專利名稱：電磁線圈及其制造方法以及線圈骨架的制作方法
技術領域：
本發明特別涉及用于電動機、電磁控制閥和電磁傳動裝置等上的電磁線圈及其制造方法以及線圈骨架。
背景技術：
如電磁線圈的縱剖面7及在與圖7正交面的縱剖面8所示，現有的電磁線圈1包括線圈骨架2，其具有大致方形的中空繞芯20，在繞芯20的兩端形成有相互對置平行的一對凸緣21a、21b；繞組4，其由繞在線圈骨架2的繞芯20上的漆包線構成；線圈罩5，裝在線圈骨架2的一對凸緣21a、21b間。繞在線圈骨架2的繞芯20外周的繞組4周圍用密封樹脂6密封。
但在現在的電磁線圈1中，當線圈骨架2的繞芯20的外周繞上繞組4時，則如圖7及圖8所示，繞組4并不貼緊在線圈骨架2的繞芯20的整個外周面上，而是在線圈骨架2的繞芯20的外周面與繞組4間形成微小的空間24a、24b、24c、24d。
形成有這樣24a～24d空間的電磁線圈1其線圈骨架2的繞芯20的外周面與繞組4間的空間24a、24b、24c、24d的空氣在向繞組4通電時發熱膨脹、停止通電后不久就收縮。
當長期使用該電磁線圈1時，由空間24a～24d的空氣反復膨脹、收縮，有時電磁線圈1的繞組4之間相互摩擦，摩擦時有可能發生短路和局部短路。
發明內容
鑒于有關問題，本發明的第一個目的在于提供一種電磁線圈，其線圈骨架的繞芯的外周面與繞組間的空間的空氣不因繞組的發熱而反復膨脹、收縮，即使長期使用電磁線圈，電磁線圈的繞組之間也不相互磨擦，因而不會發生短路和局部短路。
本發明的第二個目的在于提供一種電磁線圈的制造方法，能消除線圈骨架的繞芯的外周與繞組間所形成空間的空氣。
本發明的第三個目的在于提供一種具有最適合電磁線圈形狀的線圈骨架。
為完成上述課題，本發明在線圈骨架凸緣的內側面形成有達到繞芯外側面的多個凹部，通過將該凹部作為為把空氣從線圈骨架的繞芯外周與繞組間形成的空間抽走的抽空氣用通路，使線圈骨架繞芯外周與繞組間形成的空間與線圈骨架凸緣內側面形成的抽空氣用通路連通，注入密封樹脂時該空間的空氣通過線圈骨架凸緣內側面的抽空氣用通路抽向外部、密封繞組周圍的密封樹脂經由線圈骨架凸緣的抽空氣用通路注入線圈骨架繞芯外周與繞組間的空間。
為解決上述課題，本發明的電磁線圈包括線圈骨架，其具有大致方形的中空繞芯，在繞芯的兩端形成有相互對置平行的一對凸緣；繞組，其繞在線圈骨架的繞芯上；線圈罩，其裝在線圈骨架的一對凸緣間。線圈骨架繞芯的外周繞有繞組，在線圈骨架凸緣的內側面形成有達到繞芯外側面的多個抽空氣用通路，在線圈骨架凸緣與線圈罩的內部空間、線圈骨架凸緣的抽空氣用通路及繞芯外周與繞組間的空間用密封繞組周圍的密封樹脂填充。
本發明的電磁線圈其抽空氣用通路分別形成在線圈骨架相互對置的一對凸緣的兩個內側面上。
本發明的電磁線圈其抽空氣用通路形成在線圈骨架凸緣內側面的對應于繞芯的各面上。
為解決上述課題，本發明的電磁線圈制造方法是把繞組繞在其凸緣部的內側面設有多個到達繞芯外側面的凹部的線圈骨架的繞芯上，在線圈骨架的一對凸緣間安裝線圈罩并將其作為形成包圍繞組的內部空間的型板，在由線圈骨架凸緣與線圈罩構成的型板的內部空間里注入密封樹脂后將密封樹脂加熱，抽真空。
為解決上述課題，本發明的線圈骨架具有大致方形的中空繞芯，繞芯的兩端形成有相互對置平行的一對凸緣，一對凸緣的內側面形成有多個到達繞芯外側面的凹部。
圖1是說明本發明實施例電磁線圈的線圈骨架形狀的立體圖；圖2是說明本發明實施例電磁線圈的外觀形狀的立體圖；圖3是沿說明本發明電磁線圈要部結構的圖1中的Fig3-Fig3線的剖面放大圖；圖4是沿說明本發明電磁線圈要部結構的圖1、圖2中的Fig4-Fig4線的剖面圖；圖5是沿說明本發明電磁線圈結構的圖1、圖2中的Fig5-Fig5線的剖面圖；圖6是沿說明本發明電磁線圈結構的圖1、圖2中的Fig6-Fig6線的剖面圖；圖7是說明現有電磁線圈結構的剖面圖；圖8是與圖7正交面的剖面圖。
具體實施例方式
下面用圖1～圖6說明本發明電磁線圈的結構。圖1是說明形成本發明實施例電磁線圈的線圈骨架結構概要的分解立體圖，圖2是本發明實施例電磁線圈的外觀立體圖，圖3是說明本發明電磁線圈結構的圖1的沿Fig3-Fig3剖面的剖面要部放大圖，圖4是說明本發明電磁線圈結構的圖1及圖2的沿Fig4-Fig4剖面的縱剖面圖，圖5是說明本發明電磁線圈結構的圖1及圖2的沿Fig5-Fig5剖面的左視縱剖面圖，圖6是說明本發明電磁線圈結構的圖1及圖2的沿Fig6-Fig6剖面的右視縱剖面圖。
如圖1及圖2所示，本發明電磁線圈1包括線圈骨架2，其在中空略呈長方形筒狀的繞芯20的兩端形成有相互對置平行的一對凸緣21a、21b；繞組4，其由繞在線圈骨架2的繞芯20上的漆包線構成；線圈罩5，其裝在線圈骨架2的一對凸緣21a、21b間。
如圖1～圖6所示，線圈骨架2具有斷面大致呈長方形筒狀的繞芯20，在繞芯20的上下設置相互平行的水平壁25a、25b，左右設置相互平行的垂直壁26a、26b。各壁的四個角部分別形成圓形。在線圈骨架2的繞芯20的內部形成有插入鐵心(圖中未示出)用的鐵心插入部27。
在位于繞芯20上側的水平壁25a的鐵心插入部27側的一面沿長度方向形成有兩條向下方突出的平行凸條28、28，在位于繞芯20下側的水平壁25b的鐵心插入部27側的一面沿長度方向形成有兩條向斜上方突出的平行的配合突片29、29。
在線圈骨架20的凸緣21a、21b的內側面形成有成為到達繞芯20四個外側面的多個抽空氣用通路的洼下去的八個凹部22a～22h。
即如圖5所示，在凸緣21a達到繞芯20的水平壁25a、25b和垂直壁26a、26b表面即繞芯20外側面，凹部22a、22c、22e、22g分別達到凸緣21a的外周邊。
同樣，如圖6所示，在凸緣21b上，達到繞芯20外側面，凹部22b、22d、22f、22h分別達到凸緣21b的外周邊。
線圈骨架2使用例如聚丁烯對苯二酸鹽(PBT)等合成樹脂材料，并采用射出成型形成。
線圈骨架2是把合成樹脂射出至金屬模的型腔內而形成。為順利進行線圈骨架2成形后金屬模的開模，凹部22a、22c和22e、22g在線圈骨架2的凸緣21a內側面上分別沿金屬模的開模方向形成，凹部22b、22d和22f、22h在凸緣21b的內側面上分別沿金屬模的開模方向形成。
在線圈骨架2的繞芯20外周上已繞完的線組4與繞芯20的外周間形成空間24a～24d。
空間24a～24d的兩端分別與凸緣21a的凹部22a～22g及凸緣21b的凹部22b～22h相連。即空間24a通過凹部22a、22b，24b通過凹部22e、22F，空間24c通過凹部22c、22d，空間24d通過凹部22g、22h分別與外部連通。
如圖1及圖2所示，凸緣21a的上邊與下邊的中間附近外側面上向外突出增強壁厚用凸起部30與之形成為一體，線圈骨架2的凸緣21a的增強用凸起部30上設有兩個通孔。在電磁線圈1的線圈骨架2的繞芯20外周上所繞繞組4的一端及另一端上分別連接有引線41a及引線41b，從設在增強用凸起部30上的通孔向外部引出。
在線圈骨架2的凸緣21a、21b和線圈罩5形成的內部空間23內注入密封樹脂6封閉線組4的周圍。線圈骨架2的凸緣21a、21b上形成的凹部22a～22h及繞芯20外周與繞組4間形成的空間24a～24d通過注入填充密封樹脂6。
如圖1及圖5、圖6所示，電磁線圈1的線圈罩5具有端壁50，其將凸緣21a的上邊與凸緣21b的上邊之間封閉；一對側壁51、51，其相互對置平行，將凸緣21a兩側邊與凸緣21b兩側邊之間封閉。
電磁線圈1的線圈罩5用例如聚丁烯對苯二酸鹽(PBT)等合成樹脂材料通過射出成型形成。
線圈罩5裝在繞有繞組4的線圈骨架2的一凸緣21a、21b之間，由線圈骨架2和線圈罩5構成了注入密封樹脂6用的型板7，型板7向下方開口。
下面用此線圈骨架2說明電磁線圈1的制造方法。
首先，在線圈骨架2的繞芯20外周纏繞繞組4，將插入設在凸緣21a增強用凸起部30上通孔內的引線41a、41b用例如錫焊與繞組4的兩端連接后，把線圈罩5裝在線圈骨架2的凸緣21a、21b間，并當作形成包圍繞組4的內部空間23的型板7。
接著，將型板7的開口向上、在由線圈骨架2的凸緣21a、21b和線圈罩5構成的型板7的內部空間23內澆鑄由例如環氧(EP)樹脂等合成樹脂材料構成的密封樹脂6，之后對密封樹脂6作加熱、抽真空處理，即用澆鑄法進行真空脫泡處理。
通過該處理，空間23內的空氣被除掉，樹脂填充、硬化并封閉繞組4的周圍，同時空間24a～24d內的空氣經由有抽空氣用通路功能的各凹部22a～22h排出，該空間24a～24d內及各凹部22a～22h內被密封樹脂6填充。
這樣，凸緣21a、21b和線圈罩5形成的內部空間23及空間24a～24d以及凹部22a～22h內填充有封閉繞組4周圍的密封樹脂6，制造出電磁線圈1。
下面說明本發明實施例的作用。當通過引線41a、41b向電磁線圈1的繞組4通電時，在電磁線圈1的繞組4周圍產生磁場。由于空間24a～24d填充有密封繞組4周圍的密封樹脂6，所以即使電磁線圈1的繞組4發熱，由于繞芯20的外周與繞組4間的空間24a～24d不存在空氣，繞組4之間不會因空氣的膨脹、收縮而相互磨擦，能可靠防止繞組4的短路和局部短路。
綜上所述，根據本發明的電磁線圈，通過在線圈骨架凸緣的內側面上形成多個到達繞芯外側面的抽空氣用通路，使線圈骨架繞芯外周和繞組間的空間與線圈骨架凸緣內側面上的抽空氣用通路相連，使封閉繞組周圍的密封樹脂能經由線圈骨架凸緣的抽空氣用通路填充至線圈骨架繞芯外周與繞組間的空間。由于密封樹脂進入線圈骨架繞芯外周與繞組間的空間，所以線圈骨架繞芯外周與繞組間空間的空氣能通過線圈骨架凸緣內側面的抽空氣用通路向外部排出，向電磁線圈的繞組通電時，即使電磁線圈的繞組發熱也不會像現有的那樣線圈骨架繞芯外周面與繞組間空間的空氣因繞組發熱而膨脹，即使長期使用電磁線圈也不會產生電磁線圈繞組之間相互摩擦時的短路和局部短路。
根據本發明的電磁線圈，抽空氣用通路分別形成在線圈骨架相互對置的一對凸緣的兩個內側面上，所以線圈骨架繞芯外周與繞組間空間的空氣能通過線圈骨架的一對凸緣內側面的抽空氣用通路順利排出，因此空氣也不會殘留在線圈骨架繞芯外周與繞組間的空間。
根據本發明的電磁線圈，抽空氣用通路對應于凸緣內側面的繞芯的各面形成，所以能把線圈骨架凸緣的抽空氣用通路與線圈骨架繞芯外周與繞組間的空間相連。
根據本發明的電磁線圈制造方法，在向線圈骨架的凸緣與線圈罩構成的型板的內部空間里澆鑄密封樹脂后，只對密封樹脂進行加熱、抽真空，用密封樹脂封閉繞在線圈骨架繞芯外周上的繞組周圍的同時，能將線圈骨架繞芯外周與繞組間空間的空氣通過抽空氣用通路抽出，并向該空間填充密封樹脂。由于線圈骨架繞芯外周與繞組間空間的空氣因密封樹脂而沒有了，所以能防止發生因電磁線圈繞組的空氣膨脹、收縮而產生的短路和局部短路，可以使電磁線圈長期使用。
根據本發明的線圈骨架，僅以在一對凸緣的內側面形成多個到達繞芯外側面凹部就能提供構成電磁線圈的最合適的線圈骨架。
權利要求
1.一種電磁線圈，包括線圈骨架，其具有大致方形的中空繞芯，在繞芯兩端形成有相互對置平行的一對凸緣；繞芯，其繞在線圈骨架的繞芯上；線圈罩，其裝在線圈骨架的一對凸緣間，其特征在于，將繞組繞在線圈骨架繞芯的外周，在線圈骨架凸緣的內側面上形成有多個達繞芯外側面的抽空氣用通路，在線圈骨架的凸緣與線圈罩的內部空間、線圈骨架凸緣的抽空氣用通路及繞芯外周與繞組間的空間填充密封繞組周圍的密封樹脂。
2.如權利要求1所述的電磁線圈，其特征在于，抽空氣用通路分別形成在線圈骨架相互對置的一對凸緣的兩個內側面上。
3.如權利要求1或2所述的電磁線圈，其特征在于，抽空氣用通路對應于線圈骨架凸緣內側面的繞芯的各面形成。
4.一種電磁線圈的制造方法，其特征在于，把繞組繞在其凸緣部的內側面設有多個到達繞芯外側面的凹部的線圈骨架繞芯上，在線圈骨架的一對凸緣間安裝線圈罩并將其作為形成包圍繞組的內部空間的型板，在線圈骨架的凸緣與線圈罩構成的型板的內部空間里注入密封樹脂后將密封樹脂加熱，抽真空。
5.一種線圈骨架，其特征在于，具有大致方形的中空繞芯，繞芯的兩端形成有相互對置平行的一對凸緣，一對凸緣的內側面形成有多個到達繞芯外側面的凹部。
全文摘要
本發明提供一種能長期使用于電動機、電磁控制閥和電磁傳動裝置等上的電磁線圈。該電磁線圈1由線圈骨架2、繞組4和線圈罩5構成，將繞組4用密封樹脂密封。在線圈骨架2的凸緣21a、21b的內側面上形成到達繞芯20的外周面25a、26a…的凹部22a、22b、22c、22d…，凸緣21a、21b與線圈罩5的內部空間23、線圈骨架2的凸緣21a、21b的凹部22a…及繞芯20的外周面25a、26a…與繞組4間形成的圖示省略了的空間里采用澆鑄法并進行真空脫泡處理，填充封閉繞組4周圍的密封樹脂6。
文檔編號H01F27/32GK1412790SQ0214431
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月9日 優先權日2001年10月15日
發明者大關尚宏, 今井正幸, 樺山正 申請人:株式會社不二工機