DE10018559C1 - Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für ein im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnetes Hubventil - Google Patents
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für ein im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnetes HubventilInfo
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Abstract
Für eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung eines im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordneten Hubventils wird eine die Vereinfachung des Aufbaus und der Montage sowie die Verbesserung der Ölzufuhr zum Ventilspielausgleichselement ermöglichende Lösung vorgeschlagen.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Betätigungsvor
richtung für ein im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ange
ordnetes Hubventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Betätigungsvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der DE 196 24 296 A1
bekannt und weist koaxial zum jeweils zu betäti
genden Ventil einen Aufnahmeraum für einen Aktuator auf, in dem
dessen Magnetspulen und der zwischen diesen hubbewegliche Anker
angeordnet sind, der über einen Ventilbetätigungsstößel und ein
im Übergang zum Hubventil liegendes hydraulisches Spielaus
gleichselement den Ventilschaft des Hubventiles beaufschlagt.
Der dem Zylinderkopf zugeordnete Aufnahmeraum für den Aktuator
ist in Richtung auf das im Zylinderkopf angeordnete Hubventil
über eine Bodenplatte verschlossen, die zentral eine zur Achse
des Hubventiles und des Ventilbetätigungsstößels liegende Füh
rungsbuchse bildet, welche zylinderkopfseitig in einer zylin
drischen Aufnahme zentriert ist und die ihrerseits aktuatorsei
tig in eine zylindrische Aufnahme der vom Ventilbetätigungsstö
ßel durchsetzten Magnetspule eingreift und diese zentriert. Das
der Magnetspule zugeordnete Magnetjoch seinerseits bildet die
axiale Führung für den Ventilbetätigungsstößel. Das von diesem
beaufschlagte hydraulische Ventilausgleichselement ist in einem
Tassenstößel angeordnet, der in der Führungsbuchse axial ver
schieblich geführt ist. Dies führt zu einem insgesamt verhält
nismäßig aufwendigen Aufbau der Betätigungsvorrichtung, zumal
auch die Ölversorgung des hydraulischen Ventilspielausgleichse
lementes über den den Aufnahmeraum für den Aktuator ventilsei
tig begrenzenden und die Führungsbuchse enthaltenden Boden er
folgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagneti
sche Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahinge
hend auszugestalten, dass sich ein vereinfachter Aufbau mit
verbesserter Funktionalität ergibt.
Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Anspruches
1 erreicht.
Dadurch, dass die Führungsbuchse bei der erfindungsgemäßen Lö
sung ein eigenständiges Bauteil bildet, ist diese in ihrem kon
struktiven Aufbau vereinfacht und kann insbesondere, was im
Rahmen der Erfindung eine bevorzugte Lösung darstellt, auch als
Sinterbuchse hergestellt werden, die im Hinblick auf die anwen
dungsspezifischen Gegebenheiten keine oder keine wesentliche
Nachbearbeitung verlangt und somit besonders preisgünstig her
zustellen ist. Darüber hinaus übernimmt die gemäß der Erfindung
ausgestaltete Führungsbuchse die unmittelbare Führung des Ven
tilbetätigungsstößels, wobei der als Führung für den Ventilbe
tätigungsstößel dienende verjüngte, langgestreckte Halsbereich
der Führungsbuchse gleichzeitig der Führung und Ausrichtung der
benachbart liegenden, von einem Joch umfassten Magnetspule des
Aktuators dient und dadurch die Gestaltung der Ölführung zum
Spielausgleichselement auch in zweckmäßiger Weise und ohne Zu
satzaufwand eine gut geschmierte und reibungsarme Führung für
den Ventilbetätigungsstößel ermöglicht. Der Halsteil der Füh
rungsbuchse kann verhältnismäßig dünnwandig ausgeführt werden,
da die Zentrierung zwischen Magnetspule und Führungsbuchse mit
Vorteil in den verstärkten Ansatzbereich des Halses gelegt wer
den kann. Insbesondere ermöglicht die Erfindung auch die unmit
telbare Anordnung des hydraulischen Spielausgleichselementes,
bevorzugt in der Ausgestaltung als gestecktes Ausgleichsele
ment, auf dem Ventilbetätigungsstößel, und dies in Verbindung
mit einer einfachen, gut abgeschirmten Ölversorgung sowie einem
günstigen Anschluss des Ankerraumes an eine Leckölrückführung.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend
anhand eines Ausführungsbeispieles mit weiteren Details erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise stark schematisierte, vereinfachte
Darstellung einer elektromagnetischen Betätigungsvor
richtung, wobei die in Verbindung damit stehende Aus
bildung des Hubventiles und des Zylinderkopfes nicht
gezeigt ist,
Fig. 2 ein Ausschnitt aus der Schemadarstellung gemäß Fig.
1, wobei der Anschluss des Aktuators der Betätigungs
vorrichtung an den Zylinderkopf und die Ölführung
veranschaulicht sind, und
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der in den Darstellungen ge
mäß Fig. 1 und 2 verwendeten Führungsbuchse.
Gesamtanordnungen elektromagnetischer Betätigungsvorrichtungen
für im Zylinderkopf von Brennkraftmaschinen angeordneten Hub
ventile sind beispielsweise der DE 196 24 296 A1 zu entnehmen.
Die vorliegende Darstellung gemäß Fig. 1 beschränkt sich im
wesentlichen auf die Darstellung des Aktuators und der im Über
gang desselben zum Zylinderkopf vorgesehenen, erfindungsgemäß
ein eigenständiges Bauteil bildenden und den Aktuator gegenüber
dem Zylinderkopf ausrichtenden und abstützenden Führungsbuchse.
Von dem insgesamt mit 1 bezeichneten Aktuator sind mit 2 und 3
die axial zueinander beabstandeten, in Jochen angeordneten Ma
gnetspulen bezeichnet, zwischen denen der Anker 4 liegt, der
mit dem Ventilbetätigungsstößel 5 verbunden ist, welcher das
Joch der zylinderkopfseitigen Magnetspule 3 zentral in einer
Axialbohrung 6 durchsetzt und auf der dem Anker 4 abge
wandten Seite über die Magnetspule 3 hinausragt. Auf diesem über die Magnet
spule 3 hinausragenden, freien Ende des Ventilbetätigungsstö
ßels 5 sitzt, wie schematisiert angedeutet, ein hydraulisches
Spielausgleichselement 7, das den Übergang vom Ventilbetäti
gungsstößel 5 zum Schaft 8 eines nicht weiter dargestellten
Hubventiles einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bildet. Das nicht
weiter dargestellte Hubventil kann schaftseitig in üblicherwei
se in Richtung auf seine Schließlage federbelastet sein, und
dieser Federbelastung wirkt der Stützbolzen 9 entgegen, der
sich auf dem plattenförmigen Anker 4 abstützt und der über eine
zum nicht dargestellten Gehäuse des Aktuators 1 abgestützte Fe
der 10 beaufschlagt ist.
In der Darstellung gemäß Fig. 1 nimmt der Anker 4 seine der
Öffnungslage des nicht dargestellten Hubventiles entsprechende,
untere Lage ein. Der Hub zwischen Öffnungs- und Schliesslage
entspricht dem Verstellweg des Ankers 4 zwischen seinen An
schlaglagen an den Jochen der Magnetspulen 2 und 3.
Die Führung des Ventilbetätigungsstößels 5 erfolgt im Durch
gangsbereich durch die Magnetspule 3 bzw. deren Joch über den
Hals 11 einer Führungsbuchse 12, die, wie in Fig. 2 veran
schaulicht, in einer Aufnahmebohrung 13 des Zylinderkopfes 14
zentriert zu befestigen ist, wobei die Aufnahmebohrung 13 zur
Achse 15 des Hubventiles konzentrisch liegt. Dies gilt auch für
die anderen Elemente der Betätigungsvorrichtung, wie in Fig. 1
angedeutet.
Der Hals 11 als verjüngtes Teil der Führungsbuchse 12 - siehe
Fig. 3 - bildet mit seiner Halsbohrung 16 die Führung für den
Ventilbetätigungsstößel 5 und durch seine radial äußere Abstüt
zung in der Axialbohrung 6 des Joches der Magnetspule 3 eine
zentrierende Führung für letztere, so dass über die Führungs
buchse 12 die Ausrichtung des Aktuators 1 auf den Zylinderkopf
14 koaxial zur Achse 15 des nur mit seinem Schaft 8 angedeute
ten Hubventiles erreicht ist. Der Hals 11 erstreckt sich über
den größeren Teil der axialen Länge der Magnetspule 3 bzw. de
ren Joches, so dass sich für den Betätigungsstößel 5 eine lang
gestreckte Führung ergibt.
In diese Führung ist der Ölzulauf auf das Ventilspielausgleich
selement 7 integriert, wobei der Hals 11 von einer Radialboh
rung 17 durchsetzt ist, zu der eine Radialbohrung 18 im Ventil
betätigungsstößel 5 korrespondiert, die auf eine Axialbohrung
19 im Ventilbetätigungsstößel 5 ausmündet, welche ihrerseits am
freien Ende des Ventilbetätigungsstößels 5 endet und das im
Ausführungsbeispiel aufgesteckte Ventilspielausgleichselement 7
bei Überdeckung der Bohrungen 18 und 17 und dadurch gegebenem
Anschluss an die Ölversorgung des Zylinderkopfes versorgt. Der
Hals 11 weist desweiteren eine Axialnut 20 auf, die über die
Länge des Halses 11 durchläuft und über die etwaiges Lecköl aus
der Bohrung 6 und dem Aufnahmeraum des Ankers 4 abgeführt wer
den kann.
Die Figuren veranschaulichen, dass die Führungsbuchse 12 gegen
überliegend zum Hals 11 in ihrem aufgeweiteten und den Aufnah
meraum für das Ventilspielausgleichselement 7 umfassenden Be
reich radial aussen eine Verdickung in Form eines Ringbundes 21
aufweist und über den Ringbund 21 in der Aufnahmebohrung 13 fi
xiert ist, wobei der Ringbund 21 mit einer Ringnut 22 versehen
ist, in der ein nicht dargestelltes Dichtelement anzuordnen
ist. Anschliessend an den Ringbund 21 weist die Führungsbuchse
12 im Übergang auf den Hals 11 bei napfförmiger Grundform mit
vom Napfboden ausgehendem Hals 11 als stielförmigen Ansatz ei
nen im Außendurchmesser reduzierten Bereich 23 auf, der in
Überdeckung zu einer im Zylinderkopf 14 verlaufenden Ölzufuhr
leitung 24 liegt, die durch die die Buchse 12 aufnehmende Zy
linderkopfbohrung 13 angeschnitten ist, so dass im Bereich 23
der Führungsbuchse 12 ein ringförmiger Verbindungskanal 25 zwi
schen durch die Bohrung 13 unterbrochenen Abschnitten der Ölzu
fuhrbohrung 24 entsteht. Dieser Ringkanal 25 steht über einen
radialen Anschnitt 27 (Fig. 3) in der im Übergang auf den Hals
11 liegenden Schulter 28 der Buchse 12 mit einer Axialnut 29 im
Aussenumfang des Halses 11 in Verbindung, die auf die Radial
bohrung 17 mündet, welche - siehe Fig. 2 - mit der Radialbohrung
18 im Ventilbetätigungsstössel 5 zur Überdeckung kommt,
wenn der Anker 4 seine obere, der Magnetspule 2 benachbarte und
der Schliesslage des nicht weiter dargestellten Hubventiles
entsprechende Stellung einnimmt.
Mit der Führungsbuchse 12 als Verbindungs- und Überbrückungse
lement zwischen Zylinderkopf 14 und Aktuator 1 sowie auch Füh
rungselement für den Aktuator 1 und Gleitführung für den Ven
tilbetätigungsstößel 5 des Ankers 4 ist ein einfaches Bauteil
geschaffen, das bei einfachem Aufbau integrierend die Wahrneh
mung der vorstehenden, recht unterschiedlichen Funktionen er
möglicht, so dass eine funktional und konstruktiv vorteilhafte
Lösung entsteht. Mit dieser verbünden sind die Vorteile einer
sehr einfachen Herstellung für die Führungsbuchse 12 als weit
gehendst rotationssymmetrischem Teil, wobei die Führungsbuchse
12 insgesamt als Sinterbuchse hergestellt werden kann, so dass
praktisch keine Nacharbeiten erforderlich sind, und dies bei
einer insgesamt auch montagegünstigen Konstruktion, die die In
tegration des Aktuators 1 in die Betätigungsvorrichtung und
dessen Verbindung zum Zylinderkopf 14 bei gleichzeitiger Her
stellung der Ölversorgungswege als Steckverbindung ermöglicht,
so dass auch eine schnelle und fehlerfreie Montage erreicht
werden kann.
Claims (9)
1. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für ein im Zylin
derkopf einer Brennkraftmaschine angeordnetes Hubventil mit ei
nem Ventilschaft und einem hydraulischen Ventilspielausgleichs
element, das, im Übergang zum Ventilschaft liegend, von einem
Ventilbetätigungsstößel beaufschlagt ist, der als Stellglied
eines Aktuators der Betätigungsvorrichtung mit dessen Anker
verbunden ist und in einer Axialbohrung die eine der Magnetspu
len, zwischen denen der Anker hubbeweglich ist, durchsetzt, die
gegenüber dem Zylinderkopf über eine Führungsbuchse ausgerich
tet ist, welche seitens der Magnetspule und des Zylinderkopfes jeweils
in eine zylindrische Aufnahme eingreift und das Ventilspielausgleich
selement aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsbuchse (12) ein eigenständiges Bauteil bildet
und der in die Aufnahme (Axialbohrung 6) der Magnetspule (3)
hineinragende Teil der Führungsbuchse (12) als verjüngter und
gestreckter Hals (11) die axiale Führung für den Ventilbetäti
gungsstößel (5) bildet.
2. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsbuchse (12) glockenförmig ausgebildet ist und
dass der Hals (11) einen Fortsatz des glockenförmigen Buchsen
teiles bildet.
3. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der glockenförmige Teil der Führungsbuchse (12) einen
Aufnahmeraum für das Ventilspielausgleichselement (7) bildet
und einen im Zylinderkopf (14) der Brennkraftmaschine einsteck
bar geführten Buchsenteil aufweist.
4. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2
oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der glockenförmige Teil der Führungsbuchse (12) im Be
reich seines vom Hals (11) abgelegenen Endes radial außen einen
Ringbund (21) aufweist.
5. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ringbund (21) mit einer Radialnut (22) zur Aufnahme
eines Dichtringes versehen ist.
6. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ölzuführung vom Zylinderkopf (14) auf das über den
Ventilbetätigungsstößel (5) beaufschlagte Ventilspielausgleich
selement (7) über die Führungsbuchse (12) verläuft.
7. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach
Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Übergang der Ölzuführung von der Führungsbuchse (12)
auf den Ventilbetätigungsstößel (5) im Bereich des als Führung
für den Ventilbetätigungsstößel (5) dienenden Halses (11) der Füh
rungsbuchse (12) liegt.
8. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventilspielausgleichselement (7) auf das in der Füh
rungsbuchse (12) auslaufende Ende des Ventilbetätigungsstößels
(5) aufgesetzt ist.
9. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet
dass die Führungsbuchse (12) als einstückiges Sinterteil aus
gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10018559A DE10018559C1 (de) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für ein im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnetes Hubventil |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE10018559A DE10018559C1 (de) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für ein im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnetes Hubventil |
Publications (1)
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---|---|
DE10018559C1 true DE10018559C1 (de) | 2001-06-21 |
Family
ID=7638767
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---|---|---|---|
DE10018559A Expired - Fee Related DE10018559C1 (de) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für ein im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnetes Hubventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10018559C1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19624296A1 (de) * | 1996-06-18 | 1998-01-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen-Hubventile |
-
2000
- 2000-04-14 DE DE10018559A patent/DE10018559C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19624296A1 (de) * | 1996-06-18 | 1998-01-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen-Hubventile |
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