DE112018002545T5 - Rohrförmiger Anker für ein Solenoidventil - Google Patents

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DE112018002545T5
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Jeffrey C. Hoppe
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    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • F16K31/0655Lift valves
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    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor

Abstract

In zumindest einigen Implementierungen umfasst ein Anker für ein Solenoidventil einen rohrförmigen Hauptkörper und einen Kopf. Der Hauptkörper weist eine Achse, ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, das axial von dem ersten Ende beabstandet ist. Eine äußere Oberfläche des Hauptkörpers ist radial von der Achse beabstandet und erstreckt sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, und eine innere Oberfläche ist radial nach innen von der äußeren Oberfläche beabstandet und definiert einen Hohlraum innerhalb des Hauptkörpers. Der Kopf ist aus einem anderen Material als der Hauptkörper gebildet und wird von dem Hauptkörper getragen, wobei der Kopf mindestens einen Teil des Hohlraums in dem Hauptkörper umgibt. Der Anker kann in einem Solenoidventil verwendet werden und er kann durch ein elektromagnetisches Feld angetrieben werden, das von einer Spule des Solenoids erzeugt wird.

Description

  • BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 62/507,479, die am 17. Mai 2017 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Anker für ein Solenoidventil.
  • HINTERGRUND
  • Solenoidventile werden in einer Vielzahl von Vorrichtungen zur Steuerung eines Fluidstroms eingesetzt. Solche Ventile verwenden einen Anker, der durch ein Magnetfeld angetrieben wird, das selektiv erzeugt wird, indem einer Spule selektiv elektrischer Strom zugeführt wird. Einige Solenoide werden mit Komponenten eines Motor-Kraftstoffsystems verwendet, wie beispielsweise auf oder in einem Vergaser für ein Motorsystem, das keine Batterie umfasst. In zumindest diesen Implementierungen ist es wünschenswert, den zum Antreiben des Solenoids erforderlichen Strom zu reduzieren, da die in solchen Systemen verfügbare elektrische Energie begrenzt sein kann. Darüber hinaus besteht die Notwendigkeit, bestimmte Komponenten zu niedrigen Kosten präzise herzustellen, wie z.B. den Anker, der ein massives Metallstück ist und in seine endgültigen Form geschmiedet und/oder bearbeitet werden kann, was die Kosten und Komplexität des Herstellungsprozesses erhöht.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In zumindest einigen Implementierungen umfasst ein Anker für ein Solenoidventil einen rohrförmigen Hauptkörper und einen Kopf. Der Hauptkörper weist eine Achse, ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, das axial von dem ersten Ende beabstandet ist. Eine äußere Oberfläche des Hauptkörpers ist radial von der Achse beabstandet und erstreckt sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, und eine innere Oberfläche ist radial nach innen von der äußeren Oberfläche beabstandet und definiert einen Hohlraum innerhalb des Hauptkörpers. Der Kopf ist aus einem anderen Material als der Hauptkörper gebildet und wird von dem Hauptkörper getragen, wobei der Kopf mindestens einen Teil des Hohlraums in dem Hauptkörper umgibt.
  • In zumindest einigen Implementierungen ist der Kopf aus einem Polymermaterial gebildet und mit dem Hauptkörper verbunden, beispielsweise indem er direkt mit dem Material des Hauptkörpers verbunden ist, und/oder ein Klebstoff kann verwendet werden, um den Kopf zumindest teilweise mit dem Hauptkörper zu verbinden. Der Kopf kann das erste Ende des Hauptkörpers verschließen, so dass der Hohlraum an einem Ende geschlossen ist.
  • In zumindest einigen Implementierungen sind die äußere Oberfläche und/oder die innere Oberfläche durchgehend und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet. Der Hauptkörper kann eine konstante Dicke entlang der axialen Länge des Hauptkörpers aufweisen. Ein Oberflächenbereich des Hauptkörpers in einer Ebene senkrecht zu der Achse kann zwischen 20% und 95% des Oberflächenbereichs betragen, der von der äußeren Oberfläche umgeben oder durch diese begrenzt ist. Und das erste Ende und/oder das zweite Ende können senkrecht zu der Achse oder in einem Winkel von weniger als 20 Grad von der Senkrechten zu der Achse angeordnet sein.
  • In zumindest einigen Implementierungen umfasst ein Solenoidventil ein Gehäuse, einen Spulenkörper, der zumindest teilweise in dem Gehäuse aufgenommen ist und einen Körper aufweist, um den herum eine Spule vorgesehen ist, einen Fluidströmungspfad mit einem Einlass und einem Auslass und einem Ventilsitz, der durch zumindest das Gehäuse und/oder den Spulenkörper definiert ist, und einen Anker, der relativ zu dem Ventilsitz beweglich ist, um den Durchfluss durch den Fluidströmungspfad zu steuern. Der Anker hat einen rohrförmigen Hauptkörper mit einer Achse, einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das axial von dem ersten Ende beabstandet ist. Eine äußere Oberfläche ist radial von der Achse beabstandet und erstreckt sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, und eine innere Oberfläche ist radial nach innen von der äußeren Oberfläche beabstandet angeordnet und definiert einen Hohlraum innerhalb des Hauptkörpers. Ein Kopf wird von dem Hauptkörper getragen und umgibt zumindest einen Teil des Hohlraums in dem Hauptkörper.
  • In zumindest einigen Implementierungen ist der Kopf aus einem anderen Material als der Hauptkörper gebildet, und/oder eine oder beide der äußeren Oberfläche und der inneren Oberfläche sind durchgehend und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet. Ein Oberflächenbereich des Hauptkörpers in einer Ebene senkrecht zu der Achse kann zwischen 20% und 95% des Oberflächenbereichs betragen, der durch die äußere Oberfläche begrenzt ist.
  • In zumindest einigen Implementierungen umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Ankers für ein Solenoid die Schritte: Bereitstellen eines Rohres einer gewünschten Länge, Einsetzen des Rohres in eine Matrize und Formen eines Kopfes auf dem Rohr, wobei der Kopf aus einem Polymer- oder Verbundmaterial gebildet wird. Das Rohr kann gebildet werden durch eines oder mehrere von: mittels Extrusion, Formen, Gießen oder Rollformen. Der Schritt des Bereitstellens des Rohres in der gewünschten Länge kann durch Kürzen eines Rohres erreicht werden, das länger als die gewünschte Länge ist.
  • Figurenliste
  • Die folgende detaillierte Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und der besten Betriebsweise wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt, in denen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Vergasers mit einem Solenoidventil, wie beschrieben, zeigt;
    • 2 zeigt einen Querschnitt durch das Solenoidventil;
    • 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ankeranschlags, einer Feder und eines Ankers;
    • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ankeranschlags, einer Feder und eines Ankers; und
    • 5 zeigt eine Schnittansicht einer Matrize und eines Rohres, die zum Bilden eines Ankers verwendet werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Unter näherer Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 ein von einem Vergaser 12 getragenes Solenoidventil 10 zur Steuerung des Durchflusses eines Fluids (z.B. gasförmig, wie Luft oder flüssig, wie Kraftstoff) innerhalb eines oder mehrerer Durchgänge in dem Vergaser. Das Solenoidventil 10 kann innerhalb einer Abdeckung 14 aufgenommen sein, die mit einem Hauptkörper 16 des Vergasers 12 verbunden ist, oder die anderweitig von dem Vergaser getragen wird oder ihm zugeordnet ist. Während das Solenoidventil 10 in Verwendung mit einem Membranvergaser dargestellt ist, kann das Solenoidventil 10 mit jedem Vergasertyp, Drosselkörper oder mit anderen Vorrichtungen verwendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 2 umfasst das Solenoidventil 10 einen Spulenkörper 20 mit einem Körper, der einen Innendurchgang 24 aufweist, sowie voneinander beabstandete und sich radial nach außen erstreckende Flansche 26, 28. Es können Anschlusshohlräume 30 vorgesehen sein, die sich im Allgemeinen axial von einem oberen der Flansche 26 erstrecken, und am gegenüberliegenden Flansch 28 kann ein Fluidströmungspfad oder Durchgang 32 vorgesehen sein. Der Fluiddurchgang 32 kann sich in einen zylindrischen, von dem Körper getragenen Vorsprung 34 erstrecken und zumindest teilweise durch diesen definiert sein. Der Vorsprung 34 ist an einem Ende offen, das einen Einlass 36 des Durchgangs 32 definiert, und an seinem anderen Ende ist ein interner Ventilsitz 38 definiert. Stromabwärts des Ventilsitzes 38 sind ein oder mehrere Fluidauslässe 40 in dem Körper vorgesehen. Der Ventilsitz 38 ist dem Innendurchgang 24 zugewandt, und ein in dem Durchgang 24 aufgenommener Anker 42 kann den Ventilsitz 38 öffnen und schließen oder das Öffnen und Schließen des Ventilsitzes 38 steuern, wenn der Anker 42 durch das Solenoid angetrieben wird. In der dargestellten Ausführungsform sind vier Auslässe 40 vorgesehen. Obwohl nicht erforderlich, können der Spulenkörper 20 und alle vorstehend beschriebenen Merkmale, einschließlich des Ventilsitzes 38, des Körpers, der Anschlusshohlräume 30 und der Fluidströmungsdurchgänge/-anschlüsse, alle integral in derselben Komponente vorgesehen und in demselben Materialstück gebildet sein. In zumindest einer Implementierung ist der Spulenkörper aus einem Kunststoffmaterial geformt und umfasst alle diese Merkmale in einem einzigen Körper, der wie geformt bereitgestellt wird.
  • In den Anschlusshohlräumen 30 sind elektrische Anschlüsse 44 vorgesehen. Die Anschlüsse 44 sind aus Metall gebildet, mit einem Draht der Solenoidspule 46 verbunden und sie definieren einen Teil der elektrischen Schaltung des Solenoidventils 10. Die Anschlüsse 44 können im Allgemeinen dünne Metallstreifen sein, die in die Anschlusshohlräume 30 eingepresst sind.
  • In einer Form wird die Drahtspule 46 bereitgestellt, indem ein Ende eines Drahtes an einen der Anschlüsse 44 gebunden wird, der Draht 46 eine gewünschte Anzahl von Malen um den Spulenkörper zwischen den Flanschen 26, 28 gewickelt und dann das andere Ende des Drahtes 46 an dem anderen der Anschlüsse 44 abgebunden wird. Nachdem der Draht 46 auf dem Spulenkörper 20 bereitgestellt wurde, kann der Spulenkörper in ein Gehäuse 60 eingesetzt werden. Das Gehäuse 60 kann im Allgemeinen zylindrisch und an einem oberen Ende 62 offen sein, das angrenzend an die Anschlüsse 44 aufgenommen ist. Um Vibrationen zu reduzieren und/oder das Halten des Spulenkörpers 20 in dem Gehäuse 60 zu erleichtern, können die Spulenkörperflansche 26, 28 relativ eng innerhalb einer inneren Oberfläche 64 des Gehäuses 60 aufgenommen sein, wenn gewünscht. Das untere Ende des Gehäuses kann eine sich nach innen erstreckende Wand 66 umfassen. Das Gehäuse 60 kann aus Metall gebildet sein und einen Teil des Pfades des magnetischen Flusses des Solenoidventils definieren, wie nachfolgend beschrieben.
  • Anschließend kann der Anker 42 in den Innendurchgang 24 des Spulenkörpers eingesetzt werden, wobei ein Ende 74 benachbart zu dem Ventilsitz 38 und das gegenüberliegende Ende 76 innerhalb des Spulenkörpers angeordnet und von der Solenoidspule 46 umgeben ist. Der Anker 42 kann aus einem ferromagnetischen Material gebildet sein und er wird innerhalb des Innendurchgangs 24 gleitend aufgenommen, so dass er sich relativ zu dem Ventilsitz 38 bewegen kann, wie nachfolgend beschrieben.
  • Wie in den 3 und 4 dargestellt, kann der Anker 42 einen Hauptkörper 78 und einen Kopf 80 umfassen. Der Hauptkörper 78 kann rohrförmig sein, und in zumindest einigen Implementierungen kann er im Querschnitt kreisförmig sein und einen hohlen, geraden kreisförmigen Zylinder definieren. Der Hauptkörper 78 kann eine zentrale Achse 82, eine äußere Oberfläche 84 entlang einer axialen Länge des Hauptkörpers zwischen dem ersten Ende 74 und dem axial gegenüberliegenden zweiten Ende 76 aufweisen, wobei die äußere Oberfläche 84 benachbart zu der Spulenkörperwand bzw. den Spulenkörperwänden angeordnet ist, die den Innendurchgang 24 definieren. Der Hauptkörper 78 kann eine innere Oberfläche 86 aufweisen, die radial von der äußeren Oberfläche 84 beabstandet ist und einen inneren Hohlraum 88 in dem Hauptkörper 78 definiert. Eine Dicke des Hauptkörpers 78 ist zwischen der inneren und der äußeren Oberfläche 84, 86 definiert und der Hauptkörper kann eine gleichmäßige oder konstante Dicke entlang seiner axialen Länge aufweisen. Das erste Enden 74 und/oder das zweite Ende 76 können im Allgemeinen senkrecht zu der Achse 82 angeordnet sein, wobei der Begriff „im Allgemeinen senkrecht“ zwischen 0 (Null) Grad und 20 Grad zu der Senkrechten einschließt (wobei ein bei 0 Grad orientiertes Ende senkrecht zu der Achse ist). In zumindest einigen Implementierungen kann der Anker 42 bequem aus einem geraden, rohrförmigen Materialstück gebildet sein, welches mittels Extrusion, Formen, Gießen oder Rollformen gebildet werden kann. In zumindest einigen Implementierungen ist der Hauptkörper 78 aus einem ferromagnetischen Material gebildet und kann aus einem Metall gebildet sein, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, FR430 , ASK3200, ERGSTE 1.4105IL oder einem anderen Solenoid-Qualitätsstahl.
  • Das heißt, in zumindest einigen Implementierungen können sowohl die äußere Oberfläche 84 als auch die innere Oberfläche 86 eine konstante radiale Abmessung entlang ihrer Axiallängen aufweisen und gerade kreisförmige Zylinder entlang ihrer Axiallängen definieren. Die innere und die äußere Oberfläche 84, 86 können solide und durchgehend sein, ohne Hohlräume, Durchbrüche, sich radial erstreckende Schultern oder andere Unterbrechungen entlang ihrer axialen Längen, was einen sehr einfachen und leicht herzustellenden Hauptkörper 78 ergibt. Mit der einfachen Konstruktion des Hauptkörpers 78 können Toleranzen innerhalb einer Fertigungsserie von Komponenten streng kontrolliert werden (z.B. des Außendurchmessers) im Vergleich zu Ankern mit komplexeren Körperformen, die Nuten in ihren äußeren Oberflächen (z.B. für eine Dichtung oder einen O-Ring oder ein Lager), sich nach innen erstreckende Schultern oder andere Merkmale aufweisen, um einen Sitz für eine Feder, einen Ventilkopf oder dergleichen bereitzustellen. Des Weiteren kann die axiale Länge des Hauptkörpers 78 durch einfache Prozesse leicht gesteuert werden, einschließlich des Abschneidens einer Länge des rohrförmigen Materials und des anschließenden Schleifens, Schmirgelns oder anderweitigen Entfernens von Material von einem Ende (74 oder 76) des Hauptkörpers, bis eine gewünschte Länge erreicht ist. Ein Oberflächenbereich des ringförmigen Hauptkörpers 78 in einer Ebene senkrecht zu der Achse kann zwischen etwa 20% und 95% des Oberflächenbereichs betragen, der durch die äußere Oberfläche 84 begrenzt ist. Somit kann der Hohlraum 88 einen Oberflächenbereich in dieser Ebene zwischen 5% und 80% des Oberflächenbereichs aufweisen, der durch die äußere Oberfläche 84 begrenzt ist.
  • Der Kopf 80 kann von dem Hauptkörper 78 am oder angrenzend an das erste Ende 74 getragen werden. Der Kopf 80 kann aus einem anderen Material als der Hauptkörper 78 gebildet und in jeder geeigneten Weise an dem Hauptkörper befestigt sein, z. B. durch Verbinden, Heißverstemmen, Schweißen, Kleben und/oder durch Umspritzen des Hauptkörpers. In zumindest einigen Implementierungen ist der Kopf 80 gebildet aus einem Polymermaterial, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, Nitril oder FKM, oder aus einem Verbundmaterial, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, faserverstärkte Polymere, metall- oder kohlenstoffverstärkte oder dotierte Polymere usw. Der Kopf 80 könnte ferromagnetisch sein (beispielsweise ein Polymer, das ferromagnetische Partikel trägt, mit ihnen dotiert ist oder sie anderweitig beinhaltet), um die magnetische Reaktion des Ankers zu unterstützen, er muss aber nicht ferromagnetisch sein. Der Kopf 80 kann das erste Ende 74 des Hauptkörpers 78 teilweise oder vollständig umgeben, und in zumindest einigen Implementierungen ist der Kopf 80 angeordnet, um mit dem Ventilsitz 38 in Eingriff zu gelangen, um eine geschlossene Position des Solenoidventils 10 zu definieren, in der verhindert oder unterbunden wird, dass Fluid durch den Ventilsitz 38 strömt. Der Hohlraum 88 in dem Anker kann somit an einem Ende geschlossen sein, und wenn gewünscht, kann das andere Ende offen sein, um die Konstruktion des Hauptkörpers 78 und des Ankers 42 im Allgemeinen zu vereinfachen. Eine äußere oder stirnseitige Oberfläche 90 des Kopfes 80, die im zusammengebauten Zustand dem Ventilsitz 38 zugewandt ist, kann mit dem ersten Ende 74 des Hauptkörpers 78 bündig sein, kann das erste Ende 74 bedecken oder sich über das erste Ende 74 hinaus erstrecken, oder die äußere Oberfläche 90 kann von dem ersten Ende 74 vertieft angeordnet sein und der Ventilsitz 38 kann durch einen Ansatz oder einen Vorsprung definiert sein, der einen Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Hauptkörpers 78 aufweist, und in der geschlossenen Position des Ventils 10 kann sich der Vorsprung zumindest teilweise in den Hauptkörper 78 hinein erstrecken, um mit der äußeren Oberfläche 90 des Kopfes 80 in Eingriff zu gelangen. Der Kopf 80 einschließlich seiner äußeren Oberfläche 90 kann jede beliebige Form aufweisen. Der hierin beschriebene Anker 42 kann mit anderen Solenoiden als dem hierin beschriebenen verwendet werden - das beschriebene Solenoid ist lediglich ein Beispiel für ein Solenoid, in dem der Anker verwendet werden kann.
  • Eine Möglichkeit, den Anker 42 zu bilden, besteht darin, den rohrförmigen Hauptkörper 78 nach Wunsch zu bilden und dann den Hauptkörper in eine Matrize einzusetzen. Wie allgemein in 5 dargestellt, kann die Matrize einen Träger oder Pfosten 92 mit einem Außendurchmesser nahe dem Innendurchmesser des Hauptkörpers 78 aufweisen, und der Hauptkörper kann auf dem Pfosten aufgenommen werden. Die Matrize oder ein anderes Werkzeug 94 kann das Ende 74 des Hauptkörpers schließen. Anschließend kann das Material des Kopfes in den Hohlraum 88 zwischen dem Ende des Pfostens 92 und dem Werkzeug 94 eingespritzt oder anderweitig bereitgestellt werden, um den Hauptkörper 78 mit dem Kopf 80 zu umspritzen. In zumindest einigen Implementierungen kann die während des Formvorgangs bereitgestellte Wärme ausreichen, um zu bewirken, dass sich das Material des Kopfes 80 mit dem Hauptkörper 78 verbindet, ohne dass ein Klebstoff oder ein anderer Verbinder erforderlich ist. In anderen Implementierungen kann ein Klebstoff verwendet werden, oder es können zusätzliche Prozesse wie Heißverstemmen oder Schweißen durchgeführt werden, um den Kopf 80 mit dem Hauptkörper 78 zu verbinden, so dass der Kopf von dem Hauptkörper getragen wird und sich mit ihm bewegt. Der Kopf 80 könnte stattdessen getrennt von dem Hauptkörper 78 gebildet und mit diesem verbunden werden, nachdem der Kopf gebildet und ausgehärtet oder gehärtet wurde. Der Kopf 80 kann eingepresst oder anderweitig mit dem Hauptkörper 78 mit Presspassung verbunden sein und/oder nach Wunsch mit dem Hauptkörper verklebt, verstemmt oder verschweißt werden.
  • Ein Vorspannelement, wie beispielsweise eine Feder 98, kann innerhalb des Innendurchgangs 24 aufgenommen werden und ein Ende aufweisen, das mit dem Anker 42 in Eingriff steht. Die Feder 98 kann mit dem zweiten Ende 76 des Hauptkörpers 78 in Eingriff gelangen, wie in den 2 und 3 dargestellt, oder die Feder 98 kann mit einer inneren Oberfläche 99 des Kopfes 80 in Eingriff gelangen, wie in 4 dargestellt. Die Feder 98 spannt den Anker 42 in den Eingriff mit dem Ventilsitz 38, so dass das Ventil 10 normalerweise geschlossen ist. Das heißt, wenn der Anker 42 nicht durch eine von dem Solenoid erzeugte Magnetkraft von dem Ventilsitz 38 wegbewegt wird, drückt die Feder 98 den Anker 42 in den Ventilsitz 38, um den Fluidstrom durch den Ventilsitz 38 zu verhindern oder zu unterbinden.
  • Wie in 2 dargestellt, ist in dem offenen Ende des Spulenkörpers 20 ein Ankeranschlag 100 vorgesehen, um das offene Ende zu schließen, eine Reaktionsoberfläche für die Feder 98 und eine Anschlagoberfläche bereitzustellen, die mit dem Anker 42 in Eingriff gebracht werden kann, um seinen Hub zu begrenzen. Der Ankeranschlag 100 kann ein Federrückhaltemerkmal aufweisen, wie beispielsweise eine Nase 102 an einem Ende, die einen reduzierten Durchmesser aufweist, oder die Feder 98 kann einfach mit einem Ende des Ankeranschlags 100 in Eingriff gelangen.
  • Das Solenoid 10 kann einen Deckel 104 aufweisen, der eine im Allgemeinen zylindrische Seitenwand 106 aufweisen kann, die zu einer oberen Wand 108 führt. Die obere Wand 108 kann eine Öffnung 110 aufweisen, die einen Teil des Ankeranschlags 100 aufnimmt, und ein Paar Schlitze 112, durch die sich die Anschlüsse 44 erstrecken, wenn der Deckel 104 auf die Anschlüsse 44 gesteckt und in seine zusammengebaute Position gedrückt wird. Wenn gewünscht, kann der Deckel 98, wenn der Deckel 104 in seiner Endposition installiert ist, mit dem Ankeranschlag 100 in Eingriff gelangen und den Ankeranschlag in seine endgültige, zusammengebaute Position bringen. In dieser Position gelangt der Ankeranschlag 100 mit dem Spulenkörper 20 innerhalb seines Innendurchgangs 24 in Eingriff und ist zwischen dem Spulenkörper 20 und dem Deckel 104 eingeschlossen. Diese Bewegung des Ankeranschlags 100 kann die Feder 98 zwischen dem Ankeranschlag 100 und dem Anker 42 komprimieren, um eine gewünschte Federkraft bereitzustellen, die auf den Anker wirkt. Eine untere Kante 114 der Deckelseitenwand 106 kann bündig gegen das offene Ende des Gehäuses 60 gedrückt werden, um einen positiven Anschlag für den Deckel 104 zu bilden, der visuell überprüft werden kann. Natürlich kann die Deckelseitenwand 106 über oder innerhalb des Gehäuses 60 aufgenommen werden, wenn gewünscht. Der Deckel 104 kann einen Staub-/Verunreinigungsschutz für die verlötete Draht-an-Anschluss-Verbindung und die internen Komponenten des Solenoids im Allgemeinen bereitstellen. Der Deckel 104 kann eine Stütze für die Anschlüsse 44 vorsehen, so dass diese weniger wahrscheinlich übermäßig gebogen werden und/oder aus ihren Hohlräumen 30 versetzt werden. Und der Deckel 104 kann helfen, das Solenoidventil 10 innerhalb eines Hohlraums 110 zu halten, in dem das Solenoidventil 10 aufgenommen wird, wie beispielsweise in 1 dargestellt.
  • Im Betrieb, wenn den Anschlüssen 44 Strom zugeführt wird, erzeugt die Drahtspule 46 ein Magnetfeld, das den Anker 42 gegen die Feder 98 und in Eingriff mit dem Ankeranschlag 100 versetzt. Dadurch wird der Anker von dem Ventilsitz 38 wegbewegt und der Fluidstrom durch den Einlass 36 in Richtung des Auslasses bzw. der Auslässe 40 ermöglicht. Wenn die Anschlüsse 44 nicht mit Strom versorgt werden, wird der Anker 42 durch die Feder 98 in seine geschlossene Position zurückgeführt und der Fluidstrom durch den Ventilsitz 38 wird durch den Eingriff des Ankers 42 mit dem Ventilsitz 38 verhindert oder unterbunden. Natürlich können in einigen Anwendungen der Ein- und Auslass und der Fluidstrom umgekehrt werden.
  • Die hierin offenbarten Formen der Erfindung stellen derzeit bevorzugte Ausführungsformen dar, und viele andere Formen und Ausführungsformen sind möglich. Es ist nicht beabsichtigt, hierin alle möglichen gleichwertigen Formen oder Verzweigungen der Erfindung zu erwähnen. Es versteht sich, dass die hierin verwendeten Begriffe lediglich beschreibend und nicht einschränkend sind und dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen oder Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • FR 430 [0016]

Claims (19)

  1. Was beansprucht wird, ist:
  2. Ein Anker für ein Solenoidventil, umfassend: einen rohrförmigen Hauptkörper mit einer Achse, einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das axial von dem ersten Ende beabstandet ist, einer äußeren Oberfläche, die radial von der Achse beabstandet ist und sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende erstreckt, und einer inneren Oberfläche, die radial nach innen von der äußeren Oberfläche beabstandet ist und einen Hohlraum innerhalb des Hauptkörpers definiert; und einen Kopf, der aus einem anderen Material als der Hauptkörper gebildet und von dem Hauptkörper getragen wird, wobei der Kopf zumindest einen Teil des Hohlraums in dem Hauptkörper umgibt.
  3. Der Anker nach Anspruch 1, wobei der Kopf aus einem Polymermaterial gebildet und mit dem Hauptkörper verbunden ist.
  4. Der Anker nach Anspruch 2, wobei das Material des Kopfes direkt mit dem Material des Hauptkörpers verbunden ist.
  5. Der Anker nach Anspruch 2, wobei ein Klebstoff den Kopf zumindest teilweise mit dem Hauptkörper verbindet.
  6. Der Anker nach Anspruch 1, wobei die äußere Oberfläche durchgehend ist und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet ist.
  7. Der Anker nach Anspruch 1, wobei die innere Oberfläche durchgehend ist und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet ist.
  8. Der Anker nach Anspruch 1, wobei die äußere Oberfläche durchgehend und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet ist, und die innere Oberfläche ist durchgehend und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet, so dass der Hauptkörper eine konstante Dicke entlang der axialen Länge des Hauptkörpers aufweist.
  9. Der Anker nach Anspruch 1, wobei der Kopf das erste Ende des Hauptkörpers so verschließt, dass der Hohlraum an einem Ende geschlossen ist.
  10. Der Anker nach Anspruch 1, wobei ein Oberflächenbereich des Hauptkörpers in einer Ebene senkrecht zu der Achse zwischen 20% und 95% des Oberflächenbereichs betragen kann, der durch die äußere Oberfläche begrenzt ist.
  11. Der Anker nach Anspruch 1, wobei das erste Ende und/oder das zweite Ende senkrecht zu der Achse oder in einem Winkel von weniger als 20 Grad von der Senkrechten zu der Achse angeordnet sein können.
  12. Ein Solenoidventil, umfassend: ein Gehäuse; einen Spulenkörper, der zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses aufgenommen ist und einen Körper aufweist, um den herum eine Spule vorgesehen ist; einen Fluidströmungspfad mit einem Einlass und einem Auslass und einem Ventilsitz, der durch zumindest das Gehäuse und/oder den Spulenkörper definiert ist; und einen Anker, der relativ zu dem Ventilsitz beweglich ist, um den Durchfluss durch den Fluidströmungspfad zu steuern, wobei der Anker aufweist: einen rohrförmigen Hauptkörper mit einer Achse, einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das axial von dem ersten Ende beabstandet angeordnet ist, eine äußere Oberfläche, die radial von der Achse beabstandet angeordnet ist und sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende erstreckt, und eine innere Oberfläche, die radial nach innen von der äußeren Oberfläche beabstandet angeordnet ist und einen Hohlraum innerhalb des Hauptkörpers definiert, sowie einen Kopf, der von dem Hauptkörper getragen wird und zumindest einen Teil des Hohlraums in dem Hauptkörper umgibt.
  13. Das Solenoid nach Anspruch 11, wobei der Kopf aus einem anderen Material als der Hauptkörper gebildet ist.
  14. Das Solenoid nach Anspruch 11, wobei die äußere Oberfläche durchgehend ist und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet ist.
  15. Der Anker nach Anspruch 11, wobei die innere Oberfläche durchgehend ist und in einem konstanten radialen Abstand von der Achse angeordnet ist.
  16. Der Anker nach Anspruch 11, wobei ein Oberflächenbereich des Hauptkörpers in einer Ebene senkrecht zur Achse zwischen 20% und 95% des Oberflächenbereichs betragen kann, der durch die äußere Oberfläche begrenzt ist.
  17. Ein Verfahren zum Bilden eines Ankers für ein Solenoid, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Rohres einer gewünschten Länge; Einsetzen des Rohres in eine Matrize; und Formen eines Kopfes auf dem Rohr, wobei der Kopf aus einem Polymer- oder Verbundmaterial gebildet ist.
  18. Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Rohr durch eines oder mehrere der folgenden gebildet ist: mittels Extrusion, Formen, Gießen oder Rollformen.
  19. Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Bereitstellens des Rohres in der gewünschten Länge durch Kürzen eines Rohres erreicht wird, das länger als die gewünschte Länge ist.
DE112018002545.4T 2017-05-17 2018-05-17 Rohrförmiger Anker für ein Solenoidventil Withdrawn DE112018002545T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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