G1)로부터 주입되는 용융 수지(P1)는 도 4에 화살표로 도시되는 바와 같이 플레이트(160)로 덮혀진 스테이터 조립체(110)의 내측으로 돌지 않고, 캐비티(C1)로 형성되는 스테이터 조립체(110)의 외측에 충전된다. 수지의 일부는, 외요크(120), 또는 외요크(120)와 내요크(122)와의 사이에 적절히 마련된 간극을 통하여 스테이터 조립체(110)의 복잡한 내부 영역에 침입하지만, 적어도 자극치(120a, 122a)의 측면에는 도달하지 않는다.
이와 같이, 수지(P1)는 1개소의 게이트(G1)로부터만 충전되기 때문에, 수지 몰드(200)의 외주부에 웰드 라인이 형성되는 일은 없다.
또한, 스테이터 조립체(110)의 자극치(120a), 자극치(122a)에의 수지의 유입은 발생하지 않는다. 따라서 사용하는 수지의 용량도 일정하게 된다. 또한, 상부 코일(140), 하부 코일(142)에 용융 수지가 유입함에 의한 코일에 주는 영향도 적게 끝난다.
또한 위에서 설명한 바와 같이, 자극치(120a) 및 자극치(122a)의 측면에는 수지가 유입하지 않지만, 스테이터(100)의 하부(스테이터 조립체(110)의 하부)에 캔과의 사이를 실하는 실 부재(180)가 배치되어 있기 때문에, 당해 스테이터(100)의 내부에는 수분은 침입하지 않는다.
이 실 부재(180)는, 스테이터(100)와 밸브 본체(10)와의 사이를 실하는 것이라도 좋다.
또한, 스테이터(100)의 하부에 실 부재(180)를 마련하는 대신에, 캔의 하부에 스테이터와의 사이를 실하는 실 부재를 마련하면 스테이터에 실 부재를 마련할 필요는 없다. 또한, 스테이터의 하부를 밸브 본체의 상부측면을 덮도록 연장하고, 그 밸브 본체 상부측면에 스테이터와의 사이를 실하는 실 부재를 마련하도록 하면, 마찬가지로 스테이터에 실 부재를 마련할 필요는 없다.
1 : 전동 밸브
10 : 밸브 본체
20 : 캔
30, 32 : 배관
100 : 스테이터
110 : 스테이터 조립체
120 : 외요크
120a : 자극치
122 : 내요크
122a : 자극치
130 : 보빈
140 : 코일
160 : 플레이트
170 : 실 누르개
180 : 실 부재
200 : 수지 몰드
210 : 용착부
300 : 상형
310 : 하형
320 : 돌기부

Claims (4)

  1. 로터에 연결된 밸브 부재에 의해 개폐되는 밸브구를 구비한 밸브 본체에 부착된 캔의 외주부에 장착되는 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터로서,
    상기 스테이터는, 자극치를 갖는 요크 및 코일을 구비하는 스테이터 조립체와, 그 스테이터 조립체를 금형 내에서 용융 수지를 주입하여 일체로 형성한 수지 몰드를 구비하고,
    상기 자극치의 내경과 동일한 내경을 갖음과 함께, 상기 자극치의 외경보다 작은 외경을 가지며, 스테이터 조립체의 윗면에만 재치된 판형상 원환 플레이트를 또한 구비하고,
    상기 수지 몰드는, 상기 금형에서의 상기 판형상 원환 플레이트의 상방의 1개소로부터 상기 판형상 원환 플레이트의 표면에 따라 상기 스테이터 조립체의 외주부측으로 유입함과 함께, 상기 스테이터 조립체의 내주부측으로는 상기 판형상 원환 플레이트에 의해 유입되지 않도록 된 용융 수지의 성형품인 것을 특징으로 하는 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 몰드는, 상기 스테이터 조립체 및 상기 판형상 원환 플레이트가 금형의 돌기부에 감삽된 후, 용융 수지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터와 상기 캔 또는 상기 밸브 본체와의 사이를 실하는 실 부재를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터.
  4. 삭제
KR1020130033310A 2012-04-25 2013-03-28 전동 밸브용 구동 모터의 스테이터 KR101998426B1 (ko)

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