专利名称：电磁调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁调整装置，其具有可通过给线圈单元通电而相对于固定的铁芯运动的衔铁单元，该衔铁单元用于构成或限定液流通道，其中，所述衔铁单元一端具有沿轴向纵向延伸的圆柱形部段，沿纵轴线方向与该圆柱形部段邻接的是一外径缩小的环槽形部段，其中，所述液流通道延伸到该环槽形部段内。另外，本发明还涉及一种衔铁单元。
背景技术：
上述类型的装置在现有技术中是普遍公知的以及例如结合本申请人的专利文件DE202005012297、尤其是结合其中的附图6和7已作了阐述。确切地说，在这类以上述结构为前提的装置中已知，衔铁单元通过对围绕它的线圈通以电流而运动，以便借助于衔铁单元的运动来控制液流。典型的应用例如是液压或气动阀门，以及在汽车工业中这类用途。
图8(以横截面视图)以及图9(以图8所示的衔铁单元的立体视图)示出一种此类已公知的衔铁单元。由适当的磁性材料制成的衔铁体10在圆周区域内具有两个纵向延伸的通风槽12，该通风槽用于上文所述的液流。此外，为了密封的目的以及从重量方面的原因考虑上述衔铁单元在内腔中填充了充分硫化的弹性体14，该弹性体在衔铁体10的各端面区域内构成宽的密封区域16及18。在该所示的衔铁单元按特定方式运行时在电磁调整装置的内部可能适当地通过该衔铁单元的运动来影响液流通过通道槽12。
但是这类装置由于各种原因是有缺点的，尤其在(从大批量生产角度看是重要的)简单及自动化的可制造性方面是不利的。因此对于采用上述类型结构的装置难以保证完全自动化的整个衔铁的生产，因为所述工艺要求光面磨削。另外，所示带有公知液体导流通道(通风槽)12的装置导致形成毛边，毛边的形成又需要费事的后续处理。
此外，所示出的槽还有磁方面的缺点(由于由此在周向上阻断或扩宽了空气间隙而出现磁性损失以及进而在势能上导致降低可达到的磁力)，所示出的槽轮廓在持续运行中容易磨损以及(机械地与该缺点相关地)在静止的芯部件中运动时产生不利的摩擦。
最终，所示出的以前言所述构造已知的槽几何形状为了实现所述液体流动通道还导致衔铁具有相对于周围的导流而言不利的倾斜，从而就此而言还产生了优化电位。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，在制造特性、电磁及机械特性方面改进本文开头所述类型的电磁调整装置，尤其优化自动化的制造特性，提高可达到的磁力，并同时避免在衔铁上的摩擦及磨损。
上述技术问题通过一种电磁调整装置得以解决，其中，该电磁调整装置具有可通过对线圈单元通电而相对于固定的铁芯沿纵轴运动的衔铁单元，该衔铁单元用于构成或限定液流通道，其中，所述衔铁单元一端具有沿轴向纵向延伸的圆柱形部段，沿纵轴线方向与该圆柱形部段邻接的是一外径缩小的环槽形部段，其中，所述液流通道延伸到该环槽形部段内，其中，所述液流通道以相对于纵轴线倾斜定向的通道的形式、尤其是通孔的形式通过所述纵向延伸的圆柱形部段延伸，使得通道的端面侧第一开口和/或相对置的第二开口设置于所述纵向延伸部段的圆柱形外壁之外。
以按照本发明的具有优点的方式通过相对于纵轴线倾斜地在衔铁的纵向延伸部段内设置的优选以通孔形式实施的通道结构作为流通通道来代替(单一地或成对地)在衔铁的纵向延伸部段的外表区域内构造的长槽形式的液流通道，其中，按照本发明至少一个、优选是该通道的各开口构造在所述纵向延伸部段的圆柱形外壁之外，换句话说，这些开口设计成，它们不会不利地影响到对空气间隙(进而对于磁力的产生)重要的外表面，另外由于开口边缘向内移位，因此由此产生的摩擦较小以及相应的磨损也更小。还由于整个圆柱形外表面保持不被损害，能够不再导致衔铁不利地由于已知的外部狭槽引起的倾翻。
另外，本发明另一个在制造方面的重要优点是，在优选将本发明的通道实施为通孔时可以对该通孔的两侧简单地修整，尤其是作为该通孔由于其相对于衔铁纵轴线倾斜的位置可以实现简单且无阻碍的刀具附件从衔铁的两侧、尤其还在衔铁的环槽形部段区域内加工。
因此，在实心金属材料制成的衔铁体内设置孔(或者在扩展设计中的多个相同的相互不连通孔)实现了，可以有利的机械、电磁及制造特性地制造优化的衔铁单元。
按照扩展设计，业已表明特别有利的是，至少在所述通道(优选通孔)的至少一个开口区域内、尤其在两侧分别设有锥形、适当倾斜的表面部分，使得中线通过各(优选圆形)开口沿径向处于这样的锥形部分的表面内并垂直于通道(通孔)的纵轴线延伸。这导致在衔铁单元的轴向剖面视图中的这样一种表面几何形状，即，在该表面形状中所述通道的纵轴线相对于衔铁单元的纵轴线典型地倾斜成一个15°至30°的角度，优选与其纵轴线成直角的通道的各开口相对于衔铁单元的纵轴线成75°至60°的角度，进一步优选的，穿过所述通道的两个开口的平面相互平行地延伸。
为了优化磁性结构，在扩展设计中所述锥形表面(锥形表面一方面位于端面区域内，另一方面锥形表面既构成所述纵向延伸的圆柱形部段的壁，又构成环槽形部段的壁)分别沿径向设计成，使得径向延伸基本上与开口或通孔直径相匹配。
在此本发明不仅仅局限于采用倾斜延伸的通道，而是在本发明的范围内还可以采用两个或多个相互歪斜定向并优选在几何学上按周向及沿圆周分布设置的通道(优选通孔)。优选这些通道在流动技术上相互不连通并彼此歪斜。
本发明的其他优点、特征以及细节可以从下面借助于附图对优选实施方式的说明中得知。附图中图1示出按照第一种实施方式的用于构成气动阀的电磁调整装置的侧向简略剖视图；图2示出图1所示装置的衔铁单元的立体图；图3示出图2所示衔铁单元的纵剖面图；图4示出本发明另一种实施方式的、与图3的视图类似的纵剖面图；图5至图7为按照第三种实施方式的在衔铁单元内的一对通道的示意性示出的延伸的不同视图；图8、图9示出由现有技术已知的衔铁单元的示意图；以及图10示出按照本发明另一种实施方式的衔铁单元的纵剖面图。
具体实施例方式
在图1至图3中附图标记20表示衔铁单元，其原则上满足与借助于图8及图9描述的现有技术中的装置相同的技术用途。确切地说，图1所示的剖视图表示在(实施为气动阀的)电磁调整装置内这样的衔铁单元20的布局结构该电磁装置沿轴向与衔铁单元相对置地具有一个带中心孔22的铁芯24、一个从外侧围绕衔铁单元并承载一个绕组的线圈单元26以及一个带有另一个孔28的磁轭部分30。在两端面侧具有由橡胶材料构成的密封件32、34，在由实心金属材料构成的衔铁单元20上，为克服复位力预紧衔铁单元20的环形槽区域36内的螺旋弹簧38，以封闭所述孔28。
如同尤其可从图2和图3中看到的那样，衔铁单元20具有纵向延伸的圆柱形的部段40，该部段与(在两侧具有锥形壁42、44的)环形槽部段36邻接。在衔铁单元的与环形槽部分36邻接的底侧区域内衔铁单元的主体又扩宽成底座部段46，该底座部段又嵌入式地承载密封件34。
与环形槽部段36的均匀限定出所述圆柱形部段40的边界且构成锥形环面的壁44类似，圆柱形部段40的与底座部段46相对置的端侧区域具有在该端侧区域内的锥形环面48。如同尤其可以从图3的剖面视图中清楚看到的那样，环面44或48的横截面斜度相互对准地设计为，使该斜度相对于衔铁单元的纵轴线50成大约60°角。
在所示出的实施方式中倾斜的通孔52从锥形环面48延伸到锥形环面44，其在图1至图3所示的实施方式中构造为，使通孔52的各开口宽度与锥形环面44及48的宽度一致。按照本发明以此方式确保，圆柱形部段40的外表面保持不被通孔52损害，因而具有有利的效果在电磁及运动特性方面衔铁单元表现出具有(连续更小、更均匀的空气间隙的)更佳效率，同时明显地减小了相对于轴线50的倾斜度并且还能够降低磨损。同时尤其图3还表示出了在制造技术上有利的特性不仅通孔52的上开口定位在环面48的区域内，而且下面的(第二)开口也定位在环形槽内的环面44的区域内，使得可以容易的使用去毛刺工具，从而不仅可以以较小成本有利地制成通孔52并且还有利于大批量生产，而且还可以实现简单而全自动化地制造外表面。
图1示出按照实施方式所示出的电磁调整装置内的流动通道52的工作原理基于所示出的下截止位置(密封件34封闭了下通孔28，而上密封件32打开上通孔22，使得液流可以从通孔22经过流动通道52和环形槽36流到进出口56)通过对线圈装置26通电使衔铁单元20移动到上截止位置；此时上密封件32才封闭上通孔22，同时下密封件34打开下通孔28，使得液流可以从通孔28向进出口56流动。
图4示出图1至图3所示的第一种实施方式的变型方案在此所示的衔铁单元58具有一个纵向延伸的圆柱形部段60，该部段直至上端面区域，其相当于图3所示的第一种实施方式的上端面区域，其中保留具有相同结构和功能的附图标记。只是图4所示实施方式在上端面区域内没有锥形的环面区域，而是在横截面图中表示为直角凸肩形。相应地，在此倾斜的通孔作为流动通道62在(平面的)端面64与部段60的外表面之间的过渡区域范围内通出(同时它在相对置的区域内如上文所述在环形槽部分36的锥形环面区域内开口)，使得在上端侧区域内尽管造成对圆柱形外壁在端侧的略微损害，但是这实际上与现有技术中按照图8、9所示的实施方式相比是不明显的，并且通过与图1至图3所示的实施方式相比加长的、亦即继续向上端面64方向上延的外圆柱壁可以实现其他的几何形状及电磁方面的优点。
在该实施方式的另一种未示出的方案中，与图4类似地，通孔62的下开口如上文所述出现于环形槽部分36的区域内，而相对置的开口不是如图4所示位于端面64与外表面60之间的过渡区域内，而是仅仅从端面64伸出，也就是说，不影响和损害所述外表面60。这一点在对图4所示实施方式的扩展设计中可以这样达到，即，使作为液流通道的通孔62相对于纵轴线更大程度地倾斜。
图5至图7示出另一种实施方式，在本发明的范围内，所述流动通道不仅仅局限于一个通孔，而是如在图5至图7所示的不同视图中例如也可以是两个流动通道分别相对于中轴线倾斜、在图6所示的第一个侧视图中以投影相交的，但是也可以彼此间隔间距的形式(图5所示的与图6相比旋转90°的视图)间隔一定距离地延伸，使得各液流保持彼此分隔开。更确切地说，两个所示的流动通道的开口这样布设在各锥形环面48或44上，使它们分别占据环宽度并以所示出的歪斜形式、最佳且相互间隔一定距离地几何分布。图5至图7所示方式的布局结构(或者甚至采用其他的本身又相互不连同的通孔)例如适用于下述情况，即，出于流动技术上的原因必须通过流动通道提高流动体积并且采用图1至图3所示的一个唯一的通孔已不能满足要求。
按照本发明的另一种实施方式，图10所示的剖面图示出，通道(在此是一对通孔72、74)相对于纵轴线的小倾斜角是如何就已经可以实现本发明优点的。圆柱形部段80的以不同宽度锥形环绕的部分76或锥形壁区域78实现了相对于纵轴线50的倾斜。
本发明不局限于所示出的实施方式，因此尤其也允许，采用液流通道或其开口形状的其他不同几何特征的实施方式和设计(液流通道不必一定是孔)。即便在本发明尤其有利于实施为汽车领域内的液压阀和气动阀的情况下，本发明的用途也不仅局限于此。
权利要求
1.一种电磁调整装置，其具有可通过对线圈单元(26)通电而相对于固定的铁芯(24)沿纵轴(50)运动的衔铁单元(20)，该衔铁单元用于构成或限定液流通道(52；66，68)，其中，所述衔铁单元一端具有沿轴向纵向延伸的圆柱形部段(40；80)，沿纵轴线方向与该圆柱形部段邻接的是一外径缩小的环槽形部段(36)，其中，所述液流通道(52；66，68)延伸到该环槽形部段内，其特征在于，所述液流通道以相对于纵轴线倾斜定向的通道(52；66，68；72，74)的形式、尤其是通孔的形式通过所述纵向延伸的圆柱形部段延伸，使得通道的端面侧第一开口和/或相对置的第二开口设置于所述纵向延伸部段的圆柱形外壁之外。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液流通道设计为在由实心金属材料制成的纵向延伸的圆柱形部段内的通孔。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述纵向延伸的圆柱形部段在端面侧的端部区域内构造成锥形环绕的表面(48；76)，尤其是环面，所述第一开口构造在该环面内。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述锥形表面相对于纵轴线倾斜一个界于50°至80°之间、尤其是界于60°至70°之间的角度。
5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述锥形表面(48；76)的径向宽度相当于所述第一开口的开口宽度、尤其相当于所述空心圆柱形通道的开口直径。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述环槽形部段的与所述纵向延伸的圆柱形部段邻接的外壁区域(44；78)设计为圆锥形。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述外壁区域具有相当于所述通道的第二开口的开口宽度、尤其是相当于空心圆柱形结构的通道的内直径的径向宽度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述液流通道具有多个通道(66，68；76，78)，其中，所述优选构成为各个通孔的通道的各个纵轴线分别相对于衔铁纵轴线倾斜地延伸并且相互歪斜地延伸。
9.一种按照权利要求1至8中任一项所述的电磁调整装置的应用，用于实现气动阀、尤其用在生产用车中的气动阀。
10.一种衔铁单元，尤其应用于按照权利要求1至9中任一项所述的电磁调整装置内的衔铁单元，其中，该衔铁单元(20)一端具有沿轴向纵向延伸的圆柱形部段(40)，沿纵轴线方向与该圆柱形部段邻接的是一外径缩小的环槽形部段(36)以及在所述纵向延伸的圆柱形部段内设有液流通道(52)，其特征在于，所述液流通道以相对于衔铁纵轴线倾斜延伸的通道的形式、尤其是通孔的形式通过所述纵向延伸的圆柱形部段延伸，使得通道的端面侧第一开口和/或相对置的第二开口分别构造在所述纵向延伸部段的圆柱形外壁之外。
全文摘要
本发明涉及一种电磁调整装置，其具有可通过对线圈单元通电而相对于固定的铁芯沿纵轴运动的衔铁单元，该衔铁单元用于构成或限定液流通道，其中，所述衔铁单元一端具有沿轴向纵向延伸的圆柱形部段，沿纵轴线方向与该圆柱形部段邻接的是一外径缩小的环槽形部段，其中，所述液流通道延伸到该环槽形部段内，其中，所述液流通道以相对于纵轴线倾斜定向的通道的形式、尤其是通孔的形式通过所述纵向延伸的圆柱形部段延伸，使得通道的端面侧第一开口和/或相对置的第二开口设置于所述纵向延伸部段的圆柱形外壁之外。
文档编号H01F7/08GK101089439SQ200710105190
公开日2007年12月19日 申请日期2007年5月24日 优先权日2006年5月24日
发明者罗兰·斯特勒 申请人:Eto电磁公司