电动阀用定子及电动阀的制作方法

电动阀用定子及电动阀
1.本技术为分案申请；其母案的申请号为“2020100368447”，发明名称为“电动阀用定子及电动阀”。
技术领域
2.本发明涉及在空调机等冷冻循环系统等中使用的电动阀用定子以及具备该电动阀用定子的电动阀。


背景技术：

3.现今，作为这种电动阀，有利用步进马达等马达部的磁性转子的旋转来使阀主体内的阀部件动作的装置。在这样的电动阀中需要密闭流体的流路，并在与阀主体一起形成密闭构造的圆筒形状的壳内收纳有马达部的磁性转子。而且，马达部的定子成为配置于壳的外周的构造。并且，例如在日本特开2014-52037号公报(专利文献1)中公开相同的电动阀，定子成为以下构造：由外壳主体(外装罩)覆盖线轴和线圈，在该外壳主体内填充铸塑树脂并使之固化。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014-52037号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.如现有的电动阀所示，在将铸塑树脂铸造到外壳主体(外装外壳)内的情况下，在铸造该树脂时，若熔融后的树脂侵入到不必要的部位，则产生不良情况。例如在专利文献1的装置中，为了防止阀主体相对于定子的振动，在定子的下部设置固定金属零件，但若树脂侵入到该固定金属零件与线轴之间的间隙，因毛细管现象而流动至定子内径侧并固化，则有时产生相对于阀主体的装配不良，或者无法可靠地防止阀主体的振动。
9.本发明的课题在于，在与阀装置的磁性转子一起构成马达部、并封入铸塑树脂的电动阀用定子中，在铸造树脂时，防止熔融后的树脂侵入到不必要的部位。
10.用于解决课题的方案
11.方案1的电动阀用定子，装配于利用马达部的驱动来动作的阀装置，并内装线圈，且与上述阀装置侧的磁性转子一起构成上述马达部，上述电动阀用定子的特征在于，具备：线轴，其卷装上述线圈，并具有在该线圈的轴线方向上嵌入上述阀装置的嵌插孔；外装罩，其覆盖上述线轴及上述线圈；铸塑树脂部，其填充在上述线轴及上述线圈与上述外装罩之间；环状壁部，其形成于上述线轴的上述嵌插孔的开口部的绕上述轴线的周围；以及固定用金属零件，其至少一部分从上述铸塑树脂部侧至上述嵌插孔跨越上述环状壁部而配置，并有助于该电动阀用定子与上述阀装置的固定，上述外装罩的开口端的全周和上述环状壁部的全周相比上述铸塑树脂部向上述轴线方向的上述固定用金属零件侧突出地形成，上述固
定用金属零件包括：配置于上述环状壁部的内侧的内侧板；以及配置于上述环状壁部的外侧的外侧板，上述外侧板的端部以与上述铸塑树脂部接触的状态配置，在上述环状壁部的上述固定用金属零件所跨越的部分形成开放空间部，上述开放空间部的周向的宽度形成为与上述固定用金属零件的绕上述轴线的大致周向的宽度同等以上的宽度。
12.方案2的电动阀用定子是在方案1所记载的电动阀用定子的基础上，其特征在于，在上述固定用金属零件和上述环状壁部之间形成间隙，上述间隙包括：第一间隙，其是由上述外侧板和上述环状壁部形成的间隙，包括铸塑树脂部的一部分即间隙树脂部；以及第二间隙，其是由上述内侧板和上述环状壁部形成的间隙，不包括铸塑树脂部，在上述第一间隙和上述第二间隙之间形成开放空间部，上述第一间隙和上述第二间隙与上述开放空间部连接。
13.方案3的电动阀用定子在方案1所记载的电动阀用定子的基础上，其特征在于，上述固定用金属零件具有与上述阀装置卡合的弹性片和固定于固定块的基部，上述固定块形成于上述环状壁部的一部分，上述开放空间部设于上述固定块和上述基部中的任一方或双方。
14.方案4的电动阀用定子在方案3所记载的电动阀用定子的基础上，其特征在于，在上述固定块的上述轴线方向的端面与上述基部对置的一部分且在绕上述轴线的大致周向上形成有槽，上述槽构成上述开放空间部。
15.方案5的电动阀用定子在方案3所记载的电动阀用定子的基础上，其特征在于，在上述基部的与上述固定块的上述轴线方向的端面对置的部位且在绕上述轴线的大致周向上形成有凹部，上述凹部构成上述开放空间部。
16.方案6的电动阀用定子在方案3所记载的电动阀用定子的基础上，其特征在于，形成于上述固定块的与上述基部对置的一部分的槽构成上述开放空间部。
17.方案7的电动阀用定子在方案4所记载的电动阀用定子的基础上，其特征在于，上述基部的绕上述轴线的大致周向上的宽度内包含在上述槽的绕上述轴线的大致周向上的宽度内
18.方案7的电动阀的特征在于，上述阀装置具备方案1至7中任一项所记载的电动阀用定子。
19.发明的效果
20.根据方案1至7的电动阀用定子，由于在环状壁部的固定用金属零件跨越的部分与该固定用金属零件之间，设有能够存积铸塑树脂部的一部分的开放空间部，所以在铸造铸塑树脂部时，即使熔融后的树脂因毛细管现象在环状壁部与固定用金属零件之间的间隙内流动，该树脂的流动也不会超过开放空间部，从而铸塑树脂部的一部分不会形成于阀装置嵌入的嵌插孔侧。
21.根据方案8的电动阀，获得与方案1至7相同的效果。
附图说明
22.图1是本发明的实施方式的电动阀的局部剖视侧视图。
23.图2的(a)、(b)是实施方式的电动阀用定子的纵剖视图及仰视图。
24.图3是图2的(a)的主要部分放大图。
25.图4是示出实施方式中的托架与壳的卡合状态的图。
26.图5是示出实施方式的电动阀用定子的变形例1的主要部分放大图。
27.图6是示出实施方式的电动阀用定子的变形例2的主要部分放大图。
28.图7是示出实施方式的电动阀用定子的变形例3的主要部分放大图。
29.符号的说明
30.1—托架(固定用金属零件)，11—基部，11a—外侧板，11b—内侧板，11c—连结板，12—弹性片，12a—凸部，41—狭缝，42—嵌入槽，51—深槽(开放空间部)，52—内角部(开放空间部)，53—凹部(开放空间部)，54—凹部(开放空间部)，20—步进马达(马达部)，21—定子(电动阀用定子)，21a—线轴，21b—线圈，21h—嵌插孔，21k—裙部(环状壁部)，21b—固定块，22—磁性转子，30—阀主体(阀装置)，40—壳(阀装置、圆筒部)，40a—小径部，40b—大径部，l—轴线。
具体实施方式
31.接下来，参照附图对本发明的电动阀用定子及电动阀的实施方式进行说明。图1是实施方式的电动阀的局部剖视侧视图，图2的(a)、(b)是实施方式的电动阀用定子的纵剖视图及仰视图，图2的(b)是图1的铸造前的a-a剖视图，图2的(a)是图2的(b)的铸造后的b-b剖视图。图3是图2的(a)的主要部分放大图，图4是示出实施方式中的托架与壳的卡合状态的图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1及图2的(a)的附图中的上下对应。
32.如图1及图2所示，该电动阀具备作为“电动阀用定子”的定子21、作为“马达部”的步进马达20、阀主体30、以及由非磁性体构成的圆筒形状的壳40。步进马达20由安装于壳40的外周的定子21和能够旋转地配设在壳40的内部的磁性转子22构成。此外，在磁性转子22的外周面与壳40的内周面之间设有预定间隙。
33.阀主体30具有不锈钢等的壳体310，并在该壳体310的内部内置有阀部件等。而且，该阀主体30因步进马达20的驱动(磁性转子22的旋转)来动作，控制从第一接头管31向第二接头管32流动的流体的流量、或者从第二接头管32向第一接头管31流动的流体的流量。
34.在阀主体30的壳体310的上端通过焊接等气密地组装有壳40，由此，阀主体30及管壳40构成“阀装置”。
35.定子21具备卷装有线圈21b、21b的树脂制的线轴21a、覆盖线轴21a及线圈21b、21b的外装罩21c、填充在线轴21a及线圈21b、21b与外装罩21c之间的铸塑树脂部21d、以及作为“固定金属零件”的托架1。线轴21a具有用于在线圈21b、21b的轴线l方向上嵌入上述“阀装置”的壳40的以轴线l为中心的圆柱形状的嵌插孔21h。并且，在线轴21a的阀主体30侧的底部，具有从嵌插孔21h的开口部21h1向阀主体30侧扩径的作为“环状壁部”的裙部21k。该裙部21k形成于嵌插孔21h的开口部的绕轴线l的周围，并且该裙部21k形成为比铸塑树脂部21d还向轴线l方向的下侧突出。实际上，在定子21的铸塑时，图2的(a)中，以上下颠倒的姿势流入铸塑树脂，填充不会从外装罩21c和裙部21k的上端部溢出的树脂量，并使之固化，为此而这样构成。而且，托架1从铸塑树脂部21d侧至嵌插孔21h以跨越裙部21k(环状壁部)的一部分的方式配置。此外，在线轴21a通过模制成形而一体组装有具有磁极齿21d的磁轭(轭部)21c，并在嵌插孔21h的内周面的一部分配置有磁轭21c的磁极齿21d。而且，该磁极齿21d与壳40的外周面对置配置。
36.通过以上的结构，在步进马达20中，因对线圈21b施加脉冲输出而线圈21b产生磁力线。由此，在磁极齿21d中磁极(n、s极)交替地变化，针对磁性转子22产生磁引力及磁斥力，从而磁性转子22旋转。由此，阀主体30内部的阀部件动作来可变地控制阀口的开度，从而如上所述地控制从第一接头管31向第二接头管32流动、或者从第二接头管32向第一接头管31流动的制冷剂的流量。
37.壳40以轴线l为中心轴，由与磁性转子22的外周对置的小径部40a和从小径部40a向阀主体30侧扩径的大径部40b构成。而且，在定子21的嵌插孔21h内嵌入壳40的小径部40a，并且壳40的大径部40b在位于开口部21h1的阀主体30侧的状态下其一部分收纳在线轴21a的裙部21k内。由此，定子21装配于阀装置。并且，在定子21的底部安装有作为“固定用金属零件”的托架1。
38.托架1通过金属板的冲压加工等来形成，具有由三个板状部构成的槽构造的基部11、和与基部11一体地从该基部11的侧部延伸配置的弹性片12。基部11由与外侧板11a对置并延伸配置有上述弹性片12的内侧板11b、和连结外侧板11a与内侧板11b的连结板11c构成。弹性片12具有与该弹性片12一体形成的凸部12a、通过将弹性片12的与基部11相反一侧的一部分折弯来形成的按压部12b以及支点部12c。
39.在线轴21a的裙部21k的一部分形成有大致呈长方体状的固定块21b。即，该固定块21b形成于嵌插孔21h的绕轴线l的开口部21h1的外周，并且形成于线轴21a中的比线圈21b的轴线l方向的下端部靠下侧的位置。并且，在固定块21b的内侧(轴线l侧)形成有狭缝41，在固定块21b的外侧(轴线l侧的相反侧)形成有嵌入槽42。而且，托架1的内侧板11b嵌入固定块21b的内侧的狭缝41，并且外侧板11a嵌入固定块21b的外侧的嵌入槽42内。此外，外侧板11a和内侧板11b实施有针对嵌入槽42和狭缝41的防脱(未图示)。由此，托架1固定于固定块21b。并且，填充在线轴21a及线圈21b、21b与外装罩21c之间的铸塑树脂部21d侵入固定块21b的外侧的嵌入槽42内。
40.如图4所示，托架1的凸部12a和壳40的凹部40a在定子21组装于阀装置的状态下进行卡合。由此，相对于壳40进行定子21的绕轴线l的定位，而且定子21以进行了轴线l方向的防脱的状态安装于壳40。并且，就托架1的弹性片12而言，在使按压部12b抵接于壳40的外周的状态下，使支点部12c抵接于裙部21k的内周。由此，弹性片12因该弹性片12自身的弹力来以支点部12c为支点对壳40进行按压。由此，成为由弹性片12和开口部21h1的与弹性片12相反一侧的对置内壁夹持壳40的状态。
41.如上所述，在该实施方式中，作为固定用金属零件的托架1具有与阀装置卡合的弹性片12和固定于固定块21b的基部11，并且基部11是利用连结板11c使在嵌合孔21h的径向上夹持固定块21b的外侧板11a和内侧板11b成为一体的构造。
42.在固定块21b形成有作为“开放空间部”的深槽51。该深槽51成为在固定块21b的轴线l方向的下端面与托架1的基部11的连结板11c对置并且沿着绕轴线l的大致周向的槽。并且，如图2的(b)所示，托架1的基部11(连结板11c)的绕轴线l的大致周向上的宽度(b)构成为内包含在深槽51的绕轴线l的大致周向上的宽度(a)内。由此，在基部11的上述宽度(b)的两侧形成深槽51的开放部，所以能够完成在基部11的连结板11c与固定块21b之间产生毛细管现象之类的间隙中断的部分。
43.如上所述，由于在固定块21b形成有深槽51，所以在铸造铸塑树脂部21d时(图2的
(a)中，上下颠倒的姿势)，即使熔融后的树脂因毛细管现象在固定块21b(或裙部21k)与托架1之间的间隙内流动，树脂的一部分也会存积在深槽51内，并且该树脂的流动不会超过深槽51，从而铸塑树脂部21d的一部分不会形成于托架1的弹性片12侧。并且，这样的铸塑树脂部21d的一部分也不会形成于嵌插孔21h侧。因此，能够容易将壳40(阀装置)嵌入该嵌插孔21h内。并且，由于铸塑树脂部21d的一部分不会形成于弹性片12侧，所以弹性片12和线轴部不会固定进而失去作为弹性片的功能，并且托架1的弹性片12也可靠地发挥作用。
44.图5至图7是示出“开放空间部”的变形例1至3的图。在图5的变形例1中，固定块21b中，在托架1的基部11的外侧板11a侧的角部形成有作为“开放空间部”的内角部52。在图6的变形例2中，使托架1的基部11的连结板11c变形，并以与固定块21b的轴线l方向的端面对置的方式形成有作为“开放空间部”的凹部53。在图7的变形例3中，使托架1的基部11的连结板11c变形，在基部11的外侧板11a侧形成有作为“开放空间部”的凹部54。
45.在以上的任一变形例中，在铸造铸塑树脂部21d时(图5至图7中，上下颠倒的姿势)，即使熔融后的树脂因毛细管现象在固定块21与托架1之间的间隙内流动，树脂的一部分也会存积在“开放空间部”内，并且该树脂的流动不会超过“开放空间部”，从而铸塑树脂部21d的一部分不会形成于托架1的弹性片12侧、嵌插孔21h侧。因此，能够容易将管壳40(阀装置)嵌入该嵌插孔21h内。并且，与上述实施方式相同，托架1的弹性片12也可靠地发挥作用。
46.如上所述，“开放空间部”是在铸造铸塑树脂部21d时，即使熔融后的树脂因毛细管现象流动，也会防止该树脂的流动向嵌插孔21h侧流出。因此，并不限定于实施方式、变形例的构造，是设置不会产生毛细管现象之类的间隙或者设置缺口的构造即可。例如，作为不产生毛细管现象的间隙，优选为1mm以上。并且，间隙可以为0.5mm以上，也可以为3mm以上。此外，作为开放空间部亦即槽的形状，不限定于图2的(b)的长方形的槽，也可以是正方形槽、弯曲槽、圆形槽、椭圆形槽、弓形槽、新月形槽等。并且，开放空间部的容积也不限定于各图，可以比图示的槽的尺寸大，也可以在不脱离发明的主旨的范围内缩小。
47.以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体结构不限定于上述实施方式，本发明也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。