EP1163686B1 - Elektromagnet - Google Patents

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EP1163686B1
EP1163686B1 EP01909656A EP01909656A EP1163686B1 EP 1163686 B1 EP1163686 B1 EP 1163686B1 EP 01909656 A EP01909656 A EP 01909656A EP 01909656 A EP01909656 A EP 01909656A EP 1163686 B1 EP1163686 B1 EP 1163686B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
side plates
yoke side
yoke
lamellae
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01909656A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1163686A1 (de
Inventor
Heinz Leiber
Thomas Leiber
Dirk Dünkel
Frank KÄHNY
Ralf Hecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics AMP GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10002295A external-priority patent/DE10002295A1/de
Priority claimed from DE10039869A external-priority patent/DE10039869A1/de
Application filed by Tyco Electronics AMP GmbH filed Critical Tyco Electronics AMP GmbH
Publication of EP1163686A1 publication Critical patent/EP1163686A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1163686B1 publication Critical patent/EP1163686B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/02—Cores, Yokes, or armatures made from sheets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14—Pivoting armatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2105—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids comprising two or more coils
    • F01L2009/2109—The armature being articulated perpendicularly to the coils axes

Definitions

  • the invention relates to electromagnets with the features of the preamble of claim 1.
  • Joches of magnetic circuits for electromagnets are bolted or obtained by beading in the sheets together a positive connection, by so-called stamped packetization. This is the usual technique, eg. B. for ignition transformers. Most of these yokes are also molded with plastic. This encapsulation serves the cohesion of the disk pack and to its isolation. Problematic the residual stress of thin sheets that resemble disc springs act and a dense composite in which each sheet without Game is in the composite, by bracing with Making screws very difficult.
  • the invention is based on the object, the yoke training to make a solenoid stiffer, to avoid the above-mentioned disadvantages.
  • Fig. 1 and Fig. 2 is an electromagnetic actuator 1 for a valve actuation of an internal combustion engine.
  • the actuator 1 has two electromagnets 2 and 3 consisting of two-pole yokes 2a and 3a and one each Winding 2b and 3b.
  • the electromagnets 2 and 3 work with a lever 4 together, with an anchor tube 4a is connected.
  • This anchor tube 4a is about an axis. 5 pivoted.
  • a Torsion spring 6 is arranged in the form of a rotary tube, the is rigidly clamped at one end and with his other End is connected to the anchor tube 4a.
  • the torsion bar 6 generated in this embodiment, the on the lever 4 acting two spring forces.
  • the lever 4 carries a Anchor 7, which cooperates with the electromagnets 2 and 3 and generates the pivoting movement.
  • the right end 4b of the lever 4 acts on a shaft, not shown of the valve.
  • Fig. 2 shows that the yoke 2a of fins 2a 'and 2a' 'composed of magnetic material is.
  • the end plates 2a '' the yokes 2a and 3a are made thicker (e.g., 3mm) and as also shown in Figs. 3a and 3b (section X - X), also welded to the yoke side plates 8.
  • Fig. 3a and Fig. 3b is in each case one of the welded joints 8 'between the Jochendlamellen 2a' 'and the Yoke side plates 8 shown. This creates between the two yoke side plates and the end plates a cage, where the yoke side plates are fully on the Endlamellen rigidly support the large magnetic forces to catch the slats.
  • a Weld 8 '' between the yoke side plate 8 and the bearing plate 12 shown in a recess 8 '' ' is appropriate.
  • the bearing plate 12 directly with the yoke side plate 8 connected.
  • the Weld 8 '' also by a through-welding 12 '' replaced by the bearing plate 12 to the end plate 2a '' his. Both can also be used simultaneously.
  • the disk set before welding strongly compressed so that the lamellae close together lie. This can be done with a bracing device be effected, which will be described later.
  • Fig. 4 shows again the structure of the electromagnet of Fig. 1 with the laminated yoke 2a, with the thin Slats 2a 'and the thicker end plates 2a ", the winding 2b and the bearing plate 12.
  • the left side plate 8a at its upper end 8a ' is bent and is arranged outside the winding 2b.
  • a high bending stiffness is achieved. It is welded at least at the top with the slats.
  • the thick end plates used 2a "set a stiffening of the package; thin platelets would bulge because of the spring action of the disk pack and can not transfer the ones transferred to the yoke side plate absorb high magnetic forces.
  • the yoke side plates 8 and 8a with manufactured with a small length tolerance (eg ⁇ 20 [m]. This makes it possible the plate pack 2a without editing the end faces of the end plates 2a '' together and to weld to the bearing plate, wherein the weld preferably over a large length of the contact surface is made.
  • Fig. 6 shows a case where the yoke side plates 8 and 8a are butt welded to the bearing plate 12 (Welds 12 '' '). In addition, there may be a weld 12 '' between the thick end plate 2a '' and the bearing plate 12 done.
  • Fig. 7 the front view of a combination of two Actuators 40 and 41 shown behind a common Bearing plate 42 are located.
  • the actuator 41 corresponds the position of the actuator 1 in Fig. 1.
  • the actuator 40 is opposite the actuator 41; he is against it is rotated by 180 °, so that in Fig. 7, left at 41a the storage of the anchor tube and its connection to the Rotary tube 41b corresponding to the illustration of FIG. 2 is located and right at 40a the clamping of the rotary tube 40b in the bearing plate 42.
  • the rear and front bearing plate 42 are mounted on an actuator carrier 43.
  • the Valve actuations 44 corresponding to 4b, are correspondingly spatially offset the valve spacing in the cylinder head.
  • FIG. 7 now shows possible welds 45 and 46 between the common bearing plate 42 and the behind lying end lamellae of the four yokes.
  • the weld 47 would mapped according to the U-shape of the magnet, such as this is shown in the upper part of the actuator 41.
  • Fig. 8 shows an embodiment in which the yoke side plates to an embedding of the disk pack in one Sheath 48 are expanded by pouring or overmolding be made with metal or plastic can.
  • metal or plastic can Preferably here aluminum die casting offers on.
  • the case 48 On the left half of the picture is the case 48 with the disk pack 49 shown.
  • the coil 50 In the yoke, the coil 50 is mounted. At the end of the yoke legs, a part of the armature 51 is shown.
  • This shell 48 is here by means of screws 52 and 52a is clamped between the bearing plates 53 and 53a (see Fig. 9). The clamping forces of the screws act predominantly only on the case 48. For better adhesion of the disk pack 49 on the shell 48 has the disk pack cam 49 'for anchoring.
  • through-bolts 64 on the yoke side plates 61 and 62 are here designed as sheet bending parts on the left with inversion around the screw 64 and partly with welded together (weld S M ). These are welded at the welds S 1 to S 4 with the disk set.
  • the screws have advantages in terms of fine adjustment of the magnetic yoke to the anchor. In addition, they reduce the deflection of the yokes and thus support the yoke side plates 61 and 62.
  • the yoke side plate 61 and 62 are welded to the bearing plates 53, and 53a, respectively.
  • the coil with bobbin 50a is shown.
  • the yoke leg may have a toothing.
  • the yoke leg may have a toothing.
  • the z. B. Shrunk is, so that no air gap arises.

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Description

Die Erfindung betrifft Elektromagnete mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Joche von Magnetkreisen für Elektromagnete werden verschraubt oder erhalten durch Sicken in den Blechen miteinander einen Formschluß, durch sogenannte Stanzpaketierung. Dies ist die übliche Technik, z. B. für Zündtrafos. Meistens werden diese Joche auch noch mit Kunststoff umspritzt. Diese Umspritzung dient dem Zusammenhalt des Lamellenpakets und zu dessen Isolation. Problematisch ist die Eigenspannung dünner Bleche, die wie Tellerfedern wirken und einen dichten Verbund, bei dem jedes Blech ohne Spiel in dem Verbund liegt, durch Verspannen mit Schrauben sehr erschweren.
Hinzu kommt bei einem sogenannten tiefen Magneten, d. h. einem Magneten mit schwenkbaren Anker und mit in Schwenkachsrichtung breit ausgebildeten Anker und entsprechenden Jochen, wie er in der DE 19854020.5 beschrieben ist, daß eine hohe Magnetkraft auftritt. Diese führt zu einer gewissen Durchbiegung des Joches. Diese wird noch verstärkt durch das Verspannen des Joches, wenn außen liegend Spannschrauben verwendet werden. Diese gestalten das Lamellenpaket fächerförmig, d. h. auf der den Schrauben gegenüberliegenden Seite findet eine Aufweitung statt, was sich als Jochdurchbiegung äußert. Hierdurch kommen unterschiedliche Luftspalte in der Mitte gegenüber außen des Pakets zustande. Um einen kleinen Haltestrom und eine entsprechend geringe Verlustleitung zu ermöglichen sollte jedoch ein kleiner und gleichmäßiger Luftspalt erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Jochausbildung eines Elektromagneten durchbiegungssteifer zu gestalten, um die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche 2 bis 12 enthalten Ausgestaltungen, die die Aufgabenlösung weiter unterstützen.
Bei der Erfindung ist neben der Versteifung eine Justierung des Joches zum Anker möglich, um die Fertigungstoleranzen auszugleichen.
In den Ansprüchen ab 13 ist eine Anwendung der Erfindung beschrieben, in der sich die Erfindung besonders günstig auswirkt.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
den Aufbau eines Aktuators für den Antrieb eines Ventils eines Verbrennungsmotors, bei dessen Elektromagneten die Erfindung eingesetzt ist;
Fig. 2
den Aktuator in perspektivischer Darstellung;
Fig. 3a und 3b
alternative Details der Verschweißung;
Fig. 4 bis 6
weitere Details des Jochaufbaus;
Fig. 7
den Zusammenbau zweier benachbarter Aktuatoren;
Fig. 8 bis 10
weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein elektromagnetischer Aktuator 1 für eine Ventilbetätigung eines Verbrennungsmotors gezeigt. Der Aktuator 1 weist zwei Elektromagnete 2 und 3 bestehend aus zweipoligen Jochen 2a und 3a und je einer Wicklung 2b und 3b auf. Die Elektromagnete 2 und 3 arbeiten mit einem Hebel 4 zusammen, der mit einem Ankerrohr 4a verbunden ist. Dieses Ankerrohr 4a ist um eine Achse 5 schwenkbar gelagert. Im Innern des Ankerrohrs 4a ist eine Torsionsfeder 6 in Form eines Drehrohrs angeordnet, das am einen Ende starr eingespannt ist und mit seinem andern Ende mit dem Ankerrohr 4a verbunden ist. Der Drehstab 6 erzeugt bei diesem Ausführungsbeispiel die auf den Hebel 4 wirkenden beiden Federkräfte. Der Hebel 4 trägt einen Anker 7, der mit den Elektromagneten 2 und 3 zusammenarbeitet und die Schwenkbewegung erzeugt. Das rechte Ende 4b des Hebels 4 wirkt auf einen nicht gezeigten Schaft des Ventils ein.
Die Fig. 2 zeigt, daß das Joch 2a aus Lamellen 2a' und 2a'' aus magnetischem Material zusammengesetzt ist. Die Lamellen 2a' sind z. B. 0,3mm dick. Die vorzugsweise äußeren Seiten jedes Magneten 2 und 3 tragen biegesteife Jochseitenplatten 8 und 9, die über die gesamte Jochtiefe entlang den Linien 10 mit den Lamellen 2a' verschweißt sind. Die Endlamellen 2a'' der Joche 2a und 3a sind dicker ausgebildet ( z.B. 3mm) und wie auch in den Fig. 3a und 3b gezeigt wird (Schnitt X - X), ebenfalls mit den Jochseitenplatten 8 verschweißt. Durch die Verwendung der Jochseitenplatten 8 und 9 und noch mehr durch die Einbeziehung der dickeren Endlamellen 2a'' entsteht eine einer Brücke ähnliche Konstruktion, die das Joch sehr durchbiegungssteif gestaltet. Das Joch befindet sich quasi in einem Käfig. Diese Konstruktion wird noch weiter verbessert und die Vorteile vermehrt, wenn man die Jochendlamellen 2a'' noch mit den Lagerplatten 12 des Aktuators 1 verschweißt, die die Lagerung des Ankers 7 tragen und an denen auch die Jochpakete 2a und 2b befestigt sind. Vor deren Befestigung ist eine Justierung der Magnete 2 und 3 und des Ankers 7 zueinander möglich, wobei die Lamellen 2a' und 2a'' mit den Jochseitenplatten 8 und 9 eine Montageeinheit bilden. Zusammen mit den Lagerplatten 12 bilden sie einen kompletten Aktuator.
In Fig. 2 ist noch auf einen Schlitz 13 in der Jochseitenplatte hinzweisen, mit dessen Hilfe Wirbelströme reduziert werden.
In Fig. 3a und Fig. 3b ist jeweils eine der Schweißverbindungen 8' zwischen den Jochendlamellen 2a'' und den Jochseitenplatten 8 gezeigt. Hierdurch entsteht zwischen den beiden Jochseitenplatten und den Endlamellen ein Käfig, wobei sich die Jochseitenplatten voll auf den Endlamellen biegesteif abstützen, um die großen Magnetkräfte der Lamellen aufzufangen. Auch ist in Fig. 3a eine Schweißverbindung 8'' zwischen der Jochseitenplatte 8 und der Lagerplatte 12 gezeigt, die in einer Aussparung 8''' angebracht ist. Hier ist die Lagerplatte 12 direkt mit der Jochseitenplatte 8 verbunden. Alternativ kann die Schweißverbindung 8'' auch durch eine Durchschweißung 12'' durch die Lagerplatte 12 zur Endlamelle 2a'' ersetzt sein. Beide können auch gleichzeitig angewandt sein. Vorzugsweise wird das Lamellenpaket vor dem Verschweißen stark zusammengepreßt, damit die Lamellen dicht aneinander liegen. Dies kann mit einer Verspannungsvorrichtung bewirkt werden, die später noch beschrieben wird.
In Fig. 3b sind die Teile 8 und 12 nur indirekt miteinander verbunden: die Lagerplatte 12 und die Jochseitenplatte 8 sind jeweils mit der Endlamelle 2a" verbunden.
Um zu vermeiden, daß an den Schweißnähten der Jochseitenplatten 8 entstehende Wirbelströme über die Lagerplatten 12 kurzgeschlossen werden, wird vorzugsweise zwischen den Endlamellen 2a'' und den Lagerplatten 12 eine Isolation 2c eingebracht z. B. eine Kunststofffolie oder ein Lackauftrag.
Die Fig. 4 zeigt nochmals den Aufbau des Elektromagneten der Fig. 1 mit dem lamellierten Joch 2a, mit den dünnen Lamellen 2a' und den dickeren Endlamellen 2a", der Wicklung 2b und der Lagerplatte 12. Um Wirbelströme zu verringern ist die linke Seitenplatte 8a an ihrem oberen Ende 8a' abgekröpft und ist außerhalb der Wicklung 2b angeordnet. Hierdurch wird eine hohe Biegesteifigkeit erreicht. Sie ist wenigstens oben mit den Lamellen verschweißt. Die verwendeten dicken Endlamellen 2a'' stellen eine Versteifung des Pakets dar; dünne Plättchen würden sich wegen der Federwirkung des Lamellenpakets aufwölben und können nicht die auf die Jochseitenplatte übertragenen hohen Magnetkräfte aufnehmen.
Vorzugsweise werden die Jochseitenplatten 8 und 8a mit einer geringen Längentoleranz gefertigt (z. B. < 20[m). Damit wird es möglich das Lamellenpaket 2a ohne eine Bearbeitung der Stirnflächen der Endlamellen 2a'' zusammenzupressen und mit der Lagerplatte zu verschweißen, wobei die Schweißung vorzugsweise über eine große Länge der Berührungsfläche vorgenommen wird.
Vorzugsweise wird zwischen den Seitenplatten 8 und den Lamellen 2a' eine Isolierung 15 eingebracht, wie dies Fig. 5 zeigt. Diese kann auch aus einem definierten Luftspalt bestehen.
Fig. 6 zeigt einen Fall, bei dem die Jochseitenbleche 8und 8a stumpf mit der Lagerplatte 12 verschweißt sind (Schweißungen 12'''). Zusätzlich kann noch eine Verschweißung 12'' zwischen der dicken Endlamelle 2a'' und der Lagerplatte 12 erfolgen. Für die Verbindung des Lamellenpakets mit den Jochseitenplatten zur Lagerplatte gibt es viele Möglichkeiten, wobei hier nur einige beschrieben sind.
Derartige Verschweißungen sind möglich, wenn die Jochseitenplatten eng toleriert werden und das Lamellenpaket mit einer Spannvorrichtung auf dieses eng tolerierte Maß (<20[m) zusammengedrückt (verspannt) wird.
Um minimalen Schweißverzug, das heißt Abweichungen an den Magneten zu erzielen, ist es günstig zunächst nur einen Teil der Länge zwischen Jochseitenplatten 8 mit den Lagerplatten 12 zu verschweißen. Darauffolgend wird dann günstiger Weise in der selben Weise die gegenüberliegende Platte verschweißt. Vorzugsweise erfolgt dies auch diagonal.
In Fig. 7 ist die Vorderansicht einer Kombination zweier Aktuatoren 40 und 41 gezeigt, die sich hinter einer gemeinsamen Lagerplatte 42 befinden. Der Aktuator 41 entspricht der Lage des Aktuators 1 in der Fig. 1. Der Aktuator 40 liegt dem Aktuator 41 gegenüber; er ist gegen ihn um 180° verdreht, so daß in Fig. 7 sich links bei 41a die Lagerung des Ankerrohrs und dessen Verbindung mit dem Drehrohr 41b entsprechend der Darstellung der Fig. 2 befindet und rechts bei 40a die Einspannung des Drehrohrs 40b in die Lagerplatte 42. Die hintere und vordere Lagerplatte 42 sind auf einem Aktuatorträger 43 befestigt. Die Ventilbetätigungen 44 entsprechend 4b, liegen entsprechend dem Ventilabstand im Zylinderkopf räumlich versetzt.
Die Fig. 7 zeigt nun mögliche Schweißstellen 45 und 46 zwischen der gemeinsamen Lagerplatte 42 und den dahinter liegenden Endlamellen der vier Joche. Bei einer Durchschweißung entsprechend Fig. 3a würde die Schweißnaht 47 entsprechend der U-Form des Magneten abgebildet sein, wie dies im oberen Teil des Aktuators 41 gezeigt ist.
Oben wurde häufig von Verschweißen als Verbindung von Teilen erwähnt. Alternativ kann auch ein Verlöten, Verkleben oder ein formschlüssiges Verbinden, z. B. durch Stifte in Frage kommen.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel bei dem die Jochseitenplatten zu einer Einbettung des Lamellenpakets in eine Hülle 48 erweitert sind, die durch Eingießen oder Umspritzen mit Metall oder Kunststoff hergestellt werden kann. Vorzugsweise bietet sich hier Aluminium-Druckguss an.
Auf der linken Bildhälfte ist die Hülle 48 mit dem Lamellenpaket 49 gezeigt. Im Joch ist die Spule 50 gelagert. Am Ende der Jochschenkel ist ein Teil des Ankers 51 gezeigt. Diese Hülle 48 ist hier mittels Schrauben 52 und 52a zwischen die Lagerplatten 53 und 53a (sh. Fig. 9) geklemmt. Die Spannkräfte der Schrauben wirken vorwiegend nur auf die Hülle 48. Zur besserem Haftung des Lamellenpakets 49 an der Hülle 48 weist das Lamellenpaket Nocken 49' zur Verankerung auf.
Auf der rechten Bildhälfte ist die Hülle 54 ohne Verschraubung dargestellt. Der andersartige Zusammenhalt mit den Lagerplatten 53 und 53a ist in Fig. 9 in zwei Schnitten A-A und B-B durch die Anordnung der Fig. 8 gezeigt. Am Ende des Lamellenpakets ist eine dickere Endlamelle 55 vorgesehen, ähnlich der Endlamelle 2a'' der Fig. 5. Diese besitzt Nuten oder Aussparungen 56 zur Verankerung der Hülle 54. Diese Endlamellen sind mit der Lagerplatte 53 durch Verschweißungen 57 verbunden. Diese Verankerung mit den Endlamellen 55 hat den Vorteil, der Möglichkeit einer günstigen Befestigung 58 der Lagerplatten 53 und 53a mit dem Zylinderkopf 59. Es liegen nahezu gleiche Wärmeausdehnungen zwischen Hülle 54 und dem Zylinderkopf 59 vor, wenn die Hülle 54 und der Zylinderkopf 59 aus Aluminium sind. Auf der linken Seite sind die Durchgangsschrauben 52 und 52a mittels Muttern 60 und 60a an der Lagerplatte 53 angeschraubt. Die Spule 50 ragt durch die Lagerplatte hindurch. Die Hüllen 48 und 54 können zusätzlich mit den Lagerplatten 53 und 53a an der Stelle KL verbunden, z. B. verklebt werden.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Jochseitenplatten 61 und 62. Die Befestigung des Lamellenpakets erfolgt, wie in Fig. 9, mittels Durchgangsschrauben 64 an den Jochseitenplatten 61 und 62. Diese sind hier als Blechbiegeteile links mit Umkehrung um die Schraube 64 ausgeführt und teilweise mit einander verschweißt (Verschweißung SM). Diese sind an den Schweißstellen S1 bis S4 mit dem Lamellenpaket verschweißt. Die Schrauben haben Vorteile hinsichtlich der Feinjustierung des Magnetjoches zum Anker. Außerdem verringern sie die Durchbiegung der Joche und unterstützen damit die Jochseitenplatten 61 und 62. An der Stelle SL sind die Jochseitenplatte 61 und 62 mit den Lagerplatten 53, bzw. 53a verschweißt.
In den Fig. 8 ist die Spule mit Spulenkörper 50a gezeigt. Die Konzeption des Lamellenpakets mit umgebenden Jochseitenplatten, bzw. Hüllen bietet sich auf für eine körperlose eingespritzte oder gegossenen Spule an, wie dies Fig. 10 zeigt. Zur besseren Verankerung der Spule mit dem Lamellenpaket kann der Jochschenkel eine Verzahnung aufweisen. Hierbei besteht die Gefahr, dass sich im Betrieb Gießharzpartikel lösen und in den Luftspalt zwischen Joch und Anker geraten und damit zum Ausfall des Aktuators führen. Um dies zu verhindern ist zwischen den Jochen, bzw. zwischen den Jochen und der Jochseitenplatte eine Dichtungsschale 63 angeordnet, die z. B. eingeschrumpft ist, so dass kein Luftspalt entsteht.

Claims (32)

  1. Elektromagnet (2, 3) mit einem eine elektrische Wicklung (2b, 3b) aufweisenden Joch (2a, 3a) und einem den Polen des Jochs (2a, 3a) gegenüberliegenden Anker (7), wobei das Joch (2a, 3a) aus Lamellen (2a', 2a'') zusammengesetzt ist und Mittel (8, 9, 10) zum Zusammenhalt des Lamellenpakets vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einem Teil der Seitenflächen vorzugsweise an den äußeren Seitenflächen des Lamellenpakets (2a, 3a) über dessen Tiefe Jochseitenplatten (8, 9) angeordnet sind und daß die Lamellen (2a', 2a'') wenigstens teilweise mit den Jochseitenplatten (8, 9) verschweißt, verlötet, verklebt oder formschlüssig verbunden sind.
  2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellenpaket vor und während dem Verschweißen oder Verlöten usw. zusammengepreßt wird.
  3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Jochseitenplatten (8, 9) an ihren Auflagestellen (10) mit wenigstens einem Teil der Lamellen (2a') verschweißt, verlötet oder verklebt sind.
  4. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 9) in enger Passung formschlüssig in die Lamellen (2a', 2a") eingepreßt sind.
  5. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlamellen (2a'') dicker als die übrigen Lamellen (2a') ausgebildet sind und daß diese Endlamellen (2a'') mit den Jochseitenplatten (8, 9) verschweißt oder verlötet usw. sind.
  6. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 9) aus magnetisch nicht leitendem Material bestehen.
  7. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 9) aus magnetisch leitendem Material bestehen
  8. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laserschweißung angewendet wird.
  9. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 8a) zur Verringerung von Wirbelströmen außerhalb der Wicklungen (2b, 3b) angebracht sind.
  10. Elektromagnet nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Jochseitenplatte (8a) in ihrem oberen Teil (8a') zur Umfassung der Wicklung (2b) abgekröpft ist.
  11. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolierung (15) zwischen den dünnen Lamellen (2a') und den Jochseitenplatten (8, 9) vorgesehen ist.
  12. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 9) etwa parallel zu den Lamellen (2a) mit wenigstens einem Schlitz (13) versehen sind.
  13. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochseitenplatten (61, 62) mittels Durchgangsschrauben (60) mit den Lagerplatten (53, 53a) verbunden sind.
  14. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Abdichtung (Dichtungsschale 63) des Luftspalts zwischen dem Anker den Polen gegenüber der Wicklung vorgesehen ist.
  15. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch seine Anwendung als Teil eines elektromagnetischen Aktuators (1), bei dem der Anker (7) durch Magnetkraft (2, 3) in Verbindung mit zwei entgegengesetzt gerichteten Federkräften (6) in zwei Endstellungen gebracht wird und bei dem die Ankerbewegungen in die beiden Endstellungen zum Antrieb eines Ventils eines Verbrennungsmotors genutzt wird (über Verlängerung 4b).
  16. Aktuator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Lagerplatten (12) an denen der Aktuator (1) befestigt und gehalten ist, auch diese Lagerplatten (12) direkt (Fig. 3a und Fig. 6) oder indirekt (Fig. 3b) mit den Jochseitenplatten (8) verschweißt oder verlötet usw. sind.
  17. Aktuator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß zwischen den Lagerplatten (12) und dem Lamellenpaket eine Isolierung insbesondere eine Kunststofffolie oder eine Lackierung eingebracht ist.
  18. Aktuator nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) schwenkbar gelagert ist und eine mit dem Anker verbundene Drehfeder (5) wenigstens einen Teil der Federkräfte liefert.
  19. Aktuator nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Endlamellen und/oder Jochseitenplatten zusammen mit den Endlamellen und/oder Jochseitenplatten eines weiteren Aktuators (40) mit für beide Aktuatoren (40, 41) gemeinsamen Lagerplatten (42) verschweißt usw. sind, wobei sich die Aktuatoren (40, 41) gegenüberliegen.
  20. Aktuator nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 9) in ihrer Länge eng toleriert sind.
  21. Aktuator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochseitenplatten (8, 9) vorzugsweise über einen großen Teil der Länge direkt mit den Lagerplatten (12) verschweißt usw. sind.
  22. Aktuator nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenpakete (2a, 3a) über die Seitenplatten (8, 9) mittels einer Spannvorrichtung auf konstante Länge verspannt und dann verschweißt usw. werden.
  23. Aktuator nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Justage der Magnete der Anker in den Endstellungen jeweils fixiert wird, daß die Joche jeweils auf den Anker gepreßt werden (vorzugsweise durch die eigene Magnetkraft) und daß danach die Verschweißung zwischen Jochendlamelle und Lagerplatte erfolgt.
  24. Aktuator nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Justage das Lagerspiel dadurch eliminiert wird, daß das Lagerrohr (4a) vorzugsweise in Richtung zum Magneten (2) hin gedrückt wird.
  25. Aktuatoranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Aktuatoren um 180° gegeneinander verdreht angeordnet sind.
  26. Aktuatoranordnung nach Anspruch 19 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Lagerplatten (42) auf einem Aktuatorträger oder Zylinderkopf (43) befestigt sind.
  27. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Jochseitenplatte (8, 9) mit den Lagerplatten (12) zuerst nur teilweise verschweißt wird, dann zur anderen Jochseitenplatte (8, 9) gewechselt wird, wobei die Verschweißungen vorzugsweise diagonal vorgenommen werden.
  28. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochseitenplatten zu einer das Lamellenpaket (49) seitlich wenigstens weitgehend umgebenden Hülle (48, 54) aufgeweitet sind.
  29. Aktuatoranordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (48, 54) durch Umspritzen oder Umgießen erzeugt wird.
  30. Aktuatoranordnung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (48, 54) mittels Durchgangsschrauben (52, 52a) mit dem Lagerplatten (53, 53a) verbunden ist.
  31. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket an der der Hülle (48, 54) zugewandten Fläche Nocken (49a) und/oder Aussparungen aufweist.
  32. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (48, 54) mit den Endlamellen (55) und diese mit den Lagerplatten verbunden, insbesondere verschweißt sind.
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