一種適用于發動機凸輪移位系統的電磁執行器的制作方法

本發明涉及電磁執行器技術領域，尤其是涉及一種適用于汽車發動機凸輪移位系統的電磁執行器。

背景技術：

在目前已知的汽車發動機凸輪移位系統中，調整發動機的氣閥升程量的電磁設備通常采用電磁執行器。電磁執行器是驅動凸輪套筒運動的驅動機構，它根據發動機控制器發出的信號來控制驅動凸輪套筒相對于凸輪軸作軸向運動，以實現軸向滑塊的移動，從而實現調節閥升程的目的。

但是，現有的電磁執行器在實際應用中存在著如下缺陷：

第一，無法確定電磁執行器中推桿的動作位移情況，霍爾傳感器對推桿的位置狀態區分不明顯，因此，無法準確地判定推桿的工作情況。

第二，現有的電磁執行器中的磁環與磁環座之間通過粘接固定，無法保證磁環在動作過程中不會發生脫落現象。

第三，現有的電磁執行器無法保證其中的磁芯始終豎直直線運動，容易出現傾斜、卡滯等不良，從而影響到電磁執行器的響應時間。

第四，現有的電磁執行器無法保證閥外殼在運行過程中，經過振動一段時間后仍不會出現松動現象。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種結構簡單、推桿動作可靠性高的適用于發動機凸輪移位系統的電磁執行器。

本發明要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種適用于發動機凸輪移位系統的電磁執行器，包括第一推桿和第二推桿，所述第一推桿、第二推桿貫穿閥套且分別與閥套形成滑動配合結構，在第一推桿上固定連接第一彈簧座，在第一彈簧座與閥套之間設置第一復位彈簧，在第二推桿上固定連接第二彈簧座，在第二彈簧座與閥套之間設置第二復位彈簧，所述第一推桿由第一電磁螺線管驅動、第二推桿由第二電磁螺線管驅動且分別相對于閥套直線運動。

優選地，還包括磁場檢測傳感器，在第一推桿上固定連接第一磁環，在第二推桿上固定連接第二磁環，所述磁場檢測傳感器固定安裝在第一磁環與第二磁環之間的非對稱位置。

優選地，所述第一推桿一端固定有永磁體結構并形成第一磁環。

優選地，所述第一推桿上的永磁體結構是通過注射成型方式包封固定在第一彈簧座上。

優選地，所述第二推桿一端固定有永磁體結構并形成第二磁環。

優選地，所述第二推桿上的永磁體結構是通過注射成型方式包封固定在第二彈簧座上。

優選地，所述的磁場檢測傳感器是線性霍爾傳感器。

優選地，所述的第一電磁螺線管、第二電磁螺線管分別安裝在同一閥外殼的兩個通道中。

優選地，所述的閥外殼下端設有臺階并形成閥外殼臺階面。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：通過第一推桿、第二推桿貫穿閥套且分別與閥套形成滑動配合結構，且第一推桿由第一電磁螺線管驅動、第二推桿由第二電磁螺線管驅動且分別相對于閥套直線運動，在第一電磁螺線管、第二電磁螺線管斷電后，其電磁力消失，第一推桿在第一復位彈簧作用下、第二推桿在第二復位彈簧作用下分別相對于閥套回到各自初始位置狀態，不僅結構簡單，而且第一推桿、第二推桿的動作可靠性高，因此，能夠很好地滿足發動機凸輪移位系統的運動控制需求。

附圖說明

圖1為本發明一種適用于發動機凸輪移位系統的電磁執行器的構造剖視圖。

圖2為圖1中的電磁鐵元件部分的細節剖視圖。

圖3為圖1中的磁場檢測傳感器與外殼單元的注塑位置示意圖。

圖4為圖1中的推桿、磁環及彈簧座之間連接關系的主視圖。

圖5為圖1中的推桿、磁環及彈簧座之間連接關系的俯視圖。

圖6為圖1中的磁場檢測傳感器與推桿元件的相對位置關系示意圖(主視圖)。

圖7為圖1中的磁場檢測傳感器與推桿元件的相對位置關系示意圖(俯視圖)。

圖中標記：1-第一推桿，2-閥套，3-密封圈，4-安裝支架，5-異型圈，6-第一復位彈簧，7-第一彈簧座，8-第一磁環，9-第一前扼套，10-第一磁芯軸，11-第一墊片，12-第一電磁螺線管，13-閥外殼，14-外殼，15-第一導向套，16-第一磁芯，17-上蓋，18-第一后扼套，19-第二導向套，20-第二后扼套，21-第二電磁螺線管，22-第二磁芯，23-第二墊片，24-第二前扼套，25-第二磁芯軸，26-磁場檢測傳感器，27-第二彈簧座，28-第二磁環，29-第二復位彈簧，30-第二推桿，90-第一前扼套平面，100-第一磁芯軸內孔，130-閥外殼臺階面，150-第一導向套定位平面，160-第一磁芯內孔，190-第二導向套定位平面，220-第二磁芯內孔，240-第二前扼套平面，250-第二磁芯軸內孔。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示的適用于發動機凸輪移位系統的電磁執行器為雙銷執行器，具體包括第一電磁螺線管12、第二電磁螺線管21、第一前扼套9、第一后扼套18、第一導向套15、第二前扼套24、第二后扼套20、第二導向套19、閥外殼13、第一磁芯16、第二磁芯22、第一推桿1以及第二推桿30和磁場檢測傳感器26。所述第一電磁螺線管12、第二電磁螺線管21優選采用相同規格螺線管。所述第一磁芯16與第一磁芯軸10連接，在第一磁芯16與第一磁芯軸10之間設置第一墊片11，由第一磁芯16與第一磁芯軸10及第一墊片11裝配成為第一磁芯總成，所述的第二磁芯22與第二磁芯軸25連接，在第二磁芯22與第二磁芯軸25之間設置第二墊片23，由第二磁芯22與第二磁芯軸25及第二墊片23裝配成為第二磁芯總成。

如圖1、圖2所示，所述的閥外殼13優選為雙通道一體化成型的整體結構，進一步地，所述閥外殼13可以是注塑包封在外殼14內，所述外殼14優選為聚合物注塑外殼，其一端與上蓋17固定連接，形成外殼總成，確保閥外殼13在外殼14中固定可靠，以保證在振動過程中閥外殼13不會松動。

如圖2所示，所述的第一電磁螺線管12、第一前扼套9、第一后扼套18、第一導向套15均安裝在閥外殼13的同一個通道中，在第一前扼套9上開設有供第一磁芯軸10活動穿過的通孔。其中，第一導向套15貫穿第一后扼套18、第一電磁螺線管12且安裝在第一磁芯16與第一后扼套18之間，其開口端與第一前扼套9連接，第一導向套15上平面高出第一磁芯16處于初始位置時的上平面，在第一導向套15底部形成第一導向套定位平面150，在第一前扼套9上形成第一前扼套平面90，所述第一導向套15與第一前扼套9之間可以通過第一導向套定位平面150與第一前扼套平面90相互配合而進行定位固定，以更好地保證第一導向套15的安裝同軸度。

同樣地，所述的第二電磁螺線管21、第二前扼套24、第二后扼套20、第二導向套19均安裝在閥外殼13的另外一個通道中，在第二前扼套24上開設有供第二磁芯軸25活動穿過的通孔。其中，第二導向套19貫穿第二后扼套20、第二電磁螺線管21且安裝在第二磁芯22與第二后扼套20之間，其開口端與第二前扼套24連接，第二導向套19上平面高出第二磁芯22處于初始位置時的上平面，在第二導向套19底部形成第二導向套定位平面190，在第二前扼套24上形成第二前扼套平面240，所述第二導向套19與第二前扼套24之間可以通過第二導向套定位平面190與第二前扼套平面240相互配合而進行定位固定，以更好地保證第二導向套19的安裝同軸度。由于兩套的電磁螺線管、磁芯總成、前扼套、后扼套、導向套均安裝在同一個整體結構的閥外殼13中，因此，可以極大地節省安裝空間。

所述的第一導向套15、第二導向套19可以為金屬件或塑料件，并且，第一導向套15、第二導向套19沒有磁性，也不具有導磁性。優選地，在閥外殼13下端內腔可以設置臺階并形成閥外殼臺階面130，通過閥外殼臺階面130分別與第一前扼套平面90、第二前扼套平面240的相互配合，以便對第一前扼套9、第二前扼套24進行定位，以保證第一前扼套9、第二前扼套24的限位，確保第一前扼套9、第二前扼套24不會出現松動而影響到電磁執行器的動作可靠性。

所述的第一推桿1、第二推桿30不具有磁性，也不具有導磁性，或者具有較弱的導磁性。優選地，所述的第一推桿1、第二推桿30分別為光軸，不僅成型簡單、易于加工，而且成本低廉。所述的第一推桿1、第二推桿30貫穿閥套2且分別與閥套2形成滑動配合結構，在第一推桿1一端上固定連接第一彈簧座7，其固定方式不限于焊接；在第一彈簧座7與閥套2之間設置第一復位彈簧6，在第二推桿30一端上固定連接第二彈簧座27，其固定方式不限于焊接；在第二彈簧座27與閥套2之間設置第二復位彈簧29。所述閥套2與安裝支架4過盈壓裝在一起裝配成閥套總成，在閥套2外側上安裝有密封圈3，在外殼14與安裝支架4之間安裝有異型圈5。所述閥套總成與外殼總成通過鉚壓收口，完成電磁執行器總成的裝配。其中，所述閥套2材料不具有磁性，也不具有導磁性。

所述的第一電磁螺線管12、第二電磁螺線管21各自獨立驅動第一推桿1、第二推桿30動作。具體地，所述第一推桿1由第一電磁螺線管12驅動、第二推桿30由第二電磁螺線管21驅動且分別相對于閥套2作直線運動。在第一電磁螺線管12斷電后，第一復位彈簧6推動第一推桿1復位至初始位置；在第二電磁螺線管21斷電后，第二復位彈簧29推動第二推桿30復位至初始位置。

如圖4、圖5所示，在第一推桿1上固定連接第一磁環8，在第二推桿30上固定連接第二磁環28，所述第一推桿1與第一磁環8、第一彈簧座7固定裝配成第一推桿總成，同樣地，所述第二推桿30與第二磁環28、第二彈簧座27固定裝配成第二推桿總成。優選地，所述第一推桿1一端固定有永磁體結構并形成第一磁環8；所述第二推桿30一端固定有永磁體結構并形成第二磁環28。優選地，所述第一推桿1上的永磁體結構是通過注射成型方式包封固定在第一彈簧座7上；所述第二推桿30上的永磁體結構是通過注射成型方式包封固定在第二彈簧座27上，以保證第一推桿1、第二推桿30在運動過程中，第一磁環8不會從第一彈簧座7、第二磁環28不會從第二彈簧座27上脫落。所述的第一磁環8、第二磁環28的充磁方式采用輻射充磁，使得其內徑為一個磁極，而外徑為另一個磁極。

如圖1、圖2、圖6、圖7所示，所述的磁場檢測傳感器26固定安裝在第一磁環8與第二磁環28之間的非對稱位置。優選地，所述磁場檢測傳感器26采用線性霍爾傳感器。通常，如圖3所示，所述的磁場檢測傳感器26是通過注塑并部分封裝在注塑外殼14中，以便對磁場檢測傳感器26的安裝位置進行固定，同時又不影響磁場檢測傳感器26的檢測、反饋信號。通過設置磁場檢測傳感器26可用于檢測徑向磁場強度的變化。

本發明的適用于發動機凸輪移位系統的電磁執行器，帶有能夠響應電磁螺線管通電后沿軸向移動的磁芯、用于驅動凸輪軸軸套軸向移動的推桿，其中的推桿上設置有永磁體裝置，同時在兩個永磁體之間的非對稱位置上設置有磁場檢測傳感器，所述的磁場檢測傳感器與發動機控制器之間進行信號傳輸。當電磁螺線管通電后，產生電磁力，并使得磁芯在導向套內沿著豎直方向移動，從而推動推桿相對于閥套能夠上下移動。兩個電磁螺線管獨立通電后控制、推動各自對應的推桿動作，當某一推桿向下移動時，可驅動與之配合的凸輪軸套沿著軸向移動，從而實現電磁執行器驅動發動機機械部件運動的作用。由于在電磁螺線管接通或者斷開電源時，其對應的推桿的移動將引起磁場檢測傳感器所處位置處的磁場強度變化，從而引起磁場檢測傳感器的輸出信號的變化，通過磁場檢測傳感器的輸出信號的大小、變化，即可有效地區分開推桿不同的軸向位置，從而準確地判定推桿的動作位置狀態。具體而言：

當第一電磁螺線管12、第二電磁螺線管21各自獨立通電時，其產生的電磁力分別推動第一磁芯16、第二磁芯22相對于閥套2向下運動，從而分別推動第一推桿1、第二推桿30各自相對于閥套2向下運動。所述第一推桿1、第二推桿30的運動使得磁場檢測傳感器26所處位置處的磁場強度產生變化，從而使得磁場檢測傳感器26的輸出信號產生變化，發動機控制器通過磁場檢測傳感器26的反饋信號的變化，即可判定第一推桿1、第二推桿30的運動狀態。例如，當第一推桿1動作時，磁場檢測傳感器26輸出高電壓；當第二推桿30動作時，磁場檢測傳感器26輸出低電壓；當第一推桿1、第二推桿30都不動作時，磁場檢測傳感器26輸出中間電壓；當第一推桿1、第二推桿30都動作時，磁場檢測傳感器26輸出中間電壓與高電壓之間的電壓值。

但是，當第一電磁螺線管12、第二電磁螺線管21斷電時，其電磁力消失，第一電磁螺線管12所對應的第一推桿1將在第一復位彈簧6的作用下回復到第一電磁螺線管12未通電時的位置狀態。同樣地，第二電磁螺線管21所對應的第二推桿31將在第二復位彈簧29的作用下回復到第二電磁螺線管21未通電時的位置狀態。

在上述電磁執行器的工作過程中，所述第一推桿1由第一電磁螺線管12驅動、第二推桿30由第二電磁螺線管21驅動且分別相對于閥套2直線運動，通過將磁場檢測傳感器26設計在第一磁環8與第二磁環28之間的非對稱位置上，以根據磁場強度的變化來判定推桿的動作情況；通過設置導向套，可保證各自對應的磁芯在運動時不發生傾斜，從而在動作過程中不會卡滯，有利于提高電磁執行器的響應時間；通過將推桿與彈簧座焊接后再將磁環注射成型在彈簧座上，可以極大地提高磁環與彈簧座之間的粘接強度，保證磁環在動作過程中不會發生脫落。

為了更好地保證其中的磁芯在上下運動過程中的進排氣順暢，如圖1、圖2所示，可以在第一磁芯16上開設第一磁芯內孔160，在第一磁芯軸10上開設第一磁芯軸內孔100；同樣地，在第二磁芯22上開設第二磁芯內孔220，在第二磁芯軸25上開設第二磁芯軸內孔250。當第一磁芯16與第一磁芯軸10及第一墊片11壓裝成第一磁芯總成后、第二磁芯22與第二磁芯軸25及第二墊片23壓裝成第二磁芯總成后，可以通過第一磁芯內孔160、第一磁芯軸內孔100將第一導向套15上端與外部連通、通過第二磁芯內孔220、第二磁芯軸內孔250將第二導向套19上端與外部連通，從而分別保證第一磁芯16、第二磁芯22在上下運動過程中的進排氣順暢。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，應當指出的是，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。