DE102008035346A1

DE102008035346A1 - Flachform-Ventilstößeleinheit

Info

Publication number: DE102008035346A1
Application number: DE102008035346A
Authority: DE
Inventors: Richard Orem Best; Florin Canton Bugescu; Lutz Rochester Hills Kirbach; James Clarkston Westbrook
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2009-02-05
Also published as: US7823555B2; US20090031977A1

Abstract

Die Flachform-Ventilstößeleinheit hat Flachteile in der Bohrung des äußeren Gehäuses und die Wände sind geformt und erstrecken sich von der Platte der Führung derart nach unten, dass die Wände mit den Flachteilen der Bohrung ausgerichtet sind, um das Drehen des Ventilstößels mit der Führung zu verhindern. Eine Hohlkehle und ein Vorsprung sind in den Flachteilen und auf der Seitenwand der Führung vorgesehen, um den Ventilstößel mit der Führung richtig auszurichten. Die Flachteile können verbunden werden, um eine Tasche zu bilden, und die Wände der Führung können verbunden werden, um eine Hülse zu bilden, die mit der Tasche zusammenpasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Ventilsteuerungen von Verbrennungsmotoren, die einen Ventilstößel zwischen einer Ventilstoßstange des Ventils und der Nockenwelle des Motors verwenden.
Allgemeiner Stand der Technik
Die Ventilsteuerung in einem Motor mit Ventilstoßstangen verwendet eine Stößelrolle, die in einer Stößelführung installiert ist. Auf die Stößelrolle wirkt direkt ein Nocken der Nockenwelle ein, die wiederum auf eine Ventilstoßstange eines Zylinders in dem Motor einwirkt. Die Stößelführung wird verwendet, um das Drehen der Stößelrolle entlang der Achse zu verhindern. Bei bestimmten Anwendungen muss der Stößel in einer einzigen Position installiert werden, und in diesen Fällen wirkt die Stößelführung oft zum Ausrichten der Stößelrolle.
Gewöhnlich steht die äußere Fläche der Stößelrolle mit der Stößelführung in Wechselwirkung, um das Drehen zu verhindern und der Stößelrolle in der Stößelführung die richtige Ausrichtung bereitzustellen.
Dass die Stößelführung mit der äußeren Fläche der Stößelrolle in Wechselwirkung steht, hat eine Anzahl von Nachteilen, darunter, dass die Gleitfläche zwischen dem Zylinderblock und dem Stößel verringert ist, weil ein Abschnitt der äußeren Fläche des Stößels für das Verhindern der Drehung verwendet wird; ein Teil der Masse des Ventilstößels besteht aus der Drehschutzführung; die Trägheitskräfte sind größer; die Leistung der Ventilsteuerung wird durch das erhöhte Gewicht behindert und die erhöhte Masse, die in der Stößelrolle verwendet wird, ist mit Kosten verbunden.
Aufgaben der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Stößelrollen- und Stößelführungseinheit mit verringerter Größe, Masse und verringerten Kosten bereitzustellen.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Aufgaben der Erfindung erzielt man, indem man die Innenseite der Stößelrolle verwendet, um Ausrichtung zwischen der Führung und dem Stößel bereitzustellen, und indem man die Innenseite des Stößels verwendet, um das Drehen zwischen dem Stößel und der Führung zu verhindern. In dem Stößel wird eine Tasche geschaffen, und die Wände der Tasche treten in Wechselwirkung mit entsprechenden Wänden der Führung, um das Drehen zu verhindern. Vor zugsweise verwendet man einen Vorsprung und eine Hohlkehle, um Ausrichtung bereitzustellen.
Generell kann die Ventilstößeleinheit der vorliegenden Erfindung wie folgt definiert werden:
ein Ventilstößel und eine Führung für den Stößel,
wobei der Stößel Folgendes aufweist:
ein längliches äußeres Gehäuse,
einen Nockenstößel, der an einem Ende des Gehäuses installiert ist,
eine Bohrung in dem Gehäuse, wobei die Bohrung eine Öffnung an dem anderen Ende des Gehäuses hat,
eine hydraulische Spieleinstellung, die in der Bohrung installiert ist, wobei die Einstellung ein Ende der Ventilstoßstange hat, das der Öffnung gegenüberliegt, einen ersten und einen zweiten Flachteil, die in der Bohrung neben dem anderen Ende des Gehäuses positioniert sind, wobei der erste und der zweite Flachteil jeweils eine axial ausgerichtete flache Oberfläche und die Einstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Flachteil positioniert haben,
wobei die Führung Folgendes aufweist:
eine Platte, die an einem Motor befestigt werden kann,
eine Ventilstoßstangenöffnung in der Platte, die mit der Öffnung der Bohrung ausgerichtet ist,
eine erste und eine zweite Wand, die sich von der Platte ausgehend nach unten erstrecken, neben der Ventilstoßstangenöffnung und wobei die Ventilstoßstangenöffnung zwischen der ersten und der zweiten Wand positioniert ist, wobei die erste und die zweite Wand jeweils eine flache Oberfläche haben, die mit einer entgegengesetzten flachen Oberfläche des ersten und zweiten Flachteils ausgerichtet ist, um den Stößel in der Einheit auszurichten und sein Drehen zu verhindern.
Der Stößel kann eine einzige hydraulische Spieleinstellung oder mehrere hydraulische Spieleinstellungen haben.
Vorzugsweise ist die äußere Fläche des Gehäuses zylindrisch.
Vorzugsweise sind die Seitenwände der Bohrung, die die Flachteile verbinden, derart gebogen, dass der Gesamtquerschnitt in eine radiale Richtung der Bohrung an dem anderen Ende des Gehäuses oval ist. Die Bohrung bildet eine ovale Tasche, wenn die Flachteile durch die Seitenwände verbunden sind.
Vorzugsweise sind die Wände der Führung auch derart verbunden, dass eine Hülse gebildet wird, die in die Bohrung passt. Die Form der Hülse ist vorzugsweise zu der Form der Bohrung symmetrisch. Genauer genommen passt die Außenfläche der Hülse mit der Innenfläche der Bohrung derart zusammen, dass die Führung dem Stößel Ausricht- und Drehschutzeigenschaften verleiht. Die erste und zweite Seitenwand sind daher verbunden, um eine ovale Hülse mit ovaler Form in eine radiale Richtung zu bilden. Alternativ sind die erste und die zweite Wand verbunden, um eine Hülse zu bilden, so dass die Hülse in eine radiale Richtung eine rechteckige Form hat.
Vorzugsweise hat einer der Flachteile entweder eine Hohlkehle oder einen Vorsprung, und die entgegengesetzte Wand der Führung hat einen dazu passenden Vorsprung oder eine dazu passende Hohlkehle. Das Verwenden eines Vorsprungs und einer Hohlkehle hilft beim richtigen Ausrichten des Stößels und der Führung. Vorzugsweise hat der Flachteil die Hohlkehle und die entgegengesetzte Wand hat den Vorsprung.
Vorzugsweise erstreckt sich die Hohlkehle über die ganze Länge des Flachteils/der Wand. Vorzugsweise erstreckt sich der Vorsprung über die komplette Länge des Flachteils/der Wand, so dass er die volle Länge der Hohlkehle füllt. Es wird vorgezogen, dass sich die Hohlkehle auf dem ersten Flachteil und der Vorsprung auf der ersten Wand befindet.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung versteht man leichter unter Bezugnahme auf eine oder mehrere der folgenden Zeichnungen, die zur Veranschaulichung ausgewählt wurden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ventilstößels;
2 ist eine perspektivische Ansicht der Ventilstößeleinheit der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Draufsicht der Ventilstößeleinheit der vorliegenden Erfindung; und
4 ist eine Querschnittansicht entlang der Linien B-B der 3.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht einen Doppelventilstößel 10 mit einem länglichen äußeren Gehäuse 12, mit einem Nockenstößel 14 an einem Ende und einer Bohrung 16, die eine Öffnung 18 an dem anderen Ende des Gehäuses 12 hat. Die Ven tilstoßstangen 20, die zu der Oberseite der hydraulischen Spieleinstellungen 22 passen, sind gezeigt (in 4 leichter erkennbar).
Die hydraulischen Spieleinstellungen 22 sind in das Gehäuse 12 montiert, und die Oberseite der hydraulischen Spieleinstellungen 22 passt zu den Ventilstoßstangen 20.
Der erste Flachteil 24 und der zweite Flachteil 26 sind in der Bohrung 16 neben der Öffnung 18 an dem äußeren Ende des Gehäuses 12 ausgebildet. Wie man sieht, haben der erste Flachteil 24 und der zweite Flachteil 26 flache Oberflächen, die axial mit dem äußeren Gehäuse ausgerichtet sind. Ferner sieht man, dass der erste und der zweite Flachteil 24, 26 flache Oberflächen, die zueinander parallel sind, bilden.
Der Nockenstößel 14, der als eine Rolle dargestellt ist, wird von einem Nocken auf einer Nockenwelle betätigt, um den Ventilstößel 10 zu veranlassen, sich als Reaktion auf dem Nocken wechselseitig zu bewegen. Die hydraulischen Spieleinstellungen 22 betätigen Ventilstoßstangen 20, um die Bewegung eines Ventils eines Zylinders in einem Verbrennungsmotor auszuführen. Diese Wechselwirkungen zwischen dem Nockenstößel 14, den hydraulischen Spieleinstellungen 22, den Ventilstoßstangen 20 und dem Ventil sind herkömmlich.
Wie in 1 gezeigt, sind der erste Flachteil 24 und der zweite Flachteil 26 durch gebogene Seitenwände 27 und 28 verbunden. Das Verbinden des ersten Flachteils 24 und des zweiten Flachteils 26 mit gebogenen Seitenwänden 27, 28 verleiht der Öffnung das Aussehen eines Ovals im Querschnitt in radiale Richtung. Die Seitenwände 27 und 28 sind wie in 1 gezeigt konkav.
Die Hohlkehle 29 ist in dem ersten Flachteil 24 ausgebildet und als sich über die gesamte Länge des Flachteils 24 erstreckend veranschaulicht.
2 veranschaulicht die Doppelventilstößeleinheit, in der die Führung 30 über dem Ventilstößel 10 positioniert ist.
Die Führung 30 weist eine Platte 32 mit Öffnungen 34 zum Montieren in dem Motorblock auf. Die Platte 32 wurde gestrichelt dargestellt, um den restlichen Abschnitt der Führung 30 besser zu veranschaulichen.
Spezifisch erstrecken sich die erste Wand 36 und die zweite Wand 38 von der Platte 32 nach unten. Die erste Wand 36 hat einen Vorsprung 40, der zu der Hohlkehle 29 passt. Wie man sieht, sind die erste Wand 36 und die zweite Wand 38 durch Seitenwände 42 und 44 verbunden. Das Verbinden der ersten Wand 36 und der zweiten Wand 38 mit gebogenen Endwänden 42, 44 bewirkt, dass die Wände eine Hülsenkonfiguration annehmen, die im Querschnitt in eine radiale Richtung oval ist. Um diese ovale Hülsenkonfiguration besser zu veranschaulichen, wurden die Wände 36, 38, 42, 44 mit durchgehenden Strichen gezeigt, während die Platte 32 gestrichelt gezeigt wurde. Die Endwände 42, 44 sind vorzugsweise konvex. Die Ventilstoßstangenöffnung 46 nimmt eine Form an, die gleich ist wie die Form der Innenseite der Hülse, die von den Wänden 36, 38, 42, 44 abgegrenzt wird. Die Ventilstoßstangenöffnung 46 erlaubt das Durchgehen der Ventilstoßstange 20 in das Gehäuse 12 und das Berühren mit den hydraulischen Spieleinstellungen 22.
3 zeigt eine Draufsicht der 2. 3 veranschaulicht Ventilstoßstangen 20, die sich durch die Platte 32 hoch erstrecken. Die Platte 32 wurde im Abriss gezeigt, so dass das Zusammenpassen des ersten und des zweiten Flachteils 24, 26 der ersten und der zweiten Wand 36, 38 und der Endwände 42, 44 mit den Seitenwänden 27, 28 veranschaulicht wird.
Wie in 3 sichtbar, sind die erste und die zweite Wand 36, 38 mit dem ersten und dem zweiten Flachteil 24 und 26 jeweils ausgerichtet und verhindern das Drehen des Ventilstößels 10 in der Einheit.
Ferner sieht man in 3, dass die Seitenwände 27, 28 mit den Endwänden 42 und 44 ausgerichtet sind, um ein knappes Sitzen bereitzustellen. Die Leerräume 48, 50, 52 und 54 sind zwischen den Seitenwänden 27, 28 und den End wänden 42, 44 ausgebildet. Diese Räume erlauben Flexibilität zwischen den Seitenwänden und stellen Flexibilität zwischen dem Ventilstößel 10 und der Führung 30 bereit.
4 veranschaulicht einen Querschnitt entlang der Linie B-B in 3. Wie in 4 sichtbar, hat die Bohrung 16 ein oberes Profil 16a und ein unteres Profil 16b. Das untere Profil 16b nimmt sicher die hydraulischen Spieleinstellungen 22 auf, während das obere Profil 16a die oval geformte Tasche bereitstellt, mit den erforderlichen Flachteilen zum Zusammenpassen mit der oval geformten Hülse der Führung und um das Drehen des Ventilstößels zu verhindern, wenn er mit der Führung zusammengebaut wird. Ferner erkennt man, dass die Führung und ihre Hülse stationär sind, während sich der Ventilstößel vertikal hin und her bewegt. Der Boden der Hülse darf sich daher nicht allzu weit in die Tasche erstrecken und muss für die wechselseitige Bewegung der Tasche sorgen.
Das Gehäuse 12 kann aus einem beliebigen herkömmlichen Material auf herkömmliche Art hergestellt werden. Kunststoff wird vorgezogen, da er das Gesamtgewicht der Einheit verringert. Ebenso kann die Führung 30 aus einem herkömmlichen Material auf herkömmliche Art hergestellt werden. Vorzugsweise wird Kunststoff verwendet, um das Gesamtgewicht der Einheit zu verringern.

10: Doppelventilstößel
12: längliches äußeres Gehäuse
14: Nockenstößel
16a: oberes Profil/Tasche
16b: unteres Profil
18: Öffnung
20: Ventilstoßstange
22: hydraulische Spieleinstellungen
24: erster Flachteil
26: zweiter Flachteil
27: Seitenwand
28: Seitenwand
29: Hohlkehle
30: Führung
32: Platte
34: Öffnungen
36: erste Wand
38: zweite Wand
40: Vorsprung
42: Endwand
44: Endwand
46: Ventilstoßstangenöffnung
48: Räume
50: Räume
52: Räume
54: Räume

Claims

Ventilstößeleinheit für einen Verbrennungsmotor, die Folgendes aufweist: einen Ventilstößel und eine Führung für den Stößel; wobei der Stößel Folgendes aufweist: ein längliches Gehäuse; einen Nockenstößel, der an einem Ende des Gehäuses installiert ist, eine Bohrung in dem Gehäuse, wobei die Bohrung eine Öffnung an dem anderen Ende des Gehäuses hat, eine hydraulische Spieleinstellung, die in der Bohrung installiert ist, wobei die Einstellung ein Ventilstoßstangenende hat, das der Öffnung gegenüberliegt, eine erste und eine zweite flache Position in der Bohrung, neben dem anderen Ende des Gehäuses, wobei der erste und der zweite Flachteil eine axial ausgerichtete flache Oberfläche und die Einstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Flachteil haben, wobei die Führung Folgendes aufweist: eine Platte, die an einem Motorblock befestigt werden kann, eine Ventilstoßstangenöffnung in der Platte, die mit der Öffnung der Bohrung ausgerichtet ist, eine erste und eine zweite Wand, die sich von der Platte nach unten und neben der Ventilstoßstangenöffnung erstrecken, wobei die Ventilstoßstangenöffnung zwischen der ersten und der zweiten Wand positioniert ist, wobei die erste und die zweite Wand jeweils flache Oberflächen haben, die mit einer entgegengesetzten flachen Oberfläche des ersten und des zweiten Flachteils ausgerichtet sind, um den Stößel in der Einheit auszurichten und sein Drehen zu verhindern.
Einheit nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse zylindrische Form hat.
Einheit nach Anspruch 1, wobei die zwei hydraulischen Spieleinstellungen in der Bohrung installiert sind.
Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Flachteil durch gebogene Endwände durch gebogene Seitenwände der Bohrung derart verbunden sind, dass die Bohrung in eine radiale Richtung eine ovale Form hat.
Einheit nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Wand verbunden sind, um eine Hülse zu bilden, die in eine radiale Richtung eine ovale Form hat.
Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Flachteil durch gebogene Seitenwände der Bohrung derart verbunden sind, dass die Bohrung eine oval geformte Tasche hat, wobei die erste und die zweite Wand durch gebogene Endwände verbunden sind, um eine oval geformte Hülse zu bilden, und wobei die Tasche und die Hülse zueinander passen.
Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Flachteil Seitenwände der Bohrung sind.
Einheit nach Anspruch 7, wobei der erste und der zweite Flachteil miteinander durch gebogene Seitenwände der Bohrung verbunden sind und eine oval geformte Tasche bilden.
Ventilstößeleinheit nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine axial ausgerichtete Hohlkehle in dem ersten Flachteil, und einen axial ausgerichteten Vorsprung der ersten Wand, wobei der Vorsprung in die Hohlkehle passt, um den Ventilstößel in der Einheit auszurichten und sein Drehen zu verhindern.
Einheit nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse eine zylindrische Form hat.
Einheit nach Anspruch 9, wobei zwei hydraulische Spieleinstellungen in die Bohrung montiert sind.
Einheit nach Anspruch 9, wobei der erste und der zweite Flachteil durch gebogene Seitenwände der Bohrung derart verbunden sind, dass die Bohrung eine ovale Form in eine radiale Richtung hat.
Einheit nach Anspruch 9, wobei die erste und die zweite Wand durch gebogene Endwände verbunden sind, um eine Hülse zu bilden, die in eine radiale Richtung eine ovale Form hat.
Einheit nach Anspruch 9, wobei der erste und der zweite Flachteil durch gebogene Seitenwände der Bohrung verbunden sind, um eine oval geformte Tasche zu bilden, wobei die erste und die zweite Wand durch konvexe Endwände verbunden sind, um eine oval geformte Hülse zu bilden, und wobei die Hülse zu der Tasche passt.
Einheit nach Anspruch 9, wobei sich die Hohlkehle entlang des ersten Flachteils erstreckt.
Einheit nach Anspruch 15, wobei sich der Vorsprung über die axiale Länge der ersten Wand erstreckt.