JP6826552B2 - 電磁コイルユニット - Google Patents

Description

本発明は、ボビンに導線（巻き線）を巻き付けた電磁コイル部を備えた電磁コイルユニットに関する。

従来、この種の電磁コイルユニットとして、例えば特開２０００−５５５１３号公報（特許文献１）及び特開２０１４−２２９８０５号公報（特許文献２）に開示されたものがある。これらの電磁コイルユニットは電磁弁の電磁駆動部を構成するものであり、ボビンに導線を巻き付けた電磁コイルをモールドカバーで封止したものである。また、導線に接続された端子をコネクタ部に配置して外部との接続を可能としたものである。

特開２０００−５５５１３号公報 特開２０１４−２２９８０５号公報

特許文献１の電磁コイルユニットは、電磁コイルを樹脂で封止したモールドコイルが氷点下温度になった場合など、モールドコイルの表面やリード線引き出し部の結露等が生じるので、リード線引き出し部を電磁コイル部から離れた位置に引き出すようにしている。このため、封止材に接続部を延設し、この接続部内に電磁コイル部からの導線を配置し、この導線に、外部との接続を行うコネクタを構成する端子を接続している。このように、電磁コイル部の導線を外部に接続するための端子部材を簡単に組み付ける技術が要求される。なお、特許文献２には帯状の端子に曲げ加工を施したものが開示されているが、このように帯状の端子の曲げ加工では、コネクタに対する繰り返しの嵌め付けにより変形し易いという問題がある。

本発明は、電磁コイル部をモールド樹脂部で封止するようにした電磁コイルユニットにおいて、電磁コイル部と接続するコネクタの端子部材を改良し、この端子部材の組み付けが容易で端子部材が変形しにくい電磁コイルユニットを提供することを課題とする。

請求項１の電磁コイルユニットは、ボビンに導線を巻回してなる電磁コイル部と、前記電磁コイル部の前記導線に接続される導電板からなる端子部材の一部とが、モールド樹脂部で封止された電磁コイルユニットであって、前記端子部材は、前記ボビンに固定されて前記導線に接続される内部端子部と前記モールド樹脂部のコネクタ部に配置される外部端子部とを一体にして構成され、前記内部端子部と前記外部端子部とは、それぞれが長手方向と短手方向とを有する長板状の形状であり、前記外部端子部の長手方向の端部がその短手方向を前記内部端子部の長手方向と平行にして該内部端子部の長手方向の縁辺の範囲内に結合された構造となっており、前記内部端子部の前記ボビンに対する固定端とは反対側の端部に、当該内部端子部の長板状の板面と角度を成す曲げ起こし部を有し、前記内部端子部の前記固定端とは反対側の端面と、前記曲げ起こし部の前記固定端とは反対側の端面とが、同一平面内に位置する平坦端面であることを特徴とする。

請求項２の電磁コイルユニットは、請求項１に記載の電磁コイルユニットであって、前記内部端子部が前記ボビンの嵌合孔に対して長手方向に圧入されて該ボビンに固定されていることを特徴とする。

請求項３の電磁コイルユニットは、請求項１または２に記載の電磁コイルユニットであって、前記内部端子部が平板状で前記ボビンに対する固定端とは反対側の端部に、前記ボビンの嵌合孔の深さ方向と直行する平坦な端面を有することを特徴とする。

請求項４の電磁コイルユニットは、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電磁コイルユニットであって、前記導線が、前記内部端子部の前記ボビンに対する固定端とは反対側の端部にて該内部端子部に電気的に接続されていることを特徴とする。

請求項５の電磁コイルユニットは、請求項４に記載の電磁コイルユニットであって、前記内部端子部の前記長手方向の縁辺に、前記導線が巻き付けられて当該導線をずれ止めする凹凸部が形成されていることを特徴とする。

請求項６の電磁コイルユニットは、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電磁コイルユニットであって、前記外部端子部が前記電磁コイル部の軸と平行に配置されていることを特徴とする。

請求項１乃至６の電磁コイルユニットによれば、コネクタ部に配置される外部端子部が内部端子部の長手方向の縁辺の範囲内に結合されているので、内部端子部のボビンに対する固定端とは反対側の端部は短手方向に幅を有する端部となるので、例えばこの端部を押圧して内部端子部をボビンに圧入するなど簡単に組み付けることができる。また、外部端子部は短手方向が内部端子部の長手方向になっているので、外部端子部と内部端子部との長手方向は略直角になり、コネクタ接続される外部端子部に長手方向に応力が加えられても、この応力は内部端子部の長手方向に分散されるので、内部端子部に対する応力の作用を低減できて、変形しにくくなる。

また、内部端子部のボビンに対する固定端とは反対側の端部の断面二次モーメントが大きくなるので、内部端子部をボビンに容易に圧入することができる。

請求項５の電磁コイルユニットによれば、内部端子部の長手方向の縁辺に形成された凹凸部により、この内部端子部に巻き付けられた導線がずれ止めされるので、モールド樹脂部による樹脂成形が容易になる。

本発明の実施形態の電磁コイルユニットの側面における部分断面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおける端子部材の３面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビンに端子部材を取り付けた状態を示す平面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビンに端子部材を取り付けた状態を示す側断面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビンに端子部材を取り付けた状態を示す正面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビン及び端子部材に導線を巻回及び接続した状態を示す平面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビン及び端子部材に導線を巻回及び接続した状態を示す側断面図である。 実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビン及び端子部材に導線を巻回及び接続した状態を示す側面図である。

次に、本発明の電磁コイルユニットの実施形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態の電磁コイルユニットの側面における部分断面図、図２は実施形態の電磁コイルユニットにおける端子部材の３面図、図３は実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビンに端子部材を取り付けた状態を示す平面図、図４は実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビンに端子部材を取り付けた状態を示す側断面図、図５は実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビンに端子部材を取り付けた状態を示す正面図、図６は実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビン及び端子部材に導線を巻回及び接続した状態を示す平面図、図７は実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビン及び端子部材に導線を巻回及び接続した状態を示す側断面図、図８は実施形態の電磁コイルユニットにおけるボビン及び端子部材に導線を巻回及び接続した状態を示す側面図である。

この実施形態の電磁コイルユニットは、電磁コイル部１と、一対の端子部材２，２と、モールド樹脂部３とを有している。電磁コイル部１は、樹脂製のボビン１１と、ボビン１１にエナメル被覆された導線を巻回したコイル１２とからなる。ボビン１１は円筒状の筒部１１ａと、筒部１１の両端に形成されたフランジ部１１ｂ，１１ｂとからなり、コイル１２はフランジ部１１ｂ，１１ｂの間で筒部１１ａに導線を巻回したものである。また、端子部材２はボビン１１の片側のフランジ部１１ｂに圧入により固定され、この電磁コイル部１と端子部材２の一部とがモールド樹脂部３で封止されている。さらに、モールド樹脂部３は電磁コイル部１の軸（筒部の中心軸）と平行に伸びる円筒状のコネクタ部３１を有している。

図２に示すように、端子部材２は板金材のプレス加工及び曲げ加工により形成されたものであり、ボビン１１に固定される内部端子部２１と、内部端子部２１の縁辺で折り曲げられた外部端子部２２と、内部端子部２１の端部に曲げ起こされた「曲げ起こし部」としてのヒュージング用の爪部２３とを有している。内部端子部２１と外部端子部２２とは、それぞれが長手方向と短手方向とを有する長板状の形状である。

そして、外部端子部２２は、その長手方向の端部２２Ａにおいて内部端子部２１に対して折り曲げられている。すなわち、外部端子部２２は端部２２Ａにおいて内部端子部２１に結合され、外部端子部２２の短手方向（端部２２Ａの幅方向）が内部端子部２１の長手方向と平行になっている。また、この外側端子部２２の端部２２Ａは、内部端子部２１の長手方向の縁辺の範囲内となっている。

図３及び図４に示すように、端子部材２は、内部端子部２１の爪部２３とは反対側の端部が、ボビン１１のフランジ部１１ｂに形成された嵌合孔１１ｃ内に圧入されている。すなわち、内部端子部２１は嵌合孔１１ｃ内にその長手方向に圧入されてボビン１１に固定されている。これにより、モールド樹脂部３で封止する成形時に、溶融樹脂の圧力により一対の端子部材２、２の相対位置がずれることが抑制される。また、図２に示すように、内部端子部２１の爪部２３側の端部２１Ａは、短手方向の幅を有する平坦な端面２１Ｐとなっており、また、「曲げ起こし部」としての爪部２３は端部２１Ａの板面と角度を成している。そして、内部端子部２１の端面２１Ｐに平行に爪部２３の端面２３Ｐも位置しており、上記の端面２１Ｐと端面２３Ｐとは概ね面一となっている。したがって、これらの端面２１Ｐ，２３Ｐの部分を押圧することにより、押圧力が内部端子部２１の長手方向に作用し、この内部端子部２１を嵌合孔１１ｃに容易に圧入することができる。すなわち、端部２１Ａと爪部２３とにより、この端部２１Ａにおける断面二次モーメントが大きくなっている。したがって、端部２１Ａ及び爪部２３は上記長手方向の軸に対して変形しにくく、端面２１Ｐ，２３Ｐに加わる押圧力は上記長手方向の軸から殆どずれることなく作用するので、内部端子部２１を嵌合孔１１ｃに容易に圧入することができる。このことは内部端子部２１と外部端子部２２との結合部分についても同様である。

内部端子部２１の長手方向の縁辺には短手方向に幅を拡げた膨出部２１ａが形成されている。そして、長手方向の縁辺の一部が膨出部２１ａと外部端子部２２の端部２２Ａとに挟まれることにより第１の凹凸部２Ａ１が形成されている。また、長手方向の縁辺の一部が外部端子部２２の端部２２Ａと爪部２３とに挟まれることによりと第２の凹凸部２Ａ２が形成されている。図６及び図７に示すように、内部端子部２１には、コイル１２から引き出された導線１２ａが巻き付けられ、導線１２ａの端部が、爪部２３の部分でヒュージング（抵抗溶接）により内部端子部２１に接続されている。すなわち、導線１２ａは、内部端子部２１のボビン１１に対する固定端（嵌合孔１１ｃ側）とは反対側の端部にて内部端子部２１に電気的に接続されている。

さらに、導線１２ａは、内部端子部２１に巻き付けられるとき、第１の凹凸部２Ａ１の段差にかかるように巻き付けられる。これにより、導線１２ａは内部端子部２１の長手方向にずれるのを止めることができる。したがって、モールド樹脂部３で封止する成形時に、導線１２ａがずれたり切断したりするのを防止することができる。また、第２の凹凸部２Ａ２の段差にも同様に導線１２ａがかかるように巻き付けられる。なお、この実施形態では、凹凸部は外部端子部及び爪部の一部により構成されているが、導線をずれ止めする凹凸部は、内部端子部の短手方向の幅を変化させるだけで形成するようにしてもよい。

以上のように構成され電磁コイルユニットでは、図１に示すように、端子部材２の外部端子部２２が、モールド樹脂部３のコネクタ部３１内に配置される。そして、図示しない雄コネクタがコネクタ部３１内に嵌合されることにより、外部端子部２２（端子部材２）を介して、コイル１２に給電される。なお、この電磁コイルユニットが例えば電磁弁に装着されるときは、例えば、図１における下方側からボビン１１の筒部１１ａ内に電磁弁のプランジャ及び吸引子を内蔵するプランジャ装置が挿入される。

以上のように、実施形態の電磁コイルユニットによれば、コネクタ部３１に配置される外部端子部２２が内部端子部２１の長手方向の縁辺の範囲内に結合されているので、内部端子部２１のボビン１１に対する固定端とは反対側端部である爪部２３側の端部は、短手方向に幅を有する端部となる。したがって、この端部を押圧して内部端子部２１をボビン１１に圧入するなど簡単に組み付けることができる。また、外部端子部２２は短手方向が内部端子部２１の長手方向に平行になっているので、外部端子部２２と内部端子部２１との長手方向は略直角になり、コネクタ部３１においてコネクタ接続される外部端子部２２に長手方向に応力が加えられても、この応力は内部端子部２１に対してねじりを与える方向であるので、この応力は内部端子部２１の長手方向に分散されることとなる。これにより内部端子部２１に対する応力の作用を低減できて、変形しにくくなる。

なお、実施形態では、導線１２ａと内部端子部２１との接続をヒュージングにより行う例について説明したが、例えば内部端子２１の爪部２３を無くして、内部端子部２１のボビン１１に対する固定端とは反対側の端部２２Ａにて導線１２ａを巻き付け、この巻き付けた部分に半田付けを施すことで導線１２ａと内部端子部２１との接続を行ってもよい。また、この半田付けを施す場合でも、内部端子が平板状で固定端とは反対側の端部が平坦であれば、前記同様に内部端子部２１を嵌合孔１１ｃに容易に圧入することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１ 電磁コイル部
１１ ボビン
１１ａ 筒部
１１ｂ フランジ部
１１ｃ 嵌合孔
１２ コイル
１２ａ 導線
２ 端子部材
２１ 内部端子部
２１Ａ 端部
２Ａ１ 第１の凹凸部
２Ａ２ 第２の凹凸部
２２ 外部端子部
２２Ａ 端部
２３ 爪部（曲げ起こし部）
３ モールド樹脂部
３１ コネクタ部

Claims (6)

1. ボビンに導線を巻回してなる電磁コイル部と、前記電磁コイル部の前記導線に接続される導電板からなる端子部材の一部とが、モールド樹脂部で封止された電磁コイルユニットであって、
   前記端子部材は、前記ボビンに固定されて前記導線に接続される内部端子部と前記モールド樹脂部のコネクタ部に配置される外部端子部とを一体にして構成され、前記内部端子部と前記外部端子部とは、それぞれが長手方向と短手方向とを有する長板状の形状であり、前記外部端子部の長手方向の端部がその短手方向を前記内部端子部の長手方向と平行にして該内部端子部の長手方向の縁辺の範囲内に結合された構造となっており、
   前記内部端子部の前記ボビンに対する固定端とは反対側の端部に、当該内部端子部の長板状の板面と角度を成す曲げ起こし部を有し、前記内部端子部の前記固定端とは反対側の端面と、前記曲げ起こし部の前記固定端とは反対側の端面とが、同一平面内に位置する平坦端面であることを特徴とする電磁コイルユニット。
2. 前記内部端子部が前記ボビンの嵌合孔に対して長手方向に圧入されて該ボビンに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁コイルユニット。
3. 前記内部端子部が平板状で前記ボビンに対する固定端とは反対側の端部に、前記ボビンの嵌合孔の深さ方向と直行する平坦な端面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁コイルユニット。
4. 前記導線が、前記内部端子部の前記ボビンに対する固定端とは反対側の端部にて該内部端子部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電磁コイルユニット。
5. 前記内部端子部の前記長手方向の縁辺に、前記導線が巻き付けられて当該導線をずれ止めする凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電磁コイルユニット。
6. 前記外部端子部が前記電磁コイル部の軸と平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電磁コイルユニット。

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