JP4194942B2 - 高速調節装置 - Google Patents
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Description
米国特許第5131365号明細書記載の冒頭で述べた形式の高速調節装置は、極めて短い切換え時間において2つの切換え位置の間で切換えフラップとして形成された切換え部材を調節するために適している。この場合、前記切換えフラップはガス案内導管、つまり内燃機関の吸気通路内で吸気弁の上流側に配置されており且つ導管横断面を、第1の切換え位置では閉鎖して、第2の切換え位置では開放する。この公知の高速調節装置では、切換えフラップは予負荷ばねによって閉鎖位置へ予負荷される。この場合、1つの電磁石が設けられており、この電磁石は切換えフラップをその閉鎖位置で保持し、これにより、ピストンの充填行程においてシリンダ側に負圧パルスが形成される。電磁石が切換えフラップをリリースすると直ちに、シリンダ側の負圧が切換えフラップの開放を生ぜしめる。切換えフラップにおいて圧力補償が行われると直ちに、戻しばねが切換えフラップを再びその閉鎖位置へ戻すことができ、この閉鎖位置で切換えフラップは改めて電磁石によって保持される。即ち、公知の高速調節装置はピストン運動に関連してパッシブに作動する。但し、著しくフレキシブルに使用することができ、更に極端に短い切換え時間を可能にする高速調節装置が望ましい。
英国特許第1572299号明細書に基づき公知の別の高速調節装置により、2つの終端位置間で変向板を切り換えることができる。この変向板は、多量の印刷物等のための搬送区間におけるポイントとして働き且つ軸を介して可動子と駆動結合されている。この可動子は、2つの電磁石の間で前記軸の長手方向軸線を中心として回動調節可能である。
図2〜図4に示した可動子19延いては切換え部材6の中間位置から出発して、可動子19はまず最初に2つの切換え位置の内の一方に調節される。これは有利には図1Cに示した開放位置である。トーションバー26は極めて高い戻しモーメントを生ぜしめるために設計されているので、所望の切換え位置には極めて高い電気出力を以てしか、中間位置からすぐに向かうことはできない。従って、極性反転動作の所望の順序に基づいて、トーションバー26、軸21、可動子19及び切換え部材6によって形成された振動システムが、振幅をますます増大させて振動させられる、作動に前置されたスタート手順を経過することが有利である。前記振動システムのこの「揺動」は、可動子19が所望の切換え位置において対応するヨーク17に接触するまで実施される。
Claims (14)
- 3ms以内の極めて短い切換え時間において2つの切換え位置の間で切換えフラップ(7)として形成された切換え部材(6)を調節するために適した高速調節装置であって、切換えフラップ(7)がガス案内導管(1)内に配置されており且つ導管横断面を第1の切換え位置では閉鎖して第2の切換位置では開放するようになっている形式のものにおいて、
当該の高速調節装置(8)が、切換え可能な2つの電磁石(14,15)を有しており、これらの電磁石の間に切換えフラップ(7)と駆動結合された可動子(19)が配置されており、該可動子(19)が、切換えフラップ(7)の第1の切換え位置において一方の電磁石(14)に接触し且つ切換えフラップ(7)の第2の切換え位置において他方の電磁石(15)と接触するようになっており、可動子(19)が、その中心軸線を中心として回動可能に支承された軸(21)と不動に結合されており、該軸に、可動子(19)に対して軸方向でずらされて切換えフラップ(7)も不動に取り付けられており、各電磁石(14,15)がギャップを備える環状のヨーク(17)を有しており、該ヨークに可動子(19)のための当接面(32)が形成されており、該当接面に可動子(19)が一方の切換え位置において接触するようになっており、ヨーク(17)の当接面(32)の領域がギャップ(18)によって中断されており、該ギャップが可動子(19)の当接面(32)への接触時に可動子(19)によって架橋されており、ギャップ(18)の開口幅が、ヨーク(17)と可動子(19)との保持力を増大させるために、当接面(32)に隣接する、ヨーク(17)の軸方向延在部に対して横方向で且つ当接面(32)に対して横方向で測定されたヨーク(17)の厚さ(43)よりも小さいか、又は半径方向延在部に対して横方向で且つ軸方向延在部に対して横方向で測定された可動子(19)の厚さ(33)よりも小さく、可動子(19)は、軸(21)から遠い端部(39)に、該端部(39)が斜めに面取りされて形成されたフランク(40)を有し、当接面(32)は、フランク(40)に対して相補的な当接フランク(40)を有する、特に自動車の内燃機関において、少なくとも1つの吸気弁(5)の上流側で、内燃機関の少なくとも1つの燃焼室(2)に通じる吸気通路(1)内に配置された切換えフラップ(7)を切り換えるために使用することを特徴とする、高速調節装置。 - ヨーク(17)が、少なくともギャップ(18)で終わる端区分(34)に、ギャップ(18)に向かってテーパされた横断面を有している、請求項1記載の高速調節装置。
- 電磁石(14,15)が軸(21)に対して、ヨーク(17)が軸(21)の近傍に配置されているように位置決めされている、請求項1又は2記載の高速調節装置。
- 軸(21)に関して、可動子(19)の半径方向延在部が、ヨーク(17)の当接面(32)の形成された側(37)よりも短く、特に半分である、請求項1から3までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- 磁界の流れ方向で見て、可動子(19)の横断面が当接面(32)以外のヨーク(17)の横断面よりも小さく、特に半分である、請求項1から4までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- 軸(21)に関して、可動子(19)が軸方向で見て半径方向で見るよりも特に少なくとも2倍、3倍又は4倍だけ大きい、請求項1から5までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- ばね部材(26)が軸(21)に結合されており、この結合が、ばね部材(26)が切換えフラップ(7)の2つの切換え位置において該切換えフラップ(7)をその都度他方の切換え位置に向かって駆動する戻しモーメントを軸(21)に導入し、且つ当該のばね部材(26)が切換えフラップ(7)の中間位置では戻しモーメントを軸(21)に導入しないように行われる、請求項1から6までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- 軸(21)が中空軸として形成されており、ばね部材がトーションバー(26)として形成されており、該トーションバーが、前記中空軸(21)内で同軸的に延びており、一方の端部が中空軸(21)と相対回動不能に結合されており且つ他方の端部が高速調節装置(8)の不動の構成部材(29)と相対回動不能に結合されている、請求項7記載の高速調節装置。
- トーションバー(26)が、中空軸(21)の可動子(19)に対応配置された端部(42)に固定されており、中空軸(21)の切換えフラップ(7)に対応配置された端部(30)が直接又は間接的にトーションバー(26)に回動調節可能に半径方向で支持されている、請求項8記載の高速調節装置。
- 切換えフラップ(7)が、軸(21)が導管(1)の長手方向軸線(12)上でほぼ垂直方向で位置するように導管横断面内に配置されている、請求項1から9までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- 切換えフラップ(7)が、導管横断面を開放する第2の切換え位置において、導管(1)の長手方向軸線(12)に対してほぼ平行に延びており且つ導管横断面を閉鎖する第1の切換え位置において導管横断面に対して傾斜して延在している、請求項1から10までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- 切換えフラップ(7)が、導管横断面を閉鎖する第1の切換え位置において、導管横断面に対して約45°だけ傾斜して延在している、請求項11記載の高速調節装置。
- ガス案内導管が、内燃機関の少なくとも1つの燃焼室(2)に新鮮空気を供給する、特に自動車の内燃機関の新鮮空気供給導管(1)によって形成されており、切換え部材(6)が、各燃焼室(2)の少なくとも1つの吸気弁(5)の上流側で新鮮空気供給導管(1)内に配置されている、請求項10から12までのいずれか1項記載の高速調節装置。
- 電磁石(14,15)を切り換えるための切換え装置(44)が設けられており、該切換え装置がHブリッジとして形成されており、接続・遮断トランジスタ(46)及びチョッパトランジスタ(51)が設けられており、該チョッパトランジスタがチョッパ電流制御装置(48)によって、規定可能な又は規定された目標電流と、測定部材(49)を用いて検出可能な実際電流との比較に関連して制御されており、測定部材(49)が一方では接続・遮断トランジスタ(46)のエミッタに接続されており且つ他方ではアースに接続されている、請求項1から13までのいずれか1項記載の高速調節装置。
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