DE102018111832A1

DE102018111832A1 - Gemeinsamer kipphebel für hydraulischen spielausgleich und nichthydraulischen spielausgleich

Info

Publication number: DE102018111832A1
Application number: DE102018111832.5A
Authority: DE
Inventors: Ashwin A. Hattiangadi; Selvakumar Selvaraj
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2018-11-22
Also published as: US10132206B1; US20180334930A1; CN108952872A; CN108952872B

Abstract

Offenbart wird ein Kipphebel (36) für eine Motorventil-Stellgliedanordnung (32). Der Kipphebel (36) kann einen Kipphebelkörper (60) umfassen, der zwischen einem ersten und zweiten Armende (40) angeordnet ist. Darüber hinaus können eine Kipphebelbohrung (52) und eine Ausgleichskammer (54) in der Nähe des zweiten Armendes (40) definiert sein. Der Kipphebel (36) kann des Weiteren eine Rolle (42) umfassen, die an dem ersten Armende (38) positioniert und wirkmäßig mit einem Nocken (44) gekoppelt ist, wobei der Nocken (44) dazu ausgestaltet ist, den Kipphebel (36) zwischen einer ersten und zweiten Stellung zu betätigen. Der Kipphebel (36) kann ferner eine Welle (62) umfassen, die durch eine Wellenmontageöffnung (58) eingeführt ist, und der Kipphebel (36) ist dazu ausgestaltet, sich um die Welle (62) zwischen der ersten und zweiten Stellung zu drehen. Außerdem kann ein Fluiddurchgang (70) innerhalb des Kipphebelkörpers (60) definiert sein und sich zwischen einer ersten Durchgangsöffnung (72), die in einer Lagerfläche (76) der Wellenmontageöffnung (58) ausgebildet ist, und einer zweiten Durchgangsöffnung (74), die sich in die Ausgleichskammer (54) öffnet, erstrecken.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Stellgliedanordnungen für Motoren, und insbesondere Stellgliedanordnungen, die hydraulische Spielausgleichsvorrichtungen und nichthydraulische Spielausgleichsvorrichtungen verwenden, um Motorventilanordnungen einzustellen.
Hintergrund
Jeder Zylinder eines Motors, zum Beispiel eines Dieselmotors, ist mit einem oder mehreren Ventilen (z. B., Einlass- und Auslassventilen) ausgestattet, die während des normalen Betriebs zyklisch geöffnet werden. Die Ventile können durch eine Stellgliedanordnung geöffnet werden, die ein Antriebselement umfasst, etwa eine Nockenwelle und einen Kipphebel. Die Nockenwelle umfasst eine oder mehrere Erhebungen, die an bestimmten Winkeln entsprechend den gewünschten Hubzeitpunkten und der Anzahl der zugehörigen Ventile angeordnet sind. Die Erhebungen sind mit Wellenenden der zugehörigen Ventile über die Kipphebel und Anlenkungskomponenten verbunden. Darüber hinaus kann der Kipphebel mit einer Ventilausgleichsvorrichtung verbunden sein, die mit den Ventilen zusammenwirkt. Wenn die Nockenwelle sich dreht, schwenkt der Kipphebel in Übereinstimmung mit der einen oder den mehreren Erhebungen der Nockenwelle, wodurch ein zweites Ende des Kipphebels veranlasst wird, den Ventilversteller zu betätigen.
Wenn ein Motor mit unterschiedlichen Typen von Ventilen (z. B. Einlassventile und/oder Auslassventile) ausgestattet ist, können unterschiedliche Typen von Ventilverstellern (z. B. nichthydraulische Spielversteller und/oder hydraulische Spielversteller) mit den Kipphebeln gekoppelt werden, um die Ventile zu betätigen. Um die unterschiedliche Anzahl von Nockenwellen, Erhebungen und/oder Kipphebeln zu verringern, die zur Abstimmung mit den unterschiedlichen Typen von Ventilverstellern erforderlich sind, kann ein gemeinsamer Kipphebel oder dergleichen verwendet werden, um unterschiedliche Typen von Ventilverstellern mit den entsprechenden Ventilen zu verbinden.
Zum Beispiel kann ein beispielhafter Kipphebel dazu ausgestaltet sein, mit nichthydraulischen Spielverstellern verbunden zu werden. Somit wird ein alternativer Kipphebel benötigt, um mit hydraulischen Spielverstellern verbunden zu werden. Der Kipphebel kann so ausgestaltet sein, dass sowohl nichthydraulische Spielversteller als auch hydraulische Spielversteller austauschbar mit dem Kipphebel gekoppelt und davon entkoppelt werden können. Eine gemeinsame Kipphebelkonstruktion, die sowohl mit nichthydraulischen Spielverstellern als auch mit hydraulischen Spielverstellern verwendet werden kann, kann helfen, die Wartungsverfahren an Motoren zu vereinfachen, die beide Typen von Ventilversteller einbeziehen.
Das US-Patent Nr. 8,161,936 („Kraft et al.“) beschreibt einen Verbrennungsmotor, der eine Motorbremsvorrichtung aufweist. In Kraft et al. wird offenbart, dass ein hydraulischer Spielausgleich zwischen einem Kipphebel und einer Ventilbrücke angeordnet ist und einen automatischen Ausgleich des Ventilspiels für die Motorauslassventile bereitstellt. Darüber hinaus umfasst die Motorbremsvorrichtung eine hydraulische Ventilsteuereinheit, die hydraulisch mit dem hydraulischen Ventilspielausgleich verbunden ist.
Während argumentiert werden kann, dass dieses Patent für den vorgesehenen Zweck effektiv ist, werden über Kraft hinausgehende Verbesserungen in der Motorindustrie angestrebt. Im Hinblick auf diese und weitere Überlegungen wird die hierin enthaltene Offenbarung vorgestellt.
Zusammenfassung der Offenbarung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Kipphebel für eine Motorventil-Stellgliedanordnung offenbart. Der Kipphebel kann ausgebildet sein, um austauschbar sowohl mit einem hydraulischen Spielausgleich als auch mit einem nichthydraulischen Spielausgleich gepaart zu werden. Der Kipphebel kann einen Kipphebelkörper mit einem ersten Armende und einem zweiten Armende umfassen, wobei der Kipphebelkörper eine Kipphebelbohrung und eine Ausgleichskammer in der Nähe des zweiten Armendes definiert, wobei die Kipphebelbohrung sich von einer oberen Oberfläche in die Ausgleichskammer erstreckt und die Ausgleichskammer dazu ausgestaltet zu sein, sowohl mit dem hydraulischen Spielausgleich als auch dem nichthydraulischen Spielausgleich kompatibel zu sein. Darüber hinaus kann eine Rolle an dem ersten Armende positioniert und wirksam mit einem Nocken gekoppelt sein, und der Nocken kann dazu ausgestaltet sein, den Kipphebel zwischen einer ersten Stellung und einer zweite Stellung zu betätigen, und der Kipphebelkörper kann des Weiteren eine Wellenmontageöffnung definieren, die sich durch ein erste Seitenfläche des Kipphebels bis zu einer zweiten Seitenfläche erstreckt. Darüber hinaus kann eine Welle durch die Wellenmontageöffnung eingesetzt sein, so dass der Kipphebel dazu ausgestaltet ist, sich um die Welle zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu drehen. Zusätzlich kann der Kipphebel einen Fluiddurchgang umfassen, der innerhalb des Kipphebelkörpers definiert ist und sich von einer ersten Durchgangsöffnung bis zu einer zweiten Durchgangsöffnung erstreckt, wobei die erste Durchgangsöffnung durch eine Lagerfläche der Wellenmontageöffnung ausgebildet ist, und die zweite Durchgangsöffnung sich in die Ausgleichskammer öffnet und eine Fluidzufuhr dorthin bereitstellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Kipphebel für eine Motorventil-Stellgliedanordnung offenbart. Der Kipphebel kann ausgebildet sein, um austauschbar sowohl mit einem hydraulischen Spielausgleich als auch mit einem nichthydraulischen Spielausgleich gepaart zu werden. Der Kipphebel kann ferner einen Kipphebelkörper mit einem ersten Armende und einem zweiten Armende umfassen, wobei der Kipphebelkörper eine Kipphebelbohrung und eine Ausgleichskammer in der Nähe des zweiten Endes des Kipphebels definiert, wobei die Kipphebelbohrung sich von einer oberen Oberfläche in die Ausgleichskammer erstreckt und die Ausgleichskammer dazu ausgestaltet zu sein, sowohl mit dem hydraulischen Spielausgleich als auch dem nichthydraulischen Spielausgleich kompatibel zu sein. Darüber hinaus kann eine Rolle an dem ersten Armende positioniert und wirksam mit dem Nocken gekoppelt sein, und der Nocken kann dazu ausgestaltet sein, den Kipphebel zwischen einer ersten Stellung und einer zweite Stellung zu betätigen, und der Kipphebelkörper definiert des Weiteren eine Wellenmontageöffnung, die sich durch ein erste Seitenfläche des Kipphebels bis zu einer zweiten Seitenfläche erstreckt und zwischen dem ersten Armende und dem zweiten Armende positioniert ist. Zusätzlich kann eine Welle durch die Wellenmontageöffnung eingeführt sein, und die Wellenmontageöffnung kann in dem Kipphebelkörper positioniert sein, um einen spezifischen Abstand zwischen einem Rollenmittelpunkt und einem Wellenmittelpunkt zu definieren, so dass, wenn der Kipphebel sich um die Welle dreht, eine Seitenlast, die auf das Motorventil ausgeübt wird, optimiert wird. Der Kipphebel kann ferner einen Fluiddurchgang umfassen, der innerhalb des Kipphebelkörpers definiert ist und sich von einer ersten Durchgangsöffnung bis zu einer zweiten Durchgangsöffnung erstreckt, wobei die erste Durchgangsöffnung durch eine Lagerfläche ausgebildet ist, und die zweite Durchgangsöffnung sich in die Ausgleichskammer öffnet und eine Fluidzufuhr dorthin bereitstellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird eine Stellgliedanordnung für einen Motor umfassend zumindest ein Motorventil offenbart. Die Stellgliedanordnung kann umfassen: eine Nockenwelle, die mit einem Nockenprofil ausgestattet ist, und einen Kipphebel, der dazu ausgestaltet ist, austauschbar sowohl mit einem hydraulischen Spielausgleich als auch mit einem nichthydraulischen Spielausgleich gepaart zu werden. Der Kipphebel kann einen Kipphebelkörper mit einem ersten Armende und einem zweiten Armende umfassen, wobei der Kipphebelkörper eine Kipphebelbohrung und eine Ausgleichskammer in der Nähe des zweiten Armendes definiert, wobei die Kipphebelbohrung sich von einer oberen Oberfläche in die Ausgleichskammer erstreckt und die Ausgleichskammer eine Innenfläche mit einer Oberflächenrauigkeit von weniger als oder gleich 0,4 Mikron aufweist, sodass sowohl der nichthydraulische Spielausgleich als auch der hydraulische Spielausgleich gleitend in Ausgleichskammer eingesetzt und gleitend aus dieser entfernt wird. Darüber hinaus kann eine Rolle an dem ersten Armende positioniert und wirksam mit der Nockenwelle gekoppelt sein, und das Nockenwellenprofil kann dazu ausgestaltet sein, den Kipphebel zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu betätigen, und der Kipphebelkörper definiert des Weiteren eine Wellenmontageöffnung, die sich durch eine erste Kipphebel-Seitenfläche und eine zweite Kipphebel-Seitenfläche erstreckt und zwischen dem ersten Armende und dem zweiten Armende positioniert ist. Zusätzlich ist eine Welle durch die Wellenmontageöffnung eingeführt, und die Wellenmontageöffnung ist in dem Kipphebelkörper positioniert, um einen spezifischen Abstand zwischen einem Rollenmittelpunkt und einem Wellenmittelpunkt zu definieren, so dass, wenn der Kipphebel sich um die Welle zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung dreht, eine Seitenlast, die auf das Motorventil ausgeübt wird, optimiert wird. Zusätzlich kann ein Fluiddurchgang innerhalb des Kipphebelkörpers definiert sein und sich von einer ersten Durchgangsöffnung bis zu einer zweiten Durchgangsöffnung erstrecken, wobei die erste Durchgangsöffnung durch eine Lagerfläche ausgebildet ist, und die zweite Durchgangsöffnung sich in die Ausgleichskammer öffnet und eine Fluidzufuhr dorthin bereitstellt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein schematischer Querschnitt eines Abschnittes der beispielhaften Stellgliedanordnung für den Motor der Maschine in 1, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Kipphebels, der in die Stellgliedanordnung von 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung integriert ist;
4 ist ein vergrößerter Querschnitt eines beispielhaften nichthydraulischen Spielausgleichs und des Kipphebels von 3, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 ist ein vergrößerter Querschnitt eines alternativen nichthydraulischen Spielausgleichs und des Kipphebels von 3, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein vergrößerter Querschnitt eines beispielhaften hydraulischen Spielausgleichs und des Kipphebels von 3, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ist ein schematischer Querschnitt eines Abschnitts der Stellgliedanordnung umfassend eine beispielhafte Ausführungsform des Kipphebels von 3, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
8 ist ein schematischer Querschnitt eines Abschnittes der Stellgliedanordnung von 7, jedoch in eine zweite Stellung gedreht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
9 ist ein beispielhaftes Verfahren zur Integration des Kipphebels in die Stellgliedanordnung.

Detaillierte Beschreibung
Nunmehr Bezug nehmend auf die Zeichnungen, und speziell auf 1, wird dort eine Maschine 20 gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Während ein nicht einschränkendes Beispiel der Maschine 20 hier als geländegängiger Lastwagen veranschaulicht ist, sollte klar sein, dass die Maschine 20 andere Typen von Maschinen einschließen kann, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Straßenlastwagen, Maschinen vom Kettenraupentyp, Motorgrader, industrielle Bergbauausrüstung, Lokomotiven, Kraftfahrzeuge, Seefahrzeuge, Stromerzeugungsausrüstung, oder beliebige solcher Maschinen oder Ausrüstungsteile. Die Maschine 20 kann einen Rahmen 22 umfassen, der dazu ausgestaltet ist, einen Motor 24, eine Bedienerkabine 26 und eine Kippmulde 28 zu tragen. Darüber hinaus kann der Motor 24 als Verbrennungsmotor, Dieselmotor, Erdgasmotor, Hybridmotor oder eine beliebige Kombination davon ausgestaltet sein, und der Motor 24 kann als eine Leistungserzeugungsquelle ausgestaltet sein, die Betriebsleistung erzeugt, die zum Betätigen der Maschine 20 verwendet wird. Die Maschine 20 kann ferner einen Satz von Laufwerkselementen 30 umfassen, die drehbar mit dem Rahmen 22 gekoppelt sind und durch den Motor 24 angetrieben werden, um die Maschine 20 in einer Fahrtrichtung vorzutreiben. Obwohl der Satz von Laufwerkselementen 30 hier als ein Satz von Rädern dargestellt ist, können andere Typen von Laufwerkselementen, etwa durchgängige Kettenraupen und dergleichen, verwendet werden. Es sollte auch klar sein, dass die Maschine 20 hauptsächlich zum Zweck der Veranschaulichung dargestellt ist, um die Offenbarung der Merkmale verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu unterstützen, und dass 1 nicht alle möglichen Komponenten der Maschine 20 zeigt.
2 veranschaulicht ein nicht einschränkendes Beispiel einer Stellgliedanordnung 32, die in den Motor 24 der Maschine 20 (1) integriert ist. In einigen Ausführungsformen ist die Stellgliedanordnung 32 dazu ausgestaltet, ein Motorventil 34 des Motors 24 zu betätigen (d. h., zu öffnen und zu schließen), etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Motoreinlassventil, ein Motorauslassventil oder andere derartige Ventile. Die Stellgliedanordnung 32 umfasst einen Kipphebel 36, der Merkmale der vorliegenden Offenbarung einbezieht. Der Kipphebel 36 umfasst ein erstes Armende 38 und ein zweites Armende 40. Das erste Armende 38 umfasst eine Rolle 42, die mit einer Nockenwelle 44 oder einem anderen derartigen Antriebselement wirkverbunden sein kann. Darüber hinaus kann die Nockenwelle 44 mit einem Nockenprofil 46 ausgestaltet sein, dass eine oder mehrere Erhebungen 48 umfasst. Die Nockenwelle 44 kann sich wie durch den Pfeil 50 veranschaulicht drehen, und die Drehung der Nockenwelle 44 kann eine Betätigung des Kipphebels 36 verursachen (ein Kipphebel 36, der durch die Erhebung 48 einer Nockenwelle 44 betätigt wird, kann als nockenbetätigter Kipphebel bezeichnet werden). Insbesondere kann die Rolle 42 des ersten Armendes 38 mit dem Nockenprofil 46 und der Erhebung 48 einer Nockenwelle 44 wirkverbunden sein, so dass, wenn die Nockenwelle 44 sich dreht, der Kipphebel 36 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung betätigt werden kann; Die Stellgliedanordnung 32 kann jedoch dazu ausgestaltet sein, den Kipphebel 36 zwischen mehr als nur zwei Stellungen zu betätigen.
Zusätzlich definiert der Kipphebel 36 eine Bohrung 52 und eine Ausgleichskammer 54, die beide in der Nähe des zweiten Armendes 40 angeordnet sind. Die Ausgleichskammer 54 ist dazu ausgestaltet, gleitend eine Ventilausgleichsvorrichtung 56 aufzunehmen. Darüber hinaus kann die Ausgleichskammer 54 so ausgestaltet sein, dass der Kipphebel 36 mit mehr als einem Typ von Ventilausgleichsvorrichtung 56 kompatibel ist, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einem hydraulischen Spielausgleich, einem nichthydraulischen Spielausgleich oder einem anderen Typ von Ausgleich. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Ausgleichskammer 54 eine zylindrische Gestalt aufweisen. Die Ausgleichskammer 54 kann jedoch alternativ auf Grundlage der Gestalt, Größe oder einer anderen solchen Eigenschaft der Ventilausgleichsvorrichtung 56, die in die Ausgleichskammer 54 eingesetzt wird, ausgestaltet sein. In einigen Ausführungsformen ist der Kipphebel 36 mit einer Wellenmontageöffnung 58 ausgestaltet, die sich durch einen Abschnitt eines Kipphebelkörpers 60 erstreckt. Darüber hinaus kann eine Welle 62 durch die Wellenmontageöffnung 58 eingesetzt sein, so dass der Kipphebel 36 drehbar an der Welle 62 montiert ist. Als Ergebnis kann die Drehung oder andere derartige Betätigung der Nockenwelle 44 den Kipphebel 36 veranlassen, sich um die Welle 62 zu drehen.
Die Bohrung 52 kann sich von einer Außenfläche 64 des Kipphebels 36 bis zu der Ausgleichskammer 54 erstrecken. Darüber hinaus kann die Ventilausgleichsvorrichtung 56, die in die Ausgleichskammer 54 eingesetzt wird, einen Vorsprung 66 umfassen, der durch die Bohrung 52 eingeführt wird. In einem nicht einschränkenden Beispiel erstreckt sich der Vorsprung 66 von oberhalb der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 in einen Abschnitt der Ausgleichskammer 54. Darüber hinaus kann der Vorsprung 66 wirkmäßig mit der Ventilausgleichsvorrichtung 56 in der Ausgleichskammer 54 gekoppelt sein. Der Vorsprung 66 kann an dem Kipphebel 36 durch eine Mutter 68 oder einen anderen derartigen Sicherungsmechanismus gesichert sein. Zusätzlich kann der Kipphebel 36 einen Fluiddurchgang 70 umfassen, der innerhalb des Kipphebelkörpers 60 des Kipphebels 36 ausgebildet ist. Der Fluiddurchgang 70 kann sich von einem ersten Ende 72, das nahe der Wellenmontageöffnung 58 liegt, bis zu einem zweiten Ende 74 erstrecken, das nahe der Ausgleichskammer 54 liegt. In einem nicht einschränkenden Beispiel öffnet sich das erste Ende 72 des Fluiddurchgangs 70 in die Wellenmontageöffnung 58 und das zweite Ende 74 des Fluiddurchgangs 70 öffnet sich in die Ausgleichskammer 54. Als Ergebnis können die Wellenmontageöffnung 58 und die Ausgleichskammer 54 miteinander durch den Fluiddurchgang 70 in Fluidverbindung stehen. Der Fluiddurchgang 70 kann Öl, Hydraulikfluid oder andere derartige Fluide von der Wellenmontageöffnung 58 zu der Ausgleichskammer 54 transportieren. Darüber hinaus kann die Stellgliedanordnung 32 das in der Ausgleichskammer 54 enthaltene Fluid verwenden, um die Ventilausgleichsvorrichtung 56 zu aktivieren und das Motorventil 34 einzustellen (d. h., zu öffnen und zu schließen).
Unter Bezugnahme auf 3 ist dort ein beispielhafter Kipphebel 36 veranschaulicht. Wie oben erläutert kann der Kipphebel 36 einen Kipphebelkörper 60 umfassen, der zwischen dem ersten Armende 38 und dem zweiten Armende 40 angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Bohrung 52 nahe dem zweiten Armende 40 angeordnet sein, und die Bohrung 52 erstreckt sich von der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 in die Ausgleichskammer 54 (2). Zusätzlich ist die Wellenmontageöffnung 58 in einem Abschnitt des Kipphebelkörpers 60 ausgebildet, und die Wellenmontageöffnung 58 ist ausgestaltet, sich durch den Kipphebel 36 zu erstrecken. In einigen Ausführungsformen umfasst die Wellenmontageöffnung 58 eine Wellenschnittstellen-Oberfläche 76. Die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 kann in Kontakt mit der Welle 62 (2) stehen, und die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 kann dazu ausgestaltet sein, die Drehung der Welle 62 (2) innerhalb der Wellenmontageöffnung 58 zu ermöglichen. Darüber hinaus kann die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 als eine Lagerfläche oder andere derartige Oberfläche ausgestaltet sein, die die Drehung der Welle 62 (2) innerhalb der Wellenmontageöffnung 58 ermöglicht.
In einem nicht einschränkenden Beispiel können der Kipphebel 36 und die Welle 62 (2) ohne Verwendung einer Laufbuchse, eines Lagers oder einer anderen derartigen Auskleidung der Wellenmontageöffnung 58 drehbar miteinander gekoppelt sein. Als Ergebnis kann die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 dazu ausgestaltet sein, eine niedrige Oberflächenrauigkeit aufzuweisen, um eine reibungsfreie Drehung der Welle 62 (2) zu ermöglichen. Zum Beispiel kann die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 mit einem arithmetischen Mittel (Ra) von weniger als 0,8 Mikrometer endbehandelt oder auf andere Weise maschinell bearbeitet sein; jedoch kann die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 auch mit anderen Oberflächenrauigkeits-Werten ausgebildet sein. Alternativ können der Kipphebel 36 und die Welle 62 (2) drehbar unter Einbeziehung einer Laufbuchse miteinander gekoppelt sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Nickelbronze-Laufbuchse mit Stahlrücken. Darüber hinaus können der Kipphebel 36 und insbesondere die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 einem Wärmebehandlungsverfahren unterzogen werden, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Nitridierung, Karbonierung, Diffusionshärtung, oder einer anderen derartigen Behandlung. In einigen Ausführungsformen kann das Wärmebehandlungsverfahren die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 so härten, dass die Welle 62 (2) und der Kipphebel 36 ohne Verwendung der Laufbuchse drehbar gekoppelt werden können.
Der Kipphebel 36 umfasst des Weiteren den Fluiddurchgang 70, der sich von der Wellenmontageöffnung 58 zu dem zweiten Armende 40 und der Ausgleichskammer 54 erstreckt. Darüber hinaus kann eine Fluiddurchgangsöffnung 78 in der Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 ausgebildet sein, und die Fluiddurchgangsöffnung 78 ist mit dem ersten Ende 72 des Fluiddurchgangs 70 ausgerichtet. Als Ergebnis kann Fluid in die Fluiddurchgangsöffnung 78 von der Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 der Wellenmontageöffnung 58 her eintreten. In einigen Ausführungsformen kann das Fluid mehrere Funktionen erfüllen, etwa Schmierung für die Wellenschnittstellen-Oberfläche 76 bereitstellen, unter Druck stehendes Fluid an die Ausgleichskammer 54 zuführen, und weitere derartige Funktionen.
Unter Bezugnahme auf 4, und weiter auch auf 2, ist dort eine beispielhafte Ventilausgleichsvorrichtung 56 als nichthydraulischer Spielausgleich 80 dargestellt. Der nichthydraulische Spielausgleich 80 kann einen Einsatz 82 umfassen, der entfernbar innerhalb eines Abschnittes der Ausgleichskammer 54 positioniert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der Einsatz 82 aus gehärtetem Stahl oder einem anderen derartigen Metall ausgebildet sein, und der Einsatz 82 kann gleitend in die Ausgleichskammer 54 eingesetzt sein. Darüber hinaus kann der Einsatz 82 dazu ausgestaltet sein, das zweite Ende 74 des Fluiddurchgangs 70 zu verstopfen oder auf andere Weise zu blockieren, das sich in die Ausgleichskammer 54 öffnet. Allgemein wird der Einsatz 82 mit dem ersten nichthydraulischen Spielausgleich 80 verwendet, da das Fluid (d. h., Hydraulikfluid), das durch den Fluiddurchgang 70 transportiert wird, von dem nichthydraulischen Spielausgleich 80 nicht verwendet wird.
Der Einsatz 82 kann ferner eine Einsatzbohrung 84 umfassen, die sich von einer oberen Oberfläche 86 des Einsatzes 82 zu einer unteren Oberfläche 88 des Einsatzes 82 erstreckt. Darüber hinaus kann ein Ventilausgleichskolben 90 durch die Einsatzbohrung 84 eingesetzt sein. Der Ventilausgleichskolben 90 kann einen Kolbengewindesatz 92 an zumindest einem Abschnitt des Ventilausgleichsvorrichtungskolbens 90 umfassen, und das Kolbengewinde 92 kann mit einem entsprechenden Einsatzgewindesatz (nicht dargestellt) zusammenpassen, der an einer inneren Oberfläche der Einsatzbohrung 84 ausgebildet ist. Als Ergebnis kann das Kolbengewinde 92 mit dem Einsatzgewinde (nicht dargestellt) in Eingriff gelangen, um den Ventilausgleichskolben 90 innerhalb des Einsatzes 82 zu positionieren, zu sichern oder auf andere Weise einzustellen. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist der Ventilausgleichskolben 90 als einteilige Struktur ausgebildet, die einen Vorsprungsabschnitt 94 und einen Stößelabschnitt 96 umfasst. Der Vorsprungsabschnitt 94 kann sich aufwärts durch die Ausgleichskammer 54 und durch die Bohrung 52, die in der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 ausgebildet ist, erstrecken. Darüber hinaus kann der Vorsprungsabschnitt 94 mit der Mutter 68 zusammenpassen, und die Mutter 68 kann dazu ausgestaltet sein, den Vorsprungsabschnitt 94 des Ventilausgleichsvorrichtungskolbens 90 an der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 zu sichern. Zusätzlich kann sich der Stößelabschnitt 96 abwärts durch die Ausgleichskammer 54 erstrecken, so dass der Stößelabschnitt 96 von einer unteren Oberfläche 98 des Kipphebels 36 wegragt. In einigen Ausführungsformen kann der Stößelabschnitt 96 mit einem Rückhalteelement 100 zusammenpassen, das zwischen dem Kipphebel 36 und dem Motorventil 34 angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf 5, und weiter auch auf 2, ist dort ein alternativer nichthydraulischer Spielausgleich 102 dargestellt. Der alternative nichthydraulische Spielausgleich 102 kann einen alternativen Einsatz 104 umfassen, der entfernbar innerhalb eines Abschnittes der Ausgleichskammer 54 positioniert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der alternative Einsatz 104 aus gehärtetem Stahl oder einem anderen derartigen Metall ausgebildet sein, und der alternative Einsatz 104 kann gleitend in die Ausgleichskammer 54 eingesetzt sein. Darüber hinaus kann der alternative Einsatz 104 ausgestaltet sein, um das zweite Ende 74 des Fluiddurchgangs 70, das sich in die Ausgleichskammer 54 öffnet, zu verstopfen oder auf andere Weise zu blockieren. Allgemein wird der alternative Einsatz 104 mit dem alternativen nichthydraulischen Spielausgleich 102 verwendet, da das Fluid (d. h., Hydraulikfluid), das durch den Fluiddurchgang 70 transportiert wird, von dem alternativen nichthydraulischen Spielausgleich 102 nicht verwendet wird.
Der alternative Einsatz 104 kann des Weiteren eine Einsatzkammer 106 umfassen, die sich von einer unteren Oberfläche 108 zu einer oberen Oberfläche 110 des alternativen Einsatzes 104 erstreckt. Im Gegensatz zu der Einsatzbohrung 84 des Einsatzes 82 in 4 erstreckt sich jedoch die Einsatzkammer 106 nicht den gesamten Weg durch den alternativen Einsatz 104. Darüber hinaus kann ein alternativer Ausgleichskolben 112 in die Einsatzkammer 106 eingesetzt sein, und der alternative Ausgleichskolben 112 umfasst einen Stößelabschnitt 114 und einen Vorsprungsabschnitt 116; der Stößelabschnitt 114 und der Vorsprungsabschnitt 116 sind als separate Strukturen ausgebildet. Der Stößelabschnitt 114 kann einen Stößelgewindesatz 118 an zumindest einem Abschnitt des Stößelabschnitts 114 umfassen, und das Stößelgewinde 118 kann mit einem entsprechenden Einsatzgewindesatz (nicht dargestellt) zusammenpassen, der an einer inneren Oberfläche der Einsatzkammer 106 ausgebildet ist. Als Ergebnis kann das Stößelgewinde 118 mit dem Einsatzgewinde (nicht dargestellt) in Eingriff gelangen, um den Stößelabschnitt 114 innerhalb des alternativen Einsatzes 104 zu positionieren, zu sichern oder auf andere Weise einzustellen.
Zusätzlich umfasst der alternative Ausgleichskolben 112 den Vorsprungsabschnitt 116, der von dem Stößelabschnitt 114 separat ausgebildet ist. Der Vorsprungsabschnitt 116 kann sich durch die Bohrung 52, die in der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 ausgebildet ist, erstrecken, und der Vorsprungsabschnitt 116 kann dazu ausgestaltet sein, die obere Oberfläche 110 des alternativen Einsatzes 104 direkt zu kontaktieren. Darüber hinaus kann der Vorsprungsabschnitt 116 mit der Mutter 68 zusammenpassen, und die Mutter 68 kann dazu ausgestaltet sein, den Vorsprungsabschnitt 116 an der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 zu sichern. Der Stößelabschnitt 114 kann sich außen von der Einsatzkammer 106 weg erstrecken, so dass der Stößelabschnitt 114 von der unteren Oberfläche 98 des Kipphebels 36 wegragt. In einigen Ausführungsformen kann der Stößelabschnitt 114 mit dem Rückhalteelement 100 zusammenpassen, das zwischen dem Kipphebel 36 und dem Motorventil 34 angeordnet ist. Zusätzlich kann der alternative Einsatz 104 eine Nut 120 aufweisen, die in der Außenfläche des alternativen Einsatzes 104 definiert ist. In einigen Ausführungsformen kann die Nut 120 benachbart zu der unteren Oberfläche 98 des Kipphebels 36 positioniert sein, es sind jedoch auch andere Positionen der Nut 120 möglich. Die Nut 120 kann dazu ausgestaltet sein, ein Dichtungselement 122 aufzunehmen, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einen O-Ring. Das Dichtungselement 122 kann gegen die Innenwand der Ausgleichskammer 54 komprimiert werden und eine fluiddichte Dichtung zwischen dem alternativen Einsatz 104 und dem Kipphebel 36 ausbilden. In ähnlicher Weise können die Nut 120 und das Dichtungselement 122 mit dem in 4 dargestellten Einsatz 82 integriert sein, um eine fluiddichte Dichtung zwischen dem Einsatz 82 und dem Kipphebel 36 auszubilden.
Nun bezugnehmend auf 6 wird dort ein hydraulischer Spielausgleich (HLA) 124 dargestellt, der in den Kipphebel 36 integriert ist. Der hydraulische Spielausgleich 124 umfasst einen HLA-Körper 126, einen HLA-Kolben 128, ein Rückschlagventil 130 und eine Feder 132. Der hydraulische Spielausgleich 124 kann des Weiteren ein Dichtungselement 134, wie etwa einen O-Ring, umfassen, das innerhalb einer Nut 136 enthalten ist, so dass das Dichtungselement 134 um den HLA-Körper 126 herum angeordnet ist. Ähnlich wie die nichthydraulischen Spielausgleichsvorrichtungen 80, 102 (4 und 5) ist der hydraulische Spielausgleich 124 dazu ausgestaltet, gleitend aus der Ausgleichskammer 54 des Kipphebels 36 entfernt (dazu ausgestaltet, herausgeschoben zu werden) und gleitend darin eingesetzt zu werden (dazu ausgestaltet, hineingeschoben zu werden). Wie oben erläutert ist in einer Ausführungsform die Ausgleichskammer 54 so ausgestaltet, dass die innere Oberfläche der Ausgleichskammer 54 eine glatte Oberflächenausstattung aufweist, um zu erlauben, dass der hydraulische Spielausgleich 124 gleitend eingesetzt wird. Zum Beispiel hat die innere Oberfläche der Ausgleichskammer 54 eine Oberflächenausstattung mit einem arithmetischen Mittel (Ra) von weniger als oder gleich 0,4 Mikrometer.
In einer Ausführungsform, etwa jener, die in 6 dargestellt ist, kann der HLA-Körper 126 eine zylindrische Gestalt aufweisen. Der HLA-Körper weist ein oberes Ende und ein unteres Ende 140 auf. Das obere Ende 138 des HLA-Körpers 126 ist so ausgestaltet, dass er im Inneren der Ausgleichskammer 54 angeordnet werden kann, und das untere Ende 140 kann sich über die untere Oberfläche 98 des Kipphebels 36 hinaus erstrecken. Der HLA-Körper 126 umfasst des Weiteren eine Seitenwand 142, die einen Boden 144 umgibt. Der Boden 144 kann unter dem oberen Ende 138 des HLA-Körpers 126 angeordnet sein. Der Boden 144 kann allgemein senkrecht auf die Seitenwand 142 angeordnet sein. In Bezug auf die Orientierung des Bodens 144 in Relation zu der Seitenwand 142 bedeutet allgemein senkrecht plus oder minus fünfzehn (15) Grad. Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Positionierung des Bodens 144 zwischen dem oberen Ende 138 und dem unteren Ende 140 des HLA-Körpers 126 ein Ausbeulen der Seitenwand 142 verhindert oder verringert, die in manchen Situationen aufgrund von Spannungen an der Seitenwand 142 auftreten könnte.
Die Seitenwand 142 und der Boden 144 definieren einen oberen Hohlraum 146 und einen unteren Hohlraum 148. Darüber hinaus kann der Boden 144 einen Durchgang 150 umfassen, der sich zwischen dem oberen Hohlraum 146 und dem unteren Hohlraum 148 erstreckt. Der Durchgang 150 definiert einen Fluidpfad zu dem Rückschlagventil 130. Als Ergebnis wird das Fluid zu dem oberen Hohlraum 146 durch den Fluiddurchgang 70 transportiert, der in dem Kipphebel 36 ausgebildet ist. Darüber hinaus kann das Fluid abhängig von der Stellung des Rückschlagventils 130 dann durch den Durchgang 150 und in den unteren Hohlraum 148 strömen. Der untere Hohlraum 148 ist dazu ausgestaltet, den HLA-Kolben 128 aufzunehmen, und wenn das Fluid in den unteren Hohlraum 148 eintritt, kann das Fluid auf den HLA-Kolben 128 wirken und eine Betätigung des HLA-Kolbens 128 verursachen.
Der hydraulische Spielausgleich 124 umfasst des Weiteren einen Vorsprungsabschnitt 152, der an einer von dem HLA-Kolben 128 separaten Komponente ausgebildet ist. Der Vorsprungsabschnitt 152 erstreckt sich durch die Bohrung 52, die in der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 ausgebildet ist, und der Vorsprungsabschnitt 152 kann mit dem Boden 144 des HLA-Körpers 126 in Eingriff stehen. Darüber hinaus kann der Vorsprungsabschnitt 152 mit der Mutter 68 zusammenpassen, und die Mutter 68 kann dazu ausgestaltet sein, den Vorsprungsabschnitt 152 an der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 zu sichern. Zusätzlich umfasst der HLA-Kolben 128 einen Stößelabschnitt 154, der sich von dem unteren Hohlraum 148 erstrecken kann, so dass der Stößelabschnitt 154 von der unteren Oberfläche 98 des Kipphebels 36 wegragt. Ähnlich wie die nichthydraulischen Spielausgleichsvorrichtungen 80, 102 (4 und 5) kann der Stößelabschnitt 154 mit dem Rückhalteelement 100 zusammenpassen, das zwischen dem Kipphebel 36 und dem Motorventil 34 angeordnet ist.
Nun bezugnehmend auf 7 und 8 wird dort eine Ausführungsform des Kipphebels 36 gezeigt, die dazu ausgestaltet ist, die Seitenlast auf das Motorventil 34 zu optimieren. Wie oben erläutert kann der Kipphebel 36 in die Stellgliedanordnung 32 einbezogen sein, die verwendet wird, um ein oder mehrere Motorventile 34 zu betätigen. Der Kipphebel 36 umfasst die Wellenmontageöffnung 58 zur drehbaren Montage des Kipphebels 36 auf der Welle 62, so dass der Kipphebel 36 in der Lage sein kann, sich zwischen einer Vielzahl von Stellungen zu drehen oder zu schwenken. Darüber hinaus kann der Kipphebel 36 optimiert sein, um zu schwenken, so dass der Kipphebel 36 für unterschiedliche Typen von Motorventilen 34 verwendet werden kann, etwa Einlassventile, Auslassventile, und andere derartige Ventile.
Darüber hinaus kann der Kipphebel 36 die Rolle 42 umfassen, die wirksam mit der Nockenwelle 44 gekoppelt ist. Die Wechselwirkung zwischen der Rolle 42 und der Nockenwelle 44 veranlasst den Kipphebel 36 zu schwenken, wodurch die Ventilausgleichsvorrichtung 56 veranlasst wird, das Motorventil 34 zu betätigen. In einem nicht einschränkenden Beispiel, das in 7 veranschaulicht ist, kann der Kipphebel 36 eingestellt werden, um bei einer spezifischen Drehung der Nockenwelle 44 (z. B. -77 Grad) eine horizontale Ausladung von exakt 0 Grad aufzuweisen; es sind jedoch auch andere Drehungen möglich. Das Einstellen des Kipphebels auf 0 Grad horizontale Ausladung kann helfen, die Seitenlast des Kipphebels 36 über den gesamten Betätigungszyklus zu verringern (d. h., von Nullhub bis Maximalhub). Darüber hinaus kann auch ein Abstand 156, der zwischen einem Rollenmittelpunkt 158 und einem Wellenmittelpunkt 160 gemessen wird, ebenfalls optimiert werden, so dass eine Seitenlast, die durch den Kipphebel 36 auf das Motorventil 34 ausgeübt wird, während des Schwenkens des Kipphebels 36 verringert wird.
In einem nicht einschränkenden Beispiel können die 0 Grad horizontale Ausladung an dem Kipphebel 36 und Motorventil 34 durch einen Winkel 162 gemessen werden, der zwischen einer vertikalen Achse 164, die sich durch die Ventilausgleichsvorrichtung 56 erstreckt, und einer horizontalen Achse 166 des Kipphebels 36, die durch den Wellenmittelpunkt 160 verläuft, gebildet wird. Zum Beispiel kann der Winkel 162 zwischen der vertikalen Achse 164 und der horizontalen Achse 166 90 Grad betragen, wenn der Kipphebel 36 eingestellt ist, um 0 Grad horizontale Ausladung an dem Motorventil 34 zu erzeugen. Darüber hinaus kann die Nockenwelle 44 in eine Stellung gedreht werden, um eine minimale Menge, oder sogar gar keinen Hub an dem Kipphebel 36 zu erzeugen. Als Ergebnis dreht sich der Kipphebel 36 um die Welle 62, so dass der Winkel 162 zwischen der vertikalen Achse 164 und der horizontalen Achse 166 ungefähr 87 Grad betragen kann; in Abhängigkeit von der gewünschten Seitenlastoptimierung können jedoch auch andere Winkel gebildet werden. Alternativ kann in einer Ausführungsform, wie in 8 veranschaulicht, die Nockenwelle 44 in eine Stellung gedreht werden, um das maximale Hubausmaß an dem Kipphebel 36 zu erzeugen. Somit dreht sich der Kipphebel 36 um die Welle und bildet einen Winkel 167 zwischen der vertikalen Achse 164 und der horizontalen Achse 166, der ungefähr 96,5 Grad beträgt; Abhängig von der gewünschten Seitenlastoptimierung können jedoch auch andere Winkel gebildet werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Stellgliedanordnungen für eine Maschine, und insbesondere einen gemeinsamen Kipphebel zur Verwendung mit verschiedenen Stellgliedanordnungen, die dazu ausgestaltet sind, um ein oder mehrere Motorventile eines Motors zu betätigen. Durch Bereitstellung eines gemeinsamen Kipphebels, der austauschbar mit Stellgliedanordnungen verwendet werden kann, die nichthydraulische Spielausgleichsvorrichtungen, hydraulische Spielausgleichsvorrichtungen und andere derartige Ausgleichsvorrichtungen umfassen, kann der gemeinsame Kipphebel zur Nachrüstung oder Reparatur von Motoren verwendet werden, die einen nichthydraulischen Spielausgleich oder einen hydraulischen Spielausgleich verwenden. Darüber hinaus kann die gemeinsame Kipphebelkonstruktion die Kosten für Ersatzteile verringern, indem die Verwendung von unterschiedlichen Kipphebeln für nichthydraulischen Spielausgleich und hydraulischen Spielausgleich wegfällt. Zusätzlich können Wartungs- und Reparaturzeiten verkürzt werden, da dasselbe Verfahren zur Reparatur und/oder zum Austausch des Kipphebels sowohl bei nichthydraulischem Spielausgleich als auch bei hydraulischem Spielausgleich zur Anwendung kommen kann.
Die hierin offenbarte Stellgliedanordnung 32 kann den Kipphebel 36 einbeziehen, der dazu ausgestaltet ist, sowohl mit nichthydraulischem Spielausgleich 80, 102 als auch mit hydraulischem Spielausgleich 124 verwendet zu werden. Der Kipphebel 36 kann in eine Reihe von Maschinen und Ausrüstung einbezogen werden, die einen Verbrennungsmotor (z. B. Dieselmotor, Benzinmotor, und dergleichen) zum Erzeugen von Leistung verwenden. Darüber hinaus kann die Maschine 20, die den Kipphebel 36 einbeziehen kann, geländegängige Lastwagen, Straßenlastwagen, Bagger, Radlader, Erdbewegungsmaschinen, Planierraupen, Motorgrader, Kraftfahrzeuge, Lokomotiven und dergleichen umfassen, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
9 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 164 zur Einbeziehung des Kipphebels 36 in eine Stellgliedanordnung 32, die entweder den nichthydraulischen Spielausgleich 80, 102 oder den hydraulischen Spielausgleich 124 verwendet. Das Verfahren kann in einem ersten Block 170 das Bestimmen des Typs der Ventilausgleichsvorrichtung 56 umfassen, mit der der Kipphebel 36 gekoppelt wird. Wie oben erläutert kann der Kipphebel 36 eine Ausgleichskammer 54 aufweisen, die mit dem nichthydraulischen Spielausgleich 80, 102 und dem hydraulischen Spielausgleich 124 kompatibel ist. In einigen Ausführungsformen ist die Ausgleichskammer 54 mit einer Oberflächenrauigkeit ausgestaltet, die ein arithmetisches Mittel (Ra) gleich oder weniger als 0,4 Mikrometer aufweist. Eine solche Oberflächenrauigkeit kann ermöglichen, dass der Kipphebel 36 austauschbar mit den unterschiedlichen Ventilausgleichsvorrichtungen 56 (z. B. nichthydraulischer Spielausgleich 80, 102 und hydraulischer Spielausgleich 124) gepaart wird.
Wenn der Kipphebel 36 mit dem nichthydraulischen Spielausgleich 80, 102 verwendet wird, kann in einem Block 172 der Einsatz 82, 104 gleitend in die Ausgleichskammer 54 des Kipphebels 36 eingeführt werden. In einigen Ausführungsformen kann der Einsatz 82, 104 dazu ausgestaltet sein, die Fluidzufuhr, die zu der Ausgleichskammer 54 durch den Fluiddurchgang 70 transportiert wird, der innerhalb des Kipphebels 36 ausgebildet ist, zu blockieren oder einzudämmen. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist der Einsatz 82 mit der Einsatzbohrung 84 ausgestaltet, die sich von der oberen Oberfläche 86 zu der unteren Oberfläche 88 des Einsatzes 82 erstreckt. In einem nächsten Block 174 kann der Ventilausgleichskolben 90 durch die Einsatzbohrung 84 eingeführt werden. Der Ventilausgleichskolben 90 kann einen Kolbengewindesatz 92 an zumindest einem Abschnitt des Ventilausgleichsvorrichtungskolbens 90 umfassen. Das Kolbengewinde 92 kann mit einem entsprechenden Einsatzgewindesatz (nicht dargestellt) zusammenpassen, der an einer inneren Oberfläche der Einsatzbohrung 84 ausgebildet ist. Als Ergebnis kann das Kolbengewinde 92 mit dem Einsatzgewinde (nicht dargestellt) in Eingriff gelangen, um den Ventilausgleichskolben 90 innerhalb des Einsatzes 82 zu positionieren, zu sichern oder auf andere Weise einzustellen. Darüber hinaus kann der Ventilausgleichskolben 90 den Vorsprungsabschnitt 94 und einen Stößelabschnitt 96 umfassen. Der Vorsprungsabschnitt 94 erstreckt sich aufwärts durch die Ausgleichskammer 54 und durch die Bohrung 52, die in der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Vorsprungsabschnitt 94 mit der Mutter zusammenpassen, um den Vorsprungsabschnitt 94 an der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 zu sichern. Somit kann der Ventilausgleichskolben 90 des Weiteren den Einsatz 82 innerhalb der Ausgleichskammer 54 sichern. Zusätzlich kann sich der Stößelabschnitt 96 abwärts erstrecken und ragt von einer unteren Oberfläche 98 des Kipphebels 36 weg. In einigen Ausführungsformen kann der Stößelabschnitt 96 mit einem Rückhalteelement 100 zusammenpassen, das zwischen dem Kipphebel 36 und dem Motorventil 34 angeordnet ist.
Alternativ kann in Block 172 der alternative Einsatz 104 gleitend in die Ausgleichskammer 54 des Kipphebels 36 eingeführt werden. Der alternative Einsatz 104 kann eine Einsatzkammer 106 umfassen, die sich von einer unteren Oberfläche 108 zu einer oberen Oberfläche 110 des alternativen Einsatzes 104 erstreckt. Im Gegensatz zu der Einsatzbohrung 84 des Einsatzes 82 erstreckt sich jedoch die Einsatzkammer 106 nicht den gesamten Weg durch den alternativen Einsatz 104. Darüber hinaus kann ein alternativer Ausgleichskolben 112 in die Einsatzkammer 106 eingeführt werden, und der alternative Ausgleichskolben 112 umfasst einen Stößelabschnitt 114, der einen Stößelgewindesatz 118 an zumindest einem Abschnitt des Stößelabschnitts 114 aufweist. Das Stößelgewinde 118 kann mit einem entsprechenden Einsatzgewindesatz (nicht dargestellt) an der inneren Oberfläche der Einsatzkammer 106 zusammenpassen, um den Stößelabschnitt 114 innerhalb des alternativen Einsatzes 104 zu positionieren, zu sichern oder auf andere Weise einzustellen. In einigen Ausführungsformen umfasst der alternative Ausgleichskolben 112 den Vorsprungsabschnitt 116, der von dem Stößelabschnitt 114 separat ausgebildet ist. Der Vorsprungsabschnitt 116 erstreckt sich durch die Bohrung 52, die in der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 ausgebildet ist, und der Vorsprungsabschnitt 116 kann dazu ausgestaltet sein, die obere Oberfläche 110 des alternativen Einsatzes 104 direkt zu kontaktieren. Darüber hinaus kann der Vorsprungsabschnitt 116 mit der Mutter 68 zusammenpassen, und die Mutter 68 kann dazu ausgestaltet sein, den Vorsprungsabschnitt 116 an der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 zu sichern. Als Ergebnis können der Vorsprungsabschnitt 116 und die Mutter helfen, den alternativen Einsatz 104 innerhalb der Ausgleichskammer 54 zu positionieren und zu sichern.
Wenn der Kipphebel 36 mit dem hydraulischen Spielausgleich 124 verwendet wird, kann in einem Block 176 der Einsatz 126 gleitend in die Ausgleichskammer 54 des Kipphebels 36 eingeführt werden. Der HLA-Körper weist ein oberes Ende und ein unteres Ende 140 auf. Das obere Ende 138 des HLA-Körpers 126 ist so ausgestaltet, dass er im Inneren der Ausgleichskammer 54 angeordnet werden kann, und das untere Ende 140 kann sich über die untere Oberfläche 98 des Kipphebels 36 hinaus erstrecken. Der HLA-Körper 126 umfasst des Weiteren eine Seitenwand 142, die einen Boden 144 umgibt. Der Boden 144 kann unter dem oberen Ende 138 des HLA-Körpers 126 angeordnet sein. Die Seitenwand 142 und der Boden 144 definieren einen oberen Hohlraum 146 und einen unteren Hohlraum 148. Darüber hinaus kann der Boden 144 einen Durchgang 150 umfassen, der den Fluidpfad zwischen dem oberen Hohlraum 146 und dem unteren Hohlraum 148 definiert. Der hydraulische Spielausgleich 124 umfasst des Weiteren den HLA-Kolben 128, der den Vorsprungsabschnitt 152 und den Stößelabschnitt 154 umfassen kann, und in einem nächsten Block 178 wird der HLA-Kolben mit dem Kipphebel 36 gekoppelt. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Vorsprungsabschnitt 152 direkt mit dem Boden 144 des HLA-Körpers 126 in Kontakt oder auf andere Weise in Eingriff stehen. Darüber hinaus kann sich der Vorsprungsabschnitt 152 durch die Bohrung 52 erstrecken, die in der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 ausgebildet ist, um mit der Mutter 68 zusammenzupassen. Die Mutter 68 kann dazu ausgestaltet sein, den Vorsprungsabschnitt 152 an der Außenfläche 64 des Kipphebels 36 zu sichern. Zusätzlich umfasst der HLA-Kolben 128 einen Stößelabschnitt 154, der sich von dem unteren Hohlraum 148 erstrecken kann, so dass der Stößelabschnitt 154 von der unteren Oberfläche 98 des Kipphebels 36 wegragt. Ähnlich wie die nichthydraulischen Spielausgleichsvorrichtungen 80, 102 (4 und 5) kann der Stößelabschnitt 154 mit dem Rückhalteelement 100 zusammenpassen, dass zwischen dem Kipphebel 36 und dem Motorventil 34 angeordnet ist.
Obwohl die vorstehende detaillierte Beschreibung in Bezug auf bestimmte spezifische Ausführungsformen gegeben und bereitgestellt wurde, ist doch klar, dass der Umfang der Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt werden kann, sondern diese einfach zur Erläuterung und zur Darstellung der besten Ausführungsformen gegeben wurden. Die Breite und der Geist der vorliegenden Offenbarung gehen weiter als die im Besonderen offenbarten Ausführungsformen und werden von den beigefügten Ansprüchen eingegrenzt. Während außerdem einige Merkmale in Verbindung mit bestimmten spezifischen Ausführungsformen beschrieben werden, sind diese Merkmale nicht auf die Verwendung nur mit jener Ausführungsform, mit der sie beschrieben werden, begrenzt, sondern können statt dessen zusammen mit oder getrennt von anderen, in Verbindung mit alternativen Ausführungsformen offenbarten Merkmalen verwendet werden.
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

US 8161936 [0005]

Claims

Kipphebel (36) für eine Motorventil-Stellgliedanordnung (32), wobei der Kipphebel (36) dazu ausgestaltet ist, austauschbar sowohl mit einem hydraulischen Spielausgleich (124) als auch mit einem nichthydraulischen Spielausgleich (80) gepaart zu werden, wobei der Kipphebel (36) umfasst: einen Kipphebelkörper (60) mit einem ersten Armende (38) und einem zweiten Armende (40), wobei der Kipphebelkörper (60) eine Kipphebelbohrung (52) und eine Ausgleichskammer (54) in der Nähe des zweiten Armendes (40) definiert, wobei die Kipphebelbohrung (52) sich von einer oberen Oberfläche in die Ausgleichskammer (54) erstreckt und die Ausgleichskammer (54) dazu ausgestaltet ist, sowohl mit dem hydraulischen Spielausgleich (124) als auch mit der nichthydraulischen Spielausgleich (80) kompatibel zu sein; eine Rolle (42), die an dem ersten Armende (38) positioniert und wirksam mit einem Nocken (44) gekoppelt ist, wobei der Nocken (44) dazu ausgestaltet ist, den Kipphebel (36) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen, und der Kipphebelkörper (60) des Weiteren eine Wellenmontageöffnung (58) definiert, die sich durch eine erste Seitenfläche des Kipphebels (36) bis zu einer zweiten Seitenfläche des Kipphebels (36) erstreckt; eine Welle (62), die durch die Wellenmontageöffnung (58) eingesetzt ist, so dass der Kipphebel (36) dazu ausgestaltet ist, sich um die Welle (62) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu drehen; und einen Fluiddurchgang (70), der innerhalb des Kipphebelkörpers (60) definiert ist und sich von einer ersten Durchgangsöffnung (72) bis zu einer zweiten Durchgangsöffnung (74) erstreckt, wobei die erste Durchgangsöffnung (72) durch eine Lagerfläche (76) der Wellenmontageöffnung (58) ausgebildet ist, und die zweite Durchgangsöffnung (74) sich in die Ausgleichskammer (54) öffnet und eine Fluidzufuhr dorthin bereitstellt.
Kipphebel (36) nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Einsatz (82), der dazu ausgestaltet ist, gleitend in die Ausgleichskammer (54) eingeführt und gleitend daraus entfernt zu werden, wobei der Einsatz (82) innerhalb der Ausgleichskammer (54) positioniert ist, um die Fluidzufuhr innerhalb eines Abschnitts der Ausgleichskammer (54) einzudämmen, wenn der Kipphebel (36) mit dem nichthydraulischen Spielausgleich (80) verwendet wird.
Kipphebel (36) nach Anspruch 2, wobei der Einsatz (82) eine Einsatzbohrung (84) umfasst, die sich von einer oberen Oberfläche zu einer unteren Oberfläche des Einsatzes (82) erstreckt, und ein nichthydraulischer Ausgleichskolben (90) in die Einsatzbohrung (84) eingesetzt ist.
Kipphebel (36) nach Anspruch 3, wobei der nichthydraulische Ausgleichskolben (90) als eine einteilige Struktur ausgestaltet ist, wobei ein Vorsprungsabschnitt (94) des nichthydraulischen Ausgleichskolbens (90) sich von der oberen Oberfläche des Einsatzes (82) durch die Kipphebelbohrung (52) des Kipphebels (36) erstreckt, und wobei ein Stößelabschnitt (96) des nichthydraulischen Ausgleichskolbens (90) sich von der unteren Oberfläche des Einsatzes (82) erstreckt, und der Stößelabschnitt (96) den Kontakt mit einem Motorventil (34) herstellt.
Kipphebel (36) nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Ausgleichskörper (126), der dazu ausgestaltet ist, gleitend in die Ausgleichskammer (54) eingeführt und gleitend daraus entfernt zu werden, wenn der Kipphebel (36) mit dem hydraulischen Spielausgleich (124) verwendet wird, wobei der Ausgleichskörper (126) einen Boden (144) des Ausgleichskörpers (126) umfasst, der die Ausgleichskammer (54) in einen oberen Hohlraum (146) und einen unteren Hohlraum (148) trennt.
Kipphebel (36) nach Anspruch 5, wobei ein Vorsprungsabschnitt (152) durch die Kipphebelbohrung (52) des Kipphebels (36) eingeführt ist, und eine untere Oberfläche des Vorsprungsabschnitts (152) wirkmäßig mit dem Boden (144) des Ausgleichskörpers (126) in Eingriff steht, und wobei ein Stößelabschnitt (154) in den unteren Hohlraum (148) des Ausgleichskörpers (126) eingeführt ist.
Kipphebel (36) nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend einen Durchgang (150), der in dem Boden (144) ausgebildet ist, um den oberen Hohlraum (146) fluidmäßig mit dem unteren Hohlraum (148) zu koppeln, wobei die Fluidzufuhr, die in die Ausgleichskammer (54) geliefert wird, durch den Durchgang (150) transportiert wird und mit dem Stößelabschnitt (154) in dem unteren Hohlraum (148) zusammenwirkt.
Stellgliedanordnung (32) für einen Motor (24) umfassend zumindest ein Motorventil (34), wobei die Stellgliedanordnung (32) umfasst: eine Nockenwelle (44), die mit einem Nockenwellenprofil (46) ausgestaltet ist; und einen Kipphebel (36), der dazu ausgestaltet ist, austauschbar sowohl mit einem nichthydraulischen Spielausgleich (80) als auch mit einem hydraulischen Spielausgleich (124) gepaart zu werden, wobei der Kipphebel (36) umfasst: einen Kipphebelkörper (60) mit einem ersten Armende (38) und einem zweiten Armende (40), wobei der Kipphebelkörper (60) eine Kipphebelbohrung (52) und eine Ausgleichskammer (54) in der Nähe des zweiten Armendes (40) definiert, wobei die Kipphebelbohrung (52) sich von einer oberen Oberfläche in die Ausgleichskammer (54) erstreckt und die Ausgleichskammer (54) eine innere Oberfläche mit einer Oberflächenrauigkeit von weniger als oder gleich 0,8 Mikron aufweist, so dass sowohl der nichthydraulische Spielausgleich (80) als auch der hydraulische Spielausgleich (124) gleitend in die Ausgleichskammer (54) eingeführt und gleitend daraus entfernt werden; eine Rolle (42), die an dem ersten Armende (38) positioniert und wirksam mit der Nockenwelle (44) gekoppelt ist, und wobei das Nockenwellenprofil (46) dazu ausgestaltet ist, den Kipphebel (36) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu betätigen, und der Kipphebelkörper (60) des Weiteren eine Wellenmontageöffnung (58) definiert, die sich durch eine erste Seitenfläche des Kipphebels (36) und eine zweite Seitenfläche des Kipphebels (36) erstreckt und zwischen dem ersten Armende (38) und dem zweiten Armende (40) positioniert ist; eine Welle (62), die durch die Wellenmontageöffnung (58) eingeführt ist, und wobei die Wellenmontageöffnung (58) in dem Kipphebelkörper (60) positioniert ist, um einen spezifischen Abstand zwischen einem Mittelpunkt der Rolle (42)und einem Mittelpunkt der Welle (62) zu definieren, so dass, wenn der Kipphebel (36) sich um die Welle (62) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung dreht, eine Seitenlast, die auf das Motorventil (34) ausgeübt wird, optimiert wird; und einen Fluiddurchgang (70), der innerhalb des Kipphebelkörpers (60) definiert ist und sich von einer ersten Durchgangsöffnung (72) bis zu einer zweiten Durchgangsöffnung (74) erstreckt, wobei die erste Durchgangsöffnung (72) durch eine Lagerfläche (76) ausgebildet ist, und die zweite Durchgangsöffnung (74) sich in die Ausgleichskammer (54) öffnet und eine Fluidzufuhr dorthin bereitstellt.
Kipphebel (32) nach Anspruch 8, wobei ein Einsatz (82) gleitend in die Ausgleichskammer (54) eingeführt und darin positioniert ist, um die Fluidzufuhr innerhalb eines Abschnitts der Ausgleichskammer (54) einzudämmen, wenn der Kipphebel (36) mit dem nichthydraulischen Spielausgleich (80) verwendet wird.
Stellgliedanordnung (32) nach Anspruch 8, wobei ein Ausgleichskörper (126) gleitend innerhalb der Ausgleichskammer (54) eingeführt ist, wenn der Kipphebel (36) mit dem hydraulischen Spielausgleich (124) verwendet wird, wobei der Ausgleichskörper (126) einen Boden (144) umfasst, der die Ausgleichskammer (54) in einen oberen Hohlraum (146) und einen unteren Hohlraum (148) trennt, und wobei ein Durchgang (150) in dem Boden (144) ausgebildet ist, um den oberen Hohlraum (146) fluidmäßig mit dem unteren Hohlraum (148) zu koppeln, so dass die Fluidzufuhr, die in die Ausgleichskammer (54) geliefert wird, durch den Durchgang (144) von dem oberen Hohlraum (146) weiter zu dem unteren Hohlraum (148) transportiert wird.