真空度调节器

摘要

一种真空度调节器，在磁轭外壳的前端设有法兰止口，盖帽的底端和橡胶膜片的边缘安装在该法兰止口内；在该磁轭筒的后端设有缩口，该磁轭外壳的后端从磁轭筒的前端配合地插到底端，并与安装在所述的磁轭筒的外周面的安装箍构成一体，所述的线圈骨架安装在该磁轭外壳内；该上磁极部件和下磁极部件分别安装在磁轭外壳的前端和磁轭筒的后端，在所述的磁轭筒的后端装有线圈引线插座。本发明的优点是：在不改变原产品外型安装尺寸及主体结构的前提下，优化改变为应用一般的冲压、拉伸成型工艺和成熟的少屑或无屑成型的粉末冶金工艺，从而使得整机产品的主要技术质量指标更加稳定可靠，工艺方法和结构简捷，能达到降低批量生产成本的效果。

权利要求

1.一种真空度调节器，包括外壳、铁芯、磁轭、线圈骨架、盖帽、橡胶膜片，铁芯滑动地安装在线圈骨架的轴心孔内，并一同安装在外壳内，在该外壳的前端安装盖帽，在该盖帽内装有橡胶膜片，其特征在于：所述的外壳由筒形的磁轭外壳和磁轭筒组成，在该磁轭外壳的前端设有法兰止口，所述的盖帽的底端和橡胶膜片的边缘安装在该法兰止口内；在该磁轭筒的后端设有缩口，该磁轭外壳的后端从磁轭筒的前端配合地插到底端，绕有线圈的线圈骨架安装在该磁轭外壳内；所述的磁轭包括上磁极部件、下磁极部件以及所述的磁轭外壳和磁轭筒，该上磁极部件和下磁极部件分别安装在磁轭外壳的前端和磁轭筒的后端，并与所述的铁芯组成磁回路；在所述的磁轭筒的外周面和后端分别装有安装箍和线圈引线插座。

2.根据权利要求1所述的真空度调节器，其特征在于：所述的磁轭外壳、磁轭筒和安装箍均选用08F或08A1类低碳钢板材，在中低档冲压拉伸、弯型设备上加工而成，厚度为

0.65mm。

3.根据权利要求1所述的真空度调节器，其特征在于：所述的铁芯、上磁极部件和下磁极部件均采用粉末冶金工艺成型，采用纯铁粉或在纯铁粉中加入Si粉。

说明书

真空度调节器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种真空度调节器，是一种柴油发动机气动废气再循环系统的控制部件。

背景技术

[0002] 随着科学技术的进步和生活水平的不断提高，人们对生存环境的要求不断提高，因此对污染环境的一个主要原因——内燃机工作中产生的氮氧、碳氧等化合物及微小颗粒的排放都不得不提出了越来越严格的各种控制标准，为了复合这些标准，使得科学家为发动机增加了相当多的控制功能，以降低排放气体对环境的污染。其中一个重要的控制功能就是图1所示的计算机控制气动EGR(废气再循环)系统，该EGR控制系统共有四大部分：

[0003] ①下部分是发动机主体1；②中部分是气动EGR调节阀；③上部分是电子控制单元ECU；④右部是本发明涉及的真空度调节器。

[0004] 图1下部发动机排气口23中废气一小部分，再重新送回到进气口22，汇同新鲜油气混合气进入汽缸中参加燃烧。废气中含有大量的水蒸气和CO2，而水蒸气和CO2是非常稳定的气体，它不能燃烧却能大量的吸收热能，使燃烧室中有害的最高温度降低，从而减少了燃烧过程中N0x的生成量，减轻排放污染。但废气返回又使热值降低，使发动机的输出功率有所下降，因此发动机的不同工作状况应有不同的EGR率。

[0005] 图1中下部发动机主体20附带各种传感器21，还有-60～-80Kpa的真空源，联接到图1右边的电磁脉冲真空度调节器的输入接口。图1下部发动机排气口23排除废气其部分废气经冷却器引入EGR阀的进气口，进气口22(外接真空泵)用分支管路24引到图1右部真空调节器入口，经调节后输送到EGR阀的入口。电子控制单元(计算机)ECU的内存有经过试验室台架和各种尖刻条件下得出的多维数控数字模型。ECU输入端接收发动机多种传感器21提供的信息和EGR调节阀的传感器位置的电信号。所有这些信号在ECU内与理想状态的数字模型对比运算，找出误差，再找到削除误差所需要的调节量；ECU发出相应的调节指令(一般为频率250Hz脉冲占空比10-95％信号)供给图1右部电磁真空度调节器；该调节信号又被转换成相应的真空度负压值通过分支管路25输送到图1中部EGR调节阀的输入接口，在EGR调节阀的各机构作用下，决定了阀门开度的位置。调节了新的EGR率迫使排出的废气返回相应部分，发动机工作在较优化理想的状态下。

[0006] 此前大批量使用的脉冲真空度调节器的剖面结构如图2所示，包括盖帽31、橡胶膜片32、铁芯33、上磁极部件34、线圈骨架35、下磁极部件36、注塑外壳37、磁轭38、安装夹片39和线圈插座30，其制作过程是首先将铁芯档板部件33、上磁极部件34、线圈骨架35、下磁极部件36、磁轭38和线圈插座30，按照图示的位置组装为一个组件，然后将所述的的组件整体置于综合注具腔体内，注塑机向腔体内喷注进PBT，由粉状料溶为半液态，变成固态结构整体成型为注塑外壳37；最后用独立夹圈联接压铆组装盖帽31和橡胶膜片32。

[0007] 铁芯33由Φ15mm棒料高精度机械加工而成，结构复杂、加工难度高，加工损耗，产品成本高。

[0008] 现有真空度调节器的电磁铁磁轭(包括上磁极部件34、下磁极部件36和磁轭38，参见图2)有两大类型，而铁芯组件部分没有区别。

[0009] 第一种类型如图3所示，用3mm厚板材的I形磁轭A与U形磁轭B构成口字型磁轭组件、两个零件A、B的孔及成型必须要精冲成型，完成整机主体部分必须在三维空间多角度多方向合模运动的模具腔室内，组装多个零部件。用工程塑料PBT注塑成型工艺完成。

[0010] 第二种类型如图4所示，机械加工成2mm厚筒型磁轭C，两端装2件3mm厚导磁片D。必须精冲或精机械加工，这三个件组装后放入另一个工程塑料PBT注塑成的外壳E内成为一个部件；筒型磁轭C与两端装厚导磁片D之间存在磁隙；厚度为3mm太厚，容易产生涡流损耗；外壳E是塑料材质是不导磁的。以上各种因素都会降低电磁效率。

[0011] 上述两种磁轭部件分别与图5所示的铁芯33都可组装成完整的电磁铁部分。铁芯33的长轴部分在上导磁套组件G的内孔中滑动，其右端部分下磁极组件F左端组成磁极间隙，套上线圈骨架35和线圈完成电磁铁部分。

[0012] 在上述结构的产品的生产工艺需要使用精密冲压拉伸、中高精度机械加工及在较大合模、注射压力的机床，配备高精度复杂的三维空间多角度方向合模运动的结构模具内，组装各分部分零件，使产品主体部分用工程塑料PBT一次注塑成形的工艺方法，原方法工艺过程难度大，成本较高。

发明内容

[0013] 本发明的目的就是提供一种真空度调节器，以解决现有产品的结构在加工时需要使用精密冲压拉伸、中高精度机械加工及在较大合模注射压力的机床；配备高精度复杂的三维空间多角度方向合模运动的结构模具内，组装各分部分零件，使产品主体部分用工程塑料PBT一次注塑成形，结构复杂、工艺难度大，耗材多，成本较高的问题。

[0014] 本发明采用的技术方案是：包括外壳、铁芯、磁轭、线圈骨架、盖帽、橡胶膜片，铁芯滑动地安装在线圈骨架的轴心孔内，并一同安装在外壳内，在该外壳的前端安装盖帽，在该盖帽内装有橡胶膜片，其特征在于：所述的外壳由筒形的磁轭外壳和磁轭筒组成，在该磁轭外壳的前端设有法兰止口，所述的盖帽的底端和橡胶膜片的边缘安装在该法兰止口内；在该磁轭筒的后端设有缩口，该磁轭外壳的后端从磁轭筒的前端配合地插到底端，绕有线圈的线圈骨架安装在该磁轭外壳内；所述的磁轭包括上磁极部件、下磁极部件以及所述的磁轭外壳和磁轭筒，该上磁极部件和下磁极部件分别安装在磁轭外壳的前端和磁轭筒的后端，并与所述的铁芯组成磁回路；在所述的磁轭筒的外周面和后端分别装有安装箍和线圈引线插座。

[0015] 本发明的优点是：在不改变原产品外型安装尺寸及主体结构的前提下，对部分结构做出改进调整，优化改变为应用一般的冲压、拉伸成型工艺；一般简单机械加工工艺；成熟的少屑或无屑成型的粉末冶金工艺。从而使得整机产品的主要技术质量指标更加稳定可靠，工艺方法和结构简捷，能达到降低批量生产成本的效果。

附图说明

[0016] 图1是现有技术中发动机EGR(废气再循环)控制系统原理图；

[0017] 图2是现有技术的真空度调节器的剖视结构示意图；

[0018] 图3是现有技术真空度调节器的口字型磁轭组件的立体结构示意图；

[0019] 图4是现有技术真空度调节器的厚筒型磁轭组件和注塑外壳的立体结构示意图；

[0020] 图5是现有技术真空度调节器的铁芯及线圈骨架的立体结构示意图；

[0021] 图6是本发明的总体剖视结构示意图；

[0022] 图7是本发明的立体分体结构示意图。

[0023] 附图标记说明：1、盖帽，2、橡胶膜片，3、铁芯，4、上磁极部件，5、线圈骨架，6、下磁极部件，7、磁轭外壳，71、法兰止口，8、磁轭筒，9、安装箍，10、线圈引线插座，11、抽真空接口，12、与EGR调节阀连接的接口；20、发动机本体，21、传感器，22、进气口，23、排气口，24、分支管路，25、真空度调节器与EGR阀门之间的管路；盖帽31、橡胶膜片32、铁芯33、上磁极部件34、线圈骨架35、下磁极部件36、注塑外壳37、磁轭38、安装夹片39、线圈插座30；I形磁轭A、U形磁轭B、厚筒型磁轭C，厚导磁片D、外壳E、下磁极组件F、导磁套组件G。

具体实施方式

[0024] 参见图6和图7，本发明包括盖帽1、橡胶膜片2、铁芯3、上磁极部件4、线圈骨架5、下磁极部件6、磁轭外壳7、磁轭筒8、安装箍9和线圈引线插座10，在盖帽1上设有抽真空接口11和与EGR调节阀连接的接口12。在磁轭外壳7的前端设有法兰止口71，所述的盖帽1的底端和橡胶膜片2的边缘安装在该法兰止口71内。在该磁轭筒8的后端设有缩口81，该磁轭外壳7的后端从磁轭筒8的前端配合地插到底端的缩口81内，并与安装在所述的磁轭筒8的外周面的安装箍9构成一体。所述的线圈骨架5安装在该磁轭外壳7内，在线圈骨架5上装有线圈；该上磁极部件4和下磁极部件6分别安装在磁轭外壳7的前端和磁轭筒8的后端，在所述的磁轭筒8的后端装有线圈引线插座10。

[0025] 上磁极部件4和下磁极部件6的一端分别插入线圈骨架5中心孔的两端内，上磁极部件4和下磁极部件6的另一端设有覆盖线圈骨架5的两端挡板的外凸缘，与磁轭外壳7和磁轭筒8构成闭合的磁回路。

[0026] 所述的磁轭外壳7、磁轭筒8和安装箍9均选用08F或08A1类低碳钢板材，在中低档冲压拉伸、弯型设备上加工而成，厚度为0.65mm。

[0027] 所述的铁芯3、上磁极部件4和下磁极部件6均采用粉末冶金工艺成型，采用纯铁粉或在纯铁粉中加入少量的Si粉(一般为0.5～10％，为现有技术)。

[0028] 下面进一步说明本发明的具体实施内容：

[0029] 所述的磁轭外壳7的法兰止口71代替了改进前需要单独一个零件封口夹圈，用导磁材质料代替不导磁的塑料，用强度高的金属件，代替力学性能不好的塑料，用0.65mm厚的导磁部分件代替原2mm、3mm厚的导磁部分件，薄壁0.65mm代替2mm、3mm的厚壁，降低导磁体的涡流损耗，提高电磁效率。优化改进的磁轭外壳7、磁轭筒8和安装箍9、上磁极部件4和下磁极部件6，分别代替图3中的I形磁轭A、U形磁轭B，图4中厚筒型磁轭C，两个厚导磁片D、外壳E等四个零件，图5中的下磁极组件F、导磁套组件G。

[0030] 铁芯3、磁轭外壳7和磁轭筒8代替图3、图4、图5中的四个精冲及机械加工零件(下磁极组件F、导磁套组件G、铁芯33、上磁极部件34)装配而成导磁体，在磁路中省略掉两个串联的磁隙，减少了磁通产生的磁压降，增加了有效电极间磁隙处的电磁力。这部分粉未冶金工艺过程材质中加入些Si元素，也非常好控制，降低涡流损耗，提高了电磁效率。

[0031] 本发明的铁芯3在现有技术中是由Φ15mm棒料高精度机械加工而成，优化改进后，用粉未冶金工艺技术成型。这对有些要求较高性能的产品采用高级合金钢如Cr12MoV等材质时，材质调整更为方便。因改变有切屑的机械加工为无切屑的粉末冶金工艺；材料利用率的提高，对降低产品成本的意义就显得更加重要。