DE19922426A1 - Elektromechanischer Stellantrieb - Google Patents
Elektromechanischer StellantriebInfo
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Abstract
Ein elektromechanischer Stellantrieb (1) hat mindestens einen Elektromagneten und einen Anker, der mit mindestens einem Rückstellmittel mechanisch gekoppelt und der zwischen einer ersten Anlagefläche an dem Elektromagneten und einer weiteren Anlagefläche beweglich ist. Ferner umfaßt der elektromechanische Stellantrieb ein Gehäuse (11b), das eine Ausnehmung zur Aufnahme des Elektromagneten hat. In einem Raum (19a) zwischen dem Elektromagneten und dem Gehäuse ist eine Vergußmasse eingebracht.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Stellan
trieb, insbesondere für ein Gaswechselventil einer Brenn
kraftmaschine.
Ein bekannter elektromechanischer Stellantrieb
(DE 297 12 502 U1) hat zwei Elektromagnete und einen Anker,
der mit zwei Federn mechanisch gekoppelt ist und der zwischen
einer ersten Anlagefläche an dem ersten Elektromagneten und
einer weiteren Anlagefläche an dem zweiten Elektromagneten
beweglich ist. Ferner umfaßt der bekannte Stellantrieb ein
Gehäuse, wobei jeweils ein Teil zur Aufnahme eines Elektroma
gneten eine Ausnehmung hat. Bei einer Herstellung des elek
tromechanischen Stellantriebs in hohen Stückzahlen kann nicht
gewährleistet werden, daß die vorgegebenen Abmessungen für
die Elektromagnete und die Ausnehmung in dem Gehäuse exakt
eingehalten sind. Somit verbleibt nach dem Einbringen des
Elektromagneten in das Gehäuse zumeist ein Luftspalt zwischen
dem Elektromagneten und dem Gehäuse. Ein derartiger Luftspalt
wirkt jedoch als thermischer Isolator und verhindert somit
eine Wärmeableitung von dem Elektromagneten hin zu dem Gehäu
se. Eine gute Wärmeableitung von dem Elektromagneten ist je
doch Voraussetzung für einen zuverlässigen und energiever
brauchsarmen Betrieb des Stellantriebs.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromechanischen
Stellantrieb zu schaffen, der zuverlässig ist und gleichzei
tig einfach herzustellen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale
des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestal
tungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich
net.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Vergußmasse
in einen Raum eingebracht ist, der zwischen dem Elektromagne
ten und dem Gehäuse ist. Vergußmassen haben eine wesentlich
höhere thermische Leitfähigkeit als Luft. Somit ist einfach
eine gute Wärmeabführung der erzeugten Verlustwärme des Elek
tromagneten über die Vergußmasse hin zu dem Gehäuse gewähr
leistet. Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Elektromagne
te und das Gehäuse bezüglich der Abmessungen mit einer belie
bigen Toleranz hergestellt werden können. Ferner können auch
die Abmessungen des Gehäuses oder der Elektromagnete ledig
lich abhängig von den Anforderungen der Brennkraftmaschine
angepaßt werden. So kann beispielsweise ein und dieselbe Ge
häuseform mit verschiedenartig ausgebildeten Elektromagneten
kombiniert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schemati
schen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung eines Stellantriebs und einer Steuer
einrichtung in einer Brennkraftmaschine,
Fig. 2 einen Elektromagneten, der in das Gehäuse des Stell
antriebs eingebracht ist,
Fig. 3 einen Schnitt längs einer Linie 2-2' durch den Elek
tromagneten und das Gehäuse gemäß Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt entlang der Linie 2-2' gemäß Fig. 2 in
einer weiteren Ausführungsform des Elektromagneten
und des Gehäuses.
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenüber
greifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Brennkraftmaschine (Fig. 1) umfaßt einen Stellantrieb
1, der auf ein Gaswechselventil 2 einwirkt und der in einem
Zylinderkopf 31 der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Das
Gaswechselventil 2 ist entweder als Auslaßventil oder Einlaß
ventil ausgebildet und hat einen Schaft 21 und einen Teller
22. Der Stellantrieb 1 hat ein Gehäuse, das ein erstes Gehäu
seteil 11a und ein zweites Gehäuseteil 11b aufweist. In dem
ersten Gehäuseteil 11a ist ein erster Elektromagnet, in dem
zweiten Gehäuseteil 11b ist ein zweiter Elektromagnet ange
ordnet. Der erste Elektromagnet hat einen ersten Kern 12, der
mit einer ersten Spule 13 versehen ist. Der zweite Elektroma
gnet hat einen zweiten Kern 14, der mit einer zweiten Spule
15 versehen ist. Ein Anker ist vorgesehen, dessen Ankerplatte
in dem Gehäuse beweglich zwischen einer ersten Anlagefläche
15a des ersten Elektromagneten und einer zweiten Anlagefläche
15b des zweiten Elektromagneten angeordnet ist. Die Anker
platte 16 ist somit beweglich zwischen einer Schließposition
smaxs und einer Offenposition SmaxO. Der Anker umfaßt desweite
ren einen Ankerschaft 17, der durch Ausnehmungen des ersten
und des zweiten Kerns 12, 14 geführt ist und der mit dem
Schaft 21 des Gaswechselventils mechanisch koppelbar ist. Ein
erstes Rückstellmittel 18a und ein zweites Rückstellmittel
18b, die vorzugsweise als Federn ausgebildet sind, spannen
die Ankerplatte 16 in die vorgegebene Ruheposition so vor.
Vorzugsweise ist ein Positionssensor 19 vorgesehen, der der
art an oder in dem Stellantrieb 1 angeordnet ist, daß er mit
telbar oder unmittelbar die Position der Ankerplatte 16 und
des Ankerschafts 17 erfaßt.
Der Stellantrieb 1 ist mit dem Zylinderkopf 31 der Brenn
kraftmaschine starr verbunden. Ein Ansaugkanal und mindestens
ein Zylinder 33 mit einem Kolben 34 sind in der Brennkraftma
schine vorgesehen. Der Kolben 34 ist über eine Pleuelstange
35 mit einer Kurbelwelle 36 gekoppelt. Eine Steuereinrichtung
4 ist vorgesehen, die Signale von Sensoren erfaßt, die bei
spielsweise ausgebildet sind als der Positionssensor 19 oder
ein Drehzahlgeber 37 oder ein Lasterfassungssensor. Die Steu
ereinrichtung 4 erzeugt abhängig von den Signalen der Senso
ren Stellsignale für die Spulen 13, 15.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung das zweite Gehäuse
teil 11b und den darin eingebrachten zweiten Elektromagneten
mit dem zweiten Kern 14 und der zweiten Spule 15. In der
Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie II, II' des in Fig.
2 dargestellten Gegenstands ist zwischen dem Kern 14 und dem
zweiten Gehäuseteil 11b ein Raum 19a. Dieser Raum ist mit ei
ner Vergußmasse ausgefüllt. Dadurch ist der zweite Kern 14
thermisch gekoppelt mit dem zweiten Gehäuseteil 11b. Eine be
sonders gute thermische Kopplung ist gewährleistet, wenn die
Vergußmasse Metallpartikel enthält. Dabei sind als Aluminium
partikel oder als Kupferpartikel oder als Silberpartikel aus
gebildete Metallpartikel zu bevorzugen, da diese eine hohe
thermische Leitfähigkeit aufweisen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Schnittdarstellung entlang der Li
nie II, II' des Gegenstands gemäß Fig. 2. Sowohl der zweite
Kern 14 des zweiten Elektromagneten als auch das zweite Ge
häuseteil 11b haben Hinterschneidungen 19b, 19c, 19d, 19e,
die derart ausgebildet sind, daß durch die eingebrachte Ver
gußmasse ein Formschluß zwischen dem Elektromagneten und dem
zweiten Gehäuseteil 11b erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß
der Kern 14 einfach in dem Gehäuseteil 11b fixiert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbei
spiele beschränkt. So kann beispielsweise die Vergußmasse
auch nur in einen Teilbereich des Raums 19a zwischen dem
Elektromagneten und dem Gehäuse eingebracht sein, sofern dann
noch eine gute thermische Kopplung zwischen dem Elektromagne
ten und dem Gehäuse gewährleistet ist. Ferner können die Hin
terschneidungen 19b bis e auch beispielsweise nur in dem Kern
14, 12 oder nur in dem Gehäuseteil 11a, b vorgesehen sein.
Der erste Elektromagnet und das erste Gehäuseteil können
ebenso wie der zweite Elektromagnet und das zweite Gehäuse
teil mit der Vergußmasse versehen sein.
Claims (4)
1. Elektromechanischer Stellantrieb, insbesondere für ein
Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine, mit mindestens
einem Elektromagneten und einem Anker, der mit mindestens
einem Rückstellmittel mechanisch gekoppelt ist und der
zwischen einer ersten Anlagefläche (15a) an dem Elektroma
gneten und einer weiteren Anlagefläche (15b) beweglich
ist, und mit einem Gehäuse (11a, 11b), das eine Ausnehmung
zur Aufnahme des Elektromagneten hat, dadurch gekennzeich
net,
daß eine Vergußmasse in einen Raum (19a) eingebracht ist,
der zwischen dem Elektromagneten und dem Gehäuse (11a,
11b) ist.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektromagnet und/oder das Gehäuse (11a, 11b) Hinter
schneidungen (19b, 19c, 19d, 19e) haben, die derart ausge
bildet sind, daß durch die Vergußmasse ein Formschluß zwi
schen dem Elektromagneten und dem Gehäuse (11a, 11b) er
folgt.
3. Stellantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse Metallpartikel
enthält.
4. Stellantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel Aluminiumpar
tikel oder Kupferpartikel oder Silberpartikel sind.
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, 8, DE Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141202 |