DISPOSITIVO PARA PRODUCIR UNA CURVA CARACTERISTICA NO LINEAL DE UNA FUERZA O DE UN PAR DE GIRO.

Dispositivo para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro,

presentando un rotor cilíndrico de hierro (2),

sobre cuyo perímetro están dispuestos segmentos de imán permanente (3) que forman polos magnetizados diametralmente de forma alternativa,

mientras que un estator (5), consistente en hierro o en chapas magnéticas apiladas, presenta en su perímetro interior unos segmentos de imán permanente (7) que forman polos, magnetizados diametralmente de forma alternativa,

caracterizado por el hecho de que polos de hierro (4, 6) están dispuestos entre los segmentos de imán permanente (3, 7) que forman polos de diferente polarización del rotor (2) y/o del estator (5)

Dispositivo para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro.

La invención se refiere a un dispositivo para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro, que puede emplearse particularmente en dispositivos de accionamiento de válvulas de gas de cambio de carga en motores de combustión.

Los dispositivos conocidos para el accionamiento de válvulas de gas de cambio de carga usan el soporte de muelles para el proceso de apertura o de cierre de la válvula (DE 103 58 936 A1; DE 10311 275 A1; DE 101 40 461 A1). La ventaja del soporte de muelle en el caso de un accionamiento electromagnético de válvulas de gas de cambio de carga se encuentra en la reducción de las fuerzas a reunir por el actuador de válvula, que procede con una reducción de la potencia eléctrica tomada del actuador. Lo problemático es en este caso que el actuador de válvula debe resistir a la fuerza de los muelles en las posiciones finales. Especialmente en vista de que en caso de utilización del "clásico" muelle de válvula éste debe tomar la fuerza de cierre necesaria para la válvula, son necesarias habitualmente grandes fuerzas de retención.

DE 3 545 214 divulga un acoplamiento magnético.

Especialmente al accionar un actuador que actúa de manera rotatoria, que transmite su fuerza por medio de un balancín bilateral sobre dos o varias válvulas, existe la necesidad de incorporar un dispositivo para asistir el proceso de apertura de todas las válvulas a accionar.

De ello resulta la tarea de desarrollar un dispositivo, que, en las posiciones finales del movimiento de válvula proporciona la fuerza para acelerar la válvula y particularmente por encima de la posición "válvula cerrada" causa solamente un efecto de fuerza reducido o ninguno.

Esta tarea es solucionada por creación de un dispositivo para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro según las características de la reivindicación principal. En las reivindicaciones secundarias correspondientes se reivindican configuraciones especialmente ventajosas del dispositivo.

Así forma parte del carácter de la invención, que el dispositivo según la invención asume la función de los muelles de apertura usuales normalmente en actuadores de válvula electromagnéticos y por lo tanto - partiendo de una posición central cero del rotor del actuador de válvula - en la que la fuerza proporcionada es cero o aproximadamente cero - en caso de un giro leve (p. ej. durante el comienzo de la apertura de válvula) genera una fuerza elevada que disminuye en gran parte de manera lineal con otro giro.

Partiendo de la posición central cero, esta fuerza está dirigida siempre de tal manera que asiste tanto en un giro hacia la izquierda como también en un giro hacia la derecha en el proceso de apertura de la(s) respectiva(s) válvula(s).

En relación con el muelle de cierre existente en cada válvula resulta asi el funcionamiento de un oscilador de muelle-masa.

La invención viene descrita a continuación detalladamente en un ejemplo de realización. Así, los dibujos correspondientes muestran en

Fig. 1: un croquis de principio del dispositivo para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro,

Fig. 2: la representación principal de una disposición doble para el accionamiento de dos válvulas de un motor de combustión bajo aplicación del dispositivo según la invención para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro,

Fig. 3: un desarrollo de fuerzas durante un recorrido de la válvula,

Fig. 4: un desarrollo del par de giro en una disposición doble para el accionamiento de dos válvulas y

Fig. 5: un croquis de desarrollo de una configuración especial de polos y segmentos de imán permanente del rotor y estator del dispositivo según la invención para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro.

Según la Fig. 1, el dispositivo según la invención para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro presenta un rotor de hierro que consiste en un eje de rotor 2 y alternativamente en imanes permanentes magnetizados 3 así como polos 4. Un estator 5 compuesto de chapas magnéticas presenta polos 6, entre los cuales se hallan imanes permanentes 6 magnetizados alternativamente. Las perforaciones del estator sirven para la fijación del dispositivo según la invención para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro en un motor de reluctancia 1 de un dispositivo de accionamiento rotatorio para válvulas de gas de cambio de carga de un motor de combustión.

Según la Fig. 2, un dispositivo AO según la invención para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro está incorporado en el marco de un dispositivo rotatorio para el accionamiento de dos válvulas de gas de cambio de carga 12 y 18, que se encuentran en dos cilindros 10 y 16 con pistones 11 y 17. El dispositivo AO está embridado en el lado trasero de un motor de reluctancia 1 e influye con su curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro sobre la emisión del par de giro del motor de reluctancia 1. Así, el eje del rotor 2 del dispositivo según la invención AO y el eje del rotor 2 del motor de reluctancia 1 están dimensionados en cuanto a su construcción y unidos longitudinalmente de tal manera que forman casi una unidad.

Sobre el eje del rotor 2 del motor de reluctancia 1 del dispositivo rotatorio para el accionamiento de dos válvulas de gas de cambio de carga está fijada una palanca doble 14, cuyos extremos pueden someter respectivamente los extremos del vástago de válvula 9 y 15 de las dos válvulas de gas de cambio de carga 12 y 18 a las fuerzas de accionamiento no lineales deseadas necesarias. Los muelles de válvula clásicos 9 y 19 proveen las fuerzas de cierre para las válvulas de gas de cambio de carga 12 y 18.

El dispositivo AO según la invención para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro según la Fig. 3 actúa como sigue:

En principio, el funcionamiento del dispositivo AO según la invención también está dado, cuando entre los segmentos de imán permanente 7 del estator 5 y los segmentos de imán permanente 3 del eje del rotor 2 no están formados polos 4 o 6 algunos. La curva característica de pares de giro resultante entonces se representa según la Fig. 4 aproximadamente de manera senoidal, no estando el máximo del par de giro en proximidad de la posición central (posición cero). El máximo se encuentra entonces en medio ángulo entre dos polos o segmentos de imán permanente.

Un dimensionado asimétrico del par de giro resultante respecto al giro hacia la derecha y hacia la izquierda es posible, difiriendo del eje del rotor 2 y del estator 5, en función de la dirección de giro, el recubrimiento de los segmentos de imán permanente 3 del eje del rotor 2 y de los segmentos de imán permanente 7 del estator 5 así como de los polos. El recubrimiento diferente será posible, reduciendo o aumentando la profundidad de montaje de los segmentos de imán permanente 3 o 7 del...

1. Dispositivo para producir una curva característica no lineal de una fuerza o de un par de giro,

presentando un rotor cilíndrico de hierro (2),

sobre cuyo perímetro están dispuestos segmentos de imán permanente (3) que forman polos magnetizados diametralmente de forma alternativa,

mientras que un estator (5), consistente en hierro o en chapas magnéticas apiladas, presenta en su perímetro interior unos segmentos de imán permanente (7) que forman polos, magnetizados diametralmente de forma alternativa,

caracterizado por el hecho de que polos de hierro (4, 6) están dispuestos entre los segmentos de imán permanente (3, 7) que forman polos de diferente polarización del rotor (2) y/o del estator (5).