JP2004079628A

JP2004079628A - Electromagnetic coil

Info

Publication number: JP2004079628A
Application number: JP2002234967A
Authority: JP
Inventors: Keiji Akashi; 明石　敬二; Yoshio Furuta; 古田　良夫
Original assignee: Katakura Industries Co Ltd
Current assignee: Katakura Industries Co Ltd
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic coil having an excellent heat resistance, an excellent hydrolytic resistance and a resistance to acid/alkali/salt. <P>SOLUTION: In the electromagnetic coil 1 for generating a magnetic force by energizing, coils 15, 16 wound on a bobbin 10, lead wires 20 for energizing the coils 15, 16, and a grommet 21 for protecting the wires 20 are integrally resin-sealed by a thermoplastic plastic having a molding temperature of 280°C or higher. The wires 20 are drawn out from a resin-sealing layer 25 made of the thermoplastic plastic directly to an exterior via the grommet 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，電磁弁などの駆動源として利用される電磁コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁コイルによって弁体を駆動させる電磁弁が広く普及している。例えばガス自動車などの燃料供給路にも，エンジンへの燃料供給をＯＮ／ＯＦＦするための遮断弁が設けられ，この遮断弁の駆動源として電磁コイルが利用されている。
【０００３】
通常，電磁コイルは，ボビンに巻き付けられたコイルやリード線などを，外側から一体的に樹脂封止した構造を有している。また最近では，樹脂封止するに際し，再利用が困難な熱硬化性の樹脂に代り，熱可塑性の樹脂が利用されるようになってきた。このような熱可塑性の樹脂で封止された電磁コイルに関して，特開平８−７８２２２のマグネットコイル，特開平８−８３７２０のモールドコイル部品などが公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁コイルでは，樹脂封止するための熱可塑性樹脂として，ＰＥＴ，ＰＢＴ等，成形温度が比較的低いプラスチックが用いられている。しかしながら，例えばガス自動車などの遮断弁に利用される電磁コイルなどには，高温にも耐えられ，かつ，加水分解性や優れた各種の耐酸性，耐アルカリ性，耐塩性を有する性能が要求される。
【０００５】
本発明の目的は，優れた耐熱性と耐加水分解性や酸・アルカリ・塩に対する耐性を備えた電磁コイルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために，本発明にあっては，通電により磁力を発生させる電磁コイルであって，ボビンに巻き付けられたコイルと，前記コイルに通電するリード線と，前記リード線を保護するグロメットが，成形温度が２８０℃以上の熱可塑性プラスチックで一体的に樹脂封止され，前記リード線は，前記熱可塑性プラスチックからなる樹脂封止層から，前記グロメットを介して，外部に直接引き出されている。前記ボビンに，ガス抜き穴が形成されていても良い。また，前記熱可塑性樹脂は，例えばシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）である。前記グロメットは，例えばゴム材からなる。前記グロメットからリード線が抜き出される箇所は，例えばシリコン樹脂などの弾性部材で保護されているのが良い。この場合，前記樹脂封止層には，前記グロメットからリード線が抜き出される箇所を囲む凹部が形成され，該凹部に弾性部材が埋め込まれていても良い。
【０００７】
本発明によれば，例えばＳＰＳなどの成形温度が２８０℃以上の熱可塑性プラスチックで一体的に樹脂封止することにより，１３０℃以上の高温にも耐えることができ，優れた耐加水分解性や酸・アルカリ・塩に対する耐性を備えた電磁コイルを得ることができる。グロメットに弾性のあるゴム材を用いたことにより，リード線の保護と防水性を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態にかかる電磁コイルを，図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施の形態にかかる電磁コイル１の縦断面図である。この電磁コイル１は，例えばガス自動車などの燃料供給路に設けられる遮断弁の駆動源として利用される。
【０００９】
ボビン１０は，上下両端が開口した中空の円筒体１１の上下端と中間の高さに，３段の円盤形状のフランジ１２，１３，１４を取付けた構成を有している。後に図２に示すように，中空に形成された円筒体１１の内部には，駆動力としての磁力を伝達させる鉄心３５が挿入される。フランジ１２，１３及びフランジ１３，１４の間において，円筒体１１の外周面に，エナメル線などからなるコイル１５，１６がそれぞれ巻きつけられている。
【００１０】
ボビン１０において，円筒体１１の上端に取り付けられたフランジ１２には，コイル１５，１６周辺部の空気を外部に逃すためのガス抜き穴１９が形成されている。
【００１１】
コイル１５，１６には，リード線２０がはんだ付などによって電気的に接続されている。また，リード線２０を保護するためのグロメット２１が装着されている。そして，リード線２０を介して，コイル１５，１６に通電され，それにより磁力が発生させられる。
【００１２】
コイル１５，１６とリード線２０とグロメット２１は，樹脂封止層２５によって，外側から囲むように一体的に封止されている。この樹脂封止層２５は，例えばシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）などの如き成形温度が２８０℃以上の熱可塑性プラスチックによって，ボビン１０の外側からコイル１５，１６とリード線２０とグロメット２１を囲んで一体的に樹脂封止することにより形成されている。
【００１３】
グロメット２１は，例えば９０度程度の硬さを有するゴム材からなる。リード線２０は，樹脂封止層２５から，グロメット２１を介して，外部に引き出されている。更に，このようにグロメット２１からリード線２０が抜き出される箇所には，例えばシリコン樹脂などの弾性部材２６で保護されている。
【００１４】
この実施の形態では，樹脂封止層２５は，ボビン１０を外側から包み込むように全体として円筒形状をなし，その一部にグロメット２１を包み込むための凸部２７を形成した構成を有している。また，この凸部２７の先端面には，グロメット２１からリード線２０が抜き出される箇所を囲む凹部２８が形成されている。そして，この凹部２８に，前述のシリコン樹脂などからなる弾性部材２６が埋め込まれている。
【００１５】
図２は，この実施の形態の電磁コイル１を製造する際の，樹脂封止工程の説明するための縦断面図である。樹脂封止を行う場合，先ず，コイル１５，１６を巻きつけたボビン１０を，主金型３０の鋳型凹部３１内に挿入固定し，蓋金型３２によって，鋳型凹部３１を塞いだ状態にする。この場合，ボビン１０の円筒体１１内部に形成された中空部に鉄心３５を挿入し，ボビン１０から突出させた鉄心３５の先端部を，蓋金型３２に形成した穴３６に挿入することにより，鋳型凹部３１内においてボビン１０を位置決め固定しておくことができる。
【００１６】
また，コイル１５，１６に接続されているリード線２０は，鋳型凹部３１に連通して形成された穴４０を通し，主金型３０の外側に引出しておく。この場合，リード線２０を保護するためのグロメット２１を穴４０のほぼ中央に位置させ，リード線２０をこのグロメット２１内に通すようにする。なお，穴４０は，先に説明した樹脂封止層２５の一部に形成された凸部２７を形成させる空間である。
【００１７】
また，蓋金型３２に取り付けたジグ４５によって，主金型３０の外側から穴４０を塞ぐ。この場合，ジグ４５の内面に形成された凸部４６の先端にグロメット２１を支持することにより，グロメット２１を穴４０のほぼ中央に位置させる。また，グロメット２１内に通したリード線２０は，凸部４６の中央に形成した穴４７を通して，ジグ４５から主金型３０の外側に引出しておく。なお，凸部４６は，先に説明した樹脂封止層２５の凸部２７先端面の凹部２８を形成させるものである。
【００１８】
そして，このようにボビン１０を主金型３０の鋳型凹部３１内に挿入して蓋金型３２で塞いだ状態で，主金型３０の上部に設けられた通路５０から鋳型凹部３１内に，成形温度以上に昇温させたシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）などの如き熱可塑性プラスチックを流し込む。こうして鋳型凹部３１内に流し込まれた熱可塑性プラスチックは，鋳型凹部３１内全体に充満され，更に，鋳型凹部３１に連通して形成された穴４０内にも充満される。
【００１９】
なお，このように通路５０から流し込まれた熱可塑性プラスチックが鋳型凹部３１内及び穴４０内に充満される際には，主金型３０と蓋金型３２に適宜形成された複数の通気口５１を通じて鋳型凹部３１内及び穴４０内の空気が外部に押出される。こうして，熱可塑性プラスチックが鋳型凹部３１内及び穴４０内の全体に円滑に行渡ることとなる。また，熱可塑性プラスチックを流し込むことにより，コイル１５，１６周辺部の空気が加熱されて膨張するが，膨張した空気は，ガス抜き穴１９から通気口５１を通じて外部に速やかに排気されるので，コイル１５，１６周辺部に空気が残る心配がない。これにより，外側からボビン１０全体を包み込み，かつ，その一部に凸部２７を有し，凸部２７先端面には凹部２８を有する樹脂封止層２５が形成される。
【００２０】
そして，樹脂封止層２５が成形温度未満まで冷却され，充分に固化したら，樹脂封止層２５の周りから主金型３０と蓋金型３２とジグ４５を取外す。その後，樹脂封止層２５の凸部２７先端面に形成された凹部２８にシリコン樹脂などからなる弾性部材２６を埋め込む。こうして，図１で説明した電磁コイル１を製造することができる。
【００２１】
こうして製造された本発明の実施の形態にかかる電磁コイル１は，樹脂封止層２５内に空隙（ボイド）を生ずることなく，ボビン１０に巻き付けたコイル１５，１６やリード線２０，グロメット２１を樹脂封止層２５内に一体的に樹脂封止したものとなる。この電磁コイル１は，ＳＰＳなどの如き成形温度が２８０℃以上の熱可塑性プラスチックで一体的に樹脂封止されているので，１３０℃以上の高温にも耐えることができ，優れた耐加水分解性や酸・アルカリ・塩に対する耐性を備え，例えばガス自動車などの遮断弁にも利用することが可能である。また，グロメット２１や弾性部材２６で保護されることにより，リード線２０の損傷が防がれる構造である。しかも，リード線２０の引出し箇所がこれらグロメット２１や弾性部材２６で保護されていることにより，水分などがリード線２０を伝って樹脂封止層２５内に侵入する心配もない。
【００２２】
以上，本発明の好ましい実施の形態の一例を示したが，本発明はここに例示した形態に限定されない。例えば，本発明の電磁コイルは，遮断弁に限らず，種々の用途に適用される。また，樹脂封止には，ＳＰＳの他，成形温度が２８０℃以上の熱可塑性プラスチック，エンジニアプラスチックを利用できる。また，リード線２０の引出し箇所の防水効果を高めるために，接着剤でリード線２０の周りを埋めても良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば，優れた耐熱性を備え，優れた耐加水分解性や酸・アルカリ・塩に対する耐性を備えた電磁コイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電磁コイルの縦断面図である。
【図２】樹脂封止工程の説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
１　　電磁コイル
１０　ボビン
１１　円筒体
１２，１３，１４　フランジ
１５，１６　コイル
１９　ガス抜き穴
２０　リード線
２１　グロメット
２５　樹脂封止層
２６　弾性部材
２７　凸部
２８　凹部
３０　主金型
３１　鋳型凹部
３２　蓋金型
３５　鉄心[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic coil used as a drive source for an electromagnetic valve or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An electromagnetic valve that drives a valve body by an electromagnetic coil is widely used. For example, a shutoff valve for turning on / off fuel supply to an engine is also provided in a fuel supply path of a gas car or the like, and an electromagnetic coil is used as a drive source of the shutoff valve.
[0003]
Normally, an electromagnetic coil has a structure in which a coil, a lead wire, and the like wound around a bobbin are integrally resin-sealed from the outside. Recently, thermoplastic resin has been used instead of thermosetting resin, which is difficult to reuse, in resin sealing. As for such an electromagnetic coil sealed with a thermoplastic resin, a magnet coil disclosed in JP-A-8-78222 and a molded coil component disclosed in JP-A-8-83720 are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional electromagnetic coil, a plastic having a relatively low molding temperature, such as PET or PBT, is used as a thermoplastic resin for resin sealing. However, for example, electromagnetic coils used in shut-off valves of gas vehicles, etc., are required to be able to withstand high temperatures, and have hydrolytic properties and excellent various acid resistance, alkali resistance, and salt resistance. .
[0005]
An object of the present invention is to provide an electromagnetic coil having excellent heat resistance, hydrolysis resistance, and resistance to acids, alkalis, and salts.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an electromagnetic coil for generating a magnetic force when energized, the coil being wound on a bobbin, a lead wire for energizing the coil, and protecting the lead wire. The grommet is integrally resin-sealed with a thermoplastic resin having a molding temperature of 280 ° C. or more, and the lead wire is directly drawn out from the resin sealing layer made of the thermoplastic plastic to the outside via the grommet. ing. A gas vent hole may be formed in the bobbin. The thermoplastic resin is, for example, syndiotactic polystyrene (SPS). The grommet is made of, for example, a rubber material. The portion where the lead wire is extracted from the grommet is preferably protected by an elastic member such as a silicone resin. In this case, the resin sealing layer may be formed with a concave portion surrounding a portion where the lead wire is extracted from the grommet, and an elastic member may be embedded in the concave portion.
[0007]
According to the present invention, for example, by integrally sealing with a thermoplastic such as SPS having a molding temperature of 280 ° C. or more, it can withstand a high temperature of 130 ° C. or more, and has excellent hydrolysis resistance and An electromagnetic coil having resistance to acids, alkalis and salts can be obtained. By using an elastic rubber material for the grommet, protection of the lead wire and waterproofness can be obtained.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an electromagnetic coil according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic coil 1 according to an embodiment of the present invention. The electromagnetic coil 1 is used as a drive source of a shut-off valve provided in a fuel supply path of a gas car, for example.
[0009]
The bobbin 10 has a configuration in which three-stage disc-shaped flanges 12, 13, and 14 are attached to upper and lower ends of a hollow cylindrical body 11 whose upper and lower ends are open and an intermediate height. As shown later in FIG. 2, an iron core 35 for transmitting a magnetic force as a driving force is inserted into the hollow cylindrical body 11. Between the flanges 12, 13 and the flanges 13, 14, coils 15, 16 made of an enamel wire or the like are wound around the outer peripheral surface of the cylindrical body 11.
[0010]
In the bobbin 10, the flange 12 attached to the upper end of the cylindrical body 11 is provided with a gas vent hole 19 for letting air around the coils 15, 16 escape to the outside.
[0011]
Leads 20 are electrically connected to the coils 15 and 16 by soldering or the like. A grommet 21 for protecting the lead wire 20 is mounted. Then, electricity is supplied to the coils 15 and 16 via the lead wire 20, thereby generating a magnetic force.
[0012]
The coils 15 and 16, the lead wire 20 and the grommet 21 are integrally sealed by a resin sealing layer 25 so as to surround the same from the outside. The resin sealing layer 25 is made of a thermoplastic such as syndiotactic polystyrene (SPS) having a molding temperature of 280 ° C. or higher, surrounding the coils 15 and 16, the lead wire 20 and the grommet 21 from outside the bobbin 10. It is formed by integrally resin sealing.
[0013]
The grommet 21 is made of, for example, a rubber material having a hardness of about 90 degrees. The lead wire 20 is led out from the resin sealing layer 25 via the grommet 21. Further, the place where the lead wire 20 is extracted from the grommet 21 is protected by an elastic member 26 such as a silicone resin.
[0014]
In this embodiment, the resin sealing layer 25 has a cylindrical shape as a whole so as to wrap the bobbin 10 from the outside, and has a configuration in which a convex portion 27 for wrapping the grommet 21 is formed in a part thereof. . In addition, a concave portion 28 is formed on the distal end surface of the convex portion 27 so as to surround a place where the lead wire 20 is extracted from the grommet 21. The elastic member 26 made of the above-described silicon resin or the like is embedded in the concave portion 28.
[0015]
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view for explaining a resin sealing step when manufacturing the electromagnetic coil 1 of this embodiment. When performing resin sealing, first, the bobbin 10 around which the coils 15 and 16 are wound is inserted and fixed in the mold recess 31 of the main mold 30, and the mold recess 31 is closed by the lid mold 32. . In this case, the iron core 35 is inserted into a hollow portion formed inside the cylindrical body 11 of the bobbin 10, and the tip of the iron core 35 protruding from the bobbin 10 is inserted into a hole 36 formed in the lid mold 32. The bobbin 10 can be positioned and fixed in the mold recess 31.
[0016]
The lead wire 20 connected to the coils 15 and 16 is drawn out of the main mold 30 through a hole 40 formed in communication with the mold recess 31. In this case, the grommet 21 for protecting the lead wire 20 is located substantially at the center of the hole 40, and the lead wire 20 is passed through the grommet 21. The hole 40 is a space in which the convex portion 27 formed on a part of the resin sealing layer 25 described above is formed.
[0017]
The hole 40 is closed from the outside of the main mold 30 by a jig 45 attached to the lid mold 32. In this case, by supporting the grommet 21 at the tip of the convex portion 46 formed on the inner surface of the jig 45, the grommet 21 is positioned substantially at the center of the hole 40. The lead wire 20 passed through the grommet 21 is drawn out of the jig 45 to the outside of the main mold 30 through a hole 47 formed at the center of the projection 46. Note that the convex portion 46 is for forming the concave portion 28 at the distal end surface of the convex portion 27 of the resin sealing layer 25 described above.
[0018]
Then, with the bobbin 10 inserted into the mold recess 31 of the main mold 30 and closed with the lid mold 32 in this manner, the bobbin 10 is inserted into the mold recess 31 through the passage 50 provided in the upper portion of the main mold 30. A thermoplastic such as syndiotactic polystyrene (SPS) heated to a temperature higher than the molding temperature is poured. The thermoplastic poured into the mold recess 31 in this manner fills the entire mold recess 31 and further fills the hole 40 formed to communicate with the mold recess 31.
[0019]
When the thermoplastic resin poured from the passage 50 fills the inside of the mold recess 31 and the hole 40, the plurality of ventilation holes 51 formed in the main mold 30 and the lid mold 32 as appropriate. The air in the mold concave portion 31 and the hole 40 is extruded to the outside. In this manner, the thermoplastic material smoothly spreads in the entirety of the mold concave portion 31 and the hole 40. Also, by pouring in the thermoplastic, the air around the coils 15 and 16 is heated and expanded, but the expanded air is quickly exhausted to the outside through the vent hole 51 through the gas vent hole 19. There is no fear that air will remain around 15,16. As a result, a resin sealing layer 25 is formed which wraps the entire bobbin 10 from the outside, has a convex portion 27 on a part thereof, and has a concave portion 28 on the tip end surface of the convex portion 27.
[0020]
Then, when the resin sealing layer 25 is cooled to a temperature lower than the molding temperature and is sufficiently solidified, the main mold 30, the lid mold 32, and the jig 45 are removed from around the resin sealing layer 25. After that, an elastic member 26 made of silicon resin or the like is embedded in a concave portion 28 formed on the tip end surface of the convex portion 27 of the resin sealing layer 25. Thus, the electromagnetic coil 1 described with reference to FIG. 1 can be manufactured.
[0021]
The electromagnetic coil 1 according to the embodiment of the present invention manufactured as described above can be formed by winding the coils 15 and 16 wound around the bobbin 10, the lead wire 20, and the grommet 21 without generating a void (void) in the resin sealing layer 25. The resin sealing layer 25 is integrally resin-sealed. Since the electromagnetic coil 1 is integrally resin-sealed with a thermoplastic such as SPS having a molding temperature of 280 ° C. or more, it can withstand a high temperature of 130 ° C. or more and has excellent hydrolysis resistance. It has resistance to acid, alkali, and salt, and can be used for shut-off valves of gas vehicles, for example. Further, the structure is such that the lead wire 20 is prevented from being damaged by being protected by the grommet 21 and the elastic member 26. In addition, since the lead-out portion of the lead wire 20 is protected by the grommet 21 and the elastic member 26, there is no fear that moisture or the like enters the resin sealing layer 25 along the lead wire 20.
[0022]
As described above, an example of the preferred embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the embodiment illustrated here. For example, the electromagnetic coil of the present invention is not limited to a shutoff valve, but is applied to various uses. For the resin sealing, in addition to SPS, a thermoplastic plastic or engineering plastic having a molding temperature of 280 ° C. or more can be used. Further, in order to enhance the waterproof effect of the lead-out portion of the lead wire 20, the periphery of the lead wire 20 may be filled with an adhesive.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an electromagnetic coil having excellent heat resistance, excellent hydrolysis resistance and resistance to acids, alkalis and salts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic coil according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining a resin sealing step.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 electromagnetic coil 10 bobbin 11 cylindrical body 12, 13, 14 flange 15, 16 coil 19 gas vent hole 20 lead wire 21 grommet 25 resin sealing layer 26 elastic member 27 convex portion 28 concave portion 30 main mold 31 mold concave portion 32 cover metal Type 35 iron core

Claims

通電により磁力を発生させる電磁コイルであって，
ボビンに巻き付けられたコイルと，前記コイルに通電するリード線と，前記リード線を保護するグロメットが，成形温度が２８０℃以上の熱可塑性プラスチックで一体的に樹脂封止され，
前記リード線は，前記熱可塑性プラスチックからなる樹脂封止層から，前記グロメットを介して，外部に直接引き出されていることを特徴とする，電磁コイル。An electromagnetic coil that generates a magnetic force when energized,
A coil wound around a bobbin, a lead wire for energizing the coil, and a grommet for protecting the lead wire are integrally resin-sealed with a thermoplastic resin having a molding temperature of 280 ° C. or more.
The electromagnetic coil, wherein the lead wire is directly drawn out from the resin sealing layer made of the thermoplastic plastic through the grommet.

前記ボビンに，ガス抜き穴が形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の電磁コイル。The electromagnetic coil according to claim 1, wherein a gas vent hole is formed in the bobbin.

前記熱可塑性樹脂は，シンジオタクチックポリスチレンであることを特徴とする，請求項１又は２に記載の電磁コイル。3. The electromagnetic coil according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is syndiotactic polystyrene.

前記グロメットは，ゴム材からなることを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の電磁コイル。4. The electromagnetic coil according to claim 1, wherein the grommet is made of a rubber material.

前記樹脂封止層には，前記グロメットからリード線が抜き出される箇所を囲む凹部が形成されており，該凹部に弾性部材が埋め込まれていることを特徴とする，請求項１，２，３又は４に記載の電磁コイル。4. The resin sealing layer according to claim 1, wherein a concave portion surrounding a portion where a lead wire is extracted from the grommet is formed, and an elastic member is embedded in the concave portion. Or the electromagnetic coil according to 4.