JP2002299118A

JP2002299118A - ソレノイド装置

Info

Publication number: JP2002299118A
Application number: JP2001096750A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Natsume; 浩弥夏目; Norihiro Sakayanagi; 典弘坂柳
Original assignee: Hamanakodenso Co Ltd
Current assignee: Hamanakodenso Co Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-11
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP4538975B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒュージング部近傍における端末導線部の断
線抑制効果を向上できるソレノイド装置を提供する。【解決手段】ボビンに巻回されたコイルの端末導線部
１６ａを、端子部１５のＵ状折り曲げ部１５ａに挟み込
み、端末導線部１６ａを折り曲げ部１５ａにヒュージン
グにより接合し、更に、端末導線部１６ａと折り曲げ部
１５ａとの接合部を被覆する外周樹脂部を備えるソレノ
イド装置において、端子部１５のうち、折り曲げ部１５
ａの手前側の部位に、端末導線部１６ａを係止する切り
欠き部１５ｄを設けるとともに、折り曲げ部１５ａと係
止部１５ｄとの間に、端末導線部１６ａを支持する支持
面１５ｅを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁力を発生する
ソレノイド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ソレノイド装置においては、樹脂
によりボビンを成形するとともにボビンに導体金属から
なる端子部を固定し、そして、ボビンにコイルを巻回し
た後、このコイルの端末導線部を端子部にヒュージング
により電気結線し、その後に、ヒュージング部を覆う外
周樹脂部を２次成形している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コイルの端
末導線部はヒュージング部にて加熱、加圧されることに
より偏平状の形状となって、他の円形断面部分に比較し
て強度が低下する。それに加えて、端末導線部に比して
ヒュージング部を覆う外周樹脂部の線膨張係数がはるか
に大きいので、ソレノイド装置の使用環境（例えば、車
両）における温度変化によって熱衝撃応力が端末導線部
に繰り返し加わる。

【０００４】この結果、ヒュージング部近傍の強度低下
した偏平状部分にて端末導線部の断線が発生しやすいと
いう問題があった。

【０００５】本発明は上記点に鑑みて、ヒュージング部
近傍における端末導線部の断線抑制効果を向上できるソ
レノイド装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、ボビン（１０）に巻回
されたコイル（１６）の端末導線部（１６ａ）を、端子
部（１５）のＵ状折り曲げ部（１５ａ）に挟み込み、端
末導線部（１６ａ）を折り曲げ部（１５ａ）にヒュージ
ングにより接合し、更に、端末導線部（１６ａ）と折り
曲げ部（１５ａ）との接合部を被覆する外周樹脂部（１
８）を備えるソレノイド装置において、端子部（１５）
のうち、折り曲げ部（１５ａ）の手前側の部位に、端末
導線部（１６ａ）を係止する係止部（１５ｄ）を設ける
とともに、折り曲げ部（１５ａ）と係止部（１５ｄ）と
の間に、端末導線部（１６ａ）を支持する支持面（１５
ｅ）を形成したことを特徴とする。

【０００７】このように、端子部（１５）の係止部（１
５ｄ）にて端末導線部（１６ａ）を係止した後に、端末
導線部（１６ａ）を支持面（１５ｅ）上に支持させるか
ら、端末導線部（１６ａ）と支持面（１５ｅ）との接触
部を形成して、この接触部には外周樹脂部（１８）の樹
脂材が回り込むことがない。その結果、端末導線部（１
６ａ）と外周樹脂部（１８）とが接する面積を減少で
き、端末導線部（１６ａ）と外周樹脂部（１８）との密
着力を低減して、端末導線部（１６ａ）に加わる熱衝撃
応力を低減できる。

【０００８】また、外周樹脂部（１８）の成形時（２次
成形時）に樹脂成形圧が端末導線部（１６ａ）のヒュー
ジング部手前側の部分に加わっても、端末導線部（１６
ａ）のヒュージング部手前側の部分を支持面（１５ｅ）
上に支持しているので、樹脂成形圧を受け止める作用を
支持面（１５）に分担させることができる。これによ
り、端末導線部（１６ａ）が樹脂成形圧を直接、負担す
ることがない。

【０００９】以上により、熱衝撃応力および樹脂成形圧
に起因する端末導線部（１６ａ）の断線を効果的に抑制
できる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、支持面（１５
ｅ）の長さＬを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内に設定
することを特徴とする。

【００１１】ところで、端末導線部（１６ａ）は係止部
（１５ｄ）とＵ状折り曲げ部（１５ａ）にて端子部（１
５）に対して両端支持されているので、係止部（１５
ｄ）とＵ状折り曲げ部（１５ａ）との間隔、すなわち、
支持面（１５ｅ）の長さＬが長いほど、この長さＬの間
の熱膨張差が増大し、その結果、熱衝撃応力が増大する
関係にある。

【００１２】本発明者の実験検討によると、支持面（１
５ｅ）の長さＬを１．５ｍｍ以内に制限することによ
り、端末導線部（１６ａ）に加わる熱衝撃応力を効果的
に低減できることが分かった。

【００１３】なお、熱衝撃応力の低減のためには、長さ
Ｌは短いほど良いが、長さＬを０、５ｍｍ未満に減少す
ると、ヒュージング工程による加熱作用が係止部（１５
ｄ）による端末導線部（１６ａ）の係止部にも及び、端
末導線部１６ａの係止部の強度低下を引き起こすので、
支持面（１５ｅ）の長さＬは０．５ｍｍ以上とするのが
よい。

【００１４】請求項３に記載の発明では、端子部（１
５）における折り曲げ部（１５ａ）の手前側の部位に、
係止部として切り欠き部（１５ｄ）を形成し、端子部
（１５）のうち、折り曲げ部（１５ａ）を形成した面を
表面とし、折り曲げ部（１５ａ）を形成していない面を
裏面としたとき、端末導線部（１６ａ）を切り欠き部
（１５ｄ）の部位にて端子部（１５）の裏面から表面側
へ取り回して係止することを特徴とする。

【００１５】これにより、端末導線部（１６ａ）の係止
を端子部（１５）の切り欠き部（１５ｄ）にて簡単確実
に行うことができる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、端末導線部
（１６ａ）の径をＤとし、端子部（１５）の板厚をｔと
したときに、切り欠き部（１５ｄ）の深さＹを、ｔ≦Ｙ
≦（Ｄ＋ｔ）の範囲に設定することを特徴とする。

【００１７】このような寸法設定により、端末導線部
（１６ａ）を後述のようにＵ状折り曲げ部（１５ａ）の
円弧状曲げ部（１５ｇ）に密着させて、端末導線部（１
６ａ）のヒュージングを良好に行うことができる。

【００１８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明を図に示す一実施形態
に基づいて説明する。図１は本実施形態によるソレノイ
ド装置の断面図であり、図２は外周樹脂部を２次成形す
る前の状態を示す正面図であり、ソレノイド装置はボビ
ン１０を有し、ボビン１０は円筒部１１の軸方向両端に
鍔状部１２、１３を有する形状に樹脂（例えば、６６ナ
イロン等）にて一体に成形してある。

【００２０】一方の鍔状部１３にはその径外方へ突き出
す端子保持部１４が一体に成形してあり、この端子保持
部１４に２個の保持穴１４ａを形成し、この２個の保持
穴１４ａにそれぞれ端子部１５、１５が圧入固定されて
いる。なお、２個の端子部１５、１５を、ボビン１０の
成形時にインサート成形の手法で端子保持部１４に一体
成形してもよい。ここで、端子部１５、１５は黄銅等の
導体金属の薄板材を後述の所定形状にプレス成形したも
のである。

【００２１】ボビン１０の円筒部１１にコイル１６を巻
回した後に、コイル１６の両端の端末導線部１６ａ，１
６ａをボビン１０の端子保持部１４の付け根部に設けら
れた係止爪部１７、１７（図２）に係止し、その後に、
端末導線部１６ａ、１６ａを端子部１５、１５の表面側
から一旦、裏面側（図２の紙面奥側）に取り回しする。
図２の破線部１６ｂ、１６ｂは端末導線部１６ａ、１６
ａの裏面側への取り回し部分である。

【００２２】その後、端末導線部１６ａ、１６ａを再
度、端子部１５、１５の表面側へ戻した後に、端末導線
部１６ａ、１６ａの先端部１６ｃ、１６ｃを端子部１
５、１５のＵ状折り曲げ部１５ａ、１５ａの内側に挟み
込み、このＵ状折り曲げ部１５ａ、１５ａをヒュージン
グにより加圧、加熱することにより、端末導線部１６
ａ、１６ａの先端部１６ｃ、１６ｃの絶縁被覆を剥離し
て、端末導線部１６ａ、１６ａの先端部１６ｃ、１６ｃ
を端子部１５、１５のＵ状折り曲げ部１５ａ、１５ａの
内側に機械的に固着すると同時に電気的に接続する。

【００２３】この後に、端末導線部１６ａ、１６ａと端
子部１５、１５との接合部分、およびボビン１０のコイ
ル１６の外周面等を覆う外周樹脂部１８を２次成形す
る。なお、外周樹脂部１８の樹脂材料は、ボビン１０と
同種のものでよく、例えば、６６ナイロン等である。外
周樹脂部１８には、コイル１６の外周面を覆うコイル被
覆部１８ａと、端末導線接合部を覆う接合被覆部１８ｂ
と、端子部１５、１５の先端部１５ｂの周囲に凹状空間
を形成する端子ケース部１８ｃが備えられている。

【００２４】次に、本発明の要部をなす端末導線部１６
ａ、１６ａと端子部１５、１５との接合構成および接合
工程を図３により具体的に説明する。なお、２つの端末
導線部１６ａ、１６ａと２つの端子部１５、１５は図２
に示すように左右対称であるので，以下は、各要素に符
号を１つのみ付して説明する。

【００２５】端子部１５のうち、Ｕ状折り曲げ部１５ａ
と反対側の縁部に円弧状の第１切り欠き部１５ｃを滑ら
かに形成してある。この第１切り欠き部１５ｃは、端子
部１５の表面１５１（Ｕ状折り曲げ部１５ａの形成面）
から端子部１５の裏面１５２側へ端末導線部１６ａを取
り回す際の導線係止部となる。

【００２６】そして、端子部１５のうち、Ｕ状折り曲げ
部１５ａと同じ側の縁部において、第１切り欠き部１５
ｃよりもＵ状折り曲げ部１５ａに接近した部位に第２切
り欠き部１５ｄを形成してある。この第２切り欠き部１
５ｄも円弧状の形状になっている。

【００２７】端末導線部１６ａをこの第２切り欠き部１
５ｄに係止した後に再び端子部１５の表面１５１側へ取
り回しするようにしている。この第２切り欠き部１５ｄ
とＵ状折り曲げ部１５ａとの間には、端末導線部１６ａ
を支持する所定長さＬの支持面１５ｅを形成している。
端末導線部１６ａは支持面１５ｅの表面上に接触するよ
うに配線された後にＵ状折り曲げ部１５ａにより挟み込
まれる。なお、図３（ｃ）の２点鎖線部はＵ状折り曲げ
部１５ａの展開時の状態を示す。

【００２８】また、支持面１５ｅの縁部には端子部１５
の表面１５１から折り曲げ部１５ａと同一方向へ突き出
す壁部１５ｆをＵ状折り曲げ部１５ａの側面に連続する
ように形成してある。この壁部１５ｆは図３（ｄ）、図
３（ｈ）に示すようにヒュージング前の状態では、第２
切り欠き部１５ｄとＵ状折り曲げ部１５ａとの間にて、
端末導線部１６ａの側面の一部を支持するようになって
いる。

【００２９】なお、第２切り欠き部１５ｄの深さＹは、
端末導線部１６ａの径をＤとし、端子部１５の板厚をｔ
としたときに、ｔ≦Ｙ≦（Ｄ＋ｔ）の範囲に設定してい
る。本例では、Ｄ＝０．３７ｍｍ、ｔ＝０．６４ｍｍで
あるので、深さＹ＝０．６４ｍｍ〜１．０１ｍｍの範囲
となる。

【００３０】また、支持面１５ｅの長さＬは、本例では
０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に設定している。

【００３１】図３（ａ）〜（ｄ）は端子部１５のＵ状折
り曲げ部１５ａの内側に端末導線部１６ａの先端部１６
ｃをセットした状態を示す。図３（ｅ）〜（ｈ）はＵ状
折り曲げ部１５ａをかしめて端末導線部１６ａの先端部
１６ｃをＵ状折り曲げ部１５ａの内側に仮固定した状態
を示す。

【００３２】次に、図３（ｉ）〜（ｌ）は、Ｕ状折り曲
げ部１５ａに対して加圧、加熱によるヒュージング工程
を施して、Ｕ状折り曲げ部１５ａに端末導線部１６ａの
先端部１６ｃを機械的に固着すると同時に、電気的に接
合した状態を示す。ヒュージング工程の実施によりＵ状
折り曲げ部１５ａの部位では、板厚が薄くなり、Ｕ状折
り曲げ部１５ａの円弧形状部（Ｒ部）１５ｇも略平行な
展開状態に延ばされる。これに伴って、端末導線部１６
ａの側面の壁部１５ｆは、図３（ｋ）に示すように端子
部１５の表面１５１と裏面１５２と直交する位置まで変
形する。

【００３３】ところで、端末導線部１６ａの先端部１６
ｃは、Ｕ状折り曲げ部１５ａにおけるヒュージング工程
の加圧、加熱作用により断面偏平状（図３（ｋ）、
（ｊ）参照）に変形して強度低下を起こす。

【００３４】また、銅線からなる端末導線部１６ａの線
膨張係数と樹脂の線膨張係数との間には大きな差があ
る。例えば、端末導線部１６ａの銅の線膨張係数は１．
７×１０^-5 であり、外周樹脂部１８の樹脂材料（６６
ナイロン）の線膨張係数は、成形時の樹脂流れ方向の線
膨張係数：２．３×１０^-5、成形時の樹脂流れ方向と
垂直方向の線膨張係数：６．６×１０^-5 である。この
ため、使用環境の温度変化により熱膨張差に基づく熱衝
撃応力（引張力と圧縮力）が端末導線部１６ａに繰り返
し加わる。

【００３５】更に、外周樹脂部１８の成形時（２次成形
時）には、樹脂流動の成形圧が端末導線部１６ａに加わ
る。

【００３６】これらのことが原因となって、端末導線部
１６ａのヒュージング部直前の部位（図３（ｌ）のＡ−
Ａ線近傍）にて断線を発生しやすい。

【００３７】しかし、本実施形態においては、次の理由
から端末導線部１６ａの断線抑制効果を効果的に発揮で
きる。

【００３８】すなわち、第２切り欠き部１５ｄによる係
止部にて端末導線部１６ａを係止した後に、端末導線部
１６ａを支持面１５ｅ上に接触させながら配線して、端
末導線部１６ａを支持面１５ｅ上に支持させている。

【００３９】このため、外周樹脂部１８の成形時（２次
成形時）に樹脂成形圧が端末導線部１６ａのヒュージン
グ部手前側の部分に加わっても、樹脂成形圧を受け止め
る作用を支持面１５ｅに分担させることができる。これ
により、端末導線部１６ａが樹脂成形圧を直接、負担す
ることがなくなり、樹脂成形圧に起因する端末導線部１
６ａの断線を抑制できる。

【００４０】しかも、第２切り欠き部１５ｄとＵ状折り
曲げ部１５ａとの間にて、端末導線部１６ａを端子部１
５の支持面１５ｅ上に接触させているから、端末導線部
１６ａと外周樹脂部１８が接する面積を減少できる。そ
の結果、端末導線部１６ａと外周樹脂部１８との密着力
を低減して、端末導線部１６ａに加わる熱衝撃応力を低
減できる。

【００４１】また、端末導線部１６ａは第２切り欠き部
１５ｄによる係止部と、Ｕ状折り曲げ部１５ａによるヒ
ュージング部にて端子部１５に対して両端支持されてい
るので、第２切り欠き部１５ｄとＵ状折り曲げ部１５ａ
との間隔、すなわち、支持面１５ｅの長さＬが長いほ
ど、この長さＬの間の熱膨張差が増大し、その結果、熱
衝撃応力が増大する関係にある。

【００４２】そこで、本実施形態では、支持面１５ｅの
長さＬを１．５ｍｍ以内に制限することにより、端末導
線部１６ａに加わる熱衝撃応力を効果的に低減できる。
なお、熱衝撃応力の低減のためには、長さＬは短いほど
良いが、長さＬを０、５ｍｍ未満に減少すると、ヒュー
ジング工程による加熱作用が第２切り欠き部１５ｄによ
る端末導線部１６ａの係止部にも及び、端末導線部１６
ａの係止部の強度低下を引き起こすので、支持面１５ｅ
の長さＬの下限は０．５ｍｍ以上とした方がよい。

【００４３】以上の作用が相俟って、端末導線部１６ａ
のヒュージング部直前の部位の断線を効果的に抑制でき
る。

【００４４】また、端末導線部１６ａの径をＤとし、端
子部１５の板厚をｔとしたときに、第２切り欠き部１５
ｄの深さＹを、ｔ≦Ｙ≦（Ｄ＋ｔ）の範囲に設定してい
るのはヒュージング工程を良好に実施するためである。

【００４５】すなわち、ヒュージング工程では、Ｕ状折
り曲げ部１５ａの内側に端末導線部１６ａの先端部１６
ｃを挟み込み、Ｕ状折り曲げ部１５ａをかしめた後に、
ヒュージング装置の対向する一対の押圧電極間にＵ状折
り曲げ部１５ａを配置し、この押圧電極によりＵ状折り
曲げ部１５ａを加圧すると同時に、一対の押圧電極を通
してＵ状折り曲げ部１５ａに通電して、Ｕ状折り曲げ部
１５ａの電気抵抗により発熱させ、それにより、端末導
線部１６ａの表面絶縁被覆を剥離して、Ｕ状折り曲げ部
１５ａと端末導線部１６ａの先端部１６ｃとを電気的に
接合するのであるが、端末導線部１６ａがＵ状折り曲げ
部１５ａの円弧状曲げ部１５ｇに密着していないと、Ｕ
状折り曲げ部１５ａの発熱が端末導線部１６ａに十分伝
導されない。その結果、端末導線部１６ａの表面絶縁被
覆を十分剥離できず、Ｕ状折り曲げ部１５ａと端末導線
部１６ａとのヒュージングを良好に行うことができな
い。

【００４６】そこで、本実施形態では、第２切り欠き部
１５ｄの深さＹを最大でもＤ＋ｔ以下とすることによ
り、図３（ａ）に示すように、第２切り欠き部１５ｄの
最奥部で端末導線部１６ａを係止したまま、Ｕ状折り曲
げ部１５ａ側に向けると、端末導線部１６ａをＵ状折り
曲げ部１５ａの円弧状曲げ部１５ｇの壁面に密着させる
ことができる。

【００４７】また、第２切り欠き部１５ｄの深さＹを少
なくとも端子部１５の板厚ｔ以上にすることにより、端
末導線部１６ａを第２切り欠き部１５ｄのうち、支持面
１５ｅ側の側面Ｅ（図３（ａ）参照）に確実に係止した
上で、Ｕ状折り曲げ部１５ａの円弧状曲げ部１５ｇの壁
面に密着させることができる。

【００４８】これにより、端末導線部１６ａをＵ状折り
曲げ部１５ａの円弧状曲げ部１５ｆに確実に密着させ、
Ｕ状折り曲げ部１５ａと端末導線部１６ａとのヒュージ
ングを良好に行うことができる。

【００４９】（他の実施形態）なお、端子部１５のＵ状
折り曲げ部１５ａの形状は、図３のものに限定されず
に、種々変形可能であり、例えば、図４（ａ）、（ｂ）
のように、端子部１５の幅方向（図４の上下方向）に対
して傾斜する傾斜辺１５ｈを有する形状にしてもよい。
また、図４（ｂ）の変形例では、Ｕ状折り曲げ部１５ａ
の円弧状曲げ部１５ｇが端子部１５の長手方向（図４の
左右方向）に対して傾斜する形状になっている。なお、
図４の２点鎖線部はＵ状折り曲げ部１５ａの展開形状を
示す。

【００５０】また、上記の一実施形態では、端末導線部
１６ａの端子部１５に対する係止部を第１、第２切り欠
き部１５ｃ、１５ｄにより構成しているが、第１、第２
切り欠き部１５ｃ、１５ｄの代わりに、端子部１５に爪
片を形成し、この爪片により端末導線部１６ａの係止部
を構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すソレノイド装置の断
面図である。

【図２】図１のソレノイド装置において外周樹脂部の成
形前の正面図である。

【図３】図１、２に示すコイルの端末導線部と端子部と
の接合部の説明図である。

【図４】本発明の端子部のＵ状折り曲げ部の変形例を示
す要部平面図である。

【符号の説明】

１０…ボビン、１５…端子部、１５ａ…Ｕ状の折り曲げ
部、１５ｄ…切り欠き部（係止部）、１５ｅ…支持面、
１６…コイル、１６ａ…端末導線部。

フロントページの続きＦターム(参考） 5E048 AD02 CB02 CB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂にて成形されたボビン（１０）と、
前記ボビン（１０）に巻回されたコイル（１６）と、前
記ボビン（１０）に固定され、前記コイル（１６）の端
末導線部（１６ａ）と電気接続される端子部（１５）と
を備え、前記端子部（１５）は板材の一部にＵ状折り曲げ部（１
５ａ）を形成しており、前記折り曲げ部（１５ａ）に前
記端末導線部（１６ａ）を挟み込み、前記端末導線部
（１６ａ）を前記折り曲げ部（１５ａ）にヒュージング
により接合し、更に、前記端末導線部（１６ａ）と前記折り曲げ部（１
５ａ）との接合部を被覆する外周樹脂部（１８）を備え
るソレノイド装置において、前記端子部（１５）のうち、前記折り曲げ部（１５ａ）
の手前側の部位に、前記端末導線部（１６ａ）を係止す
る係止部（１５ｄ）を設けるとともに、前記折り曲げ部
（１５ａ）と前記係止部（１５ｄ）との間に、前記端末
導線部（１６ａ）を支持する支持面（１５ｅ）を形成し
たことを特徴とするソレノイド装置。
【請求項２】前記支持面（１５ｅ）の長さＬを０．５
ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内に設定することを特徴とする
請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項３】前記端子部（１５）における前記折り曲
げ部（１５ａ）の手前側の部位に、前記係止部として切
り欠き部（１５ｄ）を形成し、前記端子部（１５）のうち、前記折り曲げ部（１５ａ）
を形成した面を表面とし、前記折り曲げ部（１５ａ）を
形成していない面を裏面としたとき、前記端末導線部
（１６ａ）を前記切り欠き部（１５ｄ）の部位にて前記
端子部（１５）の裏面から表面側へ取り回して係止する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイド
装置。
【請求項４】前記端末導線部（１６ａ）の径をＤと
し、前記端子部（１５）の板厚をｔとしたときに、前記
切り欠き部（１５ｄ）の深さＹを、ｔ≦Ｙ≦（Ｄ＋ｔ）の範囲に設定することを特徴とする
請求項３に記載のソレノイド装置。