CN113746281B - 一种线圈绕制模板及超小体积线圈成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线圈绕制模板及超小体积线圈成型方法，线圈绕制模板，包括线圈骨架、夹持结构和整形套，所述线圈骨架下部固设有夹持结构，所述整形套套设在线圈骨架外，所述线圈骨架上开设有线圈绕制槽，所述线圈骨架采用可溶解材料。本发明线圈骨架采用可溶解材料，线圈骨架在溶解溶液中溶解后，避免脱模过程中铜线被拉断、蹭破绝缘层，以及脱模过程中常发生夹持变形、拖拽变形、金属零件间的间隙常将绕组铜线卡住，造成铜线被夹伤、夹断等情况。该线圈绕制模板首先采用胶粘剂对线圈进行定型，增加线圈自身强度，再通过整形套对绕制的线圈整形进行整形，可以实现超小体积（低至2mm直径）下的线圈高精度成型。

Description

一种线圈绕制模板及超小体积线圈成型方法

技术领域

本发明属于电机线圈制作工艺技术领域，具体涉及一种线圈绕制模板及超小体积线圈成型方法。

背景技术

对于卫星通信用激光***，其光路调整装置要求体积小，重量轻，可高精度控制。为此某卫星总体单位提出使用外径仅5mm的光路调整机构代替现有的大尺寸激光反射镜，该光路调整机构主要由外径5mm的镜片以及4件外径2.5mm、高度3mm的音圈电机组成，通过4台音圈电机之间作动方式的配合，实现镜片的偏摆动作。其中音圈电机所使用的线圈为2组间隔1mm距离，外径2mm，内径1mm，高度1mm的空心铜线绕制线圈组成，该线圈需要具有一定强度以保持自身形状。

目前的线圈成型技术，通常使用在绕线骨架上绕制后整体脱模的方式。通过铜线上均匀涂抹胶粘剂后在绕线骨架与压盖形成的间隙内绕制，形成线圈，由螺母压紧及调节线圈位置。待线圈绕制完成后，将线圈由绕线骨架上脱下形成可以使用的线圈。以上线圈成型方法在制作常见电机中经常被使用，但应用于超小体积线圈时，存在的问题包括：

（1）线圈所使用的线径常常在0.1mm以下，铜线，脱模过程中被拉断、蹭破绝缘时有发生；

（2）线圈自身固化成型强度极低，脱模过程中常发生夹持变形、拖拽变形等；

（3）金属零件间的间隙常将绕组铜线卡住，造成铜线被夹伤、夹断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线圈绕制模板，克服采用现有技术中对超小体积线圈绕制存在的上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种超小体积线圈成型方法，通过去除线圈骨架实现超小体积下的线圈高精度成型。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种线圈绕制模板，包括线圈骨架、夹持结构和整形套，所述线圈骨架下部固设有夹持结构，所述整形套套设在线圈骨架外，所述线圈骨架上开设有线圈绕制槽，所述线圈骨架采用可溶解材料。

所述线圈绕制槽为多个，且从上至下设置多个。

所述可溶解材料为聚砜材料，所述整形套采用金属材质。

相邻两个线圈绕制槽之间设有连接过线槽，最下端的线圈绕制槽底端开设有出线槽。

相邻两个线圈绕制槽间隔为1-2mm。

一种超小体积线圈成型方法，采用线圈绕制模板，包括以下步骤：

步骤1）通过夹持结构将线圈绕制模板固定在绕线机上，在线圈骨架的线圈绕制槽内绕制铜线，绕制时在铜线上均匀涂抹胶粘剂直至规定匝数形成线圈；

步骤2）将整形套套入线圈骨架上，对形成的线圈进行整形；

步骤3）放入50-70℃烘箱内0.5-1h后取下整形套，之后在烘箱内放置至少4h后固化；

步骤4）置入溶解溶液内，静止放置4-6h后取出，线圈骨架被完全溶解，得到成型线圈。

所述胶粘剂为环氧胶粘剂DG-2；所述线圈骨架为聚砜材料制成，所述溶解溶液为三氯甲烷溶液。

超小体积线圈的外径不大于2mm，内径不大于1mm。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种线圈绕制模板，线圈骨架采用可溶解材料，线圈骨架在溶解溶液中溶解后，避免脱模过程中铜线被拉断、蹭破绝缘层，以及脱模过程中常发生夹持变形、拖拽变形、金属零件间的间隙常将绕组铜线卡住，造成铜线被夹伤、夹断等情况。

该线圈绕制模板首先采用胶粘剂对线圈进行定型，增加线圈自身强度，再通过整形套对绕制的线圈整形进行整形，可以实现超小体积（低至2mm直径）下的线圈高精度成型。

线圈绕制模板可加工性好，结构简单，加工精度高；有机溶剂溶解线圈骨架速度较快，对线圈绝缘性能、机械性能无影响。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式结构示意图；

图2是线圈绕制模板的绕制过程示意图；

图3是现有线圈成型技术示意图。

图中：1、线圈骨架；2、整形套；3、线圈；4、连接过线槽；5、出线槽；6、线圈绕制槽；7、夹持结构；8、绕线骨架8；9、压盖；10、螺母。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种线圈绕制模板，包括线圈骨架1、夹持结构7和整形套2，所述线圈骨架1下部固设有夹持结构7，所述整形套2套设在线圈骨架1外，所述线圈骨架1上开设有线圈绕制槽6，所述线圈骨架1采用可溶解材料。

本发明提供的这种线圈绕制模板，线圈骨架1采用可溶解材料，线圈骨架1在溶解溶液中溶解后，避免脱模过程中铜线被拉断、蹭破绝缘层，以及脱模过程中常发生夹持变形、拖拽变形、金属零件间的间隙常将绕组铜线卡住，造成铜线被夹伤、夹断等情况。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种线圈绕制模板，所述线圈绕制槽6为多个，且从上至下设置多个。

该线圈绕制模板从上至下设置多个线圈绕制槽6，可以用一根铜丝绕制多组线圈3，如图1、图2所示，线圈绕制槽6的间距与音圈电机所使用的两组线圈3的间距要求一致。音圈电机所使用的线圈3为2组间隔1mm距离，外径2mm，内径1mm，高度1mm的空心铜线绕制线圈3组成，该线圈3需要具有一定强度以保持自身形状。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种线圈绕制模板，所述可溶解材料为聚砜材料，所述整形套2采用金属材质。

线圈骨架1采用有机材料聚砜，通过有机溶剂三氯甲烷去除线圈骨架1，实现超小体积下的线圈3高精度成型。

实施例4：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种线圈绕制模板，相邻两个线圈绕制槽6之间设有连接过线槽4，最下端的线圈绕制槽6底端开设有出线槽5。

在本实施例中，线圈绕制槽6为两个，可以先后绕制两组线圈3。如图1所示，两组线圈3绕制时，绕制铜线上均匀涂抹粘胶剂，将绕制铜线一端穿过出线槽5和连接过线槽4，首先在上线圈绕制槽6内进行线圈3绕制，绕制所需匝数后，对下线圈绕制槽6内进行线圈3绕制，两组线圈3绕制完成后，将整形套2套入为线圈3整形，清理溢出胶液后放入60℃烘箱内半小时后取下整形套2，随后在60℃烘箱内放置至少4小时后固化。将固化后的线圈骨架1与线圈3的组合件置入三氯甲烷溶液内，静止放置4小时到6小时后取出，线圈骨架1被完全溶解，两组线圈3随之成型，得到一体化的两组线圈3。

实施例5：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种线圈绕制模板，相邻两个线圈绕制槽6间隔为1-2mm。

相邻两个线圈绕制槽6的间隔与需要的多组线圈3的间距一致。图1为线圈绕制模板的典型结构，该线圈骨架1为聚砜材料制成，该结构用于绕制2组间隔1mm距离，外径2mm，内径1mm的空心线圈3。2组线圈绕制槽6之间为连接过线槽4，线圈绕制槽6底部为线圈3的出线槽5，线圈骨架1下部为绕线机夹持部位。

实施例6：

本实施例提供了一种超小体积线圈3成型方法，采用线圈绕制模板，包括以下步骤：

步骤1）通过夹持结构7将线圈绕制模板固定在绕线机上，在线圈骨架1的线圈绕制槽6内绕制铜线，绕制时在铜线上均匀涂抹胶粘剂直至规定匝数形成线圈3；

步骤2）将整形套2套入线圈骨架1上，对形成的线圈3进行整形；

步骤3）放入50-70℃烘箱内0.5-1h后取下整形套2，之后在烘箱内放置至少4h后固化；

步骤4）置入溶解溶液内，静止放置4-6h后取出，线圈骨架1被完全溶解，得到成型线圈3。

现有线圈3成型技术如图3所示，通过铜线上均匀涂抹胶粘剂后在绕线骨架与压盖9形成的间隙内绕制，形成线圈3，由螺母10压紧及调节线圈3位置。待线圈3绕制完成后，将线圈3由绕线骨架上脱下形成可以使用的线圈3。以上线圈3成型方法在制作常见电机中经常被使用，但应用于超小体积线圈3时，存在的很多问题包。本发明与现有线圈3成型技术相比，解决了以下问题：

（1）线圈3所使用的线径常常在0.1mm以下，铜线，脱模过程中被拉断、蹭破绝缘时有发生；

（2）线圈3自身固化成型强度极低，脱模过程中常发生夹持变形、拖拽变形等；

（3）金属零件间的间隙常将绕组铜线卡住，造成铜线被夹伤、夹断。

实施例7：

在实施例6的基础上，本实施例提供了一种超小体积线圈3成型方法，所述胶粘剂为环氧胶粘剂DG-2；所述线圈骨架1为聚砜材料制成，所述溶解溶液为三氯甲烷溶液。

本发明可实现低至2mm直径的超小线圈3的高精度成型；线圈绕制模板可加工性好，结构简单，加工精度高；有机溶剂溶解线圈骨架1速度较快，对线圈3绝缘性能、机械性能无影响。

实施例8：

在实施例6的基础上，本实施例提供了一种超小体积线圈3成型方法，超小体积线圈3的外径不大于2mm，内径不大于1mm。

本实施例中，如图1所示，夹持结构7直径为4mm，线圈骨架1直径为2mm，线圈绕制槽6直径1mm，两组线圈绕制槽6间距为1mm，线圈绕制槽6高度为1mm。

本发明线圈骨架1使用可溶解材料制作，具有一定的强度，加工性能好。线圈3使用铜线通过胶粘剂粘合在一起形成，整形套2用于固定线圈3形状。在胶粘剂完全生效前去除整形套2，并使用溶剂溶解线圈骨架1，随后得到可使用的线圈3。本发明溶解方法去除线圈骨架1适用于线圈绕制模板外径Ф5mm以下的超小体积线圈3成型，为超小型电机提供可使用的线圈3。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种线圈绕制模板，其特征在于：包括线圈骨架、夹持结构和整形套，所述线圈骨架下部固设有夹持结构，所述整形套套设在线圈骨架外，所述线圈骨架上开设有线圈绕制槽，所述线圈骨架采用可溶解材料，绕制线圈的铜线上均匀涂抹有胶黏剂；

所述线圈绕制槽为多个，且从上至下设置多个；相邻两个线圈绕制槽之间设有连接过线槽，最下端的线圈绕制槽底端开设有出线槽。

2.根据权利要求1所述的一种线圈绕制模板，其特征在于：所述可溶解材料为聚砜材料，所述整形套采用金属材质。

3.根据权利要求1所述的一种线圈绕制模板，其特征在于：相邻两个线圈绕制槽间隔为1-2mm。

4.一种超小体积线圈成型方法，采用权利要求1-3任一项所述的线圈绕制模板，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）通过夹持结构将线圈绕制模板固定在绕线机上，在线圈骨架的线圈绕制槽内绕制铜线，绕制时在铜线上均匀涂抹胶粘剂直至规定匝数形成线圈；

步骤2）将整形套套入线圈骨架上，对形成的线圈进行整形；

步骤3）放入50-70℃烘箱内0.5-1h后取下整形套，之后在烘箱内放置至少4h后固化；

步骤4）置入溶解溶液内，静止放置4-6h后取出，线圈骨架被完全溶解，得到成型线圈。

5.根据权利要求4所述的一种超小体积线圈成型方法，其特征在于：所述胶粘剂为环氧胶粘剂DG-2；所述线圈骨架为聚砜材料制成，所述溶解溶液为三氯甲烷溶液。

6.根据权利要求4所述的一种超小体积线圈成型方法，其特征在于：超小体积线圈的外径不大于2mm，内径不大于1mm。

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