EP1346379A1 - Electromagnet - Google Patents

Electromagnet

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Publication number
EP1346379A1
EP1346379A1 EP01994598A EP01994598A EP1346379A1 EP 1346379 A1 EP1346379 A1 EP 1346379A1 EP 01994598 A EP01994598 A EP 01994598A EP 01994598 A EP01994598 A EP 01994598A EP 1346379 A1 EP1346379 A1 EP 1346379A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
post
posts
electromagnet
electromagnet according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01994598A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Volker Nadenau
Thomas Kupfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1346379A1 publication Critical patent/EP1346379A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets

Definitions

  • the invention relates to an electromagnet according to the preamble of claim 1.
  • actuators designed as electromagnetically operated pressure control valves are used for transmission control, in which an electromagnet generates a magnetic force in order to carry out a hydraulic control function.
  • the relationship between the excitation current supplied to the solenoid coil and the modulated control pressure is described by the characteristic of the pressure control valve.
  • the characteristic curve runs continuously, is specified and forms the basis for application in the motor vehicle.
  • An essential characteristic of the characteristic is its slope. This slope is determined by the properties of the electromagnet. Fluctuations in the manufacturing tolerances of the individual parts of the electromagnet affect the magnetic flux and thus the Magnetic force, so that significant fluctuations in the slope of the characteristic curve can occur in the characteristics of the same actuators of a production series.
  • the electromagnet according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that only minor constructive changes to the magnet coil are provided to create the adjustment possibility for the subsequent influencing of the magnetic force inherent in the finished electromagnet, and no major structural interventions are made in the iron circuit of the electromagnet have to.
  • the winding packages lying between the posts can be made with different numbers of turns, by melting the corresponding posts in such a way that they weld to the winding wire, the magnetic force of the electromagnet can be reduced in a very finely graded manner.
  • the excitation winding is designed with a number of turns that is greater than the number of turns calculated for a design based on the design of the electromagnet Magnetic force is required. Then the required magnetic force is set on the finished electromagnet by targeted welding of the corresponding posts to the excitation winding. The welding is carried out using a laser beam. The posts melt and give a sufficiently large melting volume for secure welding.
  • one of the posts, and preferably the post wrapped around the end of the winding wire is welded to the end of the winding wire during the manufacture of the electromagnet, while at least one further of the other posts is only melted after the electromagnet has been completed for the purpose of adjusting the magnetic force , This reduces the adjustment time, since one post has to be melted less for adjustment purposes.
  • the electrical connection between the posts is made by a web made of electrically conductive material, whereby the posts are combined to form a one-piece post strip.
  • a post strip can be fastened in a simple manner to the coil body of the magnet coil, for example in that the web of the post strip is also injected during the manufacturing process for the coil body.
  • the web is injected in a spool-like configuration of the coil body receiving the excitation winding into one of the flanges of the coil body delimiting the excitation winding at the end so that the posts protrude radially on the flange circumference.
  • the windings wrapping around the posts are in the uppermost layer in the end region of the excitation winding.
  • an opening which is congruent with the post strip is present in the housing according to an advantageous embodiment of the invention.
  • This opening in the housing enables access to the radially aligned posts on the flange of the coil body.
  • the housing opening is sealed with a casting compound, preferably epoxy resin.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section of an electromagnetically operated pressure control valve for transmission control of automatic transmissions in
  • Motor vehicles 2 shows a detail of a perspective view of a coil body of the magnet coil of the electromagnet in FIG. 1,
  • FIG. 3 is a perspective view of an enlarged detail of a post strip on the coil former according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a section of the excitation winding of the magnet coil of the electromagnet in FIG. 1 with a pin strip according to FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a detail of a perspective view of the pressure regulating valve in FIG. 1.
  • the pressure control valve shown in longitudinal section in FIG. 1 has an electromagnet 10 and a proportional valve designed as a 3/3-way valve 11, which is fixed on the end face of the electromagnet 10.
  • the valve connections are labeled P, A and T. They are controlled by a control slide 12 designed as a double piston slide, which is actuated by the electromagnet 10.
  • the electromagnet 10 has a magnet coil 13, a magnet core 14, a movable armature 16 opposite the magnet core 14 while leaving an air gap 15 and a magnet armature 13 and armature 16 enclosing it Housing 17 made of ferromagnetic material, which together with the magnetic core 14 forms the iron circuit of the electromagnet 10.
  • the electromagnet 10 sits axially immovably on a push rod 121 of the control slide 12, the control slide 12 being guided axially displaceably on the one hand with one of the control pistons 122 in a central bore 19 in the valve body 18 and on the other hand with the slide rod 121 in a central bore 20 of the magnetic core 14 ,
  • a compression spring 21 held on the slide rod 121 is supported on the one hand on the magnetic core 14 and on the other hand on
  • Armature 16 and forms a return spring for the armature 16, the spring force of which is opposite to the magnetic force generated by the electromagnet 10.
  • the armature 16 is applied by the compression spring 21 to a stop in the housing 17, which in the
  • Embodiment of FIG. 1 is formed by the valve body 18 of the 3/3-way valve 11 fixed by flanging on the housing 17.
  • the magnetic coil 13 consists of a coil body 22 and an excitation winding 23 received by the coil body 22, which consists of an insulated winding wire 24, e.g.
  • the spool body 22 which is designed in the manner of a thread spool and is injection-molded from plastic, has a cylindrical middle part 221, on which the excitation winding 23 is wound, and two flanges 222 arranged at the end of the middle part 221, which cover the end faces of the excitation winding 23.
  • the Coil body 22 is placed on the magnetic core 14 and enclosed by the housing 17.
  • the entire magnetic coil 13 can be extrusion-coated with a plastic layer 25.
  • the winding start and the winding end of the field winding 23 are provided with connection flags via which the field winding 23 is energized.
  • These adjustment means comprise a plurality of freely projecting posts 26 made of electrically conductive material, which are arranged on the magnet coil 13 and can be melted by means of laser welding and thereby deliver a sufficiently large melting volume for a weld. As illustrated in the schematic illustration of the field winding 23 in FIG. 4, the insulated winding wire 24 is guided around one of the posts 26 in selected turns of the field winding 23.
  • the electrical connection of the posts 26 to one another is established by a web 27, on which the posts 26 are integrally formed.
  • the web 27 forms with the posts 26 a post strip 28 which is curved in an arc and is fastened to the bobbin 22.
  • the selected turns of the excitation winding 23, in which the winding wire 24 is guided around each of the posts 26, lie in the uppermost winding position in the end region of the excitation winding 23, the winding end with the last post 26 in the post strip 28, in FIG. 4 Designated 261, can be welded during the manufacture of the magnetic coil 13.
  • the welding of the post 261 takes place by laser action on the post 261, whereby the post 261 melts and provides a sufficiently large melting volume so that the winding wire 24 is reliably conductively connected to the post 261 through the winding wire insulation.
  • the excitation winding 23 can also be carried out in such a way that a plurality of turns or turns packages with different numbers of turns are present between the posts 26.
  • the electromagnet 10 for designed a required magnetic force
  • the excitation winding 23 of the magnet coil 13 is designed with a somewhat larger number of turns than is theoretically required in order to achieve the required magnetic force with a corresponding energization of the magnet coil 13.
  • an opening 29 congruent with the post strip 28 is present in the housing 17 through which, as shown in FIG through all the posts 26 are accessible for laser welding.
  • opening 29 is sealed with a potting compound, for example with an epoxy resin.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment of the electromagnet 10 described. It is therefore not necessary that the turns in which the winding wire 24 wraps around the posts 26 of the post strip 28 must be arranged in the end region of the excitation winding 23. Rather, the post strip 28 can be in any area of the field winding 23, always at least two
  • Posts 26 must be treated by laser welding in order to connect them electrically conductively to one turn of the excitation winding 23.
  • the field winding 23 is then always reduced by the number of turns between the two posts 26, so that the magnetic force is correspondingly reduced by the reduced number of turns of the field winding 23.

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Abstract

The invention relates to an electromagnet (10) with a magnet coil (13), comprising an exciter winding (23) made from an insulated winding wire (24), a magnet core (14), a moving armature (16), lying opposite the magnet core (14) and a return spring (23), engaging with said armature (16). Fusible studs (26), electrically connected to each other and made from electrically conducting material, are arranged on the magnet coil (13), for the subsequent adjustment of the magnetic force supplied by the complete electromagnet (10). The winding wire (24) runs around each of the posts (26) in selected turns of the exciter winding (23). At least two posts (26) are melted, such as to form a reliable bond with the winding wire (24) through the wire insulation thereof, for adjustment of the desired magnetic force.

Description

Elektromagnetelectromagnet
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Elektromagneten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnet according to the preamble of claim 1.
Bei Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen werden zur Getriebesteuerung als elektromagnetisch betätigte Druckregelventile ausgebildete Aktuatoren eingesetzt, bei denen ein Elektromagnet eine Magnetkraft erzeugt, um eine hydraulische Regelfunktion durchzuführen. Die Abhängigkeit zwischen dem der Magnetspule zugeführten Erregerstrom und dem ausgesteuerten Regeldruck wird durch die Kennlinie des Druckregelventils beschrieben. Die Kennlinie verläuft stetig, ist spezifiziert und bildet die Grundlage für die Applikation im Kraftfahrzeug. Ein wesentliches Merkmal der Kennlinie ist ihre Steigung. Diese Steigung wird durch die Eigenschaften des Elektromagneten bestimmt. Schwankungen in den Fertigungstoleranzen der Einzelteile des Elektromagneten wirken sich aber auf den Magnetfluß und damit auf die Magnetkraft aus, so daß in den Kennlinien gleicher Aktuatoren einer Fertigungsserie erhebliche Schwankungen in der Kennliniensteigung auftreten können.In automatic transmissions of motor vehicles, actuators designed as electromagnetically operated pressure control valves are used for transmission control, in which an electromagnet generates a magnetic force in order to carry out a hydraulic control function. The relationship between the excitation current supplied to the solenoid coil and the modulated control pressure is described by the characteristic of the pressure control valve. The characteristic curve runs continuously, is specified and forms the basis for application in the motor vehicle. An essential characteristic of the characteristic is its slope. This slope is determined by the properties of the electromagnet. Fluctuations in the manufacturing tolerances of the individual parts of the electromagnet affect the magnetic flux and thus the Magnetic force, so that significant fluctuations in the slope of the characteristic curve can occur in the characteristics of the same actuators of a production series.
Bei einer bekannten elektromagnetischen Stelleinrichtung mit einem Proportionalmagneten zur Betätigung von Proportionalventilen (EP 0 464 370 Bl) hat man zur Beseitigung des negativen Einflusses von Fertigungsstreuungen und Permeabilitätsunterschieden des Magnetmaterials auf die Magnetkraft des Proportionalmagneten und damit auf dieIn a known electromagnetic actuating device with a proportional magnet for actuating proportional valves (EP 0 464 370 Bl), one has to eliminate the negative influence of production variations and permeability differences of the magnetic material on the magnetic force of the proportional magnet and thus on the
Steigung der Ventilkennlinie technische Maßnahmen getroffen, um nach Zusammenbau des Elektromagneten den magnetischen Widerstand im Magnetkreis in Grenzen verändern und so die Elektromagnete aus der gleichen Fertigungsreihe bezüglich ihrer Magnetkraft nachträglich justieren zu können. Hierzu ist eine verschiebbare Einstellhülse aus magnetisch leitendem Material auf das Ende eines den beweglichen Anker aufnehmenden, einen Teil des Eisenkreises des Elektromagneten bildenden Druckrohrs aufgesetzt. Durch Verschieben der Einstellhülse kann die Überdeckung zwischen der Einstellhülse und dem Druckrohr und somit der dem magnetischen Fluß entgegenstehende magnetische Widerstand geändert werden. Das Maß der Überdeckung bestimmt die Höhe des magnetischen. Übergangswiderstandes und beeinflußt damit den Gesamtwiderstand. Wird die Überdeckung Null oder negativ, entstehen starke Streuflüsse, und die am Anker angreifende Magnetkraft sinkt erheblich. Vorteile der ErfindungSlope of the valve characteristic, technical measures have been taken in order to change the magnetic resistance in the magnetic circuit within limits after assembling the electromagnet and thus to be able to subsequently adjust the electromagnets from the same production series with regard to their magnetic force. For this purpose, a displaceable adjusting sleeve made of magnetically conductive material is placed on the end of a pressure tube which receives the movable armature and forms part of the iron circuit of the electromagnet. By moving the adjusting sleeve, the overlap between the adjusting sleeve and the pressure tube and thus the magnetic resistance opposing the magnetic flux can be changed. The degree of coverage determines the amount of magnetic. Contact resistance and thus influences the total resistance. If the overlap becomes zero or negative, strong stray fluxes occur and the magnetic force acting on the armature drops considerably. Advantages of the invention
Der erfindungsgemäße Elektromagnet mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß zur Schaffung der Justiermöglichkeit für die nachträgliche Beeinflussung der dem fertigen Elektromagneten eigenen Magnetkraft nur kleinere konstruktive Änderungen an der Magnetspule vorgesehen und keine demgegenüber wesentlich größeren konstruktiven Eingriffe in den Eisenkreis des Elektromagnetens vorgenommen werden müssen. Durch Verschweißen von mindestens zwei der von jeweils einer Windung der Erregerwicklung umschlossenen Pfosten mit dem jeweiligen den Pfosten umschließenden Wickeldrahtabschnitt wird der zwischen den beiden mit den Pfosten verschweißten Wickeldrahtabschnitten liegende Teil der Erregerwicklung kurzgeschlossen, so daß aufgrund der verringerten Windungszahl der Erregerwicklung die Magnetkraft sinkt. Je nach Anzahl der zwischen zwei aufgeschweißten Pfosten liegenden Windungen kann die Magnetkraft mehr oder weniger verringert werden. Da mehrere Pfosten vorhanden sind die zwischen den Pfosten liegenden Windungspakete mit unterschiedlichen Windungszahlen ausgeführt werden können, kann durch das Aufschmelzen der entsprechenden Pfosten derart, daß diese mit dem Wickeldraht verschweißen, die Magnetkraft des Elektromagneten sehr feinstufig verringert werden.The electromagnet according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that only minor constructive changes to the magnet coil are provided to create the adjustment possibility for the subsequent influencing of the magnetic force inherent in the finished electromagnet, and no major structural interventions are made in the iron circuit of the electromagnet have to. By welding at least two of the posts enclosed by one turn of the excitation winding to the respective winding wire section surrounding the post, the part of the excitation winding lying between the two winding wire sections welded to the posts is short-circuited, so that the magnetic force drops due to the reduced number of turns of the excitation winding. Depending on the number of turns between two welded posts, the magnetic force can be more or less reduced. Since there are several posts, the winding packages lying between the posts can be made with different numbers of turns, by melting the corresponding posts in such a way that they weld to the winding wire, the magnetic force of the electromagnet can be reduced in a very finely graded manner.
Um auch Fertigungstoleranzen zu kompensieren, die eine kleinere als die geforderte Magnetkraft zur Folge haben, wird die Erregerwicklung mit einer Windungszahl ausgeführt, die größer ist als die Windungszahl, die für eine aufgrund der konstruktiven Auslegung des Elektromagneten vorausberechnete Magnetkraft erforderlich ist. Anschließend wird am endgefertigten Elektromagneten durch gezieltes Verschweißen der entsprechenden Pfosten mit der Erregerwicklung die geforderte Magnetkraft eingestellt. Das Verschweißen wird mittels eines Laserstrahls vorgenommen. Dabei schmelzen die Pfosten auf und geben ein genügend großes Schmelzvolumen für eine sichere Verschweißung.In order to also compensate for manufacturing tolerances that result in a magnetic force that is smaller than the required, the excitation winding is designed with a number of turns that is greater than the number of turns calculated for a design based on the design of the electromagnet Magnetic force is required. Then the required magnetic force is set on the finished electromagnet by targeted welding of the corresponding posts to the excitation winding. The welding is carried out using a laser beam. The posts melt and give a sufficiently large melting volume for secure welding.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Elektromagneten möglich.The measures listed in the further claims allow advantageous developments and improvements of the electromagnet specified in claim 1.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird einer der Pfosten, und zwar vorzugsweise der mit dem Wickeldrahtende umschlungene Pfosten, bereits bei der Fertigung des Elektromagneten mit dem Wickeldrahtende verschweißt, während mindestens ein weiterer der übrigen Pfosten erst nach Fertigstellung des Elektromagneten zwecks Justierung der Magnetkraft aufgeschmolzen wird. Dies reduziert die Justierzeit, da zu Justierzwecken ein Pfosten weniger aufgeschmolzen werden muß.According to an advantageous embodiment of the invention, one of the posts, and preferably the post wrapped around the end of the winding wire, is welded to the end of the winding wire during the manufacture of the electromagnet, while at least one further of the other posts is only melted after the electromagnet has been completed for the purpose of adjusting the magnetic force , This reduces the adjustment time, since one post has to be melted less for adjustment purposes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Verbindung zwischen den Pfosten durch einen Steg aus elektrisch leitendem Material hergestellt, wodurch die Pfosten zu einer einstückigen Pfostenleiste zusammengefaßt sind. Eine solche Pfostenleiste läßt sich in einfacher Weise am Spulenkörper der Magnetspule befestigen, beispielsweise dadurch, daß der Steg der Pfostenleiste beim Fertigungsvorgang für den Spulenkörper mit eingespritzt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Steg bei einer garnrollenartigen Ausbildung des die Erregerwicklung aufnehmenden Spulenkörpers in einen der die Erregerwicklung stirnseitig begrenzenden Flansche des Spulenkörpers so eingespritzt, daß die Pfosten am Flanschumfang radial abstehen. Bei einer mehrlagig gewickelten Erregerwicklung liegen dann die die Pfosten umschlingenden Windungen in der obersten Lage im Endbereich der Erregerwicklung.According to an advantageous embodiment of the invention, the electrical connection between the posts is made by a web made of electrically conductive material, whereby the posts are combined to form a one-piece post strip. Such a post strip can be fastened in a simple manner to the coil body of the magnet coil, for example in that the web of the post strip is also injected during the manufacturing process for the coil body. According to a preferred embodiment of the invention, the web is injected in a spool-like configuration of the coil body receiving the excitation winding into one of the flanges of the coil body delimiting the excitation winding at the end so that the posts protrude radially on the flange circumference. In the case of a multi-layer wound excitation winding, the windings wrapping around the posts are in the uppermost layer in the end region of the excitation winding.
Da üblicherweise die Magnetspule von einem Gehäuse umgeben ist, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung im Gehäuse ein mit der Pfostenleiste kongruenter Durchbruch vorhanden. Durch diesen Durchbruch im Gehäuse ist der Zugang zu den radial ausgerichteten Pfosten am Flansch des Spulenkörpers möglich. Nach dem Justiervorgang durch Verschweißen eines entsprechenden Pfostens mit dem ihn umschlingenden Wickeldrahtabschnitt wird der Gehäusedurchbruch mit einer Vergußmasse, vorzugsweise Epoxidharz, verschlossen.Since the magnet coil is usually surrounded by a housing, an opening which is congruent with the post strip is present in the housing according to an advantageous embodiment of the invention. This opening in the housing enables access to the radially aligned posts on the flange of the coil body. After the adjustment process by welding a corresponding post to the winding wire section wrapping around it, the housing opening is sealed with a casting compound, preferably epoxy resin.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines elektromagnetisch betätigten Druckregelventils zur Getriebesteuerung von Automatikgetrieben inFig. 1 shows a longitudinal section of an electromagnetically operated pressure control valve for transmission control of automatic transmissions in
Kraftfahrzeugen, Fig. 2 ausschnittweise eine perspektivische Darstellung eines Spulenkörpers der Magnetspule des Elektromagneten in Fig. 1,Motor vehicles 2 shows a detail of a perspective view of a coil body of the magnet coil of the electromagnet in FIG. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer vergrößerten Einzelheit einer Pfostenleiste am Spulenkörper gemäß Fig. 2,3 is a perspective view of an enlarged detail of a post strip on the coil former according to FIG. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Erregerwicklung der Magnetspule des Elektromagneten in Fig. 1 mit Pfostenleiste gemäß Fig. 2,4 shows a schematic illustration of a section of the excitation winding of the magnet coil of the electromagnet in FIG. 1 with a pin strip according to FIG. 2,
Fig. 5 ausschnittweise eine perspektivische Ansicht des Druckregelventils in Fig. 1.5 shows a detail of a perspective view of the pressure regulating valve in FIG. 1.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Das in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Druckregelventil weist einen Elektromagneten 10 und ein als 3/3-Wegeventil 11 ausgebildetes Proportionalventil auf, das an der Stirnseite des Elektromagneten 10 festgelegt ist. Die Ventilanschlüsse sind mit P, A und T bezeichnet. Sie werden von einem als Doppelkolben-Schieber ausgebildeten Steuerschieber 12 gesteuert, der von dem Elektromagneten 10 betätigt wird.The pressure control valve shown in longitudinal section in FIG. 1 has an electromagnet 10 and a proportional valve designed as a 3/3-way valve 11, which is fixed on the end face of the electromagnet 10. The valve connections are labeled P, A and T. They are controlled by a control slide 12 designed as a double piston slide, which is actuated by the electromagnet 10.
Der Elektromagnet 10 weist eine Magnetspule 13, einen Magnetkern 14, einen dem Magnetkern 14 unter Belassung eines Luftspaltes 15 gegenüberliegenden, beweglichen Anker 16 sowie ein die Magnetspule 13 und den Anker 16 umschließendes Gehäuse 17 aus ferromagnetischem Material auf, das zusammen mit dem Magnetkern 14 den Eisenkreis des Elektromagneten 10 bildet. Der Elektromagnet 10 sitzt axial unverschieblich auf einer Schiebestange 121 des Steuerschiebers 12, wobei der Steuerschieber 12 einerseits mit einem der Steuerkolben 122 in einer zentralen Bohrung 19 im Ventilkörper 18 und andererseits mit der Schieberstange 121 in einer zentralen Bohrung 20 des Magnetkerns 14 axial verschieblich geführt ist. Eine auf der Schieberstange 121 gehaltene Druckfeder 21 stützt sich einerseits am Magnetkern 14 und anderseits amThe electromagnet 10 has a magnet coil 13, a magnet core 14, a movable armature 16 opposite the magnet core 14 while leaving an air gap 15 and a magnet armature 13 and armature 16 enclosing it Housing 17 made of ferromagnetic material, which together with the magnetic core 14 forms the iron circuit of the electromagnet 10. The electromagnet 10 sits axially immovably on a push rod 121 of the control slide 12, the control slide 12 being guided axially displaceably on the one hand with one of the control pistons 122 in a central bore 19 in the valve body 18 and on the other hand with the slide rod 121 in a central bore 20 of the magnetic core 14 , A compression spring 21 held on the slide rod 121 is supported on the one hand on the magnetic core 14 and on the other hand on
Anker 16 ab und bildet eine Rückstellfeder für den Anker 16, deren Federkraft der vom Elektromagneten 10 erzeugten Magnetkraft entgegengerichtet ist. Bei unerregtem Elektromagneten 10 ist der Anker 16 durch die Druckfeder 21 an einem Anschlag im Gehäuse 17 angelegt, der imArmature 16 and forms a return spring for the armature 16, the spring force of which is opposite to the magnetic force generated by the electromagnet 10. When the electromagnet 10 is not energized, the armature 16 is applied by the compression spring 21 to a stop in the housing 17, which in the
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 von dem durch Umbördelung an dem Gehäuse 17 festgelegten Ventilkörper 18 des 3/3- Wegeventils 11 gebildet ist. Eine dabei zwischen Ventilkörper 18 und Gehäuse 17 randseitig eingespannte und mittig mit dem Anker 16 verbundene Membran 30 dichtet das 3/3-Wegeventil 11 gegenüber dem Elektromagneten 10 ab.Embodiment of FIG. 1 is formed by the valve body 18 of the 3/3-way valve 11 fixed by flanging on the housing 17. A membrane 30 clamped between the valve body 18 and the housing 17 and centrally connected to the armature 16 seals the 3/3-way valve 11 from the electromagnet 10.
Die Magnetspule 13 besteht aus einem Spulenkörper 22 und einer vom Spulenkörper 22 aufgenommenen Erregerwicklung 23, die mehrlagig aus einem isolierten Wickeldraht 24, z.B.The magnetic coil 13 consists of a coil body 22 and an excitation winding 23 received by the coil body 22, which consists of an insulated winding wire 24, e.g.
Kupferlackdraht, gewickelt ist. Der nach Art einer Garnrolle ausgeführte, aus Kunststoff gespritzte Spulenkörper 22 weist ein zylinderförmiges Mittelteil 221, auf dem die Erregerwicklung 23 aufgewickelt ist, und zwei am Ende des Mittelteils 221 angeordnete Flansche 222 auf, die die Stirnseiten der Erregerwicklung 23 überdecken. Der Spulenkörper 22 ist auf den Magnetkern 14 aufgesetzt und von dem Gehäuse 17 umschlossen. Zusätzlich kann die gesamte Magnetspule 13 mit einer KunststoffSchicht 25 umspritzt sein. Wie hier nicht weiter dargestellt ist, sind der Wickelanfang und das Wickelende der Erregerwicklung 23 mit Anschluß fahnen versehen, über welche die Erregerwicklung 23 bestromt wird.Enamelled copper wire is wound. The spool body 22, which is designed in the manner of a thread spool and is injection-molded from plastic, has a cylindrical middle part 221, on which the excitation winding 23 is wound, and two flanges 222 arranged at the end of the middle part 221, which cover the end faces of the excitation winding 23. The Coil body 22 is placed on the magnetic core 14 and enclosed by the housing 17. In addition, the entire magnetic coil 13 can be extrusion-coated with a plastic layer 25. As is not shown here, the winding start and the winding end of the field winding 23 are provided with connection flags via which the field winding 23 is energized.
Infolge von Fertigungsstreuungen in den Toleranzen der Einzelbauteile des Elektromagneten 10 und Permeabilitätsschwankungen im Eisenmaterial unterliegt dessen Magnetkraft innerhalb einer Fertigungsserie unvermeidlichen Streuungen, die sich negativ auf die Kennlinie des Druckregelventils auswirken. Um diese Streuungen der Magnetkraft zu kompensieren, sind am Elektromagneten 10 Justiermittel vorgesehen, mit welchen eine nachträgliche Justierung des Elektromagneten 10 bezüglich der von ihm erzeugten Magnetkraft nach der Montage des Elektromagneten 10 bzw. nach dem Zusammenbau des Elektromagneten 10 mit dem 3/3- Wegeventil 11 vorgenommen werden kann. Diese Justiermittel umfassen mehrere, frei auskragende Pfosten 26 aus elektrisch leitendem Material, die an der Magnetspule 13 angeordnet und mittels Laserschweißen aufschmelzbar sind und dabei ein genügend großes Schmelzvolumen für eine Verschweißung liefern. Wie in der schematisierten Darstellung der Erregerwicklung 23 in Fig. 4 illustriert ist, ist in ausgewählten Windungen der Erregerwicklung 23 der isolierte Wickeldraht 24 um je einen der Pfosten 26 herumgeführt .As a result of production variations in the tolerances of the individual components of the electromagnet 10 and fluctuations in permeability in the iron material, its magnetic force is subject to unavoidable variations within a production series, which have a negative effect on the characteristic curve of the pressure control valve. In order to compensate for this variation in the magnetic force, adjustment means are provided on the electromagnet 10, with which a subsequent adjustment of the electromagnet 10 with respect to the magnetic force generated by it after the assembly of the electromagnet 10 or after the assembly of the electromagnet 10 with the 3/3-way valve 11 can be made. These adjustment means comprise a plurality of freely projecting posts 26 made of electrically conductive material, which are arranged on the magnet coil 13 and can be melted by means of laser welding and thereby deliver a sufficiently large melting volume for a weld. As illustrated in the schematic illustration of the field winding 23 in FIG. 4, the insulated winding wire 24 is guided around one of the posts 26 in selected turns of the field winding 23.
Wie in Fig. 4 schematisch angedeutet und in Fig. 2 und 3 konstruktiv ausgeführt ist, ist die elektrische Verbindung der Pfosten 26 untereinander durch einen Steg 27 hergestellt, an dem die Pfosten 26 einstückig angeformt sind. Der Steg 27 bildet mit den Pfosten 26 eine Pfostenleiste 28, die bogenförmig gekrümmt und an dem Spulenkörper 22 befestigt ist. Wie in der ausschnittweisen Darstellung des Spulenkörpers 22 in Fig. 2 zu sehen ist, wird dieAs indicated schematically in FIG. 4 and constructed in FIGS. 2 and 3, the electrical connection of the posts 26 to one another is established by a web 27, on which the posts 26 are integrally formed. The web 27 forms with the posts 26 a post strip 28 which is curved in an arc and is fastened to the bobbin 22. As can be seen in the detail of the coil body 22 in FIG. 2, the
Pfostenleiste 28 am Spulenkörper 22 dadurch befestigt, daß der Steg 27 beim Spritzen des Spulenkörpers 22 in den Flansch 222 mit eingespritzt wird, wobei die Pfostenleiste 28 so ausgerichtet ist, daß die Pfosten 26 im wesentlich radial am Umfang des Flansches 222 abstehen. Die ausgewählten Windungen der Erregerwicklung 23, in welchen der Wicklungsdraht 24 um je einen der Pfosten 26 herumgeführt ist, liegen in der obersten Wickellage im Endbereich der Erregerwicklung 23, wobei das Wicklungsende mit dem in der Pfostenleiste 28 letzten Pfosten 26, in Fig. 4 mit 261 bezeichnet, gleich bei der Fertigung der Magnetspule 13 verschweißt werden kann. Das Verschweißen des Pfosten 261 erfolgt durch Lasereinwirkung auf den Pfosten 261, wodurch der Pfosten 261 aufschmilzt und ein genügend großes Schmelzvolumen zur Verfügung stellt, so daß der Wickeldraht 24 durch die Wickeldrahtisolation hindurch zuverlässig mit dem Pfosten 261 elektrisch leitend verbunden wird.Post strip 28 fastened to the bobbin 22 in that the web 27 is also injected into the flange 222 when the bobbin 22 is sprayed, the post strip 28 being oriented such that the posts 26 project substantially radially on the circumference of the flange 222. The selected turns of the excitation winding 23, in which the winding wire 24 is guided around each of the posts 26, lie in the uppermost winding position in the end region of the excitation winding 23, the winding end with the last post 26 in the post strip 28, in FIG. 4 Designated 261, can be welded during the manufacture of the magnetic coil 13. The welding of the post 261 takes place by laser action on the post 261, whereby the post 261 melts and provides a sufficiently large melting volume so that the winding wire 24 is reliably conductively connected to the post 261 through the winding wire insulation.
In dem in Fig. 4 schematisch dargestellten letzten Wicklungsabschnitt der Erregerwicklung 23 ist jeweils zwischen einer Windung, in der der Wickeldraht 24 um einen Pfosten 26 herumgeführt ist, nur eine einzige Windung vorhanden. Selbstverständlich kann die Erregerwicklung 23 auch so ausgeführt werden, daß zwischen den Pfosten 26 mehrere Windungen oder Windungspakete mit unterschiedlicher Windungszahl vorhanden sind. Ist der Elektromagnet 10 für eine geforderte Magnetkraft ausgelegt, so wird die Erregerwicklung 23 der Magnetspule 13 mit einer etwas größeren Windungszahl ausgeführt, als theoretisch erforderlich ist, um die geforderte Magnetkraft bei entsprechender Bestromung der Magnetspule 13 zu erreichen. Nach dem Zusammenbau des Elektromagneten 10 und ggf. nach dessen Verbindung mit dem 3/3-Wegeventil 11 wird nunmehr der Elektromagnet 10 bezüglich seiner Magnetkraft justiert, indem ein geeigneter Pfosten 26 mittels eines darauf gerichteten Laserstrahls aufgeschmolzen wird, so daß Pfosten 26 undIn the last winding section of the excitation winding 23, which is shown schematically in FIG. 4, there is only a single turn between a turn in which the winding wire 24 is guided around a post 26. Of course, the excitation winding 23 can also be carried out in such a way that a plurality of turns or turns packages with different numbers of turns are present between the posts 26. Is the electromagnet 10 for designed a required magnetic force, the excitation winding 23 of the magnet coil 13 is designed with a somewhat larger number of turns than is theoretically required in order to achieve the required magnetic force with a corresponding energization of the magnet coil 13. After assembling the electromagnet 10 and possibly after connecting it to the 3/3-way valve 11, the electromagnet 10 is now adjusted with respect to its magnetic force by melting a suitable post 26 by means of a laser beam directed thereon, so that posts 26 and
Wickeldraht 24 durch die Drahtisolation hindurch miteinander sicher verschmelzen und eine elektrische Verbindung zwischen dem Wicklungsabschnitt und der Pfostenleiste 28 entsteht. Alle Windungen, die sich nunmehr zwischen diesem derart behandelten Pfosten 26 und dem letzten Pfosten 261 in der Pfostenleiste 28 befinden, sind kurzgeschlossen, und die Magnetkraft des Elektromagneten 10 ist entsprechend der reduzierten Windungszahl verringert. Durch Aufschweißen weiterer Pfosten 26 kann die Magnetkraft schrittweise verringert werden, bis die gewünschte Steigung der Kennlinie des Druckregelventils erreicht ist.Melt the winding wire 24 securely through the wire insulation and an electrical connection between the winding section and the post strip 28 is created. All turns, which are now located between this post 26 treated in this way and the last post 261 in the post strip 28, are short-circuited, and the magnetic force of the electromagnet 10 is reduced in accordance with the reduced number of turns. By welding additional posts 26, the magnetic force can be gradually reduced until the desired slope of the characteristic of the pressure control valve is reached.
Um nach dem kompletten Zusammenbau des Elektromagneten 10 den Zugang zu den am Flansch 222 des Spulenkörpers 22 radial abstehenden Pfosten 26 zu gewährleisten, ist - wie in Fig. 5 dargestellt ist - im Gehäuse 17 ein mit der Pfostenleiste 28 kongruenter Durchbruch 29 vorhanden, durch den hindurch alle Pfosten 26 für das Laserverschweißen zugänglich sind. Selbstverständlich ist bei Umspritzung der Magnetspule 13 mit Kunststoff der Bereich der Pfostenleiste 28 in der Kunststoffschicht 25 ausgespart. Nach Justieren des Elektromagneten 10 wird der Durchbruch 29 mit einer Vergußmasse, z.B. mit einem Epoxidharz, verschlossen.In order to ensure access to the posts 26 which protrude radially from the flange 222 of the coil body 22 after the complete assembly of the electromagnet 10, an opening 29 congruent with the post strip 28 is present in the housing 17 through which, as shown in FIG through all the posts 26 are accessible for laser welding. Of course, when the magnetic coil 13 is encapsulated with plastic, the area of the post strip 28 in the plastic layer 25 is left out. After adjusting the Electromagnet 10, opening 29 is sealed with a potting compound, for example with an epoxy resin.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel des Elektromagneten 10 beschränkt. So ist es nicht notwendig, daß die Windungen, in welchen der Wicklungsdraht 24 die Pfosten 26 der Pfostenleiste 28 umschlingt, im Endbereich der Erregerwicklung 23 angeordnet sein muß. Vielmehr kann die Pfostenleiste 28 in jedem Bereich der Erregerwicklung 23 liegen, wobei immer mindestens zweiThe invention is not limited to the exemplary embodiment of the electromagnet 10 described. It is therefore not necessary that the turns in which the winding wire 24 wraps around the posts 26 of the post strip 28 must be arranged in the end region of the excitation winding 23. Rather, the post strip 28 can be in any area of the field winding 23, always at least two
Pfosten 26 durch Laserschweißung behandelt werden müssen, um sie jeweils mit einer Windung der Erregerwicklung 23 elektrisch leitend zu verbinden. Die Erregerwicklung 23 wird dann immer um die zwischen den beiden Pfosten 26 liegende Anzahl von Windungen verkleinert, so daß durch die reduzierte Windungszahl der Erregerwicklung 23 die Magnetkraft entsprechend reduziert ist. Posts 26 must be treated by laser welding in order to connect them electrically conductively to one turn of the excitation winding 23. The field winding 23 is then always reduced by the number of turns between the two posts 26, so that the magnetic force is correspondingly reduced by the reduced number of turns of the field winding 23.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Elektromagnet mit einer Magnetspule (14), die eine aus einem isolierten Wickeldraht (24) gewickelte Erregerwicklung (23) aufweist, mit einem Magnetkern (14), mit einem den Magnetkern (14) mit Luftspaltabstand gegenüberliegenden, beweglichen Anker (16) und mit einer am Anker (16) angreifenden Rückstellfeder (21), deren Federkraft der Magnetkraft entgegengerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Magnetspule (14) mehrere, untereinander elektrisch leitend verbundene, aufschmelzbare Pfosten (26) aus elektrisch leitendem Material angeordnet sind und daß in ausgewählten1. Electromagnet with a magnetic coil (14) which has an excitation winding (23) wound from an insulated winding wire (24), with a magnetic core (14), with a magnetic core (14) with an air gap distance, movable armature (16) and with a return spring (21) acting on the armature (16), the spring force of which is directed counter to the magnetic force, characterized in that a plurality of fusible posts (26) made of electrically conductive material, which are electrically conductively connected to one another, are arranged on the magnet coil (14) and in that in selected
Windungen der Erregerwicklung (23) der Wickeldraht (24) um je einen der Pfosten (26) herumgeführt ist.Windings of the excitation winding (23) of the winding wire (24) are guided around one of the posts (26).
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Pfosten (26), vorzugsweise der Pfosten2. Electromagnet according to claim 1, characterized in that one of the posts (26), preferably the post
(261), der im Wicklungsverlauf der ersten oder letzten, einen Pfosten (26) umlaufenden Windung zugeordnet ist, mit dem ihn umschlingenden Wickeldrahtabschnitt durch dessen Drahtisolation hindurch elektrisch leitend verschweißt ist. (261), which is assigned in the course of the winding to the first or last turn surrounding a post (26), to which the winding wire section wrapping around it is electrically conductively welded through its wire insulation.
3. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Pfosten (261) angeschweißte3. Electromagnet according to claim 2, characterized in that the welded to the post (261)
Wickeldrahtabschnitt das Wickelende der Erregerwicklung (23) bildet.Winding wire section forms the winding end of the excitation winding (23).
4. Elektromagnet nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ausgewählter weiterer Pfosten (26) mit dem ihn umschlingenden Wickeldrahtabschnitt durch dessen Drahtisolierung hindurch elektrisch leitend verschweißt ist.4. Electromagnet according to claim 2 or 3, characterized in that at least one selected further post (26) is electrically conductively welded to the winding wire section wrapping around it through the wire insulation thereof.
5. Elektromagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (23) mit einer Windungszahl ausgeführt ist, die größer ist als die für eine geforderte Magnetkraft sich errechnende Windungszahl.5. Electromagnet according to claim 4, characterized in that the excitation winding (23) is designed with a number of turns which is greater than the number of turns calculated for a required magnetic force.
6. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfosten (26) über einen mit jedem Pfosten (26) einstückig verbundenen Steg (27) aus elektrisch leitendem Material zu einer Pfostenleiste (28) zusammengefaßt sind.6. Electromagnet according to one of claims 1-5, characterized in that the posts (26) are combined with a post (27) integrally connected to each post (26) of web (27) made of electrically conductive material to form a post strip (28).
7. Elektromagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (14) einen die Erregerwicklung (23) tragenden Spulenkörper (22) aufweist und daß die7. Electromagnet according to claim 6, characterized in that the magnet coil (14) has a coil body (22) carrying the excitation winding (23) and that
Pfostenleiste (28) am Spulenkörper (22) gehalten ist.Post strip (28) is held on the bobbin (22).
8. Elektromagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (27) der Pfostenleiste (28) in den Spulenkörper (22) eingespritzt ist. 8. Electromagnet according to claim 7, characterized in that the web (27) of the post strip (28) is injected into the coil body (22).
9. Elektromagnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (22) nach Art einer Garnrolle mit einem zylinderförmigen, die Erregerwicklung (23) aufnehmenden Mittelteil (221) und zwei jeweils an einem Ende des Mittelteils (221) angeordneten, die Stirnseiten der Erregerwicklung (23) abdeckenden Flanschen (222) ausgeführt ist und daß der Steg (27) der Pfostenleiste9. Electromagnet according to claim 8, characterized in that the bobbin (22) in the manner of a spool of thread with a cylindrical, the excitation winding (23) receiving the central part (221) and two at one end of the central part (221) arranged, the end faces of the Exciter winding (23) covering flanges (222) and that the web (27) of the post strip
(28) in einem Flansch (222) so eingespritzt ist, daß die Pfosten (26) am Flanschumfang im wesentlichen radial frei abstehen.(28) is injected into a flange (222) in such a way that the posts (26) project substantially radially freely on the flange circumference.
10. Elektromagnet nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (23) mehrlagig ausgeführt ist und die die Pfosten (26) umschlingenden Windungen in der obersten Lage im Endbereich der Erregerwicklung (23) liegen.10. Electromagnet according to claim 9, characterized in that the excitation winding (23) is constructed in multiple layers and the windings wrapping around the posts (26) lie in the uppermost position in the end region of the excitation winding (23).
11. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 6 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (13) von einem Gehäuse (17) umschlossen ist und daß in dem Gehäuse (17) ein mit der Pfostenleiste (28) kongruenter Durchbruch11. Electromagnet according to one of claims 6 - 10, characterized in that the magnetic coil (13) is enclosed by a housing (17) and in that in the housing (17) with the post strip (28) congruent opening
(29) vorhanden ist.(29) is present.
12. Elektromagnet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (29) mit einer Vergußmasse verschlossen ist.12. Electromagnet according to claim 11, characterized in that the opening (29) is closed with a sealing compound.
13. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 - 12, gekennzeichnet durch seine Verwendung in einem elektromagnetischen Aktuator, vorzugsweise einem Proportional-Druckregelventil (11), zur Getriebesteuerung in Kraftfahrzeugen, indem der Anker (16) an einem Betätigungsstößel, vorzugsweise einem Ventilschieber (12) des Proportional-Druckregelventils (11) , befestigt ist. 13. Electromagnet according to one of claims 1-12, characterized by its use in an electromagnetic actuator, preferably a proportional pressure control valve (11) for Transmission control in motor vehicles, in that the armature (16) is fastened to an actuating tappet, preferably a valve slide (12) of the proportional pressure control valve (11).
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