JP2731321B2 - 電磁弁の製造方法 - 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、複数種類の外
部接続用端子から任意の１つの端子を選択して製造され
る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、
それらは端子ケース等に付設され、樹脂によるモールド
により固定されている。ここで、外部接続端子の種類と
しては、金属製雄端子や絶縁被覆銅線等が使用された
り、さらにサージキラーや全波整流基板等を接続するこ
とが行われている。この場合に、サージキラー等の部品
を含めて一体成形によりソレノイド部を構成することが
広く行われている。

【０００３】例えば第一の従来例として、実公平２−３
８１４３号公報に開示された例を説明する。図１０に外
部接続端子として金属製端子を使用する場合の一体成形
される前のソレノイドの構成を斜視図で示す。また、図
１１に図１０で示した部品が一体成形されたソレノイド
の斜視図を示す。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。

【０００４】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
３６には、１組の外部接続用雄端子３５が挿入されてい
る。端子台３６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３６とは、組み合わされた状態で樹
脂により一体成形され、図１１に示すように固定され
る。１組のピン端子７と外部接続用雄端子３５とは端子
台３６の外側で電気的に接続されている。

【０００５】第二の従来例として、実公平２−３８１４
２号公報の例を説明する。すなわち、外部接続端子に絶
縁被覆銅線を使用する場合の一体成形される前のソレノ
イドの構成を図８に斜視図で示す。また、図９に図８で
示した部品が一体成形されたソレノイドの斜視図を示
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。

【０００６】端子台３６には、２つのピン端子用孔１９
が設けられており、ピン端子用孔１９にはピン端子７が
挿入されハンダ付けされている。また、端子台３６に
は、２本の絶縁被覆銅線２７がハンダ付けされている。
端子台３６には図示しないパターンが形成されており、
ピン端子７と絶縁被覆銅線２７とが電気的に接続されて
いる。また、２本の絶縁被覆銅線２７には、サージキラ
ー２６が接続されている。

【０００７】絶縁被覆銅線２７を保護部材９に挿入し、
端子台３６と磁気枠４とを組み合わされた状態で樹脂に
より一体成形され、図９に示すように固定される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電磁弁は外部接続端子の種類により端子ケースの形状や
寸法が異なるため、一体成形するときに各端子台に対応
して各々別個の金型を必要としコストが高くなってい
た。また、各端子台に対応する金型を使用するために、
金型の交換が必要となり、煩雑かつ余分な時間がかかっ
ていた。さらに、ソレノイド部の形状は、気体用電磁弁
に使用されるものと液体用電磁弁に使用されるもので異
なる場合が多いため、端子台毎かつ気体用液体用の種別
毎に多数の種類の金型を用意して一体成形が行われてい
た。これがさらに高いコストと煩雑さを発生させてい
た。

【０００９】そのため、従来より同一の金型を使用する
ことが望まれていた。しかし、そのためには以下のよう
な問題があった。 （１）一体成形する場合に、端子台３６や保護部材９の
周囲から樹脂が漏れるおそれがあるので、金型が端子台
や外部接続端子等全体を覆うようにして成形を行なう必
要があった。そして、外部接続端子の相違等に金型の形
状を合わせていたため、異なる外部接続端子に対して同
一の金型を使用することができなかった。

【００１０】（２）外部接続端子として金属製端子を使
用する場合、アース用端子１４が取り付けられることが
多い。アース用端子１４は、磁気枠４に固定されるた
め、外部接続端子にアース用端子がある場合には、アー
ス用端子のためのシールを別に行う必要があった。

【００１１】（３）外部接続端子のオプションとしてサ
ージキラー２６等の部品を取り付ける場合、余分のスペ
ースを確保するため、別の金型が必要であった。

【００１２】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、複数種類の外部接続端子のうち
の任意の外部接続端子を使用する場合に、同一の金型で
一体成形できる電磁弁を供給することを目的とする。

【００１３】

【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、該コイルと外部電源とを接続するための外部接
続用端子ケースとを一体樹脂成形してなるコイル部と、
コイルボビン孔の一端に固定される固定鉄心と、コイル
ボビン孔の他端に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するソレノイド
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
用端子ケースが、２以上の種類の外部接続端子に対応し
て各々異なった内部形状を有すると共に同一の外形寸法
を有する２以上の種類の外部接続用端子ケースのうちの
１つとして選択され、同一の金型により前記コイル部と
して一体成形される。

【００１４】

【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る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。

【００１５】ここで、電磁弁のコイルに通電するための
外部接続端子として金属製端子、絶縁被覆銅線、絶縁被
覆銅線にサージキラー等を接続したもの、絶縁被覆銅線
を保護するための配管を接続可能にしたもの等の２以上
の種類の外部接続端子に対応して各々異なった内部形状
を有すると共に同一の外形寸法を有する２以上の種類の
外部接続用端子ケースのうちの１つを選択して、磁気枠
と一体成形する場合に、各外部接続用端子ケースの内部
形状は異なるが外形寸法が同一であるので、同一の金型
を利用して一体成形できる。金型は、各端子ケースの外
形寸法が同一な外周部で成形時の樹脂の漏れを防止して
いる。

【００１６】

【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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】図１および図２は、第一の種類の端子ケー
スであるオプション端子ケース８を一体成形した場合を
示している。オプション端子ケース８が一体成形された
状態で、一組のピン端子８は端子ケース８の外に突き出
している。図１に示すように、ピン端子７には一組の絶
縁被覆銅線２７とサージキラー２６とがハンダ付けによ
り各々接続されている。

【００２０】次に、オプション端子ケース８の構成を図
３により説明する。オプション端子ケース８は、サージ
キラー等の付属部品を余分に接続する場合に使用する端
子ケースである。オプション端子ケース８を磁気枠１６
側から見た平面図を図３の（ａ）に示す。図３の（ｂ）
に図３の（ａ）の左側面図を示す。図３の（ｃ）にＡ−
Ａ断面図を示す。オプション端子ケース８の外形寸法で
ある縦長さＷ１と横長さＷ２とは、後で説明する他の外
部接続端子を取り付けるための端子ケースの外形寸法と
同一である。

【００２１】オプション端子ケース８と磁気枠４，１６
とを一体成形する金型は、オプション端子ケース８の外
形寸法である縦側面８ｃと横側面８ｄと接触し、その接
触面で樹脂の漏れを防止している。このとき、オプショ
ン端子ケース８の側面に突き出て設けられている４本の
固定ピン８ａに樹脂が密着するので、オプション端子ケ
ース８と磁気枠４，１６とを一体成形したときの成形強
度を強くすることができる。

【００２２】次に、第二の種類の端子ケースであるグロ
メット端子ケース３１について説明する。グロメット端
子ケース３１は、外部接続端子としての絶縁被覆銅線２
７をピン端子７に直接接続する場合に使用する端子ケー
スである。グロメット端子ケース３１の構成を図４によ
り説明する。グロメット端子ケース３１を磁気枠１６側
から見た平面図を図４の（ａ）に示す。図４の（ｂ）に
図４の（ａ）の右側面図を示す。グロメット端子ケース
３１の外形寸法である縦長さＷ１と横長さＷ２とは、オ
プション端子ケース８の外形寸法と同一である。

【００２３】グロメット端子ケース３１と磁気枠４，１
６とを一体成形する金型は、グロメット端子ケース３１
の外形寸法である縦側面３１ｃと横側面３１ｄと接触
し、その接触面で樹脂の漏れを防止している。オプショ
ン端子ケース８とグロメット端子ケース３１の外形寸法
が同一であるので、両者を磁気枠４，１６と一体成形す
る金型は同一のものが使用できる。

【００２４】このとき、グロメット端子ケース３１の側
面に突き出て設けられている４本の直方体状の固定ピン
３１ａに樹脂が密着するので、グロメット端子ケース３
１と磁気枠４，１６とを一体成形したときの成形強度を
強くすることができる。

【００２５】次に、第三の種類の端子ケースであるＤＩ
Ｎ端子ケース３３について説明する。ＤＩＮ端子ケース
３３は、外部接続端子としてＤＩＮ端子２０を使用する
場合の端子ケースである。ＤＩＮ端子ケース３３の構成
を図５により説明する。ＤＩＮ端子ケース３３を磁気枠
１６側から見た平面図を図５の（ｃ）に示す。図５の
（ｂ）に図５の（ｃ）の右側面図を示す。図５の（ａ）
に図５の（ｃ）の背面図を示す。ＤＩＮ端子ケース３３
の外形寸法である縦長さＷ１と横長さＷ２とは、オプシ
ョン端子ケース８およびグロメット端子ケース３１の外
形寸法と同一である。

【００２６】ＤＩＮ端子ケース３３と磁気枠４，１６と
を一体成形する金型は、ＤＩＮ端子ケース３３の外形寸
法である縦側面３３ｃと横側面３３ｄと接触し、その接
触面で樹脂の漏れを防止している。オプション端子ケー
ス８およびグロメット端子ケース３１とＤＩＮ端子ケー
ス３３の外形寸法が同一であるので、３者を磁気枠４，
１６と一体成形する金型は同一のものが使用できる。

【００２７】ＤＩＮ端子ケース３３の中央位置にある外
部端子ケース取付雌ネジ部２３ａは、図示しない外部端
子ケースを雄ネジによりネジ止めするためのものであ
る。外部端子ケース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。外部端子ケースをＤＩＮ端子ケ
ース３３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。

【００２８】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ＤＩＮ端
子ケース３３と外部端子ケースとを固定しておく必要が
あるからである。

【００２９】ＤＩＮ端子ケース３３の外部端子ケース取
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７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ケー
スを取り付けるための取付ネジ２３が嵌合されている。

【００３０】取付ネジ２３は図７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。

【００３１】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。ＤＩＮ端子
ケース３３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２１は、ＤＩＮ端子ケース３３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。

【００３２】次に、第四の種類の端子ケースであるコン
ジット端子ケース３４について説明する。コンジット端
子ケース３４は、外部接続端子として絶縁被覆銅線２７
を使用すると共に外部保護用の配管を使用する場合の端
子ケースである。コンジット端子ケース３４の構成を図
６により説明する。コンジット端子ケース３４を磁気枠
１６側から見た平面図を図６の（ａ）に示す。図５の
（ｂ）に図５の（ａ）の右側面図を示す。図５の（ｃ）
に図５の（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。コンジット端子
ケース３４の外形寸法である縦長さＷ１と横長さＷ２と
は、オプション端子ケース８、グロメット端子ケース３
１およびＤＩＮ端子ケース３３の外形寸法と同一であ
る。

【００３３】コンジット端子ケース３４と磁気枠４，１
６とを一体成形する金型は、コンジット端子ケース３４
の外形寸法である縦側面３４ｃと横側面３４ｄと接触
し、その接触面で樹脂の漏れを防止している。オプショ
ン端子ケース８、グロメット端子ケース３１およびＤＩ
Ｎ端子ケース３３とコンジット端子ケース３４の外形寸
法が同一であるので、それらを磁気枠４，１６と一体成
形する金型は同一のものが使用できる。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】以上説明した電磁弁によれば、電磁弁のコ
イルに通電するための外部接続端子として金属製端子を
使用するＤＩＮ端子ケース３３、絶縁被覆銅線を使用す
るグロメット端子ケース３１、絶縁被覆銅線にサージキ
ラー等を接続したものを使用するオプション端子ケース
８、絶縁被覆銅線を保護するための配管を接続可能にし
たコンジット端子ケース３４の各々が内部形状は異なる
が、外形寸法が同一であるので、同一の金型を利用して
磁気枠と一体成形できるため、コストを低減できる。

【００３７】また、異なったタイプの電磁弁を成形する
場合でも、金型を交換する必要がないので、煩雑でなく
かつ作業効率が高くなる。金型は、各端子ケースの外形
寸法が同一な外周部で成形時の樹脂の漏れを防止してい
る。

【００３８】本実施例では、固定鉄心を磁気枠と共に一
体成形する気体用電磁弁について説明したが、固定鉄心
を一体成形せずに、外部に取り付ける液用電磁弁にも本
発明が適用できる。さらに、気体用電磁弁と液用電磁弁
の各オプション端子ケース、グロメット端子ケース、コ
ンジット端子ケース、ＤＩＮ端子ケースについて全ての
端子ケースの外形寸法を同一とすることにより、同一の
金型で一体成形することができる。

【００３９】本実施例では、オプション端子ケース、グ
ロメット端子ケース、コンジット端子ケース、ＤＩＮ端
子ケースの４種類の端子ケースについて説明したが、そ
の他の種類の外部接続端子を使用する端子ケースにも適
用できる。

【００４０】

【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、電磁弁のコイルに通電するため
の外部接続端子として金属製端子、絶縁被覆銅線、絶縁
被覆銅線にサージキラー等を接続したもの、絶縁被覆銅
線を保護するための配管を接続可能にしたもの等の２以
上の種類の外部接続端子に対応して各々異なった内部形
状を有すると共に同一の外形寸法を有する２以上の種類
の外部接続用端子ケースのうちの１つを選択して、磁気
枠と一体成形する場合に、各外部接続用端子ケースの内
部形状は異なるが外形寸法が同一であるので、同一の金
型を利用して一体成形できる。

【００４１】そのため、電磁弁の製造コストを低減でき
る。また、異なったタイプの電磁弁を成形する場合で
も、金型を交換する必要がないので、煩雑でなくかつ作
業効率が高くなる。金型は、各端子ケースの外形寸法が
同一な外周部で成形時の樹脂の漏れを防止している。

【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】本発明に係るオプション端子ケースの形状を示
す外観図である。

【図４】本発明に係るグロメット端子ケースの形状を示
す外観図である。

【図５】本発明に係るＤＩＮ端子ケースの形状を示す外
観図である。

【図６】アース端子の形状を示す斜視図である。

【図７】本発明に係るコンジット端子ケースの形状を示
す外観図である。

【図８】従来の第一の例である電磁弁の構成を示す斜視
図である。

【図９】従来の第一の例である電磁弁の外観を示す斜視
図である。

【図１０】従来の第二例である電磁弁の構成を示す斜視
図である。

【図１１】従来の第二の例である電磁弁の外観を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ３ コイル ４，１６ 磁気枠 ５ 固定鉄心 ７ ピン端子 ８ オプション端子ケース １０ 弁本体 １４ アース端子 ２６ サージキラー ２７ 絶縁被覆銅線 ３１ グロメット端子ケース ３２ ソレノイド部 ３３ ＤＩＮ端子ケース ３４ コンジット端子ケース

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、該コ
   イルと外部電源とを接続するための外部接続用端子ケー
   スとを一体樹脂成形してなるコイル部と、コイルボビン
   孔の一端に固定される固定鉄心と、コイルボビン孔の他
   端に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するソレノイドと、 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、 を有する電磁弁の製造方法において、 前記外部接続用端子ケースが、２以上の種類の外部接続
   端子に対応して各々異なった内部形状を有する２以上の
   種類の外部接続用端子ケースのうちの１つであって、か
   つ、各ケースの前記端子の出ている表面の縦寸法同士、
   及び横寸法同士が、各々同一であって、 同一の金型を用いて前記コイル部として一体成形される
   ことを特徴とする電磁弁の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する電磁弁の製造方法に
   おいて、 前記外部接続用端子ケースが、オプション端子ケース、
   グロメット端子ケース、ＤＩＮ端子ケース、及びコンジ
   ット端子のケースうちのいずれか１つであることを特徴
   とする電磁弁の製造方法。