DE10248328A1

DE10248328A1 - Electromagnetic valve train device with non-rotating neutral position adjustment screw

Info

Publication number: DE10248328A1
Application number: DE10248328A
Authority: DE
Inventors: Josef Hadaller; Johannes Meyer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-04-29
Also published as: EP1411212A2; DE50306791D1; EP1411212A3; EP1411212B1

Abstract

Elektromagnetische Ventiltriebvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem axial verschieblichen Stellglied zum Öffnen bzw. Schließen eines Ventils, zwei in Verschieberichtung hintereinander angeordneten Federn, welche das Stellglied in einer Neutralstellung halten, einer Verstellschraube, mittels der die Vorspannung der Federn und die Lage der Neutralstellung des Stellglieds veränderbar ist, und einem Verdrehsicherungselement, das von außen an der Verstellschraube angreift und eine selbsttätige Verdrehung der Verstellschraube verhindert. Die Verstellschraube weist an ihrer Außenseite eine Profilierung auf. Das Verdrehsicherungselement ist ein Federblech, das von außen gegen die Profilierung drückt.Electromagnetic valve drive device for an internal combustion engine with an axially displaceable actuator for opening or closing a valve, two springs arranged one behind the other in the direction of displacement, which hold the actuator in a neutral position, an adjusting screw by means of which the preload of the springs and the position of the neutral position of the actuator can be changed and an anti-rotation element that acts on the adjusting screw from the outside and prevents the adjusting screw from rotating automatically. The adjusting screw has a profile on its outside. The anti-rotation element is a spring plate that presses against the profile from the outside.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Ventiltriebvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to an electromagnetic valve train device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 694 09 485 T2 ist ein elektromagnetischer Ventiltrieb bekannt. Der Ventiltrieb besteht im wesentlichen aus einem axial verschieblichen Stellglied, das auch als Anker bezeichnet werden kann, und das eine Ankerplatte aufweist. Das Stellglied ist zur Betätigung eines Einlass- bzw. Auslassventils vorgesehen. Das Stellglied wird mittels zwei Druckfedern in einer Neutralstellung gehalten. Die eine Druckfeder ist auf der ventilnahen Seite der Ankerplatte angeordnet. Die andere Feder ist auf der ventilfernen Seite der Ankerplatte angeordnet. Zur Betätigung des Stellglieds bzw. des Ventils sind beiden Seiten der Ankerplatte jeweils ein Elektromagnet angeordnet, die in Verschieberichtung beabstandet voneinander sind. Der eine Elektromagnet ist zum Öffnen, der andere zum Schließen des Ventils vorgesehen. Die beiden Federn sind durch eine in ein Gehäuseelement eingeschraubte Verstellschraube vorgespannt. Die Verstellschraube drückt unmittelbar gegen ein Ende einer der beiden Federn. Durch Verdrehen der Verstellschraube kann, einerseits die Vorspannung der beiden Federn verändert werden. Zum anderen kann die Neutrallage, die die Ankerplatte zwischen den beiden Elektromagneten einnimmt, verstellt werden. Die Verstellung erfolgt durch Verdrehen der Verstellschraube. Die Verstellschraube ist durch eine Kontermutter gegen selbsttätiges Losdrehen gesichert.From the DE 694 09 485 T2 an electromagnetic valve train is known. The valve train essentially consists of an axially displaceable actuator, which can also be referred to as an armature, and which has an armature plate. The actuator is provided for actuating an intake or exhaust valve. The actuator is held in a neutral position by means of two compression springs. One compression spring is arranged on the side of the anchor plate near the valve. The other spring is arranged on the side of the anchor plate remote from the valve. To actuate the actuator or the valve, an electromagnet is arranged on both sides of the armature plate, which are spaced apart in the direction of displacement. One electromagnet is for opening, the other for closing the valve. The two springs are biased by an adjusting screw screwed into a housing element. The adjustment screw presses directly against one end of one of the two springs. On the one hand, the preload of the two springs can be changed by turning the adjusting screw. On the other hand, the neutral position that the armature plate occupies between the two electromagnets can be adjusted. The adjustment is made by turning the adjustment screw. The adjusting screw is secured against automatic loosening by a lock nut.

Eine Kontermutter ist zwar eine relativ zuverlässige Losdrehsicherung. Ein wesentlicher Nachteil besteht jedoch darin, dass zum Anziehen bzw. Losdrehen der Kontermutter der Zylinderkopfdeckel, unter dem sich die gesamte Anordnung befindet, entfernt werden muss. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels an die Kontermutter relativ viel Montageraum erforderlich ist. Dies ist insbesondere bei V-Motoren problematisch. Bei V-Motoren sind die Zylinderköpfe zur Seite hin geneigt und es steht relativ wenig Montageraum im Bereich zwischen dem Zylinderkopf und der Vorderbauwand zur Verfügung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für jedes Ventil bzw. für jedes Stellglied eine separate Losdrehsicherung in Form einer Kontermutter vorgesehen sein muss.A lock nut is a relative one reliable Security nut. A major disadvantage, however, is that that to tighten or loosen the lock nut the cylinder head cover, under which the entire arrangement is located must be removed. Another disadvantage is that to attach a wrench the lock nut requires a relatively large amount of installation space. This is particularly problematic with V-engines. With V engines the cylinder heads inclined to the side and there is relatively little installation space in the Area between the cylinder head and the front wall available. On Another disadvantage is that for each valve or for each actuator a separate anti-rotation lock is provided in the form of a lock nut have to be.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromagnetische Ventiltriebvorrichtung mit einer verbesserten Losdrehsicherung für die Verstellschraube zu schaffen.The object of the invention is a electromagnetic valve train device with an improved Anti-rotation lock for to create the adjustment screw.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This task is due to the characteristics of claim 1 solved. Advantageous refinements and developments of the invention are the subclaims refer to.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer Verstellschraube, die außen, z.B. an ihrem Außenumfang, eine Profilierung aufweist. Ferner ist ein federblechartiges Verdrehsicherungselement vorgesehen, das im montierten Zustand gegen die Profilierung der Verstellschraube vorgespannt ist und das kraftschlüssig und/oder formschlüssig ein selbsttätiges Losdrehen der Verstellschraube verhindert.The basic principle of the invention is in an adjusting screw that is outside, e.g. on its outer circumference, has a profile. Furthermore, a spring plate-like anti-rotation element provided that in the assembled state against the profiling of Adjusting screw is biased and the non-positive and / or form-fitting an automatic Loosening of the adjustment screw prevented.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Federblech einen Federblecharm auf, dessen eines Ende an einem Halteelement befestigt ist und dessen anderes Ende mittels einer Spannschraube, oder genauer gesagt durch den Kopf der Spannschraube, derart aufgebogen wird, dass das Federblech von außen gegen die Profilierung drückt. Zum Verstellen der Verstellschraube braucht also lediglich die Spannschraube gelockert werden. Durch Lockern der Spannschraube nimmt man den Anpressdruck mit dem das Federblech gegen die Profilierung drückt, weg. Die Verstellschraube kann dann mühelos verdreht werden.According to a development of the invention the spring plate on a spring plate arm, one end of which at one Holding element is attached and the other end by means of a Tension screw, or more precisely through the head of the tension screw, is bent up so that the spring plate from the outside against the profiling presses. To the Adjusting the adjusting screw therefore only requires the clamping screw be relaxed. By loosening the tension screw you take the Contact pressure with which the spring plate presses against the profiling is gone. The adjustment screw can then be effortlessly be twisted.

Vorzugsweise hat das Federblech die Form eines Blechstreifens, wobei die Querrichtung des Blechstreifens im wesentlichen parallel zum Schaft der Spannschraube ist.Preferably, the spring plate has the Shape of a metal strip, the transverse direction of the metal strip is essentially parallel to the shaft of the clamping screw.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Blechstreifen einen schrägen Abschnitt auf, der sich in einen Bereich unterhalb des Schraubenkopfes erstreckt. Dieser schräge Abschnitt fällt zum freien Ende des Schraubenschaftes ab. Beim Anziehen der Spannschraube drückt der Spannschraubenkopf von oben auf den schrägen Abschnitt. Beim weiteren Festschrauben weicht der schräge Abschnitt seitlich aus, was dazu führt, dass das Federblech aufgebogen wird und von außen gegen die Profilierung drückt.According to a development of the invention the metal strip a slant Section that extends into an area below the screw head extends. This weird Section falls to the free end of the screw shaft. When tightening the clamping screw presses the clamping screw head from above onto the sloping section. In the further Screwing in gives way to the oblique Section from the side, which leads to the spring plate being bent up will and from the outside presses against the profiling.

Vorzugsweise können für zwei Ventile oder genauer gesagt für die Verstellschrauben zweier Ventile ein gemeinsames zweiarmiges Verdrehsicherungselement vorgesehen sein. Vorzugsweise hat das Verdrehsicherungselement die Form eines U und ist im Bereich zwischen den beiden Verstellschrauben angeordnet. Die Spannschraube ist im Bereich zwischen den Schenkeln des U-förmigen Verdrehsicherungselements angeordnet. Beim Anziehen der Spannschraube werden die Schenkel durch den Spannschraubenkopf auseinandergedrückt. Die Schenkel des U-förmigen Verdrehsicherungselementes werden also aufgebogen und gegen die zugeordnete Verstellschraube gedrückt.Preferably, for two valves or more precisely said for the adjustment screws of two valves a common two-armed Anti-rotation element can be provided. The anti-rotation element preferably has the shape of a U and is in the area between the two adjusting screws arranged. The clamping screw is in the area between the legs of the U-shaped Anti-rotation element arranged. When tightening the clamping screw the legs are pushed apart by the tension screw head. The thigh of the U-shaped Anti-rotation element are thus bent and against assigned adjustment screw pressed.

Die Profilierung kann beispielsweise eine Rändelung sein. Vorzugsweise ist die Verstellschraube eine Innensechskantschraube, was eine sehr kompakte Bauweise und eine einfache Montage ermöglicht. Beispielsweise kann im Zylinderkopfdeckel eine Verstellbohrung vorgesehen sein, über die ein Sechskantschlüssel zum Lösen bzw. Anziehen der Innensechskantschraube und ein Verdrehwerkzeug für die Verstellschraube eingeführt werden kann, ohne dass der Zylinderkopfdeckel abgenommen werden muss.The profiling can be knurling, for example. The adjusting screw is preferably an Allen screw, which enables a very compact design and simple assembly. For example, an adjustment hole can be provided in the cylinder head cover, via which a hex key for loosening or tightening the Allen screw and a twisting tool for the adjustment screw can be inserted without having to remove the cylinder head cover.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention in Connection with the drawing closer explained. Show it:

1 Eine perspektivische Darstellung einer elektromagnetischen Ventiltriebvorrichtung mit zwei Ventileinheiten; 1 A perspective view of an electromagnetic valve drive device with two valve units;

2 eine Draufsicht auf die beiden Ventileinheiten; und 2 a plan view of the two valve units; and

3 einen Querschnitt im Bereich der Spannschraube des Verdrehsicherungselementes. 3 a cross section in the area of the clamping screw of the anti-rotation element.

1 zeigt zwei Ventileinheiten 1, 2 einer elektromagnetischen Ventiltriebvorrichtung. Jede der beiden Ventileinheiten 1, 2 weist eine Verstellschraube 3, 4 mit einem Innensechskant 5, 6 auf, der zum Ansetzen eines Verstellwerkzeugs vorgesehen ist. Anstatt eines Innensechskant kann auch eine andere Form, wie z.B. eine Dreiecksform, gewählt werden. 1 shows two valve units 1 . 2 an electromagnetic valve train device. Each of the two valve units 1 . 2 has an adjustment screw 3 . 4 with a hexagon socket 5 . 6 on, which is provided for attaching an adjusting tool. Instead of an internal hexagon, another shape, such as a triangular shape, can be selected.

Die Verstellschrauben 3, 4 sind jeweils in ein Aktuatorgehäuse 7 eingeschraubt. Im Innern des Aktuatorgehäuses 7 sind die zur Ansteuerung der Ventile vorgesehenen Stellanker untergebracht. Jeder der beiden Stellanker kann in bekannter Weise durch zugeordnete Elektromagneten vor- bzw. zurückverschoben werden, was ein Öffnen bzw. Schließen der Ventile ermöglicht. Dies ist ausführlich in der oben genannten DE 694 09 485 T2 beschrieben, auf die in vollem Umfang Bezug genommen wird. Im stromlosen Zustand der Elektromagneten werden die Stellanker durch in Verschieberichtung hintereinander angeordnete, in entgegengesetzte Richtungen wirkende Druckfedern in ihrer jeweiligen Neutralstellung gehalten. Ein Ende einer Druckfeder eines jeden Druckfederpaares wird durch die zugeordnete Verstellschraube 3, 4 abgestützt. Durch Verdrehen der Verstellschraube kann die Vorspannung des zugeordneten Druckfederpaares sowie die Lage der Neutralstellung des Ankers einjustiert werden. Dies geschieht in der Werkstatt.The adjustment screws 3 . 4 are each in an actuator housing 7 screwed. Inside the actuator housing 7 the positioning anchors intended for controlling the valves are housed. Each of the two actuating anchors can be moved in a known manner by means of associated electromagnets, which enables the valves to be opened or closed. This is detailed in the above DE 694 09 485 T2 to which full reference is made. In the de-energized state of the electromagnets, the actuating armatures are held in their respective neutral position by compression springs arranged one behind the other in the direction of displacement and acting in opposite directions. One end of a compression spring of each pair of compression springs is assigned by the adjusting screw 3 . 4 supported. By turning the adjustment screw, the pre-tension of the associated pressure spring pair and the position of the neutral position of the armature can be adjusted. This happens in the workshop.

Nach Einjustierung der Neutralstellung durch die Verstellschrauben 3, 4 müssen diese gegen selbsttätiges Losdrehen gesichert werden. Hierzu ist ein U-förmiges Verdrehsicherungselement 8 vorgesehen. Das Verdrehsicherungselement 8 hat hier eine symmetrische Form. Genauer gesagt handelt sich hier um ein U-förmiges Federblech. Die Federblechebene oder genauer gesagt eine „Querrichtung" des Federblechs ist im wesentlichen parallel zu den Schaftrichtungen der beiden Verstellschrauben 3, 4. Das U-förmige Federblech ist im Verbindungsbereich seiner beiden Schenkel 9, 10 mittels einer Befestigungsschraube 11 am Aktuatorgehäuse 7 befestigt. Die freien Enden der Schenkel 9, 10 sind nach außen aufgebogen. Die freien Enden weisen in ihrem unteren Bereich jeweils einen nach innen gebogenen schrägen Abschnitt 12, 13 auf, was besser aus den 2, 3 ersichtlich ist. Ferner ist im Bereich der freien Enden der Schenkel 9, 10 eine Spannschraube vorgesehen, die einen Spannschraubenkopf 14 und einen Schaft 15 aufweist. Die Befestigungsschraube 11 und die Spannschraube 14 weisen hier ebenfalls jeweils einen Innensechskant auf.After adjusting the neutral position using the adjustment screws 3 . 4 these must be secured against unintentional loosening. For this is a U-shaped anti-rotation element 8th intended. The anti-rotation element 8th has a symmetrical shape here. More specifically, this is a U-shaped spring plate. The spring plate level or more precisely a “transverse direction” of the spring plate is essentially parallel to the shaft directions of the two adjusting screws 3 . 4 , The U-shaped spring plate is in the connection area of its two legs 9 . 10 using a fastening screw 11 on the actuator housing 7 attached. The free ends of the legs 9 . 10 are bent outwards. The free ends each have an inwardly bent oblique section in their lower region 12 . 13 on what's better off 2 . 3 can be seen. Furthermore, the leg is in the region of the free ends 9 . 10 a turnbuckle is provided which has a turnbuckle head 14 and a shaft 15 having. The fastening screw 11 and the turnbuckle 14 each have a hexagon socket.

Wie am besten aus 3 ersichtlich ist, fallen die schrägen Abschnitte, 12, 13 der Schenkel 9, 10 zum freien Ende des Spannschraubenschaftes 15 hin ab. Die schrägen Abschnitte 12, 13 ragen in einen Bereich unterhalb des Spannschraubenkopfes 14. Beim Festschrauben der Spannschraube setzt die Unterseite des Spannschraubenkopfes 14 dann auf den schrägen Abschnitten auf und drückt die Schenkel 9, 10 des Verdrehsicherungselementes 8 auseinander. Die Außenseiten der Schenkel 9, 10 werden somit gegen den Umfang der Verstellschrauben 3, 4 gedrückt.How best to look 3 it can be seen that the sloping sections 12, 13 of the legs fall 9 . 10 to the free end of the clamping screw shaft 15 down. The inclined sections 12, 13 protrude into an area below the clamping screw head 14 , When tightening the clamping screw, the underside of the clamping screw head sets 14 then on the sloping sections and press the thighs 9 . 10 of the anti-rotation element 8th apart. The outside of the thighs 9 . 10 are thus against the scope of the adjustment screws 3 . 4 pressed.

Am Umfang der Verstellschrauben 3, 4 ist eine Profilierung bzw. eine Rändelung 16, 17 vorgesehen. Zusätzlich können auch die Außenseiten der Schenkel 9, 10 profiliert bzw. gerändelt sein. Die Schenkel 9, 10 greifen somit kraftschlüssig und/oder formschlüssig an den Verstellschrauben an und verhindern ein selbsttätiges Losdrehen und somit eine selbsttätige Verstellung der Federvorspannung und der Neutrallage der Stellgliedanklerplatte.On the circumference of the adjustment screws 3 . 4 is profiling or knurling 16 . 17 intended. In addition, the outside of the legs 9 . 10 be profiled or knurled. The thigh 9 . 10 thus grip the adjustment screws in a force-fitting and / or form-fitting manner and prevent them from loosening and thus an automatic adjustment of the spring preload and the neutral position of the actuator anchor plate.

Claims

Electromagnetic valve drive device for an internal combustion engine with an axially displaceable actuator for opening or closing a valve, two springs arranged one behind the other in the direction of displacement, which hold the actuator in a neutral position, an adjusting screw ( 3 . 4 ), by means of which the preload of the springs and the position of the neutral position of the actuator can be changed, and an anti-rotation element ( 8th ), which is on the outside of the adjusting screw ( 3 . 4 ) attacks and an automatic rotation of the adjusting screw ( 3 . 4 ), characterized in that the adjusting screw ( 8th ) profiling on the outside ( 16 . 17 ) and that the anti-rotation element is a spring plate that presses against the profile from the outside.

Electromagnetic valve drive device according to claim 1, wherein the spring plate ( 8th ) has a corresponding counter-profile, which engages positively in the profile.

Electromagnetic valve drive device according to claim 1 or 2, wherein the spring plate a spring plate arm ( 9 . 10 ) has one end on a holding element ( 7 ) and its other end by tightening a clamping screw ( 14 . 15 ) by a head ( 14 ) the clamping screw can be bent open in such a way that the spring plate ( 8th ) from the outside against the profiling ( 16 . 17 ) presses.

Electromagnetic valve train device according to a of claims 1 to 3, wherein the spring plate has the shape of a sheet metal strip.

Electromagnetic valve drive device according to claim 4, wherein a transverse direction of the sheet metal strip substantially parallel to the shaft ( 15 ) the clamping screw ( 14 . 15 ) is.

Electromagnetic valve drive device according to one of claims 4 or 5, wherein the sheet metal strip has an inclined section ( 12 . 13 ) that extends into an area below the screw head ( 14 ), the sloping section ( 12 . 13 ) to the free end of the screw shaft ( 15 ) falls off so that the screw head ( 14 ) with tightened clamping screw ( 13 . 14 ) on the sloping section ( 12 . 13 ) and the spring plate ( 8th ) bends in such a way that it presses against the profiling ( 16 . 17 ) presses.

Electromagnetic valve drive device according to one of claims 1 to 6, wherein two valve units ( 1 . 2 ) are provided, with each valve unit ( 1 . 2 ) each such an adjustment screw ( 3 . 4 ) and that in the area between the two valve units ( 1 . 2 ) a two-armed anti-rotation element ( 8th ) is arranged from the outside against the profiles ( 16 . 17 ) of the adjustment screws ( 3 . 4 ) of the valve units ( 1 . 2 ) presses.

Electromagnetic valve drive device according to one of claims 1 to 7, wherein the anti-rotation element has the shape of a U and the clamping screw ( 14 . 15 ) in the area of the free ends of the legs ( 9 . 10 ) of the U-shaped anti-rotation element ( 8th ) is arranged.

Electromagnetic valve train device according to claim 8, wherein in the region between the two legs ( 9 . 10 ) of the U-shaped anti-rotation element ( 8th ) the anti-rotation element ( 8th ) using a fastening screw ( 11 ) on the holding element ( 7 ) is attached.

Electromagnetic valve train device according to a of claims 1 to 9, whereby the profiling is a knurling.

Electromagnetic valve drive device according to one of claims 1 to 10, wherein the adjusting screw ( 3 . 4 ) and the clamping screw ( 14 . 15 ) are hexagon socket screws.