(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  ボビン２１の一端面に、中央貫通穴の開口を囲むように周状に注型樹脂遮断用リブ２３を形成するとともに、ケース本体５１の底面部に嵌合溝５２を形成し、注型樹脂遮断用リブ２３を嵌合溝５２に嵌合させることにより、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注型樹脂を注入した際に、ケース本体５１の底面部が外部から液密に遮断されるようにした。また、ボビン２１の他端面に、中央貫通穴の開口を囲むように周状に流出防止用リブ２４を形成し、注型樹脂の外部への流出を防止するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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電磁アクチュエータ。
【請求項２】
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請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】特開２０００−２６２０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】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である。
【図２】図２は、フレームヨークの斜視図である。
【図３】図３は、ボビンとステータヨークとの成形体の斜視図である。
【図４】図４は、カバー本体の斜視図である。
【図５】図５は、カバー本体の断面図である。
【図６】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。
【図７】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８】図８は、従来の電磁アクチュエータの作製工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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