JPH08501186A - 磁気固定子に封入されるコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カプセル封じされていない、ボビンに組付けられたコイル（１０，３０）を固定子（３６）と組合わせる。その場合、固定子が、金型（５４，５６）の他の部分と協働して１つの金型キャビティを形成するようにする。カプセル封じ材料は、他の金型部分の１つが有するゲート（７２）から前記金型キャビティ内へ注入される。これによりコイルとボビン全体がカプセル封じされる。この全体には、軸方向でボビン及びコイルとは反対の方向に延びる電気端子（１４，１６）へのコイルワイヤのリード線終端のアタッチメントが含まれるが、端子の遠位端部は含まれない。カプセル封じされたコイルとボビンとは、この処置により同時に固定子とは結合される。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気固定子に封入されるコイル 発明の分野 本発明は、ソレノイドと、ソレノイドを製造する方法に関するものである。 発明の背景及び要約 共同譲渡された（commonly assigned）米国特許第５，０６５，１２８号によ り、電磁コイルの周囲にカプセル材料を射出成形することによりカプセル封入コ イルを製造することは公知であり、また、このカプセル封入コイルを、同じく共 同譲渡された米国特許第５，０８３，７４７号及び第５，１０２，０９５号によ り電磁操作弁のソレノイド内に用いることが公知である。 また、共同譲渡された米国特許係属出願第０７／６１４，４６３号により、コ イル端部が取付けられた電気端子を有するホールダ上に電磁コイルを保持し、電 気端子の遠位端部を除いて、コイルとホールダの周囲にカプセル材料を射出成形 し、それによりカプセル封じコイルを製造し、このカプセル封じコイルをソレノ イド内に使用することが公知である。 電磁コイルが電磁操作弁に用いられる場合、典型的には固定子と組合わされる 。しばしばエポキシを用い て接着剤により双方が接合される。この加工は比較的費用がかかり、厄介で、時 間もかかる上に、所望の程度の接着が達せられないこともある。 カプセル封入コイルは固定子と、一方が他方のなかへそう入されることで組合 わされる。その場合、カプセル封入のさいの寸法の調整を注意深く行ない、適確 なそう入が確実に達せられるようにしなければならない。 本発明はカプセルに封入された電磁コイルを固定子と組合せる新規かつ改良さ れた手段と方法とに関するものである。簡単かつ概括的に言って、本発明は、固 定子と、カプセル未封入のボビンに取付けられたコイルとを組合せるものである 。その場合、固定子は、金型の他の部分と協同して金型キャビティを形成し、次 いでカプセル材料が他の金型部分の１つ以上のゲートから金型キャビティ内へ注 入され、コイルとボビンとが全体として同時にカプセルに封入され、固定子と結 合される。この全体には、ボビンに取付けられ軸方向にボビン及びコイルとは反 対方向に延びる電気端子へのコイルワイヤ終端リード線端部アタッチメントが含 まれるが、端子遠位端部分は含まれない。 カプセル未封入の、ボビンに取付けられたコイルと固定子とを前記のように単 一にまとめることにより、金型キャビティ内へのカプセル封じ材料注入が改善さ れ、コイルを先ずカプセル封じてから、それを固定子 内へそう入するという既述の先行技術による方法よりも厚手にコイルをカバーす るカプセル封じが達せられる。 本発明の付加的特徴は、製造工程全体にとって有利な点である。これらの特徴 は、カプセル封入処置後に金型から組立体を分離し、ボビンを製造することに関 わるものである。本発明のこのほかの特徴、効果、利点は、添付図面を参考にし て上下の説明及び請求の範囲から知ることができよう。添付図面には、本発明の 実施に当って現時点で考えられる最善の態様による、本発明の有利な一実施例が 示されている。 図面の簡単な説明 図１は ボビンと電気端子の平面図。 図２は 図１の矢印２−２方向で見た断面図。 図３は ボビンと電気端子の底面図。 図４は 図３の一部の拡大図で、電気端子の１つへのコイルワイヤ端部のアタ ッチメントを示した図。 図５は図３の別の部分の拡大図で、別の電気端子への別のコイルワイヤは端部 のアタッチメントを示した詳細図。 図６は 固定子自体の底面図。 図７は 図６の矢印７−７方向で見た断面図。 図８は カプセル封入処置前の、固定子と組合されボビンに取付けられたコイ ルの直径方向断面図。 図９は カプセル封入後の、固定子と組合されボビ ンに取付けられたコイルの直径方向断面図。 有利な実施例の説明 図１〜図３には、非金属製のボビン１２と、２つの電気端子１４，１６から成 るボビン・端子サブアセンブリ１０が示してある。ボビン１２は円筒形側壁１８ を有している。側壁１８には、下端外側には円環形の棚状部又はフランジ２０が 設けられている。直径方向で対向位置にフランジ２０の下面から下方へ、２つの 端子係合ソケット２２，２４が延びている。端子１４，１６は、各円形へッド２ ６，２８を有する近位端部を有している。へッド２６，２８は、それぞれソケッ ト２２，２４と係合し、端子をボビンを有するアセンブリ内に固定している。電 磁コイル３０（図１には破線で示す）がフランジ２０上面から直立的にボビン１ ２上に設けられている。 ボビン・端子サブアセンブリ１０は、有利には、ボビン製造時に、端子１４， １６上に直接にボビン１２を成形することにより製造する。こうすることによっ て剛度及び強度が得られ、続くカプセル封入処理に好都合となる。この処理につ いては、後述する。 コイル３０は、側壁１８の周囲に巻付けられる絶縁線の長さである。コイルの 両端が始端と終端のリード線をなしており、これらリード線が、フランジ縁部の 各スロットを通って前記縁部のところへ延び、ソケット２２，２４の直ぐ下の符 号３２，３４のところで各 端子１４，１６の周囲に巻付けられ、図４及び図５の詳細図に示されているよう に、端子の両端にコイル３０が配置され電気的な連続性が確保される。 図６と図７は固定子３６の詳細図である。ボビン・端子・コイルから成るサブ アセンブリが本発明により固定子と組合わされる。固定子３６は同心的な内側管 ３８と外側管４０から成り、これらの管は一方の端部のところで円形端壁４２に より結合されている。直径方向で対向位置に、それも半径方向で端壁４２の中間 位置に２つの円形貫通穴４４，４６が設けられている。これらの穴は円筒形スペ ース４８に向って開き、管３８，４０を半径方向に分離している。貫通穴４４， ４６は、スペース４８に対して半径方向内方へ僅かだけずらされた位置にある。 貫通穴４４，４６の内端に直接隣接する個所で、外側管４０の内径は端ぐりされ 、この結果、スペース４８と各貫通穴４４，４６とが相交わる個所に小さいリッ プ５０，５２が形成される。 ボビン・端子・コイルのサブアセンブリを固定子３６と組合せる工程では、図 ８に示した形式で双方が配置される。サブアセンブリは下方の金型部分５４上に 直立的に支持される。端子１４，１６の遠位端部は、金型部分５４の各キャビテ ィ穴５６，６８内にそう入されている。各穴５６，５８は、各穴の最下部から金 型部分５４の平らな上面６４まで延びる段状のもみ下 げ穴６０，６２から成っている。各穴は各端子の最も遠位の端部を密に受容する 。固定子３６の下端面は金型部分の面６４と平らに接触している。適当な割出し 手段（図示せず）が設けられており、それにより固定子３６はボビン・端子・コ イルのサブアセンブリに対し正確に位置決めできる。 次に、上方金型部分６６は、その下端面６８の平らな区域が、固定子管３８， ４０の平らで、共面的な上端面と接触するように配置されている。上方金型部分 ６６がスペース４８の上にかぶせられると、下面６８の、下方への円形隆起部７ ０がスペース４８内へ突入する。隆起部７０の周囲の１個所以上のところには、 １つ以上のゲート７２が設けられており、これらゲートを介してカプセル封入材 料が注入され、サブアセンブリを封入する。スペース４８と、もみ下げ穴６０， ６２の空いている区域は、したがって、金型キャビティを形成するわけである。 この金型キャビティは、２つの金型部分５４，６６と、第３の金型部分である固 定子３６自体とによって形成される。 カプセル封入処置は、ゲート７２からこの金型キャビティ内へカプセル封入材 料を注入することにより実施される。この処置は、典型的には圧力下で行なわれ るので、ボビン１２に端子１４，１６を取付けることで得られる剛度と強度とが 、封入材料注入与圧の間、金型キャビティ内のサブアセンブリを適宜支持する上 で役立っている。望ましいのは、環状フィルムテープ７４を、図８及び図９に示 したように、コイル上端に載置することである。これは、下端と異なりボビン上 端にはフランジが設けられていないからである。（このような片フランジボビン は２つのフランジボビンより簡単な加工で製造できる）。テープ７４を用いる目 的は、コイル巻線内へのカプセル封入材料の著しい侵入を防止することにあり。 侵入はターンの短絡を生じさせるからである。端子１４，１６を“釘頭”状にす ることにより、端子・ボビンの剛度が得られる上に、端子をボビンに付加する個 所でコイルのターン間に封入材料が侵入しにくくなる。 図９は、既述の金型キャビティ内へのカプセル封入材料注入が完了した状態を 示したものである。２つの金型部分５４，６６が固定子３６から分離される前に 、封入材料を固化させて封入体７６とすることができる。図示し、説明した通り 、隆起部７０とゲート７２を設けることによって、封入体７６の端部に凹所が形 成される結果、上方金型部分６６を固定子３６から分離のさい、封入体端部のス プルーが内側管、外側管３８，４０の上端から突出することがない。 完成したソレノイドコイル・アセンブリは、コイルとボビンを継目なしに密封 する封入体７６を有し、この封入体が、封入材料の性質による接着力にってボビ ン・端子・コイルのサブアセンブリを固定子とを固定 的に結合することになる。封入体７６は、また、リップ５０，５２のところで軸 方向に係止され、固定子との干渉形式の軸方向噛み合いが得られる。封入体は、 端子１４，１６へのコイル終端リード線の取付け個所を完全に被覆するが、端子 の最も遠位の端部は被覆とれないので、アセンブリの使用時には電気コネクタ（ 図示せず）との接続が可能である。 電磁コイル・アセンブリの、予想される用途の１つは、たとえば燃料インジェ クタ等のソレノイド操作弁である。ソレノイドは液圧と流体（燃料）自体にさら されるので、本発明により達成されるコイルのすぐれたカプセル封じ及び各部品 のユニット化は、商業的に満足のゆく製品を得る上で重要な貢献となり得るもの である。 以上、本発明を現時点で有利な、図示の実施例につき説明したが、本発明によ る原理は他の実施例にも適用可能と理解せねばならない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電磁コイル・アセンブリを製造する方法において、前記アセンブリが、ボ ビンと、このボビンに取付けられた近位端部及び分離可能の電気コネクタとの接 続用遠位端部を有する１対の電気端子と、前記ボビン上に電磁コイルとして配置 され、前記端子両端にコイルを電気的に配置するために前記電気端子に付加され た両端部を有する長尺のワイヤと、前記ボビンの内部に設けられた内側管及び前 記ボビンの外部に設けられた外側管と、前記ボビン上に前記端子近位端部取付部 及び前記端子への前記ワイヤのアタッチメントを含む前記コイル及びボビン全体 をカプセル封じして前記固定子に結合し、それによって前記ボビン、コイル、端 子、固定子を単一の電磁コイル・アセンブリに形成する封入体とを有しており、 更に前記方法が、前記ボビン及び端子を１つのサブアセンブリとして製造し、こ のサブアセンブリと前記固定子とを、第３の金型部分であるこの固定子と協働す る第１及び第２の金型部分を有する金型内に配置し、前記端子が軸方向に一方の 金型端部から突出するように金型キャビティを形成し、次いで、この金型キャビ ティ内へカプセル封じ材料を注入して、前記封入体を製造し、それにより単一の 電磁コイル・アセンブリを製造することを特徴とする、電磁 コイル・アセンブリを製造する方法。 ２． 前記固定子の前記内側管と外側管のうちの一方が周方向に延びるリップを 有しており、前記金型キャビティ内へカプセル封じ材料を注入する処置が、単一 の電磁コイル・アセンブリ完成時に前記封入体が前記リップと係止し合う形とな るように、前記リップの周囲にカプセル封じ材料を注入する処置を含むことを特 徴する、請求項１記載の方法。 ３． カプセル封じ材料を前記金型キャビティ内へ注入する処置が、前記端子の 中間部分の周囲にカプセル封じ材料を注型する処置を含んでおり、前記中間部分 が、前記端子への前記ワイヤのアタッチメントの直ぐ遠位に位置し、しかも端子 遠位端部を除いた部分であり、更に、前記中間部分端部が前記内側管及び外側管 より先へ軸方向に延びていることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ４． カプセル封じ材料を前記金型キャビティ内へ注入する処置が、端子が突出 しているほうの端部とは反対側に位置するキャビティ軸方向端部内へカプセル封 じ材料を注入し、かつ前記端部に形成される封入体に凹所が形成されるようにし 、この凹所が前記内側及び外側の管の軸方向近位端部より凹んだ位置に設けられ るようにすることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ５． 前記凹所の近位に位置する前記ボビンの軸方向端 部にフランジが設けられておらず、前記コイルの軸方向近位端部が環状材料層に より被覆されることを特徴とする、請求項４記載の方法。 ６． 電磁コイル・アセンブリにおいて、ボビンと、このボビンに取付けられた 近位端部及び分離可能の電気コネクタとの接続用遠位端部を有する１対の電気端 子と、前記ボビン上に電磁コイルとして配置され、前記端子両端にコイルを電気 的に配置するために前記電気端子に付加された両端部を有する長尺のワイヤと、 前記ボビンの内部に設けられた内側管及び前記ボビンの外部に設けられた外側管 と、前記ボビン上の前記端子近位端部取付部及び前記端子への前記ワイヤのアタ ッチメントを含む前記コイル及びボビンの全体にカプセル封じを行なって前記固 定子に結合し、それにより前記ボビン、コイル、端子、固定子を単一の電磁コイ ル・アセンブリに形成する封入体とを有することを特徴とする電磁コイル・アセ ンブリ。 ７． 前記固定子の前記内側管と外側管のうちの一方が周方向に延びるリップを 有し、前記封入体が前記リップと軸方向に相互係止されることを特徴とする、請 求項６記載の電磁コイル・アセンブリ。 ８． 前記封入体が前記端子の中間部分をカプセル包封し、前記中間部分が、前 記端子への前記ワイヤのアタッチメントの直ぐ遠位に位置し、しかも端子の前 記遠位端部を除いた部分であり、かつまた、前記内側及び外側の管よりも軸方向 に先へ延びていることを特徴とする、請求項６記載の電磁コイル・アセンブリ。 ９． 前記金型キャビティ内へカプセル封じ材料を注入する処置が、端子が突出 しているほうの端部とは反対側のキャビティ軸方向端部内へカプセル封じ材料を 注入し、かつ前記端部に形成される封入体に凹所が設けられるようにし、この凹 所が、前記内側及び外側の管の軸方向近位端部より凹んだ位置に設けられるよう にすることを特徴とする、請求項６記載の電磁コイル・アセンブリ。 10．前記凹所の近位に位置する前記ボビンの軸方向端部にフランジが設けられて おらず、前記コイルの軸方向近位端部が環状材料層により被覆されていることを 特徴とする、請求項９記載の電磁コイル・アセンブリ。