JP3897870B2 - ソレノイド用コイル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組付ラインなどでの組付部品点数の低減およびコンパクト化を達成し得るソレノイド用コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ソレノイドを製造する過程で形成されるソレノイド用コイルは、磁性体製の筒状固定部材の孔に往復移動可能に配置される可動部材を除く、種々の組付部品〔例えば、樹脂製の筒状ボビンと、この筒状ボビンの筒部を芯としてその外周に被覆電線を巻回することにより形成されるコイルと、コイルへの給電用として筒状ボビンの一端部に取り付けられるターミナルと、ターミナルの外周を所定の間隔を保持して覆うコネクターをもちコイル外周部に挿通される筒状コイルケースと、筒状ボビンの筒孔に挿通される磁性体製の筒状固定部材（固定コア）など〕を組付ラインで組付けることにより構成される（実開平３ー８４０３号参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
（１）前記従来のソレノイド用コイルの構成によると、組付けに必要とする部品点数は、少なくとも５点（例えば、樹脂製の筒状ボビンと、コイルと、ターミナルと、筒状コイルケースと、磁性体製の筒状固定部材）を必要とし、これに伴う組付け工数を低減することが困難である。
（２）また、筒部外周に、被覆電線を巻回することによりコイルを形成する方式の筒状ボビンにおいては、被覆電線の巻回時に受ける半径内方向の応力による変形を回避するため、必然的に肉厚の厚い（約０．７ｍｍ）筒部を用い、所定の剛性を確保している。
【０００４】
従って、前記筒状ボビンの筒部の肉厚を厚くするに伴い、半径外方向にソレノイド用コイルが拡大し、コンパクト化を困難としている。
本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、筒状ボビンの筒部外周に被覆電線を巻回することによりコイルを形成する従来の方式を用いず、組付け部品の低減およびコンパクト化を達成することができるソレノイド用コイルを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１のソレノイド用コイルは、可動部材を軸方向に往復移動可能に配置する孔をもつ筒部および該筒部の一端側に形成された径大部とよりなる磁性体製の筒状固定部材と、
前記筒状固定部材の筒部の一端側外周に一体成形されるとともに、該一端側外周を筒状に被覆する薄肉の筒状被覆部分および該筒状被覆部分に連設され該筒状固定部材の該径大部の外周側に鍔状に突出する径大突出部分をもつ第１樹脂成形部と、
前記第１樹脂成形部の径大突出部分に取り付けられた給電用ターミナルと、
被覆電線を巻回して筒状に形成された後、筒孔の一部を前記第１樹脂成形部の筒状被覆部分の外周側に挿通、配置され、該被覆電線が前記給電用ターミナルに接続されたコイルと、
前記第１樹脂成形部に一体成形されるとともに、前記径大突出部分と給電用ターミナルとの連結部および前記コイルの外周部を覆う第２樹脂成形部と、
からなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２のソレノイド用コイルは、請求項１記載の構成において、前記筒状固定部材は、第１樹脂成形部の径大突出部分が形成される径大部に、該第１樹脂成形部の成形時に樹脂材が充填、埋め込まれる充填部（窪み、切り欠け、孔、穴）をもつことを特徴とする。
請求項３のソレノイド用コイルは、請求項１、請求項２記載の構成において、前記第１樹脂成形部の筒状被覆部分は、０．２〜０．３ｍｍの厚さであることを特徴とする。
【０００７】
請求項４のソレノイド用コイルは、請求項１、請求項２、請求項３記載の構成において、前記第２樹脂成形部は、前記ターミナルに所定の間隔を隔てて筒状に覆う外枠部分をもつことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のソレノイド用コイルは、磁性体製の筒状固定部材と、第１樹脂成形部と、給電用ターミナルと、コイルと、第２樹脂成形部とよりなる。
筒状固定部材は、筒部と、その筒部の一端側に、第１樹脂成形部の径大突出部分が形成される径大部とをもつ。
【０００９】
筒状固定部材の径大部は、窪み、切り欠け、孔、穴など、第１樹脂成形部の成形時に樹脂材が充填、埋め込まれる充填部をもつため、成形後、薄肉の筒状被覆部分および筒状被覆部分に連設された径大突出部分をもつ第１樹脂成形部が筒状固定部材に対し強固に一体化される。すなわち、筒状固定部材と第１樹脂成形部とは、互いに結合度を高めた強固な結合体を形成できる。
【００１０】
充填部の大きさ、形状などは、目的に応じて種々設定できる。
第１樹脂成形部は、前記筒状固定部材を樹脂成形型内にセットした後、インサート成形されたもので、筒状被覆部分と径大突出部分とからなる。
筒状被覆部分は、筒状固定部材の軸方向の一端側外周部を筒状に被覆し一体化する。筒状被覆部分は、筒状固定部材の軸方向の他端側よりにコイルの孔が挿通されたとき、前記孔の他端側内周面に前記被覆部分の外周面を当接させ、かつ孔の他端側内周面を除く全領域の内周面と、筒状固定部材の外周面との間に筒状空間（クリアランス）を形成する。従って筒状被覆部分は、前記筒状空間を形成するためのスペーサおよびコイルの軸方向の一端を支える保持部材として機能する。
【００１１】
筒状被覆部分の厚さは、０．３ｍｍ以下である。好ましい厚さは、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである。
この理由としては、０．２ｍｍ未満であると成形不可であり、０．３ｍｍを超過すると挿入不可である。このため、前記範囲の値を用いることが好ましい。
径大突出部分は、筒状固定部材に挿通、装着されたコイルの外径より大きな径を備え、軸方向に沿い所定の厚さをもつ。径大突出部分には、コイルに給電するための給電用ターミナルを装着、保持する保持形状を形成することができる。
【００１２】
第１樹脂成形部の材質としては、ガラス入り６６ナイロンなど用いることができる。
給電用ターミナルは、第１樹脂成形部の径大突出部分に取り付けられるとともに、コイルのリード線に接続される。なお、給電用ターミナルは、ソレノイドの使用時に、外部からのリード線に接続され、かつ電源からコイルに給電できる。
【００１３】
コイルは、筒状固定部材に挿通、装着されるに先立ち、予め被覆電線を巻回して筒状に形成されたものであり、かつその内径および外径は、従来の筒状ボビンを巻き芯として巻回、形成したものと較べ、筒状ボビンの肉厚分、半径内方向に縮小できる。
なお、本発明で用いるコイルは、従来のように、筒状ボビンを巻き芯として巻回する代わりに、被覆電線を仮筒状ボビンを巻き芯として所定回数、巻回し筒状に形成した後、樹脂製被覆層の一部を溶融、溶着処理することによって、被覆電線同士を固定 保持し、かつ筒状としたものである。
【００１４】
第２樹脂成形部は、一体化された筒状固定部材および第１樹脂成形部と、前記第１樹脂成形部に組付けられたターミナルおよびコイルとからなるひとつの組付け体を、樹脂成形型内にセットした後、インサート成形され、それらと一体化したものである。
第２樹脂成形部は、第１樹脂成形部の径大突出部分とターミナルとの取り付け部およびコイルの外周部を覆うとともに保護する。
【００１５】
第２樹脂成形部の材質としては、ガラス入り６６ナイロンなど用いることができる。
本発明のソレノイド用コイルは、目的とする種々のソレノイドを構成するひとつのユニットとして用いることができる。
【００１６】
【実施例】
本発明のソレノイド用コイルの実施例を図１〜図９に基づいて説明する。
図１、図２に示す実施例のソレノイド用コイル１は、磁性体製の筒状固定部材（固定コア）２と、第１樹脂成形部３と、給電用ターミナル４と、コイル５と、第２樹脂成形部６とよりなる。
【００１７】
前記筒状固定部材２は、図３、図４に示されるように、円筒部２０とその一端側に半径外方向Ｒ１（図３参照）に突出する厚板状の大径部２３とよりなる。
円筒部２０は、孔２１およびその両端側に形成され孔２１の内径ｄ１より若干大きい内径ｄのスリーブ挿入部２２ａ、２２ｂをもつ。スリーブ挿入部２２ａ、２２ｂは、後で述べる可動部材８（図９参照）を軸方向Ｐに往復移動可能に保持する薄肉筒状のスリーブ８０ａ、８０ｂが挿入、固定配置される。
【００１８】
大径部２３は、上部に略凹状の窪み２４と前記軸方向Ｐ（図４参照）と平行で周方向Ｓ（図３参照）に略等間隔に形成された複数の孔２５ａ、２５ｂをもつ。第１樹脂成形部３は、図５、図６に示されるように、筒状被覆部分３０と径大突出部分３３とよりなる。この第１樹脂成形部３は、図略の樹脂成形型内に筒状固定部材２をセットした後、樹脂材としてナイロンを用い筒状固定部材２にインサート成形されたものである。
【００１９】
筒状被覆部分３０は、その内周面３００で筒状固定部材２の円筒部２０の一端側外周面２０ａを覆うとともに、厚さｔ１が０．２５ｍｍ、軸方向Ｐの長さＬ１が５ｍｍで薄肉円筒状に被覆し一体化したものである。
この筒状被覆部分３０は、筒状固定部材２の円筒部２０の他端側外周面２０ｂよりコイル５の孔５０が挿通されたとき（図７、図８参照）、前記孔５０の一端側内周面５０ａに外周面３０１を当接し、かつ孔５０の一端側内周面５０ａを除く全領域の内周面５０ｃと、筒状固定部材２の円筒部２０の外周面２０ｃとの間に０．２５ｍｍの筒状空間（クリアランス）ｅを形成する。
【００２０】
従って、筒状被覆部分３０は、前記筒状空間ｅを形成するためのスペーサおよびコイル５の軸方向Ｐの一端５ａを支える保持部材として機能する。
径大突出部分３３は、前記インサート成形時に筒状固定部材２の凹部２４および孔２５ａ、２５ｂを埋め、かつ筒状固定部材２と第１樹脂成形部３とを強固に一体化するとともに、半径外方向Ｒ１に突出する部分に給電用ターミナル４を装着、保持する保持部３３０をもつ。
【００２１】
給電用ターミナル４は、図７、図８に示されるように、第１樹脂成形部３の径大突出部分３３の保持部３３０に取り付けられるとともに、コイル５のリード線５１に接続される。なお、給電用ターミナル４は、ソレノイド１Ａ（図９参照）の使用時に、外部からの図略のリード線に接続され、かつ電源からコイル５に給電できる。
【００２２】
コイル５は、筒状固定部材２に挿通、装着されるに先立ち、予め図略の被覆電線を巻回して筒状に形成されたものであり、かつその内径ｄ２および外径Ｄ２は、従来の筒状ボビンを巻き芯として巻回、形成したものと較べ、筒状ボビンの肉厚分、半径内方向Ｒ２（図８参照）に縮小できる。
なお、前記実施例で用いるコイル５は、従来のように、筒状ボビンを巻き芯として巻回する代わりに、図略の被覆電線を仮筒状ボビンを巻き芯として所定回数巻回した後、前記被覆電線の樹脂製被覆層（図示せず）の一部を溶融し、被覆電線同士を互いに溶着処理することによって、筒状に保持せしめたものである。
【００２３】
このコイル５は、その孔５０を、筒状固定部材２の円筒部２０の他端側外周面２０ｂより一端側外周面２０ａに向かい（図８の矢印Ｙ１方向）、かつ軸方向Ｐに沿って挿通される。
すると、前記孔５０の一端側内周面５０ａは、筒状被覆部分３０の外周面３０１を覆うようにして当接し、一端側内周面５０ａを除く全領域の内周面５０ｃと、筒状固定部材２の円筒部２０の外周面２０ｃとの間に０．２５ｍｍの筒状空間（クリアランス）ｅが形成される。
【００２４】
この筒状被覆部分３０は、前記筒状空間ｅを形成するためのスペーサおよびコイル５の軸方向Ｐの一端５ａを支える保持部材として機能する。
このようにして、一体化された筒状固定部材２および第１樹脂成形部３と、前記第１樹脂成形部３に組付けられたターミナル４およびコイル５とからなるひとつの組付け体１ａ（図８参照）が形成される。
【００２５】
第２樹脂成形部６は、図略の樹脂成形型内に前記組付け体１ａをセットした後、樹脂材としてナイロンを用い、組付け体１ａにインサート成形され、かつ第２樹脂成形部６と組付け体１ａとを一体化することによって、図１、図２に示すソレノイド用コイル１を得ることができる。
第２樹脂成形部６は、コイル５の外周部５２を覆う筒状被覆領域６０と、コイル５の他端５ｂを覆う他端側被覆領域６１と、前記第１樹脂成形部３の径大突出部分３３とターミナル４との連結部ｃを覆うとともに、ターミナル４に所定の間隔を隔てて筒状に覆う外枠部分６２とをもつ。
【００２６】
実施例のソレノイド用コイル１は、磁性体製の筒状固定部材２と、第１樹脂成形部３と、給電用ターミナル４と、コイル５と、第２樹脂成形部６とよりなり、第１樹脂成形部３と第２樹脂成形部６とで、コイル５を筒状固定部材２に固定、保持するとともに、給電用ターミナル４を固定、保持する構成である。
従って、実施例のソレノイド用コイル１によると、前記従来のソレノイド用コイルの構成において用いられていた筒状ボビン（被覆電線を巻回しコイルを形成するための芯材として筒部の肉厚を厚くした従来の筒状ボビン）を用いずにすむため、半径内方向に縮小することを阻害する要因を除去でき、この分、コンパクト化を達成できる。
【００２７】
また、実施例のソレノイド用コイル１の場合、第１樹脂成形部３と第２樹脂成形部６とは、それぞれインサート成形により形成されるため、実際に組付け工程による組付け部品としては、筒状固定部材２と、給電用ターミナル４と、コイル５との３点となり、前記従来のソレノイド用コイルの構成と較べ２点を低減でき、かつこれに伴う組付け工数も低減できる。
る。
【００２８】
（使用例）
なお、構成部品の低減化およびコンパクト化がなされた実施例のソレノイド用コイル１は、図９に示されるソレノイド１Ａを構成するひとつのユニットとして用いられる。
すなわち、ソレノイド用コイル１は、その筒状固定部材２の筒孔２０の両端に予め取り付けられたスリーブ８０ａ、８０ｂの孔８００ａ、８００ｂに、可動部材８が軸方向Ｐに往復移動可能に配置されるとともに、コイル５の外周部５２に形成された第２樹脂成形部６の筒状被覆領域６０を保護する筒状ハウジング８５と、筒状ハウジング８５の他端部に装着された他端側蓋部材８６と、前記可動部材８の一端側８ａに配置された開閉装置９とが取り付けられて使用に供される。
【００２９】
前記可動部材８は、磁性体製の筒状固定部材２の他端部２ｂに対向する磁性体製で断面が略Ｔ字状の吸引頭部８ｂをもつ。
前記開閉装置９は、可動部材８の一端側８ａで軸方向Ｐに沿って同軸上に配置された開閉弁体９０と、開閉弁体９０を可動部材８の一端側８ａに付勢するコイルバネ９１と、流体通路９２、９３をもつ弁ハウジング９４とよりなる。
【００３０】
このように構成されたソレノイド１Ａは、コイル５への通電時に筒状固定部材２の他端部２ｂに発生させた磁力によって、可動部材８の吸引頭部８ｂを吸引し、かつ開閉弁体９０を流体通路９２、９３を閉じる位置に移動する。この開閉弁体９０は、前記コイル５への通電時より非通電時への移行に伴いコイルバネ９１の付勢力によって、流体通路９２、９３を開く位置に移動する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のソレノイド用コイルは、磁性体製の筒状固定部材と、第１樹脂成形部と、給電用ターミナルと、コイルと、第２樹脂成形部とよりなり、第１樹脂成形部と第２樹脂成形部とで、コイルを筒状固定部材に固定、保持するとともに、給電用ターミナルを固定、保持する構成である。
【００３２】
従って、本発明のソレノイド用コイルによると、筒状ボビンの筒部外周に被覆電線を巻回することによりコイルを形成する従来の方式を用いずにすむため、組付け部品の低減およびコンパクト化を達成することができる。
また、本発明のソレノイド用コイルの場合、第１樹脂成形部と第２樹脂成形部とは、それぞれインサート成形により形成されるため、実際に組付け工程による組付け部品としては、筒状固定部材と、給電用ターミナルと、コイルとの３点となり、前記従来のソレノイド用コイルの構成と較べ２点を低減でき、かつこれに伴う組付け工数も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のソレノイド用コイルの正面を示す正面図。
【図２】図１におけるＡーＡ線断矢視図。
【図３】実施例のソレノイド用コイルに用いる磁性体製の筒状固定部材の正面を示す正面図。
【図４】図３におけるＢーＢ線断矢視図。
【図５】図３における磁性体製の筒状固定部材に第１樹脂成形部をインサート形成した状態の正面を示す正面図。
【図６】図５におけるＣーＣ線断矢視図。
【図７】図５における第１樹脂成形部に給電用ターミナルおよびコイルを取り付けた状態の正面を示す正面図。
【図８】図７におけるＤーＤ線断矢視図。
【図９】図２における実施例のソレノイド用コイルに可動部材を装着し、ソレノイドとして用いた使用例の側面を断面して示す側面断面図。
【符号の説明】
１…ソレノイド用コイル １ａ…組付け体 １Ａ…ソレノイド
２…磁性体製の筒状固定部材 ３…第１樹脂成形部 ４…給電用ターミナル
５…コイル ６…第２樹脂成形部 ８…可動部材

Claims (4)

1. 可動部材を軸方向に往復移動可能に配置する孔をもつ筒部および該筒部の一端側に形成された径大部とよりなる磁性体製の筒状固定部材と、
   前記筒状固定部材の筒部の一端側外周に一体成形されるとともに、該一端側外周を筒状に被覆する薄肉の筒状被覆部分および該筒状被覆部分に連設され該筒状固定部材の該径大部の外周側に鍔状に突出する径大突出部分をもつ第１樹脂成形部と、
   前記第１樹脂成形部の径大突出部分に取り付けられた給電用ターミナルと、
   被覆電線を巻回して筒状に形成された後、筒孔の一部を前記第１樹脂成形部の筒状被覆部分の外周側に挿通、配置され、該被覆電線が前記給電用ターミナルに接続されたコイルと、
   前記第１樹脂成形部に一体成形されるとともに、前記径大突出部分と給電用ターミナルとの連結部および前記コイルの外周部を覆う第２樹脂成形部と、
   からなることを特徴とするソレノイド用コイル。
2. 前記筒状固定部材は、第１樹脂成形部の径大突出部分が形成される径大部に、該第１樹脂成形部の成形時に樹脂材が充填、埋め込まれる充填部（窪み、切り欠け、孔、穴）をもつことを特徴とする請求項１記載のソレノイド用コイル。
3. 前記第１樹脂成形部の筒状被覆部分は、０．２〜０．３ｍｍの厚さであることを特徴とする請求項１、請求項２記載のソレノイド用コイル。
4. 前記第２樹脂成形部は、前記ターミナルに所定の間隔を隔てて筒状に覆う外枠部分をもつことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３記載のソレノイド用コイル。

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