JP6601171B2 - ソレノイドバルブ及びソレノイドバルブの製造方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術はソレノイドバルブ及びソレノイドバルブの製造方法に関する。

例えば、車両のオートマチックトランスミッションでは、ソレノイドバルブ（電磁弁）を用いて油圧の制御を行っている。このような油圧制御などを行う電磁弁として、特開２０１５−９４４１４号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。この電磁弁のソレノイド部には、通電により磁界を発生する略円筒形状のコイルが設けられており、このコイルの電線の一端がボビンに設けられたコネクタと接続されている。そして、コネクタは、コイルを覆う磁性体のカバーの円筒側面上（径方向）に設けられている。

特開２０１５−９４４１４号公報

しかしながら、特開２０１５−９４４１４号公報（上記特許文献１）の構成では、円筒側面上にコネクタが設けられていることから、ソレノイド部の径方向の大きさが大きくなる。また、コネクタを取り付けるために、カバーに大きな開口を設ける必要があり、コイルからの磁束漏れが多くなる。

本明細書で開示されるソレノイドバルブは、バルブ部とソレノイド部とを備えたソレノイドバルブであって、前記ソレノイド部は、磁性材製の有底筒状をなすシールドケースと、合成樹脂製のボビンに巻回されて前記シールドケース内に収容されたコイルと、中間部にＬ字状の屈曲部を有し、一端側が前記コイルに接続されて前記ボビンに一体化された端子金具と、前記シールドケースの底部に設けられ、前記端子金具の前記屈曲部よりも前記一端側の部分を挿通させて前記屈曲部を前記シールドケース外に位置させる開口部と、前記開口部を覆うように設けられ、前記端子金具のうち前記シールドケース外に位置する部分を覆うコネクタハウジングとを備えており、前記端子金具が前記屈曲部から先端に延びる方向における前記開口部の内寸法は、前記端子金具の前記屈曲部から先端までの寸法よりも小さくなっている。

このようなソレノイドバルブでは、シールドケースの底部にコネクタハウジングを設けていることから、シールドケースの周側面にコネクタハウジングを設けたものに比べてソレノイドバルブの径方向の寸法を小さくすることができる。また、端子金具の屈曲部から先端までの寸法よりも端子金具が屈曲部から先端に延びる方向における開口部の内寸法を小さくしてあるから、Ｌ字状の屈曲部から先端部までの寸法の開口部を設ける場合に比べて開口部の開口面積を小さくすることができる。そのため、開口部からの磁束漏れを少なくすることができる。

本明細書に開示されるソレノイドバルブの実施の態様として、以下の構成としてもよい。
前記端子金具の前記屈曲部よりも前記一端側には合成樹脂製の端子覆い部が設けられ、前記端子覆い部が前記開口部の孔縁に密着しつつ前記開口部を挿通している構成としても良い。

このような構成では、開口部を挿通する端子金具の基端側が合成樹脂製の端子覆い部によって覆われているため、開口部においてシールドケースと端子金具とが接触する虞がない。また、端子覆い部が開口部の孔縁に密着しつつ挿通しているため、開口部における端子金具の位置が固定される。そのため、屈曲部でＬ字状に後曲げする場合には、曲げる力によって端子金具と開口部の孔縁とが接触する虞がない。

また、前記端子覆い部には、前記ボビン側が大きくなる段差面が設けられており、前記段差面が前記シールドケースの底部の内面に当接している構成としても良い。

このような構成では、シールドケースの底部の内面に端子覆い部の段差面が当接することで、端子金具をシールドケースに対して位置決めすることができる。

本明細書に開示されるソレノイドバルブの製造方法として、以下のような方法としても良い。
前記ボビンに直線状の端子金具部品を固定し、前記ボビンに前記コイルを巻回すると共に前記コイルを前記端子金具部品に接続した状態で、前記シールドケースの前記開口部に前記端子金具部品を挿通した後に、前記端子金具部品の中間部を曲げ加工することで前記屈曲部を有する前記端子金具を形成し、その後に、前記コネクタハウジングを取り付ける方法で製造しても良い。

このようなソレノイドバルブの製造方法では、ボビンに固定された端子金具部品を屈曲部でＬ字状に折り曲げて端子金具を形成する前に、シールドケースの開口部に挿通している。そのため、端子金具の屈曲部から先端までの寸法よりも端子金具が屈曲部から先端に延びる方向における開口部の内寸法を小さくすることができる。つまり、先にＬ字状に曲げられている端子金具を開口部に通す場合に比べて開口部の開口面積を小さくすることができる。そのため、開口部からの磁束漏れを少なくすることができる。

また、前記ボビンに前記コイルを巻回すると共にそのコイルを前記ボビンに設けた前記端子金具部品に接続した状態で、前記コイルを覆う筒状覆い部と前記端子金具部品の基端側を覆う前記端子覆い部とをモールド成型し、その後に前記端子覆い部を前記シールドケースの前記開口部に挿通させる方法で製造しても良い。

このようなソレノイドバルブの製造方法では、開口部を挿通する端子金具の基端側が端子金具を開口部に挿通する前にモールド成型された端子覆い部によって覆われているため、端子金具を挿通する際に開口部においてシールドケースと端子金具とが接触する虞がない。また、端子覆い部が開口部の孔縁に密着しつつ挿通しているため、開口部における端子金具の位置が固定される。そのため、屈曲部でＬ字状に後曲げする際に、曲げる力によって端子金具と開口部の孔縁とが接触する虞がない。

本明細書に開示されたソレノイドバルブ及びソレノイドバルブの製造方法によれば、ソレノイドバルブの径方向への大きさを小さくし、磁束漏れを少なくすることができる。

実施形態に係るソレノイドバルブの一部切欠断面図 ボビンを成型した状態での断面図 コイルを巻回した状態での断面図 二次モールド成型した状態での断面図 シールドケースを組み付けた状態での断面図 端子金具をＬ字曲げした状態でコネクタハウジングを取り付ける前の状態での断面図 コネクタハウジングを取り付けた状態での断面図

＜実施形態＞
実施形態について図１から図７を参照して説明する。
本実施形態のソレノイドバルブ１０は、車両のオートマチックトランスミッションの油圧制御装置に搭載されるものであり、油路の切替制御や油圧制御を行うバルブ部１１とこのバルブ部１１を駆動するソレノイド部１５とを結合したものである。なお、以下の説明では、図１における右側（バルブ部１１側）を前側とし、図１における左側（コネクタハウジング８０側）を後側として説明する。また、図１における上側を上側とし、図１における下側（端子金具３０が配されている側）を下側として説明する。

バルブ部１１は、図１に示すように、円筒状のバルブ本体１１Ａと、バルブ本体１１Ａの後端側に設けられ径方向外側に延びた円板状の円板部１１Ｂとを備えている。少なくとも円板部１１Ｂは、磁性体の金属でできている。そして、バルブ本体１１Ａの内部はソレノイド部１５の内部と連通しており、内部で変位し油圧の制御を行う弁体等が設けられている。

ソレノイド部１５は、図１に示すように、円筒形状のボビン２０と、ボビン２０に一体化された端子金具３０と、ボビン２０に巻回されたコイル４０と、ボビン２０の内部に設けられたコア部４５と、コイル４０を覆う筒状覆い部５０と、端子金具３０の基端側を覆う端子覆い部６０と、コイル４０を収容するシールドケース７０と、シールドケース７０の後方に取り付けられたコネクタハウジング８０とを備えている。

ボビン２０は、絶縁性のある合成樹脂製であって、図１及び図２に示すように、円筒形状をなしている。ボビン２０は、コイル４０が巻き付けられる中空の軸部２１と、軸部２１の前後端に軸部２１が外側に拡径することで設けられた鍔部２３とを備えている。後側の鍔部２３の下端部には、端子金具３０を固定するための端子固定部２５が後方に向かって突設されている。端子固定部２５の上面位置は、軸部２１の内面位置と面一になっている。そして、端子固定部２５の近傍には、後記するコイル４０の巻線４１を端子金具３０側に引き出すための引き出し部２７が設けられている。

端子金具３０は、導電性の金属で、プレス加工によって形成された直線状の端子金具部品３１を中間部でＬ字状に曲げ加工することで屈曲部３３が設けられて、形成されている。端子金具３０は、図１及び図２に示すように、コイル４０の巻線４１が圧着される圧着部３５と、端子覆い部６０に埋め込まれる埋め込み部３７と、相手側端子と接続される接続部３９とを備えている。圧着部３５は、端子金具３０の幅方向外側にＵ字状のカシメ片が突出することで設けられている。接続部３９及び屈曲部３３は、角棒状になっている。また、屈曲部３３より基端側（埋め込み部３７等）は、接続部３９及び屈曲部３３よりも幅広の平板状となっている。そして、一対の端子金具部品３１の一端側３１Ａがボビン２０にインサート成形されることで、一対の端子金具部品３１（端子金具３０）がボビン２０と一体化されている。

コイル４０は、図１及び図３に示すように、ボビン２０の軸部２１に巻線４１を多数巻回したものである。そして、巻線４１の両端部はボビン２０の引き出し部２７より端子金具３０側に引き出されて、端子金具３０の圧着部３５に圧着される。コイル４０は、通電されると磁力を発生して、コア部４５とシールドケース７０を通る磁束ループを形成する。コア部４５は、ボビン２０の中空部分に配されており、固定コアと可動コア等とを備えている。コイル４０の磁力によって、コア部４５の固定コアが磁化されて、可動コアが移動することによって、バルブ本体１１Ａ内の弁体などが変位する。

筒状覆い部５０は、図１及び図４に示すように、ボビン２０とともにコイル４０を絶縁性の合成樹脂によってモールド成型して形成する。筒状覆い部５０は、ボビン２０とコイル４０とを覆い、略円筒形状になっている。このように筒状覆い部５０によってコイル４０を覆うことで、コイル４０とシールドケース７０との間が絶縁されている。

端子覆い部６０は、図１及び図４に示すように、ボビン２０の端子固定部２５と端子金具３０（端子金具部品３１）の圧着部３５と埋め込み部３７とを覆っている。端子覆い部６０のうち端子固定部２５と圧着部３５とを覆う部分は、上面が平面状で筒状覆い部５０の外周形状に沿った円周形状をなした断面視半円形状をした半円部６１となっており、埋め込み部３７を覆う部分は、後記するシールドケース７０の開口部７７の開口形状に沿った断面視略矩形状の矩形部６３となっている。半円部６１よりも矩形部６３の方が、幅方向、上下方向共にその寸法が小さくなっているため、半円部６１と矩形部６３との間には段差が設けられている。そして、矩形部６３よりも大きくなっている半円部６１の後端面が段差面６５となっている。矩形部６３には、後記するコネクタハウジング８０の係止部８５を係止する被係止部６７が設けられている。

シールドケース７０は、コイル４０の周囲を覆って磁束を流す磁性体金属で形成されており、図１及び図５に示すように、有底円筒状をなしている。シールドケース７０は、略円筒状の円筒部７１と、円筒部７１の後端に設けられた略円形状の底部７３と、バルブ部１１の円板部１１Ｂにカシメ付けられるカシメ部７５とを備えている。円筒部７１の内径は、筒状覆い部５０の外径とほぼ同じとなっている。また、底部７３の内面は、コイル４０に組み付けられた際に、段差面６５と当接することで、シールドケース７０が端子覆い部６０（端子金具３０）に対して位置決めされている。

底部７３の下方には、矩形部６３及び端子金具部品３１を挿通可能な略矩形状の開口部７７が設けられている。開口部７７の幅方向及び上下方向の内寸法は、矩形部６３の幅方向及び上下方向の寸法とほほ同じとなっており、開口部７７の孔縁に矩形部６３が密着するようになっている。また、開口部７７の上下方向の内寸法ｈ１は、端子金具３０の接続部３９の上下方向の寸法ｈ２（屈曲部３３からその先端までの上下方向の寸法）よりも小さくなっている。

コネクタハウジング８０は、合成樹脂製であって、図１及び図７に示すように、端子金具３０の内、シールドケース７０の外側に配された部分を覆いつつ、開口部７７を覆う。コネクタハウジング８０は、端子覆い部６０に組み付けられる組み付け部８１と相手側コネクタと嵌合する嵌合部８３とを備えている。組み付け部８１は、略角筒状をなしており、矩形部６３に外嵌するように組み付けられる。組み付け部８１の内寸法は、矩形部６３の外形寸法とほぼ同じになっており、矩形部６３と密着することで固定されている。また、組み付け部８１には、係止部８５が設けられており、この係止部８５が矩形部６３の被係止部６７に係止される。嵌合部８３は、組み付け部８１とは略垂直方向に設けられており、上方に開口して、組み付け部８１と連通した略角筒状をしている。そして、嵌合部８３内に端子金具３０の接続部３９が収容される。また、嵌合部８３の前壁の一部及び組み付け部８１の上壁の一部を連通して開口させることで、Ｌ字状の端子金具３０を挿通可能な端子挿通部８７が設けられている。

本実施形態のソレノイドバルブ１０は上記のような構造であって、例えば以下のような手順で製造される。
まず、図２に示すように、ボビン２０を合成樹脂によって一次成型する。ボビン２０の端子固定部２５に、直線状の端子金具部品３１の一端側３１Ａを埋め込むようにインサート成形する。そして、図３に示すように、成型されたボビン２０の軸部２１の外周面に、巻線４１を所定の巻き数だけ巻回し、コイル４０を形成する。そして、コイル４０の巻線４１の両端部を、各々ボビン２０の引き出し部２７から端子金具３０側に引き出して、巻線４１を圧着部３５に熱かしめ（ヒュージング）により接続する。

次に、図４に示すように、二次成型によって、筒状覆い部５０と端子覆い部６０とを一体的に成型する。ボビン２０とコイル４０と端子金具部品３１を金型内にセットする。そして、成型用樹脂を注入することで、端子覆い部６０を同時に成型しながら、筒状覆い部５０を成型する。この二次成型工程によって、端子金具部品３１（端子金具３０）の圧着部３５及び埋め込み部３７が端子覆い部６０に覆われる。端子覆い部６０のうち半円部６１は、端子固定部２５及び筒状覆い部５０と上下面とも面一となるように成型されている。一方で、矩形部６３の上面は半円部６１と面一だが、矩形部６３の下面は面一ではなく、半円部６１との間に段差ができており、段差面６５が形成されている。

そして、図５に示すように、シールドケース７０を組み付ける。開口部７７が端子金具部品３１を挿通可能なようにして、シールドケース７０を後方から組み付ける。この際に、端子金具部品３１の中間部分より一端側３１Ａ（基端側）は端子覆い部６０によって保持されていることから、端子金具部品３１の先端位置が安定し、シールドケース７０の開口部７７に端子金具部品３１の先端が接触することなく挿通する。そして、矩形部６３が開口部７７の孔縁に密着しつつ挿通する。そして、段差面６５が底部７３の内面にあたる位置までシールドケース７０を前方に押し込んで、段差面６５に当接させることでシールドケース７０を位置決めする。

シールドケース７０をコイル４０に組み付けた後、図６に示すように、シールドケース７０の外側で、かつ端子金具部品３１をその中間部でＬ字状に曲げて屈曲部３３を形成し、接続部３９が上下方向に延びるようにする。この際に、端子金具部品３１は端子覆い部６０によって覆われており、端子覆い部６０のうち矩形部６３がシールドケース７０の開口部７７に密着していることから、開口部７７における端子金具部品３１（端子金具３０）の位置が固定されている。そのため、屈曲部３３でＬ字状に曲げる力によって、端子金具部品（端子金具３０）と開口部７７の孔縁とが接触する虞がない。

端子金具３０が形成された後に、図６及び図７に示すように、コネクタハウジング８０を取り付ける。コネクタハウジング８０を端子金具３０の後方から取り付ける際に、端子金具３０の接続部３９が端子挿通部８７を挿通するようにして、接続部３９を嵌合部８３内に収容する。そして、係止部８５を被係止部６７に係止しつつ、矩形部６３に組み付け部８１を外嵌して組み付ける。このようにコネクタハウジング８０を端子覆い部６０に対して固定することで、コネクタハウジング８０が開口部７７及び端子金具３０のシールドケース７０外に位置する部分を覆うようにする。

最後に、図１に示すように、コア部４５とバルブ部１１を組み付ける。コア部４５をボビン２０の中空部分に前方から挿入して固定する。そして、バルブ部１１の円板部１１Ｂの後面がボビン２０の鍔部２３に当接するようにシールドケース７０の前方から挿入する。そして、円板部１１Ｂを所定位置に配したら、シールドケース７０のカシメ部７５を円板部１１Ｂに対してカシメつけることで、バルブ部１１をソレノイド部１５に対して固定する。このような手順によって、ソレノイドバルブ１０が製造される。

以上のように、本実施形態のソレノイドバルブ１０では、シールドケース７０の底部７３の後方にコネクタハウジング８０を取り付けていることから、シールドケース７０の周側面にコネクタハウジングを設けたものに比べてソレノイドバルブ１０の径方向（上下方向）の寸法を小さくすることができる。また、コネクタハウジング８０の嵌合部８３が上方に開口していることから、複数のソレノイドバルブを並べた際の相手側コネクタとの嵌合作業性が良くなる。さらに、端子金具３０の屈曲部３３から先端までの寸法（接続部３９の上下方向の寸法ｈ２）よりも端子金具３０が屈曲部３３から先端に延びる方向（上下方向）における開口部７７の内寸法ｈ１を小さくしてあるから、Ｌ字状の屈曲部から先端部までの寸法の開口部を設ける場合に比べて開口部７７の開口面積を小さくすることができる。そのため、開口部７７からの磁束漏れを少なくすることができる。

また、本実施形態のソレノイドバルブ１０の製造方法では、ボビン２０に固定された端子金具部品３１を屈曲部３３でＬ字状に折り曲げて端子金具３０を形成する前に、シールドケース７０の開口部７７に挿通している。そのため、端子金具３０の屈曲部３３から先端までの寸法（接続部３９の上下方向の寸法ｈ２）よりも端子金具３０が屈曲部３３から先端に延びる方向（上下方向）における開口部７７の内寸法ｈ１を小さくすることができる。つまり、先にＬ字状に曲げられている端子金具を開口部に通す場合に比べて開口部７７の開口面積を小さくすることができる。そのため、開口部７７からの磁束漏れを少なくすることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、筒状覆い部５０を設ける際に、端子覆い部６０を設けていたが、端子覆い部６０はなくても良い。

（２）上記実施形態では、端子覆い部６０に段差面６５を形成していたが、段差面がなくても良い。

（３）上記実施形態では、端子金具部品３１はインサート成形によってボビン２０に固定されていたが、圧入など他の方法で固定されていても良い。

１０…ソレノイドバルブ
１１…バルブ部
１５…ソレノイド部
２０…ボビン
３０…端子金具
３１…端子金具部品
３３…屈曲部
３９…接続部
４０…コイル
５０…筒状覆い部
６０…端子覆い部
６１…半円部
６３…矩形部
６５…段差面
７０…シールドケース
７１…円筒部
７３…底部
７７…開口部
８０…コネクタハウジング
ｈ１…開口部の上下方向の内寸法
ｈ２…接続部の上下方向の寸法

Claims (6)

1. バルブ部とソレノイド部とを備えたソレノイドバルブであって、
   前記ソレノイド部は、
   磁性材製の有底筒状をなすシールドケースと、
   合成樹脂製のボビンに巻回されて前記シールドケース内に収容されたコイルと、
   中間部にＬ字状の屈曲部を有し、一端側が前記コイルに接続されて前記ボビンに一体化された端子金具と、
   前記シールドケースの底部に設けられ、前記端子金具の前記屈曲部よりも前記一端側の部分を挿通させて前記屈曲部を前記シールドケース外に位置させる開口部と、
   前記開口部を覆うように設けられ、前記端子金具のうち前記シールドケース外に位置する部分を覆うコネクタハウジングと、
   前記コイルを覆う筒状覆い部と、
   前記端子金具の前記屈曲部よりも前記一端側に設けられた端子覆い部と、を備えており、
   前記端子覆い部は前記端子金具の基端側を覆うものとされ、前記端子金具が前記屈曲部から先端に延びる方向における前記開口部の内寸法は、前記端子金具の前記屈曲部から先端までの寸法よりも小さくなっており、前記筒状覆い部と前記端子覆い部が成型用樹脂によって一体的に成形されており、
   前記端子覆い部は、前記開口部の開口形状に沿った矩形部を有しており、前記矩形部には被係止部が設けられており、
   前記コネクタハウジングは、前記矩形部に外嵌するように組み付けられる組み付け部を備え、前記組み付け部に設けられた係止部が前記矩形部の前記被係止部に係止されるソレノイドバルブ。
2. バルブ部とソレノイド部とを備えたソレノイドバルブであって、
   前記ソレノイド部は、
   磁性材製の有底筒状をなすシールドケースと、
   合成樹脂製のボビンに巻回されて前記シールドケース内に収容されたコイルと、
   中間部にＬ字状の屈曲部を有し、一端側が前記コイルに接続されて前記ボビンに一体化された端子金具と、
   前記シールドケースの底部に設けられ、前記端子金具の前記屈曲部よりも前記一端側の部分を挿通させて前記屈曲部を前記シールドケース外に位置させる開口部と、
   前記開口部を覆うように設けられ、前記端子金具のうち前記シールドケース外に位置する部分を覆うコネクタハウジングと、
   前記コイルを覆う筒状覆い部と、
   前記端子金具の前記屈曲部よりも前記一端側に設けられた端子覆い部と、を備えており、
   前記端子覆い部は前記端子金具の基端側を覆うものとされ、前記端子金具が前記屈曲部から先端に延びる方向における前記開口部の内寸法は、前記端子金具の前記屈曲部から先端までの寸法よりも小さくなっており、前記筒状覆い部と前記端子覆い部が成型用樹脂によって一体的に成形されており、
   前記コネクタハウジングは、前記端子覆い部に組み付けられる組み付け部と、前記組み付け部に対してＬ字状をなす配置で設けられた嵌合部と、を備え、前記嵌合部が前記組み付け部の突出寸法分だけ前記シールドケースの底部から離れているソレノイドバルブ。
3. 前記端子覆い部が前記開口部の孔縁に密着しつつ前記開口部を挿通している請求項１または請求項２に記載のソレノイドバルブ。
4. 前記端子覆い部には、前記ボビン側が大きくなる段差面が設けられており、
   前記段差面が前記シールドケースの底部の内面に当接している請求項３に記載のソレノイドバルブ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のソレノイドバルブを製造する方法であって、
   前記ボビンに直線状の端子金具部品を固定し、前記ボビンに前記コイルを巻回すると共に前記コイルを前記端子金具部品に接続した状態で、
   前記シールドケースの前記開口部に前記端子金具部品を挿通した後に、前記端子金具部品の中間部を曲げ加工することで前記屈曲部を有する前記端子金具を形成し、その後に、前記コネクタハウジングを取り付けるソレノイドバルブの製造方法。
6. 前記ボビンに前記コイルを巻回すると共にそのコイルを前記ボビンに設けた前記端子金具部品に接続した状態で、前記コイルを覆う筒状覆い部と前記端子金具部品の基端側を覆う前記端子覆い部とをモールド成型し、その後に前記端子覆い部を前記シールドケースの前記開口部に挿通させる請求項５に記載のソレノイドバルブの製造方法。

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