JP4269801B2 - ソレノイドアセンブリの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁などに使用するソレノイドアセンブリの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のクラッチやブレーキで用いられる電磁弁には、樹脂材料にて形成されたボビンの周りにソレノイドコイルが巻線され、その外周部がやはり樹脂材料にて形成されたモールド部（ハウジング）により閉塞され、ボビンの内部には非磁性円筒部材（スリーブ）を介してともに磁路を形成するコア（第１ヨーク）とヨーク（第２ヨーク）を同軸的に設置し、このコアとヨークの内側に摺動自在に案内支持したプランジャによりスプールバルブを移動させるようにしたものがある（特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１のソレノイドアセンブリによれば、ボビンの内部に設けた非磁性円筒部材を介してコアとヨークが設置されているので、プランジャの円滑な作動のために必要なヨークとコアの芯出しを容易にかつ確実に行うことができる。
【０００４】
上述のようなボビンの内周に非磁性円筒部材を有するソレノイドアセンブリを製造する方法としては、図３に示すような巻線工程、セット工程、モールド工程、挿入工程からなる製造方法が先ず考えられる。先ず、巻線工程では、図３(a) に示すように、両側にフランジを備えた合成樹脂製のボビン１１の巻線部１１ａに絶縁被覆導線を巻き付けてソレノイド１２を形成する。次のセット工程では、図３(b) に示すように、巻線部１１ａにソレノイド１２が形成されたボビン１１をモールド型１５の下型１６に、中心に設けた軸１７がボビン１１の内周に挿入されるようにセットし、モールド型１５の上型１８により覆う。続くモールド工程では、図３(c) に示すように、セットされたボビン１１及びソレノイド１２の外周に樹脂を充填し、ボビン１１とソレノイド１２を被覆してモールド部１３を形成する。最後の挿入工程では、図３(d) に示すように、ボビン１１とソレノイド１２とその外周に形成されたモールド部１３をモールド型から取り外して、ボビン１１の内周に非磁性円筒部材１４を挿入する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−００２３５４（段落番号［００１２］，［００１４］，図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したソレノイドアセンブリの製造方法では、以下に述べるような問題があった。
【０００７】
巻線工程において、ボビン１１が絶縁被覆導線の巻き付け力により変形することを防ぐために、ボビン１１の巻線部１１ａの厚みを薄くすることができない。また、巻線部１１ａに厚みを持たせた場合でも、合成樹脂は剛性が小さいので絶縁被覆導線の巻き付け力によってボビン１１の内径が収縮変化するため、絶縁被覆導線が巻き付けられたボビン１１の内径に相当な寸法のばらつきが生じる。
【０００８】
上述のように、ボビン１１の巻線部１１ａに相当な厚みをもたせたボビン１１を使用した場合でもボビン１１の内径に相当な寸法のばらつきが生じる。このため、セット工程でボビン１１の内周に挿入するモールド型１５の軸１７の径は、ソレノイド１２が形成されたボビン１１の内径が最小の場合にそのモールド部１３を形成するときに生じるボビン１１の外径部の熱収縮による離型性を確保できるように合わせておく必要がある。そのため、モールド型１５の軸１７の径とボビン１１の内径の差が大きくなり、軸１７とボビン１１の内径の間に隙間が生じ、モールド型１５にソレノイド１２が形成されたボビン１１をセットした状態におけるモールド型１５の軸１７とボビン１１の巻線部１１ａの内径の間の同軸度が低下する。
【０００９】
この同軸度の低下のため、ソレノイド１２が形成されたボビン１１の内周がモールド型１５の軸１７に偏ってセットされることがあり、ボビン１１とソレノイド１２の外周に形成されるモールド部１３の厚さに偏りが生じる。モールド部１３の厚さに偏りが生じると、ソレノイド１２がモールド部１３から局部的に露出するおそれがあり、これを防ぐためにはモールド部１３の厚さを増大させなければならない。
【００１０】
このように、上述した従来の製造方法ではボビン１１の巻線部１１ａの厚さ及びボビン１１とソレノイド１２の外側に形成するモールド部１３の厚さを薄くすることができないので、ソレノイドアセンブリの外径を小さくして小型化することができなかった。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の作用・効果】
このために、本発明によるソレノイドアセンブリの製造方法は、巻線部に絶縁被覆導線が巻き付けられて外周部が樹脂にて被覆されたボビンと、このボビンの巻線部の内周に挿入された金属製の非磁性円筒部材からなるソレノイドアセンブリの製造方法において、ボビンの内周に非磁性円筒部材を挿入する挿入工程と、内周に非磁性円筒部材が挿入されたボビンに絶縁被覆導線を巻き付けてソレノイドを形成する巻線工程と、内周に非磁性円筒部材が挿入されソレノイドが形成されたボビンを中心に軸が設けられたモールド型内に軸が非磁性円筒部材の内周に挿入されるようにセットするセット工程と、ボビン及びソレノイドとモールド型の間に樹脂を充填することによりボビン及びソレノイドの外周を樹脂により被覆してモールド部を形成するモールド工程よりなり、各工程は、挿入工程、巻線工程、セット工程、モールド工程の順に実行されるものである。
【００１２】
このようなソレノイドアセンブリの製造方法によれば、ボビンの巻線部の内周に金属製の非磁性円筒部材をあらかじめ挿入した後にボビンに絶縁被覆導線を巻き付けるので、その巻き付け力によってボビンが変形してその内径にばらつきが生じることが僅かとなる。それにより、ボビンの巻線部を薄く成形したボビンを使用することができる。
【００１３】
また、絶縁被覆導線が巻き付けられたボビンと内周にて一体化された非磁性円筒部材は剛性が大きいので、ボビンを巻き付ける絶縁被覆導線の巻き付け力でも実質的に変形することがなく、その内径の精度は高いものとなる。従って、セット工程でボビンの巻線部の内周に挿入された非磁性円筒部材とモールド型の中心の軸の間の隙間を極めて僅かとすることができるので、モールド型の軸とボビンに挿入した非磁性円筒部材の内径の間の同軸度は高くなる。
【００１４】
このように、非磁性円筒部材の内径と軸との間の同軸度が高いために、非磁性円筒部材が挿入されたボビン及びこれに巻き付けられたソレノイドの外周とモールド型の内周の間で偏心もなくなり、モールド部の肉厚が一様となるのでソレノイドが局部的に露出するおそれが少なくなる。このように、モールド型にてボビンとソレノイドの外周に形成されるモールド部は、ソレノイドが局部的に露出するおそれが少なくなるので、図３に示す従来のソレノイドアセンブリの製造方法のモールド部よりも薄肉にすることができる。
【００１５】
従って、本発明によるソレノイドアセンブリの製造方法によれば、ボビンの巻線部を薄肉にしたものを使用でき、ボビンとソレノイドの外周に設けたモールド部を薄肉にすることができるので、その分だけソレノイドアセンブリの外径を小さくして小型化することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図１により、本発明によるソレノイドアセンブリの製造方法の説明をする。このソレノイドアセンブリの製造方法は挿入工程と、巻線工程と、セット工程及びモールド工程の４工程よりなるものである。
【００１７】
図１(a) は、ボビン２１の内周に金属製の非磁性円筒部材２２を挿入する挿入工程を示す図である。ボビン２１は、合成樹脂により予め成形されたもので、円筒形の巻線部２１ａの両端にフランジ２１ｂ，２１ｃを備えており、巻線部２１ａの内径は、非磁性円筒部材２２の外径と略同じであればよい。ボビン２１は、内周に非磁性円筒部材２２が挿入されることで補強されるので、図３に示す従来のソレノイドアセンブリの製造方法のボビン１１よりも薄肉でよい。また、非磁性円筒部材２２は、オーステナイト系ステンレスや黄銅のような金属製のものを用いる。
【００１８】
図１(b) は、内周に非磁性円筒部材２２が挿入されたボビン２１の巻線部２１ａに絶縁被覆導線を巻き付けてソレノイド２３を形成する巻線工程を示す図である。ボビン２１は、巻線部２１ａに絶縁被覆導線を巻き付けられるが、合成樹脂に比して剛性の大きい金属製の非磁性円筒部材２２が巻線部２１ａの内周に挿入されているので、巻線部２１ａは巻き付け力が加わっても、その内周が非磁性円筒部材２２の外周に当接すれば、それ以上変形することはない。また、巻線部２１ａの内周に非磁性円筒部材２２が挿入してあるので、巻線部２１ａに絶縁被覆導線を巻き付ける巻き付け力により、巻線部２１ａが内周の非磁性円筒部材２２に向け収縮変形し、巻線部２１ａの内周が非磁性円筒部材２２の外周に当接することによりボビン２１は非磁性円筒部材２２に当接固着される。非磁性円筒部材２２は外周がボビン２１の巻線部２１ａの内周に当接されるように軽く圧入してもよく、その場合は、絶縁被覆導線の巻き付けにより変形収縮することなく、ボビン２１の巻線部２１ａの内周は非磁性円筒部材２２の外周に当接固着される。なお、絶縁被覆導線は例えばエナメルにより被覆された銅線である。
【００１９】
図１(c) は、巻線部２１ａにソレノイド２３が形成されたボビン２１及びその内周に挿入された非磁性円筒部材２２をモールド型５０にセットするセット工程を示す図である。モールド型５０は、下型５１と上型５３よりなり、下型５１には非磁性円筒部材２２に挿入される軸５２が下型５１の成型穴と同軸的に形成されている。ボビン２１の内周に挿入された非磁性円筒部材２２の内周には、モールド型５０の下型５１の軸５２が挿入され、上型５３により押さえつけられる。非磁性円筒部材２２は金属製であるので、前述の巻線工程でボビン２１の巻線部２１ａに絶縁被覆導線を巻き付ける際の巻き付け力によって実質的に変形しないので、その内径の精度は高いものとなる。従って、非磁性円筒部材２２の内径と軸５２との隙間は極めて小さくなり、非磁性円筒部材２２の内径と軸５２との間の同軸度が高くなるので、ソレノイド２３が形成されたボビン２１はモールド型５０内の軸５２に対する同軸度が高くなり、ボビン２１及びソレノイド２３の外周と下型５１の内周との間の隙間もほぼ一定となる。
【００２０】
図１(d) は、モールド型５０にセットされたボビン２１とソレノイド２３の外周を合成樹脂による被覆してモールド部２４を形成するモールド工程を示す図である。上述のように、ボビン２１とソレノイド２２は、その外周と下型５１の内周との間の隙間がほぼ一定となるようにモールド型５０内に偏りなくセットされるので、モールド型５０にてボビン２１とソレノイド２３の外周に形成されるモールド部２４を図３に示す従来のソレノイドアセンブリの製造方法のモールド部１３よりも薄肉にしてもソレノイド２３が露出するおそれはない。
【００２１】
このように、図１に示すソレノイドアセンブリの製造方法によれば、ボビン２１の巻線部２１ａを薄肉にしたものを使用でき、ボビン２１とソレノイド２３の外周に設けたモールド部２４を薄肉にすることができるので、図３に示す従来の製造方法よりもソレノイドアセンブリの外径を小さくして小型化することができる。
【００２２】
次に、図２により、本発明の製造方法によるソレノイドアセンブリ２０を使用した電磁弁の説明をする。この電磁弁は、電磁駆動部３０と弁部４０よりなるものである。
【００２３】
電磁駆動部３０は、ステータ３１とプランジャ３５よりなるものである。ステータ３１は、前述のようにして製造されたソレノイドアセンブリ２０と、その内部の金属製の非磁性円筒材２２を介して同軸的に連結されたヨーク３３とコア３４よりなるものである。プランジャ３５は、全体が磁性体よりなるもので、非磁性のコーティングが施されており、ステータ３１のヨーク３３の内孔により摺動自在に支持されている。また、ステータ３１の外側に設けるカバー３６は磁性体よりなる有底円筒状で、ヨーク３３とコア３４を覆うものである。
【００２４】
弁部４０は、カバー３６によりステータ３１にかしめ固定されたスリーブ４２と、スリーブ４２に同軸的に摺動自在に案内支持されたスプール４１よりなるものである。スプール４１は、スプール４１の先端より突出する軸部４１ａがコア３４の中心を通って、プランジャ３５の弁部側端面と当接されている。
【００２５】
プランジャ３５は、カバー３６の内底面側の一端面３５ａがカバー３６の内底面に当接する後退位置（図２の下半部参照）と、弁部側となる他端面３５ｂがコア３４内のワッシャ３７を介して当接する前進位置（図２の上半部参照）の間で移動可能である。
【００２６】
電磁弁は、不作動状態では、スリーブ４２の後端にあるスプリング（図示省略）によりスプール４１が電磁駆動部３０側に付勢され、スプール４１の軸部４１ａに当接されてたプランジャ３５は、一端面３５ａがカバー３６の内底面に当接する後退位置（前述）となっている。ソレノイド２３に通電される作動状態では、通電量に応じてヨーク３３、コア３４及びカバー３６が磁化され、プランジャ３５がコア３４側に向かって引き寄せられ、プランジャ３５に当接されているスプール４１をスプリングに抗して移動させて弁部を作動させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のソレノイドアセンブリの製造方法を示す図である。
【図２】 本発明によるソレノイドアセンブリを適用した電磁弁の一部を示す縦断面図である。
【図３】 従来のソレノイドアセンブリの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
２０…ソレノイドアセンブリ、２１…ボビン、２１ａ…巻線部、２２…非磁性円筒部材、２３…ソレノイド、２４…モールド部、５０…モールド型、５１…下型、５２…軸

Claims (1)

1. 巻線部に絶縁被覆導線が巻き付けられて外周部が樹脂にて被覆されたボビンと、前記ボビンの巻線部の内周に挿入された金属製の非磁性円筒部材からなるソレノイドアセンブリの製造方法において、
   前記ボビンの内周に前記非磁性円筒部材を挿入する挿入工程と、
   内周に前記非磁性円筒部材が挿入された前記ボビンに前記絶縁被覆導線を巻き付けてソレノイドを形成する巻線工程と、
   内周に前記非磁性円筒部材が挿入され前記ソレノイドが形成された前記ボビンを中心に軸が設けられたモールド型内に前記軸が前記非磁性円筒部材の内周に挿入されるようにセットするセット工程と、
   前記ボビン及び前記ソレノイドと前記モールド型の間に樹脂を充填することにより前記ボビン及び前記ソレノイドの外周を被覆してモールド部を形成するモールド工程よりなり、
   前記各工程は、前記挿入工程、前記巻線工程、前記セット工程、前記モールド工程の順に実行されることを特徴とするソレノイドアセンブリの製造方法。

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