JP2698722B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用の機械設備に使
用される電磁弁に関し、さらに詳細には、電磁弁を励磁
するための電流を供給する外部ＤＩＮ端子等を備えた電
磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電磁弁は、コイルに電流を流
して電磁弁を励磁するための外部接続端子を有してお
り、それらは端子台等に付設され、樹脂によるモールド
により固定されている。図７にモールドされる前のソレ
ノイドの構成を斜視図で示す。コイルボビン２の外周に
導線が巻かれてコイル３が形成されている。コイルの外
周を囲んで磁気枠４がある。磁気枠４の側板４ｃにはピ
ン端子７用の開口部１８が穿設されている。

【０００３】同じく、磁気枠４の側板４ｃには、アース
端子１４の一端がかしめにより固着されている。端子台
８には、１組の外部接続用雄端子２０が挿入されてい
る。端子台８には、１組のピン端子用孔１９とアース端
子用孔１７とが形成されており、１組のピン端子７およ
びアース端子１４が該孔から外部に突き出している。磁
気枠４等と端子台８とは、組み合わされた状態で樹脂に
より全体的にモールドされ、一体化され固定されてい
る。１組のピン端子７と外部接続用雄端子２０とは端子
台８の外側で電気的に接続されている。

【０００４】ここで、外部接続用雄端子２０は、図８の
（ａ）に示す形状をしており、端子台８に対して内側か
ら挿入され、段部２０ａが端子台８に当接されている。
このように段部２０ａを端子台８の内側で当接させてい
るのは、外部接続用雄端子２０に引っ張り方向の外力が
加わったときに、外部接続用雄端子２０が抜けてしまう
のを防止するためである。一方、アース端子１４は、磁
気枠４に対してかしめ、溶接等により固着されたり、ま
たはクリップ等により電気的に接続されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外部接
続用雄端子２０が、図８の（ｂ）に示すようなＤＩＮ端
子の場合、端子部に補強用の折り曲げ部２０ｂがあるた
め、上記したように端子台８の内側から外部接続用雄端
子２０を挿入することができない。そのため、端子台８
の外側から外部接続用雄端子２０を挿入し、切り欠き部
２０ｃに止めリング等をはめて固定したり、挿入後に挿
入端部分２０ｄを折り曲げして固定したりしていた。そ
のとき、止めリング等の余分な部品や折り曲げ等の余分
な加工を必要とするのみならず、ＤＩＮ端子専用の端子
台８を必要とする場合もあった。このように、国内基準
であるＪＩＳ規格と異なる規格の特殊端子を製造する場
合、余分な部品や手間がかかり、電磁弁のコストアップ
を発生させていた。

【０００６】また、アース端子１４を磁気枠４に対し、
かしめまたは溶接により固着する方法は、かしめや溶接
の工程を必要とし、コストが高くなるという問題のみな
らず、アース端子１４が固着された部品とアース端子１
４のない部品とを共通で使用できないため、在庫部品を
増やしてしまう問題もあった。クリップを用いる方法は
クリップが余分に必要であり、クリップの力で間接的に
固定しているため、接触抵抗が大きくなるという問題
や、後工程で樹脂によりモールドした時に、樹脂の圧力
によりクリップの状態が悪くなり、接触抵抗が増大する
という問題があった。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ＤＩＮ規格端子等の特殊な端子
と一般的な端子とで共通の端子台を使用できる電磁弁を
供給することを目的とする。また、本発明は、アース端
子を磁気枠に対して、電気的に確実に接続させると同時
に組み立ての容易な電磁弁を供給することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の電磁弁は、コイルボビンの外周に導線が巻
かれてなるコイルと、コイルの外周を囲んでなる磁気枠
と、外部接続用雄端子を有する端子台と、コイルボビン
孔の一端に嵌合される固定鉄心と、コイルボビン孔の他
端にガイドスリーブを介して摺動可能に嵌合され、コイ
ル通電時に固定鉄心に吸着される可動鉄心とを有し、全
体が樹脂でモールドされてなるソレノイドと、該可動鉄
心の駆動により開閉されて、ポートの連通を切り換える
弁座とを有する電磁弁であって、外部接続用雄端子が断
面積の減少する段差部を有し、端子台に対して段差部が
挿入されて樹脂によりモールドされると共に、段差部が
貫通孔または切り欠き部を有している。

【０００９】また、この目的を達成するために、本発明
の電磁弁は、コイルボビンの外周に導線が巻かれてなる
コイルと、コイルの外周を囲みかつ接続用の開口部を有
する磁気枠と、アース端子部を含む外部接続用雄端子を
有する端子台と、コイルボビン孔の一端に嵌合される固
定鉄心と、コイルボビン孔の他端にガイドスリーブを介
して摺動可能に嵌合され、コイル通電時に固定鉄心に吸
着される可動鉄心とを有し、全体が樹脂でモールドされ
てなるソレノイドと、該可動鉄心の駆動により開閉され
て、ポートの連通を切り換える弁座とを有する電磁弁で
あって、端子台に接続される外部端子台を有すると共
に、アース端子部と、外部端子台を端子台に取り付ける
ための雌ねじ部と、開口部に嵌合される屈曲部とを備え
るアース端子部材とを有している。

【００１０】

【作用】上記の構成よりなる本発明の電磁弁のコイル
は、励磁されると、コイルボビン孔の一端に嵌合される
固定鉄心と共に、コイルボビン孔の他端にガイドスリー
ブを介して摺動可能に嵌合され、可動鉄心を吸引する。
弁座は該可動鉄心の駆動により開閉されて、ポートの連
通を切り換える。また、外部接続用雄端子は断面積の減
少する段差部を有し、端子台に対して段差部が挿入され
て樹脂によりモールドされると共に、段差部にある貫通
孔または切り欠き部に樹脂が入り込んでモールドされて
いるので、外部接続用端子をソレノイド部にしっかりと
固定している。

【００１１】また、発明の電磁弁は、端子台に接続され
る外部端子台を有し、外部端子台は端子台に接続され、
ネジにより固定され、電磁弁に対し電気を供給する。ま
た、アース端子部材は、アース端子部と外部端子台を端
子台に取り付けるための雌ねじ部と開口部に嵌合される
屈曲部とを有し、雌ネジ部は外部端子台をネジ止めする
ためのものであり、屈曲部は磁気枠に穿設されたアース
端子接続用開口部に嵌合され、磁気枠のアースを取って
いる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例である電
磁弁について図面を参照しながら説明する。図１に本発
明の一実施例である電磁弁の断面図を示す。電磁弁１
は、上半分のソレノイド部３２と下半分の弁本体１０と
より構成されている。ソレノイド部３２の中心には、両
端部にフランジを有する中空円筒状のコイルボビン２の
胴部に銅線が巻かれたコイル３がある。コイル３の外周
を囲んで、コの字の形状をした磁気枠４，１６が天板同
士を重ね合わせた状態でかしめにより固定されている。
すなわち、コイルボビン２の中空部の上側に固定鉄心５
が挿入され、固定鉄心の段差部が磁気枠４，１６の天板
の貫通孔に挿入されて上端がかしめられている。一方、
コイルボビン２の中空部の下側にガイドスリーブ６を介
して、可動鉄心２８が摺動可能に保持されている。ソレ
ノイド部３２は、図２に示すソレノイドが組み立てられ
た状態で、樹脂２１により全体が一体化するようにモー
ルド固定されたものである。

【００１３】次に図２を用いて、ソレノイドのコイル３
への配線を説明する。コイル３の銅線の２つの端部は、
コイルボビン２に取り付けられた１組のピン端子７の各
々にはんだ付け等により電気的に接続している。１組の
ピン端子７は磁気枠１６の側板部１６ａに穿設されたピ
ン端子用開口部１８より磁気枠１６の外部に出ている。
また、磁気枠１６の側板部１６ａには、ピン端子用開口
部１８の他にアース端子接続用開口部２２が穿設されて
いる。端子台８の外部に、電源用の１組の外部接続用雄
端子としてのＤＩＮ端子２０とアース端子１４のアース
端子部１４ｂとが突き出している。また、中央部には貫
通孔が開口し、外部端子台をねじ止めするための取付ネ
ジ２３の雌ネジ部２３ａが取り付けられている。

【００１４】次に、端子台８の構成を図３により説明す
る。端子台８を外側から見た平面図を図３の（ａ）に示
す。ここでＤＩＮ端子２０の形状は図５の（ｂ）に示す
形状である。本発明に係るＤＩＮ端子が、図８の（ｂ）
に示す従来のＤＩＮ端子と違う点は、端子の断面積が減
少している段差部２０ｄの中央位置に貫通孔２７が穿孔
されていることである。貫通孔２７が穿孔されているの
は、樹脂によりモールドされたときに、樹脂が貫通孔２
７に入り込んで固まることにより、ＤＩＮ端子２０が引
き抜かれようとするときに、貫通孔２７に入り込んだ樹
脂が引き抜きを防止するためである。また、貫通孔２７
の代わりに図５の（ｃ）に示すように、段差部２０ｄの
側面中央位置に切り欠き部２７ａを設けても同様であ
る。

【００１５】ＤＩＮ端子２０は段差部２０ｄが見えなく
なる位置まで端子台８に設けられている孔に挿入され、
さらに図５の（ａ）に示すように、プリント基板２４に
穿設されている貫通孔に挿入され、はんだ付けされてい
る。ＤＩＮ端子２０は、図３の（ａ）に示すように折り
曲げ部２０ｂを内側にして、取付ネジ２３の雌ネジ部２
３ａをはさんで対向した位置に配置されている。図３の
（ｃ）に示すように、プリント基板２４のＤＩＮ端子２
０とピン端子用小孔２５とは、基板内配線により接続さ
れている。１組のピン端子７は、ピン端子用小孔２５に
圧入される。圧入によっても電気的な接続は十分確保で
きるが、さらにはんだ付けを行っておくと良い。

【００１６】端子台８の中央位置にある外部端子台取付
雌ネジ部２３ａは、図示しない外部端子台を雄ネジによ
りネジ止めするためのものである。外部端子台は制御ボ
ックスと電磁弁とを電気的に接続するために使用するも
のであり、ＤＩＮ端子２０およびアース端子１４のアー
ス端子部１４ｂと嵌合する雌端子部を有している。外部
端子台を端子台８に接続するのに、ネジ止めしているの
は、電磁弁が作業者の作業範囲に置かれることがあり、
作業者がぶつかる等してソケットが抜けること等を防止
するためである。電磁弁が駆動しているシリンダー等の
アクチュエータは他のアクチュエータと複合的な動作を
する場合が多く、ソケットの抜けが大きな事故を発生さ
せる危険があり、十分な安全性をもってしっかりと端子
台８と外部端子台とを固定しておく必要があるからであ
る。

【００１７】端子台８の外部端子台取付雌ネジ部２３ａ
の上側にアース端子１４のアース端子部１４ｂが突き出
している。アース端子１４は図６の（ａ）に示すよう
に、直角に折り曲げられた金属片であり、折り曲げられ
た一面がアース端子部１４ｂを形成し、他の一面である
折り曲げ部１４ａの端部には半長孔状の切り欠きが形成
され、その切り欠きに外部端子台を取り付けるための取
付ネジ２３が嵌合されている。

【００１８】取付ネジ２３は図６の（ｂ）に示すよう
に、六角柱形状のネジ頭部と円柱形状の突起部とよりな
り、突起部の中心に雌ネジ部２３ａが形成されている。
また折り曲げ部１４ａの両側に、折り曲げ部１４ａに連
接して「く」の字形に屈曲された屈曲部２６が両側２つ
ずつ形成されている。屈曲部２６は、アース端子の折り
曲げ部１４ａの外部に対してばね性を有しており、外部
からの圧力に対して押し返す力を発生させる。アース端
子１４と取付ネジ２３とは嵌合され、図６の（ａ）に示
すようにアース端子部材２９を構成し、図３の（ｂ），
（ｃ）に示す位置にアース端子部１４ｂを端子台８の外
部に突き出すように挿入される。

【００１９】上記のように構成された端子台８が図２に
示すように、ソレノイドに嵌合される。ピン端子７がプ
リント基板２４のピン端子用小孔２５に圧入されると同
時に、アース端子１４の屈曲部２６がソレノイドを構成
する磁気枠１６の側板部１６ａに穿設されているアース
端子接続用開口部２２に嵌合される。嵌合されるとき
に、図４に示すようにアース端子接続用開口部２２の横
幅ｄは屈曲部２６の張り出している外側の幅Ｄよりもわ
ずかに小さいので、屈曲部２６はアース端子接続用開口
部２２により内側にわずかに押し込まれる。屈曲部２６
はばね性を有し、磁気枠１６のアース端子接続用開口部
２２と圧接している。磁気枠４，１６は各々かしめによ
り一体化されており、電気的に一体と考えていてよい。
これにより、磁気枠４，１６とアース端子部材２９との
接触抵抗が極めて小さくなり、磁気枠４，１６が十分に
アースされた状態となり得る。

【００２０】磁気枠４，１６にアースを取るのは、電磁
弁使用時に、万一コイル３から磁気枠４等の金属部に電
流が漏電した場合に、電磁弁の側にいる作業者が感電す
る危険があり、それを防止するためである。端子台８が
ソレノイドに嵌合された状態で、樹脂２１により全体が
モールドされてソレノイド部３２が形成される。樹脂２
１は、端子台８と磁気枠４，１６等との全ての隙間に挿
入され凝固し固定される。

【００２１】次に、電磁弁の構成要素である弁本体１０
について図１により説明する。弁本体１０には、入力ポ
ート１２，出力ポート１３とが穿設され、また両ポート
を連通させる弁座３０が設けられている。可動鉄心２８
の弁座３０に当接する部分に、弾性体で作られた弁体１
１が埋め込まれている。可動鉄心２８の下端部は外側に
フランジ部を有しており、そのフランジ部の上面に当接
して、可動鉄心２８を下向きに付勢するための復帰ばね
１５がある。復帰ばね１５の他端はガイドスリーブ６の
フランジ部の下面に当接している。

【００２２】次に、上記構成を有する電磁弁の動作につ
いて説明する。図１は、コイル３に電流が流されていな
い状態を示している。可動鉄心２８は、復帰ばね１５に
より下向きに付勢され、弁体１１が弁座３０に当接して
いる。これにより、入力ポート１２と出力ポート１３と
は連通していない。一方、コイル３に電流が流される
と、固定鉄心５の上下方向に磁界が発生し、固定鉄心５
が可動鉄心２８を吸引する。この吸引力は、復帰ばね１
５のばね力よりも強いので、可動鉄心２８は、固定鉄心
５に当接する位置まで移動する。これにより、弁体１１
が弁座３０から離れ、入力ポート１２と出力ポート１３
とが連通する。

【００２３】また、電磁弁の外部端子台を引き抜くとき
等に、ＤＩＮ端子２０を引き抜く方向に力を加えても、
ＤＩＮ端子２０は貫通孔２７に入り込んで凝固している
樹脂２１によりしっかり固定されているので、引き抜か
れることがないのみならず、プリント基板２４とＤＩＮ
端子２０とのはんだ付けに外力が加わることがなく、プ
リント基板２４とＤＩＮ端子２０との電気的接触が悪く
なることがない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の電磁弁によれば、外部接続用雄端子が断面積の減
少する段差部を有し、端子台に対して段差部が挿入され
て樹脂によりモールドされると共に、段差部が貫通孔ま
たは切り欠き部を有しているので、外部端子を端子台に
挿入し固定するときに余分な部品や余分な工程を必要と
せず、電磁弁のコストダウンが図れる。

【００２５】また、本発明の電磁弁によれば、端子台に
接続される外部端子台を有すると共に、アース端子部材
が外部端子台を端子台に取り付けるための雌ねじ部と、
開口部に嵌合される屈曲部とを有するアース端子より構
成されているので、磁気枠とアース端子の接触抵抗を小
さくすることができ、アース端子を磁気枠に対してかし
める必要がないため、アース端子を有する電磁弁と有し
ない電磁弁とで部品を共通化することができ、電磁弁の
コストダウンが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電磁弁の構成を示す断
面図である。

【図２】ソレノイド部の構成を示す分解斜視図である。

【図３】本発明に係る端子台の形状を示す三面図であ
る。

【図４】屈曲部とアース端子接続用開口部との関係を示
す説明図である。

【図５】本発明に係るＤＩＮ端子の形状を示す説明図で
ある。

【図６】本発明に係るアース端子の斜視図である。

【図７】従来のソレノイド部の構成を示す分解斜視図で
ある。

【図８】従来の外部接続用端子の斜視図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ３ コイル ４ 磁気枠 ５ 固定鉄心 ７ ピン端子 ８ 端子台 １０ 弁本体 １４ アース端子 １６ 磁気枠 ２０ 外部接続用雄端子 ２３ 取付ネジ ２３ａ 雌ネジ部 ２４ プリント基板 ２６ 屈曲部 ２７ 貫通孔 ２９ アース端子部材 ３２ ソレノイド部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルボビンの外周に導線が巻かれてな
   るコイルと、コイルの外周を囲んでなる磁気枠と、外部
   接続用雄端子を有する端子台と、コイルボビン孔の一端
   に嵌合される固定鉄心と、コイルボビン孔の他端にガイ
   ドスリーブを介して摺動可能に嵌合され、コイル通電時
   に固定鉄心に吸着される可動鉄心とを有し、全体が樹脂
   でモールドされてなるソレノイドと、 該可動鉄心の駆動により開閉されて、ポートの連通を切
   り換える弁座とを有する電磁弁において、 前記外部接続用雄端子が断面積の減少する段差部を有
   し、前記端子台に対して段差部が挿入されて前記樹脂に
   よりモールドされると共に、 前記段差部が貫通孔または切り欠き部を有することを特
   徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 コイルボビンの外周に導線が巻かれてな
   るコイルと、コイルの外周を囲みかつ接続用の開口部を
   有する磁気枠と、アース端子部を含む外部接続用雄端子
   を有する端子台と、コイルボビン孔の一端に嵌合される
   固定鉄心と、コイルボビン孔の他端にガイドスリーブを
   介して摺動可能に嵌合され、コイル通電時に固定鉄心に
   吸着される可動鉄心とを有し、全体が樹脂でモールドさ
   れてなるソレノイドと、 該可動鉄心の駆動により開閉されて、ポートの連通を切
   り換える弁座とを有する電磁弁において、 前記端子台に接続される外部端子台を有すると共に、 前記アース端子部と、前記外部端子台を前記端子台に取
   り付けるための雌ねじ部と、前記磁気枠の開口部に嵌合
   される屈曲部とを備えるアース端子部材を有することを
   特徴とする電磁弁。