JP3163436U - ソレノイド - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂製ボビンのフランジ部にコネクタを一体成形し、コネクタ内からフランジ部の周縁側に至る接続端子に、コイル側の導線を電気的に安定して接続したソレノイドにおいて、構成が簡略化されたソレノイドを提供する。【解決手段】筒状部３の端部にフランジ部８を有する合成樹脂製のボビン２を備え、筒状部３の外周に導線５を巻付けることによってコイル７を構成し、フランジ部８のコイル５と反対側の面側に合成樹脂製のコネクタ１１を一体成形し、コネクタ１１内からフランジ部８の周縁側に至る接続端子１４に、コイル７側の導線５を電気的に接続したソレノイドであって、前記接続端子１４を、フランジ部８の周縁側からさらにコイル７外周面に沿って筒状部３方向に延出して接続部２８ａを構成し、該接続部２８ａにコイル７の導線５を電気的に接続する。【選択図】図４

Description

この考案は、コネクタを備えたソレノイドに関する。

筒状部の端部にフランジ部を有する合成樹脂製のボビンを備え、筒状部に導線を巻付けることによってコイルを構成し、コイルを電源側に電気的に接続するコネクタをフランジ部側に設置したソレノイドが従来公知である。

該構成のソレノイドを改良したものとして、フランジ部のコイルと反対側の面側に合成樹脂製のコネクタを一体成形することにより、部品点数を減少させて製造コストを低く抑えるとともに、上記コネクタ内からフランジ部の周縁側に至る接続端子に、コイル側の導線を電気的に接続することにより、コイルとコネクタとを電気的に安定して接続した特許文献１に示すソレノイドが公知になっている。

特開２００２−１５９１４号公報

上記文献のソレノイドは、コネクタ内からフランジ部の周縁側にまで達した接続端子を、さらにフランジ部の周縁に沿って正面視筒状部と直交する方向に延出することにより接続部を構成し、該接続部にコイル側の導線が電気的に接続される構造であり、フランジ部の接続部と近接する位置に突起状のガイドを突出形成し、該ガイドにコイル側の導線を引掛けることにより、該導線を接続部の延出端側まで案内しているため、構造が複雑化する他、フランジ部の形状やサイズが、接続部の形状やサイズによって規制される。

本考案は、合成樹脂製ボビンのフランジ部にコネクタを一体成形し、コネクタ内からフランジ部の周縁側に至る接続端子に、コイル側の導線を電気的に安定して接続したソレノイドにおいて、構成が簡略化されたソレノイドを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本考案は、第１に、筒状部３の端部にフランジ部８を有する合成樹脂製のボビン２を備え、筒状部３の外周に導線５を巻付けることによってコイル７を構成し、フランジ部８のコイル５と反対側の面側に合成樹脂製のコネクタ１１を一体成形し、コネクタ１１内からフランジ部８の周縁側に至る接続端子１４に、コイル７側の導線５を電気的に接続したソレノイドであって、前記接続端子１４を、フランジ部８の周縁側からさらにコイル７外周面に沿って筒状部３方向に延出して接続部２８ａを構成し、該接続部２８ａにコイル７の導線５を電気的に接続したことを特徴としている。

第２に、コイル７と、接続端子１４との間に絶縁シート２９を介挿したことを特徴としている。

第３に、接続端子１４を、フランジ部８のコイル７側の面側を通過してフランジ部８の周縁側に至るように形成し、フランジ部８のコイル７側の面側に前記絶縁シート２９を配置したことを特徴としている。

第４に、コイル２９と、接続端子１４との間に保護シート３１を介挿したことを特徴としている。

第５に、保護シート３１をコイル７の外周面側に配置したことを特徴としている。

第６に、コイル７外周とともに、接続端子１４のコイル７外周面側に延出した箇所もまとめてカバーするカバー体３２を設けたことを特徴としている。

第７に、接続端子１４を、フランジ部８からボビン２側方に突出形成させるとともに、接続端子１４の該突出形成した箇所を、コイル７外周面に沿うようにコイル７側に曲げ形成してなることを特徴としている。

本考案によれば、接続端子をフランジ部の周縁側からさらにコイル外周面に沿って筒状部方向に延出することにより接続部を構成し、コイル側の導線が電気的に接続される接続部がコイル外周面に沿うため、コイル側の導線を接続部側に案内するガイドが不要になり、構成を簡略化できる他、接続部の形状やサイズに合せてフランジ部を構成する必要がなく、設計の自由度も高い。

また、コイルと、接続端子との間に絶縁シートを介挿すれば、接続端子とコイルとの不測の短絡を効率的に防止できる。

また、接続端子を、フランジ部のコイル側の面側を通過してフランジ部の周縁側に至るように形成し、フランジ部のコイル側の面側に前記絶縁シートを配置すれば、接続端子をフランジ部の周縁側に延設するため、コイルを避けるようにしてコネクタの一部をフランジ部の周縁よりも外側に突出させる必要が無く、全体をコンパクトに形成できるとともに、接続端子とコイルとの意図しない短絡を、絶縁シートによって防止できる。

さらに、コイルと、接続端部との間に保護シートを介挿すれば、コイルを接続端子から効率的に保護できる。特に、保護シートをコイルの外周面側に配置すれば、さらに効率的にコイルを保護することが可能になる。

なお、コイル外周とともに、接続端子のコイル外周面側に延出した箇所もまとめてカバーするカバー体を設ければ、接続端子や、コイルをさらに効率的に保護できる他、接続端子とコイルの一体性も高まり、美感も向上する。

（Ａ），（Ｂ）は、本考案を提供したソレノイドの構成を示す正面図及び側面図である。 ボビンの斜視図である。 ボビンの正断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、それぞれ端子とコイルとの電気的接続構成を示す要部下面図及び要部正断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、治具の平面図、正面図および側面図である。

図１（Ａ），（Ｂ）は、本考案を提供したソレノイドの構成を示す正面図及び側面図であり、図２，３は、ボビンの斜視図及び正断面図である。図示するソレノイドは、方形枠状をなす金属製のフレーム部１と、該フレーム部１の枠内に支持された合成樹脂製のボビン２と、該ボビン２の円筒状をなす本体部（筒状部）３の内周側に軸方向に往復自在に挿入される可動鉄心であるプランジャ４と、上記本体部３の内周側に固定される固定鉄心６と、上記本体部３の外周に導線５（図４参照）を巻付けることにより構成されるコイル７とを備えている。

上記ボビン２は、両側が開放された円筒状の上記本体部３の両端側にそれぞれフランジ部８，９を一体形成することにより構成された絶縁体である。この一対のフランジ部８，９は、それぞれ本体部３の軸方向に対して垂直方向に方形板状をなすとともに本体部３の軸方向視で略全体が互いにラップする形状に成形されている。これに加えて、一対のフランジ部８，９は、一方側の厚みに対して、他方側の厚みが薄くなっており、該一方側が、合成樹脂製の筒状のコイル側コネクタ（コネクタ）１１を有する接続側フランジ部８になる一方で、該他方側が、プランジャ４を挿入する側の挿入側フランジ部９となる。

挿入側フランジ部９からは、本体部３を延長するように本体部３軸心方向に円筒状をなす嵌合筒１２が一体で突出形成されており、この嵌合筒１２がプランジャ４の挿入口を構成している。

接続側フランジ部８における挿入側フランジ部９と対向する側（コイル７側）と反対側の面には、上述のコイル側コネクタ１１が一体で突出形成されるとともに、本体部３側に窪んだ凹部８ａが形成される。凹部８ａは、本体部３の内径よりも若干径が大きくボビン２軸心（具体的には本体部３軸心）上に中心が位置する円状をなし、凹部８ａの深さは、該フランジ部８の厚みよりも浅く設定され、本体部３の一方の開放端が凹部８ａの底側に臨んでいる。

コイル側コネクタ１１は、凹部８ａを避けるようにして、該フランジ部８の周縁を構成する４辺の一辺側に配された断面視多角形状（図示する例では六角形状）の筒状体であって、ボビン２の軸方向に沿って本体部３から離間する側に突出形成されており、このコイル側コネクタ１１の該突出端側が開放されて接続口を構成している。

この接続口を介して、電源側コネクタ１３がコイル側コネクタ１１内に挿脱自在に挿入される。該電源側コネクタ１３は、コイル側コネクタ１１内周の断面形状と同一の断面形状を有する多角柱状に成形された挿入体であり、筒状体であるコイル側コネクタ１１に、嵌合状態又は略嵌合状態で、挿入される。このようにして、電源側コネクタ１３がコイル側コネクタ１１に係脱可能に係合挿入されると、コイル側コネクタ１１内にその一部が臨んだ一対の端子（接続端子）１４が、電源側コネクタ１３に穿設された一対の端子穴１３ａにそれぞれ挿入され、これによって、電源側コネクタ１３とコイル側コネクタ１１とが電気的に接続される。

ちなみに、この一対の各端子１４は、接続側フランジ部８を貫通するように該接続側フランジ部８に嵌入固定され、コイル側コネクタ１１内から、接続側フランジ部８のコイル７側面側に至っており、この一対の端子１４に、コイル７を構成する導線５の両端をそれぞれ接続することにより、電源側から、電源側コネクタ１３及びコイル側コネクタ１１を介して、コイル７に電力を供給することが可能になる。なお、この一対の端子１４と、コイル７側の導線５との接続構成については、後述する。

上記固定鉄心は６、基端側から先端に向かって径が小さくなる円錐状をなす本体部１６と、該本体部１６の基端側から本体部１６径方向外側に一体的に延設された円形状の鍔部１７と、鍔部１７から本体部１６と反対側に突出形成された円柱状の挿入部１８とを有している。本体部１６の最大径となる基端側径は、ボビン２の本体部３内周径よりも小さく設定され、鍔部１７は、接続側フランジ部８の上述した凹部８ａに、全体を嵌め込み固定可能な形状に成形され、挿入部１８の径は、鍔部１７の径よりも小さく設定されており、この本体部１６の軸心（固定鉄心の軸心）上に挿入部１８の軸心と、鍔部１７の中心とが配されている。

上記プランジャ４は、ボビン２の本体部３内周径よりも若干径が小さい円柱状に形成され、このプランジャ４の挿入端側である先端側面には、固定鉄心６の本体部１６の略全体を挿入して収容する収容穴４ａが凹設される一方で、プランジャ４の基端部には、径方向外側に円形状をなすフランジ１９が一体的に成形されている。このプランジャ４の先端を、上述の挿入口からボビン２の本体部３内周側に、軸方向に往復移動可能に挿入支持する。ちなみに、フランジ１９の周縁の径は、ボビン２の本体部３の外径よりも大きく設定されている。

上記フレーム部１は、方形状の金属製プレートの両側を互いに近づくように屈曲形成することにより構成されるＵ字状の主フレーム２１と、主フレーム２２のＵ字状の両端部間に架設される方形状の金属製の板フレーム２２とによって、全体として方形枠状をなしている。このフレーム部１の枠内にボビン２が収容支持されるが、さらに具体的には、この板フレーム２２と、主フレーム２１の板フレーム２２と対向する部分である対向部２３との間に、上述したボビン２が取付支持される。

板フレーム２２の中心部には、ボビン２の上記嵌合筒１２を嵌合挿入する嵌合孔２２ａが穿設され、主フレーム２１の対向部２３の中心部には、固定鉄心６の上記挿入部１８を嵌合挿入する固定孔２３ａと、コイル側コネクタ１１を挿通させるコネクタ孔２３ｂとが穿設されている。このコネクタ孔２３ａの縁側からは、コイル側コネクタ１１の側部に沿う板状のサポート部２４が、突出形成されている。この他、主レーム２１のＵ字状をなす両端部は板フレーム２２に当接されるが、該両端部からは板フレーム２２側に向かって嵌合爪２６が突出形成されている。一方、板フレーム２２における主フレーム２１の端部が当接される縁側には、該嵌合爪２６をカシメ入れて嵌合固定する凹状の嵌合部２２ｂが切欠き形成されている。

該構成のソレノイドの組立手順について説明すると、まず、固定鉄心６の挿入部１８を、主フレーム２１の板フレーム２２と対向する面側から、先端側を板フレーム２２に向けた状態で、固定孔２３ａに挿入する。続いて、固定鉄心６の鍔部１７が接続側フランジ部８の凹部８ａに嵌合されるとともに、接続側フランジ部８のコイル側コネクタ１１が主フレーム２１のコネクタ孔２３ａに挿通されるようにして、コイル７が形成されたボビン２の接続側フランジ部８を主フレーム２１の対向部２３の当接させる。

続いて、挿入側フランジ部９の嵌合筒１２が嵌合孔２２ａに挿入されるようにして、主フレーム２１の一対の嵌合爪２６を、板フレーム２２の対応する各嵌合部２２ｂにカシメ入れて嵌合固定する。続いて、プランジャ４を、挿入口から、ボビン２の本体部３内周側に挿入することにより、組立作業を完了する。

このようにして、組立作業が完了すると、ボビン２の本体部３と、コイル７と、プランジャ４と、固定鉄心６とが同一軸心となり、板フレーム２２によってボビン２が主フレーム２１の対向部２３側に押圧され、各部材がフレーム部１の枠内に固着される。この他、プランジャ４が、最大限度ボビン２内に挿入されると、プランジャ４の収容穴４ａに、固定鉄心６の本体部１６の略全体が収容され、プランジャ４のフランジ１９が板フレーム２２に近接又は接触した状態になる。

このように構成されるソレノイドは、電源側コネクタ１３をコイル側コネクタ１１に挿入して電気的に接続し、コイル７を通電させることにより、ボビン７の本体部３軸心を貫く磁界を発生させ、この磁界の有無によって、プランジャ４が軸方向に往復作動するように構成されている。

次に、図２乃至５に基づき端子１４とコイル７との電気的接続構成を説明する。
図４（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ端子とコイルとの電気的接続構成を示す要部下面図及び要部正断面図である。コイル側コネクタ１１は、その最外側壁部が接続側フランジ部８の周縁と一致しており、該フランジ部８からボビン２径方向外側にコネクタ１１が突出しないようになっている。

フランジ部８のコネクタ１１配置箇所のコイル７側面には、反対側面に向かって窪む端子収容部８ｂが凹状形成される他、コネクタ１１の該面における本体部３外周側から端子収容部８ｂに至る範囲には、端子収容部８ｂよりも浅い深さを有するように窪んだガイド溝８ｃが凹設されている。

一対の各端子１４は棒状の金属製導体から構成され、この棒状の端子１４を、Ｌ字状に屈曲形成した状態で、その一部を、フランジ部８の上記端子収容部８ｂからコネクタ１１に向けて嵌入させることにより、該端子１４をフランジ部８に固定している。この際、Ｌ字状の端子１４の一方は、コイル側コネクタ１１内において電源側コネクタ１３の挿脱方向の延びる端子本体２７になり、端子１４の他方は、フランジ部８のコイル７側の面側において、ボビン２の本体部３径方向外側に突出される延長部２８になる。

この状態では、上記延長部２８の中途部及び突出端側である先端部がフランジ部８周縁から本体部３径方向外側に延びる接続部２８ａとなり、延長部２８の基端部は端子収容部８ｂ内に位置する被収容部２８ｂになる。

コイル７を構成する導線５の巻始端部５ａが、一方の端子１４の接続部２８ａに掛け回されて係止され、該導線の巻終端部５ｂが、他方の端子１４の接続部２８ａに掛け回されて係止されている。さらに具体的に説明すると、導線５は、巻始端部５ａが一方の接続部２８ａに係止され、ガイド溝８ｃ内を通して本体部３の外周側に案内され、本体部３の外周に巻き付けられて円筒状のコイル７を構成し、コイル７の外周側から引出された巻終端部５ｂが他方の接続部２８ａに係止される。

なお、導線５は、接続部２８ａに掛け回すことのみによって電気的に接続してもよいが、これにハンダ付等を併用してもよい。これに加えて、端子収容部８ｂ内及びガイド溝８ｃ内を通される巻始端部５ａと、一対の各被収容部２８ｂとをカバーするように、フランジ部８のコイル７側の面には、方形状の絶縁シート２９が貼付されている。すなわち、導線５の巻始端部５ａ及び端子１４と、コイル７との間に絶縁シート２９を介在させることにより、コイル７と導線５が不測に短絡されることを防止している。

そして、各端子１４において、フランジ部８から径方向外側（ボビン２側方）に突出した接続部２８ａを、被収容部２８ｂに対して、コイル７の外周面側に屈曲形成する。このため、各接続部２８ａは、コイル７の外周面に近接状態で沿って、本体部３軸方向に延出される。言換えると、端子１４は、コイル側コネクタ１１内から、接続側フランジ部８のコイル７側の面側を通ってフランジ部８の周縁側に至り、そこから、コイル７の外周面に沿って、本体部３軸方向挿入側フランジ部９側に延出された状態になる。ちなみに、端子１４の接続部２８ａを被収容部２８ｂに対して屈曲する際には、接続部２８ａを被収容部２８ｂに対して９０度よりも若干余分に曲げる。

また、コイル７外周面に沿う接続部２８ａと、コイル７外周面との間に、保護シート３１が介在するように、コイル７外周面における端子１４と近接する箇所には、該保護シート３１が貼付されている。このため、端子１４によって、コイル７の外周面に傷が付くことを防止できる。なお、保護シート３１は絶縁体によって構成され、コイル７と、接続部２８ａ側との短絡を防止している。

続いて、コイル７外周とともに、端子１４の接続部２８ａをまとめてカバーするように、保護テープ３２ａをコイル７の外周面側に巻付けることにより、コイル７及び接続部２８ａの外面側をカバーするカバー体３２を形成し、これによって、コイル７及び接続部２８ａの一体性を高めている（図１参照）。

ちなみに、保護テープ３２ａによってカバー体３２を形成するにあたり、一対の接続部２８ａの内、まず、巻始端部５ａが係止された接続部２８ａのみを、コイル７の外周面と一緒に保護テープ３２ａによってまとめて覆い、その後、巻終端部５ｂが係止された接続部２８ｂを、コイル７の外周面と一緒に保護テープ３２ａによってまとめて覆う。該構成により、一対の接続部２８ａが、保護テー部３２ａによって、互いに隔てられた状態になる。この際、保護テープ３２ａは絶縁体で構成されており、一対の接続部２８ａ同士が短絡することが防止される。

ところで、端子１４を、屈曲形成する際や、保護テープ３２ａを巻付ける際には、端子１４の端子本体２７を、フランジ部８周縁側に傾斜させる力が作用し、場合によっては、コイル側コネクタ１１と、電源側コネクタ１３との接続がスムーズに行われなくなる可能性がある。このため、治具３３を用いて、端子本体２７が傾斜するのを防止する。

図５（Ａ）乃至（Ｃ）は、治具の平面図、正面図および側面図である。治具３３は、厚みのあるプレート状部材であって、挿入方向に向かって厚みが薄くなるように形成されており、接続部２８ａへの導線５の係止から、保護テープ３２ａによるカバー体３２形成の作業完了までの間において、端子本体２７と、コイル側コネクタ１１の最外側壁部との間に、嵌合状態で、介挿され、端子本体２７が外側（最外側壁部側）に傾斜するのを防止する。ちなみに、治具３３の端子本体２７側面には、端子本体２７を嵌め込んで係止する端子溝３３ａが凹設されており、この端子溝３３ａの端子本体２７の嵌合によって、一対の端子溝３３ａが互いに離間・近接する側に傾斜することも防止される。

なお、上述した例では、ボビン２に設置した後に、端子１４を屈曲等させたが、予め、図４（Ｂ）の仮想線で示すような形状に成形された端子１４を、ボビン２に設置してもよい。

２ ボビン
３ 本体部（筒状部）
５ 導線
７ コイル
８ 接続側フランジ部８（フランジ）
１１ コイル側コネクタ（コネクタ）
１４ 端子（接続端子）
２８ａ 接続部
２９ 絶縁シート
３１ 保護シート
３２ カバー体

Claims (7)

1. 筒状部（３）の端部にフランジ部（８）を有する合成樹脂製のボビン（２）を備え、筒状部（３）の外周に導線（５）を巻付けることによってコイル（７）を構成し、フランジ部（８）のコイル（５）と反対側の面側に合成樹脂製のコネクタ（１１）を一体成形し、コネクタ（１１）内からフランジ部（８）の周縁側に至る接続端子（１４）に、コイル（７）側の導線（５）を電気的に接続したソレノイドであって、前記接続端子（１４）を、フランジ部（８）の周縁側からさらにコイル（７）外周面に沿って筒状部（３）方向に延出して接続部（２８ａ）を構成し、該接続部（２８ａ）にコイル（７）の導線（５）を電気的に接続したソレノイド。
2. コイル（７）と、接続端子（１４）との間に絶縁シート（２９）を介挿した請求項１に記載のソレノイド。
3. 接続端子（１４）を、フランジ部（８）のコイル（７）側の面側を通過してフランジ部（８）の周縁側に至るように形成し、フランジ部（８）のコイル（７）側の面側に前記絶縁シート（２９）を配置した請求項２に記載のソレノイド。
4. コイル（２９）と、接続端子（１４）との間に保護シート（３１）を介挿した請求項１乃至３の何れかに記載のソレノイド。
5. 保護シート（３１）をコイル（７）の外周面側に配置した請求項４に記載のソレノイド。
6. コイル（７）外周とともに、接続端子（１４）のコイル（７）外周面側に延出した箇所もまとめてカバーするカバー体（３２）を設けた請求項１乃至５の何れかに記載のソレノイド。
7. 接続端子（１４）を、フランジ部（８）からボビン（２）側方に突出形成させるとともに、接続端子（１４）の該突出形成した箇所を、コイル（７）外周面に沿うようにコイル（７）側に曲げ形成してなる請求項１乃至６の何れかに記載のソレノイド。

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