执行器的制作方法

本实用新型涉及一种用于提供线性运动的执行器，具有执行器壳体以及布置在执行器壳体中的能够电运行的空心柱形地构造的用于提供可变的磁场的线圈装置以及具有能够在第一功能位置和第二功能位置之间沿着线圈轴线线性运动地容纳在所述线圈装置中的电枢部件，所述电枢部件包括永磁体装置，构造所述永磁体装置用于与线圈装置的磁场进行磁性的相互作用，其中，所述线圈装置容纳在执行器壳体的凹槽中并且包括套状的沿着线圈轴线延伸的线圈体以及由线圈线的匝形成的缠绕到线圈体上的线圈。

背景技术：

PCT/EP2014/001058公开了一种用于提供线性运动的执行器，具有执行器壳体以及布置在执行器壳体中的能够电运行的空心柱形地构造的用于提供可变的磁场的线圈装置，并且所述执行器还具有能够在第一功能位置和第二功能位置之间沿着线圈轴线线性运动地容纳在线圈装置中的电枢部件，其包括永磁体装置，所述永磁体装置构造用于与线圈装置的磁场进行磁性的相互作用并且具有至少一个沿着线圈轴线磁化的永磁体。

技术实现要素：

本实用新型的任务在于提供一种执行器，其能够以简化的装配过程制造。

所述任务对于开头所述类型的执行器来说，用权利要求1的特征得到解决。在此规定，线圈装置的横截面以及执行器壳体中凹槽的横截面构造用于将线圈装置防扭转地容纳在执行器壳体中。

通过所述措施也在旋转方面实现了线圈装置相对于执行器壳体明确的空间的配属，由此线圈的例如被设置用于提供电流到线圈装置处的连接线已经在缠绕线圈时能够布置在线圈体的能够精确规定的位置处，并且能够横向于线圈轴线沿着能够精确规定的方向进行定向。在将线圈装置装配到执行器壳体中时，而后确保所述连接线能够与执行器壳体没有不希望的电接触地进行布置，并且能够以简单的方式示例性地与触发电路连接。如果应该为线圈装置分配传感器机构，那么其同样能够相对于线圈体在能够精确规定的位置处进行安置并且/或者以能够精确规定的定向进行安置，并且随后以最小化的花费尤其与相应的触发电路电接触。能够示例性地规定，所述执行器壳体以及所述线圈装置的相互协调的横截面构造成非圆形的，例如椭圆形或多边形的，由此确保了线圈装置以希望的方式防扭转地容纳在执行器壳体中。在此作为基础的是，除了线圈装置相对于执行器壳体沿着线圈轴线的能够移动性之外在剩余的空间方向方面，从线圈装置在执行器壳体中形状配合的容纳出发，从而通过线圈装置抗扭转地容纳在执行器壳体中，在将线圈装置装配到执行器壳体中时剩余了运动的仅仅唯一一个自由度，然而其对于所述装配过程来说足够了。

本实用新型的有利的改进方案是从属权利要求的主题。

合适的是，在线圈体处设置沿径向的方向向外延伸的伸出超过线圈的横截面的突起，并且执行器壳体中的凹槽具有至少区段地沿着线圈轴线延伸的槽用于容纳突起。对于执行器的特别紧凑的构造方式来说有利的是，不仅所述线圈而且能够线性运动地容纳在线圈装置中的电枢部件分别具有圆环形的横截面。由此，在所述线圈的这种构造的情况下，在线圈体处构造沿径向的方向伸出线圈的圆环形的横截面的突起时，对于确保执行器壳体中防扭转性来说是足够的。在这种情况下从以下情况出发，即执行器壳体中的凹槽具有如下一种轮廓，所述轮廓一方面匹配线圈的圆环形的横截面并且另一方面在径向位于外部的区域中配合突起的轮廓。这尤其能够通过以下方法实现，即同样构造有圆环形的横截面的凹槽在其径向位于外部的区域中设有优选沿着线圈轴线定向的槽。优选所述突起的轮廓以及所述槽的横截面如下相互匹配，从而确保了线圈装置至少几乎无缝隙地装配到执行器壳体中，尤其在线圈装置相对于执行器壳体的旋转的定向方面。

在本实用新型的有利的改进方案中规定，执行器壳体中的槽将凹槽与构造在执行器壳体中的井进行连接，其中，构造所述井用于容纳用于线圈的触发电路。优选所述井构造有沿着线圈轴线恒定的横截面并且如下地尺寸设计，使得其能够用于容纳尤其构造成印刷电路的触发电路。特别优选地规定，所述凹槽、所述槽以及所述井沿着线圈轴线的横截面是恒定的，从而能够成本有利地以挤压方法制造执行器壳体。优选所述槽在双重功能方面一方面以侧向的限制所述槽的导向面用于相对于执行器壳体定向所述线圈装置，并且另一方面用于使电导线自由地在线圈装置与容纳在井中的触发电路之间穿过。

优选规定，所述突起布置在沿径向的方向向外伸出的环绕的盘处，所述盘确定了圆形的包络几何形状。优选规定，所述环绕的盘构造成用于线圈的线圈绕组的端面侧的限制部。特别有利的是，在线圈体处在多个相互隔开的区段区分别设置环绕的盘。在此能够规定，所述线圈具有多个、尤其分别反向缠绕的线圈区段，其中，所述线圈区段在空间上相互分开地沿着线圈体进行布置，并且分别端部侧地由环绕的盘限制。由此使得用于线圈的缠绕过程变得容易，此外通过相应配属的至少一个盘机械地保护线圈匝直到装配在执行器壳体中。

在本实用新型的另外的构造方案中规定，设有突起的环绕的盘配属于线圈体的端部区域。

优选所述突起设有用于固定尤其构造用于流量密度测量的传感器机构的连接线的轮廓。优选设置所述传感器机构用于确定电枢部件沿着线圈轴线相对于线圈装置的相对位置，从而有利的是，所述传感器机构沿着线圈轴线布置在能够规定的明确限定的位置处。这借助于突起得到确保，在所述突起处能够固定传感器机构，所述传感器机构尤其涉及设有连接线的电或电子的构件。为此，所述突起具有凹槽和/或孔，其用于容纳连接线并且由此用于限定地固定传感器机构的位置。补充地能够规定，所述传感器机构材料融合地尤其通过粘结固定在突起处。补充或者替代地能够规定，所述突起处的凹槽构造成尤其具有倒钩的卡锁机构的形式，用以确保传感器机构的连接线的力传递的和/或形状配合的固定。所述传感器机构能够示例性地涉及一维或多维的霍尔传感器用于求得流量密度。优选所述传感器机构如下地布置在突起处，使得其以敏感的区域位于执行器壳体的槽中，因为在此能够从最大的流量密度出发并且由此能够实现特别精确的流量密度测量，其例如用于求得电枢部件的位置。

合适的是，所述线圈的连接线以及配属于所述线圈体的传感器机构的连接线通过槽朝着容纳在井中的触发电路引导。由此实现了线圈和所述至少一个传感器机构与容纳在井中的触发电路的简单的电耦合。优选所述线圈和/或所述传感器机构的连接线如下地布置在线圈装置处，使得其在线圈装置容纳到执行器壳体中时至少在很大程度上在所述槽的导向面之间在中间容纳在槽中，用以避免与必要时导电的执行器壳体的机械的接触以及必要时电的接触。

优选还规定，在线圈体的中央的区域中布置了沿径向的方向伸出的支撑突起，其为了在槽中引导线圈的连接线而构造。与之相应地，不仅明确地相对于执行器壳体限定传感器机构的连接线的通过突起确定的位置，而且也明确地相对于执行器壳体限定了线圈的连接线的通过支撑突起确定的位置。由此确保了传感器机构、线圈以及触发电路的有利的装配以及可靠的运行方式。

在本实用新型的另外的构造方案中规定，在执行器壳体的凹槽中容纳有导流套，其自由的内横截面大于线圈装置的横截面并且其沿着线圈轴线至少局部地由槽穿过。所述导流套用于集中线圈的磁流。示例性地由以下情况出发，即所述执行器壳体由具有比尤其能够由铁磁性的材料制成的导流套的导流的特性差的导流的特性的材料制成。示例性地能够规定，所述导流套构造成管区段，其沿着线圈轴线开沟缝并且以内部的预应力力传递地固定在执行器壳体中构造有圆形的横截面的凹槽中。在此如下地构造所述导流套，使得其自由的内横截面仅仅由线圈装置的突起伸出。

在本实用新型的有利的改进方案中规定，所述执行器壳体包括终端盖，所述终端盖构造用于轴向限制所述凹槽并且具有环形环绕的壁区段，其构造用于力传递地固定线圈体的套区段。所述终端盖的任务在于限制执行器壳体中的凹槽，用以例如防止脏物侵入到执行器壳体中。所述终端盖还可以装备有用于电枢部件的轴承机构尤其滑动轴承，用以实现电枢部件相对于执行器壳体的线性的相对运动。为了有利于执行器的可靠的运行方式，执行器中没有用于电枢部件相对于执行器壳体的相对运动的空腔至少几乎完全用灌注物填充。为了在灌注过程期间阻止灌注物流出到用于电枢部件相对于执行器壳体的相对运动的区域中，设置所述线圈体密封地贴靠在所述终端盖处。为此，所述终端盖具有环形环绕的壁区段，其可以构造成槽的径向指向内的表面或者可以构造成突起的径向指向外的表面，并且构造用于力传递地并且由此密封地容纳线圈体尤其套状的区域。

附图说明

在附图中示出了本实用新型的有利的实施方式。在此示出：

图1是具有能够线性运动的电枢部件的执行器从下面看的剖视图，

图2是按图1的执行器的横截面图，

图3是按图1和2的执行器的透视图，

图4是按图1到3的执行器的定子组合件的透视俯视图，

图5是用于按图4的定子组合件的壳体构件的透视俯视图，

图6是用于按图4的定子组合件的线圈组合件的透视俯视图，以及

图7是用于按图6的线圈组合件的线圈体的透视俯视图。

具体实施方式

在图1中所示的执行器1构造用于提供沿着线圈轴线2的线性运动并且能够示例性地用作输送设备中的卡住机构。所述执行器1包括示例性地构造成长方体的执行器壳体3，其最长的边缘平行于线圈轴线2定向。

在执行器壳体3中构造了优选圆柱形构造的沿着线圈轴线2延伸的凹槽4。在所述凹槽4中位置固定地容纳线圈装置5，其包括示例性地由塑料制成的线圈体6以及示例性地3个分别相对于线圈轴线2同心地并且沿着线圈轴线相互隔开地布置的环形构造的线圈区段7、8和9。所述线圈区段7、8和9分别容纳在缠绕环10到15之间，其中，示例性地规定，相邻的缠绕环10到15分别以能够规定的最小间距沿着线圈轴线2进行布置。此外示例性地规定，相邻布置的线圈区段7、8和9分别构造有相反的缠绕方向并且电地串联，从而在接上电流到线圈区段7、8和9处时线圈区段8提供磁场，所述磁场的场方向反向于线圈区段7和9的磁场。所述缠绕环10到15示例性地布置在套状的基体16处，其具有圆柱形的横截面并且沿着线圈轴线2延伸。

所述线圈装置5示例性地容纳在外壳17中，所述外壳尤其可以涉及连续浇铸部件或者冷充挤压部件，其在横向于线圈轴线2定向的没有示出的横截面平面中具有沿着线圈轴线2恒定的横截面。在此能够示例性地规定，所述缠绕环10到15的至少一些的外直径除了必要时设置的在后面更详细描述的突起之外至少几乎完全与所述凹槽4的内直径一致，从而能够将线圈体6推入凹槽4中并且由此沿径向的方向固定。

基体16通过缠绕环10和15沿轴向的方向延伸出来并且示例性地用于容纳导流环18。导流环18的外直径匹配凹槽4的内直径，其中，所述内直径尤其由在图2、4和5中更详细示出的导流套19确定，所述导流套示例性地力传递地容纳在执行器壳体3的外壳17中。由此确保了导流环18与导流套19之间少损失的磁性耦合。所述导流环18的内直径示例性地相应于基体16的外直径进行选择，从而能够将导流环18推到线圈体6上。

在从基体16沿径向的方向向外被限制的示例性地构造成圆柱形的凹槽中，沿着线圈轴线2能够线性运动地容纳电枢部件21。所述电枢部件21包括示例性多部件地构造的导向杆22以及容纳在导向杆22处的永磁体装置23。此外，在导向杆22处分别端部侧地设置了环形的导流件24、25以及设置了端面侧地布置在导流件24、25处的衰减片26、27。

所述导向杆22示例性地包括导向套28，环形磁体29到34被推到所述导向套上，其中，环形磁体29到31形成了第一组35的环形磁体，而环形磁体32到34形成了第二组36的环形磁体。此外，分别与两组35、36的环形磁体邻接地布置的导流环37、38和39被推到导向套28上，所述导流环示例性地对置于两组35、36的环形磁体的相应的环形的端面并且示例性地在图1的视图平面中具有与环形磁体29到34相同的横截面。所述导流件37、38、39用于沿径向的方向转向磁场。

在导向套28中两侧地容纳有轴承杆40、41，所述轴承杆分别分成多个沿着线圈轴线2延伸的区段。两个轴承杆40、41示例性地具有螺纹区段42、43、定心区段44、45以及导向区段46、47。所述螺纹区段42、43分别设有外螺纹，设置所述外螺纹用于啮合到导向套28中的内螺纹中，从而实现轴承杆40、41在导向套28处的固定。示例性地，所述定心区段44、45以及还有所述导向区段46、47以较高的表面质量实施，如其例如通过圆磨削能够实现的那样。此外，在制造轴承杆40、41时要注意，所述定心区段44、45相对于导向区段46、47具有尽可能高的同心度以及尽可能小的圆跳公差。由此应该确保在将轴承杆40、41装配到导向套28中时存在两个导向区段46、47相互间同心的布置，所述导向套能够分别端部侧地装备有精确制造的配合孔48、49。示例性地规定，所述导向区段46、47的直径大于定心区段44、45的直径，使得导流件24、25分别能够形状配合地容纳在导向套28和相应的轴承杆40、41之间。

为了支承所述导向杆22，分别端面侧地与外壳17邻接地布置终端盖50、51，所述终端盖尤其由永磁的或者未磁化的材料制成。示例性地，所述终端盖50、51构造成板状的并且分别在中间的区域中具有沿着线圈轴线2延伸的优选柱形的凹槽52、53。在所述凹槽52、53中示例性地容纳有轴承衬套54、55，其外直径匹配凹槽52、53的内直径并且其内直径匹配相应的导向区段46、47的外直径。优选所述轴承衬套54、55由具有良好的滑动特性的塑料材料制成，从而确保在轴承衬套54、55中引导的导向杆22的少摩擦的线性运动。特别优选的是，如下地选择轴承衬套54、55与导向区段46、47之间的配合，使得至少能够在很大程度上避免脏物侵入到执行器1的内部。所述轴承衬套54、55分别具有沿径向的方向横向于线圈轴线2伸出的环绕的盘56、57，其一方面用于可靠地沿轴向固定相应的轴承衬套54、55在配属的终端盖50、51中，并且另一方面基于增大的端面而用作用于电枢部件21的止挡面。优选规定所述环绕的盘56、57的最大的直径至少在很大程度上相应于衰减片26、27的最大的直径，从而确保电枢部件21的力有利地导入到相应的盘56、57上。

通过所述电枢部件21和所述执行器壳体3的几何方面的构造，确定用于电枢部件21沿着线圈轴线2的最大运动路径58。所述运动路径58的端部点也称作第一功能位置59和第二功能位置60。如根据图1的视图能够理解的那样，其中电枢部件21处于所述第一功能位置59中，由永磁体装置23基本上沿着线圈轴线2提供的磁场穿过导流环39并且从那里出发在克服环形的径向地定向的空气缝隙61的条件下穿过导流环18。从那里出发，磁场穿过导流套19并且穿过反向布置的导流环18，其中，磁路在克服显著大于所述空气缝隙61的空气缝隙62的条件下借助于导流环37接通。通过两个空气缝隙61、62之间显著的尺寸差，在第一功能位置59中形成了用于电枢部件21的磁性的保持力，通过其能够将电枢部件21不用能量地（energielos）保持在所述第一功能位置59中。在此至少几乎完全不要紧的是，所述终端盖51的突起76伸入到空气缝隙61中，因为所述终端盖51由永磁的或者未磁化的材料制成，所述突起在中间连接用于定心所述阀体6的环绕的圆线密封件63的条件下被设置。

在所述第一功能位置59中出现的用于电枢部件21的磁性的保持力能够通过改变导流环39的轴向延伸和/或外直径以简单的方式可靠地进行调节。因为导流环39到横向于线圈轴线2中的投影定向的没有示出的投影平面与执行器壳体3的导流的区域的、尤其外壳17以及导流环18的投影没有重叠，所以电枢部件21在第一功能位置59中的轴向位置比其在现有技术的情况下具有显著更小的意义。与之相应地，所述磁性的保持力能够采取在比在现有技术的情况下位于更窄的公差带中，从而用于使电枢部件21从所述第一功能位置59中运动所需的能量量也能够选择得比其在现有技术的情况下更小，因为用于可靠地将电枢部件21从第一功能位置59中松开的安全载荷基于关于磁性的保持力的更准确的认识能够选择得更小。

示例性地对于按图1的执行器1，也在所述第二功能位置60中设置磁性的保持力的形成，其中，为此采取的关于导流环39的、导流的第二壳体部件18的以及其余前面更详细描述的组件的构造方面的措施至少几乎与在所述第一功能位置中的措施一致。

从按图2的横截面视图中能够看到外壳17的外轮廓的示例性长方体的构造。此外，图2示出了凹槽4的圆柱形的实施方案以及缠绕环12的在支撑突起70旁环形的实施方案以及基体16的、导流环38的以及导向套28的环形的实施方案，而所述轴承杆40实施成圆柱形的。此外，在图2中能够看到实施成印刷的电路的电路板64以及插接连接件65，其布置在外壳17的纵向凹槽66中，其中，所述纵向凹槽66通过盖67封闭。在所述电路板64上构造了没有更详细示出的触发电路，其以同样没有更详细示出的方式电地与用作接口的插接连接件65并且与在所述视图中不能看到的传感器机构的连接线73进行连接。所述触发电路的任务在于，在所述插接连接件65处提供的电能量以及在那里提供的电信号以合适的方式用于对线圈装置5进行通电并且对配属的传感器机构供应能量。

如此外能够从图2的视图中获知的那样，纯粹示例性地在凹槽4与也称作井的纵向凹槽66之间的外壳17的上部的区域中构造槽69。所述槽69连接凹槽4与纵向凹槽66并且在此具有沿着线圈轴线2恒定的基本上方形的横截面，并且示例性地由彼此对置的平坦的并且相互平行的导向面形成边缘（berandet）。

在所述缠绕环10到15中的至少一个处、示例性地在缠绕环12和13处，如这尤其从图6和7的视图中获知的那样，分别构造了支撑突起70，其沿着径向的方向从构造有圆形横截面的缠绕环12和13开始延伸。优选规定，所述支撑突起70具有匹配槽69的横截面的示例性基本上方形的横截面。示例性地规定，相互电地连接的线圈区段7、8和9的连接线71支撑在所述支撑突起70处并且沿径向的方向朝电路板64引导。

在图3中示出了执行器1的一览图。

如从图4的视图中能够获知的那样，分别端部侧地定位在线圈体6处的、固定在线圈体6的突起68处的传感器机构72布置在所述槽69中。所述传感器机构72示例性地涉及霍尔传感器，借助于所述霍尔传感器能够求得所述槽69中的磁流量密度。优选规定，根据所求得的通过分别端部侧地布置在所述线圈体6处的传感器机构72检测的流量密度能够确定电枢部件21沿着线圈轴线2的轴向的位置。为此，要求所述传感器机构72电地与设置在电路板64上的没有更详细示出的分析机构进行连接。这示例性地通过以下方法实现，即传感器机构72的连接线73从所述槽69出发到纵向凹槽66中引导直至电路板64。

为了实现传感器机构72的可靠的并且在制造执行器1期间能够容易确定的定位，所述突起68分别设有凹槽74，构造所述凹槽用于力传递地容纳传感器机构72的连接线73。优选所述凹槽74从所述突起68的径向位于外部的端面75基本上沿径向的方向向内沟缝状地构造，并且由此实现了传感器机构72的插接装配。

在所述突起的没有示出的变型方案的情况下，所述凹槽以倒钩的形式构造轮廓，由此能够实现传感器机构的连接线的特别可靠的固定。

借助于所述突起68以及所述支撑突起70能够实现线圈体6有利地抗扭转地容纳在执行器壳体3中，由此尤其已经在线圈区段7到9的缠绕过程期间能够确定用于线圈装置5的连接线71的定向。此外，通过所述突起68有利于传感器机构72的位置准确的装配。因为示例性地规定，所述执行器壳体3具有沿着线圈轴线2恒定的轮廓，所以所述线圈装置5以及所述电路板64能够在执行器壳体3旁相互电地连接并且随后被推入到执行器壳体3中，用以而后为了完成执行器1分别端部侧地终端盖50、51。

在安置所述终端盖50、51之后能够规定，所述纵向凹槽66连同槽69一起以没有更详细示出的方式用首先液体的、然而能够硬化的灌注剂进行填充。为了在此防止灌注剂不希望地挤入直至电枢部件21，示例性地规定，在线圈体6和圆形的突起76之间实现密封的连接，所述突起同轴于线圈纵轴线2构造在终端盖50和51处。此外，在图1的视图中，如已经在上面所描述的那样，设置了圆线密封件63。在线圈体的没有示出的实施方式的情况下，所述圆线密封件63能够替代地通过径向向内伸出的环绕的具有例如半圆形的横截面的突起实现。重要的是，在所述线圈体6和所述突起76之间确保了至少力传递的、尤其密封的连接。