CN113994442B - 电磁线圈 - Google Patents
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Abstract
电磁线圈具备：线圈，其在轴向的两端具有第1端面以及第2端面；构件，其与所述第1端面接触，且具有供所述线圈的所述线材通过的槽；以及绝缘性的树脂，其以至少覆盖所述线圈的外周面以及所述第2端面的方式形成，所述树脂从所述外周面经由所述第2端面连续地覆盖所述线圈的内周面的至少一部分，具有大致U字形状的剖面。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁线圈。
背景技术
以往，在电磁螺线管中使用的电磁线圈是在由树脂等绝缘材料形成的线圈架上，将由导体形成的绕组以规定的匝数卷绕成多层而形成。在这样的电磁线圈中，一般为了小型轻量化，要求绕线方法为整列卷绕、线圈架为薄壁。
作为本申请发明的背景技术，已知有下记的专利文献1。在专利文献1中，为了在卷绕绕组时不使线圈架变形或产生卷绕混乱地达成电磁线圈的小型化，公开了一种电磁线圈，其在线圈架10的一个凸缘部12上设置将绕组20引出的切口部14，并且在半径方向上形成了从卷绕部11到规定位置的厚壁部12a和从所述规定的位置到外周的薄壁部12b(参照摘要)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利2018-186185号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中，为了电磁线圈的进一步的小型轻量化，如果进一步使线圈架卷绕部的壁厚变薄，增加卷绕的线圈的匝数，则线圈架有可能变形。因此，无法达成电磁线圈的进一步的小型轻量化。
解决问题的技术手段
本发明的电磁线圈具备：线圈，其在轴向的两端具有第1端面以及第2端面；构件，其与所述第1端面接触，具有供所述线圈的所述线材通过的槽；以及绝缘性的树脂，其以至少覆盖所述线圈的外周面以及所述第2端面的方式形成，所述树脂从所述外周面经由所述第2端面连续地覆盖所述线圈的内周面的至少一部分，具有大致U字形状的截面。
发明的效果
根据本发明，能够实现电磁线圈的小型轻量化。
附图说明
图1是说明螺线管的构造的剖面概略图。
图2是说明螺线管的可动范围的剖面概略图。
图3是说明现有的电磁线圈构造的剖面概略图。
图4是说明现有的电磁线圈构造的剖面概略图。
图5是说明现有的电磁线圈的问题的剖面概略图。
图6是说明现有的电磁线圈的问题的剖面概略图。
图7是说明现有的电磁线圈的问题的剖面概略图。
图8是说明现有的电磁线圈的问题的剖面概略图。
图9是说明本发明的第1实施方式的电磁线圈构造的剖面概略图。
图10是说明本发明的第1实施方式的电磁线圈构造的剖面概略图。
图11是说明本发明的第2实施方式的电磁线圈构造的剖面概略图。
图12是说明本发明的第2实施方式的电磁线圈构造的剖面概略图。
具体实施方式
(电磁螺线管的构造)
首先，使用图1以及图2对包含本发明实施方式的电磁线圈的电磁螺线管的构造进行说明。图1以及图2是表示包含本发明的一实施方式的电磁线圈10的电磁螺线管100的构造的剖面概略图。如图1、2所示，电磁螺线管100具备电磁线圈10、可动铁心20、外框21、衬套(轴承)22以及23、轴24、固定铁心25以及26、螺栓27而构成。
电磁线圈10包含卷绕导体而形成的线圈而构成，通过流动从未图示的驱动电路供给的电流而生成磁场。另外，关于电磁线圈10的构造的详细情况，在后面参照图9、10进行说明。
可动铁心20、外框21、固定铁心25以及26使用铁等磁性体分别形成，在剖面观察时，以包围电磁线圈10的周围的方式配置，从而形成电磁线圈10所生成的磁场通过的磁路。轴24与可动铁心20嵌合，经由作为轴承起作用的衬套22、23能够轴向移动地被支承。在电磁线圈10以及固定铁心25被外框21覆盖的状态下，螺栓27将外框21与固定铁心26结合。由此，固定铁心25以及26以规定的配置分别固定在电磁线圈10上，形成图1、2所示的电磁螺线管100。
例如，在电磁线圈10中没有电流流动时，可动铁心20位于衬套23侧，成为图1的状态。在该状态下，当在电磁线圈10中电流流动而形成磁场时，可动铁心20以及轴24向图2的箭头方向移动。当可动铁心20仅移动距离L而与固定铁心25碰撞时，成为图2的状态，可动铁心20以及轴24停止。
(现有的电磁线圈构造)
接着，在本发明的实施方式的电磁线圈10的说明之前，使用图3、图4对现有的电磁线圈的构造进行说明。图3以及图4是表示第1比较例的电磁线圈10R的构造的剖面概略图。图3、图4所示的电磁线圈10R是采用了现有构造的电磁线圈的一例。该电磁线圈10R通过如下来构成：在由树脂等绝缘物形成的筒状的线圈架12R上，以一定的张力卷绕铜线等导体而形成线圈11R，进而通过树脂13R覆盖线圈11R的外周面。此时，为了防止卷绕时的变形，线圈架12R需要一定程度的厚度。另外，在图4中表示用树脂13R覆盖线圈11R的外周面之前的状态。
在线圈架12R的上部配置有接线盘15。另外，线圈架12R和接线盘15可以一体形成，也可以分别形成而组合。接线盘15是具有供形成在线圈11R的两端的卷绕开始引出线14a和卷绕结束引出线14b分别通过的槽的构件。接线盘15上配置有用于连接线圈11R和线束17的端子16。如图3所示，在端子16与线束17连接了的状态下，将卷绕开始引出线14a和卷绕结束引出线14b分别缠绕在端子16上而连接，由此，线圈11R经由端子16与线束17连接。由此，能够使经由线束17供给的电流流向线圈11R。在图4中示出了线束17没有与端子16连接的状态。另外，虽然未图示，但接线盘15包含端子16和线束17的连接部，通过用树脂覆盖上端面整体而被绝缘。
(现有的电磁线圈构造的问题)
接着，使用图5、图6、图7、图8对所述的现有的电磁线圈构造的问题进行说明。在图3以及图4所示的电磁线圈10R中，为了小型化，需要使线圈架12R的壁厚变薄，增加线圈11R的层数，缩短轴长。图5、图6是表示第2比较例的电磁线圈10S的构造的剖面概略图。图5、图6所示的电磁线圈10S采用薄型的线圈架12S来代替图3、图4的线圈架12R，由此形成不增加外径而比线圈11R增加了层数的线圈11S，进而通过用树脂13S覆盖线圈11S的外周面来构成。由此，在电磁线圈10S中，比在第1比较例中说明的电磁线圈10R缩短了轴长。另外，与图4相同地，在图6中表示了用树脂13S覆盖线圈11S的外周面之前的状态、以及线束17没有与端子16连接的状态。
在第1比较例中的线圈11R和第2比较例中的线圈11S中，从卷绕开始到卷绕结束的合计匝数大致相同。如以上说明的那样，在第2比较例的电磁线圈10S中，通过采用薄型的线圈架12S，能够将导体比第1比较例更向内侧卷入。其结果是，能够使线圈11S在轴向上扁平，缩短轴长。
在此，对在线圈架12S上缠绕导线而形成线圈11S的卷绕作业时的问题进行说明。在实际的卷绕作业中，如图7所示，能够在设置在卷绕机上的卷绕框30上安装线圈架12S来进行卷绕，形成线圈11S。但是，在卷绕结束后，如图8所示，如果将线圈架12S从卷绕框30拔出，则有可能因卷绕结束的状态的线圈11S的张力而线圈架12S变形。
以下，说明本发明的实施方式的电磁线圈的例子，其解决所述那样的现有的电磁线圈构造的问题，并且实现了小型化。
(第1实施方式)
图9以及图10是示出本发明第1实施方式的电磁线圈10的构造的剖面概略图。在本实施方式的电磁线圈10中，与图5以及图6中说明的第2比较例的电磁线圈10S相同，在由树脂等绝缘物形成的薄型线圈架12上，以一定的张力卷绕铜线等导体而形成线圈11，进而通过树脂13覆盖线圈11的外周面。另外，在线圈架12的上部配置有安装有端子16的接线盘15。通过将形成在线圈11的两端的卷绕开始引出线14a和卷绕结束引出线14b分别缠绕在端子16上而连接，线圈11经由端子16与线束17连接。另外，与图6相同，在图10中表示用树脂13覆盖线圈11的外周面之前的状态、以及线束17没有与端子16连接的状态。
在此，在图5以及图6所示的第2比较例的电磁线圈10S和图9以及图10所示的本实施方式的电磁线圈10中，线圈11S与线圈11的层数大致相同。两者的差异为以下3点。
第一个不同点在于，作为线圈11的导体，使用了自熔线。第二个不同点在于，在线圈架12中使卷绕导体的卷绕部变短，进而去掉了单侧的凸缘。第三个不同点在于，将在线圈11中分别形成在轴向的两端的两个端面中的、与接线盘15所接触的一侧的端面(第1端面)相反侧的端面(第2端面)和线圈11的内周面以从外周面用树脂13连续筒状覆盖的方式形成。以下，依次说明这些不同点。
第一个不同点中的自熔线是指在带搪瓷皮膜的铜线的更上层附加了熔接层的线。例如，在卷绕自熔线而形成了线圈11后，通过对线圈11通电、加热，能够熔化自熔线的熔接层，将线圈11的线材彼此固定。这样，通过使用卷绕的线材自熔而形成的线圈11，能够使固定后的线圈11单体独立。因此，即使在使用了薄型的线圈架12的情况下，也能够防止如第2比较例中说明的那样的线圈架的变形。
作为第二个不同点，在本实施方式中，由于使线圈架12的卷绕部变短并去掉了单侧的凸缘，所以与第2比较例相比，实现了电磁线圈10的进一步的轴长缩短。但是，伴随于此，卷绕的线材不仅对于线圈11的外周面，而且对于所述第2端面以及内周面也成为露出(图9)。因此，在本实施方式中，作为第三个不同点，使用树脂13从线圈11的外周面经由第2端面连续地覆盖线圈11的内周面的一部分、即线材没有卷绕在线圈架12的外周的部分的线圈11的内周面。由此，如图9所示，树脂13沿着线圈11的外周面、第2端面以及内周面具有大致U字形状的剖面。
另外，连续地覆盖线圈11的外周面、第2端面以及内周面的树脂13例如可以使用液体树脂(液体清漆)、粉体树脂(粉体清漆)、紫外线固化型树脂等来构成。通过将这些树脂材料涂敷在线圈11的外周面、第2端面以及内周面并使其固化，从而能够在本实施方式的电磁线圈10中形成树脂13。
根据以上说明的本发明的第1实施方式，能够起到以下的作用效果。
(1)电磁线圈10具备：线圈11，其由卷绕的线材自熔而形成，且在轴向的两端具有第1端面以及第2端面；接线盘15，其是与第1端面接触，且具有供线圈11的线材通过的槽的构件；以及绝缘性的树脂13，其以至少覆盖线圈11的外周面以及第2端面的方式形成。树脂13从外周面经由第2端面连续地覆盖线圈11的内周面的至少一部分，具有大致U字形状的剖面。这样，能够实现电磁线圈10的小型轻量化。
(2)电磁线圈10还具备配置在线圈11内侧的筒状的线圈架12。在线圈架12的第1端面侧接线盘15形成为凸缘状，线材的至少一部分卷绕在线圈架12的外周。这样，能够使电磁线圈10的轴长缩短，使电磁线圈10进一步小型化。
(3)线材没有卷绕在线圈架12的外周的部分的线圈11的内周面被树脂13覆盖。这样，能够保护随着轴长的缩短化而线材成为露出的线圈11的内周面，实现耐环境性的提高。
(4)接线盘15具有供线材的卷绕开始引出线14a通过的槽和供线材的卷绕结束引出线14b通过的槽。这样，能够可靠地固定线圈11的两端，并且能够使线圈11与线束17可靠地连接而进行对线圈11的通电。
(5)树脂13优选使用粉体树脂、液体树脂或紫外线固化型树脂来构成。这样，能够容易地形成覆盖并保护线圈11的树脂13。
(第2实施方式)
图11以及图12是示出本发明的第2实施方式的电磁线圈10A的构造的剖面概略图。在本实施方式的电磁线圈10A中，与在图9以及图10中说明的第1实施方式相同地，以一定的张力卷绕自熔线的导体，对其进行通电、加热，从而来熔化自熔线的熔接层，使线圈11的线材彼此固定，从而能够使固定后的线圈11单体独立。图9和图11的线圈的匝数大致相同。另外，通过树脂13连续地覆盖线圈11的外周面、第2端面以及内周面来绝缘。
另外，端子16、接线盘15、卷绕开始引出线14a、卷绕结束引出线14b、线束17也具有与图9、图10相同的功能。另外，与图10相同地，在图12中表示用树脂13覆盖线圈11的外周面之前的状态、以及线束17没有与端子16连接的状态。
在第1实施方式中说明的电磁线圈10与本实施方式的电磁线圈10A的不同之处在于是否具有线圈架12。在第1实施方式的电磁线圈10中，使用使卷绕部变短并且去掉了单侧的凸缘的线圈架12来形成线圈11，但在本实施方式的电磁线圈10A中，直接在卷绕框上卷绕导体，对其进行通电、加热，由此来熔化自熔线的熔接层，使线圈11的线材彼此固定。由此，即使没有线圈架12也能够形成独立的无线圈架的线圈11。
根据以上说明的本发明的第2实施方式，能够起到以下的作用效果。
由于线圈11的内周面被树脂13覆盖，所以即使在无线圈架的状态下使线圈11独立的情况下，也能够保护线材成为露出的线圈11的内周面。因此，在通过无线圈架化实现电磁线圈10A的进一步的小型轻量化时，能够确保耐环境性。
另外，在第1、第2实施方式中，为了进一步提高线圈的占积率，使用线材也可以使用方线、平线。特别是在使用了方线、平线作为使用线材的情况下，即使不是自熔线，也能够独立。另外，即使在使用了剖面圆形的线材作为使用线材的情况下，也不一定必须是自熔线，当然也可以使用胶带等，形成线圈能够单独独立的构成。
以上说明的各实施方式和各种变形例只是一例，只要不损害发明的特征，本发明就不限定于这些内容。另外，在上述中说明了各种实施方式和变形例，但本发明不限于这些内容。在本发明的技术思想的范围内能够考虑到的其他方式也包含在本发明的范围内。
下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文而被并入本文。
日本专利申请2019-118320(申请于2019年6月26日)
符号说明
10、10A、10R、10S电磁线圈
11、11R、11S线圈
12、12R、12S线圈架
13、13R、13S树脂
14a 卷绕开始引出线
14b 卷绕结束引出线
15 接线盘
16 端子
17 线束
20 可动铁心
21 外框
22、23衬套(轴承)
24 轴
25、26 固定铁心
27 螺栓
30 卷绕框
100 螺线管。
Claims (4)
1.一种电磁线圈，其特征在于，具备：
线圈，其在轴向的两端具有第1端面以及第2端面；
构件，其与所述第1端面接触，且具有供所述线圈的线材通过的槽；以及
绝缘性的树脂，其以至少覆盖所述线圈的外周面以及所述第2端面的方式形成，
所述树脂从所述外周面经由所述第2端面连续地覆盖所述线圈的内周面的至少一部分，且具有大致U字形状的截面，
所述电磁线圈还具备配置在所述线圈的内侧的筒状的线圈架，
在所述线圈架的所述第1端面侧上所述构件形成为凸缘状，
线材的至少一部分卷绕在所述线圈架的外周，
所述线材没有卷绕在所述线圈架的外周的部分的所述线圈的内周面被所述树脂覆盖。
2.根据权利要求1所述的电磁线圈，其特征在于，
所述线圈的内周面被所述树脂覆盖。
3.根据权利要求1所述的电磁线圈，其特征在于，
所述构件具有：供所述线材的卷绕开始引出线通过的槽和供所述线材的卷绕结束引出线通过的槽。
4.根据权利要求1所述的电磁线圈，其特征在于，
所述树脂使用粉体树脂、液体树脂或紫外线固化型树脂构成。
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