WO2000070628A1 - Elektromagnet - Google Patents

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Andreas Heise
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding

Definitions

  • the invention relates to an electromagnet according to the preamble of claim 1.
  • Electromagnets are used in many different ways, e.g. for the actuation of hydraulic and / or pneumatic valves.
  • the aim of the invention is to optimize the manufacture of an electromagnet of the specified type with the simplest possible means without the function of the magnet being impaired.
  • 1 is a sectional view of two electromagnets in a side view, which are placed on a valve receiving body,
  • Fig. 3 is a spatial view of the functionally prefabricated electromagnet shown on the left in Figure 1.
  • FIG. 1 shows, in a considerably enlarged basic illustration in cross section, two electromagnets 5 arranged next to one another, each of the two electromagnets 5 consisting of the coil winding body 3 receiving the valve coil 7 and the rectangularly folded yoke plate 1.
  • the electromagnets 5 are arranged within a housing 7 which carries the electromagnets 5 and which is placed in a liquid-tight manner on a valve receiving body 6 having a plurality of hydraulic valves.
  • the circuit board 4 ⁇ is part of an electronic control unit in the housing 7.
  • the circuit board 4 v rests on a magnet coil support 4, on which the end sections 1 c of the yoke plate 1 can be supported.
  • the magnet coil carrier 4 preferably consists of a heat-conducting plate, so that the heat generated during the electromagnetic excitation of the valve coil 7 can be dissipated via the yoke plate 1 to the magnet coil carrier 4.
  • the end sections 1c of the yoke plate 1 are folded twice on the electromagnet 5 shown on the right, so that in the region of the valve dome, i.e. at the end of the sleeve body 2 results in a particularly good, widened contact for optimal design of the magnetic circuit.
  • FIG. 2 shows a thin-walled, strip-shaped yoke plate 1 which has an opening 1b in the central section la for the passage of the sleeve body 2.
  • the clear width of the central portion la is adapted to the outer diameter of the bobbin 3, so that the leg ld bent upward at right angles limit the wall of the valve coil 9 immediately.
  • the height of the legs 1d is in turn adapted to the height of the coil bobbin 3, which is why the end sections 1c bent at right angles to the legs ld rest on the upper side of the bobbin 3.
  • the total length of the strip-shaped yoke plate 1 is limited to the circumferential dimension resulting from the height and the outer diameter of the coil bobbin 3, so that the contacting of the recesses le formed in the end sections lc for the sleeve body 2 limited to the simple wall thickness of the yoke sheet 1.
  • 2 shows not only the recesses le adapted to the contour of the sleeve body 2, but also the slit-shaped recess lf remaining after the end deformation of the strip-like or band-shaped yoke plate 1 between the end sections 1c, which according to FIG 3 serves to carry out the coil contacts 8.
  • valve coil 7 integrated in the rectangular yoke plate 1 with the coil winding body 3, from whose top in the area of the slot-shaped recess 1f the coil contacts 8 formed as press-in posts protrude.
  • these coil contacts 8 are pressed into the opening of the printed circuit board 4 'by the magnet coil support 4.
  • the yoke plate 1 is produced as a stamped and bent part from a one-piece steel strip which conducts the magnetic flux, the central section la of which has an opening lb for the passage of the sleeve body 2 and the two end sections lc of which are provided with semicircular recesses le which are adapted to the contour of the sleeve body 2.
  • the diameter of the opening 1b is matched to the outer diameter of the sleeve body 2 in such a way that the yoke plate 1 rests against the sleeve body 2 without play.
  • the yoke plate 1 is folded with its two legs 1d on both sides of the opening 1b according to the diameter and the height of the coil bobbin 3 in the same direction by 4 x 90 degrees to a rectangular profile.
  • the length of the yoke sheet 1 is adapted to the circumferential dimension formed from the height and the outer diameter of the coil bobbin 3.
  • the width or the depth of the yoke sheet 1 is not chosen to be larger than the outer diameter of the coil winding body 3.
  • the legs ld press the two end sections lc against the sleeve body 2 in a sociable manner by means of their own pretensioning force.
  • electromagnets 5 there are preferably a plurality of electromagnets 5 combined to form an electromagnet assembly on a solenoid carrier 4, which are placed as a preassembled unit on a valve receiving body 6 accommodating a plurality of hydraulic valves, the electromagnets 5 being arranged in a row on the solenoid carrier 4 such that the yoke plates 1 do not closed side walls of the Coil winding body 3 are located as close to each other as possible.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten (5), bestehend aus einer Magnetspule und einem Jochblech (1), insbesondere zur Anordnung an einen Magnetspulenträger (4) für eine elektrohydraulische und/oder elektropneumatische Bremsanlage, wobei die Magnetspule mit ihren Spulenwindungen auf einem Spulenwickelkörper (3) angeordnet ist, der vom Jochblech (1) zur Herstellung eines Magnetkreises zumindest abschnittsweise umschlossen ist sowie mit einem im Magnetkreis angeordneten Aktuator, insbesondere in Form eines Magnetankers zur Betätigung eines Hydraulik- oder Pneumatikventils, der in einem sich in den Spulenwickelkörper (4) erstreckenden Hülsenkörper (2) beweglich angeordnet ist. Zur vereinfachten Herstellung des Magnetkreises besteht das Jochblech (1) als Stanzbiegeteil aus einem einstöckigen, den Magnetfluss leitenden Bandstahl, dessen Mittenabschnitt (1a) eine Öffnung (1b) zur Hindurchführung des Hülsenkörpers (2) aufweist und dessen beide Endabschnitte (1c) mit Ausnehmungen (1e) versehen sind, die an die Kontur des Hülsenkörpers (2) angepasst sind.

Description

Elektromagnet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromagneten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektromagnete finden vielfältige Anwendung, z.B. für die Betätigung von Hydraulik- und/oder Pneumatikventilen.
Hierzu ist u.a. aus der gattungsbildenden DE 196 44 963 AI bekannt, ein U-förmig gebogenes Jochblech über den Spulenwickelkörper zu stülpen, auf das aus der entgegengesetzten Richtung eine den Magnetkreis schließende Blechplatte aufgesetzt ist. In das Jochblech greifen Haltekrallen eines Halteblechs ein, die die Blechplatte auf das Ende des Jochblechs drücken. Das Halteblech ist wiederum mit dem Elektromagneten an einem Magnetspulenträger befestigt .
Ferner ist bereits aus der DE 198 05 404 AI die Herstellung eines Jochbleches in Form eines kappenförmigen Tiefziehteils bekannt, das die Spulenwindungen am Umfang vollflächig umschließt und das auf eine Jochscheibe aufgesetzt ist.
Ziel der Erfindung ist es, einen Elektromagneten der angegebenen Art mit möglichst einfachen Mitteln herstelltechnisch zu optimieren, ohne daß die Funktion des Magneten beeinträchtigt wird.
BBÄΠGUNGSKOWE Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für den Elektromagneten der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst .
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung zweier Elektromagnete in einer Seitenansicht, die auf einem Ventilaufnahmekörper aufgesetzt sind,
Fig. 2 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen Jochblechs,
Fig. 3 eine räumliche Ansicht des funktionsfähig vorgefertigten, in der Figur 1 links dargestellten Elektromagneten .
Die Fig. 1 zeigt in einer erheblich vergrößerten Prinzipdarstellung im Querschnitt zwei nebeneinander angeordnete Elektromagnete 5, wobei jeder der beiden Elektromagnete 5 aus dem die Ventilspule 7 aufnehmenden Spulenwickelkörper 3 und dem rechteckförmig zusammengefalteten Jochblech 1 besteht. Die Elektromagnete 5 sind innerhalb eines die Elektromagnete 5 tragenden Gehäuses 7 angeordnet, das flüssigkeitsdicht auf einem mehrere Hydraulikventile aufweisenden Ventilaufnahmekörper 6 aufgesetzt ist. Hierzu erstreckt sich jeweils ein am Ventilaufnahmekörper 6 hervorstehender Hülsenkörper 2, der Teile eines Hydraulikventils, wie einen Magnetkern und einen Magnetanker beinhaltet, durch eine Öffnung lb im Jochblech 1 in den Hohlraum des Spulenwickelkörpers 3, der zur elektromagnetischen Erregung mit am Spulenwickelkörper 3 hervorstehenden Einpreßkontakten (Spulenkontakte 8) an einer Leiterplatte 4' angeschlossen ist. Die Leiterplatte 4λ ist im Gehäuse 7 ein Bestandteil eines elektronischen Steuergerätes . Die Leiterplatte 4 v ruht auf einem Magnetspulenträger 4, an dem sich jeweils die Endabschnitt lc des Jochblechs 1 abstützen können. Der Magnetspulenträger 4 besteht vorzugsweise aus einer Wärmeleitplatte, so daß die während der elektromagnetischen Erregung der Ventilspule 7 entstehende Wärme über das Jochblech 1 auf den Magnetspulenträger 4 abgeleitet werden kann.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind am rechts abgebildeten Elektromagneten 5 die Endabschnitte lc des Jochblechs 1 doppelt gefaltet, so daß sich im Bereich des Ventildoms, d.h. am Ende des Hülsenkörpers 2 eine besonders gute, verbreiterte Kontaktierung zur optimalen Gestaltung des Magnetkreises ergibt.
Obwohl aus der Figur 1 nicht ersichtlich, wird darauf hingewiesen, daß sich parallel zur Zeichnungsebene weitere Elektromagnete 5 und Hülsenkörper 2 befinden, die jeweils in einer Ventilreihe sehr kompremiert angeordnet sind, was durch die unmittelbar hintereinander gelegenen, von den Jochblechen 1 nicht umschlossenen und damit nicht versperrten Seitenwände der Spulenwickelkörper 3 gewährleistet wird. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Elektromagneten 5 verringert sich folglich um die ansonsten gemäß dem Stand der Technik notwendige Abstandsvergrößerung nunmehr um die zweifache Wandstärke des Jochblechs 1.
Die bereits aus Figur 1 bekannte vereinfachte Ausführung des Jochblechs 1 wird in einer räumlichen Darstellung in Fig. 2 hervorgehoben. Die Fig. 2 zeigt ein dünnwandiges, streifenförmiges Jochblech 1, das im -Mittenabschnitt la eine Öffnung lb zur Hindurchführung des Hülsenkörpers 2 aufweist. Die lichte Weite des Mittenabschnitts la ist an den Außendurchmesser des Spulenwickelkörpers 3 angepaßt, so daß die rechtwinklig nach oben abgeknickten Schenkel ld unmittelbar die Wandung der Ventilspule 9 begrenzen. Die Höhe der Schenkel ld ist wiederum an die Höhe des Spulenwickelkörpers 3 angepaßt, weshalb auch die rechtwinklig an den Schenkeln ld abgeknickten Endabschnitte lc auf der Oberseite des Spulenwickelkörpers 3 anliegen. Allerdings mit dem Unterschied gegenüber dem rechten Ausführungsbeispiel in Figur 1, daß die Gesamtlänge des streifenförmigen Jochblechs 1 auf das aus der Höhe und dem Außendurchmesser des Spulenwickelkörpers 3 sich ergebende Umfangsmaß beschränkt ist, so daß sich die Kontaktierung der in den Endabschnitten lc eingeformten Ausnehmungen le für den Hülsenkörper 2 auf die einfache Wandstärke des Jochblechs 1 beschränkt. Gut zu erkennen sind in Fig. 2 nicht nur die an die Kontur des Hülsenkörpers 2 angepaßten Ausnehmungen le, sondern auch die nach dem Endverformen des streifen- bzw. bandförmigen Jochblechs 1 verbliebene schlitzförmige Aussparung lf zwischen den Endabschnitten lc, die gemäß der nachfolgend beschriebenen Fig. 3 zur Durchführung der Spulenkontakte 8 dient.
Die Fig. 3 verdeutlicht in räumlicher Darstellung die im rechteckförmigen Jochblech 1 integrierte Ventilspule 7 mit dem Spulenwickelkörper 3 , aus dessen Oberseite im Bereich der schlitzförmigen Aussparung lf die als Einpreßpfosten ausgebildeten Spulenkontakte 8 hervorstehen. Diese Spulenkontakte 8 werden zum Zwecke der in Fig. 1 gezeigten Anordnung durch den Magnetspulenträger 4 in die Öffnung der Leiterplatte 4' eingepreßt.
Soweit nicht auf alle übrigen, aus der Abbildung ersichtlichen Merkmale eingegangen wird, entsprechen diese den vorangegangenen Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2.
Zusammenfassend zeichnet sich die anhand den Figuren 1 bis 3 dargestellte Erfindung durch folgende herstell- und funktionstechnisch vorteilhafte Merkmale aus: Das Jochblech 1 ist als Stanzbiegeteil aus einem einstückigen, den Magnetfluß leitenden Bandstahl hergestellt, dessen Mittenabschnitt la eine Öffnung lb zur Hindurchführung des Hülsenkörpers 2 aufweist und dessen beide Endabschnitte lc mit halbkreisförmigen Ausnehmungen le versehen sind, die an die Kontur des Hülsenkörpers 2 angepaßt sind.
Der Durchmesser der Öffnung lb ist an den Außendurchmesser des Hülsenkörpers 2 derart angepaßt, daß das Jochblech 1 spielfrei am Hülsenkörper 2 anliegt.
Das Jochblech 1 ist mit seinen beiden Schenkeln ld beiderseits der Öffnung lb entsprechend dem Durchmesser und der Höhe des Spulenwickelkörpers 3 gleichsinnig um 4 x 90 Grad zu einem Rechteckprofil gefaltet.
Die Länge des Jochblechs 1 ist an das aus der Höhe und dem Außendurchmesser des Spulenwickelkörpers 3 gebildeten Umfangsmaß angepaßt .
Die Breite beziehungsweise die Tiefe des Jochblechs 1 ist nicht größer gewählt als der Außendurchmesser des Spulenwickelkörpers 3.
Die Schenkeln ld drücken kontaktfreudig mittels ihrer eigenen Vorspannkraft die beiden Endabschnitte lc gegen den Hülsenkörper 2.
Es sind vorzugsweise mehrere Elektromagnete 5 zu einer Elektromagnetebaugruppe an einem Magnetspulenträger 4 zusammengefaßt, die als vormontierte Einheit auf einen mehrere Hydraulikventile aufnehmenden Ventilaufnahmekörper 6 aufgesetzt werden, wobei die Elektromagnete 5 derart in einer Reihe am Magnetspulenträger 4 angeordnet sind, daß die von den Jochblechen 1 nicht verschlossenen Seitenwände der Spulenwickelkörper 3 möglichst dicht nebeneinander gelegen sind.
Schließlich ist es im Hinblick auf die Aufnahme der Montagekräfte und zur Wärmeableitung aus der Ventilspule 7 sinnvoll, daß die Jochbleche 1 mit ihren Endabschnitten lc an dem steifen, den Wärmefluß leitenden Magnetspulenträger 4 anliegen.
WO 00/70628 PCTtEPOO/04272
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Bezugszeichenliste
1 Jochblech la Mittenabschnitt lb Öffnung lc Endabschnitt ld Schenkel le Ausnehmung lf Aussparung
2 Hülsenkörper
3 Spulenwickelkörper
4 Magnetspulentrager 4 Leiterplatte
5 Elektromagnet
6 Ventilaufnahmekörper
7 Gehäuse
8 Spulenkontakt
9 Ventilspule

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnet, bestehend aus einer Magnetspule und einem Jochblech, insbesondere zur Anordnung an einen Magnetspulentrager für eine elektrohydraulische und/oder elektropneumatische Bremsanlage, wobei die Magnetspule mit ihren Spulenwindungen auf einem Spulenwickelkörper angeordnet ist, der vom Jochblech zur Herstellung eines Magnetkreises zumindest abschnittsweise umschlossen ist sowie mit einem im Magnetkreis angeordneten Aktuator, insbesondere in der Form eines Magnetankers zur Betätigung eines Hydraulikoder Pneumatikventils, der in einem sich in den Spulenwickelkörper erstreckenden Hülsenkörper beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Jochblech (1) als Stanzbiegeteil aus einem einstückigen, den Magnetfluß leitenden Bandstahl hergestellt ist, dessen Mittenabschnitt (la) eine Öffnung (lb) zur Hindurchführung des Hülsenkörpers (2) aufweist und dessen beide Endabschnitte (lc) mit Ausnehmungen (le) versehen sind, die an die Kontur des Hülsenkörpers (2) angepaßt sind.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (lb) an den Durchmesser des Hülsenkδrpers (2) derart angepaßt ist, daß das Jochblech (1) spielfrei am Hülsenkörper (2) anliegt.
3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Jochblech (1) mit seinen beiden Schenkeln (ld) beiderseits der Öffnung (lb) entsprechend dem Durchmesser und der Höhe des Spulenwickelkörpers (3) gleichsinnig um 4 x 90 Grad zu einem Rechteckprofil gefaltet ist.
4. Elektromagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Jochblechs (1) an das aus der Höhe und dem Durchmesser des Spulenwickelkörpers (3) gebildete Umfangsmaß angepaßt ist .
Elektromagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Jochblechs (1) nicht größer ist als der Außendurchmesser des Spulenwickelkörpers (3) .
Elektromagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (ld) mittels ihrer Eigenvorspannkraft die beiden Endabschnitte (lc) gegen den Hülsenkörper (2>—pressen.
Elektromagnet nach Anspruch 1, wobei der Elektromagnet (5) an einem Magnetspulentrager (4) mit weiteren Elektromagneten (5) zu einer Baugruppe zusammengefaßt ist, die auf einem mehrere Hydraulikventile aufnehmenden Ventilaufnahmekörper (6) aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (5) derart in wenigstens einer Reihe am Magnetspulentrager (4) angeordnet sind, daß die von den Jochblechen (1) nicht verschlossenen Seitenwände der Spulenwickelkörper (3) dicht nebeneinander gelegen sind.
Elektromagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochbleche (1) mit ihren Endabschnitten (lc) am Magnetspulentrager (4) sich abstützen.
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