用于推针致动器的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于推针致动器的方法和系统 相关文件的交叉引用
[0001 ] 本申请要求于2014年10月31日提交的名称为"Methods and System For化Sh Pin Actuator(用于推针致动器的方法和系统r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
[0002] 不适用。
技术领域
[0003] 本发明总体设及推针致动器，更具体地，设及独立的双推针致动器。
【背景技术】
[0004] 内燃（IC)发动机被广泛用于汽车应用、发电应用、非公路应用和累应用。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(C02)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口）已经被证明能减少燃料消耗和C02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运样的轮廓的凸轮 凸角，即，该轮廓能产生关于气缸停止运行状态的零阀口提升的。
[0005] 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W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W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W上凸轮凸角之间转换。
[0006] 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，但是运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W削弱了多致动器的性能。
【发明内容】
[0007] 通过提供一种推针致动器设备能克服W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W减少第一电枢和第二电枢之间的侧向负载(即摩擦）。
[000引在一个方面，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W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，W 及布置在第二电枢的相对侧上的第=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。
[0009] 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。
[0010] 在某些实施例中，第=永磁体和第四永磁体限定方向相反的磁极。
[0011] 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。
[0012] 在某些实施例中，第一极片包括第一极片切口 W接收第一电枢和第二电枢，第二 极片包括第二极片切口W接收第一电枢和第二电枢。
[0013] 在某些实施例中，第一极片切口偏屯、地接收第一电枢和第二电枢，第二极片切口 偏屯、地接收第一电枢和第二电枢。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 在某些实施例中，推针致动器设备还包括霍尔效应传感器W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。
[0019] 在某些实施例中，第一电枢和第二电枢由磁性材料制造。
[0020] 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。
[0021] 在某些实施例中，第一联杆和第二联杆由非磁性材料制造。
[0022] 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W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，W及都布置在外壳内的第一弹黃和第二弹黃。第一弹黃接合第一电枢，而第 二弹黃接合第二电枢。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。
[0023] 在某些实施例中，当沿第一方向施加给线圈的电流消除后，第一弹黃将第一电枢 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，第二弹黃 将第二电枢从第二电枢位置缩回到第一电枢位置。
[0024] 在某些实施例中，当电流沿第一方向施加给线圈时，第一弹黃将第一电枢从第一 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，第二弹黃将第二电枢从 第一电枢位置延伸到第二电枢位置。
[0025] 在某些实施例中，极片的切口偏屯、地接收第一电枢和第二电枢。
[0026] 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。第一电枢偏屯、地接收 在第一段内，第二电枢偏屯、地接收在第二段内。
[0027] 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W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】
[0028] 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W下附图。
[0029] 图1示出了现有技术凸轮轮廓切换系统的示意图。
[0030] 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。
[0031 ]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。
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。