DE10249781A1

DE10249781A1 - Elektromagnetischer Mechanismus

Info

Publication number: DE10249781A1
Application number: DE10249781A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ito; Madoka Inami; Shigeki Niimi
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: US20030087536A1; JP2003133129A; DE10249781B4; US6761565B2

Abstract

Ein elektromagnetisches Ventil weist eine Spule, die auf einen Spulenkörper gewickelt ist, der aus Harz gebildet ist, ein Gehäuse, das die Spule innerhalb desselben unterbringt und aus magnetischem Material ausgebildet ist, ein Joch, das aus magnetischem Material ausgebildet ist und zusammen mit dem Gehäuse einen magnetischen Kreis bildet, einen Kolben, der aus magnetischem Material ausgebildet ist und durch die magnetische Anziehungskraft, die durch die Versorgung der Spule mit Energie erzeugt wird, angetrieben wird, einen Verbinder, der separat von dem Spulenkörper und dem Gehäuse ausgebildet ist und mit einem Ende des Gehäuses verbunden ist, einen ersten Anschluß, der in den Verbinder geführt ist, einen zweiten Anschluß, der elektrisch mit einem Ende der Spule verbunden ist, und ein Zwangsteil, das aus einem elektrischen Leiter ausgebildet ist und mit dem ersten und dem zweiten Anschluß kontaktiert, auf.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Mechanismus, der bei einem elektromagnetischen Ventil und so weiter angewandt wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein herkömmlicher elektromagnetischer Mechanismus dieser Art ist zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsveröffentlichung Nr. 2001-143925 offenbart. Dieses Ventil enthält ein Gehäuse, eine Spule, ein Joch, einen Verbinder, der mit dem Gehäuse, der Spule und dem Joch verbunden ist, einen ersten Anschluß, der in den Verbinder geführt ist, und einen zweiten Anschluß, der mit der Spule verbunden ist. Bei diesem Mechanismus ist der zweite Anschluß in einer Nut angeordnet, die in dem Joch ausgebildet ist, und ein Ende des ersten Anschlusses ist in die Nut so eingesetzt, daß der erste und der zweite Anschluß elektrisch miteinander verbunden sind. Falls jedoch der Verbinder mit dem Gehäuse und dem Joch verbunden ist, gibt es, unter der Bedingung, daß der Verbinder aufgrund des Montagefehlers zwischen dem Verbinder und dem Gehäuse geneigt ist, die Gefahr, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß nicht perfekt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten elektromagnetischen Mechanismus anzugeben, der den obigen Nachteil überwindet.

Um die vorhergehende Aufgabe zu erzielen, liefert die vorliegende Erfindung einen elektromagnetischen Mechanismus, der eine Spule, die auf einen Spulenkörper gewickelt ist, der aus Harz ausgebildet ist, ein Gehäuse, das die Spule innerhalb desselben aufnimmt und aus magnetischem Material ausgebildet ist, ein Joch, das aus magnetischem Material ausgebildet ist und zusammen mit dem Gehäuse einen magnetischen Kreis bildet, einen Kolben, der aus magnetischem Material ausgebildet ist und durch eine magnetische Anziehungskraft, die durch die Versorgung der Spule mit Energie erzeugt wird, angetrieben wird, einen Verbinder, der separat von dem Spulenkörper und dem Gehäuse ausgebildet ist und mit einem Ende des Gehäuses verbunden ist, einen ersten Anschluß, der in den Verbinder eingesetzt ist, einen zweiten Anschluß, der elektrisch mit einem Ende der Spule verbunden ist, und ein Zwangsteil/Drückteil, das aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist und mit dem ersten und dem zweiten Anschluß kontaktiert ist, enthält.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offensichtlich und leichter verstanden, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, von denen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Mechanismus entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Spulenkörpers entsprechend einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt einen elektromagnetischen Mechanismus der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Hülse/Buchse 11, die mit dem elektromagnetischen Mechanismus verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform steuert der elektromagnetische Mechanismus die Bewegung eines Ventilteils 13, das in der Hülse 11 angeordnet ist, welches den Druck des hydraulischen Öls, das Druckkammern (Frühwinkelkammern und Spätwinkelkammern) einer Ventilzeitsteuervorrichtung (nicht gezeigt) zugeführt wird, steuert.
Der elektromagnetische Mechanismus enthält ein Gehäuse 1, das aus magnetischem Material wie Eisen ausgebildet ist und das eine ungefähr zylindrische Gestalt aufweist, eine Spule 2, die auf einen Spulenkörper 3, der aus Harz ausgebildet ist, gewickelt ist, der in dem Gehäuse 1 angeordnet ist, ein vorderes Joch 4 und ein hinteres Joch 5, die an den beiden Enden des Spulenkörpers 3 in der axialen Richtung angeordnet sind, die in der radialen Richtung nach innen des Spulenkörpers 3 angeordnet sind und die aus magnetischem Material ausgebildet sind, um so einen magnetischen Kreis zusammen mit dem Gehäuse 1 und einem Kolben 7, der aus magnetischem Material ausgebildet ist und der durch eine magnetische Anziehungskraft, die bei der Versorgung der Spule 2 mit Energie erzeugt wird, angetrieben wird, zu bilden. Ein Verbinder 8, der aus Harz ausgebildet ist und in dem ein Paar von ersten Anschlüssen 17a eingesetzt sind, ist in das in Fig. 1 rechte Seitenende des Gehäuses 1 eingesetzt. Die Hülse 11 ist mit dem in Fig. 1 linken Ende des vorderen Jochs 4 so verbunden, daß sie koaxial mit dem vorderen Joch 4 ist. Das Ventilteil 13 ist gleitend bewegbar in der Hülse 11 angeordnet. Eine Kugel 13a ist an dem in Fig. 1 rechten Ende des Ventilteils 13 befestigt. Die Kugel 13a kontaktiert mit einem Ende einer Ausgabewelle 10, die in ein Loch 7a gepreßt ist, das an einer Endoberfläche des Kolbens 7 ausgebildet ist. Eine Feder 14 ist zwischen dem in Fig. 1 linken Ende des Ventilteils 13 und dem Bodenabschnitt des in Fig. 1 linken Endes der Hülse 11 angeordnet und zwingt/drückt das Ventilteil 13, die Ausgabewelle 10 und den Kolben 7 nach rechts in Fig. 1.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, der Spulenkörper 3 ist in einem zentralen inneren Umfangsabschnitt 1b zwischen einem Ende 1a auf der in Fig. 1 linken Seite und dem Einsetzabschnitt lc auf der in Fig. 1 rechten Seite des Gehäuses 1 aufgenommen. Der Innendurchmesser des Einsetzabschnitts 1c ist leicht größer als derjenige des zentralen inneren Umfangsabschnitts 1b. Der Verbinder 8 ist in den Einsetzabschnitt 1c eingesetzt. Ein Randabschnitt 1d des Gehäuses 1 ist in der radialen Richtung nach innen gebogen, und dadurch ist der Verbinder 8 an dem Gehäuse 1 durch Verstemmen befestigt.
Das vordere Joch 4, das hintere Joch 5 und ein magnetisches Abschirmteil 6 sind an dem Spulenkörper 3 durch Einsetzgießen befestigt. Auf der in Fig. 1 linken Seite und der Innenseite des Spulenkörpers 3 ist das vordere Joch 4, das aus Eisen ausgebildet ist, angeordnet. Auf der in Fig. 1 rechten Seite und der Innenseite des Spulenkörpers 3 ist das hintere Joch 5, das aus Eisen ausgebildet ist, angeordnet. Das vordere und das hintere Joch 4 und 5 erzeugen einen magnetischen Fluß bei der Versorgung der Spule 2 mit Energie. Des weiteren ist das magnetische Abschirmteil 6, das aus Aluminium ausgebildet ist, zwischen dem vorderen Joch 4 und dem hinteren Joch 5 angeordnet und schirmt den magnetischen Fluß zwischen dem vorderen und dem hinteren Joch 4 und 5 ab.
Das vordere Joch 4 enthält einen Kornabschnitt 4a, einen Kontaktabschnitt 4b, der innerhalb des Kornabschnittes 14 als ein gestufter Abschnitt ausgebildet ist, einen Flanschabschnitt 4c, der benachbart zu der linken Seite des Kornabschnittes 4a ist, eine innere Bohrung 4d, die durch das axiale Zentrum des vorderen Jochs 4 hindurchgeht, und einen Einsetzabschnitt 4e. Der Einsetzabschnitt 4e weist eine ungefähr zylindrische Gestalt und einen kleinen äußeren Durchmesser auf. Der Kornabschnitt 4a weist eine sich verjüngende Gestalt auf, so daß der magnetische Fluß zu dem in Fig. 1 rechten Ende konzentriert wird. Der Kontaktabschnitt 4b kontaktiert mit dem in Fig. 1 linken Ende des Kolbens 7, wenn der Kolben 7 nach links in Fig. 1 gezogen wird. Ein kreisförmiger Abstandshalter 19 zum Einstellen des Hubs des Kolbens 7 ist in dem Kontaktabschnitt 4b aufgenommen. Der Flanschabschnitt 4c wird in ein Ende 1a des Gehäuses 1 gedrückt und ist an dem Gehäuse 1 befestigt. Der Flanschabschnitt 4c verbindet den magnetischen Kreis von dem Kernabschnitt 4a zu dem Gehäuse 1. Eine kreisförmige Buchse 9a, die aus Metall ausgebildet ist, welche die Ausgabewelle 10 gleitend bewegbar hält, ist in die innere Bohrung 4d gepreßt. Das rechte Ende der Hülse 11 ist an dem äußeren Umfang des Einsetzabschnitts 4e durch Verstemmen befestigt.
Das hintere Joch 5 enthält einen Gleitabschnitt 5a, einen Einsetzabschnitt 5b, in den eine kreisförmige Buchse 9b gut passend eingesetzt oder eingepreßt ist, und einen Einsetzabschnitt 5c, an den ein offenes Ende 12a einer Kappe 12 gut passend angesetzt oder angepaßt ist. Der Gleitabschnitt 5a ist an dem inneren Umfang des in Fig. 1 linken Endes des hinteren Jochs 5 befindlich und kontaktiert mit dem Kolben 7 derart, daß dieser gleiten kann. Der Gleitabschnitt 5a bildet den magnetischen Kreis, der das Gehäuse 1 mit dem Kolben 7 und dem vorderen Joch 4 bei der Versorgung der Spule 2 mit Energie verbindet. An dem Einsetzabschnitt 5b, der an der rechten Seite des Gleitabschnitts 5a ausgebildet ist, ist die Buchse 9b, die aus Metall gemacht ist, die den Kolben 7 gleitend bewegbar hält, in den Einsetzabschnitt 5b gepreßt. Die Kappe 12 weist eine ungefähr zylindrische Gestalt, die einen Bodenabschnitt aufweist, auf und kontaktiert mit dem rechten Ende des Kolbens 7 zum Stoppen des Kolbens 7. Das Öffnungsende 12a der Kappe 12 ist in den Einsetzabschnitt 5c gepreßt und dichtet so ab, daß das hydraulische Fluid nicht nach außerhalb des hinteren Jochs 5 und der Kappe 12 leckt. Der Magnetwiderstand der Kappe 12 wird durch Carburieren und Abschrecken vergrößert, und daher geht der magnetische Fluß nicht durch die Kappe 12. Des weiteren übt die Kappe 12, da ein Kontaktabschnitt 12b, der in Richtung des Kolbens 7 auf der Bodenoberfläche der Kappe 12 vorsteht, mit dem Kolben 7 durch einen ungefähr punktförmigen Kontakt kontaktiert ist, keine magnetische Anziehungskraft auf den Kolben 7 aus.
Das magnetische Abschirmteil 6 ist zwischen dem vorderen Joch 4 und dem hinteren Joch 5 angeordnet. Das magnetische Abschirmteil 6 weist einen großen Magnetwiderstand auf. Darum verläuft, wenn das vordere Joch 4 und das hintere Joch 5 mit Energie versorgt werden, der magnetische Kreis nicht durch das magnetische Abschirmteil 6, und der magnetische Fluß, der durch das hintere Joch 5 läuft, wird von dem Kolben 7 zu dem vorderen Joch 4 geleitet.
Der Kolben 7 ist in der inneren Umfangsoberfläche, die durch das vordere Joch 4, das hintere Joch 5, das magnetische Abschirmteil 6 und die Kappe 12 gebildet wird, so gehalten, daß er sich gleitend bewegen kann. Die Kugel 13a, die mit der Ausgabewelle 10, die in den Kolben 7 gepreßt ist, in Kontakt gebracht wird, ist aus Eisen ausgebildet und an dem Einsetzabschnitt 13b des Ventilteils 13 befestigt. Die Ausgabewelle 10 und das Ventilteil 13 sind so angeordnet, daß sie einander über die Kugel 13a drücken, und die axiale Druckkraft wird zwischen dem Ventilteil 13 und der Ausgabewelle 10 ohne das Erzeugen eines Momentes übertragen, selbst falls das Ventilteil 13 und die Ausgabewelle 10 nicht koaxial angeordnet sind. Ein Ende der Feder 14 ist in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 11d der Hülse 11, und das andere Ende der Feder 14 ist in Kontakt mit dem Eingriffsabschnitt 13c des Ventilteils 13. Darum wird das Ventilteil 13 nach rechts in Fig. 1 gezwungen/gedrückt. Das Ventilteil 13 drückt die Ausgabewelle 10 über den Ball 13a nach rechts, und dadurch kontaktiert das rechte Ende des Kolbens 7 mit dem Kontaktabschnitt 12b der Kappe 12.
Ein Paar von Durchgangsabschnitten 3a ist auf der rechten Endoberfläche des Spulenkörpers 3 in einem Körper ausgebildet. Ein Paar von plattenförmigen zweiten Anschlüssen 16a, 16b sind auf einen Basisabschnitt der Durchgangsabschnitte 3a gesetzt. Fig. 2 zeigt die rechte Endseitenoberfläche des Spulenkörpers 3, die in dem Zustand ist, bevor der Verbinder 8 an dem Gehäuse 1 befestigt wird. Die zweiten Anschlüsse 16a, 16b sind voneinander getrennt und sind elektrisch voneinander isoliert. Die zweiten Anschlüsse 16a, 16b sind elektrisch mit den beiden Enden der Spule 2 entsprechend verbunden. Jeder der zweiten Anschlüsse 16a, 16b weist ein Einsetzloch auf, und die Einsetzabschnitte 3a sind entsprechend in das Einsetzloch eingesetzt. Jeder der zweiten Anschlüsse 16a, 16b erstreckt sich entsprechend um die Durchgangsabschnitte 3a.
Einsetzlöcher 8a sind auf der in Fig. 1 linken oberen Endoberfäche des Verbinders 8 ausgebildet. Eine Enden 17a1 eines Paares der ersten Anschlüsse 17a sind an den Bodenabschnitten der Einsetzlöcher 8a befestigt und stehen in die Einsetzlöcher 8a vor. Die ersten Anschlüsse 17a passieren den Verbinder 8, und die anderen Enden 17a2 derselben stehen in ein Einsetzloch 8c vor.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, die Durchgangsabschnitte 3a, 3b sind in die Einsetzlöcher 8a des Verbinders 8 eingesetzt. Schraubenfedern 18a, die aus einem elektrischen Leiter wie Messing ausgebildet sind, sind lose auf die Durchgangsabschnitte 3a, 3b gesetzt. Linke Enden der Schraubenfedern 18a kontaktieren mit den zweiten Anschlüssen 16a, 16b und rechte Enden der Schraubenfedern 18a kontaktieren entsprechend mit einen Enden 17a1 der ersten Anschlüsse 17a in Fig. 1. Darum sind die ersten Anschlüsse 17a elektrisch mit den zweiten Anschlüssen 16a, 16b entsprechend über die Schraubenfedern 18a verbunden.
Bei dieser Ausführungsform sind die einen Enden 17a1 der ersten Anschlüsse 17a elektrisch mit den zweiten Anschlüssen 16a, 16b über die Schraubenfedern 18a verbunden. Darum können, selbst falls der Verbinder 8 mit dem Gehäuse 1 in dem Zustand verbunden ist, daß der Verbinder 8 bezüglich der axialen Richtung des Spulenkörpers 3 geneigt ist und die ersten Anschlüsse 17a nicht parallel zu den zweiten Anschlüssen 16a, 16b sind, die Schraubenfedern 18a mit den ersten Anschlüssen 17a und den zweiten Anschlüssen 16a, 16b kontaktieren, während die Änderung des relativen Winkels zwischen den ersten Anschlüssen 17a und den zweiten Anschlüssen 16a, 16b durch die Transformation derselben absorbiert wird. Dementsprechend wird, selbst falls der Montagefehler zwischen dem Verbinder 8 und dem Gehäuse 1 erzeugt wird, die elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen 17a, 16a und 16b perfekt.
Der elektromagnetische Mechanismus der Ausführungsform arbeitet wie folgt. Wenn der elektrische Strom an die ersten Anschlüsse 17a geliefert wird und die Spule 2 mit Energie versorgt wird, werden das vordere und das hintere Joch 4 und 5 mit Energie versorgt, und der magnetische Kreis wird durch das vordere Joch 4, das Gehäuse 1, das hintere Joch 5 und den Kolben 7 gebildet. Als ein Ergebnis wird der Kolben 7 in Richtung des vorderen Jochs 4 gezogen und, in Fig. 1 nach links, gegen die Zwangskraft der Feder 14 bewegt. Darum wird das Ventilteil 13 durch die Ausgabewelle 10 nach links bewegt, und die Kommunikationsbeziehung zwischen einer Einlaßöffnung 11a und einer Auslaßöffnung 11b, die mit den Spätwinkelkammern kommuniziert, oder zwischen der Einlaßöffnung 11a und einer Auslaßöffnung 11c, die mit den Frühwinkelkammern kommuniziert, wird geändert. Der Kolben 7 wird durch die Feder 14 über das Ventilteil 13 und die Ausgabewelle 10 nach rechts gezwungen/gedrückt. Wenn die Menge des elektrischen Stroms, der den ersten Anschlüssen 17a geliefert wird, eingestellt wird, kann die Anziehungskraft, die an den Kolben 7 angelegt wird, eingestellt werden, und die Position des Ventilteils 13 relativ zu der Hülse 11 kann linear eingestellt werden.
Wie oben erwähnt wurde, entsprechend der vorliegenden Erfindung kann, selbst falls der Montagefehler zwischen dem Verbinder und dem Gehäuse erzeugt wird, der Anschluß des Verbinders sicher elektrisch mit der Spule verbunden werden.

Claims

1. Elektromagnetischer Mechanismus, mit
einer Spule, die auf einen Spulenkörper gewickelt ist, der aus Harz ausgebildet ist,
einem Gehäuse, das die Spule innerhalb desselben unterbringt und aus magnetischem Material ausgebildet ist,
einem Joch, das aus magnetischem Material ausgebildet ist und zusammen mit dem Gehäuse einen magnetischen Kreis bildet,
einem Kolben, der aus magnetischem Material ausgebildet ist und durch die magnetische Anziehungskraft, die durch die Versorgung der Spule mit Energie erzeugt wird, angetrieben wird,
einem Verbinder, der separat von dem Spulenkörper und dem Gehäuse ausgebildet ist und mit einem Ende des Gehäuses verbunden ist,
einem ersten Anschluß, der in den Verbinder geführt ist,
einem zweiten Anschluß, der elektrisch mit einem Ende der Spule verbunden ist, und
einem Zwangsteil, das aus einem elektrischen Leiter ausgebildet ist und mit dem ersten und dem zweiten Anschluß kontaktiert.

2. Elektromagnetischer Mechanismus nach Anspruch 1, bei dem ein Ende des ersten Anschlusses dem zweiten Anschluß gegenüberliegt und parallel mit dem zweiten Anschluß ist und bei dem das Zwangsteil eine Schraubenfeder ist, die zwischen ein Ende des ersten Anschlusses und dem zweiten Anschluß eingesetzt ist, welcher ein Ende des ersten Anschlusses und den zweiten Anschluß so drückt, daß diese voneinander getrennt sind.