專利名稱：螺線管的制作方法
技術領域：
本發明涉及螺線管。更具體地講，本發明涉及具有獨特的活塞和活塞桿的螺線管，除正常的軸向運動之外，活塞和活塞桿還具有成一定角度運動的能力。
當然，螺線管是現有技術中公知的。螺線管的典型設計結構具有活塞或可移動的磁性材料銜鐵(armature)，活塞或銜鐵以可滑動之方式容納于筒形導管內。導管由非磁性材料形成，并在一端具有擋塊或靜止的磁性材料銜鐵。一個偏壓部件通常將活塞或可移動銜鐵推離擋塊或靜止銜鐵。
螺線管線圈圍繞筒形導管，而圍繞螺線管線圈的磁性材料外殼則與擋塊和活塞一起構成磁路。當螺線管線圈未激勵時，活塞通過偏壓部件與擋塊分離。當螺線管線圈由電流激勵時，在磁路中形成的磁通使活塞在筒形導管內軸向滑動，直至其抵觸擋塊。活塞的軸向運動通常是非常快的，因此活塞以相當大的力撞擊擋塊。在螺線管線圈不再受激勵時，由于偏壓部件的作用，活塞朝向遠離擋塊的方向滑動。
為了將活塞的軸向運動從外殼之內傳送至外殼之外，已對安裝至活塞的活塞桿開發了多種結構。活塞桿的位于外殼之內的端部適于與活塞配合，而活塞桿的延伸至外殼之外的端部適于與要由螺線管軸向驅動的部件相聯。為了在軸向有效地驅動此部件，要驅動的部件必須與螺線管的縱軸對準，因為螺線管的活塞桿的運動將沿螺線管的軸線進行。盡管因存在在制造各種部件過程中包含的設計和制造容差而允許某種程度的不對準，但為消除在工作時螺線管的任何類型的粘合或滯附，螺線管的軸線與要縱向驅動的部件對準是重要的。
因此，需要這樣一種螺線管，它允許在螺線管的軸線與要由螺線管驅動的部件的運動軸線之間存在一定程度的不對準，從而為設計工程師提供附加的設計靈活性。
本發明提供了這樣一種螺線管，此螺線管具有設在活塞桿和活塞之間的連接部分，它在活塞桿和沿螺線管的軸線縱向運動的活塞之間提供了一定角度。此外，螺線管外殼的端蓋(端帽)也構成允許活塞桿相對于活塞即螺線管軸線有一定角度。
對于本領域技術人員來說，從以下的詳細說明，所附權利要求書及附圖中，將能清楚理解本發明的其它優點和目的。
在用于描述本發明的最佳實施方式的附圖中
圖1是本發明的螺線管的縱向剖視圖；圖2是圖1中所示的活塞的放大示意圖；圖3是圖1中所示的活塞桿的端部的放大示意圖；圖4是圖1中所示的外殼端帽的放大示意圖。
現參照附圖進行描述，在各圖中相同的參考數字表示相同或相應的部分，在圖1中，根據本發明的螺線管由參考數字10表示。螺線管10包括外殼12、螺線管線圈14、S(南)極擋塊16、N(北)極活塞18、活塞桿20和端帽22。
外殼12為一個杯狀部件，它界定了一個內部空腔30并具有外筒壁32，外筒壁32界定了縱向軸34。筒壁32在其一端由端壁36封閉。一個筒形套38設置在外殼12之內。套38用作由螺線管線圈14產生的磁路導管(conduit)的一部分。套38可以是與外殼12分離的元件，如圖1所示，或者，套38也可以是外殼12整體中的一部分。
螺線管線圈14設置在空腔30內并包括一個工字輪40，工字輪40由非磁性材料制成，并具有一個筒壁42，筒壁42界定了一個貫穿工字輪40延伸的內部空腔44。從筒壁42的每一端向外徑向延伸出環形壁46和48。多個線圈繞組50圍繞壁42纏繞在壁46和48之間。對線圈繞組50的電連接是采用印刷電路板52實現的，電路板52通過多個柱(未示出)與環形壁48分隔開。由磁性材料制成的絕緣墊片56和58設置在環形壁48與電路板52之間。墊片58還形成由螺線管線圈14產生的磁路的一部分。由非磁性材料制成的導管60設置在空腔44內并用于為活塞18的運動提供光滑表面。一對引線62焊連至電路板52上，以便于螺線管線圈14的布線。
擋塊16設置在空腔30內位于螺線管線圈14的靠近工字輪環形壁46的一端處。擋塊16由磁性材料制成，并包括一個柱體70，柱體70一端具有環形緣72，另一端具有圓錐形突頭74。在柱體70和突頭74的相界處設有用于為O形圈78定位的環形槽76。O形圈78緩沖后面將描述的活塞18的運動。擋塊16插入導管60的與工字輪40的環形壁46相鄰的開口端中。擋塊16還構成由螺線管線圈14產生的磁路的一部分。
如圖2所示，活塞18也設置在空腔30內，并由磁性材料制成。活塞18具有一個筒狀體80，此筒狀體80界定了一個內部空腔82。內部空腔82的一端形成斜口84，在螺線管10工作時此斜口84與圓錐突頭74配合。筒狀體80的外徑約等于擋塊16的柱體70的外徑。筒狀體80的與斜口84相對的端頭適于與活塞桿20配合。一個側緣86從內部空腔82徑向向內延伸，從而界定了一個孔88和一個臺肩90，孔88和臺肩90用于將活塞桿20維持于空腔82內。孔88包括一個斜口92，當活塞桿20改變角度時，斜口92為活塞桿20提供了間隙。
如圖3所示，活塞桿20將活塞18在外殼12內的軸向運動轉換至外殼12的外部。活塞桿20包括一個圓柱形桿94，桿94一端具有一個蘑菇狀彈簧座96，并且適于與在另一端運動的部件配合。桿94的直徑約為在活塞18中由側緣86形成的孔88的直徑的一半。直徑的差異為活塞桿20提供了在其相對于活塞18改變角度時所需的徑向間隙。蘑菇狀彈簧座96的外徑稍小于活塞18的空腔82的內徑。這便容許活塞桿20滑動地被收納于空腔82內，同時與側緣86的臺肩90配合而將活塞桿20維持于空腔82內。彈簧座96還包括一個圓弧表面98，此表面與設置在擋塊16與活塞桿20之間的偏壓部件或螺旋彈簧100接觸，從而促使活塞桿20的彈簧座96抵靠活塞18的臺肩90。
如圖4所示，端帽22為一杯狀部件，它設置在空腔30中，并由非磁性材料制成，它具有居中定位的圓孔110和朝向端帽22的邊緣偏置的引線孔112。孔110為活塞桿20提供了穿過端帽22的進口，而孔112為引線62提供了穿過端帽22的進口。多個棱114從端帽22的頂部延伸至外殼12中，以增大強度和端帽22的穩定性。環狀氈墊116圍繞孔110固定在端帽22內側，以在螺線管線圈14失激勵(deactivate)時為活塞18提供緩沖。孔110包括圓筒形部分118和錐形部分120。圓筒形部分118和錐形部分120在端帽22和活塞桿20之間提供了間隙，從而容許在螺線管10裝配后活塞桿20有一定角度。
螺線管10的裝配是從導管60插入電路板52、墊片56、墊片58和工字輪40的內部空腔44中開始的。爾后，擋塊16插入導管60中，位于工字輪40的鄰近環形壁46的一端處。接著，螺旋彈簧100插入導管60中，并設置在位于擋塊16的圓錐形突頭74的端部。活塞桿20插入活塞18的空腔82中，彈簧座96鄰近側緣86設置，桿94則穿過由側緣86形成的孔88軸向延伸。然后，活塞18套在螺旋彈簧100上并插入導管60中，螺旋彈簧100抵靠活塞桿20的彈簧座96的圓弧表面98。此后螺線管線圈14、擋塊16、螺旋彈簧100、活塞18和活塞桿20的組件插入外殼12中。爾后引線62通過端帽22的孔112引入、端帽22設置在套在螺線管線圈14的工字輪40上的外殼12內，引線62穿過孔112延伸，活塞桿20穿過孔110延伸。端帽22插入外殼12中稍低于外殼12的開口端，外殼12的這個開口端在端帽22上方有一定角度的變形，以將螺線管10的內部部件維持于外殼12中，如圖1所示。端帽22插入外殼12內稍微壓縮螺旋彈簧100，以在活塞桿20上提供初始預負荷，從而迫使活塞桿20和活塞18處于完全伸展位置。
螺線管10的工作是從螺線管10設置成圖1中所示的狀態開始的，此時沒有功率供給螺線管線圈14。活塞18和活塞桿20受螺旋彈簧100擠壓而離開擋塊16到達其完全伸展位置。當電功率供給螺線管線圈14時，在擋塊16、外殼12、墊片58和活塞18之間產生一個磁路。這個磁路在擋塊16上形成S極，在活塞18上形成N極。因此，活塞18沿軸向被吸引向擋塊16而壓縮螺旋彈簧100。當活塞18接觸擋塊16時，O形圈78緩沖活塞18的停止動作。當連至螺線管線圈14的電源斷開時，磁路消失，螺旋彈簧100再次將活賽18和活塞桿20推壓至如圖1所示的其完全伸展位置。當活塞18接觸端帽22時，環形墊圈116緩沖活塞18的停止動作。
在活塞18和活塞桿20由于形成磁路而運動的過程中，活塞桿20可以相對于縱軸34有一定角度，如圖1所示。由于彈簧座96上的圓弧表面98滑動接觸螺旋彈簧100的端部，桿94與活塞18中的孔88之間存在間隙，桿94與活塞18上的斜口92之間存在間隙，桿94與端帽22中的孔110之間存在間隙，桿94與端帽22上的圓錐形表面120之間存在間隙，因此活塞桿20能在一個圓錐狀空間中運動。活塞桿20在其軸向運動過程中可有一定角度的能力容許縱軸34與由螺線管10驅動的部件的運動軸線不一致。
盡管以上的詳細說明描述了本發明的優選實施例，但應當理解，在不脫離權利要求的范圍和真正內涵的情況下，本發明可進行修改、變化和替換。
權利要求書按照條約第19條的修改1.一種螺線管，包括一個工字輪的筒形部分，它界定了縱向軸；螺線管線圈，它圍繞所述工字輪設置；大致筒形的活塞，它具有一內部空腔，所述活塞設置在所述工字輪內并可在其中軸向滑動；活塞桿，它設置于所述筒形活塞的所述空腔內，所述空腔允許所述活塞桿相對于所述縱向軸按一定錐角運動；和端帽，它具有一個孔，所述活塞桿的桿穿過此孔延伸，所述孔具有至少為同軸設置的所述桿的側向尺寸的兩倍的側向尺寸。
2.根據權利要求1的螺線管，其特征在于，還包括用于在特定方向上推動所述活塞的偏壓部件。
3.根據權利要求2的螺線管，其特征在于，所述偏壓部件在所述特定方向上推動所述活塞桿。
4.根據權利要求1的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述導管的第一端處的擋塊。
5.根據權利要求4的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述擋塊和所述活塞之間的偏壓部件，用于將所述活塞推離所述擋塊。
6.根據權利要求5的螺線管，其特征在于，所述偏壓部件將所述活塞桿推離所述擋塊。
7.根據權利要求1的螺線管，其特征在于，所述活塞包括設置在所述活塞的一端的側緣，所述側緣從所述活塞的內表面徑向向內延伸，所述側緣界定了第一孔。
8.根據權利要求7的螺線管，其特征在于，所述活塞桿包括桿和端頭，所述端頭可在所述活塞的所述空腔內軸向滑動，所述桿穿過由所述側緣界定的所述孔延伸。
9.根據權利要求8的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述導管的第一端上的擋塊。
10.根據權利要求9的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述擋塊和所述活塞桿之間的偏壓部件，用于將所述活塞桿推離所述擋塊。
11.一種螺線管，包括外殼，它界定了一個內部空腔，此空腔具有一個封閉端和一個開口端；筒形導管，它設置在所述內部空腔內，并界定了一縱軸；螺線管線圈，它圍繞所述導管設置；大致筒形的活塞，它具有一個內部空腔，所述活塞設置在所述導管內并可在其中軸向滑動；活塞桿，它設置于所述筒形活塞的所述空腔內，所述空腔容許所述活塞桿相對于所述導管的所述縱軸按一定角度運動；和擋塊，它設置在所述導管的第一端處，所述擋塊具有一個大致錐形的部分，此部分可插入所述活塞的所述內部空腔的大致錐形的配合部分內。
12.根據權利要求11的螺線管，其特征在于，還包括用于將所述活塞桿推離所述擋塊的偏壓部件。
13.根據權利要求11的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述外殼的所述開口端處的端蓋，所述端蓋界定了第一孔，所述活塞桿穿過所述端蓋中的所述第一孔延伸，所述第一孔包括一個大致錐形的表面，當所述活塞桿相對于所述縱軸有一定角度時，此表面為所述活塞桿提供了間隙。
14.根據權利要求11的螺線管，其特征在于，所述活塞包括設置在其一端的側緣，所述側緣從所述活塞的內表面徑向向內延伸，所述側緣界定了第二孔，所述活塞桿穿過所述第二孔延伸。
15.根據權利要求14的螺線管，其特征在于，所述第二孔包括一個大致錐形的表面，在所述活塞桿相對于所述縱軸有一定角度時，此表面為所述活塞桿提供了間隙。
權利要求
1.一種螺線管，包括筒形導管，它界定一縱軸；螺線管線圈，它圍繞所述導管布置；大致筒形的活塞，它具有一個內部空腔，所述活塞設置于所述導管內并可在其中軸向滑動；和活塞桿，它設置于所述筒形活塞的所述空腔內，所述空腔容許所述活塞桿相對于所述導管的所述縱軸按一定錐角運動。
2.根據權利要求1的螺線管，其特征在于，還包括用于在特定方向上推動所述活塞的偏壓部件。
3.根據權利要求2的螺線管，其特征在于，所述偏壓部件在所述特定方向上推動所述活塞桿。
4.根據權利要求1的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述導管的第一端處的擋塊。
5.根據權利要求4的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述擋塊和所述活塞之間的偏壓部件，用于將所述活塞推離所述擋塊。
6.根據權利要求5的螺線管，其特征在于，所述偏壓部件將所述活塞桿推離所述擋塊。
7.根據權利要求1的螺線管，其特征在于，所述活塞包括設置在所述活塞的一端的側緣，所述側緣從所述活塞的內表面徑向向內延伸，所述側緣界定了第一孔。
8.根據權利要求7的螺線管，其特征在于，所述活塞桿包括桿和端頭，所述端頭可在所述活塞的所述空腔內軸向滑動，所述桿穿過由所述側緣界定的所述孔延伸。
9.根據權利要求8的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述導管的第一端上的擋塊。
10.根據權利要求9的螺線管，其特征在于，還包括設置在所述擋塊和所述活塞桿之間的偏壓部件，用于將所述活塞桿推離所述擋塊。
11.一種螺線管，包括外殼，它界定了一個內部空腔，此空腔具有一個封閉端和一個開口端；筒形導管，它設置在所述內部空腔內，并界定了一縱軸；螺線管線圈，它圍繞所述導管設置；大致筒形的活塞，它具有一個內部空腔，所述活塞設置在所述導管內并可在其中軸向滑動；活塞桿，它設置于所述筒形活塞的所述空腔內，所述空腔容許所述活塞桿相對于所述導管的所述縱軸按一定錐角運動；擋塊，它設置在所述導管的第一端處；和端帽，它設置于所述外殼的所述開口端處，所述端帽界定了第一孔，所述活塞桿穿過所述端帽中的所述第一孔延伸。
12.根據權利要求11的螺線管，其特征在于，還包括用于將所述活塞桿推離所述擋塊的偏壓部件。
13.根據權利要求11的螺線管，其特征在于，所述第一孔包括一個大致錐形的表面，當所述活塞桿相對于所述縱軸有一定角度時，此表面為所述活塞桿提供了間隙。
14.根據權利要求11的螺線管，其特征在于，所述活塞包括設置在其一端的側緣，所述側緣從所述活塞的內表面徑向向內延伸，所述側緣界定了第二孔，所述活塞桿穿過所述第二孔延伸。
15.根據權利要求14的螺線管，其特征在于，所述第二孔包括一個大致錐形的表面，在所述活塞桿相對于所述縱軸有一定角度時，此表面為所述活塞桿提供了間隙。
全文摘要
一種螺線管，具有可軸向運動的活塞，此活塞具有從其中延伸的活塞桿。活塞桿具有在螺線管內相對于活塞的軸向運動按一定角度偏移的能力。
文檔編號H01F7/121GK1137325SQ94194502
公開日1996年12月4日 申請日期1994年12月13日 優先權日1993年12月15日
發明者F·K·沙蘭姆, G·加多基 申請人:聯合工藝汽車公司