CN110460219B - 用于推针致动器的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种推针致动器设备，该推针致动器设备包括外壳以及布置在外壳内并围绕第一电枢和第二电枢的线圈。第一电枢联接到第一推针，第二电枢联接到第二推针。推针致动器设备还包括布置在第一电枢的相对侧上的第一永磁体和第二永磁体，以及布置在第二电枢的相对侧上的第三永磁体和第四永磁体。第一推针响应于沿第一方向施加给线圈的电流而被致动，第二推针响应于沿与第一方向相反的第二方向被施加给线圈的电流而被致动。该推针致动器设备能够减少各电枢之间固有侧向负载所导致的摩擦，由此提高了电枢的性能。

Description

用于推针致动器的方法和系统
本案为名称是“用于推针致动器的方法和系统”、申请日为“2015年11月2日”、申请号为“201511028483.7”的专利申请的分案申请。
相关文件的交叉引用
本申请要求于2014年10月31日提交的名称为“Methods and System For PushPin Actuator(用于推针致动器的方法和系统)”的美国临时专利申请第62/073332号的优先权，通过引用的方式将其全文并入本文。
联邦资助研究的声明
不适用。
技术领域
本发明总体涉及推针致动器，更具体地，涉及独立的双推针致动器。
背景技术
内燃(IC)发动机被广泛用于汽车应用、发电应用、非公路应用和泵应用。目前，IC发动机研发的主要目标之一是减少燃料消耗和二氧化碳(CO2)排放。改变IC发动机中进气阀和/或排气阀正时(即，根据曲轴的旋转开启阀门)已经被证明能减少燃料消耗和CO2排放。典型地，IC发动机中凸轮轴(联接到进气和排气阀)和曲轴之间的旋转关系通过凸轮调相系统改变(即，被提前或推后)。替换地或附加地，凸轮轴上的凸轮凸角的轮廓形状能变化从而改变进气阀和排气阀的提升轮廓。凸轮轮廓切换系统可用于在进气阀和/或排气阀的一个或多个凸轮提升轮廓之间切换。例如，凸轮轮廓切换系统包括具有这样的轮廓的凸轮凸角，即，该轮廓能产生关于气缸停止运行状态的零阀门提升的。
图1示出了现有技术的凸轮轮廓切换系统100。凸轮轮廓切换系统100包括分别联接到推针106和108的螺线管致动器102和104。螺线管致动器102和104配置以分别激发(即，致动或移置)推针106和108到位于凸轮轴114上的槽110和112内。槽110和112限定了螺旋轮廓。如图1所示，致动器104正朝着槽112驱动(fire)推针108。当推针108落入槽112中且凸轮轴114转动时，推针108移转凸轮轴114，从而移转到具有不同轮廓的另一个凸轮凸角。推针108通过凸轮轴114的旋转而缩入致动器104。类似地，推针106由致动器102激发以将凸轮轴114切换回它的初始位置。在其他的凸轮轮廓切换系统中，增加了多个槽从而能在具有不同轮廓的两个以上凸轮凸角之间转换。
某些凸轮轮廓切换系统和致动器组合成具有多个推针的单件。将致动器组合成单件允许更小的整体尺寸，但是这些系统不允许多个推针在没有凸轮轴辅助的情况下独立地朝着凸轮轴延伸和背离凸轮轴收缩。另外，由于组合成单件的非常靠近的致动器之间固有侧向负载所导致的摩擦增大，所以削弱了多致动器的性能。
发明内容
通过提供一种推针致动器设备能克服以上缺点，其包括一个或多个永磁体，并能独立地致动第一电枢和第二电枢在第一位置和第二位置之间。该推针致动器包括一个或多个极片以减少第一电枢和第二电枢之间的侧向负载(即摩擦)。
在一个方面，本发明提供一种推针致动器设备，该推针致动器设备包括外壳、布置在外壳内并布置成围绕第一电枢和第二电枢的线圈。第一电枢联接到第一推针，而第二电枢联接到第二推针。第一电枢和第二电枢每个都可以在第一电枢位置和第二电枢位置之间移动。推针致动器设备还包括布置在第一电枢的相对侧上的第一永磁体和第二永磁体，以及布置在第二电枢的相对侧上的第三永磁体和第四永磁体。第一推针响应于沿第一方向施加给线圈的电流而被致动，第二推针响应于沿与第一方向相反的第二方向施加给线圈的电流而被致动。
在某些实施例中，第一永磁体和第二永磁体限定方向相反的磁极。
在某些实施例中，第三永磁体和第四永磁体限定方向相反的磁极。
在某些实施例中，推针致动器设备还包括布置在外壳内、在线圈的相对侧上的第一极片和第二极片。
在某些实施例中，第一极片包括第一极片切口以接收第一电枢和第二电枢，第二极片包括第二极片切口以接收第一电枢和第二电枢。
在某些实施例中，第一极片切口偏心地接收第一电枢和第二电枢，第二极片切口偏心地接收第一电枢和第二电枢。
在某些实施例中，第一极片切口限定用于接收第一电枢的第一段和用于接收第二电枢的第二段。
在某些实施例中，第二极片切口限定用于接收第一电枢的第一段和用于接收第二电枢的第二段。
在某些实施例中，当电流沿第一方向施加给线圈时，第二推针不被致动。
在某些实施例中，当电流沿第二方向施加给线圈时，第一推针不被致动。
在某些实施例中，推针致动器设备还包括霍尔效应传感器以测量在第一电枢位置和第二电枢位置之间的第一电枢和第二电枢的位置。
在某些实施例中，第一电枢和第二电枢由磁性材料制造。
在某些实施例中，第一电枢通过第一联杆联接到第一推针，第二电枢通过第二联杆联接到第二推针。
在某些实施例中，第一联杆和第二联杆由非磁性材料制造。
在另一个方面，本发明提供一种推针致动器设备，该推针致动器设备包括外壳、布置在外壳内并布置成围绕第一电枢和第二电枢的线圈。第一电枢联接到第一推针，第二电枢联连接到第二推针。第一电枢和第二电枢每个都可以在第一电枢位置和第二电枢位置之间移动。推针致动器设备还包括布置在第一电枢的第一表面附近的第一永磁体、布置在第二电枢的第一表面附近的第二永磁体、布置在外壳内并包含用于接收第一电枢和第二电枢的切口的极片，以及都布置在外壳内的第一弹簧和第二弹簧。第一弹簧接合第一电枢，而第二弹簧接合第二电枢。第一推针响应于沿第一方向施加给线圈的电流而被致动，第二推针响应于沿与第一方向相反的第二方向施加给线圈的电流而被致动。
在某些实施例中，当沿第一方向施加给线圈的电流消除后，第一弹簧将第一电枢从第二电枢位置缩回到第一电枢位置，当沿第二方向施加给线圈的电流消除后，第二弹簧将第二电枢从第二电枢位置缩回到第一电枢位置。
在某些实施例中，当电流沿第一方向施加给线圈时，第一弹簧将第一电枢从第一电枢位置延伸到第二电枢位置，当电流沿第二方向施加给线圈时，第二弹簧将第二电枢从第一电枢位置延伸到第二电枢位置。
在某些实施例中，极片的切口偏心地接收第一电枢和第二电枢。
在又一方面，本发明提供一种用于推针致动器设备的极片。该推针致动器设备包括都能在第一电枢位置和第二电枢位置之间移动的第一电枢和第二电枢。该极片包括限定了用于接收第一电枢的第一段和用于接收第二电枢的第二段的切口。第一电枢偏心地接收在第一段内，第二电枢偏心地接收在第二段内。
本发明的前述和其他方面与优点将通过下面的描述凸显。在该说明书中，参考构成该说明书一部分的附图，附图中以图示的方式示出本发明的优选实施例。然而，所述实施例不必然代表本发明的全部范围，并且因此参考用于解释本发明的范围的权利要求书和本文。
附图说明
在阅读下面的详细描述后，本发明将被更好地理解，并且除了之前所给出之外的其他特征、方面和优点将变得清晰。所述详细描述参考以下附图。
图1示出了现有技术凸轮轮廓切换系统的示意图。
图2示出了根据本发明一个实施例的推针致动器设备的透视图。
图3示出了图2的推针致动器设备的沿3-3线剖切得到的剖视图。
图4示出了图3的推针致动器设备的沿4-4线剖切得到的剖视图。
图5示出了图3的推针致动器设备的沿5-5线剖切得到的剖视图。
图6示出了图3的推针致动器设备在没有电流施加给线圈的情况下的局部放大剖视图。
图7示出了图3的推针致动器设备在电流沿第一方向施加给线圈的情况下的局部放大剖视图。
图8示出了图3的推针致动器设备在电流沿第一方向施加给线圈且第二电枢被致动的情况下的局部放大剖视图。
图9示出了图3的推针致动器设备在电流沿第二方向施加给线圈的情况下的局部放大剖视图。
图10示出了根据本发明另一个实施例具有双绕线圈的图3的推针致动器设备的剖视图。
图11示出了根据本发明另一个实施例的推针致动器设备的透视图。
图12示出了图11的推针致动器设备的沿12-12线剖切得到的剖视图。
图13示出了根据本发明另一个实施例的推针致动器设备的透视图。
图14示出了图13的推针致动器设备的沿14-14线剖切得到的剖视图。
图15示出了根据本发明另一个实施例的推针致动器设备的透视图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任意实施例之前，应当明白本发明的应用不限于在下面的描述中所给出的或者在附图中所展示的部件构造和布置的细节。本发明具有其他实施方式，并以各种方式实现或执行。同样，应该明白本文中所用的措辞和术语只是为了描述，不应当被认为是限制。另外，本文中涉及到的比如上和下、左和右、顶和底、或顺时针与逆时针等方向关系和位移是指部件在图中所示定向下的关系和位移，可能不是部件在实践中的定向。“包含”、“包括”或“具有”及它们的变型意味着涵盖后面所列举的项目及其等同物，还有其他项目。除非另有说明或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”、和“联接”及其变型被宽泛地使用且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和联接。另外，“连接”和“联接”不限于物理的或机械的连接或联接。
给出下面的描述，从而使本领域技术人员能制造和使用本发明的实施例。本领域技术人员容易明白所示实施例的各种改动，在不脱离本发明实施方式的情况下，本文中的基本原理能被应用于其他的实施例和应用。因此，本发明的实施方式不被限制为所示的实施例，而是与本文中所公开的原理和特征相一致的最大范围。以下详细描述参考附图被阅读，其中不同附图中的相同元件具有相同的附图标记。不必然是按比例绘制的附图描述了选定的实施例，同时不限制本发明实施例的范围。本领域技术人员将明白本文中所提供的例子具有很多有用的替换方式且落入本发明实施方式的范围内。
图2示出了根据本发明一个实施例用于凸轮轮廓切换系统的推针致动器设备200。推针致动器设备200包括外壳212，连接器214，和推针体216。外壳212由金属材料制造，而连接器214由塑料材料制造。连接器214构造成接收与控制器(未示出)通信的输入连接器(未示出)，控制器例如为发动机控制模块(ECM)。
推针致动器设备200包括从外壳212延伸的一对安装凸缘218，每个凸缘218都具有安装孔220。安装凸缘218使推针设备200能够刚性地安装在凸轮轮廓切换系统附近。例如，紧固元件(未示出)可以由安装孔220接收。应当明白，使用凸缘218来安装推针致动器设备200不表示限制其他的方式，并且其他安装机构落入本发明范围内。
参见图3和图4，针体216可以联接到凸缘218，从而联接到外壳212。针体216包括接收在针体槽224内的针体O形环222。针体O形环222构成提供针体216和推针致动器设备200所安装到的安装表面(未示出)之间的密封。
推针设备200包括第一电枢226和第二电枢228，每个电枢都被布置在外壳212内。第一电枢226和第二电枢228由磁性材料(例如磁性钢或铁)制造。第一永磁体230和第二永磁体232被布置在第一电枢226的相对侧，即，第一永磁体230被布置在第一电枢226的第一表面234附近，第二永磁体232被布置在与第一表面234相对的第一电枢226的第二表面236附近。类似地，第三永磁体238和第四永磁体240被布置在第二电枢228的相对侧上。第三永磁体238被布置在第二电枢228的第一表面242附近，第四永磁体240被布置在第二电枢228的第二表面244附近。
第一永磁体230和第三永磁体238在外壳212内被布置在基本相似的高度上，并限定方向相反的磁极。第二永磁体232和第四永磁体240在外壳212内被布置在基本相似的高度上，并限定方向相反的磁极。
在图示的实施例中，第一永磁体230和第三永磁体238能产生比第二永磁体232和第四永磁体240更强的磁场(即磁力)。在其他实施例中，第一永磁体230和第三永磁体238能产生与第二永磁体232和第四永磁体240相似强度的磁场(即磁力)。
第一电枢226通过第一联杆248联接到第一推针246，第二电枢228通过第二联杆252联接到第二推针250。第一推针246和第二推针250构造成分别接收在凸轮轮廓切换系统的槽(未示出)内。第一推针246可以可滑动地接收在由针体216限定的第一通道254内，第二推针250可以可滑动地接收在针体216限定的第二通道256内。第一推针246和第二推针250可以由硬金属材料制成，从而防止第一和第二推针246和250的磨损。第一联杆248和第二联杆252可以由非磁性材料制造。第一电枢226和第二电枢228并且因此第一推针246和第二推针250能够在第一电枢位置和第二电枢位置之间移动，如下面详细所述。
推针致动器设备200可以包括布置在外壳212内并绕线筒260缠绕的线圈258。线筒260可以限定凹部262，该凹部262接收线圈258并使可以线圈258围绕第一电枢226和第二电枢228定位。线圈258可以由例如铜线圈制成，该铜线圈可以构造成产生磁场，并由此响应于被施加给线圈258的电流而产生作用力。由线圈258所产生的作用力与磁场的方向和强度可以由施加给线圈258的电流的方向和强度决定。线筒260由非磁性材料制成。线圈258可以限定大约小于第一电枢226的第一表面234和第二表面236之间的距离的厚度或高度。
参见图4，推针致动器设备200可以包括布置在外壳212内的传感器263。传感器263构造成测量第一电枢226和第二电枢228的位置。在一个实施例中，传感器263可以是霍尔效应传感器。
推针致动器设备200可以包括布置在外壳212内位于线圈258的相对侧上的第一极片264和第二极片266。第一极片264和第二极片266可以由磁性材料制造。第一极片264和第二极片266可以相似。所以，下面对第一极片264的描述也适用于第二极片266。参见图5，第一极片264包括用于接收第一电枢226和第二电枢228的切口268。具体地，切口268可以限定了用于接收第一电枢226的第一圆段270和用于接收第二电枢228的第二圆段272。切口268可偏心地接收第一电枢226和第二电枢228。即，第一圆段270限定第一段中点274，该第一段中点274偏离由第一电枢226所限定的第一电枢中点276，第二圆段272限定第二段中点278，该第二段中点278偏离由第二电枢228所限定的第二电枢中点280。在其他实施例中，切口268根据需要定义不同的形状，只要保持切口268与第一电枢226和第二电枢228之间的偏心布置便可。例如，切口268包括一个或多个用于偏心地接收第一电枢226和第二电枢228的椭圆段。
将参考图6至图9来描述推针致动器设备200的操作的一个非限制性例子。图6示出了当没有电流被施加给线圈258时的推针致动器设备200。如图6所示，第一电枢226和第二电枢228处于第一电枢位置。当第一电枢226和第二电枢228处于第一电枢位置时，第一推针246和第二推针250可以缩入推针体216内(即未从推针体216伸出)。在没有电流被施加给线圈258的情况下，第一永磁体230和第二永磁体238可以磁性地吸引或保持第一电枢226和第二电枢228处于第一电枢位置。第一永磁体230可以感应在第一电枢226中的、靠近第一表面234的正磁极，而第三永磁体238可以感应在第二电枢228中的、靠近第一表面242的负磁极。
转到图7，当高电平电流(例如最大电流的75％到100％)沿第一方向281施加给线圈258时，线圈258内的电流所产生的磁场使第二电枢228上的极性反转。即，在第二电枢228中靠近第一表面242处感应出正磁极。在第二电枢228中的反转的极性能使第二电枢228被第三永磁体238排斥。这种排斥使第二电枢228以及因此第二推针250背离第三永磁体238、朝着第二电枢位置致动。因为第一永磁体230已经在第一电枢226上靠近第一表面234感应出正磁极，所以线圈258中的电流所产生的磁场能增强第一电枢226和第一永磁体230之间的吸引。因此，对线圈258沿第一方向施加高电平电流能保持第一电枢226处于第一电枢位置，同时使第二电枢228朝向第二电枢位置致动。
图8示出了处于第二电枢位置的第二电枢228。当第二电枢228处于第二电枢位置时，第二推针250从推针体216伸出。如果持续沿第一方向对线圈258施加的高电平电流，则第二电枢228可以具有最大的吸持力。也即是，在第二电枢228上沿离开第三永磁体238的方向的作用力处于最大值。如果电流从线圈258上消除，第一永磁体230能保持第一电枢226处于第一电枢位置，第四永磁体240能保持第二电枢228处于第二电枢位置。因此，在第一电枢226或第二电枢228从第一电枢位置致动到第二电枢位置后，推针致动器设备200可以不需要持续的电流施加给线圈258。
参见图9，当低电平电流(例如最大电流的40％到60％)沿与第一方向281相反的第二方向283被施加给线圈258时，线圈258内的电流所产生的磁场能将第二电枢228的极性变回在第二电枢228中靠近第一表面242的为负磁极。第二电枢228上的极性的改变可以发生，因为沿第二方向施加给线圈258的低电平电流可以感应出一磁场，该磁场克服第四磁体240的磁场。此可以导致第二电枢228朝第一电枢位置向回致动，从而将第二推针250缩回推针体216内。
如前所述，第一永磁体230相比第二永磁体231能产生更强的磁场(即，磁力)。这能允许第一电枢226保持在第一电枢位置，因为沿第二方向施加给线圈258低电平电流所产生的磁场不足以克服第一电枢226对第一永磁体230的吸引。
尽管已经关于致动第二电枢228如上描述了推针致动器设备200的运行，但是除了施加给线圈258的电流的方向相反之外，在致动第一电枢226时的推针致动器设备200的运行会基本与之类似。即，为了致动第一电枢226并因此致动第一推针246从第一致动位置到第二致动位置，可以将高电平电流沿第二方向施加给线圈258。然后，为了致动第一电枢226并因此致动第一推针246从第二电枢位置到第一电枢位置，可以将低电平电流沿第一方向施加给线圈258。下面的表1展示了推针致动器设备200的七种不同的运行模式：
表1
Figure BDA0002094873870000101
表1中百分数范围的设置只是电流的可能百分数设置范围的一种非限制性示例，应该明白其他百分数范围也是可行的。
在第一电枢226或第二电枢228在第一电枢位置和第二电枢位置之间致动的期间，由于磁化后电枢226和228之间非常靠近，在第一电枢226和第二电枢228之间能产生摩擦或侧向载荷作用。第一极片264和第二极片266的使用和布置能基本上消除这种侧向载荷作用。特别地，在切口268和第一电枢226与第二电枢228之间的偏心布置能帮助消除这种侧向载荷作用。如图9所示，当第二电枢228处于第二电枢位置时，第一极片264能布置在外壳212内的一高度处，该高度与第二电枢228的第一表面242的高度基本对齐。当第一电枢226处于第一电枢位置时，第二极片266能布置在外壳212内的一高度处，该高度与第一电枢226的第二表面236的高度基本对齐。
相比于推针致动器设备200中不包含第一极片264和第二极片266的情况，第一极片264和第二极片266也能增大通过磁性致动第一电枢226和第二电枢228而施加给第一推针246和第二推针250的输出力。
如前所述，推针致动器设备200能通过改变施加给线圈258的电流的方向和强度而独立地致动第一推针246和第二推针250。这使得推针致动器设备200能利用单个线圈258。但是，在图10所示的其他实施例中，推针设备200可以包括布置在凹槽262内的双绕线圈282。双绕线圈282包括沿第一旋向缠绕的第一线圈284和沿与第一旋向相反的第二旋向缠绕的第二线圈286。第一线圈284可以与第二线圈286交替地布置，如图10所示。在推针致动器设备200的运行期间，双绕线圈282的使用能消除使施加给双绕线圈282的电流的方向反转的需要。相反，电流可以选择性地施加给第一线圈284和第二线圈286，从而产生沿所需方向的磁场。
图11和12示出了根据本发明另一个实施例的推针致动器设备300。除了以下所述或图11和12所示的特征外，推针致动器设备300可以包括类似于推针致动器200的特征。如图11所示，推针致动器设备300可以不包含第二永磁体232、第四永磁体240以及第二极片266。推针致动器设备300的线圈258可以限定大约大于或等于在第一电枢226的第一表面234和第二表面236之间的距离的厚度或高度。推针致动器设备300包括第一收缩弹簧302和第二收缩弹簧304。第一收缩弹簧302布置在第一电枢226的第二表面236和第一推针246之间。第二收缩弹簧304布置在第二电枢228的第二表面244和第二推针250之间。
推针致动器300的运行可以类似于推针致动器200的运行，除了以下所述或图11和12所示的之外。在运行中，推针致动器300通过给线圈528沿第一方向281或第二方向283施加电流而致动第一电枢226和第二电枢228从第一电枢位置到第二电枢位置。在将第一电枢226从第一电枢位置致动到第二电枢位置期间，第一收缩弹簧302可以被压缩。类似地，在第二电枢228从第一电枢位置到第二电枢位置的致动期间，第二收缩弹簧304可以被压缩。第一收缩弹簧302和第二收缩弹簧304的压缩要求维持沿各自方向施加给线圈258的电流，以使第一推针246或第二推针250保持从推针体216伸出。电流从线圈258消除后，第一收缩弹簧302和第二收缩弹簧304能将第一电枢226和第二电枢228返回到第一电枢位置(从而将第一推针246和第二推针250缩回到推针体216内)。
图13和14示出了根据本发明另一个实施例的推针致动器设备400。推针致动器设备400包括类似于推针致动器200的特征，除了以下所述或图13和14所示的之外。如图14所示，推针致动器设备400不包含第二永磁体232、第四永磁体240和第二极片266。推针致动器设备400的线圈258可以限定大约大于或等于在第一电枢226的第一表面234和第二表面236之间的距离的厚度或高度。推针致动器设备400包括第一伸展弹簧402和第二伸展弹簧404。第一伸展弹簧402布置在由第一电枢226所限定的第一电枢腔406内。第二伸展弹簧404布置在由第二电枢228所限定的第二电枢腔408内。
推针致动器400的运行类似于如上所述的推针致动器200的运行，除了以下所述或图13和14所示的之外。在没有电流施加给线圈258的情况下，第一永磁体230和第一电枢226之间的吸引力可以大于由第一伸展弹簧402沿相反的方向(即朝着第二电枢位置)作用在第一电枢226上的力。类似地，第三永磁体238和第二电枢228之间的吸引力大于由第二伸展弹簧404沿相反的方向(即朝着第二电枢位置)作用在第二电枢228上的力。但电流沿所需方向(即，第一方向281或第二方向283)施加给线圈258后，在第一永磁体230和第一电枢226之间的或在第三永磁体238和第二电枢228之间的吸引力可以被克服。当第一永磁体230和第一电枢226之间的或第三永磁体238和第二电枢228之间的吸引力被克服后，各自的伸展弹簧402或404能将第一电枢226或第二电枢228从第一电枢位置致动到第二电枢位置。在第一电枢226或第二电枢228处于第二电枢位置后，如果从线圈258上消除电流，由第一伸展弹簧402和第二伸展弹簧404所提供的伸展力使得第一电枢226或第二电枢228保持在第二电枢位置。因此，在将第一电枢226或第二电枢228的从第一电枢位置致动到第二电枢位置之后，推针致动器设备400可以不需要对线圈258持续地施加电流。但是，这种伸展力需要凸轮轮廓切换系统的凸轮轴(未示出)手动地致动第一电枢和第二电枢从第二电枢位置回到第一电枢位置。
图15示出了根据本发明又一实施例的推针致动器设备500。推针致动器设备500可以包括类似于推针致动器200的特征，除了以下所述或图15所示的之外。如图15所示，推针致动器设备500可以不包含第一联杆248、第二联杆252、第一极片264以及第二极片266。推针致动器设备500的线圈258可以限定大约大于或等于第一电枢226的第一表面234和第二表面236之间的距离的厚度或高度。第一电枢226可以直接联接到第一推针246，第二电枢228可以直接联接到第二推针250。除了在没有第一极片264或第二极片266的情况下推针致动器设备500可能承受更高的侧向载荷作用以及更低的输出力之外，推针致动器设备500的运行可以类似于推针致动器设备200的运行。
尽管已经关于凸轮轮廓切换系统而描述了推针致动器设备200、300、400、和500，应当理解推针致动器设备200、300、400、和500的技术和特性可以用于需要独立地致动第一推针和第二推针的其他系统。
已经以清楚简明的方式描述了具体实施例，但是要明白这些实施例可以在不脱离本发明的情况下可以进行各种组合或分离。例如，要明白本文中所描述的所有优选特征可应用于本发明的所有方案。
因此，尽管已经结合具体实施例描述了本发明，但是本发明不必然限制于此，大量其他的实施例、示例、用途、改型和实施例、示例、用途之外的内容都由所附权利要求所涵盖。本文中所引用的专利文献和公开文献的全部内容通过引用被并入本文，如同每一篇专利文献和公开文献通过引用被独立地并入本文一样。
本发明的各种特征和优点在所附权利要求中给出。

Claims (12)

1.一种推针致动器设备，包括：
外壳；
线圈，所述线圈布置在所述外壳内并布置成围绕第一电枢和第二电枢，所述第一电枢联接到第一推针而所述第二电枢联接到第二推针，所述第一电枢和所述第二电枢每个都能够在第一电枢位置和第二电枢位置之间移动；
第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体布置在所述第一电枢的第一表面附近，而所述第二永磁体布置在所述第二电枢的第一表面附近，其中所述第一电枢/第二电枢的所述第一表面为所述第一电枢/第二电枢远离所述推针一侧的表面，并且所述第一电枢/第二电枢的第二表面为所述第一电枢/第二电枢靠近所述推针一侧的表面；
极片，所述极片布置在所述外壳内并包含用于接收所述第一电枢和所述第二电枢的切口；以及
第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧每个都布置在所述外壳内，所述第一弹簧接合所述第一电枢，而所述第二弹簧接合所述第二电枢；
其中，所述第一推针响应于沿第一方向施加于所述线圈的电流而被致动，第一电枢从第一电枢位置致动到第二电枢位置；所述第二推针响应于沿与所述第一方向相反的第二方向施加于所述线圈的电流而被致动，第二电枢从第一电枢位置致动到第二电枢位置；当沿所述第一方向施加于所述线圈的电流消除后，所述第一弹簧将所述第一电枢从所述第二电枢位置返回到第一电枢位置，从而将第一推针缩回到推针体内，当沿所述第二方向施加于所述线圈的电流消除后，所述第二弹簧将所述第二电枢从所述第二电枢位置返回到第一电枢位置，从而将第二推针缩回到推针体内。
2.如权利要求1所述的推针致动器设备，其特征在于，所述第一弹簧布置在由所述第一电枢限定的第一腔内，所述第二弹簧布置在由所述第二电枢限定的第二腔内。
3.如权利要求1所述的推针致动器设备，其特征在于，所述极片的切口偏心地接收所述第一电枢和所述第二电枢。
4.如权利要求1所述的推针致动器设备，其特征在于，所述第一弹簧在所述第一电枢的第二表面与所述第一推针之间偏置，所述第二弹簧在所述第二电枢的第二表面与所述第二推针之间偏置。
5.如权利要求4所述的推针致动器设备，其特征在于，所述线圈限定的高度大于或等于所述第一电枢的所述第一表面与所述第二表面之间的距离。
6.如权利要求1所述的推针致动器设备，其特征在于，所述切口至少部分地接收在所述第一电枢位置的所述第一电枢和在所述第一电枢位置的所述第二电枢。
7.一种推针致动器设备，包括：
外壳；
线圈，所述线圈布置在所述外壳内并布置成围绕第一电枢和第二电枢，所述第一电枢联接到第一推针而所述第二电枢联接到第二推针，所述第一电枢和所述第二电枢每个都能够在第一电枢位置和第二电枢位置之间移动；
第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体布置在所述第一电枢的第一表面附近，而所述第二永磁体布置在所述第二电枢的第一表面附近，其中所述第一电枢/第二电枢的所述第一表面为所述第一电枢/第二电枢远离所述推针一侧的表面，并且所述第一电枢/第二电枢的第二表面为所述第一电枢/第二电枢靠近所述推针一侧的表面；
极片，所述极片布置在所述外壳内并包含用于接收所述第一电枢和所述第二电枢的切口；以及
第一弹簧，所述第一弹簧布置在由所述第一电枢限定的第一腔内；
第二弹簧，所述第二弹簧布置在由所述第二电枢限定的第二腔内；
其中，所述第一推针响应于沿第一方向施加于所述线圈的电流而被致动，所述第二推针响应于沿与所述第一方向相反的第二方向施加于所述线圈的电流而被致动，并且
其中，当沿所述第一方向的电流施加于所述线圈时，第一永磁体和第一电枢之间的吸引力被克服，所述第一弹簧将第一电枢从第一电枢位置延伸到第二电枢位置，从而将第一推针从推针体中伸出，当沿所述第二方向的电流施加于所述线圈时，第二永磁体和第二电枢之间的吸引力被克服，所述第二弹簧将第二电枢从第一电枢位置延伸到第二电枢位置，从而将第二推针从推针体中伸出。
8.如权利要求7所述的推针致动器设备，其特征在于，所述极片的切口偏心地接收所述第一电枢和所述第二电枢。
9.如权利要求7所述的推针致动器设备，其特征在于，所述线圈限定的高度大于或等于所述第一电枢的所述第一表面与所述第二表面之间的距离。
10.如权利要求7所述的推针致动器设备，其特征在于，所述切口至少部分地接收在所述第一电枢位置的所述第一电枢和在所述第一电枢位置的所述第二电枢。
11.如权利要求7所述的推针致动器设备，其特征在于，在没有电流施加给所述线圈时，所述第一永磁体和所述第一电枢之间的第一吸引力大于由所述第一弹簧作用在所述第一电枢上的第一弹簧力，所述第二永磁体和所述第二电枢之间的第二吸引力大于由所述第二弹簧作用在所述第二电枢上的第二弹簧力。
12.如权利要求7所述的推针致动器设备，其特征在于，所述第一腔在所述第一电枢内从所述第一表面延伸到所述第一表面与所述第二表面之间的位置，所述第二腔在所述第二电枢内从所述第一表面延伸到所述第一表面与所述第二表面之间的位置。
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