[发明专利]包含电磁体和电磁体板的装置和包括该装置的阀促动器

说明书

技术领域

本发明涉及包含电磁体和电磁体衔铁(armature)板(palette)的装置和装备有这种装置的阀促动器。

背景技术

本申请的发明源自的问题是控制不具有凸轮轴的内燃机的汽缸的阀，更具体地，使用已知的电磁凸轮轴，也称为“无凸轮轴(camless)”技术。

参考图1，阀1，无论其为进气阀还是排气阀，其通过安装在阀杆3周围的阀弹簧20，返回到其阀座5，且在由磁性材料制造的电磁体衔铁板12、衔铁板弹簧17和开启电磁体15的作用下，通过推压在阀杆3上的衔铁板杆9，阀1运动离开其阀座5。开启电磁体15通常与关闭电磁体14相关联，衔铁板12被安装在两个电磁体14、15之间。

当关闭电磁体14被激活时，阀弹簧20驱动衔铁板12，该衔铁板与该电磁体14的磁路的一部分接触，关闭电磁体14在衔铁板12的行程末端处引导衔铁板12。该运动导致杆3和9滑动，使得阀1的头部运动，直至其停靠在其阀座5上。阀1则被关闭。

当开启电磁体15被激活时，衔铁板弹簧17驱动衔铁板12，该衔铁板与该第二电磁体的磁路的一部分接触，开启电磁体15在衔铁板12的行程末端处引导衔铁板12。衔铁板的运动驱动杆3和9，阀1的头部由此运动离开其阀座。阀1则处于打开位置。

当两个电磁体14、15均未被激活时，衔铁板12通过阀弹簧20和安装在其杆9周围的衔铁板弹簧17，被保持在它们两个之间。

弹簧17和20与杆9和3的运动相关联，根据这些杆的运动而被压缩或伸展，由此形成谐振电磁系统。

阀1和衔铁板12由此交替固定位置(称为切换位置)，交替通过在这两个位置之间的瞬时运动进行。

参考图3，电磁体14(15)通常包括捆扎在一起的具有永磁体18和线圈20的层叠结构，这样电磁体14能产生高幅度磁力，以使得衔铁板12在其切换位置之间运动。为了在与衔铁板12接触时保护磁体18，电磁体14被机加工，以使得磁体18从抵靠衔铁板12的区域向后退让。特别地，参考图2和3，在电磁体14的主体中机加工腿状部141G、141C、141D，以保护磁体18，中间腿状部141C相对于侧腿状部141G、141D向后退让。

再次参考图2，电磁体14可同时控制两个电磁体衔铁板12，这两个衔铁板分别附连到位于平面(P)两侧上的电磁体腿状部。

参考图3，当衔铁板12从关闭位置移动到打开位置时，其从关闭电磁体14“分离”以附连到开启电磁体15。已经发现，在该运动中，衔铁板12的一个侧腿状部121G、121D比其它腿状部更快速地分离。

再次参考图3，通过实例，当衔铁板12从电磁体14分离时，电磁体14施加的磁力降低，在该实例中，电磁体14左边的侧腿状部141G的左手边缘比其右手边缘施加更大的磁吸引力，由此导致衔铁板12在其下落时倾斜，而就其杆9而言，在其运动中通过引导通道10而被轴向地引导。这导致衔铁板12和其杆9之间的倾斜角α。

衔铁板12的倾斜遵循各种统计规律且不能被确定地预测，同等地，衔铁板12的左手边缘121G可先于右手边缘121D分离。由此，当衔铁板把自身附连到电磁体时发生的倾斜和当其自身从电磁体分离时发生的一样多。衔铁板12在关闭和打开时的随机倾斜在建立用于发动机阀操作的控制规律方面造成困难。

为了解决该问题，参考图4，已知的实践是，衔铁板12的磁化区域12C被限制到杆9附近的轴向部分，以限制杆9和其衔铁板12之间的倾斜角α的大小。尽管进行该修改，仍不能预测衔铁板12如何将其自身从电磁体14分离。

衔铁板12相对于电磁体14、15的附连/分离的随机性质具有较大缺点，其造成不能从对安装有无凸轮轴装置的发动机的阀施加独立控制的能力获得全部益处。

发明内容

为此，本发明涉及一种包含电磁体和设计为磁性地附连到所述电磁体的电磁体衔铁板的装置，该衔铁板包括设计为附连到形成在电磁体中的附连腿状部的附连边缘，该装置的特征在于，衔铁板的所述附连边缘和电磁体的所述附连腿状部之间的附连是非对称的，以促使衔铁板在磁性附连被中断时沿预定方向倾斜。

衔铁板和电磁体之间的磁性附连中的非对称性迫使衔铁板沿预定方向倾斜，衔铁板在其附连到电磁体/从电磁体分离时的倾斜不再是随机的。

本发明发现可特别应用于一种装置，其中，电磁体包括具有E形横截面的芯部，有助于非对称附连至衔铁板的一个或多个所述附连腿状部是E形件的外腿状部的一个和/或另一个。在用于控制两个阀的装置的情况中，这可以是双E形(double E)的。