特許 7580224 ボビン、電気製品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】ボビン、電気製品

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/06 20060101AFI20241101BHJP

【ＦＩ】

H01F7/06 G

H01F7/06 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020142197

(22)【出願日】2020-08-26

(65)【公開番号】P2022037958

(43)【公開日】2022-03-10

【審査請求日】2023-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】510118846

【氏名又は名称】シンフォニアマイクロテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130498

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 禎哉

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 崇紘

【審査官】井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－１６８１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７２５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０６５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７０４２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側をコネクタ差込延伸部に設定し、他端側をコイル巻回延伸部に設定したＬ字端子のうち前記コネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した状態で使用可能なボビンであり、
前記端子差込穴のうち入口側の所定箇所に連通し且つ前記端子差込穴に対する前記コネクタ差込延伸部の挿入方向に対向する対向壁同士によって前記挿入方向の空間が区画される収容部を備え、
前記コネクタ差込延伸部を前記端子差込穴に挿入した状態で、前記コイル巻回延伸部を所定角度回転させて前記収容部に収容したセット状態において前記コイル巻回延伸部が前記収容部から外れる方向へ移動することを規制するストッパをさらに備え、
前記ストッパが、前記セット状態において前記収容部を被覆する端子カバーであることを特徴とするボビン。

【請求項2】

前記セット状態における前記コネクタ差込延伸部の長手方向及び前記コイル巻回延伸部の長手方向が共に当該ボビンを備えたアクチュエータの中心軸方向に直交または略直交する方向である請求項１に記載のボビン。

【請求項3】

請求項１又は２の何れかに記載のボビンを備えていることを特徴とする電気製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタを差し込んで通電させるアクチュエータ等の電気製品に適用可能なＬ字端子付きボビン、及び電気製品に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ボビンのコネクタ接続部（以下、結線部）にコネクタが差し込まれた状態で通電するアクチュエータ等の電気製品では、結線部に一対のＬ字端子が設けられているものが多い。コネクタを結線部に差し込んだ際に、差込時の押圧力によってＬ字端子がコネクタから抜け外れてしまうと結線不良になる。

【0003】

そこで、下記特許文献１には、一対のコネクタピン（Ｌ字端子）をインサート成形により結線部に固定する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実公平６－２６７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、Ｌ字端子をインサート成形によって結線部に固定する構成であれば、専用の金型の製作がコストアップを招来し、組立途中にＬ字端子が変形した場合に容易に交換できないというデメリットがある。

【0006】

そこで、Ｌ字端子のうち一端側であるコネクタ差込延伸部をボビンの端子差込穴に圧入し、その圧力による保持力でＬ字端子が端子差込穴から抜け外れることを防止する構成が採用される場合もある。

【0007】

しかし、このような構成を採用すると、部品不良等で端子差込穴による保持力が弱ければコネクタをコネクタ接続部に差し込んだ際に、差込時の押圧力によってＬ字端子が抜け外れてしまい、他端側に巻いていたコイルが断線する事態が発生する可能性があった。

【0008】

本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、簡単な構造でありながら、Ｌ字端子が抜け外れることを防止し、コイルの断線も防止可能なボビンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

すなわち本発明に係るボビンは、一端側をコネクタ差込延伸部に設定し、他端側をコイル巻回延伸部に設定したＬ字端子のうちコネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した状態で使用可能なものであり、端子差込穴のうち入口側の所定箇所に連通し且つ端子差込穴に対するコネクタ差込延伸部の挿入方向に対向する対向壁同士によって挿入方向の空間が区画される収容部を備え、コネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した状態で、コイル巻回延伸部を所定角度回転させて収容部に収容したセット状態にしていることを特徴としている。

【0010】

このような本発明に係るボビンは、Ｌ字コイルの一端側であるコネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した状態で、コイル巻回延伸部を所定角度回転させて収容部に収容したセット状態にしているため、コネクタ差込延伸部が配置される部分にコネクタを差し込んだ際に、差込時の押圧力によってＬ字端子に反挿入方向（コネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した方向の反対方向）へ押し戻される力が作用しても、コイル巻回延伸部が収容部の対向壁のうち挿入方向手前側の対向壁に当たってそれ以上反挿入方向への移動が規制されることで、Ｌ字端子が抜け外れる事態を防止することができ、また、それによってコイル巻回延伸部に巻かれたコイルの断線も防止することができる。このような本発明に係るボビンは、インサート成形によってＬ字端子の装着位置を固定する態様と比較して、Ｌ字端子固定用の金型が不要であり、構造の単純化及びコストダウンを図ることができる。

【0011】

特に、本発明に係るボビンは、セット状態においてコイル巻回延伸部の移動を規制するストッパ、より具体的にはコイル巻回延伸部が収容部から外れる方向（離間する方向）へ移動することを規制するストッパを備えたものであるため、安定したセット状態を維持することができる。

【0012】

さらにストッパは、セット状態において収容部を被覆する端子カバーとして機能するため、コイル巻回延伸部が収容部から外れる方向（離間する方向）へ移動することを防止し、安定したセット状態を維持することができる。

【0013】

また、本発明に係るボビンがアクチュエータを構成する部品である場合に、セット状態におけるコネクタ差込延伸部の長手方向及びコイル巻回延伸部の長手方向が共にアクチュエータの中心軸方向に直交または略直交する方向であれば、Ｌ字端子がアクチュエータの中心軸方向に飛び出る姿勢で配置されないため、アクチュエータ全体の軸方向寸法のコンパクト化に貢献する。

【0014】

また、本発明に係る電気製品は、結線部を必須とし、上述のボビンを備えていることを特徴としている。このような本発明に係る電気製品によれば、結線部にコネクタを差し込んだ際の押圧力でＬ字端子が抜け外れる事態を防止・抑制することができ、コイルの断線も回避することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、Ｌ字コイルの一端側であるコネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した状態で、コイル巻回延伸部を所定角度回転させて収容部に収容したセット状態にする構成を採用しているため、簡単な構造でありながらＬ字端子が抜け外れないボビンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るボビンを備えたアクチュエータの全体外観図。

【図2】同実施形態におけるアクチュエータの平面図。

【図3】同実施形態におけるアクチュエータの側面図。

【図4】図３のＱ領域の内部構造を示す要部断面図。

【図5】同実施形態におけるＬ字端子固定取付処理手順を示す図。

【図6】同実施形態における挿入ステップ前の状態を図１に対応して示す図。

【図7】図６の要部拡大図。

【図8】同実施形態における挿入ステップ完了時点の状態を図１に対応して示す図。

【図9】同実施形態における回転収容ステップ完了時点の状態を図１に対応して示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るボビン１は、図１及び図３に示すように、例えばアクチュエータＸ等の電気製品を構成する部品であり、概略円筒状のボビン本体１１と、外部機器のコネクタを差し込む結線部１２とを有するものである。ボビン本体１１の軸中心は、電気製品（本実施形態ではアクチュエータＸ）の軸中心と一致している。アクチュエータＸは、ロータＲ、アーマチュアＡ及びフィールドＦをボビン本体１１と共に同心円状に相互に組み付けた小型電気製品である。

【0018】

結線部１２は、図１乃至図４に示すように、ボビン本体１１の上向き面における外周縁近傍領域に設けられ且つ先端部分がボビン本体１１の外周縁よりも径方向外側に突出する形態を有する端子ボックス２と、端子ボックス２内に収容された一対のＬ字端子３（図４参照）と、端子カバー４とを備えたものである。なお、図４は、図３のＱ領域拡大図であって図２のａ－ａ線断面に相当する図である。

【0019】

Ｌ字端子３は、図４及び図６に示すように、一端側を端子ボックス２の端子差込穴２１に挿入するコネクタ差込延伸部３１に設定し、他端側をコイルが巻回されるコイル巻回延伸部３２に設定したものである。本実施形態のＬ字端子３は、所定の直径を有する金属線形品を折り曲げ加工して成形されたものであり、コネクタ差込延伸部３１及びコイル巻回延伸部３２の基端同士が連続し、コネクタ差込延伸部３１及びコイル巻回延伸部３２が９０度の角度で交差するように設定したものである。

【0020】

端子ボックス２には、図６及び図７に示すように、端子差込穴２１を２つ並べて形成している。端子差込穴２１の延伸方向は、端子ボックス２の突出方向（ボビン本体１１の径方向内側から外側に向かう方向）と一致している。したがって、端子差込穴２１に対するＬ字端子３の挿入方向Ｄ１も端子ボックス２の突出方向と一致する。また、端子ボックス２には、端子差込穴２１のうち入口に連通する空間であって且つコイル巻回延伸部３２を収容する収容部２２を形成している。収容部２２は、端子差込穴２１に対するＬ字端子３の挿入方向Ｄ１（以下、挿入方向Ｄ１）に所定の隙間を隔てて対向する対向壁２３，２４同士によって区画された細長い空間であり、上方及び一方の側方に開口した空間である。本実施形態では、収容部２２の挿入方向Ｄ１の隙間（対向壁２３，２４同士の隙間）の寸法を、Ｌ字端子３の直径（コイル巻回延伸部３２の直径）よりも若干大きい寸法に設定している。また、本実施形態の端子ボックス２は、Ｌ字端子３の数と同数の収容部２２を有し、隣り合う収容部２２同士の間に仕切り壁２５を設けている（図７参照）。

【0021】

このような端子ボックス２にＬ字端子３を挿入して固定する処理は、図５に示すステップを経ることで完了する。具体的には、先ず、コネクタ差込延伸部３１を端子差込穴２１に挿入する（挿入ステップＳ１）。この際、図６及び図７に示すように、コイル巻回延伸部３２の先端が上方を向く姿勢でＬ字端子３を挿入する。収容部２２の空間を区画する挿入方向Ｄ１に向かい合う対向壁２３，２４のうち挿入方向Ｄ１手前側の対向壁２３（前壁）には、コイル巻回延伸部３２の先端が上方を向く姿勢である場合にのみＬ字端子３の挿入方向Ｄ１への移動を許容するスリット２６が形成されている。このスリット２６を通じて、収容部２２は挿入方向Ｄ１手前側（挿入方向Ｄ１上流側）の外部空間に連通している。スリット２６の下側開口縁から端子差込穴２１の入口に亘ってＬ字端子３の直径に応じた凹溝２７を形成している。この凹溝２７を利用することによって端子差込穴２１にコネクタ差込延伸部３１を挿入する処理をスムーズに行うことができる。挿入ステップＳ１を完了した時点のボビン１を図８に示す。

【0022】

ここで、図６及び図８に示すように、コイル巻回延伸部３２の先端が上方を向く姿勢にある場合、コイル巻回延伸部３２の延伸方向はアクチュエータＸの軸方向Ｘ１と一致し、アクチュエータＸ全体における軸方向Ｘ１の製品寸法が、コイル巻回延伸部３２の長さに応じてサイズアップすることになる。

【0023】

挿入ステップＳ１を完了した状態、つまりコイル巻回延伸部３２が対向壁２３（前壁）のスリット２６を越えて収容部２２に臨む位置までＬ字端子３のコネクタ差込延伸部３１を端子差込穴２１に挿入した状態で、図９に示すように、コイル巻回延伸部３２を回転させて収容部２２に収容する（回転収容ステップＳ２）。本実施形態では、コネクタ差込延伸部３１を回転中心軸としてコイル巻回延伸部３２を９０度回転させることで、コイル巻回延伸部３２を収容部２２に収容したセット状態になるように設定している。このセット状態で、コイル巻回延伸部３２は、収容部２２の底面部に当接するとともに、挿入方向Ｄ１において収容部２２の対向壁２３，２４同士の間に位置付けられる。したがって、このセット状態においてＬ字端子３全体は、挿入方向Ｄ１への移動及び挿入方向Ｄ１の反対方向（反挿入方向Ｄ２）への移動が規制される。

【0024】

以上の手順（挿入ステップＳ１、回転収容ステップＳ２）をＬ字端子３の数だけ行う。本実施形態では２本のＬ字端子３を端子ボックス２に設けており、一方のＬ字端子３の回転収容ステップＳ２におけるコイル巻回延伸部３２を回転させる方向と、他方のＬ字端子３の回転収容ステップＳ２におけるコイル巻回延伸部３２を回転させる方向は逆方向である。２つのＬ字端子３それぞれについて回転収容ステップＳ２まで完了すると、各Ｌ字端子３のコイル巻回延伸部３２は同一直線上に並ぶように設定している（図９参照）。

【0025】

回転収容ステップＳ２に続いて、収容部２２を上方から被覆する位置に端子カバー４を取り付ける（端子カバー装着ステップＳ３、図１参照）。本実施形態では、図４に示すように、端子カバー４の所定箇所に設けた係合部４１をボビン本体１１の上向き面に設けた係合部５に係合させることで端子カバー４をボビン本体１１に取り付けることができる。端子カバー４を取り付けた状態において各Ｌ字端子３のコイル巻回延伸部３２が挿入ステップＳ１終了時点の位置（先端が上方を向く位置）に戻る方向への移動を規制することができる。すなわち、セット状態において収容部２２を被覆する端子カバー４が、セット状態においてコイル巻回延伸部３２が収容部２２から外れる方向（離間する方向）へ移動することを規制するストッパとして機能する。具体的には、端子カバー４として、Ｌ字端子３を上方から押さえる端子押さえ部４２を有するものを適用し、端子押さえ部４２が少なくともＬ字端子３のコイル巻回延伸部３２の基端側領域を上方から押さえることによって、コイル巻回延伸部３２が収容部２２から外れる方向へ移動することを規制する。図４に示すように、本実施形態では、端子押さえ部４２がＬ字端子３のコイル巻回延伸部３２の基端側領域とコネクタ差込延伸部３１の基端側領域を上方から押さえるように設定している。本実施形態のボビン１は、回転収容ステップＳ２を完了した時点でＬ字端子３のコイル巻回延伸部３２の先端側領域が収容部２２から飛び出た状態にあり、この部分にコイルを巻回可能に構成している（図示省略）。そして、この飛び出た部分（コイル巻回部分）も含むコイル巻回延伸部３２全体を端子カバー４が被覆するように設定している（図１及び図２参照）。

【0026】

以上の手順を経て、抜き外し不能に固定されたＬ字端子３を有する結線部１２にすることができる。

【0027】

このように、本実施形態に係るボビン１は、端子差込穴２１のうち入口側の所定箇所に連通し且つ端子差込穴２１に対するコネクタ差込延伸部３１の挿入方向Ｄ１に対向する対向壁２３，２４同士によって挿入方向Ｄ１の空間が区画される収容部２２を備え、コネクタ差込延伸部３１を端子差込穴２１に挿入した状態で、コイル巻回延伸部３２を所定角度回転させて収容部２２に収容したセット状態にしているため、コネクタ差込延伸部３１が配置される部分にコネクタを差し込んだ際に、差込時の押圧力によってＬ字端子３に反挿入方向Ｄ２へ押し戻される力が作用しても、コイル巻回延伸部３２が収容部２２の対向壁２３，２４のうち挿入方向Ｄ１手前側の対向壁２３（前壁）に当たってそれ以上反挿入方向Ｄ２への移動が規制されることで、Ｌ字端子３が抜け外れる事態を防止することができる。その結果、コイル巻回延伸部３２に巻いていたコイルが断線する事態の発生も防止することができる。さらに、このような本実施形態に係るボビン１は、インサート成形によってＬ字端子の装着位置を固定する態様と比較して、Ｌ字端子固定用の金型が不要であり、構造の単純化及びコストダウンを図ることができる。

【0028】

特に、本実施形態に係るボビン１によれば、セット状態においてコイル巻回延伸部３２の移動を規制するストッパとして機能する端子カバー４を備えているため、コイル巻回延伸部３２が収容部２２から外れる方向（離間する方向）へ移動することを防止し、安定したセット状態を維持することができる。

【0029】

加えて、本実施形態に係るボビン１では、端子カバー４を着脱可能に設けているため、例えばＬ字端子３の接触不良やコイルの不良等が生じた場合には、端子カバー４を取り外すことでＬ字端子３にアクセスして点検・修理を行うことが可能である。

【0030】

また、本実施形態に係るボビン１によれば、セット状態におけるコネクタ差込延伸部３１の長手方向及びコイル巻回延伸部３２の長手方向が共にアクチュエータＸの中心軸方向Ｘ１に直交または略直交する方向であるため、セット状態においてＬ字端子３がアクチュエータＸの中心軸方向Ｘ１に飛び出る姿勢で配置されず、アクチュエータＸ全体の軸方向Ｘ１寸法のコンパクト化を実現できる。また、本発明に係る電気製品Ｘによれば、上述したボビン１を備えているため、コネクタ差込時の押圧力でＬ字端子３が抜け外れる事態及びコイルが断線する事態の発生も防止・抑制することができる。

【0031】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、コネクタ差込延伸部を端子差込穴に挿入した状態で、コイル巻回延伸部を所定角度回転させて収容部に収容したセット状態にする際の回転角度は９０度に限定されず、９０度以外の回転角度であってもよい。本発明におけるＬ字端子は、Ｌ字部分を含む端子であればよく、例えばＺ字状の端子であっても構わない。

【0032】

また、セット状態においてコイル巻回延伸部が収容部から外れる方向へ移動することを規制するストッパとして、端子カバーに代えて、または端子カバーと併用して、収容部の対向壁同士の隙間にコイル巻回延伸部を圧入した状態で収容する構成を採用することもできる。

【0033】

本発明に係るボビンは、結線部を必須とする電磁クラッチ、ソレノイド、電磁ブレーキＤＣモータ、磁性流体により粘性抵抗が変化する回転ダンパ等の各種電気製品に適用することができる汎用性の高いものである。つまり、本発明に係る電気製品は、結線部を必須とし、結線部のＬ字端子に関して上述の構成を有するボビンを備えている製品全般を包含するものである。

【0034】

上述した実施形態における上下方向、左右幅方向（側方）は、ボビン１を図１の姿勢にした場合における上下方向、左右幅方向であり、実際の使用時におけるボビンの方向はボビンの取付姿勢によって変化する（例えば、上述の「ボビンの上向き面」は、ボビンの取付姿勢によって「ボビンの下向き面」または「ボビンの側面」になる場合がある）。

【0035】

その他、各部の具体的構成や処理内容についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0036】

１…ボビン
２１…端子差込穴
２２…収容部
２３，２４…対向壁
３…Ｌ字端子
３１…コネクタ差込延伸部
３２…コイル巻回延伸部
４…ストッパ（端子カバー）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】