JP2020009973A - モールドコイル及び電気的駆動弁 - Google Patents

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晋平 山部
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Abstract

【課題】低コストで量産しやすいモールドコイル及び電気的駆動弁を提供する。【解決手段】モールドコイル100は、筒状体11の一端に、筒状体11が拡径された蓋体12を有するボビン10と、筒状体11の外周に巻装されたワイヤ21により形成された巻線部20と、筒状体11及び巻線部20を収容するケース30と、を有する。ケース30は、蓋体12によって封止された開口31と、充填材を注入するための注入口32とを有し、ケース30内に絶縁性の充填材が充填されている。【選択図】図1

Description

本発明は、励磁により駆動対象を駆動するためのモールドコイル及び電気的駆動弁に関する。
モールドコイルは、ボビンと、ボビンに巻装されたワイヤからなる巻線部とを有している。巻線部を形成するワイヤの始端と終端には、リード端子を介してそれぞれリード線が接続され、このリード線が外部に引き出されている。巻線部の全体は、樹脂によりモールドされて封止されている。
このようなモールドコイルは、リード線を介して、ワイヤに電流を流すことにより、巻線部を励磁する。これにより、ボビン内に挿入された吸引子及びプランジャを駆動して、プランジャに直接又は間接に接続された弁等の駆動対象の開閉を行う。モールドした樹脂は、電線間の隙間を覆うように流れ込んで絶縁性を確保しているため、ワイヤへの通電時のレアショートによる発熱、焼損が防止される。
特開平9−106911号公報
巻線部を樹脂によりモールドするには、巻線部が巻装されたボビンを金型等の冶具内に配置して、治具内に絶縁性の樹脂を注入して充填し、樹脂の硬化後に冶具を取り外していた。このように治具を用いてモールドする場合、冶具にコストがかかる。また、治具への収容と樹脂の充填、治具の取り外しといった作業に手間がかかり、モールドコイルの量産性に劣る。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低コストで量産しやすいモールドコイル及び電気的駆動弁を提供することにある。
本発明のモールドコイルは、筒状体の一端に、前記筒状体が拡径された蓋体を有するボビンと、前記筒状体の外周に巻装されたワイヤにより形成された巻線部と、前記筒状体及び前記巻線部を収容するケースと、前記ケース内に充填された絶縁性の充填材と、を有し、前記ケースは、前記蓋体によって封止された開口と、前記充填材を注入するための注入口と、を有する。
前記筒状体の他端に、前記筒状体が拡径され、前記ケースの内壁に接する部分を有するフランジを有し、前記フランジの周面には、前記巻線部から導出された前記ワイヤが沿う溝が設けられ、前記溝は、前記ケース内の前記巻線部側と前記溝内とを連通し、前記ワイヤが挿通された切欠を有し、前記充填材は、前記ケース内の前記巻線部側から前記切欠を介して前記溝内にかけて充填されていてもよい。
前記溝は、前記フランジの周面に沿って張り出した一対の対向する張出縁に囲まれて画成され、前記巻線部側の張出縁は、他方の張出縁よりも外側に張り出していることにより、前記ケースの内壁に接する部分を有し、他方の張出縁の周面は、前記ケースの内壁から離隔していてもよい。
前記ケースには、前記筒状体から離れる方向に膨出して容積を拡大した膨出部を有し、前記注入口は、前記膨出部に設けられていてもよい。
前記巻線部から導出された前記ワイヤが接続されたリード端子と、前記リード端子に接続されるコネクタを収容したコネクタ収容部と、を有し、前記コネクタ収容部と前記注入口とは、前記ケースの側面に、前記筒状体の軸と平行な方向に並んで配置されていてもよい。
前記注入口は、前記ケースの前記蓋体によって封止された前記開口とは反対側に設けられていてもよい。
前記巻線部から導出されたワイヤが接続されたリード端子を有し、前記注入口は、前記筒状体を挟んで、前記ケースの前記リード端子とは反対側に設けられていてもよい。
前記巻線部から導出されたワイヤに接続されたリード端子が、前記ケース内から前記注入口を臨む領域に設けられていてもよい。
前記ケースは、前記リード端子に接続され、前記ケースが外に導出されたリード線を支持する支持部を有し、前記リード端子は、前記リード線との接続部分とともに前記充填材により充填されていてもよい。
上記のようなモールドコイルと、前記巻線部への通電により発生した駆動力により駆動される弁体と、を有する電気的駆動弁も本発明の一態様である。
本発明によれば、低コストで量産しやすいモールドコイル及び電気的駆動弁を提供することができる。
第1の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す分解斜視図である。 第1の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す外観斜視図である。 第1の実施形態のモールドコイルの正面図である。 図3のA−A矢視断面図である。 第1の実施形態を適用した電磁弁を示す斜視図である。 第2の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す分解斜視図である。 第2の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す外観斜視図である。 第3の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す分解斜視図である。 第3の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す外観斜視図である。 第4の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す分解斜視図である。 第4の実施形態のモールドコイルの全体構成を示す外観斜視図である。 第4の実施形態のモールドコイルを軸方向に切った断面図である。 第4の実施形態を適用した電磁弁を示す斜視図である。
以下、本発明に係るモールドコイルの実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
[第1の実施形態]
[概略構成]
図1〜図4は、第1の実施形態に係るモールドコイル100の構成の一例を示す図であり、図1は分解斜視図、図2は外観斜視図、図3は正面図、図4は図3のA−A矢視断面図である。図1及び図4に示すように、モールドコイル100は、ボビン10にワイヤ21を巻装した巻線部20をケース30内に収容し、充填材Pを注入してモールドすることにより構成される。ボビン10には、巻線部20から導出されたワイヤ21の始端21aと終端21bに接続されるリード端子22が設けられている。
[詳細構成]
(ボビン)
ボビン10は、図1に示すように、筒状体11、蓋体12、フランジ13を有する。筒状体11は、図4に示すように、軸が直線状の円筒形の部材である。蓋体12は、筒状体11の一端が拡径されることにより形成されている。蓋体12は、筒状体11の軸に直交し、この軸を中心とする円板形状である。
蓋体12には、貫通孔12aが形成されている(図4参照)。貫通孔12aは、筒状体11の内径と略同径の円形である。これにより、筒状体11の内側が、外部と連通している。また、蓋体12の外縁の全周に亘って、連続した嵌合部12bが設けられている。嵌合部12bは、蓋体12の筒状体11側の縁が縮径することにより形成された段差により構成されている。なお、蓋体12の径は、巻線部20の周囲に充填材Pを充填する空間を形成するために、巻線部20の径よりも大きい。つまり、筒状体11に巻装されるワイヤ21の量によって、蓋体12の径が決まる。
フランジ13は、筒状体11の他端、つまり蓋体12と反対端が拡径されることにより形成され、ケース30の内壁に接する部分を有する。フランジ13は、図1に示すように、筒状体11の軸に直交する板状体であり、この軸を中心とする略半円形の半円部13aと、半円部13aに連続して略台形状に突出した台形部13bを有する。これにより、フランジ13の外縁は、先端が狭まった略U字形を有している。
フランジ13の周面には、溝13cが設けられている。この溝13cは、略U字形の外縁に沿って連続して形成されている。この溝13cには、巻線部20から導出されたワイヤ21が沿う。溝13cは、筒状体11の軸側に向かって窪んだ凹形状である。つまり、溝13cは、フランジ13の周面に沿って張り出した一対の対向する張出縁131、132に囲まれて画成されている。
巻線部20側の張出縁131は、他方の張出縁132よりも外側に張り出している。この張り出し量の差により、巻線部20側の張出縁131はケース30の内壁に接する部分を有している。そして、他方の張出縁132の周面は、ケース30の内壁に接しない。蓋体12と同様に、張出縁131の径は、巻線部20の周囲に充填材Pを充填する空間を形成するために、巻線部20の径よりも大きい。つまり、このような空間が形成されるように、蓋体12の径と張出縁131の径とが決定されている(図4参照)。
フランジ13には、図1に示すように、切欠131aが設けられている。この切欠131aは、巻線部20側と溝13c内とを連通し、ワイヤ21を挿通するために、張出縁131に形成されている。切欠131aは、ワイヤ21の始端21a側と終端21b側とをそれぞれ分離して通すために、離隔した位置に2つ形成されている。
フランジ13には、リード端子22が設けられている。リード端子22は、導電性の部材であり、巻線部20から導出されたワイヤ21が接続されている。リード端子22は、ワイヤ21の始端21aと終端21bに対応させて一対設けられている。本実施形態のリード端子22は、クランク形状の板状体である。リード端子22の一端は、フランジ13の外縁のうち、略U字形以外の直線状の平坦面に取り付けられ、全体が筒状体11の軸に直交する方向に突出している。
フランジ13には、貫通孔13dが形成されている。貫通孔13dは、筒状体11の内径と略同径の円形である。これにより、筒状体11の内側は、外部と連通している。さらに、フランジ13には、貫通孔13dの周囲がリング状に隆起した突出部13eが設けられている。
ボビン10は、絶縁性の材料により筒状体11、蓋体12、フランジ13が一体的に形成されている。つまり、ボビン10は筒状体11、蓋体12、フランジ13が共通の材料により継ぎ目なく連続して形成されている。ボビン10の材料としては、例えば、PPS樹脂を用いることができる。
(巻線部)
巻線部20は、筒状体11の外周に巻装されたワイヤ21により形成される。ワイヤ21は、導電性の細線である。ワイヤ21は、例えば、エナメルで被覆された銅線である。ワイヤ21の巻き始めの端部である始端21aは、巻線部20から導出されて一方の切欠131aを通り、溝13c内に沿って延びて、一方のリード端子22に接続されている。ワイヤ21の巻き終わりである終端21bは、巻線部20から導出されて他方の切欠131aを通り、他方のリード端子22に接続されている。ワイヤ21とリード端子22とは、例えば、抵抗溶接を利用したヒュージングにより結線される。ヒュージングは、通電端子に設けられた突起等でマグネットワイヤを挟み、抵抗溶接時の発熱によりマグネットワイヤの被覆を溶かしながらマグネットワイヤと通電端子との結線を行う手法である。
(ケース)
ケース30は、図1及び図2に示すように、筒状体11及び巻線部20を収容する容器である。ケース30は、図4に示すように、ボビン10の蓋体12によって封止された開口31と、充填材Pを注入するための注入口32を有する。本実施形態のケース30は、全体として略円筒形状である。ケース30の軸方向の一端が開口31となっている。開口31により、ケース30の一端の全体が開放されている。開口31の縁部には、蓋体12の嵌合部12bの段差に合致する嵌合部31aが形成されている。開口31と蓋体12とは略同一の径であり、互いの嵌合部12b、31aが、エポキシ等の接着剤を介して嵌り合わされて接着されることにより封止されている。これにより、巻線部20を収容するケース30の一部を、ボビン10の蓋体12が兼用している。
一方、ケース30の他端は、軸に直交する平板状の端面33によって塞がれている。この端面33は、ケース30に収容されたボビン10のフランジ13側に対応している。端面33には、貫通孔33aが形成されている。貫通孔33aには、ボビン10のフランジ13に形成された突出部13eの外縁が嵌っている。
ケース30の曲面状の側面34には、コネクタ収容部35が設けられている。コネクタ収容部35は、コネクタ36を収容した扁平円筒形状である。コネクタ36は、一対の板状の導電性部材である。一対のコネクタ36のそれぞれの一端は、図4に示すように、一対のリード端子22に一体に接続され、リード端子22を延長する方向に突出している。コネクタ36は、その先端が露出するように、コネクタ収容部35内に埋め込まれて支持されている。
注入口32とコネクタ収容部35は、ケース30の側面34に筒状体11の軸と平行な方向に並んで配置されている。つまり、注入口32とコネクタ収容部35は、軸方向に隣接した位置に設けられている。
ケース30は、筒状体11の軸から離れる方向に膨出して容積を拡大した膨出部37を有している。そして、注入口32は膨出部37に設けられている。本実施形態の膨出部37は、側面34から突出した角筒形状により囲まれた領域であり、この端部の開口が長方形状の注入口32となっている。この膨出部37は、ヒケによる巻線部20の周囲の未充填箇所の発生を防止するために設けられている。ヒケは、充填材Pが硬化後、温度が低下する際に体積が減少する現象である。このため、膨出部37の容積は、ヒケによる体積の減少を補う量以上の充填材Pが収容可能な大きさとなっている。
さらに、本実施形態のケース30は、図1に示すように、第1のケース30Aと第2のケース30Bの分割構造となっている。第1のケース30Aと第2のケース30Bは、円筒形状を軸方向の平面で切断することにより分割された形状である。
第1のケース30Aと第2のケース30Bは、それぞれ蒲鉾形を有している。但し、第1のケース30Aと第2のケース30Bを分ける切断平面は、軸を越えてリード端子22側、つまり、コネクタ収容部35側、注入口32側に寄っている。このため、第1のケース30Aは、第2のケース30Bよりも、軸に直交する方向の断面が大きくなっている。これにより、第1のケース30Aは、筒状体11及び巻線部20の大部分を収容する。第2のケース30Bは、筒状体11及び巻線部20のリード端子22側の一部を収容する。
第1のケース30Aと第2のケース30Bの端部は、嵌合部38により嵌め合わされて、エポキシ等の樹脂により接着されて封止される。つまり、第1のケース30Aと第2のケース30Bの縁部には、それぞれ互いに嵌り合う段差による嵌合部38A、38Bが形成されていて、これが合致するように接着剤を介して貼り合わされる。
第1のケース30Aは、端面33A、側面34Aが一体的に形成されている。つまり、第1のケース30Aは、共通の材料により継ぎ目なく連続して形成されている。第2のケース30Bは、端面33B、側面34B、コネクタ収容部35、膨出部37が一体的に形成されている。つまり、第2のケース30Bは、共通の材料により継ぎ目なく連続して形成されている。ケース30の材料としては、例えば、PPS樹脂を用いることができる。
(充填材)
充填材Pは、絶縁性の樹脂である。充填材Pとしては、エポキシ等の熱硬化性樹脂を用いることができる。充填材Pは、注入口32から注入され、巻線部20の周囲に充填されて硬化されている。
このような充填材Pの充填は、例えば、以下のように行われる。まず、第1のケース30Aと第2のケース30Bとの間に筒状体11、巻線部20及びフランジ13が収容されるように挟み、互いの嵌合部38A、38Bが合致するように接着して封止する。このとき、蓋体12の嵌合部12bと第1のケース30A、第2のケース30Bの嵌合部31aも、合致するように接着して封止する。これにより、コネクタ収容部35内のコネクタ36は、それぞれリード端子22に接続される。また、フランジ13の張出縁131の外周は、ケース30の内壁に接する。但し、張出縁131の外周とケース30の内壁との間は完全には封止されず、充填材Pが流動する隙間を含んでいる。
このように筒状体11及び巻線部20を収容したケース30を真空槽内に収容し、減圧装置によって真空槽内を減圧してケース30内の空気を抜き取る。そして、重力が働く方向とは逆の方向に向けた注入口32から、充填材Pを注入する。充填材Pの注入量は、ヒケによる体積の減少を考慮して、膨出部37内を満たす量とする。充填材Pは、ケース30内の巻線部20の周囲の空間内と、ワイヤ21間の隙間を覆うように流れ込み、硬化している。
注入口32から巻線部20に向かって流れ込んだ充填材Pは、ケース30の内壁に接しているフランジ13の張出縁131により、溝13c内への流入が一部阻害されるが、張出縁131とケース30の内壁との一部の隙間を介して、溝13c内に流入する。さらに、充填材Pは、切欠131aを介して、溝13c内への流入が促進されるので、溝13c内のワイヤ21の周囲も充填材Pにより充填されて硬化している。つまり、充填材Pは、ケース30内の巻線部20側から切欠131aを介して溝13c内にかけて充填されている。
[電磁弁の構成例]
以上のようなモールドコイル100は、例えば、図5に示すように、磁路を形成するハウジング200とともに、弁本体300に組み付けられて、電磁弁を構成する。弁本体100は、図示しない吸引子、プランジャ、弁体及びオリフィスを備える。吸引子は、磁性材料からなり、筒状体11の内部に挿入される。プランジャは、磁性材料からなる中空の棒状体であり、筒状体11の内部に摺動自在に配置される。弁体は、プランジャ先端に固定される。つまり、プランジャの一端は吸引子側に位置し、他端には弁体が固定される。オリフィスは、弁体との間で流路の開閉を行う。ワイヤ21に通電することにより巻線部20が励磁され、プランジャが吸引子側に引き付けられること弁体が移動して、オリフィスとの間で流路の開度が調整される。また、ワイヤ21への通電を停止すると、例えば、吸引子とプランジャ間に設けられたバネ等の付勢力で弁体が移動して、オリフィスとの間で流路を閉じる。このような電磁弁は、例えば、コンプレッサ駆動弁として用いられる。
[作用効果]
(1)以上のような本実施形態は、筒状体11の一端に、筒状体11が拡径された蓋体12を有するボビン10と、筒状体11の外周に巻装されたワイヤ21により形成された巻線部20と、筒状体11及び巻線部20を収容するケース30と、ケース30内に充填された絶縁性の充填材Pと、を有する。そして、ケース30は、蓋体12によって封止された開口31と、充填材Pを注入するための注入口32と、を有する。
このため、金型等の冶具を用いずに、ケース30を用いて充填材Pを充填し、充填材Pの硬化後は、ケース30をそのままモールドコイル100の外装とすることができる。これにより、充填材Pによるモールドのために、高価な金型等の冶具を使用する必要がなく、低コストで製造できる。また、冶具の取り外し作業が不要となるので、量産がしやすい。
また、ケース30にボビン10の蓋体12により封止される開口31を設けることにより、ケース30の壁面が減少するため、ケース30の形成がし易くなるが、ケース30自体は変形しやすくなる。しかし、開口31は、ボビン10の蓋体12によって封止されて支持されているので、十分な強度が確保される。このため、外部から力が加わった場合や、充填材Pの注入時にかかる圧力や充填材Pの硬化時のヒケによる変形を防止できる。
(2)筒状体11の他端に、筒状体11が拡径され、ケース30の内壁に接する部分を有するフランジ13を有し、フランジ13の周面には、巻線部20から導出されたワイヤ21が沿う溝13cが設けられ、溝13cは、ケース30内の巻線部20側と、溝13c内とを連通し、ワイヤ21が挿通された切欠131aを有し、充填材Pは、ケース30内の巻線部20側から切欠131aを介して溝13c内にかけて充填されていてもよい。
このため、ケース30の内壁に接するフランジ13によっても、ケース30の強度が確保され、充填材Pの注入時にケース30にかかる圧力や硬化時のヒケによる変形を防止できる。また、巻線部20から導出されたワイヤ21が沿う溝13cにも、切欠131aを介して充填材Pが流入して硬化させることができる。このため、外部との接続のために導出されたワイヤ21の絶縁が確保されるとともに、巻線部20側の充填材Pのヒケ等による圧力で断線することが防止される。
(3)溝13cは、フランジ13の周面に沿って張り出した一対の対向する張出縁131、132に囲まれて画成され、巻線部20側の張出縁131は、他方の張出縁132よりも外側に張り出していることにより、ケース30の内壁に接する部分を有し、他方の張出縁132の周面は、ケース30の内壁から離隔している。このため、張出縁131と張出縁132との張り出し量の差によって、溝13cを構成する壁面の一部が減少するので、充填材Pを溝13c内に流れ込み易くすることができる。
(4)ケース30には、筒状体11の軸から離れる方向に膨出した膨出部37を有し、注入口32は、膨出部37に設けられている。このため、充填材Pを、膨出部37内に達する量まで充填することにより、ヒケによる未充填箇所の発生を防止できる。
(5)巻線部20から導出されたワイヤ21が接続されたリード端子22と、リード端子22に接続されるコネクタ36を収容したコネクタ収容部35と、を有し、コネクタ収容部35と注入口32とは、ケース30の側面に、筒状体11の軸と平行な方向に並んで配置されている。このため、開口部分である注入口32が膨出部37により膨出していても、膨出部37とコネクタ収容部35とが、ケース30の周方向に異なる位置に設けられている場合に比べて、膨出部37が邪魔にならない。
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態を、図6の分解斜視図、図7の外観斜視図を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成部分は、説明を省略又は簡略化する。本実施形態のボビン10及び巻線部20は、第1の実施形態と同様である。
[構成]
本実施形態のケース30の注入口32は、図6に示すように、ケース30の蓋体12によって封止された開口31とは反対側に設けられている。ケース30は円筒形状を有し、注入口32は、少なくともケース30の内径の全長に亘る大きさを有している。例えば、注入口32は、ケース30の開口31と反対側の端部の全体が開放されることにより、注入口32を構成している。また、コネクタ収容部35は、ケース30とは別体として構成されている。注入口32の一部には、コネクタ収容部35が搭載される凹形状の受部32aが設けられている。
ケース30には、注入口32側から筒状体11、巻線部20及び蓋体12が挿入されて、蓋体12が開口31に接着剤により接着されて封止される。蓋体12の直径はケース30の内径よりも僅かに大きい程度の寸法であるため、蓋体12又はケース30が弾性変形し、ケース30にボビン10を組み付けることができる。コネクタ収容部35は、コネクタ36に、リード端子22が接続されるように、受部32aに搭載されて接着剤で接着されて固定される。
このように、ケース30に筒状体11、巻線部20及びフランジ13が挿入された状態では、図7に示すように、フランジ13と注入口32との間に、膨出部37が設けられている。つまり、膨出部37は、ケース30が、筒状体11から離れる方向に膨出して容積を拡大した部分となっている。本実施形態の膨出部37は、ケース30の軸方向の長さよりも、ボビン10の軸方向の長さが短くなっていることにより、フランジ13と注入口32との間に形成される領域である。
充填材Pは、図7に示すように、筒状体11の内部に円柱形状の中子Mを挿入した状態で、注入口32から注入される。充填材Pは、フランジ13上に滴下されてフランジ13の外縁に広がって行き、張出縁132から溝13c内に流入して、張出縁131の外縁の切欠131aを通過して、巻線部20側に流入する。また、張出縁131の外縁と、ケース30の内壁との間の隙間を通過して、巻線部20側に流入する。これにより、巻線部20の周囲及びワイヤ21の隙間に充填材Pが充填される。注入する充填材Pの量は、膨出部37内を満たす量とする。充填材Pが硬化した後に、中子Mを抜き取ることにより、筒状体11の内部の空間を開放する。
[作用効果]
本実施形態は、注入口32は、ケース30の蓋体12によって封止された開口31とは反対側に設けられている。このため、注入口32から注入された充填材Pは、筒状体11の軸方向に沿う直線状に流れるので、充填されやすい。また、注入口32は、少なくともケース30の内径の全長に亘る大きさを有しているので、短時間で多くの充填材Pを流入させることができ、注型の効率が向上する。本実施形態では、注入口32は、ケース30の開口31と反対側の端部の全体が開放されることにより構成されているので、大きな開口となっていて、充填材Pを注入しやすい。さらに、充填材Pを、膨出部37内に達する量まで充填することにより、ヒケによる未充填箇所の発生を防止できる。
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態を、図8の分解斜視図、図9の外観斜視図を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成部分は、説明を省略又は簡略化する。本実施形態のボビン10の蓋体12は、リード端子22側、つまりワイヤ21の引き出し側が略半円形の半円部12c、リード端子22と筒状体11を挟んで反対側が、長方形状に突出した方形部12dを有する。これにより、蓋体12の外縁は、略U字形を有している。その他のボビン10及び巻線部20の構成は、第1の実施形態と同様である。
また、本実施形態の注入口32は、ケース30のリード端子22とは筒状体11を挟んで反対側に設けられている。つまり、本実施形態の注入口32は、第1の実施形態のようなケース30のコネクタ収容部35側ではなく、これと反対側に設けられている。
注入口32は、少なくともケース30内の軸方向の全長に亘る大きさを有している。本実施形態では、注入口32は、ケース30のリード端子22と反対側の側面の全体が開放されることにより、注入口32を構成している。ここで、ケース30は、軸に直交する方向の断面が略U字形であり、開口31は、蓋体12の外縁に合致して封止される形状となっている。
ケース30には、注入口32から筒状体11、巻線部20及びフランジ13が挿入されて、蓋体12が開口31に接着剤により接着されて封止される。リード端子22は、コネクタ収容部35内のコネクタ36に接続される。
このように、ケース30に筒状体11、巻線部20及びフランジ13が挿入された状態では、図9に示すように、巻線部20と注入口32との間に、膨出部37が設けられている。つまり、膨出部37は、ケース30が、筒状体11から離れる方向に膨出して容積を拡大した部分となっている。本実施形態の膨出部37は、ケース30の径方向の長さよりも、巻線部20の径方向の長さが短くなっていることにより、巻線部20と注入口32との間に形成される領域である。
充填材Pは、注入口32から注入する。充填材Pは、巻線部20の周囲を流れて広がって行く。溝13cに対しても、充填材Pが直接流れる(図8参照)。これにより、巻線部20の周囲及びワイヤ21の隙間に充填材Pが充填される。注入する充填材Pの量は、膨出部37内を満たす量とする。
[作用効果]
本実施形態は、注入口32は、筒状体11を挟んで、ケース30のリード端子22とは反対側に設けられている。このため、注入口32を、コネクタ収容部35等に干渉されることなく、比較的大きく形成することができる。よって、短時間で多くの充填材Pを流入させることができ、注型の効率が向上する。例えば、注入口32は、少なくともケース30の軸の全長に亘る大きさを有しているので、充填材Pを高速に注入できる。さらに、注入口32は、ケース30のリード端子22と反対側の側面の全体が開放されることにより構成されているので、より一層充填材Pを注入しやすい。また、溝13cに対しても、充填材Pを直接流入させて、ワイヤ21の周囲を確実に充填することができる。また、充填材Pを、膨出部37内に達する量まで充填することにより、ヒケによる未充填箇所の発生を防止できる。
[第4の実施形態]
[構成]
本発明の第4の実施形態を、図10の分解斜視図、図11の外観斜視図、図12に断面図を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成部分は、説明を省略又は簡略化する。
本実施形態のボビン10の蓋体12は、筒状体11の軸と同心の略半円形の半円部12eと、リード端子22側が略台形状に突出した台形部12fを有する。これにより、蓋体12の外縁は、先端が狭まった略U字形を有している。筒状体11のフランジ13に設けられたリード端子22は、筒状体11の軸に直交する方向に突出して、筒状体11の軸に平行となるように蓋体12側に屈曲されることにより、逆L字形となっている。その他のボビン10及び巻線部20の構成は、第1の実施形態と同様である。
また、本実施形態では、リード端子22がケース30内から注入口32を臨む位置に設けられている。すなわち、ケース30は、円筒形状の側面である曲面部34aと、曲面部34aの一部が軸方向に沿って切り開かれて、平板状に延びた一対の平面部34bとを有する。一対の平面部34bの端辺は、間隔を空けて対向している。なお、ケース30は、軸に直交する方向の断面が、略半円形状の半円部と、半円部に連続して略台形状に突出した台形部を形成しているため、端部が狭まった略U字形となっている。
このようなケース30の軸方向の一端が、ボビン10の蓋体12によって封止される開口31である。開口31は、ケース30の軸方向の断面と相似形となっている。つまり、開口31は、端部が狭まった略U字形状となっている。
ケース30の軸方向の他端は、平板状の端面33によって塞がれている。端面33は、略半円状の半円部33b、略台形状の台形部33cを有する略U字形であり、ケース30の軸に直交する方向の断面と相似形である。半円部33bの外縁は曲面部34aに連続して形成されていて、台形部33cの一対の斜辺は、平面部34bに連続して形成されている。一対の平面部34bの端辺と、これに連続した端面33の端辺及び蓋体12の端辺によって、長方形状の開口が形成されている。この開口が、充填材Pを注入するための注入口32である。注入口32は、少なくともケース30内の軸方向の全長に亘る大きさを有している。但し、ケース30の軸に直交する断面は、筒状体11から離れる方向に行くに従って狭まっていて、注入口32の軸方向に直交する方向は、巻線部20の径よりも短くなっている。
注入口32は、ケース30内に設けられた膨出部37に設けられている。膨出部37は、ケース30が、筒状体11から離れる方向に膨出して容積を拡大した部分となっている。本実施形態の膨出部37は、蓋体12の台形部12f、端面33の台形部33c、平面部34bによって囲まれた領域である。この膨出部37内に、リード端子22が収容されている。つまり、本実施形態では、巻線部20のワイヤ21の引出し位置と、充填材Pを注入する注入位置とが共通となっている。
ケース30には、リード端子22に接続されるリード線23を支持する支持部39が設けられている。リード線23は、導電性の芯線をビニール等により被覆した部材であり、巻線部20のワイヤ21と外部の機器とを、リード端子22を介して接続する。支持部39は、台形部33cの注入口32側の縁に設けられた略U字形状の切欠である。支持部39の対向する一対の辺に対応する内壁には、端面33と平行な溝であるガイド39aが形成されている。また、支持部39の半円部33bに近い辺に対応する内壁には、一対の凹部39bが設けられている。
支持部39には、ホルダ40が挿入されることにより、一対のリード線23が挟み込まれて支持される。ホルダ40は、絶縁材料からなる略直方体形状の部材である。ホルダ40の対向する2側面には、ガイド39aに挿入される突出片40aが形成されている。また、突出片40aが形成された2側面とは異なる1側面には、支持部39の凹部39bに対応する一対の凹部40bが形成されている。一対の凹部39bのそれぞれに合わせてリード線23を挿入し、先端の被覆を除去して露出させた芯線を、一対のリード端子22の突出片を折り曲げて挟み込み、圧着するかしめにより、リード線23とリード端子22が接続される。そして、支持部39にホルダ40を挿入すると、凹部39bと凹部40bとの間に、リード線23が挟み込まれて固定される。
充填材Pは、注入口32から注入される。注入する充填材Pの量は、膨出部37内を満たす量とする。充填材Pは、巻線部20の周囲を流れて広がって行く。これにより、巻線部20の周囲及びワイヤ21の隙間に充填材Pが充填される。溝13cに対しても、リード端子22側からは、充填材Pが直接流れる。さらに、充填材Pは、切欠131aを介して溝13c内に流入するので、溝13c内のワイヤ21の周囲も充填材Pにより充填される。これにより、巻線部20の周囲及びワイヤ21の隙間に充填材Pが充填される。さらに、リード端子22とリード線23との接続部分の全体が覆われるように充填される。
[電磁弁の構成例]
以上のようなモールドコイル100は、例えば、図13に示すように、磁路を形成するハウジング200とともに、弁本体300に組み付けられて、電磁弁を構成する。電磁弁の構成は、上記の第1の実施形態と同様である。
[作用効果]
本実施形態は、リード端子22が、ケース30内から注入口32を臨む領域に設けられている。つまり、巻線部20のワイヤ21の引出し位置と、充填材Pを注入する注入位置とが共通となり、開口を大きくすることができるので、注型の効率を向上させることができる。本実施形態では、注入口32がケース30内の軸方向の全長に亘る大きさを有しているので、より注入しやすい。一方、注入口32の軸方向に直交する方向は、巻線部20の径よりも短くなっているので、注入時の充填材Pの漏れが生じ難い。
リード端子22は、膨出部37に収容されているため、膨出部37を満たすように充填材Pを充填することにより、リード端子22とリード線23との接続部分の全体が充填される。このため、充填材Pの体積の減少によるリード端子22の露出を防止できる。さらに、コネクタ収容部35を設ける場合に比べて、ケース30の構成を単純化できる。
[他の実施形態]
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含
する。また、本発明は、上記の実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組
み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で
、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
切欠131aの数は、上記の態様では2つとしたが、これには限定されない。切欠131aを1つとして、ワイヤ21の始端21aと終端21bが共通の1つの切欠131aを通過するようにしてもよい。共通の1つの切欠131aを形成する場合は、筒状体11を挟んで注入口32の逆側の位置に形成すると、充填材Pが溝13内に充填されやすく望ましい。また、上記の態様のように切欠131aの数を2つとする場合は、注入口32の中心を通る断面(例えば図3のA−A断面)に対する対称位置に2つの切欠131aを形成すると充填材Pの流れが溝13内で均一になるため好ましい。もちろん、切欠131aを2つよりも多く形成して、充填材Pの流動を促進してもよい。この場合、ワイヤ21が通過しない切欠131aを含んでいてもよい。切欠131aの形状は、充填材Pが溝13内に流入しやすいように、ワイヤ21の断面よりも大きく形成されていることが好ましく、例えば、V字状や矩形状に形成されていてもよい。
上記実施形態では、モールドコイル100が適用される電気的駆動弁を電磁弁として説明したが、これには限定されない。例えば、電気的駆動弁は、電動弁であってもよい。電磁弁は、モールドコイル100及び巻線部20への通電により発生した駆動力により駆動される弁体を有する。
ボビン10の筒状体11、巻線部20、ケース30の形状は、円筒形状には限定されず、楕円筒形状、角筒柱形状であってもよい。巻線部20からのワイヤ21の導出位置、リード端子22の形状等は、上記の態様には限定されない。
10 ボビン
11 筒状体
12 蓋体
12a 貫通孔
12b 嵌合部
12c 半円部
12d 方形部
12e 半円部
12f 台形部
13 フランジ
13a 半円部
13b 台形部
13c 溝
13d 貫通孔
13e 突出部
20 巻線部
21 ワイヤ
21a 始端
21b 終端
22 リード端子
23 リード線
30 ケース
30A 第1のケース
30B 第2のケース
31 開口
31a 嵌合部
32 注入口
32a 受部
33 端面
33A 端面
33B 端面
33a 貫通孔
33b 半円部
33c 台形部
34 側面
34A 側面
34B 側面
34a 曲面部
34b 平面部
35 コネクタ収容部
36 コネクタ
37 膨出部
38 嵌合部
38A 嵌合部
38B 嵌合部
39 支持部
39a ガイド
39b 凹部
40 ホルダ
40a 突出片
40b 凹部
100 モールドコイル
131 張出縁
131a 切欠
132 張出縁
200 ハウジング
300 弁本体
M 中子
P 充填材

Claims (10)

  1. 筒状体の一端に、前記筒状体が拡径された蓋体を有するボビンと、
    前記筒状体の外周に巻装されたワイヤにより形成された巻線部と、
    前記筒状体及び前記巻線部を収容するケースと、
    前記ケース内に充填された絶縁性の充填材と、
    を有し、
    前記ケースは、
    前記蓋体によって封止された開口と、
    前記充填材を注入するための注入口と、
    を有することを特徴とするモールドコイル。
  2. 前記筒状体の他端に、前記筒状体が拡径され、前記ケースの内壁に接する部分を有するフランジを有し、
    前記フランジの周面には、前記巻線部から導出された前記ワイヤが沿う溝が設けられ、
    前記溝は、前記ケース内の前記巻線部側と前記溝内とを連通し、前記ワイヤが挿通された切欠を有し、
    前記充填材は、前記ケース内の前記巻線部側から前記切欠を介して前記溝内にかけて充填されていることを特徴とする請求項1記載のモールドコイル。
  3. 前記溝は、前記フランジの周面に沿って張り出した一対の対向する張出縁に囲まれて画成され、
    前記巻線部側の張出縁は、他方の張出縁よりも外側に張り出していることにより、前記ケースの内壁に接する部分を有し、
    他方の張出縁の周面は、前記ケースの内壁から離隔していることを特徴とする請求項2記載のモールドコイル。
  4. 前記ケースには、前記筒状体から離れる方向に膨出して容積を拡大した膨出部を有し、
    前記注入口は、前記膨出部に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のモールドコイル。
  5. 前記巻線部から導出された前記ワイヤが接続されたリード端子と、
    前記リード端子に接続されるコネクタを収容したコネクタ収容部と、
    を有し、
    前記コネクタ収容部と前記注入口とは、前記ケースの側面に、前記筒状体の軸と平行な方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモールドコイル。
  6. 前記注入口は、前記ケースの前記蓋体によって封止された前記開口とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモールドコイル。
  7. 前記巻線部から導出されたワイヤが接続されたリード端子を有し、
    前記注入口は、前記筒状体を挟んで、前記ケースの前記リード端子とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモールドコイル。
  8. 前記巻線部から導出されたワイヤに接続されたリード端子が、前記ケース内から前記注入口を臨む領域に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモールドコイル。
  9. 前記ケースは、前記リード端子に接続され、前記ケースが外に導出されたリード線を支持する支持部を有し、
    前記リード端子は、前記リード線との接続部分とともに前記充填材により充填されていることを特徴とする請求項8記載のモールドコイル。
  10. 請求項1乃至9のいずれかに記載のモールドコイルと、
    前記巻線部への通電により発生した駆動力により駆動される弁体と、
    を有することを特徴とする電気的駆動弁。
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