CN104011810B - 线圈架和具有线圈架的电磁调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电磁调节器(2)的线圈架，具有一个用于可通电的绕组的绕线部分(3)，具有一个压铸的塑料体(4)，该塑料体包括一个固定在绕线部分(3)第一轴向侧设计为环形盘的第一磁轭盘(8)，以及具有一个被塑料体(4)围绕的电枢导引腔，用于容纳可轴向调整的电枢(32)，其中，在与所述绕线部分(3)的第一轴向侧相对置的轴向侧设置第二磁轭盘(16)。按照本发明规定，所述第一磁轭盘(8)具有至少一个朝径向内部开口的凹槽(24)；以及，第一磁轭盘(8)通过从外部压注固定在塑料体(4)上，使塑料体材料朝径向内部超过凹槽(24)地伸出并构成用于电枢(32)的导引装置(12)；以及，所述第二磁轭盘(16)通过从外部压注固定在塑料体(4)上。

Description

线圈架和具有线圈架的电磁调节器

技术领域

本发明涉及一种用于电磁调节器的线圈架，它有一个用于安装可通电的绕组的绕线部分，有一个压铸的塑料体，包括一个设计为环形盘固定在绕线部分第一轴向侧的第一磁轭盘，以及有一个被塑料体围绕的电枢导引腔，用于容纳可轴向调整的电枢。此外本发明涉及一种具有这种线圈架的电磁调节器。

背景技术

已知一些具有塑料体的线圈架，在塑料体内安装金属的电枢导引管，用于在电枢轴向调整时导引电枢。在这种电磁调节器中，在一个平面侧安置第一磁轭盘并在外壳装配时固定。在这里存在的疑难问题是装配公差。实际上很难实现：以足够小的、在所有构件公差范围内的轴向错移量装入金属的电枢导引管，由此会沿径向形成不仅机械的而且磁性的干扰力，在其作用下当位置调整时产生会导致提前磨损的大摩擦力。此外相邻的磁功能构件离电枢有比较大的径向距离，这种距离对于磁性力并因此对于系统功率或效率是有害的。

在几何尺寸比较大的大型电磁调节器中使用一些线圈架，在这些线圈架中，电枢不是在电枢导引管内导引，而是直接在沿周向并列设置的和沿轴向延伸的塑料隆凸上导引。在这种电磁调节器中，第一磁轭盘的装配通过套装在塑料体的多个沿周向彼此间隔的轴向延伸体上实现，它们穿过第一磁轭盘内相应的沿周向彼此间隔的贯通凹槽。磁轭盘的固定在外壳装配时完成。业已证明上述技术适用于前面提及的具有大体积线圈架的比较大型的调节器，其中轴向延伸体有足够大的材料厚度。存在的疑难问题是，在小型电磁调节器中使用这种技术，在这种调节器中用比较小的线圈架工作，它们不允许为了安置第一磁轭盘而制备材料足够厚的轴向延伸体。在这种情况下会导致各种装配故障和高的废品率，因为在磁轭盘套装时轴向延伸体可能破裂。此外在上述技术中磁轭盘与电枢之间的径向距离有时过大和造成误差，从而对效率起负面的作用，这尤其对于小型磁性调节器带来问题，因为不能任意使用大的线圈绕组。

在已知的线圈架中往往还导致构成绕线部分轴向边界的塑料壁轴向弯曲，因为在现有技术中绕线是在磁轭盘装配前进行的，以及构成绕线部分轴向边界的塑料壁稳定性差。

由在后公开的DE102010055035A1已知一种电磁阀，其中仅一个磁轭盘通过从外部压注(Umspritzen)固定在构成电枢导引腔的塑料体上。

DE102010009400A1表示了一种电磁液压阀，其中设一个由多部分组成的磁轭盘，它在制造塑料体的压铸过程后插入相应的塑料体凹槽内。

由DE9300039U1已知一种电磁调节器，其中磁轭盘通过轴向夹紧来固定。

由DE69417630T2已知一种电磁阀，它有一个管状的金属磁芯。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明要解决的技术问题是，提供一种替代的线圈架，它一方面保证电磁调节器易于装配，而且其特点还在于磁回路重要构件之间最小的容差和间距。此外，线圈架应特别坚固耐用，并且适合在几何尺寸小的小型调节器中使用。

此外本发明要解决的技术问题还在于，提供一种尤其小型的电磁调节器，它具有已相应地改进的线圈架。

本发明的基本思想在于，通过磁轭盘从外部压注，取代将第一磁轭盘机械地安置在轴向延伸体上，也就是说，在塑料体的制造阶段磁轭盘已经固定，在这里获得环形的，亦即有中心通孔的第一磁轭盘，它有至少一个朝径向内部开口的凹槽，在塑料压铸过程中凹槽充填塑料体材料，确切地说以这样的方式：使塑料体材料朝径向内部伸入磁轭盘的中心通孔内，并由此构成用于电枢在其轴向调整时的导引装置。换句话说，由塑料体材料形成或制备用于导引电枢的导引面，塑料体材料朝径向内部超过在导磁的磁轭盘内至少一个，优选地多个沿周向间隔距离的朝径向内部开口的凹槽地伸出。在按本发明的线圈架中，取消第一磁轭盘单独装配在制成的塑料架上，因为优选地整体式的第一磁轭盘在制造塑料体时已形状配合式地固定在塑料体上。此外，通过调整塑料体材料朝径向内部超过磁轭盘的超出量，可以非常准确地限定或调整磁轭盘离电枢的径向距离，并针对高的效率进行优化。通过从外部压注将磁轭盘集成在塑料体内，使这种构件尤其为了后续的绕线过程更加稳定，可靠地避免了如在现有技术中出现的那种弯曲现象。此外，即使在小体积的线圈架中，在装配时也不存在构件损坏的危险，由此使按照本发明的线圈架尤其(但不仅仅)适合在小型电磁调节器中使用。尤其当电枢不仅在沿径向磁轭盘内部的区域内直接在塑料体材料上导引，而且也在电枢导引腔内部轴向相邻的区域内导引时，带来另一些优点。例如不再需要用于在现有技术中设计为电枢导引管的附加支承件的结构空间和预留装配间隙，由此在电枢区域内冗余的空气间隙总体上可以设计得较小。此外，可以实现足够小的、在所有构件公差范围内的轴向错移量，这又导致沿径向小的机械和磁性干扰力。按本发明的线圈架另一个突出的优点在于，减少了零件的数量；因此如已提及的那样，不需要电枢导套，以及金属的第一磁轭盘有利地不再如在现有技术中那样构成一个零件。装配大为简化，因为在外壳装配的框架内可以取消易发生故障的插套过程和随后附加的固定过程。

按本发明还规定，除第一磁轭盘外设置优选地整体式第二磁轭盘，它相对于处于它们之间的绕线部分与第一磁轭盘相对置，以及同样通过从外部压注固定在塑料体上，从而避免单独装配。优选地，第二磁轭盘与同样通过从外部压注设置在塑料体内导磁的磁芯接触或贴靠，磁芯构成电枢导引腔沿轴向的边界，在这种情况下更优选的是，磁芯有一个轴向贯通的通道，用于安装可借助电枢调整的顶杆，顶杆再优选地与尤其油阀的调整配件，尤其阀体，优选地滚珠配合作用。

因此按本发明的线圈架，其特点在于第一和第二磁轭盘，这两者在用压铸法制造塑料体时通过从外部压注构成塑料体的塑料材料固定在塑料体上。按本发明规定，第二磁轭盘与第一磁轭盘一样，通过从外部压注固定在塑料体上，使线圈架更加稳定，并可靠避免在随后的绕线过程中发生弯曲的现象。

如前言已提及的那样，特别优选的是，在磁轭盘上尤其沿周向等间距地设置多个分别朝径向内部开口的凹槽，它们通过从外部压注充填塑料体材料，并使塑料体材料朝径向内部超过凹槽或第一磁轭盘地伸入，以构成用于电枢的导引装置。在这里特别恰当的是，所述导引装置沿轴向超过第一磁轭盘的轴向长度地伸出，优选地超过其整个轴向长度，延续到电枢导引腔内。以此方式为电枢提供分段式小容差的塑料导引装置。在这里特别恰当的是，由伸出的塑料体材料形成的导引面与电枢的外表面形状相匹配。优选地实现与圆柱形电枢相配，所以导引面是内凹的拱形。

理想的是，在磁轭盘两个轴向侧设置塑料体的塑料壁段，所以第一磁轭盘容纳在一种圆周槽内，其中槽壁(壁段)朝径向外部伸出由第一磁轭盘构成边界的中心通孔的内圆周，从而沿轴向固定第一磁轭盘。换句话说，在磁轭盘的右边和左边分别构成线圈架的一个支承段(壁段、槽壁段)，磁轭盘无间隙地容纳在它们之间，在这里，这些支承段沿轴向通过设置在第一磁轭盘内至少一个朝径向内部开口的凹槽内的塑料体材料，互相连接或构成一体。

为了进一步减小在用导磁材料，尤其软铁制成的磁轭盘与电枢之间的径向距离，按本发明的扩展设计有利地规定，第一磁轭盘以这样的方式从外部压注，亦即使第一磁轭盘在每两个在朝内部开口的凹槽内部由塑料体材料构成的径向导引装置之间的圆周段内，直接构成电枢导引腔的边界，因此在磁轭盘的内圆周没有全圆周地设置塑料材料，而优选地主要只设在沿径向在凹槽内部的区域内，由此提高磁效率。

优选地，所述至少一个导引装置朝径向内部超过第一磁轭盘的超出量，从0.01mm与0.1mm之间的数值范围内选择。按本发明的制造技术可以实现通过相应地成形压铸模来准确地调整所述数值。

如已提及的那样，特别恰当的是，取消附加的导引件，如电枢导套，以及所述至少一个导引装置在第一磁轭盘内部沿轴向延续到电枢导引腔内，亦即在电枢导引腔内的一个与磁轭盘相邻的区域内，构成至少一个朝径向内部伸出的、优选地直线形或条状的导引装置，优选地多个沿周向等间距的导引装置，亦即总体上获得一个沿周向分段式的导引装置。

如前言已提及的那样，按本发明思想设计的线圈架，适合并规定使用于小型的用途中，不过这并非是唯一性的。因此，优选地，线圈架具有轴向长度，其数值范围在5mm与35mm之间，优选地在15mm与25mm之间，和/或具有电枢导引腔内径，其数值范围在5mm与20mm之间，优选地在5mm与10mm之间。此外优选的是，第一磁轭盘的外径在10mm与30mm之间。

有关绕线部分的设计有不同可能性。优选的是，它直接设计在塑料体上，而更进一步优选的是，它具有塑料体的一个圆柱形部分，可通电的线圈能够卷绕，尤其卷绕在此圆柱形部分上。

本发明还涉及一种电磁调节器，包括一个携带可通电的绕组的按本发明思想设计的线圈架，可调整的电枢容纳在其电枢导引腔内，电枢在所述至少一个沿径向在第一磁轭内部的导引装置上，以及优选地还在至少一个在电枢导引腔内沿轴向与磁轭相邻的、由塑料体材料构成的优选地条状的导引装置上导引移动。原则上电磁调节器有各种不同的使用可能性。优选地它是阀门装置、尤其油阀装置的组成部分，在这里更进一步优选的是，一个穿过磁芯的、与电枢整体式设计或至少与电枢配合作用的顶杆，与阀门装置的阀体配合作用，其中阀体特别优选地涉及阀珠。

在需要时，电枢可以借助可通电的绕组克服复位弹簧的弹力和/或克服例如通过流体压力施加的阀体的压力来调整，或通过绕组相应的通电实现回调。

附图说明

由下面对优选实施例的说明中以及借助附图，可知本发明的其他优点、特征和详情。

其中：

图1表示通过按本发明的线圈架优选实施例剖开示出的纵剖面图；

图2a表示通过按图1的线圈架第一磁轭剖开示出的横截面；

图2b表示图2a的放大详图，由此图可以看出，在磁轭内朝径向内部开口的凹槽的塑料体材料朝径向内部伸出，并构成用于可轴向调整的电枢在其外表面上的导引面；

图3表示具有电磁调节器的阀门装置，包括一个安装在外壳内部按本发明的线圈架；以及

图4表示通过电磁调节器剖开示出的纵剖面图。

附图中相同的部分和功能相同的部分用同样的附图标记表示。

具体实施方式

图1表示线圈架1，用于在图3和图4中作为示例表示的电磁调节器2。线圈架包括绕线部分3，用于容纳图中未表示的可通电的绕组(线圈)，其中，绕线部分3在图示的实施例中设计在压铸塑料体4的外圆周上。塑料体4至少在绕线部分3的区域内有圆柱形外表面5，绕组可以卷绕在外表面5上。在图纸平面内左边，绕线部分3以环形第一支承段6为界，它沿径向超过上述外表面5地延伸。绕线部分3在轴向对置处以沿径向和沿周向延伸的支承壁7为界。在绕组已卷绕的状态，第一支承段6和支承壁7将绕组沿轴向容纳在它们之间。

由图1可以看出，沿轴向在图纸平面内左边，第一磁轭盘8与第一支承段6毗邻，它从塑料体4塑料材料的外部压注，也就是说，通过从外部压注固定在塑料体4上。在图示的实施例中，第一磁轭盘8沿轴向处于第一支承段6与在端侧的第二支承壁段9之间，它们共同构成用于第一磁轭盘8的承接槽。磁轭盘8有比第一支承段6大的厚度尺寸并因而具有大的轴向尺寸，由此增强或支持第一支承段6，以及在卷绕过程中可靠避免弯曲。

由图1还可以看出，第一磁轭盘8设计成环形圆盘并构成中心通孔10的边界。第一磁轭盘8朝径向内部伸入沿周向间隔距离的区段11内直至通孔10，并因而直接构成通孔10的边界。

沿周向在这些区段11之间的区域内设置塑料体材料，它朝内部贯穿第一磁轭盘8内后面还要说明的朝径向内部开口的凹槽，以及由此构成通孔10沿周向在区段11之间的边界，并分别形成导向装置12，用于一个可以在塑料体4内部的电枢导引腔13内调整的电枢。上述导引装置12成条状延续到沿轴向与在第一磁轭盘8内部的区域相邻的电枢导引腔13内。总之，导引装置12涉及一些直线状隆凸，它们共同造成用于电枢的一个沿周向分段式的导引装置，亦即沿周向在每两个导引装置之间设有一个槽状凹陷。

由图1还可以看出，电枢导引腔8沿轴向以磁芯14为界，磁芯14有用于安装图中没有表示的顶杆的通孔15。在磁芯14背对第一磁轭盘8的那一个轴向侧，第二磁轭盘16沿轴向贴靠在磁芯14上，它有与第一磁轭盘8相同的径向尺寸。第二磁轭盘16也有中心孔17，它被磁芯14的延续段18穿过。在第二磁轭盘16内，在离孔17有径向距离处，设计多个沿周向间隔距离的自身圆周闭合的通道19，在压铸过程中它们被塑料体材料贯穿。在通道孔19中的塑料体材料，将在第二磁轭盘16的面朝第一磁轭盘8那一侧上的支承盘第一区段20，与在第二磁轭盘16的背对第一磁轭盘8那一个轴向侧上的支承盘第二区段21连接成一体。此外，在图1中还能看到在支承盘第二区段21中心的孔22，它与磁芯14内用于顶杆的通孔15对齐。总之由图1中可以看出，第二磁轭盘16沿轴向被塑料体4的两个支承盘区段20、21固定。

在装配状态，这两个磁轭盘8、16通过一个表示在图3和图4中优选地金属的外壳23导磁地连接。

图2a表示按图1从外部压注的第一磁轭盘8横截面图。可以看到多个离外圆周有一定径向距离设置的凹槽24(通孔)，它们朝径向内部，亦即朝通孔10的方向开口。凹槽24沿周向等距离排布，以及在沿径向的外部区内有圆形的轮廓形状，它朝径向内部方向收缩。因此总体上得到一种滴状的横截面。朝径向内部开口的凹槽24充填塑料体材料，它朝径向内部超过第一磁轭盘8伸出，以及在通孔10的内圆周上分别形成导引装置12，这些导引装置12有内凹的拱形导引面25用于电枢。在凹槽4内的塑料体材料，将在第一磁轭盘8两个轴向侧上的两个支承段6、9互相连接成一体。

由图2b可以看出，沿周向在两个导引装置12之间的区域内，直接由第一磁轭盘8构成通孔10的边界，确切地说是在用附图标记11标注的区段内。

由图3可以看出，在包括电磁调节器的阀门装置26中，在金属外壳23上连接一个有圆周槽的由塑料制成的导引段27，其中安装在这里为滚珠状的阀门元件28，它借助一个与图中未表示的电枢配合作用的顶杆29，可以在不同的开关位置之间调整。优选地，所述阀门装置涉及两位三通阀门装置。

尤其由图3可以看出，轴向的盖尤其通过折弯相应的接片与金属外壳的在圆周侧围绕线圈架的套筒段30连接。盖31可以直接或间接(在附加设置与盖31轴向相邻的构件的情况下)构成在电枢导引腔内电枢的止挡。套筒段30用于闭合在两个图1中作为示例表示的磁轭盘之间的磁回路。

图4表示按图3的电磁调节器2的一部分。由于绘图的原因，磁芯14和第二磁轭盘16设计为单一的构件，在理论上这也是能够实现的。同样仅出自于绘图的原因，实际上的电磁绕组没有独立于塑料体4地示出。

可以看出，销子状或圆柱形的电枢32可调整地设在电枢导引腔13内，通过给图中没有单独表示的绕组通电可以使电枢32运动。为了视图清晰起见，图中没有表示可借助电枢32操纵或可以与电枢32设计为一体的顶杆。

由图4尤其可以看出，金属外壳23的套筒段30在两个磁轭盘8、16之间延伸，并由此将它们互相导磁地连接。盖31在径向的外部区支承在第一磁轭盘8上，但为了固定这是不必要的，因为第一磁轭盘8直接通过从外部压注固定或保持。

附图标记清单

1 线圈架

2 电磁调节器

3 绕线部分

4 塑料体

5 绕线部分外表面

6 第一支承段

7 支承壁

8 第一磁轭盘

9 第二支承段

10 通孔

11 区段

12 导引装置

13 电枢腔

14 磁芯

15 通孔

16 第二磁轭盘

17 孔

18 延续段

19 通道

20 支承盘第一区段

21 支承盘第二区段

22 孔

23 金属外壳

24 凹槽

25 导引面

26 阀门装置

27 导引段

28 阀门元件

29 顶杆

30 套筒段

31 盖

32 电枢

Claims (18)

1.一种用于电磁调节器(2)的线圈架，具有一个用于可通电的绕组的绕线部分(3)，具有一个压铸的塑料体(4)，该塑料体包括一个固定在绕线部分(3)第一轴向侧设计为环形盘的第一磁轭盘(8)，以及具有一个被塑料体(4)围绕的电枢导引腔，用于容纳可轴向调整的电枢(32)，其中，在与所述绕线部分(3)的第一轴向侧相对置的轴向侧设置第二磁轭盘(16)，其特征为：所述第一磁轭盘(8)具有至少一个朝径向内部开口的凹槽(24)；以及，第一磁轭盘(8)通过从外部压注固定在塑料体(4)上，使塑料体材料朝径向内部超过凹槽(24)地伸出并构成用于电枢(32)的导引装置(12)；以及，所述第二磁轭盘(16)通过从外部压注固定在塑料体(4)上。

2.按照权利要求1所述的线圈架，其特征为，在第一磁轭盘(8)上沿周向设置多个凹槽(24)；以及所述塑料体材料分别朝径向内部超出所述凹槽(24)并分别构成用于电枢(32)的导引装置。

3.按照权利要求2所述的线圈架，其特征为，在第一磁轭盘(8)上沿周向等间距地设置多个凹槽(24)。

4.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，在第一磁轭盘(8)的两个轴向侧，线圈架的轴向支承段朝径向外部伸出第一磁轭盘(8)的内圆周；以及，这两个支承段(6、9)通过第一磁轭盘(8)中所述至少一个凹槽(24)内的塑料体材料互相材料接合式连接。

5.按照权利要求4所述的线圈架，其特征为，在第一磁轭盘(8)的两个轴向侧，线圈架圆周闭合的轴向支承段朝径向外部伸出第一磁轭盘(8)的内圆周。

6.按照权利要求4所述的线圈架，其特征为，沿周向在至少两个导引装置(12)之间，所述第一磁轭盘(8)构成电枢导引腔的内圆周的边界。

7.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，所述至少一个导引装置(12)朝径向内部伸出第一磁轭盘(8)的距离，其数值范围在0.01mm与0.1mm之间。

8.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，所述至少一个导引装置(12)沿轴向延续所述电枢导引腔的内圆周壁。

9.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，所述至少一个导引装置(12)具有内凹的拱形的导引面，用于滑动地支承所述电枢(32)。

10.按照权利要求9所述的线圈架，其特征为，所述至少一个导引装置(12)具有圆柱形的导引面，用于滑动地支承所述电枢(32)。

11.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，第一和/或第二磁轭盘(8、16)设计为整体式的。

12.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，从所述塑料体(4)外部压注一个构成电枢导引腔轴向边界的磁芯(14)。

13.按照权利要求12所述的线圈架，其特征为，从所述塑料体(4)外部压注一个构成电枢导引腔轴向边界的、贴靠在第二磁轭盘(16)上和/或沿轴向穿过该第二磁轭盘的磁芯。

14.按照权利要求12所述的线圈架，其特征为，所述磁芯(14)具有轴向通道，用于安装可借助电枢(32)调整的顶杆(29)。

15.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，线圈架(1)具有轴向长度，其数值范围在5与35mm之间，和/或具有电枢导引腔内径，其数值范围在5mm与20mm之间。

16.按照权利要求15所述的线圈架，其特征为，线圈架(1)具有轴向长度，其数值范围在15与25mm之间，和/或具有电枢导引腔内径，其数值范围在5mm与10mm之间。

17.按照权利要求1或2所述的线圈架，其特征为，围绕所述绕线部分(3)卷绕可通电的线圈。

18.一种电磁调节器，包括按照权利要求1至17中任一项所述的线圈架(1)，在所述线圈架的电枢导引腔内容纳可调整的电枢(32)，该电枢在所述至少一个导引装置(12)上导引移动。