ELEKTROMAGNETISCHE VORRICHTUNG, JOCHELEMENT UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung, insbesondere elektromagnetische Stellvorrichtung und/oder Magnetventil, umfassend wenigstens eine Magnetspule, und wenigstens ein erstes Jochelement und wenigstens ein zweites Jochelement, wobei das erste Jochelement und das zweite Jochelement jeweils wenigstens einen ersten Stirnabschnitt aufweisen, wobei das erste Jochelement und das zweite Jochelement gemeinsam in einer Jochanordnung anordenbar sind, wobei die Magnetspule in einem stromdurchflossenen Zustand zwei magnetische Pole aufweist, die eine die magnetischen Pole verbindende magnetische Achse definieren, wobei in der Jochanordnung die ersten Stirnabschnitte des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements gemeinsam in einem Bereich eines ersten Pols der zwei magnetischen Pole anordenbar sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Jochelement für eine elektromagnetische Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Vorrichtung.

[0002] Aus der Praxis bekannte elektromagnetische Vorrichtungen, wie insbesondere elektromagnetische Stellvorrichtungen und/oder Magnetventile, weisen einen magnetischen Kreis auf, der eine Magnetspule und ein Joch umfasst. Die Magnetspule wird mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, um hierdurch ein Magnetfeld zu erzeugen. Eine in verschiedenen Anwendungen häufig gewählte Ausgestaltung einer Magnetspule weist eine hohlzylinderförmige Wicklung eines elektrischen Leiters auf, wobei durch Beaufschlagen des Leiters mit einem elektrischen Strom ein Magnetfeld erzeugt wird, dass im Inneren der hohlzylinderförmigen Wicklung Feldlinien hervorruft, die im Wesentlichen parallel zu einer Zylinderachse der Wicklung verlaufen und die in einer Umgebung außerhalb der Wicklung die Magnetspule zur Ausbildung insgesamt geschlossener Feldlinien umlaufen. Jeweils im Bereich einer Stirnfläche der hohlzylinderförmigen Wicklung kann dann in Analogie zu einem Stabmagneten der Ort eines magnetischen Pols lokalisiert werden. Eine Verbindungslinie der magnetischen Pole definiert dann eine magnetische Achse der Magnetspule, wobei die magnetische Achse im Fall einer hohlzylinderförmigen Wicklung parallel zu der Zylinderachse verläuft.

[0003] Das Joch umfasst ein magnetisierbares Material bzw. besteht aus diesem Material, umfasst beispielsweise ein ferromagnetisches Material, und umfasst häufig ein von Wicklungen der Magnetspule zumindest bereichsweise umschlossenen Magnetkern, der häufig gegenüber der Magnetspule unbeweglich vorgesehen ist, sowie einen ebenfalls zumindest bereichsweise und/oder zeitweise von Wicklungen der Magnetspule umgebenen Magnetanker, der gegenüber der Magnetspule beweglich vorgesehen ist. Dadurch kann bei Erzeugung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes in der Magnetspule über eine Bewegung des Magnetankers Arbeit verrichtet, Druck ausgeübt bzw. übertragen oder eine Stellbewegung vorgenommen werden. Darüber hinaus ist es bekannt, weitere Jochelemente vorzusehen, die außerhalb eines von der Magnetspule umschlossenen Bereichs angeordnet sind und gemeinsam mit dem Magnetkern und Magnetanker einen geschlossenen magnetischen Kreis ausbilden. Die Jochelemente dienen dabei einer Leitung des Magnetfeldes und einer Reduzierung von Streuverlusten.

[0004] DE 10 2011 003 169 A1 beschreibt ein Magnetventil mit einer zylinderförmig gewickelten Magnetspule und einem zweiteiligen Joch. Ein erster Teil des zweiteiligen Jochs umfasst eine hohlzylinderförmige, die Magnetspule umschließende Seitenwand, eine im Bereich eines ersten Magnetpols der Magnetspule angeordnete Stirnwand und einen mittig an der Stirnwand angeordneten, in das Innere der Magnetspule hineinragenden Magnetkern. Der zweite Teil des Jochs umfasst eine Stirnwand, die im Bereich des zweiten Magnetpols des Magnetventils angeordnet ist, sowie einen auf der Stirnwand mittig angeordneten, in das Innere der Magnetspule hineinragenden Magnetanker. Der zweite Jochteil ist gemeinsam mit dem Magnetanker beweglich zum ersten Jochteil vorgesehen. Nachteilig an dieser Jochanordnung ist, dass das Joch aus zwei unterschiedlichen Teilen aufgebaut ist, was einen hohen Aufwand in der Fertigung der Jochteile und bei dem Zusammenbau des Magnetventils verursacht. Ferner ist nachteilig, dass die Jochanordnung nicht nur zwischen Magnetkern und Magnetanker, sondern auch im Bereich zwischen der Seitenwand des ersten Jochteils und der Stirnwand des zweiten Jochteils eine in der Größe veränderliche Öffnung aufweist, was magnetische Streufelder verursacht, die zu einem Leistungsverlust führen.

[0005] DE 199 47 144 A1 beschreibt ein Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen, das als Magnetventil ausgebildet ist. Das Magnetventil weist zwei jeweils zylinderförmig gewickelte Magnetspulen sowie ein aus einer Vielzahl von Jochteilen zusammengefügtes Joch auf. Das Joch umfasst zwei äußere, ringförmige Seitenwandelemente, wobei jedes Seitenwandelement jeweils eine der Magnetspulen radial umschließt, sowie zwei innere, ringförmige Seitenwandelemente, wobei jeweils der elektrische Leiter einer der Magnetspulen auf einem der inneren, ringförmigen Seitenwandelemente aufgewickelt ist. Ferner umfasst das Joch zwei kreisringförmige Stirnabschnitte, die sich jeweils zwischen dem inneren Seitenwandelement und dem äußeren Seitenwandelement erstrecken und entweder einstückig mit dem inneren Seitenwandelement oder als separate Jochteile ausgebildet sind. Weiter ist in einem Bereich axial zwischen den beiden äußeren Seitenwandelementen ein weiteres, äußeres Seitenwandelement angeordnet, das eine Kammer für einen axial bewegbaren Magnetanker radial umschließt. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass das Joch durch die Vielzahl verschiedener Jochteile einen komplexen und in der Herstellung teuren Aufbau aufweist. Ferner ist nachteilig, dass durch die Vielzahl an Übergängen zwischen den Jochteilen Leistungsverluste durch magnetische Streufelder entstehen.

[0006] DE 42 01 448 C2 beschreibt eine gattungsgemäße elektromagnetische Vorrichtung, die vorliegend als Tauchanker-Magnetanordnung ausgebildet ist. Die Vorrichtung umfasst eine zylinderförmig gewickelte Magnetspule sowie ein Joch mit einem ersten Jochelement und einem zweiten Jochelement, die jeweils einen ersten Stirnabschnitt aufweisen, der in der Jochanordnung im Bereich eines ersten Magnetpols der Magnetspule angeordnet ist. Die Jochelemente umfassen ferner jeweils eine Seitenwand in Form einer zylinderförmigen Halbschale, wobei die beiden Seitenwände in der Jochanordnung gemeinsam ein hohlzylinderförmiges Gehäuse bilden und die Magnetspule radial umschließen. Die ersten Stirnabschnitte der Jochelemente haben jeweils die Form eines Kreisringsegments, wobei die ersten Stirnabschnitte gemeinsam eine kreisringförmige Stirnwand des Jochs ausbilden und gemeinsam eine Öffnung für einen zylinderförmigen Magnetkern bzw. Magnetanker begrenzen. Dabei stoßen einander zugewandte Ränder der ersten Stirnabschnitte aneinander, so dass die ersten Stirnabschnitte in einer bezüglich der magnetischen Achse senkrechten Richtung und entlang einer kleinen, durch die Dicke der Stirnabschnitt begrenzten Fläche aneinander anliegen.

[0007] DE 198 20 084 A1 offenbart einen Spulenkörper für ein Elektromagnetventil mit einem Rückschlussblech aus zwei U-förmigen Blechteilen, deren parallele Schenkel in Einbaulage überlappen. Als Positioniereinrichtung für die Blechteile dient eine Schnappnase an einem Ende der Schenkel.

[0008] DE 32 02 704 A1 offenbart einen Hubmagnet mit hohem Wirkungsgrad, dessen Spule außen mit einem Magnetrahmen umgeben ist. Der Magnetrahmen weist zwei Magnetrahmenteile auf, die jeweils aus Plattenmaterial durch Biegung der Platten hergestellt sind. Die beiden Magnetrahmenteile sind so zusammengesetzt, dass ihre Deckplatten und Bodenplatten überlappen. Als Positioniereinrichtung dienen Schlitze im Zusammenwirken mit Vorsprüngen des Spulenkörpers.

[0009] US 3 262 027 A1 offenbart eine Spulenanordnung für ein Magnetventil mit einem Joch aus zwei U-förmig gebogenen Blechteilen, die überlappend angeordnet sind. Als Positioniereinrichtung für die Blechteile dienen Öffnungen und Vorsprünge auf den jeweiligen Blechteilen.

[0010] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine elektromagnetische Vorrichtung anzugeben, die eine mit niedrigen Kosten herstellbare Jochanordnung aufweist und die einen hohen magnetischen Fluss in einem magnetischen Kreis mit geringen magnetischen Streuflüssen ermöglicht. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, ein Jochelement für eine solche elektromagnetische Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektromagnetischen Vorrichtung anzugeben.

[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektromagnetische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Jochelement mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.

[0012] Eine erfindungsgemäße elektromagnetische Vorrichtung, insbesondere elektromagnetische Stellvorrichtung und/oder Magnetventil, umfasst wenigstens eine Magnetspule, und wenigstens ein erstes Jochelement und wenigstens ein zweites Jochelement, wobei das erste Jochelement und das zweite Jochelement jeweils wenigstens einen ersten Stirnabschnitt aufweisen, wobei das erste Jochelement und das zweite Jochelement gemeinsam in einer Jochanordnung anordenbar sind, wobei die Magnetspule in einem stromdurchflossenen Zustand zwei magnetische Pole aufweist, die eine die magnetischen Pole verbindende magnetische Achse definieren, wobei in der Jochanordnung die ersten Stirnabschnitte des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements gemeinsam in einem Bereich eines ersten Pols der zwei magnetischen Pole anordenbar sind, und wobei die ersten Stirnabschnitte in der Jochanordnung entlang einer zu der magnetischen Achse parallelen Richtung einander zumindest bereichsweise überlappend angeordnet sind.

[0013] Das erste und das zweite Jochelement weisen wenigstens eine Positioniereinrichtung in Form einer Sicke auf.

[0014] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erste Jochelement und das zweite Jochelement jeweils wenigstens einen zweiten Stirnabschnitt aufweisen, wobei in der Jochanordnung die zweiten Stirnabschnitte des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements gemeinsam in einem Bereich eines zweiten Pols der zwei magnetischen Pole angeordnet sind.

[0015] Dabei ist vorteilhaft, dass die zweiten Stirnabschnitte in der Jochanordnung bezüglich der zu der magnetischen Achse parallelen Richtung einander zumindest bereichsweise überlappend angeordnet sind.

[0016] Bevorzugt ist, dass die ersten Stirnabschnitte und/oder die zweiten Stirnabschnitte in der Jochanordnung von der magnetischen Achse durchsetzt sind und/oder die magnetische Achse zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig gemeinsam umschließen.

[0017] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Jochelement und das zweite Jochelement in der Jochanordnung gemeinsam zumindest die Magnetspule zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, umschließen.

[0018] Besonders bevorzugt sind das erste Jochelement und das zweite Jochelement zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, identisch und/oder zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, zueinander symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, ausgebildet.

[0019] Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass das erste Jochelement und/oder das zweite Jochelement wenigstens eine Positioniereinrichtung, insbesondere in Form einer Erhebung und/oder einer Vertiefung, aufweist, wobei die Positioniereinrichtung besonders bevorzugt eine Erhebung auf einer ersten Fläche des ersten und/oder zweiten Stirnabschnitts und/oder eine Vertiefung auf einer zweiten Fläche, insbesondere einer der ersten Fläche gegenüberliegenden Fläche, des ersten und/oder zweiten Stirnabschnitts umfasst, und/oder die Erhebung und die Vertiefung zueinander komplementäre Querschnitte aufweisen.

[0020] Dabei ist eine erste Positioniereinrichtung des ersten Jochelements angeordnet, um in der Jochanordnung mit einer ersten Positioniereinrichtung des zweiten Jochelements zusammenzuwirken, insbesondere durch ein vorzugsweise formschlüssiges Eingreifen einer Erhebung und/oder Vertiefung des ersten Jochelements in eine Vertiefung und/oder Erhebung des zweiten Jochelements.

[0021] Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine erste Positioniereinrichtung und/oder zweite Positioniereinrichtung des ersten Jochelements und/oder des zweiten Jochelements ausgebildet ist, um mit einem weiteren Teil der magnetischen Vorrichtung, insbesondere einem Gehäuseteil, zusammenzuwirken, um eine Positionierung und/oder Befestigung des ersten und/oder zweiten Jochelements relativ zu dem weiteren Teil der magnetischen Vorrichtung zu erleichtern und/oder zu ermöglichen, insbesondere durch ein vorzugsweise formschlüssiges Eingreifen einer Erhebung und/oder Vertiefung des ersten und/oder zweiten Jochelements in eine zu der Erhebung und/oder Vertiefung komplementäre Form des weiteren Teils der magnetischen Vorrichtung.

[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung in vorgesehen, dass das erste Jochelement und das zweite Jochelement in der Jochanordnung gemeinsam zumindest abschnittsweise einen Aufnahmebereich, insbesondere eine Aufnahmeöffnung, für einen Magnetkern und/oder Magnetanker begrenzen.

[0023] Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der überlappende Bereich der ersten Stirnabschnitte des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements in der Jochanordnung wenigstens einen Abschnitt des Aufnahmebereichs, insbesondere der Aufnahmeöffnung, begrenzen.

[0024] Ein erfindungsgemäßes Jochelement für eine erfindungsgemäße elektromagnetische Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß eines der Ansprüche 1 bis 10 umfasst wenigstens einen ersten Stirnabschnitt und wenigstens einen zweiten Stirnabschnitt.

[0025] Das Jochelement ist dabei vorzugsweise so gestaltet, dass eine dem zweiten Stirnabschnitt zugewandte Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts und eine von dem zweiten Stirnabschnitt abgewandte Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts parallel zueinander angeordnet sind.

[0026] Weiterhin ist vorgesehen, dass auf einer dem zweiten Stirnabschnitt zugewandten Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts und einer von dem zweiten Stirnabschnitt abgewandten Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts zueinander komplementäre Positioniereinrichtungen, insbesondere umfassend wenigstens eine Erhebung und/oder Vertiefung, angeordnet sind.

[0027] Alternativ oder auch gleichzeitig ist vorgesehen, dass auf einer dem zweiten Stirnabschnitt zugewandten Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts und einer von dem ersten Stirnabschnitt abgewandten Seitenfläche des zweiten Stirnabschnitts zueinander komplementäre Positioniereinrichtungen, insbesondere umfassend wenigstens eine Erhebung und/oder Vertiefung, angeordnet sind.

[0028] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Vorrichtung umfasst die Schritte: Bereitstellen eines ersten Jochelements, eines zweiten Jochelements und einer Positionierhilfevorrichtung, Positionieren des ersten Jochelements relativ zu der Positionierhilfevorrichtung durch Zusammenwirken einer ersten Positioniereinrichtung des ersten Jochelements in Form einer Sicke mit der Positionierhilfevorrichtung, insbesondere durch ein in Eingriff bringen der ersten Positioniereinrichtung mit einem komplementär zu der ersten Positioniereinrichtung ausgebildeten Oberflächenabschnitt der Positionierhilfevorrichtung, und Positionieren des zweiten Jochelements relativ zu dem ersten Jochelement durch Zusammenwirken einer ersten Positioniereinrichtung des zweiten Jochelements in Form einer Sicke mit einer zweiten Positioniereinrichtung des ersten Jochelements in Form einer Sicke.

[0029] Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt Umspritzen von zumindest Abschnitten des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements mit einem Material, insbesondere einem thermoplastischen Material, vorzugsweise umfassend einen Kunststoff, wobei vorzugsweise eine nicht in Eingriff mit dem zweiten Jochelement stehende Positioniereinrichtung des ersten Jochelements und/oder eine nicht mit dem ersten Jochelement in Eingriff stehende Positioniereinrichtung des zweiten Jochelements mit dem Material in Eingriff gebracht wird. Die Erfindung beruht somit auf der überraschenden Erkenntnis, dass durch die überlappende Anordnung des ersten Stirnabschnitts des ersten Jochelements und des ersten Stirnabschnitts des zweiten Jochelements entlang einer zu der magnetischen Achse parallelen Richtung eine verbesserte, mit wenig Streufeldern einhergehende, magnetische Leitung möglich ist. Insbesondere wenn das erste Jochelement und/oder das zweite Jochelement jeweils ohne ein zu magnetischen Verlusten, insbesondere Streuverlusten, führendes Spaltmaß an weitere Teile der Jochanordnung, beispielsweise einen Magnetkern und/oder Magnetanker, anschließen, ergibt sich hierdurch ein besonders verlustarmer Magnetfluss. Durch den überlappenden Bereich der ersten Stirnabschnitte wird dabei effektiv ein gemeinsamer Stirnbereich der Jochanordnung mit einer der Summe der Dicken der ersten Stirnabschnitte entsprechenden Materialdicke geformt, der ein entsprechend verbessertes magnetisches Verhalten aufweist. Insbesondere ist eine von den ersten Stirnabschnitten überlappte Fläche dabei vorteilhaft größer als eine bei einer herkömmlichen Jochanordnung vorliegende Stoßfläche der ersten Stirnabschnitte der Jochelemente. Hierbei überlappen in der herkömmlichen Jochanordnung die ersten Stirnflächen des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements nicht, sondern stoßen in einer bezüglich der magnetischen Achse senkrechten Richtung unmittelbar aneinander. Die vergleichsweise größere Fläche des überlappenden Bereichs führt zu geringeren magnetischen Verlusten im magnetischen Kreis. Ferner bietet die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, dass zwei zumindest abschnittsweise und vorzugsweise vollständig identische bzw. zueinander symmetrische Jochelemente zur Ausbildung der Jochanordnung verwendet werden können, wobei das erste Jochelement bezüglich des zweiten Jochelements in Richtung der magnetischen Achse um eine Dicke des Stirnabschnitts versetzt angeordnet ist. Da somit nur ein einziger Bautyp eines Jochelements benötigt wird, um die zueinander identischen ersten und zweiten Jochelemente bereitzustellen, können Herstellungskosten für die Jochelemente reduziert und ein weniger komplexes Verfahren zur Herstellung der Jochanordnung verwendet werden.

[0030] Vorteilhaft weist das erste Jochelement und das zweite Jochelement jeweils wenigstens einen zweiten Stirnabschnitt auf, wobei in der Jochanordnung die zweiten Stirnabschnitte gemeinsam in einem Bereich des zweiten Pols der zwei magnetischen Pole der Magnetspule angeordnet sind. Dies führt gleichfalls zu einem verbesserten magnetischen Verhalten durch die Ausbildung eines zweiten Stirnbereichs mit einer Materialdicke, die der Summe der Dicken der zweiten Stirnabschnitte entspricht.

[0031] Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der erst Stirnabschnitt und der zweite Stirnabschnitt jedes Jochelements durch ein oder mehrere Seitenwandabschnitte verbunden und insgesamt einstückig ausgebildet sind. Somit kann die Jochanordnung durch Verwendung zweier idealerweise identischer Jochelemente hergestellt werden. Es versteht sich, dass alternativ hierzu eine mehrteilige Ausbildung des ersten Jochelements und/oder des zweiten Jochelements verwendet werden kann, insbesondere in der Form, dass jedes Jochelement aus zwei Jochbauteilen ausgebildet ist, wobei jedes Jochbauteil einen Stirnabschnitt und ein Seitenwandelement aufweisen, und wobei zwei Jochbauteile im Bereich der Seitenwandelemente miteinander verbunden werden, um ein Jochelement mit zwei Stirnabschnitten auszubilden.

[0032] Vorzugsweise ist dann, wenn die Stirnabschnitte des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements gemeinsam zumindest abschnittsweise eine Öffnung für einen Magnetkern oder Magnetanker umschreiben, vorgesehen, dass die magnetische Achse die Öffnung durchsetzt. In einer alternativen Ausgestaltung, in der insbesondere ein Magnetkern und/oder Magnetanker in Richtung der magnetischen Achse an die Stirnabschnitte angrenzen kann, ist vorzugsweise die magnetische Achse in dem überlappenden Bereich des ersten Stirnabschnitts und des zweiten Stirnabschnitts angeordnet und durchsetzt den überlappenden Bereich. Die Anordnung der Stirnabschnitte zu der magnetischen Achse ist dabei vorzugsweise punktsymmetrisch, spiegelsymmetrisch und/oder rotationssymmetrisch, wodurch insbesondere eine gleichmäßige, störungsarme Magnetfeldübertragung sichergestellt ist. Eine symmetrische Anordnung des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements, insbesondere eine punktsymmetrische, spiegelsymmetrische und/oder rotationssymmetrische Anordnung der Stirnabschnitte, führt zudem vorteilhaft zu einer Reduzierung von bezüglich der Magnetachse radial wirkenden Kräften, die in Form von Störkräften auf insbesondere parallel zu der Magnetachse bewegbare Elemente, beispielsweise auf einen Magnetanker, einwirken können.

[0033] Besonders bevorzugt weist wenigstens eine Seitenfläche eines Stirnabschnitts eine Positioniereinrichtung auf, die bei der Positionierung des Jochelements in der Jochanordnung unterstützen kann. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Stirnabschnitt jedes Jochelements auf einer ersten Seitenfläche eine Positioniereinrichtung, beispielsweise in Form wenigstens einer Erhebung und/oder Vertiefung, aufweist, während auf der anderen, gegenüberliegenden Seitenfläche des Stirnabschnitts eine hierzu komplementäre Positioniereinrichtung, insbesondere in Form einer Vertiefung und/oder Erhebung, angeordnet ist. Somit können identisch ausgebildete Jochelemente vereinfacht zur Ausbildung der Jochanordnung verwendet werden, da die Positioniereinrichtung des ersten Jochelements mit der Positioniereinrichtung des zweiten Jochelements zusammenwirkt, vorzugsweise durch formschlüssiges Ineinandergreifen. Zweckmäßig ist dazu vorgesehen, dass die Positioniereinrichtung in Form einer Sicke ausgebildet ist, d.h. der Stirnabschnitt auf zwei gegenüberliegenden Flächen einander entsprechende Erhebungen und/oder Vertiefungen derart aufweist, dass die Materialdicke des Stirnabschnitts insbesondere im Bereich der Positioniereinrichtung wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise überwiegend, konstant ist. Derartige Sicken können durch Verformen eines ebenen Bereichs, beispielsweise durch Pressen oder Prägen, ausgebildet werden. Insbesondere bei symmetrisch ausgebildeten Jochelementen kann eine Anordnung der Positioniereinrichtung derart vorgesehen sein, dass die Jochanordnung durch Rotation des zweiten Jochelements im Vergleich zum ersten Jochelement um die magnetische Achse, vorzugsweise um einen Winkel von 180°, und/oder durch Rotation des zweiten Jochelements im Vergleich zum ersten Jochelement um eine zur magnetischen Achse senkrechte Drehachse, vorzugsweise um einen Winkel von 180°, und/oder eine Kombination daraus, sowie gegebenenfalls durch Verschiebung der Jochelemente um wenigstens eine Translationsrichtung, ausgebildet wird.

[0034] Ferner kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Positioniereinrichtung für ein Zusammenwirken mit einem weiteren Teil der magnetischen Vorrichtung, insbesondere einem Gehäuseteil der magnetischen Vorrichtung, ausgebildet ist, um eine Positionierung des Jochelements und/oder der Jochanordnung relativ zu dem weiteren Teil der magnetischen Vorrichtung zu erleichtern und/oder zu ermöglichen. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass wenigstens eine Oberfläche des weiteren Teils der magnetischen Vorrichtung eine zu der Positioniereinrichtung komplementäre Form, insbesondere in Form einer Vertiefung und/oder Erhebung, aufweist.

[0035] Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Positioniereinrichtung für ein nur zeitweises Zusammenwirken mit einer Positionierhilfevorrichtung, insbesondere zur Herstellung der Jochanordnung, ausgebildet ist. Die Positionierhilfevorrichtung kann insbesondere dazu vorgesehen sein, das erste Jochelement und/oder das zweite Jochelement und/oder weitere Teile der elektromagnetischen Vorrichtung insbesondere bei einer Herstellung der Jochanordnung zu führen, abzustützen und/oder zu halten. Zweckmäßig weist dazu die Positionierhilfevorrichtung wenigstens eine Oberfläche mit einer zu der Positioniereinrichtung komplementären Form auf, vorzugsweise in Form wenigstens einer Vertiefung und/oder Erhebung.

[0036] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, ein zumindest abschnittsweise an die Jochanordnung angrenzendes Element durch Umspritzen von zumindest einem Bereich der Jochanordnung und/oder Anspritzen an den zumindest einen Bereich und/oder durch Spritzgießen auszubilden, wobei das angrenzende Element zweckmäßig wenigstens ein thermoplastisches Material, insbesondere ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, umfasst. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Positioniereinrichtung zumindest abschnittsweise mit dem Material des angrenzenden Elements zusammenwirkt, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Positioniereinrichtung und dem angrenzenden Element. Besonders vorteilhaft wirkt das angrenzende Element jeweils mit wenigstens einer Positioniereinrichtung jeweils des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements zusammen. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das erste Jochelement und das zweite Jochelement jeweils eine erste Positioniereinrichtung und eine zweite Positioniereinrichtung aufweisen, wobei die ersten Positioniereinrichtungen für eine Positionierung der Jochelemente zueinander miteinander zusammenwirken, und wobei die zweiten Positioniereinrichtungen der Jochelemente jeweils mit dem angrenzenden Element zusammenwirken, insbesondere indem das angrenzende Element die Jochelemente gemeinsam zumindest bereichsweise umgreift, um so vorteilhaft eine dauerhafte, mechanisch belastbare Verbindung der Jochelemente sicherzustellen.

[0037] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Vorrichtung beruht somit auf der überraschenden Erkenntnis, dass eine besonders einfache Positionierung des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements zur Ausbildung der Jochanordnung dadurch erreichbar ist, dass die Jochelemente vorzugsweise jeweils wenigstens zwei zueinander komplementär geformte Positioniereinrichtungen aufweisen, so dass einerseits das erste Jochelement relativ zu einer Positionierhilfevorrichtung durch Zusammenwirken einer ersten Positioniereinrichtung des ersten Jochelements mit der Positionierhilfevorrichtung angeordnet und andererseits das zweite Jochelement relativ zu dem ersten Jochelement durch Zusammenwirken einer ersten Positioniereinrichtung des zweite Jochelements mit einer zweiten Positioniereinrichtung des ersten Jochelements angeordnet werden kann. Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei, dass das erste Jochelement und das zweite Jochelement identisch, zumindest aber symmetrisch zueinander ausgebildet sein können, so dass für eine vereinfachte Herstellung der elektromagnetischen Vorrichtung eine Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Bauteilen für das erste und zweite Jochelement entfallen kann. Weiter erweist sich als vorteilhaft, dass bei einem anschließenden Umspritzen oder Umgießen des ersten Jochelements und des zweiten Jochelements mit einem Material noch nicht oder nicht mehr mit einem weiteren Element zusammenwirkende Positioniereinrichtungen des ersten und/oder zweiten Jochelements, insbesondere die erste Positioniereinrichtung des ersten Jochelements und/oder eine zweite Positioniereinrichtung des zweiten Jochelements, mit dem Material zusammenwirken können, insbesondere durch ein formschlüssiges Ineinandergreifen, um eine dauerhafte, mechanisch belastbare Verbindung von erstem Jochelement und zweitem Jochelement in der Jochanordnung auszubilden. Besonders bevorzugt kann es sich bei dem Material für das Umspritzen oder Umgießen um ein thermoplastisches Material, vorzugsweise umfassend einen Kunststoff, handeln.

[0038] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.

Fig. 1

zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Vorrichtung.

Fig. 2

zeigt eine weitere Ansicht der elektromagnetischen Vorrichtung aus Fig. 1.

[0039] Eine erfindungsgemäße elektromagnetische Vorrichtung 1, die vorliegend als Stellelement ausgebildet ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Dort ist insbesondere eine Jochanordnung zu erkennen, die ein erstes Jochelement 2 und ein zweites Jochelement 4 umfasst. Ferner ist ein Magnetkern 6 und ein zu dem Magnetkern 6 axial beweglicher Magnetanker 8 dargestellt. Eine zylindrisch gewickelte Magnetspule, die den Magnetkern 6 und den Magnetanker 8 umgibt und von dem ersten Jochelement 2 und dem zweiten Jochelement 4 umschlossen wird, ist zur besseren Übersicht nicht dargestellt. Ebenfalls sind ein an den Magnetanker 8 anschließendes Stellglied sowie ein auf den Magnetanker 8 einwirkender mechanischer Kraftspeicher in Form einer Feder in Fig. 1 und Fig. 2 nicht dargestellt.

[0040] In der elektromagnetischen Vorrichtung 1 füllt die nicht dargestellte Magnetspule den Bauraum, der zwischen einerseits dem Magnetkern 6 und dem Magnetanker 8 und andererseits den Jochelementen 2, 4 vorgesehenen ist, aus. Durch Beaufschlagen der Magnetspule mit einem elektrischen Strom, insbesondere einem zeitlich veränderlichen elektrischen Strom, wird ein insbesondere zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt, das zwei Magnetpole aufweist, deren Verbindungslinie eine magnetische Achse A definiert. Wie man insbesondere in Fig. 1 erkennt, werden der Magnetkern 6 und der Magnetanker 8 axial von der magnetischen Achse A durchsetzt. Die Feldlinien des Magnetfeldes erstrecken sich in dem von der Magnetspule umschlossenen Bereich, also im Bereich des Magnetkerns 6 und Magnetankers 8, in einer Richtung parallel zu der magnetischen Achse A. Zumindest eine Anzahl von Feldlinien verläuft außerhalb der Magnetspule durch die Jochelemente 2, 4, wie nachstehend noch näher beschrieben wird.

[0041] Das Joch ist vorliegend aus den beiden zueinander identisch ausgebildeten Jochelementen 2, 4 ausgebildet. Das erste Jochelement 2 ist dabei als Biegeteil aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet und weist im Allgemeinen eine zumindest abschnittsweise konstante Wandstärke auf. Insbesondere umfasst das erste Jochelement 2 einen Seitenwandabschnitt 21, der vorliegend gekrümmt ausgebildet ist und im Wesentlichen der Formung eines Zylinderflächensegments entspricht. Der Seitenwandabschnitt 21 umschließt dabei einen Bereich der zylinderförmigen Magnetspule. An den Seitenwandabschnitt 21 schließt sich an einem ersten Ende ein erster Stirnabschnitt 22 und an dem gegenüberliegenden, zweiten Ende ein zweiter Stirnabschnitt 23 an. Der erste Stirnabschnitt 22 und der zweite Stirnabschnitt 23 verlaufen jeweils in etwa in einem Winkel von 90° zu dem Seitenwandabschnitt 21 und erstrecken sich flächig in eine Richtung hinzu der magnetischen Achse A. Die Stirnabschnitte 22, 23 übergreifen somit jeweils zumindest einen Teil eines Stirnbereichs der Magnetspule. Der erste Stirnabschnitt 22 weist dabei eine in Richtung weg von dem Seitenwandabschnitt 21 geöffnete Ausnehmung auf, so dass der erste Seitenwandabschnitt 22 insgesamt in einer Draufsicht in Richtung der magnetischen Achse A zwei gabelförmige Segmente aufweist. Ebenso ist auch der zweite Stirnabschnitt 23 mit einer sich in Richtung weg von dem Seitenwandabschnitt 21 öffnenden Ausnehmung versehen, so dass auch der zweite Stirnabschnitt 23 zwei gabelförmig angeordnete Stirnsegmente umfasst. In der Ausnehmung des ersten Stirnabschnitts 22 ist ein erstes Ende des Magnetkerns 6 aufgenommen.

[0042] Das zweite Jochelement 4 weist, wie insbesondere in Fig. 1 gut erkennbar, ebenfalls einen Seitenwandabschnitt 41, einen ersten Stirnabschnitt 42 und einen zweiten Stirnabschnitt 43 auf, die identisch zu denen des ersten Jochelements 2 geformt sind. Das zweite Jochelement 4 ist im Vergleich zum ersten Jochelement 2 um die magnetische Achse A um einen Winkel von 180° gedreht und um die Wandstärke des Jochelements 2 in axialer Richtung versetzt angeordnet, so dass eine Außenseite des ersten Stirnabschnitts 22 des ersten Jochelements 2 an einer Innenseite des ersten Stirnabschnitts 42 des zweiten Jochelements 4 anliegt. Ebenso liegen auch die zweiten Stirnabschnitte des ersten Jochelements 2 und des zweiten Jochelements 4 aneinander an.

[0043] Zur vereinfachten Positionierung der Stirnabschnitte 22, 42 aneinander weist der erste Stirnabschnitt 22 an seiner nach außen weisenden Seitenfläche eine erste Positioniereinrichtung 24 in Form einer Erhebung auf. Gegenüberliegend weist der erste Stirnabschnitt eine zweite Positioniereinrichtung 25 in Form einer an die Form der Erhebung 24 angepassten Vertiefung 25 auf. Wie man erkennt, greift die erste Positioniereinrichtung 24 des ersten Stirnabschnitts 22 des ersten Jochelements 2 in eine als Vertiefung ausgebildete zweite Positioniereinrichtung 45 des ersten Stirnabschnitts 42 des zweiten Jochelements 4 ein. Die Positioniereinrichtungen 24, 44, 25, 45 sind dabei jeweils auf den Oberflächen beider Segmente der Stirnabschnitte 22, 42, 23, 43 vorgesehen.

[0044] Die Erfindung funktioniert nun wie folgt: zur Ausbildung des Jochs für eine elektromagnetische Vorrichtung, insbesondere ein Magnetventil, wird eine Jochanordnung aus dem ersten Jochelement 2 im zweiten Jochelement 4 gebildet, in dem diese um 180° zueinander gedreht und axial versetzt angeordnet und unter Zuhilfenahme der Positioniereinrichtungen 24, 44, 25, 45 aneinander anliegend festgelegt werden. Dabei wird in einem ersten Schritt der erste Stirnabschnitt 42 des zweiten Jochelements 4 in Anlage zu einer Positionierhilfevorrichtung (nicht dargestellt) gebracht, wobei die erste Positioniereinrichtung 44 dann, wenn sich das zweite Jochelement 4 in einer zur Ausbildung der Jochanordnung vorgesehenen Position und Orientierung befindet, in eine zu der ersten Positioniereinrichtung 44 komplementär geformte Vertiefung der Positionierhilfevorrichtung eingreift. Anschließend wird in einem zweiten Schritt der zweite Stirnabschnitt 22 des ersten Jochelements 2 in Anlage zu dem ersten Stirnabschnitt 42 des zweiten Jochelements 4 gebracht, wobei dann, wenn sich das erste Jochelement 2 in einer zur Ausbildung der Jochanordnung vorgesehenen Position und Orientierung befindet, die erste Positioniereinrichtung 24 des ersten Jochelements 2 in die zweite Positioniereinrichtung 45 des zweiten Jochelements 4 eingreift. Gleichzeitig befindet sich dann der zweite Stirnabschnitt 23 des ersten Jochelements 2 in Anlage zu dem zweiten Stirnabschnitt 43 des zweiten Jochelements 4, und eine in Richtung des zweiten Stirnabschnitts 23 des ersten Jochelements 2 gewandte erste Positioniereinrichtung des zweiten Stirnabschnitts 43 des zweiten Jochelements 2 greift in eine korrespondierende zweite Positioniereinrichtung des zweiten Stirnabschnitts 23 des ersten Jochelements 2 ein. Zur dauerhaften Fixierung der Position und Orientierung des ersten Jochelements 2 und des zweiten Jochelements 4 kann vorgesehen sein, dass die Jochelemente 2, 4 zumindest bereichsweise, insbesondere im Bereich der ersten Stirnabschnitte 22, 42 und/oder der zweiten Stirnabschnitte 23, 43, mit einem spritz- oder fließfähigen Material (nicht dargestellt) umspritzt und/oder umgossen werden, das nach dem Spritz- oder Gießvorgang erstarrt. Eine sichere Fixierung der Jochanordnung kann dabei insbesondere durch ein Zusammenwirken des Materials mit den jeweils nicht miteinander in Eingriff befindlichen Positioniereinrichtungen, also beispielsweise der ersten Positioniereinrichtung 44 auf dem ersten Stirnabschnitt 42 des zweiten Jochelements 4 und der zweiten Positioniereinrichtung 25 auf dem ersten Stirnabschnitt 22 des ersten Jochelements 2, erfolgen. Es versteht sich, dass durch das umspritzte oder umgossene Material zugleich ein weiteres Element der elektromagnetischen Vorrichtung 1, beispielsweise ein Gehäuseteil (nicht dargestellt) ausgebildet werden kann.

[0045] Der erste Stirnabschnitt 22 des ersten Jochelements 2 und der erste Stirnabschnitt 42 des zweiten Jochelements 4 umschreiben in der Jochanordnung gemeinsam jeweils abschnittsweise eine Öffnung, die die magnetische Achse A umschließt, und in der ein erstes Ende des Magnetkerns 6 aufgenommen wird. Entsprechend umschließen der zweite Stirnabschnitt 23 des ersten Jochelements 2 und der zweite Stirnabschnitt 43 des zweiten Jochelements 4 gemeinsam jeweils abschnittsweise eine Aufnahmeöffnung für den beweglich vorgesehenen Magnetanker 8. Durch Beaufschlagen der Magnetspule mit einem zeitlich veränderlichen elektrischen Strom wird nun ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt, das in axialer Richtung A den Magnetkern 6 und Magnetanker 8 durchsetzt und an den jeweiligen Enden des Magnetkerns 6 bzw. Magnetankers 8 seitlich in die Stirnabschnitte 22, 42, 23, 43 des ersten Jochelements 2 bzw. des zweiten Jochelements 4 eintritt. Dabei ist vorteilhaft durch den überlappenden Bereich der Stirnabschnitte 22, 42 bzw. 23, 43 ein Stirnbereich mit einer gegenüber der Materialdicke der Stirnabschnitte 22, 42, 23, 43 verdoppelten Materialdicke vorgesehen, so dass magnetische Verluste zumindest vermindert werden. Die magnetischen Feldlinien verlaufen weiter durch die Seitenwandabschnitte 21, 41. Somit entsteht ein geschlossener Magnetkreis, der insbesondere durch Überlappung der Stirnabschnitte 22, 42 bzw. 23, 43 eine gute magnetische Leitung ermöglicht. Ferner ist durch die identische Form des ersten Jochelements 2 und des zweiten Jochelements 4 eine kostengünstige Herstellung der Jochelemente mittels nur eines Bautyps möglich. Bei der Herstellung der elektromagnetischen Vorrichtung 1 erweist sich zudem als vorteilhaft, dass ein einfacher Zusammenbau unter Hilfe der Positioniereinrichtungen 24, 25, 44, 45 erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

[0046] 

1

elektromagnetische Vorrichtung

2

erstes Jochelement

4

zweites Jochelement

6

Magnetkern

8

Magnetanker

21, 41

Seitenwandabschnitt

22, 42

erster Stirnabschnitt

23, 43

zweiter Stirnabschnitt

24, 44

erste Positioniereinrichtung

25, 45

zweite Positioniereinrichtung

A

magnetische Achse

Ansprüche

1. Elektromagnetische Vorrichtung (1), insbesondere elektromagnetische Stellvorrichtung und/oder Magnetventil, umfassend
wenigstens eine Magnetspule, und
wenigstens ein erstes Jochelement (2) und wenigstens ein zweites Jochelement (4), wobei das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) jeweils wenigstens einen ersten Stirnabschnitt (22, 42) aufweisen,
wobei das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) gemeinsam in einer Jochanordnung anordenbar sind,
die Magnetspule in einem stromdurchflossenen Zustand zwei magnetische Pole aufweist, die eine die magnetischen Pole verbindende magnetische Achse (A) definieren,
in der Jochanordnung die ersten Stirnabschnitte (22, 42) des ersten Jochelements (2) und des zweiten Jochelements (4) gemeinsam in einem Bereich eines ersten Pols der zwei magnetischen Pole anordenbar sind, und
die ersten Stirnabschnitte (22, 42) in der Jochanordnung entlang einer zu der magnetischen Achse (A) parallelen Richtung einander zumindest bereichsweise überlappend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) wenigstens eine Positioniereinrichtung (24, 25, 44, 45) in Form einer Sicke aufweisen.

2. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke eine Erhebung auf einer ersten Fläche des ersten und/oder zweiten Stirnabschnitts (23, 43) und eine Vertiefung auf einer zweiten, der ersten Fläche gegenüberliegenden Fläche, des ersten und/oder zweiten Stirnabschnitts umfasst, wobei insbesondere die Erhebung und die Vertiefung zueinander komplementäre Querschnitte aufweisen.

3. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste Positioniereinrichtung (24, 25) des ersten Jochelements (2) angeordnet ist, um in der Jochanordnung mit einer ersten Positioniereinrichtung (44, 45) des zweiten Jochelements (4) zusammenzuwirken, insbesondere durch ein vorzugsweise formschlüssiges Eingreifen einer Erhebung und/oder Vertiefung des ersten Jochelements (2) in eine Vertiefung und/oder Erhebung des zweiten Jochelements (4).

4. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste Positioniereinrichtung (24, 25, 44, 45) und/oder zweite Positioniereinrichtung (24, 25, 44, 45) des ersten Jochelements (2) und/oder des zweiten Jochelements (4) ausgebildet ist, um mit einem weiteren Teil der magnetischen Vorrichtung, insbesondere einem Gehäuseteil, zusammenzuwirken, um eine Positionierung und/oder Befestigung des ersten und/oder zweiten Jochelements (2, 4) relativ zu dem weiteren Teil der magnetischen Vorrichtung zu erleichtern und/oder zu ermöglichen, insbesondere durch ein vorzugsweise formschlüssiges Eingreifen einer Erhebung und/oder Vertiefung des ersten und/oder zweiten Jochelements (2, 4) in eine zu der Erhebung und/oder Vertiefung komplementäre Form des weiteren Teils der magnetischen Vorrichtung.

5. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) jeweils wenigstens einen zweiten Stirnabschnitt (23, 43) aufweisen, wobei in der Jochanordnung die zweiten Stirnabschnitte (23, 43) des ersten Jochelements (2) und des zweiten Jochelements (4) gemeinsam in einem Bereich eines zweiten Pols der zwei magnetischen Pole angeordnet sind.

6. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Stirnabschnitte (23, 43) in der Jochanordnung bezüglich der zu der magnetischen Achse (A) parallelen Richtung einander zumindest bereichsweise überlappend angeordnet sind.

7. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Stirnabschnitte (22, 42) und/oder die zweiten Stirnabschnitte (23, 43) in der Jochanordnung von der magnetischen Achse (A) durchsetzt sind und/oder die magnetische Achse (A) zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig gemeinsam umschließen.

8. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) in der Jochanordnung gemeinsam zumindest die Magnetspule zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, umschließen, und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, identisch und/oder zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, zueinander symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, ausgebildet sind.

9. Elektromagnetische Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Jochelement (2) und das zweite Jochelement (4) in der Jochanordnung gemeinsam zumindest abschnittsweise einen Aufnahmebereich, insbesondere eine Aufnahmeöffnung, für einen Magnetkern (6) und/oder Magnetanker (8) begrenzen, wobei vorzugsweise
der überlappende Bereich der ersten Stirnabschnitte (22, 42) des ersten Jochelements (2) und des zweiten Jochelements (4) in der Jochanordnung wenigstens einen Abschnitt des Aufnahmebereichs, insbesondere der Aufnahmeöffnung, begrenzen.

10. Jochelement (2, 4) für eine elektromagnetische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das zusätzlich zum wenigstens einen ersten Stirnabschnitt (22, 42) wenigstens einen zweiten Stirnabschnitt (23, 43) umfasst, wobei eine dem zweiten Stirnabschnitt (23, 43) zugewandte Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts (22, 42) und eine von dem zweiten Stirnabschnitt (23, 43) abgewandte Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts (22, 42) parallel zueinander angeordnet sind, wobei auf einer dem zweiten Stirnabschnitt (23, 43) zugewandten Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts (22, 42) und einer von dem zweiten Stirnabschnitt (23, 43) abgewandten Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts (22, 42) zueinander komplementäre Positioniereinrichtungen (24, 25, 44, 45) mit wenigstens einer Vertiefung in Form einer Sicke angeordnet sind, oder wobei auf einer dem zweiten Stirnabschnitt (23, 43) zugewandten Seitenfläche des ersten Stirnabschnitts (22, 42) und einer von dem ersten Stirnabschnitt (22, 42) abgewandten Seitenfläche des zweiten Stirnabschnitts (23, 43) zueinander komplementäre Positioniereinrichtungen (24, 25, 44, 45) mit wenigstens einer Vertiefung in Form einer Sicke angeordnet sind.

11. Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 bis 9, umfassend die Schritte:

Bereitstellen des ersten Jochelements (2), des zweiten Jochelements (4) und einer Positionierhilfevorrichtung,

Positionieren des ersten Jochelements (2) relativ zu der Positionierhilfevorrichtung durch Zusammenwirken einer ersten Positioniereinrichtung (24, 25) des ersten Jochelements (2) in Form einer Sicke mit der Positionierhilfevorrichtung,

insbesondere durch ein in Eingriff bringen der ersten Positioniereinrichtung mit einem komplementär zu der ersten Positioniereinrichtung ausgebildeten Oberflächenabschnitt der Positionierhilfevorrichtung, und

Positionieren des zweiten Jochelements (4) relativ zu dem ersten Jochelement (2) durch Zusammenwirken einer ersten Positioniereinrichtung (44, 45) des zweiten Jochelements (4) in Form einer Sicke mit einer zweiten Positioniereinrichtung (24, 25) des ersten Jochelements in Form einer Sicke.

12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend den Schritt Umspritzen oder Umgießen von zumindest Abschnitten des ersten Jochelements (2) und des zweiten Jochelements (4) mit einem Material, insbesondere einem thermoplastischen Material, vorzugsweise umfassend einen Kunststoff, wobei vorzugsweise eine nicht in Eingriff mit dem zweiten Jochelement (4) stehende Positioniereinrichtung (24, 25) des ersten Jochelements (2) und/oder eine nicht mit dem ersten Jochelement (2) in Eingriff stehende Positioniereinrichtung (44, 45) des zweiten Jochelements (4) mit dem Material in Eingriff gebracht wird.

Claims

1. An electromagnetic device (1), in particular an electromagnetic actuator and/or magnetic valve, comprising
at least one magnetic coil, and
at least one first yoke element (2) and at least one second yoke element (4), wherein the first yoke element (2) and the second yoke element (4) each have at least one first end portion (22, 42),
wherein the first yoke element (2) and the second yoke element (4) can be arranged together in a yoke arrangement,
the magnetic coil has two magnetic poles in a current-carrying state, said poles defining a magnetic axis (A) connecting the magnetic poles,
the first end portions (22, 42) of the first yoke element (2) and the second yoke element (4) can be arranged together in a region of a first pole of the two magnetic poles in the yoke arrangement, and
the first end portions (22, 42) are arranged overlapping each other at least in regions along a direction parallel to the magnetic axis (A) in the yoke arrangement, characterized in that
the first yoke element (2) and the second yoke element (4) have at least one positioning device (24, 25, 44, 45) in the form of a beading.

2. The electromagnetic device (1) according to Claim 1, characterized in that the beading comprises an elevation on a first surface of the first and/or second end portion (23, 43) and an indentation on a second surface, opposite the first surface, of the first and/or second end portion, wherein in particular the elevation and the indentation have complementary cross-sections to one another.

3. The electromagnetic device (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that a first positioning device (24, 25) of the first yoke element (2) is arranged, in order to interact in the yoke arrangement with a first positioning device (44, 45) of the second yoke element (4), in particular by means of a preferably positive engaging of an elevation and/or indentation of the first yoke element (2) in an indentation and/or elevation of the second yoke element (4).

4. The electromagnetic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
a first positioning device (24, 25, 44, 45) and/or second positioning device (24, 25, 44, 45) of the first yoke element (2) and/or of the second yoke element (4) is/are configured, in order to interact with an additional part of the magnetic device, in particular a housing part, in order to facilitate and/or to make possible a positioning and/or fixing of the first and/or second yoke element (2, 4) relative to the additional part of the magnetic device, in particular by means of a preferably positive engaging of an elevation and/or indentation of the first and/or second yoke element (2, 4) in a form of the additional part of the magnetic device, said form complementing the elevation and/or indentation.

5. The electromagnetic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the first yoke element (2) and the second yoke element (4) each have at least one second end portion (23, 43), wherein the second end portions (23, 43) of the first yoke element (2) and the second yoke element (4) are arranged together in a region of a second pole of the two magnetic poles in the yoke arrangement.

6. The electromagnetic device (1) according to Claim 5, characterized in that the second end portions (23, 43) are arranged overlapping each other at least in regions with respect to the direction parallel to the magnetic axis (A) in the yoke arrangement.

7. The electromagnetic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the first end portions (22, 42) and/or the second end portions (23, 43) are penetrated in the yoke arrangement by the magnetic axis (A) and/or together enclose the magnetic axis (A) at least in portions, preferably completely.

8. The electromagnetic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the first yoke element (2) and the second yoke element (4) together enclose at least the magnetic coil at least in portions, preferably completely, in the yoke arrangement and/or characterized in that
the first yoke element (2) and the second yoke element (4) are designed identically at least in regions, preferably completely, and/or symmetrically, in particular mirror-symmetrically, to one another at least in regions, preferably completely.

9. The electromagnetic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the first yoke element (2) and the second yoke element (4) together limit at least in portions a receiving region, in particular a receiving opening, for a magnetic core (6) and/or magnetic anchor (8) in the yoke arrangement, wherein preferably the overlapping region of the first end portions (22, 42) of the first yoke element (2) and the second yoke element (4) limit at least one portion of the receiving region, in particular the receiving opening, in the yoke arrangement.

10. A yoke element (2, 4) for an electromagnetic device (1) according to any one of Claims 1 to 9, which, in addition to the at least one first end portion (22, 42), comprises at least one second end portion (23, 43), wherein a lateral surface of the first end portion (22, 42) facing the second end portion (23, 43) and a lateral surface of the first end portion (22, 42) facing away from the second end portion (23, 43) are arranged parallel to one another, wherein
positioning devices (24, 25, 44, 45) complementing one another and having at least one indentation in the form of a beading are arranged on a lateral surface of the first end portion (22, 42) facing the second end portion (23, 43) and on a lateral surface of the first end portion (22, 42) facing away from the second end portion (23, 43), or wherein
positioning devices (24, 25, 44, 45) complementing one another and having at least one indentation in the form of a beading are arranged on a lateral surface of the first end portion (22, 42) facing the second end portion (23, 43) and a lateral surface of the second end portion (23, 43) facing away from the first end portion (22, 42).

11. A method for producing an electromagnetic device (1) according to Claims 1 to 9, comprising the following steps:

providing the first yoke element (2), the second yoke element (4) and a positioning auxiliary device,

positioning the first yoke element (2) relative to the positioning auxiliary device by interacting of a first positioning device (24, 25) of the first yoke element (2) in the form of a beading with the positioning auxiliary device, in particular by bringing the first positioning device into engagement with a surface portion of the positioning auxiliary device, which is configured in a complementary manner to the first positioning device, and

positioning the second yoke element (4) relative to the first yoke element (2) by interacting of a first positioning device (44, 45) of the second yoke element (4) in the form of a beading with a second positioning device (24, 25) of the first yoke element in the form of a beading.

12. The method according to Claim 11, further comprising the step of:

injection-molding around or recasting at least portions of the first yoke element (2) and the second yoke element (4) with a material, in particular a thermoplastic material,

preferably comprising a plastic, wherein preferably a positioning device (24, 25) of the first yoke element (2) which is not engaged with the second yoke element (4) and/or a positioning device (44, 45) of the second yoke element (4) which is not engaged with the first yoke element (2) is/are brought into engagement with the material.

Revendications

1. Dispositif électromagnétique (1), particulièrement un dispositif de réglage électromagnétique et/ou une électrovanne, comprenant
au moins un électro-aimant et
au moins un premier élément de culasse (2) et au moins un deuxième élément de culasse (4),
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) chacune a au moins une première partie frontale (22, 42),
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) pouvant être disposées ensemble dans une arrangement de culasse,
l'électro-aimant a dans un état tension deux pôles magnétiques qui définissent un axe magnétique (A) qui relie les pôles magnétiques,
dans l'arrangement de culasse, les premières parties frontales (22, 42) du premier élément de culasse (2) et du deuxième élément de culasse (4) peuvent être disposées ensemble dans une zone d'un premier pôle des deux pôles magnétiques, et
les premières parties frontales (22, 42) dans l'arrangement de culasse sont disposés de manière se chevaucher, au moins en partie, le long d'un direction parallèle à l'axe magnétique (A), caractérisés en ce que
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) ont au moins un dispositif de positionnement (24, 25, 44, 45) sous la forme d'une nervure.

2. Dispositif électromagnétique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nervure comprend une saillie sur une première surface de la première et/ou de la deuxième partie frontale (23, 43) et un creux sur une deuxième surface, celle-ci faisant face à la première surface, de la première et/ou de la deuxième partie frontale, eu particulier la saillie et le creux ont des sections complémentaires l'une de l'autre.

3. Dispositif électromagnétique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que un premier dispositif de positionnement (24, 25) du premier élément de culasse (2) est disposé pour interagir dans l'arrangement de culasse avec un premier dispositif de positionnement (44, 45) du deuxième élément de culasse (4), particulièrement par un engagement, de préférence solidaire, d'une saillie et/ou d'un creux du premier élément de culasse (2) dans un creux et/ou une saillie du deuxième élément de culasse (4).

4. Dispositif électromagnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un premier dispositif de positionnement (24, 25, 44, 45) et/ou deuxième dispositif de positionnement (24, 25, 44, 45) du premier élément de culasse (2) et/ou du deuxième élément de culasse (4) est formé pour interagir avec une autre partie du dispositif électromagnétique, particulièrement une partie du boîtier, pour faciliter et/ou rendre possible un positionnement et/ou une fixation de la première et/ou du deuxième élément de culasse (2, 4) par rapport à l'autre partie du dispositif magnétique, particulièrement par un engagement, de préférence solidaire, d'une saillie et/ou d'un creux de la première et/ou du deuxième élément de culasse (2, 4) dans une forme complémentaire à la saillie et/ou au creux de l'autre partie du dispositif magnétique.

5. Dispositif électromagnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) chacune a au moins une deuxième partie frontale (23, 43), les deuxièmes parties frontales (23, 43) du premier élément de culasse (2) et du deuxième élément de culasse (4) dans l'arrangement de culasse étant disposées ensemble dans une zone d'un deuxième pôle des deux pôles magnétiques.

6. Dispositif électromagnétique (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deuxièmes parties frontales (23, 43) dans l'arrangement de élément de culasse sont disposées de manière se chevaucher, au moins en partie, par rapport à la direction parallèle à l'axe magnétique (A).

7. Dispositif électromagnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les premières parties frontales (22, 42) et/ou les deuxièmes parties frontales (23, 43) dans l'arrangement de culasse sont pénétrées par l'axe magnétique (A) et/ou entourent ensemble l'axe magnétique (A) au moins en partie, de préférence complètement.

8. Dispositif électromagnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) dans l'arrangement de culasse entourent ensemble au moins l'électro-aimant, au moins en partie, de préférence complètement et/ou
caractérisé en ce que
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) sont formées, au moins en partie, de préférence complètement, identiques et/ou au moins en partie, de préférence complètement, symétriques l'une de l'autre, particulièrement symétriques en miroir.

9. Dispositif électromagnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) dans l'arrangement de culasse délimitent ensemble au moins en partie une zone de réception, particulièrement une ouverture de réception pour un noyau magnétique (6) et/ou court-circuit magnétique (8), où de préférence
la partie chevauchée de la première partie frontale (22, 42) du premier élément de culasse (2) et le deuxième élément de culasse (4) dans l'arrangement de culasse délimite au moins une section de la zone de réception, particulièrement de l'ouverture de réception.

10. Un élément de culasse (2, 4) pour un dispositif électromagnétique (1) selon l'une des revendications 1 à 9, qui comprend en plus d'au moins une première partie frontale (22, 42), au moins une deuxième partie frontale (23, 43), où une surface latérale de la première partie frontale (22, 42) orientée vers la deuxième partie frontale (23, 43) et une surface latérale de la première partie frontale (22, 42) détournée de la deuxième partie frontale (23, 43) sont disposées de manièr parallèle l'une de l'autre, où des dispositifs de positionnement complémentaires (24, 25, 44, 45) l'un de l'autre avec au moins un creux en forme d'une nervure sont disposés sur une surface latérale de la première partie frontale (22, 42) orientée vers la deuxième partie frontale (23, 43) et une surface latérale de la première partie frontale (22, 42) détournée de la deuxième partie frontale (23, 43), ou où
des dispositifs de positionnement complémentaires (24, 25, 44, 45) l'un de l'autre avec au moins un creux en forme d'une nervure sont disposés sur une surface latérale de la première partie frontale (22, 42) orientée vers la deuxième partie frontale (23, 43) et une surface latérale de la deuxième partie frontale (23, 43) détournée de la première partie frontale (22, 42).

11. Procédé pour fabrication d'un dispositif électromagnétique (1) selon les revendications 1 à 9, comprenant les étapes :

Fournir du premier élément de culasse (2), du deuxième élément de culasse (4) et

d'un dispositif d'aide au positionnement,

positionnement du premier élément de culasse (2) par rapport au dispositif d'aide au positionnement par interaction d'un premier dispositif de positionnement (24, 25) du premier élément de culasse (2) sous la forme d'une nervure avec le dispositif d'aide au positionnement, particulièrement par un engagement du premier dispositif de positionnement avec une partie de surface du dispositif d'aide au positionnement en complément du premier dispositif de positionnement, et

positionnement du deuxième élément de culasse (4) par rapport au premier élément de culasse (2) par interaction d'un premier dispositif de positionnement (44, 45) du deuxième élément de culasse (4) sous la forme d'une nervure avec un deuxième dispositif de positionnement (24, 25) du premier élément de culasse sous la forme d'une nervure.

12. Procédé selon la revendication 11, comprenant en outre l'étape Injection ou refonte d'au moins des sections du premier élément de culasse (2) et du deuxième élément de culasse (4) avec un matériel, particulièrement un matériel thermoplastique, de préférence comprenant une matière plastique, où de préférence un dispositif de positionnement (24, 25) du premier élément de culasse (2) sans un engagement avec le deuxième élément de culasse (4) et/ou un dispositif de positionnement (44, 45) du deuxième élément de culasse (4) sans un engagement avec le premier élément de culasse (2) est engager avec le matériel.

Zeichnung