JPH0216703A - 電磁石の絶縁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、自動車洗車装置の洗車ブラシを空気
圧により上下あるいは左右方向に駆動させるシリンダ装
置への圧縮空気の供給、停止を行わせる電磁弁に使用す
る電磁石の絶縁構造に関する。

〔従来の技術〕

近年、電磁弁に使用する電磁石は、難燃性及び絶縁性能
の向上、更には組立工数の低減等をはかるために、合成
樹脂により樹脂モールド化したものが多く使用されてい
る。そして、前記樹脂モールドされた電磁石を備えた電
磁弁を、例えば、自動車の洗車装置等水を使用する機器
に取付けたり、湿気の多い場所での使用に際しては、コ
イルをはじめとする電気部品があらかじめ合成樹脂によ
りモールド化されているので、前記水分や湿気等が電磁
石の内部に浸入してコイル等電気部品の絶縁が劣化する
のを防ぐことが可能となる。

そして、前記樹脂モールドを行う電磁石は、一般に第１
図に示すように構成されている。第１図において、１は
中空軸２の上、下端に鍔板３．４を備えた合成樹脂製の
コイルボビンで、中空軸２の軸芯には、固定鉄心５を圧
入するとともに、前記中空軸２の外周に絶縁電線により
コイル６を巻装して電磁石本体７を構成している。８は
ヨークで、一端はコイルボビン１の上部鍔板３上におい
て固定鉄心５の頂部にかしめあるいは溶着等により一体
的に組付けられ、ヨーク８の他端はコイルボビン１下端
の鍔板４に貫通支持させて磁気回路を構成する。そして
、コイルボビン１の上部鍔板３と固定鉄心５との間、及
びヨーク８とこのヨーク８が貫通する下部鍔板４の凹孔
９との間には、コイル６内に水分等が浸入するのを阻止
するゴム等のシール材１０．１１がそれぞれ水密に介挿
されている。

前記のようにして電磁石本体７とヨーク８の組立てを終
えたら、コイル６にリード線１２を接続するとともに、
このリード線１２にゴムブツシュ１３を定位置まで挿通
し、この状態で、ヨーク８を有する前記電磁石本体７を
図示しない金型に嵌め込み、加熱したモールド樹脂を金
型内に加圧注入し、この樹脂を加熱硬化させて電磁石本
体７からヨーク８の周縁にかけて、これらを包埋する樹
脂絶縁層１４を形成したモールドタイプの電磁石１５の
組立を終える。組立後、前記電磁石１５はその下端面（
プランジャ１６が位置する面）を、弁本体１７と気密に
結合できるよう研摩機にて研削液を用いて平坦状に研摩
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

然るに、前記モールドタイプの電磁石においては次に示
すような問題があった。

（１）　　樹脂モールドに際しては、樹脂によりあらか
じめ成形加工されたコイルボビン１や金属製のヨーク８
周縁に加熱された流動性の樹脂を加圧注形する関係上、
モールド樹脂の加熱硬化により、モールド樹脂と前記コ
イルボビン１等固形物とは両部材の熱膨張係数が異なる
ため、密着することが少なく、モールド樹脂が固化する
と、両部材間に目視ではなかなか確認できないが、樹脂
絶縁層１４と電磁石本体７との間に微少な間隙が生じる
。この結果、前記のように、電磁石１５の樹脂モールド
後、その下端面を平坦にするために研削液を用いて研摩
を行うと、第１図に示す樹脂絶縁層１４とコイルボビン
ｌ下部の鍔板４周縁との間の微少間隙Ｐから研削液が電
磁石１５内に浸透する場合があるため、研摩後乾燥処理
を行なっている。しかし、研削液・の浸透度合によって
は所定の時間内に乾燥処理ができず、電磁石１５内に研
削液が残留していると、これによりコイル６の絶縁性能
を低下させる問題があった。

（２）　　又、この種の電磁石１５を電磁弁の駆動源と
して使用する場合、電磁石１５のコイル６内に水分等が
浸透するのを阻止するシール材１０゜１１がヨーク８の
組立中等に捩じれたり、損傷したりすると、シール材１
０．１１の水密性が損われ、流体の一部が１！磁石１５
内に浸透して前記の微少間隙Ｐから外部に漏出すること
により、流体の流量や圧力が変化してしまい、流体を駆
動源とする機器を誤動作させる場合がある。

このため、通常は電磁石１５下端面の研摩後これを一定
時間乾燥処理してから、例えば、石けん水に表面活性剤
を配合した浸透性のよい試験液を電磁石１５全面に塗布
して流体の漏れ試験を行なっている。この場合、シール
材１０．１１の損傷により、前記微少間隙Ｐ付近の樹脂
絶縁層１４とコイルボビン１との境界面に塗布した試験
液に異常現象（例えば、流体が空気の場合は気泡が発生
する）が生じる。この場合は、シール材１０．１１の不
良により、電磁石１５自体が製品不良であるため問題は
ないが、漏れ現象が生じないときは、少なくても、電磁
石は正常に作動するので使用することができる。しかし
、電磁石には前記のように流体の漏れ試験を行う関係上
、試験液が塗布され、これが前記のように、微少間隙Ｐ
を経て電磁石１５内に浸透していると、コイル６の絶縁
性能を著しく低下させるおそれがあった。

（３）　　更に、電磁石１５と弁本体１７とを組立て１
Ｍ１弁１８を構成し、この電磁弁１８を例えば、洗車ブ
ラシの駆動源となるシリンダに組込んで使用する場合、
あるいは、湿気の多い場所で使用した際、電磁石１５と
弁本体１７との結合部を経て前記微少間隙Ｐから電磁石
１５内に水分等が侵入し、コイル６の絶縁劣化を促進す
る欠点があった。

本発明は前記の問題点に鑑み、電磁石を樹脂モールドし
たとき、モールド樹脂とコイルボビン等固形物との熱膨
張係数が異なることによって、樹脂絶縁層と電磁石本体
との間で必然的に生じる微少間隙に水分や湿気等が浸入
し、コイルの絶縁を劣化させるのを確実に阻止して、絶
縁性能に優れた電磁石の製作を可能としたの絶縁構造を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は電磁石本体及びヨークの組立後、両部材をモー
ルド樹脂により樹脂モールドしてモールドタイプの電磁
石を製作した際、モールド樹脂とコイルを巻装したコイ
ルボビンとの熱膨張係数の違いによって必然的に生ずる
、前記コイルボビンとこれを包埋する樹脂絶縁層との間
の微少間隙から、絶縁油等電気絶縁性及び撥水性に優れ
た絶縁液体を電磁石内部のコイル周辺に真空合浸させ、
１を磁石内の微少な空間に絶縁液体からなる絶縁層を設
けるようにしたことを特徴とする。

〔作　　　　用　　〕

本発明は電磁石の製作にあたり、電磁石内部の微少空間
に絶縁液体を真空合浸させ、この真空合浸させた絶縁液
体からなる絶縁層を電磁石内に設けることにより、水分
等の浸入によるコイルの絶縁劣化を防ぎ、コイルの絶縁
性能を向上させるようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図により説明
する。

なお、本発明を実施するために使用する電磁石は、従来
技術で説明した第１図に示すｔ　ｉｆｆ石１５に実施し
た例について説明するため、前記電磁石１５の構造説明
はこれを省略する。従って、第２図において、本発明の
実施例について説明する。

第２図は本発明を実施するための真空合浸装置２０を示
すもので、この装置２０は、真空容器２１と、この容器
２１内周面の周方向に、等間隔で縦方向に縦設した支持
板２２と、この支持板２２に縦方向に所定の間隔を保っ
て複数本枢着した支持棒２３と、支持棒２３を時計方向
にのみ約９０°回動できるように受止めて、常時は支持
棒２３を水平に保持できるよう前記支持板２２に止着し
た固定ピン２４と、更に、容器２１の上部開口端に被着
されるカバー２５に、バイブ２６とバルブ２７を介して
連結した真空ポンプ２８とによう、で構成される。

次に、樹脂モールドを行なった電磁石１５に絶縁液体を
真空合浸させる場合について説明する。

樹脂モールドを終えた電磁石１５は第２図に示すように
、電磁石収納容器２９に適当な間隔を保って必要個数収
納し、このあと、前記容器２９内に絶縁油等絶縁性及び
撥水性に優れた絶縁液体３０を、電磁石１５が液体３０
内に完全に浸入するまで注入する。つづいて、真空容器
２１内の支持板２２に枢着した支持棒２３をほぼ水平に
倒して固定ビン２４に支持させ、この状態で前記電磁石
１５を収納して絶縁液体３０を満した電磁石収納容器２
９を支持棒２３間にまたがって水平に乗載して真空容器
２１内に収容する。このように、真空容器２・１内に電
磁石収納容器２９を、支持棒２３を介して複数段収容し
てカバー２５を被せる。このあと、バルブ２７・を開放
して真空ポンプ２８を駆動する。そして、真空容器２１
内が次第に減圧されると、第１図に示すように電磁石１
５のコイルボビン１下部の鍔板４周縁と、樹脂絶縁層１
４との間に生じている微少間隙Ｐ（この隙間Ｐは従来技
術で説明したように、樹脂絶縁１１４を構成するモール
ド樹脂と、コイルボビン１との熱膨張係数の違いにより
、モールド樹脂が固化したときに生ずる）か、ら絶縁液
体３０が、前記樹脂絶縁層１４と電磁石本体７との間に
存在している微少間隙、及びコイル６内に漸次浸透する
。即ち、前記微少間隙Ｐを利用して絶縁液体３０をコイ
ル６内に真空合浸させることにより、コイル６の周辺を
絶縁液体３０からなる絶縁層にて包囲する。

前記のようにして、絶縁液体３０の真空合浸作業が終了
したら、真空容器２１内を常圧に戻し、電磁石１５を真
空容器２１内から取出す。

このあとは、従来と同様に電磁石１５の下端面を研摩し
、研摩後は電磁石１５を図示しない流体の漏れ試験装置
に取付ける。この場合は第３図に示すように、樹脂絶縁
層１４にあらかじめ設けられているボルト孔３１より締
付ボルト３２を挿入し、この締付ボルト３２を図示しな
い漏れ試験装置に締着して電磁石１５を固定する。又、
この際、締付ボルト３２は頭部３３の一部を、第３図に
示すように、ヨーク８上面のボルト孔３１と近接する部
分を弧状に切欠いた前記コーク８のコーナ一部上面と接
触させてボルト孔３１に挿入することができるようにな
っているので、前記締付ボルト３２の締付力によって樹
脂絶縁層１４が破損することはない。

そして、漏れ試験に際しては、あらかじめ、電磁石１５
の周縁全体に試験液を塗布して行うが、この試験液及び
、研摩作業に際して使用する研削液は、樹脂絶縁層１４
とコイルボビン１との間の微少間隙Ｐをはじめ、ヨーク
８のコーナ一部上面と接触する締付ボルト３２の頭部３
３部分から、前記ヨーク８と樹脂絶縁層１４との接触面
間に生じている隙間を通ってコイル６内に・浸透しよう
とする。しかし、本発明は、前記した各隙間、即ち、樹
脂モールド後、熱膨張係数の違いによって必然的に生じ
ている隙間には、既に、絶縁液体３０が真空合浸されて
絶縁液体による絶縁層が設けられているので、前記研削
液等の水分は前記絶縁液体３０により撥水されてコイル
６内への浸入が阻止されるとともに、絶縁液体３０の撥
水作用によって前記水分は絶縁液体３０と混合すること
なく撥水され、コイル６の絶縁が劣化するのを確実に防
ぐことができる。

前記のようにして、漏れ試験が終了したあと、試験液を
乾燥処理し、電磁石１５を第１図に示すように、弁本体
１７にシール部材１９を介して結合し、電磁石１５のね
じ孔３１に通した締付ボルト３２を弁本体１７に螺着し
て電磁弁１８の組立を終える。

なお、電磁石１５と弁本体１７との間に介在するシール
部材１９は、締付ボルト３２が位置する部分をさけてそ
の内側において配置されている、即ち、シール部材１９
はコイルボビン１の下部鍔板４周縁と、これと対応する
樹脂絶縁層１４との間に生じているすべての微少間隙Ｐ
を包囲するように配置することができず、シール部材１
９が関与していない微少隙間Ｐから水分や湿気等が浸入
しようとする。しかし、電磁石１５内のすべての微少隙
間には、絶縁液体３０が真空合浸によって浸透させであ
るため、水分等は絶縁液体３０により撥水され全く浸入
することができず、これにより、電磁石１５の絶縁性能
を良好に維持することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、モールド成形した電磁石
の樹脂絶縁層と、コイルを巻装したコイルボビンとの間
に生じている微少間隙を利用して絶縁液体を真空合浸さ
せ、前記電磁石内に絶縁液体からなる絶縁層をコイルの
周辺に形成するようにしたので、電磁石は、水分や湿気
等が微少間隙から電磁石の内部に浸入するのを前記絶縁
液体により撥水させてその浸入を確実に阻止することが
可能となり、水分等の浸入によるコイルの絶縁劣化を防
止し、信幀性の高い電磁石を製作することができる。又
、電磁石内に形成される絶縁液体からなる絶縁層は、特
別なスペースを必要とすることな（、モールド成形時に
生ずる微少な隙間に絶縁液体を真空合浸させるだけでよ
いので、電磁石は大型化することなく絶縁性能を確実に
向上させることができる。更に、電磁石はその使用時に
おける温度変化による呼吸作用により絶縁液体の一部が
電磁石の外部に漏出するものの、大部分は電磁石内の微
少間隙に残留して水分等が電磁石内に浸入４゜ するのを抑制することができるので、電磁石は長期間に
わたり絶縁性能を良好に維持することが可能となり、信
頼性の高い電磁石を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はモールド成形された電磁石を備えた電磁弁の要
部を縦断して示す側面図、第２図は本発明を実施する真
空合浸装置の概略を示す縦断面図、第３図は第１図のＡ
−Ａ線における断面図である。 トコイルボビン、　６・コイル ７・電磁石本体、　　８・ヨーク １４・樹脂絶縁層、　　１５・電磁石 ３０・絶縁液体、　　Ｐ・微少間隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コイルボビンの中空軸にコイルを巻回して構成した電磁
   石本体と、一方をコイルボビンの中空軸に圧入した固定
   鉄心の他方と連結されてコイルボビンの外側に配置する
   ことにより磁気回路を構成するヨークとを、モールド樹
   脂により一体的にモールド成形してなる電磁石において
   、前記コイルボビンとその外側にモールド樹脂によって
   形成される樹脂絶縁層との間に生じる微少間隙に絶縁液
   体を真空合浸させ、電磁石内に絶縁液体の絶縁層を形成
   するようにしたことを特徴とする電磁石の絶縁構造。