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Die Erfindung betrifft eine Aktuatorbaugruppe insbesondere für ein elektrohydraulisches Ventil eines Schwenkmotorverstellers, umfassend ein Gehäuse, mindestens eine ein Magnetfeld erzeugende Spule, wobei innerhalb der Spule zumindest ein Polrohr und ein Polkern angeordnet sind, ferner umfassend einen Anker, der in einem von einer Hülse ausgebildeten Ankerraum in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei an dem Anker ein Betätigungsstößel angeordnet ist.
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Bei der Montage der Bauteile der Aktuatorbaugruppe, insbesondere beim Einsetzen der Hülse in das Gehäuse in eine kunststoffumspritzte Spule, wird zwischen der Hülse und dem Gehäuse ein Luftvolumen eingeschlossen und komprimiert, sodass dabei ein erhöhter Druck im Inneren des Gehäuses insbesondere in der Spule entsteht. Bei einer Steigerung der Umgebungstemperatur und/oder bei einer Bestromung der Spule wird die Temperatur des eingeschlossenen Luftvolumens erhöht, wodurch der Druck weiter ansteigt. Die dabei verursachten Druckkräfte können zu einem Bersten und somit zu einem Defekt der Aktuatorbaugruppe führen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aktuatorbaugruppe derart weiterzubilden, dass die genannten Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll eine Aktuatorbaugruppe bereitgestellt werden, bei der zwischen der Hülse und dem Gehäuse der Umgebungsdruck oder lediglich ein geringer Differenzdruck gegenüber der Umgebung herrscht, sodass das Risiko eines Defekts der Aktuatorbaugruppe vermindert wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Aktuatorbaugruppe bereit zu stellen, das auch für die Herstellung großer Stückzahlen geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aktuatorbaugruppe gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung einer Aktuatorbaugruppe gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Besonders vorteilhaft bei einer Aktuatorbaugruppe insbesondere für ein elektrohydraulisches Ventil eines Schwenkmotorverstellers, umfassend ein Gehäuse, mindestens eine ein Magnetfeld erzeugende Spule, wobei innerhalb der Spule zumindest ein Polrohr und ein Polkern angeordnet sind, ferner umfassend einen Anker, der in einem von einer Hülse ausgebildeten Ankerraum in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei an dem Anker ein Betätigungsstößel angeordnet ist, ist es, dass die Aktuatorbaugruppe mittels zumindest folgender nacheinander auszuführenden Schritte hergestellt wird:
- • Herstellung des Gehäuses mit zumindest einem zur Umgebung hin offenen Durchbruch insbesondere durch Kunststoffumspritzung zumindest der Spule;
- • Einsetzen zumindest der Hülse in das Gehäuse, wobei die zwischen der Hülse und dem Gehäuse eingeschlossene Luft während des Einsetzens durch den Durchbruch zur Umgebung hin entweicht;
- • Verschließen, insbesondere Verschweißen des Durchbruchs nach dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse, sodass zwischen der Hülse und dem Gehäuse der Umgebungsdruck oder ein Differenzdruck gegenüber der Umgebung herrscht, welcher unterhalb des spezifischen Berstdruckes der Aktuatorbaugruppe liegt.
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Dadurch herrscht nach dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse zwischen der Hülse und dem Gehäuse der Umgebungsdruck oder ein Differenzdruck gegenüber der Umgebung unterhalb des spezifischen Berstdruckes der Aktuatorbaugruppe, sodass die Druckkräfte zwischen der Hülse und dem Gehäuse gering gehalten werden, wodurch das Risiko eines Berstens und somit eines Defekts der Aktuatorbaugruppe reduziert wird. Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird es somit garantiert, dass auch bei sich ändernden Umgebungstemperaturen und/oder einer Bestromung der Spule keine zu hohen Innendrücke auftreten, da unmittelbar nach dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse im Gehäuseinnenraum der Umgebungsdruck herrscht.
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Da die Aktuatorbaugruppe insbesondere in einem elektrohydraulischen Ventil verbaut wird, wobei sie insbesondere zusammen mit einer Hydraulikbaugruppe, die von einem Hydrauliköl durchströmt wird, muss die Aktuatorbaugruppe gegenüber der Hydraulikbaugruppe sicher abgedichtet sein, sodass insbesondere die Spule der elektromagnetischen Aktuatorbaugruppe gegenüber einem Eindringen des Hydrauliköls geschützt ist. Somit darf das Gehäuse beim Zusammenbau eines elektrohydraulischen Ventils keinen Durchbruch gegenüber der Umgebung aufweisen.
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Dadurch, dass der Durchbruch nach dem Einsetzen der Hülse verschlossen wird, ist die Aktuatorbaugruppe gegenüber der Umgebung sicher abgedichtet, sodass insbesondere die Spule der Aktuatorbaugruppe gegenüber der Umgebung geschützt ist.
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Kern der Erfindung ist somit eine Aktuatorbaugruppe, in deren Inneren ein definierter Druck herrscht, der dadurch erreicht wird, dass das Gehäuse vor einem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse einen zur Umgebung hin offenen Durchbruch aufweist, durch den die eingeschlossene Luft während des Einsetzens entweicht, wobei der offene Durchbruch zumindest nach dem Einsetzen der Hülse verschlossen wird.
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Nach dem Verschließen des Durchbruchs ist das Gehäuse dicht gegenüber der Umgebung, sodass insbesondere Hydrauliköl nicht mehr eintreten kann. Vor dem Verschließen des Durchbruchs kann das während des Zusammenbaus eingeschlossene Luftvolumen jedoch zur Umgebung hin entweichen.
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Grundsätzlich ist mit den nacheinander auszuführenden Schritten gemeint, dass die erfindungsgemäßen Schritte nacheinander jedoch nicht unmittelbar nacheinander erfolgen müssen, sodass zwischen den Schritten andere Herstellungsschritte möglich sind.
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Insbesondere kann dabei der Durchbruch direkt bei der Herstellung des Gehäuses ausgebildet werden, aber alternativ auch in einem weiteren Schritt nach der Herstellung und vor dem Einbau der Hülse angeordnet werden, beispielsweise durch Einbringen einer Bohrung.
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Insbesondere können zwischen dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse und dem Verschließen des Durchbruchs weitere Fertigungsschritte, wie insbesondere Einsetzen des Ankers und/oder des Betätigungsstößels und/oder eines Abschlusselementes zur Sicherung der Bauteile, stattfinden.
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Insbesondere kann dabei das Gehäuse aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt werden, wodurch dessen Herstellung kostengünstig und schnell sowie in einer großen Stückzahl herstellbar ist.
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Insbesondere können das Polrohr und der Polkern als ein einteiliges Bauteil ausgeführt sein. Insbesondere kann in diesem Fall ein derartiges als ein einteilig ausgeführtes Bauteil aus Polrohr und Polkern die Hülse bilden.
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Vorzugsweise wird der Durchbruch während der Kunststoffumspritzung der Spule ausgebildet. Gemeint ist damit, dass der Durchbruch bereits während der Kunststoffumspritzung in einem einzigen Schritt ausgebildet wird, insbesondere mittels einer Werkzeugkontur und/oder eines Werkzeugeinsatzes. Dadurch der kann der Herstellungsprozess schnell und kostengünstig umgesetzt werden. Insbesondere können Anschlüsse zur Bestromung der Spule während der Kunststoffumspritzung zusammen mit der Spule umspritzt werden.
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Bevorzugt wird der Durchbruch mittels Ultraschallschweißen verschlossen. Ultraschallschweißen ist ein Fügeverfahren, das unter Aufbringung einer hochfrequenten mechanischen Schwingung der Fügestellen stattfindet. Beim Ultraschallschweißen wird die Schwingung insbesondere vertikal zu den Fügestellen eingeleitet. Diese erhitzen sich und beginnen zu erweichen, wodurch der Dämpfungskoeffizient ansteigt. Die Zunahme des Dämpfungskoeffizienten führt zu höherer innerer Reibung, was die Temperaturerhöhung weiter beschleunigt. Die aufgeschmolzenen Werkstoffe verbinden sich und sind nach dem Abkühlen und Erstarren miteinander verschweißt. Es lassen sich unterschiedliche Materialien miteinander verbinden, die Werkstücke werden nur im Schweißbereich geringfügig erwärmt, sodass das umliegende Material nicht geschädigt wird. Das Ultraschallschweißverfahren ist elektronisch überwachbar und für große Stückzahlen geeignet.
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Vorzugsweise ist ein Abschlusselement zum Verschließen des Ankerraums angeordnet, welches wenigstens einen Polkerneinsatz mit einer zentralen Bohrung und eine in der zentralen Bohrung des Polkerneinsatzes angeordnete Lagerbuchse umfasst, wobei die Lagerbuchse in axialer Richtung angeordnete Ausnehmungen zum Druckausgleich zwischen dem Ankerraum und der Umgebung der Aktuatorbaugruppe aufweist. Der Druckausgleich stellt einen Volumenausgleich des eingeschlossenen Hydraulikfluids oder der eingeschlossenen Luft zwischen dem Ankerraum und der Umgebung sicher.
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Ein solcher Druckausgleich ist sowohl bei trockenem Betrieb, also luftgefülltem Ankerraum, als auch bei Betrieb mit Hydraulikfluid im Ankerraum von Bedeutung. Derartige Ausnehmungen führen das Hydraulikfluid von der Umgebung, insbesondere von einer Hydraulikbaugruppe eines elektrohydraulischen Ventils, zur Aktuatorbaugruppe derart hindurch, dass das Abschlusselement beidseitig mit dem gleichen Druck beaufschlagt ist. Die Lebensdauer der Aktuatorbaugruppe kann auf diese Weise erhöht werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, derartige Ausnehmungen im Polkerneinsatz und/oder im Abschlusselement anzuordnen.
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Vorzugsweise weist der Betätigungsstößel zwischen dem Anker und einer Lagerbuchse eines Polkerneinsatzes zum Druckausgleich innerhalb des Ankers zumindest eine Querbohrung auf, welche in einer Längsbohrung mündet, wobei die Längsbohrung zu einer zentralen Bohrung des Ankers führt. Der Polkerneinsatz wird dabei in den Polkern und die die Lagerbuchse in den Polkerneinsatz eingesetzt. Auf diese Weise kann ein Druckausgleich innerhalb des Ankers, insbesondere zwischen einer Vorder- und Rückseite des Ankers, gewährleistet werden.
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Alternativ oder kumulativ können der Betätigungsstößel Abflachungen aufweisen, welche sich auf beiden Seiten über einen Einpressbereich einer Bohrung des Ankers hinaus erstrecken, und die Bohrung gestuft ausgebildet sein und einen im Bereich der Abflachungen beginnenden, vergrößerten Innendurchmesser aufweisen.
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Alternativ können der Betätigungsstößel und der Anker als einteiliges Bauteil ausgebildet sein. Dadurch wäre ein Druckausgleich innerhalb des Ankers entbehrlich. Ferner kann somit die Herstellung des Betätigungsstößels bzw. des Ankers vereinfacht und/oder kostengünstiger werden.
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Bevorzugt ist ein Abschlusselement zum Verschließen des Ankerraums angeordnet, welches wenigstens einen Polkerneinsatz mit einer zentralen Bohrung, eine in der zentralen Bohrung des Polkerneinsatzes angeordnete Lagerbuchse umfasst, wobei die Lagerbuchse mit einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt ist und der Betätigungsstößel in der Lagerbuchse axial verschiebbar gelagert ist. Der Betätigungsstößel ist somit in der Lagerbuchse geführt, sodass auch eine Führung des Ankers, an welchem der Betätigungsstößel angeordnet ist, gewährleistet werden kann. Auf diese Weise wird die Aktuatorbaugruppe stabilisiert.
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Bevorzugt weist der Anker einen Durchmesserabsatz als Führungsfläche zur Führung im Ankerraum auf. Dadurch wird der Anker innerhalb des Ankerraums stabil gelagert. Insbesondere kumulativ zu einer Lagerung des Betätigungsstößels in einer Lagerbuchse eines Polkerneinsatzes als zweite Lagerstelle erlaubt eine derartige Zweipunktlagerung mit großem Lagerabstand eine konstruktiv günstige Führung des Ankers. Dadurch können Koaxialfehler von einem Außendurchmesser des Polkerneinsatzes zu einem Innendurchmesser der Lagerbuchse sowie von einem Außendurchmesser des Ankers und einem Außendurchmesser des Betätigungsstößels ausgeglichen werden.
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Besonders vorteilhaft bei dem Verfahren zur Herstellung einer Aktuatorbaugruppe, ist es, dass die Aktuatorbaugruppe mittels zumindest folgender nacheinander auszuführenden Schritte hergestellt wird:
- • Herstellung des Gehäuses mit zumindest einem zur Umgebung hin offenen Durchbruch insbesondere durch Kunststoffumspritzung zumindest der Spule;
- • Einsetzen zumindest der Hülse in das Gehäuse, wobei die zwischen der Hülse und dem Gehäuse eingeschlossene Luft während des Einsetzens durch den Durchbruch zur Umgebung hin entweicht;
- • Verschließen, insbesondere Verschweißen des Durchbruchs nach dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse.
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Dadurch herrscht nach dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuse zwischen der Hülse und dem Gehäuse der Umgebungsdruck oder ein Differenzdruck gegenüber der Umgebung unterhalb des spezifischen Berstdruckes der Aktuatorbaugruppe, sodass die Druckkräfte zwischen der Hülse und dem Gehäuse gering gehalten werden, wodurch das Risiko eines Berstens und somit eines Defekts der Aktuatorbaugruppe reduziert wird.
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Da die Aktuatorbaugruppe insbesondere in einem elektrohydraulischen Ventil verbaut wird, wobei sie insbesondere zusammen mit einer Hydraulikbaugruppe, die von einem Hydrauliköl durchströmt wird, muss die Aktuatorbaugruppe aber gegenüber der Hydraulikbaugruppe sicher abgedichtet sein, sodass insbesondere die Spule der elektromagnetischen Aktuatorbaugruppe gegenüber einem Eindringen des Hydrauliköls geschützt sein muss. Somit darf das Gehäuse beim Zusammenbau eines elektrohydraulischen Ventils keinen zur Umgebung hin offenen Durchbruch aufweisen.
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Dadurch, dass der Durchbruch zumindest nach dem Einsetzen der Hülse verschlossen wird, ist die Aktuatorbaugruppe gegenüber der Umgebung sicher abgedichtet, sodass insbesondere die Spule der Aktuatorbaugruppe gegenüber der Umgebung geschützt ist.
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Grundsätzlich ist mit den nacheinander auszuführenden Schritten gemeint, dass die erfindungsgemäßen Schritte nacheinander jedoch nicht unmittelbar nacheinander erfolgen müssen, sodass zwischen den Schritten andere Herstellungsschritte möglich sind.
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Vorzugsweise wird der Durchbruch während der Kunststoffumspritzung der Spule, insbesondere in einem einzigen Schritt mit der Kunststoffumspritzung, ausgebildet. Dies kann insbesondere mittels einer Kontur im Umspritzwerkzeug und/oder mittels eines Werkzeugeinsatzes erfolgen. Insbesondere können Anschlüsse zur Bestromung der Spule während der Kunststoffumspritzung zusammen mit der Spule umspritzt werden.
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Bevorzugt wird der Durchbruch mittels Ultraschallschweißen verschlossen. Das Verschließen wird somit kostengünstig und einfach reproduzierbar umgesetzt.
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Vorzugsweise wird ein Abschlusselement zum Verschließen des Ankerraums mittels Ultraschallschweißen an dem Gehäuse befestigt. Insbesondere kann dieser Schritt stattfinden, bevor der Durchbruch verschlossen wird.
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Insbesondere kann die erfindungsgemäße Aktuatorbaugruppe in einem elektrohydraulischen Ventil mit einer Hydraulikbaugruppe, insbesondere in einem elektrohydraulischen Ventil eines Schwenkmotorverstellers, integriert werden bei dem die Aktuatorbaugruppe und die Hydraulikbaugruppe axial fluchtend entlang einer Längsachse angeordnet sind, bei dem die Hydraulikbaugruppe ein Ventilgehäuse aufweist, innerhalb dessen ein Ventilkolben entlang der Längsachse axial verschiebbar angeordnet ist, wobei innerhalb der Aktuatorbaugruppe ein Betätigungsstößel zur Positionierung des Ventilkolbens entlang der Längsachse axial verschiebbar angeordnet ist, und wobei die Aktuatorbaugruppe und die Hydraulikbaugruppe mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden sind.
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Insbesondere kann dabei eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung der Aktuatorbaugruppe mit der Hydraulikbaugruppe, insbesondere durch eine Ultraschallverschweißung des Gehäuses der Aktuatorbaugruppe mit dem Ventilgehäuse der Hydraulikbaugruppe hergestellt werden. Dadurch dass die Aktuatorbaugruppe mittels einer Ultraschallschweißverbindung mit der Hydraulikbaugruppe kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist, ist ein elektrohydraulisches Ventil ökonomisch, insbesondere energieeffizient, schnell und in großer Stückzahl herstellbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
- 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Aktuatorbaugruppe vor dem Verschließen des Durchbruchs;
- 2 eine vergrößerte Darstellung des Gehäuses vor dem Verschließen des Durchbruchs;
- 3 eine vergrößerte Darstellung des Gehäuses nach dem Verschließen des Durchbruchs;
- 4 eine vergrößerte Darstellung des Ankers mit eingepresstem Betätigungsstößel.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgerecht dargestellt. Identische Bauteile und Baugruppen sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 zeigt einen Schnitt durch die Aktuatorbaugruppe 10 vor dem Verschließen des Durchbruchs 47. Die Aktuatorbaugruppe 10 umfasst dabei ein Polrohr 12 und einen Polkern 14, die innerhalb einer zylinderförmig ausgebildeten, ein Magnetfeld erzeugenden Spule 52 angeordnet sind, sowie ein Gehäuse 46. Das Gehäuse 46 ist mit einer Kunststoffumspritzung der Spule 52 hergestellt, wobei bei der Umspritzung ferner gleichzeitig Komponenten eines Poljochs 50, die einen geschlossenen Magnetfluss gewährleisten, mit umspritzt wurden.
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Das Gehäuse 46 weist ferner einen zur Umgebung 54 hin offenen Durchbruch 47 auf, der durch eine Kontur im Umspritzwerkzeug in einem einzigen Schritt während der Kunststoffumspritzung der Spule 52, ausgebildet wurde. Eine Hülse 29 ist in dem Polrohr 12 und dem Polkern 14 gelagert. Die Hülse 29 erstreckt sich bis zu einem von einem Abschlusselement 18 verschlossenen Ende eines Ankerraumes 60.
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Durch den Durchbruch 47 kann die beim Einsetzen der Hülse 29 in das Gehäuse 46 zwischen der Hülse 29 und dem Gehäuse 46 eingeschlossene Luft entweichen. Das Einsetzen der Hülse 29 erfolgt aus der Darstellungsansicht von links nach rechts. Nach dem Einsetzen der Hülse 29 wird der Durchbruch 47 dicht verschlossen, was anhand der 2 und 3 dargestellt ist.
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Die 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Gehäuses 46 vor dem Verschließen des Durchbruchs 47, wobei das Gehäuse 46 im Schnitt dargestellt ist und die Ansicht gemäß 2 gegenüber der 1 um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist. Die Hülse 29 und das Polrohr 12 sind in dem Gehäuse bereits eingesetzt. Die beim Einsetzen der Hülse 29 in das Gehäuse 46 zwischen der Hülse 29 und dem Gehäuse 46 eingeschlossene Luft entweicht durch den Durchbruch 47, der zur Umgebung 54 hin offen ist.
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Die 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Gehäuses 46 nach dem Verschließen des Durchbruchs 47, wobei das Gehäuse 46 im Schnitt dargestellt ist und die Ansicht gemäß 3 gegenüber der 1 um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist. Der Durchbruch 47 wurde dabei mittels Ultraschallschweißen verschlossen. Das in 2 Material des nach außen gerichteten Überstandes an dem Durchbruch 47 verschließt nach dem Verschweißen den Durchbruch 47 dicht zur Umgebung, wie dies in 3 dargestellt werden. Das Gehäuse 46 ist somit nach dem Verschweißen des Durchbruchs 47 dicht gegenüber der Umgebung 54.
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Auf diese Weise herrscht nach dem Verschließen des Durchbruchs 47 zwischen der Hülse 29 und dem Gehäuse 46 der Umgebungsdruck oder ein nur geringer Differenzdruck gegenüber der Umgebung 54, sodass die Druckkräfte gering gehalten werden, wodurch das Risiko eines Berstens und somit eines Defekts der Aktuatorbaugruppe 10 reduziert wird. Ein Defekt der Aktuatorbaugruppe 10 kann beispielsweise durch einen hohen Differenzdruck und eine dadurch ausgelöste Verschiebung der Hülse 29 in Richtung Abschlusselement 18 auftreten, wobei durch die Verschiebung der Hülse 29 die Befestigung des Abschlusselements 18 beeinträchtigt wird. Der Differenzdruck zwischen der Hülse 29 und dem Gehäuse 46 liegt durch die Erfindung deutlich unterhalb des spezifischen Berstdruckes der beschriebenen Aktuatorbaugruppe 10, d.h. unterhalb des Druckes, bei welchem ein Bersten auftritt. Der spezifische Berstdruck ist unter anderem von den Werkstoffen bzw. Materialien der Aktuatorbaugruppe 10 abhängig. Durch das dichte Verschließen des Durchbruchs 47 wird das Innere des Gehäuses 46 ferner vor der Umgebung 54, insbesondere vor einem Eindringen eines Hydrauliköls geschützt.
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Ferner umfasst die Aktuatorbaugruppe 10 gemäß 1 das Abschlusselement 18, welches das Gehäuse 46 abschließt, wobei das Abschlusselement 18 einen Polkerneinsatz 22 mit einer zentralen Bohrung und eine in der zentralen Bohrung des Polkerneinsatzes 22 angeordnete Lagerbuchse 26 umfasst. Das Abschlusselement 18 ist als vormontierbare Einheit ausgebildet.
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Das Abschlusselement 18 ist mittels Ultraschallschweißen an dem Gehäuse 46 befestigt. Dafür weist das Gehäuse 46 eine Ultraschallgeometrie in Form von mehreren Vorsprüngen 62 auf, welche durch Bohrungen 64 des Abschlusselements 18 hindurchragen. Die Vorsprünge 62 werden durch das Ultraschallschweißen schmelzverformt, so dass das Abschlusselement 18 sicher an dem Gehäuse 46 befestigt ist.
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Die Lagerbuchse 26 ist mit einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt. Ein Betätigungsstößel 20 ist an einem Anker 28 angeordnet, welcher innerhalb des Ankerraums 60 in axialer Richtung L verschiebbar ausgeführt ist. Der Betätigungsstößel 20 ist in der Lagerbuchse 26 axial verschiebbar gelagert, während der Anker 28 in der Hülse 29 gelagert ist.
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Die Abdichtung der Hülse 29 erfolgt mittels eines ringförmigen Dichtelementes 56, welches zwischen einem Bund 58 der Hülse 29 und dem Gehäuse 46 angeordnet ist und an dem Abschlusselement 18 und einem Teil des Poljochs 50 dichtend anliegt.
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Die Lagerbuchse 26 weist in axialer Richtung angeordnete Ausnehmungen 32 zum Druckausgleich zwischen dem Ankerraum 60 und der Umgebung 54 auf. Der Druckausgleich stellt einen Volumenausgleich des eingeschlossenen Hydraulikfluids oder der eingeschlossenen Luft zwischen dem Ankerraum 60 und der Umgebung 54 sicher. Ein solcher Druckausgleich ist sowohl bei trockenem Betrieb, also luftgefülltem Ankerraum 60, also auch bei Betrieb mit Hydraulikfluid im Ankerraum 60 von Bedeutung.
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Die Lagerbuchse 26 weist auf ihrer dem Anker 28 zugewandten Seite einen Bund 40 als Anschlag des Ankers 28 bei seiner axialen Bewegung auf. Ein solcher fester Anschlag hält die Stirnseite des Ankers 28 auf einem Abstand von dem scheibenförmig ausgeführten Polkerneinsatz 22 und verhindert so ein Haften des Ankers 28 an dem Polkerneinsatz 22. Ein Haften würde das Bewegungsverhalten des Ankers 28 verändern, sodass das gesamte dynamische Verhalten der Aktuatorbaugruppe 10 verändert werden würde. Ein solcher Bund 40 als Antihaftscheibe kann das dynamische Verhalten sowie den Energieverbrauch der Aktuatorbaugruppe 10 positiv beeinflussen.
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Der Betätigungsstößel 20 ist in eine zentrale Bohrung 30 des Ankers 28 einpressbar. Wenn der Betätigungsstößel 20 aus einem anderen Werkstoff als der Anker 28 ausgeführt ist, stellt dies eine günstige Lösung der Verbindung beider Bauteile dar.
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Das Poljoch 50, das aus mehreren Platten besteht, umschließt die Spule 52 auf ihren Außenseiten, wodurch die Spule 52 möglichst vollständig von magnetischem Werkstoff umgeben ist. Dadurch wird der von der Spule 52 erzeugte Magnetfluss möglichst günstig auf den Volumenbereich, in dem sich der Anker 28 bewegen kann, konzentriert.
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Die 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Ankers 28 mit einem in eine zentrale Bohrung 30' des Ankers eingepressten Betätigungsstößel 20. Der im Wesentlichen zylindrische Betätigungsstößel 20 weist im Einpressbereich drei am Umfang verteilte Abflachungen 73 auf, welche gefräst ausgebildet sind, um einen Volumen- bzw. Druckausgleich zwischen der Vorder- und der Rückseite des Ankers 28 zu gewährleisten.
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Um eine kostengünstige Herstellung des Betätigungsstößels 20 zu ermöglichen, erstrecken sich die Abflachungen 73 nicht bis zu dem Ende 74 des Betätigungsstößels 20. Die Bohrung 30' des Ankers 28 ist gestuft ausgebildet und weist einen im Bereich der Abflachungen 73 beginnenden vergrößerten Innendurchmesser auf, um einen Volumenausgleich über die Abflachungen 73 und dem Ende 74 zu ermöglichen. Hierdurch können Axialbohrungen im Anker 28 oder Längsabflachungen an der Außenseite des Ankers 28 entfallen, welche kostenintensiv am Anker 28 vorgesehen werden müssen und sich zudem negativ auf die Magnetkraft auswirken.
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Um eine Zweipunktlagerung zu ermöglichen, weist der Anker 28 einerseits in einem Endbereich einen zylindrischen Durchmesserabsatz 66 auf, welcher mit einem vergrößerten Außendurchmesser die Führungsfläche und somit den ersten Lagerpunkt bildet. Andererseits wird der Betätigungsstößel 20 in der Lagerbuchse 26 gemäß 1 verschiebbar gelagert, sodass eine Zweipunktlagerung des Verbunds aus Anker 28 und Betätigungsstößel 20 und somit eine stabile Lagerung umgesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005049663 A1 [0002]
