電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的制造方法
【專利說明】電磁調(diào)節(jié)設(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)主權(quán)利要求的前序部分所述的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備。這種設(shè)備從本申請人的W02010/063394A1中已知并且描述一種具有線圈器件的鐵芯單元，該鐵芯單元設(shè)計用于作為對線圈器件通電的反應(yīng)與相對鐵芯單元可移動導(dǎo)引的銜鐵器件共同作用。銜鐵器件具有多個推桿單元，所述多個推桿單元分別在其指向鐵芯單元的端部上具有永磁器件。因此，作為對鐵芯單元的通電和為該通電選中的極性的反應(yīng)獲得的可能性是，選擇性驅(qū)動單獨的推桿單元，方式是鐵芯單元通過電磁產(chǎn)生的磁通排斥各永磁鐵單元。因此也可以根據(jù)該設(shè)備的結(jié)構(gòu)方案實現(xiàn)例如一對推桿單元的相反運動。
[0002]正好在用于車輛的內(nèi)燃機的背景下，可實施用于凸輪軸調(diào)節(jié)的電磁促動設(shè)備。這種技術(shù)尤其實現(xiàn)，通過以前述方式驅(qū)動的推桿單元嵌接到構(gòu)造得適合用于與推桿端部共同作用的、調(diào)節(jié)凸輪的調(diào)節(jié)槽或類似發(fā)動機機組中并因此引起凸輪軸調(diào)節(jié)。然后這種調(diào)節(jié)槽在此也可以實現(xiàn)將伸出的推桿單元在結(jié)束通電之后返回到在鐵芯單元上的止擋位置。
[0003]假定為現(xiàn)有技術(shù)，例如上述引入的與本發(fā)明類型相同的現(xiàn)有技術(shù)，還假設(shè)為已知的是，利用多個用于凸輪軸調(diào)節(jié)的推桿單元。因此例如可行的是，利用第一推桿單元來沿第一軸向方向移動凸輪軸，并且利用第二推桿單元來將相應(yīng)地已調(diào)節(jié)的凸輪軸單元軸向地返回。在此一方面假定為已知的是，每個推桿單元都配有各自的電磁促動器，其中，該促動器然后相應(yīng)于各使用目的被時鐘脈沖或通電。此外，被引用的按本發(fā)明類型的現(xiàn)有技術(shù)W02010/063394還已經(jīng)記載的可能性是，作為對僅一個單獨線圈(或線圈裝置)通電的反應(yīng)，多個推桿單元同時或共同地運動。尤其是還公開的可能性是，多個推桿單元(也就是說例如一對彼此相鄰的被導(dǎo)引的推桿)同時并且相同指向地運動，但其中，這種同時且相同指向地運動的前提是，相應(yīng)于在已述的弧形或U-形的磁軛區(qū)域上的極性條件，永磁器件的相對各磁軛-鐵芯區(qū)段對應(yīng)的、已選擇的或配屬的極性條件必須適用。
[0004]實現(xiàn)多推桿技術(shù)相應(yīng)地是費用大的，并且還帶來在安裝時準確配合的困難。
[0005]因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，創(chuàng)造一種電磁促動設(shè)備用于將多個推桿單元從初始位置同時驅(qū)動(移動)到(例如由凸輪軸調(diào)節(jié)裝置提供的)嵌接位置中，該電磁促動設(shè)備構(gòu)造簡單并且簡化了安裝和維修。在此，本發(fā)明尤其適合用于(為了應(yīng)用目的)使用在內(nèi)燃機中。
[0006]該技術(shù)問題通過具有根據(jù)主權(quán)利要求所述的特征的電磁促動設(shè)備解決；本發(fā)明有利的擴展設(shè)計在各從屬權(quán)利要求中描述。
[0007]以根據(jù)本發(fā)明有利的方式，在此進一步開發(fā)與本發(fā)明相同類型的技術(shù)，使得多個推桿單元利用它們的分別在端側(cè)上安裝的永磁器件與鐵芯單元的(必要時也多件式組成的)端面共同作用，該鐵芯單元的端面對于配屬的推桿單元的每一個來說都是同極的，亦即，在各時刻分別具有相同的極性。
[0008]因此，本發(fā)明原則上不同于作為相同類型引用的W02010/066394，因為在W02010/066394中的構(gòu)造和幾何形狀條件必然導(dǎo)致，為與各個推桿單元配屬的端面配備鐵芯單元的不同極的端面。
[0009]本發(fā)明特征“同極的”在鐵芯單元的端面方面并不意味著，它在按本發(fā)明的電磁促動設(shè)備的每個運行階段中不可改變。因此，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，例如在線圈器件的未通電狀態(tài)中(并由此在鐵芯單元中缺少電磁通時)通過各推桿單元的永磁器件的作用將第一(永磁產(chǎn)生的)極性干預(yù)或影響(einpraegen)到鐵芯單元的端面內(nèi)，因為至此鐵芯單元是在未通電(靜止)狀態(tài)下的永磁回路的一部分。而若通過按本發(fā)明的線圈器件的通電在鐵芯單元中產(chǎn)生電磁通，則該電磁通按本發(fā)明作用為(并因此針對通電的極性設(shè)置)，使得端面共同的、統(tǒng)一的(=同極的)極性與推桿單元的各永磁器件排斥地作用并因此推桿單元從其在鐵芯單元上的初始位置驅(qū)動到分別對應(yīng)的調(diào)節(jié)配合件的嵌接位置中。
[0010]按本發(fā)明，這種驅(qū)動還由此實現(xiàn)，永磁器件(一般設(shè)計為永磁圓盤，該永磁圓盤根據(jù)擴展設(shè)計一端或兩端設(shè)有或覆蓋有適合的導(dǎo)磁圓盤元件)具有軸向相同指向的永久磁化性(Permanent-Magnetisierung)，換言之，在各推桿單元的相鄰設(shè)置的多個永磁鐵上的永久磁化性的方向之間不存在方向差。因此這根據(jù)本發(fā)明導(dǎo)致，作為對通電的反應(yīng)，多個推桿單元同時、同步并且相互平行地運動并且驅(qū)動，其中，按本發(fā)明的概念“平行地”在被驅(qū)動的推桿單元方面不意味著，推桿單元也沿它們各自整個移動行程連續(xù)地運動-在本發(fā)明的各結(jié)構(gòu)方案的范圍內(nèi)例如可以考慮的是，例如由于不同的槽深度或在嵌接配合件上的類似條件，推桿單元實現(xiàn)直到嵌接位置的不同的運動行程。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選擴展方案，基本結(jié)構(gòu)上再次背離根據(jù)W02010/063394描述的同種類型的技術(shù)的幾何形狀的實現(xiàn)原理，在此建議并且有利的是，設(shè)計為單線圈的線圈單元包圍鐵芯單元的沿軸向并且居中延伸的區(qū)段。然后若該裝置被適合的例如杯形的或空心圓柱形的殼體包圍，則產(chǎn)生緊湊的、容易制造的且具有磁性功效的單元，其中，優(yōu)選的并且又按擴展方案，(同極的)端面沿軸向從線圈的包圍的或覆蓋區(qū)域中伸出。又作為補充或備選，在優(yōu)選的擴展方案范圍內(nèi)規(guī)定，(這種)殼體在端側(cè)借助導(dǎo)向元件(導(dǎo)向區(qū)段)封閉，該導(dǎo)向元件然后可以有利地一方面提供用于多個推桿單元的導(dǎo)向裝置(其中，推桿單元可以以各端側(cè)的嵌接區(qū)段從該導(dǎo)向裝置中伸出)，另一方面，這種導(dǎo)向區(qū)段作為例如通過殼體封閉的磁回路的一部分，在內(nèi)側(cè)不僅提供一個用于各推桿單元的永磁器件的止擋，而且通過適合的永磁附著作用實現(xiàn)對于未通電情況的雙穩(wěn)態(tài)。
[0012]在鐵芯單元的優(yōu)選的構(gòu)造-幾何形狀的設(shè)計方案中，一方面根據(jù)擴展方案并且優(yōu)選規(guī)定，鐵芯單元設(shè)計為單獨的、進一步優(yōu)選的整體式構(gòu)造的鐵芯元件。然后該鐵芯單元以前述的軸向中間區(qū)段插入(環(huán)繞的)線圈中，同時具有從線圈中伸出的并且徑向加寬的區(qū)段，該徑向加寬的區(qū)段然后在終端或端側(cè)實現(xiàn)鐵芯單元的同極端面。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)方案又將結(jié)構(gòu)簡單性并因此容易制造性與有利的電磁或?qū)Т盘匦月?lián)系起來，從而對于兩種運行狀態(tài)(在推桿單元的未通電附著狀態(tài)中和在推桿單元的運動或伸出狀態(tài)中)分別存在優(yōu)化的磁通條件。
[0013]尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)這種針對加寬端面的、鐵芯單元的結(jié)構(gòu)方案，相應(yīng)于多個推桿單元分別產(chǎn)生多個磁通回路，該磁通回路例如在徑向-邊緣側(cè)導(dǎo)引至相應(yīng)在此設(shè)置的殼體區(qū)段，然后可通過殼體閉合。
[0014]這種有利的作用也通過鐵芯單元備選的結(jié)構(gòu)方案借助多個鐵芯元件實現(xiàn)，其中，根據(jù)該實施形式，(同極的)端面通過多個進一步優(yōu)選的扁平的或盤狀的鐵芯元件實現(xiàn)，該鐵芯元件進一步優(yōu)選相應(yīng)于磁性對應(yīng)的或共同作用的、推桿單元的永磁鐵元件的指向和/或尺寸設(shè)計為，能夠?qū)崿F(xiàn)在促動設(shè)備中機械的、幾何形狀和磁性條件的優(yōu)化。又為了簡單地實現(xiàn)同極性優(yōu)選的是，多個(例如盤狀的、可與配有圓周輪廓的永磁器件匹配的)鐵芯元件通過適合的導(dǎo)磁器件例如以由適合的磁性導(dǎo)磁材料制成的橫向或橋接件的形式連接，使得與一體式或整體式鐵芯元件的前述原理相似，通過由多個元件或構(gòu)件組成的鐵芯可以實現(xiàn)相同的磁性作用。
[0015]對于兩個結(jié)構(gòu)方案，導(dǎo)磁器件因此有利地致使在線圈通電時磁通分配到鐵芯元件中，其中，在優(yōu)選的實施形式中，在鐵芯元件(鐵芯端部件)之間形成空隙。
[0016]從本發(fā)明相對按相同類型的現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點的前述討論中還附加地得出，對唯一極性的(例如脈沖式)通電足以激活多個推桿單元。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的擴展方案，在此尤其也規(guī)定，前置于或配給線圈單元的控制器件設(shè)計成，使得該控制器件也只可進行在僅一個極性中的通電，這一個極性是以前述方式在激活時致使排斥多個推桿單元以引起同時平行運動的極性。而又與區(qū)分按相同類型的現(xiàn)有技術(shù)區(qū)分的是，不需要例如線圈器件的極性轉(zhuǎn)變(這尤其是以一般的應(yīng)用情況為基礎(chǔ)，多個推桿單元從其嵌接位置復(fù)位返回到鐵芯單元上的止擋或抵靠位置中通過相應(yīng)地構(gòu)造的嵌接槽作用在推桿單元上而實現(xiàn)；而這并不一定覆蓋整個返回行程，而從預(yù)先確定的回位位置開始，在線圈器件未通電時，安裝在推桿單元上的永磁器件的永磁作用與鐵芯單元共同作用地引起相應(yīng)的吸引力和回位力)。根據(jù)擴展方案，(單件式或多件式構(gòu)造的)鐵芯單元的例如適合的錐形形狀也引起針對推桿單元的復(fù)位優(yōu)化永磁回路。
[0017]有利的和根據(jù)擴展設(shè)計的、通電的單極結(jié)構(gòu)方案不意味著，雖然在備選的擴展設(shè)計中可以進行為有助于復(fù)位而執(zhí)行的極性轉(zhuǎn)變的通電，但對于本發(fā)明的鐵芯應(yīng)用而言，一般不需要該極性轉(zhuǎn)變的通電。
[0018]因此結(jié)果是，本發(fā)明特別適合于實現(xiàn)具有多個適合嵌接的推桿單元的凸輪軸調(diào)節(jié)裝置，其中本發(fā)明使構(gòu)造的簡單性和較高的運行安全性與有利維護和安裝特性結(jié)合，尤其是可實現(xiàn)與很大程度標準化的構(gòu)件同步并且平行可運動的推桿運動。
[0019]本發(fā)明的其他優(yōu)點、特點和詳細內(nèi)容從對優(yōu)選實施例的下面說明中以及根據(jù)附圖獲得；附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施形式的具有多件式鐵芯單元的電磁調(diào)節(jié)設(shè)備的端面視圖；
[0021]圖2是沿圖1的視圖的剖分線A-A剖分的在線圈單元的未通電狀態(tài)中的縱剖視圖(a)或在通電狀態(tài)中推桿單元伸出到嵌接位置中的縱剖視圖(b);
[0022]圖3是在圖1，圖2的實施例中