JPH0759923B2 - 弁駆動用アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サージ吸収用ダイオードを備えた弁駆動用ア
クチュエータに関する。

〔従来の技術〕

サージ吸収用ダイオードの適用システムの一例を第３図
により説明する。第３図は、自動車エンジンのアイドル
回転制御装置の制御系を示すもので、１はバッテリ、２
はキースイッチ、３は制御ユニット、４はパワートラン
ジスタ、５はアイドル制御用アクチュエータの電磁機構
部で、電磁機構部５は、電磁コイル6,ダイオード７等で
構成される。

制御ユニット３は、エンジン水温センサ，エンジン負荷
（例えばカーエアコン）、アイドルスイッチ，エンジン
回転数センサ等の検出信号を入力して、アイドル運転時
には、設定アイドル回転数に必要な空気流量及び燃料噴
射パルス幅を演算し、空気流量に対応するデューティ信
号により、パワートランジスタ４を介して電磁コイル６
を電流制御し、アイドル空気通路に設けた弁体の開度を
制御する（なお、この種アイドル回転装置の従来例とし
ては、例えば、特開昭60−216040号に開示されたものが
ある）。この場合、コイル６の入力をパワートランジス
タ４でオフすると、コイル６に蓄えられたエネルギー
は、コイル６内で消費させる必要がある。サージ吸収用
ダイオード７は、この目的のため使用されるもので、一
般には、アクチュエータ（電磁機構部）５外部にてトラ
ンジスタ４のコレクタにコイル６と並列になるようにし
て装着される。しかし最近では、ユニットの簡略化、IC
化、或いはハーネス，アクチュエータ等を含めたトータ
ルコストの低減等で、このダイオード７を電磁コイル６
と共にアクチュエータ側に内蔵する要求が高まってい
る。

第４図は、アクチュエータの一部にダイオード７を装着
した初期の試みを示す部分断面図で、本図では図示して
いないが、電磁コイル６の内部にコアやプランジャが内
装される。コイル６の外部接続用電源端子12,13間に
は、コイル６と並列状態にあるダイオード７が接続され
る。そして、これらのコイル6,ダイオード7,端子12,13
等が外装モールド樹脂14でモールド成形時に一体に組み
付けられ、モールド樹脂の一部がコネクタ15となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ダイオード７は、他の部材との半田接続を良
好にするため、そのリード線7bに第５図（ａ）に示すよ
うに錫めっき８が施される。

このようなダイオード７を何らの配慮なしに外装モール
ド樹脂14内に組み込もうとすると、外装モールド樹脂14
の成形時の湯温220゜Ｃ前後の熱により錫めっき８が溶
解し、それが第５図（ｂ）に示すように流動してダイオ
ード７のガラス外枠7aの表面を覆い、ダイオード７の両
リード線7bが短絡する不具合が生じる。なお、このよう
な錫めっき流動現象は、リード線をガラス管で絶縁保護
した場合にも、ガラス管とリード線に隙間があるため発
生する。

本発明は、以上の点に鑑みてなされ、その目的は、サー
ジ吸収用のダイオードを電磁コイル，その電源端子等と
共に外装モールド樹脂を伴って上記不具合が生じること
なく製作し得ると共に、その構造も集約的な部品配置を
可能にしてコンパクト化を図ると共に、上記ダイオード
の使用時の放熱性を充分に配慮された弁駆動用アクチュ
エータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、次のような合理的
構造をなす弁駆動用アクチュエータを提案する。なお、
構成要素に付した符号は実施例の説明に用いた第１図、
第２図の符号を引用した。

すなわち、本発明は、外部電源接続用の端子12,13を備
えた電磁コイル６、該電磁コイル６により励磁されるコ
ア10、弁体18付きプランジャ11、前記電磁コイル６と並
列に接続されるサージ吸収用のダイオード７とを備えた
弁駆動用アクチュエータにおいて、 前記電磁コイル６が外装モールド樹脂14で覆われ、該外
装モールド樹脂14の一部が前記端子12,13のコネクタ15
を成し、且つ前記端子12,13の一部と、前記電磁コイル
６・前記端子12,13間を接続する一対の給電線21A,21Bと
が前記外装モールド樹脂14中に埋設され、この埋設部付
近にあるモールド樹脂が前記ダイオード７を収容するた
めの空間Ｓを囲むよう形成され、前記ダイオード７及び
その一対のリード端子7bが該リード端子7bの前記給電線
21A,21Bに対する接合部を残して熱収縮性チューブ20で
被覆され、前記リード端子7bのうち前記給電線接合部と
その近くの一部のみが前記熱収縮性チューブ20の一部と
共に前記空間Ｓを囲む前記モールド樹脂に埋設され、埋
設されない残りの前記熱収縮性チューブ20被覆のリード
端子7b部分，前記ダイオード７が前記空間Ｓに配置され
ていることを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、コネクタ15と電磁コイル６間を接続
する給電線21A,21Bの埋設樹脂部（外装モールド樹脂14
の一部）で囲む空間Ｓを利用して、アクチュエータ側に
サージ吸収用ダイオード７の内装構造を実現することが
できる。コネクタ15、ダイオード収容空間Ｓを覆う部
材、電磁コイル６を覆う部材は、隣接し合う配置で外装
モールド樹脂14を利用して形成可能になり、この外装モ
ールド樹脂に電源端子12,13、給電線21A,21B、サージ吸
収用ダイオード７を合理的に集約配置でき、ダイオード
７をアクチュエータ側に設けたとしても、アクチュエー
タのコンパクト化を図り、また、ダイオード７の放熱も
空間Ｓを利用して保証される。

ダイオード７及びそのリード端子7bは、給電線21A,21B
に対する接合部を残して熱収縮性チューブ20で被覆され
るが、この被覆は、予め、収縮前の熱収縮性チューブ20
内にダイオード７及びリード線7bを挿入した後、所定の
熱を加えることで、上記チューブ20を熱収縮させておく
もので、これにより、ダイオード７及びリード線7bが密
着状態で被覆される。

この状態でダイオード７が電磁コイル６と並列接続とな
り得るようにリード線7bを介して給電線21A,21Bに接合
されるが、このリード線7bのうち前記給電線接合部とそ
の近くの一部のみが熱収縮性チューブ20の一部と共にモ
ールド樹脂に埋設されるため、ダイオード７及びそのリ
ード端子7bには、空間Ｓに裸でされされる部分がなくな
り、また、空間Ｓにおけるダイオード７及びリード端子
7bは全て熱収縮性チューブ20で密着状態で被覆されるの
で、リード端子7b表面の錫めっきが外装モールド樹脂成
形時の熱で解けてもチューブ20に拘束されて流れ出すこ
とがない。したがって、ダイオード７の表面には、錫め
っきが付着せず、ダイオード端子間が短絡する自己を防
げる。

また、ダイオード外枠をガラス部材で形成した場合で
も、これを熱収縮性チューブの存在により、モールド成
形時の樹脂衝撃から守り、且つ、ダイオードリード線を
付近の金具から絶縁する機能を有する。

また、サージ吸収ダイオード７をアクチュエータ側で電
磁コイル６の側近に設けるので、サージ吸収効率を高め
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づき説明す
る。

第１図は、本実施例の適用対象となる弁駆動用アクチュ
エータの要部断面図、第２図は、そのアクチュエータの
全体断面図である。

まず、第２図により弁駆動用アクチュエータについて説
明する。このアクチュエータは、アイドル回転制御装置
に使用されるもので、大別して電磁機構部５と流量制御
機構部９とからなる。

電磁機構部５は、中空円筒形のコイル６内にコア10とプ
ランジャ11が配設される。プランジャ11には、ロッド11
aが一体結合され、ロッド11aがコア10内を貫通して、そ
の先端がアイドル空気通路16側に延びる。ロッド11a先
端には、弁体18ここでは一対の弁体18a,18bが配設され
る。

コイル６は、外部電源との接続用端子12,13を有し、外
部電源接続用端子12,13は、アクチュエータの電磁機構
部５の一端に配置される。コイル６と端子12,13の一部
は、合成樹脂で成形された筒状の外装モールド樹脂（以
下、外装モールドとする）14で覆われ、その一部がコネ
クタ15を形成する。

流量制御機構部９は、アイドル空気通路16を形成したボ
ディ17と、一対の弁体18a,18bと、弁体18a,18bを通路16
のシート部側に所定の荷重を加えるばね19とで構成され
る。

このように構成されたアクチュエータは、既述の第３図
でも述べたようなアイドル制御系回路で駆動される。す
なわち、制御系からコイル６に与えられた電気入力に対
応して、コア10が励磁されると、プランジャ11が駆動
し、ばね19の荷重とコイル６の発生する電磁力がつり合
った位置に弁体18a,18bを制御し、通路16内を流れるア
イドル空気流量が制御される。

しかして、本実施例では、電磁コイル６と並列に接続さ
れるサージ吸収用ダイオード７が第１図に示すようにア
クチュエータの電磁機構部５側に次のようにして、組み
込まれる。

第１図はその一例を示すもので、第２図の一部を拡大し
て示す断面図である。

本実施例のダイオード７は、そのリード線7bと共に外装
モールド14内に埋設されるが、モールドに際しては、予
めダイオード７の本体及びそのリード線7bが熱収縮性チ
ューブ20内に密着収納される。

熱収縮性チューブ20は、例えば、収縮温度が120℃の特
性を有するポリオレフィンで、色が透明なものが用いら
れる。そして、外装モールド14の成形に際しては、リー
ド線7bを含むダイオード７をチューブ20内に挿入した
後、予め120〜130℃の温度でチューブ20を収縮させる。
この工程を経てダイオード７のガラス外枠7a及びそのリ
ード線7bがチューブ20により密着状に覆われ、この状態
で、コイル６及び端子12,13と共に外装モールド14が成
形される。

本実施例のアクチュエータは、次のような構造を呈す
る。

電磁コイル６が外装モールド14で覆われ、外装モールド
14の一部が外部電源接続端子12,13のコネクタ15を成
す。端子12,13の一部と、電磁コイル６・端子12,13間を
接続する一対の給電線21A,21Bとが外装モールド14中に
埋設され、この埋設部付近にあるモールド樹脂がダイオ
ード７を収容するための空間Ｓを囲むよう形成される。

ダイオード７及びその一対のリード端子7bが該リード端
子7bの給電線21A,21Bに対する接合部を残して熱収縮性
チューブ20で被覆され、リード端子7bのうち前記給電線
接合部とその近くの一部のみが熱収縮性チューブ20の一
部と共に前記空間Ｓを囲むモールド樹脂に埋設され、埋
設されない残りの熱収縮性チューブ20被覆付きリード端
子7b部分，前記ダイオード７が空間Ｓに配置されてい
る。

上記構成によれば、コネクタ15と電磁コイル６間を接続
する給電線21A,21Bの埋設樹脂部（外装モールド14の一
部）で囲む空間Ｓを利用して、アクチュエータ側にサー
ジ吸収用ダイオード７の内装構造を実現することができ
る。コネクタ15、ダイオード収容空間Ｓを覆う部材、電
磁コイル６を覆う部材は、隣接し合う配置で外装モール
ド14を利用して形成可能になり、この外装モールドに電
源端子12,13、給電線21A,21B、サージ吸収用ダイオード
７を合理的に集約配置でき、ダイオード７をアクチュエ
ータ側に設けたとしても、アクチュエータのコンパクト
化を図り、また、ダイオード７の放熱も空間Ｓを利用し
て保証される。

ダイオード７及びそのリード端子7bは、給電線21A,21B
に対する接合部を残して熱収縮性チューブ20で被覆され
るが、この被覆は、予め、収縮前の熱収縮性チューブ20
内にダイオード７及びリード線7bを挿入した後、所定の
熱を加えることで、上記チューブ20を熱収縮させておく
もので、これにより、ダイオード７及びリード線7bが密
着状態で被覆される。

この状態でダイオード７が電磁コイル６と並列接続とな
り得るようにリード線7bを介して給電線21A,21Bに接合
されるが、このリード線7bのうち前記給電線接合部とそ
の近くの一部のみが熱収縮性チューブ20の一部と共にモ
ールド樹脂に埋設されるため、ダイオード７及びそのリ
ード端子7bには、空間Ｓに裸でされされる部分がなくな
り、また、空間Ｓにおけるダイオード７及びリード端子
7bは全て熱収縮性チューブ20で密着状態で被覆されるの
で、リード端子7b表面の錫めっきが外装モールド成形時
の熱で解けてもチューブ20に拘束されて流れ出すことが
ない。したがって、ダイオード７の表面には、錫めっき
が付着せず、ダイオード端子間が短絡する自己を防げ
る。

更に本実施例によれば、次のような効果を奏する。

（イ）サージを吸収すべきダイオード７をコイル６の側
近に設けたので、サージ吸収効率を高める。

（ロ）ダイオード７を熱収縮性チューブ20内に収納する
ことで、ダイオードの電気的絶縁を良好に保持できる。

（ハ）ダイオード７を熱収縮性チューブ20内に収納する
ことで、ダイオード７のガラス外枠7aをモールド成形時
の樹脂衝撃から守る。

（ニ）熱収縮性チューブ20は透明であるので、接続後、
極性の誤接続が目視確認でき、モールド成形前の工程で
発見，修正することができる。なお、このような目視確
認が配慮されないと、外装モールド成形後の電気チェッ
クで判別を行なうことになるが、修正がきかず、アクチ
ュエータ全体が不良品として廃品処分されるので、不経
済である。

更に、以上のような各種効果を奏する結果、アイドル回
転制御用アクチュエータひいては装置の製品歩留まり率
を高め、且つ動作上の信頼性を大幅に向上させることが
できる。

なお、上記実施例では、本発明をアイドル回転制御用の
電磁弁に適用するが、これに限定するものではなく、そ
の他種々の用途の弁駆動用アクチュエータに適用可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、サージ吸収用のダイオー
ドを電磁コイル，その電源端子等と共に外装モールドを
伴って歩留まり良く（リード端子の錫めっき流失防止ひ
いてはこれに起因する短絡事故）製作し得ると共に、そ
の構造も集約的な部品配置を可能にしてコンパクト化，
ワイヤハーネスの合理化を図ると共に、上記ダイオード
の使用時の放熱性を充分に配慮された弁駆動用アクチュ
エータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
本実施例の適用対象となるアイドル回転制御用のアクチ
ュエータを示す縦断面図、第３図は上記アクチュエータ
を駆動させる制御回路図、第４図はダイオードをアイド
ル回転制御用アクチュエータに組み込む初期の試みを示
す一部拡大断面図、第５図は第４図のアクチュエータの
問題点を示す説明図である。 ３……アイドル回転制御回路（制御ユニット）、５……
電磁機構部、６……電磁コイル、７……サージ吸収用ダ
イオード、7a……ガラス外枠、7b……リード線、８……
錫めっき、９……流量制御機構部、10……コア、11……
プランジャ、12,13……外部電源接続用端子、14……外
装モールド、16……アイドル空気通路、18……アイドル
制御用弁体、20……熱収縮性チューブ、21A,21B……給
電線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者 伊勢山 高志 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモテイブエンジニアリング 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−97768（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−28445（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−84151（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部電源接続用の端子（12,13）を備えた
   電磁コイル（６）、該電磁コイル（６）により励磁され
   るコア（10）、弁体（18）付きプランジャ（11）、前記
   電磁コイル（６）と並列に接続されるサージ吸収用のダ
   イオード（７）とを備えた弁駆動用アクチュエータにお
   いて、 前記電磁コイル（６）が外装モールド樹脂（14）で覆わ
   れ、該外装モールド樹脂（14）の一部が前記端子（12,1
   3）のコネクタ（15）を成し、且つ前記端子（12,13）の
   一部と、前記電磁コイル（６）・前記端子（12,13）間
   を接続する一対の給電線（21A,21B）とが前記外装モー
   ルド樹脂（14）中に埋設され、この埋設部付近にあるモ
   ールド樹脂が前記ダイオード（７）を収容するための空
   間Ｓを囲むよう形成され、前記ダイオード（７）及びそ
   の一対のリード端子（7b）が該リード端子（7b）の前記
   給電線（21A,21B）に対する接合部を残して熱収縮性チ
   ューブ（20）で被覆され、前記リード端子（7b）のうち
   前記給電線接合部とその近くの一部のみが前記熱収縮性
   チューブ（20）の一部と共に前記空間Ｓを形成する前記
   モールド樹脂に埋設され、埋設されない残りの前記熱収
   縮性チューブ（20）被覆のリード端子（7b）部分，前記
   ダイオード（７）が前記空間Ｓに配置されていることを
   特徴とする弁駆動用アクチュエータ。