CN105658924A - 用于内燃机中的阀门的促动器 - Google Patents

Abstract

已知一种用于内燃机中的阀门的促动器，其具有电磁体(10)、促动器壳体(12)，所述电磁体(10)布置在所述促动器壳体(12)中，和电磁体(10)的磁轭板(30)，所述磁轭板(30)布置在所述促动器壳体(12)的轴向端部上。不过沿在注塑的塑料壳体与磁轭板之间的缝隙具有不密封性。为了避免不密封，按照本发明建议，在所述磁轭板(30)的朝向所述电磁体(10)的轴向的侧面上布置有密封环(42)，所述密封环(42)通过夹板(44；48)轴向地向着所述磁轭板(30)的方向压紧。

Description

用于内燃机中的阀门的促动器

本发明涉及一种用于内燃机中的阀门的促动器，其具有电磁体、促动器壳体，所述电磁体布置在所述促动器壳体中，和电磁体的磁轭板，所述磁轭板布置在所述促动器壳体的轴向端部上。

这种电磁式的促动器例如用于操纵废气回流阀门以便调节向燃烧室中导回的废气量，或操纵二次空气阀门以便调节向废气管中带入的用于减少内燃机中的有害物质的二次空气量。

对于这些阀门来说，促动器壳体通常通过法兰连接借助螺栓在密封件作中间层的情况下轴向地固定在流体力壳体上。对电磁式阀门来说，通常磁轭板构成促动器的轴向终端，使得促动器以其指向流体力壳体的侧面通过磁轭板限定，在磁轭板的内部布置了电磁回路的芯。在径向包围电磁体的促动器壳体被注塑包封线圈时，其中，在注塑过程中磁轭板被用作轴向的限制面，磁轭板相应地用作促动器的法兰。在磁轭板与促动器壳体之间的连接开始于压入磁轭板中的芯之上。通过磁轭板形成法兰连接的优点在于，不必螺栓连接促动器的塑料体和以此几乎完全避免了由塑料的蠕变过程引起的不密封。

这种用于可电磁式操纵的二次空气阀门的阀门例如在专利文献DE102008050252A1中有说明。该阀门借助其阀门杆与电磁体的衔铁连接的提升阀调节导向废气管并由二次空气泵输送的空气量，方法是通过操纵电磁体调节在流体进入管路与和废气管连接的流体流出管路之间的过流横截面。为了避免出现废气脉动时的空气回流，该阀门具有止回阀，该止回阀在阀门关闭时压在阀门座上。对于该阀门，O形环作为密封件压在磁轭板与流体力壳体之间，所述O形环阻止液体进入该部件之间或到达线圈并损害线圈。

不过也表明，在磁轭板与注塑的促动器壳体之间还是存在缝隙，该缝隙足够大以致于喷溅水能从外部进入促动器并主要地损害电磁体的电气部件。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种促动器，其可以可靠地阻止可能溶有盐分的喷水或浸水进入促动器的电气部件。该密封要抗老化和气候影响，以便提高促动器的使用寿命。

所述技术问题通过带有独立权利要求的特征的用于内燃机中的阀门的促动器解决。

在所述磁轭板的朝向所述电磁体的轴向的侧面上布置有密封环，所述密封环通过夹板轴向地向着所述磁轭板的方向压紧，由此使得在促动器壳体与磁轭板之间的缝隙可靠地被密封并以此阻止流体的进入。

优选地，所述密封环径向向内地抵靠着所述促动器壳体。所述抵靠阻止水通过在夹板与促动器壳体之间的轴向缝隙向促动器壳体与磁轭板之间的缝隙进入，由此额外地提高密封性。

在有利的实施方式中，所述夹板在径向内侧具有朝向所述磁轭板的倒角，所述密封环布置在所述倒角中。以这种方式在夹板夹紧时形成在轴向和在径向的密封环的改善，这又改善了密封性。

在本发明对此的备选的设计方案中，第一夹板将所述密封环轴向地向着所述磁轭板压紧，并且第二夹板径向地限制所述密封环，其中，所述第二夹板布置在所述第一夹板与所述磁轭板之间。这种设计方案可以尤其低成本地生产，因为可以用未经加工的钢板环作为夹板。在轴向挤压情况下通过第二夹板的径向的限定使得密封环在朝向位于内部的壳体的方向上变形并以此也在径向上起密封作用。

在此优选的是，所述第二夹板的内圆周等于在安装时轴向未挤压状态下的所述密封环的外圆周，以便通过第一夹环确定密封环的径向位置和使得密封环向径向外侧的变形被限制。

在本发明的改进方案中，所述密封环是弹性的，并且所述密封环在未变形的、未安装的状态下所具有的内圆周稍小于所述促动器壳体的在邻接所述磁轭板的区域中的外圆周。这意味着，安装时密封环必须稍微径向地扩展，不过在其最终位置中由于其弹性而径向地抵靠促动器壳体，这产生了较小的第一径向密封作用。

优选的是，在所述夹板和所述磁轭板上构造有通孔，螺栓布置在所述通孔中，所述促动器壳体通过所述螺栓固定在流体力壳体上。通过螺栓可以以简单的方式形成用于为实现密封作用而挤压密封环的力和同时形成在壳体之间的可拆卸式的连接。

额外有利的是，一个夹板或第一夹板的内圆周基本等于所述促动器壳体的外圆周。以此确保在密封环上的定位和避免夹板的径向的移动。也使得在壳体与夹板之间的缝隙最小化。

夹板由金属制造实现了尤其持久的连接和密封。避免了由于老化或热负荷升高导致的塑料的蠕变引起的不密封性。金属板件不易变形。

以此实现了用于内燃机中的阀门的促动器，以其实现了电磁式阀门的使用寿命的明显的提高，因为可靠地阻止了由于从外进入的可能溶有盐分的水对在阀门中的电气部件的腐蚀。为此提供了尤其可以简便和低成本地安装的密封系统。

下面在附图中示出按照本发明的促动器的两个实施例并对其说明。

图1以部分剖切视图示出按照本发明的促动器的侧视图。

图2以放大视图示出图1的促动器的局部。

图3以剖切视图示出按照本发明的促动器的备选于图2的构造的局部。

图1中示出的促动器具有电磁体10，电磁体10由促动器壳体12包围，促动器壳体12使得内部空间14与外部区域16分隔，电磁体10布置在内部空间14中。促动器壳体12具有基本径向包围电磁体10的壳体件18以及盖件20，借助盖件20使得促动器壳体12在第一轴向端部被封闭。

电磁体由线圈22、芯26、磁轭28以及磁轭板30组成，线圈22卷绕在线圈架24上，芯26固定在线圈架24中，磁轭板32布置在壳体12的与第一轴向端部相对置的端部上并且部分地封闭该轴向端部而且在本实施例中与其余的磁轭28一体式地构造。两件式的设计同样也是可能的。

磁轭板30以其中心开孔压制在芯26的轴向端部段上并且基本构造为板形的。芯26具有中心的通孔32，可操纵的阀门单元的未示出的阀门杆伸过该通孔32，阀门杆与运动的衔铁34连接，通过对线圈22通电使衔铁34被向芯26的方向拉动并且借助未示出的弹簧在相反的方向上施加载荷。衔铁34支承在固定于线圈架24内的滑动套筒中。

为了给线圈24供电和为了必要时接触集成的电路板、位置传感器或压力传感器，在促动器壳体12中设有或压力注塑包封有冲压网格38，所述冲压网格38接入构造在盖件20上的插头40中。

在制造促动器10的壳体14时首先注塑盖件20。接着在盖件20上注塑径向包围电磁体10的壳体件18，所述壳体件18在其轴向对置的侧面上抵靠着金属的磁轭板30。

如果在车辆中使用所述的用于驱动阀门的促动器，则促动器通常会遭受喷水或浸水。因为促动器壳体12的塑料仅仅抵靠磁轭板30而没有直接地牢固和密封地与其连接，所以尤其在促动器的更高的热负荷情况下在壳体件18与磁轭板30之间产生缝隙，可能溶有盐分的喷溅水就能通过该缝隙进入电磁体10的内部并在那里引起腐蚀。在此要注意的是，磁轭28没有完全地径向包围线圈22，使得水能进到线圈22和内部空间14中。对此，借助螺栓使得壳体件18固定在磁轭板30上，也由于塑料的蠕变性质被证明是密封不足的。

出于这个原因，按照本发明轴向地在磁轭板30上布置密封环42，该密封环径向地抵靠壳体件18。该密封环42由弹性材料组成并且其周长在其未安装的状态中稍小于壳体件18的在位于磁轭板的区域中的周长。这导致，密封环42在安装状态中径向地牢固地抵靠壳体件18并满足了径向的密封功能。为了在密封环42与磁轭板30之间径向延伸的缝隙也被密封，通过金属制造的夹板44使得密封环42轴向地压向磁轭板30。密封环42的径向的固定通过第二夹板46进行，第二夹板轴向地布置在第一夹板44与磁轭板30之间并且其内圆周基本等于密封环42的外圆周。该第二夹环46的厚度小于密封环42的在未受压的状态中的厚度。

两个夹板44、46与磁轭板30都具有法兰孔，通过其开孔插入螺栓，该螺栓固定在各待操纵的阀门的流体力壳体上，磁轭板30布置在该流体力壳体上。通过螺栓的拧紧力形成夹板44、46的夹紧力和以此形成对密封环42的挤压。在螺栓拧紧时同样明显增强了密封环42对沿壳体件18与密封环42之间的轴向缝隙的密封作用，因为由于第二夹环46使得密封环42不能径向地向外延展，从而使密封环42平面地径向抵靠壳体件18并同样使得那里的缝隙像在磁轭板30与密封环42之间的径向的缝隙一样被密封。以此使得在壳体件18与磁轭板30之间的水不能向促动器的内部进入。

图3示出备选的密封件。在这种实施方式中仅使用一个夹板48而没有使用两个夹板，夹板48在其位于径向内部的圆周上具有指向磁轭板30的倒角50。在由倒角50形成的空腔中布置密封环42。在拧紧螺栓的情况下，该密封环42通过倒角50的斜壁不仅轴向地向磁轭板30的方向压紧而且径向向内地向壳体件18的方向压紧并以同样的方式使得两个缝隙密封。

以此实现了一种促动器，其可靠避免了喷溅水向促动器的内部空间的进入。相应地阻止了电磁体的线缆和线圈的电、磁部件的腐蚀，由此提高了促动器的使用寿命。该密封功能是在不需要更高的安装和制造成本的情况下实现的。通过使用金属板避免了该密封件的老化，因为由塑料的蠕变性质不会影响密封作用。

要清楚的是，这种形式的密封件对几乎所有电磁式促动器都是适用的。本申请的保护范围并不仅限于所述实施例。只要不离开独立权利要求的保护范围，本领域技术人员可以想到和实施壳体的和电磁体构造的设计上的调整。

Claims (9)

1.一种用于内燃机中的阀门的促动器，其具有

电磁体(10)、

促动器壳体(12)，所述电磁体(10)布置在所述促动器壳体(12)中，和

电磁体(10)的磁轭板(30)，所述磁轭板(30)布置在所述促动器壳体(12)的轴向端部上，

其特征在于，在所述磁轭板(30)的朝向所述电磁体(10)的轴向的侧面上布置有密封环(42)，所述密封环(42)通过夹板(44；48)轴向地向着所述磁轭板(30)的方向压紧。

2.按照权利要求1所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，所述密封环(42)径向向内地抵靠着所述促动器壳体(12)。

3.按照权利要求1或2所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，所述夹板(48)在径向内侧具有朝向所述磁轭板(30)的倒角(50)，所述密封环(42)布置在所述倒角(50)中。

4.按照权利要求1或2所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，第一夹板(44)将所述密封环(42)轴向地向着所述磁轭板(30)压紧，并且第二夹板(46)径向地限制所述密封环(42)，其中，所述第二夹板(46)布置在所述第一夹板(44)与所述磁轭板(30)之间。

5.按照权利要求4所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，所述第二夹板(46)的内圆周等于在安装时轴向未挤压状态下的所述密封环(42)的外圆周。

6.按照前述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，所述密封环(42)是弹性的，并且所述密封环(42)在未变形的、未安装的状态下所具有的内圆周稍小于所述促动器壳体(12)的在邻接所述磁轭板(30)的区域中的外圆周。

7.按照前述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，在所述夹板(44、46；48)和所述磁轭板(30)上构造有通孔，螺栓布置在所述通孔中，所述促动器壳体(12)通过所述螺栓固定在流体力壳体上。

8.按照前述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，一个夹板(48)或第一夹板(44)的内圆周基本等于所述促动器壳体(12)的外圆周。

9.按照前述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀门的促动器，其特征在于，所述夹板(44、46；48)由金属制成。