专利名称：电磁的凸轮轴调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按独立权利要求的前序部分所述的电磁凸轮轴调节装置。
背景技术：
这种装置由申请人的德国专利申请DE2020080136M公开并且其中描述了一种设置在内燃机凸轮轴的端侧上的装置，该装置相对发动机凸轮轴处于轴向位置并且作为对于静止的线圈单元的通电以及由于通电造成的衔铁单元的运动的响应而使得凸轮轴调整装置(更准确的说是阀盘)轴向运动。在这种由现有技术公开的装置中的优点是，借助于衔铁杆的杆端部上的轴承球能够磨损很小地承受可能的凸轮轴运动，因此这种机械的方式在实际实现中被证明是合适的。参照图3说明本发明的假定初始情况由轴向的衔铁杆10和杯状的衔铁部段12 形成的衔铁单元以可沿轴向相对静止的线圈单元14(线圈支架上的绕组)运动的方式导引；为形成磁回路，在可运动的衔铁单元和静止的线圈单元14之间形成有磁轭-铁芯单元， 该磁轭-铁芯单元由磁轭部段16和一体地安置在该磁轭部段上的铁芯部段18组成，其中， 部段16，18与双锥形收缩的过渡部段20 —体地构造。该过渡部段的目的是，一方面将两个部段16，18—体地并因此相互对中地构造，另一方面(通过减小的厚度)导致磁通量迅速饱和，因此两个部段16，18尽可能磁性地相互隔离。根据DE2020080136M中所述的方式，球M在衔铁的接合侧以可滚动的方式支承在凹槽22中，该球以所示的方式能够承受共同作用的凸轮轴单元沈的横向运动以及轴向错移；该凸轮轴单元由可通过衔铁单元沿轴向(也就是在图中向下)调整的阀盘(阀盘单元)28、径向包围该阀盘的阀壳30以及(以凸轮轴转速旋转的)凸轮轴32组成，所述凸轮轴单元通过从端侧压入的盖34与球M并因此与衔铁单元连接。磁轭-铁芯单元16，18、线圈单元14以及环绕的壳体36静止地设置在发动机缸体上，衔铁单元10以仅能沿轴向移动的方式支承，其中，球M承受凸轮轴单元的旋转运动。而这种装置尤其在运动公差和制造公差方面有利的同时，该单元较大的(轴向) 结构长度经常不利地影响重量；另外，通过在电磁调节装置和凸轮轴单元之间安装和构造 (单独的)轴承导致结构上的开销。因此，尤其结合安装空间内狭窄的位置关系，存在减小所述类型的装置的轴向长度(结构长度)的需求，以便也能适合狭窄的安装情况。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，减小按独立权利要求的前序部分所述的电磁凸轮轴调节装置的轴向结构长度，同时减小设计和安装开销。该技术问题通过带有独立权利要求所述特征的电磁凸轮轴调节装置解决，在各从属权利要求中记载了本发明有利的扩展设计。
根据按本发明的有利方式，磁轭和铁芯单元(也称为磁轭-铁芯单元)以可相对线圈单元旋转的方式(即，以可绕轴向旋转的方式)支承，其中，衔铁单元通过固定安置在该衔铁单元上的滑动单元在该磁轭和铁芯单元内导引。这有利地使得衔铁单元连同包围的磁轭-铁芯单元能够与凸轮轴一起旋转，在此，磁轭-铁芯单元在外表面侧朝外通过径向轴承支承。因此首先可以以有利的方式使轴向结构长度最小化，因为根据本发明，现在可以将阀芯单元(滑动单元)直接集成在衔铁单元之内或之上，只要在衔铁单元和凸轮轴调节装置的调节元件之间建立固定连接。例如由形式为盖(在图3中附图标记为34)和球M 的组合构成的支承装置在此变得多余。此外，按照本发明并且也有利的是，磁轭和铁芯单元在外表面侧支承在(总归存在的)壳体部段上，具体是优选支承在(第二静止的壳体壁部段的)壳体的内壁区域中，该内壁区域包围静止的线圈单元。然后，如果额外地按照扩展方案设计为，磁轭和铁芯单元一体地构造，还有利地并且按照扩展方案，通过过渡区域中待敷设(待堆焊)的非磁性材料加固并且然后额外使用该过渡区域材料，以便相对其它(第一)壳体部段支承形式为推力轴承的单元，创造了可完全负载的、非常容易制造并且制造和安装开销最小的装置。在此，一方面在本发明的优选实施形式的框架内可以将径向轴承构造在磁轭和铁芯单元与形式为滑动轴承的静止壳壁之间，该径向轴承(为防止磁短路)恰当地用非磁性的材料、例如借助于通过堆焊的敷设进行涂层，因此也使得开销最小。另一方面，在本发明的补充或可选的实现方式中，该径向轴承可以通过轴套或类似的其它机械元件替换，所述元件恰当地并且也有利地由非磁性的材料实现。在本发明的优选扩展设计中，滑动单元(阀盘)固定安放(例如通过恰当的过盈配合)在由非磁性的材料制成的衔铁单元上并因此不影响在衔铁和磁轭铁芯之间交互作用的原有电磁调节部段的功能。结果，通过本发明在明显减少部件开销的情况下，同时通过使轴向延伸(尤其是从凸轮轴的端侧开始)最小化创造了一种途径，来组合最大可能的可靠性、易于制造和安装以及紧凑的安装空间的问题。
本发明其它的优点、特征和细节由对优选实施例的说明以及根据附图得出。在附图中示出图1是按本发明的第一种优选的实施形式的电磁凸轮轴调节装置的示意纵截面视图；图2是第二种实施形式类似于图1的视图，然而带有借助于单独的轴套实现的径向轴承，以及图3是用于说明按前序部分所述的技术的装置的视图。
具体实施例方式图1的实施例示出了带有外环形凸缘40的环状环绕的壳体42，该壳体形成有中空圆柱形的内壳壁44，所述内壳壁沿着轴向χ延伸预定的区段。在环形壳体部段的内部以在
4其它方面公知的方式在线圈支架单元46上设置线圈48，该线圈能够以公知的方式为使衔铁单元50沿轴向运动而通电。在所述的实施例中，衔铁单元构造为杯状，带有直径缩窄的接合部段52，该衔铁单元以公知的方式，例如在中间连接衔铁套管(未示出)或者不导磁涂层(未示出)的情况下在磁轭和铁芯单元中轴向地导引，该磁轭和铁芯单元由上磁轭单元M以及下铁芯单元56 组成。两个单元M，56 (参见图幻以双锥形的类型朝轴向的过渡部段的方向缩窄，其中，在所示的实施例中，设置形式为焊接件的、由非磁性材料58 (准确的说是CuZn)制成的机械加固件。如图1所示，该材料被敷设并且接着通过车削精加工，以便沿径向配合到由下部开口的壳壁M以及线圈体56形成的间隙中，同时，与下面的盘状壳盖60接触，形成滑动轴承(作为推力轴承)；按照本发明，由衔铁50，52、安置在衔铁上的阀芯单元(滑动单元)62、 磁轭和铁芯单元M，56，58组成的所述单元以可转动(可旋转)的方式在壳体的中空圆柱形环绕的垂直壁44内部导引，因此该单元能够随着凸轮轴32的旋转而转动；在此，在线圈单元46，48通电时，带有轴向固定(通过过盈配合)地安置的滑动单元56的衔铁单元50， 52可以发生进给运动，以便实现希望的凸轮轴调节功能。还如图1所示，铁芯单元56 —体地过渡到阀壳部段64中，该阀壳部段相当于图3 中的单元30，并且可以由于其与磁轭单元54(通过在过渡区域中敷设的非磁性材料58)的固定连接而旋转。然后，衔铁沿轴向(χ)的运动以其它公知的方式导致单元62和56/64之间的轴向相对移动。显然，按图1实现的装置具有明显的结构优点对比图3和图1之间的相对位置， 不仅从凸轮轴单元的端部的轴向延伸由于与衔铁单元的集成而被明显减小，而且也减少了所需的结构元件的数量，这尤其对于廉价地大规模制造是有利的。图2示出了(对相同功能的部件使用相同的附图标记)按图1的实施形式的变型。 替代在磁轭和铁芯单元50至58和内壁44之间形成的、借助堆焊或类似地敷设的非导磁层实现的滑动轴承，通过轴套70取代该功能，该轴套构造在壳体的壁部段44和磁轭和铁芯部段的磁轭部段M之间的过渡区域中，以便实现径向轴承功能。尽管在这种方式中需要额外的部件，然而可以根据制造和安装方法减小总开销。
权利要求
1.一种电磁的凸轮轴调节装置，该凸轮轴调节装置带有能够通过静止的线圈单元 (46,48)的通电而相对磁轭和铁芯单元(M，56)运动的衔铁单元(50，52)，该衔铁单元设计用于执行轴向的调节运动以及用于借助于与衔铁单元交互作用的滑动单元(62)向旋转的内燃机凸轮轴施加相应轴向定向的调节力，其特征在于，所述磁轭和铁芯单元以可相对线圈单元旋转的方式支承，并且为在磁轭和铁芯单元中以可轴向运动的方式导引的衔铁单元 (50，52)以及固定安置在该衔铁单元上的滑动单元(62)提供容纳空间。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁轭和铁芯单元旋转对称地由相互固定地通过过渡部段(58)连接的磁轭和铁芯部段(M，56)实现，其中，所述过渡区域在其导磁能力上相对磁轭和铁芯部段减小。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述过渡部段(58)由非导磁性的连接材料实现。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述过渡部段(58)通过敷设，尤其是钎焊或堆焊构造在磁轭和铁芯部段上。
5.如权利要求2至4之一所述的装置，其特征在于，所述固定部段(58)相对于与线圈单元相邻的静止的第一壳体部段(60)形成推力轴承，尤其是轴向的滑动轴承。
6.如权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于，所述磁轭和铁芯单元(M，56)借助于导致磁隔离的径向滑动轴承相对于与线圈单元相邻的、优选轴向延伸的、静止的第二壳体部段G4)支承。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述磁轭和铁芯单元以及第二壳体部段之间设置由非导磁材料制成的轴套(70)，用于实现径向滑动轴承。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在所述磁轭和铁芯单元以及第二壳体部段之间设置由非导磁材料制成的分隔层，该分隔层通过敷设，尤其是在外表面侧的堆焊构造在磁轭和铁芯单元的部段上。
9.如权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，轴向延伸并且圆柱形构造的滑动单元(62)由非磁性材料实现。
10.如权利要求1至9之一所述的装置，其特征在于，所述滑动单元(6 轴向地固定在衔铁单元上，尤其是借助于压配合或过盈配合安置在衔铁单元(5 上。
全文摘要
本发明涉及一种电磁的凸轮轴调节装置，该凸轮轴调节装置带有可通过静止的线圈单元(46，48)的通电而相对磁轭和铁芯单元(54，56)运动的衔铁单元(50，52)，该衔铁单元设计用于执行轴向的调节运动以及用于借助于与衔铁单元交互作用的滑动单元(62)向旋转的内燃机凸轮轴施加相应轴向定向的调节力。按照本发明设计为，所述磁轭和铁芯单元以可相对线圈单元旋转的方式支承，并且为在磁轭和铁芯单元中以可轴向运动的方式导引的衔铁单元(50，52)以及固定安放在该衔铁单元上的滑动单元(62)提供容纳空间。
文档编号H01F7/16GK102369341SQ201080015531
公开日2012年3月7日 申请日期2010年3月24日 优先权日2009年4月3日
发明者S.本德 申请人:Eto电磁有限责任公司