專利名稱：電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備。此類設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中普遍公知，且通常用于操縱(開關(guān))閥，其中，所述類型的電磁驅(qū)動(dòng)的電樞單元與作為調(diào)節(jié)配對(duì)件的這種開關(guān)閥的閥滑塊或類似結(jié)構(gòu)單元協(xié)作，以便通過直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)施加調(diào)節(jié)力。
背景技術(shù)：
具體的此類已知的假定使用情況是調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸。此類調(diào)節(jié)設(shè)備作為壓力閥在此處在相對(duì)于馬達(dá)凸輪軸的軸向位置。豎直安裝的調(diào)節(jié)設(shè)備在此以柱塞單元端側(cè)的端面接觸起凸輪軸調(diào)節(jié)作用的閥。
制造公差、取決于熱的影響或此類影響尺寸的因素可能導(dǎo)致在開關(guān)閥(嚴(yán)格而言，開關(guān)閥的閥滑塊或類似組件)和調(diào)節(jié)設(shè)備的柱塞之間出現(xiàn)軸向錯(cuò)位，即通過這些元件的各縱向軸線不再平齊而是相互有距離。
在現(xiàn)有設(shè)備中，這導(dǎo)致軸向錯(cuò)開地與柱塞協(xié)作的閥滑塊單元的端面在閥滑塊單元運(yùn)動(dòng)時(shí)在柱塞單元上施加徑向力，其結(jié)果是在過渡面或承力面上出現(xiàn)摩擦，所述摩擦導(dǎo)致不希望的材料磨損直至導(dǎo)致柱塞單元的功能失效。因此，從現(xiàn)有技術(shù)中已知，將柱塞單元構(gòu)造為具有逐漸縮窄的幾何形狀，補(bǔ)充地或替代地將柱塞單元的關(guān)于閥滑塊或類似組件的調(diào)節(jié)配對(duì)件的接合側(cè)端部通過硬化措施形成為對(duì)于不希望的材料磨損更不敏感。雖然如此， 在實(shí)際運(yùn)行中表明前述的難以避免的調(diào)節(jié)配對(duì)件和柱塞單元之間的軸線錯(cuò)位導(dǎo)致明顯的壽命降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是特別針對(duì)于有害的摩擦力或橫向力改進(jìn)此類電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，所述摩擦力或橫向力由于柱塞單元和調(diào)節(jié)配對(duì)件的不是平齊或同軸的、而是軸向錯(cuò)開的協(xié)作而作用在柱塞單元的端側(cè)面或接合面上。
此技術(shù)問題通過帶有獨(dú)立權(quán)利要求特征的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備解決；本發(fā)明的優(yōu)選的擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中描述。
在根據(jù)本發(fā)明的有利方式中，在此柱塞單元具有籠狀保持部分，其中，以可旋轉(zhuǎn)的方式這樣地安裝軸承球或軸承鋼球，使得所述軸承球或軸承鋼球可作為對(duì)于前述摩擦力或橫向力的反作用而在保持部分內(nèi)在球上執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且因此明顯降低由摩擦導(dǎo)致的可能的材料磨損。
在此，保持部分優(yōu)選地在柱塞單元的端側(cè)這樣地構(gòu)造，使得保持部分單件地因此由柱塞單元的材料形成且無附加的部件，因此一方面有效地對(duì)內(nèi)部空間(作為用于軸承球的承接室)限定邊界或?qū)⑵浞忾]，使得軸承球不能脫出，而同時(shí)可從籠狀保持部分中伸出預(yù)先確定的部分以用于施加其運(yùn)動(dòng)和支承作用，另一方面在承接室內(nèi)可實(shí)現(xiàn)用于可靠地、 自由地且以所述方式接收摩擦力的滾子(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))的前提條件。
3 為此，有利的是通過相應(yīng)的向內(nèi)(即在徑向指向中心軸線的方向上)的卷邊或折疊構(gòu)造承接室的端側(cè)邊緣部分，以形成鎖定部分，其中相應(yīng)的壁部分在本發(fā)明的此實(shí)現(xiàn)形式中且在所使用的軸承球或軸承鋼球中通過插入相應(yīng)地變形的工具而制造。有利的是將卷邊的(徑向)尺寸，即橫向方向(且因此垂直于柱塞單元的直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng))的凈寬的減小設(shè)置為軸承球直徑的0. 5%至5%。
替代地且作為本發(fā)明的另外的優(yōu)選實(shí)施形式而建議(再次在柱塞單元的接合端上的一體構(gòu)造中)，實(shí)現(xiàn)具有底切的承接室端側(cè)壁，所述底切又(完全地或部分地徑向環(huán)繞地)限制了承接室的凈寬的邊界且因此防止了軸承球的脫出，因此產(chǎn)生了根據(jù)本發(fā)明的扣合和/或鎖定效果。
以此方式，在此不僅可可靠地且在所述方式中有利地以降低摩擦且保護(hù)材料的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)于用于向調(diào)節(jié)配對(duì)件上傳遞力的軸承球或軸承鋼球的承接，而且這種方法可簡單地在安裝中尤其可通過簡單的扣合或扣接將軸承球或軸承鋼球安裝到保持籠內(nèi)。
在本發(fā)明的優(yōu)選擴(kuò)展的范圍內(nèi)，將保持部分的內(nèi)寬(即用于軸承球或軸承鋼球的承接室的徑向?qū)挾?構(gòu)造為相對(duì)于軸承球直徑帶有這樣的過盈量或間隙，使得一方面以希望的方式實(shí)現(xiàn)了可靠的且無阻擋的旋轉(zhuǎn)，另一方面避免軸承球不希望地橫向運(yùn)動(dòng)。根據(jù)擴(kuò)展也通過承接室的相應(yīng)的深構(gòu)造保證，為可靠地向調(diào)節(jié)配對(duì)件傳遞調(diào)節(jié)力而使軸承球相對(duì)于軸承球外徑從保持部分中突伸出10%至30%的軸向尺寸。
雖然如前作為前提的此類現(xiàn)有技術(shù)所述，本發(fā)明特別地適合于避免柱塞單元和調(diào)節(jié)配對(duì)件之間由制造公差或溫度導(dǎo)致的軸向錯(cuò)位以及因此導(dǎo)致的摩擦作用，但本發(fā)明并不限于此應(yīng)用情況，而是也在原則上適合于在接合側(cè)通過柱塞單元在調(diào)節(jié)配對(duì)件上進(jìn)行力傳遞的任何應(yīng)用情況。應(yīng)用情況“閥調(diào)節(jié)”也是優(yōu)選的，進(jìn)一步優(yōu)選的是調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸或類似組件，但本發(fā)明的應(yīng)用范圍和使用在此不受限制。


本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)和細(xì)節(jié)從如下的優(yōu)選實(shí)施例的描述中結(jié)合附圖給出， 各圖為 圖1示出了通過根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的用于凸輪軸調(diào)節(jié)的作為調(diào)節(jié)磁體的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的縱向截面； 圖2示出了類似于圖1的放大的細(xì)節(jié)視圖，圖中示出了軸向錯(cuò)位的調(diào)節(jié)配對(duì)件的預(yù)先確定的錯(cuò)位尺寸，和 圖3示出了設(shè)在柱塞單元的端側(cè)上的籠狀保持部分的細(xì)節(jié)視圖，所述籠狀保持部分帶有扣合地安裝的軸承球或軸承鋼球。
具體實(shí)施例方式圖1在側(cè)面剖視圖中示出了根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)以及外圍，所述電磁調(diào)節(jié)設(shè)備安裝為通過在僅示意性地以截面示出的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸調(diào)節(jié)的(未示出的)開關(guān)閥單元的閥滑塊10上的壓力來調(diào)節(jié)凸輪軸。
直線推力(在圖1的圖面中沿軸向向左)通過柱塞單元12施加在閥滑塊單元10 上，所述柱塞單元12是所示電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的電樞單元的一部分，且與杯形的電樞部分14協(xié)作構(gòu)成了在由殼體外殼16和殼體底部18制成的兩件式殼體內(nèi)部以可運(yùn)動(dòng)的方式引導(dǎo)的電樞單元。嚴(yán)格而言，電樞單元12、14為形成磁回路而被本實(shí)施例中的軛芯單元22環(huán)繞，所述軛芯單元22 —體地形成有位于中間的、在兩側(cè)錐形地逐漸縮窄的中間部分20，所述軛芯單元22在端側(cè)形成有用于柱塞單元12的出口且在此區(qū)域內(nèi)提供了空心圓柱形的柱塞引導(dǎo)件對(duì)，所述柱塞引導(dǎo)件M在預(yù)先確定的軸向縱向部分上在外周上包圍了柱塞單元。
軛芯單元22又被由線圈保持件沈形成的線圈單元徑向包圍，所述線圈保持件沈以另外已知的方式支承了繞組觀。此繞組觀的通電導(dǎo)致繞組的電磁場將電樞單元12、14 且因此將柱塞在圖面中沿徑向向左從軛芯單元22推出，在此引起運(yùn)動(dòng)的力施加在閥滑塊單元10上。
如在圖1的截面圖中所示，此外線圈保持件沈通過環(huán)形密封件32、34相對(duì)于殼體元件16、18密封。
圖3在詳細(xì)視圖中解釋了帶有籠狀保持部分的柱塞單元的接合側(cè)設(shè)計(jì)，軸承球或軸承鋼球36以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在所述籠狀保持部分中。嚴(yán)格而言，圖1、圖3的構(gòu)造在端側(cè)具有柱塞單元內(nèi)的中空?qǐng)A柱形的凹陷38作為用于軸承球36的承接室，其中所述軸承球 36通過在柱塞單元的外端(或承接室38的壁)上的向內(nèi)指向縱向軸線或運(yùn)動(dòng)軸線的底切 40保持。通過此底切的相應(yīng)的尺寸-如在圖3中所示，典型地在軸承球直徑d為4mm時(shí)所述底切具有0. Imm的徑向延伸尺寸b-可將軸承球36可靠地以可自由旋轉(zhuǎn)的方式保持在室 38內(nèi)，同時(shí)為有利于簡單的安裝，軸承球36的安裝通過簡單的扣接(與底切部分40的彈性回縮相聯(lián)系)進(jìn)行。在此，室38的徑向尺寸這樣地設(shè)計(jì)，使得在軸承球外壁和徑向軸承球內(nèi)壁之間的徑向間隙s根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了充分的可旋轉(zhuǎn)性，其中另外存在的潤滑劑支持了此可旋轉(zhuǎn)性。
其結(jié)果是通過此措施實(shí)現(xiàn)例如在圖2中示出的運(yùn)行情況(在此，閥滑塊的中心軸線50從柱塞單元的縱向軸線或?qū)ΨQ軸線52橫向錯(cuò)開了若干mm的錯(cuò)開量)在閥滑塊單元 10的端部運(yùn)動(dòng)時(shí)可簡單地通過軸承球36的旋轉(zhuǎn)接收。特別地以此避免了(如在已知情況中柱塞單元的靜態(tài)接合端)磨損和相應(yīng)的不希望的磨蝕的發(fā)生；也表明的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的單元的力接收特別是摩擦力接收可以是承力的20倍，如在靜力技術(shù)中的情況，其另外的優(yōu)點(diǎn)是所應(yīng)控制的(最大允許)軸線錯(cuò)位明顯更不嚴(yán)格，相應(yīng)地可允許更大的制造公差以及由此導(dǎo)致的成本降低。
作為對(duì)于所示實(shí)施例的變體，根據(jù)本發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可通過在柱塞端部上的卷邊或折疊實(shí)現(xiàn)在單側(cè)籠狀保持部分內(nèi)自由運(yùn)行的軸承球(因此導(dǎo)致軸承球36鎖定在室38內(nèi))，其中在此也在制造技術(shù)中有利地設(shè)計(jì)為單個(gè)部件，即有利地不要求另外的部件(即使在本發(fā)明的范圍內(nèi)這在原理上可以以要求的方式將軸承球或軸承鋼球可靠地保持在籠狀保持部分內(nèi))。
其結(jié)果是，通過本發(fā)明以十分簡單和簡潔的方式實(shí)現(xiàn)了電磁調(diào)節(jié)設(shè)備在協(xié)作的調(diào)節(jié)配對(duì)件特別地在開關(guān)閥等上的配合，其中，取決于制造公差或溫度決定的公差，不總是能夠?qū)崿F(xiàn)同軸協(xié)作，而是必須接收在垂直于調(diào)節(jié)方向的方向上的軸線錯(cuò)位。
權(quán)利要求
1.一種電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，該電磁調(diào)節(jié)設(shè)備帶有可通過靜止線圈單元06、38)的通電而運(yùn)動(dòng)的電樞單元，所述電樞單元具有用于執(zhí)行直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的柱塞單元(12)，其中，柱塞單元在端側(cè)構(gòu)造為與調(diào)節(jié)配對(duì)件(10)協(xié)作，其特征在于，使得柱塞單元在端側(cè)具有軸承球或軸承鋼球(36)，所述軸承球或軸承鋼球(36)在柱塞單元的籠狀保持部分(38、40)內(nèi)以可運(yùn)動(dòng)的方式這樣地保持，使得它們可作為對(duì)垂直于直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)方向作用的摩擦力的反作用來執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，籠狀保持部分允許在安裝時(shí)軸承球或軸承鋼球的扣合安裝或扣接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，籠狀保持部分在端側(cè)具有扣合和/或鎖定部分(40)，所述扣合和/或鎖定部分00)至少部分地降低了用于軸承球或軸承鋼球承接室的位于軸承球直徑下方尺寸的在垂直于直線運(yùn)動(dòng)方向的方向上測量的凈寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，鎖定部分通過至少部分的邊緣側(cè)卷邊或折疊實(shí)現(xiàn)了限定承接室(38)邊界的壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，扣合部分和/或鎖定部分通過在限定承接室(38)邊界的壁之上或之內(nèi)的至少部分地在邊緣側(cè)形成的底切GO)實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，凈寬在垂直于直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方向上的減小在徑向上實(shí)現(xiàn)為尺寸(b)，所述尺寸(b)為軸承球或軸承鋼球的直徑的0.5% 至5%之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，保持部分的垂直于直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方向上的凈內(nèi)寬以預(yù)先確定的間隙或過盈量(s)與軸承球或軸承鋼球的外徑相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，承接室的軸向深度的尺寸這樣地設(shè)計(jì)，使得軸承球或軸承鋼球從柱塞單元的端側(cè)端面突伸出在軸承球直徑的10%至 30%之間的一個(gè)尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，調(diào)節(jié)配對(duì)件形成為開關(guān)閥的閥組件，特別是閥滑塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，開關(guān)閥構(gòu)造或設(shè)置為用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，帶有可通過靜止線圈單元(26、38)的通電而運(yùn)動(dòng)的電樞單元，所述電樞單元具有用于執(zhí)行直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的柱塞單元(12)，其中柱塞單元在端側(cè)構(gòu)造為與調(diào)節(jié)配對(duì)件(10)協(xié)作。根據(jù)本發(fā)明建議使得柱塞單元在端側(cè)具有軸承球或軸承鋼球(36)，所述軸承球或軸承鋼球(36)在柱塞單元的籠狀保持部分(38、40)內(nèi)以可運(yùn)動(dòng)的方式這樣地保持，使得它們可作為對(duì)垂直于直線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)方向作用的摩擦力的反作用來執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)H01F7/16GK102187407SQ200980140880
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者斯蒂芬·本德 申請(qǐng)人:Eto電磁有限責(zé)任公司