电磁装置以及用于制造这种电磁装置的方法与流程

本发明涉及一种具有磁芯、周向围绕磁芯布置的线圈体和壳体的电磁装置以及一种用于制造这种电磁装置的方法。

背景技术：

1、这种电磁装置例如使用在电磁致动器中，其中，电磁致动器例如以电磁开关(切换)装置或阀装置的形式、如例如以电磁继电器或电磁阀的形式已知。电磁阀、例如呈倾翻式衔铁阀的形式的电磁阀例如在车辆中、如例如在用于客运的商用车或公共汽车中例如用作用于对空气进行调节压力的控制阀。例如，用于车辆的、具有电子行车制动系统的制动系统包括用于压力调节的至少一个控制阀。

2、例如从de 10 2016 105 532 a1中已知一种具有电磁装置的、呈倾翻式衔铁阀形式的电磁致动器。电磁致动器具有电磁装置，该电磁装置包括磁芯和围绕磁芯布置的线圈体。

3、此外，已知其他结构类型的电磁阀，如例如在de 10 2014 115 207 a1、de 102018 123 997a1或de 10 2014 115 206b3中所述。

4、通常，在电磁装置中，磁芯被压紧或焊接在壳体中，以便建立磁芯与壳体之间的连接。通过这种方法，可以通过避免从磁芯至壳体或者说轭的过渡处的间隙来实现尽可能低的磁阻。磁芯至壳体的距离和位置通常对要产生的磁力具有大的影响。

5、在先前已知的制造方法中，磁芯、线圈体和壳体通常以高的制造精度制造，以便实现线圈和磁芯相对于壳体的中心定向，并且通过该中心定向应避免磁芯相对于壳体的倾斜。这种倾斜导致提高的电磁损失，由此降低效率并且增大了功能参数在制造中的分散性。由于必要的高制造精度，传统制造的电磁装置常常具有增大的电磁损失，由此降低了这样制造的电磁装置的效率。此外，已知的制造变型是复杂和耗时的，因为它们需要对电磁装置的各个部分的精确加工。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务在于，提供一种上述类型的电磁装置，该电磁装置能够相对简单并且以较低水平的制造公差来制造，并且在此从要制造的多个装置来看，该电磁装置提供在大程度上恒定的磁特征值。

2、本发明涉及一种根据所附权利要求的上述类型的电磁装置。本发明的有利构型和扩展方案在从属权利要求和以下描述中给出。

3、尤其地，本发明的一个方面涉及一种电磁装置，该电磁装置包括具有纵轴线的磁芯，该磁芯具有第一区域和第二区域、周向围绕磁芯的第二区域布置的线圈体和具有磁性材料的壳体，该线圈体具有用于接收线圈的至少一个线圈绕组的至少一个接收区域，该壳体至少部分地周向包围磁芯和线圈体并且具有至少一个接触区域，在该接触区域中，壳体包围磁芯并与磁芯接触。磁芯的第一区域在磁芯的、面向壳体的接触区域的表面上具有至少一个拱曲部。磁芯在拱曲部的区域中与壳体的接触区域接触，其中，拱曲部构型为，使得磁芯在沿着纵轴线位于拱曲部与第二区域之间的区段中与壳体不接触。

4、根据本发明的电磁装置能够实现磁芯在壳体中的快速且可靠对中，因为磁芯能够通过壳体和线圈体相对简单地对中。借助这种对中，可以改善部件相对彼此的定向，由此尤其是与如上所述地制造的已知电磁装置相比能够将电磁损失保持得更低。这也意味着，本发明的电磁装置具有高效率。

5、借助本发明，使得还能够简单地并且以更低的制造公差制造电磁装置，其方式是，磁芯的拱曲部允许磁芯在壳体中的简单对中。从而将磁芯的位置公差减小到最小，并通过要制造的多个装置保证很大程度上恒定的磁特征值。换言之这意味着，即使制造公差设置在比在传统的电磁装置的情况下更低的水平，根据本发明的装置也能够实现更恒定的磁性。由于处于低水平的制造公差，用于这些零件的制造方法也比在传统电磁装置的零件的情况下更经济。

6、此外，电磁装置的该构型使得磁芯能够以与传统制造方法相比更低的力耗费在纵向方向上被推入(插入)到壳体中，并且在此以简单的方式在磁芯与壳体之间提供无间隙的连接。拱曲部允许在压入时引起壳体的一种流动行为，尤其是壳体材料的流动行为，这减少了用于将磁芯压入到壳体中所需的压入力，并且同时能够实现壳体与磁芯的纵轴线之间的角度偏移，因为磁芯在沿着纵轴线位于拱曲部与具有环绕的线圈体的第二区域之间的区段中与壳体不接触，因此在壳体与磁芯之间存在用于角度偏移的间隙。

7、根据本发明的装置原则上可以应用于具有磁芯和磁壳体的多种类型的电磁装置，在这些电磁装置中实现磁芯的精确定向。

8、根据本发明的电磁装置基本上不仅可以在电磁致动器、例如电磁阀和电磁体中使用，而且还可以在继电器中使用。优选地，根据本发明的电磁装置例如在车辆、尤其是商用车的制动系统中在电磁阀中使用，优选地在倾翻式衔铁阀中使用。

9、根据电磁装置的一个实施方式，壳体与线圈体接触并且将在横向于磁芯纵轴线的方向上的力施加到线圈体上。线圈体与壳体的接触有利地构型成，使得由此布置在线圈体中的磁芯在壳体中对中。这能够实现磁芯的简单且快速对中，由此电磁装置具有恒定的磁性。

10、根据电磁装置的一个实施方式，接收区域由至少一个壁形成，该壁具有在磁芯的纵轴线的方向上延伸的第一区域和横向于磁芯的纵轴线延伸的至少一个第二区域，其中，壳体与接触壁的第二区域接触。通过第二区域与壳体的接触，可以简单地实现线圈体在壳体中的对中，由此也可以实现磁芯在壳体中对中。磁芯在壳体中的中心定向使得能够制造具有恒定磁性的电磁装置。

11、根据电磁装置的一个实施方式，壳体具有开口，该开口具有沿着磁芯的纵长延伸部并具有纵轴线。开口在壳体的接触区域中包围磁芯，并且磁芯的纵轴线以相对于开口的纵轴线的一个角度偏移布置。通过壳体开口和磁芯拱曲部的构型的共同作用，可以可靠地避免壳体与磁芯之间的间隙。由这种无间隙的构型得到电磁装置的恒定磁性。此外，利用拱曲部能够实现开口的纵轴线与磁芯的纵轴线的一定角度偏移，并且同时确保了壳体与磁芯之间的无间隙接触。换言之，从而能够实现表示开口纵轴线的开口孔轴线与磁芯纵轴线的角度偏移。

12、根据电磁装置的一个实施方式，拱曲部球体形地构造在磁芯的面向壳体接触区域的表面上。利用拱曲部，尤其是利用球体形拱曲部，有利地产生球形的压入区，该球形的压入区可以被压入壳体中。利用球体形的拱曲部能够实现，在将磁芯压入壳体中引起壳体的一种流动行为，尤其是壳体材料的流动行为，以便减小必要的压入力。此外，能够实现壳体的接触区域中的壳体开口或壳体孔的纵轴线(孔轴线)与磁芯纵轴线的角度偏移，以便在制造过程中实现磁芯在壳体中的尽可能好的中心定向。球体形构型在这种情况下是拱曲部的有利实施方式，因为它允许在三维方向上实现角度偏移和补偿。

13、电磁装置的壳体具有磁性材料。壳体可以主要具有磁性材料。该壳体也可以完全由磁性材料构成。

14、根据电磁装置的一个实施方式，磁芯在第一区域和第二区域中旋转对称地构造。这能够实现磁芯的快速且可重复的制造。

15、根据电磁装置的一个实施方式，拱曲部具有最大外直径，该最大外直径大于磁芯在第二区域中的外直径。在具有该最大直径的区域中，磁芯直接地或无间隙地与壳体接触，并且允许磁芯尽管在较大的制造公差下也能通过在拱曲部处的相应摆转运动而在壳体中被中心定向，而不会对无间隙的接触产生负面影响。此外，该构型使得磁芯能够尤其是借助线圈体快速且可靠地在壳体中对中，因为磁芯可以围绕拱曲部在壳体中摆转，而不需要对壳体或磁芯进行后处理。

16、根据电磁装置的一个实施方式，磁芯在第二区域中构造为柱形。这种构型使得磁芯能够快速且简单地被推入到线圈体中。当然，这在线圈体被套装到磁芯上的情况下也同样适用。为了避免重复，将磁芯推入到线圈体中等同于将线圈体套装到磁芯上。

17、根据电磁装置的一个实施方式，线圈体材料具有塑料材料。具有这种线圈体材料的线圈体是成本有利的并且易于制造的。然而，线圈体也可以完全由塑料制成、尤其是由热塑性塑料制成。

18、根据电磁装置的一个实施方式，电磁装置构造为电磁致动器。这是根据本发明的电磁装置的有利应用。

19、根据电磁装置的一个实施方式，构造为电磁致动器的电磁装置具有可运动的磁性的衔铁体作为可运动的致动器元件，其可以通过由流过线圈的电流和磁芯所引起的磁场来运动。由此，能够实现电磁致动器的可靠开关。此外，磁芯关于衔铁体的对中定向是可能的，使得能够实现磁芯与衔铁体之间的按规定的磁场引导以及衔铁体的运动，从而该衔铁体能够很好地满足其功能。

20、根据构造为电磁致动器的电磁装置的一个实施方式，衔铁体支承在线圈体上或壳体上。

21、根据电磁装置的一个实施方式，电磁装置构造为电磁开关装置或电磁阀装置，其具有可运动的磁性的衔铁体作为开关元件或阀元件，其可以通过由流过线圈的电流和磁芯所引起的磁场来运动。

22、根据一个实施方式，电磁装置构造为机电式继电器或电磁阀。

23、根据一个实施方式，机电装置构造为用于车辆的压力调节模块或空气制备装置的电磁阀。

24、本发明的另一方面涉及一种用于制造根据本发明的电磁装置的方法，该方法包括以下步骤：

25、-将线圈体和磁芯预装配成一个组件，

26、-将由线圈体和磁芯构成的组件装配在壳体中，

27、-在将该组件装配在壳体中时，通过磁芯的第一区域相对于壳体的接触区域横向于磁芯的纵轴线的摆转运动使磁芯对中，以及

28、-将由线圈体和磁芯构成的组件在壳体中固定。

29、结合电磁装置提及的实施方式和优点也适用于根据本发明的方法。为了避免重复，不再阐述这些方面。

30、根据该方法的一个实施方式，线圈体具有磁芯接收室，磁芯被推入到该磁芯接收室中。

31、根据该方法的一个实施方式，该方法可以具有将磁芯相对于磁芯接收室在线圈体中定向的方法步骤，使得磁芯的纵轴线和磁芯接收室的纵轴线彼此对齐。

32、本文所述的实施方式可以并列地或以彼此任意组合的方式来应用。