液壓換向閥的電磁調整單元的製作方法

2023-07-12 05:23:16

專利名稱：液壓換向閥的電磁調整單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓換向閥的電磁調整單元，該電磁調整單元具有銜鐵、第一磁 軛和第二磁軛，其中，第一磁軛和第二磁軛至少部分地界定銜鐵空間，其中，銜鐵可軸向移 動地布置在銜鐵空間內，並且其中，第一磁軛和第二磁軛在銜鐵的軸向上對置。
背景技術：
這種換向閥例如在燃燒式發動機中例如用於對可控的凸輪隨動器，例如可控的杯 形挺杆、滾輪挺杆或搖臂Gchlepphebel)，進行控制，或者用於對液壓的凸輪軸調節器進行 控制。換向閥由電磁調整單元和閥區段組成。閥區段是換向閥的液壓區段，其中，在該液壓 區段上構造有至少一個輸入接口、至少一個工作接口和一個油箱接口。藉助於該電磁調整 單元，閥區段的確定的接口能液壓地相互連接，並且能因此引導壓力介質流。這種換向閥可以單件式地構造，其中，電磁調整單元位置固定地與閥區段連接。在 這種情況下，換向閥定位在例如構造在汽缸蓋或汽缸蓋罩上的接納部中，並且通過壓力介 質管路與凸輪軸調節器的壓力室連接。在其它實施方式中，將電磁調整單元和閥區段實施為單獨的構件。在此，例如可以 設想的是，閥區段布置在接納部的內部，該接納部構造在內轉子、凸輪軸或凸輪軸的延長部 上。在這種情況下，閥區段與凸輪軸和內轉子同軸地布置，並且與凸輪軸和內轉子一起繞共 同的旋轉軸旋轉。在朝向閥區段的軸向上布置有電磁調整單元，其中，該電磁調整單元位置固定地 例如固定在鏈盒或類似物上。電磁調整單元控制挺杆的軸向位置，該挺杆又控制閥區段的 控制活塞的軸向位置。為了將換向閥用於控制凸輪軸調節器，在正常情況下，該換向閥構造為4/3比例 換向閥或4/2比例換向閥。這種比例換向閥例如由DE 10 2005 048 732 Al所公知。在這 種情況下，電磁調整單元由第一磁軛和第二磁軛、線圈、殼體、銜鐵和接口元件組成，該接口 元件接納有電插塞連接部，該電插塞連接部用於給線圈供電。線圈、第一磁軛和第二磁軛在電磁調整單元的殼體的內部相互同軸地布置。第一 磁軛和第二磁軛構造銜鐵空間。在該銜鐵空間內部布置有可在軸向上移動的銜鐵，推桿固 定在該銜鐵上，該推桿穿過第二磁軛的開口並且在該開口中在徑向上得到支持。銜鐵、殼 體、第一磁軛和第二磁軛形成用於磁力線的磁通路徑，這些磁力線通過使線圈通電而引起。閥區段由閥殼體和在該閥殼體中可軸向移動地布置的控制活塞組成。閥殼體布置 在凸輪軸調節器的內轉子的內部。在內轉子上布置有相對於該內轉子可轉動地得以支承的 外轉子，在所示實施方式中，該外轉子藉助於鏈條傳動裝置與曲軸保持驅動連接。在閥殼體的外罩面上構造有多個壓力介質接口，這些壓力介質接口充當輸入接 口、輸出接口和工作接口。工作接口與構造在凸輪軸調節器內部的、相互影響的壓力室相連通。在閥殼體的內部，控制活塞可軸向移動地布置，其中，控制活塞的外直徑匹配於閥殼體的內直徑。在控制活塞的外罩面上構造有環形槽，通過該環形槽，相鄰的壓力介質接口 可以相互連接。通過使線圈通電，銜鐵被擠向閥區段的方向，其中，該運動藉助於安設在銜鐵上的 推桿傳遞到控制活塞上。該控制活塞現在抵著支撐在閥殼體上的彈簧在軸向上運動，由此， 壓力介質流從輸入接口向工作接口地，以及從其他工作接口向輸出接口地得以控制。由此， 將壓力介質輸送給凸輪軸調節器的壓力室，或將壓力介質從凸輪軸調節器的壓力室引出， 由此可以改變凸輪軸相對於曲軸的相位。第一磁軛和第二磁軛在軸向上以通過氣隙分隔開的方式對置。在第一磁軛的內部 布置有罐形的銜鐵引導套，銜鐵支承在該銜鐵引導套中。銜鐵引導套貼靠在第一磁軛的內 罩面上，其中，將第二磁軛插入到銜鐵弓丨導套中。在這種實施方案中的缺點是，在銜鐵和第二磁軛之間，視銜鐵引導套而定地，存在 相對大的間距。因此，磁力線從銜鐵向第一磁軛的過渡受到幹擾，這導致作用於銜鐵上的力 減小。因此，必須為更高的電流鋪設線圈，以便實現調整單元所要求的性能，這導致更高的 生產成本。此外，在工作期間，更高的電流在線圈中流動，這導致產生更高的熱量。DE 10 2006 027 349 Al示出電磁調整單元的另一種實施方式。在這種實施方式 中，銜鐵支承在耳軸(Zapfen)上，該耳軸一方面固定在第一磁軛上，並且在軸向上嵌入銜 鐵的孔中。這導致構件數量增加並且導致構件之間的公差鏈增加。

發明內容
因此，本發明基於如下任務，即，避免這些所描述的缺點，並且因此完成一種電磁 調整單元，其中，該電磁調整單元的性能應得以改善。依據本發明，該任務通過如下方式來解決，即，在銜鐵的外罩面上或者在第一磁軛 或第二磁軛的內罩面上布置有貼靠在銜鐵上的滑動軸承，用於將銜鐵支承在磁軛上，其中， 滑動軸承在銜鐵相對於磁軛的每個位置中都布置在以下區域之外，即，在該區域中，第一磁 軛和第二磁軛的端部對置。液壓換向閥的電磁調整單元具有磁路，該磁路至少包括一個銜鐵、一個第一磁軛 和一個第二磁軛。該第一磁軛在軸向上與第二磁軛錯開地布置。在此，在這兩個構件的對 置的端部之間可設置有氣隙。第一磁軛和第二磁軛至少部分地包圍銜鐵空間。銜鐵在軸向 上可移動地布置在銜鐵空間中。銜鐵、第一磁軛和第二磁軛形成磁路，通過附加的構件，例 如調整單元的殼體，使該磁路完備。通常，調整單元接納有線圈。通過使所述線圈通電，力 作用於銜鐵上，該力將該銜鐵擠到以下區域中，即，在該區域中，第一磁軛和第二磁軛的端 部對置。在銜鐵上或者在第一磁軛或第二磁軛上設置有滑動軸承，以便在銜鐵空間內低摩 擦地對銜鐵加以支承。滑動軸承可固定在銜鐵上。在這種情況下，滑動軸承位置固定地貼 靠在銜鐵上。同樣可以設想如下實施方式，在這些實施方式中，滑動軸承固定在第一磁軛或 第二磁軛上。在此，滑動軸承以如下方式布置，即，滑動軸承在銜鐵的每個位置中都在銜鐵 空間內部貼靠在銜鐵上。通過滑動軸承，銜鐵和磁軛之間的摩擦得以降低，並且因此，電磁 調整單元的特徵曲線的磁滯現象(Hysterese)得以顯著地減少。如果將滑動軸承固定在銜鐵上，則該滑動軸承具有優點地以如下方式布置，S卩，該滑動軸承在銜鐵在銜鐵空間中的任何位置中都不進入以下區域中，即，在該區域內，第一磁 軛和第二磁軛的兩個端部對置，尤其地，該滑動軸承不覆蓋氣隙的區域。如果將滑動軸承固定在磁軛上，則該滑動軸承具有優點地以如下方式布置，S卩，在 銜鐵的每個位置中，該滑動軸承都承擔其支承功能，但同時布置在距以下區域距離最遠處， 即，在該區域內，第一磁軛端部和第二磁軛的端部對置。這種布置的優點在於，通過線圈的磁場產生的作用到銜鐵上的力不減弱。磁場在 所述區域內，即，在該區域內，第一磁軛的端部和第二磁軛的端部對置，從第一磁軛過渡到 銜鐵中並且進一步過渡到第二磁軛中。通過本發明，在銜鐵與第一磁軛及第二磁軛之間的 徑向間距可以減至最小。此外，在過渡部位上，在銜鐵和磁軛之間不設置其它構件。磁力線 通路可以因此最優地實現，這使得磁場最優地轉化為作用於銜鐵上的力。在力形成相同的 情況下，最大所需的電流下降。在本發明的改進方式中，在銜鐵的外罩面上或者在第一磁軛或第二磁軛的內罩面 上設置有第一凹處，在該第一凹處中布置有滑動軸承。在此，第一凹處可以構造為在周向上 環繞的槽。例如，在銜鐵的軸向端側上，該銜鐵的外罩面可以設有環形槽。可以將滑動軸 承帶有最小超出部地推移到這樣形成的縮進部上，或以其它方式安設到這樣形成的縮進部 上。因此，銜鐵和磁軛之間的徑向間距可以進一步減小，並且因此提高作用於銜鐵上的力。此外，可設置的是，在銜鐵或磁軛組中的那個其上不固定滑動軸承的構件上，設置 有第二凹處，該第二凹處與第一凹處在徑向上對置。布置在第一凹處中的滑動軸承也嵌入 到第二凹處中。因此，銜鐵和磁軛之間的徑向間距可以進一步減小，並且因此提高作用於銜 鐵上的力。滑動軸承例如可以環形地構造或者分段地構造。此外，滑動軸承可以設有止擋部，該止擋部在一個方向上界定銜鐵的移動行程。因 此，無需附加的構件就可以實現銜鐵的行程界定。在此，可設置的是，止擋部僅部分地覆蓋 銜鐵的垂直於銜鐵運動方向的面。因此阻止銜鐵平面式地貼靠在銜鐵空間的端部上。由此 阻止銜鐵附著在所述面上，這對特徵曲線的磁滯現象產生積極的影響，並且所需的力下降。滑動軸承例如可以力鎖合地、形狀鎖合地或材料鎖合地固定在銜鐵上或磁軛上。滑動軸承可以藉助於壓配合、粘接連接或釺焊連接固定在銜鐵或磁軛上。同樣可 以設想以下實施方式，在這些實施方式中，利用銜鐵或磁軛來壓嵌(verstemmen)滑動軸 承，或者將該滑動軸承噴鑄(aufsprtizen)到銜鐵或磁軛上。滑動軸承可以製造為單獨的構件並且接著與相應的構件連接，或者直接噴鑄到該 相應的構件上。


本發明的其它特徵由下面的說明和附圖得知，在這些附圖中簡化地表示出本發明 的實施例。其中圖1以縱剖面示出電磁調整單元的第一實施方式，圖2示出圖1的電磁調整單元的放大圖示，圖3示出電磁調整單元的第二實施方式的類似圖2的圖示，圖4以縱剖面示出依據本發明的調整單元的第三實施方式的銜鐵，
圖5以透視圖示出圖4的銜鐵。
具體實施例方式圖1和圖2以縱剖面示出電磁調整單元1的依據本發明的第一實施方式。該電磁 調整單元1具有線圈體2和與該線圈體2單件式地構造的接口元件3。線圈體2承載著由 多匝合適的導線組成的線圈4，並且該線圈體至少部分地被由不能磁化的材料構成的壓力 注塑包封⑴mSpritzimg)5所包圍。在壓力注塑包封5的內部布置有第一磁軛6，該第一磁 軛6在所示實施方式中具有盤狀區段6a和套筒狀區段6b。該套筒狀區段6b嵌入線圈4的 壓力注塑包封5的徑向內部的空腔中，其中，該套筒狀區段6b的外直徑匹配於壓力注塑包 封5的內直徑。盤狀區段6a在軸向上緊貼在壓力注塑包封5上，並且因此確定第一磁軛6 的軸向位置。此外，線圈體2布置在罐形殼體7中，在該罐形殼體7的底部內設置有接納開口 8。 在該接納開口 8中接納有第二磁軛9，該第二磁軛9在軸向上伸入到壓力注塑包封5中。在 此，第一磁軛6的和第二磁軛9的敞開的端部10經過氣隙11在軸向上對置。第一磁軛6和第二磁軛9界定銜鐵空間12，在該銜鐵空間12中布置有可軸向移動 的銜鐵13。與銜鐵13連接的挺杆14延伸穿過構造在第二磁軛9上的開口 15，其中，挺杆 14的端部在調整單元1已裝配的狀態下貼靠在換向閥的未示出的控制活塞上。在開口 15 的內部可以設置有滑動套筒16，以便使該位置上的摩擦損耗最小化。在工作期間控制調整單元1的通電，由此在調整單元1內部產生磁場。在此，第一 磁軛6、殼體7、第二磁軛9和銜鐵13充當磁通路徑，該磁通路徑通過在銜鐵13和第一磁軛 6及第二磁軛9之間的氣隙11得以完備。在此，依賴於線圈4的通電強度的力在第二磁軛 9的方向上作用於銜鐵13上。通過使作用於銜鐵13上的磁力和作用於控制活塞上的彈簧 力保持平衡，銜鐵13並且因此控制活塞可以定位在兩個極限位置之間的每個任意位置上。在銜鐵13的外罩面17上設置有環形的滑動軸承18。為了這個目的，銜鐵13具 有環形槽形式的第一凹處19，在該第一凹處19中布置有滑動軸承18。滑動軸承18相對於 銜鐵13的外罩面17僅具有一個很小的超出部，並且該滑動軸承貼靠在第一磁軛6的內罩 面20上。在此，滑動軸承18以如下方式布置，即，該滑動軸承18在銜鐵13相對於第一磁 軛6的任何位置中都不沉入到氣隙11的區域中，該氣隙11使第一磁軛6和第二磁軛9的 對置的端部10分隔開。因此，磁場的磁力線在氣隙11的區域中可以最優地在銜鐵13和磁 軛6、9之間越過，這是因為在銜鐵13和磁軛6、9之間沒有布置構件，並且徑向的間距很小。 因此使作用於銜鐵13上的力得以優化。由於滑動軸承18布置在銜鐵13上，在薄壁的第一 磁軛6上不需要凹處(該凹處由於使磁通路徑收縮而幹擾磁通從而會導致力的削減)。銜 鐵13上的第一凹處19幾乎不幹擾磁通，因為該構件實心地構造。同樣可以設想如下實施方式，在這些實施方式中，第一磁軛6的內罩面20具有凹 處19，在該凹處19中布置有滑動軸承18，或者，滑動軸承18作為薄的層構造在銜鐵13的 外罩面17上或第一磁軛6的內罩面20上，其中，所述層以如下方式布置，S卩，該層在銜鐵13 的任何位置都不沉入到氣隙11中，但總貼靠在銜鐵13上。在銜鐵13的遠離挺杆14的端側上設置有止擋套23，該止擋套23布置在銜鐵13 的軸向孔中。止擋套23在軸向上從銜鐵13的端側突出，其中，該止擋套23不完全覆蓋銜鐵13的端側。因此，止擋套23在兩個運動方向中的一個運動方向上界定銜鐵13的移動行 程。同時，止擋套23阻止銜鐵13的端側平面式地貼靠第一磁軛6。因此避免由於附著力 而需要更高的力來使銜鐵13從該位置中運動出來。圖3示出電磁調節裝置1的第二實施方式。與第一實施方式不同，在這裡，第一磁 軛6在滑動軸承18的區域內具有第二凹處21 (在該實施方式中同樣呈環形槽的形式)。滑 動軸承18布置在第一凹處19中並且固定在銜鐵13上。同時，滑動軸承18嵌入第二凹處 21中。在此，第二凹處21的軸向長度以如下方式構造，即，該軸向長度不阻礙銜鐵13的運 動。通過構造這兩個凹處19、21，在銜鐵13和第一磁軛6及第二磁軛9之間的徑向間距可 以進一步縮小。同樣可以設想以下實施方式，在這些實施方式中，滑動軸承18固定在第一 磁軛6上，並且第二凹處21構造在銜鐵13上。圖4和圖5示出電磁調整單元1的第三種依據本發明的實施方式的銜鐵13。與 第二實施方式不同，滑動軸承18不是環形地而是分段地構造。由此可以實現軸向上在銜鐵 13前面和後面的空間的連通。因此，在銜鐵13運動時，可以在所述空間之間輸送空氣或潤 滑劑，並且可以因此避免壓力的形成。附加地，潤滑劑更容易到達滑動軸承部位。附加地，在這種實施方式中，止擋部22單件式地構造在滑動軸承18上，該止擋部 22承擔止擋套23的功能。因此，調整單元1的構件數量得以減少，並且由此調整單元1的 成本和裝配費用得以降低。附圖標記
1調整單元
2線圈體
3接口元件
4線圈
5壓力注塑包封
6第一磁軛
6a盤狀區段
6b套筒狀區段
7殼體
8接納開口
9第二磁軛
10端部
11氣隙
12銜鐵空間
13銜鐵
14挺杆
15開口
16滑動套筒
17外罩面
18滑動軸承
19第一凹處
20 21 22 23
內罩面 第二凹處 止擋部 止擋套
權利要求
1.液壓換向閥的電磁調整單元(1)，所述電磁調整單元具有-銜鐵(13)、第一磁軛(6)和第二磁軛(9)，-其中，所述第一磁軛(6)和所述第二磁軛(9)至少部分地界定銜鐵空間(12)，-其中，所述銜鐵(13)能軸向移動地布置在所述銜鐵空間(12)中，並且-其中，所述第一磁軛(6)和所述第二磁軛(9)在所述銜鐵(13)的軸向上對置，其特徵 在於，-在所述銜鐵(1 的外罩面(17)上或者在所述第一磁軛(6)的或所述第二磁軛(9) 的內罩面00)上布置有貼靠在所述銜鐵(1 上的滑動軸承(18)，用於將所述銜鐵(13)支 承在所述磁軛(6、9)上，-其中，所述滑動軸承(18)在所述銜鐵(1 相對於所述磁軛(6、9)的每個位置中都 布置在以下區域之外，即，在所述區域中，所述第一磁軛(6)的和所述第二磁軛(9)的端部 (10)對置。
2.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，在所述銜鐵(13)的所述外 罩面(17)上或者在所述第一磁軛(6)的或所述第二磁軛(9)的所述內罩面00)上設置有 第一凹處(19)，在所述第一凹處(19)中布置有所述滑動軸承(18)。
3.按照權利要求2所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述第一凹處(19)構造為 在周向上環繞的槽。
4.按照權利要求2所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，在銜鐵(13)或磁軛(6、9) 組中的那個其上不固定所述滑動軸承(18)的構件上，設置有第二凹處(21)，所述第二凹處 (21)與所述第一凹處(19)在徑向上對置。
5.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)設有止 擋部(22)，所述止擋部0 在一個方向上界定所述銜鐵(1 的移動行程。
6.按照權利要求5所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述止擋部02)僅部分地 覆蓋所述銜鐵(1 的垂直於所述銜鐵(1 的運動方向的面。
7.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)環形地 構造。
8.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)分段地 構造。
9.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)力鎖合 地、形狀鎖合地或材料鎖合地固定在所述銜鐵(1 或所述磁軛(6、9)上。
10.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)藉助於 壓配合固定在所述銜鐵(1 或所述磁軛(6、9)上。
11.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，利用所述銜鐵(13)或所述 磁軛(6、9)來壓嵌所述滑動軸承(18)。
12.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)噴鑄到 所述銜鐵(1 或所述磁軛(6、9)上。
13.按照權利要求1所述的電磁調整單元(1)，其特徵在於，所述滑動軸承(18)藉助於 粘接連接或釺焊連接固定在所述銜鐵(1 或所述磁軛(6、9)上。
全文摘要
本發明涉及一種液壓換向閥的電磁調整單元(1)，該電磁調整單元具有銜鐵(13)、第一磁軛(6)和第二磁軛(9)，其中，第一磁軛(6)和第二磁軛(9)至少部分地界定銜鐵空間(12)，其中，銜鐵(13)可軸向移動地布置在銜鐵空間內，並且其中，第一磁軛(6)和第二磁軛(9)在銜鐵(13)的軸向上對置。
文檔編號H01F7/16GK102105952SQ200980128724
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月3日 優先權日2008年7月23日
發明者延斯·霍佩, 馬庫斯·金謝爾 申請人:謝夫勒科技有限兩合公司