JP2011029367A - コイルボビン、コイルボビンを備えたソレノイド及びコイルボビンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高信頼性の電気的及び機械的接続が可能な優れたコイルボビン、当該コイルボビンを備えたソレノイド及び当該コイルボビンの製造方法を提供すること。
【解決手段】 本発明のコイルボビンは、絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、前記巻線が巻き付けられるターミナルとを備え、前記ターミナルは、前記巻線が挿入される複数の溝を有し、前記溝は、挿入される前記巻線の前記被膜と接触し且つ前記被膜を破く内壁を有し、前記内壁は、前記巻線と電気的に導通する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、アクチュエータ、特にソレノイドに用いられるコイルボビン、当該コイルボビンを備えたソレノイド及び当該コイルボビンの製造方法に関する。

アクチュエータ、特にソレノイドに用いられるコイルボビンにおいては、コイルボビンのターミナルに対して、巻線を電気的に接続する必要がある。従来、巻線をターミナルに接続させるためには、巻線とターミナルとを接触させた状態で当該巻線に電気を流し、巻線の絶縁性被膜を溶解させることで電気的に導通させるという抵抗溶接が行われていた（特許文献１）。また、他の接続方法として、半田付けや溶接機によって絶縁性被膜を溶解させ、巻線とターミナルとを接続する方法があった（特許文献２）。

特開２００２−３０５１１４号公報（段落［０００４］） 特開平１１−８７１３３号公報（段落［０００５］）

しかしながら、上記従来のコイルボビンでは、巻線の巻き付け工程の他に別途の接続工程が必要となってしまう。そのため、コイルボビンの製造時間が長くなると共に、製造コストが余分にかかるという問題があった。また、溶接や半田付けのために、別途の機械が必要になるため、製造装置が大型化し、製造工程も煩雑になるという問題があった。

さらに、溶接や半田付けにより高熱が加わるため、ターミナルの材料及び形状が限定されるという問題があった。そのため、ターミナルを厚く形成する必要があり、複雑な形状、例えば、複雑な雌型形状を採用することができなかった。また、ターミナルの設計自由度が低いため、接続の相手方であるコンタクトの形状に対応させて、ターミナルの形状を変更することは非常に困難であった。

その上、従来のコイルボビンでは、抵抗溶接等で電気的に接続するので、複数個所で接続できないという問題があった。そのため、外部からの衝撃などによって接続箇所に不具合が発生すると、電気的接続を維持できなくなり、電気的接続が不安定になってしまっていた。このようなコイルボビンは、電気的及び機械的接続の信頼性が低く、耐久性も低かった。

上記課題を解決するために、本発明に係るコイルボビンは、絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、前記巻線が巻き付けられるターミナルとを備え、前記ターミナルは、前記巻線が挿入される複数の溝を有し、前記溝は、挿入される前記巻線の前記被膜と接触し且つ前記被膜を破く内壁を有し、前記内壁は、前記巻線と電気的に導通するという特徴を備える。

また、本発明に係るソレノイドは、絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、前記巻線が巻き付けられるターミナルとを具備するコイルボビンを備え、前記ターミナルは、前記巻線が挿入される複数の溝を有し、前記溝は、挿入される前記巻線の前記被膜と接触し且つ前記被膜を破く内壁を有し、前記内壁は、前記巻線と電気的に導通するという特徴を備える。

また、本発明に係るコイルボビンの製造方法は、絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、複数の溝を有するターミナルとを具備するコイルボビンに、前記巻線を巻き付ける巻き付け工程を備え、前記巻き付け工程は、前記巻線を前記巻き付け部分に巻き付ける工程と、前記巻線を前記ターミナルに巻き付ける工程を有し、前記ターミナルに巻き付ける工程においては、前記溝に前記巻線を挿入すると共に、前記溝の内壁に前記巻線の前記被膜を接触させることにより前記被膜を破き、前記内壁と前記巻線とを電気的に導通させるという特徴を備える。

本発明によれば、高信頼性の電気的及び機械的接続が可能な優れたコイルボビン又はソレノイドを提供できる。また、ターミナルの設計自由度が高く、複雑な形状の接続部を採用できるコイルボビン又はソレノイドを提供できる。さらに、従来よりも少ない製造工程及び製造コストでコイルボビンを製造することができる。

実施形態１のソレノイドを示した斜視図である。 実施形態１のコイルボビンを示した斜視図である。 実施形態１のソレノイドを示した断面図である。 実施形態１のコンタクトを示した斜視図である。 実施形態１のターミナルを示した斜視図である。 実施形態１のターミナルを示した断面図である。 実施形態１のターミナルを示した側面図である。 実施形態１のターミナルを示した正面図である。 実施形態１のターミナルを示した上面図である。 実施形態１のターミナルとプロテクタを示した斜視図である。 実施形態１のターミナルとプロテクタを示した側面図である。 実施形態１のターミナルとプロテクタを示した正面図である。 実施形態１のターミナルとプロテクタを示した上面図である。 実施形態１のターミナルとプロテクタを示した断面図である。 実施形態１のターミナルとプロテクタを示した背面図である。 実施形態１の製造方法を示したフローチャートである。 実施形態２のコイルボビンを示した断面図である。 実施形態２のソレノイドを示した断面図である。 実施形態２のコンタクトを示した斜視図である。 実施形態２及び３のターミナルを示した斜視図である。 実施形態２及び３のターミナルを示した断面図である。 実施形態３のコイルボビンを示した断面図である。 実施形態３のコイルボビンを示した断面図である。 実施形態３のコンタクトを示した斜視図である。 雌形状のコンタクトを示した斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

［実施形態１］
ソレノイド１の外観の斜視図である図１において、ソレノイド１は、巻線５が巻き付けられる巻き付け部分２１を有するコイルボビン２と、コンタクト４を収納する樹脂製のハウジング４１とを備えている。なお、実際は巻き付け部分２１には巻線５が巻き付けられるが、説明の便宜のために図示を省略している。

コイルボビン２は、その両端部につば２２を有すると共に、つば２２同士の間に巻き付け部分２１を有している。また、巻き付け部分２１は、つば２２の直径よりも小さい直径を有し、つば２２の張り出し部分の内側に形成されている。一方、ハウジング４１は、コイルボビン２の開口２６とは反対側のつば２２に対向して配置されており、その内部にターミナル３と電気的に接続されたコンタクト４を収納している。また、ハウジング４１には開口４２が形成されており、不図示の電源と接続された端子が外部から当該開口４２に挿入される。そして、挿入された端子がコンタクト４の開口側接続部４３と接続することにより、不図示の電源とターミナル３及び巻線５とを電気的に接続できる。

コイルボビン２の外観斜視図である図２は、図１のソレノイド１からハウジング４１を取り除いた状態を示している。なお、図２においても、巻き付け部分２１の巻線５の図示は省略されている。

コイルボビン２は、貫通孔２３の外側に、２つのターミナル３を支持する支持部２４を有している。そして、当該ターミナル３は、支持部２４からコイルボビン２の外側に向かって、コイルボビン２の軸方向に沿って並行に並んで延在している。

２つのターミナル３は、いずれも複数の溝３１を有している。そして、２つのターミナル３の一方には、巻線５の巻き始めの端部５１が巻きつけられ、他方には、巻き終わりの端部５２が巻き付けられている。ここで、巻き始めの端部５１及び巻き終わりの端部５２は、いずれもターミナルに形成された各溝３１に挿入された状態で巻き付けられている。複数の溝３１はいずれも、貫通孔２３側に面し、ターミナル３の延在方向と交わる方向に延在している。換言すると、複数の溝３１は、ターミナル３の短手方向に沿って延在している。

続いて、実施形態１に係るソレノイド１について、断面図である図３を参照してさらに詳しく説明する。なお、図３においては、実際の断面には現れないコンタクト４について、説明の便宜のため点線で示している。

図３に示されるように、ハウジング４１内のコンタクト４と、コイルボビン２のターミナル３とは互いに接続されている。また、ハウジング４１には、コンタクト４とターミナル３とを接続した状態で収納する収納部４４が形成されている。なお、ハウジング４１とコイルボビン２との間には、不図示のシールド用プレートを挿入するための隙間４５が設けられている。

コンタクト４のコイルボビン２側の端部には、ターミナル側接続部４６形成されている。また、ターミナル３は、支持部２４とは反対側の端部に雌形状のコンタクト側接続部３３を有する。そして、ターミナル側接続部４６は、ターミナル３のコンタクト側接続部３３の内側に挿入される。これにより、ターミナル側接続部４６がコンタクト側接続部３３の内側と接触し、両者が電気的に接続される。その結果、コンタクト４が、ターミナル３に電気的に接続される。

また、図４に示すように、コンタクト４は開口側接続部４３を有する。そして、不図示の電源と接続された端子が外部からハウジング４１の開口４２に挿入されると、開口側接続部４３が挿入された端子と接続する。

また、コイルボビン２の巻き付け部分２１は、内部に貫通孔２３を有する円筒状の外形を有している。そして、コイルボビン２の内側の貫通孔２３には、ステンレス鋼などの強磁性体の材料から形成された不図示のプランジャが配置される。コイルボビン２のコンタクト４とは反対の側には、開口２６が設けられており、プランジャは、コイルボビン２の開口２６を介して直線運動するように構成されている。これにより、コンタクト４及びターミナル３を介して不図示の電源から巻線５に電流が流されると、図３に矢印で示したコイルボビン２の軸方向にプランジャが移動する。

また、コイルボビン２の両端のつば２２は、それぞれリング状の外形を有している。そして、つば２２同士に挟まれた領域において、巻き付け部分２１の外側表面上には、所定の方向に巻線５が巻き付けられている。なお、巻線５は、絶縁性の被膜によって被覆されており、例えば、エナメル線などが用いられている。また、コイルボビン２の開口２６とは反対側のつば２２には、貫通孔２３の外側にターミナル３を支持する支持部２４が形成されている。

コイルボビン２において、ターミナル３の支持部２４側の端部３４は、支持部２４の溝２５に挿入されており、これによりターミナル３が固定されている。なお、ターミナル３には、巻線５との電気的接続の信頼性を高めるためにプロテクタ６が取り付けられており、巻線５を溝３１の内部に保持している。ただし、プロテクタ６が不要であれば、省略することができる。

続いて、実施形態１のターミナル３を示す図５〜９を参照して、ターミナル３について説明する。図５は外観の斜視図であり、図６は、図５のターミナル３の中央部分を、図５において矢印で示されるターミナル３の短手方向に分断したときの断面図である。また、図７は側面図、図８は正面図であり、図９は上面図である。なお、２つのターミナル３は同じ構成を有するので、図５〜９においては一方のターミナル３について記載している。

図５において、ターミナル３のコンタクト側接続部３３は、ターミナル３の背面３６、当該背面３６に交わる方向に向かって延在する第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂ、第１の側面３５ａからターミナル３の内側に向かって湾曲した第１の湾曲部３７ａ、及び第２の側面３５ｂからターミナル３の内側に向かって湾曲した第２の湾曲部３７ｂとから構成されている。つまり、コンタクト側接続部３３は、第１の面としての背面３６を有すると共に、当該背面３６から延びる第２の面として、第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂを有する。なお、第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂは、背面３６と接続する部分とは反対の側に、複数の溝３１が形成された縁を有する。第１の湾曲部３７ａ及び第２の湾曲部３７ｂの間には、所定の幅の隙間が存在する。ただし、必要な場合は、隙間を設けずに第１の湾曲部３７ａ及び第２の湾曲部３７ｂを一体に形成することも可能である。

コンタクト側接続部３３に対して支持部２４の側には、複数の溝３１が形成されている。そして、複数の溝３１には、巻き終わりの端部５２が溝３１の内部に挿入されるように巻き付けられている。なお、巻き終わりの端部５２は、図中巻線５として示されており、巻き付けられた巻き終わりの端部５２の端は、ターミナル３の外側に向けて引き出されている。つまり、一組のターミナル３のうち他方のターミナル３に面する側面３５ｂとは、反対側の側面３５ａから外側に向かって引き出される。

図示されてはいないが、巻き始めの端部５１も、他方のターミナル３に対して同様に巻き付けられている。つまり、巻き始めの端部５１の端は、一方のターミナル３に面する側面とは、反対側の側面から外側に向かって引き出される。ただし、巻き始めの端部５１及び巻き終わりの端部５２のそれぞれの端を、ターミナル３同士の間に向かって、すなわち、対向するターミナル３に面する側面から引き出しても良い。

また、複数の溝３１は、ターミナル３のコンタクト側接続部３３と支持部２４側の端部３４との間において、第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂの縁に形成されている。具体的には、それぞれの縁に対して４つの切り込みとして、計８つの溝３１が形成されている。

なお、ターミナル３は、コンタクト側接続部３３の設計自由度を高めるために、板材から形成されている。そのため、板材の表面に単に溝３１を形成するのみでは、巻線５を保持するための十分な溝の長さを確保することができない。この点、本発明では、ターミナル３の背面３６から折り曲げられた第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂの縁に複数の溝３１が形成されている。つまり、第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂにおいて、背面３６に対して交わる方向に複数の溝３１が延在している。そのため、板材であるターミナル３に対しても、複数の溝３１を容易に形成することができる。さらに、複数の溝３１の長さも十分に確保することができるので、高信頼性の電気的接続を維持することも出来る。

図６及び７に記載されているように、溝３１の入口３１ａの幅は巻線５の直径よりも大きく、溝３１の入口３１ａよりも奥の幅狭部３１ｃの幅は巻線５の直径よりも小さい。一例として、巻線５の直径が０．３ｍｍである場合、溝３１の入口３１ａよりも奥の幅狭部の幅は０．２ｍｍとなる。なお、溝３１が突き当たる部分の幅も巻線５の直径よりも小さく形成されている。

このような溝３１の内部に、巻き付け工程において巻線５が挿入されると、巻線５の絶縁性被膜が幅狭部３１ｃの内壁に接触及び摺接する。すると、接触によって絶縁性被膜が破られ剥離する。そのため、巻線５の露出部と幅狭部３１ｃの内壁とが接触することになる。その結果、溝３１は複数形成されているので、巻線５の複数の箇所が、溝３１の内壁を介してターミナル３と電気的に接続される。このように、複数個所で導通を取ることにより、高信頼性の電気的及び機械的接続が可能な優れたコイルボビン２を提供できる。なお、幅狭部３１ｃの内壁は、絶縁性被膜を破ることが出来る程度の硬さを有している。

また、溝３１の幅狭部３１ｃは、所定の長さを有する。好ましくは、幅狭部３１ｃが、巻線５の直径よりも長い距離で形成される。これにより、外部からの衝撃が加わっても幅狭部３１ｃで保持された巻線５が外れにくくなり、接続不良を防ぐ事ができる。なお、図６及び７においては、各溝の幅狭部３１ｃの幅は同じである。

また、入口３１ａは、溝３１の奥側に向かって徐々に幅が狭くなるようなテーパ状の内壁３１ｂを備えている。つまり、入口３１ａの内壁３１ｂは、溝３１の入口３１ａよりも奥側の内壁に対して、支持部２４側の端部３４の方向及びコンタクト側接続部３３の方向にそれぞれ傾いている。巻線５は、このようなテーパ状の内壁３１ｂによって案内されるので、巻き付け工程において確実に溝３１の内側に挿入される。なお、入口３１ａの内壁３１ｂを階段状に形成し、段階的に幅を狭くすることもできる。また、入口３１ａの両側の内壁３１ｂの一方のみをテーパ状にすることもできる。

図８及び９に示すように、２つ１組の溝３１は、支持部２４側の端部３４からの高さが同じになるように揃えられている。つまり、１組の溝３１は不図示の支持部２４からの高さが揃えられ、当該溝３１の間を通って巻線５が巻き付けられている。さらに、４組８つの溝３１に巻き付けられた巻線５同士は、第１の湾曲部３７ａ及び第２の湾曲部３７ｂの側から見て等間隔かつ略平行になる。

これにより、巻き付け工程において、容易且つ正確に巻線５を溝３１の内側に挿入できる。ただし、巻線５の間隔を異ならせるために、第１の側面３５ａ又は第２の側面３５ｂにおける溝３１同士の間隔を変えることもできる。また、巻き付けられた巻線５がつば２２に対して斜めに張架されるように、1組の溝３１のそれぞれの支持部２４からの高さを異ならせることもできる。

ここで、図５〜７及び図３を参照して、ターミナル３をコイルボビン２の支持部２４に固定する構成について説明する。

ターミナル３は、第２の凹部３８ｂと、当該第２の凹部３８ｂに形成された第３の突起３９ｃとを有する。また、支持部２４の溝２５には段差２８が形成されている。そして、ターミナル３が支持部２４に挿入されると、第３の突起３９ｃが支持部２４の溝２５の内壁に係止され、第２の凹部３８ｂが段差２８にはめ込まれる。こうして、ターミナル３は、コイルボビン２の支持部２４に支持される。

以上のように形成されたコイルボビン２によれば、単に巻線５を巻き付けるのみで巻線５をターミナル３に固定し且つ電気的に接続できる。そのため、抵抗溶接又は半田付けのためにターミナル３を厚くする必要がなく、ターミナル３のコンタクト側の接続部３３の設計の自由度を高めることができる。また、半田付け等では巻線５を挟んで仮固定することが必要となるが、これも不要となる。そのため、巻線５が、挟み込むためのばねから脱落してしまうという不具合もない。さらに、ターミナル３の構造を簡素化することができるので、ターミナル３を容易且つ低コストで製造できる上、別途の接続工程が不要になるので、コイルボビン２を容易且つ低コストで製造できる。

また、複数の溝３１によって、巻線５とターミナル３とが複数の部分において電気的に接続される。そのため、導通箇所の一部に不具合が生じても電気的接続を維持でき、高い信頼性の電気的及び機械的接続の優れたコイルボビン２を提供できる。さらに、挿入された巻線５が幅狭部３１ｃの内壁によって挟持されるので、巻線５を確実に保持することもできる。

なお、ターミナル３の溝３１の数は４つに限られず、それよりも多く形成したり、又は少なく形成したりしても良い。溝３１の数が多ければ、導通箇所が増えるため、より信頼性が高いコイルボビン２を提供できる。また、電気的接続に影響しない範囲で、複数の溝３１の大きさや形状が、互いに異なっていても良い。

また、実施形態１では支持部２４が１つのみ配置されているが、２つ以上の支持部２４を配置し、それぞれに１つのターミナル３を設けても良い。例えば、コイルボビン２の貫通孔２３を挟むように２つの支持部２４を配置し、それぞれにターミナル３を設けることができる。また、実施形態１では２つのターミナル３のみが設けられているが、ターミナルの数は２つに限られない。例えば、３つ以上の複数のターミナル３を設けることも可能である。なお、これらの場合も、各ターミナル３に複数の溝３１を形成し、巻き付け工程において巻線５を巻き付け且つ挿入する。

また、複数の溝３１は、すべてのターミナル３に形成することが好ましいが、必要であれば一部のターミナル３にのみ形成することもできる。例えば、複数の溝３１を、１つのターミナル３にのみ形成してもよい。一部のターミナル３にのみ形成する場合であっても、従来よりも少ない製造工程及び製造コストで、高信頼性且つ高耐久性のコイルボビン２を提供できる。また、コンタクト４の設計自由度を、向上させることもできる。

図５〜７には、プロテクタ６を取り付けるためのターミナル３の構造が示されている。具体的には、ターミナル３は、コンタクト側接続部３３と支持部２４側の端部３４との間において、第１の側面３５ａ及び第２の側面３５ｂに、第１の凹部３８ａ、第１の突出部３２ａ及び第２の突出部３２ｂを有している。なお、プロテクタ６は、不要であれば省略することもでき、その場合は複数の溝３１のみが形成される。

続いて、図１０〜１５を参照して、プロテクタ６を取り付ける構成について説明する。なお、図１０〜１５には、説明の便宜のため２つのターミナル３の一方のみ示されているが、実際には２つのターミナル３が設けられている。また、「Ｌ」（Ｌｅｆｔ）、「Ｒ」（Ｒｉｇｈｔ）という表示の違いを除き、プロテクタ６のＬ側もＲ側も同じ構成である。

プロテクタ６の外観斜視図である図１０において、プロテクタ６のターミナル３のコンタクト側接続部３３側の面６１ａは、図中上面として示されている。また、プロテクタ６のターミナル３の支持部２４側の面６１ｂは、図中下面として示されている。

コンタクト側接続部３３側の面６１ａには、コンタクト用溝６３が形成されている。また、支持部２４側の面６１ｂには、圧入用溝６４が形成されている。なお、支持部２４側の面６１ｂに形成された圧入用溝６４は、ターミナル３の第２の突出部３２ｂの数に対応して４つ形成されている。ただし、第２の突出部３２ｂの数が減少すれば、圧入用溝６４の数も対応して減少できる。

また、図１１に示されるように、プロテクタ６の両側面６８の縁には、巻線５を逃がすための巻線用溝６９が形成されている。なお、図１０及び１１では、４つの巻線用溝６９が形成されているが、ターミナルの複数の溝３１の数が増えれば巻線用溝６９の数も対応して増加する。

また、図１２において、プロテクタ６のターミナル３に対向する面とは反対側の面は、図中正面として示されており、４つの係合孔６５を有する。そして、プロテクタ６をターミナル３に取り付けると、係合孔６５にはターミナル３の第１の突出部３２ａが挿入される。なお、第１の突出部３２ａの数が減少すれば、係合孔６５の数も対応して減少できる。

また、図１３に示されるように、コンタクト側接続部３３側の面６１ａには、ターミナル３に挿入されたコンタクト４のターミナル側接続部４６を逃がすために２つのコンタクト用溝６３が形成されている。すなわち、コンタクト４のターミナル側接続部４６は、コンタクト用溝６３によって形成された空間に挿入される。そのため、ターミナル側接続部４６とプロテクタ６との間に距離を保つことができ、両者の接触を防止できる。

続いて、図１４及び１５を参照して、プロテクタ６が巻線５を溝３１内に保持する構成について説明する。

図１４に示されるように、プロテクタ６がターミナル３に取り付けられると、ターミナル３の第１の凹部３８ａには、プロテクタ６のコンタクト側接続部３３側の縁６６が挿入される。そして、ターミナル３の第１の突出部３２ａが、プロテクタ６の係合孔６５に挿入される。また、ターミナル３の第１の突出部３２ａの第１の突起３９ａは、プロテクタ６の係合孔６５の内壁に係合される。なお、第１の突出部３２ａの先端部分は、第１の突出部３２ａの他の部分よりも小さく形成されている。

また、ターミナル３の第２の突出部３２ｂは、プロテクタ６の支持部２４側の面６１ｂに形成された圧入用溝６４に導かれる。そして、第２の突出部３２ｂの第２の突起３９ｂは、プロテクタ６の案内溝６４の内壁と係合する。このようにして、プロテクタ６は、ターミナル３に対して係合され、ターミナル３とプロテクタ６とが確実に固定される。

プロテクタ６の係合孔６５と圧入用溝６４との間には、複数の挿入突起６２が形成されている。プロテクタ６をターミナル３に取り付けると、当該挿入突起６２はターミナル３の複数の溝３１に挿入され、巻線５を溝３１の内側で保持する。なお、図１４及び１５においては、ターミナル３の溝３１の数に対応して、４組８つの挿入突起６２が形成されている。ただし、ターミナル３の溝３１の数よりも少ない数の挿入突起６２を形成し、特に電気的接続の信頼性が必要とされる溝３１にのみ挿入することも可能である。

また、図１５に示されるように、挿入突起６２は、ターミナル３の溝３１に対応して位置が合わせられている。なお、図１５では分離された８つの挿入突起６２が形成されているが、巻線５に沿うような形状に挿入突起６２を形状変更し、４つの挿入突起６２とすることもできる。例えば、同じ高さに位置する溝３１同士に跨るように、プロテクタ６の内壁から延在する棚状の突起を形成できる。

このような挿入突起６２が巻線５を溝３１の内部で保持することにより、外部から衝撃が加わった場合でも、巻線５が溝３１内から飛び出すことが無い。そのため、本実施形態によれば、高い信頼性の電気的接続を維持できるコイルボビン２を提供できる。なお、挿入突起６２の長さは、巻線５の飛び出しを防止できるような長さであれば良い。具体的には、溝３１の開口よりも奥に巻線５を挿入できるだけの長さを有する。好ましくは、巻線５を溝３１の突き当たる部分に押し付ける程度の長さを、挿入突起６２が有する。

なお、図１２に示されたように、プロテクタ６のターミナル３とは反対側の面には、「Ｌ」及び「Ｒ」と表示されている。当該表示よって組立方向の誤りを防止することができるが、表示の省略も可能である。

また、実施形態１では、一体的に形成された１つのプロテクタ６が、２つのターミナル３に対して取り付けられている。しかし、２つのプロテクタ６を用意し、２つのターミナル３のそれぞれに対して分離独立したプロテクタ６を取り付けても良い。

続いて、実施形態１のコイルボビン２の製造方法について、図１６のフローチャートを参照して説明する。

まず、プレス成形等を用いて、予め複数の溝３１を具備するターミナル３を形成しておく。例えば、打ち抜きで得られた黄銅からなる板材を所定形状に折り曲げ、雌形状のコンタクト側接続部３３と複数の溝３１を備えた２つのターミナル３を形成しておく。さらに、樹脂成形等を用いて、支持部２４を具備するコイルボビン２も予め形成しておく。なお、コイルボビン２は、樹脂などの非磁性体の材料から形成し、つば２２、支持部２４及び巻き付け部分２１を同時に形成する。また、支持部２４の溝２５の内壁には、段差２８を形成する。

続いて、形成した２つのターミナル３を、圧入等によりコイルボビン２の支持部２４に取り付ける（Ｓ１０１）。このように取り付けられたターミナル３は、ターミナル３の第２の凹部３８ｂに形成された第３の突起３９ｃにより、支持部２４の溝２５の内壁に係止される。

その後、巻線機にコイルボビン２を取り付け、巻き始めの端部５１を２つのターミナル３の一方に巻き付ける（Ｓ１０２）。具体的には、一方のターミナル３において、他方のターミナル３と対向する側面とは反対側の側面の最もコンタクト側接続部３３に近い溝３１から巻き始めの端部５１を巻き始める。巻き付ける際には、巻き始めの端部５１をターミナル３の複数の溝３１内に挿入し、好ましくは溝３１内の突き当たり部に突き当てる。なお、必要に応じて、ターミナル３同士が対向する側面から巻き始めることもできる。

巻き始めの端部５１を、支持部２４に最も近い溝３１まで巻き付けた後は、連続して巻線５を巻き付け部分２１に巻き付ける（Ｓ１０３）。この際、巻線５は、巻き付け部分２１に対して同方向に所定の回数だけ巻き付けられる。また、巻き付け部分２１には、巻き付け用の複数の溝が所定の方向に形成されており、当該溝に対して巻線５が巻き付けられる。

所定の回数の巻き付けが完了した後は、連続して巻き終わりの端部５２を２つのターミナル３の他方に巻き付ける（Ｓ１０４）。具体的には、巻き終わりの端部５２を、一方のターミナル３と対向する側面３５ｂとは反対側の側面３５ａの、最も支持部２４に近い溝３１から巻き始める。なお、巻き付ける際には、巻き終わりの端部５２をターミナル３の複数の溝３１内に挿入し、好ましくは溝３１内の突き当たり部に突き当てる。ただし、必要な場合は、一方のターミナル３と対向する側面３５ｂから巻き付けを始めることもできる。

巻き終わりの端部５２を最もコンタクト側接続部３３に近い溝３１まで巻き付けた後は、巻き終わりの端部５２の端を、一方のターミナル３と対向する側面とは反対側の側面から引き出して切断する。巻線５を巻き付けたコイルボビン２は、巻き付けが完了した後に巻線機から取り外す。このように、巻き付け工程は、巻き始めの端部５１を巻き付けることから始まり、巻き終わりの端部５２の巻き付けが終了したところで終了する。

次に、樹脂成形等により予め形成した樹脂製のプロテクタ６を、ターミナル３に対して取り付ける（Ｓ１０５）。具体的には、ターミナル３に対するプロテクタ６の位置合わせを行った後に、圧入で取り付ける。これにより、ターミナル３の第１の凹部３８ａにプロテクタ６のコンタクト側接続部３３側の縁６６をはめ込む。同時に、ターミナル３の第１の突出部３２ａをプロテクタ６の係合孔６５に挿入し、第１の突出部３２ａの第１の突起３９ａを係合孔６５の内壁と係合させる。また、ターミナル３の第２の突出部３２ｂの第２の突起３９ｂも、プロテクタ６の圧入用溝６４の内壁と係合させる。このようにプロテクタ６が取り付けられると、プロテクタ６の挿入突起６２が、対応する溝３１に挿入される。これにより、挿入突起６２は、巻線５をターミナル３の溝３１内に保持する。なお、プロテクタ６を取り付けない場合、プロテクタの取り付け工程は省略される。

このように製造されたコイルボビン２に対して、予め形成しておいたコンタクト４を取り付ける（Ｓ１０６）。なお、コンタクト４は、インサート成形等によって予めハウジング４１に取り付けておく。その後、コイルボビン２と、コンタクト４及びハウジング４１とを、樹脂成形等を用いて一体化する（Ｓ１０７）。

このような本発明の製造方法によれば、複数の溝３１内で巻線５とターミナル３とを電気的に接続できるため、高い信頼性のコイルボビン２を製造することができる。さらに、巻線５の巻き付け工程において、ターミナル３に巻線５を固定し且つ電気的に接続できるため、追加の接続工程又は固定工程が不要となる。つまり、別途の抵抗溶接、溶接、半田付け等の電気的接続工程、又は固定工程を省略できるので、従来よりも少ない製造時間及び製造コストでコイルボビン２を提供することができる。

また、本実施形態では、支持部２４からの高さが揃えられた１組の溝３１を結ぶように、巻線５を巻き付けるので、巻線５同士を等間隔かつ略平行に複数の溝３１に巻き付けることができる。これにより、不規則な位置合わせが不要となるため、巻き付け工程における巻き付けが容易となると共に、巻き付けにかかる時間を短縮できる。

［実施形態２］
実施形態２では、ターミナル３が、図中矢印で示したコイルボビン２の軸に対して交わる方向に延在する。また、ターミナル３に、プロテクタ６が取り付けられていない。なお、実施形態２において実施形態１と同じ構成については同じ参照番号を用い、その説明を省略する。

まず、コイルボビン２の断面図である図１７及びソレノイド１の断面図である図１８を参照して、実施形態２について説明する。なお、図１７及び１８においては、ターミナル３が１つのみ描かれているが、実際は実施形態１と同様にコイルボビン２の外側に向かって並行に並ぶ２つのターミナル３が設けられている。また、図１７においては、実際の断面には現れない板ばね部３３ａについて、説明の便宜のため点線で示している。また、図１８においては、実際の断面には現れないコンタクト４及び板ばね部３３ａについて、説明の便宜のため点線で示している。なお、実際は図１８の巻き付け部分２１には巻線５が巻き付けられるが、説明の便宜のために図示を省略している。

実施形態２においては、図中矢印で示すコイルボビン２の軸に対して直交する方向にターミナル３が延在している。そして、コイルボビン２の開口２６とは反対側のつば２２に形成された支持部２２４の溝２２５も、コイルボビン２の軸に対して直交する方向に延在する。

また、ターミナル３は、ターミナル３の第２の凹部２３８ｂに形成された第３の突起２３９ｃにより、支持部２２４の溝２２５の内壁に係止される。さらに、実施形態２のターミナル３は、背面２３６に第４の突起２３９ｄを有する。そして、第４の突起２３９ｄは、支持部２２４の溝２２５の内壁と係合する。なお、第２の凹部２３８ｂは、支持部２２４の段差２２８にはめ込まれる。

また、コンタクト４もコイルボビン２の軸と直交する方向に接続される。そのため、ハウジング２４１も、コイルボビン２からコイルボビン２の軸と直交する方向に長い形状を有する。また、不図示の電源と接続するための端子が挿入されるハウジングの開口２４２も、コイルボビン２の軸と直交する方向において、コイルボビン２の外側に面して開口している。ハウジング２４１には、このように接続したコンタクト４及びターミナル３を収納する収納部２４４が形成されている。

コンタクト４の斜視図である図１９に示されたコンタクト４は、不図示の端子と接続するための開口側接続部２４３と、ターミナル３のコンタクト側接続部２３３と接続するためのターミナル側接続部２４６とを備える点で、実施形態１と同様である。しかし、実施形態１のコンタクト４よりも、ターミナル側接続部２４６の幅は狭く形成されている。これは、コンタクト側接続部２３３が板ばね部３３ａを有することにより、内部の空間が狭くなるためである。また、コンタクト４のターミナル側接続部２４６は、開口側接続部２４３よりも広い幅を有する。

ターミナル３が延在する方向は、コイルボビン２の軸に交わる方向であれば、軸に直交する方向には限られない。必要に応じて、コイルボビン２の軸に対して所定の角度傾いた方向に延在させることもできる。なお、不図示のプランジャは、コイルボビン２に対してハウジング２４１とは反対側の開口２６を介して、コイルボビン２の軸方向に直進運動するように設けられる。また、実施形態２では、プロテクタ６が取り付けられていない。しかし、ターミナル３に、プロテクタ６の取り付け構造である第１の突出部３２ａや第２の突出部３２ｂなどを形成すれば、取り付けることもできる。

実施形態２のターミナル３においても、図２０及び図２１に示されるように、コンタクト側接続部２３３と支持部２２４側の端部２３４との間には、複数の溝２３１が設けられている。なお、図２０はターミナル３の外観斜視図であり、図２１はターミナル３の断面図である。

当該ターミナル３は、背面２３６から第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂの側に折れ曲がった板ばね部３３ａを有する。板ばね部３３ａは、ターミナル３の背面２３６を延長させ、第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂの側に折り曲げることにより形成されている。さらに、板ばね部３３ａの先端は、ターミナル３の背面２３６に向かう方向に折り曲げられている。これにより、板ばね部３３ａは、２つの屈曲部を有する。また、板ばね３３ａの先端は、第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂに囲まれた位置において、ターミナル３の背面２３６に対して内側から対向する。

２つのターミナル３の一方には、巻線５の巻き始めの端部５１が各溝２３１に挿入された状態で巻きつけられ、他方のターミナル３には、巻き終わりの端部５２が各溝２３１に挿入された状態で巻き付けられる。ただし、ターミナル３の延在方向が異なるので、複数の溝２３１はコイルボビン２の軸方向に沿って延在し、コイルボビン２の外側に面する入口２３１ａを有している。なお、複数の溝２３１の入口２３１ａは、巻線５の直径や溝２３１の幅よりも大きい幅を有しており、入口２３１ａよりも奥の幅狭部２３１ｃは、巻線５の直径よりも小さい幅を有している。

実施形態２のターミナル３のコンタクト側接続部２３３は、コンタクト４と接触する板ばね部３３ａを有する。なお、図２１においては、実際の断面には現れない板ばね部３３ａについて、説明の便宜のため点線で示している。

コンタクト側接続部２３３に挿入されたコンタクト４のターミナル側接続部２４６は、板ばね部３３ａにより、ターミナル３の第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂの側に向かって付勢される。そのため、コンタクト４のターミナル側接続部２４６は、板ばね部３３ａと第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂとによって挟持され且つ接触する。これにより、コンタクト４とターミナル３とが電気的に接続する。

また、実施形態１と同様に、ターミナル３は薄い板材から形成されている。そのため、板材の表面に単に溝２３１を形成するのみでは、巻線５を保持するための十分な溝の長さを確保することができない。この点、本発明では、ターミナル３の背面２３６から折り曲げられた第１の側面２３５ａ及び第２の側面２３５ｂの縁に複数の溝２３１が形成されている。つまり、第１の側面２３５ａ及び第２の側面２３５ｂにおいて、背面２３６に対して交わる方向に複数の溝２３１が延在している。そのため、板材からなるターミナル３に対しても、複数の溝２３１を容易に形成することができる。さらに、複数の溝２３１の長さも十分に確保することができるので、高信頼性の電気的接続を維持することも出来る。

実施形態２においても、巻き付け工程において巻線５が溝２３１内に挿入されると、溝２３１の幅狭部２３１ｃにおいて巻線５の絶縁性被膜が溝２３１の内壁に接触する。そして、接触によって絶縁性被膜が破られるため、巻線５の露出部とターミナルとが接触し且つ電気的に接続される。

このように、実施形態２のコイルボビン２においても、溝２３１内に挿入された巻線は、溝２３１の内壁によって挟持される。そのため、巻線５を確実に保持することができる。さらに、複数の溝２３１において多点で接続されているので、高い信頼性の電気的接続を提供できる。なお、実施形態１と同様に、テーパ状の内壁２３１ｂよりも溝２３１の奥側の幅狭部２３１ｃは、巻線５の直径よりも狭い幅の幅狭部２３１ｃが所定の長さだけ形成されている。このため、保持された巻線５が外れにくくなり、外部からの衝撃が加わっても接続不良を防ぐ事ができる。

このように、実施形態２のコイルボビン２においても、巻き付けるのみで巻線５を固定し且つ電気的に接続できるため、抵抗溶接又は半田付け等の別途の接続工程又は固定工程は不要となる。そのため、ターミナル３を厚く形成する必要も無く、ターミナル３の設計自由度を高めることができる。さらに、高い信頼性の電気的及び機械的接続の優れたコイルボビン２を提供できる。その上、容易且つ低コストで製造可能なコイルボビン２を提供できる。

また、従来必要とされた巻線５を仮固定する構造が、実施形態２のコイルボビン２では不要である。そのため、巻線５の脱落によって不具合が生じることもない。さらに、ターミナル３の構造を簡素化することができるので、ターミナル３を容易且つ低コストで製造できる。

［実施形態３］
実施形態３では、ターミナル３の複数の溝２３１が、コイルボビン２の外側に向けて開口している。なお、実施形態３において実施形態１と同じ構成については同じ参照番号を用い、その説明を省略する。また、実施形態３のターミナル３は、実施形態２のターミナル３と同じである。そのため、実施形態２と同じ構成については同じ参照番号を用い、その説明を省略する。

なお、コイルボビン２の断面図である図２２では、１つのターミナル３のみが示されているが、実際はコイルボビン２の外側に向かって並行に並ぶ２つのターミナル３が設けられている。なお、図２２においては、実際の断面には現れない板ばね部３３ａについて、説明の便宜のため点線で示している。

実施形態３のターミナル３は、複数の溝２３１を有すると共に、コンタクト４と接触する板ばね部３３ａを具備するコンタクト側接続部２３３を有する。そして、ターミナル３の複数の溝２３１は、コイルボビン２の貫通孔２３とは反対側に向けて開口している。すなわち、ターミナル３の背面２３６がコイルボビン２の貫通孔２３の側に面している。

また、ターミナル３は、背面２３６に形成された第４の突起２３９ｄと、第２の凹部２３８ｂの第３の突起２３９ｃとを有する。そして、ターミナル３の第４の突起２３９ｄ及び第３の突起２３９ｃは、支持部２２４の溝２２５の内壁に係合する。

このように係合することによって、ターミナル３は支持部２２４に固定される。なお、実施形態３においても、実施形態２と同様にプロテクタ６が取り付けられていない。しかし、ターミナル３に第１の突出部３２ａや第２の突出部３２ｂ等を形成すれば、プロテクタ６を取り付けることも可能である。

図２３は、図２４に記載の実施形態３に係るコンタクト４を、ターミナル３に電気的に接続した状態を示す断面図である。なお、実際にはターミナル３はハウジング４１に収納されているが、図２３においては説明の便宜のため省略している。

コンタクト側接続部３３には、コンタクト４のターミナル側接続部３４６が挿入されている。そして、挿入されたターミナル側接続部３４６は、コンタクト側接続部２３３の板ばね部３３ａにより、ターミナル３の第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂの側に向かって付勢される。そのため、コンタクト４のターミナル側接続部３４６は、板ばね部３３ａと第１の湾曲部２３７ａ及び第２の湾曲部２３７ｂとによって挟持され且つ接触する。これにより、コンタクト４とターミナル３とが電気的に接続する。

また、実施形態２と同様に、ターミナル３が薄い板材から形成されているため、複数の溝２３１は、ターミナル３の第１の側面２３５ａ及び第２の側面２３５ｂの縁に形成されている。そのため、板材からなるターミナル３に対しても、複数の溝２３１を容易に形成することができる。さらに、複数の溝２３１の長さも十分に確保することができるので、高信頼性の電気的接続を維持することも出来る。

実施形態３においても、巻き付け工程において巻線５が溝２３１内に挿入されると、溝２３１の幅狭部２３１ｃにおいて巻線５の絶縁性被膜が溝２３１の内壁に接触する。そして、接触によって絶縁性被膜が破られるため、巻線５の露出部とターミナルとが接触し、電気的に接続される。

また、実施形態３のコイルボビン２においても、溝２３１内に挿入された巻線５が溝２３１の内壁によって挟持されるので、巻線５を確実に保持することができる。さらに、複数の溝２３１において多点で接続されているので、高い信頼性の電気的接続を提供できる。

なお、実施形態３のコンタクト４は、不図示の端子と接続するための開口側接続部３４３と、ターミナル３のコンタクト側接続部２３３と接続するためのターミナル側接続部３４６とを備える点で、実施形態１と同様である。しかし、実施形態１のコンタクト４よりも、ターミナル側接続部３４６の幅が狭く形成されている。これは、コンタクト側接続部２３３が板ばね部３３ａを有することにより、内部の空間が狭くなるためである。また、コンタクト４のターミナル側接続部３４６は、開口側接続部３４３よりも広い幅を有する。

上述の各実施形態においては、コンタクト４のターミナル側接続部には雄形状を採用していたが、雌形状を採用してもよい。例えば、図２５に示すように、二股に分かれた枝部を有するコンタクト４のターミナル側接続部４４６を採用できる。この場合、ターミナル３のコンタクト側接続部３３が板状の部分を有し、コイルボビン２側端子の第１及び第２の枝部に挟持される。これにより、両者が接触し且つ電気的に接続する。

上述の各実施形態は、本発明の内容を実質的に変更しない範囲で、適宜組み合わせることができる。例えば、図２０及び２１に記載のターミナル３を、実施形態１に適用することもできる。この場合、ターミナル３の複数の溝２３１がコイルボビン２の貫通孔２３の側に向けて開口するように配置される。すなわち、ターミナル３の背面２３６がコイルボビン２の外側に面するように配置される。

また、図５〜９に記載したターミナル３を、実施形態３のコイルボビン２に適用することもできる。この場合、複数の溝３１がコイルボビン２の外側に向けて開口するように、ターミナル３が配置される。すなわち、ターミナル３は、背面３６がコイルボビン２の貫通孔２３の側に面するように配置される。

１ ソレノイド
２ コイルボビン
２１ 巻き付け部分
２４，２２４ 支持部
３ ターミナル
３１，２３１ 複数の溝
３１ａ，２３１ａ 溝の入口
３１ｂ，２３１ｂ 入口の内壁
３１ｃ，２３１ｃ 溝の幅狭部
３３，２３３ コンタクト側接続部
３５ａ，２３５ａ 第１の側面
３５ｂ，２３５ｂ 第２の側面
３６，２３６ 背面
４ コンタクト
４６，２４６，３４６，４４６ ターミナル側接続部
５ 巻線
６ プロテクタ
６２ 挿入突起

Claims (6)

1. 絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、
   前記巻線が巻き付けられるターミナルとを備え、
   前記ターミナルは、前記巻線が挿入される複数の溝を有し、
   前記溝は、挿入される前記巻線の前記被膜と接触し且つ前記被膜を破く内壁を有し、
   前記内壁は、前記巻線と電気的に導通することを特徴とするコイルボビン。
   
2. 前記溝に対応する複数の突起を有するプロテクタを備え、
   前記突起は、前記溝の内部に挿入されると共に、前記巻線を前記溝内に保持することを特徴とする請求項１に記載のコイルボビン。
   
3. 前記ターミナルは、雌型の接続部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルボビン。
   
4. 前記ターミナルは、第１の面と、前記第１の面から延びる第２の面とを有し、
   前記第２の面は、前記第１の面側とは反対の側に縁を有し、
   前記溝は、前記第２の面の縁に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコイルボビン。
   
5. 絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、前記巻線が巻き付けられるターミナルとを具備するコイルボビンを備え、
   前記ターミナルは、前記巻線が挿入される複数の溝を有し、
   前記溝は、挿入される前記巻線の前記被膜と接触し且つ前記被膜を破く内壁を有し、
   前記内壁は、前記巻線と電気的に導通することを特徴とするソレノイド。
   
6. 絶縁性の被膜を有する巻線が巻き付けられる巻き付け部分と、複数の溝を有するターミナルとを具備するコイルボビンに、前記巻線を巻き付ける巻き付け工程を備え、
   前記巻き付け工程は、前記巻線を前記巻き付け部分に巻き付ける工程と、前記巻線を前記ターミナルに巻き付ける工程を有し、
   前記ターミナルに巻き付ける工程においては、前記溝に前記巻線を挿入すると共に、前記溝の内壁に前記巻線の前記被膜を接触させることにより前記被膜を破き、前記内壁と前記巻線とを電気的に導通させることを特徴とするコイルボビンの製造方法。

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