JP2000311813A - 電磁駆動機構 - Google Patents

電磁駆動機構

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JP2000311813A
JP2000311813A JP11119423A JP11942399A JP2000311813A JP 2000311813 A JP2000311813 A JP 2000311813A JP 11119423 A JP11119423 A JP 11119423A JP 11942399 A JP11942399 A JP 11942399A JP 2000311813 A JP2000311813 A JP 2000311813A
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fusing
coil
winding
terminal
bobbin
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JP11119423A
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English (en)
Inventor
Takuya Niimi
拓哉 新美
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルの捨て巻き部のヒュージング電極によ
る損傷を防止し、電磁駆動機構の作動信頼性を向上す
る。 【解決手段】 ヒュージング時にヒュージング部33a
に圧接されるヒュージング電極60から捨て巻き部31
cを離間した位置に規制するガイド部(第1ガイド突片
33b、第2ガイド突片33c)をターミナル33に設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動機構に関
し、例えば、流体の流量を調整制御する電磁弁等に用い
られる電磁駆動機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電磁駆動機構として、例
えば、特開平5−182825号公報に開示されるもの
がある。この電磁駆動機構は、磁性体からなる固定コア
と、該固定コアに対向して配されるヨークと、該ヨーク
と固定コア間に移動可能に配される可動コアと、該可動
コアをその内部に収容する樹脂製の円筒状のボビンと、
該ボビンに巻回されるコイルと、該コイルの巻き始め側
の一端及び巻き終り側の他端に夫々ヒュージング部にて
ヒュージングにより電気的に接続される一対のターミナ
ルとを備えている。
【0003】この電磁駆動機構においては、コイルのボ
ビンに巻回される巻回部と巻き始め側の一端及び巻き終
り側の他端との間の各部分は、捨て巻き部として夫々タ
ーミナルに所定回だけ捨て巻きされていて、ヒュージン
グ部にて接合されるコイルの巻き始め側の一端及び巻き
終り側の他端に、コイルの通電・非通電等によって繰り
返されるボビンの熱膨張及び熱収縮により巻き始め側の
一端及び巻き終り側の他端を巻回部側に引っ張るように
コイルに付与される引っ張り荷重が作用しないようにし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電磁駆
動機構においては、ヒュージング部における接合部に引
っ張り荷重が作用するのを捨て巻き部によって防止で
き、ターミナルとコイルとの接合を良好に維持すること
ができる。しかしながら、捨て巻き部は単にターミナル
に巻き付けられているのみで、何らその位置を規制され
ていない。そのため、捨て巻き部の位置がヒュージング
部に近づき、ヒュージング時にヒュージング部に圧接さ
れるヒュージング電極と捨て巻き部とが干渉して、捨て
巻き部が損傷し、繰り返し作用する上記した引っ張り荷
重によって、捨て巻き部にてコイルが断線して当該電磁
駆動機構の作動不能が引き起こされる恐れがあった。
【0005】ゆえに、本発明は、コイルの捨て巻き部の
ヒュージング電極による損傷を防止し、電磁駆動機構の
作動信頼性を向上することを、その課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた技術的手段は、磁性体からなる固定コアと、該
固定コアに対向して配されるヨークと、該ヨークと前記
固定コア間に移動可能に配される可動コアと、該可動コ
アをその内部に収容する円筒状のボビンと、該ボビンに
巻回されるコイルと、該コイルの巻き始め側の一端及び
巻き終り側の他端に夫々ヒュージング部にてヒュージン
グにより電気的に接合される一対のターミナルとを有
し、前記コイルの前記ボビンに巻回される巻回部と前記
一端及び前記他端との間の各部分に夫々前記ターミナル
に所定回巻き付けた捨て巻き部を設けてなる電磁駆動機
構において、ヒュージング時に前記ヒュージング部に圧
接されるヒュージング電極から前記前記捨て巻き部を離
間した位置に規制するガイド部を前記ターミナルに設け
たことである。
【0007】上記した手段によれば、ターミナルに設け
たガイド部によって捨て巻き部の位置がヒュージング電
極から離間した位置に確実に規制されるので、ヒュージ
ング時にヒュージング電極により捨て巻き部が損傷する
ことが的確に防止される。
【0008】上記した手段においては、前記ガイド部
を、前記ターミナルの長手方向において前記コイルの外
径寸法よりも大きい所定の間隔で互いに離間し、且つ前
記ターミナルの長手方向に直交する方向において互いに
逆向きに突出する第1ガイド突片と第2ガイド突片とか
ら構成しても良い。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従った電磁駆動機
構を内燃機関の弁開閉時期制御装置用の電磁弁に適用し
た一実施形態を図面に基づき、説明する。
【0010】図1において、電磁弁は、オイルポンプ4
0から作動室43及び44に供給されるオイル流量と作
動室43及び44から排出されるオイル流量とを調整制
御するスプール弁10と、電流を供給されることにより
磁気吸引力を発生して該磁気吸引力によりスプール弁1
0を駆動する電磁駆動機構20とから成る。図1は、電
磁駆動機構20に電流を供給せずに磁気吸引力が発生し
ていない状態を示し、電磁駆動機構20に電流を供給す
ると磁気吸引力によりスプール弁10は図1において左
方へ摺動する。
【0011】図1において、スプール弁10は、図示し
ない内燃機関に固定されるハウジング11(内燃機関本
体であっても良い)の内孔11a内に嵌合される円筒状
のスリーブ12と、該スリーブ12の内部空洞部12a
内に摺動可能に支持される円筒状のスプール13とを有
する。スリーブ12は、一端にハウジング11に当接す
るフランジ部を有し、図示しない内燃機関に固定される
後述する電磁駆動機構20のヨーク21にフランジ部を
かしめ固定されることで、ハウジング11に対して移動
不能に取り付けられている。尚、図1中、34は、スリ
ーブ12のフランジ部とヨーク21間に介装されたシー
ル部材である。
【0012】ハウジング11には、内孔11aの底部か
ら順に排出口11e、第1出力口11d、入力口11b
及び第2出力口11cが形成されていて、各開口の一端
は内孔11a内に夫々軸方向に所定距離離間して開口し
ている。排出口11eの他端は、オイルパン41に接続
されており、また入力口11bの他端は、オイルパン4
1内のオイルを吸込み吐出するオイルポンプ40の吐出
側に接続されている。また、第1出力口11d及び第2
出力口11cの他端は、夫々作動室43、44に接続さ
れている。
【0013】スリーブ12には、ハウジング11の入力
口11bに連通する入力ポート12b、第1出力口11
dに連通する第1出力ポート12d、第2出力口11c
に連通する第2出力ポート12cが形成されている。入
力ポート12bは、周方向に等間隔に2個所形成されて
いて、各入力ポート12bの径方向外端が環状溝により
夫々連通されていると共に、各入力ポート12bの径方
向内端は内部空洞部12aに開口している。第1出力ポ
ート12dは、周方向に等間隔に2個所形成されてい
て、各第1出力ポート12dの径方向外端が環状溝によ
り夫々連通されていると共に、内部空洞部12aに開口
する各第1出力ポート12dの径方向内端は環状溝によ
り夫々連通されている。また、第2出力ポート12c
は、周方向に等間隔に4個所形成されていて、各第2出
力ポート12cの径方向外端が環状溝により夫々連通さ
れていると共に、内部空洞部12aに開口する各第2出
力ポート12cの径方向内端は環状溝により夫々連通さ
れている。
【0014】スリーブ12の内部空洞部12aは、ハウ
ジング11の内孔11aの底部を介して排出口11eに
連通していて、後述するように排出ポートとして機能す
るようになっている。また、スリーブ12のフランジ部
と第2出力ポート12c間の外周部位には、環状溝が形
成されていて、該環状溝にはスリーブ12とハウジング
11間を液密的にシールするシール部材37が嵌着され
ている。シール部材37と第2出力ポート12c間に位
置するスリーブ12の部位には、第2出力ポート12c
からスリーブ12とハウジング11間の隙間を介してシ
ール部材37側に漏れたオイルにより過度の油圧がシー
ル部材37に作用しないように漏れたオイルを内部空洞
部12aに逃がすリリーフ通路12eが形成されてい
る。
【0015】スプール13には、ハウジング11の内孔
11aの底部から順に、第1排出通路13d、供給通路
13b、第2排出通路13cが形成されている。第1排
出通路13dは、周方向に等間隔に4個所形成されてい
て、各第1排出通路13dの径方向外端が環状溝により
夫々連通されていると共に、各第1排出通路13dの径
方向内端は内孔13aに開口している。第1排出通路1
3dは、スプール13の摺動に応じて第1出力ポート1
2dを内孔13aに連通可能とする。供給通路13b
は、スプール13の外周に形成され軸方向に延びる環状
溝であり、スプール13の摺動に応じて入力ポート12
bを第1出力ポート12dと第2出力ポート12cの一
方に連通可能とする。第2排出通路13cは、周方向に
等間隔に4個所形成されていて、各第2排出通路13c
の径方向外端が環状溝により夫々連通されていると共
に、各第2排出通路13cの径方向内端は内孔13aに
開口している。第2排出通路13cは、スプール13の
摺動に応じて第2出力ポート12cを内孔13aに連通
可能とすると共に、リリーフ通路12eを内孔13aに
常時連通する。スプール13の外周には、これら第1排
出通路13d、供給通路13b及び第2排出通路13c
により、ハウジング11の内孔底部から順に、内部空洞
部13aの内壁に摺動可能に支持される第1支持部13
A、第2支持部13B、第3支持部13C、第4支持部
13Dが形成されている。
【0016】内孔11aの底部側のスリーブ12の他端
内周には、スナップリング15が嵌着されていて、スナ
ップリング15と該スナップリング15に対向するスプ
ール13の一端との間には、リテーナ16を介してリタ
ーンスプリング17が配設されている。これにより、ス
プール13はリターンスプリング17によってスリーブ
12のフランジ部側の他端側に常時付勢されている。ス
プール13の他端開口には、連結部材14が圧入固定さ
れていて、該連結部材14には後述する電磁駆動機構2
0のシャフト24の端部が常時当接している。
【0017】電磁駆動機構20は、内孔を有する円板状
の磁性体から成り、その径方向内端に軸方向に延びる筒
部21aとその径方向外端に筒部21aに平行に軸方向
に延びる外周ヨーク部21bとを有するヨーク21と、
該ヨーク21の筒部21aに対向して軸方向に延びる筒
部22aを有する磁性体から成る固定コア22とを備え
ている。ヨーク21の筒部21aと固定コア22の筒部
22aの外周上には、樹脂製のボビン30が配設されて
おり、該ボビン30上にはコイル31が巻回されてい
る。尚、ボビン30とヨーク21の間及びボビン30と
固定コア22の間には、シール部材35及び36が配設
されている。コイル31の外周には、ソケット部を有す
る樹脂製のボデイ32が一体成形されていて、該ボデイ
32内にインサート成形されてコイル31に後述するよ
うに電気的に接続された一対のターミナル33の各端子
部33eがボデイ32のソケット部内に突出している。
【0018】各ターミナル33は金属板から成り、図4
にその一方を示すように、平面部のその長手方向(図4
の左右方向)一端側にて図4において紙面前方に向けて
直角に屈曲されて延在する端子部33eと、長手方向の
略中央部にて図4において紙面前方に向けて直角に屈曲
し且つ、図4において紙面上方に向けて直角に屈曲して
ターミナル33の平面部に対向するフック状のヒュージ
ング部33aと、長手方向他端側に延出する延出部33
dとを有している。本実施形態においては、画ターミナ
ル33は、端子部33eとヒュージング部33aとの間
の部位にて、その長手方向においてコイル31の外径寸
法よりも大きい所定の間隔Eで互いに離間し、且つ長手
方向に直交する方向において互いに逆向きに突出する第
1ガイド突片33bと第2ガイド突片33cとを有して
いる。尚、ヒュージング部33a側に位置する第2ガイ
ド突片33cは、図4に示すように後述するヒュージン
グ電極60から離間した位置に形成されている。また、
延出部33dは、図4に示すように、矢印F方向(第2
ガイド突片33cの突方向)にずらして設けられてい
る。
【0019】図3乃至図5において、コイル31は、そ
の巻き始め側の一端側31aを図示右側のターミナル3
3の延出部33dに所定回数巻回して、ヒュージング部
33aと平面部間を通し第2ガイド突片33c及び第1
ガイド突片33bに沿って所定回数捨て巻き(捨て巻き
部31c)した後にボビン30の外周に巻回される。ボ
ビン30に巻回後、コイル31の巻き終り側の他端側3
1bは、図示左側のターミナル33の第1ガイド突片3
3bと第2ガイド突片33cに沿って所定回数捨て巻き
されて、ヒュージング部33aと平面部間を通した後、
延出部33dに所定回数巻回される。この状態にて、ヒ
ュージング電極60をヒュージング部33aに圧接して
電圧を印加することにより、コイル31の巻き始め側の
一端側31a及び巻き終り側の他端側31bが夫々電気
的に画ターミナル33に接合される。尚、ヒュージング
後に、延出部33d及び該延出部33dに巻回されたコ
イル31の部位(図5に二点鎖線で示した範囲)は切断
された後、ボビン30、コイル31及びターミナル33
は、ボデイ32の図示しない成形型内にインサートされ
てボデイ32と一体に成形される。
【0020】固定コア22は、ボデイ32の外周上を延
びるヨーク21の外周ヨーク部21bによりかしめ固定
されていて、これにより筒部22aとヨーク21の筒部
21aとの間に空間部23が形成されている。筒部21
a及び筒部22aには、磁性体から成るボール軸受2
5、26が圧入固定されていて、これらボール軸受2
5、26には、非磁性体からなるシャフト24が軸方向
に移動可能に支承されている。シャフト24上には、空
間部23内に位置するように磁性体からなる可動コア2
7が圧入固定されている。可動コア27のヨーク21側
端部には、ヨーク21側に向けて外径が細くなるように
テーパ部が形成されている。また、シャフト24上に
は、可動コア27の両端に隣接するようにストッパ2
8、29が圧入固定されている。
【0021】尚、固定コア22は、ボビン30の内孔内
に図2に示す矢印の向きに挿入される。図2に示すよう
に、固定コア22が挿入されるボビン30の内孔の一端
開口側の内周部には一端側が開口する環状溝38が形成
されていて、該環状溝38内にシール部材36が収容さ
れている。環状溝38の開口縁には開口側に向けて拡径
するように傾斜面38aが形成されている。固定コア2
2には、その一端がヨーク21の筒部21aに対向する
筒部22aの他端側に円板状の円板部が形成されてい
て、該円板部にて外周ヨーク部21bによりかしめ固定
されている。ボビン30の環状溝38に対向する円板部
の部位には、所定量Aだけ環状溝38内に突出する突部
が形成されていて、該突部と傾斜面38aの間に所定の
間隙Cが形成されると共に、突部の突出端面と傾斜面3
8aの小径側端部との間に所定の間隙Bが形成されてい
る。このように、環状溝38の開口縁に傾斜面38aが
形成されて、更に上記間隙Bを設けることで、シール部
材36の環状溝38内への挿入時に傾斜面38aの部位
にシール部材36が留まることなく、確実に環状溝38
内に挿入されるようになっている。尚、間隙Bは、シー
ル性を確保するためにシール部材36の線径の半径より
も小さく設定されており、また、間隙Cはシール部材3
6の挟み込みによる損傷を防ぐために、シール部材36
の線径よりも小さく設定されている。
【0022】シャフト24の一端は、連結部材14に弾
撥的に当接していて、コイル31の非通電時には、シャ
フト24はリターンスプリング17により固定コア22
側に付勢され、ストッパ28がボール軸受26に当接す
る図1に示す初期位置にある。コイル31の通電時に
は、固定コア22、可動コア27、ヨーク21及び外周
ヨーク部21bによりコイル31の回りに磁路が形成さ
れて、ヨーク21と可動コア27との間に磁気吸引力が
発生する。この磁気吸引力により、可動コア27及びシ
ャフト24は、ストッパ29がボール軸受25に当接す
るまでリターンスプリング17に抗してヨーク21側に
移動可能であり、このシャフト27の移動によりスプー
ル13は所定量摺動可能となっている。尚、コイル31
への供給電流は、図示しない制御装置によりデューティ
制御される。また、リターンスプリング17は、スプー
ル13が最大量摺動した時に、隣合う巻線部が互いに当
接することがないようにされている。
【0023】筒部22aの内周には、可動コア22とボ
ール軸受26間の空間と空間部23を連通する連通溝2
2bが形成されていて、可動コア27の移動による空間
部23の容積変化に伴う圧力変化が可動コア22とボー
ル軸受26間の空間の容積変化により吸収されるように
なっている。また、連結部材14が圧入固定されるスプ
ール13の他端外周には、小径部13fが形成されてお
り、該小径部13fには内孔13aに径方向に貫通する
通路13eが形成されている。これにより、連結部材1
4とヨーク21及びボール軸受25間に形成される空間
18が常時、小径部13f及び通路13eを通して内孔
13aに連通され、連結部材14の移動による空間18
の容積変化に伴い圧力変化が生じないようになってい
る。
【0024】上記構成からなる電磁弁は、図6及び図7
に示すように、スリーブ12をハウジング11の内孔内
に嵌合された状態で、水平面に鉛直な方向に対するボデ
イ32のソケット部32aの角度が所定角度θになるよ
うに、ハウジング11に固定されるホルダー50により
取付状態を規制される。ホルダー50は、ソケット部3
aに形成された凹部32bに嵌合する凸部51を有し、
これら凸部51と凹部32bが周方向に係合すること
で、ソケット部32aの角度が所定角度θに規制される
ようになっている。尚、図6中、21cは、外周ヨーク
部21bにソケット部32aに沿って形成される切り欠
きである。
【0025】以上の構成からなる本実施形態において、
コイル31の非通電時(デューティ比0%の時)には、
スプール弁10及び電磁駆動機構20は、ストッパ28
がボール軸受26に当接する図1に示す状態にある。こ
のため、図1に示すように、オイルポンプ40からのオ
イルは、入力口11b、入力ポート12b、供給通路1
3b、第2出力ポート12c及び第2出力口11cを通
して作動室44に供給される。一方、作動室43のオイ
ルは、第1出力口11d、第1出力ポート12d、第1
排出通路13d、内孔13a、内部空洞部12a、内孔
11a及び排出口11eを通してオイルパン41に排出
される。
【0026】コイル31にデューティ比100%で電流
が供給されると、スプール弁10及び電磁駆動機構20
は、磁気吸引力により可動コア27がヨーク21側に吸
引されてストッパ29がボール軸受25に当接する図2
に示す状態になる。これにより、図2に示すように、オ
イルポンプ40からのオイルは、入力口11b、入力ポ
ート12b、供給通路13b、第1出力ポート12d及
び第1出力口11dを通して作動室43に供給される。
一方、作動室44のオイルは、第2出力口11c、第2
出力ポート12c、第2排出通路13c、内孔13a、
内部空洞部12a、内孔11a及び排出口11eを通し
てオイルパン41に排出される。
【0027】このように、コイル31への供給電流をリ
ニアにデューティ制御することで、オイルポンプ40か
ら作動室43及び44に供給されるオイル流量と作動室
43及び44から排出されるオイル流量とがリニアに調
整制御される。
【0028】ところで、コイル31には、上記したコイ
ル31の通電・非通電や内燃機関の雰囲気温度の変化等
によって繰り返されるボビン30の熱膨張及び熱収縮に
より、巻き始め側の一端31a及び巻き終り側の他端3
1bを巻回部31d側に引っ張ろうとする引っ張り荷重
が作用する。本実施形態においては、捨て巻き部31c
によりこの引っ張り荷重がヒュージング部33aにおけ
る接合部に作用することが的確に防止され、ターミナル
33とコイル31との接合を良好に維持することができ
る。
【0029】更に、本実施形態においては、第1ガイド
突片33b、第2ガイド突片33cにより、捨て巻き部
31cの位置をヒュージング電極60から離間した位置
に確実に規制することができる。このため、ヒュージン
グ時にヒュージング電極60によって捨て巻き部31c
が損傷することが確実に防止され、捨て巻き部31cの
損傷に起因して上記した引っ張り荷重により捨て巻き部
31cにてコイル31が断線することを防止することが
でき、電磁弁(電磁駆動機構)の作動信頼性を向上する
ことができる。また、第1ガイド突片33bと第2ガイ
ド突片33cとは長手方向においてコイル31の外径寸
法よりも大きい所定の間隔Eで互いに離間しているた
め、捨て巻き部31cにて隣合うコイルが重なり合うこ
とがなく、この重なり合いによるコイル31の摩耗を防
止することができる。これにより、更に一層捨て巻き部
31cの損傷を防止できると共に、コイル巻回工程の自
動化が可能となり、生産性が向上し当該電磁弁(電磁駆
動機構)の製造コストの低減を図ることができる。
【0030】
【発明の効果】以上の如く、請求項1の発明によれば、
ターミナルに設けたガイド部によって捨て巻き部の位置
がヒュージング電極から離間した位置に確実に規制され
るので、ヒュージング時にヒュージング電極により捨て
巻き部が損傷することが的確に防止することができる。
これにより、捨て巻き部の損傷に起因するコイルの断線
を的確に防止でき、当該電磁駆動機構の作動信頼性を向
上することができる。
【0031】また、請求項2の発明によれば、コイルの
重なり合いによる摩耗を防止でき、更に当該電磁駆動機
構の作動信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従った電磁駆動機構の一実施形態を示
す断面図である。
【図2】図1の部分拡大図である。
【図3】本発明に従った電磁駆動機構の一実施形態のボ
ビン、コイル及びターミナルの組立体の正面図である。
【図4】図3のD部拡大図である。
【図5】本発明に従った電磁駆動機構の一実施形態のボ
ビン、コイル及びターミナルの組立体の部分正面図であ
る。
【図6】図1に示す一実施形態の上面図である。
【図7】図6の側面図である。
【符号の説明】
20 電磁駆動機構 21 ヨーク 22 固定コア 27 可動コア 30 ボビン 31 コイル 31a 巻き始め側一端 31b 巻き終り側他端 31c 捨て巻き部 31d 巻回部 33 ターミナル 33a ヒュージング部 33b 第1ガイド突片(ガイド部) 33c 第2ガイド突片(ガイド部) 60 ヒュージング電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性体からなる固定コアと、該固定コア
    に対向して配されるヨークと、該ヨークと前記固定コア
    間に移動可能に配される可動コアと、該可動コアをその
    内部に収容する円筒状のボビンと、該ボビンに巻回され
    るコイルと、該コイルの巻き始め側の一端及び巻き終り
    側の他端に夫々ヒュージング部にてヒュージングにより
    電気的に接合される一対のターミナルとを有し、前記コ
    イルの前記ボビンに巻回される巻回部と前記一端及び前
    記他端との間の各部分に夫々前記ターミナルに所定回巻
    き付けた捨て巻き部を設けてなる電磁駆動機構におい
    て、 ヒュージング時に前記ヒュージング部に圧接されるヒュ
    ージング電極から前記捨て巻き部を離間した位置に規制
    するガイド部を前記ターミナルに設けたことを特徴とす
    る電磁駆動機構。
  2. 【請求項2】 前記ガイド部は、前記ターミナルの長手
    方向において前記コイルの外径寸法よりも大きい所定の
    間隔で互いに離間し、且つ前記ターミナルの長手方向に
    直交する方向において互いに逆向きに突出する第1ガイ
    ド突片と第2ガイド突片とから成ることを特徴とする請
    求項1に記載の電磁駆動機構。
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