CN1292064A - 可电磁操纵的阀以及制造用于一个阀的磁壳的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可电磁操纵的阀,具有一个电磁路,它包括至少一个电磁线圈(1),一个用作内极的铁芯,一个衔铁以及一个至少部分包围电磁线圈(1)的磁壳(60)。该磁壳(60)借助于卷曲或弯曲由一个板坯制造,具有一个中间的壳部分(630),沿轴向在该壳部分的两侧上连接着固定部分(640,650),它们的外径小于壳部分(630)的外径。该阀特别适合用作混合压缩强迫点火式内燃机喷油装置的喷油阀。
Description
技术水平
本发明涉及一种权利要求1所述类型的可电磁操纵的阀以及权利要求8所述类型的制造用于一个阀的磁壳的方法。
已公知可电磁操纵的阀，它们具有一个操作装置，它包括至少一个电磁线圈，一个用于打开和关闭阀的衔铁，以及一个外部的传导磁通的导磁元件、如一个磁壳或者说磁外壳或导磁弓(Leitbuegel)。
通常，这种磁壳通过表面切削加工来制造，其中，车削、铣削、钻削以及精加工步骤是制造磁壳的公知方法。
另外，由DE-OS 40 03 229或US-PS 5，544，816公知，借助深拉伸来制造可电磁操作阀的磁外壳。在此，这些磁外壳是这样的，它们的轴向端部具有宽的开口，以便可以沿轴向导入一个电磁线圈。为了闭合磁路，在该宽的开口部位需要另外的盖件。为了通出线圈引线，必须在磁外壳上另外设置通孔或穿孔，它们通过钻削或铣削加工出。
构造磁外壳的另一可能性在于，两个弓形导磁元件部分包围电磁线圈，如由DE-OS 38 25 135公开的那样。这些导磁元件例如是被冲压和压制成所希望形状的部件。这种导磁元件也可以被实施为烧结弓形件。
与上述磁壳不同，由DE-OS 39 04 448公开了一种衔铁，它与一个套筒形连接件以及一个球形阀关闭体一起构成一个轴向可运动阀针的部分，它由一个小厚度的板条制造。在此，首先由一个板冲裁出所希望形状的板段，并且接着被这样卷曲或弯曲，形成具有圆形圆周的衔铁。
本发明的优点
本发明的、具有权利要求1特征的可电磁操纵的阀的优点是，它可以用特别简单的方式来制造和装配。以有利的方式，这样成形出至少部分包围电磁线圈的磁壳，即，电磁线圈可沿径向送入该磁壳内。该磁壳被这样设计，使得不需要绕电磁线圈设置另外的部件来闭合磁路。通过磁壳的造型可将其理想地装入阀中。
另外的优点在于，对于铁芯和阀座架的外径以及磁壳的内径的公差要求被降低，而不会不利地影响这些部件间的磁过渡。
通过在从属权利要求中介绍的措施，可以有利地进一步构造和改进权利要求1中给出的电磁阀。
以有利的方式将固定部分成段地构造，其中，通过在固定部分中设置多个槽获得这些段。这些段像弹簧卡头一样起作用，并且在装配时可以通过很小的力被容易地打开。以这种方式可以避免切屑形成以及避免出现刮痕。因为弹簧卡头式固定部分处于偏压状态下，因此在装配后，磁壳在阀中、例如在铁芯上的位置已经被良好地固定。
本发明的、具有权利要求8特征的、制造阀磁壳的方法具有的优点是，可以以简单的方式制造一个磁壳，该磁壳在轴向方向以及在圆周方向可以在很大程度上包围一个电磁线圈，而不要求用于闭合磁路的附加措施。该磁壳已经可以借助本发明的方法被这样成形出，而不需要其他外部的磁路构件，并且不必借助另外的切削加工方法、如铣削或钻孔来加工出通孔或开口。
附图
在附图中简单示出了本发明的实施例，并且在下面进行了详细的介绍。其中，
图1示出了一个公知的可电磁操纵的阀，它带有两个作为外磁通构件的弓形导磁元件，
图2示出了作为本发明待制造的磁壳的起始基件的板坯，
图3示出了本发明磁壳的俯视图，
图4示出了该磁壳的仰视图，
图5示出了沿图4和图5中线V-V的磁壳剖视图，和
图6示出了用于一个磁壳的板坯的第二实施例。
实施例的说明
在图1示出了一个公知的可电磁操纵的阀，它属于现有技术并且示出了应用以后将描述的本发明磁壳的一种可能性。在图1中作为例子示出的可电磁操纵的阀是形式为用于混合压缩强迫点火式内燃机喷油装置的喷油阀，它具有一个被电磁线圈1包围的、用作所谓内极和用作燃料入口管的管状铁芯2。一个线圈架3容装电磁线圈1的一个绕组。铁芯2延伸到一个在下游的铁芯端部9并且超过它继续向下游方向延伸，这样，使得一个设置在线圈架3下游的、在进一步延伸中被称作阀座架10的管状连接件与铁芯2一体构成，其中，该整个构件被称作阀管12。作为由铁芯2向阀座架10的过渡，阀管12具有一个同样是管状的磁节流部位13，它具有比铁芯2和阀座架10壁厚薄的多的壁。然而同样可以设想，单独构造铁芯2和阀座架10，并且在节流部位13设置一个非磁性的中间件。该阀的操作以公知方式电磁进行。
在阀座架10中分布着一个纵向孔18，它被构造得与阀纵轴线15同心。在纵向孔18中安置着一个例如管状的阀针19，它在其下游的端部20例如通过焊接与一个球形阀闭合体21相连，在阀闭合体的圆周上例如设置了五个削平部22，用于流过燃料。
具有电磁线圈1、铁芯2和一个衔铁27的电磁路用来使阀针19轴向移动，并从而克服复位弹簧25的弹力打开或者关闭喷油阀。衔铁27与阀针19的背向阀闭合体21的端部通过一道焊缝相连并且对准铁芯2。在纵向孔18内，在阀座架10的背离铁芯2的下游端部中通过焊接密封地装配着一个圆柱形阀座体29，它具有一个固定的阀座。
阀座体29的一个导向孔32用于在带有衔铁27的阀针19沿阀纵轴线15的轴向移动中导向阀闭合体21。衔铁27的导向例如由在节流部位13处的导向凸起部承担。球形的阀闭合体21同阀座体29的、沿流动方向截锥形收缩的阀座配合起作用。阀座体29在其背离阀闭合体21的端面上与一个例如盆形构造的喷油孔板34固定连接。该喷油孔板具有至少一个、例如四个通过腐蚀或冲裁成形出的喷油孔35。
带有喷油孔板34的阀座体29的插入深度决定了阀针19行程的大小。在这里，在电磁线圈1未被激励时，阀针19的一个终端位置通过阀闭合体21靠置在阀座体29的阀座上来确定，而在电磁线圈1被激励时，阀针19的另一个终端位置通过衔铁27靠置在铁芯端部9上来得到。
电磁线圈1由两个作为弓形件构造的并且用作为铁磁性元件的导磁元件45包围，它们在圆周方向至少部分地包围电磁线圈1，并且它们的一个端部靠置在铁芯2上，而另一个端部靠置在阀座架10上，并且可与它们例如通过焊接、钎／锡焊或粘接相连。在本发明的阀中，这些导磁元件45由按照本发明制造的磁壳60(图3至5)代替。然而沿轴向和径向看，磁壳60的装入位置可以与导磁元件45的相比较，这样，本发明的磁壳60也在圆周方向部分包围电磁线圈1。
该阀在很大程度上由一个塑料压力包封件50环绕包围，该塑料压力包封件由铁芯2起始沿轴向方向延伸通过电磁线圈1并且延伸通过在本发明中代替导磁元件45的磁壳60直到阀座架10，其中，该磁壳60例如在轴向以及圆周方向被完全覆盖。一个被一同压铸上的电连接插接件52例如属于该塑料压力包封件50。
在图2中示出了一个板坯6，它构成了用于制造磁壳60的起始基件。该板坯6是根据所要求的尺寸由一个相同厚度的更大的板冲裁出的。接着，借助于一个心轴将板坯6卷曲或弯曲成所希望的形状，这样，它具有如图5中所示的构型。卷曲运动由箭头61示出。
用于制造磁壳60的每个单个的板坯6的特点是具有特殊的轮廓造型，其中，划分成三个部分是有意义的。在一个最终构成磁壳60的在圆周方向包围电磁线圈1的壳部分630的中间部分63上，沿轴向方向相应于在阀中的安装在一个第一延伸线上连接着一个上部的边缘部分64和一个下部的边缘部分65。这两个边缘部分64和65最终构成磁壳60的固定部分640和650，借助于它们，在铁芯2和阀座架10上的固定成为可能。
边缘部分64和65的特征是，它们是成段构造的，这意味着，由一个上边界边66和一个下边界边67起分别向中间部分63方向开出多个槽68和69，这些槽在它们之间形成相应的边缘部分64，65的段。这些槽68，69由边界边66，67起例如首先以平行的侧边延伸，这些侧边后来会聚地朝向尖的槽端部70，71伸展。在两个边缘部分64，65中例如相互间以相同距离分别开出三个槽68，69，这样，上边缘部分64的槽68被构造得正好与下边缘部分65的槽69相对。
然而，在两个侧边界边72和73上，两个边缘部分64和65是不同的。在下边缘部分65中，与两个靠外的槽69还分别连接着一个完整的段，因此，侧边界边72和73具有槽69的半个轮廓，而上边缘部分64的侧边界边72和73被设置得离开两个靠外的槽68的距离小于一个段宽度，并且被构造成与上边界边66垂直。与边缘部分64，65的侧边界边72，73相比，中间部分63的侧边界边74和75向内凹入，由此，在板坯6被卷曲后，磁壳60的壳部分630具有一个窗80(图5)，边界边74，75构成该窗的边界。根据第一延伸线的定义，两个边缘部分在垂直于第一延伸线分布的第二延伸线上凸出超过中间部分63。槽68，69的槽端部70，71大致位于侧边界边72，73向中间部分63的边界边74，75的过渡肩的高度处，因为后来形成的磁壳60在该部位同样应具有肩部78，79(图5)。
在制备了具有相应轮廓的板坯6之后，将制造磁壳60的方法分为两个主要的步骤。在第一步中，例如借助于一个心轴将整个板坯6卷曲或弯曲，直到下边缘部分65的两个侧边界边72，73紧紧相对。在第二步中，例如借助于一个夹钳形工具使上边缘部分64和下边缘部分65变形，使它们的外径变小，这样槽68，69的宽度被减小到最小，它们之间的段被移动，相互紧挨着。
所形成的固定部分640，650像弹簧卡头一样起作用，并且在装配时可以被容易地打开。因为固定部分处于偏压状态下，因此在装配阀时，磁壳60在铁芯2以及阀座架10上的位置已经被良好地固定。如已述的，形成了两个肩部78，79(图5)，它们作为壳部分630向两个固定部分640和650的过渡部分。固定部分640，650的外径小于壳部分630的外径。在此，槽端部70，71位于肩78，79的部位。
在图3中示出了由图2中板坯6按照本发明制造的磁壳60的俯视图，而图4示出了该磁壳60的一个仰视图。图5又是磁壳60沿图4和5中V-V的剖视图。由图3可看出，上边缘部分64的侧边界边72，73有一定间距地相对，这样能够以简单方式将电磁线圈1的线圈引线通过所形成的中间腔81沿轴向由磁壳60引出。
图5中的剖视图示出，壳部分630不是完全环绕，而是由窗80中断。窗80的大小由板坯6上中间部分63的边界边74，75的凹入深度决定。窗80的大小例如可以是大约120°，这样壳部分630圆周的三分之一是敞开的。电磁线圈1通过该窗80被沿径向移入，它在图5中被示意性示出。为了使电磁线圈1能简单地通过窗80移入，也可以简单地将壳部分630稍微地扳开。也可以将窗80沿圆周方向构造得比120°大或小一些。
图6示出了用于磁壳60的板坯6的第二实施例，它与图2中板坯6的区别在于，其两个边缘部分64，65是相同的，当然相对于中间部分63是镜像对称的。在该实施例中，上边缘部分64被这样构造，与两个靠外的槽68向侧边界边72，73方向分别连接着一个完整的段。因为在磁壳60被卷曲的状态下因此不再有中间腔81，在这种情况下电磁线圈1的线圈引线沿径向由窗80侧向引出。
本发明并不局限于喷油阀，而是涉及到不同应用领域中的所有可电磁操纵的阀。
Claims (12)
1．可电磁操纵的阀，特别是用于内燃机喷油装置的喷油阀，具有一个阀纵轴线(15)，具有一个电磁路，它包括至少一个电磁线圈(1)，一个用作内极的铁芯(2)，一个衔铁(27)以及一个至少部分包围电磁线圈(1)的磁壳(60)，其中，通过该衔铁(27)的作用使该阀在一个阀座(29)上打开和关闭，该磁壳(60)可借助于卷曲或弯曲由一个板坯(6)制造，其特征是，该磁壳(60)具有一个中间的壳部分(630)，沿轴向在该壳部分的两侧上连接着固定部分(640，650)，它们的外径小于壳部分(630)的外径。
2．按照权利要求1所述的阀，其特征是，
该中间的壳部分(630)在圆周方向上是中断的。
3．按照权利要求2所述的阀，其特征是，
该壳部分(630)环绕大约240°，并因此具有一个大约120°的窗(80)。
4．按照前述权利要求之一所述的阀，其特征是，
电磁线圈(1)被容装在一个线圈架(3)中，该线圈架(3)的外径大于这两个固定部分(640，650)的外径。
5．按照权利要求1所述的阀，其特征是，
这些固定部分(640，650)是成段构造的。
6．按照权利要求5所述的阀，其特征是，
这些固定部分(640，650)每个具有四个位于槽(68，69)之间的段。
7．按照权利要求6所述的阀，其特征是，
这些槽(68，69)沿轴向在固定部分(640，650)的整个长度上伸展，沿径向在固定部分(640，650)的整个材料厚度上上伸展。
8．制造一个阀的磁壳的方法、特别是制造按照权利要求1至7所述的可电磁操作的阀的磁壳，其中，该磁壳(60)至少部分地包围一个电磁线圈(1)，其特征是，
a)在一个第一方法步骤中，由一个板成形出一个板坯(6)，其中，该板坯(6)包括一个中间部分(63)和两个在一个第一延伸线上相对地连接在该部分(63)上的边缘部分(64，65)，并且，这些边缘部分(64，65)在垂直于第一延伸线的第二延伸线上凸出超过该中间部分(63)，并且在边缘部分(64，65)中设置了多个槽(68，69)，
b)在第二个方法步骤中，将整个板坯(6)通过卷曲或弯曲制成圆形构型，
c)在第三个方法步骤中，将边缘部分(64，65)变形，使其具有更小的外径，其中，槽(68，69)的宽度被减小到最小，这样最终形成一个磁壳(60)，它具有一个中间的壳部分(630)，在其相对的两侧上连接着固定部分(640，650)，这些固定部分的外径小于壳部分(630)的外径。
9．按照权利要求8所述的方法，其特征是，板坯(6)的成形借助于冲压实现。
10．按照权利要求8所述的方法，其特征是，边缘部分(64，65)的槽(68，69)被这样设置，即，由板坯(6)的边界边(66，67)开始首先具有平行的侧边，这些侧边后来会聚地朝向尖的槽端部(70，71)伸展。
11．按照权利要求10所述的方法，其特征是，在至少一个边缘部分(64，65)上，沿第二延伸线的方向，具有侧边界边(72，73)，它们具有半个槽(68，69)的轮廓。
12．按照权利要求10所述的方法，其特征是，在至少一个边缘部分(64，65)上，沿第二延伸线的方向，具有侧边界边(72，73)，它们被这样构造，使得在板坯卷曲或弯曲后它们相对具有一定间距。
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