螺线管致动器制造技术

本发明专利技术提供了一种螺线管致动器，其中，输出销(60、160、170、180)由磁性材料形成并且在轴向上可运动。板状永磁体(40)在端部具有极性，并且具有其中输出销的基础端(61)插入以与输出销一起运动的插入孔(401)。定子(32)由软磁性材料形成，并且相对于永磁体位于基础端(61)的一侧上。线圈(31)产生磁场，以在定子与永磁体之间产生斥力。输出销具有形成在预定区域(S)中的短路调节单元(161、201、202、203、204、205)，以限制永磁体的磁极之间的磁短路。短路调节单元远离输出销的外侧表面(612)。

【技术实现步骤摘要】
本申请基于于2015年7月24日提交的日本专利申请No.2015-146658和于2016年3月23日提交的日本专利申请No.2016-58139，所述申请的公开内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及一种被构造为通过利用电磁力致动输出销的螺线管致动器。
技术介绍
按照常规，已知的螺线管致动器包括具有永磁体的可动部分。螺线管致动器使得线圈产生电磁力，以使可动部分运动，从而驱动输出销。在这种螺线管致动器中，将永磁体磁化，以沿着轴向在两端具有不同极性。输出销与永磁体的孔的内圆周接触。另外，输出销延伸以与磁极交叉。在该构造中，输出销可由非磁性材料形成，以避免通过输出销的磁短路。相反，输出销具有与阀提升控制装置的凸轮轴接触的末梢端部。因此，输出销期望地具有机械强度。考虑到这一点，输出销可由诸如适于施加热处理的含铁材料的磁性材料形成。在其中单个输出销完全由磁性材料形成的情况下，输出销可能在输出销附着于永磁体的位置导致磁短路。结果，会削弱螺线管致动器的性能。如上所述，一个问题是限制在输出销附着于永磁体之处的基础端的磁短路。另一个问题是实现输出销与凸轮轴接触之处的末梢端部的机械强度。考虑到这两个问题，在专利文献1和2中公开的螺线管致动器采用通过将由非磁性材料形成的基础端与由磁性材料形成的末梢端部连接而形成的输出销。(专利文献1)德国技术专利公开No.DE202006011905(U1)(专利文献2)德国技术专利公开No.DE202012104122(U1)在根据专利文献1和2的输出销的构造中，组件的数量会增加，并且会需要额外的连接工艺。因此，考虑到制造成本，专利文献1和2的构造会是不利的。此外，专利文献1和2的构造会要求组件的连接具有足够的机械强度和组件之间足够的同轴对齐。因此，就制造质量而言，专利文献1和2的构造会是不利的。
技术实现思路
本公开的一个目的是生产一种被构造为限制输出销中的磁短路的螺线管致动器。根据本公开的一方面，一种螺线管致动器包括：输出销，其由磁性材料形成，并且可运动以在轴向上伸出和缩回。该螺线管致动器还包括永磁体，其呈板状并且具有输出销的基础端插入其中的插入孔。永磁体可与延伸穿过插入孔并且被保持在插入孔中的输出销一起运动。永磁体被磁化以沿轴向在两端具有不同极性。定子由软磁性材料形成，并且相对于永磁体位于基础端的一侧上。线圈被构造为当被激励时在永磁体的磁场的反方向上产生磁场，以在定子与永磁体之间产生斥力。输出销具有在轴向上形成在预定区域中的短路调节单元。该短路调节单元远离输出销的外侧表面。短路调节单元被构造为限制永磁体的磁极之间的磁短路。附图说明从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的以上和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。在图中：图1是示出配备有根据本公开的第一实施例的螺线管致动器的阀提升控制装置的示意图，阀提升控制装置正从小移动状态转变为大移动状态；图2是示出配备有根据本公开的第一实施例的螺线管致动器的阀提升控制装置的示意图，阀提升控制装置已从小移动状态转变为大移动状态；图3是示出根据本公开的第一实施例的螺线管致动器的剖视图，螺线管致动器正处于去激励状态以使输出销缩回；图4是示出正处于激励状态以使输出销伸出的螺线管致动器的剖视图；图5A是示出图3中的截面V的放大图像的剖视图，并且图5B是沿着图5A中的线VB-VB截取的剖视图；图6是示出螺线管致动器中基础端周围的磁性路径的示意性剖视图；图7A是示出根据本公开的第二实施例的螺线管致动器的基础端周围的磁性路径的示意性剖视图，并且图7B是示出根据本公开的第三实施例的螺线管致动器的基础端周围的磁性路径的示意性剖视图；图8A是示出图5A的螺线管致动器的可动部分的冲程与引力之间的关系的曲线图，并且图8B是图8A的放大图；图9是示出根据本公开的第四实施例的螺线管致动器的剖视图，螺线管致动器正处于去激励状态；图10A是示出根据第四实施例的螺线管致动器的基础端周围的磁性路径的示意性剖视图，并且图10B是沿着图10A中的线XB-XB截取的剖视图；图11是示出根据第四实施例的螺线管致动器的可动部分的冲程与引力之间的关系的曲线图；图12A是示出根据另一实施例的输出销的放大图，并且图12B是沿着图12A中的线XIIB-XIIB截取的剖视图；图13A是示出根据另一实施例的输出销的放大图，并且图13B是沿着图13A中的线XIIIB-XIIIB截取的剖视图；图14是示出根据另一实施例的输出销的放大图；图15A是示出根据另一实施例的输出销的放大图，并且图15B是沿着图15A中的线XVB-XVB截取的剖视图；图16A是示出根据另一实施例的输出销的放大图，并且图16B是沿着图16A中的线XVIB-XVIB截取的剖视图；图17A是示出根据另一实施例的输出销的放大图，并且图17B是沿着图17A中的线XVIIB-XVIIB截取的剖视图；以及图18是示出根据比较例的基础端周围的磁性路径的示意性剖视图。具体实施方式如下所述，将参照附图描述根据本公开的螺线管致动器。在以下实施例中，螺线管致动器用于阀提升控制装置中，以在内燃发动机中控制进气阀的提升或者控制排气阀的提升。通过凸轮操控阀提升控制装置，凸轮与随着凸轮轴旋转的滑动件形成一体。例如，螺线管致动器的这种应用类似于在未审查的日本专利申请公开No.2013-217265中公布的螺线管装置。(第一实施例)如下所述，将参照图1至图6描述根据第一实施例的螺线管致动器101的构造。在以下描述中，基本等同于第一实施例的组件的组件将由相同标号指代，并且将省略对该组件的详细描述。将参照图1和图2简单地描述阀提升控制装置50的概览和操作。阀提升控制装置50配备有螺线管致动器101。如图1和图2所示，阀提升控制装置50包括滑动件51、凸轮轴94、进气阀提升件52和螺线管致动器101。滑动件51沿着旋转方向55随着凸轮轴94、小提升凸轮58和大提升凸轮59旋转。滑动件51一体地配备有凸轮轴94，以使得滑动件51相对于凸轮轴94沿着轴向可运动。滑动件51具有带接合凹槽511的外圆周边缘。接合凹槽511的位置在图1和图2的平面(纸面)的深度方向上根据旋转角逐渐改变。小提升凸轮58和大提升凸轮59彼此邻近，并且沿着轴向位于靠近滑动件51的中心。小提升凸轮58和大提升凸轮59相对于在旋转方向上位于一侧的参考圆向外偏心。大提升凸轮59形成为：大提升凸轮59相对于参考圆比小提升凸轮58进一步偏心。进气阀提升件52与小提升凸轮58和大提升凸轮59接触。进气阀提升件52包括容纳在汽缸盖53中的进气阀91。螺线管致动器101与彼此一体化的滑动件51和凸轮轴94接触。螺线管致动器101包括位于接合凹槽511的正上侧上的输出销60。如下所述，将描述阀提升控制装置50的操作。如图1和图2所示，与进气阀提升件52接触的小提升凸轮58或大提升凸轮59施加扭矩，以压下进气阀提升件52。按照这种方式，小提升凸轮58或大提升凸轮59通过提升L1或提升L2打开汽缸盖53的进气阀91。螺线管致动器101的输出销60在由控制单元指示的时间点向前运动。这样，位于凸轮轴94的一侧的输出销60的末梢端部64与接合凹槽511接合。在当前状态，随着滑动件51旋转，滑动件51在图1和图2的平面的深度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺线管致动器，包括：输出销(60、160、170、180)，其由磁性材料形成，并且可运动以在轴向上伸出和缩回；永磁体(40)，其呈板状并且具有输出销(60、160、170、180)的基础端(61)插入其中的插入孔(401)，永磁体(40)与延伸穿过插入孔(401)并且保持在插入孔(401)中的输出销(60、160、170、180)一起可运动，永磁体(40)被磁化以沿轴向在两端具有不同极性；定子(32)，其由软磁性材料形成，并且相对于永磁体(40)位于基础端(61)的一侧；以及线圈(31)，其被构造为当被激励时在永磁体(40)的磁场的反方向上产生磁场，以在定子(32)与永磁体(40)之间产生斥力，其中输出销(60、160、170、180)具有在轴向上形成在预定区域(S)中的短路调节单元(161、201、202、203、204、205)，短路调节单元(161、201、202、203、204、205)远离输出销(60、160、170、180)的外侧表面(612)，并且短路调节单元(161、201、202、203、204、205)被构造为限制永磁体(40)的磁极之间的磁短路。

【技术特征摘要】
2015.07.24 JP 2015-146658;2016.03.23 JP 2016-058131.一种螺线管致动器，包括：输出销(60、160、170、180)，其由磁性材料形成，并且可运动以在轴向上伸出和缩回；永磁体(40)，其呈板状并且具有输出销(60、160、170、180)的基础端(61)插入其中的插入孔(401)，永磁体(40)与延伸穿过插入孔(401)并且保持在插入孔(401)中的输出销(60、160、170、180)一起可运动，永磁体(40)被磁化以沿轴向在两端具有不同极性；定子(32)，其由软磁性材料形成，并且相对于永磁体(40)位于基础端(61)的一侧；以及线圈(31)，其被构造为当被激励时在永磁体(40)的磁场的反方向上产生磁场，以在定子(32)与永磁体(40)之间产生斥力，其中输出销(60、160、170、180)具有在轴向上形成在预定区域(S)中的短路调节单元(161、201、202、203、204、205)，短路调节单元(161、201、202、203、204、205)远离输出销(60、160、170、180)的外侧表面(612)，并且短路调节单元(161、201、202、203、204、205)被构造为限制永磁体(40)的磁极之间的磁短路。2.根据权利要求1所述的螺线管致动器，其特征在于，短路调节单元(161、201、202、203、204、205)包括孔(201、202、203、204)和环形凹槽(205)中的至少一个。3.根据权利要求2所述的螺线管致动器...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野均，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP