DE60200819T2

DE60200819T2 - Ventilbetätigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60200819T2
Application number: DE60200819T
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Toyota-shi Aichi-ken Iida; Takashi Toyota-shi Aichi-ken Izuo; Eiji Toyota-shi Aichi-ken Hashimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: JP3780886B2; EP1291495B1; EP1291495A1; DE60200819D1; KR100505541B1; KR20030022087A; JP2003083015A; US20030047152A1; US6679204B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Betätigung eines als ein Einlaßventil oder ein Auslaßventil einer Brennkraftmaschine dienendes Ventilelement ist bekannt. Beispielsweise wird in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-280999 eine Ventilbetätigungsvorrichtung vorgeschlagen, bei der mehrere elektromagnetische Betätigungseinrichtungen zum Betätigen eines Ventilelements an einem Betätigungseinrichtungskörper befestigt sind. Weiter ist ebenfalls ein Anschluß zur Verteilung elektrischer Energie zu jeder elektromagnetischen Betätigungseinrichtung ebenfalls an dem Betätigungseinrichtungskörper befestigt. Jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung umfaßt einen Anker, der einstückig mit einem Ventilelement versetzbar ist, ein Paar Federn zum Vorspannen des Ankers in eine neutrale Position und ein Paar Elektromagneten, die in der Richtung angeordnet sind, in dem der Anker versetzt wird. Wenn ein Erregerstrom auf eine elektromagnetische Wicklung des Elektromagneten aufgebracht wird, wirkt auf den Anker eine elektromagnetische Kraft in Richtung des Elektromagneten ein. Entsprechend bewegt das abwechselnde Aufbringen eines Erregerstroms auf das Paar der Elektromagneten das Ventilelement hin und her, wodurch jedes Ventil geöffnet oder geschlossen wird.
Die obige Ventilbetätigungsvorrichtung erfordert zwei Drähte für jeden Elektromagneten, um die elektrische Energie auf die elektromagnetische Wicklung des Elektromagneten aufzubringen. Da jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung ein Paar von Elektromagneten verwendet, sind für jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung vier Drähte erforderlich. Die Ventilbetätigungsvorrichtung weist daher eine äußerst große Anzahl von Drähten auf. Beispielsweise erfordert eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine mit vier Ventilen pro Zylinder vierundsechzig Drähte. Eine derartig große Anzahl von Drähten erfordert einen großen Platz. Weiter ist ein großer Verbinder erforderlich, um die Drähte mit einem externen Treiberschaltkreis zu verbinden.
Eine Lösung dieses Problems besteht darin, die Dicke der Drähte zu vermindern. Ein Draht mit einem verminderten Querschnitt weist jedoch einen erhöhten elektrischen Widerstand (erhöhter Kupferverlust) auf, wodurch der Wärmewert zunimmt.
Daher können die Drähte überhitzt werden, wenn ein großer Strom zugeführt wird. Die verminderte Dicke der Drähte ermöglicht eine Raumverminderung für die Stromzuführung, bewirkt jedoch andererseits ein Überhitzen der Drähte.
Die WO-A-99/31359 beschreibt eine typische Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend mehrere elektromagnetische Betätigungseinrichtungen zum Antrieb eines Ventilelements, das als Einlaßventil oder Auslaßventil der Brennkraftmaschine dient, die an einem Betätigungseinrichtungskörper befestigt sind, und ein Anschluß zur Zuführung elektrischer Energie zu jedem der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen ist an dem Betätigungseinrichtungskörper befestigt; der Betätigungskörper weist einen Strömungskanal für ein dadurch strömendes Kühlmittel auf, und der Anschluß ist in der Nähe des Strömungskanals des Betätigunseinrichtungskörpers vorgesehen. Der Betätigungseinrichtungskörper mit den elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen und der Anschluß sind beide an einem Zylinderkopf angeordnet und mit einer Kopfabdeckung der Brennkraftmaschine abgedeckt; die Ventilbetätigungseinrichtung umfaßt einen mit dem Anschluß verbundenen zentralen Verbinder, und ein Treiberschaltkreisverbinder ist lösbar mit dem zentralen Verbinder verbindbar.
US-A-6,278,932; WO-A-01/25599; US-A-1,474,842 und EP-A-0 500 219 beschreiben jeweils andere Ventilbetätigungsvorrichtungen einer Brennkraftmaschine.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilbetätigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Platzverminderung für die Energieversorgung ermöglicht, wobei verhindert wird, dass Schmieröl aus der Kopfabdeckung nach außen austritt.
Diese Aufgabe wird durch die Ventilbetätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der obigen Ventilbetätigungsvorrichtung wird die elektrische Energie zu jeder elektromagnetischen Betätigungseinrichtung über den an dem Betätigungseinrichtungskörper befestigten Anschluß zugeleitet. Hierdurch wird jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung zum Antrieb eines entsprechenden Ventilelements betrieben, wodurch das Ventilelement als ein Einlaßventil oder ein Auslaßventil arbeitet. Die von einem durch den Anschluß fließenden Strom erzeugte Wärme wird teilweise zu dem Betätigungseinrichtungskörper übertragen und mittels des durch den Strömungskanal fließenden Kühlmediums abgeführt. Da der Anschluß in der Nähe des Strömungskanals angeordnet ist, wird der Großteil der von dem Anschluß erzeugten Wärme mittels des Kühlmittels wirksam abgeführt. Obwohl die Verwendung dünner Drähte allgemein den Wärmewert steigert, verhindert eine derartig verbesserte Wärmeabführung eine Überhitzung der Drähte. Auch wenn eine große Anzahl von Drähten erforderlich ist, wird weiter durch die Verwendung dünner Drähte der erforderliche Raum vermindert, wodurch weiter die Größe der Verbinder zum Verbinden der Drähte mit einem externen Treiberschaltkreis vermindert wird. Auf diese Weise wird eine Verminderung des für die Stromversorgung erforderlichen Raums erreicht, wobei eine Überhitzung der Drähte minimiert wird.
Der Betätigunseinrichtungskörper mit den elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen und der daran befestigte Anschluß werden beide von einer Kopfabdeckung der Brennkraftmaschine abgedeckt und sind in dem abgedeckten Zustand an einem Zylinderkopf angebracht. Der Betätigungseinrichtungskörper hat einen zentralen Verbinder mit dem damit verbundenen Anschluß und ein Betätigungseinrichtungs-Schaltkreisverbinder ist lösbar mit dem zentralen Verbinder über eine in der Kopfabdeckung ausgebildeten Öffnung verbunden.
Bei der obigen Konsruktion ist der Treiberschaltkreisverbinder ebenfalls mit dem zentralen Verbinder durch Einsetzen des Treiberschaltkreisverbinders in die Kopfabdeckung über die Öffnung verbunden. Wenn der Treiberschaltkreisverbinder mit dem zentralen Verbinder verbunden ist, ist der Anschluß des Betätigungseinrichtungskörper elektrisch mit dem Treiberschaltkreis über beide Verbinder verbunden. In diesem Zustand erstreckt sich ein Flansch des Treiberschaltkreisverbinders parallel zu der Kopfabdeckung und dichtet den Zwischenraum zwischen dem Treiberschaltkreisverbinder und der Kopfabdeckung ab. Hierdurch wird verhindert, dass Schmieröl oder ähnliches für die elektromagnetische Betätigungseinrichtung aus der Kopfabdeckung über die Öffnung austritt, auch wenn das Schmieröl in der Kopfabdeckung verspritzt wird.
Vorzugsweise ist der Anschluß als eine Busschiene mit mehreren Leiterstangen und einem Kunstharzkörper, der mindestens einen Zwischenraum zwischen benachbarten Leiterstangen ausfüllt, ausgebildet.
Es können Kupferdrähte für die Drähte verwendet werden, die mit einem weichen Kunstharz oder ähnlichem (Kabel, Leitung oder ähnliches) beschichtet sind. Das Bündeln dieser Kabel, Leitungen oder ähnlichem erzeugen jedoch einen Raum zwischen dem benachbarten Kabeln, Leitungen oder ähnlichem, wodurch die Wärmeübertragung beeinträchtigt wird.
Die obige Konstruktion verwendet dagegen eine Busschiene als Anschluß. Der Körper der Busschiene füllt mindestens den Zwischenraum zwischen benachbarten Leiterstangen aus. Entgegen den Leitungen oder ähnlichem weist die Busschiene keinen Raum oder nur einen kleinen Raum auf, der die Wärmeübertragung beeinträchtigt. Entsprechend wird die durch einen durch die Leiterstangen fließenden Strom erzeugte Wärme besser nach außen (Betätigungseinrichtungskörper) abgeleitet. Eine derartige verbesserte Wärmeableitung ermöglicht die Verwendung dünner Drähte, wobei eine Überhitzung vermieden wird, wodurch der für die Stromversorgung erforderliche Raum in vorteilhafter Weise vermindert werden kann.
Vorzugsweise erstrecken sich die mehreren Leiterstangen der Busschiene in eine Richtung, in der die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen angeordnet sind, und jede Leiterstange ist mit einem Ende mit einer entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtung und mit dem anderen Ende mit dem Zentralverbinder verbunden. Vorzugsweise wird die Dicke des Körpers der Busschiene vermindert, da die Anzahl der Leiterstangen vermindert wird.
Bei der obigen Konstruktion wird die Dicke des Körpers der Busschiene entsprechend der Verminderung der Leiterstangen vermindert, d. h., der Abstand von dem Zentralverbinder wird vergrößert. Diese Konstruktion vermindert das erforderliche Material für den Körper und vermindert somit die Kosten, verglichen mit dem Fall, wo der Körper der Busschiene eine gleichförmige Dicke, unabhängig vom Abstand zum Zentralverbinder aufweist. Diese Konstruktion vermindert weiter das Gewicht des Körpers und vermindert das Gewicht der Busschiene.
Vorzugsweise ist ein Zwischenraum zwischen dem Betätigungseinrichtungskörper und den daran befestigten Anschluß mit einem Kunstharz ausgefüllt.
Irgendein Zwischenraum zwischen dem Betätigungseinrichtungskörper (im Folgenden Betätigungskörper bezeichnet) und dem Anschluß behindert eine Wärmeübertragung von dem Anschluß zu dem Betätigungskörper. Bei der obigen Konstruktion ist jedoch zwischen dem Betätigungskörper und dem Anschluß zur Verminderung eines derartigen Zwischenraums das Kunstharz vorhanden. Hierdurch wird die von den Drähten erzeugte Wärme besser zum Betätigungskörper durch das Kunstharz übertragen. Eine derartig verbesserte Wärmeübertragung ermöglicht, dass die von den Drähten erzeugte Wärme wirksam zu dem Kühlmedium übertragen wird.
Vorzugsweise weist die elektromagnetische Betätigungseinrichtung einen Betätigungsverbinder auf. Der Anschluß weist vorzugsweise einen Anschlußverbinder auf. Der Anschlußverbinder ist vorzugsweise mit dem Betätigungsverbinder in der gleichen Richtung verbun den, wie der Anschluß mit dem Betätigungskörper befestigt ist.
Der Anschluß ist an dem Betätigungskörper in einer allgemein zu einer axialen Richtung des Ventilelements der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung parallelen Richtung befestigt. Alternativ ist der Anschluß an dem Betätigungskörper an einer die axiale Richtung des Ventilelements der elektrischen Betätigungseinrichtung kreuzenden Richtung befestigt.
Bei der obigen Konstruktion ist der Anschluß an dem Betätigungskörper durch Befestigen der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen am Betätigungskörper und dann durch Bewegen des Anschlusses in eine Richtung befestigt, in der der Anschluß an dem Betätigungskörper befestigt ist. Wie oben beschrieben, ist der Anschlußverbinder mit dem Betätigungsverbinder in der gleichen Richtung befestigt, wie der Anschluß an dem Betätigungskörper befestigt ist. Entsprechend ist der Anschlußverbinder jedes Anschlusses mit dem Betätigungsverbinder verbunden, während der Anschluß in Richtung des Betätigungskörpers bewegt wird. Der Anschluß wird dann an dem Betätigungskörper mittels Befestigungsmitteln befestigt. Auf diese Weise wird der Anschlußverbinder mit dem Betätigungsverbinder verbunden, und die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen werden elektrisch mit dem Anschluß verbunden, während der Anschluß an dem Betätigungskörper befestigt wird. Hierdurch ergeben sich, wenn der Anschluß an dem Betätigungskörper befestigt wird und elektrisch mit den elektromagnetischen Betätigungsein richtungen verbunden wird, ein einfacher Vorgang mit einer geringen Anzahl von Arbeitsschritten.
Die Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben, können als Mittel zum Befestigen des Anschlusses verwendet werden, da die Befestigungsmittel dazu dienen, dass sich der Anschlußverbinder von dem Betätigungsverbinder löst. Entsprechend benötigen der Anschlußverbinder und der Betätigungsverbinder keinen getrennten Mechanismus, um zu verhindern, dass sich der Anschlußverbinder von dem Betätigungsverbinder löst, wodurch die Größe der Verbinder vermindert wird.
Vorzugsweise weist der Anschluß einen Anschlußverbinder auf. Die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung weist vorzugsweise einen Betätigungsverbinder auf. Der Betätigungsverbinder ist vorzugsweise mit dem Anschlußverbinder in der gleichen Richtung verbunden, wie die elektromagnetische Betätigungseinrichtung an dem Betätigungskörper befestigt ist.
Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise an dem Betätigungskörper in einer Richtung allgemein parallel zu einer axialen Richtung des Ventilelements der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung befestigt.
Bei der obigen Konstruktion sind die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper durch Befestigen des Anschlusses an dem Betätigungskörper und dann durch Bewegen der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen in die Richtung, in der die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper befestigt sind, befestigt. Wie oben beschrieben, ist der Betätigungsverbinder mit dem Anschlußverbinder in der gleichen Richtung verbunden, wie die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper befestigt sind. Entsprechend wird der Betätigungsverbinder mit dem Anschlußverbinder verbunden, wenn die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen in Richtung des Betätigungskörpers bewegt werden. Die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen werden dann an dem Betätigungskörper mittels Befestigungsmitteln befestigt. Auf diese Weise ist der Betätigungsverbinder mit dem Anschlußverbinder verbunden und die elektromagnetischen Verbinder sind elektrisch mit dem Anschluß verbunden, während die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper befestigt werden. Hierdurch werden die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper montiert und elektrisch mit dem Anschluß durch einen einfachen Vorgang verbunden, der nur eine kleine Anzahl von Arbeitsschritten erfordert.
Befestigungsteile, wie z. B. Schrauben, können als Befestigungsmittel für die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen verwendet werden, da die Befestigungsteile ebenfalls dazu dienen, dass sich der Betätigungsverbinder von dem Anschlußverbinder löst.
Entsprechend benötigt der Betätigungsverbinder und der Anschlußverbinder keinen getrennten Mechanismus, um ein Lösen des Betätigungsverbinders von dem Anschlußverbinder zu verhindern, wodurch die Größe der Verbinder vermindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben beschriebene Ausführungsform und andere Ausführungsformen, Ziele, Merkmale und Vorteile, sowie die technische und industrielle Wichtigkeit der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht der Ventilbetätigungsvorrichtung und ihres Umfangsabschnitts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht des Zustandes, bevor eine obere Busschiene an einem Betätigungskörper befestigt ist;
3 eine perspektivische Teilansicht der oberen Busschiene zur Darstellung eines zentralen Verbinders und der Leiterstangen, die in der Nähe des zentralen Verbinders angeordnet sind;
4 eine perspektivische Teilansicht der oberen Busschiene zur Darstellung eines distalen Endes der Leiterstangen;
5 eine vergrößerte Schnittansicht des Betätigungskörpers und seines Umfangsabschnitts in der Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß 1;
6 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen den Elementen, wie z. B. dem zentralen Verbin der, dem Treiberschaltkreisverbinder und einer Kopfabdeckung;
7 eine geschnittene Teilansicht des Zustands, wo die Leiterstangen an einem Betätigungskörper mit den daran befestigten elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen befestigt ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine geschnittene Teilansicht des Zustands, wo die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper mit den daran befestigten Busschienen befestigt ist, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
9 eine geschnittene Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, die eine gemeinsame Busschiene verwendet;
10 eine geschnittene Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der die Busschienen an einem Betätigungskörper in einer unterschiedlichen Richtung befestigt sind;
11 eine geschnittene Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der ein Ölkanal innerhalb des Betätigungskörpers oder ähnliches zusätzlich zu einem Strömungskanal vorgesehen ist; und
12 eine geschnittene Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der ein Ölkanal in den Betätigungskörper oder ähnliches zusätzlich zu einem Strömungskanal vorgesehen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung im Einzelnen anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird eine Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird die Ventilbetätigungsvorrichtung bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern verwendet.
Wie in 1 dargestellt, umfaßt ein Zylinderkopf 12 einer Brennkraftmaschine Öffnungen 14, die jeweils mit einer Brennkammer 13 eines entsprechenden Zylinders in Verbindung stehen. Jede Öffnung 14 bildet einen Teil eines Einlaßkanals oder eines Auslaßkanals. Es wird hier angenommen, dass die Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform ein Vier-Zylinder-Motor mit zwei Einlaßöffnungen 14 und zwei Auslaßöffnungen 14 (d. h. insgesamt vier Öffnungen) für jeden Zylinder ist. Jede Öffnung 14 weist einen Ventilsitz 15 an einem einer entsprechenden Verbrennungskammer 13 zugewandten Ende auf.
An dem Zylinderkopf 12 ist an jeder Öffnung 14 eine Ventilführung 16 befestigt. Ventilelemente 17 dienen als Einlaßventile oder Auslaßventile, und jede Ventil führung 16 lagert eine Ventilstange 17a eines entsprechenden Ventilelements 17 so, dass sich die Ventilstange 17a in axialer Richtung hin- und herbewegen kann (vertikale Richtung in der Zeichnung). Wenn sich das Ventilelement 17 von dem Ventilsitz 15 weg nach unten bewegt, steht die Öffnung 14 mit der Verbrennungskammer 13 in Verbindung (geöffneter Zustand). Wenn sich das Ventilelement 17 andererseits auf den Ventilsitz 15 hin bewegt, wird die Öffnung 14 von der Verbrennungskammer 13 getrennt (geschlossener Zustand). Ein unteres Halteteil 18 ist am oberen Ende jeder Ventilstange 17a befestigt. Jedes untere Halteteil 18 und jedes Ventilelement 17 werden dauernd nach oben mittels einer unteren Feder 19 vorgespannt, d. h. in Ventilschließrichtung.
Eine Auslaßventil-Betätigungsvorrichtung 21 und eine Einlaßventil-Betätigungsvorrichtung 21 sind an dem Zylinderkopf 12 zur Betätigung der Einlaßventilelemente 17 bzw. der Auslaßventilelemente 17 vorgesehen. Jede Ventilbetätigungsvorrichtung 21 weist einen Betätigungskörper 22 auf. Jeder Betätigungskörper 22 weist eine längliche Form in der Richtung auf, in der die Ventilelemente 17 angeordnet sind (die Richtung senkrecht zur Ebene von 1). Jeder Betätigungskörper 22 ist mittels Befestigungsmitteln (nicht dargestellt), wie z. B. Schrauben an dem Zylinderkopf 12, befestigt. Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist der Betätigungskörper 22 Bohrungen zur Aufnahme der entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen an den Ventilelementen 17 entsprechenden Positionen auf. Im Folgenden werden diese Bohrungen als Bohrung #1, Bohrung #2, Bohrung #7, Bohrung #8 in Folge von der Position in der Nähe von der Position in der Nähe der unten beschriebenen Zentralverbinder 43, 54 gekennzeichnet.
Wie in 1 gezeigt, weist die in jeder Bohrung #1 bis #8 montierte elektromagnetische Betätigungseinrichtung 23 ein Paar obere und untere Flansche 24, eine obere Kappe 25, eine Ankerwelle 26, eine obere Feder 29 und ähnliches auf. Die oberen und unteren Flansche 24 sind entsprechend an den Ober- und Unterflächen jedes Betätigungskörpers 22 an den den Bohrungen #1 bis #8 entsprechenden Positionen vorgesehen. Die oberen und unteren Flansche 24 sind an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln (nicht dargestellt), z. B. Schrauben, befestigt. Die obere Kappe 25 ist an dem oberen Flansch 24 angebracht. Die Ankerwelle 26 besteht aus einem nicht magnetischen Material und erstreckt sich durch jede Bohrung #1 bis #8. Der Anker 27 besteht aus einem weichen magnetischen Material, das an die Ankerwelle 26 zwischen den oberen und unteren Flanschen 24 angeklebt ist.
Die Ankerwelle 26 erstreckt sich durch den oberen Flansch 24 in die obere Kappe 25, sodass das obere Ende der Ankerstange 26 innerhalb der oberen Kappe 25 angeordnet ist. Ein oberes Halteteil ist an dem oberen Ende der Ankerstange 26 angeordnet. Die obere Feder 29 spannt das obere Halteteil 28 und die Ankerstange 26 nach unten vor. Durch diese Vorspannkraft erstreckt sich das untere Ende der Ankerstange 26 durch den unteren Flansch 24 zur Verbindung mit dem Ventilelement 17 über eine Spieleinstellvorrichtung 59. Die obere Feder 29 spannt das obere Halteteil 28 in der gleichen Richtung wie der Öffnungsrichtung des Ventilelements 17 vor (in der Zeichnung nach unten). Die Spieleinstelleinrichtung 59 nimmt den Unterschied der thermischen Expansion zwischen dem Ventilelement 17 und dem Zylinderkopf 12 und die relative Versetzung zwischen dem Ventilelement 17 und der Ankerstange 26 infolge der Reibung an der Sitzfläche des Ventilsitzes 15 auf. Die Spieleinstellvorrichtung 59 verhindert somit ein zwischen dem Ventilelement 17 und der Ankerstange 26 erzeugtes Spiel.
Jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung 23 treibt elektromagnetisch das Ventilelement 17 gegen die Vorspannkraft der unteren Feder 19 und der oberen Feder 29 an. Um das Ventilelement 17 elektromagnetisch anzutreiben, weist jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung 23 eine obere Kernanordnung 31 und eine untere Kernanordnung 32 auf, die jeweils als ein Elektromagnet dienen. Die obere Kernanordnung 31 ist an dem Betätigungskörper 22 über den oberen Flansch 24 angebracht. Die untere Kernanordnung 32 ist an dem Betätigungskörper 22 über den unteren Flansch 24 angebracht.
Wie in 5 dargestellt, umfaßt die obere Kernanordnung 31 einen Kern, einen Permanentmagneten 36 und eine elektromagnetische Wicklung 37. Der Kern ist in zwei Teile unterteilt, d. h., in einen inneren Kern 33 und in einen äußeren Kern 34. Der innere Kern 33 und der äußere Kern 34 sind aus einem Eisenkernmaterial, einem elektromagnetischen Material, gebildet. Der innere Kern 33 und der äußere Kern 34 sind an dem Flansch 24 im Abstand voneinander angeordnet, sodass sie voneinander magnetisch isoliert sind.
Der Permanentmagnet 36 hat eine Ringform und ist zwischen den oberen Teilen des inneren Kerns 33 und des äußeren Kerns 34 vorgesehen. Der Permanentmagnet 36 ist polarisiert, sodass sein innerer Umfangsabschnitt und der äußere Umfangsabschnitt unterschiedliche Polaritäten (Südpol und Nordpol) aufweisen. Die elektromagnetische Wicklung 37 ist zwischen dem inneren Kern 33 und dem äußeren Kern 34 vorgesehen. Die elektromagnetische Wicklung 37 ist unter dem Permanentmagneten 36 mit einem dazwischen ausgebildeten Spalt angeordnet.
Die untere Kernanordnung 32 weist die gleiche Konstruktion wie die oben beschriebene Kernanordnung 31 auf. Die untere Kernanordnung ist unter der oberen Kernanordnung 31 vorgesehen, wobei die Ankerstange 27 dazwischen angeordnet ist. Die untere Kernanordnung 32 ist horizontal symmetrisch zur oberen Kernanordnung 31 in bezug auf die horizontale mittlere Ebene des Betätigungskörpers 32 angeordnet. Jede obere und untere Kernanordnung 31, 32 weist ein Gleitlager 35 zwischen dem inneren Kern 33 und dem Flansch 24 auf. Das Gleitlager 35 lagert die Ankerstange 26 gleitend.
Jeder Betätigungskörper 22 weist einen Strömungskanal 38 auf, der sich in der Richtung erstreckt, in der die Ventilelemente 17 angeordnet sind (die Richtung senkrecht zur Ebene von 5), wobei ein Kühlmittel 39 dadurch strömen kann. Bevorzugte Beispiele des Kühlmittels 39 umfassen das Kühlwasser der Brennkraftmaschine, das Schmieröl für jedes Teil der Brennkraftmaschine und ähnliches. Ein neues Kühlmittel kann statt der vorhandenen Kühlmittel verwendet werden. Wenn das vorhandene Kühlmittel (insbesondere Schmieröl) eine hohe Temperatur aufweist, ist es wirksam, die Temperatur des Kühlmittels, bevor es in den Strömungskanal 38 einströmt, einzustellen (abzusenken).
In dem oberen Teil jedes Betätigungskörpers 22 ist in der Nähe des Strömungskanals 38 eine obere Busschiene 41 montiert. Die obere Busschiene 41 dient als Anschluß zur Versorgung der oberen Kernanordnung 31 einer entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 mit elektrischer Energie. Wie in den 2 bis 4 dargestellt, umfaßt die obere Busschiene 41 mehrere (sechzehn) Leiterstangen. Jede Leiterstange hat einen quadratischen bis rechtwinkligen Querschnitt. Die Leiterstangen sind im Abstand voneinander angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden diese sechzehn Leiterstangen in vier Gruppen an unterschiedlichen Niveaus angeordnet. In jeder Gruppe sind vier Leiterstangen im Abstand voneinander in Breitenrichtung (horizontaler Richtung) angeordnet. In jeder Gruppe ist ein Ende (das proximale Ende) jeder Leiterstange mit einem gemeinsamen Verbinder 43 (im Folgenden als Zentralverbinder bezeichnet) an dem Ende des Betätigungskörpers 22 verbunden. Das andere Ende (distales Ende) jeder Leiterstange ist mit der oberen Kernanordnung 31 einer entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 verbunden.
Ein Treiberschaltkreisverbinder 63 (siehe 6), der unten beschrieben ist, ist lösbar mit dem Zentralverbinder 43 verbunden, um jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung mit dem Treiberschaltkreis (nicht dargestellt) elektrisch zu verbinden. Der Zentralverbinder 43 ist mit dem Treiberschaltkreisverbinder 63 in axialer Richtung der Ventilelemente 17 verbunden (in vertikaler Richtung in 2).
Um die einzelnen Leiterstangen zu kennzeichnen, sind die mehreren Leiterstangen in die folgenden vier Gruppen unterteilt: Vier Leiterstangen 44 sind mit dem Zentralverbinder 43 am höchsten Niveau verbunden; vier Leiterstangen 45 sind mit dem Zentralverbinder 43 an dem zweithöchsten Niveau verbundenen; vier Leiterstangen 46 sind mit an dem Zenralverbinder 43 an dem dritthöchsten Niveau verbunden; und vier Leiterstangen 47 sind mit dem Zentralverbinder 43 am untersten Niveau verbunden.
Die Leiterstangen 44 versorgen die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 in den Bohrungen #1, #2 mit elektrischer Energie. Die Länge der Leiterstangen 44 ist so verändert, dass eine näher an den Bohrungen #1, #2 angeordnete Leiterstange eine größere Länge aufweist. Jede Leiterstange 44 ist an ihrem distalen Ende in Richtung der Bohrungen #1, #2 gebogen. Jede Leiterstange 44 ist elektrisch mit einem Anschluß (nicht dargestellt) einer entsprechenden oberen Kernanordnung 31 an dem umgebogenen Abschnitt 44a verbunden.
Die Leiterstangen 45 versorgen die elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 in den Bohrungen #3, #4 mit elektrischer Energie. Die Länge der Leiterstangen 45 ist so verändert, dass eine näher an den Bohrungen #3, #4 angeordnete Leiterstange 45 eine größere Länge auf weist. Jede Leiterstange 45 ist an einer der Grenze zwischen der Bohrung #2 und #3 entsprechenden Position umgebogen, sodass die Leiterstangen 45 am höchsten Niveau angeordnet sind, dem gleichen Niveau wie die Leiterstangen 44, in dem den Bohrungen #3, #4 entsprechenden Bereich. Jede Leiterstange ist mit ihrem distalen Ende in Richtung der Bohrungen #3, #4 umgebogen. Jede Leiterstange 45 ist elektrisch mit einem Anschluß (nicht dargestellt) einer entsprechenden oberen Kernanordnung 41 an dem umgebogenen Abschnitt 45a verbunden.
Wie in 3 und 4 dargestellt, versorgen die Leiterstangen 46 die elektrischen Betätigungseinrichtungen in den Bohrungen #5, #6 mit elektrische Energie. Die Länge der Leiterstangen 46 ist so verändert, dass die näher an den Bohrungen #5, #6 liegende Leiterstange 46 eine größere Länge aufweist. Jede Leiterstange ist an einer der Grenze der Bohrungen #2 und #3 entsprechenden Position umgebogen, sodass die Leiterstangen 46 am zweithöchsten Niveau in dem den Bohrungen #3, #4 entsprechenden Bereich angeordnet sind. Jede Leiterstange 46 ist an einer der Grenze zwischen den Bohrungen #4 und #5 entsprechenden Stelle umgebogen, sodass die Leiterstangen 46 an dem höchsten Niveau, dem gleichen Niveau wie die Leiterstangen 44 in dem den Bohrungen #5, #6 entsprechenden Bereich angeordnet sind. Jede Leiterstange 46 ist an ihrem distalen Ende in Richtung der Bohrungen #5, #6 umgebogen. Jede Leiterstange 46 ist elektrisch mit einem Anschluß (nicht dargestellt) einer entsprechenden oberen Kernanordnung 41 mit diesem umgebogenen Abschnitt 46a verbunden.
Die Leiterstangen 47 versorgen die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 in den Bohrungen #7, #8 mit elektrischer Energie. Die Länge der Leiterstangen 47 ist so verändert, dass die näher an den Bohrungen #7, #8 angeordnete Leiterstange 47 eine größere Länge aufweist. Jede Leiterstange 47 ist an einer der Grenze zwischen den Bohrungen #2 und #3 entsprechenden Position umgebogen, sodass die Leiterstangen 47 an dem dritthöchsten Niveau in dem den Bohrungen #3, #4 entsprechenden Bereich angeordnet sind. Weiter ist jede Leiterstange 47 an einer der Grenze zwischen den Bohrungen #4 und #5 entsprechenden Position umgebogen, sodass die Leiterstangen 47 an dem zweithöchsten Niveau in dem den Bohrungen #5, #6 entsprechenden Bereich angeordnet sind. Weiter ist jede Leiterstange 47 an einer der Grenze zwischen den Bohrungen #6 und #7 entsprechenden Position umgebogen, sodass die Leiterstangen 47 am höchsten Niveau, dem gleichen Niveau wie die Leiterstangen 44 in dem den Bohrungen #7, #8 entsprechenden Bereich angeordnet sind. Jede Leiterstange 47 ist mit ihrem distalen Ende in Richtung der Bohrungen #7, #8 umgebogen. Jede Leiterstange 47 ist elektrisch mit einem Anschluß (nicht dargestellt) einer entsprechenden oberen Kernanordnung 31 an diesem umgebogenen Abschnitt 47a verbunden.
Alle Gruppen der Leiterstangen 44 bis 47 sind somit in dem den Bohrungen #1, #2 entsprechenden Bereich vorhanden. Drei Gruppen Leiterstangen 45 bis 47 sind in dem den Bohrungen #3, #4 entsprechenden Bereich vorhanden. Zwei Gruppen Leiterstangen 46, 47 sind in dem den Bohrungen #5, #6 entsprechenden Bereich vorhanden. Eine Gruppe von Leiterstangen 47 ist in dem den Boh rungen #7, #8 entsprechenden Bereich vorhanden. D. h., die Anzahl der Gruppen nimmt ab, wenn der Abstand vom Zentralverbinder 43 zunimmt. Jede Gruppe der Leiterstangen 44 bis 47 ist mit dem entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 am gleichen Niveau (höchsten Niveau) verbunden.
Die Leiterstangen 44 bis 47 sind in einem Kunstharzkörper 48 mit Ausnahme der Enden der umgebogenen Abschnitte 44a bis 47a angeordnet. Der Raum zwischen benachbarten Leiterstangen 44 bis 47 ist vollständig mit dem Kunstharz ausgefüllt. Der Körper 48 ist in einer Form ausgebildet und hat eine vertikale Länge (Dicke), die sich entsprechend der Anzahl der Leiterstangen 44 bis 47 ändert. D. h., der Körper 48 weist eine flache Oberfläche und eine abgestufte untere Fläche auf. Der Abstand zwischen der Oberfläche und der unteren Fläche wird vermindert (d. h., das Niveau der Bodenfläche wird angehoben), wenn der Abstand von dem Zentralverbinder 43 zunimmt. Somit ist die Dicke des Körpers 48 in der Zone der entsprechenden Bohrungen #1, #2 am größten und wird allmählich in den Zonen entsprechend den Bohrungen #3, #4, den Bohrungen #5, #6 und den Bohrungen #7, #8 vermindert. D. h., die Dicke des Körpers 48 wird vermindert, wenn sich die Anzahl der Leiterstangen 44 bis 47 vermindert, d. h., wenn der Abstand von dem Zentralverbinder 43 zunimmt.
Die obere Busschiene 41 mit der obigen Konstruktion ist an dem Betätigungskörper 22 so befestigt, dass mindestens ein Teil des Körpers in einer Nut 49 an der Oberfläche des Betätigungskörpers 22 eingesetzt ist. Der Körper 48 weist einen Vorsprung 51 an der Seiten fläche auf. Wie in 5 gezeigt, ist die obere Busschiene 41 an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln, z. B. sich durch die Vorsprünge 51 erstreckende Schrauben 52, befestigt. Der Zwischenraum zwischen der Wandfläche der Nut 49 und dem Körper 48 ist mit einem Kunstharz 53 (im Folgenden als „Formharz" bezeichnet) gefüllt. Beispielsweise ist der Zwischenraum mit dem Formharz 53 wie folgt gefüllt: Der Betätigungskörper 22 mit der daran mittels Schrauben 52 befestigten oberen Busschiene 41 ist in einer oben beschriebenen Form angeordnet, und der Zwischenraum, ein Formraum, wird mit dem geschmolzenen Kunstharz gefüllt. Das den Zwischenraum ausfüllende geschmolzene Kunstharz wird dann ausgehärtet.
In dem unteren Teil jedes Betätigungskörpers 22 ist eine untere Busschiene 42 in der Nähe des Strömungskanals 38 montiert. Die untere Busschiene 42 dient als Anschluß zur Versorgung der unteren Kernanordnung 32 jeder elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 mit elektrischer Energie. Ähnlich wie die obere Busschiene 41, weist die untere Busschiene 42 einen Zentralverbinder 54 (siehe 2), mehrere Leiterstangen (nicht dargestellt), die sich von dem Zentralverbinder 54 in einer Richtung erstrecken, in der die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 angeordnet sind, und einen Kunstharzkörper 55 auf, der die Leiterstangen umschließt. Der Zentralverbinder 54 ist an dem Betätigungskörper 22 so befestigt, dass er sich parallel zu dem Zentralverbinder 43 der oberen Busschiene 41 erstreckt. Ein Teil des Zentralverbinders 54 erstreckt sich von der oberen Fläche des Betätigungskörpers 22. Die Leiterstangen und der Körper 55 der unteren Busschiene 42 weisen die gleiche Konstruktion wie die Leiterstangen und der Körper 48 der oberen Busschiene 41 auf. Die untere Busschiene 42 ist horizontal zur oberen Busschiene 41 in bezug auf die horizontale mittlere Ebene des Betätigungskörpers 22 symmetrisch.
Mindestens ein Teil des Körpers 55 ist in eine Nut 56 in der unteren Fläche des Betätigungskörpers 22 eingesetzt. Ähnlich wie die obere Busschiene 41 ist die untere Busschiene 42 an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben 57, befestigt, und der Zwischenraum zwischen der Wandfläche der Nut 56 und dem Körper 55 ist mit einem geschmolzenen Harz 58 gefüllt.
Wie oben beschrieben, sind die Einlaßventilbetätiungseinrichtung 21 und die Auslaßventilbetätigungseinrichtung 21 an dem Zylinderkopf 12 befestigt. Wie in 6 gezeigt, ist eine Kopfabdeckung 61 an den Ventilbetätigungseinrichtungen 21 so angebracht, dass sie diese überdeckt. Der Treiberschaltkreisverbinder 63 ist mit dem Treiberschaltkreis über einen Kabelbaum 60 lösbar mit den Zentralverbindern 43, 44 durch die Kopfabdeckung 61 verbunden. Diese lösbare Verbindung erfolgt wie folgt: Die Kopfabdeckung 61 weist eine Öffnung 62 in dem den Zentralverbindern 43, 54 jeder Ventilbetätigungsvorrichtung 21 entsprechenden Bereich auf. Die Öffnung ist so bemessen, dass eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Kopfabdeckung 61 möglich ist, und dass sich die Zentralverbinder 43, 54 dadurch erstrecken. Der Treiberschalt kreisverbinder 63 weist einen Flansch 64 auf, der größer als die Öffnung 62 ist.
Der Treiberschaltkreisverbinder 63 wird mit den Zentralverbindern 43, 54 wie folgt verbunden: Der Treiberschaltkreisverbinder 63 wird in die Kopfabdeckung 61 durch die Öffnung 62 eingesetzt. Der Treiberschaltkreisverbinder 63 wird mit den Zentralverbindern 43, 54 beim Einsetzen verbunden. Wie mittels der gestrichelten Linie in 6 dargestellt, werden, wenn der Flansch 64 die Kopfabdeckung 61 berührt, die Leiterstangen 44 bis 47 jeder Busschiene 41, 42 elektrisch mit dem Treiberschaltkreis mittels der Verbinder 43, 54, 63 verbunden. In diesem Zustand verschließt der Flansch 64 die Öffnung 62. Es soll darauf hingewiesen werden, dass der Treiberschaltkreisverbinder 63 von den Zentralverbindern 43, 54 in der umgekehrten Durchführung des obigen Vorgangs gelöst wird.
Jede Ventilbetätigungsvorrichtung 21 mit der obigen Konstruktion steuert die Energieversorgung zu der oberen Kernanordnung 31 jeder elektromagnetischer Betätigungseinrichtung 23 mittels der Leiterstangen 44 bis 47 mittels der an dem Betätigungskörper 22 montierten oberen Busschiene 41. In ähnlicher Weise steuert jede Ventilbetätigungsvorrichtung 21 die Energieversorgung zur unteren Kernanordnung 32 durch die Leiterstangen der unteren Busschiene 42. Wenn den elektromagnetischen Wicklungen 37 der Kernanordnungen 31, 32 kein Strom zugeführt wird, wird die Ankerstange 27 zwischen den Federn 29, 19 in der neutralen Stellung gehalten, d. h., ungefähr in der mittleren Position zwischen den Kernanordnungen 31, 32. Wenn ein Erregerstrom auf die elektromagnetische Wicklung 37 der oberen Kernanordnung 31 aufgebracht wird, wird die Ankerstange 27 einer nach oben gerichteten elektromagnetischen Kraft unterworfen. Hierdurch wird die Ankerstange 27 in Richtung der oberen Kernanordnung 31 versetzt. Wenn die Ankerstange 27 gegen den inneren Kern 33 und den äußeren Kern 34 der oberen Kernanordnung 31 anschlägt, wird das Ventilelement 17 auf den Ventilsitz 15 angeordnet. Das Ventilelement 17 ist somit geschlossen.
Wenn ein Freigabestrom auf die elektromagnetische Wicklung 37 der unteren Kernanordnung 31 aufgebracht wird, wird die Ankerstange 27 in Ventilöffnungsrichtung versetzt, d. h. in Richtung der unteren Kernanordnung 32, und zwar durch die Vorspannkraft der oberen Feder 29. Ein Strom wird auf die elektromagnetische Wicklung 37 der unteren Kernanordnung 32 aufgebracht, sobald die Ankerstange 27 um einen vorbestimmten Betrag in Ventilöffnungsrichtung versetzt ist. Hierdurch wirkt auf die Ankerstange 27 eine elektromagnetische Kraft in Richtung der unteren Kernanordnung 32. Wenn die Ankerstange 27 gegen den inneren Kern 33 und den äußeren Kern 34 der unteren Kernanordnung 32 anschlägt, ist das Ventilelement 17 vollständig geöffnet.
Ein Freigabestrom wird auf die elektromagnetische Wicklung 37 der unteren Kernanordnung 32 aufgebracht, nachdem die Ankerstange 27 in dem vollständig geöffneten Zustand gehalten wird. Hierdurch wird die magnetische Anziehungskraft zum Halten der Ankerstange 27 in der vollständig geöffneten Stellung aufgehoben. Hierdurch verschiebt sich die Ankerstange 27 in die Ven tilschließrichtung (d. h. in Richtung der oberen Kernanordnung 31) durch die Vorspannkraft der unteren Feder 19. Durch Abwechseln des Aufbringens eines Erregerstroms auf die elektromagnetischen Wicklungen 37 der Kernanordnungen 31, 32 wird das Ventilelement 17 geöffnet und geschlossen, und dient so als ein Einlaßventil oder Auslaßventil.
Bei der obigen Ventilbetätigungsvorrichtung 21 wird die Ankerstange 27 mit einer größeren Vorspannkraft der Feder 29, 19 beaufschlagt, sowie sie sich näher an die innere Kernanordnung 33 und die äußere Kernanordnung 34 annähert. Um die Ankerstange 27 an den inneren Kern 33 und den äußeren Kern 34 gegen die Vorspannkraft der Feder 29, 19 anzuziehen und die Ankerstange 27 in dem angezogenen Zustand zu halten, muss eine große Anziehungskraft zwischen der Ankerstange 27 und der oberen Kernanordnung 31 und zwischen der Ankerstange 27 und der unteren Kernanordnung 32 aufgebracht werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Kern in den inneren Kern 33 und den den inneren Kern 33 umgebenden äußeren Kern 34 unterteilt, und der Permanentmagnet 36 ist zwischen den Kernen 33, 34 montiert. Da die Ankerstange 27 zu einer Position in der Nähe der Kerne 33, 34 versetzt wird, wirkt die magnetische Anziehungskraft in Richtung der Kerne 33, 34. Hierdurch ist es nicht erforderlich, einen Haltestrom zum Halten der Ankerstange 27 an der Kernanordnung 31, 32 aufzubringen, wodurch der Stromverbrauch vermindert wird.
Wie oben beschrieben, erfordert jede Ventilbetätigungsvorrichtung 21 einen großen Strom zum Antrieb der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23. Daher wird von den Leiterstangen 44 bis 47 der Busschienen 41, 42 Wärme erzeugt. Die Wärme wird jedoch teilweise zu dem Betätigungskörper 22 durch die Körper 48, 55 und die Formharze 53, 58 übertragen. Die so auf den Betätigungskörper 22 übertragene Wärme wird mittels des durch den Strömungskanal 38 strömenden Kühlmittels 39 abgeleitet.
Die oben im Einzelnen beschriebene Ausführungsform hat die folgenden Wirkungen:

1. Wie in den 1 und 5 dargestellt, weist der Betätigungskörper 22 einen Strömungskanal 38 für ein dadurch strömendes Kühlmittel 39 auf und an der Ober- und Unterseite des Betätigungskörpers 22 sind Nuten 49, 56 ausgebildet. Die Busschienen 41, 42 sind in die Nuten 49, 56 eingesetzt, wodurch die Busschienen 41, 42 in der Nähe des Strömungskanals 38 angeordnet sind. Mit dieser Konstruktion wird der größte Teil der von den Leiterstangen 44 bis 47 erzeugte Wärme wirksam von dem in der Nähe strömenden Kühlmittel 39 abgeführt. Obwohl die Verwendung dünner Drähte (bei dem dargestellten Beispiel Leiterstangen 44 bis 47) allgemein die Wärme erhöhen, wird mit der verbesserten Wärmeableitung eine Überhitzung der Drähte verhindert. Auch wenn eine große Anzahl Leiterstangen erforderlich ist, vermindert die Verwendung dünner Leiterstangen 44 bis 47 den für sie erforderlichen Raum und vermindert die Größe des Zentralverbinders 43, 54. Der für die Strom versorgung bei der Ventilbetätigungsvorrichtung 21 erforderliche Raum kann vermindert werden, wobei eine Überhitzung der Leiterstangen 44 bis 47 verhindert wird.
2. Kupferdrähte, die mit einem weichen Kunstharz oder ähnlichem beschichtet sind (Kabel, Leitungen oder ähnliches) können als Drähte verwendet werden. Ein Bündeln der Kabel, Leitungen oder ähnlichem würde jedoch zwischen den benachbarten Kabeln, Leitungen oder ähnlichem einen Raum erzeugen, der die Wärmeübertragung behindert. Andererseits verwendet die erste Ausführungsform Busschienen 41, 42 als Drähte. Bei den Busschienen 41, 42 ist mindestens der Zwischenraum zwischen den benachbarten Leiterstangen 44 bis 47 mit einem Kunstharz gefüllt. Die Busschienen weisen jedoch im Gegensatz zu den Kabeln oder ähnlichem im Wesentlichen keinen Raum auf, der die Wärmeübertragung behindert. Entsprechend wird die von einem durch die Leiterstangen 44 bis 47 fließenden Strom verursachte Wärme besser zu dem Betätigungskörper 22 durch die Körper 48, 55 und somit zu dem Kühlmittel 39 in dem Strömungskanal 38 übertragen. Eine derart verbesserte Wärmeabführung ermöglicht die Verwendung dünner Leiterstangen 44 bis 47, wobei eine Überhitzung vermieden wird, wodurch der Raum für die Stromversorgung in vorteilhafter Weise vermindert werden kann.
3. Die Leiterstangen 44 bis 47 erstrecken sich in der Richtung, in der die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 angeordnet sind. Jede Leiterstange 44 bis 47 ist mit ihrem distalen Ende mit einer entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 verbunden und ist mit ihrem proximalen Ende mit dem Zentralverbinder 43, 54 verbunden. Die Anzahl der Leiterstangen 44 bis 47 ist daher in dem mit den Zentralverbindern 43, 54 verbundenen Bereich am größten (sechzehn), und nimmt allmählich ab, wenn sich der Abstand von dem Zentralverbinder 43, 54 vergrößert. Bei der ersten Ausführungsform nimmt die Dicke jeder Busschiene 41, 42 ab, wenn die Anzahl der Leiterstangen 44 bis 47 vermindert wird, d. h., wenn der Abstand von dem Zentralverbinder 43, 54 zunimmt. Diese Konstruktion vermindert die erforderliche Materialmenge für die Körper 48, 55 und vermindert somit die Kosten, verglichen mit dem Fall, wo die Körper 48, 55 eine gleichförmige Dicke aufweisen, unabhängig vom Abstand von dem Zentralverbinder 43, 54. Diese Konstruktion vermindert weiter das Gewicht der Körper 48, 55, wodurch wirksam das Gewicht der Busschienen 41, 42 vermindert wird.
4. Irgendein Zwischenraum zwischen der Wandfläche der Nut 49, 56 des Betätigungskörpers 22 und der Busschiene 41, 42 würde die Wärmeübertragung von den Leiterstangen 44 bis 47 auf den Betätigungskörper 22 beeinträchtigen. Bei der ersten Ausführungsform ist der Zwischenraum jedoch mit dem geschmolzenen Harz 53, 55 gefüllt, wie dies in 5 dargestellt ist. Hierdurch wird die von den Leiterstangen 44 bis 47 erzeugte Wärme besser zu dem Betätigungskörper 22 durch das geschmolzene Harz 53, 58 übertragen. Eine derartig verbesserte Wärmeübertragung ermöglicht es, dass die von den Leiterstangen 44 bis 47 erzeugte Wärme wirksam zu dem Kühlmedium 39 übertragen wird.
5. Wie mittels der gestrichelten Linie in 6 dargestellt, verschließt der Flansch 64, wenn der Treiberschaltkreisverbinder 63 mit den Zentralverbindern 43, 54 verbunden wird, die Öffnung 62. Hierdurch wird der Zwischenraum zwischen dem Treiberschaltkreisverbinder 63 und der Kopfabdeckung 61 abgedichtet. Hierdurch wird verhindert, dass Schmieröl oder ähnliches für die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 über die Öffnung 62 aus der Kopfabdeckung 61 austritt, auch wenn das Schmieröl in der Kopfabdeckung 61 verspritzt wird.

Bei der ersten Ausführungsform ist der Treiberschaltkreisverbinder 63 mit den Zentralverbindern 43, 54 in axialer Richtung des Ventilelements 17 verbunden. Die an dem Betätigungskörper 22 befestigten Zentralverbinder 43, 54 erstrecken sich durch die in der Kopfabdeckung 61 ausgebildete Öffnung 62. Da die Öffnung 62 in einem Abstand von der Endfläche der Kopfabdeckung 61 ausgebildet ist, können die Zentralverbinder 43, 54 in einem von dem obigen zusammenpassenden Flächen unterschiedlichen Bereichs angeordnet werden. Hierdurch wird mit der einfachen oben beschriebenen Konstruktion verhindert, dass Schmieröl oder ähnliches nach außen austritt.
In diesem Fall ist jedoch die Einsetzrichtung der Zentralverbinder 43, 54 in die Wände von der Richtung unterschiedlich (kreuzend), in der die Körper 48, 55 der Busschienen 41, 42 an den Nuten 49, 56 des Betäti gungskörpers 22 befestigt sind. Dies begrenzt die Befestigung der Elemente (die Reihenfolge der Befestigung der Elemente), wodurch möglicherweise die Befestigungsmöglichkeit vermindert wird.
Bei der ersten Ausführungsform ist der Treiberschalterkreisverbinder 63 mit den Zentralverbindern 43, 54 in axialer Richtung des Ventilelements 17 verbunden. Weiter sind die Zentralverbinder 43, 54 an dem Betätigungskörper 22 in der gleichen Richtung angebracht, wie die Körper 48, 55 der Busschienen 41, 42 an den Nuten 49, 56 angebracht sind (die axiale Richtung des Ventilelements 17). Entsprechend ist die Befestigung der Elemente nicht begrenzt und daher ist die Befestigungsmöglichkeit nicht vermindert.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden soll die zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden. Bei der zweiten Ausführungsform weist jede Kernanordnung 31, 32 einen Betätigungsverbinder 65 und jede Busschiene 41, 42 einen Busschienenverbinder 66 als Anschlußverbinder am Ende der Leiterstangen 44 bis 47 auf. Der Betätigungsverbinder 65 und der Busschienenverbinder 66 sind vorgesehen, um die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 23 und die Busschienen 41, 42 elektrisch zu verbinden. Jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung 23 ist an dem Zylinderkopf 12 mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben, befestigt. Jede Busschiene 41, 42 ist an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben, 67 befestigt. Die Busschienen 41, 42 sind an dem Betä tigungskörper 22 in axialer Richtung des Ventilelements 17 befestigt (vertikale Richtung in 7). Weiter ist der Busschienenverbinder 66 mit dem Betätigungsverbinder 65 in der gleichen Richtung verbunden, wie die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 montiert sind. Die Konstruktion der zweiten Ausführungsform entspricht sonst der der ersten Ausführungsform. Gleiche Teile wie bei der ersten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen und Zeichen versehen und deshalb ist eine weitere Beschreibung entbehrlich.
Bei der zweiten Ausführungsform mit der obigen Konstruktion sind die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 und die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 angebracht, wobei die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 elektrisch mit den Busschienen 41, 42 verbunden sind. Dies erfolgt wie folgt: Die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 sind an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln befestigt. Die Busschienen 41, 42 werden dann nach oben oder unten in Richtung des Betätigungskörpers 22 bewegt. Bei der Bewegung der Busschienen 41, 42 wird der Busschienenverbinder 66 mit dem Betätigungsverbinder 65 verbunden. Darauf werden die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 mittels Schrauben 67 befestigt. Man sieht aus 7, dass die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 in einer allgemein zu der axialen Richtung des Ventilelements 17 der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 parallelen Richtung befestigt sind.
Mit der zweiten Ausführungsform werden zusätzlich zu den Wirkungen 1 bis 7 der ersten Ausführungsform folgende Wirkungen erreicht:

8. Der Busschienenverbinder 66 wird mit dem Betätigungsverbinder 65 in der gleichen Richtung verbunden, wie die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 angebracht sind. Entsprechend wird der Busschienenverbinder 66 mit dem Betätigungsverbinder 65 verbunden, wenn die Busschiene 41, 42 in Richtung des Betätigungskörpers 22 bewegt wird. Auf diese Weise werden die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 angebracht und elektrisch mit den elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 durch einen einfachen Vorgang verbunden, der nur eine geringe Anzahl von Schritten erfordert.
9. Die Schrauben 67 zum Befestigen der Busschienen 41, 42 mit dem Betätigungskörper 22 verhindern weiter, dass der Busschienenverbinder 66 sich von dem Betätigungsverbinder 65 löst. Dies wird erreicht nicht nur, weil die Elemente miteinander in der beschriebenen Richtung verbunden sind, sondern auch, weil die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 mit den Schrauben befestigt sind, nachdem der Busschienenverbinder 66 mit dem Betätigungsverbinder 65 verbunden ist. Entsprechend benötigen der Busschienenverbinder 66 und der Betätigungsverbinder 65 keine getrennte Einrichtung, um ein Lösen des Busschienenverbinders 66 von dem Betätigungsverbinder 65 zu verhindern, wodurch die Größe der Verbinder 66, 65 vermindert werden kann.

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform weist jede Kernanordnung 31, 32 einen Betätigungsverbinder 65 und jede Busschiene 41, 42 einen Busschienenverbinder 66 als Anschlußverbinder am Ende der Leiterstangen 44 bis 47 auf. Der Betätigungsverbinder 65 und der Busschienenverbinder 66 sind vorgesehen, um die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 mit den Busschienen 41, 42 elektrisch zu verbinden. Jede elektromagnetische Betätigungseinrichtung 23 ist an dem Zylinderkopf 12 mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben, befestigt. Jede Busschiene 41, 42 ist an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben 67, verbunden. Der Betätigungsverbinder 65 ist mit dem Busschienenverbinder 66 in der gleichen Richtung verbunden, wie die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 an dem Betätigungskörper 22 befestigt sind (die vertikale Richtung in 8). Die Konstruktion der dritten Ausführungsform entspricht sonst der der ersten Ausführungsform. Gleiche Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform sind mit gleichen Bezugszeichen und Zeichen versehen, und eine weitere Beschreibung entfällt.
Bei der dritten Ausführungsform mit der obigen Konstruktion sind die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 und die Busschienen 41, 42 mit dem Betätigungskörper 22 verbunden, wobei die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 mit den Busschienen 41, 42 elektrisch verbunden werden. Dies wird wie folgt durchgeführt: Die Busschienen 41, 42 werden an dem Betätigungskörper 22 mittels Schrauben 67 befestigt. Die Kernanordnungen 31, 32 werden dann nach oben oder unten in Richtung des Betätigungskörpers 22 bewegt. Bei der Bewegung der Kernanordnungen 31, 32 wird der Betätigungsverbinder 65 mit dem Busschienenverbinder 66 verbunden. Darauf werden die Kernanordnungen 31, 32 an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben, befestigt. Man sieht aus 8, dass die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 an dem Betätigungskörper 22 in einer Richtung befestigt werden, die parallel zu der axialen Richtung der Ventilelemente 17 der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 23 verläuft.
Mit der dritten Ausführungsform werden folgende Wirkungen zusätzlich zu den Wirkungen 1 bis 7 der ersten Ausführungsform erzielt.

10. Der Betätigungsverbinder 65 wird mit dem Busschienenverbinder 66 in der gleichen Richtung verbunden, wie die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 an dem Betätigungskörper 22 angebracht sind. Entsprechend wird der Betätigungsverbinder 65 mit dem Busschienenverbinder 66 verbunden, während die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 in Richtung des Betätigungskörpers 22 bewegt werden. Die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 sind an dem Betätigungskörper 22 befestigt und elektrisch mit den Busschienen 41, 42 durch einen einfachen Vorgang verbunden, der eine geringe Anzahl von Arbeitsschritten erfordert.
11. Die Befestigungsmittel zum Befestigen der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 an dem Betätigungskörper 22 dienen dazu, ein Lösen des Betätigungsverbinders 65 von dem Busschinenverbinder 66 zu verhindern. Dies wird nicht nur dadurch erreicht, dass diese Elemente miteinander in der oben beschriebenen Richtung verbunden sind, sondern auch deshalb, weil die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 an dem Betätigungskörper 22 mittels Befestigungsmitteln befestigt sind, nachdem der Betätigungsverbinder 65 mit dem Busschienenverbinder 66 verbunden wurde. Entsprechend ist für den Betätigungsverbinder 65 und den Busschienenverbinder 66 kein getrennter Mechanismus erforderlich, um ein Lösen des Betätigungsverbinders 65 von dem Busschienenverbinder 66 zu verhindern, wodurch die Größe der Verbinder 66, 65 vermindert werden kann.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
Bei jeder der obigen Ausführungsformen wird die obere Busschiene 41 zur Stromversorgung der oberen Kernanordnung 31 und die untere Busschiene 42 zur Stromversorgung der unteren Kernanordnung 32 verwendet. Es kann jedoch eine gemeinsame Busschiene alternativ für die Stromversorgung beider Kernanordnungen 31, 32 verwendet werden.
Wie in 9 dargestellt, ist, wenn eine gemeinsame Busschiene bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird, eine gemeinsame Busschiene 65 für die Kernanord nungen 31, 32 vorgesehen. Ein Busschienenverbinder 66 ist am Ende der Leiterstangen 44 bis 47 der gemeinsamen Busschiene 71 vorgesehen. Der Busschienenverbinder 66 wird mit dem Betätigungsverbinder 65 in der gleichen Richtung verbunden, wie die Busschiene 71 an dem Betätigungskörper 22 befestigt ist (die vertikale Richtung in 9).
Bei der obigen Konstruktion sind die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 und die Busschiene 71 an dem Betätigungskörper 22 befestigt, wobei die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 elektrisch mit der Busschiene 71 verbunden sind. Dies erfolgt wie folgt: Die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 werden an dem Betätigungskörper 22 befestigt. Dann wird die Busschiene 71 in Richtung des Betätigungskörpers 22 bewegt. Bei der Bewegung der Busschiene 71 wird der Busschienenverbinder 66 mit dem Betätigungsverbinder 65 verbunden. Darauf wird die Busschiene 71 am Betätigungskörper 22 mittels Schrauben 67 befestigt. Mit dieser Konstruktion erreicht man die gleichen Wirkungen wie bei der zweiten Ausführungsform. Obwohl in der Beschreibung nicht ausgeführt, können die Busschienen 41, 42 der dritten Ausführungsform durch die gemeinsame Busschiene ersetzt werden. Diese Konstruktion liefert die gleichen Wirkungen wie jene der dritten Ausführungsform.
Bei der zweiten Ausführungsform können die Busschienen 41, 42 alternativ an dem Betätigungskörper 22 in einer die axiale Richtung der Ventilelemente 17 kreuzenden Richtung befestigt werden (z. B. senkrecht dazu). In diesem Fall weisen, wie in 10 dargestellt, der Betätigungskörper 22 und die Busschienen 41, 42 Befestigungsabschnitte 72 bzw. 73 auf. Die Befestigungsabschnitte 72, 73 werden miteinander mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben 74, befestigt. Die Busschienen 41, 42 sind so an dem Betätigungskörper 22 in einer die axiale Richtung des Ventilelements 17 kreuzenden Richtung befestigt (die horizontale Richtung in 10). Der Busschienenverbinder 66 wird mit dem Betätigungsverbinder 65 in der gleichen Richtung verbunden, wie die Busschienen 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 befestigt sind. Diese Konstruktion liefert die gleichen Wirkungen wie jene der zweiten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, weist der Betätigungskörper 22 einen Strömungskanal 38 für das dadurch strömende Kühlmittel 39 auf. Der Betätigungskörper 22 kann zusätzlich einen Ölkanal zur Zuführung von Schmieröl zu den Elementen, wie z. B. den Gleitlagern 35, in den elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 und den Ventilführungen 16 aufweisen. Bei dem Beispiel gemäß 11 weist der Betätigungskörper 22 einen Ölkanal zur Zuführung von Schmieröl zu den oberen und unteren Gleitlagern 35 auf. In diesem Fall kann der Betätigungskörper 22 einen Hauptölkanal 75 aufweisen, der sich in die Richtung erstreckt, in der die Ventilelemente 17 angeordnet sind (die Richtung senkrecht zur Ebene von 11), und Zweigkanäle 76 aufweisen, die von dem Hauptölkanal 75 zu jedem Gleitlager 35 abzweigen. Diese Konstruktion ermöglicht, dass Schmieröl der Reihe nach durch den Hauptölkanal 75 und die oberen und unteren Zweigkanäle 76 in die entspre chenden Gleitlager 35 strömt, wie dies mittels Pfeilen in 11 dargestellt ist.
Dies vereinfacht die Konstruktion zur Zuführung des Schmieröls, verglichen mit dem Fall, wo Rohrleitungen außerhalb des Betätigungskörpers 22 und ähnliches als Ölkanäle vorgesehen sind. Weiter vermindert die Konstruktion zur Zuführung von Schmieröl die Größe.
Die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 können mit dem durch den Ölkanal fließenden Schmieröl gekühlt werden. Insbesondere wird die Kühlwirkung weiter verbessert, wenn Öl mit einer mittels eines Ölkühlers oder ähnlichem eingestellten Temperatur durch den Ölkanal strömt.
Es soll drauf hingewiesen werden, dass, wie in 11 dargestellt, der obere Zweigkanal 76 vorzugsweise einen größeren Durchmesser als der untere Zweigkanal 76 aufweist. Hierdurch kann das durch den Hauptölkanal 75 strömende Schmieröl im Allgemeinen gleichförmig zu den oberen und unteren Gleitlagern 35 verteilt werden.
Bei den Ausführungsformen mit dem zusätzlichen Ölkanal kann der Ölkanal in der Nähe des Strömungskanals 38 angeordnet werden. Hierdurch kann das Schmieröl in dem Ölkanal mittels des Kühlmittels 39 in dem Strömungskanal 38 gekühlt werden, wodurch kein weiteres Element, wie z. B. ein Ölkühler, für das Schmieröl erforderlich ist. Dies vereinfacht die Konstruktion und senkt die Kosten.
Wie in 12 dargestellt, kann der Ölkanal zur Zuführung von Schmieröl zum oberen Gleitlager 35 getrennt von dem Ölkanal zur Zuführung von Schmieröl zum unteren Gleitlager 35 und den Ventilführungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Hauptölkanal in dem Betätigungskörper 22 als erster Ölkanal vorgesehen sein, der sich in eine Richtung erstreckt, in der die Ventilelemente 17 angeordnet sind (die Richtung senkrecht zur Ebene von 12). Ein Zweigkanal 78, der den Hauptölkanal 22 mit dem oberen Gleitlager 35 verbindet, ist in dem Betätigungskörper 22 und dem oberen Flansch 24 ausgebildet.
Beispielsweise kann eine Ölleitung 79 in dem Zylinderkopf 12 als letzter Ölkanal vorgesehen sein, der sich in eine Richtung erstreckt, in der die Ventilelemente 17 angeordnet sind. Der Innenraum der Ölleitung 79 wird als Ölkanal verwendet. Die Ölleitung 79 weist Einspritzöffnungen 81 an Stellen auf, die dem unteren Gleitlager 35 und den Ventilführungen entsprechen. Das durch die Ölleitung 79 strömende Schmieröl wird von den Einspritzöffnungen 81 in Richtung des Gleitlagers 35 der Ventilführungen und ähnlichem eingespritzt.
Dies vereinfacht die Konstruktion zur Zuführung des Schmieröls verglichen mit dem Fall, wo Rohrleitungen an der Außenseite des Betätigungskörpers 22 und ähnliches als Ölkanal vorgesehen sind. Weiter vermindert die Konstruktion zur Zuführung des Schmieröls die Baugröße.
In 6 kann, um den mit dem Zentralverbinder 43, 54 verbundene Treiberschaltkreisverbinder magnetisch ab zuschirmen, ein Deckel aus einem magnetisch abschirmenden Material an der Kopfabdeckung 61 angebracht sein, um den Treiberschaltkreisverbinder 63 abzudecken.
Bei jeder der obigen Ausführungsformen sind die Ventilbetätigungsvorrichtungen 21 zum Antrieb der Einlaßventile und die Ventilbetätigungseinrichtung 21 zum Antrieb der Auslaßventile getrennt angeordnet. Diese Ventilantriebsvorrichtungen 21 können jedoch einstückig als ein einziges Bauteil ausgeführt sein.
Der innere Kern 33 und der äußere Kern 34 können einstückig als ein einziges Kernbauteil ausgeführt sein.
Anstelle der Busschienen 41, 42 können mit einem weichen Kunststoffharz beschichtete Kupferdrähte (Leitungen oder ähnliches) als Leitungen verwendet werden. In diesem Fall werden die Leitungen in der Nähe des Strömungskanals 38 vorgesehen, wie in dem Fall, wo die Busschienen 41, 42 verwendet werden.
Die Körper 48, 55 der Busschienen 41, 42 können eine von der der ersten Ausführungsform unterschiedlichen Form aufweisen. Z. B. kann die Form der Oberseiten und Unterseiten des Körpers 41 der Busschiene 41 umgekehrt sein. D. h., der Körper 48 kann an der Oberseite abgestuft sein und eine flache Unterseite aufweisen. Weiter kann die abgestufte Fläche durch eine schräge Fläche ersetzt werden.
Die technischen Ideen, die aus den obigen Ausführungsformen verständlich sind, werden im Folgenden zusammen mit den Wirkungen beschrieben.
(A) Bei der Ventilbetätigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 ist die Busschiene an dem Betätigungskörper mittels Einsetzen des Körpers der Busschiene in die in dem Betätigungskörper ausgebildete Nut befestigt. Der Zwischenraum zwischen der Wandfläche und der Nut und dem Körper wird mit einem Kunstharz ausgefüllt.
Diese Konstruktion vereinfacht die Wärmeübertragung von den Leiterstangen zu dem Betätigungskörper, verglichen mit dem Fall, wo ein Zwischenraum zwischen der Wandfläche, der Nut und dem Körper besteht. Hierdurch wird die Dicke der Leiterstangen vermindert und somit der Raum für die Stromversorgung vermindert, wobei eine Überhitzung der Leiterstangen verhindert wird.
Die Erfindung wurde anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, wobei jedoch verständlich ist, dass die Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt ist.
Bei der Ventilbetätigungsvorrichtung 21 einer Brennkraftmaschine ist eine Vielzahl elektromagnetischer Betätigungseinrichtungen 23 zum Antrieb eines Ventilelements 17, das als ein Einlaßventil oder als ein Auslaßventil dient, an einem Betätigungskörper 22 angeordnet. Weiter ist eine Busschiene 41, 42 an dem Betätigungskörper 22 als Anschluß zur Versorgung jeder der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 23 mit Strom befestigt. Der Betätigungskörper 22 weist einen Strömungskanal 38 für ein dadurch strömendes Kühlmittel 39 auf. Die Busschiene 41, 42 ist in der Nähe des Strömungskanals 38 des Betätigungskörpers 22 angeordnet. Diese Konstruktion ermöglicht eine Verminderung des Raums für die Stromversorgung, wobei eine Überhitzung der Leitungen minimiert wird.

Claims

Ventilbetätigungsvorrichtung (21) einer Brennkraftmaschine, wobei mehrere elektromagnetische Betätigungseinrichtungen (23) zum Antrieb eines Ventilelements (17) für ein Einlaßventil oder ein Auslaßventil der Brennkraftmaschine an einem Betätigungskörper (22) befestigt sind, und ein Anschluß zur Zuführung von elektrischer Energie zu jeder der elektro-magnetischen Betätigungseinrichtungen an dem Betätigungskörper (22) befestigt ist; der Betätigungskörper (22) einen Strömungskanal (38) für ein dadurch strömendes Kühlmittel (39) aufweist und der Anschluß in der Nähe des Strömungskanals (38) des Betätigungskörpers (22) angeordnet ist; der Betätigungskörper (22) mit den daran befestigten elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen (23) und dem Anschluß an einem Zylinderkopf (12) angebracht ist und mit einer Kopfabdeckung (61) der Brennkraftmaschine abgedeckt ist; die Ventilbetätigungsvorrichtung einen mit dem Anschluß verbundenen Zentralverbinder (43, 54) aufweist und ein Treiberschaltkreisverbinder (63) lösbar mit dem Zentralverbinder (43, 54) verbindbar ist dadurch gekennzeichnet dass der Betätigungskörper (22) den Zentralverbinder (43, 54) umfaßt; der Treiberschaltkreisverbinder (63) lösbar mit dem Zentralverbinder (43, 54) über eine in der Kopfabdeckung (61) ausgebildete Öffnung verbindbar ist, und der Treiberschaltkreisverbinder (63) mit dem Zentralverbinder (43, 54) in im Wesentlichen der gleichen Richtung wie einer axialen Richtung des Ventilelements (17) der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (23) verbindbar ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluß als eine Busschiene (41, 42) mit mehreren Leiterstangen (44, 45, 46, 47) und einem Kunstharzkörper (48), der mindestens einen Zwischenraum zwischen benachbarten Leiterstangen (44, 45, 46, 47) ausfüllt, ausgebildet ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Leiterstangen (44, 45, 46, 47) der Busschiene (41, 42) sich in eine Richtung erstrecken, in der die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen (23) angeordnet sind, und jede Leiterstange (44, 45, 46, 47) mit einem Ende mit einer entsprechenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (23) und mit dem anderen Ende mit dem Zentralverbinder (43, 54) verbunden ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Körpers (48) der Busschiene (41, 42) sich entsprechend der Verminderung der Leiterstangen (44, 45, 46, 47) vermindert.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum zwischen dem Betätigungskörper (22) und dem daran befestigten Anschluß mit einem Kunstharz ausgefüllt ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (23) einen Betätigungsverbinder (65) aufweist, dass der Anschluß einen Anschlußverbinder (66) aufweist, und dass der Anschlußverbinder (66) mit dem Betätigungsverbinder (65) in der gleichen Richtung verbunden ist, wie der Anschluß mit dem Betätigungskörper befestigt ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluß an dem Betätigungskörper (22) in einer allgemein zu einer axialen Richtung des Ventilelements (17) der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (23) parallelen Richtung befestigt ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluß an dem Betätigungskörper (22) in einer die axiale Richtung des Ventilelements (17) der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (23) kreuzenden Richtung befestigt ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluß einen Anschlußverbinder (66) aufweist, dass die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (23) einen Betätigungsverbinder (65) aufweist, und dass der Betätigungsverbinder (65) mit dem Anschlußverbinder (66) in der gleichen Richtung verbunden ist, wie die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (23) mit dem Betätigungskörper (22) verbunden ist.
Ventilbetätigungsvorrichtung (21) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (23) an dem Betätigungskörper (23) in einer allgemein zu einer axialen Richtung des Ventilelements (17) der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (23) parallelen Richtung befestigt ist.