CN103620207B - 用于电磁促动器的部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电磁促动器的单件式部件，尤其是用于喷射燃料，所述部件包括内部磁极（3）、磁套筒（4）和非磁性分隔套（5），其中，所述内部磁极（3）、磁套筒（4）和非磁性分隔套（5）被整合到所述单件式部件中。此外，本发明涉及一种利用双组份粉末喷铸法制造用于电磁促动器的单件式部件（1）的方法。

Description

用于电磁促动器的部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种单件式部件，尤其是阀部件，和一种电磁促动器，尤其是部件数减少的电磁阀，以及一种用于简单且低成本地制造这种部件的方法。
背景技术
从现有技术已知不同构型的电磁阀。现代喷射装置中常常安装电磁阀，所述电磁阀应具有尽可能高功率的磁路，以便获得特别短的开关时间以及可重复的开关动作。
从DE 10 2009 046 466 A1熟知一种喷射阀，其具有一个阀座载体，所述阀座载体被制造为单件式部件并且具有用磁性或非磁性材料制成的第一和第二区域。这个阀座载体能够例如利用MIM方法(金属喷射模制)制造。然而，在这里，两个区域分别使用金属材料制造。然而希望所提供的喷射阀或者制造它的方法能够进一步降低制造成本。
发明内容
根据本发明，提出了一种用于电磁促动器的单件式部件，包括：内部磁极、磁套筒和非磁性分隔套，其中，所述内部磁极、磁套筒和分隔套被整合到所述单件式部件中。本发明提出，所述分隔套具有径向指向的第一壁区域并且具有径向指向的第二壁区域，所述内部磁极布置在所述第一壁区域和第二壁区域之间。
与现有技术相比，根据本发明的单件式部件所具有的优点是，可提供一种具有高功率磁路的电磁促动器，其制造成本可被进一步显著降低。此外，通过根据本发明的部件进一步减少部件数。根据本发明，通过高功率的磁路可得到电磁促动器的短的开关时间和重复开动作和关动作。这根据本发明得到所述单件式部件具有至少一个电磁促动器，其具有内部磁极、磁套筒和非磁性分隔套。在这里，所述内部磁极、磁套筒和分隔套被整合成单件式部件。因此，在部分内部磁极、磁套筒和分隔套之间存在材料锁合的连接。由此，尤其还能够进一步减少磁性促动器的安装时间。所述非磁性分隔套在这里保证除向外的流体密封性外还使涡流达到最小。特别地，布置在分隔套外侧的线圈被保持不接触燃料，燃料一般非常强烈地侵蚀所述部件。
进一步优选地，所述单件式部件包括一壳体，其附加地整合到所述单件式部件中。由此，所述部件数进一步减少，并且还可实现低成本制造。
特别优选地，所述内部磁极被分成多个区段，其中，所述内部磁极的各个区段通过布置在用不导电材料制成的分隔套上的分割区域构成。在这里，特别地可进一步减小不希望形成的涡流。
根据本发明的另一优选设计方案，所述壳体具有轴向突出的连接凸缘，用于连接所述单件式部件。由此，所述单件式部件可简单且可靠地连接在其他部件上，例如连接在喷射阀的部件上。
根据本发明的另一优选实施例，所述内部磁极具有径向向外指向的凸缘，其具有不导电的分割区域。由此可获得进一步减小的涡流。
进一步优选地，所述非磁性分隔套在它的外周缘上具有用于容纳线圈的轮廓。由此，所述分隔套具有固定线圈的附加功能。所述轮廓能够例如通过设置凹槽和/或凸起构成。因此，用于线圈绕组的线圈载体也被整合到所述单件式部件中。
优选地，所述分隔套在第一端部上具有径向向外指向的第一壁区域，在第二端部上具有径向向外指向的第二壁区域。由此，在两个壁区域之间提供一个用于线圈的容纳空间，从而所述线圈可迅速且简单地缠绕在位于所述壁区域之间的分隔套上。优选地，必要时也能够通过线圈来移动优选被开缝的套以进行覆盖。
根据当前发明的备选设计方案，所述单件式部件的内部磁极在所述分隔套上布置在两个壁区域之间。由此可得到所述内部磁极的一个特别受到保护的装置。特别地，所述内部电极的磁性材料被保护以阻止侵蚀性介质，例如燃料。由此可使用纯铁作为磁性材料。此外，所述分隔套的外部，轴向取向的面用作止挡面，例如用于止挡电磁阀的衔铁。
本发明还涉及一种电磁阀，尤其是喷射阀，以及一种用于制造单件式部件，尤其是用于电磁阀的单件式部件的方法，其中，所述单件式部件利用双组份粉末喷铸方法制造。在这里，按照材料选择，执行第一MIM(金属喷射模制)步骤用于喷铸非磁性材料以制造所述分隔套和第二MIM步骤用于喷铸另一部分，即内部磁极、磁套筒。备选地，可执行CIM步骤(陶瓷喷射模制)用于喷铸陶瓷材料以制造分隔套和MIM步骤用于制造所述单件式部件的其它部分。所述双组份粉末喷铸法在这里在一个步骤中使用模芯和/或滑动片等执行或者在多个步骤中。在喷铸步骤后，进行化学和/或热脱离以及烧结步骤。因此，本发明提供一种非常简单且低成本的可实施方法，其中提供单件式部件，所述单件式部件在单块式阀部件中共同包括非磁性材料，例如奥氏体钢或者陶瓷，和磁性和/或可磁化材料，例如纯铁。在这里，在不同那个材料之间分别构造材料锁合的连接，从而所述单件式部件不出现密封问题。由此，特别地以简单的且低成本的措施保证对于侵蚀介质，例如燃料的密封性。进一步优选地，在烧结步骤后，进行界定的冷却，以维持所述磁性材料的希望的磁性性能，所述部件在烧结步骤中具有相对高的温度。特别地，通过将界定的冷却整合到实际的烧结和冷却工艺中，能够省去现有技术中至今仍然需要的、在界定的冷却前使所述磁性材料磁性最终退火。因此能够节省附加的工作步骤。
根据本发明的部件尤其用作汽车中喷射燃料的喷射阀。
附图说明
下面将参考附图，详细说明本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出根据本发明第一实施例的、用于喷射阀的单件式部件的剖视示意图；
图2示出根据本发明第二实施例的、用于电磁促动器的单件式部件的剖视示意图；
图3示出根据本发明第三实施例的、用于喷射阀的单件式部件的剖视示意图；
图4示出根据本发明第四实施例的、用于喷射阀的单件式部件的剖视示意图；
图5示出示出具有配置好的线圈的图4的单件式部件的剖视示意图；
图6示出根据本发明第五实施例的、用于喷射阀的单件式部件的剖视示意图；
图7示出沿线V-V剖切的图6的单件式部件的剖视示意图；
图8示出根据本发明的第六实施例的、用于喷射阀的单件式部件的剖视示意图；和
图9示出根据本发明第七实施例的、用于喷射阀的单件式部件的剖视示意图。
具体实施方式
下面参考图1，详细地说明根据本发明第一实施例的、设置为单件式阀部件1的单件式部件。
如图1所示，单件式阀部件1包括阀壳体2，其用金属材料制成，及圆柱形内部磁极3，其用可磁化的材料制成。进一步地，单件式阀部件1包括圆柱形磁套筒4，其用导磁材料制成；及圆柱形分隔套5，其用非磁性材料制成，例如奥氏体材料或陶瓷。用X-X表示单件式阀部件1的轴线，在它的方向上执行未示出的针的针行程。
进一步地，在分隔套5和阀壳体2之间构成容纳空间6，用于容纳线圈(未示出)。附图标记20表示连接凸缘。
因此，对于根据本发明的单件式阀部件1，非磁性分隔套5被整合，其中，在所述部分区域之间(包括阀壳体2、内部磁极3、磁套筒4和分隔套5)分别存在材料锁合连接。所述单件式阀部件通过双组份粉末喷铸法制造。通过非磁性分隔套5的整合避免了所述分隔套中的磁损耗。磁力线分布在衔铁和内部磁极之间，但不越过所述分隔套。由此可提供用于电磁阀的、高功率的且制造成本非常低的磁路。通过将非磁性分隔套5整合到单件式部件1中，磁性分隔功能也整合到单件式阀部件1中。内部磁极3的磁性材料优选执行尽可能高的磁饱和感应，以优化磁性系数。此外，所述单件式阀部件还提供各部分之间的材料密封连接和高压密封连接，但这里不需要高成本的连接技术，例如焊接等。所述密封连接在这里通过双组份粉末喷铸法实现。
图2至8示出本发明的备选设计方案，其中，相同或功能相同的部分用与第一实施例中相同的附图标记表示。
图2示出单件式部件1的第二实施例，其中，所述单件式部件不设置壳体。因此，所述单件式部件只包括圆柱形磁套筒4，其用导磁材料制成；圆柱形的、非磁性分隔套5；和圆柱形内部磁极3。如图2所示，分隔套5在这里布置在内部磁极3的端面侧端部上，从而单件式部件1具有不变的外直径。
图3示出第三实施例，其中，内部磁极3具有向外指向的径向凸缘30，其由内部磁极3的圆柱形主体径向向外突出。这个径向凸缘30必要时也被分成区段，其方式是在各区段之间设置不导电的部分区域。单件式部件1的这个设计方案得到进一步改进，即减少了所出现的涡流。所述阀壳体在这个实施例中包括两个圆柱形部分区域2和20。
图4和5示出第四实施例，其中，非磁性分隔套5具有圆柱形基部区域和在第一轴向端部上径向向外指向的第一壁区域51。分隔套5在第二轴向端部上还具有径向向外指向的第二壁区域52。因此，在轴向方向X-X上在两个壁区域51、52之间得到用于容纳线圈7的容纳空间6(参见图4和5)。此后，线圈7缠绕在壁区域51、52之间的分隔套5的外周缘上，覆盖套8被推入，覆盖线圈7。阀壳体2的一部分与内部磁极3一体地构成，阀壳体的另一部分通过单独的覆盖套8提供。圆柱形内部磁极布置在分隔套5的径向内侧。
图6和7中示出的第五实施例基本上与第四实施例一致，在第五实施例中，在内部磁极3中额外地设置许多个分割区域53、54，其用不导电的材料制成。分割区域53、54设置为在轴向方向X-X延伸的壁区域，其径向向内延伸地一体地设置在分隔套5的内周缘上。由此内部磁极3被分成了多个区段3a、3b、3c，由此在运行中可使形成涡流达到最小。由此维持高功率的磁路。
图8示出单件式部件1的第六实施例，其中，由非磁性材料制成的分隔套5具有径向向外指向的第一壁区域57和第二壁区域58。然而，在两个壁区域57、58之间的轴向方向上构成的空间在第六实施例中容纳内部磁极3，并且布置在基部区域50的径向外侧。如图8所示，内部磁极3因此被分隔套5的三侧部包围。在内部磁极3的径向外侧和阀壳体2之间又设置容纳空间6以容纳未示出的线圈。因此，分隔套5除磁性分隔功能外还提供防止侵蚀介质，例如燃料对内部磁极3的侵蚀的保护功能。由此，用于内部磁极3的磁性材料可进行最大的磁饱和感应。依赖于对分隔套5的材料选择，附加地设置用于阀针的止挡面56和与阀针连接的部件。由此能够省去用于止挡阀针的单独部件。利用单件式部件1的这个实施例尤其能够实现用于喷射阀的非常紧凑的结构。
图9示出本发明的第七实施例，其具有用非磁性材料制成的分隔套5，轮廓55构造在分隔套5的外周缘上。轮廓55包括多个环形槽和凸起以容纳线圈(未示出)。因此，线圈载体也被整合到非磁性分隔套5中，从而喷射阀的部件数通过线圈载体的整体而进一步减小。这说明这种整合的线圈载体也可设置在说明的其它实施例中(第七实施例除外)。
对于所有描述的实施例说明单件式部件不仅利用一体的内部磁极3或者还利用被分成多区段的内部磁极执行。
还说明所有描述的实施例除用于电磁阀外，还可使用在其它技术领域中用作电磁促动器。

Claims (7)

1.一种用于电磁促动器的单件式部件，包括：
-内部磁极(3)，
-磁套筒(4)，和
-非磁性分隔套(5)，
-其中，所述内部磁极(3)、磁套筒(4)和分隔套(5)被整合到所述单件式部件中，
其特征在于，
所述分隔套(5)具有径向指向的第一壁区域(57)并且具有径向指向的第二壁区域(58)，所述内部磁极(3)布置在所述第一壁区域(57)和第二壁区域(58)之间。
2.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，所述部件还包括壳体(2)，其也被附加地整合到所述单件式部件中。
3.根据权利要求2所述的部件，其特征在于，所述壳体(2)具有用于连接所述单件式部件的连接凸缘。
4.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，所述分隔套(5)的壁区域(57、58)中的一个壁区域构成用于阀针的止挡(56)或者与阀针相连接的部件。
5.根据权利要求1-4之一所述的部件，其特征在于，该部件用于电磁阀。
6.具有电磁促动器的电磁阀，用于喷射燃料，包括根据前述权利要求中任一项所述的部件。
7.根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，该电磁阀是喷射阀。
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