BR102015021397A2

BR102015021397A2 - conjunto de braço oscilante e conjunto de trem de válvulas que incorpora o mesmo

Info

Publication number: BR102015021397A2
Application number: BR102015021397A
Authority: BR
Inventors: John Edmund Brune
Original assignee: GT Technologies
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-07-19
Also published as: US9657607B2; US20160061062A1

Abstract

conjunto de braço oscilante e conjunto de trem de válvulas que incorpora o mesmo. a presente invenção refere-se um conjunto de braço oscilante para transladar uma força entre um membro intermediário em comunicação com um eixo de cames de um motor de combustão interna e uma válvula suportada em um cabeçote de cilindro do motor. o conjunto de braço oscilante inclui um membro de tubo e um braço. o membro de tubo tem uma primeira e segunda extremidades, uma superfície interna substancialmente cilíndrica, e uma superfície externa afinada. o braço tem um corpo que estende entre um apoio para acoplar a válvula do motor, e um soquete para acoplar o membro intermediário do motor. o corpo também tem um furo afinado disposto entre o apoio e o soquete. o furo afinado do corpo do braço coopera com a superfície externa afinada do membro de tubo de modo a definir uma trava para restringir o braço no membro de tubo em uma posição predeterminada entre a primeira extremidade e a segunda extremidade

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONJUNTO DE BRAÇO OSCILANTE E CONJUNTO DE TREM DE VÁLVULAS QUE INCORPORA O MESMO".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O presente pedido reivindica prioridade para e todos os benefícios do Pedido de Patente Provisório U.S. Número 62/045.254, depositado em 03 de Setembro de 2014, o qual está por meio disto expressamente aqui incorporado por referência na sua totalidade. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção refere-se, geralmente, a sistemas de trem de válvulas de motor e, mais especificamente, a conjuntos de braço oscilante para conjuntos de trem de válvulas.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0003] Os sistemas de trem de válvulas de motor convencionais conhecidos na técnica tipicamente incluem um ou mais eixos de carnes em comunicação rotacional com um eixo de manivelas suportado dentro de um bloco, uma ou mais válvulas de admissão e descarga suportadas em um cabeçote de cilindro para regular o fluxo de gases de motor, e um ou mais braços oscilantes para transladar o movimento radial do eixo de carnes para o movimento linear das válvulas. Para este fim, os braços oscilantes são tipicamente suportados rotativos a um eixo o qual, por sua vez, está operativamente preso no cabeçote de cilindro, por meio disto permitindo que o braço oscilante articule ao redor do eixo em resposta à rotação do eixo de carnes. O braço oscilante tipicamente inclui um apoio para acoplar a válvula, e um soquete para acoplar um membro intermediário em comunicação com o eixo de carnes. Conforme o eixo de carnes gira, o membro intermediário translada o movimento do eixo de carnes para o soquete do braço oscilante, o que articula o braço oscilante de modo que o apoio subse- quentemente translada a força para a válvula de modo a abri-la. Assim, para efetuar a rotação ao redor do eixo e manter um acoplamento apropriado do apoio na válvula, e o soquete do membro intermediário, a configuração do braço oscilante pode ser complicada em termos de geometria e acondicionamento, especificamente onde a aplicação de motor necessita um cabeçote de cilindro de largura estreita.

[0004] Devido ao número de diferentes tipos de motor conhecidos na técnica, a orientação e configuração de sistemas de trem de válvulas tipicamente variam com a aplicação de motor. Uma aplicação de motor bem conhecida, conhecida na técnica, comumente referida como um motor de "carne em bloco" ou "vareta", utiliza um sistema de trem de válvulas que inclui múltiplos braços oscilantes. Como a convenção sugere, nesta aplicação, o eixo de carnes está suportado rotativo no bloco de motor e as válvulas estão suportadas acima do eixo de carnes. O membro intermediário é tipicamente uma vareta que acopla o soquete do braço oscilante em uma extremidade, e um ajus-tador de impulso hidráulico em comunicação com o eixo de carnes na outra extremidade. Em algumas aplicações, óleo é transladado ao longo do membro intermediário, tal como através da vareta, ao longo de um percurso que vai ou para ou do braço oscilante de modo a lubrificar e assegurar uma rotação apropriada ao redor do eixo.

[0005] Cada um dos componentes do sistema de trem de válvulas de motor do tipo acima descrito deve cooperar para efetivamente transladar o movimento do eixo de carnes de modo a operar as válvulas. Além disso, cada um dos componentes deve ser projetado não somente para facilitar um desempenho e eficiência aperfeiçoados, mas também de modo a reduzir o custo e a complexidade de fabricação e montagem do sistema de trem de válvulas. Apesar dos conjuntos de braço oscilante e sistemas de trem de válvulas de motor conhecidos na técnica relacionada geralmente funcionaram bem para o seu pro- pósito pretendido, permanece uma necessidade na técnica para um conjunto de braço oscilante que tenha características operacionais superiores, e, ao mesmo tempo, reduza o custo e complexidade de fabricação dos componentes do sistema, assim como o tamanho de acon-dicionamento total do motor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] A presente invenção supera as desvantagens na técnica relacionada em um conjunto de braço oscilante para transladar uma força entre um membro intermediário em comunicação com um eixo de carnes de um motor de combustão interna e uma válvula suportada em um cabeçote de cilindro do motor. O conjunto de braço oscilante incluí um membro de tubo e um braço. O membro de tubo tem uma primeira e segunda extremidades, a superfície interna substancialmente cilíndrica, e uma superfície externa afinada. O braço tem um corpo que estende entre um apoio para acoplar a válvula do motor, e um soquete para acoplar o membro intermediário do motor. O corpo também tem um furo afinado disposto entre o apoio e o soquete. O furo afinado do corpo do braço coopera com a superfície externa afinada do membro de tubo de modo a definir uma trava para restringir o braço no membro de tubo em uma posição predeterminada entre a primeira extremidade e a segunda extremidades.

[0007] A presente invenção está também direcionada para um conjunto de trem de válvulas para transladar uma força entre um membro intermediário em comunicação com um eixo de carnes de um motor de combustão interna e uma válvula suportada em um cabeçote de cilindro do motor. O trem de válvulas inclui um eixo alongado operativamente preso no motor, e um conjunto de braço oscilante suportado rotativo sobre o eixo. O conjunto de braço oscilante inclui um membro de tubo e um braço. O membro de tubo tem uma primeira e uma segunda extremidades, uma superfície interna substancialmente cilíndri- ca, e uma superfície externa afinada. O braço tem um corpo que estende entre um apoio para acoplar a válvula do motor, e um soquete para acoplar o membro intermediário do motor. O corpo também tem um furo afinado disposto entre o apoio e o soquete. O furo afinado do corpo do braço coopera com a superfície externa afinada do membro de tubo de modo a definir uma trava para restringir o braço no membro de tubo em uma posição predeterminada entre a primeira extremidade e a segunda extremidade.

[0008] Deste modo, a presente invenção reduz significativamente a complexidade e tamanho de acondicionamento sistema de trem de válvulas e seus componentes associados. Mais ainda, a presente invenção reduz o custo de fabricação de sistemas de trem de válvulas que têm características operacionais superiores, tal como desempenho de motor aperfeiçoado, controle, lubrificação, eficiência, assim como vibração reduzida, geração de ruído, e tamanho de acondicionamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] Outros objetos, características, e vantagens da presente invenção serão prontamente apreciados conforme a mesma tornar-se melhor compreendida após a leitura da descrição subsequente tomada em conexão com o desenho acompanhante em que: [0010] A Figura 1 é uma vista em seção frontal parcial de um motor automotivo que mostra um eixo de carnes montado em um bloco e um par de cabeçotes de cilindro.

[0011] A Figura 2 é uma vista em perspectiva parcial de um dos cabeçotes de cilindro da Figura 1 que mostra um sistema de trem de válvulas com um par de eixos, válvulas, guias, varetas, e conjuntos de braço oscilante, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0012] A Figura 3 é uma vista em perspectiva parcial da válvula, guia de válvula, vareta, eixo, e conjunto de braço oscilante da Figura 2.

[0013] A Figura 4 é uma vista em perspectiva ampliada do conjunto de braço oscilante das Figuras 2 e 3, que mostra um membro de tubo e um braço em uma configuração montada, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0014] A Figura 5 é uma vista em perspectiva girada do conjunto de braço oscilante das Figuras 2-4.

[0015] A Figura 6 é uma vista plana de topo do conjunto de braço oscilante das Figuras 2-5.

[0016] A Figura 7 é uma vista plana de fundo do conjunto de braço oscilante das Figuras 2-6.

[0017] A Figura 8 é uma vista em seção feita ao longo da linha 8-8 da Figura 6.

[0018] A Figura 9 é uma vista em seção feita ao longo da linha 9-9 da Figura 7.

[0019] A Figura 10 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de braço oscilante da Figura 4, que mostra o membro de tubo e o braço em uma configuração desmontada.

[0020] A Figura 11 é uma vista plana lateral direita explodida do conjunto de braço oscilante da Figura 10, que mostra o membro de tubo e o braço em uma configuração desmontada.

[0021] A Figura 12 é uma vista plana frontal ampliada do conjunto de braço oscilante e eixo da Figura 2 com linhas ocultas visíveis, que mostra detalhes adicionais de percursos de fluxo de óleo.

[0022] A Figura 13 é uma vista em seção parcial ampliada do cabeçote de cilindro e sistema de trem de válvulas das Figuras 1 e 2, que mostra percursos de fluxo de óleo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0023] Referindo agora aos desenhos, onde números iguais são utilizados para designar estruturas iguais, uma porção de um motor de combustão interna está ilustrada em 20 na Figura 1. O motor 20 inclui um bloco 22 e um ou mais cabeçotes de cilindro 24 montados no bloco 22. Um eixo de manivelas 26 está suportado rotativo no bloco 22, e um único eixo de carnes 28 está suportado rotativo no bloco 22 espaçado do eixo de manivelas 26. O eixo de manivelas 26 aciona o eixo de carnes 28 através de uma corrente ou correia temporizadora (não mostrada, mas geralmente conhecida na técnica). O bloco 22 tipicamente inclui um ou mais cilindros 30 dentro, dois quais um pistão 32 está suportado e se desloca ao longo. O pistão 32 está conectado articulado a uma biela 34, a qual está também conectada no eixo de manivelas 26.

[0024] Em operação, a combustão dentro dos cilindros 30 do motor 20 gera um torque rotacional o qual é subsequentemente transladado pelo eixo de manivelas 26 para o eixo de carnes 28 o qual, por sua vez, coopera com o conjunto de trem de válvulas, geralmente indicado em 36, para controlar o fluxo e o tempo de admissão e descarga de gases entre os cabeçotes de cilindro 24, e os cilindros 30, e o ambiente externo. Especificamente, o eixo de carnes 28 controla o que é comumente referido na técnica como "eventos de válvula", por meio de que o eixo de carnes 28 efetivamente atua as válvulas 38 suportadas no cabeçote de cilindro 24 em intervalos de tempo específicos com relação à posição rotacional do eixo de manivelas 26, de modo a efetuar um ciclo termodinâmico completo do motor 20.

[0025] Apesar do motor 20 ilustrado na Figura 1 ser um motor de ciclo Otto de ignição de vela, carne em bloco, válvula na cabeça, atuado por vareta, aqueles que são versados na técnica apreciarão que o motor 20 podería ser de qualquer configuração adequada, com qualquer número adequado de eixos de carnes 28 dispostos em qualquer modo adequado, controlados utilizando qualquer ciclo termodinâmico adequado, e com qualquer tipo adequado de trem de válvulas 36, sem afastar do escopo da presente invenção. Ainda, apesar do conjunto de trem de válvulas 36 do motor 20 estar configurado para utilização com veículos de passageiros automotivos, aqueles que são versados na técnica apreciarão que a presente invenção poderia ser utilizada em qualquer aplicação adequada sem afastar do escopo da presente invenção. Como exemplo não limitante, a presente invenção poderia ser utilizada em conexão com veículos de passageiros ou comerciais, motocicletas, veículos fora de estrada, equipamentos de cuidados de gramado, caminhões pesados, trens, aviões, navios, veículos e equipamentos de construção, veículos militares, ou qualquer outra aplicação adequada sem afastar do escopo da presente invenção.

[0026] Como mostrado na Figura 1, o motor 20 também inclui um sistema de lubrificação 40 utilizado para transladar o óleo de um cárter de óleo 42 montado no bloco 22 adjacente ao eixo de manivelas 26. Para este fim, o sistema de lubrificação 40 tipicamente inclui uma bomba de óleo mecanicamente acionada 44 montada em uma extremidade do eixo de manivelas 26. No entanto, aqueles versados na técnica apreciarão que a bomba de óleo 44 poderia estar configurada ou de outro modo acionada diferentemente. A bomba de óleo 44 está em comunicação de fluido com um tubo de captação 46 disposto dentro do cárter de óleo 42, e translada o óleo do cárter de óleo 42 através do tubo de captação 46 para várias partes do motor 20 que requerem lubrificação, tal como o eixo de manivelas 26, eixo de carnes 28, e o conjunto de trem de válvulas 36.

[0027] Como melhor mostrado nas Figuras 1 e 3, o eixo de carnes 28 coopera com o conjunto de trem de válvulas 36 de modo a transladar o movimento radial do eixo de carnes 28 para um movimento linear das válvulas 38 para controlar os eventos de válvula, como acima discutido. Mais especificamente, o conjunto de trem de válvulas 36 é utilizado para transladar a força entre um ou mais membro intermediá- rios, geralmente indicados em 48, e as válvulas 38. Para este fim, o conjunto de trem de válvulas 36 inclui um conjunto de braço oscilante 50 em comunicação com as válvulas 38 e o membro intermediário 48. Além disso, em uma modalidade, o conjunto de trem de válvulas 36 é também utilizado para transladar a lubrificação da bomba de óleo 44 para o membro intermediário 48 e as válvulas 38. Para este fim, o conjunto de trem de válvulas 36 também inclui um eixo alongado 52 para suportar o conjunto de braço oscilante 50. Tanto o conjunto de braço oscilante 50 e o eixo 52 serão abaixo descritos em maiores detalhes.

[0028] Como acima notado, o conjunto de braço 50 é utilizado para transladar a força entre o membro intermediário 48 em comunicação com o eixo de carnes 28 e a válvula 38 suportada no cabeçote de cilindro 24. A válvula 38 está suportada por uma guia de válvula 54 operativamente presa no cabeçote de cilindro 24. A guia de válvula 54 permite que a válvula 38 se desloque com relação ao cabeçote de cilindro 24 em resposta à rotação do eixo de carnes 28. Para este fim, o eixo de carnes 28 inclui uma pluralidade do que são tipicamente lobos em forma de ovo 56 que têm um ponto alto 56A e um ponto baixo 56B (ver Figura 13). Os lobos 56 estão em contado com o membro intermediário 48 o qual, por sua vez, translada o movimento radial do eixo de carnes 28 para o conjunto de braço oscilante 50. A interação dos lobos 56 do eixo de carnes 28, do membro intermediário 48, e conjunto de braço oscilante 50 serão abaixo descritos em maiores detalhes.

[0029] Como mostrado nas Figuras 1 e 13, o membro intermediário 48 pode incluir um ajustador de impulso hidráulico 58 assim como uma vareta 60 (não mostrada em detalhes, mas geralmente conhecida na técnica). Tipicamente, o ajustador de impulso hidráulico 58 acopla o lobo 56 do eixo de carnes 28, enquanto a vareta 60 está disposta entre e acopla tanto o ajustador de impulso hidráulico 58 quanto o con- junto de braço oscilante 50. No entanto, aqueles versados na técnica apreciarão que o membro intermediário 48 poderia ser configurado em qualquer modo adequado para transladar a força entre o eixo de carnes 28 e o conjunto de braço oscilante 50, com ou sem utilizar uma vareta discreta 60 ou ajustador de impulso hidráulico 58, sem afastar do escopo da presente invenção. Quando o eixo de carnes 28 gira de modo que o ponto alto 56A do lobo 56 acopla o ajustador de impulso hidráulico 58, a vareta 60 pressiona contra o conjunto de braço oscilante 50 o qual, por sua vez, empurra a válvula 38 aberta. Assim, o perfil em forma de ovo dos lobos 56 do eixo de carnes 28 efetivamente desloca a válvula 38. Como será apreciado da descrição subsequente do conjunto de braço oscilante 50, o deslocamento causado pelo perfil dos lobos 56 do eixo de carnes 28 pode ser efetivamente multiplicado de modo a deslocar a válvula 38 adicionalmente ao longo da guia de válvula 54.

[0030] Após a válvula 38 ter sido aberta em resposta à posição ro-tacional do lobo de eixo de carnes 28, a válvula 38 subsequentemente fecha novamente, seguindo o perfil do lobo 58. Para este fim, uma mola de compressão 62 está tipicamente disposta ao redor da guia de válvula 54, suportada no cabeçote de cilindro 24, e operativamente presa na válvula 38 (ver Figura 1). Assim, conforme a válvula 38 abre, a mola 62 comprime contra o cabeçote de cilindro 24 e armazena energia potencial. Conforme o eixo de carnes 28 continua a girar, e conforme o ponto alto 56A do lobo move afastando e o ponto baixo 56B acopla o ajustador de impulso hidráulico 58, a energia potencial armazenada na mola 62 é liberada, por meio disto fechando a válvula 38 em resposta.

[0031] Referindo agora às Figuras 3-11, o conjunto de braço oscilante 50 inclui um membro de tubo 64 e um braço 66. O membro de tubo 64 tem uma primeira e segunda extremidades 68, 70, uma super- fície interna substancialmente cilíndrica 72, e uma superfície externa afinada 74. A superfície interna 72 do membro de tubo 64 está suportada por uma superfície de apoio externa 76 do eixo 52 de modo a permitir que o conjunto de braço oscilante 50 gire ao redor do eixo 52 em operação. Como melhor mostrado na Figura 9, em uma modalidade, a superfície interna 72 do membro de tubo 64 do conjunto de braço oscilante 50 tem um diâmetro substancialmente constante entre \ primeira extremidade 68 e a segunda extremidade 70 do membro de tubo 64 de modo a definir uma superfície de apoio substancialmente congruente ao longo do comprimento do membro de tubo 64. No entanto, aqueles versados na técnica apreciarão que a superfície interna 72 do membro de tubo 64 podería ter qualquer perfil adequado sem afastar do escopo da presente invenção. Como um exemplo não limitante, uma configuração escalonada é concebível.

[0032] O braço 66 do conjunto de braço oscilante 50 tem um corpo 78 que estende entre um apoio 80 e um soquete 82. O apoio 80 é utilizado para acoplar e pressionar contra a válvula 38 (ver Figuras 2 e 3). Para este fim, o apoio 80 tem um perfil contornado configurado para permanecer substancialmente acoplado na válvula 38 conforme o conjunto de braço oscilante 50 gira em operação. O soquete 82 é utilizado para acoplar o membro intermediário 48 do motor 20 (ver Figura 2). O corpo 78 do braço 66 também tem um furo afinado 84 disposto entre o apoio 80 e o soquete 82 (ver Figuras 10 e 11). Em uma modalidade, o furo afinado 84 do braço 66 coopera com a superfície externa afinada 74 do membro de tubo 64 de modo a definir uma trava 86 para restringir o braço 66 no membro de tubo 64 em uma posição predeterminada entre a primeira extremidade 68 e a segunda extremidade 70 (ver Figuras 8 e 9). O apoio 80, o soquete 82, o furo afinado 84, e a trava 86 serão abaixo descritos em maiores detalhes.

[0033] Como mostrado nas Figuras 10 e 11, o membro de tubo 64 e o braço 66 do conjunto de braço oscilante 50 estão formados como componentes separados, por meio de que a trava 86 alinha e restringe o conjunto de braço oscilante 50 para subsequente fixação. Para este fim, e em uma modalidade, o conjunto de braço oscilante 50 pode incluir uma junta, indicada geralmente em 88, que coopera com a trava 86 de modo a operativamente prender o braço 66 no membro de tubo 64 (ver Figuras 4 e 5). Será apreciado que a junta 88 podería ser formada, definida, ou de outro modo utilizada em um número de diferentes modos. Como um exemplo não limitante, se o membro de tubo 64 e o braço 66 fossem fabricados de aço e, a junta 88 poderia ser uma estaca, enchimento de brasagem, ou uma poça de solda, por meio de que a junta 88 é formada através de uma operação mecânica, uma operação de brasagem, ou uma operação de soldagem, respectivamente. Mais ainda, será apreciado que o membro de tubo 64 e o braço 66 poderíam ser fabricados de qualquer tipo de material adequado, do mesmo ou de diferentes materiais ou suas ligas, sem afastar do escopo da presente invenção.

[0034] Como acima notado, a trava 86 do conjunto de braço oscilante 50 está definida pela cooperação entre o furo afinado 84 do braço 66 e a superfície externa afinada 74 do membro de tubo 64. Para este fim, como melhor mostrado nas Figuras 7 e 9, o corpo 78 do braço 66 tem um primeiro e um segundo lados opostos 90, 92 com o furo afinado 84 estendendo do primeiro lado 90 para o segundo lado 92. Os lados 90, 92 são geralmente planos e mesclam com o apoio 80 e o soquete 82, por meio de que os lados 90, 92 estão espaçados um do outro a uma distância substancialmente constante, definindo o corpo 78 do braço 66 com uma espessura substancialmente constante entre o apoio 80 e o soquete 82. No entanto, será apreciado que os lados 90, 92 poderíam ter qualquer configuração adequada, congruente ao longo do comprimento do braço 66 ou de outro modo, sem afastar do escopo da presente invenção.

[0035] Como acima notado, dependendo da configuração específica do motor 20, o conjunto de trem de válvulas 36 pode incluir uma geometria complexa e/ou acondicionamento de modo a minimizar o tamanho de acondicionamento total do motor. Assim, aqueles versados na técnica apreciarão que a forma e o tamanho dos cabeçotes de cilindro 24 influenciam diretamente o tamanho, configuração, e orientação do conjunto de braço oscilante 50. Especificamente, minimizar a largura de cabeçote de cilindro 24 é desejável para otimizar o tamanho de acondicionamento do motor 20. Assim, reduzindo a largura do cabeçote de cilindro 24, a geometria do conjunto de braço oscilante 50 tipicamente torna-se mais complexa. Especificamente, a válvula 38 e o membro intermediário 48 podem não ser igualmente espaçadas do eixo 52 que suporta o conjunto de braço oscilante 50. Mais ainda, a válvula 38 e o membro intermediário 38 podem ser inclinados um com relação ao outro ou ao eixo 52 (ver Figura 3). Assim, o furo afinado 84 do braço 66 pode não ser alinhado perpendicularmente com os lados 90, 92 do braço 66. Como tal, em uma modalidade, um plano longitudinal imaginário LP está definido entre o primeiro lado 90 e o segundo lado 92 do braço 66, e um eixo geométrico de furo BA está definido ao longo do furo afinado 84, por meio de que o eixo geométrico de furo BA intersecta o plano longitudinal LP em um primeiro ângulo obtuso 94 (ver Figura 6). O primeiro ângulo obtuso 94 define um segundo ângulo suplementar 96, por meio de que a soma dos ângulos 94, 96 é 180 graus. Vantajosamente, e em uma modalidade, os ângulos 94, 96 são cada um menor do que 135 graus. No entanto, será apreciado que os ângulos 94, 96 poderíam ser de qualquer valor adequado sem afastar do escopo da presente invenção. Para o propósito de clareza, e para dar uma referência multidimensional às relações do plano longitudinal LP e do eixo geométrico de furo BA, um plano de referência imaginário RP pode ser definido entre o apoio 80 e o soquete 82 do braço 66, essencialmente pela vista plana de topo da Figura 6, onde o plano de referência RP intersecta o plano longitudinal LP perpendicularmente, e o eixo geométrico de furo BA é substancialmente paralelo ao plano de referência RP.

[0036] Referindo agora às Figuras 9-11, o furo afinado 84 do braço 66 tem um primeiro perímetro 98 e um segundo perímetro 100, com o primeiro perímetro 98 sendo maior do que o segundo perímetro 100 de modo a permitir que a superfície externa afinada 74 do membro de tubo 64 acople o furo afinado 84 e efetue a montagem do braço 66 e do membro de tubo 64. Em uma modalidade, uma razão entre o primeiro perímetro e o segundo perímetro é menor do que 1,02:1, por meio disto otimizando a configuração do braço 66 e do membro de tubo 64 de modo a minimizar a dificuldade na fabricação do furo afinado 84 do braço 66 e a superfície externa afinada 74 do membro de tubo 64, assim como otimizar a funcionalidade da trava 86, como acima descrito. No entanto, será apreciado que os perímetros 98, 100 poderíam ser configurados em qualquer modo adequado sem afastar do escopo da presente invenção.

[0037] Como melhor mostrado nas Figuras 4-6, em uma modalidade, uma primeira área 102 do membro de tubo 64 está definida entre o primeiro lado 90 do corpo 78 do braço 66 e a primeira extremidade 68 do membro de tubo 64. Similarmente uma segunda área 104 do membro de tubo 64 está definida entre o segundo lado 92 do corpo 78 do braço 66 e a segunda extremidade 68 do membro de tubo 64. A primeira área 102 é maior do que a segunda área 104 de modo a minimizar o comprimento do membro de tubo 64 e a espessura do braço 66, provendo um acoplamento suficiente entre o membro de tubo 64 e o braço 66, assim como otimizar a distribuição de tensão e carga ao longo do membro de tubo 64 em operação.

[0038] Em uma modalidade, uma primeira distância 106 está definida ao longo do eixo geométrico de furo BA entre a primeira extremidade 68 do membro de tubo 64 e a segunda extremidade 70 do membro de tubo 64. Similarmente, uma segunda distância 108 está definida ao longo do eixo geométrico de furo BA entre a primeira extremidade 68 do membro de tubo 64 e o apoio 80 do braço 66 (ver Figura 6). A segunda distância 108 é maior do que a primeira distância 106 de modo a minimizar o comprimento do membro de tubo 64, por meio disto reduzindo o espaço de acondicionamento necessário requerido para o conjunto de braço oscilante 50 no cabeçote de cilindro 24.

[0039] Como acima notado, o soquete 82 do braço 66 do conjunto de braço oscilante 50 é utilizado para acoplar o membro intermediário 48 do motor 20. Mais especificamente, o soquete 82 acopla uma extremidade de esfera 110 da vareta 60 (ver Figuras 1, 3, e 13) para definir uma conexão de articulação, indicada geralmente em 112, o que assegura o acoplamento entre o membro intermediário 48 e o conjunto de braço oscilante 50 em respectivos ângulos variáveis em operação. Para este fim, o soquete 82 inclui uma superfície de flange superior 114, uma superfície de soquete externa 116, um copo de recepção 118, e um copo de folga 120 (ver Figuras 7 e 8). A superfície de flange superior 114 está espaçada do primeiro lado 90 e do segundo lado 92 do corpo 78 do braço 66. A superfície de soquete externa 116 estende entre e mescla com a superfície de flange superior 114 e pelo menos um do primeiro lado 90 e do segundo lado 92 do corpo 78 do braço 66. O copo de recepção 118 está espaçado da superfície de flange 114 e é utilizado para acoplar o membro intermediário do motor, tal como a extremidade de esfera 110 da vareta 60. Assim, o copo de recepção 118 do soquete 82 coopera com a extremidade de esfera 110 da vareta 60 para definir a conexão de articulação 112 acima descrita. O copo de folga 120 está disposto entre e mescla com o copo de recepção 118 e a superfície de flange superior 114. O copo de folga 120, como o nome sugere, contribui para uma faixa de movimento aumentada da conexão de articulação 112 acima descrita. Será apreciado que o copo de folga 120 facilita uma transição suave entre o copo de recepção 118 e a superfície de flange superior 114 de modo a otimizar a distribuição de tensão aplicada que ocorre durante a operação do conjunto de trem de válvulas 36 em uma localização de tensão relativamente alta do conjunto de braço oscilante 50, enquanto simultaneamente proporcionando um acondicionamento otimizado dentro do cabeçote de cilindro 24.

[0040] Em uma modalidade, o soquete 82 do braço 66 ainda incluí uma porção de transição 121 que mescla o corpo 78 do braço 66 com pelo menos uma porção da superfície de flange superior 114 (ver Figura 5), por meio disto provendo o soquete 82 com uma rigidez adicional. Similarmente, em uma modalidade, a superfície de flange superior 114 do soquete 82 está espaçada do membro de tubo 64 (ver Figuras 5 e 7), resultando em uma superfície de flange superior 114 congruente com a capacidade de carga aperfeiçoada e concentração de tensão otimizada.

[0041] Referindo agora às Figuras 3 e 12, como acima notado, o conjunto de trem de válvulas 36 é lubrificado pela bomba de óleo 44 do sistema de lubrificação 40 do motor 20, por meio de que o óleo é tipicamente transladado entre a bomba de óleo 44, o conjunto de braço oscilante 50, o membro intermediário 48, e a válvula 38. Mais especificamente, a superfície interna 72 do membro de tubo 64 do conjunto de braço oscilante 50 está em comunicação de fluido com a bomba de óleo 44 de modo a assegurar uma rotação suave, consistente do conjunto de braço oscilante 50 ao redor eixo 52, como acima descrito. Para este fim, o eixo 52 inclui um canal interno 122, um orifício de alimentação 124, e um canal de alimentação 126. O canal in- terno 122 está espaçado da superfície de apoio externa 76 e está em comunicação de fluido com a bomba de óleo 44 do motor 20, tipicamente através de furos de fixação 128 em comunicação de fluido com a bomba de óleo 44 que são também utilizados para prender o eixo 52 no cabeçote de cilindro 24 (ver Figura 13). O orifício de alimentação 124 está definido na superfície de apoio externa 76 do eixo 52, e o canal de alimentação 126 estende entre o orifício de alimentação 124 e o canal interno 122, por meio disto provendo óleo para superfície interna do membro de tubo 64 do conjunto de braço oscilante 50.

[0042] Referindo agora às Figuras 8, 9, e 12, como acima notado, o conjunto de braço oscilante 50 translada o óleo para o membro intermediário 48 através do soquete 82. Para este fim, o conjunto de braço oscilante 50 inclui um orifício de soquete 130 definido na superfície interna 72 do membro de tubo 64, e um canal de soquete 132 que estende do orifício de soquete 130 para o soquete 82. Mais especificamente, o canal de soquete 132 estende do orifício de soquete 130 para o copo de recepção 118 do soquete 82. Similarmente, em uma modalidade, o conjunto de braço oscilante 50 inclui um pulverizador 134 disposto dentro do braço 66 adjacente ao apoio 80. O pulverizador 134 atua como um bocal para direcionar o óleo para a válvula 38. Para este fim, o conjunto de braço oscilante 50 inclui um orifício de pulverização 136 definido na superfície interna 72 do membro de tubo 64, e um canal de pulverização 138 que estende do orifício de pulverização 136 para o pulverizador 134. Como melhor mostrado na Figura 12, o orifício de pulverização 136 está espaçado do orifício de soquete 130. Similarmente, o canal de soquete 132 está espaçado do canal pulverização 138.

[0043] Deste modo, a presente invenção reduz significativamente a complexidade, custo, e tamanho de acondicionamento de conjuntos de trem de válvulas 36, conjuntos de braço oscilante 50, e componen- tes associados. Especificamente, será apreciado que a presente invenção permite conjuntos de braço oscilante 50 com geometria complexa sejam fabricados em baixo custo, modos confiáveis e consistentes. Mais ainda, a presente invenção o custo de fabricação de trens de válvulas 36 que têm características operacionais superiores, tal como desempenho aperfeiçoado, vida de componente e longevidade, eficiência, peso, carga, e capacidade de tensão, e orientação de acon-dicionamento.

[0044] A invenção foi descrita em um modo ilustrativo. Deve ser compreendido que a terminologia a qual foi utilizada pretende estar na natureza de palavras de descrição ao invés de limitação. Muitas modificações e variações da invenção são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Portanto, dentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticada diferentemente do que especificamente descrito.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Conjunto de braço oscilante para transladar uma força entre um membro intermediário em comunicação com um eixo de carnes de um motor de combustão interna e uma válvula suportada em um cabeçote de cilindro do motor, o dito conjunto de braço oscilante caracterizado por compreender: um membro de tubo que tem uma primeira e uma segunda extremidades, uma superfície interna substancialmente cilíndrica, e uma superfície externa afinada; um braço que tem um corpo que estende entre um apoio para acoplar a válvula do motor e a soquete para acoplar o membro intermediário do motor, o dito corpo tendo um furo afinado disposto entre o dito apoio e o dito soquete; em que o dito furo afinado do dito corpo do dito braço coopera com a dita superfície externa afinada do dito membro de tubo de modo a definir uma trava para restringir o dito braço no dito membro de tubo em uma posição predeterminada entre a dita primeira extremidade e a dita segunda extremidade.

2. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito corpo do dito braço tem um primeiro e um segundo lados opostos, o dito furo afinado estendendo do dito primeiro lado para o dito segundo lado.

3. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito furo afinado tem um primeiro perímetro, e um segundo perímetro, em que o dito primeiro perímetro é maior do que o dito segundo perímetro.

4. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma razão entre o dito primeiro perímetro e o dito segundo perímetro é menor do que 1,02:1.

5. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindica- ção 2, caracterizado pelo fato de que um plano longitudinal está definido entre o dito primeiro lado e o dito segundo lado do dito braço, a eixo geométrico de furo é definido ao longo do dito furo afinado, e o dito eixo geométrico de furo intersecta o dito plano longitudinal em um primeiro ângulo obtuso.

6. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um plano de referência é definido entre o dito apoio e o dito soquete do dito braço e intersecta o dito plano longitudinal perpendicularmente, e o dito eixo geométrico de furo está substancialmente paralelo ao dito plano de referência.

7. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro ângulo obtuso define um segundo ângulo suplementar com relação ao dito plano longitudinal, cada um do dito primeiro ângulo e do dito segundo ângulo sendo menor do que 135 graus.

8. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma primeira área do dito membro de tubo está definida entre o dito primeiro lado do dito corpo do dito braço e a dita primeira extremidade do dito membro de tubo, uma segunda área do dito membro de tubo está definida entre o dito segundo lado do dito corpo do dito braço e a dita segunda extremidade do dito membro de tubo, e a dita primeira área é maior do que a dita segunda área.

9. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma primeira distância está definida ao longo do dito eixo geométrico de furo entre a dita primeira extremidade do dito membro de tubo e a dita segunda extremidade do dito membro de tubo, uma segunda distância está definida ao longo do dito eixo geométrico de furo entre a dita primeira extremidade do dito membro de tubo e o dito apoio do dito braço, e a dita segunda distân- cia é maior do que a dita primeira distância.

10. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito soquete inclui: uma superfície de flange superior espaçado do dito primeiro lado e do dito segundo lado do dito braço; uma superfície de soquete externa que estende entre e mescla com a dita superfície de flange superior e pelo menos um do dito primeiro lado e do dito segundo lado do dito braço; um copo de recepção espaçado da dita superfície de flange para acoplar o membro intermediário do motor; e um copo de folga disposto entre e mesclando com o dito copo de recepção e a dita superfície de flange.

11. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito soquete ainda inclui uma porção de transição que mescla o dito corpo do dito braço com pelo menos uma porção da dita superfície de flange superior.

12. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a dita superfície de flange superior do dito soquete está espaçada do dito membro de tubo.

13. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por ainda incluir um canal de soquete que estende da dita superfície interna do dito membro de tubo para o dito copo de recepção do dito soquete do dito braço.

14. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por ainda incluir: um pulverizador disposto no dito braço adjacente ao dito apoio; e um canal de pulverização espaçado do dito canal de soquete e estendendo da dita superfície interna do dito membro de tubo para o dito pulverizador.

15. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda incluir uma junta que coopera com a dita trava de modo a operativamente prender o dito braço no dito membro de tubo.

16. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito membro de tubo e o dito braço são fabricados de metal.

17. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita junta está ainda definida como um enchimento de brasagem.

18. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita junta está ainda definida como uma poça de solda.

19. Conjunto de braço oscilante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita superfície interna do dito membro de tubo tem um diâmetro substancialmente constante entre a dita primeira extremidade e a dita segunda extremidade de modo a definir uma superfície de apoio congruente.

20. Conjunto de trem de válvulas para transladar a força entre um membro intermediário em comunicação com um eixo de carnes de um motor de combustão interna e uma válvula suportada em um cabeçote de cilindro do motor, o dito conjunto de trem de válvulas caracterizado por compreender: um eixo alongado operativamente preso no motor; e um conjunto de braço oscilante suportado rotativo sobre o eixo, o dito conjunto de braço oscilante incluindo: um membro de tubo que tem uma primeira e segunda extremidades, uma superfície interna substancialmente cilíndrica, e uma superfície externa afinada; um braço que tem um corpo que estende entre um apoio para acoplar a válvula do motor e um soquete for acoplar o membro intermediário do motor, o dito corpo tendo um furo afinado disposto entre o dito apoio e o dito soquete; em que o dito furo afinado do dito corpo do dito braço coopera com a dita superfície externa afinada do dito membro de tubo de modo a definir uma trava for restringir o dito braço no dito membro de tubo em uma posição predeterminada entre a dita primeira extremidade e a dita segunda extremidade.

21. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o dito corpo do dito braço tem um primeiro e segundo lados opostos, o dito furo afinado estendendo do dito primeiro lado para o dito segundo lado.

22. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o dito furo afinado tem um primeiro perímetro, e um segundo perímetro, em que o dito primeiro perímetro é maior do que o dito segundo perímetro.

23. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que uma razão entre o dito primeiro perímetro e o dito segundo perímetro é menor do que 1.02:1.

24. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que um plano longitudinal está definido entre o dito primeiro lado e o dito segundo lado do dito braço, um eixo geométrico de furo está definido ao longo do dito furo afinado, e o dito eixo geométrico de furo intersecta o dito plano longitudinal em um primeiro ângulo obtuso.

25. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que um plano de referência está definido entre o dito apoio e o dito soquete do dito braço e intersecta o dito plano longitudinal perpendicularmente, e o dito eixo geométrico de furo é substancialmente paralelo ao dito plano de referência.

26. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro ângulo obtuso defines um segundo ângulo suplementar com relação ao dito plano longitudinal, cada um do dito primeiro ângulo e do dito segundo ângulo sendo menos do que 135 graus.

27. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma primeira área do dito membro de tubo está definida entre o dito primeiro lado do dito corpo do dito braço e a dita primeira extremidade do dito membro de tubo, uma segunda área do dito membro de tubo está definida entre o dito segundo lado do dito corpo do dito braço e a dita segunda extremidade do dito membro de tubo, e a dita primeira área é maior do que a dita segunda área.

28. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que uma primeira distância está definida ao longo do dito eixo geométrico de furo entre a dita primeira extremidade do dito membro de tubo e a dita segunda extremidade do dito membro de tubo, uma segunda distância está definida ao longo do dito eixo geométrico de furo entre a dita primeira extremidade do dito membro de tubo e o dito apoio do dito braço, e a dita segunda distância é maior do que a dita primeira distância.

29. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o dito soquete inclui: uma superfície de flange superior espaçada do dito primeiro lado e o dito segundo lado do dito braço; uma superfície de soquete externa que estende entre e mescla com a dita superfície de flange superior e pelo menos um do dito primeiro lado e do dito segundo lado do dito braço; um copo de recepção espaçada da dita superfície de flange para acoplar o membro intermediário do motor; e um copo de folga disposto entre e mesclando com o dito copo de recepção e a dita superfície de flange.

30. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o dito soquete ainda inclui uma a porção de transição que mescla o dito corpo do dito braço com pelo menos uma porção da dita superfície de flange superior.

31. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a dita superfície de flange superior do dito soquete está espaçada do dito membro de tubo.

32. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por ainda incluir um canal de soquete que estende da dita superfície interna do dito membro de tubo para o dito copo de recepção do dito soquete do dito braço.

33. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por ainda incluir: um pulverizador disposto no dito braço adjacente ao dito apoio; e um canal de pulverização espaçado do dito canal de soquete e estendendo da dita superfície interna do dito membro de tubo para o dito pulverizador.

34. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 30, caracterizado por ainda incluir uma junta que coopera com a dita trava de modo a operativamente prender o dito braço no dito membro de tubo.

35. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o dito membro de tubo e o dito braço são fabricados de metal.

36. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a dita junta está ainda definida como um enchimento de brasagem.

37. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a dita junta está ainda definida como uma poça de solda.

38. Conjunto de trem de válvulas de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a dita superfície interna do dito membro de tubo tem um diâmetro substancialmente constante entre a dita primeira extremidade e a dita segunda extremidade de modo a definir uma superfície de apoio congruente.