电磁调节设备制造技术

本发明专利技术涉及一种电磁调节设备，具有通过对固定的线圈器件通电能够沿着轴向的运动方向、以衔铁行程被驱动的衔铁单元(10)；配属于衔铁单元的、在端侧用于与外部的调节配对件共同作用的杆件(16)，并且杆件(16)能够以杆行程从起始位置沿着运动方向运动到作用位置；和沿运动方向预紧杆件的弹簧件(22)，其中，相对于衔铁单元能够运动的杆件在外壳一侧具有斜坡部段和/或圆锥部段(28)，其位于具有较大直径的衔铁一侧的杆部段(26)和具有较小直径的杆部段(30)之间，在预紧情况下包含在导引杆件的壳体部段(18)中的压力体(32)在外壳一侧与斜坡部段或圆锥部段共同作用，并且斜坡部段或圆锥部段设置在杆件上，使得压力体在线圈单元未通电时和/或在未驱动衔铁单元时通过外壳一侧的作用在斜坡部段或圆锥部段上的力，使杆件反作用于弹簧件的预紧力朝向起始位置往回导引、尤其往回导引至起始位置，其中，衔铁行程小于杆行程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁调节设备本专利技术涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的电磁调节设备。此外，本专利技术涉及具有这种电磁调节设备的凸轮轴调节系统，以及作为电磁调节设备的优选应用的内燃机的凸轮轴调节设备。由现有技术已知这样的电磁调节设备；例如DE20114466U1的申请人描述了这种用于凸轮轴调节的调节设备的结构性构造。在此，在对固定的线圈单元通电时可以驱动相对于线圈单元以及固定的芯单元能够运动的衔铁单元。设在衔铁单元上的、纵向延伸的和端侧用于作用在调节设备的凸轮轴调整槽内的杆单元通过衔铁单元而被带到作用位置上，并且在该位置上导致希望的凸轮轴调节。作为杆件的调节配对件的调整槽随后还会负责杆单元的(至少部分)轴向复位，即由此使得升高的槽底感应复位运动。在所述的现有技术的生产实际中，除了可靠性、运行安全的大批量生产能力外尤其还会要求衔铁运动或杆运动的动态性和调节力。所以重要的是，在相对较短的(通过预定的调节配对件)时间间隔内杆从起始位置能够到达作用位置，这要求较高的磁力(一方面，在克服在芯区域上衔铁单元的永磁性固持力的情况下，另一方面用来实现较高的衔铁加速)。为此会出现这种情形，在所述的现有技术中，推动力(由此形成作用在衔铁单元上的加速力)和用于将衔铁单元导回的回复力必须在全部的有效的工作行程上起作用；但是，长行程、尤其还有较大的加速质量会导致构件的较高的机械负载，重新根据原始的结构组件的设计得到结果。该结果在用于大批量生产的调节设备时是会导致不希望的、较高的生产成本。最后，补充地还要考虑老化效应和热效应、尤其在衔铁侧的通常设置的永磁体中。这会在精确的设计方案中要求补充的设计备案。由DE102012101619A1已知一种电磁调节设备，它在径向侧面具有作用在衔铁杆上的定位器件。这种定位器件能够实现，提高衔铁运动和杆运动的动态性，方法是，在超过预定的调节力之后才释放定位器件并且因此在较短的调节时间内实现调节运动。当然，在这种设计中也存在上述缺点，原则上调节力必须在组合的衔铁单元和杆单元的全部有效调节行程上作用，相反于整个行程的回复调节也是同样的。相应的，原则上这会同样地提高(由于上述原因)尺寸要求，如通常的、同领域内的现有技术一样。因此，本专利技术所要解决的技术问题是，在杆件的更好的(尤其加速和相对的)调节特性下降低对衔铁单元的磁力和磁性行程的要求，因此，同类型的电磁调节设备的结构尺寸(不仅在径向上、而且可能还在轴向上)被降低，并且因此提供一种设备，它成本低廉地将动态性与杆件的相对较长的有效工作行程相结合。所述技术问题通过具有主权利要求的特征的电磁调节设备所解决。本专利技术的有利的改进方案在从属权利要求中被阐述。在本专利技术的范围内附加的保护主题是根据本专利技术的电磁调节设备在凸轮轴调节系统中的应用，其中，内燃机的凸轮轴调整单元通过根据本专利技术的杆件提供作为调节配对件的用于嵌入的调整槽。在根据本专利技术的有利的方式中，与现有技术相对的，衔铁单元能够相对于杆件运动，从而衔铁单元虽然(优选沿着它的衔铁行程)能够驱动杆件并且携带它一起运动，但是相对于衔铁单元能够运动的杆件能够附加地进行通过根据本专利技术的弹簧件所引起的杆行程，该杆行程根据本专利技术大于衔铁行程。根据本专利技术，由衔铁单元和杆件组成的轴向联接的布置与外壳一侧作用在杆件上的以根据本专利技术的压力体形式的力承载器件共同作用，该压力体不仅能够与在杆件上的斜坡部段或圆锥部段、而且能够与具有较大或较小直径的、分别相邻于斜坡部段或圆锥部段的杆部段共同作用。准确地说，如此设计这种布置并且如此定尺寸，使得衔铁单元通过它的衔铁运动在进行衔铁行程时携带杆件沿着运动方向一起运动，其中，相对于(至少一个、优选多个径向分配设置的)压力体的作用力影响，杆件如此远地移动，直至克服圆锥体或斜坡体(关于压力体)。随后，通过根据本专利技术的弹簧件的膨胀(其中，该弹簧件已经支持在衔铁行程上的衔铁运动)形成进一步的进给。在这种结果中，组合的调节效果、不仅衔铁器件、还有弹簧件在杆件上会导致有效的杆行程，该杆行程大于本来的衔铁行程；在本专利技术的实际设计方案中，该杆行程至少是本来的衔铁行程的1.5倍，优选至少是2.5倍。有利的结果是，根据本专利技术的调节设备能够相对于可实现的调节行程定义明显较低的衔铁行程(具有相应的机械学和结构体积优点)。根据本专利技术的斜坡部段或圆锥部段同样有利地在调节设备或杆件的复位运动时在起始位置起作用。因此，当杆件从作用位置(例如通过在优选应用方式“凸轮轴调节”作用在调整槽中)相对于运动方向如此远地复位，直到压力体(轴向地)到达斜坡部段或圆锥部段。在这个时刻，随后在斜坡部段或圆锥部段上的外壳一侧的力效果会导致杆件沿着朝向起始位置的方向进一步的复位或受到力负载，而不必要求(相对于调节配对件)复位行程与调节配对件进一步接触、或者以其它方式被外部驱动。此外，对于复位运动也是有利的效果，即衔铁单元本身必须具有比杆行程更短的衔铁行程。在本专利技术的优选的改进方案的范围内，优选地将压力体设计为不规则构造的压力体的球体或球形部段，除此之外还可以考虑其它的变形方案；进一步有利地是，通过优选径向于运动方向指向的压力弹簧的预紧力来进一步优选预紧压力体，并且在圆周上布置杆件，从而能够通过压力体实现对杆运动允许的影响。如果预紧压力体的(压力)弹簧的弹簧力向量具有径向分量，则弹簧的准确布置是任意的、并且能够根据实际情况在壳体周围布置；这还适用于弹簧的准备设计。在本专利技术的准备的和优选的结构设计中，斜坡部段或圆锥部段的几何设计是十分重要的；在实际中，优选这样制造，设置斜坡部段或圆锥部段的延伸段，使得该延伸段大于压力体的(最大)轴向延伸段，该(最大)轴向延伸段大约就是球体直径。在改进方案中有利的是，斜坡部段或圆锥部段的轴向延伸在衔铁行程方面这样设计，使得通过沿着衔铁行程的衔铁运动能够克服沿着斜坡部段或圆锥部段的压力体的轴向行程的大部分，其中，出于这个目的，斜坡部段或圆锥部段优选例如与衔铁行程相对应，根据本专利技术的改进方案等于衔铁行程的50％至150％，优选80％至120％。同样地，在本专利技术的改进方案的保护范围中，斜坡部段或圆锥部段的倾斜角(例如在纵截面中相对于运动纵轴线测量所得)在20°至60°、优选在30°至50°的区间内。在结构上特别有利的方式中，根据改进方案设置，弹簧件、进一步优选实现为压力弹簧和/或螺旋弹簧设置在径向对称设计的杆件的(空心圆柱形的)内部区域内；出于这个目的，杆件能够例如具有空心圆柱形的内部空间和/或内部的环形凸起。另一端，弹簧件例如能够支撑在导引杆件的壳体的部段上，因而弹簧件根据本专利技术的、有利的能够有利于杆单元的加速，其中，根据改进方案，衔铁单元根据之前所述的方式和以其它已知的方式能够具有永磁体，但是备选地以其它方式能够相对于固定的芯单元被电磁地操作。在本专利技术的改进方案中特别优选地是，单态稳定地设计衔铁单元(或衔铁单元的在调节设备的范围中作用的电磁驱动装置，即只将衔铁起始位置设置为唯一稳定的端部位置，其中，在线圈器件通电时虽然衔铁单元随后绕着衔铁运动，但是在通电结束后衔铁单元返回到衔铁起始位置中。在与杆件的共同作用中这种结构设计由此是有利的，即衔铁单元在开始驱动杆件之后并不支持杆件的进一步进给(杆件更准确地说被弹簧件容纳)，同时在返回时、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁调节设备，具有通过对固定的线圈器件通电能够沿着轴向的运动方向、以衔铁行程被驱动的衔铁单元(10)，配属于衔铁单元的、在端侧用于与外部的调节配对件共同作用的杆件(16)，并且所述杆件(16)能够以杆行程从起始位置沿着运动方向运动到作用位置，和沿运动方向预紧所述杆件的弹簧件(22)，其特征在于，相对于所述衔铁单元能够运动的所述杆件在外壳一侧具有斜坡部段和/或圆锥部段(28)，所述斜坡部段和/或圆锥部段(28)位于具有较大直径的衔铁一侧的杆部段(26)和具有较小直径的杆部段(30)之间，在预紧情况下包含在导引所述杆件的壳体部段(18)中的压力体(32)在外壳一侧与所述斜坡部段或圆锥部段共同作用，并且所述斜坡部段或圆锥部段设置在所述杆件上，使得所述压力体在线圈单元未通电时和/或在未驱动衔铁单元时通过外壳一侧的作用在所述斜坡部段或圆锥部段上的力，使所述杆件反作用于弹簧件的预紧力朝向起始位置往回导引、尤其往回导引至起始位置，其中，衔铁行程小于杆行程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.23 DE 102013114830.11.一种电磁调节设备，具有通过对固定的线圈器件通电能够沿着轴向的运动方向、以衔铁行程被驱动的衔铁单元(10)，配属于衔铁单元的、在端侧用于与外部的调节配对件共同作用的杆件(16)，并且所述杆件(16)能够以杆行程从起始位置沿着运动方向运动到作用位置，和沿运动方向预紧所述杆件的弹簧件(22)，其特征在于，相对于所述衔铁单元能够运动的所述杆件在外壳一侧具有斜坡部段和/或圆锥部段(28)，所述斜坡部段和/或圆锥部段(28)位于具有较大直径的衔铁一侧的杆部段(26)和具有较小直径的杆部段(30)之间，在预紧情况下包含在导引所述杆件的壳体部段(18)中的压力体(32)在外壳一侧与所述斜坡部段或圆锥部段共同作用，并且所述斜坡部段或圆锥部段设置在所述杆件上，使得所述压力体在线圈单元未通电时和/或在未驱动衔铁单元时通过外壳一侧的作用在所述斜坡部段或圆锥部段上的力，使所述杆件反作用于弹簧件的预紧力朝向起始位置往回导引，其中，衔铁行程小于杆行程。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述斜坡部段或圆锥部段设置在所述杆件上，使得所述压力体在线圈单元未通电时和/或在未驱动衔铁单元时通过外壳一侧的作用在所述斜坡部段或圆锥部段上的力，使所述杆件反作用于弹簧件的预紧力朝向起始位置往回导引至起始位置。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压力体设计为具有球形部段的部件，并且以围绕所述杆件的圆周分布的多个压力体的形式设置。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述压力体设计为球体。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述斜坡部段和/或圆锥部段(28)具有沿轴向的运动方向的延伸段，所述延伸段大于压力体的直径或轴向延伸段，和/或等于衔铁行程的50％至150％。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述斜坡部...

【专利技术属性】
技术研发人员：T里格林，
申请(专利权)人：ETO电磁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE