CN101677043B - 电磁接触器的线圈单元及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

在线圈股线缠绕在带凸缘线轴15上的线圈16安装在工作电磁体的固定磁芯的芯柱上的电磁接触器的线圈单元中，分别与线圈16的起始侧和终止侧引线相对应的一对端子金属件19压配合到线轴15的一个凸缘15c中，并且各端子金属件19具有使端子金属件19压配合到该凸缘15c中的压配合基部19a、线圈16的相应侧的引线缠绕在其上的线圈连接臂19b和与延长引线的连接器插入式连接的片端子19c。起始侧引线缠绕在一个端子金属件19的线圈连接臂19b上，并且线圈股线由自动绕线机缠绕在线轴15上形成线圈16。终止侧引线缠绕在另一个端子金属件19的线圈连接臂19b上。接着，焊接缠绕在各线圈连接臂19b上的引线。此外，分别使片端子19c与用于外部连接和串联连接的延长引线的连接器进行插入式连接，从而使线圈单元装配成双线圈单元。

Description

电磁接触器的线圈单元及其装配方法
技术领域
本发明涉及安装在电磁接触器上的工作电磁体的线圈单元，且详细地，涉及线圈股线缠绕在线轴上的线圈的端子结构，并涉及采用该端子结构的线圈单元的装配方法。
背景技术
对于断开和闭合电磁接触器的主电路触点的工作电磁体的线圈单元，一般已知一种单线圈单元，其中具有线圈股线缠绕在线轴上的线圈的组件安装在E形固定磁芯的中央芯柱上。另外，已知双线圈单元(DC励磁系统)，其中线圈单元被分为两组分别安装在U形固定磁芯的左、右芯柱上的单线圈单元，各线圈单元的线圈串联连接以便与工作电路连接(见“电磁接触器的结构及其部件名称，SC-N6”，(网上)Fuji Electric Technica Co.，Ltd.，[2008年8月30日检索]，互联网网址：http://www.fe-technica，co.jp/html/shohin/41/pdf/AH294_P1_10-17.pdf)。
这里，在图8A至图10D中显示对工作电磁体安装前述非专利文献中所述的现有双线圈单元的电磁接触器的结构和现有双线圈单元的结构。首先，在图8A至8C中，电磁接触器由主体壳1、电源侧主电路端子2、负载侧主电路端子3、固定接触器4和5、桥接可动接触器6、可动接触器支架7、工作电磁体的可动磁芯8、软铁两柱固定磁芯9、回位弹簧10、双线圈单元11、一对延长引线(绝缘被覆线)12、工作电路的印刷电路板13和工作电路的外部端子14形成。在上述结构中，主体壳1由可分为下壳1a、上壳1b和消弧室罩1c三者的结构形成。两柱固定磁芯9由磁轭9a、左芯柱9b和右芯柱9c形成。回位弹簧10对可动磁芯8朝向释放侧施力。双线圈单元11具有同等规格的两组单线圈单元11A和11B，各自具有线圈股线缠绕在模制树脂制的线轴15上的线圈16，两组单线圈单元组合以分别安装在固定磁芯9的左芯柱9b和右芯柱9c上。一对延长引线12连接到相对应的单线圈单元11A和11B并从其引出。此外，附图标记9b-1和9c-1分别表示固定磁芯9的左芯柱9b和右芯柱9c的磁极板，并且附图标记12a表示用于使各延长引线12具有与印刷电路板13的插入式连接的连接器。
其次，在图9A至9E中显示各前述单线圈单元11A和11B的装配结构。各单线圈单元11A和11B具有包括线圈股线缠绕在模制树脂制的线轴15上的线圈16的结构。线轴15具有分别在筒部15a的上端和下端的凸缘15b和15c。在各凸缘15b和15c的边缘上，形成有随后将述的在连接单线圈单元11A和11B时使用的连接片15d和接合突起15e。此外，线圈16通过围绕线轴15的筒部15a缠绕线圈股线(例如漆包线)并且用绝缘带17卷绕缠绕的线圈股线的外表面而形成，其中将各自作为线圈股线的一部分的起始侧引线16a和终止侧引线16b从线轴15中引出。
在各单线圈单元11A和11B中，为了形成线圈股线缠绕线轴15的线圈16，在通过自动绕线机将线圈股线缠绕在筒部15a周围之前，首先用一块胶带18将起始侧引线16a临时固定在线轴15的筒部15a的表面上。同样以与上述相同的方式用一块胶带18将终止侧引线16b临时固定在线圈16上。最后，通过用一条绝缘带17卷绕线圈16的外表面，完成各单线圈单元11A和11B。
接着，在图10A至10D中显示具有上述并排布置进行组合的两组单线圈单元11A和11B的双线圈单元11的装配结构。即，单线圈单元11A和11B通过使上端的凸缘15b相互对接并且使下端的凸缘15c相互对接而连接其各自的线轴15来进行组合，其中使连接片15d和与其配合的接合突起15e相接合。随后，如图10D所给出的接线图中所示，将单线圈单元11A和11B的终止侧引线16b扭绞在一起以便结合并焊接(W：焊料)。此外，各单线圈单元11A和11B的起始侧引线16a和用于外部连接的延长引线12的线股扭绞在一起以便结合并焊接。此外，将一条绝缘带17缠绕在单线圈单元11A和11B的线圈16的外表面上以便将线圈16包裹在一起，并且覆盖终止侧引线16b的焊点和各起始侧引线16a的焊点以及用于外部连接的延长引线12的线股。由此，线圈16被覆盖以绝缘，并被提供为双线圈单元11的组件。
此后，如参照图8A至8C所说明，将上述双线圈单元11的组件配合到固定磁芯9的左芯柱9b和右芯柱9c上，并安装在电磁接触器的下壳1a上。随后，使各延长引线12的连接器12a与印刷电路板13上的电路插入式连接。
顺便指出，具有现有结构的上述线圈单元在装配的便利性方面具有以下问题。
(1)在装配各单线圈单元11A和11B时，在形成线圈股线缠绕线轴15的线圈16的步骤中，需要将线圈16的各起始侧引线16a和终止侧引线16b用胶带18临时固定的麻烦的手工作业。
(2)在通过组合两组单线圈单元11A和11B而形成双线圈单元11的步骤中，需要将单线圈单元11A和11B的终止侧引线16b通过手工作业扭绞在一起以便焊接，并将各单线圈单元11A和11B的起始侧引线16a和用于外部连接的延长引线12也通过手工作业扭绞在一起以便焊接的费时的工作过程。
因此，在线圈单元的装配过程中，存在许多由手工作业执行的工作过程，从而使产品成本提高。
鉴于上述内容做出了本发明，其目的在于提供一种电磁接触器的线圈单元并且提供一种线圈单元的装配方法，在该线圈单元中，可以减小的手工作业的加工工时缠绕线圈股线，与此同时，线圈的端子结构得以改进，使得可通过简单的单一插入操作进行线圈引线的连接以及线圈引线和延长引线的连接，而不需要焊接。
发明内容
为了实现以上目的，根据本发明，在电磁接触器的线圈单元中，作为导线的线圈股线缠绕在带凸缘线轴上的线圈安装在工作电磁体的固定磁芯的芯柱上，与线圈的作为起始侧导线的起始侧引线和作为终止侧导线的终止侧引线分别对应的一对端子金属件压配合到线轴的一个凸缘中，并且各端子金属件形成有用于使端子金属件压配合到该一个凸缘中的压配合基部、线圈的相应侧的作为导线的引线缠绕在其上的线圈连接臂、和形成为与延长引线的相应连接器插入式连接的片端子。
为了压配合端子金属件，在从线轴的一个凸缘的边缘延伸的两个位置中的每个位置形成端子金属件安装基座，该端子金属件安装基座具有端子金属件被压配合进入的压配合槽。
此外，使用具有上述结构的线圈单元的装配方法，经过包括以下步骤的处理来装配线圈单元：将一对端子金属件压配合到线轴的一个凸缘中，将线圈的起始侧引线缠绕在形成于一个端子金属件中的线圈连接臂上，之后将线圈股线缠绕在线轴上以形成线圈，将线圈的终止侧引线缠绕在形成于另一个端子金属件中的线圈连接臂上，焊接缠绕在形成于各自的端子金属件中的线圈连接臂上的线圈的起始侧引线和终止侧引线，和使形成在各端子金属件中的片端子与延长引线的连接器进行插入式连接。
此外，在本发明中，各自具有如前所述的线圈单元的结构的两组单线圈单元并排布置以相互连接，使与一个单线圈单元中的线圈的终止侧引线相对应的端子金属件的片端子与用于串联连接的延长引线的一端上的连接器进行插入式连接，并且使与另一个单线圈单元中的线圈的终止侧引线相对应的端子金属件的片端子与用于串联连接的延长引线的另一端上的连接器进行插入式连接，而且使与各单线圈单元中的线圈的起始侧引线相对应的端子金属件的片端子与用于外部连接的延长引线的连接器进行插入式连接，由此形成双线圈单元。
根据本发明的上述线圈单元，当将线圈股线缠绕在线轴上时，不需要将线圈的各起始侧引线和终止侧引线用一块胶带一个接一个地临时固定的麻烦的手工作业，而是仅通过将引线的端部缠绕在事先压配合到线轴凸缘中的端子金属件的连接臂上，即可将原状态的线圈股线和线轴设置在自动绕线机中，以使线圈股线缠绕在线轴上。
此外，同样在线圈股线已缠绕在线轴上之后将延长引线与引线连接的步骤中，不需要如现有技术中的将相互连接的引线和延长引线的线股扭绞在一起以便焊接的麻烦的手工作业，而是通过具有将形成在端子金属件中的片端子插入延长引线的连接器中的插入便利性的简单的单一操作，即可将引线方便地与延长引线连接。与现有结构相比，这可减少手工作业的加工工时，从而降低线圈单元的制造成本。
此外，同样对于由并排布置进行连接的两组单线圈单元形成的双线圈单元，两组单线圈单元的连接和用于外部连接的延长引线与线圈单元的连接均可通过仅将形成在各单线圈单元的端子金属件中的片端子插入附接在各用于串联连接的延长引线和用于外部连接的延长引线上的相应的插入连接器中的便利的插入来进行，而不需要焊接工作。这改善了装配双线圈单元的便利性。
附图说明
图1A是显示出根据本发明的一个实例的单线圈单元的线轴的结构的透视图；
图1B是显示出被压配合到图1A中所示的线轴上的端子金属件的结构的透视图；
图2A是显示出图1A中所示的线轴的外部形状的平面图；
图2B是显示出图2A中所示的线轴的外部形状的侧视图；
图3是显示出图1A中的箭头A所指示的部分中的端子金属件安装基座的放大透视图；
图4是显示出通过压配合附装有图1A中所示的端子金属件的图3中的端子金属件安装基座的放大透视图；
图5A是显示出由图1A中所示的两组单线圈单元并排布置进行组合而形成的双线圈单元的结构的平面图；
图5B是显示出图5A中所示的双线圈单元的结构的侧视图；
图5C是图5A和5B中所示的双线圈单元的接线图；
图6A是显示出用于连接图5A至5C中所示的双线圈单元中的两个线圈的各自的引线的串联连接的延长引线的侧视图；
图6B是显示出被连接到图5A至5C中所示的双线圈单元中的各线圈的引线的用于外部连接的延长引线的侧视图；
图7A是显示出设置在图6A中所示的用于串联连接的延长引线的各端和设置在图6B中所示的用于外部连接的延长引线的一端的连接器的结构平面图；
图7B是显示出图7A中所示的连接器的透视图；
图7C是显示出设置在图6B中所示的用于外部连接的延长引线的另一端的无焊接端子的结构的透视图；
图8A是显示出安装有用于工作电磁体的现有双线圈单元的电磁接触器的整体结构的纵剖视图；
图8B是显示出图8A中所示的电磁接触器的电磁体部的平面图；
图8C是显示出图8B中所示的电磁体部的纵剖视图；
图9A是显示出形成图8A至8C中所示的双线圈单元的现有单线圈单元的装配结构的透视图；
图9B是显示出图9A中所示的现有单线圈单元的线轴的透视图；
图9C是显示出图9A中所示的现有单线圈单元的线圈部的横剖视图；
图9D是显示出在图9A中所示的现有单线圈单元中将线圈的起始侧引线用一块胶带临时固定到线轴上的状态的侧视图；
图9E是显示出在图9A中所示的现有单线圈单元中将线圈的终止侧引线用一块胶带临时固定到线圈上的状态的侧视图；
图10A是显示出由各自在图9A中所示的两组现有单线圈单元连接而装配的现有双线圈单元的结构的平面图；
图10B是显示出图10A中所示的现有双线圈单元的结构的侧视图；
图10C是显示出图10A中所示的现有双线圈单元的结构的前视图；并且
图10D是图10A至10C中所示的现有双线圈单元的接线图。
附图标记说明
11双线圈单元
11A、11B单线圈单元
15线轴
15a筒部
15b上凸缘
15c下凸缘
15f端子金属件安装基座
15f-1压配合槽
16线圈
19端子金属件
19a压配合基部
19b线圈连接臂
19c片端子
20用于串联连接的延长引线
21用于外部连接的延长引线
22连接器
具体实施方式
在下文中，将以应用于安装在图8A至8C中所示的电磁接触器上的工作电磁体的双线圈单元为对象，基于图1A至图7C中所示的实例，说明本发明的实施例。此处，图1A是显示出根据本发明的一个实例的单线圈单元的线轴的结构的透视图，图1B是显示出被压配合到图1A中所示的线轴上的端子金属件的结构的透视图，图2A是显示出图1A中所示的线轴的外部形状的平面图，图2B是显示出图2A中所示的线轴的外部形状的侧视图，图3是显示出图1A中的箭头A所指示的部分中的端子金属件安装基座的放大透视图，图4是显示出通过压配合附装有图1A中所示的端子金属件的图3中的端子金属件安装基座的放大透视图，图5A是显示出由图1A中所示的两组单线圈单元并排布置进行组合而形成的双线圈单元的结构的平面图，图5B是显示出图5A中所示的双线圈单元的结构的侧视图，图5C是图5A和5B中所示的双线圈单元的接线图，图6A是显示出用于连接图5A至5C中所示的双线圈单元中的两个线圈的各自的引线的串联连接的延长引线的侧视图，图6B是显示出被连接到图5A至5C中所示的双线圈单元中的各线圈的引线的用于外部连接的延长引线的侧视图，图7A是显示出设置在图6A中所示的用于串联连接的延长引线的各端和设置在图6B中所示的用于外部连接的延长引线的一端的连接器的结构平面图，图7B是显示出图7A中所示的连接器的透视图，并且图7C是显示出设置在图6B中所示的用于外部连接的延长引线的另一端的无焊接端子的结构的透视图。在图1A至图7C中，与图9A至图10D中所示的组件相对应的组件由相同的附图标记表示，并将省略其详细说明。
即，在该实例中，在图1A中所示的线轴15的下凸缘15c中形成的一对端子金属件安装基座15f的每一个中，压配合有图1B中所示的端子金属件19。在设置在一个端子金属件19中的线圈连接臂19b上，缠绕线圈16的起始侧引线16a(见图4)以将其临时固定到端子金属件19上，之后通过自动绕线机将线圈股线缠绕在线轴15的筒部15a上。此外，在已将线圈股线缠绕在筒部15a上以形成线圈16之后，在设置在另一个端子金属件19中的线圈连接臂19b上缠绕线圈16的终止侧引线16b(见图4)，之后将起始侧引线16a和终止侧引线16b焊接到设置在各端子金属件19中的线圈连接臂19b上，由此，装配了各单线圈单元11A和单线圈单元11B。
接着，如图5A和5B中所示，使两组单线圈单元11A和11B中的各自的线轴15相互对接以便连接。此后，将形成在端子金属件19中的片端子19c插入用于串联连接的延长引线20(见图6A)和用于外部连接的延长引线21(见图6B)的相应的连接器22(见图7A和7B)中，以提供其各自的插入式连接，由此将单线圈单元11A和11B串联连接从而装配成双线圈单元11。
此后，将说明端子金属件19的详细结构及其与线轴15的压配合安装。首先，如图1A和图2A中所示，线轴15的下凸缘15c设有一对在连接片15d的相反侧上分别形成在左、右角的端子金属件安装基座15f。端子金属件安装基座15f具有在其后壁上开口的L形压配合槽15f-1(见图3)。
同时，如图1B中所示，端子金属件19形成有与压配合槽15f-1的形状相对应的弯曲成L形的压配合基部19a，从压配合基部19a向前突出的线圈连接臂19b，被插入用于串联连接的延长引线20或用于外部连接的延长引线21的连接器22中用以与连接器22插入式连接的片端子19c，以及在压配合基部19a的各端部边缘用于防止脱落的齿19d。
如图1A中所示，端子金属件19从侧面插入线轴15的端子金属件安装基座15f中，以保持固定在规定位置，其中压配合基部19a被压配合进压配合槽15f-1中。
当将线轴15设置在自动绕线机中以使线圈股线缠绕在线轴15上从而设置线圈16时，首先将起始侧引线16a在一个端子金属件19的线圈连接臂19b上缠绕数次以临时固定在臂19b上(见图4)。在此情况下，将线圈股线缠绕在线轴15的筒部15a上。在线圈股线已缠绕在线轴15上成为线圈16之后，将终止侧引线16b在另一个端子金属件19的线圈连接臂19b上缠绕数次以临时固定在臂19b上。随后，在接下来的焊接过程中，将各起始侧引线16a和终止侧引线16b的临时固定部分分别焊接以连接到端子金属件19上从而不与其分离。由此，完成了单线圈单元11A和11B的装配。
随此之后，在双线圈单元11的装配过程中，与参照图10A至10D说明的具有现有结构的双线圈单元的装配过程类似，使单线圈单元11A和11B的各自的线轴15在并排布置的同时相互对接而被连接，如图5A和5B中所示，其中使形成在一个线轴15的上凸缘15b和下凸缘15c的每一个中的连接片15d与形成在另一个线轴15的上凸缘15b和下凸缘15c的每一个中的接合突起15e相接合。此外，为了使各自的线轴15相互连接的单线圈单元11A的线圈16和单线圈单元11B的线圈16形成为一体，将一条绝缘带在单线圈单元11A和11B两者中的线圈16的外侧保持缠绕数次。
在这样的装配状态中，随后使得在与各单线圈单元11A和11B中的线圈16的线圈股线的终止侧引线16b连接的端子金属件19中形成的片端子19c插入附接到用于串联连接的延长引线20(见图6A)的各端的连接器22(见图7A和7B)中。这使得各自的单线圈单元11A和11B中的线圈16两者串联连接，如图5C的接线图中所示。
此外，使得在与各单线圈单元11A和11B中的线圈16的线圈股线的起始侧引线16a连接的端子金属件19中形成的片端子19c插入附接到用于外部连接的延长引线21(见图6B)的一端的连接器22中。这使得用于外部连接的延长引线21连接到各单线圈单元11A和11B中的线圈16上，由此完成了双线圈单元11的装配。在用于外部连接的延长引线21的另一端，附接有将被连接到电磁接触器的控制端子的无焊接端子23(见图7C)。与现有双线圈单元类似，双线圈单元11被安装在将被装配在电磁接触器中的工作电磁体的固定磁芯(双芯柱磁芯)上。
从前述说明中显而易见，附图中所示的实例中的双线圈单元11不需要如在形成参照图9A至图10D所说明的现有结构时所进行的麻烦的手工作业，其中对于各单线圈单元11A和11B，将线圈16的各起始侧引线16a和终止侧引线16b用一块胶带18临时固定。可通过仅将线圈16的各起始侧引线16a和终止侧引线16b缠绕在相应的形成在端子金属件19中的线圈连接臂19b上的手工作业，使用自动绕线机来进行线圈缠绕作业。
此外，同样在串联连接单线圈单元11A和11B或者在将用于外部连接的延长引线21连接到线圈16的起始侧引线16a时，不需要诸如将待相互连接的引线扭绞在一起并进行焊接的麻烦的手工作业。即，可通过仅使相应的端子金属件19中的片端子19c插入各用于串联连接的延长引线20和用于外部连接的延长引线21的连接器22中的、具有插入便利性的单一操作来连接延长引线。与现有结构相比，这可减少手工作业的加工工时，从而显著降低成本。
尽管关于通过组合两组单线圈单元而形成的双线圈单元对附图中所示的实例进行了说明，然而压配合到线轴15的凸缘上而与其连接的端子金属件19的结构、使用端子金属件19的线圈单元的装配方法、以及根据本发明的其中使端子金属件19的片端子19c插入延长引线的连接器22而进行插入式连接的布线的结构，当然可应用于安装在E形固定磁芯的中央芯柱上的单线圈单元。
尽管已经参照其优选实施例具体显示并说明了本发明，然而本领域技术人员将会理解，可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下，做出前述和其它形式与细节上的改变。

Claims (3)

1.一种电磁接触器的线圈单元，其具备并排布置以相互连接的两组单线圈单元，
所述单线圈单元中，导线缠绕在带凸缘线轴上的线圈安装在工作电磁体的固定磁芯的芯柱上，
与所述线圈的起始侧导线和终止侧导线分别对应的一对端子金属件压配合到所述线轴的一个凸缘中，并且各所述端子金属件形成有用于使所述端子金属件压配合到所述一个凸缘中的压配合基部、所述线圈的相应侧的所述导线缠绕在其上的线圈连接臂和形成为与延长引线的相应连接器插入式连接的片端子，
所述单线圈单元中，与一个单线圈单元中的所述线圈的所述终止侧导线相对应的所述端子金属件的所述片端子与用于串联连接的延长引线的一端的连接器进行插入式连接，并且与另一个单线圈单元中的所述线圈的所述终止侧导线相对应的所述端子金属件的所述片端子与所述用于串联连接的延长引线的另一端的连接器进行插入式连接，而且与各所述单线圈单元中的所述线圈的所述起始侧导线相对应的所述端子金属件的所述片端子与用于外部连接的延长引线的连接器进行插入式连接，通过串联连接各所述线圈单元的线圈来形成双线圈单元，
通过仅使所述端子金属件的所述片端子插入所述用于串联连接的延长引线和所述用于外部连接的延长引线的所述连接器中的单一操作，来进行引线的连接。
2.如权利要求1所述的电磁接触器的线圈单元，其中在从所述线轴的所述一个凸缘的边缘延伸的两个位置中的每个位置形成端子金属件安装基座，所述端子金属件安装基座具有所述端子金属件被压配合到其中的压配合槽。
3.一种电磁接触器的线圈单元的装配方法，其中经过包括以下步骤的处理装配如权利要求1所述的线圈单元：
将一对所述端子金属件压配合到所述线轴的所述一个凸缘中；
将所述线圈的所述起始侧导线缠绕在形成于一个所述端子金属件中的所述线圈连接臂上，之后将所述导线缠绕在所述线轴上以形成所述线圈；
将所述线圈的所述终止侧导线缠绕在形成于另一个所述端子金属件中的所述线圈连接臂上；
将缠绕在形成于各自的端子金属件中的所述线圈连接臂上的所述线圈的所述起始侧导线和终止侧导线焊接；和
使形成在各所述端子金属件中的所述片端子与所述延长引线的所述连接器进行插入式连接。
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