電磁致動器和用于制造這樣的致動器的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電磁致動器。所述致動器包括鐵磁殼體，所述殼體在縱向方向上延伸并在垂直于縱向方向的垂直方向上具有高度。致動器包括定位在所述殼體內的兩個電磁線圈，各自包括繞縱向方向的至少一個繞組。
[0002]致動器還包括定位在線圈之間的鐵磁單元，和承受由線圈產生的磁場的鐵磁柱塞，所述鐵磁柱塞在縱向方向上是可移動的，并能夠被固定在取決于線圈所產生的場的三個不同縱向位置上。
[0003]本發明還涉及用于制造這樣的電磁致動器的方法。
【背景技術】
[0004]從文檔EP2250651中，包括兩個線圈、能夠被固定在三個位置上的柱塞的電磁致動器是已知的，所述位置即關于線圈的兩個端部位置和在線圈之間的中間位置。
[0005]柱塞包括磁體和用于將磁通從磁體一直引導到殼體的兩個單元，從而將所述柱塞穩定在它的中間位置上。致動器包括附加線圈，使得當柱塞處于除它的中間位置外的位置上時能夠抵消磁體的磁場。
[0006]然而，這樣的致動器是相對復雜的，因為為了允許中間位置上的更好的穩定性，它涉及磁體和附加線圈的存在。
【發明內容】
[0007]因此，本發明的目的是提出具有降低的成本和體積的有三個位置的致動器。
[0008]為此，本發明的主題是一種電磁致動器，其中，鐵磁單元剛性地連接到所述殼體，并在垂直方向上具有大于殼體高度的六分之一的尺寸，優選地大于所述高度的四分之一，甚至更優選地大于所述高度的三分之一，所述鐵磁單元還相對于中平面定位在小于兩個線圈之間沿縱向方向的間隙的四分之一的距離處，所述中平面垂直于縱向方向，且位于兩個線圈之間的中間處，從而將由線圈產生的磁通引導到殼體。
[0009]根據其他有利的方面，所述電磁致動器孤立地或根據任何技術上可能的組合包括以下特征中的一個或多個:
[0010]-每個電磁線圈包括線圈架，所述繞組或每個繞組被固定到相應的線圈架，并且鐵磁單元被固定到兩個線圈架；
[0011]-鐵磁單元在縱向方向包括柱塞可以穿過其中的切口；
[0012]-鐵磁單元從切口一直延伸殼體；
[0013]-所述切口具有周緣，而鐵磁單元包括從所述周緣延伸的至少一個凸緣；
[0014]-所述凸緣在縱向方向上延伸；
[0015]-所述鐵磁單元包括至少一個外突起，所述或每個外突起定位在所述殼體之外并至少部分地與所述殼體接觸；
[0016]-鐵磁單元包括至少一個內突起，所述或每個內突起被定位在所述殼體內，并至少部分地與所述殼體接觸;和
[0017]-所述突起定向在縱向方向上。
[0018]本發明的另一主題是一種用于制造電磁致動器的方法，該方法包括下列步驟:
[0019]a)制造在縱向方向上延伸并在垂直于縱向方向的垂直方向上具有高度的鐵磁殼體，
[0020]b)將兩個電磁線圈定位在所述殼體內，每個線圈包括繞縱向方向的至少一個繞組，
[0021 ] c)將鐵磁單元定位在所述線圈之間，
[0022]d)將鐵磁柱塞放置在由線圈產生的磁場中，所述柱塞在縱向方向上可移動，并能夠被固定在取決于由線圈產生的場的三個不同縱向位置上，
[0023]其中，在步驟c)中，鐵磁單元剛性地連接到殼體，并在垂直方向上具有大于殼體高度的六分之一的尺寸，優選地大于所述高度的四分之一，甚至更優選地大于所述高度的三分之一，所述鐵磁單元還相對于中平面定位在小于兩個線圈之間沿縱向方向的間隙的四分之一的距離處，所述中平面垂直于縱向方向，且位于兩個線圈之間的中間處，從而將由線圈產生的磁通引導到殼體。
[0024]根據另一有利方面，所述制造方法包括以下特征:在步驟c)中，鐵磁單元通過激光焊接固定到殼體。
【附圖說明】
[0025]在閱讀下面的描述時，本發明的這些特征和優點將變得顯而易見，所述描述僅通過非限制性示例的方式給出并且參考附圖寫成，其中:
[0026]-圖1是根據本發明的致動器的透視圖，所述致動器包括鐵磁殼體、兩個電磁線圈、平移可動鐵磁柱塞和用于引導由線圈產生的磁通的單元，
[0027]-圖2是圖1的致動器的分解透視圖，
[0028]-圖3是圖1的用于引導磁通的單元的透視圖，和
[0029]-圖4是用于根據本發明的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]在圖1和圖2中，電磁致動器10包括殼體12，兩個電磁線圈14、16，兩個線圈架18、20，柱塞22，用于引導由線圈14、16所產生的磁場的單元。
[0031 ] 此外，電磁致動器10包括用于引導所述柱塞的桿26。
[0032]電磁致動器10例如用于施加或斷開電流。它特別用于控制電動機的旋轉方向。
[0033]殼體12在縱向方向X上延伸，并且具有帶圓邊的大致立方體形狀。此殼體12優選地由鐵磁材料組成。殼體12包括兩個U形件28、30和兩個磁性連接件32、34。
[0034]殼體12在垂直于縱向方向X的垂直方向Z上具有第一高度Hl。
[0035]兩個電磁線圈14、16被定位在殼體12內。例如，兩個線圈14、16，相對于在縱向方向X上的軸線同軸。每個電磁線圈14、16包括各自的繞組36、38。
[0036]兩個線圈14、16通過間隙E在縱向方向X上隔開，如圖1和圖2所示。
[0037]兩個線圈架18、20各自保持相應的繞組36、38，并且將線圈14、16固定到殼體12。線圈架18、20優選地由塑料制成。在圖1和圖2的示例中，線圈架18、20優選地形成單個塑料件，兩個銅線圍繞所述塑料件纏繞，以便形成各自的繞組36、38。
[0038]如在圖1和圖2中可見的，每個線圈架18、20圍繞線圈14、16的軸線旋轉，并具有通向包含線圈軸線的垂直平面外部的U形橫截面。線圈架18、20因而能夠容納繞組36、38。線圈架18、20相對于殼體12固定。
[0039]如圖1和圖2所示，每個線圈架18、20在其中心形成在縱向方向X上延伸的大致圓柱形的管39，并且柱塞22能夠在所述管內部滑動。
[0040]柱塞22承受由線圈14、16產生的磁場。該柱塞22可沿各線圈14、16的軸線平移運動。柱塞22包括鐵磁材料，并且優選地由所述鐵磁材料組成。
[0041]柱塞22圍繞縱向方向X旋轉，并且圍繞導向桿26定位。
[0042]如圖1和圖2所示，柱塞22的中間部分具有沿縱向方向X的圓柱形狀，并且在其沿縱向方向X的每個端部處具有兩個凸圓錐形狀。
[0043]柱塞22能夠被固定在三個不同的縱向位置上，即關于線圈14、16的兩個端部位置和在線圈14、16之間的中間位置。例如，柱塞22的中間位置屬于垂直于縱向方向X并且位于兩個線圈14、16之間的中間處的中平面。
[0044]引導單元24定位在線圈14、16之間，并且相對于殼體12固定。引導單元24優選地穿過殼體12，以便被固定到其上。
[0045]引導單元24具有在垂直方向Z上的第二高度H2，所述第二高度H2大于殼體12的第一高度Hl的六分之一，優選地大于所述第一高度Hl的四分之一，甚至更優選地大于所述第一高度Hl的三分之一。
[0046]如圖1和圖2所示，在所描述的示例性實施例中，引導單元24的第二高度H2大于殼體12的第一高度Hl。
[0047]如在圖3中可以看出的，引導單元24包括主體部分40、切口 42、第一凸緣44A和第二凸緣44B。引導單元24包括上外突起46A和下外突起46B，以及內突起48。所述上外突起46A在垂直于縱向方向X的