DE202013101157U1 - Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung - Google Patents

Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE202013101157U1
DE202013101157U1 DE201320101157 DE202013101157U DE202013101157U1 DE 202013101157 U1 DE202013101157 U1 DE 202013101157U1 DE 201320101157 DE201320101157 DE 201320101157 DE 202013101157 U DE202013101157 U DE 202013101157U DE 202013101157 U1 DE202013101157 U1 DE 202013101157U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
locking
locking means
movement
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE201320101157
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETO Magnetic GmbH
Original Assignee
ETO Magnetic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ETO Magnetic GmbH filed Critical ETO Magnetic GmbH
Priority to DE201320101157 priority Critical patent/DE202013101157U1/de
Publication of DE202013101157U1 publication Critical patent/DE202013101157U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/124Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by mechanical latch, e.g. detent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

Elektromagnetische Stellvorrichtung mit mindestens einer zum endseitigen Zusammenwirken mit einem externen Stellpartner ausgebildeten, axial langgestreckten Stößeleinheit, die als Reaktion auf eine Bestromung einer in einem Gehäuse der Stellvorrichtung vorgesehenen stationären Spuleneinheit in eine aus dem Gehäuse heraus geschobene Eingriffsposition entlang einer axialen Stellrichtung um einen Stellhub bewegbar ausgebildet ist, und der mindestens einen Stößeleinheit Verriegelungsmittel zugeordnet sind, die in einem aktivierten Verriegelungszustand und in einer zurückgezogenen Stellposition der Stößeleinheit eine Axialbewegung derselben entlang der Stellrichtung blockieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel so ausgebildet sind, dass diese bei dem Aktivieren eine der Stellrichtung entgegengesetzte Bewegung der Stößeleinheit um einen vorbestimmten Sicherungshub bewirken, dessen Betrag kleiner als ein Betrag des Stellhubs ist, und/oder die Verriegelungsmittel bei dem Aktivieren eine der Stellrichtung entgegengesetzte Stellkraft auf die Stößeleinheit ausüben können.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung sowie ein System, welches eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung zusammen mit einem eine Nockenwellen-Stellnut eines Verbrennungsmotors aufweisenden Aggregat als Stellpartner aufweist.
  • Aus dem Stand der Technik sind elektromagnetische Stellvorrichtungen für verschiedenste Stellzwecke, etwa für die Nockenwellenverstellung eines Kraftfahrzeugmotors, bekannt. Die DE 201 14 466 U1 der Anmelderin zeigt eine derartige Vorrichtung, welche eine mit Permanentmagnetmitteln versehene und als Stößeleinheit wirkende Ankereinheit aufweist, die als Reaktion auf eine Bestomung stationärer Spulenmittel relativ zu einer stationären Kerneinheit angetrieben werden kann. Das äußere Eingriffsende der Stößeleinheit wirkt in einem ausgefahrenen Zustand mit einer Steuernut der Nockenwellenverstellvorrichtung zusammen und ist so in der bekannten Weise in der Lage, mit hoher Betriebsicherheit, großserientauglich und mit vergleichsweise geringem Herstellungsaufwand die anspruchsvolle Steuer- und Verstellaufgabe zu lösen.
  • Angesichts hoher Umdrehungsgeschwindigkeiten der Nocke bzw. einer zum Zusammenwirken mit der Stößeleinheit ausgebildeten Steuernut erforderlichen hohen Schaltdynamik derartiger, als bekannt vorausgesetzter Vorrichtungen kommt es auf eine kurze Schalt- bzw. Bewegungszeit an, innerhalb welcher die Stößeleinheit aus einer zurückgezogenen Stellposition in einem Gehäuse der Stellvorrichtung in die herausgeschobene Eingriffsposition zum Zusammenwirken mit dem Stellpartner (Steuernut) gebracht werden kann. Zu diesem Zweck ist es als aus dem Stand der Technik vorauszusetzen, das Dynamikverhalten derartiger, bekannter elektromagnetischer Stellvorrichtungen durch Federmittel zu verbessern, welche etwa, in der Art einer Vorspannfeder, als komprimierte Druckfeder an die Stößeleinheit angreifen und diese bei der Bestromung zusätzlich entlang der axialen Stellrichtung beschleunigen.
  • Eine Rückstellung der Stößeleinheit nach dem Stellbetrieb der Stößeleinheit und nach dem Ende der Bestromung erfolgt üblicherweise durch den rückstellend auf die Stößeleinheit wirkenden Stellpartner, nämlich dergestalt, dass in einer zugehörigen Drehposition die Stellnut die Stößeleinheit zurück in ihre Ausgangslage (zurückgezogene Stellposition) verbringt, wobei typischerweise während dieses Betriebsvorgangs die stationäre Spuleneinheit unbestromt ist.
  • Die DE 10 2010 005 071 A1 offenbart eine derartige Technologie, welche zusätzlich, und insoweit gattungsbildend, Verriegelungsmittel beschreibt. Diese Verriegelungsmittel, in der beschriebenen Druckschrift wirkend auf ein Paar von parallel zueinander geführten, unabhängig angetriebenen Stößeleinheiten, blockieren wechselseitig eine jeweils in der zurückgezogenen Stellposition stehende Stößeleinheit, so dass insbesondere ein unbeabsichtigtes Bewegen (Heraustreten) einer solchen Stößeleinheit entlang der Stellrichtung verhindert werden kann. Gerade in einem durch Vibration, Temperatur und andere Einflüsse belasteten Betriebsumfeld würde nämlich eine solche unbeabsichtigte Aktivierung einer Stößeleinheit eine signifikante Fehlfunktion des Systems, bis hin zu einer völligen Zerstörung der Nockenwelleneinheit am Verbrennungsmotor, bewirken. Der Stand der Technik gemäß DE 10 2010 005 071 A1 offenbart derartige Verriegelungsmittel als i.W. quer zur axialen Stellrichtung der Stößeleinheiten bewegbaren Sperrbolzen, welcher in einem Verriegelungszustand in ein entsprechend zum Zusammenwirken mit dem Sperrbolzen ausgebildeten Widerlagerabschnitt einer betreffenden der Stößeleinheiten eingreift und so deren axiale Bewegbarkeit blockiert; eine Bewegung des Sperrbolzens in der Querrichtung aktiviert oder löst dann diese Sperrwirkung.
  • Während eine derartige, als gattungsbildend herangezogene Technologie die Betriebsicherheit elektromagnetischer Stellvorrichtungen, insbesondere in einem Nockenwellen-Verstellkontext der Kraftfahrzeugtechnologie, erhöht, weist jedoch ein derartiger Ansatz technische Nachteile auf. So wird nämlich, durch die oben beschriebene Rückstellwirkung des Stellpartners (Stellnut), die in diese eingreifende Stößeleinheit gerade so weit zurückgeschoben (zudem noch gegen die Vorschubkraft der aus Dynamikgründen verwendeten Druckfeder, s.o.), wie die maximale radiale Erstreckung dieser (sich drehenden) Steuernut ausgestaltet ist; im konkreten Kontext der Nockenwellenverstellung wird dieses Rückstellmaß als Nuten- bzw. Nockengrundkreis bezeichnet.
  • Im praktischen Betrieb und in einem vorbeschriebenen Verriegelungszustand einer Stößeleinheit in dieser zurückgezogenen Stellposition führt das jedoch dann dazu, dass bei jeder Umdrehung der Nockenwelle einer kurzer Kontakt auf die (zurückgezogene) Stößeleinheit wirkt, in der Art eines punktuellen Schleifens bzw. Schlags. Verschärft wird diese Problematik dadurch, dass Herstellungstoleranzen, thermische Ausdehnungseffekte o.dgl. gerade auf Seiten der Stellvorrichtung, welche sich dann potenziell verlängert auf ein wirksames Maß der Stößeleinheit entlang der axialen Richtung auswirken, dieses Problem verschärfen.
  • Ergebnis ist dann, dass eine permanente Vibration, ein erhöhter Materialverschleiß sowie eine Impulsbelastung der gesamten Einheit entsteht, welche sich signifikant lebensdauerverkürzend auf die vorbeschriebene Nockenwellentechnologie auswirkt. Da jedoch, durch die aktivierten Verriegelungsmittel, eine betroffene Stößeleinheit selbst nicht elastisch entgegengesetzt der Stellrichtung ausweichen kann, verschärft sich diese Problematik weiter.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsbildende elektromagnetische Stellvorrichtung, wie sie insbesondere aus der DE 10 2010 005 071 A1 bekannt ist und mindestens eine Stößeleinheit in einer zurückgezogenen Stellposition im Gehäuse verriegelnde (blockierende) Verriegelungsmittel aufweist, im Hinblick auf ihre praktische Betriebseigenschaften zu verbessern, insbesondere einen vibrations- und verschleißträchtigen Kontakt zwischen einer Stößeleinheit und dem Stellpartner in einer zurückgezogenen Stellposition der Stößeleinheit zu verhindern.
  • Die Aufgabe wird durch eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Unabhängiger Schutz im Rahmen der Erfindung wird beansprucht für eine Verwendung einer derartigen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stellvorrichtung zur Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors, und es wird unabhängiger Schutz beansprucht für ein System aufweisend eine solche erfindungsgemäße elektromagnetische Stellvorrichtung im Zusammenwirken mit einem eine Nockenwellen-Stellnut eines Verbrennungsmotors aufweisenden Aggregat als Stellmotor. Verfahrensmerkmale betreffend ein Betriebsverfahren einer derartigen elektromagnetischen Stellvorrichtung gelten gleichermaßen als Verfahrenserfindung beansprucht.
  • In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise und wirksam die gattungsgemäß bekannten Verriegelungsmittel weiterbildend sieht die Erfindung vor, dass diese nicht nur in ihrem aktivierten Verriegelungszustand die (mindestens eine) Stößeleinheit in einer zurückgezogenen Stellposition blockieren, vielmehr sind erfindungsgemäß diese Verriegelungsmittel so ausgebildet, dass diese bei dem Aktivieren (also in einem unmittelbaren zeitlichen Zusammenhang und typischerweise kurz vor dem Verriegeln bzw. Blockieren) eine der Stellrichtung entgegengesetzte Bewegung der Stößeleinheit bewirken, mit anderen Worten, die Stößeleinheit um den erfindungsgemäßen vorbestimmten Sicherungshub von dem Nockengrundkreis des Stellpartners abheben, so dass in folgenden Umdrehungen bei verriegelter (blockierter) Stößeleinheit keinerlei Berührung des Stellpartner (Stellnut) mit einem äußeren Eingriffsende der Stößeleinheit mehr erfolgen kann; eine unmittelbare vorteilhafte Konsequenz ist das Verhindern von Vibration, Schleifen und Schlägen auf die Stößeleinheit mit entsprechend positiven Auswirkungen auf eine verlängerte Standzeit der erfindungsgemäßen Technologie.
  • Erfindungsgemäß ermöglichen die in der anspruchsgemäßen Weise ausgestalteten Verriegelungsmittel die der Stellrichtung entgegengesetzte Bewegung um den (vorbestimmten) Sicherungshub durch einen Krafteintrag auf die Stößeleinheit, entgegengesetzt der (durch die stationäre Spuleneinheit elektromagnetisch bewirkten) regulären Stellkraft auf die Stößeleinheit.
  • Erfindungsgemäß vorteilhaft und weiterbildend ist ein Betrag des so bewirkten (bewirkbaren) Sicherungshubs kleiner als der reguläre Stellhub der elektromagnetischen Stellvorrichtung, welcher verstanden wird als Stecke, welche die Stößeleinheit zwischen einer (durch den Stellpartner bewirkten) zurückgestellten sowie der herausgeschobenen Eingriffsposition beschreibt. Erfindungsgemäß weiterbildend und bevorzugt beträgt der Betrag des Sicherungshubs weniger als 30%, weiter bevorzugt weniger als 20%, und noch weiter bevorzugt weniger als 10% des Stellhubs, so dass, bezogen auf die geometrischen Verhältnisse entlang der axialen Richtung der Stellvorrichtung, die vorliegende Erfindung mit lediglich minimalen zusätzlichen axialen Bauraumerfordernissen realisierbar ist; gerade im vorliegenden Einbaukontext der Kraftfahrzeugtechnologie ist zudem ein axiales Baumaß der elektromagnetischen Stellvorrichtung weit weniger raumkritisch als etwa ein radiales Einbaumaß der Vorrichtung.
  • In erfindungsgemäß bevorzugter Weise bieten dabei erfindungsgemäße Modifikationen der Verriegelungsmittel selbst besonders einfache und elegante Möglichkeiten zur Realisierung der Erfindung. So ist es weiterbildungsgemäß beansprucht und bevorzugt, die ein Sperrelement, weiter bevorzugt einen Sperrbolzen, aufweisenden Verrieglungsmittel als Mitnehmer bzw. einen Mitnehmerabschnitt für die Stößeleinheit aufweisend auszubilden, wobei an der zusätzlichen Weiterbildung ein derartiger Mitnehmerabschnitt etwa als schiefe Ebene (entweder auf Seiten eines solchen Sperrelements, auf Seiten der Stößeleinheit, oder auf beiden Seiten) realisiert sein kann. Eine entsprechende, typischerweise quer zur axialen Richtung gerichtete Bewegung eines solchen Sperrelements würde dann die gewünschte Verriegelung (Blockieren) der Stößeleinheit bewirken, gleichzeitig würde bei dem Bewegen in diesem Verriegelungszustand die zwischen den Eingriffspartnern wirkende schiefe Ebene das Bewegen (Heben) der Stößeleinheit um den Sicherungshub bewirken, wobei dieser Hub dann durch die Geometrie einer solchen realisierten schiefen Ebene bestimmt ist.
  • In der zusätzlichen vorteilhaften Weiterbildung lässt sich auch ein solches Zusammenwirken tribologisch optimieren, etwa dadurch, dass der Mitnahmeabschnitt oder die Stößeleinheit (im entsprechenden Mitnahmebereich) geeignet verschleiß- und/oder reibungshemmend beschichtet ist.
  • Eine alternative Realisierungsform eines solchen erfindungsgemäßen Mitnahmeprinzips liegt darin, dass weiterbildend die Verriegelungsmittel ein Sperrelement aufweisen, welches in einem spitzen Winkel zur axialen Stellrichtung ausgerichtet ist und beim Aktivieren an bzw. in einen geeigneten Widerlagerabschnitt der Stößeleinheit greift. Auch hier besteht eine günstige Weiterbildung darin, zur weiteren (Verschleiß-)Optimierung einen entsprechenden endseitigen Eingriffsabschnitt des (etwa selbst stößelartig ausgebildeten) Sperrelements abgerundet, halbkugelförmig oder gefast auszubilden.
  • Eine weitere, alternative Realisierung des erfindungsgemäßen Grundgedankens einer Erzeugung des Sicherungshubs durch Bewegung der Verriegelungsmittel besteht darin, ein die Verriegelungsmittel realisierendes Sperrelement langgestreckt, jedoch mit mehreren, zueinander abgewinkelten Abschnitten zu realisieren. Auf diese Weise kann ein sich typischerweise quer zu der Stößeleinheit erstreckender Mitnehmerabschnitt übergehen in einen gekröpften bzw. abgewinkelten Abschnitt, und eine Betätigung eines so ausgebildeten Sperrelements (etwa angreifend an den gekröpften Abschnitt) würde dann die gewünschte Mitnehmerfunktion der Stößeleinheit entgegen deren Stellrichtung bewirken.
  • Generell ist es im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen günstig, den Verriegelungsmitteln, insbesondere einem die Verriegelungsmittel realisierenden Sperrelement bzw. Sperrbolzen, eigene Antriebsmittel zuzuordnen, welche weiter bevorzugt elektromagnetisch wirksam sein können (wobei es im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen ist, die stationäre Spuleneinheit zum Antreiben der Stößeleinheit durch geeignete Flussführung bzw. Ausgestaltung gleichermaßen auch zum Antreiben der Verriegelungsmittel auszugestalten).
  • Eine besonders bevorzugte Realisierungsform der Erfindung sieht vor, dass, entsprechend der gattungsbildenden Technologie, mehr als eine Stößeleinheit vorhanden ist, wobei diese Stößeleinheiten typischerweise benachbart zueinander und mit ihren Stellrichtungen parallel in einem gemeinsamen Gehäuse bzw. Gehäuseabschnitt geführt sind. Die erfindungsgemäßen Verriegelungsmittel würden dann in der bevorzugten Weiterbildung mit der Mehrzahl der Stößeleinheiten zusammenwirken, wobei insbesondere eine Bewegung eines die Verriegelungsmittel realisierenden Sperrelements in der Querrichtung zur axialen Stellrichtung in der Art eines Umschaltens ein Verriegeln (verbunden mit dem Sicherungshub) bewirkt, während eine benachbarte Stößeleinheit frei ist, also nicht von den Verriegelungsmitteln die Verriegelung bzw. Blockierung erfährt. Dagegen würde dann ein Verstellen (Bewegen) der Verriegelungsmittel in eine gegenüberliegende Position eine entsprechend umgekehrte Wirkung bezogen auf die benachbarte Stößeleinheit ausüben.
  • Im Ergebnis entsteht durch die vorliegende Erfindung in überraschend einfacher und eleganter Weise eine Weiterbildung der als bekannt vorausgesetzten Nockenwellen-Verstelltechnologie, welche die (ansonsten bekannte) vorteilhafte Verriegelung von Stößeln in einem zurückgeschobenen Zustand kombiniert mit einer zusätzlichen, vor dem Blockieren bzw. Verriegeln ausgeübten Hubbewegung um den Sicherungshub entgegen der Stellrichtung, welcher potenziell nachteilige Schläge, Reibung oder Vibration wirksam unterbindet und so Standzeit und Lebensdauer der vorliegenden Technologie signifikant erhöht.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
  • 1 eine schematische Längsschnittansicht einer ersten (bevorzugten) Realisierungsform der Erfindung, bei welcher ein i.W. quer zur Stellrichtung geführter und angetriebener Sperrbolzen als Verriegelungsmittel abwechselnd auf ein Paar von Stößeleinheiten verriegelnd sowie hubwirksam wirkt, durch das Vorsehen einer schiefen Ebene;
  • 2 eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine schematische Längsschnittansicht durch eine elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4(a) und (b) Schemaansichten einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
  • 5 eine schematische Längsschnittansicht einer elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, in weiterer Abwandlung der Ausführungsform der 4.
  • Die 1 verdeutlicht in der schematischen Längsschnittansicht eine erste bevorzugte Ausführungsform der elektromagnetischen Stellvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Konstruktiv greift diese Ausführungsform die Realisierung der Verriegelungsmittel gemäß der gattungsbildenden DE 10 2010 005 071 A1 (dort insbesondere die 3 mit zugehöriger Beschreibung) auf, wobei in einem (nicht gezeigten) Stößelgehäuse ein Paar von langgestreckten Stößeleinheiten 10, 12 entlang ihrer jeweiligen axialen Stellrichtung (in der Figurenebene der 1 abwärts) geführt ist. Angetrieben werden diese Stößeleinheiten 10, 12 durch (nicht gezeigte) Spulenmittel im Stirnbereich 14, welche mit geeigneten (z.B. Permanentmagnetelemente aufweisenden) mit den Stößeleinheiten 10, 12 beweglichen Ankerabschnitten zusammenwirken.
  • Insoweit wird zur ergänzenden Offenbarung verwiesen auf die DE 201 14 466 U1 der Anmelderin.
  • Wiederum analog zur Offenbarung der DE 10 2010 005 071 A1 ist ein langgestreckt-bolzenförmiges Sperrelement 16 durch beidends angreifende Elektromagnet-Stellglieder 18, 20 entlang einer Verriegelungsrichtung (Pfeil 22) quer zur axialen Stellrichtung der Stößeleinheiten 10, 12 antreibbar, wobei in ansonsten bekannter Weise schematisch gezeigte, durch stationäre Antriebsspulen 24 bewegte Ankerscheiben 26 die (gefederte) Sperrbewegung 22 ausführen.
  • In erfindungsgemäßer Weiterbildung der gattungsbildenden DE 10 2010 005 071 A1 weist das Sperrelement 16 zum Zusammenwirken mit einer jeweiligen der Stößeleinheiten 10, 12 Mitnehmerabschnitte 28, 30 in Form jeweils einer schiefen Ebene auf, welche mit entsprechenden Ausschnitten 32, 34 der Stößeleinheiten 12 bzw. 10 so in Eingriff treten, dass die Querbewegung des Sperrbolzens 10 ein entsprechendes Abgleiten des Eingriffsabschnitts 34 bzw. 32 entlang einer zugehörigen schiefen Ebene und mithin ein Mitnehmen der betreffenden Stößeleinheit um einen Sicherungshub (Pfeil 38 für den im Eingriff stehenden linksseitigen Stößel 10) bewirkt; analog würde dies bei entsprechender Horizontalverschiebung dann für den rechtsseitigen Stößel 10 gelten können.
  • Auf diese Weise, und in vorteilhafter Abgrenzung vom gattungsbildenden Stand der Technik, würde dann die jeweils betroffene Stößeleinheit um diesen zusätzlichen Sicherungshub vom (nicht gezeigten) Grundkreis des zugehörigen, lediglich schematisch durch das Bezugszeichen 42 symbolisierten Stellpartners abgehoben werden, so dass in der erfindungsgemäß vorteilhaften Weise ein nachteiliges Schlagen, Schleifen oder Stoßen bei jeweiligen Nockenumdrehungen dieses Stellpartners vermieden werden kann.
  • Die 2 zeigt eine alternative Realisierungsform der Erfindung, wobei dem Paar von (gleichermaßen wie oben bzw. wie gattungsbildend unabhängig voneinander angetriebenen) Stößeleinheiten 10, 12 nicht mehr ein gemeinsamer Sperrbolzen 16 als Verriegelungsmittel zugeordnet ist, sondern ein jeweils zugeordneter, stößelartiger und in einem spitzen Winkel α zur axialen Stellrichtung (Achse 42 der Stößeleinheiten) ausgerichteter Stößel 44 bzw. 46 für die Stößeleinheiten. Wiederum geeignet elektromagnetisch durch Stellmittel 48 bzw. 50 angetrieben, greift in dem zurückgeschobenen Zustand (linke Stößeleinheit 10) ein solches Sperrelement (hier 44) mit einem endseitigen Eingriffsende 50 in eine als Ringnut ausgestaltete Aufnahme 52 als Widerlager, wobei eine Aktivierung einer Sperr- bzw. Verriegelungsbewegung des Sperrbolzens 44 wiederum eine Mitnahme der linksseitigen Stößeleinheit 10 um den Sicherungshub (Pfeil 38) bewirkt.
  • Auch hier sind Weiterbildungen der Erfindung möglich, neben geeigneter Oberflächenbeschichtung zur Gleitoptimierung bzw. Reib- und Verschleißhemmung ist es insbesondere bevorzugt, die eingriffseitigen Enden (etwa 50 des Stößels 40) gerundet, kugelabschnittsförmig o.dgl. auszubilden.
  • Das Ausführungsbeispiel der 3, insoweit angenähert an das erste Ausführungsbeispiel der 1, verdeutlicht eine Variante als Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zwar nach wie vor und prinzipiell wie in der gattungsbildenden Art gemäß DE 10 2010 005 071 A1 beschriebenen, ein gemeinsamer Stößel 16’ für das Paar von Stößeleinheiten 10, 12 horizontal und damit quer zur Stellrichtung bewegt wird, der Stößel 16’ bewirkt jedoch, im Gegensatz zum Stößel 16 der Ausführungsform der 1, selbst kein unmittelbares Verstellen der Stößeleinheiten durch Abgleiten (entlang der schiefen Ebene der 1), vielmehr wird hier das Verstellen entgegen der Stellrichtung um den Sicherungshub (Pfeil 38), hier gezeigt für den linksseitigen Stößel in der Darstellung der 3, durch eine zusätzliche, stirnseitig auf die Stößeleinheiten wirkende elektromagnetische Hubeinheit realisiert, welche mittels einer Spuleneinheit 52 und einer geeigneten, stirnseitigen (und beispielsweise in der gezeigten Weise für beide Stößeleinheiten wirkenden) Kerneinheit 54 einen durch die gestrichelte Linie 56 symbolisierten Magnetflusskreis durch den stirnseitigen Endabschnitt des betreffenden Stößels bei Bestormung der Spule 52 schließt und so, wie exemplarisch für den linksseitigen Stößel 10 gezeigt, diesen um den Hub 38 entgegen der Stellrichtung abhebt.
  • Die Ausführungsbeispiele der 4 bzw. 5 variieren die Geometrie der als Sperrelement dienenden Verrieglungsmittel. Während die Ausführungsbeispiele der 1 bis 3 i.W. langgestreckt und entlang ihrer Erstreckungsrichtung bewegte stößel- bzw. bolzenartige Sperrelemente aufweisen, ist ein solcher langgestreckter Stößel bei dem Ausführungsbeispiel der 4 einends gekröpft und bildet den in der 4 im Querschnitt erkennbaren gekröpften Endabschnitt 60 aus. Wie zudem die Gegenüberstellung der 4(a) zu (b) erkennen lässt, wird mittels der dort gezeigten, auf die gekröpfte Stößeleinheit 16’’ wirkende Stellkraft dieser gekröpfte Abschnitt 60 entlang einer gewinkelten Führung 62 gezogen, so dass im Ergebnis ein an den gekröpften Abschnitt 60 anschließender (in der Geometrie etwa der 1 horizontaler) Mitnehmerabschnitt 64 die gewünschte, entgegen der Stellrichtung gerichtete Mitnehmerkraft auf die Stößeleinheiten ausübt und so wiederum den Verstellhub (Pfeil 38) auslöst.
  • Die 5 zeigt eine Variante dieses Prinzips, wobei ein doppelt gekröpftes Sperrelement 16’’’ durch beidends angreifende elektromagnetische Aktuatoreinheiten 66 zum Zusammenwirken mit dem Paar der Stößeleinheiten bewegt wird und somit wiederum die erfindungsgemäße Funktionalität realisiert.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Realisierungsformen beschränkt, diese sind vielmehr als rein exemplarisch zu verstehen, und je nach konkretem Einsatzkontext scheinen zahlreiche weitere Vorgehensweisen denkbar, in der erfindungsgemäßen Weise den im Zusammenhang mit dem Sperr- bzw. Verriegelungsvorgang bewirkten Hubvorgang um den erfindungsgemäßen Sicherungshub für eine jeweils betroffene Stößeleinheit zu realisieren.
  • 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
    • DE 20114466 U1 [0002, 0028]
    • DE 102010005071 A1 [0005, 0005, 0009, 0027, 0029, 0030, 0034]

Claims (12)

  1. Elektromagnetische Stellvorrichtung mit mindestens einer zum endseitigen Zusammenwirken mit einem externen Stellpartner ausgebildeten, axial langgestreckten Stößeleinheit, die als Reaktion auf eine Bestromung einer in einem Gehäuse der Stellvorrichtung vorgesehenen stationären Spuleneinheit in eine aus dem Gehäuse heraus geschobene Eingriffsposition entlang einer axialen Stellrichtung um einen Stellhub bewegbar ausgebildet ist, und der mindestens einen Stößeleinheit Verriegelungsmittel zugeordnet sind, die in einem aktivierten Verriegelungszustand und in einer zurückgezogenen Stellposition der Stößeleinheit eine Axialbewegung derselben entlang der Stellrichtung blockieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel so ausgebildet sind, dass diese bei dem Aktivieren eine der Stellrichtung entgegengesetzte Bewegung der Stößeleinheit um einen vorbestimmten Sicherungshub bewirken, dessen Betrag kleiner als ein Betrag des Stellhubs ist, und/oder die Verriegelungsmittel bei dem Aktivieren eine der Stellrichtung entgegengesetzte Stellkraft auf die Stößeleinheit ausüben können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel ein Sperrelement, insbesondere einen Sperrbolzen, aufweisen, das bei dem Aktivieren mit der Stößeleinheit diese mitnehmend in Eingriff tritt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Mitnahmeabschnitt der Stößeleinheit und dem Sperrelement eine schiefe Ebene so ausgebildet ist, dass bei einer kontaktierenden Relativbewegung zwischen dem Sperrelement und der Stößeleinheit diese die Bewegung um den Sicherungshub vollführt, wobei bevorzugt der Mitnehmerabschnitt und/oder die Stöpseleinheit eine verschleißhemmende oder reibungshemmende Beschichtung aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel ein in einem spitzen Winkel zur axialen Stellrichtung und zum Ein- oder Angreifen in/an einen Widerlagerabschnitt der Stößeleinheit antreibbares Sperrelement aufweisen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel ein Sperrelement mit einem sich quer zu der Stößeleinheit erstreckenden Mitnehmerabschnitt sowie einen gekröpften und/oder abgewinkelten Abschnitt aufweist, der bei dem Aktivieren so betätigt wird, dass der Mitnehmerabschnitt die Bewegung der Stößeleinheit bewirkt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel ein Sperrelement sowie von diesem getrennte, auf die Stößeleinheit wirkende Mittel für die Bewegung um den Sicherungshub aufweisen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für die Bewegung so ausgebildet sind, dass sie eine elektromagnetisch erzeugte Stellkraft auf die Stößeleinheit entgegen der Stellrichtung ausüben.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass den ein Sperrelement, insbesondere einen Sperrbolzen, aufweisenden Verriegelungsmitteln elektromagnetisch wirksame Antriebsmittel zum gesteuerten Verbringen des Sperrelements in eine auf die Stößeleinheit wirkende Blockierungsposition in dem aktivierten Verriegelungszustand zugeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetisch wirksamen Antriebsmittel stationäre Verriegelungs-Spulenmittel aufweisen, die im Gehäuse den Spulenmitteln benachbart angeordnet oder durch diese realisiert sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Paar von parallel zueinander geführten und bevorzugt unabhängig voneinander antreibbaren Stößeleinheiten, wobei die beiden Stößeleinheiten zugeordneten, bevorzugt ein Sperrelement aufweisenden Verriegelungsmittel so ausgebildet sind, dass in einer ersten Verriegelungsposition der Verriegelungsmittel das Bewegen und Blockieren einer ersten der Stößeleinheiten bei freier zweiter Stößeleinheit und in einer zweiten Verriegelungsposition der Verriegelungsmittel das Bewegen und Blockieren der zweiten Stößeleinheit bei freier erster Stößeleinheit bewirkt wird.
  11. Verwendung der elektromagnetischen Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors, wobei eine Nockenwellen-Stellnut des Verbrennungsmotors den externen Stellpartner realisiert.
  12. System aufweisend die elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 sowie ein eine Nockenwellen-Stellnut eines Verbrennungsmotors aufweisendes Aggregat als Stellpartner zum Zusammenwirken mit der elektromagnetischen Stellvorrichtung, wobei das System so ausgebildet ist, dass eine Bewegung der Stellnut eine Rückstellbewegung der Stößeleinheit aus der Eingriffsposition entgegen der Stellrichtung bewirken kann.
DE201320101157 2013-03-18 2013-03-18 Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung Expired - Lifetime DE202013101157U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201320101157 DE202013101157U1 (de) 2013-03-18 2013-03-18 Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201320101157 DE202013101157U1 (de) 2013-03-18 2013-03-18 Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202013101157U1 true DE202013101157U1 (de) 2014-06-24

Family

ID=51163806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201320101157 Expired - Lifetime DE202013101157U1 (de) 2013-03-18 2013-03-18 Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202013101157U1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20114466U1 (de) 2001-09-01 2002-01-03 Eto Magnetic Kg Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102010005071A1 (de) 2010-01-14 2011-07-21 Hydac Electronic GmbH, 66128 Elektromagnetische Stellvorrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20114466U1 (de) 2001-09-01 2002-01-03 Eto Magnetic Kg Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102010005071A1 (de) 2010-01-14 2011-07-21 Hydac Electronic GmbH, 66128 Elektromagnetische Stellvorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2823203B1 (de) Verriegelungseinheit, insbesondere für eine parksperre eines automatikgetriebes
EP1408260B1 (de) Verriegelungseinheit
EP2401479B1 (de) Elektromagnetische stellvorrichtung
WO2008012179A2 (de) Elektromagnetische stellvorrichtung und verfahren zu deren herstellung
WO2014198264A1 (de) Aktor mit übertragungselement
EP3638926B1 (de) Parksperre für ein automatgetriebe in einem kraftfahrzeug
EP3191695B1 (de) Elektromagnetische stellvorrichtung
EP3237730B1 (de) Ventiltriebvorrichtung für eine brennkraftmaschine
EP2568204B1 (de) Magnetventil und Verfahren zur Steuerung des Magnetventils
EP2739830A1 (de) Ventiltrieb einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine sowie verfahren zur herstellung eines entsprechenden ventiltriebs
DE102012101619A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung
EP2582928A1 (de) Aktorvorrichtung zur verstellung eines schiebenockensystems
DE102013108027A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung und System zur Verstellung einer Funktionalität eines Kraftfahrzeugaggregats
DE102016210976A1 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE202007008281U1 (de) Hubmagnet
EP2345800A2 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102011051268B4 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung sowie Nockenwellenverstellvorrichtung
DE102011050730A1 (de) Nockenwellenverstellvorrichtung
EP2378167B1 (de) Verriegelungseinheit
DE102016116776A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors
WO2014019736A1 (de) Magnetaktor eines schiebenockensystems
DE202013101157U1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102014208420A1 (de) Ventilbetätigungseinrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE202010010093U1 (de) Magnetsystem
DE102013104642B4 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung, Verwendung einer solchen elektromagnetischen Stellvorrichtung und System aufweisend eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20140731

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right
R082 Change of representative

Representative=s name: DAUB, THOMAS, DIPL.-ING., DE

R082 Change of representative

Representative=s name: DAUB, THOMAS, DIPL.-ING., DE