专利名称：电磁阀及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于继电器、接触器、电磁开关阀等各种电器设备中的电磁阀及其制造方法，属于电磁阀设计制造技术领域。
背景技术：
电磁阀是现代工业中广泛使用的一种自动化执行器，作为与企业安全生产、技术发展直接相关的重要工业产品，在众多领域有着举足轻重的地位。许多低压电器产品中的执行器(如接触器、继电器、断路器等)和汽车工业、工程机械、农业机械中的执行器(如变速箱电磁阀、供油泵电磁阀、液压油路控制阀等)都严重依赖这类产品。电磁铁是电磁阀中的重要部件，在实际使用中，电磁铁分为多种类型，如E型、螺管型、拍合型、盘式等。在一些工作行程短、响应要求高、电磁吸力大的场合，盘式电磁铁应用广泛。随着社会文明和科学技术的进步，电磁阀正朝着小型化、低能耗、高响应、高一致性等方向快速发展。其中，电磁铁小型化主要从优化结构、提升材料性能等方面入手。结构的优化主要是优化磁路形式、削减无用尺寸，包括铁芯和线圈两部分。线圈方面，主要是在综合考量的情况下，通过缩小导线线径、减少线圈匝数、提高卷绕工艺等方法以节约空间。目前市场上常用的线圈部件5的结构如图I所示，其主要由线圈6、骨架7和注塑部分8组成，线圈6在预先做好的、作为产品部件之一的骨架上进行卷绕，然后通过浸漆、注塑等方法使之定型。这种制造方法的优点是线圈部件制作简单，容易实现，但也存在明显的缺点一是骨架7和注塑部分8的结构在一定程度上给小型化带来不利影响，二是骨架7和注塑部分8是先、后完成的，在材料和表面质量上难于保持一致，会造成骨架与注塑部分结合处9粘结不牢，存在易脱开的隐患。上述缺点对电磁阀的技术发展和可靠性带来了不利影响。通过CN1270329C知道了一种带电磁衔铁的电磁阀结构，其主要考虑的是采用电磁力实现衔铁板和电磁铁无摩擦定位，省去了难于进行加工制造的机械定位构造；CN1223005A揭示的是一种电磁线圈的制作方法，利用该专利技术，可以实现电磁线圈制作过程中在盆形壳体内的准确定位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种电磁阀及其制造方法，以保证批次之间电磁阀线圈部件性能的一致性。按照本发明提供的技术方案电磁阀，包括铁芯、线圈部件和护套，所述线圈部件沿铁芯的轴向方向套装在铁芯上，线圈部件通过绝缘材料与铁芯保持电绝缘；所述铁芯上端部设有两个引线导出孔，所述线圈部件具有两个向外导出的引出线，所述引出线长度上的一部分采用绝缘材料包封，引出线以其被绝缘材料包封的部分通过铁芯上端部的两个引线导出孔穿出，引出线在电磁阀外面具有电接头；所述护套设置在线圈部件和铁芯周向外部；其特征在于所述线圈部件主要由线圈和整体注塑材料组成，所述线圈完全包封在整体注塑材料内，所述整体注塑材料构成线圈部件与铁芯之间的绝缘材料。作为本发明的进一步改进，所述护套以螺纹或焊接的连接方式固定于铁芯和线圈部件的外周表面上。电磁阀的制造方法，其特征在于包括如下步骤
(a)、在卷绕模具的模具主体外周表面上设置绝缘膜；
(b)、在模具主体外部卷绕导线，形成线圈，然后在线圈上敷设绝缘材料，经过浸漆、烘干处理，形成线圈部件；
(C)、将卷绕模具一端的活动挡块向卷绕模具的轴向方向拨开，取下线圈部件并安装于铁芯的外周面上，将线圈部件上的引出线从铁芯上的引线导出孔穿出并引至电磁阀外部，然后将护套通过螺纹或焊接连接固定在铁芯和线圈部件的外周表面上；
(d)、通过铁芯上的引线导出孔向电磁阀内部灌注整体注塑材料，使线圈部件位置定型，所述的整体注塑材料同时构成了线圈部件与铁芯之间的绝缘材料。所述卷绕模具包括模具主体，在模具主体一端设置有若干块活动挡块，每块活动挡块与模具主体采用铰连方式连接，活动挡块可以在轴向和径向两个方向旋转定位。本发明与现有技术相比，优点在于本发明所述的电磁阀可以实现线圈部件在轴向上的轻薄化和径向上的小型化，线圈部件中的线圈无需在预先做好的、作为产品部件之一的骨架上进行卷绕，而是直接采用无骨架结构，减少了骨架的生产过程，简化了工艺流程；而且线圈部件改用一次性整体注塑，封装效果好，电磁阀可靠性得到了较大提高。在电磁阀批量生产中，本发明所述的电磁阀制造方法，能够非常好地保证批次之间电磁阀线圈部件性能的一致性，从而大大提高电磁阀的性能一致性。
图I为现有电磁阀中线圈部件结构示意图。图2为本发明实施例中的电磁阀结构示意图。图3为本发明实施例中电磁阀采用的线圈部件的结构示意图。图4为制作图3中线圈部件所用的卷绕模具的结构示意图。图5为用图4中卷绕模具制作一个线圈部件的具体应用情况示意图。图6为将本发明电磁阀应用于一个共轨喷油器中的应用情况示意图。附图标记说明1_电磁阀、2_引出线、3_铁芯、4_护套、5_线圈部件、6_线圈、7_骨架、8-注塑部分、9-骨架与注塑部分结合处、10-整体注塑材料、11-卷绕模具、12-模具主体、13-活动挡块、14-弓丨线导出孔、15-燃料输入压力接口、16-共轨喷油器、17-喷油器体、18-蝶形垫片、19-电磁铁弹簧、20-控制阀、21-衔铁、22-节流孔板、23-进油节流孔、24-出油节流孔、25-控制腔、26-控制活塞、27-紧帽、28-衔铁低压腔。
具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。如图2、图3所示实施例中的电磁阀I主要由铁芯3、线圈部件5和护套4组成，所述线圈部件5沿铁芯3的轴向方向套装在铁芯3上，线圈部件5通过绝缘材料与铁芯3保持电绝缘；所述铁芯3上端部设有两个引线导出孔14，所述线圈部件5具有两个向外导出的引出线2，所述引出线2长度上的一部分采用绝缘材料包封，引出线2以其被绝缘材料包封的部分通过铁芯3上端部的两个引线导出孔14穿出，引出线2在电磁阀I外面具有电接头；所述护套4设置在线圈部件5和铁芯3周向外部，护套4以螺纹或焊接的连接方式固定于铁芯3和线圈部件5的外周表面上。本发明的创新点在于所述线圈部件5主要由线圈6和整体注塑材料10组成，所述线圈6完全包封在整体注塑材料10内，所述整体注塑材料10构成线圈部件5与铁芯3之间的绝缘材料。本发明电磁阀I的制造方法包括如下步骤
(a)、在卷绕模具11的模具主体12外周表面上设置绝缘膜；
(b)、在模具主体12外部卷绕导线，形成线圈6，然后在线圈6上敷设绝缘材料，经过浸漆、烘干处理，形成线圈部件5 ;
(C)、将卷绕模具11 一端的活动挡块13向卷绕模具11的轴向方向拨开，取下线圈部件5并安装于铁芯3的外周面上，将线圈部件5上的引出线2从铁芯3上的引线导出孔14穿出并引至电磁阀I外部，然后将护套4通过螺纹或焊接连接固定在铁芯3和线圈部件5的外周表面上；
(d)、通过铁芯3上的引线导出孔14向电磁阀I内部灌注整体注塑材料10，使线圈部件5位置定型，所述的整体注塑材料10同时构成了线圈部件5与铁芯3之间的绝缘材料。图4、图5所示的是本发明中所用到的卷绕模具11，其包括模具主体12，在模具主体12 —端设置有若干块活动挡块13，每块活动挡块13与模具主体12采用铰连方式连接，活动挡块13可以在轴向和径向两个方向旋转定位。线圈6开始卷绕时，活动挡块13处于图4所示的径向位置。线圈6卷绕完成后，通过加热或浸漆等方式定型。然后拨转活动挡块13，使其处于图5所示的轴向位置，将定型后的线圈6取出。对线圈6采取整体注塑、封装等工作，即形成线圈部件5。图6所示的是将本发明的电磁阀I应用于共轨喷油器16的具体实施例，该共轨喷油器16是用在柴油发动机中，附图以共轨喷油器16的垂直的纵剖面部分地表示出，其结构及工作原理阐述如下
该共轨喷油器16的喷油器体17中由上至下设置电磁阀I、控制阀20、节流孔板22、控制活塞26、针阀(图中未示出)，其中电磁阀I上端采用蝶形垫片18进行位置限定，在电磁阀I中孔内设置电磁铁弹簧19。电磁阀I的下部布置有一控制阀20,它在一个有台阶的轴向孔中容纳衔铁21，该衔铁21在电磁铁弹簧19初始预紧力作用下，向沿着衔铁21关闭的方向预压紧在节流孔板22的出油节流孔24处，节流孔板22上表面与控制阀20下表面形成高压密封面，同时在控制阀20底部形成衔铁低压腔28。同时，电磁阀I、控制阀20、节流孔板22通过紧帽27进行固定。节流孔板22的轴向孔中具有一个可轴向移动的控制活塞26，该控制活塞26在初始液力作用力下向下关闭。当电磁阀I处于未通电流的状态时，衔铁21在电磁铁弹簧19的预紧力作用下，向下关闭并压紧在节流孔板22的出油节流孔24处，燃料输入压力接口 15将部分高压燃油输入至进油节流孔23，再进入控制腔25，使得燃油压力作用于控制活塞26上端，将控制活塞26推向向下关闭的方向；当电磁阀I被通电流时，电磁力将吸附衔铁21沿向上的方向打开，使得控制腔25中的高压燃油通过出油节流孔24流入衔铁低压腔28，再通到一个燃料储备箱(图中未示出)，这样作用于控制活塞26上端的燃油压力将逐渐降低至一定幅值，达到满足控制活塞26沿轴向向上动作的要求，共轨喷油器16的针阀打开，开始喷射燃料，当电磁阀I被断电后，衔铁21沿电磁铁弹簧19预紧方向关闭，控制腔25压力恢复至初始燃油压力，控制活塞26在液压力作用下将回到初始状态，油嘴针阀即完成关闭，这样就完成了共轨喷油器16的一次喷射过程。本发明的电磁阀I采用无骨架7结构加工制作而成，不仅实现了电磁阀I轴向的轻薄化和径向的小型化，减少了现有技术中骨架7的生产工艺流程；同时采用一次性整体注塑，封装效果好，极大地提高了电磁阀I性能可靠性。上面结合附图的实施方式仅是对本发明进行的示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.电磁阀(1)，包括铁芯(3)、线圈部件(5)和护套(4)，所述线圈部件(5)沿铁芯(3)的轴向方向套装在铁芯(3)上,线圈部件(5)通过绝缘材料与铁芯(3)保持电绝缘；所述铁芯(3)上端部设有两个引线导出孔(14)，所述线圈部件(5)具有两个向外导出的引出线(2)，所述引出线(2)长度上的一部分采用绝缘材料包封，引出线(2)以其被绝缘材料包封的部分通过铁芯(3)上端部的两个引线导出孔(14)穿出，引出线(2)在电磁阀(I)外面具有电接头；所述护套(4)设置在线圈部件(5)和铁芯(3)周向外部；其特征在于所述线圈部件(5)主要由线圈(6)和整体注塑材料(10)组成，所述线圈(6)完全包封在整体注塑材料(10)内，所述整体注塑材料(10)构成线圈部件(5)与铁芯(3)之间的绝缘材料。
2.如权利要求I所述的电磁阀(1)，其特征在于所述护套(4)以螺纹或焊接的连接方式固定于铁芯(3)和线圈部件(5)的外周表面上。
3.电磁阀(I)的制造方法，其特征在于包括如下步骤 (a)、在卷绕模具(11)的模具主体(12)外周表面上设置绝缘膜； (b)、在模具主体(12)外部卷绕导线，形成线圈(6)，然后在线圈(6)上敷设绝缘材料，经过浸漆、烘干处理，形成线圈部件(5)； (C)、将卷绕模具(11) 一端的活动挡块(13)向卷绕模具(11)的轴向方向拨开，取下线圈部件(5)并安装于铁芯(3)的外周面上，将线圈部件(5)上的引出线(2)从铁芯(3)上的引线导出孔(14)穿出并引至电磁阀(I)外部，然后将护套(4)通过螺纹或焊接连接固定在铁芯(3)和线圈部件(5)的外周表面上； (d)、通过铁芯(3)上的引线导出孔(14)向电磁阀(I)内部灌注整体注塑材料(10)，使线圈部件(5)位置定型，所述的整体注塑材料(10)同时构成了线圈部件(5)与铁芯(3)之间的绝缘材料。
4.如权利要求3所述的电磁阀(I)的制造方法，其特征在于所述卷绕模具(11)包括模具主体(12)，在模具主体(12) —端设置有若干块活动挡块(13)，每块活动挡块(13)与模具主体(12)采用铰连方式连接，活动挡块(13)可以在轴向和径向两个方向旋转定位。
全文摘要
本发明涉及电磁阀及其制造方法，电磁阀包括铁芯、线圈部件和护套，其特征在于所述线圈部件主要由线圈和整体注塑材料组成，所述线圈完全包封在整体注塑材料内，所述整体注塑材料构成线圈部件与铁芯之间的绝缘材料。本发明电磁阀可实现线圈部件在轴向上的轻薄化和径向上的小型化，线圈部件中的线圈无需在预先做好的、作为产品部件之一的骨架上进行卷绕，而是直接采用无骨架结构，减少了骨架的生产过程，简化了工艺流程；线圈部件改用一次性整体注塑，封装效果好，电磁阀可靠性得到了较大提高。在电磁阀批量生产中，本发明的电磁阀制造方法，能够非常好地保证批次之间电磁阀线圈部件性能的一致性，从而大大提高电磁阀的性能一致性。
文档编号H01F41/06GK102979943SQ201210513299
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者胡林峰, 吴松, 蔡珍辉, 王凌云 申请人:中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所