具有防扭转的保持螺母的操纵装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于阀的控制体的操纵装置，其中操纵装置包括极性管，其中关于纵向方向可移动地容纳有衔铁和电枢推杆，电枢推杆在背离衔铁的端部上可与所述控制体耦合，极性管由电气线圈包围，电气线圈利用塑料外壳包覆，保持螺母至少间接地贴靠在所述线圈的塑料外壳上。根据本发明，外螺纹的横截面轮廓具有第一和第二外齿面，第一和第二外齿面在一向外指向的螺纹尖部中相对于彼此逐渐变尖，内螺纹的横截面轮廓具有第一和第二内齿面，第一和第二内齿面与第一和第二外齿面互补地构造，第一内齿面和第二内齿面通过螺纹底部相互连接，螺纹底部在夹紧区域中无间隙地与螺纹尖部匹配，螺纹底部在离夹紧区域不远处以一定间距相对于第一和第二外齿面构造。
【专利说明】具有防扭转的保持螺母的操纵装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的操纵装置。
【背景技术】
[0002]由文献DE19952800A1已知一种用于液压阀的控制体的操纵装置。所述操纵装置包括极性管，其中关于纵向可移动地容纳有衔铁和电枢推杆，电枢推杆在背离衔铁的端部上从极性管突出，从而电枢推杆的在那儿的端面可以与控制滑阀的形式的控制体的端面处于贴靠，从而衔铁经由电枢推杆与控制体移动耦合。环绕该极性管设有电气线圈，所述线圈由塑料外壳包覆。为了制造塑料外壳，将线圈插入到铸模中，其中随后将粘性的塑料材料填充到铸模中，该塑料材料在那儿硬化。塑料材料如此包覆线圈，使得液体密封地围绕该线圈。在极性管的背离电枢推杆的端部上设有在该极性管上的外螺纹，保持螺母的内螺纹旋紧到极性管的外螺纹上。通过保持螺母相对于阀的壳体张紧极性管的塑料外壳。
[0003]已知的操纵装置的缺点在于，塑料外壳基于在线圈中以变化的强度流动的电流经受极大的温度波动。在此塑料外壳的长度部分地如此程度地变化，使得完全抵消在保持螺母与塑料外壳之间的张紧。随后保持螺母由极性管松脱。此外可以抵消老化的所谓的预紧。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，防止保持螺母的松脱。此外所述操纵装置应该是特别成本低廉的。
[0005]按照独立权利要求该任务通过以下方式来解决，所述外螺纹的横截面轮廓具有第一外齿面和第二外齿面，所述第一外齿面和第二外齿面在一向外指向的螺纹尖部中相对于彼此逐渐变尖，其中所述内螺纹的横截面轮廓具有第一内齿面和第二内齿面，所述第一内齿面和第二内齿面与所述第一外齿面和第二外齿面互补地构造，其中所述第一内齿面和第二内齿面通过螺纹底部相互连接，其中所述螺纹底部在夹紧区域中无间隙地与所述螺纹尖部匹配，其中所述螺纹底部在离所述夹紧区域不远处以一定间距相对于所述第一外齿面和第二外齿面构造。在此尤其要考虑的是，如此在新状态下制造螺纹底部，从而使得螺纹底部在保持螺母旋紧到极性管上的情况下与那里的螺纹尖部重合。随后螺纹底部不仅塑性地变形而且弹性地变形。通过这种变形螺纹尖部和螺纹底部在预紧状态下在夹紧区域中彼此接触并且因此无间隙。这种预紧本身不会消除，即使塑料外壳与保持螺母之间的预紧由于温度变化而消除。保持螺母因此不可以从极性管上松脱。需要注意的是，另外的部件、例如O形环可以位于保持螺纹与塑料外壳之间。
[0006]在从属权利要求中给出了本发明的有利的设计方案和改进方案。
[0007]所述螺纹底部从横截面看上去可以至少部分地平行于纵向方向走向。优选考虑的是，螺纹底部在新状态下完全平行于纵向方向构造，从而使得所述螺纹底部限定一圆柱面。只有在将保持螺母旋紧到极性管上时才构成夹紧区域。
[0008]所述极性管的外螺纹可以由金属组成，其中至少所述保持螺母的内螺纹、优选整个保持螺母由塑料组成。由此确保了，仅仅螺纹底部在保持螺母上变形。极性管上的螺纹尖部同样弹性地变形。由此避免了对昂贵的极性管的损坏。当按照本发明的保护装置通过保持螺母的多次松脱和拧紧失去其作用时，可以毫无问题地替换成本低廉的保持螺母。
[0009]在所述第一外齿面和第二外齿面之间的锐角可以在50°与70°之间。优选地该锐角为60°。相应的螺纹具有较高的承载能力和相对于松脱的较高的安全性。
[0010]所述第一内齿面和第二内齿面以及所述第一外齿面和第二外齿面从横截面看上去可以笔直地构造。由此它们可以特别简单地制造。外齿面和内齿面的上述要求的互补的结构意味着，优选笔直的侧面相互平行地构造。
[0011]所述第一外齿面和第二外齿面以及所述第一内齿面和第二内齿面相对于彼此可以具有间隙。由此确保，在将保持螺母旋紧到极性管上时旋转阻力几乎仅仅通过螺纹尖部与螺纹底部之间的接触产生。只有当保持螺母至少间接地在预紧状态下贴靠在塑料外壳上时，旋转阻力才上升到一个更高的值。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]在下文中根据附图对本发明进行详细阐释。附图示出:
图1示出了具有按照本发明的操纵装置的阀的粗略示意性的横截面；
图2示出了按照本发明的、具有保持螺母的极性管的透视图；
图3示出了根据图2所示的设备在极性管上的外螺纹的区域中的部分横截面。
【具体实施方式】
[0013]图1示出了具有按照本发明的操纵装置30的阀10的粗略示意性的横截面。液压阀10示例性地作为滑阀示出，其中控制体11是控制滑阀。但是本发明也可以应用在座阀中。阀10包括壳体20,所述壳体例如由灰铸铁构成。控制体11关于纵向方向31可线性移动地容纳在壳体20中，所述壳体优选由钢组成。控制体11优选以高精度设计为圆柱形，其中所述控制体例如设有三个圆环形环绕的滑槽12。在壳体20中设有一优选以非常小的间隙与控制体11匹配的圆柱形的孔，所述孔设有例如三个圆环形环绕的壳体槽21。滑槽和壳体槽12、21分别限定对应的控制板(Steuerblenden),所述控制板的自由的横截面对于控制体11沿纵向方向31的移动来说始终是变化的。此外在壳体20中设有储箱通道22、泵通道23以及第一工作通道和第二工作通道24、25，它们通过所述的控制板连接，从而可以在所谓的通道22至25之间控制流体流。所谓的通道22至25的准确的连接可以通过滑槽和壳体槽12、21的适合的布置在较宽的范围中改变。应当指出的还有连接通道26，所述连接通道将储箱通道24与另一滑槽12相连接。
[0014]操纵装置30包括极性管40，所述极性管当前与壳体20分开地构造并且牢固地与所述壳体连接并且例如旋紧。但是也可以考虑，极性管40与壳体20 —体式地构造，其中阀10在此优选以紧凑的插装阀(Cartridge-Ventil)的形式构造。极性管40大部分由铁磁材料、例如钢制成。极性管在此通过非磁性的、例如由铜制成流通中断部段46分成两个铁磁区域。例如制造相应的极性管40，其方法是借助于铜附加材料焊接两个分开的钢部件。代替所示出的完全的流通中断也可能的是，非常薄地设计在流通中断部段46中的极性管40。那么相应的极性管40是更加成本低廉的，其中磁力更低一些。除此之外已知用于制造流通中断部段46的另外的方法，比如焊接非磁性的区域，例如借助于电阻焊接、激光焊接或电子束焊接。进一步地，可以通过局部热处理制造流通中断部段46。
[0015]在外面极性管40基本上圆柱形地构造，其中所述极性管由电气线圈34包围。与之相应地，线圈34的铜线绕组螺旋状地围绕极性管40走向。线圈34的所谓的铜线绕组利用塑料外壳35包覆，例如制造所述塑料外壳，其方法是将线圈34插到铸模中，所述铸模随后填充以粘性的塑料材料，所述塑料材料在铸模中硬化。塑料材料可以是热固性塑料或热塑性塑料。通过塑料外壳35液体密封地围绕线圈34。塑料外壳35可以附加地由(未示出的)铁磁壳体包围，所述铁磁壳体如此贴靠在极性管40上，从而使得线圈34在外面在流通中断部段46上完全由铁磁材料包围。这极大地提高了操纵装置30的磁力。
[0016]由铁磁材料组成的圆柱形的衔铁32关于纵向方向31可移动地容纳在极性管40的与较小的间隙匹配的孔中。衔铁32由第二弹簧36朝向控制体11挤压，其中同时控制体11由显著更强的第一弹簧13挤压到分开的电枢推杆33上，所述电枢推杆布置在衔铁32与控制体11之间。在此应该说明的是，电枢推杆33也可以与控制体11和/或衔铁32 —体式地构造。电枢推杆33优选基本上圆柱形地构造，其中电枢推杆的直径小于控制体11和衔铁32的直径。
[0017]衔铁32的在图1中示出的位置仅仅当线圈34由电流流过时才出现。由此产生的磁场使得磁力作用到衔铁32上，该磁力将衔铁移动到一个位置，在该位置中闭合的磁力线38尽可能完全在铁磁材料内部走向，所述铁磁材料包围线圈34。为此线圈必须通过衔铁32移动，因为流通中断部段46是非磁性的。如果线圈34未由电流流过，那么衔铁32基于第一弹簧和第二弹簧13、36的预紧力移动到在图1中右侧的终端位置，由此在衔铁32的端面与极性管40之间产生非磁性的空气间隙。
[0018]在极性管40的背离电枢推杆33的端部上设有外螺纹41，一分开的保持螺母50旋紧到所述外螺纹上，所述保持螺母完全由例如聚酰胺的塑料制成。保持螺母50以其端面57压靠到线圈34的塑料外壳35上。在此还可以在塑料外壳35与保持螺母50之间布置线圈34的已经提及的铁磁壳体。进一步地，可以在那里设置O形环或者另一密封元件。线圈34中的电流显著地加热塑料外壳35，其中当所述的电流被关断时，再次冷却所述塑料外壳。塑料外壳35的由此引起的长度变化造成保持螺母50的预紧力的显著的波动。应该说明的是，通过所述的热效应也使得保持螺母50变形。除此之外，由塑料制成的保持螺母50也在环境温度下通过蠕变过程变形，从而螺纹连接部的预紧力会随时间下降。
[0019]图2示出了具有保持螺母50的、按照本发明的极性管40的透视图。在极性管40中，流通中断部段46如已经提及的那样通过以下方式构造，即极性管由一种统一的铁磁材料制成，所述铁磁材料在那里具有例如0.5mm的非常小的壁厚，该壁厚小于其他极性管40的壁厚。相应圆环形环绕的槽的侧面例如锥形地设计，由此产生磁力，所述磁力大约与线圈中的电流强度成正比。可以看到的此外还有在保持螺母50上平行于纵向方向31走向的啮合槽56，所述啮合槽均匀分布地布置在保持螺母的圆周上。通过啮合槽56可以更简单地手动并且在没有工具的情况下旋紧或松脱保持螺母50。但是所述保持螺母50也可以在外面具有四边形或六角形。
[0020]图3示出了在极性管40上的外螺纹41的区域中根据图2的结构的部分横截面，其中所述横截面经由外螺纹41的中轴线走向。极性管40的外螺纹41具有第一外齿面和第二外齿面42、43，所述第一外齿面和第二外齿面从横截面看上去笔直地构造，其中第一外齿面和第二外齿面相对于一个垂直于纵向方向31布置的平面镜像对称地布置。第一外齿面和第二外齿面42、43在螺纹尖部44上相对于彼此逐渐变尖，其中所述第一外齿面和第二外齿面例如夹成60°的锐角45。外螺纹的螺纹底部47从横截面看上去圆弧形倒圆地构造。在图3中示出的外螺纹和内螺纹41、51的螺纹轮廓在其整个长度上是恒定的。
[0021 ] 保持螺母50的内螺纹51具有第一内齿面和第二内齿面52、53，其从横截面看上去笔直地并且平行于配属的第一外齿面或者说第二外齿面42、43布置。在此，在内齿面与外齿面52、53、42、43之间设有较小的间隙。图3在此近似地示出间隙比例，当保持螺母50旋紧到极性管40上时，产生所述间隙比例，其中所述保持螺母还没有利用塑料外壳张紧。一旦利用塑料外壳张紧保持螺母50，朝向塑料外壳的第二外齿面43和第二内齿面53相互贴靠，其中在对置的侧面上的间隙相应地变大。
[0022]第一内齿面和第二内齿面52、53通过螺纹底部54相互连接，所述螺纹底部从横截面看上去笔直地并且平行于纵向方向走向，其中所述螺纹底部在夹紧区域55中无间隙地贴靠在外螺纹的螺纹尖部44上。由螺纹底部在离所述夹紧区域55不远处限定的直径相应地小于由外螺纹41的螺纹尖部44限定的直径。在离所述夹紧区域55不远处在内螺纹51的螺纹底部54与第一外齿面和第二外齿面42、43之间存在一定间距。
[0023]第一内齿面和第二内齿面52、53通过螺纹头部58相互连接，该螺纹头部从横截面看上去笔直地并且平行于纵向方向构造。内螺纹51的螺纹头部58不接触外螺纹41的螺纹底部47。
[0024]附图标记列表:
10阀
11控制体
12滑槽
13第一弹簧
20壳体
21壳体槽
22储箱通道
23泵通道
24第一工作通道
25第二工作通道
26连接通道
30操纵装置
31纵向方向
32衔铁
33电枢推杆
34线圈
35塑料外壳
36第二弹簧
37衔铁的端面38磁力线
40极性管
41外螺纹
42第一外齿面
43第二外齿面
44螺纹尖部
45锐角
46流通中断部段
47外螺纹的螺纹底部
50保持螺母
51内螺纹
52第一内齿面
53第二内齿面
54内螺纹的螺纹底部
55夹紧区域
56啮合槽
57端面
58内螺纹的螺纹头部
【权利要求】
1.用于阀(10)的控制体(11)的操纵装置(30)，其中所述操纵装置(30)包括极性管(40)，在所述极性管中关于纵向方向(31)可移动地容纳有衔铁(32)和电枢推杆(33)，其中所述电枢推杆(33)在背离所述衔铁(32)的端部上能够与所述控制体(11)耦合，其中所述极性管(40)由电气线圈(34)包围，所述电气线圈利用塑料外壳(35)包覆，其中在所述极性管(40)的背离所述电枢推杆(33)的纵向端部上设有在所述极性管上的外螺纹(41)，其中设有具有内螺纹(51)的保持螺母(50)，所述内螺纹旋紧到所述极性管(40)的外螺纹(41)上，其中所述保持螺母(50)至少间接地贴靠在所述线圈(34)的塑料外壳(35)上， 其特征在于，所述外螺纹(41)的横截面轮廓具有第一外齿面和第二外齿面(42、43)，所述第一外齿面和第二外齿面在一向外指向的螺纹尖部(44)中相对于彼此逐渐变尖，其中所述内螺纹(51)的横截面轮廓具有第一内齿面和第二内齿面(52、53),所述第一内齿面和第二内齿面与所述第一外齿面和第二外齿面(42、43)互补地构造，其中所述第一内齿面和第二内齿面(52、53)通过螺纹底部(54)相互连接，其中所述螺纹底部(54)在夹紧区域(55)中无间隙地与所述螺纹尖部(44)匹配，其中所述螺纹底部(54)在离所述夹紧区域(55)不远处以一定间距相对于所述第一外齿面和第二外齿面(42、43)构造。
2.根据权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述螺纹底部(54)从横截面看上去至少部分地平行于所述纵向方向(31)走向。
3.根据上述权利要求中任一项所述的操纵装置，其特征在于，所述极性管(40)的外螺纹(41)由金属组成，其中至少所述保持螺母(50)的内螺纹(51)、优选整个保持螺母(50)由塑料组成。
4.根据上述权利要求中任一项所述的操纵装置，其特征在于，在所述第一外齿面和第二外齿面(41、42)之间的锐角(45)在50°与70°之间。
5.根据上述权利要求中任一项所述的操纵装置，其特征在于，所述第一内齿面和第二内齿面(52、53)以及所述第一外齿面和第二外齿面(42、43)从横截面看上去笔直地构造。
6.根据上述权利要求中任一项所述的操纵装置，其特征在于，所述第一外齿面和第二外齿面(42、43)以及所述第一内齿面和第二内齿面(52、53)相互具有间隙。
【文档编号】F16K11/07GK104075014SQ201410115782
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】C.德尔纳, A.泽尔克, L.蔡塞尔, M.朗, J.格吕恩 申请人:罗伯特·博世有限公司