JP3137228U

JP3137228U - ソレノイド

Info

Publication number: JP3137228U
Application number: JP2007006911U
Authority: JP
Inventors: 幸宏佐藤
Original assignee: 有限会社ミツワ
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2017-09-06

Abstract

【課題】コイル側コネクタの形状や大きさを適宜変更することができるソレノイドを提供する。
【解決手段】中空状の筒状部を有するボビン１と、ボビン１の筒状部外周に巻回されるコイル２と、ボビン１の筒状部内周に軸方向に移動自在に挿入支持される可動鉄心６と、コイル２の両端子と電気的に接続され電源側コネクタが着脱自在に連結されるコイル側コネクタ８とを備えたソレノイドにおいて、ボビン１に対して固定されボビン１とは別体に形成されたベース部７を設け、ベース部７にコイル側コネクタ８を取付固定する。
【選択図】図３

Description

この考案は、コイル側コネクタを備えたソレノイドに関する。

中空状の筒状部を有するボビンと、ボビンの筒状部外周に巻回されるコイルと、ボビンの筒状部内周に軸方向に移動自在に挿入支持される可動鉄心とを備え、コイルに電流を流し、ボビンの筒状部内の磁界を変化させ、前記可動鉄心をボビンの軸方向に往復作動させるソレノイドが従来公知である。

上記ソレノイドは、油圧バルブの開閉制御、スイッチの入切制御等、様々な分野に応用されるが、コイルに電流を流すための両端子（プラス側端子及びマイナス側端子）の配線作業が面倒であるという欠点があった。

上記欠点を改善するため、上記コイルの両端子と電気的に接続され電源側コネクタに着脱自在に接続されるコイル側コネクタを設け、配線作業の手間を省いたソレノイドが公知となっている（特許文献１，２及び３を参照）。
特開２００７−２７１５６号公報特開２００２−８９１９号公報特許第３８２９２４６号公報

しかし、上記特許文献のソレノイドはコイル側（特許文献１はコイルを覆うコイルカバー、特許文献２及び３はコイルが巻回されるボビン）にコイル側コネクタが一体的に成形されている。このため、コイル側コネクタの形状や大きさがコイルカバーやボビンの形状、大きさ等により大幅に制限され、汎用性が低いという課題が残る。
本考案は上記課題を解決し、コイル側コネクタの形状や大きさを適宜変更することができるソレノイドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本考案のノレノイドは、第１に中空状の筒状部を有するボビン１と、ボビン１の筒状部外周に巻回されるコイル２と、ボビン１の筒状部内周に軸方向に移動自在に挿入支持される可動鉄心６と、前記コイル２の両端子３１ａ，３１ａと電気的に接続され電源側コネクタ２１が着脱自在に連結されるコイル側コネクタ８とを備えたソレノイドにおいて、ボビン１に対して固定されボビン１とは別体に形成されたベース部７を設け、該ベース部７にコイル側コネクタ８を取付固定したことを特徴としている。

第２に、コイル側コネクタ８とコイル２の電気的接続部をカバー体１８で覆って保護したことを特徴としている。

第３に、ベース部７をボビン１の一端側に設置したことを特徴としている。

第４に、ボビン１を囲繞して支持するフレーム３を設けたことを特徴としている。

第５に、ボビン１の筒状部内周に軸方向の固定鉄心４を挿入固定したことを特徴としている。

第６に、固定鉄心４とベース部７間でフレーム３を挟持して固定したことを特徴としている。

第７に、コイル側コネクタ８をボビン１の軸方向に対して垂直方向に向けて固定することを特徴としている。

第８に、コイル側コネクタ８をボビン１の軸方向に向けて固定することを特徴としている。

以上のように構成される本考案のソレノイドによれば、ベース部を設け、該ベース部にコイル側コネクタを設置するため、ベース部の許容する範囲内で設置するコイル側コネクタの形状や大きさを適宜変更することができるため、汎用性が高い。

以下、図示する例に基づき、本考案の実施形態について説明する。
図１（Ａ）は本発明を適用したソレノイドの正面図であり、（Ｂ）は電源側コネクタの側面図であり、（Ｃ）は電源側コネクタの正面図である。図２（Ａ）は本発明を適用したソレノイドの側面図であり、（Ｂ）は板フレームの正面図である。図３は本発明を適用したソレノイドの平面図である。本ソレノイドは、主に、ボビン１と、ボビン１に巻回されるコイル２と、ボビン２を支持するフレーム３と、固定鉄心４と、ボビン１の軸方向に移動自在に支持される可動鉄心６（プランジャー）と、ベース部７と、ベース部７に取付固定されるコイル側コネクタ８（ソケット，リセプタクル）とから構成されている。

上記ボビン１は、合成樹脂によって構成され、中空状の略円筒形状に成形されており、両端が開放されるとともに、該２つの各開口端に略長方形状のフランジ部９が形成されている。そして、上記ボビン１の外周面にコイル２が巻回され、該コイル２の外周面を保護テープ１１で覆って保護している。

上記フレーム３は、金属製の主フレーム１２及び板フレーム１３からなる。主フレーム１２は、略長方形の金属製の板を折り曲げて平面視略逆Ｕ字形に形成されており、左右の側部が略平行に対向し、前端部によって該左右の側部の前端同士が連結されている。主フレーム１２の前端部には固定鉄心４を挿通固定させる固定孔１２ａが穿設され、左右の各側部の後端には切欠き部１２ｂが形成されている。

板フレーム１３は可動鉄心６を挿入する挿入孔１３ａが穿設された方形状の板状部材である。板フレーム１３の左右の各側部からは外方に突出する嵌合爪１３ｂが突設されている。該左右の各嵌合爪１３ａを主フレームの対応する切欠き部３ｂにかしめ入れて嵌合させることにより、主フレーム１２の左右側部間に板フレーム１３を架設固定している。そして、フレーム３は、全体として、上下が開放され平面視前後方向に長い略長方形状の枠体を構成している。前述のボビン１は前後方向に向けられ、上下及び左右がフレーム３の内周に囲繞された状態で、支持固定される。なお、ボビン１のフレーム３への支持構造については後述する。

上記固定鉄心４は、略円柱形状の本体部４ａと、該本体部４ａの一方の端面から同心軸上に突出形成された略円柱形状の固定部４ｂとからなる（図４参照）。固定部４ｂの径は本体部４ａの径よりも小さく且つ前述の固定孔１２ａの径と略同一になるように形成されている。

上記可動鉄心６は板フレーム１３の挿入孔１３ａを介してボビン１の内周面に軸方向に移動自在な状態で挿入支持される略円柱形状の部材であり、挿入端側でない端部にフランジ６ａが形成され、可動鉄心６が所定位置以上ボビン１の内周面に挿入されることを防止している。

上記ベース部７は、側部及び底部からなる正面視略Ｌ字側のアングル部材１４と、アングル部材１４の側部後端の内面側及び底部後端の内面側に下端及び右側端が固着される正面視方形状の取付プレート１６とを備え、該取付プレート１６を介して前述した主フレーム１２の前端部外面に取付固定される。すなわち、ベース部７が主フレーム１２を介してボビン１の一端側に設置される。

取付プレート１６には前述した固定孔１２ａと略同一径の取付孔１６ａが穿設されている。アングル部材１４の底部内面（上面）にはコイル側コネクタ８が取付固定され、底部外面には方形状の回路基板１７が設置されている（図５参照）。該回路基板１７はコイル側コネクタ８とコイル２とを電気的に接続せしめ、後述するカバー体１８によってカバーされる。なお、ベース部７のフレーム３への取付構造、回路基板１７のアングル部材１４への設置手段及びカバー体１８の構成については後述する。

上記コイル側コネクタ８は、規格化された汎用品であり、連結口１９と、電源側コネクタ２１（コネクタ）と係合するための係合部２２と、２つの接続端子２３，２３とを備えている。連結口１９はボビン１の軸方向に対して垂直方向に向けられている。各接続端子２３は、一端が連結口１９付近まで延設され、他端がコイル側コネクタ８本体から下方に延設されている。

該接続端子２３の他端はベース部７のアングル部材１４の底部に穿設された端子孔１４ａ及び回路基板１７に穿設された接続孔１７ａを貫通し、回路基板１７の下面側から突出している（図５参照）。回路基板１７の下面の上記接続孔１７ａ付近にはパターン回路２４が形成されており、このパターン回路２４に該接続端子２３の他端を半田付けすることにより、パターン回路２４と接続端子２３とを電気的に導通させるとともに、コイル側コネクタ８がベース部７に取付固定される（同図参照）。

一方、電源側コネクタ２１も、規格化された汎用品であり、コイル側コネクタ８の連結口１９に応じた形状に成形された連結部２６と、該連結部２６に形成された２つの接続口２６ａ，２６ａと、コイル側コネクタ８と係合するための係合部２７とを備えており、上記接続口２６ａに電源（図示しない）側からの導線２８の終端が固定されている。

そして、電源側コネクタ２１の連結部２６をコイル側コネクタ８の連結口１９に挿入し、互いの係合部２２，２７を係合させると、コイル側コネクタ８の各接続端子２３が対応する電源側コネクタ２１の接続口２６ａに挿入され、接続口２６ａ内の上記導線２８の終端と接触し、電源とコイル側コネクタ８の接続端子２３とが電気的に接続される。また、コイル側コネクタ８と電源側コネクタと２１は、互いを離間させる方向に力を加えると係合が解除され、着脱自在になっている。

図４はボビンのフレームへの支持構造及びベース部のフレームへの取付構造を示す図面であり、（Ａ）は固定鉄心、主フレーム及びベース部の分解平断面図であり、（Ｂ）は主フレームに固定鉄心及びベース部を取り付けた状態を示す平断面図であり、（Ｃ）は主フレームに固定鉄心及びベース部を固定した状態を示す平断面図である。まず、主フレーム１２の前端部の外面とベース部７の取付プレート１６の後面とを当接させ、主フレーム１２の固定孔１２ａにベース部７の取付孔１６ａの位置を合わせる。

次に、固定鉄心４の固定部４ｂを主フレーム１２の内面側から上記固定孔１２ａ及び取付孔１６ａに挿通し、本体部４ａの固定部４ｂ形成側の端部を主フレーム１２の前端部内面に当接させると固定部４ｂの先端が取付プレート１６から突出した状態になり、該突出部分にワッシャー２９を嵌め込む（図４（Ｂ）参照）。

そして、固定部４ｂの先端部の径を他の部分の径に対して大きくするため、固定部４ｂの先端部に大きな力を加えて該先端部をドーム状の変形させる。すると、固定部４ｂの先端部が上記固定孔１２ａ及び取付孔１６ａの径に対して大きくなり（同図（Ｃ）参照）、ワッシャー２９、ベース部７の取付プレート１６及び主フレーム１２の前端部が固定鉄心４の本体部４ａと固定部４ｂ先端部との間に締着され、主フレーム１２の前端部が固定鉄心４の本体部４ａとベース部７の取付プレート１６との間に挟持され、互いが強固に固定される。

なお、ワッシャー２９は、固定鉄心４の先端部に大きな力を加えて変形させる際、ベース部７と固定鉄心４の先端部との間で緩衝材として機能し、樹脂製のベース部７が破壊されるのを防止している。

図５（Ａ）は本ソレノイドの分解底面図であり、（Ｂ）は本ソレノイドの組立途中の底面図であり、（Ｃ）は本ソレノイドの組立後の底面図である。まず、コイル２が巻回されたボビン１と主フレーム１２に固定された固定鉄心４とを同芯軸上に配置し、ボビン１の内周面内に固定鉄心４の本体部４ａを挿入する。この際、上記ボビン１に形成された各フランジ部９の周縁が主フレーム１２の左右両側部の内面に当接するため、主フレーム１２に対してボビン１が左右方向に移動すること及び左右回動することが防止される。

この状態で、板フレーム１３を主フレーム１２に架設固定すると、主フレーム１２の前端部内面及び板フレーム１３内面に上記ボビン１の両端が当接し、ボビン１がフレーム３に支持固定されるとともに、板フレーム１３の挿入孔１３ａとボビン１の内周面内とが連通した状態になる。上記ボビン１の固定鉄心４挿入側の端部には先端に上記コイル２の両端子３１ａが形成された２本の接続線３１（被膜線，導線）が配置されている。

一方、ベース部７の底部外面側には、上記回路基板１７が嵌め込まれる方形状の回路スペース３２と、上記接続線３１を配線するための配線スペース３３と、ベース部７の底部外面を覆うカバー体１８を取り付けるための取付スペース３４とが切抜形成されている。

回路スペース３２には上記回路基板１７が嵌め込まれ、接着剤、ボルト又はピン等によりベース部７に固定される。配線スペース３３は回路スペース３２と主フレーム１２との間に設けられており、上記２本の接続線３１の端子３１ａを回路基板１７上のパターン回路２４に半田付けした際に該２本の接続線３１が配線スペース３３に嵌め込まれ、回路基板１７に対して接続線３１が移動することが防止される。ちなみに、接続線３１の端子３１ａのパターン回路２４への半田付けにより、コイル２と前述のコイル側コネクタ８の接続端子２３とが電気的に接続される。

取付スペース３４は、ベース部７の底部における主フレーム１２の前端部外面と隣接する辺以外の３辺に沿う平面視略逆Ｕ字形に形成されている。カバー体１８は、主フレーム１２の前端部外面と近接する側及びベース部７の底部外面と近接する側が開放された蓋状部材であり、ベース部７の底部外面と近接する側の開口端が上記取付スペース３４に対応した逆Ｕ字形状に形成された取付端１８ａをなし、主フレーム１２の前端部外面と近接する側の開口端にベース部７の上記配線スペース３３を露出させる切欠き１８ｂが設けられている。

そして、該カバー体１８の取付端１８ａを上記取付スペース３４に嵌め込み固定し、切欠き１８ｂを介して、ボビン１側に設けられた上記２つの接続線３１をカバー体１８内に配線している。なお、カバー体１８をベース部７に固定する際に、接着剤等を用いてもよい。

最後に、可動鉄心６を板フレーム１３の挿入孔１３ａを介してボビン１の内周面内に挿入し、ソレノイドの組立が完了する。

なお、図示する例ではボビン１の軸方向を前後方向に向けているが、ボビン１の軸方向を上下方向、左右方向等に向けて使用してもよい。この際には、ソレノイドの構成部品もボビン１の向き変更に対応してその向きが変更される。例えば、ボビン１の軸方向を上下方向に変更すると、フレーム３は前後方向が開放された正面視上下方向に長い略長方形状になるようにその向きが変更される。

以上、ボビン１の軸方向に対してコイル側コネクタ８の連結口１９が垂直方向を向いたソレノイドの例につき説明したが、図６はコイル側コネクタ８の連結口１９がボビン１の軸方向に向けられたソレノイドの例につき示している。該ノレノイドは、コイル側コネクタ８の設置方向の変更に対応して、ベース部７の端子孔１４ａ及び回路基板１７の接続孔１７ａの穿設箇所、回路基板１７に形成されるパターン回路２４のパターンが変更される他は、前述のソレノイドと略同一に構成されている。

（Ａ）は本発明を適用したソレノイドの正面図であり、（Ｂ）は電源側コネクタの側面図であり、（Ｃ）は電源側コネクタの正面図である。（Ａ）は本発明を適用したソレノイドの側面図であり、（Ｂ）は板フレームの正面図である。本発明を適用したソレノイドの平面図である。ボビンのフレームへの支持構造及びベース部のフレームへの取付構造を示す図面であり、（Ａ）は固定鉄心、主フレーム及びベース部の分解平断面図であり、（Ｂ）は主フレームに固定鉄心及びベース部を取り付けた状態を示す平断面図であり、（Ｃ）は主フレームに固定鉄心及びベース部を固定した状態を示す平断面図である。（Ａ）は本ソレノイドの分解底面図であり、（Ｂ）は本ソレノイドの組立途中の底面図であり、（Ｃ）は本ソレノイドの組立後の底面図である。他の実施例を示すソレノイドの平面図である。

符号の説明

１ボビン
２コイル
３フレーム
４固定鉄心
６可動鉄心（プランジャー）
７ベース部
８コイル側コネクタ（ソケット，リセプタクル）
１８カバー体
２１電源側コネクタ（コネクタ）
３１ａ端子

Claims

中空状の筒状部を有するボビン（１）と、ボビン（１）の筒状部外周に巻回されるコイル（２）と、ボビン（１）の筒状部内周に軸方向に移動自在に挿入支持される可動鉄心（６）と、前記コイル（２）の両端子（３１ａ），（３１ａ）と電気的に接続され電源側コネクタ（２１）が着脱自在に連結されるコイル側コネクタ（８）とを備えたソレノイドにおいて、ボビン（１）に対して固定されボビン（１）とは別体に形成されたベース部（７）を設け、該ベース部（７）にコイル側コネクタ（８）を取付固定したソレノイド。
コイル側コネクタ（８）とコイル（２）の電気的接続部をカバー体（１８）で覆って保護した請求項１のソレノイド。
ベース部（７）をボビン（１）の一端側に設置した請求項１又は２のソレノイド。
ボビン（１）を囲繞して支持するフレーム（３）を設けた請求項１，２又は３のソレノイド。
ボビン（１）の筒状部内周に軸方向の固定鉄心（４）を挿入固定した請求項４のノレノイド。
固定鉄心（４）とベース部（７）間でフレーム（３）を挟持して固定した請求項５のソレノイド。
コイル側コネクタ（８）をボビン（１）の軸方向に対して垂直方向に向けて固定する請求項１，２，３，４，５又は６のソレノイド。
コイル側コネクタ（８）をボビン（１）の軸方向に向けて固定する請求項１，２，３，４，５又は６のソレノイド。