JP5442560B2 - ソレノイド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、小型（超小型）のロータリソレノイド等に用いて好適なソレノイド及びこのソレノイドを製造する際に用いて好適な製造方法に関する。

従来、コイルに通電することによりマグネットロータ（可動部）を回動変位させるロータリソレノイドとしては、特許文献１に開示されるロータリソレノイド装置及び特許文献２に開示されるロータリソレノイドが知られている。

特許文献１及び２に開示されるロータリソレノイド装置（ロータリソレノイド本体）及びロータリソレノイドは、基本的構造として、筒形のケーシングと、このケーシングの開口部を閉塞する端面カバーと、ケーシングに収容するコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した一又は二以上のコイルと、コイルにおけるワイヤ端部に接続して外部に導出するリード線等のリード部と、コイルへの通電により変位するマグネットを有する可動部（マグネットロータ）とを備えている。

特開２００１−２５８２３３号公報 特開２００３−１９９２７７号公報

しかし、上述した従来のロータリソレノイド（ロータリソレノイド装置）は、次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、ロータリソレノイドの小型化、特に、外径が５〔ｍｍ〕前後の超小型のロータリソレノイドを実現しようとする場合、小型（超小型）故に、コイルから導出される細いワイヤ端部をリード部に接続し、さらに半田付け等により固定するための処理工程がネックになるが、従来のロータリソレノイドでは、特に超小型化を実現する観点からこれらの課題が考慮されていないため、ロータリソレノイドの超小型化を実現するには、構造上及び製造上の双方において限界があった。

第二に、ロータリソレノイドの超小型化を図る場合、各部品もそれぞれサイズダウンされるため、部品間の組付精度（位置決め精度）及び部品間の干渉等の問題もクローズアップされるが、従来のロータリソレノイドでは、特に超小型化を実現する観点からこれらの課題が考慮されていないため、ロータリソレノイドの超小型化を実現する上において、部品間の組付精度（位置決め精度）を高め、部品間の干渉を排除する観点から必ずしも十分であるとは言えなかった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したソレノイド及びその製造方法の提供を目的とするものである。

本発明に係るソレノイド１は、上述した課題を解決するため、筒形のケーシング２と、このケーシング２の開口部を閉塞する端面カバー３ｆ，３ｒと、ケーシング２に収容するコイルボビン４と、このコイルボビン４に巻装した一又は二以上のコイル５ｐ，５ｑと、コイルボビン４に装着してコイル５ｐ，５ｑから導出されるワイヤ端部Ｗａ，Ｗｂを接続する一又は二以上のピン端子６ａ，６ｂと、コイル５ｐ…の通電により変位するマグネット７ｍを有する可動部７とを備えてなるソレノイドであって、コイルボビン４に設けた貫通孔部８ａ，８ｂと、この貫通孔部８ａ…に対して一端開口８ａｉ，８ｂｉから挿通させた際に、ワイヤ接続部６ａｒ，６ｂｒに対してワイヤ端部Ｗａ…を接続可能な中途位置Ｘｍ，及びワイヤ接続部Ｗａ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ，４ｑｓにより遮蔽される最終位置Ｘｅに止めることができ、かつ広幅に形成した少なくとも二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆを形成してなる中間取付部６ａｍ，６ｂｍを有するとともに、最終位置Ｘｅでは貫通孔部８ａ…の他端開口８ａｅ，８ｂｅから突出するピン本体部６ａｆ，６ｂｆを有してなるピン端子６ａ，６ｂとを備えてなることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、ピン端子６ａ…は、中間取付部６ａｍ…とワイヤ接続部６ａｒ…間に、貫通孔部８ａ…の一端開口８ａｉ…に当接可能な鍔状のストッパ部１２ａ…を設けることができる。また、コイルボビン４に設ける貫通孔部８ａ…の位置は、端面カバー３ｆに設けるソレノイド取付用ネジ孔部１３ａ，１３ｂの位置に対して周方向にオフセットさせることが望ましい。さらに、コイルボビン４には、端面カバー３ｆに形成した凹部（又は凸部）１４ｐ，１４ｑに係止する凸部（又は凹部）を用いた位置決め部１５ｐ，１５ｑを設けることができるとともに、コイル５ｐ…における渡り線Ｗｍを係止する段差部１６ａ，１６ｂを形成することができる。なお、可動部７には、ロータリソレノイド１ｒを構成するマグネットロータ１８を適用することが望ましい。

また、本発明の他の形態に係るソレノイド１は、上述した課題を解決するため、筒形のケーシング２と、このケーシング２の開口部を閉塞する端面カバー３ｆ，３ｒと、ケーシング２に収容するコイルボビン４と、このコイルボビン４に巻装した一又は二以上のコイル５ｐ，５ｑと、コイルボビン４に装着してコイル５ｐ，５ｑから導出されるワイヤ端部Ｗａ，Ｗｂを接続する一又は二以上のピン端子６ａ，６ｂと、コイル５ｐ…の通電により変位するマグネット７ｍを有する可動部７とを備えてなるソレノイドであって、コイルボビン４に設けた貫通孔部８ａ，８ｂと、この貫通孔部８ａ…に対して一端開口８ａｉ，８ｂｉから挿通させた際に、ワイヤ接続部６ａｒ，６ｂｒに対してワイヤ端部Ｗａ…を接続可能な中途位置Ｘｍ，及びワイヤ接続部Ｗａ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ，４ｑｓにより遮蔽される最終位置Ｘｅに止めることができ、かつ広幅に形成した少なくとも二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆを形成してなる中間取付部６ａｍ，６ｂｍを有するとともに、最終位置Ｘｅでは貫通孔部８ａ…の他端開口８ａｅ，８ｂｅから突出するピン本体部６ａｆ，６ｂｆを有してなるピン端子６ａ，６ｂと、コイルボビン４に対して別体に形成して当該コイルボビン４に付属し、端面カバー３ｆの内側に配するとともに、コイル５ｐ…に対向する面に当該コイル５ｐ…の一部が収容される収容凹部１７ｐ，１７ｑを設けた絶縁カバー１７とを備えてなることを特徴とする。この場合、発明の好適な態様により、可動部７には、ロータリソレノイド１ｒを構成するマグネットロータ１８を適用することが望ましい。

一方、本発明に係るソレノイドの製造方法は、上述した課題を解決するため、筒形のケーシング２と、このケーシング２の開口部を閉塞する端面カバー３ｆ，３ｒと、ケーシング２に収容するコイルボビン４と、このコイルボビン４に巻装した一又は二以上のコイル５ｐ，５ｑと、コイルボビン４に装着してコイル５ｐ…から導出されるワイヤ端部Ｗａ，Ｗｂを接続する一又は二以上のピン端子６ａ，６ｂと、コイル４の通電により変位するマグネット７ｍを有する可動部７とを備えてなるソレノイド１を製造するに際し、コイルボビン４に設けた貫通孔部８ａ，８ｂに対して一端開口８ａｉ，８ｂｉからピン端子６ａ…の中間取付部６ａｍ…に広幅形成した少なくとも二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆ…の一部１１ａｆ…を中途位置Ｘｍまで圧入する一次挿入工程（Ｓ４）と、この一次挿入工程（Ｓ４）後、ピン端子６ａ…のワイヤ接続部６ａｒ，６ｂｒに、コイル５ｐ…から導出されるワイヤ端部Ｗａ…を接続するワイヤ接続工程（Ｓ５）と、当該ワイヤ接続工程（Ｓ５）後、貫通孔部８ａ…に対して、ピン端子６ａ…を、ワイヤ接続部６ａｒ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ，４ｑｓにより遮蔽される最終位置Ｘｅまで押し込む二次挿入工程（Ｓ７）とを備えてなることを特徴とする。この場合、発明の好適な態様により、二次挿入工程（Ｓ７）では、ピン端子６ａ…を、圧入部１１ａｓ，１１ａｆ…の全部が貫通孔部８ａ…に圧入する最終位置Ｘｅまで押込み、中間取付部６ａｍ…とワイヤ接続部６ａｒ…間に設けた鍔状のストッパ部１２ａ…を貫通孔部８ａ…の一端開口８ａｉ…に当接させることができる。

このような本発明に係るソレノイド１及びその製造方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） コイルボビン４に設けた貫通孔部８ａ…と、この貫通孔部８ａ…に対して一端開口８ａｉ…から挿通させた際に、ワイヤ接続部６ａｒ…に対してワイヤ端部Ｗａ…を接続可能な中途位置Ｘｍ及びワイヤ接続部Ｗａ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ…により遮蔽される最終位置Ｘｅに止めることができる中間取付部６ａｍ…を有するとともに、最終位置Ｘｅでは貫通孔部８ａ…の他端開口８ａｅ…から突出するピン本体部６ａｆ…を有してなるピン端子６ａ…とを備えるため、ソレノイド１の小型化、特に、外径が５〔ｍｍ〕前後となる超小型のソレノイド１を容易に実現することができる。

（２） コイルボビン４の貫通孔部８ａ…に対して、ピン端子６ａ…を中途位置Ｘｍまで挿入する一次挿入工程（Ｓ４）と、この後、ピン端子６ａ…のワイヤ接続部６ａｒ…に、コイル５ｐ…から導出されるワイヤ端部Ｗａ…を接続するワイヤ接続工程（Ｓ５）と、この後、貫通孔部８ａ…に対して、ピン端子６ａ…を、ワイヤ接続部６ａｒ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ…により遮蔽される最終位置Ｘｅまで押し込む二次挿入工程（Ｓ７）とを備えるため、ピン後部６ａｒ…にワイヤ端部Ｗａ…を接続した後、ワイヤ端部Ｗａ…に対して弛みを与えることができるとともに、ワイヤ端部Ｗａ…の接続部分をコイルボビン４のバリア部４ｐｓ…により機械的に保護できるため、超小型のソレノイド１であっても信頼性を高めることができる。

（３） ピン端子６ａ…の中間取付部６ａｍ…には、広幅に形成した少なくとも二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆを設けたため、製造時に、ピン端子６ａ…を中途位置Ｘｍに確実に止めることができるため、ワイヤ接続部６ａｒ…に対してワイヤ端部Ｗａ…を接続するワイヤ絡げ工程等を安定かつ円滑に行うことができる。

（４） コイルボビン４に対して別体に形成して当該コイルボビン４に付属し、端面カバー３ｆの内側に配するとともに、コイル５ｐ…に対向する面に当該コイル５ｐ…の一部が収容される収容凹部１７ｐ，１７ｑを設けた絶縁カバー１７を設けたため、コイル５ｐ…及びワイヤ端部Ｗａ…の接続部分の必要な絶縁を確保できるとともに、同時にコイル５ｐ…の有効な占有スペースを広げることができるため、ソレノイド１の超小型化に有効に寄与できる。

（５） 好適な態様により、中間取付部６ａｍ…とワイヤ接続部６ａｒ…間に、貫通孔部８ａ…の一端開口８ａｉ…に当接可能な鍔状のストッパ部１２ａ…を設ければ、製造時に、ピン端子６ａ…を最終位置Ｘｅに確実かつ正確に止めることができるため、ワイヤ接続部６ａｒ…がコイルボビン４のバリア部４ｐｓ…により覆われる位置までピン端子６ａ…を押込む二次挿入工程等を容易かつ確実に行うことができる。

（６） 好適な態様により、コイルボビン４に設ける貫通孔部８ａ…の位置を、端面カバー３ｆに設けるソレノイド取付用ネジ孔部１３ａ…の位置に対して周方向にオフセットさせれば、取付用ネジとピン端子６ａ…の干渉を回避できるため、例えば、誤って、ネジ孔部１３ａ…に長過ぎる取付用ネジを使用したような場合であっても、取付用ネジがワイヤ接続部６ａｒ…等に対して機械的及び電磁気的な悪影響を与えてしまう不具合を回避できる。

（７） 好適な態様により、コイルボビン４に、端面カバー３ｆに形成した凹部（又は凸部）１４ｐ…に係止する凸部（又は凹部）を用いた位置決め部１５ｐ…を設ければ、ケーシング２と端面カバー３ｆ間の位置決め以外に、コイルボビン４と端面カバー３ｆ間の正確な位置決めを行うことができるため、超小型のソレノイド１であっても、部品間における位置決めの正確性と組立容易性を両立させることができる。

（８） 好適な態様により、コイルボビン４に、コイル５ｐ…の渡り線Ｗｍを係止する段差部１６ａ…を形成すれば、超小型のソレノイド１であっても、細い渡り線Ｗｍの安定した引き回しが可能になるとともに、渡り線Ｗｍの保護を図ることができる。

（９） 好適な態様により、可動部７に、ロータリソレノイド１ｒを構成するマグネットロータ１８を適用すれば、可動部７として回転するマグネットロータ１８を備えるロータリソレノイド１ｒの超小型化を容易に実現できるとともに、特に、このようなロータリソレノイド１ｒに適用して最良のパフォーマンスを得ることができる。

本発明の好適実施形態に係るロータリソレノイドのコイルボビンとピン端子とコイルの関係を示す一部断面正面図、 同ロータリソレノイドのコイルボビンとコイルの関係を示す側面図、 同ロータリソレノイドのコイルボビンの平面図、 同ロータリソレノイドの横断面図、 同ロータリソレノイドの縦断面図、 同ロータリソレノイドのケーシングと端面カバーの関係を示す説明図、 同ロータリソレノイドに用いる絶縁カバーの断面正面図、 同ロータリソレノイドに用いる絶縁カバーの底面図、 同ロータリソレノイドのコイルボビンとピン端子と端面カバーの関係を示す説明図、 同ロータリソレノイドの製造方法を説明するための組立工程図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るロータリソレノイド１の構成部品について、図１〜図９を参照して説明する。

ロータリソレノイド１は、主要部品として、ケーシング２、一対の端面カバー３ｆ，３ｒ、コイルボビン４、コイル５ｐ，５ｑ、一対のピン端子６ａ，６ｂ、マグネットロータ１８（可動部７）を備える。

ケーシング２は、炭素鋼素材等を用いて筒形に形成する。したがって、ケーシング２はヨークを兼ねている。例示するケーシング２の外径は５〔ｍｍ〕である。図６に示すケーシング２は、上側が後述するマグネットロータ１８のシャフト１８ｓが突出するロータリソレノイド１の前側になるとともに、下側が後述するピン端子６ａ，６ｂのピン本体部６ａｆ，６ｂｆが突出するロータリソレノイド１の後側になる。また、ケーシング２の前端縁（上側）には、周方向に所定間隔おきに配した四つの固定用爪部２１…を軸方向に突出形成するとともに、ケーシング２の後端縁（下側）には、周方向に等間隔で配した三つの固定用爪部２２…を軸方向に突出形成する。この場合、四つの固定用爪部２１…のうち、二つの固定用爪部２１…は、他の二つの固定用爪部２１…に対して突出長さを短く形成する。これにより、四つの固定用爪部２１…を後述する凹部２４…に係合（挿入）する際には、二つの固定用爪部２１…のみが最初に凹部２４…に係合するため、組付けを容易に行うことができる。なお、このような突出長さの変更は、固定用爪部２２…側に適用してもよい。

端面カバー３ｆは、ケーシング２の前端開口部を閉塞するものであり、図６に示すように、絶縁性を有する難燃性合成樹脂素材等を用いて全体を円盤形に形成する。また、ケーシング２の前端開口部に係合する内面外周部には、周方向に沿った係合段差部２３（図５）を形成するとともに、上述した四つの固定用爪部２１…に対するカシメを行った際に、当該固定用爪部２１…を収容する四つの凹部２４…を周面から外端面に形成する。したがって、凹部２４…はケーシング２に対する位置決め機能を有している。なお、凹部２４…の周面に位置する部位は、固定用爪部２１…が係合（挿入）しやすいように、Ｒ面又は傾斜面により面取りされている。さらに、端面カバー３ｆの中央には、マグネットロータ１８のシャフト１８ｓを突出させる円開口部２５を形成するとともに、この円開口部２５の内側面には、後述する軸受部材４５を嵌合装着する保持凹部２５ｃ（図９）を形成する。一方、端面カバー３ｆには、ロータリソレノイド１ｒを外部の被駆動部等に取付けるための一対のソレノイド取付用ネジ孔部１３ａ，１３ｂを設ける。このネジ孔部１３ａ…に、図５に示す取付用ネジ２６ａ…を螺着すれば、ロータリソレノイド１ｒを被駆動部等に備える取付板５１に取付けることができる。

端面カバー３ｒは、ケーシング２の後端開口部を閉塞するものであり、図６に示すように全体を円盤形に形成する。また、ケーシング２の後端開口部に係合する内面外周部には、周方向に沿った係合段差部２７（図５）を形成するとともに、上述した三つの固定用爪部２２…に対するカシメを行った際に、当該固定用爪部２２…を収容する三つの凹部２８…を周面から外端面に形成する。したがって、凹部２８…はケーシング２に対する位置決め機能を有している。なお、凹部２８…の周面に位置する部位は、固定用爪部２２…が係合（挿入）しやすいように、Ｒ面又は傾斜面により面取りされている。さらに、端面カバー３ｒの中央には、マグネットロータ１８のシャフト１８ｓを支持する軸受孔部２９を設ける。このように、端面カバー３ｒには、軸受機能と絶縁機能が求められるため、端面カバー３ｒは、ポリアミド樹脂等の摺動性の高い潤滑性樹脂素材により形成することが望ましい。

一方、端面カバー３ｒには、ピン端子６ａ，６ｂのピン本体部６ａｆ，６ｂｆを外部に突出させる一対の導出孔３０ａ，３０ｂを形成する。この場合、図６に示すように、一対の導出孔３０ａ，３０ｂの位置は、端面カバー３ｆに設けるソレノイド取付用ネジ孔部１３ａ，１３ｂの位置に対して周方向へ所定の角度だけオフセットさせる。なお、一対の導出孔３０ａ，３０ｂの位置は、コイルボビン４に設ける貫通孔部８ａ，８ｂの位置に対して同軸上にあるため、貫通孔部８ａ，８ｂの位置も各ネジ孔部１３ａ，１３ｂの位置に対して同様にオフセットすることになる。このオフセットは、凹部２４…と凹部２８…の位置関係等により設定することができる。このように、貫通孔部８ａ…の位置を、端面カバー３ｆに設けるネジ孔部１３ａ…の位置に対してオフセットさせれば、ネジ孔部１３ａ…に螺着する取付用ネジ２６ａ…（図５）とピン端子６ａ…の干渉を回避できるため、例えば、誤って、ネジ孔部１３ａ…に長過ぎる取付用ネジ２６ａ…を使用したような場合であっても、取付用ネジ２６ａ…がワイヤ接続部６ａｒ…等に対して機械的及び電磁気的な悪影響を与えてしまう不具合を回避できる。

コイルボビン４は、難燃性の高い絶縁性合成樹脂素材（例えば、シンジオタクチックポリスチレン等）により一体形成する。コイルボビン４は、図３に示すように、中心部にマグネットロータ１８を挿通させる筒状の基部３３を有する。また、基部３３における１８０〔゜〕対向位置には、対称形となる一対のボビン部４ｐ，４ｑを有する。各ボビン部４ｐ，４ｑは、図２及び図３に示すように、基部３３から軸方向に延出形成したインナバリア部３４ｐ，３４ｑと、このインナバリア部３４ｐ，３４ｑに対して、コイル５ｐ，５ｑを巻装するスペースを介して外周側に離間して形成したアウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓと、インナバリア部３４ｐ，３４ｑとアウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓを中央位置で結合するコイル実装部３６ｐ，３６ｑを有する。これにより、コイルボビン４をケーシング２の内部に収容することができ、収容した際には、アウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓの外側面がケーシング２の内周面に面接触可能となる。

また、コイルボビン４のインナバリア部３４ｐ，３４ｑとコイル実装部３６ｐ，３６ｑには、図４に示すように、鉄系焼結部材を用いたコアヨーク３７ｐ，３７ｑを挿入又はインサート成形等により埋設する。これにより、ヨークコア３７ｐ，３７ｑの中心側端面は基部３３の内周面に臨むとともに、外周側の端面はアウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓの外側面に臨み、ヨークを兼ねるケーシング２の内周面に磁気的に結合する。なお、図９に示すように、ヨークコア３７ｐ，３７ｑの埋設面には凹溝３８ｐ…を形成することによりヒートショック対策を施している。

さらに、図９に示すように、コイルボビン４（アウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓ）における端面カバー３ｆに対向する端辺部には、端面カバー３ｆに形成した凹部１４ｐ，１４ｑに係止する凸部を用いた一対の位置決め部１５ｐ，１５ｑを突出形成する。これにより、ケーシング２と端面カバー３ｆ間の位置決めに加え、コイルボビン４（特にワイヤＷを巻回する際の経路及びスリット部分等）と端面カバー３ｆ間の正確な位置決めを行うことができるため、組立時における別途のガイド治具等が不要となる。したがって、超小型のロータリソレノイド１ｒを構成する場合であっても、部品間における位置決めの正確性と組立容易性を両立させることができる。

一方、ボビン部４ｐ，４ｑに対して直角関係となる基部３３における１８０〔゜〕対向位置には、一対の貫通孔部８ａ，８ｂを形成する。この貫通孔部８ａ，８ｂには、それぞれピン端子６ａ，６ｂの中間取付部６ａｍ，６ｂｍを圧入して取付けることができる。貫通孔部８ａ，８ｂの長さ、特に、一端開口８ａｉ，８ｂｉの位置は、図１に示すように、貫通孔部８ａ，８ｂに対して、ピン端子６ａ，６ｂを最終位置Ｘｅまで押込んだ際に、ワイヤ接続部６ａｒ，６ｂｒがアウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓにより遮蔽される位置を選定する。また、他端開口８ａｅ，８ｂｅの位置は、コイルボビン４の後端（図１中、下端）付近に位置させ、貫通孔部８ａ，８ｂの長さをできるだけ長くする。これにより、挿入して取付けたピン端子６ａ，６ｂをより安定かつ強固に保持できる。

さらに、貫通孔部８ａ，８ｂを形成したコイルボビン４の側面には、図２及び図９に示すように、コイル５ｐ，５ｑの渡り線Ｗｍを係止する段差部１６ａ，１６ｂを形成する。これにより、超小型のロータリソレノイド１を構成する場合であっても、細い渡り線Ｗｍの安定した引き回しが可能になるとともに、渡り線Ｗｍの保護を図ることができる。なお、その他、コイルボビン４における、コイル５ｐ，５ｑの巻装時に、ワイヤＷが通過（当接）する部位には、ワイヤＷが切断しないようにＲ面（面取り面）を設けている。

他方、コイルボビン４には、図７及び図８に示す絶縁カバー１７が付属し、この絶縁カバー１７は、ポリアミド樹脂素材等により一体形成する。絶縁カバー１７はコイルボビン４に対して別体に形成し、端面カバー３ｆの内側に配するとともに、コイル５ｐ，５ｑに対向する面には当該コイル５ｐ，５ｑの一部が収容される収容凹部１７ｐ，１７ｑを有する。このような絶縁カバー１７を用いれば、コイル５ｐ，５ｑ及びワイヤ端部Ｗａ，Ｗｂの接続部分の必要な絶縁を確保できるとともに、同時にコイル５ｐ，５ｑの有効な占有スペースを広げることができるため、ソレノイド１の超小型化に有効に寄与できる。

ピン端子６ａ，６ｂには、同一のピン端子６ａを二本用いればよい。ピン端子６ａ（６ｂ）は、図９に示すように、導電性素材を用いた一本のピン部材により一体形成し、中間に位置する中間取付部６ａｍ（６ｂｍ），中間取付部６ａｍ（６ｂｍ）の一側に形成したピン本体部６ａｆ（６ｂｆ）及び中間取付部６ａｍ（６ｂｍ）の他側に形成したワイヤ接続部６ａｒ（６ｂｒ）を有する。また、中間取付部６ａｍ（６ｂｍ）には、広幅に形成した二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆ（１１ｂｆ，１１ｂｒ）を設ける。例示の圧入部１１ａｓ，１１ａｆは、中間取付部６ａｍの一部を圧潰し、図４に示すように、断面十字形に形成する。このような二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆを設ければ、製造時に、ピン端子６ａ…を中途位置Ｘｍに確実に止めることができるため、ワイヤ接続部６ａｒに対してワイヤ端部Ｗａを接続するワイヤ絡げ工程等を安定かつ円滑に行うことができる。さらに、中間取付部６ａｍ（６ｂｍ）とワイヤ接続部６ａｒ（６ｂｒ）間には、貫通孔部８ａ（８ｂ）の一端開口８ａｉ（８ｂｉ）に当接可能な鍔状のストッパ部１２ａ（１２ｂ）を設ける。このようなストッパ部１２ａを設ければ、製造時に、ピン端子６ａを最終位置Ｘｅに確実かつ正確に止めることができるため、ワイヤ接続部６ａｒがコイルボビン４のバリア部４ｐｓにより遮蔽される位置までピン端子６ａを押込む二次挿入工程等を容易かつ確実に行うことができる。なお、製造時には、ピン端子６ａをピン本体部６ａｆ側から貫通孔部８ａの一端開口８ａｉに挿入するため、少なくともピン本体部６ａｆの先端は、貫通孔部８ａに挿入しやすいように、テーパ形状又は類似の形状に形成することが望ましい。

マグネットロータ１８は、図４及び図５に示すように、ロータリソレノイド１を実現するための可動部７を構成し、ステンレス素材（磁性材料）を用いたシャフト１８ｓと、このシャフト１８ｓの中間部に装着する円筒形のマグネット７ｍを備える。マグネット７ｍは１８０〔゜〕対向位置にＳ極とＮ極を着磁した二極マグネットである。また、シャフト１８ｓの先端（前端）には、このシャフト１８ｓを接続する被駆動部等に対する取付け及び位置決めを考慮した外部Ｄカット部４２を形成するとともに、さらに、シャフト１８ｓの中間部位には、位置決め用大径部１８ｍを一体形成する。そして、この位置決め用大径部１８ｍに内部Ｄカット部４３を形成する。内部Ｄカット部４３は、外部Ｄカット部４２に対して、よりマグネット７ｍ側に位置し、かつより広い面積を確保できるため、マグネット７ｍに対する位置決めをより正確に行うことができる。

その他、部品としては、図５に示すように、摺動性の高い金属素材により形成し、前述した端面カバー３ｆの内側面に形成した保持凹部２５ｃに嵌合装着する軸受部材４５，マグネット７ｍと端面カバー３ｒ間に介在させるカラー部材４６及びコイル５ｐ，５ｑを製作するためのワイヤ（マグネットワイヤ）Ｗを用意する。

次に、本実施形態に係るロータリソレノイド１の製造方法について、図１〜図９を参照しつつ、図１０に示す製造工程図に従って説明する。

ロータリソレノイド１の製造に際しては必要な部品及び材料を用意する（工程Ｓ１）。まず、マグネットロータ１８の組立を行う（工程Ｓ２）。マグネットロータ１８は、マグネット７ｍにシャフト１８ｓを挿通させ、位置決め用大径部１８ｍにマグネット７ｍを当接させて軸方向の位置決めを行うとともに、内部Ｄカット部４３を用いて周方向におけるマグネット７ｍの位置決めを行う。そして、位置決めしたマグネット７ｍとシャフト４１は接着剤により固定する。

一方、コイルボビン４にワイヤＷを巻回し、コイル５ｐ，５ｑの製作及び巻装を行う（工程Ｓ３）。この場合、ワイヤＷは、一方のボビン部４ｐに巻回してコイル５ｐを巻装し、続いて、他方のボビン部４ｑに巻回してコイル５ｑを巻装する。この際、コイル５ｐからコイル５ｑに至るワイヤＷは、渡り線Ｗｍとなるため、コイル５ｐから導出する渡り線Ｗｍは、コイルボビン４の段差部１６ａ又は１６ｂに引掛けた後、他方のボビン部４ｑに導入する。これにより、細い渡り線Ｗｍであっても安定した引き回しが可能になるとともに、渡り線Ｗｍの保護を図ることができる。なお、コイル５ｐ，５ｑは、通電時において、一方にＳ極を、他方にＮ極を発生させる。

また、コイルボビン４の貫通孔部８ａ，８ｂに、ピン端子６ａ，６ｂをそれぞれ挿入する一次挿入工程を行う（工程Ｓ４）。一次挿入工程では、図１及び図９に示すように、貫通孔部８ａ，８ｂの一端開口８ａｉ，８ｂｉに対して、ピン本体部６ａｆ，６ｂｆを挿入し、図１中、右側に示すピン端子６ａのように、中間取付部６ａｍにおける下側の圧入部１１ａｆのみを貫通孔部８ａに圧入し、この中途位置Ｘｍで一旦止める。この中途位置Ｘｍでは、ワイヤ接続部６ａｒがコイルボビン４（アウタバリア部４ｐｓ，４ｑｓ）の端辺部から軸方向に突出するため、この状態で、一方のワイヤ端部Ｗａを一方のワイヤ接続部６ａｒに対して絡げるとともに、他方のワイヤ端部Ｗｂを他方のワイヤ接続部６ｂｒに絡げる（工程Ｓ５）。したがって、この中途位置Ｘｍでは、ピン端子６ａ…を一旦止め、かつコイルボビン４から突出したワイヤ接続部６ａｒ…にワイヤ端部Ｗａ…を接続するため、ワイヤ絡げ工程等を安定かつ円滑に行うことができる。そして、各ワイヤ端部Ｗａ…を各ワイヤ接続部６ａｒ…に絡げたなら、この状態で半田付けを行う（工程Ｓ６）。

半田付けが終了したなら、圧入部１１ａｆ，１１ａｓの双方が貫通孔部８ａ…に圧入し、ストッパ部１２ａ…が貫通孔部８ａ…の一端開口８ａｉ…に当接するまでピン端子６ａ…を押込む二次挿入工程を行う（工程Ｓ７）。これにより、ピン端子６ａ…は、図１中、左側に示すピン端子６ｂのように、最終位置Ｘｅに位置させることができる。最終位置Ｘｅにおけるピン端子６ａ…のワイヤ接続部６ａｒ…は、コイルボビン４のバリア部４ｐｓ，４ｑｓの双方により遮蔽される。この後、コイルボビン４に対して絶縁カバー１７の組付けを行う。

また、ケーシング２に対して、軸受部材４５を装着した端面カバー３ｆを組付けるとともに、マグネットロータ１８のシャフト１８ｓの他端には、カラー部材４６、さらに、端面カバー３ｒを組付ける（工程Ｓ８）。そして、組付けの終了したコイルボビン４及びマグネットロータ１８をケーシング２に収容し、端面カバー３ｒをケーシング２に組付ける（工程Ｓ９）。この際、マグネットロータ１８の外部Ｄカット部４２側は軸受部材４５に挿入する。次いで、ケーシング２における四つの固定用爪部２１…を端面カバー３ｆの凹部２４…に入るようにカシメを行うとともに、三つの固定用爪部２２…を端面カバー３ｒの凹部２８…に入るようにカシメを行う（工程Ｓ１０）。これにより、目的のロータリソレノイド１ｒを得ることができる（工程Ｓ１１）。

このようなロータリソレノイド１ｒは、図５に示すように、被駆動部における取付板５１に取付けるとともに、マグネットロータ１８の回動範囲を規制する回動範囲規制機構を別途付設すれば、二極の双安定ロータリソレノイドとして機能する。

よって、このような本実施形態に係るロータリソレノイド１ｒ及びその製造方法によれば、コイルボビン４に設けた貫通孔部８ａ…と、この貫通孔部８ａ…に対して一端開口８ａｉ…から挿通させた際に、ワイヤ接続部６ａｒ…に対してワイヤ端部Ｗａ…を接続可能な中途位置Ｘｍ及びワイヤ接続部Ｗａ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ…により遮蔽される最終位置Ｘｅに止めることができる中間取付部６ａｍ…を有するとともに、最終位置Ｘｅでは貫通孔部８ａ…の他端開口８ａｅ…から突出するピン本体部６ａｆ…を有してなるピン端子６ａ…とを備えるため、ソレノイド１の小型化、特に、外径が５〔ｍｍ〕前後となる超小型のソレノイド１を容易に実現することができる。また、コイルボビン４の貫通孔部８ａ…に対して、ピン端子６ａ…を中途位置Ｘｍまで挿入する一次挿入工程と、この後、ピン端子６ａ…のワイヤ接続部６ａｒ…に、コイル５ｐ…から導出されるワイヤ端部Ｗａ…を接続するワイヤ接続工程と、この後、貫通孔部８ａ…に対して、ピン端子６ａ…を、ワイヤ接続部６ａｒ…がコイルボビン４におけるバリア部４ｐｓ…により遮蔽される最終位置Ｘｅまで押し込む二次挿入工程とを備えるため、ピン後部６ａｒ…にワイヤ端部Ｗａ…を接続した後、ワイヤ端部Ｗａ…に対して弛みを与えることができるとともに、ワイヤ端部Ｗａ…の接続部分をコイルボビン４のバリア部４ｐｓ…により機械的に保護できるため、超小型のソレノイド１であっても信頼性を高めることができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、ピン端子６ａ…の中間取付部６ａｍ…に、広幅に形成した少なくとも二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆを設けるとは、細長い一つの圧入部を設け、中間位置Ｘｍと最終位置Ｘｅに止めることができるものであれば、少なくとも二つの圧入部１１ａｓ，１１ａｆを設ける概念に含まれる。また、ピン端子６ａ…は、一本のピン端子６ａのみに適用してもよい。したがって、他のワイヤ端部Ｗｂはグランド接地等の他の構造により導出させることができる。さらに、コイルボビン４には、端面カバー３ｆに形成した凹部１４ｐ，１４ｑに係止する凸部を用いた位置決め部１５ｐ，１５ｑを設けたが、この場合の凹凸は相互に入れ替えて形成してもよい。一方、可動部７には、ロータリソレノイド１ｒを構成するマグネットロータ１８を適用した場合を示したが、リニアソレノイドを構成する直進方向に可動するアーマチュア等であってもよい。しかし、可動部７に、ロータリソレノイド１ｒを構成するマグネットロータ１８を適用すれば、可動部７として回転するマグネットロータ１８を備えるロータリソレノイド１ｒの超小型化を容易に実現できるとともに、特に、このようなロータリソレノイド１ｒに適用して最良のパフォーマンスを得ることができる。

本発明に係るソレノイド１及びその製造方法は、例示のロータリソレノイド１ｒをはじめ、リニアソレノイドや同様の構造を有する各種タイプのソレノイドに利用できるとともに、光学系の高速シャッタ部材を閉位置と開位置を切換える用途など、被駆動部を二位置に変位させる各種用途に利用できる。

１：ソレノイド，１ｒ：ロータリソレノイド，２：ケーシング，３ｆ：端面カバー，３ｒ：端面カバー，４：コイルボビン，４ｐｓ：バリア部，４ｑｓ：バリア部，５ｐ：コイル，５ｑ：コイル，６ａ：ピン端子，６ｂ：ピン端子，６ａｒ：ワイヤ接続部，６ｂｒ：ワイヤ接続部，６ａｍ：中間取付部，６ｂｍ：中間取付部，６ａｆ：ピン本体部，６ｂｆ：ピン本体部，７ｍ：マグネット，７：可動部，８ａ：貫通孔部，８ｂ：貫通孔部，８ａｉ：一端開口，８ｂｉ：一端開口，８ａｅ：他端開口，８ｂｅ：他端開口，１１ａｓ：圧入部，１１ａｆ：圧入部，１２ａ：ストッパ部，１３ａ：ソレノイド取付用ネジ孔部，１３ｂ：ソレノイド取付用ネジ孔部，１４ｐ：凹部（又は凸部），１４ｑ：凹部（又は凸部），１５ｐ：位置決め部，１５ｑ：位置決め部，１６ａ：段差部，１６ｂ：段差部，１７ｐ：収容凹部，１７ｑ：収容凹部，１７：絶縁カバー，１８：マグネットロータ，Ｗａ：ワイヤ端部，Ｗｂ：ワイヤ端部，Ｗｍ：渡り線，Ｘｍ：中途位置，Ｘｅ：最終位置，（Ｓ４）：一次挿入工程，（Ｓ５）：ワイヤ接続工程，（Ｓ７）：二次挿入工程

Claims (10)

1. 筒形のケーシングと、このケーシングの開口部を閉塞する端面カバーと、前記ケーシングに収容するコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した一又は二以上のコイルと、前記コイルボビンに装着して前記コイルから導出されるワイヤ端部を接続する一又は二以上のピン端子と、前記コイルの通電により変位するマグネットを有する可動部とを備えてなるソレノイドであって、前記コイルボビンに設けた貫通孔部と、この貫通孔部に対して一端開口から挿通させた際に、ワイヤ接続部に対して前記ワイヤ端部を接続可能な中途位置，及び前記ワイヤ接続部が前記コイルボビンにおけるバリア部により遮蔽される最終位置に止めることができ、かつ広幅に形成した少なくとも二つの圧入部を形成してなる中間取付部を有するとともに、前記最終位置では前記貫通孔部の他端開口から突出するピン本体部を有してなるピン端子とを備えてなることを特徴とするソレノイド。
2. 前記ピン端子は、前記中間取付部と前記ワイヤ接続部間に、前記貫通孔部の一端開口に当接可能な鍔状のストッパ部を有することを特徴とする請求項１記載のソレノイド。
3. 前記貫通孔部の位置は、前記端面カバーに設けるソレノイド取付用ネジ孔部の位置に対して周方向にオフセットさせることを特徴とする請求項１又は２記載のソレノイド。
4. 前記コイルボビンには、前記端面カバーに形成した凹部（又は凸部）に係止する凸部（又は凹部）を用いた位置決め部を有することを特徴とする請求項１，２又は３記載のソレノイド。
5. 前記コイルボビンには、前記コイルにおける渡り線を係止する段差部を形成してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のソレノイド。
6. 前記可動部は、ロータリソレノイドを構成するマグネットロータであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のソレノイド。
7. 筒形のケーシングと、このケーシングの開口部を閉塞する端面カバーと、前記ケーシングに収容するコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した一又は二以上のコイルと、前記コイルボビンに装着して前記コイルから導出されるワイヤ端部を接続する一又は二以上のピン端子と、前記コイルの通電により変位するマグネットを有する可動部とを備えてなるソレノイドであって、前記コイルボビンに設けた貫通孔部と、この貫通孔部に対して一端開口から挿通させた際に、ワイヤ接続部に対して前記ワイヤ端部を接続可能な中途位置及び前記ワイヤ接続部が前記コイルボビンにおけるバリア部により遮蔽される最終位置に止めることができる中間取付部を有するとともに、前記最終位置では前記貫通孔部の他端開口から突出するピン本体部を有してなるピン端子と、前記コイルボビンに対して別体に形成して当該コイルボビンに付属し、前記端面カバーの内側に配するとともに、前記コイルに対向する面に当該コイルの一部が収容される収容凹部を設けた絶縁カバーとを備えてなることを特徴とするソレノイド。
8. 前記可動部は、ロータリソレノイドを構成するマグネットロータであることを特徴とする請求項７記載のソレノイド。
9. 筒形のケーシングと、このケーシングの開口部を閉塞する端面カバーと、前記ケーシングに収容するコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した一又は二以上のコイルと、前記コイルボビンに装着して前記コイルから導出されるワイヤ端部を接続する一又は二以上のピン端子と、前記コイルの通電により変位するマグネットを有する可動部とを備えてなるソレノイドの製造方法であって、前記コイルボビンに設けた貫通孔部に対して一端開口からピン端子の中間取付部に広幅形成した少なくとも二つの圧入部の一部を中途位置まで圧入する一次挿入工程と、この一次挿入工程後、前記ピン端子のワイヤ接続部に、前記コイルから導出されるワイヤ端部を接続するワイヤ接続工程と、当該ワイヤ接続工程後、前記貫通孔部に対して、前記ピン端子を、前記ワイヤ接続部が前記コイルボビンにおけるバリア部により遮蔽される最終位置まで押し込む二次挿入工程とを備えてなることを特徴とするソレノイドの製造方法。
10. 前記二次挿入工程では、前記ピン端子を、前記圧入部の全部が前記貫通孔部に圧入する最終位置まで押込み、前記中間取付部と前記ワイヤ接続部間に設けた鍔状のストッパ部を前記貫通孔部の一端開口に当接させることを特徴とする請求項９記載のソレノイドの製造方法。

Images