DE102013108029A1 - Elektromagnetische Stellvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit Ankermitteln, die zum Ausüben einer Stellkraft auf mindestens eine entlang einer Bewegungslängsachse langgestreckten Stößeleinheit (12, 14) bewegbar ausgebildet sind, wobei die Ankermittel als Reaktion auf eine Bestromung stationärer Spulenmittel (32 bis 36) relativ zu stationären Kernmitteln (28, 30) antreibbar sind und einen langgestreckten Führungsabschnitt (20) sowie einen daran fest ansitzenden, relativ zum Führungsabschnitt verbreiterten und zum Zusammenwirken mit einer jeweiligen der Stößeleinheiten ausgebildeten Mitnehmerabschnitt (22, 24, 26) aufweisen, auf welchem die mindestens eine Stößeleinheit mit einem ersten Ende aufsitzt, wobei die Stößeleinheit und der langgestreckte Führungsabschnitt so in einem gemeinsamen ersten Gehäuseabschnitt (42) einander benachbart geführt sind, dass diese auf einer gemeinsamen Flachseite (26) des Mitnehmerabschnitts vorgesehen sind und/oder die Stößeleinheit entlang der Richtung der Bewegungslängsachse den Führungsabschnitt überlappt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der WO 2008/155119 A1 der Anmelderin bekannt und zeigt eine als Nockenwellen-Verstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ausgebildete elektromagnetische Stellvorrichtung in Form eines Mehrfach-Aktuators, bei welchem eine Mehrzahl von parallel zueinander geführten, von jeweils zugeordneten Ankereinheiten angetriebenen Stößelvorrichtungen entsprechend einer jeweiligen Stellposition mit einer Verstellnut der Nockenwellenverstellung in Eingriff treten können. Eine einer jeweiligen Stößeleinheit zugeordnete Ankereinheit besteht dabei aus einem zylindrischen, eine plane Fläche zum Zusammenwirken mit einem ankerseitigen (ersten) Ende der Stößeleinheit ausgebildeten Mitnehmerabschnitt sowie einem langgestreckten Führungsabschnitt, welcher in einem stationären Kern eines jeweiligen Aktuators axial bewegbar geführt ist und von einer Spule radial umschlossen ist.
  • Derartige Aktuatoren sind sowohl im Hinblick auf ihre Betriebseigenschaften, als auch betreffend eine kostengünstige, großserientaugliche Fertigbarkeit vorteilhaft und haben sich daher, auch über den beschriebenen konkreten Einsatzkontext hinaus, für eine Vielzahl von Stellanwendungen bewährt und durchgesetzt.
  • Insbesondere ist die als gattungsbildend herangezogene Technologie gemäß WO 2008/155119 A1 auch dahingehend vorteilhaft, dass die mit dem Stellpartner (d. h. Eingriffsnut zur Nockenwellenverstellung) zusammenwirkenden Stößeleinheiten jeweils lösbar (haftend) auf bzw. an der zugehörigen Ankereinheit vorgesehen sind; vorteilhaft wird dies dadurch erreicht, dass die (im Durchmesser verbreiterten) Mitnehmerabschnitte der Ankereinheiten einen (typischerweise scheibenartig ausgebildeten) Permanentmagneten aufweisen, welcher nicht nur, im gesteuerten Zusammenwirken mit der Spuleneinheit, die elektromagnetische Ankerbewegung durch Abstoßung vom stationären Kern erzeugt, sondern zusätzlich eine permanentmagnetische Haftkraft auf das ankerseitige (erste) Ende einer jeweiligen Stößeleinheit ausübt. Auf diese Weise ist dann eine zuverlässige und wirksame Schubkraftübertragung der Ankerbewegung auf die Stößeleinheit möglich, ebenso wie, mittels der permanentmagnetischen Haftkraft ein Zurückführen des Ankers die zugehörige Stößeleinheit in eine eingeschobene Ausgangslage zurückerfolgen kann, gleichermaßen gestattet jedoch das permanentmagnetisch-lösbare Haften zwischen Ankereinheit und Stößeleinheit, dass etwa Bewegungstoleranzen ausgeglichen werden können und die (typischerweise langgestreckt-zylindrische) Stößeleinheit auf ihrer zugeordneten (typischerweise planen) Eingriffsfläche des Mitnehmerabschnitts eine Dreh- bzw. Rotationsbewegung, etwa bewirkt durch den mechanischen Kontakt mit dem Stellpartner (Stellnut), durchführen kann.
  • Eine derartige Entkopplung der Stößeleinheit von den Ankermitteln wirkt sich damit vorteilhaft auf Verschleißeigenschaften und damit auf Standzeiten bzw. eine Langlebigkeit eines so realisierten Aggregats aus.
  • Während zudem die gattungsbildende Technologie gemäß WO 2008/115119 A1 günstige dynamische Eigenschaften aufweist, also insbesondere als Reaktion auf eine Bestromung der Spulenmittel ein schneller Vortrieb der Stößeleinheit aus der Vorrichtung heraus in eine Eingriffsposition mit dem Stellpartner erfolgt, hat sich im praktischen Betrieb, insbesondere im bevorzugten Einsatzkontext einer Nockenwellenverstellung und damit einer Montage der gattungsgemäßen Stellvorrichtung unmittelbar an einem Verbrennungsmotor (insbesondere am oder im Zylinderkopf zum Zusammenwirken mit der Nockenwellenverstellung) weiteres Verbesserungspotential herausgestellt.
  • So hat sich nämlich insbesondere in diesem Kraftfahrzeugkontext herausgestellt, dass in einem noch kalten Betriebszustand des Kraftfahrzeugmotors und entsprechend in einem noch kalten Betriebszustand einer darin zum Zweck der Nockenwellenverstellung vorgesehenen, elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß Oberbegriff, die dynamischen Eigenschaften, insbesondere eine maximale Stellgeschwindigkeit und Ankerbeschleunigung bei Bestromung der Spulenmittel, gegenüber einem betriebswarmen Zustand verschlechtert sind und sich potentiell nachteilig auf die Betriebseigenschaften auswirken. Dies liegt daran, dass bei der gattungsbildenden Technologie, bei welcher die als Teil der Ankermittel realisierten, langgestreckten Führungsabschnitte in einem statorseitigen Gehäuseabschnitt (typischerweise im Kernabschnitt und innerhalb der umgebenden Spulenmittel) geführt sind, eine dynamische Zähigkeit von den Anker gegenüber dem Stator schmierenden Schmiermitteln eine Ankerbeschleunigung bei Bestromung der Spulenmittel herabsetzt; erst dann, wenn die gesamte Einheit, bis zum Stator (d. h. Kernmittel samt umgebenden Spulenmittel) auf Betriebstemperatur erwärmt ist, mithin also auch die Schmiermittel die Betriebstemperatur erreicht haben, ist damit die bestmögliche Schaltdynamik erreicht. Zusätzlich problematisch ist dieser (potentiell nachteilige) Temperatureffekt dadurch, dass bei der gattungsbildenden Technologie die Führung für die Anker-Führungsabschnitte in den Kernmitteln mantelseitig nur über einen (eine Wärmeisolation bewirkenden) Spulenträger der Spulenmittel mit einem Gehäuse und auf diese Weise mit dem (warmen) Zylinderkopf verbunden ist, so dass die Zeitdauer, nach welcher die für die Schaltdynamik kritische Ankerführung im Zentrum der Kernmittel die Betriebstemperatur erreicht hat, beträchtlich sein kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsbildende elektromagnetische Stellvorrichtung für eine Mehrzahl von Aktuatoren, welche jeweils Ankermittel sowie damit mindestens eine und bevorzugt lösbar zusammenwirkende Stößeleinheit aufweisen, und wobei bevorzugt jede der Ankereinheiten (Ankermittel) einen von einer zugehörigen der Stößeleinheit(en) separierte und entkoppelte Führung aufweist, so zu verbessern, dass insbesondere in einem temperierten Einsatzkontext ein Erreichen einer Umgebungs- und Betriebstemperatur der Ankereinheit innerhalb einer diese umgebenden Führung und mithin das dynamische Schaltverhalten der Ankereinheit(en) verbessert ist.
  • Die Aufgabe wird durch die elektromagnetische Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise und in Abkehr von der gattungsbildenden Ankermittelgeometrie gemäß WO 2008/155119 A1 ist sowohl die mindestens eine den Ankermitteln zugeordnete Stößeleinheit, als auch der Führungsabschnitt als Teil der Ankermittel auf einer gemeinsamen Flachseite des Anker-Mitnehmerabschnitts vorgesehen, so dass, entlang der Bewegungslängsachse der Führungsabschnitte, eine axiale Überlappung zwischen der mindestens einen Stößeleinheit und einer zugehörigen, benachbarten Führung (Führungsabschnitt) des Ankers realisiert ist; konstruktiv und im Rahmen der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der langgestreckte Führungsabschnitt der Ankereinheit bzw. die Stößeleinheit in einem gemeinsamen (ersten) Gehäuseabschnitt geführt ist, welcher dann in der bevorzugten (jedoch gleichwohl die vorliegende Erfindung nicht beschränkenden) Verwendungsform dem Verbrennungsmotor zur Nockenwellenverstellung zugeordnet ist, insbesondere im bzw. an den Zylinderkopf für diese Funktionalität integriert bzw. angesetzt ist. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die elektromagnetische Stellvorrichtung mit einem einzelnen Stößel als Stößeleinheit auszubilden; gleichwohl ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, eine Mehrzahl von Stößeleinheiten vorzusehen und diesen in bevorzugter Weise eine (entsprechende) Mehrzahl von langgestreckten Führungsabschnitten bzw. Mitnehmerabschnitten zur Realisierung der Ankermittel zuzuordnen; etwa zur Realisierung einer bidirektionalen Verstellfunktionalität des beschriebenen Nockenwellen-Verstellkontext ist es bevorzugt, die Erfindung als sogenannten Doppelaktuator zu realisieren, nämlich mittels eines Paares von (dann einander benachbart und weiter bevorzugt parallel zueinander im gemeinsamen ersten Gehäuseabschnitt geführten) Stößeleinheiten.
  • Erfindungsgemäße und vorteilhafte Wirkung ist, dass ein unmittelbarer Wärmeübergang von der Betriebswärme des Zylinderkopfes auf den ersten Gehäuseabschnitt ermöglicht ist, was wiederum in kürzestmöglicher Zeit für eine Betriebswärme der nunmehr in diesem ersten Gehäuseabschnitt bewirkten Lagerung der Ankermittel mittels der langgestreckten Führungsabschnitte sorgt, mit anderen Worten, die hier dynamisch wirkenden Schmiermittel werden schnellstmöglich auf die notwendige und für günstige Beschleunigungs- bzw. Dynamikeigenschaften der Ankermittel erforderliche Betriebstemperatur gebracht.
  • Vorteilhaft ist es zu diesem Zweck, den erfindungsgemäßen ersten Gehäuseabschnitt aus einem Metallmaterial (etwa Stahl) zu realisieren, welches bestmögliche mechanische und Fertigungseigenschaften kombiniert mit günstigen Wärmeleitungseigenschaften, um in der erfindungsgemäßen Weise den thermischen Vorteil bestmöglich zu realisieren.
  • Weiterhin vorteilhaft und weiterbildend erreicht die vorliegende Erfindung, dass nach wie vor, in der für eine Verschleißfestigkeit günstigen Weise, eine jeweilige der Stößeleinheiten durch das lösbare, gleichwohl permanentmagnetische Haften an den Ankermitteln (genauer: den verbreiterten Mitnehmerabschnitt) mechanisch entkoppelt ist, insoweit notwendige Ausgleichs- bzw. Drehbewegungen durchführen kann, gleichzeitig jedoch zuverlässig aus einer zurückgezogenen Ausgangsposition in eine Vorschubposition auf Bestromung der Spulenmittel in einen Eingriffszustand mit einem Stellpartner verbracht werden kann. Gleichwohl umfasst die vorliegende Erfindung prinzipiell auch jegliche konstruktive Realisierung der Verbindung zwischen der Stößeleinheit und dem Mitnehmerabschnitt, welche prinzipiell auch fest (und unlösbar) sein kann; insoweit würde lediglich der vorstehend diskutierte Vorteil nicht unmittelbar realisiert werden. Dabei ist als „Aufsitzen” im Rahmen der Erfindung jegliches Zusammenwirken umfasst, welches ein Antreiben der Stößeleinheit durch den Mitnehmerabschnitt ermöglicht, so dass prinzipiell auch Realisierungsformen denkbar sind, bei welchen etwa das erste Ende in die Oberfläche des ersten Mitnehmerabschnitts (lösbar oder fest) hineingreift.
  • Wiederum vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung eine insbesondere in radial-seitlicher Richtung kompakte Ausgestaltung der elektromagnetischen Stellvorrichtung, nicht zuletzt als, in Abkehr von der gattungsbildenden Technologie, keine (zentrische) Führung der Führungsabschnitte im Kernbereich mehr gewährleistet werden muss, insoweit die Kernmittel auch im Hinblick auf ihre radiale Dimensionierung optimiert werden können; dies wirkt sich insbesondere im vorliegenden, bevorzugter Einsatzkontext in einem Motorraum und den dort gegebenen beschränkten Einbauräumen vorteilhaft aus.
  • In erfindungsgemäßer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Gehäuseabschnitt in radialer Richtung optimiert ausgebildet, potentiell in radialer (d. h. quer zu der Bewegungslängsachse verlaufenden) Richtung im Durchmesser gegenüber einem benachbarten zweiten Gehäuseabschnitt zur Aufnahme des Stators (Kernmittel und Spuleneinheit) reduziert; auch diese Maßnahme erhöht bzw. verbessert die Flexibilität des Einbaus unter beschränkten räumlichen Einbaubedingungen.
  • In konstruktiv günstiger Weise ist sowohl die Führung der langgestreckten (Anker-)Führungsabschnitte im ersten Gehäuseabschnitt, als auch die Führung der Stößeleinheiten im ersten Gehäuseabschnitt durch langgestreckte Durchbrüche, weiter bevorzugt hohlzylindrische Bohrungen, realisiert; diese sind nicht nur günstig für eine Großserientauglichkeit einfach fertigbar, auch gestatten etwa derartige Bohrungen eine (je nach Erfordernissen eines Stellpartners) notwendige Drehbarkeit einer Stößeleinheit.
  • In ihrer axialen Dimensionierung ist es dabei bevorzugt, dass, während die Stößeleinheiten zumindest in einem aktivierten bzw. Stellzustand der Ankermittel aus einem Endbereich des ersten Gehäuseabschnitts heraustreten (müssen), die Führungsabschnitte innerhalb zugeordneter Durchbrüche bzw. Bohrungen verbleiben, insoweit keine mechanischen Angriffe an oder in den mit den Stößeleinheiten zusammenwirkenden Stellpartnern auftreten.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung realisiert die vorliegende Erfindung gleichermaßen den Vorteil der gattungsbildenden Technologie, nämlich das Vorsehen einer permanentmagnetischen Haftwirkung zwischen den (ankerseitigen) Enden der Stößeleinheiten und dem Mitnehmerabschnitt jeweiliger Ankermittel, wobei, erfindungsgemäß und weiterbildend bevorzugt, Permanentmagnetmittel, weiter bevorzugt scheibenförmig, axial magnetisiert und mittels Polscheiben geeignet abgedeckt, am Mitnehmerabschnitt vorgesehen sein können bzw. diesen realisieren können. Alternativ ist es gleichwohl möglich und von der Erfindung umfasst, diese Wirkung auch durch eine geeignete endseitige Magnetisierung der Stößeleinheiten zu bewirken.
  • Indem ferner die Stößeleinheiten exzentrisch auf (zumindest abschnittsweise plane) Flächen der Mitnehmerabschnitte greifen (wobei die (Anker-)Führungsabschnitte typischerweise axial-zentrisch an den Mitnehmerabschnitten befestigt sind), ist es erfindungsgemäß vorteilhaft und weiterbildend bevorzugt, dass die (weiter bevorzugt parallel im ersten Gehäuseabschnitt geführten) Stößeleinheiten benachbarter Ankermittel voneinander einen Abstand aufweisen, welcher kleiner ist als ein Abstand jeweiliger Ankerachsen (bzw. der Achsen der Führungsabschnitte); dies führt dazu, dass eingriffsseitig, d. h. am Austritt der benachbarten Stößeleinheiten in Richtung auf den Stellpartner, die Stößel zueinander einen lediglich minimalen Abstand einhalten können, so dass insbesondere auch entsprechend schmalen bzw. engen Stellbedingungen (Nutabstandsgeometrien) eines Stellpartners Rechnung getragen werden kann.
  • Wiederum weiterbildungsgemäß und vorteilhaft ist es vorgesehen, die mindestens eine Stößeleinheit eingriffseitig so auszugestalten, dass diese zum Zusammenwirken mit dem vorgesehenen Stellpartner bestmögliche Material- bzw. Verschleißeigenschaften aufweist. Der typischerweise aus einem Metallmaterial realisierte Stößel kann zu diesem Zweck etwa in diesem (dem ersten Ende gegenüberliegenden) Eingriffsbereich in besonderer Weise verschleißfest ausgestaltet sein, etwa durch ein (lokales) Härten am Eingriffsende, ergänzend oder alternativ ist es möglich, die langgestreckte Stößeleinheit entlang ihrer Erstreckungsrichtung mit mehreren (typischerweise fest und unlösbar miteinander verbundenen) verschiedenen Materialabschnitten so auszugestalten, dass eine gewünschte erhöhte Verschleißfestigkeit (bezogen auf den Abschnitt einer Stößeleinheit außerhalb dieses Eingriffsbereichs) durch entsprechend harte und zu diesem Zweck optimierte Materialien realisiert werden. Lediglich exemplarisch, gleichwohl zur Realisierung einer solchen Weiterbildung gilt der Gegenstand der DE 20 2012 104 122 der Anmelderin, insbesondere im Hinblick auf die Ausgestaltung eines Eingriffsendes des Stößels, die zugehörigen Herstellungsverfahren sowie Materialparameter, als zur Erfindung gehörig in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
  • Wiederum weiterbildungsgemäß, in Ergänzung zu den vorgenannten Weiterbildungen, aber auch unabhängig von diesen, sieht eine besonders effizient realisierbare Ausführungsform der Erfindung vor, die erfindungsgemäßen Spulenmittel als einzelne bzw. gemeinsame Spule (Wicklung) für eine Mehrzahl von Ankern (Mitnehmerabschnitten samt Führungsabschnitten) sowie zugehöriger Mehrzahl von Stößeleinheiten vorzusehen. Neben dem entsprechend reduzierten Wicklungsaufwand ergeben sich insbesondere Bauraumvorteile.
  • Im Ergebnis ermöglicht es die vorliegende Erfindung, in konstruktiv überraschend einfacher, gleichwohl eleganter und wirksamer Weise, die gattungsbildende elektromagnetische Stelltechnologie weiterzubilden, wobei durch das Verlagern der (Anker-)Führungsabschnitte in den ersten Gehäuseabschnitt und auf dieselbe Flachseite des (Anker-)Mitnehmerabschnitts wie die Stößeleinheiten signifikante thermische bzw. Dynamikvorteile insbesondere in einer Anwärm- bzw. Betriebs-Startphase, gerade im bevorzugten Verbrennungsmotorkontext, erreicht werden können, gleichzeitig sämtliche sonstigen konstruktiven und Fertigungsvorteile der gattungsbildenden Technologie erhalten bleiben.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
  • 1: eine Längsschnittansicht durch die elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
  • 2: eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß 1 aus eingriffsseitiger Sicht, d. h. bei erkennbaren Eingriffsenden der Stößeleinheiten für einen (nicht gezeigten) Stellpartner.
  • Die Darstellungen der 1, 2 verdeutlichen eine für eine Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors vorgesehene bzw. geeignete elektromagnetische Stellvorrichtung, bei welcher ein Paar von Stößeleinheiten 12, 14 mit eingriffsseitigen Endabschnitten 16, 18 aus einem Gehäuse 10 durch Antrieb zugehöriger Ankereinheiten herausbewegbar und zum Eingreifen in (nicht gezeigte) Steuernuten einer Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Insoweit wird zum Einsatzkontext, zum konstruktiven Hintergrund und für Details nachfolgend im Detail zur erläuternder Aktuatoren Bezug genommen auf die gattungsbildende WO 2008/155119 A1 der Anmelderin, welche insoweit als zur Erfindung gehörig in die vorliegende Anmeldung einbezogen gelten soll; so offenbaren etwa die 11, 12 samt zugehöriger Beschreibung dieser Anmeldung gattungsbildend-analoge konstruktive Merkmale, welche dann, in der erfindungsgemäßen Weise, durch die vorliegende Erfindung modifiziert sind.
  • Konkret sind die in 1 als Ankerpaar gezeigten Ankermittel jeweils realisiert aus einem langgestreckten, stößelartigen Führungsabschnitt 20, welcher endseitig-axial und fest mit einem scheibenartigen Mitnehmerabschnitt bestehend aus einer axial magnetisierten Permanentmagnetscheibe 22 und beidseitig diese abdeckenden Polscheiben 24, 26 ausgebildet ist. Der ankerseitigen Polscheibe 24 jeweils gegenüberliegend ist ein Kernabschnitt (Kernmittel) 28, 30 als Stator gebildet, welcher jeweils von einem eine Wicklung 32 bzw. 34 tragenden Spulenträger 36 bzw. 38 umschlossen ist. Den Ankermitteln axial gegenüberliegend sitzen die Kerne 28, 30 in einem eine Jochplatte 40 sowie eine zylindrische Gehäuseschale 41 aufweisenden, magnetisch leitenden Gehäuse, welches axial anderenends in einen Gehäuseabschnitt 42 übergeht, welcher wiederum, in nachfolgend im Detail beschreibender Weise, sowohl die Führungsabschnitte 20, als auch die Stößeleinheiten 14, 16 des Paares der Ankermittel führt.
  • Magnetisch wird durch diese Geometrie von den Kernen 28, 30 über die Jochplatte 40, die Gehäuseschale 42 und einen Flachabschnitt des Gehäuseabschnitts 42 ein magnetischer Kreis geschlossen, welcher, in ansonsten bekannter Weise, bei Bestromung der Wicklungen 32 bzw. 34 die Ankerbewegung der Ankereinheiten zwischen einer zurückgezogenen Position (rechte Ankereinheit bzw. zugehörige Stößeleinheit 14) und einer vorgeschobenen Position (linke Ankereinheit der 1 bzw. Stößeleinheit 12) ermöglicht. Durch die gezeigte Konfiguration, insbesondere auch eine permanentmagnetische Haftwirkung der Permanentmagnetmittel 22 am Gehäuseabschnitt 42, ist eine Bistabilität der Vorrichtung im unbestromten Zustand gewährleistet, mit anderen Worten, auch ohne Bestromung der linksseitigen Spule 32 haftet der linkseitige Anker (zugehöriger Stößel 12) in der vorgeschobenen (Eingriffs-)Position (und würde von hier üblicherweise durch Rückstellbewegung des Stellpartners (Stellnut) auf das eingriffsseitige Ende 16 geeignet zurückgeführt werden). Der Vorschub in die gezeigte ausgefahrene Stellung (linke Ankereinheit der 1) erfolgt in der üblichen Weise durch das Aufbauen eines abstoßenden Magnetfeldes zwischen Kern 28 und zugehörigem Anker-Mitnehmerabschnitt 22, 24, 26.
  • Die Längsschnittansicht der 1 verdeutlicht, wie die Stößeleinheit 12 bzw. 14 seitlich, d. h. bezogen auf eine zylindrische Scheibenform der Mitnehmerabschnitte 22 bis 26 exzentrisch, aufsitzen, wobei die Stößeleinheiten, durch die Permanentmagnetwirkung an der stößelseitigen Polscheibe 26 haften. Gleichzeitig sind im Gehäuseabschnitt 42 zur Führung der Stößel 12 bzw. 14 gebildete Längsbohrungen so ausgestaltet bzw. spielbehaftet, dass, bei ausreichender Führung der gezeigten axialen Richtungen, ein Rotieren bzw. Drehen um diese Längsachsen (etwa aufgrund mechanischen Einflusses eines Stellpartners) erfolgen kann, mithin eine Verschleißbelastung sowohl der Stößel, als auch der damit zusammenwirkenden Ankerkomponenten, minimiert werden kann.
  • Die Stirnansicht der 2 (die Schnittlinie I-I zeigt insoweit den Längsschnitt der 1) verdeutlicht die geometrische Position der eingriffsseitigen Enden 16 und 18 (der zugehörigen Stößel 12 bzw. 14) zueinander; es wird deutlich, dass durch diese, bezogen auf einen Abstand der Anker-Führungsabschnitte 20 zueinander (insoweit entsprechend einem axialen Abschnitt auch der Kernabschnitte 28 bzw. 30 zueinander) ein deutlich verringerter Abstand erreicht werden kann; in der praktischen Realisierung beträgt ein Abstand von Mittelachsen der Stößel 12 bzw. 14 bezogen auf einen axialen Abstand der zugehörigen Ankermittel lediglich zwischen ca. 40% und 60%, was vorteilhaft dazu führt, dass auch entsprechend schmale Eingriffsgeometrien eines Stößelpaares erfordernde Stellpartner wirkungsvoll gestellt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt; so ist es sowohl möglich, mehr als zwei Ankermittel (entsprechend mehr als zwei Stößeleinheiten und zugehörige Führungsabschnitte) in einem (weiter bevorzugt einstückig ausgebildeten) Gehäuseabschnitt eines Gehäuses zueinander benachbart, weiter bevorzugt parallel, zu führen, auch lassen sich etwa die Kern- bzw. Spulenmittel im Rahmen der Erfindung so ausgestalten, dass der Mehrzahl der Ankermittel gemeinsame Kernmittel und/oder gemeinsame Spulenmittel zugeordnet werden können. Verwiesen wird im Hinblick auf diese Weiterbildungen etwa auf die WO 2010/063394 A1 der Anmelderin, welche im Hinblick auf eine Gestaltung und Variation der Kernmittel (Kerneinheit) und zugehöriger einzelner oder mehrfacher Spulen (Spulenmittel) als zur Erfindung gehörig in die vorliegende Anmeldung einbezogen gelten soll.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2008/155119 A1 [0002, 0004, 0010, 0026]
    • WO 2008/115119 A1 [0006]
    • DE 202012104122 [0020]
    • WO 2010/063394 A1 [0031]

Claims (12)

  1. Elektromagnetische Stellvorrichtung mit Ankermitteln, die zum Ausüben einer Stellkraft auf mindestens eine entlang einer Bewegungslängsachse langgestreckten Stößeleinheit (12, 14) bewegbar ausgebildet sind, wobei die Ankermittel als Reaktion auf eine Bestromung stationärer Spulenmittel (32 bis 36) relativ zu stationären Kernmitteln (28, 30) antreibbar sind und einen langgestreckten Führungsabschnitt (20) sowie einen daran fest ansitzenden, relativ zum Führungsabschnitt verbreiterten und zum Zusammenwirken mit einer jeweiligen der Stößeleinheiten ausgebildeten Mitnehmerabschnitt (22, 24, 26) aufweisen, auf welchem die mindestens eine Stößeleinheit mit einem ersten Ende aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößeleinheit und der langgestreckte Führungsabschnitt so in einem gemeinsamen ersten Gehäuseabschnitt (42) einander benachbart geführt sind, dass diese auf einer gemeinsamen Flachseite (26) des Mitnehmerabschnitts vorgesehen sind und/oder die Stößeleinheit entlang der Richtung der Bewegungslängsachse den Führungsabschnitt überlappt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenmittel und die Kernmittel in einem zweiten Gehäuseabschnitt (40, 41) aufgenommen sind, an welchen sich in der Richtung der Bewegungslängsachse der gemeinsame erste Gehäuseabschnitt (42) anschließt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame erste Gehäuseabschnitt (42) so ausgebildet ist, dass an einem dem zweiten Gehäuseabschnitt gegenüberliegenden Endbereich ein Eingriffsende (16, 18) der Stößeleinheit (12, 14) zum Zusammenwirken mit einem externen Stellpartner freiliegt und/oder aus dem ersten Gehäuseabschnitt heraustreten kann.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stößeleinheit im Bereich eines dem ersten Ende entgegengesetzten Eingriffsendes aus einem eine erhöhte Verschleißfestigkeit aufweisenden Material realisiert ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt (42) zum Führen der Stößeleinheit sowie bevorzugt des Führungsabschnittes jeweils zugehörige Durchbrüche, insbesondere eine ein Drehen der Stößeleinheit um die Bewegungslängsachse gestattende Bohrung, aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (20) entlang der Richtung der Bewegungslängsachse so bemessen ist, dass der Führungsabschnitt in keiner Bewegungs- und/oder Stellposition der Ankermittel aus einem eingriffsseitigen Endbereich des ersten Gehäuseabschnitts (42) heraustritt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stößeleinheit zum Stellen einer Funktionalität eines Fahrzeugsaggregats, insbesondere einer Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors, ausgebildet ist und der erste Gehäuseabschnitt als Teil oder Anbau des Fahrzeugaggregats, insbesondere als Teil oder Anbau eines Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors, realisiert ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame erste Gehäuseabschnitt zum Führen einer Mehrzahl der Stößeleinheiten sowie einer entsprechenden Mehrzahl der langgestreckten Führungsabschnitte einteilig ausgebildet ist und/oder einen Außendurchmesser radial zur Bewegungslängsachse aufweist, der kleiner als ein radialer Außendurchmesser eines die Spulenmittel sowie die Kernmittel aufnehmenden, an den ersten Gehäuseabschnitt anschließenden zweiten Gehäuseabschnitts ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine der Mehrzahl der Stößeleinheiten und der zugehörige mindestens eine der langgestreckten Führungsabschnitte zueinander parallel geführt sind und einander entlang der Richtung der Bewegungslängsachse um mindestens 50%, bevorzugt um mindestens 70%, einer axialen Längserstreckung der Führungsabschnitte überlappen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerabschnitt zum Zusammenwirken mit dem ersten Ende der Stößeleinheit eine zumindest abschnittsweise plane Fläche aufweist und/oder die Stößeleinheit bezogen auf einen zugeordneten, zentrisch an dem Mitnehmerabschnitt befestigten Führungsabschnitt mit dem ersten Ende exzentrisch auf den Mitnehmerabschnitt greift.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerabschnitt Permanentmagnetmittel aufweist, die zum die Ankermittel antreibenden Zusammenwirken mit den stationären Kernmitteln sowie zum Ausüben einer permanentmagnetischen Haftung auf das erste Ende der Stößeleinheit ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankermittel zum Zusammenwirken mit einer Mehrzahl von Stößeleinheiten eine Mehrzahl von Mitnehmerabschnitten sowie daran vorgesehenen Führungsabschnitten aufweisen und die Spulenmittel als einzelne und/oder gemeinsame Spule zum gemeinsamen Zusammenwirken mit der Mehrzahl der Führungsabschnitte ausgebildet sind.
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