DE102007024600A1

DE102007024600A1 - Operating device for controlling stroke variable valve gear of internal combustion engine, has latching element stressing actuator pin supporting surface by force in extending direction of pin in operating position of pin

Info

Publication number: DE102007024600A1
Application number: DE200710024600
Authority: DE
Inventors: Andreas Nendel
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-11-27

Abstract

The device has a holding and releasing device holding an actuator pin (9) in a holding position and releasing the pin from the holding position. A latching element (18) stresses an actuator pin fixed supporting surface (22) by force in a retracting direction of the pin in the position of the pin. Another latching element (19) stresses another supporting surface (23) by force in an extending direction of the pin in an operating position of the pin, while the element (18) is supported at a housing fixed supporting surface (20) and a pressure piece (16) is clamped in the retracting direction.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung mit einem Gehäuse sowie einem im Gehäuse gelagerten, relativ zum Gehäuse aus einer eingefahrenen Halteposition in eine Arbeitsposition ausfahrbaren und von einem Federmittel in Ausfahrrichtung kraftbeaufschlagten Aktuatorstift zur Verstellung eines mit der Stellvorrichtung zusammenwirkenden Maschinenteils. Dieses weist eine mit einem ersten Ende des Aktuatorstifts in dessen Arbeitsposition zusammenwirkende Verschiebenut auf, die den Aktuatorstift zurück in dessen Halteposition verlagert. Die Stellvorrichtung weist eine ansteuerbare Halte- und Lösevorrichtung zum Halten des Aktuatorstifts in der Halteposition und zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition auf.The The invention relates to an adjusting device with a housing and a housing mounted in the housing, relative to the housing from a retracted stop position in a working position extendable and from a spring means in the extension direction kraftbeaufschlagten actuator pin for adjusting a cooperating with the adjusting device Machine part. This has one with a first end of the actuator pin in its working position cooperating sliding groove, the the actuator pin shifted back into its holding position. The adjusting device has a controllable holding and releasing device for holding the actuator pin in the holding position and for releasing of the actuator pin from the stop position.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine derartige Stellvorrichtung geht aus der als gattungsbildend betrachteten WO 03/021612 A1 hervor. Deren Halte- und Lösevorrichtung für den Aktua torstift basiert auf dem Zusammenspiel eines Elektromagneten mit einem am Aktuatorstift befestigten Permanentmagneten, dessen magnetische Anziehungskraft den Aktuatorstift entgegen der Kraft des Federmittels in der Halteposition am unbestromten Elektromagneten hält. Zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition ist lediglich eine impulsförmige Strombeaufschlagung des Elektromagneten zur Überwindung der magnetischen Anziehungskraft des Permanentmagneten erforderlich, wobei der Aktuatorstift nicht nur durch die Kraft des Federmittels sondern auch durch die Kraft eines magnetischen Abstoßungseffekts zwischen dem Permanentmagneten und dem bestromten Elektromagneten in Richtung der Arbeitsposition beschleunigt wird.Such a control device is considered from the considered generic WO 03/021612 A1 out. Their holding and releasing device for Aktua torstift based on the interaction of an electromagnet with a permanent magnet attached to the actuator, the magnetic attraction holding the actuator against the force of the spring means in the holding position on the de-energized electromagnet. For releasing the actuator pin from the holding position, only pulse-shaped energization of the electromagnet is required to overcome the magnetic attraction of the permanent magnet, the actuator pin not only by the force of the spring means but also by the force of a magnetic repulsion effect between the permanent magnet and the energized electromagnet in the direction the working position is accelerated.

Eine solche, bei geringer Leistungsaufnahme schnell und zeitlich exakt schaltende Stellvorrichtung eignet sich in besonderem Maße zur Verstellung eines hubvariablen Ventiltriebs, wie er beispielsweise aus der DE 10 2004 021 376 A1 hervorgeht. Die Hubvariabilität des dort vorgeschlagenen Ventiltriebs basiert auf einem als Nockenstück ausgebildeten Maschinenteil mit darauf benachbart angeordneten Nocken, deren unterschiedliche Öffnungsverläufe mittels eines konventionell starr ausgebildeten Nockenfolgers selektiv auf ein Gaswechselventil übertragen werden. Zur betriebspunktabhängigen Einstellung dieser Öffnungsverläufe ist das Nockenstück drehfest, jedoch längsverschiebbar auf einer Trägerwelle angeordnet und weist zwei spiralförmig und gegensinnig verlaufende Verschiebenuten auf, in welche die Endabschnitte der Aktuatorstifte zweier Stellvorrichtungen der eingangs genannten Art wechselweise eingekoppelt werden. Während der axiale Verlauf der sich jeweils mit dem zugehörigen Aktuatorstift in Eingriff befindlichen Verschiebenut dazu führt, dass sich das Nockenstück selbststeuernd und nockenwellenwinkeltreu von der einen in die andere Nockenposition verschiebt, ist der radiale Verlauf jeder Verschiebenut so gestaltet, dass diese gegen Ende des Verschiebevorgangs zunehmend flacher wird und den momentan in Eingriff befindlichen Aktuatorstift aktiv aus seiner Arbeitsposition zurück in die Halteposition verlagert.Such, with low power consumption quickly and time exactly switching actuator is particularly suitable for adjusting a variable-stroke valve train, as he, for example, from DE 10 2004 021 376 A1 evident. The stroke variability of the valve drive proposed there is based on a cam piece designed as a machine part with adjacently arranged cams whose different opening curves are selectively transmitted by means of a conventionally rigid cam follower on a gas exchange valve. For operating point-dependent adjustment of these opening courses, the cam piece rotatably, but arranged longitudinally displaceable on a support shaft and has two spiral and oppositely extending sliding grooves, in which the end portions of the actuator pins of two adjusting devices of the type mentioned are alternately coupled. While the axial course of the sliding groove engaged with the associated actuator pin causes the cam piece to move from one cam position to the other camshaft in self-control and camshaft angle, the radial course of each slide groove is designed to increase towards the end of the shifting operation shallower and actively shifts the currently engaged actuator pin from its working position back to the holding position.

Obwohl auch diese aktive Rückstellfunktion der Verschiebenuten eine wesentliche Voraussetzung für die geringe Leistungsaufnahme der in der erstzitierten Druckschrift vorgeschlagenen Stellvorrichtung ist, kann das Wirkprinzip von deren Halte- und Lösevorrichtung dennoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden sein. Zu diesen zählt in erster Linie die Größe der zur Erzeugung einer ausreichenden Anziehungskraft erforderlichen Wirkfläche zwischen dem Elektromagneten und dem Permanentmagneten. Die Auslegung der Anziehungskraft/Wirkfläche hat jedoch nicht nur unter dem Gesichtspunkt einer auch unter dynamischen Einflüssen sicheren Haltefunktion des Aktuatorstifts in der Halteposition zu erfolgen. Vielmehr ist die Größe der Anziehungskraft/Wirkfläche auch für den quasistatischen Fall so zu dimensionieren, dass im unmittelbaren Anschluss an den Verschiebevorgang des Nockenstücks sowohl bei niedrigsten Drehzahlen der Brennkraftmaschine als auch im Grenzfall bei deren Stillstand ein nicht aus Trägheitskräften, sondern lediglich aus der magnetischen Anziehungskraft generierter Resthub des Aktuatorstifts zwischen der dann radial nicht mehr ansteigenden Verschiebenut und der Anschlagsfläche am Elektromagneten gewährleistet werden kann. Diese Forderung, die im Falle ihrer Nichterfüllung zu einem Schleifkontakt des Aktuatorstifts auf dem Nockenstück mit unerwünschtem, anschließenden Zurückfallen des Aktuatorstifts in die Verschiebenut führen würde, wird im Hinblick auf die exponentiell abnehmende, magnetische Fernwirkung des Permanentmagneten durch Bauteiltoleranzen erschwert, die zu einem erheblichen Resthub des Aktuatorstifts im Millimeterbereich führen können. Aufgrund der sich unter diesen Auslegungsgesichtspunkten ergebenden Größe der Wirkfläche zwischen dem Elektromagneten und dem Permanentmagneten besteht im Falle des erläuterten hubvariablen Ventiltriebs stets das erhöhte Risiko, dass die in eine bereits bestehende Architektur der Brennkraftmaschine zu integrierende Stellvorrichtung mit der vorhandenen Umgebungskonstruktion unvereinbar kollidiert.Even though also this active reset function of the sliding grooves an essential requirement for the low power consumption the proposed in the first cited document actuator is, can the operating principle of their holding and releasing device nevertheless be associated with various disadvantages. To these counts first and foremost the size of producing one sufficient attractive force required effective area between the electromagnet and the permanent magnet. The interpretation However, the attraction / effective surface is not only below the point of view even under dynamic influences secure holding function of the actuator pin in the stop position respectively. Rather, the size of the attraction / effective surface also to dimension for the quasi-static case so that immediately following the displacement of the cam piece both at lowest speeds of the internal combustion engine as well in the case of a limit at their stoppage one not from inertial forces, but only generated by the magnetic attraction Resthub the actuator pin between the then radially no longer rising Move groove and the stop surface on the electromagnet can be guaranteed. This requirement, in the case their non-fulfillment to a sliding contact of the actuator pin on the cam piece with undesirable, subsequent Fall back of the actuator pin in the sliding groove would, in view of the exponentially decreasing, Magnetic remote action of the permanent magnet due to component tolerances difficult, which leads to a considerable residual stroke of the actuator pin in the Millimeter range. Due to the size resulting from these design considerations the effective area between the electromagnet and the permanent magnet exists in the case of the illustrated variable-stroke valve train always the increased risk that exists in an already existing one Architecture of the internal combustion engine to be integrated actuator collided incompatible with the existing environment construction.

Die Verwendbarkeit der Stellvorrichtung würde sich insbesondere bei einem hubvariablen Ventiltrieb der gleichen Gattung, wie er in der DE 196 11 641 C1 vorgeschlagen ist, als konstruktiv außerordentlich schwierig erweisen. Denn das dort vorgeschlagene Nockenstück weist drei benachbarte Nocken mit unterschiedlichen Öffnungsverläufen auf und wird durch jeweils ein Paar benachbart angeordneter Stellvorrichtungen in die beiden Verschieberichtungen verlagert. Da jedes Paar der Stellvorrichtungen einen Abstand der Aktuatorstifte entsprechend einer Nockenbreite aufweist und diese unter Berücksichtigung der Freigängigkeit des Nockenstücks zu angrenzenden Nockenwellenlagerstellen vergleichsweise klein zu halten ist, würde es in diesem Einsatzfall zu einer unzulässigen Durchdringung der Stellvorrichtungen im Bereich der Magneten kommen.The usability of the adjusting device would be particularly in a variable stroke valve train of the same genus, as in the DE 196 11 641 C1 is proposed, as constructive prove extremely difficult. Because that was there hammered cam piece has three adjacent cams with different opening curves and is displaced by a pair of adjacently arranged adjusting devices in the two displacement directions. Since each pair of actuators has a distance of the actuator pins corresponding to a cam width and this is to be kept relatively small, taking into account the freedom of the cam piece adjacent camshaft bearing points, it would come in this case to an impermissible penetration of the actuators in the field of magnets.

Ein weiterer Nachteil der genannten Stellvorrichtung ist deren hoher Herstell- und somit Kostenaufwand, der aus dem bekanntermaßen aufwändigen produktionstechnischen Handling des Permanentmagneten mit seinen magnetischen Eigenschaften resultiert.One Another disadvantage of said adjusting device is the high Manufacturing and thus cost, the known from the complex production-technical handling of the permanent magnet with its magnetic properties results.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die aufgezeigten Nachteile vermieden werden. Demnach soll die Halte- und Lösevorrichtung einen möglichst geringen Mehrbedarf an radialem Bauraum gegenüber dem Aktuatorstift aufweisen und gleichzeitig ein sicheres Zurückziehen des Aktuatorstifts innerhalb dessen Resthubs sowie ein sicheres Halten des Aktuatorstifts in der Halteposition gewährleisten. Mit anderen Worten soll eine radial möglichst klein bauende Stellvorrichtung geschaffen werden, die den Aktuatorstift sicher und gegenüber der Verschiebenut ausreichend eingriffsfrei in der Halteposition fixiert. Darüber hinaus soll die Stellvorrichtung möglichst einfach und unter Großserienbedingungen kostengünstig herstellbar sein.Of the The present invention is therefore based on the object, an adjusting device of the aforementioned type so that the indicated Disadvantages are avoided. Accordingly, the holding and releasing device the least possible additional need for radial space relative to the Aktuatorstift and simultaneously a safe retraction of the actuator pin within it Resthubs and a secure holding the actuator pin in the stop position guarantee. In other words, a radial as possible small-sized actuator are created, which the Aktuatorstift safe and against the Verschiebenut sufficiently free of interference fixed in the holding position. In addition, the actuator should as simple as possible and under high volume conditions be inexpensive to produce.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Halte- und Lösevorrichtung zumindest folgende Merkmale aufweist:

– ein erstes Druckstück und ein zweites Druckstück, wobei das Federmittel zwischen einander zugewandten Stirnseiten der Druckstücke eingespannt ist und wobei die Druckstücke relativ zum Gehäuse und relativ zum Aktuatorstift in Verfahrrichtung des Aktuatorstifts verlagerbar sind;
– eine gehäusefeste erste Stützfläche und eine gehäusefeste zweite Stützfläche;
– eine aktuatorstiftfeste erste Stützfläche und eine aktuatorstiftfeste zweite Stützfläche;
– zumindest ein im ersten Druckstück quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts verschieblich gelagertes erstes Rastelement und zumindest ein im zweiten Druckstück quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts verschieblich gelagertes zweites Rastelement sowie
– zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition, eine ansteuerbare und den Aktuatorstift in dessen Ausfahrrichtung verlagernde Betätigungsvorrichtung,

wobei in der Halteposition des Aktuatorstifts das erste Rastelement die aktuatorstiftfeste erste Stützfläche in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts kraftbeaufschlagt, während das zweite Rastelement an der gehäusefesten zweiten Stützfläche abgestützt ist und das zweite Druckstück in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts arretiert, und wobei in der Arbeitsposition des Aktuatorstifts das zweite Rastelement die aktuatorstiftfeste zweite Stützfläche in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts kraftbeaufschlagt, während das erste Rastelement an der gehäusefesten ersten Stützfläche abgestützt ist und das erste Druckstück in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts arretiert.The solution to this problem arises from the features of claim 1, while advantageous developments and refinements the dependent claims are removed. Accordingly, the object is achieved in that the holding and releasing device has at least the following features:

- A first pressure piece and a second pressure piece, wherein the spring means is clamped between mutually facing end faces of the pressure pieces and wherein the pressure pieces are displaceable relative to the housing and relative to the actuator pin in the direction of travel of the actuator pin;
- A housing-fixed first support surface and a housing-fixed second support surface;
- An actuator pin fixed first support surface and a aktuatorstiftfeste second support surface;
- At least one displaceably mounted in the first pressure piece transversely to the direction of movement of the actuator pin first latching element and at least one displaceable in the second pressure piece transversely to the direction of movement of the Aktuatorstifts second latching element and
- For releasing the actuator pin from the holding position, a controllable and the actuator pin in the extension direction displacing actuator,

wherein in the holding position of the Aktuatorstifts the first locking element the aktuatorstiftfeste first support surface in the retraction of the Aktuatorstifts force applied while the second locking element is supported on the housing-fixed second support surface and locks the second pressure piece in the extension direction of the Aktuatorstifts, and wherein in the working position of the Aktuatorstifts the second locking element the aktuatorstiftfeste second support surface in the extension direction of the actuator pin subjected to force, while the first locking element is supported on the housing-fixed first support surface and locks the first pressure piece in the retraction of the Aktuatorstifts.

Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung weist folglich eine Halte- und Lösevorrichtung auf, die sich der in entgegengesetzte Richtungen wirksamen Einspannkraft des Federmittels bedient derart, dass der Aktuatorstift je nach seiner Position im Gehäuse entweder in Ausfahrrichtung oder in Einfahrrichtung kraftbeaufschlagt wird. Zur Erzeugung dieser Kraftwirkungsumkehr auf den Aktuatorstift ist es lediglich erforderlich, die Fußpunkte des Federmittels alternierend im Gehäuse festzulegen mit der Folge, dass das Federmittel nicht nur für ein schnelles Ausfahren des Aktuatorstifts aus der Halteposition in die Arbeitsposition sorgt, sondern auch ein Einfahren des Aktuatorstifts über den von der Verschiebenut quasistatisch erzeugten Einfahrhub hinaus in die Halteposition bewirkt. Dementsprechend wird die Einfahrbewegung des Aktuatorstifts innerhalb des Resthubs nicht über magnetische Anziehungskräfte eines Permanentmagneten mit großer radialer Wirkfläche gemäß dem zitierten Stand der Technik erzeugt, sondern durch die mechanische Kraftwirkung des vergleichsweise kleinbauenden Federmittels. Gleichzeitig weisen auch die mit den zugehörigen Stützflächen mechanisch zusammenwirkenden Rastelemente zur Arretierung der Druckstücke und zur Kraftbeaufschlagung des Aktuatorstifts einen kleinen radialen Bauraumbedarf auf.The The adjusting device according to the invention therefore has a holding and releasing device, which in the opposite Directions effective clamping force of the spring means operated in such a way that the actuator pin depending on its position in the housing either in the outward direction or in the retraction direction kraftbeaufschlagt becomes. To generate this force effect reversal on the Aktuatorstift it is only necessary, the bases of the spring means alternately set in the housing with the result that the spring means not only for a quick extension of the actuator pin from the holding position into the working position, but also a retraction of the actuator pin over that of the sliding groove quasistatically generated Einfahrhub also effected in the holding position. Accordingly, the retraction movement of the actuator pin is within the residual stroke does not have magnetic attractions a permanent magnet with a large radial effective area produced according to the cited prior art, but by the mechanical force of the comparatively small-sized Spring means. At the same time, they also have the associated ones Support surfaces mechanically interacting locking elements for locking the pressure pieces and for applying force of Aktuatorstifts a small radial space requirement.

Zudem entspricht die von der Betätigungsvorrichtung aufzubringende Kraft zum Lösen des Aktuatorstifts aus der Halteposition – von Reibungseinflüssen abgesehen – ungünstigstenfalls der Kraft des Federmittels in dieser Position, so dass neben der Halte- und Lösevorrichtung auch die Betätigungsvorrichtung weitestgehend unabhängig von ihrem physikalischen Wirkprinzip radial kleinbauend ausgeführt werden kann.In addition, the force to be applied by the actuator for releasing the actuator pin from the holding position - apart from friction - worst case corresponds to the force of the spring means in this position, so that in addition to the holding and releasing device and the actuator largely independent of their physical effect carried out radially kleinbauend can be.

Zusammenfassend zeichnet sich die erfindungsgemäße Stellvorrichtung also dadurch aus, dass sie bei minimalem radialen Bauraumbedarf selbst bei quasistatischem Zusammenspiel mit dem Maschinenteil bzw. dem Nockenstück, d. h. ohne nennenswerte Unterstützung der in Einfahrrichtung wirksamen Trägheitskräfte des Aktuatorstifts, ein sicheres Zurückziehen und Halten des Aktua torstifts in ausreichender Entfernung vom Einflussbereich der Verschiebenut gewährleistet.In summary the adjusting device according to the invention is characterized So by the fact that they themselves with minimal radial space requirements in quasi-static interaction with the machine part or the Cam piece, d. H. without significant support the inertial forces acting in the direction of retraction of the actuator pin, a safe withdrawal and holding of the Aktua torstifts at a sufficient distance from the sphere of influence the Verschiebenut ensured.

In Weiterbildung der Erfindung soll das Federmittel als Schraubendruckfeder ausgebildet sein. Außerdem kann es im Hinblick auf eine Hubbegrenzung des Aktuatorstifts in Einfahrrichtung zweckmäßig sein, wenn das Gehäuse eine den Aktuatorstift lagernde Stufenbohrung mit einer Axialschulter aufweist, die als Endanschlag für eine Ringstirnfläche des im Durchmesser gestuft ausgebildeten Aktuatorstifts in dessen Halteposition dient.In Further development of the invention, the spring means as a helical compression spring be educated. Moreover, it may be with regard to a Stroke limitation of the actuator pin in the retraction appropriate be when the housing a bearing the Aktuatorstift Stepped bore with an axial shoulder has, as the end stop for an annular end face of the stepped in diameter trained actuator pin in its holding position is used.

Wie es auch an einem später erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung deutlich wird, kann diese Hubbegrenzung ebenfalls dazu dienen, die in der Halteposition auf den Aktuatorstift wirkende Kraft des Federmittels zu einem großen Teil am Gehäuse abzustützen, so dass die von der Betätigungsvorrichtung aufzubringende Lösekraft deutlich reduziert werden kann.As it also on a later explained embodiment the invention is clear, this stroke limitation can also serve to force acting on the actuator pin in the holding position the spring means to a large extent on the housing support, so that by the actuator applied dissolving force can be significantly reduced.

Im Hinblick auf einfach und kostengünstig herzustellende Komponenten der Stellvorrichtung ist es außerdem vorgesehen, dass das erste Druckstück und das zweite Druckstück jeweils als hohlzylindrische Schiebehülse mit einer das zugehörige Rastelement lagernden Querbohrung ausgebildet sind. Zweckmäßigerweise sind dabei gleichmäßig über den Umfang jeder Schiebehülse verteilte Rastelemente vorgesehen. Diese Anordnung ist gegenüber jeweils nur einem Rastelement zum einen deshalb vorteilhaft, da entweder bei identischer Größe des Rastelements größere Abstützkräfte erzeugbar sind oder bei kleinerer Größe des Rastelements – entsprechend einem weiterhin reduzierten Bauraumbedarf der Halte- und Lösevorrichtung – die ggf. bereits ausreichende Abstützkraft nur eines Rastelements erzeugbar ist. Zum anderen führt die jeweils über den Umfang der Schiebehülse gleichmäßige Anordnung der Rastelemente zu einer mechanisch günstigen, zentrierten Abstützung des Aktuatorstifts innerhalb des Gehäuses.in the With regard to components which are simple and inexpensive to produce the adjusting device, it is also provided that the first pressure piece and the second pressure piece respectively as a hollow cylindrical sliding sleeve with an associated locking element overlapping transverse bore are formed. Conveniently, are evenly over the circumference each sliding sleeve distributed locking elements provided. These Arrangement is opposite to each only one locking element for a therefore advantageous because either identical size of the Detent element greater support forces can be generated or smaller size of the locking element - accordingly a further reduced space requirement of the holding and releasing device - the possibly already sufficient supporting force only one locking element can be generated. On the other hand leads each over the circumference of the sliding sleeve uniform arrangement the locking elements to a mechanically favorable, centered Support of the actuator pin inside the housing.

Weiterhin sollen die Rastelemente als Kugeln ausgebildet sein, wie sie als extrem kostengünstiges Massenprodukt einer Wälzkörperfertigung entnehmbar sind. Im Falle von drei Kugeln sollen diese um 120° versetzt am Umfang jeder Schiebehülse verteilt sein.Farther the locking elements should be designed as balls, as they extremely cost-effective mass product of a Wälzkörperfertigung are removable. In the case of three balls they should be offset by 120 ° be distributed on the circumference of each sliding sleeve.

Ebenfalls im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellbarkeit der Stellvorrichtung ist es außerdem vorgesehen, dass die gehäusefesten und aktuatorstiftfesten Stützflächen kreiskegelstumpfförmig ausgebildet und folglich als einfache Drehteile herstellbar sind. Abweichend hiervon besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Stützflächen mit Laufbahnen für das oder die Rastelemente auszustatten, wobei es sich im Falle einer Kugel beispielsweise um eine Rille mit kreissegmentförmigem Querschnitt handeln könnte. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass die am Gehäuse und am Aktuatorstift ausgebildeten Stützflächen selbstverständlich nicht unmittelbar an diesen Bauteilen verlaufen müssen, sondern auch Oberflächen von separaten Bauteilen, wie Ringe oder Buchsen, sein können, die am Aktuatorstift bzw. im Gehäuse angebracht sind.Also with regard to cost-effective manufacturability of Actuator, it is also provided that the housing fixed and aktuatorstiftfesten support surfaces formed of circular frustoconical and consequently as a simple turned parts can be produced. deviant However, there is also the possibility of the support surfaces with raceways for the one or more locking elements, in the case of a sphere, for example, it is a groove could act with circular segmental cross-section. In this context, it should also be mentioned that the case and support surfaces formed on the actuator pin of course not directly on these components must run, but also surfaces of separate components, such as rings or bushes, may be, which are attached to the actuator pin or in the housing.

In einer besonders bevorzugten Fortbildung der Erfindung soll die Betätigungsvorrichtung als Elektrohubmagnet mit einem den Aktuatorstift an seinem zweiten Ende betätigenden Anker ausgebildet sein. Obwohl die Betätigungsvorrichtung auch auf anderen bekannten, beispielsweise hydraulischen oder pneumatischen Wirkprinzipien basieren kann, lässt sich der elektromagnetisch angesteuerte Aktuatorstift zeitlich besonders schnell und mit hoher Präzision betätigen. Im Hinblick auf niedrige Herstellkosten können dabei auch der Aktuatorstift und der Anker zu einem einteiligen Bauteil zusammengefasst sein. In diesem Fall können unterschiedlichen mechanischen und elektromagnetischen Anforderungen an die Bauteilbeschaffenheit beispielsweise durch angepasste Werkstoffauswahl mit einer ggf. erforderlichen, verschleißresistenten Oberflächenbeschichtung Rechnung getragen werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the actuator as Elektrohubmagnet with a Aktuatorstift on its second Be formed end-actuated anchor. Although the actuator also on other known, for example hydraulic or pneumatic Acting principles can be based on the electromagnetic actuated actuator pin time particularly fast and high Press precision. With regard to low Manufacturing costs can also be the Aktuatorstift and the anchor to be combined into a one-piece component. In This case can be different mechanical and electromagnetic Requirements for the component quality, for example, by adapted Material selection with a possibly required, wear-resistant Surface coating are taken into account.

Sofern es möglich und zweckmäßig ist, sollen die vorgenannten Merkmale und Ausgestaltungen auch beliebig miteinander kombinierbar sein.Provided it is possible and appropriate the aforementioned features and configurations also arbitrarily with each other be combined.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung sowie ein mit der Stellvorrichtung zusammenwirkender hubvariabler Ventiltrieb teilweise vereinfacht dargestellt sind. Sofern es nicht anders erwähnt ist, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an embodiment of the Adjusting device according to the invention and a with the adjusting device cooperating variable-stroke valve train are shown partially simplified. Unless otherwise stated is, are the same or functionally identical features or components provided with the same reference numbers. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung im Längsschnitt; 1 an adjusting device according to the invention in longitudinal section;

2 ein mit der Stellvorrichtung zusammenwirkender hubvariabler Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine in perspektivischer Darstellung; 2 a cooperating with the adjusting hubvariabler valve drive an internal combustion engine in perspective view;

3 eine vergrößerte Detailansicht der Stellvorrichtung gemäß 1 und 3 an enlarged detail view of the adjusting device according to 1 and

4a–d die Stellvorrichtung gemäß 1 mit verschiedenen Verfahrpositionen des Aktuatorstifts. 4a -D the adjusting device according to 1 with different travel positions of the actuator pin.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

In 1 ist eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung 1 offenbart, die zur Ansteuerung eines an sich bekannten und in 2 dargestellten hubvariablen Ventiltriebs 2 einer Brennkraftmaschine dient. Das grundlegende Funktionsprin zip eines solchen Ventiltriebs 2 geht beispielsweise aus den eingangs zitierten Druckschriften DE 196 11 641 C1 und DE 10 2004 021 376 A1 hervor und lässt sich dahingehend zusammenfassen, dass anstelle einer konventionell starr ausgebildeten Nockenwelle eine Trägerwelle 3 mit einem darauf drehfest und längs verschiebbar angeordneten Nockenstück 4 vorgesehen ist. Das Nockenstück 4 weist zwei Gruppen axial benachbarter Nocken 5 und 6 mit unterschiedlichen Öffnungsverläufen auf, welche zur betriebspunktabhängigen Betätigung von Gaswechselventilen 7 dienen. Die zur selektiven Aktivierung der jeweiligen Nocken 5 oder 6 erforderliche Verschiebung des Nockenstücks 4 auf der Trägerwelle 3 erfolgt über spiralförmige Verschiebenuten 8 am Nockenstück 4, die sich entsprechend der Verschieberichtung in ihrer Orientierung unterscheiden und in die, je nach momentaner Stellung des Nockenstücks 4, ein Aktuatorstift 9 mit seinem ersten Ende 10 einkoppelbar ist.In 1 is an adjusting device according to the invention 1 discloses that for controlling a known and in 2 shown variable stroke valve train 2 an internal combustion engine is used. The basic Funktionsprin zip of such a valve train 2 For example, goes from the cited documents DE 196 11 641 C1 and DE 10 2004 021 376 A1 and can be summarized to the effect that instead of a conventionally rigid camshaft, a carrier shaft 3 with a non-rotatably and longitudinally displaceably arranged cam piece 4 is provided. The cam piece 4 has two groups of axially adjacent cams 5 and 6 with different opening gradients, which for operating point-dependent actuation of gas exchange valves 7 serve. The for selective activation of the respective cam 5 or 6 required displacement of the cam piece 4 on the carrier shaft 3 via helical sliding grooves 8th on the cam piece 4 , Which differ according to the direction of displacement in their orientation and in, depending on the instantaneous position of the cam piece 4 , an actuator pin 9 with his first end 10 can be coupled.

Die in 1 dargestellte Stellvorrichtung 1 befindet sich momentan in diesem eingekoppelten Zustand, der dadurch charakterisiert ist, dass sich der Aktuatorstift 9 in seiner ausgefahrenen Arbeitsposition befindet und sich auf dem Nutgrund der Verschiebenut 8 abstützt. Demgegenüber geht eine in Halteposition eingefahrene Stellung des Aktuatorstifts 9, in welcher dieser nicht mit der Verschiebenut 8 zusammenwirkt, aus der später erläuterten 4d hervor. In der in 1 ohne Berücksichtigung ihrer Spiralform vereinfacht dargestellten Verschiebenut 8 ist deren Umfangsverlauf mit einem radial wirkenden Auslaufbereich 11 zu erkennen, dessen Erhebung den Aktuatorstift 9 gegen Ende des Verschiebevorgangs zurück in seine Halteposition verlagert. Ein sich an den Auslaufbereich 11 anschließender hubfreier Bereich entspricht einem in 2 dargestellten Zylinderflächenabschnitt 12, zu welchem das erste Ende 10 des Aktuatorstifts 9 in der eingefahrenen Halteposition einen geringen radialen Abstand aufweist. Dieser radiale Abstand, der einen schleifenden Kontakt des Aktuatorstifts 9 auf dem Zylinderflächenabschnitt 12 und ggf. ein unkontrolliertes sowie mechanisch und akustisch ungünstiges Zurückfallen des Aktuatorstifts 9 in die Verschiebenut 8 bei rotierendem Nockenstück 4 ausschließt, wird durch den konstruktiven Aufbau der nachfolgend im Detail erläuterten, erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 1 erzeugt.In the 1 illustrated adjusting device 1 is currently in this coupled state, which is characterized in that the Aktuatorstift 9 is in its extended working position and on the groove bottom of the sliding groove 8th supported. In contrast, a retracted in holding position position of the actuator 9 , in which this not with the Verschiebenut 8th cooperates, from the later explained 4d out. In the in 1 without taking into account its spiral shape simplified illustrated Verschiebenut 8th is the circumferential course with a radially acting outlet area 11 to recognize its collection the actuator pen 9 shifted back to its stop position towards the end of the shifting process. A to the outlet area 11 subsequent stroke-free area corresponds to a in 2 shown cylindrical surface section 12 to which the first end 10 of the actuator pin 9 has a small radial distance in the retracted holding position. This radial distance, the sliding contact of the actuator pin 9 on the cylindrical surface section 12 and possibly an uncontrolled and mechanically and acoustically unfavorable falling back of the actuator pin 9 into the shifting groove 8th with rotating cam piece 4 excludes, is explained by the structural design of the below explained in detail, the adjusting device according to the invention 1 generated.

Die in 1 und in einer vergrößerten Detailansicht in 3 dargestellte Stellvorrichtung 1 weist ein lang gestrecktes hohlzylindrisches Gehäuse 13 mit einer Stufenbohrung 14 auf, in welcher der zylindrische Aktuatorstift 9 in Verfahrrichtung gelagert ist. Zum Halten des Aktuatorstifts 9 in der Halteposition gemäß 4d und zum Lösen des Aktuatorstifts 9 aus der Halteposition in die hier dargestellte Arbeitsposition dient eine ansteuerbare Halte- und Lösevorrichtung, die neben einer ansteuerbaren Betätigungsvorrichtung 15 folgende Bauteile bzw. Konstruktionselemente umfasst: ein erstes und ein zweites Druckstück 16 bzw. 17 mit darin quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 verschieblich gelagerten ersten und zweiten Rastelementen 18 bzw. 19, eine gehäusefeste erste und zweite Stützfläche 20 bzw. 21 und eine aktuatorstiftfeste erste und zweite Stützfläche 22 bzw. 23. Die hier als hohlzylindrische Schiebehülsen ausgebildeten und in einem Ringraum zwischen der Stufenbohrung 14 und dem Aktuatorstift 9 angeordneten Druckstücke 16, 17 sind relativ zum Gehäuse 13 und relativ zum Aktuatorstift 9 in dessen Verfahrrichtung verlagerbar. Zwischen einander zugewandten Stirnseiten 24 und 25 der Schiebehülsen 16 bzw. 17 ist ein Federmittel 26 in Form einer Schraubendruckfeder eingespannt. Als Rastelemente 18, 19 sind je Schiebehülse 16 bzw. 17 vier Kugeln vorgesehen, die in gleichmäßig, d. h. mit einem Winkelversatz von 90° über den Umfang der Schiebehülsen 16, 17 verteilten Querbohrungen 27 gelagert sind. Die gehäusefesten Stützflächen 20, 21 sind als einander zugewandte und sich zueinander aufweitende kreiskegelstumpfförmige Absätze von Umlaufnuten 28 bzw. 29 ausgebildet, die in die Stufenbohrung 14 eingearbeitet sind. Die ebenfalls kreiskegelstumpfförmigen und einander zugewandten aktuatorstiftfesten Stützflächen 22, 23 verjüngen sich zueinander und stellen Übergangsbereiche zwischen einem durchmesserreduzierten Abschnitt 30 und zu diesem benachbart verlaufenden zylindrischen Abschnitten 31 und 32 des Aktuatorstifts 9 dar.In the 1 and in an enlarged detail view in 3 illustrated adjusting device 1 has an elongated hollow cylindrical housing 13 with a stepped bore 14 in which the cylindrical actuator pin 9 is stored in the direction of travel. To hold the actuator pin 9 in the stop position according to 4d and for releasing the actuator pin 9 from the holding position in the working position shown here serves a controllable holding and releasing device, in addition to a controllable actuator 15 The following components or construction elements comprises: a first and a second pressure piece 16 respectively. 17 with it transversely to the direction of movement of the Aktuatorstifts 9 slidably mounted first and second locking elements 18 respectively. 19 , a housing-fixed first and second support surface 20 respectively. 21 and an actuator pin fixed first and second support surface 22 respectively. 23 , The here designed as a hollow cylindrical sliding sleeves and in an annular space between the stepped bore 14 and the actuator pin 9 arranged pressure pieces 16 . 17 are relative to the housing 13 and relative to the actuator pin 9 displaced in the direction of travel. Between facing end faces 24 and 25 the sliding sleeves 16 respectively. 17 is a pen 26 clamped in the form of a helical compression spring. As locking elements 18 . 19 are each sliding sleeve 16 respectively. 17 four balls provided in uniform, ie with an angular misalignment of 90 ° about the circumference of the sliding sleeves 16 . 17 distributed transverse bores 27 are stored. The housing-fixed supporting surfaces 20 . 21 are as mutually facing and each other expanding circular frustum-shaped paragraphs of circulating grooves 28 respectively. 29 trained in the stepped bore 14 are incorporated. The likewise circular truncated cone-shaped and mutually facing aktuatorstiftfesten support surfaces 22 . 23 taper to each other and provide transition areas between a reduced diameter section 30 and to this adjacent cylindrical sections 31 and 32 of the actuator pin 9 represents.

Ausgehend von dem in 1 dargestellten Zustand der Stellvorrichtung 1 mit dem in seiner Arbeitsposition ausgefahrenen Aktuatorstift 9 wird im Folgenden die Funktion der Halte- und Lösevorrichtung sowie das Zusammenspiel der Verstellvorrichtung 1 mit der Verschiebenut 8 erläutert und anhand der 4a bis 4d illustriert. In der Arbeitsposition des Aktuatorstifts 9 gemäß der mit 1 identischen 4a ist die von der Schraubendruckfeder 26 kraftbeaufschlagte Schiebehülse 16 in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 arretiert, indem die ersten Rastelemente 18 an der gehäusefesten ersten Stützfläche 20 sowohl in Verfahrrichtung als auch quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 einerseits, andererseits jedoch lediglich an dem Abschnitt 31 des Aktuatorstifts 9 quer zu dessen Verfahrrichtung abgestützt sind. Demgegenüber stützen sich die zweiten Rastelemente 19 der momentan nicht arretierten Schiebehülse 17 an der Stufenbohrung 14 lediglich quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 ab, während sie die aktuatorstiftfeste zweite Stützfläche 23 mit der Kraft der Schraubendruckfeder 26 beaufschlagen. Von Reibungseinflüssen abgesehen bedeutet dies, dass der Aktuatorstift 9 durch die Kraft der Schraubendruckfeder 26 in der Arbeitsposition gehalten wird, wobei sich das erste Ende 10 des Aktuatorstifts 9 entweder auf dem Nutgrund der Verschiebenut 8 oder an einem hier nicht dargestellten Axialanschlag der Stellvorrichtung 1 abstützt.Starting from the in 1 illustrated state of the adjusting device 1 with the actuator pin extended in its working position 9 Below is the function of the holding and releasing device and the interaction of the adjustment 1 with the sliding groove 8th explained and based on the 4a to 4d illustrated. In the working position of the actuator pin 9 according to the 1 identical 4a is that of the helical compression spring 26 force-loaded sliding sleeve 16 in the retraction of the Aktuatorstifts 9 locked by the first locking elements 18 on the first support surface fixed to the housing 20 both in the direction of travel and transversely to the direction of movement of the Aktuatorstifts 9 one on the other hand, however, only at the section 31 of the actuator pin 9 are supported transversely to the direction of travel. In contrast, the second locking elements are based 19 the currently not locked sliding sleeve 17 at the stepped bore 14 only transversely to the direction of movement of the actuator pin 9 while holding the actuator pin fixed second support surface 23 with the force of the helical compression spring 26 apply. Apart from friction, this means that the actuator pin 9 by the force of the helical compression spring 26 held in the working position, with the first end 10 of the actuator pin 9 either on the groove bottom of the sliding groove 8th or on an axial stop, not shown here, of the adjusting device 1 supported.

In 4b befindet sich der Aktuatorstift 9 in einer in Einfahrrichtung zurück verlagerten Position, die dem Einfahrhub der – nunmehr verdrehten – Verschiebenut 8 am Ende ihres Auslaufbereichs 11 entspricht. In dieser Position ist die Schiebehülse 17 in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 arretiert, indem die zweiten Rastelemente 19 radial auswärtig verlagert und an der gehäusefesten zweiten Stützfläche 21 sowohl in Verfahrrichtung als auch quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 einerseits, andererseits jedoch am Abschnitt 32 des Aktuatorstifts 9 lediglich quer zu dessen Verfahrrichtung abgestützt sind. Demgegenüber stützen sich die ersten Rastelemente 18 nach radial einwärtiger Verlagerung sowohl an der gehäusefesten ersten Stützfläche 20 als auch an der aktuatorstiftfesten ersten Stützfläche 22 in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts 9 ab. Folglich wird dieser durch die Kraft der nun weiter gespannten Schraubendruckfeder 26 und unabhängig vom Einfluss der Verschiebenut 8 weiter in Einfahrrichtung verlagert, wie es in 4c in einer Zwischenposition und in 4d in einer Endposition innerhalb des eingangs erläuterten Resthubs dargestellt ist. Dieser Endzustand mit vollständig in seiner Halteposition eingefahrenem Aktuatorstift 9 ist dann erreicht, wenn eine Ringstirnfläche 33 des im Durchmesser gestuft ausgebildeten Aktuatorstifts 9 an einer Axialschulter 34 der Stufenbohrung 14 anschlägt.In 4b is the actuator pin 9 in a retracted in the retraction position, the Einfahrhub the - now twisted - sliding groove 8th at the end of its run-out area 11 equivalent. In this position is the sliding sleeve 17 in the extension direction of the actuator pin 9 locked by the second locking elements 19 displaced radially outward and on the housing-fixed second support surface 21 both in the direction of travel and transversely to the direction of movement of the Aktuatorstifts 9 on the one hand, but on the other hand at the section 32 of the actuator pin 9 are supported only transversely to the direction of travel. In contrast, the first locking elements are based 18 radially inward displacement both on the housing-fixed first support surface 20 as well as on the aktuatorstiftfesten first support surface 22 in the retraction of the Aktuatorstifts 9 from. Consequently, this is due to the force of the now further tensioned helical compression spring 26 and regardless of the influence of the shifting groove 8th moved further in retraction, as it is in 4c in an intermediate position and in 4d is shown in an end position within the rest of the opening explained above. This final state with fully retracted in its holding position Aktuatorstift 9 is reached when an annular end face 33 the stepped diameter formed actuator pin 9 on an axial shoulder 34 the stepped bore 14 strikes.

Die Neigungen der gehäusefesten ersten Stützfläche 20 und der aktuatorstiftfesten ersten Stützfläche 22 sind in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass sich die Schraubendruckfeder 26 etwa mit 75% ihrer Kraft am Gehäuse 13 und mit etwa 25% am Aktuatorstift 9 in Einfahrrichtung abstützt. Aufgrund dieser Kraftaufteilung kann die nachfolgend erläuterte Betätigungsvorrichtung 15 besonders kleinbauend ausgeführt werden, da die von der Betätigungsvorrichtung 15 aufzubringende Lösekraft zum Lösen des Aktuatorstifts 9 aus der Halteposition – von Reibungseinflüssen abgesehen – ebenfalls nur etwa 25% der Kraft der Schraubendruckfeder 26 betragen muss. Die anhand 1 erläuterte Betätigungsvorrichtung 15 ist hier als stark vereinfacht dargestellter Elektrohubmagnet 35 mit einem Magnetgehäuse 36 und einem den Aktuatorstift 9 an seinem zweiten Ende 37 betätigenden Anker 38 ausgebildet. Zum Lösen des Aktuatorstifts 9 aus der Halteposition wird der Elektrohubmagnet 35 bestromt und der als einteiliges Bauteil mit dem Aktuatorstift 9 ausgeführte Anker 38 in Ausfahrrichtung verlagert. Der Aktuatorstift 9 ist aus seiner Halteposition vollständig gelöst, wenn er über die Stellung gemäß 4b geringfügig hinaus ausgefahren ist, so dass sich die in Ausfahrrichtung wirksame Arretierung der Schiebehülse 17 löst und der Aktuatorstift 9 durch die Kraft der Schraubendruckfeder 26 in Ausfahrrichtung verlagert wird, bis die Arbeitsposition gemäß 4a erreicht ist.The inclinations of the housing-fixed first support surface 20 and the actuator pin fixed first support surface 22 are chosen in this embodiment so that the helical compression spring 26 about 75% of their power on the housing 13 and about 25% on the actuator pin 9 supported in the retraction direction. Due to this force distribution, the following explained actuator 15 be carried out particularly small construction, since the of the actuator 15 releasing force to be applied for releasing the actuator pin 9 from the holding position - apart from friction influences - also only about 25% of the force of the helical compression spring 26 must be. The basis 1 explained actuator 15 is here as a greatly simplified shown Elektrohubmagnet 35 with a magnet housing 36 and one the actuator pin 9 at its second end 37 actuating anchor 38 educated. For releasing the actuator pin 9 the holding position becomes the electric lifting magnet 35 energized and the one-piece component with the Aktuatorstift 9 executed anchor 38 shifted in the extension direction. The actuator pin 9 is completely released from its holding position when moving over the position according to 4b slightly extended, so that the effective in the extension direction locking the sliding sleeve 17 releases and the actuator pin 9 by the force of the helical compression spring 26 is displaced in the extension until the working position according to 4a is reached.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass es zweckmäßig sein kann, die Stirnflächen 24, 25 der Schiebehülsen 16 bzw. 17 mit guten Gleiteigenschaften oder alternativ mit einer hier nicht dargestellten Gleitscheibe als Federauflage zu versehen, um die Schraubendruckfeder 26 rotativ möglichst weitgehend von den Schiebehülsen 16, 17 zu entkoppeln. Durch diese Maßnahme soll verhindert werden, dass eine durch das Zusammenwirken des Aktuatorstifts 9 mit der Verschiebenut 8 erzeugte und über den Aktuatorstift 9 in die Stellvorrichtung 1 eingeleitete Rotation über die Rastelemente 18, 19 und die Schiebehülsen 16, 17 auf die Schraubendruckfeder 26 übertragen wird und diese unzulässig verdrillt.Finally, it should be noted that it may be useful, the end faces 24 . 25 the sliding sleeves 16 respectively. 17 to provide with good sliding properties or alternatively with a sliding washer, not shown here as a spring support to the helical compression spring 26 Rotativ as far as possible from the sliding sleeves 16 . 17 to decouple. By this measure, it should be prevented that one by the interaction of the Aktuatorstifts 9 with the sliding groove 8th generated and over the Aktuatorstift 9 in the adjusting device 1 Initiated rotation via the locking elements 18 . 19 and the sliding sleeves 16 . 17 on the helical compression spring 26 is transmitted and these inadmissible twisted.

11: Stellvorrichtunglocking device
22: Ventiltriebvalve train
33: Trägerwellecarrier wave
44: Nockenstückcam piece
55: Nockencam
66: Nockencam
77: GaswechselventilGas exchange valve
88th: Verschiebenutshift groove
99: Aktuatorstiftactuator pin
1010: erstes Ende des Aktuatorstiftsfirst End of the actuator pin
1111: Auslaufbereich der Verschiebenutdischarge area the shifting groove
1212: ZylinderflächenabschnittCylinder surface section
1313: Gehäusecasing
1414: Stufenbohrungstepped bore
1515: Betätigungsvorrichtungactuator
1616: erstes Druckstückfirst Pressure piece
1717: zweites Druckstücksecond Pressure piece
1818: erstes Rastelementfirst locking element
1919: zweites Rastelementsecond locking element
2020: gehäusefeste erste Stützflächefixed to the housing first support surface
2121: gehäusefeste zweite Stützflächefixed to the housing second support surface
2222: aktuatorstiftfeste erste Stützflächeaktuatorstiftfeste first support surface
2323: aktuatorstiftfeste zweite Stützflächeaktuatorstiftfeste second support surface
2424: Stirnseite der Schiebehülse/des ersten Druckstücksfront the sliding sleeve / the first pressure piece
2525: Stirnseite der Schiebehülse/des zweiten Druckstücksfront the sliding sleeve / the second pressure piece
2626: Federmittel/SchraubendruckfederSpring means / helical compression spring
2727: Querbohrungcross hole
2828: Umlaufnutcircumferential groove
2929: Umlaufnutcircumferential groove
3030: durchmesserreduzierter Abschnitt des Aktuatorstiftsreduced diameter Section of the actuator pin
3131: Abschnitt des Aktuatorstiftssection of the actuator pin
3232: Abschnitt des Aktuatorstiftssection of the actuator pin
3333: Ringstirnfläche des AktuatorstiftsAnnular face of the actuator pin
3434: Axialschulter der Stufenbohrungaxial shoulder the stepped bore
3535: Elektrohubmagnetelectric lifting
3636: Magnetgehäusemagnet housing
3737: zweites Ende des Aktuatorstiftssecond End of the actuator pin
3838: Ankeranchor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- WO 03/021612 A1 [0002] WO 03/021612 A1 [0002]
- DE 102004021376 A1 [0003, 0024] DE 102004021376 A1 [0003, 0024]
- DE 19611641 C1 [0005, 0024] - DE 19611641 C1 [0005, 0024]

Claims

Stellvorrichtung (1) mit einem Gehäuse (13) sowie einem im Gehäuse (13) gelagerten, relativ zum Gehäuse (13) aus einer eingefahrenen Halteposition in eine Arbeitsposition ausfahrbaren und von einem Federmittel (26) in Ausfahrrichtung kraftbeaufschlagten Aktuatorstift (9) zur Verstellung eines mit der Stellvorrichtung (1) zusammenwirkenden Maschinenteils, das eine mit einem ersten Ende (10) des Aktuatorstifts (9) in dessen Arbeitsposition zusammenwirkende Verschiebenut (8) aufweist, die den Aktuatorstift (9) zurück in dessen Halteposition verlagert, wobei die Stellvorrichtung (1) eine ansteuerbare Halte- und Lösevorrichtung zum Halten des Aktuatorstifts (9) in der Halteposition und zum Lösen des Aktuatorstifts (9) aus der Halteposition aufweist, gekennzeichnet durch die zumindest folgende Merkmale aufweisende Halte- und Lösevorrichtung: – ein erstes Druckstück (16) und ein zweites Druckstück (17), wobei das Federmittel (26) zwischen einander zugewandten Stirnseiten (24, 25) der Druckstücke (16, 17) eingespannt ist und wobei die Druckstücke (16, 17) relativ zum Gehäuse (13) und relativ zum Aktuatorstift (9) in Verfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) verlagerbar sind; – eine gehäusefeste erste Stützfläche (20) und eine gehäusefeste zweite Stützfläche (21); – eine aktuatorstiftfeste erste Stützfläche (22) und eine aktuatorstiftfeste zweite Stützfläche (23); – zumindest ein im ersten Druckstück (16) quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) verschieblich gelagertes erstes Rastelement (18) und zumindest ein im zweiten Druckstück (17) quer zur Verfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) verschieblich gelagertes zweites Rastelement (19) sowie – zum Lösen des Aktuatorstifts (9) aus der Halteposition, eine ansteuerbare und den Aktuatorstift (9) in dessen Ausfahrrichtung verlagernde Betätigungsvorrichtung (15), wobei in der Halteposition des Aktuatorstifts (9) das erste Rastelement (18) die aktuatorstiftfeste erste Stützfläche (22) in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) kraftbeaufschlagt, während das zweite Rastelement (19) an der gehäusefesten zweiten Stützfläche (21) abgestützt ist und das zweite Druckstück (17) in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) arretiert, und wobei in der Arbeitsposition des Aktuatorstifts (9) das zweite Rastelement (19) die aktuatorstiftfeste zweite Stützfläche (23) in Ausfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) kraftbeaufschlagt, während das erste Rastelement (18) an der gehäusefesten ersten Stützfläche (20) abgestützt ist und das erste Druckstück (16) in Einfahrrichtung des Aktuatorstifts (9) arretiert.Adjusting device ( 1 ) with a housing ( 13 ) as well as in the housing ( 13 ), relative to the housing ( 13 ) extendable from a retracted holding position to a working position and by a spring means ( 26 ) in the extension direction force-loaded actuator pin ( 9 ) for adjusting one with the adjusting device ( 1 ) cooperating machine part, the one with a first end ( 10 ) of the actuator pin ( 9 ) in its working position cooperating Verschiebenut ( 8th ) having the actuator pin ( 9 ) displaced back into its holding position, wherein the adjusting device ( 1 ) a controllable holding and releasing device for holding the Aktuatorstifts ( 9 ) in the holding position and for releasing the actuator pin ( 9 ) has from the holding position, characterized by at least the following features having holding and releasing device: - a first pressure piece ( 16 ) and a second pressure piece ( 17 ), wherein the spring means ( 26 ) between facing end faces ( 24 . 25 ) of the pressure pieces ( 16 . 17 ) is clamped and wherein the pressure pieces ( 16 . 17 ) relative to the housing ( 13 ) and relative to the actuator pin ( 9 ) in the direction of movement of the actuator pin ( 9 ) are relocatable; A housing-fixed first support surface ( 20 ) and a housing-fixed second support surface ( 21 ); An actuator pin-fixed first support surface ( 22 ) and a aktuatorstiftfeste second support surface ( 23 ); At least one in the first pressure piece ( 16 ) transversely to the direction of travel of the actuator pin ( 9 ) displaceably mounted first latching element ( 18 ) and at least one in the second pressure piece ( 17 ) transversely to the direction of travel of the actuator pin ( 9 ) displaceably mounted second latching element ( 19 ) and - for releasing the actuator pin ( 9 ) from the holding position, a controllable and the Aktuatorstift ( 9 ) in the extension direction displacing actuator ( 15 ), wherein in the holding position of the Aktuatorstifts ( 9 ) the first locking element ( 18 ) the actuator pin fixed first support surface ( 22 ) in the retraction direction of the Aktuatorstifts ( 9 ), while the second latching element ( 19 ) on the housing-fixed second support surface ( 21 ) is supported and the second pressure piece ( 17 ) in the extension direction of the actuator pin ( 9 ), and wherein in the working position of the actuator pin ( 9 ) the second locking element ( 19 ) the actuator pin-fixed second support surface ( 23 ) in the extension direction of the actuator pin ( 9 ), while the first latching element ( 18 ) on the housing-fixed first support surface ( 20 ) is supported and the first pressure piece ( 16 ) in the retraction direction of the Aktuatorstifts ( 9 ) arrested.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenteil als auf einer Trägerwelle (3) drehfest und längsverschiebbar angeordnetes Nockenstück (4) eines hubvariablen Ventiltriebs (2) einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the machine part as on a support shaft ( 3 ) non-rotatably and longitudinally displaceable cam piece ( 4 ) of a variable-stroke valve drive ( 2 ) is formed of an internal combustion engine.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (26) als Schraubendruckfeder ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the spring means ( 26 ) is designed as a helical compression spring.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine den Aktuatorstift (9) lagernde Stufenbohrung (14) mit einer Axialschulter (34) aufweist, welche Axialschulter (34) als Endanschlag für eine Ringstirnfläche (33) des im Durchmesser gestuft ausgebildeten Aktuatorstifts (9) in dessen Halteposition dient.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the housing ( 13 ) an actuator pin ( 9 ) bearing stepped bore ( 14 ) with an axial shoulder ( 34 ), which axial shoulder ( 34 ) as an end stop for an annular end face ( 33 ) of the step-shaped actuator pin ( 9 ) in its holding position.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Druckstück (16) und das zweite Druckstück (17) jeweils als hohlzylindrische Schiebehülse mit einer das erste Rastelement (18) bzw. das zweite Rastelement (19) lagernden Querbohrung (27) ausgebildet sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first pressure piece ( 16 ) and the second pressure piece ( 17 ) each as a hollow cylindrical sliding sleeve with a first locking element ( 18 ) or the second latching element ( 19 ) bearing transverse bore ( 27 ) are formed.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dass in den Schiebehülsen (16, 17) jeweils gleichmäßig über deren Umfang verteilte Rastelemente (18, 19) gelagert sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 5, that in the sliding sleeves ( 16 . 17 ) each uniformly distributed over the circumference locking elements ( 18 . 19 ) are stored.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dass das erste Rastelement (18) und das zweite Rastelement (19) jeweils als Kugel ausgebildet sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, that the first latching element ( 18 ) and the second locking element ( 19 ) are each formed as a ball.

Stellvorrichtung (1) nach den Ansprüchen 6 und 7, dass in den Schiebehülsen (16, 17) jeweils drei Kugeln gelagert sind.Adjusting device ( 1 ) according to claims 6 and 7, that in the sliding sleeves ( 16 . 17 ) are each mounted three balls.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäusefeste erste Stützfläche (20), die gehäusefeste zweite Stützfläche (21), die aktuatorstiftfeste erste Stützfläche (22) und die aktuatorstiftfeste zweite Stützfläche (23) kreiskegelstumpfförmig ausgebildet sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the housing-fixed first support surface ( 20 ), the housing-fixed second support surface ( 21 ), the actuator pin fixed first support surface ( 22 ) and the actuator pin-fixed second support surface ( 23 ) are formed truncated circular.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (15) als Elektrohubmagnet (35) mit einem den Aktuatorstift (9) an seinem zweiten Ende (37) betätigenden Anker (38) ausgebildet ist.Adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 15 ) as Elektrohubmagnet ( 35 ) with an actuator pin ( 9 ) at its second end ( 37 ) actuating armature ( 38 ) is trained.

Stellvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuatorstift (9) und der Anker (38) als einteiliges Bauteil ausgebildet sind.Adjusting device ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the actuator pin ( 9 ) and the anchor ( 38 ) are formed as a one-piece component.