WO2014121792A1 - Schiebenockenaktor mit abdichtung - Google Patents
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- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/03—Auxiliary actuators
- F01L2820/031—Electromagnets
Definitions
- the invention relates to a sliding cam actuator for a sliding cam system, comprising a housing defining a housing interior and at least one therein coil body which includes a winding for generating a magnetic force when current flows, further comprising at least one by means of the magnetic force or a spring force of the Housing extendable Laufpin or switching pin, which is designed for immersion in a sliding groove of a sliding cam.
- the invention also relates to a sliding cam system with at least one camshaft, on which at least one sliding cam with a sliding groove or sliding groove is displaceably and non-rotatably arranged, into which a running pin of a sliding cam actuator engages.
- Valve drives with cam switches for gas exchange valves of a four-stroke internal combustion engine are already known from the prior art.
- DE 10 2004 008 670 A1 discloses a valve drive with cam switching with the following features or components: A splined shaft with external axial teeth and a cam piece per cylinder with internal teeth, through which the cam piece is axially displaceable and rotationally fixed to the part shaft ; the cam piece has per gas exchange valve two adjacent cams with the same base circle diameter and unequal stroke; At both ends of the cam piece cylindrical end pieces are provided, in each of whose circumference a mirror-symmetrical shift is radially incorporated; in each displacement groove is a radially retractable, housing-fixed actuator pin, wherein the cam piece is axially back and forth pushed by the interaction of actuator pins and sliding grooves with the engine running, the sliding grooves have an acceleration edge with an impact ramp whose constant, low slope a correspondingly constant , low axial initial speeds of the cam piece and a small impact force of the actuator pins
- a corresponding mode of action is considered to be generic.
- Sliding cam actuators for example electromagnetic actuators from DE 10 2009 015 833 A1 are also known.
- a device disclosed for use as a cam phaser for piston engines, with an at least partially the shape of a circular cylindrical pot having housing, in particular made of soft magnetic metal, fixed to the bottom of a pot in the housing permanent magnet means, with a current coil means and with a plunger-like, in Housing axially between retracted first and extended second switching position movable actuator with a hollow body thereon to hold the actuator by attracting magnetic force effect of the permanent magnet device against acting between the actuator and a housing-side point of application spring force of a spring assembly in the first switching position, from which the actuator when energized coil means and thereby effected degradation of the magnetic force effect under the influence of the spring force in the second switching position moves, wherein the spring arrangement a Entkoppelein- r Having means, by means of which in the second switching position, the action of the spring force on the housing-side
- DE 10 2007 028 600 A1 discloses an electromagnetic positioning device with a plurality of electromagnetic actuator units which are selectively adjustable for exerting a positioning force on a corresponding plurality of elongate, axially parallel plunger units.
- the actuator units are parallel to each other along their direction of adjustment in a common housing are provided and each form on one of the tappet units facing engagement end of an at least partially planar, axially movable in the direction of adjustment engagement surface.
- An engagement-side end face cooperates with a respective one of the plunger units with the engagement surface.
- at least one of the plurality of ram units with its engagement-side end face is seated eccentrically and / or with only a partial surface on the engagement surface of the associated actuator unit, in particular it has magnetic adhesion thereto.
- a coil means essentially consisting of a single core of a magnetic material which is enclosed by a coil disclosed, and having a relative to the coil means movably arranged control element with a wear-resistant trained end engagement region, wherein the actuating element via a current supply Coil means can be acted upon by an actuating force.
- permanent magnet means are arranged on the actuating element, by means of which the actuating element is held magnetically in the currentless state of the coil device on the coil device.
- DE 10 2006 034 922 A1 proposes that a safe and low-wear control operation is made possible, and yet structurally simple and cost-effective, if decoupling means are provided, via which the actuating element is magnetically decoupled from the permanent magnet means at least in the engagement region.
- From DE 10 2008 020 892 A1 is also an adjusting device with a movable between a retracted holding position of a working position Actuator pin, which can also be referred to as a running pin, for adjusting a machine part. It is disclosed that there is a sliding groove cooperating with the actuator pin in its working position, which displaces the actuator pin back into its holding position and that, in particular, a cam piece of a variable-stroke valve drive of an internal combustion engine is formed as a rotationally fixed and longitudinally displaceable cam carrier arranged on a carrier shaft.
- the adjusting device has a controllable holding and releasing device for holding the actuator pin in the holding position and for releasing the actuator pin from the holding position. It is fixed by means of self-locking locking body of the actuator pin on the holding and releasing device in the holding position. It is thus presented in this document a basic principle for a Klemmaktorenhow.
- the switching times which are a combination of dead and extension times, are very much dependent on the temperature due to the viscous friction in the guides of the actuators.
- the said friction is between the Laufpin and a Laufpingephaseuse before and depending on the version between an anchor and an armature guide.
- temperatures below 0 ° C negative effects on the switching times can be observed. This leads to the fact that at low temperatures can be retracted only at lower speeds in the sliding groove and so only a smaller speed window can be used.
- a sealing element which seals the housing interior to the outside between a component fixed to the housing and a component fixed to the barrel.
- the sealing element can be realized cost-effectively, if it is designed as a seal and / or scraper ring.
- the seal or the scraper ring can be formed on the relative to him movable component out simply or repeatedly tapered. The precision of the unit can then be increased and improve the sealing effect.
- An advantageous embodiment is also characterized in that the sealing element is fixed to the housing and is attached to the 2,500pinfesten component, in relative movement between this and the housing-fixed component, standing in sliding operative relationship. The sealing ring or the Scraper ring can then be easily attached to the housing, so that only the Laufpin must be used and should be in abrasive engagement with the sealing ring or the scraper ring. The assembly is facilitated.
- the sealing element is fixed to the Laufpinfesten component and with the housing-fixed component, in relative movement between this and the laufpinfesten component in sliding operative relationship is arranged standing.
- a particularly good sealing effect can be achieved if the sealing element is designed as a bellows.
- the function is improved if the bellows is made of rubber and / or metal or the bellows comprises rubber and / or metal. Through the use of rubber, a certain elasticity can be maintained and by the use of metal good stability and durability can be achieved.
- the sealing effect is particularly good, it is advantageous if the expandable bellows sealingly mounted on both the housing-mounted component, and the Laufpinfesten component, a gap therebetween.
- the housing-fixed component is the housing or an armature or an armature guide, and / or the Laufpinfeste member is the Laufpin, the armature or the armature guide, then the probing and desired place the sealing effect can be caused.
- the armature or the armature guide is firmly connected to the barrel pin or is an integral part of it.
- the direction The longitudinal axis of existing movements can then be coupled and achieve a particularly efficient knit bandage.
- a sliding cam system according to the invention is improved in that a sliding cam actuator according to the invention is used, wherein its barrel pin engages in a corresponding sliding groove or several running pins can engage in corresponding sliding grooves.
- an additional sealing element is provided between the movable part, such as the running pin, and the standing part, such as a running pin guide of the sliding cam actuator.
- the sealing element prevents oil and dirt from entering the guide of the actuator from the outside. As a result, the temperature has hardly any influence on the switching times and a significant switching time increase over the entire service life is not to be expected.
- the bellows is firmly connected at one end to the Laufpingephase and at the other end fixed to the Laufpin. It is of particular advantage if the scraper ring is designed so that it can compensate for the guide play. It is also of particular advantage if the bellows is designed so that it can compensate for a guide play.
- the invention will be explained in more detail with the aid of a drawing. In this case, several embodiments are shown. Show it:
- FIG. 1 is a front view of a sliding cam actuator according to the invention, with a partially cut portion in which a Laufpin is located,
- FIG. 2 shows a region II of FIG. 1 in a detailed view
- FIG. 4 shows a region IV from FIG. 3 in a detailed view
- FIG. 1 shows a first embodiment of a sliding cam actuator 1 according to the invention.
- the sliding cam actuator 1 can be used in a sliding cam system. It has a housing 2, which defines a housing interior. This is an unillustrated bobbin is located.
- the housing 2 or a separate component can serve as an anchor guide.
- the bobbin has a winding through which current can flow. If electrical current flows through the winding, magnetic force is generated. About the magnetic force can be moved out of the housing running pin 3, which can also be referred to as a switching pin to be moved. If the running pin 3 is extended out of the housing 2, it can engage in a displacement groove, not shown, of a displacement cam / sliding cam (not shown) and effect the displacement of the sliding cam, so that different operating states, such as the valve strokes, can be achieved at one or more valves , This may change the combustion behavior in a cylinder of an internal combustion engine.
- a sealing element 4 is arranged between a component fixed to the housing and a component fixed to the raceway, the sealing element 4 present in the embodiment shown in FIG. 1 being designed as a scraper ring 5.
- the scraper ring 5 as can be clearly seen in FIG. 2, extends radially inwardly in a symmetrically split-pointed manner.
- the tips 6 of the scraper ring 5 are sealingly against the peripheral surface 7 of the spinning pin 3.
- the sealing element 4 is fixedly located in the housing 2, but slidingly in contact with the running pin 3, so the running pin 3 in the direction of the arrow 8, the output driving direction reproduces, extends.
- An axis 9 is the longitudinal axis of the sliding cam actuator and simultaneously predefines the axial direction.
- FIG. 3 A second embodiment of a sliding cam actuator 1 according to the invention is shown in FIG. 3, wherein the sealing element 4, designed as a scraper ring 5, is mounted in the manner of a raceway, namely inserted into a recess 10 that is clearly visible in FIG.
- the recess 10 is formed as a circumferential groove on the outside of the Laufpins 3.
- a guide element which is designed as a grinding element 12, is additionally attached to the running pin guide on the housing end of the sealing element 4.
- the scraper ring 5 has a tip 6, which is circumferentially mounted on the sealing element 4 and is located in abrading contact with the housing 2.
- a third embodiment of a sliding cam actuator 1 according to the invention is shown, in which case the sealing element 4 is designed as a bellows 13.
- the bellows 13 has a first end 14, which is firmly inserted in a preferably rectangular, circumferential notch 16, which can also be referred to as a groove or recess of the housing 2.
- a Laufpinnut 17 is circumferentially formed over the entire circumference, in which a second end 15 of the bellows 13 is firmly inserted.
- the bellows 13 is thus connected at its first end 14 and its second end 15 both fixed to the housing 2, as well as fixed to the barrel pin 3.
- the bellows 13 may be made of rubber, metal or a combination of these materials. LIST OF REFERENCE NUMBERS
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schiebenockenaktor (1) für ein Schiebenockensystem, mit einem Gehäuse (2), das ein Gehäuseinneres definiert und mit zumindest einem darin befindlichen Spulenkörper, der eine Wicklung zum Erzeugen einer Magnetkraft bei Durchfluss von Strom enthält, ferner mit wenigstens einem mittels der Magnetkraft oder einer Federkraft aus dem Gehäuse (2) ausfahrbaren Laufpin (3) oder Schaltstift, der zum Eintauchen in eine Verschiebenut eines Schiebenockens ausgelegt ist, wobei zwischen einem gehäusefesten Bauteil und einem laufpinfesten Bauteil ein das Gehäuseinnere nach außen abdichtendes Dichtelement (4) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Schiebenockensystem mit zumindest einer Nockenwelle, auf der mindestens ein Schiebenocken mit einer Verschiebenut verschieblich aber drehfest angeordnet ist, in die ein Laufpin eines erfindungsgemäßen Schiebenockenaktors eingreift.
Description
Bezeichnung der Erfindung Schiebenockenaktor mit Abdichtung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Schiebenockenaktor für ein Schiebenockensystem, mit einem Gehäuse, das ein Gehäuseinneres definiert und mit zumindest einem darin befindlichen Spulenkörper, der eine Wicklung zum Erzeugen einer Magnetkraft bei Durchfluss von Strom enthält, ferner mit wenigstens einem mittels der Magnetkraft oder einer Federkraft aus dem Gehäuse ausfahrbaren Laufpin oder Schaltstift, der zum Eintauchen in eine Verschiebenut eines Schiebenockens ausgelegt ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Schiebenockensystem mit zumindest einer Nockenwelle, auf der wenigstens ein Schiebenocken mit einer Verschiebenut bzw. Schiebenut verschieblich und drehfest angeordnet ist, in die ein Laufpin eines Schiebenockenaktors eingreift.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Ventiltriebe mit Nockenumschaltungen für Gaswechselventile einer Viertaktverbrennungskraftmaschine bekannt. So offenbart bspw. die DE 10 2004 008 670 A1 einen Ventiltrieb mit Nockenum- schaltung mit folgenden Merkmalen bzw. Bauteilen: Eine Keilwelle mit axialer Außenverzahnung und ein Nockenstück pro Zylinder mit Innenverzahnung, durch die das Nockenstück axial verschiebbar und mit der Teilwelle verdrehfest verbunden ist; das Nockenstück weist pro Gaswechselventil zwei nebeneinander liegende Nocken mit gleichem Grundkreisdurchmesser und ungleichem Hub auf; an beiden Enden des Nockenstücks sind zylindrische Endstücke vorgesehen, in deren Umfang je eine spiegelsymmetrisch ausgebildete Verschie-
benut radial eingearbeitet ist; in jede Verschiebenut ist ein radial einfahrbarer, gehäusefester Aktuatorstift, wobei durch Zusammenwirken von Aktuatorstiften und Verschiebenuten das Nockenstück bei laufendem Motor axial hin- und her- schiebbar ist, wobei die Verschiebenuten eine Beschleunigungsflanke mit einer Auftrefframpe aufweisen, deren konstante, geringe Steigung eine entsprechend konstante, niedrige axiale Anfangsgeschwindigkeiten des Nockenstücks und eine geringe Auftreffkraft der Aktuatorstifte verursacht. Ein entsprechendes Wirkprinzip wird als gattungsbildend betrachtet. Auch sind bereits Schiebenockenaktoren, bspw. elektromagnetische Stellvorrichtungen aus der DE 10 2009 015 833 A1 bekannt. Dort wird eine solche Vorrichtung, für den Einsatz als Nockenversteller für Kolbenmotoren offenbart, mit einem zumindest teilweise die Form eines kreiszylindrischen Topfes aufweisenden Gehäuses, insbesondere aus weichmagnetischem Metall, mit einer am Topfboden im Gehäuse festgelegten Permanentmagneteinrichtung, mit einer Stromspuleneinrichtung und mit einem stößelartigen, im Gehäuse axial zwischen eingefahrener erster und ausgefahrener zweiter Schaltposition bewegbarem Stellglied mit einem daran befindlichen Hohlkörper, um das Stellglied durch anziehende Magnetkraftwirkung der Permanentmagneteinrichtung gegen die zwischen dem Stellglied und einer gehäuseseitigen Angriffsstelle wirkende Federkraft einer Federanordnung in der ersten Schaltposition zu halten, aus der sich das Stellglied bei bestromter Spuleneinrichtung und dadurch bewirktem Abbau der Magnetkraftwirkung unter Einfluss der Federkraft in die zweite Schaltposition bewegt, wobei die Federanordnung eine Entkoppelein- richtung aufweist, mittels derer in der zweiten Schaltposition die Einwirkung der Federkraft auf die gehäuseseitige Angriffsstelle unterbindbar ist.
Aus dem Stand der Technik, bspw. der DE 10 2007 028 600 A1 , ist eine elektromagnetische Stellvorrichtung bekannt mit einer Mehrzahl von elektromagne- tischen Aktoreneinheiten, die zum Ausüben einer Stellkraft auf eine entsprechende Mehrzahl von langgestreckten, achsparallel zueinander gelagerten Stößeleinheiten selektiv einstellbar sind. Die Aktoreneinheiten sind entlang ihrer Stellrichtung zueinander achsparallel in einem gemeinsamen Gehäuse
vorgesehen und bilden jeweils an einem den Stößeleinheiten zugewandten Eingriffsende einer zumindest abschnittsweise plane, axial in der Stellrichtung bewegbare Angriffsfläche aus. Eine eingriffsseitige Stirnfläche wirkt einer jeweiligen der Stößeleinheiten mit der Eingriffsfläche zusammen. Dabei sitzt mindes- tens eine der Mehrzahl der Stößeleinheiten mit ihrer eingriffsseitigen Stirnfläche exzentrisch und/oder mit lediglich einer Teilfläche auf der Eingriffsfläche der zugehörigen Aktoreneinheit auf, insbesondere haftet darauf magnetisch. Der Laufpin, der häufig exzentrisch zur Permanentmagneteinheit angeordnet ist, haftet also mit anderen Worten magnetisch an dieser Permanentmagnet- einheit an. Das diesbezüglich bereits bekannte Prinzip soll als hier integriert gelten. Es gibt normalerweise keine weiteren Verbindungen zwischen der Permanentmagneteinheit und dem Laufpin, um die Funktionalität nicht negativ zu beeinflussen. Die DE 10 2006 034 922 geht bei einem Ein-Pin-Aktor jedoch einen völlig anderen Weg und offenbart eine elektromagnetische Stellvorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung. Dabei ist eine Spuleneinrichtung, im Wesentlichen bestehend aus einem einzigen Kern aus einem magnetischen Material, der von einer Spule umschlossen ist offenbart, und mit einem relativ zu der Spuleneinrichtung beweglich angeordneten Stellelement mit einem endseitig verschleißfest ausgebildeten Eingriffsbereich, bei der das Stellelement über eine Bestromung der Spuleneinrichtung mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist. Dabei sind an dem Stellelement Permanentmagnetmittel angeordnet, über die das Stellelement in unbestromtem Zustand der Spulen- einrichtung an der Spuleneinrichtung magnetisch gehalten ist. Die DE 10 2006 034 922 A1 schlägt vor, dass ein sicherer und verschleißarmer Stellbetrieb ermöglicht wird, und dennoch konstruktiv einfach und kostengünstig realisiert wird, wenn Entkopplungsmittel vorgesehen sind, über die das Stellelement zumindest im Eingriffsbereich von dem Permanentmagnetmitteln magnetisch ent- koppelt ist.
Aus der DE 10 2008 020 892 A1 ist auch eine Stellvorrichtung mit einem zwischen einer eingefahrenen Halteposition einer Arbeitsposition verfahrbaren
Aktuatorstift, der auch als Laufpin bezeichnet werden kann, zur Verstellung eines Maschinenteils. Dabei ist offenbart, dass eine mit dem Aktuatorstift in dessen Arbeitsposition zusammenwirkende Verschiebenut vorhanden ist, die den Aktuatorstift zurück in dessen Halteposition verlagert, und dass insbeson- dere als auf einer Trägerwelle drehfest und längsverschiebbar angeordnetes Nockenstück eines hubvariablen Ventiltriebs einer Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Die Stellvorrichtung weist eine ansteuerbare Halte- und Lösevorrichtung zum Halten des Aktuatorstifts in der Halteposition und zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition auf. Dabei ist mittels selbsthemmender Sperrkörper der Aktuatorstift über die Halte- und Lösevorrichtung in der Halteposition fixiert. Es wird in dieser Druckschrift somit ein Grundprinzip für ein Klemmaktorenkonzept vorgestellt.
Die Schaltzeiten, welche eine Kombination aus Tot- und Ausfahrzeiten sind, sind aufgrund der viskosen Reibung in den Führungen der Aktoren sehr stark von der Temperatur abhängig. Die besagte Reibung liegt zwischen dem Laufpin und einem Laufpingehäuse vor und je nach Ausführung auch zwischen einem Anker und einer Ankerführung. Besonders bei Temperaturen unter 0 °C sind negative Auswirkungen auf die Schaltzeiten zu beobachten. Dies führt nämlich dazu, dass bei tiefen Temperaturen nur bei niedrigeren Drehzahlen in die Verschiebenut eingefahren werden kann und so nur ein kleineres Drehzahlfenster genutzt werden kann.
Insbesondere durch Schmutzpartikel, Ablagerungen und Ölverkokungen in den Führungen nimmt die Schaltzeit der Aktoren über die Lebensdauer zu. Dies führt dazu, dass nach einer gewissen Laufzeit der Aktoren die notwendigen Schaltzeitanforderungen nicht mehr erfüllt werden können. Bei höheren Drehzahlen kann nicht mehr in die Verschiebenut eingefahren werden. Der Funktionsbereich des Schiebenockensystems muss dann über die Lebensdauer ein- geschränkt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu bieten, die oben genannten Nacheile zu eliminieren und die Erhöhung der Schaltzeiten selbst
bei sinkender Temperatur und auch über eine lange Lebensdauer zu vermeiden.
Offenbarung der Erfindung
Bei einem gattungsgemäßen Schiebenockenaktor wird dies erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen einem gehäusefesten Bauteil und einem lauf- pinfesten Bauteil ein das Gehäuseinnere nach außen abdichtendes Dichtelement angeordnet ist.
Das Eindringen von Schmutzpartikeln und Ablagerungen in die entsprechenden Führungen sowie das Entstehen von Ölverkokungen in diesem Bereich kann dadurch verhindert werden. Wird ein laufpinendnaher Bereich (also ein Bereich der nahe eines aus dem Gehäuse überstehenden Endes des Laufpins angeordnet ist) dichtend erfasst, so kann jegliches Eindringen der genannten Partikel verhindert werden, wohingegen bei Abdichtung eines laufpinendfernen Bereichs, eine gewisse Schmierung des Laufpins noch vorgehalten werden kann, jedoch ein Eindringen von ungewollten Partikeln in das tiefere Gehäuseinnere vermieden werden kann.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So lässt sich das Dichtelement dann kosteneffizient realisieren, wenn es als Dichtung und/oder Abstreifring ausgebildet ist. Dabei kann die Dichtung oder der Abstreifring auf das relativ zu ihm bewegliche Bauteil hin einfach oder mehrfach konisch zulaufend ausgebildet sein. Die Präzision der Baueinheit lässt sich dann erhöhen und die Dichtwirkung verbessern. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement gehäusefest befestigt ist und mit dem laufpinfesten Bauteil, bei Relativbewegung zwischen diesem und dem gehäusefesten Bauteil, in schleifender Wirkbeziehung stehend angebracht ist. Der Dichtring oder der
Abstreifring lässt sich dann einfach am Gehäuse befestigen, so dass nur noch der Laufpin eingesetzt werden muss und in schleifender Wirkbeziehung mit dem Dichtring oder dem Abstreifring stehen sollte. Die Montage wird dadurch erleichtert.
Um auch besondere Schiebenockenaktorenausgestaltungen zu ermöglichen ist es auch von Vorteil, wenn das Dichtelement am laufpinfesten Bauteil befestigt ist und mit dem gehäusefesten Bauteil, bei Relativbewegung zwischen diesem und dem laufpinfesten Bauteil in schleifender Wirkbeziehung stehend ange- ordnet ist.
Eine besonders gute Dichtwirkung lässt sich erreichen, wenn das Dichtelement als Faltenbalg ausgebildet ist. Die Funktion wird verbessert, wenn der Faltenbalg aus Gummi und/oder Metall besteht oder der Faltenbalg Gummi und/oder Metall umfasst. Durch die Verwendung von Gummi kann eine gewisse Elastizität vorgehalten werden und durch die Verwendung von Metall eine gute Stabilität und Dauerbelastbarkeit erreicht werden.
Damit auch die Dichtwirkung besonders gut ist, ist es von Vorteil, wenn der dehnbare Faltenbalg sowohl am gehäusefesten Bauteil, als auch am laufpinfesten Bauteil, einen dazwischen befindlichen Spalt abdichtend, fest angebracht ist.
Wenn das gehäusefeste Bauteil das Gehäuse oder ein Anker oder eine Ankerführung ist, und/oder das laufpinfeste Bauteil der Laufpin, der Anker oder die Ankerführung ist, so kann an probater und gewünschter Stelle die Dichtwirkung hervorgerufen werden.
Es ist auch von Vorteil, wenn der Anker oder die Ankerführung mit dem Laufpin fest verbunden ist oder ein integraler Bestandteil dessen ist. Die in Richtung
der Längsachse vorliegenden Bewegungen lassen sich dann koppeln und ein besonders effizienter Wirkverband erreichen.
Es ist auch von Vorteil, wenn zwei oder mehr Laufpins in dem Gehäuse vor- handen sind, also ein Mehrpinaktor realisiert ist.
Es sei auch erwähnt, dass ein Schiebenockensystem erfindungsgemäß dadurch verbessert wird, dass ein erfindungsgemäßer Schiebenockenaktor eingesetzt ist, wobei dessen Laufpin in eine entsprechende Verschiebenut ein- greift bzw. mehrere Laufpins in entsprechende Verschiebenuten eingreifen können.
Mit anderen Worten wird ein zusätzliches Dichtelement zwischen dem beweglichen Teil, wie dem Laufpin, und dem stehenden Teil, wie einer Laufpinführung des Schiebenockenaktors vorgesehen. Durch das Dichtelement wird verhindert, dass Öl und Schmutz in die Führung des Aktors von außen eindringen können. Dadurch hat die Temperatur kaum Einfluss auf die Schaltzeiten und auch eine signifikante Schaltzeiterhöhung über die gesamte Lebensdauer hinweg ist nicht zu erwarten.
Diese Lösung lässt sich für alle Arten von Schiebenockenaktoren einsetzen, wie etwa Verriegelungsaktoren, auch bei Nutzung des „Flip-Flop"-Prinzips, Klemmaktoren, Magnetaktoren und ähnlichen Baugruppen. Das Dichtelement kann auch nicht nur zwischen dem Laufpin und dem Laufpingehäuse, sondern alternativ oder zusätzlich zwischen dem Anker und der Ankerführung integriert sein. Auf diese Weise wird der durch Querkraft beim Verschieben des Nockenstifts belastete Laufpin geschmiert, während der relativ unbelastete Anker vor eindringenden Medien und Schmutzpartikeln geschützt ist. Konstante Schaltzeiten bei einer Temperaturunempfindlichkeit und selbst über eine lange Lebensdauer werden letztlich erreicht.
Ein Abstreifhng kann in das Laufpingehäuse integriert sein. Der Abstreifring sitzt dann fest im Laufpingehäuse und dichtet gegen den beweglichen Laufpin ab. Der Abstreifring kann auch auf dem Laufpin integriert sein, wobei der Abstreifring fest auf dem Laufpin sitzt und dementsprechend die gleiche Bewe- gung wie der Laufpin ausführt, aber gegen das feststehende Gehäuse abdichtet. Eine Integration des Faltenbalges zwischen dem Laufpin und dem Laufpingehäuse ist ebenfalls möglich. Der Faltenbalg ist an einem Ende fest mit dem Laufpingehäuse und am anderen Ende fest mit dem Laufpin verbunden. Es ist von besonderem Vorteil, wenn der Abstreifring so ausgebildet ist, dass er das Führungsspiel ausgleichen kann. Auch ist es von besonderem Vorteil, wenn der Faltenbalg so ausgebildet ist, dass er ein Führungsspiel ausgleichen kann. Die Erfindung wird auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind mehrere Ausführungsbeispiele wiedergegeben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht von vorne auf einen erfindungsgemäßen Schiebenockenaktor, mit einem teilweise geschnittenen Bereich, in dem ein Laufpin befindlich ist,
Fig. 2 einen Bereich II aus Fig. 1 in einer Detailansicht,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform in der Darstellungsart der Figur 1 ,
Fig. 4 einen Bereich IV aus Fig. 3 in einer Detailansicht,
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform in der Darstellungsart der Figur 1 , und Fig. 6 einen Bereich VI aus Fig. 5 in einer Detailansicht.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenaktors 1 wiedergegeben. Der Schiebenockenaktor 1 kann in einem Schiebenockensystem eingesetzt werden. Er weist ein Gehäuse 2 auf, welches ein Gehäuseinneres definiert. Darin ist ein nicht dargestellter Spulenkörper befindlich.
Das Gehäuse 2 oder ein separates Bauteil kann als Ankerführung dienen. Der Spulenkörper weist eine Wicklung auf, durch die Strom fließen kann. Fließt elektrischer Strom durch die Wicklung, so wird Magnetkraft erzeugt. Über die Magnetkraft kann ein aus dem Gehäuse ausfahrbarer Laufpin 3, der auch als Schaltstift bezeichnet werden kann, bewegt werden. Wird der Laufpin 3 aus dem Gehäuse 2 ausgefahren, so kann er in eine nicht dargestellte Verschiebenut eines nicht dargestellten Verschiebenockens / Schiebenockens eingreifen und das Verschieben des Schiebenockens bewirken, so dass unterschiedliche Betriebszustände, wie die Ventilhübe, an einem oder mehreren Ventilen er- reichbar sind. Dadurch kann sich das Verbrennungsverhalten in einem Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine ändern.
Zwischen einem gehäusefesten Bauteil und einem laufpinfesten Bauteil ist ein Dichtelement 4 angeordnet, wobei das in dem in Fig. 1 dargestellte Ausfüh- rungsbeispiel vorhandene Dichtelement 4 als Abstreifring 5 konzipiert ist. Der Abstreifring 5, wie in Fig. 2 gut zu erkennen, läuft radial nach innen hin symmetrisch aufgeteilt spitz zu.
Die Spitzen 6 des Abstreifrings 5 liegen an der Umfangsfläche 7 des Laufpins 3 dichtend an. In dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 4 fest im Gehäuse 2 befindlich, aber schleifend mit dem Laufpin 3 in Kontakt, so der Laufpin 3 in Richtung des Pfeiles 8, der die Aus-
fahrrichtung wiedergibt, ausfährt. Eine Achse 9 ist die Längsachse des Schiebenockenaktors und gibt gleichzeitig die Axialrichtung vor.
Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenaktors 1 ist in Fig. 3 dargestellt, wobei das Dichtelement 4, ausgebildet als Abstreifring 5 laufpinfest angebracht ist, nämlich in eine in Fig. 4 gut erkennbare Ausnehmung 10 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 10 ist als umlaufende Nut auf der Außenseite des Laufpins 3 ausgebildet. Wie in den Fig. 3 und 4 auch erkennbar, ist ein Führungselement, das als Schleifelement 12 ausgebildet ist, zur Laufpinführung gehäuseendseitig des Dichtelementes 4 zusätzlich angebracht.
Der Abstreifring 5 weist eine Spitze 6 auf, die umlaufend am Dichtelement 4 angebracht ist und in schleifender Anlage mit dem Gehäuse 2 befindlich ist. In den Fig. 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schiebenockenaktors 1 dargestellt, wobei hier das Dichtelement 4 als Faltenbalg 13 ausgestaltet ist. Der Faltenbalg 13 weist ein erstes Ende 14 auf, was in einer vorzugsweise rechteckigen, umlaufenden Kerbe 16, die auch als Nut oder Ausnehmung des Gehäuses 2 bezeichnet werden kann, fest einge- setzt ist. Am Laufpin 3 ist auch eine Laufpinnut 17 über den gesamten Umfang umlaufend ausgebildet, in welche ein zweites Ende 15 des Faltenbalges 13 fest eingesetzt ist. Der Faltenbalg 13 ist an seinem ersten Ende 14 und seinem zweiten Ende 15 somit sowohl fest mit dem Gehäuse 2, als auch fest mit dem Laufpin 3 verbunden.
Der Faltenbalg 13 kann aus Gummi, Metall oder einer Kombination dieser Werkstoffe gefertigt sein.
Bezugszeichenliste
1 Schiebenockenaktor
2 Gehäuse
3 Laufpin
4 Dichtelement
5 Abstreifring
6 Spitze
7 Umfangsfläche
8 Ausfahrrichtung
9 Längsachse
10 Ausnehmung
1 1 Nut
12 Schleifelement
13 Faltenbalg
4 Erstes Ende des Faltenbalges
15 Zweites Ende des Faltenbalges
16 Kerbe
17 Laufpinnut
Claims
Schiebenockenaktor (1 ) für ein Schiebenockensystem, mit einem Gehäuse (2), das ein Gehäuseinneres definiert und mit zumindest einem darin befindlichen Spulenkörper, der eine Wicklung zum Erzeugen einer Magnetkraft bei Durchfluss von Strom enthält, ferner mit wenigstens einem mittels der Magnetkraft oder einer Federkraft aus dem Gehäuse
(2) ausfahrbaren Laufpin
(3) oder Schaltstift, der zum Eintauchen in eine Verschiebenut eines Schiebenockens ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem gehäusefesten Bauteil und einem laufpinfesten Bauteil ein das Gehäuseinnere nach außen abdichtendes Dichtelement (4) angeordnet ist.
Schiebenockenaktor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) als Dichtring und/oder als Abstreifring (5) ausgebildet ist.
Schiebenockenaktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) gehäusefest angebracht oder befestigt ist und mit dem laufpinfesten Bauteil, bei Relativbewegung zwischen diesem und dem gehäusefesten Bauteil, in schleifender Wirkbeziehung steht.
Schiebenockenaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement
(4) am laufpinfesten Bauteil befestigt ist und mit dem gehäusefesten Bauteil, bei Relativbewegung zwischen diesem und dem laufpinfesten Bauteil, in schleifender Wirkbeziehung steht.
5. Schiebenockenaktor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) als Faltenbalg (13) ausgebildet ist.
6. Schiebenockenaktor (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (13) Gunnnni und/oder Metall umfasst oder daraus besteht.
Schiebenockenaktor (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dehnbare Faltenbalg (13) sowohl am gehäusefesten Bauteil als auch am laufpinfesten Bauteil, einen dazwischen befindlichen Spalt abdichtend, fest angebracht ist. 8. Schiebenockenaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das gehäusefeste Bauteil das Gehäuse (2) o- der eine Ankerführung ist, wobei das laufpinfeste Bauteil der Laufpin (3) oder der Anker ist. 9. Schiebenockenaktor (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker oder die Ankerführung mit dem Laufpin (3) fest verbunden ist oder ein integraler Bestandteil dessen ist.
Schiebenockensystem mit zumindest einer Nockenwelle, auf der wenigstens ein Schiebenocken mit einer Verschiebenut verschieblich aber drehfest angeordnet ist, in die ein Laufpin (3) eines Schiebenockenaktors (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingreift.
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