DE19755271A1 - Electromagnetic actuator for lifting gas changeover valve in IC engine - Google Patents

Electromagnetic actuator for lifting gas changeover valve in IC engine

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DE19755271A1
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Manfred Dr Klueting
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

The actuator has a pin guided armature (6) between separate switching magnets (4,5) for valve actuation in connection with a closure spring (7) and an opening spring (8). The opening spring acts on the armature and is clamped onto the closure switching magnet. The armature is fixed to a one-piece pin (9) that passes through both switching magnets and is only guided by two bushes (10,10') in one or both magnets. The free end of the pin interacts with a movable spring plate of the opening spring.

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf einen elektromagnetischen Aktuator zur Hubbetätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, mit einem zwischen hubbeabstandeten Schaltmagneten stößelgeführten Anker zur Ventilbetätigung in Verbindung mit einer Schließfeder und einer Öffnungsfeder, wobei die Öffnungsfeder ankerfern am ventilfernen Schließ-Schaltmagneten vorgespannt abgestützt auf den stößelgeführten Anker einwirkt.The invention relates to a preamble of claim 1 electromagnetic actuator for actuating the stroke of a gas exchange valve Internal combustion engine, with a switching magnet spaced between the stroke ram-guided armature for valve actuation in connection with a closing spring and an opening spring, the opening spring being anchored to the valve Closing switching magnet acts pretensioned supported on the plunger-guided armature.

Bei aktuellen Aktuator-Entwicklungen ist der Anker bevorzugt mit einem im ventil­ nahen Öffnungs-Schaltmagneten geführten Stößel antriebsfest verbunden, wobei dieser Stößel mit einem weiteren, im ventilfernen Schließ-Schaltmagneten geführten Stößel fluchtet, auf den ankerfern am ventilfernen Schließ-Schaltmagneten vorge­ spannt abgestützt eine Öffnungsfeder einwirkt. Nachteilig hierbei sind die in den gesonderten Stößelführungen auftretenden Reibungsverluste, die durch zusätzliche elektrische Energie zu kompensieren sind. Außerdem sind für beide Stößelfüh­ rungen Schmiereinrichtungen erforderlich. In current actuator developments, the armature is preferably with one in the valve close opening solenoid guided plunger connected to the drive, whereby this plunger with a further closing solenoid remote from the valve The plunger is aligned, pre-selected on the armature on the remote closing solenoid supports an opening spring. The disadvantage here is that in the separate tappet guides occurring friction losses caused by additional electrical energy are to be compensated. In addition, ram guides for both lubrication equipment required.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aktuator mit reduzierter Stößel­ reibung aufzuzeigen.The invention has for its object an actuator with a reduced tappet to show friction.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß der Anker mit einem einteilig beide Schaltmagnete durchsetzenden Stößel in antriebsfester Ver­ bindung steht und daß der einteilige Stößel lediglich über zwei in einem Schaltmagnet oder in beiden Schaltmagneten vorgesehene Führungsbuchsen geführt angeordnet ist, wobei der Stößel über sein freies Ende mit einem beweglich angeordneten Federteller der Öffnungsfeder zusammenwirkt.This object is achieved with claim 1 in that the anchor with a one-piece plunger pushing through both solenoids in drive-proof Ver bond stands and that the one-piece plunger only two in one Switching magnet or guide bushes provided in both switching magnets is arranged guided, the plunger being movable with a free end arranged spring plate of the opening spring interacts.

Mit der Erfindung ist in vorteilhafter Weise ein reibungsreduzierter Stößel für einen elektromagnetischen Aktuator erzielt, wobei zur Vermeidung nachteiliger Rei­ bungs- bzw. Klemmkräfte durch die Öffnungsfeder dessen Federteller mit dem freien Ende des einteiligen Stößels in beweglicher Verbindung steht, die in weiterer Ausgestal­ tung der Erfindung vorzugsweise als eine Kugelkappe-/Kalotten-Verbindung ausge­ bildet ist.With the invention is advantageously a low-friction plunger for one achieved electromagnetic actuator, whereby to avoid disadvantageous Rei Exercise or clamping forces through the opening spring whose spring plate with the free end of the one-piece plunger is in movable connection, which in a further embodiment device of the invention preferably out as a spherical cap / calotte connection forms is.

Die Erfindung ist anhand einer Zeichnung beschrieben.The invention is described with reference to a drawing.

Ein elektromagnetischer Aktuator 1 zur Hubbetätigung eines Gaswechselventils 2 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine 3 ist mit einem zwischen hub­ beabstandeten Schaltmagneten 4 und 5 stößelgeführten Anker 6 zur Ventilbetäti­ gung in Verbindung mit einer Schließfeder 7 und einer Öffnungsfeder 8 ausgerüstet. Die Öffnungsfeder 8 wirkt ankerfern am ventilfernen Schließ-Schaltmagneten 4 vor­ gespannt abgestützt auf den stößelgeführten Anker 6 ein.An electromagnetic actuator 1 for the stroke actuation of a gas exchange valve 2 of an internal combustion engine 3 is not shown in detail, is provided with a spaced between the hub switching magnets 4 and 5 tappet guided armature 6 to the Ventilbetäti supply in conjunction with a closing spring 7 and provided an opening spring. 8 The opening spring 8 acts on the armature 6 on the plunger-guided armature 6 in an anchored manner on the closing solenoid 4 remote from the valve.

Zur Ausbildung eines Aktuators 1 mit einer reibungsarmen Stößelführung ist erfin­ dungsgemäß vorgesehen, daß der Anker 6 mit einem einteilig ausgeführten, beide Schaltmagnete 4 und 5 durchsetzenden Stößel 9 in antriebsfester Verbindung steht, wobei der einteilige Stößel 9 vorzugsweise im ventilnahen Öffnungs-Schaltmagne­ ten 5 über zwei Führungsbuchsen 10, 10 geführt angeordnet ist. Zusätzlich ist zur Vermeidung ungünstiger Verspannungen durch die Öffnungsfeder 8 der den ventil­ fernen Schließ-Schaltmagneten 4 führungsfrei durchsetzende Stößel 9 über sein freies Ende 11 mit einem beweglich angeordneten Federteller 12 zur Einwirkung der Öffnungsfeder 8 ausgerüstet.To form an actuator 1 with a low-friction plunger guide inventions is provided in accordance with the invention that the armature 6 with a one-piece design, both switching magnets 4 and 5 penetrating plunger 9 is in a drive-resistant connection, the one-piece plunger 9 preferably in the valve-near opening-Schaltmagne ten 5 over two guide bushings 10 , 10 is arranged guided. In addition, is equipped in order to avoid unfavorable stresses through the opening 8 of the spring the distance from the valve-closing solenoid 4 without guidance by releasing plunger 9 from its free end 11 with a movably arranged spring plate 12 to the action of the opening spring. 8

Vorzugsweise wirken Stößel 9 und Federteller 12 über eine Kugelkappe-/Kalotten-Verbindung 13 zusammen.Tappet 9 and spring plate 12 preferably interact via a spherical cap / calotte connection 13 .

Erfindungsgemäß kann der Stößel 9 auch über je eine in jedem Schaltmagneten 4 und 5 angeordnete Führungsbuchse 10', 10' reibungsarm geführt sein.According to the invention, the plunger 9 can also be guided with low friction via a guide bushing 10 ', 10 ' arranged in each switching magnet 4 and 5 .

Mit der Erfindung ergeben sich die Vorteile einer reduzierten Aktuatorreibung durch den Entfall der oberen Führung des einteilig ausgebildeten Stößels, wobei mit die­ sem gegenüber einem Aktuator mit gesonderten Stößeln in vorteilhafter Weise auch eine kleinere Toleranzkette erzielt ist. Mit der verringerten Stößelreibung ist eine geringere Ventiltriebsarbeit gegeben. Weiter lassen sich Bauaufwand und Kosten wesentlich senken.The advantages of a reduced actuator friction result from the invention the elimination of the upper guide of the one-piece tappet, with the sem compared to an actuator with separate plungers in an advantageous manner a smaller tolerance chain is achieved. With the reduced ram friction is one less valve train work. Construction costs and costs can also be reduced significantly lower.

Claims (3)

1. Elektromagnetischer Aktuator zur Hubbetätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine,
  • - mit einem zwischen hubbeabstandeten Schaltmagneten (4, 5) stößel­ geführten Anker (6) zur Ventilbetätigung in Verbindung mit einer Schließfeder (7) und einer Öffnungsfeder (8), wobei
  • - die Öffnungsfeder (8) ankerfern am ventilfernen Schließ-Schalt­ magnet (4) vorgespannt abgestützt auf den stößelgeführten Anker (6) einwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Anker (6) mit einem einteilig ausgeführten, beide Schalt­ magnete (4, 5) durchsetzenden Stößel (9) in antriebsfester Verbin­ dung steht, und
  • - daß der einteilige Stößel (9) lediglich über zwei in einem Schalt­ magnet (5) oder in beiden Schaltmagneten (4, 5) vorgesehene Füh­ rungsbuchsen (10, 10; 10', 10') geführt angeordnet ist, wobei
  • - der Stößel (9) über sein freies Ende (11) mit einem beweglich ange­ ordneten Federteller (12) der Öffnungsfeder (8) zusammenwirkt.
1. electromagnetic actuator for stroke actuation of a gas exchange valve of an internal combustion engine,
  • - With an armature ( 6 ), which is guided between the stroke-spaced switching magnet ( 4 , 5 ) and tappet, for valve actuation in connection with a closing spring ( 7 ) and an opening spring ( 8 ), wherein
  • - The opening spring ( 8 ) anchored at the valve-remote closing switching magnet ( 4 ) acts pretensioned supported on the plunger-guided armature ( 6 ),
characterized by
  • - That the armature ( 6 ) with a one-piece, both switching magnets ( 4 , 5 ) penetrating plunger ( 9 ) is in drive-resistant connec tion, and
  • - That the one-piece plunger ( 9 ) only about two in a switching magnet ( 5 ) or in both switching magnets ( 4 , 5 ) provided Füh guide bushings ( 10 , 10 ; 10 ', 10 ') is arranged guided, wherein
  • - The plunger ( 9 ) cooperates via its free end ( 11 ) with a movably arranged spring plate ( 12 ) of the opening spring ( 8 ).
2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einteilige Stößel (9) über zwei im ventilnahen Öffnungs-Schaltmagnet (5) angeordnete Führungsbuchsen (10, 10) geführt angeordnet ist.2. Actuator according to claim 1, characterized in that the one-piece tappet ( 9 ) via two in the valve-close opening switching magnet ( 5 ) arranged guide bushings ( 10 , 10 ) is arranged guided. 3. Aktuator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stößel (9) und Federteller (12) über eine Kugelkappe-/Kalotten-Verbindung (13) zu­ sammenwirken.3. Actuator according to claim 1 and 2, characterized in that the plunger ( 9 ) and spring plate ( 12 ) to cooperate via a spherical cap / calotte connection ( 13 ).
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