JP2013177916A

JP2013177916A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2013177916A
Application number: JP2012041341A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Yoshimura; 公博吉村; Masanori Shimizu; 正則清水
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-09

Abstract

【課題】極めて簡単な構成で３つの端子を設けることができて大型化やコストの増加を抑えることができる電磁弁を提供する。
【解決手段】電磁コイル２に、給電用ケーブルのコネクタを連結するコネクタソケット１６を設ける。コネクタソケット１６に、第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、第３の端子ピン１９を設ける。第１の端子ピン１７に、電磁コイル２のコイル線６の一端部６ａを接合する。第２の端子ピン１８に、コイル線６の他端部６ｂを接合する。第３の端子ピン１９に、コイル線６の他端部６ｂの第２の端子ピン１８への接合部と異なる位置を接合する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電磁コイルへの通電により弁体が作動する電磁弁に関する。

この種の電磁弁は、弁体を作動させるための電磁コイルを備えている。電磁コイルは、ボビンの外周にコイル線を巻回して形成されている。ボビンの軸線方向の一端部にはコアが設けられている。ボビンの内部にはその軸線方向に摺動自在のプランジャが収容されており、プランジャの先端には弁体が取り付けられている。電磁コイルに通電すると、コアに磁気吸引力が発生し、プランジャがボビン内部を移動してコアに吸着される。このときのプランジャの移動により弁体が作動する（例えば、特許文献１参照）。

ところで、この電磁弁は、例えばガス給湯器のガスマニホールドに互いに隣接して複数個取り付けられる。このとき、各電磁弁に接続される給電用ケーブルは、１つの電磁弁につき２本となるため、複数個の電磁弁に接続する給電用ケーブルの本数が極めて多くなる。

そこで、互いに隣り合う電磁弁間で同じ極となる一方の端子同士を電気的に接続して一方の極の給電用ケーブルを共通として給電用ケーブルの配線本数を削減することが行われている。

そして、このような配線を効率良く行うためには、電磁弁の給電部に３つの端子を設け、そのうちの一対の端子を同一の極とすることが考えられる。

特開平０５−１１８４６１号公報

しかし、電磁弁の給電部に３つの端子を設けると、各端子の取り付け構造が複雑となるため、部品点数が多くなる。しかも、電磁弁の製造時の工数の増加に伴ってコストが増加するだけでなく、給電部は外形が大きくなり、電磁弁が大型化するおそれがある。

上記の点に鑑み、本発明は、極めて簡単な構成で３つの端子を設けることができて大型化やコストの増加を抑えることができる電磁弁を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、電磁コイルへの通電により弁体が作動する電磁弁において、前記電磁コイルは、給電用ケーブルのコネクタが連結されるコネクタソケットを備え、前記コネクタソケットは、第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンを所定間隔を存して支持しており、前記第１の端子ピンには、前記電磁コイルのコイル線の一端部が接合され、前記第２の端子ピンには、前記コイル線の他端部が接合され、前記第３の端子ピンには、前記コイル線の他端部の第２の端子ピンへの接合部と異なる位置が接合されて、前記第２の端子ピンと前記第３の端子ピンとが前記コイル線の他端部を介して電気的に接続され、第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンは、夫々、前記コネクタが備える第１の接点、第２の接点及び第３の接点に嵌合して電気的に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、電磁コイルのコネクタソケットに第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンを設け、第１の端子ピンには、コイル線の一端部を接合し、第２の端子ピンと第３の端子ピンとには、コイル線の他端部を接合する。このとき、第２の端子ピンに接合したコイル線の他端部は、更に第２の端子ピンへの接合部と異なる位置で第３の端子ピンに接合するので、第２の端子ピンと前記第３の端子ピンとが前記コイル線の他端部を介して電気的に接続される。

このように、コイル線を直接的に各端子ピンに接合することにより、コイル線と各端子ピンとの間には電気的な接続を行うための部材が不要となる。これにより、部品点数が少なく構造簡単なコネクタソケットが得られ、製造工数が少なく安価でコンパクトな電磁弁を提供することができる。

また、本発明において、前記電磁コイルのコイル線は、その一端部が前記第１の端子ピンに複数回巻回された状態で接合され、その他端部が前記第２の端子ピンと前記第３の端子ピンとに複数回巻回された状態で接合されていることが好ましい。これによれば、電磁コイルを構成するコイル線が比較的細くても、端子ピンに複数巻回することで接合面積が大きくなる。よって、コイル線と端子ピンとの強固な接合状態を得ることができる。

また、本発明において、前記第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンは、所定の長さ寸法を有する直線形状に形成されており、前記コネクタソケットは、その一部に一体に形成された支持壁に夫々の端子ピンを長手方向に貫通させることにより各端子ピンを支持することが好ましい。これによれば、各端子ピンが直線形状で単純であるだけでなく、支持壁に対して端子ピンを長手方向に突き刺すようにして容易に取り付けることができ、作業性がよく製造を容易とすることができる。

また、本発明において、前記電磁コイルは、合成樹脂製のボビンにコイル線を巻回することにより形成され、前記コネクタソケットは、前記ボビンの一部に一体に形成されていることが好ましい。これによれば、ボビンとコネクタソケットとを合成樹脂製により一体成形して部品点数が増加せず、しかも安価な合成樹脂材料を用いてコストを確実に低減できる。

本発明の実施形態の電磁弁を示す斜視図。電磁コイルを示す斜視図。要部を断面視した電磁コイルの説明的平面図。要部の変形例を示す電磁コイルの説明的平面図。複数の電磁弁の接続状態を示す説明図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、電磁弁１は、電磁コイル２と、電磁コイル２を収容するフレーム３と、弁体４とを備えている。

電磁コイル２は、合成樹脂製のボビン５の外周にコイル線６を巻回することにより形成されている。コイル線６としては、銅線が絶縁体で被覆されたエナメル線などが挙げられる。

ボビン５は、図２に示すように、軸方向一端に形成された第１鍔部７と、軸方向他端に形成された第２鍔部８とを備え、両鍔部７，８間にコイル線６が巻回されている。また、第１鍔部７には、コイル線６の両端部を収容して配線を行う空間である配線室９が形成されている。

フレーム３は、図１に示すように、ボビン５の第１鍔部７に対向する第１支持板１０と、第１支持板１０とは別体で、ボビン５の第２鍔部８に対向する第２支持板１１とを備えている。第１支持板１０には、ボビン５の径方向外方で第２支持板１１に向かって延びる一対の側板部１２が形成されている。そして、各側板部１２の先端（下端）が第２支持板１１にかしめ止めされ、第１支持板１０と第２支持板１１とが連結状態でボビン５を挟持している。

また、図１において一部（基端部）が示されるコア１３が、ボビン５の第１鍔部７側の内部に設けられている。更に、ボビン５の内部には、図１において一部（先端部）が示されるプランジャ１４が摺動自在に収容されている。そして、プランジャ１４の先端には、前記弁体４が取り付けられている。

弁体４と第２支持板１１との間には、図示省略したバネ部材が設けられている。弁体４は、バネ部材によりプランジャ１４の軸方向先端方向(図中下方)に付勢されている。そして、常時は、弁体４が図示省略した弁座にバネ部材の付勢力で着座して閉弁状態とされている。電磁コイル２に通電すると、ボビン５の内部にあるコア１３に磁気吸引力が発生し、プランジャ１４がコア１３に吸引される。このとき、バネ部材の付勢力に抗してプランジャ１４がボビン５の第１鍔部７側（図中上方)に動き、弁体４が弁座から離れて開弁状態となる。

電磁コイル２への給電は、給電部１５を介して行われる。給電部１５は、図２に示すように、コネクタソケット１６と、３つの端子ピン（第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、及び第３の端子ピン１９）とで構成されている。

コネクタソケット１６は、ボビン５の配線室９の外側位置に設けられている。ボビン５とコネクタソケット１６とは、合成樹脂材料により一体成形されている。

第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、及び第３の端子ピン１９は、図３に示すように、所定の長さ寸法を有する直線形状に形成されている。コネクタソケット１６は、支持壁２０を備え、この支持壁２０に第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、及び第３の端子ピン１９を所定間隔を存して一列に支持している。各端子ピン１７，１８，１９の形状が直線形状であることにより、各端子ピン１７，１８，１９は、その長手方向に支持壁２０に突き刺すだけで、コネクタソケット１６に取り付けることができ、作業性が良い。

コネクタソケット１６には、後述するコネクタ２２が連結される連結部２１を備えている。支持壁２０は、配線室９と連結部２１とを仕切るようにして設けられている。各端子ピン１７，１８，１９は、先端側が連結部２１に位置し、後端側が配線室９に位置する。

配線室９には、ボビン５に巻回されたコイル線６の始端部６ａと終端部６ｂとがボビン５から引き出された状態で収容される。そして、配線室９において、コイル線６の始端部６ａは、第１の端子ピン１７に接合されており、コイル線６の終端部６ｂは、第２の端子ピン１８と第３の端子ピン１９との両方に接合されている。このように、電磁弁１の給電部１５は、第２の端子ピン１８と第３の端子ピン１９とを同極とし、第１の端子ピン１７を他極とする３端子構成とされている。

配線室９におけるコイル線６と各端子ピン１７，１８，１９との接合作業は、電磁コイル２の製造過程で行われるのが好ましい。即ち、先ず、図示しないが、ボビン５にコイル線６が巻回されていない状態で、コネクタソケット１６の支持壁２０に第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、及び第３の端子ピン１９を貫通させる。このとき、各端子ピン１７，１８，１９が直線形状であることにより、コネクタソケット１６の外側から支持壁２０に向かって刺し込むだけで各端子ピン１７，１８，１９を取り付けることができ、作業容易である。

次に、図３を参照して、コイル線６の始端部６ａの絶縁体の被覆を剥離し、第１の端子ピン１７に複数巻回して、この巻回した部分でハンダ等により接合する。続いて、ボビン５にコイル線６を巻回する。そして、ボビン５に巻回されたコイル線６の終端部６ｂを始端部６ａより長く引き出して切断する。これにより電磁コイル２が形成される。

次いで、コイル線６の終端部６ｂの絶縁体の被覆を剥離し、第２の端子ピン１８に複数巻回する。更に、コイル線６の終端部６ｂの残りの部分を第３の端子ピン１９に複数巻回する。その後、第２の端子ピン１８と第３の端子ピン１９との夫々においてコイル線６の巻回部分でハンダ等により接合する。これにより給電部１５が形成される。

以上のように、本実施形態の構成によれば、給電部１５に３つの端子（第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、及び第３の端子ピン１９）を設けても部品点数が極めて少なく、これによって、製造時の作業性が高いだけでなく、安価でコンパクトな電磁弁１を得ることができる。

なお、コイル線６の終端部６ｂと第２の端子ピン１８及び第３の端子ピン１９との接合は、図３の構成以外に、図４に示すように、コイル線６の終端部６ｂを第２の端子ピン１８と第３の端子ピン１９との両方に掛けわたすようにして巻回してもよい。

また、コイル線６と各端子ピン１７，１８，１９との接合作業は、電磁コイル２の製造後に行ってもよい。この場合には、コイル線６が巻回されたボビン５から、コイル線６の始端部６ａと終端部６ｂとを引き出しておき、ボビン５から引き出された状態のコイル線６を各端子ピン１７，１８，１９に接合すればよい。

次に、複数の電磁弁１を隣接して設けたときの相互の接続について説明する。図５に模式的に示すように、各電磁弁１のコネクタソケット１６にコネクタ２２を連結する。コネクタ２２は、何れも、コネクタソケット１６に支持された第１の端子ピン１７、第２の端子ピン１８、及び第３の端子ピン１９に各別に嵌合する第１の接点２３、第２の接点２４及び第３の接点２５を備える。そして、各コネクタ２２の第１の接点２３には、一方の極の第１給電用ケーブル２６が各別に接続されている。互いに隣り合うコネクタ２２同士は、一方のコネクタ２２の第２の接点２４と一方のコネクタ２２の第３の接点２５とが他方の極の同極接続用リード線２７により接続されている。そして、図中右端部のコネクタ２２において同極接続用リード線２７が接続されていない第２の接点２４（又は、図中左端部のコネクタ２２において同極接続用リード線２７が接続されていない第３の接点２５）には、他方の極の第２給電用ケーブル２８が接続されている。

一方、各電磁弁１においては、第２の端子ピン１８と第３の端子ピン１９とが接続された状態にあって、同極であるため、第２給電用ケーブル２８が一本で共通化される。これによって、複数の電磁弁１を設けたときの第２給電用ケーブル２８の本数削減が可能となる。

１…電磁弁、２…電磁コイル、４…弁体、５…ボビン、１６…コネクタソケット、１７…第１の端子ピン、１８…第２の端子ピン、１９…第３の端子ピン、２０…支持壁、２２…コネクタ、２３…第１の接点、２４…第２の接点、２５…第３の接点、２６…第１給電用ケーブル（給電用ケーブル）、２８…第２給電用ケーブル（給電用ケーブル）。

Claims

電磁コイルへの通電により弁体が作動する電磁弁において、
前記電磁コイルは、給電用ケーブルのコネクタが連結されるコネクタソケットを備え、
前記コネクタソケットは、第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンを所定間隔を存して支持しており、前記第１の端子ピンには、前記電磁コイルのコイル線の一端部が接合され、前記第２の端子ピンには、前記コイル線の他端部が接合され、前記第３の端子ピンには、前記コイル線の他端部の第２の端子ピンへの接合部と異なる位置が接合されて、前記第２の端子ピンと前記第３の端子ピンとが前記コイル線の他端部を介して電気的に接続され、
第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンは、夫々、前記コネクタが備える第１の接点、第２の接点及び第３の接点に嵌合して電気的に接続されることを特徴とする電磁弁。
前記電磁コイルのコイル線は、その一端部が前記第１の端子ピンに複数回巻回された状態で接合され、その他端部が前記第２の端子ピンと前記第３の端子ピンとに複数回巻回された状態で接合されていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
前記第１の端子ピン、第２の端子ピン及び第３の端子ピンは、所定の長さ寸法を有する直線形状に形成されており、
前記コネクタソケットは、その一部に一体に形成された支持壁に夫々の端子ピンを長手方向に貫通させることにより各端子ピンを支持することを特徴とする請求項１又は２記載の電磁弁。
前記電磁コイルは、合成樹脂製のボビンにコイル線を巻回することにより形成され、
前記コネクタソケットは、前記ボビンの一部に一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電磁弁。