專利名稱：螺線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域一般位于有關(guān)閥的裝置類別中，按美國(guó)專利分類法，屬電磁操作開關(guān)，大組335所表現(xiàn)的本技術(shù)的總應(yīng)用領(lǐng)域，與本發(fā)明相似的題目在這以前被分到上述領(lǐng)域。
本發(fā)明涉及到螺線管，尤其是用于操作微型閥或類似部件的螺線管，在這以前，已有的螺線管包括一個(gè)由圓柱形銜鐵和一配套二圓柱形電極件組成的圓形的鐵芯結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)有技術(shù)的螺線管的缺點(diǎn)是為了在給定沖程時(shí)螺線管具有一個(gè)給定的力，導(dǎo)致圓形鐵芯結(jié)構(gòu)的螺線管的寬度明顯增大。在微型閥的包裝中，閥和螺線管的寬度是第一重要的，長(zhǎng)度和高度雖然也是重要的，但它們不像寬度那樣要求嚴(yán)格。在目前，需要小型、緊湊和高效的螺線管，它可被制成具有很窄的尺寸，用于操作工業(yè)制造和裝配設(shè)備的控制電路。
本發(fā)明的目的是提供一種小型的，緊湊的、高效的和大功率的螺線管，它克服現(xiàn)有技術(shù)螺線管的前述缺點(diǎn)的問題。按照本發(fā)明制造的螺線管包括一個(gè)繞線架，它具有一個(gè)矩形截面和圓形端部的外表面，并具有一同樣形狀的芯孔、繞線架具有一個(gè)一體化的上法蘭和一個(gè)一體化的下法蘭。螺線管磁性線圈被圍繞繞線架纏繞，來提供一個(gè)具有矩形截面并帶有圓形端部的螺線管線圈，它是對(duì)導(dǎo)線的每匝來講長(zhǎng)度增長(zhǎng)的線圈，這導(dǎo)致增強(qiáng)了每匝的電阻，增加了線圈的安匝數(shù)，并增加了螺線管所產(chǎn)生的力。繞線架可伸縮地安裝到一管形外殼內(nèi)，該外殼在截面上為矩形，且兩端開口，在這以后它將被稱之為一個(gè)管殼。該管殼是一薄壁的磁通載體，一個(gè)帶有圓形端部和矩形截面的電極件可滑動(dòng)地被裝在繞線架矩形芯孔的下端中，電極件具有一整體的底部磁通極，它封閉住所述管殼的下端，而管殼的上端用一磁通運(yùn)載頂板封鎖，在頂部和底部磁通板之間該管殼被固定，緊固方式可用任何適當(dāng)方式，如通過加熱將磁通板形成到繞線架法蘭上。銜鐵套管可滑動(dòng)地安裝在繞線架的上端，它在截面上為矩形和具有圓形端部，以致于可以滑動(dòng)地裝配在繞線架中的同樣形狀的芯孔中。具有矩形截面并帶有圓形端部的長(zhǎng)銜鐵滑動(dòng)裝配在銜鐵套管中。銜鐵的內(nèi)端用一高頂按釘接合，該按釘可滑動(dòng)地通過由電極件形成的軸孔而裝配。一個(gè)頂蓋被裝在頂端磁通板上，從而緊固前述的螺線管組件到所述的閥或類似裝置上。
銜鐵的上下端具有放射狀的端面，在螺線管被激勵(lì)時(shí)，即使銜鐵略微翹起，也可確保螺線管充分換位，線圈繞線架的矩形形狀不僅增加了線圈的安匝數(shù)，而且增加了銜鐵和電極件的橫截面和表面積，從而可把增加的安匝數(shù)轉(zhuǎn)換成增力。


圖1是按照本發(fā)明的原則制造的螺線管的頂部視圖。
圖2是圖1的沿箭頭方向看的螺線管的2-2剖視圖。
圖3是圖2的沿箭頭方向看的3-3水平剖視圖，圖上除去了部分零件。
圖4是圖2的沿箭頭方向看的4-4水平剖視圖。
圖5是圖2的沿箭頭方向看的5-5水平剖視圖。
圖6是圖1的沿箭頭方向看的6-6左側(cè)剖視圖。
現(xiàn)參照附圖，尤其是圖1和圖2，說明按本發(fā)明的原則制造的以標(biāo)號(hào)10代表的一螺線管。如圖2所示，數(shù)字11標(biāo)號(hào)一電極件，它具有一實(shí)質(zhì)上T形的橫截面，它由一底部橫向磁通板12和主極板13組成。一個(gè)軸孔14貫穿電極11而形成，用來可滑動(dòng)地接收一常規(guī)的按釘15，按釘15具有一個(gè)擴(kuò)粗的頭部16，用于與閥的閥柱塞和靠螺線管10驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)嚙合。數(shù)字11標(biāo)示按釘15的內(nèi)端，運(yùn)行中它與銜鐵18的放射狀的底端20接合，銜鐵用適當(dāng)?shù)拇判圆牧现圃?，例如粉末金屬。?shù)字19標(biāo)示電極件11的頂端。數(shù)字21標(biāo)示銜鐵18放射狀的頂端。
如圖2所示，螺旋管10包括一個(gè)一般用標(biāo)號(hào)22的繞線架，它包括一個(gè)長(zhǎng)管體23，一個(gè)整體的下部橫向法蘭24，和一個(gè)整體的上部橫向法蘭25。如圖4和5所示，線圈繞線架體23具有一矩形的截面和圓形的端部。貫穿該線圈架體23形成一個(gè)同樣是矩形截面和圓形端部的軸芯孔26。如圖2、4和5所示，數(shù)字30標(biāo)示一線圈，它圍繞線架管體23，通過以常規(guī)方式纏繞細(xì)的磁性導(dǎo)線形成。繞線架22用適當(dāng)?shù)乃苄圆牧现圃?。如圖2和3所示，螺線管10包括一頂部的磁通板31，它位于繞線管上法蘭25的頂部，并且有一矩形的開口38(圖2)和圓形的端部。
如圖2所示，底部磁通板至少有兩個(gè)孔，如圖所示孔33具有一相同數(shù)目的整體伸出部分32，沿軸向和向外穿過底部磁通板的孔33。上面的繞線架法蘭25也有至少一對(duì)外延部分35，它們軸向伸延并向外穿過孔36伸延，孔36穿過頂部磁通板31形成。一個(gè)薄壁的開有端口的外殼或管殼43被套裝在前邊的繞線架和線圈組件上。電極件結(jié)構(gòu)11和頂部磁通板31與其各自的繞線架法蘭裝配，并通過加熱緊固。加熱形成繞線架法蘭外延部分(32，35)，相對(duì)于各自的磁通板的外表面形成齊平面(34，37)。
套管40穿過頂部磁通板31上的開口38并落入繞線架體23的芯孔26內(nèi)，實(shí)現(xiàn)可滑動(dòng)地安裝。套管40具有一個(gè)繞其頂端形成的法蘭41，它環(huán)繞著頂部磁通板31的頂部并位于開口38周圍。銜鐵18被可滑動(dòng)地安裝在銜鐵套管40中，銜鐵套管40用任何適當(dāng)?shù)拇判圆牧现圃?，如用冷軋鋼，它操縱工作中運(yùn)動(dòng)的銜鐵18，并把從頂部磁通板31來的傳導(dǎo)磁通導(dǎo)入銜鐵18。如在圖3最佳表現(xiàn)出的，銜鐵套管40具有一矩形的上下貫穿成形的內(nèi)周邊42，并具有一圓形的端部。
如圖2、4和5所示，線圈30和管殼43之間的內(nèi)部空間用適當(dāng)?shù)姆庋b或鎧裝材料45填充。上述材料是電絕緣體和密封劑。用來防止線圈30受潮，并替代空氣對(duì)于螺線管內(nèi)部區(qū)域上的受熱提供良好的傳輸材料。如圖3所示，為了注入封裝材料45，在頂部磁通板31上帶有兩個(gè)孔44。螺線管組件被放在一定位器上，利用伸過整個(gè)組件的合適的銷釘，以使封裝材料45可以被注入管殼43中，并允許封裝材料45圍繞銷釘流動(dòng)，來為螺栓49提供孔。
如圖1和6所示，一個(gè)以數(shù)字48表示的頂部端蓋利用一對(duì)適當(dāng)長(zhǎng)度的螺栓49可折御地固定前述的螺線管結(jié)構(gòu)，該螺栓向下穿過頂蓋48的孔(未示出)并穿過頂部磁通板31的孔47(圖3)，然后向下穿過繞線架上法蘭25和繞線架下法蘭24的適當(dāng)?shù)目?未示)，將由底部磁通板12的孔46伸延，并與閥體或要操作的裝置上的螺紋孔進(jìn)入螺旋接合。
合適的密封材料是硅化合物，如圖2所示，螺線管10裝有一個(gè)人工操作裝置50，它裝在一階形孔51內(nèi)，該階形孔在頂端蓋48上的軸線位置上形成。如圖6所示，頂端蓋48帶有一對(duì)整體向外伸延的電導(dǎo)線管52。導(dǎo)線管52被分置，并且在其向外的端部上是敝開的。導(dǎo)線管52的內(nèi)部54通過一對(duì)配合孔53(圖2)相通，孔53通過每個(gè)線管52的內(nèi)端和通過管殼43形成，一個(gè)導(dǎo)體接線柱55放在每個(gè)導(dǎo)線管52中，接線柱工作上與線圈30相連。插座聯(lián)接件56被安裝在每一個(gè)導(dǎo)線接線柱55上，聯(lián)接件56依次與引線57相連。插座聯(lián)接件56由一個(gè)長(zhǎng)銷59可拆卸地固定在接線柱55的位置上。長(zhǎng)銷59是彈性臂，它們向下拐入每個(gè)導(dǎo)線管52的底壁上的長(zhǎng)銷孔58中。
當(dāng)使用頂部蓋48時(shí)，螺線管10可采用直的直流螺線管，或也可用普通的交流交換裝置整流過的交流螺線管。矩形狀的螺線管10的長(zhǎng)的和窄的結(jié)構(gòu)比具有圓鐵心結(jié)構(gòu)的已有技術(shù)螺線管更具有優(yōu)越性。螺線管10可用于僅有窄的空間安裝螺線管的情況。例如，螺線管10能被制成具有很小寬度，如10毫米的寬度，用于空間限制不允許較寬尺寸的螺線管使用的場(chǎng)合，螺線管10的芯部的矩形截面提供這樣一個(gè)螺線管結(jié)構(gòu)，其中鐵芯的截面和表面部分是優(yōu)選好的，線圈30的電磁線圍繞繞架體23的周邊螺旋纏繞，與圓形的螺線管繞線架體的周邊相比被加長(zhǎng)了，使線圈30的電阻增加，從而獲得優(yōu)選的安匝數(shù)。以這種線圈結(jié)構(gòu)，在由線圈30所產(chǎn)生的磁力總量上具有實(shí)質(zhì)上的增加，從而提供一種很有效的低瓦特?cái)?shù)和短沖擊的螺線管，事實(shí)上管殼43圍繞整個(gè)線圈30，并有薄的截面，這樣就提供一更有效的螺線管。前述的螺線管的結(jié)構(gòu)提供一有效的磁通路，在這里頂部磁通板31和底部磁通板12被相對(duì)管殼43的上和下端固定，從而通過這些部件，套管40、電極件13和銜鐵提供一有效的磁通路。封裝材料45把線圈與內(nèi)外側(cè)磁件和安裝螺栓49之間電絕緣。在銜鐵18的下端和頂端20和21上的放射形表面是平的，并且沿著矩形狀的銜鐵18的端部的長(zhǎng)軸彎曲。
權(quán)利要求
1.一個(gè)螺線管(10)，具有一繞線架(22)和在其上纏繞的線圈(30)，繞線架(22)具有一個(gè)其內(nèi)裝有銜鐵套管(40)的芯孔(26)，一個(gè)銜鐵(18)和電極件(13)可動(dòng)作地安裝在芯孔(26)中，其特征在于(a)繞線架(22)具有一管體，該管體形成一個(gè)截面為矩形的芯孔，并且具有上端和下端；(b)銜鐵套管(40)安裝在繞線芯孔(26)的上端口內(nèi)，并且具有矩形截面；(c)銜鐵(18)可移動(dòng)地安裝在銜鐵套管(40)中，并且具有矩形截面；(d)電極件(13)被固定安裝在繞線架芯孔(26)的下端內(nèi)，并且具有矩形截面；(e)繞線架(22)帶有一體化的上法蘭(25)和一體化的下法蘭(24)，它們封閉線圈(30)的上、下端；(f)一個(gè)頂部磁通板(31)被安裝在上繞線架法蘭(25)上，并且具有一個(gè)貫穿形成的矩形截面的軸孔，并通過銜鐵套管(40)被安裝；(g)一個(gè)底部磁通板(12)與電極件(13)是一體化的，并在繞線架下法蘭(24)的下方伸延。(h)一個(gè)管狀管殼(43)具有頂部和底部開口端和矩形截面安裝在線圈(30)的周圍，并在頂部(31)和底部(12)磁通板之間保持接觸；(i)固緊裝置(32，35)，用于把頂部(31)和底部(12)磁通板緊固到繞線架法蘭上，使繞線架(22)、磁通板(31、12)和管狀管殼(43)保持在一起；以及，(j)一種密封的、電絕緣的和導(dǎo)熱的封裝材料被置于管狀管殼(43)內(nèi)和圍繞在線圈(30)的周圍；以及(k)螺線管(10)包括一可拆卸安裝的頂端蓋(48)。
2.一種如權(quán)利要求1限定的螺線管(10)，其特征在于(a)所述頂端蓋(48)，包括用于把線圈(30)有效地連接到引線(57)上的電連接件(52～59)。
3.一種如權(quán)利要求1限定的螺線管(10)，其特征在于(a)矩形繞線架芯孔(26)，銜鐵套管(40)，銜鐵(18)和電極件(13)均具有圓形的端部。
4.按照權(quán)利要求3限定的螺線管(10)，其特征在于(a)至少銜鐵(18)的底部(20)形成一放散狀表面，用于在螺線管(10)被激勵(lì)時(shí)對(duì)于銜鐵(18)的翹起進(jìn)行補(bǔ)償。
5.一種制造螺線管(10)的方法，包括步驟(a)提供一個(gè)繞線管(22)，它具有帶有矩形截面的外表面的管體，以及具有一類似形狀的芯孔(26)，該芯孔具有上下端，繞線架體上裝有一個(gè)一體化的上法蘭(25)和一個(gè)一體化的下法蘭(24);(b)圍繞繞線架(22)的矩形外表面纏繞磁性導(dǎo)線，產(chǎn)生一具有矩形截面的螺線管線圈(30);(c)在芯孔(26)的下端安裝具有矩形截面的電極件(13)，電極件具有一個(gè)一體化的底部磁通板(12);(d)在繞線架(22)上面套裝具有矩形截面的管狀管殼(43)，并在底部磁通板(12)上固定其下端;(e)在繞線架上法蘭(25)上并與管狀管殼(43)的上端相接觸地安裝具有軸向矩形開口的頂部磁通板(31);(f)固定安裝底部磁通板(12)到繞線架下法蘭(24)上，和安裝頂部磁通板(31)到線架上法蘭(25)上，以牢固地夾持管殼(43)在頂部磁通板(31)和底部磁通板(12)之間;(g)通過頂部磁通板(31)中的矩形開口把銜鐵套管(40)可滑動(dòng)動(dòng)裝入芯孔(26)的上端;(h)通過頂部磁通板(31)中的矩形開口把銜鐵(18)可滑動(dòng)地裝入矩形銜鐵套管(40)內(nèi)，以及，(i)把密封、電絕緣和熱消耗封裝材料(45)注入管狀管殼(43)里，從而使螺線管線圈(30)與底部和底部磁通板(31、32)管殼(43)以及任何螺線管安裝用螺拴(49)密封和電絕緣，該螺栓用于安裝螺線管到要操作的設(shè)備上。
6.如權(quán)利要求5限定的一種制造螺線管(10)的方法，包括步驟(a)在頂部(31)和底部磁通板(12)銜鐵套管(40)、和具有圓形端部的芯孔(26)上提供矩形開口。
7.如權(quán)利要求6限定的一種制造螺線管(10)的方法，包括步驟(a)至少所述銜鐵(18)的底端(20)具有一放射狀表面。
全文摘要
一種螺線管(10)包括一矩形孔(26)的繞線架(22)，孔中裝有一矩形截面的銜鐵(18)和一電極件(1 3)，繞線架有纏繞在截面為矩形的繞線架管狀體上的磁性線圈(30)，并有封閉該線圈兩端部的上下法蘭(25，24)，一管狀管殼(43)密封在繞線架的周圍，頂部和底部磁通板(31，12)分別安裝在上管殼表面和下管殼表面。磁通板固定于繞線架上、下法蘭上。一種密封、電絕緣和熱消耗材料(45)密封線圈，使線圈與磁通板、管狀管殼和安裝螺栓(49)電絕緣。
文檔編號(hào)H01F7/16GK1086342SQ9211342
公開日1994年5月4日 申請(qǐng)日期1992年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月27日
發(fā)明者J·A·內(nèi)夫, R·A·法格里, E·P·揚(yáng)森, M·E·羅伯特 申請(qǐng)人:麥閥門有限公司