CN101842858A - 线圈电接触装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个电磁阀的电磁组件(10)，该电磁阀尤其用于操纵燃料喷射器，所述电磁组件具有壳体(12，16)，所述壳体容纳具有电磁线圈(26)的磁芯(28)，电接触部件(32)穿过通孔(34)从所述壳体(12，16)中伸出。所述电接触部件(32)为了给电磁线圈(26)供电在壳体(12，16)中通过材料锁合的连接(50)固定。

Description

线圈电接触装置

背景技术

DE 196 50 865A1涉及一个电磁阀，用于控制例如共轨喷射系统的喷射阀控制室中的燃料压力，用于为自点火的内燃机供给燃料。通过控制室中的燃料压力控制阀体的行程运动，通过阀体打开或关闭喷射阀的喷射孔。该电磁阀包括电磁铁、活动的衔铁和随着衔铁运动的且由阀关闭簧在关闭方向上加载的阀体，它与阀体的阀座共同作用地控制来自控制室的燃料量。

已知具有两件式衔铁的共轨燃料喷射器，通过电磁阀操纵喷射器。在无电流的情况下衔铁施加关闭力到阀球上。如果电磁铁通电，衔铁以衔铁行程向上、与作用于阀球上的关闭力相反地运动，并且打开排流阀。固定旋紧在燃料喷射器喷射器体中的衔铁导向体容纳衔铁轴。在衔铁轴上导引衔铁板，衔铁板本身由电磁铁牵引。衔铁轴可能由于导向间隙在衔铁导向体中倾翻。衔铁板本身可能在衔铁轴上倾翻，由此能够以喷射器主轴线为基准确定结构组件衔铁轴/衔铁板的总倾翻作为导向间隙的总和。

WO 03/038844A1涉及一个减轻重量的电磁线圈支架。提出一个磁结构，它包括电磁线圈，电磁线圈由磁钵包围。电磁线圈与触点凸起导电地连接。这样构成电磁线圈外侧与磁钵内侧之间的中间空间，在这个空间中可以浇铸能流动的材料。电磁线圈由薄壁线圈支架包围，在其上成形管状的触点导向部件。薄壁构成的线圈支架由配有矿物填充剂的耐温塑料材料制成。

DE 197 14 812A1涉及一个电磁线圈。该电磁线圈由绕组线构成，绕组线缠绕在绕组支架上。这种电磁线圈可以在电磁阀中使用，它们安装在内燃机的燃料泵中，用于控制输送量和输送过程。在运行中电磁阀至少部分地由以高压加载的燃料绕流。为了避免与燃料接触需要将电磁线圈罩起来。尤其对于共轨燃料喷射设备或泵-喷嘴单元必须具有极短控制时间的电磁阀。短的控制时间导致，电磁线圈在运行中加热并因此要负责排出电磁线圈上的热量，因为其热负荷在运行中是不利的。

发明内容

按照本发明提出，通过材料锁合的连接实现电磁阀的电磁线圈的电接触。使用粘接技术能够节省结构空间以及利用产生材料锁合的连接的介质来密封产生的泄漏路径。通过形成材料锁合的连接的线圈电接触装置可以实现密封，该线圈电接触装置作为粘接层例如与电磁组件的壳体连接。

在目前使用的用于导引和密封电磁线圈电接触装置的O形环中或者在使用玻璃熔液时需要更多结构空间，在使用按照本发明提出的方案时可以减小结构空间。尤其是通过在线圈电接触装置导引部上构造粘接层来达到改善的密封效果。

密封效果的改善在粘接实施例中以接合副与形成密封部件的粘接材料的连接为基础。为了密封，无需将密封部件顶压在接合副上。不再出现由其引起的、由于密封部件在使用寿命上产生松弛降低密封效果的隐患，例如在使用O形环时出现的。因此提高电磁组件在使用寿命上的密封效果可靠性。附加地，在使用玻璃熔液时用于产生顶压力的锥体是多余的。可以省去成本昂贵的锥体加工以及严格分级的挤压过程。此外可以省去装配辅助结构，例如导入斜面。生产成本最小化，由于省去严格分级的过程步骤提高过程可靠性。

此外在构成材料锁合的连接、如粘连接时要强调的是，所使用的粘接剂匹配于接合副的表面。通过粘接剂充满沟槽或类似的中断部。从内腔延伸到外腔的沟槽和在使用O形环密封时可能产生的问题不再是严重的泄漏路径，因为它们被在这种情况下起到密封介质作用的粘接剂充满。通过按照本发明提出的方案使泄漏路径最小化。其结果是可以降低对于密封面表面特性的要求，这又降低了加工过程的成本。

因为为了利用粘接剂密封只需约150μm的相对微小的径向间隙，因此可以使壳体中的通孔比在目前使用的方案选择得更小。对于燃料喷射器这意味着，一方面减少结构空间，另一方面对于基体强度的不利影响极少。在燃料喷射器的喷射器体内部延伸的相互交叉的孔在使用按照本发明提出的方案时可以更易于实现。对此指的是，在选择交叉角度方面的自由度更大并且更实心地构造喷射器体，这有利于其高压强度。

这同样适用于在垂直方向上必需的结构空间。燃料喷射器越短，越有利于在内燃机气缸头上存在的空间比例或深度，以该深度要在内燃机气缸头中加工容纳燃料喷射器的孔。

通过使粘接剂或粘接介质的层厚、粘接长度与要相互接合的接合副的表面相互匹配，伴随按照本发明提出的方案地能够相对简单地使密封部件“粘接剂层”匹配于变化的压力特性。这意味着，按照本发明提出的利用材料锁合的连接的线圈电接触装置不仅在低压区域而且在高压区域都可以使用。

作为贯穿的、与电磁线圈电接触的部件除了目前使用的接触引脚以外也可以使用易于变形的电缆或导线。按照本发明提出的方案能够在使用易于变形地构成的电缆或导线方面扩大结构设计和加工技术的自由空间。因此例如燃料喷射器能够通过径向的、代替目前使用的轴向的线圈电接触装置或通孔的定向来实现，这些通孔在此是必需的。所述通孔匹配于现有的自由空间。

此外按照本发明提出的在接触引脚或易于变形的电缆或导线与电磁组件的壳体之间的材料锁合的连接的结构能够减少部件数量。此外有利地影响通孔的几何尺寸和表面粗糙度。最后，装配必需的过程步骤最少化并由此降低生产成本。

附图说明

下面借助于附图详细描述本发明。附图中：

图1示出目前的电磁组件，尤其用于操纵燃料喷射器，

图2示出按照本发明提出的用于操纵燃料喷射器的电磁组件方案的截面图，

图3以立体图示出按照图2的局部剖视的电磁组件。

具体实施方式

图1示出电磁组件10，它包括壳体12。该壳体12由磁套16和盖18组成。该电磁组件10除盖18以外相对于轴线14对称地构成。在磁套16的外壳面中延伸环槽20，在其中嵌接盖18的定位环22。

在磁套16中容纳磁芯28，在其中嵌入电磁线圈26。该电磁线圈26通过接触引脚32通电。该接触引脚32穿过壳体部件38的通孔34被导引。O形环24分别在壳体部件38的通孔34中密封接触引脚32。

由按照图1的视图可以看出，分别将O形环24挤压到壳体部件38的通孔34中。按照图1的方案使用的O形环24倾向于松弛，因此在电磁组件10的使用寿命上看密封效果变差并产生泄漏路径。

由按照图2的视图给出按照本发明提出的电磁阀电磁组件结构的截面图。

如同由图2的视图看到的那样，所述电磁组件10包括磁套16，它通过盖18封闭。该盖18通过定位环22形状结合地被接收在磁套16的外圆周面上的环槽20中。在按照图2视图的电磁组件10的磁套16中具有磁芯28，在其中嵌入电磁线圈26。该电磁线圈26包括许多绕组导线30，它们可以通过电接触部件通电，电接触部件例如可以由接触引脚32构成。如同由图2的截面图看到的那样，电接触部件32穿过磁套16中的通孔34延伸。与按照图1的视图相比该通孔34以减小的直径60构成，参见图3中的立体图。在磁套16的通孔34中的电接触部件32之间的密封通过材料锁合的连接50构成。材料锁合的连接50通过粘滞的粘接剂—为了举例—表示，它在加入到电接触部件32与通孔34的边界壁之间的间隙中以后通过适合的硬化工艺硬化。通过在密封时使用匹配的工艺过程保证，间隙包括可能存在的中断、如沟槽或凹下和类似缺陷被无气泡地充满。在硬化工艺中根据粘接剂或者通过加热、通过断绝空气、通过UV辐射或者其它措施实现硬化。对于粘滞的粘接剂替换地，也可以为了简化工艺过程在电接触边界32与通孔34的边界壁之间的密封几何结构的适合的几何构造的情况下使用熔化的粘接剂或预制的粘接带。在电接触部件32与通孔34的边界壁之间形成材料锁合的连接50的粘接剂按照要被密封的介质和所述密封几何结构来调整，所述介质可能是水、油、柴油、燃料或其它燃料或类似物质，以及密封的几何形状。在此可能的接合方向、间隙误差或结构误差和类似参数以及加工工艺在同步性方面的要求是重要的。

粘接剂在材料锁合的连接50上的密封效果和隔绝效果以在粘接时接合副的材料锁合的连接为基础、即以电接触部件32的材料和通孔34的边界壁材料在磁套16中的材料锁合的连接为基础。对于作为相对刚性的接触引脚的电接触部件替换地，也可以使用不稳定的薄膜或电缆或类似材料，它们具有与接触引脚相比更低的形状稳定性。为了密封，无需将密封部件、即在所示情况下的粘接剂压紧在所述接合副上。在使用粘接剂时不存在密封部件的、即材料锁合的连接50的松弛。在材料锁合的连接50范围内使用的粘接剂匹配于要被接合的副的表面。在无气泡地填充电接触部件32与通孔34边界壁材料之间的缝隙时，沟槽或类似中断被填充。在使用在图1中所示的O形环24为了形成密封时，从内腔延伸到外腔的沟槽是有问题的，因为它们形成严重的泄漏路径。通过按照本发明提出的施加实现材料锁合的连接50的粘接介质的解决方案可以降低对密封面表面特性的要求，这进一步节省成本。

在按照本发明提出的解决方案中，通过利用材料锁合的连接50的密封只需约150μm的最小径向间隙，因此通孔34的直径与目前使用的解决方案相比可以选择得更小，以及可以以已经提到的减小的直径60来实施。对于燃料喷射器其结果是，减少结构空间以及很小地降低喷射器体的强度。此外易于实现相互交叉延伸的孔，因为按照本发明提出的解决方案，由于更小的通孔34尺寸可以提高选择交叉角度的自由度，这一方面提供加工技术方面的优点，另一方面提高按照本发明提出的燃料喷射器的高压强度。其原因在于，在喷射器体内部在交叉的孔之间保留的壁厚可以更厚地构成，由此改善高压强度。

粘接层厚、粘接长度以及要相互接合的副的表面、即通孔34和电接触部件的外壳面的材料能够相对简单地使材料锁合的连接50匹配于变化的压力特性。因此利用粘接剂形成的材料锁合的连接50不仅能够在燃料喷射器的低压区使用，而且能够在燃料喷射器的高压区使用。

代替在图2中所示的、由接触引脚构成的电接触部件32，也可以使用形状不稳定的电接触部件32，例如电缆或导线。此外代替通孔34目前的轴向定向也可以实现径向定向，这明显提高设计和加工技术上的自由度。通过按照本发明提出的解决方案可以使通孔34适配于现有的自由空间并且不会由于通孔的要求而限制喷射器设计。通过按照本发明提出的解决方案能够减少部件数量、简化通孔34在其几何形状方面的结构(相比之下尤其减小直径60)并达到表面质量。此外在使用按照本发明提出的解决方案时可以使对于装配必须的过程步骤最少，这进一步有利地影响生产成本。

由图2还看出，在这个实施例中示出的由接触引脚构成的电接触部件32与扁平插头62的插头座64电接触。由接触引脚构成的电接触部件32基本平行于喷射器轴线14延伸。代替在图2中所示的、由接触引脚构成的电接触部件32也可以使用不稳定的电接触部件32如电缆或导线，它们具有更小的强度，为了接触电磁线圈26，它嵌入到磁芯28内部。

图2还示出，所述盖18利用定位环22形状结合地固定在磁套16的环槽20中。磁套16本身通过卡钩74固定，该卡钩在凸缘72上方嵌接在磁套16的外壳面70上。图2还示出，在定位面68上磁芯28的外圆周顶靠在电磁组件10的磁套16的内侧上，电磁线圈26以其多个绕组导线30嵌入到磁芯中。

图3示出在图2中以截面图表示的电磁组件的立体图，它尤其用于操纵燃料喷射器。

按照图3的立体图可以看出，按照本发明提出的电磁组件10的壳体12，16在磁芯28以上具有回流孔66，在磁芯中嵌入电磁线圈26。通过回流孔66使控制量、即由控制室排出的燃料流到在按照图2和3的视图中未示出的低压侧的回流部，所述排出的燃料在操纵喷射阀元件时由控制室排出。

图3还示出，在这里由接触引脚构成的电接触部件32以超出高度52突出超过磁套16的端面54。在按照图3的实施例中，在超出高度52之内部由接触引脚构成的电接触部件32被扁平插头62以插头座64(参见图2的视图)电接触。图3示出，所述磁芯28顶靠在磁套16内侧上的定位面68上并且粘接在这个定位面上，在磁芯中嵌入电磁线圈26。磁套16的外壳面68具有已经结合图2描述过的凸缘72，它被卡钩74(参见按照图2的视图)卡住。通过按照图2视图的卡钩74使电磁组件10的磁套16固定在在按照图2和3的视图中未详细示出的燃料喷射器的喷射器体上。

按照图3的视图还示出，在这个实施例中由接触引脚构成的电接触部件32穿过磁套16的通孔34。该通孔以减小的直径60加工出。在径向上在具有减小直径60的通孔34的内壁与在图3中所示的、优选由接触引脚构成的电接触部件32的外圆周面之间产生的间隙在材料锁合的连接50的范围内以粘接介质或粘接剂充满。在由接触引脚构成的电接触部件32的外圆周面与通孔34的内边界之间的材料锁合的连接50是一个密封结构。这个密封结构补偿在要相互接合的接合副之间的、在所示情况下在由接触引脚构成的电接触部件的外壳面与磁套16中的通孔34的内侧之间的表面粗糙度。

此外可以通过粘滞的粘接剂、预制的粘接带或通过熔化粘接剂形成的材料锁合的连接50作为燃料喷射器的低压区域与高压区域之间的密封。

由图3可以看出，在这个实施例中，由接触引脚构成的电接触部件32以超出高度52突出于磁套16的端面54。在由接触引脚构成的电接触部件32的通过超出部位52形成的区域之内设置有在按照图2的视图中示出的具有插头座64的扁平插头62。由此在容纳在磁芯28中的电磁线圈26之间通过电接触部件32存在电连接。这些电接触部件可以如图2和3所示由接触引脚构成，它们平行于电磁组件10的轴线14延伸。除此以外也能够由易于变形的电缆或弹性薄膜构成电接触部件。在按照图2和3的视图中由接触引脚构成的电接触部件32平行于电磁组件10的轴线14在轴向延伸。在另一实施例中电接触部件32、也可以是接触引脚、易于变形的电缆、导线或弹性薄膜可以在径向上延伸地设置在磁套6中并且在径向上与电磁线圈26电接触。

此外如同由图3的视图看到的那样，由接触引脚构成的电接触部件32穿过磁套6中的通孔延伸。这些通孔与按照图1的视图相比以减小的直径60构成。减小的直径60能够实现壳体16、即电磁组件10的磁套的更实心的结构形式。

通过由粘滞的粘接剂、熔化的粘接剂或由预制的粘接带实现的材料锁合的连接50可以实现可靠的密封。通过由粘接结构构成的材料锁合的连接50的密封无需使“密封部件”顶压在接合副32，34上。按照本发明的解决方案所述“密封部件”通过粘接材料构成。这避免了由于密封部件在其使用寿命上松弛而使密封效果变差，该变差例如在O形环24中可能产生。此外材料锁合的连接50、即粘接剂能够匹配于要被相互接合的副的表面，在所示情况下是电接触部件32与通孔34的边界。沟槽或类似的中断被粘接剂垫充满。从内腔延伸到外腔并且对于O形环正好是问题的沟槽不再是严重的泄漏路径。其结果是可以降低要相互接合的表面、即密封面的表面特性。通过使粘接层厚、粘接长度与要相互接合的副的表面的相互匹配，即与通孔34的边界和电接触部件32的外壳面的相互匹配可以使密封部件、即材料锁合的连接50匹配于变化的压力特性。因此按照本发明提出的材料锁合连接50不仅可以在燃料喷射器的低压区而且可以在高压区使用。

按照图3的视图还看出，低压侧的回流部66通过磁套16延伸，通过它使由燃料喷射器控制室排出的控制量输送到燃料喷射系统低压侧的回流区域。图3还示出，磁芯28顶靠在磁套16内侧的定位面68上，在磁芯中嵌入电磁线圈26。在磁套16的外壳面70上不仅设有环槽20，在其上定位电磁组件10的盖18的定位环22，而且设有环绕的凸缘72，它如图2所示能够使磁套16固定在燃料喷射器的喷射器体上。

Claims (10)

1.电磁阀的电磁组件(10)，该电磁阀尤其用于操纵燃料喷射器，所述电磁组件具有壳体(12，16)和电接触部件(32)，所述壳体容纳具有电磁线圈(26)的磁芯(28)，所述电接触部件穿过通孔(34)从所述壳体(12，16)中伸出，其特征在于，所述电接触部件(32)通过材料锁合的连接(50)固定在所述壳体(12，16)中。

2.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述电接触部件(32)由接触引脚、电缆、弹性薄膜或导线构成，所述电接触部件的各外壳面是所述材料锁合的连接(50)的接合副中的一个。

3.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述壳体(12，16)的至少一个通孔(34)的边界是所述材料锁合的连接(50)的接合副。

4.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述电接触部件(32)平行或垂直于所述电磁组件(10)的轴线(14)延伸。

5.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述材料锁合的连接(50)由粘接部构成，所述粘接部是燃料喷射器的尤其被填充燃料的区域的密封装置。

6.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述材料锁合的连接(50)填充所述电接触部件(32)与所述至少一个通孔(34)之间的缝隙。

7.如权利要求5所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述粘接部(50)通过粘滞的粘接剂、通过溶化的粘接剂或预制的粘接带构成，它们在形成所述材料锁合的连接(50)后硬化。

8.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述通孔(34)构造成所述壳体(12，16)中的具有减小的直径(60)的贯通孔。

9.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，所述材料锁合的连接(50)是燃料喷射器的低压区域与高压区域之间的密封装置。

10.如权利要求1所述的电磁组件(10)，其特征在于，通过在所述电接触部件(32)与所述通孔(34)的材料之间的所述材料锁合的连接(50)填充所述接合副(32，23)的表面中断部并且封闭泄漏路径。

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