CN108140466A - 电磁促动器设备以及带有电磁促动器设备的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁促动器设备,所述电磁促动器设备带有至少一个静止的可通电的线圈单元(4)以及至少一个沿调节轴线(V)可运动地被引导的衔铁单元(7),所述衔铁单元(7)作为对线圈单元(4)通电的响应而可相对于所述线圈单元(4)运动,其中衔铁单元(7)在从动方向上沿停驻位置与调节位置之间的调节轴线(V)可调节以及围绕调节轴线(V)可旋转,以便与可设置在所述衔铁单元(7)的从动侧上的、特别是凸轮轴的调节配对件协作,并且其中衔铁单元(7)对应配设在优选地防旋转设置的、支承了支座构件(15)的弹簧装置(14)上,使得所述弹簧装置(14)在调节运动(V)时在从动方向上向衔铁单元(7)施加弹簧力、自身同时至少部分地松弛,且优选地在调节位置中也向衔铁单元(7)施加弹簧力。根据本发明建议,所述弹簧装置(14)通过用于将衔铁单元(7)围绕调节轴线(V)的旋转运动从弹簧装置(14)脱离的旋转脱离装置而支承在衔铁单元(7)上,和/或所述弹簧装置(14)通过用于将弹簧装置(14)的围绕调节轴线(V)的旋转运动从支座构件(16)脱离的旋转脱离装置而支承在支座构件(16)上。

Description

电磁促动器设备以及带有电磁促动器设备的系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的优选地双稳态的优选地包括永磁体装置的电磁促动器设备,所述电磁促动器设备带有静止的可通电的线圈单元以及沿调节轴线可运动地被引导的衔铁单元,所述衔铁单元作为对线圈单元通电的反应可相对于所述线圈单元运动,其中单件式或多件式的衔铁单元在从动方向(Abtriebsrichtung)上沿停驻位置(优选地第一稳定位置或内部稳定位置)和调节位置(优选地第二稳定位置或驶出稳定位置)之间的调节轴线可调节以及围绕调节轴线可旋转,以与可设置在所述衔铁单元的从动侧上的、特别是优选地具有调节槽的凸轮轴的调节配对件协作,且其中衔铁单元布置在优选地防旋转地布置的、支承了支座构件的弹簧装置上,使得所述弹簧装置在调节运动时在从动方向上向衔铁单元施加弹簧力、自身同时至少部分地松弛,且优选地在调节位置中也向衔铁单元施加弹簧力。此外,本发明还涉及一种根据权利要求9所述的系统,所述系统除电磁促动器设备外包括调节配对件,所述调节配对件构造为在衔铁单元的特别地从促动器壳体驶出的调节位置中向衔铁单元施加使得衔铁单元围绕调节轴线旋转的力。
背景技术
从现有技术中很早已知作为促动器的电磁调节设备,特别是用于内燃机的凸轮轴调节单元等设备。因此,例如本申请人的德国专利DE 102 40 774给出了此类技术,其中具有永磁体装置的衔铁单元在端侧上构造了推杆或推杆部分以与调节配对件(例如,凸轮轴的调节槽)协作,且作为对静止的线圈的通电的响应而相对于所述线圈单元可运动。具体而言,在此类设备中,作为对通电的响应而产生了推斥电磁场,所述推斥电磁场将衔铁单元从停驻位置从铁芯释放,而且将衔铁单元在从动方向上驱动到与调节配对件的接合位置(调节位置)。此类作为已知前提条件的设备不仅在电磁方面而且在其动态特性(力建立和速度建立)方面被优化,此设备也特别廉价地适合于大批量生产。在DE 102 40 774中描述的电磁调节设备也可构造为受到弹簧力支持,使得衔铁单元到接合位置的运动被弹簧力支持地进行,其中为此所需的弹簧装置支承在衔铁单元上。
在本发明人的DE 10 2012 107 922 A1中描述了一种替代的电磁调节设备,所述电磁调节设备的衔铁单元在端侧也具有推杆或推杆部分以与调节配对件协作,特别是与凸轮轴的调节槽协作。与在DE 102 40 774中描述的技术相对比,衔铁单元不具有永磁体装置,所述衔铁单元如同线圈单元位置固定地布置,且因此相对于线圈单元位置固定地布置,使得在线圈单元的通电时,永磁体磁通从无永磁体的衔铁单元的部分被挤出,使得衔铁单元促动弹簧装置的弹簧沿从动方向运动到与调节配对件接合的接合位置。
两个前述的用于调节内燃机的凸轮轴的电磁调节设备的方案的共同之处在于,衔铁单元形成凸轮轴调节机构的调节环节,且所述衔铁单元在其调节位置中接合到凸轮轴的槽内。在此产生的问题是衔铁单元在凸轮轴的轴向移动过程期间贴靠在槽的侧面上,且在此处通过凸轮轴的旋转运动滚转,以此衔铁单元在凸轮轴的移动过程期间首先在一个方向上且然后在另一个方向上围绕衔铁单元的轴向调节轴线旋转。在前述促动器原理情况中,即在其中弹簧装置在一端支承在衔铁单元上且在另一端支承在固定的支座构件上且同时将弹簧力施加到旋转中的衔铁单元的情况下,所述旋转强制地导致发生摩擦的构件之间的磨损。在不利的情况中,此效应也可能导致在衔铁单元逆着例如构造为螺旋压力弹簧的弹簧装置的缠绕方向旋转时,弹簧装置和衔铁单元可能相互卡住,其结果是弹簧装置被卷绕。因为在前述促动器类型的情况下仅相对低的弹簧刚度导致衔铁单元的希望的调节行为,所以在给定的结构空间要求下目前仅可使用具有相对细的线径的弹簧,此类弹簧特别易受前述卷绕的影响。
发明内容
从现有技术出发,本发明要解决技术问题是改进此类特别地使用在凸轮轴系统内的电促动设备,使得尽管存在由调节配对件导致的衔铁单元的旋转运动也能使在调节位置方向上轴向地驱动衔铁单元的弹簧装置的磨损最小化,以及使弹簧装置卷绕的风险最小化。
此技术问题通过具有权利要求1的特征的电磁促动器设备得以解决,即在此类促动器设备中通过如下方式解决,即将弹簧装置(并非直接地而是仅间接地)通过用于将衔铁单元围绕调节轴线的旋转运动从弹簧装置脱离的旋转脱离装置而支承在衔铁单元上,和/或将弹簧装置通过用于将弹簧装置的围绕调节轴线的旋转运动从支座构件脱离的旋转脱离装置而支承在支座构件上。
本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。在本发明的范围内,包括由在说明书、权利要求书和/或附图中所公开的特征的至少两个组成的全部组合。
本发明基于如下构思,即将衔铁单元围绕调节轴线的可能的旋转运动,特别是由于与特别是凸轮轴的槽的调节配对件的相互作用导致的可能的旋转运动从弹簧装置脱离,确切地说通过优选地刚性的旋转脱离装置脱离,通过所述旋转脱离装置,弹簧装置根据本发明支承在衔铁单元上或支座构件上。替代地,旋转脱离装置将随衔铁单元(特别地以衔铁单元的转速)一起旋转的弹簧装置的旋转运动从优选地防旋转地布置的支座构件脱离。
换言之,弹簧装置不直接地支承在衔铁单元和支座构件上,而是根据本发明在弹簧装置和促动器构件(衔铁单元和支座构件)的至少一个之间布置旋转脱离装置,所述旋转脱离装置轴向地传递弹簧力,且根据具体实施方案至少很大程度上避免弹簧装置的旋转运动,和/或避免随衔铁单元一起旋转的弹簧装置的摩擦损耗和支座构件的摩擦损耗,其中旋转脱离装置轴向地布置在弹簧装置和支座构件之间。通过根据本发明避免弹簧装置在衔铁单元和/或支座构件上的直接支承使弹簧装置的摩擦磨损最小化,且此外避免了构造为螺旋压力弹簧的弹簧装置的卷绕,即使衔铁单元逆着弹簧装置的缠绕方向特别地由于促动器设备的调节配对件的调节运动被促动而相对于静止的线圈单元旋转。
特别地优选地,电磁促动器设备是机动车的凸轮轴调节系统的促动器设备,根据本发明的电磁促动器设备不局限于此申请而基本上在使用中适合于如下所有应用,即在所述应用中构造单件式或多件式的优选地构造为纵向延伸的推杆或包括此推杆的衔铁单元在其优选地从促动器壳体驶出的位置中与调节配对件协作,所述调节配对件施加了使衔铁单元围绕其调节轴线-优选地由所述衔铁单元的纵向中心轴线形成的调节轴线-旋转的力,由于所述力衔铁单元相对于促动器单元的静止的构件,特别是相对于线圈单元和/或磁极铁芯旋转过特别地大于10°的、优选地360°的圆周角。
优选地,旋转脱离装置,至少所述旋转脱离装置的朝向衔铁单元或制作构件的表面,由带有良好的滑动特征的材料构成。优选地,旋转磁体装置由非磁性材料构造,以防止发生可能升高摩擦的径向的磁性粘合。可构思使用黄铜或青铜合金,或使用不锈钢,例如1.4305,其中所使用的材料在需要时可被覆层以改进滑动特征,例如带有PTFE覆层。
在电磁促动器设备的具体设计方案方面又存在不同的可能性。因此,例如可能且优选地,如在DE 10 2012 107 922 A1中所描述,除线圈单元外设置静止的永磁体装置,使得所述永磁体装置由于其永磁力在线圈单元的不通电的状态中将衔铁单元(稳定地)保持在所述衔铁单元的停驻位置中,且使得通过线圈单元的通电降低永磁固持力,特别地通过将永磁磁通从衔铁单元部分中挤出来降低永磁固持力。在永磁固持力降低时,弹簧装置的弹簧作用发挥作用,由于所述弹簧作用将衔铁单元沿调节轴线调节到从动方向。
弹簧装置在此根据本发明通过旋转脱离装置支承在衔铁单元和/或支座构件上,特别地支承在电磁驱动器设备的磁轭部分上。替代地,可基本上如在本发明人的DE 102 40774中所描述的那样来构造促动器设备,即将永磁体装置布置在衔铁单元上且与所述衔铁单元一起可调节。在此实施形式中,永磁体装置的磁性固持力也将衔铁单元(稳定地)保持在所述衔铁单元的停驻位置。通过线圈单元的通电产生反作用于永磁磁通的电磁磁通,所述电磁磁通使衔铁单元沿调节轴线在从动方向上向调节配对件运动。此调节运动通过弹簧装置被弹簧力支持,所述弹簧装置根据本发明通过旋转脱离装置支承在衔铁单元上和/或优选地防旋转的支座构件上,特别地支承在磁极铁芯上。
特别有利的是在电磁促动器设备的实施形式的情况中根据本发明使用旋转脱离装置,在所述电磁促动器设备中,弹簧装置在弹簧力足够大以单独地或支持地将衔铁单元调节到调节位置时不由于衔铁单元的调节而完全松弛,而是在调节位置中保留残余预紧力,以此残余预紧力弹簧装置也轴向支承在旋转脱离装置上。特别地,在此实施形式中,在无旋转脱离装置时摩擦磨损是弹簧装置的卷绕的特别高的风险。但本发明不限制于此,原理上旋转脱离装置也可使用在如下的促动器的实施形式中,即其中弹簧装置在调节位置中完全地松弛,且可能仅取决于重力而轴向支承在旋转脱离装置上,因为在此实施形式中(无旋转脱离装置)基本上存在弹簧装置的偏斜且因此旋紧的风险。
特别优选地,旋转脱离装置在此由非导磁性材料构造。
在被证明特别有利的促动器设备的实施形式中,弹簧装置和旋转脱离装置之间的接触面大于旋转脱离装置的用以支承在衔铁单元或支座构件上的靠放面。总体上有利的是在衔铁单元旋转运动时从衔铁单元传递到旋转脱离装置上的转矩低于弹簧装置和旋转脱离装置之间的特别是摩擦配合和/或形状配合的连接的固持力矩或连接力矩。
在特别地优选的电磁促动器设备的实施形式中,旋转脱离装置包括至少一个优选地相对于弹簧装置防旋转布置的滑动支承元件,所述滑动支承元件(以其靠放面,特别地相对于调节轴线轴向地)支承在衔铁单元上或支座构件上。在此,特别合适的是在弹簧装置作为螺旋压力弹簧的构造中滑动支承元件轴向延伸到由弹簧装置的弹簧圈包围的弹簧内部空间内一段。在最简单的且优选的情况中,弹簧装置仅相对于旋转方向摩擦配合地固定到旋转脱离装置上,其中当然(补充地或替代地)也可实现形状配合的连接。
在本发明的改进方案中有利地规定,使得滑动支承元件在朝向衔铁单元或支座构件的端侧上成形为球形,和/或具有至少近似点状的、优选地被调节轴线穿过的、即中心或中间的靠放面以用于支承在衔铁单元上或支座构件上。通过前述措施实现在衔铁单元相对于旋转脱离装置旋转运动时基本上不出现杠杆臂,且因此不传递或仅传递极低的转矩,而是在弹簧装置的相应的预紧力下仅传递轴向力。在其中旋转脱离装置支承在支座构件上的实施形式中,带有球形端侧和/或点状靠放面的实施形式具有相同的优点,在此实施形式的情况中,在弹簧装置随衔铁单元旋转时,从旋转脱离装置基本上不传递转矩或仅传递低的转矩到支座构件上。
在旋转脱离装置的特别优选的实施形式中,靠放面(旋转脱离装置的接触面,特别是滑动支承元件的接触面)轴向错开地且以距弹簧装置的接触面具有径向间隔地布置到旋转脱离装置。
对于旋转脱离装置的基本上无点状靠放面的替代的情况,可在滑动支承元件上设置环形或盘形靠放面以用于支承在衔铁单元或支座构件上,其中在此也优选的是使得靠放面相对于弹簧装置和滑动支承元件之间的接触面轴向错开地布设,而所述接触面附加地带有径向间隔地在滑动支承元件的靠放面外布置在衔铁单元或支座元件上,以因此可靠地实现与弹簧装置和滑动支承元件的固定的连接,所述连接不可通过可能作用在衔铁单元与滑动支承元件的靠放面之间或可能作用在支座构件和滑动支承元件的靠放面之间的转矩松开。
如前所述,特别合适的是,弹簧装置包括轴向支承在旋转脱离装置上的螺旋压力弹簧或构造为此类的螺旋压力弹簧,其中特别合适的是,旋转脱离装置轴向地伸入到被螺旋压力弹簧的圈包围的中空空间内,特别地被弹簧装置在此处夹紧。对于选择地引导弹簧装置或者对于防止弹簧装置的侧向偏移有利的是,弹簧装置至少部分地布置在衔铁单元和/或支座的轴向通道内。
本发明也涉及一种系统,所述系统包括优选地双稳态的根据本发明的电磁促动器设备以及调节配对件,所述调节配对件构造为在衔铁单元的特别地从促动器壳体驶出的调节位置中向衔铁单元施加以使得衔铁单元围绕其调节轴线旋转的力。
系统优选地是凸轮轴调节系统,且其中调节配对件是优选地具有用于衔铁单元的接合槽(调节槽)的轴,通过所述轴的旋转和在停驻位置中出现在凸轮轴和衔铁单元之间的摩擦导致作用到衔铁单元上、使衔铁单元围绕调节轴线旋转的力。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和细节从如下的优选实施例的描述以及根据附图得到;附图中:
图1示出了带有静止的永磁体装置的电磁促动器设备的可能的设计方案的示意图,
图2示出了替代的根据本发明的电磁促动器设备以及可调节的永磁体装置的衔铁单元,
图3示出了显示了旋转脱离装置的电磁促动器设备的细节的示意图,和
图4示出了根据现有技术的无旋转脱离装置的促动器设备的细节。
在图中相同的元件和带有相同功能的元件以相同的附图标记指示。
具体实施方式
在图1中示出了特别地用于凸轮轴调节系统的电磁促动器设备1。电磁促动器设备1包括静止的弓状的磁轭单元2,所述磁轭单元包括在图1中垂直延伸的第一磁轭部分3,围绕所述第一磁轭部分3形成了静止的线圈单元4。与第一磁轭部分3侧向相邻地对应配设了另外的(第二)磁轭部分5,所述第二磁轭部分5轴向地且通过气隙6与纵向延伸的促动器单元7协作,所述促动器单元7沿调节轴线V可调节。
通过气隙8且通过端侧磁通引导元件10又将设置在磁轭部分3和5之间的永磁体部分9(永磁体装置)的磁通回路封闭,所述磁通引导元件10将第一磁轭部分3(通过气隙8)连结到衔铁单元7上。磁性并联元件11与永磁体装置9相邻地对应配设,所述磁性并联元件11通过合适的气隙12、13提供用于通过线圈单元4的通电导致的磁通挤出的空间。
优选地柱形的壳体出于视图统览性的原因而未示出,衔铁单元7在其未示出的相对于所图示的停驻位置被调节的调节位置中从所述壳体探出,以便与特别是凸轮轴的调节配对件协作。
关于如前所述构造的电磁促动器单元的工作方式,参考DE 10 2012 107922 A1,且特别地参考其中的图7,以及参考根据图1至图6的对于实施形式的附图描述。
只要线圈单元4未被通电,或未被充分地通电,则流过衔铁单元7的永磁磁通导致永磁固持力,所述永磁固持力稳定地固持衔铁单元7。如果线圈单元4被通电,则永磁磁通被挤出到并联元件11内,且衔铁单元7通过在此示例地构造为螺旋压力弹簧的弹簧装置14促动被轴向地从停驻位置调节出到在图面中向下的被调节的(稳定的)调节位置,在所述调节位置中衔铁单元与调节配对件以本身已知的方式协作,所述调节配对件优选地为凸轮轴,且在此优选地为相应的调节槽。
为实现此情况,弹簧装置14轴向地、在此例如直接地(在附图中下部)支承在衔铁单元7上,且间接地即通过构造为滑动支承元件的旋转脱离装置15支承在静止的且防旋转地设置的支座构件16上,所述支座构件16在此例如由第二磁轭部分5形成。
可见,旋转脱离装置15,具体而言即滑动支承元件在朝向支座构件16的端侧17上成形为球形,且由此形成基本上点形的中心靠放面18,旋转脱离装置18以所述中心靠放面18轴向支承在支座构件16上。点形靠放面被调节轴线V穿过,使得在随衔铁单元7和弹簧装置14一起旋转的旋转脱离装置15和防旋转地布置的支座构件16之间基本上不传递转矩,如在后文中还将解释。在替代的未示出的实施方案中,除旋转脱离装置15外,在支座构件和弹簧装置14之间设置了另外的旋转脱离元件,特别是轴向地处在弹簧装置14和衔铁单元7-特别是衔铁单元7内的端侧盲孔20的孔底-之间的另外的滑动支承元件。此外可实施替代的实施形式,其中作为所示的旋转脱离装置15的替代,此旋转脱离装置15布置在弹簧装置14和衔铁单元7之间,优选地在弹簧装置14和孔底19之间。在后者情况下,在调节位置由于凸轮轴的旋转,基本上无转矩传递到旋转脱离装置15且因此弹簧装置14上,所述弹簧装置14由于摩擦配合地支承在防旋转地布置的支座构件16上而也防旋转地布置,即不随衔铁单元7旋转。
在图2中示出了电磁促动器设备1的替代的实施形式。此促动器设备包括布置在沿调节轴线V可调节的衔铁单元7上的永磁体装置9,所述永磁体装置9与衔铁单元7一起相对于位置固定的线圈单元4可调节,且通过线圈单元4的通电可调节。这导致作用到衔铁单元7上的推出力,所述推出力抵抗由处于停驻位置的永磁体装置9施加的固持力,将衔铁单元7从所示的停驻位置沿调节轴线V且在图面中向下从壳体21调节出来到驶出的调节位置。壳体21自身是传导磁通的。被衔铁单元7穿过磁轭22以及被线圈单元4包围的磁极铁芯23形成了磁通回路的另外的组成部分。可见,永磁体装置9以自身已知的方式被安置在两个磁极盘24、25之间。
在根据图2的电磁促动器设备1的磁通传导和工作方式方面,参考本发明人的DE102 40 774,且在其中特别地参考根据图1的实施例。与所述DE 102 40 774中所图示的实施方案不同,衔铁单元7的从停驻位置到调节位置的调节运动被弹簧装置14弹簧力支持,所述弹簧装置14在图面中在上部支承在磁极铁芯23上,确切而言支承在磁极铁芯23内的轴向盲孔的底部上,且直接地支承在所述底部上,且在另一端间接地支承在衔铁单元7上,即通过旋转脱离装置15支承在衔铁单元7上,所述旋转脱离装置15的工作方式对应于结合图1所描述的旋转脱离装置15。与根据图1的实施例相比,旋转脱离装置15-确切而言形成旋转脱离装置15的滑动元件-轴向地处在构造为螺旋压力弹簧的弹簧装置和衔铁单元7之间,使得避免在衔铁单元7围绕调节轴线V旋转时弹簧装置14的旋转运动。
在图4中原理性地示出了在现有技术中出现的问题。可见,弹簧装置14直接支承在支座构件16上以及直接支承在衔铁单元7上。这导致摩擦力FReib直接作用在衔铁单元7和弹簧装置14之间,其中摩擦力等于弹簧力乘以弹簧装置14和衔铁单元7之间的摩擦系数。在衔铁单元7围绕调节轴线V旋转时此摩擦力FReib也导致作用到弹簧装置14上的转矩M,所述转矩M等于摩擦力FReib乘以弹簧装置14的靠放面和调节轴线V之间的间距r。
图3示出了在根据本发明的设计方案中与图4相比改变的情况,在图3的情况中在此示例地在端侧设置了成形为球形的旋转脱离装置15,且所述旋转脱离装置15例如沿轴向设置在弹簧装置14和衔铁单元7之间,其中弹簧装置14类似于根据图1的实施例替代地可布置在弹簧装置14和支座构件16之间。基本上也可设想在弹簧装置14的两个轴向侧上设置旋转脱离装置15。
可见,通过旋转脱离装置15的点形的靠放面18,基本上无转矩从旋转的衔铁单元7传递到旋转脱离装置上且传递到防旋转地布置在所述旋转脱离装置上的弹簧装置14上。
附图标记列表
1 电磁促动器
2 磁轭单元
3 第一磁轭部分
4 线圈单元
5 第二磁轭部分
6 气隙
7 衔铁单元
8 气隙
9 永磁体部分(永磁体装置)
10 磁通传导部分
11 并联元件
12 气隙
13 气隙
14 弹簧装置
15 旋转脱离装置(优选地构造为滑动支承元件)
16 支座构件
17 (球形的)端侧
18 靠放面
19 孔底
20 盲孔
21 壳体
22 磁轭
23 磁极铁芯(在此也作为支座构件)
24 磁极盘
25 磁极盘
V 调节轴线
F摩擦 摩擦力
M 转矩
r 间距

Claims (10)

1.一种电磁促动器设备,所述电磁促动器设备带有至少一个静止的可通电的线圈单元(4)以及至少一个沿调节轴线(V)可运动地被引导的衔铁单元(7),所述衔铁单元(7)作为对线圈单元(4)通电的响应而可相对于所述线圈单元(4)运动,其中衔铁单元(7)在从动方向上沿停驻位置与调节位置之间的调节轴线(V)可调节以及围绕调节轴线(V)可旋转,以便与可设置在所述衔铁单元(7)的从动侧上的、特别是凸轮轴的调节配对件协作,并且其中衔铁单元(7)对应配设在优选地防旋转设置的、支承了支座构件(16)的弹簧装置(14)上,使得所述弹簧装置(14)在调节运动(V)时在从动方向上向衔铁单元(7)施加弹簧力、自身同时至少部分地松弛,且优选地在调节位置中也向衔铁单元(7)施加弹簧力,
其特征在于,
所述弹簧装置(14)通过用于将衔铁单元(7)围绕调节轴线(V)的旋转运动从弹簧装置(14)脱离的旋转脱离装置而支承在衔铁单元(7)上,和/或所述弹簧装置(14)通过用于将弹簧装置(14)的围绕调节轴线(V)的旋转运动从支座构件(16)脱离的旋转脱离装置支承在支座构件(16)上。
2.根据权利要求1所述的电磁促动器设备,其特征在于,旋转脱离装置(15)包括至少一个优选地相对于弹簧装置(14)防旋转布置的滑动支承元件,所述滑动支承元件支承在衔铁单元(7)上或支座构件(16)上。
3.根据权利要求2所述的电磁促动器设备,其特征在于,滑动支承元件在朝向衔铁单元(7)或支座构件(16)的端侧上成形为球形,和/或具有至少近似点状的、优选地被调节轴线(V)穿过的靠放面(18)以用于支承在衔铁单元(7)上或支座构件(15)上。
4.根据权利要求2所述的电磁促动器设备,其特征在于,滑动支承元件具有环形或盘形的靠放面(18)以用于支承在衔铁单元(7)上或支座构件(16)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电磁促动器设备,其特征在于,弹簧装置(14)包括或构造为轴向地支承到旋转脱离装置(15)上的螺旋压力弹簧。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电磁促动器设备,其特征在于,弹簧装置(14)部分地布置在衔铁单元(7)的轴向通道内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电磁促动器设备,其特征在于,设有布置在衔铁单元(7)上且与衔铁单元(7)一起可调节的或静止的永磁体装置(9),所述永磁体装置(9)将衔铁单元(7)固持在停驻位置,且所述永磁体装置(9)的磁性固持力通过线圈单元(4)的通电可降低,使得衔铁单元(7)通过弹簧装置(14)在从动方向上可调节。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电磁促动器设备,其特征在于,旋转脱离装置(15)由非磁性材料构造,特别地由金属或塑料构造。
9.一种系统,所述系统包括根据前述权利要求中任一项所述的、优选地双稳态的电磁促动器设备以及调节配对件,所述调节配对件构造为在衔铁单元(7)的特别地从促动器壳体驶出的调节位置中向衔铁单元(7)施加一个使得衔铁单元(7)围绕其调节轴线(V)旋转的力。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,系统是凸轮轴调节系统且调节配对件是优选地具有用于衔铁单元(7)的接合槽的凸轮槽,所述凸轮轴由于其旋转导致作用到衔铁单元(7)上、使衔铁单元(7)围绕调节轴线(V)旋转的力,所述凸轮轴的旋转由于在衔铁单元(7)的调节位置中出现的凸轮轴和衔铁单元(7)之间得摩擦所导致。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112303247A (zh) * 2020-10-27 2021-02-02 浙江大学 一种超洁净比例阀

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019118862A1 (de) * 2019-07-11 2021-01-14 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung mit optimierter Federelementanordnung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10240774A1 (de) * 2001-09-01 2003-04-10 Eto Magnetic Kg Elektromagnetische Stellvorrichtung
CN2667261Y (zh) * 2003-02-27 2004-12-29 浙江三花股份有限公司 电子膨胀阀的磁性转子结构
DE102009015833B4 (de) * 2009-04-01 2011-04-28 Hydac Electronic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung
CN203516926U (zh) * 2013-08-03 2014-04-02 山东世纪昌龙新能源有限公司 用于中央空调的电子膨胀阀
CN203826152U (zh) * 2012-08-28 2014-09-10 Eto电磁有限责任公司 电磁促动设备和内燃机机组调节设备
DE202013105776U1 (de) * 2013-12-18 2015-03-19 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetventil sowie Elektromagnetventil-Sortiment
CN104520947A (zh) * 2012-08-08 2015-04-15 Eto电磁有限责任公司 双稳态电磁调节设备、电枢组件以及凸轮轴调节设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006051809A1 (de) * 2006-11-03 2008-05-08 Schaeffler Kg Stellvorrichtung
DE102007024598A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-27 Schaeffler Kg Stellvorrichtung
DE102007052252A1 (de) * 2007-11-02 2009-05-07 Daimler Ag Betätigungsvorrichtung
DE102014101437A1 (de) * 2014-02-05 2015-08-06 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetventil sowie Verbrennungsmotorkühlsystem mit Elektromagnetventil
DE102014109124B4 (de) * 2014-06-30 2016-05-19 Kendrion (Villingen) Gmbh Elektromagnetische Nockenwellenverstelleinrichtung
DE102014116214B3 (de) * 2014-11-06 2016-02-04 Eto Magnetic Gmbh Proportionalventil, Klimakompressoranordnung sowie Betriebsverfahren
DE102016101263A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung und Verwendung einer solchen
DE102016106805A1 (de) * 2016-04-13 2017-10-19 Eto Magnetic Gmbh Stromlos monostabile elektromagnetische Stellvorrichtung und Verwendung einer solchen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10240774A1 (de) * 2001-09-01 2003-04-10 Eto Magnetic Kg Elektromagnetische Stellvorrichtung
CN2667261Y (zh) * 2003-02-27 2004-12-29 浙江三花股份有限公司 电子膨胀阀的磁性转子结构
DE102009015833B4 (de) * 2009-04-01 2011-04-28 Hydac Electronic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung
CN104520947A (zh) * 2012-08-08 2015-04-15 Eto电磁有限责任公司 双稳态电磁调节设备、电枢组件以及凸轮轴调节设备
CN203826152U (zh) * 2012-08-28 2014-09-10 Eto电磁有限责任公司 电磁促动设备和内燃机机组调节设备
CN203516926U (zh) * 2013-08-03 2014-04-02 山东世纪昌龙新能源有限公司 用于中央空调的电子膨胀阀
DE202013105776U1 (de) * 2013-12-18 2015-03-19 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetventil sowie Elektromagnetventil-Sortiment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112303247A (zh) * 2020-10-27 2021-02-02 浙江大学 一种超洁净比例阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN108140466B (zh) 2020-05-19
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