專(zhuān)利名稱(chēng)：帶電磁銜鐵的電磁鐵的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種帶電磁銜鐵的電磁鐵，它具有如獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分所述的特征。
已公知帶電磁銜鐵的電磁鐵，可以用于內(nèi)燃機(jī)中的噴射裝置的壓力調(diào)節(jié)閥的電磁閥。這種電磁閥具有電連接元件，它們從電磁銜鐵的背離電磁鐵的一側(cè)開(kāi)始，穿過(guò)銜鐵板上的一個(gè)留空，并與電磁線圈觸點(diǎn)接通。為了能避免操作電磁鐵時(shí)連接元件與銜鐵板留空的內(nèi)壁發(fā)生接觸、并且因?yàn)槟Σ炼绊戙曡F板的移動(dòng)，現(xiàn)有的電磁鐵具有機(jī)械定位機(jī)構(gòu)，為一個(gè)固定銷(xiāo)以及一個(gè)與此固定銷(xiāo)相配合的銜鐵板上的缺口形式。這些定位機(jī)構(gòu)使得銜鐵板定位于預(yù)先給定的轉(zhuǎn)角位置上，避免銜鐵板與電磁線圈的電連接元件發(fā)生摩擦。不過(guò)，其缺點(diǎn)是機(jī)械定位機(jī)構(gòu)可能會(huì)影響電磁銜鐵的移動(dòng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的根據(jù)本申請(qǐng)獨(dú)立權(quán)利要求1的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，避免了與機(jī)械定位機(jī)構(gòu)的使用相關(guān)的缺點(diǎn)。通過(guò)銜鐵板中的至少一個(gè)槽和一個(gè)為此槽配置的、位于電磁鐵芯的極面上的第二槽，能夠使得銜鐵板在電磁線圈通電時(shí)由于受到磁力作用而對(duì)準(zhǔn)一個(gè)預(yù)先確定下來(lái)的轉(zhuǎn)角位置定位，在該位置上，例如連接元件等可以無(wú)接觸地穿過(guò)銜鐵板上的留空。其優(yōu)點(diǎn)是可以省掉難于進(jìn)行加工制造的機(jī)械定位機(jī)構(gòu)的構(gòu)造。該至少一個(gè)第一槽和至少一個(gè)第二槽的內(nèi)壁區(qū)段所在區(qū)域中的雜散磁通，使得銜鐵板和電磁銜鐵有利地實(shí)現(xiàn)無(wú)摩擦定位。當(dāng)銜鐵板圍繞著銜鐵栓發(fā)生很小量的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于磁場(chǎng)的不均勻性，就會(huì)產(chǎn)生作用于銜鐵板上的回位力，后者驅(qū)動(dòng)電磁銜鐵回到其預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上。
這里介紹的發(fā)明，可以有利地使用于壓力調(diào)節(jié)閥中，從而避免電磁銜鐵發(fā)生摩擦損耗，以及其對(duì)電磁閥的關(guān)閉過(guò)程造成影響。此外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)噴射閥的電磁閥中，其中電磁銜鐵的定位是必要的，以此保證例如穿經(jīng)電磁銜鐵的留空的燃料排流通道不會(huì)因?yàn)殂曡F轉(zhuǎn)動(dòng)而使得通道的橫截面減小。但是，本發(fā)明的應(yīng)用絕對(duì)不局限于電磁閥中，而是可以應(yīng)用于所有的帶有電磁銜鐵的電磁鐵中，其中可滑動(dòng)并且轉(zhuǎn)動(dòng)安置的銜鐵板需要定位于一個(gè)優(yōu)選的轉(zhuǎn)角位置上。
本發(fā)明的具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例及其擴(kuò)展，能夠通過(guò)從屬權(quán)利要求中給出的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
附圖附圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并且在下面的說(shuō)明中對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)解釋。圖示為

圖1在現(xiàn)有技術(shù)中已有的壓力調(diào)節(jié)閥，它具有一個(gè)帶一個(gè)電磁銜鐵的電磁鐵，圖2和圖3一個(gè)本發(fā)明的電磁銜鐵，圖4和圖5一個(gè)本發(fā)明的電磁鐵的電磁鐵芯，它同時(shí)還構(gòu)成了壓力調(diào)節(jié)閥的殼體部件，圖6組裝狀態(tài)下的圖3和圖5中的電磁鐵芯和電磁銜鐵，圖7電磁銜鐵小幅度偏轉(zhuǎn)時(shí)沿著圖6中A-A線的剖面圖。
在圖1中可以看到，壓力調(diào)節(jié)閥具有電連接元件5，它將壓力調(diào)節(jié)閥的電連接部件10與電磁線圈1連接起來(lái)。由于銜鐵板31安置于連接部件10與電磁線圈1之間，電連接元件5必須要穿過(guò)銜鐵板31中的一個(gè)在圖1中未示出的留空。當(dāng)銜鐵板31圍繞銜鐵栓32的軸線發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)有塑料套管的連接元件會(huì)與銜鐵板的留空的內(nèi)壁發(fā)生摩擦而產(chǎn)生負(fù)面影響。由于這個(gè)原因，現(xiàn)有技術(shù)中已知的電磁鐵中使用了機(jī)械定位機(jī)構(gòu)，由它將銜鐵板對(duì)準(zhǔn)預(yù)先給定的轉(zhuǎn)角位置，但是它允許銜鐵板在垂直于電磁鐵的極面22的方向上移動(dòng)。例如已知的是為了使銜鐵板對(duì)準(zhǔn)一個(gè)確定的轉(zhuǎn)角位置，設(shè)置一個(gè)從電磁鐵芯的極面22上豎立起來(lái)的銷(xiāo)，后者以小的間隙插入到銜鐵板31的一個(gè)缺口之中。在銜鐵板預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)角位置上，連接元件穿過(guò)銜鐵板，而與之不接觸。
在圖2至7中給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。不過(guò)，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于在壓力調(diào)節(jié)閥或電磁閥中，而是能夠應(yīng)用于所有帶有電磁銜鐵的電磁鐵中，其中希望電磁銜鐵定位于一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上。在圖2和3中所示的電磁銜鐵3有一個(gè)基本上為圓形的銜鐵板31和一個(gè)橫截面為圓形、從銜鐵板上垂直豎立起來(lái)的銜鐵栓32。銜鐵板上的留空35的作用是使電磁線圈的電連接元件穿過(guò)。在圖2和3中還可以看到，銜鐵板具有兩個(gè)貫通的、大體上呈U形的第一槽33，它們的敞開(kāi)側(cè)設(shè)置于銜鐵板的圓周上，并且相對(duì)于銜鐵栓32處于直徑上相反側(cè)的相對(duì)位置上。
圖4和圖5中示出的是一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的一個(gè)罐形的殼體部件。圖4所示為沿著圖5中I-I線的一個(gè)剖面。殼體部件具有一個(gè)構(gòu)成電磁鐵芯2的圓柱形中心部分和側(cè)面上的固定舌15，后者用來(lái)將壓力調(diào)節(jié)閥固定于諸如燃料高壓泵之上。電磁鐵芯最好用軟鐵或者其它高磁導(dǎo)率的材料來(lái)制造。殼體部件的法蘭區(qū)域12，如圖1所示，其作用是容納閥塊并且連接到燃料高壓泵的高壓出口上。圓柱形的中心部分具有一個(gè)中心圓柱形通孔26和一個(gè)與之同心的環(huán)形槽11，后者用來(lái)容納在圖4中未示出的一個(gè)電磁線圈。在圖5中示意性地給出了電磁線圈1的電接頭28。在徑向上，向內(nèi)由一個(gè)第一圓柱體的柱面壁23構(gòu)成了槽11的邊界，而在外側(cè)，其邊界為一個(gè)第二圓柱體的柱面壁24。第一壁23和第二壁24上遠(yuǎn)離法蘭區(qū)域12的端面構(gòu)成了位于同一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)同心的圓環(huán)形面21和22。由面22上豎立起來(lái)的環(huán)繞凸緣16，用來(lái)承接一個(gè)第二殼體部件14，如圖1所示那樣。
電磁線圈放入到槽11中，內(nèi)側(cè)的壁23構(gòu)成了電磁鐵芯2中穿入到線圈之中的一段，它通過(guò)一個(gè)底部板25與電磁鐵芯上包繞著線圈的一個(gè)外側(cè)壁段24連接起來(lái)。這里，兩個(gè)面21、22構(gòu)成了電磁鐵芯的兩個(gè)極面，因此通過(guò)一個(gè)安放于兩個(gè)極面21、22上的銜鐵板3，使得磁路閉合起來(lái)。如同在圖5中可以最清晰地看到的那樣，電磁鐵芯的外側(cè)極面22中設(shè)有第二組槽27，它們是為銜鐵板31上的第一組槽33配置的，并且相對(duì)于通孔26位于直徑上相反側(cè)的相對(duì)位置上。
圖6示出的電磁鐵芯沒(méi)有電磁線圈，但是有安放后的電磁銜鐵。電磁銜鐵借助于銜鐵栓32可以滑動(dòng)、并且首先可轉(zhuǎn)動(dòng)地插入到圓柱形的通孔26之中。在銜鐵板31的一個(gè)優(yōu)選轉(zhuǎn)角位置上，圖5中的電磁線圈的接頭28位于銜鐵板31的留空35在電磁銜鐵3的滑動(dòng)方向上的投影區(qū)域中。電連接元件在該轉(zhuǎn)角位置上能夠平行于銜鐵栓直線方式穿過(guò)銜鐵板31，而不會(huì)擦到留空35的內(nèi)側(cè)邊沿。第一槽33和第二槽27用于使電磁鐵運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)位置的定位。
將圖6及圖7與圖3及圖5聯(lián)系起來(lái)，可以很清楚地看到，第一槽33的兩個(gè)在圓周方向上處于彼此相對(duì)位置上的內(nèi)側(cè)壁段33a、33b之間的距離a，最好等于第二槽27中兩個(gè)在相同方向上處于彼此相對(duì)位置上的內(nèi)側(cè)壁段27a、27b之間的距離b。此外，在圖6中還可以看到，第二槽27的位置，最好在電磁銜鐵3的滑動(dòng)方向上至少部分地處于第一槽33的投影區(qū)域之中。也就是說(shuō)，這兩個(gè)第一組的槽33中的每一個(gè)都與第二組槽27中為它們各自配置的一個(gè)槽部分地重疊，后者安置于一個(gè)平行的平面內(nèi)。不過(guò)，與這里所示的實(shí)施例中的方式不同，也可以選擇使距離a與b不完全相同。另外，也可以設(shè)計(jì)一個(gè)第一槽和一個(gè)第二槽來(lái)替代這里的兩個(gè)第一槽和兩個(gè)第二槽。也可以在銜鐵板和電磁鐵芯的極面上分別設(shè)計(jì)加工多于兩個(gè)的槽。重要的是至少有一個(gè)第一槽是為電磁鐵芯的極面上的一個(gè)第二二槽所配置的，該第一槽與銜鐵栓的軸線在徑向上錯(cuò)開(kāi)。
圖7給出了沿著圖6中A-A線的橫截面的一個(gè)局部，其中銜鐵板31有意地圍繞著銜鐵栓31的軸線從預(yù)定轉(zhuǎn)角位置上轉(zhuǎn)開(kāi)，因此銜鐵板31上朝向電磁鐵芯的極面36與第一槽33，以及電磁鐵芯2的極面22與第二槽27部分地重疊在一起。如圖7中可以看到，在這樣的轉(zhuǎn)角位置上，當(dāng)電磁線圈1中通入電流后，由于其在第一槽33的內(nèi)側(cè)壁段33a、33b和第二槽27的內(nèi)側(cè)壁段27a、27b之間的區(qū)域中形成不均勻的雜散磁場(chǎng)(圖7中的虛線)，從而產(chǎn)生了一個(gè)靜磁作用力F，它驅(qū)使銜鐵板31回到預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上。這種情況同樣適用于尺寸a和b之間存在微弱差別時(shí)?；匚涣κ沟勉曡F板31重新回到預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上，該位置上第一槽33與第二槽27彼此相對(duì)。直到在該轉(zhuǎn)角位置上，回位力才降低為零。由于即使銜鐵板只發(fā)生了很微弱的轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)有驅(qū)動(dòng)回位的靜磁作用力F自身形成，因此銜鐵板通過(guò)雜散磁場(chǎng)始終被定位于預(yù)定轉(zhuǎn)角位置上。在銜鐵板定位情況下，我們可以理解，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，銜鐵板在其轉(zhuǎn)角位置上處于準(zhǔn)固定狀態(tài)，其旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)可限制到微弱得幾乎無(wú)法檢測(cè)的程度。在任何情況下，銜鐵板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都如此之小，使得在接通電磁鐵時(shí)，留空35的內(nèi)側(cè)邊沿不會(huì)接觸到、或者僅僅是極輕微地接觸到電磁線圈1的連接元件5，而且在關(guān)閉或者打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)閥時(shí)不會(huì)影響到電磁銜鐵的滑動(dòng)。切斷電磁鐵的電源后，電磁線圈的電連接元件穿過(guò)留空35，能防止銜鐵板發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，因此當(dāng)再次操作電磁鐵時(shí)，銜鐵板能夠立即重新定位于預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上。
到目前為止所給出的實(shí)施例中，銜鐵板和電磁鐵芯的極面各自具有兩個(gè)槽。在另一個(gè)實(shí)施例的設(shè)計(jì)中，可以增加銜鐵板上的第一組槽和電磁鐵芯的極面上的第二組槽的數(shù)量，使得接通電磁鐵時(shí)，不論銜鐵板處于什么樣的初始位置上，都能通過(guò)磁性定位而調(diào)整到一個(gè)優(yōu)選的轉(zhuǎn)角位置上。此時(shí)，第一槽與配置的第二槽處于彼此相對(duì)的位置上，尤其是可以使銜鐵板31上的第一組槽33的數(shù)量和圓周寬度a，分別與銜鐵板31上將第一組槽彼此分隔開(kāi)的極面區(qū)段的數(shù)量和圓周寬度相等。在電磁鐵芯中，要設(shè)計(jì)相同數(shù)量的第二組槽27，并且它們的圓周寬度也一樣(b＝a)。這種銜鐵板和電磁鐵芯的實(shí)施方案，特別適用于沒(méi)有連接元件從銜鐵板中穿過(guò)的電磁閥中。
彼此位置相對(duì)的槽的數(shù)量，正比于銜鐵板的定位力F。所述數(shù)量因此在具體情況下要依據(jù)所必需的回位力F的大小來(lái)確定。
在這里，本發(fā)明以一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的例子給出。但是，它可以應(yīng)用于其它的電磁閥之中。例如可以考慮將其應(yīng)用于噴射裝置的噴射閥的電磁閥中，來(lái)避免銜鐵板中為排流的燃料設(shè)置的排流通道因?yàn)殂曡F板旋轉(zhuǎn)而減小其橫截面積。在這里所介紹的帶有銜鐵板的電磁鐵的工作原理，并不局限于在電磁閥中的應(yīng)用，它能夠應(yīng)用于所有的電磁鐵中而顯示優(yōu)越性，在這些電磁鐵中，可以將滑移并且轉(zhuǎn)動(dòng)安置的銜鐵板定位于一個(gè)優(yōu)選的轉(zhuǎn)角位置上。
權(quán)利要求
1.帶有電磁銜鐵的電磁鐵，尤其是應(yīng)用于電磁閥中的電磁鐵，包括一個(gè)電磁線圈(1)；一個(gè)穿過(guò)該電磁線圈(1)、并具有至少一個(gè)極面(22)的電磁鐵芯(2)；一個(gè)在垂直于電磁鐵芯(2)的至少一個(gè)極面(22)的方向上可滑移地安置的電磁銜鐵(3)，后者具有一個(gè)朝向所述極面(22)的銜鐵板(31)和一個(gè)從銜鐵板(31)上豎立起來(lái)、可滑移并且轉(zhuǎn)動(dòng)安置的銜鐵栓(32)；以及構(gòu)造于電磁鐵和/或者電磁銜鐵上的定位機(jī)構(gòu)，后者使得銜鐵板(31)定位于一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上，其特征為定位機(jī)構(gòu)包括，在銜鐵板(31)中構(gòu)造的、相對(duì)于銜鐵栓(32)徑向上錯(cuò)位的至少一個(gè)第一槽(33)，和為第一槽(33)配置、設(shè)置于電磁鐵芯(2)的至少一個(gè)極面(22)中的至少一個(gè)第二槽(27)，當(dāng)電磁線圈(1)通入電流時(shí)，這里的第二槽(27)與第一槽(33)之間通過(guò)磁場(chǎng)配合作用，使得銜鐵板(31)定位于預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，其特征為第一槽(33)的在圓周方向上彼此位置相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁段(33a，33b)之間的距離(a)大體上等于第二槽(27)的在相同方向上彼此位置相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁段(27a，27b)之間的距離(b)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，其特征為第二槽(27)至少部分地安置于第一槽(33)在電磁銜鐵(3)的滑動(dòng)方向上的投影內(nèi)。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，其特征為定位機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)相對(duì)于銜鐵栓(32)的軸線(37)位于直徑上相反側(cè)相對(duì)位置的第一槽(33)，以及兩個(gè)為它們所配置的、同樣相對(duì)于銜鐵栓(32)的軸線(37)而言在直徑上相反側(cè)相對(duì)位置上的第二槽(27)。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，其特征為在銜鐵板(31)的預(yù)定轉(zhuǎn)角位置上，電磁線圈(1)的電連接元件(5)從銜鐵板(31)的背離電磁線圈(1)的一側(cè)開(kāi)始，穿過(guò)銜鐵板(31)的一個(gè)留空(35)，而不與銜鐵板接觸。
6.如權(quán)利要求1至3之一所述的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，其特征為銜鐵板(31)的第一組槽(33)的數(shù)量和圓周寬度(a)與銜鐵板(31)的將第一組槽彼此分隔開(kāi)的極面區(qū)段(36)的數(shù)量和圓周寬度相等，并且電磁鐵芯(2)具有相同數(shù)量的、圓周寬度也一樣的第二組槽(27)。
7.如權(quán)利要求1至3之一所述的帶有電磁銜鐵的電磁鐵，其特征為第一組槽(33)與第二組槽(27)的數(shù)量和圓周寬度與所必需的回位力(F)的大小相適應(yīng)。
8.電磁閥，尤其是用于燃料噴射裝置的電磁閥，具有如權(quán)利要求1至7之一所述的一個(gè)電磁鐵和一個(gè)電磁銜鐵。
全文摘要
本發(fā)明提出一種帶有電磁銜鐵的電磁鐵，尤其是應(yīng)用于電磁閥中的電磁鐵，包括一個(gè)電磁線圈(1)；一個(gè)穿過(guò)該電磁線圈(1)、并具有至少一個(gè)極面(22)的電磁鐵芯(2)；一個(gè)在垂直于電磁鐵芯(2)的至少一個(gè)極面(22)的方向上可滑移地安置的電磁銜鐵(3)，后者具有一個(gè)朝向所述極面(22)的銜鐵板(31)和一個(gè)從銜鐵板(31)上豎立起來(lái)、可滑移并且轉(zhuǎn)動(dòng)安置的銜鐵栓(32)；以及構(gòu)造于電磁鐵和/或者電磁銜鐵上的定位機(jī)構(gòu)，后者使得銜鐵板(31)定位于一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上，作為定位機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)有在銜鐵板(31)中構(gòu)造的、相對(duì)于銜鐵栓(32)徑向上錯(cuò)位的至少一個(gè)第一槽(33)，和為第一槽(33)配置、設(shè)置于電磁鐵芯(2)的至少一個(gè)極面(22)中的至少一個(gè)第二槽(27)，當(dāng)電磁線圈(1)通入電流時(shí)，這里的第二槽(27)與第一槽(33)之間通過(guò)磁場(chǎng)配合作用，使得銜鐵板(31)定位于預(yù)定的轉(zhuǎn)角位置上。
文檔編號(hào)H01F7/14GK1406384SQ01805536
公開(kāi)日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月23日
發(fā)明者赫爾曼·科赫－格勒布爾, 賴(lài)納·施特爾, 米歇勒·德·科斯莫, 妮古拉·帕庫(kù)奇, 彼得·沃薩赫洛 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司