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WO2018046298A1 - Elektromagnetische stellvorrichtung insbesondere zum verstellen von nockenwellen eines verbrennungsmotors - Google Patents

Elektromagnetische stellvorrichtung insbesondere zum verstellen von nockenwellen eines verbrennungsmotors Download PDF

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Publication number
WO2018046298A1
WO2018046298A1 PCT/EP2017/071217 EP2017071217W WO2018046298A1 WO 2018046298 A1 WO2018046298 A1 WO 2018046298A1 EP 2017071217 W EP2017071217 W EP 2017071217W WO 2018046298 A1 WO2018046298 A1 WO 2018046298A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plunger
diameter
armature
region
free end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/071217
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tsuneo Suzuki
Michael TISCHTSCHENKO
Andreas Kammerer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kendrion Villingen GmbH
Original Assignee
Kendrion Villingen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kendrion Villingen GmbH filed Critical Kendrion Villingen GmbH
Priority to EP17771342.7A priority Critical patent/EP3510261A1/de
Priority to JP2019511538A priority patent/JP6733048B2/ja
Priority to US16/330,698 priority patent/US11220935B2/en
Priority to CN201780054783.3A priority patent/CN109690036B/zh
Publication of WO2018046298A1 publication Critical patent/WO2018046298A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F01L1/02—Valve drive
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    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638—Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet

Definitions

  • Electromagnetic actuator in particular for adjusting camshafts of an internal combustion engine
  • the present application relates to an electromagnetic actuator, in particular for adjusting camshafts of an internal combustion engine.
  • Camshafts have a number of cams that represent exzentri ⁇ cal sections on the camshaft.
  • the cams can be arranged either fixedly on the camshaft or on Nockenwel ⁇ lenabitesen, but rotationally fixed axially ver ⁇ can be aufbracht pushed onto a cylindrical shaft. With the cams adjacent axially displaceable ⁇ components can be moved by rotating the camshaft in regular Ab ⁇ states.
  • a highlight application of the camshaft is doing the opening and closing of Venti ⁇ len in a combustion engine.
  • camshafts which have No ⁇ cken with different size and shape.
  • the cam shaft or the camshaft must lenabrough be moved axially to each blank to cooperate ent ⁇ speaking cam to the valve.
  • known adjusting devices for example, in EP 2158596 Bl, the 2008/014996 are described DE 20 2006 011 904 Ul and WO AI, have the camshafts comparable different grooves, in which an actuator with a different union under ⁇ Number of plungers intervenes.
  • the plungers are movable between a retracted and an extended position, wherein the plungers engage in the extended position in the grooves.
  • the grooves in this case constitute a guide section and together with the engaging Stö ⁇ ßeln a slotted guide for the axial adjustment of the cam ⁇ wave, which must be rotated for this purpose to a certain extent.
  • the camshafts rotate at half the speed of the cure ⁇ belwelle so that the camshaft can rotate quite up to 3000 and more U / min.
  • Umwindungsge ⁇ bursty high perpendicular se to Lijnsach- acting forces act on the plunger.
  • the bending moments acting on the plungers as a result, the plungers can bend so far that they verklem ⁇ men in the adjusting device.
  • the plunger is mounted according to DE 10 2013 102 241 AI at two clearly spaced La ⁇ gerstellen, wherein a bearing point is arranged in the pole core ⁇ .
  • the plunger is also mounted on two bearings, with a bearing point is arranged in the anchor.
  • the plunger In order to keep the wear of the free end of the plunger, with which this engages in the groove of the camshaft as low as possible, the plunger is rotatably mounted in the Stellvorrich ⁇ device.
  • the anchor in DE 10 2013 102 241 AI and WO 2016/001 254 AI connected by means of a clearance fit with the plunger. Consequently, Zvi ⁇ rule the plunger and the armature only axial forces, but no acting about the longitudinal axis torques are transmitted. The rotation of the plunger when engaging in the groove of the camshaft is therefore not transmitted to the armature.
  • Object of an embodiment of the present invention is to provide an electromagnetic actuator, in particular for adjusting camshafts or a camshaft portion of an internal combustion engine, with which the above ge ⁇ called disadvantages can be eliminated or at least noticeably reduced.
  • an adjusting device should be created, in which the high bending moments acting on the ram during operation can be safely absorbed, so that there is no jamming of the plunger.
  • An embodiment of the invention relates to an electromagnetic ⁇ ischen adjusting device in particular for adjusting camshaft or camshaft of a combus ⁇ tion motor, comprising a Bestrombare coil unit, which in the energized state along a longitudinal axis of the adjusting device movably mounted armature relative to a pole core between a retracted position and an extended is movable, at least one movably mounted along the longitudinal axis plunger, which cooperates with a free end in the extended position for adjusting the cam shaft with this and which is connected to an inner end with the armature, wherein the plunger has a first diameter in the region of the free end and a second diameter in the region of the inner end, and the first diameter is greater than the second diameter.
  • diameters of the tappet should not only have an infinitesimal extension along the longitudinal axis of the tappet.
  • Diameter suitably chosen so that it can cooperate with existing anchors. Consequently, the second diameter is determined by the dimensions of the anchor.
  • Diameter it is possible to reduce a bending of the plunger even at high acting perpendicular to the longitudinal axis of the plunger Kräf ⁇ te extent that jamming in the Stellvor ⁇ direction can be largely excluded. As a result, the probability of failure of the adjusting device is markedly reduced and created a contribution to the reliability of the combus ⁇ tion motor.
  • ⁇ it has issued advantageous forth ⁇ when the relationship between the first diam ⁇ ser and second diameters between 1.5 and 3, and in particular from 1.6 to 2.5 weight.
  • the plunger between the free end and the portion of Neren in ⁇ end a further portion with a third diameter that is less than the first diameter.
  • the weight increase of the plunger against known plungers ver ⁇ reduced by a material saving or even compensated, without causing a noticli ⁇ Chen th the bending of the plunger at high Biegemomen- th. Since the plungers are accelerated very quickly, it is ensured that the energy that is required by the Stellvor ⁇ direction to move the plunger increases only slightly or not at all. In addition, the inertia of the disturbances ßel kept low, so that the plunger can accelerate ⁇ quickly, without having to interpret the spring elements stronger ⁇ sen.
  • the third diameter can be selected, for example, between 1.1 and 1.4 times larger than the second diameter.
  • the Stellvor ⁇ device may include an adapter with which the Stellvorrich ⁇ processing to a component, in particular on a Zylinderkopfhau ⁇ be, can be fastened, wherein the adapter comprises a first Lürab ⁇ section for rotatably supporting the plunger within the Adap ⁇ ters forms.
  • Adjusting device fitting to a component, in particular to the cylinder head cover to attach can be adapted to simp ⁇ che way to the geometric properties of the cylinder cover without additional components of Stellvorrich ⁇ processing must be changed.
  • the adapter makes a contribution that the adjusting device can be used flexibly.
  • the plunger in the region of the free end may have a bearing surface which cooperates with the first bearing portion.
  • the arrangement of the bearing surface in the region of the free end ensures that the forces acting on the ram bending moments minimized who ⁇ , since the path between the point of the perpendicular to the Longitudinal axis acting on the ram forces and Lürab ⁇ cut in this embodiment is low.
  • the plunger between the free end and the bearing surface may have a fourth ⁇ diameter which is less than the first diameter.
  • the bearing surface must be ge ⁇ manufactures with a high surface quality in order to ensure a reliable and low-wear layer ⁇ tion.
  • the provision of the necessary surface quality is relatively expensive.
  • the fourth diameter has to be only slightly smaller than the first diameter.
  • the ratio between the first and the fourth diameter is in particular between 1.02 and 1.1.
  • ge ⁇ ensures that the tools that are required for manufacturing the bearing ⁇ surface can be easily moved towards the bearing surface. This applies in particular when the further area with the third diameter adjoins the inner end.
  • a further developed / further embodiment is characterized in that the ram forms a shoulder during the transition from the first diameter to the fourth diameter.
  • the plunger in the transition to an area which extends We ⁇ sentlichen perpendicular to longitudinal axis. With this surface dirt can be pushed out of the actuator and in particular from the adapter.
  • the adjusting ⁇ device forms a second bearing portion for rotatably supporting the plunger outside of the armature.
  • the Stö ⁇ ßel is rotatably mounted in the adjusting device.
  • the plunger is supported by a Spielpas- solution in the armature, so that it can dre ⁇ hen relative to the anchor.
  • pass filters ⁇ wear between the armature and the plunger so that the axial position between the armature and the plunger changes, which may lead to malfunctions or malfunctions of the adjusting device.
  • the Stellvorrich ⁇ tion forms a second bearing portion for rotatably supporting the plunger outside of the armature, the plunger and the armature can be pressed together so that they can not rotate re ⁇ relative to each other. Consequently, the encryption schlndstellen be eliminated, so that the likelihood of wear-related malfunction or operational ⁇ onsaus contactsn the adjusting device is significantly reduced.
  • a further developed embodiment is characterized in that the plunger is made of stainless steel.
  • stainless steel has a higher strength than herkömmli ⁇ cher steel, so that the plunger according to this embodiment ⁇ form can absorb even higher forces without jamming.
  • the stainless steel can be hardened to absorb even higher forces. It makes sense, one does not like to use ⁇ netic or magnetizable stainless steel, so as not to adversely affect the course of which he testified ⁇ of the coil unit in the powered state magnetic field lines.
  • An exemplary embodiment of the invention is explained in Fol ⁇ constricting detail with reference to the accompanying drawings. It shows Figure 1 is a schematic sectional view through an off ⁇ exemplary implementation of a proposed electromag netic ⁇ actuator.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an electromagnetic actuating device 10 according to the invention is shown with reference to a prinzi ⁇ piellen sectional view. From the figure 1 it is discernible ⁇ that the actuating device 10 has two identical relievebau ⁇ te units. In the following, for reasons of clarity only one of the assemblies substantially beschrie ⁇ ben, the description also applies to the other structural unit.
  • the adjusting device 10 has a housing 12, which is designed substantially tubular in the illustrated embodiment. With regard to the Dar ⁇ position selected in Figure 1, the housing 12 is closed at the upper end with a cover 14 and at the lower end with a flange 16. The adjusting device 10 has an adapter 18 which on
  • Adjusting device 10 for example, be attached to a cylinder head cover of an internal combustion engine (not shown).
  • the adapter 18 have recesses 20, in which seals, not shown, can be used to the
  • Adjusting device 10 with respect to the cylinder head cover configured to be adjusted with respect to the cylinder head coverfigureddich ⁇ th.
  • the adapter 18 forms a first bearing section 22 for a plunger 24 displaceable along a longitudinal axis L of the adjusting device 10.
  • the plunger 24 has a free end 26 which protrudes beyond the adapter 18.
  • the plunger 24 has a first diameter Dl.
  • the first bearing section 22 which is connected to the plunger 24 men technicalde inner surface of the adapter 18 is provided with an ent ⁇ speaking surface quality.
  • the plunger 24 on a bearing surface 28 wel ⁇ che with the first bearing portion 22 cooperates.
  • the bearing surface 28 is provided with a correspondingeckngü ⁇ te.
  • the plunger 24 on a fourth diameter D4 which is only slightly smaller than the first diameter Dl.
  • the plunger 24 forms a shoulder 30th
  • both the plunger 24 and the adapter 18 are made of a hardened stainless steel.
  • the plunger 24 has an inner end 32.
  • Be ⁇ area of the inner end 32 of the plunger 24 has a second diameter D2 which is smaller than the first through ⁇ diameter Dl and the fourth diameter D4.
  • the plunger 24 is pressed at the inner end 32 with an armature 34 and thus rotatably connected to it.
  • the rotationally fixed connection can also be realized in other ways, for example by welding.
  • the armature 34 has a recess into which the plunger 24 engages.
  • the adjusting device 10 has a second bearing portion 36, which is arranged in the illustrated embodiment, starting from the free end 26 behind the first bearing portion 22 and is formed by a tubular body 38.
  • the second bearing section 36 is in the example shown so ordered that only the plunger 24 is stored in the second bearing section 36. Consequently, the second Lürab ⁇ section 36 is located within the housing 12, while the first bearing portion 22 in the adapter 18 and thus outside of the housing 12 is.
  • Both the first bearing portion 22 and the second bearing portion 36 are designed so that the Stö ⁇ ßel 24 and the armature 34 are mounted both about the longitudinal axis L rotatable and along the longitudinal axis L slidably.
  • the plunger 24, where it cooperates with the second bearing portion 36 the two ⁇ th diameter D2.
  • the adjusting device 10 has a plunger 24 ring ⁇ shaped embracing spring plate 40, which has a clearance against the plunger 24 and in the region of a ⁇ knife enlargement 42 of the plunger 24 rests against this.
  • the fürmesserver raising- tion 42 is dimensioned such that it gives the plunger 24, the nöti ⁇ ge stability.
  • Diametervergrö ⁇ ß réelle 42 serves as a support for the spring plate 40 which is attracted by a permanent magnet 41 and holds the plunger 24 in the extended position, so that the plunger 24 is not unintentionally, for example, by viscous oil, again in the direction of retracted position is postponed.
  • a spring element 43 which has a first end 44 and a second end 45.
  • the spring element 43 can provide a biasing force acting essentially along the longitudinal axis L.
  • the feather- plate 40 thus performs the same axial movements along the longitudinal axis L like the armature 34 and the plunger 24.
  • On ⁇ due to the clearance fit of the spring plate 36 against the Stö ⁇ Key 24 will only transmit rotary movements of the plunger 24 on the spring plate 40 when the Preload force with which the spring plate 40 is pressed against the region of a naturalmesservergrö ⁇ ß réelle 42 exceeds a certain value.
  • the plunger 24 has a further region 46, in which it has a third diameter D3.
  • the third diameter D3 is smaller than the first diameter Dl and the fourth through ⁇ diameter D4, but greater than the second diameter D2.
  • the adjusting device 10 comprises a coil unit 48 which annularly surrounds the armature 34 to form a gap.
  • a pole core 50 is provided, which is arranged above the armature 34 relative to the selected in Figure 1 Dar position.
  • the adjusting device 10 has a further permanent magnet 52 which is fixed to the cover 14 and is arranged over the pole core 50 ⁇ . Because the armature 34 and the plunger 24 are pressed together, they perform the same movements. The plunger 24 and the armature 34 consequently do not make any relative movements with respect to one another, so that no wear points due to relative movements between the armature 34 and the plunger 24 are present.
  • the adjusting device 10 is operated in the following manner:
  • the further permanent magnet 52 exerts one along the longitudinal axis L. acting attraction to the armature 34, so that the An ⁇ ker 34 is tightened in the retracted state of the other permanent magnet 52 and applied to the pole core 50.
  • the spring element 43 is compressed so that the spring element 43 provides a preload force, which however is smaller than that
  • the plunger 24 engages with its free end 26 in ei ⁇ ne groove of a camshaft, not shown, or a camshaft portion, not shown.
  • the groove has a helical with respect to the axis of rotation of the camshaft
  • the plunger 24 in the groove in combination with the rotation of the cam shaft about its own axis of rotation causes a longitudinal adjustment along the axis of rotation of the No ⁇ ckenwelle.
  • the plunger is located at 24 on one of the side walls of the groove and rolls on the latter, so that the plunger 24 is rotated at a ⁇ grip into the groove with a very high Umwindungsgeschwindig ⁇ ness. Due to the compression of the armature 34 with the plunger 24, the rotational movement of the plunger 24 is also transmitted to the armature 34.
  • the stop 54 of the adapter 18 and the depth of the groove are selected so that the plunger 24 in the extended position with its free end 26 does not touch the bottom surface of the groove. In order to prevent the plunger 24 in particular from viscous oil, which collects in the groove under the plunger 24, is moved back into the retracted position, the plunger 24 from Permanentmag ⁇ net 41 in the enlarged diameter 42 in the extended position held.
  • the depth of the groove decreases towards the end, so that from a certain angle of rotation of the camshaft, a contact of the free end 26 of the plunger 24 with the Bodenflä ⁇ che of the groove, whereby the plunger 24 is moved back in the direction of the further permanent magnet 52 , wherein the holding force of the permanent magnet 41 is overcome, which decreases with increasing distance of the diameter increase 42 of Perma ⁇ nentmagnet 41.
  • the Stö ⁇ Key 24 increased in comparison with known tappets bending stiffness , so that high bending moments can be absorbed without causing bending of the plunger 24 and Consequently, it can lead to jamming in the two bearing sections 22, 36.
  • the further region 46 with the third diameter D3 is designed such that, on the one hand, the weight of the tappet 24 does not increase or increases only slightly compared with known tappets, but at the same time the increased bending stiffness is maintained.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen oder eines Nockenwellenabschnitts eines Verbrennungsmotors, umfassend eine bestrombare Spuleneinheit (48), mit welcher im bestromten Zustand ein entlang einer Längsachse (L) der Stellvorrichtung (10) bewegbar gelagerter Anker (34) relativ zu einem Polkern (50) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen bewegbar ist, zumindest einen entlang der Längsachse (L) bewegbar gelagerten Stößel (24), welcher mit einem freien Ende (32) (26) in der ausgefahrenen Stellung zum Verstellen der Nockenwelle mit dieser zusammenwirkt und welcher mit einem inneren Ende (32) mit dem Anker (34) verbunden ist, wobei der Stößel (24) im Bereich des freien Endes (26) einen ersten Durchmesser (D1) und im Bereich des inneren Endes (32) einen zweiten Durchmesser (D2) auf-weist, und der erste Durchmesser (D1) größer ist als der zweite Durchmesser (D2).

Description

Elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors.
Nockenwellen weisen eine Anzahl von Nocken auf, die exzentri¬ sche Abschnitte auf der Nockenwelle darstellen. Die Nocken können entweder fest auf der Nockenwelle oder auf Nockenwel¬ lenabschnitten angeordnet sein, die drehfest aber axial ver¬ schiebbar auf eine zylindrische Welle aufbracht werden können. Mit den Nocken können angrenzend angeordnete, axial verschieb¬ bare Bauteile durch Drehen der Nockenwelle in regelmäßigen Ab¬ ständen verschoben werden. Eine hervorzuheben Anwendung der Nockenwellen stellt dabei das Öffnen und Schließen von Venti¬ len in einem Verbrennungsmotor dar. In modernen Verbrennungs¬ motoren ist es möglich, die Motorcharakteristik beispielsweise von einer komfortbetonten zu einer sportlichen Charakteristik zu verändern, was unter anderem durch die Veränderung des Ven¬ tilhubs, der durch die Form der Nocken bestimmt wird, umge¬ setzt wird. Zudem erfordern unterschiedliche Motordrehzahlen variable Ventilhübe, um das Drehmoment und den Kraftstoffver¬ brauch zu optimieren. Bestimmte Verbrennungsmotoren weisen ei¬ ne Zylinderabschaltung auf, bei denen einige der Zylinder zum Einsparen von Kraftstoff abgeschaltet werden können. In diesem Fall müssen die Ventile der abgeschalteten Zylinder gar nicht mehr geöffnet werden. Auch bei derartigen Verbrennungsmotoren ist es vorteilhaft, nicht nur einzelne Zylinder abzuschalten, sondern auch variable Ventilhübe aus den oben genannten Grün¬ den zu ermöglichen. Derartige Verbrennungsmotoren erfordern Nockenwellen, die No¬ cken mit unterschiedlicher Größe und Form aufweisen. Um jedoch das Ventil mit den unterschiedlichen Hubkurven öffnen und schließen zu können, muss die Nockenwelle oder der Nockenwel- lenabschnitt axial verschoben werden, um die jeweils die ent¬ sprechenden Nocken mit dem Ventil zusammenwirken zu lassen. Bei bekannten Stellvorrichtungen, die beispielsweise in der der EP 2 158 596 Bl, der DE 20 2006 011 904 Ul und der WO 2008/014996 AI beschrieben sind, weisen die Nockenwellen ver- schiedene Nuten auf, in welche ein Aktuator mit einer unter¬ schiedlichen Anzahl von Stößeln eingreift. Die Stößel sind zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar, wobei die Stößel in der ausgefahrenen Stellung in die Nuten eingreifen. Die Nuten stellen dabei einen Führungs- abschnitt dar und bilden zusammen mit den eingreifenden Stö¬ ßeln eine Kulissenführung zur axialen Verstellung der Nocken¬ welle, welche hierzu um ein bestimmtes Maß gedreht werden muss . Bei den meisten Viertakt-Verbrennungsmotoren in Standardbau¬ weise drehen die Nockenwellen mit der halben Drehzahl der Kur¬ belwelle, so dass die Nockenwellen durchaus bis zu 3000 und mehr U/min drehen können. Aufgrund dieser hohen Umdrehungsge¬ schwindigkeiten wirken stoßartig hohe, senkrecht zur Längsach- se wirkende Kräfte auf die Stößel. Die aufgrund der hierdurch auf die Stößel wirkenden Biegemomente können sich die Stößel so weit verbiegen, dass sie in der Stellvorrichtung verklem¬ men. Infolgedessen sind sie nicht mehr zwischen der eingefah¬ renen und der ausgefahrenen Stellung bewegbar, wodurch die No- ckenwelle oder der Nockenwellenabschnitt auch nicht mehr axial verschoben werden kann. Um diesem Nachteil zu begegnen, ist der Stößel gemäß der DE 10 2013 102 241 AI an zwei deutlich voneinander beabstandeten La¬ gerstellen gelagert, wobei eine Lagerstelle im Polkern ange¬ ordnet ist. In der WO 2016/001 254 AI ist der Stößel ebenfalls an zwei Lagerstellen gelagert, wobei eine Lagerstelle im Anker angeordnet ist.
Um den Verschleiß des freien Endes des Stößels, mit welchem dieser in die Nut der Nockenwelle eingreift, so gering wie möglich zu halten, ist der Stößel drehbar in der Stellvorrich¬ tung gelagert. Im Gegensatz dazu ist jedoch der Anker bei der DE 10 2013 102 241 AI und der WO 2016/001 254 AI mittels einer Spielpassung mit dem Stößel verbunden. Folglich können zwi¬ schen dem Stößel und dem Anker nur axiale Kräfte, aber keine um die Längsachse wirkenden Drehmomente übertragen werden. Die Drehung des Stößels beim Eingreifen in die Nut der Nockenwelle wird daher nicht auf den Anker übertragen. Aufgrund der rela¬ tiven Drehung des Stößels zum nicht drehenden Anker werden dort, wo der Anker und der Stößel miteinander in Kontakt kom- men, Verschleißstellen geschaffen, an denen sich der Stößel und/oder der Anker im Betrieb der Stellvorrichtung mit der Zeit abtragen. Hierdurch kann sich insbesondere die relative axiale Position des Ankers zum Stößel ändern, so dass der Stö¬ ßel nicht mehr mit dem notwendigen Maß in die Nut eingreifen kann. Infolgedessen kann es zu Funktionsstörungen oder gar Ausfällen kommen.
Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen oder eines Nockenwellenabschnitts eines Verbrennungsmotors zu schaffen, mit welcher die oben ge¬ nannten Nachteile beseitigt oder zumindest spürbar reduziert werden können. Insbesondere soll eine Stellvorrichtung ge- schaffen werden, bei welcher die im Betrieb auf den Stößel wirkenden hohen Biegemomente sicher aufgenommen werden können, so dass es nicht zu einem Verklemmen des Stößels kommt.
Gleichzeitig soll der Verschleiß zwischen Anker und Stößel re- duziert werden, so dass sich ihre relative Position und insbe¬ sondere ihre relative axiale Position zueinander im Betrieb nicht verändert.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Un¬ teransprüche .
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine elektromagne¬ tische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von No- ckenwellen oder eines Nockenwellenabschnitts eines Verbren¬ nungsmotors, umfassend eine bestrombare Spuleneinheit, mit welcher im bestromten Zustand ein entlang einer Längsachse der Stellvorrichtung bewegbar gelagerter Anker relativ zu einem Polkern zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausge- fahrenen bewegbar ist, zumindest einen entlang der Längsachse bewegbar gelagerten Stößel, welcher mit einem freien Ende in der ausgefahrenen Stellung zum Verstellen der Nockenwelle mit dieser zusammenwirkt und welcher mit einem inneren Ende mit dem Anker verbunden ist, wobei der Stößel im Bereich des freien Endes einen ersten Durchmesser und im Bereich des inne¬ ren Endes einen zweiten Durchmesser aufweist, und der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser.
Wenn im Folgenden von Durchmessern des Stößels die Rede ist, so sollen diese Durchmesser nicht nur eine infinitesimale Er- streckung entlang der Längsachse des Stößels aufweisen. Kegel¬ förmige oder bezogen auf eine Schnittebene durch die Längsach¬ se gewölbte Abschnitte des Stößels, in welchen der Stößel streng mathematisch gesehen unendlich viele unterschiedliche Durchmesser aufweist, sollen nicht mit umfasst sein.
Um die konstruktiven Änderungen zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung so gering wie möglich zu halten, wird der zweite
Durchmesser zweckmäßigerweise so gewählt, dass er mit bereits vorhandenen Ankern zusammenwirken kann. Folglich wird der zweite Durchmesser von den Dimensionen des Ankers bestimmt. Dadurch, dass der im Bereich des freien Endes angeordnete ers- te Durchmesser größer gewählt werden kann als der zweite
Durchmesser, ist es möglich, ein Verbiegen des Stößels auch bei hohen senkrecht zur Längsachse des Stößels wirkenden Kräf¬ te soweit zu verringern, dass ein Verklemmen in der Stellvor¬ richtung weitgehend ausgeschlossen werden kann. Hierdurch wird die Ausfallwahrscheinlichkeit der Stellvorrichtung merklich verringert und ein Beitrag zur Betriebssicherheit des Verbren¬ nungsmotors geschaffen. Dabei hat es sich als vorteilhaft her¬ ausgestellt, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Durchmes¬ ser und dem zweiten Durchmesser zwischen 1,5 und 3, und insbe- sondere zwischen 1,6 und 2,5 beträgt.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weist der Stößel zwischen dem Bereich des freien Endes und dem Bereich des in¬ neren Endes einen weiteren Bereich mit einem dritten Durchmes- ser auf, welcher geringer ist als der erste Durchmesser. In dieser Ausführungsform wird die Gewichtszunahme des Stößels gegenüber bekannten Stößeln durch eine Materialeinsparung ver¬ ringert oder sogar kompensiert, ohne dass es zu einer merkli¬ chen Erhöhung der Verbiegung des Stößels bei hohen Biegemomen- ten kommt. Da die Stößel sehr schnell beschleunigt werden, wird sichergestellt, dass die Energie, die von der Stellvor¬ richtung zum Bewegen der Stößel benötigt wird, nur geringfügig oder gar nicht steigt. Zudem wird die Massenträgheit der Stö- ßel gering gehalten, so dass sich die Stößel schnell beschleu¬ nigen lassen, ohne die Federelemente stärker auslegen zu müs¬ sen . Es hat sich als günstig erwiesen, den dritten Durchmesser grö¬ ßer als den zweiten Durchmesser zu wählen. Hierdurch wird ei¬ nerseits die Gewichtszunahme gegenüber bekannten Stößeln ge¬ ring gehalten, andererseits die Biegesteifigkeit des Stößels nicht zu sehr reduziert. Der dritte Durchmesser kann hierzu beispielsweise zwischen 1,1 und 1,4-fach größer gewählt werden als der zweite Durchmesser.
In einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Stellvor¬ richtung einen Adapter umfassen, mit welchem die Stellvorrich¬ tung an einem Bauteil, insbesondere an einer Zylinderkopfhau¬ be, befestigbar ist, wobei der Adapter einen ersten Lagerab¬ schnitt zum drehbaren Lagern des Stößels innerhalb des Adap¬ ters bildet. Mithilfe eines Adapters ist es möglich, die
Stellvorrichtung passend an einem Bauteil, insbesondere an der Zylinderkopfhaube, zu befestigen. Der Adapter kann auf einfa¬ che Weise an die geometrischen Eigenschaften der Zylinderhaube angepasst werden, ohne dass weitere Bauteile der Stellvorrich¬ tung geändert werden müssen. Der Adapter leistet einen Beitrag dazu, dass die Stelleinrichtung flexibel eingesetzt werden kann .
Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann der Stößel im Bereich des freien Endes eine Lageroberfläche aufweisen, die mit dem ersten Lagerabschnitt zusammenwirkt. Die Anordnung der Lageroberfläche im Bereich des freien Endes sorgt dafür, dass die auf den Stößel wirkenden Biegemomente gering gehalten wer¬ den, da der Weg zwischen dem Angriffspunkt der senkrecht zur Längsachse auf den Stößel wirkenden Kräfte und dem Lagerab¬ schnitt in dieser Ausführungsform gering ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Stößel zwischen dem freien Ende und der Lageroberfläche einen vierten Durch¬ messer aufweisen, der geringer ist als der erste Durchmesser. Die Lageroberfläche muss mit einer hohen Oberflächengüte ge¬ fertigt werden, um eine zuverlässige und verschleißarme Lage¬ rung zu gewährleisten. Allerdings ist die Bereitstellung der notwendigen Oberflächengüte relativ teuer. In dieser Ausfüh¬ rungsform wird die Größe der Lageroberfläche auf das Minimum reduziert, wodurch auch die Kosten zur Herstellung der Lager¬ oberfläche gering gehalten werden. Der vierte Durchmesser muss dabei nur geringfügig geringer sein als der erste Durchmesser. Das Verhältnis zwischen dem ersten und dem vierten Durchmesser beträgt insbesondere zwischen 1,02 und 1,1. Hierdurch ist ge¬ währleistet, dass die Werkzeuge, die zum Herstellen der Lager¬ oberfläche benötigt werden, einfach an die Lageroberfläche herangefahren werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich zum inneren Ende hin der weitere Bereich mit dem dritten Durchmesser anschließt.
Eine weitergebildete/weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Stößel beim Übergang vom ersten Durch- messer zum vierten Durchmesser einen Absatz bildet. In diesem Fall weist der Stößel im Übergang eine Fläche auf, die im We¬ sentlichen senkrecht zur Längsachse verläuft. Mithilfe dieser Fläche kann Schmutz aus der Stellvorrichtung und insbesondere aus dem Adapter herausgeschoben werden.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform bildet die Stell¬ vorrichtung einen zweiten Lagerabschnitt zum drehbaren Lagern des Stößels außerhalb des Ankers. Um den Verschleiß des freien Endes des Stößels, mit welchem dieser in die Nut der Nocken¬ welle eingreift, so gering wie möglich zu halten, ist der Stö¬ ßel drehbar in der Stellvorrichtung gelagert. Bei herkömmli¬ chen Stellvorrichtungen ist der Stößel mittels einer Spielpas- sung im Anker gelagert, so dass er sich relativ zum Anker dre¬ hen kann. Wie eingangs erwähnt, treten dann aber Verschlei߬ stellen zwischen dem Anker und dem Stößel auf, so dass sich die axiale Position zwischen dem Anker und dem Stößel ändert, was zu Funktionsbeeinträchtigungen oder Funktionsausfällen der Stellvorrichtung führen kann. Dadurch, dass die Stellvorrich¬ tung einen zweiten Lagerabschnitt zum drehbaren Lagern des Stößels außerhalb des Ankers bildet, können der Stößel und der Anker miteinander verpresst werden, so dass sie sich nicht re¬ lativ zueinander drehen können. Folglich werden die Ver- schleißstellen beseitigt, so dass die Wahrscheinlichkeit von verschleißbedingten Funktionsbeeinträchtigungen oder Funkti¬ onsausfällen der Stellvorrichtung deutlich verringert wird.
Eine weitergebildete Ausführungsform ist dadurch gekennzeich- net, dass der Stößel aus Edelstahl gefertigt ist. In vielen Fällen weist Edelstahl eine höhere Festigkeit als herkömmli¬ cher Stahl auf, so dass die Stößel gemäß dieser Ausführungs¬ form noch höhere Kräfte aufnehmen können, ohne zu verklemmen. Zusätzlich kann der Edelstahl gehärtet sein, um noch höhere Kräfte aufzunehmen. Dabei bietet es sich an, einen nicht mag¬ netischen oder magnetisierbaren Edelstahl zu verwenden, um den Verlauf der von der Spuleneinheit im bestromten Zustand er¬ zeugten Magnetfeldlinien nicht nachteilig zu beeinflussen. Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird im Fol¬ genden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch ein Aus¬ führungsbeispiel einer vorschlagsgemäßen elektromag¬ netischen Stellvorrichtung. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stellvorrichtung 10 anhand einer prinzi¬ piellen Schnittdarstellung gezeigt. Aus der Figur 1 ist er¬ kennbar, dass die Stellvorrichtung 10 zwei identisch aufgebau¬ te Baueinheiten aufweist. Im Folgenden wird aus Gründen der Klarheit im Wesentlichen nur eine der Baueinheiten beschrie¬ ben, wobei die Beschreibung auch für die andere Baueinheit gilt .
Die Stellvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rohrförmig ausgestaltet ist. In Bezug auf die in Figur 1 gewählte Dar¬ stellung ist das Gehäuse 12 am oberen Ende mit einem Deckel 14 und am unteren Ende mit einem Flansch 16 verschlossen. Die Stellvorrichtung 10 weist einen Adapter 18 auf, der am
Flansch 16 befestigt ist. Mit diesem Adapter 18 kann die
Stellvorrichtung 10 beispielsweise an einer Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors befestigt werden (nicht dargestellt) . Der Adapter 18 weisen Vertiefungen 20 auf, in welche nicht dargestellte Dichtungen eingesetzt werden können, um die
Stellvorrichtung 10 gegenüber der Zylinderkopfhaube abzudich¬ ten .
Der Adapter 18 bildet einen ersten Lagerabschnitt 22 für einen entlang einer Längsachse L der Stellvorrichtung 10 verschieb- baren Stößel 24. Der Stößel 24 weist ein freies Ende 26 auf, welches über den Adapter 18 hervorragt. Im Bereich des freien Endes 26 weist der Stößel 24 einen ersten Durchmesser Dl auf. Im ersten Lagerabschnitt 22 ist die mit dem Stößel 24 zusam- menwirkende innere Oberfläche des Adapters 18 mit einer ent¬ sprechenden Oberflächengüte versehen. Im Bereich des freien Endes 26 weist der Stößel 24 eine Lageroberfläche 28 auf, wel¬ che mit dem ersten Lagerabschnitt 22 zusammenwirkt. Auch die Lageroberfläche 28 ist mit einer entsprechenden Oberflächengü¬ te versehen. Zwischen der Lageroberfläche 28 und dem freien Ende 26 weist der Stößel 24 einen vierten Durchmesser D4 auf, der nur geringfügig kleiner ist als der erste Durchmesser Dl. Am Übergang zwischen dem ersten Durchmesser Dl und dem vierten Durchmesser D4 bildet der Stößel 24 einen Absatz 30.
Eine Schmierung des ersten Lagerabschnitts 22 erfolgt über das Motoröl des Verbrennungsmotors. Um die hohen axialen Kräfte, die im Betrieb auf den Stößel 24 wirken, sicher aufnehmen zu können, sind sowohl der Stößel 24 als auch der Adapter 18 aus einem gehärteten Edelstahl gefertigt.
Weiterhin weist der Stößel 24 ein inneres Ende 32 auf. Im Be¬ reich des inneren Endes 32 weist der Stößel 24 einen zweiten Durchmesser D2 auf, welcher kleiner ist als der erste Durch¬ messer Dl und der vierte Durchmesser D4. Weiterhin ist der Stößel 24 am inneren Ende 32 mit einem Anker 34 verpresst und damit drehfest mit ihm verbunden. Die drehfeste Verbindung kann auch auf andere Weise realisiert sein, beispielsweise durch Verschweißen. Um eine gute Verpressung zu erreichen, weist der Anker 34 eine Vertiefung auf, in welche der Stößel 24 eingreift.
Die Stellvorrichtung 10 weist einen zweiten Lagerabschnitt 36 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel ausgehend vom freien Ende 26 hinter dem ersten Lagerabschnitt 22 angeordnet ist und von einem rohrförmigen Körper 38 gebildet wird. Der zweite Lagerabschnitt 36 ist im dargestellten Beispiel so an- geordnet, dass nur der Stößel 24 im zweiten Lagerabschnitt 36 gelagert wird. Folglich befindet sich der zweite Lagerab¬ schnitt 36 innerhalb des Gehäuses 12, während sich der erste Lagerabschnitt 22 im Adapter 18 und damit außerhalb des Gehäu- ses 12 befindet. Sowohl der erste Lagerabschnitt 22 als auch der zweite Lagerabschnitt 36 sind so ausgeführt, dass der Stö¬ ßel 24 und der Anker 34 sowohl um die Längsachse L drehbar als auch entlang der Längsachse L verschiebbar gelagert sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Stößel 24 dort, wo er mit dem zweiten Lagerabschnitt 36 zusammenwirkt, den zwei¬ ten Durchmesser D2 auf.
Ferner weist die Stellvorrichtung 10 einen den Stößel 24 ring¬ förmig umgreifenden Federteller 40 auf, der eine Spielpassung gegenüber dem Stößel 24 aufweist und im Bereich einer Durch¬ messervergrößerung 42 des Stößels 24 an diesem anliegt. In der ausgefahrenen Stellung liegt der Stößel 24 mit der Durchmes¬ servergrößerung 42 am Adapter 18 an. Folglich wirkt die Durch¬ messervergrößerung 42 als Anschlag. Die Durchmesservergröße- rung 42 ist so dimensioniert, dass sie dem Stößel 24 die nöti¬ ge Stabilität gibt. Gleichzeitig dient die Durchmesservergrö¬ ßerung 42 als Auflage für den Federteller 40, der von einem Permanentmagnet 41 angezogen wird und den Stößel 24 in der ausgefahrenen Stellung hält, so dass der Stößel 24 nicht unbe- absichtigt, beispielsweise durch zähflüssiges Öl, wieder in Richtung der eingefahrenen Stellung verschoben wird.
Darüber hinaus ist ein Federelement 43 vorgesehen, welches ein erstes Ende 44 und ein zweites Ende 45 aufweist. Das Federele- ment 43 kann eine im Wesentlichen entlang der Längsachse L wirkende Vorspannkraft bereitstellen. Mit dem ersten Ende 44 stützt sich das Federelement 43 am Federteller 40 und mit sei¬ nem zweiten Ende 45 am rohrförmigen Körper 38 ab. Der Feder- teller 40 führt folglich dieselben axialen Bewegungen entlang der Längsachse L aus wie der Anker 34 und der Stößel 24. Auf¬ grund der Spielpassung des Federtellers 36 gegenüber dem Stö¬ ßel 24 werden Drehbewegungen des Stößels 24 nur dann auf den Federteller 40 übertragen, wenn die Vorspannkraft, mit welcher der Federteller 40 gegen den Bereich einer Durchmesservergrö¬ ßerung 42 gedrückt wird, einen bestimmten Wert übersteigt.
Zwischen dem Bereich des freien Endes 26 und dem Bereich des inneren Endes 32 weist der Stößel 24 einen weiteren Bereich 46 auf, in welchem er einen dritten Durchmesser D3 aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der dritte Durchmesser D3 kleiner als der erste Durchmesser Dl und der vierte Durch¬ messer D4, aber größer als der zweite Durchmesser D2.
Zum Bewegen des Ankers 34 umfasst die Stellvorrichtung 10 eine Spuleneinheit 48, welche den Anker 34 unter Ausbildung eines Spalts ringförmig umschließt. Darüber hinaus ist ein Polkern 50 vorgesehen, der bezogen auf die in Figur 1 gewählte Dar- Stellung oberhalb des Ankers 34 angeordnet ist. Zudem weist die Stellvorrichtung 10 einen weiteren Permanentmagnet 52 auf, der am Deckel 14 befestigt ist und über dem Polkern 50 ange¬ ordnet ist. Dadurch, dass der Anker 34 und der Stößel 24 miteinander ver- presst sind, führen sie dieselben Bewegungen aus. Der Stößel 24 und der Anker 34 führen folglich keine Relativbewegungen zueinander aus, so dass keine Verschleißstellen aufgrund von Relativbewegungen zwischen dem Anker 34 und dem Stößel 24 vor- handen sind.
Die Stellvorrichtung 10 wird auf folgende Weise betrieben: Der weitere Permanentmagnet 52 übt eine entlang der Längsachse L wirkende Anziehungskraft auf den Anker 34 aus, so dass der An¬ ker 34 im eingefahrenen Zustand vom weiteren Permanentmagnet 52 angezogen wird und am Polkern 50 anliegt. Hierdurch wird das Federelement 43 gestaucht, so dass das Federelement 43 ei- ne Vorspannkraft bereitstellt, die aber kleiner ist als die
Anziehungskraft des weiteren Permanentmagnets 52. Der Anker 34 und der Stößel 24 nehmen folglich eine eingefahrene Stellung ein (vgl. Figur 1) . Wird nun die Spuleneinheit 48 bestromt, wird ein Magnetfeld aufgebaut, welches eine Magnetkraft auf den Anker 34 indu¬ ziert, welche in dieselbe Richtung wie die vom Federelement 43 bereitgestellte Vorspannkraft und folglich gegen die Anzie¬ hungskraft des weiteren Permanentmagnets 52 wirkt. Die Summe aus der Magnetkraft und der Vorspannkraft ist größer als die Anziehungskraft des weiteren Permanentmagnets 52, so dass der Anker 34 und folglich der Stößel 24 weg vom weiteren Perma¬ nentmagnet 52 entlang der Längsachse L bewegt werden, bis dass der Federteller 40 gegen einen Anschlag 54 anschlägt, wodurch der Stößel 24 und der Anker 34 eine ausgefahrene Stellung er¬ reicht haben (nicht dargestellt) . In dieser ausgefahrenen Stellung greift der Stößel 24 mit seinem freien Ende 26 in ei¬ ne Nut einer nicht dargestellten Nockenwelle oder eines nicht dargestellten Nockenwellenabschnitts ein. Die Nut weist einen bezogen auf die Drehachse der Nockenwelle schraubenförmigen
Verlauf auf, so dass das Eingreifen des Stößels 24 in die Nut in Kombination mit der Drehung der Nockenwelle um die eigene Drehachse eine Längsverstellung entlang der Drehachse der No¬ ckenwelle bewirkt. Um die entsprechenden Axialkräfte zu über- tragen, liegt der Stößel 24 an einer der Seitenwände der Nut an und rollt auf dieser ab, so dass der Stößel 24 beim Ein¬ griff in die Nut mit einer sehr hohen Umdrehungsgeschwindig¬ keit gedreht wird. Aufgrund der Verpressung des Ankers 34 mit dem Stößel 24 wird die Drehbewegung des Stößels 24 auch auf den Anker 34 übertragen. Der Anschlag 54 des Adapters 18 und die Tiefe der Nut sind so gewählt, dass der Stößel 24 in der ausgefahrenen Stellung mit seinem freien Ende 26 die Bodenflä- che der Nut nicht berührt. Um zu verhindern, dass der Stößel 24 insbesondere von zähflüssigem Öl, welches sich in der Nut unter dem Stößel 24 sammelt, wieder zurück in die eingefahrene Stellung verschoben wird, wird der Stößel 24 vom Permanentmag¬ net 41 in der Durchmesservergrößerung 42 in der ausgefahrenen Stellung gehalten. Die Tiefe der Nut nimmt aber zum Ende hin ab, so dass ab einem gewissen Drehwinkel der Nockenwelle eine Berührung des freien Endes 26 des Stößels 24 mit der Bodenflä¬ che der Nut erfolgt, wodurch der Stößel 24 wieder in Richtung des weiteren Permanentmagnets 52 verschoben wird, wobei die Haltekraft des Permanentmagnets 41 überwunden wird, die mit zunehmendem Abstand der Durchmesservergrößerung 42 vom Perma¬ nentmagnet 41 nachlässt. Sobald der Stößel 24 von der Nut in Richtung der eingefahrenen Stellung verschoben wird, wird die Bestromung der Spuleneinheit 48 unterbrochen, so dass die vom weiteren Permanentmagnet 52 ausgeübte Anziehungskraft auf den Anker 34 wieder größer ist als die Summe aus der vom Federele¬ ment 43 bereitgestellten Vorspannkraft und der aufgrund der fehlenden Bestromung der Spuleneinheit 48 nicht mehr wirkenden Magnetkraft. Folglich nehmen der Stößel 24 und der Anker 34 wieder die eingefahrene Stellung ein, bis dass die Spulenein¬ heit 48 erneut bestromt wird.
Dadurch, dass der Stößel 24 im Bereich des freien Endes 26 den ersten Durchmesser Dl aufweist, der größer ist als der zweite Durchmesser D2 im Bereich des inneren Endes 32, weist der Stö¬ ßel 24 eine im Vergleich zu bekannten Stößeln erhöhte Biege- steifigkeit auf, so dass hohe Biegemomente aufgenommen werden können, ohne dass es zu einem Verbiegen des Stößels 24 und folglich zu einem Verklemmen in den beiden Lagerabschnitten 22, 36 kommen kann. Der weitere Bereich 46 mit dem dritten Durchmesser D3 ist so gestaltet, dass einerseits das Gewicht des Stößels 24 gegenüber bekannten Stößeln nicht oder nur ge- ringfügig zunimmt, gleichzeitig aber die erhöhte Biegesteifig- keit erhalten bleibt.
Der Absatz 30 bewirkt, dass Schmutz, welcher sich zwischen dem Adapter 18 und dem Stößel 24 im Bereich des freien Endes 26 ansammelt, beim Verschieben des Stößels 24 von der eingefahre¬ nen in die ausgefahrene Stellung aus dem Adapter 18 herausge¬ schoben wird. Ein Blockieren des Stößels 24 oder eine Beschä¬ digung des ersten Lagerabschnitts 22 infolge eines Eintrags von Schmutzpartikeln wird hierdurch vermieden.
Bezugszeichenliste
10 Stellvorrichtung
12 Gehäuse
14 Deckel
16 Flansch
18 Adapter
20 Vertiefung
22 erster Lagerabschnitt
24 Stößel
26 freies Ende
28 Lageroberfläche
30 Absatz
32 inneres Ende
34 Anker
36 zweiter Lagerabschnitt
38 rohrformiger Körper
40 Federteller
41 Permanentmagnet
42 Durchmesservergrößerung
43 Federelement
44 erstes Ende
45 zweites Ende
46 weiterer Bereich
48 Spuleneinheit
50 Polkern
52 weiterer Permanentmagnet
54 Anschlag
Dl erster Durchmesser
D2 zweiter Durchmesser
D3 dritter Durchmesser
D4 vierter Durchmesser
L Längsachse

Claims

Elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Ver¬ stellen von Nockenwellen oder eines Nockenwellenabschnitts eines Verbrennungsmotors, umfassend
eine bestrombare Spuleneinheit (48), mit welcher im bestromten Zustand ein entlang einer Längsachse (L) der Stellvorrichtung (10) bewegbar gelagerter Anker (34) re¬ lativ zu einem Polkern (50) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen bewegbar ist,
zumindest einen entlang der Längsachse (L) bewegbar ge¬ lagerten Stößel (24), welcher mit einem freien Ende (32) (26) in der ausgefahrenen Stellung zum Verstellen der Nockenwelle mit dieser zusammenwirkt und welcher mit ei¬ nem inneren Ende (32) mit dem Anker (34) verbunden ist, wobei
der Stößel (24) im Bereich des freien Endes (26) einen ersten Durchmesser (Dl) und im Bereich des inneren Endes (32) einen zweiten Durchmesser (D2) aufweist, und der erste Durchmesser (Dl) größer ist als der zweite Durchmesser (D2) .
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (24) zwischen dem Bereich des freien Endes (26) und dem Bereich des inneren Endes (32) einen weiteren Bereich (46) mit einem dritten Durchmesser (D3) aufweist, welcher geringer ist als der erste Durchmesser (Dl) .
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der Ansprü¬ che 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (10) ei¬ nen Adapter (18) umfasst, mit welchem die Stellvorrichtung (10) an einem Bauteil, insbesondere an einer Zylinderkopf¬ haube, befestigbar ist, wobei der Adapter einen ersten La¬ gerabschnitt (22 36) zum drehbaren Lagern des Stößels (24) innerhalb des Adapters (18) bildet.
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (24) im Bereich des freien Endes (26) eine Lageroberfläche (28) aufweist, die mit dem ersten Lagerabschnitt (22) zusammenwirkt.
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (24) zwischen dem freien Ende (32) und der Lageroberfläche (28) einen vierten Durchmesser (D4) aufweist, der geringer ist als der erste Durchmesser (Dl) .
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (24) beim Übergang vom ersten Durchmesser (Dl) zum vierten Durchmesser (D4) einen Absatz (30) bildet.
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung einen zweiten Lagerabschnitt (36) zum drehbaren Lagern des Stö¬ ßels (24) außerhalb des Ankers (34) bildet.
Elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der vorheri¬ gen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (24) aus Edelstahl gefertigt ist.
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