JPH07122420A - 励磁用コイルの組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】巻線時と注型で端子の位置を変える構成とする
ことにより、コイル保護材に紫外線硬化形の樹脂を採用
することを可能とする。 【効果】機械的，熱的ストレスをコイルに与えない構成
のため、巻線作業と同期した注型作業を一貫ラインで構
築可能なため生産性の高い励磁用コイルの組立体を提供
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁ソレノイドに組み
込まれる励磁用コイルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の励磁用コイルの一般的な
構造を図１に示す。図１において、１はボビンであり、
単相のソレノイドにおいては通常二個の端子２をボビン
１の鍔部に挿入固定してある。コイル３は一端を端子１
に接続した後、ボビン１に所定の回数だけ巻き、他の一
端を別の端子２に接続する。その後、コイル３の保護の
ため外部との電気接続部となる端子２の一部を除き熱硬
化形の樹脂４で導電部を覆うものであった。

【０００３】熱硬化形の樹脂４は一般に射出成形にて製
作されるために射出圧力を必要とする。この射出圧力は
コイル３には好ましくなく、断線の最大の原因となって
いた。加えて、熱硬化形の樹脂４は硬化時収縮すると同
時に高温であるためコイル３への損傷の機会は増大す
る。

【０００４】また、熱硬化形の樹脂４は金型内で熱硬化
させるため成形サイクルが長く、非生産的であった。通
常は一個当り製作費を低く抑えるための対策として、金
型に多大の費用を掛け多数個取りにする。

【０００５】さらに、コイル巻きの作業場と成形の作業
場が異なるため運搬時に十分注意をしても、コイルに傷
を付けることが散発した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生産
性効率の優れた励磁用コイルの組立体を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は熱硬化形樹脂の
代わりに紫外線硬化形樹脂を採用し、且つ射出方式から
注型方式にすることにより上記目的を達成できることに
着目し、それを可能にするために巻線作業時とコイル保
護作業時で端子の位置設定を替えることにした。

【０００８】

【作用】巻線作業時、端子はコイルとの接続側をボビン
の鍔部外形より突出させ、巻線後鍔部外形より内側に挿
入する。その後、側面に注型口を有するカップ状の雇内
にコイルを巻いたボビンを挿入する。注型口より紫外線
硬化形樹脂を注ぎ込み、雇内に充満させた後、紫外線を
照射し硬化せしめる。硬化後は雇内からボビンを引き抜
く。雇は透明のもので製作し、紫外線が透過するように
しておく。

【０００９】本発明の特徴は、コイル端末を端子に絡げ
るときには端子の絡げ部をボビンの鍔部から突出させ、
紫外線硬化形樹脂を注型する際には絡げ部をボビン鍔部
外形より内側に押し込むことにより、紫外線硬化形樹脂
に埋没させることにある。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図２から図１７により以
下に説明する。図２及び図３は本発明の完成品の図面で
あり、図３は図２のＡＡ矢視断面図である。

【００１１】図に於いて、５はボビンであり端子６を保
持している。端子６の片方にはコイル７の一端が接続さ
れており所定回数だけボビン５に巻いた後、他端を他方
の端子６に接続している。８は紫外線硬化形の樹脂であ
り、端子６の外部接続部を除いて全ての導電部材を覆う
ようにしてある。

【００１２】以下、各部品の形状及び作用の詳細を述べ
る。図４から図１０に本発明の主要部品であるボビン５
の詳細形状を示す。図４は本発明ボビン５の上面図であ
り、図５は図４の下方から見た側面図である。図６は図
４の上方より見た側面図であり、図７は左方より見た側
面図である。図８は図４をＢＢ部で断面して見た縦断面
図である。図９は図６をＣＣ部から断面して見た横断面
図であり、図１０はＤＤ部より断面した図である。図に
於いて、５ａはコイル７を巻くためのボビン芯であり、
筒状となっており中心に鉄心貫通用孔５ｂを有する。ボ
ビン芯５ａの最上部には端子６を挿入するための端子孔
５ｆを有する鍔部５ｃを配し、コイル端末案内溝５ｇを
介して鍔部５ｃの直径より小さい直径の鍔部５ｅを設け
てある。ボビン芯５ａの最下部には鍔部５ｅの直径と同
型か若しくは小さめの直径の鍔部５ｄを配す。端子孔５
ｆはボビン芯５ａと交わるところでその幅を狭くしてあ
り、その形状は左右対称としてある。

【００１３】鍔部５ｅは図１０に示すように二分割され
ている。これはコイル７の巻きはじめと巻き終わりの工
程が円滑に行われるためであり、以下その詳細形状につ
いて述べる。図１０に於いて鍔部５ｅの左方には鍔部５
ｅ１を配し、右方には鍔部５ｅ２を配す。鍔部５ｅ１と
鍔部５ｃ間にはコイル端末案内溝５ｇが形成されている
が、鍔部５ｅ２との間の一部には形成されていない。つ
まり、ボビン５の材質で充填されている。充填されてい
る範囲は図９の断面表示部である。鍔部５ｅ１と５ｅ２
の下部面は図５に示すように同一平面である。５ｅ３は
鍔部５ｃの下面から鍔部５ｅ２の下面を結ぶコイル案内
斜面である。コイル案内斜面の始まり部と鍔部５ｅ１の
間にはスリット５ｅ７を形成する。スリット５ｅ７の反
対側にはスリット５ｅ６を形成する。このスリット５ｅ
６は後述する紫外線硬化形の樹脂８の通り道の役目を果
たす。５ｅ４はコイル案内切欠き部である。以上がボビ
ン５の詳細である。

【００１４】図１１はボビン５に挿入保持される端子６
の詳細形状である。６ａは外部との接続部となる引出部
であり、その反対側の端部はコイル７の端末の絡げを行
うための絡げ部６ｃとなっている。６ｂは引出部６ａと
絡げ部６ｃとを接続する接続部であり、斜面部６ｅを境
にして幅が異なっている。

【００１５】端子６をボビン５に挿入した状態を図１２
に示す。図１２の状態はコイル７を巻きはじめる前の状
態である。図１３は同様の状態を示すが図１０の図面に
端子６を挿入した様子を示す。端子６の絡げ部６ｃは鍔
部５ｃの外形より突出し、引出部６ａのほとんどは鍔部
５ｃに埋没した状態となっている。この端子６の位置は
端子６の斜面部６ｅがボビン５のボビン芯５ａに当接す
ることにより得られるようあらかじめ寸法を設定してお
く。この状態から端子６を抜くための抜力は巻線作業時
にかかる最大の力より大きく設定しておく。

【００１６】コイル７の巻き作業の手順を図１４に示
す。まず、巻きはじめのコイル７端末の絡げは図１４に
示す左方の端子６の絡げ部６ｃに行う。絡げ後コイル７
はコイル端末案内溝５ｇを通過（図中破線部）するが、
約１８０度回転したところでコイル案内斜面５ｅ３のた
め鍔部５ｅ２の面上に移動せしめられる。その後はボビ
ン芯５ａに所定回数巻かれることになる。所定回数巻か
れた後のコイル７の端末はコイル案内切欠き部５ｅ４を
通過して図１４の右方の端子６の絡げ部６ｃに接続され
る。その後、コイル７の両端末は絡げ部６ｃに半田付け
などの方法で機械的電気的に結合される。

【００１７】以上の作業後、図１５に示すように所定の
位置まで端子６を移動する。移動は絡げ部６ｃが完全に
鍔部５ｅの外形より内側に位置するまで行われる。また
移動は巻線機に組み込まれたシリンダにより行われ、特
別に作業者の手をかりることは無く容易に行うことが出
来る。この移動により、ある張力をもって巻かれたコイ
ル７の端末に適度な弛みを与えることが出来るので、端
末の切断を未然に防ぐのに効果的である。この状態を縦
断面した図を図１６に示す。

【００１８】図１７は巻線作業の終了した状態の励磁用
コイルの組立体へ紫外線硬化形の樹脂８を注型する状態
を示す。図中９は注型雇であり、カップ状をしている。
解放口側の面は鍔部５ｃに全周で接するようにしてあ
り、内径は鍔部５ｅの直径より少し大きい直径としてあ
る。また側面には紫外線硬化形の樹脂８を注ぎ込む小孔
９ａおよび空気逃げ孔９ｂを設けてある。底部には治具
の保持部９ｃを設ける。１０は注型機の注型口であり小
孔９ａへ挿入できるようになっている。注型雇９の底部
が鍔部５ｄに押圧した状態にし、注型口１０より紫外線
硬化形の樹脂８を注ぎ込むと紫外線硬化形の樹脂８は重
力によりコイル７の側面を伝わりながら、図１７の下部
方向に流れ落ちる。紫外線硬化形の樹脂８が注ぎ込まれ
た体積分だけの空気が空気逃げ孔９ｂより排出される。
紫外線硬化形の樹脂８が注型雇９とコイル７およびボビ
ン５で形成していた隙間をすべて埋め付くしたところで
注型を止める。その後、注型雇９をそのままにして紫外
線を照射する。注型雇９は紫外線が透過するように透明
な材料で製作しておくために、紫外線硬化形の樹脂８は
短時間で硬化する。硬化は樹脂の表面から行われるの
で、表面硬化した時点で注型雇９を励磁用コイルの組立
体より抜きさることが可能である。この場合は、更に短
時間で注型作業が完成する。本発明実施例では、紫外線
硬化形の樹脂８の厚みが２ｍｍのものへ５０Ｗ／cmの高
圧水銀灯を約１６秒間照射することにより完全硬化する
ことを確認した。表面硬化のみの場合は約１０秒間の照
射後、注型雇９を取り去り自然硬化２４時間で完全硬化
する。硬化した紫外線硬化形の樹脂８は注型雇９に付着
しないように材質の選定や表面処理の方法を考慮するこ
とも重要であるが、本発明実施例の実験ではポリプロピ
レンで製作したもので繰返し同様の作業を行うことが可
能であった。

【００１９】

【発明の効果】本発明によればコイルに不必要な外力を
加えることも無く、且つ高温にさらすことも無いので断
線などの不具合を排除できる。

【００２０】本発明の方法は射出成形機のような大型の
設備が不要であり、且つ巻線機にワークをセットしたま
ま注型作業が可能であるので、巻線から注型作業まで一
環ラインを構築できる。これは人手による製品の搬送を
排除し断線不良の撲滅に絶大な効果がある。

【００２１】紫外線硬化形の樹脂では硬化時の収縮を樹
脂配合により、熱硬化形の約五分の一にすることが可能
であるので収縮による断線不良を最小にすることが可能
となる。

【００２２】さらに、高価な金型の製作は不要であり、
樹脂の硬化時間も極めて短時間であるため、巻線作業と
注型作業を同期化したライン構成とすることにより、極
めて生産性の高い励磁用コイルの組立体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の励磁用コイルの断面図。

【図２】本発明の励磁用コイルの組立体の断面図。

【図３】本発明の励磁用コイルの組立体の断面図。

【図４】本発明の主要部品であるボビンを各部から見た
説明図。

【図５】本発明の主要部品であるボビンを各部から見た
説明図。

【図６】本発明の主要部品であるボビンを各部から見た
説明図。

【図７】本発明の主要部品であるボビンを各部から見た
説明図。

【図８】本発明の主要部品であるボビンを各部から見た
説明図。

【図９】本発明の主要部品であるボビンを各部から見た
説明図。

【図１０】本発明の主要部品であるボビンを各部から見
た説明図。

【図１１】本発明の端子の側面図。

【図１２】ボビンに端子を挿入した説明図。

【図１３】ボビンに端子を挿入した説明図。

【図１４】巻線手順を示す説明図。

【図１５】巻線手順を示す説明図。

【図１６】巻線後の励磁用コイルの組立体の断面図。

【図１７】注型雇と注型作業の説明図。

【符号の説明】

５…ボビン、６…端子、７…コイル、８…紫外線硬化形
の樹脂、９…注型雇。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁体にて製作されたボビンと、前記
   ボビンに巻きつける電線と前記ボビンに保持され、前記
   電線を接続する端子を有する励磁用コイルの組立体に於
   いて、前記端子を前記ボビンに挿入し任意の位置に設定
   保持し、前記電線を任意回数だけボビンに巻きつけ、前
   記電線を前記端子と接続した後、前記端子の位置を再度
   設定し直すようにしたことを特徴とする励磁用コイルの
   組立体。
2. 【請求項２】請求項１に於いて、前記端子の一部を除き
   全ての導電部を紫外線硬化形の樹脂で覆うようにした励
   磁用コイルの組立体。