JP2011222678A - リード線付モールドコイル及びこのリード線付モールドコイルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 金型を用いて樹脂をモールドしても各リード線に被覆された被覆材が亀裂したり破断したりすることがないとともに生産コストを低減できる新規なリード線付モールドコイル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 導電性コイル5が多数回巻回された巻枠6と、上記導電性コイル5の両端に形成された端子7と、この端子7に先端が接続され被覆材3bにより被覆された一方及び他方のリード線3,3と、これら一方及び他方のリード線3,3の先端側中途部を含んで上記巻枠6と各端子7とが樹脂8により被覆されてなり、上記一方及び他方のリード線3,3の先端から先端側中途部にはそれぞれ保護チューブ4,4が被覆されてなるとともに、これらの保護チューブ4,4は上記樹脂8により被覆された部位から一部外部に露出してなる。
【選択図】 図1
【解決手段】 導電性コイル5が多数回巻回された巻枠6と、上記導電性コイル5の両端に形成された端子7と、この端子7に先端が接続され被覆材3bにより被覆された一方及び他方のリード線3,3と、これら一方及び他方のリード線3,3の先端側中途部を含んで上記巻枠6と各端子7とが樹脂8により被覆されてなり、上記一方及び他方のリード線3,3の先端から先端側中途部にはそれぞれ保護チューブ4,4が被覆されてなるとともに、これらの保護チューブ4,4は上記樹脂8により被覆された部位から一部外部に露出してなる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えばエアコン用電磁弁コイル等として使用されるリード線付モールドコイル及びこのリード線付モールドコイルの製造方法に関するものである。
従来、こうしたリード線付モールドコイル100は、図6に示すように、樹脂で表面が被覆されてなるモールドコイル本体101と、このモールドコイル本体101内から突出してなる一方及び他方のリード線102,103とから構成されている。上記モールドコイル本体101の中心には、円筒状の開口101aが形成されている。また、このモールドコイル本体101の内部には、図7に示すように、筒状部104aと、この筒状部104aの上下両端に形成されたフランジ部104b,104cとからなる巻枠104の該筒状部104aに多数巻回された巻線105が内蔵されている。なお、この巻線105の両端は近接した位置に並列した状態で配置されてなるとともに、それぞれ端子106が配置されている。そして、これらそれぞれの端子106には、上記一方及び他方のリード線102,103の基端が接続されている。これら一方及び他方のリード線102,103は、銅線に樹脂からなる被覆材が形成されてなるものである。
また、上述したリード線付モールドコイル100の製造方法に付いて概略的に説明すると、先ず、上記巻枠104を構成する筒状部104aの外周に上記巻線105を巻回し、この巻線105の両端に上記端子106を固定するとともにこれらの端子106に上記一方及び他方のリード線102,103の基端を接続・固定した中間品(符号は省略する。)を用意する。次いで、この中間品を図示しない上型と下型とからなる金型内に配置するとともに、この金型内に樹脂を加圧・注入し、この樹脂が硬化した後に、上記金型から脱型する(特許文献1参照)。こうした工程を経て、上記リード線付モールドコイル100が製造される。
しかしながら、上述した工程で製造された従来のリード線付モールドコイル100では、上記一方及び他方のリード線102,103を構成する被覆材が上記モールドコイル本体101の近傍箇所において亀裂したり破断したり或いは剥離されたりする場合が多く、このように亀裂や破断等がされたものは不良品として廃棄処分としなければならない。他方、従来使用されていた上記一方及び他方のリード線102,103は、金型内に樹脂を充填した際、樹脂の充填圧力により金型内から樹脂が外部に漏出したり、上記亀裂や剥離等を招いたりすることを防止するために、弾力性を備えたゴム系の素材からなる被覆材により被覆された比較的高価なリード線102,103を使用していたが、塩化ビニル等の素材からなり上記弾力性を備えていない安価なリード線が市場には多く存在し、リード線付モールドコイル100の生産コストを低減するためには、こうした安価なリード線を使用することが望まれていた。
そこで、本発明は、上述した従来のリード線付モールドコイルやその製造方法が有する課題を解決するために提案されたものであって、金型を用いて樹脂をモールドしても各リード線に被覆された被覆材が亀裂したり破断したりすることがないとともに生産コストを低減できる新規なリード線付モールドコイル及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記の課題を解決するために提案されたものであって、第1の発明(請求項1記載の発明)は、リード線付モールドコイルに係るものであって、導電性コイルが多数回巻回された巻枠と、上記導電性コイルの両端に形成された端子と、この端子に先端が接続され被覆材により被覆された一方及び他方のリード線と、これら一方及び他方のリード線の先端側中途部を含んで上記巻枠と各端子とが樹脂により被覆されてなり、上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部にはそれぞれ保護チューブが被覆されてなるとともに、これらの保護チューブは上記樹脂により被覆された部位から一部外部に露出してなることを特徴とするものである。
上記第1の発明では、上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部にはそれぞれ保護チューブが被覆されてなるとともに、これらの保護チューブは上記樹脂により被覆された部位から一部外部に露出してなることから、金型を用いて樹脂をモールドしても各リード線に被覆された被覆材が亀裂したり破断したりすることがない。したがって、少なくともこれまで通りの被覆材により被覆されたリード線を使用することができ、また、これまで使用されてきた被覆材よりも安価なリード線を使用することも可能となり、安価なリード線付モールドコイルを製造することができる。
また、第2の発明は、上記第1の発明において、前記保護チューブは熱収縮チューブであることを特徴とするものである。
上記第2の発明では、前記保護チューブは熱収縮チューブであり、予め上記端子に先端を接続する前段階で上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に外嵌挿し、加熱することにより収縮させ、その上で上記端子に接続しても良いし、上記端子に接続した後に一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に上記一方保護チューブを外嵌挿し、加熱することにより収縮させても良い。こうした中間品(巻枠に導電性コイルが巻回され、該導電性コイルの両端に形成された端子にそれぞれ上記保護チューブが密着されたリード線の先端が接続されたもの:リード線付コイル)を金型にセットすると、該保護チューブ(熱収縮チューブ)が被覆された部位が保護され、より一層該リード線の被覆材に亀裂や破断等が生じることを防止することができる。
また、第3の発明(請求項3記載の発明)は、リード線付モールドコイルの製造方法に係るものであって、導電性コイルが多数回巻回された巻枠と、上記導電性コイルの両端に形成された端子と、この端子に先端が接続され被覆材により被覆された一方及び他方のリード線とを備えたリード線付コイルを得る工程と、上記リード線付コイルを構成する上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に保護チューブを外嵌挿させる保護チューブ嵌挿工程、又は、上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に上記保護チューブを外嵌挿させた後に上記導電性コイルの両端に形成された端子にこれら一方及び他方のリード線の先端を接続させて上記リード線付コイルを得る工程と、上記保護チューブが外嵌挿されたリード線付コイルを金型内に配置し、該金型内に溶融樹脂を充填する樹脂充填工程と、上記金型内に充填された樹脂が硬化した後に該金型内から脱型する脱型工程と、を備えてなることを特徴とするものである。
上記第3の発明では、一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に亘って上記保護チューブが外嵌挿されたリード線付コイルを金型内に配置し、該金型内に溶融樹脂を充填する樹脂充填工程を採用したことから、上記金型内に充填された樹脂によりリード線を構成する被覆材が判断等する危険性がない前記第1の発明に係るリード線付モールドコイルを製造することができる。なお、上記金型内に配置されるリード線付コイルは、一方及び他方のリード線を上記端子に接続した後に上記保護チューブを外嵌挿させる方法による場合と、予め一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に保護チューブを外嵌挿させ、その後に該一方及び他方のリード線を上記端子に固定し、上記リード線付コイルを得る方法(工程)であっても良い。
また、第4の発明(請求項4記載の発明)は、上記第3の発明において、前記保護チューブは熱収縮チューブであることを特徴とするものである。
この第4の発明による場合も、前記第2の発明と同じように、上記保護チューブである熱収縮チューブにより、該保護チューブ(熱収縮チューブ)が被覆された部位が保護されて前記亀裂や破断等が生じない。
上記第1の発明(請求項1記載の発明)に係るリード線付モールドコイル及び第3の発明(請求項3記載の発明)に係るリード線付モールドコイルの製造方法によれば、金型を用いて樹脂をモールドしても各リード線に被覆された被覆材が亀裂したり破断したりすることがない。したがって、少なくともこれまで通りの被覆材により被覆されたリード線を使用することができ、また、これまで使用されてきた被覆材よりも安価なリード線を使用することも可能となり、安価なリード線付モールドコイルを製造することができる。
また、上記第2の発明(請求項2記載の発明)に係るリード線付モールドコイル及び第4の発明(請求項4記載の発明)に係るリード線付モールドコイルの製造方法によれば、上記各リード線が接続された前記中間品(巻枠に導電性コイルが巻回され、該導電性コイルの両端に形成された端子にそれぞれリード線の先端が接続されたもの:リード線付コイル)を金型にセットする前段階で、一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部には保護チューブ(熱収縮チューブ)が被覆され保護されていることから、より一層該リード線の被覆材に亀裂や破断等が生じることを防止することができ、また、そうしたリード線付モールドコイルを製造することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態に係るリード線付モールドコイル1を、図面を参照しながら詳細に説明する。
このリード線付モールドコイル(以下、モールドコイルと言う。)は、図1に示すように、モールドコイル本体2と、このモールドコイル本体2から突出した一方及び他方のリード線3,3とを備えている。上記モールドコイル本体2は、中央に円筒状の開口(貫通穴)2aが形成され、一方の面(図1上、上面)には、長方形状の膨出部2bが形成され、上記一方及び他方のリード線3,3は、この膨出部2bの上面から突出している。また、上記一方及び他方のリード線3,3は、内部に導電性材料(銅)からなるリード線本体3a,3aと、このリード線本体3a,3aに被覆してなる被覆材3b,3bとから構成されてなるとともに、該一方及び他方のリード線3,3の基端側には、本発明を構成する保護チューブ4,4が被覆され、その一部は外部に露出されている。
また、上記モールドコイル本体2の内部には、図2に示すように、導電性コイル5が多数回巻回された巻枠6が配置されている。この巻枠6は、円筒状に成形された筒状部6aと、この筒状部6aの一端(図2中、上端)に形成された一方のフランジ部6bと、該筒状部6aの他端(図2中、下端)に形成された他方のフランジ部6cとから構成され、上記導電性コイル5は、上記筒状部6aの外周に巻回されている。なお、上記巻枠6を構成する上記一方及び他方のフランジ部6b,6cの上面には、上記筒状部6aから延出された短い筒状凸部6d,6eが突出されている。因みに、これらの筒状凸部6d,6eの高さが後述する樹脂8の膜厚となる。そして、上記導電性コイル5の両端5aは、上記巻枠6からやや離間した位置に突出されてなるとともにそれぞれ端子7が溶接されている。そして、これらの端子7には、上記一方及び他方のリード線3,3のリード線本体3a(銅線)と接続されている。
そして、上記一方及び他方のリード線3,3の先端から先端側中途部には、上記図1に示す保護チューブ4,4が装着(被覆ないし外嵌挿)されている。換言すれば、後述する下型12や上型13等からなる金型11により樹脂を被覆する前工程において、上記一方及び他方のリード線3,3に保護チューブ4,4を外嵌挿させる(保護チューブ嵌挿工程)。この保護チューブ4,4は、ポリオレフィン、フッ素系樹脂、塩素系樹脂、熱可塑性エラストマー等からなる熱収縮チューブであり、この実施の形態に係るモールドコイル1では、「スミチューブ(住友電工ファインポリマー株式会社の商品名)」を用いている。そして、上記導電性コイル5が多数回巻回された巻枠6、各端子7並びに上記保護チューブ4,4の先端及び先端側中途部は、樹脂8により被覆されている。この樹脂8は、熱可塑性樹脂であり、後述する方法により上記巻枠6等の表面に付着されている。
以下、上述したモールドコイル1の製造方法について詳細に説明する。
先ず、リード線付コイル(図3参照)10を用意する。このリード線付コイル10は、上記巻枠6を構成する筒状部6aの外周に導電性コイル5が巻回され、該導電性コイル5の両端に固定された端子7にそれぞれリード線本体3aの先端が接続されたものである。そして、このリード線付コイル10を、金型11を構成要素とする図示しない射出成型機を用いて上記樹脂8を被覆させる。この金型11は、図3に示すように、下型12と、この下型12の上方に配置され図示しない昇降駆動装置により昇降自在とされた上型13と、上記下型12に形成された(以下に説明する)段差部方向及びその逆方向に図示しない駆動装置を介してスライド自在となされたスライド型14とから構成されている。上記下型12の上面12aには、該下型12の上面12aよりも低い下面12bと起立面12dとからなる段差部(符号は省略する。)が形成されている。この段差部は、後述するスライド型14に形成された他方の接合面14aに接合される一方の接合面12cと接合されることにより、上記リード線付コイル10が収容されるとともに溶融樹脂が充填されるキャビティ11aとなる部位である。そして、上記下面12bのほぼ中央には、上記巻枠6を構成する筒状部6aの外径よりもやや径が短い外径となされた円柱状起立部12eが起立されている。なお、この円柱状起立部12eの高さは、上記下型12の上面12aよりもやや上方に突出した高さとされている。また、この下型12の上面12aには、図示しない射出成形機から射出された溶融樹脂を上記キャビティ11a内に供給するランナー溝部12fが形成されている。また、この下型12であって、上記ランナー溝部12fの形成位置とは反対方向に、上記下面12bよりもさらに低い位置にスライド面12gが形成され、上記一方の接合面12cは、このスライド面12gから起立している。
また、上記上型13の下面13aには、垂下ブロック部13bが形成されている。この垂下ブロック部13bの下面13cは、上記下型12の上面12aに圧接される部位である。そして、この垂下ブロック部13bの下面13cには、上記円柱状起立部12eの上端が挿入される挿入凹部13dが形成されている。また、この上型13の下面13aから起立した上記垂下ブロック部13bの側面13eの下端と該垂下ブロック部13bの下面13cとの間には、上記モールドコイル1に形成された膨出部2bの一部を成形する切欠き部13fが形成されている。また、上記側面13eには、上記保護チューブ4,4が装着された一方及び他方のリード線3,3の基端側中途部が収容され位置決めされる収容溝部13gが形成されている。
また、上記スライド型14は、上述したように、上記下型12に形成された段差部方向及びその逆方向に図示しない駆動装置を介してスライド自在とされてなるものであり、該スライド型14の側面は、上記下型12に形成された一方の接合面12cに面対向する他方の接合面14aとされている。そして、この他方の接合面14aには、上記リード線付コイル10を構成する導電性コイル5の両端5aと各端子7と上記保護チューブ4,4が装着された一方及び他方のリード線3,3の基端から基端側中途部が内部に収容される収容溝部14bと、この収容溝部14bと連続してなるとともに上記上型13に形成された切欠き部13cと共同して上記モールドコイル1に形成された膨出部2bを成形する凹部14cが形成されている。前述したリード線付コイル10が収容されるキャビティ11aは、このスライド型14に形成された上記収容溝部14b及び凹部14cと前記段差部とにより形成される。
なお、上記スライド型14の上方と上記上型13の下面13aとの間には、水平方向に長さを有し、上記下型12方向に先端を有してなるリード線支持台15が固定されている。このリード線支持台15は、先端面から上面に亘って先に説明したリード線付コイル10を構成する一方及び他方のリード線3,3の中途部が収容され支持されるL字状の収容溝部15aが形成されている。また、上記上型13やスライド型14は、図示しない操作スイッチを作業者が操作することにより自動的に各駆動装置の駆動を介して昇降し又はスライドするように構成され、射出成型機からは溶融樹脂が上記金型内に自動的に充填されるように構成されている。
以下、上述したワーク下型12,上型13,スライド型14及びリード線支持台15を有する金型を構成要素とした図示しない射出成形機を用いて、上記リード線付コイル10に樹脂(熱可塑性樹脂)を被覆し、冒頭に記載したモールドコイル1を製造する工程を順に説明する。
この製造方法では、前述したリード線付コイル10を、図3に示す位置から下方に移動させ、上記巻枠6を構成する筒状部6a内に上記下型12に形成された円柱状起立部12eを挿通させ、また、このリード線付コイル10を構成する一方及び他方のリード線3,3の中途部を上記L字状の収容溝部15a内に収容させ支持させる。こうした作業により、リード線付コイル10を金型にセットする作業が終了する。こうした作業が終了し、作業者が上記図示しない操作スイッチを操作すると、上記上型13が、図示しない駆動装置の駆動により下降し、上記垂下ブロック部13bの下面13cが下型12の上面12aに接合され、次いで、上記スライド型14が、図示しない駆動装置の駆動により、図3に示す位置からセットされたリード線付コイル10方向にスライドし、上記スライド型14に形成された他方の接合面14aは、上記下型12に形成された一方の接合面12cと接合するとともに、上記垂下ブロック部13bの側面13eにも接合する。
こうした上型13及びスライド型14の下降動作やスライド動作状態が完了すると、図示しない射出成型機から供給された溶融樹脂が、図4に示すように、上記ランナー溝部12fから上記キャビティ11a内に充填され(樹脂充填工程)、上記リード線付コイル10はこの溶融樹脂(熱可塑性樹脂)8により被覆される。
そして、所定時間が経過し、上記樹脂8が硬化すると、それまで下降していた上記上型13は図示しない昇降駆動装置の駆動により上昇し、図3に示す位置まで復帰するとともに、上記スライド型14は、図示しない駆動装置の駆動により、上記樹脂8により被覆されたリード線付コイル10から離間するようにスライド駆動し、図3に示す位置まで復帰する。こうした上型13及びスライド型14の動作が終了すると、作業者は上記樹脂8により被覆されたリード線付コイル10を持ち上げ下型12から脱型する(脱型工程)。なお、このように脱型されたリード線コイル10ないしモールドコイル1には、上記ランナー溝部12fに充填された樹脂材8aが付着していることから、この樹脂材8aを手作業又は所定の器具を用いて取り除く。こうした一連の工程を経て、図1及び図2に示すモールドコイル1が完成する。
したがって、上述した製造工程を経て製造されたモールドコイル1によれば、一方及び他方のリード線3,3の先端から先端側中途部には、上記樹脂8をリード線付コイル10に被覆する前工程において予め上記保護チューブ4,4が外嵌挿ないし装着され保護されていることから、上記樹脂充填工程において各被覆材3b,3bに亀裂や剥離等が生ずることがなく、また、こうした保護チューブ4,4を使用することにより、従来の被覆材により被覆されたリード線よりも安価なリード線を使用することも可能となり、安価なリード線付モールドコイル1を製造することができる。
1 リード線付モールドコイル
2 モールドコイル本体
3 一方及び他方のリード線
4,4 保護チューブ
5 導電性コイル
6 巻枠
7 端子
8 樹脂
10 リード線付コイル
12 下型
13 上型
14 スライド型
2 モールドコイル本体
3 一方及び他方のリード線
4,4 保護チューブ
5 導電性コイル
6 巻枠
7 端子
8 樹脂
10 リード線付コイル
12 下型
13 上型
14 スライド型
Claims (4)
- 導電性コイルが多数回巻回された巻枠と、上記導電性コイルの両端に形成された端子と、この端子に先端が接続され被覆材により被覆された一方及び他方のリード線と、これら一方及び他方のリード線の先端側中途部を含んで上記巻枠と各端子とが樹脂により被覆されてなり、上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部にはそれぞれ保護チューブが被覆されてなるとともに、これらの保護チューブは上記樹脂により被覆された部位から一部外部に露出してなることを特徴とするリード線付モールドコイル。
- 前記保護チューブは熱収縮チューブであることを特徴とする請求項1記載のリード線付モールドコイル。
- 導電性コイルが多数回巻回された巻枠と、上記導電性コイルの両端に形成された端子と、この端子に先端が接続され被覆材により被覆された一方及び他方のリード線とを備えたリード線付コイルを得る工程と、
上記リード線付コイルを構成する上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に保護チューブを外嵌挿させる保護チューブ嵌挿工程、又は、上記一方及び他方のリード線の先端から先端側中途部に上記保護チューブを外嵌挿させた後に上記導電性コイルの両端に形成された端子にこれら一方及び他方のリード線の先端を接続させて上記リード線付コイルを得る工程と、
上記保護チューブが外嵌挿されたリード線付コイルを金型内に配置し、該金型内に溶融樹脂を充填する樹脂充填工程と、
上記金型内に充填された樹脂が硬化した後に該金型内から脱型する脱型工程と、
を備えてなることを特徴とするリード線付モールドコイルの製造方法。 - 前記保護チューブは熱収縮チューブであることを特徴とする請求項3記載のリード線付モールドコイルの製造方法。
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