JPH09329263A - 電磁弁のソレノイドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁のソレノイドにおける固定コラムの先
端面の位置を高い精度に設定しつつ容易にソレノイドを
製造し得るようにする。 【解決手段】 ソレノイド１０はコイル１２が巻き付け
られたボビン１３、固定コラム１４および磁気フレーム
１１を有するソレノイド本体２０を有し、固定コラム１
４の後端部には、ソレノイド本体２０を覆う樹脂封止部
２２を成形する際に樹脂材料が入り込む溝２１が形成さ
れている。樹脂封止部２２を成形する際に、ボビン１３
の先端部内に嵌合される嵌合ピンとの間で固定コラム１
４が挟み付けられ、固定コラム１４は位置決め固定され
る。このようにして、固定コラム１４の先端面の位置は
高い精度で位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁およびその製
造方法に関し、特に電磁弁におけるソレノイドおよびこ
れを製造する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】コイルが設けられたソレノイドを有する
電磁弁としては、ソレノイドへの通電により作動するプ
ランジャにより直接弁体を駆動するようにした直動式の
電磁弁と、弁体にピストンを設け、このピストンを作動
するための流体の供給をプランジャによって制御するよ
うにした間接作動式の電磁弁とがある。

【０００３】間接作動式の電磁弁としては、たとえば、
実開平４−２８２０２号公報に開示されるようなものが
あり、コイルが巻き付けられた円筒形状のボビンの中に
は、固定コアとも指称される固定コラムが固定され、プ
ランジャが軸方向に摺動自在に装着されている。このプ
ランジャには流路を開閉する弁体が設けられ、流路を閉
塞する方向のばね力が付勢されており、コイルに通電す
ることによりプランジャが流路を開く方向に軸方向に作
動するようになっている。

【０００４】間接作動式の電磁弁には、たとえば、実開
平４−７８３７７号公報に示されるように、プランジャ
を２つ有し、それぞれを別々にコイルにより作動するよ
うにしたタイプのものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１は電磁弁に用いら
れる従来のソレノイド１０を示す断面図であり、このソ
レノイド１０は断面Ｕ字形状の磁気フレーム１１を有
し、この磁気フレーム１１には、両端部にフランジが設
けられかつソレノイドコイル１２が巻き付けられたボビ
ン１３が配置されるようになっている。ボビン１３の後
端部には固定コラム１４が取り付けられており、磁気フ
レーム１１の外側は、コイル１２に電気的に接続されて
いるケーブル１６の一部を含めて、樹脂製の封止部１５
により覆われている。磁気フレーム１１の外方端面には
カバー１７が取り付けられるようになっており、このカ
バー１７と固定コラム１４との間には、固定コラム１４
を前方に押し付けるための波形のウェーブワッシャ１８
が組み込まれている。

【０００６】ボビン１３の前端部内にはプランジャ１９
が軸方向に摺動自在に装着されるようになっており、コ
イル１２に通電するとプランジャ１９の後端面は固定コ
ラム１４の先端面に当接することになる。このプランジ
ャ１９の移動ストロークはこのプランジャ１９の先端部
に設けられる弁体の移動ストロークともなるので、高い
精度が要求されることになる。

【０００７】このため、固定コラム１４の後端部に形成
されるフランジ部１４ａと同一の径を有するコラム素材
を切削する際には、切削部の長さＬの寸法を前記した高
い精度となるように切削作業を行う必要がある。また、
フランジ部１４ａが接触する磁気フレーム１１の一部分
１４ｂを座ぐり加工しているが、その部分１４ｂの寸法
精度も同様に高くすることが必要である。

【０００８】したがって、従来では、フランジ部１４ａ
の外径を有するコラム素材を用いてフランジ部１４ａ以
外の殆どの部分を切除しなければならないので、材料が
無駄になるのみならず、磁気フレーム１１の座ぐり加工
および固定コラム１４の切削加工の加工精度を高める必
要があり、切削加工後の固定コラム１４の寸法を測定し
なければならないので製造が容易ではなく、さらには所
定の精度となって製品化される製品の歩留りも低くなる
という問題点がある。

【０００９】このような問題点は、固定コラム１４を磁
気フレーム１１に対してねじ部材を用いて固定するよう
にした場合にも同様である。

【００１０】また、実開平６−２６２１号公報は、磁気
フレームの内側に固定鉄心を配置するようにしたソレノ
イドとこのソレノイドを成形するための金型を開示して
おり、この金型には固定鉄心を支持するための当接部が
設けられている。他方の金型には磁気フレームの上面に
当接する押圧部が設けられており、この押圧部と当接部
との間の距離を固定鉄心の長さよりも僅かに短く設定す
ることにより、磁気フレームの下面に固定鉄心を密に当
接するようにしている。

【００１１】しかしながら、このような金型を用いてソ
レノイドを製造するには、固定鉄心の加工誤差を所定の
範囲内に設定する必要があり、この誤差を超えた固定鉄
心にあっては、磁気フレームが変形したり、磁気フレー
ムと固定鉄心との間に隙間が形成され、その隙間の中に
樹脂が入り込んでしまうという問題点があった。

【００１２】本発明の目的は、電磁弁のソレノイドにお
ける固定コラムの先端面の位置を高い精度に設定しつつ
容易にソレノイドを製造し得るようにすることにある。

【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１５】すなわち、本発明の電磁弁のソレノイド
は、コイルが巻き付けられたボビン、このボビンの後端
部内に組み付けられる固定コラムおよび磁気フレームに
よりソレノイド本体を形成し、固定コラムの後端部にソ
レノイド本体を覆う樹脂封止部を成形する際に樹脂材料
が入り込む小径の溝を形成し、樹脂封止部を成形する際
に、ボビンの先端部内に嵌合される嵌合ピンとの間で固
定コラムを挟み付けるとともに軸方向に摺動自在となり
ばね力が付勢された位置決め部材が接触する接触面を前
記固定コラムに樹脂封止部から露出させて形成したこと
を特徴とする。

【００１６】また、本発明の電磁弁のソレノイドの製造
方法は、コイルが巻き付けられたボビン、このボビンの
後端部内に組み付けられる固定コラムおよび磁気フレー
ムを有するソレノイド本体を組み立てる工程と、ソレノ
イド本体を覆う樹脂封止部に対応した空洞部を形成する
第１と第２の金型の一方に設けられた嵌合ピンにボビン
の先端部を嵌合させる嵌合工程と、他方の金型に軸方向
に摺動自在に設けられるとともにばね力が付勢された位
置決め部材と前記嵌合ピンとの間で固定コラムを挟み付
けてこれを位置決めする位置決め工程と、空洞部内に金
型を型閉めした状態で樹脂を注入し、固定コラムの後端
部に形成された小径の溝の中に樹脂を入り込ませながら
樹脂封止部を成形する成形工程とを有することを特徴と
する。

【００１７】本発明にあっては、固定コラムを軸方向に
摺動自在となった位置決め部材と嵌合ピンとの間で挟み
付けて固定コラムを位置決め保持するようにしたことか
ら、固定コラムの誤差を位置決め部材により吸収するこ
とができ、固定コラムの長さ精度を高くすることなく、
ソレノイド内に組み込まれた状態では、固定コラムの先
端面の位置精度を極めて高い精度とすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図２は本発明の一実施の形態である電磁弁
のソレノイドを示す断面図であり、図２にあっては図１
に示した従来のソレノイドと共通する部材には同一の符
号が付されている。

【００２０】このソレノイド１０の磁気フレーム１１
は、先端部１１ａとこれの両端部に一体となり先端部１
１ａとにより断面がＵ字形状となる側部１１ｂ，１１ｃ
を有し、両方の側部１１ｂ，１１ｃの後端面には端板部
１１ｄが配置されており、これらにより全体的に四角形
となった磁気フレーム１１が形成されている。

【００２１】磁気フレーム１１の中には、コイル１２が
巻き付けられたボビン１３が配置され、ボビン１３の後
端部に組み付けられる固定コラム１４は磁気フレーム１
１の端板部１１ｄに形成された孔を貫通して磁気フレー
ム１１の後方に突出しており、この突出した部分には他
の部分よりも小径となった溝２１が形成されている。こ
れらの磁気フレーム１１、コイル１２、ボビン１３およ
び固定コラム１４によってソレノイド本体２０が形成さ
れている。

【００２２】図２に示すように、固定コラム１４の後端
部には、図１に示す場合のような大径のフランジ部１４
ａが形成されていないので、フランジ部の外径を有する
コラム素材を切り出して固定コラム１４を製造すること
なく、溝２１のみを切削することによって、図１に示す
場合よりも細い素材を用いて固定コラム１４を製造する
ことができる。

【００２３】ソレノイド本体２０は樹脂封止部２２によ
り覆われており、この樹脂封止部２２を形成する樹脂
は、磁気フレーム１１の外側のみならず、磁気フレーム
１１とコイル１２との間にも入り込んでいる。そして、
図２に示す樹脂封止部２２は、図１における樹脂封止部
１５とカバー１７とが一体の形状となっているので、図
１に示す場合のように、カバー１７の取り付け工程が不
要となるだけでなく、部品点数を低減することが可能と
なる。

【００２４】このようなソレノイド１０を用いて電磁弁
を組み立てるときには、ボビン１３の先端部内にはプラ
ンジャ１９が軸方向に摺動自在に装着されることにな
る。樹脂封止部２２を射出成形などの樹脂成形手段によ
って成形する際には、ソレノイド本体２０は成形用の金
型の中に配置されることになり、その成形に際しては、
プランジャ１９の部分には嵌合ピンが嵌合され、この嵌
合ピンとの間で固定コラム１４を位置決め固定するため
の位置決め部材を固定コラム１４の後端面に接触させ
る。したがって、固定コラム１４のうち位置決め部材が
接触することになる接触面１４ｃは、樹脂封止部２２に
より覆われることなく、切り欠き部２３が形成され、こ
の切り欠き部２３を介して固定コラム１４の接触面１４
ｃは外部に露出される。

【００２５】次に、図２に示すソレノイドを製造する手
順について説明すると、まず、組立工程において、コイ
ル１２が巻き付けられたボビン１３と、このボビン１３
の後端部内に組み付けられる固定コラム１４と磁気フレ
ーム１１とを有するソレノイド本体２０が組み立てられ
る。

【００２６】このソレノイド本体２０は、図３に示され
る樹脂成形金型に搬入されることになるが、この樹脂成
形金型は下側の第１金型３１と、これに対して上下動自
在となった上側の第２金型３２とを有し、これらは型合
わせ面３３の部分で型合わせされて、内部に樹脂封止部
２２の外形に対応したキャビティ部つまり空洞部３４が
形成される。第１金型３１にはソレノイドにより作動さ
れるプランジャ１９に対応してボビン１３内に嵌合され
る嵌合ピン３５を有しており、ソレノイド本体２０を樹
脂成形金型に搬入する際には、まず、ソレノイド本体２
０のボビン１３内に嵌合ピン３５を嵌合させる。

【００２７】このように嵌合させた後に、第２金型３２
を下側の第１金型３１に向けて接近させる。第２金型３
２には軸方向に摺動自在に位置決め部材３６が設けられ
ており、この位置決め部材３６には圧縮コイルばね３７
によって空洞部３４内に突出する方向のばね力が付勢さ
れている。したがって、型合わせを行うと、固定コラム
１４は嵌合ピン３５の上端面と位置決め部材３６の下端
面との間で挟み付けられて位置決めがなされる。これに
より、長さ寸法の誤差が大きい固定コラム１４を使用し
ても、図３に示す固定コラム１４の下端面の位置、つま
り下端面とソレノイド１０の先端面との間の高さ寸法Ｈ
を高い精度とすることができる。長さ寸法の誤差が大き
な固定コラム１４が使用されても、その誤差に対応して
位置決め部材３６が圧縮コイルばね３７のばね力に抗し
て軸方向に移動するので、常に高さ寸法Ｈは高い精度に
維持される。

【００２８】次いで、型閉めされた状態のもとで、空洞
部３４内に溶融状態の樹脂を注入すると、ソレノイド本
体２０の外側および隙間の部分に樹脂が入り込むととも
に、溝２１の中にも樹脂が入り込んで、樹脂封止部２２
が成形される。

【００２９】図４は固定コラム１４の拡大図であり、固
定コラム１４の長さ寸法Ｍを高い精度で製造しなくと
も、必ずその先端面の位置は嵌合ピン３５によって正確
に位置決めされ、プランジャ１９の移動ストロークを高
い精度とすることができる。なお、図４に示すように、
固定コラム１４にはシール部材を収容する溝２４が形成
され、さらに固定コラム１４の先端面にはプランジャ１
９が密着し続けないようにするための溝２５が形成され
ている。

【００３０】図５はソレノイド１０の後端面を示す図で
あり、ソレノイド１０を電磁弁にねじ結合するためのね
じ部材が貫通する取付孔２７が２つ形成されている。図
６はソレノイド１０の側面を示す図であり、ソレノイド
１０は樹脂封止部２２により全体的に覆われている。

【００３１】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３２】たとえば、磁気フレーム１１の形状として
は、図２に示される形状のみならず、図１に示すような
形状としても良い。また、固定コラム１４の外周面のう
ち端板部１１ｄに対応する部分に溝を形成し、その溝に
Ｏリングなどのシール材を組み込むことにより、樹脂封
止部２２を樹脂成形する際に樹脂材料が固定コラム１４
と端板部１１ｄとの間からボビン１３内に入り込むこと
を防止できる。

【００３３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３４】(1).固定コラムの長さ寸法の精度を高くす
ることなく、ソレノイド内に取り付けられた状態におけ
る固定コラムの先端面の位置を高い精度で位置決めする
ことができる。

【００３５】(2).固定コラムにフランジ部を形成するこ
とが不要となり、小径の固定コラム素材を使用すること
が可能となる。

【００３６】(3).従来のように、ウェーブワッシャなど
を組み込むことが不要となり、部品点数を減少させるこ
とができる。

【００３７】(4).このようにして、低コストで固定コラ
ムの先端面が極めて高い精度となったソレノイドが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のソレノイドを示す断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態であるソレノイドを示す
断面図である。

【図３】図２に示すソレノイドを製造するための樹脂成
形金型を示す断面図である。

【図４】図２に示された固定コラムを拡大して示す正面
図である。

【図５】ソレノイドの後端面を示す平面図である。

【図６】図５の側面図である。

【符号の説明】

１０ ソレノイド １１ 磁気フレーム １２ コイル １３ ボビン １４ 固定コラム １５ 樹脂封止部 １６ ケーブル １７ カバー １８ ウェーブワッシャ １９ プランジャ ２０ ソレノイド本体 ２１ 溝 ２２ 樹脂封止部 ２３ 切り欠き部 ２４，２５ 溝 ２７ 取付孔 ３１ 第１金型 ３２ 第２金型 ３３ 型合わせ面 ３４ 空洞部 ３５ 嵌合ピン ３６ 位置決め部材 ３７ 圧縮コイルばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルが巻き付けられたボビン、このボ
   ビンの後端部内に組み付けられる固定コラムおよび磁気
   フレームによりソレノイド本体を形成し、 前記固定コラムの後端部に、前記ソレノイド本体を覆う
   樹脂封止部を成形する際に樹脂材料が入り込む小径の溝
   を形成し、 前記樹脂封止部を成形する際に、前記ボビンの先端部内
   に嵌合される嵌合ピンとの間で前記固定コラムを挟み付
   けるとともに軸方向に摺動自在となりばね力が付勢され
   た位置決め部材が接触する接触面を前記固定コラムに前
   記樹脂封止部から露出させて形成したことを特徴とする
   電磁弁のソレノイド。
2. 【請求項２】 コイルが巻き付けられたボビン、このボ
   ビンの後端部内に組み付けられる固定コラムおよび磁気
   フレームを有するソレノイド本体を組み立てる工程と、 前記ソレノイド本体を覆う樹脂封止部に対応した空洞部
   を形成する第１と第２の金型の一方に設けられた嵌合ピ
   ンに、前記ボビンの先端部を嵌合させる嵌合工程と、 他方の金型に軸方向に摺動自在に設けられるとともにば
   ね力が付勢された位置決め部材と前記嵌合ピンとの間で
   前記固定コラムを挟み付けてこれを位置決めする位置決
   め工程と、 前記空洞部内に前記金型を型閉めした状態で樹脂を注入
   し、前記固定コラムの後端部に形成された小径の溝の中
   に樹脂を入り込ませながら前記樹脂封止部を成形する成
   形工程とを有することを特徴とする電磁弁のソレノイド
   の製造方法。