电磁线圈的制造、用于磁力促动器的电磁线圈的制作方法

文档序号:10675405
电磁线圈的制造、用于磁力促动器的电磁线圈的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造磁力促动器所用的电磁线圈的方法,具有下列步骤:提供线圈载体,线圈载体具有管分段和凸缘,所述凸缘与管分段相接,其中,线圈载体被构造用于容纳线圈绕组;提供底模,所述底模具有限定的内轮廓,所述内轮廓与线圈载体相匹配;将线圈载体引入底模中,其中,线圈载体的凸缘贴靠在底模的放置面上;以冲头冲裁凸缘,其中,在凸缘上产生法兰轮廓,法兰轮廓的包络线通过底模的内轮廓来限定;以及以填料至少分段地包铸或压铸线圈载体,其中,法兰轮廓提供针对填料的隔挡。本发明还涉及一种相对应的电磁线圈。
【专利说明】
电磁线圈的制造、用于磁力促动器的电磁线圈
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于制造(特别是喷射器的)磁力促动器所用的电磁线圈的方法。另外,本发明涉及一种用于磁力促动器的电磁线圈以及一种喷射器,特别是一种用于内燃机的燃料喷嘴,具有这种磁力促动器。
【背景技术】
[0002]例如由EP O 132 623 A2已知一种燃料喷嘴。这种喷嘴设有磁力促动器,磁力促动器具有相对于壳体固定的封装的电感线圈。
[0003]用于给内燃机供给燃料的喷射器是普遍公知的。该喷射器通常也被称为喷嘴。现代喷射器设有机电一体的促动器,例如设有磁力促动器,用以能够高精度地打开和关闭喷嘴。用于柴油发动机的现代喷射系统针对数百巴至超过1000巴或者甚至达到2500巴的最大喷射压力来设计。
[0004]已知一种具有所谓的压电促动器的喷射器。还是应用了具有磁力促动器的喷射器。这种喷射器通常设有电磁线圈,电磁线圈与能够运动的衔铁相配合,以便操控喷射器。
[0005]用于喷嘴的促动器必须以高精度制造,以便能够以可重现的高精度提供各自所希望的喷射量。据此,针对制造通常给出非常窄的容差规定值。另外,必须注意的是,喷射器的所应用的部件对于燃料或推进剂具备耐受能力,以便能够耐得住流过喷射器的燃料。燃料例如可以是柴油燃料、汽油、甲醇、轻油、重油、煤油或基于上述物质的混合物。
[0006]对喷射器的促动器加以操控的频率通常与内燃机的转速相对应。而同样已知如下的喷射器,其允许在一个燃烧周期中实现多次喷射过程。这也可能导致对喷射器及其促动器进一步提高的负荷。另外,一般情况下,喷射器固定安装在汽缸头或内燃机的类似壳体部件上。这使得喷射器以及安装于其中的构件经受很高的振动负荷、温度波动和类似的环境影响。据此,原则上存在将喷射器设计得稳定可靠的需要,以便确保(例如由工作周期等确定的)特定的最短寿命。
[0007]在应用磁力促动器的喷射器中,常见的是,至少分段地压铸或铸造促动器的电磁线圈的线圈绕组。按照这种方式能够保护易受损的线圈绕组免受环境影响。通常,这种电磁线圈具有承载铜绕组的合成材料。例如,设有线圈绕组的线圈载体布置在限定出磁力促动器的磁轭的磁钵中。通过铸造、包铸或压铸容纳在磁钵上或中的线圈载体,能够至少分段地以(暂时)能流动的填料压铸出线圈绕组。
[0008]这种磁力促动器的与磁钵和线圈绕组相配合的衔铁通常实施为板式衔铁或者类似造型。衔铁的抽出行程通常处在几个百分之一毫米至例如0.1mm的范围内。这又使得:在衔铁的放置面或抵靠面上,即使处于数微米的偏差也对功能产生很大影响。因此,设计目标可以在于,尽可能避免在结构上限定的衔铁行程的偏差。
[0009]已经表明,按照上述方案对线圈绕组所需的压铸或所需的铸造可能带来不利影响。线圈绕组的压铸或铸造通常与磁钵相联系地实现,也就是当设有线圈绕组的线圈载体已经在磁钵上布置在所希望的终位置中时才实现。这使得,针对这一过程的压铸模具或铸造模具必须与磁钵高精度地配合,以便确保足够程度的密封。只要不是上述情况,就可能出现压铸溢出部,其中,填料(压铸物料或铸造物料)渗入其在结构上或功能上不应当渗入的区域中。即便是为了避免这种压铸溢出部给出设计的解决方案,这些解决方案始终导致了制造成本的提尚。例如用于压铸或包铸的工具可能以提尚的精度制造并且与工具相配合的磁钵在其与上述工具的接触区域中同样具有较高的精度。而这引起制造花费提高,并且在工具方面提高了磨损。
[0010]反过来,如果不能借助于压铸或铸造工具确保磁钵足够程度的密封,则必须预计到压铸溢出部的出现。也就是必须预计到较高的废品率或者功能方面的削弱。压铸溢出部通常也可以称为残余部。

【发明内容】

[0011]基于上述背景,本发明的目的在于,给出一种用于制造磁力促动器的电磁线圈的方法,所述方法以很高的可重现度和过程安全性提供了包铸或压铸的更佳的质量并且尽可能最大程度或者甚至完全避免了压铸溢出部。填料在功能面(特别是针对衔铁的接触面或放置面)上的残余部应当尽可能避免。另外,针对包铸或压铸应当尽可能实现应用稳定可靠的工具,其实现了很长的耐久时长或寿命。此外,应当尽可能降低针对质量保障的耗费或者广义来讲降低废品率。最后,应当实现如下的喷射器的制造,其带来功率的提高并且能够高精度地操控。此外,应当给出电磁线圈的有利设计方案以及设有这种电磁线圈的喷射器的有利设计方案。
[0012]所述目的在涉及方法方面按照本发明通过一种用于制造(特别是喷射器的)磁力促动器所用的电磁线圈的方法,具有如下步骤:
[0013]提供线圈载体,线圈载体具有管分段和凸缘,凸缘与管分段相连,其中,线圈载体被构造用于容纳线圈绕组,
[0014]提供底模,底模具有限定的内轮廓,内轮廓与线圈载体相匹配,
[0015]将线圈载体引入底模,其中,线圈载体的凸缘放置在底模的放置面上,
[0016]以冲头冲裁凸缘,其中,在凸缘上产生法兰轮廓,法兰轮廓包络线由底模的内轮廓来限定,以及
[0017]至少分段地以填料包铸或压铸线圈载体,其中,法兰轮廓提供了填料的隔挡。
[0018]本发明的目的按照上述方式完美实现。
[0019]按照本发明,将压铸或包铸的步骤与冲裁过程相关联,由此,实现了高精度的密封。在冲裁之后,法兰轮廓与底模的包围法兰轮廓的内轮廓相符合。这实现了:无须为此实现过度精准地遵守制造容差。而线圈载体的凸缘可以在冲裁之前具有“过盈度”。在冲裁之后,凸出的法兰轮廓与底模的内轮廓相匹配。
[0020]由此,线圈载体的凸缘不仅用作对在线圈载体上所容纳的线圈绕组的界定部。另夕卜,凸缘或在凸缘上在冲裁之后构成的法兰轮廓表现为针对填料高度密封的隔挡。由此,在压铸或包铸时的密封不再主要由贴靠于线圈载体的侧面上的相应铸造工具来保证。而在这里,法兰轮廓用作“密封元件”。
[0021]不言而喻的是,这种设计方案首要适用于如下制造过程,其中,以相对高的压力来实施填料的压铸。换言之,在此预计的是通常在压铸热塑性合成材料时出现的压力。相反,可替换地也已知如下的铸造,也就是填充能够流动的、不处在提高的压力下或仅处在未明显提高的压力下的铸造物料。改善的密封效果也可以凭借整合的冲裁过程在这种制造步骤中具有优点。
[0022]在后续说明书以及对不同设计方案和实施例的范围内,主要针对以处在压力下的能够流动的热塑性物料的压铸来设计。但这不应当理解为是限定性的。
[0023]放置面同样也可以称为放置侧面。平整的放置部不一定是必需的。线圈载体的管分段也可以称为闭合的横截面型廓。根据替换的构造方案,管分段至少部分地沿其纵向延伸或轴线延伸具有敞开的型廓。例如是这种情况的是,将一个或多个槽状的凹部构造在管分段上。凹部例如用于避免涡流损耗。
[0024]线圈载体、特别是其在冲裁过程中于其上产生法兰型廓的凸缘通常也由合成材料制造,特别是通过压铸来制造。底模通常由金属材料制造。由此,在冲裁过程中,能够以简单方式来实现分离或剪去凸缘的“残余部”,从而这样留下的法兰轮廓与底模的内轮廓高精度地匹配。不言而喻的是,能够考虑所述方法的如下设计方案,其中,冲裁的步骤至少部分地也使线圈体的材料流动或塑性变形,这例如借助于在冲裁边的区域中通过摩擦以及由此产生的温度升高来实现。当在上述设计方案的范围内谈到冲裁的话,则对此也可以理解为如下的实施方式。重点在于,实现分离过程或剪切过程,在冲裁之后,产生凸缘的从所获得的法兰型廓上分离的残余部。可以设想的是,通过冲裁凸缘,产生环状的或者至少是环分段状的废料段。废料段也可以称为冲裁边角料(Stanzbutz)。
[0025]用于冲裁的冲头通常与底模的内轮廓相匹配。但不需要的是,冲头例如以如对于压铸工具所需要的那样高精度地匹配于内轮廓,其中,这种压铸工具需要确保在压铸时所需的密封度,而不再设置高精度的通过冲裁产生的法兰轮廓。
[0026]即使冲头的与底模的内轮廓相匹配的外轮廓相对于内轮廓以存在足够大的余隙的方式移位时,仍能够以高可重现度高精度地产生密封安置的法兰轮廓。
[0027]根据特别优选的实施方式中,底模设计为磁钵并且设有环状的或环分段状的环绕分段,其围绕内轮廓并且构造出放置面或放置侧面,其中,线圈载体在冲裁之后保留在磁钵中。换言之,磁钵本身提供了底模或冲裁底模。由此,一部分冲裁工具由磁力促动器本身、也就是由磁钵来提供。这实现了高效率的制造。因为磁钵本身限定出内轮廓,所以线圈载体的通过冲裁产生的法兰轮廓始终高精度地匹配于磁钵。填料的压铸溢出部或不希望的残余部能够以很大概率避免。通过压铸,将设有线圈绕组的线圈载体与磁钵持久结合。
[0028]根据所述方法的另一设计方案,法兰轮廓在冲裁之后相对于放置面下沉地布置。优选的是,在这种状态下即便在压铸之后仍留下法兰轮廓或线圈载体。通过这种下沉的结构,在法兰轮廓的端面与放置面之间提供错位量。这例如可以是电磁线圈的设计目标,以便确保磁力促动器的功能可靠性。例如通过法兰轮廓的下沉的结构能够确保:衔铁始终能够与放置面发生抵靠并且只要法兰轮廓不从放置面伸出,就不能贴靠在法兰轮廓上。至少差错部件的概率能够显著降低。
[0029]根据另一设计方案,包铸或压铸包括从馈送侧输送填料的步骤,馈送侧背离线圈载体的由凸缘限定的凸缘侧面,其中,由法兰轮廓提供的、针对填料的隔挡确保密封。由此,法兰轮廓将需要填充或需要压铸的空腔密封起来并且防止填料溢出或压出到法兰轮廓的如下侧面上,在冲裁步骤中,例如冲头在该侧面上作用于线圈载体的凸缘。
[0030]根据另一构造方案,所述方法包括以热塑性材料压铸出设有线圈绕组的线圈载体。优选的是,压铸以构造出线圈载体的材料来实现。热塑性材料例如可以是指聚苯硫醚(PPS)。可替换的材料例如是聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)等热塑性塑料。特别是聚苯硫醚是耐高温而且对于介质也足够耐受性的。有利的是,用于压铸的线圈载体和填料由同种材料产生。按照这种方式特别是确保了材料相容性。不必考虑不同的溶胀特性、温度特性等。总体上,线圈载体和压铸物料基本上具有相同的特性,从而进一步提高电磁线圈的寿命、稳定性和功能可靠性。
[0031]根据所述方法的另一构造方案,所述方法包括:提供用于包铸或压铸线圈载体的夹具,其中,夹具与底模的内轮廓相匹配。优选的是,夹具具有相对于内轮廓限定的错位量。夹具形成用于压铸线圈载体的一部分压铸工具。而因为线圈载体能够由法兰轮廓本身确保在压铸期间的密封,所以夹具仅须具有降低的精度。而夹具具有特意而且以限定方式小于底模的内轮廓的端面。这对于密封性没有不利影响,因为隔挡功能通过这种法兰轮廓来保证。足够的是,夹具以足够精度设计,以便防止:法兰轮廓在压铸时基于压铸压力而过度变形。而这通过并未高精度地匹配于内轮廓的夹具来保证。因为夹具相对于底模或磁钵的内轮廓具有足够大的错位量或足够大的余隙,所以磨损很低。由此,夹具具有非常高的耐久时间。
[0032]根据所述方法的另一构造方案,所述方法包括:在底模上产生限定的剪切边。剪切边可以设计为环绕的剪切边并且围绕底模的内轮廓。剪切边可以构造在内轮廓与放置面之间的过渡部上。剪切边也无须在任何情况下都是完全环绕(无中断环绕)的。优选的是,剪切边具有受限定的锐度。换言之,剪切边也可以有毛刺地实施。而因为线圈载体由足够柔软的热塑性材料形成,所以不存在对剪切边过高的要求。另外,需要补充的是,设计为磁钵的底模的剪切边在制造电磁线圈时,仅一次被剪切或冲裁。就此而言,磨损方面既不发生作用。
[0033]根据所述方法的另一设计方案,所述方法还包括:提供用于容纳线圈载体的对位夹具,其中,对位夹具优选限定出线圈载体在底模中的位置。对位夹具例如可以称为或实施为容纳顶尖。通常来讲,对位夹具可以是磁钵的组成部件。但也可以设想的是,应用独立的对位夹具。当将线圈载体引入底模中或磁钵中时,对位夹具被设计用于引导线圈载体,并且最终通过冲裁步骤受到加工。对位夹具特别是可以确定出线圈载体在底模中的轴向位置,也就是也确定出法兰轮廓或其端面距磁钵的放置面的错位量。通常来讲,磁钵可以具有管状外壁和管状内壁,在外壁与内壁之间容纳设有线圈绕组的线圈载体。就此而言,磁钵的内壁提供对位夹具。
[0034]根据所述方法的另一设计方案,所述方法还包括:在线圈载体上产生底切轮廓,特别是在线圈载体的凸缘上产生至少一个底切开口,其中,线圈载体的包铸或压铸包括将填料挤入底切轮廓中。按照这种方式,填料能够在压铸之后型面锁合而且材料锁合地与线圈载体相结合。可以在线圈载体与填料之间实现牢固度高的结合。例如,后部截面轮廓包括沉孔或设有梯级的凹部,所述沉孔或设有梯级的凹部沿凸缘的其上容纳线圈绕组的侧面的方向变细。在压铸期间,夹具能够以如下方式平整抵靠在线圈载体的凸缘或法兰轮廓上,使得填料能够渗入底切轮廓中,其中,基于这种平整的接触,明显降低了出现压铸溢出部或残余部的风险。夹具能够完全遮盖底切轮廓,这能够就内轮廓而言,独立于夹具的有意设有余隙的设计方案地得到保证。
[0035]根据另一构造方案,所述方法还包括:在底模的内轮廓上提供支承紧固分段,其中,所产生的法兰轮廓提供了转动位置取向件,使得线圈载体能够抗扭地与底模相联。磁钵还有设有线圈绕组的线圈载体能够基本上旋转对称地设计,或者具有旋转对称的分段。而在线圈载体与磁钵之间需要限定的角度分配。这例如在线圈绕组的接触方向适用。通常,这种设计方案也用作装配辅助机制。例如,法兰轮廓可以具有沿径向突出的鱼尾板,这种鱼尾板能够嵌入放置面的相应凹部中。当底模、特别是设计为磁钵的底模提供对位轮廓、也就是至少一个位置紧固分段,在法兰轮廓中的转动位置取向件也能够按照简单方式通过冲裁步骤来产生。
[0036]这种具有冲裁的法兰轮廓的设计方案的通用优点在于,实现了较为复杂的配对几何形状。原则上,法兰轮廓可以包括大量构形组成部分,只要这些构形组成部分在磁钵上不会视为是“不利的”即可。这特别是可以包括正的或负的半径以及边棱和类似过渡部。法兰轮廓不一定要呈圆形构造并且仍然确保良好的密封。
[0037]根据所述方法的另一构造方案,线圈载体还具有对位法兰,对位法兰布置在管分段的背离凸缘的端部上,其中,线圈绕组布置在凸缘与对位法兰之间。而与法兰轮廓相反,对位法兰不实施为密封的对位法兰。这一定被需要用于将填料以希望的方式挤入法兰轮廓与对位轮廓之间的空隙中。简言之,线圈载体能够设计为旋转体或具有C形旋转横截面的近似旋转体。线圈绕组容纳在C形旋转横截面的外臂之间。
[0038]就电磁线圈而言,本发明的目的通过一种特别是喷射器的磁力促动器所用的电磁线圈来实现,其中,电磁线圈包括:
[0039]线圈载体,线圈载体具有管分段和凸缘,凸缘与管分段相连接,
[0040]线圈绕组,线圈绕组容纳在线圈载体上,
[0041 ]设计为磁钵的底模,特别是冲裁底模,以及
[0042]填料,填料作为铸造件或压铸件至少分段地包围线圈绕组,
[0043]其中,线圈载体容纳在底模中,在线圈载体的凸缘上设置有冲裁的法兰轮廓,法兰轮廓的包络线基本上与底模的内轮廓相对应,以及
[0044]法兰轮廓设计为填料的隔挡,特别是对如下的过渡区域加以密封,该过渡区域在底模的内轮廓与法兰轮廓的包络线之间延伸。
[0045]按照上述方式也完美实现本发明的目的。优选的是,电磁线圈根据前述制造方案的至少一些方面来制造。
[0046]根据电磁线圈的改进方案,在线圈载体上、特别是在线圈载体的凸缘上构造有至少一个底切轮廓,底切轮廓与线圈绕组相背,并且被填料至少部分填充。
[0047]根据电磁线圈的另一构造方案,底模具有至少一个布置在端侧的支承紧固分段,其中,在线圈载体的凸缘上构造有转动位置取向件,其与至少一个位置紧固分段相联。
[0048]优选的是,在作为喷射器的一部分(特别是内燃机的燃料喷嘴的部件)的磁力促动器中使用根据前述权利要求中任一项所述的电磁线圈。
[0049]不言而喻的是,本发明的前面提到的还后面要阐释的特征不仅能够用于分别说明的组合中,而且也能够以其他组合应用,或者单独应用,而不离开本发明的范围。
【附图说明】
[0050]本发明的其他特征和优点在参照附图的情况下基于对多个优选实施例的下列说明而获得。其中:
[0051]图1示出喷射器的示范构造方案的纵剖面;
[0052]图2示出磁力促动器的电磁线圈的纵剖面的部分视图,这种磁力促动器能够用于喷射器;
[0053]图3示出电磁线圈的线圈载体的透视俯视图;
[0054]图4示出电磁线圈的磁钵的透视俯视图,其中,磁钵被构造用于容纳根据图3的线圈载体;
[0055]图5示出在制造电磁线圈时制造步骤的示意的、大大简化的图示,其中,线圈载体被引入磁钵中;
[0056]图6示出根据图5的结构的示意的、大大简化的视图,其中,线圈载体的凸缘经历冲裁过程,针对冲裁过程,磁钵本身用作底模;
[0057]图7示出根据图6的结构的示意的、大大简化的视图,用于图示表达所述结构的部件的压铸;
[0058]图8示出在压铸之后根据图7的结构的示意的、大大简化的视图,
[0059]图9示出线圈载体的凸缘的示意的、大大简化的俯视图,在凸缘上构造底切轮廓;
[0060]图10示出根据图9的线圈载体沿线X-X的部分剖视图,其中,线圈载体引入磁钵中;
[0061]图11示出根据图10的结构的另一部分剖视图,其中,实现了压铸并且在线圈载体与磁钵之间建立连接;以及
[0062]图12示出用于对用以制造磁力促动器的电磁线圈的方法的示例构造方案加以图示表达的示意的、大大简化的框图。
【具体实施方式】
[0063 ]图1示出喷射器1的示例构造方案的纵剖面。喷射器1的构造方案仅为示意性的并且在这里代表性地表示大量其他可以考虑的构造方案。喷射器10具有壳体12。壳体12设有连接部14,借助于连接部能够输送燃料或推进剂。喷射器1的喷嘴一侧的端部设有阀喷嘴16。另外,在壳体12中容纳有喷嘴针18,能够借助于喷嘴针来控制喷射量。喷嘴针18与控制活塞20联接,控制活塞借助于关闭弹簧22朝向关闭位置的方向加载。在背离阀喷嘴16的控制活塞20的端部上,构造有控制孔24,电磁促动器28与控制孔相连。促动器28包括设有线圈绕组32的磁体线圈30。另外,为促动器28配设衔铁24,衔铁借助于弹簧36朝向停用位置的方向加载。通过激活促动器28,能够吸引或推开衔铁34。在壳体12的背离阀喷嘴16的端部上,壳体12具有回流连接部38,能够借助于回流连接部排出过量的燃料。另外,设置有控制连接部40,能够借助于控制连接部操控电磁促动器28,方式为:选择性地对线圈绕组32馈电。
[0064]喷射器的其他构造方案能够毫无问题地得到考虑。一般来讲,喷射器10设有促动器28,促动器通常设计为电磁促动器28,并且设有线圈绕组32。线圈绕组32—般被压铸或包铸。按照这种方式,线圈绕组32能够受到保护,有效预防环境影响。
[0065]借助于下面详细阐释的实施例,对这种电磁促动器28的电磁线圈30的有利构造方案以及特别是针对这种电磁线圈制造的有利方法方案加以阐释和详细介绍。
[0066]图2示出电磁线圈30的经剖切的部分视图。电磁线圈30设有线圈绕组32。另外,电磁线圈30具有磁钵50,磁钵具有至少分段环绕的外壁52和至少分段环绕的内壁54。磁钵50同样也可以称为磁轭。在磁钵50中构造有引导部56(在图2中未示出)。引导部56例如可以构造为衔铁或与衔铁联接的弹簧的引导部。
[0067]通常来讲,磁钵50有铁质材料或含铁材料制造。线圈绕组32容纳在线圈载体58上。线圈载体58简化了制造,特别是产生线圈绕组32。线圈载体58例如可以是压铸部件,例如由热塑性材料(例如聚苯硫醚(PPS))制造。线圈载体58例如具有管分段60,凸缘62布置在管分段的端部上,管分段沿径向朝外作为周边凸缘延伸。在线圈载体58的未安装的状态下,管分段60环围或包围开口 64,也例如参见图3。
[0068]从图2中还可见的是,在任何情况下,在最终接合的状态下,优选填料66装入磁钵50的外壁52与线圈载体58之间可能的空隙和空置部位中。按照这种方式,线圈绕组32能够至少分段得到压铸或包铸,进而受保护以防受损。另外,借助于填料66来确保线圈载体58与磁钵50之间牢固的连接和位置固定。
[0069]磁钵50具有放置面68,放置面例如设计为对应的磁衔铁的接触面。同样可以设想如下构造方案,其中,在结构上设置有在放置面与磁衔铁之间的余留气隙。在线圈载体58的凸缘62上构造端面70。磁线圈30的设计目标可以在于,使得线圈载体58的端面70有意相对于放置面68下沉,以便确保没有填料66凸出。这可能对设有磁线圈30的促动器的功能带来不利影响。在凸缘62与磁钵50(特别是其外壁52)之间的过渡区域90中,在这种情况下可能产生压铸溢流部或残余部72。这种情况的原因是,凸缘62未能高精度而且密封地与磁钵50相匹配。而因为以提高的压力用填料66压铸出线圈绕组32,所以填料66可能进入过渡区域90中或者透过过渡区域90。可能出现的轴向残余部72可能致使电磁线圈30的相应样品被分级为次品。线圈载体58相对于放置面68的错位或有意下沉即便在结构上规定出余留气隙的情况下仍是有利的,以便确保功能可靠性。
[0070]图2还示出:也可以有意设置如下的构型组成部分,其中,填料66应当渗入凸缘62的区域中。在图2中,以74标示出由填料66构成的凸鼻,所述凸鼻能够实现位置紧固或转动位置取向。为此目的,在凸缘62中设置有相应的凹空部,填料66能够渗入所述凹空部中。但也可能在凸鼻74的区域中出现本来不希望的压铸溢出部或残余部72。
[0071]接下来,图示出不同的构造方案,所述方案针对上述问题并且对其提出解决方案。图3和图4示出线圈载体58(图3)和磁钵50(图4)的透视图,其基本上类似于图2中所示部件地构造。
[0072]在图3中示出的线圈载体58通常呈线缆转筒的类型构造并且如前面已经介绍那样设有中心管分段60,所述管分段提供开口64。在管分段60的第一端部上构造有凸缘62。以凸缘62为基础,能够产生法兰轮廓76,这在下面详细介绍。在管分段60的与凸缘62或法兰轮廓76相背的端部上构造有对位法兰78。在法兰轮廓76与对位法兰78之间能够布置在线圈绕组32(在图3中未示出)。在法兰轮廓76上构造有转动位置取向元件80,所述转动位置取向元件例如构造为沿径向突出的凸鼻。可替换地,也可以考虑在法兰轮廓76上具有对应凹部的构造方案。在法兰轮廓76的外周边上设计有包络线82。
[0073]在图4中示出的磁钵50具有限定的内轮廓84。优选的是,线圈载体58的法兰轮廓76高精度地与磁钵50的内轮廓84相匹配。这能够以如下方式实现,即产生法兰轮廓76或其包络线82,方式为:将原本更大的凸缘62以实现法兰轮廓76的冲裁过程或冲裁出法兰轮廓76的方式与构造在磁钵50上的冲裁边或剪切边86发生接触。当在磁钵50上构造出相应的对位元件(其例如可以称为位置紧固分段88)时,这一过程当然也能够实现转动位置取向元件80的产生。换言之,法兰轮廓76的包络线82基本上与磁钵50的剪切边86的走向一致。据此,法兰轮廓76能够密封地与磁钵50的内轮廓84发生抵靠。这能够明显降低以填料66填充或压铸时出现压铸溢出部或残余部的风险。不言而喻的是,图3示出线圈载体58的如下状态,当线圈载体以能够在凸缘62上实施冲裁过程的方式与磁钵50发生接触之后,线圈载体才能够占据该状态。
[0074]换言之,针对法兰轮廓76的冲裁设置有底模94,底模由磁钵50本身来提供。这始终确保:法兰轮廓76与内轮廓84能够几乎完美的无余隙的匹配。按照这种方式,能够完全或几乎完全避免在过渡区域90(例如参见图2)中的空隙,从而能够进一步降低填料66溢出的风险。
[0075]参照图5至图8示出制造方法的不同步骤,凭借这种方法能够制造出这种冲裁的法兰轮廓76。图5示出如下的状态,其中,设有线圈绕组32的线圈载体58被引入磁钵50的环状开口中。线圈载体58在图5至图8中大大简化地示出,但也可以基本上与根据图3的线圈载体58—致。同样情况原则上也适用于磁钵50,磁钵原则上可以与根据图4的构造方案一致。
[0076]根据借助于图5至图8示出的构造方案,线圈体58在其开口64上被尖头96引导穿过。尖头96特别是能够由磁钵50的内壁54形成。尖头96特别是可以确保线圈载体58与磁钵50之间同轴的取向。在尖头96上能够连接底座98,底座限定出针对线圈载体58的轴向止挡。但在根据图5和图6的状态中,线圈载体58不与底座98发生抵靠。而在图7和图8中所示状态则是发生抵靠的情况。
[0077]总览图5和图6还能够得出:线圈载体58的凸缘62首先原则上具有相对于磁钵50的内轮廓84的“过盈量”。这特别是在根据图6的状态下示出,其中,凸缘62与磁钵50的放置面68发生抵靠或靠放。
[0078]在图5和图6中还以104示意地大大简化地示出冲头,冲头也可以称为冲裁冲头。以106标示的箭头标示出针对线圈载体58和冲头104的输送方向106。紧跟着根据图6的状态的是冲裁过程,其中,冲头104继续作用于凸缘62,即使冲头104已经靠放在放置面68上,参见以108标示的箭头,该箭头表示出冲裁方向或冲裁力的方向。
[0079]优选的是,磁钵50本身也设计为底模或冲裁底模94。通过冲裁过程,在凸缘62上构造出法兰轮廓76,法兰轮廓76的造型基本上由磁钵50的作为底模94的功能来规定。这使得,凸缘62的至少一部分被分离或去掉,参见例如在图6中表示的废料116,废料也可以称为冲裁边角料。在理想情况下,在冲裁过程之后,在冲裁过程之后,留下环状的或者至少环分段状的废料段116。以114标示的箭头标示出废料段116的送出运动。冲头104还可以进一步作用于线圈载体58,以便将线圈载体的布置在线圈载体58的与凸缘62相背的端部上的对位法兰78与底座98发生抵靠。
[0080]不言而喻的是,线圈载体58不一定必须应用冲头104继续朝向底座98的方向运动。这种运动也可以借助于另一冲头或夹具来实现。
[0081 ]图7示出如下的状态,其中,设有起密封作用的法兰轮廓76的线圈载体58就磁钵50而言,已占据其终位置。线圈载体58的轴向位置通过底座98来限定。在这里,夹具120引导经过法兰轮廓76。夹具120可以称为针对压铸过程的压铸工具的组成部件。夹具120的输送方向在图7中以124标示。夹具120将线圈载体58朝向对位夹具122推压,对位夹具如前面已经介绍那样,可以由尖头96和底座98来限定。优选的是,磁钵50的内壁54形成对位夹具122。但也可以考虑如下的构造方案,其中,应用独立的对位夹具122,所述对位夹具不是需要制造的电磁线圈30的永久的组成部件。
[0082]在图5、图6、图7、图8中分别示出缝隙100,所述缝隙例如构造在磁钵50的外壁52与线圈绕组32之间。铸造或压铸的目标是,尽可能完全地以填料66来填充缝隙100,也参见图
8。而在此,应当尽可能使填料不超出法兰轮廓76流出,而产生压铸溢出部。这种状态应当避免。
[0083]在图7中,以126标示的箭头图示出能流动的填料66的输送或压铸,特别是指热塑性合成材料。优选的是,为此应用聚苯硫醚(PPS)。线圈载体58的对位法兰78足够小,使得填料66能够流过该对位法兰,从而填充缝隙100。基于不可忽视的、压铸填料66的压铸压力,推荐的是,以夹具120对法兰轮廓76给出支撑或支持。由此,夹具120主要提供了防止法兰轮廓76过度变形的反力。而夹具120不被设置用于密封磁钵50,以使得填料66不能超出法兰轮廓76流出。这主要是通过法兰轮廓76本身的密封作用来实现的。
[0084]通常来讲,包铸或压铸可以包括对填充容腔130的填充或挤压。图8示出电磁线圈30的最终状态,其中,填充容腔130或缝隙100完全被填料66填充。不言而喻的是,线圈绕组32的接触部能够穿过填料66朝外引导,以便接触线圈绕组32。
[0085]借助于图9、图10和图11图示出另一有利的构造方案。图9示出线圈载体58的凸缘62的俯视图。在凸缘62上,由虚线82来标示法兰轮廓76,法兰轮廓在将线圈载体58引入磁钵50中时,在冲裁过程之后实现,对此也参见图10。在冲裁之后,会留下环状的废料112。这样留下的法兰轮廓76的包络线82则与由磁钵50提供的底模94的内轮廓84—致。用于产生法兰轮廓76的冲裁过程在图10中示出,图10示出根据图9的线圈载体58沿图9中的线X-X的部分剖视图。在图10中还至少部分地示出磁钵50,其构成底模94。冲头104在图10中仅通过虚线示出。
[0086]根据借助于图9、图10和图11示出的构造方案,在凸缘62上或者在留下的法兰轮廓76上还构造有至少一个底切轮廓136。在这种情况下,设置两个底切轮廓136,底切轮廓例如呈沉孔类型地设计并且朝向线圈绕组32的方向变细。
[0087]借助于图11示出的压铸或包铸的状态示出:填料66能够挤入底切轮廓136中。这使得:在填料66硬化后,在填料66与线圈载体58之间实现材料锁合而且型面锁合的连接。
[0088]借助于在图11中以虚线示出的夹具120,能够在压铸期间对法兰轮廓76加以保持或支持。优选的是,在注入填料66时,夹具120平面式地贴靠在底切轮廓136上。按照这种方式,能够有效避免溢出或者产生压铸溢出部。在法兰轮廓76与磁钵50或其外壁52之间的过渡区域90中,实现足够好的密封效果,这是因为法兰轮廓76借助于冲裁过程与磁钵50的内轮廓84精确匹配。在图11中,还以140标出法兰轮廓76的端面70与磁钵50的放置面68之间所希望的错位量。按照这种方式能够确保:在电磁线圈60运行中用作功能面的放置面68例如对于应用电磁线圈30的电磁促动器的衔铁能够达到。
[0089]图12借助于示意的大大简化的框图示出用于制造特别是内燃机喷射器的电磁促动器所用的电磁线圈的方法的示范构造方案。
[0090]所述方法包括步骤S10,该步骤包括提供线圈载体。步骤SlO可以具有子步骤S12、S14。子步骤S12包括借助于压铸造型出线圈载体。可以跟着进行子步骤S14,该子步骤还包括线圈绕组的卷绕,线圈绕组容纳在线圈载体上。线圈载体还具有管分段和与之相接的凸缘。
[0091]所述方法的另一步骤S20包括:提供磁钵。优选的是,磁钵在制造电磁线圈期间也用作底模或冲裁底模。磁钵优选被设计用于涉及线圈载体、特别是其凸缘的一次性冲裁过程。子步骤S22包括:例如借助于适当的固结方法对磁钵加以造型。这例如包括铸造方法、烧结方法或者类似方法。另外,跟着对磁钵进行加工。
[0092]在另一子步骤S24中,在磁钵上提供冲裁轮廓。这可以包括构造限定的剪切边。冲裁轮廓也可以原则上在磁钵的原本造型中就已经可以说顺带产生。
[0093]跟在步骤SlO和S20后面的是步骤S30,该步骤也可以称为结合步骤或预装配步骤。设有线圈绕组的线圈载体引入磁钵中。而在此情况下,优选的是,线圈载体的凸缘对于磁钵的容纳轮廓或内轮廓而言是过大的。换言之,凸缘例如可以在端侧贴靠在磁钵的放置面上。由此,线圈载体为冲裁过程做好准备。相对于实际的冲裁过程(步骤S34),在前面接有冲裁工具、特别是冲头的输送,这在步骤S32中进行。在执行了步骤S34之后,在凸缘上构造出法兰轮廓,法兰轮廓与磁钵的内轮廓相匹配。
[0094]在后安置的步骤S36包括:使线圈载体沉入磁钵中。实现这一点的原因是,原本过大的凸缘通过冲裁而得到相应地匹配。沉入过程可以包括在法兰轮廓与磁钵的放置面之间产生所希望的错位量。
[0095]可以跟着进行另一步骤S38,但该步骤设计为选用的或选择性的步骤。选择性的步骤S38包括利用去毛刺工具或刷具的去毛刺过程或刷制过程。这可以在已经预先结合的磁钵-线圈体结合体中实现。在步骤S38中,只要有必要的话,能够去掉磁钵的剪切边上的毛刺或类似的残余部。线圈载体的可能的残余部能够按照这种方式去掉。去毛刺或刷制过程可以包括清洁过程,以便驱动可能残留的颗粒。
[0096]例如跟着进行的是操作步骤S40。与操作步骤S40相关地,在步骤S42中,冲头或冲裁工具被引导离开。步骤S44可以包括将设有线圈载体的磁钵送入铸造工具中的过程。这也可以涉及夹具的提供或送来,该夹具被送至法兰轮廓上,以便支撑法兰轮廓。按照这种方式为另一步骤S46做准备,该步骤包括以填料、特别是能够流动的热塑性合成材料来压铸或包铸。优选的是,填料借助于压铸来引入。在此情况下,填料处在压力下。夹具在铸造过程期间受到保护,以防过度变形。因为法兰轮廓高精度地与磁钵的内轮廓相匹配,所以不存在或者仅存在很低的填料超出法兰轮廓移出的风险。法兰轮廓作用填料在磁钵上的隔挡。
【主权项】
1.一种用于制造磁力促动器(28)所用的电磁线圈(30)的方法,具有下列步骤: 提供线圈载体(58),所述线圈载体具有管分段(60)和凸缘(62),所述凸缘与管分段(60)相接,其中,线圈载体(58)被构造用于容纳线圈绕组(32), 提供底模(94),所述底模具有限定的内轮廓(84),所述内轮廓与线圈载体(58)相匹配,将线圈载体(58)引入底模(94)中,其中,线圈载体(58)的凸缘(62)贴靠在底模(94)的放置面(68)上, 利用冲头(104)冲裁凸缘(62),其中,在凸缘(62)上产生法兰轮廓(76),所述法兰轮廓的包络线(82)通过底模(94)的内轮廓(84)来限定,以及 利用填料(66)至少分段地包铸或压铸线圈载体(58),其中,法兰轮廓(76)提供针对填料(66)的隔挡。2.根据权利要求1所述的方法,其中,底模(94)被设计为磁钵(50)并且具有环状的或环分段状的环绕的分段(52),所述分段围绕内轮廓(84)并且构成放置面(68),线圈载体(58)在冲裁之后,留在磁钵(50)中。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,法兰型廓(76)在冲裁之后相对于放置面(68)下沉地布置。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,包铸或压铸包括从馈给侧输送填料(66),馈给侧背离线圈载体(58)的由凸缘(62)限定的凸缘侧面,通过法兰轮廓(76)提供的、针对填料(66)的隔挡确保密封。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括:利用热塑性材料压铸出设有线圈绕组(32)的线圈载体(58)。6.根据权利要求5所述的方法,其中,利用构成线圈载体(58)的材料压铸出线圈载体(58)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:提供用于包铸或压铸线圈载体(58)的夹具(120),其中,夹具(120)与底模(94)的内轮廓(84)相匹配。8.根据权利要求7所述的方法,其中,夹具(120)具有相对于内轮廓(84)受限定的错位量。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:在底模(94)上产生限定的剪切边(86)。10.根据权利要求9所述的方法,其中,产生限定的剪切边(86)的过程包括产生环绕的剪切边(86)。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:提供用于容纳线圈载体(58)的对位夹具(122)。12.根据权利要求11所述的方法,其中,对位夹具(122)对线圈载体(58)在底模(94)中的位置加以限定。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:在线圈载体(58)上产生底切轮廓(136),其中,包铸或压铸线圈载体(58)的步骤包括将填料(66)挤入底切轮廓(136)中。14.根据权利要求13所述的方法,其中,底切轮廓(136)在线圈载体(58)的凸缘(62)上包括至少一个底切开口。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:在底模(94)的内轮廓(84)上提供位置紧固分段(88),其中,所产生的法兰轮廓(76)提供了转动位置取向件(80),从而线圈载体(58)能够抗扭地与底模(94)相联接。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,线圈载体(58)还具有对位法兰(78),对位法兰布置在管分段(60)的与凸缘(62)相背的端部上,线圈绕组(32)布置在凸缘(62)与对位法兰之间。17.—种用于磁力促动器(28)的电磁线圈(30),具有: 线圈载体(58),所述线圈载体具有管分段(60)和凸缘(62),所述凸缘与管分段(60)相接, 线圈绕组(32),所述线圈绕组容纳在线圈载体(58)上, 设计为磁钵(50)的底模(94),以及 填料(66),所述填料至少分段地作为铸造料或压铸料包围线圈绕组(32), 其中,线圈载体(58)容纳在底模(94)中,在线圈载体(58)的凸缘(62)上设置有冲裁出的法兰轮廓(76),法兰轮廓的包络线(82)基本上与底模(94)的内轮廓(84)—致,以及 法兰轮廓(76)被设计为针对填料(66)的隔挡。18.根据权利要求17所述的电磁线圈(30),其中,底模被设计为冲裁底模。19.根据权利要求17或18所述的电磁线圈(30),其中,法兰轮廓(76)对在底模(94)的内轮廓(84)与法兰轮廓(76)的包络线(82)之间延伸的过渡区域(90)加以密封。20.根据权利要求17至19中任一项所述的电磁线圈(30),其中,在线圈载体(58)上构造有至少一个底切轮廓(136),底切轮廓背离线圈绕组(32),并且底切轮廓被填料(66)至少部分地填充。21.根据权利要求20所述的电磁线圈(30),其中,至少一个底切轮廓(136)构造在线圈载体(58)的凸缘(62)上。22.根据权利要求17至21中任一项所述的电磁线圈(30),其中,底模(94)具有至少一个在端侧布置的位置紧固分段(88),其中,在线圈载体(58)的凸缘(62)上构造有至少一个转动位置取向件(80),所述转动位置取向件与至少一个位置紧固分段(88)相联接。23.—种喷射器(10),具有磁力促动器(28),所述磁力促动器具有根据权利要求17至22中任一项所述的电磁线圈(30)。24.根据权利要求23所述的喷射器(10),其中,喷射器(10)被设计为用于内燃机的燃料喷嘴。
【文档编号】H01F5/06GK106057464SQ201610224017
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月12日 公开号201610224017.4, CN 106057464 A, CN 106057464A, CN 201610224017, CN-A-106057464, CN106057464 A, CN106057464A, CN201610224017, CN201610224017.4
【发明人】延斯·施泰恩希尔伯
【申请人】罗尔夫·普雷特尔
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