CN110273727A - 一种电磁执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电磁执行器，包括永磁体(3)、磁芯轴(7)、底座(9)和推杆(12)，磁芯轴(7)与阀外壳(4)之间形成相对滑动的活动连接，推杆(12)与阀套(1)之间形成相对滑动的活动连接，底座(9)分别与永磁体(3)、磁芯轴(7)固定连接，推杆(12)的一端形成推杆配合面(17)，所述推杆配合面(17)与底座(9)之间形成弹性接触结构。在电磁执行器工作过程中，由于永磁体与推杆之间处于相互分离状态，从而可很好地避免因推杆的旋转动作而造成永磁体所反馈的磁场信号变化，有利于提高电磁执行器所输出的反馈信号的稳定性，具有总体结构更简单、可靠性更高、实施成本更低廉等突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及电磁执行器结构设计领域，尤其是涉及适用于汽车发动机可变气门升程系统的一种电磁执行器。
背景技术
随着汽车行业的发展和石油资源的紧缺，油价不断地攀升和日益严格的环保标准出台，改善发动机的油耗、环保性能显得更为紧迫。
电磁执行器作为汽车发动机可变气门升程系统的重要组成部分，它根据ECU输出信号改变凸轮轴的轴向位移，实现气门高低升程切换。现有的电磁执行器主要存在以下缺陷：
(1)、现有的电磁执行器产品的体积较大，其装配时占用空间较大，受限于发动机安装空间，不能被安装到小型发动机上。
(2)、现有的电磁执行器的材料浪费率较高，导致生产成本较高，并造成资源浪费。
(3)、现有的电磁执行器在工作时，推杆单元与凸轮轴配合转动，使磁环随推杆单元转动，在转动过程中，磁环与霍尔传感器之间的相对距离发生改变，导致电磁执行器输出的反馈信号的波动较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种电磁执行器，提高电磁执行器所输出的反馈信号的稳定性。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种电磁执行器，包括永磁体、磁芯轴、底座和推杆，所述的磁芯轴与阀外壳之间形成相对滑动的活动连接，所述的推杆与阀套之间形成相对滑动的活动连接，所述的底座分别与永磁体、磁芯轴固定连接，所述推杆的一端形成推杆配合面，所述的推杆配合面与底座之间形成弹性接触结构。
优选地，所述的底座为中空腔体结构，在阀外壳、磁芯轴、底座之间形成永磁体安装腔，所述的永磁体固定安装在永磁体安装腔中。
优选地，所述的磁芯轴上开设定位槽，所述的底座与磁芯轴上的定位槽之间形成卡合固定连接结构。
优选地，还包括卡圈，在磁芯轴上开设限位槽，所述的卡圈与磁芯轴上的限位槽之间形成卡合固定连接结构。
优选地，所述的推杆上固定连接轴套，在轴套与阀套之间设置弹簧，所述的推杆配合面与底座之间通过弹簧形成弹性接触结构。
优选地，所述推杆上的推杆配合面设置成球面结构。
优选地，所述推杆上的推杆配合面设置成平面结构。
优选地，所述的推杆与底座之间形成偏心结构。
优选地，还包括安装支架，所述的磁芯轴、底座、推杆分别设置2个，所述的阀外壳固定安装在外壳体中，所述的安装支架分别与外壳体、阀套形成固定连接结构。
优选地，所述的安装支架与外壳体之间设置密封圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于底座分别与永磁体、磁芯轴固定连接，且推杆上的推杆配合面与底座之间形成弹性接触结构，因此，在电磁执行器工作过程中，其中的永磁体与推杆之间处于相互分离状态，可很好地避免因推杆的旋转动作而造成永磁体所反馈的磁场信号变化，从而有利于提高电磁执行器所输出的反馈信号的稳定性，而且，该电磁执行器的总体结构更简单、可靠性更高，其实施成本也更低廉。
附图说明
图1为本发明一种电磁执行器的构造示意图(单推杆结构，剖视图)。
图2为本发明一种电磁执行器的构造示意图(双推杆结构，剖视图)。
图3为图1或者图2中的推杆的结构示意图。
图中部品标记名称：1-阀套，2-卡圈，3-永磁体，4-阀外壳，5-电磁单元，6-磁芯，7-磁芯轴，8-磁场信号传感器，9-底座，10-轴套，11-弹簧，12-推杆，13-密封圈，14-安装支架，15-外壳体，16-永磁体安装腔，17-推杆配合面，18-容纳腔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的电磁执行器，主要包括阀套1、永磁体3、阀外壳4、电磁单元5、磁芯6、磁芯轴7、底座9和推杆12，所述推杆12的结构如图3所示，其一端形成推杆配合面17。所述的电磁单元5安装在阀外壳4的中空内腔中，所述的磁芯轴7与磁芯6固定连接，当电磁单元5通电时，所述的磁芯6在电磁力驱动下带动磁芯轴7相对于阀外壳4同步轴向移动。所述的磁芯轴7与阀外壳4之间形成相对滑动的活动连接，所述的推杆12与阀套1之间形成相对滑动的活动连接。所述的底座9分别与永磁体3、磁芯轴7固定连接，所述推杆12上的推杆配合面17与底座9之间形成弹性接触结构。通常，所述的底座9为中空腔体结构，在阀外壳4、磁芯轴7、底座9之间形成永磁体安装腔16，所述的永磁体3可以固定安装在永磁体安装腔16中。
为了保证底座9与磁芯轴7之间的连接可靠性，所述的磁芯轴7与底座9之间可以通过铆接方式固定连接在一起，也可以在磁芯轴7上开设定位槽，所述的底座9与磁芯轴7上的定位槽之间形成卡合固定连接结构。进一步地，还可以在磁芯轴7上开设限位槽，将卡圈2与磁芯轴7上的限位槽之间形成卡合固定连接结构，以便利用卡圈2对底座9进行轴向限位，如图1所示。为了保证推杆12上的推杆配合面17与底座9之间的接触可靠性，可以在推杆12上固定连接轴套10，在轴套10与阀套1之间设置弹簧11，所述的弹簧11最好是套接在推杆12上，从而使得推杆配合面17与底座9之间可通过弹簧11形成弹性接触结构。所述的轴套10可以与推杆12之间形成一体化成型结构，也可以过盈配合方式固定连接到推杆12上。
上述的电磁执行器在工作时，其中的永磁体3产生磁场，由磁场信号传感器8感应并接收磁信号；所述的磁场信号传感器8通常采用霍尔传感器。所述的推杆12与底座9可以同轴作用，也可非同轴接触在一起，即推杆12与底座9之间形成偏心结构。采用这种非对称安装结构，可以解锁安装空间上的限制。当电磁单元5通电时，所述的磁芯6在电磁力驱动下带动磁芯轴7相对于阀外壳4同步轴向移动，由于磁芯轴7与底座9固定连接在一起，因此，所述的底座9也将随着磁芯轴7相对于阀外壳4作同步轴向运动；而推杆12上的推杆配合面17与底座9之间相互接触、且推杆12与阀套1之间形成相对滑动的活动连接，因此，通过磁芯轴7驱动底座9同步运动，就可以利用底座9来驱动推杆12相对于阀套1产生轴向移动。在电磁单元5断电的情况下，所述的推杆12在弹簧11的弹性力作用下复位并保持在初始位置状态。
在上述电磁执行器工作过程中，推杆12上的推杆配合面17与底座9之间通过弹簧11形成弹性接触，在初始状态时，弹簧11可以为推杆12提供保持力，使推杆12相对于阀套1保持在初始位置；在电磁单元5断电时，弹簧11又可以为推杆12提供复位力，以使推杆12相对于阀套1被推回至初始位置状态。所述推杆12与底座9之间的相互配合面可以相互分离，且永磁体3布置在底座6上，因此，所述的永磁体3与推杆12之间是处于相互分离状态，从而可以很好地避免因推杆12的旋转动作而造成永磁体3所反馈的磁场信号的变化，有利于提高电磁执行器所输出的反馈信号的稳定性，并且，也使得电磁执行器的总体结构更简单、可靠性更高，其实施成本也更低廉。其中，所述推杆12上的推杆配合面17可以设置成球面结构，也可以设置成平面结构。
上述的电磁执行器中设置1根推杆12而成为一种单推杆结构的电磁执行器，这种单推杆结构的电磁执行器又称为单销电磁执行器。实际上，也可以设置2根推杆12而成为一种双推杆结构的电磁执行器，这种双推杆结构的电磁执行器又称为双销电磁执行器。具体地，如图2所示，所述的磁芯轴7、底座9、推杆12分别设置2个，所述的阀外壳4固定安装在外壳体15中，所述的外壳体15与安装支架14固定连接，在安装支架14与外壳体15之间可以增加设置密封圈13，所述的安装支架14与阀套1之间形成固定连接结构，由阀套1、外壳体15、阀外壳4共同形成容纳腔18，所述的底座9位于容纳腔18中，所述的磁场信号传感器8可以设置在相邻的2根推杆12之间。此时，由2个底座9分别与对应的推杆12配合，并推动2个推杆12分别相对于阀套1作轴向运动。
所述的推杆12与对应的底座9之间形成偏心结构后，通过这种不对称设置，使得2根推杆12之间的中心距可根据实际使用空间要求进行调整，即通过调整推杆12与底座9之间的偏心位置来调整2根推杆12之间的中心距，以便使2根推杆12之间的中心距得以进一步减小，使之不再受到电磁驱动器中心距的影响，从而可以使电磁执行器使用在更小体积的发动机调节系统中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁执行器，包括永磁体(3)、磁芯轴(7)和推杆(12)，所述的磁芯轴(7)与阀外壳(4)之间形成相对滑动的活动连接，所述的推杆(12)与阀套(1)之间形成相对滑动的活动连接，其特征在于：还包括底座(9)，所述的底座(9)分别与永磁体(3)、磁芯轴(7)固定连接，所述推杆(12)的一端形成推杆配合面(17)，所述的推杆配合面(17)与底座(9)之间形成弹性接触结构。
2.根据权利要求1所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述的底座(9)为中空腔体结构，在阀外壳(4)、磁芯轴(7)、底座(9)之间形成永磁体安装腔(16)，所述的永磁体(3)固定安装在永磁体安装腔(16)中。
3.根据权利要求1所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述的磁芯轴(7)上开设定位槽，所述的底座(9)与磁芯轴(7)上的定位槽之间形成卡合固定连接结构。
4.根据权利要求1所述的一种电磁执行器，其特征在于：还包括卡圈(2)，在磁芯轴(7)上开设限位槽，所述的卡圈(2)与磁芯轴(7)上的限位槽之间形成卡合固定连接结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述的推杆(12)上固定连接轴套(10)，在轴套(10)与阀套(1)之间设置弹簧(11)，所述的推杆配合面(17)与底座(9)之间通过弹簧(11)形成弹性接触结构。
6.根据权利要求5所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述推杆(12)上的推杆配合面(17)设置成球面结构。
7.根据权利要求5所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述推杆(12)上的推杆配合面(17)设置成平面结构。
8.根据权利要求1所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述的推杆(12)与底座(9)之间形成偏心结构。
9.根据权利要求1所述的一种电磁执行器，其特征在于：还包括安装支架(14)，所述的磁芯轴(7)、底座(9)、推杆(12)分别设置2个，所述的阀外壳(4)固定安装在外壳体(15)中，所述的安装支架(14)分别与外壳体(15)、阀套(1)形成固定连接结构。
10.根据权利要求9所述的一种电磁执行器，其特征在于：所述的安装支架(14)与外壳体(15)之间设置密封圈(13)。
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