电磁调节设备的制造方法
【专利说明】电磁调节设备
[0001]本发明涉及一种根据主权利要求的前序部分所述的电磁调节设备。这种设备从本申请人的W02010/063394A1中已知并且描述一种具有线圈器件的铁芯单元，该铁芯单元设计用于作为对线圈器件通电的反应与相对铁芯单元可移动导引的衔铁器件共同作用。衔铁器件具有多个推杆单元，所述多个推杆单元分别在其指向铁芯单元的端部上具有永磁器件。因此，作为对铁芯单元的通电和为该通电选中的极性的反应获得的可能性是，选择性驱动单独的推杆单元，方式是铁芯单元通过电磁产生的磁通排斥各永磁铁单元。因此也可以根据该设备的结构方案实现例如一对推杆单元的相反运动。
[0002]正好在用于车辆的内燃机的背景下，可实施用于凸轮轴调节的电磁促动设备。这种技术尤其实现，通过以前述方式驱动的推杆单元嵌接到构造得适合用于与推杆端部共同作用的、调节凸轮的调节槽或类似发动机机组中并因此引起凸轮轴调节。然后这种调节槽在此也可以实现将伸出的推杆单元在结束通电之后返回到在铁芯单元上的止挡位置。
[0003]假定为现有技术，例如上述引入的与本发明类型相同的现有技术，还假设为已知的是，利用多个用于凸轮轴调节的推杆单元。因此例如可行的是，利用第一推杆单元来沿第一轴向方向移动凸轮轴，并且利用第二推杆单元来将相应地已调节的凸轮轴单元轴向地返回。在此一方面假定为已知的是，每个推杆单元都配有各自的电磁促动器，其中，该促动器然后相应于各使用目的被时钟脉冲或通电。此外，被引用的按本发明类型的现有技术W02010/063394还已经记载的可能性是，作为对仅一个单独线圈(或线圈装置)通电的反应，多个推杆单元同时或共同地运动。尤其是还公开的可能性是，多个推杆单元(也就是说例如一对彼此相邻的被导引的推杆)同时并且相同指向地运动，但其中，这种同时且相同指向地运动的前提是，相应于在已述的弧形或U-形的磁轭区域上的极性条件，永磁器件的相对各磁轭-铁芯区段对应的、已选择的或配属的极性条件必须适用。
[0004]实现多推杆技术相应地是费用大的，并且还带来在安装时准确配合的困难。
[0005]因此本发明要解决的技术问题是，创造一种电磁促动设备用于将多个推杆单元从初始位置同时驱动(移动)到(例如由凸轮轴调节装置提供的)嵌接位置中，该电磁促动设备构造简单并且简化了安装和维修。在此，本发明尤其适合用于(为了应用目的)使用在内燃机中。
[0006]该技术问题通过具有根据主权利要求所述的特征的电磁促动设备解决；本发明有利的扩展设计在各从属权利要求中描述。
[0007]以根据本发明有利的方式，在此进一步开发与本发明相同类型的技术，使得多个推杆单元利用它们的分别在端侧上安装的永磁器件与铁芯单元的(必要时也多件式组成的)端面共同作用，该铁芯单元的端面对于配属的推杆单元的每一个来说都是同极的，亦即，在各时刻分别具有相同的极性。
[0008]因此，本发明原则上不同于作为相同类型引用的W02010/066394，因为在W02010/066394中的构造和几何形状条件必然导致，为与各个推杆单元配属的端面配备铁芯单元的不同极的端面。
[0009]本发明特征“同极的”在铁芯单元的端面方面并不意味着，它在按本发明的电磁促动设备的每个运行阶段中不可改变。因此，根据本发明规定，例如在线圈器件的未通电状态中(并由此在铁芯单元中缺少电磁通时)通过各推杆单元的永磁器件的作用将第一(永磁产生的)极性干预或影响(einpraegen)到铁芯单元的端面内，因为至此铁芯单元是在未通电(静止)状态下的永磁回路的一部分。而若通过按本发明的线圈器件的通电在铁芯单元中产生电磁通，则该电磁通按本发明作用为(并因此针对通电的极性设置)，使得端面共同的、统一的(=同极的)极性与推杆单元的各永磁器件排斥地作用并因此推杆单元从其在铁芯单元上的初始位置驱动到分别对应的调节配合件的嵌接位置中。
[0010]按本发明，这种驱动还由此实现，永磁器件(一般设计为永磁圆盘，该永磁圆盘根据扩展设计一端或两端设有或覆盖有适合的导磁圆盘元件)具有轴向相同指向的永久磁化性(Permanent-Magnetisierung)，换言之，在各推杆单元的相邻设置的多个永磁铁上的永久磁化性的方向之间不存在方向差。因此这根据本发明导致，作为对通电的反应，多个推杆单元同时、同步并且相互平行地运动并且驱动，其中，按本发明的概念“平行地”在被驱动的推杆单元方面不意味着，推杆单元也沿它们各自整个移动行程连续地运动-在本发明的各结构方案的范围内例如可以考虑的是，例如由于不同的槽深度或在嵌接配合件上的类似条件，推杆单元实现直到嵌接位置的不同的运动行程。
[0011]根据本发明的优选扩展方案，基本结构上再次背离根据W02010/063394描述的同种类型的技术的几何形状的实现原理，在此建议并且有利的是，设计为单线圈的线圈单元包围铁芯单元的沿轴向并且居中延伸的区段。然后若该装置被适合的例如杯形的或空心圆柱形的壳体包围，则产生紧凑的、容易制造的且具有磁性功效的单元，其中，优选的并且又按扩展方案，(同极的)端面沿轴向从线圈的包围的或覆盖区域中伸出。又作为补充或备选，在优选的扩展方案范围内规定，(这种)壳体在端侧借助导向元件(导向区段)封闭，该导向元件然后可以有利地一方面提供用于多个推杆单元的导向装置(其中，推杆单元可以以各端侧的嵌接区段从该导向装置中伸出)，另一方面，这种导向区段作为例如通过壳体封闭的磁回路的一部分，在内侧不仅提供一个用于各推杆单元的永磁器件的止挡，而且通过适合的永磁附着作用实现对于未通电情况的双稳态。
[0012]在铁芯单元的优选的构造-几何形状的设计方案中，一方面根据扩展方案并且优选规定，铁芯单元设计为单独的、进一步优选的整体式构造的铁芯元件。然后该铁芯单元以前述的轴向中间区段插入(环绕的)线圈中，同时具有从线圈中伸出的并且径向加宽的区段，该径向加宽的区段然后在终端或端侧实现铁芯单元的同极端面。本发明的这种结构方案又将结构简单性并因此容易制造性与有利的电磁或导磁特性联系起来，从而对于两种运行状态(在推杆单元的未通电附着状态中和在推杆单元的运动或伸出状态中)分别存在优化的磁通条件。
[0013]尤其是能够实现这种针对加宽端面的、铁芯单元的结构方案，相应于多个推杆单元分别产生多个磁通回路，该磁通回路例如在径向-边缘侧导引至相应在此设置的壳体区段，然后可通过壳体闭合。
[0014]这种有利的作用也通过铁芯单元备选的结构方案借助多个铁芯元件实现，其中，根据该实施形式，(同极的)端面通过多个进一步优选的扁平的或盘状的铁芯元件实现，该铁芯元件进一步优选相应于磁性对应的或共同作用的、推杆单元的永磁铁元件的指向和/或尺寸设计为，能够实现在促动设备中机械的、几何形状和磁性条件的优化。又为了简单地实现同极性优选的是，多个(例如盘状的、可与配有圆周轮廓的永磁器件匹配的)铁芯元件通过适合的导磁器件例如以由适合的磁性导磁材料制成的横向或桥接件的形式连接，使得与一体式或整体式铁芯元件的前述原理相似，通过由多个元件或构件组成的铁芯可以实现相同的磁性作用。
[0015]对于两个结构方案，导磁器件因此有利地致使在线圈通电时磁通分配到铁芯元件中，其中，在优选的实施形式中，在铁芯元件(铁芯端部件)之间形成空隙。
[0016]从本发明相对按相同类型的现有技术的优点的前述讨论中还附加地得出，对唯一极性的(例如脉冲式)通电足以激活多个推杆单元。根据本发明优选的扩展方案，在此尤其也规定，前置于或配给线圈单元的控制器件设计成，使得该控制器件也只可进行在仅一个极性中的通电，这一个极性是以前述方式在激活时致使排斥多个推杆单元以引起同时平行运动的极性。而又与区分按相同类型的现有技术区分的是，不需要例如线圈器件的极性转变(这尤其是以一般的应用情况为基础，多个推杆单元从其嵌接位置复位返回到铁芯单元上的止挡或抵靠位置中通过相应地构造的嵌接槽作用在推杆单元上而实现；而这并不一定覆盖整个返回行程，而从预先确定的回位位置开始，在线圈器件未通电时，安装在推杆单元上的永磁器件的永磁作用与铁芯单元共同作用地引起相应的吸引力和回位力)。根据扩展方案，(单件式或多件式构造的)铁芯单元的例如适合的锥形形状也引起针对推杆单元的复位优化永磁回路。
[0017]有利的和根据扩展设计的、通电的单极结构方案不意味着，虽然在备选的扩展设计中可以进行为有助于复位而执行的极性转变的通电，但对于本发明的铁芯应用而言，一般不需要该极性转变的通电。
[0018]因此结果是，本发明特别适合于实现具有多个适合嵌接的推杆单元的凸轮轴调节装置，其中本发明使构造的简单性和较高的运行安全性与有利维护和安装特性结合，尤其是可实现与很大程度标准化的构件同步并且平行可运动的推杆运动。
[0019]本发明的其他优点、特点和详细内容从对优选实施例的下面说明中以及根据附图获得；附图中:
[0020]图1是根据本发明第一实施形式的具有多件式铁芯单元的电磁调节设备的端面视图；
[0021]图2是沿图1的视图的剖分线A-A剖分的在线圈单元的未通电状态中的纵剖视图(a)或在通电状态中推杆单元伸出到嵌接位置中的纵剖视图(b);
[0022]图3是在图1，图2的实施例中