(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）磁気回路の一部を構成するコアと、
（ｂ）該コアの外周部に装着される円筒形芯部分と、該円筒形芯部分の先端部に形成される第１のフランジと、前記円筒形芯部分の基部に形成される第２のフランジとを有する、フレキシブルプリント基板からなるコイルボビンと、
（ｃ）該コイルボビンに巻き線が巻回されるコイルとを具備することを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項２】
請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、前記第２のフランジの一部分が、前記フレキシブルプリント基板にて所定の長さに延長されるとともに、先端部に接続端子を有するリード導出片を備えたことを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項３】
請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、前記第１のフランジの一部分に連設される外部絶縁カバーを具備することを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項４】
請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、前記第２のフランジの内面の前記円筒形芯部分の近傍に前記コイルの巻き始めの電極端子を、前記第２のフランジの内面の外周近傍に前記コイルの巻き終わりの電極端子をそれぞれ形成してなるリニアソレノイド。
【請求項５】
請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、前記第１のフランジの内面の前記円筒形芯部分の近傍に前記コイルの巻き始めの電極端子を、前記第２のフランジの内面の外周近傍に前記コイルの巻き終わりの電極端子をそれぞれ形成してなるリニアソレノイド。
【請求項６】
請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、前記コイルボビンが立体形状のフレキシブルプリント基板から形成されることを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項７】
請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、前記コイルボビンが平面形状のフレキシブルプリント基板から組み立てられて形成されることを特徴とするリニアソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアソレノイドの構造に係り、特に、圧力調整弁に組み込まれる電磁石部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、例えば、特開平２−１２９４７５号公報、特開平２−１２９４７８号公報に開示されるものがあった。
図９はかかる従来のリニアソレノイドを示す断面図である。
この図において、１０１は調圧弁部、１０２は電磁石部、１０３は弁スリーブ、１０４は圧力調整弁の棒状部分、１０５は押し棒、１０６，１０７はフランジ部、１０８はケース、１０９はケースの端部、１１０は段部である。
【０００３】
このように、調圧弁部１０１と電磁石部１０２とが結合されている。
次に、電磁石部１０２について説明する。
図９において、ケース１０８の中には、同じく磁性材料製の肉厚の厚い円筒状のコア１１１が収容されている。このコア１１１は、一端に形成されたフランジ部１０７が弁スリーブ１０３のフランジ部１０６と接触係合するように配列される。また、ケース１０８とコア１１１とで形成される円筒状の空間内の奥部には、円筒形のコイルボビン１１２Ａを有するコイル組立体１１２が挟持固定される。そして、これら円筒状のケース１０８、コア１１１及びコイル組立体１１２によって静止部が構成される。
【０００４】
一方、コア１１１の中空部１１３内に挿通配置される押し棒１０５と、この押し棒１０５の他端側に固設され、コイル組立体１１２によって吸引される同じく磁性材料製のプランジャ１１４とによって可動部が構成される。
なお、１１５はスリーブ、１１６はリニア型転がりベアリング、１１７は黄銅製のベアリングケージ、１１８はコネクタ、１１９は通油穴、１２０蓋部材である。
【０００５】
上記したように円筒形のコイルボビン１１２Ａにコイルを巻き付け、このコイルボビン１１２Ａの端部にコネクタ１１８を取り付ける。そのコネクタ１１８は外部の絶縁と同時に成形している。そしてコイルボビン１１２Ａの中空部にコア１１１を挿入し、電磁部を形成している。
上記したように従来のソレノイドの構造においては、コイル組立体１１２は、その一端フランジ状部分にコネクタ１１８が取り付けられた円筒形のコイルボビン１１２Ａに、コイル巻き線を巻き付けて形成されている。そして、コイルボビン中空部に円筒状のコア１１１が挿入されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のソレノイドは、コアとコイル巻き線との絶縁性を確保するため、コイルボビンを介在させているが、その小型化を達成する手段の１つとして、前記コイルボビンのコアとコイル巻き線絶縁部とを薄肉化することが考えられ、そのための安定した薄肉成形は、成形条件の精度向上や成形圧アップ等の各工程に対する多くのレベルアップが必要となり、その製造が複雑になるばかりか、コストアップにもなってしまう。
【０００７】
また、コネクタの＋−端子がコイルボビン一端に設けられているため、ソレノイドの特性上、要求されるコイル巻き線の巻き層数が奇数である場合、その端子側へコイル巻き線を巻き戻さなければならず、コイル巻き線一層分だけ、ソレノイド外径が大きくなってしまう。
更に、ソレノイド本体に対して、コネクタが一部、突出する構造となっているため、例えば、自動変速機のバルブ・ボディといった非常に限られたスペースに搭載する場合に、その搭載個所や方向等が規制されてしまっている。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を除去し、コイル巻き線の巻き層数に係わらず、薄肉で製造が容易なコイルボビンを有する、搭載性の優れたリニアソレノイドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）リニアソレノイドにおいて、磁気回路の一部を構成するコアと、このコアの外周部に装着される円筒形芯部分と、この円筒形芯部分の先端部に形成される第１のフランジと、前記円筒形芯部分の基部に形成される第２のフランジとを有する、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｒｉｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）からなるコイルボビンと、このコイルボビンに巻き線が巻回されるコイルとを設けるようにしたものである。
【００１０】
（２）上記（１）記載のリニアソレノイドにおいて、前記第２のフランジの一部分が、前記フレキシブルプリント基板にて所定の長さに延長されるとともに、先端部に接続端子を有するリード導出片を設けるようにしたものである。
（３）上記（１）記載のリニアソレノイドにおいて、前記第１のフランジの一部分に連設される外部絶縁カバーを設けるようにしたものである。
【００１１】
（４）上記（１）記載のリニアソレノイドにおいて、前記第２のフランジの内面の前記円筒形芯部分の近傍に前記コイルの巻き始めの電極端子を、前記第２のフランジの内面の外周近傍に前記コイルの巻き終わりの電極端子をそれぞれ形成するようにしたものである。
（５）上記（１）記載のリニアソレノイドにおいて、前記第１のフランジの内面の前記円筒形芯部分の近傍に前記コイルの巻き始めの電極端子を、前記第２のフランジの内面の外周近傍に前記コイルの巻き終わりの電極端子をそれぞれ形成するようにしたものである。
【００１２】
（６）上記（１）記載のリニアソレノイドにおいて、前記コイルボビンが立体形状のフレキシブルプリント基板から形成されるようにしたものである。
（７）上記（１）記載のリニアソレノイドにおいて、前記コイルボビンが平面形状のフレキシブルプリント基板から組み立てられて形成されるようにしたものである。
【００１３】
【作用及び発明の効果】
（１）請求項１記載の発明によれば、ＦＰＣの厚さは約１００μｍ程度であるため、それをコイルボビン構成に採用することにより、従来のコイルボビンよりも格段に薄肉化を達成することができる。
従って、ソレノイド本体の径方向短縮につながり、小型化することができる。
【００１４】
また、製造が容易なリニアソレノイドを得ることができる。
（２）請求項２記載の発明によれば、リード導出部をＦＰＣで一体に形成し、コネクタに接続することができるので、非常に限られたスペースにソレノイドを搭載しようとする場合でも、コイルボビンの一端側フランジ部の一部分から延長されるＦＰＣを、その小スペース中に這わせることにより、ある程度スペースに余裕のある場所に設置させるコネクタ本体と、ソレノイドのコネクタ端子間の電気的接続を達成することができる。
【００１５】
従って、スペースに制約されることがなく、搭載性の優れたソレノイドを得ることができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、外部絶縁カバーをＦＰＣで一体に形成し、コイルのカバーをすることができ、製造が容易で、コンパクトな構成とすることができる。
【００１６】
（４）請求項４記載の発明によれば、コイルボビンのフランジの一方にコイルの巻き始めと巻き終わりの電極端子を纏めて配置することができ、円滑なリード導出部を行うことができる。
（５）請求項５記載の発明によれば、ＦＰＣ層中にプリント配線が施してあるため、それをコイルボビンに採用することにより、コネクタの＋−端子を従来のようなコイルボビン一端に形成するのみでなく、コイルボビン両端にも設けることができるようになり、ソレノイドの特性上、必要最小限のコイル巻き層数でソレノイドを構成することができ、コイルボビンの径方向の短縮化を図ることができる。
【００１７】
（６）請求項６記載の発明によれば、ＦＰＣでコイルボビンが構成されているので、組み立てが容易であり、そのままコイルボビンとして使用することができる。
（７）請求項７記載の発明によれば、ＦＰＣを任意の形状に切断して組み立てれば、コイルボビンを形成することができるので、コイルボビンの製造を容易にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコアとコイルボビンの断面図、図２はそのコイルボビンの斜視図である。
これらの図において、１はリニアソレノイドの磁気回路の一部を構成するコア、２はコア１の芯部分、３はコア１のフランジである。また、１０はそのコア１の外周に装着されるコイルボビンであり、ＦＰＣから構成する点に特徴を有する。このＦＰＣにはプリント配線が施されており、約１００μｍ程度で極薄い可撓性のある基板である。
【００１９】
このＦＰＣからなるコイルボビン１０は、コア１の外周部に装着される円筒形芯部分１１と、この円筒形芯部分１１の先端に形成される第１のフランジ１２と、円筒形芯部分１１の基部に形成される第２のフランジ１３とを有する。なお、第１のフランジ１２は、後述するコイル巻回の際のコイル巻き線張力が比較的大きいため、その変形を防止するよう他の部分よりは厚めのＦＰＣとすることが望ましい。
【００２０】
更に、第２のフランジ１３の一部分が、ＦＰＣにて所定の長さに延長されるとともに、先端部にプリント配線１５に接続される接続端子１６を有するリード導出片１４が設けられる。
また、第１のフランジ１２の一部分に連設される外部絶縁カバー１９が設けられている。
【００２１】
そして、ここでは、第２のフランジ１３の内面の円筒形芯部分１１の近傍にコイルの巻き始めの電極端子１７を、第２のフランジ１３の内面の外周近傍にコイルの巻き終わりの電極端子１８をそれぞれ形成するようにしている。
以下、このように構成されるリニアソレノイドの製造方法について説明する。図３は本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコイルボビンの製造方法の説明図であり、図３（ａ）はその上面図、図３（ｂ）はその側面図である。
【００２２】
これらの図に示すように、円筒形芯部分１１は展開すると矩形状の平板１１′であり、この矩形状の平板１１′の両側にドーナツ状の第１のフランジ１２と第２のフランジ１３がそれぞれの穴１２ａと１３ａの周辺部に連設されるように形成される。
また、第１のフランジ１２の外周の一部分に外部絶縁カバー１９となる、展開された状態で、矩形状の平板１１′より大きな矩形状の平板１９′が形成されている。
【００２３】
このように展開されたＦＰＣからなるコイルボビン部材で、図２に示すような立体的なＦＰＣからなるコイルボビン１０を組み立てる。すなわち、図３の状態から、第１のフランジ１２と第２のフランジ１３とが平行になるように立てて、矩形状の平板１１′を第１のフランジ１２の穴１２ａと第２のフランジ１３の穴１３ａの周縁部に沿うように円筒形状に曲げると円筒形芯部分１１を形成することができる。
【００２４】
そのような状態で、図１に示すように、リニアソレノイドの磁気回路の一部を構成するコア１の外周に上記したコイルボビン１０を装着する。つまり、コア１の芯部分２にコイルボビン１０の円筒形芯部分１１を嵌め込み、コア１のフランジ３にコイルボビン１０の第２のフランジ１３が当接するように装着する。
そこで、コイルボビン１０に、図示しないが、コイルを巻回した後に、矩形状の平板１９′を第１のフランジ１２の外縁部に沿って円筒形状に曲げると、外部絶縁カバー１９を形成することができる。
【００２５】
次に、本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコイルボビンの他の製造方法について説明する。
図４は本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコイルボビンの製造方法を説明するたの展開平面図である。なお、図３に示す部分と同じ部分については、同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００２６】
この実施例と図３に示す実施例とでは、円筒形芯部分１１と第１のフランジ１２と第２のフランジ１３との連接部分の形状が異なり、その他の部分は同じである。
つまり、この実施例では、円筒形芯部分１１の一方側から折り畳まれる連設部２１が延設され、その連設部２１は第１のフランジ１２の穴１２ａの周縁部に届くような長さになっている。換言すれば、第１のフランジ１２の接合部分２２に連設部２１が重ねられる。また、同様に、円筒形芯部分１１の他方側から折り畳まれる連設部２３が延設され、その連設部２３は第２のフランジ１３の穴１３ａの周縁部に届くような長さになっている。換言すれば、第２のフランジ１３の接合部分２４に連設部２３が重ねられる。
【００２７】
そこで、コイルボビンを組み立てるには、円筒形芯部分１１の両側の連設部２１と２３を折り畳んで、第１のフランジ１２の穴１２ａの周縁部と第２のフランジ１３の穴１３ａの周縁部に重ね合わせる。次に、円筒形芯部分１１の側面を第１のフランジ１２の穴１２ａの周縁部と第２のフランジ１３の穴１３ａの周縁部に沿って円筒形状となるように曲げて、円筒形芯部分１１を形成する。
【００２８】
そのような状態で、図１に示すように、リニアソレノイドの磁気回路の一部を構成するコア１の外周に上記したコイルボビンを装着する。つまり、コア１の芯部分２にコイルボビン１０の円筒形芯部分１１を嵌め込み、コア１のフランジ３に第２のフランジ１３が当接するように装着する。
そこで、図示しないが、コイルボビンに、コイルを巻回した後、矩形状の平板１９′を第１のフランジ１２の外縁部に沿って円筒形状に曲げると、外部絶縁カバー１９を形成することができる。
【００２９】
以下、本発明のコイルボビンと、コイルの巻回について説明する。
図５は本発明の実施例のコイルボビンとコイルの導出部の構造を示す断面図、図６はそのコイルボビンの展開図である。また、図７は図５及び図６と対比させた比較例を示すコイルボビンとコイルの導出部の構造を示す断面図である。ここでは奇数層にコイルが巻回される場合について説明する。
【００３０】
まず、図７に示すように、コイルボビン５１にコイルを巻回する場合には、まず、ワイヤの巻き始め（リード）部５２を下層の基部に導入して、手前の始点５３から巻き始め、下層を巻き終えると、先端部から折り返して、巻き回して中層を巻き終えると、基部から先端に向かって巻き始め、コイル５４を巻回し終えると、終点５５の先端部からコイル５４の上を這わせて基部へと導出することになる。
【００３１】
このように、巻き始めと巻き終わりのコイル５４の電極端子５７，５８が同じ側にあると、コイル層数が奇数層の場合、巻き終わりの電極端子５８側へコイル巻線を戻すため、コイル一層分、コイル外径が大きくなってしまう。
このような問題を解決するために、図５及び図６に示すように、上記と同様の円筒形芯部分３１と第１のフランジ３２と第２のフランジ３３と、この第２のフランジ３３に連設される先端部に接続端子３９を有するリード導出片４０を有するＦＰＣからなるコイルボビン３０を設けており、そのＦＰＣからなるコイルボビン３０にはプリント配線３５を、リード導出片４０の先端の接続端子３９−第２のフランジ３３−円筒形芯部分（内底部分）３１−第１のフランジ３２へと延設し、その第１のフランジ３２の穴３２ａの周縁部に巻き始めの電極端子３６を形成する。もう一方のプリント配線３７は、リード導出片４０の先端の接続端子３９−第２のフランジ３３の外周縁部に巻き終わりの電極端子３８を形成する。
【００３２】
そこで、図６における展開された矩形状の平板３１′は、図４と同様に組み立てられて円筒形芯部分３１が形成され、図５に示すようなコイルボビン３０が得られる。ここで、リード導出片４０の先端の接続端子３９は、コネクタ４１へと接続することができる。
そして、第１のフランジ３２まで延設された巻き始めの電極端子３６にワイヤの一端を接続して、順次コイルボビン３０にワイヤを巻回して奇数層で巻き終わる場合には、ワイヤの終端を巻き終わりの電極端子３８に接続する。
【００３３】
したがって、図７に示すように、戻すべきワイヤ５６をコイルの上層に沿わせる必要がなくなり、その分、コイルボビンの径方向の短縮化を図ることができる。
図８は本発明のリニアソレノイドを圧力調整弁に適用した断面図である。
この図において、１０２は電磁石部、１４５は磁気回路の一部を構成するコア、１５０はコイルボビン、１５１はＦＰＣからなるコイルボビン１５０の円筒形芯部分、１５２はそのコイルボビン１５０の第１のフランジ、１５３はそのコイルボビン１５０の第２のフランジ、１５４はＦＰＣからなるリード導出片、１５５はＦＰＣからなる外部絶縁カバーである。そのコイルボビン１５０にはコイル１５６が巻回されている。また、リード導出片１５４の先端部には接続端子（図示なし）が形成されており、コネクタ１５７との接続を可能にする。
【００３４】
更に、図８において、１０１は調圧弁部、１０３は弁スリーブ、１０４は圧力調整弁の棒状部分、１５８は押し棒、１５９，１６０はフランジ部、１６１はケース、１６２はケースの端部、１６３はケースの段部である。
このように、調圧弁部１０１と電磁石部１０２とが結合されている。
次に、電磁石部１０２について説明する。
【００３５】
第８図において、ケース１６１の中には、同じく磁性材料製の肉厚の厚い円筒状のコア１４５が収容されている。このコア１４５は、一端に形成されたフランジ部１４６が、弁スリーブ１０３のフランジ部１５９と接触係合するように配列されている。また、ケース１６１とコア１４５とで形成される円筒状の空間内の奥部には、ＦＰＣからなる円筒形のコイルボビン１５０を有するコイル１５６が挟持固定される。そして、これら円筒状のケース１６１、コア１４５及びＦＰＣからなる円筒形のコイルボビン１５０、コイル１５６によって電磁石部が構成される。
【００３６】
一方、コア１４５の中空部内に挿通配置される押し棒１５８と、この押し棒１５８の他端側に固設され、コイル１５６によって吸引される同じく磁性材料製のプランジャ１６４とによって可動部が構成される。
なお、１１５はスリーブ、１１６はリニア型転がりベアリング、１１７は黄銅製のベアリングケージ、１６５は通油穴、１６６蓋部材である。
【００３７】
このように、ＦＰＣからなる円筒形のコイルボビン１５０を設けるようにしたので、図９と比較して明らかなように、コイルボビンが小型化されるとともに、コイルのリード導出部を極めて簡素化することができ、搭載性に優れたリニアソレノイドを得ることができる。
上記実施例においては、一例としてリード導出片１４が第２のフランジ１３の一部分を延長して構成される例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、リニアソレノイドの形態に応じて、第１のフランジ１２の一部分を延長して構成する態様を採用することもできる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコアとコイルボビンの断面図である。
【００４０】
【図２】本発明の実施例を示すコイルボビンの斜視図である。
【００４１】
【図３】本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコイルボビンの製造方法の説明図である。
【００４２】
【図４】本発明の実施例を示すリニアソレノイドのコイルボビンの製造方法の説明をするたの展開平面図である。
【００４３】
【図５】本発明の実施例のコイルボビンとコイルの導出部の構造を示す断面図である。
【００４４】
【図６】本発明の実施例を示すコイルボビンの展開図である。
【００４５】
【図７】図５及び図６と対比させた比較例を示すコイルボビンとコイルの導出部の構造を示す断面図である。
【００４６】
【図８】本発明のリニアソレノイドを圧力調整弁に適用した断面図である。
【００４７】
【図９】従来のリニアソレノイドを示す断面図である。
【００４８】
【符号の説明】
１，１４５    コア
２    コアの芯部分
３    コアのフランジ
１０，３０，１５０    コイルボビン
１１，３１，１５１    円筒形芯部分
１１′，１９′，３１′    矩形状の平板
１２，３２，１５２    第１のフランジ
１２ａ，１３ａ，３２ａ    穴
１３，３３，１５３    第２のフランジ
１４，４０，１５４    リード導出片
１５，３５，３７    プリント配線
１６，３９    接続端子
１７，３６    コイルの巻き始めの電極端子
１８，３８    コイルの巻き終わりの電極端子
１９，１５５    外部絶縁カバー
２１，２３    折り畳まれる連設部
２２    第１のフランジの接合部分
２４    第２のフランジの接合部分
４１，１５７    コネクタ
１０１    調圧弁部
１０２    電磁石部
１０３    弁スリーブ
１０４    圧力調整弁の棒状部分
１１５    スリーブ
１１６    リニア型転がりベアリング
１１７    黄銅製のベアリングケージ
１４６，１５９，１６０    フランジ部
１５６    コイル
１５８    押し棒
１６１    ケース
１６２    ケースの端部
１６３    ケースの段部
１６４    プランジャ
１６５    通油穴
１６６    蓋部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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