JP4039931B2 - Electromagnetic actuator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁用コイル、電磁弁のステータ、電動弁のコイル、電動弁のステータ等として用いられる電磁アクチュエータおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、内側磁極歯を有する略円形の内函と外側磁極歯を有する略円形の外函とをそれらの磁極歯を交互に噛み合せることによって組み立てた組立体の内方にマグネットワイヤが巻回されたボビンを挿入し、これらを2段に積み重ねてなる樹脂封止電磁アクチュエータは、電磁弁用コイル、電磁弁のステータ、電動弁のコイル、電動弁のステータなどとして用いられている。
【0003】
従来、このような電磁アクチュエータは、例えば、特開2000−262024号公報に開示されている図11に示したように、ヨーク1の外方に樹脂成形鋳型60をセットし、ゲート69から樹脂を射出し、第1の函10Uと第2の函10Lとの間に樹脂を充填することにより、これら第1の函10Uと第2の函10Lに巻回されたマグネットワイヤを保護すると同時に、上下2段に配置されたボビンを充填された樹脂により、一体化している(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−262024号公報(第2頁、第3図および第4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の電磁アクチュエータの製造方法は、ヨーク1の外方から、例えば、径方向に樹脂が射出される3つのゲート69を用いて径方向に樹脂を注入する方法であるため、ゲートを設ける金型構造が複雑になるという問題があった。また、このように、3つのゲートから径方向に樹脂を射出する従来の製造方法では、樹脂の周り方が不均衡になり易く、ゲート付近では樹脂の流れ量が多く、ゲートに遠い位置では、溶融樹脂が均一に流れ難いという問題があった。
【0006】
また、ゲート近傍に樹脂の流れ道としてランナが必要であるため、ランナで固化した多くの樹脂が無駄になるという問題があった。
さらに、従来の製造方法では、ゲート69から射出された樹脂は、ボビンに巻回されたマグネットワイヤに直接噴出されるので、その樹脂の勢いでワイヤが波打ったりねじれたりしてしまう虞がある。このように、ワイヤが波打ったりねじれたりしてしまうと、ワイヤが断線したりして、磁力の発生に好ましくない影響を及ぼしてしまう。
【0007】
本発明は、このような実状に鑑み、樹脂をモールドするための金型装置の構造が容易であるとともに、樹脂の流れを略均一にすることができ、無駄になる樹脂量が少なく、さらにはマグネットワイヤが変形したり断線したりすることを可及的に少なくし、磁力の発生に悪影響を及ぼす虞がなく、しかもモールドされた成形体の機械的強度を十分に高くすることができる電磁アクチュエータおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る電磁アクチュエータは、
ワイヤが巻回された第1のボビンと、ワイヤが巻回された第2のボビンとを上下に重ねて配置するとともに、これら上下2段に配置された2つのボビン間に内側磁極歯を有する第1の内函と内側磁極歯を有する第2の内函とを重ねて配置することにより、2つのボビンおよび2枚の内函とからなる仮止め状態の封止コイル体を構成し、樹脂金型内に射出された樹脂により、前記封止コイル体を一体化するにあたり、
前記第1の内函および前記第2の内函の外周部に樹脂流通孔を形成し、前記第1の内函と前記第2の内函とをこれらの樹脂流通孔同士を合致させて重ね合わせることにより、樹脂を前記樹脂金型内に射出したときに、前記第1の内函と前記第2の内函の樹脂流通孔を通して樹脂が流入し、その後、流入された樹脂が固化されることにより、これらの樹脂流通孔内に前記第1のボビンと前記第2のボビンとの樹脂による連結部が構成されていることを特徴としている。
【0009】
係る構成による電磁アクチュエータによれば、第1の内函および第2の内函に、樹脂流通孔が形成されているので、仮止め状態の封止コイル体を樹脂金型内で樹脂により一体化する場合に、射出された樹脂の一部が2つの樹脂流通孔内が合致されて1つになった樹脂流通孔内で固まることになる。したがって、この第1の内函と第2の内函とに跨る樹脂が連結部を構成するので、樹脂モールドされた封止コイル体は、強固に一体化される。
【0010】
また、本発明に係る電磁アクチュエータは、
ワイヤが巻回された第1のボビンと、ワイヤが巻回された第2のボビンとを上下に重ねて配置するとともに、これら上下2段に配置された2つのボビン間に内側磁極歯を有する第1の内函と内側磁極歯を有する第2の内函とを重ねて配置することにより、2つのボビンおよび2枚の内函とからなる仮止め状態の封止コイル体を構成し、
この封止コイル体の外方に、外側磁極歯を有する第1の外函と、外側磁極歯を有する第2の外函とを、それぞれ組み付けることにより、ボビンユニットを構成し、
さらに、前記ボビンユニットを樹脂金型内に収容し、この樹脂金型内に射出された樹脂により、前記ボビンユニットを一体化するにあたり、
前記第1の外函または前記第2の外函の少なくとも一方には、複数の孔が形成されており、
かつ、前記第1の内函および前記第2の内函の外周部には、それぞれ樹脂流通孔が形成されており、
さらに、前記第1の内函と前記第2の内函とは、予めこれらの樹脂流通孔同士が合致した状態で組み込まれており、
前記樹脂金型のゲートおよび少なくとも一方の前記外函に形成された孔から、前記第1の内函と前記第2の内函に形成された樹脂流通孔を通して樹脂が流入され、その後、この樹脂流通孔内で流入された樹脂が固化されることにより、これらの樹脂流通孔内に前記第1のボビンと前記第2のボビンとの連結部が構成され、さらに前記第1の外函と前記第2の外函とは、樹脂により形成された表面層内に埋設されることを特徴としている。
【0011】
このような電磁アクチュエータであっても、樹脂流通孔内で固化した樹脂による連結部により、機械的強度を向上させることができる。
さらに、本発明に係る電磁アクチュエータの製造方法は、
ワイヤが巻回された第1のボビンの内側端面と、ワイヤが巻回された第2のボビンの内側端面とに、それぞれ内側磁極歯を有する略円形の第1の内函および内側磁極歯を有する略円形の第2の内函を配置することにより、前記第1のボビンと前記第2のボビン間に2枚の内函が重ねて配置された封止コイル体を構成するとともに、
前記第1の内函および前記第2の内函の外周部には樹脂流通孔が形成されており、かつこれら第1の内函および前記第2の内函の樹脂流通孔同士を互いに合致させた状態で、前記封止コイル体を樹脂金型内に収容し、
この樹脂金型に射出された樹脂が前記樹脂流通孔内に流入し、固形後に、樹脂による連結部を構成し、
しかる後、前記樹脂金型から取り出された成形体の外方に、外側磁極歯を有する略円形の第1の外函と第2の外函とを取り付けることを特徴としている。
【0012】
このような構成の電磁アクチュエータの製造方法は、樹脂による連結部の作用により機械的強度が向上されるのは勿論のこと、外側磁極歯を備えた外函が、後の工程で取り付けられるので、その製造が容易である。
さらに、本発明に係る電磁アクチュエータの製造方法は、
内側磁極歯を有する内函と外側磁極歯を有する外函とをそれらの磁極歯を交互に噛み合せることによって構成される第1組立体および第2組立体の内部空間に、それぞれワイヤが巻回された第1のボビンおよび第2のボビンを挿入することにより、第1のボビン組立体と第2のボビン組立体とを構成し、
これら第1のボビン組立体と第2のボビン組立体とを上下に重ねて配置することにより、1つのボビンユニットを構成し、
前記各内函の外周部には、樹脂流通孔が形成されており、かつ少なくとも一方の前記外函には、多数の孔が形成されており、
前記第1のボビン組立体および前記第2のボビン組立体を上下に重ね合わせる場合に、前記各内函に形成された樹脂流通孔同士を合致させ、さらに、前記ボビンユニットを樹脂金型内にセットして、該樹脂金型のゲートから射出された樹脂が少なくとも一方の前記外函に形成された孔を通って前記樹脂流通孔に流入され、後にこの樹脂流通孔内で固化した樹脂により、前記第1のボビンと前記第2のボビンとの間が一体化されるとともに、前記各外函は、射出された表面樹脂層内に埋設されることを特徴としている。
【0013】
係る構成の製造方法によれば、樹脂による連結部の作用により機械的強度が向上されるとともに、1回の射出により全体を樹脂で覆うことができるので、手間数を省くことができる。また、外函は、射出された樹脂内に埋設されるので、機械的強度が向上する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説明する。
図1は本発明の一実施例に係る電磁アクチュエータの平面図で、図2はその断面図、図3は図1に示した電磁アクチュエータを樹脂モールドする前の封止コイル体の分解斜視図である。
【0015】
本実施例の電磁アクチュエータ2は、全体が略円筒状に形成され、図2に示したように、その一側部に配置されたリードピン6は、樹脂製のカバー4により覆われている。
このような電磁アクチュエータ2は、図3の分解斜視図に示したように、主として、外函8と内函12とボビン14との3要素の組立体からなるもので、これらの3要素により、基本ユニットが構成されている。そして、このような基本ユニットが2組用意され、外函8を取り除いた状態で上下に重ね合わされた後、後述するように、ワイヤが巻回されたボビンユニットの周面部に樹脂がモールドされている。なお、以下の説明では、便宜上、上位の基本ユニット側を「第1の側」、下位の基本ユニット側を「第2の側」とし、下位の側には、「第2」、「'」を付けて上位の側と区別する。
【0016】
すなわち、第1の基本ユニットSは、第1の外函8と第1の内函12と第1のボビン14とから構成され、第2の基本ユニットTは、第2の外函8'と第2の内函12'と第2のボビン14'とから構成されている。
以下に、これら基本ユニットS,Tを構成する3つの構成要素について説明するが、第1の側と第2の側とは同一構造であるので、第1の側についてのみ説明する。
【0017】
先ず、第1の外函8および第1の内函12は、金属から形成され、互いに対をなすもので、第1の外函8の内周縁部には外側磁極歯8aが形成されるとともに、第1の内函12の内周縁部には内側磁極歯12aが形成されている。さらに、第1の外函8の一方端には、切欠8cが形成されている。また、この第1の外函8には、小孔8dが形成されている。さらに、第1の外函8の開口端面には、小さな突出片8eが突出形成されている。これらの突出片8eは、所定間隔置きに形成されている。
【0018】
一方、第1の内函12の内周縁部には、内側磁極歯12aが所定間隔置きに形成されるとともに、第1の内函12の一方端には、第1の外函8の場合と同様に切欠12bが形成されている。
さらに、第1の内函12には、外周面に沿って樹脂流通孔12cが所定間隔置きに形成されている。また、この第1の内函12の外周縁には、さらに切欠溝12dが所定間隔置きに、実施例では3個形成されている。なお、これらの切欠溝12dは、上記第1の外函8を重ね合わせた場合に、前記第1の外函8の突出片8eと対応した位置に形成されている。そして、第1の内函12と第1の外函8とを互いに組み合わせた場合に、切欠溝12d内に突出片8eが係止される。
【0019】
一方、第1のボビン14の周面には、マグネットワイヤが巻回されており、中央部に第1の内函12の内側磁極歯12aと、第1の外函8の外側磁極歯8aとを収容し係止するための貫通孔14cが形成されている。また、この第1のボビン14の上面には、凸部14aが所定間隔置きに3個形成されている。また、第1のボビン14の一側部には、リードピン6が植設されている。そして、第1のボビン14に設けられたリードピン6と第2のボビン14'に設けられたリードピン6'とは、衝突しないように互い違いに形成されている。
【0020】
電磁アクチュエータ2の第1の基本ユニットSを構成する第1の外函8、第1のボビン14および第1の内函12は、上記のように構成されているが、以下に、これらの組み付けについて説明する。なお、これら3部材の組み付けにおいても、第1の基本ユニットSと第2の基本ユニットTとは同様に組み付けられるものである。
【0021】
例えば、先ず、第1の内函12の内側磁極歯12aが第1のボビン14の貫通孔14c内に嵌め合わされる。これにより、内側磁極歯12aが第1のボビン14の貫通孔14cの内周面に係止される。
次いで、第1の内函12が嵌め込まれた第1のボビン14と、第2の内函12'が嵌め込まれた第2のボビン14'とが、図4に示したように、上下に重ね合わされるとともに、リードピン6,6'が植設された部分の外方に、予め成形された樹脂製のカバー4が装着される。これにより、封止コイル体Aが構成される。ここで、この封止コイルAは、未だ完全に一体化されたわけではなく、仮に組み合わされた状態である。また、リードピン6,6'の周囲が樹脂製のカバー4によって保護される。
【0022】
このように、第1のボビン14と第2のボビン14'、第1の内函12と第2の内函12'などから構成された仮止め状態の封止コイル体Aでは、図4に示したように、第1の内函12の切欠12bと第2の内函12'の切欠12b'とが、直線状に配置されることにより、正しく重ねられたことが識別される。
このように、封止コイル体Aが組み付けられることにより、第1の内函12と第2の内函12'の樹脂流通孔12c、12c'が、互いに合致して、上下方向に一つの連通孔を構成することになる。
【0023】
次いで、この実施例では、封止コイル体Aの外方に、図5に示したように、樹脂金型がセットされる。そして、例えば、第1のボビン14側に設けた図示しないゲートから、矢印aで示したように、他方の第2のボビン14'に向かって樹脂を射出すれば、仮止め状態の封止コイル体A内部の隙間を縫うように樹脂が流入され、その樹脂の一部は、1つになった樹脂流通孔12c、12c'などを通して、矢印bで示したように流れる。これにより、マグネットワイヤの外周面が保護される。このとき、射出された樹脂はマグネットワイヤに直接噴射されるのではなく、軸方向に流れた後、その流れが周方向に変化され、その流れの中でマグネットワイヤに接触することになる。したがって、マグネットワイヤは、樹脂の勢いで曲げられたり、波打ったりして、変形されることが少ない。しかも、ゲートから射出された樹脂は、第1の内函12および第2の内函12'の1つになった樹脂流通孔12c、12c'内を流れ、所定時間経過すれば、その孔12c、12c'内で固化されることになる。よって、ここで樹脂が硬化した後には、第1の内函12、第2の内函12'を跨る態様で、樹脂による連結部が形成されることになる。その後、樹脂金型を離型すれば、図6に示したように、外周部に樹脂による表面層P,P'が形成された封止コイル体Aが形成される。なお、封止コイル体Aの内部には、外部から視認することはできないが、上記したように、樹脂流通孔12c、12c'内で固化した樹脂により連結部が構成されている。
【0024】
一方、第1の内函12と第2の内函12'の外周縁に形成された切欠溝12d、12d'は、表面層P,P'から外部に露出されている。
なお、本実施例では、この後、図6あるいは図3に示したように、予め、金属から形成された第1の外函8と第2の外函8'とが装着される。すなわち、金属から形成された第1の外函8と第2の外函8'とが、樹脂により一体的にモールドされた封止コイル体Aの外周部に、別工程で取付けられる。ここで、第1の外函8の外側磁極歯8aは、封止コイル体Aの上方から貫通孔14c内に挿入され、第2の外函8'の外側磁極歯8a'は封止コイル体Aの下方から貫通孔14c内に挿入される。こうして、第1の外函8と第2の外函8'とが、樹脂モールドされた封止コイル体Aに装着される。すると、第1の外函8の突出片8eが、対応する第1の内函12の切欠溝12dに合致され、また、第2の外函8'の突出片8e'が対応する第2の内函12'の切欠溝12d'内に合致される。
このとき、第1の外函8の外側磁極歯8aと、第1の内函12の内側磁極歯12aとが、互い違いに噛みあうことにより、第1の外函8の周方向への回動が防止される。これと同様に、第2の外函8'の周方向への回動が防止される。
【0025】
その後、本実施例では、第1の外函8と第2の外函8'との突合せ端面に、例えば、スポット溶接が施されることにより、第1の外函8と第2の外函8'とが一体的に連結される。これにより、電磁アクチュエータ2の組み付けが完了する。
なお、このようにして製造された電磁アクチュエータ2では、上記したように、樹脂流通孔12c、12c'内に流入された樹脂が、この樹脂流通孔12c、12c'内で固化されることにより、連結部を構成している。したがって、強度的に極めて強くなっている。さらに、本実施例では、樹脂の射出方向を、ボビン14の軸方向としているので、射出された樹脂は、マグネットワイヤの周面に直接噴出されるのではなく、軸方向から周方向に流れを変えた後、ワイヤの外周面に徐々に供給されるので、細いワイヤがねじれたり、波打ったりして、変形することが少ない。したがって、通電時の磁界の形成に何ら問題になることはない。勿論、ワイヤの断線が生じるようなこともない。
【0026】
以上、本発明の一実施例による電磁アクチュエータと、その好ましい製造方法について説明したが、本発明は、この実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、図5に示したように、仮止めされ未だ完全には一体化されていない封止コイル体Aを樹脂金型内において樹脂モールドするにあたり、封止コイル体Aの一方の側(図5における上側)から樹脂を射出するようにしたが、本発明では、他方の側(図5における下側)からも樹脂を注入するようにしても良い。このようにすれば、樹脂によるモールドを速やかに行なうことができる。
【0027】
次に、本発明の他の実施例による電磁アクチュエータと、その製造方法について説明する。
図7は他の実施例による製造方法で製造された電磁アクチュエータ80を示したもので、図8は、外周部に樹脂による表面層Qを形成する前の、各構成要素の分解斜視図で、図9は、図8に示した各構成要素を互いに組み込んだときの斜視図である。
【0028】
先ず、この実施例の製造方法で製造された電磁アクチュエータ80と、図1に示した電磁アクチュエータ2との間で大きく異なる点は、図7に示した電磁アクチュエータ80では、図8に示した金属製の第1の外函50と同じく金属製の第2の外函50'とが樹脂による表面層Q内に埋設される点である。
すなわち、本実施例で製造された電磁アクチュエータ80では、金属製の第1の外函50と、第1のボビン52と、第1の内函54との3要素によって、第1の基本ユニットS(第1のボビン組立体S)が形成され、金属製の第2の外函50'と、第2のボビン52'と、第2の内函54'との3要素によって第2の基本ユニットT(第2のボビン組立体T)が構成されている。そして、これらの基本ユニットS,Tも、前記実施例と同様に、同じ構成となっている。
【0029】
また、このような第1のボビン組立体Sと第2のボビン組立体Tとを、図9に示したように、上下に重ね合わせることにより、樹脂を注入する前のボビンユニットUを構成している。その後、このボビンユニットUが埋設されるように、すなわち、その内周および外周に樹脂がモールドされることにより、図7に示したように、樹脂による表面層Qで覆われた電磁アクチュエータ80が形成されることになる。
【0030】
以下、本実施例による電磁アクチュエータ80の構成について、上記実施例と異なる点について主に説明する。
本実施例による第1の外函50は、その内周縁部に外側磁極歯50aを有している点は、図3に示した第1の外函8と同様である。また、第1の外函50の前記実施例における第1の外函8と異なる点としては、前記第1の外函8では、小孔8dが形成されている他には主な開口が形成されていないのに対し、第1の外函50では、小孔8dに相当する小孔50bが2つ形成されていることの他に、矩形状の多数の孔50cが形成されている。すなわち、本実施例では、後述するように、この多数の孔50cに、ゲートから射出された樹脂が注入される。
【0031】
また、この2つの小孔50b、50bには、後述する第1のボビン52の一対の突起52a,52aが合致される。
第1のボビン52は、前記実施例の第1のボビン14と略同様に形成され、一端部にリードピン6が植設されるとともに、中央部に貫通孔52cが形成されている。さらに、第1のボビン52では上面側に、第2のボビン52'では下面側に、それぞれ一対の突起52a,52a(52a',52a')が形成されている。
【0032】
また、第1の内函54には、内周縁部に内側磁極歯54aが形成されている。さらに、第1の内函54の一端部には、直線状の切欠54bが形成されている。一方、この第1の内函54の他端部には、比較的大きな切欠溝54cが形成され、この切欠溝54cが前記実施例における樹脂流通孔12cに対応している。
本実施例における各3部材50,52,54は、上記のように構成されているが、以下に、組み付けについて説明する。
【0033】
これらを組み付ける場合には、先ず、第1のボビン52の下面に、第1の内函54が嵌め合わされる。これにより、第1の内函54の内側磁極歯54aが第1のボビン52の貫通孔52cの内周面に係止される。同様に、第2のボビン52'と第2の内函54'とが互いに嵌め合わされる。次いで、これらを上下2段に重ね合わせることにより、仮止め状態の封止コイル体が構成される。
【0034】
さらに、図9に示したように、上方向からは第1の外函50が、下方向からは、第2の外函50'が合致されることにより、ボビンユニットUが構成される。図9に示したように、第1のボビン組立体S(第1の基本ユニットS)と第2のボビン組立体T(第2の基本ユニットT)とが、上下に重ねられたボビンユニットUは、上面および下面、さらには周囲側方に、樹脂が流れ込むための隙間が形成されている。
【0035】
そして、このようなこのボビンユニットUの内部と外部に、以下のようにして樹脂が注入される。
すなわち、先ず、図10に示したように、ボビンユニットUの外方に樹脂金型Zがセットされる。そして、樹脂金型Zのゲート70から樹脂を射出し、ボビンユニットUの、多数の孔50cから、内方に向かって樹脂が注入される。多数の孔50cから注入された樹脂は、矢印eで示したように流れ、全体の隙間を覆うことになる。
【0036】
こうして、ゲート70ならびに孔50cから樹脂を注入した後、所定時間経過後に樹脂金型Zを離型すれば、図7に示したように、ボビンユニットUの内周部および外周部に樹脂が注入され全体が樹脂で覆われた電磁アクチュエータ80が製造される。
本実施例では、第1の内函54および第2の内函54’の切欠溝54c、54c'と、切欠54b、54b'などが、樹脂流通孔として機能する。そして、これらの樹脂流通孔を通って下方に導出された樹脂は、第2の外函50'の多数の孔50c'を通って、第2の外函50'の外方に導出されることになる。また、一部の樹脂は、第1の外函50の外方を通って下方に案内される。そして、この第2の外函50'の周囲に導入された樹脂が、第1の外函50あるいは第2の外函50'の外表面を覆うことになる。これにより、図7に示したように、第1の外函50と第2の外函50'とが、樹脂による表面層Qに埋設された電磁アクチュエータ80が形成されることになる。
なお、第1の内函54および第2の内函54’に、切欠溝54c、54c’に代えて、前記実施例の樹脂流通孔12c、12c’に相当する樹脂流通孔を設けても良い。
【0037】
このような本実施例による電磁アクチュエータ80では、表面層Q内に第1の外函50および第2の外函50'が埋設されるので、スポット溶接を施す必要がなく、樹脂を射出するのみで、外函50,50'が移動することはない。
さらに、この実施例では、樹脂を射出するためのランナが、樹脂金型に特に必要でないので、無駄になる樹脂が少なくて良い。
【0038】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、第1の外函50側にゲート70を設け、このゲート70から樹脂を射出しているが、これに限定されず、第2の外函50'側にもゲート70'を設け、両側から樹脂を射出するようにしても良い。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電磁アクチュエータによれば、第1の内函および第2の内函に形成された樹脂流通孔が互いに合致され、その内部に樹脂が注入されれば、後にその樹脂が内部で固化されることになる。したがって、所定時間経過して、内部の樹脂が硬化すれば、この第1の内函と第2の内函との両側に跨る樹脂が連結部を構成するので、機械的強度が強固になる。
【0040】
また、これに加えて、第1、第2の外函を別工程で取付ける場合は、複雑な樹脂金型を用意する必要もないので、作業性が向上する。
さらに、第1、第2の外函を一体に樹脂の中に埋め込む場合であっても、1回の射出により、ボビンユニットの内外に樹脂をモールドすることができるので、作業性が向上する。加えて、金属製の外函が埋設されることになるので、十分な機械的強度を得ることができる。
【0041】
また、本発明の製造方法によれば、従来のようにランナ部として無駄な樹脂が形成されないことから、使用する樹脂量を少なくすることができ、コストダウンに寄与するとともに、金型構造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例による電磁アクチュエータの平面図である。
【図2】図2は図1に示した電磁アクチュエータの断面図である。
【図3】図3は図1に示した電磁アクチュエータを構成している部材に樹脂を射出する前の分解斜視図である。
【図4】図4は図3示した各構成要素を組み込むとともに、リードピンに樹脂カバーを装着したときに構成される封止コイル体の斜視図である。
【図5】図5は図4に示した封止コイル体に樹脂金型を組み込んで樹脂を射出するときの概略図である。
【図6】図6は図5に示した封止コイル体に樹脂を射出した後、その外方に第1、第2の外函を取り付ける場合の斜視図である。
【図7】図7は本発明の他の実施例による製造方法で製造された電磁アクチュエータの斜視図である。
【図8】図8は図7に示した電磁アクチュエータに樹脂を充填する前に重ね合わされた第1の基本ユニットと第2の基本ユニットとの分解斜視図である。
【図9】図9は図8に示した第1の基本ユニットと第2の基本ユニットを組み込んだときに構成されるボビンユニットの斜視図である。
【図10】図10は図9に示したボビンユニットに樹脂金型をセットしたときの様子を概略的に示す斜視図である。
【図11】図11は従来の電磁アクチュエータの製造方法を示した断面図である。
【符号の説明】
2 電磁アクチュエータ
4 樹脂製のカバー
6 リードピン
8a 第1の外側磁極歯
8a' 第2の外側磁極歯
8 第1の外函
8' 第2の外函
12a,12a' 内側磁極歯
12 第1の内函
12' 第2の内函
12c,12c' 樹脂流通孔
14 第1のボビン
14' 第2のボビン
50a,50a' 外側磁極歯
50 第1の外函
50' 第2の外函
52 第1のボビン
52' 第2のボビン
54a 第1の内側磁極歯
54a' 第2の内側磁極歯
54 第1の内函
54' 第2の内函
70 ゲート
80 電磁アクチュエータ
A 封止コイル体
P,Q 表面層
S 第1の基本ユニット(第1のボビン組立体)
T 第2の基本ユニット(第2のボビン組立体)
U ボビンユニット
Z 樹脂金型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic actuator used as a coil for an electromagnetic valve, a stator for an electromagnetic valve, a coil for an electric valve, a stator for an electric valve, and the like, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
For example, a magnet wire is wound inside an assembly in which a substantially circular inner box having inner magnetic pole teeth and a substantially circular outer box having outer magnetic pole teeth are alternately meshed with each other. 2. Description of the Related Art Resin-sealed electromagnetic actuators in which bobbins are inserted and stacked in two stages are used as electromagnetic valve coils, electromagnetic valve stators, electric valve coils, electric valve stators, and the like.
[0003]
Conventionally, in such an electromagnetic actuator, for example, as shown in FIG. 11 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262024, a
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262024 (Page 2, FIGS. 3 and 4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the conventional electromagnetic actuator manufacturing method described above is a method of injecting resin in the radial direction from the outside of the yoke 1, for example, using three
[0006]
Further, since a runner is necessary as a resin flow path in the vicinity of the gate, there is a problem that a lot of resin solidified by the runner is wasted.
Furthermore, in the conventional manufacturing method, since the resin injected from the
[0007]
In view of such an actual situation, the present invention has an easy structure of a mold apparatus for molding a resin, can make the flow of the resin substantially uniform, and a small amount of resin is wasted. Electromagnetic actuator that minimizes the deformation and breakage of the magnet wire as much as possible, does not adversely affect the generation of magnetic force, and can sufficiently increase the mechanical strength of the molded product. And it aims at providing the manufacturing method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electromagnetic actuator according to the present invention comprises:
The first bobbin around which the wire is wound and the second bobbin around which the wire is wound are arranged so as to overlap each other, and an inner magnetic pole tooth is provided between the two bobbins arranged in two upper and lower stages. By arranging the first inner box and the second inner box having the inner magnetic pole teeth in an overlapping manner, a sealing coil body in a temporarily fixed state composed of two bobbins and two inner boxes is formed, and resin In integrating the sealing coil body with the resin injected into the mold,
Resin circulation holes are formed in the outer periphery of the first inner box and the second inner box, and the first inner box and the second inner box are overlapped with each other such that the resin circulation holes coincide with each other. By combining, when the resin is injected into the resin mold, the resin flows in through the resin flow holes of the first inner box and the second inner box, and then the injected resin is solidified. Thus, a connecting portion made of resin between the first bobbin and the second bobbin is formed in these resin circulation holes.
[0009]
According to the electromagnetic actuator having such a configuration, since the resin flow holes are formed in the first inner box and the second inner box, the temporarily-sealed sealing coil body is integrated with the resin in the resin mold. In this case, a part of the injected resin is solidified in the resin flow hole formed by combining the two resin flow holes. Therefore, since the resin straddling the first inner box and the second inner box constitutes the connecting portion, the resin-molded sealing coil body is firmly integrated.
[0010]
The electromagnetic actuator according to the present invention is
The first bobbin around which the wire is wound and the second bobbin around which the wire is wound are arranged so as to overlap each other, and an inner magnetic pole tooth is provided between the two bobbins arranged in two upper and lower stages. By arranging the first inner box and the second inner box having the inner magnetic pole teeth in an overlapping manner, a sealing coil body in a temporarily fixed state composed of two bobbins and two inner boxes is configured,
A bobbin unit is configured by assembling the first outer box having the outer magnetic pole teeth and the second outer box having the outer magnetic pole teeth on the outside of the sealing coil body,
Furthermore, when the bobbin unit is accommodated in a resin mold and the bobbin unit is integrated with the resin injected into the resin mold,
A plurality of holes are formed in at least one of the first outer box and the second outer box,
And the resin circulation hole is formed in the outer peripheral part of the said 1st inner box and the said 2nd inner box, respectively.
Furthermore, the first inner box and the second inner box are assembled in a state where these resin flow holes are matched in advance,
The resin flows from the resin mold gate and at least one hole formed in the outer box through the resin inner hole formed in the first inner box and the second inner box, and then the resin. By solidifying the resin that has flowed in the flow holes, a connecting portion between the first bobbin and the second bobbin is formed in the resin flow holes, and the first outer box and the The second outer box is characterized in that it is embedded in a surface layer formed of resin.
[0011]
Even in such an electromagnetic actuator, the mechanical strength can be improved by the connecting portion made of the resin solidified in the resin flow hole.
Furthermore, the manufacturing method of the electromagnetic actuator according to the present invention includes:
A substantially circular first inner box and inner magnetic pole teeth each having inner magnetic pole teeth on the inner end face of the first bobbin wound with the wire and the inner end face of the second bobbin wound with the wire, respectively. By arranging a substantially circular second inner box having a sealing coil body in which two inner boxes are stacked between the first bobbin and the second bobbin,
Resin circulation holes are formed in the outer peripheral portions of the first inner box and the second inner box, and the resin circulation holes of the first inner box and the second inner box are made to coincide with each other. In this state, the sealing coil body is accommodated in a resin mold,
The resin injected into this resin mold flows into the resin flow hole, and after solidification, constitutes a connecting portion made of resin,
Thereafter, a substantially circular first outer box and second outer box having outer magnetic pole teeth are attached to the outside of the molded body taken out from the resin mold.
[0012]
The manufacturing method of the electromagnetic actuator having such a structure is not only to improve the mechanical strength by the action of the connecting portion by the resin, but the outer box provided with the outer magnetic pole teeth is attached in a later step. Its manufacture is easy.
Furthermore, the manufacturing method of the electromagnetic actuator according to the present invention includes:
Wires are wound in the inner spaces of the first assembly and the second assembly, respectively, which are formed by alternately engaging the inner case having the inner magnetic pole teeth and the outer case having the outer magnetic pole teeth with the magnetic pole teeth. A first bobbin assembly and a second bobbin assembly are inserted by inserting the first bobbin and the second bobbin,
By arranging the first bobbin assembly and the second bobbin assembly so as to overlap each other, one bobbin unit is constituted,
A resin circulation hole is formed in the outer peripheral portion of each inner box, and a plurality of holes are formed in at least one of the outer boxes,
When the first bobbin assembly and the second bobbin assembly are stacked one above the other, the resin flow holes formed in the respective inner casings are matched with each other, and the bobbin unit is placed in the resin mold. The resin injected from the gate of the resin mold is flown into the resin flow hole through the hole formed in at least one of the outer casings, and the resin solidified in the resin flow hole later, The first bobbin and the second bobbin are integrated with each other, and each outer casing is embedded in the injected surface resin layer.
[0013]
According to the manufacturing method of such a configuration, the mechanical strength is improved by the action of the connecting portion by the resin, and the whole can be covered with the resin by one injection, so that the labor can be saved. Further, since the outer box is embedded in the injected resin, the mechanical strength is improved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a plan view of an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view thereof, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a sealing coil body before resin molding of the electromagnetic actuator shown in FIG. is there.
[0015]
The entire electromagnetic actuator 2 of this embodiment is formed in a substantially cylindrical shape, and as shown in FIG. 2, the
As shown in the exploded perspective view of FIG. 3, the electromagnetic actuator 2 is mainly composed of a three-element assembly of the
[0016]
That is, the first basic unit S is composed of a first
In the following, the three components constituting the basic units S and T will be described. Since the first side and the second side have the same structure, only the first side will be described.
[0017]
First, the first
[0018]
On the other hand, the inner
Furthermore,
[0019]
On the other hand, a magnet wire is wound around the peripheral surface of the
[0020]
The first
[0021]
For example, first, the inner
Next, as shown in FIG. 4, the
[0022]
In this way, in the temporarily-sealed sealing coil body A composed of the
Thus, by assembling the sealing coil body A, the
[0023]
Next, in this embodiment, a resin mold is set outside the sealing coil body A as shown in FIG. For example, if the resin is injected from the gate (not shown) provided on the
[0024]
On the other hand, the notched
In the present embodiment, thereafter, as shown in FIG. 6 or FIG. 3, the first
At this time, the outer
[0025]
Thereafter, in the present embodiment, for example, spot welding is performed on the butt end surface of the first
In the electromagnetic actuator 2 manufactured in this way, as described above, the resin that has flowed into the
[0026]
The electromagnetic actuator according to one embodiment of the present invention and the preferred manufacturing method thereof have been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.
For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 5, when the sealing coil body A that is temporarily fixed and not yet completely integrated is resin-molded in the resin mold, Although the resin is injected from the other side (upper side in FIG. 5), in the present invention, the resin may be injected also from the other side (lower side in FIG. 5). If it does in this way, the mold by resin can be performed rapidly.
[0027]
Next, an electromagnetic actuator according to another embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described.
FIG. 7 shows an
[0028]
First, the
That is, in the
[0029]
Further, as shown in FIG. 9, the first bobbin assembly S and the second bobbin assembly T are stacked one above the other to constitute a bobbin unit U before the resin is injected. ing. Thereafter, as shown in FIG. 7, the
[0030]
Hereinafter, with respect to the configuration of the
The first
[0031]
Further, a pair of
The
[0032]
The first
Each of the three
[0033]
When these are assembled, first, the first
[0034]
Further, as shown in FIG. 9, the bobbin unit U is configured by matching the first
[0035]
Then, resin is injected into the inside and outside of the bobbin unit U as described below.
That is, first, as shown in FIG. 10, the resin mold Z is set outside the bobbin unit U. Then, the resin is injected from the
[0036]
Thus, after the resin is injected from the
In the present embodiment, the
The first
[0037]
In the
Furthermore, in this embodiment, since a runner for injecting the resin is not particularly required for the resin mold, less resin is wasted.
[0038]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example at all.
For example, in the above embodiment, the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the electromagnetic actuator according to the present invention, if the resin flow holes formed in the first inner box and the second inner box are matched with each other and the resin is injected into the inner holes, The resin is solidified inside. Therefore, if the resin inside hardens after a predetermined time has elapsed, the resin straddling both sides of the first inner box and the second inner box constitutes the connecting portion, and the mechanical strength becomes strong.
[0040]
In addition, in the case where the first and second outer boxes are attached in separate steps, it is not necessary to prepare a complicated resin mold, so that workability is improved.
Furthermore, even when the first and second outer boxes are embedded in the resin integrally, the resin can be molded inside and outside the bobbin unit by one injection, so that workability is improved. In addition, since a metal outer box is embedded, sufficient mechanical strength can be obtained.
[0041]
In addition, according to the manufacturing method of the present invention, since a useless resin is not formed as a runner portion as in the prior art, the amount of resin to be used can be reduced, contributing to cost reduction and easy mold structure. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electromagnetic actuator shown in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view before injecting resin onto the members constituting the electromagnetic actuator shown in FIG. 1;
4 is a perspective view of a sealing coil body that is constructed when the components shown in FIG. 3 are incorporated and a resin cover is attached to a lead pin. FIG.
5 is a schematic view when a resin mold is incorporated in the sealing coil body shown in FIG. 4 and a resin is injected. FIG.
6 is a perspective view in the case where first and second outer boxes are attached to the outside after injecting resin into the sealed coil body shown in FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a perspective view of an electromagnetic actuator manufactured by a manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the first basic unit and the second basic unit that are overlaid before the electromagnetic actuator shown in FIG. 7 is filled with resin.
FIG. 9 is a perspective view of a bobbin unit configured when the first basic unit and the second basic unit shown in FIG. 8 are incorporated.
10 is a perspective view schematically showing a state when a resin mold is set on the bobbin unit shown in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional method of manufacturing an electromagnetic actuator.
[Explanation of symbols]
2
T Second basic unit (second bobbin assembly)
U Bobbin unit Z Resin mold
Claims (4)
前記第1の内函および前記第2の内函の外周部に樹脂流通孔を形成し、前記第1の内函と前記第2の内函とをこれらの樹脂流通孔同士を合致させて重ね合わせることにより、樹脂を前記樹脂金型内に射出したときに、前記第1の内函と前記第2の内函の樹脂流通孔を通して樹脂が流入し、その後、流入された樹脂が固化されることにより、これらの樹脂流通孔内に前記第1のボビンと前記第2のボビンとの樹脂による連結部が構成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。The first bobbin around which the wire is wound and the second bobbin around which the wire is wound are arranged so as to overlap each other, and an inner magnetic pole tooth is provided between the two bobbins arranged in two upper and lower stages. By arranging the first inner box and the second inner box having the inner magnetic pole teeth in an overlapping manner, a sealing coil body in a temporarily fixed state composed of two bobbins and two inner boxes is formed, and resin In integrating the sealing coil body with the resin injected into the mold,
Resin circulation holes are formed in the outer periphery of the first inner box and the second inner box, and the first inner box and the second inner box are overlapped with each other such that the resin circulation holes coincide with each other. By combining, when the resin is injected into the resin mold, the resin flows in through the resin flow holes of the first inner box and the second inner box, and then the injected resin is solidified. Accordingly, an electromagnetic actuator in which a connecting portion made of resin between the first bobbin and the second bobbin is formed in these resin flow holes.
この封止コイル体の外方に、外側磁極歯を有する第1の外函と、外側磁極歯を有する第2の外函とを、それぞれ組み付けることにより、ボビンユニットを構成し、
さらに、前記ボビンユニットを樹脂金型内に収容し、この樹脂金型内に射出された樹脂により、前記ボビンユニットを一体化するにあたり、
前記第1の外函または前記第2の外函の少なくとも一方には、複数の孔が形成されており、
かつ、前記第1の内函および前記第2の内函の外周部には、それぞれ樹脂流通孔が形成されており、
さらに、前記第1の内函と前記第2の内函とは、予めこれらの樹脂流通孔同士が合致した状態で組み込まれており、
前記樹脂金型のゲートおよび少なくとも一方の前記外函に形成された孔から、前記第1の内函と前記第2の内函に形成された樹脂流通孔を通して樹脂が流入され、その後、この樹脂流通孔内で流入された樹脂が固化されることにより、これらの樹脂流通孔内に前記第1のボビンと前記第2のボビンとの連結部が構成され、さらに前記第1の外函と前記第2の外函とは、樹脂により形成された表面層内に埋設されることを特徴とする電磁アクチュエータ。The first bobbin around which the wire is wound and the second bobbin around which the wire is wound are arranged so as to overlap each other, and an inner magnetic pole tooth is provided between the two bobbins arranged in two upper and lower stages. By arranging the first inner box and the second inner box having the inner magnetic pole teeth in an overlapping manner, a sealing coil body in a temporarily fixed state composed of two bobbins and two inner boxes is configured,
A bobbin unit is configured by assembling the first outer box having the outer magnetic pole teeth and the second outer box having the outer magnetic pole teeth on the outside of the sealing coil body,
Furthermore, when the bobbin unit is accommodated in a resin mold and the bobbin unit is integrated with the resin injected into the resin mold,
A plurality of holes are formed in at least one of the first outer box and the second outer box,
And the resin circulation hole is formed in the outer peripheral part of the said 1st inner box and the said 2nd inner box, respectively.
Furthermore, the first inner box and the second inner box are assembled in a state where these resin flow holes are matched in advance,
The resin flows from the resin mold gate and at least one hole formed in the outer box through the resin inner hole formed in the first inner box and the second inner box, and then the resin. By solidifying the resin that has flowed in the flow holes, a connecting portion between the first bobbin and the second bobbin is formed in the resin flow holes, and the first outer box and the The second outer box is an electromagnetic actuator embedded in a surface layer formed of resin.
前記第1の内函および前記第2の内函の外周部には樹脂流通孔が形成されており、かつこれら第1の内函および前記第2の内函の樹脂流通孔同士を互いに合致させた状態で、前記封止コイル体を樹脂金型内に収容し、
この樹脂金型に射出された樹脂が前記樹脂流通孔内に流入し、固形後に、樹脂による連結部を構成し、
しかる後、前記樹脂金型から取り出された成形体の外方に、外側磁極歯を有する略円形の第1の外函と第2の外函とを取り付けることを特徴とする電磁アクチュエータの製造方法。A substantially circular first inner box and inner magnetic pole teeth each having inner magnetic pole teeth on the inner end face of the first bobbin wound with the wire and the inner end face of the second bobbin wound with the wire, respectively. By arranging a substantially circular second inner box having a sealing coil body in which two inner boxes are stacked between the first bobbin and the second bobbin,
Resin circulation holes are formed in the outer peripheral portions of the first inner box and the second inner box, and the resin circulation holes of the first inner box and the second inner box are made to coincide with each other. In this state, the sealing coil body is accommodated in a resin mold,
The resin injected into this resin mold flows into the resin flow hole, and after solidification, constitutes a connecting portion made of resin,
Thereafter, a substantially circular first outer box having outer magnetic pole teeth and a second outer box are attached to the outside of the molded body taken out from the resin mold. .
これら第1のボビン組立体と第2のボビン組立体とを上下に重ねて配置することにより、1つのボビンユニットを構成し、
前記各内函の外周部には、樹脂流通孔が形成されており、かつ少なくとも一方の前記外函には、多数の孔が形成されており、
前記第1のボビン組立体および前記第2のボビン組立体を上下に重ね合わせる場合に、前記各内函に形成された樹脂流通孔同士を合致させ、さらに、前記ボビンユニットを樹脂金型内にセットして、該樹脂金型のゲートから射出された樹脂が少なくとも一方の前記外函に形成された孔を通って前記樹脂流通孔に流入され、後にこの樹脂流通孔内で固化した樹脂により、前記第1のボビンと前記第2のボビンとの間が一体化されるとともに、前記各外函は、射出された表面樹脂層内に埋設されることを特徴とする電磁アクチュエータの製造方法。Wires are wound in the inner spaces of the first assembly and the second assembly, respectively, which are formed by alternately engaging the inner case having the inner magnetic pole teeth and the outer case having the outer magnetic pole teeth with the magnetic pole teeth. A first bobbin assembly and a second bobbin assembly are inserted by inserting the first bobbin and the second bobbin,
By arranging the first bobbin assembly and the second bobbin assembly so as to overlap each other, one bobbin unit is constituted,
A resin circulation hole is formed in the outer peripheral portion of each inner box, and a plurality of holes are formed in at least one of the outer boxes,
When the first bobbin assembly and the second bobbin assembly are stacked one above the other, the resin flow holes formed in the respective inner casings are matched with each other, and the bobbin unit is placed in the resin mold. The resin injected from the gate of the resin mold is flown into the resin flow hole through the hole formed in at least one of the outer casings, and the resin solidified in the resin flow hole later, A method for manufacturing an electromagnetic actuator, wherein the first bobbin and the second bobbin are integrated, and each outer casing is embedded in an injected surface resin layer.
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