JP3368346B2 - 電磁石装置 - Google Patents

電磁石装置

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JP3368346B2
JP3368346B2 JP25700793A JP25700793A JP3368346B2 JP 3368346 B2 JP3368346 B2 JP 3368346B2 JP 25700793 A JP25700793 A JP 25700793A JP 25700793 A JP25700793 A JP 25700793A JP 3368346 B2 JP3368346 B2 JP 3368346B2
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coil winding
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善利 田口
達郎 石川
光弘 河合
宏之 宮浦
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は電磁石装置、特に、2次
成形でコイルを樹脂モールドし、電磁継電器に組み込ま
れる電磁石装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、コイルの絶縁性を高めるため、2
次成形でコイルを樹脂モールドする電磁石装置として
は、例えば、図20に示すように、スプール1にコイル
6を巻回し、樹脂モールドしたものがある(図21)。
すなわち、両端に鍔部2,3を有する前記スプール1
は、その胴部の略中央部に中央鍔部4を設けることによ
り、胴部を第1コイル巻回部1aと第2コイル巻回部1
bとに仕切ったもので、前記中央鍔部4の上端面には交
差するガイド溝4a,4bが形成されている。そして、
前記鍔部2にインサート成形したコイル端子5のからげ
部5aにコイル6をからげた後、スプール1の第1コイ
ル巻回部1aにコイル6を巻回し、ついで、前記中央鍔
部4のガイド溝4aを介して第2コイル巻回部1bに引
き出してコイル6を巻回し、さらに、前記中央鍔部4の
ガイド溝部4bを介して第1コイル巻回部1aにコイル
6を巻き戻し、前記鍔部2にインサート成形したコイル
端子7のからげ部7aにからげてハンダ付けしていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の電磁石
装置によれば、中央鍔部4のガイド溝部4a,4bでコ
イル6が重なり合うので、樹脂モールドの際の樹脂熱で
コイルの絶縁皮膜が若干溶融,剥離してコイル6が短絡
しやすい。 【0004】また、中央鍔部4の外周面から第2コイル
巻回部1bの胴部外周面まで引き下ろしてコイル6が巻
回されているので、樹脂モールドの際の樹脂圧でコイル
6に張力が作用し、中央鍔部4の縁部でコイル6が断線
しやすい。 【0005】さらに、コイル6の巻き始め部分と巻き終
わり部分とが鍔部2の内側面近傍で接触するので、樹脂
モールドの際の樹脂熱でコイル6の絶縁皮膜が若干溶
融,剥離してコイル6が短絡しやすい。 【0006】そして、コイル6は、コイル端子5のから
げ部5aからスプール1の第1コイル巻回部1aの胴部
外周面まで引き下ろして巻回されているので、樹脂モー
ルドの際の樹脂圧でコイル6に張力が作用し、鍔部2の
縁部でコイル6が断線しやすく、歩留まりが悪いという
問題点がある。 【0007】本発明は、前記問題点に鑑み、樹脂モール
ドの際の樹脂熱,樹脂圧がコイルに加わっても、コイル
が短絡せず、断線しない電磁石装置を提供することを目
的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁石装
置は、前記目的を達成するため、中間部に設けた鍔部で
スプールの胴部を第1コイル巻回部と第2コイル巻回部
とに仕切り、前記第1コイル巻回部にコイルを途中まで
巻回し、ついで、前記第2コイル巻回部にコイルを巻回
し終わった後、再度、前記第1コイル巻回部の残り部分
にコイルを連続的に巻回し、前記コイルを樹脂モールド
する電磁石装置において、前記鍔部の外周面に往路用ガ
イド溝および復路用ガイド溝を交差しないように設ける
とともに、これらのガイド溝の少なくとも一方の底面を
巻回したコイルの表面高さに応じて傾斜させ、第1コイ
ル巻回部と第2コイル巻回部とを結ぶ前記コイルの往復
線を、前記鍔部の外周面縁部における曲げ角度が鈍角と
なるように前記ガイド溝の前記底面にそれぞれ配した構
成としてある。 【0009】 【作用】したがって、本発明の請求項1によれば、鍔部
に設けた交差しない一対のガイド溝を介してコイルが連
続的に巻回されることになる。 【0010】 【実施例】次に、本発明の実施例を図1ないし図19の
添付図面に従って説明する。本実施例にかかる電磁石装
置は、電磁継電器を構成するベースブロック20に組み
込まれる電磁石ブロック10に適用した場合である。 【0011】電磁石ブロック10は、図1ないし図10
に示すように、断面略コ字形の鉄芯11をインサート成
形したスプール12にコイル16を巻回して形成したも
のである。なお、説明の便宜上、図1においてはコイル
16を省略してある。 【0012】前記スプール12は、図1に示すように、
その両端に形成した鍔部13,14の上端面から前記鉄
芯11の両端に位置する磁極面11a,11bがそれぞ
れ露出している一方、前記鍔部13,14に一組の中継
端子17,18がそれぞれインサート成形され、そのか
らげ部17a,18aが前記鍔部13,14の両側端面
からそれぞれ突出している。さらに、前記鍔部13に
は、図7に示すように、その側端面に沿ってガイド溝1
3aが形成され、その一方の開口部が前記からげ部17
aの基部近傍に位置し、他方の開口部が、鍔部13の内
側面のうち、第1コイル巻回部12aの外周面近傍に位
置している。前記鍔部14にも、ガイド溝13aと同様
なガイド溝14aが形成されている。 【0013】なお、前記中継端子17,18は、図4お
よび図6に示すように、そのアンカー部17b,18b
が鍔部13,14にそれぞれ奥深くインサート成形さ
れ、2次成形の際の変形を防止している。 【0014】前記スプール12の中央から偏心した位置
に設けられた中央鍔部15には、永久磁石を挿入するた
めの挿入孔15aが形成され、さらに、この挿入孔15
aを挟むように平行なガイド溝15b,15cが設けら
れている。このガイド溝15bの底面は水平であり(図
9)、その両側開口部が前記スプール12の第1,第2
コイル巻回部12a,12bの外周面近傍にそれぞれ位
置している。これに対し、ガイド溝15cの底面は傾斜
しており(図10)、一方の開口部が第1コイル巻回部
12aの外周面近傍に位置し、他方の開口部が第2コイ
ル巻回部12bの外周面から離れた高い所に位置してい
る。ただし、第1コイル巻回部12aに向けて開口する
ガイド溝15b,15cの開口部は第1コイル巻回部1
2aの外周面から略同一の距離に位置している。なお、
ガイド溝15b,15cの形状は必ずしもこれに限ら
ず、いずれもが巻回したコイルの表面高さに応じて傾斜
していてもよく、また、巻回するコイルの巻回数に応じ
て傾斜角度,設置位置等は適宜選択できる。 【0015】したがって、鍔部13にインサート成形し
た中継端子17のからげ部17aにコイル16の一端部
をからげた後、このコイル16を鍔部13に設けたガイ
ド溝13aに沿わせてスプール12の第1コイル巻回部
12aまで引き出し、所望の巻回数の約20%を巻回し
た後、中央鍔部15に形成したガイド溝15bに沿って
第2コイル巻回部12bまで引き出し、所望の巻回数
(100%)を巻回した後、中央鍔部15のガイド溝1
5cに沿わせて第1コイル巻回部12aまで再び引き戻
して残る80%の巻回数を巻回し、ついで、コイル16
を中継端子18のからげ部18aにからげた後、からげ
部17a,18aにハンダ付けすることにより、コイル
16の巻回作業が完了する。 【0016】本実施例によれば、第1コイル巻回部12
aに対するコイル16の最初の巻回作業における巻回数
が約20%と少なく、第2回目の巻回数が残る約80%
であるので、コイル16の最終の巻き終わり部分が第1
コイル巻回部12aにおける最初の巻回作業によるコイ
ル16の巻き終わり部分から所定の距離だけ離れること
になる。このため、後述する2次成形の際に最外周面に
位置するコイル16の絶縁皮膜が樹脂材の熱によって若
干溶融,剥離しても、最外周面に位置するコイル16
と、その直下に位置するコイル16との電圧差が小さ
く、短絡しにくいので、歩留まりが良くなるという利点
がある。 【0017】なお、前記巻回数は前述のものに限らず、
例えば、第1コイル巻回部12aにおける最初の巻回作
業で所定の巻回数の約50%を巻回するようにしてもよ
い。 【0018】また、鍔部13,14,15と、第1,第
2コイル巻回部1a,1bとの隅部に、コイル16の断
線を防止するテーパ面を形成しておいてもよい。さら
に、スプール12に巻回したコイル16の断線を防止す
るため、例えば、その外表面にテフロン等からなる絶縁
テープを巻回したり、あるいは、接着剤を塗布して保護
層を予め形成しておいてもよい。 【0019】ベースブロック20は、前記電磁石ブロッ
ク10をリードフレーム60と一体に2次成形して形成
したものである。すなわち、前記リードフレーム60
は、図11に示すように、フープ材の所定位置に固定接
点23a,24aを固着一体化し、打ち抜いて連結部6
1を備えたコイル端子21、共通端子22,固定接点端
子23,24の一部、および、接続突起62を形成した
後、図11の斜線で示した部分を切除し、折り曲げたも
のである(図12)。そして、図13ないし図15に示
すように、リードフレーム60を反転し、コイル端子2
1の自由端部に前記電磁石ブロック10の中継端子1
7,18をそれぞれ載置して位置決めした後、レーザ溶
接で接続一体化する。 【0020】次に、図16に示すように、リードフレー
ム60に一体化した電磁石ブロック10を下金型70に
組み込み、ついで、前記下金型70に上金型73を組み
合わせ、上金型73に組み付けた位置決め部材74,7
4で鉄芯11の角部を係止することにより、電磁石ブロ
ック10の挿入孔15aを下金型70に突設した位置決
めピン71に嵌合するとともに、鉄芯11の磁極面11
a,11bを突き出しピン72,72に突き合わせ、キ
ャビティ77内に前記電磁石ブロック10を位置決めす
る。 【0021】そして、上金型73に設けたランナー75
のゲート76から溶融した樹脂材を電磁石ブロック10
の注入孔15dに注入し、樹脂圧で電磁石ブロック10
を下金型70に押し付けて強固に位置決めするととも
に、注入孔15dから溢れ出た樹脂材をキャビティ77
内に充填することにより、ベースブロック20を形成す
る。ついで、下金型70を引き下げた後、突き出しピン
72,72で鉄芯11を突き出すことにより、ベースブ
ロック20が得られる(図18)。なお、前述の2次成
形により、ベースブロック20の外側面の上方縁部に、
連続する嵌合面25が形成されるとともに、その外側面
の下方縁部にシール材ガイド用の傾斜面26が形成され
る。 【0022】前述の実施例では、上金型73に設けた位
置決め部材74,74で電磁石ブロック10を下金型7
0に初期の位置決めをし、ランナー75のゲート76か
ら射出する樹脂材の樹脂圧で強固に位置決めする場合に
ついて説明したが、必ずしもこれに限らず、図17に示
すように、上金型73に設けたランナー75のゲート7
6、および、ランナー78,78のゲート79,79か
ら射出する樹脂材の樹脂圧で電磁石ブロック10を下金
型70に押し付けて強固に位置決めするようにしてもよ
い。 【0023】次に、図19に示すように、2次成形で得
たベースブロック20と一体なリードフレーム60にプ
レス加工を施し、連結部61からコイル端子21を切り
出し、共通端子22および固定接点端子23,24を連
結部63から切り離し、ついで、各端子の先端部を下方
側に折り曲げ、さらに、各端子を基部から下方に折り曲
げることにより、ベースブロック20が完成する。そし
て、このベースブロック20に図示しない永久磁石およ
び接極子ブロックを組み込み、ケースを嵌合してリード
フレーム60からベースブロック20を脱落させた後、
シールすることにより、電磁継電器が完成する。なお、
説明の便宜上、他の構成部品の詳細な説明は省略する。 【0024】本実施例によれば、リードフレーム60の
接続突起62がベースブロック10の外側面にインサー
ト成形されているので、各端子22,23,24を切り
離しても、ベースブロック20がリードフレーム60か
ら脱落せず、リードフレーム60と一体に搬送できる。
しかも、共通端子22の略T字形状の接続受け部22a
から延在したアンカー用突起22bがベースブロック1
0の外側壁にインサート成形されているので、ベースブ
ロック10の外側面から突出する共通端子22を屈曲し
ても、接続受け部22aがベースブロック20の開口縁
部から浮き上がらず、動作特性にバラツキが生じないと
いう利点がある。 【0025】前述の実施例では、各端子21,22,2
3,24の先端部を予め内方に屈曲しておく場合につい
て説明したが、必ずしもこれに限らず、外方に予め屈曲
しておいてもよく、あるいは、後述するシール材80で
シールし、予備ハンダ付けした後に内方また外方に屈曲
するようにしてもよい。なお、各端子の先端部を内方に
屈曲することにより、床面積が小さくなり、実装密度が
高くなるという利点がある一方、各端子の先端部を外方
に屈曲することにより、ハンダ付けが容易になり、接着
信頼性が高くなるという利点がある。 【0026】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる電磁石装置によれば、従来例のようにコイルが
交差することがないので、樹脂モールドの際に加わる樹
脂熱でコイルの絶縁皮膜が若干溶融,剥離しても、従来
例のようにコイルは短絡しない。しかも、本発明によれ
ば、一対のガイド溝の少なくとも一方の底面が巻回した
コイルの表面高さに応じて傾斜し、鍔部の外周面縁部に
おけるコイルの曲げ角度が鈍角となるように前記ガイド
溝の底面にコイルが配されるので、樹脂モールドの際に
樹脂圧がコイルに加わっても、コイルは断線しないとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明にかかる電磁石ブロックを示す斜視図
である。 【図2】 図1に示した電磁石ブロックの断面図であ
る。 【図3】 図1に示した電磁石ブロックの平面図であ
る。 【図4】 図1に示した電磁石ブロックの正面図であ
る。 【図5】 図1に示した電磁石ブロックの底面図であ
る。 【図6】 図1に示した電磁石ブロックの左側面図であ
る。 【図7】 図1に示した電磁石ブロックの横断面図であ
る。 【図8】 図1に示した電磁石ブロックの中央横断面図
である。 【図9】 図1に示した電磁石ブロックの部分断面図で
ある。 【図10】 図1に示した電磁石ブロックの部分断面図
である。 【図11】 本発明にかかる電磁石装置の製造に使用す
るリードフレームの平面図である。 【図12】 図11のリードフレームに曲げ加工を施し
た状態を示す平面図である。 【図13】 本発明にかかる電磁石装置の製造に使用す
るリードフレームに電磁石ブロックを載置した状態を示
す平面図である。 【図14】 図13に示したリードフレームの正面図で
ある。 【図15】 図13に示したリードフレームの左側面図
である。 【図16】 本発明にかかる電磁石装置を製造する際に
行う2次成形の方法を示す断面図である。 【図17】 図16に示した2次成形とは別の方法を示
す断面図である。 【図18】 本発明にかかる2次成形で形成したベース
ブロックを示す斜視図である。 【図19】 本発明にかかる2次成形で形成したベース
ブロックにプレス加工を施した状態を示す斜視図であ
る。 【図20】 従来例にかかる電磁石装置の実施例を示す
斜視図である。 【図21】 図20に示した電磁石装置に2次成形を施
した状態を示す斜視図である。 【符号の説明】 10…電磁石ブロック、12…スプール、12a,12
b…第1,第2コイル…巻回部、13,14…鍔部、1
3a,14a…ガイド溝、15…中央鍔部、15b,1
5c…ガイド溝、17,18…中継端子、17a,18
a…からげ部、21…コイル端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮浦 宏之 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 実開 昭57−157107(JP,U) 実開 昭54−26661(JP,U) 実開 昭57−87505(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 5/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 中間部に設けた鍔部でスプールの胴部を
    第1コイル巻回部と第2コイル巻回部とに仕切り、前記
    第1コイル巻回部にコイルを途中まで巻回し、ついで、
    前記第2コイル巻回部にコイルを巻回し終わった後、再
    度、前記第1コイル巻回部の残り部分にコイルを連続的
    に巻回し、前記コイルを樹脂モールドする電磁石装置に
    おいて、 前記鍔部の外周面に往路用ガイド溝および復路用ガイド
    溝を交差しないように設けるとともに、これらのガイド
    溝の少なくとも一方の底面を巻回したコイルの表面高さ
    に応じて傾斜させ、第1コイル巻回部と第2コイル巻回
    部とを結ぶ前記コイルの往復線を、前記鍔部の外周面縁
    部における曲げ角度が鈍角となるように前記ガイド溝の
    前記底面にそれぞれ配したことを特徴とする電磁石装
    置。
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