用于电磁阀的电磁阀线圈单元与制造电磁阀线圈单元的方法
【技术领域】
[0001 ] 本本发明涉及用于电磁阀的电磁阀线圈单元以及制造电磁阀线圈单元的方法。
【背景技术】
[0002]磁体阀线圈单元被用于切换电磁阀。这里,有利的是能够识别电磁线圈的当前切换状态。为此原因,经常地使用显示线圈当前是否被供给电能的LED形式的指示元件。
[0003]这些指示元件通常地布置在电磁阀线圈单元的外部上。例如在EP0715107B1中,建议将发光二极管(LED)容纳在插头壳体中以用于电磁线圈。从EP1371888B1已知,将LED布置在附接的、部分透明的电磁线圈壳体内。
[0004]然而,电磁阀线圈单元的电磁线圈经常地通过标准的不透明成型材料被封装以便提高朝向周围环境的热消散。在这情况下,电磁线圈通过按压处理例如以环氧树脂被封装,成型材料还基本上形成电磁阀线圈单元的外部。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是,提供即使在此情形中也能容易地集成在电磁阀线圈单元中的切换状态指示器。
[0006]根据本发明,提供了电磁阀线圈单元,其包括电磁线圈与连接到那里的电路板,该电磁线圈和电路板通过成型材料被封装,LED布置在电路板上,所述LED发信号传递电磁线圈的切换状态并且通过至少部分地通过成型材料围绕。提供了光引导元件,其布置为与LED接触使得其将从LED发出的光引导到电磁阀线圈单元的外表面。
[0007]在上下文中,术语“通过成型材料封装”表示讨论中的部分例如在铸造或按压处理中被覆盖以成型材料,并且至少电磁线圈与电路板至少部分地嵌入成型材料中。
[0008]尽管电路板位于电磁阀线圈单元内并且通过成型材料围绕,但是由于使用光引导元件,因此能够以节省空间方式并且通过根据处理技术的有利条件将LED直接地布置在电路板(其包括用于致动电磁线圈的电路)上。仅需要将光引导元件从LED放置到电磁阀线圈单元的外部,使得可以从外部感知来自LED的光。
[0009]透明块优选地布置在LED与光引导元件之间,至少在通过成型材料封装的过程中,所述透明块是可变形的。透明块提供了在LED与光引导元件之间的直接接触,以便确保从LED到光引导元件的充分的光传送。此外,利用透明块允许实现在LED与光引导元件之间的公差补偿,使得在LED与光引导元件之间的改变的间隙宽度不具有不利影响。
[0010]例如,透明块是硅胶或粘合剂,并且尤其可以使用UV粘合剂。
[0011]在第一优选实施方式中,光引导元件是至少部分透明的内孔插头。此设计适于通过插头接触的电磁阀线圈单元。由于必然从外部可见内孔插头,因此这是将来自电路板上的LED的光引导到电磁阀线圈单元的外表面的简单方式。可以通过内孔插头的光辐射的方式,尤其此外通过光的颜色或者光的闪烁,来读取电磁线圈的切换状态。优选的是,内孔插头直接地连接到电路板。
[0012]在第二优选实施方式中,光引导元件是至少部分透明的缆线馈入装置。如果电磁阀线圈单元未通过插头接触,但是如果存在从电磁阀线圈单元突出的连接缆线,那么此实施方式就是合适的。缆线馈入装置优选地从电磁阀线圈单元的外表面延伸到电路板,同时源于电路板的缆线通过缆线馈入装置离开电磁阀线圈单元。
[0013]在第三优选实施方式中,光引导元件是延伸直到电磁阀线圈单元的外表面的透明指示构件。在此情形中,在通过成型材料封装电磁线圈与电路板的过程中保持插入开口清洁,并且在成型材料的硬化以后,将指示构件插入到所述插入开口中。
[0014]如果指示构件至少部分地从围绕其它的电磁阀线圈单元的外表面突出,从而可以通过同样从侧面辐射的光探测切换状态,那么就可以是有利的。
[0015]然而,还能够以其适配在外表面中使得与外表面平齐的此种方式,将指示构件集成在电磁阀线圈单元中。
[0016]还通过制造电磁阀线圈单元,尤其是如上面已经描述的电磁阀线圈单元的方法解决了所述问题。将可变形的透明块施加在预装配部件的LED上,预装配部件包括电磁线圈与其上布置有LED的电路板。预装配部件放置在工具模具中。光引导元件布置为使得与透明块接触。通过成型材料封装此预装配部件。
[0017]在第一可能实施方式中,使用的光引导元件例如是至少部分透明并且连接到电路板(例如插在电路板上)的内孔插头或缆线馈入装置。可变形的透明块被引入到在LED与光引导元件之间的中间空间,使得其填充该中间空间。在此步骤以后,通过成型材料封装预装配部件;在此过程中,制造出电磁阀线圈的较后外表面。内孔插头或者缆线馈入装置至少延伸到外表面并且还可以从成型材料突出一定程度,使得从电磁阀线圈单元外部可以看到从LED辐射的光。
[0018]在另一个可能实施方式中,仅在通过成型材料封装预装配部件以后,插入光引导元件。在封装过程中,在LED上方的插入开口通过例如牢固地布置在工具中的模具的工具元件离任何成型材料。仅在成型材料的硬化以后,指示构件插入到插入开口中。应该在已经通过成型材料封装以前,将可变形的透明块施加在LED上,使得透明块能够补偿在LED与模具之间的公差引起的间隙并且防止成型材料流入此间隙中。为此目的,在封装处理中,利用通过模具和/或成型材料移动透明块的多余量来过量施加可变形的透明块是有利的。
【附图说明】
[0019]下面,将参照附图在几个示例性实施方式的基础上更加详细地说明本发明,在附图中:
[0020]图1是根据第一实施方式的本发明的电磁阀线圈单元的示意性立体图;
[0021]图2是包括电磁线圈与电路板的图1的电磁阀线圈单元以及内孔插头的预装配部件的示意性立体图;
[0022]图3是图2的电路板与内孔插头的示意性立体图;
[0023]图4示出了图3的放大图;
[0024]图5是图2的电路板的示意性立体图;
[0025]图6是图2的电路板的一部分以及内孔插头的不意性横截面视图;
[0026]图7是图1的电磁阀线圈单元的一部分的示意性横截面视图;
[0027]图8是根据本发明的第二实施方式的电磁阀线圈单元的示意性立体图;
[0028]图9是包括电磁线圈、电路板以及图8的电磁阀线圈单元的缆线馈入装置的部件的示意性立体图;
[0029]图10是图9的电路板的一部分以及缆线馈入装置的示意性横截面视图;
[0030]图11是根据第三实施方式的本发明的电磁阀线圈单元的示意性立体图;
[0031]图12是图11的电磁阀线圈单元的示意性横截面视图;
[0032]图13是图12的电磁阀线圈单元的光引导元件的示意性立体图;
[0033]图14是图11的在插入光引导元件以前的电磁阀线圈单元的一部分的示意性横截面视图;以及
[0034]图15是在一个变型中的图11的在插入光引导元件以前的电磁阀线圈单元的一部分的示意性横截面视图。
【具体实施方式】
[0035]图1示出了根据第一实施方式的用于电磁阀的电磁阀线圈单元100,未更详细地示出。
[0036]如在图2中示出的,电磁阀线圈单元10的内部容纳预装配部件102,该预装配部件包括指示的电磁线圈104与连接到那里的电路板106。布置在电路板106上的是用于致动电磁线圈104的普通的电子构件与电路,这里不进行更加详细的说明。
[0037]在电路板106上还安装有LED108。在此实例中,此外用于驱动LED的电路布置在电路板106上。在此实施方式中,LED108定位在其中还布置有内孔插头110的电路板106的狭窄侧上。
[0038]用于建立电接触的两个连接销钉112从电路板106延伸通过内孔插头110的后侧114进入到内孔插头110的插头接收件116中(参见图6和图7)。
[0039]内孔插头110可以例如通过将它推到连接销钉112上而初始地连接到电路板106,但是也可以提供固定连接。
[0040]为了制造电磁阀线圈单元100,部件102通过可硬化成型材料118封装。如在图7中可以看到,不透明、不透光的成型材料118基本上全部围绕电磁线圈104与电路板106。然而,在此实例中内孔插头110从成型材料118突出最大部分。
[0041]在硬化以后,成型材料118还限定外部轮廓,并且在此实例中,成型材料118是电磁阀线圈单元100的外表面120的一部分。这里未提供围绕成型材料118的其它壳体,但是当然可以将装饰性元件等施加在外表面120上。
[0042]为了将LED108的光引导到电磁阀线圈单元100的外表面120,设置光引导元件122,其形成从LED108到电磁阀线圈单元100的外表面120的透明连接。在此第一示例性实施方式中,通过内孔插头110的透明部分限定光引导元件122。
[0043]如果LED108发光,那么经由光引导元件122朝向外部引导光,并且可以读取电磁线圈104的切换状态。LED108的电子电路要求这可以以已知方式设计并且可以布置在电路板106上。
[0044]在此实例中,基本上全部内孔插头110都由诸如适当的塑料的透明材料制成。然而,还可能可设想的是,实现内孔插头110为仅在一部分是透明的。
[0045]为了改进光的传导并且确保LED108与光引导元件122之间的可靠接触,在LED108与光引导元件122之间设置透明块124,这里是内孔插头110的后侧114。透明块124完全地填充LED108与光引导元件122之间的间隙,从而确保了光从LED108不受干扰地传送
到光引导元件122。
[0046]透明块124的衍射指数优选地大致与LED108的外壳中的一个以及光引导元件122中的一个相应,以允许很大程度上不受干扰的光传播。
[0047]透明块124至少当其被施加时是可变形的,并且在这些实例中,透明块124贯穿电磁阀线圈单元100的全部寿命周期保持一定程度的弹性。在此实例中,透明块124是透明硅胶。
[0048]在电磁阀线圈单元100的制造过程中,首先将透明块124引入到LED108与内孔插头110的后侧114之间。随后,部件102放置在工具模具(未示出)中。接着,成型材料118被填充到工具模具中,并且在铸造或按压处理中,通过成型材料118封装部件102。在此实例中,除了 LED108与光引导元件122之间的连接以外,成型材料118完全地封装电路板106与LED108。然而,透明块124保持LED108与光引导元件122之间的间隙脱离任何成型材料118。
[0049]内孔插头110通过内孔插头110上的凹槽126与填充凹槽126的成型材料118之间正锁定配合被牢固地锚定在成型材料118以及电磁阀线圈单元100的本体127中。
[0050]图8至图10示出了电磁阀线圈单元200的第二实施方式。对于已经公知的部件部分来说,再次使用已经引入的附图标记。
[0051]与刚刚描述的电磁阀线圈单元100相比,设有缆线馈入装置210替代内孔插头,并且电连接线112’朝向外部延伸通过缆线馈入装置210。在此情形中,缆线馈入装置210设计为整体或部分地透明并且用作光引导元件222。
[0052]缆线馈入装置210使其后侧214附接到LED108,在LED108与缆线馈入装置210之间的中间空间经由足够数量的透明块124填充。如关于第一实施方式描述的,在电磁阀线圈单元200的制造过程中,包括电磁线圈104、电路板106与缆线馈入装置210的部件202基本上完全地涂覆以成型材料118。
[0053]作为对硅胶的替代物,诸如UV粘合剂的透明粘合剂也可以在所述实例中被用作透明块124,此粘合剂被引入内孔插头110或者缆线馈入装置210与LED108之间,并且然后通过UV光辐射其使其硬化。在将部件102、202放置在工具模具中以前,执行粘合剂的施加。
[0054]在两个实施方式中,内孔插头或缆线馈入装置210的光发射允许读出电磁线圈104的切换状态。
[0055]在图11至图15中示出的第三实施方式中,在电磁阀线圈单元300的顶部的前面区域中设有指示元件328。
[0056]在此情形中,LED108布置在背离内孔插头或缆线馈入装置的电路板106的狭窄侧附近的电路板106上。
[0057]为了实现将光引导到电磁阀线圈单元300的外表面120,指示构件328形成为光引导元件322。这里,指示构件328是透明塑料盖,其与电磁阀线圈单元300的本体127分离并且被插入到在硬化成型材料118中的电磁阀线圈单元300的本体127中凹入的插入开口330 中。
[0058]LED108可以突出到插入开口 330中,或者布置为使得其光被发射到插入开口 330中。然后,光通过用作光引导元件322的指示构件328的本体被引导到电磁阀线圈单元300的外表面120。
[0059]在此实例中,指示构件328从电磁阀线圈单元300顶部的周围的外表面120突出大约I到2mm,从而也能够从侧面感觉到由LED108福射的光。然而,还可能插入指示构件328的外表面以使得与电磁阀线圈单元300的外表面120平齐。
[0060]为了实现指示构件328与插入开口 330的壁之间的紧密连接,设置以O形环的形式的密封件332。密封件332容纳在指示构件328的凹槽334中。
[0061]指示构件328还可以粘结到插入开口 330中,在插入过程中,此粘合剂渗入凹槽334中。在此情形中,凹槽334用于使本体127与硬化的粘合剂相互锁定。
[0062]在电磁阀线圈单元300的制造过程中,在封装由电路板106与电磁线圈104组成的部件的过程中,通过工具的模具使插入开口 330保持脱离任何成型材料118。
[0063]当成型材料118已经被硬化时,指示构件328被插入到插入口开口 330中。
[0064]在已经通过成型材料118封装以前,尤其在将预装配部件布置在工具模具中以前,将透明块124施加在LED108上或者LED108周围,以便保持LED108脱离任何成型材料118。透明块124以略微高于需要的数量被分配,使得通过工具的模具移动的多余量可靠地确保LED108与模具之间的任何公差被抵消掉并且LED108的主要辐射表面保持脱离任何成型材料118。
[0065]在图14的实例中,未受阻区域基本上受限于LED108的顶部以及顶部旁边的小凹坑336,小凹坑在通过成型材料118封装过程中由通过模具移动的透明块124形成。
[0066]在图15的实例中,LED在其全部辐射表面区域上被透明块124围绕并且保持脱离任何成型材料118。
[0067]在本技术领域中技术人员的判断力下,多个实施方式的单个特征可以自由地相互改变并且彼此结合。例如除了光传导内孔插头以外,将可能在电磁阀线圈单元的外表面的另一个位置处提供光传导指示构件。
【主权项】
1.一种电磁阀线圈单元,其包括:电磁线圈(104)与连接到那里的电路板(106),所述电磁线圈(104)与所述电路板(106)通过成型材料(118)被封装;以及布置在所述电路板(106)上的LED(1S),所述LED发信号传递电磁线圈(104)的切换状态并且至少部分地通过所述成型材料(118)围绕;以及提供了光引导元件(122;222;322),其布置为与所述LED(108)接触使得其将从所述LED(108)发出的光引导到所述电磁阀线圈单元(100 ;200 ;300)的外表面。2.根据权利要求1所述的电磁阀线圈单元,其特征在于,透明块(124)布置在所述LED(1S)与所述光引导元件(122 ;222 ;322)之间,所述透明块至少在通过所述成型材料(118)封装的过程中是可变形的。3.根据权利要求2所述的电磁阀线圈单元,其特征在于,所述透明块(124)是硅胶或粘合剂。4.根据上述权利要求中任一项所述的电磁阀线圈单元,其特征在于,所述光引导元件(122)是至少部分透明的内孔插头(110)。5.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁阀线圈单元,其特征在于,所述光引导元件(222)是至少部分透明的缆线馈入装置(210)。6.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁阀线圈单元,其特征在于,所述光引导元件(322)是向上延伸到所述电磁阀线圈单元(300)的所述外表面的透明指示构件(328)。7.根据权利要求6所述的电磁阀线圈单元,其特征在于,所述指示构件(328)至少部分地从围绕其的所述外表面(120)突出。8.一种制造根据上述权利要求中任一项所述的电磁阀线圈单元的方法,包括步骤: 将可变形的透明块(124)施加在预装配部件(102 ;202)的LED (108)上,该预装配部件包括电磁线圈(104)与其上布置有所述LED (108)的电路板(106); 将所述预装配部件(102 ;202)放置在工具模具; 布置光引导元件(122 ;222 ;322)使得与所述透明块(124)接触;以及 通过成型材料(118)封装所述预装配部件(102 ;202)。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述光引导元件(122;222)连接到所述电路板(106) ο10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过至少部分透明的内孔插头(110)或者至少部分透明的缆线馈入装置(210)形成所述光引导元件(122,222)。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其特征在于,在通过所述成型材料(118)封装过程中,通过工具元件使所述LED(1S)上方的插入开口(330)保持脱离任何成型材料(118),并且在所述成型材料(118)的硬化以后将指示构件(328)插入到所述插入开P (330)中。
【专利摘要】电磁阀线圈单元包括电磁线圈(104)与连接到那里的电路板(106),此电磁线圈(104)与电路板通过成型材料(118)封装;以及布置在电路板(106)上的LED(108),所述LED发信号传递电磁线圈(104)的切换状态。LED(108)至少部分地被成型材料(118)围绕。提供了光引导元件(122),其布置为与LED(108)接触使得其将从LED(108)发出的光引导到电磁阀线圈单元(100)的外表面。通过将可变形的透明块(124)施加在包括电磁线圈(104)与其上布置有LED(108)的电路板(106)的预装配部件的LED(108)上,并且将预装配部件布置在工具模具中,来制造电磁阀线圈单元(200)。光引导元件(122)布置为使得与透明块(124)接触,并且通过成型材料(118)封装预装配部件。
【IPC分类】H01F41/06, H01L23/64, H01L21/02
【公开号】CN104900484
【申请号】CN201510098286
【发明人】克里斯蒂安·贝佐尔德, 丹尼尔·贝鲁特, 马丁·赫廷格, 塞巴斯蒂安·卡尔, 奥特马尔·米勒, 克里斯蒂安·韦伯
【申请人】比尔克特韦尔克有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月5日
【公告号】DE102014102937A1, US20150252912