專利名稱：電磁執(zhí)行單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓換向閥的電磁執(zhí)行單元，具有一殼體、至少 一個(gè)銜鐵和至少一個(gè)磁軛，其中磁軛具有一管狀段，在它上面沿軸向 連接一較大外徑的環(huán)形段，其中在磁軛內(nèi)可軸向移動(dòng)地設(shè)置一頂桿， 它可借助于銜鐵移動(dòng)，其中殼體做成帶一底部的杯形，在它上面設(shè)置 一開口，管狀段可穿過此開口伸入殼體內(nèi)，管狀段的外徑至少近似地 與開口的直徑相配，并且底部直接或間接支承在環(huán)形段上。
技術(shù)背景這種換向?qū)趦?nèi)燃機(jī)中例如用來控制液壓凸輪軸調(diào)整器或可切換 的凸輪組件。換向閥由一電磁執(zhí)行單元和一閥段組成。閥段是換向閥 的液壓部分，其中在它上面形成至少一個(gè)輸入接頭、至少一個(gè)工作接 頭和一個(gè)油箱接頭。借助于電磁執(zhí)行單元可以使閥段的一定接頭按要 求相互液壓連接，從而使壓力介質(zhì)流轉(zhuǎn)向。對(duì)于換向閥用來控制凸輪軸調(diào)整器的情況在正常情況下它設(shè)計(jì)成三位四通比例換向閥。例如在DE 199 56 160中7>布了一種這樣的比 例閥。在這種情況下電磁執(zhí)行單元由一第一磁軛、 一線圏、 一第二磁 軛、 一殼體、 一銜鐵和一連接元件組成，連接元件承擔(dān)導(dǎo)電插塞連接， 它用來給線圏供電。閥段由一閥殼體和一可在它里面軸向移動(dòng)地設(shè)置的控制活塞組 成。閥殼體安裝在第二磁軛的安裝孔內(nèi)并與它固定連接。在閥殼體外 周面上形成四條環(huán)形槽，它們用作壓力介質(zhì)接頭。在環(huán)形槽的槽底上 形成許多開孔，由此使壓力介質(zhì)可到達(dá)閥殼體內(nèi)部。 一控制活塞可軸 向移動(dòng)地安裝在閥殼體內(nèi)部，其中控制活塞的外徑與閥殼體的內(nèi)徑相 配。此外在控制活塞上同樣形成環(huán)形槽，相鄰的壓力介質(zhì)接頭可通過 它們相互連通。線圈、第 一和第二磁軛相互同心地安裝在電磁執(zhí)行單元的殼體內(nèi)， 其中第一和第二磁軛沿軸向相互錯(cuò)開。銜鐵位于第一和第二磁扼之間的區(qū)域內(nèi)的磁軛的徑向內(nèi)部，銜鐵在徑向被線圏包圍。銜鐵、殼體、 第一和第二磁軛形成由線圏通電引起的磁力線的流動(dòng)路徑。通過線圏通電將銜鐵向第二磁軛方向擠壓，這時(shí)這個(gè)運(yùn)動(dòng)借助于 一裝在銜鐵上的頂桿傳遞到控制活塞上。現(xiàn)在控制活塞沿軸向向一支 承在閥殼體上的彈簧運(yùn)動(dòng)。用來控制可操縱的凸輪組件的換向閥大多設(shè)計(jì)成控制閥。例如由DE 10252431A1 已知 一 種這樣的3/2-控制閥結(jié)構(gòu)的控制閥 (schaltventil )。電磁執(zhí)行單元同樣由一殼體、 一銜鐵、 一連接元件、 一第一和一第二磁軛組成。電磁執(zhí)行單元的功能和結(jié)構(gòu)大部分類似于 比例閥。在這種情況下在閥段上形成一輸入接頭、 一工作接頭和一油箱接 頭。工作接頭分別通過一做成閥座的開孔既與輸入接頭又與油箱接頭 連通。此外在閥殼體內(nèi)部設(shè)置一控制活塞，在它上面形成兩個(gè)封閉元 件。每個(gè)封閉元件可根據(jù)控制活塞在閥殼體內(nèi)的位置關(guān)閉或打開流過 閥座之一的壓力介質(zhì)流。因此根據(jù)控制活塞的軸向位置，工作接頭可 以選擇地與輸入接頭或油箱接頭連接。其中控制活塞的軸向位置又通 過銜鐵相對(duì)于第二磁軛的軸向位置確定。在電磁執(zhí)行單元裝配期間由于許多構(gòu)件必須相互相對(duì)定位和固 定，形成比較高的裝配費(fèi)用，由此造成較高的成本。 發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的是避免所述的這些缺點(diǎn)，從而創(chuàng)造一種換向閥 的電磁執(zhí)行單元，其中降低其裝配費(fèi)用，從而減小其制造成本。這里 應(yīng)該特別注意構(gòu)件相互方便地定位和構(gòu)件經(jīng)濟(jì)地固定。按照本發(fā)明這個(gè)目的由此實(shí)現(xiàn)，即底部和管狀段借助于至少一個(gè) 斂縫部(Verstemmung)相互固定。其中可以考慮，將換向閥做成比 例閥或控制閥。通過將支承頂桿的磁軛做成具有一穿過在杯狀殼體的底部上形成的開口的管狀段而達(dá)到兩個(gè)構(gòu)件相互方便的徑向定位。設(shè)置在管狀段置。因此這兩個(gè)構(gòu)件在建立兩者之間的固定連接的同時(shí)也在軸向和徑 向得到固定。兩個(gè)構(gòu)件相互借助于斂縫固定是一種經(jīng)濟(jì)的方法。在本發(fā)明一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)中設(shè)想，斂縫部借助于至少一個(gè)在管狀 段上形成的材料積聚實(shí)現(xiàn)，它沿徑向至少部分覆蓋開口邊緣。其中考 慮，為了形成斂縫部將材料從磁軛的管狀段沿軸向擠壓到底部上。在兩個(gè)零件的接合過程中或之后將一管狀沖頭插入磁軛和殼體之間的徑向空隙內(nèi)，其中沖頭的內(nèi)徑做得至少部分比磁軛管狀段的外徑 小。用這種方法將材料從管狀段的外周上刮下并且充模地?cái)D到殼體和 管狀段之間的連接部位上。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以用簡單的方法 實(shí)現(xiàn)斂縫過程，保證殼體在磁軛上精確地定心，并可以在一個(gè)工步內(nèi) 實(shí)現(xiàn)接合和固定。此外可以設(shè)想，在管狀段的整個(gè)圓周上形成斂縫部。在這種情況 下借助于一具有圓柱形內(nèi)周面的管狀沖頭實(shí)現(xiàn)斂縫，內(nèi)周面的內(nèi)徑做 得小于磁軛管狀段的外徑。用這種方法在殼體和管狀段之間的連接部 位處形成一沿圓周方向環(huán)形的材料凸起，由此產(chǎn)生非常牢固的連接。二者擇一也可以考慮，斂縫部做成具有至少兩個(gè)沿圓周方向相隔 一定距離的分布在管狀段圓周上的斂縫點(diǎn)。在這種情況下斂縫工具設(shè) 計(jì)成具有圓柱形內(nèi)周面的管形，其內(nèi)徑做成相當(dāng)于或大于磁軛管狀段 的外徑。此外在內(nèi)周面上形成多個(gè)徑向向內(nèi)伸出的沿圓周方向相隔一 定距離的突起，其徑向間距小于磁軛管狀段的外徑。在這種情況下代 替沿圓周方向環(huán)繞的隆起形成多個(gè)斂縫點(diǎn)。用這種方法可以減小用來 建立連接所需要的力。


本發(fā)明的其他特征由以下說明和簡化表示本發(fā)明實(shí)施例的附圖得到。附圖表示圖1 本發(fā)明的例如做成4/3換向比例閥的電磁執(zhí)行單元的第一 種實(shí)施形式；圖la 本發(fā)明的電磁執(zhí)行單元的第二種實(shí)施形式； 圖2 圖1的局部視圖Z;圖3 本發(fā)明的例如做成3/2換向控制閥的電磁執(zhí)行單元的第三種實(shí)施形式；圖4 電磁執(zhí)行單元沿圖la中箭頭V的俯視圖； 圖5 類似于圖4的具有不同構(gòu)成的斂縫的俯視圖。
具體實(shí)施方式
圖1表示一例如做成4/3換向比例閥的換向閥1的本發(fā)明電磁執(zhí) 行單元2的第一種實(shí)施形式。換向閥l具有一電磁執(zhí)行單元2和一岡 段3。電磁執(zhí)行單元2具有一線圏架5和一與它做成一體的連接元件6。 線圏架5攜帶一由合適的金屬絲的多個(gè)繞組組成的線圏7。線圏7的 徑向外部的一周面被一套筒形材料層8包圍，它由不可磁化的材料組 成。材料層8例如可以由合適的塑料組成，并噴涂在巻繞的線圏7上。 在連接元件6內(nèi)安裝一導(dǎo)電插塞連接器9，線圏7可以通過它被供給 電流。線圏架5做成帶一基本上圓柱形的盲孔式的凹部10，它與線圏7 同心i殳置。此外線圏架5和連接元件6在凹部10的底面一側(cè)的末端上 具有一做成套筒形的第一磁軛11。在凹部10內(nèi)部設(shè)置一杯形的銜鐵 導(dǎo)向套12，其中其外輪廓與凹部IO的內(nèi)輪廓相配。銜鐵導(dǎo)向套12的 底面一側(cè)的末端配備軸向向內(nèi)延伸的止檔13。其次銜鐵導(dǎo)向套12在 軸向沿整個(gè)凹部IO延伸，其中銜鐵導(dǎo)向套在其開口處沿徑向至少部分 包圍線圈架5。線圏架5設(shè)置在一做成杯形的殼體14內(nèi)。殼體14的開口端在徑 向突出于連接元件6，其中借助于一巻邊連接15將連接元件和由此將 線圏架5固定在殼體14內(nèi)。銜鐵16在銜鐵導(dǎo)向套12內(nèi)可沿軸向移動(dòng)地設(shè)置。其中銜鐵16 的外徑與銜鐵導(dǎo)向套12的內(nèi)徑匹配。銜鐵的移動(dòng)行程在一個(gè)方向通過 止檔13而在另一個(gè)方向通過第二磁軛17限制。第二磁軛17具有一管狀段18和一沿軸向連接在它上面的環(huán)形段19。管狀段18穿過在殼體 14底部20上形成的開口 21延伸到安裝在線圏架5的凹部10內(nèi)的銜 鐵導(dǎo)向套12內(nèi)。其中管狀段18的外徑與開口 21的直徑匹配，除了可 能存在的間隙外。管狀段18朝向銜鐵16的軸向末端的內(nèi)徑做成大于 銜鐵16的外徑。因此它可以插入這一段。此外管狀段18的外周面向 銜鐵16方向錐形收縮。殼體14通過一安裝法蘭22支承在環(huán)形段19上。安裝法蘭22用 來將換向閥1固定在一未畫出的外圍結(jié)構(gòu)上。第二磁軛17如圖1中所 示可以設(shè)計(jì)成一體的構(gòu)件。在圖la中表示另一種可供選擇的實(shí)施形 式。在這個(gè)實(shí)施例中第二》茲軛17由兩個(gè)構(gòu)件即》茲極鐵心23和一與安 裝法蘭22做成一體的套筒形凸臺(tái)24組成。在圖2中表示殼體14和第二磁軛17之間的連接部位。它是一個(gè) 斂縫部25。它例如可以通過這樣的方法實(shí)現(xiàn)，即在殼體14在第二磁 軛17上定位后將材料從第二磁軛17的外圓周面上沿軸向擠到殼體14 上，并充模地移到這兩個(gè)構(gòu)件之間的連接部位內(nèi)，這時(shí)在連接部位區(qū) 域內(nèi)在管狀段18上形成材料堆積，它們徑向向外延伸超出開口 21的 邊緣21a。由此實(shí)現(xiàn)殼體14和第二磁軛17之間功能可靠和經(jīng)濟(jì)的連 接。此外在管狀段18的外徑和開口 21的直徑做成只有小的間隙的情 況下殼體14通過這種與第二磁軛17的連接方法定心。在這種情況下 在斂縫過程中材料被擠入這些構(gòu)件之間的空隙中，從而消除間隙。在 第二磁軛17的管狀段18、殼體14的底部20和銜鐵導(dǎo)向套12之間設(shè) 置密封圏25a。它與銜鐵導(dǎo)向套12共同作用而防止擠入電磁執(zhí)行單元 2的壓力介質(zhì)，通常是馬達(dá)油到達(dá)線圏架5，由此使它免受壓力介質(zhì)的 損壞。斂縫部25的制造借助于一管狀沖頭進(jìn)行，它沿第二磁軛17的外 周面沿軸向向殼體14移動(dòng)。其中沖頭的內(nèi)徑做成小于第二磁軛17的 外徑。在這種情況下斂縫部25做成環(huán)繞第二磁軛17的環(huán)形材料隆起。 這示意表示在圖5中。圖5表示圖la中的電磁執(zhí)行單元2沿箭頭V 的俯視圖，其中只示出殼體14和第二磁軛17。另一種可選擇的連接方法是，沖頭內(nèi)徑做成與第二磁扼17的外徑 相配或做成稍大一些，其中在沖頭上設(shè)置徑向向內(nèi)延伸的突起。與在 圖5中所示的實(shí)施形式不同，這不造成沿圓周方向環(huán)繞第二磁扼17 的隆起，而是造成分散的在圓周方向離開一定距離的斂縫點(diǎn)26(圖4)。如在圖1中可見，做成4/3換向比例閥的換向閥1的閥段3由一 閥殼體27和一控制活塞28組成。閥殼體27或者可以和第二磁軛17 做成一體(圖的右側(cè))或者可以做成單獨(dú)的構(gòu)件(圖的左側(cè))。在閥殼 體27的單獨(dú)結(jié)構(gòu)的情況下它例如借助于螺紋連接、焊接、巻邊連接或 類似連接方法與第二磁軛17連接。在岡殼體27的外周面上形成多條 環(huán)形槽29，它們通過在環(huán)形槽29槽底上形成的孔30與基本上做成空 心圓柱形的閥殼體27的內(nèi)部連通。閥殼體27上的環(huán)形槽29和背向電 磁執(zhí)行單元2的開口用作壓力介質(zhì)接頭A、 B、 P、 T。中間的用作輸 入接頭P的環(huán)形槽29通過一未畫出的壓力介質(zhì)導(dǎo)管與一同樣未畫出 的壓力介質(zhì)泵連通。兩個(gè)外面的用作工作接頭A、 B的環(huán)形槽29通過 同樣未畫出的壓力介質(zhì)導(dǎo)管分別與一同樣未畫出的凸輪軸調(diào)節(jié)器的一 個(gè)或一組相互作用的壓力腔連通。軸向接頭(油箱接頭)T與一也未 畫出的壓力介質(zhì)儲(chǔ)存箱連通。在閥殼體27內(nèi)可軸向移動(dòng)地設(shè)置一控制活塞28。在控制活塞28 的外周面上形成一些做成環(huán)形筋的控制段31?？刂贫?1的外徑與閥 殼體27的內(nèi)徑相配。通過控制活塞28相對(duì)于閥殼體27適當(dāng)?shù)妮S向定 位可以使相鄰的壓力介質(zhì)接頭A、 B、 P相互連接。各個(gè)不與輸入接頭 P連接的工作接頭A、 B同時(shí)與油箱接頭T連接。用這種方法可以按 要求給凸輪軸調(diào)節(jié)器的多個(gè)壓力腔輸送壓力介質(zhì)，或?qū)毫橘|(zhì)從它 們里面引出?？刂苹钊?8 —端受彈簧件32朝電磁執(zhí)行單元2方向的力。在控 制活塞28的另 一個(gè)軸向末端上緊貼一頂桿33,它穿過第二磁軛17上 的孔。并與銜鐵16固定連接。在線圏7的未通電狀態(tài)下控制活塞28由于彈簧件32力而被向電 磁執(zhí)行單元2的方向擠壓。殼體14、第一磁軛11、銜鐵16和第二磁扼17由可磁化的材料組 成，而連接元件6、頂桿33、線圏架5和銜鐵導(dǎo)向套12由不可磁化的 材料組成。由此通過線圏7的通電在電磁執(zhí)行單元2內(nèi)產(chǎn)生通過銜鐵 16、第一磁軛ll、殼體14、第二磁軛17和位于銜鐵16與第二磁扼 17之間的氣隙34的磁流，它將銜鐵16向閥段3方向排擠。從而借助 于頂桿33克服彈簧件32的力使控制活塞28軸向移動(dòng)。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào) 節(jié)在線圏7內(nèi)流動(dòng)的電流可以使控制活塞28相對(duì)于閥殼體27調(diào)整到 兩個(gè)末端止擋之間的任何一個(gè)位置，從而調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)流入或流出凸 輪軸調(diào)節(jié)器的壓力腔。下面說明電磁執(zhí)行單元2的裝配。首先使殼體14定位在第二磁軛 17上。通過使管狀段18的外徑與開口 21的直徑匹配而使這些構(gòu)件相 互定心。軸向位置通過底部20和環(huán)形段19確定。接著或者在同一個(gè) 工步中形成底部20和第二磁軛17之間的斂縫部25。如果在管狀段18 的外周面和開口 21的邊緣21a之間應(yīng)該存在間隙，那么在這個(gè)工步中 使殼體14相對(duì)于第二磁軛17通過材料填入而定心。接著放入密封圏 25a，將銜鐵16套到第二磁軛17上，使線圏架5連同連接元件6和銜 鐵導(dǎo)向套12定位在殼體14和管狀段18之間。銜鐵16通過與它固定 連接的頂桿33及其與管狀段18的內(nèi)周面共同作用的外周面定心。線 圏架5的定心借助于殼體14和管狀段18進(jìn)行。為此線圏架5和材料 層8的外徑與殼體14的內(nèi)徑相配。其次線圏架5的內(nèi)徑與管狀段18 的外徑匹配。接著建立殼體14和連接元件6之間的巻邊連接15,并 在閥殼體27的單獨(dú)結(jié)構(gòu)的情況下安裝閥段3。圖3表示例如做成3/2換向控制閥的換向閥1的本發(fā)明電磁執(zhí)行 單元2的另一種實(shí)施形式。這種岡例如用來控制可切換的凸輪組件的 鎖緊機(jī)構(gòu)。這種換向閥1同樣由一電磁執(zhí)行單元2和一閥段3組成。 此電磁執(zhí)行單元2的大部分零件與圖1和la中所示的執(zhí)行單元2相同。 與這種實(shí)施形式不同，在朝向銜鐵16的第二磁軛17的軸向末端上不 形成圓錐段。這在前兩種實(shí)施形式中用來表示一種具有線性特性曲線 的電磁執(zhí)行單元2。在圖3中所示的實(shí)施形式中不需要這種線性關(guān)系，因?yàn)檫@種換向閥1只用于兩種控制狀態(tài)，亦即不通電狀態(tài)和最大通電 狀態(tài)。閥段3同樣由一閥殼體27和一可在它里面軸向移動(dòng)的控制活塞 28組成。與圖1中所示的實(shí)施形式不同，在這種實(shí)施形式中在閥殼體 27上只形成三個(gè)壓力介質(zhì)接頭A、 B、 T。在閥殼體27內(nèi)設(shè)置兩個(gè)閥 座35，其中每個(gè)閥座35可以與一個(gè)在控制活塞28上形成的封閉體36 共同作用。圖3中表示換向閥1處于通電狀態(tài)。由于通過線圏7產(chǎn)生的磁流 使銜鐵16還有控制活塞28在視圖中軸向向下移動(dòng)。結(jié)果使上部的封 閉體36封閉上部的閥座35，由此阻斷工作接頭A和油箱接頭T之間 的連接，而壓力介質(zhì)從輸入接頭P通過打開的下部的閥座35到達(dá)工 作接頭A。在線圏7未通電的狀態(tài)下，對(duì)銜鐵16的磁力消除，由此使 控制活塞28通過輸入接頭P處的壓力介質(zhì)流動(dòng)力沿軸向向上移動(dòng)。 由此使下部的封閉體36貼合在下部的閥座35上，從而中斷輸入接頭 P和工作接頭A之間的連接，同時(shí)通過上部的閥座35建立工作接頭A 和輸出接頭T之間的連接。在這種實(shí)施形式中以和在圖l與la中所示的實(shí)施形式中同樣的方 式方法建立殼體14和第二磁軛17之間的連接。按本發(fā)明的電磁執(zhí)行單元2的結(jié)構(gòu)當(dāng)然也可以用在閥段3不與執(zhí) 行單元2固定連接而是沒有固定連接地彼此軸向設(shè)置的那些換向閥1 中。這種換向閥1例如用作凸輪軸調(diào)節(jié)器的中心閥，其中閥段3在凸 輪軸內(nèi)設(shè)置并與它一起旋轉(zhuǎn)，而執(zhí)行單元2與其成軸向固定安裝在一 汽缸蓋或一汽缸蓋罩上。圖形標(biāo)記表1 換向閥 30 5 線圏架2 執(zhí)行單元 6 連接元件3 閥段 7 線圏8材料層25斂縫部9插塞連接器2025a密封圏10凹部26斂縫點(diǎn)11第一磁扼27閥殼體12銜鐵導(dǎo)向套28控制活塞13止檔29環(huán)形槽14殼體2530孑匕15巻邊連接31控制段16銜鐵32彈簧件17第二磁軛33頂桿18管狀段34氣隙19環(huán)形段3035閥座20底部36封閉體21開口P輸入接頭21a邊緣T油箱接頭22安裝法蘭A第一工作接頭23磁極鐵心35B第二工作接頭24 凸臺(tái)
權(quán)利要求
1.液壓換向閥(1)的電磁執(zhí)行單元(2)，具有一殼體(14)、至少一個(gè)銜鐵(16)和至少一個(gè)磁軛(17)，-其中磁軛(17)具有一管狀段(18)，在該管狀段上沿軸向連接一較大外徑的環(huán)形段(19)，-其中一頂桿(33)可軸向移動(dòng)地設(shè)置在磁軛(17)內(nèi)，該頂桿可借助銜鐵(16)移動(dòng)，-其中殼體(14)做成帶一底部(20)的杯形，在底部中設(shè)置一個(gè)開口(21)，管狀段(18)穿過此開口延伸到殼體(14)內(nèi)，-其中管狀段(18)的外徑至少近似地與開口(21)的直徑相配，并且-其中底部(20)間接或直接支承在環(huán)形段(18)上，其特征為底部(20)和管狀段(18)借助于至少一個(gè)斂縫部(25)相互固定。
2. 按權(quán)利要求1的電磁執(zhí)行單元(2)，其特征為換向閥(1) i殳計(jì)成比例閥。
3. 按權(quán)利要求1的電磁執(zhí)行單元(2)，其特征為換向閥(1) 設(shè)計(jì)成控制閥。
4. 按權(quán)利要求1的電磁執(zhí)行單元(2)，其特征為斂縫部(25) 借助于至少一個(gè)在管狀段(18)上形成的材料積聚形成，該材料積聚 至少部分沿徑向覆蓋開口的一個(gè)邊緣(21a)。
5. 按權(quán)利要求l的電磁執(zhí)行單元(2)，其特征為為了形成斂縫 部(25),將材料從磁軛(17)的管狀段(18)沿軸向擠到底部(20) 上。
6. 按權(quán)利要求1的電磁執(zhí)行單元(2),其特征為在管狀段(18) 的整個(gè)圓周上形成斂縫部(25)。
7. 按權(quán)利要求1的電磁執(zhí)行單元(2)，其特征為斂縫部(25) 做成具有至少兩個(gè)沿圓周方向相互離開一定距離的分布在管狀段(18 ) 圓周上的斂縫點(diǎn)(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種換向閥(1)的電磁執(zhí)行單元(2)。其中設(shè)想，執(zhí)行單元(2)的各個(gè)元件設(shè)計(jì)、布置和拼裝成這樣，使裝配費(fèi)用和制造成本減到最少。
文檔編號(hào)F16K31/06GK101228380SQ200680026990
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者C·羅斯, J·格勒舍爾 申請(qǐng)人:謝夫勒兩合公司