专利名称：螺线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺线管。更具体地讲，本发明涉及具有独特的活塞和活塞杆的螺线管，除正常的轴向运动之外，活塞和活塞杆还具有成一定角度运动的能力。
当然，螺线管是现有技术中公知的。螺线管的典型设计结构具有活塞或可移动的磁性材料衔铁(armature)，活塞或衔铁以可滑动之方式容纳于筒形导管内。导管由非磁性材料形成，并在一端具有挡块或静止的磁性材料衔铁。一个偏压部件通常将活塞或可移动衔铁推离挡块或静止衔铁。
螺线管线圈围绕筒形导管，而围绕螺线管线圈的磁性材料外壳则与挡块和活塞一起构成磁路。当螺线管线圈未激励时，活塞通过偏压部件与挡块分离。当螺线管线圈由电流激励时，在磁路中形成的磁通使活塞在筒形导管内轴向滑动，直至其抵触挡块。活塞的轴向运动通常是非常快的，因此活塞以相当大的力撞击挡块。在螺线管线圈不再受激励时，由于偏压部件的作用，活塞朝向远离挡块的方向滑动。
为了将活塞的轴向运动从外壳之内传送至外壳之外，已对安装至活塞的活塞杆开发了多种结构。活塞杆的位于外壳之内的端部适于与活塞配合，而活塞杆的延伸至外壳之外的端部适于与要由螺线管轴向驱动的部件相联。为了在轴向有效地驱动此部件，要驱动的部件必须与螺线管的纵轴对准，因为螺线管的活塞杆的运动将沿螺线管的轴线进行。尽管因存在在制造各种部件过程中包含的设计和制造容差而允许某种程度的不对准，但为消除在工作时螺线管的任何类型的粘合或滞附，螺线管的轴线与要纵向驱动的部件对准是重要的。
因此，需要这样一种螺线管，它允许在螺线管的轴线与要由螺线管驱动的部件的运动轴线之间存在一定程度的不对准，从而为设计工程师提供附加的设计灵活性。
本发明提供了这样一种螺线管，此螺线管具有设在活塞杆和活塞之间的连接部分，它在活塞杆和沿螺线管的轴线纵向运动的活塞之间提供了一定角度。此外，螺线管外壳的端盖(端帽)也构成允许活塞杆相对于活塞即螺线管轴线有一定角度。
对于本领域技术人员来说，从以下的详细说明，所附权利要求书及附图中，将能清楚理解本发明的其它优点和目的。
在用于描述本发明的最佳实施方式的附图中
图1是本发明的螺线管的纵向剖视图；图2是图1中所示的活塞的放大示意图；图3是图1中所示的活塞杆的端部的放大示意图；图4是图1中所示的外壳端帽的放大示意图。
现参照附图进行描述，在各图中相同的参考数字表示相同或相应的部分，在图1中，根据本发明的螺线管由参考数字10表示。螺线管10包括外壳12、螺线管线圈14、S(南)极挡块16、N(北)极活塞18、活塞杆20和端帽22。
外壳12为一个杯状部件，它界定了一个内部空腔30并具有外筒壁32，外筒壁32界定了纵向轴34。筒壁32在其一端由端壁36封闭。一个筒形套38设置在外壳12之内。套38用作由螺线管线圈14产生的磁路导管(conduit)的一部分。套38可以是与外壳12分离的元件，如图1所示，或者，套38也可以是外壳12整体中的一部分。
螺线管线圈14设置在空腔30内并包括一个工字轮40，工字轮40由非磁性材料制成，并具有一个筒壁42，筒壁42界定了一个贯穿工字轮40延伸的内部空腔44。从筒壁42的每一端向外径向延伸出环形壁46和48。多个线圈绕组50围绕壁42缠绕在壁46和48之间。对线圈绕组50的电连接是采用印刷电路板52实现的，电路板52通过多个柱(未示出)与环形壁48分隔开。由磁性材料制成的绝缘垫片56和58设置在环形壁48与电路板52之间。垫片58还形成由螺线管线圈14产生的磁路的一部分。由非磁性材料制成的导管60设置在空腔44内并用于为活塞18的运动提供光滑表面。一对引线62焊连至电路板52上，以便于螺线管线圈14的布线。
挡块16设置在空腔30内位于螺线管线圈14的靠近工字轮环形壁46的一端处。挡块16由磁性材料制成，并包括一个柱体70，柱体70一端具有环形缘72，另一端具有圆锥形突头74。在柱体70和突头74的相界处设有用于为O形圈78定位的环形槽76。O形圈78缓冲后面将描述的活塞18的运动。挡块16插入导管60的与工字轮40的环形壁46相邻的开口端中。挡块16还构成由螺线管线圈14产生的磁路的一部分。
如图2所示，活塞18也设置在空腔30内，并由磁性材料制成。活塞18具有一个筒状体80，此筒状体80界定了一个内部空腔82。内部空腔82的一端形成斜口84，在螺线管10工作时此斜口84与圆锥突头74配合。筒状体80的外径约等于挡块16的柱体70的外径。筒状体80的与斜口84相对的端头适于与活塞杆20配合。一个侧缘86从内部空腔82径向向内延伸，从而界定了一个孔88和一个台肩90，孔88和台肩90用于将活塞杆20维持于空腔82内。孔88包括一个斜口92，当活塞杆20改变角度时，斜口92为活塞杆20提供了间隙。
如图3所示，活塞杆20将活塞18在外壳12内的轴向运动转换至外壳12的外部。活塞杆20包括一个圆柱形杆94，杆94一端具有一个蘑菇状弹簧座96，并且适于与在另一端运动的部件配合。杆94的直径约为在活塞18中由侧缘86形成的孔88的直径的一半。直径的差异为活塞杆20提供了在其相对于活塞18改变角度时所需的径向间隙。蘑菇状弹簧座96的外径稍小于活塞18的空腔82的内径。这便容许活塞杆20滑动地被收纳于空腔82内，同时与侧缘86的台肩90配合而将活塞杆20维持于空腔82内。弹簧座96还包括一个圆弧表面98，此表面与设置在挡块16与活塞杆20之间的偏压部件或螺旋弹簧100接触，从而促使活塞杆20的弹簧座96抵靠活塞18的台肩90。
如图4所示，端帽22为一杯状部件，它设置在空腔30中，并由非磁性材料制成，它具有居中定位的圆孔110和朝向端帽22的边缘偏置的引线孔112。孔110为活塞杆20提供了穿过端帽22的进口，而孔112为引线62提供了穿过端帽22的进口。多个棱114从端帽22的顶部延伸至外壳12中，以增大强度和端帽22的稳定性。环状毡垫116围绕孔110固定在端帽22内侧，以在螺线管线圈14失激励(deactivate)时为活塞18提供缓冲。孔110包括圆筒形部分118和锥形部分120。圆筒形部分118和锥形部分120在端帽22和活塞杆20之间提供了间隙，从而容许在螺线管10装配后活塞杆20有一定角度。
螺线管10的装配是从导管60插入电路板52、垫片56、垫片58和工字轮40的内部空腔44中开始的。尔后，挡块16插入导管60中，位于工字轮40的邻近环形壁46的一端处。接着，螺旋弹簧100插入导管60中，并设置在位于挡块16的圆锥形突头74的端部。活塞杆20插入活塞18的空腔82中，弹簧座96邻近侧缘86设置，杆94则穿过由侧缘86形成的孔88轴向延伸。然后，活塞18套在螺旋弹簧100上并插入导管60中，螺旋弹簧100抵靠活塞杆20的弹簧座96的圆弧表面98。此后螺线管线圈14、挡块16、螺旋弹簧100、活塞18和活塞杆20的组件插入外壳12中。尔后引线62通过端帽22的孔112引入、端帽22设置在套在螺线管线圈14的工字轮40上的外壳12内，引线62穿过孔112延伸，活塞杆20穿过孔110延伸。端帽22插入外壳12中稍低于外壳12的开口端，外壳12的这个开口端在端帽22上方有一定角度的变形，以将螺线管10的内部部件维持于外壳12中，如图1所示。端帽22插入外壳12内稍微压缩螺旋弹簧100，以在活塞杆20上提供初始预负荷，从而迫使活塞杆20和活塞18处于完全伸展位置。
螺线管10的工作是从螺线管10设置成图1中所示的状态开始的，此时没有功率供给螺线管线圈14。活塞18和活塞杆20受螺旋弹簧100挤压而离开挡块16到达其完全伸展位置。当电功率供给螺线管线圈14时，在挡块16、外壳12、垫片58和活塞18之间产生一个磁路。这个磁路在挡块16上形成S极，在活塞18上形成N极。因此，活塞18沿轴向被吸引向挡块16而压缩螺旋弹簧100。当活塞18接触挡块16时，O形圈78缓冲活塞18的停止动作。当连至螺线管线圈14的电源断开时，磁路消失，螺旋弹簧100再次将活赛18和活塞杆20推压至如图1所示的其完全伸展位置。当活塞18接触端帽22时，环形垫圈116缓冲活塞18的停止动作。
在活塞18和活塞杆20由于形成磁路而运动的过程中，活塞杆20可以相对于纵轴34有一定角度，如图1所示。由于弹簧座96上的圆弧表面98滑动接触螺旋弹簧100的端部，杆94与活塞18中的孔88之间存在间隙，杆94与活塞18上的斜口92之间存在间隙，杆94与端帽22中的孔110之间存在间隙，杆94与端帽22上的圆锥形表面120之间存在间隙，因此活塞杆20能在一个圆锥状空间中运动。活塞杆20在其轴向运动过程中可有一定角度的能力容许纵轴34与由螺线管10驱动的部件的运动轴线不一致。
尽管以上的详细说明描述了本发明的优选实施例，但应当理解，在不脱离权利要求的范围和真正内涵的情况下，本发明可进行修改、变化和替换。
权利要求书按照条约第19条的修改1.一种螺线管，包括一个工字轮的筒形部分，它界定了纵向轴；螺线管线圈，它围绕所述工字轮设置；大致筒形的活塞，它具有一内部空腔，所述活塞设置在所述工字轮内并可在其中轴向滑动；活塞杆，它设置于所述筒形活塞的所述空腔内，所述空腔允许所述活塞杆相对于所述纵向轴按一定锥角运动；和端帽，它具有一个孔，所述活塞杆的杆穿过此孔延伸，所述孔具有至少为同轴设置的所述杆的侧向尺寸的两倍的侧向尺寸。
2.根据权利要求1的螺线管，其特征在于，还包括用于在特定方向上推动所述活塞的偏压部件。
3.根据权利要求2的螺线管，其特征在于，所述偏压部件在所述特定方向上推动所述活塞杆。
4.根据权利要求1的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述导管的第一端处的挡块。
5.根据权利要求4的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述挡块和所述活塞之间的偏压部件，用于将所述活塞推离所述挡块。
6.根据权利要求5的螺线管，其特征在于，所述偏压部件将所述活塞杆推离所述挡块。
7.根据权利要求1的螺线管，其特征在于，所述活塞包括设置在所述活塞的一端的侧缘，所述侧缘从所述活塞的内表面径向向内延伸，所述侧缘界定了第一孔。
8.根据权利要求7的螺线管，其特征在于，所述活塞杆包括杆和端头，所述端头可在所述活塞的所述空腔内轴向滑动，所述杆穿过由所述侧缘界定的所述孔延伸。
9.根据权利要求8的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述导管的第一端上的挡块。
10.根据权利要求9的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述挡块和所述活塞杆之间的偏压部件，用于将所述活塞杆推离所述挡块。
11.一种螺线管，包括外壳，它界定了一个内部空腔，此空腔具有一个封闭端和一个开口端；筒形导管，它设置在所述内部空腔内，并界定了一纵轴；螺线管线圈，它围绕所述导管设置；大致筒形的活塞，它具有一个内部空腔，所述活塞设置在所述导管内并可在其中轴向滑动；活塞杆，它设置于所述筒形活塞的所述空腔内，所述空腔容许所述活塞杆相对于所述导管的所述纵轴按一定角度运动；和挡块，它设置在所述导管的第一端处，所述挡块具有一个大致锥形的部分，此部分可插入所述活塞的所述内部空腔的大致锥形的配合部分内。
12.根据权利要求11的螺线管，其特征在于，还包括用于将所述活塞杆推离所述挡块的偏压部件。
13.根据权利要求11的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述外壳的所述开口端处的端盖，所述端盖界定了第一孔，所述活塞杆穿过所述端盖中的所述第一孔延伸，所述第一孔包括一个大致锥形的表面，当所述活塞杆相对于所述纵轴有一定角度时，此表面为所述活塞杆提供了间隙。
14.根据权利要求11的螺线管，其特征在于，所述活塞包括设置在其一端的侧缘，所述侧缘从所述活塞的内表面径向向内延伸，所述侧缘界定了第二孔，所述活塞杆穿过所述第二孔延伸。
15.根据权利要求14的螺线管，其特征在于，所述第二孔包括一个大致锥形的表面，在所述活塞杆相对于所述纵轴有一定角度时，此表面为所述活塞杆提供了间隙。
权利要求
1.一种螺线管，包括筒形导管，它界定一纵轴；螺线管线圈，它围绕所述导管布置；大致筒形的活塞，它具有一个内部空腔，所述活塞设置于所述导管内并可在其中轴向滑动；和活塞杆，它设置于所述筒形活塞的所述空腔内，所述空腔容许所述活塞杆相对于所述导管的所述纵轴按一定锥角运动。
2.根据权利要求1的螺线管，其特征在于，还包括用于在特定方向上推动所述活塞的偏压部件。
3.根据权利要求2的螺线管，其特征在于，所述偏压部件在所述特定方向上推动所述活塞杆。
4.根据权利要求1的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述导管的第一端处的挡块。
5.根据权利要求4的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述挡块和所述活塞之间的偏压部件，用于将所述活塞推离所述挡块。
6.根据权利要求5的螺线管，其特征在于，所述偏压部件将所述活塞杆推离所述挡块。
7.根据权利要求1的螺线管，其特征在于，所述活塞包括设置在所述活塞的一端的侧缘，所述侧缘从所述活塞的内表面径向向内延伸，所述侧缘界定了第一孔。
8.根据权利要求7的螺线管，其特征在于，所述活塞杆包括杆和端头，所述端头可在所述活塞的所述空腔内轴向滑动，所述杆穿过由所述侧缘界定的所述孔延伸。
9.根据权利要求8的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述导管的第一端上的挡块。
10.根据权利要求9的螺线管，其特征在于，还包括设置在所述挡块和所述活塞杆之间的偏压部件，用于将所述活塞杆推离所述挡块。
11.一种螺线管，包括外壳，它界定了一个内部空腔，此空腔具有一个封闭端和一个开口端；筒形导管，它设置在所述内部空腔内，并界定了一纵轴；螺线管线圈，它围绕所述导管设置；大致筒形的活塞，它具有一个内部空腔，所述活塞设置在所述导管内并可在其中轴向滑动；活塞杆，它设置于所述筒形活塞的所述空腔内，所述空腔容许所述活塞杆相对于所述导管的所述纵轴按一定锥角运动；挡块，它设置在所述导管的第一端处；和端帽，它设置于所述外壳的所述开口端处，所述端帽界定了第一孔，所述活塞杆穿过所述端帽中的所述第一孔延伸。
12.根据权利要求11的螺线管，其特征在于，还包括用于将所述活塞杆推离所述挡块的偏压部件。
13.根据权利要求11的螺线管，其特征在于，所述第一孔包括一个大致锥形的表面，当所述活塞杆相对于所述纵轴有一定角度时，此表面为所述活塞杆提供了间隙。
14.根据权利要求11的螺线管，其特征在于，所述活塞包括设置在其一端的侧缘，所述侧缘从所述活塞的内表面径向向内延伸，所述侧缘界定了第二孔，所述活塞杆穿过所述第二孔延伸。
15.根据权利要求14的螺线管，其特征在于，所述第二孔包括一个大致锥形的表面，在所述活塞杆相对于所述纵轴有一定角度时，此表面为所述活塞杆提供了间隙。
全文摘要
一种螺线管，具有可轴向运动的活塞，此活塞具有从其中延伸的活塞杆。活塞杆具有在螺线管内相对于活塞的轴向运动按一定角度偏移的能力。
文档编号H01F7/121GK1137325SQ94194502
公开日1996年12月4日 申请日期1994年12月13日 优先权日1993年12月15日
发明者F·K·沙兰姆, G·加多基 申请人:联合工艺汽车公司