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

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

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。

特開平８−３３９９３６号公報

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。

発明の実施の形態に係るリード線付モールドコイルの外観を示す斜視図である。 図１に示すリード線付モールドコイルの断面図である。 金型を構成する下型に、リード線付コイルを配置した状態を示す断面図である。 図３に示す下型と上型との間に樹脂を充填した状態を示す断面図である。 金型から成形されたリード線付モールドコイルを脱型した状態を示す断面図である。 従来のリード線付モールドコイルの外観を示す斜視図である。 図６に示すリード線付モールドコイルの断面図である。

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。