DE102006013100A1 - Segment motor for valve train - Google Patents

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DE102006013100A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Segmentantrieb, einen mehrere Permanentmagnete (2) tragenden Rotor (1) aufweisend, wobei die Permanentmagnete (2) in einem ersten Teilbereich des Umfangs des Rotors angeordnet sind und in einem zweiten Teilbereich, in dem keine Permanentmagnete angeordnet sind, ein Lager (5) zur Ventilankopplung angeordnet ist, wobei der erste Teilbereich des Rotors (1) von einem Außenstator (7, 8) zumindest teilweise umfasst und innerhalb des Rotors (1) ein Innenstator (9) angeordnet ist, wobei Innen- und Außenstator am Gehäuse des Segmentmotors befestigt oder integriert sind, wobei im Gehäuse des Antriebs mindestens zwei Rotoren (1) mit zugeordneten Außen- und Innenstatoren angeordnet sind, wobei zwischen zwei Rotoren (1) ein Gehäusezwischenteil (12, 34a) angeordnet ist und die Rotoren (1) an dem Gehäusezwischenteil (12, 34a) oder auf einer im Gehäusezwischenteil (12, 34a) einliegenden Welle (1a, 35) gelagert sind.The invention relates to a segment drive having a rotor (1) carrying a plurality of permanent magnets (2), the permanent magnets (2) being arranged in a first partial region of the circumference of the rotor and a bearing in a second partial region in which no permanent magnets are arranged (5) is arranged for valve coupling, the first partial area of the rotor (1) being at least partially surrounded by an outer stator (7, 8) and an inner stator (9) being arranged inside the rotor (1), the inner and outer stator being on the housing of the segment motor are fastened or integrated, at least two rotors (1) with associated external and internal stators being arranged in the housing of the drive, an intermediate housing part (12, 34a) being arranged between two rotors (1) and the rotors (1) on the intermediate housing part (12, 34a) or on a shaft (1a, 35) lying in the intermediate housing part (12, 34a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Segmentmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The present invention relates to a segmented motor having the features of the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of technology

Bekannt sind eine Vielzahl von Aktuatoren zur Betätigung von Gaswechselventilen von Verbrennungsmotoren. Die meisten Patente beschreiben Ausführungen von Aktuatoren, die auf dem Resonanzschwingerprinzip aufbauen.Known are a variety of actuators for the operation of gas exchange valves of internal combustion engines. Most patents describe designs of actuators based on the resonant oscillator principle.

Bekannt sind Linearaktuatoren, die ähnlich wie in DE 198 25 728 beschrieben, ausgeführt sind. Diese bestehen aus zwei Elektromagneten. Zwischen den Elektromagneten befindet sich der Magnetanker, der sich zwischen den Polflächen der beiden Elektromagnete bewegt. Der Anker steht in Verbindungen mit dem Ventil eines Verbrennungsmotors und wird durch zwei Federn beschleu nigt. Bekannt sind Hebelaktuatoren, ebenfalls aufbauend auf dem Resonanzschwingerprinzip nach DE 197 12 063 und DE 198 54 020 . Die Aktuatoren arbeiten nach dem gleichen physikalischen Wirkprinzip mit dem Unterschied, dass das Ventil nicht direkt, sondern über einen Hebel betätigt wird und der Hebel sich zwischen den Polflächen von zwei Magneten bewegt.Known are linear actuators, similar to in DE 198 25 728 described are executed. These consist of two electromagnets. Between the electromagnets is the armature, which moves between the pole faces of the two electromagnets. The armature is in communication with the valve of an internal combustion engine and is accelerated by two springs. Lever actuators are also known, also based on the resonant oscillating principle DE 197 12 063 and DE 198 54 020 , The actuators work on the same physical principle with the difference that the valve is not actuated directly but via a lever and the lever moves between the pole faces of two magnets.

Der Nachteil obiger Aktuatoren ist, dass prinzipbedingt der Ventilhub nicht beliebig verstellt werden kann. In der Regel können mit o.g. Aktuatoren nur kleine Hübe und ein großer Hub eingestellt werden. Außerdem ist die Dynamik oben beschriebener Aktuatoren durch die Federn bestimmt und kann nicht variiert werden. Diese Möglichkeiten der Aktuatoren ist nicht ausreichend zur Umsetzung von neuartigen Verbrennungsverfahren. Diese erfordern eine volle Variabilität des Ventilhubes sowie eine sehr genaue Steuerzeitengenauigkeit.Of the Disadvantage of the above actuators is that, in principle, the valve lift can not be adjusted arbitrarily. In general, can with above-mentioned Actuators only small strokes and a big one Hub can be adjusted. Furthermore the dynamics of the actuators described above are determined by the springs and can not be varied. These possibilities of actuators is not sufficient to implement novel combustion processes. These require full variability of the valve lift and a very accurate timing accuracy.

Diese Anforderungen können prinzipbedingt mit einem Antrieb, wie in PCT/EP2005/000567 und in EP 1144813 B1 beschrieben, erfüllt werden.In principle, these requirements can be met by a drive as described in PCT / EP2005 / 000567 and in EP 1144813 B1 described, be fulfilled.

In der EP 1144813 ist ein Drehmotor, der prinzipiell für die Betätigung von Gaswechselventilen geeignet ist, dargestellt. Der Motoraufbau sowie das Motorwirkprinzip ist nicht näher ausgeführt. Prinzipiell wird ein Reluktanzprinzip bzw. ein Synchronmotorkonzept zugrunde gelegt. Beim Rotoraufbau wird davon ausgegangen, dass Permanentmagnete in den Rotor eingebettet sind und der magnetischen Rückschluss über den Rotor erfolgt. Dies entspricht dem klassischen Aufbau von Synchronmaschinen. Mit diesem Wirkprinzip ist die genaue und stufenlose Regelung von Ventilen möglich. Jedoch weist der Antrieb eine hohe Trägheitsmasse auf. Daher kann die geforderte Dynamik für die Betätigung von Gaswechselventilen nicht erreicht werden. Daher ist es sinnvoll, Federn einzusetzen, um die Beschleunigung zu unterstützen. Dies ist in 6a bis 7 des Patentes EP 1144813 ausgeführt. Um keine zu hohe Halte ströme in den Endlagen zu erzielen, ist in der EP 1144813 ein Haltemittel vorgesehen, was auch eine Feder sein kann.In the EP 1144813 is a rotary motor, which is suitable in principle for the actuation of gas exchange valves shown. The motor structure as well as the motor operating principle is not detailed. In principle, a reluctance principle or a synchronous motor concept is used. In the rotor design, it is assumed that permanent magnets are embedded in the rotor and that the magnetic inference takes place via the rotor. This corresponds to the classic structure of synchronous machines. With this operating principle, the precise and stepless control of valves is possible. However, the drive has a high inertial mass. Therefore, the required dynamics for the operation of gas exchange valves can not be achieved. Therefore, it makes sense to use springs to aid acceleration. This is in 6a to 7 of the patent EP 1144813 executed. In order not to achieve high holding currents in the end positions, is in the EP 1144813 a holding means provided, which may also be a spring.

In der PCT/EP2005/000567 ist ein Segmentmotoraufbau beschrieben, der einen feststehenden Außen- und Innenstator und einen mit Permanentmagneten bestückten, schwenkbar gelagerten Rotor besitzt.In PCT / EP2005 / 000567 a segment motor structure is described which a fixed external and inner stator and one fitted with permanent magnets, pivotable has stored rotor.

Durch die Entkoppelung des Rückschlusses des Magnetkreises vom Rotor kann die Trägheitsmasse des Antriebes deutlich reduziert werden, ohne dass sich die magnetische Effizienz verschlechtert. Dadurch kann eine entsprechende Dynamik erreicht werden, die für die Betätigung von Gaswechselventilen gefordert ist. Gleichzeitig kann durch den konstanten Luftspalt nahezu jede Rotordrehposition angesteuert werden. Dies ermöglicht den geforderten vollvariablen Hub mit hoher Dynamik. Prinzipiell eignet sich das in der PCT/EP2005/000567 beschriebene Segmentmotorprinzip für einen Ventiltrieb. Die Erfindung baut auf den Ideen der PCT/EP2005/000567 auf.By the decoupling of the inference of the Magnetic circuit from the rotor, the inertial mass of the drive can be clearly be reduced without the magnetic efficiency deteriorates. Thereby appropriate dynamics can be achieved for the operation of Gas exchange valves is required. At the same time can by the constant Air gap almost every rotor rotational position can be controlled. This allows the required fully variable stroke with high dynamics. in principle the segment motor principle described in PCT / EP2005 / 000567 is suitable for one Valve train. The invention is based on the ideas of PCT / EP2005 / 000567.

Zu einem derartigen Segmentmotor gehört ferner wie aus 3 der DE 102005040389.1 ersichtlich, eine Rotorausführung, in welcher der Rotorträger als dünnwandiger Topf ausgeführt ist, an dessen Außenseite Permanentmagnetelemente angeordnet sind. Der Rotoraufbau hat sich grundsätzlich als robust bewährt. Die Kraftübertragung erfolgt über ein Übertragungsglied, dass mit einer Welle verbunden ist. Zur Übertragung der Kraft ist eine Aussparung an der Glocke erforderlich. Die Aussparung für den Hebel zur Ventilankopplung ist aufwändig und verringert die Steifigkeit des Rotors.To such a segment motor further includes as out 3 of the DE 102005040389.1 can be seen, a rotor design in which the rotor carrier is designed as a thin-walled pot, on the outside of which permanent magnet elements are arranged. The rotor structure has basically proven to be robust. The power transmission takes place via a transmission member that is connected to a shaft. To transmit the force a recess on the bell is required. The recess for the lever for valve coupling is complex and reduces the rigidity of the rotor.

Die Anforderungen hinsichtlich Temperaturumgebung, Vibrations- und Stossbelastung für den Ventiltrieb sind sehr hoch. Insbesondere die Stossbelastung beim unsanften Aufsetzen des Ventils, ist sehr hoch. Auch beim Öffnen des Ventil kann eine Stossbelastung erfolgen, falls bei einem Regelungsfehler der Rotor auf einen Maximalanschlag auftrifft. Die Anforderungen an die hochdynamische Funktion erfordern insbesondere beim Dieselmotor hohe Kräfte. Anderseits ist die Länge des Aktuators beschränkt durch den Zylinder- und den Ventilabstand. Um die Baulänge zum Zylinderabstand voll auszunützen, ist die Ventilebene bzw. -achse nicht symmetrisch zum Aktuators, was eine außermittige Lagerung der Ventilankopplung zum Rotor bedeutet. Dieser für den Aktuator zur Verfügung stehende Raum muss daher voll ausgenutzt werden, um eine hohe Kraft- und Drehmomentausbeute zu erreichen.The Requirements regarding temperature environment, vibration and impact load for the valve train are very high. In particular, the impact load during rough handling the valve is very high. Also when opening the valve can be a shock load take place, if in case of a control error, the rotor to a maximum stop incident. Require the requirements for highly dynamic function especially in the diesel engine high forces. On the other hand, the length of the Actuator limited by the cylinder and the valve distance. To the length of the cylinder gap full exploit, if the valve plane or axis is not symmetrical to the actuator, what an off-center Storage of the valve coupling to the rotor means. This for the actuator to disposal standing space must therefore be fully exploited in order to achieve a high level of and to achieve torque output.

Der in PCT/EP2005/000567 beschriebene Rotoraufbau, wie in den 2, 6 und 6a der PCT/EP2005/000567 dargestellt, kann die Stossbelastungen nicht aushalten und ist daher weniger geeignet. Ferner erfordert die lange Ausführung des Aktuators eine Anordnung der Aktuatoren beidseitig, bzw. höhenversetzt zum Ventil. Dies ist aus Montagezwecken ungünstig und im Zylinderkopfbauraum schwer unterzubringen. Ferner ist der Strukturbelastung des langen Rotors sehr hoch und somit ungünstig.The rotor structure described in PCT / EP2005 / 000567, as in 2 . 6 and 6a PCT / EP2005 / 000567, can not withstand the shock loads and is therefore less suitable. Furthermore, the long version of the actuator requires an arrangement of the actuators on both sides, or offset in height to the valve. This is unfavorable for assembly purposes and difficult to accommodate in the cylinder head space. Furthermore, the structural load of the long rotor is very high and thus unfavorable.

Aufgabetask

Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst kompakten Aufbau eines Segmentantriebs bereitzustellen.task The invention is a possible to provide a compact structure of a segment drive.

Lösung der AufgabeSolution of task

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Segmentantrieb nach den Merkmalen des Anspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Segmentantriebe nach den Ansprüchen 1 und 2 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.These Task is according to the invention with a Segment drive solved according to the features of claim 1 or 2. advantageous Embodiments of the segment drives according to claims 1 and 2 result from the features of the subclaims.

Durch den vorteilhaften Aufbau des erfindungsgemäßen Segmentantriebes kann dieser kompakt und mit geringem Gewicht gefertigt werden. Er ist zudem hochdynamisch, mechanisch hoch belastbar und kostengünstig zu fertigen. Auch weist er einen geringen elektrischen Leistungsbedarf auf. Durch das Integrieren mehrerer Antriebe, d.h. Rotoren mit deren zugehörigen Außen- und Innenstatoren in einem Gehäuse, baut der Segmentantrieb vorteilhaft sehr klein. Dabei sieht die Erfindung vor, zwei, drei, vier oder mehr Antriebe in einem modular aufgebauten Gehäuse zu einem Segmentantrieb für mehrere Ventile anzuordnen. Das vorteilhafte Vorsehen eines oder mehrere Gehäusezwischenteile, welche Teile der Innenstatoren benachbarter Antriebe tragen und insbesondere auch die gemeinsame Lagerwelle für die benachbart angeordneten Rotoren aufnehmen bzw. lagern, ermöglicht eine einfache Montage durch vorteilhaft wenige Teile. Auch lässt sich der Segmentantrieb bei einer Reduzierung der Teile vorteilhaft kostengünstig fertigen.By the advantageous structure of the segment drive according to the invention can this be made compact and lightweight. He is also highly dynamic, mechanically highly resilient and cost-effective too finished. He also has a low electrical power consumption on. By integrating multiple drives, i. Rotors with their associated Outdoor and indoor stators in a housing, builds the segment drive advantageous very small. It sees the Invention before, two, three, four or more drives in a modular built housing to a segment drive for to arrange several valves. The advantageous provision of one or several housing intermediate parts, which parts of the inner stators of adjacent drives carry and in particular, the common bearing shaft for the adjacently arranged Take up or store rotors, allows easy installation by advantageously few parts. Also lets the segment drive in a reduction of the parts advantageous economical finished.

Seitlich ist das Gehäuse des Segmentantriebes durch Gehäuseplatten begrenzt, die einen Teil eines Innenstators aufnehmen können. Auch können die äußeren Gehäuseplatten zur Lagerung des Rotors des angrenzenden Antriebs dienen.Laterally is the case the segment drive by housing plates limited, which can accommodate a part of an inner stator. Also can the outer housing plates to support the rotor of the adjacent drive.

Die Erfindung sieht ferner vor, mehrere Segmentantriebe nebeneinander als sog. Bänke auf einem Zylinderblock eines Verbrennungsmotors anzuordnen.The The invention further provides for multiple segment drives side by side as so-called benches to arrange on a cylinder block of an internal combustion engine.

Der erfindungsgemäße Segmentantrieb erfüllt dabei folgende Anforderungen:

  • – hohe energetische Effizienz;
  • – robuster mechanischer Aufbau, der die auftretenden Temperatur-, Stoss- und Vibrationsbelastungen bewältigt;
  • – modularer Aufbau, um bei gleichem Aufbau verschiedene Ventilabstände zu ermöglichen;
  • – Aufbau eignet sich sowohl für einen Otto- als auch für einen Dieselmotor;
  • – montagefreundlicher, kompakter und kostengünstiger Aufbau;
  • – Integration eines Wärmeabfuhrkonzeptes;
  • – Berücksichtigung einer kostengünstigen elektronischen Schnittstelle zum Steuergerät sowie die Integration eines Sensors;
The segment drive according to the invention fulfills the following requirements:
  • - high energy efficiency;
  • - Robust mechanical design that copes with the occurring temperature, impact and vibration loads;
  • - Modular design to allow different valve distances with the same structure;
  • - Structure is suitable for both a gasoline engine and a diesel engine;
  • - installation friendly, compact and cost-effective construction;
  • - Integration of a heat removal concept;
  • - Consideration of a cost-effective electronic interface to the control unit and the integration of a sensor;

Um die energetische Effizienz des Antriebes zu optimieren, weist der Rotor des erfindungsgemäßen Segmentantriebes eine geringe Trägheitsmasse auf, wobei gleichzeitig die Verluste des Magnetkreises minimiert sind. Der Magnetkreis kann primär durch Minimierung der Streuverluste optimiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Eisenkreislänge verkürzt und die Spulen möglichst optimal von Weicheisen umschlossen sind. Ferner ist darauf zu achten, dass sich die Permanentmagnetelemente während der Hubbewegung immer im Magnetkreis befinden. Der in 1 der PCT/EP2005/000567 beschriebene Aufbau eines Segmentmotors hat den Nachteil, dass die außenliegenden Spulen und Permanentmagnete nicht so wirkungsvoll sind. Daher sollte beim Segmentantrieb das Erregerjoch annähernd als Dreiviertelkreis ausgeführt sein, wodurch das Magnetfeld homogener und der Kraftverlust bei einer Drehbewegung geringer ist. Der Rotor kann dann als Topfform ausgeführt werden und homogener, d.h. über ein größeres Segment mit Magneten bestückt werden. Dies reduziert die Strukturbelastung und ermöglicht somit eine Massenreduzierung des Rotors.In order to optimize the energy efficiency of the drive, the rotor of the segment drive according to the invention has a low inertial mass, at the same time the losses of the magnetic circuit are minimized. The magnetic circuit can be optimized primarily by minimizing the leakage losses. This is achieved by shortening the length of the iron loop and optimally enclosing the coils with soft iron. Furthermore, make sure that the permanent magnet elements are always in the magnetic circuit during the stroke movement. The in 1 PCT / EP2005 / 000567 described structure of a segment motor has the disadvantage that the outer coils and permanent magnets are not so effective. Therefore, in the segment drive, the excitation yoke should be designed approximately as a three-quarter circle, whereby the magnetic field is homogeneous and the loss of power during a rotational movement is lower. The rotor can then be designed as a pot shape and homogeneous, ie be fitted over a larger segment with magnets. This reduces the structural load and thus enables mass reduction of the rotor.

Die Verdopplung der Anzahl der Pole ermöglicht annähernd eine Kraftverdopplung im Vergleich zur Ausgestaltung in 1a der PCT/EP2005/000567. Dadurch kann bei gleicher Kraftforderung der Aktuator kürzer ausgeführt werden. Dies wirkt sich wiederum vorteilhaft auf die Strukturbelastung des Rotors aus. Dadurch kann der Luftspalt zwischen Rotor und Stator reduziert werden, was vorteilhaft zu einem Krafterhöhung führt. Insgesamt kann durch die beschriebenen Maßnahmen die energetische Effizienz im Vergleich zum in 1 der PCT/EP2005/000567 dargestellten Aufbau mehr als verdoppelt werden.The doubling of the number of poles allows approximately a force doubling compared to the design in 1a PCT / EP2005 / 000567. As a result, the actuator can be made shorter with the same force demand. This in turn has an advantageous effect on the structural load of the rotor. As a result, the air gap between the rotor and the stator can be reduced, which advantageously leads to an increase in force. Overall, the energy efficiency compared to the measures described in 1 PCT / EP2005 / 000567 more than doubled.

Die Dreiviertelsegmentausführung ermöglicht zudem eine nahe Positionierung des Aktuators zum Stellglied. Dies wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Anordnung der Aktuatoren beispielsweise für einen Verbrennungsmotor aus. So können die Aktuatoren in einer Reihe angeordnet werden. Bei dem Zylinderkopf eines Ottomotors, der die Ventile in einem Winkel zur Zündkerze angeordnet hat, können die Aktuatoren beispielsweise an der Innenseite der Ventile vorteilhaft in Reihe angeordnet werden. Dies ermöglicht einen schmalen und kompakten Aufbau auf dem Zylinderkopf. Zudem ist die einseitige Ankopplung der Ventile sehr montagefreundlich. Auch bei Dieselmotoren, bei denen die Ventile in der Regel senkrecht stehen, ist die Reihenanordnung sehr vorteilhaft. In diesem Fall sind die Aktuatoren an der Außenseite der Ventile angeordnet. Zwischen den Ventilen befindet sich die Zündkerze.The three-quarter segment design also allows close positioning of the actuator to the actuator. This has a very advantageous effect on the arrangement of the actuators, for example for a Internal combustion engine off. So the actuators can be arranged in a row. In the cylinder head of a gasoline engine, which has arranged the valves at an angle to the spark plug, the actuators can be advantageously arranged in series, for example, on the inside of the valves. This allows a narrow and compact design on the cylinder head. In addition, the one-sided coupling of the valves is very easy to install. Even in diesel engines, where the valves are usually vertical, the arrangement is very advantageous. In this case, the actuators are arranged on the outside of the valves. Between the valves is the spark plug.

Der Gehäuseaufbau mit Lagerung des Rotors und Fixierung des Außen- und Innenstators ist entscheidend für die Robustheit des Aufbaus sowie die Kosten der Mechanik. Der Aufbau muss zum einem gewährleisten, dass viel Raum für den Magnetkreis bereitgestellt wird, anderseits müssen die hohen Kräfte, die auf die Lagerung und den Stator wirken, dauerstandsfest abgestützt werden. Auch sind die Fertigungs- und Einbautoleranzen zu berücksichtigen, um möglichst kleine Luftspalte am Rotor zu ermöglichen. Hierzu werden verschiedene Möglichkeiten des Gehäuseaufbaus sowie der Lagerung aufgezeigt.Of the housing construction with bearing of the rotor and fixation of the outer and inner stator is crucial for the Robustness of the structure as well as the cost of the mechanics. The structure must ensure for a that much room for the magnetic circuit is provided, on the other hand have the high powers, which act on the bearing and the stator, are supported fatigue resistant. Also, the manufacturing and installation tolerances are taken into account, as possible allow small air gaps on the rotor. This will be different options of the housing structure and the storage shown.

Die Gehäusekonzepte sehen vor, dass die Aktuatoren modular als Bank oder alternativ als Twin oder Vierventileinheit aufgebaut werden können. Aus Kostengründen ist sinnvoll, wenn alle Aktuator der Einlass- und Auslassventilseite zu einer Bank zusammengefasst werden. Es ist auch möglich, insbesondere bei kleinem Ventilwinkel, je zwei Aktuatoren für Einlass und zwei Aktuatoren für Auslassventile in einem Gehäuse zusammen zu fassen. Aus Gründen der Wartungsfreundlichkeit kann es jedoch auch sinnvoll sein, dass nur zwei oder vier benachbarte Aktuatoren zu einer Einheit zusammengefasst werden. Benachbarte Ak tuatoren teilen sich hierbei jeweils ein Gehäusezwischenteil bzw. ein gemeinsames Lagerteil, in der ein Rotor bzw. mehrere Rotoren benachbarter Aktuatoren teilweise gelagert werden. Das Gehäuse des Segmentantriebes wird abgeschlossen durch eine breitere Endwandung.The housing concepts Foresee that the actuators are modular as a bank or alternatively can be constructed as twin or four-valve unit. For cost reasons is makes sense if all the actuator of the intake and exhaust valve side be merged into a bank. It is also possible, in particular with small valve angle, two actuators each for inlet and two actuators for exhaust valves in a housing to get together. Because of However, serviceability may also make sense that only two or four adjacent actuators combined into one unit become. Adjacent Ak tuatoren share each case an intermediate housing part or a common bearing part, in which a rotor or a plurality of rotors adjacent Actuators are partially stored. The housing of the segment drive is completed by a wider end wall.

Vorteilhaft ist die Einbettung aller Aktuatoren in einem Druckgussgehäuse. Hierbei ist wichtig, dass das Giesharz bündig mit den Seitenplatten ist um somit die Steifheit des Aktuators bei Belastung zu erhöhen.Advantageous is the embedding of all actuators in a die-cast housing. in this connection It is important that the casting resin is flush with the side plates is thus at the stiffness of the actuator Increase load.

Der Rotor ist in Hinblick auf eine fertigungsgerechte Lösung vorteilhaft aus zwei tiefgezogenen Töpfen ausgeführt, die insbesondere formschlüssig mit einem Hebel verbunden sein können, an dem das Stellglied angekoppelt ist.Of the Rotor is advantageous in terms of a production-oriented solution from two deep-drawn pots executed the particular form-fitting with can be connected to a lever, where the actuator is coupled.

An der Außenseite des Rotors sind vorzugsweise die Permanentmagnetelemente beziehungsweise ein nachträglich magnetisierter Magnetring angebracht. Bei Bedarf sind die Töpfe durch einen Verstärkungsring bzw. einem Bund versteift.At the outside of the rotor are preferably the permanent magnet elements or an afterthought Magnetized magnet ring attached. If necessary, the pots are through a reinforcing ring or a federation stiffened.

An dem Ankoppelglied des Rotors ist vorzugsweise eine Nadellagerung vorgesehen, die den verschleißfreien Betrieb ohne Umlauf-Ölschmierung ermöglicht.At The coupling member of the rotor is preferably a needle bearing provided that the wear-free Operation without circulation oil lubrication possible.

Die Lagerung des Rotors erfolgt über eine Lagerwelle, die mit dem Rotor reib- oder formschlüssig verbunden ist und in den äußeren Gehäuseplatten bzw. den Gehäusezwischenteilen benachbarter Aktuatoren gelagert ist. Alternativ können die Rotoren drehbar auf einer oder mehreren feststehenden, vorzugsweise auf einer im Gehäuse eingepressten Lagerwelle, gelagert sein. Als Lager dienen vorzugsweise Wälzlager mit kleinem Spiel und Eigenschmierung.The Storage of the rotor takes place via a bearing shaft, the frictionally or positively connected to the rotor is and in the outer housing plates or the intermediate housing parts is mounted adjacent actuators. Alternatively, the Rotors rotatable on one or more fixed, preferably on one in the housing be pressed bearing shaft, be stored. As bearings are preferably used roller bearing with little play and self-lubrication.

Zur Regelung des Aktuators befindet sich vorteilhaft ein im Innenbereich des Aktuators integrierter Drehwinkelsensor. Die Integration des Drehwinkelsensors hat gegenüber der in 1 dargestellten Ventilhubsensorik den Vorteil, dass der Antrieb als Einheit vorgeprüft werden kann bevor eine Montage auf den Zylinderkopf erfolgt. Dadurch können die Anzahl der Kontakte verringert werden und die Kosten des Aufbaus und des elektrischen Anschlusses reduziert werden. Außerdem ermöglicht der Drehwinkelsensor eine bessere Regelung, da ein mögliches mechanisches Spiel zwischen Rotor und Ventil die Regelung nicht nachteilig beeinflusst.To control the actuator is advantageously an integrated in the interior of the actuator rotation angle sensor. The integration of the rotation angle sensor has compared to in 1 valve lift sensors shown have the advantage that the drive can be pretested as a unit before mounting on the cylinder head. As a result, the number of contacts can be reduced and the cost of the structure and the electrical connection can be reduced. In addition, the rotation angle sensor allows better control, as a possible mechanical clearance between the rotor and valve does not adversely affect the control.

Der Wirkungsgrad kann durch einen Kupferfüllfaktor verbessert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass jeder Zahn des Joches je eine Erregerspule tragen. Die Erregerspulen sind vorteilhaft aus Backlackdraht in einer Stufenwicklung ausgeführt, so dass der Wickelraum optimal ausgefüllt ist. Denkbar ist auch eine Wicklung mit Hexacoils, die einen guten Füllfaktor ermöglichen.Of the Efficiency can be improved by a copper fill factor. This can be achieved by having each tooth of the yoke ever carry an exciter coil. The excitation coils are advantageous Baked enamel wire in a stepped winding, so that the winding space is optimally filled. Also conceivable is a winding with Hexacoils, which is a good filling factor enable.

Eine vorteilhafte Ankopplung zwischen Rotor und Ventil erfolgt über ein Drehgelenk sowie einen Biegeschaft. Das Drehgelenk ermöglicht die Drehung des Ventils um seine Achse, der Biegeschaft nimmt den Axialversatz auf. Eine Integration des Sensors in den Aktuator hat zudem den Vorteil, dass das Ventil einfacher gestaltet werden kann, da keine Rücksicht auf das erforderliche Sensortarget für den Ventilhubsensor genommen werden muss.A advantageous coupling between the rotor and valve via a Swivel joint and a bending shop. The swivel allows the Rotation of the valve about its axis, the bending process decreases the axial offset on. An integration of the sensor in the actuator also has the Advantage that the valve can be made simpler, since no Consideration the required sensor target for the valve lift sensor must be taken.

Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Segmentantriebe anhand von Zeichnungen näher erläutert.following become possible embodiments the segment drives according to the invention based from drawings closer explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Grundaufbau des erfindungsgemäßen Segmentantriebs mit den Teilen für einen Einzelventiltrieb in perspektivischer Explosionsdarstellung; 1 : Basic structure of the segment drive according to the invention with the parts for a single valve drive in a perspective exploded view;

2a: eine Darstellung der Anordnung der Aktuatoren auf dem Dieselmotorzylinderkopf im Querschnitt; 2a a representation of the arrangement of the actuators on the diesel engine cylinder head in cross section;

2b: eine Darstellung der Anordnung der Aktuatoren auf dem Ottomotorzylinderkopf im Querschnitt; 2 B a representation of the arrangement of the actuators on the gasoline cylinder head in cross section;

3a: eine Querschnittsdarstellung des Aktuators mit der Jochbefestigung im Gehäuse und Erregerspulengestaltung; 3a a cross-sectional view of the actuator with the yoke attachment in the housing and exciter coil design;

3b: eine Querschnittsdarstellung des Aktuators mit Gehäuse mit einer zweiten alternativen Jochbefestigung; 3b a cross-sectional view of the actuator with housing with a second alternative yoke attachment;

4a: eine Längsschnittdarstellung einer ersten möglichen Ausführungsform einer Lagerungs- und Gehäusekonzeptes für den Modularaufbau für mehrere Segmentmotoren 4a : A longitudinal sectional view of a first possible embodiment of a storage and housing concept for the modular design for multiple segment motors

4b: eine Längsschnittsdarstellung einer zweiten möglichen Ausführungsform eines Lagerungs- und Gehäusekonzeptes; 4b a longitudinal sectional view of a second possible embodiment of a storage and housing concept;

4c: eine Längsschnittsdarstellung einer dritten möglichen Ausführungsform eines Lagerungs- und Gehäusekonzpetes; 4c a longitudinal sectional view of a third possible embodiment of a storage and Gehäuseponzpetes;

5: Längsschnittsdarstellung einer vierten Ausführungsform eines Lagerungs- und Gehäusekonzeptes mit einer gemeinsamen Lagerwelle für die beiden Rotoren als Twinantrieb; 5 : Longitudinal view of a fourth embodiment of a storage and housing concept with a common bearing shaft for the two rotors as a twin drive;

5a: Längschnittsdarstellung einer fünften Ausführung des eines Lagerungs- und Gehäusekonzeptes aufbauend auf der vierten Ausführungsform.; 5a FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment of a storage and housing concept based on the fourth embodiment;

5b: eine Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Segmentantriebes gemäß der fünften Ausführungsform auf einem Dieselmotorzylinderkopf (linke Darstellung) und auf einem Ottomotorzylinderkopf (rechte Darstellung); 5b FIG. 4 is a cross-sectional view of the arrangement of a segment drive according to the fifth embodiment on a diesel engine cylinder head (left-hand illustration) and on a gasoline-cylinder head (right-hand illustration); FIG.

6: perspektivische Darstellung einer Bank-Anordnung auf einem Zylinderkopf. 6 : Perspective view of a bench arrangement on a cylinder head.

Die 1 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segmentantriebs, wobei lediglich ein Teil eines Twinsegementantrieb in der Explosionsdarstellung dargestellt ist. Im wesentlichen besteht der Segmentantrieb aus den Baugruppen Äußere Gehäuseplatte 11, Gehäusezwischenteil 12, Rotor 1, Außenstator 7 mit Erregerspulen 8 und Innenstator 9, Gehäuseteil 10 mit Lagerung und Kühlkreisbohrungen 11a, sowie Ventilankopplung 3.The 1 shows a first possible embodiment of the segment drive according to the invention, wherein only a part of a Twinsegementantrieb is shown in the exploded view. Essentially, the segment drive consists of the subassemblies outer housing plate 11 , Intermediate housing part 12 , Rotor 1 , External stator 7 with excitation coils 8th and inside stator 9 , Housing part 10 with storage and cooling circuit holes 11a , as well as valve connection 3 ,

Der Rotor 1 trägt mehrere Permanentmagnete 2 und verfügt über eine exzentrische Lagerbuchse 3, an welchem das Pleuel 25 des Ventils 17 angekoppelt ist. Zur Versteifung des Rotorgerüstes befinden sich gegebenenfalls Verstärkungsringe 5 an den Rändern des Rotors. Der Rotor 1 ist über die Lagerwelle 4 drehbar mittels vorzugsweise Wälzlager 13 in der äußeren Gehäuseplatte 11 und dem Gehäusezwischenteil 12 gelagert. Zur eventuellen Kühlung des Aktuators befinden sich geeignete Aussparungen 11a, insbesondere in Form von Kühlbohrungen in der Gehäusewandung 10, der äußeren Gehäuseplatte 11 und dem Gehäusezwischenteil 12. Mittels Verschraubungen 27 und Passstiften 28 wird der gesamte Segmentantrieb positionsgenau verspannt. Die axiale Lagerfixierung kann über Anlaufscheiben 14 erfolgen. Der Erregerkreis besteht aus mehreren Jochzähnen 7, welche mit Spulen 8 bestückt sind und im Gehäuse 10 fixiert sind. Der Magnetkreis wird über den Rotor 1 mit beidseitigem Luftspalt und dem Innenjoch 9 geschlossen. Dieses ist über eine Nut im Gehäuse 10 formschlüssig über eine entsprechende Nut 29 verdrehsicher in diesem befestigt. Die Schwenkbewegung des Rotors wird über eine geeignete Ventilankopplung, welche vorzugsweise mit Wälzlagern 6 in der Lagerbuchse 3 bestückt ist, in eine translatorische Bewegung des Ventils 17 übertragen. Das Ventil weist dabei neben dem Ventilfuß 17 vorzugsweise einen biege weichen Schaft 20 auf, welcher den durch die Drehbewegung entstehenden relativen Versatz des Lagerbuchse 3 zur Ventilachse elastisch kompensiert. Die Kopplung erfolgt mit einem am Schaft 20 aufgebrachtem Pleuel 19. Das Positionssignal des Ventils erfasst der Ventilhubsensor 21 über ein auf der Ventilhülse 18 angebrachtem Target. Alternativ kann die Ventilposition indirekt über die Rotorlage bestimmt werden. Ein geeigneter Drehwinkelsensor ist in 5 detailliert beschrieben.The rotor 1 carries several permanent magnets 2 and has an eccentric bushing 3 on which the connecting rod 25 of the valve 17 is coupled. Reinforcement rings may be provided for stiffening the rotor frame 5 at the edges of the rotor. The rotor 1 is over the bearing shaft 4 rotatable by means of preferably rolling bearings 13 in the outer housing plate 11 and the intermediate housing part 12 stored. For possible cooling of the actuator are suitable recesses 11a , Especially in the form of cooling holes in the housing 10 , the outer housing plate 11 and the intermediate housing part 12 , By means of fittings 27 and dowel pins 28 the entire segment drive is clamped positionally accurate. The axial bearing fixation can be via thrust washers 14 respectively. The exciter circuit consists of several yoke teeth 7 which with coils 8th are equipped and in the housing 10 are fixed. The magnetic circuit is over the rotor 1 with double-sided air gap and the inner yoke 9 closed. This is via a groove in the housing 10 positive fit via a corresponding groove 29 secured against rotation in this. The pivoting movement of the rotor is via a suitable valve coupling, which preferably with rolling bearings 6 in the bearing bush 3 is fitted, in a translational movement of the valve 17 transfer. The valve points next to the valve foot 17 preferably a flexible soft shaft 20 on which the resulting by the rotation relative displacement of the bearing bush 3 compensated elastically to the valve axis. The coupling is done with a on the shaft 20 applied connecting rod 19 , The position signal of the valve is detected by the valve lift sensor 21 over one on the valve sleeve 18 attached target. Alternatively, the valve position can be determined indirectly via the rotor position. A suitable rotation angle sensor is in 5 described in detail.

An der dem dargestellten Antrieb abgewandten Seite des Gehäusezwischenteils 12 ist ein weitere Antrieb angeordnet. Dieser kann prinzipiell spiegelsymmetrisch zum dargestellten Antrieb aufgebaut sein. Das Gehäuseteil ist dabei das einzig gemeinsame Teil der beiden Antriebe.At the side facing away from the drive shown side of the housing intermediate part 12 is arranged another drive. This can be constructed in principle mirror-symmetrical to the drive shown. The housing part is the only common part of the two drives.

Die 2a und 2b zeigen die universelle Einsatzmöglichkeit des Aktuators für unterschiedliche Verbrennungsmotorkonzepte. 2a zeigt einen Querschnitt senkrecht zur Motorachse eines auf einem Dieselmotorzylinderkopf 24 platzierten Aktuators. Die Achse des Ventils 17 steht bei dieser Zylinderkopfbauart parallel zu den Zylinderachsen. 2b zeigt entsprechend den Querschnitt eines auf einem Ottomotorzylinderkopf 25 platzierten Aktuators. Wesentlich ist hierbei, dass der Rotor des Aktuators sowohl zur Mittelebene des Zylinderkopfs hin (innenliegend) als auch von der Mittelebene weg (außenliegend) angeordnet werden kann. Optional kann in eine Verlängerung des Ventilschafts ein Sensorelement 22 angeordnet werden.The 2a and 2 B show the universal application of the actuator for different combustion engine concepts. 2a shows a cross section perpendicular to the engine axis of a diesel engine cylinder head 24 placed actuator. The axis of the valve 17 stands in this cylinder head design parallel to the cylinder axes. 2 B shows corresponding to the cross section of one on a gasoline cylinder head 25 placed actuator. It is essential here that the rotor of the actuator both toward the center plane of the cylinder head (inside) as well as away from the center plane (outboard) can be arranged. Optionally, in an extension of the valve stem, a sensor element 22 to be ordered.

Die 3a zeigt einen Querschnitt durch einen Antrieb des Segmentantriebes senkrecht zur Drehachse des Rotors. Der Außenstator ist aus mindestens 4 Jochzähnen 7 gestaltet, die Umfangserstreckung des Außenstators beträgt > 200°. Zur Fixierung der Jochzähne 7 im Gehäuse 10 befindet sich mindestens eine formschlüssige Verbindung 15, hier in Schwalbenschwanzausführung dargestellt. Hierbei können die Jochzähne 7 als Einzelpaket oder mehrere zusammengefasst ausgeführt sein.The 3a shows a cross section through a drive of the segment drive perpendicular to the axis of rotation of the rotor. The outer stator is made up of at least 4 yoke teeth 7 designed, the circumferential extent of the external stator is> 200 °. For fixing the yoke teeth 7 in the case 10 there is at least one positive connection 15 , shown here in dovetail design. Here, the yoke teeth 7 be executed as a single package or several combined.

Die Spulen 8, bevorzugt in Backlacktechnik ausgeführt, sind in dieser Variante als Stufenspulen ausgeführt, welche einzeln auf die Jochzähne 7 aufschoben werden. Die einzelnen Spulen können hierbei noch im Gehäuse in Reihe oder parallel verschaltet werden. Das bespulte Statorpaket kann nach Montage im Gehäuse vergossen werden. Die Befestigung des Aktuators auf dem Zylinderkopf erfolgt über Schrauben. Hierzu befinden sich am Gehäuse Laschen 26.The spools 8th , preferably executed in baked enamel technique, are designed in this variant as step coils, which individually to the yoke teeth 7 be deferred. The individual coils can be connected here in the housing in series or in parallel. The bespulte stator can be cast after mounting in the housing. The attachment of the actuator on the cylinder head via screws. For this purpose, there are tabs on the housing 26 ,

Wie in 3b gezeigt, kann das Außenjoch mehrgeteilt ausgeführt sein, wobei die Einzeljochzähne 7 in einem ringförmigen Rückschluss 30 formschlüssig, bspw. mittels Schwalbenschwanzverbindungen 15, eingebracht sind. Dieser Ring 30 ist ebenfalls über formschlüssige Verbindungen 15 im Gehäuse befestigt. Im selben Bild unten ist eine Möglichkeit der Außenjochgestaltung dargestellt, bei welcher der Außenstator 31 mit Jochzähnen einteilig ausgeführt ist. Der Außenstator wird nach der Spulenmontage auf Rundform geformt. Hierbei sollten die Trennflächen 15a möglichst mit kleinem Luftspalt gestaltet werden oder die Jochbleche versetzt ineinander greifen, um den magnetischen Widerstand klein zu halten.As in 3b shown, the outer yoke can be made more divided, with the Einzeljochzähne 7 in an annular conclusion 30 positively, for example by means of dovetail connections 15 , are introduced. This ring 30 is also about positive connections 15 fastened in the housing. In the same picture below, a possibility of the outer yoke design is shown, in which the outer stator 31 With yoke teeth is made in one piece. The outer stator is formed after the coil assembly to round shape. Here are the interfaces 15a designed as possible with a small air gap or offset offset the yoke plates into each other to keep the magnetic resistance small.

Der Außenstator kann in ein Druckgussteil eingegossen oder verklebt sein, wobei sich für die Verklebung vorzugsweise der ringförmige Rückschluss 30 eignet, da der einteilige Außenstator 31 schon formschlüssig im Gehäuse 10 eingebettet ist.The outer stator can be cast or glued into a die-cast part, wherein for the bonding preferably the annular conclusion 30 suitable because the one-piece external stator 31 already form-fitting in the housing 10 is embedded.

Die 4a zeigt eine erste mögliche Ausführungsform eines Lagerungs- und Gehäusekonzeptes für den Modularaufbau für mehrere Segmentantriebe. Die Gehäuse 10, welche die bespulten Außenstatoren in ihrer Lage fixieren, sind hier getrennt von den äußeren Gehäuseplatten 10 und dem Gehäusezwischenteil 12 ausgeführt und bilden sog. Gehäusewandungsabschnitte. Diese werden bei der Montage über Passungen oder Stiftbohrungen exakt zueinander positioniert. Die äußere Gehäuseplatte 10 und das Gehäusezwischenteil 12 können hierbei auch als Lagerschilde für mindestens einen Antrieb bzw. Aktua tor ausgeführt sein und haben somit Aufnahmebohrungen für die Lagerungen 13. Die Lageraufnahme, welche am äußeren Umfang das Innenjoch 9 trägt, ist als zylindrisches Drehteil ausgeführt, welches mit dem planen Lagerschild form- und reibschlüssig miteinander verbunden ist. Hierzu eignet sich bspw. die Bördeltechnik.The 4a shows a first possible embodiment of a storage and housing concept for modular design for multiple segment drives. The housing 10 , which fix the bespulten Außenstatoren in their position, are here separated from the outer housing plates 10 and the intermediate housing part 12 executed and form so-called housing wall sections. These are positioned exactly to each other during fitting via fits or pin bores. The outer housing plate 10 and the intermediate housing part 12 can in this case also be designed as a bearing plates for at least one drive or Aktua tor and thus have mounting holes for the bearings 13 , The bearing seat, which at the outer circumference of the inner yoke 9 carries, is designed as a cylindrical rotating part, which is positively connected to the flat bearing plate and frictionally engaged. For this purpose, for example, the flanging technique is suitable.

Die 4b zeigt eine zweite Ausführungsform des Lagerungs- und Gehäusekonzeptes für mehrere Segmentantriebe, bei dem an dem Gehäusezwischenteil 12 ein Wandungsabschnitt 33 angeformt ist. Das Gehäusezwischenteil ist somit ein topfförmiges Teil, dessen zylindrische Wandung zur Anlage des Außenstators dient und in dem Bereich, wo die Ankopplung für das Ventil angeordnet ist, nicht vorhanden ist. Die äußere Gehäuseplatte 11 kann auch hier das Lagerauge des benachbarten Antriebes einbeziehen.The 4b shows a second embodiment of the storage and housing concept for a plurality of segment drives, in which at the intermediate housing part 12 a wall section 33 is formed. The intermediate housing part is thus a pot-shaped part whose cylindrical wall is used to abut the outer stator and in the area where the coupling is arranged for the valve, is not present. The outer housing plate 11 can also include the bearing eye of the adjacent drive here.

Die 4c zeigt eine dritte Ausführungsform des Lagerungs- und Gehäusekonzeptes, bei der das Gehäusezwischenteil 12 an jeder Seite einen kragenförmigen Wandungsabschnitt 34 aufweist und somit T-förmig ausgestaltet ist.The 4c shows a third embodiment of the storage and housing concept, in which the intermediate housing part 12 on each side a collar-shaped wall section 34 has and thus T-shaped design.

Den Ausführungsformen der 4a bis 4c ist gemein, dass die Rotoren 1 der benachbart angeordneten Antriebe drehfest auf einer Welle 1a angeordnet sind und die Welle 1a mittels Wälzlagern 13 im Gehäuse gelagert ist. Das Gehäusezwischenteil 12 trägt zu beiden Seiten jeweils einen Teil der Innenstatoren der beiden Antriebe und bildet das Lager für die Wellen 1a der Antriebe. An das links dargestellte Gehäusezwischenteil 12 schließt sich ein weiterer Antrieb an, dessen einer Teil des Innenstators von dem Gehäusezwischenteil 12 getragen wird und dessen Welle 1a ebenfalls in dem Gehäusezwischenteil gelagert ist.The embodiments of the 4a to 4c is common that the rotors 1 the adjacently arranged drives rotatably on a shaft 1a are arranged and the shaft 1a by means of rolling bearings 13 is stored in the housing. The intermediate housing part 12 carries on both sides in each case a part of the inner stators of the two drives and forms the bearing for the shafts 1a the drives. To the housing intermediate part shown on the left 12 joins another drive, a part of the inner stator of the intermediate housing part 12 is worn and its shaft 1a is also stored in the intermediate housing part.

In 5 ist eine vierte Ausführungsform des Lagerungs- und Gehäusekonzeptes dargestellt, wobei die Rotoren des als Twin-Antriebs ausgeführten Segmentantriebs auf einer gemeinsamen Lagerwelle 35 verdrehbar mittels Wälzlagern 13 gelagert sind.In 5 a fourth embodiment of the storage and housing concept is shown, wherein the rotors of the running as a twin drive segment drive on a common bearing shaft 35 rotatable by rolling bearings 13 are stored.

Die Lagerwelle 35 kann reib- oder formschlüssig in dem Gehäusezwischenteil 34a arretiert sein. Mittels Spannringen 37 an den äußeren Enden der Lagerwelle 35 und die Wälzlager 13 einfassenden Gleitringscheiben 38 ist sichergestellt, dass die Lagerwelle 35 axial in Position gehalten bleibt. Selbstverständlich ist es möglich, die Lagerwelle 35 zweiteilig auszubilden.The bearing shaft 35 can frictionally or positively in the housing intermediate part 34a be arrested. By means of clamping rings 37 at the outer ends of the bearing shaft 35 and the rolling bearings 13 enclosing sliding ring disks 38 it is ensured that the bearing shaft 35 remains axially held in position. Of course it is possible, the bearing shaft 35 form two parts.

Weiterhin ist in 5 die Platzierung eines Drehwinkelsensors 22 dargestellt. Der Sensor 22 ist in einer Aussparung in der äußeren Gehäuseplatte 11 fluchtend zur Drehachse des Rotors eingepasst. Das Target 23 zur Detektion der Drehwinkelposition ist am Rotor 1 befestigt. Für die elektrischen Anschlussleitungen zum Sensor 22 ist in diesem Zusammenhang eine dünne Folientechnik FPC 22d vorteilhaft auf der zugleich der Hall-IC 22b angeordnet bzw. verbunden ist.Furthermore, in 5 the placement of a rotation angle sensor 22 shown. The sensor 22 is in a recess in the outer housing plate 11 Aligned flush with the axis of rotation of the rotor. The target 23 for detecting the rotational angle position is on the rotor 1 attached. For the electrical connection cables to the sensor 22 is in this context a thin foil technique FPC 22d advantageous at the same time the Hall IC 22b is arranged or connected.

In der 5 sind zudem zwei wichtige, den Aufbau bestimmende Maße LZ = Zylinderabstand und Lv = Ventilabstand eingezeichnet. Innerhalb der Baulänge LZ soll zur optimalen Kraftentfaltung die Länge des Außenstators 7 und die der Permanentmagnete 2 möglichst groß sein. Der notwendige Platz zum Wenden der Spulen ist hierzu zu optimieren. Dies ist nur möglich, wenn die Breite B der äußeren Gehäuseplatten 11 gering ist. Hierzu ist zur Versteifung notwendig, dass alle Toträume zwischen Spulen, Lagerplatten und Außenstator so mit Giesharz 40 ausgefüllt sind, dass dieses zur Versteifung des gesamten Aufbaus beiträgt. Für die Steifigkeit der Gehäuseplatten ist ebenso ein hoher E-Modul wichtig. Es bietet sich deshalb an, die Gehäuseplatten in einer Verbundkonstruktion auszuführen, indem die Lagerteile 11 und 34a für Lagerzapfen und Innenjoch aus Aluminium und die Verstärkungsplatten 36 aus Stahl oder Kohlefaserwerkstoff hergestellt wird. Die Lagerwelle 35 kann neben der Lagerung des Rotors auch zur Zentrierung der äußeren Gehäuseplatte 32a und somit des Inneren Innenjochs 9a verwendet werden. Somit kann eine hohe Rundlaufgenauigkeit zwischen dem Rotor und dem Innenjoch gewährleistet werden. Die Toleranzket te und die damit verbundenen Fertigungskosten können somit reduziert werden. Das Sensortarget 23 wird in diesem Fall mit einer Durchgangsbohrung ausgeführt und der Drehwinkelsensor 22 wird exzentrisch positioniert.In the 5 In addition, two important dimensions determining the structure L Z = cylinder spacing and L v = valve spacing are shown. Within the overall length L Z , the length of the external stator should be optimal for power delivery 7 and the permanent magnets 2 be as big as possible. The necessary space for turning the coils is to be optimized for this purpose. This is only possible if the width B of the outer housing plates 11 is low. For this purpose, it is necessary for stiffening that all dead spaces between coils, bearing plates and outer stator so with Giesharz 40 filled, that this contributes to the stiffening of the entire structure. For the rigidity of the housing plates, a high modulus of elasticity is also important. It is therefore appropriate to carry out the housing plates in a composite construction by the bearing parts 11 and 34a for bearing pin and inner yoke made of aluminum and the reinforcement plates 36 made of steel or carbon fiber material. The bearing shaft 35 can in addition to the bearing of the rotor for centering the outer housing plate 32a and thus the inner inner yoke 9a be used. Thus, a high concentricity between the rotor and the inner yoke can be ensured. The Toleranzket te and the associated manufacturing costs can thus be reduced. The sensor target 23 is executed in this case with a through hole and the rotation angle sensor 22 is positioned eccentrically.

Die 5a zeigt eine weitere fünfte Möglichkeit des Lagerungs- und Gehäusekonzeptes, welche auf der in 5 dargestellten Ausführungsform aufbaut. Gleiche Elemente werden hier nicht noch einmal beschreiben. Bei der Ausführungsform gem. 5a werden die in 5 dargestellten Verstärkerplatten 36 und damit die Dicke B eingespart. Damit befindet sich zwischen den Spulen 8 der Antriebe des Segmentantriebes keine Wandung, so dass die dem Aktuator zur Verfügung stehende Länge Lz = Zylinderabstand maximal für den Magnetkreis ausgenutzt werden kann. Zur Erhöhung des Kupferfüllgrades können die Spulen 8 zumindest stirnseitig über geeignete Vorrichtungen zusätzlich komprimiert werden. Damit wird der Abstand Asp reduziert und die effektive Magnetlänge weiter vergrößert.The 5a shows a further fifth possibility of the storage and housing concept, which on the in 5 constructed embodiment. Same elements will not be described here again. In the embodiment according to. 5a will be in 5 illustrated amplifier plates 36 and thus the thickness B saved. This is between the coils 8th the drives of the segment drive no wall, so that the actuator available length L z = cylinder distance can be used for the maximum magnetic circuit. To increase the Kupferfüllgrades the coils 8th be additionally compressed at least on the front side via suitable devices. Thus, the distance A sp is reduced and the effective magnet length further increased.

Die Lagerwelle 35 ist ebenfalls im Gehäusezwischenteil 34a eingepresst. Dieses Gehäusezwischenteil 34 ragt mit einem Teil 34a zwischen den Rotoren 1 in das Innere der Rotoren 1 und nimmt hier die Innenstatoren 9 auf. Das Gehäusezwischenteil 34a ist mit dem die Außenstatoren tragenden Gehäuseteil 34 in der Mitte des Gehäuses verbunden, wie es auch in 5b dargestellt ist. Damit ist in diesem Bereich das Gehäuse am Umfang in sich geschlossen. Die Spulendrähte 8a sind seitlich abgeführt und können in einer Gehäuseaussparung 34e entsprechend der gewählten Schaltung in Reihe oder parallel über el. Verbindungsteile 8b vorzugsweise aus Stanzgitter, kontaktiert werden. Diese Anschlüsse führen dann zum elektrischen Steuergerät. Parallel verläuft die Folie 22d, die zum Stecker 22e führt. Durch übliche Abschirmungsmaßnahmen kann die Sensorleitung frei von schädlichen Einstreuungen der Magnetfelder der Spulen gehalten werden. Zur zusätzlichen Verstärkung des Gehäuseteils 34a können vertikal verlaufende Rippen außen am Gehäuse eingeformt werden. Rippen und Wangen bilden mit dem Ge häuse 34 und Gehäusezwischenteil 34a eine Einheit und sind vorzugsweise als Druckgussteil hergestellt.The bearing shaft 35 is also in the housing intermediate part 34a pressed. This intermediate housing part 34 sticks out with a part 34a between the rotors 1 into the interior of the rotors 1 and take the interior stators here 9 on. The intermediate housing part 34a is with the Außenstatoren supporting housing part 34 connected in the middle of the case, as it is in 5b is shown. Thus, in this area, the housing is closed at the periphery in itself. The coil wires 8a are discharged laterally and can in a housing recess 34e according to the selected circuit in series or in parallel via el. Connecting parts 8b preferably from stamped grid, to be contacted. These connections then lead to the electrical control unit. Parallel the film runs 22d that to the plug 22e leads. By conventional shielding measures, the sensor line can be kept free from harmful interference of the magnetic fields of the coils. For additional reinforcement of the housing part 34a vertically extending ribs can be formed on the outside of the housing. Ribs and cheeks form with the Ge housing 34 and intermediate housing part 34a a unit and are preferably made as a die-cast part.

Die äußere Gehäuseplatte 32a ist zwischen den Gehäuseteilen 34, 34a eingespannt und stellt die Verbindung zum nächsten Aktuator her. Sie trägt sowohl zwei Innenjoche 9a und auch zwei Drehwinkelsensoren 22.The outer housing plate 32a is between the housing parts 34 . 34a clamped and establishes the connection to the next actuator. She wears both inner yokes 9a and also two rotation angle sensors 22 ,

Die 5b zeigt diese Anordnung in einem Schnitt senkrecht zur Rotorachse. Wie bereits in der Beschreibung zur 5a erwähnt, ist in der Mitte des Segmentantriebes das Gehäusezwischenteil 34 am Umfang mit dem Gehäuse 34 über die Wangen 34c und 34d verbunden. Diese Wangen 34c, 34d und haben die gleiche Länge wie das Gehäuse 34. Damit ist das Gehäusezwischenteil 34 gut abgestützt. Im Rotorinnern ist das Innenjoch 9 gezeichnet.The 5b shows this arrangement in a section perpendicular to the rotor axis. As already in the description of 5a mentioned, in the middle of the segment drive, the intermediate housing part 34 on the circumference with the housing 34 over the cheeks 34c and 34d connected. These cheeks 34c . 34d and have the same length as the case 34 , This is the intermediate housing part 34 well supported. Inside the rotor is the inner yoke 9 drawn.

Die 6 zeigt eine Bankanordnung der Aktuatoren auf einem Zylinderkopf mit Befestigung mittels Schrauben 26a und 26b, welche mit dem Aktuatorgehäuse verbunden sind. Wie schon in 2 gezeigt, sind die Aktuatoren zur Betätigung von benachbarten Ventilen der Auslass- bzw. Einlassventilseite in Reihe einseitig zum Ventil und in einer Höhe angeordnet. Das Gehäuse der Aktuatoren kann hierbei einteilig sein oder mehrteilig, so dass einzelne Aktuatoren aus bspw. Montage- oder Reparaturgründen einzeln demontiert werden können. Die Anschlüsse 37 der Spulen und Sensoren sind günstigstenfalls nach oben ausgeführt und werden direkt mit der Elektronik kontaktiert. Die Aktuatoren sind längsseitig mit z.B. drei Zuganker 38 verschraubt. Zwischen den Aktuatoren ist Platz für Zündkerze oder Zündspule 39 oder bei Direkteinspritzmotoren Einspritzventile.The 6 shows a bank arrangement of the actuators on a cylinder head with fastening by means of screws 26a and 26b which are connected to the actuator housing. Like in 2 As shown, the actuators for actuating adjacent valves of the exhaust and intake valve sides are arranged in series one-sided to the valve and at a height. The housing of the actuators can in this case be in one piece or in several parts, so that individual actuators can be disassembled individually, for example, for assembly or repair reasons. The connections 37 the coils and sensors are optimally designed upwards and are contacted directly with the electronics. The actuators are longitudinal with eg three tie rods 38 screwed. There is room for the spark plug or ignition coil between the actuators 39 or in direct injection engines injectors.

11
Rotorrotor
1a1a
Rotorwellerotor shaft
22
Permanentmagnetpermanent magnet
33
Lagerbuchse für Ventilankopplungbearing bush for valve connection
44
Lagerwelle des Rotorsbearing shaft of the rotor
55
Verstärkungsring für Rotortopfreinforcement ring for Rotortopf
66
Wälzlager für die Ventilankopplungroller bearing for the valve coupling
77
Jochzähneyoke teeth
88th
SpuleKitchen sink
99
Innenjochinner yoke
1010
Gehäusecasing
1111
äußere Gehäuseplatteouter housing plate
11a11a
Kühlbohrungcooling hole
1212
GehäusezwischenteilIntermediate housing part
1313
Wälzlager der Hauptwelleroller bearing the main shaft
1414
Anlaufscheibethrust washer
1515
Schwalbenschwanzfixierungdovetail fixation
1616
AktuatorbefestigungAktuatorbefestigung
1717
Ventilfußvalve base
1818
Ventilhülsevalve sleeve
1919
Pleuelpleuel
2020
Ventilschaftvalve stem
2121
VentilhubsensorValve lift
2222
DrehwinkelsensorRotation angle sensor
2323
Target für Drehwinkelsensortarget for angle of rotation sensor
2424
DieselzylinderkopfDiesel cylinder head
2525
OttozylinderkopfOtto cylinder head
2626
Befestigungslaschen Gehäusemounting tabs casing
2727
Zugankertie rods
2828
Passstiftedowels
2929
Verdrehsicherung Innenjochtwist inner yoke
3030
Ringförmiger RückschlussRing-shaped conclusion
3131
Einteiliger Außenstatorone-piece outer stator
3232
Mittlere Lagerplattemiddle bearing plate
3333
L-förmiges Gehäuse/LagerschildL-shaped housing / end shield
3434
T-förmiges Gehäuse/LagerschildT-shaped housing / end shield
34a34a
Gehäusezwischenteil – innenliegendHousing intermediate part - inside
34b34b
Wangen, integraler Bestandteil des Gehäusezwischenteilscheeks, integral part of the housing intermediate part
34c34c
wie 34b as 34b
3535
Lagerwellebearing shaft
3636
Verstärkungsplattereinforcing plate
3737
Spannringclamping ring
3838
GleitringscheibenGleitringscheiben
3939
Zündspuleignition coil
4040
Giesharzcasting resin

Claims (54)

Segmentantrieb, einen mehrere Permanentmagnete (2) tragenden Rotor (1) aufweisend, wobei die Permanentmagnete (2) in einem ersten Teilbereich des Umfangs des Rotors angeordnet sind, und in einem zweiten Teilbereich, in dem keine Permanentmagnete angeordnet sind, ein Lager (5) zur Ventilankopplung angeordnet ist, wobei der erste Teilbereich des Rotors (1) von einem Außenstator (7, 8) zumindest teilweise umfasst und innerhalb des Rotors (1) ein Innenstator (9) angeordnet ist, wobei Innen- und Außenstator am Gehäuse des Segmentmotors befestigt oder integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Antriebs mindestens zwei Rotoren (1) mit zugeordneten Außen- und Innenstatoren angeordnet sind, wobei zwischen zwei Rotoren (1) ein Gehäusezwischenteil (12, 34a) angeordnet ist, und die Rotoren (1) an dem Gehäusezwischenteil (12, 34a) oder auf einer im Gehäusezwischenteil (12, 34a) einliegenden Welle (1a, 35) gelagert sind.Segment drive, a plurality of permanent magnets ( 2 ) bearing rotor ( 1 ), wherein the permanent magnets ( 2 ) are arranged in a first portion of the circumference of the rotor, and in a second portion, in which no permanent magnets are arranged, a bearing ( 5 ) is arranged for valve coupling, wherein the first portion of the rotor ( 1 ) from an external stator ( 7 . 8th ) at least partially and within the rotor ( 1 ) an inner stator ( 9 ), wherein inner and outer stator are attached or integrated on the housing of the segment motor, characterized in that in the housing of the drive at least two rotors ( 1 ) are arranged with associated external and internal stators, wherein between two rotors ( 1 ) an intermediate housing part ( 12 . 34a ), and the rotors ( 1 ) on the housing intermediate part ( 12 . 34a ) or on one in the intermediate housing part ( 12 . 34a ) incoming wave ( 1a . 35 ) are stored. Segmentantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Segmentantriebs mindestens zwei Antriebe angeordnet sind, wobei jeder Antrieb einen Rotor (1) mit zugeordnetem Außen- und Innenstator aufweist, wobei zwischen zwei Antrieben ein Gehäusezwischenteil angeordnet ist, und am Gehäusezwischenteil (12, 34a) zumindest Teile eines Innenstators (9) und/oder Außenstators eines oder beider an das Gehäusezwischenteil angrenzenden Antriebe angeordnet ist bzw. sind.Segment drive according to the preamble of claim 1, characterized in that in the housing of the segment drive at least two drives are arranged, each drive is a rotor ( 1 ) with associated outer and inner stator, wherein between two drives a housing intermediate part is arranged, and on the housing intermediate part ( 12 . 34a ) at least parts of an inner stator ( 9 ) and / or external stator of one or both adjacent to the intermediate housing part drives is or are arranged. Segmentantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäusezwischenteil mindestens ein axial gerichteter Vorsprung angeordnet, insbesondere angeformt oder befestigt ist, auf dem ein Rotor und/oder Außenstator und/oder Innenstator gelagert ist.Segment drive according to Claim 1 or 2, characterized that on the intermediate housing part arranged at least one axially directed projection, in particular molded or fixed, on which a rotor and / or external stator and / or inner stator is mounted. Segmentantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Gehäusezwischenteil die Rotoren zweier benachbarter Antriebe gelagert sind, wobei das Gehäusezwischenteil zusätzlich Teile oder den gesamten Innenstator zumindest eines der beiden Antriebe trägt.Segment drive according to Claim 1 or 2, characterized that on or in the intermediate housing part the rotors of two adjacent drives are mounted, wherein the Intermediate housing part additionally Parts or the entire inner stator of at least one of the two drives wearing. Segmentantrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Segmentantriebes von zwei äußeren Gehäuseplatten (11) eingefasst ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized in that the housing of the segment drive of two outer housing plates ( 11 ) is enclosed. Segmentantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden äußeren Gehäuseplatten (11) eine Lagerwelle oder den Rotor (1a) das angrenzenden Antriebes aufnimmt bzw. lagert.Segment drive according to claim 5, characterized in that at least one of the two outer housing plates ( 11 ) a bearing shaft or the rotor ( 1a ) receives or stores the adjacent drive. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden äußeren Gehäuseplatten mindestens einen axial nach innen gerichteten Vorsprung oder einen axial nach innen gerichteten Kragen hat, der den Innenstator oder einen Teil des Innenstators des äußeren Antriebes trägt.Segment drive according to one of claims 5 or 6, characterized in that at least one of the two outer housing plates at least one axially inwardly directed projection or a axially inwardly directed collar that has the inner stator or a part of the inner stator of the external drive wearing. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor eines Antriebes über einen Umfangswinkelbereich von 180 bis 300, insbesondere 200 bis 270 Grad (360° ergeben einen Vollkreis) mit Permanentmagneten besetzt ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor of a drive over a circumferential angular range of 180 to 300, in particular 200 to 270 Degree (360 ° results in a full circle) is occupied by permanent magnets. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor über einen Um fangswinkelbereich größer 200 Grad (360° ergeben einen Vollkreis) mit Permanentmagneten besetzt ist.Segment drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotor over a fangswinkelbereich order greater than 200 Degrees (360 °) a full circle) is occupied by permanent magnets. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den äußeren Gehäuseplatten mindestens zwei Rotoren mit jeweils zugehörigen Außen- und Innenstatoren angeordnet sind, wobei in der einen äußeren Gehäuseplatte ein Wellenende des einen äußeren Rotors und in der anderen Gehäuseplatte ein Wellenende des anderen äußeren Rotors gelagert ist, wobei die anderen Wellenenden in mindestens einem Gehäusezwischenteil gelagert sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that between the outer housing plates at least two Rotors each with associated Outside- and inner stators are arranged, wherein in the one outer housing plate a shaft end of an outer rotor and in the other housing plate a shaft end of the other outer rotor is stored, wherein the other shaft ends in at least one Intermediate housing part are stored. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusezwischenteil mindestens eine Lagerwelle trägt oder lagert oder mindestens eine Lagerwelle an das Gehäusezwischenteil angeformt oder an oder in diesem insbesondere drehfest angeordnet ist, und auf der bzw. den Lagerwelle(n) die Rotoren drehbar, insbesondere mittels Wälzlagern (13) gelagert sind.Segment drive according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the intermediate housing part carries or supports at least one bearing shaft or at least one bearing shaft is integrally formed on the housing intermediate part or is arranged on or in this in particular rotationally fixed, and on the or the bearing shaft (s) the rotors rotatable, in particular by means of rolling bearings ( 13 ) are stored. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rotor (1) auf einer Welle (1a) drehfest angeordnet ist, wobei die Welle (1a) drehbar in den Gehäuseplatten (11) und/oder einem Gehäusezwischenteil (12) gelagert ist.Segment drive according to one of claims 1 to 9, characterized in that each rotor ( 1 ) on a wave ( 1a ) is arranged rotationally fixed, wherein the shaft ( 1a ) rotatable in the housing plates ( 11 ) and / or an intermediate housing part ( 12 ) is stored. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstator (9) zumindest eines Antriebes in axialer Richtung geteilt ist, wobei entweder beide Innenstatorteile an zwei den jeweiligen Antrieb seitlich begrenzenden Gehäusezwischenteilen angeordnet sind oder, wenn der Antrieb an eine äußere Gehäuseplatte angrenzt, ein Innenstatorteil an einem Gehäusezwischenteil und das andere Innenstatorteil der äußeren Gehäuseplatte angeordnet ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized in that the inner stator ( 9 ) is divided at least one drive in the axial direction, wherein either both Innenstatorteile are arranged on two side of the respective drive limiting intermediate shells or, if the drive is adjacent to an outer housing plate, a Innenstatorteil to a housing intermediate part and the other Innenstatorteil the outer housing plate is arranged. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Segmentmotor umgreifende Gehäusewandung die Außenstatoren der Antriebe trägt.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized in that a housing wall encompassing the segment motor the outside stators the drives carries. Segmentantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gehäusewandung seitlich an den äußeren Gehäuseplatten abstützt bzw. an diesen befestigt sind.Segment drive according to claim 14, characterized in that that the housing wall is laterally on the outer housing plates supports or attached to these. Segmentantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung aus mehreren in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Wandungsabschnitten gebildet ist, wobei jeweils einer oder mehrere Außenstatoren innen an einem Wandungsabschnitt angeordnet sind bzw. von diesem getragen werden.Segment drive according to claim 14, characterized in that that the housing wall from a plurality of wall sections juxtaposed in the axial direction is formed, wherein in each case one or more external stators are arranged on the inside of a wall section or from this be worn. Segmentantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wandungsabschnitt seitlich an einer äußeren Gehäuseplatte und/oder einem Gehäusezwischenteil angrenzt und insbesondere sich an dieser abstützt bzw. an dieser befestigt ist.Segment drive according to Claim 16, characterized that a wall portion laterally on an outer housing plate and / or a housing intermediate part abuts and in particular is supported on this or attached to this is. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung oder ein Wandungsabschnitt an einer äußere Gehäuseplatte oder an einem Gehäusezwischenteil befestigt oder an dieser bzw. diesem angeformt ist.Segment drive according to one of claims 14 to 17, characterized in that the housing wall or a wall section on an outer housing plate or on a housing intermediate part attached or molded on this or this. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine äußere Gehäuseplatte seitlich an der Gehäusewandung oder einem Wandungsabschnitt angrenzt oder/oder an dieser befestigt ist.Segment drive according to one of claims 14 to 17, characterized in that an outer housing plate laterally on the housing wall or a wall section adjacent to or / or attached to this is. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer äußeren Gehäuseplatte und/oder einem Gehäusezwischenteil ein sich in axialer Richtung erstreckender Kragen angrenzt bzw. angeformt ist, der die Gehäusewandung oder einen Wandungsabschnitt bildet, an dessen Innenwandung mindestens ein Außenstator anliegt und/oder an dieser befestigt ist.Segment drive according to one of claims 14 to 19, characterized in that at least on an outer housing plate and / or a housing intermediate part an axially extending collar adjacent or is molded, the housing wall or forms a wall portion, on the inner wall at least an outside stator is present and / or attached to this. Segmentantrieb nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kragen nur um einen Umfangswinkelbereich von 180 bis 300, insbesondere 220 bis 290 Grad (360° ergeben einen Vollkreis) erstreckt.Segment drive according to claim 20, characterized that the collar only by a circumferential angle range of 180 to 300, in particular 220 to 290 degrees (360 ° results in a full circle) extends. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstatoren formschlüssig an der Gehäusewandung oder den Wandungsabschnitten gehalten sind.Segment drive according to one of claims 14 to 21, characterized in that the outer stators form-fitting manner the housing wall or the wall sections are held. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstatoren an der Gehäusewandung oder den Wandungsabschnitten mittels Verbindungsmitteln, insbesondere Schrauben oder Kleber gehalten sind.Segment drive according to one of claims 14 to 21, characterized in that the external stators on the housing wall or the wall sections by means of connecting means, in particular Screws or glue are held. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die äußeren Gehäuseplatten des Gehäuses mittels sich in axialer Richtung erstreckender Schrauben zusammengehalten sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the outer housing plates of the housing held together by means extending in the axial direction screws are. Segmentantrieb nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schraube ein Gehäusezwischenteil durchgreift.Segment drive according to Claim 24, characterized that at least one screw passes through a housing intermediate part. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Gehäuseplatten aus einem Werkstoff mit hohem E-Modul ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the outer housing plates made of a material with a high modulus of elasticity. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Gehäuseplatten durch eine Verbundkonstruktion gebildet sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the outer housing plates are formed by a composite construction. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochschenkel mit Erregerspulen benachbarter Antriebe unmittelbar ohne nennenswerten Luftspalt aneinandergrenzen.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the yoke legs with exciting coils of adjacent drives immediately adjoin one another without significant air gap. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen in Längsrichtung zur Erzielung eines hohen Füllfaktors komprimiert sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the coils are longitudinal to achieve a high fill factor are compressed. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer äußeren Gehäuseplatte oder dem Gehäusezwischenteil mindestens ein Drehwinkelsensor und damit zusammenwirkendes Target am Rotor angeordnet ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that on an outer housing plate or the intermediate housing part at least one rotational angle sensor and cooperating target is arranged on the rotor. Segmentantrieb nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Hallelement ist, welcher insbesondere auf einer Folie angeordnet ist.Segment drive according to claim 30, characterized in that that the sensor is a Hall element, which in particular on a Foil is arranged. Segmentantrieb nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie Mittel zur Abschirmung von elektrischen Feldern oder elektromagnetischen Feldern aufweist, wobei die Folie zwischen den Spulen an die Außenseite des Gehäuses des Segmentantriebes geführt ist.Segment drive according to Claim 31, characterized that the film means for shielding electric fields or having electromagnetic fields, wherein the film between the Coils to the outside of the housing led the segment drive is. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspulen und Außenstatoren miteinander im Gehäuse vergossen sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the excitation coils and Außenstatoren shed each other in the housing are. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochschenkel und ein Außenstatorring zusammen mit den Erregerwicklungen den Außenstator bilden.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the yoke legs and an outer stator ring together with the excitation windings the outer stator form. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochschenkel und der Außenstator einteilig sind und nach der Spulenmontage auf Rundform geformt werden.Segment drive according to one of claims 1 to 34, characterized in that the yoke legs and the outer stator are one-piece and are formed after the coil assembly to round shape. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung des Segmentantriebes auf der Gehäuseoberseite angeordnet ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the electronic control of the segment drive on the top of the housing is arranged. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenverhältnis des Abstandes der Permanentmagnete zur Drehachse und des Abstandes der Ventilbetätigung zur Drehachse zwischen 0,8 und 1,2 liegt.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the aspect ratio of Distance of the permanent magnets to the axis of rotation and the distance of the valve actuation to Rotation axis is between 0.8 and 1.2. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenstator ein Erregerjoch bestehend aus vorzugsweise acht Jochpolen und acht Spulen aufweist, wobei jeweils vier Spulen in einer Schaltung parallel oder in Reihe zusammengeschaltet sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an external stator an excitation yoke consisting of preferably eight Jochpolen and eight Coils, each having four coils in a circuit in parallel or connected in series. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstator aus einem magnetisch leitfähigem Material und als Ringsegment ausgebildet ist, welches sich an einer Gehäuseplatte abstützt.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inner stator of a magnetically conductive material and is designed as a ring segment, which is attached to a housing plate supported. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstator verdrehsicher am Gehäuse oder der Gehäuseplatte, insbesondere mittels Formschluss befestigt und/oder verklebt ist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inner stator against rotation on the housing or the housing plate, in particular fixed by means of positive locking and / or glued. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen Außenstator, Gehäuseteilen und Spulen und mindestens einer Gehäuseplatte mit Füllstoff, insbesondere Giesharz gefüllt ist, wobei der Füllstoff die Gehäuseplatte versteift.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the space between external stator, housing parts and coils and at least one housing plate with filler, in particular cast resin filled is, wherein the filler the housing plate stiffened. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspulen aus Backlackdraht gebildet sind, die in einer Stufenform gewickelt sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the excitation coils formed from baked enamel wire are, which are wound in a step shape. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Erregerspulen zur Verbindung mit einem Leistungsteil eines Steuergerätes auf der offenen Seite des Gehäuses angeordnet sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the connections for the Exciter coils for connection to a power unit of a control unit the open side of the case are arranged. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Segmentmotors mit Kühlkanäle aufweist.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the housing having the segment motor with cooling channels. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Segmentmotor mindestens einen Endanschlag für den Rotor zur Begrenzung des Öffnungshubes und/oder Kalibrierung der Sensorik hat.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the segment motor at least one end stop for the rotor for limiting the opening stroke and / or Calibration of the sensor has. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Gehäuseplatten und/oder Gehäusezwischenteile senkrecht zur Rotorachse angeordnet sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the outer housing plates and / or intermediate housing parts are arranged perpendicular to the rotor axis. Segmentantrieb nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten parallel zueinander angeordnet sind.Segment drive according to Claim 46, characterized that the plates are arranged parallel to each other. Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Segmentantriebe nebeneinander angeordnet und zu einer Bank zusammengefasst sind.Segment drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a plurality of segment drives arranged side by side and are grouped into a bank. Segmentantrieb nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse der mehreren Segmentantriebe durch axiale Schrauben zusammengehalten sind, wobei die Schrauben zumindest die äußeren Gehäuseplatten der einzelnen Segmentantriebe und optional die Gehäusezwischenteile durchgreifen und zusammenhalten.Segment drive according to claim 48, characterized that the case the plurality of segment drives held together by axial screws are, wherein the screws at least the outer housing plates of the individual segment drives and optionally pass through the housing intermediate parts and stick together. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten äußeren Gehäuseplatten zweier aneinander grenzenden Segmentantriebe einer Bank eine kleinere Wanddicke aufweisen als die äußeren Gehäuseplatten der Bank.Segment drive according to one of claims 48 or 49, characterized in that the mutually facing outer housing plates two adjacent segment drives of a bank a smaller one Have wall thickness than the outer housing plates the bank. Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bänke nebeneinander und/oder übereinander auf einem Zylinderkopf eines Motors angeordnet sind.Segment drive according to one of claims 48 to 50, characterized in that several banks next to each other and / or one above the other are arranged on a cylinder head of an engine. Segmentantrieb nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Bänken Zündkerzen, Glühkreise und/oder Einspritzventile angeordnet sind.Segment drive according to Claim 51, characterized that between the benches spark plugs, Glühkreise and / or injection valves are arranged. Ventilantrieb für ein Gaswechselventil mit mindestens einem Segmentantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilschaft ein Target angeordnet ist, welches zusammen mit einem Sensor zur Ermittlung des Ventilhubes bzw. der Position des Ventilschafts dient.Valve drive for a gas exchange valve with at least one segment drive after a of the preceding claims, characterized in that disposed on the valve stem a target which, together with a sensor for determining the valve lift or the position of the valve stem is used. Ventilantrieb für ein Gaswechselventil mit mindestens einem Segmentantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Antriebe für Einlassventile und zwei Antriebe für Auslassventile in einem Gehäuse angeordnet sind.Valve drive for a gas exchange valve with at least one segment drive after a the claims 1 to 53, characterized in that two drives for intake valves and two drives for exhaust valves in a housing are arranged.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2180151A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-28 Delphi Technologies, Inc. Valve gear assembly for an internal combustion engine
DE102010049151A1 (en) * 2010-10-22 2012-05-10 Wilo Se Method for manufacturing electromotor used for pumping, involves alternatively inserting stators of different sizes into motor case
DE102011056964B3 (en) * 2011-12-23 2013-05-23 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Position sensor for tension element, has housing units that are penetrated, such that outer housing unit is assigned with rotation angle sensor coupled to drum shaft and housing portions are screwed together
DE102013100632A1 (en) 2013-01-22 2014-07-24 Lsp Innovative Automotive Systems Gmbh Variable electrohydraulic valve control
US9134123B2 (en) 2011-12-23 2015-09-15 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Tension element position sensor
EP3380707B1 (en) * 2015-11-24 2021-08-11 Camcon Auto Limited Engine valve actuation assembly and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009011867A1 (en) 2009-03-05 2010-09-09 Volkswagen Ag Inductor for use in e.g. fuel-operated petrol engine, has inductor layers including electrically non-insulated areas that are overlapped with each other, where overlapping areas of inductor layers have offsets

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2808838A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-16 Jacques Clausin Control of fuel injection valves of an automotive IC engine, uses electromagnetic clutching and a drive shaft
WO2004044391A2 (en) * 2002-11-14 2004-05-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotary actuator system for controlling the stroke of gas exchange valves in the cylinder head of an internal combustion engine
GB2401649A (en) * 2003-04-26 2004-11-17 Camcon Ltd Electromagnetic actuator, eg for poppet valves

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0871282A1 (en) * 1997-04-11 1998-10-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Stator for dynamoelectric machine and method of making the same
DE102004003730A1 (en) * 2004-01-23 2005-08-18 Heinz Leiber segment engine
DE102004030063A1 (en) * 2004-06-23 2006-03-16 Heinz Leiber Permanent magnet excited rotating field machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2808838A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-16 Jacques Clausin Control of fuel injection valves of an automotive IC engine, uses electromagnetic clutching and a drive shaft
WO2004044391A2 (en) * 2002-11-14 2004-05-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotary actuator system for controlling the stroke of gas exchange valves in the cylinder head of an internal combustion engine
GB2401649A (en) * 2003-04-26 2004-11-17 Camcon Ltd Electromagnetic actuator, eg for poppet valves

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2180151A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-28 Delphi Technologies, Inc. Valve gear assembly for an internal combustion engine
DE102010049151A1 (en) * 2010-10-22 2012-05-10 Wilo Se Method for manufacturing electromotor used for pumping, involves alternatively inserting stators of different sizes into motor case
DE102011056964B3 (en) * 2011-12-23 2013-05-23 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Position sensor for tension element, has housing units that are penetrated, such that outer housing unit is assigned with rotation angle sensor coupled to drum shaft and housing portions are screwed together
US9134123B2 (en) 2011-12-23 2015-09-15 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Tension element position sensor
DE102013100632A1 (en) 2013-01-22 2014-07-24 Lsp Innovative Automotive Systems Gmbh Variable electrohydraulic valve control
EP3380707B1 (en) * 2015-11-24 2021-08-11 Camcon Auto Limited Engine valve actuation assembly and method

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