DE19826832A1 - Elektromagnetischer Aktuator für ein Gaswechselventil mit integriertem Ventilspielausgleich - Google Patents
Elektromagnetischer Aktuator für ein Gaswechselventil mit integriertem VentilspielausgleichInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine, der in einem Gehäuse (3) zwei im Abstand zueinander angeordnete Elektromagnete (1, 2) aufweist, zwischen deren Polflächen (4) ein Anker (5) gegen die Kraft einer Öffnerfeder (9) und einer Schließfeder (14) hin- und herbewegbar mit einem Ankerbolzen (6) verbunden ist, der in wenigstens einer Führung (7) gelagert ist und der mit seinem freien, dem Gaswechselventil zugekehrten Ende (6.1) über die Federn abgestützt ist und das Schaftende (11) des Gaswechselventils einwirkt, wobei das sich auf das Schaftende (11) des Gaswechselventils abstützende Ende (6.1) des Ankerbolzens (6) eine Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) aufweist, und im Ankerbolzen (6) ein Druckölkanal (6.2) verläuft, der einerseits in der Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) ausmündet und andererseits über eine Ventilanordnung (18, 19) mit einer Druckölversorgung verbunden ist, die im Bereich der Führung (7) ausmündet.
Description
Aus der US-A-4 777 915 ist ein elektromagnetischer Aktuator
zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kolbenbrenn
kraftmaschine bekannt, der zwei mit Abstand zueinander ange
ordnete Elektromagneten aufweist, zwischen deren Polflächen
ein Anker gegen die Kraft von Rückstellfedern hin- und herbe
wegbar geführt ist, der mit dem Schaft des Gaswechselventils
fest verbunden ist. Der obenliegende Elektromagnet dient
hierbei als Schließmagnet und der untenliegende Elektromagnet
dient hierbei als Öffnermagnet, so daß durch abwechselnde Be
stromung des Schließmagneten und des Öffnermagneten das Gas
wechselventil geschlossen und geöffnet werden kann. Da auf
grund von Temperaturänderungen und/oder Verschleiß die Öff
nungs-, insbesondere jedoch die Schließbedingungen sich ver
ändern und somit auch das vorgegebene Ventilspiel sich verän
dert, wird bei diesem System über eine Kolben-Zylinder-Ein
heit der Schließmagnet entsprechend den betrieblichen Anfor
derungen verschoben und so das Spiel eingestellt. Diese Lö
sung hat jedoch den Nachteil, daß über die Ventilspielein
stellung der Hub der Stelleinheit, d. h. der Bewegungsweg des
Ankers zwischen den beiden Polflächen der Elektromagneten
ebenfalls verändert wird, was bei drosselfreier Laststeuerung
der Kolbenbrennkraftmaschine nicht zulässig ist, da sich da
durch die Ladungsmenge im Zylinder in Abhängigkeit von der
Temperatur und der Zeit ändern.
Aus DE-A-197 02 458 ist ein elektromagnetischer Aktuator mit
Ventilspielausgleich bekannt, bei dem die Elektromagneten in
einem Gehäuse im festen Abstand zueinander angeordnet sind,
das auch die Öffnerfeder mit umfaßt. Für den Ventilspielaus
gleich ist ein hydraulisches Stellmittel vorgesehen, das mit
einer Druckmittelversorgung in Verbindung steht, durch das
das Gehäuse relativ zu dem mit der Schließfeder verbundenen
Gaswechselventil verschiebbar ist. Hierdurch wird es möglich,
einen Ausgleich des Ventilspiels zu bewirken, ohne daß die
Bewegungsgeometrie des Ankers und damit der Hub der Stellein
heit verändert wird. Das Gehäuse wird entsprechend den tempe
ratur- oder verschleißbedingten Änderungen nachgeführt, so
daß hier beispielsweise ein Klappern vermieden wird. Dieses
System erfordert jedoch einen hohen Bauaufwand, da die Stel
leinheit gleichzeitig der Befestigung und Führung des Aktua
torgehäuses dienen muß.
Aus EP-A-0 814 238 ist ein elektromagnetischer Aktuator für
ein Gaswechselventil bekannt, bei der der Boden des die Elek
tromagneten umfassenden Gehäuses eine axiale Führungsöffnung
aufweist, in der ein konventionelles, aus einem Zylinder und
einem Kolben gebildetes Spielausgleichselement verschiebbar
angeordnet ist. Auf der einen Seite stützt sich auf diesem
Spielausgleichselement der Ankerbolzen ab und auf der anderen
Seite stützt sich das Schaftende des Gaswechselventils ab. Da
das Spielausgleichselement ein vergleichsweise großes Bauvo
lumen und eine entsprechend große Masse aufweist, besteht der
Nachteil darin, daß bei der Ventilbetätigung das Spielaus
gleichselement im Arbeitstakt hin und her bewegt wird. Im
Hinblick auf die im Betrieb auftretenden Beschleunigungen
können die durch das Spielausgleichselement bewirkten Massen
kräfte ebensowenig vernachlässigt werden wie die Reibungs
kräfte. Da diese Kräfte der Ankerbewegung entgegengerichtet
sind, ergibt sich zwangsläufig ein höherer Energiebedarf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilspiel
ausgleich für einen elektromagnetischen Aktuator zu schaffen,
der die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elek
tromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselven
tils an einer Kolbenbrennkraftmaschine, der in einem Gehäuse
zwei im Abstand zueinander angeordnete Elektromagnete auf
weist, zwischen deren Polflächen ein Anker gegen die Kraft
einer Öffnerfeder und einer Schließfeder hin und her bewegbar
mit einem Ankerbolzen verbunden ist, der in wenigstens einer
Führung gelagert ist und der mit seinem freien, dem Gaswech
selventil zugekehrten Ende über Rückstellfedern abgestützt
ist und auf das Schaftende des Gaswechselventils einwirkt,
wobei das sich auf das Schaftende des Gaswechselventils ab
stützende Ende des Ankerbolzens als Kolben-Zylinder-Einheit
ausgebildet ist und im Ankerbolzen ein Druckölkanal verläuft,
der einerseits in der Kolben-Zylinder-Einheit ausmündet und
andererseits über eine Ventilanordnung mit einer Druckölver
sorgung verbunden ist, die im Bereich der Führung ausmündet.
Bei dieser Lösung wird eine den hydraulischen Ventilspielaus
gleich bildende Kolben-Zylinder-Einheit in den elektromagne
tischen Aktuator integriert, so daß der Aktuator mit dem Ven
tilspielausgleich eine von der Kolbenbrennkraftmaschine lös
bare Baueinheit bildet. Die Kolben-Zylinder-Einheit zwischen
dem Ankerbolzen und dem Schaft des Gaswechselventils wird
über den Druckölkanal im Ankerbolzen mit Öl gefüllt und wirkt
bei geschlossenem Ventil als "starrer Körper", so daß die vom
Anker auf das Gaswechselventil zu übertragenden Kräfte bei
der Öffnungsbewegung ohne Längenänderung übertragen werden.
Durch die Ventilanordnung ist sichergestellt, daß Leckölver
luste der Kolben-Zylinder-Einheit aber auch tempe
ratur- und/oder verschleißbedingte Abstandsänderungen im System im
mer ausgeglichen werden und dementsprechend der die Stell
kräfte vom Anker auf das Gaswechselventil übertragende Stell
kolben immer fest am Ende des Ventilschaftes anliegt. Zweck
mäßigerweise ist die Ventilanordnung so ausgelegt, daß der
Nachfluß von Drucköl immer dann erfolgen kann, wenn sich das
Gaswechselventil in Schließstellung befindet.
Während es grundsätzlich möglich ist, die Kolben-Zylinder-
Einheit an den Ankerbolzen anzusetzen, ist in einer besonders
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die
Kolben-Zylinder-Einheit im wesentlichen durch das als Kolben
ausgebildete Ende des Ankerbolzens und eine darauf aufgescho
bene Zylinderhülse gebildet wird. Hierdurch wird das Bauvolu
men und die Masse der Bauelemente vermindert, so daß auch die
wirksamen Massenkräfte entsprechend vermindert sind. Da der
Kolben durch den Ankerbolzen außerhalb seiner Führung gebil
det wird, treten keine höheren Reibungskräfte auf, da nur die
üblichen Reibungskräfte zwischen dem Ankerbolzen und seiner
Führung wirksam werden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Ankerbolzen nur im
Jochkörper des der Kolbenbrennkraftmaschine zugekehrten Elek
tromagneten angeordnet ist. Hierdurch können die Reibungs
kräfte vermindert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Führung eine in einer Bodenplatte des Ge
häuses über einen Zentrierbund gehobene Führungshülse auf
weist, in der die Ventilöffnung des Schieberventils angeord
net ist. Diese Hülsenanordnung kann in eine Bohrung im ge
blechten Joch des Elektromagneten eingesetzt werden, die
nicht mit hoher Präzision angefertigt werden muß, da die Hül
se als vorgefertigtes Präzisionsteil mit ihrem Zentrierbund
und einer entsprechend genau zu fertigenden Aufnahme die Bo
denplatte des Gehäuses die Ausrichtung bewirkt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Ventilanordnung einerseits ein Schieber
ventil aufweist, das einerseits durch eine Verbindungsöffnung
des Druckölkanals im Ankerbolzen und einer Ventilöffnung in
der Führung des Ankerbolzens gebildet wird, die mit der
Druckölversorgung verbunden ist, und andererseits durch ein
Rückschlagventil am Ankerbolzen, das nur in Richtung auf die
Kolben-Zylinder-Einheit öffnet. Die Ventilöffnung in der Füh
rungswandung ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß eine
frei Verbindung zum Zwischenraum dann gegeben ist, wenn der
Anker am Schließmagneten anliegt und das Gaswechselventil an
dererseits in Schließstellung an seinem Ventilsitz anliegt.
In dieser Positionierung kann dann über die Druckölversorgung
Drucköl in die Kolben-Zylinder-Einheit nachgeführt werden,
wenn sich hier durch Leckageverlust oder infolge von Ab
standsänderung der Bauteile zueinander der Abstand zwischen
Kolben-Zylinder-Einheit und dem Schaftende des Gaswechselven
tils verändert haben sollte. Die Druckölversorgung öffnet
hierbei das Rückschlagventil und füllt die entsprechende Öl
menge nach. Wird der Anker in Öffnungsrichtung gegen die
Kraft der Schließfeder bewegt und in der Kolben-Zylinder-
Einheit ein entsprechender Druck aufgebaut, dann verhindert
das Rückschlagventil einen Ölabfluß. Sobald die Verbindungs
öffnung des Ankerbolzens die Ventilöffnung in der Führung
überfahren hat, ist auch diese Möglichkeit eines Ölabflusses
verschlossen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
auf der der Kolbenbrennkraftmaschine zugekehrten Seite des
Gehäuses ein Druckteller für die Öffnerfeder in Bewegungs
richtung des Ankerbolzens verschiebbar gelagert ist, der sich
über eine Stelleinrichtung am Gehäuse abstützt. Die Stellein
richtung ist in den Aktuator integriert und erlaubt es, die
Position des Ankers in bezug auf die Polflächen der Elektro
magneten zu justieren, wobei die Rückstellfedern in einer so
genannten Federschachtelung auf der der Kolbenbrennkraftma
schine zugekehrten Seite des Aktuators angeordnet sein kön
nen. Die Öffnerfeder bildet hier Teil des Aktuators, während
die Schließfeder unmittelbar mit dem Schaft des Gaswechsel
ventils verbunden ist und bei einem Auswechseln des Aktuators
mit der Kolbenbrennkraftmaschine verbunden bleibt.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weist die Stel
leinrichtung eine Keilfläche am Druckteller einerseits und
eine Gegenkeilfläche an einem Stellschieber andererseits auf.
Die Stellschieber wird hierbei zweckmäßigerweise an der Bo
denplatte des Gehäuses des Aktuators geführt und ist über ei
ne entsprechende Stellschraube verschieb- und fixierbar.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, daß zur Abstützung der Öffnerfeder ein Axiallager
vorgesehen ist. Das Axiallager, beispielsweise ein Nadella
ger, ist zweckmäßigerweise am Druckteller angeordnet. Da als
Öffnerfeder üblicherweise eine Schraubendruckfeder eingesetzt
wird, kann durch die Anordnung des Axiallagers die bei der
axialen Längung und Verkürzung der Druckfeder gleichzeitig
auftretende "Wickelbewegung" vom Anker abgekoppelt werden.
Diese Wickelbewegung überträgt sich nicht mehr auf den Anker,
so daß ein Anschlagen des Ankers an die Gehäusewandungen bei
Rechteckaktuatoren mit rechteckigen Ankern unterbunden ist.
Vorteilhaft ist hierbei, daß der Druckteller durch die Stel
leinrichtung im Reibschluß gehalten wird und somit alle durch
die Wickelbewegung bedingten Relativbewegungen über das
Axiallager ausgeglichen werden und der Anker zuverlässig nur
axial geführt wird.
Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert, die in einem Vertikal
schnitt einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung ei
nes Gaswechselventils zeigt.
Der dargestellte elektromagnetische Aktuator wird im wesent
lichen gebildet aus zwei Elektromagneten 1 und 2, die in ei
nem Gehäuse 3 über ein Distanzstücke 3.1 im Abstand zueinan
der angeordnet und mit ihren Polflächen 4 gegeneinander aus
gerichtet sind. In dem Freiraum zwischen den beiden Polflä
chen 4 ist ein Anker 5 angeordnet, der über einen Ankerbolzen
6 in einer Führung 7 hin- und herbewegbar geführt ist. Der
Elektromagnet 1 bildet den Schließmagneten und der Elektroma
gnet 2 bildet den Öffnermagneten. Bei der dargestellten Aus
führungsform ist nur eine Führung im Öffnermagneten 2 vorge
sehen, die durch eine Führungshülse 7.1 gebildet wird und die
in eine Bodenplatte 3.2 eingesetzt ist und eine entsprechende
Bohrung im Jochkörper den Öffnermagneten 2 durchsetzt. Damit
entfällt die sonst übliche Führung im Öffnermagneten 1.
Der nur im Öffnermagneten 2 geführte Ankerbolzen 6 steht über
eine glockenförmige Abstützung 8 mit einer Rückstellfeder 9
in Verbindung, die die Öffnerfeder bildet und die sich auf
einem Druckteller 10 an der Bodenplatte 3.2 abstützt. Das
durch den Druckteller 10 hindurch geführte freie Ende 6.1 des
Ankerbolzens 6 wirkt hierbei auf das freie Ende 11 des Schaf
tes 12 eines Ventils ein, das in dem hier nur angedeuteten
Zylinderkopf 13 einer Kolbenbrennkraftmaschine geführt ist.
Durch eine Rückstellfeder 14, die die Schließfeder bildet und
sich auf einer mit dem Ventilschaft 12 verbundenen Federplat
te 12.1 abstützt, wird das Gaswechselventil in Schließrich
tung beaufschlagt. Die Rückstellfeder 14 und die Rückstellfe
der 9 sind in ihrer Kraftrichtung gegeneinander gerichtet, so
daß bei stromlos gesetzten Elektromagneten der Anker 5 ent
sprechend seine Ruheposition zwischen den beiden Polflächen 4
der beiden Elektromagneten 1 und 2 einnimmt. Die Zeichnung
zeigt das Ventil in Öffnungsstellung. Der Aktuator kann ohne
Demontage des Zylinderkopfes ausgewechselt werden.
Werden nun die beiden Elektromagneten 1 und 2 abwechselnd be
stromt, dann gelangt der Anker 5 entsprechend abwechselnd an
den Polflächen 4.1 und 4.2 der beiden Elektromagneten 1 und 2
zur Anlage und das Gaswechselventil wird entsprechend während
der Dauer der Bestromung in Öffnungsstellung (Anlage am Elek
tromagneten 2) gegen die Kraft der Schließfeder 14 und in
Schließstellung (Anlage an der Polfläche des Elektromagneten
1) gegen die Kraft der Öffnerfeder 9 gehalten.
Der in der Zeichnung dargestellte elektromagnetische Aktuator
stellt eine Baueinheit dar, die baukastenmäßig aus vorgefer
tigten Elementen zusammengesetzt ist. Die beiden Elektroma
gneten bestehen im wesentlichen jeweils aus einem Jochkörper
15 mit einer nicht näher dargestellten Spule, die in das Ge
häuse 3 eingesetzt sind. Das Gehäuse 3 weist ferner die Bo
denplatte 3.2 mit einer Aufnahmebohrung 3.3 auf.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Jochkörper
15 durch ein quaderförmiges Element gebildet, das aus einer
Vielzahl von Einzelblechen zusammengesetzt ist, die fest mit
einander verbunden sind, beispielsweise durch Laserschwei
ßung. Der Jochkörper 15 ist hierbei mit zwei parallelen Nuten
versehen, in die die als Rechteckring geformte Spule mit zwei
parallelen Schenkeln eingelegt ist. Die den Jochkörper 15 auf
der Außenseite umgreifenden Schenkel der Spule werden seit
lich vom Gehäuse 3 abgedeckt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist im Jochkörper 15 des
als Öffnermagneten dienenden Elektromagneten 2 die als Zylin
der ausgebildete Führungshülse 7.1 eingesetzt. In der Füh
rungshülse 7.1 ist der mit dem Anker 5 fest verbundene Füh
rungsbolzen 6 geführt. Die Führungshülse 7.1 ist mit einem
Zentrierbund 7.2 versehen, der in die Aufnahmebohrung 3.3 der
Bodenplatte 3.2 eingesetzt ist und auf den der Jochkörper 15
aufgesetzt ist.
Der Ankerbolzen 6 ist mit einem axialen Druckölkanal 6.2 ver
sehen, der am freien Bolzenende ausmündet. Das dem Schaft 12
des Gaswechselventils zugekehrte Ende des Ankerbolzens 6 ist
als Kolben 16 ausgebildet, auf den ein geschlossener Zylinder
17 aufgeschoben ist, der in seiner Länge so bemessen ist, daß
bei geschlossenem Gaswechselventil, d. h. wenn der Anker 5 am
Schließmagneten 1 anliegt, zwischen dem Kolben 16 und dem Bo
den des Zylinders 17 ein Zylinderraum verbleibt. Der Zylin
derraum des Zylinders 17 steht über eine Ventilanordnung mit
einer Druckölversorgung in Verbindung, über die der Zylinder
raum mit Drucköl gefüllt werden kann. Bei geschlossener Ven
tilanordnung kann über die Druckölfüllung die Öffnungsbewe
gung des Ankers 5 auf das freie Ende 11 des Ventilschaftes 12
übertragen werden, da die Ölfüllung wie ein "starrer Körper"
wirkt.
Wird bei entsprechender Ansteuerung der Elektromagneten der
Öffnermagnet 2 stromlos gesetzt und der Schließmagnet 1 be
stromt, so wird der Anker 5 zusammen mit dem Gaswechselventil
durch die Kraft der vorgespannten Schließfeder 14 aus der
dargestellten Öffnungsstellung bis in die Mittellage bewegt
und anschließend über die Magnetkräfte an der Polfläche 4.1
des Schließmagneten 1 zur Anlage gebracht. Hierbei liegt auch
das Gaswechselventil an seinem Ventilsitz an. Durch die Ven
tilanordnung ist nun sichergestellt, daß in dieser Position
etwaige Abstandsänderungen zwischen der Kolben-Zylinder-
Einheit am Ankerbolzen 6 und dem Ende 11 des Ventilschaftes
12 ausgeglichen werden und somit eine spielfreie Verbindung
zwischen dem Anker 5 und dem Gaswechselventil gewährleistet
ist.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die in den geblechten
Jochkörper 15 eingesetzte Führungshülse 7.1 in dem vom Anker
bolzen 6 überdeckten Bereich mit einer Ventilöffnung 18 ver
sehen, die so angeordnet ist, daß sie von einer Verbindungs
öffnung 19 des Druckölkanals 6.2 im Ankerbolzen 6 in der
Schließstellung gerade eben freigegeben wird. Bewegt sich der
Anker 5 in Richtung auf die Polfläche 4.2 des Öffnermagneten
2, dann wird durch die Außenfläche des Ankerbolzens 6 die
Ventilöffnung 18 verschlossen und der Zutritt von Drucköl
über den Druckölkanal 6.2 zum Zylinder 17 unterbunden.
Der Ankerbolzen 6 mit seiner Verbindungsöffnung 19 zum
Druckölkanal 6.2 und die Führungshülse 7.1 mit ihrer Venti
löffnung 18 bilden somit ein Schieberventil zu einer Drucköl
zuleitung 20. Bei geschlossenem Schieberventil kann aus dem
Zylinder 17 kein Öl entweichen, so daß die Ankerbewegung ohne
Abstandsänderung auf das freie Ende des Schaftes 12 des Gas
wechselventils übertragen wird.
Um nun zu verhindern, daß bei offener Ventilöffnung 18
Drucköl aus dem Zylinder 17 abfließen kann, ist noch ein
Rückschlagventil 21 vorgesehen, beispielsweise in Form eines
Kugelrückschlagventils, das nur einen Durchfluß in Richtung
auf den Zylinderraum 17 zuläßt. Das zur Ventilanordnung gehö
rige Rückschlagventil 21 ist an der Ausmündung des Druckölka
nals 6.2 im Zylinder 17 angeordnet und damit in den Aktuator
integriert. Es ist auch möglich, ein Rückschlagventil in der
Druckölzuleitung 20 anzuordnen.
Der Druckteller 10 weist auf seiner der Bodenplatte 3.2 zuge
kehrten Seite eine Konusfläche 10.1 auf, die an entsprechen
den Keilflächen von zwei gegenläufig an der Bodenplatte 4.3
verschiebbar gelagerten Stellschiebern 23 anliegt. Der Stell
schieber 24 ist an seinem freien abgewinkelten Ende mit einer
Gewindebohrung versehen ist. Über eine Stellschraube 25 in
der Gewindebohrung können die beiden Stellschieber 23 und 24
quer zum Ankerbolzen 6 gegeneinander verschoben werden. Da
der Druckteller 10 zum Ankerbolzen 6 in seiner Bewegungsrich
tung relativ verschiebbar ist, kann über die Stellschieber 23
und 24 die Vorspannung der Öffnerfeder 9 verändert und so die
Mittellage des Ankers 5 zwischen den beiden Polflächen 4.1
und 4.2 justiert werden. Der Druckteller 10 mit seiner Konus
fläche 10.1, die Stellschieber 23 und 24 mit der Stellschrau
be 25 bilden somit einer Stelleinrichtung.
Der Druckteller 10 ist auf seiner der Öffnerfeder 9 zugekehr
ten Seite mit einem Axiallager 26 versehen, beispielsweise
einem Nadellager, auf dem sich die Öffnerfeder 9 mit ihrer
Aufstandsfläche abstützt. Das Nadellager zur Abstützung der
Öffnerfeder 9 kann auch an der glockenförmigen Abstützung 8
vorgesehen sein. Wichtig ist, daß eine Übertragung der
"Wickelbewegung" der als Schraubendruckfeder ausgebildeten
Öffnerfeder 9 auf den Anker 5 unterbunden wird. Das auf dem
Axiallager 26 abgestützte Ende der Öffnerfeder 9 kann sich
bei der Axialbewegung des Systems relativ zum Druckteller 10
frei verdrehen. Ein Anschlagen eines rechteckig ausgebildeten
Ankers 5 am Distanzstück 3.1 ist somit vermieden.
Claims (9)
1. Elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswech
selventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine, der in einem
Gehäuse (3) zwei im Abstand zueinander angeordnete Elektroma
gnete (1, 2) aufweist, zwischen deren Polflächen (4) ein An
ker (5) gegen die Kraft einer Öffnerfeder (9) und einer
Schließfeder (14) hin und her bewegbar mit einem Ankerbolzen
(6) verbunden ist, der in wenigstens einer Führung (7) gela
gert ist und der mit seinem freien, dem Gaswechselventil zu
gekehrten Ende (6.1) über die Federn abgestützt ist und auf
das Schaftende (11) des Gaswechselventils einwirkt, wobei das
sich auf das Schaftende (11) des Gaswechselventils abstützen
de Ende (6.1) des Ankerbolzens (6) eine Kolben-Zylinder-
Einheit (16, 17) aufweist, und im Ankerbolzen (6) ein
Druckölkanal (6.2) verläuft, der einerseits in der Kolben-
Zylinder-Einheit (16, 17) ausmündet und andererseits über ei
ne Ventilanordnung (18, 19) mit einer Druckölversorgung ver
bunden ist, die im Bereich der Führung (7) ausmündet.
2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) im wesentlichen gebildet
wird durch das als Kolben ausgebildete Ende (6.1) des Anker
bolzens (6) und eine darauf aufgeschobene Zylinderhülse.
3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führung (7) für den Ankerbolzen (6) nur im Jochkörper
(15) des der Kolbenbrennkraftmaschine zugekehrten Elektroma
gneten (2) angeordnet ist.
4. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führung (7) eine in einer Bodenplatte (3.2)
des Gehäuses (3) über einen Zentrierbund (7.2) eingeschobene
Führungshülse (7.1) aufweist.
5. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventilanordnung einerseits ein Schieberven
til aufweist, das durch eine Verbindungsöffnung (19) des
Druckölkanals (6.2) im Ankerbolzen (6) und eine Ventilöffnung
(18) in der Führung (7) des Ankerbolzens (6) gebildet wird,
die mit der Druckölversorgung verbunden ist und andererseits
durch ein Rückschlagventil (21) am Ankerbolzen (6), das nur
in Richtung auf die Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) öffnet.
6. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Rückschlagventil (21) in die Ausmündung des
Druckölkanals (6.2) in die Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17)
eingesetzt ist.
7. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf der der Kolbenbrennkraftmaschine zugekehr
ten Seite des Gehäuses (3) ein Druckteller (10) für die Öff
nerfeder (9) in Bewegungsrichtung des Ankerbolzens (6) ver
schiebbar gelagert ist, der sich über eine Stelleinrichtung
(23, 24, 25) am Gehäuse abstützt.
8. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stelleinrichtung eine Keilfläche (10.1) am
Druckteller (10) einerseits und eine Gegenkeilfläche an
Stellschiebern (23, 24) andererseits aufweist.
9. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Abstützung der Öffnerfeder (9) ein Axialla
ger (26) vorgesehen ist.
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DE19826832A DE19826832A1 (de) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Elektromagnetischer Aktuator für ein Gaswechselventil mit integriertem Ventilspielausgleich |
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Applications Claiming Priority (1)
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