CN111350862A

CN111350862A - 电磁操纵装置

Info

Publication number: CN111350862A
Application number: CN201911318265.5A
Authority: CN
Inventors: K.舒特; M-F.森
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-06-30
Also published as: US20200203105A1; DE102018222610A1; US11488755B2

Abstract

本发明涉及一种电磁操纵装置（10），该电磁操纵装置包括套筒（34）、径向地布置在所述套筒（34）内部的电枢（32）和径向地布置在所述套筒（34）外部的电磁线圈（16），其中所述电枢（32）在一个端部上具有第一电枢端侧（48）并且在对置的端部上具有第二电枢端侧（50）。在此建议，所述套筒（34）在套筒壁（52）上或中具有沿着所述套筒（34）的纵向方向（46）延伸的通道（54），借助于所述通道在所述电枢端侧（48、50）之间形成流动连接。

Description

电磁操纵装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电磁操纵装置。

背景技术

在客车自动变速器中使用以液压方式操纵的离合器来用于换档，其中通过液压的滑阀来调节离合器上的液压压力。滑阀能够通过先导阀（Pilotventil；预控制装置）或者直接通过电磁操纵装置来操纵。为了获得阻尼，这样的操纵装置用油填充，其中在操纵装置的电枢运动时，油从电枢之前的变小的空间中被挤出并且通过溢流通道被泵送到电枢之后的变大的空间中。通过这个泵送过程产生电枢运动的阻尼。因为变速器油具有高的空气吸收能力，所以在实践中产生电枢室中的油位波动的问题，这使恒定的阻尼变得困难。溢流通道例如构造成电枢中的钻孔，如在DE 10 2005 030 657 A1 中所示。除了制造复杂之外，这也可能由于电枢的横截面的减小而导致磁通量被节流并且磁力被降低。

发明内容

本发明所基于的问题通过一种具有权利要求1的特征的电磁操纵装置来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中列出。

根据本发明，提出一种电磁操纵装置，其具有套筒（磁通套筒）、径向地布置在所述套筒内部的电枢（磁体电枢）以及径向地布置在所述套筒外部的电磁线圈。电枢能够直接或间接地在套筒内部得到导引、例如通过滑座来得到导引。通过对于电磁线圈的激活，电枢能够沿着其纵向方向在电磁操纵装置中移动。这相应于电磁操纵装置的传统的布置。

电枢在一个端部上具有第一电枢端侧并且在对置的端部上具有第二电枢端侧。套筒在套筒壁上或中具有沿着套筒的纵向方向延伸的通道，借助于该通道在电枢端侧之间能够建立或者形成流动连接（液压连接）。

通过套筒中的通道（溢流通道），在电枢运动时能够实现油在电枢端侧之间的溢流，其中在很大程度上避免了对磁路的不好的影响。在电枢中构造溢流通道是不必要的。这简化了制造，其中在很大程度上避免了磁路的削弱。这有助于成本低廉的磁体构造。

套筒（磁通套筒）能够具有基本上柱形的横截面。不言而喻，“基本上柱形”包括这一点，即：套筒能够包括凸缘、凸肩、槽、壁厚变化等，但是在总体上构造成柱状或管状。套筒能够抗相对转动地被固定在操纵装置中。电枢、套筒和电磁线圈以彼此（轴向地）搭接的方式来布置。电磁操纵装置尤其能够是电磁执行机构或电磁执行器（“电磁体”）。

根据一种改进方案，电枢能够无通道、尤其是无溢流通道地构造。换句话说，电枢能够没有形成溢流通道的钻孔或槽。这有助于电枢的成本低廉的制造及较大的有效横截面面积。

根据一种改进方案，套筒能够通过冲制和辊轧来构造（套筒被冲制和辊轧）。套筒的基料能够被冲压成形并且通过辊轧使套筒具有基本上柱形的形状。这是一种简单且成本低廉的制造方法，其中可以实现套筒的、比例如在切削制造时更小的壁厚。

根据一种改进方案，套筒能够由能导磁的、非合金的、特别是具有小于0.15质量百分比的碳含量（碳含量< 0.15%）的钢构成。在此涉及能良好导磁的材料，该材料有助于高的磁效率。

根据另一种改进方案，套筒能够具有带有纵向缝的敞开的横截面（环段），其中套筒壁的自由的端部在其间包围着所述纵向缝并且因此沿着周边方向、也就是朝通道侧限界所述通道。因此，通道延伸穿过纵向缝，该纵向缝在侧向限界所述通道。由此可以以简单的方式在套筒（磁通套筒）中制造通道。尤其是在通过冲制和辊轧进行制造时，能够直接在制造时构造纵向缝（套筒壁的自由的端部之间的接缝）。因此能够避免用于制造通道（溢流通道）的复杂的附加过程。所述通道能够径向向内通过电枢来限界、特别是通过电枢的罩面来限界。通道能够径向向外通过电磁线圈来限界、特别是通过电磁线圈的线圈体（例如内衬，Innenmantel）来限界。

根据一种改进方案，通道或者纵向缝能够具有第一通道横截面，该第一通道横截面在轴向上部分地朝第二通道横截面变细。通过通道横截面的变化，可以用结构上简单的措施来影响阻尼特性。如果对套筒进行了冲制和辊轧，那就能够简单地制造套筒壁的自由端部的轮廓。第一通道横截面所具有的横截面面积能够为（泵送的）电枢横截面面积的2%或更多（≥2%）。优选这个横截面要求适用于通道长度的60%或更多（≥通道长度的60%）。由此可以避免过高的阻尼作用。第二通道横截面所具有的横截面面积能够为（泵送的）电枢横截面面积的0.5%至1.5%（0.5%-1.5%）。优选这个横截面要求适用于通道长度的40%或更少（≤通道长度40%）的长度，其中通道长度的总和一起为通道长度的100%，也就是说一起相当于通道长度（套筒长度）。由此可以实现（“混合形状的”）与温度无关的阻尼。通道能够是纵向缝并且通道横截面相应地是缝横截面。

根据一种改进方案，可以设置极芯，该极芯与电枢轴向相邻并且在面向电枢的、尤其是环形的区段中具有槽，该槽与套筒的通道对齐。极芯中的槽有助于改进电枢端侧之间的油流。因此，所述槽有利于在电枢的面向极芯的端部上的油流，在该端部上电枢能够通过极芯来得到导引。这样的导引能够通过极芯的环形区段中的凹部来进行，电枢嵌合到该凹部中并且电枢在该凹部上得到导引。能够朝极芯中加入操纵元件、尤其操纵销。极芯本身能够构造成一件式、例如构造成车削件。

作为替代方案或补充方案，能够设置内套筒（磁体套筒），该内套筒径向地布置在套筒（磁通套筒）与电枢之间，其中内套筒在其套筒壁中具有延伸超过内套筒的轴向区段的轴向缝，该轴向缝与套筒（磁通套筒）的通道对齐。借助内套筒能够影响磁力变化曲线。电磁操纵装置的能利用的升降功可以得到提高。轴向缝特别是构造在内套筒的面向第一端侧（在极芯侧）的端部上。这有助于改进在电枢端侧之间的油流。内套筒能够通过冲制和辊轧来构造。可选内套筒能够被衔接到接合端部上（衔接）。在与此无关的情况下，在内套筒的另一个端部上同样能够构造轴向缝（敞开的接合部）。

这有利于电枢端侧之间的油流。此外，这有利于内套筒与其它组件的结合。内套筒能够由与套筒（磁通套筒）相同的材料构造。

作为替代方案或补充方案，能够设置极芯，该极芯具有单独的极套筒，该极套筒在径向上布置在极芯的外部并且至少部分地包围极芯，其中极套筒在面向电枢的、尤其是环形的区段中具有槽，该槽与套筒的通道对齐。这有助于改进电枢端侧之间的油流。此外，可以实现相对有利的制造，因为极芯和极套筒能够单独地例如作为冲制件来制造。

根据一种改进方案，套筒（磁通套筒）能够如此抗相对转动地被固定在操纵装置中，使得所述通道沿着重力方向处于电枢上方或者沿着重力方向处于电枢下方。关于重力方向的说明涉及电磁操纵装置的、例如在客车自动变速器上的安装位置。套筒抗相对转动地被安装在操纵装置中并且不可能在运行期间转动。因此，能够使所述通道如此定向，使得其位于最低位置处（沿着重力方向处于电枢下方）并且即使较小的油位也引起必要的阻尼。对于阻尼应当较低的应用情况来说，所述通道能够被安置在最高的位置上（沿着重力方向处于电枢上方），使得即使电枢室中的小的气垫也使得阻尼下降到最小值。

根据一种改进方案，套筒（磁通套筒）或内套筒在其用于导引电枢的内周上至少部分地、优选完全地具有借助于PTFE （聚四氟乙烯）来涂覆的玻璃织物膜。通过将经过涂覆的玻璃织物膜作为用于电枢的支承元件，可以获得积极的滑动特性。

作为替代方案，套筒或内套筒能够在其内周上和/或电枢能够在其外周上至少部分地、优选完全地具有不能导磁的涂层、尤其镍层或镍-磷层。由此也可以实现积极的滑动特性。

电磁操纵装置能够具有另外的组件。因此，电磁操纵装置能够拥有壳体（磁壳体），操纵装置的组件被安置在所述壳体中。在端侧上、尤其是在面向极芯的端侧上，操纵装置能够通过封闭件来封闭，该封闭件能够是磁通盘。在对置的端侧上、尤其是在背向极芯的端侧上，操纵装置能够通过盖（磁体盖）来封闭。为了连接电磁操纵装置，能够设置与电磁线圈电连接的电接触件、例如被安置在壳体上的插座区段或插头区段。能够朝极芯中装入操纵元件、例如操纵销，该操纵销被导引穿过同心地构造在极芯中的通道。操纵元件能够具有杆区段和径向加宽的头区段，在极芯上，操纵元件以所述头区段贴靠在通道的内侧上。

附图说明

下面要参照附图对本发明的可能的实施方式进行解释。其中：

图1a、b示出了电磁操纵装置的示意性的截面（图1a）并且以放大的视图示出了操纵装置的套筒（图1b）；

图2a-c以立体视图示出了图1b的操纵装置的套筒的一种设计可行方案（图2a）并且示出了不同的通道横截面的多张截面图（图2b和2c）；

图3a、b示出了所述电磁操纵装置的一种设计可行方案的示意性的截面（图3a）并且以放大的视图示出了所述操纵装置的中间套筒（图3b）；并且

图4a、b是所述电磁操纵装置的一种设计可行方案的示意性的截面（图4a）并且以放大的视图示出了所述操纵装置的极套筒（图4b）。

具体实施方式

电磁操纵装置在图1a中在总体上具有附图标记10。这样的电磁操纵装置10例如用在机动车的变速器技术中、尤其是用于控制自动变速器的离合器。为此，例如通过电磁操纵装置10来操纵液压阀，所述液压阀在图1a中仅仅示意性地通过设有附图标记12的方框勾画出来）。

电磁操纵装置10具有壳体14，在该壳体中布置有电磁操纵装置10的组件。电磁操纵装置10具有电磁线圈16，该电磁线圈拥有线圈体18和绕组20。在第一端侧22上，壳体14借助于封闭件24来封闭，该封闭件能够是磁通盘。在第二端侧26上，壳体借助于盖28来封闭，该盖能够是磁体盖28。此外，在壳体14上设置有电接触件30，该电接触件与电磁线圈16电连接。

此外，电磁操纵装置10具有电枢32 （磁体电枢）、套筒34 （磁通套筒）和极芯36。极芯36具有中心通道38，作用在液压阀12上的操纵元件40 （操纵销）穿过所述中心通道进行导引。操纵元件40能够具有杆区段42以及径向加宽的头区段44。

电枢32在径向上布置在套筒34的内部。电子线圈16在径向上布置在套筒34的外部。线圈16、电枢32和套筒34沿着轴向方向46至少部分地彼此搭接。电枢32在一个端部上具有第一电枢端侧48 （面向极芯36）并且在对置的端部上具有第二电枢端侧50（背向极芯36）。

套筒34在套筒壁52上或中具有沿着套筒34的纵向方向46延伸的通道54，借助于该通道在电枢端侧48、50之间形成流动连接（液压连接）。极芯36与电枢32轴向相邻并且在面向电枢32的、尤其是环形的区段53中具有槽55，该槽与套筒34的通道54对齐。电枢32在激活线圈16时沿着轴向方向46、例如面向第一端侧22的方向运动，其中电枢32的复位例如能够通过操纵销40的力加载来进行。通过电枢32的轴向运动在通道54中产生油流，该油流借助箭头56来示出。电枢32本身构造成无通道（无溢流通道）的结构，因此没有钻孔或槽。

套筒34如此抗相对转动地被固定在操纵装置10中，使得通道54沿着重力方向处于电枢32的上方（操纵装置10的安装位置）。在未示出的实施方式中，套筒34能够如此抗相对转动地被固定在操纵装置10中，使得通道54沿着重力方向处于电枢32的下方。套筒34在图1b中单个地示出，其中在那里可以清楚地看出通道54。套筒34通过冲制和辊轧来构造，也就是说首先冲制出套筒34并且随后通过辊轧使其具有其基本上柱形或管形的形状。套筒34由能导磁的、非合金的、尤其是具有小于0.15质量百分比（< 0.15%）的碳含量的钢构造。

套筒34具有敞开的横截面，其具有纵向缝58 （接缝），其中自由的端部60、62在其间包围纵向缝58并且因此沿着周边方向、即朝侧向限界通道54。换句话说，套筒34构造成具有纵向缝58的环段。通过电枢32能够径向内里限界通道54。通过线圈16、特别是通过线圈体18来径向向外限界通道54。

套筒34在其用于导引电枢32的内周57上至少部分地、优选完全地具有借助PTFE来涂覆的玻璃织物膜59。能够实现积极的滑动特性。作为替代方案，套筒34能够在其内周57上或者电枢32在其外周61上至少部分地、优选完全地具有不能导磁的涂层、尤其镍层或镍-磷层。

图2示出了具有通道54的套筒34的一种设计方案，通道的通道横截面在套筒长度上变化。因此，通道54具有第一通道横截面64（参见图2b），所述第一通道横截面在套筒34的轴向区段中朝第二通道横截面66变细（参见图2c）。能够如上所述地选择横截面面积。在本实施例中，具有第二通道横截面66的区域在轴向上布置在两个具有第一通道横截面64的区域之间（参见图2a）。如果套筒34通过冲制和辊轧构造，则也可以通过自由的端部60、62的轮廓的相应的构造来简单地制造变化的通道横截面。

图3示出了电磁操纵装置10的一种设计方案，该电磁操纵装置在很大程度上相应于在图1和图2中所描述的实施方式（相同的或者功能相同的元件具有相同的附图标记）。在按照图3的设计方案中设置了内套筒68 （磁体套筒），其径向地布置在套筒34和电枢32之间。内套筒68在其套筒壁70中具有延伸超过内套筒68的轴向区段的轴向缝72，该轴向缝与套筒34的通道54对齐。轴向缝72构造在内套筒68的面向第一端侧22 （在极芯侧）的端部上。在内套筒68的另一个端部上构造了另一轴向缝74，该轴向缝与套筒34的通道54对齐。内套筒68通过冲制和辊轧来构造。内套筒68可选能够被衔接到接合端部73上（衔接75）。极芯36可选能够具有槽55 （参见图1）。在此，槽55对于电枢端侧48、50之间的流动连接的建立来说并非强制必需并且因此能够取消。在内套筒68的内周上，为了导引电枢32，能够至少部分地、优选完全地设置借助于PTFE来涂覆的玻璃织物膜（未示出）。作为替代方案，如上面所描述的那样，内套筒68能够在其内周上或电枢32能够在其外周61上至少部分地、优选完全地具有不能导磁的涂层。

图4示出了电磁操纵装置10的一种设计方案，该电磁操纵装置在很大程度上相应于在图1和图2中所描述的实施方式（相同的或者功能相同的元件具有相同的附图标记）。在按照图4的设计方案中设置了极芯36，其具有单独的极套筒76，该极套筒在径向上布置在极芯36的外部并且至少部分地包围极芯36（多件式的设计方案；参见图4a）。极套筒76以其内周78贴靠在极芯36的外周80上。极套筒76至少在面向电枢32的区段53中具有槽55，该槽与套筒32的通道54对齐。槽55可选能够构造成在极套筒76的整个长度上延伸的纵向缝55。极套筒76单个地在图4b中示出。

Claims

1.电磁操纵装置（10），具有套筒（34）、径向地布置在所述套筒（34）内部的电枢（32）和径向地布置在所述套筒（34）外部的电磁线圈（16），其中所述电枢（32）在一个端部上具有第一电枢端侧（48）并且在对置的端部上具有第二电枢端侧（50），其特征在于，所述套筒（34）在套筒壁（52）上或中具有沿着所述套筒（34）的纵向方向（46）延伸的通道（54），借助于所述通道在所述电枢端侧（48、50）之间形成流动连接。

2.根据权利要求1所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，所述电枢（32）无通道、尤其是无溢流通道地构造。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，所述套筒（34）通过冲制和辊轧来构造，和/或所述套筒（34）由能导磁的、非合金的、尤其是具有小于0.15质量百分比的碳含量的钢构造。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，所述套筒（34）具有带有纵向缝（58）的敞开的横截面，其中所述套筒壁（52）的自由的端部（60、62）在其间包围所述纵向缝（58）并且因此沿着周边方向限界所述通道（54）。

5.根据前述权利要求是任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，所述通道（54）具有第一通道横截面（64），所述第一通道横截面在轴向上部分地朝第二通道横截面（66）变细。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，设置了极芯（36），所述极芯与所述电枢（32）轴向相邻并且所述极芯在面向所述电枢（32）的区段（53）中具有槽（55），所述槽与所述套筒（34）的通道（54）对齐。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，设置了内套筒（68），所述内套筒径向地布置在所述套筒（34）和所述电枢（32）之间，其中所述内套筒（68）在其套筒壁（70）中具有延伸超过所述内套筒（68）的轴向区段的轴向缝（72），所述轴向缝与所述套筒（34）的通道（54）对齐。

8.根据权利要求1至5或7中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，设置了极芯（36），所述极芯具有单独的极套筒（76），所述极套筒径向地布置在所述极芯（36）的外部并且至少部分地包围所述极芯（36），其中所述极套筒（76）在面向所述电枢（32）的区段（53）中具有槽（55），所述槽与所述套筒（34）的通道（54）对齐。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，所述套筒（34）抗相对转动地被固定在所述操纵装置（10）中，使得所述通道（54）沿着重力方向处于所述电枢（32）的上方或者沿着重力方向处于所述电枢（32）的下方。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操纵装置（10），其特征在于，所述套筒（34）或者所述内套筒（68）在其用于导引电枢（32）的内周上至少部分地、优选完全地具有借助于PTFE来涂覆的玻璃织物膜（59）和/或所述套筒（34）或所述内套筒（68）在其内周上和/或所述电枢（32）在其外周上至少部分地、优选完全地具有不能导磁的涂层、尤其是镍层或镍-磷层。