CN109072728B - 用于两销式致动器的带有d形线圈的电磁调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种调节装置(1)，其具有第一调节单元(2a)和与所述第一调节单元相邻布置的第二调节单元(2b)。所述调节单元各自具有：伸长的构成为管状的线圈体(4a，4b)；致动器线圈(6a，6b)，所述致动器线圈(6a，6b)绕所述线圈体(4a，4b)缠绕；以及可电磁操纵的致动器(8a，8b)，所述致动器(8a，8b)在所述线圈体(4a，4b)中被引导并且可相对于所述致动器线圈(6a，6b)移动，并且所述线圈体(4a，4b)构成为D形并且以其扁平侧部彼此面对。

Description

用于两销式致动器的带有D形线圈的电磁调节装置
技术领域
本发明涉及一种调节装置，尤其是根据权利要求1的前序部分所述的凸轮轴调节装置。
背景技术
调节装置例如从DE10240774A1已知并且用于不同的使用目的，例如作为机动车辆中的凸轮轴调节装置，这些调节装置具有可电磁操纵的致动器单元，这些致动器单元具有调节元件和复位单元，这些调节元件具有端侧接合面用于沿第一方向轴向调节接合面，所述复位单元用于沿与该第一方向相反的第二方向复位接合面。这些已知调节装置的基本原理在于，作为在端侧具有用于所设置的调节任务的接合区域的调节元件的活塞可以在壳体中被引导并且借助设置在壳体中的可电磁操纵的致动器单元克服复位弹簧的力从壳体中移出。
阀升程调节装置是已知的，其可以变更滑块的位置，该滑块与凸轮轴一起旋转并且相对于凸轮轴轴向移动。阀升程调节装置调节内燃机的进气阀和排气阀彼此的升程量。因此，例如可以在车辆中在运动型行驶方式和省油型行驶方式之间通过切换开关来变更。
为了变更滑块的位置，使用电磁致动器。该致动器根据滑块的移动方向交替地移动两个控制销中的一个，使得控制销的尖端与形成在滑块中的接合槽接合。例如，DE10200901586A1公开了一种具有两个控制销的电磁致动器。在每个控制销的每个基端部设有永磁体。永磁体的极性在控制销的移动方向上彼此相反。当线圈被励磁以产生磁场时，在一个永磁体中产生排斥力，并且在另一个永磁体中产生吸引力。由此，控制销与产生排斥力的永磁体一起移动。当线圈的励磁方向改变时，磁场的磁通方向变为相反的方向，使得另一个控制销移动。
为了产生足够大的排斥力以改善控制销的响应速度，必须分别增大线圈和永磁体。此外，由于永磁体与控制销一起移动，因而当永磁体尺寸增大时，移动元件的重量增加并且线圈必须产生更大的电磁力。
DE102013206311A1公开了一种发明，其中提供了一种电磁致动器，该电磁制动器可以改善控制销的响应速度。为此，电磁致动器应用于阀升程调节装置，该阀升程调节装置调节内燃机的进气阀或排气阀的升程量。在这里，两个彼此相邻布置的控制销由单个线圈供电，该线圈围绕两个控制销被引导。各自位于控制销的基端的两个永磁体确保当线圈通电时，根据通电极性，一个控制销或另一个控制销在朝凸轮轴的方向上向下移动。这种布置的缺点在于，在电磁致动器中，必须设置厚的和笨重的永磁体，以便获得控制销的足够的响应速度。励磁线圈也必须构成为厚的和笨重的，这另外提高了电磁致动器的质量。另一方面，如果想使用重量较低的电磁致动器，则每个控制销必须配备有自己的励磁线圈，这样两个控制销彼此的间距就会显著增加。这又需要更宽的阀升程调节装置。
发明内容
本发明解决了该问题。
本发明的目的是提供一种电磁致动器，其响应速度非常高，并且具有两个控制销，这两个控制销应具有彼此尽可能小的间距。
该目的是通过根据权利要求1的调节装置来实现的。有利的设计方案在从属权利要求中公开。
这是通过一种调节装置完成的，其具有第一调节单元和与所述第一调节单元相邻布置的第二调节单元。所述调节单元各自具有：伸长的构成为管状的线圈体；致动器线圈，所述致动器线圈绕所述线圈体缠绕；以及可电磁操纵的致动器，所述致动器在所述线圈体中被引导并且可相对于所述致动器线圈移动。所述线圈体构成为D形并且以其扁平侧部彼此面对。
详尽地，根据本发明的调节装置具有第一调节单元，所述第一调节单元具有：伸长的、构成为管状的第一线圈体；第一致动器线圈，所述第一致动器线圈绕所述第一线圈体缠绕；以及可用所述第一致动器线圈电磁操纵的第一致动器，所述第一致动器在所述第一线圈体中被引导并且可相对于所述第一致动器线圈移动。所述调节装置还具有与所述第一调节单元相邻布置的第二调节单元，所述第二调节单元具有：伸长的、构成为管状的第二线圈体；第二致动器线圈，所述第二致动器线圈绕所述第二线圈体缠绕；以及可用所述第二致动器线圈电磁操纵的第二致动器，所述第二致动器在所述第二线圈体中被引导并且可相对于所述第二致动器线圈移动。根据本发明，所述第一线圈体沿其纵向轴线的至少一个部段并且在垂直于其纵向轴线的横截面中具有外部闭合圆周线，所述圆周线具有圆弧形部段和构成为圆弦的笔直部段。因此，第一线圈体具有D形结构。已经通过这种措施可以实现第一致动器和第二致动器之间的间距的减小，也就是说，两个控制销彼此的间距的减小。
所述第一线圈体的纵向轴线和所述第二线圈体的纵向轴线，或者两个致动器的移动方向的轴线有利地彼此平行地定向。
可以如此进一步减小所述两个致动器彼此的间距，即，所述第二线圈体也沿其纵向轴线的至少一个部段在垂直于其纵向轴线的横截面中具有外部闭合圆周线，所述圆周线具有圆弧形延伸部段和构成为圆弦的笔直延伸部段，其中，所述两个调节单元优选如此相对于彼此布置，使得其构成为圆弦的笔直延伸部段彼此面对。
所述圆弧形延伸部段的圆弧有利地具有至少120°、优选介于180°和300°之间的圆心角。
优选地，所述线圈体具有相同的直径，并且有利地具有在横截面中相同的延伸部段。这意味着，圆弧形延伸部段和构成为圆弦的笔直延伸部段都具有相同尺寸。
可以如此进一步减小所述致动器彼此的间距，即，所述第一调节单元上的所述第一致动器线圈和所述第二调节单元上的所述第二致动器线圈彼此错开地布置。所述第一致动器线圈和所述第二致动器线圈优选以相同的绕组方向缠绕。
有利地，所述第一致动器线圈和所述第二致动器线圈串联电连接。这样，可以借助单个控制脉冲使一个致动器线圈和另一个致动器线圈都通电，使得在致动器线圈体彼此错开布置的情况下，一个致动器向下被加速，而另一个致动器在相反方向上向上被加速。
可以如此实现所述两个致动器彼此的间距的进一步减小，即，所述第二致动器线圈在观察方向上沿所述第一线圈体的纵向轴线部分地覆盖所述第一线圈体的致动器线圈。
所述致动器有利地至少沿其各自纵向轴线的至少一个部段在垂直于其纵向轴线的横截面中具有外部闭合圆周线，所述圆周线具有圆弧形部段和构成为圆弦的笔直部段，其中，所述构成为圆弦的部段优选彼此面对地定向。所述两个致动器可以选择性地或共同地可彼此控制，其中，所述致动器大致彼此轴向平行地定向。
这里描述的类型的调节装置可以例如用作凸轮轴调节装置。
附图说明
下面参照具体实施例详细说明根据本发明的调节装置。在附图中：
图1以俯视图示出了在线圈体的纵向轴线的方向上的调节装置；
图2以相同的剖视图示出了图1的调节装置；
图3以垂直于俯视图的截面示出了沿两个线圈体的纵向轴线的调节装置的第一实施例；以及
图4以垂直于俯视图的截面示出了沿两个线圈体的纵向轴线的调节装置的第二实施例。
具体实施方式
图1示出了具有第一调节单元2a和第二调节单元2b的调节装置1。第一调节单元2a具有第一线圈体4a，第二调节单元2b具有第二线圈体4b。在第一线圈体4a上缠绕第一致动器线圈6a。在第二线圈体4b上缠绕第二致动器线圈6b。致动器线圈6a和6b可以通过电连接线7彼此连接。因此，可以例如在线圈体4a上首先施加一定数量的绕组，例如四个绕组，这些绕组例如形成第一致动器线圈6a。在这些绕组结束时，可以在第二线圈体4b上继续致动器线圈6a，例如通过在第二线圈体4b上也缠绕四个绕组，这些绕组则形成第二致动器线圈6b。还能够围绕两个线圈体4a，4b绕引多个绕组，或甚至更少的绕组，但至少一个绕组。还可以交替地围绕第一线圈体4a缠绕一个或多个绕组，然后围绕第二线圈体4b缠绕一个或多个绕组，然后再围绕第一线圈体4a缠绕一个或多个绕组，依此类推，使得围绕第一线圈体4a的绕组形成第一致动器线圈6a，并且围绕第二线圈体4b的绕组形成第二致动器线圈6b。
线圈体4a，4b构造成D形并且以其扁平侧部彼此面对或者彼此相对。在线圈体4a，4b的内部布置有致动器8a，8b，致动器8a，8b沿线圈体4a，4b的纵向轴线可移动地被引导。
线圈体4a，4b各自具有外圆周线10，外圆周线10各自具有圆弧形延伸部段12和笔直延伸部段14。两个线圈体4a，4b的笔直延伸部段14在本示例中如此定向，使得它们彼此面对。第一致动器8a和第二致动器8b构成为圆柱形。然而，两个致动器8a，8b也可以类似于线圈体4a，4b构成为D形并且以其扁平侧部彼此相对。
图2示出了另外的调节装置1。线圈体4a，4b彼此一体地构成为线圈体4。在这里，第一致动器线圈6a的绕组和第二致动器线圈6b的绕组分别环绕两个致动器8a，8b并且可以连续地或彼此错开地布置在线圈体4上。致动器线圈6a和6b可以在彼此相反的方向上通电，使得通过致动器线圈6b的磁通量可以中和通过致动器线圈6a的磁通量。
图3示出了具有第一调节单元2a和第二调节单元2b的调节装置1的第一实施例。在该情况下，第一致动器线圈6a在空间上与第二致动器线圈6b错开地布置在调节装置1中。在这里例如以相同的绕组方式缠绕并且串联电连接的致动器线圈6a，6b在观察方向上沿第一线圈体4a的纵向轴线彼此部分地覆盖。
图4示出了具有第一调节单元2a和第二调节单元2b的调节装置1沿线圈体4a，4b的纵向轴线的第二实施例。在该实施例中，两个致动器线圈6a和6b彼此平行布置并且彼此不错开地布置。当电磁体6a，6b不再通电时，复位弹簧16确保电磁偏转的致动器8a，8b再次移回到其原始位置。
已经参照两个实施例说明了本发明，但本发明不限于这些实施例。在不脱离本发明构思的情况下，对于本领域技术人员来说，根据本发明的装置的许多变型和设计是可能的。
附图标记说明：
1 调节装置
2a 第一调节单元
2b 第二调节单元
4a 第一线圈体
4b 第二线圈体
4 线圈体
6a 第一致动器线圈
6b 第二致动器线圈
7 电连接线
8a 第一致动器
8b 第二致动器
10 圆周线
12 圆弧形部段
14 笔直部段
16 复位弹簧

Claims (12)

1.一种调节装置(1)，其具有第一调节单元(2a)和与所述第一调节单元(2a)相邻布置的第二调节单元(2b)，
所述第一调节单元(2a)具有：
-伸长的、构成为管状的第一线圈体(4a)；
-第一致动器线圈(6a)，所述第一致动器线圈(6a)绕所述第一线圈体(4a)缠绕；以及
-可用所述第一致动器线圈(6a)电磁操纵的第一致动器(8a)，所述第一致动器(8a)在所述第一线圈体(4a)中被引导并且可相对于所述第一致动器线圈(6a)移动；
所述第二调节单元(2b)具有：
-伸长的、构成为管状的第二线圈体(4b)；
-第二致动器线圈(6b)，所述第二致动器线圈(6b)绕所述第二线圈体(4b)缠绕；以及
-可用所述第二致动器线圈(6b)电磁操纵的第二致动器(8b)，所述第二致动器(8b)在所述第二线圈体(4b)中被引导并且可相对于所述第二致动器线圈(6b)移动，
其特征在于，所述第一线圈体(4a)沿其纵向轴线的至少一个部段在垂直于其纵向轴线的横截面中具有外部闭合圆周线(10)，所述圆周线(10)具有圆弧形部段(12)和构成为圆弦的笔直部段(14)。
2.根据权利要求1所述的调节装置(1)，其特征在于，所述第一线圈体(4a)的纵向轴线和所述第二线圈体(4b)的纵向轴线彼此平行地定向。
3.根据权利要求1所述的调节装置(1)，其特征在于，所述第二线圈体(4b)沿其纵向轴线的至少一个部段在垂直于其纵向轴线的横截面中具有外部闭合圆周线(10)，该圆周线(10)具有圆弧形部段(12)和构成为圆弦的笔直部段(14)。
4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的调节装置(1)，其特征在于，所述圆弧形部段(12)的圆弧具有至少120度的圆心角。
5.根据前述权利要求4所述的调节装置(1)，其特征在于，所述圆弧形部段(12)的圆弧具有介于180度和300度之间的圆心角。
6.根据权利要求3所述的调节装置(1)，其特征在于，所述两个调节单元(2a，2b)如此相对于彼此布置，使得其构成为圆弦的笔直部段(14)彼此面对。
7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的调节装置(1)，其特征在于，所述第一调节单元(2a)上的所述第一致动器线圈(6a)和所述第二调节单元(2b)上的所述第二致动器线圈(6b)彼此错开地布置。
8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的调节装置(1)，其特征在于，所述第一致动器线圈(6a)和所述第二致动器线圈(6b)以相同的绕组方向缠绕。
9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的调节装置(1)，其特征在于，所述第一致动器线圈(6a)和所述第二致动器线圈(6b)串联电连接。
10.根据前述权利要求1-3中任一项所述的调节装置(1)，其特征在于，所述致动器(8a，8b)沿其各自纵向轴线的至少一个部段具有在垂直于其纵向轴线的横截面中的外部闭合圆周线(10)，所述圆周线(10)各自具有圆弧形部段(12)和构成为圆弦的笔直部段(14)，其中，所述构成为圆弦的笔直部段(14)彼此面对地定向。
11.根据前述权利要求1-3中任一项所述的调节装置(1)，其特征在于，可选择性地控制所述两个调节单元(2a，2b)，其中，其致动器(8a，8b)大致彼此轴向平行地定向。
12.一种凸轮轴调节装置，其具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的调节装置(1)。
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