DE19954024A1 - Elektromagnetische Antriebsvorrichtung für Ventilschieber von Magnetventilen - Google Patents
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung für Ventilschieber von MagnetventilenInfo
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Abstract
Eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung insbesondere für den Ventilschieber eines Magentventils mit einem mit einem Gasgenerator für Airbags verbindbaren, magnetisch leitenden Gehäuse und in diesem angeordneten, eine Erregerspule aufweisenden Spulenkörper sowie einem verschiebbaren, durch eine Feder vorgespannten, mit dem Ventilschieber verbundenen Anker, soll so verbessert werden, daß sie äußerst verläßlich auch unter Einhaltung einer hohen Einstellgeschwindigkeit arbeitet. Dazu wird vorgeschlagen, daß der die Erregerwicklung aufweisende Spulenkörper zur offenen Seite des Gehäuses hin durch eine formangepaßte Metallabdeckung abgeschlossen ist, deren mittig vorgesehener hohlzylindrischer Teilbereich mit Spiel von einem Topf übergriffen ist, welcher den sich auf dem Anker abstützenden Ventilschieber führt.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung, insbesondere
für Ventilschieber von Magnetventilen, mit einem mit einem Gasgenerator für Air
bags verbindbaren, magnetisch leitenden Gehäuse und in diesem angeordneten,
eine Erregerspule aufweisenden Spulenkörper sowie einem verschiebbaren, durch
eine Feder vorgespannten, mit dem Ventilschieber verbundenen Anker.
Derartige elektromagnetische Antriebsvorrichtungen sind verbreitet benutzt, und
oft befindet sich das Ventil mit dem Gasgenerator für Airbags in einem gemein
schaftlichen Gehäuse. In einer Anzahl von Fällen allerdings wird eine spezielle
Montierbarkeit ebenso gewünscht wie eine ausgleichende Kopplung des Antriebes
mit dem Gasgenerator, insbesondere der Ausgleich eines Versatzes zwischen
Magnet-Ventil und Gasgenerator der bis jetzt noch nicht in ausreichender und
verläßlicher Art gegeben ist, ist erwünscht.
Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine elektromagnetische Antriebs
vorrichtung für Ventilschieber von Magnetventilen für Gasgeneratoren für Airbags
zu schaffen, die solchen speziellen Ansprüchen bei äußerster Verläßlichkeit und
auch unter Einhaltung hoher Einstellgeschwindigkeit zu genügen vermag.
Gelöst wird die Aufgabe mit den im Patentanspruch genannten Merkmalen. Diese
erlauben bei freizügiger Montierbarkeit eine sichere Abdeckung der wesentlichen
Teile des Antriebes ebenso wie die Möglichkeit des selbsttätigen Ausgleiches auf
tretender radialer Abweichungen des Antriebes gegen die Anschlußgeometrie des
Gasgenerators.
Die Erfindung weiterbildende, zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erläutert sind die Merkmale der Erfindung im einzelnen anhand der Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit einer dieses darstellenden Zeich
nung.
In der Figur ist ein tiefgezogenes, aus magnetisch leitfähigem Werkstoff beste
hendes Gehäuse 1 gezeigt, an das sich ein Anschlußring 2 anschließt. Das Ge
häuse 1 ist in eine nicht gezeigte Aufnahme eines Gasgenerators einschiebbar.
Mittels einer Schweißnaht 3 ist der Anschlußring 2 und damit das Gehäuse 1 mit
dem Gasgenerator verbindbar. Im Gehäuse 1 ist ein mit einer Erregerwicklung 4
ausgestatteter Spulenkörper 5 vorgesehen und zur Gehäuseöffnung hin durch
eine tiefgezogene Metallabdeckung 6 abgedeckt. Das Gehäuse ist auf seiner zum
Anschlußring 2 weisenden Seite mit einer Kunststoffeinspritzung 7 versehen, wel
che den Anschlußring 2 sowie die Metallabdeckung 6, den Kontakt 8 und das Ma
gnetjoch 9 festlegt sowie die Steckbuchse 10 bildet. Durch diese Einspritzung wird
die elektromagnetische Antriebsvorrichtung zur Seite des Anschlußringes 2 hin
ebenso abgedichtet verschlossen wie zur Gegenseite hin durch die Metallabdec
kung 6.
Um die Erregerwicklung 4 herum bildet sich bei deren Beaufschlagung ein Ma
gnetfeld im Kreise der Wandung des Gehäuses 1, des Magnetjoches 9, und, nach
Unterbrechung durch den Luftspalt, den Anker 11 zurück zum Gehäuse 1. Dieses
reicht an seinem inneren Ende durch Öffnungen des Spulenkörpers 5 und ist nur
durch radiale Schlitze 12 unterbrochen, die Stege des Spulenkörpers 5 aufneh
men und beim Einspritzen den Kunststoff 7 passieren lassen. Die die Schlitze be
grenzenden Stege enden vor der den Anker 11 führenden hohlzylindrischen Wan
dung der Metallabdeckung 6. Der Anker 11 weist an seinem unteren Ende einen
Innenflansch 13 auf, mit dem er einen Ventilschieber 14 zu betätigen vermag. Dieser
Ventilschieber 14 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und weist an ih
rem Außenmantel Rippen 15 mit auskragenden Endbereichen 16 auf. Die Endbe
reiche 16 dieser Rippen 15 liegen auf dem Innenflansch 13 des Ankers 11 auf und
werden gegen diesen mittels einer Druckfeder 17 vorgespannt, die sich auf einen
Federteller 18 abstützt, dessen ausgebördelter Rand Polflächen des Magnetjochs
9 übergreift und einerseits sich dort mechanisch abstützt, während er andererseits
als Antiklebblech wirkt.
Als wesentlich hat sich gezeigt, daß der Ventilschieber 14 auf dem Mantel eines
den Mittelzapfen 19 des Aufbaues übergreifenden und mit seinem Boden auf die
sem aufliegenden Topf 20 geführt ist, der einen größeren Durchmesser aufweist
als der Mittelzapfen 19 inklusive des ihn umgreifenden Bereiches der Metallab
deckung 6. Damit wird erreicht, daß der Ventilschieber 14 den axialen Bewegun
gen des Ankers 11 zwangsläufig und gegen die Kraft der Druckfeder 17 folgt und
daß der Ventilschieber 14 in radialer Hinsicht sauber auf dem Topf 20 geführt ist,
der sich jedoch in radialer Hinsicht auf dem Mittelzapfen 19 ebenso anzupassen
vermag wie die auskragenden Endbereiche der Rippen auf dem Innenflansch 13
des Ankers 11. Im Ausführungsbeispiel ist die Ventilhülse 21 in die Mündung des
Ventilschiebers 14 eingeschoben; der Ventilschieber 14 muß axial leichtgängig,
unter geringem Spiel, verschiebbar sein.
In jedem Falle ist die elektromagnetische Stellvorrichtung vor von außen kom
menden Einflüssen geschützt, läßt sich leicht montieren und ist in radialer Hinsicht
ausgleichsfähig. Störungen des Magnetflusses lassen sich vermeiden, indem die
Metallabdeckung 6, der Federteller 18 und der Topf 20 aus dünnem, nichtmagne
tischem Blech, bspw. aus einer Edelstahllegierung wie X 5 CrNi 18 20 bei 0,8 mm
Stärke, hergestellt werden.
1
Gehäuse
2
Anschlußring
3
Schweißnaht
4
Erregerwicklung
5
Spulenkörper
6
Metallabdeckung
7
Kunststoff-Einspritzung
8
Kontakt
9
Magnetjoch
10
Steckbuchse
11
Anker
12
radiale Schlitze
13
Innenflansch
14
Ventilschieber
15
Rippen
16
Endbereiche
17
Druckfeder
18
Federteller
19
Mittelzapfen
20
Topf
21
Ventilhülse
Claims (6)
1. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung insbesondere für den Ventilschie
ber (14) eines Magnetventiles, mit einem mit einem Gasgenerator für Air
bags verbindbaren, magnetisch leitenden Gehäuse (1) und in diesem an
geordneten, eine Erregerspule (4) aufweisenden Spulenkörper (5) sowie ei
nem verschiebbaren, durch eine Feder (17) vorgespannten, mit dem Ventil
schieber (14) verbundenen Anker (11),
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Erregerwicklung (4) aufweisende Spulenkörper (5) zur offenen
Seite des Gehäuses (1) hin durch eine formangepaßte Metallabdeckung (6)
abgeschlossen ist, deren mittig vorgesehener hohlzylindrischer Teilbereich
mit Spiel von einem Topf (20) übergriffen ist, welcher den sich auf dem An
ker (11) abstützenden Ventilschieber (14) führt.
2. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallabdeckung (6), ein die Feder (17) abstützender Federteller
(18) und/oder der Topf (20) aus dünnen, nicht magnetisierbarem Blech be
stehen.
3. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallabdeckung (6), der Federteller (18) und/oder der Topf (20)
Tiefziehteile sind.
4. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallabdeckung (6), der Federteller (18) und/oder der Topf (20)
aus einem Blech aus nichtmagnetischem Material, vorzugsweise nichtma
gnetischem Edelstahl, mit maximal 1,2 mm Stärke besteht.
5. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anker (11) an seinem unteren, dem Magnetspalt gegenüberliegen
den Ende mit einem nach innen weisenden Flansch (13) versehen ist und
der Ventilschieber (14) mit nach außen weisenden Rippen (15) ausgestattet
ist, deren untere Enden nach außen auskragende Ansätze (16) tragen, die
mittels der Druckfeder (17) gegen den Innenflansch (13) vorgespannt sind.
6. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das freie Ende der Druckfeder (17) von einem Federteller (18) aufge
nommen ist, dessen Rand sich auf der Polfläche des Magnetjoches (11)
diese übergreifend, abstützt.
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