專利名稱：電磁線圈裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如電動機及電磁離合器等所使用的電磁線圈裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的電磁線圈裝置中，我們知道一種為將線圈本體固定在鐵心上以及將線圈本體產(chǎn)生的焦耳熱量散發(fā)到外部而用清漆或樹脂等的造型材料將線圈本體進行造型的方法。為牢固地固定線圈本體，要求造型材料自身是牢固的且不會從鐵心上剝離、脫落。另外，要迅速進行散熱，將造型材料無間隙地充填在線圈本體的內(nèi)外是有效的。
圖6是表示例如日本專利特開平11-136911號公報所揭示的現(xiàn)有的電磁線圈裝置的造型方法的說明圖，表示采用澆注法的造型方法。在澆注法中將線圈本體2插入殼體1內(nèi)后，在殼體1與線圈本體2之間的間隙中澆注樹脂組成物3。然后，將樹脂組成物3加熱硬化。
另外，圖7是表示現(xiàn)有的電磁線圈裝置的另一造型方法的說明圖，表示采用注塑成形法的造型方法。在注塑成形法中，插入有線圈本體2的殼體1放在成形機支承模具4內(nèi)。而在形成于上模具5內(nèi)的工作缸6內(nèi)，插入未硬化的樹脂組成物3。
然后，通過在工作缸6內(nèi)滑動活塞7，而將樹脂組成物3從注射口8注射到殼體1內(nèi)，并從吸引口9將殼體1內(nèi)抽成真空。然后通過配置在成形機支承模具4上的加熱器10將樹脂組成物3加熱硬化。
在上述的現(xiàn)有的造型方法中，無論采用何方法，都難以將樹脂組成物3充分地遍及到線圈本體2的導(dǎo)體間，有產(chǎn)生局部浸滲不良之虞。尤其，當(dāng)使用數(shù)百匝以上的許多匝數(shù)的線圈本體2時，在線圈本體2的內(nèi)層部和離開注射口8的部分，容易產(chǎn)生浸滲不良。
本發(fā)明的目的在于，解決上述的問題，從而提供一種可使造型材料遍及到線圈本體的角落的電磁線圈裝置及其制造方法。
發(fā)明的公開本發(fā)明技術(shù)方案1的電磁線圈裝置，具有繞線架，其具有筒狀的卷裝部和設(shè)在該卷裝部的兩端部上且互相相對的第1及第2凸緣部；線圈本體，在第1及第2凸緣部間卷繞在卷裝部上；鐵心，其具有與第2凸緣部相對的繞線架支承面、從該繞線架支承面突出并貫通插入卷裝部內(nèi)側(cè)的突起部以及與線圈本體的外周部相對的內(nèi)壁面；以及充填在繞線架與鐵心間和線圈本體的導(dǎo)體間被硬化的造型材料，在繞線架上設(shè)有與線圈本體的最內(nèi)層連通、成為未硬化的造型材料的流路的連通道。
本發(fā)明技術(shù)方案2的電磁線圈裝置是，作為連通道的連通孔設(shè)在第1凸緣部上。
本發(fā)明技術(shù)方案3的電磁線圈裝置是，在卷裝部與突起部之間充填有造型材料，作為連通道的連通孔設(shè)在卷裝部上。
本發(fā)明技術(shù)方案4的電磁線圈裝置是，在第2凸緣部與繞線架支承面之間充填有造型材料，作為連通道的連通孔設(shè)在第2凸緣部上。
本發(fā)明技術(shù)方案5的電磁線圈裝置是，在與第1凸緣部的線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的連通槽。
本發(fā)明技術(shù)方案6的電磁線圈裝置是，在與第2凸緣部的線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的連通槽。
本發(fā)明技術(shù)方案7的電磁線圈裝置是，在第1凸緣部的與線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的第1連通槽，在第2凸緣部的與線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的第2連通槽，在卷裝部的與線圈本體接觸的面上設(shè)有使第1及第2連通槽互相連接的連接槽。
本發(fā)明技術(shù)方案8的電磁線圈裝置是，在卷裝部與突起部之間充填有造型材料，在突起部的側(cè)面和與該側(cè)面相對的卷裝部的內(nèi)面的至少任何一個面上，形成有從第1凸緣部側(cè)的端部向第2凸緣部側(cè)的端部延伸的槽部。
本發(fā)明技術(shù)方案9的電磁線圈裝置是，在鐵心的內(nèi)壁面上設(shè)有凹部，在凹部內(nèi)也充填有造型材料。
本發(fā)明技術(shù)方案10的電磁線圈裝置是，將截面為V字形的止脫槽用作為凹部。
本發(fā)明技術(shù)方案11的電磁線圈裝置是，向互相交叉的方向延伸的多個止脫槽在投影到與鐵心的內(nèi)壁面相平行的面上時設(shè)在內(nèi)壁面上。
本發(fā)明技術(shù)方案12的電磁線圈裝置的制造方法是包含如下的工序?qū)㈣F心、安裝在該鐵心上的繞線架以及卷繞在該繞線架上的線圈本體放置在真空槽內(nèi)的工序；將真空槽內(nèi)抽成真空并通過設(shè)在繞線架上的連通道而從線圈本體的最內(nèi)層將未硬化的造型材料注入、在繞線架與鐵心之間及線圈本體的導(dǎo)體間充填未硬化的造型材料的工序；以及使未硬化的造型材料硬化的工序。
本發(fā)明技術(shù)方案13的電磁線圈裝置的制造方法是，使用具有卷繞有線圈本體的筒狀的卷裝部、設(shè)在該卷裝部的一端部上并設(shè)有與線圈本體的最內(nèi)層連通的作為連通道的連通孔的第1凸緣部和設(shè)在卷裝部的另一端部上并與第1凸緣部相對的第2凸緣部的繞線架，從連通孔注入未硬化的造型材料。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的電磁線圈裝置的立體圖。
圖2是沿圖1中II-II線的剖視圖。
圖3是將圖1的主要部分予以放大表示的立體圖。
圖4是表示圖1電磁線圈裝置的制造途中狀態(tài)的說明圖。
圖5是本發(fā)明實施形態(tài)2的電磁線圈裝置的剖視圖。
圖6是表示現(xiàn)有的電磁線圈裝置的造型方法一例子的說明圖。
圖7是表示現(xiàn)有的電磁線圈裝置的造型方法另一例子的說明圖。
發(fā)明的實施形態(tài)下面，結(jié)合


本發(fā)明的實施形態(tài)。
實施形態(tài)1圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的電磁線圈裝置的立體圖，圖2是沿圖1中II-II線的剖視圖，圖3是將圖1主要部分予以放大表示的立體圖，在該例子中，是表示用于電梯用卷揚機的電動機的。
圖中，電磁線圈裝置具有鐵心11、安裝在該鐵心11上的繞線架12、卷繞在繞線架12上的線圈本體13、以及充填在繞線架12與鐵心11之間和線圈本體13的導(dǎo)體(例如漆包線)間被硬化的造型材料14。
繞線架12具有筒狀的卷裝部12a、設(shè)在該卷裝部12a兩端部上并互相相對的第1及第2凸緣部12b、12c。線圈本體13在第1及第2凸緣部12b、12c間卷繞在卷裝部12a上。
鐵心11具有與第2凸緣部12c相對的繞線架支承面11a、從該繞線架支承面11a突出并貫通插入卷裝部12a內(nèi)側(cè)的長方體狀的突起部11b和與線圈本體13的外周部相對的互相平行的一對內(nèi)壁面11c、11d。
作為造型材料14，例如使用加熱硬化形的環(huán)氧樹脂等。另外，造型材料14還充填在卷裝部12a與突起部11b之間及第2凸緣部12c與繞線架支承面11a之間。
在卷裝部12a、第1凸緣部12b及第2凸緣部12c上，分別設(shè)有與線圈本體13的最內(nèi)層連通的作為連通道的連通孔15a～15c。連通空15a～15c分別成為未硬化(硬化前)的造型材料14的流路。
在與突起部11b側(cè)面相對的卷裝部12a的內(nèi)面上，形成有從第1凸緣部12b側(cè)的端部向第2凸緣部12c側(cè)的端部、相對繞線架支承面11a沿直角方向延伸的截面為V字形的槽部(缺口)16。在鐵心11的內(nèi)壁面11c、11d上設(shè)有作為凹部的截面為V字形的止脫槽17。在止脫槽17內(nèi)也充填有造型材料14。
圖4是表示圖1的電磁線圈裝置的制造途中狀態(tài)的說明圖。圖中，在真空槽21上連接有排氣管22。在排氣管22上設(shè)有排氣閥23。并在真空槽21上插入有注入管24。注入管24的前端部與繞線架12的連通孔15b連接。在注入管24上設(shè)有注入閥25。在注入管24的基端部上連接有將未硬化的造型材料14注入連通孔15b用的注入裝置26。
下面說明電磁線圈裝置的制造方法。首先，用繞線機(未圖示)將規(guī)定匝數(shù)的線圈本體13卷繞在繞線架12上。然后，繞線架12從繞線機上卸下，安裝在鐵心11的規(guī)定位置上。接著，將鐵心11放置在真空槽21內(nèi)，此時，在內(nèi)壁面11c、11d的無鐵心11的側(cè)面，抵接平板狀的夾具等，防止未硬化的造型材料14的流出。
然后，用真空泵(未圖示)通過排氣管22而將真空槽21內(nèi)抽成真空。若真空槽21內(nèi)達到規(guī)定的真空度，則排氣閥23被關(guān)閉，保持真空度。在該狀態(tài)下，注入閥25被打開，未硬化的造型材料14通過注入管24而注入連通孔15b內(nèi)。造型材料14的必要注入量根據(jù)計算而預(yù)先求出。
在注入造型材料14后，造型材料14在加熱爐(未圖示)內(nèi)被加熱硬化。此時，當(dāng)一下子升溫到造型材料14的硬化溫度時，由于因構(gòu)成造型材料14的樹脂的硬化收縮而可能在與鐵心11間產(chǎn)生剝離和裂紋，故最好是2個階段的升溫。
另外，通過在注入前對造型材料14進行真空脫氣處理，從而清除造型材料14中的氣泡，可提高可靠性。此外，為提高造型材料14的流動性和浸滲性，預(yù)先加熱造型材料14及鐵心11也是有效的。此時，也可向線圈本體13通電流使其自身發(fā)熱。
這里，在制造匝數(shù)800匝的電磁線圈裝置時，將真空槽21內(nèi)的壓力設(shè)為1.33322×102Pa(1Torr)，在預(yù)熱溫度約80℃下進行造型材料14的注入作業(yè)，結(jié)果可確認(rèn)造型材料14被無間隙地充填在線圈本體13的內(nèi)外。
在這種電磁線圈裝置中，由于將與線圈本體13的最內(nèi)層連通的連通孔15a、15b、15c設(shè)在繞線架12上，故可將造型材料14遍及到線圈本體13的角落處，可將線圈本體13牢固地固定在鐵心11上，并且可將線圈本體13產(chǎn)生的熱量迅速地放出。
另外，由于在第1凸緣部12b上設(shè)置連通孔15b，從連通孔15b注入未硬化的造型材料14，故可以簡單的結(jié)構(gòu)而更可靠地將造型材料14充填在線圈本體13整體上。此外，由于卷裝部12a和第2凸緣部12c也設(shè)置連通孔15a、15c，故可以簡單的結(jié)構(gòu)而更可靠地將造型材料14充填在線圈本體13整體上。
還有，由于在卷裝部12a的內(nèi)面形成有槽部16，故可更可靠地將造型材料14充填在卷裝部12a與突起部11b之間。另外，通過將連通孔15a、15b、15c和槽16設(shè)在繞線架12上，從而可加快未硬化的造型材料14的浸滲速度，以縮短作業(yè)時間。
此外，由于在鐵心的內(nèi)壁面11c上設(shè)置止脫槽17，在止脫槽17內(nèi)也充填造型材料14，故可更可靠地防止造型材料14從鐵心11上的脫出，可將線圈本體13牢固地固定在鐵心11上。另外，由于可抑制造型材料14的移動，故還可經(jīng)受住長期的電磁振動，可提高可靠性。
在實施形態(tài)1中，截面為V字形的止脫槽17表示為凹部，但止脫槽17的截面形狀也可例如是U字形等，且根據(jù)加工性和止脫的效果等可作各種變更。
另外，也可不是止脫槽17而將獨立的一個或多個坑洼作為凹部，并設(shè)在內(nèi)壁面11c、11d上。
此外，在實施形態(tài)1中，在各個內(nèi)壁面11c、11d上是分別設(shè)置互相平行的直線狀的止脫槽17的，但也可將向互相交叉的方向延伸的多個止脫槽在投影到與內(nèi)壁面11c、11d相平行的面上時設(shè)在內(nèi)壁面11c、11d上。此時，對于所有的方向，可更可靠地防止造型材料14從鐵心11上的脫出。另外，還可設(shè)置曲線狀的止脫槽。
還有，在實施形態(tài)1中，在卷裝部12a的內(nèi)面設(shè)置槽部16，但也可將其設(shè)在突起部11b的側(cè)面，或設(shè)在卷裝部12a的內(nèi)面與突起部11b的側(cè)面的兩方，從而可更可靠地將造型材料14充填在卷裝部12a與突起部11b之間。
實施形態(tài)2圖5是本實施形態(tài)2的電磁線圈裝置的剖視圖。圖中，繞線架31具有筒狀的卷裝部31a、設(shè)在該卷裝部31a的兩端部上且互相相對的第1及第2凸緣部31b、31c。
在第1凸緣部31b的與線圈本體13接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的第1連通槽32a，在第2凸緣部31c的與線圈本體13接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的第2連通槽32b。在卷裝部31a的與線圈本體13接觸的面上設(shè)有使第1及第2連通槽32a、32b互相連接的連接槽33。其他結(jié)構(gòu)與實施形態(tài)1相同。
在這種電磁線圈裝置中，由于與線圈本體13的最內(nèi)層連通的第1及第2連通槽32a、32b與連接槽33成為未硬化的造型材料14的流路，故可將造型材料14遍及到線圈本體13的角落處，可將線圈本體13牢固地固定在鐵心11上，并可將線圈本體13產(chǎn)生的熱量迅速地放出。
如上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案1的電磁線圈裝置，由于與線圈本體的最內(nèi)層連通、成為未硬化的造型材料的流路的連通道設(shè)在繞線架上，故可將造型材料遍及到線圈本體的角落處。
本發(fā)明技術(shù)方案2的電磁線圈裝置，由于在第1凸緣部上設(shè)置連通孔，故可以簡單的結(jié)構(gòu)而更可靠地將造型材料充填在線圈本體整體上。
本發(fā)明技術(shù)方案3的電磁線圈裝置，由于在卷裝部上設(shè)置連通孔，故可以簡單的結(jié)構(gòu)而更可靠地將造型材料充填在線圈本體整體上。
本發(fā)明技術(shù)方案4的電磁線圈裝置，由于在第2凸緣部上設(shè)置連通孔，故可以簡單的結(jié)構(gòu)而更可靠地將造型材料充填在線圈本體整體上。
本發(fā)明技術(shù)方案5的電磁線圈裝置，由于在與第1凸緣部的線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)置作為連通道的連通槽，故可將造型材料遍及到線圈本體的角落處。
本發(fā)明技術(shù)方案6的電磁線圈裝置，由于在與第2凸緣部的線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)置作為連通道的連通槽，故可將造型材料遍及到線圈本體的角落處。
本發(fā)明技術(shù)方案7的電磁線圈裝置，由于在第1凸緣部的與線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)置作為連通道的第1連通槽，在第2凸緣部的與線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)置作為連通道的第2連通槽，在卷裝部的與線圈本體接觸的面上設(shè)置使第1及第2連通槽互相連接的連接槽，故可更可靠地將造型材料遍及到線圈本體的角落處。
本發(fā)明技術(shù)方案8的電磁線圈裝置，由于在與突起部的側(cè)面和與該側(cè)面相對的卷裝部的內(nèi)面的至少任何一個面上，形成有從第1凸緣部側(cè)的端部向第2凸緣部側(cè)的端部延伸的槽部，故可更可靠地將造型材料充填在卷裝部與突起部之間。
本發(fā)明技術(shù)方案9的電磁線圈裝置，由于在鐵心的內(nèi)壁面設(shè)置凹部，在該凹部內(nèi)充填造型材料，故可更可靠地防止造型材料從鐵心上的脫出，可將線圈本體牢固地固定在鐵心上。
本發(fā)明技術(shù)方案10的電磁線圈裝置，由于將截面為V字形的止脫槽用作為凹部，故可用簡單的結(jié)構(gòu)更可靠地防止造型材料從鐵心上的脫出。
本發(fā)明技術(shù)方案11的電磁線圈裝置，由于向互相交叉的方向延伸的多個止脫槽在投影到與鐵心的內(nèi)壁面相平行的面上時設(shè)在內(nèi)壁面上，故對于所有的方向，可更可靠地防止造型材料從鐵心上的脫出。
本發(fā)明技術(shù)方案12的電磁線圈裝置的制造方法，通過設(shè)在繞線架上的連通道而從線圈本體的最內(nèi)層側(cè)注入未硬化的造型材料，故可將造型材料遍及到線圈本體的角落處。
本發(fā)明技術(shù)方案13的電磁線圈裝置的制造方法，由于從設(shè)在第1凸緣部上的連通孔注入未硬化的造型材料，故可將造型材料遍及到線圈本體的角落處。
權(quán)利要求
1.一種電磁線圈裝置，其特征在于，具有繞線架，其具有筒狀的卷裝部和設(shè)在該卷裝部的兩端部上且互相相對的第1及第2凸緣部；線圈本體，在所述第1及第2凸緣部間卷繞在所述卷裝部上；鐵心，其具有與所述第2凸緣部相對的繞線架支承面、從該繞線架支承面突出并貫通插入所述卷裝部內(nèi)側(cè)的突起部以及與所述線圈本體的外周部相對的內(nèi)壁面；以及充填在所述繞線架與所述鐵心間和所述線圈本體的導(dǎo)體間被硬化的造型材料，在所述繞線架上設(shè)有與所述線圈本體的最內(nèi)層連通、成為未硬化的所述造型材料的流路的連通道。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在第1凸緣部上設(shè)有作為連通道的連通孔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在卷裝部與突起部之間充填有造型材料，在所述卷裝部上設(shè)有作為連通道的連通孔。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在第2凸緣部與繞線架支承面之間充填有造型材料，在所述第2凸緣部上設(shè)有作為連通道的連通孔。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在與第1凸緣部的線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的連通槽。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在與第2凸緣部的線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的連通槽。
7.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在第1凸緣部的與線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的第1連通槽，在第2凸緣部的與線圈本體接觸的一側(cè)面上設(shè)有作為連通道的第2連通槽，在卷裝部的與線圈本體接觸的面上設(shè)有使第1及第2連通槽互相連接的連接槽。
8.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在卷裝部與突起部之間充填有造型材料，在所述突起部的側(cè)面和與該側(cè)面相對的所述卷裝部的內(nèi)面的至少任何一個面上，形成有從第1凸緣部側(cè)的端部向第2凸緣部側(cè)的端部延伸的槽部。
9.如權(quán)利要求1或2所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在鐵心的內(nèi)壁面上設(shè)有凹部，在所述凹部內(nèi)也充填有造型材料。
10.如權(quán)利要求9所述的電磁線圈裝置，其特征在于，凹部是截面為V字形的止脫槽。
11.如權(quán)利要求10所述的電磁線圈裝置，其特征在于，在鐵心的內(nèi)壁面上，設(shè)有在投影到與鐵心的內(nèi)壁面相平行的面上時向互相交叉的方向延伸的多個止脫槽。
12.一種電磁線圈裝置的制造方法，其特征在于，包含如下的工序?qū)㈣F心、安裝在該鐵心上的繞線架以及卷繞在該繞線架上的線圈本體放置在真空槽內(nèi)的工序；將所述真空槽內(nèi)抽成真空并通過設(shè)在所述繞線架上的連通道而從所述線圈本體的最內(nèi)層將未硬化的造型材料注入、在所述繞線架與所述鐵心之間及所述線圈本體的導(dǎo)體間充填所述未硬化的造型材料的工序；以及使所述未硬化的造型材料硬化的工序。
13.如權(quán)利要求12所述的電磁線圈裝置的制造方法，其特征在于，繞線架具有卷繞有線圈本體的筒狀的卷裝部；設(shè)在該卷裝部的一端部上并設(shè)有與線圈本體的最內(nèi)層連通的作為連通道的連通孔的第1凸緣部；以及設(shè)在卷裝部的另一端部上并與第1凸緣部相對的第2凸緣部，從所述連通孔注入未硬化的造型材料。
全文摘要
一種電磁線圈裝置,在繞線架(12)的卷裝部(12a)、第1凸緣部(12b)以及第2凸緣部(12c)上分別設(shè)有與線圈本體(13)的最內(nèi)層連通、成為未硬化的造型材料(14)的流路的連通孔(15a,15b,15c),采用本發(fā)明裝置,可將造型材料迅速地遍及到線圈本體的角落處。
文檔編號H02K3/44GK1377046SQ01120979
公開日2002年10月30日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者中島秀樹, 美藤亙, 磯岡利雄 申請人:三菱電機株式會社