WO2019057366A1

WO2019057366A1 - Stellvorrichtung, sowie kraftfahrzeug mit einer stellvorrichtung

Info

Publication number: WO2019057366A1
Application number: PCT/EP2018/070076
Authority: WO
Inventors: Tsuneo Suzuki; Michael TISCHTSCHENKO; Andreas Kammerer; Harald Burkart; Wolfram Maiwald
Original assignee: Kendrion (Villingen) Gmbh
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2019-03-28
Also published as: EP3685022A1; DE102017121949A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung (1) aufweisend wenigstens eine Anschlussplatte (10) mit einer ersten Ausnehmung (11) und einer zweiten Ausnehmung (12), die parallel und beabstandet sind und eine erste Stößelanordnung (3) und eine zweite Stößelanordnung (6), wobei die jeweilige Stößelanordnung (3, 6) einen Stößel (31, 61) und mindestens einen Führungszylinder (34, 64) umfasst, in dem der Stößel (31, 61) entlang einer Längsachse (30, 60) verschiebbar angeordnet ist, wobei die erste Stößelanordnung (3) die erste Ausnehmung (11) durchgreift und die zweite Stößelanordnung (6) die zweite Ausnehmung (12) durchgreift und wobei zwischen mindestens einer der Ausnehmungen (11, 12) und einer Stößelanordnung (3, 6) ein Spiel (7) vorgesehen ist.

Description

STELLVORRICHTUNG, SOWIE KRAFTFAHRZEUG MIT EINER

STELLVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung nach dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Stellvorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Stellvorrichtung zur Veränderung der

Ventilöffnung und/oder der Ventilöffnungszeiten bei

Verbrennungskraftmaschinen und/oder eine Stellvorrichtung zur partiellen Zylinderabschaltung von Verbrennungskraftmaschinen.

Stellvorrichtungen, insbesondere Stellvorrichtungen mit elektromagnetisch betriebenen Aktoren, werden in der

Kraftfahrzeugtechnik zum Öffnen und Schließen der Einlass- sowie Auslassventile der Zylinder von Diesel- und/oder

Benzinmotoren verwendet, die das KraftStoffgemisch in den Verbrennungsraum einführen und die verbrannten Abgase aus dem Verbrennungsraum wieder ausleiten. Zur Erreichung möglichst hoher Wirkungsgrade der Verbrennungsmaschinen sind die

Zeitpunkte des Öffnens und des Schließens der Ventile präzise einzustellen, welches mittels einer Ventilsteuerung oder eines Ventiltriebs erfolgt. Darunter versteht man den Mechanismus, der bei einem Hubkolbenmotor die Ventile und damit den

Ladungswechsel durch Öffnen und Schließen der Einlass- und Abgasaustrittskanäle steuert. In der Regel wird das Ventil dabei von einer Nockenwelle über einen Stößel, einen

Schlepphebel oder Kipphebel geöffnet. Geschlossen werden die Ventile durch Schraubenfedern, Gasfedern oder über einen

Schließnocken zwangsgesteuert. Die Nockenwelle wird dabei von der Kurbelwelle des Motors angetrieben. In dem Stand der Technik haben sich sogenannte

Schiebenockensysteme bewährt, die eine Nockenwelle mit Nuten aufweisen, die um die Drehachse der Nockenwelle verlaufend angeordnet sind. Die Nuten stehen mit einem vorderen Ende der Stößel der Stellvorrichtung in einer Wirkverbindung, wobei zumindest ein vorderes Ende eines Stößels im betätigten

Zustand der Stellvorrichtung in die Nockenwelle eingreift. Derartige Stellvorrichtung bestehen aus einem Paar parallel zueinander bewegbarer Stößel, die wechselweise in die Nuten der Schiebenockenwelle eingreifen und somit eine Bewegung der Schiebenockenwelle verursachen, wodurch die Ventile

angesteuert sind. Eine derartige Stellvorrichtung ist

beispielsweise der DE 10 2011 009 327 B4 zu entnehmen.

Nachteilig an diesem Stand der Technik hat sich erwiesen, dass sich der Montageaufwand eines solchen Schiebenockensystems mit einer Schiebenockenwelle und einer Stellvorrichtung als äußerst aufwendig erwiesen hat. Die Stellvorrichtung und die Schiebenockenwelle müssen präzise zueinander positioniert werden. Es hat sich gezeigt, dass bei engen Toleranzen die Stellvorrichtung aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten bei der Montage geringfügig aufgrund von Spannungen verformt wird und die Stößel in den Führungszylindern verkanten oder

verklemmen, so dass eine sichere Funktionsweise eines

derartigen Stellelementes nicht garantiert werden kann. Daraus ergeben sich sehr hohe Anforderungen an die Toleranzen und die Fertigungsgenauigkeit. Darüber hinaus ist die Nockenwelle typischerweise ölgelagert, so dass die Öffnungen, durch die die Stößel durch ein Nockenwellengehäuse in die Nuten der Schiebenockenwelle eingreifen, abgedichtet werden müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die

Nachteile des vorliegenden Standes der Technik zu beseitigen, und eine Stellvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die besonders kostengünstig in der Herstellung, einfach in der Montage und zuverlässig im Betrieb ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere Vorteilhafte

Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung weist eine

Anschlussplatte mit einer ersten Ausnehmung und einer zweiten Ausnehmung auf, die parallel und beabstandet sind, eine erste Stößelanordnung und eine zweite Stößelanordnung, wobei die jeweilige Stößelanordnung einen Stößel und mindestens einen Führungszylinder umfasst, in dem der Stößel entlang einer Längsachse verschiebbar angeordnet ist, wobei die erste

Stößelanordnung die erste Ausnehmung koaxial durchgreift und die zweite Stößelanordnung die zweite Ausnehmung koaxial durchgreift .

Erfindungsgemäß ist zwischen mindestens einer der Ausnehmungen und einer Stößelanordnung ein Spiel vorgesehen, wodurch mindestens eine der Stößelanordnungen zum Ausgleich von

Toleranzen in einer Ebene der Anschlussplatte beweglich ist. Daraus ergibt sich insbesondere, dass großzügigere

Fertigungstoleranzen auf Seiten des Nockenwellengehäuses und auf Seiten der Stellvorrichtung realisiert werden können, wodurch deutliche Kostenvorteile erreicht werden. Die

großzügigen Toleranzen können durch die schwimmende Lagerung der Stößelanordnung an der Anschlussplatte ausgeglichen werden, ohne dass aufgrund von Spannungen die Stößel verkanten oder in den Führungshülsen verklemmen können. Die Ausnehmungen sind typischerweise Bohrungen, können jedoch auch eine andere beliebige Form aufweisen. Dementsprechend ist das Spiel ein umlaufender Spalt bzw. ringförmiger Spalt zwischen der

Führungshülse und der Anschlussplatte in der Ausnehmung.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die jeweilige

Stößelanordnung mindestens einen Aktor aufweist, der in einer Wirkverbindung mit einem hinteren Ende des Stößels steht. Durch das Zusammenwirken der Aktoren mit den jeweiligen

Stößeln sind diese in der jeweiligen Stößelanordnung entlang der Längsachse auf eine gemeinsame Nockenwelle geführt und greifen in mindestens eine Nut ein. Die Aktoren können die Stößel der jeweiligen Stößelanordnung unabhängig voneinander ansteuern, wobei vorteilhafterweise die Aktoren stabförmig ausgebildet sind und in dem jeweiligen Führungszylinder der Stößelanordnung beweglich geführt sind. Hierzu eignen sich insbesondere zylinderförmige Aktoren. Die Aktoren können mechanisch, magnetisch oder elektromagnetisch betätigbar sein

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aktoren magnetisch oder elektromagnetisch betätigbar sind und

vorzugsweise jeweils von einer separaten Aktorspule umgeben sind. Dadurch können die Aktoren mittels einfacher

elektrischer Signale gezielt betätigt werden, so dass auf die Stößel eine optimierte Druckfolge ausgeübt wird, welche dafür sorgt, dass die Verbrennungskraftmaschine im jeweils

optimierten Betriebsbereich arbeitet.

Weiter bevorzugt ist der jeweilige Führungszylinder aus einer ersten Führungshülse und einer zweiten Führungshülse gebildet Die erste Führungshülse bildet anschlussseitig eine

Führungszylinderöffnung, durch die der Stößel entlang der Längsachse in Richtung der Nockenwelle geführt ist und nach Art eines Gleitlagers abgestützt ist. Die erste Führungshülse kann vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Werkstoff hergestellt werden, um die Reibungsverhältnisse bei der

Axialbewegung zu stabilisieren. Die zweite Führungshülse ist vorteilhafterweise auf der von der Führungszylinderöffnung abgewandten Seite der ersten Führungshülse angeordnet und umschließt bereichsweise zusammen mit der ersten Führungshülse den Stößel und den Aktor. Die zweite Führungshülse kann aus einem magnetischen Werkstoff hergestellt sein, wobei

vorteilhafterweise auf der dem Stößel oder dem Aktor

zugewandten Seite der zweiten Führungshülse eine Umhüllung aus einem nicht magnetischen Metall, beispielsweise aus einer Chrom-Nickel-Legierung angebracht sein kann, um die Reibung bei der Axialbewegung des Stößels bzw. des Aktors zu

stabilisieren .

Die erste Führungshülse und die zweite Führungshülse sind typischerweise ineinandergesteckt , vorzugsweise zur Bildung einer druckdichten Verbindung. Die Verbindung zwischen der ersten Führungshülse und der zweiten Führungshülse kann darüber hinaus eine Klebeverbindung, Pressverbindung oder dergleichen sein.

Weiterhin bevorzugt lagert die zweite Führungshülse den Aktor an einem hinteren Ende in der Stößelanordnung und die erste Führungshülse den Stößel. Die zweite Führungshülse ist demnach bereichsweise zwischen der jeweiligen Aktorspule und dem jeweiligen Aktor angeordnet.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn ein Federelement vorgesehen ist, das einerseits an dem Führungszylinder abgestützt ist und andererseits in Wirkkontakt mit dem Stößel steht. Das Federelement ist beispielsweise an einem Absatz in dem ersten Führungszylinder als eine Druckfeder oder an einem Innenabsatz in dem zweiten Führungszylinder als Zugfeder abgestützt. Zur Herstellung des Kontaktes zwischen dem

Federelement und dem jeweiligen Stößel kann der Stößel einen Federteller aufweisen. Der Federteller kann auf den Stößel aufgesetzt, angeformt oder angearbeitet sein. Der Federteller dient darüber hinaus der Führung des Stößels in dem jeweiligen Führungszylinder. Das erste Federelement kann eine im

Linkssinn gewickelte Schraubenfeder und das zweite

Federelement eine im Rechtssinn gewickelte Schraubenfeder sein und vice versa. Insbesondere die im Rotationssinn gegenläufig angeordneten Druckfedern verhindern ein Verklemmen der Stößel.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der

vorliegenden Erfindung ist der jeweilige Führungszylinder an dem hinteren Ende, bzw. einer von der Anschlussseite

abgewandten Seite mittels eines Polkerns verschlossen.

Zwischen dem Polkern und dem Führungszylinder ist weiterhin bevorzugt eine nicht-magnetische Verbindungsbuchse angeordnet, durch die der Polkern beabstandet zu dem Führungszylinder gehalten ist. Der Abstand zwischen dem Führungszylinder und dem Polkern ist dabei derart bemessen, dass ein Spalt für einen magnetischen Nebenfluss entsteht. Die Verbindungsbuchse ist demnach besonders bevorzugt aus einem schweißbaren nicht magnetischen Edelstahl hergestellt und kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Polkern und dem

Führungszylinder verbunden sein. Besonders bevorzugt ist die Verbindung zwischen der Verbindungsbuchse und dem Polkern und zwischen der Verbindungsbuchse und dem Führungszylinder gas- und flüssigkeitsdicht. Darüber hinaus hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Spalt zwischen dem Führungszylinder und dem Polkern an den Arbeitshub des jeweiligen Stößels angepasst ist. Der Spalt kann größer oder kleiner als der Arbeitshub des Stößels ausgebildet sein, besonders bevorzugt jedoch nicht mehr als

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die

Verbindungsbuchse aus Edelstahl hergestellt ist, und wenn die Verbindungsbuchse mit dem jeweiligen Polkern und/oder dem jeweiligen Führungszylinder mittels einer Schweißverbindung verbunden ist bzw. sind. Eine Schweißverbindung eignet sich besonders für eine druckdichte, gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung, die den Belastungen einer solchen Stellvorrichtung gerecht wird. Folglich ist die jeweilige Stößelanordnung auf der von der Führungszylinderöffnung abgewandten Seite

vollständig verschlossen, so dass in die Stößelanordnung eindringende Gase und Flüssigkeiten, insbesondere Öl, nicht austreten können.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn der

Führungszylinder auf einer Außenfläche eine Dichtung aufweist. Die Dichtung kann als herkömmlicher Dichtring ausgebildet sein und ein Spalt zwischen dem Führungszylinder und einer

Gehäuseöffnung eines Nockenwellengehäuses dicht verschließen. Insbesondere in Kombination mit einem mittels einer

Verbindungsbuchse verschweißten und verschlossenen

Führungszylinder ist die Stellvorrichtung im montierten

Zustand an einem Nockenwellengehäuse abgedichtet und keine weiteren Dichtungen sind innerhalb des Gehäuses der

Stellvorrichtung notwendig. Darüber hinaus ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der jeweilige Führungszylinder eine Anlagefläche aufweist, die auf der Anschlussseite der Anschlussplatte anliegt, wodurch eine besonders einfache Montage der Stellvorrichtung realisiert ist. Bei der Montage der Stellvorrichtung auf das

Nockenwellengehäuse wirken somit keine Kräfte auf die

Aktorspule .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der

vorliegenden Erfindung ist in dem Führungszylinder eine

Gleitbuchse vorgesehen, durch die der maximale Arbeitshub des jeweiligen Stößels in der Längsachse vorgegeben ist. Der

Stößel kann vorzugsweise in dem von der ersten Führungshülse und der zweiten Führungshülse mit dem Stößel eingeschlossenen Raum angeordnet sein, so dass eine zusätzliche Fixierung der Hülse nicht notwendig ist. Eine solche Gleitbuchse ist ein kostengünstiges Bauteil, welches bevorzugt aus einem nicht magnetischen Werkstoff hergestellt ist und eine einfache individualisierbare Einstellung des Arbeitshubes einer

Stellvorrichtung ermöglicht und eine reibungsarme Lagerung des Stößels gewährleistet. Insbesondere eine reibungsarme Lagerung des Stößels reduziert die notwendigen Zustellkräfte.

Weiterhin es besonders vorteilhaft, wenn ein Gehäuse die

Stellvorrichtung auf der von der Anschlussseite abgewandten Seite der Anschlussplatte die Stößelanordnungen umschließt. Das Gehäuse schützt die Stößelanordnung vor Fremdeinwirkungen und Verschmutzungen.

Darüber hinaus ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die

Stellvorrichtung im Cartridge-Desgin ausgebildet ist. Hierzu weist die Stellvorrichtung, insbesondere der jeweilige Führungszylinder Führungsflächen auf, durch die beim Aufsetzen bzw. Einsetzen der Stellvorrichtung auf ein

Nockenwellengehäuse eine Selbst Zentrierung der Stößelanordnung der Stellvorrichtung erfolgt. Das Spiel zwischen mindestens einer Ausnehmung und einer Stößelanordnung erlaubt die bei der Selbst Zentrierung erforderlichen Verschiebungen, ohne dass es in der jeweiligen Stößelanordnung zu Verspannungen oder

Verformungen kommt .

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung, wobei die

Stellvorrichtung wenigstens eine Anschlussplatte mit einer ersten Ausnehmung und einer zweiten Ausnehmung und eine erste und eine zweite Stößelanordnung umfasst, wobei die jeweilige Stößelanordnung einen Stößel und mindestens einen

Führungszylinder aufweist, in dem der Stößel entlang einer Längsachse verschiebbar angeordnet ist, wobei die jeweilige Stößelanordnung eine Ausnehmung durchgreift und wobei zwischen mindestens einer der Ausnehmungen und einer der

Stößelanordnung ein Spiel vorgesehen ist.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der

Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind gleich gekennzeichnet und können die gleichen Bezugsziffern aufweisen. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Stellvorrichtung mit einer Anschlussplatte und zwei Stößelanordnungen, welche jeweils einen

Führungszylinder und einen Stößel umfassen, und Figur 2 eine schematische und geschnittene Ansicht der

Stellvorrichtung gemäß Figur 1.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 eine Stellvorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.

Figur 1 zeigt die Stellvorrichtung 1 mit einer ersten

Stößelanordnung 3, einer zweiten Stößelanordnung 6 und einer Anschlussplatte 10. Die Anschlussplatte 10 ist dazu

eingerichtet, die Stellvorrichtung 1 an einem nicht

dargestellten Nockenwellengehäuse zu befestigen. Die

Stößelanordnungen 3, 6 sind im Wesentlichen baugleich und zueinander parallel und beabstandet und umfassen einen Stößel 31, 61, der in einem jeweiligen Führungszylinder 34, 64 entlang einer Längsachse 30, 60 um einen Arbeitshub 59, 89 längsverschieblich angeordnet ist. Der Arbeitshub 59, 89 ist mittels Doppelpfeilen in Figur 2 dargestellt.

Der jeweilige Stößel 31, 61 weist ein vorderes Ende 32, 62 und ein hinteres Ende 33, 63 auf, wobei das vordere Ende 32, 62 durch eine in den jeweiligen Führungszylinder 34, 64

eingearbeitete Führungszylinderöffnung 49, 79 herausragt und an dem hinteren Ende 33, 63 ein Aktor 35, 65 angeordnet ist.

An der Stellvorrichtung 1 bzw. der Anschlussplatte 10 sind zum Verbinden mit dem Nockenwellengehäuse mehrere Schrauben 16 vorgesehen. Weiterhin sind die erste Stößelanordnung 3 und die zweite Stößelanordnung 6 auf der von der Anschlussseite 15 abgewandten Seite der Anschlussplatte 10 von einem Gehäuse 8 umgeben. Die Stellvorrichtung 1 ist somit in einem Cartridge- Desgin ausgebildet, dass sich dadurch auszeichnet, dass die Stellvorrichtung 1 mit geringem Aufwand auf ein

Nockenwellengehäuse aufsteckbar und befestigbar ist.

Figur 2 ist zu entnehmen, dass die Anschlussplatte 10 eine erste Ausnehmung 11 und eine zweite Ausnehmung 12 aufweist, wobei die erste Ausnehmung 11 für die erste Stößelanordnung 3 und die zweite Ausnehmung 12 für die zweite Stößelanordnung 6 vorgesehen ist. Die Längsachse 30 der ersten Stößelanordnung 3 und die Längsachse 60 der zweiten Stößelanordnung 6 sind senkrecht zu der Anschlussplatte 10 ausgerichtet und verlaufen zueinander beabstandet. Die Ausnehmungen 11, 12 sind als kreisrunde Bohrungen ausgebildet.

Der jeweilige Stößel 31, 61 ist mittels des jeweiligen

Führungszylinders 34, 64 durch die Ausnehmung 11, 12 geführt, wobei die zweite Stößelanordnung 6 schwimmend mit einem Spiel 7 in der zweiten Ausnehmung 12 gehalten ist, um eine

Doppelpassung mit dem Nockenwellengehäuse (nicht dargestellt) zu vermeiden. Dementsprechend ist die zweite Stößelanordnung 6 in der Ebene der Anschlussplatte 10 geringfügig bewegbar, vorzugsweise in der Ebene um ±0,5 mm.

Das mindestens eine Spiel 7 ist im montierten Zustand der Stellvorrichtung 1 ein ringförmiger Spalt, der in der

Ausnehmung 11, 12 zwischen der Anschlussplatte 10 und dem Führungszylinder 34, 64 angeordnet ist und entweder durch eine größer bemessene Ausnehmung 11, 12, oder durch einen kleiner bemessenen Außenumfang oder Durchmesser des jeweiligen

Führungszylinders 34, 64 bewerkstelligt ist. Darüber hinaus ermöglicht das Spiel 7 bzw. die schwimmende Lagerung bei der Montage der Stellvorrichtung 1 auf das Nockenwellengehäuse eine Selbst Zentrierung der Führungszylinder 34, 64 mittels dafür vorgesehener Führungsflächen 55, 85. Die Führungsflächen 55, 85 sind beispielsweise als Fase ausgebildet.

Der jeweilige Führungszylinder 34, 64 ist zweiteilig aus einer ersten Führungshülse 41, 71 und einer zweiten Führungshülse 42, 72 ausgebildet, die druckdicht mit einer Steckverbindung 51, 81 ineinandergesteckt sind. Die erste Führungshülse 41, 71 ist aus einem nicht magnetischen Werkstoff hergestellt und weist auf einer inneren Mantelfläche 52, 82 einen Innenabsatz 50, 80 auf. Die zweite Führungshülse 42, 72 ist formschlüssig in die erste Führungshülse 41, 71 bis zum Innenabsatz 50, 80 eingesetzt. Die zweite Führungshülse 42, 72 ist aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellt, und ist

typischerweise auf der dem Aktor 35, 65 oder dem Stößel 31, 61 zugewandten Seite mit einer nicht-magnetischen

Metallbeschichtung versehen, durch die die Reibung bei der Axialbewegung des Stößels 31, 61 bzw. des Aktors 35, 65 stabilisiert wird. Die Metallbeschichtung ist vorzugsweise eine Chrom-Nickel-Legierung.

Die zweite Führungshülse 42, 72 hat einen Absatz 38, 68 an dem ein Federelement 37, 67 anliegt. Das Federelement 37, 67 ist einerseits an dem Absatz 38, 68 abgestützt und steht

andererseits in Wirkverbindung mit dem Stößel 31, 61, bzw. einem Federteller 40, 70 des Stößels 31, 61. Das erste

Federelement 37 ist eine im Linkssinn gewickelte

Schraubenfeder und das zweite Federelement 67 eine im

Rechtssinn gewickelte Schraubenfeder, wobei das Federelement 37, 67 als glasfaserverstärkte KunstStofffeder ausgebildet sein kann. Der Federteller 40, 70 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Flansch ausgebildet, der zwischen dem Aktor 35, 65 und dem jeweiligen Stößel 31, 61 angeordnet ist. Der Aktor 35, 65 steht in Wirkverbindung mit dem jeweiligen hinteren Ende 33, 63 des Stößels. Um den elektrischen Aktor 35, 65 ist jeweils eine elektrisch betätigbare Aktorspule 36, 66 angeordnet, die zum Zustellen des jeweiligen Aktors 35, 65 unter Strom gesetzt werden kann.

Weiterhin ist Figur 2 zu entnehmen, dass im Bereich des hinteren Endes 33, 63 an dem Führungszylinder 34, 64 ein

Polkern 44, 74 und ein Permanentmagnet 56, 86 angeordnet sind. Der Permanentmagnet 56, 86 ist auf der von dem

Führungszylinder 34, 64 abgewandten Seite des Polkerns 44, 74 angeordnet.

Der Permanentmagnet 56, 86 übt eine entlang der Längsachse 30, 60 wirkende Anziehungskraft auf den Aktor 35, 65 aus. Der Aktor 35, 65 wird somit durch den Permanentmagnet 56, 86 in die eingefahrene Stellung angezogen bis der Aktor 35, 65 an dem Polkern 44, 74 anliegt. Hierdurch wird das Federelement 37, 67 gestaucht, wodurch eine Vorspannkraft bereitgestellt ist, die kleiner ist als die Anziehungskraft des jeweiligen Permanentmagneten 56, 86. Der Aktor 35, 65 und der Stößel 31, 61 nehmen die eingefahrene Stellung bzw. den unbetätigten Zustand ein.

Zum Zustellen des jeweiligen Aktors 35, 65 wird die Aktorspule 36, 66 bestromt und ein Magnetfeld aufgebaut, welches eine Magnetkraft auf den Aktor 35, 65 induziert. Die Magnetkraft wirkt in dieselbe Richtung wie die von dem Federelement 37, 67 bereitgestellte Vorspannkraft und wirkt folglich gegen die Anziehungskraft des Permanentmagneten 56, 86. Die Summe aus der Magnetkraft und der Vorspannkraft ist größer als die

Anziehungskraft des Permanentmagneten 56, 86. Der Aktor 35, 65 übt eine Kraft auf das hintere Ende 33, 63 des Stößels 31, 61 aus, wodurch der jeweilige Stößel 31, 61 in dem jeweiligen Führungszylinder 34, 64 axial entlang der Längsachse 30, 60 geführt zugestellt ist, bis das vordere Ende 32, 62 des jeweiligen Stößels 31, 61 in eine Nut einer Nockenwelle (nicht dargestellt) eingreift. Die Nockenwelle (nicht dargestellt) dreht sich dabei um eine senkrecht zu der jeweiligen

Längsachse 30, 60 der Stößel 31, 61 verlaufenden Achse. Der Stößel 31, 61 befindet sich im betätigten Zustand.

Der maximale Arbeitshub 59, 89 des jeweiligen Stößels 31, 61 ist mittels einer Gleitbuchse 39, 69 eingestellt, die

innerhalb des jeweiligen Führungszylinders 34, 64 angeordnet ist und an einem Innenabsatz 50, 80 in der Längsachse 30, 60 abgestützt und eingerichtet ist, beim maximalen Arbeitshub 59, 89 eine Wirkverbindung mit dem Federteller 40, 70

herzustellen.

Zum Zurückstellen des jeweiligen Stößels 31, 61 ist der Strom der jeweiligen Aktorspule 36, 66 abgestellt und der

Permanentmagnet zieht den Aktor 35, 65 zusammen mit dem Stößel 31, 61 zurück in den Führungszylinder 34, 64, bis der Aktor 35, 65 an dem Polkern 44, 74 anliegt. Das Federelement 37, 67 ist somit erneut gestaucht und vorgespannt.

Die erste Führungshülse 41, 71 und die zweite Führungshülse 42, 72 umschließen dabei bereichsweise den jeweiligen Stößel 31, 61, wobei die zweite Führungshülse 42, 72 im Bereich des hinteren Endes 33, 63 angeordnet ist und bereichsweise den jeweiligen Aktor 35, 65 entlang der Längsachse 30, 60 lagert. Der Aktor 35, 65 ist hierzu zylinderförmig ausgebildet und auf das jeweilige hintere Ende 33, 63 des jeweiligen Stößels 31, 61 aufgesetzt. Die Verbindung zwischen dem jeweiligen Aktor 35, 65 und dem jeweiligen Stößel 31, 61 kann eine

formschlüssige, kraftschlüssige Klebeverbindung oder

dergleichen sein.

Darüber hinaus ist in Figur 2 dargestellt, dass das dem hinteren Ende 33, 63 zugeordnete Ende des jeweiligen

Führungszylinders 34, 64 mittels des Polkerns 44, 74 und einer Verbindungsbuchse 43, 73 verschlossen ist. Die

Verbindungsbuchse 43, 73 ist zwischen dem Polkern 44, 74 und dem Führungszylinder 34, 64, bzw. der zweiten Führungshülse 42, 72 angeordnet, wodurch der jeweilige Führungszylinder 34, 64 mit dem Polkern 44, 74 indirekt verbunden ist. Die

Verbindungsbuchse 43, 73 ist aus einem nicht-magnetischen Werkstoff, vorzugsweise Edelmetall, hergestellt, und mit dem Führungszylinder 34, 64, bzw. der jeweiligen zweiten

Führungshülse 41, 71 und dem jeweiligen Polkern 44, 74 zur Bildung einer druckfesten, gas- und flüssigkeitsdichten

Verbindung verschweißt.

Der Polkern 44, 74 und der Führungszylinder 34, 64 sind durch die Verbindungsbuchse 43, 73 zueinander beabstandet

angeordnet, wobei durch die Verbindungsbuchse 43, 73 ein magnetisch durchlässiger Spalt 45, 75 für einen magnetischen Nebenfluss gebildet ist. Die Höhe des jeweiligen Spalts 45, 75 in der Längsachse 30, 60 entspricht im Wesentlichen dem maximalen Arbeitshub 59, 89 des jeweiligen Stößels 31, 61, jedoch sind Abweichungen von ± 50 % möglich. Eine besonders einfache Montage der Stellvorrichtung 1 ergibt sich aus der Formgebung der Führungszylinder 34, 64 der ersten Stößelanordnung 3 und der zweiten Stößelanordnung 6. Die jeweils erste Führungshülse 41, 71 ist von der Anschlussseite 15 in die jeweilige erste Ausnehmung 11 bzw. die zweite

Ausnehmung 12 eingeführt, und liegt jeweils mittels einer Anlagefläche 46, 76 auf der Anschlussseite 15 der

Anschlussplatte 10 auf. Die Anlagefläche 46, 76 ist nach Art eines abstehenden Flansches an die jeweils erste Führungshülse 41, 71 angearbeitet oder angeformt. Auf einer der Außenflächen 47, 77 der jeweiligen ersten Führungshülse 41, 71 ist eine Dichtung 48, 78 angeordnet, durch die die jeweilige

Außenfläche 47, 77 der jeweiligen Stößelanordnung 3, 6 mit einem Nockenwellengehäuse zusammen wirkt. Somit ist eine auf die Außenfläche, 47, 77 bezogene flüssigkeits- und gasdichte sowie druckfeste Verbindung zwischen der jeweiligen

Stößelanordnung 3, 6 und dem Nockenwellengehäuse hergestellt. Die Außenfläche 47, 77 ist definitionsgemäß einerseits die äußere Mantelfläche und die Stirnseite zwischen der

Anlagefläche 46, 76 und der Führungszylinderöffnung 49, 79.

Aus dem Zusammenspiel der Dichtungen 48, 78 und den druckdicht verschlossenen Stößelanordnungen 3, 6 ergibt sich der Vorteil, dass die Stellvorrichtung 1 auch bei großzügigen

Fertigungstoleranzen absolut druckdicht auf ein

Nockenwellengehäuse aufgesetzt werden kann. Bei der Montage der Stellvorrichtung 1 auf dem Nockenwellengehäuse führen an den Führungszylindern 34, 64 vorgesehene Führungsflächen 55, 85 unter Ausnutzung des Spiels 7 zu einer Selbst Zentrierung . Das Spiel 7 zwischen mindestens einer der Ausnehmungen 11, 12 und mindestens einer der Stößelanordnungen 3, 6 gleicht

Toleranzen aus, ohne dass aufgrund von Verschiebungen eine Leckage zwischen der Stellvorrichtung 1 und dem

Nockenwellengehäuse entsteht. Somit kann erfindungsgemäß eine Stellvorrichtung 1 bereitgestellt werden, die großzügige Toleranzen bei der

Fertigung der Stellvorrichtung 1 sowie des

Nockenwellengehäuses ermöglicht und somit kostengünstig in der Herstellung und der Montage ist und gleichzeitig eine

zuverlässige Abdichtung realisiert. Eine einfache Kompensation von Fertigungstoleranzen ist durch das Spiel 7 zwischen der mindestens einen Stößelanordnung 3, 6 ermöglicht, wobei durch das Zusammenspiel der mittels der Verbindungsbuchse 43, 73 abgedichteten Stößelanordnung 3, 6 und den Dichtungen 48, 78 die zuverlässige Dichtung bewerkstelligt ist, welche auf besonders einfache Weise realisiert werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Stellvorrichtung 49 Führungszyl . -Öffnung

3 erste Stößelanordnung 50 Innenabsatz in 41

6 zweite Stößelanordnung 51 Steckverbindung

7 Spiel 35 52 innere Mantelfläche

8 Gehäuse 55 Führungsfläche

10 Anschlussplatte 56 Permanentmagnet

11 erste Ausnehmung 59 Arbeitshub

12 zweite Ausnehmung 60 Längsachse

15 Anschlussseite 40 61 Stößel

16 Schrauben 62 vorderes Ende

30 Längsachse 63 hinteres Ende

31 Stößel 64 Führungs zylinder

32 vorderes Ende 65 Aktor

33 hinteres Ende 45 66 Spule

34 Führungs zylinder 67 Federelement

35 Aktor 68 Absatz

36 Spule 69 Gleitbuchse

37 Federelement 70 Federteller

38 A satz 50 71 erste Führungshülse

39 Gleitbuchse 72 zweite Führungshülse

40 Federteller 73 Verbindungsbuchse

41 erste Führungshülse 74 Polkern

42 zweite Führungshülse 75 Spalt

43 Verbindungsbuchse 55 76 Anlagefläche

44 Polkern 77 Außenfläche

45 Spalt 78 Dichtung

46 Anlagefläche 79 Führungszyl . -Öffnung

47 Außenfläche 80 Innenabsatz in 71

48 Dichtung 60 81 Steckverbindung innere Mantelfläche 86 Permanentmagnet Führungsfläche 89 Arbeitshub

Claims

1. Stellvorrichtung (1) aufweisend:

- eine Anschlussplatte (10) mit mindestens einer

ersten Ausnehmung (11) und mindestens einer zweiten Ausnehmung (12), die parallel und beabstandet sind,

- mindestens eine erste Stößelanordnung (3) und

mindestens eine zweite Stößelanordnung (6),

- wobei die jeweilige Stößelanordnung (3, 6) einen Stößel (31, 61) und mindestens einen

Führungszylinder (34, 64) umfasst, in dem der

Stößel (31, 61) entlang einer Längsachse (30, 60) verschiebbar angeordnet ist,

- wobei die mindestens erste Stößelanordnung (3) die mindestens erste Ausnehmung (11) durchgreift und die mindestens zweite Stößelanordnung (6) die mindestens zweite Ausnehmung (12) durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass

- zwischen mindestens einer der Ausnehmungen (11, 12) und einer Stößelanordnung (3, 6) ein Spiel (7) vorgesehen ist .

2. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass die jeweilige Stößelanordnung (3, 6) mindestens einen Aktor (35, 65) umfasst, der in einer Wirkverbindung mit einem hinteren Ende (33, 63) des Stößels (31, 61) steht.

3. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die Aktoren (35, 65) magnetisch betätigbar und jeweils von mindestens einer Aktorspule (36, 66) umgeben sind.

4. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die

Führungszylinder (34, 64) aus einer ersten

Führungshülse (41, 71) und einer zweiten Führungshülse (42, 72) gebildet sind, die druckdicht miteinander verbunden sind.

5. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, dass die erste Führungshülse (41, 71) aus einem nicht-magnetischen Werkstoff hergestellt ist und den Stößel (31, 61) in der Längsachse (30, 60) lagert und dass die zweite Führungshülse (42, 72) aus einem Weichmagnetwerkstoff hergestellt ist und den Aktor (35, 65) in der Längsachse (30, 60) lagert.

6. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein

Federelement (37, 67) vorgesehen ist, das einerseits an dem Führungszylinder (34, 64) abgestützt ist und andererseits an dem Stößel (31, 61) abgestützt ist.

7. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der

Führungszylinder (34, 64) auf der von einer

Anschlussseite (15) abgewandten Seite mittels eines Polkerns (44, 74) und einer nicht magnetischen

Verbindungsbuchse (43, 73) verschlossen ist, wobei die Verbindungsbuchse (43, 73) den Polkern (44, 74) beabstandet zu der Verbindungsbuchse (43, 73) hält.

8. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Spalt (45, 75) zwischen dem Polkern (44, 74) für einen magnetischen Nebenfluss gebildet ist, und dass der Spalt (45, 75) bis zu ± 50% vom dem Arbeitshub (59, 89) des Stößels (31, 61) beträgt .

9. Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbuchse (43, 73) aus Edelstahl hergestellt ist, und dass die

Verbindungsbuchse (43, 73) mit dem Polkern (44, 74) und/oder die Verbindungsbuchse (43, 73) mit dem

Führungszylinder (34, 64) verschweißt ist.

10. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der

Führungszylinder (34, 64) auf einer Außenfläche (47, 77) eine Dichtung (48, 78) aufweist.

11. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der

Führungszylinder (34, 64) eine Anlagefläche (46, 76) aufweist, die an die Anschlussseite (15) der

Anschlussplatte (11) anliegt.

12. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine

Gleitbuchse (39, 69) vorgesehen ist, durch die der maximale Arbeitshub (59, 89) des Stößels (31, 61) in der Längsachse (30, 60) vorgegeben ist.

13. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (8) vorgesehen ist, dass auf der von der Anschlussseite (15) abgewandten Seite der Anschlussplatte (11) die Stößelanordnungen (3, 6) umschließt.

14. Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Stellvorrichtung (1) im Cartridge-Desgin ausgebildet ist .

15. Kraftfahrzeug mit einer Stellvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche.