WO2014146801A1 - Elektromagnetische stellvorrichtung - Google Patents

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WO2014146801A1
WO2014146801A1 PCT/EP2014/050355 EP2014050355W WO2014146801A1 WO 2014146801 A1 WO2014146801 A1 WO 2014146801A1 EP 2014050355 W EP2014050355 W EP 2014050355W WO 2014146801 A1 WO2014146801 A1 WO 2014146801A1
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WO
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actuator
latching
adjusting device
actuating
spring
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PCT/EP2014/050355
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Guenther Hohl
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01F7/124—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by mechanical latch, e.g. detent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L13/0015—Modifications 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
    • F01L13/0036—Modifications 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
    • F01L2013/0052—Modifications 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L2013/10—Auxiliary actuators for variable valve timing
    • F01L2013/101—Electromagnets

Definitions

  • the present invention relates to engine technology in vehicles. More particularly, the present invention relates to an electromagnetic actuator, a camshaft assembly, and an engine for a vehicle, particularly an automobile, and a vehicle.
  • Camshafts are used in engine technology and are part of the valve train there. They are used to control the intake and exhaust valves of a
  • a camshaft is a machine element on which at least one rounded projection, the so-called cam, is arranged.
  • the shaft rotates about its own axis, with the longitudinal movement realized by the cam to open and
  • Camshaft thereby determine the characteristics of a thus controlled motor element.
  • camshafts which provide a change in engine characteristics by a relative displacement of a camshaft, so that depending on the required engine characteristics
  • variable valve control usually uses a suitable electromagnetic actuator, which is used to activate or deactivate a desired or specific camshaft arrangement.
  • Electromagnetic actuators are known, for example, from DE 102 40 774 B4 and EP 1 421 591 B1. The ones described herein
  • an electromagnetic actuator in particular such an electromagnetic actuator which, due to its structural design, has a reduced lifetime degradation due to mechanical, thermal and contamination loads. Accordingly, an electromagnetic actuator, a
  • Camshaft assembly, an engine and a vehicle, in particular an automobile according to the independent claims displayed. Preferred embodiments will be apparent from the dependent claims. Basic requirements for an electromagnetic actuator is doing a
  • control pin or an actuator several millimeters stable the provision of the control pin via the camshaft itself can be done.
  • the control pin or the adjusting element is thus to be held in the retracted position or the first position and an extended position or a second position respectively stable and in particular without external power supply.
  • the inventive electromagnetic actuating device thus has, in principle, at least two positions, a first position and a second position, of its control element, which differ from the electromagnetic actuator to the effect that the actuator protrudes with different lengths from the housing and allows this actuating end an adjustment process , It can do that
  • Actuating element further protrude out of the housing, especially in the second position than in the first position.
  • the actuator may then be e.g. in a suitable guide on the camshaft of an engine a lateral
  • the electromagnetic adjusting device is designed in such a way that the two positions, if they are respectively occupied, are held without additional energy supply, in particular without electrical energy supply.
  • the electromagnetic actuator according to the present invention uses the principle of a mechanical quick coupling.
  • a mechanical quick coupling two elements are connected or latched together by a locking element of an element engages in a suitable recess or groove of another element. In a closed state, this engagement is form-fitting, so that the two elements can not be moved against each other, while in a second, open state of the positive engagement of the
  • Verriegelungselenmentes is released into the groove of the other element and thus they can be moved against each other.
  • an electromagnetic actuator according to the
  • an actuator which can be arranged in two positions, a first position and a second position.
  • Control element protrudes from the housing of an inventive
  • this gap has a different size.
  • the actuating element in an arrangement in the second position, can protrude further out of the housing than in a first position.
  • the actuator may have suitable positive locking means such as
  • a groove in which a latching element engages such that a displacement of the actuating element is prevented.
  • a spring element is provided which, assuming the free mobility of the adjusting element, can or should like to displace the adjusting element from its first position into the second position.
  • locking element is provided such that in a latched state, which can be assumed in the first position, a positive connection occurs and so a displacement of the actuating element is prevented from the first position out.
  • the latching element is thereby made possible to release the positive connection between the latching element and the actuating element and thus to realize a displaceability of the actuating element.
  • the invention is a
  • Locking arrangement can influence such that the latching element disengages or releases its positive connection with the actuating element.
  • the unlocking mechanism is thus actuated such that the positive locking of the latching arrangement is released with the adjusting element and this is displaceable.
  • a spring element can subsequently move the actuating element from the first to the second position.
  • Suitable stop means may be provided which prevent the
  • Such a stop may also provide the camshaft itself, for. B. in that the actuating element in the second position (also) on an element the camshaft is present.
  • a transport may take place in particular with the adjusting element in the first position.
  • the locking arrangement can be designed such that, as soon as the actuator has left the first position, a re-engagement of the
  • the adjusting element may have at least one further groove comparable to the groove of the first position, in which the adjusting element
  • the adjusting device according to the invention is designed such that the actuating element in the first position forms a positive connection and thus before a
  • Displacement is secured while the actuator in the second position forms no positive engagement of the actuating element, so that the actuator moves in this position by a force acting on the actuator pulling or pushing force may be returned, in particular in the first position.
  • the positive connection of the latching arrangement compensates or blocks the force of the spring element, which would like to move the actuating element in the direction of the second position. In other words, the (attempted) movement is thereby released with a counterforce or a blocking force is provided which prevents the movement into the second position.
  • the electromagnetic actuating device 20 has an actuating element 8, which can be extended by using a spring element 5 in the control geometry of a camshaft. Due to the control geometry, in particular when the camshaft rotates, a link element mounted on the shaft can be displaced laterally and thus another camshaft profile can be displaced on the shaft
  • An extension of the actuating element 8 takes place using a release mechanism, which acts on a latching arrangement 9, which realizes a positive connection with the adjusting element 8 in the first position and thus (initially, in an idle state) prevents its displacement in the second position.
  • Coil element 1 The magnetic flux proceeds as an example
  • a sleeve member 13 with an anchor member 7 attached thereto experiences a magnetic attraction F m , which counteracts a spring force F F2 of the spring element 10, in particular is greater than this, and thus the sleeve member 13 and the anchor member 7 attracts. This results in a release of the locking elements 14 and the positive connection with the adjusting element 8, so that it is movable.
  • the anchor member 7 is movably mounted on the adjusting element 8, wherein the sleeve member 13 is fixedly connected to the anchor member 7.
  • the anchor member 7 and the sleeve member 13 moves in the direction of
  • Pole element 4 so that the recess or groove 16 with detent element 14, exemplarily designed as ball elements, cooperates or comes to rest over this.
  • the detent element can be displaced out of a recess or groove 15 of the actuating element in the direction of the recess 16 via the spring force F F1 of the spring element 5 applied to the actuating element 8, whereby the positive connection of the detent element with the actuating element 8 is released.
  • spring element 5 can move the adjusting element 8 from the first position in the direction of the second position, since the locking elements 14 of groove 15 of the Control element 8 are pressed outwardly into the groove 16 of the sleeve member 13.
  • Bottom plate 12 closes and in particular seals the interior of the housing 2 of the actuator 20 to the camshaft and thus to the engine of the vehicle down.
  • Figures 2a, b show the inventive arrangement of the electromagnetic actuator in the second, non-positively fixed position in which a suitable cam shaft may shift the actuator back towards the first position.
  • actuator 8 At least over a groove width, extended, the energization of the coil element 1 can be omitted.
  • the latching elements 14 are now stored or supported in the transverse bores 17 of a carrier sleeve element 11. At the same time they protrude (partially) into the groove 16 of the sleeve member 13 and hold this in the pole member 4 facing position.
  • Anchor element 7 and sliding sleeve 13 even after switching off the power supply of the coil element 1 in that position, which they have taken to release the positive connection of the locking element 14 with the control element 8.
  • the spring force F F2 of the spring element 10 is set up here, in particular after the energization of the coil element 1 has been suspended, to displace the sliding sleeve 13 together with the anchor element 7, to the right in FIG. This gives the locking element 14 due to the slanted
  • Embodiment of the groove (s) 16 at least partially an inward to
  • Adjusting element 8 directed partial force, so that, in the moment in which groove 15 of the adjusting element 8 comes back into the region of the locking element 14,
  • Locking element 14 is moved in the direction of groove 15 and restores the positive connection.

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Abstract

Elektromagnetische Stellvorrichtung (20), aufweisend ein Gehäuse (2), ein erstes Federelement (5), ein Stellelement (8) und eine Rastanordnung (9) mit zumindest einem Rastelement (14), wobei das Stellelement (8) eingerichtet ist, eine erste Position einzunehmen, in der es eine erste Länge aus dem Gehäuse (2) herausragt sowie zumindest eine zweite Position, in der es eine zweite, von der ersten unterschiedliche Länge, aus dem Gehäuse (2) herausragt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastanordnung (9) eingerichtet ist, das Stellelement (8) in der ersten Position zu halten, wobei das Rastelement (14) in der ersten Position in das Stellelement (8) einrastet und dadurch eine Bewegung des Stellelementes (8) blockiert.

Description

Beschreibung
Titel
Elektromagnetische Stellvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft Motortechnologie in Fahrzeugen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Stellvorrichtung, eine Nockenwellenanordnung und einen Motor für ein Fahrzeug, insbesondere Automobil sowie ein Fahrzeug.
Stand der Technik
Nockenwellen finden in der Motortechnik Verwendung und sind dort Teil des Ventiltriebes. Sie werden verwendet, um die Ein- und Auslassventile eines
Motors bzw. einzelner Kolben gemäß konstruktionsmäßig vorgegebenen Steuerzeiten zu öffnen und zu schließen. Eine Nockenwelle ist dabei ein Maschinenelement, auf dem mindestens ein gerundeter Vorsprung, der sogenannte Nocken, angeordnet ist. Die Welle dreht sich um ihre eigene Achse, wobei die durch den Nocken realisierte Längsbewegung zum Öffnen und
Schließen der Ventile verwendet wird.
Eine bestimmte Form und relative Anordnung mehrerer Nocken einer
Nockenwelle bestimmen dabei die Charakteristik eines damit angesteuerten Motorelementes.
Bekannt sind mittlerweile auch Nockenwellen, die eine Veränderung der Motorcharakteristik durch eine Relativverschiebung einer Nockenwelle bereitstellen, so dass je nach geforderter Motorcharakteristik eine
unterschiedliche Nockenanordnung an den Ventilen ansteht und diese steuert.
Eine derartige Realisierung unterschiedlicher Nockenwellenprofile, somit eine variable Ventilsteuerung, verwendet meist eine geeignete elektromagnetische Stellvorrichtung, die zum Aktivieren bzw. Deaktivieren einer gewünschten bzw. bestimmten Nockenwellenanordnung verwendet wird. Herkömmliche
elektromagnetische Stellvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 102 40 774 B4 und der EP 1 421 591 Bl bekannt. Die hierin beschriebenen
elektromagnetischen Stellvorrichtungen verwenden jedoch schwer zu verarbeitende Permanentmagnete, die für den Einsatz im Arbeitsraum eines Ventils gekammert werden müssen. Hierdurch besteht die Gefahr, dass der Permanentmagnet Abrieb- und Schmutzpartikel ansammelt, die zu einer Funktionsstörung bzw. Funktionsbeeinträchtigung der elektromagnetischen Stellvorrichtung führen können. Aufgrund der dem Motor zugewandten
Ausgestaltung der Permanentmagnete sind diese verstärkt der Wärmeabgabe des Motors ausgesetzt, wobei maximal zulässige Temperaturen insbesondere bei Permanentmagnetmaterial materialbedingt begrenzt ist. So gehen die Ausrichtung von Elementarmagneten bei hohen Temperaturen verloren.
Je nach Ausführung der elektromagnetischen Stellvorrichtung ist diese jedoch aufgrund ihrer Bauart und Anordnung im Bereich des Motors eines Fahrzeuges mechanischen, thermischen und Schmutzbelastungen ausgesetzt, die einen langfristigen Betrieb einer elektromagnetischen Stellvorrichtung beeinträchtigen können.
Offenbarung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann somit darin gesehen werden, eine verbesserte elektromagnetische Stellvorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine derartige elektromagnetische Stellvorrichtung, die aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus eine verringerte Beeinträchtigung ihrer Lebensdauer durch mechanische, thermische und Schmutzbelastungen aufweist. Demgemäß werden eine elektromagnetische Stellvorrichtung, eine
Nockenwellenanordnung, ein Motor sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Automobil gemäß den unabhängigen Ansprüchen angezeigt. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Grundanforderungen für eine elektromagnetische Stellvorrichtung ist dabei, einen
Steuerstift bzw. eine Stellvorrichtung mehrere Millimeter stabil auszufahren, wobei die Rückstellung des Steuerstiftes über die Nockenwelle selbst erfolgen kann. Der Steuerstift bzw. das Stellelement soll somit in der eingefahrenen Position bzw. der ersten Position und einer ausgefahrenen Position bzw. einer zweiten Position jeweils stabil und insbesondere ohne äußere Energiezufuhr gehalten werden. Die erfindungsgemäße elektromagnetische Stellvorrichtung weist damit prinzipbedingt zumindest zwei Positionen, eine erste Position und eine zweite Position, ihres Stellelementes auf, die sich außerhalb der elektromagnetischen Stellvorrichtung dahingehend unterscheiden, dass das Stellelement mit unterschiedlicher Länge aus dem Gehäuse herausragt und durch dieses herausragende Ende einen Stellvorgang ermöglicht. Dabei kann das
Stellelement insbesondere in der zweiten Position weiter aus dem Gehäuse herausragen als in der ersten Position. Das Stellelement kann dann z.B. in einer geeigneten Führung auf der Nockenwelle eines Motors eine seitliche
Verschiebung einer Nockenwellenkulisse auf einer Rotationsachse ermöglichen.
Durch diese Verschiebung können unterschiedliche Nockenwellenprofile mit den Ventilen in Überlappung gebracht werden und durch die unterschiedlichen Nockenwellenprofile eine veränderte bzw. variable Ventilsteuerung realisieren. Je nach konstruktiver Ausgestaltung mögen hierbei wenige Millimeter bis Zentimeter
Längenunterschied des Stellelementes zwischen den beiden Positionen für die Realisierung einer Ventilsteuerung ausreichen. Erfindungsgemäß ist die elektromagnetische Stellvorrichtung dabei derart ausgestaltet, dass die beiden Positionen, wenn sie jeweils eingenommen sind, ohne weitere Energiezufuhr, insbesondere ohne elektrische Energiezufuhr gehalten werden.
Die elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet dabei das Prinzip einer mechanischen Schnellkupplung. Bei einer mechanischen Schnellkupplung werden zwei Elemente miteinander verbunden bzw. verrastet, indem ein Verriegelungselement eines Elementes in eine geeignete Aussparung bzw. Nut eines weiteren Elementes eingreift. In einem geschlossenen Zustand ist dabei dieser Eingriff formschlüssig, so dass die beiden Elemente nicht gegeneinander bewegt werden können, während in einem zweiten, offenen Zustand der formschlüssige Eingriff des
Verriegelungselenmentes in die Nut des weiteren Elementes gelöst wird und diese somit gegeneinander verschoben werden können.
Dieses Prinzip wird vorliegend auf eine elektromagnetische Stellvorrichtung angewendet. Auch hier ist ein Verriegelungselement bzw. ein Rastelement vorgesehen, das in geeignete Nuten eingreift und durch diesen Eingriff einen
Formschluss bereitstellt, so dass zumindest ein Element gegenüber weiteren Elementen unbeweglich ist. Vorliegend weist eine elektromagnetische Stellvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung ein Stellelement auf, welches in zwei Positionen, einer ersten Position und einer zweiten Position, angeordnet sein kann. Das
Stellelement ragt dabei aus dem Gehäuse einer erfindungsgemäßen
Stellvorrichtung heraus, und abhängig von der ersten bzw. zweiten Position des
Stellelementes weist dieser Herausstand eine unterschiedliche Größe auf.
Exemplarisch kann in einer Anordnung in der zweiten Position das Stellelement weiter aus dem Gehäuse herausragen als in einer ersten Position. Das Stellelement kann geeignete Formschlussmittel aufweisen wie
beispielsweise eine Nut, in welche ein Rastelement derart eingreift, dass eine Verschiebung des Stellelementes unterbunden wird. Erfindungsgemäß ist ein Federelement vorgesehen, welches, die freie Beweglichkeit des Stellelementes vorausgesetzt, das Stellelement von seiner ersten Position in die zweite Position verschieben kann bzw. möchte. Eine Rastanordnung mit zumindest einem
Rastelement ist jedoch derart vorgesehen, dass in einem verrasteten Zustand, welcher in der ersten Position eingenommen werden kann, ein Formschluss auftritt und so ein Verschieben des Stellelementes aus der ersten Position heraus unterbunden wird.
Wird nun die Rastanordnung betätigt, so wird dabei dem Rastelement ermöglicht, den Formschluss zwischen Rastelement und Stellelement zu lösen und damit eine Verschiebbarkeit des Stellelementes zu realisieren. Um eine Betätigung der Rastanordnung zu realisieren, wird erfindungsgemäß ein
Entriegelungsmechanismus bereitgestellt, der über ein Spulenelement die
Rastanordnung derart beeinflussen kann, so dass das Rastelement ausrastet bzw. seinen Formschluss mit dem Stellelement löst. Bei einer kurzzeitigen Bestromung des Spulenelementes wird somit der Entriegelungsmechanismus derart betätigt, dass der Formschluss der Rastanordnung mit dem Stellelement gelöst und dieses verschiebbar wird.
Durch den gelösten Formschluss vermag ein Federelement nachfolgend das Stellelement aus der ersten in die zweite Position zu verschieben. Geeignete Anschlagmittel können vorgesehen sein, welche verhindern, dass das
Stellelement über die zweite Position hinaus verschoben wird und
möglicherweise aus der elektromagnetischen Stellvorrichtung hinausgleitet, Einen solchen Anschlag mag auch die Nockenwelle selbst bereitstellen, z. B. dadurch, dass das Stellelement in der zweiten Position (auch) an einem Element der Nockenwelle ansteht. Ein Transport mag insbesondere mit dem Stellelement in der ersten Position erfolgen.
Die Rastanordnung kann dabei derart ausgebildet sein, so dass, sobald das Stellelement die erste Position verlassen hat, ein Wiedereinrasten des
Stellelementes verhindert wird bzw. dieses erst wieder bzw. ausschließlich in der ersten Position erfolgen kann.
Gleichfalls kann das Stellelement vergleichbar mit der Nut der ersten Position zumindest eine weitere Nut aufweisen, in welcher das Stellelement
beispielsweise in einer weiteren bzw. der zweiten Position formschlüssig festlegbar ist. Dies ist jedoch als Sonderfall zu betrachten, allgemein ist die erfindungsgemäße Stellvorrichtung derart ausgebildet, dass das Stellelement in der ersten Position einen Formschluss ausbildet und damit vor einer
Verschiebung gesichert ist, während das Stellelement in der zweiten Position keinen Formschluss des Stellelementes ausbildet, so dass das Stellelement in dieser Position durch eine auf das Stellelement wirkende Zug- oder Schubkraft bewegt, insbesondere in die erste Position zurückgeführt werden mag.
Der Formschluss der Rastanordnung kompensiert bzw. blockiert dabei die Kraft des Federelementes, das das Stellelement in Richtung der zweiten Position bewegen möchte. In anderen Worten wird dadurch die (versuchte) Bewegung mit einer Gegenkraft aufgehoben bzw. eine Sperrkraft bereitgestellt, welche die Bewegung in die zweite Position unterbindet.
Ausführungsformen sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen eine exemplarische Ausgestaltung einer elektromagnetischen Stellvorrichtung in der ersten Position gemäß der vorliegenden Erfindung, und
eine exemplarische Ausgestaltung einer elektromagnetischen Stellvorrichtung in der zweiten Position gemäß der vorliegenden Erfindung. Weiter Bezug nehmend auf Figuren la,b wird eine exemplarische Ausgestaltung einer elektromagnetischen Stellvorrichtung in der ersten Position gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die elektromagnetische Stellvorrichtung 20 weist ein Stellelement 8 auf, das unter Verwendung eines Federelementes 5 in die Steuergeometrie einer Nockenwelle ausfahrbar ist. Durch die Steuergeometrie lässt sich insbesondere bei einer Rotation der Nockenwelle ein auf der Welle gelagertes Kulissenelement seitlich verschieben und somit ein anderes Nockenwellenprofil an die
Ventilsteuerung anlegen.
Ein Ausfahren des Stellelementes 8 erfolgt dabei unter Verwendung eines Entriegelungsmechanismus, welcher auf eine Rastanordnung 9 wirkt, die in der ersten Position einen Formschluss mit dem Stellelement 8 realisiert und somit (zunächst, in einem Ruhezustand) dessen Verschieben in die zweite Position verhindert.
Ein Entriegeln der Rastanordnung 9 und somit ein Lösen des Formschlusses des Rastelementes 14 von Stellelement 8 erfolgt durch Bestromen eines
Spulenelementes 1. Der magnetische Fluss läuft dabei exemplarisch über
Gehäuse 2 zu Polelement 4. Ein Hülsenelement 13 mit einem daran befestigten Ankerelement 7 erfährt dadurch eine magnetische Anziehungskraft Fm, welche einer Federkraft FF2 des Federelementes 10 entgegenwirkt, insbesondere größer ist als diese, und somit das Hülsenelement 13 sowie das Ankerelement 7 anzieht. Dadurch erfolgt ein Lösen der Rastelemente 14 bzw. deren Formschluss mit dem Stellelement 8, so dass dieses bewegbar wird.
Das Ankerelement 7 ist dabei auf dem Stellelement 8 beweglich gelagert, wobei das Hülsenelement 13 mit dem Ankerelement 7 fest verbunden ist. Somit bewegt sich mit dem Ankerelement 7 auch das Hülsenelement 13 in Richtung des
Polelementes 4, so dass die Aussparung bzw. Nut 16 mit Rastelement 14, exemplarisch ausgebildet als Kugelelemente, zusammenwirkt bzw. über diesen zu liegen kommt. Dadurch kann über die auf das Stellelement 8 aufgebrachte Federkraft FF1 des Federelementes 5 das Rastelement aus einer Aussparung bzw. Nut 15 des Stellelementes in Richtung der Aussparung 16 verschoben werden, wodurch sich der Formschluss des Rastelementes mit dem Stellelement 8 löst. Nun kann Federelement 5 das Stellelement 8 von der ersten Position in Richtung der zweiten Position bewegen, da die Rastelemente 14 aus Nut 15 des Stellelementes 8 nach außen in die Nut 16 des Hülsenelementes 13 gedrückt werden. Bodenscheibe 12 schließt und insbesondere dichtet das Innere des Gehäuses 2 der Stellvorrichtung 20 zur Nockenwelle und damit zum Motor der Fahrzeuges hin ab.
Figuren 2a, b zeigen die erfindungsgemäße Anordnung der elektromagnetischen Stellvorrichtung in der zweiten, nicht formschlüssig festgelegten Position, in der eine geeignete Nockenwelle das Stellelement wieder in Richtung der ersten Position verschieben mag.
Sobald Stellelement 8, zumindest über eine Nutbreite, ausgefahren ist, kann die Bestromung des Spulenelementes 1 entfallen. Die Rastelemente 14 sind nun in den Querbohrungen 17 eines Trägerhülsenelementes 11 gelagert bzw. gehaltert. Gleichzeitig ragen sie (teilweise) in die Nut 16 des Hülsenelementes 13 und halten dieses in der dem Polelement 4 zugewandten Position. Somit verbleiben
Ankerelement 7 und Schiebehülse 13 auch nach Abschalten der Energiezufuhr des Spulenelementes 1 in derjenigen Position, welche sie zum Lösen des Formschlusses des Rastelementes 14 mit dem Stellelement 8 eingenommen haben.
Die Federkraft FF2 des Federelementes 10 ist dabei eingerichtet, insbesondere nach Aussetzen der Bestromung des Spulenelementes 1, Schiebehülse 13 zusammen mit Ankerelement 7 zu verschieben, in Figur la nach rechts zu drücken. Hierdurch erhält das Rastelement 14 aufgrund der geschrägten
Ausgestaltung der Nut(en) 16 zumindest teilweise eine nach innen zum
Stellelement 8 gerichtete Teilkraft, so dass, in dem Moment, in dem Nut 15 des Stellelementes 8 wieder in den Bereich des Rastelementes 14 kommt,
Rastelementes 14 in Richtung Nut 15 bewegt wird und den Formschluss wieder herstellt.
Dies erfolgt z.B. dadurch, dass die Nockenwelle nach Abschluss eines
Steuervorgangs das Stellelement 8 wieder zurück in Richtung des Polelementes 4 und damit in die Ausgangsstellung bzw. die erste Position zurück verschiebt. Nun kommt die Nut 15 des Stellelements unter dem Rastelement 14 zu liegen und die Ankerfeder 10 schiebt Ankerelement 7 und Schiebehülse 13 in die dem
Pol abgewandte Lage. Damit fixieren die Rastelemente 14 das Stellelement 8 wiederum formschlüssig in der eingefahrenen bzw. ersten Position, da sie von dem Hülsenelement 13 radial abgestützt werden.

Claims

Elektromagnetische Stellvorrichtung (20), aufweisend
ein Gehäuse (2);
ein erstes Federelement (5);
ein Stellelement (8); und
eine Rastanordnung (9) mit zumindest einem Rastelement (14);
wobei das Stellelement (8) eingerichtet ist, eine erste Position einzunehmen, in der es eine erste Länge aus dem Gehäuse (2) herausragt sowie zumindest eine zweite Position, in der es eine zweite, von der ersten unterschiedliche Länge, aus dem Gehäuse (2) herausragt;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rastanordnung (9) eingerichtet ist, das Stellelement (8) in der ersten Position zu halten;
wobei das Rastelement (14) in der ersten Position in das Stellelement (8) einrastet und dadurch eine Bewegung des Stellelementes (8) blockiert.
Stellvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1 , weiterhin aufweisend
einen Entriegelungsmechanismus, aufweisend
ein zweites Federelement (10); und
und ein Hülsenelement (13);
wobei das Hülsenelement (13) gegen die Federkraft (FF2) des
Federelementes (10) verschiebbar ist, so dass das Rastelement (14) aus dem Stellelement (8) ausrastet und dadurch eine Bewegung des
Stellelementes (8) nicht mehr blockiert.
Stellvorrichtung (20) gemäß Anspruch 2, weiterhin aufweisend
ein Spulenelement (1 ), eingerichtet das Hülsenelement (13), durch aufbringen einer Magnetkraft (Fm) gegen die Federkraft (FF2) des
Federelementes (10) zu verschieben, so dass das Rastelement (14) aus dem Stellelement (8) ausrastet.
4. Stellvorrichtung (20) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Federelement (5) eingerichtet ist, bei nicht blockiertem Stellelement (8), mittels Federkraft (FF1 ), das Stellelement (8) von der ersten Position in die zweite Position zu versetzen.
5. Stellvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1 bis 4,
wobei die Rastanordnung in der zweiten Position eine Bewegung des Stellelementes (8) nicht unterbindet. 6. Stellvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1 bis 5, wobei das Stellelement (8) eine Nut (15) zum Einrasten des Rastelelementes (14) aufweist.
7. Stellvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei durch, insbesondere kurzfristige, Bestromung des Spulenelementes (1 ) das Stellelement (8) von der ersten Position in die zweite Position versetzbar ist.
8. Nockenwellenanordnung für eine Fahrzeug, insbesondere Automobil,
aufweisend eine Stellvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Motor für ein Fahrzeug, insbesondere Automobil, aufweisend eine
Nockenwellenanordnung gemäß dem vorhergehenden Anspruch und/oder eine Stellvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
10. Fahrzeug, insbesondere Automobil, aufweisend einen Motor gemäß dem vorhergehenden Anspruch, eine Nockenwellenanordnung gemäß Anspruch 8 und/oder eine Stellvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
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