JP6678322B2 - 電磁石装置およびそれを備えた移動体 - Google Patents

Description

本発明は、電磁石装置およびそれを備えた移動体に関する。

今日、自動車などの移動体には、電子制御で減衰力特性を変化させるサスペンション装置が搭載される場合がある。サスペンション装置は、ショックアブソーバ内の弁が電磁石装置で動かされると、減衰力特性が変化する。

この種の電磁石装置としては、可動子と、コイルと、ボビンと、一端側シールおよび他端側シールと、を備えた構造が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

特許文献１では、可動子は、コイルの内周でコイルと同軸に軸方向に可動に組み入れられている。ボビンは、コイルが巻かれる筒部および筒部の軸方向両端に設けられるフランジを有している。フランジの表面には、コイルの軸心を包囲する環状の隆起が設けられている。一端側シールは、フランジの軸方向一端側でコイルの軸心を包囲するように設けられている。他端側シールは、フランジの軸方向他端側でコイルの軸心を包囲するように設けられている。特許文献１では、隆起をそれぞれ溶融樹脂により溶融した後、固化させることで一端側シール、他端側シールが形成されている。

特許文献１では、固化した樹脂とボビンとの間に形成される界面を介して、オイルや水などがコイルに到達するのを阻止することで、外部から浸入した水などによりコイルがダメージを受けるおそれを低減できる、とされている。

特開２０１５−６０９５２号公報

ところで、電磁石装置では、より厳しい環境下においても、信頼性の高い構造が求められており、上述の特許文献１の電磁石装置の構造だけでは十分ではなく、更なる改良が求められている。

本発明の目的は、より信頼性の高い電磁石装置およびそれを備えた移動体を提供することにある。

本発明の電磁石装置は、コイルと、ボビンと、可動鉄芯と、封止部と、を備えている。上記ボビンは、上記コイルが巻き回しされる筒部を有している。上記可動鉄芯は、上記筒部に収納される。上記可動鉄芯は、上記コイルで生じる電磁力により、上記コイルの軸方向に沿って可動するように構成されている。上記封止部は、上記コイルを封止する。上記ボビンは、上記軸方向に沿った両端部において、上記軸方向に対して傾斜する方向に突出する鍔部を有している。上記鍔部は、上記軸方向に沿った断面視において、上記軸方向に沿った外方へ上記鍔部の表面から突出する突出部を有している。当該突出部は、上記軸方向から見て、上記筒部の外周よりも外側で環状に設けられている。上記鍔部は、上記軸方向から見て、上記突出部の外周よりも外側が前記封止部で覆われている。上記鍔部は、上記軸方向から見て、上記突出部と、上記突出部の内周よりも内側の部分と、が上記封止部から露出し、上記鍔部は、上記軸方向から見て、上記突出部の外周よりも外側に凸部を有しており、上記凸部は、上記軸方向に沿った断面視において、上記軸方向に沿った外方へ上記鍔部の表面から突出する突出量が上記突出部よりも小さく、上記凸部は、上記軸方向から見た一部に、上記軸方向に沿った断面視において、窪んだ段部を備え、上記段部には、上記軸方向に沿った断面視において、上記軸方向に沿った外方へ上記鍔部の表面から突出する突起部が設けられていることを特徴とする。

本発明の移動体は、上述の電磁石装置と、当該電磁石装置を搭載する本体と、を備えたことを特徴とする。

本発明の電磁石装置は、より信頼性の高い構造とすることが可能となる。

本発明の移動体は、より信頼性の高い電磁石装置を備えた構成とすることができる。

実施形態１の電磁石装置を示す断面説明図である。 実施形態１の電磁石装置を説明する分解説明図である。 実施形態１の電磁石装置の要部を示す説明図である。 実施形態１の電磁石装置の別の要部を示す一部破断した斜視図である。 実施形態１の電磁石装置における要部の製造工程を説明する断面説明図である。 実施形態１と比較する比較例の電磁石装置における要部を示す部分拡大図である。 実施形態２の電磁石装置における要部を説明する断面説明図である。 実施形態３の電磁石装置を備えた移動体を説明する模式図である。

（実施形態１）
以下では、本実施形態の電磁石装置１０を、図１ないし図４に基づいて説明する。図中においては、同じ部材に対し、同じ符号を付して重複する説明を省略する。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。以下の説明において、本実施形態を構成する各要素は、複数の要素を一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼ねる態様としてもよいし、一の部材の機能を複数の部材で分担して実現してもよい。

本実施形態の電磁石装置１０は、図１および図２に示すように、コイル３と、ボビン２と、可動鉄芯１と、封止部４と、を備えている。ボビン２は、コイル３が巻き回しされる筒部２ａを有している。可動鉄芯１は、筒部２ａに収納される。可動鉄芯１は、コイル３で生じる電磁力により、コイル３の軸方向に沿って可動するように構成されている。封止部４は、コイル３を封止する。ボビン２は、軸方向に沿った両端部において、軸方向に対して傾斜する方向に突出する鍔部２ｂを有している。鍔部２ｂは、軸方向に沿った断面視において、軸方向に沿った外方へ鍔部２ｂの表面から突出する突出部２ｃを有している。突出部２ｃは、図３に示すように、軸方向から見て、筒部２ａの外周よりも外側で環状に設けられている。鍔部２ｂは、軸方向から見て、突出部２ｃの外周よりも外側が封止部４で覆われている。図３では、封止部４で覆われた鍔部２ｂを破線で例示している。鍔部２ｂは、軸方向から見て、突出部２ｃと、突出部２ｃの内周よりも内側の部分と、が封止部４から露出している。

本実施形態の電磁石装置１０は、突出部２ｃの外周よりも外側が封止部４で覆われ、かつ突出部２ｃと突出部２ｃの内周よりも内側の部分とが封止部４から露出している構成により、より信頼性の高い構造とすることができる。

以下では、本実施形態の電磁石装置１０について、具体的に説明する。

電磁石装置１０は、可動鉄芯１と、筒部２ａおよび鍔部２ｂを有するボビン２と、コイル３と、封止部４とに加え、接続端子５と、カバー７と、ケース８と、シールリング９と、可動軸１１と、電線１２と、を備えている。電磁石装置１０は、さらに、第１リング６ａと、第２リング６ｂと、第３リング６ｃと、第４リング６ｄと、第１ブッシュ１３ａと、第２ブッシュ１３ｂと、を備えている。

本実施形態の電磁石装置１０は、図２および図４に示すように、電線１２から接続端子５を介して、ボビン２に形成されたコイル３へ通電できるように形成されている。電磁石装置１０は、コイル３への通電に伴い電磁力を生じる。電磁石装置１０は、カバー７、ケース８、シールリング９および可動鉄芯１が、コイル３により生じる磁束を通す磁路を形成している。電磁石装置１０は、コイル３の電磁力により、可動鉄芯１と連結された可動軸１１の一部が、内部に引っ込んだ状態と、外部により突出した状態とで可動するように構成されている。図１では、可動軸１１の一部が外部により突出した状態を、一点鎖線で例示している。すなわち、電磁石装置１０は、電磁エネルギを機械的な運動に変換している。

以下では、本実施形態の電磁石装置１０に用いられる各構成について、詳述する。

可動鉄芯１は、円柱状の外形形状をしている。可動鉄芯１は、円柱の中心軸に沿って、挿通孔１ａａが設けられている。可動鉄芯１は、ボビン２における筒部２ａに収納できるように、外径が筒部２ａの内径よりも小さく形成されている。可動鉄芯１は、筒部２ａの軸方向に沿って移動することができるように構成されている。

可動鉄芯１は、コイル３により生じる磁束を通す材料により形成されている。可動鉄芯１は、強磁性の剛体を用いることができる。可動鉄芯１の材料としては、たとえば、電磁軟鉄、コバルト、ニッケル、ケイ素鋼、パーマロイやフェライトなどを用いることができる。可動鉄芯１は、円柱状だけに限られず、角柱状や立方体など種々の形状とすることができる。可動鉄芯１は、可動鉄芯１の酸化を防止させるために、被覆膜で被覆されていてもよい。被覆膜としては、めっきにより形成させることができる。

ボビン２は、円筒状の筒部２ａと、筒部２ａの両端から径方向である外側に突出する鍔部２ｂと、を有している。鍔部２ｂは、円環平板状の外形形状をしている。鍔部２ｂは、軸方向に沿った断面視において、台形状の突出部２ｃを備えている。突出部２ｃは、筒部２ａの外周から外側に向かうにつれ、鍔部２ｂの表面から軸方向に沿った外方へ突出する突出量が所定の突出量となるまで徐々に大きくなるように形成されている。言い換えれば、鍔部２ｂは、突出部２ｃにより、筒部２ａの外周から外方に向かうにつれ、厚みが厚くなるように構成されている。以下では、２つの鍔部２ｂのうち、一方の鍔部２ｂを第１鍔体２ｂｓと称し、他方の鍔部２ｂを第２鍔体２ｂｔと称することもある。筒部２ａは、軸方向に沿った一端に第１鍔体２ｂｓが設けられている。筒部２ａは、軸方向に沿った一端と反対の他端に第２鍔体２ｂｔが設けられている。ボビン２は、図４に示すように、接続端子５を保持する端子保持部２ｆが第１鍔体２ｂｓに備えられている。端子保持部２ｆは、軸方向から見て、第１鍔体２ｂｓの外周から外側に向かって突出するように設けられている。端子保持部２ｆは、図３に示すように、軸方向から見て、Ｔ字状の外形形状をしている。

ボビン２は、樹脂材料を用いて形成されている。ボビン２の樹脂材料としては、たとえば、ＰＡ(Poly Amide)樹脂を用いることができる。ボビン２の樹脂材料は、ＰＡ樹脂だけでなく、ＰＢＴ(Poly Butylene Terephthalate)樹脂、ＬＣＰ(Liquid Crystal Plastic)樹脂、ＰＥＴ(Poly Ethylene Terephthalate)樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂やＰＰ（polypropylene）樹脂などを用いることができる。ボビン２は、樹脂材料を用いる場合、樹脂材料中にガラス繊維を配合されることで機械的強度が高められていてもよい。ボビン２は、たとえば、樹脂材料中に３０重量％のガラス繊維が配合された構成とすることができる。樹脂材料中のガラス繊維は、３０重量％だけに限られず、５重量％ないし５０重量％の範囲内で適宜に含有されていればよい。

コイル３は、ボビン２の筒部２ａに線材３ａが巻き回しされて形成される。線材３ａは、表面が絶縁処理された金属線材を用いることができる。金属線材には、たとえば、銅線を用いることができる。金属線材は、たとえば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁材により被膜され、表面の絶縁処理が行われている。

封止部４は、コイル３を封止することができるように形成されている。封止部４は、コイル３に加え、ボビン２の一部、接続端子５や電線１２の一部を封止することができるように形成される。封止部４は、コイル３、ボビン２、接続端子５や電線１２の一部を封止することで、コイル３の電気絶縁性を高めることができる。封止部４は、コイル３、ボビン２、接続端子５や電線１２の一部を封止することで、電磁石装置１０の機械的強度を高めることができる。言い換えれば、封止部４は、電磁石装置１０の防水性や機械的強度を高めることができる。

封止部４は、樹脂材料を用いて形成されている。封止部４の樹脂材料としては、たとえば、ＰＡ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＬＣＰ樹脂、ＰＥＴ樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂やＰＰ樹脂などを用いることができる。封止部４は、樹脂材料を用いる場合、樹脂材料中にガラス繊維を配合させることで機械的強度を高めてもよい。封止部４は、たとえば、樹脂材料中に３０重量％のガラス繊維を配合した構成とすることができる。樹脂材料中のガラス繊維は、３０重量％だけに限られず、５重量％ないし５０重量％の範囲内で適宜に含有されていればよい。封止部４の表面は、コーティング材で被覆されていてもよい。コーティング材は、たとえば、封止部４の材料がＰＢＴ樹脂などの場合、フッ素樹脂などの樹脂材料を用いることができる。

接続端子５は、ボビン２から導出した線材３ａと電気的かつ機械的に接続できるように構成されている。接続端子５は、端子保持部２ｆに保持される。接続端子５は、電磁石装置１０の内部に配置されるコイル３と、電磁石装置１０の外部に導出する電線１２と、を電気的に接続させる。接続端子５は、第１コイル端子５ａと、第２コイル端子５ｂと、を備えている。第１コイル端子５ａは、ボビン２から導出した線材３ａの一端と電気的に接続される。第２コイル端子５ｂは、ボビン２から導出した線材３ａの一端と反対の他端と電気的に接続される。第１コイル端子５ａと第２コイル端子５ｂとは、軸方向から見て、第１鍔体２ｂｓの外周方向に沿って、所定の間隔を隔てて配置されている。接続端子５は、軸方向から見て、第１コイル端子５ａと、第２コイル端子５ｂとを、線対象の構造としている。以下では、接続端子５の構成を主として第１コイル端子５ａで説明する。

第１コイル端子５ａは、図４に示すように、端子本体部５ｓと、フック部５ｔと、挟持部５ｕと、固着部５ｖと、を有している。端子本体部５ｓとフック部５ｔと挟持部５ｕと固着部５ｖとは、一体的に形成されている。

端子本体部５ｓは、軸方向から見て、長尺の板状の外形形状をしている。端子本体部５ｓは、先端が端子保持部２ｆの端面に設けられた挿入孔に圧入され、ボビン２に保持される。端子本体部５ｓは、鍔部２ｂの外周から外側へ突出するように設けられる。フック部５ｔは、端子保持部２ｆに圧入された端子本体部５ｓの先端側から分岐するように設けられている。フック部５ｔは、ボビン２から導出した線材３ａを巻き付けて引っ掛けることができるように構成されている。フック部５ｔは、線材３ａを巻き付けて引っ掛けることにより、線材３ａの弛みを抑制できる。挟持部５ｕは、フック部５ｔに巻き付けられた線材３ａの先端を挟み持つことができるように構成されている。挟持部５ｕは、接続端子５の一側縁から幅方向に突出する側端縁を折り曲げ加工することにより形成される。

固着部５ｖは、端子本体部５ｓにおける端子保持部２ｆに保持された先端と反対側に設けられている。固着部５ｖは、コイル３の軸方向に沿って配置される。固着部５ｖは、端子本体部５ｓにおける端子保持部２ｆに保持された先端と反対側が、屈曲されて形成されている。固着部５ｖは、電線１２の芯線１２ａが固着される。固着部５ｖは、スポット溶接により、電線１２と電気的かつ機械的に接続される。電磁石装置１０は、スポット溶接により接続端子５と電線１２とを接合させる構成だけに限られず、半田付けやレーザ溶着により接続させてもよい。

接続端子５は、平板状の金属材を用いて形成することができる。接続端子５は、平板状の金属材に、打ち抜き加工、折り曲げ加工や押圧加工などを施して形成することができる。接続端子５は、導電性の高い材料を用いることが好ましい。接続端子５の材料としては、たとえば、黄銅を用いることができる。接続端子５の材料は、黄銅だけに限られず、リン青銅、鉄、ステンレスなどを用いることができる。接続端子５は、表面をスズや銀でめっきした構造としてもよい。

第１リング６ａ、第２リング６ｂ、第３リング６ｃおよび第４リング６ｄのそれぞれは、可撓性リングを用いて構成されている。可撓性リングは、たとえば、Ｏリングを用いることができる。可撓性リングは、たとえば、径方向断面がＯ字形状のＯリングだけに限られず、径方向断面がＸ字形状のＸリングを用いてもよい。可撓性リングは、シール材としての機能を果たすことができる。可撓性リングは、たとえば、フッ素ゴムを用いることができる。可撓性リングの材料として、フッ素ゴムだけに限られず、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴムなどを用いてもよい。第１リング６ａ、第２リング６ｂ、第３リング６ｃおよび第４リング６ｄのそれぞれは、円環状の外形形状をしている。第１リング６ａと第２リング６ｂとは、同じ大きさに形成されている。第３リング６ｃと第４リング６ｄとは、同じ大きさに形成されている。第３リング６ｃと第４リング６ｄとは、第１リング６ａおよび第２リング６ｂよりも大きく形成されている。第１リング６ａと第２リング６ｂとは、図１に示すように、円筒状のシールリング９の内部に収納される。第１リング６ａは、カバー７とシールリング９との間の気密性を高めることができる。第２リング６ｂは、ケース８とシールリング９との間の気密性を高めることができる。第１リング６ａと第２リング６ｂとは、可動鉄芯１が可動する電磁石装置１０における内部の空洞１０ａａと外部とが連なって通じないように設けられている。第１リング６ａと第２リング６ｂとは、電磁石装置１０における内部の空洞１０ａａに油がある場合でも、外部に油が漏れないように構成されている。

第３リング６ｃは、シールリング９とボビン２とケース８との間に設けられる。第３リング６ｃは、ボビン２における台形状の突出部２ｃとシールリング９とケース８との間に設けられた空間に収納されている。第４リング６ｄは、ボビン２とカバー７との間に設けられる。第４リング６ｄは、ボビン２における台形状の突出部２ｃとカバー７との間に設けられた空間に収納されている。第３リング６ｃおよび第４リング６ｄは、カバー７とケース８とシールリング９とで形成される空洞１０ａａへの水、塵やごみなどが入り込むことを防止するように構成されている。第３リング６ｃおよび第４リング６ｄは、電磁石装置１０の内部でボビン２が振れ動くことを抑制することもできる。

カバー７は、平板部７ａと、筒状部７ｂと、を備えている。カバー７は、平板部７ａと筒状部７ｂとで、有底円筒状の外形形状をしている。平板部７ａは、図２に示すケース８の凹部８ａａを塞ぐことができるように形成されている。平板部７ａは、筒状部７ｂで囲まれる中央部に凹所７ａａを備えている。筒状部７ｂは、外径がボビン２の筒部２ａの内径よりも若干小さく形成されている。カバー７の筒状部７ｂは、ボビン２の筒部２ａに挿通される。筒状部７ｂは、内径が可動鉄芯１の外径よりも若干大きく形成されている。筒状部７ｂは、可動鉄芯１がコイル３の軸方向に沿って可動する場合、可動鉄芯１を案内することができるように構成されている。筒状部７ｂは、シールリング９を介して、ケース８に嵌め合されるように構成されている。

カバー７は、コイル３と磁気的に結合することができるように構成されている。カバー７は、可動鉄芯１と同様に、コイル３により生じる磁束を通す材料により形成されている。カバー７は、磁性金属材料を用いることができる。カバー７の材料としては、たとえば、電磁軟鉄により形成することができる。カバー７の材料としては、電磁軟鉄だけに限られず、コバルト、ニッケル、ケイ素鋼、パーマロイやフェライトなどを用いることができる。カバー７は、可動鉄芯１と同じ材料を用いて構成されてもよいし、異なる材料を用いて構成されてもよい。

ケース８は、有底円筒状のケース本体部８ａと、円筒状の取付部８ｂと、を備えている。ケース本体部８ａは、底壁部８ｃと、底壁部８ｃを囲むように筒状に設けられた側壁８ｄと、底壁部８ｃの中央部から側壁８ｄに囲まれるように突出する突起枠８ｅと、を備えている。側壁８ｄと底壁部８ｃとで囲まれた領域は、ケース８の凹部８ａａを構成している。突起枠８ｅは、円筒状の外形形状をしている。突起枠８ｅの内側には、内突部８ｆが設けられている。内突部８ｆには、底壁部８ｃに窪んだ窪部８ａｂが設けられている。ケース本体部８ａには、側壁８ｄの外周面に雄ねじが形成されている。

ケース本体部８ａには、コイル３が封止部４で封止されたボビン２が収納される。ケース本体部８ａは、図２に示すように、凹部８ａａの開放端側から切り欠かれるように、溝部８ｄａが側壁８ｄに設けられている。ケース本体部８ａは、側壁８ｄにおける溝部８ｄａを介して、凹部８ａａからケース本体部８ａの外部に接続端子５を導出させることができるように構成されている。溝部８ｄａは、ボビン２から突出する接続端子５を封止する封止部４を案内できるように構成されている。

取付部８ｂは、図１に示すように、軸方向に沿って、底壁部８ｃから側壁８ｄと反対側に突出するように設けられている。取付部８ｂは、円筒状の内周面に雌ねじが形成されている。

ケース８は、側壁８ｄの外周面に形成された雄ねじや取付部８ｂの内周面に形成された雌ねじを利用して、電磁石装置１０の外部の取付部材に取り付けられるように構成されている。ケース８は、コイル３と磁気的に結合できるように構成されている。ケース８の材料としては、たとえば、電磁軟鉄を用いることができる。ケース８の材料としては、電磁軟鉄だけに限られず、コバルト、ニッケル、ケイ素鋼、パーマロイやフェライトなどを用いることができる。

シールリング９は、円筒状の外形形状をしている。シールリング９は、軸方向に沿って、第１溝９ａａと第２溝９ａｂとが並んで設けられている。第１溝９ａａは、円筒状の内部において、周方向に沿って設けられており、第１リング６ａの一部を収納することができるように構成されている。第２溝９ａｂは、円筒状の内部において、周方向に沿って設けられており、第２リング６ｂの一部を収納することができるように構成されている。シールリング９は、ボビン２の筒部２ａに収納された状態で、カバー７における筒状部７ｂの先端部と第１リング６ａを介して結合することができるように構成されている。シールリング９は、ボビン２の筒部２ａに収納された状態で、ケース８における突起枠８ｅの先端部と第２リング６ｂを介して結合することができるように構成されている。シールリング９は、円筒状の形状だけに限られず、角筒状など種々の外形形状とすることができる。シールリング９は、筒状に形成する場合、内形を内部に収納するカバー７における筒状部７ｂの先端部およびケース８における突起枠８ｅの先端部の外形と相似形で若干大きな形状とすることが好ましい。シールリング９は、カバー７における筒状部７ｂの先端部と、ケース８における突起枠８ｅの先端部とを空隙を介して、対向するように配置させることができるように構成されている。

シールリング９は、非磁性体で形成されている。シールリング９の材料としては、たとえば、日本工業規格で定められたＳＵＳ３０３であるオーステナイト系のステンレスや樹脂などを用いることができる。

可動軸１１は、長尺の丸棒状の軸部１１ａと、環状のストッパ部１１ｂと、を備えている。可動軸１１は、軸部１１ａが可動鉄芯１の挿通孔１ａａに挿通される。ストッパ部１１ｂは、軸部１１ａにおける長手方向の中央部に設けられている。ストッパ部１１ｂは、可動鉄芯１の挿通孔１ａａおよび軸部１１ａの外形よりも大きく形成されている。可動軸１１は、ストッパ部１１ｂにより可動鉄芯１の抜け止めがなされている。可動軸１１は、長手方向の中央部に可動鉄芯１が固定されている。可動軸１１は、非磁性材料にて形成することができる。可動軸１１の材料としては、たとえば、ＳＵＳ３０３であるステンレスなどの金属材料を用いることができる。

電線１２は、図４に示すように、芯線１２ａと、絶縁被覆１２ｂと、を備えている。芯線１２ａの材料としては、たとえば、銅などの金属材料を用いることができる。絶縁被覆１２ｂの材料としては、たとえば、塩化ビニルを用いることができる。電線１２は、コイル３に給電できるように、２本設けられている。２本の電線１２は、合成樹脂のシース１２ｃで覆われている。接続端子５の固着部５ｖに固着させた電線１２は、導出方向がコイル３の軸方向と一致するように配置されている。

第１ブッシュ１３ａおよび第２ブッシュ１３ｂそれぞれは、円筒状の外形形状をしている。第１ブッシュ１３ａおよび第２ブッシュ１３ｂそれぞれは、可動軸１１に挿通される。第１ブッシュ１３ａは、可動軸１１における一端を保持することができるように構成されている。第１ブッシュ１３ａは、カバー７の凹所７ａａに圧入される。第２ブッシュ１３ｂは、可動軸１１における一端と反対の他端を保持することができるように構成されている。第２ブッシュ１３ｂは、ケース８の窪部８ａｂに圧入される。第１ブッシュ１３ａおよび第２ブッシュ１３ｂの材料としては、たとえば、ステンレスなどの金属材料を用いることができる。第１ブッシュ１３ａおよび第２ブッシュ１３ｂの表面は、フッ素樹脂などの被膜が形成されていてもよい。

本実施形態の電磁石装置１０では、電線１２からの給電によりコイル３が通電される。電磁石装置１０は、コイル３からの磁力線が磁気的に結合されたカバー７およびケース８に透入される。電磁石装置１０は、カバー７、可動鉄芯１およびケース８が、コイル３により生じる磁束を通す磁路を形成している。カバー７およびケース８は、電磁力により生じる吸着力を増強させることができる。電磁石装置１０は、コイル３で生じる電磁力により、コイル３の軸方向に沿って、可動鉄芯１を可動させることができる。電磁石装置１０は、可動鉄芯１の可動により、可動鉄芯１が固定された可動軸１１を移動させることができる。

以下では、本実施形態の電磁石装置１０と、突出部２ｃを備えていない以外は同様の構成とした比較例の電磁石装置と、を比較して説明する。

電磁石装置は、たとえば、移動体のサスペンション装置に使用される場合、移動体が使用される高温から低温までの温度変化に晒される場合がある。電磁石装置には、振動や外力による負荷が掛かる場合がある。

電磁石装置では、コイルが形成されたボビンが封止部で封止されていても、温度変化、振動や外力による負荷が掛かった状況においては、水などが封止部で封止された内部のコイルにまで入り込むおそれがある。突出部２ｃがない比較例の電磁石装置では、封止部によって鍔部が封止されていても、外力などにより、鍔部が変形することで、水などが入り込むおそれがある。電磁石装置では、内部に入り込んだ水などでコイルに損傷を生じることで、信頼性が低下する場合がある。

本実施形態の電磁石装置１０は、突出部２ｃが備えられ、鍔部２ｂの厚みが厚くなるように形成されている。電磁石装置１０は、コイル３の軸方向から見て、突出部２ｃの外周よりも外側が封止部４に覆われ、突出部２ｃと突出部２ｃの内周よりも内側の部分とが封止部４から露出している構成により、鍔部２ｂの機械的強度を向上させることができる。本実施形態の電磁石装置１０は、鍔部２ｂの機械的強度を向上させることで、温度変化、振動や外力が加わった状況においても、封止部４で封止されたコイル３に水などが入り込むことを抑制できる。本実施形態の電磁石装置１０は、封止部４で封止されたコイル３に水などが入り込むことを抑制することで、より信頼性の高い構造とすることができる。

本実施形態の電磁石装置１０では、鍔部２ｂは、図３に示すように、軸方向から見て、突出部２ｃの外周よりも外側に凸部２ｄを有している。凸部２ｄは、図１に示すように、軸方向に沿った断面視において、軸方向に沿った外方へ鍔部２ｂの表面から突出する突出量が突出部２ｃよりも小さくなるように構成されている。

本実施形態の電磁石装置１０は、凸部２ｄの突出量が突出部２ｃよりも小さいので、封止部４で突出部２ｃを覆うことができる。電磁石装置１０は、突出部２ｃよりも外周に凸部２ｄを有しているので、凸部２ｄを有しない構成と比較して、外部に露出する封止部４とボビン２の鍔部２ｂとの界面からコイル３までの沿面距離を長くでき、コイル３に水などが入り込むことを抑制できる。電磁石装置１０は、軸方向から見て、同心円状に複数の凸部２ｄを備えた構成とすることが、より好ましい。電磁石装置１０は、軸方向から見て、同心円状に複数の複数の凸部２ｄを備えることで、より信頼性を高めることができる。

本実施形態の電磁石装置１０では、図３および図４に示すように、凸部２ｄは、軸方向から見た一部に、軸方向に沿った断面視において、窪んだ段部２ｂａを備えている。言い換えれば、凸部２ｄは、コイル３の軸方向から見て、段部２ｂａにより複数の弧状に形成されている。

本実施形態の電磁石装置１０では、凸部２ｄは、軸方向から見た一部に、軸方向に沿った断面視において、窪んだ段部２ｂａを備えていることで、鍔部２ｂと封止部４との接着力を高めるアンカー効果を得ることが可能となる。電磁石装置１０は、温度変化、振動や外力による負荷が掛かった状況においても、より信頼性を高めることができる。

本実施形態の電磁石装置１０では、段部２ｂａには、軸方向に沿った断面視において、軸方向に沿った外方へ鍔部２ｂの表面から突出する突起部２ｅが設けられている。

本実施形態の電磁石装置１０は、段部２ｂａに鍔部２ｂの表面から突出する突起部２ｅが設けられていることで、周方向に加わる力に対してボビン２と封止部４との接着力を、より高めたアンカー効果を得ることができる。突起部２ｅは、ボビン２を射出成形により形成させる場合、ゲート残りを利用して形成することもできる。電磁石装置１０は、温度変化、振動や外力による負荷が掛かった状況においても、さらに信頼性を高めることができる。

以下では、電磁石装置１０の組立工程について、説明する。

電磁石装置１０の組立工程では、所定の金型で予めボビン２が成形される。ボビン２は、たとえば、射出成形機を用いて、金型内に樹脂材料を射出成形することで、鍔部２ｂに円環状の突出部２ｃを備えた形状に形成される。

組立工程では、ボビン２とは別途に接続端子５が金属製の平板の打ち抜き加工、曲げ加工により形成される。組立工程では、ボビン２における端子保持部２ｆの挿入孔に、接続端子５において端子本体部５ｓの先端が圧入される。

次に、組立工程では、ボビン２の筒部２ａに線材３ａが巻き回しされてコイル３が形成される。コイル３から導出した線材３ａは、接続端子５のフック部５ｔに巻き付けて引き掛けることにより、弛みの防止が行われる。

組立工程では、筒部２ａに巻き回しされたコイル３の線材３ａが接続端子５の挟持部５ｕに仮かしめされる。組立工程では、線材３ａが挟持部５ｕに仮かしめされた後、ヒュージングより線材３ａが接続端子５に機械的に固定され、電気的に接続される。組立工程では、たとえば、接続端子５から突出する不要な線材３ａがカットされた後、接続端子５をコイル３の軸方向に曲げる折り曲げ加工がおこなわれる。組立工程では、接続端子５をコイル３の軸方向に折り曲げ加工が行われた後、電線１２の芯線１２ａが固着部５ｖにスポット溶接される。組立工程では、電線１２の芯線１２ａが接続端子５の固着部５ｖと重なるように配置された上で、スポット溶接が行われる。スポット溶接は、スポット溶接機の一対の電極の間に固着部５ｖと電線１２の芯線１２ａとを挟んだ状態で電流を流すことにより、固着部５ｖと芯線１２ａとを固着できる。

次に、組立工程では、射出成形により、コイル３が形成されたボビン２を封止部４で封止する封止部形成工程を行う。封止部４は、たとえば、図５に示す金型材５０を用いた射出成形機で、コイル３を封止するようにボビン２と一体的に形成される。金型材５０は、第１金型５０ａと、第１金型５０ａと対向する第２金型５０ｂと、を備えている。第１金型５０ａと第２金型５０ｂとは、第１金型５０ａと第２金型５０ｂとが合わされた状態で、封止部４を形成するための空洞部５０ｃａが構成される。

封止部形成工程は、型締め工程と、射出工程と、を有している。型締め工程は、第１金型５０ａと第２金型５０ｂとが合わされた状態で、円筒状の空洞部５０ｃａが内部に構成される。型締め工程は、第１金型５０ａが第２鍔体２ｂｔの突出部２ｃと当たるように空洞部５０ｃａの長手方向の一端を塞ぐ。型締め工程は、第２金型５０ｂが第１鍔体２ｂｓの突出部２ｃに当たるように空洞部５０ｃａの長手方向の一端と反対の他端を塞ぐ。型締め工程では、第１金型５０ａと第２金型５０ｂとが嵌め合わせられることで、突出部２ｃが鍔部２ｂを支えている。

続いて、射出工程では、空洞部５０ｃａに導入孔５０ｃｃからボビン２に向かって樹脂材料が射出される。射出工程では、空洞部５０ｃａに樹脂材料が充填される。封止部形成工程では、射出工程の後、封止部４でコイル３が封止されたボビン２を、金型材５０から取り出される。言い換えれば、封止部形成工程では、コイル３が形成されたボビン２を２次成形することで、モールドコイルを形成している。

ところで、封止部形成工程では、図６に示すように、突出部２ｃを備えていない比較例の電磁石装置における封止部を形成する場合、射出成形による樹脂材料の射出圧力によって、金型材の空洞部内で鍔部２ｂに変形が生じるおそれがある。図６では、変形した鍔部２ｂを、一点鎖線で例示している。封止部形成工程では、たとえば、金型材の空洞部内で鍔部２ｂが変形し図６の両矢印の向きに振動すると、筒部２ａに巻き回しされた線材３ａの巻き回しにばらつきが生じるおそれがある。封止部形成工程では、たとえば、金型材の空洞部内で鍔部２ｂが変形し図６の両矢印の向きに振動すると、筒部２ａに巻き回しされた線材３ａが解けるおそれがある。比較例の電磁石装置では、線材３ａの巻き回しばらつきや線材３ａが解けることに起因する特性ばらつきや信頼性の低下を生じるおそれがある。

本実施形態の電磁石装置１０では、環状の突出部２ｃが鍔部２ｂに設けられるので、軸方向から見て、ボビン２における筒部２ａの近傍となる根元の厚みが厚くすることができる。組立工程では、ボビン２における筒部２ａの近傍となる根元の厚みが厚くすることができるため、樹脂材料による射出圧で鍔部２ｂが変形することを抑制することもできる。組立工程では、樹脂材料による射出圧で鍔部２ｂが変形することを抑制することで、筒部２ａに巻き回しされた線材３ａが解けることを防止することができる。組立工程では、筒部２ａに巻き回しされた線材３ａが解けることを防止することで、封止部４の外部に解けた線材３ａが露出することを防止し、封止信頼性を更に向上させることができる。

次に、組立工程では、カバー７の筒状部７ｂにおける中央部に設けられた凹所７ａａに、第１ブッシュ１３ａが圧入される。カバー７の筒状部７ｂの外周には、筒状部７ｂにおける平板部７ａ側に第４リング６ｄが挿入される。同様に、組立工程では、ケース８の凹部８ａａ内における中央部に設けられた窪部８ａｂに第２ブッシュ１３ｂが圧入される。組立工程では、予めシールリング９の第１溝９ａａに第１リング６ａが装着され、シールリング９の第２溝９ａｂに第２リング６ｂが装着される。

組立工程では、第２リング６ｂを介して、ケース８とシールリング９との隙間を封止するように、ケース８の突起枠８ｅの先端部にシールリング９が圧入される。組立工程では、突起枠８ｅにシールリング９が圧入された後、シールリング９の外周に第３リング６ｃが装着される。組立工程では、可動軸１１の先端をケース８の窪部８ａｂに圧入された第２ブッシュ１３ｂに挿通させる。可動軸１１には、予め可動鉄芯１が、かしめられている。

次に、組立工程では、封止部４でコイル３が封止されたボビン２を、ケース８の凹部８ａａに収納する。組立工程では、コイル３、ボビン２や可動鉄芯１などが収納された状態で、第４リング６ｄが挿入されたカバー７を、ケース８の凹部８ａａを塞ぐように被せる。組立工程では、カバー７とケース８とが、かしめられ固定されることで、電磁石装置１０が形成される。

（実施形態２）
図７に示す本実施形態の電磁石装置１０は、凸部２ｄと封止部４との間に空隙１０ｃｃを有する以外、図１に示す電磁石装置１０と同様の構成としている。実施形態１と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の電磁石装置１０では、図７に示すように、凸部２ｄと封止部４との間には、空隙１０ｃｃを有している。

本実施形態の電磁石装置１０は、凸部２ｄと封止部４との間に空隙１０ｃｃを有することで、外部に露出する封止部４と、ボビン２の鍔部２ｂとの界面から水などが入り込むことを空隙１０ｃｃの表面張力などで抑制させることができる。

空隙１０ｃｃは、封止部４を形成する樹脂材料の射出圧や凸部２ｄの形状を適宜に調整することにより設けることができる。

（実施形態３）
図８に示す本実施形態の移動体３０は、図１に示す電磁石装置１０を備えた構成としている。実施形態１と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の移動体３０は、図８に示すように、実施形態１の電磁石装置１０と、電磁石装置１０を搭載する本体３１と、を備えている。

本実施形態の移動体３０は、実施形態１の電磁石装置１０を用いることで、より信頼性を高めることが可能となる。

以下では、電磁石装置１０を備えた移動体３０について、簡単に説明する。

移動体３０としては、たとえば、自動車などが挙げられる。移動体３０は、自動車だけに限られず、自動二輪車や電車などであってもよい。移動体３０の本体３１には、たとえば、電磁石装置１０が組み込まれたサスペンション装置３２が設けられている。

サスペンション装置３２には、たとえば、シリンダと、ピストンと、バルブと、を備えている。ピストンは、シリンダ内を移動できるようにシリンダに挿入され、シリンダを伸側室と圧側室とに区画できるように構成されている。シリンダ内には、油が充填される。シリンダやピストンには、伸側室と圧側室とを連通するように油が流れる流路が設けられる。バルブは、流路の途中に設けられる。電磁石装置１０は、可動軸１１の伸縮によりバルブの開閉状態を変化させることができるように構成されている。サスペンション装置３２は、制御装置３３からの指令により、電磁石装置１０がバルブの開閉状態を変化させることで、減衰力特性を変化させることができる。図８では、制御装置３３から電磁石装置１０への指令を、破線の矢印で例示している。制御装置３３は、たとえば、本体３１に搭載されたＥＣＵ(Electronic Control Unit)を利用して構成することができる。

本実施形態の移動体３０は、実施形態１の電磁石装置１０を用いる構成だけに限られず、実施形態２の電磁石装置１０を用いる構成であってもよい。

１ 可動鉄芯
２ ボビン
２ａ 筒部
２ｂ 鍔部
２ｂａ 段部
２ｃ 突出部
３ コイル
４ 封止部
１０ 電磁石装置
３０ 移動体
３１ 本体

Claims (3)

1. コイルと、該コイルが巻き回しされる筒部を有するボビンと、前記筒部に収納され前記コイルで生じる電磁力により前記コイルの軸方向に沿って可動する可動鉄芯と、前記コイルを封止する封止部と、を備え、
   前記ボビンは、前記軸方向に沿った両端部において、前記軸方向に対して傾斜する方向に突出する鍔部を有しており、
   前記鍔部は、前記軸方向に沿った断面視において、前記軸方向に沿った外方へ前記鍔部の表面から突出する突出部を有し、該突出部は、前記軸方向から見て、前記筒部の外周よりも外側で環状に設けられており、
   前記鍔部は、前記軸方向から見て、前記突出部の外周よりも外側が前記封止部で覆われ、かつ前記突出部と前記突出部の内周よりも内側の部分とが前記封止部から露出し、
   前記鍔部は、前記軸方向から見て、前記突出部の外周よりも外側に凸部を有しており、
   前記凸部は、前記軸方向に沿った断面視において、前記軸方向に沿った外方へ前記鍔部の表面から突出する突出量が前記突出部よりも小さく、
   前記凸部は、前記軸方向から見た一部に、前記軸方向に沿った断面視において、窪んだ段部を備え、
   前記段部には、前記軸方向に沿った断面視において、前記軸方向に沿った外方へ前記鍔部の表面から突出する突起部が設けられていることを特徴とする電磁石装置。
2. 前記凸部と前記封止部との間には、空隙を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁石装置。
3. 請求項１又は２に記載の電磁石装置と、該電磁石装置を搭載する本体と、を備えた移動体。

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