用于推針致動(dòng)器的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于推針致動(dòng)器的方法和系統(tǒng) 相關(guān)文件的交叉引用
[0001 ] 本申請(qǐng)要求于2014年10月31日提交的名稱為"Methods and System For化Sh Pin Actuator(用于推針致動(dòng)器的方法和系統(tǒng)r的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第62/073332號(hào)的優(yōu) 先權(quán)，通過(guò)引用的方式將其全文并入本文。 聯(lián)邦資助研究的聲明
[0002] 不適用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總體設(shè)及推針致動(dòng)器，更具體地，設(shè)及獨(dú)立的雙推針致動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0004] 內(nèi)燃（IC)發(fā)動(dòng)機(jī)被廣泛用于汽車(chē)應(yīng)用、發(fā)電應(yīng)用、非公路應(yīng)用和累應(yīng)用。目前，IC 發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的主要目標(biāo)之一是減少燃料消耗和二氧化碳(C02)排放。改變IC發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣 閥和/或排氣閥正時(shí)（即，根據(jù)曲軸的旋轉(zhuǎn)開(kāi)啟閥口）已經(jīng)被證明能減少燃料消耗和C02排 放。典型地，IC發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸(聯(lián)接到進(jìn)氣和排氣閥）和曲軸之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系通過(guò)凸輪調(diào) 相系統(tǒng)改變(即，被提前或推后）。替換地或附加地，凸輪軸上的凸輪凸角的輪廓形狀能變化 從而改變進(jìn)氣閥和排氣閥的提升輪廓。凸輪輪廓切換系統(tǒng)可用于在進(jìn)氣閥和/或排氣閥的 一個(gè)或多個(gè)凸輪提升輪廓之間切換。例如，凸輪輪廓切換系統(tǒng)包括具有運(yùn)樣的輪廓的凸輪 凸角，即，該輪廓能產(chǎn)生關(guān)于氣缸停止運(yùn)行狀態(tài)的零閥口提升的。
[0005] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的凸輪輪廓切換系統(tǒng)100。凸輪輪廓切換系統(tǒng)100包括分別聯(lián) 接到推針106和108的螺線管致動(dòng)器102和104。螺線管致動(dòng)器102和104配置W分別激發(fā)(即， 致動(dòng)或移置)推針106和108到位于凸輪軸114上的槽110和112內(nèi)。槽110和112限定了螺旋輪 廓。如圖1所示，致動(dòng)器104正朝著槽112驅(qū)動(dòng)(fire)推針108。當(dāng)推針108落入槽112中且凸輪 軸114轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推針108移轉(zhuǎn)凸輪軸114,從而移轉(zhuǎn)到具有不同輪廓的另一個(gè)凸輪凸角。推針 108通過(guò)凸輪軸114的旋轉(zhuǎn)而縮入致動(dòng)器104。類(lèi)似地，推針106由致動(dòng)器102激發(fā)W將凸輪軸 114切換回它的初始位置。在其他的凸輪輪廓切換系統(tǒng)中，增加了多個(gè)槽從而能在具有不同 輪廓的兩個(gè)W上凸輪凸角之間轉(zhuǎn)換。
[0006] 某些凸輪輪廓切換系統(tǒng)和致動(dòng)器組合成具有多個(gè)推針的單件。將致動(dòng)器組合成單 件允許更小的整體尺寸，但是運(yùn)些系統(tǒng)不允許多個(gè)推針在沒(méi)有凸輪軸輔助的情況下獨(dú)立地 朝著凸輪軸延伸和背離凸輪軸收縮。另外，由于組合成單件的非常靠近的致動(dòng)器之間固有 側(cè)向負(fù)載所導(dǎo)致的摩擦增大，所W削弱了多致動(dòng)器的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 通過(guò)提供一種推針致動(dòng)器設(shè)備能克服W上缺點(diǎn)，其包括一個(gè)或多個(gè)永磁體，并能 獨(dú)立地致動(dòng)第一電樞和第二電樞在第一位置和第二位置之間。該推針致動(dòng)器包括一個(gè)或多 個(gè)極片W減少第一電樞和第二電樞之間的側(cè)向負(fù)載(即摩擦）。
[000引在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種推針致動(dòng)器設(shè)備，該推針致動(dòng)器設(shè)備包括外殼、布置 在外殼內(nèi)并布置成圍繞第一電樞和第二電樞的線圈。第一電樞聯(lián)接到第一推針，而第二電 樞聯(lián)接到第二推針。第一電樞和第二電樞每個(gè)都可W在第一電樞位置和第二電樞位置之間 移動(dòng)。推針致動(dòng)器設(shè)備還包括布置在第一電樞的相對(duì)側(cè)上的第一永磁體和第二永磁體，W 及布置在第二電樞的相對(duì)側(cè)上的第=永磁體和第四永磁體。第一推針響應(yīng)于沿第一方向施 加給線圈的電流而被致動(dòng)，第二推針響應(yīng)于沿與第一方向相反的第二方向施加給線圈的電 流而被致動(dòng)。
[0009] 在某些實(shí)施例中，第一永磁體和第二永磁體限定方向相反的磁極。
[0010] 在某些實(shí)施例中，第=永磁體和第四永磁體限定方向相反的磁極。
[0011] 在某些實(shí)施例中，推針致動(dòng)器設(shè)備還包括布置在外殼內(nèi)、在線圈的相對(duì)側(cè)上的第 一極片和第二極片。
[0012] 在某些實(shí)施例中，第一極片包括第一極片切口 W接收第一電樞和第二電樞，第二 極片包括第二極片切口W接收第一電樞和第二電樞。
[0013] 在某些實(shí)施例中，第一極片切口偏屯、地接收第一電樞和第二電樞，第二極片切口 偏屯、地接收第一電樞和第二電樞。
[0014] 在某些實(shí)施例中，第一極片切口限定用于接收第一電樞的第一段和用于接收第二 電樞的第二段。
[0015] 在某些實(shí)施例中，第二極片切口限定用于接收第一電樞的第一段和用于接收第二 電樞的第二段。
[0016] 在某些實(shí)施例中，當(dāng)電流沿第一方向施加給線圈時(shí)，第二推針不被致動(dòng)。
[0017] 在某些實(shí)施例中，當(dāng)電流沿第二方向施加給線圈時(shí)，第一推針不被致動(dòng)。
[0018] 在某些實(shí)施例中，推針致動(dòng)器設(shè)備還包括霍爾效應(yīng)傳感器W測(cè)量在第一電樞位置 和第二電樞位置之間的第一電樞和第二電樞的位置。
[0019] 在某些實(shí)施例中，第一電樞和第二電樞由磁性材料制造。
[0020] 在某些實(shí)施例中，第一電樞通過(guò)第一聯(lián)桿聯(lián)接到第一推針，第二電樞通過(guò)第二聯(lián) 桿聯(lián)接到第二推針。
[0021] 在某些實(shí)施例中，第一聯(lián)桿和第二聯(lián)桿由非磁性材料制造。
[0022] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種推針致動(dòng)器設(shè)備，該推針致動(dòng)器設(shè)備包括外殼、布 置在外殼內(nèi)并布置成圍繞第一電樞和第二電樞的線圈。第一電樞聯(lián)接到第一推針，第二電 樞聯(lián)連接到第二推針。第一電樞和第二電樞每個(gè)都可W在第一電樞位置和第二電樞位置之 間移動(dòng)。推針致動(dòng)器設(shè)備還包括布置在第一電樞的第一表面附近的第一永磁體、布置在第 二電樞的第一表面附近的第二永磁體、布置在外殼內(nèi)并包含用于接收第一電樞和第二電樞 的切口的極片，W及都布置在外殼內(nèi)的第一彈黃和第二彈黃。第一彈黃接合第一電樞，而第 二彈黃接合第二電樞。第一推針響應(yīng)于沿第一方向施加給線圈的電流而被致動(dòng)，第二推針 響應(yīng)于沿與第一方向相反的第二方向施加給線圈的電流而被致動(dòng)。
[0023] 在某些實(shí)施例中，當(dāng)沿第一方向施加給線圈的電流消除后，第一彈黃將第一電樞 從第二電樞位置縮回到第一電樞位置，當(dāng)沿第二方向施加給線圈的電流消除后，第二彈黃 將第二電樞從第二電樞位置縮回到第一電樞位置。
[0024] 在某些實(shí)施例中，當(dāng)電流沿第一方向施加給線圈時(shí)，第一彈黃將第一電樞從第一 電樞位置延伸到第二電樞位置，當(dāng)電流沿第二方向施加給線圈時(shí)，第二彈黃將第二電樞從 第一電樞位置延伸到第二電樞位置。
[0025] 在某些實(shí)施例中，極片的切口偏屯、地接收第一電樞和第二電樞。
[0026] 在又一方面，本發(fā)明提供一種用于推針致動(dòng)器設(shè)備的極片。該推針致動(dòng)器設(shè)備包 括都能在第一電樞位置和第二電樞位置之間移動(dòng)的第一電樞和第二電樞。該極片包括限定 了用于接收第一電樞的第一段和用于接收第二電樞的第二段的切口。第一電樞偏屯、地接收 在第一段內(nèi)，第二電樞偏屯、地接收在第二段內(nèi)。
[0027] 本發(fā)明的前述和其他方面與優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面的描述凸顯。在該說(shuō)明書(shū)中，參考構(gòu) 成該說(shuō)明書(shū)一部分的附圖，附圖中W圖示的方式示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，所述實(shí)施 例不必然代表本發(fā)明的全部范圍，并且因此參考用于解釋本發(fā)明的范圍的權(quán)利要求書(shū)和本 文。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 在閱讀下面的詳細(xì)描述后，本發(fā)明將被更好地理解，并且除了之前所給出之外的 其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰。所述詳細(xì)描述參考W下附圖。
[0029] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)凸輪輪廓切換系統(tǒng)的示意圖。
[0030] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的推針致動(dòng)器設(shè)備的透視圖。
[0031 ]圖3示出了圖2的推針致動(dòng)器設(shè)備的沿3-3線剖切得到的剖視圖。
[0032] 圖4示出了圖3的推針致動(dòng)器設(shè)備的沿4-4線剖切得到的剖視圖。
[0033] 圖5示出了圖3的推針致動(dòng)器設(shè)備的沿5-5線剖切得到的剖視圖。
[0034] 圖6示出了圖3的推針致動(dòng)器設(shè)備在沒(méi)有電流施加給線圈的情況下的局部放大剖 視圖。
[0035] 圖7示出了圖3的推針致動(dòng)器設(shè)備在電流沿第一方向施加給線圈的情況下的局部 放大剖視圖。
[0036] 圖8示出了圖3的推針致動(dòng)器設(shè)備在電流沿第一方向施加給線圈且第二電樞被致 動(dòng)的情況下的局部放大剖視圖。