JP2012156188A - コイルおよびコイルを用いた電磁弁 - Google Patents

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紀郎 丸山
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寛人 吉野谷
Hisashi Komaki
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    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures

Abstract

【課題】巻線が屈曲したり、断線することがなく、巻線の端部を給電端子に固定でき、コイルとしての所期の性能を発揮でき、複雑な巻線装置、工程も不要で、給電端子、モールド樹脂などの材料が少なくなり、材料費を低減でき、コストを低減でき、しかも、小型化することができ、その結果、例えば、電磁弁に用いた場合に、電磁弁のコンパクト化が図れるコイルおよびコイルを用いた電磁弁を提供する。
【解決手段】巻線が巻き付けられたボビン12と、ボビンに取付けられ、巻線の端部34,36が電気的に接続された一対の給電端子20,22とを備えたコイル10であって、給電端子が、給電端子の基端部20a,22aに形成された巻き付け部24,28と、巻き付け部に対して、給電端子の突設方向と略垂直な水平方向に離間して形成された結線部26,30とを備え、巻線の端部を、巻き付け部に巻き付け、結線部に固定した。
【選択図】図7

Description

本発明は、例えば、電磁弁の弁体を駆動するために用いられるコイルおよびコイルを用いた電磁弁に関する。
従来、例えば、電磁弁に用いられるコイルにおいて、ボビンに巻線を巻き付けた後、巻線の端部を給電端子に結線する方法として、図12に示した方法が提案されている。
すなわち、このコイル100では、巻線102をボビン104に巻き付けた後、給電端子106の基端部108に形成した結線部110において固定している。
また、図13に示した従来のコイル200では、巻線202をボビン204に巻き付け、さらに給電端子206の基端部208に巻き付けた後、基端部208に形成した結線部210において固定している。
さらに、特許文献1(特許第3952750号公報)に開示したようなコイルの製造方法が提案されている。
この特許文献1のコイルの製造方法では、図14に示したようなコイル300が開示されている。
すなわち、特許文献1のコイル300では、巻線302が巻き付けられたボビン304と、このボビン304に取付けられた一対の第1の給電端子310と、第2の給電端子312とを備えている。
また、第1の給電端子310は、ボビン304に固定された基端部310aと、この基端部310aからボビン304から離反する方向に突設された給電端子部310bから構成されている。
同様に、第2の給電端子312は、ボビン304に固定された基端部312aと、この基端部312aからボビン304から離反する方向に突設された給電端子部312bから構成されている。
さらに、第1の給電端子310の基端部310aには、ボビン304側に形成された第1の巻き付け部310cと、給電端子部310b側に形成された第2の巻き付け部310dと、これらの第1の巻き付け部310cと第2の巻き付け部310dとの間に形成された結線部310eとから構成されている。
同様に、第2の給電端子312の基端部312aには、ボビン304側に形成された第1の巻き付け部312cと、給電端子部312b側に形成された第2の巻き付け部312dと、これらの第1の巻き付け部312cと第2の巻き付け部312dとの間に形成された結線部312eとから構成されている。
そして、巻き始めの巻線302の第1の端部314を、第2の巻き付け部310dに巻き付けた後、第1の巻き付け部310cに巻き付けている。その後、これらの第1の巻き付け部310cと第2の巻き付け部310dとの間にある巻線302を、結線部310eにおいて、カシメ加工などによって固定している。
さらに、第1の巻き付け部310cに巻き付けた巻線302を、ボビン304に巻き付けた後、巻線302の第2の端部316を、第1の巻き付け部312cに巻き付けている。その後、巻線302の第2の端部316を、第2の巻き付け部312dに巻き付けている。
そして、これらの第1の巻き付け部312cと第2の巻き付け部312dとの間にある巻線302を、結線部312eにおいてカシメ加工などによって固定している。
このように構成することによって、巻線302がカシメ加工の際に断線するのを防止ししている。
特許第3952750号公報
しかしながら、図12に示した従来のコイル100では、巻線102を、給電端子106の基端部に形成した結線部110にカシメなどにより直接固定しているので、カシメ加工する際に、巻線102に力が作用して、結線部110で巻線102が屈曲したり、断線することがあり、コイルとしての所期の性能を発揮できないことになる。
また、図13に示した従来のコイル200では、巻線202を給電端子206の基端部208に巻き付けた後、基端部208に形成した結線部210において固定しているので、給電端子206の先端が折り曲げられた形状になっていると、巻線装置のノズルの動きが複雑となり、複雑なノズル制御が可能な巻線装置が必要であり、製造工程も複雑となる。
さらに、特許文献1の従来のコイルでは、図14に示したように、例えば、第1の給電端子310において、ボビン304と第1の巻き付け部310cとの間、第1の巻き付け部310cと結線部310eとの間、および、結線部310eと第2の巻き付け部310dとの間に、それぞれ巻線装置のノズルが通る空間Xが必要となり、合計3Xの距離が必要となる。
このため、図12、図13の従来のコイル100、200に比較して、2X分の距離だけ、給電端子がボビン304に対して離反する方向に、従来よりも長く突設することになる。
従って、材料が多く必要で材料費が高くなるとともに、コイル300が大型化してしまい、コイル300を用いた電磁弁も大型化してしまうことになる。
また、従来のコイル100、200に比較して、2X分の距離だけ、給電端子がボビン304に対して離反する方向に、従来よりも長く突設するので、コイル300を、例えば、電磁弁に用いられるコイルに防水性を持たせるため、コイルの全体をモールド樹脂で覆ったモールドコイルとして用いる場合には、モールド樹脂の量が多くなって、材料が多く必要で材料費が高くなるとともに、コストが高くつくことになる。
さらに、例えば、第1の給電端子310において、第1の巻き付け部310cにおける巻線302の巻き付け工程、第2の巻き付け部310dにおける巻き付け工程、および、結線部310eにおけるカシメ加工など、煩雑な工程が必要で、コストも高くつくことになる。
本発明は、このような現状に鑑み、巻線が屈曲したり、断線することがなく、巻線の端部を給電端子に固定でき、コイルとしての所期の性能を発揮でき、複雑な巻線装置、工程も不要で、給電端子、モールド樹脂などの材料が少なくなり、材料費を低減でき、コストを低減でき、しかも、小型化することができ、その結果、例えば、電磁弁に用いた場合に、電磁弁のコンパクト化が図れるコイルおよびコイルを用いた電磁弁を提供することを目的とする。
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のコイルは、
巻線が巻き付けられたボビンと、
前記ボビンに取付けられ、巻線の端部が電気的に接続された一対の給電端子と
を備えたコイルであって、
前記給電端子が、
前記給電端子の基端部に形成された巻き付け部と、
前記巻き付け部に対して、給電端子の突設方向と略垂直な水平方向に離間して形成された結線部とを備え、
前記巻線の端部を、巻き付け部に巻き付け、結線部に固定したことを特徴とする。
このように構成することによって、巻線の端部を、巻き付け部に巻き付け、結線部に固定するので、例えば、カシメ加工などによって、巻線端部を結線部に固定する際に力が巻線にかかったとしても、巻線が巻き付け部で固定されているので、巻線が屈曲したり、断線することがなく、巻線の端部を給電端子に固定でき、コイルとしての所期の性能を発揮できる。
なお、この場合、一対の給電端子のうち、巻き終わり側の給電端子に対しては、巻き付け部に巻き付けた後に、結線部に固定する必要がある。しかしながら、巻き始め側の給電端子は、巻き付け部に巻き付けた後に、結線部に固定しても良く、または、結線部に固定した後に、巻き付け部に巻き付けるようにしても良い。
また、巻き付け部に対して、給電端子の突設方向と略垂直な水平方向に離間して形成された結線部を備えるので、給電端子のボビンから離反する方向に突設する突設距離が少なくなる。
これにより、給電端子、モールド樹脂などの材料が少なくなり、材料費を低減でき、コストを低減でき、小型化することができるとともに、複雑な巻線装置、工程も不要となる。
その結果、本発明のコイルを、例えば、電磁弁に用いた場合に、電磁弁のコンパクト化が図れることになる。
また、本発明のコイルは、前記一対の給電端子の巻き付け部同士が、近接する位置に配置されていることを特徴とする。
このように、一対の給電端子の巻き付け部同士が、近接する位置に配置されていても良い。
また、本発明のコイルは、一方の給電端子の巻き付け部と、他方の給電端子の結線部とが、近接する位置に配置されていることを特徴とする。
このように構成することによって、他方の給電端子の巻き付け部が外側に位置することになるので、巻線を、ボビン、または、他方の給電端子に這わせて、巻き付け部に固定することができるので、例えば、モールド樹脂で被覆する際に、溶融樹脂の成形圧力による断線を防止することができる。
また、本発明のコイルは、前記一対の給電端子の結線部同士が、近接する位置に配置されていることを特徴とする。
このように構成することによって、両方の給電端子の巻き付け部が外側に位置することになるので、巻線を、ボビン、または、給電端子に這わせて、巻き付け部に固定することができるので、例えば、モールド樹脂で被覆する際に、溶融樹脂の成形圧力による断線をさらに防止することができる。
また、本発明は、前述のいずれかに記載のモールドコイルの弁本体装着用孔に弁本体が装着された電磁弁である。
本発明によれば、巻線の端部を、巻き付け部に巻き付け、結線部に固定するので、例えば、カシメ加工などによって、巻線端部を結線部に固定する際に力が巻線にかかったとしても、巻線が巻き付け部で固定されているので、巻線が屈曲したり、断線することがなく、巻線の端部を給電端子に固定でき、コイルとしての所期の性能を発揮できる。
また、巻き付け部に対して、給電端子の突設方向と略垂直な水平方向に離間して形成された結線部を備えるので、給電端子のボビンから離反する方向に突設する突設距離が少なくなる。
これにより、給電端子、モールド樹脂などの材料が少なくなり、材料費を低減でき、コストを低減でき、小型化することができるとともに、複雑な巻線装置、工程も不要となる。
その結果、本発明のコイルを、例えば、電磁弁に用いた場合に、電磁弁のコンパクト化が図れることになる。
図1は、本発明のコイルの上面図である。 図2は、本発明のコイルの側面図である。 図3は、本発明のコイルの下面図である。 図4は、本発明のコイルの図2のA−A線での矢視図である。 図5は、本発明のコイルの斜視図である。 図6は、本発明のコイルの図5のB方向の矢視図である。 図7は、本発明のコイルの巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。 図8は、本発明の別の実施例のコイルの図7と同様な巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。 図9は、本発明の別の実施例のコイルの図7と同様な巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。 図10は、本発明の別の実施例のコイルの図7と同様な巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。 図11は、本発明のコイルの弁本体装着用孔に弁本体が装着された電磁弁の部分断面図である。 図12は、従来のコイルの巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。 図13は、従来のコイルの巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。 図14は、従来のコイルの巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明のコイルの上面図、図2は、本発明のコイルの側面図、図3は、本発明のコイルの下面図、図4は、本発明のコイルの図2のA−A線での矢視図、図5は、本発明のコイルの斜視図、図6は、本発明のコイルの図5のB方向の矢視図、図7は、本発明のコイルの巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。
図1〜図7において、符号10は、全体で本発明のコイルを示している。
なお、説明の便宜上、図1〜図3、図5〜図6において、巻装部14に巻き付けられた巻線32を省略して図示している。
図1〜図6に示したように、コイル10は、ボビン12を備えており、ボビン12は、円筒形状の巻装部14と、巻装部14の上端に形成された上フランジ16と、巻装部14の下端に形成された下フランジ18とを備えている。
さらに、上フランジ16と、下フランジ18には、それぞれ、例えば、後述するように、電磁弁40の弁本体42の駆動部44を挿通するための弁本体装着用孔16a、18aが形成されている。
上フランジ16には、図6に示したように、一対の第1の給電端子20と、第2の給電端子22とが所定間隔離間して略平行に、ボビン12の上フランジ16に、例えば、圧入などによって取付けられている。
また、第1の給電端子20は、ボビン12の上フランジ16に固定された基端部20aと、この基端部20aから下方に延設された延設部20bと、この延設部20bからボビン12から離反する方向に突設された給電端子部20cから構成されている。
同様に、第2の給電端子22は、ボビン12の上フランジ16に固定され基端部22aと、この基端部22aから下方に延設された延設部22bと、この延設部22bからボビン12から離反する方向に突設された給電端子部22cから構成されている。
さらに、第1の給電端子20の基端部20aには、第1の巻き付け部24が、内側に突設するように形成されている。
また、この第1の巻き付け部24に対して、第1の給電端子20の突設方向と略垂直な水平方向、すなわち、ボビン12の端部12aに略平行な方向に、離間して外側に突設するように形成された第1の結線部26が形成されている。
同様に、第2の給電端子22の基端部22aには、第2の巻き付け部28が、内側に突設するように形成されている。
また、この第2の巻き付け部28に対して、第2の給電端子22との突設方向と略垂直な水平方向、すなわち、ボビン12の端部12aに略平行な方向に、離間して外側に突設するように形成された第2の結線部30が形成されている。
そして、図7に示したように、巻き始めの巻線32の第1の端部34を、第1の給電端子20の第1の巻き付け部24に巻き付けた後、巻線32の第1の端部34を、第1の結線部26において、カシメ加工などによって固定している。
さらに、第1の巻き付け部24に巻き付けた巻線32を、ボビン12に巻き付けた後、巻線32の第2の端部36を、第2の給電端子22の第2の巻き付け部28に巻き付けている。その後、巻線32の第2の端部36を、第2の結線部30においてカシメ加工などによって固定している。
このように構成することによって、巻線32の端部34、36を、巻き付け部24、28に巻き付けた後に、結線部26、30に固定するので、例えば、カシメ加工などによって、端部34、36を結線部26、30に固定する際に力が端部34、36にかかったとしても、巻線32が巻き付け部24、28で固定されているので、巻線32が屈曲したり、断線することがなく、巻線32の端部34、36を給電端子20、22に固定でき、コイルとしての所期の性能を発揮できる。
なお、この場合、一対の給電端子20、22のうち、巻き終わり側の給電端子に対しては、巻き付け部24、28に巻き付けた後に、結線部26、30に固定する必要がある。しかしながら、巻き始め側の給電端子は、巻き付け部24、28に巻き付けた後に、結線部26、30に固定しても良く、または、結線部26、30に固定した後に、巻き付け部24、28に巻き付けるようにしても良い。
また、巻き付け部24、28に対して、給電端子20、22の突設方向と略垂直な水平方向に離間して形成された結線部26、30を備えるので、図7に示したように、給電端子20、22のボビン12から離反する方向に突設する突設距離が少なくなる(X分の距離ですむことになる)。
これにより、給電端子の材料が少なくなるとともに、例えば、電磁弁に用いられるコイルに防水性を持たせるため、コイルの全体をモールド樹脂で覆ったモールドコイルとして用いる場合に、モールド樹脂などの材料が少なくなり、材料費を低減でき、コストを低減でき、小型化することができるとともに、複雑な巻線装置、工程も不要となる。
その結果、本発明のコイルを、例えば、電磁弁に用いた場合に、電磁弁のコンパクト化が図れることになる。
なお、この実施例の場合には、一対の第1の給電端子20と、第2の給電端子22とを所定間隔離間して略平行に、ボビン12の上フランジ16に、例えば、圧入などによって取付けたが、圧入以外にも、例えば、溶接、ろう付けカシメ加工など公知の固定方法を使用することができる。
また、巻線32の端部34、36を、例えば、カシメ加工によって、結線部26、30に固定したが、例えば、溶接、ろう付けなどの公知の固定方法を使用することができる。
図8は、本発明の別の実施例のコイルの図7と同様な巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図、図9は、本発明の別の実施例のコイルの図7と同様な巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。
この実施例のコイル10は、図1〜図7に示したコイル10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例のコイル10では、一方の給電端子の巻き付け部と、他方の給電端子の結線部とが、近接する位置に配置されている。
すなわち、一方の給電端子である第1の給電端子20の第1の巻き付け部24と、他方の給電端子である第2の給電端子22の第2の結線部30とが、近接する位置に配置されている。
この実施例では、第1の給電端子20の第1の巻き付け部24と、第2の給電端子22の第2の結線部30とが、内側に配置されている。一方、第1の給電端子20の第1の結線部26と、第2の給電端子22の第2の巻き付け部28が、外側に配置されている。
このように構成することによって、他方の給電端子の巻き付け部が外側に位置することになるので、巻線32を、ボビン12、または、他方の給電端子である第2の給電端子22に這わせて、第2の巻き付け部28に固定することができる。
従って、例えば、モールド樹脂で被覆する際に、図7に示した実施例では、巻線32の巻終わりの端部36が、図7の矢印Cで示した部分が、溶融樹脂の成形圧力によって、巻線32の断線が生じる可能性があるが、この実施例では、この溶融樹脂の成形圧力による巻線32の断線を効果的に防止することができる。
なお、この実施例では、一方の給電端子である第1の給電端子20の第1の巻き付け部24と、他方の給電端子である第2の給電端子22の第2の結線部30とを、近接する位置に配置したが、図9に示したように、これとは逆に、一方の給電端子である第2の給電端子22の第2の巻き付け部28と、他方の給電端子である第1の給電端子20の第1の結線部26とを、近接する位置に配置することも可能である。
図10は、本発明の別の実施例のコイルの図7と同様な巻線の固定方法を説明する部分拡大上面図である。
この実施例のコイル10は、図1〜図7に示したコイル10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例のコイル10では、一対の給電端子の結線部同士が、近接する位置に配置されている。
すなわち、第1の給電端子20の第1の結線部26と、第2の給電端子22の第2の結線部30とが、近接する位置、すなわち内側に配置されている。
一方、第1の給電端子20の第1の巻き付け部24と、第2の給電端子22の第2の巻き付け部28が外側に配置されている。
このように構成することによって、第1の給電端子20の第1の巻き付け部24と、第2の給電端子22の第2の巻き付け部28が外側に位置することになるので、巻線32を、ボビン12、または、給電端子20、22に這わせて、巻き付け部24、28に固定することができるので、例えば、モールド樹脂で被覆する際に、溶融樹脂の成形圧力による巻線32の断線をさらに防止することができる。
図11は、本発明のコイルの弁本体装着用孔に弁本体が装着された電磁弁の部分断面図である。
電磁弁40は、弁本体42と、この弁本体42の駆動部44が装着された本発明のコイル10と、コイル10に接続されたソケット組立体46とから構成されている。
コイル10は、平板を四角に折り曲げて、断面略ロの字形状とした磁気フレーム48が、コイル10の周囲を囲むように、磁気フレーム48の内部にコイル10が装着されている。
さらに、磁気フレーム48の底板部50のソケット組立体46の方向に内壁側には、アース端子52が接続固定されている。
また、アース端子52は、図11に示したように、アース端子52の基端部54と、基端部54から上方に延設した延設部56と、この延設部56から、ソケット組立体46の方向に突出されたアース端子部58とから構成されている。また、これらのコイル10と磁気フレーム48は、モールド樹脂60によってモールドされている。
このようにモールド樹脂60でモールドしたコイル10の弁本体装着用孔16a、18aに、図11に示したように、弁本体42の駆動部44を挿通して固定されている。
なお、図11中、符号62は、締結ボルト、64は、図示しない弁体に接続されたプランジャー、66は、吸引子68とプランジャー64との間に介装した付勢バネ、70は、シール材を示している。
そして、図11に示したように、このように弁本体42の駆動部44を挿通して固定したコイル10に、ソケット組立体46を接続されている。
このように本発明のコイル10を、電磁弁40に用いた場合に、電磁弁40のコンパクト化が図れることになる。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記の実施例では、本発明のコイル10をモールド樹脂60でモールドしたが、防水性が求められない場合には、モールド樹脂を省略することも可能である。
また、本発明のコイル10を電磁弁40に適用したが、その他の装置のコイルとしても適用することができ、また、弁本体42として二方弁、三方弁など種々の弁本体に適用可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、例えば、電磁弁の弁体を駆動するために用いられるコイルおよびコイルを用いた電磁弁に適用することができる。
10 コイル
12 ボビン
12a 端部
14 巻装部
16 上フランジ
16a 弁本体装着用孔
18 下フランジ
20 第1の給電端子
20a 基端部
20b 延設部
20c 給電端子部
22 第2の給電端子
22a 基端部
22b 延設部
22c 給電端子部
24 第1の巻き付け部
26 第1の結線部
28 第2の巻き付け部
30 第2の結線部
32 巻線
34 第1の端部
36 第2の端部
40 電磁弁
42 弁本体
44 駆動部
46 ソケット組立体
48 磁気フレーム
50 底板部
52 アース端子
54 基端部
56 延設部
58 アース端子部
60 モールド樹脂
62 締結ボルト
64 プランジャー
68 吸引子
70 シール材
100 コイル
102 巻線
104 ボビン
106 給電端子
108 基端部
110 結線部
200 コイル
202 巻線
204 ボビン
206 給電端子
208 基端部
210 結線部
300 コイル
302 巻線
304 ボビン
310 第1の給電端子
310a 基端部
310b 給電端子部
310c 第1の巻き付け部
310d 第2の巻き付け部
310e 結線部
312 第2の給電端子
312a 基端部
312b 給電端子部
312c 第1の巻き付け部
312d 第2の巻き付け部
312e 結線部
314 第1の端部
316 第2の端部

Claims (5)

  1. 巻線が巻き付けられたボビンと、
    前記ボビンに取付けられ、巻線の端部が電気的に接続された一対の給電端子と
    を備えたコイルであって、
    前記給電端子が、
    前記給電端子の基端部に形成された巻き付け部と、
    前記巻き付け部に対して、給電端子の突設方向と略垂直な水平方向に離間して形成された結線部とを備え、
    前記巻線の端部を、巻き付け部に巻き付け、結線部に固定したことを特徴とするコイル。
  2. 前記一対の給電端子の巻き付け部同士が、近接する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のコイル。
  3. 前記一方の給電端子の巻き付け部と、他方の給電端子の結線部とが、近接する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のコイル。
  4. 前記一対の給電端子の結線部同士が、近接する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のコイル。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載のコイルの弁本体装着用孔に弁本体が装着された電磁弁。
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