本發明涉及螺線管致動器。

背景技術：

大多數螺線管致動器具有鐵磁性外殼。所述外殼環繞線圈，線圈通常纏繞在聚合物線圈架中。在線圈內的是的芯組件或芯。電樞(或電樞組件)在芯(或芯組件)內滑動。隨著電流流經線圈，電樞通過通量傳輸而運動。通量環路由從外殼到芯、到電樞以及通過芯回到外殼的通量傳輸實現。電樞平移由通過電樞從芯的上部部分(有時被稱為通量返回部或通量管)到芯的下部部分(分流器端部或分流器)的通量傳輸來實現。由于這個原因，在上部部分與下部部分之間存在芯的薄部分(通常被稱為通量扼流圈)以減少從上部芯直接傳輸到下部芯的通量的數量。

盡管通量旨在通過電樞從上部芯行進到下部芯，但是希望該通量路徑在芯的下部部分(分流器端部)中更多地為軸向定向而不是徑向定向。在組件的這部分中的徑向通量傳輸導致電樞的磁性側向載荷更高，因此摩擦力更高。希望電樞被設計成降低芯內的電樞的側向載荷的相對量。

為了引導電樞通過芯并使電樞錯位最小化，希望使軸承長度最大化。利用連續的鋼電樞，隨著軸承長度增加，軸承的下部部分更加深入地進入分流器中，使得側向載荷更高。即使當鋼電樞或芯軸承表面被以某種方式鍍覆或涂覆時，側向載荷仍保持高。希望將下部軸承與電樞的磁性部分解耦合。

技術實現要素：

為表明以上所指出的以及其他的愿望，提出了本發明的一種披露。在優選的實施例中，本發明賦予了一種具有電樞組件的螺線管致動器的自由度，所述電樞組件包括基底磁性材料部分，其中分開的分流器側軸承部分被附接到基底磁性材料部分上。分流器側軸承由非磁性或輕微磁性的材料組成以防止相當數量的通量在徑向方向上傳輸通過電樞組件的下部軸承區域。非磁性或者半磁性材料可以以許多方式(包括但不限于壓配合、附接到中間銷、燒結、膠粘、模制、銅焊等)被接合到電樞組件的基底磁性材料部分上。在涂覆電樞的情況下，分流器側軸承可以與基底電樞材料一起或分開被涂覆或鍍覆。

通過下文提供的詳細描述，本發明的其他領域的應用將變得顯而易見。應當理解的是，盡管詳細描述和特定實例展示了本發明的優選實施例，但這些只是出于解釋說明目的，而并非旨在限制本發明的范圍。

附圖說明

通過詳細描述和附圖將更全面地理解本發明，其中：

圖1是根據本發明所述的正常的低控制壓力螺線管致動器的剖視圖；以及

圖2是根據本發明所述的在可選的優選實施例螺線管致動器中的電樞組件的剖視圖。

圖3是根據本發明所述的可選的優選實施例電樞組件的剖視圖。

圖4是根據本發明所述的另一個可選的優選實施例電樞組件的剖視圖。

圖5是現有技術的電樞組件的示意圖。

圖6是電樞組件中的徑向側力的圖形顯示。

具體實施方式

優選實施例的以下描述在本質上僅僅是示例性的，而絕非旨在限制本發明、其應用或用途。

參照圖1，提供了根據本發明所述的螺線管致動器7。螺線管致動器7具有鐵磁性罐或外殼10。外殼包括下部殼體12。下部殼體具有接合到端蓋16的基本上垂直的部分14。端蓋16具有中心開口18。下部殼體12被壓配合進入上部殼體20中。被定位在外殼10內的是線圈26。線圈26通常由非磁性材料(例如銅)制成。線圈26纏繞在聚合物線圈架28的外徑上。由線圈26環繞的是芯30。芯30具有提供通量返回部的上部部分，該上部部分在本文被稱為通量管32。芯30具有被稱為分流器34的另一個部分。將通量管32與分流器34分開的是通過芯的變窄而產生的通量扼流圈36。芯30與外殼10磁性連接。在圖1中，通量管32和分流器34是一體的，然而在其他實施例(未示出)中，通量扼流圈36可以通過通量管32和分流器34的軸向間隙分離而提供。

可滑動地安裝在芯30中的是電樞組件40。電樞由至少兩個分開的部件制成，所述至少兩個分開的部件由不同類型的材料制成。第一部件為由基底磁性材料制成的基底。在所示的實例中，基底材料為低碳鋼。基底材料42具有通過其軸向延伸的軸向孔44以允許液壓油在電樞40的兩側上。在其極限縮進位置中的電樞組件40鄰接設置在殼體20中的磁性止動件46。電樞組件40還具有與通量扼流圈36相鄰或者在下文被稱為分流器側軸承50的接合軸承。分流器側軸承50由具有比磁性碳鋼材料的磁導率小至少50％的明顯小的磁導率的材料制成。分流器側軸承50可以由聚合材料、銅、鋁、不銹鋼、鋅、陶瓷材料和/或合金或它們的復合物制成。分流器側軸承50可以通過以下方法中的一種或多種被附接到基底電樞材料42上，所述方法包括：過盈配合、燒結、粘結、模塑、銅焊和/或粘合。在許多應用中，分流器側軸承將被附接到基底磁性材料42的軸向面上。分流器側軸承50不必覆蓋電樞組件40的整個面，但是優選的是在分流器側軸承附近具有至少350微米的徑向寬度或厚度以及200微米的軸向長度。與電樞40連接的是傳送構件60。分流器側軸承50可以首先接合到傳送構件60且然后通過與電樞的基底材料42固定地連接的傳送構件60連接(到基底電樞材料)。螺線管致動器7還具有止動件62以限制電樞的行進。與分流器側軸承50直接相鄰，基底材料42具有直徑減小的軸向楔形段64以進一步確保分流器側軸承50的接觸。直徑減小的軸向楔形段64使徑向通量傳輸最小化并且使電樞的這部分的軸向通量傳輸最大化。(注意：在圖1中，為清楚起見放大了部分64的徑向寬度。)上述特征允許定制力與電流與螺線管致動器的軸向位置特征。

在操作中，在其典型的靜止位置中的螺線管7通過未示出的偏置彈簧或者通過由未示出的設備提供的抵靠在傳送構件60上的彈簧偏置力使得電樞組件40與止動件46鄰接。當線圈26被激勵，磁通量行進通過外殼到達通量管芯進入電樞組件40，通過基底材料的面66流出，并且然后進入分流器34中。這引起電樞上的向下力使得電樞向下滑動，如圖1所示向前推進傳送構件60。在分流器側軸承50上的橫向力實質上被消除。

任選地，如果需要，分流器側軸承50和基底電樞材料42的外側周邊可以涂覆有輕微涂層的鎳或其他非磁性合金以便于電樞在芯30內的滑動運動。

參照圖2，根據本發明所述的可選的優選實施例電樞被設置有帶有壓配合分流器側軸承150的基底材料142。分流器側軸承150可以由針對分流器側軸承50所述的各種材料制成。

圖3示出了根據本發明的電樞組件，其中，分流器側軸承250具有內芯，該內芯與軸向孔244壓配合以與基底磁性材料242相附接。類似于分流器側軸承50，分流器側軸承250支承了基底磁性材料242的大部分軸向面。

圖4示出了電樞組件，其中，基底磁性材料具有集成的后軸承。分流器側非磁性材料軸承30具有本質上與基底磁性材料的直徑相等的直徑。

圖6示出了圖1的分流器側軸承50承受的徑向力相對于圖5的分流器側軸承承受的較高徑向力的下降，參見線27。(注：為簡明起見，圖5的分離器側軸承的尺寸被夸大。)

盡管本發明在圖1-4中僅僅被示作為螺線管馬達或致動器組件，它可以與各種銷、線軸或其它部件相組合，以實現任何數量的螺線管驅動的機械或閥功能。

本發明的描述在本質上僅僅是示例性的，因而，不脫離本發明主旨的各種變化意于包含在本發明的范圍之內。這種變化不能被視為脫離本發明的精神和范圍。