KR102275772B1

KR102275772B1 - 전자기 작동 장치

Info

Publication number: KR102275772B1
Application number: KR1020167030360A
Authority: KR
Inventors: 마쿠스 킨셔; 옌스 호페
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2021-07-09
Also published as: CN106461110A; CN106461110B; DE102014207988B3; US10121578B2; WO2015165446A1; US20170047153A1; KR20160147781A

Abstract

본 발명은, 미세 중공 원통형 전기자 챔버(28) 내에서 두 개의 축 방향 정지부(52, 54)들 사이에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열된 전기자(28)를 갖는 밸브용 전자기 작동 장치(10)에 관한 것이며, 전기자 챔버(26)는 마그네트 요크(18; 22)를 통해 제한되며, 전기 코일(24)은 전기자(28)를 동축으로 둘러싸며, 마그네트 요크(18, 22)는 적어도 부분적으로 하우징(12) 내에 배열된다. 상기 작동 장치(10)는, 전기자(28)가 하우징으로부터 먼 바닥(32)을 갖는 원통형 기하학적 형상 및 축 방향으로 대향하여 중공 원통형 단부 섹션(40)을 포함하며, 하우징으로부터 먼 전기자(28)의 바닥(32)은 작동 플런저(34)와 연결되며, 전기자(23)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상으로 가이드 슬리브(42)가 축 방향으로 삽입되며, 마그네트 요크(18, 22)에서 전기자(28)의 축 방향 부착을 방지하거나 적어도 상당히 약화시키는 부착 방지 장치(84)가 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브(42)의 단부에 배열되거나 형성되는 것을 특징으로 한다. 일체식 부착 방지 장치(84)를 가지며 제조 기술적으로 매우 정확하게 제조 가능한 가이드 슬리브(42)는, 구성 부품 수를 감소시키면서 동시에 작동 장치(10)의 작동력을 증가시키기 위해, 전기자(28)와 마그네트 요크 사이의 기생적 에어갭의 폭을 감소시킬 수 있게 된다.

Description

전자기 작동 장치{ELECTROMAGNETIC ACTUATING DEVICE}

본 발명은 중공 원통형 전기자 챔버 내에서 두 개의 축 방향 정지부들 사이에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열된 전기자를 갖는 밸브용 전자기 작동 장치에 관한 것이며, 전기자 챔버는 마그네트 요크를 통해 제한되며, 전기 코일은 전기자를 동축으로 둘러싸고, 마그네트 요크는 적어도 부분적으로 하우징 내에 배열된다.

전자기식으로 작동 가능한 밸브는 여러 기술 분야에서 사용된다. 이러한 유형의 밸브는 예를 들어 차량에서 현대식 브레이크 시스템의 작동, 유압 캠 샤프트 조정 장치의 작동 또는 자동 변속기의 작동을 위해 필요하다. 이 경우에, 이러한 밸브의 작동 피스톤의 기계식 작동을 위해 필요한 전자기 작동 장치의 전기자는 예를 들어 전기자 가이드 도관 내에서 축 방향으로 변위 가능하게 지지된다. 이에 대해 대안적으로, 전기자를 반경 방향 외측에서 슬라이드 링과 함께 제공하며 전기자를 가이드 실린더 내에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열하는 것이 공지되어 있다.

WO 2010/009 966 A1에는 캠 샤프트 조정 장치의 유압식 방향 제어 밸브를 위한 전자기 작동 장치가 설명된다. 이러한 조정 장치는 전기자 및 제1 및 제2 마그네트 요크를 포함하며, 이들은 각각 대략 포트(pot) 형태의 기하학적 형상을 포함한다. 제1 및 제2 마그네트 요크는, 그 개방 단부들이 서로 대향하도록 축 방향으로 차례로 배열된다. 이 경우에, 두 개의 마그네트 요크는 서로에 대해 축 방향 간격을 유지함으로써, 이 두 개의 마그네트 요크 사이에 원형 에어갭이 형성된다. 또한, 두 개의 마그네트 요크는 반경 방향 내측에서 적어도 부분적으로 전기자 챔버를 제한하는데, 전기자 챔버 내에는 전기자가 축 방향으로 변위 가능하게 수용된다. 제1 마그네트 요크에 대면한, 원통형 전기자의 제1 축 방향 단부 섹션에서, 전기자의 중앙 관통 보어 내에 축 방향으로 돌출된 정지 슬리브가 삽입되며, 이에 의해 제1 마그네트 요크에서 전기자의 축 방향 고착식 부착이 방지될 수 있다. 전기자의 제1 축 방향 단부 섹션은 전기자의 환형 그루브 내에 수용된 슬라이드 링에 의해 제1 마그네트 요크의 내측 쉘 면에 반경 방향으로 지지된다. 제1 단부 섹션으로부터 멀리 향한 원통형 전기자의 제2 단부 섹션 내에서 관통 보어 내에 플런저가 고정된다. 플런저는 슬라이드 슬리브 내에서 축 방향으로 변위 가능하게 수용되며 그 자유 단부는 원통형 방향 제어 밸브의 작동 피스톤에 작용한다. 슬라이드 슬리브는 동축 보어 내에서 포트형 제2 마그네트 요크의 바닥 내에 고정된다. 이에 의해, 전기자가 축 방향 양측에서 전기자 챔버 내에서 반경 방향으로 지지된다.

전자기 작동 장치가 실제로 바람직하게 구성되지만, 이는, 포트 형태의 제1 마그네트 요크의 바닥에서 전기자의 축 방향 부착을 방지하기 위해, 전기자에 정지 슬리브가 고정되며, 전기자 챔버 내에서 전기자의 반경 방향 지지를 위해, 슬라이드 링이 전기자의 환형 그루브 내에 배열되는 단점을 포함한다. 또한, 슬라이드 링은 작동 장치의 필수적인 반경 방향 구성 공간의 확장을 유발하며, 슬라이드 링은 제조 시에 발생하는 바람직하지 못한 치수 편차를 포함할 수 있다. 또한, 슬라이드 링은 비교적 큰 반경 방향의 기생적 에어갭을 전자기 작동 장치 내에서 확장시킨다.

본 발명의 과제는 감소된 수의 부품으로 이루어지며, 전기자에서 슬라이드 링을 갖는 동일한 종류의 작동 장치보다 비교적 더 큰 작동력을 생성할 수 있게 하는 전자기 작동 장치를 제공하는 것이다.

이러한 과제의 해결책은 독립 청구항의 특징에 의해 규정되며, 종속 청구항은 바람직한 개선예를 명시한다.

본 발명은 전자기 작동 장치에서, 특히 큰 반경 방향의 기생적 에어갭이, 달성 가능한 기계적 작동력에 바람직하지 못하게 작용하기 때문에, 이러한 에어갭이 감소될 수 있다면 바람직할 것이라는 인식을 기초로 한다. 본 발명에 따르면, 이러한 인식은, 전기자가 가이드 슬리브에 의해 반경 방향으로 마그네트 요크 내에서 안내되고, 동시에 가이드 슬리브가 포트 형태의 마그네트 요크의 바닥에서 전기자의 부착을 방지하거나 적어도 상당히 방해하는 부착 방지 장치를 포함하는 것을 활용한다.

따라서, 본 발명은 중공 원통형 전기자 챔버 내에서 두 개의 축 방향 정지부들 사이에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열된 전기자를 갖는 밸브용 전자기 작동 장치에 관한 것이며, 이때 전기자 챔버는 마그네트 요크를 통해 제한되고, 전기 코일은 전기자를 동축으로 둘러싸며, 마그네트 요크는 적어도 부분적으로 하우징 내에 배열된다. 상술된 과제의 해결을 위해, 상기 작동 장치에서, 전기자는 하우징으로부터 먼 바닥을 갖는 원통형 기하학적 형상 및 축 방향으로 대향하여 중공 원통형 단부 섹션을 포함하며, 하우징으로부터 먼 전기자의 바닥은 작동 플런저와 연결되고, 전기자의 중공 원통형 단부 섹션 상으로 가이드 슬리브가 축 방향으로 삽입되며, 마그네트 요크에서 전기자의 축 방향 부착을 방지하거나 적어도 상당히 약화시키는 부착 방지 장치가 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브의 단부에 배열되거나 형성된다.

가이드 슬리브가 매우 높은 치수 정확도로 제조될 수 있기 때문에, 본 발명에 따라 구성된 작동 장치에서, 전기자의 원통형 외측 쉘 면과 전기자를 둘러싸는, 마그네트 요크의 원통형 내측 쉘 면 사이의 기생적인 에어갭은 WO 2010/009 966 A1에 따른 상술된 조정 장치에서와 같은 슬라이드 링을 이용할 경우보다 명확히 더 작다. 이에 의해, 동일한 에너지 투입 시에, 현저하게 큰 전자기 작동 장치의 작동력이 생성될 수 있거나 작동력이 동일한 크기인 경우에 감소된 에너지 소모가 구현될 수 있다. 또한, WO 2010/009 966 A1에 따른 조정 장치에 비해, 기능적으로 필수적인 부품의 수가 감소되는데, 이는 결과적으로 제조 비용의 절감을 유도한다.

가이드 슬리브는 이중의 기능성을 갖는데, 그 이유는 가이드 슬리브가 안내 기능에 부가하여, 동시에 전방 측에서, 마그네트 요크에 대한 전기자의 자성 부착을 방지하기 때문이다. 가이드 슬리브는 일 예에서, 바람직하게는 1.5mm보다 작은 벽 두께에서 약 1.0cm 내지 1.5cm의 길이를 포함한다. 코일에 상응하는 전기 공급을 통해, 전기자 상에 작용하는 전자기 힘과 밸브 등에 의해 작동 플런저 상으로 반작용하는 기계적 작동력 사이의 평형 상태가 설정될 수 있기 때문에, 전기자가 두 개의 축 방향 정지부들 사이에서 고도로 정확한 위치 설정으로 각각의 위치를 취할 수 있다.

작동 장치의 개선예에 따르면, 가이드 슬리브는 마그네트 요크의 원통형 내측 쉘 면에서 전기자의 반경 방향 안내를 위한 가이드 섹션 및 축 방향으로 이에 연결되어 전기자의 반경 방향 외측면에 가이드 슬리브를 고정하기 위한 고정 섹션을 포함한다. 따라서, 가이드 슬리브의 축 방향 길이가 전기자 챔버 내의 축 방향 운동 시에 전기자의 안내를 위해 완전히 이용되는 것이 아니라, 가이드 슬리브의 축 방향 길이의 일 부분이 전기자의 외측 쉘 면에 가이드 슬리브의 고정을 위해 이용된다. 이와 관련하여, 실시예의 설명 부분에서 더 상세하게 설명된다.

다른 개선예에서, 부착 방지 장치는 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브의 단부에, 반경 방향 내측으로 향하는 적어도 부분적으로 환형인 지지 섹션을 포함하며, 이 지지 섹션은 축 방향에서 전기자로부터 멀리 향한 하나 이상의 융기부를 포함하며, 이 융기부에 의해, 마그네트 요크에 형성된 제1 정지부에서 전기자의 전방 측 부착이 방지되거나 적어도 상당히 어려워진다.

따라서, 가이드 슬리브의 부착 방지 장치는 반경 방향 내측으로 향한 원형 플랜지에 의해 형성되는데, 이 플랜지는 중공 원통형 가이드 슬리브에 단일편으로 형성된다. 환형의 지지 섹션 또는 플랜지 및 가이드 슬리브의 원통형 섹션은 예를 들어 약 90°의 각도(α)로 서로를 향한다.

이에 대해 대안적으로, 부착 방지 장치는 반경 방향 내측을 향하고 단일편으로 단부측에서 가이드 슬리브에 형성된 세 개 이상의 웨브 등에 의해 구현될 수 있다.

또한, 마그네트 요크는 바람직하게, 제1 마그네트 요크 세그먼트 및 제2 마그네트 요크 세그먼트에 의해 두 부분으로 형성되며, 제1 마그네트 요크 세그먼트는 2중 포트 형태로 형성되어 반경 방향 내측에 포트 형태의 기하학적 형상을 포함하며, 그의 포트 챔버는 전기자의 축 방향 변위 가능한 수용을 위한 원통형 전기자 챔버를 형성하고, 전기자 챔버의 반경 방향 외부에는 제1 마그네트 요크 세그먼트에 의해 축 방향으로 개방되고 코일을 수용하기 위한 원환체(torus) 형태의 수용 챔버가 형성되며, 이 수용 챔버의 축 방향 개방 단부는 제2 마그네트 요크 세그먼트에 의해 폐쇄되고, 이 원환체 형태의 수용 챔버 내에 코일이 배열된다.

마그네트 요크 또는 전기자 하우징의 다부품 구성에 의해, 성형된 권선에 의해 형성된 코일이 제조 기술적으로 간단하게 전자기 작동 장치 내에 조립될 수 있다. 2중 포트 형태의 제1 마그네트 요크 세그먼트의 복잡한 기하학적 형상은 예를 들어 낮은 자기 도전성을 포함하는 분말 형태의 재료의 소결을 통해 제조될 수 있다.

전기자의 축 방향 운동의 제한을 위한 제1 정지부는, 바람직하게 제1 마그네트 요크 세그먼트의 하우징에 가까운 바닥에 의해 형성되며, 바닥은 전기자 챔버를 축 방향으로 제한한다. 이에 의해, 구조적으로 특히 간단한 구성이 이루어지는데, 그 이유는 제1 마그네트 요크 세그먼트가 추가의 구성 부품없이 축 방향 정지부를 형성하기 때문이다.

본 발명의 다른 바람직한 개선예에서, 작동 플런저는, 작동 플런저에 대해 동축인, 자화 가능한 베어링 블록의 보어 내에 고정되는 슬라이드 슬리브에서 축 방향으로 변위 가능하게 수용되며, 디스크 형태로 형성된 베어링 블록은 작동 플런저에 대해 동축인, 제1 마그네트 요크 세그먼트 내의 보어 내에 고정되며, 동축 보어에서 베어링 블록은 작동 플런저의 면 상에서 전기자 챔버를 폐쇄하며 전기자를 위한 제2 축 방향 정지부를 형성한다.

이러한 구성에 의해, 전기자의 신뢰성 있고 2중으로 결정된 축 방향 지지가 구현된다. 또한, 자화 가능한 베어링 블록은 코일에 의해 지배되는 자속의 적어도 일 부분의 안내를 위해 사용된다.

베어링 블록이 내부에 고정되어 있는 제1 마그네트 요크 세그먼트 내의 보어는 바람직하게, 원환형의 가이드 슬리브로부터 먼, 제1 마그네트 요크의 바닥의 영역 내의 제1 마그네트 요크 세그먼트의 원통형 내측 쉘 면이다. 그곳에서, 예를 들어, 베어링 블록은 억지 끼워맞춤, 용접, 납땜, 나사 결합, 접착 등을 통해 축 방향 및 반경 방향으로 고정된다. 또한, 베어링 블록은 바람직하게는 축 방향으로 하우징으로부터 먼, 제1 마그네트 요크 세그먼트의 원환형의 전방면과 평면으로 폐쇄된다.

본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따르면, 가이드 슬리브가 단일편으로, 금속 재료로부터 특히 딥드로잉 공정에서 제조된다. 딥드로잉에 의해, 대량 생산에 적합한 저렴하고 동시에 고도의 정확한 치수로 가이드 슬리브의 제조가 구현될 수 있다. 가이드 슬리브의 제조는 예를 들어 원환형 또는 원형의 금속 시트 절단의 딥드로잉을 통해 수행될 수 있으며, 원형의 절단의 경우, 경우에 따라 부착 방지 장치를 위한 가장 간단한 경우에 원환형의 플랜지를 형성하기 위한 추가의 펀칭 단계가 필요하다.

바람직하게는, 다른 실시예에서, 가이드 슬리브의 가이드 섹션의 영역 내에서, 전기자의 외경은 가이드 슬리브의 내경보다 작다. 가이드 슬리브의 고정 섹션의 영역 내에서 선택적으로 반경 방향으로 구속된 전기자를 통해, 전기자의 외측 쉘 면과 가이드 슬리브의 가이드 섹션의 내측 벽 면 사이에 환형의 중공 챔버가 형성되며, 가이드 슬리브는, 전기자에서 가이드 슬리브의 고정을 더 최적화시키기 위해, 예를 들어 접착제로 충전될 수 있다. 전기자의 외경은 가이드 슬리브의 고정 섹션의 영역 내에서 가이드 슬리브의 내경보다 같거나 크기 때문에, 그곳에서 두 개의 구성 부품의 연결이 압입에 의해 수행된다.

또한, 가이드 슬리브의 고정 섹션 내에서, 가이드 슬리브의 외경 및 재료 두께는 나머지 가이드 슬리브의 재료 두께에 비해 감소될 수 있다. 이에 의해 영향을 받은 가이드 슬리브의 약간의 반경 방향 자유도로 인해, 제1 마그네트 요크 세그먼트의 내측 쉘 면에 대해, 가이드 슬리브의 마찰 저항이 감소되고, 이에 의해 동반되는, 전기자 하우징 또는 마그네트 요크 내에서 전기자의 위치 정확도가 현저히 개선된다. 재료 두께의 감소는 상술된 딥드로잉 공정 중에 재료의 인장에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 바람직하게 가이드 슬리브의 고정 섹션은 회전 고정식 및 인장 고정식으로 전기자와 연결된다. 가이드 슬리브의 고정 섹션과 원통형 전기자 사이의 기계적으로 해체 불가능한 연결이 예를 들어 프레스, 코킹, 열적 수축 끼워맞춤, 용접, 납땜, 접착 또는 이러한 접합 방법들 중 적어도 두 개의 조합에 의해 수행될 수 있다.

전기자와 가이드 슬리브 사이의 연결의 강성을 더 증가시키기 위해, 적어도 영역에 따라, 추가로 또는 선택적으로 전기자와 가이드 슬리브 사이에 형상 결합식 연결이 제공될 수 있다. 이는, 예를 들어 전기자에서 반경 방향으로 돌출된 래칭 돌출부에 의해 구현될 수 있으며, 상기 래칭 돌출부는 상보적으로 형성된 만입부 및/또는 리세스와 가이드 슬리브에서 결합된다. 또한, 전기자에는 미세 치형부 또는 낮은 높이의 다른 돌출부가 제공될 수 있으며, 그 첨부들은 조립 공정 중에 가이드 슬리브의 고정 섹션의 영역 내에서 그 내측 쉘 면 내에 스탬핑되어 영역에 따라 형상 결합식 연결이 형성된다.

다른 바람직한 실시예에서, 바람직한 전기자 챔버의 원통형 내측 쉘 면과 가이드 슬리브의 가이드 섹션의 외측 쉘 면 사이에 작은 반경 방향 간격이 형성된다. 이 영역 내에 형성된 약 0.1mm의 최소 유격으로 인해, 전기자는 전기자 챔버 내에서 쉽게 축 방향으로 변위될 수 있다.

전자기 작동 장치의 다른 개선예에 따르면, 가이드 슬리브는 비자성 재료로 형성되며 베어링 블록은 자화 가능한 재료로 형성된다. 이에 의해, 가이드 슬리브를 통한 코일 또는 그 권선에 의해 생성된 자속의 자기 영향 및 작동 장치에 의해 생성 가능한 작동력의 감소가 방지된다. 비자성 재료는 적절한 금속 또는 플라스틱 재료일 수 있다. 가이드 슬리브는 바람직하게는 단일편으로 형성된다. 극심(pole core) 유형에 따른 자화 가능한 재료에 의해 형성된 베어링 블록을 통해, 코일에 의해 생성된 자속의 적어도 일부가 손실이 적게 유도될 수 있다.

이하, 본 발명의 더 양호한 이해를 위해, 첨부된 도면을 참조로 실시예가 설명된다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 전자기 작동 장치의 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 2는 전기자에 고정된 도 1에 따른 작동 장치의 가이드 슬리브를 갖는 전기자의 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 3은 가이드 슬리브 영역 내의 도 1의 A의 확대도를 도시한다.
도 4는 삽입된 가이드 슬리브를 가지며 하우징에 가까운 전기자의 단부 섹션의 확대된 부분 종단면도를 도시한다.
도 5는 플런저, 전기자 및 가이드 슬리브의 서로 분해된 부분 사시 단면도를 도시한다.

도시되지 않은, 예를 들어 유압 또는 공압 밸브용 전자기 작동 장치(10)는, 2극 전기 플러그 연결부(14)를 가지며 포트 형태로 형성된 하우징(12) 및 하우징(12)에 일체되어 형성된 하나 이상의 고정 플랜지(16)를 포함한다. 고정 플랜지(16) 내에는, 고정 나사가 삽입 가능한 관통 보어가 형성되어 있다.

제1 마그네트 요크 세그먼트(18) 및 제2 마그네트 요크 세그먼트(22)로 구성된 두 부분의 마그네트 요크가 축 방향으로 부분적으로 하우징(12) 내로 삽입된다. 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)는 2중 포트 형태로 형성되며 하우징으로부터 먼 그의 축 방향 단부에, 반경 방향 외측의 디스크 형태의 바닥(20a)을 포함하며, 하우징에 가까운 그의 단부에, 반경 방향 내측의 원형의 바닥(20b)을 포함한다. 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)는 축 방향에서 부분적으로 하우징(12)으로부터 돌출되는 반면, 제2 마그네트 요크 세그먼트(22)는 하우징(12)의 포트 챔버 내에 배열되며, 전기 코일(24)의 수용을 위한 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 원환체 형태의 수용 챔버(46)를 하우징 바닥 가까이에서 축 방향으로 폐쇄한다. 전기 코일(24)의 수용을 위한 원환체 형태의 수용 챔버(46)는 선택된 규정에서 2중 포트 형태의 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 반경 방향 외측 포트에 의해 형성된다.

제1 마그네트 요크 세그먼트(18) 및 제2 마그네트 요크 세그먼트(22)는 환형 코일(24)의 권선(50)에 의해 생성된 자속의 특히 손실이 적은 안내를 위해 사용된다. 또한, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)는 반경 방향 내측에 전기자(28)의 수용을 위해 원통형 전기자 챔버(26)를 형성한다. 전기자(28)는 전방 측에 반경 방향 계단식 바닥(32)을 갖는 원통형 기하학적 형상 및 축 방향으로 대향하여 원통형 단부 섹션(40)을 포함한다. 반경 방향 계단식 바닥(32)은, 원통형 작동 플런저(34)가 그 안에 고정된 축 방향 중심 보어를 포함한다. 이러한 작동 플런저(34)의 축 방향 자유 단부는 도시되지 않은 이미 언급된 유압 또는 공압 밸브의 피스톤에 작용한다.

작동 플런저(34)는 슬라이드 슬리브(36) 내에서 작동 장치(10)의 중앙 종축(30)을 따라 축 방향으로 변위 가능하게 수용되며, 슬라이드 슬리브(36)는 자화 가능한 재료로 이루어진 디스크 형태의 베어링 블록(38)의 축 방향 보어 내에 배열된다. 반경 방향 계단식 바닥(32)으로부터 또는 작동 플런저(36)로부터 멀리 향한, 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상에는, 실제로 환형으로 형성된 가이드 슬리브(42)가 축 방향 및 반경 방향으로 해체 불가능하게 고정된다.

제1 마그네트 요크 세그먼트(18)는, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 원통형 내측 쉘 면(44)에 의해 반경 방향으로 제한된 이미 언급된 전기자 챔버(26)를 그의 반경 방향 내측 포트 내에 형성한다. 내측 쉘 면(44)에서 전기자(28)는 가이드 슬리브(42)를 이용하여 축 방향 변위 가능성을 위해 반경 방향으로 안내된다.

중공 원통형 베어링 블록(38)은, 주연부 측에서 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 축 방향으로 연장된 내측 쉘 면(44)에 지지되고, 내측 쉘 면에서 적절한 방식으로 회전 고정식 및 변위 고정식으로 고정된다. 도시된 바와 같이, 전기자 챔버로부터 먼 베어링 블록(38)의 면은 하우징으로부터 먼, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 바닥(20a)에 형성된 원환형의 전방면(45)과 일치되는 평면으로 폐쇄된다.

두 개의 마그네트 요크 세그먼트(18, 22)는 사각형 단면 기하학을 포함하며 구리선으로 권취된 환형 코일(24)의 수용을 위해 사용되는 원환체 형태의 수용 챔버(46)를 둘러싸는 것을 볼 수 있으며, 상기 코일은 권선(50)의 형성을 위해 그리고 주위 영향으로부터 보호하기 위해 씰링제(48)에 의해 둘러싸인다.

하우징에 가까운 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 원형의 바닥(20b)은, 전기자(28)의 축 방향 운동 가능성의 한정을 위한, 축 방향에서 하우징에 가까운 제1 정지부(52)를 형성하는 반면, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)에 고정된 베어링 블록(38)은, 전기자(28)를 위한 하우징으로부터 먼 제2 축 방향 정지부(54)를 형성한다. 하우징으로부터 먼 축 방향 정지부(54)는 베어링 블록(38)에서 견고하게, 환형의 축 방향 돌기(76)에 의해 형성되는데, 돌기는 전기자(28)를 향하며 전기자(28)와 베어링 블록(38)의 축 방향 합체 시에 중심 설정 방식으로, 전기자(28)의 반경 방향 계단식 바닥(32) 내에서, 할당된 환형의 그루브(78) 내로 결합된다.

전기자(28)는 슬라이드 슬리브(36) 내에서 안내되는 작동 플런저(34)를 이용하여 그리고 가이드 슬리브(42)를 통해 2중으로 결정되어 반경 방향으로 지지된다.

도 2는 전기자에 고정된 가이드 슬리브(42)를 갖는 전기자(28)의 부분 사시 단면도를 도시한다. 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상에 삽입된 가이드 슬리브(42)는, 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40)의 영역 내에서 가이드 섹션(62)이 축 방향으로 연결되는 고정 섹션(60)을 포함한다. 가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)에 의해, 가이드 슬리브는 기계적으로 전기자(28)와 견고히 연결된다. 또한, 실제로 중공 원통형 가이드 슬리브(42)는 바람직하게는 단일편으로 가이드 슬리브에 또는 전기자(28)에 형성되고 하우징 바닥 측의 부착 방지 장치(64)를 포함하며, 이 부착 방지 장치는 도 1에 따른 제1 정지 위치 내에서 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 하우징 측 바닥(20b)에서 전기자(28)의 기계적 부착을 방지한다.

도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 부착 방지 장치(64)는 반경 방향 내측으로 향한 원환형의 지지 섹션(66)에 형성되며, 이 지지 섹션 내로, 축 방향에서, 하우징에 가까운, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 바닥(20b) 방향으로 연장되는 환형의 융기부(70)가 제공된다. 이러한 환형의 융기부(70)는 가이드 슬리브(42)의 지지 섹션(66)의 나머지 면에 비해 비교적 작은 면을 포함한다. 이에 의해, 바닥(20b)에서 가이드 슬리브(42) 또는 전기자(28)의 자기적 부착이 신뢰성있게 방지되거나 적어도 명확히 방해를 받는다.

여기서, 가이드 슬리브(42)의 원환형의 지지 섹션(66)은 하우징으로부터 먼, 전기자(28)의 바닥(32)으로부터 멀리 향한 원환형의 전기자(28) 전방면(72)을 거의 완전히 덮는다. 가이드 슬리브(42)의 지지 섹션(66)과 가이드 슬리브(62)의 가이드 섹션(62) 또는 작동 장치(10)의 종축(30) 사이의 각도(α)는 약 90°이다.

예를 들어 원환형의 융기부(70)는 예를 들어 홈 형태로 가이드 슬리브(42) 내로 스탬핑될 수 있거나 단지 부분적으로, 예를 들어 적어도 두 개의 웨브, 정지 아암 등의 형태로 구성될 수 있다. 이에 대해 대안적으로, 각도(α)가 90°보다 클 수 있기 때문에, 지지 섹션(66)이 원추형으로 경사지게 연장되어, 경우에 따라 추가의 융기부(70)의 형성이 필요없게 된다.

도 3은 도 1의 절결 부분(A)을 상당히 확대한 도면을 도시한다. 작동 장치(10)의 전기자(28)의 작동 플런저(34)는 작동 장치(10)의 종축(30)을 따라 축 방향으로 변위 가능하게 슬라이드 슬리브(36) 내에 수용되며, 슬라이드 슬리브는 슬라이드 슬리브 측에서 베어링 블록(38) 내에 축 방향 및 반경 방향으로 고정된다. 가이드 슬리브(42)는 그의 고정 섹션(60)을 통해 전기자(28)와 고정 연결되며, 그 외에, 그의 가이드 섹션(62)을 이용하여 종축(30)에 대해 평행으로 전기자 챔버(26) 또는 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 내측 쉘 면(44)에 축 방향 변위 가능하게 반경 방향으로 지지된다. 가이드 슬리브(42)의 지지 섹션(66) 및 이에 형성되고 매우 작은 면의 융기부(70)에 의해, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 바닥(20b)에서 전기자(28)의 기계적 부착이 방지된다. 또한, 도 3에서, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)에는 제2 마그네트 요크 세그먼트(22)가 직각으로 배향되어 연결되며 코일(24)을 위한 수용 챔버(46)를 축 방향에서 하우징(12) 방향으로 덮는다.

본 실시예에서, 전기자 챔버(26) 내에서 전기자(28)의 용이한 축 방향 운동성을 보장하기 위해, 그리고 이에 의해 동반되는 전자기 작동 장치(10)의 특히 민감한 작동 거동을 달성하기 위해, 가이드 슬리브(42)의 가이드 섹션(62)의 외측 쉘 면(74)과 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 내측 쉘 면(44) 사이에는 약 0.1 mm까지의 작은 반경 방향 간격(75)(반경 방향 유격)이 제공된다.

도 4는 전기자의 단부 섹션에 제공된 가이드 슬리브(42)를 갖는 하우징에 가까운 전기자(28) 단부 섹션(40)의 상당히 확대된 부분 종단면도를 도시한다. 가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)은 그의 내측 쉘 면(90)과 해체 불가능하게 전기자(28)의 외측면 상에 고정 조립된다. 고정 섹션(60) 내의 가이드 슬리브(42)의 재료 두께(80)는 나머지 가이드 슬리브(42)의 재료 두께(82)에 비해 약간 감소된 것을 알 수 있다. 또한, 가이드 섹션(62)의 영역 내에서 작은 용적의 원통형 중공 챔버(88)를 형성하기 위해, 전기자(28)의 외경(84)은, 가이드 슬리브(42)의 가이드 섹션(62)의 영역 내에서 가이드 슬리브(42)의 내경(86)보다 약간 작다. 이러한 중공 챔버(88)는, 가이드 슬리브(42)와 전기자(28) 사이의 기계적 연결을 더 최적화하기 위해, 예를 들어 접착제, 땜납, 충전제 등의 수용을 위해 이용될 수 있다. 전기자(28)의 외경(87)이 가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)의 영역 내에서 가이드 슬리브(42)의 내경(86)보다 같거나 작다(압입).

가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)과 원통형 전기자(28) 사이의 기계적으로 고강도 연결은 예를 들어 프레스, 코킹, 열적 수축 끼워맞춤, 용접, 마찰 용접, 납땜, 접착 또는 이러한 접합 방법 중 적어도 두 개의 조합에 의해 수행될 수 있다. 전기자(28)와 가이드 슬리브(42) 사이의 연결의 기계적 부하 용량의 추가의 증가를 위해 적어도 영역에 따라, 추가로 또는 선택적으로, 전기자(28)와 가이드 슬리브(42) 사이의 형상 결합식 연결이 제공될 수 있다. 이는, 예를 들어 반경 방향으로 외측을 향한 낮은 높이의 돌출부를 통해 전기자(28)에서 구현될 수 있는데, 상기 돌출부는 상보적으로 형성된 만입부 내로, 그리고/또는 가이드 슬리브(42)의 리세스 내로 결합될 수 있다. 또한, 전기자(28)에는 미세 치형부, 널링(knurling), 플루팅(fluting) 또는 낮은 높이를 갖는 다른 돌출부들도 제공될 수 있는데, 이러한 돌출부들의 첨부는 가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)의 조립 과정 중에 가이드 슬리브(42)의 내측 쉘 면(90) 내로 스탬핑되며, 이에 의해 적어도 영역에 따라 기계적으로 고강도의 형상 결합식 연결이 형성된다. 이에 의해, 전자기 작동 장치(10)의 전기자(28)의 많은 축 방향 운동 시에도 전기자(28) 상으로의 가이드 슬리브(42)의 절대적으로 견고한 안착이 보장된다.

도 5는, 아직 미조립된 전자기 작동 장치(10)의 작동 플런저(34), 전기자(28) 및 가이드 슬리브(42)의 부분 사시 단면도 및 축 방향에서 서로 분해된 도면을 도시한다. 원통형 전기자(28)는 그의 반경 방향 계단식 바닥(32)의 영역 내에서 작동 플런저(34)와 고정 연결될 수 있다. 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상으로 가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)이 삽입되어 그곳에서 해체 불가능하게 고정된다. 환형의 융기부(70)를 갖는 가이드 슬리브(42)의 원환형의 지지 섹션(66)은 조립된 상태에서 바람직하게는, 하우징에 가까운, 전기자(28)의 전방면(72)에 완전히 지지된다.

가이드 슬리브(42)의 지지 섹션(66)의 원환형의 기하학적 형상으로 인해, 한편으로 재료 절감 및 중량 절감에 작용하며, 다른 한편으로 전기자(28)의 내측으로의 접근을 용이하게 하는 가이드 슬리브(42)에서의 둥근 관통 결합구(92)가 종축(30)에 대해 중심 설정식으로 형성된다.

10: 전자기 작동 장치
12: 작동 장치의 하우징
14: 전기 플러그 연결부
16: 고정 플랜지
18: 제1 마그네트 요크 세그먼트
20a: 하우징으로부터 먼 제1 마그네트 요크 세그먼트의 바닥
20b: 하우징에 가까운 제1 마그네트 요크 세그먼트의 바닥
22: 제2 마그네트 요크
24: 환형 코일
26: 전기자 챔버
28: 전기자
30: 작동 장치의 종축
32: 전기자의 반경 방향 계단식 바닥
34: 작동 플런저
36: 슬라이드 슬리브
38: 베어링 블록, 극심
40: 전기자의 중공 원통형 단부 섹션
42: 가이드 슬리브
44: 제1 마그네트 요크 세그먼트의 내측 쉘 면
45: 제1 마그네트 요크 세그먼트의 바닥(20a)에서의 전방면
46: 코일을 위한 원환체 형태의 수용 챔버
48: 씰링제
50: 코일의 권선
52: 제1 축 방향 정지부
54: 제2 축 방향 정지부
60: 고정 섹션
62: 가이드 섹션
64: 부착 방지 장치
66: 지지 섹션, 플랜지
70: 지지 섹션에서의 축 방향 융기부
72: 하우징에 가까운 전기자의 전방면
74: 가이드 슬리브의 가이드 섹션의 외측 쉘 면
75: 가이드 슬리브와 내측 쉘 면(44) 사이의 반경 방향 간격
76: 베어링 블록에서의 환형의 반경 방향 돌기
78: 하우징으로부터 먼 전기자의 단부에서의 환형 그루브
80: (가이드 슬리브의 고정 섹션에서의) 제1 재료 두께
82: 제2 재료 두께 (나머지 가이드 슬리브)
84: 가이드 슬리브의 가이드 섹션 내의 전기자의 외경
86: 가이드 섹션 내의 가이드 슬리브의 내경
87: 고정 섹션 내의 전기자의 외경
88: 중공 챔버
90: 가이드 슬리브의 내측 쉘 면
92: 접근 개구

Claims

중공 원통형 전기자 챔버(26) 내에서 두 개의 축 방향 정지부(52, 54)들 사이에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열된 전기자(28)를 갖는 밸브용 전자기 작동 장치(10)이며, 전기자 챔버(26)는 마그네트 요크(18, 22)를 통해 제한되며, 전기 코일(24)은 전기자(28)를 동축으로 둘러싸며, 마그네트 요크(18, 22)는 적어도 부분적으로 하우징(12) 내에 배열되는 전자기 작동 장치에 있어서,
전기자(28)는 하우징으로부터 먼 바닥(32)을 갖는 원통형 기하학적 형상부 및 축 방향으로 대향하여 중공 원통형 단부 섹션(40)을 포함하며, 하우징으로부터 먼 전기자(28)의 바닥(32)은 작동 플런저(34)와 연결되며, 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상으로 가이드 슬리브(42)가 축 방향으로 삽입되며, 마그네트 요크(18, 22)에 전기자(28)가 축 방향으로 부착되는 것을 방지하거나 적어도 상당히 약화시키는 부착 방지 장치(64)가 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브(42)의 단부에 배열되거나 형성되고,
가이드 슬리브(42)는 마그네트 요크(18, 22)의 원통형 내측 쉘 면(44)에서 전기자(28)의 반경 방향 안내를 위한 가이드 섹션(62) 및 축 방향으로 가이드 섹션(62)에 연결되어 전기자(28)의 반경 방향 외측면에 가이드 슬리브(42)를 고정하기 위한 고정 섹션(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
삭제
제1항에 있어서, 부착 방지 장치(64)는 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브(42)의 단부에, 반경 방향 내측으로 향하는 적어도 부분적으로 환형의 지지 섹션(66)에 의해 형성되며, 이 지지 섹션은 축 방향에서 전기자(28)로부터 멀리 향한 하나 이상의 융기부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
제1항에 있어서, 마그네트 요크(18, 22)는 제1 마그네트 요크 세그먼트(18) 및 제2 마그네트 요크 세그먼트(22)에 의해 두 부분으로 형성되며, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)는 반경 방향 내측에 포트 형태의 기하학적 형상을 포함하며, 포트 형태의 기하학적 형상은 전기자(28)의 축 방향 변위 가능한 수용을 위한 전기자 챔버(26)를 형성하며, 전기자 챔버(26)의 반경 방향 외부에는 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)에 의해 축 방향으로 개방되고 코일(24)을 수용하기 위한 원환체 형태의 중공 챔버(46)가 형성되며, 이 중공 챔버(46)의 축 방향 개방 단부는 제2 마그네트 요크 세그먼트(22)에 의해 폐쇄되며, 원환체 형태의 중공 챔버(46) 내에 코일(28)이 배열되는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
제4항에 있어서, 하우징에 가까운, 제1 마그네트 요크 세그먼트(18)의 바닥(20b)은 전기자(28)를 위한 제1 축 방향 정지부(52)를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 플런저(34)는, 작동 플런저(34)에 대해 동축인, 자화 가능한 베어링 블록(38)의 보어 내에 고정되는 슬라이드 슬리브(36)에서 축 방향으로 변위 가능하게 수용되며, 디스크 형태로 형성된 베어링 블록(38)은 작동 플런저(34)에 대해 동축인, 제1 마그네트 요크 세그먼트(22)의 하우징으로부터 먼 바닥(20a) 내의 보어에 고정되며, 동축 보어에서 베어링 블록(38)은 작동 플런저(34)의 면 상에서 전기자 챔버(26)를 폐쇄하며 전기자(28)를 위한 제2 축 방향 정지부(54)를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 가이드 슬리브(42)는 금속 재료로부터 딥드로잉 공정에서 단일편으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
중공 원통형 전기자 챔버(26) 내에서 두 개의 축 방향 정지부(52, 54)들 사이에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열된 전기자(28)를 갖는 밸브용 전자기 작동 장치(10)이며, 전기자 챔버(26)는 마그네트 요크(18, 22)를 통해 제한되며, 전기 코일(24)은 전기자(28)를 동축으로 둘러싸며, 마그네트 요크(18, 22)는 적어도 부분적으로 하우징(12) 내에 배열되는 전자기 작동 장치에 있어서,
전기자(28)는 하우징으로부터 먼 바닥(32)을 갖는 원통형 기하학적 형상부 및 축 방향으로 대향하여 중공 원통형 단부 섹션(40)을 포함하며, 하우징으로부터 먼 전기자(28)의 바닥(32)은 작동 플런저(34)와 연결되며, 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상으로 가이드 슬리브(42)가 축 방향으로 삽입되며, 마그네트 요크(18, 22)에 전기자(28)가 축 방향으로 부착되는 것을 방지하거나 적어도 상당히 약화시키는 부착 방지 장치(64)가 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브(42)의 단부에 배열되거나 형성되고,
가이드 슬리브(42)의 가이드 섹션(62)의 영역 내에서, 전기자(28)의 외경(84)은 가이드 슬리브(42)의 내경(86)보다 작은 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
중공 원통형 전기자 챔버(26) 내에서 두 개의 축 방향 정지부(52, 54)들 사이에서 축 방향으로 변위 가능하게 배열된 전기자(28)를 갖는 밸브용 전자기 작동 장치(10)이며, 전기자 챔버(26)는 마그네트 요크(18, 22)를 통해 제한되며, 전기 코일(24)은 전기자(28)를 동축으로 둘러싸며, 마그네트 요크(18, 22)는 적어도 부분적으로 하우징(12) 내에 배열되는 전자기 작동 장치에 있어서,
전기자(28)는 하우징으로부터 먼 바닥(32)을 갖는 원통형 기하학적 형상부 및 축 방향으로 대향하여 중공 원통형 단부 섹션(40)을 포함하며, 하우징으로부터 먼 전기자(28)의 바닥(32)은 작동 플런저(34)와 연결되며, 전기자(28)의 중공 원통형 단부 섹션(40) 상으로 가이드 슬리브(42)가 축 방향으로 삽입되며, 마그네트 요크(18, 22)에 전기자(28)가 축 방향으로 부착되는 것을 방지하거나 적어도 상당히 약화시키는 부착 방지 장치(64)가 작동 플런저로부터 먼 가이드 슬리브(42)의 단부에 배열되거나 형성되고,
가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60) 내에서, 가이드 슬리브(42)의 재료 두께(80)는 나머지 가이드 슬리브(42)의 재료 두께(82)에 비해 감소되는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.
제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 가이드 슬리브(42)의 고정 섹션(60)은 회전 고정식 및 인장 고정식으로 전기자(28)와 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기 작동 장치.