DE102013203954A1

DE102013203954A1 - Aktoreinheit mit Einzelansteuerung

Info

Publication number: DE102013203954A1
Application number: DE201310203954
Authority: DE
Inventors: Andreas Nendel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2014-09-11

Abstract

Aktoreinheit eines Schiebenockensystems mit zumindest einem Schiebenocken und mit mehreren in einer Aktorführung (1) verschiebbaren Aktorstiften (2, 3), wobei die Aktoreinheit an einem Bauteil einer Hubkolbenbrennkraftmaschine oder eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf derselben befestigbar ist, wobei die Aktorstifte (2, 3) durch Herausbewegen aus der Aktorführung (1) mit zumindest einer Nut des Schiebenockensystems kontaktierbar sind, mit zumindest einem Ankerelement (10) in Wirkverbindung stehen und in Richtung zu diesen federbelastet sind, wobei das Ankerelement (10) durch ein elektromagnetisches Spulenelement (8) in Richtung zu den Aktorstiften (2, 3) verschiebbar ist, wobei eine weitere Elektromagneteinheit (11) mit Anker (12) und Spule (12a) eingebaut ist und wobei die Aktorstifte (2, 3) einzeln mit dem Ankerelement (10) und dem Anker (12) in Verbindung stehen.

Description

Gebiet der Erfindung
Aktoreinheit eines Schiebenockensystems mit zumindest einem Schiebenocken und mit mehreren in einer Aktorführung verschiebbaren Aktorstiften, wobei die Aktoreinheit an einem Bauteil einer Hubkolbenbrennkraftmaschine oder eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf derselben befestigbar ist, wobei die Aktorstifte durch Herausbewegen aus der Aktorführung mit zumindest einer Nut des Schiebenockensystems kontaktierbar sind, mit zumindest einem Ankerelement in Wirkverbindung stehen und in Richtung zu diesem federbelastet sind und wobei das Ankerelement durch ein elektromagnetisches Spulenelement in Richtung zu den Aktorstiften verschiebbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Aktoreinheit ist aus der DE-10 2007 028 600 A1 bekannt. Bei dieser Aktoreinheit sind drei Aktorstifte in Reihe hintereinander angeordnet, um Nuten eines Schiebenockensystems kontaktieren zu können. Jedem Aktorstift ist eine getrennte Elektromagneteinheit mit Ankerelement und elektromagnetischem Spulenelement zugeordnet, wobei diese Einheiten so nebeneinander versetzt sind, dass sie die Aktorstifte kontaktieren können.
Die Aktoreinheit ist daher wegen der jedem Aktorstift zugeordneten drei Elektromagneteinheiten aufwändig in der Bauweise und großvolumig sowie aufwändig in den Kosten.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aktoreinheit mit den eingangs beschriebenen Merkmalen so zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile vermieden werden und eine einfache, kostengünstige sowie bezüglich Raum und Bauaufwand reduzierte Aktoreinheit zur Verfügung gestellt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass eine weitere Elektromagneteinheit mit Anker und Spule eingebaut ist und dass die Aktorstifte einzeln mit dem Ankerelement und dem Anker in Verbindung stehen.
Die Aktoreinheit wird dann besonders einfach und kostengünstig, wenn die Elektromagneteinheit koaxial zur elektromagnetischen Spuleneinheit angeordnet ist. Die Koaxialität gilt auch für den Anker und das Ankerelement. Dadurch können zwei nahezu identische Spuleneinheiten hintereinander angeordnet werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Ankerelement und einem Aktorstift sowie zwischen dem Anker und dem anderen Aktorstift eine Schubstange sowie ein Schubstab eingebaut sind, die parallel zueinander angeordnet und durch einen Spulenkern der Elektromagneteinheit oder der Spule geführt sind. Jede Spule mit Ankerelement und Schubstange oder Anker und Schubstab sind einzeln je einem Aktorstift zugeordnet, so dass durch alternative Bestromung der Spulen je ein Aktorstift ausgefahren werden kann oder beide Aktorstifte bei Bestromung beider Spulen. Es ergibt sich insbesondere in der Querrichtung der Aktoreinheit, was beim Anbau an Zylinderköpfe besonders wichtig ist, eine schmale Bauweise, die dem Quermaß einer Spule entspricht.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schubstange koaxial zu dem Schubstab angeordnet ist, wobei der Schubstab rohrförmig ausgeführt ist, und dass zwischen der Schubstange und dem zugeordneten Aktorstift ein Zwischenstück eingebaut ist.
Der rohrförmige Schubstab hat dem Aktorstift zugeordnet, eine Aussparung, in der das Zwischenstück angeordnet ist, so dass das Zwischenstück durch einen Versatz einerseits mit der Schubstange und andererseits mit dem zweiten Aktorstift kontaktieren kann.
Das Zwischenstück hat vorzugsweise einen Mantel, der dem Außenumfang des rohrförmigen Schubstabes entspricht, so dass das Zwischenstück in der durchgehenden einheitlichen Bohrung im Spulenkern gelagert sein kann. Um eine exakte Zuordnung des rohrförmigen Schubstabes und des Zwischenstückes zu den Aktorstiften sicherzustellen, ist am Ende des Spulenkerns, den Aktorstiften zugewandt, eine Verdrehsicherungsplatte eingebaut, die dem rohrförmigen Schubstab und dem Zwischenstück angepasste Aussparungen aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind.
Es zeigen:
1: einen Längsschnitt durch eine Aktoreinheit gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
2: einen Längsschnitt durch eine Aktoreinheit gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,
3: einen Schnitt durch ein Ankerelement, einen Anker, eine Schubstange und einen Schubstab mit Zwischenstück und Aktorstiften gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung und
4: eine perspektivische Darstellung der Teile gemäß 3.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Aktorführung bezeichnet, die nicht abgebildet an einem Bauteil einer Hubkolbenbrennkraftmaschine oder eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine oder an der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigt werden kann, insbesondere verschraubt wird. In der Aktorführung sind Aktorstifte 2 und 3 gelagert, die axial verschiebbar sind und mit je einer Feder 4 und 5 so belastet sind, dass diese die Aktorstifte 2 und 3 in die Aktorführung hinein belasten. Die Aktorstifte 2 und 3 weisen weiterhin scheibenförmige Erweiterungen 6 auf, die zum einen als Teller für die Federn 4 und 5 dienen und zum anderen als Stützfläche für die noch zu beschreibenden Betätigungen ausgebildet sind. Sie sind bis auf ein erforderliches Spiel in ihrer Größe so abgestimmt, dass sie aneinander reichen.
An der Aktorführung 1 ist ein Spulengehäuse 7 befestigt, in dem ein elektromagnetisches Spulenelement 8 eingebaut ist. Innerhalb eines Spulenkernes 8a des Spulenelements 8 ist eine Schubstange 9 eingebaut, die zu einem Ankerelement 10 gehört, das magnetisch mit dem Spulenkern 8a bei Bestromung des Spulenelements 8 in Verbindung treten kann. Im Anschluss an das elektromagnetische Spulenelement 8 ist eine Elektromagneteinheit 11 eingebaut, die eine Spule 12a, einen Spulenkern 11a und einen Anker 12 aufweist. An dem Anker 12 ist ein Schubstab 13 befestigt, der parallel zu der Schubstange 9 geführt ist und durch eine entsprechende Öffnung in dem Spulenkern 11a hindurch reicht. Der Spulenkern 8a und der Anker 12 sowie der Spulenkern 11a weisen eine weitere durchgehende Öffnung auf, in der die Schubstange 9 angeordnet ist.
Durch diese Ausgestaltung ist das Ankerelement 10 des elektromagnetischen Spulenelements 8, das mit dem Spulenkern 8a magnetisch in Verbindung stehen kann, über die Schubstange 9 mit dem Aktorstift 2 verbunden, während der Anker 12 der Elektromagneteinheit 11 mittels des Schubstabes 13 mit dem Aktorstift 3 verbunden ist. Dadurch können durch Bestromung des elektromagnetischen Spulenelements 8 und der Elektromagneteinheit 11 die Aktorstifte 2 und 3 einzeln oder gemeinsam aus der Aktorführung heraus bewegt werden.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 bis 4 ist der Schubstab 13 rohrförmig ausgebildet und mit 13a bezeichnet. Er reicht durch eine Öffnung in einer Verdrehsicherungsplatte 14 bis zu dem Aktorstift 2. Der Schubstab 13a weist in seinem Mantel eine Öffnung auf, in der ein Zwischenstück 15 eingebaut ist, das durch eine weitere Öffnung in der Verdrehsicherungsplatte 14 mit dem Aktorstift 3 in Verbindung steht. Die Außenfläche des Zwischenstückes 15 ist dem Außenumfang des rohrförmigen Schubstabes 13a angepasst, so dass das Zwischenstück in der Bohrung des Spulenkerns 11a exakt geführt ist. Das Zwischenstück 15 hat eine Nase, die in das Innere des rohrförmigen Schubstabes 13a reicht und dort mit der Schubstange 9 in Wirkverbindung steht, die in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend der Läng des Zwischenstückes 15 verkürzt ausgeführt ist.
Auch bei dieser Ausgestaltung können die Aktorstifte 2 und 3 über den rohrförmigen Schubstab 13a und den Anker 12 sowie über das Zwischenstück 15, die Schubstange 9 und das Ankerelement 10 einzeln oder gemeinsam angesteuert werden.
Bezugszeichenliste

1: Aktorführung
2, 3: Aktorstifte
4, 5: Federn
6: Scheibenförmige Erweiterungen
7: Spulengehäuse
8: Elektromagnetisches Spulenelement
8a: Spulenkern
9: Schubstange
10: Ankerelement
11: Elektromagneteinheit
11a: Spulenkern
12: Anker
12a: Spule
13, 13a: Schubstab
14: Verdrehsicherungsplatte
15: Zwischenstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007028600 A1 [0002]

Claims

Aktoreinheit eines Schiebenockensystems mit zumindest einem Schiebenocken und mit mehreren in einer Aktorführung (1) verschiebbaren Aktorstiften (2, 3), wobei die Aktoreinheit an einem Bauteil einer Hubkolbenbrennkraftmaschine oder eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf derselben befestigbar ist, wobei die Aktorstifte (2, 3) durch Herausbewegen aus der Aktorführung (1) mit zumindest einer Nut des Schiebenockensystems kontaktierbar sind, mit zumindest einem Ankerelement (10) in Wirkverbindung stehen und in Richtung zu diesen federbelastet sind und wobei das Ankerelement (10) durch ein elektromagnetisches Spulenelement (8) in Richtung zu den Aktorstiften (2, 3) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Elektromagneteinheit (11) mit Anker (12) und Spule (12a) eingebaut ist und dass die Aktorstifte (2, 3) einzeln mit dem Ankerelement (10) und dem Anker (12) in Verbindung stehen.
Aktoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (12a) der Elektromagneteinheit (11) koaxial zum elektromagnetischen Spulenelement (8) und der Anker (12) koaxial zu dem Ankerelement (10) angeordnet sind.
Aktoreinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ankerelement (10) und einem Aktorstift (2 oder 3) sowie zwischen dem Anker (12) und dem anderen Aktorstift (3 oder 2) eine Schubstange (9) sowie ein Schubstab (13) eingebaut sind, die parallel zueinander angeordnet und zumindest durch einen Spulenkern (11a) der Elektromagneteinheit (11) geführt sind.
Aktoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (9) koaxial zu dem Schubstab (13a) angeordnet ist, wobei der Schubstab (13a) rohrförmig ausgeführt ist und dass zwischen der Schubstange (9) und dem zugeordneten Aktorstift (3) ein Zwischenstück (15) eingebaut ist.