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

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。

说明书

技术领域

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

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

例如，透明块是硅胶或粘合剂，并且尤其可以使用UV粘合剂。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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：

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；

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；

图3是图2的电路板与内孔插头的示意性立体图；

图4示出了图3的放大图；

图5是图2的电路板的示意性立体图；

图6是图2的电路板的一部分以及内孔插头的示意性横截面视图；

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；

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；

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；

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；

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；

图12是图11的电磁阀线圈单元的示意性横截面视图；

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；

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

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

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。

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。

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。

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)。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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1到2mm，从而也能够从侧面感觉到由LED108辐射的光。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。