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Title:
ELECTROMAGNETIC ACTUATOR DEVICE, ACTUATOR SYSTEM AND USE OF AN ACTUATOR DEVICE OR AN ACTUATOR SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/110338
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electromagnetic actuator device having armature means (14), which are mounted in an actuator housing (22) so as to be able to move in an axial direction relative to static coil means (26) as a reaction to the application of a current to the same and which have permanent magnet means (16) for a repelling interaction with core means (24) enclosed at least in sections by the coil means, wherein the coil means and an armature movement space located between the armature means and the core means are enclosed at least in sections by a magnetic flux-conducting housing shell (32) of the actuator housing (22), wherein a cross-section area and/or wall thickness of the housing shell (32) is configured and dimensioned such that a magnetic flux resistance of the housing shell in a mechanically isolating operating condition effective when a current is applied with a predetermined working coil current does not permit armature movement, and the housing shell is designed for interaction with a magnetic flux-conducting flux conductor partner (40, 40') that is or can be separately and detachably provided on the jacket side and/or engaging radial outwards such that the armature is moved in a non-isolating contact, connecting and/or interactive state of the housing shell with the flux conductor partner, which state permits a partial magnetic flux via the flux conducting partner when current at the predetermined working coil current is applied.

Inventors:
FÜLLGRABE, Dirk (Vor dem Dorf 13, Rethmar, 31319, DE)
LAVAL, Anthony (Buchenseestr. 23, Radolfzell, 78315, DE)
SPIELMANN, Michael (Kappeler Weg 4/1, Wald, 88639, DE)
BÜRSSNER, Jörg (Friedrich-Mezger-Str. 5h, Engen, 78234, DE)
FENDRICH, Benedikt (Schlesische Straße 18, Singen, 78224, DE)
Application Number:
EP2018/082472
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
November 26, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ETO MAGNETIC GMBH (Hardtring 8, Stockach, 78333, DE)
International Classes:
H01F7/16; F01L13/00; H01F7/126; H01F7/13
Domestic Patent References:
WO2010012498A12010-02-04
WO2010012498A12010-02-04
Foreign References:
DE10240774A12003-04-10
JPH0529133A1993-02-05
DE3635431C11988-01-28
DE10240774A12003-04-10
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BEHRMANN WAGNER PARTG MBB (Maggistr. 5, Singen, 78224, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektromagnetische Aktuatorvorrichtung mit

in einem Aktuatorgehäuse (22) relativ zu stationären Spulenmitteln (26) als Reaktion auf eine Bestromung derselben in einer

Axialrichtung bewegbar gelagerten Ankermitteln (14),

die zum abstoßenden Zusammenwirken mit zumindest abschnittsweise von den Spulenmitteln umschlossenen Kernmitteln (24) Permanentmagnetmittel (16) aufweisen,

wobei die Spulenmittel sowie ein zwischen den Ankermitteln und den

Kernmitteln aufgespannter Anker-Bewegungsraum zumindest abschnittsweise von einer magnetisch flussleitenden Gehäuseschale (32) des Aktuatorgehäuses (22) umschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Querschnittsfläche und/oder Wanddicke der Gehäuseschale

(32) so eingerichtet und bemessen ist, dass ein bei der Bestromung mit einem vorbestimmten Arbeits-Spulenstrom wirksamer magnetischer Flusswiderstand der Gehäuseschale in einem mechanisch isolierten Betriebszustand die Ankerbewegung nicht ermöglicht,

und dass die Gehäuseschale so zum Zusammenwirken mit einem mantelseitig und/oder radial außen angreifenden, separat und lösbar vorgesehenen oder vorsehbaren magnetisch flussleitenden

Flussleitpartner (40, 40’) ausgebildet ist,

dass in einem einen Teilmagnetfluss über den Flussleitpartner ermöglichenden, nicht-isolierten Kontakt-, Verbindungs- und/oder Zusammenwirkzustand der Gehäuseschale mit dem Flussleitpartner bei der Bestromung mit dem vorbestimmten Arbeits-Spulenstrom die Ankerbewegung erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschale (32) zumindest abschnittsweise zylindrisch und/oder mit einer homogenen und/oder konstanten Wanddicke ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Gehäuseschale zum bevorzugt lösbaren Einstecken in eine an den Gehäuseschalendurchmesser angepasste Vertiefung oder einen Durchbruch des Flussleitpartners (40, 40’) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flussleitpartner als Baugruppe eines Verbrennungsmotors, insbesondere als Kipphebel, ausgebildet ist und die Gehäuseschale in einen stationären Bereich (40’) der Baugruppe, insbesondere einen Achsenabschnitt der als Kipphebel ausgebildeten Baugruppe, einsetzbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorvorrichtung zur Ventil- und/oder Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors ausgebildet ist und die Ankermittel an den Permanentmagnetmitteln ansitzende Stößelmittel (10) zum Bewirken der Ventil- bzw. Nockenwellenverstellung aufweisen. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die

Aktuatorvorrichtung stromlos bistabil ausgebildet ist und im Bereich eines den Kernmitteln (24) in der Axialrichtung gegenüberliegenden Stirn- und/oder Endabschnitts des Aktuatorgehäuses Anschlag- und/oder Führungsmittel (38) für die Ankermittel vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass den axial magnetisierten Permanentmagnetmitteln (16) axial zumindest einends eine bevorzugt scheibenförmige Flussleitbaugruppe (18, 20) so zugeordnet ist, dass diese radial randseitig einen Arbeitsluftspalt (34) von den Ankermitteln zu einer Innenfläche der Gehäuseschale aufspannt.

8. Aktuatorsystem aufweisend die elektromagnetische Aktuatorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , bevorzugt nach dem Patentanspruch 1 , sowie eine zur magnetisch flussleitenden und bevorzugt lösbaren Aufnahme der Gehäuseschale ausgebildeten Flussleitbaugruppe, insbesondere metallische und stationär vorgesehene bzw. vorsehbare Kraftfahrzeug- Flussleitbaugruppe, als Flussleitpartner.

9. Aktuatorsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeug-Flussleitbaugruppe ein zur Ventilsteuerung eines Verbrennungsmotors betätigbarer Kipphebel ist, in dessen Schwenkachsenbereich die Aufnahme der Gehäuseschale realisiert ist.

10. Verwendung der elektromagnetischen Aktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder des Aktuatorsystems nach einem der Patentansprüche 8 oder 9 zur Realisierung einer Ventil- und/oder Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors.

Description:
Elektromagnetische Aktuatorvorrichtung,

Aktuatorsystem und Verwendung einer Aktuatorvorrichtung bzw. eines Aktuatorsystems

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische

Aktuatorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein eine elektromagnetische Aktuatorvorrichtung aufweisendes Aktuatorsystem, und die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung einer elektromagnetischen

Aktuatorvorrichtung sowie eines elektromagnetischen Aktuatorsystems.

Eine elektromagnetische Aktuatorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist aus der DE 102 40 774 A1 der Anmelderin bekannt. Relativ zu stationären Spulenmitteln und als Reaktion auf eine Bestromung dieser Spulenmittel ist bei einer solchen Vorrichtung in einem Aktuatorgehäuse eine Ankereinheit (Ankermittel) in einer Axialrichtung (axiale Längs- und Bewegungsrichtung) bewegbar gelagert, wobei, bei der Bestromung der Spulenmittel, an der Ankereinheit vorgesehene Permanentmagnetmittel, etwa in Form einer Permanentmagnetscheibe, abstoßend gegen stationäre Kernmittel im Aktuatorgehäuse wirken. Eine die Spulenmittel umschließende Gehäuseschale des Aktuatorgehäuses, realisiert aus magnetisch flussleitendem Material, sorgt für den magnetischen Rückschluss in einer derartigen, als generisch und allgemein bekannt vorausgesetzten elektromagnetischen Aktuatorvorrichtung, wobei ein Arbeitsluftspalt von den Ankermitteln (in der DE 102 40 774 A1 mittels einer der Permanentmagnetscheibe benachbarten Flussleitscheibe) zur umgebenden und insbesondere auch den Ankerraum radial begrenzenden Gehäuseschale ausgebildet wird.

Eine derartige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs wird für eine Vielzahl von Stellanwendungen eingesetzt und weist sowohl im Hinblick auf ihre magnetischen und Betriebseigenschaften, als auch im Hinblick auf eine preisgünstige und großserientaugliche Fertigbarkeit Vorteile auf. Damit liegen bevorzugte Einsatzgebiete dieser bekannten Technologie auch (jedoch nicht ausschließlich) auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnologie, wobei etwa die aus der DE 102 40 774 A1 bekannte Aktuatorvorrichtung zur Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors eingesetzt wird.

Insbesondere ein räumlich beengter Einsatzbereich in einem Kraftfahrzeugkontext stellt besondere Erfordernisse an derartige gattungsgemäße elektromagnetische Aktuatorvorrichtungen. So besteht in der Regel Optimierungsbedarf zwischen notwendigen Erfordernissen an eine Stellkraft und eine Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit einer gattungsgemäßen elektromagnetischen Aktuatorvorrichtung, wobei jeweilige Erhöhungen üblicherweise eine größere Bauform einer derartigen Aktuatorvorrichtung, insbesondere auch betreffend die

Spulenmittel sowie die magnetischen Flussleitkomponenten, aufweisen. Gleichzeitig ist ein zur Verfügung stehender Einbauraum an einem Einsatzort, insbesondere an einer Stellposition eines (Kraftfahrzeug- )Verbrennungsmotors knapp und beengt, sodass das Bedürfnis nach kompakterer, gleichwohl im Hinblick auf Stellkraft und Stelldynamik verbesserter bzw. optimierter elektromagnetischer Aktuatortechnologie besteht.

Aus der WO 2010/012498 A1 der Anmelderin ist eine elektromagnetische Aktuatorvorrichtung bekannt, welche einen Weg aufzeigt, eine

Aktuatorvorrichtung kompakt zu gestalten. Hier wird ein die stationären Kernmittel (samt Spulenmitteln) bzw. die Ankereinheit umschließendes und damit für einen elektromagnetischen Rückschluss sorgendes Gehäuse ersetzt durch eine längsschnittlich U-förmige Bügelanordnung, welche bei entsprechender Dimensionierung dann auch das gewünschte elektromagnetische Verhalten zeigt. Allerdings ist eine derartige bauraumreduzierte Gehäuseausbildung nicht für jeglichen (knapp bemessenen) Einbauraum geeignet, da sich eine nicht-runde Querschnittskontur ergibt und insoweit dann eine konkrete Platzersparnis von einer Winkelposition des eingesetzten Gehäuses abhängt. Auch ist die mechanische Stütz- sowie Schutzwirkung des in dieser Druckschrift offenbarten Gehäuses beschränkt, insbesondere als durch die Bügelform außerhalb der Schenkel liegende Aktuatorabschnitte unverkapselt bleiben und Verschmutzung oder anderen Negativeffekten ausgesetzt sind. Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektromagnetische Aktuatorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs im Hinblick auf ihre einbaurelevanten Abmessungen zu optimieren, ohne dass eine derartige kompaktere Ausgestaltung der Vorrichtung, insbesondere des Aktuatorgehäuses, zu einer Verschlechterung von Stellkraft- bzw. Dynamikeigenschaften sowie mechanischer Stabilität der Aktuatorvorrichtung führt.

Die Aufgabe wird durch die elektromagnetische Aktuatorvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ferner wird Schutz im Rahmen der Erfindung beansprucht für ein elektromagnetisches Aktuatorsystem, aufweisend die erfindungsgemäße elektromagnetische Aktuatorvorrichtung sowie einen damit magnetisch flussleitend in Eingriff stehenden bzw. bringbaren Flussleitpartner, welcher bevorzugt als metallische und stationär vorgesehene bzw. vorsehbare Kraftfahrzeug- Flussleitbaugruppe, weiter bevorzugt an einem Verbrennungsmotor, ausgebildet ist. Ferner wird Schutz im Rahmen der vorliegenden Erfindung beansprucht für eine Verwendung der erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Aktuatorsystems zur Realisierung einer Ventil- und/oder Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors. Die erfindungsgemäße Aktuatorvorrichtung weiterbildenden abhängigen Ansprüche gelten, soweit technisch sinnvoll, als gleichermaßen das erfindungsgemäße System bzw. die erfindungsgemäße Verwendung weiterbildend.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise macht sich die elektromagnetische Aktuatorvorrichtung den Einbaukontext an einem Einbauort zu nutze, nämlich dadurch, dass die erfindungsgemäße Gehäuseschale so ausgestaltet und dimensioniert ist, dass in einem montierten Zustand an einem Einbauort diese Gehäuseschale mit einem Flussleitpartner Zusammenwirken kann, welcher in einem Bestromungszustand der Spulenmittel zusätzlich zum Magnetfluss- Rückschluss (über die Gehäuseschale) beiträgt, sodass in diesem Betriebszustand die Gehäuseschale einerseits und ein entsprechend damit magnetisch flussleitend verbundener Flussleitpartner andererseits einen magnetischen Fluss aufteilen bzw. diesen magnetischen Gesamtfluss gemeinsam leiten. Dies führt zu der vorteilhaften Wirkung, dass die eigentliche Gehäuseschale der elektromagnetischen Aktuatorvorrichtung im Hinblick auf einen für einen Magnetfluss wirksamen Gehäuseschalenquerschnitt bzw. eine Gehäuseschalendicke schmaler bzw. reduziert ausgestaltet werden kann, was wiederum vorteilhaft dazu führt, dass ein Gesamtdurchmesser des Aktuatorgehäuses und damit der erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung kleiner und damit für einen Einbau unter beengten Bauraumbedingungen günstiger gestaltet werden kann.

Dabei und zu diesem Zweck ist die flusswirksame Querschnittsfläche bzw. Wanddicke der Gehäuseschale erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass bei der Bestromung der Spulenmittel mit einem vorbestimmten Arbeits- Spulenstrom die mechanisch isoliert vorgesehene (also nicht im Montagezustand betriebene) Vorrichtung keine Ankerbewegung durchführt, während, bei Bestromung mit demselben vorbestimmten Arbeits-Spulenstrom und im Montagezustand, nämlich dem erfindungsgemäßen flussleitenden Zusammenwirken mit dem (mantelseitig bzw. radial außen angreifenden) Flussleitpartner durch dessen Beitrag zur magnetischen Flussleitung im Gehäusebereich die Ankerbewegung ermöglicht ist.

Dabei liegt dieser erfindungsgemäße vorbestimmter Arbeits-Spulenstrom oberhalb von Null und beträgt, erfindungsgemäß weiterbildend bzw. vorteilhaft, typischerweise mindestens 20%, weiter bevorzugt typischerweise mindestens 30%, eines in die Spulenmittel zur Ankerbewegung eingetragenen bzw. eintragbaren Maximalstroms (alternativ: Eines der Spulenauslegung entsprechenden Nennstroms). In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise gestattet damit die Erfindung das Reduzieren der weiterbildungsgemäß zylindrischen (bzw. zumindest abschnittsweise zylindrischen) Gehäuseschale soweit, dass eine kompakte Aktuatorvorrichtung auch in beengte Einbauräume eingesetzt werden kann. Dabei hat es sich als besonders bevorzugte Verwendung der Erfindung herausgestellt, diesen für die ergänzende bzw. zusätzliche Flussleitung benutzten Flussleitpartner in Form eines Achsenabschnitts eines (Ventil-)Kipphebels eines Verbrennungsmotors auszugestalten - es hat sich nämlich im Rahmen der Erfindung als vorteilhaft herausgestellt, dass dieses Aggregat bzw. diese Baugruppe, z.B. durch Fierstellen einer an den erfindungsgemäß reduzierten Durchmesser des zylindrischen Gehäuses angepassten Bohrung, ohne mechanische bzw. funktionale Einbußen am Verbrennungsmotoraggregat, gleichzeitig jedoch magnetisch optimiert genutzt werden kann. Das üblicherweise für die Realisierung eines solchen Kipphebels eingesetzte Stahlmaterial erfüllt nämlich erfindungsgemäß die vorgesehene Rolle eines den erfindungsgemäßen Teilmagnetfluss leitenden Flussleitpartners, den elektromagnetischen (Rück-)Schluss über die Gehäuseschale ergänzend bzw. verstärkend. Dabei wird es als von der vorliegenden Erfindung prinzipiell umfasster unabhängiger Schutz auch beansprucht, bereits eine gattungsgemäße elektromagnetische Aktuatorvorrichtung im Umfang des Oberbegriffs des Hauptanspruchs in bzw. an einen derartigen

Flussleitpartner einzusetzen, sodass insoweit auch gesondert und isoliert Schutz für die besondere und vorteilhafte mechanische Einbau- und Aufnahmesituation, nämlich realisiert durch den Schwenkachsenbereich eines solchen Kipphebels zur Aufnahme der Gehäuseschale, realisiert werden kann, ohne dass diese notwendigerweise im flusswirksamen Querschnitt reduziert sein muss.

Erfindungsgemäß und konstruktiv vorteilhaft wird die Aktuatorvorrichtung zur Ventil- und/oder Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors eingesetzt, wobei die weiterbildend den Ankermitteln zugeordneten

Stößelmittel an einem entsprechenden endseitigen Eingriffsabschnitt die Ventil- bzw. Nockenwellenverstellung in ansonsten bekannter Weise bewirken können. Diesbezüglich ist es dann weiterbildend auch bevorzugt, das Rückstellen der durch Bestromen ausgefahrenen Aktuatorvorrichtung (nämlich mit vom Kernabschnitt entferntem Anker) durch eine entsprechend geeignete Ausgestaltung einer Verstellnut einer solchen Nockenwellenverstelleinheit als Stellpartner des Aktuators zu realisieren, sodass, erfindungsgemäß weiterbildend, die Spulenmittel lediglich zum Zweck des Ausschiebens bzw. Abstoßens der Ankermittel von den stationären Kernmitteln bestromt werden.

In diesem Zusammenhang und darüber hinaus ist es zudem vorteilhaft, die erfindungsgemäße elektromagnetische Aktuatorvorrichtung bistabil auszugestalten, nämlich dadurch, dass am axial den Kernmitteln gegenüberliegenden Gehäuse-Endbereich (im Fall eines ankerseitig vorgesehenen Stößels dann an dem Austrittsende dieses Stößels) ein magnetisch leitender Gehäuseabschnitt vorgesehen ist, welcher dann nicht nur eine entsprechende Stößelführung realisiert, sondern auch, mittels permanentmagnetischer Haftwirkung der ankerseitigen Permanentmagnetmittel, im ausgefahrenen bzw. Anschlagzustand für ein permanentmagnetisches Haften sorgt, sodass diese ausgefahrene Stellung stromlos gehalten ist (ebenso wie die eingefahrene und durch permanentmagnetische Haftkraft an den Kernmitteln ermöglichte Ankerposition). In konstruktiv besonders bevorzugter Weise ist zudem vorgesehen, den weiter bevorzugt scheibenförmig und axial magnetisiert ausgebildeten Permanentmagnetmitteln am Anker (Ankermittel) axial zumindest einends, weiter bevorzugt beidends, scheibenförmige Flussleitelemente zuzuordnen, welche dann, durch geeignete Ausgestaltung, den Luftspalt zur umgebenden Innenwand der Gehäuseschale ausbilden können; entsprechend lässt sich auf konstruktiv und herstellungstechnisch einfache Weise die erfindungsgemäße Aktuatorvorrichtung dimensionieren. Während im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Einsatz in einem Kraftfahrzeugkontext, und dort insbesondere an bzw. in einem Verbrennungsmotoraggregat, bevorzugt ist, ist die vorliegende Erfindung gleichwohl nicht auf diese Verwendung beschränkt. Vielmehr eignet sich die vorliegende Erfindung grundsätzlich für jeglichen Einbaukontext, welcher einen zum An- bzw. Einsetzen der Gehäuseschale flussleitend und mechanisch geeigneten Flussleitpartner bereitstellt, um insoweit die erfindungsgemäßen Kompaktheits- bzw. Dimensionsvorteile für das Aktuatorgehäuse zu realisieren. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in Fig. 1 : eine schematische Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Aktuatorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenwirken mit einem (schematisch und generisch in Form einer Hülse gezeigten) Flussleitpartner;

Fig. 2: in Teildarstellungen (a) und (b) die magnetischen Fluss- bzw.

Feldlinien einer Magnetflusssimulation bei Bestromung der Spulenmittel einer dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 entsprechenden Aktuatorvorrichtung, wobei Teilfigur (a) den mechanisch isolierten Bestromungszustand ohne zusammenwirkenden Flussleitpartner und Teilfigur (b) den nicht-isolierten Bestromungszustand mit magnetisch flussleitend angekoppeltem (in der Schnittansicht kreisbogenförmig dargestellten) Flussleitpartner illustriert,

Fig. 3: ein Diagramm zur Illustration eines Zusammenhangs zwischen

Stellkraft und Spulenstrom bei den Simulationen der Fig. 2 (a) bzw. (b), und Fig. 4: eine schematische Längsschnittansicht analog Fig. 1 mit einem konkreten Einbaukontext in einer Kipphebelachse eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors als Flussleitpartner.

Die Fig. 1 verdeutlicht in der schematischen Längsschnittansicht zunächst eine elektromagnetische Aktuatorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, ausgebildet zum Bewirken einer Stellfunktionalität mit einem als Nockenwelle eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) ausgebildeten Stellpartner, wobei ein eingriffsseitiges Ende 10 eines Ankerstößels 12 der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in einem ausgefahrenen, d.h. in der Figurenebene der Fig. 1 nach rechts bewegten Zustand einer Ankereinheit 14, dieses Eingriffsende in eine die Nockenwelleverstellung bewirkende Verstellnut treibt.

Wie die Längsschnittansicht der Fig. 1 ergänzend verdeutlicht, sitzt zur Realisierung der Ankereinheit 14 (Ankermittel) am Stößel 12 eine im Durchmesser bezogen auf einen maximalen Stößeldurchmesser verbreiterte Permanentmagnetscheibe 16 an, welche, axial magnetisiert, beidends von einem Paar von aus einem magnetisch leitenden Material realisierten Flussleitscheiben 18 bzw. 20 eingefasst ist. Im in der Fig. 1 gezeigten eingefahrenen bzw. Ausgangszustand liegt die Ankereinheit 14 mit ihrer axial endseitigen Flussleitscheibe 20 an einer stationär in einem Aktuatorgehäuse 22 vorgesehenen Kerneinheit 24 an. Diese Kerneinheit 24 (Kernmittel) ist bei der in der Fig. 1 gezeigten radialsymmetrischen Konfiguration umschlossen von einer Spuleneinheit 26, für welche eine (durch nicht gezeigte elektrische Kontakte bestrombare) Spulenwicklung 28 auf einem (typischerweise nicht magnetisch leitenden) Spulenträger 30 sitzt.

Ein den zylindrischen Außenmantel des Gehäuses 22 definierender Gehäuseschalenabschnitt 32 umschließt auf die gezeigte Weise nicht nur die Spuleneinheit 26 samt darin ausgenommener Kerneinheit 24, auch bildet diese Gehäuseschale mit ihrer (hohlzylindrischen) Innenwand einen Arbeitluftspalt 34 zur (im Durchmesser größeren) Flussleitscheibe 18 der Ankereinheit 14 aus, sobald die Spuleneinheit 26 bestromt wird. Damit wird deutlich, dass die Gehäuseschale 24 als magnetisch leitende und einen elektromagnetischen Rückschluss ermöglichende Baugruppe im magnetischen Flusskreis der gezeigten Anordnung wirkt. In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise, und insoweit abgrenzend vom als gattungsbildend herangezogenen Stand der Technik gemäß DE 102 40 774 A1 , ist jedoch eine Wandstärke der Gehäuseschale 32 (und insoweit ein magnetisch flusswirksamer Materialquerschnitt dieser aus einem magnetisch leitenden Stahlmaterial hergestellten Baugruppe) gegenüber dem Stand der Technik reduziert, und zwar soweit, dass bei einer vorbestimmten, eine Ankerbewegung ermöglichenden Bestromung der Spulenwicklung 28 die Magnetkraft nicht ausreichen würde, um die Ankereinheit (welche ja mittels der Permanentmagnetscheibe 16 am Kern 24 permanentmagnetisch haftet) zu lösen und durch Abstoßung dann in eine ausgefahrene (in der Figurenebene der Fig. 1 axial nach rechts) zu treiben. Hierfür ist, beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und ohne zunächst den mantelseitigen bzw. radial vorzusehenden Flussleitpartner 40, ein magnetischer Flusswiderstand der - dünnen - Gehäuseschale 32 zu groß (bis hin zu einer möglichen Sättigung bei einem in die Spulenwicklung 28 eingetragenen Spulenstrom).

Dagegen ermöglicht es genau jener in Fig. 1 generisch und schematisch in Form einer das Gehäuse 22 mantelseitig umschließenden Hülse gezeigter Flussleitpartner 40, dass diese zusätzliche (und typischerweise unmittelbar an einem Einbauort vorgesehene) Baugruppe einen Beitrag zum Flussleitverhalten der Gehäuseschale 32 leistet, nämlich dadurch, dass ein weiterer bzw. Teilmagnetfluss im Bestromungszustand entlang bzw. durch den Partner 40 fließt, in Ergänzung zum Magnetfluss durch die Gehäuseschale 32.

In einem konkreten Einbaukontext der vorliegenden Erfindung, insoweit entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform, ist der Flussleitpartner in Form einer (in der analog zur Fig. 1 gestalteten und mit zur Fig. 1 und dessen Funktionskomponenten entsprechenden Bezugszeichen versehenen) Fig. 4 als scheiben- bzw. ringförmiges Aggregat 40’ illustriert, in welchem ein an einen zylindrischen Außendurchmesser d der Gehäuseschale 32 angepasster Durchbruch so eingebracht ist, dass die Aktuatorvorrichtung der Fig. 4 in der Art einer Presspassung gehalten ist und insbesondere eine magnetische Flussleitung zwischen der magnetisch leitenden Gehäuseschale 32 und dem diese umschließenden Flussleitpartner 40’ in Form der (statischen) Kipphebelachse besteht. Ergänzend zeigt die Fig. 4, insoweit leicht gegenüber der Prinzipdarstellung der Fig. 4 variiert, noch einen zweiteiligen Stößel 12, 12’, bei welchem ein erster, der Baugruppe 12 in Fig. 2 äquivalenter

Stößelabschnitt der Ankereinheit in einen ansitzenden zweiten (und etwa an einem endseitigen Eingriffsabschnitt 10 zum Zusammenwirken mit einem externen Stellpartner im Hinblick auf Materialeigenschaften - etwa Härte - optimierten) Abschnitt 12’ übergeht. Auch ist ein Übergang zwischen Gehäuseschale 32 und einem die Führung des Stößels, insbesondere im Bereich des Abschnitts 12’, bewirkenden Gehäuse-

Endabschnitt und Gehäuse-Endanschlag 38 leicht abweichend gestaltet, ohne dass sich dies signifikant auf die magnetischen und

Betriebseigenschaften auswirkt.

Diese konstruktive Ausbildung, insbesondere im Zusammenwirken mit der (dünnen) Gehäuseschale 32 und dem diese magnetisch flussleitend umschließenden Flussleitpartner 40 (40’) führt erfindungsgemäß vorteilhaft dazu, dass ein magnetischer Gesamtwiderstand des den magnetischen Rückschluss bewirkenden Gehäuse-Mantelbereichs sinkt und ein höherer Magnetfluss ermöglicht ist, wiederum mit vorteilhaften Wirkungen auf eine erreichbare magnetische Stellkraft der gezeigten Aktuatorvorrichtung und verbesserte Dynamikeigenschaften (wie etwa Schaltgeschwindigkeit), ohne dass die eigentliche Aktuatorvorrichtung bzw. das Aktuatorgehäuse 22 (nämlich bestimmt durch einen Außendurchmesser im Bereich der Schale 32) im Durchmesser wachsen muss, vielmehr wird hier eine bestmögliche Kompaktheit gewährleistet.

Diese erfindungsgemäße Funktionalität verdeutlicht die Gegenüberstellung der Teilfiguren 2 (a) bzw. (b) mit einer durch Simulation erzeugten Flussverteilung in einer analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4 gezeigten (und axial auf eine obere Hälfte der Gesamtansicht der Fig. 4 beschränkten) Darstellung. Zur Vereinfachung der Illustration wurden äquivalente Baugruppen bzw. Komponenten mit zur Fig. 1 bzw. Fig. 4 entsprechenden Bezugszeichen versehen.

Es zeigt sich zunächst aus der Simulationsillustration der Fig. 2 (a) bei mechanisch isoliert vorgesehener und elektrisch angesteuerter Aktuatorvorrichtung (also ohne Flussleitpartner 40), dass, durch erhöhten magnetischen Widerstand insbesondere im dünnen

Gehäuseschalenbereich 32, eine Magnetkraft sinkt, wie dies durch die Kurve V01 , welche der Fig. 2 (a) entspricht, in Fig. 3 illustriert ist. Es wird deutlich, dass überhaupt erst bei einem Mindeststrom von 0,6 A die Ankereinheit die permanentmagnetische Anziehungskraft der Ankereinheit an der Kerneinheit 24 überwindet (positive Kraftangabe in der Fig. 1 ist die magnetische Anziehungskraft) und dann bei weiterer Stromerhöhung das Ausfahren der Ankereinheit nach rechts (Figurenebene der Fig. 1 ) in Richtung auf den stirnseitigen Gehäuse-Endanschlag 38 erfolgen kann.

Diese Bewegungs- und Kraftkurve verläuft jedoch wesentlich flacher als der im Teilbild der Fig. 2 (b) simulierte Montagezustand des Aktuatorgehäuses 22 in einem Flussleitpartner, wobei hier der Flussleitpartner 40’, mit einer kreisbogenförmigen Kontur, in der gezeigten Schnittansicht einem Schwenkachsenbereich eines Verbrennungsmotor- Kipphebels entspricht, in welchen, durch eine geeignete, an einen Mantel- Außendurchmesser des Gehäuses 22 angepasste (und bevorzugt zum Ermöglichen einer Presspassung ausgebildete) Bohrung dieser Flussleitpartner 40’ flussleitend angekoppelt ist. Diese Darstellung entspricht insoweit dann dem erfindungsgemäßen nicht-isolierten Zustand, also einem magnetisch flussleitenden Zusammenwirken mit einem üblicherweise stationär an einem Montage- bzw. Einsatzort ohnehin vorhandenen Flussleitpartner.

Wie die Darstellung des simulierten Magnetflusses von Fig. 2 (b) erkennen lässt, fließt zusätzlich zum Magnetfluss durch den mantelseitigen Gehäuseschalenabschnitt 32 ein signifikanter Flussbeitrag (Teilmagnetfluss) durch diesen Flussleitpartner 40’, und zwar zwischen einem (in der Fig. 4 in der Figurenebene linksseitig gezeigten) Gehäuseende und zumindest demjenigen Gehäuseabschnitt, welcher im Bereich der Überdeckung mit der Permanentmagnetscheibe 16 (samt benachbarter Flussleitscheiben 18, 20), insoweit also auch des Luftspalts 34, liegt.

Vorteilhafte Wirkung dieser Maßnahme ist die signifikante Verbesserung des Strom-/Kraftverhaltens der wie beschrieben im Rückschluss verbesserten magnetischen Geäuseleitfähigkeit: Deutlich wird etwa, dass bei der Bestromung der gemäß Teilfigur 2 (b) konfigurierten

Aktuatorvorrichtung gemäß Kennlinie V02 in Fig. 2 bereits ein die Ankerbewegung bewirkender (hier in der Grafik negativ ausgerichteter) Kraftbeitrag erfolgt, während ja, wie oben dargelegt, derselbe Strom (insoweit entsprechend dem„vorbestimmten Arbeits-Spulenstrom“ gemäß Erfindung) noch keine Ankerbewegung bewirkt hatte. Auch zeigt der weitere Verlauf der Kraftkurve V02, dass bis zu einem Nenn- bzw. Maximalstrom der Bestromung, hier 1 ,5 A (bei einer typischen Aktuatorvorrichtung gemäß Simulation, welche einen Hub von 4,5 mm bezogen auf eine Gesamtlänge 50 mm überdeckt, und wobei die Permanentmagnetscheibe eine Scheibendicke im Bereich zwischen 1 und 5 mm aufweist), die erfindungsgemäß mit einem Flussleitpartner zusammenwirkende Vorrichtung ein deutlich verbessertes Kraftverhalten zeigt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, und insbesondere ist auch der Lager- bzw. Achsenbereich eines Verbrennungsmotor-Kipphebels, welcher zur Realisierung des Flussleitpartners 40’ Anwendung findet, als zwar bevorzugte Lösung innerhalb eines Kraftfahrzeugkontexts, jedoch nicht abschließend und die Erfindung begrenzend zu verstehen. Vielmehr eignet sich die vorliegende Erfindung zum Zusammenwirken mit einem nahezu beliebig ausgestalt- bzw. auswählbaren magnetisch leitenden bzw. zur elektromagnetischen Flussleitung beitragenden Flussleitpartner, welcher in geeigneter Weise die Gehäuseschale kontaktieren und ggf. auch zusätzlich für einen mechanischen Halt der erfindungsgemäß im Durchmesser optimierten bzw. reduzierten Aktuatorvorrichtung sorgen kann.