(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回された線材が軸方向の両端部にそれぞれ設けられたプレートによって挟持されているコイル巻線体を有する被成形体を金型のキャビティに装填する工程と、
前記金型のゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を注入する工程と、
前記キャビティ内に充填された溶融樹脂が固化されて、前記コイル巻線体の内周面を除いた外周面及び軸方向の両端面がそれぞれ被覆された樹脂封止体を形成する工程と、
を有し、
前記金型のゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂が注入される際、前記プレートの外周部に形成されると共にコイル外周面から半径外方向に向かって所定長だけ突出して設けられ、前記金型のゲートの終端部の直下に配置された溶融樹脂受容部として機能する突起部によって前記溶融樹脂が受容されて、前記ゲートの終端部から溶融樹脂の吐出方向と直交する方向に沿って延在する薄肉部成形用空間部へ前記溶融樹脂の流動が促されることにより、前記樹脂封止体の外側端面には、環状凹部の平坦な底面を構成しゲート跡を有しない薄肉部が形成されることを特徴とするソレノイドの樹脂成形方法。
【請求項２】
請求項１記載のソレノイドの樹脂成形方法において、
前記金型のゲートは、前記薄肉部成形用空間部よりも半径外方向に配置されることを特徴とするソレノイドの樹脂成形方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のソレノイドの樹脂成形方法において、
前記金型はコア部材を含み、前記被成形体がキャビティに装填された際、前記コア部材の外周面と前記プレートの内周面とが係合してシール部が形成されると共に、前記コイル巻線体のコイル内周面と前記コア部材の外周面との間でクリアランスが形成されることを特徴とするソレノイドの樹脂成形方法。
【請求項４】
軸方向の両端部にそれぞれ設けられたプレート間に挟持され、線材が巻回されて複数段に積層されたコイルを有するコイル巻線体と、
前記コイル巻線体のコイルと電気的に接続されるターミナル部と、
前記コイル巻線体の内周面を除いた外周面及び軸方向の両端面をそれぞれ被覆する樹脂封止体と、
前記樹脂封止体と一体成形され、前記ターミナル部を囲繞するカプラ部と、
を備え、
前記樹脂封止体の外側端面には、環状凹部の平坦な底面を構成しゲート跡を有しない薄肉部が形成され、前記プレートの外周部には、前記樹脂封止体を形成するときに金型のゲートの終端部の直下に位置する突起部が設けられ、前記突起部はコイル外周面から半径外方向に向かって所定長だけ突出して設けられることによって前記ゲートから注入された溶融樹脂が受容されて、前記ゲートの終端部から溶融樹脂の吐出方向と直交する方向に沿って延在する金型の薄肉部成形用空間部へ前記溶融樹脂の流動が促されることを特徴とするソレノイドの樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電磁弁等の電磁装置に組み込まれるソレノイドを樹脂製材料（溶融樹脂）によって被覆するソレノイドの樹脂成形方法及び樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、コイル巻線体によって構成されるソレノイドを励磁し電磁力を発生させることにより、可動コアを固定コア側に吸引して弁体を作動させる電磁弁等の電磁装置が知られている。この電磁装置では、電気的絶縁性を確保するために、例えば、モールド成形等によって前記ソレノイドの外表面を被覆することが行われていた。
【０００３】
そこで、本出願人は、特許文献１に示されるように、円筒状のボビンレスコイルの内周面を除いた外周面及び軸方向の両端面に合成樹脂のコイルカバー（コイル被覆体）を一体的にモールドすることにより、ボビンレス組立体を製造する方法を提案している。
【特許文献１】特開２００７−６７０９０号公報（段落０００４〜００１２、図１３、図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、樹脂成形体の軸方向に沿った外側端面に薄肉部を形成するためのキャビティに対して溶融樹脂が十分に充填されて良好な流動性を確保することが可能なソレノイドの樹脂成形方法及び樹脂成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するために、本発明では、先ず、巻回された線材が軸方向の両端部にそれぞれ設けられたプレートによって挟持されているコイル巻線体を有する被成形体を金型のキャビティに装填する。続いて、前記金型のゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を注入する。次に、前記キャビティ内に充填された溶融樹脂が固化されて、前記コイル巻線体の内周面を除いた外周面及び軸方向の両端面がそれぞれ被覆された樹脂封止体を形成することにより樹脂成形体が得られる。
【０００６】
本発明では、前記金型のゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂が注入される際、前記プレートの外周部に形成されると共にコイル外周面から半径外方向に向かって所定長だけ突出して設けられ、前記金型のゲートの終端部の直下に配置された溶融樹脂受容部として機能する突起部によって前記溶融樹脂が受容されて、前記ゲートの終端部から溶融樹脂の吐出方向と直交する方向に沿って延在する薄肉部成形用空間部へ前記溶融樹脂の流動が促される。この結果、前記樹脂封止体の外側端面には、環状凹部の平坦な底面を構成しゲート跡を有しない薄肉部が形成される。
【０００７】
すなわち、本発明では、溶融樹脂受容部として機能する突起部を、ゲートの終端部の直下に位置するプレートの外周部にコイル外周面から半径外方向に向かって所定長だけ突出して設け、前記突起部によって溶融樹脂の流動方向が変更されてゲートの終端部から溶融樹脂の吐出方向と直交する方向への溶融樹脂の流動が可能となり、薄肉部成形用空間部内へ溶融樹脂が円滑に充填されることによって、例えば、ショートモールド等の発生を好適に阻止することができる。
【０００８】
また、本発明では、金型のゲートの位置を、薄肉部成形用空間部よりも半径外方向に配置することにより、前記薄肉部成形用空間部によって形成される薄肉部の外周側にゲート跡が形成される。従って、シール面となる薄肉部にゲート跡が形成されないことにより、凹凸がなく平滑面からなるシール面によってシール機能を好適に発揮することができる。
【０００９】
さらに、本発明では、金型はコア部材を含み、被成形体がキャビティに装填された際、前記コア部材の外周面とプレートの内周面とが係合してシール部が形成されると共に、前記コイル巻線体のコイル内周面と前記コア部材の外周面との間でクリアランスが形成されるとよい。
【００１０】
すなわち、本発明では、コア部材の外周面に対して一方のプレートの内周面が接触して第１シール部が形成されると共に、コア部材の外周面に対して他方のプレートの内周面が接触して第２シール部が形成される。従って、溶融樹脂がキャビティに沿って充填されるとき、前記一方及び他方のプレートの内周面によって形成される第１及び第２シール部によってコイル巻線体のコイル内周面に対する溶融樹脂の進入が好適に阻止される。しかも、本発明では、コア部材の外周面とコイル内周面との間には、クリアランスが形成されるように設定されているため、前記コイル内周面に積層された線材は、キャビティへの装填時や溶融樹脂の流動によって何ら損傷を受けることがなく、好適に保護される。
【００１１】
さらにまた、樹脂成形体に係る本発明では、軸方向の両端部にそれぞれ設けられたプレート間に挟持され、線材が巻回されて複数段に積層されたコイルを有するコイル巻線体と、前記コイル巻線体のコイルと電気的に接続されるターミナル部と、前記コイル巻線体の内周面を除いた外周面及び軸方向の両端面をそれぞれ被覆する樹脂封止体と、前記樹脂封止体と一体成形され、前記ターミナル部を囲繞するカプラ部とを備え、前記樹脂封止体の外側端面には、環状凹部の平坦な底面を構成しゲート跡を有しない薄肉部が形成され、前記プレートの外周部には、前記樹脂封止体を形成するときに金型のゲートの終端部の直下に位置する突起部が設けられ、前記突起部はコイル外周面から半径外方向に向かって所定長だけ突出して設けられることによって前記ゲートから注入された溶融樹脂が受容されて、前記ゲートの終端部から溶融樹脂の吐出方向と直交する方向に沿って延在する金型の薄肉部成形用空間部へ前記溶融樹脂の流動が促されることを特徴とする。
【００１２】
前記樹脂成形体に係る本発明では、プレートの外周部に溶融樹脂受容部として機能する突起部を設けることにより、薄肉部成形用空間部内へ溶融樹脂が円滑に充填され、例えば、ショートモールド等の発生を好適に阻止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
樹脂成形体の軸方向に沿った外側端面に薄肉部を形成するためのキャビティに対して、溶融樹脂が十分に充填されて良好な流動性を確保することが可能なソレノイドの樹脂成形方法及び樹脂成形体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るソレノイドの樹脂成形方法を実施する金型装置の概略構成縦断面図であり、図２は、前記金型装置のキャビティ内に被成形体が装填されて型締めされた状態の概略構成縦断面図である。
【００１５】
先ず、内周面を除いた外表面が樹脂製材料によって被覆（モールド）される被成形体１００について説明する。この被成形体１００は、図７（ａ）に示されるように、樹脂製材料によってそれぞれ形成された上部側の第１プレート１０２と下部側の第２プレート１０４との間に挟持され、線材１０６が巻回されて複数段に積層されたコイルを有するコイル巻線体１０８と、前記第１プレート１０２の半径外方向に突出する一対の巻き留め部１１０に連結され、前記コイルと電気的に接続されるターミナル部１１２と、上下方向に沿って所定間隔離間して配置された前記第１プレート１０２及び前記第２プレート１０４の円弧状凸部１１４ａ、１１４ｂ同士を交互に絡げて前記第１プレート１０２及び第２プレート１０４を保持する絡げ線１１６とを備える。
【００１６】
なお、前記ターミナル部１１２は、線材１０６の巻き始め部分と電気的に接続される第１ターミナル端子１１２ａと、線材１０６の巻き終わり部分と電気的に接続される第２ターミナル端子１１２ｂとを有する。また、前記コイル巻線体１０８のコイル内周面１２０は、コイルボビン等の芯材が何ら設けられておらず、外部に露呈した状態にある。
【００１７】
前記第１プレート１０２には、隣接する前記円弧状凸部１１４ａの間であって、周方向に沿って等角度離間しコイル外周面１２２から半径外方向に向かって所定長だけ突出する３つ突起部１１８が設けられる。この各突起部１１８は、後記するように上型１２の複数のゲートから溶融樹脂がキャビティ３０内に注入された際、各ゲートの終端部の直下に位置する溶融樹脂受容部として機能するものであり、前記突起部１１８で受容した溶融樹脂が後記する薄肉部成形用空間部４４へ充填されるように溶融樹脂の流動を促すものである（図６参照）。
【００１８】
金型装置１０は、図１に示されるように、図示しない昇降機構を介して昇降自在に設けられる上型１２と、図示しない基台上に固定される下型１４と、図示しない変位機構を介して横方向に沿って進退自在に設けられ、後記する中空のカプラ部２０２（図７（ｂ）参照）を形成するための入れ子として機能する突起１８が設けられた一対の分割型２０ａ、２０ｂとを含む。なお、前記一対の分割型２０ａ、２０ｂは、分割されることがなく一体に構成するようにしてもよい。
【００１９】
さらに、金型装置１０は、前記上型１２の孔部に内嵌され、上部側の第１プレート１０２の内周縁部近傍の上面に当接してコイル巻線体１０８を下方側に向かって押圧し且つシールする環状突起部２２が膨出形成された第１駒部材２４と、前記下型１４の孔部に装着され、下部側の第２プレート１０４の下面に臨み樹脂成形品２００（図７（ｂ）参照）の底面にシール装着用の環状溝（図示せず）を形成するための環状凸部２６が膨出形成された第２駒部材２８と、前記第２駒部材２８に内嵌され、上型１２及び下型１４の壁面との間でキャビティ３０（図２参照）を形成するコア部材３２とを有する。なお、前記金型装置１０には、前記キャビティ３０に連通する図示しないガス抜き用通路が設けられる。
【００２０】
前記上型１２には、例えば、プラスチック射出成形機等を含む図示しない溶融樹脂供給源に接続されて溶融樹脂をキャビティ３０に向かって吐出（注入）する複数のゲートが配設される。前記複数のゲートは、コイル巻線体１０８の周方向に沿って等角度離間して配置され、前記コイル巻線体１０８の外周面及び軸方向の両端面を被覆する樹脂封止体２０４（図７（ｂ）参照）を形成する第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃと、第１及び第２ターミナル端子１１２ａ、１１２ｂを収納する筒体からなるカプラ部２０２を形成する第４ゲート３４ｄとから構成される（図５参照）。
【００２１】
この場合、前記第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃは、図２及び図５に示されるように、型締めされた状態において、第１プレート１２の突起部１１８と対応する位置であって、前記突起部１１８の直上位置又は略直上位置に配設される。なお、図５は、型締めされた金型装置１０を上方から見た平面図であり、第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃと第１プレート１２の突起部１１８との上下方向に沿った位置関係を明瞭とするために、キャビティ３０内に配設された第１プレート１２の突起部１１８を便宜的に実線で示している。
【００２２】
前記下型１４には、溶融樹脂が固化された樹脂成形品（樹脂成形体）２００を上方に向かって押圧することにより、前記樹脂成形品２００をキャビティ３０から取り出すための複数のエジェクタピン３６が設けられる（図４参照）。前記エジェクタピン３６は、図示しないアクチュエータの駆動作用によって上下方向に沿って変位自在に設けられる。
【００２３】
コア部材３２には、上部側の第１プレート１０２の内周面１０２ａに接触し、前記第１プレート１０２の内周面１０２ａとの間で位置決め及びシール機能を営む円柱部３８と、下部側の第２プレート１０４の内周面１０４ａに接触し、前記第２プレート１０４の内周面１０４ａとの間で位置決め及びシール機能を営む環状拡径部からなる裾野部４０と、第２駒部材２８に近接する前記裾野部４０の下方側に形成され、前記第２プレート１０４の屈曲部側近傍の下面を上方側に向かって押圧する環状段差部３９とが設けられる。
【００２４】
上下方向に沿った前記第１プレート１０２と第２プレート１０４との間であって、コイル内周面１２０と対向する前記コア部材３２の円柱部３８の直径（外径）Ｄ１は、前記コイル内周面１２０の内径Ｄ２よりも小さく設定されている（Ｄ１＜Ｄ２）。従って、図２に示されるように、被成形体１００がキャビティ３０に装填されて型締めされた状態では、コア部材３２とコイルとが非接触状態に保持され、コア部材３２の円柱部３８の外径面とコイル内周面１２０との間にはクリアランス４２が形成される。
【００２５】
なお、本実施形態では、上型１２が下型１４に対して昇降自在に設けられているが、これに限定されるものではなく、上型１２と下型１４とが相対的に離間可能に設けられていればよい。
【００２６】
本実施形態に係るソレノイドの樹脂成形方法を実施する金型装置１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００２７】
先ず、図１に示されるように、金型装置１０のキャビティ３０内に被成形体１００（図６（ａ）参照）が装填された後、図示しない昇降機構を介して上型１２及び第１駒部材２４を一体的に下降させると共に、図示しない変位機構を介して一対の分割型２０ａ、２０ｂを変位させて型締め状態とする。
【００２８】
型締め状態では、図２及び図５に示されるように、第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６と第１プレート１０２の突起部１１８とが上下方向に沿って対応する位置関係となり、前記第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６が前記突起部１１８の直上位置又は略直上位置となる。また、前記型締め状態では、上型１２の底壁と第１プレート１０２との上面との間で、上下方向の寸法が小さく且つ径方向の寸法が幅狭に形成された環状の薄肉部成形用空間部４４が設けられる。なお、前記薄肉部成形用空間部４４は、キャビティ３０の一部を構成し、後記する樹脂成形品２００の外側端面（上面）に形成された環状凹部２０６の底面を構成する薄肉部２１２を形成するためのものである。
【００２９】
型締めされた後、図示しない溶融樹脂供給源を付勢して溶融樹脂を第１〜第４ゲート３４ａ〜３４ｄから注入する（図３参照）。前記第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６から吐出された溶融樹脂は、溶融樹脂受容部として機能する第１プレート１０２の突起部１１８に受容され、上型１２の底壁と第１プレート１０２との上面との間で形成された薄肉部成形用空間部４４内への溶融樹脂の流動が促されて溶融樹脂が前記薄肉部成形用空間部４４へ円滑に充填されると共に、被成形体１９９の外周部と下型１４の側壁部との間で形成されたキャビティ３０に沿って下方側に向かって流動する（図６参照）。なお、溶融樹脂の充填方向は、コイル巻線体１０８の軸方向と平行であって、キャビティ３０の下部側から上方側に向かって徐々に充填されるものとする。
【００３０】
換言すると、仮に、第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６の直下に第１プレート１０２の突起部１１８が設けられていない場合、第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６から吐出された溶融樹脂を受容するものが何ら存在しないため、前記溶融樹脂はキャビティ３０に沿って下方側へ流動するのみであり、第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６から横方向（溶融樹脂の吐出方向と直交する方向）に延在する薄肉部成形用空間部４４への溶融樹脂の流動が困難となり、前記薄肉部成形用空間部４４への充填量の不足によるショートモールドが発生するおそれがある。
【００３１】
しかしながら、本実施形態では、溶融樹脂受容部として機能する突起部１１８を、第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６の直下に位置するように第１プレート１０２の外周縁部に半径外方向に所定長だけ突出して設け、前記突起部１１８によって溶融樹脂の流動方向が変更されて第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの終端部４６から横方向（溶融樹脂の吐出方向と直交する方向）への溶融樹脂の流動が可能となり、薄肉部成形用空間部４４内へ溶融樹脂が円滑に充填されることによって前記ショートモールドの発生を好適に阻止することができる。
【００３２】
この場合、第１プレート１０２の内周縁部近傍の上面に第１駒部材２４の環状突起部２２が当接して被成形体１００を下方側に向かって押圧することにより、溶融樹脂がキャビティ３０に沿って充填されるとき、第１プレート１０２及び第２プレート１０４が上方に向かって持ち上げられる現象を好適に阻止することができる。
【００３３】
また、コア部材３２の円柱部３８の外径面に対して第１プレート１０２の内周面１０２ａが接触して第１シール部が形成されると共に、コア部材３２の裾野部４０に対して第２プレート１０４の内周面１０４ａが接触して第２シール部が形成される。また、上部側の第１プレート１０２及び下部側の第２プレート１０４がコア部材３２の円柱部３８及び裾野部４０によってそれぞれ所定位置に位置決めされるので、被成形体１００の同軸性（同軸精度）が良好となる。従って、溶融樹脂がキャビティ３０に沿って充填されるとき、第１及び第２プレート１０２、１０４の内周面１０２ａ、１０４ａによって形成される第１及び第２シール部によってコイル内周面１２０に対する溶融樹脂の進入が好適に阻止されると共に、同軸性を良好として被成形体１００への溶融樹脂の充填が良好に達成される。
【００３４】
しかも、前述したように、コア部材３２の円柱部３８の外径面とコイル内周面１２０との間には、クリアランス４２が形成されるように設定されている。この結果、コイル内周面１２０に積層された線材１０６は、キャビティ３０への装填時や溶融樹脂の流動によって何ら損傷を受けることがなく、好適に保護される。
【００３５】
さらに、本実施形態では、第１プレート１０２の内周面近傍を下方側に向かって押圧する環状突起部２２を有する第１駒部材２４を設けることにより、前記第１シール部のシール作用と共働して、シール機能をより一層向上させることができる。また、第２プレート１０４の屈曲部側近傍の下面を上方側に向かって押圧する環状段差部３９をコア部材３２に設けることにより、前記第２シール部のシール作用と共働して、シール機能をより一層向上させることができる。
【００３６】
第１〜第４ゲート３４ａ〜３４ｄから注入された溶融樹脂のキャビティ３０内への充填が完了した後、前記溶融樹脂が固化されることにより、コイル巻線体１０８のコイル内周面１２０を除いた軸方向の両端面及び外周面が樹脂製材料によってモールドされた樹脂成形体２００が形成される。そこで、図示しないアクチュエータの駆動作用下に複数のエジェクタピン３６を上昇させて樹脂成形体２００を上方に向かって押圧することにより、前記樹脂成形体２００を金型装置１０のキャビティ３０から簡便に取り出して、次工程に移送することができる。
【００３７】
図７（ｂ）に示されるように、前記樹脂成形体２００の上面（軸方向に沿った外側端面）には、図示しないシール部材を装着するための環状凹部２０６が形成され、前記環状凹部２０６から半径外方向の環状凸縁部２０８に略小円形状の複数のゲート跡２１０が形成される。従って、シール面となる環状凹部２０６内にゲート跡２１０が形成されないことにより、凹凸がなく平滑面からなるシール面によってシール機能を好適に発揮することができる。
【００３８】
換言すると、金型装置１０に形成された第１〜第３ゲート３４ａ〜３４ｃの位置を、薄肉部成形用空間部４４よりも半径外方向に配置することにより、前記薄肉部成形用空間部４４によって形成される樹脂成形品２００の薄肉部２１２の外周側にゲート跡２１０が形成される。従って、シール面となる薄肉部２１２にゲート跡２１０が形成されないことにより、凹凸がなく平滑面からなるシール面によってシール機能を好適に発揮することができる。
【００３９】
また、前記樹脂成形体２００の軸方向に沿った外側端面には、前記環状凹部２０６の底面を構成する薄肉部２１２が形成される。前記薄肉部２１２は、キャビティ３０の一部である薄肉部成形用空間部４４内に充填された溶融樹脂が固化されて形成されたものであり、前述したように、ショートモールドやひけ等の発生が好適に阻止された良好な成形面とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係るソレノイドの樹脂成形方法を実施する金型装置の概略構成縦断面図である。
【図２】図１に示す金型装置のキャビティ内に被成形体が装填されて型締めされた状態の概略構成縦断面図である。
【図３】前記型締めされた状態において、ゲートから溶融樹脂を注入した状態の概略構成縦断面図である。
【図４】型開きして樹脂成形体が取り出された状態の概略構成縦断面図である。
【図５】第１プレートの突起部とゲートとの位置関係を示す金型装置の平面図である。
【図６】ゲートから注入された溶融樹脂が突起部によって薄肉部成形用空間部への流動が促されている状態を示す部分拡大縦断面図である。
【図７】（ａ）は、被成形体を示す斜視図であり、（ｂ）は、樹脂成形品の斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    金型装置
１２    上型
１４    下型
３０    キャビティ
３２    コア部材
３４ａ〜３４ｄ  ゲート
４２    クリアランス
４４    薄肉部成形用空間部
４６    終端部
１００  被成形体
１０２、１０４  プレート
１０８  コイル巻線体
１１２  ターミナル部
１１４ａ、１１４ｂ  円弧状凸部
１１８  突起部
１２０  コイル内周面
２００  樹脂成形品（樹脂成形体）
２０６  環状凹部
２１２  薄肉部
【図１】
0005215628.tif 000002
【図２】
0005215628.tif 000003
【図３】
0005215628.tif 000004
【図４】
0005215628.tif 000005
【図５】
0005215628.tif 000006
【図６】
0005215628.tif 000007
【図７】
0005215628.tif 000008