DE102008016894A1

DE102008016894A1 - Verstellbares Ventilsystem

Info

Publication number: DE102008016894A1
Application number: DE102008016894A
Authority: DE
Inventors: Hong Kil Baek
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2009-06-10
Also published as: CN101451454A; US20090145383A1; KR20090059397A; KR100993375B1; US7918197B2; CN101451454B

Abstract

Verstellbares Ventilsystem, aufweisend eine Nockenwelle (200), an welcher ein erster Nocken (205a) mit einer ersten Länge (L1) und ein zweiter Nocken (205b) mit einer zweiten Länge (L2), die größer als die erste Länge (L1) ist, ausgebildet sind, einen ersten Stößel (210), der mit dem ersten Nocken (205a) korrespondiert und eine in seiner einen Seite ausgebildete Vertiefung (203) aufweist, einen zweiten Stößel (215), der mit dem zweiten Nocken (205b) korrespondiert und in die Vertiefung (203) eingesetzt ist, einen Hydraulikdrucksteuerabschnitt, der Hydraulikdruck an die Vertiefung (203) derart überträgt, dass der zweite Stößel (215) nach oben und nach unten bewegbar ist, und einen Bolzen (230), der eine Position des zweiten Stößels (215) fixiert, wobei eine obere Endfläche des zweiten Stößels (215), die dem zweiten Nocken (205b) zugewandt ist, entsprechend dem von dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt an die Vertiefung (203) übertragenen Hydraulikdruck um eine vorbestimmte Entfernung (L3) in die Vertiefung (203) eingesetzt ist oder um eine vorbestimmte Entfernung (L4) aus der Vertiefung (203) herausragt.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 6. Dezember 2007 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2007-0126237 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein Ventilsystem, und insbesondere ein verstellbares Ventilsystem, das mit einem verstellbaren Stößel ausgestattet ist.
Im Allgemeinen werden technische Entwicklungen auf vielfältigen Gebieten der Fahrzeugindustrie durchgeführt. Hierbei ist das Gebiet der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz eines Motors unter dem Aspekt des Umweltschutzes und der Energieeinsparung bedeutend.
Ein Motor mit CDA (Zylinderabschaltung) verbessert die Kraftstoffeffizienz durch Stoppen der Funktion einiger Zylinder im Leerlauf oder bei geringer Belastung.
1 zeigt ein Ventilsystem, das mit einem herkömmlichen verstellbaren Stößel ausgestattet ist.
Wie in 1 gezeigt, ist der verstellbare Stößel an einem oberen Endabschnitt eines Schaftes 1a eines Ventils vorgesehen.
Der verstellbare Stößel weist einen inneren Stößel 3, einen äußeren Stößel 5 und einen Verriegelungsbolzen 7 auf. Erste Nocken 13 und ein zweiter Nocken 11 sind an einer Nockenwelle 9 ausgebildet.
Die ersten Nocken 13 korrespondieren mit dem äußeren Stößel 5, und der zweite Nocken 11 korrespondiert mit dem inneren Stößel 3.
In Bezug auf die obere Darstellung in 1 bewegen sich der innere Stößel 3 und der äußere Stößel 5 durch den Verriegelungsbolzen 7 zusammen, und in Bezug auf die untere Darstellung in 1 bewegen sich der innere Stößel 3 und der äußere Stößel 5 unterschiedlich. Der Verriegelungsbolzen 7 wird durch Hydraulikdruck betrieben.
In Bezug auf die obere Darstellung in 1 wird der Schaft 1a durch die ersten Nocken 13 bewegt, und in Bezug auf die untere Darstellung in 1 wird der Schaft 1a durch den kürzeren zweiten Nocken 11 bewegt. Ferner drückt der äußere Stößel 5 eine verdeckte Feder 1b zusammen, so dass die Bewegung des Schaftes begrenzt wird.
Jedoch wird die Bewegung des Ventils durch den ersten Nocken 13 über eine Bewegung des äußeren Stößels 5 gesteuert, so dass das Problem auftritt, dass die Gesamtlänge L der verstellbaren Stößel 3 und 5 erhöht wird.
Mit der Erfindung wird ein verstellbares Ventilsystem geschaffen, bei dem die Länge und das Gewicht eines verstellbaren Stößels reduziert werden.
Gemäß der Erfindung weist ein verstellbares Ventilsystem eine Nockenwelle, an welcher erste Nocken mit einer ersten Länge und ein zweiter Nocken mit einer zweiten Länge, die größer als die erste Länge ist, ausgebildet sind, einen ersten Stößel, der mit den ersten Nocken korrespondiert und eine in seiner einen Seite ausgebildete Vertiefung aufweist, einen zweiten Stößel, der mit dem zweiten Nocken korrespondiert und in die Vertiefung eingesetzt ist, einen Hydraulikdrucksteuerabschnitt, der Hydraulikdruck in die Vertiefung derart überträgt, dass der zweite Stößel nach oben und nach unten bewegbar ist, und einen Bolzen auf, der eine Position des zweiten Stößels fixiert, wobei eine obere Endfläche des zweiten Stößels, die dem zweiten Nocken zugewandt ist, entsprechend einem von dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt an die Vertiefung übertragenen Hydraulikdruck um eine vorbestimmte Entfernung in die Vertiefung eingesetzt ist oder um eine vorbestimmte Entfernung aus der Vertiefung herausragt.
Der zweite Stößel kann mit einer Innenseite der Vertiefung gleitend gekuppelt sein und von einer ersten Feder federnd abgestützt werden. Das verstellbare Ventilsystem kann ferner eine zweite Feder aufweisen, die den Bolzen abstützt, welcher von dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt bewegt wird und den zweiten Stößel bewegt oder fixiert.
Das verstellbare Ventilsystem kann ferner einen Zylinder aufweisen, in welchem der Bolzen gleitend gekuppelt ist, und an der Innenseite des Zylinders kann ein Vorsprung zur Begrenzung der Bewegung des Bolzens ausgebildet sein.
An der Innenseite des ersten Stößels kann eine Nut ausgebildet sein, in welche ein Endabschnitt des Bolzens eingesetzt ist.
Die ersten Nocken können an beiden Seiten ausgebildet sein, und der zweite Nocken kann zwischen den ersten Nocken ausgebildet sein.
Der Bolzen kann jeweils an beiden Endabschnitten der zweiten Feder vorgesehen sein, und ein Schaft, der mit einem Ventil zum Öffnen einer Öffnung verbunden ist, kann von dem ersten Stößel abgestützt und bewegt werden.
Wie oben erwähnt, werden mit dem Ventilsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Länge und das Gewicht eines verstellbaren Stößels reduziert. Dementsprechend ist das Ventilsystem kompakt, und die Effizienz eines Motors wird verbessert.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Ventilsystem, das mit einem herkömmlichen verstellbaren Stößel ausgestattet ist;
2 einen Schnitt eines mit einem verstellbaren Stößel ausgestatteten Ventilsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Zustand; und
3 einen Schnitt eines mit einem verstellbaren Stößel ausgestatteten Ventilsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem zweiten Zustand.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird ein Ventilsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente bezeichnen.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Nockeneinheit 205 an einer Nockenwelle 200 ausgebildet und weist erste Nocken 205a und einen zweiten Nocken 205b auf.
Die ersten Nocken 205a haben eine erste Länge L1, und der zweite Nocken 205b hat eine zweite Länge L2. Hier ist die zweite Länge L2 größer als die erste Länge L1. Ebenso sind die ersten Nocken 205a an beiden Seiten ausgebildet, und der zweite Nocken 205b ist zwischen den ersten Nocken 205a positioniert.
Ein erster Stößel 210, ein zweiter Stößel 215, ein Schaft 202 und ein Ventil 204 sind in einem unteren Bereich der Nockenwelle 200 vorgesehen. Der erste Stößel 210 korrespondiert mit den ersten Nocken 205a.
Eine Vertiefung 203 ist in der Mitte des ersten Stößels 210 ausgebildet, und der zweite Stößel 215 ist in der Vertiefung 203 eingesetzt. Der Schaft 202 ist direkt mit dem zweiten Stößel 215 verbunden. Ferner ist das Ventil 204 zum öffnen und Schließen einer Öffnung eines Zylinders an einem unteren Endabschnitt des Schaftes 202 ausgebildet.
In der beispielhaften Ausführungsform korrespondiert der erste Stößel 210 mit dem ersten Nocken 205a, und der zweite Stößel 215 korrespondiert mit dem zweiten Nocken 205b.
In einem unteren Abschnitt des zweiten Stößels 215 sind ein erster Ölpfad 250 und ein zweiter Ölpfad 255 ausgebildet, über welche Hydraulikdruck an die Innenseite der Vertiefung 203 übertragen wird. Der zweite Stößel 215 bewegt sich entsprechend der Zufuhr des Hydraulikdrucks in Richtung nach oben oder nach unten.
Ein Stützabschnitt 225 ist an der Innenseite der Vertiefung 203 ausgebildet, und eine erste Feder 220 ist an dem Stützabschnitt 225 vorgesehen. Die erste Feder 220 stützt den zweiten Stößel 215 federnd ab.
An der Innenseite des Stützabschnitts 225 ist ein erster Raum 245 ausgebildet, in dem eine zweite Feder 240 vorgesehen ist. Der erste Ölpfad 250 ist mit dem ersten Raum 245 verbunden, und der zweite Ölpfad 255 ist in dem Stützabschnitt 225 von dem ersten Raum 245 zu der Vertiefung 203 hin ausgebildet.
Mit Bezug auf 3 ist an beiden Seiten des ersten Raumes 245 jeweils ein Zylinder 305 vorgesehen, in dem ein Bolzen 230 installiert ist, der jeweils mit beiden Endabschnitten der zweiten Feder 240 verbunden oder an diesen fixiert ist.
Die zweite Feder 240 drückt federnd gegen die Bolzen 230. An beiden Innenseiten des ersten Raumes 245 ist jeweils ein Vorsprung 260 ausgebildet, von dem der jeweilige Bolzen 230 abgestützt wird.
Der Hydraulikdruck wird dem ersten Ölpfad 250 derart zugeführt, dass ein Druck des ersten Raumes 245 und der Vertiefung 203 erhöht wird. Dementsprechend bewegt sich der zweite Stößel 215 in Richtung nach oben, und die Bolzen 230 bewegen sich zu einer Innenfläche der Vertiefung 203, d. h. zu einer Innenfläche des ersten Stößels 210.
In 2 ist der zweite Stößel 215 in einem ersten Zustand gezeigt. Das heißt, eine obere Endfläche des zweiten Stößels 215 ist um eine dritte Länge L3 von einer oberen Endfläche des ersten Stößels 210 in die Innenseite der Vertiefung 203 eingesetzt.
Ferner ist der zweite Stößel 215 entsprechend der Zufuhr des Hydraulikdrucks in einem mittleren Zustand 267 oder einem zweiten Zustand 265. Im mittleren Zustand 267 befindet sich die obere Endfläche des zweiten Stößels 215 auf gleicher Höhe wie die obere Endfläche des ersten Stößels 210, und im zweiten Zustand 265 befindet sich die obere Endfläche des zweiten Stößels 215 auf einer größeren Höhe von L1 zu der oberen Endfläche des ersten Stößels 210.
Der verstellbare Stößel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung hat im ersten Zustand eine Länge L0 und im zweiten Zustand eine Länge L, so dass dieser eine geringere Länge von L1 im Vergleich zu einem herkömmlichen verstellbaren Stößel hat.
Wie in 3 gezeigt, bewegt sich der zweite Stößel 215 durch den der Innenseite der Vertiefung 203 zugeführten Hydraulikdruck nach oben. Ebenso steigt der Druck des ersten Raumes 245 an, so dass die zweite Feder 240 federnd ausgedehnt wird und die Bolzen 230 gegen beide Innenseiten der Vertiefung 203 bewegt werden.
Mit Bezug auf die 2 und 3 ist in einem unteren Bereich der Innenfläche der Vertiefung 203 eine Nut 235 ausgebildet, in welche die Bolzen 230 eingesetzt werden. Dementsprechend stützen die Bolzen 230 einen unteren Endabschnitt des zweiten Stößels 215 ab.
Wie in 3 gezeigt, steht der zweite Stößel 215 um eine vierte Länge L4 von der oberen Endfläche des ersten Stößels 210 vor. Dementsprechend hat der verstellbare Stößel gemäß der beispielhaften Ausführungsform eine erweiterte Länge L. Daher ist die Strecke, die sich der Schaft 202 und das Ventil 204 bewegen, gleich der Summe der zweiten Länge L2 und der vierten Länge L4.
Mit Bezug auf 3 ist ferner ein dritter Ölpfad 300 in einem unteren Abschnitt des ersten Stößels 210 ausgebildet. Der Hydraulikdruck kann über den ersten Ölpfad 250, den ersten Raum 245 und den zweiten Ölpfad 255 zugeführt werden, und kann über den ersten Ölpfad 250 und den dritten Ölpfad 300 direkt der Vertiefung 203 zugeführt werden.
Jedoch werden, wenn der Hydraulikdruck in dem ersten Ölpfad 250 absinkt, die Bolzen 230 aus der Nut 235 herausgezogen. Ferner bewegen sich die Bolzen 230 in Richtung zur Mitte des ersten Raumes 245. Der zweite Stößel 215 senkt sich, wenn der Druck in der Vertiefung 203 abfällt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- KR 10-2007-0126237 [0001]

Claims

Verstellbares Ventilsystem, aufweisend: eine Nockenwelle (200), an welcher ein erster Nocken (205a) mit einer ersten Länge (L1) und ein zweiter Nocken (205b) mit einer zweiten Länge (L2), die größer als die erste Länge (L1) ist, ausgebildet sind; einen ersten Stößel (210), der mit dem ersten Nocken (205a) korrespondiert und eine in seiner einen Seite ausgebildete Vertiefung (203) aufweist; einen zweiten Stößel (215), der mit dem zweiten Nocken (205b) korrespondiert und in die Vertiefung (203) eingesetzt ist; einen Hydraulikdrucksteuerabschnitt, der Hydraulikdruck an die Vertiefung (203) derart überträgt, dass der zweite Stößel (215) nach oben und nach unten bewegbar ist; und einen Bolzen (230), der eine Position des zweiten Stößels (215) fixiert, wobei eine obere Endfläche des zweiten Stößels (215), die dem zweiten Nocken (205b) zugewandt ist, entsprechend dem von dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt an die Vertiefung (203) übertragenen Hydraulikdruck um eine vorbestimmte Entfernung (L3) in die Vertiefung (203) eingesetzt ist oder um eine vorbestimmte Entfernung (L4) aus der Vertiefung (203) herausragt.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Stößel (215) mit einer Innenseite der Vertiefung (203) gleitend gekuppelt ist und von einer ersten Feder (220) federnd abgestützt wird.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite Feder (240), die den Bolzen (230) abstützt, welcher von dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt bewegt wird und den zweiten Stößel (215) bewegt oder fixiert.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 3, ferner aufweisend einen Zylinder (305), in welchem der Bolzen (230) gleitend gekuppelt ist.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 4, wobei an der Innenseite des Zylinders (305) ein Vorsprung (260) zur Begrenzung der Bewegung des Bolzens (230) ausgebildet ist.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 3, wobei an der Innenseite des ersten Stößels (210) eine Nut (235) ausgebildet ist, in welche ein Endabschnitt des Bolzens (230) eingesetzt ist.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 1, wobei die ersten Nocken (205a) an beiden Seiten ausgebildet sind, und der zweite Nocken (205b) zwischen den ersten Nocken (205a) ausgebildet ist.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung (203) in der Mitte des ersten Stößels (210) ausgebildet ist.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 3, wobei der Bolzen (230) jeweils an beiden Endabschnitten der zweiten Feder (240) vorgesehen ist.
Verstellbares Ventilsystem nach Anspruch 3, wobei ein Schaft (202), der mit einem Ventil (204) zum Öffnen einer Öffnung verbunden ist, von dem ersten Stößel (210) abgestützt und bewegt wird.