JP2005303058A - コイルのワイヤ接合方法およびコイル - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルのワイヤとターミナルとを接合した後の、余分なワイヤ等の除去作業や、接合作業中に治具にてワイヤを所定位置に保持し続けることを、不要にする。
【解決手段】 ワイヤの接合予定部１２１がターミナル１５の所定位置に位置決めされるようにターミナル１５にワイヤ１２をからげ、ワイヤの接合予定部１２１を金属パイプ１６で覆い、ワイヤの接合予定部１２１と金属パイプ１６とターミナル１５とをヒュージング接合機の電極１００で挟み、ワイヤの接合予定部１２１とターミナル１５とを接合する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ワイヤとターミナルとを接合するコイルのワイヤ接合方法およびコイルに関するものである。

従来、コイルのワイヤとターミナルとを接合する方法として、ヒュージングにて接合するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ヒュージング接合は、ワイヤの絶縁皮膜を溶かすとともにワイヤとターミナルとを接合するもので、例えば図８〜図１０に示すように、ターミナル１５Ａに形成されたフック形状のフック部１５９にワイヤ１２の端部を導入し、このフック部１５９をヒュージング接合機の電極１００で加圧しながら短時間大電流を流して行う。

ヒュージング接合の際、ワイヤ１２とターミナル１５Ａとの接合が完了するまでの間、フック部１５９内において電極１００で加圧される位置にワイヤ１２を位置決めして保持する必要があり、ワイヤ１２を位置決め保持する方法としては、ワークからげ式と治具からげ式が知られている。

ワークからげ式は、図１１に示すように、フック部１５９にワイヤ１２を導入した後、ターミナル１５Ａに形成した突起片１５８にワイヤ１２をからげて、ワイヤ１２を所定の位置に保持するものである。

治具からげ式は、図１２に示すように、巻線治具の軸芯５０１の先端部から横方向に延びる突起片５０２を設け、フック部１５９にワイヤ１２を導入した後、突起片５０２にワイヤ１２をからげて、ワイヤ１２を所定の位置に保持するものである。
特開平８−１２４７４２号公報

しかしながら、ワークからげ式では、接合部よりも端部側のワイヤおよび突起片１５８は、ヒュージング接合後は不要で邪魔な部分であるため、ヒュージング接合後にその邪魔な部分を切断して除去する必要がある。

一方、治具からげ式では、ワイヤとターミナルとの接合が完了するまでの間、ワイヤをフック部１５９内の所定位置に位置決めして保持し続ける必要がある。

本発明は上記点に鑑みて、接合後のワイヤおよび突起片の除去作業や、接合作業中に治具にてワイヤを所定位置に保持し続けることを、不要にすることを目的とする。

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（１１）に巻かれたワイヤ（１２）とボビン（１１）から突出したターミナル（１５）とを、接合機の電極（１００）で加圧しながら電流を流して接合するコイルのワイヤ接合方法であって、ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）がターミナル（１５）の所定位置に位置決めされるようにターミナル（１５）にワイヤ（１２）をからげるからげ工程と、ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）を覆うように金属パイプ（１６）でターミナル（１５）を覆う覆い工程と、ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）と金属パイプ（１６）とターミナル（１５）とを電極（１００）で挟み、ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）とターミナル（１５）とを接合する接合工程とを備えることを特徴とする。

これによると、ターミナルにワイヤをからげることによりワイヤの接合予定部がターミナルの所定位置に位置決めされるため、ワークからげ式のようにターミナルに形成した突起片にワイヤをからげる必要がなくなり、したがって、接合後のワイヤおよび突起片の除去作業が不要である。

また、ターミナルにワイヤをからげることによりワイヤの接合予定部がターミナルの所定位置に位置決めされるため、治具からげ式のように接合作業中に治具にてワイヤを所定位置に保持し続ける必要がなくなる。したがって、ワイヤ接合作業が容易になるとともに、ワイヤを保持する治具が不要になってワイヤ接合に用いる設備が簡素化される。

さらに、ワイヤの接合予定部は金属パイプで覆われているため、接合作業時に加圧力によってワイヤが逃げようがなく、したがって、ワイヤとターミナルが確実に接合される。

さらにまた、ワイヤの接合予定部は金属パイプで覆われているため、接合作業時に溶融したワイヤの絶縁皮膜が電極側へ流出することが防止され、したがって、絶縁皮膜の付着による電極の清掃メンテナンスを不要にすることができる。

請求項２に記載の発明では、金属パイプ（１６）は、表面処理がなされていないことを特徴とする。

ところで、金属パイプは導電性が高くなくてもよいため、材質の選択範囲が広く、表面処理が不要な金属を選択することができる。そして、請求項２に記載の発明のように、表面処理がなされていない材質の金属パイプを用いた場合、表面処理の成分が電極に付着することがなくなるため、表面処理の成分の付着による電極の清掃メンテナンスを不要にすることができる。

請求項３に記載の発明のように、ワイヤ（１２）のからげられた部分（１２１）を、ワイヤの接合予定部としてもよい。

請求項４に記載の発明のように、円柱形状の素材よりなるターミナル（１５）に平らな面押し部（１５１）を形成する面押し工程を、からげ工程よりも前に行うようにしてもよい。

請求項５に記載の発明では、からげ工程では、ワイヤの接合予定部（１２２）を面押し部（１５１）に沿わせて、面押し部（１５１）の両側でターミナル（１５）にワイヤ（１２）をからげ、覆い工程では、ワイヤの接合予定部（１２２）およびワイヤがからげられた部分（１２３）を金属パイプ（１６）で覆うことを特徴とする。

これによると、ワイヤの接合予定部のみならず、ワイヤがからげられた部分も金属パイプで覆われるため、接合作業時に溶融したワイヤの絶縁皮膜が電極側へ流出することが一層確実に防止される。

請求項６に記載の発明では、ボビン（１１）に巻かれたワイヤ（１２）とボビン（１１）から突出したターミナル（１５）とを接合したコイルであって、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法にて製造したことを特徴とする。

これによると、ワイヤとターミナルとの接合部が金属パイプで覆われているため、接合部よりも端部側のワイヤが他の部品に接触することを防止でき、ひいては、ワイヤと他の部品との接触によりコイルへの通電時に異常が発生することを未然に防止することができる。

請求項７に記載の発明では、ターミナル（１５）は、円柱形状であることを特徴とする。

ところで、従来のターミナルはフック部を有するためプレス加工にて平板状に形成されており、専用金型が必要であるため高価である。これに対し、本発明ではターミナルのフック部が不要であるため、請求項７に記載の発明のように円柱形状のターミナルを用いることができる。したがって、円柱形状の規格品の素材を利用してターミナルを作ることにより、ターミナルを安価に得ることができる。

また、円柱形状のターミナルは、従来のプレス加工したターミナルに比べて、ターミナルをボビンに固定するためのスペースが少なくてすむため、その分アーマチュアの面積を増やして磁気効率を高めることができる。

請求項８に記載の発明のように、マスタシリンダ（２００）からのブレーキ液圧をホイールシリンダ（２１０）に伝達し、車輪に対して制動力を発生させるように構成されるとともに、ブレーキ液圧を調整する電磁弁（１Ａ、１Ｂ）を備えた車両用ブレーキアクチュエータにおいて、請求項６または７に記載のコイルを備えた電磁弁（１Ａ、１Ｂ）を用いることができる。

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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係るコイルを用いた電磁弁を一部断面で示す正面図、図２は図１のコイルのワイヤとターミナルとを接合する接合工程を示す図である。

図１に示すように、電磁弁１は、通電時に電磁力を発生するコイル１０を備え、このコイル１０は、樹脂製のボビン１１や、ボビン１１の外周に巻かれたワイヤ１２等から構成されている。

コイル１０の周囲には、磁性体金属よりなるアーマチュア１３が配置されており、このアーマチュア１３は、コイル１０により誘起された磁束の磁路を構成する。

コイル１０の内周部には、非磁性体金属よりなる有底筒状のスリーブ１４が配置されている。そして、スリーブ１４の内部には、通路を開閉する弁体（図示せず）や、その弁体を付勢するばね（図示せず）等が配置されている。

ボビン１１には、導電性が良好な金属よりなる円柱形状のターミナル１５が装着されている。ターミナル１５は、一部がボビン１１に圧入され、残りの部分がボビン１１から突出している。因みに、ターミナル１５は、例えば電気用硬銅銭を用いる。

後述するように、ターミナル１５にはワイヤ１２の端部がヒュージング接合され、その接合部付近は円筒形状の金属パイプ１６にて覆われるようになっている。因みに、金属パイプ１６は、表面処理がなされていない金属を用い、より詳細には例えばアルミニウムまたはステンレスを用いる。

次に、ワイヤ１２の端部をターミナル１５に接合する工程について説明する。

まず、ボビン１１にワイヤ１２を巻線する巻線工程を行う。次に、ワイヤ１２の端部がターミナル１５の所定位置に位置決めされるようにターミナル１５にワイヤ１２の端部をからげるからげ工程を行う。なお、ワイヤ１２におけるターミナル１５にからげた部分１２１は、本発明の接合予定部に相当する。

次に、ワイヤ１２のからげられた部分１２１を覆うように金属パイプ１６でターミナル１５を覆う覆い工程を行う。

次に、ワイヤ１２のからげられた部分１２１とターミナル１５とを接合する接合工程を行う。この接合工程では、図２に示すように、ワイヤ１２のからげられた部分１２１と金属パイプ１６とターミナル１５とを、ヒュージング接合機の２つの棒状の電極１００で挟み、電極１００でそれらを加圧する。これにより、金属パイプ１６が変形し、ワイヤ１２のからげられた部分１２１と金属パイプ１６とターミナル１５が密着する。そして、電極１００で加圧しながら電流を流して、ワイヤ１２のからげられた部分１２１とターミナル１５とをヒュージング接合する。

ここで、ワイヤ１２の外径をφＤｗ、ターミナル１５の外径をφＤｔ、接合工程よりも前の時点での金属パイプ１６の内径をφｄｐ、ターミナル１５にワイヤ１２をからげた状態でのワイヤ１２外周部の径をφＤ（但し、φＤ＝２×φＤｗ＋φＤｔ）、金属パイプ１６の内周面とワイヤ１２外周部との間の隙間をＳ（但し、Ｓ＝φｄｐ−φＤ）とすると、隙間Ｓは、Ｓ≧φＤｗ、とするのが望ましい。特に、Ｓ≒φＤｗに設定することにより、覆い工程での金属パイプ１６の良好な装着作業性を確保しつつ、接合工程での金属パイプ１６内でのワイヤ１２の移動を抑制することができる。

上記した本実施形態では、ターミナル１５にワイヤ１２をからげることによりワイヤ１２の接合予定部がターミナル１５の所定位置に位置決めされるため、ワークからげ式のようにターミナルに形成した突起片にワイヤをからげる必要がなくなり、したがって、接合後のワイヤおよび突起片の除去作業が不要である。

また、ターミナル１５にワイヤ１２をからげることによりワイヤ１２の接合予定部がターミナル１５の所定位置に位置決めされるため、治具からげ式のように接合作業中に治具にてワイヤを所定位置に保持し続ける必要がなくなる。したがって、ワイヤ接合作業が容易になるとともに、ワイヤを保持する治具が不要になってワイヤ接合に用いる設備が簡素化される。

さらに、ワイヤ１２の接合予定部は金属パイプ１６で覆われているため、接合作業時にワイヤ１２が逃げようがなく、したがって、ワイヤ１２とターミナル１５が確実に接合される。

さらにまた、ワイヤ１２の接合予定部は金属パイプ１６で覆われているため、接合作業時に溶融したワイヤ１２の絶縁皮膜が電極１００側へ流出することが防止され、したがって、絶縁皮膜の付着による電極１００の清掃メンテナンスを不要にすることができる。

また、金属パイプ１６は導電性が高くなくてもよいため、材質の選択範囲が広く、表面処理が不要な金属を選択することができる。そして、表面処理がなされていない材質の金属パイプ１６を用いた場合、表面処理の成分が電極１００に付着することがなくなるため、表面処理の成分の付着による電極１００の清掃メンテナンスを不要にすることができる。

さらに、ワイヤ１２とターミナル１５との接合部が金属パイプ１６で覆われているため、接合部よりも端部側のワイヤ１２が他の部品に接触することを防止でき、ひいては、ワイヤ１２と他の部品との接触によりコイル１０への通電時に異常が発生することを未然に防止することができる。

さらにまた、従来のターミナルはフック部を有するためプレス加工にて形成されており、専用金型が必要であるため高価である。これに対し、本実施形態ではターミナルのフック部が不要であるため、円柱形状のターミナル１５を用いることができ、円柱形状の規格品の素材を利用してターミナル１５を作ることにより、ターミナル１５を安価に得ることができる。

図３は電磁弁１の平面図であり、上側は本実施形態の電磁弁１を示し、下側は従来の電磁弁を示している。図３に示すように、本実施形態の円柱形状のターミナル１５は、従来のプレス加工したターミナル１５Ａに比べて、ターミナル１５をボビン１１に固定するためのスペースが少なくてすむため、その分アーマチュア１３の面積を増やして磁気効率を高めることができる。因みに、図３において破線で囲んだ斜線部が、アーマチュア１３の面積増加部位である。

次に、本実施形態の電磁弁１の適用例について説明する。図４は図１の電磁弁１の適用例であるＡＢＳアクチュエータを含む車両用ブレーキ装置の配管構成を示す図である。因みに、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）は、ブレーキ液が流通する通路を電磁弁により開閉してブレーキ液圧を増減圧することによって、車輪のロック傾向を回避するものである。

図４に示すように、マスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）２００とホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）２１０との間は通路２３０によって接続されており、この通路２３０に配置された増圧電磁弁１Ａによって、通路２３０が開閉されるようになっている。

この増圧電磁弁１Ａは、コイル非通電時には通路２３０を開くとともに、コイル通電時には通路２３０を閉じる、いわゆる常開型の電磁弁である。そして、ＡＢＳ制御中の減圧タイミング時および保持タイミング時にのみコイルに通電されて通路２３０を閉じ、それ以外のときにはコイルに通電されず通路２３０を開いた状態になる。

通路２３０のうち、増圧電磁弁１ＡよりもＷ／Ｃ２１０側には、リザーバ２２０につながる通路２４０が接続されている。この通路２４０に配置された減圧制御弁１Ｂによって、通路２４０が開閉されるようになっている。

この減圧制御弁１Ｂは、コイル非通電時には通路２４０を閉じるとともに、コイル通電時には通路２４０を開く、いわゆる常閉型の電磁弁である。そして、ＡＢＳ制御中の減圧タイミング時にのみコイルに通電されて通路２４０を開き、それ以外のときにはコイルに通電されず通路２４０を閉じた状態になる。

ところで、本実施形態の電磁弁１は、ワイヤ１２とターミナル１５との接合部およびその周辺が金属パイプ１６で覆われているため、接合部よりも端部側のワイヤ１２が他の部品に接触することを防止でき、ひいては、ワイヤ１２と他の部品との接触によりコイル１０への通電時に異常が発生することを未然に防止することができる。そして、本実施形態の電磁弁１を上記した車両用ブレーキ装置に適用した場合、ワイヤ１２と他の部品との接触によりコイル１０への通電時にブレーキ液圧を制御できないという事態を未然に防止することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図５は第２実施形態に係るコイルに用いる金属パイプの外観図である。

図５に示すように、本実施形態は、金属パイプ１６にスリット１６１を形成している。これによると、接合工程においてワイヤ１２のからげられた部分１２１と金属パイプ１６とターミナル１５とを電極１００で加圧した際に、金属パイプ１６が容易に変形する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図６は第３実施形態に係るコイルにおけるワイヤとターミナルとを接合する接合工程を示す図、図７は図６におけるワイヤとターミナルのＡ矢視図である。

図６、図７に示すように、本実施形態は、円柱形状のターミナル１５に、平らな面押し部１５１を形成している。面押し部１５１を形成する面押し工程は、ターミナル１５をボビン１１に圧入してから行うとともに、からげ工程よりも前に行う。

からげ工程では、ワイヤ１２を面押し部１５１の両端にからげてワイヤ１２が面押し部１５１に沿うように位置決めする。なお、ワイヤ１２における面押し部１５１に沿う部分１２２は、本発明の接合予定部に相当する。

次に、覆い工程では、ワイヤ１２における面押し部１５１に沿う部分１２２、およびワイヤ１２における面押し部１５１の両端にからげられた部分１２３を、金属パイプ１６で覆う。

次に、接合工程では、ワイヤ１２における面押し部１５１に沿う部分１２２と金属パイプ１６とターミナル１５とを、面押し部１５１に対向する位置の電極１００にて加圧する。これにより、金属パイプ１６が変形し、ワイヤ１２における面押し部１５１に沿う部分１２２と金属パイプ１６とターミナル１５の面押し部１５１が密着する。そして、電極１００で加圧しながら電流を流して、ワイヤ１２における面押し部１５１に沿う部分１２２を面押し部１５１にヒュージング接合する。

この接合工程において電極１００にて加圧する際、ワイヤ１２をサポートするターミナル１５の面が曲面であるとワイヤ１２が曲面に沿ってずれて接合しにくいのに対し、本実施形態では、ワイヤ１２をサポートする面押し部１５１が平面であるため、ワイヤ１２がずれにくく接合しやすいという利点がある。

本発明の第１実施形態に係るコイルを用いた電磁弁を一部断面で示す正面図である。 図１のコイルのワイヤとターミナルとを接合する接合工程を示す図である。 図１の電磁弁および従来の電磁弁の平面図である。 図１の電磁弁の適用例であるＡＢＳアクチュエータを含む車両用ブレーキ装置の配管構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るコイルに用いる金属パイプの外観図である。 本発明の第３実施形態に係るコイルにおけるワイヤとターミナルとを接合する接合工程を示す図である。 図６におけるワイヤとターミナルのＡ矢視図である。 従来のコイルを用いた電磁弁の正面図である。 図８の電磁弁の平面図である。 図９のＢ部の拡大図である。 従来のコイルにおけるワイヤとターミナルとを接合する接合工程を示す図である。 従来のコイルにおけるワイヤとターミナルとを接合する接合工程を示す図である。

符号の説明

１１…ボビン、１２…ワイヤ、１５…ターミナル、１６…金属パイプ、１００…電極、１２１、１２２…接合予定部。

Claims (8)

1. ボビン（１１）に巻かれたワイヤ（１２）と前記ボビン（１１）から突出したターミナル（１５）とを、接合機の電極（１００）で加圧しながら電流を流して接合するコイルのワイヤ接合方法であって、
   前記ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）が前記ターミナル（１５）の所定位置に位置決めされるように前記ターミナル（１５）に前記ワイヤ（１２）をからげるからげ工程と、
   前記ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）を覆うように金属パイプ（１６）で前記ターミナル（１５）を覆う覆い工程と、
   前記ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）と前記金属パイプ（１６）と前記ターミナル（１５）とを前記電極（１００）で挟み、前記ワイヤの接合予定部（１２１、１２２）と前記ターミナル（１５）とを接合する接合工程とを備えることを特徴とするコイルのワイヤ接合方法。
2. 前記金属パイプ（１６）は、表面処理がなされていないことを特徴とする請求項１に記載のコイルのワイヤ接合方法。
3. 前記ワイヤ（１２）のからげられた部分（１２１）が、前記ワイヤの接合予定部であることを特徴とする請求項１または２に記載のコイルのワイヤ接合方法。
4. 円柱形状の素材よりなる前記ターミナル（１５）に平らな面押し部（１５１）を形成する面押し工程を、前記からげ工程よりも前に行うことを特徴とする請求項１または２に記載のコイルのワイヤ接合方法。
5. 前記からげ工程では、前記ワイヤの接合予定部（１２２）を前記面押し部（１５１）に沿わせて、前記面押し部（１５１）の両側で前記ターミナル（１５）に前記ワイヤ（１２）をからげ、
   前記覆い工程では、前記ワイヤの接合予定部（１２２）および前記ワイヤがからげられた部分（１２３）を前記金属パイプ（１６）で覆うことを特徴とする請求項４に記載のコイルのワイヤ接合方法。
6. ボビン（１１）に巻かれたワイヤ（１２）と前記ボビン（１１）から突出したターミナル（１５）とを接合したコイルであって、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法にて製造したことを特徴とするコイル。
7. 前記ターミナル（１５）は、円柱形状であることを特徴とする請求項６に記載のコイル。
8. マスタシリンダ（２００）からのブレーキ液圧をホイールシリンダ（２１０）に伝達し、車輪に対して制動力を発生させるように構成されるとともに、前記ブレーキ液圧を調整する電磁弁（１Ａ、１Ｂ）を備えた車両用ブレーキアクチュエータにおいて、
   前記電磁弁（１Ａ、１Ｂ）は、請求項６または７に記載のコイルを備えることを特徴とする車両用ブレーキアクチュエータ。

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