JP3782850B2 - ソレノイドのコイル組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁等を駆動するソレノイドのためのコイル組立体に関し、特にコイル組立体要素が成形樹脂によりモールドされるコイル組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実公昭６２─１４４５９号公報には、コイルを卷回するボビンの外周を囲む筒状ヨークと、筒状ヨークの両端部に当接して、ボビン両端に配置される平板状ヨークとを備えたヨーク部材を有し、このヨーク部材の周囲を成形樹脂で包囲したコイル組立体を用いる、電磁弁を駆動するためのソレノイドが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そしてこのコイル組立体においては、成形樹脂によるモールド処理を行うために、このモールド処理に先立ってヨーク部材内にコイルを卷回したボビンが収容される形態をとるよう、筒状ヨークと平板状ヨークを結合しヨーク部材を組付けておく必要があり、このための方法として、筒状ヨーク部材と平板状ヨーク部材とを、ロウ付けにより止着することが記載されている。
【０００４】
ところが、このようにロウ付けを行う場合には、作業に手間と費用がかかる問題点がある。本発明は、このような問題点を解消して、ヨーク部材の組付けが簡単に行えるようにしたソレノイドのコイル組立体を実現するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明では、コイルを卷回した筒状のボビンの外周を囲む筒状ヨークと、ボビンの両端で筒状ヨークの端部に当接して径方向内方へ延び、ボビンの中穴に整合する通し穴を備える平板状ヨークとを有したヨーク部材を備え、ヨーク部材の筒状ヨークには、ボビンへ卷回したコイルのための給電部材が挿通する開口を設け、ヨーク部材の周囲を覆う成形樹脂の外被を設けるとともに、ヨーク部材の内部には、筒状ヨークの開口から導かれてボビン及びコイルとヨーク部材とを固着させる成形樹脂の内部充填層が外被に連なって形成されるソレノイドのコイル組立体において、ボビンの両端には、それぞれ平板状ヨーク側へ延びる突起を設け、各平板状ヨークには、ヨーク部材の組付けのために、ボビンからの突起を摩擦接触状態で嵌入させる嵌入部をそれぞれ設け、ボビンの突起が、嵌入部内壁に圧接する薄肉状の突片を突起の突出方向に沿って有しているように構成した。
【０００６】
このような構成によると、筒状ヨークの内部へ配置されるコイルを卷回したボビンの両側へ、各平板状ヨークをその嵌入部へボビンからの突起を嵌入させて筒状ヨークの端部に当接するよう配置させれば、筒状ヨークと平板状ヨークは、内部にコイルを卷回したボビンを配置する状態でヨーク部材を形成するよう組付けることができ、突起は嵌入部へ摩擦接触状態で嵌入するので各平板状ヨークとボビンの分離を抑えてヨーク部材の組付け状態を良好に維持できる。このように突起の嵌入部への嵌入でヨーク部材を組付けできるので、ヨーク部材の組付けを簡単に行うことができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。１はコイル組立体で、コイル２を卷回した筒状のボビン３と、このボビン３を内部に収容するヨーク部材４を有している。ヨーク部材４は、筒状ヨーク５と、筒状ヨーク５の両端部に当接して、前記ボビン２の両端にそれぞれ配置される平板状ヨーク６、７を有している。これら筒状ヨーク５と平板状ヨーク６、７は、磁路を形成するよう、磁性金属材料から成っている。
【０００８】
８は、ボビン２の、平板状ヨーク６側の端部から、筒状ヨーク５に形成される開口１１からヨーク部材４の外に突出した腕片で、その突出端部には、端子ピン９を保持している。１０はこの端子ピン９とコイル２とを接続するリード線であり、これら端子ピン９とリード線１０は、コイル２を電源側へ接続させる、一連の給電手段を形成する。１２は、成形樹脂による外被であり、ヨーク部材４の周囲を覆っており、さらに、開口１１からヨーク部材４の内部へ連なって、内部充填層１３を形成している。
【０００９】
ボビン３は、合成樹脂による一体成形品であり、一端に前記腕片８が連設した鍔１４を、また、他端に鍔１５を有するとともに、中穴１６が軸方向に貫通した筒状に形成されている。鍔１４の外端面には、中穴１６の周囲を三等分した位置にそれぞれ円形の凹部１７を設け、この凹部１７の底壁から円柱突起１８、１９、２０が中穴１６の軸方向に沿って起立するよう設けてある。これにより、円柱突起１８、１９、２０の基端部が凹部１７に囲まれる状態となっている。そして、これら円柱突起１８、１９、２０は本発明における突起を形成する。
【００１０】
また、鍔１５の外端面にも、前記凹部１７と同軸状に凹部１７を設け、各凹部１７の底壁には、前記円柱突起１８、１９、２０と同軸状に、本発明における突起を形成する円柱突起２１、２２、２３がそれぞれ形成されて、各円柱状突起２１、２２、２３の基端部も凹部１７に囲まれる状態となっている。そして、円柱突起１８と、円柱突起２１には、径方向で対向して水平方向に張り出す二つの薄肉状の突片２４が、基端側からこれら円柱突起の突出方向に沿って形成され、円柱突起２０と２３、１９と２２にもそれぞれ斜め上方と斜め下方へ向かって、基端側からこれら円柱突起の突出方向に沿った薄肉状の突片２４が径方向で対向して各二つ形成されている。なお、図７から図１０に、凹部１７と、円柱突起１８及び円柱突起２０について、突片２４の様子を拡大して示している。
【００１１】
筒状ヨーク５は、図１１、図１２に示すように、板材２５を、その両端を隔置して切れ目２６を有する筒状に曲げ加工して形成され、この切れ目２６により、前記開口１１が形成される。２７は、筒状ヨーク５の両端部に位置するよう、板材２５の両側部に設けられた切り欠き凹部である。
【００１２】
平板状ヨーク６、７は、図１３に示すように、ボビン３の中穴１６に整合してコイル組立体１における一連の挿通穴１Ａを形成する通し穴２８を有し、前記切り欠き凹部２７に受け入れられる当接片２９を径方向外方へ突出形成している。３０は、通し穴２８を開放する如くに形成した切れ目である。該切れ目３０は、平板状ヨーク６においては、ボビン３の円柱突起１８が嵌入する、また、平板状ヨーク７においては、ボビン３の円柱突起２１が嵌入する嵌入部をそれぞれ形成し、この嵌入に際し、それらの突片２４に内壁が圧接するよう、切れ目３０の幅が定められている。
【００１３】
３１、３２は、平板状ヨーク６、７に設けた貫通穴で、これら貫通穴３１、３２は、平板状ヨーク６においては、円柱突起１９、２０を、また、平板状ヨーク７においては、円柱突起２２、２３を嵌入させる嵌入部となり、この嵌入の際には、これら突起１８、１９、２２、２３の突片２４が内壁に圧接するよう、直径が定めてある。
【００１４】
そして、図２、図３のように、コイル２を卷回したボビン３を内部に収容した状態に、筒状ヨーク５の両端に平板状ヨーク６、７を当接配置して組付けられたヨーク部材４を、図１４の如く、型部材３３、３４の当接で形成される型空間３５内へ配置して、モールド処理を行って図１の如きコイル組立体１を得るのである。すなわち、型空間３５内を、通路３６から送り込まれた溶融状態の成形樹脂で充填する。この型空間３５内へ送り込まれた成形樹脂は開口１１からヨーク部材４内へも導かれ、コイル２と筒状ヨーク５間をも満たす。そして、これら成形樹脂の固化により、ヨーク部材４の周囲には外被１２と、ヨーク部材４内に内部充填層１３が形成され、ヨーク部材４を形成する筒状ヨーク５と平板状ヨーク６、７は外被１２により、あるいはさらに内部充填層１３により、強固に、ヨーク部材４として固着一体化され、またコイル２とボビン３も、内部充填層１３によりヨーク部材４と強固に固着一体化されて、コイル組立体１が形成される。
【００１５】
なお、このようなコイル組立体１は、図１５のように、鉄心組立体３７とともにソレノイドを形成する。鉄心組立体３７は、固定鉄心３８と、該鉄心３８に取り付けられて内部に可動鉄心３９を摺動自在に収容した筒体４０と、止めナット体４１を有している。そして、筒体４０をコイル組立体１の挿通穴１Ａに挿通して、止めナット体４１を筒体４０の先端を閉じた蓋部４０Ａに設けたねじ部４２に螺着して、コイル組立体１と鉄心組立体３７を結合し、ソレノイドが形成される。４４は、可動鉄心３９と一体的に移動する作動棒である。このソレノイドは、固定鉄心３８のねじ部４３により、図示しない例えば電磁弁の本体に取り付けられ、端子ピン９を経てコイル２が通電され、励磁されると、可動鉄心３９が固定鉄心３８へと吸引移動されて、この動作を作動棒４４により図示しない弁体へ、これを作動するよう伝達する。
【００１６】
次に実施例のコイル組立体１の作用について説明する。前述のような、モールド処理に先立つヨーク部材４の組付けは、次のようにして行われる。まずコイル２を卷回し、腕片８に端子ピン９を装着して、リード線１０で、コイル２と端子ピン９を接続した状態のボビン３に対し、その鍔１４側に平板状ヨーク６を取り付ける。
【００１７】
すなわち、該ヨーク６の切れ目３０に円柱突起１８を、また、貫通穴３１、３２にそれぞれ円柱突起１９、２０を嵌入させて該ヨーク６をボビン３に取り付ける。次いで、これらを、ボビン３の腕片８を切れ目２６（開口１１）から突出させた状態で、ボビン３の鍔１５側を筒状ヨーク５内へ挿入し、平板状ヨーク６の各当接片２９を、筒状ヨーク５の、鍔１４側での端部の切り欠き凹部２７へ、該凹部２７の底に当接するよう挿入する。この後、ボビン３の鍔１５側へ、平板状ヨーク７を、その切れ目３０へ円柱突起２１を、また、貫通穴３１、３２にそれぞれ円柱突起２３、２２を嵌入させて該ヨーク７の各当接片７が、筒状ヨーク５の、鍔１５側端部の切り欠き凹部２７へそれぞれ該凹部の底に当接するよう挿入する。
【００１８】
このようにすることで、筒状ヨーク５と平板状ヨーク６、７によるヨーク部材４の組付けと、ヨーク部材４内へのボビン３の収容が完了する。そして、平板状ヨーク６の切れ目３０、貫通穴３１、３２内への円柱突起１８、１９、２０の嵌入や、平板状ヨーク７の切れ目３０、貫通穴３１、３２内への円柱突起２１、２２、２３の嵌入においては、薄肉状の突片２４がこれら切れ目３０あるいは貫通穴３１、３２の内壁に圧接して弾性変形し、強い摩擦接触力を各圧接する内壁に作用させるので、筒状ヨーク５と平板状ヨーク６、７が分離することが抑えられ、組付け状態が良好に維持される。また、上記円柱突起１８、１９、２０、２１、２２、２３の嵌入の際に、突片２４の一部が相手側の平板状ヨーク６、７により削ぎ取られても、これら削ぎ取り部分は各凹部１７内へ収容されるので、ヨーク部材４の良好な組付け状態が得られる。
【００１９】
このように、本実施例では、ヨーク部材４の組付けがボビン３の基台部１７や円柱突起１８、１９、２０、２１、２２、２３の嵌入で行われるので、組付け作業が極めて簡単となり、また、ロウ付けなどのように、特別な装置もいらず、安価に行うことができる。さらに、筒状ヨーク５の開口１１は、板材２５の端部を隔てた切れ目２６で形成されるので、開口１１を別途設けるための加工等は不要で簡単に形成でき、コイル組立体１の製作コスト低減に寄与できる。
【００２０】
また、薄肉状の突片２４を切れ目３０や、貫通穴３１、３２の内壁へ圧接させて、筒状ヨーク５、平板状ヨーク６、７の分離を抑える摩擦接触力を得るようにしており、これら突片２４は型製作で容易に形成できて、十分な摩擦接触力を容易に得ることができる。
【００２１】
そして、各円柱突起１８、１９、２０、２１、２２、２３の基端部を凹部１７が囲んでいるので、突片２４の一部が、これら円柱突起１８、１９、２０、２１、２２、２３を切れ目３０や貫通穴３１、３２へ嵌入する際に、削ぎ取られても、これら削ぎ取り部分は凹部１７に収容されてヨーク部材４の組付けに支障を及ぼす事態の発生を抑えることができ、ヨーク部材４の良好な組付けが得られる。
【００２２】
【発明の効果】
このように本発明のコイル組立体によると、筒状ヨークの内部へ配置されるコイルを卷回したボビンの両側へ、各平板状ヨークをその嵌入部へボビンからの突起を嵌入させて筒状ヨークの端部に当接するよう配置させれば、筒状ヨークと平板状ヨークは、内部にコイルを卷回したボビンを配置する状態でヨーク部材を形成するよう組付けることができ、ヨーク部材の組付けを簡単に行うことができて、コイル組立体を安価に製作することができる。また、ボビンの突起に、嵌入部内壁に圧接する薄肉状の突片を突起の突出方向に沿って設けているため、良好な摩擦接触力を得る突片が容易に得られる。
【００２３】
また、請求項２に記載のように、筒状ヨークを、両端を隔置させて切れ目を有する筒状に曲げ加工された板材から形成して、この切れ目により開口を形成するようにしたときには、開口を得るために別途、格別な加工が不要となり、コイル組立体の安価な製作に一層寄与できる。
【００２４】
さらにまた、請求項３に記載のように、突起の基端部を凹部で囲んだときには、突片の一部が、突起を嵌入部へ嵌入する際に削ぎ取られても、これら削ぎ取り部分が凹部に収容されてヨーク部材の良好な組付けが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を図３の線Ａ−Ａに沿った断面で示す断面図。
【図２】本発明の一実施例のモールド処理前の状態を示す平面図。
【図３】本発明の一実施例のモールド処理前の状態を示す左側面図。
【図４】本発明の一実施例におけるボビンの左側面図。
【図５】本発明の一実施例におけるボビンの正面図。
【図６】本発明の一実施例におけるボビンの右側面図。
【図７】本発明の一実施例における要部の拡大図。
【図８】図７の左側面図。
【図９】本発明の一実施例における要部の拡大図。
【図１０】図９の左側面図。
【図１１】本発明の一実施例における筒状ヨークのための板材を示す平面図。
【図１２】本発明の一実施例における筒状ヨークの左側面図。
【図１３】本発明の一実施例における平板状ヨークの正面図。
【図１４】本発明の一実施例におけるモールド処理の様子を示す断面図。
【図１５】本発明の一実施例のコイル組立体を用いたソレノイドの部分断面図。
【符号の説明】
１ コイル組立体
２ コイル
３ ボビン
４ ヨーク部材
５ 筒状ヨーク
６、７ 平板状ヨーク
９ 端子ピン
１０ リード線
１１開口
１２ 外被
１３ 内部充填層
１６ 中穴
１７ 凹部
１８、１９、２０、２１、２２、２３ 突起
２４ 突片
２７ 切り欠き凹部
２８ 通し穴
２９ 当接片
３０、３１、３２ 嵌入部

Claims (3)

1. コイルを卷回した筒状のボビンの外周を囲む筒状ヨークと、ボビンの両端で筒状ヨークの端部に当接して径方向内方へ延び、ボビンの中穴に整合する通し穴を備える平板状ヨークとを有したヨーク部材を備え、ヨーク部材の筒状ヨークには、ボビンへ卷回したコイルのための給電部材が挿通する開口を設け、ヨーク部材の周囲を覆う成形樹脂の外被を設けるとともに、ヨーク部材の内部には、筒状ヨークの開口から導かれてボビン及びコイルとヨーク部材とを固着させる成形樹脂の内部充填層が外被に連なって形成されるソレノイドのコイル組立体において、ボビンの両端には、それぞれ平板状ヨーク側へ延びる突起を設け、各平板状ヨークには、ヨーク部材の組付けのために、ボビンからの突起を摩擦接触状態で嵌入させる嵌入部をそれぞれ設け、ボビンの突起が、嵌入部内壁に圧接する薄肉状の突片を突起の突出方向に沿って有しているソレノイドのコイル組立体。
2. 筒状ヨークが、両端を隔置させて切れ目を有する筒状に曲げ加工された板材から形成され、この切れ目により開口が形成される請求項１に記載のソレノイドのコイル組立体。
3. ボビンには、各突起の基端部を囲む凹部を設け、凹部の底壁から突起を起立させた請求項１又は請求項２に記載のソレノイドのコイル組立体。

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