專利名稱：可電磁操縱的閥以及制造用于一個閥的磁殼的方法
技術水平本發明涉及一種權利要求1所述類型的可電磁操縱的閥以及權利要求8所述類型的制造用于一個閥的磁殼的方法。
已公知可電磁操縱的閥，它們具有一個操作裝置，它包括至少一個電磁線圈，一個用于打開和關閉閥的銜鐵，以及一個外部的傳導磁通的導磁元件、如一個磁殼或者說磁外殼或導磁弓(Leitbuegel)。
通常，這種磁殼通過表面切削加工來制造，其中，車削、銑削、鉆削以及精加工步驟是制造磁殼的公知方法。
另外，由DE-OS 40 03 229或US-PS 5，544，816公知，借助深拉伸來制造可電磁操作閥的磁外殼。在此，這些磁外殼是這樣的，它們的軸向端部具有寬的開口，以便可以沿軸向導入一個電磁線圈。為了閉合磁路，在該寬的開口部位需要另外的蓋件。為了通出線圈引線，必須在磁外殼上另外設置通孔或穿孔，它們通過鉆削或銑削加工出。
構造磁外殼的另一可能性在于，兩個弓形導磁元件部分包圍電磁線圈，如由DE-OS 38 25 135公開的那樣。這些導磁元件例如是被沖壓和壓制成所希望形狀的部件。這種導磁元件也可以被實施為燒結弓形件。
與上述磁殼不同，由DE-OS 39 04 448公開了一種銜鐵，它與一個套筒形連接件以及一個球形閥關閉體一起構成一個軸向可運動閥針的部分，它由一個小厚度的板條制造。在此，首先由一個板沖裁出所希望形狀的板段，并且接著被這樣卷曲或彎曲，形成具有圓形圓周的銜鐵。
本發明的優點本發明的、具有權利要求1特征的可電磁操縱的閥的優點是，它可以用特別簡單的方式來制造和裝配。以有利的方式，這樣成形出至少部分包圍電磁線圈的磁殼，即，電磁線圈可沿徑向送入該磁殼內。該磁殼被這樣設計，使得不需要繞電磁線圈設置另外的部件來閉合磁路。通過磁殼的造型可將其理想地裝入閥中。
另外的優點在于，對于鐵芯和閥座架的外徑以及磁殼的內徑的公差要求被降低，而不會不利地影響這些部件間的磁過渡。
通過在從屬權利要求中介紹的措施，可以有利地進一步構造和改進權利要求1中給出的電磁閥。
以有利的方式將固定部分成段地構造，其中，通過在固定部分中設置多個槽獲得這些段。這些段像彈簧卡頭一樣起作用，并且在裝配時可以通過很小的力被容易地打開。以這種方式可以避免切屑形成以及避免出現刮痕。因為彈簧卡頭式固定部分處于偏壓狀態下，因此在裝配后，磁殼在閥中、例如在鐵芯上的位置已經被良好地固定。
本發明的、具有權利要求8特征的、制造閥磁殼的方法具有的優點是，可以以簡單的方式制造一個磁殼，該磁殼在軸向方向以及在圓周方向可以在很大程度上包圍一個電磁線圈，而不要求用于閉合磁路的附加措施。該磁殼已經可以借助本發明的方法被這樣成形出，而不需要其他外部的磁路構件，并且不必借助另外的切削加工方法、如銑削或鉆孔來加工出通孔或開口。
附圖在附圖中簡單示出了本發明的實施例，并且在下面進行了詳細的介紹。其中，
圖1示出了一個公知的可電磁操縱的閥，它帶有兩個作為外磁通構件的弓形導磁元件，圖2示出了作為本發明待制造的磁殼的起始基件的板坯，圖3示出了本發明磁殼的俯視圖，圖4示出了該磁殼的仰視圖，圖5示出了沿圖4和圖5中線V-V的磁殼剖視圖，和圖6示出了用于一個磁殼的板坯的第二實施例。
在閥座架10中分布著一個縱向孔18，它被構造得與閥縱軸線15同心。在縱向孔18中安置著一個例如管狀的閥針19，它在其下游的端部20例如通過焊接與一個球形閥閉合體21相連，在閥閉合體的圓周上例如設置了五個削平部22，用于流過燃料。
具有電磁線圈1、鐵芯2和一個銜鐵27的電磁路用來使閥針19軸向移動，并從而克服復位彈簧25的彈力打開或者關閉噴油閥。銜鐵27與閥針19的背向閥閉合體21的端部通過一道焊縫相連并且對準鐵芯2。在縱向孔18內，在閥座架10的背離鐵芯2的下游端部中通過焊接密封地裝配著一個圓柱形閥座體29，它具有一個固定的閥座。
閥座體29的一個導向孔32用于在帶有銜鐵27的閥針19沿閥縱軸線15的軸向移動中導向閥閉合體21。銜鐵27的導向例如由在節流部位13處的導向凸起部承擔。球形的閥閉合體21同閥座體29的、沿流動方向截錐形收縮的閥座配合起作用。閥座體29在其背離閥閉合體21的端面上與一個例如盆形構造的噴油孔板34固定連接。該噴油孔板具有至少一個、例如四個通過腐蝕或沖裁成形出的噴油孔35。
帶有噴油孔板34的閥座體29的插入深度決定了閥針19行程的大小。在這里，在電磁線圈1未被激勵時，閥針19的一個終端位置通過閥閉合體21靠置在閥座體29的閥座上來確定，而在電磁線圈1被激勵時，閥針19的另一個終端位置通過銜鐵27靠置在鐵芯端部9上來得到。
電磁線圈1由兩個作為弓形件構造的并且用作為鐵磁性元件的導磁元件45包圍，它們在圓周方向至少部分地包圍電磁線圈1，并且它們的一個端部靠置在鐵芯2上，而另一個端部靠置在閥座架10上，并且可與它們例如通過焊接、釬／錫焊或粘接相連。在本發明的閥中，這些導磁元件45由按照本發明制造的磁殼60(圖3至5)代替。然而沿軸向和徑向看，磁殼60的裝入位置可以與導磁元件45的相比較，這樣，本發明的磁殼60也在圓周方向部分包圍電磁線圈1。
該閥在很大程度上由一個塑料壓力包封件50環繞包圍，該塑料壓力包封件由鐵芯2起始沿軸向方向延伸通過電磁線圈1并且延伸通過在本發明中代替導磁元件45的磁殼60直到閥座架10，其中，該磁殼60例如在軸向以及圓周方向被完全覆蓋。一個被一同壓鑄上的電連接插接件52例如屬于該塑料壓力包封件50。
在圖2中示出了一個板坯6，它構成了用于制造磁殼60的起始基件。該板坯6是根據所要求的尺寸由一個相同厚度的更大的板沖裁出的。接著，借助于一個心軸將板坯6卷曲或彎曲成所希望的形狀，這樣，它具有如圖5中所示的構型。卷曲運動由箭頭61示出。
用于制造磁殼60的每個單個的板坯6的特點是具有特殊的輪廓造型，其中，劃分成三個部分是有意義的。在一個最終構成磁殼60的在圓周方向包圍電磁線圈1的殼部分630的中間部分63上，沿軸向方向相應于在閥中的安裝在一個第一延伸線上連接著一個上部的邊緣部分64和一個下部的邊緣部分65。這兩個邊緣部分64和65最終構成磁殼60的固定部分640和650，借助于它們，在鐵芯2和閥座架10上的固定成為可能。
邊緣部分64和65的特征是，它們是成段構造的，這意味著，由一個上邊界邊66和一個下邊界邊67起分別向中間部分63方向開出多個槽68和69，這些槽在它們之間形成相應的邊緣部分64，65的段。這些槽68，69由邊界邊66，67起例如首先以平行的側邊延伸，這些側邊后來會聚地朝向尖的槽端部70，71伸展。在兩個邊緣部分64，65中例如相互間以相同距離分別開出三個槽68，69，這樣，上邊緣部分64的槽68被構造得正好與下邊緣部分65的槽69相對。
然而，在兩個側邊界邊72和73上，兩個邊緣部分64和65是不同的。在下邊緣部分65中，與兩個靠外的槽69還分別連接著一個完整的段，因此，側邊界邊72和73具有槽69的半個輪廓，而上邊緣部分64的側邊界邊72和73被設置得離開兩個靠外的槽68的距離小于一個段寬度，并且被構造成與上邊界邊66垂直。與邊緣部分64，65的側邊界邊72，73相比，中間部分63的側邊界邊74和75向內凹入，由此，在板坯6被卷曲后，磁殼60的殼部分630具有一個窗80(圖5)，邊界邊74，75構成該窗的邊界。根據第一延伸線的定義，兩個邊緣部分在垂直于第一延伸線分布的第二延伸線上凸出超過中間部分63。槽68，69的槽端部70，71大致位于側邊界邊72，73向中間部分63的邊界邊74，75的過渡肩的高度處，因為后來形成的磁殼60在該部位同樣應具有肩部78，79(圖5)。
在制備了具有相應輪廓的板坯6之后，將制造磁殼60的方法分為兩個主要的步驟。在第一步中，例如借助于一個心軸將整個板坯6卷曲或彎曲，直到下邊緣部分65的兩個側邊界邊72，73緊緊相對。在第二步中，例如借助于一個夾鉗形工具使上邊緣部分64和下邊緣部分65變形，使它們的外徑變小，這樣槽68，69的寬度被減小到最小，它們之間的段被移動，相互緊挨著。
所形成的固定部分640，650像彈簧卡頭一樣起作用，并且在裝配時可以被容易地打開。因為固定部分處于偏壓狀態下，因此在裝配閥時，磁殼60在鐵芯2以及閥座架10上的位置已經被良好地固定。如已述的，形成了兩個肩部78，79(圖5)，它們作為殼部分630向兩個固定部分640和650的過渡部分。固定部分640，650的外徑小于殼部分630的外徑。在此，槽端部70，71位于肩78，79的部位。
在圖3中示出了由圖2中板坯6按照本發明制造的磁殼60的俯視圖，而圖4示出了該磁殼60的一個仰視圖。圖5又是磁殼60沿圖4和5中V-V的剖視圖。由圖3可看出，上邊緣部分64的側邊界邊72，73有一定間距地相對，這樣能夠以簡單方式將電磁線圈1的線圈引線通過所形成的中間腔81沿軸向由磁殼60引出。
圖5中的剖視圖示出，殼部分630不是完全環繞，而是由窗80中斷。窗80的大小由板坯6上中間部分63的邊界邊74，75的凹入深度決定。窗80的大小例如可以是大約120°，這樣殼部分630圓周的三分之一是敞開的。電磁線圈1通過該窗80被沿徑向移入，它在圖5中被示意性示出。為了使電磁線圈1能簡單地通過窗80移入，也可以簡單地將殼部分630稍微地扳開。也可以將窗80沿圓周方向構造得比120°大或小一些。
圖6示出了用于磁殼60的板坯6的第二實施例，它與圖2中板坯6的區別在于，其兩個邊緣部分64，65是相同的，當然相對于中間部分63是鏡像對稱的。在該實施例中，上邊緣部分64被這樣構造，與兩個靠外的槽68向側邊界邊72，73方向分別連接著一個完整的段。因為在磁殼60被卷曲的狀態下因此不再有中間腔81，在這種情況下電磁線圈1的線圈引線沿徑向由窗80側向引出。
本發明并不局限于噴油閥，而是涉及到不同應用領域中的所有可電磁操縱的閥。
權利要求
1．可電磁操縱的閥，特別是用于內燃機噴油裝置的噴油閥，具有一個閥縱軸線(15)，具有一個電磁路，它包括至少一個電磁線圈(1)，一個用作內極的鐵芯(2)，一個銜鐵(27)以及一個至少部分包圍電磁線圈(1)的磁殼(60)，其中，通過該銜鐵(27)的作用使該閥在一個閥座(29)上打開和關閉，該磁殼(60)可借助于卷曲或彎曲由一個板坯(6)制造，其特征是，該磁殼(60)具有一個中間的殼部分(630)，沿軸向在該殼部分的兩側上連接著固定部分(640，650)，它們的外徑小于殼部分(630)的外徑。
2．按照權利要求1所述的閥，其特征是，該中間的殼部分(630)在圓周方向上是中斷的。
3．按照權利要求2所述的閥，其特征是，該殼部分(630)環繞大約240°，并因此具有一個大約120°的窗(80)。
4．按照前述權利要求之一所述的閥，其特征是，電磁線圈(1)被容裝在一個線圈架(3)中，該線圈架(3)的外徑大于這兩個固定部分(640，650)的外徑。
5．按照權利要求1所述的閥，其特征是，這些固定部分(640，650)是成段構造的。
6．按照權利要求5所述的閥，其特征是，這些固定部分(640，650)每個具有四個位于槽(68，69)之間的段。
7．按照權利要求6所述的閥，其特征是，這些槽(68，69)沿軸向在固定部分(640，650)的整個長度上伸展，沿徑向在固定部分(640，650)的整個材料厚度上上伸展。
8．制造一個閥的磁殼的方法、特別是制造按照權利要求1至7所述的可電磁操作的閥的磁殼，其中，該磁殼(60)至少部分地包圍一個電磁線圈(1)，其特征是，a)在一個第一方法步驟中，由一個板成形出一個板坯(6)，其中，該板坯(6)包括一個中間部分(63)和兩個在一個第一延伸線上相對地連接在該部分(63)上的邊緣部分(64，65)，并且，這些邊緣部分(64，65)在垂直于第一延伸線的第二延伸線上凸出超過該中間部分(63)，并且在邊緣部分(64，65)中設置了多個槽(68，69)，b)在第二個方法步驟中，將整個板坯(6)通過卷曲或彎曲制成圓形構型，c)在第三個方法步驟中，將邊緣部分(64，65)變形，使其具有更小的外徑，其中，槽(68，69)的寬度被減小到最小，這樣最終形成一個磁殼(60)，它具有一個中間的殼部分(630)，在其相對的兩側上連接著固定部分(640，650)，這些固定部分的外徑小于殼部分(630)的外徑。
9．按照權利要求8所述的方法，其特征是，板坯(6)的成形借助于沖壓實現。
10．按照權利要求8所述的方法，其特征是，邊緣部分(64，65)的槽(68，69)被這樣設置，即，由板坯(6)的邊界邊(66，67)開始首先具有平行的側邊，這些側邊后來會聚地朝向尖的槽端部(70，71)伸展。
11．按照權利要求10所述的方法，其特征是，在至少一個邊緣部分(64，65)上，沿第二延伸線的方向，具有側邊界邊(72，73)，它們具有半個槽(68，69)的輪廓。
12．按照權利要求10所述的方法，其特征是，在至少一個邊緣部分(64，65)上，沿第二延伸線的方向，具有側邊界邊(72，73)，它們被這樣構造，使得在板坯卷曲或彎曲后它們相對具有一定間距。
全文摘要
本發明涉及一種可電磁操縱的閥,具有一個電磁路,它包括至少一個電磁線圈(1),一個用作內極的鐵芯,一個銜鐵以及一個至少部分包圍電磁線圈(1)的磁殼(60)。該磁殼(60)借助于卷曲或彎曲由一個板坯制造,具有一個中間的殼部分(630),沿軸向在該殼部分的兩側上連接著固定部分(640,650),它們的外徑小于殼部分(630)的外徑。該閥特別適合用作混合壓縮強迫點火式內燃機噴油裝置的噴油閥。
文檔編號H01F7/16GK1292064SQ99803386
公開日2001年4月18日 申請日期1999年10月22日 優先權日1998年12月29日
發明者克勞斯·諾勒, 維爾納·漢夫特, 胡貝特·施蒂爾 申請人:羅伯特·博施有限公司