WO2012171673A1 - Spule sowie magnetventil - Google Patents

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WO2012171673A1
WO2012171673A1 PCT/EP2012/053280 EP2012053280W WO2012171673A1 WO 2012171673 A1 WO2012171673 A1 WO 2012171673A1 EP 2012053280 W EP2012053280 W EP 2012053280W WO 2012171673 A1 WO2012171673 A1 WO 2012171673A1
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pot
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gap
yoke disc
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Jens Hoppe
Stefan Konias
Uwe Wunderlich
Richard Baier
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a coil for a solenoid valve in particular for controlling a camshaft adjuster, a solenoid valve, in particular for driving a camshaft adjuster and a method for producing a coil for a solenoid valve.
  • a solenoid valve is an actuator, which can adjust the flow of a fluid, such as an oil, in particular by appropriate control.
  • a fluid such as an oil
  • a solenoid valve for example, a slider is moved by a controlled by a magnetic field plunger, which is excited by electrical see energy.
  • the slider of the magnetic valve is usually placed on the plunger, which is connected to an armature of the solenoid valve.
  • the anchor is moved relative to a yoke disc.
  • the yoke disc concentrates the magnetic field excited by the coil and conducts it via a pole piece to the armature.
  • the coil In such a solenoid valve, the coil must be tightly packed.
  • the coil comprises, as shown, for example, in WO2010 / 060690, a cylindrical coil carrier with a lower side, a pot with a bottom on which the underside of the coil carrier is placed and with a wall which forms a gap to the coil carrier.
  • the pot with coil carrier is placed on a yoke disc, which covers the gap. Due to tolerances, an undesired gap is formed either between the yoke disc and the coil carrier and / or between the yoke disc and the cup. Conventionally, this gap is sealed by a filling material injected into the gap and thus into the gap and / or by the yoke disc is pressed onto the pot and the bobbin to compensate for height tolerances.
  • the invention is based on the finding that the filling material, which has to be injected into the gap for sealing the gap, called the further flow gap, solidifies in the flow gap. If the solidification process takes too long, the filling material exits again at the side of the flow gap opposite the intermediate space and must be removed there consumingly, which increases the cycle times during the production of the coil.
  • the invention is therefore based on the idea to ensure the solidification of the filling material still in the interior of the flow gap, so that the flow gap is closed by the filler itself. In this way, it is ensured that no filling material can emerge on the side of the flow gap opposite the gap, so that not only additional work steps for removing the filling material from the coil are avoided; It also saves the corresponding filler to be removed.
  • the invention therefore provides a coil for a solenoid valve in particular for driving a camshaft adjuster comprising a cylindrical bobbin with a bottom, a pot with a bottom on which the bottom of the bobbin is placed, and a wall which forms a gap to the bobbin; and a yoke disc, which covers the gap, and which is placed in the pot with a coil carrier, the gap being opened via a flow gap between the yoke disc and the coil carrier and / or between the yoke disc and the cup, and being provided for receiving a filler.
  • the flow gap is formed for curing the filler.
  • air can escape from the intermediate space when the filler penetrates via the flow gap and thus avoid a so-called diesel effect, which is caused by compression of the air and becomes noticeable in damaged filling material sites, since these are burned by the compressed and thus strongly heated air.
  • the flow gap is provided for freezing or curing of the filler, which is understood to mean the solidification of the filler.
  • freezing or curing involves polymerizing the plastic until solidified.
  • the plastic is a thermoplastic, hardening causes the thermoplastic to harden by cooling. Such hardening or freezing can be ensured in any way, such as by active cooling.
  • the flow gap which has a certain volume and so can absorb a certain amount of filler, be limited in its opening area to the gap.
  • the filler material that can be introduced into the flow gap is limited in its amount and also reduces the flow rate of the filler material in the flow gap, so that the filler material can remain in the flow gap long enough to cure by cooling or by polymerization, or as a result of other time-controlled processes.
  • the limitation of the opening area to the gap can be achieved in many ways. Additionally or alternatively, it is further possible to expand the flow gap from the opening surface to the gap in its cross-section, so that the filling material flows more slowly, the further it enters the flow gap. To improve the effect of the cross-section can be rejuvenated from a certain depth in the flow gap again to further restrict the flow rate of the hardened filler and further improve the freezing effect.
  • the flow gap can also be extended with respect to a shortest path between the intermediate space and an outer space, wherein the pot, the yoke disc and the coil carrier separate the intermediate space from the outer space. Due to the extension, the filler cures due to the extended period of time before it exits the flow gap.
  • the extension can be achieved, for example, in that the yoke disc is embedded in the coil and / or in the pot, so that the flow gap, starting at the support surface of the yoke disc, extends along a peripheral edge of the yoke disc in the direction of a cover surface opposite the support surface of the yoke disc ,
  • the flow gap is formed like a labyrinth.
  • the flow gap is deflected several times between the interior and the exterior space, so that it does not lead on a straight path from the intermediate space to Au OHraum.
  • the baffles further brake the filling material, represent a further flow resistance and extend the outlet or flow path, which increases the freezing effect or favors the hardening of the filling material before it exits.
  • the labyrinth achieves, in particular, a flow path extension which ensures freezing of the filling material, regardless of the height tolerances of the components.
  • the pot and the yoke disc are rotationally symmetrical to a rotational axis, wherein the flow gap extends axially viewed in the direction of the axis of rotation and in the radial direction is formed labyrinthine.
  • a flow gap is implemented, in which in particular the bearing surface between the yoke disc and the coil carrier and / or the support surface between the yoke disc and the pot are adapted according to the labyrinth to be created. Further changes to the coil are not necessary so that the specified coil can be used in a conventional magnet without further adjustments to the magnet.
  • the flow gap is formed by a groove into which an elevation dips.
  • the yoke disc has the groove. This can then be implemented with a customary punching process and can be produced with the usual tolerances without further reworking.
  • the bobbin can have the increase. This makes it possible to produce the bobbin, including the increase in one piece, for example by injection molding, with no further post-processing is more necessary. The tolerances of the punched groove and the one-piece increase can then be completely compensated by the filler material.
  • the intermediate space advantageously has at least one vent opening in the region of the underside of the coil carrier.
  • These openings may be provided in addition to the above-mentioned flow gap.
  • the vents are implemented without the above-mentioned flow gap in the coil described above. Through these openings escapes during filling of the filling material at the bottom of the bobbin air, whereby the above-described diesel effect on the underside of the bobbin is also avoided.
  • This independent invention also improves a previously known from the prior art coil, since during filling of the filling material Damage caused by burning or overheating in the filler material at the bottom of the bobbin is prevented.
  • a cross-section of the vent opening may be formed so small that no filler material can escape through the vent opening. This avoids that the coil must be reworked by leaked filler, for example by deburring. As a result of the viscosity of the filling material, the filling material can thus not penetrate into the ventilation openings at the prevailing pressure conditions or hardens more rapidly due to the quantity reduced as a result of the small cross-section.
  • the coil carrier, the pot and the yoke disc are rotationally symmetrical to a rotation axis.
  • the further openings may be formed by radially extending to the axis of rotation grooves in the bottom of the pot. These grooves are by punching in the bottom of the pot material, time and energy saving technically feasible.
  • the filling material can be accommodated in the intermediate space.
  • the filler protects the gap from penetrating contaminants and increases the life of the coil.
  • the invention also provides a solenoid valve, in particular for driving a camshaft adjuster, comprising a coil as described above with the specified features, an armature movable by energizing the coil, and a plunger connected to the armature for moving a slider.
  • the invention also provides a method for producing a coil for a solenoid valve, comprising a coil carrier with a bottom, a pot with a bottom on which the bottom of the bobbin is placed, and a wall which forms a gap to the bobbin and a
  • the yoke disc which is placed on the pot with a coil carrier and which covers the intermediate space, has at the gap is opened via a flow gap between the yoke disc and the bobbin and / or between the yoke disc and the pot.
  • the method comprises the steps of providing the yoke disc, impressing a circumferential groove in the yoke disc in the region of the flow gap, producing the coil carrier with a circumferential increase in the region of the flow gap, providing the pot, inserting the coil carrier into the pot and placing the yoke disc on the pot so that the increase is immersed in the groove, as well as filling the gap with filler.
  • the specified method comprises ejecting the gap with a filling material through an opening in the yoke disc.
  • Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a solenoid valve with a coil
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of a coil with a flow gap and openings on its underside.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the flow gap of Fig. 2,
  • Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the openings of Fig. 2
  • Fig. 5 is a plan view of the pot of Fig. 2 show.
  • the solenoid valve 2 can be used in a central valve as a hydraulic path be executed valve, which is arranged radially within an inner rotor of a device for the variable adjustment of the timing of an internal combustion engine.
  • the coil 4 comprises a cylindrical coil carrier 6, a pot 8 and a yoke plate 10, and is rotationally symmetrical to a rotational axis 1 1 is formed.
  • a coil wire 12 is embedded, which is electrically powered via a plug contact 14.
  • the bobbin 6, the pot 8 and the yoke 10 together define a gap 16 which can be filled with a filler material such as plastic, so that the coil wire 12 is overmolded.
  • the magnetic field 18 that can be generated by the coil wire 12 is transmitted via a soft iron circle 20, which consists of a yoke 22, the yoke disc 10, a pole core 24 and the pot 8, to an armature 26 which is mounted in an axially movable manner.
  • a soft iron circle 20 which consists of a yoke 22, the yoke disc 10, a pole core 24 and the pot 8
  • the magnetic field 18 is shown greatly simplified and corresponds in particular to the underside of the bobbin 6 is not the real course.
  • the magnetic field 18 exerts a magnetic force on the magnet armature 22 via an air gap 28 between the pole core 18 and the magnet armature 22.
  • a resulting movement of the armature 26 is transmitted via a push pin or plunger 30 to a piston of the central valve (not shown).
  • the solenoid valve 2 is fastened via a flange 32 of the pot 8 on the central valve or on a housing surrounding the central valve.
  • the filler When inserting the coil wire 12 with the filler material exits from this flow gap, the filler and must are removed after curing, so as not to hinder the yoke 22 during insertion.
  • the flow gap is designed as explained below such that the filling material freezes or cures in the flow gap.
  • Fig. 2 shows a longitudinal sectional view of the coil 4 with a flow gap 34 and other openings on the underside of the coil 4.
  • the same elements are given to Fig. 1 with the same reference numerals and not described again.
  • the gap 16 is filled with the filling material 36.
  • the filler material 36 is injected into the gap 16 via an opening 38 in the yoke disc 10.
  • Fig. 3 shows a detail of Fig. 2 with the area 40.
  • the same elements are given to Fig. 1 and 2 with the same reference numerals and not described again.
  • the flow gap 34 has a labyrinthine shape and is formed by means of a groove 44 in the yoke disc 10, in which an elevation 46 of the bobbin 6 is placed.
  • Fig. 4 shows a detail of Fig. 2 with the area 42
  • Fig. 5 shows a plan view of the pot 8.
  • the same elements are provided with the same reference numerals to Figs. 1 to 2 and not yet once described.
  • wells 48 are impressed in the pot, which extend radially away from the axis of rotation 1 1.

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Abstract

Spule (4) für ein Magnetventil (2) insbesondere zum Ansteuern eines Nockenwellenverstellers, umfassend einen Spulenträger (6) mit einer Unterseite, einen Topf (8) mit einem Boden, auf dem die Unterseite des Spulenträgers (6) aufgelegt ist, und einer Wand, die zum Spulenträger (6) einen Zwischenraum (16) bildet, und eine dem Topf (8) mit Spulenträger (6) aufgelegte Jochscheibe (10), die den Zwischenraum (16) abdeckt, wobei der Zwischenraum (16) über einen Fließspalt (34) zwischen der Jochscheibe (10) und dem Spulenträger (6) und/oder zwischen der Jochscheibe (10) und dem Topf (8) geöffnet und zur Aufnahme eines Füllmittels (36) vorgesehen ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Fließspalt (34) zum Aushärten des Füllmittels (36) ausgebildet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Spule sowie Magnetventil Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spule für ein Magnetventil insbesondere zum An- steuern eines Nockenwellenverstellers, ein Magnetventil insbesondere zum Ansteuern eines Nockenwellenverstellers und ein Verfahren zum Herstellen einer Spule für ein Magnetventil.
Hintergrund der Erfindung
Ein Magnetventil ist ein Aktuator, der insbesondere durch entsprechende An- steuerung den Durchfluss eines Fluides, wie beispielsweise eines Öls, einstellen kann. In einem Magnetventil wird beispielsweise ein Schieber durch einen von einem magnetischen Feld gesteuerten Stößel bewegt, das durch elektri- sehe Energie erregt wird.
Der Schieber des magnetischen Ventils ist gewöhnlich auf den Stößel aufgesetzt, der mit einem Anker des Magnetventils verbunden ist. Der Anker wird relativ zu einer Jochscheibe bewegt. Dazu bündelt die Jochscheibe das von der Spule erregte Magnetfeld und leitet es über einen Polschuh an den Anker.
In einem derartigen Magnetventil muss die Spule dicht verpackt sein. Dazu um- fasst die Spule, wie beispielsweise in der WO2010/060690 gezeigt, einen zylindrischen Spulenträger mit einer Unterseite, einen Topf mit einem Boden, auf dem die Unterseite des Spulenträgers aufgelegt ist und mit einer Wand, die zum Spulenträger einen Zwischenraum bildet. Dem Topf mit Spulenträger ist eine Jochscheibe aufgelegt, die den Zwischenraum abdeckt. Aufgrund von Toleranzen bildet sich entweder zwischen der Jochscheibe und dem Spulenträger und/oder zwischen der Jochscheibe und dem Topf ein ungewollter Spalt aus. Herkömmlich wird dieser Spalt abgedichtet, indem in den Zwischenraum und somit in den Spalt ein Füllmaterial eingespritzt und/oder indem die Jochscheibe auf den Topf und den Spulenträger aufgepresst wird, um Höhentoleranzen auszugleichen.
Aufgabe der Erfindung Es ist Aufgabe der Erfindung, die herkömmliche Spule des Magnetventils zu verbessern.
Lösung der Aufgabe Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Füllmaterial, das in den Zwischenraum zum Abdichten des Spaltes, im weiteren Fließspalt genannt, eingespritzt werden muss, sich im Fließspalt verfestigt. Dauert der Verfestigungsvorgang zu lange, so tritt das Füllmaterial an der dem Zwischenraum gegenüber liegenden Seite des Fließspaltes wieder aus und muss dort aufwendig entfernt werden, was die Taktzeiten bei der Herstellung der Spule erhöht. Der Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, das Verfestigen des Füllmaterials noch im Inneren des Fließspaltes sicherzustellen, so dass der Fließspalt durch das Füllmaterial von selbst verschlossen wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass kein Füllmaterial auf der dem Zwischenraum gegenüberliegenden Seite des Fließspaltes austreten kann, so dass nicht nur zusätzliche Arbeits- schritte zum Entfernen des Füllmaterials von der Spule vermieden sind; es wird auch das entsprechend zu entfernende Füllmaterial eingespart. Die Erfindung gibt daher eine Spule für ein Magnetventil insbesondere zum Ansteuern eines Nockenwellenverstellers an, die einen zylindrischen Spulenträger mit einer Unterseite, einen Topf mit einem Boden, auf dem die Unterseite des Spulenträgers aufgelegt ist, und einer Wand, die zum Spulenträger einen Zwischenraum bildet; und eine dem Topf mit Spulenträger aufgelegte Jochscheibe, die den Zwischenraum abdeckt, umfasst, wobei der Zwischenraum über einen Fließspalt zwischen der Jochscheibe und dem Spulenträger und/oder zwischen der Jochscheibe und dem Topf geöffnet und zur Aufnahme eines Füllmittels vorgesehen ist. Dabei ist der Fließspalt zum Aushärten des Füllmittels ausgebildet.
Über den Fließspalt kann grundsätzlich Luft aus dem Zwischenraum beim Eindringen des Füllmittels entweichen und so einen sogenannten Dieseleffekt vermeiden, der durch eine Kompression der Luft hervorgerufen wird und sich in beschädigten Füllmaterialstellen bemerkbar macht, da diese durch die komprimierte und damit stark erhitzte Luft verbrannt werden.
Der Fließspalt ist zum Einfrieren oder Aushärten des Füllmittels vorgesehen, worunter das Verfestigen des Füllmaterials zu verstehen ist. Ist das Füllmaterial ein Kunststoff, umfasst das Einfrieren oder Aushärten die Polymerisation des Kunststoffes, bis dieser verfestigt ist. Ist der Kunststoff ein Thermoplast, so fällt unter das Aushärten das Erhärten des Thermoplasten durch Abkühlung. Ein solches Aushärten oder Einfrieren kann auf jede erdenkliche Weise, wie beispielsweise auch durch eine aktive Kühlung sichergestellt werden. Bevorzugt kann der Fließspalt, der ein bestimmtes Volumen aufweist und so eine bestimmte Menge an Füllmaterial aufnehmen kann, in seiner Öffnungsfläche zum Zwischenraum begrenzt werden. Auf diese Weise wird das in den Fließspalt einführbare Füllmaterial in seiner Menge begrenzt und zudem die Fließgeschwindigkeit des Füllmaterials im Fließspalt reduziert, so dass das Füllmaterial lange genug im Fließspalt verbleiben kann, um durch Abkühlung oder durch Polymerisation, oder als Folge anderer zeitgesteuerter Prozesse auszuhärten. Die Begrenzung der Öffnungsfläche zum Zwischenraum kann auf vielerlei Weise erreicht werden. Ergänzend oder alternativ ist es weiter möglich, den Fließspalt von der Öffnungsfläche zum Zwischenraum aus gesehen in seinem Querschnitt zu erweitern, so dass das Füllmaterial langsamer fließt, je weiter es in den Fließspalt eintritt. Zur Verbesserung der Wirkung kann der Querschnitt ab einer bestimmten Tiefe im Fließspalt wieder verjüngt werden, um die Fließgeschwindigkeit des angehärteten Füllmaterials weiter einzuschränken und die Einfrierwirkung weiter zu verbessern. Alternativ kann der Fließspalt in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung auch gegenüber einem kürzesten Weg zwischen dem Zwischenraum und einem Außenraum verlängert sein, wobei der Topf, die Jochscheibe und der Spulenträger den Zwischenraum vom Außenraum trennen. Durch die Verlängerung härtet das Füllmaterial aufgrund der verlängerten Zeitspanne vor seinem Austritt aus dem Fließspalt. Die Verlängerung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Jochscheibe in die Spule und/oder in den Topf eingebettet ist, so dass der Fließspalt beginnend an der Auflagefläche der Jochscheibe sich an einer Umfangskante der Jochscheibe entlang in Richtung einer der Auflagefläche der Jochscheibe gegenüberliegenden Deckfläche erstreckt.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Fließspalt labyrinthartig ausgebildet. Dabei wird der Fließspalt mehrmals zwischen dem Innenraum und dem Außenraum umgelenkt, so dass er nicht auf einem geraden Weg vom Zwischenraum zum Au ßenraum führt. Die Umlenkungen bremsen das Füllmaterial weiter aus, stellen einen weiteren Fließwiderstand dar und verlängern den Austritts- bzw. Fließweg, was die Einfrierwirkung steigert bzw. die Aushärtung des Füllmaterials vor dem Austritt begünstigt. Durch das Labyrinth wird insbesondere eine Fließwegverlängerung erzielt, die unabhängig von den Höhentoleranzen der Bauteile ein Einfrieren des Füllmaterials gewährleistet.
In einer Weiterbildung sind der Spulenträger, der Topf und die Jochscheibe rotationssymmetrisch zu einer Drehachse ausgebildet, wobei der Fließspalt sich in Richtung der Drehachse betrachtet axial erstreckt und in radialer Richtung labyrinthartig ausgebildet ist. Ein derartiger Fließspalt wird umgesetzt, in dem insbesondere die Auflagefläche zwischen der Jochscheibe und dem Spulenträger und/oder die Auflagefläche zwischen der Jochscheibe und dem Topf entsprechend dem zu schaffenden Labyrinth angepasst werden. Weitere Änderun- gen an der Spule sind nicht notwendig, so dass die angegebene Spule in einem herkömmlichen Magnet ohne weitere Anpassungen des Magneten verwendet werden kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Fließspalt durch eine Nut gebildet, in die eine Erhöhung eintaucht. Auf diese Weise wird für die Jochscheibe eine inhärente Positionierhilfe bereitgestellt, da die Nut nur dann in die Erhöhung eintauchen kann, wenn die Jochscheibe korrekt auf dem Spulenträger und/oder dem Topf aufgelegt ist. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Jochscheibe die Nut auf. Diese ist dann mit einem üblichen Stanzprozess umsetzbar und kann mit den üblichen Toleranzen ohne weitere Nacharbeit erzeugt werden. In gleicher Weise kann der Spulenträger die Erhöhung aufweisen. Dies erlaubt es, den Spulenträger samt der Erhöhung einstückig beispielsweise durch Spritzgießen herzustellen, wobei keine weitere Nachbearbeitung mehr notwendig ist. Die Toleranzen der gestanzten Nut und der einstückigen Erhöhung können dann vollständig über das Füllmaterial ausgeglichen werden.
Der Zwischenraum weist vorteilhaft wenigstens eine Entlüftungsöffnung im Be- reich der Unterseite des Spulenträgers auf. Diese Öffnungen können zusätzlich zum oben genannten Fließspalt vorgesehen sein. In einer eigenständigen Erfindung sind die Entlüftungsöffnungen ohne den oben genannten Fließspalt in der vorbeschriebenen Spule umgesetzt. Durch diese Öffnungen entweicht beim Einfüllen des Füllmaterials an der Unterseite des Spulenträgers Luft, wodurch der oben beschriebene Dieseleffekt an der Unterseite des Spulenträgers ebenfalls vermieden wird. Auch diese eigenständige Erfindung verbessert eine aus dem Stand der Technik vorbekannte Spule, da beim Einfüllen des Füllmaterials Schäden durch Verbrennen oder Überhitzen im Füllmaterial an der Unterseite des Spulenträgers verhindert sind.
In einer Weiterführung kann ein Querschnitt der Entlüftungsöffnung derart klein ausgebildet sein, dass kein Füllmaterial durch die Entlüftungsöffnung entweichen kann. Dadurch wird vermieden, dass die Spule durch ausgetretenes Füllmaterial beispielsweise durch Entgraten nachbearbeitet werden muss. Infolge der Viskosität des Füllmaterials kann somit das Füllmaterial bei den jeweils vorliegenden Druckbedingungen nicht in die Entlüftungsöffnungen eindringen oder härtet aufgrund der infolge des kleinen Querschnitts verringerten Menge rascher aus bzw. durch.
In einer besonderen Ausführung sind der Spulenträger, der Topf und die Jochscheibe rotationssymmetrisch zu einer Drehachse ausgebildet. Dabei können die weiteren Öffnungen durch radial zur Drehachse verlaufende Nuten im Boden des Topfes gebildet sein. Diese Nuten sind durch Stanzen in den Boden des Topfes material-, zeit- und energiesparend technisch umsetzbar.
In einer anderen Ausbildung kann im Zwischenraum das Füllmaterial aufge- nommen sein. Das Füllmaterial schützt den Zwischenraum vor eindringenden Verunreinigungen und steigert die Lebensdauer der Spule.
Die Erfindung gibt auch ein Magnetventil insbesondere zum Ansteuern eines Nockenwellenverstellers an, umfassend eine vorbeschriebene Spule mit den angegebenen Merkmalen, einen durch Bestromung der Spule bewegbaren Anker, und einen mit dem Anker verbundenen Stößel zum Bewegen eines Schiebers.
Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Herstellen einer Spule für ein Mag- netventil, umfassend einen Spulenträger mit einer Unterseite, einen Topf mit einem Boden, auf dem die Unterseite des Spulenträgers aufgelegt ist, und einer Wand, die zum Spulenträgers einen Zwischenraum bildet und eine dem Topf mit Spulenträger aufgelegte Jochscheibe, die den Zwischenraum abdeckt, wo- bei der Zwischenraum über einen Fließspalt zwischen der Jochscheibe und dem Spulenträger und/oder zwischen der Jochscheibe und dem Topf geöffnet ist. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte Bereitstellen der Jochscheibe, Einprägen einer umlaufenden Nut in die Jochscheibe im Bereich des Fließspal- tes, Herstellen des Spulenträgers mit einer umlaufenden Erhöhung im Bereich des Fließspaltes, Bereitstellen des Topfes, Einsetzen des Spulenträgers in den Topf und Aufsetzen der Jochscheibe auf den Topf derart, dass die Erhöhung in die Nut eintaucht, sowie das Ausfüllen des Zwischenraumes mit Füllmaterial. In einer besonderen Ausführung umfasst das angegebene Verfahren das Ausspritzen des Zwischenraumes mit einem Füllmaterial durch eine Öffnung in der Jochscheibe.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines Magnetventils mit einer Spule;
Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung einer Spule mit einem Fließspalt und Öffnungen an ihrer Unterseite;
Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung des Fließspaltes aus Fig. 2,
Fig. 4 eine Längsschnittdarstellung der Öffnungen aus Fig. 2, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Topf aus Fig. 2 zeigen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Magnetventils 2 mit einer Spule 4. Das Magnetventil 2 kann in einem Zentralventil als hydraulisches Wege- ventil ausgeführt sein, welches radial innerhalb eines Innenrotors einer Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Spule 4 umfasst einen zylindrischen Spulenträger 6, einen Topf 8 und eine Jochscheibe 10, und ist rotationssymmetrisch zu einer Drehachse 1 1 ausgebildet. In dem Spulenträger 6 ist ein Spulendraht 12 eingebettet, der über einen Steckkontakt 14 elektrisch gespeist wird. Der Spulenträger 6, der Topf 8 und die Jochscheibe 10 begrenzen gemeinsam einen Zwischenraum 16, der mit einem Füllmaterial, wie Kunststoff, gefüllt werden kann, so dass der Spulendraht 12 umspritzt ist.
Das mit dem Spulendraht 12 erzeugbare magnetische Feld 18 wird über einen Weicheisenkreis 20, der aus einem Joch 22, der Jochscheibe 10, einem Pol- kern 24 und dem Topf 8 besteht, auf einen axial beweglich gelagerten Magnetanker 26 übertragen. In Fig. 1 ist das magnetische Feld 18 stark vereinfacht dargestellt und entspricht insbesondere an der Unterseite des Spulenträgers 6 nicht dem realen Verlauf. Das magnetische Feld 18 übt über einen Luftspalt 28 zwischen dem Polkern 18 und dem Magnetanker 22 eine magnetische Kraft auf den Magnetanker 22 aus. Eine resultierende Bewegung des Magnetankers 26 wird über einen Druckstift oder Stößel 30 auf einen Kolben des Zentralventils (nicht gezeigt) übertragen.
Das Magnetventil 2 wird über einen Flansch 32 des Topfes 8 am Zentralventil oder an einem das Zentralventil umgebenden Gehäuse befestigt.
Nachdem der Topf 8 mit dem Spulenträger 6 und mit der Jochscheibe 10 verschlossen ist, verbleibt aufgrund von Fertigungstoleranzen ein Spalt zwischen dem Spulenträger 6 und der Jochscheibe 10. Beim Umspritzen des Spulen- drahtes 12 mit dem Füllmaterial tritt aus diesem Fließspalt das Füllmaterial aus und muss nach dem Aushärten entfernt werden, um das Joch 22 beim Einsetzen nicht zu behindern. Um das unnötige Entfernen des austretenden Füllmaterials zu vermeiden, ist der Fließspalt wie nachstehend erläutert derart ausgebildet, dass das Füllmaterial im Fließspalt einfriert oder aushärtet. Fig. 2 zeigt eine Längsschnittsdarstellung der Spule 4 mit einem Fließspalt 34 sowie weitere Öffnungen an der Unterseite der Spule 4. In Fig. 2 werden zu Fig. 1 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben. In Fig. 2 ist der Zwischenraum 16 mit dem Füllmaterial 36 ausgefüllt. Das Füllmaterial 36 wird in den Zwischenraum 16 über eine Öffnung 38 in der Jochscheibe 10 eingespritzt.
Nachstehend wird der Bereich 40 um den Fließspalt 34 sowie ein Bereich 42 an der Unterseite der Spule 4 näher beschrieben.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt der Fig. 2 mit dem Bereich 40. In Fig. 3 werden zu Fig. 1 und 2 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
Der Fließspalt 34 weist eine labyrinthartige Form auf und wird mit Hilfe einer Nut 44 in der Jochscheibe 10 gebildet, in die eine Erhöhung 46 des Spulenträgers 6 gelegt ist. Beim Einfließen des Füllmaterials 36 in diesen labyrinthartigen Fließspalt 34 führt die mehrmalige Umlenkung des Füllmaterials 36 zu einem rechtzeitigen Einfrieren oder Aushärten des Füllmaterials im Fließspalt 34, bevor dieses an der Innenseite austreten kann. Durch die Verlängerung des Fließweges härtet das Füllmaterial noch im Fließspalt 34 aus. Die einfrierende oder aushärtende Wirkung wird gesteigert, je enger der Fließspalt 34 ausgebildet ist.
Gleichzeitig kann durch den labyrinthartigen Fließspalt 34 Luft entweichen und damit an dieser Stelle einen Dieseleffekt vermeiden. Der funktionsfähige labyrinthartige Fließspalt 34 kann mit üblichen Stanz- und/oder Spritzgusstoleranzen ohne Nacharbeit erzeugt werden und somit die kompletten Höhentoleranzen der Spule 4 ausgleichen. Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt der Fig. 2 mit dem Bereich 42, und Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Topf 8. In Fig. 4 und 5 werden zu den Fig. 1 bis 2 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben. An der Unterseite der Spule 4 sind in den Topf 8 Vertiefungen 48 eingeprägt, die sich radial von der Drehachse 1 1 weggerichtet erstrecken. In Fig. 5 ist der Übersichtlichkeit halber nur eine der Vertiefungen 48 mit einem Bezugszeichen versehen. Über die Vertiefungen 48 kann beim Einfüllen oder Einspritzen des Füllmaterials Luft entweichen, die Füllmasse 36 jedoch nicht. Damit wird auch an dieser Stelle das Auftreten eines Dieseleffekts beim Umspritzen des Spulendrahtes 12 mit der Füllmasse 36 vermieden. Gleichzeitig sind zum Abdichten der Füllmasse 36 keine genauen Innendurchmessertoleranzen des tiefgezogenen Topfes 8 not- wendig.
Liste der Bezugszahlen
2 Magnetventil
4 Spule
6 Spulenträger
8 Topf
10 Jochscheibe
1 1 Drehachse
12 Spulendraht
14 Steckkontakt
16 Zwischenraum
18 magnetisches Feld
20 Weicheisenkreis
22 Joch
24 Polkern
26 Magnetanker
28 Luftspalt
30 Druckstift oder Stößel
32 Flansch
34 Fließspalt
36 Füllmaterial
38 Öffnung
40 Bereich
42 Bereich
44 Nut
46 Erhöhung
48 Vertiefung

Claims

Patentansprüche
Spule (4) für ein Magnetventil (2) insbesondere zum Ansteuern eines No- ckenwellenverstellers, umfassend:
- einen Spulenträger (6) mit einer Unterseite;
- einen Topf (8) mit einem Boden, auf dem die Unterseite des Spulenträgers (6) aufgelegt ist, und einer Wand, die zum Spulenträger (6) einen Zwischenraum (16) bildet; und
- eine dem Topf (8) mit Spulenträger (6) aufgelegte Jochscheibe (10), die den Zwischenraum (1 6) abdeckt,
- wobei der Zwischenraum (16) über einen Fließspalt (34) zwischen der
Jochscheibe (10) und dem Spulenträger (6) und/oder zwischen der
Jochscheibe (10) und dem Topf (8) geöffnet und zur Aufnahme eines
Füllmittels (36) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Fließspalt (34) zum Aushärten des Füllmittels (36) ausgebildet ist.
Spule (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fließspalt (34) labyrinthartig ausgebildet ist.
Spule (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (6), der Topf (8) und die Jochscheibe (1 0) zu einer Drehachse (1 1 ) rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei der Fließspalt (34) sich in Richtung der Drehachse (1 1 ) betrachtet axial erstreckt und in radialer Richtung labyrinthartig ausgebildet ist.
Spule (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fließspalt (34) durch eine Nut (44) gebildet ist, in die eine Erhöhung (46) eintaucht.
Spule (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Joch- Scheibe (1 0) die Nut (44) umfasst, und der Spulenträger (6) die Erhöhung (46) aufweist.
6. Spule (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Zwischenraum (16) wenigstens eine Entlüftungsöffnung (48) im Bereich der Unterseite des Spulenträgers (6) aufweist, über die Luft aus dem Zwischenraum (16) beim Einspritzen des Füllmaterials (36) entweichen kann. 7. Spule (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt der Entlüftungsöffnung (48) derart gering ausgebildet ist, dass ein Entweichens von Füllmaterial (36) durch die Entlüftungsöffnung (48) hindurch verhindert ist. 8. Spule (4) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (6), der Topf (8) und die Jochscheibe (10) zu einer Drehachse (1 1 ) rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei die weiteren Öffnungen (48) durch radial zur Drehachse (1 1 ) verlaufende Nuten im Boden des Topfes (8) gebildet sind.
9. Magnetventil (2) insbesondere zum Ansteuern eines Nockenwellenverstel- lers umfassend:
- eine Spule (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche;
- einen durch Bestromen der Spule (4) bewegbaren Anker (26); und - einen mit dem Anker (26) verbundenen Stößel (30) zum Bewegen eines
Schiebers.
10. Verfahren zum Herstellen einer Spule (4) für ein Magnetventil (2) umfassend einen Spulenträger (6) mit einer Unterseite, einen (8) Topf mit einem Boden, auf dem die Unterseite des Spulenträgers (6) aufgelegt ist, und einer Wand, die zum Spulenträgers (6) einen Zwischenraum (16) bildet und eine dem Topf (8) mit Spulenträger (6) aufgelegte Jochscheibe (10), die den Zwischenraum (16) abdeckt, wobei der Zwischenraum (16) über einen Fließspalt (34) zwischen der Jochscheibe (10) und dem Spulenträger (6) und/oder zwischen der Jochscheibe (10) und dem Topf (8) geöffnet ist, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen der Jochscheibe (10);
- Einprägen einer umlaufenden Nut (44) in die Jochscheibe (1 0) im Bereich des Fließspaltes (34);
- Herstellen des Spulenträgers (6) mit einer umlaufenden Erhöhung im Bereich des Fließspaltes (34);
- Bereitstellen des Topfes (8);
- Einsetzen des Spulenträgers (6) in den Topf (8);
- Aufsetzen der Jochscheibe (10) auf den Topf (8) derart, dass die Erhöhung (46) in die Nut (44) eintaucht, und
- Ausfüllen des Zwischenraums (16) mit einen Füllmaterial (36). Verfahren nach Anspruch 10, umfassend ein Ausspritzen des Zwischenraumes (16) mit einem Füllmaterial (36) durch eine Öffnung (38) in der Jochscheibe (10).
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