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Title:
ELECTROMAGNETIC CONTROL DEVICE, IN PARTICULAR FOR ADJUSTING CAMSHAFTS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/184975
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an electromagnetic control device, in particular for adjusting camshafts or a camshaft section of an internal combustion engine, comprising an energisable coil unit (44), by means of which an armature (12) mounted for movement along a longitudinal axis (L) can be moved relative to a pole core between a retracted position and an extended position; a tappet (26), which is mounted for movement along the longitudinal axis (L) with a free end portion (28) with which, in the extended position, the tappet (26) interacts with a camshaft in order to adjust the camshaft, and with an inner end portion (30), with which the tappet (26) is attached to the armature (12), wherein the tappet (26) is attached in a form-fitting manner to the armature (12) by means of a deformable connection element. The invention also relates to a method for the form-fitting attachment of a tappet (26) to an armature (12) of an electromagnetic control device (42) of this kind.

Inventors:
BERGFELD BJÖRN (DE)
BRANDENBURG HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/058072
Publication Date:
October 11, 2018
Filing Date:
March 29, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KENDRION VILLINGEN GMBH (DE)
International Classes:
F01L13/00; H01F7/08
Domestic Patent References:
WO2008014996A12008-02-07
WO2016001254A12016-01-07
Foreign References:
US5402093A1995-03-28
DE19934846A12001-01-25
DE102006034922A12008-01-31
DE202011052220U12013-03-11
EP2158596B12013-03-27
DE202006011904U12007-12-06
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER, PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Ver¬ stellen von Nockenwellen oder eines Nockenwellenabschnitts eines Verbrennungsmotors, umfassend

eine bestrombare Spuleneinheit (44), mit welcher ein entlang einer Längsachse (L) bewegbar gelagerter Anker (12) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist,

einen entlang der Längsachse (L) bewegbar gelagerten Stößel (26) mit einem freien Endabschnitt (28), mit wel¬ chem der Stößel (26) in der ausgefahrenen Stellung zum Verstellen einer Nockenwelle mit dieser zusammenwirkt, und mit einem inneren Endabschnitt (30), mit welchem der Stößel (26) am Anker (12) befestigt ist, wobei

der Stößel (26) mittels eines verformbaren Verbindungs¬ elements formschlüssig am Anker (12) befestigt ist.

2. Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (26) einen ersten Absatz (32), mit welchem der Stößel (26) am Anker (12) an¬ liegt, und einen zweiten Absatz (34) aufweist, mit welchem der Stößel (26) am Verbindungselement (20) anliegt.

3. Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (26) eine vom zwei¬ ten Absatz (32) ausgehende Vertiefung (36) aufweist, in welche das Verbindungselement (20) durch Verformen ein¬ bringbar oder eingebracht ist.

4. Elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der vorheri¬ gen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) als eine verformbare Hülse (22) ausgestaltet ist.

Elektromagnetische Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (26) einen dritten Absatz (38) aufweist, mit welchem der Stößel (26) an der Hülse (22) anliegt.

Elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der Ansprü¬ che 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) einen Verfor¬ mungsabschnitt (24) aufweist.

Elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der vorheri¬ gen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (26) durchgängig gehärtet ist.

Elektromagnetische Stellvorrichtung nach einem der vorheri¬ gen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (26) drehbar am An¬ ker (12) befestigt ist.

Verfahren zum formschlüssigen Befestigen eines Stößels (26) an einem Anker (12) einer elektromagnetischen Stellvorrich¬ tung (42) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend folgende Schritte:

- Bereitstellen eines verformbaren Verbindungselements (20), und

- Formschlüssiges Verbinden des Stößels (26) am Anker

(12) durch Verformen des Verbindungselements (20). Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Stößel (26) einen ers¬ te Absatz (32) und einen zweiten Absatz (34) sowie eine vom zweiten Absatz (34) ausgehende Vertiefung (36) aufweist, umfassend folgende Schritte:

- Positionieren des Stößels (26) derart, dass der Stößel (26) am ersten Absatz (32) anliegt, und

- Einbringen des Verbindungselements (20) in die Vertie¬ fung (36) durch Verformen des Verbindungselements (20) .

Description:
Elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstel ¬ len von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors.

Nockenwellen weisen eine Anzahl von Nocken auf, die exzentri ¬ sche Abschnitte auf der Nockenwelle darstellen. Die Nocken können entweder fest auf der Nockenwelle oder auf Nockenwel ¬ lenabschnitten angeordnet sein, die drehfest aber axial ver ¬ schiebbar auf eine zylindrische Welle aufbracht werden können. Mit den Nocken können angrenzend angeordnete, axial verschieb ¬ bare Bauteile durch Drehen der Nockenwelle in regelmäßigen Ab ¬ ständen verschoben werden. Eine hervorzuheben Anwendung der Nockenwellen stellt dabei das Öffnen und Schließen von Venti ¬ len in einem Verbrennungsmotor dar. In modernen Verbrennungs ¬ motoren ist es möglich, die Motorcharakteristik beispielsweise von einer komfortbetonten zu einer sportlichen Charakteristik zu verändern, was unter anderem durch die Veränderung des Ven ¬ tilhubs, der durch die Form der Nocken bestimmt wird, umge ¬ setzt wird. Zudem erfordern unterschiedliche Motordrehzahlen variable Ventilhübe, um das Drehmoment und den Kraftstoffver ¬ brauch zu optimieren. Andere Verbrennungsmotoren weisen eine Zylinderabschaltung auf, bei denen einige der Zylinder zum Einsparen von Kraftstoff abgeschaltet werden können. In diesem Fall müssen die Ventile der abgeschalteten Zylinder gar nicht mehr geöffnet werden. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, nicht nur einzelne Zylinder abzuschalten, sondern auch variab ¬ le Ventilhübe aus den oben genannten Gründen zu ermöglichen.

Derartige Verbrennungsmotoren erfordern Nockenwellen, die No ¬ cken mit unterschiedlicher Größe und Form aufweisen. Um jedoch das Ventil mit den unterschiedlichen Hubkurven öffnen und schließen zu können, muss die Nockenwelle oder der Nockenwel ¬ lenabschnitt axial verschoben werden, um die jeweils die ent ¬ sprechenden Nocken mit dem Ventil zusammenwirken zu lassen. Bei bekannten Stellvorrichtungen zum axialen Verschieben der Nockenwelle oder des Nockenwellenabschnitts, die beispielswei ¬ se in der der EP 2 158 596 Bl, der DE 20 2006 011 904 Ul und der WO 2008/014996 AI beschrieben sind, weisen die Nockenwel ¬ len verschiedene Nuten auf, in welche eine Stellvorrichtung, auch Aktuator genannt, mit einer unterschiedlichen Anzahl von Stößeln eingreift. Die Stößel sind zwischen einer eingefahre ¬ nen und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar, wobei die Stö ¬ ßel in der ausgefahrenen Stellung in die Nuten eingreifen. Die Nuten stellen dabei einen Führungsabschnitt dar und bilden zu- sammen mit den eingreifenden Stößeln eine Kulissenführung zur axialen Verstellung der Nockenwelle oder des Nockenwellenab ¬ schnitts, welche hierzu um ein bestimmtes Maß gedreht werden muss . Um die Stößel zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Stellung zu bewegen, weist die Stellvorrichtung eine bestrom- bare Spuleneinheit auf, mit welcher im bestromten Zustand ein entlang einer Längsachse der Stellvorrichtung bewegbar gela ¬ gerter Anker relativ zu einem Polkern bewegt werden kann. Der Anker wirkt derart mit dem Stößel zusammen, dass die Bewegung des Ankers entlang der Längsachse auf den Stößel übertragen wird .

Aus der WO 2016/001 254 AI geht hervor, dass der Stößel unter Verwendung einer Haltescheibe am Anker befestigt ist. In den

Figuren la) und lb) der vorliegenden Beschreibung ist der Her- stellungsprozess der Verbindung des Stößels am Anker gemäß der WO 2016/001 254 AI schematisch dargestellt. Der Stößel wird bezogen auf die in den Figuren la) und lb) gewählte Darstel ¬ lung von unten mit einer entlang einer Längsachse des Stößels gerichteten Bewegung durch eine Öffnung des Ankers durchge ¬ führt, bis dass der Stößel an einem unteren Absatz am Anker anliegt. Anschließend werden die Haltescheiben von oben in den Anker eingebracht und auf den Stößel aufgeschoben, bis dass die Haltescheibe auf einem oberen Absatz des Stößels anliegt. Die Haltescheibe ist so bemessen, dass sie radial über die Öffnung des Ankers übersteht. Nun wird von oben ein Stempel- Werkzeug in den Anker eingebracht und der Stößel so verformt, dass die Haltescheibe formschlüssig am Stößel befestigt ist. Der Stößel nimmt durch das Verformen eine pilzähnliche Form an. Die Position des Stößels ist nun einerseits mit dem ersten Absatz und anderseits mit der Haltescheibe bezogen auf die Längsachse relativ zum Anker festgelegt. Dabei kann ein gewis ¬ ses Spiel entlang der Längsachse vorgesehen sein, beispiels ¬ weise, um Längenänderungen infolge von Temperaturschwankungen aus zugleichen . Nachteilig an dieser Verbindung ist, dass das Stempelwerkzeug in den Anker eingebracht und der Stößel relativ stark verformt werden muss. Aufgrund der oben beschriebenen hohen radialen Kräfte, die im Betrieb auf den Stößel wirken, ist der Stößel aus einem entsprechend hochwertigen und festen Stahl gefer- tigt, der sich nur schwer verformen lässt. Entsprechend hohe Kräfte sind zum Verformen notwendig, was die Bereitstellung der Verbindung erschwert. In vielen Fällen ist der Stößel ge ¬ härtet, so dass eine Verformung des Stößels nur unter sehr großem Kraftaufwand möglich ist, was in der Serienproduktion nicht umsetzbar ist. Um die Verbindung dennoch herstellen zu können, wird der gehärtete Stößel dort, wo er verformt werden soll, nach dem Härten mit einem weiteren Wärmebehandlungspro- zess wieder weicher gemacht. Neben der Tatsache, dass der zu- sätzliche Wärmebehandlungsprozess zeitaufwendig ist und zu ¬ sätzliche Kosten verursacht, wird die Festigkeit des Stößels insgesamt beeinträchtigt.

Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektromagnetische Stellvorrichtung insbesonde ¬ re zum Verstellen von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors anzugeben, mit welcher den beschriebenen Nachteilen begegnet werden kann. Insbesondere soll die Stellvorrichtung so ausge ¬ staltet sein, dass die Verbindung zwischen dem Anker und dem Stößel auf einfachere und kostengünstigere Weise bereitge ¬ stellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 8 angegebe ¬ nen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Ge ¬ genstand der Unteransprüche.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine elektromagne ¬ tische Stellvorrichtung insbesondere zum Verstellen von No ¬ ckenwellen oder eines Nockenwellenabschnitts eines Verbren ¬ nungsmotors, umfassend eine bestrombare Spuleneinheit, mit welcher ein entlang einer Längsachse der Stellvorrichtung be ¬ wegbar gelagerter Anker zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen bewegbar ist, einen entlang der Längs ¬ achse bewegbar gelagerten Stößel mit einem freien Endab ¬ schnitt, mit welchem der Stößel in der ausgefahrenen Stellung zum Verstellen einer Nockenwelle mit dieser zusammenwirkt, und mit einem inneren Endabschnitt, mit welchem der Stößel am An ¬ ker befestigt ist, wobei der Stößel mittels eines verformbaren Verbindungselements formschlüssig am Anker befestigt ist.

Im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen Art und Weise, auf die im Stand der Technik der Stößel am Anker befestigt wird, wird vorschlagsgemäß ein zusätzliches Element, nämlich das Verbindungselement, verwendet, welches zum Verbinden des Stö ¬ ßels mit dem Anker verformt wird. Folglich müssen weder der Anker noch der Stößel zum Verbinden verformt werden. Da Ver ¬ formungen nur schwer lokal zu begrenzen sind, kann es im Stand der Technik durchaus vorkommen, dass sich insbesondere der Stößel bei einer nicht optimal durchgeführten Verformung ver ¬ zieht, so dass er nicht mehr ideal rund, sondern leicht ex ¬ zentrisch läuft. Dies hat im Betrieb der Stellvorrichtung ei ¬ nen erhöhten Verschleiß und eine erhöhte Geräuschentwicklung zur Folge. Da vorschlagsgemäß keine Verformung am Stößel oder am Anker erforderlich ist, können die Geräuschentwicklung und der Verschleiß gering gehalten werden, wodurch der Komfort und die Lebensdauer der Stellvorrichtung erhöht werden.

Unter einem verformbaren Verbindungselement soll ein Verbin ¬ dungselement verstanden werden, welches einen Verformungswi ¬ derstand aufweist, der so gering ist, dass man das Verbin ¬ dungselement von Hand oder mit einem Werkzeug wie eine Zange verformen kann, ohne dass hierzu eine besondere Wärmebehand ¬ lung notwendig ist. Das Verbindungselement kann dabei plas ¬ tisch oder elastisch verformt werden. Als elastisch verformba ¬ res Verbindungselement kann ein Sicherungsring verwendet wer ¬ den, beispielsweise ein Sprengring. Vorschlagsgemäß kann das Material des Verbindungselements weitgehend frei gewählt wer ¬ den, so dass der Verformungsvorgang bei der Montage möglichst einfach durchgeführt werden kann. Zudem kann das Material des Verbindungselements so gewählt werden, dass die Funktion der elektromagnetischen Stellvorrichtung gewährleistet ist und insbesondere die im Betrieb auftretenden Kräfte sicher aufge ¬ nommen werden. Als Material für das Verbindungselement kann Metall und insbesondere Stahl verwendet werden. Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, Automatenstahl bei ¬ spielsweise der Sorte 11 S Mn 30 zu verwenden.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weist der Stößel einen ersten Absatz, mit welchem der Stößel am Anker anliegt, und einen zweiten Absatz auf, mit welchem der Stößel am Ver ¬ bindungselement anliegt. Auf diese Weise lässt sich ein Form- schluss ohne zusätzliche Befestigungselemente auf einfache Weise umsetzen. Der Herstellungsprozess der vorschlagsgemäßen Stellvorrichtung wird hierdurch einfach und damit kostengüns ¬ tig gehalten.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Stößel eine vom zweiten Absatz ausgehende Vertiefung auf, in welche das Ver- bindungselement durch Verformen einbringbar oder eingebracht ist. Wenn das Verbindungselement in die Vertiefung eingebracht ist, ist seine Position relativ zum Stößel festgelegt, so dass hierfür keine weiteren Maßnahmen ergriffen werden müssen. Der Herstellungsprozess der vorschlagsgemäßen Stellvorrichtung wird hierdurch einfach und damit kostengünstig gehalten.

In einer weitergebildeten Ausführungsform kann das Verbin ¬ dungselement als eine verformbare Hülse ausgestaltet sein. In dieser Ausführungsform kann auf handelsübliche und damit in vielen Größen kostengünstig verfügbare Verbindungselemente zu ¬ rückgegriffen werden, so dass Sonderanfertigungen vermieden werden können. Insbesondere können Crimphülsen als Verbin ¬ dungselemente Verwendung finden, die mit ebenfalls verfügbaren Crimpwerkzeugen entsprechend verformt werden können. Somit müssen keine speziellen Werkzeuge angefertigt werden, so dass der Herstellungsprozess weiter vereinfacht und kostengünstig gestaltet werden kann. Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann der Stößel ei ¬ nen dritten Absatz aufweisen, mit welchem der Stößel an der Hülse anliegt. Bei der Montage kann die Hülse einfach auf den Stößel aufgeschoben werden, bis dass sie am dritten Absatz an ¬ liegt. Hierdurch ist die Hülse zumindest vorpositioniert, so dass hierzu keine weiteren Maßnahmen ergriffen werden müssen. Die Montage wird hierdurch beschleunigt und vereinfacht.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Hülse einen Ver ¬ formungsabschnitt aufweisen. Mit dem Verformungsabschnitt kann die Art und Weise, wie sich die Hülse verformen soll, beein- flusst werden. Beispielsweise kann der Verformungsabschnitt mittels einer reduzierten Wandstärke realisiert werden. Hier ¬ durch wird erreicht, dass selbst dann, wenn das zum Verformen verwendete Werkzeug nicht wie vorgesehen an der Hülse an ¬ greift, die Hülse immer noch wie gewünscht verformt wird. Wei ¬ terhin kann die Kraft, die zum Verformen notwendig ist, durch das Vorsehen des Verformungsabschnitts reduziert werden, wodurch der Umformprozess vereinfacht wird.

Eine weitergebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Stößel durchgängig gehärtet ist. Wie eingangs erwähnt, treten im Betrieb der Stellvorrichtung hohe Kräfte auf den Stößel auf. Im Stand der Technik sind die Stößel ge ¬ härtet, allerdings lassen sie sich dann nicht oder nur mit un ¬ vertretbarem Aufwand wie in den Figuren la) oder lb) gezeigt umformen. Daher werden die Stößel in dem Bereich, in welchem sie umgeformt werden sollen, einer weiteren Wärmebehandlung unterzogen, so dass sie in diesem Bereich weicher und damit umformbar werden. Hierdurch wird der Herstellungsprozess ver ¬ kompliziert und die Festigkeit des Stößels wird reduziert. Da es vorschlagsgemäß nicht mehr notwendig ist, den Stößel zum Befestigen am Anker umzuformen, ergibt sich die Möglichkeit, einen durchgängig oder vollständig gehärteten Stößel einzuset ¬ zen. Auf die weitere Wärmebehandlung kann verzichtet werden, zudem bleibt die Festigkeit über den gesamten Stößel durchgän ¬ gig erhalten.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Stößel drehbar am Anker befestigt. In dieser Ausführungsform wird eine Ver ¬ schleißstelle zwischen dem Verbindungselement und dem Anker gebildet. Das Material des Verbindungselements kann so gewählt werden, dass der Verschleiß gering gehalten wird oder sich im Wesentlichen auf das Verbindungselement beschränkt. Wie be ¬ reits erwähnt, wird der Stößel beim Eingreifen in die Nut der Nockenwelle gedreht. Bei einer nicht-drehbaren Befestigung des Stößels am Anker würde sich der Anker im Betrieb zusammen mit dem Stößel drehen. Der Anker ist üblicherweise mittels eines Federelements vorgespannt, so dass die Drehung auf das Fe ¬ derelement übertragen würde, was zu einer erhöhten Belastung des Federelements oder gar zu einer Zerstörung des Federele ¬ ments führen kann, insbesondere auch deshalb, da das Federele ¬ ment aufgedreht werden kann. Zudem würden das Federelement und der Anker an der Kontaktfläche einem erhöhten Verschleiß un ¬ terworfen sein. Dadurch, dass der Stößel drehbar am Anker ge ¬ lagert ist, werden der Anker und das Federelement von Stößel entkoppelt und sind somit nicht den oben beschriebenen Belas ¬ tungen unterworfen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Verfahren zum formschlüssigen Befestigen eines Stößels an einem Anker einer elektromagnetischen Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ausführungsform, umfassend folgende Schritte:

- Bereitstellen eines verformbaren Verbindungselements, und - Formschlüssiges Verbinden des Stößels am Anker durch Ver ¬ formen des Verbindungselements.

Die technischen Effekte und Vorteile, die sich mit dem vor ¬ schlagsgemäßen Verfahren erreichen lassen, entsprechen denje ¬ nigen, die für die vorliegende Stellvorrichtung erörtert wor ¬ den sind. Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass im Ge ¬ gensatz zu der eingangs beschriebenen Art und Weise, mit der im Stand der Technik der Stößel am Anker befestigt wird, vor ¬ schlagsgemäß ein zusätzliches Element, nämlich das Verbin ¬ dungselement, verwendet wird, welches zum Verbinden des Stö ¬ ßels mit dem Anker verformt wird. Folglich müssen weder der Anker noch der Stößel zum Verbinden verformt werden. Da Ver ¬ formungen nur schwer lokal zu begrenzen sind, kann es im Stand der Technik durchaus vorkommen, dass sich insbesondere der Stößel bei einer nicht optimal durchgeführten Verformung ver ¬ zieht, so dass er nicht mehr ideal rund, sondern leicht ex ¬ zentrisch läuft. Dies hat im Betrieb der Stellvorrichtung ei ¬ nen erhöhten Verschleiß und eine erhöhte Geräuschentwicklung zur Folge. Da vorschlagsgemäß keine Verformung am Stößel oder am Anker erforderlich ist, können die Geräuschentwicklung und der Verschleiß gering gehalten werden, wodurch der Komfort und die Lebensdauer der Stellvorrichtung erhöht werden.

Gemäß einer weitergebildeten Ausgestaltung des Verfahrens, bei der Stößel einen erste Absatz und einen zweiten Absatz sowie eine vom zweiten Absatz ausgehende Vertiefung aufweist, um- fasst das Verfahren folgende Schritte:

- Positionieren des Stößels derart, dass der Stößel am ers ¬ ten Absatz anliegt, und

- Einbringen des Verbindungselements in die Vertiefung durch Verformen des Verbindungselements. In dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stößel auf sehr einfache und dennoch präzise Weise am Anker befestigt werden. Der Herstellungsprozess der vorschlagsgemäßen Stell ¬ vorrichtung wird hierdurch einfach und damit kostengünstig ge ¬ halten .

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Fol ¬ genden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figuren la) und lb) eine schematische Darstellung, wie im Stand der Technik ein Stößel mit einem Anker verbunden wird,

Figur 2) ein Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements an ¬ hand einer Schnittdarstellung,

Figur 3) eine Schnittdarstellung eines Stößels, der mit dem in

Figur 2 dargestellten Verbindungselement mit dem An ¬ ker verbunden ist, und

Figur 4 eine prinzipielle Schnittdarstellung einer elektro ¬ magnetischen Stellvorrichtung, bei welcher der Stößel mit einem in Figur 2 dargestellten Verbindungselement am Anker verbunden ist.

Die Figuren la) und lb) zeigen schematisch, wie im Stand der Technik ein Stößel 10 mit einem Anker 12 verbunden wird. Der Stößel 10 wird bezogen auf die in den Figuren la) und lb) ge ¬ wählte Darstellung von unten mit einer entlang einer Längsach ¬ se L des Stößels 10 gerichteten Bewegung durch eine Öffnung 13 des Ankers 12 durchgeführt, bis dass der Stößel 10 mit einem unteren Absatz 14 am Anker 12 anliegt. Anschließend wird eine Haltescheibe 16 von oben in den Anker 12 eingebracht und auf den Stößel 10 aufgeschoben, bis dass die Haltescheibe 16 auf einem oberen Absatz 18 des Stößels 10 anliegt. Die Halteschei ¬ be 16 ist so bemessen, dass sie radial über die Öffnung 13 des Ankers 12 übersteht. Nun wird von oben ein nicht dargestelltes Stempelwerkzeug in den Anker 12 eingebracht und der Stößel 26 so verformt, dass die Haltescheibe 16 formschlüssig am Stößel 10 befestigt ist. Der Stößel 10 nimmt durch das Verformen eine pilzähnliche Form an. Die Position des Stößels 10 ist nun ei- nerseits mit dem unteren Absatz 14 und anderseits mit der Hal ¬ tescheibe 16 bezogen auf die Längsachse L festgelegt. Dabei kann ein gewisses Spiel entlang der Längsachse L vorgesehen sein, beispielsweise, um Längenänderungen infolge von Tempera ¬ turschwankungen auszugleichen.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines vorschlagsgemäßen Verbindungselements 20 anhand einer Schnittdarstellung. Das Verbindungselement 20 ist als eine rohrförmige Hülse 22 ausge ¬ staltet, welche einen Verformungsabschnitt 24 aufweist. Im Verformungsabschnitt 24 weist die Hülse 22 eine reduzierte Wandstärke auf.

Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines vorschlagsgemäßen Stößels 26, der mit dem in Figur 2 dargestellten Verbindungs- element 20 mit dem Anker 12 verbunden ist. Der Anker 12 ist genauso aufgebaut wie der in den Figuren la) und lb) gezeigte Anker 12. Zeichnerische Abweichungen sind zu vernachlässigen. Der Stößel 26 weist einen freien Endabschnitt 28 und einen in ¬ neren Endabschnitt 30 auf, wobei innerhalb des inneren Endab- Schnitts 30 der Stößel 26 einen ersten Absatz 32, einen zwei ¬ ten Absatz 34, eine vom zweiten Absatz 34 ausgehende Vertie ¬ fung 36 und einen dritten Absatz 38 aufweist. Wiederum wird der Stößel 26 bezogen auf die in Figur 3 gewähl ¬ te Darstellung von unten mit einer entlang der Längsachse L des Stößels 26 gerichteten Bewegung mit dem inneren Endab ¬ schnitt 30 durch die Öffnung 13 des Ankers 12 durchgeführt, bis dass der Stößel 26 mit dem ersten Absatz 32 am Anker 12 anliegt. Anschließend wird die Hülse 22 auf den Stößel 26 auf ¬ geschoben, bis dass die Hülse 22 am dritten Absatz 38 des Stö ¬ ßels 26 anliegt. Der dritte Absatz 38 ist so angeordnet, dass er mit einer Bodenfläche 40 des Ankers 12 fluchtet oder etwas über die Bodenfläche 40 übersteht, wenn der Stößel 26 mit dem ersten Absatz 32 am Anker 12 anliegt. Anschließend wird ein nicht dargestelltes Werkzeug von oben auf die Hülse 22 aufge ¬ schoben. Das Werkzeug kann so ausgestaltet sein, dass es am Übergang vom Verformungsabschnitt 24 bzw. von der reduzierten Wandstärke auf die volle Wandstärke der Hülse 22 anliegt, wodurch eine Positionierung des Werkstücks erreicht wird. An ¬ schließend wird die Hülse 22 mit dem Werkzeug so verformt, dass die Hülse 22 in die Vertiefung 36 eingebracht wird, wie in Figur 3 dargestellt. Die Position der Hülse 22 am Stößel 26 ist nun festgelegt. Das Werkzeug wird anschließend aus dem An ¬ ker 12 herausgezogen. Der Stößel 26 ist nun formschlüssig am Anker 12 befestigt.

Figur 4 zeigt eine prinzipielle Schnittdarstellung einer elektromagnetischen Stellvorrichtung 42, bei welcher der Stö ¬ ßel 26 mit dem in Figur 2 dargestellten Verbindungselement 20 am Anker 12 verbunden ist. Es sind nur die für das Verständnis der Funktionsweise der Stellvorrichtung 42 benötigten Kompo ¬ nenten dargestellt.

Der Stößel 26 ist auf nicht näher dargestellte Weise in der Stellvorrichtung 42 entlang seiner Längsachse L verschiebbar gelagert, wozu beispielsweise ein Gleitlager aus Kunststoff oder einem nicht magnetisierbaren Material eingesetzt werden kann .

Zum Bewegen des Ankers 12 umfasst die Stellvorrichtung 42 eine Spuleneinheit 44, welche den Anker 12 unter Ausbildung eines Spalts ringförmig umschließt. Weiterhin weist die Stellvor ¬ richtung 42 eine Magneteinheit 46 auf, welche einen Polkern und einen Permanentmagnet umfasst, die nicht explizit darge ¬ stellt sind und von der Darstellung der Magneteinheit 46 mit umfasst sein sollen.

Darüber hinaus ist ein Federelement 48 vorgesehen, welches ein erstes Ende 50 und ein zweites Ende 52 aufweist. Das Federele ¬ ment 48 kann eine im Wesentlichen entlang der Längsachse L wirkende Vorspannkraft bereitstellen. Mit dem ersten Ende 50 stützt sich das Federelement 48 an der Bodenfläche 40 (siehe Figur 3) und mit seinem zweiten Ende 52 an der Magneteinheit 46 ab. Die Stellvorrichtung 42 wird auf folgende Weise betrieben: Der nicht dargestellte Permanentmagnet übt eine entlang der Längs ¬ achse L wirkende Anziehungskraft auf den Anker 12 aus, so dass der Anker 12 im eingefahrenen Zustand vom Permanentmagnet an ¬ gezogen wird und an einem oberen Anschlag 54 anliegt. Hier- durch wird das Federelement 48 gestaucht, so dass das Fe ¬ derelement 48 eine Vorspannkraft bereitstellt, die aber klei ¬ ner ist als die Anziehungskraft des Permanentmagnets. Der An ¬ ker 12 und der Stößel 26 nehmen folglich eine nicht darge ¬ stellte eingefahrene Stellung ein.

Wird nun die Spuleneinheit 44 bestromt, wird ein Magnetfeld aufgebaut, welches eine Magnetkraft auf den Anker 12 indu ¬ ziert, welche in dieselbe Richtung wie die vom Federelement bereitgestellte Vorspannkraft und folglich gegen die Anzie ¬ hungskraft des Permanentmagnets wirkt. Die Summe aus der Mag ¬ netkraft und der Vorspannkraft ist größer als die Anziehungs ¬ kraft des Permanentmagnets, so dass der Anker 12 und folglich der Stößel 26 weg vom Permanentmagnet entlang der Längsachse L bewegt werden, bis dass der Anker 12 gegen einen unteren An ¬ schlag 56 anschlägt, wodurch der Stößel 26 und der Anker 12 die in Figur 4 dargestellte ausgefahrene Stellung erreicht ha ¬ ben. In dieser ausgefahrenen Stellung greift der Stößel 26 mit seinem freien Endabschnitt 28 in eine Nut einer nicht darge ¬ stellten Nockenwelle oder eines nicht dargestellten Nockenwel ¬ lenabschnitts ein. Die Nut weist einen bezogen auf die Dreh ¬ achse der Nockenwelle schrauben- oder wendeiförmigen Verlauf auf, so dass das Eingreifen des Stößels 26 in die Nut in Kom- bination mit der Drehung der Nockenwelle um die eigene Dreh ¬ achse eine Längsverstellung entlang der Drehachse der Nocken ¬ welle bewirkt. Um die entsprechenden Axialkräfte zu übertra ¬ gen, liegt der Stößel 26 an einer der Seitenwände der Nut an und rollt auf dieser ab, so dass der Stößel 26 beim Eingriff in die Nut mit einer sehr hohen Umdrehungsgeschwindigkeit ge ¬ dreht wird. Die Tiefe der Nut nimmt zum Ende hin ab, so dass ab einem gewissen Drehwinkel der Nockenwelle eine Berührung des freien Endabschnitts 28 des Stößels 26 mit dem Grund der Nut erfolgt, wodurch der Stößel 26 wieder in Richtung des Per- manentmagnets verschoben wird. Spätestens dann wird die

Bestromung der Spuleneinheit 44 unterbrochen, so dass die vom Permanentmagnet ausgeübte Anziehungskraft auf den Anker 12 wieder größer ist als die Summe aus der vom Federelement 48 bereitgestellten Vorspannkraft und der aufgrund der fehlenden Bestromung der Spuleneinheit 44 nicht mehr wirkenden Magnet ¬ kraft. Folglich nehmen der Stößel 26 und der Anker 12 wieder die eingefahrene Stellung ein, bis dass die Spuleneinheit 44 erneut bestromt wird. Eine weitergehende Beschreibung der Funktionsweise der Stellvorrichtung ist auch aus der WO

2016/001 254 AI zu entnehmen.

Wie erläutert, wird der Stößel 26 beim Eingreifen in die Nut der Nockenwelle um die Längsachse L gedreht. Da aber der Stö ¬ ßel 26 drehbar am Anker 12 befestigt ist, wird die Drehung nicht auf den Anker 12 und somit auch nicht auf das Federele ¬ ment 48 übertragen. Der Stößel 26 ist daher vom Anker 12 und dem Federelement 48 bezogen auf die Drehung entkoppelt.

Bezugszeichenliste

10 Stößel nach dem Stand der Technik

12 Anker

13 Öffnung

14 unterer Absatz

16 Haltescheibe

18 oberer Absatz

20 Verbindungselement

22 Hülse

24 Verformungsabschnitt

26 Stößel

28 freier Endabschnitt

30 innerer Endabschnitt

32 erster Absatz

34 zweiter Absatz

36 Vertiefung

38 dritter Absatz

40 Bodenfläche

42 Stellvorrichtung

44 Spuleneinheit

46 Magneteinheit

48 Federelement

50 erstes Ende

52 zweites Ende

54 oberer Anschlag

56 unterer Anschlag

L Längssachse