電磁調節設備的製作方法

2023-06-25 09:56:26 1

專利名稱：電磁調節設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據獨立權利要求的前序部分的電磁調節設備。此類設備在現有技術中普遍公知，且通常用於操縱(開關)閥，其中，所述類型的電磁驅動的電樞單元與作為調節配對件的這種開關閥的閥滑塊或類似結構單元協作，以便通過直線調節運動施加調節力。
背景技術：
具體的此類已知的假定使用情況是調節內燃機的凸輪軸。此類調節設備作為壓力閥在此處在相對於馬達凸輪軸的軸向位置。豎直安裝的調節設備在此以柱塞單元端側的端面接觸起凸輪軸調節作用的閥。
製造公差、取決於熱的影響或此類影響尺寸的因素可能導致在開關閥(嚴格而言，開關閥的閥滑塊或類似組件)和調節設備的柱塞之間出現軸向錯位，即通過這些元件的各縱向軸線不再平齊而是相互有距離。
在現有設備中，這導致軸向錯開地與柱塞協作的閥滑塊單元的端面在閥滑塊單元運動時在柱塞單元上施加徑向力，其結果是在過渡面或承力面上出現摩擦，所述摩擦導致不希望的材料磨損直至導致柱塞單元的功能失效。因此，從現有技術中已知，將柱塞單元構造為具有逐漸縮窄的幾何形狀，補充地或替代地將柱塞單元的關於閥滑塊或類似組件的調節配對件的接合側端部通過硬化措施形成為對於不希望的材料磨損更不敏感。雖然如此， 在實際運行中表明前述的難以避免的調節配對件和柱塞單元之間的軸線錯位導致明顯的壽命降低。

發明內容
因此，本發明所要解決的技術問題是特別針對於有害的摩擦力或橫向力改進此類電磁調節設備，所述摩擦力或橫向力由於柱塞單元和調節配對件的不是平齊或同軸的、而是軸向錯開的協作而作用在柱塞單元的端側面或接合面上。
此技術問題通過帶有獨立權利要求特徵的電磁調節設備解決；本發明的優選的擴展在從屬權利要求中描述。
在根據本發明的有利方式中，在此柱塞單元具有籠狀保持部分，其中，以可旋轉的方式這樣地安裝軸承球或軸承鋼球，使得所述軸承球或軸承鋼球可作為對於前述摩擦力或橫向力的反作用而在保持部分內在球上執行旋轉運動，且因此明顯降低由摩擦導致的可能的材料磨損。
在此，保持部分優選地在柱塞單元的端側這樣地構造，使得保持部分單件地因此由柱塞單元的材料形成且無附加的部件，因此一方面有效地對內部空間(作為用於軸承球的承接室)限定邊界或將其封閉，使得軸承球不能脫出，而同時可從籠狀保持部分中伸出預先確定的部分以用於施加其運動和支承作用，另一方面在承接室內可實現用於可靠地、 自由地且以所述方式接收摩擦力的滾子(旋轉運動)的前提條件。
3 為此，有利的是通過相應的向內(即在徑向指向中心軸線的方向上)的卷邊或摺疊構造承接室的端側邊緣部分，以形成鎖定部分，其中相應的壁部分在本發明的此實現形式中且在所使用的軸承球或軸承鋼球中通過插入相應地變形的工具而製造。有利的是將卷邊的(徑向)尺寸，即橫向方向(且因此垂直於柱塞單元的直線調節運動)的淨寬的減小設置為軸承球直徑的0. 5%至5%。
替代地且作為本發明的另外的優選實施形式而建議(再次在柱塞單元的接合端上的一體構造中)，實現具有底切的承接室端側壁，所述底切又(完全地或部分地徑向環繞地)限制了承接室的淨寬的邊界且因此防止了軸承球的脫出，因此產生了根據本發明的扣合和/或鎖定效果。
以此方式，在此不僅可可靠地且在所述方式中有利地以降低摩擦且保護材料的方式實現了對於用於向調節配對件上傳遞力的軸承球或軸承鋼球的承接，而且這種方法可簡單地在安裝中尤其可通過簡單的扣合或扣接將軸承球或軸承鋼球安裝到保持籠內。
在本發明的優選擴展的範圍內，將保持部分的內寬(即用於軸承球或軸承鋼球的承接室的徑向寬度)構造為相對於軸承球直徑帶有這樣的過盈量或間隙，使得一方面以希望的方式實現了可靠的且無阻擋的旋轉，另一方面避免軸承球不希望地橫向運動。根據擴展也通過承接室的相應的深構造保證，為可靠地向調節配對件傳遞調節力而使軸承球相對於軸承球外徑從保持部分中突伸出10%至30%的軸向尺寸。
雖然如前作為前提的此類現有技術所述，本發明特別地適合於避免柱塞單元和調節配對件之間由製造公差或溫度導致的軸向錯位以及因此導致的摩擦作用，但本發明並不限於此應用情況，而是也在原則上適合於在接合側通過柱塞單元在調節配對件上進行力傳遞的任何應用情況。應用情況「閥調節」也是優選的，進一步優選的是調節內燃機的凸輪軸或類似組件，但本發明的應用範圍和使用在此不受限制。


本發明的另外的優點、特點和細節從如下的優選實施例的描述中結合附圖給出， 各圖為 圖1示出了通過根據本發明的第一優選實施例的用於凸輪軸調節的作為調節磁體的電磁調節設備的縱向截面； 圖2示出了類似於圖1的放大的細節視圖，圖中示出了軸向錯位的調節配對件的預先確定的錯位尺寸，和 圖3示出了設在柱塞單元的端側上的籠狀保持部分的細節視圖，所述籠狀保持部分帶有扣合地安裝的軸承球或軸承鋼球。
具體實施例方式圖1在側面剖視圖中示出了根據第一優選實施例的電磁調節設備的原理結構以及外圍，所述電磁調節設備安裝為通過在僅示意性地以截面示出的用於內燃發動機凸輪軸調節的(未示出的)開關閥單元的閥滑塊10上的壓力來調節凸輪軸。
直線推力(在圖1的圖面中沿軸向向左)通過柱塞單元12施加在閥滑塊單元10 上，所述柱塞單元12是所示電磁調節設備的電樞單元的一部分，且與杯形的電樞部分14協作構成了在由殼體外殼16和殼體底部18製成的兩件式殼體內部以可運動的方式引導的電樞單元。嚴格而言，電樞單元12、14為形成磁迴路而被本實施例中的軛芯單元22環繞，所述軛芯單元22 —體地形成有位於中間的、在兩側錐形地逐漸縮窄的中間部分20，所述軛芯單元22在端側形成有用於柱塞單元12的出口且在此區域內提供了空心圓柱形的柱塞引導件對，所述柱塞引導件M在預先確定的軸向縱向部分上在外周上包圍了柱塞單元。
軛芯單元22又被由線圈保持件沈形成的線圈單元徑向包圍，所述線圈保持件沈以另外已知的方式支承了繞組觀。此繞組觀的通電導致繞組的電磁場將電樞單元12、14 且因此將柱塞在圖面中沿徑向向左從軛芯單元22推出，在此引起運動的力施加在閥滑塊單元10上。
如在圖1的截面圖中所示，此外線圈保持件沈通過環形密封件32、34相對於殼體元件16、18密封。
圖3在詳細視圖中解釋了帶有籠狀保持部分的柱塞單元的接合側設計，軸承球或軸承鋼球36以可旋轉的方式支承在所述籠狀保持部分中。嚴格而言，圖1、圖3的構造在端側具有柱塞單元內的中空圓柱形的凹陷38作為用於軸承球36的承接室，其中所述軸承球 36通過在柱塞單元的外端(或承接室38的壁)上的向內指向縱向軸線或運動軸線的底切 40保持。通過此底切的相應的尺寸-如在圖3中所示，典型地在軸承球直徑d為4mm時所述底切具有0. Imm的徑向延伸尺寸b-可將軸承球36可靠地以可自由旋轉的方式保持在室 38內，同時為有利於簡單的安裝，軸承球36的安裝通過簡單的扣接(與底切部分40的彈性回縮相聯繫)進行。在此，室38的徑向尺寸這樣地設計，使得在軸承球外壁和徑向軸承球內壁之間的徑向間隙s根據本發明實現了充分的可旋轉性，其中另外存在的潤滑劑支持了此可旋轉性。
其結果是通過此措施實現例如在圖2中示出的運行情況(在此，閥滑塊的中心軸線50從柱塞單元的縱向軸線或對稱軸線52橫向錯開了若干mm的錯開量)在閥滑塊單元 10的端部運動時可簡單地通過軸承球36的旋轉接收。特別地以此避免了(如在已知情況中柱塞單元的靜態接合端)磨損和相應的不希望的磨蝕的發生；也表明的是根據本發明實現的單元的力接收特別是摩擦力接收可以是承力的20倍，如在靜力技術中的情況，其另外的優點是所應控制的(最大允許)軸線錯位明顯更不嚴格，相應地可允許更大的製造公差以及由此導致的成本降低。
作為對於所示實施例的變體，根據本發明，在本發明的範圍內可通過在柱塞端部上的卷邊或摺疊實現在單側籠狀保持部分內自由運行的軸承球(因此導致軸承球36鎖定在室38內)，其中在此也在製造技術中有利地設計為單個部件，即有利地不要求另外的部件(即使在本發明的範圍內這在原理上可以以要求的方式將軸承球或軸承鋼球可靠地保持在籠狀保持部分內)。
其結果是，通過本發明以十分簡單和簡潔的方式實現了電磁調節設備在協作的調節配對件特別地在開關閥等上的配合，其中，取決於製造公差或溫度決定的公差，不總是能夠實現同軸協作，而是必須接收在垂直於調節方向的方向上的軸線錯位。
權利要求
1.一種電磁調節設備，該電磁調節設備帶有可通過靜止線圈單元06、38)的通電而運動的電樞單元，所述電樞單元具有用於執行直線調節運動的柱塞單元(12)，其中，柱塞單元在端側構造為與調節配對件(10)協作，其特徵在於，使得柱塞單元在端側具有軸承球或軸承鋼球(36)，所述軸承球或軸承鋼球(36)在柱塞單元的籠狀保持部分(38、40)內以可運動的方式這樣地保持，使得它們可作為對垂直於直線調節運動方向作用的摩擦力的反作用來執行旋轉運動。
2.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，籠狀保持部分允許在安裝時軸承球或軸承鋼球的扣合安裝或扣接。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其特徵在於，籠狀保持部分在端側具有扣合和/或鎖定部分(40)，所述扣合和/或鎖定部分00)至少部分地降低了用於軸承球或軸承鋼球承接室的位於軸承球直徑下方尺寸的在垂直於直線運動方向的方向上測量的淨寬。
4.根據權利要求3所述的設備，其特徵在於，鎖定部分通過至少部分的邊緣側卷邊或摺疊實現了限定承接室(38)邊界的壁。
5.根據權利要求3所述的設備，其特徵在於，扣合部分和/或鎖定部分通過在限定承接室(38)邊界的壁之上或之內的至少部分地在邊緣側形成的底切GO)實現。
6.根據權利要求3至5中一項所述的設備，其特徵在於，淨寬在垂直於直線調節運動的方向上的減小在徑向上實現為尺寸(b)，所述尺寸(b)為軸承球或軸承鋼球的直徑的0.5% 至5%之間。
7.根據權利要求1至6中一項所述的設備，其特徵在於，保持部分的垂直於直線調節運動的方向上的淨內寬以預先確定的間隙或過盈量(s)與軸承球或軸承鋼球的外徑相匹配。
8.根據權利要求3至7中一項所述的設備，其特徵在於，承接室的軸向深度的尺寸這樣地設計，使得軸承球或軸承鋼球從柱塞單元的端側端面突伸出在軸承球直徑的10%至 30%之間的一個尺寸。
9.根據權利要求1至8中一項所述的設備，其特徵在於，調節配對件形成為開關閥的閥組件，特別是閥滑塊。
10.根據權利要求9所述的設備，其特徵在於，開關閥構造或設置為用於內燃發動機的凸輪軸調節。
全文摘要
本發明涉及一種電磁調節設備，帶有可通過靜止線圈單元(26、38)的通電而運動的電樞單元，所述電樞單元具有用於執行直線調節運動的柱塞單元(12)，其中柱塞單元在端側構造為與調節配對件(10)協作。根據本發明建議使得柱塞單元在端側具有軸承球或軸承鋼球(36)，所述軸承球或軸承鋼球(36)在柱塞單元的籠狀保持部分(38、40)內以可運動的方式這樣地保持，使得它們可作為對垂直於直線調節運動方向作用的摩擦力的反作用來執行旋轉運動。
文檔編號H01F7/16GK102187407SQ200980140880
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月6日 優先權日2008年10月17日
發明者史蒂芬·本德 申請人:Eto電磁有限責任公司