WO2019159573A1 - ステータユニット及びそれを備えた電動弁 - Google Patents

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WO2019159573A1
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stator
stator unit
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resin
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嵩 北條
哲平 浅野
原田 貴雄
Original Assignee
株式会社不二工機
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/128Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/145Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having an annular armature coil

Definitions

  • the stacked stator coils 50A and 50B are set in a mold for molding.
  • the mold for molding covers, for example, a lower mold on which the stacked stator coils 50A and 50B are placed, a core for forming an insertion hole 61 into which the can 120 is inserted, and a lower mold. And an upper mold that forms a sealed space in cooperation with the lower mold and the core.
  • the anti-rotation member 30 is attached and fixed to the stator unit 50 as described above, and the stator unit 50 is externally fitted to the can 120, and the engagement plate portion 35 is formed in the downward engagement piece portion 37.
  • the engagement piece 37 is bent outward, and the protrusion 122 and the engagement hole 38 are firmly fitted by the spring force.
  • the stator unit 50 is externally fixed to the can 120 and their relative rotation and relative movement are prevented.
  • the yokes 51 and 52 and the can 120 have the same potential, and therefore an undesired discharge occurs between the yokes 51 and 52 and the can 120. This can be suppressed and adverse effects on the peripheral circuits can be reduced.
  • a plurality of round holes 33 are formed in the annular flat plate portion 31 of the rotation preventing member 30.
  • the round holes 33 are formed.
  • the stator coils 50A and 50B are assembled, the assembled stator coils 50A and 50B are stacked vertically, and the cover 57 is disposed in advance.
  • the mold is set in a mold, and a thermosetting resin having a low hardness such as urethane resin is poured into the mold as a mold resin by vacuum casting, followed by curing in a drying furnace. Thereafter, the mold is removed, and the stator unit 90 in which the portion including the periphery of the base 41 of the rotation preventing member 30 is covered and filled with the mold resin 19 made of a thermosetting resin having a low hardness such as urethane resin is sealed. It is done.
  • the anti-rotation member 30 can be fixed to the stator body 20, and the positioning of the stator coils 50A and 50B can be performed relatively appropriately.
  • the pedestal 41 is made of metal such as SUS having conductivity
  • the yokes 51 and 52, the can 120, and the valve main body 110 are similar to the continuity spring 40 in the stator unit 50 shown in FIG. 41 and the anti-rotation member 30 are electrically connected. Therefore, even if a high voltage noise is applied to the stator coils 50A and 50B, the yokes 51 and 52 and the can 120 have the same potential, and therefore an undesired discharge occurs between the yokes 51 and 52 and the can 120. This can be suppressed and adverse effects on the peripheral circuits can be reduced.
  • the stator unit basically has a stator resin comprising a yoke, a bobbin attached to the yoke, and a coil wound around the bobbin sealed with a mold resin.
  • the anti-rotation member is embedded and distributed in the mold resin so that a part or all of the engagement piece portion protrudes from the mold resin.
  • urethane resin silicone resin, or epoxy resin is used as the mold resin.
  • the motor-operated valve according to the present invention is characterized in that the above-described stator unit is externally fixed to a can fixed to the valve body.
  • the anti-rotation member is provided with a protruding piece portion bent and raised on the yoke side, and this protruding piece portion is welded to the yoke, so that the anti-rotation member can be firmly fixed to the stator body.
  • the positioning of the stator coil can be performed relatively appropriately.
  • the rotation preventing member with the protruding piece portion can be constituted by a single part by, for example, punching press processing, compared to the stator unit using the rotation preventing member with a separate pedestal as in the conventional example described above,
  • the number of parts can be greatly reduced, and the number of welding points (number of times) can be halved, thereby reducing the parts cost and manufacturing cost.
  • the contact area at the time of welding with each protrusion piece part and a yoke becomes small, it becomes easy to perform resistance welding, and can fully ensure the intensity
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4 is an upper perspective view of a detent member used in the stator unit shown in FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 4 is a lower perspective view of the yoke shown in FIGS. 2 and 3 and a detent member welded to the yoke.
  • FIG. 6 is a bottom view of FIG. 5.
  • FIG. 6 is a right side view of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow D1-D1 in FIG. 5 (a cross-sectional view taken along arrow D2-D2 in FIG.
  • FIG. 11 is an upper perspective view of the rotation prevention member shown in FIG. 10.
  • FIG. 11 is a lower perspective view of the yoke shown in FIG. 10 and a detent member welded to the yoke.
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a stator unit according to the present invention
  • FIGS. 2 and 3 are sectional views taken along arrows AA and BB in FIG. 1, respectively.
  • FIG. 4 is a top perspective view of a rotation preventing member used in the stator unit shown in FIGS. 5 is a lower perspective view of the yoke shown in FIGS. 2 and 3 and a detent member welded to the yoke
  • FIGS. 6 to 8 are a bottom view and a right side view of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow D1-D1, and a cross-sectional view taken along arrow D2-D2 in FIG.
  • the anti-rotation member 30 is made by punching a metal plate having conductivity such as SUS, for example, and has an annular flat plate portion (annular base plate portion having an opening 32 through which the can 120 can be inserted. ) 31 and a total of eight round holes 33 are formed in the annular flat plate portion 31 at 45 ° intervals.
  • each protrusion piece portion 39 is formed by cutting upward from a portion between the inner periphery and the outer periphery of the annular flat plate portion 31 (more specifically, a substantially central portion in the radial direction). .
  • the above-described eight round holes 33 and four engagement plate portions 35 are formed by punching press processing, and the four projecting piece portions 39 are different punching presses. It is formed by processing.
  • stator coils 50A and 50B are assembled, and the assembled stator coils 50A and 50B are assembled. They are stacked up and down, set in a mold in which the cover 57 is disposed in advance, and a thermosetting resin having a low hardness such as urethane resin is poured into the mold as a mold resin by vacuum casting, followed by curing in a drying furnace.
  • the stator unit 10 thus obtained is externally fitted to the can 120, and the four protrusions 122 formed in the can 120 in the engagement holes 38 formed in the downward engagement piece portions 37 of the four engagement plate portions 35. , The engaging piece portion 37 bends outward, and the projection 122 and the engaging hole 38 are firmly fitted by the spring force. As a result, the stator unit 10 is externally fitted and fixed to the can 120, and their relative rotation and relative movement are prevented.
  • the rotation preventing member 30 is provided with four protruding piece portions 39 bent and raised toward the yoke 51, and each protruding piece portion 39 is formed on the yoke 51. Since it is welded, the anti-rotation member 30 can be firmly fixed to the stator body 20 and the positioning of the stator coils 50A and 50B can be performed relatively appropriately.
  • the anti-rotation member 30 with the projecting piece 39 can be constituted by a single part by, for example, punching press processing, a stator unit using the anti-rotation member 30 with a separate base 41 as in the above-described conventional example.
  • the number of parts can be greatly reduced, the number of welding points (number of times) can be halved, and the parts and manufacturing costs can be reduced.
  • the contact area at the time of welding with each protrusion piece part 39 and the yoke 51 becomes small, it becomes easy to perform resistance welding and can fully ensure the intensity
  • the anti-rotation member 30 including the four projecting piece portions 39 is made of a metal such as SUS having conductivity, and thus is similar to the stator units 50 and 90 shown in FIGS. 9 to 11A and B.
  • the yokes 51 and 52 are electrically connected to the can 120 and the valve main body 110 via the anti-rotation member 30 including the four projecting piece portions 39. Therefore, even if a high voltage noise is applied to the stator coils 50A and 50B, the yokes 51 and 52 and the can 120 have the same potential, and therefore an undesired discharge occurs between the yokes 51 and 52 and the can 120. This can be suppressed and adverse effects on the peripheral circuits can be reduced.
  • the configuration of the stator coil, the type of the mold resin, and the like are not limited to those of the above embodiment.
  • a urethane resin is used as the mold resin, but a thermosetting resin such as a silicone resin or an epoxy resin may be used.
  • the number, shape, arrangement mode, and the like of the protruding piece portions 39 and the engaging piece portions 37 formed on the annular flat plate portion (annular base plate portion) 31 of the rotation preventing member 30 can be changed as appropriate. It is.
  • the present invention is not limited to the ring-shaped member that is externally fitted to the can 120 such as the above-described rotation-preventing member 30 as a rotation-preventing member.
  • the present invention can also be applied to a bifurcated type detent member having a detent engagement piece (a pair of arcuate pinching portions) provided downward from the base plate (opposite to the yoke side).
  • the base plate portion arranged on the lower side of the yoke is provided with a protruding piece portion bent and raised from the base plate portion to the yoke side, and the tip end portion of the protruding piece portion is welded to the lower surface of the yoke. What should I do?
  • Stator unit 19 Mold resin 20 Stator main body 30 Anti-rotation member 31 Annular flat plate part (annular base plate part) 32 Opening 33 Round hole 35 Engagement plate part 37 Engagement piece part 38 Engagement hole 39 Projection piece part 50A, 50B Stator coil 51, 52 Yoke 51d Toroidal flat part 55 Bobbin 56 Coil 57 Cover 58 Magnetic pole tooth 60 Stator body 61 Fitting Insertion hole 100 Motorized valve 110 Valve body 120 Can 122 Projection K1 to K3 Welded part

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Abstract

部品点数及び組立工数を削減し得て、部品コスト、製造コストを抑えることのできるステータユニット及びそれを備えた電動弁を提供する。回り止め部材30は、円環状平板部31と、該円環状平板部31の内周側から3個以上設けられた、ヨーク51側とは反対向きに折り曲がる係合板部35に設けられ回り止め用の係合片部37と、前記円環状平板部31からヨーク51側に曲げ起こされた3個以上の突起片部39とを有し、突起片部39の先端部がヨーク54に溶接接合される。

Description

ステータユニット及びそれを備えた電動弁
 本発明は、ステータユニットに係り、特に、モールド樹脂としてウレタン樹脂等の硬度の低い樹脂が用いられる注型タイプのステータユニット及びそれを備えた電動弁に関する。
 従来のステータユニットの一例を、それが用いられた電動弁とともに図9に示し、その構成を簡単に説明する(詳細構造は、特許文献1を参照)。
 図9に示す従来例の電動弁100は、横方向入出口となる管継手111及び下方向入出口となる管継手112を有する弁本体110に、天井部付き円筒状のキャン120の下端部が溶接等により密封接合されている。このキャン120の内周に所定の間隙をあけてロータ(不図示)が配在されるとともに、このロータを回転駆動すべく、キャン120にステータユニット50が外嵌固定されている。前記ロータとステータユニット50とでステッピングモータが構成されている。
 前記ステータユニット50は、2相(A相、B相)のステータコイル50A、50Bを有する。上段側のステータコイル50Aは、上下で対をなすヨーク51、52、このヨーク51、52に装着されたボビン55、このボビン55に巻装されたコイル56等からなる。また、下段側のステータコイル50Bは、上段側のステータコイル50Aを上下反転させた構成とされ、上下で対をなすヨーク52、51、このヨーク52、51に装着されたボビン55、このボビン55に巻装されたコイル56等からなっている。
 前記ヨーク51、52は、磁性材を素材として作製され、各ヨーク51、52には、その内周側に細長爪形状あるいは二等辺三角形状の磁極歯58が所定角度間隔(例えば30°間隔)をあけて設けられている。
 前記ステータユニット50は、モールド樹脂59としてABS樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられてモールド成形されている。
 かかる構成のステータコイル50A、50Bを有するステータユニット50をモールド成形するにあたっては、積み重ねられた状態のステータコイル50A、50Bをモールド成形用の金型にセットする。モールド成形用の金型は、例えば、積み重ねられたステータコイル50A、50Bを載置する下型と、キャン120を嵌挿する嵌挿穴61を形成するための中子と、下型を覆うように被せられて下型及び中子と協働して密閉空間を形成する上型とを有する。
 このような構成の金型内にステータコイル50A、50Bをセットして、モールド樹脂59としての熱可塑性樹脂を溶融させて金型内に射出すると、ステータコイル50A、50Bの外周及び内部の空隙部分にモールド樹脂59が被覆・充填される。その後、モールド樹脂59が硬化すると、ステータコイル50A、50Bの外側(外周及び上下部分)が封止される。
 このモールド樹脂59が被覆・充填されて封止された部分からなるステータ本体60の一側部には、リード線接続部分70が設けられている。このリード線接続部分70は、複数本のコイル端子ピン72と複数本のリード線75とを接続するための基板73及びコネクタ74が配在され、前記コイル端子ピン72、基板73、コネクタ74、及びリード線75等の上部を覆うカバー76が取り付けられるとともに、カバー76内はシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂77が充填されて封止されている。
 一方、ステータ本体60におけるモールド樹脂59の下面側には、ステータユニット50とキャン120及び弁本体110との相対回転及び相対移動を阻止すべく、リング状の回り止め部材30が取付固定されている。
 詳しくは、回り止め部材30は、SUS等の導電性を有する金属板を打ち抜きプレス加工により作製されたもので、キャン120を挿通し得る開口32を持つ円環状平板部31を有する。ステータ本体60におけるモールド樹脂59の下面側には、複数本の棒状部が下向きに突設されており、前記円環状平板部31には、前記棒状部を挿通し得る丸穴33が形成されている。
 回り止め部材30のステータユニット50への取付固定は、前記棒状部を丸穴33に通し、その棒状部を超音波ウエルダ等で溶融させて押し潰すことによりなされる(押し潰された状態の棒状部64)。
 また、回り止め部材30の円環状平板部31の開口32側(内周側)には、複数個の逆立L字形の係合板部35が切り起こされ、この係合板部35の下向きの係合片部37には、円形もしくは長穴形の係合穴38が形成されるとともに、前記キャン120に、前記係合穴38に嵌合する半球状の突部122がキャン120の周方向に形成されている。
 したがって、回り止め部材30を上記のようにしてステータユニット50に取付固定し、このステータユニット50をキャン120に外嵌し、係合板部35の下向きの係合片部37に形成された係合穴38にキャン120に形成された突部122をそれぞれ嵌め込むことにより、係合片部37が外側に撓み、そのばね力により突部122と係合穴38とがしっかりと嵌合する。これによって、ステータユニット50がキャン120に外嵌固定されて、それらの相対回転及び相対移動が阻止される。
 また、この電動弁100においては、ヨーク51、52とキャン120との間に不所望な放電が生じることを抑止すべく、最も下側に位置するヨーク51の磁極歯58と前記回り止め部材30との間に、導電性を有する導通ばね40が介装されている。これにより、回り止め部材30とキャン120及び弁本体110とは係合穴38に突部122が嵌合して電気的に接続されるので、ヨーク51、52とキャン120及び弁本体110とは、導通ばね40と回り止め部材30を介して電気的に接続される。そのため、ステータコイル50A、50Bに高電圧のノイズが印加されても、ヨーク51、52とキャン120とは同電位となるので、ヨーク51、52とキャン120との間に不所望な放電が生じることを抑止でき、周辺回路への悪影響を低減することができる。
 なお、回り止め部材としては、上記のようにキャン120に外嵌されるリング状のものではなく、例えば特許文献2に見られるような、ステータ本体の一側に取り付けられて横方向入出口となる管継手を挟むことによってステータユニット50とキャン120との相対回転及び相対移動を阻止する、一対の円弧状挟持部を持つ二股状タイプのものも知られている。
 また、ヨークと弁本体と電気的に接続する部材としては、上記のような導通ばねではなく、例えば特許文献2に見られるような、リング状のものやピンタイプのもの等も知られている。
特開2016-14453号公報 特開2004-353679号公報
 ところで、上記した従来のステータユニット50においては、モールド樹脂59としてABS樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられて射出成形によりステータ本体60を作製するようにされているが、モールド成形に用いられるABS樹脂等の熱可塑性樹脂は、硬化すると比較的硬くなる。そのため、温度変化に伴う熱変形に対して追従性が悪く、亀裂、歪み等が発生しやすく、耐久性、製品寿命等の面で改善が望まれていた。
 そこで、近年においては、モールド樹脂としてウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂を用いることが主流となりつつある。
 しかし、モールド樹脂としてウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂を用いると、回り止め部材30をステータ本体60に固定するための棒状部64等が軟弱なものとなるため、回り止め部材30をステータ本体60にしっかりと固定することができないとともに、ステータコイル50A、50Bの位置が不適正なものとなりやすい。また、モールド樹脂が熱硬化性樹脂であることから、超音波溶着や熱かしめ等の後加工による締結手法を採用することもできない。
 そこで、上記問題に対処すべく、ステータユニットとして、図10、図11A、Bに示される如くの構成が既に採用されている。なお、図10、図11A、Bにおいて、図9に示されるステータユニット50の各部に対応する部分には共通の符号を付している。
 図10、図11A、Bに示す例のステータユニット90では、図9に示されるステータユニット50におけるモールド樹脂59とリード線接続部分70の樹脂77とがウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂で形成されたモールド樹脂19とされ、このモールド樹脂19で封止されている部分がステータ本体20となっている。このステータ本体20の下面側を除く外周面は、ABS等の熱可塑性樹脂で作製されたカバー57が被着されている。
 ステータ本体20におけるモールド樹脂19の下部には、導電性を有するSUS等の金属製の段付き短円柱状の台座41が取り付けられた回り止め部材30が配在されている。この台座41付き回り止め部材30は、台座41を除いた部分は、図9に示される回り止め部材30とほぼ同じ構成である。
 すなわち、回り止め部材30の円環状平板部31には丸穴33が複数個(図示例では、45°間隔で8個)形成されており、この丸穴33(図示例では、8個の丸穴33のうちの一つ跳ばし(90°間隔)の4個)に、ステータコイル50A、50Bの組み立て前に、段付き短円柱状の台座41の小径部が嵌め込まれて溶接接合されている(溶接部K1)。
 また、台座41が溶接で取り付けられた回り止め部材30は、その台座41の上面が、ステータコイル50A、50Bの組み立て前に、最も下側に位置するヨーク51の下面に抵抗溶接で接合されている(溶接部K2)。
 このようにして、台座41付きの回り止め部材30をヨーク51に接合した後、ステータコイル50A、50Bを組み立て、この組み立てられたステータコイル50A、50Bを上下に積み重ねて、予めカバー57を配置した型内にセットし、真空注型により型内にモールド樹脂としてウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂を流し込み、続いて乾燥炉にて硬化させる。その後、脱型して、回り止め部材30の台座41周りを含む部分がウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂からなるモールド樹脂19で被覆・充填されて封止されたステータユニット90が得られる。
 このように金属製の台座41付きの回り止め部材30を用いることにより、回り止め部材30をステータ本体20に固定できるとともに、ステータコイル50A、50Bの位置出しも比較的適正に行うことができる。
 また、台座41は、導電性を有するSUS等の金属製であるので、図9に示されるステータユニット50における導通ばね40と同様に、ヨーク51、52とキャン120及び弁本体110とは、台座41と回り止め部材30を介して電気的に接続される。そのため、ステータコイル50A、50Bに高電圧のノイズが印加されても、ヨーク51、52とキャン120とは同電位となるので、ヨーク51、52とキャン120との間に不所望な放電が生じることを抑止でき、周辺回路への悪影響を低減することができる。
 しかしながら、上記した従来のステータユニット90においては、回り止め部材30に取り付ける台座41が必要となるとともに、各台座41と回り止め部材30、及び、各台座41とヨーク51をそれぞれ溶接接合する必要がある。そのため、部品点数が多くなるとともに、各台座41と回り止め部材30との溶接、及び、各台座41とヨーク51の溶接をそれぞれ個別に行わなければならないので、組立工数が増加する。また、短円柱状の台座41とヨーク54との溶接時の接触面積が大きくなるので、抵抗溶接しづらく、溶接部の強度がさほど大きくとれないおそれがある。さらに、各台座41と回り止め部材30を溶接接合するに当たって、ヨークと回り止め部材との離隔距離、言い換えれば、ステータコイル50A、50Bとキャン、ロータ等との位置関係がばらつく懸念がある。また、前記台座41は、切削加工で作製する必要があるので、部品コストが高くなる等の懸念もある。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、部品点数及び組立工数を削減し得て、部品コスト、製造コストを抑えることのできるステータユニット及びそれを備えた電動弁を提供することにある。
 前記の目的を達成すべく、本発明に係るステータユニットは、基本的には、ヨーク、該ヨークに装着されたボビン、及び該ボビンに巻装されたコイルからなるステータコイルの外側がモールド樹脂で封止されたステータ本体と、該ステータ本体における前記ヨークに隣接して配在された回り止め部材とを備え、前記回り止め部材は、基体板部と、該基体板部から前記ヨーク側とは反対向きに設けられた回り止め用の係合片部と、前記基体板部から前記ヨーク側に曲げ起こされた突起片部とを有し、前記突起片部の先端部が前記ヨークに溶接接合されていることを特徴としている。
 より好ましい態様では、本発明に係るステータユニットは、基本的には、ヨーク、該ヨークに装着されたボビン、及び該ボビンに巻装されたコイルからなるステータコイルの外側がモールド樹脂で封止されたステータ本体と、該ステータ本体における前記ヨークに隣接して配在された回り止め部材とを備え、前記回り止め部材は、円環状の基体板部と、該基体板部から前記ヨーク側とは反対向きに設けられた回り止め用の係合片部と、前記基体板部から前記ヨーク側に曲げ起こされた突起片部とを有し、前記突起片部の先端部が前記ヨークに溶接接合されていることを特徴としている。
 好ましい態様では、前記回り止め部材は、前記係合片部の一部又は全部を前記モールド樹脂から突出させるようにして前記モールド樹脂内に埋設されて配在される。
 更に好ましい態様では、前記係合片部は、前記基体板部の内周側から前記ヨーク側とは反対向きに折り曲がる係合板部に設けられる。
 更に好ましい態様では、前記突起片部は、前記基体板部の内周と外周との間の部分から前記ヨーク側に切り起こされて形成される。
 更に好ましい態様では、前記係合片部と前記突起片部とは、周方向で等角度間隔に3個以上設けられる。
 別の好ましい態様では、前記モールド樹脂として、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は、エポキシ樹脂が用いられる。
 他の好ましい態様では、前記回り止め部材は、導電性を有する金属板で作製される。
 一方、本発明に係る電動弁は、上記したステータユニットが、弁本体に固着されたキャンに外嵌固定されていることを特徴としている。
 本発明に係るステータユニットでは、回り止め部材にヨーク側に曲げ起こされた突起片部を設け、この突起片部がヨークに溶接接合されるので、回り止め部材をステータ本体にしっかりと固定できるとともに、ステータコイルの位置出しも比較的適正に行うことができる。
 また、突起片部付きの回り止め部材は、例えば打ち抜きプレス加工により単一部品で構成できるので、上述した従来例のように別体の台座付きの回り止め部材を用いたステータユニットと比べて、部品点数を大幅に削減できるとともに、溶接箇所(回数)も半減でき、部品コスト、製造コストを抑えることができる。また、各突起片部とヨークとの溶接時の接触面積が小さくなるので、抵抗溶接を行いやすくなり、溶接部の強度を十分確保することができる。さらに、ヨークと回り止め部材との離隔距離、言い換えれば、ステータコイルとキャン、ロータ等との位置関係のばらつきを抑えることができる等の利点が得られる。
本発明に係るステータユニットの一実施形態を示す平面図。 図1のA-A矢視断面図。 図1のB-B矢視断面図。 図1~図3に示されるステータユニットに用いられる回り止め部材の上方斜視図。 図2、図3に示されるヨークとこれに溶接接合された回り止め部材の下方斜視図。 図5の下面図。 図5の右側面図(図6の上下反転C矢視図)。 図5のD1-D1矢視断面図(図6の上下反転D2-D2矢視断面図)。 従来のステータユニットを備えた電動弁の一例を示す部分切欠正面図。 従来のステータユニットの他例を示す全体縦断面図。 図10に示される回り止め部材の上方斜視図。 図10に示されるヨークとこれに溶接接合された回り止め部材の下方斜視図。
 以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
 なお、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、誇張して描かれている場合がある。また、本明細書において、上下、左右等の位置、方向を表わす記述は、図面に従って付しており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。
 図1は、本発明に係るステータユニットの一実施形態を示す平面図、図2、図3は、それぞれ図1のA-A矢視断面図、B-B矢視断面図である。図4は、図1~図3に示されるステータユニットに用いられる回り止め部材の上方斜視図である。図5は、図2、図3に示されるヨークとこれに溶接接合された回り止め部材の下方斜視図、図6~図8は、それぞれ図5の下面図、右側面図(図6の上下反転C矢視図)、D1-D1矢視断面図(図6の上下反転D2-D2矢視断面図)である。
 なお、図1~図8において、図9~図11A、Bに示される従来のステータユニット50、90の各部に対応する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下では、相違点を重点的に説明する。
 本実施形態のステータユニット10は、従来例のステータユニット50、90と同様に、図9に示される如くの電動弁100の弁本体110に固着されたキャン120に外嵌固定されるもので、キャン120内に配在されたロータ(不図示)とでステッピングモータが構成される。
 本実施形態のステータユニット10は、図10に示されるステータユニット90と同様に、ウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂で形成されたモールド樹脂19を有し、このモールド樹脂19で封止されている部分がステータ本体20となっている(図2及び図3参照)。このステータ本体20の下面側を除く外周面は、ABS等の熱可塑性樹脂で作製されたカバー57が被着されている。
 ステータ本体20におけるモールド樹脂19の下部には、内周側に設けられた係合板部35の下向きの係合片部37の一部又は全部を当該モールド樹脂19から突出させるようにして、導電性を有する金属板製の回り止め部材30が当該モールド樹脂19内に埋設されて配在されている。この回り止め部材30の基本構成は、図9~図11A、Bに示される回り止め部材30とほぼ同じである。
 すなわち、回り止め部材30は、例えばSUS等の導電性を有する金属板を打ち抜きプレス加工により作製されたもので、キャン120を挿通し得る開口32を持つ円環状平板部(円環状の基体板部)31を有し、この円環状平板部31には、丸穴33が45°間隔で計8個形成されている。
 回り止め部材30の円環状平板部31の開口32側(内周側)には、4個の逆立L字形の係合板部35が90°間隔で切り起こされ(折り曲げ形成され)、この係合板部35の下向き(隣接するヨーク51側とは反対向き)の係合片部37には、円形もしくは長穴形の係合穴38が形成されている。
 また、45°間隔で計8個形成された丸穴33のうちの、隣り合う4組の丸穴間(33-33)には、円環状平板部31から上向き(隣接するヨーク51側)に4個の矩形状の突起片部39が略垂直に切り起こされている。つまり、ここでは、各突起片部39は、円環状平板部31の内周と外周との間の部分(より詳しくは、径方向で略中央部分)から上向きに切り起こされて形成されている。
 本実施形態の回り止め部材30では、例えば、上記した8個の丸穴33と4個の係合板部35とがある打ち抜きプレス加工により形成され、4個の突起片部39が別の打ち抜きプレス加工により形成される。
 円環状平板部31から上向きに曲げ起こされた4個の同形の突起片部39は、ステータコイル50A、50Bの組み立て前に、その上端面(先端部)がそれぞれ最も下側に位置するヨーク51の下面(円環状平面部)51dに突き合わせられて、抵抗溶接で接合されている(溶接部K3)。この溶接接合は、治具等を用いてヨーク51の下面(円環状平面部)51dに対する当該回り止め部材30の上下方向及び周方向の位置決めを行い、ヨーク51と回り止め部材30の相対位置関係が適正なものとなるようにして行われる。
 このようにして、回り止め部材30に設けられた4個の突起片部39をヨーク51の下面51dに溶接接合した後、ステータコイル50A、50Bを組み立て、この組み立てられたステータコイル50A、50Bを上下に積み重ねて、予めカバー57を配置した型内にセットし、真空注型により型内にモールド樹脂としてウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂を流し込み、続いて乾燥炉にて硬化させる。その後、脱型して、回り止め部材30の突起片部39周りを含む部分がウレタン樹脂等の硬度の低い熱硬化性樹脂からなるモールド樹脂19で被覆・充填されて封止されたステータユニット10が得られる。
 こうして得られたステータユニット10をキャン120に外嵌し、4つの係合板部35の下向きの係合片部37に形成された係合穴38にキャン120に形成された4個の突部122をそれぞれ嵌め込むことにより、係合片部37が外側に撓み、そのばね力により突部122と係合穴38とがしっかりと嵌合する。これによって、ステータユニット10がキャン120に外嵌固定されて、それらの相対回転及び相対移動が阻止される。
 このような構成とされた本実施形態のステータユニット10においては、回り止め部材30にヨーク51側に曲げ起こされた4個の突起片部39を設け、この各突起片部39がヨーク51に溶接接合されるので、回り止め部材30をステータ本体20にしっかりと固定できるとともに、ステータコイル50A、50Bの位置出しも比較的適正に行うことができる。
 また、突起片部39付きの回り止め部材30は、例えば打ち抜きプレス加工により単一部品で構成できるので、上述した従来例のように別体の台座41付きの回り止め部材30を用いたステータユニットと比べて、部品点数を大幅に削減できるとともに、溶接箇所(回数)も半減でき、部品コスト、製造コストを抑えることができる。また、各突起片部39とヨーク51との溶接時の接触面積が小さくなるので、抵抗溶接を行いやすくなり、溶接部の強度を十分確保することができる。さらに、ヨーク51と回り止め部材30との離隔距離、言い換えれば、ステータコイル50A、50Bとキャン120、ロータ等との位置関係のばらつきを抑えることができる等の利点が得られる。
 上記に加えて、4個の突起片部39を含む回り止め部材30は、導電性を有するSUS等の金属製であるので、図9~図11A、Bに示されるステータユニット50、90と同様に、ヨーク51、52とキャン120及び弁本体110とは、4個の突起片部39を含む回り止め部材30を介して電気的に接続される。そのため、ステータコイル50A、50Bに高電圧のノイズが印加されても、ヨーク51、52とキャン120とは同電位となるので、ヨーク51、52とキャン120との間に不所望な放電が生じることを抑止でき、周辺回路への悪影響を低減することができる。
 なお、ステータコイルの構成、モールド樹脂の種類等は、上記実施形態のものに限られないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、モールド樹脂としてウレタン樹脂が用いられているが、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いいてもよい。また、回り止め部材30の円環状平板部(円環状の基体板部)31に形成される突起片部39、係合片部37等の個数、形状、配置態様等も適宜に変更できることは当然である。
 また、本発明は、回り止め部材として、前述した回り止め部材30のようなキャン120に外嵌されるリング状のものだけではなく、例えば特許文献2に見られるような、基体板部と、該基体板部から下向き(ヨーク側とは反対向き)に設けられた回り止め用の係合片部(一対の円弧状挟持部)を持つ二股状タイプの回り止め部材等にも適用できる。この場合、ヨークの下側に配在される基体板部に、当該基体板部からヨーク側に曲げ起こされた突起片部を設け、該突起片部の先端部をヨークの下面に溶接接合するようにすればよい。
10  ステータユニット
19  モールド樹脂
20  ステータ本体
30  回り止め部材
31  円環状平板部(円環状の基体板部)
32  開口
33  丸穴
35  係合板部
37  係合片部
38  係合穴
39  突起片部
50A、50B ステータコイル
51、52 ヨーク
51d 円環状平面部
55  ボビン
56  コイル
57  カバー
58  磁極歯
60  ステータ本体
61  嵌挿穴
100 電動弁
110 弁本体
120 キャン
122 突部
K1~K3 溶接部

Claims (9)

  1.  ヨーク、該ヨークに装着されたボビン、及び該ボビンに巻装されたコイルからなるステータコイルの外側がモールド樹脂で封止されたステータ本体と、
     該ステータ本体における前記ヨークに隣接して配在された回り止め部材とを備えるステータユニットであって、
     前記回り止め部材は、基体板部と、該基体板部から前記ヨーク側とは反対向きに設けられた回り止め用の係合片部と、前記基体板部から前記ヨーク側に曲げ起こされた突起片部とを有し、前記突起片部の先端部が前記ヨークに溶接接合されていることを特徴とするステータユニット。
  2.  ヨーク、該ヨークに装着されたボビン、及び該ボビンに巻装されたコイルからなるステータコイルの外側がモールド樹脂で封止されたステータ本体と、
     該ステータ本体における前記ヨークに隣接して配在された回り止め部材とを備えるステータユニットであって、
     前記回り止め部材は、円環状の基体板部と、該基体板部から前記ヨーク側とは反対向きに設けられた回り止め用の係合片部と、前記基体板部から前記ヨーク側に曲げ起こされた突起片部とを有し、前記突起片部の先端部が前記ヨークに溶接接合されていることを特徴とするステータユニット。
  3.  前記回り止め部材は、前記係合片部の一部又は全部を前記モールド樹脂から突出させるようにして前記モールド樹脂内に埋設されて配在されてい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。
  4.  前記係合片部は、前記基体板部の内周側から前記ヨーク側とは反対向きに折り曲がる係合板部に設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載のステータユニット。
  5.  前記突起片部は、前記基体板部の内周と外周との間の部分から前記ヨーク側に切り起こされて形成されていることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載のステータユニット。
  6.  前記係合片部と前記突起片部とは、周方向で等角度間隔に3個以上設けられていることを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載のステータユニット。
  7.  前記モールド樹脂として、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は、エポキシ樹脂が用いられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のステータユニット。
  8.  前記回り止め部材は、導電性を有する金属板で作製されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のステータユニット。
  9.  請求項1から8のいずれか一項に記載のステータユニットが、弁本体に固着されたキャンに外嵌固定されていることを特徴とする電動弁。
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