(57)【要約】【課題】電磁弁およびその制御基板の防水性を向上し得ることを実現する。【解決手段】ボビン１２の軸線方向端に設けられた外向フランジ部１２に、コイル３の駆動制御用基板６を載置状態に設け、コイルおよび基板を覆うようにボビン全体をモールド剤１７によりモールドする。電磁弁における電気系をモールドにより覆うことができ、制御回路を含む電磁弁装置の防水性を向上することができる。特に、ボビンの外向フランジ部にピン挿通孔を設けることにより、基板とコイルとを接続する導電性ピンを挿入作業で組み付けることができ、作業性が良い。【選択図】図１
2009270695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回されたコイルボビンおよび当該コイルボビンに同軸的に設けられた可動鉄心を有する電磁弁と、駆動指令信号に応じて前記コイルに電流を供給するべく前記コイルに接続された制御回路とを有する電磁弁装置であって、
前記コイルボビンの軸線方向端に外向フランジ部が設けられ、かつ前記外向フランジ部の端面に前記制御回路を有する基板が取り付けられていると共に、
前記電磁弁が、前記コイルボビンおよび前記コイルと前記基板とを外囲するようにモールド加工されていることを特徴とする電磁弁装置。
【請求項２】
前記外向フランジ部に、前記コイルと前記基板とを電気的に接続する導電性ピンを挿通状態に支持するためのピン支持孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁装置。
【請求項３】
前記ピンの一端が前記外向フランジ部の前記基板が取り付けられる面に突出し、前記ピンの他端が前記外向フランジ部の前記コイルが巻回される側に臨むように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電磁弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体を制御する装置において流路の開閉制御のために、開閉弁の弁体と一体のプランジャと、プランジャを磁力で駆動する電磁石とにより構成された電磁弁を用いているものがある。例えば医療機等で薬液の供給及び停止を行うために薬液通路を開閉する電磁弁を設けたものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３３１３２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したような医療機の薬液通路の開閉制御に電磁弁を用いたものにあっては、医療現場の環境により防水性が要求される。
【０００４】
一方、電磁弁にはコイルに電流を流すための制御回路が電気的に接続される。制御回路としては基板にＩＣチップやパワー素子等を組み付けたものであって良いが、その場合には基板に対しても防水性が必要になる。そのため、電磁弁およびその制御回路を構成する制御基板の防水処理が必要となり、防水対策が煩雑化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決して、電磁弁およびその制御基板の防水性を向上し得ることを実現するために本発明に於いては、コイルが巻回されたコイルボビンおよび当該コイルボビンに同軸的に設けられた可動鉄心を有する電磁弁と、駆動指令信号に応じて前記コイルに電流を供給するべく前記コイルに接続された制御回路とを有する電磁弁装置であって、前記コイルボビンの軸線方向端に外向フランジ部が設けられ、かつ前記外向フランジ部の端面に前記制御回路を有する基板が取り付けられていると共に、前記電磁弁が、前記コイルボビンおよび前記コイルと前記基板とを外囲するようにモールド加工されているものとした。
【０００６】
特に、前記外向フランジ部に、前記コイルと前記基板とを電気的に接続する導電性ピンを挿通状態に支持するためのピン挿通孔が設けられていると良く、さらに、前記ピンの一端が前記外向フランジ部の前記基板が取り付けられる面に突出し、前記ピンの他端が前記外向フランジ部の前記コイルが巻回される側に臨むように設けられていると良い。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明によれば、電磁弁の駆動制御を行うための制御回路を有する基板をコイルボビンの外向フランジ部に取り付け、コイルを含むコイルボビンと共に基板を外囲するようにモールド加工したことから、電磁弁における電気系をモールドにより覆うことができ、制御回路を含む電磁弁装置の防水性を向上することができる。
【０００８】
特に、ボビンの外向フランジ部にピン挿通孔を設けることにより、基板とコイルとを接続する導電性ピンを挿入作業で組み付けることができ、作業性が良い。さらに、ピンの一端を外向フランジ部の基板取り付け面に突出させることにより、基板を外向フランジ部の端面に載せるように取り付ける際に、ピンを基板のスルーホールに挿入することができ、両部材の組み付け作業を容易に行うことができる。また、ピンの他端にコイルの巻線端部を巻き付ける等して結線することができ、それによりコイルの結線作業も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された電磁弁装置の縦断面図であり、図２は電磁弁の要部を示す分解組立斜視図である。図示例の電磁弁装置１にあっては、例えば医療機の薬液通路の開閉制御に用いられる。
【００１０】
電磁弁装置１は、ソレノイドとして円筒状のボビン２に巻回されたコイル３と、ボビン２の軸線方向貫通孔内に没入する固定鉄心を有するコア４と、ボビン２の軸線方向貫通孔内に軸線方向変位自在に設けられた可動鉄心としてのプランジャ５と、ボビン２の軸線方向一端側（図の上側）に一体的に設けられた基板６とを有するように構成されている。また、図示例では、ボビン２の軸線方向他端側（図の下側）に開閉弁本体７が固着されている。
【００１１】
開閉弁本体７には、流体（薬液）流入ポート７ａおよび流体（薬液）流出ポート７ｂと、両ポート７ａ・７ｂ間を連通する流体（薬液）通路７ｃとが設けられていると共に、流体通路７ｃの中間部で通路を開閉するべくプランジャ５と同軸かつ一体に設けられた弁体５ａが受容されている。なお、弁体５ａを閉弁方向に付勢するばね８が組み付けられており、非励磁状態では図に示されるように弁体５ａは閉弁位置に保持され、コイル３に通電した励磁状態では弁体５ａは、ばね８に抗して開弁状態に位置し得るようになっている。
【００１２】
また、上記基板６には、外部操作信号出力手段からの例えばスイッチ信号が入力する外部接続ケーブル９が接続されていると共に、コイル３の端末と接続される導電性ピン１１の一端が接続されている。
【００１３】
図２に併せて示されるように、ボビン２は軸線方向両端に外向フランジ部１２・１３を有する形状に形成されている。図における上側の外向フランジ部１２の端面１２ａに基板６が載置されるようになっており、載置状態の基板６を外囲するように外向フランジ部１２の外周には周壁１２ｂが形成されている。
【００１４】
なお、基板６は、全体として円環状に形成されているが、その一部を半径方向外向きに延出した半島部６ａを有している。外向フランジ部１２も、その端面１２ａが基板６に対応し、かつ周壁１２ｂが基板６の外縁を外囲する形状になるように、基板６の平面形状と概ね相似形に形成されている。
【００１５】
上記ピン１１は、コイル３の始端及び終端の各結合用としてＬ字状に曲折されたものが２本設けられている。外向フランジ部１２における基板６の半島部６ａに対応する部分には、各ピン１１を挟み込むように受容する幅に形成された各溝１４が設けられていると共に、各溝１４と連通しかつ外向フランジ部１２の外周面に開口する各ピン支持孔１５が設けられている。
【００１６】
図示例のピン１１のボビン２への組み付けにあっては、ピン１１のＬ字状の長辺部分を溝１４に図２の矢印Ａに示されるように押し込みつつ、その先端をピン支持孔１５に図の矢印Ｂに示されるように外方に突出させる向きに挿通する。このようにして、溝１４とピン支持孔１５とによりＬ字状の長辺部分が受容された状態でピン１１が組み付けられる。その組み付け状態でピン１１のＬ字状の短辺部分が端面１２ａから突出状態になることにより、端面１２ａに図２に示される矢印Ｃの向きに組み付けて載置状態になる基板６の対応するスルーホール６ｂにピン１１のＬ字状の短辺部分を図２の矢印Ｄに示される向きに突入させることができる。その後、スルーホール６ｂとピン１１の突出部分とが半田付けされる。なお、外部接続ケーブル９は別途設けられたスルーホールに半田付けされて基板６と接続される。
【００１７】
また、外向フランジ部１２の上記した半島部分１２ｃには一方の側方に開放されたスリット１６が形成されていると共に、半島部分１２ｃの突出方向端面に突出するボス状突部１７が形成されている。スリット１６は一方のピン１１の近傍に設けられ、ボス状突部１７は他方のピン１１の近傍に設けられている。
【００１８】
図３に示されるように、一方のピン１１にコイル３の巻線の始端部３ａを巻き付け、始端部３ａからボビン２に至る間にあってはスリット１６に収納してボビン２に巻線を巻回していく。ボビン２に巻線が所定量巻回されたら、その終端部３ｂをボス条突部１７に係合して他方のピン１１に巻き付ける。このようにして、ボビン２にコイル３が巻回される。
【００１９】
このようにして、ソレノイドと制御回路とを一体的に設けた電磁弁装置が構成される。そして、図１に示されるように、ボビン２の軸線方向貫通孔部分のみを露出させ、コイル３および基板６を含めてボビン２の全体が合成樹脂製のモールド材１７により覆われるようにモールド成形されている。これにより、コイル３および基板６という電気系がモールドされるため、防水性が確実なものとなる。また、全体がモールドされるため、外観性も向上し、見栄えの良い製品となる。なお、外部との配線用に外部接続ケーブル９はモールド材１７から延出するが、その被覆が合成樹脂材であれば、モールド材１７との密着性が高く、その延出部分からの浸水は防止される。
【００２０】
なお、図示例の電磁弁装置における制御回路の一例を図４に示す。上記した基板６には図４に示されるチョッパ回路２１が設けられており、チョッパ回路２１の入力側には外部の電源回路２２がスイッチング回路２３を介して接続され、チョッパ回路２１の出力側にはコイル３が接続されている。
【００２１】
スイッチング回路２３がオンすることによりチョッパ回路２１が起動する。そのチョッパ回路２１からコイル３へ出力される電圧波形の一例を図５に示す。スイッチング回路２３がオンした時から所定時間（例えば１秒）Ｔｄはチョッパ回路２１からデューティ比１００パーセントの信号が出力され、図に示されるように定格電圧Ｖｓが連続して出力される。所定時間Ｔｄ経過後からはデューティ比を所定値に下げた制御となり、例えばデューティ比５０％の信号が出力される。
【００２２】
これにより、駆動開始から所定時間Ｔｄ経過までは定格電圧Ｖｓが出力され、所定時間Ｔｄ経過後はデューティ比に応じた低電圧ＶＬ（図の二点鎖線）が出力される状態になる。この低電圧ＶＬの値を電磁弁の保持電圧に相当する電圧に設定することにより、省電力化が達成される。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明にかかる電磁弁装置は、制御回路を含む電磁弁装置の防水性を向上することができ、電磁弁を設けた装置であって主に防水性が必要とされるものに適用する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明が適用された電磁弁装置の縦断面図である。
【図２】電磁弁の要部を示す分解組立斜視図である。
【図３】（ａ）はコイルの巻始めを示す要部部分斜視図であり、（ｂ）はコイルの巻き終わりを示す要部部分斜視図である。
【図４】電磁弁装置の概略回路図である。
【図５】チョッパ回路の制御例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  電磁弁装置
２  ボビン
３  コイル
６  基板
１１  導電性ピン
１２  外向フランジ部、１２ａ  端面
１７  モールド材
【図１】
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【図２】
2009270695.tif 000004
【図３】
2009270695.tif 000005
【図４】
2009270695.tif 000006
【図５】
2009270695.tif 000007