EP3449104B1 - Elektromagnetische stellvorrichtung mit d-förmiger spule für 2-pin-aktor - Google Patents

Elektromagnetische stellvorrichtung mit d-förmiger spule für 2-pin-aktor Download PDF

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EP3449104B1
EP3449104B1 EP17719237.4A EP17719237A EP3449104B1 EP 3449104 B1 EP3449104 B1 EP 3449104B1 EP 17719237 A EP17719237 A EP 17719237A EP 3449104 B1 EP3449104 B1 EP 3449104B1
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EP
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actuator
coil
actuating device
actuating
section
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Tsuneo Suzuki
Michael TISCHTSCHENKO
Aleksandra Lech
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Kendrion Villingen GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an adjusting device, in particular a camshaft adjusting device according to the preamble of patent claim 1.
  • Such an actuator is such. B. from DE 10 2014 205 101 A1 known.
  • Actuators with electromagnetically actuable actuator units which have actuating elements with end-side engagement surfaces for axially adjusting the engagement surface in a first direction, and reset units for resetting the engagement surface in a second direction opposite to this first direction, are for example from the DE 102 40 774 A1 are known and used for different purposes, for example as camshaft adjusting devices in motor vehicles.
  • the basic principle of these known actuating devices is that a piston as an actuating element, which has an engagement area at the end for the intended actuating task, is guided in a housing and can be moved out of the housing against the force of a return spring by means of an electromagnetically actuatable actuator unit provided in the housing.
  • Valve lift tuning devices which can change a position of a slider which rotates together with a camshaft and moves axially with respect to the camshaft.
  • Valve lift adjustment devices adjust lift amounts of intake valves and exhaust valves of an internal combustion engine on each other. In vehicles, for example, it is possible to switch between a sporty and a fuel-saving driving style by switching a switch.
  • An electromagnetic actuator is used to change the position of the slider. This actuator moves alternatively one of two control pins in accordance with a moving direction of the slider so that a tip of the control pin is brought into engagement with an engaging groove formed in the slider.
  • An electromagnetic actuator with two control pins discloses the DE 10 2009 015 86 A1 .
  • a permanent magnet is provided at each base end of each control pin. The polarity of the permanent magnets is opposite to each other in a direction of movement of the control pins.
  • the coil and the permanent magnet In order to generate the repulsive force large enough to improve a response speed of the control pins, the coil and the permanent magnet must each be enlarged. Further, since the permanent magnet moves together with the control pins, when the permanent magnet is enlarged, the weight of a moving element is increased and the coil has to generate a larger electromagnetic force.
  • the DE 10 2013 206 311 A1 discloses an invention in which an electromagnetic actuator is provided which can improve a response speed of a control pin.
  • an electromagnetic actuator is applied to a valve lift adjustment device that adjusts a lift amount of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine.
  • Two control pins arranged adjacent to each other are energized by a single coil that is guided around both control pins.
  • Two permanent magnets at each base end of the control pin ensure that, when the coil is energized, depending on the polarity of the energization, either one control pin or the other control pin is moved down towards the camshaft.
  • a disadvantage of this arrangement is that thick and massive permanent magnets must be provided in the electromagnetic actuator in order to obtain a sufficient response speed of the control pins.
  • the excitation coil must also be thick and solid, which additionally increases the mass of the electromagnetic actuator.
  • each control pin must be provided with its own excitation coil, which increases the distance between the two control pins not insignificantly. This in turn requires a wider valve lift tuner.
  • the present invention addresses this problem.
  • the object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator, the response speed of which is very high, and which has two control pins which should have the smallest possible spacing from one another.
  • an actuating device with a first actuating unit and a second actuating unit arranged adjacent to the first actuating unit.
  • the actuating units each have elongated tubular bobbins on, actuator coils that are wound around the coil former, and electromagnetically actuable actuators that are guided in the coil former and are movable relative to the actuator coils.
  • the coil formers are D-shaped and face each other with their flattened sides.
  • the actuating device has a first actuating unit, with a first, elongated, tubular coil-shaped bobbin, a first actuator coil that is wound around the first coil bobbin, and a first actuator that can be electromagnetically actuated with the first actuator coil and that is located in the first coil bobbin guided and movable relative to the first actuator coil.
  • the actuating device furthermore has a second actuating unit arranged adjacent to the first actuating unit, with a second, elongated, tubular coil former, a second actuator coil which is wound around the second coil former, and a second actuator which can be electromagnetically actuated with the second actuator coil and which guided second bobbin and is movable relative to the second actuator coil.
  • the first coil former along at least a section of its longitudinal axis, has a closed circumferential line which is outer in cross section perpendicular to its longitudinal axis and has a circular section and a straight section formed as a chord.
  • the first coil former thus has a D-shaped structure. This measure alone can achieve a reduction in the spacing between the first actuator and the second actuator, that is to say a reduction in the spacing of the two control pins from one another.
  • the longitudinal axis of the first coil body and the longitudinal axis of the second coil body, or the axes of the directions of movement the two actuators are advantageously aligned parallel to one another.
  • the spacing of the two actuators from one another can be further reduced by the fact that the second coil former also has, along at least a section of its longitudinal axis, a closed circumferential line which is outer in cross section perpendicular to its longitudinal axis and has a circular section and a straight section formed as a circular chord, the two Actuating units are preferably arranged relative to one another in such a way that their straight line sections designed as circular chords point to one another.
  • the circular arc of the circular segment section advantageously has a central angle of at least 120 °, preferably between 180 ° and 300 °.
  • the coil formers preferably have the same diameter, and advantageously the same section sections in cross section. This means that both the arcuate route sections and the straight route sections designed as circular chords have the same dimensions.
  • the spacing of the actuators from one another can be further reduced by the fact that the first actuator coil on the first actuating unit and the second actuator coil on the second actuating unit are arranged offset from one another.
  • the first actuator coil and the second actuator coil are preferably wound in the same winding direction.
  • the first actuator coil and the second actuator coil are advantageously electrically connected in series. In this way Both the one actuator coil and the other actuator coil can be energized with the aid of a single control pulse, so that, in the case of actuator coils arranged offset with respect to one another, the one actuator is accelerated downwards while the other actuator is accelerated in the opposite direction upwards.
  • a further reduction in the spacing of the two actuators from one another can be achieved in that the second actuator coil partially covers the actuator coil of the first coil body in the direction of view along the longitudinal axis of the first coil body.
  • the actuators advantageously have at least along at least a section of their respective longitudinal axes a closed circumferential line which is outer in cross section perpendicular to their longitudinal axes and has an arcuate section and a straight section formed as a circular chord, the section of sections formed as circular chords preferably being oriented towards one another.
  • the two actuating units can be selectively or jointly controllable with one another, the actuators being aligned essentially axially parallel to one another.
  • Actuators of the type described here can be used, for example, as camshaft actuators.
  • Figure 1 shows an actuating device 1 with a first actuating unit 2a and a second actuating unit 2b.
  • the first actuating unit 2a has a first coil former 4a
  • the second actuating unit 2b has a second coil former 4b.
  • a first actuator coil 6a is wound on the first coil body 4a.
  • a second actuator coil 6b is wound on the second coil body 4b.
  • the actuator coils 6a and 6b can be connected to one another via electrical connecting lines 7. For example, a certain number of turns, for example four turns, can be applied to the coil former 4a, which for example form the first actuator coil 6a.
  • the actuator coil 6a can be continued on the second coil body 4b, for example by also winding four turns onto the second coil body 4b, which then form the second actuator coil 6b. It is also possible for a plurality of turns to be passed around both bobbins 4a, 4b, or even fewer turns, or at least one turn. One or more turns can also be alternately wound around the first bobbin 4a, then one or more turns around the second bobbin 4b, then again one or more turns around the first bobbin 4a and so on, so that the Windings around the first coil former 4a form the first actuator coil 6a and the windings around the second coil former 4b form the second actuator coil 6b.
  • the coil formers 4a, 4b are constructed in a D-shape and with their flattened sides are directed towards one another or are directed against one another.
  • actuators 8a, 8b are arranged, which are movably guided along the longitudinal axes of the coil bodies 4a, 4b.
  • the bobbins 4a, 4b each have outer circumferential lines 10, each with an arcuate section 12 and a straight section 14.
  • the straight sections 14 of the two bobbins 4a, 4b are aligned in the present example so that they face each other.
  • the first actuator 8a and the second actuator 8b are cylindrical.
  • the two actuators 8a, 8b can, similarly to the bobbins 4a, 4b, be D-shaped and their flattened sides can face each other.
  • Figure 2 shows a further adjusting device 1.
  • the bobbins 4a, 4b are integrally formed with each other to form a bobbin 4.
  • the windings of the first actuator coil 6a and the windings of the second actuator coil 6b each run around both actuators 8a, 8b and can be arranged on the bobbin 4 on top of one another or offset from one another.
  • Actuator coils 6a and 6b can be energized in opposite directions, so that the magnetic flux through actuator coil 6b can neutralize the magnetic flux through actuator coil 6a.
  • Figure 3 shows a first embodiment of an actuating device 1 with a first actuating unit 2a and a second Actuator 2b.
  • the first actuator coil 6a is arranged spatially offset from the second actuator coil 6b in the actuating device 1.
  • the actuator coils 6a, 6b which in the present case are wound in the same winding direction, for example, and are electrically connected in series, partially overlap one another in the viewing direction along the longitudinal axis of the first coil former 4a.
  • Figure 4 shows a second embodiment of an actuating device 1 with a first actuating unit 2a and a second actuating unit 2b along the longitudinal axes of the bobbins 4a, 4b.
  • the two actuator coils 6a and 6b are arranged in parallel next to one another and not arranged offset to one another.
  • Return springs 16 ensure that the electromagnetically deflected actuators 8a, 8b are moved back into their starting position when the electromagnets 6a, 6b are no longer energized.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung, insbesondere eine Nockenwellenstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine solche Stellvorrichtung ist z. B. aus DE 10 2014 205 101 A1 bekannt.
  • Ähnliche Stellvorrichtungen offenbaren die DE 10 2011 003 760 A1 , US 2004/084649 A1 und US 2009/319010 A1 .
  • Stellvorrichtungen mit elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheiten, welche Stellelemente mit endseitigen Eingriffsflächen zum axialen Verstellen der Eingriffsfläche in eine erste Richtung, sowie Rückstelleinheiten zum Rückstellen der Eingriffsfläche in eine zu dieser ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung aufweisen, sind beispielsweise aus der DE 102 40 774 A1 bekannt und werden für unterschiedliche Einsatzzwecke benutzt, beipielsweise als Nockenwellenstellvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen. Das Grundprinzip dieser bekannten Stellvorrichtungen besteht darin, dass ein Kolben als Stellelement, welches endseitig einen Eingriffsbereich für die vorgesehene Stellaufgabe aufweist, in einem Gehäuse geführt und mittels einer im Gehäuse vorgesehenen elektromagnetisch betätigbaren Aktoreinheit gegen die Kraft einer Rückstellfeder aus dem Gehäuse heraus bewegt werden kann.
  • Bekannt sind Ventilhubabstimmvorrichtungen, die eine Position eines Gleitstücks, das zusammen mit einer Nockenwelle rotiert und sich axial bezüglich der Nockenwelle bewegt, wechseln kann. Ventilhubabstimmvorrichtungen stimmen Hubbeträge von Einlassventilen und Auslassventilen eines Verbrennungsmotors aufeinander ab. So kann beispielsweise bei Fahrzeugen zwischen einer sportlichen und einer kraftstoffsparenden Fahrweise durch Umschalten eines Schalters gewechselt werden.
  • Um die Position des Gleitstücks zu wechseln, wird ein elektromagnetischer Aktor verwendet. Dieser Aktor bewegt alternativ einen von zwei Steuerstiften in Übereinstimmung mit einer Bewegungsrichtung des Gleitstücks, sodass eine Spitze des Steuerstifts in Eingriff mit einer im Gleitstück gebildeten Eingriffsnut gebracht wird. Einen elektromagnetischen Aktor mit zwei Steuerstiften offenbart z.B. die DE 10 2009 015 86 A1 . An jeweils einem Basisende jedes Steuerstifts ist ein Permanentmagnet vorgesehen. Die Polarität der Permanentmagneten ist in einer Bewegungsrichtung der Steuerstifte entgegengesetzt zueinander. Wenn eine Spule erregt wird, um ein Magnetfeld zu erzeugen, werden eine abstoßende Kraft in einem der Permanentmagneten und eine Anziehungskraft im anderen Permanentmagneten erzeugt. Dadurch wird der Steuerstift mit dem Permanentmagneten, der die abstoßende Kraft erzeugt, bewegt. Wenn die Erregungsrichtung der Spule geändert wird, nimmt eine Magnetflussrichtung des Magnetfeldes eine entgegengesetzte Richtung an, sodass der andere Steuerstift bewegt wird.
  • Um die abstoßende Kraft ausreichend groß zu erzeugen, um eine Ansprechgeschwindigkeit der Steuerstifte zu verbessern, müssen die Spule und der Permanentmagnet jeweils vergrößert werden. Ferner wird, da sich der Permanentmagnet zusammen mit den Steuerstiften bewegt, dann, wenn der Permanentmagnet vergrößert wird, das Gewicht eines sich bewegenden Elements erhöht und die Spule muss eine größere elektromagnetische Kraft erzeugen.
  • Die DE 10 2013 206 311 A1 offenbart eine Erfindung, bei welcher ein elektromagnetischer Aktor bereitgestellt wird, der eine Ansprechgeschwindigkeit eines Steuerstifts verbessern kann. Dazu wird ein elektromagnetischer Aktor auf eine Ventilhubabstimmvorrichtung angewandt, die einen Hubbetrag eines Einlassventils oder einen Auslassventils eines Verbrennungsmotors abstimmt. Zwei benachbart zueinander angeordnete Steuerstifte werden dabei von einer einzelnen Spule bestromt, die um beide Steuerstifte herum geführt ist. Zwei Permanentmagnete jeweils an einem Basisende des Steuerstifts sorgen dafür, dass, wenn die Spule bestromt ist, je nach Polarität der Bestromung, entweder der eine Steuerstift, oder der andere Steuerstift nach unten in Richtung auf die Nockenwelle bewegt wird. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass in dem elektromagnetischen Aktor dicke und massive Permanentmagnete vorgesehen sein müssen, um eine ausreichende Ansprechgeschwindigkeit der Steuerstifte zu erhalten. Die Erregerspule muss darüber hinaus dick und massiv ausgebildet sein, was die Masse des elektromagnetischen Aktors zusätzlich erhöht. Will man andererseits mit masseärmeren elektromagnetischen Aktoren arbeiten, muss jeder Steuerstift mit einer eigenen Erregerspule versehen werden, wodurch sich die Beabstandung der beiden Steuerstifte zueinander nicht unwesentlich erhöht. Dies wiederum erfordert eine breitere Ventilhubabstimmvorrichtung.
  • Bei diesem Problem setzt die vorliegende Erfindung an.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektromagnetischen Aktor bereitzustellen, dessen Ansprechgeschwindigkeit sehr hoch ist, und der zwei Steuerstifte aufweist, die eine möglichst geringe Beabstandung zueinander aufweisen sollen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stellvorrichtung nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Dies erfolgt durch eine Stellvorrichtung mit einer ersten Stelleinheit, sowie einer benachbart zur ersten Stelleinheit angeordneten zweiten Stelleinheit. Die Stelleinheiten weisen jeweils langgestreckte rohrförmig ausgebildete Spulenkörper auf, Aktorspulen, die um die Spulenkörper gewickelt sind, sowie elektromagnetisch betätigbare Aktoren, die in den Spulenkörpern geführt und relativ zu den Aktorspulen beweglich sind. Die Spulenkörper sind D-förmig ausgebildet und weisen mit ihren abgeflachten Seiten zueinander.
  • Im Einzelnen weist die erfindungsgemäße Stellvorrichtung eine erste Stelleinheit auf, mit einem ersten, langgestreckten, rohrförmig ausgebildeten Spulenkörper, einer ersten Aktorspule, die um den ersten Spulenkörper herum gewickelt ist, sowie einen mit der ersten Aktorspule elektromagnetisch betätigbaren ersten Aktor, der in dem ersten Spulenkörper geführt und relativ zu der ersten Aktorspule beweglich ist. Die Stellvorrichtung weist weiterhin eine benachbart zur ersten Stelleinheit angeordnete zweite Stelleinheit auf, mit einem zweiten, langgestreckten, rohrförmig ausgebildeten Spulenkörper, einer zweiten Aktorspule, die um die zweiten Spulenkörper gewickelt ist, sowie einen mit der zweiten Aktorspule elektromagnetisch betätigbaren zweiten Aktor, der in dem zweiten Spulenkörper geführt und relativ zu der zweiten Aktorspule beweglich ist. Erfindungsgemäß weist der erste Spulenkörper entlang wenigstens eines Abschnitts seiner Längsachse eine im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse äußere, geschlossene Umfangslinie mit einem kreisbogenförmigen Streckenabschnitt und einem als Kreissehne ausgebildeten geraden Streckenabschnitt auf. Der erste Spulenkörper hat somit einen D-förmigen Aufbau. Bereits durch diese Maßnahme kann eine Verringerung der Beabstandung zwischen erstem Aktor und zweitem Aktor, also eine Verringerung der Beabstandung der beiden Steuerstifte voneinander erreicht werden.
  • Die Längsachse des ersten Spulenkörpers und die Längsachse des zweiten Spulenkörpers, bzw. die Achsen der Bewegungsrichtungen der beiden Aktoren sind vorteilhafterweise parallel zueinander ausgerichtet.
  • Die Beabstandung der beiden Aktoren zueinander kann weiterhin dadurch reduziert werden, dass auch der zweite Spulenkörper entlang wenigstens eines Abschnitts seiner Längsachse eine im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse äußere, geschlossene Umfangslinie mit einem kreisbogenförmigen Streckenabschnitt und einem als Kreissehne ausgebildeten geraden Streckenabschnitt aufweist, wobei die beiden Stelleinheiten vorzugsweise so relativ zueinander angeordnet sind, dass ihre als Kreissehnen ausgebildeten geraden Streckenabschnitte zueinander weisen.
  • Der Kreisbogen des kreisbogenförmigen Streckenabschnitts weist vorteilhafterweise einen Mittelpunktwinkel von wenigstens 120°, vorzugsweise von zwischen 180° und 300° auf.
  • Bevorzugt weisen die Spulenkörper gleiche Durchmesser auf, sowie vorteilhafterweise im Querschnitt gleiche Streckenabschnitte. Das bedeutet, dass sowohl die kreisbogenförmigen Streckenabschnitte, als auch die als Kreissehnen ausgebildeten geraden Streckenabschnitte gleiche Abmessungen aufweisen.
  • Noch weiter verringern lässt sich Beabstandung der Aktoren zueinander dadurch, dass die erste Aktorspule auf der ersten Stelleinheit und die zweite Aktorspule auf der zweiten Stelleinheit versetzt zueinander angeordnet sind. Die erste Aktorspule und die zweite Aktorspule sind vorzugsweise im gleichen Windungssinn gewickelt.
  • Vorteilhafterweise sind die erste Aktorspule und die zweite Aktorspule elektrisch in Reihe geschaltet. Auf diese Weise kann mit Hilfe eines einzelnen Steuerpulses sowohl die eine Aktorspule, als auch die andere Aktorspule bestromt werden, sodass, bei versetzt zueinander angeordneten Aktorspulen der eine Aktor nach unten beschleunigt wird während der andere Aktor in entgegengesetzter Richtung nach oben beschleunigt wird.
  • Eine weitere Verringerung der Beabstandung der beiden Aktoren zueinander kann dadurch erreicht werden, dass die zweite Aktorspule in Blickrichtung entlang der Längsachse des ersten Spulenkörpers die Aktorspule des ersten Spulenkörpers teilweise überdeckt.
  • Die Aktoren weisen vorteilhafterweise zumindest entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer jeweiligen Längsachsen eine im Querschnitt senkrecht zu ihren Längsachsen äußere, geschlossene Umfangslinie mit einem kreisbogenförmigen Streckenabschnitt und einem als Kreissehne ausgebildeten geraden Streckenabschnitt auf, wobei die als Kreissehnen ausgebildeten Streckenabschnitte vorzugsweise zueinander weisend ausgerichtet sind. Die beiden Stelleinheiten können selektiv oder gemeinsam miteinander ansteuerbar sein, wobei die Aktoren im Wesentlichen achsparallel zueinander ausgerichtet sind.
  • Stellvorrichtungen der vorliegend beschriebenen Art können beispielsweise als Nockenwellenstellvorrichtungen verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung wird nachfolgend anhand konkreter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Stellvorrichtung in Draufsicht in Richtung der Längsachsen der Spulenkörper,
    Fig. 2
    die Stellvorrichtung von Figur 1 in der gleichen Schnittdarstellung,
    Fig. 3
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung in einem Schnitt senkrecht zur Draufsicht entlang der Längsachsen der beiden Spulenkörper,
    Fig. 4
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung in einem Schnitt senkrecht zur Draufsicht, entlang der Längsachsen der beiden Spulenkörper.
  • Figur 1 zeigt eine Stellvorrichtung 1 mit einer ersten Stelleinheit 2a und einer zweiten Stelleinheit 2b. Die erste Stelleinheit 2a weist einen ersten Spulenkörper 4a auf, die zweite Stelleinheit 2b weist einen zweiten Spulenkörper 4b auf. Auf den ersten Spulenkörper 4a ist eine erste Aktorspule 6a gewickelt. Auf den zweiten Spulenkörper 4b ist eine zweite Aktorspule 6b gewickelt. Die Aktorspulen 6a und 6b können miteinander über elektrische Verbindungsleitungen 7 verbunden sein. So können beispielsweise auf dem Spulenkörper 4a zunächst eine gewisse Anzahl von Windungen, beispielsweise vier Windungen aufgebracht sein, die beispielsweise die erste Aktorspule 6a bilden. Am Ende dieser Windungen kann die Aktorspule 6a auf dem zweiten Spulenkörper 4b fortgesetzt werden, beispielsweise indem auf den zweiten Spulenkörper 4b ebenfalls vier Windungen aufgewickelt werden, die dann die zweite Aktorspule 6b bilden. Es ist auch möglich, dass mehrere Windungen um beide Spulenkörper 4a, 4b herumgeführt werden, oder auch weniger Windungen, zumindest jedoch eine Windung. Es können auch abwechslungsweise ein oder mehrere Windungen um den ersten Spulenkörper 4a, dann ein oder mehrere Windungen um den zweiten Spulenkörper 4b, dann wieder ein oder mehrere Windungen um den ersten Spulenkörper 4a und usw. aufgewickelt werden, sodass die Windungen um den ersten Spulenkörper 4a die erste Aktorspule 6a und die Windungen um den zweiten Spulenkörper 4b die zweite Aktorspule 6b bilden.
  • Die Spulenkörper 4a, 4b sind D-förmig aufgebaut und mit ihren abgeflachten Seiten aufeinander zugerichtet, bzw. einander entgegengerichtet. Im Inneren der Spulenkörper 4a, 4b sind Aktoren 8a, 8b angeordnet, die entlang der Längsachsen der Spulenkörper 4a, 4b beweglich geführt sind.
  • Die Spulenkörper 4a, 4b weisen jeweils äußere Umfangslinien 10 auf mit jeweils einem kreisbogenförmigen Streckenabschnitt 12 und einem geraden Streckenabschnitt 14. Die geraden Streckenabschnitte 14 der beiden Spulenkörper 4a, 4b sind im vorliegenden Beispiel so ausgerichtet, dass sie zueinander weisen. Der erste Aktor 8a und der zweite Aktor 8b sind zylinderförmig ausgebildet. Die beiden Aktoren 8a, 8b können jedoch auch, ähnlich wie die Spulenkörper 4a, 4b D-förmig ausgebildet sein und mit ihren abgeflachten Seiten einander entgegengerichtet sein.
  • Figur 2 zeigt eine weitere Stellvorrichtung 1. Die Spulenkörper 4a, 4b sind einstückig miteinander zu einem Spulenkörper 4 ausgebildet. Die Windungen der ersten Aktorspule 6a und die Windungen der zweiten Aktorspule 6b umlaufen dabei jeweils beide Aktoren 8a, 8b und können aufeinander oder versetzt zueinander auf dem Spulenkörper 4 angeordnet sein. Die Aktorspulen 6a und 6b können in einander entgegengesetzte Richtungen bestromt werden, so dass der Magnetfluss durch Aktorspule 6b den Magnetfluss durch Aktorspule 6a neutralisieren kann.
  • Figur 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung 1 mit einer ersten Stelleinheit 2a und einer zweiten Stelleinheit 2b. Die erste Aktorspule 6a ist in diesem Fall räumlich versetzt zur zweiten Aktorspule 6b in der Stellvorrichtung 1 angeordnet. Die Aktorspulen 6a, 6b, die vorliegend beispielsweise im gleichen Wicklungssinn gewickelt sind und elektrisch in Reihe geschaltet sind, überdecken einander teilweise in Blickrichtung entlang der Längsachse des ersten Spulenkörpers 4a.
  • Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung 1 mit einer ersten Stelleinheit 2a und einer zweiten Stelleinheit 2b entlang der Längsachsen der Spulenkörper 4a, 4b. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Aktorspulen 6a und 6b parallel nebeneinander angeordnet und nicht versetzt zueinander angeordnet. Rückstellfedern 16 sorgen dafür, dass die elektromagnetisch ausgelenkten Aktoren 8a, 8b wieder in ihrer Ausgangsposition zurückbewegt werden, wenn die Elektromagnete 6a, 6b nicht mehr bestromt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stellvorrichtung
    2a
    erste Stelleinheit
    2b
    zweite Stelleinheit
    4a
    erster Spulenkörper
    4b
    zweiter Spulenkörper
    4
    Spulenkörper
    6a
    erste Aktorspule
    6b
    zweite Aktorspule
    7
    elektrische Verbindungsleitungen
    8a
    erster Aktor
    8b
    zweiter Aktor
    10
    Umfangslinie
    12
    kreisbogenförmiger Streckenabschnitt
    14
    gerader Streckenabschnitt
    16
    Rückstellfedern

Claims (11)

  1. Stellvorrichtung (1), aufweisend
    eine erste Stelleinheit (2a)
    - mit einem ersten, langgestreckten, rohrförmig ausgebildeten Spulenkörper (4a),
    - einer ersten Aktorspule (6a), die um den ersten Spulenkörper (4a) gewickelt ist,
    - einen mit der ersten Aktorspule (6a) elektromagnetisch betätigbaren ersten Aktor (8a), der in dem ersten Spulenkörper (4a) geführt und relativ zu der ersten Aktorspule (6a) beweglich ist,
    sowie eine benachbart zur ersten Stelleinheit (2a) angeordnete zweite Stelleinheit (2b)
    - mit einem zweiten, langgestreckten, rohrförmig ausgebildeten Spulenkörper (4b),
    - einer zweiten Aktorspule (6b), die um den zweiten Spulenkörper (4b) gewickelt ist,
    - einen mit der zweiten Aktorspule (6b) elektromagnetisch betätigbaren zweiten Aktor (8b), der in dem zweiten Spulenkörper (4b) geführt und relativ zu der zweiten Aktorspule (6b) beweglich ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Spulenkörper (4a) entlang wenigstens eines Abschnitts seiner Längsachse eine im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse äußere, geschlossene Umfangslinie (10) mit einen kreisbogenförmigen Streckenabschnitt (12) und einen als Kreissehne ausgebildeten geraden Streckenabschnitt (14) aufweist.
  2. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Längsachse des ersten Spulenkörpers (4a) und die Längsachse des zweiten Spulenkörpers (4b) parallel zueinander ausgerichtet sind.
  3. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Spulenkörper (4b) entlang wenigstens eines Abschnitts seiner Längsachse eine im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse äußere, geschlossene Umfangslinie (10) mit einem kreisbogenförmigen Streckenabschnitt (14) und einem als Kreissehne ausgebildeten geraden Streckenabschnitt (14) aufweist.
  4. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kreisbogen des kreisbogenförmigen Streckenabschnitts (12) einen Mittelpunktwinkel von wenigstens 120 Grad, vorzugsweise von zwischen 180 Grad und 300 Grad aufweist.
  5. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beiden Stelleinheiten (2a, 2b) so relativ zueinander angeordnet sind, dass ihre als Kreissehnen ausgebildeten geraden Streckenabschnitte (14) zueinander weisen.
  6. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Aktorspule (6a) auf der ersten Stelleinheit (2a) und die zweite Aktorspule (6b) auf der zweiten Stelleinheit (2b) versetzt zueinander angeordnet sind.
  7. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Aktorspule (6a) und die zweite Aktorspule (6b) in gleichem Windungssinn gewickelt sind.
  8. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Aktorspule (6a) und die zweite Aktorspule (6b) elektrisch in Reihe geschaltet sind.
  9. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Aktoren (8a, 8b) entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer jeweiligen Längsachsen im Querschnitt senkrecht zu ihren Längsachsen äußere, geschlossene Umfangslinien (10) mit jeweils einem kreisbogenförmigen Streckenabschnitt (12) und einen als Kreissehne ausgebildeten geraden Streckenabschnitt (14) aufweisen, wobei die als Kreissehnen ausgebildeten Streckenabschnitte (14) vorzugsweise zueinander weisend ausgerichtet sind.
  10. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beiden Stelleinheiten (2a, 2b) selektiv ansteuerbar sind, wobei ihre Aktoren (8a, 8b) im Wesentlichen achsparallel zueinander ausgerichtet sind.
  11. Nockenwellenstellvorrichtung, aufweisend wenigstens eine Stellvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche.
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