专利名称：螺线管的制作方法
技术领域：
本发明有关的技术领域一般位于有关阀的装置类别中，按美国专利分类法，属电磁操作开关，大组335所表现的本技术的总应用领域，与本发明相似的题目在这以前被分到上述领域。
本发明涉及到螺线管，尤其是用于操作微型阀或类似部件的螺线管，在这以前，已有的螺线管包括一个由圆柱形衔铁和一配套二圆柱形电极件组成的圆形的铁芯结构，这种现有技术的螺线管的缺点是为了在给定冲程时螺线管具有一个给定的力，导致圆形铁芯结构的螺线管的宽度明显增大。在微型阀的包装中，阀和螺线管的宽度是第一重要的，长度和高度虽然也是重要的，但它们不像宽度那样要求严格。在目前，需要小型、紧凑和高效的螺线管，它可被制成具有很窄的尺寸，用于操作工业制造和装配设备的控制电路。
本发明的目的是提供一种小型的，紧凑的、高效的和大功率的螺线管，它克服现有技术螺线管的前述缺点的问题。按照本发明制造的螺线管包括一个绕线架，它具有一个矩形截面和圆形端部的外表面，并具有一同样形状的芯孔、绕线架具有一个一体化的上法兰和一个一体化的下法兰。螺线管磁性线圈被围绕绕线架缠绕，来提供一个具有矩形截面并带有圆形端部的螺线管线圈，它是对导线的每匝来讲长度增长的线圈，这导致增强了每匝的电阻，增加了线圈的安匝数，并增加了螺线管所产生的力。绕线架可伸缩地安装到一管形外壳内，该外壳在截面上为矩形，且两端开口，在这以后它将被称之为一个管壳。该管壳是一薄壁的磁通载体，一个带有圆形端部和矩形截面的电极件可滑动地被装在绕线架矩形芯孔的下端中，电极件具有一整体的底部磁通极，它封闭住所述管壳的下端，而管壳的上端用一磁通运载顶板封锁，在顶部和底部磁通板之间该管壳被固定，紧固方式可用任何适当方式，如通过加热将磁通板形成到绕线架法兰上。衔铁套管可滑动地安装在绕线架的上端，它在截面上为矩形和具有圆形端部，以致于可以滑动地装配在绕线架中的同样形状的芯孔中。具有矩形截面并带有圆形端部的长衔铁滑动装配在衔铁套管中。衔铁的内端用一高顶按钉接合，该按钉可滑动地通过由电极件形成的轴孔而装配。一个顶盖被装在顶端磁通板上，从而紧固前述的螺线管组件到所述的阀或类似装置上。
衔铁的上下端具有放射状的端面，在螺线管被激励时，即使衔铁略微翘起，也可确保螺线管充分换位，线圈绕线架的矩形形状不仅增加了线圈的安匝数，而且增加了衔铁和电极件的横截面和表面积，从而可把增加的安匝数转换成增力。
图1是按照本发明的原则制造的螺线管的顶部视图。
图2是图1的沿箭头方向看的螺线管的2-2剖视图。
图3是图2的沿箭头方向看的3-3水平剖视图，图上除去了部分零件。
图4是图2的沿箭头方向看的4-4水平剖视图。
图5是图2的沿箭头方向看的5-5水平剖视图。
图6是图1的沿箭头方向看的6-6左侧剖视图。
现参照附图，尤其是图1和图2，说明按本发明的原则制造的以标号10代表的一螺线管。如图2所示，数字11标号一电极件，它具有一实质上T形的横截面，它由一底部横向磁通板12和主极板13组成。一个轴孔14贯穿电极11而形成，用来可滑动地接收一常规的按钉15，按钉15具有一个扩粗的头部16，用于与阀的阀柱塞和靠螺线管10驱动的机构啮合。数字11标示按钉15的内端，运行中它与衔铁18的放射状的底端20接合，衔铁用适当的磁性材料制造，例如粉末金属。数字19标示电极件11的顶端。数字21标示衔铁18放射状的顶端。
如图2所示，螺旋管10包括一个一般用标号22的绕线架，它包括一个长管体23，一个整体的下部横向法兰24，和一个整体的上部横向法兰25。如图4和5所示，线圈绕线架体23具有一矩形的截面和圆形的端部。贯穿该线圈架体23形成一个同样是矩形截面和圆形端部的轴芯孔26。如图2、4和5所示，数字30标示一线圈，它围绕线架管体23，通过以常规方式缠绕细的磁性导线形成。绕线架22用适当的塑性材料制造。如图2和3所示，螺线管10包括一顶部的磁通板31，它位于绕线管上法兰25的顶部，并且有一矩形的开口38(图2)和圆形的端部。
如图2所示，底部磁通板至少有两个孔，如图所示孔33具有一相同数目的整体伸出部分32，沿轴向和向外穿过底部磁通板的孔33。上面的绕线架法兰25也有至少一对外延部分35，它们轴向伸延并向外穿过孔36伸延，孔36穿过顶部磁通板31形成。一个薄壁的开有端口的外壳或管壳43被套装在前边的绕线架和线圈组件上。电极件结构11和顶部磁通板31与其各自的绕线架法兰装配，并通过加热紧固。加热形成绕线架法兰外延部分(32，35)，相对于各自的磁通板的外表面形成齐平面(34，37)。
套管40穿过顶部磁通板31上的开口38并落入绕线架体23的芯孔26内，实现可滑动地安装。套管40具有一个绕其顶端形成的法兰41，它环绕着顶部磁通板31的顶部并位于开口38周围。衔铁18被可滑动地安装在衔铁套管40中，衔铁套管40用任何适当的磁性材料制造，如用冷轧钢，它操纵工作中运动的衔铁18，并把从顶部磁通板31来的传导磁通导入衔铁18。如在图3最佳表现出的，衔铁套管40具有一矩形的上下贯穿成形的内周边42，并具有一圆形的端部。
如图2、4和5所示，线圈30和管壳43之间的内部空间用适当的封装或铠装材料45填充。上述材料是电绝缘体和密封剂。用来防止线圈30受潮，并替代空气对于螺线管内部区域上的受热提供良好的传输材料。如图3所示，为了注入封装材料45，在顶部磁通板31上带有两个孔44。螺线管组件被放在一定位器上，利用伸过整个组件的合适的销钉，以使封装材料45可以被注入管壳43中，并允许封装材料45围绕销钉流动，来为螺栓49提供孔。
如图1和6所示，一个以数字48表示的顶部端盖利用一对适当长度的螺栓49可折御地固定前述的螺线管结构，该螺栓向下穿过顶盖48的孔(未示出)并穿过顶部磁通板31的孔47(图3)，然后向下穿过绕线架上法兰25和绕线架下法兰24的适当的孔(未示)，将由底部磁通板12的孔46伸延，并与阀体或要操作的装置上的螺纹孔进入螺旋接合。
合适的密封材料是硅化合物，如图2所示，螺线管10装有一个人工操作装置50，它装在一阶形孔51内，该阶形孔在顶端盖48上的轴线位置上形成。如图6所示，顶端盖48带有一对整体向外伸延的电导线管52。导线管52被分置，并且在其向外的端部上是敝开的。导线管52的内部54通过一对配合孔53(图2)相通，孔53通过每个线管52的内端和通过管壳43形成，一个导体接线柱55放在每个导线管52中，接线柱工作上与线圈30相连。插座联接件56被安装在每一个导线接线柱55上，联接件56依次与引线57相连。插座联接件56由一个长销59可拆卸地固定在接线柱55的位置上。长销59是弹性臂，它们向下拐入每个导线管52的底壁上的长销孔58中。
当使用顶部盖48时，螺线管10可采用直的直流螺线管，或也可用普通的交流交换装置整流过的交流螺线管。矩形状的螺线管10的长的和窄的结构比具有圆铁心结构的已有技术螺线管更具有优越性。螺线管10可用于仅有窄的空间安装螺线管的情况。例如，螺线管10能被制成具有很小宽度，如10毫米的宽度，用于空间限制不允许较宽尺寸的螺线管使用的场合，螺线管10的芯部的矩形截面提供这样一个螺线管结构，其中铁芯的截面和表面部分是优选好的，线圈30的电磁线围绕绕架体23的周边螺旋缠绕，与圆形的螺线管绕线架体的周边相比被加长了，使线圈30的电阻增加，从而获得优选的安匝数。以这种线圈结构，在由线圈30所产生的磁力总量上具有实质上的增加，从而提供一种很有效的低瓦特数和短冲击的螺线管，事实上管壳43围绕整个线圈30，并有薄的截面，这样就提供一更有效的螺线管。前述的螺线管的结构提供一有效的磁通路，在这里顶部磁通板31和底部磁通板12被相对管壳43的上和下端固定，从而通过这些部件，套管40、电极件13和衔铁提供一有效的磁通路。封装材料45把线圈与内外侧磁件和安装螺栓49之间电绝缘。在衔铁18的下端和顶端20和21上的放射形表面是平的，并且沿着矩形状的衔铁18的端部的长轴弯曲。
权利要求
1.一个螺线管(10)，具有一绕线架(22)和在其上缠绕的线圈(30)，绕线架(22)具有一个其内装有衔铁套管(40)的芯孔(26)，一个衔铁(18)和电极件(13)可动作地安装在芯孔(26)中，其特征在于(a)绕线架(22)具有一管体，该管体形成一个截面为矩形的芯孔，并且具有上端和下端；(b)衔铁套管(40)安装在绕线芯孔(26)的上端口内，并且具有矩形截面；(c)衔铁(18)可移动地安装在衔铁套管(40)中，并且具有矩形截面；(d)电极件(13)被固定安装在绕线架芯孔(26)的下端内，并且具有矩形截面；(e)绕线架(22)带有一体化的上法兰(25)和一体化的下法兰(24)，它们封闭线圈(30)的上、下端；(f)一个顶部磁通板(31)被安装在上绕线架法兰(25)上，并且具有一个贯穿形成的矩形截面的轴孔，并通过衔铁套管(40)被安装；(g)一个底部磁通板(12)与电极件(13)是一体化的，并在绕线架下法兰(24)的下方伸延。(h)一个管状管壳(43)具有顶部和底部开口端和矩形截面安装在线圈(30)的周围，并在顶部(31)和底部(12)磁通板之间保持接触；(i)固紧装置(32，35)，用于把顶部(31)和底部(12)磁通板紧固到绕线架法兰上，使绕线架(22)、磁通板(31、12)和管状管壳(43)保持在一起；以及，(j)一种密封的、电绝缘的和导热的封装材料被置于管状管壳(43)内和围绕在线圈(30)的周围；以及(k)螺线管(10)包括一可拆卸安装的顶端盖(48)。
2.一种如权利要求1限定的螺线管(10)，其特征在于(a)所述顶端盖(48)，包括用于把线圈(30)有效地连接到引线(57)上的电连接件(52～59)。
3.一种如权利要求1限定的螺线管(10)，其特征在于(a)矩形绕线架芯孔(26)，衔铁套管(40)，衔铁(18)和电极件(13)均具有圆形的端部。
4.按照权利要求3限定的螺线管(10)，其特征在于(a)至少衔铁(18)的底部(20)形成一放散状表面，用于在螺线管(10)被激励时对于衔铁(18)的翘起进行补偿。
5.一种制造螺线管(10)的方法，包括步骤(a)提供一个绕线管(22)，它具有带有矩形截面的外表面的管体，以及具有一类似形状的芯孔(26)，该芯孔具有上下端，绕线架体上装有一个一体化的上法兰(25)和一个一体化的下法兰(24);(b)围绕绕线架(22)的矩形外表面缠绕磁性导线，产生一具有矩形截面的螺线管线圈(30);(c)在芯孔(26)的下端安装具有矩形截面的电极件(13)，电极件具有一个一体化的底部磁通板(12);(d)在绕线架(22)上面套装具有矩形截面的管状管壳(43)，并在底部磁通板(12)上固定其下端;(e)在绕线架上法兰(25)上并与管状管壳(43)的上端相接触地安装具有轴向矩形开口的顶部磁通板(31);(f)固定安装底部磁通板(12)到绕线架下法兰(24)上，和安装顶部磁通板(31)到线架上法兰(25)上，以牢固地夹持管壳(43)在顶部磁通板(31)和底部磁通板(12)之间;(g)通过顶部磁通板(31)中的矩形开口把衔铁套管(40)可滑动动装入芯孔(26)的上端;(h)通过顶部磁通板(31)中的矩形开口把衔铁(18)可滑动地装入矩形衔铁套管(40)内，以及，(i)把密封、电绝缘和热消耗封装材料(45)注入管状管壳(43)里，从而使螺线管线圈(30)与底部和底部磁通板(31、32)管壳(43)以及任何螺线管安装用螺拴(49)密封和电绝缘，该螺栓用于安装螺线管到要操作的设备上。
6.如权利要求5限定的一种制造螺线管(10)的方法，包括步骤(a)在顶部(31)和底部磁通板(12)衔铁套管(40)、和具有圆形端部的芯孔(26)上提供矩形开口。
7.如权利要求6限定的一种制造螺线管(10)的方法，包括步骤(a)至少所述衔铁(18)的底端(20)具有一放射状表面。
全文摘要
一种螺线管(10)包括一矩形孔(26)的绕线架(22)，孔中装有一矩形截面的衔铁(18)和一电极件(1 3)，绕线架有缠绕在截面为矩形的绕线架管状体上的磁性线圈(30)，并有封闭该线圈两端部的上下法兰(25，24)，一管状管壳(43)密封在绕线架的周围，顶部和底部磁通板(31，12)分别安装在上管壳表面和下管壳表面。磁通板固定于绕线架上、下法兰上。一种密封、电绝缘和热消耗材料(45)密封线圈，使线圈与磁通板、管状管壳和安装螺栓(49)电绝缘。
文档编号H01F7/16GK1086342SQ9211342
公开日1994年5月4日 申请日期1992年10月27日 优先权日1992年10月27日
发明者J·A·内夫, R·A·法格里, E·P·扬森, M·E·罗伯特 申请人:麦阀门有限公司