EP0357938A1 - Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an actuating device for a gas exchange valve of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- Opposing electromagnets run an armature plate back and forth between their pole faces, the movement of the armature plate is transmitted to the valve plate of a gas exchange valve of an internal combustion engine, which thereby opens or closes.
- Such a device is known for example from DE-OS 30 24 109.
- the object of the invention is to reduce the switching times in the operation of a generic actuating device.
- the thickness of the armature plate between the two opposing electromagnets decreases towards the edge, so that a reduction in mass is achieved. This reduction in mass reduces the inertia of the parts to be moved and thus enables shorter switching times.
- the invention is based on the figure he purifies.
- a pot magnet consists of an iron core 10, in which a coil 14 is embedded.
- the cylindrical pot magnet 10 has an axially extending opening 36 in its center.
- a pot magnet which consists of a magnetic core 12 in which a coil 16 is embedded. In its center, a corresponding opening is aligned with the opening 36 of the first magnet 10.
- the two magnets lie opposite one another and an anchor plate 18 can be moved back and forth between them.
- the anchor plate 18 has an extension 34 in its center, which protrudes into the opening 36 of the magnet 10.
- a cover 32 closes the unit from above, a spring 38 is embedded in the opening 36 and acts on the anchor plate 18 in a direction away from the magnet 10.
- an extension 22 is provided which projects into the central opening formed in the magnet 12 and passes through it.
- this extension 22 is in contact with the shaft end 26 of a valve stem 28.
- a spring 40 which is supported on a cylinder block 30, presses the valve stem 28 at the upper end 26 into the closed position of the valve and thus the anchor plate over the end 24 of the extension 22 in a direction away from the electromagnet 12.
- the dead center of the system of springs 38 and 40 lies approximately in the middle between the two magnets 10 and 12.
- the system of magnets and armature plate is completed with a sleeve 20 in terms of the outside.
- the iron core 10 with the coil 14 has a pole face 42 against which the anchor plate 18 can come into contact
- the iron core 12 with the embedded coil 16 has a pole face 44 against which the anchor plate 18 can come into contact in its other position.
- the armature plate 18 In operation, due to the excitation and de-excitation of the coils 14 and 16, the armature plate 18 is pressed into the upper or lower position due to the spring system 38 and 40 and thus opens or closes the gas exchange valve via the valve stem 28.
- the anchor plate 18 is not designed to be plane-parallel to reduce the masses to be moved, but rather becomes thinner from the center to the edge region.
- the armature plate 18 is approximately trapezoidal in cross section.
- a radial line provided on the upper side of the armature plate 18 accordingly encloses an angle of approximately 2 to 14 ° with an opposite radial line provided on the underside of the armature plate 18.
- the tapering of the anchor plate to the outside need not continue over the entire anchor plate; it preferably begins with the projections 34 and 22 projecting up and down to guide into the openings of the pot magnets.
- the radial lines running outwards can also be parabolic. Although this means a higher manufacturing effort, the relationship between stops power and material savings optimized.
- pole faces 42 and 44 of the magnets must be designed in a corresponding manner in order to ensure that the armature plate 18 bears against the pole faces 42 and 44 over the entire area of the pole faces.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Gegenüberliegende Elektromagente lassen eine Ankerplatte zwischen ihren Polflächen hin- und herlaufen, die Bewegung der Ankerplatte wird auf den Ventilteller eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine übertragen, das dadurch öffnet oder schließt.
- Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 30 24 109 bekannt.
- Für derartige Anwendungszwecke ist es wünschenswert, die Schaltzeiten möglichst gering zu halten.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die Schaltzeiten im Betrieb einer gattungsgemäßen Stelleinrichtung zu verringern.
- Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ankerplatte zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Elektromagneten in ihrer Dicke zum Rand hin abnimmt, so daß eine Massenverminderung erreicht wird. Diese Massenverminderung verringert die Trägheit der zu bewegenden Teile und ermöglicht somit geringere Schaltzeiten.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur er läutert.
- Ein Topfmagnet besteht aus einem Eisenkern 10, in den eine Spule 14 eingebettet ist. Der zylinderförmige Topfmagnet 10 besitzt in seiner Mitte eine axial verlaufende Öffnung 36.
- Ihm gegenüber liegt ein Topfmagnet, der aus einem Magnetkern 12 besteht, in den eine Spule 16 eingebettet ist. In seinem Zentrum fluchtet eine entsprechende Öffnung mit der Öffnung 36 des ersten Magneten 10.
- Die beiden Magnete liegen einander gegenüber, und zwischen ihnen ist eine Ankerplatte 18 hin- und herbewegbar. Die Ankerplatte 18 besitzt in ihrer Mitte einen Fortsatz 34, der in die Öffnung 36 des Magneten 10 hineinragt. Ein Deckel 32 schließt die Einheit nach oben ab, eine Feder 38 ist in die Öffnung 36 eingebettet und beaufschlagt die Ankerplatte 18 in eine Richtung weg von dem Magneten 10.
- Auf der gegenüberliegenden Seite der Ankerplatte 18 ist ein Fortsatz 22 vorgesehen, der in die in den Magneten 12 ausgebildete zentrische Öffnung hineinragt und durch diese hindurchführt. An seiner Unterseite 24 ist dieser Fortsatz 22 in Berührung mit dem Schaftende 26 eines Ventilschaftes 28. Eine Feder 40, die sich an einem Zylinderblock 30 abstützt, drückt den Ventilschaft 28 am oberen Ende 26 in die Schließstellung des Ventils und somit die Ankerplatte über das Ende 24 des Fortsatzes 22 in eine Richtung weg von dem Elektromagneten 12.
- Der Totpunkt des Systems der Federn 38 und 40 liegt in etwa in der Mitte zwischen den beiden Magneten 10 und 12.
- Umfangsmäßig nach außen ist das System von Magneten und Ankerplatte mit einer Hülse 20 abgeschlossen.
- Der Eisenkern 10 mit der Spule 14 besitzt eine Polfläche 42, an die die Ankerplatte 18 in Anlage kommen kann, der Eisenkern 12 mit der eingebetteten Spule 16 besitzt eine Polfläche 44, an die die Ankerplatte 18 in ihrer anderen Stellung in Anlage kommen kann.
- Im Betrieb wird durch die Erregung und Entregung der Spulen 14 und 16 die Ankerplatte 18 aufgrund des Federsystems 38 und 40 in die obere bzw. untere Stellung gedrückt und öffnet oder schließt somit über den Ventilschaft 28 das Gaswechselventil.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zur Verringerung der zu bewegenden Massen die Ankerplatte 18 nicht planparallel ausgebildet ist, sondern von der Mitte zum Randbereich hin dünner wird.
- Wie in der Figur dargestellt, ist in den Bereichen, in denen die Ankerplatte 18 in Anlage an die Polflächen 42 bzw. 44 kommt, die Ankerplatte im Querschnitt in etwa trapezförmig.
- Eine auf der Oberseite der Ankerplatte 18 vorgesehene radiale Linie schließt mit einer auf der Unterseite der Ankerplatte 18 vorgesehenen gegenüberliegenden Radiallinie dementsprechend einen Winkel von ca. 2 bis 14° ein.
- Die Verjüngung der Ankerplatte nach außen braucht sich nicht über die gesamte Ankerplatte hin fortzusetzen, sie beginnt vorzugsweise bei den sich nach oben und unten zur Führung in die Öffnungen der Topfmagente ragenden Fortsätzen 34 bzw. 22.
- Statt einer trapezförmigen Ausbildung können die nach außen laufenden radialen Linien auch parabelförmig ausgebildet sein. Dies bedeutet zwar einen höheren Fertigungsaufwand, jedoch ist das Verhältnis zwischen Halte kraft und Materialeinsparung optimiert.
- Es ist einleuchtend, daß die Polflächen 42 bzw. 44 der Magnete in entsprechender Weise ausgebildet sein müssen, um eine Anlage der Ankerplatte 18 an den Polflächen 42 und 44 über den Gesamtbereich der Polflächen zu gewährleisten.
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