JP2017103288A - 電磁石装置およびそれを備えた移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】電磁石装置１０は、コイル３と、筒部２ａおよび鍔部２ｂを有するボビン２と、コイル３に生じる電磁力により移動する可動鉄芯１と、コイル３と電気的に接続される接続端子４と、サージ電圧を低減する保護素子５と、を備えている。電磁石装置１０は、さらに、鍔部２ｂに取り付けられるカバー部６を備えている。接続端子４は、カバー部６によって、鍔部２ｂとの間に保持されている。接続端子４は、コイル３の一端と接続される第１接続端子部４ａと、コイルの他端と接続される第２接続端子部４ｂと、を有し、保護素子５が連結されている。鍔部２ｂまたはカバー部６のいずれか一方は、位置決めピン７ａを備え、他方には、嵌合部７ｂを備えている。接続端子４は、挿通孔７ｃを有している。
【選択図】図１

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。

近年、ＡＴ(Automatic Transmission)車などの移動体には、電磁石装置を備えたシフトレバーロック装置が搭載されている。シフトレバーロック装置は、たとえば、ユーザの誤ったシフトレバー操作を防止するため、移動体の発進時においてブレーキが掛かった停止状態でなければ、電磁石装置がシフトレバーの移動を規制するように構成されている。

この種の電磁石装置としては、可動鉄芯たるプランジャーと、ボビンたるシリンダーと、コイル体と、接続端子部と、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、プランジャーは、シリンダー内に往復移動可能に設けられている。コイル体は、シリンダーの外周部に巻装されている。接続端子部は、コイル体を電源に接続する。特許文献１は、コイル体への通電によりプランジャーを移動させて被駆動部を作動させるように構成されている。

接続端子部は、第１接続用セグメントと、第２接続用セグメントと、を備えている。コイル体は、第１接続用セグメントのターミナルブレードと第２接続用セグメントのターミナルブレードとの間に直列接続されている。コイル体は、直列接続された第１ツェナーダイオードと第２ツェナーダイオードとに対して、並列接続されている。コイル体は、電源に対する接続端子部の正常接続あるいは逆接続に応じて、第１ツェナーダイオードおよび第２ツェナーダイオードのうち一方がサージ電圧低減用に働き、他方が逆接続保護用に働く。

特許文献１では、接続端子部において、第１接続用セグメントおよび第２接続用セグメントが、どのように固定されているかは明記されていない。

特開２００８−３００７８３号公報

ところで、電磁石装置では、より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、接続端子と、保護素子と、を備えている。上記ボビンは、筒部および鍔部を有している。上記筒部は、上記コイルが巻き回しされる。上記鍔部は、上記コイルの軸方向に沿った上記筒部の一端部において、上記軸方向に対して傾斜する方向に突出する。上記可動鉄芯は、上記筒部に収納される。上記可動鉄芯は、上記コイルに生じる電磁力により、上記軸方向に沿って移動するように構成されている。上記接続端子は、上記コイルと電気的に接続される。上記保護素子は、上記コイルへの通電が遮断されることで生じるサージ電圧を低減する。電磁石装置は、さらに、カバー部を備えている。上記カバー部は、上記鍔部を覆うように、上記鍔部に取り付けられている。上記接続端子は、上記カバー部によって、上記鍔部との間に保持されている。上記接続端子は、第１接続端子部と、第２接続端子部と、を有している。上記第１接続端子部は、上記コイルの一端と電気的に接続される。上記第２接続端子部は、上記コイルの一端と反対の他端と電気的に接続される。上記第１接続端子部と上記第２接続端子部には、上記コイルと電気的に並列接続されるように、上記保護素子が連結されている。上記鍔部または上記カバー部のいずれか一方は、上記鍔部と上記カバー部との相対的な位置を決める位置決めピンを備えている。上記鍔部または上記カバー部の他方には、上記位置決めピンと嵌め合わせられる嵌合部を備えている。上記接続端子は、上記位置決めピンが挿通される挿通孔を有し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できる。

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造とすることができる。

実施形態１の電磁石装置を示す一部破断した分解斜視図である。 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の電磁石装置の要部を示す分解斜視図である。 実施形態１の電磁石装置を示す一部判断した斜視図である。 実施形態２の電磁石装置を備えた移動体を説明する模式的説明図である。

（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が複数の要素を兼ねる態様としてもよいし、逆に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ないし図４に示すように、コイル３と、ボビン２と、可動鉄芯１と、接続端子４と、保護素子５と、を備えている。ボビン２は、筒部２ａおよび鍔部２ｂを有している。筒部２ａは、コイル３が巻き回しされる。鍔部２ｂは、コイル３の軸方向に沿った筒部２ａの一端部において、軸方向に対して傾斜する方向に突出する。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に生じる電磁力により、軸方向に沿って移動するように構成されている。接続端子４は、コイル３と電気的に接続される。保護素子５は、コイル３への通電が遮断されることで生じるサージ電圧を低減する。

電磁石装置１０は、さらに、カバー部６を備えている。カバー部６は、鍔部２ｂを覆うように、鍔部２ｂに取り付けられている。接続端子４は、カバー部６によって、鍔部２ｂとの間に保持されている。接続端子４は、第１接続端子部４ａと、第２接続端子部４ｂと、を有している。第１接続端子部４ａは、コイル３の一端と電気的に接続される。第２接続端子部４ｂは、コイル３の一端と反対の他端と電気的に接続される。第１接続端子部４ａと第２接続端子部４ｂには、コイル３と電気的に並列接続されるように、保護素子５が連結されている。

鍔部２ｂまたはカバー部６のいずれか一方は、鍔部２ｂとカバー部６との相対的な位置を決める位置決めピン７ａを備えている。鍔部２ｂまたはカバー部６の他方には、位置決めピン７ａと嵌め合わせられる嵌合部７ｂを備えている。図１ないし図４では、鍔部２ｂは、カバー部６との相対的な位置を決める位置決めピン７ａを備え、カバー部６は、位置決めピン７ａと嵌め合わせられる嵌合部７ｂを備えた例を示している。接続端子４は、位置決めピン７ａが挿通される挿通孔７ｃを有している。

本実施形態の電磁石装置１０は、鍔部２ｂに位置決めピン７ａを備え、カバー部６に位置決めピン７ａと嵌め合わせられる嵌合部７ｂを備え、接続端子４に位置決めピン７ａが挿通される挿通孔７ｃを有していることで、より信頼性を高めることができる。

以下では、本実施形態の電磁石装置１０について、より具体的に説明する。

電磁石装置１０は、可動鉄芯１と、ボビン２と、コイル３と、接続端子４と、保護素子５と、カバー部６とに加え、固定鉄芯９と、継鉄１１と、プレート１２と、ガイドパイプ１３と、復帰ばね１４と、を備えている。電磁石装置１０は、さらに、電線１５と、消音部材１６と、アクチュエータ１７と、を備えている。

本実施形態の電磁石装置１０は、図１、図２および図４で示す電線１５から接続端子４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構成されている。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、可動鉄芯１、固定鉄芯９、継鉄１１およびプレート１２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。言い換えれば、本実施形態の電磁石装置１０は、可動鉄芯１、固定鉄芯９、継鉄１１およびプレート１２が磁気回路を形成している。

電磁石装置１０は、コイル３への通電により励磁状態にされている場合、図２に示すように、可動鉄芯１が固定鉄芯９に引き付けられ、可動鉄芯１が縮むようにボビン２に収納される。電磁石装置１０では、可動鉄芯１が固定鉄芯９に引き付けられた場合、復帰ばね１４が圧縮されて復帰ばね１４の全体が縮んだ状態となる。電磁石装置１０では、コイル３への通電が行われていない消磁状態の場合、復帰ばね１４のばね力により、可動鉄芯１と固定鉄芯９とが離間し、可動鉄芯１が伸びるようにボビン２から外部に突出する。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。

電磁石装置１０は、コイル３の通電が遮断される場合、コイル３に通電させる電源装置の電源電圧とは逆の方向に瞬間的に電圧値の高いサージ電圧を生じさせる。電磁石装置１０は、サージ電圧により、電磁石装置１０と電気的に接続されコイル３に生じる電磁力を制御する制御回路に大きな電流を流し、制御回路に損傷を与えるおそれがある。電磁石装置１０では、コイル３と保護素子５とを電気的に並列接続させ、サージ電圧に伴う電流を保護素子５で消費させることにより、サージ電圧を低減させる。電磁石装置１０では、保護素子５でサージ電圧を低減させることで、制御回路の損傷を防止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、先端が内部に窪んだ凹所１ａａを有している。可動鉄芯１は、図２に示すように、凹所１ａａを有する先端と反対側にアクチュエータ１７を保持する保持端１ａを有している。可動鉄芯１は、ガイドパイプ１３を介して、ボビン２の筒部２ａに収納されている。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、且つガイドパイプ１３の内径よりも若干小さく形成されている。可動鉄芯１は、ガイドパイプ１３内で移動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している。可動鉄芯１は、磁束を通す強磁性の剛体より形成することができる。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外形形状とすることができる。可動鉄芯１は、ガイドパイプ１３との摩擦を低減させるために、被覆膜で被覆されていてもよい。被覆膜としては、ニッケルなどのめっき、窒化処理により形成された窒化膜、フッ素樹脂や二硫化モリブデンなどが挙げられる。

ボビン２は、円筒状の筒部２ａと、筒部２ａの両端部から軸方向と垂直な径方向に突出する鍔部２ｂと、を有している。鍔部２ｂは、平板環状の外形形状をしている。鍔部２ｂは、軸方向から見て、矩形状であり、矩形状の中央部に筒部２ａと連なって通じる開口孔２ａａを有している。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、長手方向の一端に第１鍔体２ｂｓが設けられている。筒部２ａは、長手方向の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１に示すように、接続端子４を保持する端子保持部２ｆが、筒部２ａの一端部に形成された第２鍔体２ｂｔに備えられている。端子保持部２ｆは、筒突起２ｍと、第１囲繞壁２ｐと、第２囲繞壁２ｑと、保持突起２ｒと、間隙突起２ｓと、を備えている。端子保持部２ｆは、複数の位置決めピン７ａを有している。筒突起２ｍは、円筒状の外形形状をしている。筒突起２ｍは、開口孔２ａａを囲み、軸方向に沿って、第２鍔体２ｂｔから突出するように構成されている。第１囲繞壁２ｐは、矩形の平板状の外形形状をしている。第１囲繞壁２ｐは、軸方向から見て、矩形の第２鍔体２ｂｔの一辺に沿って設けられている。第２囲繞壁２ｑは、矩形の平板状の外形形状をしている。第２囲繞壁２ｑは、軸方向から見て、第１囲繞壁２ｐと対向するように第２鍔体２ｂｔに設けられている。

保持突起２ｒは、軸方向から見て、第１囲繞壁２ｐおよび第２囲繞壁２ｑが設けられていない第２鍔体２ｂｔの辺における中央部に設けられている。保持突起２ｒは、矩形の平板状の外形形状をしている。保持突起２ｒは、軸方向に沿って、第２鍔体２ｂｔから突出するように構成されている。保持突起２ｒの先端には、外方へ向かって突出する爪部２ｔが形成されている。保持突起２ｒは、爪部２ｔと反対方向に撓むことができるように弾性を有している。

間隙突起２ｓは、軸方向から見て、第２鍔体２ｂｔの一辺に沿って保持突起２ｒの両側に設けられている。間隙突起２ｓは、第２鍔体２ｂｔから軸方向に沿った突出量が保持突起２ｒよりも小さく形成されている。間隙突起２ｓは、カバー部６と当たって、ボビン２とカバー部６との間に、接続端子４や保護素子５を収容する所定の空間が形成されているように構成されている。

位置決めピン７ａは、軸方向から見て、筒突起２ｍの外周に沿って、複数設けられている。複数の位置決めピン７ａは、軸方向に沿って、第２鍔体２ｂｔから突出している。図１では、位置決めピン７ａを４個設けているが、４個だけに限られない。位置決めピン７ａは、円柱状の外形形状をしている。

すなわち、ボビン２は、軸方向から見て、筒突起２ｍを囲むように、複数の位置決めピン７ａが配置され、複数の位置決めピン７ａを囲むように、第１囲繞壁２ｐと第２囲繞壁２ｑと保持突起２ｒと間隙突起２ｓとが第２鍔体２ｂｔに配置されている。第２鍔体２ｂｔは、カバー部６が取り付けられた状態で、保護素子５を収納する収納凹所２ｂａを備えている。収納凹所２ｂａは、保護素子５の外形形状と相似形で、保護素子５の外形形状よりも若干大きい形状に形成されていればよい。言い換えれば、収納凹所２ｂａは、保護素子５を収納する収納部８ａの一部を構成している。

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せ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に線材が巻き回しされて形成される。線材は、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。コイル３は、図４に示すように、外周に外装テープ１８が巻かれていることが好ましい。

接続端子４は、コイル３と、電線１５と、を電気的に接続させ、コイル３に通電できるように構成されている。接続端子４は、ボビン２の鍔部２ｂと、カバー部６との間に挟み持たれるように構成されている。接続端子４は、金属材により構成された第１接続端子部４ａと、金属材により構成された第２接続端子部４ｂと、を有している。第１接続端子部４ａは、ボビン２から導出したコイル３の一端と電気的に接続される。第２接続端子部４ｂは、ボビン２から導出したコイル３における一端と反対の他端と電気的に接続される。

第１接続端子部４ａと第２接続端子部４ｂとは、保護素子５によって電気的に接続されている。第１接続端子部４ａと第２接続端子部４ｂとは、筒突起２ｍを介して、所定の間隔を隔てて端子保持部２ｆにそれぞれ保持される。接続端子４は、軸方向から見て、第１接続端子部４ａと、第２接続端子部４ｂとを、線対象の構造としている。電磁石装置１０は、接続端子４として、第１接続端子部４ａと第２接続端子部４ｂとの２つを備えた構成だけでなく、３つ以上を備えた構成でもよい。以下では、接続端子４の構成を、主として第１接続端子部４ａにより説明する。

第１接続端子部４ａは、図１に示すように、端子本体部４ｓと、保持部４ｔと、挟持部４ｕと、端子部４ｖと、を有している。端子本体部４ｓと保持部４ｔと挟持部４ｕと端子部４ｖとは、一体的に形成されている。

端子本体部４ｓは、長尺の平板状の外形形状をしている。端子本体部４ｓは、第２鍔体２ｂｔにおける筒突起２ｍ周りに配置できるように構成されている。端子本体部４ｓは、厚み方向に貫通する挿通孔７ｃを有している。挿通孔７ｃは、位置決めピン７ａが挿通されるように、位置決めピン７ａの外径よりも若干大きく形成されている。端子本体部４ｓは、長手方向の両端部に挿通孔７ｃが設けられている。

保持部４ｔは、平板状の外形形状をしている。保持部４ｔは、軸方向に沿って、端子本体部４ｓから突出するように設けられている。保持部４ｔは、軸方向に沿って切り欠くように形成された溝４ｔａを備えている。溝４ｔａは、保護素子５のリード端子５ａの外径よりも若干小さい幅を有している。保持部４ｔは、溝４ｔａに保護素子５のリード端子５ａが圧入されると、リード端子５ａを挟み持つことができるように構成されている。保持部４ｔは、溝４ｔａによって、保護素子５のリード端子５ａを挟み持つ構成だけに限られず、端子本体部４ｓから突出した板部を折り曲げ加工して、かしめることで保護素子５のリード端子５ａを保持する構造とすることもできる。

挟持部４ｕは、コイル３の一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４ｕは、接続端子４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。

端子部４ｖは、挟持部４ｕが形成された端子本体部４ｓと反対側に設けられている。端子部４ｖの先端には、電線１５の芯線１５ａが挿入できるように筒状に形成されている。端子部４ｖは、端子本体部４ｓにおける鍔部２ｂから突出した部位を、折れ曲がるように屈曲させた屈曲部４ａａを有している。屈曲部４ａａは、保持部４ｔの近傍に形成されている。端子部４ｖは、かしめにより、電線１５と電気的かつ機械的に接続される。端子部４ｖは、電線１５がかしめられた後、ヒュージングが行われてもよい。電磁石装置１０は、かしめにより接続端子４と電線１５とを接合させる構成だけに限られず、スポット溶接、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４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を施して形成することができる。接続端子４は、導電性の高い材料を用いることが好ましい。接続端子４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４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４は、表面をスズや銀でめっきした構造としてもよい。

保護素子５は、サージ電圧で生ずる電流を消費させることができる構成としている。保護素子５は、たとえば、円柱状の素子本体５ｂと、素子本体５ｂの長手方向の両端から突出する一対のリード端子５ａと、を備えている。保護素子５は、たとえば、ダイオードが用いられる。保護素子５は、ダイオードだけに限られず、トランジスタを用いてもよい。ダイオードは、整流ダイオードやツェナーダイオードを利用してもよい。保護素子５は、種々の外形形状の構成とすることができる。

カバー部６は、平板状であって、中央部に開口６ａａを有する環状の外形形状をしている。カバー部６は、ボビン２の筒突起２ｍが開口６ａａに挿通できるように形成されている。カバー部６は、軸方向から見て、開口６ａａを介して対向するように、一対の開口部６ｃｃが形成されている。開口部６ｃｃは、カバー部６の厚み方向に貫通している。カバー部６は、ボビン２に設けられた保持突起２ｒが開口部６ｃｃに挿入され、開口部６ｃｃの周部に爪部２ｔが係り合うことができるように形成されている。カバー部６は、軸方向に突出する嵌合部７ｂが備えられている。

嵌合部７ｂは、カバー部６の開口６ａａの周部に沿って複数設けられている。嵌合部７ｂは、円筒状の外形形状をしている。嵌合部７ｂは、位置決めピン７ａが挿通され嵌め合される孔部７ｂａを有している。カバー部６は、鍔部２ｂに取り付けられた状態で、図２および図３に示すように、保護素子５の素子本体５ｂを収納する収納溝６ｂａを備えている。収納溝６ｂａは、保護素子５の外形形状と相似形で、保護素子５の外形形状よりも若干大きい形状に形成されていればよい。言い換えれば、収納溝６ｂａは、保護素子５を収納する収納部８ａの一部を構成している。カバー部６は、第２鍔体２ｂｔとの間に、第１接続端子部４ａ、第２接続端子部４ｂおよび保護素子５を挟み込んで、爪部２ｔが開口部６ｃｃの周部に係り合わせることで、鍔部２ｂに取り付けられる。

カバー部６は、電気絶縁性を有する樹脂材料を用いて形成することができる。カバー部６の樹脂材料としては、たとえば、ＰＡ樹脂を用いることができる。カバー部６の樹脂材料は、ＰＡ樹脂だけでなく、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。カバー部６は、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が高められていてもよい。カバー部６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。カバー部６は、射出形成により種々の形状に形成することができる。

固定鉄芯９は、先端部９ａと、コア本体部９ｂと、固定部９ｃと、を備えている。先端部９ａは、コア本体部９ｂの一端に設けられている。先端部９ａは、コア本体部９ｂから離れるにつれ、先細りする円錐台状の外形形状をしている。コア本体部９ｂは、円柱状の外形形状をしている。固定部９ｃは、コア本体部９ｂを介して、先端部９ａと反対側に設けられている。固定部９ｃは、外径がコア本体部９ｂよりも小さい円筒状の外形形状をしている。固定鉄芯９は、コア本体部９ｂの外径がガイドパイプ１３の内径よりも若干小さい円柱状に形成されている。固定鉄芯９は、先端部９ａが可動鉄芯１と対向するように配置される。固定鉄芯９は、固定部９ｃが継鉄１１に固定される。

固定鉄芯９は、先端部９ａとコア本体部９ｂと固定部９ｃとが一体的に形成されている。固定鉄芯９は、磁束を通す強磁性の剛体より形成されている。固定鉄芯９は、コイル３により生じる磁束を通す材料により形成することができる。固定鉄芯９の材料としては、たとえば、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。固定鉄芯９は、可動鉄芯１と同じ材料を用いて構成されていてもよいし、異なる材料を用いて構成されていてもよい。

継鉄１１は、基底部１１ａと、第１側部１１ｂと、第２側部１１ｃと、を備えている。基底部１１ａは、長尺の矩形平板状の外形形状をしている。基底部１１ａは、中央部において、厚み方向に貫通する貫通孔１１ａａを有している。第１側部１１ｂは、矩形平板状の外形形状をしている。第２側部１１ｃは、矩形平板状の外形形状をしている。基底部１１ａは、長手方向の一側縁に沿って第１側部１１ｂが設けられ、一側縁と反対の他側縁に第２側部１１ｃが設けられている。第１側部１１ｂと第２側部１１ｃとは、対向するように配置されている。継鉄１１は、基底部１１ａと第１側部１１ｂと第２側部１１ｃとで、側面視において、Ｃ字状の外形形状に形成されている。

継鉄１１は、基底部１１ａの貫通孔１１ａａに固定鉄芯９の固定部９ｃが嵌め込まれている。継鉄１１は、たとえば、１枚の板材を折り曲げ加工することにより連続一体的に形成することができる。継鉄１１は、コイル３と磁気的に結合するように構成されている。継鉄１１の材料としては、たとえば、磁性金属材料を用いることができる。継鉄１１の磁性金属材料としては、たとえば、亜鉛メッキ鋼板などを用いることができる。継鉄１１は、コイル３で生じる電磁力を増強させる。

プレート１２は、平板状の外形形状をしている。プレート１２は、中央部において、厚み方向に貫通する通孔１２ａａを備えている。プレート１２は、ガイドパイプ１３が挿通できるように、通孔１２ａａがガイドパイプ１３の外径よりも若干大きく形成されている。プレート１２は、アクチュエータ１７が当たるように、通孔１２ａａがアクチュエータの外形よりも小さく形成されている。プレート１２の材料としては、たとえば、磁性金属材料たる鉄を用いて形成されている。プレート１２の磁性金属材料としては、たとえば、亜鉛メッキ鋼板などを用いることができる。プレート１２は、継鉄１１と同じ材料を用いて形成されていてもよいし、異なる材料を用いて形成されていてもよい。プレート１２は、コイル３で生ずる電磁力を増強させる。

ガイドパイプ１３は、円筒状の外形形状をしている。ガイドパイプ１３は、可動鉄芯１および固定鉄芯９を収納できるように構成されている。ガイドパイプ１３は、内部を可動鉄芯１が移動できるように構成されている。ガイドパイプ１３は、可動鉄芯１の移動を案内する。ガイドパイプ１３は、ボビン２の筒部２ａに挿通できるように構成されている。ガイドパイプ１３は、固定鉄芯９を収納するように、一端が継鉄１１に固着されている。

ガイドパイプ１３は、円筒状だけに限られず、角筒状など、可動鉄芯１、ボビン２や固定鉄芯９の外形形状に合わせて種々の形状とすることができる。ガイドパイプ１３は、筒状に形成する場合、内形を内部に収納する可動鉄芯１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。ガイドパイプ１３の材料としては、たとえば、銅、ＪＩＳ Ｇ４３０４で規定されたＳＵＳ４０３のステンレスや樹脂などを用いることができる。

ガイドパイプ１３は、可動鉄芯１と摺動しても機械的強度を保てる構成であればよく、ガイドパイプ１３と可動鉄芯１との間に別の部材が設けられていてもよい。ガイドパイプ１３は、可動鉄芯１との摩擦を低減させるために、表面コーティング材が内面に形成されていてもよい。表面コーティング材としては、ニッケルなどのめっき、窒化処理により形成された窒化膜、フッ素樹脂や二硫化モリブデンなどの被膜が挙げられる。

復帰ばね１４は、たとえば、コイルばねで構成されている。復帰ばね１４は、可動鉄芯１に挿通され、可動鉄芯１の外周に配置される。復帰ばね１４は、一端がアクチュエータ１７と接触している。復帰ばね１４は、一端と反対の他端がプレート１２と接触している。復帰ばね１４は、プレート１２とアクチュエータ１７との間に圧縮状態で設けられている。復帰ばね１４は、コイルばねだけに限られず、可動鉄芯１と固定鉄芯９とが離れる向きにばね力を生じさせることができる構成であればよい。

電線１５は、芯線１５ａと、絶縁被覆１５ｂと、を備えている。芯線１５ａ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１５ｂ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１５は、コイル３に給電できるように、２本設けられている。接続端子４の端子部４ｖに固着させた電線１５は、軸方向に沿って、アクチュエータ１７と反対側から導出できるように配置されている。

外装テープ１８は、コイル３の外周に巻かれている。外装テープ１８は、たとえば、ポリエステルフィルムを用いることができる。電磁石装置１０は、外装テープ１８により、電気絶縁性を高めることができる。

消音部材１６は、円柱状の外形形状をしている。消音部材１６は、両端が先細りしている。消音部材１６は、弾性を有している。消音部材１６は、凹所１ａａよりも若干大きく形成され、凹所１ａａに圧入されるように構成されている。消音部材１６は、可動鉄芯１が固定鉄芯９に引き付けられる際に、固定鉄芯９との衝突の衝撃を吸収することで、動作音の発生を抑制することができる。消音部材１６は、合成ゴムを用いることができる。合成ゴムの材料としては、たとえば、ニトリルゴムを用いることができる。

アクチュエータ１７は、軸部１７ａと、頭部１７ｂと、を備えている。軸部１７ａは、円柱状の外形形状をしている。軸部１７ａは、可動鉄芯１の保持端１ａを覆うように形成されている。頭部１７ｂは、板状の外形形状をしている。頭部１７ｂは、厚み方向に貫通する連結孔１７ａａを有している。アクチュエータ１７は、ゴム弾性を有する樹脂材料を用いて形成することができる。アクチュエータ１７の樹脂材料としては、たとえば、フッ素ゴム、ウレタンゴムやシリコーンゴムなどを用いることができる。電磁石装置１０は、可動鉄芯１の移動により、可動鉄芯１に結合したアクチュエータ１７を変位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、比較例の電磁石装置と、を比較して説明する。

比較例の電磁石装置は、位置決めピン７ａや嵌合部７ｂを有しておらず、コイルと電線とを接続させる接続端子をモールド樹脂によりボビンと一体的に形成されている。比較例の電磁石装置では、コイルと電線とを接続させる接続端子をモールド樹脂によりボビンに一体的に形成することで、接続端子をボビンに保持させることができる。

しかしながら、比較例の電磁石装置では、使用環境により、モールド樹脂の熱膨張や熱収縮に伴って、接続端子がモールド樹脂で変位し、接続端子とコイル、接続端子と電線、接続端子と保護素子との間で接続不良や断線を生じ信頼性が低下するおそれがある。また、比較例の電磁石装置では、接続端子をボビンに保持させるため、射出成型などにより一体的に形成する必要があり、複雑な製造工程となる場合がある。さらに、比較例の電磁石装置では、接続端子を保持するモールド樹脂の機械的強度を高めるため、小型化や軽量化が難しくなる場合もある。

本実施形態の電磁石装置１０では、位置決めピン７ａ、嵌合部７ｂおよび接続端子４の挿通孔７ｃを有する比較的簡単な構成で、コイル、電線や保護素子と、接続端子との間の接続不良や断線を抑制し、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、接続端子４は、軸方向と交差する方向に沿って、カバー部６と鍔部２ｂとの間から突出する端子部４ｖを有している。端子部４ｖは、軸方向に沿うように、筒部２ａに向かって折れ曲がる屈曲部４ａａを有している。

電磁石装置１０は、接続端子４がカバー部６と鍔部２ｂとの間から突出し、筒部２ａに向かって折れ曲がる構成により、接続端子４が軸方向と直角方向に突出する構成と比較して、電磁石装置１０全体の小型化を図ることができる。接続端子４は、軸方向に沿う方向のうち、ボビン２の筒部２ａに投影できるように、筒部２ａに向かって折り曲げられる方向とすることで、より小型化を図ることができる。

本実施形態の電磁石装置１０では、接続端子４は、金属材により構成されている。屈曲部４ａａは、金属材の一部であって、他の部分よりも薄肉または幅狭の少なくとも何れか一方の部分であることが好ましい。

電磁石装置１０は、屈曲部４ａａが金属材の一部が薄肉または幅狭の部分であることにより、屈曲部４ａａが均一な金属材の構成と比較して、金属材の折り曲げを誘導させることが容易になる。

本実施形態の電磁石装置１０では、端子部４ｖは、コイル３へ給電する電線１５を固定して電気的に接続されている。電線１５は、軸方向に沿って延伸するように配置されている。

電磁石装置１０は、端子部４ｖに電線１５が接続され、電線１５が軸方向に沿って延伸するように配置される構成により、電線１５が軸方向と直交する方向に延伸するように配置される構成と比較して、電磁石装置１０全体のより小型化を図ることができる。

本実施形態の電磁石装置１０では、鍔部２ｂとカバー部６の少なくとも一方には、保護素子５の少なくとも一部を収納する収納部８ａを有している。

電磁石装置１０は、鍔部２ｂとカバー部６の少なくとも一方に、保護素子５の少なくとも一部を収納する収納部８ａを備えることで、より小型化を図ることができる。電磁石装置１０は、保護素子５を収納する収納部８ａを備えることで、保護素子５の位置ずれを抑制することができる。

以下では、電磁石装置１０の組立工程について、簡単に説明する。

電磁石装置１０の組立工程では、たとえば、所定の金型で予めボビン２が形成される。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、形成される。組立工程では、ボビン２とは別途に、接続端子４が平板状の金属材の打ち抜き加工、折り曲げ加工などにより形成される。

次に、組立工程では、ボビン２における第２鍔体２ｂｔの端子保持部２ｆに、接続端子４の端子本体部４ｓが圧入される。組立工程では、ボビン２の第２鍔体２ｂｔから突出する位置決めピン７ａが、接続端子４の挿通孔７ｃに挿入される。組立工程では、ボビン２の筒部２ａに線材を巻き回しされてコイル３が形成される。組立工程では、筒部２ａに巻き回しされたコイル３の線材が接続端子４の挟持部４ｕに仮かしめされる。組立工程では、線材が挟持部４ｕに仮かしめされた後、ヒュージングより線材が接続端子４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４から突出する不要な線材がカットされる。

組立工程では、電線１５の芯線１５ａが筒状の端子部４ｖに挿入される。組立工程では、電線１５の芯線１５ａが接続端子４の端子部４ｖに、かしめられる。組立工程では、電線１５の芯線１５ａが端子部４ｖにかしめにより固定された後、端子部４ｖの一部をボビン２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４の保持部４ｔに形成された溝４ｔａに保護素子５のリード端子５ａが圧入される。保護素子５は、素子本体５ｂの一部が収納凹所２ｂａに収納されるまで、リード端子５ａが溝４ｔａに圧入される。保護素子５は、第１接続端子部４ａと、第２接続端子部４ｂとに渡って配置されるように連結される。

組立工程では、カバー部６をボビン２に取り付ける場合、接続端子４の端子本体部４ｓの挿通孔７ｃから突出した位置決めピン７ａを、カバー部６の嵌合部７ｂにおける孔部７ｂａに挿通させる。組立工程では、ボビン２における保持突起２ｒを、カバー部６の開口部６ｃｃに挿通させる。組立工程では、保持突起２ｒの爪部２ｔでカバー部６を保持することにより、ボビン２とカバー部６との間に接続端子４および保護素子５を挟み持った状態で、カバー部６をボビン２に取り付けることができる。組立工程では、ボビン２における保持突起２ｒを、カバー部６の開口部６ｃｃに挿通させる工程で、接続端子４をカバー部６によって鍔部２ｂとの間に保持させることができる。

組立工程では、ボビン２の軸方向に沿って、端子部４ｖから第１鍔体２ｂｓへ延びるように配置された電線１５とコイル３とを覆うように、外装テープ１８が少なくとも１回巻かれる。組立工程では、電線１５が軸方向に沿って延伸し、第１鍔体２ｂｓと反対側から導出できるように、コイル３が形成されたボビン２に沿わせ折り返させられる。組立工程では、電線１５を折り返させられた後、電線１５とコイル３とを覆うように、外装テープ１８が再び巻かれる。

組立工程では、ボビン２や接続端子４とは別途に継鉄１１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。継鉄１１は、基底部１１ａの貫通孔１１ａａに固定鉄芯９の固定部９ｃが挿入されて固着される。組立工程では、継鉄１１と別途にガイドパイプ１３が形成される。組立工程では、ガイドパイプ１３が固定鉄芯９を囲むように基底部１１ａに固着される。組立工程では、ガイドパイプ１３が固着された継鉄１１に、ボビン２の筒部２ａが挿入されるように、ボビン２を継鉄１１に配置させる。

組立工程では、ボビン２、接続端子４、継鉄１１やガイドパイプ１３とは別途に、可動鉄芯１が形成されている。可動鉄芯１は、凹所１ａａが形成された先端と反対側に予めアクチュエータ１７が形成されている。可動鉄芯１は、先端の凹所１ａａに消音部材１６が挿入されている。

組立工程では、復帰ばね１４の一端がアクチュエータ１７と当たるように、復帰ばね１４を可動鉄芯１に挿入させる。組立工程では、復帰ばね１４の他端が、プレート１２に固定される。組立工程では、ガイドパイプ１３に可動鉄芯１を挿入させる。続いて、組立工程では、基底部１１ａと対向するようにプレート１２が被せられ、プレート１２と第１側部１１ｂおよび第２側部１１ｃとが固着させることで、電磁石装置１０を組み立てることができる。

（実施形態２）
図５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をシフトレバーロック装置３２に用いた構成としている。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５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できる。

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は、たとえば、自動変速機を搭載した本体３１のシフトレバーロック装置３２に電磁石装置１０を備えている。電磁石装置１０は、たとえば、シフトレバー３２ａの移動を規制するシフトレバーロック装置３２の内部に組み込まれている。シフトレバーロック装置３２は、制御装置３３の制御回路からの指令により、電磁石装置１０のアクチュエータ１７を変位させる。シフトレバーロック装置３２は、電磁石装置１０におけるアクチュエータ１７の変位により、アクチュエータ１７と連結された被連結部３２ｂがシフトレバー３２ａに当たる位置とシフトレバー３２ａに当たらない位置とに移動させることができる。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。移動体３０は、自動車だけに限られず、電車などの車両の他、船舶などであってもよい。

１ 可動鉄芯
２ ボビン
２ａ 筒部
２ｂ 鍔部
３ コイル
４ 接続端子
４ａ 第１接続端子部
４ｂ 第２接続端子部
４ｖ 端子部
４ａａ 屈曲部
５ 保護素子
６ カバー部
７ａ 位置決めピン
７ｂ 嵌合部
７ｃ 挿通孔
８ａ 収納部
１０ 電磁石装置
１５ 電線
３０ 移動体
３１ 本体

Claims (6)

1. コイルと、該コイルが巻き回しされる筒部および前記コイルの軸方向に沿った前記筒部の一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するボビンと、前記筒部に収納され前記コイルに生じる電磁力により前記軸方向に沿って移動する可動鉄芯と、前記コイルと電気的に接続される接続端子と、前記コイルへの通電が遮断されることで生じるサージ電圧を低減する保護素子と、を備え、
   さらに、前記鍔部を覆うように前記鍔部に取り付けられたカバー部を備えており、
   前記接続端子は、前記カバー部によって前記鍔部との間に保持されており、
   前記接続端子は、前記コイルの一端と電気的に接続される第１接続端子部と、前記コイルの一端と反対の他端と電気的に接続される第２接続端子部と、を有し、
   前記第１接続端子部と前記第２接続端子部には、前記コイルと電気的に並列接続されるように前記保護素子が連結されており、
   前記鍔部または前記カバー部のいずれか一方は、前記鍔部と前記カバー部との相対的な位置を決める位置決めピンを備え、前記鍔部または前記カバー部の他方には、前記位置決めピンと嵌め合わせられる嵌合部を備えており、
   前記接続端子は、前記位置決めピンが挿通される挿通孔を有することを特徴とする電磁石装置。
2. 前記接続端子は、前記軸方向と交差する方向に沿って、前記カバー部と前記鍔部との間から突出する端子部を有しており、
   該端子部は、前記軸方向に沿うように前記筒部に向かって折れ曲がる屈曲部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. 前記接続端子は、金属材により構成されており、
   前記屈曲部は、前記金属材の一部であって、他の部分よりも薄肉または幅狭の少なくとも何れか一方の部分であることを特徴とする請求項２に記載の電磁石装置。
4. 前記端子部は、前記コイルへ給電する電線を固定して電気的に接続されており、前記電線は、前記軸方向に沿って延伸するように配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電磁石装置。
5. 前記鍔部と前記カバー部との何れか少なくとも一方には、前記保護素子の少なくとも一部を収納する収納部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電磁石装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項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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