JP2010225894A - 巻線ボビン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線の断線を防止可能な巻線ボビン構造を提供することを目的とする。
【解決手段】巻線２が巻装された巻線ボビン１近傍に端子ピン３を配置し、端子ピン３に巻線２の端末部２ｃの部分を絡げて半田付けして半田付け部を形成する。端子ピン３の基端部側に巻線カラゲ部１ｂ、３ｂを配置する。巻線カラゲ部１ｂ、３ｂは、端子ピン３の外径よりも太い外径に形成し、巻線２が巻回されるように形成する。巻線カラゲ部１ｂ、３ｂに、端子ピン３の周囲を囲い、端子ピン３の自由端部側に向けて開口する凹部状に形成した貯留部１ｃ、３ｃを設ける。端子ピン３の半田付け部を半田付けしたときに流れてきた溶融半田を、貯留部１ｃ、３ｃで受け、巻線カラゲ部１ｂ、３ｂに巻回した巻線２の端末部２ｂが半田付けされることを抑制し、巻線の断線を抑制する。
【選択図】図５

Description

本発明は、モーター、メーター、ビデオカメラ用絞り、スチルカメラ用絞り、スチルカメラ用シャッター等に用いられる巻線ボビン構造に関する。

一般に、巻線ボビンにおける巻線端末部分の半田付けは、図７、図８に示すようにして行われている。まず、巻線ボビン５１のブロック部５１ａには、端子ピン５３を圧入等で植設する。そして巻線ボビン５１は、巻線５２を巻回した状態で、巻線端末部５２ｃを端子ピン５３に絡げる。

図７に示すように、この巻線ボビン５１では、その巻線を絡げた部分を溶融半田６１を満した半田ディップ槽６０に、端子ピン５３の先端から途中まで浸漬して、端末部を端子ピン５３に半田６１ａにて半田付けする。このように半田付けした場合には、端子ピン５３の根元側が半田接合されず、巻線端末部５２ｃの絡げが拘束されないので巻線の遊びが確保される。なお、このような巻線の遊びを作る場合には、巻線端末部に張力がかかっても、巻線の応力上昇を緩和し、巻線が切れることを防ぐことができる。

また、第１の従来例である巻線ボビンでは、巻線ボビンに圧入される端子の周辺に、コイル巻線後のたるみを収納する窪み部を設けている（例えば、特許文献１参照）。

この第１の従来例である巻線ボビンでは、端子ピンを途中まで巻線ボビンに圧入し、巻線端末部を端子ピンに絡げて半田付けする。その後、端子ピンを所定位置まで再圧入して完成する。このとき、巻線ボビンの窪み部の中には、巻線端末部のたるみができている。よって、このように構成した従来の巻線ボビンでは、巻線端末部に張力がかかっても、巻線の応力上昇を緩和し、巻線が切れることを防ぐことができる。

さらに、第２の従来例である巻線ボビンにおける巻線端末部の構成では、端子ピンの根元外周にボビンの合成樹脂とは異なる耐熱性と弾性とを有する樹脂層を設けている（例えば、特許文献２参照）。

この従来の巻線ボビンにおける巻線端末部の構成では、半田ディップ槽の熱的影響により巻線端末部に張力が作用したときに、樹脂層が弾性変形して張力による応力を吸収することにより、この部分の断線を防止することができる。

特開平５−１５９９２号公報 実公平６−２４９６６号公報

しかしながら、上述のように構成された巻線ボビンでは、以下のような問題がある。

上述のように構成された巻線ボビンは、図９に示すように、フレキシブルプリント基板やハード基板に実装する。この巻線ボビンを基板に実装する作業では、通常、半田ディップ槽６０に浸漬され半田付けされている巻線ボビン５１の端子ピン５３を、フレキシブルプリント基板（又はハード基板）５７の半田付けパッドの穴５７ａに貫通させる。そして、半田ごてによって、フレキシブルプリント基板（又はハード基板）５７の半田付けパッドに半田を盛るようにして半田付けする。

このとき、半田ごてで加熱溶融された半田が、半田付けパッドの穴５７ａをすり抜け、端子ピンを伝わって端子ピン根元まで流れ込み、巻線を絡げた部分の殆どを濡らして固め、巻線の遊びをなくす状態となる場合がある。例えば、図９に示すように、端子ピン根元まで半田５８ａが流れ込んで濡らし、固まった状態となる。

例えば、前述した第１の従来例の場合では、フレキシブルプリント基板（又はハード基板）５７に半田付けする際、半田付けパッドの穴をすり抜けて端子ピンを伝わった半田が端子ピン根元まで流れ込み濡らしてしまう場合がある。このような場合には、巻線ボビンの窪み部の中の巻線端末部にできる、たるみの殆が固まって、巻線のたるみがなくなってしまう。

また、第２の従来例の場合にも、フレキシブルプリント基板やハード基板に半田付けして実装する際、溶融した半田が半田付けパッドの穴をすり抜けて端子ピンを伝わって端子ピン根元まで流れ込み濡らしてしまう。すると、端子ピン根元外周の樹脂層の外側に巻かれた巻線端末部が、殆ど固まって、巻線の遊びが無くなってしまう。

特に、図９に示すような状態で半田付けの作業を行う場合には、フレキシブルプリント基板やハード基板の真上から、半田ごてによって、基板の透孔に挿通された端子ピンに溶融した半田を付けることになる。このような場合には、重力の影響で半田５８が端子ピン根元まで流れ込んで固まり、巻線の遊びが無くなってしまうことが起こり易い。

例えば、このように半田５８で固められて端子ピンの巻線の遊びが無くなってしまっている巻線ボビンを、カメラ用シャッターに適応した場合には、巻線のボビンからの引き出し部分５２ａの個所で断線し易くなる。これは、半田付け時の熱やシャッタ作動時の衝撃や振動により、圧入やインサートでボビンに植設されている端子ピンが緩んでしまうと、シャッタ作動時の振動でフレキシブルプリント基板と巻線ボビンとが相互に離反する方向に動く。この動作により、巻線ボビンの端子ピンに巻き付けられている巻線にストレスがかかってしまう。このため、カメラを長期間に渡って使用を続けると、シャッター用の巻線ボビンの巻線が断線する場合がある。

本発明の目的は、巻線ボビンを半田付けして実装する際に、溶融した半田が、端子ピンに巻線が巻き付けられた端子ピンの根元まで流れ込むのを封じ込め、巻線の遊びを確保する。これによって巻線の断線を防止可能な、構成が簡素で廉価に製造できる巻線ボビン構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明による巻線ボビン構造は、巻線が巻装された巻線ボビンと、前記巻線ボビン近傍に配置され、前記巻線が絡げられて半田付けされる半田付け部を有する端子ピンと、前記端子ピンの基端部側に配置され、前記端子ピンの外径よりも太い外径に形成され、前記巻線が巻回されるように形成された巻線カラゲ部と、前記巻線カラゲ部に、前記端子ピンの周囲を囲い、前記端子ピンの前記半田付け部に向けて開口する凹部状に形成した貯留部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、巻線ボビンを半田付けして実装する際に、溶融した半田が、端子ピンに巻線が巻き付けられた端子ピンの根元まで流れ込むのを封じ込め、巻線の遊びを確保し、巻線の断線を抑制できる。また、この巻線ボビン構造は構成が簡素なので、巻線ボビンを廉価に製造できる。

本発明の実施の形態に係わる巻線ボビンを備えた電磁石ユニットを示す正面図である。 本発明の実施の形態に係わる巻線ボビンにおける端子ピンが設けられた要部を取り出して部分断面で示す拡大正面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係わる巻線ボビンを備えた電磁石ユニットを組み付けたシャッタ装置を示す斜視図、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係わる巻線ボビンを備えた電磁石ユニットが組み付けられるシャッタ装置におけるシャッタ基板を示す要部概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる巻線ボビンを備えた電磁石ユニットの部分を取り出して一部断面で示す要部断面図である。 本発明の実施の形態に係わる巻線ボビンの要部を取り出し、拡大して示す部分断面図である。 本発明の実施の形態に係わる、他の構成の巻線ボビン構造の要部を取り出し、拡大して示す部分断面図である。 従来の巻線ボビンにおける端子ピンを半田ディップ槽に浸漬している状態を部分断面で例示する概略説明図である。 従来の巻線ボビンにおける端子ピンの先端部を半田ディップ槽に浸漬して端子ピンの先端部を半田付けした状態を例示する概略説明図である。 従来の巻線ボビンが、半田ディップ槽に浸漬して半田付けにより実装された状態の電磁石ユニットを部分断面で例示する概略説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係わる巻線ボビン構造について図面を参照しながら説明する。

図１乃至図５において、１は、電気的に絶縁性を有する耐熱性合成樹脂材で形成された巻線ボビンである。この巻線ボビン１は、筒状に形成した巻装部の両端部にそれぞれフランジを一体的に形成して構成する。

また、巻線ボビン１の一方のフランジにおける外周端に臨む部分には、一対の端子ピン保持部１ａを所定間隔を開けて配置する。なお、この端子ピン保持部１ａは、後述するヨーク４側に配置しても良い。

各端子ピン保持部１ａは、立方体状の台部の外周側の平面上に、端子ピン３の自由端部の外径よりも太い外径の有底筒形状（ここでは有底円筒形状であるが、その他の曲面形状でも良い）に形成した巻線カラゲ部１ｂを一体的に突設して構成する。この巻線カラゲ部１ｂの外周面は、巻線２の端末部２ｂを何周か（図２では２周）巻き付け可能に構成されている。

さらに、巻線カラゲ部１ｂの内側には、端子ピンの自由端部側に向けて間口する筒穴状の凹部状に形成した貯留部１ｃを設ける。この貯留部１ｃ内の中央部には、保持孔を穿孔し、この保持孔内に電気的導通性を有した端子ピン３の基端部３ａを圧入して、巻線ボビン１のフランジの近傍に配置する。この貯留部１ｃは、半田付け時に、半田付け部から端子ピン３を伝わって流れ込んだ溶融半田を逃がさないように貯留可能な容量の凹部に形成する。

また、巻線ボビン１における一対の端子ピン保持部１ａを設けた一方のフランジには、各端子ピン保持部１ａに隣接する角部の所定範囲に、曲面コーナー１ｄを形成する。この曲面コーナー１ｄは、巻線の端末部２ａが当接してできた屈曲部に応力が集中しないようにするために、コーナーを滑らかな曲面に形成した湾曲形状に形成する。

このように構成した巻線ボビン１の筒状の巻装部には、巻線２が巻装される。この巻線２は、それぞれ巻装部から引き出されて、端末部２ｂの部分を各々対応する巻線カラゲ部１ｂに数周（図２では２周）巻き付けてから、その端末部２ｃの部分を各々対応する端子ピン３に絡げられる。

そして、前述した図６に示す従来例と同様に、巻線カラゲ部１ｂの自由端部から途中までに渡る巻線２を絡げた部分を、溶融半田６１を満たした半田ディップ槽６０に浸漬する。これにより、巻線２の各端末部２ｃは、それぞれ巻回している端子ピン３に半田６１ａによって、半田付けされ、半田付け部が形成される。このとき、各端子ピン３の根元側は、半田付けされない。よって、このようにして製作された巻線ボビン１では、巻線端末部２ｃの巻線カラゲ部１ｂに絡げられた部分が拘束されないので、端末部２ｂの部分に巻線の遊びが充分に確保される。

この巻線ボビン１は、ヨーク４に装着されて、図１に示す電磁石ユニット１０が構成される。

このヨーク４は、略馬蹄形（横Ｕ字形状）に形成されている。このヨーク４の各自由端部は、それぞれ吸着面４ａ，４ｂに構成されている。さらに、ヨーク４には、装置等へ取り付けるためのビス穴４ｃが穿設されている。

このヨーク４では、自由端部にヨーク４の吸着面４ａが設けられているバー形状に形成された一方の磁性芯部を、巻線ボビン１の巻装部の筒穴に貫通させる。これにより、ヨーク４の一方の磁性芯部の周りに巻線２が巻装された電磁石ユニット１０が構成される。

次に、電磁石ユニット１０を組み込んだシャッタ装置について図３（Ａ）（Ｂ）により説明する。

このシャッタ装置は、一般に用いられている分割遮光羽根を有する電磁制御フォーカルプレーンシャッタ３０として構成されている。この図３（Ａ）で、２０はシャッタ地板、２０ａはシャッタ地板２０に設けられた露光開口部、２１は先幕用分割遮光羽根である。

この図３（Ａ）には、先幕用分割遮光羽根２１が展開して露光開口部２０ａを遮蔽している状態が示されている。なお、後幕用分割遮光羽根は図示しないが、シャッタ地板の上側スペースに重畳された状態で配置され、露光開口部２０ａを開放している。

また、図３（Ａ）で、５はマグネット地板であり、２個の電磁石ユニット９を、それぞれビス６によって締結することにより、取り付け保持している。この図３（Ａ）に向かって下側に示した電磁石ユニットは、先幕秒時制御用である。この図３（Ａ）に向かって上側に示した電磁石ユニットは、後幕秒時制御用である。

また、図３（Ｂ）は、シャッタ基板７を示している。この図３（Ｂ）に示すシャッタ基板７は、その裏面を、図３（Ａ）に示すマグネット地板５の上に載せた状態で組み付けられる。

このシャッタ基板７には、シャッタの秒時制御用電磁石ユニットへの給電やシャッタ先幕・後幕の走行完了信号等の電気的やり取りを行うための電子回路が構成されている。

この図３（Ｂ）で、７ａは、電磁石ユニット９の端子ピン３を途中まで貫通させるシャッタ基板の穴で、周囲に半田付けパッド７ｂが設けられている。このシャッタ基板７では、半田付けパッド７ｂの周囲の導電パターンが、絶縁のためのカバーレイで覆われている。

また、図３（Ａ）に示すように、この電磁制御フォーカルプレーンシャッタ３０には、シャッタチャージレバー２２が装着されている。このシャッタチャージレバー２２は、先幕・後幕用分割遮光羽根夫々が走行するためのエネルギーを供給する不図示のトーションばねをチャージするレバーである。

この図３（Ａ）で、２３は、先幕駆動レバーで、不図示のトーションばねの付勢力を受けて先幕用分割遮光羽根を駆動するよう構成されている。

この図３（Ａ）で、２４は、後幕駆動レバーで、不図示のトーションばねの付勢力を受けて後幕用分割遮光羽根を駆動するよう構成されている。

この図３（Ａ）で、２５は、先幕アマチャである。この先幕アマチャ２５は、先幕駆動レバー２３に支持され、先幕秒時制御用電磁石ユニットのヨーク吸着面に密着し吸着保持されるよう構成されている。

この図３（Ａ）で、２６は、後幕アマチャで、後幕駆動レバー２４に支持され、後幕秒時制御用電磁石ユニットのヨーク吸着面に密着し吸着保持されるよう構成されている。

上述のように構成されたシャッタ装置では、両方の電磁石ユニットに給電して先幕系・後幕系を露光直前状態に保持する。そして、このシャッタ装置では、先幕秒時制御用電磁石ユニットの給電を断って先幕系を走行させ、所定時間経過後、後幕秒時制御用電磁石ユニットの給電を断って後幕系を走行させることにより、露光時間を制御する動作を行う。

次に、電磁制御フォーカルプレーンシャッタ３０に組み込まれた電磁石ユニット９における巻線ボビン端子ピンの半田付けの作業工程について、図４及び図５により説明する。

この巻線ボビン端子ピンの半田付けの作業工程では、作業者が、半田ごてを用いて、シャッタ基板７の半田付けパッド７ｂ上に半田８を盛る作業を行う。

この半田付けの作業工程では、半田８の量が多いとき、また半田ごてを長時間当てて加熱したときに、溶融した半田８が端子ピン３を伝わって端子ピン３の根元側へ流れ込む場合がある。

このような場合に、この巻線ボビン構造では、図５に示すように、巻線カラゲ部１ｂの内側に凹部である貯留部１ｃが形成されているので、半田付け部から端子ピン３の根元側へ流れ込んだ半田８ａが凹部１ｃの中に入り込んで留まる。

従って、巻線カラゲ部１ｂの外側には、流れ込んだ半田８ａが到達しないので、巻線カラゲ部１ｂに何周か（図では２周）巻き付けた巻線２ｂの遊びが維持される。

すなわち、このシャッタ装置では、巻線ボビン１から引き出された巻線２の部分と、端子ピン３に半田付けされた巻線２の自由端部との間の部分に、巻線カラゲ部１ｂに巻き付けられたコイル状の巻線の遊び２ｂができる。

このコイル状の巻線の遊び２ｂの部分は、容易に弾性変形し、振動の伝達を抑制し、巻線２の一部が曲面コーナー１ｄに圧接されたり折り曲げられたりして応力集中が起こることを抑制し、過剰な張力の負荷を抑制する。

よって、電磁制御フォーカルプレーンシャッタ３０では、シャッタの開閉の際、電磁石ユニット９に衝撃力が加わり又は振動を生じたときに、巻線カラゲ部１ｂに巻き付けた巻線の遊び２ｂによって巻線の断線を抑制できる。

なお、上述した巻線ボビン構造を用いた場合でも、端子ピンの圧入や、巻線の絡げ作業は、従来の作業工程と差が無く、部品点数及び作業工数増を招くことも無く、巻線の断線を防止できる。

また、上述した巻線ボビン構造を用いた場合には、端子ピン３の基端部側に貯留部１ｃを設けるという簡素な構造により、半田付けする作業時に端子ピン３の根元まで流れ込んだ半田を貯留部１ｃ内に封じ込めることができる。よって、この溶融した半田が端子ピン３の巻線カラゲ部１ｃに巻装された巻線の端末部２ｂを固着させて遊びを無くし、巻線の端末部２ｂが断線することを抑制できる。

また、上述した巻線ボビン構造を用いた場合には、溶融半田を受ける貯留部１ｃを、元々端子ピン３に配置されている巻線カラゲ部１ｃに形成するので、部品点数を増加させる事無く構成できるので、廉価な製品を提供できる。

また、上述した巻線ボビン構造を用いた場合には、巻線の端末部２ｂが容易に断線しないようにできるので、細い巻線を使用して巻線ボビンを小型化及び軽量化することができ、設計の自由度を増すことができる。

次に、本実施の形態に係わる巻線ボビン構造の他の構成例について図５を参照しながら説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係わる、他の構成の巻線ボビン構造の要部を取り出し、拡大して示す部分断面図である。

この他の構成の巻線ボビン構造では、端子ピン３の基端部側に、巻線カラゲ部３ｂと、貯留部３ｃとを一体構造で構成している。このため、端子ピン３中間部所定位置を太軸状に形成する。そして端子ピン３の自由端側の端面に、軸周囲を囲うように間口した凹部である貯留部３ｃを穿設する。

このように構成した場合には、端子ピン３と巻線カラゲ部３ｂ及び貯留部３ｃとの位置関係を、高精度で常に一定に保持できる。さらに、このように構成した場合には、端子ピン３に巻線カラゲ部３ｂを貫通してはめ付ける作業工程を削減して、組み立て作業を容易にできる。また、このように構成した場合には、貯留部３ｃの底部に、端子ピン３の外周面と巻線カラゲ部３ｂとの間の隙間がないので、気密が保たれるように構成でき、端子ピン３と巻線カラゲ部３ｂとが相対的に回転することを防止できる。

なお、上述した他の構成の巻線ボビン構造における他の構成、作用、効果は、前述した図１乃至図５に示す巻線ボビン構造と同様であるので、その説明を省略する。

１ 巻線ボビン
１ｂ 巻線カラゲ部
１ｃ 貯留部
１ｄ 曲面コーナー
２ 巻線
３ 端子ピン
３ｂ 巻線カラゲ部
３ｃ 貯留部
７ 基板
８ 半田

Claims (4)

1. 巻線が巻装された巻線ボビンと、
   前記巻線ボビンの近傍に配置され、前記巻線が絡げられて半田付けされる半田付け部を有する端子ピンと、
   前記端子ピンの基端部側に配置され、前記端子ピンの外径よりも太い外径に形成され、前記巻線が巻回されるように形成された巻線カラゲ部と、
   前記巻線カラゲ部に、前記端子ピンの周囲を囲い、前記端子ピンの前記半田付け部に向けて開口する凹部状に形成した貯留部と、
   を有することを特徴とする巻線ボビン構造。
2. 前記巻線ボビンを、巻装部の両端部にそれぞれフランジを一体的に設けて形成し、
   前記フランジの一部から突設した端子ピン保持部に、前記貯留部が形成された前記巻線カラゲ部を一体的に形成してなることを特徴とする請求項１記載の巻線ボビン構造。
3. 前記巻線カラゲ部及び前記貯留部が一体的に形成された前記端子ピンを用いて構成したことを特徴とする請求項１記載の巻線ボビン構造。
4. 前記巻線ボビンから引き出されて前記巻線カラゲ部に巻き付けられるまでの前記巻線の部分が当接される、前記フランジの部分が湾曲形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の巻線ボビン構造。