專利名稱：電磁調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的電磁調(diào)整裝置。 這種裝置例如作為電磁調(diào)整裝置是詳盡已知的以及被利用于多種使用 目的。其基本原理在于一個(gè)設(shè)計(jì)為活塞的調(diào)整件，它在端側(cè)具有一個(gè)針對(duì) 所規(guī)定的調(diào)整任務(wù)的作用區(qū)，在一個(gè)外殼內(nèi)作為銜鐵在固定的鐵芯區(qū)與起 磁軛作用的支承件之間導(dǎo)引，并可借助一個(gè)大體布設(shè)在鐵芯區(qū)內(nèi)的電磁鐵 操縱。外殼通常設(shè)計(jì)為可導(dǎo)磁通的，與起磁軛作用的支承件共同使磁回路 閉合。
背景技術(shù)：
在申請(qǐng)人的DE10240774A1中介紹了一種按照權(quán)利要求1前序部分所 述的電磁調(diào)整裝置。在此已知的調(diào)整裝置中，用軟磁性材料制成的調(diào)整件 設(shè)計(jì)為整體式的。通過這種軟磁性材料使磁力線成束，由此增強(qiáng)調(diào)整件區(qū) 域內(nèi)的》茲場，從而又可以實(shí)現(xiàn)更快速的反應(yīng)時(shí)間。然而這種已知的調(diào)整裝 置的缺點(diǎn)是，在執(zhí)行調(diào)整任務(wù)時(shí)，不可避免地在調(diào)整件的同樣用軟磁性材 料制成的強(qiáng)度較低的作用區(qū)上造成的機(jī)械負(fù)荷，會(huì)導(dǎo)致調(diào)整件在作用區(qū)內(nèi) 嚴(yán)重的磨損。
此外由申請(qǐng)人的DE10240774A1作為現(xiàn)有技術(shù)還已知另 一類電^茲調(diào)整 裝置，它取代永磁裝置而具有復(fù)位彈簧。在該裝置中調(diào)整件設(shè)計(jì)成三段。 這種三段式結(jié)構(gòu)對(duì)于這種已知裝置是必要的，以構(gòu)成復(fù)位彈簧的支座。此 已知的調(diào)整裝置的中央分段用作支座。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，將上述類型的電磁調(diào)整裝置在保持短的 反應(yīng)時(shí)間的情況下設(shè)計(jì)得更堅(jiān)固耐用。
上述技術(shù)問題通過權(quán)利要求1的特征得以解決。 在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。
4本發(fā)明的基本思想是，將調(diào)整件分為兩個(gè)區(qū)段，以及在永磁裝置區(qū)域 內(nèi)優(yōu)選地沿徑向在永磁裝置內(nèi)部的第 一 區(qū)段在導(dǎo)磁能力方面最優(yōu)化，也就 是說將這一區(qū)段設(shè)計(jì)為，使磁力線調(diào)整件盡可能高的加速并因而高度成束， 以增強(qiáng)由線圈裝置作用在調(diào)整件上的磁場，并由此實(shí)現(xiàn)調(diào)整件盡可能高的 加速度并因而實(shí)現(xiàn)短的反應(yīng)時(shí)間。調(diào)整件的第二區(qū)段按照本發(fā)明包括調(diào)整 件的在端側(cè)的作用區(qū)。它不是在導(dǎo)^f茲能力方面而是在其強(qiáng)度方面最優(yōu)化， 以便能盡可能長期無損地經(jīng)受住作用在它上面的機(jī)械負(fù)荷。由于按照本發(fā) 明將調(diào)整件分成所述的兩個(gè)區(qū)段，其中在線圏裝置一側(cè)的第 一 區(qū)段在導(dǎo)磁 能力方面最優(yōu)化，以及包括作用區(qū)的第二區(qū)段在其耐磨特性方面最優(yōu)化， 從而得到一種電；茲調(diào)整裝置，它一方面保證短的反應(yīng)時(shí)間，以及另一方面 保證長的使用壽命。尤其為了將按照本發(fā)明的電磁調(diào)整裝置例如作為凸輪 軸-沖程轉(zhuǎn)換裝置或作為閥門調(diào)整裝置使用在汽車中，這些特性具有決定性
的優(yōu)點(diǎn)。
按照本發(fā)明的擴(kuò)展設(shè)計(jì)有利地規(guī)定，第二區(qū)段，亦即在其耐磨特性方 面最優(yōu)化的那個(gè)區(qū)段， 一直延伸到起磁軛作用的支承件內(nèi)。因此按照此項(xiàng) 優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，不僅作用區(qū)而且調(diào)整件的支承段都被耐磨性最優(yōu)化，以 及可以無損害地承受在移動(dòng)的調(diào)整運(yùn)動(dòng)期間作用在它上面的摩擦力。
按照本發(fā)明的 一種優(yōu)選的實(shí)施形式，調(diào)整件的兩個(gè)區(qū)段通過優(yōu)選地互 相連接的不同材料制成的調(diào)整件分件實(shí)現(xiàn)。按照此優(yōu)選的實(shí)施形式，調(diào)整 件不設(shè)計(jì)為一體式的，而是優(yōu)選地設(shè)計(jì)為兩段，其中，在線圈裝置一側(cè)的 調(diào)整件第一分件，尤其通過其材料選擇，在導(dǎo)磁能力方面得以最優(yōu)化，而 在作用區(qū)一側(cè)的調(diào)整件分件耐磨性得以最優(yōu)化。選擇不同的材料來優(yōu)化調(diào) 整件兩個(gè)分件相應(yīng)的特性是有利的，因?yàn)橥ǔ?duì)強(qiáng)導(dǎo)磁能力及高機(jī)械強(qiáng)度 的要求是彼此矛盾的。優(yōu)選地，這兩個(gè)調(diào)整件分件不僅在彈簧力支持下彼 此貼靠，而且互相防旋轉(zhuǎn)地連接，以確保由兩個(gè)調(diào)整件分件組成的調(diào)整件 同步運(yùn)動(dòng)。
按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)有利地規(guī)定，調(diào)整件第 一分件由軟磁性材料構(gòu)成， 以達(dá)到磁力線極度成束。軟磁性材料的特點(diǎn)是容易磁化。原則上，不僅金 屬的而且陶資的軟磁性材料，均可用于制造調(diào)整件第一分件。優(yōu)選地適用 鐵磁性金屬，如鐵、鈷和鎳。然而也可以使用以金屬氧化物為基礎(chǔ)的鐵氧 體。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)整件第二分件具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)規(guī)定，它例如用奧氏體材料構(gòu)成。奧氏體具有一種面心立方體的結(jié)構(gòu)，其中， 奧氏體的硬度尤其可以通過冷變形大大提高。奧氏體是非鐵磁性的并因而 不適合用于構(gòu)成調(diào)整件第一分件。
按照本發(fā)明的擴(kuò)展設(shè)計(jì)有利地規(guī)定，兩個(gè)調(diào)整件分件沿軸向彼此相鄰 地布設(shè)。優(yōu)選地這兩個(gè)調(diào)整件分件彼此直接貼靠。這種設(shè)計(jì)形式在加工技 術(shù)方面是有利的，因?yàn)檫@兩個(gè)調(diào)整件分件只須在端側(cè)互相連接。
按照本發(fā)明另 一種特別穩(wěn)定的設(shè)計(jì)形式有利地規(guī)定，這兩個(gè)調(diào)整件分
件不是沿軸向，而是沿徑向彼此相鄰地布設(shè)。這例如可以這樣實(shí)現(xiàn)第二
個(gè)、亦即在作用區(qū)一側(cè)的調(diào)整件分件設(shè)計(jì)為部分圍夾在、例如熱壓配合或 擠壓在調(diào)整件第一分件上的套筒。在這方面按照本發(fā)明的擴(kuò)展設(shè)計(jì)可以規(guī) 定，套筒在端側(cè)封閉，以便也能防止調(diào)整件自由端被損壞。反之，若將調(diào) 整件第二分件只是設(shè)計(jì)為兩側(cè)開口的套筒，則調(diào)整件的作用區(qū)由套筒側(cè)面 尤其由套筒側(cè)面內(nèi)的徑向凹陷構(gòu)成。
為了建立調(diào)整件兩個(gè)分件之間的牢固而耐用的連接，按照本發(fā)明的設(shè) 計(jì)規(guī)定，將它們互相粘接或焊接。
除此之外或與之不同地，兩個(gè)調(diào)整件分件可以形狀閉合地互相連接， 以便尤其能確防保旋轉(zhuǎn)的連接。
按照本發(fā)明另 一種不同的設(shè)計(jì)形式規(guī)定，調(diào)整件不是設(shè)計(jì)為兩段的， 而是設(shè)計(jì)為一體式的。在這種情況下調(diào)整件優(yōu)選地用軟磁性材料制造，其 中耐磨性最優(yōu)化的第二區(qū)段，由調(diào)整件的一個(gè)尤其通過熱處理淬火的區(qū)段構(gòu)成。
為了使起磁輒作用的支承件耐磨性最優(yōu)化，按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)規(guī)定， 永磁裝置沒有安放在支承件的整個(gè)端側(cè)上，而是在支承件的面朝永磁裝置 的端側(cè)，布設(shè)一個(gè)優(yōu)選地閉合的環(huán)形凸起部分，在調(diào)整件處于移出的位置 時(shí)，此環(huán)形凸起部分起永磁裝置的止擋和/或支座的作用。優(yōu)選地，面朝環(huán) 形凸起部分的端側(cè)被支承件的一個(gè)沿徑向在外部同軸的圓周段圍繞，它在 背對(duì)永磁裝置那一側(cè)相對(duì)于支架，尤其發(fā)動(dòng)機(jī)缸體密封。


由下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明中并借助附圖給出本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特
征和詳情。其中圖1表示按照本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施例的電磁調(diào)整裝置的局部剖切側(cè)
視圖2表示圖1中局部A的放大詳圖3表示兩個(gè)分件組成的調(diào)整件的一種可能的實(shí)施形式，其中兩個(gè)調(diào) 整件分件沿軸向相鄰和互相焊接；
圖4表示調(diào)整件另一種可能的實(shí)施形式，其中調(diào)整件同樣由兩個(gè)分件 構(gòu)成，強(qiáng)度較高的調(diào)整件第二分件設(shè)計(jì)為套筒；
圖5表示調(diào)整件另一種實(shí)施形式，它設(shè)計(jì)為具有兩個(gè)區(qū)段的整體，以 及機(jī)械強(qiáng)度較高的第二區(qū)段設(shè)計(jì)為淬火區(qū)；以及
圖6表示調(diào)整件另一種實(shí)施形式，它設(shè)計(jì)為兩段，其中兩個(gè)調(diào)整件分 件互相形狀閉合地連接以及互相粘接或焊接。
附圖中相同的構(gòu)件和具有相同功能的構(gòu)件用同樣的附圖標(biāo)記表示。
具體實(shí)施例方式
圖l表示一個(gè)電磁調(diào)整裝置1,它與一個(gè)沒有表示出的調(diào)整伙伴，尤其 一個(gè)凸輪軸-沖程轉(zhuǎn)換裝置在操作上配合作用。電^f茲調(diào)整裝置1包括一個(gè)空 心圓柱形導(dǎo)磁套筒2，在其內(nèi)部裝有細(xì)長的活塞狀調(diào)整件3。調(diào)整件3穿過 一個(gè)防旋轉(zhuǎn)地安置在它上面的永磁裝置4，該永磁裝置由 一個(gè)中央的圓柱形 低碳鋼圓盤5和設(shè)在其兩側(cè)直徑較大但厚度較小的永久磁鐵6a、 6b組成。 此調(diào)整件3在固定的鐵芯區(qū)7與套筒狀的起磁軛作用的支承件8之間可運(yùn) 動(dòng)地導(dǎo)引，其中，支承件8在支座10 (例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體部分)的相應(yīng)尺寸 的空心圓柱形孔9內(nèi)密封地導(dǎo)引。
鐵芯區(qū)7是圖1中未示出的線圈裝置的組成部分，線圈裝置在左半圖 中裝在套筒2的內(nèi)部，以及它在供電時(shí)通過產(chǎn)生磁場可調(diào)地尤其離開鐵芯 區(qū)7作用在調(diào)整件3上。
如圖1所示，活塞狀地在支承件8內(nèi)部導(dǎo)引的調(diào)整件3設(shè)計(jì)為由兩個(gè) 部分組成。它包括一個(gè)裝在永磁裝置4區(qū)域內(nèi)的調(diào)整件第一分件3a，以及 一個(gè)沿軸向相鄰地在支承件8內(nèi)部導(dǎo)引的調(diào)整件第二分件3b。調(diào)整件第二 分件3b在端側(cè)包括一個(gè)即使在調(diào)整件3的縮入狀態(tài)也從支承件8伸出的作 用區(qū)ll，它可調(diào)地作用在未示出的調(diào)整伙伴上。這兩個(gè)調(diào)整件分件3a、 3b 互相形狀閉合地、防旋轉(zhuǎn)地連接，以及在它們的端側(cè)互相激光焊接。形狀
7閉合的連接借助沿軸向互相嵌插的連接段12a、 12b實(shí)現(xiàn)，通過它們還可沿 周向傳遞在兩個(gè)調(diào)整件分件3a、 3b之間的周向扭矩。調(diào)整件分件3a、 3b 的連接段12a、 12b沿周向交替布設(shè)。
在圖紙平面左方的調(diào)整件第一分件3a用低碳鋼構(gòu)成，而在圖紙平面右 方包括作用區(qū)11的調(diào)整件第二分件3b用冷變形的奧氏體構(gòu)成，并因而具 有高的機(jī)械強(qiáng)度。
圖2表示圖1中局部A的放大詳圖?？梢钥吹讲糠种С屑?，其中在 面朝永石茲裝置4的端側(cè)13設(shè)有一個(gè)周向閉合以及端側(cè)修圓的環(huán)形凸起部分 14，在這里環(huán)形凸起部分14與調(diào)整件3或調(diào)整件第二分件3b同軸地具有 徑向間距地布設(shè)。環(huán)形凸起部分14沿軸向的長度尺寸約為3.0mm。此環(huán)形 凸起部分14構(gòu)成永/磁裝置4的永久^茲鐵6b的止擋或支座。環(huán)形凸起部分 14沿徑向布設(shè)在支承件8的外圓周壁15內(nèi)部并超過它伸出約0.3mm。圓周 壁15的內(nèi)徑大于永磁裝置4的最大外徑。
圖3表示調(diào)整件3的另一種可能的實(shí)施例。圖示的調(diào)整件3由兩個(gè)大 體等長的調(diào)整件分件3a、 3b組成，它們?cè)诙藗?cè)彼此支靠且互相焊接。按照 圖示的實(shí)施例，兩個(gè)調(diào)整件分件3a、 3b的接觸面16，比調(diào)整件分件3a、 3b 的沿軸向直接相鄰的各區(qū)段具有更大的面積。這兩個(gè)調(diào)整件分件3a、 3b互 相焊接，例如摩擦焊、電容器放電焊或激光焊。在圖紙平面左邊的調(diào)整件 分件3a在其導(dǎo)磁能力方面最優(yōu)化并由軟磁性材料構(gòu)成，在這里調(diào)整件第一 分件3a設(shè)計(jì)為貫穿圓柱形永磁裝置4。反之，調(diào)整件第二分件3b由機(jī)械上 強(qiáng)度高的淬火材料構(gòu)成，所以在其耐磨特性方面最優(yōu)化。調(diào)整件第二分件 3b的磁特性由于離鐵芯區(qū)7的距離遠(yuǎn)因而并不重要。
在按照?qǐng)D4的實(shí)施例中，用軟磁性材料制成的調(diào)整件第 一分件3a沿調(diào) 整件3的全部軸向長度尺寸延伸。調(diào)整件3在圖紙平面右邊包括作用區(qū)11 的區(qū)域內(nèi)，設(shè)有更高機(jī)械強(qiáng)度的套筒狀的調(diào)整件第二分件3b，在這里調(diào)整 件第二分件3b構(gòu)成作用區(qū)11。套筒狀調(diào)整件分件3b例如熱壓配合或擠壓 在調(diào)整件第一分件3a上。也可以考慮粘接。與圖示的實(shí)施例不同，為了同 樣防止調(diào)整件3的端側(cè)17遭受機(jī)械負(fù)荷，套筒也可以設(shè)計(jì)為端側(cè)封閉的。
在按照?qǐng)D5的實(shí)施例中，永磁裝置4沿軸向形狀閉合地裝入調(diào)整件3 的圓周槽內(nèi)。與上面介紹的那些實(shí)施例相反，此調(diào)整件3設(shè)計(jì)為一體式的， 其中，調(diào)整件3連續(xù)用軟磁性材料制成。此調(diào)整件3分為一個(gè)在永久磁鐵一側(cè)不淬火的第一區(qū)段19和一個(gè)包括支承區(qū)及作用區(qū)11的淬火的第二區(qū)
段20。通過對(duì)調(diào)整件3的第二區(qū)段20的淬火硬化，使調(diào)整件3在支承件8 內(nèi)部的區(qū)域內(nèi)以及在作用區(qū)11內(nèi)耐磨性最優(yōu)化。
圖6所示的實(shí)施例涉及圖1中調(diào)整件3的放大圖。有關(guān)的詳情可以參 見針對(duì)圖1的說明。
權(quán)利要求
1. 一種電磁調(diào)整裝置，其包括在端側(cè)構(gòu)成作用區(qū)(11)的并可通過固定設(shè)置的線圈裝置的力來運(yùn)動(dòng)的細(xì)長的調(diào)整件(3)，該調(diào)整件局部具有與固定的鐵芯區(qū)(7)配合作用的永磁裝置(4)，其中，與鐵芯區(qū)(7)軸向相對(duì)置地設(shè)有起磁軛作用的固定的用于支承至少局部設(shè)計(jì)為活塞狀的調(diào)整件(3)的支承件(8)，其特征為調(diào)整件(3)具有兩個(gè)區(qū)段(10、20；3a、3b)，其中布設(shè)在永磁裝置(4)區(qū)域內(nèi)的第一區(qū)段(19、3a)在導(dǎo)磁能力方面最優(yōu)化，而布設(shè)在作用區(qū)內(nèi)的第二區(qū)段(20、3b)耐磨性最優(yōu)化。
2. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，第二區(qū)段(20、 3b) —直 延伸到支承件(8 )內(nèi)并起支承段的作用。
3. 按照權(quán)利要求1或2之一所述的裝置，其特征為，第一區(qū)段(19、 3a)由調(diào)整件第一分件(3a)以及第二區(qū)段(20、 3b )由調(diào)整件第二分件(3b ) 構(gòu)成；這兩個(gè)調(diào)整件分件設(shè)計(jì)為優(yōu)選地互相連接，尤其互相防旋轉(zhuǎn)地連接。
4. 按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征為，調(diào)整件第一分件(3a)由 軟磁性材料構(gòu)成和/或調(diào)整件第二分件(3b)由奧氏體材料構(gòu)成。
5. 按照權(quán)利要求3或4之一所述的裝置，其特征為，兩個(gè)調(diào)整件分件 (3a、 3b)沿軸向彼此相鄰地布設(shè)。
6. 按照權(quán)利要求3或4之一所述的裝置，其特征為，調(diào)整件第二分件 (3b)設(shè)計(jì)成部分圍夾在、優(yōu)選地?zé)釅号浜匣驍D壓在調(diào)整件第一分件(3a)上的套筒。
7. 按照權(quán)利要求3至6之一所述的裝置，其特征為，所述調(diào)整件分件 (3a、 3b)互相粘接或焊接，尤其摩擦焊，或電容器放電焊或激光焊。
8. 按照權(quán)利要求3至7之一所述的裝置，其特征為，所述調(diào)整件分件 (3a、 3b)形狀閉合地互相連接。
9. 按照權(quán)利要求1或2之一所述的裝置，其特征為，所述調(diào)整件(3) 設(shè)計(jì)為整體式的；以及第二區(qū)段(20)是調(diào)整件(3)的一個(gè)尤其通過熱處 理淬火的區(qū)段。
10. 按照前列諸權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征為，支承件(8)的 面朝永磁裝置(4 )的端側(cè)(13 )設(shè)有優(yōu)選地圓周閉合的環(huán)形凸起部分(14 ), 該環(huán)形凸起部分構(gòu)成永磁裝置(4)的止擋和/或支座。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征為，調(diào)整件(3)設(shè) 計(jì)為用于控制內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸-沖程轉(zhuǎn)換裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁調(diào)整裝置，其包括在端側(cè)構(gòu)成作用區(qū)(11)的并可通過固定設(shè)置的線圈裝置的力來運(yùn)動(dòng)的細(xì)長的調(diào)整件(3)，該調(diào)整件局部具有與固定的鐵芯區(qū)(7)配合作用的永磁裝置(4)，其中，與鐵芯區(qū)(7)軸向相對(duì)置地設(shè)有起磁軛作用的固定的用于支承至少局部設(shè)計(jì)為活塞狀的調(diào)整件(3)的支承件(8)，在此，調(diào)整件(3)具有兩個(gè)區(qū)段(10、20；3a、3b)，其中布設(shè)在永磁裝置(4)區(qū)域內(nèi)的第一區(qū)段(19、3a)在導(dǎo)磁能力方面最優(yōu)化，而布設(shè)在作用區(qū)內(nèi)的第二區(qū)段(20、3b)耐磨性最優(yōu)化。
文檔編號(hào)H01F7/16GK101523524SQ200780035216
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者尤維·瓦格納, 托馬斯·戈?duì)柶? 阿基姆·里德爾 申請(qǐng)人:Eto電磁有限責(zé)任公司