用于制造磁性分离的芯管的方法和具有芯管的磁电枢装置与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法、一种根据权利要求11的前序部分所述的磁致动器装置和一种根据权利要求16所述的磁致动器。


背景技术：

2.已经提出的是，芯管设置有压力密封的磁性分离。以前，这种分离是通过诸如沉积焊接或电容器放电焊接之类的焊接方法、或通过诸如mig钎焊或硬钎焊之类的钎焊方法产生的，其中，由非磁性材料构成的(环形)分离元件被插入到芯管中。在以前使用的所有方法中，芯管暴露于高温。由此，在芯管的磁性主体和非磁性插入的分离元件之间的过渡处的精细锥形几何形状例如通过部分熔化被损坏或破坏。。因此，为了尽可能减少对锥形几何形状的损坏，以前需要昂贵而复杂的技术来执行、控制和/或监测所使用的焊接或钎焊方法。
3.此外，所描述的焊接或钎焊方法在分离元件的外周上产生不平坦的表面和/或突出超过芯管的外周几何形状的表面，这些表面可能会损害芯管的功能性能和安装性能并因此必须仔细地移除、平滑和/或适配于芯管的外周几何形状。


技术实现要素：

4.本发明的目的尤其是提供一种在制造磁性分离的芯管方面具有有利特性、尤其是在保持精细锥形几何形状的同时优选保持低的制造成本的通用方法。根据本发明，该目的通过权利要求1、11和16的特征来实现，而本发明的有利的实施方式和改进方案可以从从属权利要求中获得。
5.本发明涉及一种用于制造用于磁致动器的芯管的方法，该芯管至少沿着芯管的纵向方向具有优选压力密封的磁性分离。
6.根据本发明，在至少一个方法步骤中，产生芯管的磁性分离的且由非磁性材料构成、尤其是由非磁性金属构成的分离元件借助激光粉末沉积焊接以材料粘合的方式被插入到芯管中。由此，可以尤其实现磁性分离的芯管的有利制造。有利地，可以由此将芯管的各部分在分离元件的插入期间暴露于的温度保持得低，优选保持得如此低，使得可以防止芯管的熔化以及因此尤其是芯管和/或芯管的磁场引导轮廓的损坏，尤其是在芯管和分离元件之间的连接区域中的损坏。然而，同时，可以有利地将温度选择得足够高，使得确保分离元件与芯管的良好且压力密封的连接。有利地，可以实现芯管与分离元件的特别好的和/或耐久的连接。有利地，激光粉末沉积焊接允许对通过激光器产生的能量输入的精确控制，并因此允许对该方法的精确温度控制。有利地，与现有技术的方法不同，可以由此实现熔化的材料量与相应芯管几何形状的精确适配，在现有技术的方法中，通常将过多材料熔化到磁性分离中，以便在芯管的由分离元件覆盖的整个区域上实现工艺可靠的物质粘合。有利地，可以由此省去在将分离元件插入到芯管中之后的后加工，例如在分离元件的外周上的切削加工。有利地，可以通过激光粉末沉积焊接来实现分离元件的外周上的平滑和/或平坦的表面，尤其是无需后续的切削加工，例如分离元件的外周的车削或精车削。有利地，可以通过
调节通过激光器产生的能量输入而使分离元件在外周上的表面已经在将分离元件插入到芯管中期间平滑。此外，可以有利地确保包括分离元件的芯管的特别高的压力密封性，尤其是在芯管和分离元件之间的连接位置处也是如此。由此，可以有利地实现芯管在液压应用中用于磁致动器的特别好的适用性。有利地，可以确保的是，分离元件在与芯管的接触区域中连续地以物质粘合的方式与芯管连接。
[0007]“芯管”特别是指由特别是软磁性、优选铁磁性材料制成的磁致动器的部件，该部件传导磁通量和使磁通量成束，并且至少在大部分情况下形成磁致动器的磁芯，和/或至少部分地、优选地至少在大部分情况下，布置在磁性致动器的磁性线圈的线圈内部。尤其地，磁性材料构成为磁性物质。尤其地，芯管至少大部分地由磁性钢构成。尤其地，芯管与磁致动器的至少一个磁线圈一起构成电感。尤其地，芯管至少部分地和/或至少一侧构成为管状。尤其地，芯管设置成至少部分地收纳磁致动器的磁电枢。尤其地，芯管设置成至少部分地构成用于磁致动器的磁电枢的行程空间。尤其地，用于磁电枢的行程空间由芯管的管状部分形成。尤其地，芯管的纵向方向平行于芯管的管状部分的管轴线、尤其是旋转对称轴线伸展。尤其地，在安装于磁致动器中的状态下，芯管的纵向方向平行于磁致动器的磁线圈的线圈轴线伸展。在该上下文中，“磁致动器”应尤其理解为一种设置成将电功率借助磁场转换为机械功率的装置。
[0008]“设置”应尤其理解为专门编程、设计和/或配备。一物体设置用于特定功能尤其应理解为该物体在至少一个应用和/或操作状态下履行和/或执行该特定功能。“大部分”应尤其理解为51％、优选66％，优选75％并且特别优选90％。“以物质粘合的方式连接”应尤其理解为质量部分通过原子力或分子力保持在一起。术语“压力密封”应尤其理解为在通常液压压力时的压力密封，优选至少在大于100巴的压力时的压力密封、有利地在大于200巴的压力时的压力密封、优选在大于300巴的压力时的压力密封，并且特别优选在大于500巴的压力时的压力密封。优选地，在分离元件和芯管的主体之间的连接如此构成，使得即使在芯管的内部中的高压时(例如，在如上所列的压力时)，在连接处也没有液体和/或气体会从芯管逸出。
[0009]
芯管的“磁性分离”应尤其理解为芯管的两个(由磁性材料构成的)子区域如此彼此分离，使得防止在芯管的第一子区域中伸展的所有磁场线的至少大部分直接转入到芯管的第二子区域中。芯管的“磁性分离”应尤其理解为芯管的磁通量引导性能的中断。尤其地，分离元件设置成产生芯管的磁性分离，尤其是在芯管的纵向方向上的磁性分离。尤其地，分离元件设置成中断沿着纵向方向通过芯管的磁通量。尤其地，分离元件设置成如此绕引磁线圈的磁场的磁场线，使得磁场线在从芯管到分离元件的过渡的区域中从芯管被引导出。尤其地，分离元件布置在芯管的区域中，该区域在磁致动器的安装状态下布置在磁线圈的线圈内部中。尤其地，分离元件布置在芯管的区域中，该区域在磁致动器的安装状态下构成用于磁电枢的行程空间。在激光粉末沉积焊接中，尤其地，优选在完成状态下应构成分离元件的粉末状添加材料利用激光能量来熔化并由此焊接到现有构件、例如芯管上。有利地，在这里产生无孔和无裂纹的层和/或无孔和无裂纹的元件，例如分离元件，尤其是具有低混合和低热影响区。尤其地，分离元件在激光粉末沉积焊接中以物质粘合的方式被插入到在芯管的两个沿纵向方向彼此分离的磁性子区域之间。尤其地，磁致动器的由芯管的两个子区域和分离元件形成的构件构成为整体式和/或单件式构件。尤其地，分离元件也用于芯管的
稳定和/或密封。
[0010]
此外，根据本发明，在至少一个优选在方法步骤之前执行的制备步骤中，尤其是在完成状态下形成芯管的芯管坯件在其外周上设置有周向凹槽，分离元件在方法步骤中被插入到该周向凹槽中。由此，可以实现有利的制造方法。有利地，可以由此实现分离元件在芯管中的简单形成。有利地，可以实现分离元件的简单和/或精确的定位和/或设计。尤其地，周向凹槽在制备步骤中被旋入到芯管坯件中。替代地，然而也可以设想的是，在方法步骤中铸造已经包含凹槽的芯管坯件。芯管坯件尤其构成为实心的、尤其是至少基本上圆柱形的实心部件、优选为钢部件。替代地，芯管坯件构成为至少部分挖空的和/或至少部分管状的部件，优选为钢部件。在这种情况下，芯管坯件可以尤其构成为拉制钢管。尤其地，芯管坯件的外周由芯管坯件的护套表面、尤其是圆柱形护套表面形成。
[0011]
此外，提出的是，在制备步骤中，凹槽的至少一个侧向边界设置有磁场引导轮廓，该磁场引导轮廓尤其构成成品芯管的锥形几何形状，以影响和/或设计具有芯管的磁致动器的力-行程特性曲线。由此，可以实现有利的制造方法。有利地，可以通过选择磁场引导轮廓的形状来建立具有成品芯管的磁致动器的力-行程特性曲线。尤其地，侧向边界至少基本上在平行于纵向方向伸展的方向上限制凹槽。尤其地，凹槽的朝向磁芯的和/或在远离磁电枢指向的方向上限制凹槽的至少侧向边界设置有磁场引导轮廓。尤其地，磁场引导轮廓布置在凹槽的面向磁芯的一侧上。尤其地，磁场引导轮廓构成为连续的边缘、角度和/或半径。尤其地，磁场引导轮廓包括至少两个不同的半径。尤其地，磁场引导轮廓包括至少两个边缘。然而也可以设想的是，磁场引导轮廓仅具有一个边缘和两个表面或者仅具有一个半径和两个表面等。尤其地，磁场引导轮廓如此构成，使得可以进行磁场从磁芯到磁电枢的特别好的和/或特别无损耗的过渡。尤其地，在计算和/或模拟步骤中确定磁场引导轮廓的形状。尤其地，磁场引导轮廓可以依赖于磁致动器的分别期望的力-行程特性曲线具有不同的形状。尤其地，磁场引导轮廓、尤其是锥形几何形状在激光粉末沉积焊接中保持其形状至少基本上不变。“基本上不变”应尤其理解为，磁场引导轮廓在执行激光粉末沉积焊接之前和之后在磁场引导轮廓的每个点处的偏差小于0.2mm，优选小于0.1mm并且优选小于0.05mm。尤其地，磁场引导轮廓旋转是旋转对称的。尤其地，磁场引导轮廓被旋入到芯管中。尤其地，凹槽的侧向边界(具有与磁场引导轮廓相对的侧向边界)中的一个没有磁场引导轮廓。
[0012]
在从现有技术已知的方法中，非磁性材料以粉末形式被吹入到凹槽中，然后尤其是为了构成分离元件而由激光束熔化。
[0013]
然而，根据本发明，在方法步骤中，非磁性材料以粉末形式被吹入到激光束中，在激光束中被熔化，随后以已经熔化的形式被形成在凹槽中。由此，可以有利地实现特别高的制造速度，尤其是可以通过更高的熔化功率和/或更短的工艺时间来实现。因此，非磁性材料以粉末形式已经“在飞行中”被熔化并且以液体形式碰撞到凹槽的区域中的芯管坯件的表面上。有利地，可以由此熔化与现有技术相比明显更多的材料并将其形成在凹槽中，从而可以有利地显著缩短工艺时间。
[0014]
此外，提出的是，在方法步骤中吹入到激光束中并在激光束中熔化的粉末状非磁性材料构成为非磁性金属粉末。由此，可以实现在压力密封性和/或稳定性方面的有利特性，尤其是因为分离元件也是金属的。非磁性金属粉末的非磁性材料必须尤其是足够非磁性的，以便可以起到芯管的磁性分离的作用。非磁性金属粉末的非磁性材料必须尤其是在
熔化和再次固化的状态下具有足够的强度，以便可以确保芯管的稳定构成。例如，在方法步骤中吹入到激光束中并在激光束中熔化的粉末状非磁性材料可以构成为非磁性特种钢的金属粉末、铝青铜的金属粉末、铝合金的金属粉末、青铜的金属粉末和/或cusi合金的金属粉末。在该上下文中，“不锈钢”应理解为具有高纯度、尤其是具有铁伴随质量比例小于0.025％的纯度的合金或非合金钢。优选地，特种钢满足不锈钢的要求和/或构成为不锈钢。优选地，特种钢构成为具有至少主要奥氏体结构、优选具有几乎完全奥氏体结构的不锈钢。
[0015]
此外，提出的是，在至少一个另外的方法步骤中，在将分离元件插入到凹槽中之后，电枢收纳凹部被形成到、尤其是钻入到或旋入到芯管坯件中，该电枢收纳凹部优选地在纵向方向上、尤其是芯管的纵向方向上延伸超过凹槽。由此，可以实现磁性分离的芯管的有利制造方法。有利地，可以由此实现分离元件在芯管、尤其是芯管的主体的两个完全或几乎完全分离的子区域之间的简单形成。电枢收纳凹部尤其至少在磁致动器的安装状态下设置成收纳磁电枢。电枢收纳凹部尤其构成用于磁电枢的行程空间。尤其地，电枢收纳凹部在磁致动器的磁芯和电枢止动元件之间延伸。
[0016]
当在另一方法步骤中，在形成电枢收纳凹部时，将芯管坯件向下挖空至凹槽的凹槽底部时，可以有利地实现芯管、尤其是芯管的主体的两个沿纵向方向彼此间隔开的子区域的简单的完全分离。有利地，可以实现芯管的两个沿纵向方向彼此间隔开的子区域的特别好的磁性分离。有利地，可以实现磁场从磁芯到磁电枢的特别有效的过渡。
[0017]
替代地，当在另一方法步骤中，在形成电枢收纳凹部时，将芯管坯件挖空，直到在凹槽的凹槽底部和电枢收纳凹部的内表面之间仅保留由芯管坯件的材料构成的薄腹板、尤其具有小于0.5mm且优选小于0.2mm的厚度的腹板时，可以有利地在实现足够的磁性分离的同时实现特别好的压力密封性。尤其地，在剩余的薄腹板中非常快速地实现磁场饱和，使得由剩余的薄腹板引起的整个系统的磁性特性的劣化可以少到忽略不计。可以设想的是，芯管坯件的挖空已经在执行利用激光粉末沉积焊接的方法步骤之前进行。
[0018]
此外，在本发明的另一替代方案中提出的是，在制备步骤中凹槽被形成的芯管坯件构成为拉制管，该拉制管已经具有电枢收纳凹部。由此，电枢收纳凹部以无切削加工的方式被制造。由此，可以有利地省去芯管、尤其是芯管坯件的内部切削加工。此外，拉制管在与磁电枢的摩擦方面具有特别有利的内表面，该内表面尤其与通过切削加工产生的内表面相比减少。
[0019]
此外，提出的是，在方法步骤中，分离元件如此精确地被插入到芯管的凹槽中，使得分离元件的表面和芯管的表面平坦地过渡到彼此中。由此，可以有利地省去在外周上的后续切削加工。有利地，可以由此提高工艺速度并降低工艺成本。尤其地，在分离元件的表面和芯管的表面之间的过渡是无台阶的或至少几乎无台阶的。优选地，在分离元件的表面和芯管的表面之间的过渡处的台阶小于0.5mm，优选小于0.2mm。尤其地，可以设想的是，分离元件在中间区域中是渐缩的。在这种情况下，芯管的表面优选在两个轴向端区域中平坦地和/或无台阶地过渡到分离元件的表面中，随后分离元件至少在分离元件的中间区域中渐缩。分离元件的在中间区域中渐缩的外部几何形状执行与具有完全平坦的表面的分离元件相同的任务，然而可以明显更容易地且更低成本地制造。
[0020]
此外，提出的是，在至少一个方法步骤中，在分离元件、尤其是形成到凹槽中的非磁性材料的插入和至少部分固化完成之后，激光束或另一激光束再次通过分离元件的表
面、尤其是通过引入到凹槽中的非磁性材料的径向向外的表面，以便由此通过尤其是在分离元件的表面区域中进一步至少部分地熔化分离元件来使分离元件的表面平滑和/或平整。由此，可以有利地省去在外周上的后续加工。有利地，可以由此提高工艺速度并降低工艺成本。有利地，可以以简单的方式产生和/或确保从芯管到分离元件的平坦的和/或无台阶的过渡。
[0021]
此外，提出了一种磁致动器装置，其具有芯管，该芯管沿着其纵向方向由分离元件至少基本上磁性分离，其中，分离元件借助激光粉末沉积焊接以物质粘合的方式被插入到芯管中。由此，可以有利地实现一种具有有利地磁性分离的且同时压力密封的芯管的磁致动器装置。在该上下文中，“磁致动器装置”应尤其理解为磁致动器的至少一部分、尤其是子组件。有利地，磁致动器装置至少设置用于在液压系统中应用。尤其地，磁致动器装置也可以包括尤其至少用于收纳芯管、磁电枢和/或磁线圈的有利地构成为外壳体的致动器壳体。
[0022]
此外，提出的是，芯管在到分离元件的界面上具有尤其是周向的磁场引导轮廓，该磁场引导轮廓尤其构成锥形几何形状，以影响具有芯管的磁致动器的力-行程特性曲线。由此，可以尤其实现一种用于设置磁致动器的力-行程特性曲线的期望的曲线走向的有利的磁场形成。
[0023]
此外，提出的是，分离元件布置在芯管的电枢收纳凹部的区域中。由此，可以尤其实现一种用于设置磁致动器的力-行程特性曲线的期望的曲线走向的有利的磁场形成。当分离元件从芯管的外周延伸到电枢收纳凹部的内周时，可以有利地实现芯管、尤其是芯管的两个子区域的特别有效的磁性分离。
[0024]
替代地，当分离元件从芯管的外周朝向电枢收纳凹部延伸，其中，分离元件与电枢收纳凹部通过由芯管形成的、尤其具有小于0.5mm、优选小于0.2mm的厚度的薄腹板分离时，可以有利地在实现芯管的两个子区域的足够好的磁性分离的同时实现特别高的压力密封性。
[0025]
此外，提出了一种磁致动器，尤其是用于液压应用的磁致动器，其具有磁致动器装置。
[0026]
在本文中，根据本发明的方法、根据本发明的磁致动器装置和根据本发明的磁致动器不应限于上文所述的应用和实施方式。尤其地，根据本发明的方法、根据本发明的磁致动器装置和根据本发明的磁致动器可以具有与本文提到的各个方法步骤、元件、构件和单元的数量不同的数量以执行本文所述的功能方式。
附图说明
[0027]
另外的优点产生于以下的附图说明。附图中示出了本发明的两个实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多组合的特征。本领域技术人员也将符合目的地单独考虑这些特征并将它们组合成有意义的另外的组合。在附图中：
[0028]
图1示出了具有磁致动器装置的磁致动器的示意性剖视图；
[0029]
图2示出了具有芯管和分离元件的磁致动器装置的示意性详细剖视图；
[0030]
图3示出了在部分制造状态下、即作为部分加工的芯管坯件的芯管的示意性剖视图；
[0031]
图4示出了用于制造由分离元件磁性分离的芯管的方法的示意性流程图；
[0032]
图5示出了在部分制造状态下、即作为部分加工的替代的芯管坯件的芯管的第二变型例的示意性剖视图；
[0033]
图6示出了具有替代的芯管和替代的分离元件的替代的磁致动器装置的示意性详细剖视图；以及
[0034]
图7示出了具有芯管和替代的分离元件的磁致动器装置的示意性剖视图的截面。
具体实施方式
[0035]
图1示出了磁致动器12a的示意性剖视图。磁致动器12a设置用于液压应用。磁致动器12a包括磁电枢54a。磁电枢54a由液体、尤其是液压液体(未示出)环绕冲洗。磁电枢54a至少大部分地由磁性、尤其是铁磁性材料、例如磁性钢构成。磁致动器12a包括磁线圈56a。磁线圈56a包括绕组体74a。磁线圈56a包括多个线圈绕组(未示出)。线圈绕组卷绕到绕组体74a上。磁线圈56a的线圈绕组围绕磁线圈56a的线圈轴线62a卷绕。磁线圈56a设置成产生磁场，该磁场又设置成产生磁电枢54a的移动。磁电枢54a设置成在平行于线圈轴线62a的方向上移动。磁电枢54a由引导磁线圈56a的磁场并使磁线圈56a的磁场成束的材料构成。磁线圈56a具有线圈内部58a。磁电枢54a的移动路段的大部分在线圈内部58a内伸展。磁致动器12a包括柱塞元件64a。柱塞元件64a设置成将磁电枢54a的移动向外(从磁致动器12a向外)传递。柱塞元件64a与磁电枢54a有效连接。柱塞元件64a跟随磁电枢54a的移动。柱塞元件64a可平行于线圈轴线62a移动。磁致动器12a包括磁轭66a。磁轭66a至少部分地在磁线圈56a的外侧上包围磁线圈56a。磁致动器12a包括致动器壳体68a。致动器壳体68a向外限制磁致动器12a。磁致动器12a包括插头元件72a。插头元件72a设置用于磁致动器12a、尤其是磁线圈56a的电流连接。插头元件72a仅示例性示出并且可以根据应用或使用范围具有各种不同的结构形式。
[0036]
磁致动器12a具有磁致动器装置48a。磁致动器装置48a具有芯管10a。芯管10a至少大部分地由磁性、尤其是铁磁性材料、例如磁性钢构成。芯管10a由引导磁线圈56a的磁场并使磁线圈56a的磁场成束的材料构成。芯管10a可以至少大部分地由与磁电枢54a相同的材料构成。替代地，芯管10a和磁电枢54a也可以由不同的材料构成。芯管10a沿着磁线圈56a的线圈轴线62a延伸。芯管10a至少大部分地布置在磁线圈56a的线圈内部58a中。芯管10a相对于磁线圈56a不可移动地布置。芯管10a具有纵向方向14a。芯管10a的纵向方向14a至少基本上平行于磁线圈56a的线圈轴线62a伸展。芯管10a以压力密封的方式向外密封。为了以压力密封的方式密封芯管10a，磁致动器装置48a包括两个o形环76a、78a，该两个o形环76a、78a将芯管10分别在相对的端上以压力密封的方式密封。o形环中的一个76a将磁致动器12a在磁致动器12a的连接侧86a上例如相对于磁致动器12a连接到的液压系统密封。
[0037]
磁致动器装置48a包括电枢止动元件60a。电枢止动元件60a设置成将磁电枢58a的移动限制在至少一个平行于芯管10a的纵向方向14a的方向上。芯管10a构成电枢收纳凹部34a。磁电枢54a收纳在电枢收纳凹部34a中。芯管10a构成行程空间80a。行程空间80a预先指定用于磁电枢54a的移动空间。电枢止动元件60a将行程空间80a限制在一侧。电枢止动元件60a尤其由金属构成。电枢止动元件60a与芯管10a的端区域连接、优选挤压配合和/或以形状配合的方式连接。在芯管10a的内部和电枢止动元件60a之间的连接借助o形环78a以压力密封的方式密封。
[0038]
磁致动器装置48a具有磁芯70a。芯管10a在一端上过渡到磁芯70a中。芯管10a在与电枢止动元件60a相对的一侧上过渡到磁芯70a中。
[0039]
磁电枢58a完全收纳在芯管10a中。柱塞元件64a部分地收纳在芯管10a中。柱塞元件64a部分地收纳在磁芯70a中。柱塞元件64a在连接侧86a上从磁芯70a退出。芯管10a大部分为管状。磁芯70a具有柱塞收纳凹部88a，该柱塞收纳凹部88a设置成在磁致动器12的安装状态下收纳柱塞元件64a。与磁电枢70a邻接的芯管10a至少大部分地构成用于磁电枢54a的行程空间80a。
[0040]
图2示意性示出了在图1中由圆圈标记的磁致动器12a的截面。芯管10a沿着纵向方向14a完全磁性分离。磁致动器装置48a具有分离元件18a。分离元件18a将芯管10a完全分离成两个断开的部分，特别是物理上或磁力上没有连接在一起的部分，尤其是芯管10a的两个子区域82a和84a。分离元件18a插入到芯管10a的两个部分、尤其是子区域82a、84a之间。分离元件18a与芯管10a的两个部分、尤其是子区域82a、84a以物质粘合的方式连接。分离元件18a在分离元件18a的相对侧上与芯管10a的两个部分、尤其是子区域82a、84a以物质粘合的方式连接。分离元件18a与芯管10a的两个部分、尤其是子区域82a、84a以压力密封的方式连接。分离元件18a构成为将芯管10a以压力密封的方式磁性分离为两个部分、尤其是子区域82a、84a。分离元件18a从芯管10a的外周22a延伸到电枢收纳凹部34a的内周52a。
[0041]
分离元件18a构成为管状，尤其是构成为管部段。分离元件18a借助激光粉末沉积焊接以物质粘合的方式插入到芯管10a中。分离元件18a由非磁性材料32a构成。分离元件18a由非铁磁性材料构成。分离元件18a对磁线圈56a的磁场引导不良或不引导。
[0042]
芯管10a具有到分离元件18a的界面50a。分离元件18a与芯管10a的界面50a以物质粘合的方式连接。芯管10a在界面50a上具有磁场引导轮廓28a。磁场引导轮廓28a围绕芯管10a绕转。磁场引导轮廓28a构成锥形几何形状，以影响具有芯管10a的磁致动器12a的力-行程特性曲线。磁场引导轮廓28a构成锥形几何形状，以影响磁电枢54a的力-行程特性曲线。芯管10a的第一子区域82a、尤其是芯管10b的过渡到磁芯70a中的子区域82a构成磁场引导轮廓28a。磁场引导轮廓28a布置在芯管10a的一部分的、尤其是芯管10b的第一子区域82a的、优选磁芯70a的背离连接侧86a的一侧上。芯管10a的第二子区域84a、尤其是芯管10a的构成芯管10a的电枢收纳凹部34a的部分在图中所示的示例中没有磁场引导轮廓。分离元件18a布置在芯管10a的电枢收纳凹部34a的区域中。分离元件18a布置在磁致动器12a的区域中，在该区域中，芯管10a围绕电枢收纳凹部34a。
[0043]
芯管10a可以构成为钻孔的或车削的管，即尤其构成为这样的管，其中电枢收纳凹部34a和/或柱塞收纳凹部88a通过切削加工(实心体)芯管坯件92a而产生的，或者构成为拉制管，即尤其构成为这样的管，其中电枢收纳凹部34a和/或柱塞收纳凹部88a是在没有切削加工(实心体)芯管坯件92a的情况下产生的。
[0044]
芯管10a在外周22a上具有表面46a。分离元件18a在分离元件18a的外周90a上具有表面44a。分离元件18a如此精确地插入到芯管10a中，使得分离元件18a的表面44a和芯管10a的表面46a平坦地过渡到彼此中。芯管10a和分离元件18a的表面44a、46a的过渡是基本上无台阶的。
[0045]
图3示出了已经部分地(通过形成凹槽24a)加工的芯管坯件92a的第一变型例的与图2的截面对应的子区域的示意性剖视图。芯管坯件92a由圆柱形实心材料构成。芯管坯件
92a具有凹槽24a。凹槽24a围绕芯管坯件92a绕转。凹槽24a旋入到芯管坯件92a中。凹槽24a具有侧向边界26a、94a。侧向边界26a中的一个构成磁场引导轮廓28a。磁场引导轮廓28a示例性包括两个(不同的)级96a、98a。磁场引导轮廓28a示例性包括两个(不同的)半径100a、102a。当然，可以设想与所示磁场引导轮廓28a明显不同地设计的另外的磁场引导轮廓。凹槽24a具有凹槽底部36a。
[0046]
图4示出了一种用于制造用于磁致动器12a的由分离元件18a磁性分离的芯管10a的方法的示意性流程图。在至少一个方法步骤106a中，提供芯管坯件92a。在制备步骤20a中，芯管坯件92a在其外周22a上设置有周向凹槽24a。在制备步骤20a中，凹槽24a的侧向边界26a设置有磁场引导轮廓28a。磁场引导轮廓28a构成成品芯管10a的锥形几何形状，该锥形几何形状设置用于有针对性地影响具有芯管10的磁致动器12a的力-行程特性曲线。磁场引导轮廓28a在制备步骤20a中被旋入到芯管坯件92a中。
[0047]
在方法步骤16’a中，产生芯管10a的磁性分离的且由非磁性材料32a构成的分离元件18a借助激光粉末沉积焊接以物质粘合的方式被插入到芯管10a中。在方法步骤16’a中，分离元件18a借助激光粉末沉积焊接方法被插入到在制备步骤20a中产生的周向凹槽24a中。
[0048]
在方法步骤16’a中，非磁性材料32a以粉末形式被吹入到激光束中，由此吹入到激光束中的非磁性材料32由激光束熔化。随后，在方法步骤16’a中，非磁性材料32a以已经熔化的形式被引入到芯管坯件92a的凹槽24a中。
[0049]
在方法步骤16’a中吹入到激光束中并在激光束中熔化的粉末状非磁性材料32a构成为非磁性金属粉末。在方法步骤16’a中插入的分离元件18a通过激光粉末沉积焊接方法如此精确地被插入到芯管10a的凹槽24a中，使得分离元件18a的表面44a和芯管10a的表面46a平坦地过渡到彼此中。在至少一个方法步骤112a中，在分离元件18a的插入和至少部分固化完成之后，激光束或另一激光束再次通过分离元件18a的表面44a。由此，通过另一至少部分熔化分离元件18a来使分离元件18a的表面44a平滑和/或平整。整个制造方法可以由此有利地在芯管10a的外周22a上和在分离元件18a的外周90a上没有任何切削加工步骤。
[0050]
在至少一个另外的方法步骤30a中，在将分离元件18a插入到芯管坯件92a的凹槽24a中之后，在纵向方向14a上延伸超过凹槽24a的电枢收纳凹部34a被形成在芯管坯件92a中。在另一方法步骤30a中，电枢收纳凹部34a被钻入或旋入到芯管坯件92a中。在另一方法步骤30a中，在形成电枢收纳凹部34a时将芯管坯件92a挖空直至凹槽24a的凹槽底部36a，由此芯管10a的两个子区域82a、84a完全(物理地和磁性地)彼此分离。在这种情况下，在执行另一方法步骤30a之后，在芯管10a的径向方向108a上在分离元件18a上方或下方不再存在(磁性)芯管材料。
[0051]
在替代于另一方法步骤30a执行的另一方法步骤30b中，芯管坯件92b在形成电枢收纳凹部34b时仅被挖空到这样的程度，即在芯管坯件92b的凹槽24b的凹槽底部36b和形成的电枢收纳凹部34b的内表面38b之间保留由芯管坯件92b的(磁性)材料构成的薄腹板40b。在这里保留的腹板40b具有小于0.5mm并且优选小于0.2mm的厚度42b。对保留薄腹板40b的替代的另一方法步骤30b的执行可以在进行分离元件18a的激光粉末沉积焊接的方法步骤16a、16’a之前进行，或者在进行分离元件18a的激光粉末沉积焊接的方法步骤16a、16’a之后进行。
[0052]
此外，附加地或替代地，在将薄腹板40b保持在分离元件18b下方的情况下，当使用拉制管形式的替代地构成的芯管坯件104b时，可以完全省略替代的另一方法步骤30b，即芯管坯件92b的挖空。在这里，在制备步骤20b中，凹槽24b如此被形成在已经构成为拉制管的、由此已经具有电枢收纳凹部34b的芯管坯件104b中，使得薄腹板40b在执行制备步骤20之后保留。
[0053]
在至少一个另外的方法步骤110a中，至少基本上磁性分离的成品芯管10a安装到磁致动器12a中。
[0054]
在图4(部分)、图5和图6中示出了本发明的另一实施例。以下描述和附图基本上局限于实施例之间的差异，其中，对于名称相同的构件，尤其是对于具有相同附图标记的构件，原则上也可以参考其他实施例、尤其是图1至图4或图7的实施例的附图和/或描述。为了区分实施例，将字母a后置于图1、图2、图3、图4(部分)和图7中的实施例的附图标记作为后缀。在图4(部分)、图5和图6的实施例中，字母a由字母b替代。
[0055]
图5示出了已经部分(通过形成凹槽24b)加工的芯管坯件104b的第二变型例的与图2的截面对应的子区域的示意性剖视图。芯管坯件104b由圆柱形管构成。芯管坯件104b由拉制的圆柱形管构成。芯管坯件104b由无缝拉制的圆柱形管构成。芯管坯件104b包括内周52b和外周22b。芯管坯件104b具有凹槽24b。凹槽24b从外周22b朝向内周52b延伸。然而，凹槽24b并不穿透芯管坯件104b的管壁。凹槽24b围绕芯管坯件104b绕转。凹槽24b旋入到芯管坯件104b中。凹槽24b具有侧向边界26b、94b。侧向边界26b中的一个构成磁场引导轮廓28b。凹槽24b具有凹槽底部36b。在芯管坯件104b的凹槽底部36b和内周52b之间存在由芯管坯件104b的材料构成的薄腹板40b。腹板40b具有小于0.5mm的厚度42b。
[0056]
图6示出了具有替代的磁致动器装置48b的替代的磁致动器12b的与图2的截面对应的截面。替代的磁致动器装置48b具有替代的分离元件18b和替代的芯管10b。分离元件18b从芯管10b的外周22b朝向由芯管10b形成的电枢收纳凹部34b延伸。分离元件18b通过由芯管10b形成的薄腹板40b与电枢收纳凹部34b分离，该薄腹板40b具有小于0.5mm的厚度42b。在磁致动器12b的通电状态下，薄腹板40b非常迅速地达到完全的磁场饱和，使得磁致动器12b的力-行程特性曲线不受薄腹板40b的影响或损害或仅不明显地受薄腹板40b的影响或损坏。
[0057]
图7示意性示出了具有芯管10a和分离元件18a的磁致动器装置48a的截面。分离元件18a在边缘区域116a、120a中平坦地过渡到芯管10a中。分离元件18a在中间区域118a中具有渐缩部114a。
[0058]
附图标记说明：
[0059]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀ
芯管
[0060]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁致动器
[0061]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀ
纵向方向
[0062]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀ
方法步骤
[0063]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀ
分离元件
[0064]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
制备步骤
[0065]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀ
外周
[0066]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹槽
[0067]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧向边界
[0068]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁场引导轮廓
[0069]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀ
另一方法步骤
[0070]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
非磁性材料
[0071]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀ
电枢收纳凹部
[0072]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹槽底部
[0073]
38
ꢀꢀꢀꢀꢀ
内表面
[0074]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀ
腹板
[0075]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀ
厚度
[0076]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀ
表面
[0077]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀ
表面
[0078]
48
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁致动器装置
[0079]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀ
界面
[0080]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀ
内周
[0081]
54
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁电枢
[0082]
56
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁线圈
[0083]
58
ꢀꢀꢀꢀꢀ
线圈内部
[0084]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀ
电枢止动元件
[0085]
62
ꢀꢀꢀꢀꢀ
线圈轴线
[0086]
64
ꢀꢀꢀꢀꢀ
柱塞元件
[0087]
66
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁轭
[0088]
68
ꢀꢀꢀꢀꢀ
致动器壳体
[0089]
70
ꢀꢀꢀꢀꢀ
磁芯
[0090]
72
ꢀꢀꢀꢀꢀ
插头元件
[0091]
74
ꢀꢀꢀꢀꢀ
绕组体
[0092]
76
ꢀꢀꢀꢀꢀ
o形环
[0093]
78
ꢀꢀꢀꢀꢀ
o形环
[0094]
80
ꢀꢀꢀꢀꢀ
行程空间
[0095]
82
ꢀꢀꢀꢀꢀ
子区域
[0096]
84
ꢀꢀꢀꢀꢀ
子区域
[0097]
86
ꢀꢀꢀꢀꢀ
连接侧
[0098]
88
ꢀꢀꢀꢀꢀ
柱塞收纳凹部
[0099]
90
ꢀꢀꢀꢀꢀ
外周
[0100]
92
ꢀꢀꢀꢀꢀ
芯管坯件
[0101]
94
ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧向边界
[0102]
96
ꢀꢀꢀꢀꢀ
级
[0103]
98
ꢀꢀꢀꢀꢀ
级
[0104]
100
ꢀꢀꢀꢀ
半径
[0105]
102
ꢀꢀꢀꢀ
半径
[0106]
104
ꢀꢀꢀꢀ
芯管坯件
[0107]
106
ꢀꢀꢀꢀ
方法步骤
[0108]
108
ꢀꢀꢀꢀ
径向方向
[0109]
110
ꢀꢀꢀꢀ
方法步骤
[0110]
112
ꢀꢀꢀꢀ
方法步骤
[0111]
114
ꢀꢀꢀꢀ
渐缩部
[0112]
116
ꢀꢀꢀꢀ
边缘区域
[0113]
118
ꢀꢀꢀꢀ
中间区域
[0114]
120
ꢀꢀꢀꢀ
边缘区域

技术特征：
1.一种用于制造用于磁致动器(12a；12b)的芯管(10a；10b)的方法，所述芯管(10a；10b)至少沿着所述芯管(10a；10b)的纵向方向(14a；14b)具有优选压力密封的磁性分离，其中，在至少一个方法步骤(16’a；16’b)中，产生所述芯管(10a；10b)的磁性分离的且由非磁性材料(32a；32b)构成的分离元件(18a；18b)借助激光粉末沉积焊接以物质粘合的方式被插入到所述芯管(10a；10b)中，并且其中，在至少一个制备步骤(20a；20b)中，芯管坯件(92a；92b，104b)在其外周(22a；22b)上设置有周向凹槽(24a；24b)，所述分离元件(18a；18b)在所述方法步骤(16’a；16’b)中被插入到所述周向凹槽(24a；24b)中，其特征在于，在所述方法步骤(16’a；16’b)中，所述非磁性材料(32a；32b)以粉末形式被吹入到激光束中，在所述激光束中被熔化，随后以已经熔化的形式被引入到所述凹槽(24a；24b)中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制备步骤(20a；20b)中，所述凹槽(24a；24b)的至少一个侧向边界(26a；26b)设置有磁场引导轮廓(28a；28b)，所述磁场引导轮廓(28a；28b)尤其构成所述成品芯管(10a；10b)的锥形几何形状，以影响具有所述芯管(10a；10b)的所述磁致动器(12a；12b)的力-行程特性曲线。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述方法步骤(16’a；16’b)中吹入到所述激光束中并在所述激光束中熔化的所述粉末状非磁性材料(32a；32b)构成为非磁性金属粉末。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在至少一个另外的方法步骤(30a；30b)中，在将所述分离元件(18a；18b)插入到所述凹槽(24a；24b)中之后，电枢收纳凹部(34a；34b)被形成在所述芯管坯件(92a；92b)中，所述电枢收纳凹部(34a；34b)优选在所述纵向方向(14a；14b)上延伸超过所述凹槽(24a；24b)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述另一方法步骤(30a)中，在形成所述电枢收纳凹部(34a)时，将所述芯管坯件(92a)向下挖空至所述凹槽(24a)的凹槽底部(36a)。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述另一方法步骤(30b)中，在形成所述电枢收纳凹部(34b)时，将所述芯管坯件(92b)挖空，直到在所述凹槽(24b)的凹槽底部(36b)和所述电枢收纳凹部(34b)的内表面(38b)之间仅保留由所述芯管坯件(92b)的材料构成的薄腹板(40b)，尤其具有小于0.5mm且优选小于0.2mm的厚度(42b)的腹板(40b)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述芯管坯件(92b)的挖空已经在利用所述激光粉末沉积焊接执行所述方法步骤(16’b)之前进行。8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述制备步骤(20b)中所述凹槽(24b)被形成的所述芯管坯件(104b)构成为拉制管，所述拉制管已经具有电枢收纳凹部(34b)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述方法步骤(16’a；16’b)中，所述分离元件(18a；18b)如此精确地被插入到所述芯管(10a；10b)的凹槽(24a；24b)中，使得所述分离元件(18a；18b)的表面(44a；44b)和所述芯管(10a；10b)的表面(46a；46b)平坦地过渡到彼此中。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在至少一个方法步骤(112a；112b)中，在所述分离元件(18a；18b)的所述插入和至少部分固化完成之后，所述激光束或另一激光束再次通过所述分离元件(18b；18a)的表面(44a；44b)，以便由此通过另一至少部
分熔化所述分离元件(18a；18b)来使所述分离元件(18a，18b)的所述表面(44a；44b)平滑和/或平整。11.一种磁致动器装置(48a；48b)，尤其是按照根据权利要求1至10中任一项所述的方法来制造，其具有至少一个芯管(10a；10b)，所述芯管(10a；10b)沿着其纵向方向(14a；14b)由尤其压力密封的分离元件(18a；18b)至少基本上磁性分离，其特征在于，所述分离元件(18a；18b)借助激光粉末沉积焊接以物质粘合的方式被插入到所述芯管(10a；10b)中，其中非磁性材料(32a；32b)以粉末形式被吹入到激光束中，在所述激光束中被熔化，随后所述非磁性材料(32a；32b)以已经熔化的形式被形成在芯管坯件(92a；92b，104b)的外周(22a；22b)上的周向凹槽(24a；24b)中。12.根据权利要求11所述的磁致动器装置(48a；48b)，其特征在于，所述芯管(10a；10b)在到所述分离元件(18a；18b)的界面(50a；50b)上具有尤其周向的磁场引导轮廓(28a；28b)，所述磁场引导轮廓(28a；28b)尤其构成锥形几何形状，以影响具有所述芯管(10a；10b)的磁致动器(12a；12b)的力-行程特性曲线。13.根据权利要求11或12所述的磁致动器装置(48a；48b)，其特征在于，所述分离元件(18a；18b)布置在所述芯管(10a；10b)的电枢收纳凹部(34a；34b)的区域中。14.根据权利要求13所述的磁致动器装置(48a)，其特征在于，所述分离元件(18a)从所述芯管(10a)的外周(22a)延伸到所述电枢收纳凹部(34a)的内周(52a)。15.根据权利要求13所述的磁致动器装置(48a；48b)，其特征在于，所述分离元件(18b)从所述芯管(10b)的外周(22b)朝向所述电枢收纳凹部(34b)延伸，其中，所述分离元件(18b)与所述电枢收纳凹部(34b)通过由所述芯管(10b)形成的、尤其具有小于0.5mm、优选小于0.2mm的厚度(42b)的薄腹板(40b)分离。16.一种磁致动器(12a；12b)，尤其是用于液压应用的磁致动器(12a；12b)，其具有根据权利要求11至15中任一项所述的磁致动器装置(48a；48b)。

技术总结
本发明涉及一种用于制造用于磁致动器(12a；12b)的芯管(10a；10b)的方法，该芯管(10a；10b)至少沿着芯管(10a；10b)的纵向方向(14a；14b)具有优选压力密封的磁性分离，其中，在至少一个方法步骤(16’a；16’b)中，产生芯管(10a；10b)的磁性分离的且由非磁性材料(32a；32b)构成的分离元件(18a；18b)借助激光粉末沉积焊接以物质粘合的方式被插入到芯管(10a；10b)中，并且其中，在至少一个制备步骤(20a；20b)中，芯管坯件(92a；92b，104b)在其外周(22a；22b)上设置有周向凹槽(24a；24b)，分离元件(18a；18b)在方法步骤(16’a；16’b)中被插入到该周向凹槽(24a；24b)中。提出的是，在方法步骤(16’a；16’b)中，非磁性材料(32a；32b)以粉末形式被吹入到激光束中，在激光束中被熔化，随后以已经熔化的形式被引入到凹槽(24a；24b)中。中。中。


技术研发人员：马赛厄斯
受保护的技术使用者：ETO电磁有限责任公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2023/9/20