電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，具有作為對固定的線圈單元(14)通電的反應(yīng)能夠相對于固定的鐵芯單元(10)被驅(qū)動的銜鐵單元(18)，還具有永磁體裝置(28)和與調(diào)節(jié)配對件一起作用的從導(dǎo)磁的殼體(35)中引出的推桿單元(31)，其中，在銜鐵單元(18)的桿部段(20)的外周側(cè)這樣設(shè)置不導(dǎo)磁的軸套裝置(32)，使得在線圈單元(14)未通電的狀態(tài)下所述永磁體裝置(28)的永磁性磁通(40)通過所述鐵芯單元(10)和桿部段(20)，用于將所述銜鐵單元(18)固持在鐵芯單元(10)上，并且在線圈單元(14)通電的狀態(tài)下永磁性磁通(40’、40”)從鐵芯單元(10)被擠入殼體的殼體部段(50、52)中，并且永磁性磁路通過推桿單元的殼體側(cè)的部段(54)閉合。
【專利說明】電磁調(diào)節(jié)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求前序部分所述的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]這種設(shè)備通常已知用于解決例如與內(nèi)燃機(jī)有關(guān)的不同的調(diào)節(jié)任務(wù)，并且被大批量地制造。 申請人:的德國實用新型20 2009 010 495示出這種類型的、假設(shè)與本發(fā)明類型相同的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，其中，作為多部件的銜鐵單元的推桿單元件的縱向推桿，它也被設(shè)計為徑向?qū)ΨQ，通過向固定的線圈單元通電能夠相對于固定的鐵芯單元驅(qū)動推桿運動。推桿單元還端側(cè)地嵌接到調(diào)節(jié)配對件中，在實施例中嵌接到起到內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸調(diào)整作用的凹槽中。
[0003]這種類型的和設(shè)立的設(shè)備將較高的運行安全性和較低磨損性與合適的電磁性和制造特性相結(jié)合，其中，后者尤其對于大批量生產(chǎn)的已知技術(shù)是特別有利的。當(dāng)然，在這種設(shè)備中需要至少局部地或者逐部地包圍直至銜鐵單元的永磁體單元的固定的鐵芯區(qū)域，這能夠在具體實現(xiàn)根據(jù)DE 20 2009 010 495的技術(shù)情況下通過弓形殼體件實現(xiàn)。但是尤其在對安裝空間要求很高的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)、例如在內(nèi)燃機(jī)-凸輪軸區(qū)域上，這種傳導(dǎo)磁通的殼體件限制能實現(xiàn)的最小安裝尺寸，實際上給出例如多個相互間隔設(shè)置的調(diào)節(jié)設(shè)備的最小間距。相應(yīng)地對緊湊的、尤其在徑向方向上要實現(xiàn)的殼體結(jié)構(gòu)存在要求。
[0004]所引用的與本發(fā)明相同類型的技術(shù)設(shè)計還存在其它的要求改進(jìn)的缺點，在銜鐵單元的未通電的止擋狀態(tài)下(典型地在推桿單元的往回狀態(tài)下)限制了將銜鐵單元固持在芯區(qū)域上的附著力。相應(yīng)地不存在這樣的可能性(或者只存在極其有限的可能性)，在銜鐵單元和鐵芯單元之間設(shè)置彈簧或者類似力存儲裝置，為了實現(xiàn)較高的動態(tài)特性(相應(yīng)地例如實現(xiàn)銜鐵單元的較高的啟動加速度)借助這種彈簧或裝置能夠在通電情況下將銜鐵單元驅(qū)動離開止擋或靜止位置:在靜止?fàn)顟B(tài)下的附著力因此確定最大的、在此能使用的彈性力。相應(yīng)地從這種觀點出發(fā)期望提高銜鐵單元的在固定的鐵芯區(qū)域(鐵芯單元)上的永磁性作用的附著力，以便能夠?qū)崿F(xiàn)銜鐵運動的更有效的彈性支持。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，通過通電不僅在電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的動力學(xué)特性方面、尤其在它的運動性能和加速性能方面改進(jìn)所述類型的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，而且在徑向方向上更緊湊地設(shè)計該電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，目的是，減少多個相鄰的和相互平行設(shè)置的調(diào)節(jié)設(shè)備的相互相鄰的推桿單元的可能的最小間距。
[0006]所述技術(shù)問題通過具有獨立權(quán)利要求所述特征的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備所解決。本發(fā)明的有利改進(jìn)方案在各從屬權(quán)利要求中給出。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的有利方式中，通過在銜鐵單元的桿部段的外周側(cè)設(shè)置的不導(dǎo)磁的軸套裝置形成磁通導(dǎo)引，該磁通導(dǎo)引促使在銜鐵單元未通電(止擋)的狀態(tài)下設(shè)在銜鐵單元上或內(nèi)的永磁體裝置的永磁性磁通不僅通過(銜鐵單元的)桿部段，而且徑向向外地通過徑向圍繞的鐵芯區(qū)域從而形成一條閉合的永磁性磁路，其中，進(jìn)一步優(yōu)選地在未通電的狀態(tài)下這種永磁性導(dǎo)磁形成為，使得永磁性磁通圍繞(根據(jù)本發(fā)明的不導(dǎo)磁的)軸套。
[0008]在本發(fā)明的范圍內(nèi)有利的結(jié)果是，在未通電狀態(tài)下銜鐵單元良好的永磁性的附著在鐵芯單元上，因為根據(jù)對DE 20 2009 010 495所述類型的限定，能夠在沒有附加的具有較小間隙的構(gòu)件情況下在銜鐵單元的部段和鐵芯單元的端部之間產(chǎn)生軸向作用的工作空隙。這種改進(jìn)的永磁性附著力的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)這種可能性，為了改進(jìn)所述設(shè)備的運動特性或動力學(xué)特性，能夠借助適合的彈簧裝置使銜鐵單元預(yù)緊到鐵芯區(qū)域或其它固定部段上，所述適合的彈簧裝置進(jìn)一步優(yōu)選地還能夠設(shè)計為螺旋彈簧和/或壓力彈簧。
[0009]如果隨后根據(jù)本發(fā)明有利地通過對線圈單元的通電實現(xiàn)永磁性磁通從鐵芯單元擠出并且擠入(導(dǎo)磁的)殼體部段(此殼體部段與推桿單元共同作用以便構(gòu)成磁路)，則這種壓力彈簧除了(電)磁排斥之外能夠加速銜鐵單元，并因此以希望的方式改進(jìn)銜鐵單元的動力性能。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，出于這種目的所述推桿單元是有利的，尤其在它指向永磁體裝置的端部上，將磁通導(dǎo)引包括在內(nèi)，并且由此尤其能夠?qū)崿F(xiàn)幾何尺寸上有利地和節(jié)省空間地在徑向構(gòu)造空間方面能夠省掉側(cè)向殼體部段或者導(dǎo)磁部段，這些部段在所述類型的現(xiàn)有技術(shù)中都是必需的。
[0011]在此，在本發(fā)明具體的、有利的實施方式中根據(jù)改進(jìn)方案特別有利的是，設(shè)計為螺旋彈簧和/或壓力彈簧的彈簧裝置這樣地被集成在銜鐵單元的端部部段(準(zhǔn)確說:銜鐵單元的桿部段)中，使得在此能夠附加地節(jié)省空間；一般能夠在磁效率方面無缺點的是，這種有利的待裝入的螺旋彈簧例如插入桿部段的端側(cè)的內(nèi)部擴(kuò)徑部中，并且該螺旋彈簧一端支撐在銜鐵單元內(nèi)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸肩上，另一端支撐在鐵芯側(cè)的固定部段上。
[0012]特別優(yōu)選在本發(fā)明范圍內(nèi)，長條形設(shè)計的推桿單元至少在永磁體裝置的方向上由合適的軟磁性材料和/或?qū)Т判圆牧现瞥?，它可拆卸地設(shè)置在銜鐵單元的桿部段上，結(jié)果是，銜鐵單元被制成多部件式的(桿部段、推桿單元)。特別有利的是，在這種實現(xiàn)方式中，設(shè)計用于與推桿單元的所對應(yīng)的端部共同作用的、桿部段的端部段構(gòu)造成適合的平面和/或徑向擴(kuò)寬形，其中，在實際的實現(xiàn)方式中，這例如能夠通過圓盤形的導(dǎo)磁部段實現(xiàn)，這種導(dǎo)磁部段端側(cè)地設(shè)在(根據(jù)改進(jìn)方案仍是環(huán)形和/或圓盤形的)永磁體單元(作為永磁體裝置)上。
[0013]這種結(jié)構(gòu)設(shè)計尤其能夠?qū)崿F(xiàn)，通過永磁體功能，根據(jù)改進(jìn)方案只通過在銜鐵側(cè)的永磁體裝置的永磁體功能使得推桿單元可拆卸地附著在桿部段的端部段上，從而在安裝狀態(tài)和運行狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)盡可能大的靈活性以及補(bǔ)償公差的可能性。補(bǔ)充地或者備選地能夠考慮，自身(至少局部地)永磁性地構(gòu)造推桿單元，以便實現(xiàn)這種磁性的附著功能。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選不可拆卸地固定在銜鐵單元上或內(nèi)的永磁體裝置由合適的永磁體材料制成，并且在磁化方向上被軸向磁化，該磁化方向平行于銜鐵單元的運動方向以及平行于縱軸線延伸通過銜鐵單元的桿部段。
[0015]為了在線圈單元通電狀態(tài)下根據(jù)本發(fā)明的推桿單元(或推桿單元的端部段)包括在磁性磁路之內(nèi)(在這種運行狀態(tài)下永磁體單元的永磁體磁通擠壓成,使得永磁體磁通通過殼體的部段和推桿單元的永磁體側(cè)的端部區(qū)域構(gòu)成封閉的(永磁體_)磁路),該殼體至少在推桿單元的區(qū)域內(nèi)有利地和改進(jìn)地設(shè)計為，使得它具有杯形或者弓形形狀，和/或在外部區(qū)域內(nèi)徑向地包圍(進(jìn)一步有利地在這種區(qū)域內(nèi)徑向擴(kuò)寬)桿部段。朝向推桿單元的空隙能夠例如并且優(yōu)選形成為，用于使(長條形的)推桿單元導(dǎo)引穿過的殼體部段提供合適的、與推桿單元的外徑相匹配的穿孔，并且因此根據(jù)本發(fā)明的、被排擠的永磁體磁通不止能夠起到用于線圈單元的通電狀態(tài)的磁路的作用，而且附加地和有利地通過殼體部段、尤其是端側(cè)的殼體部段能夠提供用于銜鐵單元的這種移出狀態(tài)的止擋；因此，在銜鐵單元的這種移出狀態(tài)下還能實現(xiàn)通過殼體部段、推桿單元的部段和必要時銜鐵單元的附加的軸向背離推桿單元(與永磁體裝置相關(guān))的導(dǎo)磁部段形成永磁性磁路的根據(jù)本發(fā)明的閉合回路，因而甚至在線圈單元再次未通電時在這種移出的止擋狀態(tài)下也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的止擋位置，因此能夠?qū)崿F(xiàn)所述設(shè)備的雙穩(wěn)定的開關(guān)特性。
[0016]以結(jié)構(gòu)上特別簡單的和有利于自動化可制造性的方式，例如設(shè)計為空心圓柱形軸套的由鋼1.4301制成的軸套裝置被擠壓到鐵芯部段內(nèi)，因而不止形成機(jī)械上穩(wěn)定的和不可拆卸的連接，而且軸套的部段還能伸出或伸入芯區(qū)域，具有這種可能性，軸套不止能夠內(nèi)側(cè)地通過銜鐵單元，而且還能夠在這種突出的部段上外側(cè)地被銜鐵單元圍繞。這能夠以結(jié)構(gòu)上完美的方式實現(xiàn)在線圈單元的未通電的狀態(tài)下永磁體裝置的永磁性磁通圍繞軸套(準(zhǔn)確說:軸套壁)的導(dǎo)引的根據(jù)本發(fā)明原理。
[0017]結(jié)論是，本發(fā)明能夠以非常簡單和完美的方式實現(xiàn)所述類型的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，對這種設(shè)備在鐵芯區(qū)域內(nèi)減小的直徑和改善的動力學(xué)特性或加速特性方面做出改進(jìn)，因而尤其在本發(fā)明的特別優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域中、即對內(nèi)燃機(jī)的功能性的控制上，在此公開了新的和額外有利的使用可能性。雖然本發(fā)明不限制于“發(fā)動機(jī)技術(shù)”的應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還適用的情況是，應(yīng)該將可容易制造的、同時有效率的電磁調(diào)節(jié)技術(shù)與有利的導(dǎo)磁特性相結(jié)合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和細(xì)節(jié)由下面所述的優(yōu)選實施例以及結(jié)合附圖給出；附圖是:
[0019]圖1:在線圈單元未通電的運行狀態(tài)下剖切根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備所得的縱向剖面圖；
[0020]圖2:與圖1類似的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備在線圈單元通電時刻所得的示圖，但是銜鐵單元仍在起始的止擋狀態(tài)下，和
[0021]圖3:與圖1和圖2類似的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備在線圈單元通電的狀態(tài)下時間上在圖2所示狀態(tài)之后的示圖，其中，銜鐵單元運動到推桿單元的突出的或伸出的位置中，止擋在相對置的殼體-止擋位置。

【具體實施方式】
[0022]圖1至3示出在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中根據(jù)本發(fā)明的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的縱向剖面圖，附圖標(biāo)記適用于所有示圖。
[0023]根據(jù)DE 20 2009 010 495所示類型的技術(shù)設(shè)計，徑向?qū)ΨQ構(gòu)造的設(shè)備由固定的(即被裝配的和本身不可移動的)鐵芯單元10，該鐵芯單元在端側(cè)構(gòu)成底部部段12，并且在外周面被固持在(未示出)線圈承載體上的線圈單元14所包圍。
[0024]銜鐵單元18借助桿部段20可拉入與底部部段12對置的端側(cè)借助凸緣區(qū)域16擴(kuò)寬的鐵芯單元10內(nèi)，其中，所述桿部段在底部12的方向上具有軸向延伸穿孔的徑向擴(kuò)寬部22，在該擴(kuò)寬部中設(shè)有螺旋彈簧24，它利用它的彈簧力預(yù)壓緊銜鐵單元，并且被底部件12支撐。
[0025]另一方面，銜鐵單元18的桿部段20具有凸緣式的加寬部段26，該加寬部段26軸向磁化地在平行于桿部段20的縱向尺寸的方向上伸出環(huán)狀的永磁體28，從而凸緣式的加寬部段26連同銜鐵單元的其它凸緣部段30 —起軸向在永磁環(huán)兩側(cè)起到導(dǎo)磁件的作用。
[0026]由低碳鋼制成的、長條-圓柱形的推桿單元31電磁附著在凸緣部段26外側(cè)上，并且穿過殼體35內(nèi)的穿孔33 (還能夠直接地設(shè)在導(dǎo)引管內(nèi))。
[0027]桿部段20的外周側(cè)在鐵芯單元10內(nèi)這樣地壓入由鋼1.4301制成的空心圓柱形軸套32，使得在軸套的內(nèi)側(cè)這種軸套整個平面(滑動地)設(shè)在桿部段20的外殼部段上，在軸套32的外部區(qū)域內(nèi)通過與鐵芯單元10的材料的壓配合構(gòu)成軸向縱部段，并且軸套的其它軸向縱部段被銜鐵單元，具體說是被導(dǎo)磁部段、永磁體單元28和部段26軸向相鄰地跨越。
[0028]這會導(dǎo)致，通過圖1中的箭頭40直觀所示，在線圈單元14未通電的狀態(tài)下永磁體裝置28的永磁體磁通由導(dǎo)磁盤30、鐵芯單兀10、在軸套的內(nèi)部延伸的桿部段20和導(dǎo)磁部段26形成閉合的磁路，該磁路在空隙-和銜鐵-/定子-過度位置上(10在30上)引起強(qiáng)烈的永磁性的附著力。
[0029]在此，這樣地布置和設(shè)置所述設(shè)備，使得永磁性的附著力在這種運行狀態(tài)下高于螺旋彈簧24作用在銜鐵單元上的壓力。
[0030]圖2示出線圈單元在激活通電之后立即的通電狀態(tài)。箭頭42表示電磁形成的線圈磁場(再次為了簡化徑向?qū)ΨQ的設(shè)備的僅一側(cè)有箭頭)，其中，箭頭42表示永磁性磁通40’從鐵芯單元10中擠出，進(jìn)入永磁性的磁路，該磁路由導(dǎo)磁件30、殼體35的徑向圍繞的杯狀的殼體部段50構(gòu)成，進(jìn)入安裝在其上的殼蓋部段52、進(jìn)入推桿單元31的永磁體側(cè)的推桿端部段54，并且通過導(dǎo)磁部段26直至進(jìn)入軸向的磁化的永磁體環(huán)28。
[0031]因此，在這種運行狀態(tài)下電磁通42不止排斥地作用到銜鐵單元上，還通過磁通集膚效應(yīng)克服在鐵芯單元上的銜鐵單元的永磁性附著力，并且壓力彈簧24附加加速地現(xiàn)在作用到銜鐵單元上，以便從殼體35中驅(qū)動出推桿單元(在圖1至3的附圖平面內(nèi)向下的運動方向)。
[0032]圖3示出這種驅(qū)動移動的最終狀態(tài)，這在如前面所述的通電的線圈單元和部分松弛的螺旋彈簧24之后:殼體部段52在內(nèi)側(cè)構(gòu)成用于銜鐵單元18的止擋，該銜鐵單元通過導(dǎo)磁部段26抵靠在適合地導(dǎo)磁的、例如軟磁材料上。如箭頭40”直觀所示，在這種推桿單元的伸出狀態(tài)下銜鐵單元(雙穩(wěn)定地)通過永磁性的磁路被固持，該磁路通過由導(dǎo)磁件30、永磁體環(huán)28、導(dǎo)磁件26構(gòu)成的銜鐵裝置并且通過推桿單元35的導(dǎo)磁件54和殼體部段52、50閉合。因此，在典型的凸輪軸調(diào)整裝置的應(yīng)用情況下，推桿件的合適的在端部54上相對置作用的調(diào)節(jié)配對件能夠使銜鐵單元再次回到它的起始位置(如圖1所示)。
[0033]本發(fā)明不止局限于所示的實施例；跟確切地說，還能夠考慮相應(yīng)應(yīng)用情況的大量其它變型方案和設(shè)計方案，其中，根據(jù)本發(fā)明為了提高動力性能可以進(jìn)行永磁性的磁通轉(zhuǎn)向，或磁通集膚效應(yīng)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁調(diào)節(jié)設(shè)備，該電磁調(diào)節(jié)設(shè)備具有作為對固定的線圈單元(14)通電的反應(yīng)能夠相對于固定的鐵芯單元(10)被驅(qū)動的銜鐵單元(18)，還具有永磁體裝置(28)和與調(diào)節(jié)配對件一起作用的從導(dǎo)磁的殼體(35)中引出的推桿單元(31)， 其特征在于， 在所述銜鐵單元(18)的桿部段(20)的外周側(cè)這樣設(shè)置不導(dǎo)磁的軸套裝置(32)，使得在所述線圈單元(14)未通電的狀態(tài)下所述永磁體裝置(28)的永磁性磁通(40)流動通過所述鐵芯單元(10)和所述桿部段(20)，用于將所述銜鐵單元(18)固持在鐵芯單元(10)上，并且在所述線圈單元(14)通電的狀態(tài)下永磁性磁通(40’、40”)從所述鐵芯單元(10)被擠入所述殼體的殼體部段(50、52)中，并且永磁性磁路通過所述推桿單元的殼體側(cè)的部段(54)閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括彈簧裝置(24)，所述彈簧裝置作用在所述銜鐵單元(18)上，用來施加驅(qū)動所述銜鐵單元(18)的彈簧力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)計為螺旋彈簧和/或壓力彈簧(24)的彈簧裝置設(shè)在所述桿部段(20)的端側(cè)，和/或容納在所述桿部段(20)的端部段內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述推桿單元(31)以可拆卸的方式設(shè)在桿部段(20)的優(yōu)選平面的凸緣部段和/或端部段(26)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述推桿單元磁性地、尤其永磁性地附著在所述桿部段(20)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述永磁體裝置(28)設(shè)在所述桿部段(20)的推桿側(cè)的端部區(qū)域上，和/或設(shè)計為環(huán)形的和/或圓盤形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述桿部段(20)在推桿側(cè)徑向擴(kuò)寬地構(gòu)造，和/或提供用于所述永磁體裝置(28)的永磁性磁通的優(yōu)選徑向指向的導(dǎo)磁部段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述殼體部段(50、52)設(shè)計為杯狀的和/或弓形的，和/或至少局部徑向包圍所述桿部段(20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述軸套裝置(32)以不可拆卸的方式與由軟磁性材料制成的鐵芯單元(10)連接，尤其通過擠壓過程連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的設(shè)備，其特征在于，在所述線圈單元(14)的外周側(cè)和/或與所述線圈單元(14)徑向相鄰不設(shè)置導(dǎo)磁件。
【文檔編號】H01F7/06GK104364858SQ201380029336
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】T.格爾茲 申請人:Eto電磁有限責(zé)任公司