КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАТУШКА Российский патент 2006 года по МПК H01F5/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для осуществления контакта исполнительного устройства с электрическими клеммами носителя функций, в частности гидравлического блока клапанов, причем исполнительное устройство с электромагнитной катушкой выступает от носителя функций. Изобретение относится также к электромагнитной катушке для использования в вышеуказанном устройстве, которая содержит каркас обмотки в форме полого цилиндра, снабженный обмоточной приемной частью для приема обмоточного провода, причем концы обмоточного провода связаны с доступными снаружи контактными штифтами.

Уровень техники

Из проспекта фирмы Бош на ходовой клапан NG6 серии D, типоразмера 2.0, известно устройство для обеспечения контакта электромагнитного клапана с электронным устройством управления блоком электромагнитных клапанов, в котором электронное устройство управления расположено на верхней стороне блока клапанов. На окружной стороне электромагнитной катушки электромагнитного клапана установлен адаптер, посредством которого расположенные на окружной стороне электромагнитной катушки контактные элементы электрически соединяются с контактными элементами электронного устройства управления. Это известное устройство требует большого конструктивного пространства и имеет относительно сложную конструкцию.

Из патентного документа ФРГ №19848039 А1 известно устройство для обеспечения контакта электромагнитного клапана с электронным устройством управления, предназначенным для управления блоком электромагнитных клапанов, причем электромагнитные клапаны выступают от боковой стенки блока клапанов. Контактные элементы электромагнитной катушки электромагнитного клапана расположены на обращенной к блоку клапанов стороне электромагнитного клапана и связаны с электронным устройством управления с помощью соединительных средств. Это устройство является наиболее близким аналогом. Его недостаток заключается в том, что такая компоновка нежелательна для устройств, в которых электромагнитные клапаны выступают от боковых стенок блока клапанов во взаимно противоположных направлениях.

Из патентного документа ФРГ №19727414 А1 известна электромагнитная катушка клапана, снабженная каркасом обмотки в форме полого цилиндра, который имеет обмоточную приемную часть для приема обмоточного провода. Доступные снаружи контактные штифты электромагнитной катушки входят в каркас обмотки. Это устройство является наиболее близким аналогом заявляемой электромагнитной катушки клапана. Недостаток известной электромагнитной катушки состоит в том, что для соединения контактных штифтов с концами обмоточного провода требуются дополнительные электрические соединительные средства.

Сущность изобретения

Первая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании устройства для осуществления контакта исполнительного устройства с электрическими клеммами носителя функций (функционального блока или функционального элемента) с меньшими затратами материала и меньшим требуемым конструктивным пространством.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет устройства, обладающего признаками в объеме ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и отличающегося тем, что в обращенной к носителю функций (функциональному блоку или функциональному элементу) торцевой области исполнительного устройства расположены контактные элементы таким образом, что контактные элементы имеют возможность непосредственного электрического соединения с соответствующими контактными элементами на носителе функций.

Особенное преимущество изобретения состоит в том, что расположение контактных элементов исполнительного устройства в обращенной к носителю функций торцевой области дает возможность прямого контакта электромагнитной катушки с контактными элементами носителя функций. За счет этого достигается компактная конструкция устройства по изобретению и может быть существенно снижен расход материала на средства контакта. Основная идея изобретения заключается в том, чтобы обеспечить как можно более короткий путь электрического соединения. Благодаря сокращению линии электрической связи с одной стороны и встраиванию исполнительного устройства в экранированный корпус устраняются нежелательные помехи от электрических проводов. За счет этого может быть значительно улучшена электромагнитная совместимость. Кроме того, таким путем могут быть снижены особенно неблагоприятные воздействия на электропроводимость контактных средств устройства, что способствует увеличению его срока службы.

Согласно специальному примеру выполнения изобретения боковая стенка носителя функций служит в качестве поверхности, к которой прилегает торцевая сторона исполнительного устройства. Исполнительное устройство надевается на трубчатый элемент, выступающий от боковой стенки носителя функций, и за счет контакта соответствующих контактных элементов электромагнитной катушки с одной стороны и носителя функций с другой стороны механически закрепляется на боковой стенке носителя функций. В предпочтительном исполнении контактные элементы электромагнитной катушки или носителя функций служат не только для электрического соединения, но также и для упрощенного механического подсоединения или связи электромагнитной катушки с корпусом блока клапанов, что облегчает монтаж устройства управления на носителе функций.

Согласно дальнейшему примеру выполнения контактные элементы выполнены в виде контактных штифтов и соответствующих контактным штифтам приемных гнезд. Контакт обеспечивается при плотном вводе контактных штифтов в приемные гнезда. В оптимальном исполнении это разъемное штепсельное соединение обеспечивает не только электрическую связь, но одновременно и механическое соединение между электромагнитной катушкой с одной стороны и корпусом носителя функций с другой стороны.

Вторая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании электромагнитной катушки, требующей меньших затрат на изготовление.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания электромагнитной катушки, обладающей признаками в объеме ограничительной части пункта 10 формулы изобретения и отличающейся тем, что контактные штифты своими внутренними концами входят в обмоточную приемную часть, при этом внутренние концы электрически связаны с концом обмоточного провода, а каркас обмотки заключен по окружности в плотно охватывающую его втулку.

Особенное преимущество электромагнитной катушки по изобретению состоит в том, что размещение внутренних концов контактных штифтов в области обмоточной приемной части создает возможность их прямого контакта с концом обмоточного провода. За счет этого более простым путем обеспечивается надежный контакт концов обмоточного провода с доступными снаружи контактными штифтами.

Согласно особенному примеру выполнения электромагнитной катушки каркас обмотки снабжен радиальной стенкой, которая ограничивает обмоточную приемную часть и снабжена сквозными проточками, что обеспечивает направляющее позиционирование контактных штифтов на каркасе обмотки. При изготовлении электромагнитной катушки предварительно изготовленные контактные штифты вставляют в проточки на такую глубину, что внутренние концы штифтов устанавливаются в определенном месте внутри приемной обмоточной части. В ходе следующей операции обмоточный провод наматывают вокруг каркаса или вокруг приемной обмоточной части, при этом концы обмоточного провода непосредственно электрически соединяют с внутренними концами контактных штифтов известными способами соединения. Таким путем достигается возможность простого изготовления электромагнитной катушки и особенно обеспечения контакта между концами обмоточного провода с одной стороны и концами доступного снаружи конца контактного штифта с другой стороны.

Согласно еще одному примеру выполнения электромагнитной катушки каркас обмотки на одной торцевой стороне закрыт круглой кольцевой крышкой, при этом между круглой кольцевой крышкой и охватывающей каркас обмотки втулкой расположено окружное уплотнение для предотвращения проникновения нежелательной влаги во внутреннее пространство электромагнитной катушки. На противоположной торцевой стороне электромагнитной катушки расположено еще одно уплотнение предпочтительно в виде кольца круглого сечения, так что электромагнитная катушка полностью герметизирована. Благодаря тому, что клеммы встроены в электромагнитную катушку, не требуется никакого дополнительного уплотнения.

Перечень фигур

Примеры осуществления настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает на виде в перспективе блок клапанов с электромагнитными клапанами, расположенными на противолежащих боковых стенках, причем электромагнитные катушки электромагнитных клапанов на своей торцевой стороне снабжены осевыми выступающими контактными штифтами,

фиг.2 изображает на виде в перспективе блок клапанов с электромагнитными клапанами, выступающими от противолежащих параллельных боковых стенок, причем от боковых сторон блока клапанов выступают контактные штифты для контакта электронного устройства управления, встроенного в корпус блока клапанов, с электромагнитными катушками,

фиг.3 изображает на виде в перспективе блок клапанов с электромагнитными клапанами, выступающими от противолежащих боковых стенок, причем электронное устройство управления укреплено на верхней стороне блока клапанов в качестве отдельного конструктивного блока, и

фиг.4 изображает электромагнитную катушку в разобранном виде.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 представлено клапанное устройство в виде блока 1 клапанов, который в основном содержит корпус квадратной формы и выступающие от его параллельных боковых стенок 2 электромагнитные клапаны 3. Электромагнитные клапаны 3 расположены в ряд, причем оба противолежащих ряда электромагнитных клапанов расположены в одной плоскости.

В корпусе блока 1 клапанов известным образом содержатся конструктивные компоненты, которые регулируют направление, расход или давление объемного потока жидкости, подводимой и отводимой через не представленные на чертеже отверстия корпуса блока 1 клапанов. Клапанное устройство такой конструкции может служить, например, в качестве распределительного блока ходовых клапанов.

Приведение в действие указанного блока клапанов обеспечивается электромагнитными клапанами 3. В показанном примере выполнения электромагнитный клапан 3 содержит выступающую от боковой стенки 2 втулку 4 с установленным в ней подвижным электромагнитным сердечником и электромагнитную катушку 5, которая надета на втулку 4. Как это видно на фиг.1, на свободном конце втулки 4 имеется резьба, и после того, как электромагнитная катушка 5 надета на втулку 4, ее закрепляют на боковой стенке 2 с помощью накидной гайки 6, которую навинчивают на резьбу втулки 4.

В корпус блока 1 клапанов встроено не показанное на чертеже электронное устройство управления, интегрированное с блоком клапанов и расположенное на верхней стороне блока клапанов. Для контакта электромагнитного клапана 3 или электромагнитной катушки 5 с этим электронным устройством управления электромагнитная катушка 5 в своей обращенной к корпусу блока 1 клапанов торцевой области 7 снабжена двумя контактными элементами 8 для установления электрического контакта с соответствующими контактными элементами (не показаны), расположенными на боковой стенке 2. Встроенные в боковую стенку 2 контактные элементы могут содержать электрические провода, ведущие к соответствующим клеммам электронного устройства управления. В альтернативном примере выполнения электронное устройство управления может быть размещено в корпусе блока 1 клапанов таким образом, что встроенные в боковую стенку 2 контактные элементы образуют клеммы электронного устройства управления.

Электронное устройство управления расположено внутри корпуса блока 1 клапанов рядом с блоком клапанов, при этом в показанных примерах выполнения присоединено к верхней стороне блока клапанов. Для того, чтобы сделать как можно короче путь электрического соединения между контактными элементами 8 электромагнитной катушки 5 и клеммами электронного устройства управления, контактные элементы 8 и соответствующие контактные элементы боковой стенки 2 расположены вблизи верхней стороны корпуса блока 1 клапанов.

Как видно на фиг.1, контактные элементы 8 выполнены в виде контактных штифтов, которые могут плотно вставляться в контактные элементы боковой стенки 2, выполненные в виде приемных элементов. Контактные штифты 8 выступают от торцевой кольцевой поверхности 10 электромагнитной катушки 5 в осевом направлении, при этом они расположены в области вблизи внешней кромки 11 электромагнитной катушки 5. За счет этого обеспечивается положение контактных штифтов 8, ориентированное к электронному устройству управления.

В альтернативном примере выполнения контактные штифты могут отходить также от наружной поверхности 12 электромагнитной катушки 5 радиально с коленчатым изгибом, что дает возможность прямого соединения с электронным устройством управления. В этом случае контактные штифты выполнены в форме крючков или зигзагообразными.

В альтернативном примере выполнения по фиг.2 контактные элементы электромагнитной катушки 5 и корпуса блока 1 клапанов показаны в обратном исполнении по сравнению с примером выполнения по фиг.1. Как видно на фиг.2, от боковой стенки 2 могут выступать контактные штифты 13 для входа в не показанные контактные приемные гнезда электромагнитной катушки 5. За счет такого решения механическое и электрическое соединение электромагнитной катушки 5 с корпусом осуществляется эквивалентно примеру выполнения по фиг.1. В оптимальном примере выполнения втулка 4 служит направляющей для установки электромагнитной катушки 5 на боковой стенке, при этом при контакте соответствующих контактных элементов электромагнитной катушки 5 с одной стороны и корпуса блока 1 клапанов с другой стороны достигается механическое соединение, которое облегчается навинчиванием накидной гайки 6.

Согласно следующему примеру выполнения по фиг.3 в отличие от предыдущих примеров выполнения электронное устройство управления выполнено в виде отдельного конструктивного блока 14, который установлен и укреплен на верхней стороне 15 блока 16 клапанов. Контакт электромагнитной катушки 5 с клеммами электронного конструктивного блока 14 осуществляется описанным образом путем наложения кольцевой поверхности 10 электромагнитной катушки 5 на боковую стенку 2 с входом контактных штифтов 17 в соответствующие приемные гнезда блока 16 клапанов. Предусмотрено еще одно, не показанное средство соединения между блоком 16 клапанов и электронным устройством 14 управления, обеспечивающее электрическое соединение между электромагнитной катушкой 5 и электронным устройством 14 управления.

Фиг.4 изображает конструкцию электромагнитной катушки 5. Электромагнитная катушка 5 содержит каркас 18 обмотки, который имеет форму полого цилиндра и имеет на торцевых концевых частях радиальные стенки 19 для ограничения приемной обмоточной части 20. В приемной обмоточной части 20 обычным образом намотан обмоточный провод 21, при этом концы обмоточного провода 21 электрически связаны с внутренними концами контактных штифтов 8.

При изготовлении электромагнитной катушки 5 контактные штифты 8 вставляют в проточки 23 в радиальной стенке 19 таким образом, что внутренние концы 22 штифтов устанавливаются в определенном месте внутри приемной обмоточной части 20. В ходе следующей операции обмоточный провод известным образом наматывают вокруг каркаса 18 в приемной обмоточной части 20, при этом один конец обмоточного провода 21 соединяют с внутренним концом 22 контактного штифта 8 известным образом (пайкой и т.д.). Затем каркас 18 закладывают в охватывающую втулку 24, которая имеет форму стакана и закрывает каркас по окружности. Для плотного запирания предусмотрена круглая кольцевая крышка 25, которая снабжена уплотнением 9, показанным на фиг.1, и плотно надевается на торцевую сторону охватывающей втулки 24. Для прохода наружу контактных штифтов 8 в кольцевой крышке 25 имеются соответствующие отверстия 26. Уплотнения 9 в виде колец круглого сечения расположены на обоих концах электромагнитной катушки 5.

В альтернативном варианте соответствующие контактные элементы блока клапанов могут быть связаны с контактными элементами 8 электромагнитной катушки 5 только посредством многожильного кабельного провода со встроенным центральным штепсельным соединительным устройством. Центральное штепсельное соединительное устройство может быть расположено на одной торцевой стороне блока 1 клапанов. Предпочтительно, отходящие от противолежащих контактных элементов провода одного общего опорного потенциала, и в частности заземляющий провод, сведены вместе и затем соединены с центральным штепсельным соединительным устройством общим проводом. Многожильный кабельный провод расположен внутри блока 1 клапанов, что обеспечивает рациональную прокладку кабеля при условии полного экранирования.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для обеспечения контакта электромагнитного клапана с электронным устройством управления, расположенным вблизи гидравлического блока клапанов. Техническим результатом является уменьшение конструктивных размеров и удешевление производства. Электромагнитный клапан с электромагнитной катушкой и электромагнитным сердечником выступает от боковой стенки блока клапанов. В обращенной к блоку (1) клапанов торцевой области (7) электромагнитной катушки (5) расположены контактные элементы (8) таким образом, что контактные элементы (8) имеют возможность непосредственного электрического соединения с соответствующими контактными элементами на стенке электронного устройства управления (14) или блока (1) клапанов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для осуществления контакта исполнительного устройства с контактными элементами носителя функций, в частности, гидравлического блока клапанов, причем исполнительное устройство с электромагнитной катушкой выступает от носителя функций, отличающееся тем, что в обращенной к носителю функций торцевой области (7) исполнительного устройства расположены контактные элементы таким образом, что контактные элементы имеют возможность непосредственного электрического соединения с соответствующими контактными элементами на носителе функций.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактные элементы исполнительного устройства расположены на обращенной к носителю функций торцевой стороне (10) исполнительного устройства.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что электромагнитная катушка установлена с возможностью перемещения на трубчатом элементе, отходящем от боковой стенки (2) гидравлического блока клапанов, и при наложении торцевой поверхности (10) на боковую стенку (2) имеет возможность соединения с встроенными в боковой стенке (2) соответствующими контактными элементами.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что встроенные в боковой стенке (2) контактные элементы носителя функций образуют электрические клеммы для электронного устройства управления, посредством которого может осуществляться управление клапанами, расположенными в гидравлическом блоке клапанов.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что электронное устройство управления встроено в корпус гидравлического блока клапанов.6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что электронное устройство управления выполнено в виде отдельного конструктивного блока (14) и расположено с возможностью наложения и крепления на верхней стороне (15) блока (16) клапанов.7. Устройство п.3, отличающееся тем, что имеются несколько исполнительных устройств, предназначенных для контакта с носителем функций, причем расположенные в боковой стенке носителя функций контактные элементы связаны между собой многожильным кабелем, который проходит между контактными элементами носителя функций и центральным штепсельным соединительным устройством носителя функций.8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что имеющие общий опорный потенциал отходящие от контактных элементов носителя функций кабели многожильного кабельного провода подведены вместе к центральному штепсельному соединительному устройству.9. Устройство по любому из пп.3-8, отличающееся тем, что контактные элементы электромагнитной катушки или встроенные в боковой стенке контактные элементы носителя функций выполнены в виде ориентированных в осевом направлении контактных штифтов, а соответствующие им встроенные в боковой стенке контактные элементы или контактные элементы электромагнитной катушки выполнены в виде электрических клемм с возможностью плотного ввода в них контактных штифтов.10. Электромагнитная катушка, в особенности для использования в устройстве по любому из пп.1-9, содержащая каркас обмотки в форме полого цилиндра, снабженный обмоточной приемной частью для приема обмоточного провода, причем концы обмоточного провода связаны с доступными снаружи контактными штифтами, отличающаяся тем, что контактные штифты своими внутренними концами входят в обмоточную приемную часть, при этом внутренние концы электрически связаны с концом обмоточного провода, а каркас обмотки заключен по окружности в охватывающую втулку.11. Электромагнитная катушка по п.10, отличающаяся тем, что каркас обмотки снабжен радиальной стенкой, которая ограничивает обмоточную приемную часть и снабжена сквозными проточками для направляющего позиционирования контактных штифтов на каркасе обмотки.12. Электромагнитная катушка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что заключенный в охватывающую втулку каркас обмотки на одной из открытых торцевых сторон закрыт круглой кольцевой крышкой, которая снабжена отверстиями, соответствующими контактным элементам, а между круглой кольцевой крышкой и охватывающей втулкой расположено уплотнение в виде кольца круглого сечения.