DE102008020892A1 - Adjusting device for adjusting variable-lift valve drive of internal combustion engine, has controlling mechanism controllably transferring stop valve in retracting direction of actuating pin to release actuating pin from holding position - Google Patents

Adjusting device for adjusting variable-lift valve drive of internal combustion engine, has controlling mechanism controllably transferring stop valve in retracting direction of actuating pin to release actuating pin from holding position Download PDF

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Abstract

The device (1) has a retaining element (23) i.e. ball, movably arranged in a cross-hole that intersects a longitudinal hole (20) and clamped in a holding position of an actuating pin (9) between a set of supporting surfaces (22) due to self-locking. The supporting surfaces are provided at constant distance with each other in a retracting direction of the actuating pin. A controlling mechanism (26) controllably transfers a stop valve (17) in retracting direction of the actuating pin to release the actuating pin from the holding position.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung mit einem Gehäuse sowie einem im Gehäuse gelagerten, relativ zum Gehäuse aus einer eingefahrenen Halteposition in eine Arbeitsposition ausfahrbaren und von einem Federmittel in Ausfahrrichtung kraftbeaufschlagten Aktuatorstift zur Verstellung eines mit der Stellvorrichtung zusammenwirkenden Maschinenteils. Dieses weist eine mit einem ersten Ende des Aktuatorstifts in dessen Arbeitsposition zusammenwirkende Verschiebenut auf, die den Aktuatorstift zurück in dessen Halteposition verlagert. Die Stellvorrichtung weist eine ansteuerbare Halte- und Lösevorrichtung zum Halten des Aktuatorstifts in der Halteposition und zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition auf.The The invention relates to an adjusting device with a housing and a housing mounted in the housing, relative to the housing from a retracted stop position in a working position extendable and from a spring means in the extension direction kraftbeaufschlagten actuator pin for adjusting a cooperating with the adjusting device Machine part. This has one with a first end of the actuator pin in its working position cooperating sliding groove, the the actuator pin shifted back into its holding position. The adjusting device has a controllable holding and releasing device for holding the actuator pin in the holding position and for releasing of the actuator pin from the stop position.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine derartige Stellvorrichtung geht aus der als gattungsbildend betrachteten WO 03/021612 A1 hervor. Deren Halte- und Lösevorrichtung für den Aktuatorstift basiert auf dem Zusammenspiel eines Elektromagneten mit einem am Aktuatorstift befestigten Permanentmagneten, dessen magnetische Anziehungskraft den Aktuatorstift entgegen der Kraft des Federmittels in der Halteposition am unbestromten Elektromagneten hält. Zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition ist lediglich eine impulsförmige Strombeaufschlagung des Elektromagneten zur Überwindung der magnetischen Anziehungskraft des Permanentmagneten erforderlich, wobei der Aktuatorstift nicht nur durch die Kraft des Federmittels sondern auch durch die Kraft eines magnetischen Ab stoßeffekts zwischen dem Permanentmagneten und dem bestromten Elektromagneten in Richtung der Arbeitsposition beschleunigt wird.Such a control device is considered from the considered generic WO 03/021612 A1 out. Their holding and releasing device for the Aktuatorstift based on the interaction of an electromagnet with a permanent magnet attached to the actuator pin whose magnetic attraction holds the Aktuatorstift against the force of the spring means in the holding position on the de-energized electromagnet. To release the actuator pin from the holding position, only a pulse-shaped current application of the electromagnet to overcome the magnetic attraction of the permanent magnet is required, the Aktuatorstift not only by the force of the spring means but also by the force of a magnetic Ab shock effect between the permanent magnet and the energized electromagnet in Direction of the working position is accelerated.

Eine solche, bei geringer Leistungsaufnahme schnell und zeitlich exakt schaltende Stellvorrichtung eignet sich in besonderem Maße zur Verstellung eines hubvariablen Ventiltriebs, wie er beispielsweise aus der DE 10 2004 021 376 A1 hervorgeht. Die Hubvariabilität des dort vorgeschlagenen Ventiltriebs basiert auf einem als Nockenstück ausgebildeten Maschinenteil mit darauf benachbart angeordneten Nocken, deren unterschiedliche Öffnungsverläufe mittels eines konventionell starr ausgebildeten Nockenfolgers selektiv auf ein Gaswechselventil übertragen werden. Zur betriebspunktabhängigen Einstellung dieser Öffnungsverläufe ist das Nockenstück drehfest, jedoch längsverschieblich auf einer Trägerwelle angeordnet und weist zwei spiralförmig und gegensinnig verlaufende Verschiebenuten auf, in welche die Endabschnitte der Aktuatorstifte zweier Stellvorrichtungen der eingangs genannten Art wechselweise eingekoppelt werden. Während der axiale Verlauf der sich jeweils mit dem zugehörigen Aktuatorstift in Eingriff befindlichen Verschiebenut dazu führt, dass sich das Nockenstück selbststeuernd und nockenwellenwinkeltreu von der einen in die andere Nockenposition verschiebt, ist der radiale Verlauf jeder Verschiebenut so gestaltet, dass diese gegen Ende des Verschiebevorgangs zunehmend flacher wird und den momentan in Eingriff befindlichen Aktuatorstift aktiv aus seiner Arbeitsposition zurück in die Halteposition verlagert.Such, with low power consumption quickly and time exactly switching actuator is particularly suitable for adjusting a variable-stroke valve train, as he, for example, from DE 10 2004 021 376 A1 evident. The stroke variability of the valve drive proposed there is based on a cam piece designed as a machine part with adjacently arranged cams whose different opening curves are selectively transmitted by means of a conventionally rigid cam follower on a gas exchange valve. For operating point-dependent adjustment of these opening courses, the cam piece rotatably, but longitudinally displaceable on a support shaft and has two spiral and oppositely extending sliding grooves, in which the end portions of the actuator pins of two adjusting devices of the type mentioned are alternately coupled. While the axial course of the sliding groove engaged with the associated actuator pin causes the cam piece to move from one cam position to the other camshaft in self-control and camshaft angle, the radial course of each slide groove is designed to increase towards the end of the shifting operation shallower and actively shifts the currently engaged actuator pin from its working position back to the holding position.

Obwohl auch diese aktive Rückstellfunktion der Verschiebenuten eine wesentliche Voraussetzung für die geringe Leistungsaufnahme der in der erstzitierten Druckschrift vorgeschlagenen Stellvorrichtung ist, kann das Wirkprinzip von deren Halte- und Lösevorrichtung dennoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden sein. Zu diesen zählt in erster Linie die Größe der zur Erzeugung einer ausreichenden Anziehungskraft erforderlichen Wirkfläche zwischen dem Elektromagneten und dem Permanentmagneten. Die Auslegung der Anziehungskraft/Wirkfläche hat jedoch nicht nur unter dem Gesichtspunkt einer auch unter dynamischen Einflüssen sicheren Haltefunktion des Aktuatorstifts in der Halteposition zu erfolgen. Vielmehr ist die Größe der Anziehungskraft/Wirkfläche auch so zu dimensionieren, dass im unmittelbaren Anschluss an den Verschiebevorgang des Nockenstücks sowohl bei niedrigsten Drehzahlen der Brennkraftmaschine als auch im Grenzfall bei deren Stillstand ein nicht aus Trägheitskräften, sondern lediglich aus der magnetischen Anziehungskraft generierter Resthub des Aktuatorstifts zwischen der dann radial nicht mehr ansteigenden Verschiebenut und der Anschlagsfläche am Elektromagneten gewährleistet werden kann. Diese Forderung, die im Falle ihrer Nichterfüllung zu einem Schleifkontakt des Aktuatorstifts auf dem Nockenstück mit unerwünschtem, anschließenden Zurückfallen des Aktuatorstifts in die Verschiebenut führen würde, wird im Hinblick auf die exponentiell abnehmende, magnetische Fernwirkung des Permanentmagneten durch Bauteiltoleranzen erschwert, die zu einem erheblichen Resthub des Aktuatorstifts im Millimeterbereich führen können. Aufgrund der sich unter diesen Auslegungsgesichtspunkten ergebenden Größe der Wirkfläche zwischen dem Elektromagneten und dem Permanentmagneten und somit des erheblichen Bauraumbedarfs der Stellvorrichtung besteht im Falle des erläuterten hubvariablen Ventiltriebs stets das erhöhte Risiko, dass die in eine bereits bestehende Architektur der Brennkraftmaschine zu integrierende Stellvorrichtung mit der vorhandenen Umgebungskonstruktion unvereinbar kollidiert.Even though also this active reset function of the sliding grooves an essential requirement for the low power consumption the proposed in the first cited document actuator is, can the operating principle of their holding and releasing device nevertheless be associated with various disadvantages. To these counts first and foremost the size of producing one sufficient attractive force required effective area between the electromagnet and the permanent magnet. The interpretation However, the attraction / effective surface is not only below the point of view even under dynamic influences secure holding function of the actuator pin in the stop position respectively. Rather, the size of the attraction / effective surface Also to be dimensioned so that in the immediate following to the Displacement of the cam piece at both lowest Speeds of the internal combustion engine as well as in the limit case in their Stand still not inertial forces, but only from the magnetic attraction generated residual stroke of the Aktuatorstifts between the then radially no longer rising Move groove and the stop surface on the electromagnet can be guaranteed. This requirement, in the case their non-fulfillment to a sliding contact of the actuator pin on the cam piece with undesirable, subsequent Fall back of the actuator pin in the sliding groove would, in view of the exponentially decreasing, Magnetic remote action of the permanent magnet due to component tolerances difficult, which leads to a considerable residual stroke of the actuator pin in the Millimeter range. Due to the size resulting from these design considerations the effective area between the electromagnet and the permanent magnet and thus the considerable space requirement of the adjusting device consists in the case of the illustrated variable-stroke valve drive always the increased risk that exists in an already existing one Architecture of the internal combustion engine to be integrated actuator collided incompatible with the existing environment construction.

Dies gilt insbesondere bei einem hubvariablen Ventiltrieb der gleichen Gattung, wie er in der DE 196 11 641 C1 vorgeschlagen ist. Denn das dort vorgeschlagene Nockenstück weist drei benachbarte Nocken mit unterschiedlichen Öffnungsverläufen auf und wird durch jeweils ein Paar benachbart angeordneter Stellvorrichtungen in die beiden Verschieberichtungen verlagert. Da jedes Paar der Stellvorrichtungen einen Abstand der Aktuatorstifte entsprechend einer Nockenbreite aufweist und diese unter Berücksichtigung der Freigängigkeit des Nockenstücks zu angrenzenden Nockenwellenlagerstellen vergleichsweise klein zu halten ist, würde es in diesem Einsatzfall zu einer unzulässigen Durchdringung der Stellvorrichtungen im Bereich der Magneten kommen.This is especially true in a variable stroke valve train of the same genus, as in the DE 196 11 641 C1 is proposed. Because the cam piece proposed there has three adjacent cams with different opening curves and is displaced by a pair of adjacently arranged adjusting devices in the two displacement directions. Since each pair of actuators has a distance of the actuator pins corresponding to a cam width and this is to be kept comparatively small, taking into account the freedom of movement of the cam piece to adjacent camshaft bearing points, it would come in this case to an inadmissible penetration of the actuators in the magnet.

Ein weiterer Nachteil der genannten Stellvorrichtung ist deren hoher Herstell- und somit Kostenaufwand, der aus dem bekanntermaßen aufwändigen produktionstechnischen Handling des Permanentmagneten mit seinen magnetischen Eigenschaften resultiert.One Another disadvantage of said adjusting device is the high Manufacturing and thus cost, the known from the complex production-technical handling of the permanent magnet with its magnetic properties results.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die aufgezeigten Nachteile vermieden werden. Demnach soll die Halte- und Lösevorrichtung einen möglichst geringen Mehrbedarf an radialem Bauraum gegenüber dem Aktuatorstift aufweisen und gleichzeitig den Aktuatorstift sicher in der Halteposition fixieren. Darüber hinaus soll die Stellvorrichtung möglichst einfach und unter Großserienbedingungen kostengünstig herstellbar sein.Of the The present invention is therefore based on the object, an adjusting device of the aforementioned type so that the indicated Disadvantages are avoided. Accordingly, the holding and releasing device the least possible additional need for radial space relative to the Aktuatorstift and simultaneously Secure the actuator pin securely in the stop position. Furthermore should the actuator as simple as possible and under high-volume conditions be inexpensive to produce.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Halte- und Lösevorrichtung zumindest folgende Merkmale aufweist:

  • – einen Sperrschieber, der in einer am zweiten Ende des Aktuatorstifts verlaufenden Längsbohrung relativ zu dieser verlagerbar angeordnet ist;
  • – ein den Sperrschieber in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts kraftbeaufschlagendes weiteres Federmittel;
  • – eine am Sperrschieber ausgebildete erste Stützfläche;
  • – eine im Gehäuse ausgebildete zweite Stützfläche;
  • – zumindest einen Sperrkörper, der in einer die Längsbohrung schneidenden Querbohrung beweglich angeordnet und in der Halteposition des Aktuatorstifts zwischen den Stützflächen infolge Selbsthemmung eingespannt ist, wobei die Stützflächen einen in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts konstanten oder sich verkleinernden Abstand zueinander aufweisen;
  • – und, zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition, eine ansteuerbare und den Sperrschieber in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts verlagernde Betätigungsvorrichtung.
The solution of this problem arises from the characterizing features of claim 1, while advantageous developments and refinements of the invention are the dependent claims can be removed. Accordingly, the object is achieved in that the holding and releasing device has at least the following features:
  • - A locking slide which is arranged displaceable in a longitudinal bore extending at the second end of the actuator pin relative to this;
  • - A further force-loading the locking slide in the extension direction of the actuator pin further spring means;
  • - A formed on the locking slide first support surface;
  • - A formed in the housing second support surface;
  • - At least one locking body which is movably arranged in a transverse bore which cuts the longitudinal bore and is clamped in the holding position of the Aktuatorstifts between the support surfaces due to self-locking, wherein the support surfaces have a constant in the retraction direction of the Aktuatorstifts or decreasing distance from each other;
  • - And, for releasing the actuator pin from the holding position, a controllable and the locking slide in the retraction of the actuator pin displacing actuator.

Demnach weist die erfindungsgemäße Stellvorrichtung eine Halte- und Lösevorrichtung auf, die den Aktuatorstift nicht über magnetische Anziehungskräfte mit entsprechend großer Wirkfläche gemäß dem zitierten Stand der Technik, sondern durch Klemmwirkung infolge reibungsbedingter Selbsthemmung des Sperrkörpers an den Stützflächen entgegen der Kraft des den Aktuatorstift in Ausfahrrichtung beaufschlagenden Federmittels in der Halteposition fixiert. Der radiale Bauraumbedarf der Halte- und Lösevorrichtung ist vergleichsweise klein, da die erforderliche Haltekraft des Aktuatorstifts als Klemmkraft zwischen den Stützflächen und dem Sperrkörper erzeugt wird und eine gegenüber einer magnetischen Wirkfläche erheblich kleinere Kontaktfläche erfordert. Die durch eine derartige Halte- und Lösevorrichtung erzeugte Klemmwirkung verhindert ein unkontrolliertes Zurückfahren des Aktuatorstifts aus der Halteposition in Richtung der Arbeitsposition, so dass der Aktuatorstift das Maschinenteil bzw. das Nockenstück unmittelbar nach Verlassen der Verschiebenut ungünstigstenfalls schleifend kontaktiert, ohne jedoch während nachfolgender Arbeitsspiele in die Verschiebenut zurückzufallen und, mechanisch und akustisch ungünstig, erneut aus dieser herausgedrückt zu werden.Therefore has the adjusting device according to the invention a Holding and releasing device, which does not over the actuator magnetic attractions with correspondingly large Active surface according to the cited state technology, but by clamping effect due to friction Self-locking of the locking body on the support surfaces against the force of the actuator pin acting in the extension direction Spring means fixed in the holding position. The radial space requirement the holding and releasing device is comparatively small, because the required holding force of the actuator pin as a clamping force between the support surfaces and the lock body is generated and one opposite a magnetic active surface requires considerably smaller contact area. The by a Such holding and releasing device generated clamping action prevents uncontrolled retraction of the actuator pin from the holding position in the direction of the working position, so that the Actuator pin the machine part or the cam piece directly Slipping after leaving the sliding groove worst case contacted, but without during subsequent work games to fall back into the displacement groove and, mechanically and acoustically unfavorable, again pushed out of this to become.

Eine wesentliche Eigenschaft der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung betrifft den relativen Abstand der Stützflächen in Bezug auf die Verfahrrichtung des Aktuatorstifts, wobei der Abstand der Stützflächen in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts konstant ist oder sich verkleinert. Dies bewirkt, dass der Kraftaufwand der Betätigungsvorrichtung zur Verlagerung des Sperrschiebers in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts zwecks Lösen des Aktuatorstifts aus der Halte position einem nur kleinen Bruchteil der durch das Zusammenspiel des Sperrkörpers mit den Stützflächen erzeugten Klemmkraft zum Halten des Aktuatorstifts in der Halteposition entspricht. Bei der konstruktiven Auslegung der Stützflächen sind selbstverständlich sowohl die Kräfte der Federmittel auch als die Reibungsverhältnisse an den Sperrkörper-Stützflächen-Kontakten zu berücksichtigen, so dass der für eine einwandfreie Funktion der Halte- und Lösevorrichtung erforderliche Bereich der Selbsthemmung an diesen Kontakten nicht verlassen wird.A essential property of the invention Adjusting device relates to the relative distance of the support surfaces with respect to the direction of travel of the actuator pin, wherein the distance the support surfaces in the retraction of the Aktuatorstifts constant is or diminishes. This causes the effort of the Actuating device for shifting the locking slide in the retraction direction of the Aktuatorstifts to solve the Actuator pin from the holding position a small fraction by the interaction of the locking body with the support surfaces generated clamping force for holding the actuator pin in the holding position equivalent. In the design of the support surfaces are of course both the forces of Spring means also as the friction conditions on the lock body support surface contacts to be considered, so that for a flawless Function of the holding and releasing device required area the self-inhibition at these contacts is not left.

Im Hinblick auf den sich verkleinernden Abstand der Stützflächen zueinander ist es in einer konkretisierten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sich die erste Stützfläche in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts radial verjüngt und dass die zweite Stützfläche parallel zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts verläuft. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Herstellung des Gehäuses, da die zweite Stützfläche im einfachsten Fall Teil einer durchgehend zylindrischen Führungsbohrung für den Aktuatorstift sein kann.With regard to the decreasing distance between the support surfaces to each other, it is provided in a more concrete embodiment of the invention that the first support surface tapers radially in the extension direction of the actuator pin and that the second support surface parallel to the direction of travel Actuator pin runs. This allows a particularly advantageous production of the housing, since the second support surface can be part of a continuous cylindrical guide bore for the actuator in the simplest case.

Im Hinblick auf den konstanten Abstand der Stützflächen zueinander ist es in einer konkretisierten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Stützfläche in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts radial verjüngt ist und dass die Stützflächen parallel zueinander verlaufen.in the Regard to the constant distance of the support surfaces to each other it is in a more concrete embodiment of the invention provided that the first support surface in the extension direction of the actuator pin is radially tapered and that the support surfaces parallel to each other.

Außerdem soll der Sperrkörper als Kugel ausgebildet sein, wie sie als extrem kostengünstiges Massenprodukt einer Wälzkörperfertigung entnehmbar ist. Dabei sind vorteilhaft drei Kugeln und drei gleichmäßig über den Umfang des Aktuatorstifts verteilte Querbohrungen, in denen die Kugeln angeordnet sind, vorgesehen. Gegenüber nur einer Kugel ist dies insofern vorteilhaft, da entweder bei identischer Dimensionierung der Kugeln größere Klemmkräfte erzeugbar sind oder bei kleinerer Dimensionierung der Kugeln – entsprechend einem weiterhin reduzierten Bauraumbedarf der Haltevorrichtung – die ggf. bereits ausreichende Klemmkraft nur einer Kugel erzeugbar ist. Zum anderen führt die Anordnung der um 120° umfangsverteilten Kugeln zu einer mechanisch günstigen, zentrierten Abstützung des Sperrschiebers in der Längsbohrung des Ak tuatorstifts. Dennoch sind selbstverständlich auch Anordnungen mit lediglich einer, zwei, vier oder mehr Kugeln möglich.Furthermore the locking body should be designed as a ball, as they as an extremely cost-effective mass product of a Wälzkörperfertigung is removable. Here are advantageous three balls and three evenly over the periphery of the actuator pin distributed transverse bores in which the balls are arranged, provided. Opposite only one Ball this is advantageous in that either with identical dimensions the balls larger clamping forces generated or smaller dimensioning of the balls - accordingly a further reduced space requirement of the holding device - the if necessary, sufficient clamping force can only be generated by one ball. On the other hand, the arrangement of circumferentially distributed by 120 ° Balls for a mechanically favorable, centered support the locking slide in the longitudinal bore of the Ak tuatorstifts. Yet are of course also arrangements with only one, two, four or more balls possible.

Weiterhin ist es ebenfalls im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellbarkeit der Stellvorrichtung vorgesehen, dass zumindest eine der Stützflächen rotationssymmetrisch zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts ausgebildet ist. Dabei können die erste Stützfläche oder die zweite Stützfläche oder beide kreiskegelstumpfförmig ausgebildet sein. Abweichend hiervon besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Stützflächen mit Laufbahnen für den oder die Sperrkörper auszustatten, wobei es sich im Falle der Kugeln beispielsweise um Rillen mit kreissegmentförmigen Querschnitt handeln könnte. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass die am Sperrschieber und im Gehäuse ausgebildeten Stützflächen selbstverständlich nicht unmittelbar an diesen Bauteilen verlaufen müssen, sondern auch Oberflächen von separaten Bauteilen, wie am Sperrschieber und im Gehäuse angebrachte Ringe oder Buchsen, sein können.Farther It is also in terms of cost manufacturability the adjusting device provided that at least one of the support surfaces rotationally symmetrical is designed for the direction of movement of the actuator. It can the first support surface or the second support surface or both be formed of a circular frustum. deviant However, there is also the possibility of the support surfaces to equip with raceways for the one or more locking bodies, in the case of the balls, for example, grooves with a circular segment-shaped cross section could act. In this connection it should also be mentioned that formed on the gate valve and in the housing Support surfaces of course not must run directly on these components, but also surfaces of separate components, such as the gate valve and in the housing attached rings or bushings may be.

In einer besonders bevorzugten Fortbildung der Erfindung soll die Betätigungsvorrichtung als Elektrohubmagnet mit einem den Sperrschieber betätigenden Anker ausgebildet sein. Obwohl die Betätigungsvorrichtung auch auf anderen bekannten, beispielsweise hydraulischen oder pneumatischen Wirkprinzipien basieren kann, lässt sich der elektromagnetisch angesteuerte Sperrschieber zeitlich besonders schnell und mit hoher Präzision betätigen. Im Hinblick auf niedrige Herstellkosten können dabei der Sperrschieber und der Anker zu einem einstückigen Bauteil zusammengefasst sein. In diesem Fall kann unterschiedlichen mechanischen und elektromagnetischen Anforderungen an die Bauteilbeschaffenheit beispielsweise durch angepasste Werkstoffauswahl mit einer ggf. erforderlichen verschleißresistenten Oberflächenbeschichtung Rechnung getragen werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the actuator as Elektrohubmagnet with a locking slide actuated Anchor be formed. Although the actuator also on other known, for example hydraulic or pneumatic Acting principles can be based on the electromagnetic controlled gate valves are particularly fast in terms of time and with high speeds Press precision. With regard to low Manufacturing costs can be the gate valve and the anchor be combined into a one-piece component. In This case can be different mechanical and electromagnetic Requirements for the component properties, for example by adapted material selection with a possibly required wear-resistant surface coating Be taken into account.

Schließlich ist es vorgesehen, dass das Federmittel als konzentrisch um den Sperrschieber verlaufende Schraubendruckfeder ausgebildet ist, die an einer Stirnseite des zweiten Endes des Aktuatorstifts einerseits und an einer dem Aktuatorstift zugewandten Stirnseite einer zwischen der Schraubendruckfeder und dem Anker fest im Gehäuse angeordneten Buchse andererseits abgestützt ist. Die Funktion der Buchse ist dabei nicht nur auf die Abstützung der Schraubendruckfeder beschränkt. Vielmehr können auch die der Schraubendruckfeder abgewandte Stirnseite der Buchse als Axialanschlag für den Anker und die Buchsenbohrung als Längsführung für den Sperrschieber dienen.After all it is envisaged that the spring means as concentric around the Locking slide extending helical compression spring is formed, the an end face of the second end of the Aktuatorstifts one hand and at one of the actuator pin facing end of an intermediate the helical compression spring and the armature fixedly arranged in the housing Socket is supported on the other hand. The function of the socket is not only on the support of the helical compression spring limited. Rather, those of the helical compression spring opposite end face of the bush as an axial stop for the anchor and the bushing bore as a longitudinal guide to serve for the gate valve.

Sofern es möglich und zweckmäßig ist, sollen die vorgenannten Merkmale und Ausgestaltungen auch beliebig miteinander kombinierbar sein.Provided it is possible and appropriate the aforementioned features and configurations also arbitrarily with each other be combined.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung teilweise schematisch dargestellt sind. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which embodiments of the Partial adjustment device according to the invention partially are shown. Unless otherwise stated, are included identical or functionally identical features or components with the same Reference numbers provided. Show it:

1 eine Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung im Längsschnitt; 1 an overall view of an adjusting device according to the invention in longitudinal section;

2 eine Prinzipdarstellung der Stellvorrichtung im Bereich der Stützflächen mit sich in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts verkleinerndem Abstand; 2 a schematic diagram of the adjusting device in the region of the support surfaces with decreasing in the retraction of the Aktuatorstifts distance;

3 eine Prinzipdarstellung der Stellvorrichtung im Bereich der Stützflächen mit in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts konstantem Abstand; 3 a schematic diagram of the adjusting device in the region of the support surfaces with a constant distance in the direction of retraction of the Aktuatorstifts;

4 eine als Baueinheit ausgebildete Stellvorrichtung mit drei Aktuatorstiften und 4 designed as a unit actuator with three actuator pins and

5 einen mit der Stellvorrichtung zusammenwirkenden hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine in perspektivischer Darstellung. 5 a cooperating with the actuator Hubvariablen valve drive a Brenn engine in perspective view.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1 offenbart, die zur Ansteuerung eines an sich bekannten und in 5 dargestellten hubvariablen Ventiltriebs 2 einer Brennkraftmaschine dient. Das grundlegende Funktionsprinzip eines solchen Ventiltriebs 2 geht beispielsweise aus den eingangs zitierten Druckschriften DE 196 11 641 C1 und DE 10 2004 021 376 A1 hervor und lässt sich dahingehend zusammenfassen, dass anstelle einer konventionell starr ausgebildeten Nockenwelle eine Trägerwelle 3 mit einem darauf drehfest und längs verschiebbar angeordneten Nockenstück 4 vorgesehen ist. Das Nockenstück 4 weist zwei Gruppen axial benachbarter Nocken 5 und 6 mit unterschiedlichen Öffnungsverläufen auf, welche zur betriebspunktabhängigen Betätigung von Gaswechselventilen 7 dienen. Die zur selektiven Aktivierung des jeweiligen Nockens 5 oder 6 erforderliche Verschiebung des Nockenstücks 4 auf der Trägerwelle 3 erfolgt über spiralförmige Verschiebenuten 8 am Nockenstück 4, die sich entsprechend der Verschieberichtung in ihrer Orientierung unterscheiden und in die, je nach momentaner Stellung des Nockenstücks 4, jeweils ein Aktuatorstift 9 mit seinem ersten Ende 10 einkoppelbar ist.In 1 is an embodiment of an adjusting device according to the invention 1 discloses that for controlling a known and in 5 shown variable stroke valve train 2 an internal combustion engine is used. The basic operating principle of such a valve train 2 For example, goes from the cited documents DE 196 11 641 C1 and DE 10 2004 021 376 A1 and can be summarized to the effect that instead of a conventionally rigid camshaft, a carrier shaft 3 with a non-rotatably and longitudinally displaceably arranged cam piece 4 is provided. The cam piece 4 has two groups of axially adjacent cams 5 and 6 with different opening gradients, which for operating point-dependent actuation of gas exchange valves 7 serve. The for selective activation of the respective cam 5 or 6 required displacement of the cam piece 4 on the carrier shaft 3 via helical sliding grooves 8th on the cam piece 4 , Which differ according to the direction of displacement in their orientation and in, depending on the instantaneous position of the cam piece 4 , one actuator pin each 9 with his first end 10 can be coupled.

Ausgehend von der in 1 gezeigten ersten Schaltstellung der Stellvorrichtung 1, in welcher sich der Aktuatorstift 9 in seiner eingefahrenen Halteposition befindet, erfolgt das Einkoppeln des Aktuatorstifts 9 in die Verschiebenut 8 durch Ausfahren des Aktuatorstifts 9 in dessen Arbeitsposition. Es ist deutlich erkennbar, dass die Verschiebenuten 8 nicht nur eine axiale Erhebung zum Verschieben des Nockenstücks 4 auf der Trägerwelle 3, sondern auch einen radial wirkenden Auslaufbereich 11 aufweisen, dessen Erhebung den Aktuatorstift 9 gegen Ende des Verschiebevorgangs zurück in seine Halteposition verlagert.Starting from the in 1 shown first switching position of the adjusting device 1 in which the actuator pin 9 is in its retracted stop position, there is the coupling of the actuator pin 9 into the shifting groove 8th by extending the actuator pin 9 in its working position. It is clear that the sliding grooves 8th not just an axial protrusion to move the cam piece 4 on the carrier shaft 3 , but also a radially acting discharge area 11 have, whose collection the Aktuatorstift 9 shifted back to its stop position towards the end of the shifting process.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist es eine wesentliche Eigenschaft der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1, dass der Aktuatorstift 9 nach Verlassen der Verschiebenut 8 nicht erneut in diese zurückfällt, sondern sicher in der Halte position gehalten wird. In dieser Halteposition kommt es ungünstigstenfalls zu einem schleifenden, mechanisch jedoch unkritischen Kontakt des Aktuatorstifts 9 mit einem sich an den Auslaufbereich 11 anschließenden Zylinderflächenabschnitt 12, während der Aktuatorstift 9 ansonsten mit ausreichendem Abstand zum Zylinderflächenabschnitt 12 gehalten wird. Diese Eigenschaft ergibt sich aus dem nachfolgend im Detail erläuterten Aufbau der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1.As already mentioned, it is an essential feature of the adjusting device according to the invention 1 that the actuator pin 9 after leaving the sliding door 8th does not fall back into this again, but is securely held in the holding position. In this holding position it comes at worst to a grinding, mechanically but uncritical contact of the actuator pin 9 with a to the outlet area 11 subsequent cylindrical surface section 12 while the actuator pin 9 otherwise with a sufficient distance to the cylindrical surface section 12 is held. This property results from the structure of the adjusting device according to the invention explained in detail below 1 ,

Die Stellvorrichtung 1 umfasst ein langgestrecktes zylindrisches Gehäuse 13 mit einer den Aktuatorstift 9 lagernden Längsführung 14, wobei der von einem als Schraubendruckfeder ausgebildeten Federmittel 15 in Ausfahrrichtung kraftbeaufschlagte Aktuatorstift 9 relativ zum Gehäuse 13 zwischen seiner eingefahrenen Halteposition und seiner (nicht dargestellten) Arbeitsposition, in welcher der Aktuatorstift 9 um einen der Tiefe der Verschiebenuten 8 entsprechenden Hub ausgefahren ist, hin und her verfährt. Zum Halten des Aktuatorstifts 9 in der Halteposition und zum Lösen des Aktuatorstifts 9 aus der Halteposition dient eine mit 16 bezeichnete Halte- und Lösevorrichtung. Die Halte- und Lösevorrichtung 16 umfasst einen in Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 und von diesem unabhängig verlagerbaren Sperrschieber 17 sowie ein den Sperrschieber 17 in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 kraftbeaufschlagendes weiteres Federmittel 18, hier in Form einer Federzunge aus Blechwerkstoff. Der als zylindrischer Stift ausgebildete Sperrschieber 17 ist in einer am zweiten Ende 19 des Aktuatorstifts 9 verlaufenden und hier als Sackloch ausgebildeten Längsbohrung 20 angeordnet und weist einen kreiskegelstumpfförmigen ersten Endabschnitt 21 auf, wobei eine gedachte Spitze des Kreiskegels in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 weist.The adjusting device 1 includes an elongate cylindrical housing 13 with an actuator pin 9 overlapping longitudinal guide 14 , wherein the formed by a helical compression spring spring means 15 in the extension direction kraftbeaufschlagte actuator pin 9 relative to the housing 13 between its retracted holding position and its (not shown) working position in which the Aktuatorstift 9 around one of the depths of the sliding grooves 8th corresponding hub is extended, back and forth. To hold the actuator pin 9 in the holding position and for releasing the actuator pin 9 from the holding position is one with 16 designated holding and releasing device. The holding and releasing device 16 comprises one in the direction of travel of the actuator pin 9 and from this independently movable gate valve 17 as well as the gate valve 17 in the extension direction of the actuator pin 9 kraftiebeaufschlagendes further spring means 18 , here in the form of a spring tongue made of sheet metal. The trained as a cylindrical pin locking slide 17 is in one at the second end 19 of the actuator pin 9 extending and formed here as a blind hole longitudinal bore 20 arranged and has a circular frustoconical first end portion 21 on, wherein an imaginary tip of the circular cone in the extension direction of the Aktuatorstifts 9 has.

Unter Einbeziehung der 2 und 3 dient der erste Endabschnitt 21 des Sperrschiebers 17 als erste Stützfläche 22 für drei als Kugeln ausgebildete Sperrkörper 23, die in drei gleichmäßig über den Umfang des Aktuatorstifts 9 verteilten und die Längsbohrung 20 schneidenden Querbohrungen 24 beweglich angeordnet sind. Wie es nachfolgend noch ausführlich erläutert wird, stützen sich die Kugeln 23 gehäuseseitig an einer zweiten Stützfläche 25 ab, die entweder gemäß 2 parallel zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 verläuft oder gemäß 3, die einen vergrößerten schematischen Ausschnitt der Stützflächen 22, 25 in 1 darstellt, ebenfalls kreiskegelstumpfförmig ausgebildet ist. Folglich ist die in 2 dargestellte Konstellation der Stützflächen 22, 25 geometrisch dergestalt, dass die Stützflächen 22, 25 einen sich in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 verkleinernden Abstand zueinander aufweisen. Die Neigungswinkel der Stützflächen 22, 25 betragen dementsprechend α für den kreiskegelstumpfförmigen ersten Endabschnitt 21 des Sperrschiebers 17 und β = 0° für die parallel zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 verlaufende zweite Stützfläche 25 des Gehäuses 13. Der Neigungswinkel α ist unter Berücksichtigung der auf den Sperrschieber 17 und den Aktuatorstift 9 wirkenden Federkräfte sowie der Reibungsverhältnisse an den Kugel-Stützflächen-Kontakten so gewählt, dass die Kugeln 23 infolge Selbsthemmung zwischen den Stützflächen 22, 25 eingespannt sind und so den Aktuatorstift 9 sicher in der Halteposition fixieren. Ein hierfür geeigneter Neigungswinkel α könnte beispielsweise 5° betragen.Including the 2 and 3 serves the first end section 21 the locking slide 17 as the first support surface 22 for three trained as balls locking body 23 running in three evenly over the circumference of the actuator pin 9 distributed and the longitudinal bore 20 cutting transverse bores 24 are movably arranged. As will be explained in detail below, the balls are supported 23 on the housing side on a second support surface 25 that either according to 2 parallel to the direction of travel of the actuator pin 9 runs or according to 3 , an enlarged schematic section of the support surfaces 22 . 25 in 1 represents, is also formed kreisgegelstumpfförmig. Consequently, the in 2 illustrated constellation of the support surfaces 22 . 25 geometrically shaped so that the support surfaces 22 . 25 one in the retraction of the Aktuatorstifts 9 have decreasing distance from each other. The inclination angle of the support surfaces 22 . 25 are accordingly α for the circular frustoconical first end portion 21 the locking slide 17 and β = 0 ° for the parallel to the direction of travel of the actuator pin 9 extending second support surface 25 of the housing 13 , The inclination angle α is taking into account the on the gate valve 17 and the actuator pin 9 acting spring forces and the friction conditions on the ball-support surface contacts chosen so that the balls 23 due to self-locking between the support surfaces 22 . 25 are clamped and so the actuator pin 9 securely fix in the holding position. A suitable angle of inclination α could be, for example, 5 °.

Eine hierzu abweichende Konstellation der Stützflächen 22, 25 zueinander geht aus 3 hervor, wobei in diesem Fall der Abstand der Stützflächen 22, 25 zueinander in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 konstant ist. Sowohl die erste Stützfläche 22 des Sperrschiebers 17 als auch die zweite Stützfläche 25 im Gehäuse 13 sind mit identischen Neigungswinkeln α und β kreiskegelstumpfförmig ausgebildet. Auch bei dieser Ausgestaltung der Stützflächen 22, 25 stellt sich eine kraftschlüssige Klemmung der Kugeln 23 in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 infolge Selbsthemmung ein.A deviating constellation of the support surfaces 22 . 25 to each other goes out 3 in which case the spacing of the support surfaces 22 . 25 to each other in the retraction direction of the Aktuatorstifts 9 is constant. Both the first support surface 22 the locking slide 17 as well as the second support surface 25 in the case 13 are formed with identical inclination angles α and β circular frustoconical. Also in this embodiment of the support surfaces 22 . 25 turns a frictional clamping of the balls 23 in the extension direction of the actuator pin 9 due to self-locking.

Ein wesentliche Eigenschaft der in 3 dargestellten Konstellation der Stützflächen 22, 25 zueinander besteht darin, dass eine veränderte Endlage des Aktuatorstifts 9 in der Halteposition gemäß der gepunktet dargestellten Kugel 23 die entsprechende Axialposition des Sperrschiebers 17 aufgrund des konstanten Abstands der Stützflächen 22, 25 nicht beeinflusst. Mit anderen Worten ergibt sich hieraus eine im Betrieb der Stellvorrichtung 1 weitestgehend gleichbleibende Axialposition des Sperrschiebers 17, die von dynamisch be dingten Endlagenänderungen des Aktuatorstifts 9 in seiner Halteposition nahezu unabhängig ist. Dies gilt jedoch nicht für den sich in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 verkleinernden Abstand der Stützflächen 22, 25 gemäß 2: wie es aus der ebenfalls gepunkteten Darstellung der Kugel 23 und der ersten Stützfläche 22 hervorgeht, führt in diesem Fall eine infolge Bauteillängentoleranzen oder Massenträgheit weiter eingefahrene Endlage des Aktuatorstifts 9 in der Halteposition zu derselben axialen Positionsänderung des Sperrschiebers 17.An essential property of in 3 illustrated constellation of the support surfaces 22 . 25 to each other is that a changed end position of the Aktuatorstifts 9 in the holding position according to the ball shown dotted 23 the corresponding axial position of the locking slide 17 due to the constant spacing of the support surfaces 22 . 25 unaffected. In other words, this results in an operation of the adjusting device 1 largely constant axial position of the locking slide 17 caused by dynamic end-position changes of the actuator pin 9 is almost independent in its holding position. However, this does not apply to the retraction direction of the Aktuatorstifts 9 decreasing distance of the support surfaces 22 . 25 according to 2 : as it is from the also dotted representation of the sphere 23 and the first support surface 22 shows, in this case due to component tolerances or inertia further retracted end position of the actuator pin 9 in the holding position to the same axial position change of the locking slide 17 ,

Ein sich aus der gleichbleibenden Position des Sperrschiebers 17 gemäß 3 ergebender Vorteil betrifft die Dimensionierung einer in 1 dargestellten Betätigungsvorrichtung 26, die als Teil der Halte- und Lösevorrichtung 16 von einem hier nicht dargestellten Steuergerät der Brennkraftmaschine ansteuerbarer Elektrohubmagnet ausgebildet ist. Der Elektrohubmagnet 26 umfasst als wesentliche Bauteile eine Magnetspule 27 mit einem darin verlaufenden Magnetkern 28 sowie der eingangs genannten Federzunge 18, die einen mit dem Sperrschieber 17 an dessen zweitem Endabschnitt 29 fest verbundenen Anker 30 in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 kraftbeaufschlagt. Die von unterschiedlichen Endlagen des Aktuatorstifts 9 weitgehend unabhängige Position des Sperrschiebers 17 resultiert in einem nahezu konstanten Abstand des Ankers 30 zum Magnetkern 28, so dass bei der Dimensionierung des Elektrohubmagneten 26 betriebsbedingte Schwankungen des Luftspalts zwischen Magnetkern 28 und Anker 30 weitgehend unberücksichtigt bleiben können.A from the constant position of the locking slide 17 according to 3 The resulting advantage relates to the dimensioning of a 1 illustrated actuator 26 as part of the holding and releasing device 16 is formed by a not shown here control unit of the internal combustion engine controllable Elektrohubmagnet. The electric lifting magnet 26 comprises as essential components a magnetic coil 27 with a magnetic core running inside 28 and the aforementioned spring tongue 18 one with the gate valve 17 at its second end portion 29 firmly connected anchors 30 in the extension direction of the actuator pin 9 with force. The different end positions of the actuator pin 9 largely independent position of the gate valve 17 results in a nearly constant distance of the armature 30 to the magnetic core 28 , so that when dimensioning the Elektrohubmagneten 26 Operational fluctuations of the air gap between the magnetic core 28 and anchor 30 can largely be disregarded.

Eine ins Gehäuse 13 eingepresste Buchse 31 dient mit ihrer der Magnetspule 27 zugewandten Stirnseite als Axialanschlag für den Anker 30 und mit ihrer dem Aktuatorstift 9 zugewandten Stirnseite als Abstützung für die konzentrisch um den Sperrschieber 17 verlaufende Schraubendruckfeder 15. Der hier ein großes Radialspiel zum Sperrschieber 17 aufweisende Innendurchmesser der Buchse 31 kann alternativ auch so klein ausgeführt sein, dass die Buchse 31 als Längsführung für den Sperrschieber 17 dient. Um eine unzulässige Verdrillung der Schraubendruckfeder 15 infolge Rotation des Aktuatorstifts 9 bei Eingriff in der Verschiebenut 8 zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, die Stirn seiten der Buchse 31 und/oder des Aktuatorstifts 9 mit guten Gleiteigenschaften oder alternativ mit separaten Gleitscheiben als Auflage für die Schraubendruckfeder 15 zu versehen.One in the housing 13 pressed bush 31 serves with its magnetic coil 27 facing end face as axial stop for the anchor 30 and with her the actuator pin 9 facing end face as a support for the concentric to the gate valve 17 extending helical compression spring 15 , This is a great radial clearance to the gate valve 17 having inner diameter of the socket 31 may alternatively be designed so small that the socket 31 as a longitudinal guide for the gate valve 17 serves. To an inadmissible twist of the helical compression spring 15 due to rotation of the actuator pin 9 when engaged in the sliding groove 8th To prevent, it may be appropriate to the front pages of the socket 31 and / or the actuator pin 9 with good sliding properties or alternatively with separate sliding discs as a support for the helical compression spring 15 to provide.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung geht aus 4 hervor, in der drei Stellvorrichtungen entsprechend 1 zu einer kompakten Baueinheit 32 in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst sind. Eine solche Baueinheit 32 kann beispielsweise mit einem gegenüber 5 modifizierten Ventiltrieb zusammenwirken, wobei in diesem Fall am Nockenstück zwei unmittelbar benachbarte Verschiebenuten und drei Nocken pro Nockengruppe entsprechend eines dreistufig variablen Ventiltriebs vorzusehen sind.Another embodiment of the invention is based 4 forth, in the three actuators accordingly 1 to a compact unit 32 are combined in a common housing. Such a unit 32 For example, with one opposite 5 cooperate modified valve train, in which case two immediately adjacent displacement grooves and three cams per cam group are to be provided according to a three-stage variable valve train on the cam piece.

Abschließend sei noch die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1 erläutert. Ausgangspunkt ist der in 1 dargestellte Zustand, in welchem der Aktuatorstift 9 infolge des zuvor erläuterten Klemmens der Kugeln 23 zwischen den Stützflächen 22, 25 in seiner Halteposition fixiert ist. Ein Lösen des Aktuatorstifts 9 aus dieser Halteposition wird durch Bestromung des Elektrohubmagneten 26 eingeleitet, wobei der Anker 30 zusammen mit dem Sperrschieber 17 zum Magnetkern 28 angezogen und folglich die Klemmwirkung der Kugeln 23 gegenüber den Stützflächen 22, 25 aufgehoben wird. Der so gelöste Aktuatorstift 9 wird durch die Kraft der Schraubendruckfeder 15 in seine Arbeitsposition getrieben, wobei die Kugeln 23 im Falle des konstanten Abstands der Stützflächen 22, 25 gemäß 3 der Neigung der zweiten Stützfläche 25 im Gehäuse 13 folgen und sich radial einwärts in den Querbohrungen 24 verlagern. Während der Ausfahrbewegung oder nach Erreichen der Arbeitsposition des Aktuatorstifts 9 wird die Bestromung des Elektrohubmagneten 26 abgeschaltet, so dass sich der durch die Federzunge 18 kraftbeaufschlagte Sperrschieber 17 ebenfalls in Richtung der Arbeitsposition verlagert. Dabei wird der Ausfahrhub des Sperrschiebers 17 durch die als Axialanschlag dienende Buchse 31 beschränkt.Finally, let the operation of the adjusting device according to the invention 1 explained. Starting point is the in 1 illustrated state in which the actuator pin 9 due to the previously described clamping of the balls 23 between the support surfaces 22 . 25 is fixed in its holding position. A release of the actuator pin 9 from this holding position is by energizing the Elektrohubmagneten 26 initiated, the anchor 30 together with the gate valve 17 to the magnetic core 28 attracted and consequently the clamping action of the balls 23 opposite the support surfaces 22 . 25 will be annulled. The thus released actuator pin 9 is due to the force of the helical compression spring 15 driven into his working position, with the balls 23 in the case of the constant spacing of the support surfaces 22 . 25 according to 3 the inclination of the second support surface 25 in the case 13 follow and move radially inward in the cross holes 24 relocate. During the extension movement or after reaching the working position of the actuator pin 9 is the energization of Elektrohubmagneten 26 switched off, so that by the spring tongue 18 force-loaded gate valve 17 also shifted in the direction of the working position. This is the extension stroke of the locking slide 17 through the sleeve serving as an axial stop 31 limited.

Im Falle des Ventiltriebs 2 gemäß 5 wird die Einfahrbewegung des Aktuatorstifts 9 durch den radialen Anstieg der Verschiebenuten 8 erzeugt. Aufgrund der Mitnehmerwirkung der Kugeln 23 folgt der Sperrschieber 17 dieser Einfahrbewegung entweder bis zum Erreichen der Halteposition gemäß 2 oder bis kurz vor Erreichen der Halteposition gemäß 3. In letzterem Fall verlagert sich der Aktuatorstift 9 bei bereits stillstehendem Sperrschieber 17 weiterhin in Einfahrrichtung, während die Kugeln 23 dem geneigten Verlauf der ersten Stützfläche 22 folgend radial ausweichen. Bei Erreichen der Halteposition setzt die Klemmwirkung der Kugeln 23 ein, so dass der Aktuatorstift 9 erneut in seiner Halteposition fixiert ist.In the case of the valvetrain 2 according to 5 is the retraction movement of the actuator pin 9 by the radial rise of the sliding grooves 8th generated. On due to the entrainment effect of the balls 23 follows the gate valve 17 this retraction movement either until reaching the holding position according to 2 or until shortly before reaching the stop position according to 3 , In the latter case, the Aktuatorstift shifts 9 with already stationary gate valve 17 continue in retraction while the bullets 23 the inclined course of the first support surface 22 following dodge radially. Upon reaching the holding position, the clamping action of the balls 23 one, leaving the actuator pin 9 is again fixed in its holding position.

11
Stellvorrichtunglocking device
22
Ventiltriebvalve train
33
Trägerwellecarrier wave
44
Nockenstückcam piece
55
Nockencam
66
Nockencam
77
GaswechselventilGas exchange valve
88th
Verschiebenutshift groove
99
Aktuatorstiftactuator pin
1010
erstes Ende des Aktuatorstiftsfirst End of the actuator pin
1111
Auslaufbereichdischarge area
1212
ZylinderflächenabschnittCylinder surface section
1313
Gehäusecasing
1414
Längsführunglongitudinal guide
1515
Federmittel/SchraubendruckfederSpring means / helical compression spring
1616
Halte- und Lösevorrichtungholding and release device
1717
Sperrschieberblocking slide
1818
weiteres Federmittel/Federzungeadditional Spring means / spring tongue
1919
zweites Ende des Aktuatorstiftssecond End of the actuator pin
2020
Längsbohrunglongitudinal bore
2121
erster Endabschnitt des Sperrschiebersfirst End portion of the locking slide
2222
erste Stützflächefirst support surface
2323
Sperrkörper/KugelBlocking body / ball
2424
Querbohrungcross hole
2525
zweite Stützflächesecond support surface
2626
Betätigungsvorrichtungactuator
2727
Magnetspulesolenoid
2828
Magnetkernmagnetic core
2929
zweiter Endabschnitt des Sperrschieberssecond End portion of the locking slide
3030
Ankeranchor
3131
BuchseRifle
3232
Baueinheitunit
αα
Neigungswinkel der ersten Stützflächetilt angle the first support surface
ββ
Neigungswinkel der zweiten Stützflächetilt angle the second support surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 03/021612 A1 [0002] WO 03/021612 A1 [0002]
  • - DE 102004021376 A1 [0003, 0024] DE 102004021376 A1 [0003, 0024]
  • - DE 19611641 C1 [0005, 0024] - DE 19611641 C1 [0005, 0024]

Claims (10)

Stellvorrichtung (1) mit einem Gehäuse (13) sowie einem im Gehäuse (13) gelagerten, relativ zum Gehäuse (13) aus einer eingefahrenen Halteposition in eine Arbeitsposition ausfahrbaren und von einem Federmittel (15) in Ausfahrrichtung kraftbeaufschlagten Aktuatorstift (9) zur Verstellung eines mit der Stellvorrichtung (1) zusammenwirkenden Maschinenteils, das eine mit einem ersten Ende (10) des Aktuatorstifts (9) in dessen Arbeitsposition zusammenwirkende Verschiebenut (8) aufweist, die den Aktuatorstift (9) zurück in dessen Halteposition verlagert, wobei die Stellvorrichtung (1) eine ansteuerbare Halte- und Lösevorrichtung (16) zum Halten des Aktuatorstifts (9) in der Halteposition und zum Lösen des Aktuatorstifts (9) aus der Halteposition aufweist, gekennzeichnet durch die zumindest folgende Merkmale aufweisende Halte- und Lösevorrichtung (16): – einen Sperrschieber (17), der in einer am zweiten Ende (19) des Aktuatorstifts (9) verlaufenden Längsbohrung (20) relativ zu dieser verlagerbar angeordnet ist; – ein den Sperrschieber (17) in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) kraftbeaufschlagendes weiteres Federmittel (18); – eine am Sperrschieber (17) ausgebildete erste Stützfläche (22); – eine im Gehäuse (13) ausgebildete zweite Stützfläche (25); – zumindest einen Sperrkörper (23), der in einer die Längsbohrung (20) schneidenden Querbohrung (24) beweglich angeordnet und in der Halteposition des Aktuatorstifts (9) zwischen den Stützflächen (22, 25) in folge Selbsthemmung eingespannt ist, wobei die Stützflächen (22, 25) einen in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) konstanten oder sich verkleinernden Abstand zueinander aufweisen; – und, zum Lösen des Aktuatorstifts (9) aus der Halteposition, eine ansteuerbare und den Sperrschieber (17) in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) verlagernde Betätigungsvorrichtung (26).Adjusting device ( 1 ) with a housing ( 13 ) as well as in the housing ( 13 ), relative to the housing ( 13 ) extendable from a retracted holding position to a working position and by a spring means ( 15 ) in the extension direction force-loaded actuator pin ( 9 ) for adjusting one with the adjusting device ( 1 ) cooperating machine part, the one with a first end ( 10 ) of the actuator pin ( 9 ) in its working position cooperating Verschiebenut ( 8th ) having the actuator pin ( 9 ) displaced back into its holding position, wherein the adjusting device ( 1 ) a controllable holding and releasing device ( 16 ) for holding the actuator pin ( 9 ) in the holding position and for releasing the actuator pin ( 9 ) from the holding position, characterized by at least the following features having holding and releasing device ( 16 ): - a gate valve ( 17 ), which is in one at the second end ( 19 ) of the actuator pin ( 9 ) extending longitudinal bore ( 20 ) is arranged displaceable relative to this; - a lock slide ( 17 ) in the extension direction of the actuator pin ( 9 ) kraftbeaufschlagendes further spring means ( 18 ); - one on the gate valve ( 17 ) formed first support surface ( 22 ); - one in the housing ( 13 ) formed second support surface ( 25 ); At least one blocking body ( 23 ), which in one the longitudinal bore ( 20 ) intersecting transverse bore ( 24 ) and in the holding position of the Aktuatorstifts ( 9 ) between the support surfaces ( 22 . 25 ) is clamped in series self-locking, wherein the support surfaces ( 22 . 25 ) one in the retraction direction of the Aktuatorstifts ( 9 ) have constant or decreasing distance from each other; - and, for releasing the actuator pin ( 9 ) from the holding position, a controllable and the locking slide ( 17 ) in the retraction direction of the Aktuatorstifts ( 9 ) displacing actuator ( 26 ). Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Stützfläche (22) in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) radial verjüngt und dass die zweite Stützfläche (25) parallel zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) verläuft.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first support surface ( 22 ) in the extension direction of the actuator pin ( 9 ) radially tapered and that the second support surface ( 25 ) parallel to the direction of travel of the actuator pin ( 9 ) runs. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Stützfläche (22) in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) radial verjüngt und dass die Stützflächen (22, 25) parallel zueinander verlaufen.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first support surface ( 22 ) in the extension direction of the actuator pin ( 9 ) radially tapered and that the support surfaces ( 22 . 25 ) parallel to each other. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (23) als Kugel ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the blocking body ( 23 ) is formed as a ball. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch drei Kugeln (23) und drei gleichmäßig über den Umfang des Aktuatorstifts (9) verteilte Querbohrungen (24), in denen die Kugeln (23) angeordnet sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 4, characterized by three balls ( 23 ) and three evenly over the circumference of the Aktuatorstifts ( 9 ) distributed transverse bores ( 24 ), in which the balls ( 23 ) are arranged. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stützflächen (22, 25) rotationssymmetrisch zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least one of the support surfaces ( 22 . 25 ) rotationally symmetrical to the direction of movement of the Aktuatorstifts ( 9 ) is trained. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stützfläche (22) und/oder die zweite Stützfläche (25) kreiskegelstumpfförmig ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the first support surface ( 22 ) and / or the second support surface ( 25 ) is formed circular-frustoconical. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (26) als Elektrohubmagnet mit einem den Sperrschieber (17) betätigenden Anker (30) ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 26 ) as Elektrohubmagnet with a locking slide ( 17 ) actuating armature ( 30 ) is trained. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (17) und der Anker (30) fest miteinander verbunden sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the locking slide ( 17 ) and the anchor ( 30 ) are firmly connected. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (15) als konzentrisch um den Sperrschieber (17) verlaufende Schraubendruckfeder ausgebildet ist, die an einer Stirnseite des zweiten Endes (19) des Aktuatorstifts (9) einerseits und an einer dem Aktuatorstift (9) zugewandten Stirnseite einer zwischen der Schraubendruckfeder (15) und dem Anker (30) fest im Gehäuse (13) angeordneten Buchse (31) andererseits abgestützt ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the spring means ( 15 ) as concentric around the gate valve ( 17 ) extending helical compression spring is formed, which at one end face of the second end ( 19 ) of the actuator pin ( 9 ) on the one hand and on the actuator pin ( 9 ) facing end face of a between the helical compression spring ( 15 ) and the anchor ( 30 ) firmly in the housing ( 13 ) arranged bushing ( 31 ) on the other hand.
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