CN101681713A - 衔铁和螺线管组件 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于螺线管组件(10)的衔铁(18)。该衔铁包括第一部分(22)、第二部分(24)和翼片(26)。第一部分具有第一轴向长度(AL1)和第一直径(D1)，并且第一部分构造成与极片(14)操作性连接。第二部分具有第二轴向长度(AL2)和大于第一直径的第二直径(D2)。翼片(26)从第二部分(22)沿径向延伸，并且具有小于第二部分的轴向长度(AL2)的轴向长度(AL3)。本申请还公开了螺线管组件。

Description

衔铁和螺线管组件
技术领域
本发明涉及一种用于螺线管装置的衔铁。
背景技术
希望获得与线性螺线管所提供的位移曲线有关的大的力和平的力。还希望能够为比例螺线管(proportional solenoid)的整个行程提供大的力。
发明内容
本申请公开了用于螺线管组件的衔铁。该衔铁包括第一部分、第二部分、以及翼片。第一部分具有第一轴向长度和第一直径，并且第一部分构造成与极片操作性连接。第二部分具有第二轴向长度和大于第一直径的第二直径。翼片从第二部分沿径向延伸，并且具有小于第二部分的轴向长度的轴向长度。
关于本发明的实施例，衔铁组件的设计可以为：尤其是使得在衔铁远离极片时衔铁与壳体相互作用以产生力，但是当衔铁接近极片时所述力减小。该组件可构造成在相关极片处提供对力的“抵消”，从而有效地提供基本平的力行程曲线。本申请还公开了螺线管组件。
附图说明
现在，将参照附图作为示例描述本发明的实施例，其中：
图1和2是根据本发明的实施例的用于磁螺线管的组件的横截面视图；
图3是图2中所示的III的放大横截面视图。
具体实施方式
现在将更详细地参考本发明的实施例，其示例在此被描述并且在附图中被示出。尽管将结合实施例描述本发明，但是应理解，本发明并不局限于这些实施例。相反，本发明将涵盖可被包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的可替换方案、修改方案和等同方案。
根据本发明的实施例的螺线管组件10的不同实施例大致在图1和2中被示出。在所示出的实施例中，螺线管组件10被示出为较大的阀组件的一部分。所示出的螺线管组件均包括线圈12、极片14、操作杆16和衔铁18。每个组件的中心线通常由CL指示。阀体的一部分通常被指示为元件20。但是，本领域技术人员应认识到，本发明并不局限于所示类型的阀体20，可使用其它形式和构型的阀体而不会背离本发明的教导。
图3是图2中的区域III的放大视图，其总体示出衔铁18的一部分。在一个实施例中，衔铁18关于相关的中心线CL基本对称。衔铁18包括第一部分22、第二部分24和从第二部分沿径向延伸的翼片26。衔铁18可包括磁性材料。例如且不作为限制，衔铁18可包括磁钢。
第一部分22包括第一轴向长度AL1和第一直径D1。如图1-3中总体示出的，第一部分22可构造成与极片14操作性连接。第二部分24包括第二轴向长度AL2和第二直径D2，第二直径D2大于第一直径D1。在一个实施例中，翼片26具有小于第二部分的轴向长度AL2的轴向长度AL3。此外，第一部分22、第二部分24和翼片26可一体地形成。
在一个实施例中，第一轴向长度AL1长于第二轴向长度AL2。如附图中大致示出的，第一部分22可包括直径减小部分28，该部分28构造成与极片14的端部(总体被标识为30)相互作用。极片14的端部30可包括延伸部32，该延伸部32与衔铁18相互作用。对于本发明的实施例，衔铁18的第二直径D2可构造成是第一直径D1的至少两倍。
图1-3中所示的翼片26在横截面中具有基本为矩形的形状。但是，本领域技术人员将认识到和理解，翼片26并不局限于所示出的形式，而是可为多种形状和构造。应指出，在一个实施例中，翼片的轴向长度AL3可小于第二部分的轴向长度AL2的二分之一。另外，对于一些实施例，翼片26的径向长度LRF可小于第一部分22的最大径向长度LR1。如图3中总体示出的，翼片26还可从第二部分24的第一端点34沿轴向偏移轴向距离AL4，和/或可从第二部分24的第二端点36沿轴向偏移轴向距离AL5。
如附图中大致示出的，组件10包括壳体40。如果磁效应不是必需的，则壳体40可包括一定量的塑料材料。壳体40可还包括例如为阶梯的延伸部42，其从壳体的内壁沿径向向内延伸并且与翼片26相互作用。延伸部42与翼片26之间的相互作用通常采用电磁连通的形式。延伸部42通常被定位成使得通量不会绕过该延伸部。
在横截面中可以看到，延伸部42可具有基本方形的或矩形的形状。但是，本领域技术人员可使用附加的和/或改变的形状，并且这也在本发明的教导内。进一步参照图3，延伸部42被示出为大致具有轴向长度AL6和径向长度LE。在一个实施例中，组件10可构造成使得翼片26的径向长度LRF大于延伸部42的径向长度LE；和/或翼片26的轴向长度AL6小于翼片26的径向长度LRF。另外，组件10的实施例可提供这样的构型，其中，该延伸部的轴向长度AL6小于该延伸部的径向长度LE，和/或翼片的轴向长度AL3小于翼片的径向长度LRF。
在该组件的操作中，在衔铁18和壳体40之间经常设有间隙。在一个实施例中，延伸部42构造成在径向上和/或轴向上比翼片26和延伸部42之间允许的最大操作间隙更长。这样，该组件可构造成使得在衔铁18的整个允许的或操作的运动范围中，从衔铁18到壳体40的最短通量路径将通过延伸部42。借助于这种构型，当衔铁18距极片14最远时，翼片26上的电磁力可增加。然后，当衔铁18朝极片14移动时，翼片26将与延伸部42更近地连通，并且相关通量被允许沿径向流动——与产生轴向力相反。这种构型可使得与极片14和衔铁18相关的力能够有效地“抵消”，即相互补偿，从而得到的净力基本是恒定的。实际上，延伸部42和翼片26可构造成使得如果施加到组件10的电流基本恒定，则在衔铁18相对于极片14移动时，相关的电磁力将基本恒定。这对于多种应用是有利的，这些应用包括其中向比例螺线管的整个行程施加大的力并且希望在整个行程期间相关电流比较稳定。
以上提供的对本发明的特定实施例的描述是为了举例和说明的目的。它们并不是穷尽的或者将本发明限于所公开的确切形式，并且根据上述教导可存在多种修改和变型。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够利用本发明以及具有适合于设想的特定应用的各种变型的各种实施例。本发明的范围将由所附的权利要求及其等同方案限定。

Claims (24)

1.一种用于螺线管的衔铁，所述衔铁包括：
具有第一轴向长度和第一直径的第一部分，所述第一部分构造成与极片操作性连接；
具有第二轴向长度和第二直径的第二部分，所述第二直径大于所述第一直径；以及
从所述第二部分沿径向延伸的翼片，所述翼片的轴向长度小于所述第二部分的轴向长度。
2.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述第一部分、第二部分和翼片一体地形成。
3.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述衔铁包括磁性材料。
4.根据权利要求3所述的衔铁，其特征在于，所述磁性材料包括磁钢。
5.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述第一轴向长度长于所述第二轴向长度。
6.根据权利要求5所述的衔铁，其特征在于，所述第一部分包括构造成与所述极片的端部相互作用的直径减小部分。
7.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述第二直径为所述第一直径的至少两倍。
8.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述翼片的轴向长度小于所述第二部分的轴向长度的二分之一。
9.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述翼片的径向长度小于所述第一部分的径向长度。
10.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述翼片从所述第二部分的至少一个端点沿轴向偏移一段距离。
11.根据权利要求1所述的衔铁，其特征在于，所述翼片在横截面中具有基本为矩形的形状。
12.一种螺线管组件，包括：
极片；
衔铁，所述衔铁包括第一部分、第二部分和从所述第二部分沿径向向外延伸的翼片；以及
壳体，所述壳体包括用于与所述翼片电磁连通的延伸部。
13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述翼片具有径向长度，所述延伸部具有径向长度，并且所述翼片的径向长度大于所述延伸部的径向长度。
14.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述翼片具有轴向长度和径向长度，并且所述翼片的轴向长度小于所述翼片的径向长度。
15.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述延伸部具有轴向长度和径向长度，并且所述延伸部的轴向长度小于所述延伸部的径向长度。
16.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述翼片具有轴向长度和径向长度，并且所述翼片的轴向长度小于所述翼片的径向长度。
17.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，在所述衔铁和壳体之间设有间隙，并且所述壳体的延伸部构造成在径向或轴向上长于在翼片和延伸部之间允许的最大间隙。
18.根据权利要求17所述的组件，其特征在于，在所述衔铁的整个允许的运动范围中，从所述衔铁到壳体的最短通量路径通过所述壳体的延伸部。
19.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述延伸部在横截面中具有基本为方形或矩形的形状。
20.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，当所述衔铁距极片较远时，翼片上的电磁力增加。
21.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，当所述衔铁朝极片移动时，翼片和延伸部更近地连通，并且相关通量被允许沿径向流动。
22.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述组件构造成使得与极片和衔铁相关的力基本平衡，从而净力基本恒定。
23.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述延伸部和翼片构造成使得如果提供给组件的电流基本恒定，则当衔铁相对于极片移动时，相关的电磁力基本恒定。
24.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述组件包括磁性线圈。
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