用于制造线圈组件的方法和线圈组件与流程

本发明涉及用于制造线圈组件的方法和线圈组件。

背景技术：

由现有技术已知起动继电器，其在起动装置中用于使小齿轮啮合到内燃机的齿圈中。起动继电器典型地包括两个用于不同目的的具有相同匝数的彼此同心的绕组或线圈。一绕组或线圈被称为拉入绕组并且用于在所谓的啮合过程中使小齿轮啮合到齿圈中。保持绕组用于将啮合的小齿轮保持在啮合的位置中。由于所说明的两种功能的不同的力需求，用于拉入绕组和保持绕组的导线直径不同。这典型地特别好地适用于拉入绕组和保持绕组的两种导线使用相同的材料，典型地铜。在由本申请的申请人制造出的零件号为1334210282(商业上已知)的已知的批量产品中，拉入绕组的导线具有0.95mm的直径，并且保持绕组的导线具有0.55mm的直径。

两个绕组的两种不同的导线直径使得外部的绕组(其典型地是所谓的保持绕组)本身不能正交循环地(orthozyklisch)缠绕。正交循环地布置的绕组具有的特征是，在圆柱形布置的绕组的第一层上以其最简单的形式接着第二层，其中，第二层的导线均匀地位于第一层两个导线横截面之间。这对于在第一层和第二层中的相同的导线直径来说意味着，在圆形的导线横截面的情况下，第一层和第二层的三个导线横截面的中点形成正三角形。沿径向内置的绕组、典型地拉入绕组可正交循环地缠绕，因为基层典型地是圆柱形绕组载体。沿径向外置的绕组在缠绕过程中铺设到沿径向内置的绕组的两个相邻的导线之间的间隙中。在此，在外直径不均匀的情况下出现所谓的“杂乱”缠绕。为了避免或防止这种情况，通常在沿径向内置的绕组上施加胶带，使其作为在两个绕组之间的中间层。胶带用于为沿径向外部的绕组提供具有近似圆柱形的外轮廓的近似平的下层。遗憾地，这种仅仅近似平的下层仅仅部分地引起外部绕组的正交循环的缠绕。规定，针对沿径向外部的绕组实现改善的下层，并且由此改善正交循环性并且因此提升线圈组件更确切地说继电器、优选起动继电器的填充因子。

技术实现要素：

具有权利要求1的特征的用于制造线圈组件的方法具有的优点是，通过该方法实现可在第一线圈的径向最外层的两个直接相邻的导线横截面之间形成近似圆柱形的表面。这对于缠绕在上面的第二线圈在很大程度上能够实现正交循环地布置各个匝，无论如何相对于现有技术有明显提升。根据本发明的另一方法步骤或方面规定，将不是或尚不是固态的填料在处于第一层的至少一沿径向最外面的部位处的位置处整平。这以填料的很少的材料花费实现外轮廓的至少在很大程度上圆柱形的设计方案。根据本发明的另一方面，在平整时调节在第一线圈的最外层和整平器件之间的间距，还可进一步改善力争达到或接近的圆柱形表面。由此减小第一绕组的最外层的外轮廓的影响。根据本发明的另一方面，力争达到正交循环地缠绕第二线圈的第二层，由此进一步改善第二线圈的填充因子并且由此可保持或缩小需要的外直径。利用根据另一独立权利要求的线圈组件实现相同的上面提及的优点。

附图说明

下面借助附图示例性地进一步阐述本发明。其中：

图1示出了具有起动继电器的起动装置的简化图示，

图2示出了线圈组件的示意性的视图，

图3示出了线圈组件的第一实施例，

图4示出了在第一实施例中的方法步骤，

图5示出了线圈组件的第二实施例，

图6示出了在第二实施例中的方法步骤，

图7示出了线圈组件的第三实施例，

图8示出了线圈组件的第四实施例，

图9示出了线圈组件的第五实施例，

图10示出了线圈组件的第六实施例。

具体实施方式

在图1中示出的电机是用于内燃机的起动装置1并且具有起动小齿轮2，为了起动内燃机4，该起动小齿轮与内燃机的齿圈3啮合。起动小齿轮2可沿轴向移动地支承在轴5上，如通过双箭头表示的那样，其中，起动小齿轮2不可相对转动地与轴5耦联。起动小齿轮2通过起动继电器6在退回的非作用位置和前移的与内燃机4的齿圈3的啮合位置之间来调整，该起动继电器电磁地构造并且包括可通电的线圈组件7以及衔铁8，该衔铁在线圈组件7通电时被沿轴向拉入到线圈组件中。衔铁8通过接合杆9与起动小齿轮2在运动学上耦联，从而衔铁8在静止位置和调整位置之间的轴向调整运动转变成起动小齿轮2在非作用位置和啮合位置之间的对应的轴向调节运动。

轴5或起动小齿轮2的转动的驱动运动借助于电动起动马达11产生，该电动起动马达通过行星齿轮传动机构12与轴5耦联。在操纵电动起动马达11时，轴5以及起动小齿轮2置于转动中。

为起动装置1配有调节或控制器10，通过该调节或控制器控制起动继电器6以及起动马达11的功能。

在操纵起动继电器6时衔铁8沿轴向进行调节运动的情况下，在通过衔铁8的调节运动而到达调整位置时，起动马达11的电路闭合，从而起动马达11开始运动并且轴5以及起动小齿轮2被驱动转动。由此引起起动马达11的电路的闭合，即，衔铁8使开关元件朝电路中的两个配合触头13、14移动，从而配合触头13、14通过触头桥接片彼此电连接，开关元件是导电的触头桥接片的载体。

在图2中示意性地示出了线圈组件7，其例如设置成用于起动继电器6。线圈围绕由筒管23包围的载体空间20缠绕。载体空间20是棱柱形的并且具有纵轴线26，该纵轴线布置成垂直于棱柱形的载体空间的未进一步示出的基面。沿径向在筒管23之外存在第一线圈29，第二线圈32围绕该第一线圈缠绕。同样示意性地示出的壳体35包围线圈组件7。

在图3中示出了线圈组件7的第一实施例。线圈组件7示意性地示出了第一线圈29和第二线圈32。两个线圈29、32以其最简单的形式实施为单层线圈。在此，在该情况下，第一线圈29的第一层还为第一线圈的径向最外层38。为此，围绕已经提及的棱柱形的载体空间20缠绕至少一层的导线41。由于筒管23的在此在这种情况下圆柱形的外轮廓，对于第一层、在此径向最外层38而言得到径向最外层38的非常规则的圆柱形的布置。在此，在示出的图3中的纵向截面中，以规则布置的直接相邻的导线横截面绘出导线41。如可在图3中很好地识别出的那样，在第一线圈29的径向最外层38的导线横截面43之间存在填料46的材料。在此在该实施例中具有圆柱形表面的填料46为第二线圈32的第一层49提供了圆柱形表面，其由此实现第二线圈32的第一层49非常有规则地、即圆柱形地围绕筒管23或围绕第一线圈29来布置。第二线圈32的导线52在此也规则地笔直地以及最终圆柱形地布置。在此，填料46作为有流动性的、即首先非固态的填料46被引入到在第一线圈29的径向最外层38的两个导线横截面43之间的间隙55中。

在图4中示出了准备工作，并且由此示出了如何实现圆柱形表面58的方法步骤。为此，图4示出了在缠绕第一线圈29的径向最外层38之后的情况。在此，在第一线圈29的径向最外层38的导线横截面43之间引入填料46的材料。可硬化的填料46首先不是固态并且被引入到第一线圈29的径向最外层38的两个直接相邻的导线横截面43之间。非固态的填料46借助于整平装置60整平。为此设定成整平装置60的整平器件63相对于第一线圈29的径向最外层38具有期望的间距h。该间距h例如可为零，例如在图4中是这种情况。在此象征性地示出了间距h。为了整平，例如可使用整平器件63，其例如是一种类型的边缘。该边缘在沿轴向比径向最外层38短的情况下在轴向方向上被引导越过填料46并且由此引起整平。在此，第一线圈29例如可在筒管23上或与筒管23一起旋转。在此出现提及的圆柱形表面58。整平器件63还可具有第一线圈29的整个轴向的长度，从而不需要整平器件63的轴向移动。其实此时有意义的是，整平器件63例如从径向外部送达到第一线圈29的径向最外层38上(在此间距h＝0)并且然后引起在整平器件63和第一线圈29的最外层38之间的相对转动运动。在此，不管是线圈29转动还是整平器件63转动，在这里是不重要的。根据以上说明规定，非固态的填料46–其必要时已经不再具有最初的粘性，而是已经稍微固化–在处于径向最外层38的至少一沿径向最外面的部位处的位置处借助于整平装置60整平。根据进一步的方法过程，填料46固化。在填料46硬化之后，然后开始缠绕第二线圈32并且在此将第二线圈的第一层49缠绕到填料46的圆柱形表面58上(图3)。

在图5中示出了和在图3中相似的示例。这两个实施例之间的区别是，间距h以及在第一线圈29的径向最外层38和第二线圈32的第一层49之间的间距不为零，而是大于零，例如为一毫米。在图6中主要示出了如何建立不等于零的间距h。该方法与参考图4说明的方法的区别仅在于，在整平时，整平装置60的整平器件63的位置使得在整平器件63和第一线圈29的径向最外层38之间设定的间距h不等于零。

根据在图7中示出的第三实施例，虽然填料46形成沿径向向外指向的固态表面，例如在其他实施例中也是这种情况，然而在第一线圈29的径向最外层38的两个直接相邻的导线横截面43之间的该固态表面65是波谷68。原则上，在填料46的硬化之前进行的方法可和关于根据图3和图4的实施例说明的那样来进行。然而，由于填料46的材料选择，例如可引起在填料46的硬化期间伴随着收缩过程。由于该收缩过程，在整平时获得的之前圆柱形的表面58可如此改变，即，出现已经提及的在各导线横截面43之间的波谷68。典型地，收缩过程要么不存在，要么很小，使得仍然可实现非常规则地建造第二线圈32的第一层49。

在图8、图9和图10中示出了其他的更特别的实施例，其基于上述说明的实施例。因此，图8例如示出了第一线圈29，在其中径向最外层38与径向最内层70不同。如已经对根据图3和图4的实施例说明的那样，在第一线圈29的径向最外层38上，将填料46涂装或填充到径向最外层38上，并且填料借助于整平装置60整平。在填料46硬化之后，将第一层49卷绕到圆柱形表面58上。由于该理想的表面，按照根据图8的实施例，不仅可实现卷绕规则的第一层49，而且还可实现卷绕第二层73和第三层76。在此，如上文已经提及的那样，实现第一层49和第二层73的导线52的各导线横截面80在彼此紧挨着布置的情况下正交循环地布置。此外，基于第二层73和第一层49的规则性，还可将第二层73和第三层76的彼此紧挨着布置的导线横截面80的各导线横截面80彼此正交循环地布置。

同样的情况适用于根据图9的实施方案。该实施例与根据图8的实施例的不同仅在于在第一线圈29的径向最外层38和第二线圈32的径向最内层70之间的间距h不等于零。如参考图6说明的那样，已经执行了在此应用的用于平整的方法。根据图10的实施例与根据图8的实施例的不同之处在于，在此还出现已经参考图7提及的波谷68。尽管如此，如示出的那样，可实现第二线圈32的正交循环的缠绕。如参考根据图7的实施例提及的那样，填料46同样收缩并且因此在第一线圈29的径向最外层38的各导线横截面43之间形成提及的波谷68。

一般来说，还应提及的是，填料46的材料涂装可通过所谓的浇注以及必要时的液体擦除和紧接着的硬化来实现，或者备选地可通过涂抹膏状物和紧接着的硬化来实现。为此优选使用反应型树脂，例如浸渍树脂。通过涂敷填料46可最终避免杂乱的缠绕，由此减小第二线圈32的径向最外层的最外侧延伸部分的较大半径并且最终在相同的缠绕数的情况下例如提高填充因子。在对于第一线圈29和第二线圈32的该布置的外直径保持不变的情况下，可通过提高匝数和备选地通过增大导线直径来提升线圈组件7的功率密度。为此可通过有针对性地选择填料46(例如具有附加的固态填料颗粒，该附加的固态填料颗粒例如具有比填料母料更高的导热性)改善在第一线圈29和第二线圈32之间的导热性。此外，例如可降低线圈组件7的吸湿性以及顺磁性。此外，通过在第一线圈29和第二线圈32之间的有效减小的间距改善热传导。附加地，在第一线圈29和填料46之间的接触面明显大于在第一线圈29和中间层之间的接触面，如说明书的开头提及的那样。填料46可具有固态填料颗粒，该固态填料颗粒具有不同的物理特性，其中，填料颗粒优选具有不同的、尤其更高的导热性或不同的密度或不同的收缩/缩小特性或不同的吸湿特性。