EP3918619A1 - Electromagnetic actuator - Google Patents

Electromagnetic actuator

Info

Publication number
EP3918619A1
EP3918619A1 EP19739854.8A EP19739854A EP3918619A1 EP 3918619 A1 EP3918619 A1 EP 3918619A1 EP 19739854 A EP19739854 A EP 19739854A EP 3918619 A1 EP3918619 A1 EP 3918619A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
plunger
coil
end position
actuator
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.)
Granted
Application number
EP19739854.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3918619B1 (en
Inventor
Daniel THEUSSL
Gerhard Schöner
Ewald Lampl
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.)
MSG Mechatronic Systems GmbH
Original Assignee
MSG Mechatronic Systems 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 MSG Mechatronic Systems GmbH filed Critical MSG Mechatronic Systems GmbH
Publication of EP3918619A1 publication Critical patent/EP3918619A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3918619B1 publication Critical patent/EP3918619B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • 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
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • 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
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • 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
    • 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
    • H01F7/122Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
    • 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
    • H01F7/13Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures characterised by pulling-force characteristics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • F01L2001/0473Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2105Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids comprising two or more coils
    • F01L2009/2107Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids comprising two or more coils being disposed coaxially to the armature shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2132Biasing means
    • F01L2009/2134Helical springs
    • 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
    • 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
    • F01L2013/10Auxiliary actuators for variable valve timing
    • F01L2013/101Electromagnets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • F01L2820/031Electromagnets

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic actuating device with at least one electromagnetic actuator unit, the actuator unit having a coil and a plunger, which plunger can be moved axially relative to the coil by energizing the coil, the actuator unit being arranged in a housing.
  • actuator units of the type mentioned at the outset have become known from the prior art. Such actuator units are used in particular for one
  • Camshaft adjustment device used. To enable camshaft adjustment in different directions, for example to be able to operate an engine with two or more different cam geometries
  • Adjustment devices with at least one actuator unit, preferably a plurality of actuator units which can be controlled independently of one another, are required, the actuator units being only a few millimeters apart.
  • a corresponding device has become known from DE 10 2007 028 600 B4, with which several plungers can be actuated in a limited space.
  • the disadvantage of this device is that it can only be produced with great effort and therefore very expensive.
  • the object of the invention is to provide an actuating device of the type mentioned at the outset, which can be produced in a simpler and more cost-effective manner and yet meets requirements with regard to a required service life.
  • the device described in DE 10 2007 028 600 B4 is so complex because the tappets are arranged eccentrically to the coils, so that when the tappets are actuated, an eccentric force is applied to the tappets, which exerts a moment about a transverse axis of the usually approximately parallel tappets, which is perpendicular to a longitudinal axis of the plunger. This moment must go through a special elaborate guidance of the plunger must be taken into account to prevent the plunger from tipping over.
  • the actuator unit is arranged approximately centrally to the coil in the actuating device according to the invention, so that a longitudinal or central axis of the coil coincides approximately with a longitudinal axis of the plunger assigned to the coil and the plunger is approximately coaxial with the coil, a corresponding moment becomes here around a transverse axis, that is to say around an axis perpendicular to the longitudinal axis, avoided in a simple manner, so that an expensive ram guide can be dispensed with.
  • a lower load is thus achieved with the construction according to the invention, which is why a long service life can be ensured despite the simpler storage.
  • Actuating device can basically be designed with a single or any number of actuator units, it is particularly advantageous if exactly two actuator units are arranged in one actuating device in order to achieve a compact design. It goes without saying that in the case of an embodiment with a plurality of actuator units, each actuator unit is generally designed according to the invention.
  • Axial camshaft can be easily moved. Because of this construction, a particularly small distance between the tappets is possible with a simple and inexpensive construction.
  • End position is movable, with the plunger abutting stops in the end positions.
  • movements of the plungers are easily predefined with high accuracy.
  • the stops are made of metallic components
  • the setting device is designed as a bistable setting device, so that the plunger or plungers remain stable in the end positions when the coils are de-energized.
  • Actuator units are preferably arranged on each, plunger a permanent magnet. This ensures that the plunger sticks independently in the end positions and thus provides a bistable device in a simple manner.
  • the coil preferably in the case of an actuating device with several actuator units, is arranged around a core, the permanent magnet being magnetically separated from the core in the axial direction only by an air gap.
  • the core is usually made of a magnetically very good flux-conducting material, for example a leaded soft automatic steel.
  • Actuator units preferably an anchor element, in particular an anchor plate, are arranged on each tappet.
  • the anchor element which is usually made of a magnetizable metal, is usually rigidly connected to the plunger,
  • the plunger and the coil are arranged in a metallic jacket, via which a magnetic circuit can be closed, so that a magnetic flux starting from the coil via the core, the armature plate and the jacket is possible with low magnetic resistance.
  • each, plunger freely rotatable about the longitudinal axis in the adjusting device.
  • a permanent magnet and an armature element are arranged on the tappet, preferably on each tappet in the case of an actuating device with a plurality of actuator units, the armature element projecting beyond the permanent magnet in a plane perpendicular to a longitudinal axis of the actuator unit.
  • a magnetic circuit can then close with a particularly low magnetic resistance from the coil via the armature element and a jacket, so that the plungers can be actuated efficiently via the coils.
  • the tappet in the case of an actuating device with a plurality of actuator units, preferably each, is connected indirectly or directly via a spring to the coil assigned to the tappet. This can be used in conjunction with the permanent magnet
  • Equilibrium of forces from magnetic force and spring force can be achieved, a resulting force or total force can be influenced with little effort by additional energization of the coil or a direction of the total force can be reversed by energizing the coil in order to actuate the actuator unit.
  • the coil can, for example, be designed so that when a predefined one is applied
  • Voltage in particular a voltage of an actuation voltage available in a motor vehicle, for example 12 volts, results in a corresponding magnetic field.
  • the spring can be supported, for example, on the core or a yoke disk arranged behind the core. Furthermore, a spring can reduce the speed of the tappet during a movement against the stroke direction before the tappet strikes a stop on the core side. This reduces wear on the stop. This is particularly advantageous when the stop is formed by a core consisting of a soft, easily magnetizable material and a contact area between the plunger and the core is small in order to avoid sticking of the plunger to the core, in particular due to an oil film on the contact surface .
  • a stop device made of a hard material can be dispensed with, which ensures a particularly simple construction.
  • the spring, the armature element, the permanent magnet and the coil are designed and matched to one another in such a way that when the coil is de-energized, a total force of spring force and magnetic force results, which the plunger from a predefined minimum distance from a core position close to the core, especially when the plunger is at a distance of less than 1 mm from the end position near the core, into the end position near the core. This ensures a stable position of the plunger in the end position close to the core in a simple manner when the coil is de-energized.
  • the spring, the armature element, the permanent magnet and the coil are designed and matched to one another in such a way that when the coil is energized, a total force of spring force and magnetic force results, which moves the plunger in an end position close to the core into an end position remote from the core .
  • a total force acting on the armature element or the plunger from spring force, force of the permanent magnet and the magnetic force resulting from the magnetic flux when the coil is energized can be reached on the plunger, which pushes the plunger away from the end position close to the core to operate the actuator or actuator.
  • the spring force acts on the plunger located in the end position near the core in a stroke direction which points from the end position near the core to the end position remote from the core, while the force of the permanent magnet usually pulls the plunger near the end position close to the core and thus against the end position close to the core Stroke direction is aligned.
  • the magnetic force on the armature element resulting from the magnetic flow through the coil when the coil is energized is generally also oriented in the stroke direction.
  • the adjusting device is designed in such a way that the plunger is moved away from the end position close to the core by the spring and the force caused by the magnetic flooding on the anchor element until the plunger passes through the
  • Permanent magnet is pulled into an end position remote from the core.
  • the plunger can be pulled by the permanent magnet from a distance less than 1 mm from the end position remote from the core to the end position remote from the core. are preferred both in the end position close to the core and in the end position remote from the core
  • the spring, the armature element, the permanent magnet and the coil are designed and matched to one another in such a way that a plunger located in an end position remote from the core remains in the end position remote from the core regardless of energization of the coil and only by an additional, in particular force applied to the plunger, force is movable from the end position remote from the core.
  • the plunger preferably adheres by means of the permanent magnet in the end position remote from the core, usually to a metallic component, in particular a plate. Moving the plunger back from the end position remote from the core is therefore only possible by actively moving the plunger, for example by a
  • Sleeve with cam track can be done on a camshaft.
  • a bistable actuating device is achieved in a simple manner, which is stable when the coil is de-energized both in the end position near the core and in the end position remote from the core.
  • the sleeves with which the tappets cooperate in camshaft adjustment devices have a groove following a curved path with a depth that can be varied over a circumference, so that the tappet can be moved back from the end position remote from the core by rotation of the sleeve or rotation of the camshaft.
  • an approximately hemispherical stop device at the end preferably a ball or a pin, is provided, so that the plunger associated with the respective actuator unit rests against the stop device in an end position close to the core.
  • a stop close to the core a stop close to the core, a end position of the plunger close to the core can be determined in a simple manner with high accuracy.
  • the plunger is usually designed at a core-side end in such a way that a point-like contact surface is obtained when it comes into contact with the stop device.
  • the plunger can have a flat point at a core-side end or a contact surface can run perpendicular to a longitudinal axis of the plunger, so that the contact surface is designed as a circular disk, for example, in the case of a cylindrical shape of the plunger.
  • a punctiform contact surface which is then approximately hemispherical in contact with a ball or at the end
  • an end position of the plunger can be defined particularly easily and at the same time with high accuracy.
  • Corresponding balls and pens are mass products and therefore available in high quality at low cost.
  • the stop device can in principle be connected to the core in any way, in particular rigidly, for example pressed into the core or fixed in a component rigidly connected to the core, in particular a yoke disk.
  • the stop device can also be connected directly or indirectly to the coil of the respective actuator unit via a spring.
  • An indirect connection can be made, for example, by the stop device via the spring with an end of the core on a plunger side
  • Opposite end of the core arranged yoke plate is connected, which is rigidly connected to the core and thus also to the coil.
  • the spring can be connected to a core assigned to the respective actuator unit or to a component rigidly connected to the core, such as the yoke disk.
  • the tappet initially contacts the end connected to the core via the spring when moving from the end position remote from the core opposite to the stroke direction
  • Stop device after which the stop device is moved with the plunger until the stop device hits the core or a component connected to the core, in particular a component rigidly connected to the core, preferably on a stop plate arranged in the core or a yoke disk connected to the core.
  • the stop device rests on a yoke disk connected to a core of the actuator unit, in particular is fixed in the yoke disk.
  • Mechanical stress on the core can thus be minimized in a simple manner.
  • the yoke disk on which the stop device rests is arranged on a rear side of the core, which is a front side of the core, on which the The plunger is positioned and which can also be referred to as the plunger-side end of the core.
  • the stop device is arranged in a through hole arranged in the core and preferably projects beyond the core on both sides along a longitudinal axis. If the stop device is supported on a component rigidly connected to the core and the coil, such as the yoke disk, which is arranged on a side of the core opposite the plunger in the direction of the longitudinal axis, a mechanical load on the core when the plunger stops on the Stop device be avoided entirely, so that a particularly long service life is achieved. In order to enable the plunger to come into contact with the stop device, the core then usually has a through hole into which the
  • the stop device and / or the plunger protrude when the plunger is in an end position close to the core.
  • the stop device which is usually rigidly connected to the coil, is arranged entirely in the through hole in the core and projects through the core, but without the core being connected to the stop device in such a way that forces are transmitted in the direction of the longitudinal axis between the stop device and the core, so that the stop device projects beyond the core on both sides in the direction of the longitudinal axis. It has thus surprisingly been found that when a
  • a service life of the device can be increased because the stop device is no longer supported on the core, which is usually made of a soft material, but on one behind the core
  • arranged component can support, whereby the core is not stressed.
  • the stop device has a higher hardness than a core assigned to the actuator unit.
  • the core generally has favorable magnetic properties in order to obtain the lowest possible resistance of a magnetic circuit, by means of which the plunger is held by a
  • the stop device can be actuated.
  • a predefined tappet movement can be achieved in a simple manner if a tappet guide, in which the tappet is slidably mounted, is provided for the tappet associated with an actuator with a plurality of actuator units, preferably each.
  • a total force on the tappet resulting from spring force and magnetic force thus causes a movement along the tappet guide, depending on the direction of the total force.
  • the plunger guide is preferably made of a metal.
  • a plurality of tappet guides are arranged in a common component and are formed, for example, by cylindrical bores in a guide body.
  • each tappet is slidably mounted in a separate tappet guide, the tappet guides being movable relative to one another.
  • the plunger guides are preferably also movable relative to the coils or the housing in which housing the coils are arranged. It goes without saying that a minimum mobility of a few degrees or a few millimeters can be sufficient to compensate for positional tolerances.
  • this can be achieved, for example, if a tappet guide is provided for each tappet in the case of a plurality of tappets and the tappet guides are arranged in separate guide bodies, the guide bodies being movable relative to one another.
  • This can be implemented, for example, in that the separate guide bodies are movably connected to the housing or a component of the actuating device that is rigidly connected to the coil.
  • a correspondingly movable connection of the tappet guides to the housing can be achieved in a simple manner, for example, by means of a guide body connected to the housing by means of a clearance fit or to a component rigidly connected to the housing.
  • the ram guide can be in the guide body, for example, by a
  • Adjustment device to an engine or a cylinder head cover of an engine possible, especially since then deviations on the engine and / or on the adjustment device can be easily compensated for by the small mobility of the guide bodies relative to the housing due to the clearance fit.
  • the guide bodies can then be designed, for example, as turned parts, which are simple and inexpensive to produce.
  • the actuating device is also easily scalable.
  • actuating devices with any number of actuator units can also be produced in a simple manner, wherein positional deviations from mounting bores on a motor can be compensated for at the same time.
  • Tappet guides arranged in guide bodies are thus a simple way of compensating for tolerances between the recesses or bores.
  • the plungers are usually designed with an approximately cylindrical outer contour.
  • the guides are preferably also approximately cylindrical and the guides have a diameter which corresponds to a maximum diameter of the tappets.
  • the tappets have a central taper, which is positioned in the tappet guide in every possible tappet position between an end position of the tappet close to the core and an end position of the tappet remote from the core.
  • the actuator is usually on one
  • Camshaft arranged in an engine, and thus in an oil mist.
  • Taper can then collect oil, which provides good lubrication of a contact surface between the plunger and the guide.
  • a particularly cost-effective construction can be achieved if a core arranged in the coil has an approximately cylindrical outer contour, with a maximum Outer diameter of the core is less than or equal to an inner diameter of the coil.
  • the core thus preferably has no outside shoulder or the like, so that it is easy to manufacture, for example from a cylindrical primary material.
  • a preferably plate-shaped component made of a magnetically conductive material, in particular a yoke disk, is arranged and connected to the core at a plunger end of the core and / or at an end of the core opposite the plunger end. which component projects beyond the core in a direction radial to the longitudinal axis.
  • the magnetic circuit can then, for example, consist of the core, which is arranged on both ends of the core
  • Yoke disks and the jacket and the magnetically conductive parts of the plunger are formed in a cost-effective manner.
  • the yoke disks are usually
  • annular and made of an easily magnetizable plate material a material of the yoke plates usually being made of one material
  • the core and the two yoke disks are formed by separate components, compared to an embodiment in which the core and the yoke disks are formed by a single component, manufacturing costs can be reduced.
  • the actuating device according to the invention can in principle be used for any purpose.
  • the advantages of the invention are particularly good
  • Actuating device can be used if this in a camshaft adjusting device for adjusting an axially movable sleeve on a camshaft in one
  • Internal combustion engine is used with an electromagnetic actuator.
  • FIG. 1 shows an actuating device according to the invention in a sectional view.
  • FIG. 2 shows a diagram from which forces acting on a plunger can be extracted over a stroke;
  • each actuator unit has a coil 2, a core 7, around which the coil 2 is arranged, one along a longitudinal axis 17 extending plunger 3, a spring 10 which connects the plunger 3 to the core 7, a permanent magnet 6 and an anchor element formed by an anchor plate 9.
  • the casing 15 is arranged to enclose both cores 7, but no casing 15 is positioned between the cores 7.
  • the plungers 3 are each arranged coaxially to the longitudinal axes 17 of the coils 2 or centrally to the coils 2.
  • the longitudinal axis 17 of the plunger 3 thus coincide with the longitudinal axis 17 of the plunger 3.
  • the tappet 3 does not have a moment about an axis transverse to the longitudinal axis 17 when it is actuated by means of a magnetic force caused by the coils 2, which is why the tappet guide 12 can be of particularly simple design.
  • the core 7 arranged in the coil 2 here has an essentially cylindrical outer contour, with a maximum outer diameter 28 of the core 7 being approximately a minimum
  • the coil 2 here is understood not only to be the windings themselves, but also a component which carries the windings and is located between the core 7 and the windings themselves. In order to nevertheless achieve a low magnetic resistance between the core 7 and the jacket 15, there are both at a plunger-side end of the core 7 and at an end of the core 7 opposite the plunger-side end
  • Yoke disks 27 are arranged, which protrude the core 7 radially to the longitudinal axis 17 and thus establish a magnetic connection between the core 7 and the jacket 15.
  • the yoke disks 27 are made of an easily magnetizable plate material and have a circular cross section in a section perpendicular to the longitudinal axis 17.
  • the anchor plate 9 protrudes on each plunger 3 in a plane perpendicular to the longitudinal axis 17 or perpendicular to the image plane beyond the permanent magnets 6 of the respective plunger 3, so that a magnetic circuit can close via the anchor plate 9.
  • the permanent magnets 6 are separated from the core 7 only by an air gap 8.
  • An approximately hollow cylindrical protective sleeve 13 is arranged around each permanent magnet 6. A magnetic flux caused by the coil 2 and the magnetic circuit thus essentially runs through the core 7, the plunger 3, the armature plate 9 and the jacket 15.
  • the plunger 3 of the actuator unit shown on the left is in an end position 23 close to the core and the plunger 3 of the actuator unit shown on the right in FIG. 1 is in an end position 24 remote from the core.
  • the plunger 3 is located on a stop device designed as a ball 5, which ball 5 is in turn positioned in the core 7, so that the core
  • End position 23 of the plunger 3 is defined in a simple and at the same time highly precise manner.
  • the plunger 3 contact the ball 5 on an approximately circular, substantially flat, contact surface 16, so that there is a point-like contact.
  • the stop device is made of a material with a high hardness or a higher hardness than the core 7 .
  • the tappets 3 are guided in tappet guides 12, which tappet guides 12 are formed by cylindrical bores in a guide body 18.
  • the tappets 3 also have a cylindrical outer contour in some areas, which cooperates with the tappet guides 12, so that the tappet 3 only in the direction of the
  • Longitudinal axis 17 are translationally and rotatably movable about the longitudinal axis 17, but beyond that no movement of the plunger 3 relative to the housing 4 or the guide body 18 is possible.
  • the tappets 3 in the tappet guides 12 have tapered portions 14 in which oil can collect in order to lubricate a movement of the tappets 3 in the guides and thus to minimize wear.
  • the plungers 3 are connected to the core 7 via the spring 10 and the permanent magnet 6 in such a way that the spring 10 acts on the plunger 3 in a lifting direction 25, that is to say from the end position 23 near the core in the direction of the end position 24 remote from the core parallel to the end position 24 Longitudinal axes 17, is exercised when the plunger 3 in the core
  • the plunger 3 With the corresponding actuation, the plunger 3 is moved into the end position 24 remote from the core, in which the plunger 3 bears against a stop formed by a metallic plate 11.
  • the longitudinal axes 17 of the two plungers 3 are approximately parallel and, when the adjusting device 1 is used, are usually spaced apart by less than 25 mm, in particular 6 mm to 15 mm. With the design of the adjusting device 1 according to the invention, a sufficient force for a camshaft adjustment can be provided despite the small distance.
  • FIG. 2 schematically shows the forces acting on a tappet 3 of an actuator unit as a function of a stroke of the tappet 3 starting from the end position 23 close to the core in the stroke direction 25 up to an end position 24 of the tappet 3 remote from the core.
  • the solid line thus represents an electroless magnetic force 21, which is caused by the permanent magnet 6 alone, and the broken line represents the energized magnetic force 22, which is a total force from the force of the permanent magnet 6 and the magnetic force caused by the energization of the coil 2 on the Ram 3 forms.
  • a force in the stroke direction 25 is shown as a positive force, while the electroless magnetic force 21 and the energized one
  • Magnetic force 22 positive forces are aligned counter to the stroke direction 25. Values in the stroke direction 25 are shown on the ordinate of the diagram with respect to the spring force 20 and values against the stroke direction 25 in relation to the magnetic forces.
  • an electroless magnetic force 21 holding the plunger 3 in the end position 23 close to the core is greater than the spring force 20 during this stroke.
  • the plunger 3 is therefore when the coil 2 is de-energized by the
  • Tappet 3 is never without a defined position between core 7 and tappet 3 or loose, which could lead to noise and wear. If the coil 2 is energized, the magnetic force holding the plunger 3 in the end position 23 close to the core is reduced below the amount of the spring force 20, so that the electroless magnetic force 21 acts, whereby the plunger 3 when the coil 2 is energized by the spring force 20 from the end position close to the core 23 is moved.
  • the plunger 3 is pulled near the end position 24 remote from the core to the end position 24 remote from the core. This is done by a magnetic force caused by the permanent magnet 6, by which the plunger 3 is pulled to a plate 11 forming a stop in the end position 24 remote from the core.
  • the plunger 3 is thus position-stable both in the end position 23 close to the core and in the end position 24 remote from the core in a currentless state of the coil 2.
  • the tappet 3 is, for example, at least to a minimum by means of a sleeve into which the tappet 3 engages in a camshaft adjusting device
  • Magnetic force of the permanent magnet 6 when the coil 2 is de-energized i.e. the de-energized magnetic force 21 against the stroke direction 25, greater than the spring force 20 in the stroke direction 25, so that a resultant force acts against the stroke direction 25 on the plunger 3 and the plunger 3 from the minimum Return position 19 is pulled into the end position 23 close to the core when the coil 2 is de-energized.
  • FIG. 3 shows a further actuating device 1 according to the invention, which is basically similar to the actuating device 1 shown in FIG. 1, but in contrast to the actuating device 1 shown in FIG. 1 has a pin 26 as a stop device.
  • the stop device designed as a pin 26 is supported here on a yoke disk 27 arranged behind the core 7 or on a rear side of the core 7 opposite to a ram-side end of the core 7, so that the core 7 is not mechanically stressed when the ram 3 stops becomes.
  • a through hole is provided in the core 7 in this embodiment.
  • the pin 26 is positioned in the through hole and protrudes from the core 7 on both sides without however, to touch the core 7 or a yoke disk 27 arranged on a tappet-side end of the core 7 in a manner suitable for transmitting forces in the direction of the longitudinal axis 17.
  • a spring 10 is also provided in this embodiment, which is also supported here on the yoke plate 27 and
  • the spring 10 could, of course, also be supported on the core 7, for example on a shoulder in the through hole in the core 7.
  • This embodiment results in an increased service life because the core 7 is not mechanically loaded each time the plunger 3 strikes.
  • the through hole can lead to a magnetic weakening 7 of the core 7 or to an increased magnetic resistance of the core 7, which are accepted in order to minimize the mechanical load.
  • FIG. 4 shows another actuating device 1 according to the invention, which is largely constructed analogously to that shown in FIG.
  • the tappet guides 12 are here arranged in separate guide bodies 18 which are connected to the housing 4 via the plate 11.
  • Guide bodies 18 are connected to the plate 11 with little mobility or with play, so that the actuating device 1 can be connected in a simple manner to a connection component of an engine, as a rule a cylinder head cover, even if manufacturing tolerances apply to both the engine and also with the
  • Actuating device 1 can be used in the most unfavorable manner or a mechanical interface on the motor has position and / or position deviations.
  • Plate 11 can be easily adapted to the relevant circumstances. It is understood that the guide bodies 18 can then also be moved relative to one another
  • Longitudinal axes 17 of the plunger 3 may no longer be exactly parallel.
  • a bistable adjusting device 1 for camshaft adjustment is achieved in a particularly simple manner, which ensures particularly simple and therefore inexpensive guiding of the tappets 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

The invention relates to an electromagnetic actuator (1) having at least one electromagnetic actuator unit, the actuator unit comprising a coil (2) and a plunger (3), which plunger (3) is axially movable relative to the coil (2) via energization of the coil (2), and the actuator unit being arranged in a housing (4). In order to achieve a particularly simple design, the plunger (3) is arranged approximately coaxially with the coil (2) according to the invention.

Description

Elektromagnetische Stellvorrichtung Electromagnetic actuator
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit zumindest einer elektromagnetischen Aktoreinheit, wobei die Aktoreinheit eine Spule und einen Stößel aufweist, welcher Stößel über eine Bestromung der Spule relativ zu der Spule axial bewegbar ist, wobei die Aktoreinheit in einem Gehäuse angeordnet ist. The invention relates to an electromagnetic actuating device with at least one electromagnetic actuator unit, the actuator unit having a coil and a plunger, which plunger can be moved axially relative to the coil by energizing the coil, the actuator unit being arranged in a housing.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Aktoreinheiten der eingangs genannten Art bekannt geworden. Derartige Aktoreinheiten werden insbesondere für eine Various actuator units of the type mentioned at the outset have become known from the prior art. Such actuator units are used in particular for one
Nockenwellenverstellvorrichtung eingesetzt. Um eine Nockenwellenverstellung in unterschiedlichen Richtungen zu ermöglichen, beispielsweise um einen Motor mit zwei oder mehr unterschiedlichen Nockengeometrien betreiben zu können, sind Camshaft adjustment device used. To enable camshaft adjustment in different directions, for example to be able to operate an engine with two or more different cam geometries
Stellvorrichtungen mit zumindest einer Aktoreinheit, vorzugsweise mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Aktoreinheiten, erforderlich, wobei die Aktoreinheiten nur wenige Millimeter voneinander beabstandet sind. Hierzu ist beispielsweise aus der DE 10 2007 028 600 B4 eine entsprechende Vorrichtung bekannt geworden, mit welcher mehrere Stößel in begrenztem Bauraum betätigbar sind. Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass diese nur mit großem Aufwand und daher sehr teuer herstellbar ist. Adjustment devices with at least one actuator unit, preferably a plurality of actuator units which can be controlled independently of one another, are required, the actuator units being only a few millimeters apart. For this purpose, for example, a corresponding device has become known from DE 10 2007 028 600 B4, with which several plungers can be actuated in a limited space. The disadvantage of this device is that it can only be produced with great effort and therefore very expensive.
Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche auf einfachere und kostengünstigere Weise herstellbar ist und dennoch Anforderungen in Bezug auf eine geforderte Lebensdauer erfüllt. This is where the invention comes in. The object of the invention is to provide an actuating device of the type mentioned at the outset, which can be produced in a simpler and more cost-effective manner and yet meets requirements with regard to a required service life.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der Stößel etwa koaxial mit der Spule angeordnet ist. This object is achieved according to the invention by an actuating device of the type mentioned at the beginning, in which the plunger is arranged approximately coaxially with the coil.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass die Herstellung der im Dokument In the context of the invention it was recognized that the production of the in the document
DE 10 2007 028 600 B4 beschriebenen Vorrichtung deswegen so aufwendig ist, weil die Stößel exzentrisch zu den Spulen angeordnet sind, sodass bei einer Betätigung der Stößel eine außermittige Kraft auf die Stößel aufgebracht wird, welche ein Moment um eine Querachse der üblicherweise etwa parallelen Stößel, welche senkrecht zu einer Längsachse der Stößel ist, bewirkt. Diesem Moment muss durch eine besonders aufwendige Führung der Stößel Rechnung getragen werden, um ein Kippen der Stößel zu vermeiden. The device described in DE 10 2007 028 600 B4 is so complex because the tappets are arranged eccentrically to the coils, so that when the tappets are actuated, an eccentric force is applied to the tappets, which exerts a moment about a transverse axis of the usually approximately parallel tappets, which is perpendicular to a longitudinal axis of the plunger. This moment must go through a special elaborate guidance of the plunger must be taken into account to prevent the plunger from tipping over.
Nachdem bei der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung die Aktoreinheit etwa zentrisch zu der Spule angeordnet ist, sodass eine Längs- bzw. Mittelachse der Spule jeweils etwa mit einer Längsachse des der Spule zugeordneten Stößels zusammenfällt und der Stößel etwa koaxial mit der Spule ist, wird hier ein entsprechendes Moment um eine Querachse, also um eine Achse senkrecht zur Längsachse, auf einfache Weise vermieden, sodass auf eine aufwendige Stößelführung verzichtet werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau wird somit eine geringere Belastung erreicht, weswegen trotz der einfacheren Lagerung eine hohe Lebensdauer gewährleistet werden kann. Wenngleich die After the actuator unit is arranged approximately centrally to the coil in the actuating device according to the invention, so that a longitudinal or central axis of the coil coincides approximately with a longitudinal axis of the plunger assigned to the coil and the plunger is approximately coaxial with the coil, a corresponding moment becomes here around a transverse axis, that is to say around an axis perpendicular to the longitudinal axis, avoided in a simple manner, so that an expensive ram guide can be dispensed with. A lower load is thus achieved with the construction according to the invention, which is why a long service life can be ensured despite the simpler storage. Although the
erfindungsgemäße Stellvorrichtung grundsätzlich mit einer einzigen oder auch beliebig vielen Aktoreinheiten ausgebildet sein kann, ist es besonders günstig, wenn genau zwei Aktoreinheiten in einer Stellvorrichtung angeordnet sind, um eine kompakte Bauweise zu erreichen. Es versteht sich, dass bei einer Ausführung mit mehreren Aktoreinheiten in der Regel jede Aktoreinheit erfindungsgemäß ausgebildet ist. Actuating device according to the invention can basically be designed with a single or any number of actuator units, it is particularly advantageous if exactly two actuator units are arranged in one actuating device in order to achieve a compact design. It goes without saying that in the case of an embodiment with a plurality of actuator units, each actuator unit is generally designed according to the invention.
Für einen Einsatz der Stellvorrichtung für eine Nockenverstellung in einem For use of the actuator for cam adjustment in one
Verbrennungsmotor ist es besonders günstig, wenn zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, wobei bei sämtlichen Aktoreinheiten die Stößel etwa koaxial mit den Spulen angeordnet sind, wobei bevorzugt sämtliche Aktoreinheiten in einem It is particularly favorable for an internal combustion engine if at least two actuator units are provided, the tappets in all the actuator units being arranged approximately coaxially with the coils, all actuator units preferably being in one
gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch kann eine Hülse auf einer common housing are arranged. This allows a sleeve on a
Nockenwelle auf einfache Weise axial verschoben werden. Aufgrund dieses Aufbaues ist ein besonders geringer Abstand zwischen den Stößeln bei gleichzeitig einfachem und kostengünstigem Aufbau möglich. Axial camshaft can be easily moved. Because of this construction, a particularly small distance between the tappets is possible with a simple and inexpensive construction.
Günstig ist es, wenn der, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jeder, Stößel von einer kernnahen Endposition in eine kernferne It is favorable if, in the case of an actuating device with a plurality of actuator units, preferably each, plunger from an end position close to the core into a distance from the core
Endposition bewegbar ist, wobei der Stößel in den Endpositionen jeweils an Anschlägen anliegt. Dadurch sind Bewegungen der Stößel auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit vordefiniert. Üblicherweise werden die Anschläge durch metallische Bauteile, End position is movable, with the plunger abutting stops in the end positions. As a result, movements of the plungers are easily predefined with high accuracy. Usually the stops are made of metallic components,
insbesondere aus einem magnetisierbaren Werkstoff, gebildet. Normalerweise ist die Stellvorrichtung als bistabile Stellvorrichtung ausgebildet, sodass der bzw. die Stößel in den Endpositionen jeweils stabil verharren, wenn die Spulen stromlos sind. in particular made of a magnetizable material. Normally, the setting device is designed as a bistable setting device, so that the plunger or plungers remain stable in the end positions when the coils are de-energized.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren It is preferably provided that, in the case of an actuating device with several
Aktoreinheiten vorzugsweise an jedem, Stößel ein Permanentmagnet angeordnet ist. Dadurch wird ein selbstständiges Haften der Stößel in den Endpositionen und somit eine bistabile Vorrichtung auf einfache Weise bereitgestellt. Actuator units are preferably arranged on each, plunger a permanent magnet. This ensures that the plunger sticks independently in the end positions and thus provides a bistable device in a simple manner.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jede, Spule um einen Kern angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet magnetisch in axialer Richtung nur über einen Luftspalt vom Kern getrennt ist. Zwischen dem Permanentmagnet und dem Kern ist somit keine weitere Einrichtung, insbesondere keine metallische oder magnetisierbare Einrichtung wie ein Ankerelement vorgesehen. Der Kern ist üblicherweise aus einem magnetisch sehr gut flussleitenden Material ausgebildet, beispielsweise einem gebleiten Weichautomatenstahl. A particularly simple construction results if the coil, preferably in the case of an actuating device with several actuator units, is arranged around a core, the permanent magnet being magnetically separated from the core in the axial direction only by an air gap. No further device, in particular no metallic or magnetizable device such as an anchor element, is thus provided between the permanent magnet and the core. The core is usually made of a magnetically very good flux-conducting material, for example a leaded soft automatic steel.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren It is preferably provided that, in the case of an actuating device with several
Aktoreinheiten vorzugsweise an jedem, Stößel ein Ankerelement, insbesondere eine Ankerplatte, angeordnet ist. Das in der Regel aus einem magnetisierbaren Metall bestehende Ankerelement ist üblicherweise starr mit dem Stößel verbunden, Actuator units, preferably an anchor element, in particular an anchor plate, are arranged on each tappet. The anchor element, which is usually made of a magnetizable metal, is usually rigidly connected to the plunger,
beispielsweise über eine Laserschweißnaht, und durch eine Bestromung der Spule über das dadurch entstehende magnetische Feld bewegbar, sodass über die Ankerplatte eine Kraft auf den Stößel mittels einer Bestromung der Spule aufbringbar ist, um den Stößel elektromagnetisch zu bewegen. In der Regel sind der Stößel und die Spule in einem metallischen Mantel angeordnet, über welchen ein magnetischer Kreis geschlossen werden kann, sodass ein magnetischer Fluss ausgehend von der Spule über den Kern, die Ankerplatte und den Mantel mit geringem magnetischen Widerstand möglich ist. For example, by means of a laser weld seam and by energizing the coil via the resulting magnetic field, so that a force can be applied to the plunger by energizing the coil to electromagnetically move the plunger. As a rule, the plunger and the coil are arranged in a metallic jacket, via which a magnetic circuit can be closed, so that a magnetic flux starting from the coil via the core, the armature plate and the jacket is possible with low magnetic resistance.
Üblicherweise ist der, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten This is usually the case with an actuating device with a plurality of actuator units
vorzugsweise jeder, Stößel um die Längsachse frei drehbar in der Stellvorrichtung gelagert. Dadurch wird ein Verschleiß der Stößel minimiert, zumal diese gegebenenfalls an Hülsen, mit welchen die Stößel bei einer Nockenwellenverstellung Zusammenwirken, abrollen können. Es hat sich bewährt, dass an dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise an jedem, Stößel ein Permanentmagnet und ein Ankerelement angeordnet sind, wobei das Ankerelement den Permanentmagnet in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Aktoreinheit überragt. Ein magnetischer Kreis kann sich dann mit besonders geringem magnetischen Widerstand von der Spule über das Ankerelement und einen Mantel schließen, sodass eine effiziente Betätigung der Stößel über die Spulen möglich ist. preferably each, plunger freely rotatable about the longitudinal axis in the adjusting device. This minimizes wear on the tappets, especially since they can roll on sleeves with which the tappets interact when the camshaft is adjusted. It has proven useful that a permanent magnet and an armature element are arranged on the tappet, preferably on each tappet in the case of an actuating device with a plurality of actuator units, the armature element projecting beyond the permanent magnet in a plane perpendicular to a longitudinal axis of the actuator unit. A magnetic circuit can then close with a particularly low magnetic resistance from the coil via the armature element and a jacket, so that the plungers can be actuated efficiently via the coils.
Mit Vorteil ist der, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jeder, Stößel über eine Feder mittelbar oder unmittelbar mit der dem Stößel zugeordnete Spule verbunden. Dadurch kann in Verbindung mit dem Permanentmagnet ein Advantageously, the tappet, in the case of an actuating device with a plurality of actuator units, preferably each, is connected indirectly or directly via a spring to the coil assigned to the tappet. This can be used in conjunction with the permanent magnet
Kräftegleichgewicht aus Magnetkraft und Federkraft erreicht werden, wobei eine resultierende Kraft bzw. Summenkraft durch eine zusätzliche Bestromung der Spule mit geringem Aufwand beeinflussbar bzw. eine Richtung der Summenkraft durch eine Bestromung der Spule umkehrbar ist, um die Aktoreinheit zu betätigen. Die Spule kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, dass sich bei Anlegen einer vordefinierten Equilibrium of forces from magnetic force and spring force can be achieved, a resulting force or total force can be influenced with little effort by additional energization of the coil or a direction of the total force can be reversed by energizing the coil in order to actuate the actuator unit. The coil can, for example, be designed so that when a predefined one is applied
Spannung, insbesondere einer Spannung von einer in einem Kraftfahrzeug verfügbaren Betätigungsspannung von beispielsweise 12 Volt, ein entsprechendes Magnetfeld ergibt. Die Feder kann sich beispielsweise am Kern oder einer hinter dem Kern angeordneten Jochscheibe abstützen. Weiter kann durch eine Feder eine Geschwindigkeit des Stößels bei einer Bewegung entgegen der Hubrichtung reduziert werden, bevor der Stößel an einem kernseitigen Anschlag anschlägt. Dadurch wird ein Verschleiß des Anschlages reduziert. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn der Anschlag durch einen aus einem weichen, leicht magnetisierbaren Material bestehenden Kern gebildet wird und eine Kontaktfläche zwischen dem Stößel und dem Kern klein ist, um ein Anhaften des Stößels am Kern insbesondere aufgrund eines Ölfilms an der Kontaktfläche zu vermeiden. Somit kann durch Einsatz der Feder zwischen dem Stößel und dem Kern gegebenenfalls auf eine Anschlagvorrichtung aus einem harten Material verzichtet werden, wodurch ein besonders einfacher Aufbau gewährleistet ist. Voltage, in particular a voltage of an actuation voltage available in a motor vehicle, for example 12 volts, results in a corresponding magnetic field. The spring can be supported, for example, on the core or a yoke disk arranged behind the core. Furthermore, a spring can reduce the speed of the tappet during a movement against the stroke direction before the tappet strikes a stop on the core side. This reduces wear on the stop. This is particularly advantageous when the stop is formed by a core consisting of a soft, easily magnetizable material and a contact area between the plunger and the core is small in order to avoid sticking of the plunger to the core, in particular due to an oil film on the contact surface . Thus, by using the spring between the plunger and the core, a stop device made of a hard material can be dispensed with, which ensures a particularly simple construction.
Weiter kann bei Einsatz einer Feder zwischen dem Stößel und der Spule auch ein besonders günstiger Verlauf einer auf den Stößel wirkenden Kraft über einen Hub erreicht werden, sodass ein Ankerelement, insbesondere eine auf dem Stößel angeordnete magnetisch leitfähige Ankerplatte, nicht erforderlich ist, um ein Bewegen des Stößels zwischen den Endpositionen mit gleichzeitig geringer Energiezufuhr zu erreichen. Furthermore, when using a spring between the plunger and the coil, a particularly favorable course of a force acting on the plunger can be achieved over a stroke, so that an anchor element, in particular one arranged on the plunger magnetically conductive anchor plate, is not required to achieve a movement of the plunger between the end positions with a low energy input.
Günstig ist es, wenn die Feder, das Ankerelement, der Permanentmagnet und die Spule derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei stromlosem Zustand der Spule eine Summenkraft aus Federkraft und Magnetkraft ergibt, welche den Stößel ab einem vordefinierten Mindestabstand von einer kernnahen Endposition, insbesondere bei einem Abstand des Stößels von der kernnahen Endposition von weniger als 1 mm, in die kernnahe Endposition zieht. Dadurch ist auf einfache Weise eine stabile Position des Stößels in der kernnahen Endposition gewährleistet, wenn die Spule stromlos ist. It is advantageous if the spring, the armature element, the permanent magnet and the coil are designed and matched to one another in such a way that when the coil is de-energized, a total force of spring force and magnetic force results, which the plunger from a predefined minimum distance from a core position close to the core, especially when the plunger is at a distance of less than 1 mm from the end position near the core, into the end position near the core. This ensures a stable position of the plunger in the end position close to the core in a simple manner when the coil is de-energized.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Feder, das Ankerelement, der Permanentmagnet und die Spule derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei Bestromung der Spule eine Summenkraft aus Federkraft und Magnetkraft ergibt, welche den in einer kernnahen Endposition befindlichen Stößel in eine kernferne Endposition bewegt. Durch eine Bestromung der Spule ist somit eine auf das Ankerelement bzw. den Stößel wirkende Summenkraft aus Federkraft, Kraft des Permanentmagnetes und die sich durch die magnetische Durchflutung bei einer Bestromung der Spule ergebende Magnetkraft auf den Stößel erreichbar, welche den Stößel aus der kernnahen Endposition wegdrückt, um den Aktuator bzw. die Stellvorrichtung zu betätigen. In der Regel wirkt die Federkraft auf den in der kernnahen Endposition befindlichen Stößel in einer Hubrichtung, welche von der kernnahen Endposition in die kernferne Endposition weist, während die Kraft des Permanentmagnetes den Stößel nahe der kernnahen Endposition üblicherweise in die kernnahe Endposition zieht und somit entgegen der Hubrichtung ausgerichtet ist. Die sich durch die magnetische Durchflutung der Spule bei einer Bestromung derselben ergebende Magnetkraft auf das Ankerelement ist in der Regel ebenfalls in Hubrichtung ausgerichtet. It is preferably provided that the spring, the armature element, the permanent magnet and the coil are designed and matched to one another in such a way that when the coil is energized, a total force of spring force and magnetic force results, which moves the plunger in an end position close to the core into an end position remote from the core . By energizing the coil, a total force acting on the armature element or the plunger from spring force, force of the permanent magnet and the magnetic force resulting from the magnetic flux when the coil is energized can be reached on the plunger, which pushes the plunger away from the end position close to the core to operate the actuator or actuator. As a rule, the spring force acts on the plunger located in the end position near the core in a stroke direction which points from the end position near the core to the end position remote from the core, while the force of the permanent magnet usually pulls the plunger near the end position close to the core and thus against the end position close to the core Stroke direction is aligned. The magnetic force on the armature element resulting from the magnetic flow through the coil when the coil is energized is generally also oriented in the stroke direction.
Üblicherweise ist die Stellvorrichtung dabei derart ausgebildet, dass der Stößel mittels der Feder und der durch die magnetische Durchflutung bewirkten Kraft auf das Ankerelement soweit von der kernnahen Endposition wegbewegt wird, bis der Stößel durch den Usually, the adjusting device is designed in such a way that the plunger is moved away from the end position close to the core by the spring and the force caused by the magnetic flooding on the anchor element until the plunger passes through the
Permanentmagnet in eine kernferne Endposition gezogen wird. In der Regel kann der Stößel durch den Permanentmagnet ab einem Abstand von weniger als 1 mm von der kernfernen Endposition in die kernferne Endposition gezogen werden. Bevorzugt sind sowohl in der kernnahen Endposition als auch in der kernfernen Endposition Permanent magnet is pulled into an end position remote from the core. As a rule, the plunger can be pulled by the permanent magnet from a distance less than 1 mm from the end position remote from the core to the end position remote from the core. Are preferred both in the end position close to the core and in the end position remote from the core
magnetisierbare bzw. mit dem Permanentmagnet zusammenwirkende Einrichtungen angeordnet, sodass der Stößel durch den sich in einem Nahebereich der jeweiligen Endposition befindlichen Permanentmagnet in die jeweilige Endposition gezogen wird. magnetizable or interacting with the permanent magnet arranged devices so that the plunger is pulled into the respective end position by the permanent magnet located in a proximity of the respective end position.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Feder, das Ankerelement, der Permanentmagnet und die Spule derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass ein sich in einer kernfernen Endposition befindlicher Stößel unabhängig von einer Bestromung der Spule in der kernfernen Endposition verbleibt und nur durch eine zusätzliche, insbesondere formschlüssig auf den Stößel aufgebrachte, Kraft aus der kernfernen Endposition bewegbar ist. It is advantageously provided that the spring, the armature element, the permanent magnet and the coil are designed and matched to one another in such a way that a plunger located in an end position remote from the core remains in the end position remote from the core regardless of energization of the coil and only by an additional, in particular force applied to the plunger, force is movable from the end position remote from the core.
Vorzugsweise haftet der Stößel mittels des Permanentmagnetes in der kernfernen Endposition, üblicherweise an einem metallischen Bauteil, insbesondere einer Platte. Ein Zurückbewegen des Stößels aus der kernfernen Endposition ist somit nur durch ein aktives Bewegen des Stößels möglich, welches beispielsweise durch eine eine The plunger preferably adheres by means of the permanent magnet in the end position remote from the core, usually to a metallic component, in particular a plate. Moving the plunger back from the end position remote from the core is therefore only possible by actively moving the plunger, for example by a
Kurvenbahn aufweisende Hülse auf einer Nockenwelle erfolgen kann. Dadurch wird auf einfache Weise eine bistabile Stellvorrichtung erreicht, welche in einem stromlosen Zustand der Spule sowohl in der kernnahen Endposition als auch in der kernfernen Endposition stabil ist. Üblicherweise weisen die Hülsen, mit welchen die Stößel in Nockenwellenverstellvorrichtungen Zusammenwirken, eine einer Kurvenbahn folgende Nut mit einer über einen Umfang veränderlichen Tiefe auf, sodass der Stößel durch eine Rotation der Hülse bzw. eine Rotation der Nockenwelle wieder aus der kernfernen Endposition zurückbewegbar ist. Sleeve with cam track can be done on a camshaft. As a result, a bistable actuating device is achieved in a simple manner, which is stable when the coil is de-energized both in the end position near the core and in the end position remote from the core. Usually, the sleeves with which the tappets cooperate in camshaft adjustment devices have a groove following a curved path with a depth that can be varied over a circumference, so that the tappet can be moved back from the end position remote from the core by rotation of the sleeve or rotation of the camshaft.
Es hat sich bewährt, dass an der zumindest einen, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise an jeder, Aktoreinheit eine Anschlagvorrichtung, It has proven useful that on the at least one, in the case of an actuating device with a plurality of actuator units, preferably on each actuator unit, a stop device,
insbesondere eine endseitig etwa halbkugelförmige Anschlagvorrichtung, vorzugsweise eine Kugel oder ein Stift, vorgesehen ist, sodass der der jeweiligen Aktoreinheit zugeordnete Stößel in einer kernnahen Endposition an der Anschlagvorrichtung anliegt. Durch einen damit gebildeten kernnahen Anschlag kann eine kernnahe Endposition des Stößels auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit festgelegt werden. Der Stößel ist üblicherweise an einem kernseitigen Ende derart ausgebildet, dass sich bei einem Kontakt mit der Anschlagvorrichtung eine punktförmige Kontaktfläche ergibt. in particular, an approximately hemispherical stop device at the end, preferably a ball or a pin, is provided, so that the plunger associated with the respective actuator unit rests against the stop device in an end position close to the core. By means of a stop close to the core, a end position of the plunger close to the core can be determined in a simple manner with high accuracy. The plunger is usually designed at a core-side end in such a way that a point-like contact surface is obtained when it comes into contact with the stop device.
Beispielsweise kann der Stößel hierzu an einem kernseitigen Ende eine Flachstelle aufweisen oder eine Kontaktfläche senkrecht zu einer Längsachse des Stößels verlaufen, sodass die Kontaktfläche beispielsweise bei einer zylindrischen Form des Stößels als Kreisscheibe ausgebildet ist. Durch eine punktförmige Kontaktfläche, welche sich dann bei einem Kontakt mit einer Kugel oder einem endseitig etwa halbkugelförmig For example, the plunger can have a flat point at a core-side end or a contact surface can run perpendicular to a longitudinal axis of the plunger, so that the contact surface is designed as a circular disk, for example, in the case of a cylindrical shape of the plunger. Through a punctiform contact surface, which is then approximately hemispherical in contact with a ball or at the end
ausgebildeten Stift ergibt, kann eine Endposition des Stößels besonders einfach und gleichzeitig mit hoher Genauigkeit definiert werden. So sind entsprechende Kugeln und Stifte Massenprodukte und daher zu geringen Kosten in hoher Qualität verfügbar. trained pin results, an end position of the plunger can be defined particularly easily and at the same time with high accuracy. Corresponding balls and pens are mass products and therefore available in high quality at low cost.
Die Anschlagvorrichtung kann grundsätzlich auf beliebige Weise, insbesondere starr, mit dem Kern verbunden sein, beispielsweise in den Kern eingepresst oder in einem mit dem Kern starr verbundenen Bauteil, insbesondere einer Jochscheibe, festgelegt. Um einen Verschleiß zu minimieren, kann jedoch die Anschlagvorrichtung auch über eine Feder mittelbar oder unmittelbar mit der Spule der jeweiligen Aktoreinheit verbunden sein. Eine mittelbare Verbindung kann dabei beispielsweise erfolgen, indem die Anschlagvorrichtung über die Feder mit einer an einem einem stößelseitigen Ende des Kerns The stop device can in principle be connected to the core in any way, in particular rigidly, for example pressed into the core or fixed in a component rigidly connected to the core, in particular a yoke disk. In order to minimize wear, however, the stop device can also be connected directly or indirectly to the coil of the respective actuator unit via a spring. An indirect connection can be made, for example, by the stop device via the spring with an end of the core on a plunger side
gegenüberliegenden Ende des Kerns angeordneten Jochscheibe verbunden ist, welche mit dem Kern und somit auch mit der Spule starr verbunden ist. Ferner kann die Feder mit einem der jeweiligen Aktoreinheit zugeordneten Kern oder einem mit dem Kern starr verbundenen Bauteil wie der Jochscheibe verbunden sein. Der Stößel kontaktiert bei dieser Ausführungsform bei einer Bewegung aus der kernfernen Endposition entgegen der Hubrichtung somit zunächst die über die Feder mit dem Kern verbundene Opposite end of the core arranged yoke plate is connected, which is rigidly connected to the core and thus also to the coil. Furthermore, the spring can be connected to a core assigned to the respective actuator unit or to a component rigidly connected to the core, such as the yoke disk. In this embodiment, the tappet initially contacts the end connected to the core via the spring when moving from the end position remote from the core opposite to the stroke direction
Anschlagvorrichtung, wonach die Anschlagvorrichtung mit dem Stößel mitbewegt wird, bis die Anschlagvorrichtung am Kern oder einem mit dem Kern verbundenen, insbesondere einem mit dem Kern starr verbundenen, Bauteil aufschlägt, vorzugsweise an einer im Kern angeordneten Anschlagplatte oder einer mit dem Kern verbundenen Jochscheibe. Stop device, after which the stop device is moved with the plunger until the stop device hits the core or a component connected to the core, in particular a component rigidly connected to the core, preferably on a stop plate arranged in the core or a yoke disk connected to the core.
Günstig ist es, wenn die Anschlagvorrichtung an einer mit einem Kern der Aktoreinheit verbundenen Jochscheibe anliegt, insbesondere in der Jochscheibe fixiert ist. Dadurch kann eine mechanische Beanspruchung des Kerns auf einfache Weise minimiert werden. Üblicherweise ist die Jochscheibe, an welcher die Anschlagvorrichtung anliegt, auf einer Rückseite des Kerns angeordnet, welche einer Vorderseite des Kerns, an welcher der Stößel positioniert ist und welche auch als stößelseitiges Ende des Kerns bezeichnet werden kann, gegenüberliegt. It is expedient if the stop device rests on a yoke disk connected to a core of the actuator unit, in particular is fixed in the yoke disk. Mechanical stress on the core can thus be minimized in a simple manner. Usually, the yoke disk on which the stop device rests is arranged on a rear side of the core, which is a front side of the core, on which the The plunger is positioned and which can also be referred to as the plunger-side end of the core.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anschlagvorrichtung in einer im Kern angeordneten Durchgangsbohrung angeordnet ist und bevorzugt den Kern entlang einer Längsachse beidseits überragt. Wenn die Anschlagvorrichtung sich an einem zwar starr mit dem Kern und der Spule verbundenen Bauteil wie der Jochscheibe abstützt, welches auf einer in Richtung der Längsachse dem Stößel gegenüberliegenden Seite des Kerns angeordnet ist, kann eine mechanische Belastung des Kerns bei einem Anschlag des Stößels an der Anschlagvorrichtung gänzlich vermieden werden, sodass eine besonders hohe Standzeit erreicht wird. Um einen Kontakt des Stößels mit der Anschlagvorrichtung zu ermöglichen, weist der Kern dann üblicherweise eine Durchgangsbohrung auf, in welche die It is preferably provided that the stop device is arranged in a through hole arranged in the core and preferably projects beyond the core on both sides along a longitudinal axis. If the stop device is supported on a component rigidly connected to the core and the coil, such as the yoke disk, which is arranged on a side of the core opposite the plunger in the direction of the longitudinal axis, a mechanical load on the core when the plunger stops on the Stop device be avoided entirely, so that a particularly long service life is achieved. In order to enable the plunger to come into contact with the stop device, the core then usually has a through hole into which the
Anschlagvorrichtung und/oder der Stößel ragen, wenn sich der Stößel in einer kernnahen Endposition befindet. Zur Minimierung der bewegten Massen ist es günstig, wenn die Anschlagvorrichtung, welche üblicherweise starr mit der Spule verbunden ist, gänzlich in der Durchgangsbohrung im Kern angeordnet ist und durch den Kern ragt, ohne dass jedoch der Kern derart mit der Anschlagvorrichtung verbunden ist, dass Kräfte in Richtung der Längsachse zwischen der Anschlagvorrichtung und dem Kern übertragen werden, sodass die Anschlagvorrichtung den Kern in Richtung der Längsachse beidseits überragt. Es hat sich somit überraschenderweise gezeigt, dass bei Einbringung einer The stop device and / or the plunger protrude when the plunger is in an end position close to the core. To minimize the moving masses, it is advantageous if the stop device, which is usually rigidly connected to the coil, is arranged entirely in the through hole in the core and projects through the core, but without the core being connected to the stop device in such a way that forces are transmitted in the direction of the longitudinal axis between the stop device and the core, so that the stop device projects beyond the core on both sides in the direction of the longitudinal axis. It has thus surprisingly been found that when a
Durchgangsbohrung in den Kern eine Standzeit der Vorrichtung erhöht werden kann, weil sich die Anschlagvorrichtung dann nicht mehr am üblicherweise aus einem weichen Material bestehenden Kern abstützt, sondern sich an einem hinter dem Kern Through hole in the core, a service life of the device can be increased because the stop device is no longer supported on the core, which is usually made of a soft material, but on one behind the core
angeordneten Bauteil abstützen kann, wodurch der Kern nicht beansprucht wird. arranged component can support, whereby the core is not stressed.
Um auch nach längerer Einsatzzeit eine hochgenaue Endposition des Stößels To ensure a highly precise end position of the ram even after a long period of use
gewährleisten zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anschlagvorrichtung eine höhere Härte als ein der Aktoreinheit zugeordneter Kern aufweist. Der Kern weist in der Regel günstige magnetische Eigenschaften auf, um einen möglichst geringen Widerstand eines magnetischen Kreises zu erhalten, mittels welchem der Stößel durch eine To be able to ensure, it is preferably provided that the stop device has a higher hardness than a core assigned to the actuator unit. The core generally has favorable magnetic properties in order to obtain the lowest possible resistance of a magnetic circuit, by means of which the plunger is held by a
Bestromung der Spule betätigbar ist. Die Anschlagvorrichtung kann hingegen Current supply to the coil can be actuated. The stop device, however, can
beispielsweise aus einem Werkstoff wie 100Cr6 bestehen. Eine vordefinierte Stößelbewegung kann auf einfache Weise erreicht werden, wenn dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jedem, Stößel zugeordnet eine Stößelführung vorgesehen ist, in welcher der Stößel gleitend gelagert ist. Eine sich aus Federkraft und Magnetkraft ergebende Summenkraft auf den Stößel bewirkt somit je nach Richtung der Summenkraft eine Bewegung entlang der Stößelführung. Die Stößelführung ist vorzugsweise aus einem Metall gebildet. Bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten kann vorgesehen sein, dass mehrere Stößelführungen in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet und beispielsweise durch zylindrische Bohrungen in einem Führungskörper gebildet sind. for example made of a material such as 100Cr6. A predefined tappet movement can be achieved in a simple manner if a tappet guide, in which the tappet is slidably mounted, is provided for the tappet associated with an actuator with a plurality of actuator units, preferably each. A total force on the tappet resulting from spring force and magnetic force thus causes a movement along the tappet guide, depending on the direction of the total force. The plunger guide is preferably made of a metal. In the case of an actuating device with a plurality of actuator units, it can be provided that a plurality of tappet guides are arranged in a common component and are formed, for example, by cylindrical bores in a guide body.
Wenn zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, ist es jedoch besonders günstig, wenn jeder Stößel in einer separaten Stößelführung gleitend gelagert ist, wobei die Stößelführungen relativ zueinander bewegbar sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anbindung an eine Vorrichtung, auf welche die Stellvorrichtung wirkt, insbesondere an einen Motor, zumal Lagetoleranzen an einer mechanischen Schnittstelle zur Vorrichtung, insbesondere an Aufnahmebohrungen am Motor, in welche die Stößel eingreifen, durch die Bewegbarkeit der Stößelführungen relativ zueinander ausgeglichen werden können. Bevorzugt sind die Stößelführungen auch relativ zu den Spulen bzw. dem Gehäuse bewegbar, in welchem Gehäuse die Spulen angeordnet sind. Es versteht sich, dass hier eine minimale Bewegbarkeit von wenigen Grad oder wenigen Millimetern ausreichend sein kann, um Lagetoleranzen auszugleichen. If at least two actuator units are provided, however, it is particularly advantageous if each tappet is slidably mounted in a separate tappet guide, the tappet guides being movable relative to one another. This enables a particularly simple connection to a device on which the adjusting device acts, in particular to a motor, especially since positional tolerances at a mechanical interface to the device, in particular at mounting bores on the motor, in which the tappets engage, are compensated for by the movability of the tappet guides relative to one another can be. The plunger guides are preferably also movable relative to the coils or the housing in which housing the coils are arranged. It goes without saying that a minimum mobility of a few degrees or a few millimeters can be sufficient to compensate for positional tolerances.
Konstruktiv kann dies beispielsweise erreicht werden, wenn bei mehreren Stößeln für jeden Stößel eine Stößelführung vorgesehen ist und die Stößelführungen in separaten Führungskörpern angeordnet sind, wobei die Führungskörper relativ zueinander bewegbar sind. Dies kann beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass die separaten Führungskörper bewegbar mit dem Gehäuse bzw. eine starr mit der Spule verbundenen Bauteil der Stellvorrichtung verbunden sind. Eine entsprechend bewegbare Verbindung der Stößelführungen mit dem Gehäuse kann beispielsweise durch einen mittels einer Spielpassung mit dem Gehäuse bzw. einem mit dem Gehäuse starr verbundenen Bauteil verbundenen Führungskörper auf einfache Weise erreicht werden. In terms of design, this can be achieved, for example, if a tappet guide is provided for each tappet in the case of a plurality of tappets and the tappet guides are arranged in separate guide bodies, the guide bodies being movable relative to one another. This can be implemented, for example, in that the separate guide bodies are movably connected to the housing or a component of the actuating device that is rigidly connected to the coil. A correspondingly movable connection of the tappet guides to the housing can be achieved in a simple manner, for example, by means of a guide body connected to the housing by means of a clearance fit or to a component rigidly connected to the housing.
Die Stößelführung kann im Führungskörper beispielsweise durch eine The ram guide can be in the guide body, for example, by a
Durchgangsbohrung gebildet werden. Dadurch ist ein besonders einfacher Anbau der Stellvorrichtung an einen Motor bzw. eine Zylinderkopfhaube eines Motors möglich, zumal dann Abweichungen am Motor und/oder an der Stellvorrichtung durch die durch die Spielpassung gegebene, geringe Beweglichkeit der Führungskörper gegenüber dem Gehäuse auf einfache Weise ausgeglichen werden können. Die Führungskörper können dann beispielsweise als Drehteile ausgebildet sein, welche einfach und kostengünstig herstellbar sind. Durch eine derartige Ausführung ist die Stellvorrichtung ferner einfach skalierbar. So sind dann mit entsprechenden Führungskörpern auch Stellvorrichtungen mit beliebig vielen Aktoreinheiten auf einfache Weise herstellbar, wobei gleichzeitig Lageabweichungen von Aufnahmebohrungen an einem Motor ausgeglichen werden können. Through hole are formed. This makes it particularly easy to install Adjustment device to an engine or a cylinder head cover of an engine possible, especially since then deviations on the engine and / or on the adjustment device can be easily compensated for by the small mobility of the guide bodies relative to the housing due to the clearance fit. The guide bodies can then be designed, for example, as turned parts, which are simple and inexpensive to produce. With such a design, the actuating device is also easily scalable. Thus, with corresponding guide bodies, actuating devices with any number of actuator units can also be produced in a simple manner, wherein positional deviations from mounting bores on a motor can be compensated for at the same time.
Üblicherweise wird die Stellvorrichtung an einer Zylinderkopfhaube eines Usually, the adjusting device on a cylinder head cover
Verbrennungsmotors angebracht und greifen die Stößel dabei in entsprechend Internal combustion engine attached and engage the plunger accordingly
vorgesehene Ausnehmungen bzw. Bohrungen in der Zylinderkopfhaube bzw. im Motor ein, durch welche Ausnehmungen bzw. Bohrungen die Stößel mit auf den an der provided recesses or bores in the cylinder head cover or in the engine, through which recesses or bores the plunger with the on the
Nockenwelle angeordneten Hülsen Zusammenwirken. Durch in separaten Camshaft arranged sleeves interact. By in separate
Führungskörpern angeordnete Stößelführungen ist somit eine einfache Möglichkeit eines Ausgleichs von Toleranzen zwischen den Ausnehmungen bzw. Bohrungen gegeben. Tappet guides arranged in guide bodies are thus a simple way of compensating for tolerances between the recesses or bores.
Die Stößel sind üblicherweise mit einer etwa zylindrischen Außenkontur ausgebildet. Korrespondierend mit dieser Außenkontur sind die Führungen bevorzugt ebenfalls etwa zylindrisch ausgebildet und weisen die Führungen einen Durchmesser auf, welcher einem maximalen Durchmesser der Stößel entspricht. The plungers are usually designed with an approximately cylindrical outer contour. Corresponding to this outer contour, the guides are preferably also approximately cylindrical and the guides have a diameter which corresponds to a maximum diameter of the tappets.
Um einen besonders geringen Verschleiß zu erreichen, ist es günstig, wenn die Stößel eine mittige Verjüngung aufweisen, welche bei jeder möglichen Stößelposition zwischen einer kernnahen Endposition des Stößels und einer kernfernen Endposition des Stößels in der Stößelführung positioniert ist. Die Stellvorrichtung ist üblicherweise an einer In order to achieve particularly low wear, it is favorable if the tappets have a central taper, which is positioned in the tappet guide in every possible tappet position between an end position of the tappet close to the core and an end position of the tappet remote from the core. The actuator is usually on one
Nockenwelle in einem Motor, und somit in einem Ölnebel, angeordnet. Um die Camshaft arranged in an engine, and thus in an oil mist. To the
Verjüngung kann sich dann Öl ansammeln, welches für eine gute Schmierung einer Kontaktfläche zwischen den Stößeln und der Führung sorgt. Taper can then collect oil, which provides good lubrication of a contact surface between the plunger and the guide.
Ein besonders kostengünstiger Aufbau kann erreicht werden, wenn ein in der Spule angeordneter Kern eine etwa zylindrische Außenkontur aufweist, wobei ein maximaler Außendurchmesser des Kerns kleiner als oder gleich groß wie ein Innendurchmesser der Spule ist. Der Kern weist somit bevorzugt keine außenseitige Schulter oder dergleichen auf, sodass eine einfache Herstellbarkeit gegeben ist, beispielsweise aus einem zylindrischen Vormaterial. A particularly cost-effective construction can be achieved if a core arranged in the coil has an approximately cylindrical outer contour, with a maximum Outer diameter of the core is less than or equal to an inner diameter of the coil. The core thus preferably has no outside shoulder or the like, so that it is easy to manufacture, for example from a cylindrical primary material.
Zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrades ist es günstig, wenn an einem stößelseitigen Ende des Kerns und/oder an einem dem stößelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Kerns ein vorzugsweise plattenförmiges Bauteil aus einem magnetisch leitfähigen Material, insbesondere eine Jochscheibe, angeordnet und mit dem Kern verbunden ist, welches Bauteil den Kern in einer Richtung radial zur Längsachse überragt. Dadurch kann trotz eines kostengünstig herstellbaren Kerns mit einer zylindrischen Außenkontur, welche einen Innendurchmesser der Spule nicht überragt, ein geringer magnetischer Wderstand zwischen dem Kern und dem Mantel erreicht werden. Der magnetische Kreis kann dann beispielsweise aus dem Kern, den an beiden Enden des Kerns angeordneten To achieve a high degree of efficiency, it is expedient if a preferably plate-shaped component made of a magnetically conductive material, in particular a yoke disk, is arranged and connected to the core at a plunger end of the core and / or at an end of the core opposite the plunger end. which component projects beyond the core in a direction radial to the longitudinal axis. As a result, a low magnetic resistance between the core and the jacket can be achieved in spite of an inexpensive to produce core with a cylindrical outer contour which does not exceed an inner diameter of the coil. The magnetic circuit can then, for example, consist of the core, which is arranged on both ends of the core
Jochscheiben und dem Mantel sowie den magnetisch leitfähigen Teilen des Stößels auf kostengünstige Weise gebildet werden. Die Jochscheiben sind in der Regel Yoke disks and the jacket and the magnetically conductive parts of the plunger are formed in a cost-effective manner. The yoke disks are usually
kreisringförmig und aus einem leicht magnetisierbaren Plattenwerkstoff ausgebildet, wobei sich ein Werkstoff der Jochscheiben in der Regel von einem Werkstoff annular and made of an easily magnetizable plate material, a material of the yoke plates usually being made of one material
unterscheidet, aus welchem der Kern gebildet ist. Mit einer derartigen Ausführung, bei welcher der Kern und die beiden Jochscheiben durch separate Bauteile gebildet werden, können verglichen mit einer Ausführung, bei welcher der Kern und die Jochscheiben durch ein einziges Bauteil gebildet werden, Herstellkosten reduziert werden. distinguishes from which the core is formed. With such an embodiment, in which the core and the two yoke disks are formed by separate components, compared to an embodiment in which the core and the yoke disks are formed by a single component, manufacturing costs can be reduced.
Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung kann grundsätzlich für beliebige Zwecke eingesetzt werden. Besonders gut können die Vorteile der erfindungsgemäßen The actuating device according to the invention can in principle be used for any purpose. The advantages of the invention are particularly good
Stellvorrichtung genutzt werden, wenn diese bei einer Nockenwellenverstellvorrichtung zum Verstellen einer axial beweglichen Hülse auf einer Nockenwelle in einem Actuating device can be used if this in a camshaft adjusting device for adjusting an axially movable sleeve on a camshaft in one
Verbrennungsmotor mit einer elektromagnetischen Stellvorrichtung eingesetzt wird. Internal combustion engine is used with an electromagnetic actuator.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wrkungen der Erfindung ergeben sich anhand des nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen: Further features, advantages and expressions of the invention result from the exemplary embodiment shown below. In the drawings, to which reference is made, show:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung in Schnittdarstellung; Fig. 2 ein Diagramm, welchem auf einen Stößel wirkende Kräfte über einen Hub entnehmbar sind; Figure 1 shows an actuating device according to the invention in a sectional view. FIG. 2 shows a diagram from which forces acting on a plunger can be extracted over a stroke;
Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung in Schnittdarstellung. 3 and 4 further embodiments of an actuating device according to the invention in a sectional view.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1. Wie ersichtlich sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Aktoreinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse 4 vorgesehen, wobei jede Aktoreinheit eine Spule 2, einen Kern 7, um welchen die Spule 2 angeordnet ist, einen sich entlang einer Längsachse 17 erstreckenden Stößel 3, eine Feder 10, welche den Stößel 3 mit dem Kern 7 verbindet, einen Permanentmagnet 6 und ein durch eine Ankerplatte 9 gebildetes Ankerelement aufweist. 1 shows a sectional illustration of an actuating device 1 according to the invention. As can be seen, two actuator units are provided in a common housing 4 in the exemplary embodiment shown, each actuator unit having a coil 2, a core 7, around which the coil 2 is arranged, one along a longitudinal axis 17 extending plunger 3, a spring 10 which connects the plunger 3 to the core 7, a permanent magnet 6 and an anchor element formed by an anchor plate 9.
Ein magnetischer Kreis, über welchen der Stößel 3 mittels der Spule 2 betätigbar ist, wird dabei über einen Mantel 15 geschlossen, in welchem die Spule 2 angeordnet ist und über welchen die Spule 2 magnetisch mit dem Ankerelement am Stößel 3 verbunden ist. A magnetic circuit, via which the plunger 3 can be actuated by means of the coil 2, is closed via a jacket 15 in which the coil 2 is arranged and via which the coil 2 is magnetically connected to the armature element on the plunger 3.
Wie dargestellt ist es zur Gewährleistung eines geringen Abstandes zwischen den Stößeln 3 günstig, wenn der Mantel 15 beide Kerne 7 umschließend angeordnet ist, jedoch zwischen den Kernen 7 kein Mantel 15 positioniert ist. As shown, to ensure a small distance between the plungers 3, it is expedient if the casing 15 is arranged to enclose both cores 7, but no casing 15 is positioned between the cores 7.
Wie weiter ersichtlich sind die Stößel 3 dabei jeweils koaxial zu Längsachsen 17 der Spulen 2 bzw. zentrisch zu den Spulen 2 angeordnet. Längsachse 17 der Stößel 3 fallen somit mit Längsachsen 17 der Stößel 3 zusammen. Dadurch wirkt auf die Stößel 3 bei einer Betätigung derselben mittels einer mit den Spulen 2 bewirkten Magnetkraft kein Moment um eine Achse quer zur Längsachse 17, weswegen die Stößelführung 12 besonders einfach ausgebildet sein kann. As can also be seen, the plungers 3 are each arranged coaxially to the longitudinal axes 17 of the coils 2 or centrally to the coils 2. The longitudinal axis 17 of the plunger 3 thus coincide with the longitudinal axis 17 of the plunger 3. As a result, the tappet 3 does not have a moment about an axis transverse to the longitudinal axis 17 when it is actuated by means of a magnetic force caused by the coils 2, which is why the tappet guide 12 can be of particularly simple design.
Um die Stellvorrichtung 1 besonders kostengünstig hersteilen zu können, weist der in der Spule 2 angeordnete Kern 7 hier eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur auf, wobei ein maximaler Außendurchmesser 28 des Kerns 7 etwa einem minimalen In order to be able to manufacture the adjusting device 1 particularly cost-effectively, the core 7 arranged in the coil 2 here has an essentially cylindrical outer contour, with a maximum outer diameter 28 of the core 7 being approximately a minimum
Innendurchmesser der Spule 2 entspricht. Es versteht sich, dass als Spule 2 hier nicht nur die Wicklungen selbst, sondern auch ein die Wicklungen tragender Bauteil verstanden wird, welcher sich zwischen dem Kern 7 und den Wicklungen selbst befindet. Um dennoch einen geringen magnetischen Widerstand zwischen dem Kern 7 und dem Mantel 15 zu erreichen, sind sowohl an einem stößelseitigen Ende des Kerns 7 als auch an einem dem stößelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Kerns 7 Corresponds to the inner diameter of the coil 2. It goes without saying that the coil 2 here is understood not only to be the windings themselves, but also a component which carries the windings and is located between the core 7 and the windings themselves. In order to nevertheless achieve a low magnetic resistance between the core 7 and the jacket 15, there are both at a plunger-side end of the core 7 and at an end of the core 7 opposite the plunger-side end
Jochscheiben 27 angeordnet, welche den Kern 7 radial zur Längsachse 17 überragen und somit eine magnetische Verbindung zwischen dem Kern 7 und dem Mantel 15 hersteilen. Die Jochscheiben 27 sind aus einem leicht magnetisierbaren Plattenwerkstoff ausgebildet und weisen in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse 17 etwa einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Yoke disks 27 are arranged, which protrude the core 7 radially to the longitudinal axis 17 and thus establish a magnetic connection between the core 7 and the jacket 15. The yoke disks 27 are made of an easily magnetizable plate material and have a circular cross section in a section perpendicular to the longitudinal axis 17.
Die Ankerplatte 9 ragt an jedem Stößel 3 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 17 bzw. senkrecht zur Bildebene über die Permanentmagnete 6 der jeweiligen Stößel 3 hinaus, sodass sich über die Ankerplatte 9 ein magnetischer Kreis schließen kann. Die Permanentmagnete 6 sind vom Kern 7 lediglich durch einen Luftspalt 8 getrennt. Um jeden Permanentmagnet 6 ist eine etwa hohlzylinderförmige Schutzhülse 13 angeordnet. Ein mittels der Spule 2 und dem magnetischen Kreis bewirkter magnetischer Fluss verläuft somit im Wesentlichen durch den Kern 7, den Stößel 3, die Ankerplatte 9 und den Mantel 15. The anchor plate 9 protrudes on each plunger 3 in a plane perpendicular to the longitudinal axis 17 or perpendicular to the image plane beyond the permanent magnets 6 of the respective plunger 3, so that a magnetic circuit can close via the anchor plate 9. The permanent magnets 6 are separated from the core 7 only by an air gap 8. An approximately hollow cylindrical protective sleeve 13 is arranged around each permanent magnet 6. A magnetic flux caused by the coil 2 and the magnetic circuit thus essentially runs through the core 7, the plunger 3, the armature plate 9 and the jacket 15.
Dadurch kann über ein Bestromen der Spule 2 eine Kraft auf das Ankerelement bzw. den jeweiligen Stößel 3 aufgebracht werden, welche den Stößel 3 von der kernnahen As a result, a current can be applied to the armature element or the respective plunger 3 by energizing the coil 2, which forces the plunger 3 away from the core
Endposition 23 wegbewegt. End position 23 moved away.
Von den beiden in Fig. 1 dargestellten Aktoreinheiten befindet sich der Stößel 3 der links dargestellten Aktoreinheit in einer kernnahen Endposition 23 und der Stößel 3 der rechts in Fig. 1 dargestellten Aktoreinheit in einer kernfernen Endposition 24. In der kernnahen Endposition 23 liegt der Stößel 3 an einer als Kugel 5 ausgebildeten Anschlagvorrichtung an, welche Kugel 5 wiederum im Kern 7 positioniert ist, sodass die kernnahe Of the two actuator units shown in FIG. 1, the plunger 3 of the actuator unit shown on the left is in an end position 23 close to the core and the plunger 3 of the actuator unit shown on the right in FIG. 1 is in an end position 24 remote from the core. In the end position 23 close to the core, the plunger 3 is located on a stop device designed as a ball 5, which ball 5 is in turn positioned in the core 7, so that the core
Endposition 23 des Stößels 3 auf einfache und gleichzeitig hochgenaue Weise definiert ist. Die Stößel 3 kontaktieren die Kugel 5 dabei an einer etwa kreisscheibenförmigen, im Wesentlichen ebenen, Kontaktfläche 16, sodass sich ein punktförmiger Kontakt ergibt.End position 23 of the plunger 3 is defined in a simple and at the same time highly precise manner. The plunger 3 contact the ball 5 on an approximately circular, substantially flat, contact surface 16, so that there is a point-like contact.
Um die genaue Position der kernnahen Endposition 23 über lange Zeit bzw. eine gewünschte Lebensdauer eines Motors, in welche die Stellvorrichtung 1 eingesetzt wird, gewährleisten zu können, ist die Anschlagvorrichtung aus einem Material mit hoher Härte bzw. einer höheren Härte als der Kern 7 ausgebildet. Die Stößel 3 sind in Stößelführungen 12 geführt, welche Stößelführungen 12 durch zylindrische Bohrungen in einem Führungskörper 18 gebildet werden. Die Stößel 3 weisen bereichsweise ebenfalls eine zylindrische Außenkontur auf, welche mit den Stößelführungen 12 zusammenwirkt, sodass die Stößel 3 nur in Richtung der In order to be able to ensure the exact position of the end position 23 close to the core over a long period of time or a desired service life of a motor in which the adjusting device 1 is used, the stop device is made of a material with a high hardness or a higher hardness than the core 7 . The tappets 3 are guided in tappet guides 12, which tappet guides 12 are formed by cylindrical bores in a guide body 18. The tappets 3 also have a cylindrical outer contour in some areas, which cooperates with the tappet guides 12, so that the tappet 3 only in the direction of the
Längsachse 17 translatorisch und um die Längsachse 17 rotatorisch bewegbar sind, jedoch darüber hinaus keine Bewegung der Stößel 3 relativ zum Gehäuse 4 bzw. zum Führungskörper 18 möglich ist. Longitudinal axis 17 are translationally and rotatably movable about the longitudinal axis 17, but beyond that no movement of the plunger 3 relative to the housing 4 or the guide body 18 is possible.
Wie weiter ersichtlich weisen die Stößel 3 in den Stößelführungen 12 Verjüngungen 14 auf, in welchen sich Öl sammeln kann, um eine Bewegung der Stößel 3 in den Führungen zu schmieren und somit einen Verschleiß zu minimieren. As can also be seen, the tappets 3 in the tappet guides 12 have tapered portions 14 in which oil can collect in order to lubricate a movement of the tappets 3 in the guides and thus to minimize wear.
Die Stößel 3 sind mit dem Kern 7 über die Feder 10 und den Permanentmagnet 6 derart verbunden, dass durch die Feder 10 auf die Stößel 3 eine Kraft in einer Hubrichtung 25, also aus der kernnahen Endposition 23 in Richtung der kernfernen Endposition 24 parallel zu den Längsachsen 17, ausgeübt wird, wenn sich die Stößel 3 in der kernnahen The plungers 3 are connected to the core 7 via the spring 10 and the permanent magnet 6 in such a way that the spring 10 acts on the plunger 3 in a lifting direction 25, that is to say from the end position 23 near the core in the direction of the end position 24 remote from the core parallel to the end position 24 Longitudinal axes 17, is exercised when the plunger 3 in the core
Endposition 23 befinden. Durch die Permanentmagnete 6 wird in der kernnahen End position 23 are. The permanent magnets 6 close to the core
Endposition 23 eine der Federkraft 20 entgegenwirkende Kraft auf die Stößel 3 End position 23 a force counteracting the spring force 20 on the plunger 3
aufgebracht, welche betragsmäßig größer als die Federkraft 20 ist, sodass die Stößel 3 durch eine Summenkraft aus Magnetkraft und Federkraft 20 in einem stromlosen Zustand der Spule 2 in der kernnahen Endposition 23 gehalten werden. Die Summenkraft wirkt somit in einem stromlosen Zustand der Spule 2 entgegen der Hubrichtung 25. applied, which is greater in magnitude than the spring force 20, so that the plunger 3 are held in a currentless state of the coil 2 in the end position 23 close to the core by a total force of magnetic force and spring force 20. The total force thus acts against the stroke direction 25 when the coil 2 is de-energized.
Um eine Aktoreinheit zu betätigen und den entsprechenden Stößel 3 aus der kernnahen Endposition 23 zu bewegen, wird eine elektrische Spannung an die Spule 2 dieser Aktoreinheit angelegt, wodurch ein magnetischer Fluss in dem durch Kern 7, Mantel 15, Stößel 3 und Ankerplatte 9 gebildeten magnetischen Kreis eine Kraft auf den Stößel 3 in Hubrichtung 25 bewirkt, sodass die auf den Stößel 3 wirkenden Summenkraft in In order to actuate an actuator unit and to move the corresponding plunger 3 from the end position 23 close to the core, an electrical voltage is applied to the coil 2 of this actuator unit, as a result of which a magnetic flux in the magnetic formed by the core 7, jacket 15, plunger 3 and armature plate 9 Circle causes a force on the plunger 3 in the stroke direction 25, so that the total force acting on the plunger 3 in
Hubrichtung 25 weist und der Stößel 3 aus der kernnahen Endposition 23 bewegt wird. Direction of stroke 25 and the plunger 3 is moved from the end position 23 close to the core.
Bei der entsprechenden Betätigung wird der Stößel 3 bis in die kernferne Endposition 24 bewegt, in welcher der Stößel 3 an einem durch eine metallische Platte 11 gebildeten Anschlag anliegt. Längsachsen 17 der beiden Stößel 3 sind wie dargestellt etwa parallel und bei Einsatz der Stellvorrichtung 1 üblicherweise weniger als 25 mm, insbesondere 6 mm bis 15 mm, voneinander beabstandet. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Stellvorrichtung 1 kann trotz des geringen Abstandes eine für eine Nockenwellenverstellung ausreichende Kraft bereitgestellt werden. With the corresponding actuation, the plunger 3 is moved into the end position 24 remote from the core, in which the plunger 3 bears against a stop formed by a metallic plate 11. As shown, the longitudinal axes 17 of the two plungers 3 are approximately parallel and, when the adjusting device 1 is used, are usually spaced apart by less than 25 mm, in particular 6 mm to 15 mm. With the design of the adjusting device 1 according to the invention, a sufficient force for a camshaft adjustment can be provided despite the small distance.
Fig. 2 zeigt schematisch die auf einen Stößel 3 einer Aktoreinheit wirkenden Kräfte abhängig von einem Hub des Stößels 3 ausgehend von der kernnahen Endposition 23 in Hubrichtung 25 bis in eine kernferne Endposition 24 des Stößels 3. 2 schematically shows the forces acting on a tappet 3 of an actuator unit as a function of a stroke of the tappet 3 starting from the end position 23 close to the core in the stroke direction 25 up to an end position 24 of the tappet 3 remote from the core.
Dargestellt sind sowohl eine Magnetkraft, also eine sich aus Kraft des Shown are both a magnetic force, that is a force of the
Permanentmagnetes 6 und einer durch die Bestromung der Spule 2 bewirkte Magnetkraft auf den Stößel 3, als auch eine sich durch die Feder 10 ergebende Federkraft 20, wobei die Magnetkraft in durchgezogener Linie für eine Situation dargestellt ist, in welcher die Spule 2 nicht bestromt ist und in unterbrochener Linie für eine Situation, in welcher die Spulen 2 bestromt ist. Die durchgezogene Linie stellt somit eine stromlose Magnetkraft 21 dar, welche durch den Permanentmagnet 6 allein bewirkt wird, und die unterbrochene Linie stellt die bestromte Magnetkraft 22 dar, welche eine Summenkraft aus Kraft des Permanentmagnetes 6 und durch die Bestromung der Spule 2 bewirkte Magnetkraft auf den Stößel 3 bildet. Bei der Federkraft 20 ist als positive Kraft eine Kraft in Hubrichtung 25 dargestellt, während bei der stromlosen Magnetkraft 21 und der bestromten Permanent magnet 6 and a magnetic force caused by energizing the coil 2 on the plunger 3, as well as a spring force 20 resulting from the spring 10, the magnetic force being shown in a solid line for a situation in which the coil 2 is not energized and in a broken line for a situation in which the coils 2 are energized. The solid line thus represents an electroless magnetic force 21, which is caused by the permanent magnet 6 alone, and the broken line represents the energized magnetic force 22, which is a total force from the force of the permanent magnet 6 and the magnetic force caused by the energization of the coil 2 on the Ram 3 forms. In the case of the spring force 20, a force in the stroke direction 25 is shown as a positive force, while the electroless magnetic force 21 and the energized one
Magnetkraft 22 positiv dargestellte Kräfte entgegen der Hubrichtung 25 ausgerichtet sind. Auf der Ordinate des Diagrammes sind somit in Bezug auf die Federkraft 20 Werte in Hubrichtung 25 und in Bezug auf die Magnetkräfte Werte entgegen der Hubrichtung 25 dargestellt. Magnetic force 22 positive forces are aligned counter to the stroke direction 25. Values in the stroke direction 25 are shown on the ordinate of the diagram with respect to the spring force 20 and values against the stroke direction 25 in relation to the magnetic forces.
Wie ersichtlich ist eine den Stößel 3 in der kernnahen Endposition 23, also bei einem Hub von 0 mm, haltende stromlose Magnetkraft 21 größer als die Federkraft 20 bei diesem Hub. Der Stößel 3 wird daher bei stromlosem Zustand der Spule 2 durch den As can be seen, an electroless magnetic force 21 holding the plunger 3 in the end position 23 close to the core, that is to say with a stroke of 0 mm, is greater than the spring force 20 during this stroke. The plunger 3 is therefore when the coil 2 is de-energized by the
Permanentmagnet e in der kernnahen Endposition 23 gehalten. Die Federkraft 20 nimmt wie dargestellt über den Hub ab und geht in der kernfernen Endposition 24 des Stößels 3 gegen Null. Dadurch ist gewährleistet, dass die Feder 10 bei einer Bewegung des Permanent magnet e held in the end position 23 close to the core. As shown, the spring force 20 decreases over the stroke and approaches zero in the end position 24 of the plunger 3 remote from the core. This ensures that the spring 10 when the
Stößels 3 nie ohne definierte Position zwischen Kern 7 und Stößel 3 bzw. lose ist, was zu Geräuschentwicklung und Abnützung führen könnte. Wird die Spule 2 bestromt, reduziert sich die den Stößel 3 in der kernnahen Endposition 23 haltende Magnetkraft unter den Betrag der Federkraft 20, sodass die stromlose Magnetkraft 21 wirkt, wodurch der Stößel 3 bei Bestromung der Spule 2 mittels der Federkraft 20 aus der kernnahen Endposition 23 bewegt wird. Tappet 3 is never without a defined position between core 7 and tappet 3 or loose, which could lead to noise and wear. If the coil 2 is energized, the magnetic force holding the plunger 3 in the end position 23 close to the core is reduced below the amount of the spring force 20, so that the electroless magnetic force 21 acts, whereby the plunger 3 when the coil 2 is energized by the spring force 20 from the end position close to the core 23 is moved.
Wie weiter ersichtlich wird der Stößel 3 nahe einer kernfernen Endposition 24 in die kernferne Endposition 24 gezogen. Dies erfolgt durch eine durch den Permanentmagnet 6 bewirkte Magnetkraft, durch welche der Stößel 3 zu einer einen Anschlag in der kernfernen Endposition 24 bildenden Platte 11 gezogen wird. As can also be seen, the plunger 3 is pulled near the end position 24 remote from the core to the end position 24 remote from the core. This is done by a magnetic force caused by the permanent magnet 6, by which the plunger 3 is pulled to a plate 11 forming a stop in the end position 24 remote from the core.
Der Stößel 3 ist somit sowohl in der kernnahen Endposition 23 als auch in der kernfernen Endposition 24 in einem stromlosen Zustand der Spule 2 positionsstabil. Um den Stößel 3 aus der kernfernen Endposition 24 wieder zurück in die kernnahe Endposition 23 zu bewegen, wird der Stößel 3 beispielsweise mittels einer Hülse, in welche der Stößel 3 bei einer Nockenwellenverstellvorrichtung eingreift, zumindest bis zu einer minimalen The plunger 3 is thus position-stable both in the end position 23 close to the core and in the end position 24 remote from the core in a currentless state of the coil 2. In order to move the tappet 3 from the end position 24 remote from the core back into the end position 23 close to the core, the tappet 3 is, for example, at least to a minimum by means of a sleeve into which the tappet 3 engages in a camshaft adjusting device
Rückholposition 19 entgegen der Hubrichtung 25 bewegt. Ab dieser minimalen Return position 19 moves against the stroke direction 25. From this minimal
Rückholposition 19 ist die den Stößel 3 in die kernnahe Endposition 23 ziehende Return position 19 is the tappet 3 pulling into the end position 23 near the core
Magnetkraft des Permanentmagnetes 6 bei stromlosem Zustand der Spule 2, also die stromlose Magnetkraft 21 entgegen der Hubrichtung 25, größer als die Federkraft 20 in Hubrichtung 25, sodass eine resultierende Kraft entgegen der Hubrichtung 25 auf den Stößel 3 wirkt und der Stößel 3 ab der minimalen Rückholposition 19 in die kernnahe Endposition 23 gezogen wird, wenn die Spule 2 stromlos ist. Magnetic force of the permanent magnet 6 when the coil 2 is de-energized, i.e. the de-energized magnetic force 21 against the stroke direction 25, greater than the spring force 20 in the stroke direction 25, so that a resultant force acts against the stroke direction 25 on the plunger 3 and the plunger 3 from the minimum Return position 19 is pulled into the end position 23 close to the core when the coil 2 is de-energized.
Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Stellvorrichtung 1 , welche grundsätzlich ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Stellvorrichtung 1 aufgebaut ist, jedoch im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Stellvorrichtung 1 einen Stift 26 als Anschlagvorrichtung aufweist. We dargestellt stützt sich die als Stift 26 ausgebildete Anschlagvorrichtung hier an einer hinter dem Kern 7 bzw. an einer einem stößelseitigen Ende des Kerns 7 gegenüberliegenden Rückseite des Kerns 7 angeordneten Jochscheibe 27 ab, sodass der Kern 7 bei einem Anschlag des Stößels 3 nicht mechanisch beansprucht wird. Um eine Kraft bei einem Anschlag des Stößels 3 vom Stößel 3 an die Jochscheibe 27 übertragen zu können, ohne den Kern 7 mechanisch zu beanspruchen, ist bei dieser Ausführung im Kern 7 eine Durchgangsbohrung vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführung ist der Stift 26 in der Durchgangsbohrung positioniert und ragt beidseits aus dem Kern 7, ohne jedoch den Kern 7 oder eine an einem stößelseitigen Ende des Kerns 7 angeordnete Jochscheibe 27 in einer zur Übertragung von Kräften in Richtung der Längsachse 17 geeigneten Weise zu berühren. Weiter ist auch bei dieser Ausführung eine Feder 10 vorgesehen, welche sich hier ebenfalls an der Jochscheibe 27 abstützt und die 3 shows a further actuating device 1 according to the invention, which is basically similar to the actuating device 1 shown in FIG. 1, but in contrast to the actuating device 1 shown in FIG. 1 has a pin 26 as a stop device. As shown, the stop device designed as a pin 26 is supported here on a yoke disk 27 arranged behind the core 7 or on a rear side of the core 7 opposite to a ram-side end of the core 7, so that the core 7 is not mechanically stressed when the ram 3 stops becomes. In order to be able to transmit a force from the tappet 3 to the yoke plate 27 when the tappet 3 stops, without mechanically stressing the core 7, a through hole is provided in the core 7 in this embodiment. In the embodiment shown, the pin 26 is positioned in the through hole and protrudes from the core 7 on both sides without however, to touch the core 7 or a yoke disk 27 arranged on a tappet-side end of the core 7 in a manner suitable for transmitting forces in the direction of the longitudinal axis 17. Furthermore, a spring 10 is also provided in this embodiment, which is also supported here on the yoke plate 27 and
Durchgangsbohrung im Kern durchsetzt. Alternativ könnte sich die Feder 10 natürlich auch am Kern 7 abstützen, beispielsweise an einem Absatz in der Durchgangsbohrung im Kern 7. Durch diese Ausführung wird eine erhöhte Standzeit erreicht, weil der Kern 7 nicht bei jedem Anschlag des Stößels 3 mechanisch belastet wird. Die Durchgangsbohrung kann zu einer magnetischen Schwächung 7 des Kerns 7 bzw. zu einem erhöhten magnetischen Widerstand des Kerns 7 führen, welche in Kauf genommen werden, um die mechanische Belastung zu minimieren. Through hole penetrated in the core. Alternatively, the spring 10 could, of course, also be supported on the core 7, for example on a shoulder in the through hole in the core 7. This embodiment results in an increased service life because the core 7 is not mechanically loaded each time the plunger 3 strikes. The through hole can lead to a magnetic weakening 7 of the core 7 or to an increased magnetic resistance of the core 7, which are accepted in order to minimize the mechanical load.
Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Stellvorrichtung 1 , welche weitgehend analog zu der in Fig. 3 dargestellten aufgebaut ist. Abweichend von der in Fig. 3 dargestellten Stellvorrichtung 1 sind die Stößelführungen 12 hier in separaten Führungskörpern 18 angeordnet, welche mit dem Gehäuse 4 über die Platte 11 verbunden sind. Die FIG. 4 shows another actuating device 1 according to the invention, which is largely constructed analogously to that shown in FIG. In a departure from the adjusting device 1 shown in FIG. 3, the tappet guides 12 are here arranged in separate guide bodies 18 which are connected to the housing 4 via the plate 11. The
Führungskörper 18 sind mit geringer Bewegbarkeit bzw. mit Spiel mit der Platte 11 verbunden, sodass die Stellvorrichtung 1 auf einfache Weise mit einem Anschlussbauteil eines Motors, in der Regel einer Zylinderkopfhaube, verbunden werden kann, und zwar auch dann, wenn Fertigungstoleranzen sowohl beim Motor als auch bei der Guide bodies 18 are connected to the plate 11 with little mobility or with play, so that the actuating device 1 can be connected in a simple manner to a connection component of an engine, as a rule a cylinder head cover, even if manufacturing tolerances apply to both the engine and also with the
Stellvorrichtung 1 in ungünstigster Weise ausgenutzt werden oder eine mechanische Schnittstelle am Motor Positions- und/oder Lageabweichungen aufweist. So können die Führungskörper 18 und damit eine Ausrichtung der Längsachsen 17 der Stößel 3 durch die bewegliche Anbindung der Führungskörper 18 an das Gehäuse 4 bzw. an die Actuating device 1 can be used in the most unfavorable manner or a mechanical interface on the motor has position and / or position deviations. Thus, the guide body 18 and thus an alignment of the longitudinal axes 17 of the plunger 3 by the movable connection of the guide body 18 to the housing 4 or to
Platte 11 einfach an entsprechende Gegebenheiten angepasst werden. Es versteht sich, dass die Führungskörper 18 dann auch relativ zueinander bewegbar sind und Plate 11 can be easily adapted to the relevant circumstances. It is understood that the guide bodies 18 can then also be moved relative to one another
Längsachsen 17 der Stößel 3 gegebenenfalls nicht mehr exakt parallel sind. Longitudinal axes 17 of the plunger 3 may no longer be exactly parallel.
Mit einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1 ist auf besonders einfache Weise eine bistabile Stellvorrichtung 1 für eine Nockenwellenverstellung erreicht, welche eine besonders einfache und daher kostengünstige Führung der Stößel 3 gewährleistet. With an adjusting device 1 according to the invention, a bistable adjusting device 1 for camshaft adjustment is achieved in a particularly simple manner, which ensures particularly simple and therefore inexpensive guiding of the tappets 3.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) mit zumindest einer elektromagnetischen Aktoreinheit, wobei die Aktoreinheit eine Spule (2) und einen Stößel (3) aufweist, welcher Stößel (3) über eine Bestromung der Spule (2) relativ zu der Spule (2) axial bewegbar ist, wobei die Aktoreinheit in einem Gehäuse (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (3) etwa koaxial mit der Spule (2) angeordnet ist. 1. Electromagnetic actuator (1) with at least one electromagnetic actuator unit, the actuator unit having a coil (2) and a plunger (3), which plunger (3) by energizing the coil (2) relative to the coil (2) axially is movable, the actuator unit being arranged in a housing (4), characterized in that the plunger (3) is arranged approximately coaxially with the coil (2).
2. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch 2. Electromagnetic actuator (1) according to claim 1, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, wobei bei sämtlichen Aktoreinheiten die Stößel (3) etwa koaxial mit den Spulen (2) angeordnet sind, wobei bevorzugt sämtliche Aktoreinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet sind. characterized in that at least two actuator units are provided, the tappets (3) being arranged approximately coaxially with the coils (2) in all the actuator units, all actuator units preferably being arranged in a common housing (4).
3. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (3) von einer kernnahen Endposition (23) in eine kernferne Endposition (24) bewegbar ist, wobei der Stößel (3) in den 3. Electromagnetic actuator (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the plunger (3) from an end position close to the core (23) in an end position remote from the core (24) is movable, the plunger (3) in the
Endpositionen (23, 24) jeweils an Anschlägen anliegt. End positions (23, 24) each abut stops.
4. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stößel (3) ein Permanentmagnet (6) angeordnet ist. 4. Electromagnetic actuator (1) according to claim 1 or 3, characterized in that a permanent magnet (6) is arranged on the plunger (3).
5. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch 5. Electromagnetic actuator (1) according to claim 4, characterized
gekennzeichnet, dass die Spule (2) um einen Kern (7) angeordnet ist, wobei der characterized in that the coil (2) is arranged around a core (7), the
Permanentmagnet (6) magnetisch in axialer Richtung nur über einen Luftspalt (8) vom Kern (7) getrennt ist. Permanent magnet (6) is magnetically separated from the core (7) in the axial direction only via an air gap (8).
6. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stößel (3) ein Ankerelement, insbesondere eine Ankerplatte (9), angeordnet ist. 6. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that an anchor element, in particular an anchor plate (9), is arranged on the plunger (3).
7. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stößel (3) ein Permanentmagnet (6) und ein Ankerelement angeordnet sind, wobei das Ankerelement den Permanentmagnet (6) in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse (17) der Aktoreinheit überragt. 7. Electromagnetic actuator (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the plunger (3) a permanent magnet (6) and a Anchor element are arranged, the anchor element projecting beyond the permanent magnet (6) in a plane perpendicular to a longitudinal axis (17) of the actuator unit.
8. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch 8. Electromagnetic actuator (1) according to claim 7, characterized
gekennzeichnet, dass der Stößel (3) über eine Feder (10) mittelbar oder unmittelbar mit der dem Stößel (3) zugeordnete Spule (2) verbunden ist. characterized in that the plunger (3) is connected via a spring (10) directly or indirectly to the coil (2) assigned to the plunger (3).
9. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch 9. Electromagnetic actuator (1) according to claim 8, characterized
gekennzeichnet, dass die Feder (10), das Ankerelement, der Permanentmagnet (6) und die Spule (2) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei stromlosem Zustand der Spule (2) eine Summenkraft aus Federkraft (20) und Magnetkraft ergibt, welche den Stößel (3) ab einem vordefinierten Mindestabstand von einer kernnahen Endposition (23), insbesondere bei einem Abstand des Stößels (3) von der kernnahen Endposition (23) von weniger als 1 mm, in die kernnahe Endposition (23) zieht. characterized in that the spring (10), the armature element, the permanent magnet (6) and the coil (2) are designed and matched to one another in such a way that when the coil (2) is de-energized, a total force of spring force (20) and magnetic force results which pulls the plunger (3) from a predefined minimum distance from an end position (23) close to the core, in particular at a distance of the plunger (3) from the end position (23) close to the core of less than 1 mm, into the end position (23) close to the core.
10. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10), das Ankerelement, der Permanentmagnet (6) und die Spule (2) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei 10. Electromagnetic adjusting device (1) according to claim 8 or 9, characterized in that the spring (10), the armature element, the permanent magnet (6) and the coil (2) are designed and matched to one another such that at
Bestromung der Spule (2) eine Summenkraft aus Federkraft (20) und Magnetkraft ergibt, welche den in einer kernnahen Endposition (23) befindlichen Stößel (3) in eine kernferne Endposition (24) bewegt. Current supply to the coil (2) results in a total force of spring force (20) and magnetic force, which moves the plunger (3) located in an end position (23) close to the core into an end position (24) remote from the core.
11. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10), das Ankerelement, der 11. Electromagnetic actuator (1) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the spring (10), the anchor element, the
Permanentmagnet (6) und die Spule (2) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass ein sich in einer kernfernen Endposition (24) befindlicher Stößel (3) unabhängig von einer Bestromung der Spule (2) in der kernfernen Endposition (24) verbleibt und nur durch eine zusätzliche, insbesondere formschlüssig auf den Stößel (3) aufgebrachte, Kraft aus der kernfernen Endposition (24) bewegbar ist. Permanent magnet (6) and the coil (2) are designed and matched to one another in such a way that a plunger (3) located in an end position (24) remote from the core remains in the end position (24) remote from the core regardless of energization of the coil (2) can only be moved from the end position (24) remote from the core by an additional, in particular form-fittingly applied to the tappet (3).
12. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass an der zumindest einen Aktoreinheit eine 12. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that on the at least one actuator unit
Anschlagvorrichtung, insbesondere eine endseitig etwa halbkugelförmige Stop device, in particular an approximately hemispherical end
Anschlagvorrichtung, vorzugsweise eine Kugel (5) oder ein Stift (26), vorgesehen ist, sodass der der Aktoreinheit zugeordnete Stößel (3) in einer kernnahen Endposition (23) an der Anschlagvorrichtung anliegt. Stop device, preferably a ball (5) or a pin (26), is provided, so that the tappet (3) assigned to the actuator unit rests against the stop device in an end position (23) close to the core.
13. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 11 , dadurch 13. Electromagnetic actuator (1) according to claim 11, characterized
gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung über eine Feder (10) mittelbar oder unmittelbar mit der Spule (2) der jeweiligen Aktoreinheit verbunden ist. characterized in that the stop device is connected directly or indirectly to the coil (2) of the respective actuator unit via a spring (10).
14. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung an einer mit einem Kern (7) der 14. Electromagnetic actuator (1) according to claim 12 or 13, characterized in that the stop device on a with a core (7)
Aktoreinheit verbundenen Jochscheibe (27) anliegt, insbesondere in der Jochscheibe (27) fixiert ist. Actuator unit connected yoke plate (27), in particular is fixed in the yoke plate (27).
15. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch 15. Electromagnetic actuator (1) according to claim 14, characterized
gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung in einer im Kern (7) angeordneten characterized in that the stop device is arranged in a core (7)
Durchgangsbohrung angeordnet ist und bevorzugt den Kern (7) entlang einer Through hole is arranged and preferably the core (7) along a
Längsachse (17) beidseits überragt. Longitudinal axis (17) protrudes on both sides.
16. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Stößel (3) zugeordnet eine Stößelführung (12) vorgesehen ist, in welcher der Stößel (3) gleitend gelagert ist. 16. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of claims 1 to 15, characterized in that a plunger guide (12) is provided in association with the plunger (3), in which the plunger (3) is slidably mounted.
17. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch 17. Electromagnetic actuator (1) according to claim 16, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, wobei jeder Stößel (3) in einer separaten Stößelführung (12) gleitend gelagert ist, wobei die characterized in that at least two actuator units are provided, each plunger (3) being slidably mounted in a separate plunger guide (12), the
Stößelführungen (12) relativ zueinander bewegbar sind. Ram guides (12) are movable relative to each other.
18. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelführungen (12) in separaten Führungskörpern 18. Electromagnetic actuator (1) according to claim 16 or 17, characterized in that the tappet guides (12) in separate guide bodies
angeordnet sind, wobei die Führungskörper relativ zueinander bewegbar sind. are arranged, the guide bodies being movable relative to one another.
19. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch 19. Electromagnetic actuator (1) according to claim 18, characterized
gekennzeichnet, dass die Stößel (3) eine mittige Verjüngung (14) aufweisen, welche bei jeder möglichen Stößelposition zwischen einer kernnahen Endposition (23) des Stößels (3) und einer kernfernen Endposition (24) des Stößels (3) in der Stößelführung (12) positioniert ist. characterized in that the plungers (3) have a central taper (14) which, in each possible plunger position, between an end position (23) close to the core Tappet (3) and an end position (24) of the tappet (3) remote from the core is positioned in the tappet guide (12).
20. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Spule (2) angeordneter Kern (7) eine 20. Electromagnetic adjusting device (1) according to one of claims 1 to 19, characterized in that a core (7) arranged in the coil (2) is a
zylindrische Außenkontur aufweist, wobei ein maximaler Außendurchmesser (28) des Kerns (7) kleiner als oder gleich groß wie ein Innendurchmesser der Spule (2) ist. having a cylindrical outer contour, a maximum outer diameter (28) of the core (7) being smaller than or equal to an inner diameter of the coil (2).
21. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 20, dadurch 21. Electromagnetic actuator (1) according to claim 20, characterized
gekennzeichnet, dass an einem stößelseitigen Ende des Kerns (7) und/oder an einem dem stößelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Kerns (7) ein vorzugsweise plattenförmiges Bauteil aus einem magnetisch leitfähigen Material, insbesondere eine Jochscheibe (27), angeordnet und mit dem Kern (7) verbunden ist, welches Bauteil den Kern (7) in einer Richtung radial zur Längsachse (17) überragt. characterized in that a preferably plate-shaped component made of a magnetically conductive material, in particular a yoke washer (27), is arranged on a plunger-side end of the core (7) and / or on an end of the core (7) opposite the plunger-side end and connected to the core ( 7), which component projects beyond the core (7) in a direction radially to the longitudinal axis (17).
22. Nockenwellenverstellvorrichtung zum Verstellen einer axial beweglichen Hülse auf einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor mit einer elektromagnetische 22. Camshaft adjusting device for adjusting an axially movable sleeve on a camshaft in an internal combustion engine with an electromagnetic
Stellvorrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Actuating device (1), characterized in that the electromagnetic
Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgebildet ist. Actuating device (1) is designed according to one of claims 1 to 21.
EP19739854.8A 2019-01-28 2019-06-27 Electromagnetic actuator Active EP3918619B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATGM50013/2019U AT16974U1 (en) 2019-01-28 2019-01-28
PCT/AT2019/060212 WO2020154749A1 (en) 2019-01-28 2019-06-27 Electromagnetic actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3918619A1 true EP3918619A1 (en) 2021-12-08
EP3918619B1 EP3918619B1 (en) 2022-10-19

Family

ID=71839845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19739854.8A Active EP3918619B1 (en) 2019-01-28 2019-06-27 Electromagnetic actuator

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11649743B2 (en)
EP (1) EP3918619B1 (en)
CN (1) CN113348525B (en)
AT (1) AT16974U1 (en)
HU (1) HUE060760T2 (en)
MX (1) MX2021008664A (en)
WO (1) WO2020154749A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114050016B (en) * 2021-09-15 2024-03-29 上海欧一安保器材有限公司 Solenoid actuator
DE102021129222A1 (en) 2021-11-10 2023-05-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electromagnetic actuator

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3504315A (en) * 1967-12-05 1970-03-31 Plessey Co Ltd Electrical solenoid devices
US5272458A (en) * 1988-07-28 1993-12-21 H-U Development Corporation Solenoid actuator
JPH10318414A (en) * 1997-05-20 1998-12-04 Toyota Autom Loom Works Ltd Electromagnetic control valve
DE20114466U1 (en) 2001-09-01 2002-01-03 Eto Magnetic Kg Electromagnetic actuator
JP2004120954A (en) * 2002-09-27 2004-04-15 Tochigi Fuji Ind Co Ltd Electromagnetic actuator and differential system and power interrupting device employing it
JP2004187476A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Tochigi Fuji Ind Co Ltd Electromagnetic actuator and differential gear employing it
DE102006035225A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Eto Magnetic Kg Electromagnetic actuator, evaluates signal from signal detectors which detect voltage across coil when in non-energized state to determine armature movement
DE102006034922A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Schaeffler Kg Electromagnetic actuator and method of making same
DE102007028600B4 (en) 2007-06-19 2011-06-22 ETO MAGNETIC GmbH, 78333 Electromagnetic actuator
DE102007052252A1 (en) 2007-11-02 2009-05-07 Daimler Ag actuator
DE102008029324B4 (en) * 2008-06-20 2024-01-11 Mercedes-Benz Group AG Valve drive device
DE102009049009B4 (en) * 2009-10-09 2012-10-04 Pierburg Gmbh Actuator for an internal combustion engine
DE102009056609A1 (en) 2009-12-02 2011-06-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Electromagnetic actuator
DE102010045601B4 (en) * 2010-09-16 2013-04-18 Hydac Electronic Gmbh Electromagnetic actuator
DE102011013702B4 (en) * 2011-03-11 2016-02-04 Kendrion (Villingen) Gmbh Electromagnetic actuator
DE102012107281B4 (en) 2012-08-08 2014-03-06 Eto Magnetic Gmbh Bistable electromagnetic actuator, armature assembly and camshaft adjuster
DE102013203954A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Actuator unit with single control
US9583249B2 (en) * 2014-10-31 2017-02-28 Husco Automotive Holdings Llc Methods and systems for push pin actuator
DE102015103169A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-08 Kendrion (Villingen) Gmbh Actuator with hinged rams
DE112016006886B4 (en) * 2016-07-12 2022-01-13 Mitsubishi Electric Corporation Electromagnetic actuator
DE102017115975A1 (en) 2016-08-01 2018-02-01 Denso Corporation Electromagnetic actuator
DE102016116777A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Kendrion (Villingen) Gmbh Electromagnetic actuator, in particular for adjusting camshafts of an internal combustion engine
DE102016116776A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Kendrion (Villingen) Gmbh Electromagnetic actuator, in particular for adjusting camshafts of an internal combustion engine
DE102017114246A1 (en) 2017-07-03 2019-01-03 Kolektor Group D.O.O. locking device
DE102017121947A1 (en) 2017-09-21 2019-03-21 Kendrion (Villingen) Gmbh Actuator with a sealed guide cylinder

Also Published As

Publication number Publication date
AT16974U1 (en) 2021-01-15
MX2021008664A (en) 2021-08-19
HUE060760T2 (en) 2023-04-28
EP3918619B1 (en) 2022-10-19
WO2020154749A1 (en) 2020-08-06
CN113348525B (en) 2023-05-30
US20220082036A1 (en) 2022-03-17
US11649743B2 (en) 2023-05-16
CN113348525A (en) 2021-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2158596B1 (en) Electromagnetic actuating device
DE102009006355A1 (en) Proportional magnet for a hydraulic directional valve and method for its production
EP2685145A2 (en) Valve
EP3025358B1 (en) Electromagnetic actuating device and system for adjustment of a functionality of a vehicle component
EP2050107A1 (en) Electromagnetic actuating apparatus
EP2775485B1 (en) Electromagnetic actuating device, in particular for adjusting the camshaft of an internal combustion engine
EP2587495B1 (en) Electromagnetic adjustment device
DE19756103A1 (en) Fuel injector
EP3918619B1 (en) Electromagnetic actuator
WO2015139692A1 (en) Actuator for double sliding cam system
EP3191695A1 (en) Electromagnetic regulating device
EP2929550B1 (en) Electromagnetic actuating apparatus
EP2724354B1 (en) Electromagnetic actuating appratus and camshaft adjustment device
DE202007008281U1 (en) solenoid
EP1288481B1 (en) Electromagnetical actuator
EP2252774B1 (en) Electromagnetic camshaft adjusting device
EP2878001B1 (en) Electromagnetic positioning device
DE102011012020B4 (en) Camshaft with camshaft adjuster
EP3685023A1 (en) Adjusting device with a sealed guide cylinder
DE102008047364B4 (en) Solenoid with bearing of Hubankerkolbens in the magnet housing
DE102019131066A1 (en) Electromagnetic solenoid
EP1393339B1 (en) Release armature in an electromagnetic release device
WO2019110338A1 (en) Electromagnetic actuator device, actuator system and use of an actuator device or an actuator system
DE102021129222A1 (en) Electromagnetic actuator
EP2649281B1 (en) Camshaft assembly and method of production

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210609

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20220822

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502019005976

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1526078

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20221115

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20221019

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230220

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230119

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

REG Reference to a national code

Ref country code: HU

Ref legal event code: AG4A

Ref document number: E060760

Country of ref document: HU

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230219

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230120

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230418

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R026

Ref document number: 502019005976

Country of ref document: DE

P02 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) changed

Effective date: 20230505

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502019005976

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

26N No opposition filed

Effective date: 20230720

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20230630

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20230627

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230627

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230627

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230627

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230627

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230630

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230627

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221019

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230630

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230630

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240619

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20240516

Year of fee payment: 6

PLAA Information modified related to event that no opposition was filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299DELT

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Payment date: 20240621

Year of fee payment: 6

26 Opposition filed

Opponent name: ETO MAGNETIC GMBH

Effective date: 20230614

D26N No opposition filed (deleted)
PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

R26 Opposition filed (corrected)

Opponent name: ETO MAGNETIC GMBH

Effective date: 20230614