磁体载架组件的制作方法与工艺

本文主题一般地涉及用于联接磁体和阀门体的连接器组件。

背景技术：
在一些当前汽车应用中，磁体被用以检测阀门或者其它部件的位置。在一种这样的系统中，传动系统，磁体被联接到阀门以检测阀门的位置。一些当前系统具有被直接二次成型到阀门的磁体。其它当前系统可将磁体以机械方式固定到阀门。例如，在这样的系统中，磁体可以被装入到磁体载架中，磁体载架然后被机械地联接到阀门。使用磁体载架的当前机械接口会要求专用工具，以将磁体组装到阀门以及拆卸磁体到阀门的附接部。另外，当前系统会使用机械接口，诸如螺栓，从而需要在阀轴中设有螺纹孔。可能需要额外或专用加工，以生产该螺纹孔。随着轴大小的减小，实现所需连接强度的能力以及部件需要的机加工使得当前系统更为复杂且更为昂贵。

技术实现要素：
通过如本文所述的用于将磁体附接到阀门组件的轴的载架组件提供了解决方案。该载架组件包括载架壳体，载架壳体具有磁体保持架部分、轴保持架部分、和从轴保持架部分延伸的多个指状部。载架组件包括锁定套环，其中该套环安装在载架壳体上且从打开位置移动到闭合位置。该套环进一步移动到锁定位置，以将载架组件锁定到轴。附图说明现在将参考附图举例说明本发明，其中：图1是当前的磁体载架组件和轴的分解透视图。图2是图1的组装后的磁体载架组件的横截面图。图3A是根据示例性实施方式的磁体载架组件的前透视图。图3B是根据示例性实施方式的磁体载架组件的后透视图。图4是在图3A和3B中所示的磁体载架组件的分解透视图。图5A是图4所示的磁体载架组件的壳体的示例性实施方式的前透视图。图5B是图5A所示的壳体的后透视图。图6是磁体载架组件的锁定套环的示例性实施方式的前透视图。图7是结合该磁体载架组件使用的轴的示例性实施方式的前透视图。图8示出了根据示例性实施方式的组装图4所示的磁体载架组件和图7所示的轴的方法。图9是根据示例性实施方式的安装到轴的磁体载架组件的横截面图。具体实施方式图1是当前的磁体载架组件100和轴105的分解透视图。当前的设计利用紧固件来将磁体103安装到阀轴105。这些紧固件设计需要附加的部件和附加的制造，以提供所需的功能。在图1所示的示例中，现有磁体载架组件100包括螺栓101、磁体102、插座103、壳体104以及特别地修改的阀轴105。螺栓101是不含铁的螺栓，需要规定的装载额定值。插座103是六角形插座，用于将壳体104附接到螺栓101。阀轴105包括渐缩的开口106。开口106必须被机加工以接收并固定螺栓101。这一机加工对组件100增加了额外的复杂性、可制造性问题以及有关成本。图2是组装后的图1的当前磁体载架组件的横截面图。这一设计以机械方式将磁体连接到阀轴，但要求复杂的制造和组装。如图2所示，磁体102首先被二次成型在壳体104中。插座103被插入壳体104中。插座103接合壳体104的内表面上的专用特征部，诸如凹槽或者棘爪。插座103组装在壳体104中在螺栓101和轴105之间，以接合壳体104并将螺栓101联接到壳体104。螺栓101被旋接到轴105的开口106中。螺栓101插入轴105中，直至螺栓101的头部邻接插座103的前表面。当螺栓101的头部邻接插座103的前表面时，插座103的后表面邻接轴105的端面。当螺栓101完全地插入时，插座103使螺栓101和轴105与磁体102和壳体104接合。随着轴105旋转，磁体102沿着轴105的周缘移动。由此，磁体102可用以检测阀轴105的位置且因此检测阀门的位置。但是，随着轴105的尺寸减小，加工开口106的复杂性增大，并且提供具有需要特性的螺栓101的能力降低。图3A是根据示例性实施方式的磁体载架组件1的前透视图。图3B是磁体载架组件1的后透视图。图4是磁体载架组件1的分解透视图。载架组件1需要较小的空间，不太复杂的机械加工并且组装不太难，诸如与磁体载架组件100(图1所示的)相比。另外，载架组件1提供了单件式组件、可靠的锁定特征部、不需要专用组装或拆卸工具的设计，并且对于具有空间限制的应用提供了较小的包络面。如图3A、3B和4所示，载架组件1包括磁体2、壳体4和锁定套环3。如稍后将更详细地论述的，壳体4保持磁体2。壳体4另外包括多个柔性的指状部5。锁定套环3被保持在壳体4上的第一位置处。锁定套环3移动到打开位置，以允许指状部5挠曲开，以允许轴7被插入由磁体载架组件1的多个指状部5限定的开口。锁定套环3移动过指状部5至闭合位置，以便指状部5保持并且固定所述轴7。锁定套环3被进一步移动到锁定位置，以围绕轴7锁定指状部5，并且由此将磁体载架组件1锁定到轴7。图5A和5B分别示出了磁体载架组件1的壳体4的前透视图和后透视图。壳体4包括前部40、后部50、磁体保持架部分41、轴保持架部分42和从轴保持架部分42延伸的多个指状部5。壳体4可以是绝缘材料，诸如塑料或者树脂，并且可以通过诸如注塑成型的模制来制造。在示例性实施方式中，磁体保持架部分41和轴保持架部分42是大致筒形。但是，其它形状也可适于磁体保持架部分41和/或轴保持架部分42，用以保持各种不同的磁体。在示例性实施方式中，磁体保持架部分41和轴保持架部分42的形状是筒状，具有沿着中心轴线20纵向延伸的通道。磁体保持架部分41邻近前部40并且包括前缘44、后缘45、内表面46和外表面47。磁体保持架部分41包括在前缘44中的开口48和在后缘45中的开口(未示出)。空腔49由在前缘44和后缘45之间的内表面46限定。磁体2被保持在空腔49中。在示例性实施方式中，磁体2被二次成型在壳体4中；但是，在替代实施方式中，磁体2可以通过其它处理被插入到壳体4中。如图5A和5B所示，轴保持架部分42从磁体保持架部分41的后缘45延伸。在示例性实施方式中，轴保持架部分42的直径从磁体保持架部分41的直径降低。轴保持架部分42包括前端21、后端22、内表面23和外表面24。轴保持架部分包括从中径向延伸通过的一个或多个窗口25。当磁体载架组件1和轴7被组装时，窗口25提供了关于轴7的适当位置的目视指示器。轴保持架部分42包括在外表面24上从前端21延伸到后端22的一个或多个凹进区域26。每个凹进区域26包括一个或多个对准突出部27。每个凹进区域26接受锁定套环3的凸出的闩锁51(图6所示的)，以将锁定套环3保持在壳体4上并且允许锁定套环3在纵向方向上沿着轴线20移动，以便锁定套环3能够从一个位置移动到另一位置(例如，从阻挡位置移到间隙位置)。凹槽28从凹进区域26在周向上沿着邻近后端22的外表面24延伸到远端。凹槽28可以允许锁定套环3的旋转移动，从而锁定套环3能够从一个位置移到另一位置(例如，从解锁位置至锁定位置)。凹槽28包括在远端处与凹进区域26相反的闩锁开口29。闩锁开口29接受并且保持锁定套环3的闩锁51(参见图6)。如5A和5B所示，多个柔性指5从轴保持架部分42的后端22沿纵向延伸。在示例性实施方式中，指状部5从后端22在内表面23和外表面24之间以总体上均匀分离开的间隔延伸，并且形成沿着中心轴线20围绕开口70的环。在示例性实施方式中，显示了五个指状部5；但是在各种实施方式中，可以是其它数量的指状部5。每个指状部5包括邻近轴保持架部段42的固定端71以及远侧自由端72。闩锁73从指状部5的自由端72朝向开口70向内延伸。闩锁73包括斜面表面74和止挡表面75。闩锁73与轴7上的固位特征部77(例如，见图7和9)匹配。图6是磁体载架组件1的锁定套环3的前透视图。锁定套环3是筒形形状，具有前端31、后端32、内表面33和外表面34。锁定套环3包括从前端31沿着中心轴线30纵向延伸到后端32的通道。锁定套环3可以是诸如塑料或者树脂的绝缘材料，并且可以通过诸如注塑成型的模制来制造。锁定套环3包括从中穿过径向延伸的一个或多个窗口35。当被组装时，窗口35与轴保持架部分42的窗口25对准，并且关于轴7的适当位置提供目视指示器。锁定套环3包括从外表面34纵向延伸的一个或多个突出部36。在示例性实施方式中，套环3包括六个突出部36；但是其它的实施方式可具有更少或更多的突出部36。突出部36提供夹持特征部，用以手动旋转锁定套环3。如图6所示，锁定套环3包括邻近前端31在周向上延伸的一个或多个柔性臂37。臂37均具有固定端38和自由端39。闩锁51从自由端39向内朝向通道延伸。闩锁51包括斜面表面52和止挡表面53。在锁定套环3的锁定位置，闩锁51被保持在闩锁开口29内(图5A所示的)，以将轴7锁定在载架组件1中。如在图3B中更好示出的，锁定套环3包括从内表面33向内延伸的多个突起部55。在示例性实施方式中，突起部55是从后端32以总体上均匀分开的间隔纵向延伸的圆化旋钮。锁定套环3的突起部55在内表面33上围绕通道的周缘分离开，以与壳体4的指状部5的间隔对准。如将更详细地说明的，在锁定套环3的锁定位置，突起部55与指状部5对准，以防止指状部5的移动并将轴7锁定在磁体载架组件1中。图7是结合磁体载架组件1(图4所示的)使用的轴7的前透视图。轴8的一替代实施方式示出在图9中。轴7包括保持部分79和连接部分78。连接部分78从阀门(未示出)延伸。保持部分79被保持在磁体载架组件1中，以将磁体载架组件1机械地接合到轴7。轴7包括固位特征部77，诸如唇部。如图7所示，唇部77由保持部分79和连接部分78之间的下行表面限定。在图7所示的实施方式中，保持部分79是直径比连接部分78的筒体大的筒体。在组装时，一个或多个指状部5的闩锁73(图5B所示的)与轴7的固位特征部77对准。止挡表面75(图5B所示的)邻接唇部77，以将轴7保持在磁体载架组件1中。如图9中例示的实施方式所示，唇部77由在保持部分79和连接部分78之间形成的周缘通道限定。图8示出了组装磁体载架组件1和轴7的方法。对于装配方法的每个步骤，示出了磁体载架1和轴7的前视图和侧视图。步骤200示出了磁体载架组件1在静止位置。在该静止位置，锁定套环3与壳体4接合。锁定套环3从后端22安装在指状部5和轴保持架部分42上，以便锁定套环3的中心轴线30与壳体4的中心轴线20对准。锁定套环3的闩锁51与壳体4的凹进区域26对准，以允许锁定套环3被保持在壳体4的轴保持架部分42上。步骤201示出了锁定套环3准备用于接收轴7的移动。锁定套环3从轴保持架部分42的后端22纵向地移动或者退回，在方向A上到达前端21至打开位置。如在步骤201中所示，这在锁定套环3处于间隙位置从而为指状部5的向外挠曲提供间隙或空间时，允许指状部5向外挠曲。步骤202示出了轴7到开口70中在指状部5之间的定位和插入。当指状部5向外偏转时，轴7中的大直径保持部分79可进入开口。步骤203示出了轴7被完全地插入磁体载架组件1中。指状部5的止挡表面75被布置在轴7的固位特征部77后面。在步骤204中，锁定套环3从前端21沿纵向移回到后端22，在方向B移至闭合位置。在所述闭合位置，锁定套环3阻止指状部的向外挠曲，以将磁体载架组件1保持到轴7。如在步骤202、203和204中所示，锁定套环3的突起部55与壳体4的指状部5未对准。在这一位置，突起部55延伸到指状部5之间的空间中。如步骤205所示，锁定套环3旋转到锁定位置，以便锁定套环3被锁定到壳体4。在锁定位置中，突起部55与指状部5对准，以阻止指状部5向外移动，这将轴7锁定在磁体载架组件1中。指状部5的止挡表面75被设置在轴7的固位特征部77后面，并且由此指状部5被锁定到轴7并且轴7被锁定在磁体载架组件1中。在锁定位置中，通过锁定套环3的闩锁51被锁定在壳体4的闩锁开口29中，锁定套环3被锁定到壳体4。随着闩锁51接合闩锁开口29，可以提供触觉或者听觉上的卡嗒声以确保适当的锁定。在锁定位置中，通过指状部5的闩锁73被锁定到轴的固位特征部77，指状部5被锁定到轴7。在锁定位置中，壳体4的窗口25与锁定套环3的窗口35对准，以提供关于轴7被完全装入的目视判定。图9是根据示例性实施方式形成的安装到轴8的磁体载架组件1的横截面图。壳体4和锁定套环3被安装到轴8。磁体2被保持在壳体4中。轴8包括保持部分79和连接部分78。通道80位于保持部分79和连接部分78之间。通道80限定位于保持部分79的后端处的固位特征部77。壳体4的指状部5在固位特征部77处被锁定到轴8。如上所述，指状部5由锁定套环3锁定到位。磁体载架组件1提供了优于当前设计的许多优点。磁体载架组件1的设计要求安装期间的低插入力，并且在装载和锁定后提供了高的保持力。锁定弹簧特征部以及视觉和触觉指示验证了磁体载架组件1至轴上的适当布置。将理解，上述描述旨在是例示性的，并不是限制性的。例如，上述实施方式(和/或其方面)可彼此组合使用。另外，在不偏离本发明范围的情况下，可进行许多修改以使具体情形或材料适于本发明的教导。本文所述的各种部件的尺寸、材料类型、定向以及各种部件的数目和位置旨在限定特定实施方式的参数，并且决不是限制性的，而仅是示例性实施方式。在权利要求的精神和范围内的许多其它实施方式和修改在阅读以上描述的基础上将变得明显。因此，本发明范围应参考所附权利要求书以及被授权该权利要求书的等同项的完整范围所确定。