CN112197047B - 用于液压阀的致动器以及液压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于凸轮轴调节器的液压阀的致动器,具有布置在致动器壳体的壳体容纳开口中的极组,在极组的内腔内布置有可轴向运动的衔铁,在轴向方向上衔铁在衔铁的一个端部构造的端面上通过极组的与衔铁对置构造的封闭盖限定以及在轴向方向上通过与衔铁的另一个端部构造的端面对置布置的支承盘限定,借助完全在轴向方向上穿透衔铁的以杆‑杆‑支承形式的杆来支承衔铁,衔铁与杆被构造成具有固定连接。为了减小衔铁与杆之间的结构空间,构造有从杆引出的在径向与轴向方向上延伸的空腔,其中形成空腔,以用于至少部分地容纳封闭盖和/或支承盖,并且通过封闭盖内和支承盘内的杆的支承来构造杆‑杆‑支承。本发明还涉及一种液压阀。

Description

用于液压阀的致动器以及液压阀
技术领域
本发明涉及一种用于液压阀的致动器以及一种液压阀,尤其是一种用于机动车的凸轮轴调节器的液压阀。
背景技术
已知磁体致动器(或者也称为电磁体)用于轴向地移动活塞,例如液压阀的活塞,该液压阀例如设置用于凸轮轴调节系统,其中优选地将所述液压阀实施为中心阀的形式。所述中心阀与要调节的凸轮轴固定连接,其中必须维持相应的结构空间。这表明,所述包括致动器轴向长度的中心阀的轴向长度参与影响所述凸轮轴的结构空间。
由DE4217871A1已知一种电磁体,为了支承轴向运动的衔铁,所述电磁体具有完全在轴向方向上将所述衔铁穿透的杆。为了实现同样被称作杆-杆-支承的所谓的杆支承,所述衔铁完全在所述杆上支承并且在衔铁的总的轴向延伸上具有与所述杆的接触。
与杆-凸出部或者纯凸出支承相比,杆-杆-支承的本质优点尤其体现在衔铁与极组的包围所述衔铁的内表面之间没有摩擦,从而可达到更长的使用寿命。另一优点在于,不再必需位于衔铁与极组之间构造的磁性隔离层,其在现有技术中是必需的,因为衔铁基于气隙不与极组发生接触。这省却了涂层成本和其随后的磨削加工或者在衔铁与极组之间额外的薄壁隔离套管。
所述衔铁构造为柱筒状构件,并且具有中央的容纳开口以容纳杆,其中所述杆与所述衔铁固定连接,以此在致动器通电时产生的衔铁力能够传导到所述液压阀上。在此所述杆与液压阀,尤其与液压阀的可活动的活塞处于接触中。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种具有杆-杆-支承的致动器,所述致动器在已减小的轴向长度下具有高力密度。另一任务在于,给出一种经改进的液压阀,所述液压阀具有其磁性致动器的尽可能高的力密度并且在此可低成本地制造。
前述的任务借助根据本发明的特征解决。有利的设计方案和本发明的优点从说明书以及附图中得出。
提出一种用于液压阀的致动器,尤其用于凸轮轴调节器的液压阀的致动器,所述致动器具有包围电磁线圈的可磁化的致动器壳体。此外,所述致动器具有布置在所述致动器壳体的壳体容纳开口中的极组,其中所述极组包括至少一个极芯和极管,其中所述极芯与所述极管通过连接腹板连接。所述极芯通过极芯锥体与所述连接腹板连接,和/或所述极管通过极管锥体与所述连接腹板连接。在所述极组的内腔中容纳有可轴向运动的衔铁,其中在轴向方向上所述衔铁在所述衔铁的一个端部构造的端面上通过极组的与衔铁对置构造的封闭盖限定以及在轴向方向上通过与所述衔铁的另一个端部构造的端面的支承盘限定。借助完全在轴向方向上穿透衔铁的杆以杆-杆-支承形式支承衔铁,其中衔铁与杆被构造成具有固定连接。为了减小所述衔铁与所述杆之间的结构空间,根据本发明的致动器具有从所述杆引出的在径向与轴向方向上延伸的空腔,其中形成空腔,以用于至少部分地容纳封闭盖和/或支承盖,并且通过封闭盖内和支承盘内的杆的支承来构造杆-杆-支承。也就是说换言之,衔铁具有空腔,其中构造衔铁的面向极组的、包围空腔的衔铁环。也就是说换言之,衔铁横截面在衔铁环的区域中通过空腔减小。所述空腔不能按如下理解,即所述空腔完全通过衔铁在轴向方向上延伸,这可导致磁力减小,如其例如同样可导致衔铁的简单的缩短。因此,所述空腔应理解为由属于所述衔铁的衔铁环包围的空间,所述杆通过该空腔延伸。所述空间,或者所述空腔同样由液压流体填充。优点在于引起致动器重量减轻,然而同样创造与现有技术相比在至少几乎同样的功率或者磁力下衔铁显著缩短的基础。尤其这样达到高力密度,即,构成用于实现磁通量的金属回路的各构件彼此连接和/或彼此压入,从而在所述各构件之间没有气隙妨碍和/或削弱可能的磁通量。所述构件是由极管、极芯与连接腹板组成的极组,以及所述致动器壳体和极板。
通过将所述封闭盖的或者支承盘的杆支承件装入所述空腔来完成结构空间优化。
所述空腔可区段式包围杆地实施,然而将所述空腔构造为环状且完全包围所述杆,在制造技术上更简单。
在根据本发明的致动器的另一设计方案中,在位于所述极管与所述极芯之间的极隙之外构造所述空腔。因为衔铁的衔铁材料,尤其在已介绍的构成方式中,在构造于所述极管与所述极芯之间的极隙内使用程度最大,可优选地减少该区域之外的衔铁横截面。因为期望得到在所述衔铁与所述极管以及极芯之间的尽可能小的气隙,可增大在所述区域中的空腔的空腔直径,而不致损失过多的磁力,这例如可以在缩短所述衔铁时发生。可以在所述衔铁的两个端侧上构造所述空腔。
为得到所述杆与所述衔铁之间的可靠连接,在位于所述封闭盖对面的所述端面上和/或在位于所述支承盘对面的端面上构造所述空腔,其中只要所述空腔构造在位于所述封闭盖对面的所述端面上并且构造在位于所述支承盘对面的端面上,就在位于所述封闭盖对面的所述端面上的空腔与在位于所述支承盘对面的端面上的空腔之间实施所述衔铁与所述杆的固定连接。
在根据本发明的致动器的另一设计方案中,在所述封闭盖中构造有支承开口,并且在所述支承盘中构造有支承开口,以支承所述杆。在一件式的实施方案中,所述封闭盖与所述极组在轴向方向上构成极组的一端,从而可有利地以低成本的方式,例如通过孔将用于支承所述杆的开口装入所述封闭盖中,所述封闭盖集成到所述极组中。因为简单(由于直接)实现所述开口的加工,故同样可对所述开口低成本地进行进一步加工,例如细磨,研磨和/或磨光,以构造低摩擦的滑动轴承。所述封闭盖同样可作为单独的构件构造,因此独立于所述极组。所述杆的另一在支承盘内构造的支承位置可有利地、同样低成本地在所述支承盘内构造。
通常独立于所述极管与极芯来制造所述支承盘,并且在将所述衔铁装入极组的内腔之后,通常借助压配合将所述支承盘嵌入所述极组中。因此所述支承盘涉及一种简单的、圆片形或者柱筒形的构件,另一个用于实现支承位置的开口可装入所述构件中。支承盘同样也可如在封闭盖的情形中简单且低成本地制造。所述支承盘同样可以是衬套的或者极塞的一部分。同样地,所述支承盘还可以与所述极组一件式地构造,其中所述封闭盖在该情形中为改进装配不能与所述极组一件式地制造。所述支承盘与所述极芯或者极组的一件式的实施方案的优点在于,在构件之间不存在可能减小磁通量的气隙。
同样可想到的是,一件式地实施所述极管和所述封闭盖,其中所述支承盘在该情形中为改进装配不能与所述极组一件式地制造。所述一件式的实施方案的优点在于,在各构件之间不存在可能减小磁通量的气隙。
为了增大支承面,根据本法明的有利的改进方案,所述封闭盖和/或所述支承盘具有面向所述衔铁构造的环状的凸出部,所述凸出部可完全伸入面向所述封闭盖构造的空腔。为了改善所述衔铁内的磁通量,在此所述环状的凸出部与所述衔铁可分别具有对应的斜面。
优选地,一体式或者一件式地构造所述极芯、所述连接腹板、所述极管以及可能构造的锥部。至少由所述极芯与所述极管组成的一件式构造的极组的优点在于,在所述极组的制造中,尤其在由极管和极芯组成的极组的容纳所述衔铁的构件的制造中,以及在所述连接腹板的制造中,可确定整个极组的机械轴线,并且由此有利地限定所述衔铁的围面,因为极组和衔铁的两个轴线可协调一致地共轴,或者换言之,可完全共轴地构造,以保证所述衔铁的有利的运行特性。
为了使横向力最小化,所述衔铁必须在所述极组内居中运动,尤其必须布置在所述极管中,并且可同样居中地进入所述极芯的或者极管的锥部区域。所述横向力在所述衔铁的位置居中时平衡,因此它们的和是零。从所述居中位置的偏离越大,从中产生的横向力就越大。基于最小化的横向力,从所述力的总和中得到较高的轴向力以及因此得到较高的磁力。故为了在较小的衔铁体积下实现较高的磁力,可选择一件式构造的极组。
此处说明,同样可以在由极管、极芯与连接腹板组成的一体式构造的极组区段的制造之后,将所述封闭盖嵌入所述极管中,从而使位于所述封闭盖中的支承位置的产生得到进一步简化。
优选地,所述衔铁可以与所述杆固定连接,以避免所述两个构件之间的可导致液压阀故障的相对运动。因此有利的是,低成本地将所述杆压入所述衔铁中,或者为了进一步减轻所述致动器的重量,制造塑料材质的杆并且将杆注入所述衔铁中。
有利的是,为能够避免弯曲,所述杆构造为固实杆或厚壁杆的形式。
另一方面,本发明涉及一种液压阀,尤其一种用于凸轮轴调节器的液压阀,所述液压阀具有控制阀与移动所述控制阀的致动器,其中根据本发明所述构造所述致动器。
借助根据本发明的在几乎相同的磁力下显著减小其轴向长度和其重量的致动器,因此实现结构空间优化的液压阀,所述液压阀同样可以在安装空间较小时使用并且安全可靠地运行。
附图说明
从下面的附图说明中得到其它的优点。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书含有大量的组合特征。本领域技术人员也可以适当地单独考虑这些特征并且总结出有意义的其它组合。
示例性地示出:
图1示出根据本发明的液压阀的根据本发明的致动器的第一实施例的纵剖面图。
图2示出另一实施例中的致动器的具有衔铁的极组的透视纵剖面图。
图3示出根据本发明的液压阀的根据本发明的致动器的第二实施例的纵剖面图。
图4以纵剖面图示出根据图3的致动器的衔铁;以及
图5以纵剖面图示出根据图3的致动器的封闭盖的局部放大图。
具体实施方式
在附图中,相同的或相同类型的部件用相同的附图标记表示。附图仅示出示例并且不应理解为限制性的。
图1中以纵剖面图说明根据本发明的液压阀12的根据本发明的致动器10。所述液压阀12由于其为实现液压功能而构造的构件中的所述致动器10而未进一步示出,此外包括具有壳体的控制阀,所述壳体具有液压接口以及可轴向运动的并且可液压通流的活塞,为了开通和封闭,所述活塞轴向可运动地容纳于构造在所述壳体中的通流开口内。所述活塞借助所述致动器10轴向定位。
所述致动器10包括可磁化的致动器壳体14,所述致动器壳体14在电磁线圈的外周18上以及在电磁线圈的至少一个端侧20上包围电磁线圈16。所述电磁线圈16由于电绝缘而嵌入或者注入优选为塑料材质的承载体22中。所述配有电磁线圈16的承载体22容纳于所述致动器壳体14的壳体容纳开口23中。
所述承载体22布置于所述电磁线圈16与极组24之间,其中所述承载体构造为,通过极组24的围面26至少部分地包围着所述极组24。
在本实施例中实施为空心柱筒状的所述极组24由轴向方向上借助连接腹板32彼此连接的极芯28与极管30构成。所述极芯28、所述极管30与所述连接腹板32一件式地构造。所述极芯28面向所述活塞布置,而极管30背离活塞布置,极管在背向活塞构造的借助封闭盖31几乎封闭地实施的极组24的端侧上。
所述连接腹板32设计为空心柱筒状,并且在其面向所述极芯28构造的一侧上与所述极芯锥体34连接。所述连接腹板32同样可以在其面向所述极管30构成的一侧上与所述极管30的极管锥体连接。所述极芯28和极管30也可分别具有锥部,所述连接腹板32布置于所述极芯和极管之间,如在图2中根据本发明的致动器10的另一实施例所示,其中所述极管30具有所述极管锥体35。所述极组24具有纵轴线38,衔铁40在所述纵轴线38的方向上可活动地容纳于所述极组24的内腔36中。
为简化装配,所述致动器壳体14构造为空心柱筒状,并且在其面向所述活塞构造的一端的区域中具有包围所述极芯28的极板42,所述极板在轴向方向上在所述承载体22与所述致动器壳体14上支撑着布置。所述极板42可同样压入所述致动器壳体14中。优点在于,所述致动器壳体14可构造为帽状,或者换言之锅状,并且其中支撑所述电磁线圈16的所述承载体22可简单地装入所述致动器壳体14,并且能够借助所述设计用于容纳所述极组24的极板42来覆盖所述致动器壳体。
所述布置于致动器壳体14中的电磁线圈16、具有所述衔铁40的极组24和所述极板42构成所述液压阀12的致动器10的重要部分。
部分填充有液压流体的所述内腔36相对于活塞借助于支承盘44基本封闭。除了限制所述衔铁40的轴向移动之外,所述支承盘44布置用于避免容纳在所述内腔36中的液压流体的过度流出。借此,虽然用于所述衔铁40的低摩擦运动以及减震的液压流体可以通过相应的运动间隙漫过所述液压活塞和/或其壳体,但借助所述支承盘44阻止了过度或者完全的排空。
此外优选地,所述内腔36中位于所述衔铁40前方或后方的自由面大小相同,从而在所述衔铁40运动时,所述极芯24中的液压流体运动,并且除了在支承位置之外无须有液压流体从所述内腔36中流出。在所述衔铁40运动时,存在于所述内腔36中的液压流体可移入所述内腔中,并且为了引起所述衔铁40的快速运动,无须从所述内腔36中导出。当所述衔铁40由于衔铁40前方或者后方的体积上的必要的压挤而运动时,借助所述同样大小的面而达到的压力足以实现所述液压阀12的在所述衔铁40的同时进行的有利的减震以及因此在所述液压阀12的借助于所述衔铁40而运动的活塞的减震时的快速的反应时间。
为了减小摩擦,在所述衔铁40以及所述致动器10的极组24的内表面46之间构造有气隙48,其中完全在所述衔铁40的围面50与所述内表面46之间构造所述气隙48。构成所述气隙48,使得在所述衔铁40的环周上,所述衔铁40与所述极组24,即与所述内表面46之间构造有恒定的间距,以居中支承所述极组24中的衔铁40。
为此在本实施例中,所述衔铁40借助将衔铁完全穿透的杆54可活动地容纳于所述极组24中。所述杆54布置于将所述衔铁40完全在轴向方向上穿透的容纳开口56中,其中所述杆牢固地与所述衔铁40材料配合地连接。所述杆同样可力配合和/或形状配合地与所述衔铁40连接。例如,所述容纳开口56可配设有内螺纹,其中所述杆54与之互补地具有外螺纹。为了使在所述致动器10的运行中不发生螺纹连接的松解,所述杆54与所述衔铁40可以在所述衔铁40的端面58上例如材料配合地彼此连接,以阻止所述两个构件的相对运动。
如从图1可看出的那样,所述杆54在所示的实施例中贯穿地伸入所述封闭盖31。根据未示出的实施方案也可能的是,所述封闭盖31同样完全封闭地构造,并且所述杆54贯穿地伸入所述封闭盖31,而是例如支承在凹槽中。
所述容纳开口56与所述衔铁40的在轴向方向上延伸的对称轴线60共轴地构造。因此优点在于,在所述杆54运动时,没有横向力作用在所述衔铁40上,因为所述衔铁40在所述致动器10的纵轴线38的方向上运动。本优点通过所述杆54在所述极组24中的支承得到支持。尤其当所述杆54具有尽可能小的横截面和/或支承在轴向范围较小的所述极组24中时,可使摩擦损失最小化。
容纳于所述容纳开口56中的所述杆54超过所述端面58延伸地构造。换言之,相较于所述衔铁40,所述杆54具有较大的轴向延伸。这是有利的,因为借此,所述杆54的伸出所述衔铁40的元件区段62可支承在所述极组24中。在此,具有元件纵轴线64的杆54与所述衔铁40共轴地构造。因此所述元件纵轴线64与所述对称轴线60对应。
借助封闭盖31中的第一支承开口66与在所述支承盘44中形成的第二支承开口68实施所述杆54在所述极组24中的支承,从而实现所谓的杆-杆-支承。换言之,所述衔铁40具有仅和所述杆54的接触。
为了减小所述杆54与具有所述支承开口66、68的构件31、44之间的摩擦,所述构件31、44的构成为滑动轴承形式的支承开口66、68在其轴向延伸上,要么尽可能短地保持,要么所述构件31、44的仅一部分构成支撑的支承面。
通过所述支承开口66、68构造的所述支承位置彼此间具有尽可能大的距离。所述支承位置66、68因此布置在所述极组24的末端。通过所述杆54的支承位置的所述较大距离,所述支承位置在位于所述衔铁40与所述内表面46之间的作用区域中的转移,相较于所述支承位置间较短的距离,影响更小。其优点在于,所述衔铁40在其轴向运动时在所述内腔36中居中运动,从而产生的横向力减小。
优选具有圆形直径的支承开口66、68为了减少摩擦而保持尽可能小。
所述直径的绝对值与所述衔铁40及其可能的行程相关,并且因此不能绝对地给出。
所述支承盘44可同样磁性地或者可磁化地构造,从而为了避免所述衔铁40贴附在所述支承盘44上,可以在所述衔铁40上面向所述支承盘44布置防粘板。同样地,所述支承盘44可以具有面向所述衔铁40布置的防粘板。为了减少所述致动器10的构件数量,以及为了减少制造步骤,所述极组24也可实施为锅状,其中与所述极组24一体式地制造所述封闭盖31或者所述支承盘44。
为了实现结构空间优化的并且尤其短的致动器10,以及因此为了实现在所述纵轴线38的方向上的短的液压阀12,构造所述致动器10。对此,在所述杆54与所述衔铁40之间构造有从所述杆54引出的在衔铁40中径向与轴向方向上(关于所述纵轴线38、60、64)延伸的空腔70。所述空腔70构造为环状并且将所述杆54在该杆的环周上完全包围。所述结构空间优化这样得以实现,即,所述封闭盖31的杆支承件至少部分地转移进所述空腔70中。借此,所述杆54可相应地缩短,并且随后同样在图中衔铁向左运动时,不再或者进一小部分地伸出所述封闭盖31。同样可想到的是,在另一衔铁侧上构造第二空腔,所述支承盘44的杆支承件至少部分地置入该空腔中。
所述空腔70布置在位于所述极管30与所述极芯28之间构造的极隙72之外。所述极隙72是所述极管30与所述极芯28之间的无材料的区域并且位于所述连接腹板32的区域内。或者换言之来说明,所述极隙72由所述极芯28或者极芯锥体34、由所述连接腹板32以及由所述极管30或者由所述极管锥体35,以及当所述极组24处于安装状态中时由所述承载体22包围。
所述空腔70要么构造于面向所述封闭盖31构造的端面58上,要么构造于面向所述支承盘44布置的端面58上,要么构造于两个端面58上。只要所述空腔70构造于两个端面58上,便在所述两个空腔70之间实施所述衔铁40与所述杆54的固定连接。通过所述空腔70可得到重量减轻的致动器10以及可实现紧凑的致动器10,当面向所述空腔70构造的支承元件31、44嵌合地进入所述空腔70中时,或者在构造有两个空腔70的情况下所述面向各个空腔构造的支承元件嵌合地进入所述空腔70中时,能够实现更加紧凑的致动器。
必要的是,在轴向方向上足够长地实施相应的支承位置66、68,以实现与所述杆54固定连接的衔铁40的更加可靠的支承。为了使所述紧凑的致动器10同样在较小的轴向总长度下具有可靠的支承,规定,所述具有支承位置66;68的相应的支承元件31;44可伸入所述衔铁40中。借此,所述封闭盖31具有面向所述衔铁40构造的环状的凸出部78,所述凸出部可完全伸入面向所述封闭盖31构造的所述空腔70中。
为了容纳所述支承元件31;44,所述空腔70具有直径D,所述直径D在形成有运动间隙的情况下在所述凸出部78与所述空腔70之间至少如所述凸出部78的外直径AA同样大小,或者更大。然而可选择恰好如此大小的所述直径D,即取决于所述衔铁40的外直径AK能够造成对于所述衔铁40的运动足够的磁通量。通过构造所述衔铁40中的空腔70,所述衔铁具有两个区域84、86。
同样地,所述支承盘44也可以具有面向所述衔铁40构成的相应的凸出部,所述凸出部能够完全或者至少部分地伸入所述衔铁40中。
在所描述的实施例中,所述杆54压入所述衔铁40中。所述杆同样可实施为塑料材质并且有利地注入所述衔铁40中。
另一未进一步示出的实施例中,在所述极管30与所述连接腹板32的区域中,在所述极组24的内表面46上设有凸出部,其中借助所述内腔36的两个不同的内直径形成所述凸出部。位于所述极管30中以及在所述连接腹板32的区段中的所述第一内直径小于在所述其余的内腔36中构造的所述第二内直径。借助于所述凸出部可进一步减小施加在所述衔铁40上的可能的横向力。
在所述衔铁40的工作位置中,所述凸出部在所述封闭盖31的方向上覆盖着所述衔铁40,但仍在所述连接腹板32中构造,在所述工作位置中,所述衔铁贴靠于所述封闭盖31。换言之,从所述极管28出发来观察,所述衔铁40在该工作位置中至少直到所述凸出部由具有较大的内直径的内表面46包围。所述凸出部用于刮去例如基于机械磨损或者基于液压流体中的切削残余物而产生的污物颗粒,所述液压阀12借助所述液压流体运行。以该方式避免以下情况,即这样的污物颗粒能够达到所述衔铁40的围面和/或能够附着在那里。还可额外地与刮除棱边构造所述凸出部,其中所述刮除棱边可构造为倒棱的形式。
对于上述提到的实施方案可选的是,所述凸出部也可布置在所述衔铁40上。在本实施方案中,所述内腔36具有恒定的内直径,然而所述衔铁40具有两个不同的外直径,其中面向所述封闭盖31布置具有较大的外直径的所述衔铁40的区域。
通过所描述的所述致动器10的该实施方案保证,所述衔铁40在每个行程位置中几乎理想地位于所述纵轴线38上并且移动,因为几何公差尤其通过夹紧过程中的极组24的加工得到最小化,并且借此,所述致动器10能够低横向力地以及低摩擦地运行,以及因此能够高能效地运行。
在图3至图5中分别以纵剖面图示出根据本发明的液压阀12的根据本发明的致动器10的第二实施例,所述致动器的衔铁40在图中其左侧的终点位置中被示出。
与所述第一实施例不同,所述封闭盖31一件式地与所述极组(极管30,极芯28)实施。具有封闭盖31的一件式构造的极组具有如下优点,即在制造中可确定整个极组24的机械轴线。极组与衔铁40的两个轴线也能够协调一致地共轴,或者完全共轴地构造。这尤其保证所述衔铁40的有利的运行特性。
为了扩大所述支承面,同样在本实施方式中,所述封闭盖31具有面向所述衔铁40构造的环状的凸出部78,所述凸出部可完全伸入所述衔铁40的面向所述封闭盖31构造的所述空腔70。
通过构造所述空腔70,所述衔铁40具有所述两个衔铁区域84、86,其中所述衔铁区域86径向地关于所述纵轴线60包围所述空腔70。所述衔铁区域84仅由布置于所述容纳开口56中的所述杆54穿透。为了改善所述衔铁区域84、86内的磁通量,所述环状的凸出部78与所述衔铁40可分别具有对应的斜面80、82。所述斜面80在所述凸出部78的面向所述衔铁40的内侧上构造,使得所述凸出部78的壁厚在所述衔铁40的方向上减小。在面向所述杆54的一侧上,所述凸出部78为柱筒状。在所述衔铁40上构造的斜面82在所述两个衔铁区域84、86之间构成过渡,并且从所述容纳开口56延伸至所述空腔70的直径D。
此外,根据图3的实施例区别于所述致动器壳体14的设计方案中的前述实施例,所述致动器壳体如所示的那样构造为塑料注塑壳体,所述电磁线圈16、承载体22以及极板88、90注入所述塑料注塑壳体。
未贯穿地伸入所述致动器壳体14的所述杆54在所述衔铁40的区域内中空地构造有径向的开口92,并且实现所述内腔36(衔铁室)中的液压流体交换,即在所述衔铁40的前侧与背侧之间。

Claims (11)

1.一种用于液压阀的致动器,其中所述致动器(10)具有包围电磁线圈(16)的可磁化的致动器壳体(14),并且所述致动器具有布置在所述致动器壳体(14)的壳体容纳开口(23)中的极组(24),其中所述极组(24)包括至少一个极芯(28)和极管(30),其中所述极芯(28)与所述极管(30)通过连接腹板(32)连接,并且其中所述极芯(28)通过极芯锥体(34)与所述连接腹板(32)连接,和/或所述极管(30)通过极管锥体(35)与所述连接腹板(32)连接,并且其中在所述极组(24)的内腔(36)内布置有可轴向运动的衔铁(40),并且其中在轴向方向上所述衔铁(40)在所述衔铁的一个端部构造的端面(58)上通过极组(24)的与衔铁对置构造的封闭盖(31)限定以及在轴向方向上通过与所述衔铁的另一个端部构造的端面(58)对置布置的支承盘(44)限定,并且其中借助完全在轴向方向穿透所述衔铁(40)的杆(54)以杆-杆-支承形式支承所述衔铁,并且其中所述衔铁(40)与所述杆(54)构造成具有固定连接,
其特征在于,
为了减小所述衔铁(40)与所述杆(54)之间的结构空间,构造有从所述杆(54)引出的在径向与轴向方向上延伸的空腔(70),其中所述空腔(70)被构造成用于至少部分地容纳所述封闭盖(31)和/或所述支承盘(44),并且通过所述封闭盖(31)内和所述支承盘(44)内的所述杆(54)的支承来构造所述杆-杆-支承,其中,在轴向方向上在位于所述极管(30)与所述极芯(28)之间的极隙(72)之外构造所述空腔(70),
其中,所述衔铁(40)的衔铁区域(86)在所述极管(30)中的运动期间离开凸出部(78)的区域并且不在所述凸出部(78)的区域中被引导。
2.根据权利要求1所述的致动器,
其特征在于,所述液压阀是用于凸轮轴调节器的液压阀。
3.根据权利要求1所述的致动器,
其特征在于,
所述空腔(70)实施为环状并且将所述杆(54)完全包围。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的致动器,
其特征在于,
在位于所述封闭盖(31)对面的所述端面(58)上和/或在位于所述支承盘(44)对面的端面(58)上构造所述空腔(70),其中只要所述空腔(70)构造在位于所述封闭盖(31)对面的所述端面上并且构造在位于所述支承盘(44)对面的端面(58)上,就在位于所述封闭盖(31)对面的所述端面上的空腔(70)与在位于所述支承盘(44)对面的端面(58)上的空腔(70)之间实施所述衔铁(40)与所述杆(54)的固定连接。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的致动器,
其特征在于,
所述极芯(28)与所述支承盘(44)一件式地实施。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的致动器,
其特征在于,
所述极管(30)与所述封闭盖(31)一件式地实施。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的致动器,
其特征在于,
所述封闭盖(31)和/或所述支承盘(44)具有面向所述衔铁(40)构造的环状的凸出部(78),所述凸出部能够完全伸入面向所述封闭盖(31)构造的空腔(70)中。
8.根据权利要求7所述的致动器,
其特征在于,
所述环状的凸出部(78)与所述衔铁(40)分别具有对应的斜面(80、82)。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的致动器,
其特征在于,
所述极芯(28)、所述连接腹板(32)与所述极管(30)一件式地构造。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的致动器,
其特征在于,
所述杆(54)压入所述衔铁(40)中,或者当所述杆(54)由塑料制成时注入所述衔铁中。
11.一种液压阀,包括控制阀与移动所述控制阀的致动器(10),其中根据权利要求1-10中任一项所述构造所述致动器(10)。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021207886A1 (de) 2021-07-22 2023-01-26 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gasdosierventil
DE102022203777A1 (de) 2022-04-14 2023-10-19 Zf Friedrichshafen Ag Befüllen eines Ankerraums eines Aktors
DE102022119474A1 (de) 2022-08-03 2024-02-08 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Elektromagnetisch betätigbares Ventil mit durchströmbarer Ankerstange

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217871A1 (de) 1992-05-29 1993-12-02 Thomas Magnete Gmbh Elektromagnet mit mit einer Stange versehenem Anker
DE19716517B4 (de) 1997-04-21 2004-08-26 Thomas Magnete Gmbh Elektromagnet mit einem Anker mit Kunststoffstange
JP2003083464A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 Mitsubishi Electric Corp 電磁弁
DE102006015233B4 (de) * 2006-03-30 2009-04-16 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung
US8248195B2 (en) * 2007-08-10 2012-08-21 Keihin Corporation Flat electromagnetic actuator
JP4866893B2 (ja) * 2008-10-30 2012-02-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁駆動型弁機構及びこれを用いた高圧燃料供給ポンプ
DE202008017033U1 (de) 2008-12-30 2010-05-12 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102009006355A1 (de) 2009-01-28 2010-07-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Proportionalmagnet für ein hydraulisches Wegeventil und Verfahren zu dessen Herstellung
JP5862503B2 (ja) * 2012-07-30 2016-02-16 株式会社デンソー リニアソレノイド
DE102013214647A1 (de) * 2012-07-30 2014-05-15 Denso Corporation Linearsolenoid
DE102013214646A1 (de) * 2012-07-30 2014-05-15 Denso Corporation Linearsolenoid
JP5761247B2 (ja) * 2013-04-08 2015-08-12 株式会社デンソー 電磁アクチュエータ
DE102013211816A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektromagnetische Schaltvorrichtung
JP6544643B2 (ja) * 2015-10-26 2019-07-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 液圧制御装置およびブレーキシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李连升等.比例电磁铁吸力分析.《液压伺服理论与实践》.国防工业出版社,1990,第481-482页. *

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Publication number Publication date
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