JP4235219B2

JP4235219B2 - コイル保持構造

Info

Publication number: JP4235219B2
Application number: JP2006281813A
Authority: JP
Inventors: 大哲床井; 好行高松
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: JP2008099531A

Description

本発明は、電流を流すことで磁束を発生するコイルをハウジングに保持するコイル保持構造に関する。

従来、コイルをハウジングに保持する構造は、例えば、特許文献１に示すようなものがあった。このコイル保持構造は、図１０に示すように、コイル１０１をヨーク１０２に一体化してコイルアッセンブリ１０３を形成した後にハウジング１０４内に挿入して収容するように構成されていた。ハウジング１０４の収容穴１０５の底部には、コイル１０１が当接する取付座１０６が形成されており、コイル１０１は、取付座１０６に固定されている。そして、ヨーク１０２の外周面とハウジング１０４の内周面との間には、所定の隙間が形成されていた。
特開２００１−２２５７３１号公報（図２）

しかしながら、従来のコイル保持構造では、ヨーク１０２とハウジング１０４との間に隙間が形成されているため、外部からの振動を受けると、ヨーク１０２とハウジング１０４との固定強度が低く、振動の影響を受けやすいといった問題があった。特に、自動車のクラッチのスレーブシリンダなどのように、コイルがエンジンの直近に取り付けられている場合は、振動の影響が顕著である。そこで、前記隙間を二次モールドやポッティング等の二次的加工によって埋めることも考えられるが、これでは工程が増えることで、管理が複雑となり製作時間も増加してしまう。

このような観点から、本発明は、製作工程が増加することなく、振動の影響を受けないコイル保持構造を提供することを課題とする。

このような課題を解決する本発明は、電流を流すことで磁束を発生するコイルをハウジングの内部に保持するコイル保持構造において、前記ハウジング内に、前記コイルを内部に収容可能で金属にて略有底円筒状に形成されたヨークを一体成形し、前記ヨーク内に、前記コイルを収容し、前記ヨークに、その開口端部を閉塞する蓋部材をさらに設け、前記蓋部材を前記ヨークの開口端部に圧入することによって、前記コイルを、前記ヨークと前記蓋部材とで押圧して固定し、前記ヨークおよび前記蓋部材の内部に収容するコイル保持構造であって、前記ヨークの開口端部は、前記ハウジングの端面よりも突出するとともに、他の円筒部分よりも薄く形成された段部を有しており、この段部をかしめることで、前記蓋部材を前記ヨークに固定したことを特徴とするコイル保持構造である。

前記構成のコイル保持構造によれば、二次モールドやポッティング等の二次的加工を要することなく、必要な部材のみでハウジングとヨークとの間の隙間をなくすことが可能となる。したがって、製作工程が増加することなく、外部からの振動によってコイルおよびヨークがハウジングに対して相対的に振動することがなく、耐振動性が向上し振動の影響を受けない。さらに、ヨークをハウジングの補強部材としても機能させることができ、ハウジングの薄肉化が達成でき、軽量化を図ることができる。また、簡易な固定方法でハウジング、ヨークおよびコイルが一体化されるので、コイルとヨークの固定強度が高まり、耐振動性がさらに向上する。さらに、ヨークの開口端部は、他の円筒部分よりも薄く形成された段部を有しているので、コイルおよび蓋部材を開口端部に挿入しやすく、ガイドの機能を有しているとともに、蓋部材の圧入時およびかしめ加工時において、コイルやボビンの破損を防ぐストッパーとしての機能も有している。また、厚さが薄いので、かしめを行いやすく、簡易な固定方法でハウジング、ヨークおよびコイルを一体化することができる。

また、本発明によれば、前記コイルと前記ヨークの底面内側との間に、緩衝部材が介設されるように構成すればよい。このようにすれば、緩衝部材で振動を吸収できるので、耐振動性がさらに向上する。この作用効果は、ボビンに設けられる凸部（請求項４参照）が高温環境下で熱負荷による収縮を起こし、凸部の圧縮によるコイルとヨーク間の反力が減少した場合でも得られる。

また、本発明によれば、前記コイルのボビンには、前記ヨークの底面内側に押圧されて前記コイルの軸方向に圧縮される凸部が形成されているように構成すればよい。なお、本発明におけるヨークの底面とは、略有底筒状に形成された底の部分を示し、コイルが挿入される奥側となる。このようにすると、ヨーク、蓋部材およびボビンの軸方向の組み合わせ公差を吸収することができる。

また、本発明によれば、前記コイルのボビンには、このボビンとは別部材からなり、前記ヨークの底面内側に押圧されて前記コイルの軸方向に圧縮される弾性部が一体成形されているに構成すればよい。なお、弾性部は、ボビン本体よりも弾性が大きい樹脂、例えばエラストマ樹脂からなり、ボビンと一体にモールド成形することで一体成形されている。このようにすると、蓋部材の圧入によって、コイルがヨークと蓋部材とに押圧されるので、コイルとヨークの固定強度が高まり、耐振動性がさらに向上する。さらに、組み付け部材数の減少や組み付け作業の簡易化を達成できる。

本発明に係るコイル保持構造によると、製作工程が増加することなく、振動の影響を受けるのを防止できるといった優れた効果を発揮する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、本実施の形態においては、ハウジングを上方から基体に取り付けた状態を基準としていて、ヨークは下方に向いて開口している。

図１に示すように、本実施形態に係るコイル保持構造１は、電流を流すことで磁束を発生するコイル１０をハウジング２０の内部に保持する構造である。コイル１０の導線１１を巻装するボビン１２の内部には、弁部品５０の先端側が挿入される。弁部品５０は、ブレーキ液などの流体の流路６１を内包する基体６０に形成された取付穴６２に組み付けられている。本実施の形態では、弁部品５０は常開型電磁弁にて構成されており、通常時には、流路６１は開通しており、コイル１０に磁束を発生させると、可動コアが移動して弁を閉じて、流路６１が閉塞されるようになっている。なお、図１中、６４は、基体６０とハウジング２０との間に介設され、ハウジング２０の内部と外部間をシールするＯリングである。

ところで、かかるコイル保持構造１は、ハウジング２０内に、コイル１０を内部に収容可能で、且つハウジング２０よりも硬質の磁性部材、例えば鉄等の金属にて略有底円筒状に形成されたヨーク３０を一体成形し、このヨーク３０内に、コイル１０を一体的に収容したことを特徴とする。

図１及び図３に示すように、ハウジング２０は、樹脂にて形成され、下方（基体６０側）に向かって開口する取付穴２１を有している。取付穴２１は、その内周面が断面円形を呈して、ヨーク３０の外周面と同等の形状に形成されており、取付穴２１の内周面にヨーク３０が密着するように構成されている。ヨーク３０は、ハウジング２０の射出成型時に一体的に取り付けられる。具体的には、下型にヨーク３０を被せて、その上方から所定の間隔をあけて上型を配置し、上型とヨーク３０との間に樹脂を射出することでハウジング２０が成形されている。これによって、ハウジング２０とヨーク３０が一体成形されている。

取付穴２１の中心部の上側には、弁部品５０の先端部を収容する弁収容穴９が形成されている。この弁収容穴９の側部で取付穴２１の上側には、コイル１０の導線１１の両端末にそれぞれ連なる一対の端子片１３（図５および図６参照、図１では一方のみ図示）と、一対のリード線２２（図１参照、一方のみ図示）とを溶接あるいは半田付けにて接続するための接続用穴２３が形成されている。接続用穴２３の上側には、リード線２２を外周から囲繞して把持するグロメット２４（図１参照）が嵌合される把持用穴２５が、接続用穴２３に連通するとともに上方に開口して形成されている。グロメット２４は、ゴム等の弾性部材で円筒状に形成されておりその内部にリード線２２を挿通させて把持する。グロメット２４の外周面には、把持用穴２５の内周面に密接する複数の環状シール突条２４ａが形成されている。

把持用穴２５の側部には、リード線２２を屈曲させるための屈曲用穴２６が上方に開口して形成されている。ハウジング２０の上部には把持用穴２５と屈曲用穴２６を覆うカバー部材２７（図１参照）が設けられている。カバー部材２７には、リード線２２を屈曲用穴２６内で下方に押し込む押さえ板２８が、下方に延出して形成されている。この押さえ板２８によって、リード線２２は屈曲用穴２６内で下方に押えられ、Ｖ字状に屈曲することとなり、リード線２２に上方への引張力が発生しても、リード線２２と端子片１３との接続部に応力がかかるのを防止できる。

図２に示すように、ハウジング２０の取付穴２１の側部両側には、ハウジング２０を基体６０に取り付けるためのボルト６３が挿通されるボルト孔２９が形成されている。

図３及び図４に示すように、ヨーク３０は、ハウジング２０よりも硬質の磁性部材、例えば鉄等の金属にて有底円筒状に形成されており、下方に向かって開口するようにハウジング２０内に一体的に収容されている。ヨーク３０の底面３１には、弁部品５０の先端部が挿通する弁挿通孔３２と、コイル１０の端子片１３が挿通する端子片挿通孔３３と、ヨーク３０の回転を防止するためのハウジング流入孔３４とが形成されている。

弁挿通孔３２は、底面３１の中心位置に円形に形成されている。端子片挿通孔３３は、ハウジング２０の接続用穴２３に対応する位置に形成されている。ハウジング流入孔３４は、同心円上に複数形成されている。ハウジング流入孔３４は、ハウジング２０の射出成型時に樹脂が流れ込むようになっている。樹脂は、ハウジング流入孔３４の下方まで流れて、ハウジング流入孔３４を覆う（図４では一点鎖線にて示す）ように固まる。これによって、ハウジング２０の樹脂がハウジング流入孔３４の内周面およびその下面に係止されることとなる。したがって、ハウジング２０とヨーク３０との一体性が高まるとともに、ヨーク３０の回転および脱落を防止することができる。

図１および図３に示すように、ヨーク３０は、その開口端部３５がハウジング２０の下面よりも所定長さ突出するように構成されている。開口端部３５は、外径が底面３１側の他の円筒部分と同じもしくはそれよりも大きい径で、内径が他の円筒部分よりも大きくなるように内周面に段部３５ａ（図３参照）が構成されており、開口端部３５の厚さが、他の円筒部分よりも薄く形成されている。

図５ないし図７に示すように、コイル１０は、導線１１（図５参照）と、この導線１１を巻装するボビン１２とを備えている。ボビン１２は、第一鍔部１２ａと巻心部１２ｂと第二鍔部１２ｃとで構成されている。ボビン１２は、樹脂にて形成されている。

第一鍔部１２ａは、上側（ヨーク３０の底面３１側）に位置する鍔部である。第一鍔部１２ａの上面には、端子片１３を立設支持する支持部１４が形成されている。また、第一鍔部１２ａの上面には、コイル１０の芯を中心とする円形の突条１５が形成されている。突条１５には、突条１５と同心の溝部１６が形成されている。溝部１６は円環状に形成されており、この溝部１６には後記する緩衝部材３６であるＯリングが装着される。突条１５の溝部１６の内側部分には、上方に突出する凸部１７が所定角度ピッチ（本実施の形態では６０度ピッチ）で同心円上に複数（本実施の形態では６箇所）配置されている。凸部１７は、コイル１０をヨーク３０に装着する際に、ヨーク３０の底面３１の内側に向かって押圧されて、コイル１０の軸方向に圧縮されるように構成されている。

第二鍔部１２ｃは、下側（ヨーク３０の開口端部側）に位置する鍔部である。第二鍔部１２ｃの下面には、図７に示すように、断面弓形状の突出部１８が形成されている。突出部１８は、第二鍔部１２ｃの外周円の一部の円弧の両端部を直線で結んだ断面形状を呈している。突出部１８の下面には、凹部１８ａが形成されており、ボビン１２の軽量化を図っている。

巻心部１２ｂは、円筒状を呈しており、その内部に弁部品５０（図１参照）が挿通される弁挿通孔１９が構成されている。

図１に示すように、コイル１０とヨーク３０の底面内側との間には、緩衝部材３６が介設されている。緩衝部材３６は、例えば、ゴム製のＯリングにて構成されており、ボビン１２の突条１５に形成された溝部１６内に装着されている。コイル１０をヨーク３０の底面３１に押圧して収容することで、緩衝部材３６は、圧縮状態でコイル１０とヨーク３０との間に介設されることとなる。

図１および図２に示すように、ヨーク３０には、その開口端部３５を閉塞する蓋部材３７がさらに設けられている。蓋部材３７は、略円盤状に形成されており、コイル１０のボビン１２の第二鍔部１２ｃの下面に当接するように構成されている。蓋部材３７は、第二鍔部１２ｃの突出部１８を除いた平坦部分１８ｂと同等の平面形状を呈している。すなわち、蓋部材３７は、第二鍔部１２ｃより大きな外径を有しており、一部（突出部１８に相当する部分）が切り欠かれ、中心部に弁部品５０が貫通する貫通孔３７ａを有した平面形状となっている。

蓋部材３７は、ヨーク３０の開口端部３５に圧入されることによって、ヨーク３０に固定され、さらに開口端部３５をかしめることによって、蓋部材３７の固定を確実なものとしている。蓋部材３７は、例えば、開口端部３５の蓋部材３７よりも下部に位置する部分（図１参照）に周方向に１２０度ピッチで配置された３箇所のかしめ固定部３５ｂ（図２参照）で、かしめて固定されている。このとき、ヨーク３０の開口端部３５は、ハウジング２０の下面より所定長さ突出しているので、かしめ加工を行いやすい。

ここで、コイル１０は、上部が、凸部１７と緩衝部材３６が圧縮された状態でヨーク３０の底面３１に固定されているので、蓋部材３７をコイル１０の下部でかしめによって固定すると、凸部１７と緩衝部材３６の復元力によって、コイル１０の第二鍔部１２ｃが蓋部材３７に向けて付勢され、コイル１０とヨーク３０および蓋部材３７の固定がなされることとなる。

以上説明したコイル保持構造１によれば、図１に示すように、ハウジング２０内に、コイル１０を内部に収容可能で金属にて略有底円筒状に形成されたヨーク３０を一体成形し、このヨーク３０内に、コイル１０を収容したことによって、ハウジング２０とヨーク３０とコイル１０を一体的に固定することができる。これによって、二次モールドやポッティング等の二次的加工を要することなく、必要な部材のみで、ハウジング２０とヨーク３０との間の隙間をなくすことが可能となる。したがって、二次的加工の製作工程が増加することなく、外部からの振動によってコイル１０およびヨーク３０がハウジング２０に対して相対的に振動することがなく、耐振動性が向上し振動の影響を受けない。特に、ポッティング等を行うと、充填、脱泡、乾燥といった多くの工程が必要となり、その工程中は、コイル保持構造１を移動させることができないので、大きな工程ロスとなっていたが、これを省略できるので、二次的加工を省略できる効果は大きい。さらに、ハウジング２０は、樹脂にて形成されているので、射出成型によって、ヨーク３０との一体形成を容易に行うことができる。特に、ヨーク３０を下型に被せて加工することによって、ヨーク３０が変形することなく射出成型を行うことができる。

特に、本実施の形態によれば、図１及び図２に示すように、ヨーク３０に、その開口端部３５を閉塞する蓋部材３７をさらに設け、蓋部材３７は、ヨーク３０の開口端部３５に圧入後、開口端部３５をかしめることによってヨーク３０に固定しているので、簡易な固定方法でハウジング２０、ヨーク３０およびコイル１０を一体化することができる。

このとき、ヨーク３０の開口端部３５は、厚さが底面３１側の他の円筒部分よりも薄く形成されているので、かしめを行いやすい。さらに、図２に示すように、蓋部材３７は、一部が切り欠かれてコイル１０の第二鍔部１２ｃの突出部１８と係止するように構成されているので、コイル１０が回転するのを防止できる。これによれば、リード線２２と接続されている端子片１３の回転移動を防止することができるので、接続部分に不要な応力がかかることがなく、リード線２２と端子片１３が外れてしまうことはない。また、ヨーク３０の開口端部３５は、厚さが底面３１側の他の円筒部分よりも薄く形成された段部３５ａを有しているので、コイル１０および蓋部材３７を開口端部３５に挿入しやすく、ガイドの機能を有しているとともに、蓋部材３７の圧入時およびかしめ加工時において、コイル１０やボビン１２の破損を防ぐストッパーとしての機能も有している。

さらに、実施の形態によれば、ヨーク３０は、樹脂製のハウジング２０よりも硬質の磁性部材、例えば鉄にて形成されているので、ヨーク３０をハウジング２０と一体化することで、ハウジング２０の補強部材としても機能させることができる。これによって、ハウジング２０の薄肉化が達成でき、軽量化を図ることができる。

また、コイル１０とヨーク３０の底面３１の内側との間に、緩衝部材３６であるＯリングが介設されているので、緩衝部材３６で振動を吸収することができ、耐振動性がさらに向上する。さらに、ヨーク３０と蓋部材３７とのかしめによる固定、および緩衝部材３６であるＯリングの介設によって、コイル１０の固定、特に軸方向の固定が確実になされることとなる。

また、コイル１０のボビン１２には、ヨーク３０の底面３１内側に押圧されてコイル１０の軸方向に圧縮される凸部１７が形成されているので、コイル１０のヨーク３０の底面３１に対する押圧力を発生することができる。特に、凸部１７は周方向に沿って複数形成されているので、押圧力を分散してバランスよく発生させることができ、ガタツキをなくしてコイル１０の振動を防止できる。

図８はコイルの他の形態を示す断面図、図９はコイルの他の形態を示す平面図である。図８および図９に示したコイル１０は、凸部１７（図５および図６参照）および緩衝部材３６（図１参照）に代えて、弾性部３８が形成されている。この弾性部３８は、ヨーク３０の底面３１内側に押圧されてコイル１０の軸方向に圧縮される部材であって、ボビン１２とは別部材からなる。弾性部３８は、ボビン１２の突条１５に形成された溝部１６内に配置されている。弾性部３８は、ボビン１２本体よりも弾性が大きい樹脂、例えばエラストマ樹脂からなり、ボビン１２と一体にモールド成形することで、ボビン１２に一体成形されている。なお、その他の構成については、図５および図６に示したコイル１０と同様であるので、同じ符号を付して、説明を省略する。

このような構成によれば、弾性部３８で振動を吸収できるとともに、蓋部材３７の圧入によって、コイル１０がヨーク３０と蓋部材３７とに押圧されるので、コイル１０とヨーク３０の固定強度が高まり、耐振動性がさらに向上する。さらに、図５ないし図７に示したコイル１０と比較して、組み付け部材数の減少や組み付け作業の簡易化を達成できる。

なお、コイル保持構造１は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更しても差し支えない。

本発明の実施形態に係るコイル保持構造を示す断面図である。本発明の実施形態に係るコイル保持構造を示す底面図である。ハウジングとヨークを示す断面図である。ハウジングとヨークを示す底面図である。コイルを示す断面図である。コイルを示す平面図である。コイルを示す底面図である。コイルの他の形態を示す断面図である。コイルの他の形態を示す平面図である。従来のコイル保持構造を示す断面図である。

符号の説明

１コイル保持構造
１０コイル
１２ボビン
１７凸部
２０ハウジング
３０ヨーク
３１底面
３５開口端部
３６緩衝部材
３７蓋部材
３８弾性部

Claims

電流を流すことで磁束を発生するコイルをハウジングの内部に保持するコイル保持構造において、
前記ハウジング内に、前記コイルを内部に収容可能で金属にて略有底円筒状に形成されたヨークを一体成形し、
前記ヨーク内に、前記コイルを収容し、
前記ヨークに、その開口端部を閉塞する蓋部材をさらに設け、
前記蓋部材を前記ヨークの開口端部に圧入することによって、前記コイルを、前記ヨークと前記蓋部材とで押圧して固定し、前記ヨークおよび前記蓋部材の内部に収容するコイル保持構造であって、
前記ヨークの開口端部は、前記ハウジングの端面よりも突出するとともに、他の円筒部分よりも薄く形成された段部を有しており、
この段部をかしめることで、前記蓋部材を前記ヨークに固定した
ことを特徴とするコイル保持構造。
前記コイルと前記ヨークの底面内側との間に、緩衝部材が介設されたことを特徴とする請求項１に記載のコイル保持構造。
前記コイルのボビンには、前記ヨークの底面内側に押圧されて前記コイルの軸方向に圧縮される凸部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル保持構造。
前記コイルのボビンには、このボビンとは別部材からなり、前記ヨークの底面内側に押圧されて前記コイルの軸方向に圧縮される弾性部が一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル保持構造。