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Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung mit mindestens einer elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheit.
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Solche Stellvorrichtungen sind z. B. aus
DE 102 40 774 A1 bekannt und werden für unterschiedliche Einsatzzwecke benutzt, insbesondere aber auch für die Nockenwellenverstellung bei Kraftfahrzeugen.
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Eine ähnliche Stellvorrichtung beschreibt die
EP 2 158 596 B1 . Dort ragen in das Gehäuse der elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheit Stößel einer Nockenwellenverstelleinrichtung mit ihren Stirnflächen und sitzen unmittelbar auf der Permanentmagneteinheit auf. Die Permanentmagneteinheit, bestehend aus einer Permanentmagnetscheibe und beidseitig anliegenden Scheiben aus weichmagnetischem Material, ist mit einem kolbenartigen Element, dem Ankerstößel feststehend verbunden, wobei dieser Ankerstößel mit seinem einen Ende zwischen die Spule der elektromagnetischen Aktoreinheit eintaucht und mit seinem anderen Ende bündig mit der Permanentmagneteinheit abschließt. Dabei ist das zwischen die Spule der Aktoreinheit ragende Ende des Ankerstößels gegen eine Druckfeder vorgespannt, wobei die Federkraft kleiner bemessen ist als die Haltekraft der Permanentmagneteinheit bei nicht bestromter Spule. Bei Bestromung der Spule mit einer Polarität, die ein Magnetfeld aufbaut, das dem Magnetfeld der Permanentmagneteinheit entgegengerichtet ist, drückt dann die Federkraft den Ankerstößel samt Permanentmagneteinheit aus der Ruheposition, so dass die an der Eingriffsfläche, d. h. also an der Permanentmagneteinheit anliegenden Stößel der Nockenwellenverstelleinrichtung weggedrückt werden können. Bei dieser Stellvorrichtung ist also die Permanentmagneteinheit ein zwingender Bestandteil der elektromagnetischen Aktoreinheit und deshalb auch im gleichen Gehäuse integriert. Es bedarf eines besonderen Aufbaus des Gehäuses der Stellvorrichtung und der Anordnung der Permanentmagneteinheit, um die Magnetflussführung sicherzustellen.
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Probleme tauchen bei der Verwendung solcher Stellvorrichtungen oftmals dann auf, wenn der verfügbare Bauraum beschränkt ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehrere Stößel durch voneinander unabhängige elektromagnetische Aktoreinheiten angesteuert werden sollen, welche in einem geringeren Abstand zueinander angeordnet sind als der minimale Abstand zwischen zwei gegebenen elektromagnetischen Aktoreinheiten.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht somit darin, eine Stellvorrichtung bereitzustellen, die einfach an die jeweiligen Bauraumerfordernisse angepasst werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung umfasst mindestens eine elektromagnetisch betätigbare Aktoreinheit, welche ein Stellelement aufweist und wenigstens einen Stößel, der so mechanisch mit dem Stellelement in Kontakt steht oder verbunden ist, dass die Position des Stößels durch die jeweilige Position des Stellelements vorgegeben ist. Mit anderen Worten besteht also eine mechanische Wirkverbindung zwischen Stößel und Stellelement.
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Erfindungswesentlich ist, dass das Stellelement an einem Hebelarm angreift, der in einem Lagerelement zumindest um eine senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stellelements stehende erste Achse drehbar gelagert ist und der auf den Stößel oder einen mit dem Stößel verbundenen Adapter einwirkt. Dabei ist eine drehbare Lagerung im Sinne dieser Beschreibung auch dann bereits gegeben, wenn die Drehbewegung nur in einem beschränkten Winkelbereich möglich ist.
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Durch das Vorsehen eines Hebelarms, auf den das Stellelement wirkt, ergibt sich ein zusätzlicher Freiheitsgrad für die Positionierung der elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheit relativ zur Position des Stößels, der zur optimierten Anpassung an Bauraumerfordernisse genutzt werden kann. Es ist lediglich notwendig, die Länge des Hebelarms anzupassen. Sollen mehrere eng benachbarte Stößel durch unabhängige elektromagnetische Aktoreinheiten angetrieben werden, kann der notwendige Abstand zwischen den unabhängigen elektromagnetischen Aktoreinheiten einfach durch entsprechend gewählte Längen der jeweiligen Hebelarme bereitgestellt werden.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass das eine Ende des Hebelarms in dem Lagerelement gelagert ist, und dass das andere Ende des Hebelarms direkt am Stößel oder an dem mit dem Stößel verbundenen Adapter zumindest um eine zur ersten Achse parallele zweite Achse drehbar gelagert ist. Mit anderen Worten kommt gemäß dieser Weiterbildung ein einarmiger Hebel zum Einsatz, bei dem das Stellglied im Mittelabschnitt angreift. Dies führt einerseits im Vergleich zu zweiarmigen Hebeln oder einarmigen Hebeln, bei denen das Stellglied an einem Endabschnitt des Hebels angreift, zu einer Minimierung des für die Hebelmechanik benötigten Bauraums. Andererseits kann auf diese Weise die für Herausdrücken sowie Hereindrücken eines Stößels um eine gegebene Strecke benötigte Bewegung des Stellglieds verringert werden, was sich auch positiv auf erreichbare Schaltzeiten der Stellvorrichtung aus-wirkt.
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Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn das Lagerelement an einer Träger- oder Polplatte mechanisch befestigt ist und wenn ein Abschnitt des Stößels oder ein Abschnitt des Adapters durch eine Öffnung in der Trägerplatte hindurchgeführt ist. Auf diese Weise kann eine Hebelmechanik-Baugruppe vorkonfektioniert bereitgestellt werden. Eine solche Befestigung ist beispielsweise durch Verstemmen erreichbar.
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Besonders platzsparend kann die Hebelmechanik realisiert werden, wenn das Lagerelement und/oder der Hebelarm und/oder der Adapter als Flachteile ausgeführt sind. Als Flachteile sind dabei insbesondere Bauteile anzusehen, die aus einem Plattenmaterial durch Stanz- oder Schneid- oder Sintervorgänge erhalten werden können.
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Insbesondere ist eine einfache, kostengünstige und kompakte Hebelmechanik realisierbar, wenn das Lager im Lagerelement durch eine kreissegmentförmige Ausnehmung mit einem Radius r gebildet ist, in die ein Abschnitt des Hebelarms mit der Form eines Kreissegments mit gleichem Radius aber größerer Fläche eingreift und/oder wenn das Lager am Stößel oder am mit dem Stößel verbundenen Adapter durch eine kreissegmentförmige Ausnehmung mit einem Radius r gebildet ist, in die ein Abschnitt des Hebelarms mit der Form eines Kreissegments mit gleichem Radius aber größerer Fläche eingreift.
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Der guten Ordnung halber sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass ein Kreissegment, das denselben Radius wie ein anderes Kreissegment aber eine größere Fläche als dieses aufweist, immer einen größeren Teil des Umfangs des Kreises, aus dem das Segment durch Schnitt längs einer geraden Linie entsteht, enthält. Dadurch ist der benötigte Rotationsfreiheitsgrad für den Hebelarm gegeben.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Stellvorrichtung, bei der das Stellelement einen Mitnehmer aufweist, der in eine Öffnung im Hebelarm eingreift. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln gewährleistet, dass der Hebelarm dem Stellglied in beiden Verstellrichtungen folgt.
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Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn auf der Trägerplatte eine Lagerplatte angeordnet ist, wobei die Lagerplatte für jede Anordnung aus Lagerelement, Hebelarm und Stößel oder Lagerelement, Hebelarm und mit dem Stößel verbundenem Adapter eine Aufnahme aufweist, die so ausgestaltet ist, dass sie eine Verschiebung dieser Bauteile zueinander in Richtung der ersten Achse verhindert und/oder in einer Richtung, die senkrecht zur ersten Achse und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stellelements verläuft, beschränkt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass Lagerelement, Hebelarm und Stößel oder mit dem Stößel verbundenem Adapter miteinander im Eingriff stehen, weil ein seitliches Auseinanderschieben und ein Auseinanderziehen in Verlaufsrichtung des Hebelarms vermieden werden kann.
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Als besonders praktisch im Hinblick auf Herstellung, Kosten und Funktionalität hat es sich erwiesen, wenn die Lagerplatte aus Kunststoff besteht und wenn die Aufnahmen in der Lagerplatte zumindest abschnittsweise durch mindestens eine die Lagerplatte durchsetzende Nut gebildet werden. Die Breite der Nuten sollte dabei bevorzugt so gewählt werden, dass sie im Wesentlichen der Ausdehnung der bevorzugt als Flachbauteil ausgebildeten Bauelementen der Hebelmechanik, also Lagerelement, Hebelarm und Stößel oder mit dem Stößel verbundener Adapter, in Richtung der ersten Achse entspricht, um die Sicherung gegen das Auseinanderschieben zu gewährleisten. Im Wechselwirkungsbereich zwischen Stellelement und Hebelarm sollte die Nut zweckmäßigerweise durch eine Ausnehmung aufgeweitet sein, um eine mechanische Wirkverbindung zwischen Stellelement und Hebelarm zu ermöglichen.
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Grundsätzlich können die Aufnahmen in der Lagerplatte von unterschiedlichen Abschnitten derselben Nut gebildet werden. Dies führt aber gegebenenfalls zu relativ lang gebauten Stellvorrichtungen, weshalb es für die meisten Anwendungsfälle vorteilhaft ist, separate Aufnahmen, die zumindest abschnittsweise von Abschnitten zueinander parallel verlaufenden, die Lagerplatte durchsetzenden Nuten gebildet werden, vorzusehen.
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Neben der dadurch erreichten Stabilisierung der einzelnen Bestandteile der Hebelmechanik in ihrer Sollposition bringen die parallel zueinander verlaufenden Nuten einen weiteren Vorteil mit sich, denn eine mit diesen versehene Lagerplatte kann für Stellvorrichtungen mit unterschiedlichen Stößelabständen verwendet werden, wie unten noch genauer erläutert wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lagerplatte in Richtung auf die Aktoreinheit hin auf der Trägerplatte angeordnet ist und dass auf der Lagerplatte in Richtung auf die Aktoreinheit hin eine Polplatte angeordnet ist.
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Insbesondere bei Stellvorrichtungen, welche bei Nockenwellenverstellvorrichtungen zum Einsatz kommen, hat es sich bewährt, wenn der Stößel so über einen Adapter mit dem Hebelarm verbunden ist, dass der Stößel relativ zum Adapter um eine in Erstreckungsrichtung des Stößels verlaufende Achse, d.h. um eine Achse, die bei einem zylindrischen Stößel mit dessen Rotations-Symmetrieachse zusammenfällt, drehbar ist.
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Besonders einfach wird der Aufbau der Stellvorrichtung, wenn dass das Stellelement durch eine Ankerbaugruppe der elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheit gebildet wird. Bewährt hat es sich ferner, in Richtung von der Aktoreinheit fort an der Trägerplatte eine Buchse anzugeordnen, in der Führungen für die Stößel vorgesehen sind. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Buchse mehr als ein Paar von Stößelführungen aufweist, wobei sich unterschiedliche Paare von Stößelführungen sich im Hinblick auf den Abstand der Stößelführungen voneinander und/oder im Hinblick auf den Querschnitt der Stößelführungen voneinander unterscheiden und wobei sich die Verbindungslinien von jeweils zu einem Paar gehörenden Stößelführungen in einem Punkt, der auf der Mittelachse der Buchse liegt, schneiden.
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Eine solche Buchse kann dann universell für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise Nockenwellenverstellvorrichtungen unterschiedlicher Fahrzeugtypen oder unterschiedlicher Hersteller, verwendet werden und muss lediglich in der richtigen Orientierung an die Trägerplatte der Stellvorrichtung angesetzt werden. Dann ist es lediglich noch notwendig, den Adapter anzupassen, um den Durchmesser- und/oder Abstandsvariationen unterschiedlicher Stößelkonfigurationen Rechnung zu tragen. Alle anderen Teile der Stellvorrichtung können dann gleich bleiben. Leer bleibende Stößelführungen können als Ölausgleichsbohrung dienen. Diese Ausführungsform wird bevorzugt noch dadurch weitergebildet, dass die Aufnahmen in der Lagerplatte zumindest abschnittsweise durch mehrere die Lagerplatte durchsetzende Nuten gebildet werden, die parallel zueinander verlaufen. Daraus resultieren Bauraumvorteile, die insbesondere dann besonders ausgeprägt sind, wenn die die Lagerplatte durchsetzenden Nuten relativ zur Verbindungslinie des Paars von Stößelführungen, in dem Stößel angeordnet sind, schräg, also weder senkrecht noch parallel zueinander verlaufen. Unter schräg ist dabei insbesondere ein Winkel, der im Bereich zwischen 5° und 85° liegt, zu verstehen.
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Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung wird nachfolgend anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Außenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung,
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2 eine teiltransparente Aufsicht auf eine Stellvorrichtung mit zwei Aktoreinheiten, gesehen aus Richtung der Aktoreinheiten,
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3 eine Schnittzeichung durch die Stellvorrichtung aus 2 entlang der Schnittlinie A-A,
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4 eine Schnittzeichnung durch die Stellvorrichtung aus 2 entlang der Schnittlinie B-B,
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5 einen Blick auf eine Baugruppe der Stellvorrichtung, umfassend Buchse mit Stößelführung und Trägerplatte mit daran angeordneten Hebelmechaniken und das Stellelement eines Aktors,
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6 die Baugruppe aus 5 zuzüglich einer daran angeordneten Lagerplatte,
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7 eine Schnittzeichnung durch die Baugruppe gemäß 6,
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8 eine Darstellung eines als Flachteil ausgeführten Adapters,
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9 eine Darstellung der Buchse mit Stößelführung,
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10a eine ersten Prinzipskizze zur Erläuterung der flexiblen Einsetzbarkeit der Stellvorrichtung, und
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10b eine zweite Prinzipskizze zur Erläuterung der flexiblen Einsetzbarkeit der Stellvorrichtung.
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In den nachfolgenden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung. Zudem sind zur Steigerung der Übersichtlichkeit nicht alle Bauteile in allen Figruen mit den Bezugszeichen versehen worden.
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1 zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 1 mit zwei elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheiten und zwei Stößeln 22, von denen der eine ausgefahren und der zweite nicht ausgefahren ist. Man erkennt eine Trägerplatte 10 mit einer an der Trägerplatte 10 angeordneten Buchse 20, die auch in 9 noch einmal separat dargestellt ist.
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Die Buchse 20 umfasst ein erstes Paar von Stößelführungen 21, in denen jeweils ein Stößel 22 aufgenommen ist, von denen in 1 eine wegen des ausgefahrenen, in ihr aufgenommenen Stößels 22 nicht sichtbar ist, während die zweite erkennbar ist, weil der in ihr aufgenommene Stößel 22 sich vollständig in ihrem Inneren aufgenommen ist, und ein zweites Paar von Stößelführungen 23, in denen keine Stößel angeordnet sind. Dabei ist das zweite Paar von Stößelführungen 23 zur Aufnahme von weiter voneinander beabstandeten Stößeln mit einem größeren Durchmesser geeignet. Die Stößelführungen 23 sind aber in der dargestellten Konfiguration leer und dienen lediglich als Ölausgleichsbohrungen. Die Paare von Stößelführungen 21, 23 sind jeweils so angeordnet, dass sich die Verbindungslinien L1, L2 zwischen den Stößelführungen eines Paares in einem Punkt kreuzen, der auf der Mittelachse M der Buchse liegt.
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Wie man besonders gut in der Darstellung der 5 erkennt, weist die Trägerplatte 10 eine kreisförmige Öffnung 12 auf, welche zumindest den Stößeln 22 und den die Stößel 22 tragenden Adaptern 73 das Eintauchen in den Innenraum der Buchse 20 erlaubt.
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Auf der der Buchse 20 gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte 10 ist eine Lagerplatte 30 angeordnet, es folgen eine Polplatte 40 und ein Gehäuse 50 aus Kunststoff, in dessen Innerem die beiden in 1 nicht erkennbaren Aktoreinheiten angeordnet sind, deren Aufbau weiter unten beschrieben wird. An dem Gehäuse 50 ist ein Stecker 51 angespritzt. Trägerplatte 10, Lagerplatte 30, Polplatte 40 und Gehäuse 50 werden dabei in diesem Beispiel durch Nieten 11 zusammengehalten, andere Befestigungsarten sind aber möglich.
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In der teiltransparenten Darstellung der 2 erkennt man insbesondere die beiden in diesem Beispiel identisch aufgebauten, elektromechanisch betätigbaren Aktoreinheiten 60, deren Aufbau sich besonders gut anhand der Schnittdarstellung der 4 nachvollziehen lässt, weil die Schnittlinie B-B zentral durch eine Aktoreinheit 60 verläuft.
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Die Aktoreinheit 60 wird aus einer Platte 61 mit zentraler Öffnung 62 gebildet, die an den Innenquerschnitt eines an der Platte 61 angeordneten Polrohrs 63 angepasst ist und konzentrisch zu diesem positioniert ist. Auf das Polrohr 63 ist ein Spulenträger 64 mit Spule 65 angeordnet. Die Spule 65 kann über den Stecker 51 bestromt werden.
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Im Inneren des Polrohrs 63 ist eine Ankerbaugruppe verschiebbar angeordnet, die aus einer Achse 66 mit Mitnehmer 66a und einer an der Achse 66 angeordneten geschichteten Anordnung aus Ankerscheibe 67, Permanentmagnetscheibe 68 und Polscheibe 69 besteht. Bei Bestromung der Spule 65 wird die Ankerbaugruppe in Richtung auf die Trägerplatte 10 hin bewegt und wird durch die Permanentmagnetscheibe 68 über die Polscheibe 69 an der Polplatte 40 festgehalten. Die Ankerbaugruppe bildet daher das Stellelement der Aktoreinheit 60.
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Die Bewegung der Ankerbaugruppe wird jeweils durch eine Hebelmechanik, die besonders gut in den 3, 5 und 7 zu erkennen ist, auf die Stößel 22 übertragen. Wie insbesondere die 5 gut zeigt, weist die Hebelmechanik ein an der Trägerplatte 10 z.B. durch Verklemmen befestigtes Lagerelement 71 mit einer kreissegmentförmigen Aussparung 71a auf, die ein Lager für den Hebelarm 72 bildet. Genauer gesagt steht zur Lagerung ein kreissegmentförmiger Endabschnitt 72a eines Hebelarms 72, im Eingriff mit der kreissegmentförmigen Aussparung 71a, wobei die Radien der kreissegmentförmigen Ausnehmung 71a bzw. des kreissegmentförmigen Endabschnitts 72a im Wesentlichen gleich sind, aber der kreissegmentförmige Endabschnitt 72a eine größere Fläche aufweist als die kreissegmentförmige Ausnehmung, so dass der Hebelarm 72 um eine im Kreismittelpunkt des der Geometrie des kreissegmentförmigen Endabschnitts 72a zu Grunde liegenden Kreises senkrecht zur Oberfläche des kreissegmentförmigen Abschnitts 72a stehende Achse drehbar bzw. schwenkbar ist. Bevorzugt ist, dass der kreissegmentförmige Endabschnitt über den Drehpunkt des Lagerelements hinausgeht, da dann nur der Rotationsfreiheitsgrad besteht.
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Der Hebelarm 72 weist ferner eine Öffnung 72b auf, in die der Mitnehmer 66a eingepasst ist, so dass die Verstellbewegung des Mitnehmers 66a zu einem Schwenken des Hebelarms 72 führt.
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Noch weiter umfasst der Hebelarm 72 einen zweiten kreissegmentförmigen Endabschnitt 72c, der mit einer kreissegmentförmigen Ausnehmung 73a, die ein Lager für den Hebelarm 72 bildet, eines Adapters 73, der in 8 einzeln dargestellt ist, im Eingriff steht. Die kreissegmentförmige Ausnehmung 73a des Adapters 73 weist den gleichen Radius aber eine kleiner Fläche auf als der kreissegmentförmige Endabschnitt 72c, der im Eingriff zu ihr steht. Durch diese Konstruktion ist der Adapter 73 relativ zum Hebelarm 72 um eine im Kreismittelpunkt des der Geometrie des kreissegmentförmigen Endabschnitts 72c zu Grunde liegenden Kreises senkrecht zur Oberfläche des kreissegmentförmigen Abschnitts 72c stehende Achse drehbar bzw. schwenkbar und zumindest dann, wenn sich die Kreisabschnitte maximal bis zur Hälfte umfassen und ihre Achsen nicht koaxial verlaufen auch verschiebbar, so dass eine Translationsbewegung des Arms im Lager möglich ist.
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Der Adapter 73 weist darüber hinaus eine weitere, pilzförmige Ausnehmung 73b auf, in der der Stößel 22 mit einer in ihn eingearbeiteten Nut 22a drehbar gehalten wird. Da der Stößel 22 auch in einer Stößelführung 21 verschiebbar und drehbar gehalten wird, kann sich der Stößel 22 um seine Längsachse herum drehen. Damit ist eine mechanische Wirkverbindung zwischen dem durch die Ankerbaugruppe gebildeten Stellelement der Aktoreinheit 60 und dem Stößel 22 gegeben, bei der die Position des Stößels 22 durch die jeweilige Position des Stellelements vorgegeben ist und umgekehrt. Wird also ein Stößel 22, beispielsweise im Fall der Anwendung bei einer Nockenwellenverstelleinrichtung durch Nocken der Nockenwelle zurückgeschoben, überführt er das Stellelement der Aktoreinheit 60 wieder in seine Ausgansposition.
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Die Bestandteile der Hebelmechanik, also das Lagerelement 71, der Hebelarm 72 und der Adapter 73 sind jeweils als Flachteile ausgeführt. Dadurch ist die Hebelmechanik platzsparend ausgeführt, einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar. In Verlaufsrichtung des Hebelarms 72 werden die Bestandteile durch die Fixierung des Lagerelements 71 an der Trägerplatte 10 und die Führung des mit dem Adapter 73 verbundenen Stößels 22 in der Stößelführung 21 der an der Trägerplatte 10 angeordneten Buchse 20 in Position gehalten.
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Wie die 6 und 7 besonders gut zeigen, weist die Lagerplatte 30 für jede Anordnung aus Lagerelement, Hebelarm und Stößel oder mit dem Stößel verbundenem Adapter eine Aufnahme 31 auf, welche zumindest abschnittsweise durch die Lagerplatte 30 durchsetzende Nuten 31a, 31b gebildet werden, die parallel zueinander verlaufen und wegen der Anpassung ihrer Dimensionierung an die Stärke des Flachmaterials, aus dem Lagerelement 71, Hebelarm 72 und Adapter 73 hergestellt sind, ein Verschieben dieser Bauteile relativ zueinander in Richtung parallel zur Dreh- bzw. Schwenkachse verhindern. Im Bereich der Öffnung 72b des Hebelarms 72 ist die Aufnahme 31 mit einem Eingriffsraum 31c aufgeweitet, um den Eingriff des Mitnehmers in die Öffnung 72b zu erlauben.
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Besonders vorteilhaft ist dabei, dass bei dieser Anordnung eine Anpassung der Länge des Hebelarms 72, bevorzugt wegen der geringeren damit einhergehenden Änderungen des Verstellhubs aber des Adapterelements 73 ausreicht, um mit weitestgehend vorkonfektionierten Bauteilen Stellvorrichtungen mit sehr unterschiedlichen Stößelkonfigurationen zu realisieren.
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Zur weiteren Illustration dieser Tatsache dienen die 10a und 10b. Die parallel zueinander verlaufenden Linien N1 und N2 repräsentieren in beiden Figuren dabei den Verlauf der Nuten in der Lagerplatte 30, die die Aufnahme für die in den 10a und 10b nicht dargestellte Hebelmechanik bilden. Da Trägerplatte 10, Lagerplatte 30, Polplatte 40 und Gehäuse 50 mit den darin in definierter Position angeordneten elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheiten 60 miteinander verbunden sind, ist mit der Lage der Nuten auch die Orientierung dieser auch gleichzeitig die Ausrichtung dieser Bauteile im Raum vorgegeben, die in 10a und 10b identisch ist.
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In der schematischen Darstellung der 10a ist die Buchse 20 so orientiert an der Trägerplatte angeordnet, dass das erste Paar von Stößelführungen 21 im Bereich der Nuten N1 und N2 liegt. Dementsprechend können in den Stößelführungen 21 angeordnete, nicht dargestellte Stößel 22 von den nicht dargestellten Aktoreinheiten 60 über die Hebelmechanik verstellt werden. Das zweite Paar von Stößelführungen 23 bleibt leer und kann als Ölaustrittsöffnung genutzt werden.
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Dabei verlaufen die zueinander parallelen Nuten N1, N2 relativ zur Verbindungslinie L1 des Paars von Stößelführungen 21 schräg, insbesondere unter einem Winkel α, der im Bereich zwischen 5° und 85° liegt.
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Die Prinzipdarstellung gemäß 10a kann durch eine einfache, in 10b durch einen Pfeil angedeutete Drehung, die in der Realität einer Drehung der Buchse 20 bzw. einer in andere Orientierung an die trägerplatte 10 angesetzten Buchse 20 entspricht, in die Darstellung gemäß 10b übverführt werden. Dabei sind zur weiteren Verdeutlichung in 10b die Lagen der Paare von Stößelführungen 21, 23 in der Orientierung der Buchse 20, die in 10a gezeigt war, strichliert dargestellt.
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Man erkennt unmittelbar, dass die in anderer Orientierung als in 10a angeordnete Buchse 20 die Stellvorrichtung nun plötzlich zu einer Stellvorrichtung für Stößel 22, die einen ganz anderen Durchmesser und Abstand voneinander aufweisen, werden lässt, da nun die Stößelführungen 23 durch die Nuten N1 und N2 zugänglich werden. Dabei verlaufen nun die zueinander parallelen Nuten N1, N2 relativ zur Verbindungslinie L2 des Paars von Stößelführungen 23 schräg, insbesondere unter einem Winkel α, der im Bereich zwischen 5° und 85° liegt.
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Allerdings erkennt man beim Vergleich der 10a und 10b miteinander unmittelbar, dass die Schnittpunkte der Nuten N1, N2 mit den Stößelführungen 21 bzw. 23 an ganz verschiedenen Stellen der Nuten N1, N2 liegen. Obwohl die Lage der elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheiten 60 fest ist, kann diese Positionsänderung einfach behoben werden, indem für die Konfiguration nach 10a ein längerer Adapter 73 mit einer auf dünnere Stößel 22 ausgelegten pilzförmigen Ausnehmung 73b verwendet wird und für die Konfiguration nach 10b ein kürzerer Adapter 73 mit einer auf dickere Stößel 22 ausgeleg-ten pilzförmigen Ausnehmung 73b. Es können somit ganz unterschiedliche Stellvorrichtungen mit bis auf den Adapter 73 identischen Bauteilen aufgebaut werden, was für die Herstellung der Stellvorrichtungen einen Vorteil darstellt.
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Es ist zusätzlich von Vorteil die Nuten der Lagerplatte nicht orthogonal zur gedachten Ebene, welche die Achsen der Aktoreinheiten bilden, anzubringen, sondern unter einem Winkel kleiner 90°, da hierdurch der Verdrehwinkel der Buchse bei verschiedenen Stößelabständen reduziert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stellvorrichtung
- 10
- Trägerplatte
- 11
- Niete
- 12
- Öffnung
- 20
- Buchse
- 21
- Stößelführung
- 22
- Stößel
- 22a
- Nut
- 23
- Stößelführung
- 30
- Lagerplatte
- 31a, 31b
- Nut
- 31c
- Eingriffsraum
- 40
- Polplatte
- 50
- Gehäuse
- 51
- Stecker
- 60
- Aktoreinheit
- 61
- Platte
- 62
- zentrale Öffnung
- 63
- Polrohr
- 64
- Spulenträger
- 65
- Spule
- 66
- Achse
- 66a
- Mitnehmer
- 67
- Ankerscheibe
- 68
- Permanentmagnetscheibe
- 69
- Polscheibe
- 71
- Lagerelement
- 71a
- kreissegmentförmige Ausnehnmung
- 72
- Hebelarm
- 72a, 72c
- kreissegmentförmiger Endabschnitt
- 72b
- Öffnung
- 73
- Adapter
- 73a
- kreissegmentförmige Ausnehmung
- 73b
- pilzförmige Ausnehmung
- A-A
- Schnittlinie
- B-B
- Schnittlinie
- L1
- Verbindungslinie
- L2
- Verbindungslinie
- N1
- Nut
- N2
- Nut
- M
- Mittelachse
- α
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10240774 A1 [0002]
- EP 2158596 B1 [0003]
