电动阀用定子以及电动阀的制作方法

本发明涉及适用于空调等的冷冻循环系统等中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：

一直以来，作为这种电动阀，具有通过步进电机等的电机部的磁力转子的旋转而使阀主体内的阀部件动作的结构。在这样的电动阀中，需要封闭流体的流路，在与阀主体一起构成封闭结构的圆筒状的壳体内收纳电机部的磁力转子。并且，为电机部的定子配置于壳体外周上的构造。例如，在日本特开2015-10659号公报(专利文献1)中公开了相同的电动阀。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2015-10659号公报

专利文献2：日本特开2017-15104号公报

近年来，流行空调的室外机的省空间化，还重视节能性的提高，室外机内的配管形状等也多样化而变得复杂。如此，复杂地配管的室外机内由于空间狭小，对阀装置的形状有限制。在专利文献1的内容中，用于固定定子的托架设置于定子的轴线周围的全周上，定子的外周以其尺寸变大。另外，由于托架具有靠近线圈(卷线)的部分(专利文献1的图1、图3的钩挂部38等)，因此会有因线圈(卷线)的缠绕不均等而损伤线圈(卷线)的可能性，在模制材料(电力绝缘性树脂)与托架的粘接界面上空出空隙的情况下因来自外部的浸水而绝缘性也存在问题。

技术实现要素：

本发明的课题在于提供一种电动阀用定子及电动阀，在与阀装置的磁力转子一起构成电机部的电动阀用定子中，改良用于固定于阀装置的壳体等的圆筒部的托架、防止定子内的线圈(卷线)的损伤而能够防止绝缘性劣化。

方案1的电动阀用定子的特征为，其相对于通过电机部的驱动而进行动作的阀装置安装，并通过与该阀装置的磁力转子一起内置的线圈构成上述电机，具有供上述阀装置嵌入的插入孔，并且，具备与上述阀装置卡合并固定该电动阀用定子和上述阀装置的弹性部件，在上述插入孔的绕轴线的开口部的外周，在相比于上述线圈的上述轴线方向的端部靠外侧形成有固定块，并且，上述弹性部件具有与上述阀装置卡合的弹性片、固定于上述固定块的基部，上述基部是利用连结板使在上述插入孔的径向上夹持上述固定块的外侧板和内侧板成为一体的构造，具备固定构造，该固定构造由上述固定块和上述基部的上述外侧板构成，位于该固定块的轴线方向的宽度内，并相对于上述固定块限制上述基部向上述轴线方向的移动。

方案2的电动阀用定子是方案1所述的电动阀用定子，上述固定构造构成为，使上述外侧板的卡定片与上述固定块的突部卡合，限制上述外侧板向上述连结板从上述固定块离开的方向的移动。

方案3的电动阀用定子是方案2所述的电动阀用定子，上述外侧板的上述卡定片是在该外侧板的上述轴线方向端部上向与该轴线相交的方向突出的卡定臂，上述固定块的上述突部是夹持上述外侧板嵌合的凹部的一对突条。

方案4的电动阀用定子是方案3所述的电动阀用定子，上述一对突条具有从上述固定块的与上述连结板对置的一侧对上述卡定臂进行导向的圆锥面。

方案5的电动阀在上述阀装置上具备方案1至4任一项所述的电动阀用定子。

本发明的效果如下。

根据方案1至4的电动阀用定子，固定块形成于比线圈的轴线方向的端部靠外侧，相对于固定块限制弹性部件的基部向轴线方向的移动的固定构造由该固定块和基部的外侧板构成，并且该固定构造位于固定块的轴线方形的宽度内，因此弹性部件的基部的一部分等不会向线圈(卷线)侧突出，在防止线圈的损伤的同时还能防止因来自弹性部件的浸水而导致的绝缘性劣化。

根据方案5的电动阀，能得到与方案1至4相同的效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电动阀的局部剖面侧视图。

图2是第一实施方式的电动阀用定子的纵向剖视图以及仰视图。

图3是第一实施方式的电动阀用定子的线圈部分的倒立外观图以及倒立仰视图。

图4是表示第一实施方式中的托架的图。

图5是表示第一实施方式中的固定块的周围的图。

图6是表示在固定块上安装第一实施方式的托架的状态的图。

图7是表示第一实施方式中的托架与壳体的卡合状态的图。

图8是第二实施方式的电动阀用定子的主要部分放大图。

图9是表示实施方式中的托架的变形例的图。

图中：1—托架(弹性部分)，11—基部，11a—外侧板，11b—内侧板，11c—连结板，11a1—卡定臂(卡定片)，12—弹性片，12a—凸部，51—缝隙，52—嵌入槽，53—突起(突部)，53a—圆锥面，53b—卡合端，54—凹部，20—步进电机(电机部)，21—定子(电动阀用定子)，21a—线圈架，21b—线圈，21h—插入孔，21h1—开口部，21k—裙部，21b—固定块，22—磁力转子，30—阀主体(阀装置)，40—壳体(阀装置、圆筒部)，40a—小径部，40b—大径部，l—轴线。

具体实施方式

其次，参照附图说明本发明的电动阀用定子以及电动阀的实施方式。图1是第一实施方式的电动阀的局部剖面侧视图，图2是第一实施方式的电动阀用定子的纵向剖视图以及仰视图，图2(b)是图1的a-a剖视图，图2(a)是图2(b)的b-b剖视图。图3是第一实施方式的电动阀用定子的线圈部分的倒立外观图以及倒立仰视图，图3(b)是图3(a)的托架安装前的e-e剖视图。图4是表示第一实施方式中的托架的图，图5是表示第一实施方式中的固定块周围的图，图6是表示在固定块上安装了第一实施方式中的托架的状态的图。并且，以下的说明中的“上下”的概念与图1的图面中的上下对应。

如图1以及图2所示，该电动阀具备作为“弹性部件”的托架1、作为“电机部”的步进电机20、阀主体30、由非磁性体构成的圆筒形状的壳体40。步进电机20由作为安装于壳体40的外周的后述说明的“电动阀用定子”的定子21、能够旋转地配置于壳体40的内部的磁力转子22构成。并且，在磁力转子22的外周面与壳体40的内周面之间设置有预定的间隙。

阀主体30具有不锈钢等的外壳310，在该外壳310的内部内置阀部件等。并且，该阀主体30通过步进电机20的驱动(磁力转子22的旋转)进行动作，控制从第一接头31向第二接头32流动的流体的流量、或从第二接头管32向第一接头管31流动的流体的流量。

在阀主体30的外壳310的上端通过焊接等气密地安装壳体40，由此，阀主体30以及壳体40构成“阀装置”。

定子21通过在树脂制的线圈架21a上缠绕线圈21a、21b，在轴线l方向上层叠一对线圈部而构成。另外，在线圈架21a上通过模制成型一体地组装具有磁极齿21d的轭铁(磁轭)21c。而且，定子21在中央具有将轴线l作为中心的圆柱形状的插入孔21h，在该插入孔21h的内周面的一部分上配置轭铁21c的磁极齿21d。并且，该磁极齿21d与壳体40的外周面对置配置。

通过以上的结构，在步进电机20上，通过对线圈21b的脉冲输出的施加，线圈21b产生磁力线。由此，磁极(n、s极)在磁极齿21d上交替地变化，相对于磁力转子22产生磁性吸引力以及磁力排斥力，磁力转子22旋转。由此，通过阀主体30内部的阀部件动作而可变地控制阀口的开度，如上述那样控制从第一接头管31向第二接头管32、或从第二接头管32向第一接头管31流入的制冷剂的流量。

在定子21的线圈架21a的阀主体30侧的底部具有从插入孔21h的开口部21h1向阀主体30扩径的裙部21k。另外，壳体40将轴线l作为中心轴，并由与磁力转子22的外周对置的小径部40a、从小径部40a向阀主体30侧扩径的大径部40b构成。并且，在定子21的插入孔21h内嵌入壳体40的小径部40a，并且，在壳体40的大径部40b位于开口部21h1的阀主体30侧的状态下，在定子21的裙部21k内收纳其一部分。由此，定子21安装于阀装置。在定子21的底部安装作为“弹性部件”的托架1。

图4是表示托架1的图，图4(a)是图4(c)的f方向视图，图4(b)是图4(c)的g方向视图，图4(c)是将图2(b)中的托架1抽出的图。如图示，托架1具有通过金属板的冲压加工等形成且由三个板状部构成的槽构造的基部11、与基部11一体地从该基部11的侧部延伸设置的弹性片12。基部11由与外侧板11a对置并延伸设置有上述弹性片12的内侧板11b、将外侧板11a与内侧板11b连结的连结板11c构成。外侧板11a在与轴线l平行的两侧具有向与轴线l相交的方向(绕轴线l的圆周方向)突出的一对卡定臂11a1、11a1。另外，内侧板11b具有向基部11的内侧被切出的爪11b1。弹性片12具有与该弹性片12一体地形成的作为“第一卡合部”的凸部12a、通过将与弹性片12的基部11相反侧的一部分折弯而形成的推压部12b以及支点部12c。

在定子21的裙部21k的一部分上通过线圈架21a形成大致长方体状的固定块21b。即，该固定块21b形成于插入孔21h的绕轴线l的开口部21h1的外周，并且，在线圈架21a上形成于比线圈21b的轴线l方向的端部靠外侧。图5是表示固定块12b的周围的图，图5(b)是图5(a)的c-c剖视图。另外，图5(c)是图5(a)的h-h向视图。在构成该固定块21b的线圈架21a上，在固定块21b的内侧(轴线l侧)上形成缝隙51，在固定块21b的外侧形成嵌入槽52。另外，在固定块21b的外侧(与轴线l相反侧的侧部)上形成具有圆锥面53a的一对突起53、53，在该一对突起53、53之间形成供托架1的外侧板11a嵌合的凹部54。并且，在固定块21b上安装托架1。并且，如图5(c)，在线圈架21a上由嵌入槽52、一对突起53、53构成的纵长的孔部在托架安装之后也作为孔而残留，在填充模制材料时，容易从孔中发出气泡，具有模制材料在填充部分中容易流动的效果。

在相对于固定块21b的托架1的安装时，在固定块21b的内侧的缝隙51中嵌入托架1的内侧板11b与爪11b1的同时，在固定块21b的外侧嵌入外侧板11a。此时，克服基部11的弹性力而稍稍打开外侧板11a与内侧板11b，使外侧板11a的卡定臂11a1、11a1在突起53、53的圆锥面53a、53a上滑动。并且，卡定臂11a1、11a1越过突起53、53，如图6所示，在通过基部11的弹性回复力在凹部54内嵌合外侧板11a的同时，使卡定臂11a1、11a1卡合在突起53、53的卡合端53b、53b。

由此，突起53、53的卡合端53b、53b与卡定臂11a1、11a1限制外侧板向基部11从固定块21b离开的方向的移动。并且，在托架1的自然状态(图4(a))中，外侧板11a与连结板11c的内角α设定为α＜90°的关系，固定块21b大致是长方体，固定块21b1与固定块21b的侧面(凹部54)大致为直角。由此，在托架1的安装状态下，通过其基部11的弹性力，以外侧板11a与内侧板11b夹持固定块21b的方式进行作用。另外，线圈架21a是树脂制，在托架1的安装状态下，内侧板11b的爪11b1咬入固定块21b的内侧壁面。由此，防止托架1从固定块21b在轴线l方向上脱离，并且牢固地固定于固定块21b。如此，在该实施方式中，托架1的外侧板11a的卡定臂11a1是“卡定片”、固定块2的突起53是“突部”的示例，由卡定臂11a1与突起53构成“固定构造”，该卡定臂11a1与突起53位于固定块21b的轴线l方向的宽度w1内。宽度w1是图6中的固定块21b的上面21b1与固定块21b的下面21b2之间的长度，由于从下面21b2至线圈21b(卷线)的距离以线圈21b(卷线)的端面21b3与下面21b2之间的长度w2的量离开，因此，如果卡定臂11a1位于宽度w1内，则卡定臂11a1与线圈21b(卷线)的距离以长度w2的尺寸远离。

如上，在托架1安装于定子21的状态下，弹性片12在位于定子21的插入孔21h的开口部21h1的周围外侧的裙部21k内，配置于面向开口部21h1的位置。另外，如图2(b)所示，弹性片12的凸部12a向定子21的裙部21k的中心侧(轴线l侧)突出。而且，如图1所示，壳体40在大径部40b的外周上形成多个呈卡合于托架1的凸部12a的形状的凹部40a。在该实施方式中形成5个。

图7是表示托架1与壳体40的卡合状态的图，托架1的凸部12a与壳体40的凹部40a在定子21组装于阀装置的状态下卡合。由此，在相对于壳体40进行定子21的绕轴线l的定位的同时，定子21在进行了防止轴线l方向的脱离的状态下安装于壳体40。另外，如图7所示，弹性片12在使推压部12与壳体40的外周抵接的状态下，使支点部12c与裙部21k的内周抵接。由此，弹性片12通过该弹性片12自身的弹性力将支点部12c作为支点而推压壳体40。由此，成为由弹性片12、开口部21h1的与弹性片12相反侧的对置内壁夹持壳体40的状态。

如以上，在该实施方式中，作为弹性部件的托架1是具有与阀装置卡合的弹性片12、固定于固定块21b的基部11，基部11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与内侧板11b一体化的结构。还具备通过固定块21b与基部11的外侧板11a位于固定块21b的轴线l方向的宽度w1内并相对于固定块21b限制基部11向轴线l方向的移动的固定构造。并且，固定块21b形成于比线圈21b的轴线l方向的端部靠外侧，相对于固定块21b限制托架1的基部11向轴线l方向的移动的固定构造由该固定块21b与基部11的外侧板11a构成，并且，该固定构造位于固定块21b的轴线l方向的宽度w1内，因此，托架1的基部11的一部分(外侧板11a等)不会向线圈21b侧突出，在防止线圈21b的损伤的同时，也能够防止由来自托架1的浸水而导致的绝缘性的劣化。

并且，在该实施方式中，如图4所示，在托架1上，在带卡定臂11a1的根部上形成圆弧状的切口11a2。由此，相对于突起53、53的卡合端53b、53b能够可靠地抵接卡定臂11a1的水平的直线部。另外，外侧板11a的包括卡定臂11a1的端部在切口11a2的中途稍向外侧弯曲。由此，能够使卡定臂11a1在圆锥面53a、53a上顺畅地滑动。

图8是第二实施方式的电动阀用定子的主要部分放大图，图8所示的部分以外是与第一实施方式相同的结构。另外，与第一实施方式相同的要素是发挥相同的作用效果的要素，标注与图1至图7相同的符号，重复的说明适当地省略。该第二实施方式与第一实施方式的不同是固定构造，在第二实施方式中，是在托架1的基部11中的外侧板11a上形成矩形的孔11a3、在固定块21b的外侧的侧部上形成矩形的突起55的构造。并且，在固定块21b中嵌入基部11时，在外侧板11a的孔11a3内卡合突起55。由此，突起55的卡合端55b与孔11a3的外侧的外周片11a4限制外侧板11a向基部11从固定块21b离开的方向的移动。在该实施方式中，是外侧板11a的外周片11a4为“卡定片”、固定块2的突起55为“突部”的示例。并且，由外周片11a4与突起55构成“固定构造”，该外周片11a4与突起55位于固定块21b的轴线l方向的宽度w1内。

并且，在以上的实施方式中的托架1中，在其弹性片12的一部分上形成有切除部分12a。这为了在托架1上设置凸部12a而需要弹性片12具有某种程度的宽度，在专利文献2所示的电磁驱动器的托架中由于没有切除部分而托架的弹性力过强，在用于在阀主体上固定电磁驱动器的插入时，坚硬而很难放入，会存在装配作业性差的情况。可是，在实施方式中，通过在与凸部12a不缓冲的部分上设置切除部分12a，能够调整弹性片12的弹性力，因此成为维持定子对阀装置的保持固定强度且能够轻松地插入的情况，提高装配性。尤其，切除部分以跨越作为托架的弯曲部的支点部12c、折弯部12d的方式设置是有效的。另外，通过改变切除部分的宽度、高度、数量，能自由地调整弹性力。图9是表示托架1的变形例的图，图9(b)是图9(a)的d-d剖视图。该变形例的托架1是通过在推压部12b的部分上设置开口而成为切除部分12a'的结构。即，弹性力调整用的切除部分既可以是切口，也可以是孔。另外，图9所示的托架在支点部12c、折弯部12d上设置切口(切除部分)，在推压部12b上设置开口(切除部分)，在三个位置上调整弹性力，但这样的切除部分并不限于3个位置，还可以是1个或2个。另外，当然也能通过调整各切除部分的大调整弹性力。

以上，关于本发明的实施方式参照附图详细叙述，但具体的结构并不限于这些实施方式，即使存在不脱离本发明的宗旨的范围的设计变更也包含于本发明。