KR102428489B1

KR102428489B1 - 코일 장치 및 그것을 이용한 전동 밸브 및 전자 밸브

Info

Publication number: KR102428489B1
Application number: KR1020170162669A
Authority: KR
Inventors: 타카오 하라다; 히토시 우메자와; 노리오 스즈키
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2022-08-03
Also published as: JP2018148082A; KR20180102479A; JP6466981B2; CN108571615A

Abstract

통전 단자에 묶여지는 마그넷 와이어가 묶음 상태를 안정시킬 수 있는 코일 장치 및 그것을 이용한 전동 밸브 및 전자 밸브를 제공한다.
코일 보빈(10)으로부터 돌설된 통전 단자(15a∼15c)의 일부에, 통전 단자(15a∼15c)의 모서리부가 패여서 형성된 패임 영역(16a∼16c)이 마련되고, 코일 보빈(10)으로부터 풀려나온 마그넷 와이어(20)가 패임 영역(16a∼16c)에 묶여서, 통전 단자(15a∼15c)에서의 패임 영역(16a∼16c)보다 선단측에서 통전 단자(15a∼15c)에 고착되어 도통된다.

Description

코일 장치 및 그것을 이용한 전동 밸브 및 전자 밸브{COIL DEVICE AND MOTOR VALVE AND SOLENOID VALVE USING THE SAME}

본 발명은, 코일 장치 및 그것을 이용한 전동 밸브 및 전자 밸브에 관한 것이다.

종래, 냉매와 같은 유체의 유량 제어에 사용하는 전동 유량 제어 밸브로서, 예를 들면 밸브실에 연통하는 1차구(1次口) 및 2차구를 갖고서 2차구측 격벽의 연통 밸브구에 밸브시트를 마련한 밸브 본체와, 이 밸브 본체의 밸브시트에 접리하는 니들밸브를 선단에 갖는 밸브봉과, 그 밸브봉을 축방향으로 이동시켜서 니들밸브의 개폐 작동을 행하는 스테핑 모터를 구비하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

상기한 종래의 전동 유량 제어 밸브에서 사용되는 스테핑 모터는, 코일 보빈에 마그넷 와이어가 권장(卷裝)되고, 상기 코일 보빈의 단자 접속부에 통전 단자가 돌설(突設)된 마그넷 와이어 권선 보빈, 마그넷 와이어의 외주부나 단자 접속부를 덮는 몰드 수지 등으로 구성되고, 몰드 수지의 외주부에 일체적으로 돌설된 소켓부의 내측으로 상기 통전 단자가 연장하여 나와 전원 코드의 플러그가 삽입 접속되도록 되어 있다.

보다 상세하게는, 상기 종래의 스테핑 모터는, 도 6, 7에 도시하는 바와 같이, 코일 보빈(B)에 권장된 마그넷 와이어(W)가, 코일 보빈(B)의 단자 접속부(C)에 마련된 단면 사각형의 통전 단자(T)에 수회 휘감겨지고(묶여지고), 그 통전 단자(T)의 모서리부를 이용하여 절단된 후, 솔더(H)링 등에 의해 그 통전 단자(T)에 고정되어 전기적으로 접속(도통)되고, 그 후, 마그넷 와이어(W)의 외주부나 단자 접속부(C), 그 단자 접속부(C)에 고정된 통전 단자(T)의 외측을 덮도록 몰드 수지(도 5, 6에서는 부도시)가 성형되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개평8-65994호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개2015-32753호 공보

그런데, 상기 종래의 스테핑 모터에서는, 코일 보빈에서의 휘감기는 텐션을 유지하기 위해, 또는, 몰드 수지 성형시의 압력에 의한 부하를 경감하기 위해, 코일 보빈(B)에 권장된 마그넷 와이어(W)는, 도 6, 7에 도시되는 바와 같이, 솔더링 등에 의해 고착되는 앞쪽, 구체적으로는, 단자 접속부(C)에 돌설된 통전 단자(T)의 근원 부분에서 그 통전 단자(T)에 약간의 느슨함(여유)을 갖고서 수회 휘감겨지는(묶여지는) 것이 일반적이다. 그때문에, 이 통전 단자(T)의 근원 부분에서 마그넷 와이어(W)의 묶음 상태(예를 들면, 묶는 폭)가 불안정하게 되기 쉽다는 우려가 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 통전 단자에 묶여지는 마그넷 와이어의 묶음 상태를 안정시킬 수 있는 코일 장치 및 그것을 이용한 전동 밸브 및 전자 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 코일 장치는, 기본적으로, 단면 사각형의 통전 단자가 마련된 코일 보빈과, 그 코일 보빈에 권장됨과 함께 상기 통전 단자에 고착된 마그넷 와이어와, 그 마그넷 와이어의 외주부를 덮는 몰드 수지를 구비하는 코일 장치로서, 상기 코일 보빈으로부터 돌설된 상기 통전 단자의 일부에, 그 통전 단자의 모서리부가 패여서 형성된 패임 영역이 마련되고, 상기 코일 보빈으로부터 풀려나온 상기 마그넷 와이어가 상기 패임 영역에 묶여지고, 상기 통전 단자에서의 상기 패임 영역보다 선단측에서 상기 통전 단자에 고착되어 도통되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 패임 영역은, 바람직하게는, 상기 통전 단자의 모서리부가 R붙음 또는 모따기 되어 형성된다.

상기 패임 영역의 단면 형상은, 바람직하게는, 모서리부가 둥그스름함을 띠는 사각형, 원형, 타원형, 또는, 정각이 90°보다 큰 다각형을 갖는다.

바람직한 양태에서는, 상기 마그넷 와이어는, 솔더에 의해 상기 통전 단자에 고착됨과 함께, 상기 솔더에 의해 상기 패임 영역 및 그 패임 영역에 묶여진 상기 마그넷 와이어의 일부가 피복된다.

또한, 본 발명에 관한 전동 밸브는, 상기 코일 장치를 갖는 스테핑 모터와, 밸브구를 갖는 밸브 본체와, 상기 스테핑 모터에의 통전에 의해 발생하는 구동력에 의해 구동되어 상기 밸브구를 개폐하는 밸브축을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 전자 밸브는, 상기 코일 장치와, 밸브구를 갖는 밸브 본체와, 상기 코일 장치에의 통전에 의해 발생하는 자력에 의해 구동되어 상기 밸브구를 개폐하는 밸브축을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 코일 보빈으로부터 돌설된 통전 단자의 일부에, 코일 보빈으로부터 풀려나온 마그넷 와이어를 일단 묶기 위한 패임 영역이 마련되어 있기 때문에, 이 패임 영역이 묶는 영역(마그넷 와이어를 묶어야 할 영역)의 기준이 되어, 통전 단자에 묶여진 마그넷 와이어가 묶음 상태(묶음의 부적합 상태 등)를 (예를 들면 제조 공정상에서) 육안 등으로 용이하게 확인할 수 있기 때문에, 통전 단자에 묶여지는 마그넷 와이어의 묶음 상태를 안정시킬 수 있다. 또한, 통전 단자에 마그넷 와이어를 약간의 느슨함(여유)을 갖고서 묶는 경우에도, 패임 영역에 묶여진 마그넷 와이어는 당해 패임 영역에서 벗어나기 어려워져서, 마그넷 와이어의 묶는 폭을 소정 폭 이내로 수습(환언하면, 묶는 폭을 균일하게 유지)할 수 있기 때문에, 이 점에서도, 통전 단자에 묶여진 마그넷 와이어의 묶음 상태를 안정시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 코일 장치의 한 실시 형태의 주요부를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시되는 코일 장치의 주요부 확대도 붙음 하면도.
도 3은 도 2의 U-U 화살표의 단면도.
도 4는 도 3에 도시되는 통전 단자의 다른 예를 도시하는, 도 2의 U-U 화살표에 따른 단면도.
도 5는 도 2에 도시되는 코일 단자의 다른 예를 도시하는 주요부 확대 하면도.
도 6은 종래의 코일 장치의 주요부 확대도 붙음 하면도.
도 7은 도 6의 V-V 화살표의 단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관한 코일 장치의 한 실시 형태의 주요부를 도시하는 사시도, 도 2는, 도 1에 도시되는 코일 장치의 주요부 확대도 붙음 하면도, 도 3은, 도 2의 U-U 화살표의 단면도이다.

도시한 실시 형태의 코일 장치(1)는, 기본적으로, 통전 단자(15a∼15c)가 마련된 예를 들면 수지제의 코일 보빈(10)과, 그 코일 보빈(10)의 주위에 권장된 마그넷 와이어(20)를 구비하고 있다.

코일 보빈(10)의 외주에는, 평면시 개략 사각형의 단자 접속부(11)가 돌설되고, 그 단자 접속부(11)의 표면(도시례에서는, 하면)에, 통전 단자(15a∼15c)를 압입 고정하기 위한 삽입구멍(13a∼13c)이 마련된 지지 고정부(12a∼12c)가 일체적으로 형성되어 있다. 도시례에서는, 예를 들면 사각형상의 3개의 지지 고정부(12a∼12c)가 단자 접속부(11)의 외연에 따라 가로병렬로 형성됨과 함께, 각 지지 고정부(12a∼12c)의 개략 중앙에, 예를 들면 단면 원형의 삽입구멍(13a∼13c)이 마련되어 있다.

상기 단자 접속부(11)(의 각 지지 고정부(12a∼12c))의 각 삽입구멍(13a∼13c)에는, 단면 사각형의 통전 단자(15a∼15c)가 압입되어 지지 고정됨과 함께, 각 통전 단자(15a∼15c)의 근원 부분(각 지지 고정부(12a∼12c)로부터 돌출한 후의 소정 길이의 범위)의 모서리부는 R붙음되어 있고(특히, 도 2, 3 중의 R붙음부(18a) 참조), 이에 의해, 각 통전 단자(15a∼15c)의 근원 부분에, 통전 단자(15a∼15c)의 모서리부가 패여서 형성된 패임 영역(16a∼16c)이 마련되어 있다.

또한, 본 예에서는, 각 통전 단자(15a∼15c)(의 근원 부분)의 모서리부를 R붙음으로 함으로써, 상기 패임 영역(16a∼16c)을 형성하고 있지만, 예를 들면 도 4에 도시되는 바와 같이, 각 통전 단자(15a∼15c)의 모서리부를 모따기함으로써(모따기부(19a)), 상기 각 통전 단자(15a∼15c)에서의 패임 영역(16a∼16c)을 형성하여도 좋다.

전술한 바와 같이, 각 통전 단자(15a∼15c)의 모서리부가 R붙음 또는 모따기됨에 의해, 상기 패임 영역(16a∼16c)의 단면 형상은, 예를 들면, 모서리부가 둥그스름함을 띤 사각형(도 3 참조), 원형, 타원형, 또는, 정각이 90°보다 큰 5각형 이상의 다각형(도 4 참조)이 된다.

또한, 전술한 패임 영역(16a∼16c)을 갖는 통전 단자(15a∼15c)는, 예를 들면, 통전 단자(15a∼15c)를 구성하는 단면 사각형의 선재(각선)이라고도 한다)를 릴에 감겨진 상태로부터 소정 길이만큼 풀어내어, 통전 단자(15a∼15c)에 상당하는 길이로 절단하는 동시에, 각 통전 단자(15a∼15c)의 근원 부분에 상당하는 부분(의 모서리부)을 압축 변형시켜서 상기 패임 영역(16a∼16c)을 형성함으로써, 제작할 수 있다.

마그넷 와이어(20)는, 소정의 인장력을 부여하면서 코일 보빈(10)의 주위에 권장되고, 그 일단이 통전 단자(15a)의 근원 부분에 마련된 패임 영역(16a) 또는 통전 단자(15c)의 근원 부분에 마련된 패임 영역(16c)에(약간의 느슨함을 갖고서) 수회 묶여지고(휘감겨지고), 통전 단자의 근원 부분에서 떨어진 위치(즉, 패임 영역보다 선단측)에서 통전 단자(15a) 또는 통전 단자(15c)에 재차 수회 묶여서, 단면 사각형의 통전 단자의 모서리부를 이용하여 소정의 개소에서 절단된 후, 상기 패임 영역(16a)보다 선단측의 부분에 도장된 솔더(17a) 또는 상기 패임 영역(16c)보다 선단측의 부분에 도장된 솔더(17c)에 의해 통전 단자(15a) 또는 통전 단자(15c)에 고착되어 전기적으로 접속(도통)된다. 또한, 마그넷 와이어(20)의 타단은, 중앙의 통전 단자(15b)의 근원 부분에 마련된 패임 영역(16b)에(약간의 느슨함을 갖고서) 수회 묶여서, 통전 단자(15b)의 근원 부분부터 이간한 위치(즉, 패임 영역(16b)보다 선단측)에서 통전 단자(15b)에 재차수회 묶여서, 단면 사각형의 통전 단자(15b)의 모서리부를 이용하여 소정의 개소에서 절단된 후, 상기 패임 영역(16b)보다 선단측의 부분에 도장된 솔더(17b)에 의해 통전 단자(15b)에 고착되어 전기적으로 접속(도통)된다.

그리고, 상기 코일 장치(1)에서의 마그넷 와이어(20)의 외주부나 코일 보빈(10)의 단자 접속부(11), 그 단자 접속부(11)에 고정된 통전 단자(15a∼15c)의 외측 등을 덮도록 도시하지 않은 몰드 수지가 성형되게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 코일 장치(1)는, 당해 코일 장치(1)로 구성되는 스테이터 코일을 구비한 스테핑 모터와, 밸브구를 갖는 밸브 본체와, 상기 스테핑 모터에의 통전에 의해 발생하는 구동력에 의해 구동되어 상기 밸브구를 개폐하는 밸브축을 구비하는 전동 밸브(예를 들면 냉동 사이클이나 히트 펌프식 냉난방 시스템 등에 사용되는 전동 밸브)나, 당해 코일 장치(1)로 이루어지는 솔레노이드 코일과, 밸브구를 갖는 밸브 본체와, 상기 솔레노이드 코일에의 통전에 의해 발생하는 자력에 의해 구동되어 상기 밸브구를 개폐하는 밸브축을 구비하는 전자 밸브(예를 들면 냉동 사이클이나 멀티 에어컨 시스템 등의 유체 시스템에 사용되는 전자 밸브) 등에 이용된다(상세 구조에 관해서는, 상기 특허 문헌 1, 2 등 참조).

이오 같이, 본 실시 형태의 코일 장치(1)에서는, 코일 보빈(10)의 단자 접속부(11)로부터 돌설된 통전 단자(15a∼15c)의 근원 부분에, 코일 보빈(10)으로부터 풀려나온 마그넷 와이어(20)를 일단 묶기 위한 패임 영역(16a∼16c)이 마련되어 있기 때문에, 이 패임 영역(16a∼16c)이 묶는 영역(마그넷 와이어를 묶어야 할 영역)의 기준이 되고, 통전 단자(15a∼15c)에 묶여진 마그넷 와이어(20)의 묶음 상태(묶음의 부적합 상태 등)를 (예를 들면 제조 공정상에서) 육안 등으로 용이하게 확인할 수 있기 때문에, 통전 단자(15a∼15c)에 묶여지는 마그넷 와이어(20)의 묶음 상태를 안정시킬 수 있다. 또한, 통전 단자(15a∼15c)에 마그넷 와이어(20)를 약간의 느슨함(여유)을 갖고서 묶는 경우에도, 패임 영역(16a∼16c)에 묶여진 마그넷 와이어(20)는 당해 패임 영역(16a∼16c)으로부터 벗어나기 어려워져서, 마그넷 와이어(20)의 묶는 폭을 소정 폭 이내로 수습(환언하면, 묶는 폭을 균일하게 유지)할 수 있기 때문에, 이 점에서도, 통전 단자(15a∼15c)에 묶여진 마그넷 와이어(20)가 묶음 상태를 안정시킬 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 통전 단자(15a∼15c)에서의 패임 영역(16a)보다 선단측에 솔더(17a∼17c)가 도포되어 마그넷 와이어(20)가 통전 단자(15a∼15c)에 고착되어 있지만, 통전 단자에서 패임 영역과 일반부와의 사이(단면 사각형의 부분)(경계)에 형성되는 단차에 의한 마그넷 와이어에의 부하를 경감하기 위해, 예를 들면, 도 5에 도시되는 바와 같이, 통전 단자(15a)를 고착하기 위한 상기 솔더(17a)에 의해, 패임 영역(16a)의 단부(즉, 패임 영역(16a)과 일반부와의 사이에 형성된 단차를 포함하는 부분) 및 당해 패임 영역(16a)에 묶여진 마그넷 와이어(20)의 단부를 피복하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 마그넷 와이어를 일단 묶기 위한 패임 영역이 통전 단자의 근원 부분에 마련되어 있지만, 당해 패임 영역의 설정 위치는 통전 단자의 근원 부분만으로 한정되지 않음은 물론이다.

1 : 코일 장치
10 : 코일 보빈
11 : 단자 접속부
12a∼12c : 지지 고정부
13a∼13c : 삽입구멍
15a∼15c : 통전 단자
16a∼16c : 패임 영역
17a∼17c : 솔더
18a : R붙음부
19a : 모따기부
20 : 마그넷 와이어

Claims

단면 사각형의 통전 단자가 마련된 코일 보빈과, 해당 코일 보빈에 권장됨과 함께 솔더에 의해 상기 통전 단자에 고착된 마그넷 와이어와, 해당 마그넷 와이어의 외주부를 덮는 몰드 수지를 구비하는 코일 장치로서,
상기 코일 보빈으로부터 돌설된 상기 통전 단자의 일부에, 해당 통전 단자의 모서리부가 패여서 형성된 패임 영역이 마련되고, 상기 코일 보빈으로부터 풀려나온 상기 마그넷 와이어가 상기 패임 영역에 휘감겨지고, 상기 통전 단자에서의 상기 패임 영역보다 선단측에서 상기 통전 단자에 고착되어 도통되어 있고,
상기 솔더에 의해 상기 패임 영역 및 그 패임 영역에 묶여진 상기 마그넷 와이어의 일부가 피복되어 있음과 함께, 상기 솔더에 의해, 상기 통전 단자의 상기 패임 영역과 상기 모서리부가 있는 영역의 경계가 덮여있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
제1항에 있어서,
상기 패임 영역은, 상기 통전 단자의 모서리부가 R붙음 또는 모따기되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
제1항에 있어서,
상기 패임 영역의 단면 형상은, 모서리부가 둥그스름함을 띤 사각형, 원형, 타원형, 또는, 정각이 90°보다 큰 다각형을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 코일 장치를 갖는 스테핑 모터와, 밸브구를 갖는 밸브 본체와, 상기 스테핑 모터에의 통전에 의해 발생하는 구동력에 의해 구동되어 상기 밸브구를 개폐하는 밸브축을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 코일 장치와, 밸브구를 갖는 밸브 본체와, 상기 코일 장치에의 통전에 의해 발생하는 자력에 의해 구동되어 상기 밸브구를 개폐하는 밸브축을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
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