CN101040352A - 空心线圈和空心线圈的制造方法 - Google Patents

空心线圈和空心线圈的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种空心线圈及空心线圈的制造方法，使用可分离的夹具使一对圆板状的导向构件(65、66)与卷绕成线圈形状的导线(61)的轴线方向两端面抵接，导线(61)的一部分与形成于这些一对导向构件(65、66)周围的卡合部(65c、66c)卡合且向相互接近的方向施力后，将夹具自导线(61)的中心分离，由此，能够保持卷绕成线圈形状的导线(61)的内周面露出的空心线圈(46)的形状。并且，利用导线(61)的一部分将一对导向构件(65、66)向相互接近的方向施力，因此，不需要用于施力的特别构件。

Description

空心线圈和空心线圈的制造方法
技术领域
本发明涉及使卷绕成线圈形状的导线(61)的内周面露出的空心线圈和空心线圈的制造方法。
背景技术
用于电磁激励器及电动机的线圈，通常被卷绕在称为线轴的绝缘体的周围，但将该线轴废弃的空心线圈已由下述特许文献1公开。空心线圈经由附带粘结层的绝缘带将盘绕成螺旋状的导线卷绕成圆筒状且构成线圈主体后，将线圈主体的圆周方向的多个部位用粘结绝缘带固定并保持形状。
特许文献1：日本特开平10-172823号公报
但是，上述现有的线圈不存在卷绕线圈时成为导件的线轴，因此，存在线圈主体的形状容易不正确的问题。另外，由于贯穿导线全长粘结，因此，存在不仅需要大量的附带粘结层绝缘带，且在盘绕其附带粘结层绝缘带的作业中增多工序的问题。
发明内容
本发明是鉴于所述事情而开发的，目的在于，使卷绕空心线圈的导线以简易的结构保持线圈形状。
为达到上述目的，根据本发明的第一方面，一种使卷绕成线圈形状的导线的内周面露出的空心线圈被提案，其特征在于，使一对圆板状导向构件与所述导线的轴线方向两端面抵接，通过施力构件对该一对导向构件向相互接近的方向施力。
另外，根据本发明的第二方面，在所述第一方面的构成的基础上，提案一种空心线圈，其特征在于，所述施力构件是导线的一部分，通过使所述导线的一部分与形成于一对圆板状导向构件周围的卡合部卡合，从而对该一对导向构件向相互接近的方向施力。
另外，根据本发明第三方面，提案一种如第一方面或第二方面记载的空心线圈的制造方法，其特征在于，包含：沿贯通一对圆板状导向构件的中心的线轴夹具的外周，以该一对导向构件为导向件，将导线卷绕成线圈形状的工序；将导线的至少一端侧与一对导向构件的外周部卡合且沿轴线方向拉引，从而对该一对导向构件向相互接近的方向施力的工序；将线轴夹具从卷绕成线圈形状的导线及一对导向构件分离的工序。
还有，实施例的第一、第二导向构件65、66对应于本发明的导向构件。
根据本发明第一方面的构成，将一对圆板状的导向构件抵接于卷绕成线圈形状的导线的轴线方向两端面，且利用施力构件对这些一对导向构件向相互接近的方向施力，因此，能够保持卷绕成线圈形状的导线的内周面露出的空心线圈的形状。
根据本发明第二方面的构成，利用导线的一部分作为施力构件，通过使导线的一部分与形成于一对圆板状导向构件周围的卡合部卡合，不使用特别的施力构件，就能够对这些一对导向构件向相互接近的方向施力。
根据本发明第三方面的构成，沿贯通一对圆板状的导向构件的中心的线轴夹具的外周，以所述一对导向构件为向导，将导线卷绕成线圈形状，通过将导线的至少一端侧与一对导向构件的外周部卡合且沿轴线方向引拉，对这些一对导向构件向彼此接近的方向施力后，将线轴从卷绕成线圈形状的导线及一对导向构件分离，因此，能够制造线圈形状被高精度保持的空心线圈。
附图说明
图1是能动型防振支承装置的纵剖面图；(第一实施例)
图2是图1的2部放大图；(第一实施例)
图3是表示导线卷绕在线轴夹具上的状态的图；(第一实施例)
图4线圈组合体的俯视图；(第一实施例)
图5是图4的5向视图；(第一实施例)
图6是图4的6-6线剖面图；(第一实施例)
图7是说明动作的流程图。
符号说明
61   导线
62   线轴夹具
65   第一导向构件(导向构件)
65c  卡合部
66   第二导向构件(导向构件)
66c  卡合部
L    轴线
具体实施方式
下面，基于附图所示的本发明的实施例对本发明实施方式进行说明。
实施例一
如图1及图2所示，为了将汽车的发动机弹性地支承于车架上而使用的能动型防振支承装置M(有源控制装置)，具有与轴线L关联的实质上轴对称的结构，因此，在大致圆筒状的上部壳11的下端的凸缘部11a和大致圆筒状的下部壳12的上端的凸缘部12a之间，上面开放的大致杯状的激励器箱13的外周的凸缘部13a、环状的第一弹性体支承圈14的外周部和环状的第二弹性体支承圈15的外周部重合在一起且通过铆接结合。此时，环状的第一浮动橡胶16介于下部壳12的上端的凸缘部12a和激励器箱13的外周的凸缘部13a之间，并且，环状的第二浮动橡胶17介于激励器箱13的上部和第二弹性体支承构件15的内面之间，由此，激励器箱13相对于上部壳11及下部壳12被可相对移动地浮动支承。
由厚壁橡胶形成的第一弹性体19的下段及上端分别通过加硫粘结与第一弹性体支承圈14和配置于轴线L上的第一弹性体支承凸台18接合。在第一弹性体支承凸台(boss)18的上面通过螺钉21固定有振动片支承凸台20，在振动片支承凸台20上通过加硫粘结接合有内周部的振动片22的外周部通过加硫粘结与上部凸缘11接合。一体形成于振动片支承凸台20的上面的发动机安装部20a被固定于未图示的发动机上。另外，下部壳12的下端的车身安装部12b被固定于未图示的车架上。
闭锁构件23的下端的凸缘部23a通过螺钉24…及螺母25与上部壳11的上端的凸缘部11b结合，突设于振动片支承凸台20的发动机安装部20a与安装于闭锁构件23的闭锁橡胶26可接触地相对。当给能动型防振支承装置M输入大负载时，发动机安装部20a与闭锁橡胶26抵接，由此可抑制发动机的过大的变位。
由膜状橡胶形成的第二弹性体27的外周部通过加硫粘结与第二弹性体支承圈15接合，可动构件28以埋入的方式通过加硫粘结与第二弹性体27的中央部接合。圆板状的舱壁构件29固定于第二弹性支承圈15的上面和第一弹性体19的外周部之间，由舱壁构件29及弹性体19区分出的第一液室30、和由舱壁构件29及第二弹性体27区分出的第二液室31经由形成于舱壁构件29的中央的连通孔29a相互连通。
在第一弹性体支承圈14和上部壳11之间形成有环状的连通路32，连通路32的一端经由连通孔33与第一液室30连通，连通路32的另一端经由连通孔34与由第一弹性体19及振动片22区分出的第三液室35连通。
其次，说明驱动所述可动构件28的激励器41的结构。
固定铁心42、线圈组合体43及轭铁44按照从下到上的顺序安装于激励器箱13的内部。线圈组合体43由配置于固定铁心42及轭铁44之间的空心线圈46和覆盖空心线圈的外周的线圈罩47构成。在线圈罩47上一体形成有贯通形成于激励器箱13及下部壳12的开口部13b、12c且向外部延伸出的连接器48。
在此，对线圈组合体43的制造方法进行说明。
如图3所示，用于将导线61卷绕成线圈状的线轴夹具62由夹具主体63和保持构件64构成，夹具主体63具有圆板状的凸缘部63a和圆柱状的卷绕部63b，保持构件64的内螺纹64a与设置于卷绕部63b的顶端的外螺纹63c螺合。嵌合于夹具主体63的凸缘部63a上的合成树脂制的第一导向构件65由相对于轴线L垂直的圆板型的板构成。第二导向构件66在嵌合于设在的夹具主体63的卷绕部63b的外周的台阶部的状态下，由将内螺纹64a与夹具主体63的外螺纹63c螺合的保持构件64定位。
这样，在将第一、第二导向构件保持于线轴夹具62的状态，以夹具主体63的卷绕部63b的外周面及第一、第二导向构件65、66的对向面为导件卷绕导线61。
如由图4～图6显明的那样，在第一导向构件65的外周部以90°间隔形成有四个卡合部65c…。螺纹，在第二导向构件66的外周部以90°间隔形成有四个卡合部66c…，其中，在两卡合部66c、66c之间形成有始端侧突起66d及终端侧突起66e。导线61的始端侧(开始卷的一侧)首先盘绕在第二导向构件66的始端侧突起66d上，此后沿径向内侧引导到卷绕部63b并卷绕。
以卷绕部63b及第一、第二导向构件65、66为导件从径向内侧向外侧卷绕成线圈形状的导线61的终端侧以与第一导向构件65的四个卡合部65c…及第二导向构件66的四个卡合部66c…交替卡合的方式沿圆周方向盘绕。此时，通过给予导线61规定的张力向使第一、第二导向构件65、66相互接近的方向施力。而且，导线61的终端侧(线圈尾侧)盘绕在第二导向构件66的终端侧突起66e上。
施加于卷绕成线圈形状的导线61的内径部的负载，根据卷绕导线61的卷绕部63b的直径、导线61的线径、导线61的卷数及线圈张力决定。例如，即使在以相同的张力绕的情况下，圈数变多时，加在内径部的负载也会变大，导线61的塑性变形区域也会变多。因而，通过调整卷绕导线61的卷绕部63b的直径、导线61的线径、导线61的卷数及线圈张力，则可控制导线61的塑性变形区域。
但是，卷绕部63b的直径、导线61的线径、导线61的卷数给空心线圈46的性能带来影响，因此，通过提高本实施例中图3中深颜色表示的三层导线61的线圈张力，可提高使该部分导线61塑性变形且保持线圈形状的功能。
这样一来，卷绕的导线61的线圈形状被保持时，将保持构件64自夹具主体63分离并将夹具主体63总导线61的内周面抽出。而且，在除线圈形状的导线61的内周面以外的外周面及第一、第二导向构件65、66的外面以合成树脂的线圈罩47为模型完成线圈组合体43。以线圈罩47为模型时，在那里连接器48被一体形成。
回到图1及图2，在线圈罩47的上面和轭铁44的下面之间配置有密封构件49，在空心线圈46的下面和固定铁心42的上面之间配置有密封构件50。通过这些密封构件49、50可阻止水及尘埃从形成于激励器箱13及下部壳12上的开口13b、12c进入激励箱41的内部空间。
在轭铁44的圆筒部44a的内周面，上下滑动自如地嵌合有薄壁圆筒状的轴承构件51，在该轴承构件51的上端形成有向径向内侧弯曲的上部凸缘51b，同时在下端形成有向径向外侧弯曲的下部凸缘51b。在下部凸缘51b和轭铁44的圆筒部44a的下端之间，以压缩状态配置有调节弹簧52，由该调节弹簧52的弹力将下部凸缘51b经由弹性体53压制在固定铁心42的上面，由此，轴承构件51被支承于轭铁44上。
大致圆筒状的可动铁心54上下滑动自如地嵌合在轴承构件51的内周面上。从所述可动构件28的中心向下延伸的杆55自由地贯通可动铁心54的中心，且在其下端固定有螺冒56。在设在可动铁心54的上面的弹簧座57和可动构件28的下面之间配置有压缩状态的调节弹簧58，通过该调节弹簧58的弹力可动铁心54被压制并固定于螺母56。在该状态下，可动铁心54的下面和固定铁心42的上面经由圆锥状的空隙g相对。杆55及螺母56与形成于固定铁心42的中心的开口42a自由的嵌合，该开口42a经由密封构件59用插销60封闭。
连接检测伴随发动机的曲轴的旋转而输出的曲轴脉冲的曲轴脉冲传感器Sa的电子控制单元U，控制对能动型可动支持装置M的激励器41的通电。发动机的曲轴脉冲在曲轴的每转输出24次，即每曲轴角度15°输出一次。
其次，对具有上述构成的本发明的实施例的动作进行说明。
在汽车的行驶中产生低频率的发动机摆动时，自发动机经由振动片支承凸台20及第一弹性体支承凸台18输入的负载使第一弹性体19变形而使第一液室30的容积变化时，液体往来于经由连通路32连接的第一液室30及第三液室35之间。第一液室30的容积扩大·缩小时，与此向对应，第三液室35的容积缩小·扩大，而该第三液室35的容积变化通过振动片22的弹性变形被吸收。此时，连通路32的旋转及尺寸以及第一弹性体19的弹簧常数设定为在所述发动机摆动的频率区域，表示低弹簧常数及高衰减力，因此能够有效地降低从发动机传给车架的振动。
还有，在所述发动机摆动的频率区域，激励器41保持在非工作状态。
在产生比所述发动机摆动频率高的振动，即，产生起因于发动机的曲轴旋转的空载时的振动及气筒休止时的振动时，连接第一液室30及第三液室35的连通路32内的液体变为凝动状态而不能发挥防振功能，因此，驱动激励器41发挥防振功能。
为了使能动型防振支持装置M的激励器41工作而发挥防振功能，电子控制单元U根据来自曲轴脉冲传感器Sa的信号控制对空心线圈46的通电。
即，在图7的流程中，首先，在步骤S1读入来自曲轴脉冲传感器Sa的曲轴角度每15°输出的曲轴脉冲，在步骤S2通过与将所述读入的曲轴脉冲作为基准的曲轴脉冲(特定的气筒的TDC信号)进行比较，运算曲轴脉冲的时间间隔。接着在步骤S3通过用曲轴脉冲的时间间隔除所述15°曲轴脉冲运算曲轴角速度ω，在步骤S4将曲轴角速度ω进行时间微分，运算曲轴角加速度dω/dt。接着在步骤S5将发动机的曲轴旋转的惯性力矩作为I并通过
            Tq＝I×dω/dt
运算发动机的曲轴旋转的转矩Tq。将曲轴以一定的角速度ω旋转时的该转矩Tq假定为0，而在膨胀行程由于活塞加速，角速度ω增加，在压缩行程由于活塞减速，角速度ω减小，从而产生曲轴角加速度dω/dt，因此，产生与该曲轴角加速度dω/dt成比例的转矩Tq。
接着在步骤S6判定按时间邻接的转矩的最大值及最小值，在步骤S7运算作为转矩的最大值及最小值的偏差，即作为转矩的变动量，支承发动机的能动型防振支持装置M的位置的振幅。而在步骤S8决定施加在激励器41的空心线圈46的电流的负载波形及定时(相位)。
然后，发动机相对车架向下移动，第一弹性体19向下变形且第一液室30的容积减小时，使定时与此一致将激励器41的空心线圈46进行励磁，则通过产生于空隙g的吸附力使可动铁心54向固定铁心42且向下移动，并经由杆55被引到与可动铁心54连接的可动构件28而使第二弹性体27向下变形。其结果，第二液室31的容积增加，因此，被来自发动机的负载压缩的第一液室30的液体通过舱壁构件29的连通孔29a流入第二液室31，从而可减小自发动机传递到车架的负载。
接着，发动机相对于车架向上移动，第一弹性体19向上变形且第一液室30的容积增加时，使定时与此一致将激励器41的空心线圈46进行消磁，则产生于空隙g的吸附力消减，可动铁心54可自由移动，因此，向下变形的第二弹性体27依靠自身的弹性复原力向上复原。其结果，第二液室31的容积减小，因此，第二液室31的液体通过舱壁构件29的连通孔29a流入第一液室30，从而可容许发动机相对于车架向上移动的情况。
这样，根据发动机的振动周期对激励器41的空心线圈46进行励磁及消磁，由此可以产生防止发动机的振动传递到车架的能动的制动力。
然后，第一、第二导向构件65、66与卷绕成线圈形状的导线61的轴线L方向两端面抵接，利用导线61将这些一对导向构件65、66向相互接近的方向施力，因此，能够确保卷绕成线圈形状的导线61的内周面露出的空心线圈46的形状，并且不需要特别的施力构件，零件个数被消减。另外，自空心线圈46废弃线轴及附带粘结层的绝缘带，可以消减零件个数及成本，同时可防止导线61松开，并且废弃线轴的量可减小空心线圈46的内径、减小电阻及电感，从而可提高电流应答性。
上面，对本发明的实施例进行了说明，但本发明在不脱离其要旨的范围可进行各种设计变更。
例如，实施例中例示了能动型防振支持装置M的空心线圈46，但本发明的空心线圈可应用于其它任意的用途。
另外，实施例中，由导线61自身对配置于卷绕成线圈形状的导线61的轴线L方向两端面的第一、第二导向构件65、66进行施力，但可以代替导线61使用任意的施力构件(钢丝及弹簧)进行施力。
另外，实施例中，在导线61的一端侧对第一、第二导向构件65、66施力，但也可以在导线61的两端侧对第一、第二导向构件65、66施力。
另外，用于向使第一、第二导向构件65、66相互接近的方向施力的导线61的盘绕方式是任意的。

Claims (3)

1、一种空心线圈，其使卷绕成线圈形状的导线(61)的内周面露出，其特征在于，使一对圆板状导向构件(65、66)与所述导线(61)的轴线(L)方向两端面抵接，通过施力构件对该一对导向构件(65、66)向相互接近的方向施力。
2、如权利要求1所述的空心线圈，其特征在于，所述施力构件是导线(61)的一部分，通过使所述导线(61)的一部分与形成于一对圆板状导向构件(65、66)周围的卡合部(65c、66c)卡合，从而对该一对导向构件(65、66)向相互接近的方向施力。
3、一种如权利要求1或2所述的空心线圈的制造方法，其特征在于，包括：
沿贯通一对圆板状导向构件(65、66)的中心的线轴夹具(62)的外周，以该一对导向构件(65，66)为导向件，将导线(61)卷绕成线圈形状的工序；
将导线(61)的至少一端侧与一对导向构件(65、66)的外周部卡合且沿轴线(L)方向拉引，从而对该一对导向构件(65、66)向相互接近的方向施力的工序；
将线轴夹具(62)从卷绕成线圈形状的导线(61)及一对导向构件(65、66)分离的工序。
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