AT16974U1 - - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung (1) mit zumindest einer elektromagnetischen Aktoreinheit, wobei die Aktoreinheit eine Spule (2) und einen Stößel (3) aufweist, welcher Stößel (3) über eine Bestromung der Spule (2) relativ zu der Spule (2) axial bewegbar ist, wobei die Aktoreinheit in einem Gehäuse (4) angeordnet ist. Um einen besonders einfachen Aufbau zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stößel (3) etwa koaxial mit der Spule (2) angeordnet ist.

Description

Beschreibung

ELEKTROMAGNETISCHE STELLVORRICHTUNG

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit zumindest einer elektromagnetischen Aktoreinheit, wobei die Aktoreinheit eine Spule und einen Stößel aufweist, welcher Stößel über eine Bestromung der Spule relativ zu der Spule axial bewegbar ist, wobei die Aktoreinheit in einem Gehäuse angeordnet ist.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Aktoreinheiten der eingangs genannten Art bekannt geworden. Derartige Aktoreinheiten werden insbesondere für eine Nockenwellenverstellvorrichtung eingesetzt. Um eine Nockenwellenverstellung in unterschiedlichen Richtungen zu ermöglichen, beispielsweise um einen Motor mit zwei oder mehr unterschiedlichen Nockengeometrien betreiben zu können, sind Stellvorrichtungen mit zumindest einer Aktoreinheit, vorzugsweise mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Aktoreinheiten, erforderlich, wobei die Aktoreinheiten nur wenige Millimeter voneinander beabstandet sind. Hierzu ist beispielsweise aus der DE 10 2007 028 600 B4 eine entsprechende Vorrichtung bekannt geworden, mit welcher mehrere Stößel in begrenztem Bauraum betätigbar sind. Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass diese nur mit großem Aufwand und daher sehr teuer herstellbar ist.

[0003] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche auf einfachere und kostengünstigere Weise herstellbar ist und dennoch Anforderungen in Bezug auf eine geforderte Lebensdauer erfüllt.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der Stößel etwa koaxial mit der Spule angeordnet ist.

[0005] Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass die Herstellung der im Dokument DE 10 2007 028 600 B4 beschriebenen Vorrichtung deswegen so aufwendig ist, weil die Stößel exzentrisch zu den Spulen angeordnet sind, sodass bei einer Betätigung der Stößel eine außermittige Kraft auf die Stößel aufgebracht wird, welche ein Moment um eine Querachse der üblicherweise etwa parallelen Stößel, welche senkrecht zu einer Längsachse der Stößel ist, bewirkt. Diesem Moment muss durch eine besonders aufwendige Führung der Stößel Rechnung getragen werden, um ein Kippen der Stößel zu vermeiden.

[0006] Nachdem bei der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung die Aktoreinheit etwa zentrisch zu der Spule angeordnet ist, sodass eine Längs- bzw. Mittelachse der Spule jeweils etwa mit einer Längsachse des der Spule zugeordneten Stößels zusammenfällt und der Stößel etwa koaxial mit der Spule ist, wird hier ein entsprechendes Moment um eine Querachse, also um eine Achse senkrecht zur Längsachse, auf einfache Weise vermieden, sodass auf eine aufwendige Stößelführung verzichtet werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau wird somit eine geringere Belastung erreicht, weswegen trotz der einfacheren Lagerung eine hohe Lebensdauer gewährleistet werden kann. Wenngleich die erfindungsgemäße Stellvorrichtung grundsätzlich mit einer einzigen oder auch beliebig vielen Aktoreinheiten ausgebildet sein kann, ist es besonders günstig, wenn genau zwei Aktoreinheiten in einer Stellvorrichtung angeordnet sind, um eine kompakte Bauweise zu erreichen. Es versteht sich, dass bei einer Ausführung mit mehreren Aktoreinheiten in der Regel jede Aktoreinheit erfindungsgemäß ausgebildet ist.

[0007] Für einen Einsatz der Stellvorrichtung für eine Nockenverstellung in einem Verbrennungsmotor ist es besonders günstig, wenn zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, wobei bei sämtlichen Aktoreinheiten die Stößel etwa koaxial mit den Spulen angeordnet sind, wobei bevorzugt sämtliche Aktoreinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch kann eine Hülse auf einer Nockenwelle auf einfache Weise axial verschoben werden. Aufgrund dieses Aufbaues ist ein besonders geringer Abstand zwischen den Stößeln bei gleichzeitig einfachem und kostengünstigem Aufbau möglich.

[0008] Günstig ist es, wenn der, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jeder, Stößel von einer kernnahen Endposition in eine kernferne Endposition bewegbar ist,

wobei der Stößel in den Endpositionen jeweils an Anschlägen anliegt. Dadurch sind Bewegungen der Stößel auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit vordefiniert. Ublicherweise werden die Anschläge durch metallische Bauteile, insbesondere aus einem magnetisierbaren Werkstoff, gebildet.

[0009] Normalerweise ist die Stellvorrichtung als bistabile Stellvorrichtung ausgebildet, sodass der bzw. die Stößel in den Endpositionen jeweils stabil verharren, wenn die Spulen stromlos sind.

[0010] Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise an jedem, Stößel ein Permanentmagnet angeordnet ist. Dadurch wird ein selbstständiges Haften der Stößel in den Endpositionen und somit eine bistabile Vorrichtung auf einfache Weise bereitgestellt.

[0011] Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jede, Spule um einen Kern angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet magnetisch in axialer Richtung nur über einen Luftspalt vom Kern getrennt ist. Zwischen dem Permanentmagnet und dem Kern ist somit keine weitere Einrichtung, insbesondere keine metallische oder magnetisierbare Einrichtung wie ein Ankerelement vorgesehen. Der Kern ist üblicherweise aus einem magnetisch sehr gut flussleitenden Material ausgebildet, beispielsweise einem gebleiten Weichautomatenstahl.

[0012] Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise an jedem, Stößel ein Ankerelement, insbesondere eine Ankerplatte, angeordnet ist. Das in der Regel aus einem magnetisierbaren Metall bestehende Ankerelement ist üblicherweise starr mit dem Stößel verbunden, beispielsweise über eine Laserschweißnaht, und durch eine Bestromung der Spule über das dadurch entstehende magnetische Feld bewegbar, sodass über die Ankerplatte eine Kraft auf den Stößel mittels einer Bestromung der Spule aufbringbar ist, um den Stößel elektromagnetisch zu bewegen. In der Regel sind der Stößel und die Spule in einem metallischen Mantel angeordnet, über welchen ein magnetischer Kreis geschlossen werden kann, sodass ein magnetischer Fluss ausgehend von der Spule über den Kern, die Ankerplatte und den Mantel mit geringem magnetischen Widerstand möglich ist.

[0013] Üblicherweise ist der, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jeder, Stößel um die Längsachse frei drehbar in der Stellvorrichtung gelagert. Dadurch wird ein Verschleiß der Stößel minimiert, zumal diese gegebenenfalls an Hülsen, mit welchen die Stößel bei einer Nockenwellenverstellung zusammenwirken, abrollen können.

[0014] Es hat sich bewährt, dass an dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise an jedem, Stößel ein Permanentmagnet und ein Ankerelement angeordnet sind, wobei das Ankerelement den Permanentmagnet in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Aktoreinheit überragt. Ein magnetischer Kreis kann sich dann mit besonders geringem magnetischen Widerstand von der Spule über das Ankerelement und einen Mantel schließen, sodass eine effiziente Betätigung der Stößel über die Spulen möglich ist.

[0015] Mit Vorteil ist der, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jeder, Stößel über eine Feder mittelbar oder unmittelbar mit der dem Stößel zugeordnete Spule verbunden. Dadurch kann in Verbindung mit dem Permanentmagnet ein Kräftegleichgewicht aus Magnetkraft und Federkraft erreicht werden, wobei eine resultierende Kraft bzw. Summenkraft durch eine zusätzliche Bestromung der Spule mit geringem Aufwand beeinflussbar bzw. eine Richtung der Summenkraft durch eine Bestromung der Spule umkehrbar ist, um die Aktoreinheit zu betätigen. Die Spule kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, dass sich bei Anlegen einer vordefinierten Spannung, insbesondere einer Spannung von einer in einem Kraftfahrzeug verfügbaren Betätigungsspannung von beispielsweise 12 Volt, ein entsprechendes Magnetfeld ergibt. Die Feder kann sich beispielsweise am Kern oder einer hinter dem Kern angeordneten Jochscheibe abstützen. Weiter kann durch eine Feder eine Geschwindigkeit des Stößels bei einer Bewegung entgegen der Hubrichtung reduziert werden, bevor der Stößel an einem kernseitigen Anschlag anschlägt. Dadurch wird ein Verschleiß des Anschlages reduziert. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn der Anschlag durch einen aus einem weichen, leicht magnetisierbaren

Material bestehenden Kern gebildet wird und eine Kontaktfläche zwischen dem Stößel und dem Kern klein ist, um ein Anhaften des Stößels am Kern insbesondere aufgrund eines Ölfilms an der Kontaktfläche zu vermeiden. Somit kann durch Einsatz der Feder zwischen dem Stößel und dem Kern gegebenenfalls auf eine Anschlagvorrichtung aus einem harten Material verzichtet werden, wodurch ein besonders einfacher Aufbau gewährleistet ist.

[0016] Weiter kann bei Einsatz einer Feder zwischen dem Stößel und der Spule auch ein besonders günstiger Verlauf einer auf den Stößel wirkenden Kraft über einen Hub erreicht werden, sodass ein Ankerelement, insbesondere eine auf dem Stößel angeordnete magnetisch leitfähige Ankerplatte, nicht erforderlich ist, um ein Bewegen des Stößels zwischen den Endpositionen mit gleichzeitig geringer Energiezufuhr zu erreichen.

[0017] Günstig ist es, wenn die Feder, das Ankerelement, der Permanentmagnet und die Spule derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei stromlosem Zustand der Spule eine Summenkraft aus Federkraft und Magnetkraft ergibt, welche den Stößel ab einem vordefinierten Mindestabstand von einer kernnahen Endposition, insbesondere bei einem Abstand des Stößels von der kernnahen Endposition von weniger als 1 mm, in die kernnahe Endposition zieht. Dadurch ist auf einfache Weise eine stabile Position des Stößels in der kernnahen Endposition gewährleistet, wenn die Spule stromlos ist.

[0018] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Feder, das Ankerelement, der Permanentmagnet und die Spule derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei Bestromung der Spule eine Summenkraft aus Federkraft und Magnetkraft ergibt, welche den in einer kernnahen Endposition befindlichen Stößel in eine kernferne Endposition bewegt. Durch eine Bestromung der Spule ist somit eine auf das Ankerelement bzw. den Stößel wirkende Summenkraft aus Federkraft, Kraft des Permanentmagnetes und die sich durch die magnetische Durchflutung bei einer Bestromung der Spule ergebende Magnetkraft auf den Stößel erreichbar, welche den Stößel aus der kernnahen Endposition wegdrückt, um den Aktuator bzw. die Stellvorrichtung zu betätigen. In der Regel wirkt die Federkraft auf den in der kernnahen Endposition befindlichen Stößel in einer Hubrichtung, welche von der kernnahen Endposition in die kernferne Endposition weist, während die Kraft des Permanentmagnetes den Stößel nahe der kernnahen Endposition üblicherweise in die kernnahe Endposition zieht und somit entgegen der Hubrichtung ausgerichtet ist. Die sich durch die magnetische Durchflutung der Spule bei einer Bestromung derselben ergebende Magnetkraft auf das Ankerelement ist in der Regel ebenfalls in Hubrichtung ausgerichtet.

[0019] Üblicherweise ist die Stellvorrichtung dabei derart ausgebildet, dass der Stößel mittels der Feder und der durch die magnetische Durchflutung bewirkten Kraft auf das Ankerelement soweit von der kernnahen Endposition wegbewegt wird, bis der Stößel durch den Permanentmagnet in eine kernferne Endposition gezogen wird. In der Regel kann der Stößel durch den Permanentmagnet ab einem Abstand von weniger als 1 mm von der kernfernen Endposition in die kernferne Endposition gezogen werden. Bevorzugt sind sowohl in der kernnahen Endposition als auch in der kernfernen Endposition magnetisierbare bzw. mit dem Permanentmagnet zusammenwirkende Einrichtungen angeordnet, sodass der Stößel durch den sich in einem Nahebereich der jeweiligen Endposition befindlichen Permanentmagnet in die jeweilige Endposition gezogen wird.

[0020] Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Feder, das Ankerelement, der Permanentmagnet und die Spule derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass ein sich in einer kernfernen Endposition befindlicher Stößel unabhängig von einer Bestromung der Spule in der kernfernen Endposition verbleibt und nur durch eine zusätzliche, insbesondere formschlüssig auf den Stößel aufgebrachte, Kraft aus der kernfernen Endposition bewegbar ist.

[0021] Vorzugsweise haftet der Stößel mittels des Permanentmagnetes in der kernfernen Endposition, üblicherweise an einem metallischen Bauteil, insbesondere einer Platte. Ein Zurückbewegen des Stößels aus der kernfernen Endposition ist somit nur durch ein aktives Bewegen des Stößels möglich, welches beispielsweise durch eine eine Kurvenbahn aufweisende Hülse auf einer Nockenwelle erfolgen kann. Dadurch wird auf einfache Weise eine bistabile Stellvorrichtung erreicht, welche in einem stromlosen Zustand der Spule sowohl in der kernnahen Endposition als

auch in der kernfernen Endposition stabil ist. Üblicherweise weisen die Hülsen, mit welchen die Stößel in Nockenwellenverstellvorrichtungen zusammenwirken, eine einer Kurvenbahn folgende Nut mit einer über einen Umfang veränderlichen Tiefe auf, sodass der Stößel durch eine Rotation der Hülse bzw. eine Rotation der Nockenwelle wieder aus der kernfernen Endposition zurückbewegbar ist.

[0022] Es hat sich bewährt, dass an der zumindest einen, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise an jeder, Aktoreinheit eine Anschlagvorrichtung, insbesondere eine endseitig etwa halbkugelförmige Anschlagvorrichtung, vorzugsweise eine Kugel oder ein Stift, vorgesehen ist, sodass der der jeweiligen Aktoreinheit zugeordnete Stößel in einer kernnahen Endposition an der Anschlagvorrichtung anliegt. Durch einen damit gebildeten kernnahen Anschlag kann eine kernnahe Endposition des Stößels auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit festgelegt werden.

[0023] Der Stößel ist üblicherweise an einem kernseitigen Ende derart ausgebildet, dass sich bei einem Kontakt mit der Anschlagvorrichtung eine punktförmige Kontaktfläche ergibt. Beispielsweise kann der Stößel hierzu an einem kernseitigen Ende eine Flachstelle aufweisen oder eine Kontaktfläche senkrecht zu einer Längsachse des Stößels verlaufen, sodass die Kontaktfläche beispielsweise bei einer zylindrischen Form des Stößels als Kreisscheibe ausgebildet ist. Durch eine punktförmige Kontaktfläche, welche sich dann bei einem Kontakt mit einer Kugel oder einem endseitig etwa halbkugelförmig ausgebildeten Stift ergibt, kann eine Endposition des Stößels besonders einfach und gleichzeitig mit hoher Genauigkeit definiert werden. So sind entsprechende Kugeln und Stifte Massenprodukte und daher zu geringen Kosten in hoher Qualität verfügbar.

[0024] Die Anschlagvorrichtung kann grundsätzlich auf beliebige Weise, insbesondere starr, mit dem Kern verbunden sein, beispielsweise in den Kern eingepresst oder in einem mit dem Kern starr verbundenen Bauteil, insbesondere einer Jochscheibe, festgelegt. Um einen Verschleiß zu minimieren, kann jedoch die Anschlagvorrichtung auch über eine Feder mittelbar oder unmittelbar mit der Spule der jeweiligen Aktoreinheit verbunden sein. Eine mittelbare Verbindung kann dabei beispielsweise erfolgen, indem die Anschlagvorrichtung über die Feder mit einer an einem einem stößelseitigen Ende des Kerns gegenüberliegenden Ende des Kerns angeordneten Jochscheibe verbunden ist, welche mit dem Kern und somit auch mit der Spule starr verbunden ist. Ferner kann die Feder mit einem der jeweiligen Aktoreinheit zugeordneten Kern oder einem mit dem Kern starr verbundenen Bauteil wie der Jochscheibe verbunden sein. Der Stößel kontaktiert bei dieser Ausführungsform bei einer Bewegung aus der kernfernen Endposition entgegen der Hubrichtung somit zunächst die über die Feder mit dem Kern verbundene Anschlagvorrichtung, wonach die Anschlagvorrichtung mit dem Stößel mitbewegt wird, bis die Anschlagvorrichtung am Kern oder einem mit dem Kern verbundenen, insbesondere einem mit dem Kern starr verbundenen, Bauteil aufschlägt, vorzugsweise an einer im Kern angeordneten Anschlagplatte oder einer mit dem Kern verbundenen Jochscheibe.

[0025] Günstig ist es, wenn die Anschlagvorrichtung an einer mit einem Kern der Aktoreinheit verbundenen Jochscheibe anliegt, insbesondere in der Jochscheibe fixiert ist. Dadurch kann eine mechanische Beanspruchung des Kerns auf einfache Weise minimiert werden. Üblicherweise ist die Jochscheibe, an welcher die Anschlagvorrichtung anliegt, auf einer Rückseite des Kerns angeordnet, welche einer Vorderseite des Kerns, an welcher der Stößel positioniert ist und welche auch als stößelseitiges Ende des Kerns bezeichnet werden kann, gegenüberliegt.

[0026] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anschlagvorrichtung in einer im Kern angeordneten Durchgangsbohrung angeordnet ist und bevorzugt den Kern entlang einer Längsachse beidseits überragt. Wenn die Anschlagvorrichtung sich an einem zwar starr mit dem Kern und der Spule verbundenen Bauteil wie der Jochscheibe abstützt, welches auf einer in Richtung der Längsachse dem Stößel gegenüberliegenden Seite des Kerns angeordnet ist, kann eine mechanische Belastung des Kerns bei einem Anschlag des Stößels an der Anschlagvorrichtung gänzlich vermieden werden, sodass eine besonders hohe Standzeit erreicht wird. Um einen Kontakt des Stößels mit der Anschlagvorrichtung zu ermöglichen, weist der Kern dann üblicherweise eine Durchgangsbohrung auf, in welche die Anschlagvorrichtung und/oder der Stößel ragen, wenn sich der Stößel

in einer kernnahen Endposition befindet. Zur Minimierung der bewegten Massen ist es günstig, wenn die Anschlagvorrichtung, welche üblicherweise starr mit der Spule verbunden ist, gänzlich in der Durchgangsbohrung im Kern angeordnet ist und durch den Kern ragt, ohne dass jedoch der Kern derart mit der Anschlagvorrichtung verbunden ist, dass Kräfte in Richtung der Längsachse zwischen der Anschlagvorrichtung und dem Kern übertragen werden, sodass die Anschlagvorrichtung den Kern in Richtung der Längsachse beidseits überragt. Es hat sich somit überraschenderweise gezeigt, dass bei Einbringung einer Durchgangsbohrung in den Kern eine Standzeit der Vorrichtung erhöht werden kann, weil sich die Anschlagvorrichtung dann nicht mehr am üblicherweise aus einem weichen Material bestehenden Kern abstützt, sondern sich an einem hinter dem Kern angeordneten Bauteil abstützen kann, wodurch der Kern nicht beansprucht wird.

[0027] Um auch nach längerer Einsatzzeit eine hochgenaue Endposition des Stößels gewährleisten zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anschlagvorrichtung eine höhere Härte als ein der Aktoreinheit zugeordneter Kern aufweist. Der Kern weist in der Regel günstige magnetische Eigenschaften auf, um einen möglichst geringen Widerstand eines magnetischen Kreises zu erhalten, mittels welchem der Stößel durch eine Bestromung der Spule betätigbar ist. Die Anschlagvorrichtung kann hingegen beispielsweise aus einem Werkstoff wie 100Cr6 bestehen.

[0028] Eine vordefinierte Stößelbewegung kann auf einfache Weise erreicht werden, wenn dem, bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten vorzugsweise jedem, Stößel zugeordnet eine Stößelführung vorgesehen ist, in welcher der Stößel gleitend gelagert ist. Eine sich aus Federkraft und Magnetkraft ergebende Summenkraft auf den Stößel bewirkt somit je nach Richtung der Summenkraft eine Bewegung entlang der Stößelführung. Die Stößelführung ist vorzugsweise aus einem Metall gebildet. Bei einer Stellvorrichtung mit mehreren Aktoreinheiten kann vorgesehen sein, dass mehrere Stößelführungen in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet und beispielsweise durch zylindrische Bohrungen in einem Führungskörper gebildet sind.

[0029] Wenn zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, ist es jedoch besonders günstig, wenn jeder Stößel in einer separaten Stößelführung gleitend gelagert ist, wobei die Stößelführungen relativ zueinander bewegbar sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anbindung an eine Vorrichtung, auf welche die Stellvorrichtung wirkt, insbesondere an einen Motor, zumal Lagetoleranzen an einer mechanischen Schnittstelle zur Vorrichtung, insbesondere an Aufnahmebohrungen am Motor, in welche die Stößel eingreifen, durch die Bewegbarkeit der Stößelführungen relativ zueinander ausgeglichen werden können. Bevorzugt sind die Stößelführungen auch relativ zu den Spulen bzw. dem Gehäuse bewegbar, in welchem Gehäuse die Spulen angeordnet sind. Es versteht sich, dass hier eine minimale Bewegbarkeit von wenigen Grad oder wenigen Millimetern ausreichend sein kann, um Lagetoleranzen auszugleichen.

[0030] Konstruktiv kann dies beispielsweise erreicht werden, wenn bei mehreren Stößeln für jeden Stößel eine Stößelführung vorgesehen ist und die Stößelführungen in separaten Führungskörpern angeordnet sind, wobei die Führungskörper relativ zueinander bewegbar sind. Dies kann beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass die separaten Führungskörper bewegbar mit dem Gehäuse bzw. eine starr mit der Spule verbundenen Bauteil der Stellvorrichtung verbunden sind. Eine entsprechend bewegbare Verbindung der Stößelführungen mit dem Gehäuse kann beispielsweise durch einen mittels einer Spielbassung mit dem Gehäuse bzw. einem mit dem Gehäuse starr verbundenen Bauteil verbundenen Führungskörper auf einfache Weise erreicht werden.

[0031] Die Stößelführung kann im Führungskörper beispielsweise durch eine Durchgangsbohrung gebildet werden. Dadurch ist ein besonders einfacher Anbau der Stellvorrichtung an einen Motor bzw. eine Zylinderkopfhaube eines Motors möglich, zumal dann Abweichungen am Motor und/oder an der Stellvorrichtung durch die durch die Spielbassung gegebene, geringe Beweglichkeit der Führungskörper gegenüber dem Gehäuse auf einfache Weise ausgeglichen werden können. Die Führungskörper können dann beispielsweise als Drehteile ausgebildet sein, welche einfach und kostengünstig herstellbar sind. Durch eine derartige Ausführung ist die Stellvorrichtung ferner einfach skalierbar. So sind dann mit entsprechenden Führungskörpern auch Stellvorrichtungen mit beliebig vielen Aktoreinheiten auf einfache Weise herstellbar, wobei gleichzeitig

Lageabweichungen von Aufnahmebohrungen an einem Motor ausgeglichen werden können.

[0032] Üblicherweise wird die Stellvorrichtung an einer Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors angebracht und greifen die Stößel dabei in entsprechend vorgesehene Ausnehmungen bzw. Bohrungen in der Zylinderkopfhaube bzw. im Motor ein, durch welche Ausnehmungen bzw. Bohrungen die Stößel mit auf den an der Nockenwelle angeordneten Hülsen zusammenwirken. Durch in separaten Führungskörpern angeordnete Stößelführungen ist somit eine einfache Möglichkeit eines Ausgleichs von Toleranzen zwischen den Ausnehmungen bzw. Bohrungen gegeben.

[0033] Die Stößel sind üblicherweise mit einer etwa zylindrischen Außenkontur ausgebildet. Korrespondierend mit dieser Außenkontur sind die Führungen bevorzugt ebenfalls etwa zylindrisch ausgebildet und weisen die Führungen einen Durchmesser auf, welcher einem maximalen Durchmesser der Stößel entspricht.

[0034] Um einen besonders geringen Verschleiß zu erreichen, ist es günstig, wenn die Stößel eine mittige Verjüngung aufweisen, welche bei jeder möglichen Stößelposition zwischen einer kernnahen Endposition des Stößels und einer kernfernen Endposition des Stößels in der Stößelführung positioniert ist. Die Stellvorrichtung ist üblicherweise an einer Nockenwelle in einem Motor, und somit in einem Olnebel, angeordnet. Um die Verjüngung kann sich dann Ol ansammeln, welches für eine gute Schmierung einer Kontaktfläche zwischen den Stößeln und der Führung sorgt.

[0035] Ein besonders kostengünstiger Aufbau kann erreicht werden, wenn ein in der Spule angeordneter Kern eine etwa zylindrische Außenkontur aufweist, wobei ein maximaler Außendurchmesser des Kerns kleiner als oder gleich groß wie ein Innendurchmesser der Spule ist. Der Kern weist somit bevorzugt keine außenseitige Schulter oder dergleichen auf, sodass eine einfache Herstellbarkeit gegeben ist, beispielsweise aus einem zylindrischen Vormaterial.

[0036] Zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrades ist es günstig, wenn an einem stößelseitigen Ende des Kerns und/oder an einem dem stößelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Kerns ein vorzugsweise plattenförmiges Bauteil aus einem magnetisch leitfähigen Material, insbesondere eine Jochscheibe, angeordnet und mit dem Kern verbunden ist, welches Bauteil den Kern in einer Richtung radial zur Längsachse überragt. Dadurch kann trotz eines kostengünstig herstellbaren Kerns mit einer zylindrischen Außenkontur, welche einen Innendurchmesser der Spule nicht überragt, ein geringer magnetischer Widerstand zwischen dem Kern und dem Mantel erreicht werden. Der magnetische Kreis kann dann beispielsweise aus dem Kern, den an beiden Enden des Kerns angeordneten Jochscheiben und dem Mantel sowie den magnetisch leitfähigen Teilen des Stößels auf kostengünstige Weise gebildet werden. Die Jochscheiben sind in der Regel kreisringförmig und aus einem leicht magnetisierbaren Plattenwerkstoff ausgebildet, wobei sich ein Werkstoff der Jochscheiben in der Regel von einem Werkstoff unterscheidet, aus welchem der Kern gebildet ist. Mit einer derartigen Ausführung, bei welcher der Kern und die beiden Jochscheiben durch separate Bauteile gebildet werden, können verglichen mit einer Ausführung, bei welcher der Kern und die Jochscheiben durch ein einziges Bauteil gebildet werden, Herstellkosten reduziert werden.

[0037] Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung kann grundsätzlich für beliebige Zwecke eingesetzt werden. Besonders gut können die Vorteile der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung genutzt werden, wenn diese bei einer Nockenwellenverstellvorrichtung zum Verstellen einer axial beweglichen Hülse auf einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor mit einer elektromagnetischen Stellvorrichtung eingesetzt wird.

[0038] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand des nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:

[0039] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung in Schnittdarstellung;

[0040] Fig. 2 ein Diagramm, welchem auf einen Stößel wirkende Kräfte über einen Hub entnehmbar sind;

[0041] Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung in Schnittdarstellung.

[0042] Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1. Wie ersichtlich sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Aktoreinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse 4 vorgesehen, wobei jede Aktoreinheit eine Spule 2, einen Kern 7, um welchen die Spule 2 angeordnet ist, einen sich entlang einer Längsachse 17 erstreckenden Stößel 3, eine Feder 10, welche den Stößel 3 mit dem Kern 7 verbindet, einen Permanentmagnet 6 und ein durch eine Ankerplatte 9 gebildetes Ankerelement aufweist.

[0043] Ein magnetischer Kreis, über welchen der Stößel 3 mittels der Spule 2 betätigbar ist, wird dabei über einen Mantel 15 geschlossen, in welchem die Spule 2 angeordnet ist und über welchen die Spule 2 magnetisch mit dem Ankerelement am Stößel 3 verbunden ist.

[0044] Wie dargestellt ist es zur Gewährleistung eines geringen Abstandes zwischen den Stößeln 3 günstig, wenn der Mantel 15 beide Kerne 7 umschließend angeordnet ist, jedoch zwischen den Kernen 7 kein Mantel 15 positioniert ist.

[0045] Wie weiter ersichtlich sind die Stößel 3 dabei jeweils koaxial zu Längsachsen 17 der Spulen 2 bzw. zentrisch zu den Spulen 2 angeordnet. Längsachse 17 der Stößel 3 fallen somit mit Längsachsen 17 der Stößel 3 zusammen. Dadurch wirkt auf die Stößel 3 bei einer Betätigung derselben mittels einer mit den Spulen 2 bewirkten Magnetkraft kein Moment um eine Achse quer zur Längsachse 17, weswegen die Stößelführung 12 besonders einfach ausgebildet sein kann.

[0046] Um die Stellvorrichtung 1 besonders kostengünstig herstellen zu können, weist der in der Spule 2 angeordnete Kern 7 hier eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur auf, wobei ein maximaler Außendurchmesser 28 des Kerns 7 etwa einem minimalen Innendurchmesser der Spule 2 entspricht. Es versteht sich, dass als Spule 2 hier nicht nur die Wicklungen selbst, sondern auch ein die Wicklungen tragender Bauteil verstanden wird, welcher sich zwischen dem Kern 7 und den Wicklungen selbst befindet.

[0047] Um dennoch einen geringen magnetischen Widerstand zwischen dem Kern 7 und dem Mantel 15 zu erreichen, sind sowohl an einem stößelseitigen Ende des Kerns 7 als auch an einem dem stößelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Kerns 7 Jochscheiben 27 angeordnet, welche den Kern 7 radial zur Längsachse 17 überragen und somit eine magnetische Verbindung zwischen dem Kern 7 und dem Mantel 15 herstellen. Die Jochscheiben 27 sind aus einem leicht magnetisierbaren Plattenwerkstoff ausgebildet und weisen in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse 17 etwa einen kreisringförmigen Querschnitt auf.

[0048] Die Ankerplatte 9 ragt an jedem Stößel 3 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 17 bzw. senkrecht zur Bildebene über die Permanentmagnete 6 der jeweiligen Stößel 3 hinaus, sodass sich über die Ankerplatte 9 ein magnetischer Kreis schließen kann. Die Permanentmagnete 6 sind vom Kern 7 lediglich durch einen Luftspalt 8 getrennt. Um jeden Permanentmagnet 6 ist eine etwa hohlzylinderförmige Schutzhülse 13 angeordnet. Ein mittels der Spule 2 und dem magnetischen Kreis bewirkter magnetischer Fluss verläuft somit im Wesentlichen durch den Kern 7, den Stößel 3, die Ankerplatte 9 und den Mantel 15.

[0049] Dadurch kann über ein Bestromen der Spule 2 eine Kraft auf das Ankerelement bzw. den jeweiligen Stößel 3 aufgebracht werden, welche den Stößel 3 von der kernnahen Endposition 23 wegbewegt.

[0050] Von den beiden in Fig. 1 dargestellten Aktoreinheiten befindet sich der Stößel 3 der links dargestellten Aktoreinheit in einer kernnahen Endposition 23 und der Stößel 3 der rechts in Fig. 1 dargestellten Aktoreinheit in einer kernfernen Endposition 24. In der kernnahen Endposition 23 liegt der Stößel 3 an einer als Kugel 5 ausgebildeten Anschlagvorrichtung an, welche Kugel 5 wiederum im Kern 7 positioniert ist, sodass die kernnahe Endposition 23 des Stößels 3 auf einfache und gleichzeitig hochgenaue Weise definiert ist. Die Stößel 3 kontaktieren die Kugel 5 dabei

an einer etwa kreisscheibenförmigen, im Wesentlichen ebenen, Kontaktfläche 16, sodass sich ein punktförmiger Kontakt ergibt. Um die genaue Position der kernnahen Endposition 23 über lange Zeit bzw. eine gewünschte Lebensdauer eines Motors, in welche die Stellvorrichtung 1 eingesetzt wird, gewährleisten zu können, ist die Anschlagvorrichtung aus einem Material mit hoher Härte bzw. einer höheren Härte als der Kern 7 ausgebildet.

[0051] Die Stößel 3 sind in Stößelführungen 12 geführt, welche Stößelführungen 12 durch zylindrische Bohrungen in einem Führungskörper 18 gebildet werden. Die Stößel 3 weisen bereichsweise ebenfalls eine zylindrische Außenkontur auf, welche mit den Stößelführungen 12 zusammenwirkt, sodass die Stößel 3 nur in Richtung der Längsachse 17 translatorisch und um die Längsachse 17 rotatorisch bewegbar sind, jedoch darüber hinaus keine Bewegung der Stößel 3 relativ zum Gehäuse 4 bzw. zum Führungskörper 18 möglich ist.

[0052] Wie weiter ersichtlich weisen die Stößel 3 in den Stößelführungen 12 Verjüngungen 14 auf, in welchen sich Ol sammeln kann, um eine Bewegung der Stößel 3 in den Führungen zu schmieren und somit einen Verschleiß zu minimieren.

[0053] Die Stößel 3 sind mit dem Kern 7 über die Feder 10 und den Permanentmagnet 6 derart verbunden, dass durch die Feder 10 auf die Stößel 3 eine Kraft in einer Hubrichtung 25, also aus der kernnahen Endposition 23 in Richtung der kernfernen Endposition 24 parallel zu den Längsachsen 17, ausgeübt wird, wenn sich die Stößel 3 in der kernnahen Endposition 23 befinden. Durch die Permanentmagnete 6 wird in der kernnahen Endposition 23 eine der Federkraft 20 entgegenwirkende Kraft auf die Stößel 3 aufgebracht, welche betragsmäßig größer als die Federkraft 20 ist, sodass die Stößel 3 durch eine Summenkraft aus Magnetkraft und Federkraft 20 in einem stromlosen Zustand der Spule 2 in der kernnahen Endposition 23 gehalten werden. Die Summenkraft wirkt somit in einem stromlosen Zustand der Spule 2 entgegen der Hubrichtung 25.

[0054] Um eine Aktoreinheit zu betätigen und den entsprechenden Stößel 3 aus der kernnahen Endposition 23 zu bewegen, wird eine elektrische Spannung an die Spule 2 dieser Aktoreinheit angelegt, wodurch ein magnetischer Fluss in dem durch Kern 7, Mantel 15, Stößel 3 und Ankerplatte 9 gebildeten magnetischen Kreis eine Kraft auf den Stößel 3 in Hubrichtung 25 bewirkt, sodass die auf den Stößel 3 wirkenden Summenkraft in Hubrichtung 25 weist und der Stößel 3 aus der kernnahen Endposition 23 bewegt wird.

[0055] Bei der entsprechenden Betätigung wird der Stößel 3 bis in die kernferne Endposition 24 bewegt, in welcher der Stößel 3 an einem durch eine metallische Platte 11 gebildeten Anschlag anliegt.

[0056] Längsachsen 17 der beiden Stößel 3 sind wie dargestellt etwa parallel und bei Einsatz der Stellvorrichtung 1 üblicherweise weniger als 25 mm, insbesondere 6 mm bis 15 mm, voneinander beabstandet. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Stellvorrichtung 1 kann trotz des geringen Abstandes eine für eine Nockenwellenverstellung ausreichende Kraft bereitgestellt werden.

[0057] Fig. 2 zeigt schematisch die auf einen Stößel 3 einer Aktoreinheit wirkenden Kräfte abhängig von einem Hub des Stößels 3 ausgehend von der kernnahen Endposition 23 in Hubrichtung 25 bis in eine kernferne Endposition 24 des Stößels 3.

[0058] Dargestellt sind sowohl eine Magnektkraft, also eine sich aus Kraft des Permanentmagnetes 6 und einer durch die Bestromung der Spule 2 bewirkte Magnetkraft auf den Stößel 3, als auch eine sich durch die Feder 10 ergebende Federkraft 20, wobei die Magnetkraft in durchgezogener Linie für eine Situation dargestellt ist, in welcher die Spule 2 nicht bestromt ist und in unterbrochener Linie für eine Situation, in welcher die Spulen 2 bestromt ist. Die durchgezogene Linie stellt somit eine stromlose Magnetkraft 21 dar, welche durch den Permanentmagnet 6 allein bewirkt wird, und die unterbrochene Linie stellt die bestromte Magnetkraft 22 dar, welche eine Summenkraft aus Kraft des Permanentmagnetes 6 und durch die Bestromung der Spule 2 bewirkte Magnetkraft auf den Stößel 3 bildet. Bei der Federkraft 20 ist als positive Kraft eine Kraft in Hubrichtung 25 dargestellt, während bei der stromlosen Magnetkraft 21 und der bestromten

[0059] Magnetkraft 22 positiv dargestellte Kräfte entgegen der Hubrichtung 25 ausgerichtet sind.

Auf der Ordinate des Diagrammes sind somit in Bezug auf die Federkraft 20 Werte in Hubrichtung 25 und in Bezug auf die Magnetkräfte Werte entgegen der Hubrichtung 25 dargestellt.

[0060] Wie ersichtlich ist eine den Stößel 3 in der kernnahen Endposition 23, also bei einem Hub von 0 mm, haltende stromlose Magnetkraft 21 größer als die Federkraft 20 bei diesem Hub. Der Stößel 3 wird daher bei stromlosem Zustand der Spule 2 durch den Permanentmagnet 6 in der kernnahen Endposition 23 gehalten. Die Federkraft 20 nimmt wie dargestellt über den Hub ab und geht in der kernfernen Endposition 24 des Stößels 3 gegen Null. Dadurch ist gewährleistet, dass die Feder 10 bei einer Bewegung des Stößels 3 nie ohne definierte Position zwischen Kern 7 und Stößel 3 bzw. lose ist, was zu Geräuschentwicklung und Abnützung führen könnte.

[0061] Wird die Spule 2 bestromt, reduziert sich die den Stößel 3 in der kernnahen Endposition 23 haltende Magnetkraft unter den Betrag der Federkraft 20, sodass die stromlose Magnetkraft 21 wirkt, wodurch der Stößel 3 bei Bestromung der Spule 2 mittels der Federkraft 20 aus der kernnahen Endposition 23 bewegt wird.

[0062] Wie weiter ersichtlich wird der Stößel 3 nahe einer kernfernen Endposition 24 in die kernferne Endposition 24 gezogen. Dies erfolgt durch eine durch den Permanentmagnet 6 bewirkte Magnetkraft, durch welche der Stößel 3 zu einer einen Anschlag in der kernfernen Endposition 24 bildenden Platte 11 gezogen wird.

[0063] Der Stößel 3 ist somit sowohl in der kernnahen Endposition 23 als auch in der kernfernen Endposition 24 in einem stromlosen Zustand der Spule 2 positionsstabil. Um den Stößel 3 aus der kernfernen Endposition 24 wieder zurück in die kernnahe Endposition 23 zu bewegen, wird der Stößel 3 beispielsweise mittels einer Hülse, in welche der Stößel 3 bei einer Nockenwellenverstellvorrichtung eingreift, zumindest bis zu einer minimalen Rückholposition 19 entgegen der Hubrichtung 25 bewegt. Ab dieser minimalen Rückholposition 19 ist die den Stößel 3 in die kernnahe Endposition 23 ziehende Magnetkraft des Permanentmagnetes 6 bei stromlosem Zustand der Spule 2, also die stromlose Magnetkraft 21 entgegen der Hubrichtung 25, größer als die Federkraft 20 in Hubrichtung 25, sodass eine resultierende Kraft entgegen der Hubrichtung 25 auf den Stößel 3 wirkt und der Stößel 3 ab der minimalen Rückholposition 19 in die kernnahe Endposition 23 gezogen wird, wenn die Spule 2 stromlos ist.

[0064] Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Stellvorrichtung 1, welche grundsätzlich ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Stellvorrichtung 1 aufgebaut ist, jedoch im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Stellvorrichtung 1 einen Stift 26 als Anschlagvorrichtung aufweist. Wie dargestellt stützt sich die als Stift 26 ausgebildete Anschlagvorrichtung hier an einer hinter dem Kern 7 bzw. an einer einem stößelseitigen Ende des Kerns 7 gegenüberliegenden Rückseite des Kerns 7 angeordneten Jochscheibe 27 ab, sodass der Kern 7 bei einem Anschlag des Stößels 3 nicht mechanisch beansprucht wird. Um eine Kraft bei einem Anschlag des Stößels 3 vom Stößel 3 an die Jochscheibe 27 übertragen zu können, ohne den Kern 7 mechanisch zu beanspruchen, ist bei dieser Ausführung im Kern 7 eine Durchgangsbohrung vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführung ist der Stift 26 in der Durchgangsbohrung positioniert und ragt beidseits aus dem Kern 7, ohne jedoch den Kern 7 oder eine an einem stößelseitigen Ende des Kerns 7 angeordnete Jochscheibe 27 in einer zur Übertragung von Kräften in Richtung der Längsachse 17 geeigneten Weise zu berühren. Weiter ist auch bei dieser Ausführung eine Feder 10 vorgesehen, welche sich hier ebenfalls an der Jochscheibe 27 abstützt und die Durchgangsbohrung im Kern durchsetzt. Alternativ könnte sich die Feder 10 natürlich auch am Kern 7 abstützen, beispielsweise an einem Absatz in der Durchgangsbohrung im Kern 7. Durch diese Ausführung wird eine erhöhte Standzeit erreicht, weil der Kern 7 nicht bei jedem Anschlag des Stößels 3 mechanisch belastet wird. Die Durchgangsbohrung kann zu einer magnetischen Schwächung 7 des Kerns 7 bzw. zu einem erhöhten magnetischen Widerstand des Kerns 7 führen, welche in Kauf genommen werden, um die mechanische Belastung zu minimieren.

[0065] Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Stellvorrichtung 1, welche weitgehend analog zu der in Fig. 3 dargestellten aufgebaut ist. Abweichend von der in Fig. 3 dargestellten Stellvorrichtung 1 sind die Stößelführungen 12 hier in separaten Führungskörpern 18 angeordnet, welche mit dem Gehäuse 4 über die Platte 11 verbunden sind. Die Führungskörper 18 sind mit geringer

Bewegbarkeit bzw. mit Spiel mit der Platte 11 verbunden, sodass die Stellvorrichtung 1 auf einfache Weise mit einem Anschlussbauteil eines Motors, in der Regel einer Zylinderkopfhaube, verbunden werden kann, und zwar auch dann, wenn Fertigungstoleranzen sowohl beim Motor als auch bei der Stellvorrichtung 1 in ungünstigster Weise ausgenutzt werden oder eine mechanische Schnittstelle am Motor Positions- und/oder Lageabweichungen aufweist. So können die Führungskörper 18 und damit eine Ausrichtung der Längsachsen 17 der Stößel 3 durch die bewegliche Anbindung der Führungskörper 18 an das Gehäuse 4 bzw. an die Platte 11 einfach an entsprechende Gegebenheiten angepasst werden. Es versteht sich, dass die Führungskörper 18 dann auch relativ zueinander bewegbar sind und Längsachsen 17 der Stößel 3 gegebenenfalls nicht mehr exakt parallel sind.

[0066] Mit einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1 ist auf besonders einfache Weise eine bistabile Stellvorrichtung 1 für eine Nockenwellenverstellung erreicht, welche eine besonders einfache und daher kostengünstige Führung der Stößel 3 gewährleistet.

Claims (22)

Ansprüche

1. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) mit zumindest einer elektromagnetischen Aktoreinheit, wobei die Aktoreinheit eine Spule (2) und einen Stößel (3) aufweist, welcher Stößel (3) über eine Bestromung der Spule (2) relativ zu der Spule (2) axial bewegbar ist, wobei die Aktoreinheit in einem Gehäuse (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der StöBel (3) etwa koaxial mit der Spule (2) angeordnet ist.

2. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, wobei bei sämtlichen Aktoreinheiten die Stößel (3) etwa koaxial mit den Spulen (2) angeordnet sind, wobei bevorzugt sämtliche Aktoreinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet sind.

3. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (3) von einer kernnahen Endposition (23) in eine kernferne Endposition (24) bewegbar ist, wobei der Stößel (3) in den Endpositionen (23, 24) jeweils an Anschlägen anliegt.

4. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stößel (3) ein Permanentmagnet (6) angeordnet ist.

5. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (2) um einen Kern (7) angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet (6) magnetisch in axialer Richtung nur über einen Luftspalt (8) vom Kern (7) getrennt ist.

6. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stößel (3) ein Ankerelement, insbesondere eine Ankerplatte (9), angeordnet ist.

7. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stößel (3) ein Permanentmagnet (6) und ein Ankerelement angeordnet sind, wobei das Ankerelement den Permanentmagnet (6) in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse (17) der Aktoreinheit überragt.

8. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (3) über eine Feder (10) mittelbar oder unmittelbar mit der dem Stößel (3) zugeordnete Spule (2) verbunden ist.

9. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10), das Ankerelement, der Permanentmagnet (6) und die Spule (2) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei stromlosem Zustand der Spule (2) eine Summenkraft aus Federkraft (20) und Magnetkraft ergibt, welche den Stößel (3) ab einem vordefinierten Mindestabstand von einer kernnahen Endposition (23), insbesondere bei einem Abstand des Stößels (3) von der kernnahen Endposition (23) von weniger als 1 mm, in die kernnahe Endposition (23) zieht.

10. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10), das Ankerelement, der Permanentmagnet (6) und die Spule (2) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei Bestromung der Spule (2) eine Summenkraft aus Federkraft (20) und Magnetkraft ergibt, welche den in einer kernnahen Endposition (23) befindlichen Stößel (3) in eine kernferne Endposition (24) bewegt.

11. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10), das Ankerelement, der Permanentmagnet (6) und die Spule (2) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass ein sich in einer kernfernen Endposition (24) befindlicher Stößel (3) unabhängig von einer Bestromung der Spule (2) in der kernfernen Endposition (24) verbleibt und nur durch eine zusätzliche, insbesondere formschlüssig auf den Stößel (3) aufgebrachte, Kraft aus der kernfernen Endposition (24) bewegbar ist.

12. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der zumindest einen Aktoreinheit eine Anschlagvorrichtung, insbesondere eine endseitig etwa halbkugelförmige Anschlagvorrichtung, vorzugsweise eine Kugel (5) oder ein Stift (26), vorgesehen ist, sodass der der Aktoreinheit zugeordnete Stößel (3) in einer kernnahen Endposition (23) an der Anschlagvorrichtung anliegt.

13. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung über eine Feder (10) mittelbar oder unmittelbar mit der Spule (2) der jeweiligen Aktoreinheit verbunden ist.

14. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung an einer mit einem Kern (7) der Aktoreinheit verbundenen Jochscheibe (27) anliegt, insbesondere in der Jochscheibe (27) fixiert ist.

15. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung in einer im Kern (7) angeordneten Durchgangsbohrung angeordnet ist und bevorzugt den Kern (7) entlang einer Längsachse (17) beidseits überragt.

16. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Stößel (3) zugeordnet eine Stößelführung (12) vorgesehen ist, in welcher der Stößel (3) gleitend gelagert ist.

17. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Aktoreinheiten vorgesehen sind, wobei jeder Stößel (3) in einer separaten Stößelführung (12) gleitend gelagert ist, wobei die Stößelführungen (12) relativ zueinander bewegbar sind.

18. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelführungen (12) in separaten Führungskörpern angeordnet sind, wobei die Führungskörper relativ zueinander bewegbar sind.

19. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (3) eine mittige Verjüngung (14) aufweisen, welche bei jeder möglichen Stößelposition zwischen einer kernnahen Endposition (23) des Stößels (3) und einer kernfernen Endposition (24) des Stößels (3) in der Stößelführung (12) positioniert ist.

20. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Spule (2) angeordneter Kern (7) eine zylindrische Außenkontur aufweist, wobei ein maximaler Außendurchmesser (28) des Kerns (7) kleiner als oder gleich groß wie ein Innendurchmesser der Spule (2) ist.

21. Elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass an einem stößelseitigen Ende des Kerns (7) und/oder an einem dem stößelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Kerns (7) ein vorzugsweise plattenförmiges Bauteil aus einem magnetisch leitfähigen Material, insbesondere eine Jochscheibe (27), angeordnet und mit dem Kern (7) verbunden ist, welches Bauteil den Kern (7) in einer Richtung radial zur Längsachse (17) überragt.

22. Nockenwellenverstellvorrichtung zum Verstellen einer axial beweglichen Hülse auf einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor mit einer elektromagnetische Stellvorrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Stellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgebildet ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen