EP2775485B1 - Electromagnetic actuating device, in particular for adjusting the camshaft of an internal combustion engine - Google Patents

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EP2775485B1
EP2775485B1 EP14156741.2A EP14156741A EP2775485B1 EP 2775485 B1 EP2775485 B1 EP 2775485B1 EP 14156741 A EP14156741 A EP 14156741A EP 2775485 B1 EP2775485 B1 EP 2775485B1
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pole core
armature
adjusting device
armature arrangement
operative connection
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Tsuneo Suzuki
Harald Burkart
Sören Rosenbaum
Mikhail Revin
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Kendrion Villingen GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Stellvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Nockenwellenverstellung.The invention relates to an electromagnetic actuator according to the preamble of patent claim 1 and an adjusting device for internal combustion engines, in particular for camshaft adjustment.

Eine gattungsbildende elektromagnetische Stellvorrichtung ist als Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine aus der DE 10 2007 037 232 A1 bekannt.A generic electromagnetic actuator is as a device for the camshaft adjustment of an internal combustion engine from the DE 10 2007 037 232 A1 known.

Solche Vorrichtungen zu Nockenwellenverstellung weisen zwei oder mehr Stößel auf, welche gleich- oder gegenläufig oder unabhängig voneinander durch Bestromung von Spuleneinheiten bewegt werden, um durch Zusammenwirken mit jeweils einer Steuernut der Nockenwelle eine axiale, vorbestimmte Verstellung der Nockenwelle zu bewirken, wodurch einem Nocken verschiedene Nockenbahnen zugeordnet werden können, um bspw. eine Zylinderabschaltung oder eine Ventilhubumschaltung durchführen zu können.Such devices for camshaft adjustment have two or more plungers, which are the same or opposite or independently moved by energizing coil units to cause by cooperation with a respective cam groove of the camshaft axial, predetermined adjustment of the camshaft, whereby a cam different cam tracks can be assigned, for example, to perform a cylinder shutdown or valve lift switching.

Die bekannte elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß der DE 10 2007 037 232 A1 weist eine mehrteilige Stößeleinheit auf, die aus einem Hohlstößel und einem von diesem aufgenommenen Innenstößel besteht, wobei sowohl dem Hohlstößel ein mit einem Polkern zusammenwirkender Anker als auch dem als Permanentmagnet ausgebildeten Innenstößel ein Flachanker zugeordnet ist. Ferner sind eine den Polkern umschließende erste Spuleneinheit sowie eine den Hohl- und Innenstößel umschließende zweite Spuleneinheit vorgesehen, die axial zur ersten Spuleneinheit in der Stellvorrichtung angeordnet ist. Eine Bestromung dieser zweiten Spuleneinheit bewirkt eine Bewegung des Flachankers des Hohlstößels in Stellrichtung, wird also aus dem Gehäuse in eine Stellposition herausgeschoben, während jedoch der Anker des Innenstößels aufgrund seiner permanentmagnetischen Eigenschaft am Polkern magnetisch haften bleibt, also der Innenstößel in seiner eingeschobenen Ruheposition verbleibt.The known electromagnetic actuator according to the DE 10 2007 037 232 A1 has a multi-part plunger unit, which consists of a hollow plunger and an inner plunger held by this, wherein both the hollow plunger is associated with a pole core cooperating armature and designed as a permanent magnet inner plunger a flat armature. Further, a first coil unit surrounding the pole core and a second coil unit enclosing the hollow and inner plunger are provided, which is arranged axially to the first coil unit in the adjusting device. An energization This second coil unit causes a movement of the flat armature of the hollow tappet in the adjustment direction, that is pushed out of the housing in a parking position, but while the armature of the inner tappet magnetically adhere to the pole core due to its permanent magnetic property, so the inner tappet remains in its retracted rest position.

Um den Innenstößel aus seiner eingefahrenen Ruheposition in seine Stellposition auszufahren, wird die erste Spuleneinheit so bestromt, dass der Anker des Innenstößels aufgrund der permanentmagnetischen Eigenschaft von dem Polkern abgestoßen wird.To extend the inner plunger from its retracted rest position to its setting position, the first coil unit is energized so that the armature of the inner plunger is repelled due to the permanent magnetic property of the pole core.

Mit einer solchen bekannten elektromagnetischen Stellvorrichtung werden im Zusammenwirken mit den Steuernuten einer Nockenwelle für die "Teilstößel" der mehrteiligen Stößeleinheit unterschiedliche Eindringtiefen in die zugehörigen Steuernuten möglich, so dass entsprechende Steuernuten selektiv ausgewählt und abgefahren werden können, so dass bei Drehung der Nockenwelle die beabsichtigte Axialverstellung bewirkt wird.With such a known electromagnetic actuating device, different penetration depths into the associated control grooves are possible in cooperation with the control grooves of a camshaft for the "partial tappets" of the multi-part tappet unit, so that corresponding control grooves can be selectively selected and traversed, so that upon rotation of the camshaft the intended axial adjustment is effected.

Bei dieser bekannten Stellvorrichtung besteht jedoch die Gefahr, dass die mehrteilige Stößeleinheit mit einem Hohl- und einem Innenstößel nicht immer in allen Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine störungsfrei arbeitet. Ferner sind für den Betrieb dieser bekannten Stellvorrichtung zwei Spuleneinheiten erforderlich, die sowohl zu einem hohen Materialaufwand als auch zu einem hohen Energieaufwand führen.In this known adjusting device, however, there is the danger that the multi-part ram unit with a hollow and an inner tappet does not always work properly in all operating conditions of an internal combustion engine. Furthermore, two coil units are required for the operation of this known actuator, which lead both to a high cost of materials and to a high energy consumption.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektromagnetische Stellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter allen Betriebsbedingungen eine energiesparende und funktionssichere Betriebsweise garantiert, ohne dass hierfür eine aufwendige Konstruktion erforderlich wäre.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide an electromagnetic actuator of the type mentioned, which under all operating conditions guarantees an energy-saving and functionally reliable mode of operation without the need for a complex construction.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an electromagnetic actuating device having the features of patent claim 1.

Eine solche elektromagnetische Stellvorrichtung, die eine in axialer Richtung zwischen einer Ruheposition und einer Stellposition verschiebbare erste Ankeranordnung, welche mit einem ersten Stellelement verbunden ist, einen in magnetische Wirkverbindung mit der ersten Ankeranordnung bringbaren ersten Polkern, eine axial ausgerichtete bestrombare Spuleneinheit zur Beeinflussung der magnetischen Wirkverbindung zwischen dem ersten Polkern und der ersten Ankeranordnung und eine mit einem zweiten Stellelement verbundene, in axialer Richtung zwischen einer Ruheposition und einer Stellposition verschiebbare zweite Ankeranordnung umfasst, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass

  • ein in magnetische Wirkverbindung mit der zweiten Ankeranordnung bringbarer zweiter Polkern vorgesehen ist, welcher zur Beeinflussung von dessen magnetischen Wirkverbindung mit der zweiten Ankeranordnung durch die Spuleneinheit axial gegenüber dem ersten Polkern ausgerichtet ist, und
  • eine Permanentmagneteinheit vorgesehen ist, deren Magnetachse zur Erzeugung einer magnetischen Wirkverbindung sowohl zwischen dem ersten Polkern und der ersten Ankeranordnung als auch zwischen dem zweiten Polkern und der zweiten Ankeranordnung radial ausgerichtet ist.
Such an electromagnetic actuating device which comprises a first armature arrangement which can be displaced in the axial direction between a rest position and a positioning position and which is connected to a first actuating element, a first pole core which can be brought into operative magnetic connection with the first armature arrangement, an axially aligned energizable coil unit for influencing the magnetic operative connection between the first pole core and the first armature arrangement and a second armature arrangement connected to a second control element and displaceable in the axial direction between a rest position and a control position, is characterized according to the invention in that
  • a second pole core which can be brought into magnetic operative connection with the second armature arrangement and which is aligned axially with respect to the first pole core for influencing its magnetic operative connection with the second armature arrangement through the coil unit, and
  • a permanent magnet unit is provided, whose magnetic axis is radially aligned for generating a magnetic operative connection both between the first pole core and the first armature arrangement and between the second pole core and the second armature arrangement.

Bei dieser erfindungsgemäßen Stellvorrichtung ist eine Permanentmagneteinheit vorgesehen, welche die beiden Ankeranordnungen in ihren Ruhepositionen hält, in denen die erste Ankeranordnung mit dem ersten Polkern in magnetischer Wirkverbindung steht und die zweite Ankeranordnung mit dem zweiten Polkern in magnetischer Wirkverbindung steht, ohne dass für diese Betriebsstellung Energie erforderlich wäre. Die Spuleneinheit ist lediglich dafür erforderlich, dass die magnetischen Wirkverbindungen der beiden Ankeranordnungen mit dem jeweiligen Polkern beeinflusst werden, so dass entweder die magnetische Wirkverbindung zwischen der ersten Ankeranordnung und dem ersten Polkern oder die magnetische Wirkverbindung zwischen der zweiten Ankeranordnung und dem zweiten Polkern gelöst wird, um hierdurch eine Bewegung der ersten Ankeranordnung zusammen mit dem ersten Stellelement oder eine Bewegung der zweiten Ankeranordnung zusammen mit dem zweiten Stellelement zu ermöglichen.In this adjusting device according to the invention, a permanent magnet unit is provided, which holds the two armature assemblies in their rest positions, in which the first armature assembly is in magnetic operative connection with the first pole core and the second armature arrangement is in magnetic operative connection with the second pole core, without energy being required for this operating position. The coil unit is only required for the magnetic active connections of the two armature arrangements to be influenced by the respective pole core, so that either the magnetic operative connection between the first armature arrangement and the first pole core or the magnetic operative connection between the second armature arrangement and the second pole core is released, to thereby allow movement of the first armature assembly together with the first actuator or movement of the second armature assembly together with the second actuator.

Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist ein erstes Federelement vorgesehen, welches die erste Ankeranordnung gegen den ersten Polkern in Stellrichtung vorspannt. Ferner ist entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein zweites Federelement vorgesehen, welches die zweite Ankeranordnung gegen den zweiten Polkern in Stellrichtung vorspannt.According to a first embodiment of the invention, a first spring element is provided, which biases the first anchor assembly against the first pole core in the direction of adjustment. Further, according to a further embodiment of the invention, a second spring element is provided which biases the second armature assembly against the second pole core in the direction of adjustment.

Damit wird bei Lösen der magnetischen Wirkverbindung zwischen den Polkernen und den zugeordneten Ankeranordnungen durch die vorgespannten Federelemente eine Bewegung der Ankeranordnungen zusammen mit den jeweiligen Stellelementen aus deren Ruhepositionen in die Stellpositionen ermöglicht.Thus, when the magnetic operative connection between the pole cores and the associated armature arrangements is released, a movement of the armature arrangements together with the respective actuating elements from their rest positions into the setting positions is made possible by the preloaded spring elements.

Hierzu ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Permanentmagneteinheit derart ausgebildet, dass bei unbestromter Spuleneinheit sowohl die erste Ankeranordnung mit dem ersten Polkern als auch die zweite Ankeranordnung mit dem zweiten Polkern in eine magnetische Wirkverbindung gebracht wird. Hierzu weist eine solche Permanentmagneteinheit eine solche Feldstärke auf, dass die dadurch bewirkte Haltekraft der Ankeranordnungen an den jeweiligen Polkernen von den jeweiligen Federelementen nicht überwunden werden kann, d.h., dass weiterbildungsgemäß der Permanentmagneteinheit derart ausgebildet ist, dass mit der erzeugten magnetischen Wirkverbindung die erste und zweite Ankeranordnung in deren Ruhepositionen gehalten wird.For this purpose, according to an advantageous development of the invention, the permanent magnet unit is designed such that, when the coil unit is de-energized, both the first armature arrangement with the first pole core and the second armature arrangement with the second pole core are brought into magnetic operative connection becomes. For this purpose, such a permanent magnet unit has a field strength such that the holding force of the armature arrangements caused thereby at the respective pole cores can not be overcome by the respective spring elements, ie, that the permanent magnet unit is designed in such a way that the first and second magnetically active connections are produced Anchor assembly is held in their rest positions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Spuleneinheit derart ausgebildet ist, dass in Abhängigkeit der Bestromungsrichtung entweder die magnetische Wirkverbindung zwischen der ersten Ankeranordnung und dem ersten Polkern oder die Wirkverbindung zwischen der zweiten Ankeranordnung und dem zweiten Polkern aufgehoben wird.In a further embodiment of the invention, it is provided that the coil unit is designed such that depending on the Bestromungsrichtung either the magnetic operative connection between the first armature assembly and the first pole core or the operative connection between the second armature assembly and the second pole core is repealed.

Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die zweite Ankeranordnung einen Anker mit einer Ankerplatte umfasst, wobei sich die Ankerplatte in Wirkverbindung mit dem zweiten Stellelement befindet.A particularly advantageous further embodiment of the invention results if the second armature arrangement comprises an armature with an armature plate, wherein the armature plate is in operative connection with the second actuating element.

Weiterhin ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Polkern zur verschieblichen Aufnahme der ersten Ankeranordnung mit einer Sacklochbohrung ausgebildet ist. Damit ist eine besonders kompakte Anordnung der beiden Polkerne in der Stellvorrichtung möglich.Furthermore, it is provided in one embodiment of the invention that the second pole core is designed for slidably receiving the first armature arrangement with a blind hole. For a particularly compact arrangement of the two pole cores in the actuator is possible.

Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung wird weiter dadurch vereinfacht, dass weiterbildungsgemäß ein rohrförmiges Aufnahmeelement vorgesehen ist, welches einenends mit dem ersten Polkern und andernends mit dem zweiten Polkern verbunden ist.The structural design of the adjusting device according to the invention is further simplified in that further education a tubular receiving element is provided, which is connected at one end to the first pole core and the other end to the second pole core.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung an dem zum ersten Polkern benachbarten Ende des rohrförmigen Aufnahmeelementes die Spuleneinheit auf diesem Aufnahmeelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist dann die Permanentmagneteinheit auf dem zweiten Polkern radial umlaufend angeordnet.It is particularly advantageous if, according to one embodiment of the invention, the coil unit is arranged on this receiving element at the end of the tubular receiving element adjacent to the first pole core. Preferably, then the permanent magnet unit is arranged on the second pole core radially circumferentially.

Eine weitere kompakte Anordnung ergibt sich dadurch, dass weiterbildungsgemäß die Permanentmagneteinheit axial in Stellrichtung benachbart zur Spuleneinheit angeordnet ist.Another compact arrangement results from the further development that the permanent magnet unit is arranged axially in the adjustment direction adjacent to the coil unit.

Vorzugsweise ist die Permanentmagneteinheit aus kreisringsegmentartigen Permanentmagneten aufgebaut. Damit lässt sich ein von diesen Permanentmagneten erzeugtes Magnetfeld aufbauen, welches wesentlichen homogen und insbesondere eine hohe Haltekraft zur Erzeugung der magnetischen Wirkverbindungen zwischen der ersten bzw. zweiten Ankeranordnung und dem ersten bzw. zweiten Polkern.Preferably, the permanent magnet unit is constructed of annular ring-like permanent magnets. This can be used to build a magnetic field generated by these permanent magnets, which is substantially homogeneous and in particular a high holding force for generating the magnetic active connections between the first and second armature assembly and the first and second pole core.

Gemäß einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist das erste Stellelement als Stößel ausgebildet, auf welchem die erste Ankeranordnung bewegungsfest und die zweite Ankeranordnung verschiebbar angeordnet ist. In entsprechender Weise ist auch weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass auch das zweite Stellelement als Stößel ausgebildet und in der Stellvorrichtung axial versetzt angeordnet ist.According to a further embodiment of the invention, the first actuating element is designed as a plunger, on which the first armature arrangement immovably and the second armature arrangement is arranged displaceably. In a corresponding manner, it is also provided according to the invention that the second adjusting element is also designed as a ram and is arranged offset axially in the adjusting device.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Stößel des zweiten Stellelementes mittels eines Federelementes entgegen der Stellrichtung vorgespannt ist und flächenschlüssig an der Ankerplatte der zweiten Ankeranordnung anliegt. Damit ist ein solcher Stößel weder Kraft- noch stoffschlüssig mit der Ankerplatte verbunden, sondern liegt lose an derselben an. Hierdurch ergibt sich eine Leichtgängigkeit bei der Bewegung des Stößels der zweiten Ankeranordnung.It is particularly advantageous if, according to a further embodiment of the invention, the plunger of the second actuating element is biased counter to the direction of adjustment by means of a spring element and bears against the anchor plate of the second anchor arrangement in a surface-locking manner. Thus, such a plunger is neither force nor cohesively connected to the anchor plate, but is loosely attached to the same. This results in a smooth movement in the movement of the plunger of the second anchor assembly.

Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung kann vorteilhafter Weise als Stelleinheit für eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Verstellung einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verwendet werden.The adjusting device according to the invention can advantageously be used as an adjusting unit for an internal combustion engine, in particular for adjusting a camshaft of the internal combustion engine.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Figur 1
eine Schnittdarstellung einer elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß der Erfindung,
Figur 2
eine schematische Darstellung einer Nockenwelle mit Steuernuten und zugehörigen Stellelementen einer Stellvorrichtung nach Figur 1,
Figur 3
ein Drehwinkel-Hubweg-Diagramm zur Darstellung des Zusammenwirkens der Stellelemente mit den Steuernuten der Nockenwelle nach Figur 2,
Figur 4
eine schematische Darstellung der elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß Figur 1 mit dem von der Permanentmagneteinheit erzeugten magnetischen Feldlinienverlauf zur Verstellung der ersten Stelleinheit aus deren Ruheposition in deren Stellposition,
Figur 5
eine schematische Darstellung der elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß Figur 1 mit dem von der Permanentmagneteinheit und der Spuleneinheit erzeugten magnetischen Feldlinienverlauf zur Verstellung der ersten Stelleinheit aus deren Ruheposition I in deren Stellposition II,
Figur 6
eine schematische Darstellung der elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß Figur 1 mit dem von der Permanentmagneteinheit erzeugten magnetischen Feldlinienverlauf zur Rückstellung der ersten Stelleinheit aus deren Stellposition II in deren Ruheposition I,
Figur 7
eine schematische Darstellung der elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß Figur 1 mit dem von der Spuleneinheit und der Permanentmagneteinheit erzeugten magnetischen Feldlinienverlauf zur Verstellung der zweiten Stelleinheit aus deren Ruheposition I in deren Stellposition II, und
Figur 8
eine schematische Darstellung der elektromagnetischen Stellvorrichtung gemäß Figur 1 mit dem von der Permanentmagneteinheit erzeugten magnetischen Feldlinienverlauf zur Rückstellung der zweiten Stelleinheit aus deren Stellposition II in deren Ruheposition I.
The invention will now be described in detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
FIG. 1
a sectional view of an electromagnetic actuator according to the invention,
FIG. 2
a schematic representation of a camshaft with control grooves and associated adjusting elements of an adjusting device according to FIG. 1 .
FIG. 3
a rotation angle stroke diagram for illustrating the interaction of the actuating elements with the cam grooves of the cam shaft FIG. 2 .
FIG. 4
a schematic representation of the electromagnetic actuator according to FIG. 1 with the magnetic field line profile generated by the permanent magnet unit for adjusting the first actuating unit from its rest position into its actuating position,
FIG. 5
a schematic representation of the electromagnetic actuator according to FIG. 1 with that generated by the permanent magnet unit and the coil unit magnetic field line course for adjusting the first actuator from its rest position I in the parking position II,
FIG. 6
a schematic representation of the electromagnetic actuator according to FIG. 1 with the magnetic field line profile generated by the permanent magnet unit for resetting the first actuating unit from its actuating position II in its rest position I,
FIG. 7
a schematic representation of the electromagnetic actuator according to FIG. 1 with the magnetic field line profile generated by the coil unit and the permanent magnet unit for adjusting the second actuating unit from its rest position I in its actuating position II, and
FIG. 8
a schematic representation of the electromagnetic actuator according to FIG. 1 with the magnetic field line profile generated by the permanent magnet unit for returning the second actuating unit from its actuating position II in its rest position I.

Die elektromagnetische Stellvorrichtung 1 gemäß Figur 1 umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 2 zur Aufnahme von deren Komponenten und ist aus einem ersten rohrförmigen Gehäuseteil 2a und einem zweiten Gehäuseteil 2b aufgebaut. Das zweite Gehäuseteil 2b ist in axialer Richtung an dem ersten Gehäuseteil 2a angeflanscht.The electromagnetic actuator 1 according to FIG. 1 comprises a multi-part housing 2 for receiving its components and is constructed from a first tubular housing part 2a and a second housing part 2b. The second housing part 2b is flange-mounted in the axial direction on the first housing part 2a.

An einem Ende des ersten Gehäuseteils 2a bildet ein erster Polkern 20 eine Stirnseite dieses ersten Gehäuseteils 2a. Diesem ersten Polkern 20 ist eine erste Ankeranordnung 10 zugeordnet, welche aus einem auf einem ersten Stellelement 11 bewegungsfest angeordneten Anker 12 besteht. Dieses erste Stellelement 11 ist als Stößel ausgebildet und dient als Achse zur Führung der ersten Ankeranordnung 10. Der Stößel 11 ist zum einen in einer zentrischen Bohrung 23 des Polkerns 20 und zum anderen in dem zweiten Gehäuseabschnitt 2b gelagert.At one end of the first housing part 2a, a first pole core 20 forms an end face of this first housing part 2a. This first pole core 20 is associated with a first armature arrangement 10, which consists of a on a first actuator 11 immovably arranged armature 12. This first control element 11 is designed as a plunger and serves as an axis for guiding the first armature assembly 10. The plunger 11 is mounted on the one hand in a central bore 23 of the pole core 20 and the other in the second housing section 2b.

In der in Figur 1 gezeigten Ruheposition I der ersten Ankeranordnung 10 bzw. des Stößels 11, in der der Anker 12 an dem Polkern 20 anliegt, ist der Anker 12 mittels eines Federelementes 13 in Stellrichtung R1 vorgespannt. Zur Führung dieses Federelementes 13 weist der Anker 12 eine Sacklochbohrung 14 und der Polkern 20 einen ringförmigen Flansch 21 auf.In the in FIG. 1 shown rest position I of the first armature assembly 10 and the plunger 11, in which the armature 12 bears against the pole core 20, the armature 12 is biased by a spring element 13 in the direction of adjustment R1. To guide this spring element 13, the armature 12 has a blind hole 14 and the pole core 20 has an annular flange 21.

Der erste Polkern 20 weist einen die Verbindung zum ersten Gehäuseteil 2a herstellenden radial umlaufenden Flansch 22 auf und ist ferner mit einem rohrförmigen Aufnahmeelement 3 verbunden, welches am gegenüberliegenden Ende einen zweiten Polkern 40 aufnimmt. Dieser zweite Polkern 40 weist eine Sacklochbohrung 41 auf, deren Kontur an die Außenkontur des Ankers 12 der ersten Ankeranordnung 10 angepasst ist, so das eine Bewegung dieses Ankers 12 zusammen mit dem Stößel 11 aus der Ruheposition I in Stellvorrichtung R1 in eine Stellposition II ermöglicht wird. Der stirnseitige Abstand dieses zweiten Polkerns 40 zum ersten Polkern 20 ist gering gehalten, so dass auch in der dargestellten Lage des Ankers 12 dieser von dem zweiten Polkern 40 noch teilweise umschlossen wird. Weiterhin weist dieser zweite Polkern 40 eine zentrische Durchgangsbohrung 42 zur Aufnahme des Stößels 11 auf.The first pole core 20 has a radial circumferential flange 22 which produces the connection to the first housing part 2 a and is furthermore connected to a tubular receiving element 3, which receives a second pole core 40 at the opposite end. This second pole core 40 has a blind hole 41 whose contour is adapted to the outer contour of the armature 12 of the first armature assembly 10, so that a movement of this armature 12 together with the plunger 11 from the rest position I in adjusting device R1 in a parking position II is possible , The frontal distance of this second pole core 40 to the first pole core 20 is kept small, so that even in the illustrated position of the armature 12, this is still partially enclosed by the second pole core 40. Furthermore, this second pole core 40 has a central through-bore 42 for receiving the plunger 11.

Zur Lagerung des Stößels 11 der ersten Ankeranordnung 10 ist in dem zweiten Gehäuseabschnitt 2b eine Bohrung 4 vorgesehen, welche in Richtung zum zweiten Polkern 40 in einer Sacklochbohrung 5 endet. In dem sich dadurch ergebenden Raum zwischen dem zweiten Polkern 40 und dem Sacklochgrund 5a der Sacklochbohrung 5 ist ein auf dem Stößel 11 verschiebbar angeordneter Anker 32 einer zweiten Ankeranordnung 30 vorgesehen, welche mit dem zweiten Polkern 40 zusammenwirkt. Zwischen diesem Anker 32 und dem zweiten Polkern 40 ist ein Federelement 34 angeordnet, so dass bei Anliegen des Ankers 32 an dem zweiten Polkern 40 der Anker 32 in Stellrichtung R1 vorgespannt wird.For storage of the plunger 11 of the first armature assembly 10, a bore 4 is provided in the second housing portion 2b, which in the direction of the second pole core 40 in a blind hole 5 ends. In the resulting space between the second pole core 40 and the blind hole bottom 5a of the blind bore 5, an armature 32 of a second armature arrangement 30 which is displaceably arranged on the plunger 11 is provided, which cooperates with the second pole core 40. Between this armature 32 and the second pole core 40, a spring element 34 is arranged, so that when concerns of the armature 32 on the second pole core 40 of the armature 32 is biased in the direction of adjustment R1.

Diese zweite Ankeranordnung 30 umfasst neben dem Anker 32 eine mit demselben verbundene Ankerplatte 33, welche umfangsseitig an die Innenkontur des ersten rohrförmigen Gehäuseteils 2a angepasst ist, sowie ein in dem zweiten Gehäuseteil 2b mittels einer Bohrung 6 gelagerten zweiten Stellelementes 31, welches entsprechend dem ersten Stellelement 11 ebenso als Stößel ausgebildet ist.This second armature assembly 30 comprises, in addition to the armature 32, an anchor plate 33 connected to the same, which is circumferentially adapted to the inner contour of the first tubular housing part 2a, and a second actuating element 31 mounted in the second housing part 2b by means of a bore 6, which corresponds to the first actuating element 11 is also designed as a plunger.

Um diesen Stößel 31 stirnseitig lose an die Ankerplatte 33 anzudrücken, ist ein Federelement 36 vorgesehen, welches sich einerseits in einer Sacklochbohrung 7 der Bohrung 6 und andererseits an einem endseitig auf dem Stößel 31 angeordneten Aufnahmeelement 35 abstützt.In order to press this ram 31 frontally loosely to the anchor plate 33, a spring element 36 is provided, which is supported on the one hand in a blind hole 7 of the bore 6 and on the other hand at one end on the plunger 31 arranged receiving element 35.

In der in Figur 1 dargestellten Position der zweiten Ankeranordnung 30 befindet sich der Stößel 31 in seiner Ruheposition I.In the in FIG. 1 shown position of the second armature assembly 30 is the plunger 31 in its rest position I.

Eine bestrombare Spuleneinheit 50 ist auf dem Aufnahmeelement 3 angeordnet und umschließt den ersten Polkern 20 sowie die an diesem Polkern 20 anliegende erste Ankeranordnung 10. An diese Spuleneinheit 50 schließt sich in axialer Richtung eine kreisringförmige Permanentmagneteinheit 60 an, die den zweiten Polkern 40 umschließt. Diese Permanentmagneteinheit 60 besteht aus mehreren kreissegmentartigen, beispielsweise sechs Kreissegmentmagneten. Diese Kreissegmentmagnete sind derart in der Stellvorrichtung 1 angeordnet, dass deren Magnetachsen 61 in radialer Richtung hinsichtlich des die zentrale Achse bildenden Stößels 11 ausgerichtet sind.An energizable coil unit 50 is arranged on the receiving element 3 and encloses the first pole core 20 and the voltage applied to this pole core 20 first armature assembly 10. This coil unit 50 is followed in the axial direction of an annular permanent magnet unit 60, which surrounds the second pole core 40. This permanent magnet unit 60 is made from a plurality of circular segment-like, for example, six circular segment magnets. These circular segment magnets are arranged in the adjusting device 1 such that their magnetic axes 61 are aligned in the radial direction with respect to the plunger 11 forming the central axis.

Den durch diese Permanentmagneteinheit 60 bewirkten Magnetlinienverlauf bei unbestromter Spuleneinheit 50 und einem Zustand der elektromagnetischen Stellvorrichtung 1 gemäß Figur 1 zeigt die Figur 4. In der Ruheposition I der beiden Stößel 11 und 31 liegen sowohl der Anker 12 der ersten Ankeranordnung 10 an dem ersten Polkern 20 als auch der Anker 32 der zweiten Ankeranordnung 30 an dem zweiten Polkern 40 an.The magnetic line profile caused by this permanent magnet unit 60 when the coil unit 50 is de-energized and a state of the electromagnetic actuator 1 according to FIG FIG. 1 show the FIG. 4 , In the rest position I of the two plungers 11 and 31, both the armature 12 of the first armature arrangement 10 abut the first pole core 20 and the armature 32 of the second armature arrangement 30 abut the second pole core 40.

Durch die radiale Ausrichtung der Permanentmagneteinheit 60 entstehen zwei Magnetkreise 62 und 63. Der eine Magnetkreis 62 umschließt die Spuleneinheit 50, indem die zugehörigen Feldlinien ausgehend von der Permanentmagneteinheit 60 über das erste Gehäuseteil 2a, den ersten Polkern 20, den Anker 12 der ersten Ankeranordnung 10 und über den zweiten Polkern 40 in die Permanentmagneteinheit 60 zurück verlaufen. Die Permanentmagneteinheit 60 ist derart angeordnet, dass die Richtung der Feldlinien den angegebenen Richtungspfeilen des Magnetkreises 62 entspricht.The one magnetic circuit 62 surrounds the coil unit 50 by the associated field lines starting from the permanent magnet unit 60 via the first housing part 2a, the first pole core 20, the armature 12 of the first armature assembly 10th and extend back into the permanent magnet unit 60 via the second pole core 40. The permanent magnet unit 60 is arranged such that the direction of the field lines corresponds to the indicated directional arrows of the magnetic circuit 62.

Der andere Magnetkreis 63 bildet sich auf der der Spuleneinheit 50 gegenüberliegenden Seite aus und verläuft ausgehend von der Permanentmagneteinheit 60 über den zweiten Polkern 40 und den Anker 32 der zweiten Ankeranordnung 30 und schließt sich wieder über das erste Gehäuseteil 2a. Auch hier entspricht die Richtung der Feldlinien den angegebenen Richtungspfeilen des Magnetkreises 63.The other magnetic circuit 63 is formed on the opposite side of the coil unit 50 and extends from the permanent magnet unit 60 via the second pole core 40 and the armature 32 of the second armature assembly 30 and closes again on the first housing part 2a. Again, the direction of the field lines corresponds to the indicated directional arrows of the magnetic circuit 63.

Da sowohl der Anker 12 der ersten Ankeranordnung 10 an dem ersten Polkern 10 als auch der Anker 32 der zweiten Ankeranordnung 30 an dem zweiten Polkern 40 anliegen, sind die zugehörigen Spalte S1 und S2 vernachlässigbar, wodurch sich an diesen Spalten S1 und S2 eine hohe Feldliniendichte ergibt und die dadurch entstehende Magnetkräfte sowohl den Anker 12 als auch den Anker 32 an dem Polkern 20 bzw. 40 halten. Außerdem wird in dieser Position des Ankers 12 dieser auch noch randseitig von dem zweiten Polkern 40 umschlossen, so dass auch dort der magnetische Widerstand gering ist. Die Eigenschaften der Permanentmagneteinheit 60 sind derart gewählt, dass die an den Spalten S1 und S2 erzeugten Magnetkräfte größer als die entsprechenden Rückstellkräfte der beiden Federelemente 13 und 34 sind. Damit werden die Stößel 11 und 31 in ihren Ruhepositionen I gehalten.Since both the armature 12 of the first armature assembly 10 abut the first pole core 10 and the armature 32 of the second armature assembly 30 to the second pole core 40, the associated column S1 and S2 are negligible, resulting in a high field line density at these columns S1 and S2 yields and the resulting magnetic forces both the armature 12 and the armature 32 to the pole core 20 and 40 hold. In addition, in this position of the armature 12, this is also surrounded on the edge side by the second pole core 40, so that even there, the magnetic resistance is low. The properties of the permanent magnet unit 60 are selected such that the magnetic forces generated at the gaps S1 and S2 are greater than the corresponding restoring forces of the two spring elements 13 and 34. Thus, the plunger 11 and 31 are held in their rest positions I.

Im Folgenden wird die Funktion der elektromagnetischen Stellvorrichtung 1 und deren Zusammenwirken mit einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine anhand der Figuren 2, 3 und 5 bis 8 erläutert.In the following, the function of the electromagnetic actuator 1 and its interaction with a camshaft of an internal combustion engine based on Figures 2 . 3 and 5 to 8 explained.

Die Figur 2 zeigt einen Steuerabschnitt einer Nockenwelle 70 mit zwei Steuernuten 71 und 72, so dass durch Zusammenwirken mit einem Stößel als erstes Stellelement 11 und einem weiteren Stößel als zweites Stellelement 31 ein axiales Hin- und Herschieben der Nockenwelle 70 bewirkt wird. Wird der Stößel 11 aus seiner Ruheposition I in seine Stellposition II ausgefahren, also in die Steuernut 71 abgesenkt, bewirkt ein gleichzeitiges Drehen der Nockenwelle deren Verschiebung in die Richtung L. Das Zurückschieben der Nockenwelle 70 in Richtung R in deren Ausgangsstellung erfolgt durch Ausfahren des Stößels 31 aus seiner Ruheposition I in die Steuernut 72 bei gleichzeitiger Rotation der Nockenwelle 70, aber erst nachdem der Stößel 11 in seine Ruheposition I zurückgezogen wurde.The FIG. 2 shows a control portion of a camshaft 70 with two cam grooves 71 and 72, so that by cooperation with a plunger as the first actuating element 11 and a further plunger as the second actuator 31, an axial back and forth the camshaft 70 is effected. If the plunger 11 is extended from its rest position I into its parking position II, ie lowered into the control groove 71, a simultaneous rotation of the camshaft causes its displacement in the direction L. The camshaft 70 is pushed back in the direction R in its initial position by extending the plunger 31 from its rest position I in the control groove 72 at simultaneous rotation of the camshaft 70, but only after the plunger 11 has been retracted to its rest position I.

Die Figur 3 zeigt in einer 360°-Abwicklung der beiden Steuernuten 71 und 72 die zugehörigen Stellbewegungen der beiden Stößel 11 und 31. Die Bestromung der Spuleneinheit 50 ist daher mit der Drehbewegung der Nockenwelle 70 synchronisiert.The FIG. 3 shows in a 360 ° -Abwicklung the two cam grooves 71 and 72, the associated actuating movements of the two plungers 11 and 31. The energization of the coil unit 50 is therefore synchronized with the rotational movement of the camshaft 70.

Um den Stößel 11 aus seiner Ruheposition I, entsprechend der in Figur 3 dargestellten Nullage N in seine Stellposition II zu steuern, so dass dieser in die Steuernut 71 abgesenkt wird, erfolgt eine Bestromung der Spuleneinheit 50 während einer Drehbewegung der Nockenwelle 70 von 0° bis 90°. Dabei erfolgt die Bestromung der Spuleneinheit 50 derart, dass gemäß Figur 5 ein Magnetkreis 51 erzeugt wird, der zunächst in axialer Richtung über den ersten Polkern 20, den Anker 12 der ersten Ankeranordnung 10, den zweiten Polkern 40, den Anker 32 der zweiten Ankeranordnung 30 verläuft und sich über den ersten Gehäuseabschnitt 2a schließt. Dabei werden die von dem Permanentmagneteinheit 60 erzeugten Feldlinien des Magnetkreis 62 im Bereich des ersten Polkerns 20, des Ankers 12 der ersten Ankeranordnung 10 und des zweiten Polkerns 40 neutralisiert, so dass unter der Federkraft des vorgespannten Federelementes 13 der Anker 12 zusammen mit dem Stößel 11 in Stellrichtung R1 bewegt wird, bis der Anker 12 an dem zweiten Polkern 40 anschlägt. Der Stößel 11 hat seine Stellposition II erreicht und befindet sich im Eingriff mit der Steuernut 71.To the plunger 11 from its rest position I, according to the in FIG. 3 shown zero position N to control its position II, so that it is lowered into the control groove 71, there is an energization of the coil unit 50 during a rotational movement of the camshaft 70 from 0 ° to 90 °. In this case, the energization of the coil unit 50 takes place in such a way that according to FIG FIG. 5 a magnetic circuit 51 is generated which initially extends in the axial direction over the first pole core 20, the armature 12 of the first armature assembly 10, the second pole core 40, the armature 32 of the second armature assembly 30 and closes over the first housing section 2a. In this case, the field lines of the magnetic circuit 62 generated by the permanent magnet unit 60 in the region of the first pole core 20, the armature 12 of the first armature assembly 10 and the second pole core 40 are neutralized, so that under the spring force of the prestressed spring element 13 of the armature 12 together with the plunger 11 is moved in the direction of adjustment R1 until the armature 12 abuts the second pole core 40. The plunger 11 has reached its parking position II and is engaged with the cam 71.

Der von der Permanentmagneteinheit 60 weitere erzeugte Magnetkreis 63 wird dagegen verstärkt, so dass sich die Haltekraft des Ankers 32 der zweiten Ankeranordnung 30 an dem zweiten Polkern 40 erhöht. Der Stößel 31 der zweiten Ankeranordnung 30 verbleibt in seiner Ruheposition I.On the other hand, the magnetic circuit 63 further generated by the permanent magnet unit 60 is amplified, so that the holding force of the armature 32 of the second armature assembly 30 on the second pole core 40 increases. The plunger 31 of the second anchor assembly 30 remains in its rest position I.

Der Stößel 11 verbleibt in seiner Stellposition II bis die Nockenwelle 70 den Drehwinkel 270° erreicht hat und dabei die Nockenwelle 70 in die Richtung L axial verschoben wird. Ab dieser Drehwinkellage nimmt die Nuttiefe der Steuernut 71 ab, wodurch der Stößel 11 zurück in Richtung seiner Ruheposition I gedrückt wird, bis an einem Punkt P der von der Permanentmagneteinheit 60 erzeugte Magnetkreis 62 im Bereich des Spaltes S1 zu einer Zunahme der Feldliniendichte führt, so dass hierdurch der Anker 12 der ersten Ankeranordnung 10 gegen die Federkraft des Federelementes 13 an den ersten Polkern 20 gezogen wird und damit wieder seine Ruheposition I bzw. die Nullage erreicht.The plunger 11 remains in its parking position II until the camshaft 70 has reached the angle of rotation 270 ° and while the camshaft 70 is axially displaced in the direction L. From this rotational position, the groove depth of the cam groove 71 decreases, whereby the plunger 11 is pushed back in the direction of its rest position I, until at a point P of the magnetic circuit 62 generated by the permanent magnet unit 60 in the region of the gap S1 leads to an increase in the field line density, so that thereby the armature 12 of the first armature assembly 10 is pulled against the spring force of the spring element 13 to the first pole core 20 and thus again reaches its rest position I or the zero position.

Die Figur 6 zeigt die dem Punkt P entsprechende Position des Ankers 12 der ersten Ankeranordnung 10, bei der randseitig ein erster Kontakt zwischen diesem Anker 12 und dem ersten Polkern 20 besteht und dadurch eine ausreichende Feldstärke zur vollständigen Bewegung des Ankers 12 in seine Ruheposition I erzeugt wird.The FIG. 6 shows the position corresponding to the point P of the armature 12 of the first armature assembly 10, in the edge first contact between this armature 12 and the first pole core 20 and thereby a sufficient field strength for complete movement of the armature 12 is generated in its rest position I.

Zur Steuerung des Stößels 31 der zweiten Ankeranordnung 30 wird die Spuleneinheit 50 mit umgekehrter Polarität bestromt, so dass nicht mehr die Feldlinien des Magnetkreises 62 von den hierdurch erzeugten Feldlinien der Spuleneinheit 50 neutralisiert werden, sondern die Feldlinien des weiteren Magnetkreises 63, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. Die Feldlinien des von der Spuleneinheit 50 erzeugten Magnetfeldes 51 ist nun derart gerichtet, dass das Magnetfeld 63 der Permanentmagneteinheit 60 neutralisiert wird, wogegen dessen Magnetfeld 62 eine Verstärkung erfährt.To control the plunger 31 of the second armature assembly 30, the coil unit 50 is energized with reverse polarity, so that no longer the field lines of the magnetic circuit 62 are neutralized by the field lines of the coil unit 50 generated thereby, but the field lines of the further magnetic circuit 63, as in FIG. 7 is shown. The field lines of the magnetic field 51 generated by the coil unit 50 is now directed so that the magnetic field 63 of the permanent magnet unit 60 is neutralized, whereas its magnetic field 62 undergoes a gain.

Dadurch reicht die an dem Spalt S2 erzeugte Haltekraft nicht mehr aus, den Anker 32 an dem zweiten Polkern 40 gegen die Federkraft des vorgespannten Federelementes 34 zu halten, so dass hierdurch die zweite Ankeranordnung 30 durch das Federelement 34 in Stellrichtung R1 bewegt wird, bis der Anker 32 am Nutgrund 5a der Sacklochbohrung 5 anschlägt und gleichzeitig der Stößel 31 gegen das Federelement 36 aus seiner Ruheposition I in seine Stellposition II bewegt wird, so dass dieser nunmehr in die Steuernut 72 der Nockenwelle 70 eingreift.As a result, the holding force generated at the gap S2 is no longer sufficient to hold the armature 32 against the spring force of the preloaded spring element 34 on the second pole core 40, so that the second armature arrangement 30 is moved by the spring element 34 in the direction of adjustment R1 until the second armature arrangement 30 moves Anchor 32 on the groove bottom 5a of the blind hole 5 abuts and at the same time the plunger 31 is moved against the spring element 36 from its rest position I in its parking position II, so that it now engages in the cam groove 72 of the camshaft 70.

Der entsprechende weitere Verlauf ergibt sich wieder aus Figur 3, wonach die Spuleneinheit 50 mit der Drehbewegung der Nockenwelle 70 bis zum Drehwinkel von 90° bestromt wird. Mit der Drehbewegung der Nockenwelle 70 bis zu einem Drehwinkel von 270° wird diese wieder axial in Richtung R zurückgeschoben.The corresponding further course arises again FIG. 3 After that, the coil unit 50 is energized with the rotational movement of the camshaft 70 up to the rotation angle of 90 °. With the rotational movement of the camshaft 70 up to a rotation angle of 270 °, this is again pushed back axially in the direction R.

Mit dem Erreichen des dem Punkt P entsprechenden Drehwinkels wird durch die abnehmende Nuttiefe der Steuernut 72 der Stößel 31 so weit in Richtung seiner Ruheposition I zurückgeschoben, dass nunmehr gemäß Figur 8 auch im Bereich der Spalte S2 zwischen dem Anker 32 der zweiten Ankeranordnung 30 und dem zweiten Polkern 40 die Feldlinienstärke so weit angestiegen ist, dass der Anker 32 gegen die Federkraft des Federelementes 34 von dem zweiten Polkern 40 angezogen wird, so dass hierdurch der Stößel 31 wieder seine Ruheposition I erreicht.With the reaching of the point P corresponding rotation angle is pushed back by the decreasing groove depth of the cam groove 72, the plunger 31 in the direction of its rest position I, that now according to FIG. 8 Also in the region of the column S2 between the armature 32 of the second armature assembly 30 and the second pole core 40, the field line strength has risen so far that the armature 32 is attracted against the spring force of the spring element 34 of the second pole core 40, so that in this way the plunger 31st reached his resting position I again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektromagnetische Stellvorrichtungelectromagnetic actuator
22
Gehäuse der elektromagnetische Stellvorrichtung 1Housing of the electromagnetic actuator 1
2a2a
erstes Gehäuseteil des Gehäuses 2first housing part of the housing 2
2b2 B
zweites Gehäuseteil des Gehäuses 2second housing part of the housing 2
33
rohrförmiges Aufnahmeelement der elektromagnetische Stellvorrichtung 1tubular receiving element of the electromagnetic actuator 1
44
Bohrung des zweiten Gehäuseteils 2bBore of the second housing part 2b
55
Schlaglochbohrung des zweiten Gehäuseteils 2bPothole hole of the second housing part 2b
66
Bohrung des zweiten Gehäuseteils 2bBore of the second housing part 2b
77
SacklochbohrungBlind hole
8 108 10
erste Ankeranordnungfirst armature arrangement
1111
erstes Stellelement der ersten Ankeranordnung 10first actuating element of the first armature arrangement 10
1212
Anker der ersten Ankeranordnung 10Anchor of the first armature assembly 10
1313
Federelement der ersten AnkeranordnungSpring element of the first armature arrangement
1414
Sacklochbohrung des Ankers 12Blind hole of anchor 12
2020
erste Polkernfirst pole core
2121
ringförmiger Flansch des Polkerns 20annular flange of the pole core 20
2222
Flansch des Polkerns 20Flange of the pole core 20
2323
Bohrungdrilling
3030
zweite Ankeranordnungsecond armature arrangement
3131
zweites Stellelement der zweiten Ankeranordnung 30second adjusting element of the second armature arrangement 30
3232
Anker der zweiten Ankeranordnung 30Anchor of the second armature assembly 30
3333
Ankerplatte der zweiten Ankeranordnung 30Anchor plate of the second anchor assembly 30
3434
Federelementspring element
3535
Aufnahmeelementreceiving element
3636
Federelementspring element
4040
zweiter Polkernsecond pole core
4141
Sacklochbohrung des zweiten Polkerns 40Blind hole of the second pole core 40
4242
DurchgangsbohrungThrough Hole
5050
Spuleneinheitcoil unit
5151
Magnetkreis der Spuleneinheit 50Magnetic circuit of the coil unit 50th
6060
PermanentmagneteinheitPermanent magnet unit
6161
Magnetachsemagnetic axis
6262
Magnetkreis der Permanentmagneteinheit 60Magnetic circuit of the permanent magnet unit 60
6363
Magnetkreis der Permanentmagneteinheit 60Magnetic circuit of the permanent magnet unit 60
7070
Nockenwelle einer BrennkraftmaschineCamshaft of an internal combustion engine
7171
Steuernut der NockenwelleCam of the camshaft
7272
Steuernut der NockenwelleCam of the camshaft

Claims (16)

  1. Electromagnetic adjusting device (1) comprising:
    - a first armature arrangement (10) which is able to be moved in the axial direction between a rest position (I) and an adjusting position (II), said armature arrangement being connected to a first adjusting element (11),
    - a first pole core (20) which is able to be brought into magnetic operative connection with the first armature arrangement (10),
    - an axially orientated, energisable coil unit (50) to influence the magnetic operative connection between the first pole core (20) and the first armature arrangement (10), and
    - a second armature arrangement (30) which is connected to a second adjusting element (31) and is able to be moved in the axial direction between a rest position (I) and an adjusting position (II),
    wherein the first adjusting element (11) is formed as a tappet, on which the first armature arrangement (10) is arranged to be non-moveable and the second armature arrangement (30) is arranged to be moveable,
    characterised in that
    - a second pole core (40) is provided which is able to be brought into magnetic operative connection with the second armature arrangement (30), said pole core being orientated axially opposite the first pole core (10) to influence the operative connection of said second pole core with the second armature arrangement (30) via the coil unit (50), and
    - a permanent magnet unit (60) is provided, the magnet axis (61) of which is orientated radially and is fixed between the first pole core (20) and the first armature arrangement (10) as well as between the second pole core (40) and the second armature arrangement (30) for the generation of a magnetic operative connection.
  2. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 1,
    characterised in that
    a first spring element (12) is provided which pretensions the first armature arrangement (10) against the first pole core (20) in the adjustment direction (R1).
  3. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 1 or 2,
    characterised in that
    a second spring element (32) is provided which pretensions the second armature arrangement (30) against the second pole core (40) in the adjustment direction (R2).
  4. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the permanent magnet unit (60) is formed to bring the first armature arrangement (10) into magnetic operative connection with the first pole core (20) as well as to bring the second armature arrangement (30) into magnetic operative connection with the second pole core (40) in the event of a de-energised coil unit (50).
  5. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 4,
    characterised in that
    the permanent magnet unit (60) is formed to keep the first and second armature arrangements (10, 30) in their rest positions (I) with the magnetic operative connection generated.
  6. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the coil unit (50) is formed to cancel out either the magnetic operative connection between the first armature arrangement (10) and the first pole core (20) or the operative connection between the second armature arrangement (30) and the second pole core (40) depending on the energising direction.
  7. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the second armature arrangement (30) comprises an armature (32) having an armature plate (33), wherein the armature plate (33) is in operative connection with the second adjusting element (31).
  8. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the second pole core (40) is formed with a blind hole (41) for moveable receiving of the first armature arrangement (10).
  9. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    a tubular receiving element (2) is provided which is connected to the first pole core (20) at one end and to the second pole core (40) at the other end.
  10. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 9,
    characterised in that
    the coil unit (50) is arranged on this receiving element (2) on the end of the tubular receiving element (2) which is adjacent to the first pole core (20).
  11. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 9 or 10,
    characterised in that
    the permanent magnet unit (60) is arranged to be radially circumferential on the second pole core (40).
  12. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the permanent magnet unit (60) is arranged axially in the adjusting direction adjacent to the coil unit (50).
  13. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the permanent magnet unit (60) is built from circular ring segment-like permanent magnets.
  14. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the second adjusting element (31) is formed as a tappet and is arranged to be axially offset in the adjusting device (1).
  15. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 14,
    characterised in that
    the tappet (31) of the second adjusting element is pretensioned contrary to the adjusting direction (R2) by means of a spring element (32) and lies on the armature plate (33) of the second armature arrangement (30) with a seamless transition.
  16. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the adjusting device (1) is formed as an adjusting unit for a combustion engine, in particular for the adjustment of a camshaft (70) of the combustion engine.
EP14156741.2A 2013-03-06 2014-02-26 Electromagnetic actuating device, in particular for adjusting the camshaft of an internal combustion engine Not-in-force EP2775485B1 (en)

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