電磁執(zhí)行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電磁執(zhí)行器（1），其具有設(shè)置在殼體（2）中的磁線圈（3）和通過給磁體線圈（3）通電而可在銜鐵片空間（5）內(nèi)沿殼體（2）的前端（2c）方向移動且連接至銜鐵柱塞（6）的銜鐵片（4），該銜鐵柱塞（6）的一端被引導(dǎo)穿過殼體（2）并伸入控制空間（8），根據(jù)本發(fā)明，所述銜鐵片（4）具有至少一個軸向壓力補償孔（10a-10d，11a，11b），從而在銜鐵片空間（5）和控制空間（8）之間產(chǎn)生壓力補償，而殼體（2）具有至少一個軸承（7a，7b），所述軸承具有其中可移動地安裝有銜鐵柱塞（6）的至少一個軸向槽（12a-12d，14a，14b）。
【專利說明】電磁執(zhí)行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的電磁執(zhí)行器以及ー種用于均衡本發(fā)明電磁執(zhí)行器的銜鐵片空間和控制空間之間的壓カ的方法。
[0002]這樣ー種電磁執(zhí)行器例如從DE102007013525A1中得知。
【背景技術(shù)】
[0003]已知的電磁執(zhí)行器例如是螺線管或者螺線管執(zhí)行器，其中銜鐵連接在通過磁體線圈的通電產(chǎn)生的磁力而在磁極鐵芯方向移動的柱塞上。因此，柱塞閉合包括執(zhí)行設(shè)備的控制空間。這個執(zhí)行設(shè)備，例如是流體動カ應(yīng)用中的開關(guān)或者閥設(shè)備，由柱塞啟動，從而，例如通過磁體線圈產(chǎn)生用于壓カ控制的依賴于通電的力量，柱塞用所述力量將密封元件(例如，閥球)壓在閥的閥座上，從而調(diào)節(jié)或者調(diào)整依賴于通電的差壓。從EP2187037A1中得知ー種燃料計量單元，用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射設(shè)備的高壓燃料泵的進(jìn)ロ側(cè)輸送量，從而這包括由電磁執(zhí)行器啟動的控制閥。這個執(zhí)行器包括磁體線圈和設(shè)置在柱塞上的銜鐵，柱塞被引導(dǎo)到套管中，在所產(chǎn)生的磁力的作用下，在螺線管的通電下移動，使得伸入控制閥的閥殼體的控制空間中的柱塞啟動活塞狀的閥元件。在這種情況下，柱塞安裝在設(shè)置在汽缸閥側(cè)的閥殼體中的軸承上，這樣，在閥殼體的相對端的軸承套管中的另ー側(cè)，柱塞是可位移的，這樣，柱塞的端部移入連接到這個軸承套管的中空空間之中。
[0004]在操作這個已知的燃料計量單元的過程中，在燃料計量單元的內(nèi)部，柱塞的運動強(qiáng)制推動著燃料。為了避免燃料計量單元的功能受到阻礙，應(yīng)該形成具有作為壓カ補償孔的至少ー個軸向槽的軸承套管，所述至少一個軸向槽可以設(shè)置在其外側(cè)和其內(nèi)側(cè)。通過這樣ー種具有軸向槽的軸承套管，在閥殼體和/或銜鐵內(nèi)至少可以局部避免用壓カ補償孔。
[0005]但是，對電磁執(zhí)行器的不利工作條件下的可靠的壓力補償而言，這個在軸承套管中提供軸向槽來作為壓カ補償孔的已知措施是不夠的。
[0006]因此，例如，現(xiàn)代柴油機(jī)共軌式噴射系統(tǒng)的壓力控制閥需要非常精確地控制噴射壓力，并且需要高穩(wěn)定性來抵抗高壓波動以及逐漸抵抗低壓側(cè)增大的壓力。
[0007]在這種情況下，壓カ脈動不僅出現(xiàn)在特定的壓カ范圍，而且還經(jīng)常出現(xiàn)在不利的操作條件下，比如引擎在-25°C下冷發(fā)動期間。高壓蓄壓器(共軌)中的這些壓カ脈動通常導(dǎo)致其它附件(例如，油箱線路)的震動并與運行不好的引擎有夫。
[0008]為了完整，參考DE102006054941B3，其描述了具有圓柱體空心和填充有介質(zhì)的磁體的螺線管，其中具有銜鐵和柱塞的動程銜鐵設(shè)置是通過電磁力在介質(zhì)內(nèi)在啟動方向上可軸向移動的。柱塞被錨定在銜鐵中的軸向孔中，而銜鐵具有在銜鐵的兩個端面之間產(chǎn)生壓カ補償?shù)膲亥a償孔，所述壓カ補償孔在容納柱塞的軸向孔范圍內(nèi)設(shè)置得盡可能靠近。因此，只在銜鐵的掃掠體(swept volume)中實現(xiàn)了壓カ補償。但是,甚至是這個措施也不會導(dǎo)致前面提到的那類電磁執(zhí)行器中期望的壓カ脈動的減小。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種對壓力脈動反應(yīng)明顯更為魯棒的電磁執(zhí)行器。
[0010]這個目的是通過具有權(quán)利要求1的特征的電磁執(zhí)行器來實現(xiàn)的。
[0011]在這樣一種電磁執(zhí)行器中，具有設(shè)置在執(zhí)行器殼體中的磁線圈和銜鐵片，銜鐵片通過通電螺線管線圈可在銜鐵片空間內(nèi)朝殼體的前端移動，銜鐵片的一端連接在被引導(dǎo)穿過殼體并伸入控制空間的銜鐵柱塞上，根據(jù)本發(fā)明，在銜鐵片空間和控制空間之間產(chǎn)生壓力補償，將銜鐵片設(shè)計成具有至少一個軸向壓力補償孔，而殼體具有至少一個軸承，該軸承具有至少一個在其中可移動地支撐著銜鐵柱塞的軸向槽。
[0012]這使得有可能在銜鐵片空間和控制空間之間達(dá)到直接的壓力補償，使得柱塞執(zhí)行器在所啟動的設(shè)備中感應(yīng)的壓力脈動尤其是通過閥設(shè)備得到顯著抑制。
[0013]在本發(fā)明進(jìn)一步的展開中，銜鐵柱塞被支撐在兩個軸承中，每個軸承具有至少一個軸向槽，這樣將軸承設(shè)置在朝向殼體的銜鐵側(cè)，另一個軸承設(shè)置在背離殼體銜鐵側(cè)的一偵U。這樣，因為在軸承內(nèi)有軸向槽，確保了在殼體內(nèi)精確引導(dǎo)銜鐵柱塞，同時因為接觸表面較小，減小了摩擦。
[0014]通過在徑向鄰近銜鐵柱塞的圓周的銜鐵片中設(shè)置至少一個壓力補償孔，獲得本發(fā)明的特別有利的實施例。這樣的特征在于壓力補償孔直接位于銜鐵片中容放銜鐵柱塞的孔的附近，用控制空間提供更為直接的壓力補償。
[0015]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實施例，尤其有利的是，如果銜鐵片中的至少一個壓力補償孔與至少一個軸承的軸向槽對齊，通過用在流體應(yīng)用中作為電磁執(zhí)行器的控制閥，使得直接的流體連通及因此壓力交換成為可能。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實施例，壓力補償是通過銜鐵片中的壓力補償孔的數(shù)目和/或尺寸來調(diào)節(jié)。因此，可以調(diào)節(jié)壓力補償?shù)某潭?，使銜鐵柱塞尤其是閥設(shè)備操作的執(zhí)行器中出現(xiàn)的壓力脈動的影響最小。
[0017]根據(jù)進(jìn)一步的展開，控制空間包括可由銜鐵柱塞操作的執(zhí)行設(shè)備，優(yōu)選的是閥設(shè)備，從而將殼體設(shè)計成閥殼體。
[0018]本發(fā)明通過用電磁執(zhí)行器來均衡銜鐵片空間和控制空間之間的壓力的方法起到作用，因為壓力補償?shù)拇胧┦鞘茔曡F片中的壓力補償孔的數(shù)目和/或尺寸的控制。
[0019]本發(fā)明尤其有效，S卩，當(dāng)將軸承位置中的軸向槽設(shè)計得足夠大時，能夠非常精確地調(diào)節(jié)壓力補償?shù)某潭?。為了實現(xiàn)這個，優(yōu)選的是，在銜鐵側(cè)軸承面上以及在銜鐵軸承相對側(cè)面上的內(nèi)周上，分布各自橫截面在0.30mm2至0.50mm2之間的四個軸向槽?？梢詫⑤S承設(shè)計成只有兩個軸向槽，優(yōu)選的是每個軸向槽的橫截面在0.50mm2至1.50mm2之間。
[0020]如果將銜鐵片設(shè)計成具有四個呈圓形地設(shè)置的壓力補償孔，每個壓力補償孔的橫截面在0.SOmm2至1.50mm2之間，或者具有兩個壓力補償孔，每個壓力補償孔的橫截面在
1.20mm2至2.50mm2之間，對于調(diào)節(jié)壓力補償尤其有利。
[0021]如果具有同樣數(shù)目和相同位置的軸向槽和壓力補償孔對齊使得盡可能出現(xiàn)直線的壓力補償，尤其有利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面在實施例的基礎(chǔ)上參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。在圖中:
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電磁執(zhí)行器的橫截面視圖，[0024]圖2a是圖1的電磁執(zhí)行器的銜鐵片的平面視圖，
[0025]圖2b是根據(jù)圖2a的A-A截面的銜鐵片的橫截面視圖，
[0026]圖3是圖1的電磁執(zhí)行器的銜鐵側(cè)軸承位置的平面視圖，
[0027]圖4是背離圖1的電磁執(zhí)行器的銜鐵的軸承位置的平面視圖。
【具體實施方式】
[0028]圖1示出的電磁執(zhí)行器I說明了燃料噴射系統(tǒng)的高壓蓄壓器或者高壓泵的壓カ控制閥。
[0029]這個根據(jù)圖1的壓カ控制閥I包括由軟磁材料制成的閥殼體2形式的殼體，閥殼體2具有容納磁體線圈3的基本上為圓柱形的閥殼體部分2a，并通過相關(guān)聯(lián)的直徑更小的圓柱形的閥殼體部分2b形成座閥形式的閥設(shè)備16。這個壓力控制閥I (圖中未示)與這個另ー個閥殼體部分2b —起被擰入高壓蓄壓器，通過這樣，抓握邊緣17a將高壓側(cè)與低壓側(cè)密封開來，而密封件17b是將其與環(huán)境密封開。
[0030]閥柱塞6是通過用兩個軸承7a和7b，在閥殼體2的軸向閥柱塞孔2e中軸向移動，閥柱塞6在其閥座側(cè)端部呈錐形形狀并驅(qū)動提升閥16的球形密封元件18。這個閥球18的閥座是通過端面設(shè)置在閥體部分2b的盲孔中的閥座構(gòu)件19形成，并具有通到可由閥球18關(guān)閉的共軌的通道20a，其經(jīng)由過濾元件27建立到高壓蓄壓器的連接。
[0031]在閥設(shè)備16的軸向區(qū)域內(nèi)，閥殼體部分2b具有控制空間形式的導(dǎo)流空間(diversion space) 8,該導(dǎo)流空間與油箱系統(tǒng)(未示)經(jīng)由在閥體部分2b中軸向延伸的泄油端ロ 20b連接。
[0032]閥殼體部分2a具有容納磁體線圈3的環(huán)形圓柱形孔21，使得具有分割面的磁極面形成閥殼體2 (即，閥體部分2a)的銜鐵側(cè)端面2c。這個端面2c對著牢固地連接在閥柱塞6上的銜鐵片4的磁極面。
[0033]銜鐵片4由壓縮彈簧22在閥殼體2的端面2c和閥座16方向上作用，壓縮彈簧22被容放在連接部分23中的盲孔中，并被其支撐著。這個連接部分23作用是限制銜鐵片4的動程，容放磁體線圈3的電連接導(dǎo)線，并作為封閉壓カ控制閥I的殼體部分。
[0034]閥體部分2a的端面2c具有管狀形狀，接收連接部分23的對應(yīng)形狀的圓柱體部分
24,從而提供密封件26來在圓柱形部分24的外周表面和管狀延伸部分25的內(nèi)周表面之間從外側(cè)密封銜鐵片空間5。
[0035]當(dāng)將這個壓カ控制閥I連接到例如高壓蓄壓器時，磁體線圈3的非通電條件下的高壓造成球閥18被從其閥座抬起，允許介質(zhì)經(jīng)由泄油端ロ 20從高壓蓄壓器流動。
[0036]磁體線圈3的通電使銜鉄片4被壓在閥體部分2a的端面2c上，使得閥球18通過閥柱塞6被壓入提升閥16的閥座中，從而以線圈電流為函數(shù)控制流量，使得高壓的控制成為可能。
[0037]為了實現(xiàn)泄油空間8和銜鐵片空間5之間的壓カ補償，在銜鐵片4中提供四個壓力補償孔IOa至IOd和Ila至11b，而在閥柱塞孔2e中的軸承7a和7b中提供軸向槽，如下文更為詳細(xì)描述那樣。
[0038]在根據(jù)圖1的壓カ調(diào)節(jié)閥I的實施例中，銜鐵片4具有四個均勻分布在圓中的壓力補償孔10a、10b、IOc和10d，如根據(jù)圖2a的這個銜鐵片4的平面視圖所示。在圖1的橫截面視圖中示出了兩個壓力補償孔IOa和10b。從圖2b的橫截面視圖可以看出壓力補償孔IOc 和 IOd0
[0039]可替換的是，根據(jù)圖2a的銜鐵片4還可以設(shè)計成只具有兩個壓力補償孔Ila和Ilb (如圖2a中的虛線所示)，但是，它們的橫截面是特征為四個壓力補償孔IOa至IOd的實施例中的兩倍大。從圖2a可見，兩個壓力補償孔Ila和Ilb在徑向布局上互成直角。
[0040]在銜鐵片4的兩個實施例中，壓力補償孔IOa至IOd和Ila與Ilb緊鄰著用于容放銜鐵柱塞6的中心孔9。圖2中所示的銜鐵片4具有徑向延伸的槽28，通過該槽28，引導(dǎo)磁體線圈3的線圈導(dǎo)線。因為這個槽28還影響壓力補償，在該實施例中，在槽28的對側(cè)只提供兩個孔Ila和11b，如從圖2a可見那樣。
[0041]銜鐵側(cè)軸承7a示出了塑料(例如Torlon?)制成的軸承套管，其被壓入閥柱塞孔2e，在圖3中示出了其平面視圖。四個軸向槽12a、12b、12c和12d均勻地分布在這個軸承套管7a的內(nèi)表面13圓周周圍。具有四個壓力補償孔IOa至IOd的銜鐵片4以及這個軸承套管7a可以相對于彼此對齊，使得四個軸向槽12a至12d與銜鐵片4的壓力補償孔IOa至IOd對齊，目的是實現(xiàn)直接的流體補償。
[0042]圖4示出了軸承7b的平面視圖，軸承7b在閥體2背離銜鐵的端部2b設(shè)置在根據(jù)圖1的閥桿孔2e中。四個軸向槽14a至14d在軸承7b的內(nèi)表面15上設(shè)計成彼此呈90°。這些軸向槽14a至14d與軸承套管7a的軸向槽和銜鐵片4中的壓力補償孔對齊。
[0043]銜鐵片空間5和泄油空間8之間的壓力補償是通過銜鐵片4中的這些壓力補償孔IOa至IOe和Ila和Ilb以及兩個軸承7a和7b中的軸向槽12a至12d和14a至14d影響，使得連接的蓄壓器(共軌)中的壓力脈動不會作用在閥元件上，而是在所有閥元件周圍流動。這個壓力補償在圖1中通過箭頭P示意性示出。
[0044]兩個軸承7a和7b還可以分別設(shè)計成具有兩個軸向槽12a和12b或者14a和14b。
[0045]當(dāng)兩個軸承7a和7b中每個軸承的軸向槽的橫截面的總和足夠大時，銜鐵片空間5和泄油空間8之間的壓力補償程度可以通過限定壓力補償孔的尺寸和/或它們的數(shù)目來調(diào)節(jié)。后一種情況可以通過增大軸承7a和7b中的軸向槽的橫截面和/或增加其數(shù)目來實現(xiàn)。
[0046]關(guān)于與銜鐵相對的軸承7b，這意味著，在有兩個軸向槽14a和14b的情況下，橫截面在0.50mm2至1.50mm2之間便足夠了，而在如圖4所示的四個軸向槽的情況下，橫截面在
0.30mm2至0.50mm2之間便足夠了。當(dāng)然，可以提供四個以上的軸向槽。
[0047]銜鐵側(cè)軸承套管7a的軸向槽12a至12d每一個的橫截面在0.30mm2至0.50mm2之間。如果在軸承套管7a上只提供兩個軸向槽,橫截面在0.50mm2至1.50mm2之間便足夠了?？梢詫⑤S承套管7a設(shè)計成具有四個以上的軸向槽。
[0048]為了調(diào)節(jié)壓力補償，銜鐵片4的四個壓力補償孔IOa至IOd的橫截面可以每一個為0.80mm2至1.50mm2之間，或者在具有兩個壓力補償孔Ila和Ilb的銜鐵片4的情況下，橫截面分別在1.50mm2至2.50mm2之間。
[0049]附圖標(biāo)記說明
[0050]I 電磁執(zhí)行器
[0051]2 殼體，閥殼體
[0052]2a 閥殼體部分[0053]2b閥殼體部分
[0054]2c殼體2的銜鐵側(cè)端面
[0055]2d殼體2背離銜鐵的端面
[0056]2e閥柱塞孔
[0057]3磁體線圈
[0058]4銜鐵片
[0059]5銜鐵片空間
[0060]6銜鐵柱塞，閥柱塞
[0061]7a軸承，軸承套管
[0062]7b軸承
[0063]8控制空間，泄油空間
[0064]9銜鐵片上的中心孔
[0065]IOa-1Od 銜鐵片4上的壓カ補償孔
[0066]Ila銜鐵片4上的壓カ補償孔
[0067]Ilb銜鐵片4 上的壓カ補償孔
[0068]12a-12d 軸承7a上的軸向槽
[0069]13軸承7a的內(nèi)表面
[0070]14a軸承7b的軸向槽
[0071]14b軸承7b的軸向槽
[0072]15軸承7b的內(nèi)表面
[0073]16閥設(shè)備，閥座
[0074]17a抓握邊緣
[0075]17b密封件
[0076]18密封元件，閥球
[0077]19閥座元件
[0078]20a通道
[0079]20b泄油端 ロ
[0080]21閥殼體部分2a上的環(huán)形圓柱體孔
[0081]22彈簧
[0082]23連接部分
[0083]24連接部分的圓柱形部分23
[0084]25閥殼體部分2a的延伸部
[0085]26密封件
[0086]27過濾元件
[0087]28銜鐵片4的槽
【權(quán)利要求】
1.一種電磁執(zhí)行器(1)，具有磁體線圈(3)和銜鐵片(4)，該磁體線圈(3)設(shè)置在殼體(2)中，該銜鐵片(4)通過磁體線圈(3)通電在銜鐵片空間(5)內(nèi)朝所述殼體(2)的前端(2c)移動且連接在伸入控制空間(8)的銜鐵柱塞(6)上，該控制空間(8)被引導(dǎo)通過所述殼體(2)的端部，其特征在于: 在所述銜鐵片空間(5)和所述控制空間(8)之間產(chǎn)生壓力補償，所述銜鐵片(4)是設(shè)計成具有至少一個軸向壓力補償孔(IOa-1Od, 11a, lib),而所述殼體(2)具有至少一個軸承(7a，7b)，所述軸承具有所述銜鐵柱塞(6)可移動地支撐在其中的至少一個軸向槽(12a-12d,14a,14b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述銜鐵柱塞(6)被支撐在兩個軸承(7a，7b)中，每個軸承具有至少一個軸向槽(12a-12b，14a，14b)，從而將一個軸承(7a)設(shè)置在所述殼體(2 )的銜鐵側(cè)端(2c)，將另一個軸承(7b)設(shè)置在所述殼體(2)的銜鐵側(cè)端的相對側(cè)(2d)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電磁執(zhí)行器(1)，其特征在于: 所述至少一個壓力補償孔(10a-10d，11a，lib)設(shè)置成在所述銜鐵片(4)上徑向靠近所述銜鐵柱塞(6)的圓周。
4.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述銜鐵片(4)的所述至少一個壓力補償孔(IOa-1Od, 11a, lib)與所述至少一個軸承(7a，7b)的所述軸向槽(12a-12d，14a, 14b)對齊。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任·意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述壓力補償是通過所述銜鐵片(4)中的所述壓力均衡孔(10a-10d，11a, lib)的數(shù)目和/或大小來調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述控制空間(8)具有可由所述銜鐵柱塞(6)操作的執(zhí)行器(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述殼體(2)被設(shè)計成具有作為所述執(zhí)行器的閥設(shè)備(16)的閥殼體。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述銜鐵側(cè)軸承(7a)具有均勻分布在所述內(nèi)圓周(13 )上的四個軸向槽(12a-l2d)，每個軸向槽的橫截面在0.30mm2至0.50mm2之間，或者在內(nèi)圓周上具有在直徑上相對的兩個軸向槽(12a, 12b),每個軸向槽的橫截面在0.50mm2至1.50mm2之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述背離所述銜鐵的軸承(7b)具有均勻分布在內(nèi)圓周(15)上的四個軸向槽(14a，14b, 14c, 14d)，每個軸向槽的橫截面在0.30mm2至0.50mm2之間，或者具有均勻分布在內(nèi)圓周(15)上的兩個軸向槽(14a, 14b),每個軸向槽的橫截面在0.5mm2至1.5mm2之間。
10.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述銜鐵片(4)具有設(shè)置成圓形的四個壓力補償孔(10a-10d)，每個壓力補償孔的橫截面在0.8mm2至1.5mm2之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)，其特征在于: 所述銜鐵片(4)具有兩個呈圓形設(shè)置的壓力補償孔(11a，11b)，每個壓力補償孔的橫截面在1.2mm2至2.5mm2之間。
12.一種用于均衡根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的電磁執(zhí)行器(I)的銜鐵片空間(5)和控制空間(8)之間的壓力的方法，其特征在于: 所述壓カ補償?shù)某潭仁峭ㄟ^所述銜鉄片(4)上的壓カ補償孔(10a-10d，11a，lib)的數(shù)目和/ 或大小來調(diào)節(jié)。
【文檔編號】H01F7/16GK103597557SQ201280022681
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】羅納德·波特, 格哈特·奧倫多夫, 斯蒂芬·索特伯格, 赫根·魯特曼, 阿敏·貝克, 沃爾弗拉姆·麥沃爾德, 杰拉德·賽舍, 埃米爾·蘭鮑爾 申請人:肯德?。ǚ屏指┯邢薰?br>